JPH075797A

JPH075797A - 計算機ホログラム記録装置及び再生装置

Info

Publication number: JPH075797A
Application number: JP14764793A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakao; 敬中尾; Tadashi Osue; 匡尾末
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【構成】波面情報記憶部１は物体の波面情報を記録し
ている。計算機２は物体の波面情報からホログラムを計
算合成し２次元のホログラム情報を出力する。情報次元
変換及び記録制御部４は、一旦バッファ３に蓄えられた
２次元ホログラム情報を１次元のホログラム情報に変換
すると共に、この１次元のホログラム情報に記録のため
の制御を施す。走査システム部５は情報次元変換及び記
録制御部４から供給される同期信号のタイミングに基づ
いて、１次元情報をレーザ光に変換し、１次元ホログラ
ム情報をテープ状光記録媒体６に記録する。【効果】多数の計算機ホログラムを記録形成でき、動
画の長時間記録を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機によって合成さ
れたホログラムを記録する計算機ホログラム記録装置及
び記録された計算機ホログラムを再生する計算機ホログ
ラム再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被写体である物体からの物体波と、参照
波といわれる基準波を干渉させ、生じる干渉縞によって
物体波の振幅と位相を記録媒体に強度分布のパターンと
して記録することが行われている。この記録されたパタ
ーンをホログラムといい、このホログラムを上記の記録
に用いたのと同じ参照波で照らすと、直接波と共に干渉
縞で回折されてできる元の物体波とその共役波が得ら
れ、あたかもそこに被写体があると錯覚させるような立
体像を再現できる。

【０００３】これに対し、再生したい物体が実在しなく
とも数値を用いてその形状を規定すれば、その物体から
ホログラム面に回折されてくる波動は、回折理論を用い
て計算できるので、この計算値を用いてホログラムを作
ることができる。この計算機によって作られたホログラ
ムを計算機ホログラムという。

【０００４】そして、この計算機によって作られたホロ
グラムのパターンを描画装置によりホログラムパターン
図としてから写真技術等によって縮小し、フィルム等に
記録させていた。

【０００５】ここで、計算機によってホログラムのパタ
ーンを求めるには、先ず、計算機の記憶装置内の二次
元、又は三次元の配列に適当な数値を与えることにより
表示したい物体を読み込み、次に、物体からホログラム
面に来る波面をフーリエ変換を用いた回折理論で計算
し、ホログラム面上の光の振幅と位相を求めるのが一般
的である。

【０００６】このようにして作成された計算機ホログラ
ムは、ホログラム撮影用の物体が実在しなくとも、任意
の波面を合成でき、また、実際に光をあててホログラム
を作る過程を経ないので、レンズの収差、レンズのキズ
によるいわゆる光学系の不完全性や感光材料の非線形
性、粒状性、また振動の影響などを受けず、さらに、ホ
ログラムの作成過程でランダム位相を与えたり、非線型
性の影響を加えるなど信号を任意に変化させることが可
能で、種々のシミュレィションがやりやすい等の特長を
持つ。

【０００７】上記特長が有効に生かされた種々の計算機
ホログラムの一例としては、Lohmann 、Brown によって
考え出されたLohmann 型バイナリホログラムがある。こ
のLohmann 型バイナリホログラムは、ホログラムを小さ
な要素に分け、その一つ一つに光を透過する矩形の窓を
設け、振幅はその幅を代えることにより、また、窓の中
心位置をセルの中心からどれ位ずらすかにより位相変化
を与えるものである。したがって、このLohmann 型バイ
ナリホログラムは、透過率が“０”と“１”のみとから
なっているバイナリホログラムであり、原図を表示する
のが容易である。また、参照光の計算を必要としないの
で、回折の計算が簡単になる。

