(57)【要約】【課題】構成を簡素化して装置をコンパクトにする。また、情報の再生時および検索時に記録媒体から得られる光を受光する素子の位置決めを容易にする。【解決手段】情報の再生時には、変調手段３から出射される参照光がフーリエ変換光学系６を介して記録媒体８に照射される。記録媒体８からの光はフーリエ変換光学系６を介して第１の撮像素子７１にて受光される。情報の検索時には、変調手段３から出射される検索用の光がフーリエ変換光学系６を介して記録媒体８に照射される。記録媒体８からの光（相関演算結果を含む）は、フーリエ変換光学系６を介して第２の撮像素子７２にて受光される。このように、第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２は、記録媒体８からの光を同じフーリエ変換光学系６を介して受光するので、情報の再生および検索を行うにあたり、受光手段７の光入射側に１個のフーリエ変換光学系６を設けるだけで済む。【選択図】図１
2007183508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可干渉性の光を出射する光源と、
情報光と参照光とを干渉させた干渉縞として記録媒体に記録されている情報の再生時に、上記光源からの入射光の一部を必要に応じて変調し、参照光として出射する一方、上記情報の検索時に、上記光源からの入射光の一部を変調し、検索用の光として出射する変調手段と、
上記変調手段から出射される光を上記記録媒体に導くフーリエ変換光学系と、
上記変調手段からの上記参照光または上記検索用の光の照射時に上記記録媒体から得られる光を受光する受光手段とを備えた情報再生検索装置であって、
上記受光手段は、
上記変調手段からの上記参照光の照射時に上記記録媒体から再生される光を上記フーリエ変換光学系を介して受光する第１の撮像素子と、
上記変調手段からの上記検索用の光の照射時に上記記録媒体から得られる、上記記録媒体に記録されている情報と上記検索用の光が有する情報との相関演算結果を含む光を、上記フーリエ変換光学系を介して受光する第２の撮像素子とを有していることを特徴とする情報再生検索装置。
【請求項２】
上記変調手段は、情報の再生時には、上記光源からの光の入射領域を上記フーリエ変換光学系の光軸を含む面で２分割したときの一方の領域に入射する光を必要に応じて変調し、上記参照光として出射する一方、情報の検索時には、他方の領域に入射する光を変調し、上記検索用の光として出射することを特徴とする請求項１に記載の情報再生検索装置。
【請求項３】
上記フーリエ変換光学系は、上記変調手段の上記入射領域の上記他方の領域に対応して位置する第１のフーリエ変換部と、上記入射領域の上記一方の領域に対応して位置する第２のフーリエ変換部とで構成されており、
上記第１の撮像素子は、情報の再生時に、上記記録媒体から再生される光を、上記第２のフーリエ変換部を介して受光し、
上記第２の撮像素子は、情報の検索時に、上記記録媒体から再生される光を、上記第１のフーリエ変換部を介して受光することを特徴とする請求項２に記載の情報再生検索装置。
【請求項４】
上記変調手段は、上記記録媒体への情報の記録時に、上記光源からの入射光の一部を変調して情報光として出射する一方、上記入射光の残りを必要に応じて変調して参照光として出射することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の情報再生検索装置。
【請求項５】
上記変調手段は、上記光源からの光の入射領域を２分割したときに、一方の領域に入射する光を変調して情報光または検索用の光として出射する一方、他方の領域に入射する光を必要に応じて変調して参照光として出射する光変調素子で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の情報再生検索装置。
【請求項６】
上記変調手段は、上記光源からの光の入射領域を２分割したときの個々の領域に対応して設けられる光変調素子と光学素子とで構成されており、
上記光変調素子は、上記入射領域の一方の領域に入射する光を変調して情報光または検索用の光として出射し、
上記光学素子は、上記入射領域の他方の領域に入射する光を参照光として出射することを特徴とする請求項４に記載の情報再生検索装置。
【請求項７】
上記光変調素子および上記光学素子は、上記入射領域を上記フーリエ変換光学系の光軸を含む面で２分割したときの個々の領域に対応して設けられていることを特徴とする請求項６に記載の情報再生検索装置。
【請求項８】
上記光変調素子は、反射型で構成されており、
上記光学素子は、反射ミラーで構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の情報再生検索装置。
【請求項９】
上記光変調素子の光出射面と上記反射ミラーの光反射面とは、同一平面上に位置していることを特徴とする請求項８に記載の情報再生検索装置。
【請求項１０】
上記光変調素子の光出射面と上記反射ミラーの光反射面とは、同一の基板上に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の情報再生検索装置。
【請求項１１】
入射光をその偏光状態に応じて透過または反射させる偏光分離素子をさらに備え、
上記偏光分離素子は、上記変調手段から上記フーリエ変換光学系に向かう光の光路中に配置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の情報再生検索装置。
【請求項１２】
上記第２の撮像素子の撮像フレームレートは、上記第１の撮像素子の撮像フレームレートよりも大きいことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の情報再生検索装置。
【請求項１３】
第２の撮像素子の画素ピッチは、第１の撮像素子の画素ピッチよりも大きいことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の情報再生検索装置。
【請求項１４】
上記第１の撮像素子と上記第２の撮像素子とは、同一の基板上に形成されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の情報再生検索装置。
【請求項１５】
情報の再生動作および検索動作に応じて光の透過を制御するシャッタ部材をさらに備え、
上記シャッタ部材は、上記第１の撮像素子の光入射側に設けられる第１のシャッタ部材と、上記第２の撮像素子の光入射側に設けられる第２のシャッタ部材とで構成されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の情報再生検索装置。
【請求項１６】
上記第１のシャッタ部材は、記録媒体から得られる光を、情報の再生時には透過させ、情報の検索時には遮光する一方、上記第２のシャッタ部材は、記録媒体から得られる光を、情報の再生時には遮光し、情報の検索時には透過させることを特徴とする請求項１５に記載の情報再生検索装置。
【請求項１７】
光源からの入射光を断面が楕円形の光束に整形して上記変調手段に導くビーム整形手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の情報再生検索装置。
【請求項１８】
上記フーリエ変換光学系は、
上記光源から出射される光を上記変調手段に導く第１の光学系と、
上記変調手段から出射される光を上記記録媒体に導く第２の光学系と、
上記記録媒体からの再生光を上記受光手段に導く第３の光学系とを兼ねていることを特徴とする請求項８に記載の情報再生検索装置。
【請求項１９】
上記フーリエ変換光学系の光軸を含む面に対して一方の側に上記記録媒体が配置されるときに、上記光源は、上記面に対して他方の側に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の情報再生検索装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉縞として記録媒体に記録されている情報の再生と検索とを行う情報再生検索装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録媒体に情報を干渉縞として記録したり、あるいは干渉縞として記録されている情報を再生したり検索する装置が種々提案されている。例えば、図１１（ａ）ないし図１１（ｃ）は、非特許文献１に記載の装置の主要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【０００３】
