(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のホログラムが記録されたホログラム記録層とアドレス情報が記録されたアドレス層を有する記録媒体における検索方法であって、
検索条件から検索用光を生成し、
前記検索用光を前記ホログラム記録層に記録されたホログラムに対し照射し、
前記検索用光が前記ホログラムと干渉することにより再生光を発生させた場合は、前記アドレス情報を読み取るアドレス用光を用いて前記再生光を発生したホログラムのアドレス情報を特定して、特定されたアドレス情報を記録し、
前記検索用光が前記ホログラムから再生光を発生させなかった場合は、前記検索用光を前記ホログラム記録層に記録された他のホログラムに対し照射することを特徴とする検索方法。
【請求項２】
前記特定されたアドレス情報を記録した後も、前記検索用光を前記ホログラム記録層に記録された他のホログラムに対し照射することを特徴とする請求項１に記載の検索方法。
【請求項３】
発生した再生光の強度を検出して、当該再生光を発生したホログラムのアドレス情報と対応づけて、検出された再生光の強度を記録することを特徴とする請求項１または２に記載の検索方法。
【請求項４】
前記再生光の強度が最も大きいアドレス情報を認識可能な状態として出力することを特徴とする請求項３に記載の検索方法。
【請求項５】
前記再生光の強度が大きい順に記録されたアドレス情報を認識可能な状態として出力することを特徴とする請求項３又は４に記載の検索方法。
【請求項６】
前記記録媒体に再生光を発生したホログラムに関する情報を記録することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検索方法。
【請求項７】
前記記録媒体に記録された前記再生光を発生したホログラムに関する情報を用いて前記検索用光を照射するホログラムの順序を制御することを特徴とする請求項６に記載の検索方法。
【請求項８】
前記ホログラムは、情報を担持した情報光と記録用参照光との干渉による干渉縞であり、
前記記録用参照光は、前記情報光が担持する情報に関連するキーワード情報を含む空間変調パターンによって空間的に変調されており、
前記検索用光は、検索条件のキーワード情報を含む空間変調パターンによって空間的に変調されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の検索方法。
【請求項９】
前記ホログラムは、画像情報を担持した情報光と記録用参照光との干渉による干渉縞であり、
前記検索用光は、検索条件の画像情報によって空間的に変調されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の検索方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報として複数のホログラムが記録されたホログラム記録層を有する記録媒体における情報の検索方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィを利用して記録媒体に情報を記録するホログラフィック記録は、一般的に、イメージ情報を持った情報光と参照光とを記録媒体の内部で重ね合わせ、そのときにできる干渉縞パターンを記録媒体に書き込むことによって行われる。記録された情報の再生時には、その記録媒体に参照光を照射することにより、干渉縞パターンによる回折によりイメージ情報が再生される。
【０００３】
近年、ホログラフィック記録において、超高密度のデータ密度とするために、ボリュームホログラフィ、特にデジタルボリュームホログラフィが実用域で開発され注目を集めている。ボリュームホログラフィとは、記録媒体の厚み方向も積極的に活用して、３次元的に干渉縞を書き込む方式であり、デジタルボリュームホログラフィとは、ボリュームホログラフィと同様の記録媒体と記録方式を用いつつも、記録するイメージ情報は２値化したデジタルパターンに限定した、コンピュータ指向のホログラフィック記録方式である。このデジタルボリュームホログラフィにおいては、例えばアナログ的な絵のような画像情報も、一旦デジタル化して、２次元デジタルパターン情報に展開し、これをイメージ情報として記録する。再生時は、このデジタルパターン情報を読み出してデコードすることで、元の画像情報に戻して表示する。これにより、再生時にＳＮ比（信号対雑音比）が多少悪くても、微分検出を行ったり、２値化データをコード化しエラー訂正を行ったりすることで、極めて忠実に元の情報を再現することが可能になる。
【０００４】
ボリュームホログラフィによるホログラム記録層への記録の一例は、記録すべき情報を担持する情報光と記録用参照光とがホログラム記録層内において厚み方向の干渉縞を生じるように透明基板側から同時に所定時間照射し、ホログラム記録層内に干渉縞パターンを立体的に定着せしめることによって情報を立体的なホログラムとして記録している（特許文献１および特許文献２）。
【０００５】
また、光情報記録方法としては、情報光と記録用参照光とを異なる角度の光軸上に配置して記録する方法と、同軸上に配置して記録する方法がある。前記のようなボリュームホログラフィにより適しているものとして情報光と記録用参照光とを同軸上に配置した記録方法が注目されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３１１９３８号公報
【特許文献２】特開２００３−９９９５２号公報
【特許文献３】特開平１０−１２４８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したとおり、ホログラフィック記録再生においては、イメージ情報や２次元デジタルパターン情報等の大容量の情報が一つのホログラムに記録され、更にホログラムが記録媒体に複数記録されるのであるから、記録媒体に記録される情報量は膨大なものとなる。
【０００８】
従来、この膨大な情報量が記録されている記録媒体から特定の情報を検索する方法は提案されていなかった。このため、記録媒体から特定の情報を検索しようとするのであれば、再生用参照光を各ホログラムに照射して、各ホログラムからイメージ情報や２次元デジタルパターン情報等を再生し、２次元デジタルパターン情報の場合はデコードして記録した情報を再生した上で、再生された情報が検索対象であるか否かを確認する作業を検索対象が見つかるまで繰り返さなければならなかった。
【０００９】
しかしながら、ホログラムを再生することで発生するイメージ情報や２次元デジタルパターン情報は、多数の画素から構成されているが、イメージ情報や２次元デジタルパターン情報を検出するために、各画素に対応させたＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサーなどの光検出器を配置しなければならない。再生された各画素の光の強度は弱いため、多数の光検出器によってイメージ情報や２次元デジタルパターン情報を得るのには時間がかかっていた。
【００１０】
このように、記録媒体から一つのホログラムを再生するだけでも時間がかかってしまうのに、更に、上記検索方法においては、検索対象が見つかるまで順次各ホログラムを再生しなければならない点においても非常に時間がかかるものであり、非効率的である。
【００１１】