【０００８】また、上記特長が有効に生かされた種々の
計算機ホログラムの他の例としては、Lee らによって考
え出されたLee 型ホログラムもある。このLee 型ホログ
ラムは、本質的にはLohmann 型バイナリホログラムと同
じ原理であるが、標準化フーリエ変換ホログラムとも呼
ばれ、複素振幅分布を振幅と位相の項からなると考える
代わりに実部と虚部に分け、おのおのが正または負の値
をとると考えているところに差異がある。このLee 型ホ
ログラムでは、セル９０を図１５に示すように４つのサ
ブセル９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄに分けてい
る。第１番目のサブセル９１ａには複素振幅の実部の正
の成分Ｒ_e ⁺が割り当てられ、第２番目のサブセル９１
ｂには複素振幅の虚部の正の成分Ｉ_m ⁺が割り当てら
れ、第３番目のサブセル９１ｃには複素振幅の実部の負
の成分Ｒ_e ^-が割り当てられ、第４番目のサブセル９１
ｄには複素振幅の虚部の負の成分Ｉ_m ^-が割り当てられ
ている。例えば、回折される光の実部が正で虚部が負の
場合には、第１番目のサブセル９１ａと第４番目のサブ
セル９１ｄに窓９２ａと窓９２ｄが設けられる。その値
の大きさは、各窓の透過率に比例して与えられる。すな
わち、窓の位置は、計算された複素振幅の実数部Ｒ及び
虚数部Ｉの符号の組み合わせにより、サブセル９１ａ、
９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄの４箇所のうち２箇所を選択
し、窓の大きさは複素振幅の実数部Ｒと虚数部Ｉの絶対
値に比例させたものとなる。

【０００９】さらに、上記特長が有効に生かされた種々
の計算機ホログラムの他の例としては、オフ・アクシス
型、干渉縞型、キノフォーム型等がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、計算
機ホログラムにおいて、ホログロムパターン図を縮小し
て、記録する際の最終段階では、縮小されたホログラム
パターンをフィルムに写し、これを現像しなければなら
なかった。

【００１１】また、計算機で計算されたホログラムを記
録するにあたり、連続して多くの面数を記録再生するこ
とができなかった。このため、計算機ホログラムで動画
を再生することが困難であった。

【００１２】また、光ディスクを用い直接計算機で計算
されたホログラムを記録する方法もあるが、この場合に
も数トラックにまたがった所定の領域を必要とし、情報
量が限られるため、動画の再生には限界があった。

【００１３】また、計算機で作成されたホログラムは、
高い空間周波数を得るために縮小してから転写する必要
があるので、縮小光学系を用いなければならなかった。

【００１４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、ホログラムパターンを現像するような工程を不要
とし、動画の長時間記録が可能となる計算機ホログラム
記録装置の提供を目的とする。

【００１５】また、本発明は上記実情に鑑みてなされた
ものであり、多数のホログラムが記録されたテープ状光
記録媒体を再生し、動画の長時間再生が可能となる計算
機ホログラム再生装置の提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る計算機ホロ
グラム記録装置は、光学的な情報が記録されるテープ状
光記録媒体と、上記テープ状光記録媒体に光を照射する
と共に該照射光を媒体に対して相対的に走査する走査光
学系と、物体の波面情報からホログラムを計算によって
生成する計算機ホログラム生成手段とを有し、上記計算
機ホログラム生成手段からの多数のホログラムを上記走
査光学系を用いて上記テープ状光記録媒体上に記録する
ことによって上記課題を解決する。

【００１７】ここで、上記計算機ホログラムを構成する
要素となるセルは、該セルをさらに構成するサブセルの
整数倍のマルチビームの同時走査により記録されてもよ
い。例えば、１つのセルが４個のサブセルにより構成さ
れている場合、例えば、単一素子内に４個の光源を持つ
マルチチャンネルレーザを１回走査させれば、１つのセ
ル内の上記４個のサブセルを同時に記録でき、さらに、
４ｎ個の光源を持つマルチチャンネルレーザを１回走査
させれば、ｎ個のセル内の４ｎ個のサブセルを同時に記
録できるからである。

【００１８】また、本発明に係る計算機ホログラム再生
装置は、多数の計算機ホログラムが記録されたテープ状
光記録媒体と、上記テープ状光記録媒体に記録された上
記計算機ホログラムに再生光を出射する光源と、上記計
算機ホログラムの１フレームに応じた形状の窓を設けた
シャッタ部と、上記テープ状光記録媒体を間歇送りして
上記多数のホログラムを上記シャッタ部に対して１フレ
ームずつ順次対応させる間歇送り手段とを有することに
よって上記課題を解決する。

【００１９】

【作用】計算機ホログラム生成手段が生成したホログラ
ムに応じた光を、光学的な情報が記録されるテープ状光
記録媒体に、走査光学系によって照射すると共に該照射
光を相対的に走査するので多数のホログラムを上記テー
プ状記録媒体上に記録でき、動画の長時間記録ができ
る。

【００２０】また、上記計算機ホログラムを構成する要
素となるセルの記録を、該セルをさらに構成するサブセ
ルの整数倍のマルチビームの同時走査により行えば、高
精度のホログラムの記録ができる。