この装置では、情報の記録時には、同図（ａ）に示すように、光源（図示せず）から出射される光を２光束に分離し、その一方の光をＳＬＭ（Spatial Light Modulator）１０１にて変調して情報光として出射させ、この情報光をフーリエ変換光学系１０２を介して記録媒体１０３に照射する。また、他方の光を参照光として情報光とは別経路で記録媒体１０３に照射する。記録媒体１０３にて情報光と参照光とを干渉させることにより、記録媒体１０３にはＳＬＭ１０１に表示された情報（２次元ページデータ）が干渉縞の状態で記録される。
【０００４】
一方、情報の再生時には、同図（ｂ）に示すように、記録時と同じ参照光を記録媒体１０３に照射する。すると、記録媒体１０３からは干渉縞として記録されている情報を有する光が再生される。再生光は、フーリエ変換レンズ１０４を介して受光素子１０５にて受光される。受光素子１０５では、再生像が２次元イメージとして検出される。
【０００５】
また、情報の検索時には、同図（ｃ）に示すように、光源からの出射光をＳＬＭ１０１にて検索情報に応じて変調し、検索用の光として出射させ、この検索用の光をフーリエ変換光学系１０２を介して記録媒体１０３に照射する。すると、記録媒体１０３からは、干渉縞として記録されている情報と、検索用の光が有する情報とを相関演算した結果を含む光が出射される。この光は、フーリエ変換光学系１０６を介して検出器１０７にて検出される。
【０００６】
【非特許文献１】Geoffrey W. Burr et al., "Content-addressable data storage by use of volume holograms", APPLIED OPTICS, 10 November 1999, vol.38, No.32, p.6779-6784
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図１２は、図１１（ａ）ないし図１１（ｃ）に示した構成を一纏めにした装置の模式的な平面図である。図１２に示すように、非特許文献１の装置では、情報の再生時と検索時とで、別々のフーリエ変換光学系１０４・１０６を介して得られる光を、それぞれ受光素子１０５と検出器１０７とで受光（検出）するようにしている。つまり、情報の再生時と検索時とで、使用するフーリエ変換光学系が使い分けられている。
【０００８】
このように、非特許文献１の装置では、情報の再生および検索に複数のフーリエ変換光学系１０４・１０６を必要とするので、装置が大型化するとともに、それぞれのフーリエ変換光学系１０４・１０６に対応して受光素子１０５および検出器１０７を高精度に配置しなければならず、これらの位置決めが困難であるという問題が生ずる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、情報の再生および検索を行う装置において、構成を簡素化して装置をコンパクトにすることができるとともに、情報の再生時および検索時に記録媒体から得られる光を受光する素子の位置決めを容易にすることができる情報再生検索装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の情報再生検索装置は、可干渉性の光を出射する光源と、情報光と参照光とを干渉させた干渉縞として記録媒体に記録されている情報の再生時に、上記光源からの入射光の一部を必要に応じて変調し、参照光として出射する一方、上記情報の検索時に、上記光源からの入射光の一部を変調し、検索用の光として出射する変調手段と、上記変調手段から出射される光を上記記録媒体に導くフーリエ変換光学系と、上記変調手段からの上記参照光または上記検索用の光の照射時に上記記録媒体から得られる光を受光する受光手段とを備えた情報再生検索装置であって、上記受光手段は、上記変調手段からの上記参照光の照射時に上記記録媒体から再生される光を上記フーリエ変換光学系を介して受光する第１の撮像素子と、上記変調手段からの上記検索用の光の照射時に上記記録媒体から得られる、上記記録媒体に記録されている情報と上記検索用の光が有する情報との相関演算結果を含む光を、上記フーリエ変換光学系を介して受光する第２の撮像素子とを有していることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、記録媒体には、情報光と参照光とを干渉させて干渉縞が記録されている。この記録媒体に対する情報の再生時には、光源からの入射光の一部が変調手段にて必要に応じて変調され、記録時と同じ参照光として出射され、フーリエ変換光学系を介して記録媒体に照射される。そして、記録媒体から得られる光（再生光）は、フーリエ変換光学系を介して受光手段の第１の撮像素子にて受光される。
【００１２】
一方、情報の検索時には、光源からの入射光の一部が変調手段にて変調されて検索用の光として出射され、フーリエ変換光学系を介して記録媒体に照射される。すると、記録媒体からは、この記録媒体に記録されている情報と検索用の光が有する情報との相関演算結果を含む光が再生され、この再生光がフーリエ変換光学系を介して受光手段の第２の撮像素子にて受光される。
【００１３】
つまり、第１の撮像素子および第２の撮像素子は、記録媒体からの再生光を同じフーリエ変換光学系を介して受光するので、情報の再生および検索を行うにあたり、受光手段の光入射側に１個のフーリエ変換光学系を設けるだけで済む。これにより、情報の再生および検索に対応してフーリエ変換光学系を複数設ける従来と比べて、装置の構成を簡素化して装置をコンパクトにすることができる。また、情報の再生時と検索時とで１個のフーリエ変換光学系を共用することにより、第１の撮像素子と第２の撮像素子とを例えば同一平面上に配置することも可能となり、これらの位置決めを容易にすることもできる。
【００１４】
また、本発明においては、上記変調手段は、情報の再生時には、上記光源からの光の入射領域を上記フーリエ変換光学系の光軸を含む面で２分割したときの一方の領域に入射する光を必要に応じて変調し、上記参照光として出射する一方、情報の検索時には、他方の領域に入射する光を変調し、上記検索用の光として出射する構成であってもよい。
【００１５】
この場合は、変調手段から記録媒体に向かう光の光路を、情報の再生時と検索時とで、フーリエ変換光学系の光軸を含む面を境界にして分ける（並べる）ことができる。これにより、記録媒体から受光手段に向かう光の光路も、再生時と検索時とで面で分割して、それぞれの光を第１の撮像素子および第２の撮像素子に導くことができる。したがって、第１の撮像素子および第２の撮像素子を、面で分割される個々の領域に対応して並べて配置することが可能となり、これらの配置が容易となる。また、例えば、第２の撮像素子についてだけ受光面の画素数を減らすなど、第２の撮像素子を第１の撮像素子と異なる構成として配置することも容易となる。
【００１６】
また、本発明においては、上記フーリエ変換光学系は、上記変調手段の上記入射領域の上記他方の領域に対応して位置する第１のフーリエ変換部と、上記入射領域の上記一方の領域に対応して位置する第２のフーリエ変換部とで構成されており、上記第１の撮像素子は、情報の再生時に、上記記録媒体から再生される光を、上記第２のフーリエ変換部を介して受光し、上記第２の撮像素子は、情報の検索時に、上記記録媒体から再生される光を、上記第１のフーリエ変換部を介して受光する構成であってもよい。
【００１７】
この構成では、情報の再生時と検索時とにおいて、同じフーリエ変換光学系で使用する部位を第１のフーリエ変換部と第２のフーリエ変換部とで使い分けているので、情報の再生時と検索時とで１個のフーリエ変換光学系６を確実に共用することができる。その結果、装置の構成を簡素化して装置をコンパクトにできる効果や、第１の撮像素子および第２の撮像素子の位置決めが容易になる効果を確実に得ることができる。
【００１８】