本発明は、複数のホログラムが記録されたホログラム記録層を有する記録媒体において、効率的に情報を検索する検索方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の検索方法は、複数のホログラムが記録されたホログラム記録層とアドレス情報が記録されたアドレス層を有する記録媒体における検索方法であって、検索条件から検索用光を生成し、前記検索用光を前記ホログラム記録層に記録されたホログラムに対し照射し、前記検索用光が前記ホログラムと干渉することにより再生光を発生させた場合は、前記アドレス情報を読み取るアドレス用光を用いて前記再生光を発生したホログラムのアドレス情報を特定して、特定されたアドレス情報を記録し、前記検索用光が前記ホログラムから再生光を発生させなかった場合は、前記検索用光を前記ホログラム記録層に記録された他のホログラムに対し照射することを特徴とする。
【００１３】
更に、上記検索方法において、前記特定されたアドレス情報を記録した後も、前記検索用光を前記ホログラム記録層に記録された他のホログラムに対し照射してもよい。
【００１４】
更に、上記検索方法において、発生した再生光の強度を検出して、当該再生光を発生したホログラムのアドレス情報と対応づけて、検出された再生光の強度を記録することが好ましい。この場合、前記再生光の強度が最も大きいアドレス情報を認識可能な状態として出力してもよいし、前記再生光の強度が大きい順に記録されたアドレス情報を認識可能な状態として出力してもよい。
【００１５】
更に、上記検索方法において、前記記録媒体に再生光を発生したホログラムに関する情報を記録してもよく、前記記録媒体に記録された前記再生光を発生したホログラムに関する情報を用いて前記検索用光を照射するホログラムの順序を制御してもよい。
【００１６】
更に、上記検索方法において、前記ホログラムは、情報を担持した情報光と記録用参照光との干渉による干渉縞であり、前記記録用参照光は、前記情報光が担持する情報に関連するキーワード情報を含む空間変調パターンによって空間的に変調されており、前記検索用光は、検索条件のキーワード情報を含む空間変調パターンによって空間的に変調されていてもよい。
【００１７】
更に、上記検索方法において、前記ホログラムは、画像情報を担持した情報光と記録用参照光との干渉による干渉縞であり、前記検索用光は、検索条件の画像情報によって空間的に変調されていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の検索方法によれば、検索条件から検索用光を生成し、検索用光をホログラム記録層に記録されたホログラムに対し照射し、検索用光がホログラムと干渉して再生光を発生させた場合は、アドレス情報を読み取るアドレス用光を用いて再生光を発生したホログラムのアドレス情報を特定して、特定されたアドレス情報を記録するので、効率よく目的の情報を検索することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図８について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の検索方法のフローチャートであり、図２は、本発明の検索時における動作を説明するための概略図である。
【００２１】
図２に示すように、記録媒体１０１は、アドレス情報が記録されたアドレス層１０３と複数のホログラム１０４ａ、１０４ｂが記録されたホログラム記録層１０４とを有し、更に、図２においては、基板１０２、波長選択反射層１０５及び保護層１０６とを有している。そして、検索用光２１は、保護層１０６を通過して記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録されたホログラム１０４ａ、１０４ｂに対して照射される。ホログラム１０４ａ、１０４ｂから発生した再生光２２は、波長選択反射層１０５によって反射され、保護層１０６を通過して記録媒体１０１の保護層側の表面から射出される。また、アドレス用光２３は、保護層１０６、ホログラム記録層１０４及び波長選択反射層１０５を通過してアドレス層１０３に照射され、アドレス層に記録されたアドレス情報を担持する。また、図２においては、アドレス層１０３が反射層を有しており、アドレス情報によって変調されたアドレス用光２３は、アドレス層１０３の反射層で反射され、記録媒体１０１の保護層側の表面から射出される。
【００２２】
本発明の検索方法は、まず、キーワード、画像、データ形式等の検索条件が入力されると（図１のＳ１）、検索用光２１（図２参照）が生成される（図１のＳ２）。そして、検索用光２１を記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録されたホログラム１０４ａに対して照射する（図１のＳ３）。
【００２３】
次に、記録媒体１０１からの再生光を検出したか否かを判断する（図１のＳ４）。再生光２２（図２参照）が検出された場合（Ｙｅｓの場合）は、アドレス用光２３（図２参照）によって記録媒体１０１のアドレス層１０３に記録されたアドレス情報を読み取って、再生光２２を発生させたホログラム１０４ａのアドレス情報を特定し記録する（図１のＳ５）。その後、更に検索を継続するか否かを判断し（図１のＳ６）、継続しない場合（Ｎｏの場合）は終了する。
【００２４】
記録媒体１０１からの再生光を検出しなかった場合（Ｓ４でＮｏの場合）及び検索を継続する場合（Ｓ６でＹｅｓの場合）は、ホログラム記録層１０４の別のホログラム１０４ｂに照射対象を変更する（図１のＳ７）。そして、検索用光２１を記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録されたホログラム１０４ｂに対して照射する処理（図１のＳ３）に戻る。
【００２５】
このように、検索時において、再生光２２の有無を検出し、再生光２２を検出した場合はそのホログラムのアドレス情報を記録することで、情報を高速で検索することができる。
【００２６】
また、再生光を検出する際に、再生光の強度を検出し、アドレス情報と対応づけて再生光の強度を記録してもよい。検索条件と情報との相関が強い程、再生光の強度が大きくなるので、再生光の強度によって検索条件と情報との相関の程度を把握することができる。なお、再生光を検出する処理（Ｓ４）において、再生光が検出されても、その強度がある一定の値（以下「しきい値」と呼ぶ）以下の場合は、検出しなかった場合とみなし、照射対象を変更する処理（図１のＳ７）に移行してもよい。ここで、しきい値は、検索の曖昧さに影響する。すなわち、しきい値が小さい場合は、余り関係のない情報も検索結果として挙るが、しきい値を大きくすると、関係の強い情報だけが検索結果となる。
【００２７】
検索を終了したら、記録されたアドレス情報を認識可能な状態として出力する。アドレス情報を認識可能な状態とするには、例えば、アドレス情報をそのまま出力したり、記録されたアドレス情報に対応するホログラムを再生して少なくともその一部を出力してもよい。また、予め記録媒体１０１又は検索装置の記録手段にアドレス情報と対応付けてホログラムに記録されているデータのタイトル等を記録しておき、記録されたアドレス情報に対応するホログラムのデータのタイトル等を出力してもよい。なお、アドレス情報と対応付けてホログラムに記録されているデータのタイトル等を予め記録媒体１０１に記録する場合は、別途専用のホログラムとして記録しても、記録可能なアドレス層１０３に記録しても、半導体メモリー等の記録手段を記録媒体１０１に設けて、その記録手段に記録してもよい。