【００２１】さらに、計算機ホログラムの１フレームに
応じた形状の窓が設けられたシャッタ部に対して、間歇
送り手段がテープ状光記録媒体に記録された多数のホロ
グラムを１フレームずつ順次対応させるように該テープ
状記録媒体を間歇送りするので、光源からシャッタ部を
介してテープ状光記録媒体に再生光を出射すれば、多数
のホログラムを連続して再生することができ、動画の長
時間再生ができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係る計算機ホログラム記録装
置及び計算機ホログラム再生装置の実施例を説明する。
先ず、本発明の第１の実施例について、図１乃至図３を
参照しながら説明する。

【００２３】この第１の実施例は、図１に示すように光
学的な情報が記録されるテープ状光記録媒体６と、この
テープ状光記録媒体６にレーザ光を照射すると共に該照
射光を媒体に対して相対的に走査する走査光学系である
走査システム部５と、物体の波面情報からホログラムを
計算によって生成する計算機ホログラム生成手段である
計算機２とを有してなる計算機ホログラム記録装置であ
る。

【００２４】ホログラムとして表示する物体の情報であ
る物体の波面情報は、波面情報記憶部１から計算機２に
供給される。この計算機２は、波面情報からホログラム
を計算合成しホログラム情報を出力する。

【００２５】つまり、この計算機２は、コヒーレント光
が照射された物体から反射する波あるいは透過する波
（物体波）に参照波を加え、両者の干渉波として物体波
の振幅と位相の情報を強度分布の形に変換する計算、す
なわち物体波の振幅分布（振幅と位相）からホログラム
面の複素数振幅分布を計算することによって、ホログラ
ムのパターンの２値データを求め、それをホログラム情
報として出力する。

【００２６】この計算機２から出力されたホログラム情
報は、２次元平面に展開される２次元情報である。しか
し、走査システム部５では２次元のホログラム情報をテ
ープ状光記録媒体６に記録できない。このため、該２次
元のホログラム情報を１次元のホログラム情報に変換し
なければならない。そこで、２次元のホログラム情報
は、バッファ３に供給され、一旦、バッファ３に貯えら
れた後、情報次元変換及び記録制御部４に供給される。

【００２７】この情報次元変換及び記録制御部４は２次
元ホログラム情報を１次元ホログラム情報に変換すると
共に次元変換されたホログラム情報に記録のための制御
を施す。先ず、情報次元変換及び記録制御部４で１次元
情報に変換されたホログラム情報は、走査システム部５
に供給される。このとき、情報次元変換及び記録制御部
４からは、走査のための同期信号も走査システム部５に
供給される。この走査のための同期信号が次元変換され
たホログラム情報に記録のための制御を施すことにな
る。

【００２８】すなわち、走査システム部５は、情報次元
変換及び記録制御部４から供給される同期信号のタイミ
ングに基づいて、１次元ホログラム情報を、レーザ光に
変換する。例えば、１次元ホログラム情報のパターンに
応じて、図示しないレーザ光源がオンまたはオフされ、
レーザ光をテープ状光記録媒体６上に照射する。この走
査システム部５からのレーザ光は、テープ状光記録媒体
６上でレーザスポットを形成し、このレーザスポットに
より１次元ホログラム情報がテープ状光記録媒体６に記
録される。

【００２９】テープ状光記録媒体６の記録材料として
は、銀塩、重クロムゼラチン、フォトポリマー、フォト
レジスト等を用いることが考えられる。この場合、テー
プ状光記録媒体６に１次元ホログラム情報を記録するに
は、同期信号のタイミングでレーザスポットをテープ状
光記録媒体６の表面に照射し、該テープ状光記録媒体６
を感光させればよい。

【００３０】また、テープ状光記録媒体６の記録材料に
有機色素を用いることも考えられる。この場合、テープ
状光記録媒体６に１次元ホログラム情報を記録するに
は、同期信号のタイミングでレーザスポットをテープ状
光記録媒体６の表面に照射し、このレーザスポットの熱
エネルギーにより該テープ状光記録媒体６上の表面に凹
凸を形成させるようにしてもよい。

【００３１】走査システム部５は、上述したように情報
次元変換及び記録制御部４から供給される１次元のホロ
グラム情報を、同期信号のタイミングでレーザ光に変換
し、該レーザ光をテープ状光記録媒体６に対して相対的
に走査して、ホログラムを記録する。図２にこの走査シ
ステム部５の概略構成を示す。