また、本発明においては、上記変調手段は、上記記録媒体への情報の記録時に、上記光源からの入射光の一部を変調して情報光として出射する一方、上記入射光の残りを必要に応じて変調して参照光として出射する構成であってもよい。
【００１９】
この構成では、情報の記録時には、情報光と参照光とが変調手段から出射され、フーリエ変換光学系を介して記録媒体に導かれる。これにより、情報光と参照光とを干渉させて記録媒体に干渉縞の状態で情報を記録することができる。したがって、情報の再生および検索に加えて、情報の記録ができる装置を実現することができる。
【００２０】
また、本発明においては、上記変調手段は、上記光源からの光の入射領域を２分割したときに、一方の領域に入射する光を変調して情報光または検索用の光として出射する一方、他方の領域に入射する光を必要に応じて変調して参照光として出射する光変調素子で構成されていてもよい。
【００２１】
この場合は、単一の光変調素子で参照光、検索用の光および情報光を全て得ることができるので、変調手段を単一の光変調素子で構成するという簡単な構成で、情報の記録、再生および検索を行うことができる。
【００２２】
また、本発明においては、上記変調手段は、上記光源からの光の入射領域を２分割したときの個々の領域に対応して設けられる光変調素子と光学素子とで構成されており、上記光変調素子は、上記入射領域の一方の領域に入射する光を変調して情報光または検索用の光として出射し、上記光学素子は、上記入射領域の他方の領域に入射する光を参照光として出射する構成であってもよい。
【００２３】
この構成では、変調手段として、光変調素子および光学素子（例えば透過型であればＬＣシャッタ、反射型であれば反射ミラー）の２部材が必要となるが、上記光学素子として上記光変調素子よりも安価なものを用いることができ、安価に変調手段を構成することができる。そして、このような変調手段の構成であっても、情報の記録、再生および検索を行うことができる。
【００２４】
このとき、上記光変調素子および上記光学素子は、上記入射領域を上記フーリエ変換光学系の光軸を含む面で２分割したときの個々の領域に対応して設けられている構成であってもよい。この場合は、光変調素子および光学素子を、上記面を境界にして隣接して配置することが可能となり、その配置が容易となる。
【００２５】
また、本発明において、上記光変調素子は、反射型で構成されており、上記光学素子は、反射ミラーで構成されていてもよい。なお、反射型の光変調素子としては、例えば、反射型のＬＣＤやＤＭＤを想定することができる。
【００２６】
反射型の光変調素子を用いれば、透過型の光変調素子（例えばＬＣＤ）を用いる場合よりも開口率を高くして光の利用効率を上げることができる。また、反射ミラーを用いれば、反射率を高くして光の利用効率を上げることができる。したがって、反射型の光変調素子と反射ミラーとを併用して変調手段を反射型で構成することにより、変調手段全体として光の利用効率を上げることができる。
【００２７】
また、本発明においては、上記光変調素子の光出射面と上記反射ミラーの光反射面とは、同一平面上に位置していてもよい。この場合は、光変調素子と反射ミラーとの位置決めが容易となる。
【００２８】
また、本発明においては、上記光変調素子の光出射面と上記反射ミラーの光反射面とは、同一の基板上に形成されていてもよい。この場合は、光変調素子と反射ミラーとを同時に形成することが可能となるので、光変調素子と反射ミラーとの位置決めが容易となり、また、変調手段を低コストで得ることができる。
【００２９】
また、本発明においては、入射光をその偏光状態に応じて透過または反射させる偏光分離素子をさらに備え、上記偏光分離素子は、上記変調手段から上記フーリエ変換光学系に向かう光の光路中に配置されていてもよい。
【００３０】
この構成では、例えば、変調手段からの出射光（例えばＰ偏光）については、偏光分離素子を透過させてフーリエ変換光学系に導くことができる。また、記録媒体からフーリエ変換光学系を介して偏光分離素子に入射する光（例えばＳ偏光）については、偏光分離素子にて反射させて受光手段に導くことができる。このように、変調手段から記録媒体を介して受光手段に至る光路の一部が偏光分離素子によって折り曲げられるので、光学系全体をコンパクトに収めることができるとともに、記録媒体から得られる光を偏光分離素子を介して確実に受光手段に導くことができる。
【００３１】
また、本発明においては、上記第２の撮像素子の撮像フレームレートは、上記第１の撮像素子の撮像フレームレートよりも大きくしてもよい。この場合は、より高速性が求められる情報検索での検索速度が上がるので、そのような要求にも対応することができる。
【００３２】
また、本発明においては、第２の撮像素子の画素ピッチは、第１の撮像素子の画素ピッチよりも大きくしてもよい。この場合は、同一受光面積における第２の撮像素子の画素数を第１の撮像素子の画素数よりも減らすことができ、第２の撮像素子を安価に構成することができる。また、第２の撮像素子の撮像フレームレートを、第１の撮像素子の撮像フレームレートよりも上げることができ、検索を高速で行うことができる。なお、情報の検索時には、再生時に必要な画素数よりも少ない画素数でも検索を十分に行うことが可能である。
【００３３】
また、本発明においては、上記第１の撮像素子と上記第２の撮像素子とは、同一の基板上に形成されていてもよい。この場合は、第１の撮像素子と第２の撮像素子とを同時に形成することが可能となるので、第１の撮像素子と第２の撮像素子との位置決めが容易となり、また、受光手段を低コストで得ることができる。
【００３４】
また、本発明は、情報の再生動作および検索動作に応じて光の透過を制御するシャッタ部材をさらに備え、上記シャッタ部材は、上記第１の撮像素子の光入射側に設けられる第１のシャッタ部材と、上記第２の撮像素子の光入射側に設けられる第２のシャッタ部材とで構成されていてもよい。
【００３５】
この場合、例えば情報の再生時には、第１のシャッタ部材および第２のシャッタ部材をそれぞれＯＮ（光透過）、ＯＦＦ（遮光）とし、情報の検索時には、第１のシャッタ部材および第２のシャッタ部材をそれぞれＯＦＦ、ＯＮとすれば、情報の再生時および検索時のそれぞれにおいて、第１の撮像素子および第２の撮像素子に迷光が入射するのを防止することができる。これにより、迷光に起因して再生エラーや検索エラーが生ずるのを防止することができる。
【００３６】
また、本発明においては、上記第１のシャッタ部材は、記録媒体から得られる光を、情報の再生時には透過させ、情報の検索時には遮光する一方、上記第２のシャッタ部材は、記録媒体から得られる光を、情報の再生時には遮光し、情報の検索時には透過させる構成であってもよい。
【００３７】
この場合は、情報の再生時および検索時のそれぞれにおいて、第１の撮像素子および第２の撮像素子に迷光が入射するのを確実に防止することができ、迷光に起因して再生エラーや検索エラーが生ずるのを確実に防止することができる。
【００３８】
また、本発明は、光源からの入射光を断面が楕円形の光束に整形して上記変調手段に導くビーム整形手段をさらに備えていてもよい。
【００３９】
一般的に、変調手段（例えばＬＣＤ）や受光手段（例えばイメージセンサ）は、光入射面が長方形である場合が多い。したがって、例えばビーム断面における長軸方向がＬＣＤの長辺方向となるようにビーム整形手段にて入射光を断面楕円形に整形し、変調手段に入射させることにより、断面円形の光を入射させる場合に比べて、変調手段の光入射面の広範囲に光を入射させることができ、また、受光手段に対しても光入射面の広範囲に光を入射させることができる。その結果、光源から出射される光の利用効率を上げることができる。また、光入射面が長方形である一般的な変調手段や受光手段を用いることができ、しかもこれらは安価であるので、ビーム整形手段を設けることを考慮したとしても、安価に装置を構成することができる。
【００４０】
また、本発明においては、上記フーリエ変換光学系は、上記光源から出射される光を上記変調手段に導く第１の光学系（照明光学系）と、上記変調手段から出射される光を上記記録媒体に導く第２の光学系（記録光学系）と、上記記録媒体からの再生光を上記受光手段に導く第３の光学系（読出光学系）とを兼ねている構成であってもよい。この場合は、１つのフーリエ変換光学系が第１〜第３の３つの光学系を兼用しているので、装置の構成を簡素化して装置をコンパクトにすることができる。