【００２８】
再生光の強度を記録した場合は、再生光の強度が最も大きいアドレス情報を認識可能な状態として出力してもよいし、更に、再生光の強度が大きい順に記録されたアドレス情報を認識可能な状態として出力してもよい。例えば、再生光の強度の大きい順にアドレス情報を並び替えて出力したり、再生光の強度が最も大きいアドレス情報のホログラムを再生して出力することができる。
【００２９】
また、上記の検索方法によって、検索条件に関係する情報が記録されているホログラムをある程度絞り込んだ後に、絞り込んだ各ホログラムを再生して、再生された情報の内容を更に検索条件に合致するものであるか否かを検索してもよい。この場合、再生光の強度が最も大きいアドレス情報のホログラムを再生して、その情報の内容を検索することが効率的である。
【００３０】
アドレス用光２３は、再生光が発生した時だけアドレス情報を読み取ってもよいが、継続的にアドレス情報を読み取ることが好ましい。特に、アドレス用光２３によって、位置決めをするためのサーボ用の情報を読み取って、検索用光２１をホログラムに照射する際の位置決めにフィードバックさせることは好ましい。
【００３１】
検索を継続するか否かの判断（図１のＳ６）は、種々条件を設定することができる。例えば、再生光を検出した場合に検索を終了とすることもできるし、再生光の検出した回数がある一定の値を越えた場合に終了とすることもできるし、再生光の強度がある一定の値を越えた場合に終了とすることもできる。
【００３２】
更に、検索時に再生光を発生したホログラムに関する情報を記録媒体に記録してもよい。ホログラムに関する情報としては、再生光を発生したホログラムのアドレス情報、再生光の強度等であり、再生光の強度が最も大きいホログラムだけでもよいし、再生光を発生したホログラム全部についての情報でもよい。再生光を発生したホログラムに関する情報を記録媒体に記録するには、別途専用のホログラムとして記録しても、記録可能なアドレス層１０３に記録しても、半導体メモリー等の記録手段を記録媒体１０１に設けて、その記録手段に記録してもよい。
【００３３】
このように、再生光を発生したホログラムに関する情報を記録することで、記録媒体に記録された複数のホログラムの中で検索頻度の高いホログラムを把握することができる。そして、再生光を発生したホログラムに関する情報を用いて、検索時に検索用光を照射するホログラムの順序を制御することができる。例えば、検索頻度が一定以上のホログラムを最初に検索したり、検索頻度の高い順にホログラムを検索したりすることで、効率的に情報を検索することができる。
【００３４】
更に、蓄積された検索頻度の情報それ自体が有用なものとなる。例えば、記録媒体中に含まれるデータの中からアクセス回数のランキングを作成したり、関心のあるデータの動向（市場のニーズ）を調べたりすることができる。そして、複数種類の記録媒体から一定頻度以上のデータを抽出して、注目のデータを集積した記録媒体（例えば、音楽ＣＤでいうベスト盤）を作成することもできる。
【００３５】
図２の記録媒体１０１について説明すると、記録媒体１０１の形状としては、円盤状、矩形のカード状等を採用することができる。円盤状の場合は、回転駆動させることで情報の記録再生を効率的に行うことができる。
【００３６】
アドレス層１０３は、予めアドレス情報を記録しておき再生専用の層でもよいし、情報の記録再生が可能な層として、アドレス情報を書き込んでもよい。また、アドレス層１０３には、アドレス情報以外のサーボ用の情報、記録媒体の容量や構造などを示す記録媒体の識別情報等も記録されていてもよい。
【００３７】
再生専用のアドレス層１０３としては、図２に示されているように、予めピットを形成した層を使用してもよい。ピットの凹凸による反射率又は透過率の変化によって情報を再生することができる。反射率の変化によって情報を再生する場合や、透過率の変化を入射面側において検出するために、記録媒体１０１に反射層を形成することが好ましい。基板１０２の表面に凹凸を形成し、必要に応じて凹凸表面に反射層を形成してピットとしてもよいし、基板１０２上にピット形成用の層を形成し、そこにエッチング処理などで凹凸を形成し、必要に応じて凹凸表面に反射層を形成した構成等を使用することもできる。図２においては、反射型のアドレス層１０３の場合について説明したが、透過型のアドレス層１０３の場合は、アドレス用光を検出する光検出器を記録媒体１０１の裏面側に配置する。
【００３８】
記録再生可能なアドレス層１０３としては、有機色素層や相変化層などを利用することができる。アドレス層１０３が有機色素層の場合は、一度だけ情報を記録することが可能であり、レーザー光によって色素を分解することでピットを形成することができる。形成されたピットは、再生専用層と同様にピットの反射率又は透過率の変化によって情報を再生できる。アドレス層１０３が相変化層の場合は、情報の書き換えが可能であり、レーザー光による加熱によって相変化層の結晶構造を変更させて、結晶部分と非結晶部分を形成することで、結晶部分と非結晶部分の反射率又は透過率の違いによって情報を記録することができる。
【００３９】
ホログラム記録層１０４は、情報光と記録用参照光との干渉によるホログラム１０４ａ、１０４ｂが記録されるものである。特に好ましくは、情報光、記録用参照光、再生用参照光及び検索用光２１の波長とアドレス用光２３の波長とを変えて、情報光、記録用参照光、再生用参照光及び検索用光２１には感光し、アドレス用光２３には感光しない材料とすることが好ましい。ホログラム記録層１０４としては、例えば、フォトポリマー系材料を使用することができる。ホログラム記録層１０４の材料として、緑及び青色光に感度を有するフォトポリマー系材料を使用した場合であれば、情報光、記録用参照光、再生用参照光及び検索用光として緑又は青色光を使用し、アドレス用光としてそれ以外の波長の光、例えば赤色光を使用すればよい。なお、本発明において、ホログラム記録層１０４はフォトポリマー系材料に限定されるものではない。
【００４０】
基板１０２としては、ポリカーボネイト等のプラスチック基板、ガラス基板、金属基板等を使用することができる。プラスチック基板を使用すると、プレス加工によって表面に凹凸形状を形成することで、アドレス層としてピットを容易に成型できる。また、ガラス基板は、強度及び平滑性が高く、基板の撓みなどによる傾きの影響を少なくすることができる。金属基板は、アドレス用光２２に対する反射層を兼用することができる。基板１０２の形状は、ディスク状であっても、カード状であってもよい。また、基板１０２の厚さとしては、特に限定されるものではないが、記録媒体１０１全体として、１．２〜２．４ｍｍとなるようにすると、現在使用されているＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）と互換性を持たせることが可能となる。
【００４１】
波長選択反射層１０５は、アドレス層１０３とホログラム記録層１０４の間に設けられ、情報光、記録用参照光、再生用参照光及び検索用光２１を反射し、アドレス用光２３を透過するものである。波長選択反射層１０５としては、高屈折率物質と低屈折率物質を交互に積層させたダイクロイックミラー層やコレステリック液晶層を用いることができる。波長選択反射層１０５における反射面は、情報を安定して記録、再生できるように、平坦であることが好ましい。