【００３２】図２において、走査システム部５は、入力
端子７ａから供給される１次元ホログラム情報を入力端
子７ｂから供給される同期信号に応じて変調する変調回
路８と、この変調回路８からの変調出力を回転ドラム９
の内部に伝達する信号伝達部１０と、変調回路８からの
変調出力に応じて後述するレーザ光源１２を駆動する駆
動回路１１と、この駆動回路１１からの駆動波形によっ
てレーザ光を出力するレーザ光源１２と、このレーザ光
源１２からのレーザ光（１次元ホログラム情報に応じ変
調されたレーザ光）を回転ドラム９に設けられたレーザ
光出射窓１３を経てテープ状光記録媒体６の上に収束す
る対物レンズ１４とを有して構成される。

【００３３】ここで、回転ドラム９は、テープ状光記録
媒体６の走行方向Ｍに対して垂直方向に回転する。

【００３４】このような構成を持つ走査システム部５
は、以下のように動作する。先ず、１次元ホログラム情
報に応じたレーザ光を同期信号のタイミングで変調回路
８が変調し、この変調出力に応じてレーザ駆動回路１１
がレーザ光源１２を例えばオンオフさせ、１次元ホログ
ラム情報に応じた光学情報であるレーザ光をレーザ光源
１２が出射する。

【００３５】レーザ光源１２が出射した１次元ホログラ
ム情報に応じた光学情報であるレーザ光は、対物レンズ
１４によって収束されテープ状光記録媒体６上に照射さ
れる。

【００３６】ここで、回転ドラム９は矢印Ｓ方向に高速
回転され、テープ状光記録媒体６は矢印Ｍ方向に走行さ
れているので、１次元ホログラム情報に応じた光学情報
であるレーザ光のレーザスポットをテープ状光記録媒体
６に直線走査でき、１次元ホログラム情報をテープ状光
記録媒体６に記録できる。

【００３７】したがって、対物レンズ１４によって収束
されたレーザビーム（後述の図３にて符号１８で示す）
のレーザスポットは、回転ドラム９が矢印Ｓ方向に回転
し、テープ状光記録媒体６が矢印Ｍ方向に走行している
ので、図３に示すように矢印Ｓ方向に直線走査される。
ここで、図３はテープ状光記録媒体６に記録されたホロ
グラムの１画面分の記録領域を拡大した図である。

【００３８】すなわち、この第１の実施例は、走査シス
テム部５が１次元ホログラム情報に応じた光学情報であ
るレーザ光を時間順次にテープ状光記録媒体６上に走査
することにより、多数の計算機ホログラムをテープ状光
記録媒体６上に記録形成でき、動画の長時間記録ができ
る。また、従来のように描画装置を用いてホログラムパ
ターン図を作成し、写真技術を用いてホログラムパター
ン図を縮小してフィルムに写し、これを現像してホログ
ラムを作るような工程が不要となる。

【００３９】次に、本発明の第２の実施例について、図
４、図５を参照しながら説明する。

【００４０】この第２の実施例は、図４に示すように第
１の実施例と同様にテープ状光記録媒体上に走査光学系
である走査システム部２０を用いて計算機ホログラムを
記録形成する計算機ホログラム記録装置であるが、例え
ば単一素子内に複数の光源を持つマルチチャンネルレー
ザにより、複数のレーザスポットを同時に走査させて、
計算機ホログラムを多数記録形成する計算機ホログラム
記録装置である。計算機ホログラムとしては、図１５を
用いて説明したLee 型ホログラムを考慮している。

【００４１】このLee 型ホログラムの要部であるセル９
０は、図５に示すように、多数個配列されて１画面分の
ホログラムを構成している。セル９０の窓９２の位置
は、上述したように計算された複素振幅の実数部Ｒ及び
虚数部Ｉの符号の組み合わせにより４箇所のサブセル９
１のうち２箇所を選択し、窓９２の大きさは複素振幅の
実数部Ｒと虚数部Ｉの絶対値に比例させたものとなって
いる。

【００４２】この第２の実施例の概略構成は、図１に示
された構成と略同様であるが、走査システム部内部の構
成が異なる。この第２の走査システム部２０を説明す
る。

【００４３】この第２の実施例の走査システム部２０
は、図４に示すように、入力端子２２ａから供給される
１次元ホログラム情報を入力端子２２ｂから供給される
同期信号に応じて変調する変調回路２３と、この変調回
路２３からの変調出力に応じて後述するレーザ光源２６
を駆動するレーザ駆動回路２４と、このレーザ駆動回路
２４からのレーザ駆動電流によって４本のレーザ光を出
力するレーザ光源２６と、このレーザ光源２６からの４
本のレーザ光をテープ状光記録媒体に収束する対物レン
ズ２７とを有してなる。