【００４１】
また、本発明においては、上記フーリエ変換光学系の光軸を含む面に対して一方の側に上記記録媒体が配置されるときに、上記光源は、上記面に対して他方の側に配置されていてもよい。
【００４２】
この場合は、フーリエ変換光学系を上記面で２分割（像高分割）したときの一方を、第１の光学系として用いることができ、他方を第２および第３の光学系として用いることができる。したがって、１つのフーリエ変換光学系で３つの光学系を確実に兼用することができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、第１の撮像素子および第２の撮像素子は、記録媒体からの再生光を同じフーリエ変換光学系を介して受光するので、情報の再生および検索を行うにあたり、受光手段の光入射側に１個のフーリエ変換光学系を設けるだけで済む。これにより、情報の再生および検索に対応してフーリエ変換光学系を複数設ける従来と比べて、装置の構成を簡素化して装置をコンパクトにすることができる。また、情報の再生時と検索時とで１個のフーリエ変換光学系を共用することにより、第１の撮像素子と第２の撮像素子とを例えば同一平面上に配置することも可能となり、これらの位置決めを容易にすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
（１．情報再生検索装置の構成）
図２は、本実施形態に係る情報再生検索装置の概略の構成を示す説明図である。この情報再生検索装置は、情報光と参照光とを干渉させて反射型の記録媒体８に情報を干渉縞として記録するとともに、記録媒体８に記録されている情報を再生および検索するものであり、光源１と、照明光学系２と、変調手段３と、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）４と、１／４波長板５と、フーリエ変換光学系６と、受光手段７とを備えている。
【００４５】
光源１は、可干渉性の光を出射するものである。照明光学系２は、光源１から出射される光を平行光に変換して出射するものであり、例えばコリメータレンズで構成されている。
【００４６】
変調手段３は、光変調素子３１と光学素子３２とで構成されている。光変調素子３１および光学素子３２は、光源１からの光の入射領域を２分割したときの個々の領域に対応してそれぞれ設けられている。より詳しくは、光変調素子３１および光学素子３２は、上記入射領域をフーリエ変換光学系６の光軸を含む面で２分割したときの個々の領域３ａ・３ｂに対応してそれぞれ設けられている。このような配置の仕方により、光変調素子３１および光学素子３２を、上記面を境界にして隣接して配置することが可能となり、その配置が容易となる。
【００４７】
光変調素子３１は、光源１からの入射領域の一方の領域３ａに入射する光を変調して情報光または検索用の光として出射するものであり、本実施形態では、複数の画素をマトリクス状に有する透過型のＬＣＤで構成されている。光学素子３２は、上記入射領域の他方の領域３ｂに入射する光を参照光として出射するものであり、本実施形態では、透過型のＬＣ（液晶）シャッタで構成されている。
【００４８】
ＰＢＳ４は、入射光をその偏光状態に応じて透過または反射させる偏光分離素子であり、例えばＰ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射させる。ＰＢＳ４は、変調手段３からフーリエ変換光学系６に向かう光の光路中に配置されている。
【００４９】
１／４波長板５は、変調手段３からＰＢＳ４を介して入射する直線偏光（例えばＰ偏光）を円偏光に変換する一方、記録媒体８からフーリエ変換光学系６を介して入射する円偏光を、上記の直線偏光とは偏光方向が直交する直線偏光（例えばＳ偏光）に変換する。
【００５０】
フーリエ変換光学系６は、変調手段３から出射される光をフーリエ変換して記録媒体８に導くものであり、複数枚のレンズで構成されている。このフーリエ変換光学系６は、第１のフーリエ変換部６１と、第２のフーリエ変換部６２とで構成されている。
【００５１】
第１のフーリエ変換部６１は、フーリエ変換光学系６全体を光軸を含む面で２分割したときの一方側に位置する部位であり、変調手段３の領域３ａと対応する位置に設けられている。すなわち、第１のフーリエ変換部６１は、変調手段３の領域３ａを介して得られる光の光路中に位置している。
【００５２】
一方、第２のフーリエ変換部６２は、フーリエ変換光学系６全体を光軸を含む面で２分割したときの他方側に位置する部位であり、変調手段３の領域３ｂと対応する位置に設けられている。すなわち、第２のフーリエ変換部６２は、変調手段３の領域３ｂを介して得られる光の光路中に位置している。
【００５３】
受光手段７は、情報の再生時（変調手段３からの参照光の照射時）、または情報の検索時（変調手段３からの検索用の光の照射時）に、記録媒体８から得られる光を受光するものであり、第１の撮像素子７１と、第２の撮像素子７２とで構成されている。
【００５４】
第１の撮像素子７１は、変調手段３からの参照光の照射時に記録媒体８から再生される光を、フーリエ変換光学系６（第２のフーリエ変換部６２）およびＰＢＳ４を介して受光するものであり、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサで構成されている。つまり、第１の撮像素子７１は、第２のフーリエ変換部６２を通る光の光路に対応して設けられている。
【００５５】
一方、第２の撮像素子７２は、変調手段３からの検索用の光の照射時に記録媒体８から得られる光を、フーリエ変換光学系６（第１のフーリエ変換部６１）およびＰＢＳ４を介して受光するものであり、例えば、ＣＭＯＳ型のイメージセンサで構成されている。つまり、第２の撮像素子７２は、第１のフーリエ変換部６１を通る光の光路に対応して設けられている。なお、情報の検索時に記録媒体８から得られる上記光には、記録媒体８に記録されている情報と検索用の光が有する情報との相関演算結果が含まれている。
【００５６】
（２．動作）
次に、上記構成の情報再生検索装置の動作について説明する。まず、記録媒体８への情報の記録時における動作について、図３に基づいて説明する。図３は、情報の記録時における光の光路を示す説明図である。
【００５７】
光源１から出射される光は、照明光学系２にて平行光に変換され、変調手段３に入射する。変調手段３の領域３ａに入射した光、すなわち光変調素子３１に入射した光は、そこで変調され、情報光として出射される。一方、変調手段３の領域３ｂに入射した光、すなわち光学素子３２に入射した光は、そこを透過し、参照光として出射される。
【００５８】
変調手段３から出射される情報光および参照光（例えばともにＰ偏光）は、ＰＢＳ４に入射してそこを透過し、１／４波長板５で円偏光に変換され、フーリエ変換光学系６にてフーリエ変換された後、記録媒体８の記録面に照射、集光される。記録媒体８の記録面では、照射された情報光と参照光とが干渉することにより、干渉像が記録される。このとき、干渉像の記録ごとに例えば記録媒体８を微小量ずつシフトさせれば、いわゆるシフト多重方式で干渉像を多重記録することができる。
【００５９】
ここで、図４（ａ）（ｂ）は、記録媒体８に干渉像が記録される領域を模式的に示す説明図である。記録媒体８は、基板１１上に反射層１２、記録層１３および保護層１４が順に形成されたものであるが、情報光と参照光とが保護層１４側から入射し、記録層１３にて干渉することにより、記録層１３に干渉像が干渉縞２１の状態で記録される。このとき、保護層１４側から入射した情報光が反射層１２で反射された後に参照光と干渉した場合には、同図（ａ）に示すように、保護層１４から反射層１２に向かう参照光の光路中の記録層１３にて干渉縞２１ａが記録される。一方、保護層１４側から入射した参照光が反射層１２で反射された後に情報光と干渉した場合には、同図（ｂ）に示すように、保護層１４から反射層１２に向かう情報光の光路中の記録層１３にて干渉縞２１ｂが記録される。
【００６０】