【００４２】
保護層１０６は、記録媒体１０１の入射面側の表面に形成されており、記録媒体１０１を保護している。保護層１０６としては、樹脂材料、例えばＵＶレジン等の材料をホログラム記録層１０４上にスピンコート等によって塗布したり、ポリカーボネイトシート等の樹脂シートや樹脂基板を貼り付けて形成される。
【００４３】
図３は、本発明の検索方法を行う検索装置１のブロック図の一例である。検索装置１は、図３に示すように、制御手段２を有し、制御手段２に接続された入力手段３、検索用光生成手段４、検索用光走査手段５、アドレス情報特定手段６、再生光検出手段７、記録手段８、出力手段９を有している。検索装置１としては、ホログラム再生装置が接続されたコンピュータを用いることができる。
【００４４】
制御手段２は、検索装置１全体の機能を制御するものである。制御手段としてはＣＰＵ等を使用することができる。
【００４５】
入力手段３は、検索者が検索装置１に検索条件を入力するものである。入力手段３としては、文字情報、画像情報または音声情報等を入力するため、キーボード、デジタルカメラ、マウス、音声認識入力装置等を入力する情報に合わせて適宜使用することができる。
【００４６】
検索用光生成手段４は、検索条件に基づいて形成された検索用空間変調パターンによって光を空間的に変調して検索用光２１を生成する。検索用光生成手段４として、例えばＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）やマトリクス型の液晶素子等の空間光変調器を使用することができる。ＤＭＤは、入射した光を画素ごとに反射方向を変えることで強度を空間的に変調したり、入射した光を画素ごとに反射位置を変えることで位相を空間的に変調することができる。液晶素子は、画素ごとに液晶の配向状態を制御することで、入射した光の強度や位相を空間的に変調することができる。例えば、各画素毎に出射光の位相を、互いにπラジアンだけ異なる２つの値のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調することができる。
【００４７】
検索用空間変調パターンは、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録されているホログラム１０４ａの記録方法に応じて、検索条件と関連または類似する情報が記録されているホログラム１０４ａに対して干渉するように形成される。検索用空間変調パターンの形成方法について、図４乃至図６にそれぞれ一実施態様を示す。
【００４８】
図４（Ａ）は、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４にホログラム１０４ａを記録する動作の説明である。記録する情報４１をある変換方式に基づいて変換した２次元パターン情報４２を用いて情報光用空間変調パターン４３を生成する。図４（Ａ）においては、記録する情報４１を８ビット毎に、４×４画素のうち３つの画素をオンの画素４２ａとする２次元パターン情報４２のシンボル単位に変換する方式を示す。各シンボル単位は、４×４画素の領域における３つのオンの画素４２ａの配置によって情報を識別する。４×４画素の領域における３つのオンの画素４２ａの配置は、16Ｃ3＝５６０通りとなるため、２５６通りの８ビットの情報を表現することが可能である。特に、各シンボル単位において、オンの画素４２ａが隣接すると、フーリエ変換した際の周波数成分が少なくなるため、５６０通りの配置の中から、オンの画素４２ａが隣接しない配置を各シンボル単位として選択することが好ましい。そして、２次元パターン情報４２のシンボル単位を配置して情報光用空間変調パターン４３を生成する。なお、記録する情報４１を２次元パターン情報４２に変換する方式は、上記の方式に限られるものではない。
【００４９】
情報光用空間変調パターン４３によって空間的に変調された情報光４４と記録用参照光４５とを対物レンズ４６によって記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に対して収束するように照射して、情報光４４と記録用参照光４５との干渉による干渉縞をホログラム記録層１０４にホログラム１０４ａとして記録する。
【００５０】
次に、図４（Ｂ）は、検索する動作の説明である。検索条件として検索情報４７が入力されると、情報光用空間変調パターン４３を生成する際に用いた変換方式によって検索情報４７を２次元パターン情報４８に変換し、２次元パターン情報４８を含む検索用空間変調パターン４９を生成し、検索用空間変調パターン４９によって検索用光２１を生成する。ここで、検索用空間変調パターン４９は、光の光軸に直交する断面において、記録時に情報光用空間変調パターン４３を配置した領域と同じ領域内に配置し、検索用光２１は、記録時における情報光４４の照射角度と同様の角度で照射することが好ましい。検索用光２１がホログラム１０４ａに照射されると、検索用光２１の検索用空間変調パターン４９とホログラム１０４ａを記録した情報光４４の情報光用空間変調パターン４３との間に相関があれば、ホログラム１０４ａと検索用光２１が干渉し、相関の程度に応じた強度の再生光２２が発生する。図４においては、検索情報４７を変換した２次元パターン情報４８と同じ２次元パターン情報が情報光用空間変調パターン４３に含まれるので、検索用光２１がホログラム１０４ａに照射されると、再生光２２が発生する。なお、この場合、再生光２２は、記録時における記録用参照光４５に対応する光である。
【００５１】
特に、図４（Ａ）に示すように、情報光４４が対物レンズ４６によって記録媒体１０１に照射されると、情報光用空間変調パターン４３がフーリエ変換された周波数成分によって干渉縞が形成されるため、検索用光２１の検索用空間変調パターン４９が情報光用空間変調パターン４３と完全に一致していなくても、類似の周波数成分を有していれば干渉し、相関の程度に応じた強度の再生光２２が発生する。
【００５２】
図５（Ａ）では、記録時において、画像情報５１を情報光用空間変調パターン５３として情報光５４を生成し、情報光５４と記録用参照光５５とを対物レンズ５６によって記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に対して収束するように照射して、情報光５４と記録用参照光５５との干渉による干渉縞をホログラム記録層１０４にホログラム１０４ａとして記録する。
【００５３】
次に、検索条件として画像情報５７が入力されると、図５（Ｂ）に示すように、画像情報５７を検索用空間変調パターン５９として検索用光２１を生成する。ここで、検索用空間変調パターン５９は、光の光軸に直交する断面において、記録時に情報光用空間変調パターン５３を配置した領域と同じ領域内に配置し、検索用光２１は記録時における情報光５４の照射角度と同様の角度で照射することが好ましい。検索用光２１がホログラム１０４ａに照射されると、検索用光２１の検索用空間変調パターン５９（画像情報５７）とホログラム１０４ａを記録した情報光５４の情報光用空間変調パターン５３（画像情報５１）との間に相関があれば、ホログラム１０４ａと検索用光２１が干渉し、相関の程度に応じた強度の再生光２２が発生する。相関の程度が高いもの、即ち類似しているものは、強く干渉するため、再生光２２の強度が強くなり、相関の程度が低いもの、即ち非類似のものは干渉が弱く再生光２２の強度も弱くなる。なお、この場合、再生光２２は、記録時における記録用参照光５５に対応する光である。