【００４４】レーザ光源２６と対物レンズ２７は、テー
プ状光記録媒体のテープ走行方向（図中矢印Ｍで示す）
に対し垂直方向（図中矢印Ｓで示す）に回転する回転ド
ラム２５の内部に設けられている。そして、１次元ホロ
グラム情報に応じた各レーザ光は、テープ状光記録媒体
上にレーザスポットが照射されるように対物レンズ２７
により収束される。

【００４５】レーザ光源２６は、４つのレーザ光２
８₁、２８₂、２８₃及び２８₄を発生するマルチレー
ザ光源（以下マルチチャンネルレーザという）であり、
レーザ光を発射する部分である４つの発射孔２６₁、２
６₂、２６₃及び２６₄を備えている。したがって、対
物レンズ２７によって収束されたレーザ光２９₁、２９
₂、２９₃及び２９₄は、セル９０のサブセル９１ａ、
９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄにマルチのレーザスポット３
０₁、３０₂、３０₃及び３０₄を形成する。

【００４６】このため、この第２の実施例は、マルチチ
ャンネルレーザ２６を用いて、４つのレーザスポット３
０₁、３０₂、３０₃及び３０₄を同時にセル９０に走
査でき、１回の走査で１セルを記録できる。

【００４７】第１の実施例では、このようなLee 型ホロ
グラムの場合、図６のＡに示すように１つのレーザスポ
ット１９を４回走査してセル９０を記録していたため、
各セル内においては、図６のｂに示すように窓９２の位
置がずれてしまうことがあり、これがホログラムの誤差
となってしまうことがあった。

【００４８】これに対し、この第２の実施例では、図７
に示すように４つのレーザスポット３０₁、３０₂、３
０₃及び３０₄を１回走査してセル９０を記録できるの
で、セル相互の位置ずれは生じるが、セル内での窓９２
ａ及び９２ｂの位置ずれは生じない。

【００４９】したがって、この第２の実施例は、高い精
度で計算機ホログラムを多数記録形成できる。もちろ
ん、高い精度で動画の長時間記録も可能となる。また、
従来のように描画装置を用いてホログラムパターン図を
作成し、写真技術を用いてホログラムパターン図を縮小
してフィルムに写し、これを現像してホログラムを作る
ような工程も不要となる。なお、この第２の実施例によ
り、Lee 型ホログラムを記録形成する場合、４本のレー
ザ光による４個のレーザスポットを１回走査すれば、１
セルを記録できるが、４ｎ個のレーザ光による４ｎ個の
レーザスポットを１回走査すれば、同時にｎ個のセルが
記録できることはいうまでもない。

【００５０】なお、計算機ホログラム記録装置の実施例
は、上述した第１及び第２の実施例にのみ限定されるも
のではなく、例えば、走査システム部を図８乃至図１１
に示すように構成してもよい。ここでは、図８乃至図１
１に示す走査システム部を有する例を第３乃至第６の実
施例とする。

【００５１】先ず、図８に示すのは、本発明の第３の実
施例の要部の構成であり、同期信号に応じて変調された
１次元ホログラム情報の変調出力に応じて駆動されるレ
ーザ光源３１と、このレーザ光源３１からのレーザ光を
テープ状光記録媒体３４に収束する対物レンズ３２とを
内部に備えてテープ状光記録媒体３４を斜めに巻き付け
る回転ドラム３３とを有してなる走査システム部であ
る。

【００５２】この回転ドラム３３を高速回転すると、対
物レンズ３２で収束されたレーザ光のレーザスポット
は、テープ状光記録媒体３４上を斜め走査（ヘリカルス
キャン）することになる。このため、この例では、１回
のスキャンで走査できる長さを長くとることができ、回
転ドラム３３の回転を有効に利用できる。

【００５３】次に、図９に示すのは、本発明の第４の実
施例の要部の構成であり、同期信号に応じて変調された
１次元ホログラム情報の変調出力に応じて駆動されるレ
ーザ光源４１と、このレーザ光源４１からのレーザ光を
テープ状光記録媒体４４に収束する対物レンズ４２とを
内部に備えてテープ状光記録媒体４４の幅方向（矢印Ｌ
Ｒ方向）に直線移動する光学ヘッド４３とを有してなる
走査システム部である。