上記の干渉縞２１は、体積位相型のホログラムとして記録媒体８に記録されている。体積位相型のホログラムでは、干渉縞２１を屈折率変調の形で記録するので、干渉縞２１を高密度に多重記録することができる。なお、記録媒体８は、ディスク型（円盤型）であってもよいし、カード型（平板型）であってもよい。また、体積位相型のホログラムの感光材料としては、例えばフォトポリマーを用いることができる。
【００６１】
次に、記録媒体８に記録された情報の再生時における情報再生検索装置の動作について、図１（ａ）に基づいて説明する。図１（ａ）は、情報の再生時における光の光路を示す説明図である。
【００６２】
光源１から出射される光は、照明光学系２にて平行光に変換され、変調手段３に入射する。ここで、変調手段３の領域３ａに入射した光、すなわち光変調素子３１に入射した光は変調されず、ＰＢＳ４の方向には出射されない。このとき、光変調素子３１の光出射面（情報表示面）の全面を黒表示とすることで、迷光によるノイズを低減することができる。
【００６３】
一方、変調手段３の領域３ｂに入射した光、すなわち光学素子３２に入射した光は、そこを透過し、記録時と同じ参照光として出射される。変調手段３から出射される参照光（例えばＰ偏光）は、ＰＢＳ４に入射してそこを透過し、１／４波長板５で円偏光に変換され、フーリエ変換光学系６の第２のフーリエ変換部６２を介して記録媒体８の記録面に照射、集光される。すると、記録媒体８の記録面からは、干渉像として記録されている情報を有する光（以下、再生光とも称する）が再生される。
【００６４】
ここで、図４（ａ）に示した干渉縞２１ａに参照光が照射された場合には、上記参照光と同じ記録時の参照光と干渉した情報光、すなわち、反射層１２にて反射された後の情報光が干渉縞２１ａから再生されるので、干渉縞２１ａからの再生光は、記録媒体８に対する再生時の参照光の入射方向とは逆方向に出射される。また、図４（ｂ）に示した干渉縞２１ｂに参照光が照射された場合、すなわち、保護層１４側から入射して反射層１２にて反射された参照光が干渉縞２１ｂに照射された場合には、上記参照光と同じ記録時の参照光と干渉した情報光、すなわち、保護層１４側から入射した情報光が干渉縞２１ｂから再生されるので、干渉縞２１ｂからの再生光は、反射層１２にて反射され、記録媒体８に対する再生時の参照光の入射方向とは逆方向に出射される。つまり、干渉縞２１ａ・２１ｂからの再生光は、両方とも、記録媒体８に対する再生時の参照光の入射方向とは逆方向に出射される。
【００６５】
したがって、記録媒体８から得られる再生光は、再びフーリエ変換光学系６の第２のフーリエ変換部６２に入射し、そこで逆フーリエ変換され、１／４波長板５にて記録媒体８への照射時とは偏光方向が直交する方向のＳ偏光に変換され、ＰＢＳ４にて反射されて受光手段７に入射する。受光手段７の第１の撮像素子７１では、記録媒体８からの再生光を受光面にて受光することで、記録媒体８に干渉縞２１として記録されている情報が読み出される。
【００６６】
次に、記録媒体８に記録された情報の検索時における情報再生検索装置の動作について、図１（ｂ）に基づいて説明する。図１（ｂ）は、情報の検索時における光の光路を示す説明図である。
【００６７】
光源１から出射される光は、照明光学系２にて平行光に変換され、変調手段３に入射する。ここで、変調手段３の領域３ａに入射した光、すなわち光変調素子３１に入射した光は、そこで検索情報に応じて変調され、検索用の光として出射される。一方、変調手段３の領域３ｂに入射した光、すなわち光学素子３２に入射した光は、そこで遮光され、ＰＢＳ４の方向には出射されない。したがって、迷光によるノイズを低減することができる。
【００６８】
変調手段３から出射される検索用の光（例えばＰ偏光）は、ＰＢＳ４に入射してそこを透過し、１／４波長板５で円偏光に変換され、フーリエ変換光学系６の第１のフーリエ変換部６１にてフーリエ変換されて記録媒体８の記録面に照射、集光される。すると、記録媒体８の記録面からは、照射された検索用の光のフーリエ像と記録媒体８に記録された干渉像との相関演算結果を含む光が再生される。なお、検索時における上記光の再生方向は、上述の再生時で示した原理と同様の原理により、記録媒体８に対する記録時の情報光の入射方向とは逆方向である。
【００６９】
したがって、記録媒体８から得られる光は、再びフーリエ変換光学系６の第１のフーリエ変換部６１に入射し、そこで逆フーリエ変換され、１／４波長板５にて記録媒体８への照射時とは偏光方向が直交する方向のＳ偏光に変換され、ＰＢＳ４にて反射されて受光手段７に入射する。受光手段７の第２の撮像素子７２では、記録媒体８からの光を受光面にて受光することで、その光が有する相関演算結果に基づき、記録媒体８に所望の情報が記録されているか否かを判断（検索）することが可能となる。
【００７０】
（３．効果）
以上のように、本実施形態では、情報の再生時および検索時において、受光手段７の第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２は、記録媒体８からの再生光を同じフーリエ変換光学系６を介して受光している。つまり、情報の再生時と検索時とで、１個のフーリエ変換光学系６を共用している。これにより、情報の再生および検索に対応してフーリエ変換光学系を複数設ける従来に比べて、用いるフーリエ変換光学系の数が少なくなる分だけ、装置の構成を簡素化することができ、装置をコンパクトにすることができる。
【００７１】
また、情報の再生時と検索時とで１個のフーリエ変換光学系６を共用することにより、第１の撮像素子７１と第２の撮像素子７２とを同一平面上に配置することができる。この場合、複数のフーリエ変換光学系に対応して第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２を異なる平面上に配置する従来に比べて、これらを配置する際の位置決めも容易となる。
【００７２】
特に、本実施形態では、情報の再生時に、受光手段７の第１の撮像素子７１は、記録媒体８からの再生光をフーリエ変換光学系６の第２のフーリエ変換部６２を介して受光しており、情報の検索時に、第２の撮像素子７２は、記録媒体８からの再生光をフーリエ変換光学系６の第１のフーリエ変換部６１を介して受光している。このように、情報の再生時と検索時とで、同じフーリエ変換光学系６で使用する部位を使い分けることにより、情報の再生時と検索時とで１個のフーリエ変換光学系６を確実に共用することができ、その結果、上述した本実施形態の効果を確実に得ることができる。
【００７３】
また、本実施形態では、フーリエ変換光学系６の光軸を含む面で変調手段３の光入射領域を領域３ａ・３ｂの２領域に分割したときに、変調手段３は、情報の再生時に、一方の領域（本実施形態では領域３ｂ）に入射する光を参照光として出射し、情報の検索時に、他方の領域（本実施形態では領域３ａ）に入射する光を変調し、検索用の光として出射している。これにより、変調手段３から記録媒体８に向かう光の光路を、情報の再生時と検索時とで、フーリエ変換光学系６の光軸を含む面を境界にして分ける（並べる）ことができる。そして、記録媒体８から受光手段７に向かう光の光路も、再生時と検索時とで面で分割して、それぞれの光を第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２に導くことができる。したがって、第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２を、面で分割される個々の領域に対応して並べて配置することが可能となり、これらの配置を容易にすることができる。
【００７４】
また、情報の検索時には、再生時に必要な画素数よりも少ない画素数で検索を十分に行うことが可能である。本実施形態では、第１の撮像素子７１と第２の撮像素子７２とを別々に用意して、これらを並べて配置することが可能であるので、第２の撮像素子７２の画素数を第１の撮像素子７１の画素数よりも減らすなど、第２の撮像素子７２を第１の撮像素子７１と異なる構成として配置することも容易となる。
【００７５】