【００５４】
特に、図５（Ａ）に示すように、情報光５４が対物レンズ５６によって記録媒体１０１に照射されると、情報光用空間変調パターン５３がフーリエ変換された周波数成分によって干渉縞が形成されるため、検索用光２１の検索用空間変調パターン５９（画像情報５７）が情報光用空間変調パターン５３（画像情報５１）と完全に一致していなくても、類似の周波数成分を有していれば、相関の程度によって再生光が発生する。
【００５５】
図５のように画像情報５１を記録し、画像情報５７を検索する場合としては、例えば、監視カメラの映像から、特定の人物を捜す場合などに利用することが可能である。
【００５６】
図６（Ａ）では、記録する情報６１に基づいて情報光用空間変調パターン６３を形成し、情報光用空間変調パターン６３ａによって空間的に変調された情報光６４を生成する。また、記録する情報６１に関連するキーワード情報６１ａ〜６１ｄに基づいて記録用参照光用空間変調パターン６３ｂを形成し、記録用参照光用空間変調パターン６３ｂによって空間的に変調された記録用参照光６５を生成する。そして、情報光６４と記録用参照光６５とを対物レンズ６６によって記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に対して収束するように照射して、情報光６４と記録用参照光６５との干渉による干渉縞をホログラム記録層１０４にホログラム１０４ａとして記録する。
【００５７】
キーワード情報６１ａ〜６１ｄとしては、予め検索条件として用いられそうなキーワード、画像、データ形式等を定め、記録する情報６１から該当する情報を手動又は自動で抽出して得ることができる。また、記録する情報６１に対応するキーワード情報６１ａ〜６１ｄを別途用意してもよい。キーワード情報６１ａ〜６１ｄに基づいて記録用参照光用空間変調パターン６３ｂを形成することにより、記録用参照光６５にキーワード情報６１ａ〜６１ｄを担持させることができる。記録用参照光用空間変調パターン６３ｂの形成方法としては、例えば、図４（Ａ）の情報光４４と同じように、キーワード情報６１ａ〜６１ｄをある変換方式に基づいて変換した２次元パターン情報を用いて記録用参照光用空間変調パターン６３ｂを形成してもよいし、図５（Ａ）の情報光５４と同じように、キーワード情報６１ａ〜６１ｄを画像情報として記録用参照光用空間変調パターン６３ｂの少なくとも一部に含めてもよい。
【００５８】
次に、検索条件６７が入力されると、図６（Ｂ）に示すように、検索条件６７に基づいて検索用空間変調パターン６９を生成し、検索条件６７を担持した検索用光２１を生成する。ここで、記録時においてキーワード情報６１ａ〜６１ｄを記録用参照光６５に担持させる時と同じ方法で検索条件６７を検索用光２１に担持させ、検索用光２１は、記録時における記録用参照光６５の照射角度と同様の角度で照射することが好ましい。検索用光２１がホログラム１０４ａに照射されると、検索用光２１が担持する検索条件６７とホログラム１０４ａを記録した記録用参照光６５が担持したキーワード情報６１ａ〜６１ｄとの間に相関があれば、ホログラム１０４ａと検索用光２１が干渉し、相関の程度に応じた強度の再生光２２が発生する。相関の程度が高いもの、即ち類似しているものや検索条件の複数個がキーワード情報６１ａ〜６１ｄと一致したものは、強く干渉するため、再生光２２の強度が強くなり、相関の程度が低いもの、即ち非類似のものは干渉が弱く再生光２２の強度も弱くなる。なお、この場合、再生光２２は、記録時における情報光６４に対応する光である。
【００５９】
特に、図６（Ａ）に示すように、記録用参照光６５が対物レンズ６６によって記録媒体１０１に照射されると、記録用参照光６５の担持するキーワード情報６１ａ〜６１ｄがフーリエ変換された周波数成分によって干渉縞が形成されるため、検索用光２１の検索条件がキーワード情報６１ａ〜６１ｄと完全に一致していなくても、類似の周波数成分を有していれば、相関の程度によって再生光が発生する。
【００６０】
なお、図６において、記録する情報６１に基づいて情報光用空間変調パターン６３を形成する方法としては、図４（Ａ）または図５（Ａ）で用いた方法等を使用することができる。そして、図４（Ｂ）または図５（Ｂ）に示した検索方法を併用することもできる。
【００６１】
図６（Ａ）において、情報光用空間変調パターン６３ａと記録用参照光用空間変調パターン６３ｂとが、対物レンズ６６の入射瞳面において、重畳していない場合は、情報光用空間変調パターン６３ａと記録用参照光用空間変調パターン６３ｂとを一つの空間光変調器に表示して、情報光６４と記録用参照光６５を同時に生成することができる。また、情報光用空間変調パターン６３ａと記録用参照光用空間変調パターン６３ｂとを別々の空間光変調器に表示して、それぞれ独立して情報光６４と記録用参照光６５を生成してもよい。なお、図３（Ａ）又は図４（Ａ）において、記録用参照光４５，５５を空間的に変調する場合も同じく、記録用参照光用空間変調パターンが情報光用空間変調パターンと重畳していない場合は、一つの空間光変調器によって情報光と記録用参照光を生成することができる。
【００６２】
検索用光走査手段５（図３）は、検索用光２１を記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に照射し、検索用光２１の照射位置をホログラム記録層１０４に記録された各ホログラム１０４ａ、１０４ｂに対して走査するものである。例えば、記録媒体１０１を移動させて走査してもよいし、検索用光２１を移動させて走査してもよいし、記録媒体１０１と検索用光２１を両方とも移動させて走査してもよい。記録媒体１０１を移動させる手段としては、記録媒体を回転させるモータや、Ｘ−Ｙステージを使用することができる。また、検索用光２１を移動する手段としては、検索用光２１を射出するピックアップ装置を移動させたり、ピックアップ装置内の光学系を移動させればよい。なお、検索用光走査手段５によって、検索用光２１だけではなく、アドレス用光２３の照射位置も各ホログラム１０４ａのアドレス情報を特定できるように走査できることが好ましい。
【００６３】
アドレス情報特定手段６は、記録媒体１０１のアドレス層１０３に記録されたアドレス情報を読み取り、所定のホログラムのアドレス情報を特定するものである。アドレス情報特定手段６としては、アドレス用光２３を射出する光源と、その戻り光を受光する受光素子と、解析部を有する素子を使用することができる。例えば、光源からアドレス光２３をアドレス層１０３に照射し、その戻り光を受光素子によって受光し、解析部によってアドレス層１０３に記録されたアドレス情報を読み取る。各ホログラム１０４ａに一対一に対応してアドレス情報が記録されている場合は、対応されたアドレス情報を読み取ることで所定のホログラムのアドレス情報を特定することができる。また、ホログラムの位置がアドレス情報に関連づけて記録されている場合は、読み取ったアドレス情報を解析することによってホログラムのアドレス情報を特定することができる。例えば、ホログラムの位置がアドレス層１０３に記録されたアドレス情報を基準として、そこからのクロックの数に対応させて記録されている場合は、読み取ったアドレス情報とホログラムを再生するまでのクロック数を随時一時保存用のメモリーに記録しておき、アドレス情報とクロック数からホログラムのアドレス情報を特定することができる。なお、制御手段の一部の機能を利用して、アドレス情報特定手段６の解析部とすることができる。