【００５４】この光学ヘッド４３を矢印Ｌ及びＲ方向に
高速移動すると、対物レンズ４２で収束されたレーザビ
ームのレーザスポットは、テープ状光記録媒体４４を幅
方向に直線走査する。したがって、この例は、多くのス
ポットの同時走査を可能とする。

【００５５】次に、図１０に示すのは、本発明の第５の
実施例の要部の構成であり、同期信号に応じて変調され
た１次元ホログラム情報の変調出力に応じて駆動される
レーザ光源５１と、このレーザ光源５１からの拡散レー
ザ光を回動しながら同一方向に反射するガルバノミラー
５２と、このガルバノミラー５２で反射された拡散レー
ザ光をテープ状光記録媒体５４に収束する対物レンズ５
３とを有する走査システム部である。

【００５６】ガルバノミラー５２を図中円弧状矢印で示
す方向に回動させることにより、レーザ光の光軸の角度
調節がなされ、テープ状光記録媒体５４上のレーザスポ
ットの走査が制御される。すなわち、この例では、ガル
バノミラー５２の角度調節をするだけでレーザスポット
の走査を制御できるので、構成が簡単になる。

【００５７】次に、図１１に示すのは、本発明の第６の
実施例の要部の構成であり、同期信号に応じて変調され
た１次元ホログラム情報の変調出力に応じて駆動される
レーザ光源６１と、このレーザ光源６１からの拡散レー
ザ光を回動しながら反射するポリゴンミラー６２と、こ
のポリゴンミラー６２で反射された拡散レーザ光をテー
プ状光記録媒体６４に収束する対物レンズ６３とを有す
る走査システム部である。

【００５８】ポリゴンミラー６２を図中半円弧上矢印で
示す方向に回転させることによ、レーザ光の光軸の角度
調節がなされ、テープ状光記録媒体６４上のレーザスポ
ットの走査が制御される。すなわち、この例では、ポリ
ゴンミラー６２を回転調節するだけでレーザスポットの
走査を制御できるので、構成が簡単になる。

【００５９】さらに、本発明の計算機ホログラム記録装
置は、第１及び第２の実施例や、走査システム部の要部
を図８乃至図１１に示すように構成した第３乃至第６の
実施例の各対物レンズをアクチュエーターで駆動するこ
とによって、フォーカスサーボ制御し、スポット形成精
度を高めるようにしてもよい。

【００６０】例えば、走査システム部を図１２に示すよ
うに構成してもよい（この図１２に示した走査システム
部を有する計算機ホログラム記録装置を第７の実施例と
する）。この第７の実施例は、回転ドラム７８内のレー
ザ光源７１からの出射レーザ光を対物レンズ７２で収束
する際に、フォーカスアクチュエータ７３を設け、テー
プ状光記録媒体７６からの戻り光をビームスプリッタ７
４によりフォーカスエラー信号検出部７５に導き、この
フォーカスエラー信号検出部７５で検出されるフォーカ
スエラー信号より生成される駆動波形によりフォーカス
アクチュエータ７３を駆動し、対物レンズ７２を図中上
下方向に矢印で示すように動かすことによって、スポッ
ト形成精度を高める。

【００６１】またさらに、本発明に係る計算機ホログラ
ム記録装置は、特願平３−２２４５６９号の明細書及び
及び図面に示すようにレーザ光源を回転ドラム内に設け
ず、外部に設けたレーザ光源からのレーザ光を光学系を
用いて回転ドラム内に導き、対物レンズによってテープ
状光記録媒体に収束させるようにしてもよい。

【００６２】以上に説明した本発明の第１乃至第７の実
施例は計算機ホログラム記録装置に関しての実施例であ
る。以下には、本発明の第８及び第９の実施例を説明す
るが、この第８及び第９の実施例は、計算機ホログラム
再生装置に関しての実施例である。

【００６３】計算機ホログラムは、上述したようにフー
リエ変換ホログラムなので、ホログラムの再生波面を光
学的にフーリエ変換して、再生像が得られる。すなわ
ち、平行なレーザ光でホログラムを照射し、レンズでフ
ーリエ変換しその焦点面で再生像を観測するのが一般的
である。再生方法は、透過型、反射型の双方が可能であ
り、この再生方法に応じて、記録媒体上に形成されるピ
ット形状を決定している。さらに、記録媒体上に形成さ
れるピット形状は、再生光の波長（再生波長）によって
ホログラム再生される形状とし、位相型、振幅型いずれ
の記録媒体も使用が可能である。よって、ホログラム計
算時に与える波面形状により、再生方法は自由に選択で
きる。