また、本実施形態では、情報の記録時には、変調手段３の光変調素子３１は、光源１からの入射光の一部（領域３ａに入射する光）を変調して情報光として出射し、光学素子３２は、上記入射光の残り（領域３ｂに入射する光）を参照光として出射するので、上述したように、変調手段３から出射される情報光と参照光とを干渉させて記録媒体８に情報を記録することができる。したがって、情報の再生および検索に加えて、情報の記録ができる装置を実現することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、変調手段３を光変調素子３１と光学素子３２との２部材で構成している。この場合は、光学素子３２として例えば光変調素子３１よりも画素数の少ない安価なものを用いることができるので、変調手段３を安価に構成することができる。そして、このような変調手段３の構成であっても、上述したように情報の記録、再生および検索を行うことができる。
【００７７】
また、本実施形態では、変調手段３からフーリエ変換光学系６に向かう光の光路中にＰＢＳ４を配置しているので、変調手段３から記録媒体８を介して受光手段７に至る光路の一部をＰＢＳ４によって折り曲げることができ、光学系全体をコンパクトに収めることができる。また、上記光路の折り曲げにより、記録媒体８から得られる光を、ＰＢＳ４を介して確実に受光手段７に導くことができる。
【００７８】
（４．第１の撮像素子および第２の撮像素子について）
ところで、本実施形態では、上述した受光手段７の第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２を以下のように構成している。すなわち、第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２の受光面の面積を同じとし、第１の撮像素子７１における画素ピッチを１０μｍ、総画素数を６４０×４８０個とし、第２の撮像素子７２における画素ピッチを２０μｍ、総画素数を３２０×２４０個としている。そして、第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２を同一クロック（周波数）で駆動した場合に、第１の撮像素子７１の撮像フレームレートを例えば３０ｆ／ｓとし、第２の撮像素子７２の撮像フレームレートを例えば１２０ｆ／ｓとしている。また、第１の撮像素子７１と第２の撮像素子７２とは、同一の基板上に形成されている。
【００７９】
このように、第２の撮像素子７２の撮像フレームレートは、第１の撮像素子７１の撮像フレームレートよりも大きいので、情報の検索において高速性を高めることができ、高速性の要求に対応することができる。また、情報の検索時には、第２の撮像素子７２からの出力に基づいてその後も電気的な処理が行われるが、そこで処理すべきデータ量も少ないため、高速に処理することができる。
【００８０】
また、第２の撮像素子７２の画素ピッチは、第１の撮像素子７１の画素ピッチよりも大きいので、上記のように同一受光面積における第２の撮像素子７２の画素数を第１の撮像素子７１の画素数よりも減らすことができる。その結果、第２の撮像素子７２の歩留まりを向上させてコストダウンを図ることができるとともに、第２の撮像素子７２の撮像フレームレートを、第１の撮像素子７１の撮像フレームレートよりも上げることができる。また、同一受光面積における第２の撮像素子７２の画素数を第１の撮像素子７１の画素数よりも減らすことで、情報の検索時には、高速性を優先して検索を行うことができ、情報の再生時には、データ量の多い１ページ分のデータの抽出を優先して行うことができる。
【００８１】
また、第１の撮像素子７１と第２の撮像素子７２とは、同一の基板上に形成されており、第１の撮像素子７１と第２の撮像素子７２とを同時に形成して受光手段７を得ることができるので、受光手段７を低コストで得ることができ、また、第１の撮像素子７１と第２の撮像素子７２との位置決めも容易となる。
【００８２】
（５．変調手段の他の構成例）
ところで、本実施形態では、変調手段３を光変調素子３１と光学素子３２との２部材で構成した例について説明したが、変調手段３を１つの素子で構成してもよい。例えば、図５は、本実施形態の情報再生検索装置の他の構成例を示す説明図である。同図では、変調手段３は、１個の光変調素子３３で構成されている。この光変調素子３３は、光源１からの光の入射領域を２分割したときの一方の領域３ａに入射する光を変調して情報光または検索用の光として出射し、他方の領域３ｂに入射する光を参照光として出射するものである。
【００８３】
このように、変調手段３として１個の光変調素子３３を用いても、変調手段３から参照光、検索用の光および情報光の全てを得ることができる。したがって、変調手段３を単一の光変調素子３３で構成するという簡単な構成で、情報の再生、検索および記録を行うことができる。
【００８４】
なお、変調手段３を１個の光変調素子３３で構成する場合、変調手段３（光変調素子３３）は、情報の記録時および再生時に、他方の領域３ｂに入射する光を変調して上記参照光として出射してもよい。記録媒体８に記録された情報の再生時には、記録時に用いた参照光と同一の参照光を記録媒体８に照射する必要があるため、変調した参照光を記録時に用いることにより、再生時に容易に記録媒体８の記録情報を再生されないようにすることができる。つまり、記録媒体８に記録されている情報のセキュリティー性を向上させることができる。また、変調手段３が領域３ｂに入射する光の位相を変調し、参照光として出射することで、情報の記録時に位相コード多重記録を実現することもできる。
【００８５】
したがって、以上のことを考慮すると、変調手段３は、情報の記録時および再生時には、光源１から出射される光のうちで領域３ｂに入射する光を必要に応じて変調すればよいと言うことができる。
【００８６】
また、以上では、変調手段３（光変調素子３１、光学素子３２、光変調手段３３）が透過型で構成されている例について説明したが、反射型で構成されていてもよい。図６は、本実施形態の情報再生検索装置のさらに他の構成例を示す説明図である。この装置では、光源１および照明光学系２は、ＰＢＳ４に対して受光手段７とは反対側に配置される。そして、光源１から出射される光（例えばＳ偏光）を、照明光学系２を介してＰＢＳ４に入射させ、ＰＢＳ４にて反射させることにより、反射型の変調手段３を照明する。変調手段３からの出射光（例えばＰ偏光）は、ＰＢＳ４を透過して記録媒体８に照射される。
【００８７】
反射型の変調手段３は、光変調素子３４と反射ミラー３５とで構成されている。光変調素子３４は、例えば反射型のＬＣＤやＤＭＤ（Digital Micromirror Device；米国テキサスインスツルメント社製）で構成されている。ここで、光変調素子３４が反射型ＬＣＤで構成されるときは、高速動作が可能な強誘電型の液晶を用いることが望ましい。光変調素子３４は、光源１からの光の入射領域を２分割したときの一方の領域３ａに対応して設けられており、領域３ａに入射する光を変調して情報光または検索用の光としてＰＢＳ４の方向に出射する。一方、反射ミラー３５は、他方の領域３ｂに対応して設けられる光学素子であり、領域３ｂに入射する光を反射させて参照光としてＰＢＳ４の方向に出射する。
【００８８】
反射型の光変調素子３４は、透過型の光変調素子よりも開口率が高いので、光の利用効率を上げることができ、また、低コストである。一方、反射ミラー３５を用いれば、その反射率を高くして光の利用効率を上げることができる。したがって、反射型の光変調素子３４と反射ミラー３５とを併用して変調手段３を反射型で構成することにより、変調手段３全体として光の利用効率を上げることができる。
【００８９】
ここで、光変調素子３４の光出射面と反射ミラー３５の光反射面とは、同一平面上に位置していてもよい。この場合は、光変調素子３４と反射ミラー３５との位置決めが容易となる。また、光変調素子３４の光出射面と反射ミラー３５の光反射面とは、同一の基板上に形成されていてもよい。この場合は、光変調素子３４と反射ミラー３５とを同時に形成することが可能となるので、光変調素子３４と反射ミラー３５との位置決めが容易となり、また、変調手段３を低コストで得ることができる。
【００９０】
なお、変調手段３を１個の反射型の光変調素子で構成することも勿論可能である。この場合であっても、変調手段３を１個の透過型の光変調素子３３で構成した場合と同等の効果を得ることができる。
【００９１】