【００６４】
再生光検出手段７は、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４から発生した再生光２２を検出するものである。再生光検出手段７としては、再生光２２が発生したか否かを最低限検出できればよく、ＣＣＤ型固体撮像素子やＭＯＳ型固体撮像素子を用いることができる。更に、再生光検出手段７は、再生光の強度も検出できることが好ましい。再生光２２は、空間変調パターンを情報として担持していることもあるが、かかる空間変調パターンを検出するためには、格子状に配列された多数の受光画素を有し、各受光画素毎に光を検出できなければならない。本明細書では、この空間変調パターンを検出するための検出手段を再生情報検出手段と呼ぶ。再生光検出手段７とは別に再生情報検出手段を設けてもよいが、再生光検出手段７として格子状に配列された多数の受光画素を設け、再生情報検出手段を兼用させてもよい。
【００６５】
記録手段８は、検索装置１に設けられた情報を記録するためのものである。記録手段８としては、半導体メモリやＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）等を使用することができる。
【００６６】
出力手段９は、検索結果を出力するためのものである。出力手段９としては、ディスプレイ、プリンタ、スピーカ、データとして出力する送信モデム、伝送ケーブル等を使用することができる。
【００６７】
図７は、ホログラムの記録再生装置を兼用する検索装置１１０の実施形態を示す概略構成図である。検索装置１１０は、記録再生用光源１１１、第一のコリメータレンズ１１２、偏光ビームスプリッタ１１３、空間光変調器（情報表現手段）１１４、１対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂ、ダイクロイックミラー１１６、４分の１波長板１１７、対物レンズ１１８、光検出手段１１９、アドレス情報読み取り素子１２０、第二のコリメータレンズ１２１を備えている。また、図７において、情報が記録される記録媒体１０１は、基板１０２、反射型のアドレス層１０３、ホログラム記録層１０４、波長選択反射層１０５及び保護層１０６とを備えている。
【００６８】
記録再生用光源１１１は、情報を記録するための情報光および参照光を形成するための光、情報を再生するための参照光を形成するための光、情報を検索するための検索用光を形成するための光を射出する。光源１１１としては、コヒーレントな直線偏光の光線束を発生する例えば半導体レーザを用いることができる。この記録再生用光源１１１としては、高密度記録を行うために波長が短い方が有利であり、青色レーザやグリーンレーザを採用することが好ましい。また、光源１１１として、固体レーザーを使用することもできる。
【００６９】
第一のコリメータレンズ１１２は記録再生用光源１１１からの発散光線束をほぼ平行光線とするものである。
【００７０】
偏光ビームスプリッタ１１３は、直線偏光（例えばＰ偏光）を反射または透過し、当該偏光に垂直な直線偏光（例えばＳ偏光）を透過または反射するような半反射面１１３ａを有している。図７においては、偏光ビームスプリッタ１１３は、記録再生用光源１１１から射出された光線束を空間光変調器１１４に向けて反射し、空間光変調器１１４で偏光方向が９０度回転された情報光および参照光を透過する。
【００７１】
空間光変調器１１４は、格子状に配列された多数の画素を有し、各画素毎に出射光の位相又は／および強度を変調することができる透過型又は反射型の空間光変調器を使用することができる。空間光変調器１１４としては、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）やマトリクス型の液晶素子を使用することができる。ＤＭＤは、入射した光を画素ごとに反射方向を変えることで強度を空間的に変調したり、入射した光を画素ごとに反射位置を変えることで位相を空間的に変調することができる。液晶素子は、画素ごとに液晶の配向状態を制御することで、入射した光の強度や位相を空間的に変調することができる。例えば、各画素毎に出射光の位相を、互いにπラジアンだけ異なる２つの値のいずれかに設定することによって、光の位相を空間的に変調することができる。図７において空間光変調器１１４は、入射光の偏光方向に対して、出射光の偏光方向を９０°回転させるようになっている。
【００７２】
そして、空間光変調器１１４の表示面に表示された検索用空間変調パターンによって、光源１１１からの光を空間的に変調することにより、検索用光を生成することができる。
【００７３】
また、空間光変調器１１４の表示面に表示された情報光用空間変調パターンおよび記録用参照光用空間変調パターンによって、光源１１１からの光を空間的に変調することにより、情報光および記録用参照光を生成することができる。例えば、図８に示すように、情報光用空間変調パターン８１を中心側に配置し、その周囲に記録用参照光用空間変調パターン８２を配置することができる。ここで、情報光用空間変調パターン８１の中心が情報光の光軸となり、記録用参照光用空間変調パターン８２の中心が記録用参照光用の光軸となるが、図８に示すように、中心８３が同じ、換言すれば情報光の光軸と記録用参照光用の光軸とが同一線上に位置するように配置し、基板の同一面側から情報光と記録用参照光を照射すると、一般的な二光束干渉型のホログラムやリップマン型ホログラムとは異なる性質のホログラムを形成することができる。
【００７４】
なお、情報光と記録用参照光を生成する空間光変調器１１４を別々に設けることもできる。例えば、光源１１１からの光をビームスプリッタ等により分割して、一方の光を第一の空間光変調器によって空間的に変調して情報光を生成し、他方の光を第二の空間光変調器によって空間的に変調して記録用参照光を生成してもよい。この場合は、情報光用空間変調パターンと記録用参照光用空間変調パターンを対物レンズ１１８の入射瞳面において結像させる必要があるため、情報光を生成する空間光変調器と記録用参照光を生成する空間光変調器を共役な関係とし、一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂによって伝搬させる。
【００７５】
更に、空間光変調器１１４の表示面に表示された再生用参照光用空間変調パターンによって、光源１１１からの光を空間的に変調することにより、再生用参照光を生成することができる。
【００７６】
一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂは、空間光変調器１１４から対物レンズ１１８までの間に配置されており、空間光変調器１１４に表示された像を対物レンズ１１８の入射瞳面に結像するように配置されている。すなわち、空間光変調器１１４から第１のリレーレンズ１１５ａまでの距離が第１のリレーレンズ１１５ａの焦点距離ｆ１となり、第２のリレーレンズ１１５ｂから対物レンズ１１８の入射瞳面までの距離が第２のリレーレンズ１１５ｂの焦点距離ｆ２となり、第１および第２のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂ間の距離が第１のリレーレンズ１１５ａの焦点距離ｆ１と第２のリレーレンズ１１５ｂの焦点距離ｆ２の和となるように配置されている。