【００６４】本発明の第８の実施例について図１３を参
照しながら説明する。この第８の実施例は、計算機ホロ
グラムを銀塩を用いたテープ状光記録媒体に記録し、さ
らに漂白処理することによって、作成された透過型位相
ホログラムを再生する透過型の計算機ホログラム再生装
置である。

【００６５】この第８の実施例は、図１３に示すように
多数の計算機ホログラムが記録されたテープ状光記録媒
体８５と、このテープ状光記録媒体８５に記録形成され
た計算機ホログラムに再生レーザ光を出射するレーザ光
源８１と、計算機ホログラムの１フレームに応じた形状
の窓８２と、このテープ状記録媒体８５を１フレーム毎
に送る機構を持つ間歇送り部８３と、テープ状記録媒体
８５が間歇送り部８３によって送られている間はレーザ
光を遮蔽し、テープ状記録媒体８５が窓８２上で停止し
ている期間にレーザ光を照射する働きを持つシャッタ８
４を有する。

【００６６】レーザ光源８１からテープ状光記録媒体８
５にコリメートレンズ８６、シャッタ８４、窓８２を介
して照射されるレーザ光は、テープ状光記録媒体８５を
透過する。

【００６７】テープ状光記録媒体８５は、サプライリー
ル８７ａから送りだされ、間歇送り部８３により窓８２
に対して記録された計算機ホログラムの１フレーム毎に
間歇送りされ、テイクアップリール８７ｂに巻き取られ
る。

【００６８】この第８の実施例では、テープ状光記録媒
体８５に記録されたホログラムは透過型ホログラムであ
るために、生成される回折波面は図中右側に得られる。
回折波面のうち、必要な回折波例えば＋１次回折光のみ
を取り出すために結像レンズ８８及び空間フィルタ８９
が設けられる。

【００６９】この空間フィルタ８９によって選択された
回折波面を結像レンズ９３により結像しホログラフィー
とする。

【００７０】ホログラムは、順次、間歇送り部８３によ
り送られていくために、１フレーム毎に順次ホログラム
が連続して多数再生され、この第８の実施例では長時間
の動画再生を可能とする。

【００７１】次に、本発明の第９の実施例について図１
４を参照しながら説明する。

【００７２】この第９の実施例は、計算機ホログラムを
銀塩を用いたテープ状光記録媒体に記録し、作成された
反射型位相ホログラムを再生する反射型の計算機ホログ
ラム再生装置である。

【００７３】この第９の実施例は、図１４に示すように
多数の計算機ホログラムが記録されたテープ状光記録媒
体１０５と、このテープ状光記録媒体１０５に記録形成
された計算機ホログラムに再生レーザ光を照射するレー
ザ光源１０１と、計算機ホログラム１フレームの形状に
応じた窓１０２と、このテープ状光記録媒体１０５を１
フレーム毎に送る機構を持つ間歇送り部１０３と、テー
プ状光記録媒体１０５が間歇送り部１０３によって送ら
れている間はレーザ光を遮蔽し、テープ状記録媒体１０
５が窓１０２上で停止している期間にレーザ光を照射す
る働きを持つシャッタ１０４を有する。

【００７４】レーザ光源１０１からテープ状光記録媒体
１０５にコリメートレンズ１０６、シャッタ１０４、窓
１０２を介して照射されるレーザ光はこの第９の実施例
ではテープ状光記録媒体１０５で反射される。

【００７５】テープ状光記録媒体１０５は、サプライリ
ール１０７ａから送り出され、間歇送り部１０３により
窓１０２に対して記録された計算機ホログラムの１フレ
ーム毎に間歇送りされ、テイクアップリール１０７ｂに
巻き取られる。この第９の実施例では、テープ状光記録
媒体１０５に記録されたホログラムは反射型ホログラム
であるために、生成される回折波面は図中左側に得られ
る。回折波面のうち、必要な回折波例えば＋１次回折光
のみを取り出すために結像レンズ１０８及び空間フィル
タ１０９が設けられる。空間フィルタ１０９によって選
択された回折波面を結像レンズ１１０により結像しホロ
グラフィーとする。

【００７６】ホログラムは順次間歇送り部１０３により
送られていくために、１フレーム毎に順次ホログラムが
連続して多数再生され、この第９の実施例においても長
時間の動画再生を可能とする。

【００７７】なお、本発明の計算機ホログラム再生装置
は、第８及び第９の実施例に限定されるものではなく、
例えば、参照波は、計算機ホログラムの種類に応じ、レ
ーザ光源からの再生レーザ光の他、白色光でもよい。