なお、図６においては、ＰＢＳ４に対する変調手段３と受光手段７との位置関係は逆であってもよい。ただし、この場合は、光源１から出射される光をＰＢＳ３を透過させて変調手段３に導くために、光源１からの出射光の偏光状態をＰ偏光とする必要がある。
【００９２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【００９３】
図７は、本実施形態に係る情報再生検索装置の概略の構成を示す説明図である。本実施形態の情報再生検索装置は、光源１と照明光学系２との間の光路中にビーム整形光学系９を配置しており、受光手段７の光入射側にシャッタ部材１０を配置している以外は、実施の形態１の図２の構成と全く同様である。
【００９４】
ビーム整形光学系９は、光源１からの入射光を断面が楕円形の光束に整形して変調手段３に導くビーム整形手段である。より詳しくは、ビーム整形光学系９は、光源１からの入射光の光軸に垂直な断面でのビーム長軸方向が変調手段３の光入射面における長辺方向に沿うように入射光を断面楕円形に整形して出射する。このようなビーム整形光学系９を配置したのは、以下の理由による。
【００９５】
図８は、変調手段３を光入射側から見たときの正面図である。なお、同図における実線Ｐは、ビーム整形光学系９にて整形されて変調手段３に入射する光の外縁を示し、破線Ｑ（Ｑ１、Ｑ２）は、変調手段３に入射する断面円形の光の外縁を示している。同図に示すように、変調手段３の光変調素子３１や光学素子３２は、光入射面が長方形（例えば縦横比が３：４）であるのが一般的であり、この場合は、変調手段３全体としても光入射面が長方形となる。
【００９６】
ここで、断面円形の光を変調手段３に入射させる場合において、変調手段３の光入射面における入射領域を有効利用したい場合には、破線Ｑ１で示すように、光束径を大きくすればよい。しかし、この場合は、変調手段３に入射しない光が多く発生することになり、光の利用効率が大きく低下する。一方、光の利用効率を向上させるべく、破線Ｑ２で示すように光束径を小さくすれば、今度は、変調手段３の光入射面において光が入射しない領域が増大することになり、この場合は変調手段３の光入射面を有効利用することができない。
【００９７】
しかし、ビーム整形光学系９にて光源１からの入射光を断面楕円形に整形し、変調手段３に入射させることにより、断面円形の光を入射させる場合に比べて、破線Ｐで示すように、変調手段３の光入射面の広範囲に光を入射させることができる。その結果、光源１から出射される光の利用効率を上げることができるとともに、変調手段３の光入射面を有効利用することができる。しかも、光入射面が長方形である変調手段３は、一般的であり、安価であるので、ビーム整形光学系９を設けることを考慮したとしても、装置を安価に構成することができる。
【００９８】
また、受光手段７についても、光入射面が長方形であるのが一般的であるので、ビーム整形光学系９でのビーム整形により、受光手段７に対しても光入射面の広範囲に光を入射させることができる。その結果、上記と同様に、光源１から出射される光の利用効率を上げることができるとともに、受光手段７の光入射面（受光面）を有効利用することができ、また、装置を安価に構成することができる。
【００９９】
また、図８のようにビームを断面楕円形とし、それに伴って各光学素子の有効領域を横長にすることで、光学系全体を薄型化することができる。
【０１００】
次に、図７のシャッタ部材１０について説明する。シャッタ部材１０は、情報の再生動作および検索動作に応じて光の透過をＯＮ／ＯＦＦ制御するものであり、例えばＬＣシャッタやメカニカルシャッタで構成されている。このシャッタ部材１０は、第１のシャッタ部材１０ａと、第２のシャッタ部材１０ｂとで構成されている。
【０１０１】
第１のシャッタ部材１０ａは、第１の撮像素子７１の光入射側に設けられており、記録媒体８から得られる光を、情報の再生時には透過させ、情報の検索時には遮光する。一方、第２のシャッタ部材１０ｂは、第２の撮像素子７２の光入射側に設けられており、記録媒体８から得られる光を、情報の再生時には遮光し、情報の検索時には透過させる。
【０１０２】
このような構成により、情報の再生時には、第１のシャッタ部材１０ａがＯＮとなり、記録媒体８からの再生光が第１のシャッタ部材１０ａを透過して第１の撮像素子７１にて受光されるが、第２のシャッタ部材１０ｂがＯＦＦとなり、第１の撮像素子７１への迷光の入射が第２のシャッタ部材１０ｂにて阻止される。
【０１０３】
一方、情報の検索時には、第２のシャッタ部材１０ｂがＯＮとなり、記録媒体８から得られる光が第２のシャッタ部材１０ｂを透過して第２の撮像素子７２にて受光されるが、第１のシャッタ部材１０ａがＯＦＦとなり、第２の撮像素子７２への迷光の入射が第１のシャッタ部材１０ａにて阻止される。
【０１０４】
このように、受光手段７の第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２の光入射側に第１のシャッタ部材１０ａおよび第２のシャッタ部材１０ｂをそれぞれ配置することにより、情報の再生時および検索時のそれぞれにおいて、第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２に迷光が入射するのを阻止することができる。これにより、迷光に起因して再生エラーや検索エラーが生ずるのを防止することができる。
【０１０５】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１または２と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１０６】
図９は、本実施形態に係る情報再生検索装置の概略の構成を示す説明図である。この情報再生検索装置は、光源１の配置を図６の装置とは異ならせることによって、１個のフーリエ変換光学系６を照明光学系、記録光学系、読出光学系の３つの光学系で共用するようにしている。この点を踏まえて、本実施形態の情報再生検索装置について説明する。
【０１０７】
本実施形態の情報再生検索装置は、光源１と、変調手段３と、ＰＢＳ４と、１／４波長板５と、フーリエ変換光学系６と、受光手段７と、シャッタ部材１０とを備えている。以下、図６の構成と異なる点、および特に言及しておきたい点について説明する。
【０１０８】
光源１は、少なくとも１個の光出射部（例えば孔）を備えたピンホール光源で構成されている。この光源１は、フーリエ変換光学系６の光軸を含む面に対して一方の側に記録媒体８が配置されるときに、上記面に対して他方の側で記録媒体８と対称となる位置に配置されている。そして、光源１の光出射面は、記録媒体８の記録面と同一面上に位置している。また、光源１の光出射面と記録媒体８の記録面とは光学的に共役となる位置関係となっている。
【０１０９】
変調手段３は、反射型の光変調素子３４と、光学素子としての反射ミラー３５とで構成されている。すなわち、変調手段３は、反射型である。光変調素子３４と反射ミラー３５とは、変調手段３における光源１からの光の入射領域を、フーリエ変換光学系６の光軸を含む面で２分割したときの個々の領域３ａ・３ｂに対応して設けられている。
【０１１０】
ＰＢＳ４は、本実施形態では、例えばプレート型で構成されており、変調手段３からフーリエ変換光学系６に向かう光の光路中に配置されている。
【０１１１】
フーリエ変換光学系６は、第１のフーリエ変換部６１と第２のフーリエ変換部６２とで構成されており、照明光学系と記録光学系と読出光学系とを兼ねている。ここで、上記照明光学系とは、光源１から出射される光を変調手段３に導く第１の光学系（レンズ群）であり、上記記録光学系とは、変調手段３から出射される光を記録媒体８に導く第２の光学系（レンズ群）であり、上記読出光学系とは、記録媒体８からの再生光を受光手段７に導く第３の光学系（レンズ群）である。
【０１１２】
シャッタ部材１０は、受光手段７の第１の撮像素子７１および第２の撮像素子７２の光入射側に配置されるシャッタ部材１０ａ・１０ｂを有しており、さらに、変調手段３の光変調素子３４および反射ミラー３５の光入射側に配置されるシャッタ部材１０ｃ・１０ｄをさらに有している。シャッタ部材１０ａ・１０ｂは、図７で示したものと全く同じである。
【０１１３】