【００７７】
また、図７において、一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂは、対物レンズ１１８から光検出手段１１９までの間に配置されており、再生用参照光によって記録媒体１０１のホログラム記録層１０４から発生した再生光の対物レンズ１１８の射出瞳面における像を再び結像するように配置されている。すなわち、対物レンズ１１８の射出瞳面から第２のリレーレンズ１１５ｂまでの距離が焦点距離ｆ２となり、第１のリレーレンズ１１５ａから光検出手段１１９までの距離が焦点距離ｆ１となり、第１および第２のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂ間の距離が焦点距離ｆ１と焦点距離ｆ２の和となるように配置されている。
【００７８】
なお、一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂの配置は、他の光学素子を適宜配置することで変化する。例えば、第１のリレーレンズ１１５ａから光検出手段１１９までの間に拡大レンズを配置すれば、第１のリレーレンズ１１５ａと拡大レンズの入射瞳面までの距離が焦点距離ｆ１となるように配置される。
【００７９】
ダイクロイックミラー１１６は、アドレス情報読み取り素子１２０からの光を記録再生用光との波長の違いを利用して、一方の波長の光を透過し、他方の波長の光を反射するように構成されている。図７においては、記録再生用光源１１１からの光を対物レンズ１１８に向けて反射し、アドレス情報読み取り用素子１２０からの光を透過する。
【００８０】
４分の１波長板１１７は、互いに垂直な方向に振動する偏光の光路差を４分の１波長変化させる位相板である。４分の１波長板１１７によってＰ偏光の光は円偏光に変化され、更に、この円偏光の光が４分の１波長板１１７を通過するとＳ偏光に変化されることになる。この４分の１波長板１１７によって、再生時又は検索時における再生用参照光又は検索用光と再生光とを偏光ビームスプリッタ１１３で分離することができる。
【００８１】
対物レンズ１１８は、検索時においては、入射瞳面に結像した検索用光を記録媒体１０１に照射し、記録時においては、入射瞳面に結像した情報光および記録用参照光を記録媒体１０１に照射し、ホログラム記録層１０４において干渉させて記録するものであり、また再生時においては、入射瞳面に結像した再生用参照光を記録媒体１０１に照射し、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４から発生した再生光を入射して射出瞳面に結像させるものである。
【００８２】
光検出手段１１９は、再生光検出手段と再生情報検出手段を兼用するものであり、格子状に配列された複数の受光画素を有し、各受光画素毎に受光した光の強度を検出できるようになっている。光検出手段１１９としては、ＣＣＤ型固体撮像素子やＭＯＳ型固体撮像素子を用いることができる。また、光検出手段１１９として、ＭＯＳ型固体撮像素子と信号処理回路とが１チップ上に集積されたスマート光センサ（例えば、文献「Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ，１９９６年９月，Ｎｏ．２０２，第９３〜９９ページ」参照。）を用いてもよい。このスマート光センサは、転送レートが大きく、高速な演算機能を有するので、このスマート光センサを用いることにより、高速な検索及び再生が可能となり、例えば、Ｇ（ギガ）ビット／秒オーダの転送レートで再生を行うことが可能となる。
【００８３】
アドレス情報読み取り素子１２０は、記録媒体１０１のアドレス層１０３に記録されたアドレス情報を読み取るための素子であり、アドレス用光を発生させる光源、例えば半導体レーザと、記録媒体１０１から帰ってきた光を受光する光検出器とを備えている。アドレス情報読み取り素子１２０の光源は、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に影響を与えないことが好ましく、このため記録再生用光源１１１と異なる波長であることが好ましい。アドレス情報読み取り素子１２０の光源として、例えば赤外線レーザを用いることができる。なお、記録媒体１０１のアドレス層１０３にアドレス情報だけではなく、他の情報も記録されている場合は、その情報もアドレス情報読み取り素子１２０によって読み取る。
【００８４】
第２コリメータレンズ１２１は、アドレス情報読み取り素子１２０からのアドレス用光をほぼ平行光線とし、記録媒体１０１から戻ってきたレーザ光をサーボ読み取り用素子１２０の光検出器に収束させるものである。
【００８５】
まず、検索装置としての動作を説明すると、光源１１１から射出した光は、第一のコリメータレンズ１１２によって平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１１３によって空間光変調器１１４に向けて反射される。そして、空間光変調器１１４に表現された検索用空間変調パターンによって検索用光が生成される。検索用光は、偏光ビームスプリッタ１１３を通過して、一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂによって、対物レンズ１１８の入射瞳面に空間光変調器１１４で表現された空間変調パターンが結像するように伝搬される。その途中、ダイクロイックミラー１１６によって対物レンズ１１８に向けて反射され、４分の１波長板１１７を通過する。そして、対物レンズ１１８によって記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録されたホログラムに照射される。
【００８６】
また、アドレス情報読み取り素子１２０からのアドレス用光は、第二のコリメータレンズ１２１によって平行光とされ、ダイクロイックミラー１１６を通過して、対物レンズ１１８によって記録媒体１０１に照射される。記録媒体１０１において、アドレス用光は、保護層１０６、ホログラム記録層１０４及び波長選択反射層１０５を通過し、アドレス層１０３に記録されたアドレス情報によって変調されて反射する。そして、アドレス用光の反射光は、波長選択反射層１０５、ホログラム記録層１０４及び保護層１０６を通過し、逆の経路を辿ってアドレス情報読み取り素子１２０によってアドレス情報が読み取られる。図７においては、アドレス情報読み取り素子１２０からのアドレス用光は、点線で示しており、アドレス層１０３上で焦点を結ぶようにされている。
【００８７】