【００７８】また、再生像を結像する対物レンズは、ホ
ログラム自体に収束レンズ作用を持たせれば、不要とな
り、装置の小型化が図られる。

【００７９】さらにまた、本発明に係る計算機ホログラ
ム記録装置と計算機ホログラム再生装置とを発明の要旨
を損なうことなく組み合わせて、計算機ホログラム記録
再生装置としてもよい。

【００８０】

【発明の効果】本発明に係る計算機ホログラム記録装置
は、計算機ホログラム生成手段が生成したホログラムに
応じた光を、光学的な情報が記録されるテープ状光記録
媒体に、走査光学系によって照射すると共に該照射光を
相対的に走査するので、多数の計算機ホログラムを記録
形成でき、動画の長時間記録ができる。また、縮小され
たホログラムパターンをフィルムに写し、これを現像す
る工程を不要とする。さらに、縮小光学系を用いなくと
も、光記録密度の実現が可能であるため、高い空間周波
数が得られ、装置の小型化を図ることができる。

【００８１】また、計算機ホログラムを構成する要素と
なるセルは、マルチビームによる１回の走査で同時に記
録されるので、レーザ光源としてマルチビームを出射す
るマルチチャンネルレーザを用いれば、計算機ホログラ
ムを構成するセルを、４ｎ個のマルチビームによる１回
の走査で同時にｎ個記録でき、該セル内でホログラム情
報にずれを生じさせない。このため、高い精度でホログ
ラムの記録形成が実現できる。

【００８２】また、本発明に係る計算機ホログラム再生
装置は、計算機ホログラムの１フレームに応じた形状の
窓が設けられたシャッタ部に対して、間歇送り手段がテ
ープ状光記録媒体に記録された多数のホログラムを１フ
レームずつ順次対応させるように該テープ状記録媒体を
間歇送りするので、光源からシャッタ部を介してテープ
状光記録媒体に再生光を出射すれば、ホログラム再生像
を連続して多数得ることができる。このため、計算機ホ
ログラムを用いた動画の長時間再生ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】第１の実施例の走査システム部の要部の構成を
示す図である。

【図３】テープ状光記録媒体上の記録面の拡大図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施例の走査システム部の要部
の構成を示す図である。

【図５】１画面を構成する領域内でのセルの配列を示す
図である。

【図６】セル内での窓の位置ずれを説明するための図で
ある。

【図７】図５に示した第２の実施例での、セルの記録の
様子を説明するための図である。

【図８】本発明の第３の実施例の要部の構成を示す図で
ある。

【図９】本発明の第４の実施例の要部の構成を示す図で
ある。

【図１０】本発明の第５の実施例の要部の構成を示す図
である。

【図１１】本発明の第６の実施例の要部の構成を示す図
である。

【図１２】本発明の第７の実施例の要部の構成を示す図
である。

【図１３】本発明の第８の実施例の概略構成を示す図で
ある。

【図１４】本発明の第９の実施例の概略構成を示す図で
ある。

【図１５】Lee 型ホログラムを構成するセルを説明する
ための図である。

【符号の説明】

１・・・・・波面情報記憶部２・・・・・計算機３・・・・・バッファ４・・・・・情報次元変換及び記録制御部５・・・・・走査システム部６・・・・・テープ状光記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的な情報が記録されるテープ状光記
録媒体と、上記テープ状光記録媒体に光を照射すると共に該照射光
を媒体に対して相対的に走査する走査光学系と、物体の波面情報からホログラムを計算によって生成する
計算機ホログラム生成手段とを有し、上記計算機ホログラム生成手段からの多数のホログラム
を上記走査光学系を用いて上記テープ状光記録媒体上に
記録形成することを特徴とする計算機ホログラム記録装
置。
【請求項２】上記計算機ホログラムを構成する要素と
なるセルは、該セルをさらに構成するサブセルの整数倍
のマルチビームの同時走査により記録されることを特徴
とする請求項１記載の計算機ホログラム記録装置。
【請求項３】多数の計算機ホログラムが記録されたテ
ープ状光記録媒体を再生する計算機ホログラム再生装置
であって、上記テープ状光記録媒体に記録形成された上記計算機ホ
ログラムに再生光を出射する光源と、上記計算機ホログラムの１フレームに応じた形状の窓が
形成されたシャッタ部と、上記テープ状光記録媒体を間歇送りして上記多数のホロ
グラムを上記シャッタ部に対して１フレームずつ順次対
応させる間歇送り手段とを有することを特徴とする計算
機ホログラム再生装置。