検索用光によって、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録されたホログラムから再生光が発生した場合は、再生光は、記録媒体１０１の波長選択反射層１０５によって記録媒体１０１から対物レンズ１１８に向かって射出し、対物レンズ１１８によってその射出瞳面に情報光用空間変調パターンを結像し、かかる像を光検出手段１１９に再び結像されるように一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂによって伝搬される。その間に、再生光は、４分の１波長板１１７を通過し、ダイクロイックミラー１１６によって偏光ビームスプリッタ１１３に向けて反射される。その後、再生光は、照射時の再生用の参照光と比べて４分の１波長板１１７を２回通過しているので偏光方向が９０°ずれているため、偏光ビームスプリッタ１１３によって、光検出手段１１９に向けて反射される。光検出手段１１９は、再生光を検出すると、アドレス情報読み取り素子１２０によって読み取られたアドレス情報から、再生光を発生させたホログラムのアドレス情報を特定し、図示しないメモリに記録する。ここで、光検出手段１１９は、再生光の空間変調パターンを検出する必要はなく、再生光が発生したか否かを検出できればよいので、検出時間は短時間でよい。なお、再生光の空間変調パターンを検出してもよいが、検索用光によって再生される再生光の空間変調パターンは、情報光用空間変調パターンの全部が再生されない場合もある。また、光検出手段１１９の複数の受光画素によって検出された光強度を積算して、再生光の強度を記録しておくことが好ましい。
【００８８】
検索用光によって、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録されたホログラムから再生光が発生した場合、若しくは再生光を検出しても検索を継続する場合は、記録媒体１０１を移動（例えば回転）させて、隣のホログラムに検索用光を照射する。これを繰返すことにより、記録媒体１０１の全面に検索用光を照射すれば、記録媒体１０１に記録されている情報の全てに対して検索を行うことができる。なお、検索は、再生光が発生し、検索対象が見つかった時点で終了してもよい。次の検索対象となるホログラムは、隣接するものでなく、離れた位置のホログラムであってもよい。
【００８９】
光情報記録装置としての動作を説明すると、光源１１１から射出した光は、第一のコリメータレンズ１１２によって平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１１３によって空間光変調器１１４に向けて反射される。そして、空間光変調器１１４に表現された情報光用空間変調パターンおよび記録用参照光用空間変調パターンによって情報光および記録用参照光が生成される。情報光および記録用参照光は、偏光ビームスプリッタ１１３を通過して、一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂによって、対物レンズ１１８の入射瞳面に空間光変調器１１４で表現された空間変調パターンが結像するように伝搬される。その途中、ダイクロイックミラー１１６によって対物レンズ１１８に向けて反射され、４分の１波長板１１７を通過する。そして、対物レンズ１１８によって記録媒体１０１に照射され、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に情報光および記録用参照光の干渉縞が記録される。
【００９０】
更に、光情報再生装置としての動作を説明すると、光源１１１から射出した光は、第一のコリメータレンズ１１２によって平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１１３によって空間光変調器１１４に向けて反射される。そして、空間光変調器１１４に表現された再生用参照光用空間変調パターンによって再生用参照光が生成される。なお、再生時における再生用参照光の空間変調パターンは、記録媒体に記録された情報が記録される際に照射された記録用参照光の空間変調パターンである。再生用参照光は、偏光ビームスプリッタ１１３を通過して、一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂによって、対物レンズ１１８の入射瞳面に空間光変調器１１４で表現された参照光用空間変調パターンが結像するように伝搬される。その途中、ダイクロイックミラー１１６によって対物レンズ１１８に向けて反射され、４分の１波長板１１７を通過する。そして、対物レンズ１１８によって記録媒体１０１に照射され、記録媒体１０１のホログラム記録層１０４に記録された干渉縞によって回折され、記録時における情報光と同じ情報を有する再生光を発生する。
【００９１】
再生光は、記録媒体１０１の波長選択反射層１０５によって記録媒体１０１から対物レンズ１１８に向かって射出し、対物レンズ１１８によってその射出瞳面に情報光用空間変調パターンを結像し、かかる像を光検出手段１１９に再び結像されるように一対のリレーレンズ１１５ａ、１１５ｂによって伝搬される。その間に、再生光は、４分の１波長板１１７を通過し、ダイクロイックミラー１１６によって偏光ビームスプリッタ１１３に向けて反射される。その後、再生光は、照射時の再生用の参照光と比べて４分の１波長板１１７を２回通過しているので偏光方向が９０°ずれているため、偏光ビームスプリッタ１１３によって、光検出手段１１９に向けて反射される。最後に光検出手段１１９によって再生光の空間変調パターンが検出され、検出された情報は、制御手段（図示せず）に送られ、制御手段においてデコードされ情報を再生する。
【００９２】
なお、記録媒体１０１のアドレス層１０３に、位置決め用のサーボ情報を記録しておき、アドレス情報読み取り素子１２０によって、サーボ情報を読み取り、検索用光、情報光、記録用参照光及び再生用参照光を照射する際の位置決めを行ってもよい。サーボ情報としては、アドレス情報と兼用することも可能である。
【００９３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。例えば、図７の装置においては、情報光と記録用参照光が記録媒体の同一面側から、情報光の光軸と記録用参照光の光軸が同一線上となるように照射されているが、記録媒体の反対側から照射されるようなリップマン型ホログラムであっても、光軸が異なる二光束干渉型のホログラムであっても、本発明の検索方法を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の検索方法のフローチャート
【図２】本発明の検索時における動作を説明するための概略図
【図３】本発明の検索方法を行う検索装置のブロック図
【図４】（Ａ）は、記録時の動作を説明するための概略図、（Ｂ）は、検索時の動作を説明するための概略図
【図５】（Ａ）は、記録時の動作を説明するための概略図、（Ｂ）は、検索時の動作を説明するための概略図
【図６】（Ａ）は、記録時の動作を説明するための概略図、（Ｂ）は、検索時の動作を説明するための概略図
【図７】ホログラムの記録再生装置を兼用する検索装置の実施形態を示す概略構成図
【図８】空間光変調器における表示領域を示す概略図
【符号の説明】
【００９５】
２１  検索用光
２２  再生光
２３  アドレス用光
１０１  記録媒体
１０３  アドレス層
１０４  ホログラム記録層
１０４ａ、１０４ｂ  ホログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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