シャッタ部材１０ｃ・１０ｄは、例えばＬＣシャッタやメカニカルシャッタで構成される。シャッタ部材１０ｃは、光源１からの光を情報の記録時および検索時には透過させて光変調素子３４に導き、情報の再生時には遮光する。一方、シャッタ部材１０ｄは、光源１からの光を情報の記録時および再生時には透過させて光学素子３５に導き、情報の検索時には遮光する。
【０１１４】
このように、シャッタ部材１０ｃ・１０ｄを変調手段３の光入射側に配置することにより、情報の再生時および検索時に、光変調素子３４および反射ミラー３５にそれぞれ迷光が入射するのを阻止することができる。これにより、迷光に起因して再生エラーや検索エラーが生ずるのを防止することができる。
【０１１５】
また、図１０は、情報の記録時、再生時、検索時における各シャッタ部材１０ａ〜１０ｄの動作状態を示す説明図である。なお、図中の“○”は、光の透過状態（シャッタＯＮ）を示し、“×”は、遮光状態（シャッタＯＦＦ）を示している。以下、このような各シャッタ部材１０ａ〜１０ｄの動作を踏まえて、情報の記録時、再生時、検索時の装置の動作について順に説明する。
【０１１６】
情報の記録時は、光源１から出射された光がフーリエ変換光学系６（第１のフーリエ変換部６１）を介して変調手段３に入射する。このとき、シャッタ部材１０ｃ・１０ｄは両方ともＯＮであるので、光源１からの光は変調手段３の光変調素子３４および反射ミラー３５の両方に入射する。変調手段３の光変調素子３４に入射した光はそこで変調されて情報光として出射される。一方、変調手段３の反射ミラー３５に入射した光はそこで反射されて参照光として出射される。
【０１１７】
変調手段３から出射される光（例えばＰ偏光）は、ＰＢＳ４を透過し、１／４波長板５にて円偏光に変換された後、フーリエ変換光学系６（第２のフーリエ変換部６２）を介して記録媒体８の記録面に照射、集光される。記録媒体８の記録面では、照射された情報光と参照光とが干渉することにより、干渉像が記録される。
【０１１８】
ここで、本実施形態では、光源１は、フーリエ変換光学系６の光軸を含む面に対して記録媒体８と対称に位置しており、しかも、光源１の光出射面は、記録媒体８の記録面と同一面上に位置しているので、記録媒体８に記録される干渉像は、光源１の光出射部（ピンホール）とフーリエ変換光学系６の光軸に対して点対称となる位置に記録される。
【０１１９】
情報の再生時は、光源１から出射された光がフーリエ変換光学系６（第１のフーリエ変換部６１）を介して変調手段３に入射する。このとき、シャッタ部材１０ｃがＯＦＦで、シャッタ部材１０ｄがＯＮであるので、光源１からの光は変調手段３の反射ミラー３５にのみ入射する。反射ミラー３５に入射した光はそこで反射されて、記録時と同じ参照光として出射される。変調手段３から出射される参照光（例えばＰ偏光）は、ＰＢＳ４を透過し、１／４波長板５で円偏光に変換された後、フーリエ変換光学系６（第２のフーリエ変換部６２）を介して記録媒体８の記録面に照射、集光される。すると、記録媒体８の記録面からは、干渉像として記録されている情報を有する光（再生光）が再生される。
【０１２０】
記録媒体８から得られる再生光は、再びフーリエ変換光学系６（第２のフーリエ変換部６２）に入射し、そこで逆フーリエ変換され、１／４波長板５にて記録媒体８への照射時とは偏光方向が直交する方向のＳ偏光に変換され、ＰＢＳ４にて反射されて受光手段７に入射する。このとき、シャッタ部材１０ａがＯＮで、シャッタ部材１０ｂがＯＦＦであるので、第１の撮像素子７１のみが記録媒体８からの再生光を読出面にて受光する。そして、第１の撮像素子７１にて、記録媒体８に干渉像として記録されている情報が読み出される。
【０１２１】
情報の検索時は、光源１から出射された光がフーリエ変換光学系６（第１のフーリエ変換部６１）を介して変調手段３に入射する。このとき、シャッタ部材１０ｃがＯＮで、シャッタ部材１０ｄがＯＦＦであるので、光源１からの光は変調手段３の光変調素子３４にのみ入射する。変調手段３の光変調素子３４に入射した光は、そこで検索情報に応じて変調され、検索用の光として出射される。
【０１２２】
変調手段３から出射される検索用の光（例えばＰ偏光）は、ＰＢＳ４を透過し、１／４波長板５で円偏光に変換された後、フーリエ変換光学系６（第２のフーリエ変換部６２）にてフーリエ変換されて記録媒体８の記録面に照射、集光される。すると、記録媒体８の記録面からは、照射された検索用の光のフーリエ像と記録媒体８の干渉像との相関演算結果を含む光が再生される。
【０１２３】
記録媒体８から得られる光は、再びフーリエ変換光学系６（第２のフーリエ変換部６２）に入射し、そこで逆フーリエ変換され、１／４波長板５にて記録媒体８への照射時とは偏光方向が直交する方向のＳ偏光に変換され、ＰＢＳ４にて反射されて受光手段７に入射する。このとき、シャッタ部材１０ａがＯＦＦで、シャッタ部材１０ｂがＯＮであるので、第２の撮像素子７２のみが記録媒体８からの再生光を読出面にて受光する。第２の撮像素子７２にて受光した光が有する相関演算結果に基づき、制御部（図示せず）は記録媒体８に所望の情報が記録されているか否かを判断（検索）することができる。
【０１２４】
以上のように、本実施形態では、１つのフーリエ変換光学系６が３つの光学系（照明光学系、記録光学系、読出光学系）を兼用しているので、上記各光学系に対応してフーリエ変換光学系６を複数設ける場合に比べて、装置の構成を簡素化して装置をコンパクトにすることができる。また、受光手段７は、再生時と検索時とで、同じフーリエ変換光学系６を介して記録媒体８から得られる光を受光しているので、受光手段７の第１の撮像素子７１と第２の撮像素子７２とを並べて配置することが可能となり、これらの位置決めも容易となる。
【０１２５】
また、本実施形態では、光源１は、フーリエ変換光学系６の光軸を含む面に対して記録媒体８が配置される側とは反対側に配置されている。これにより、フーリエ変換光学系６を上記面で２分割（像高分割）したときの一方（第１のフーリエ変換部６１）を、照明光学系として用いることができ、他方（第２のフーリエ変換部６２）を記録光学系および読出光学系として用いることができる。したがって、１つのフーリエ変換光学系６で３つの光学系を確実に兼用することができる。
【０１２６】
なお、以上の各実施の形態で説明した構成を適宜組み合わせて情報再生検索装置を構成することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の一形態に係る情報再生検索装置における情報の再生時の光の光路を示す説明図であり、（ｂ）は、上記情報再生検索装置における情報の検索時の光の光路を示す説明図である。
【図２】上記情報再生検索装置の概略の構成を示す説明図である。
【図３】上記情報再生検索装置における情報の記録時の光の光路を示す説明図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、記録媒体に干渉像が記録される領域を模式的に示す説明図である。
【図５】上記情報再生検索装置の他の構成例を示す説明図である。
【図６】上記情報再生検索装置のさらに他の構成例を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る情報再生検索装置の概略の構成を示す説明図である。
【図８】上記情報再生検索装置の変調手段を光入射側から見たときの正面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態に係る情報再生検索装置の概略の構成を示す説明図である。
【図１０】上記情報再生検索装置における情報の記録時、再生時、検索時の各シャッタ部材の動作状態を示す説明図である。
【図１１】（ａ）ないし（ｃ）は、従来の装置の主要部の構成を、情報の記録時、再生時、検索時とで分けて示す斜視図である。
【図１２】上記装置の構成を一纏めにして示す平面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１    光源
３    変調手段
３ａ  領域
３ｂ  領域
４    ＰＢＳ（偏光分離素子）
６    フーリエ変換光学系（第１の光学系、第２の光学系、第２の光学系）
７    受光手段
８    記録媒体
９    ビーム整形光学系（ビーム整形手段）
１０    シャッタ部材
１０ａ  シャッタ部材
１０ｂ  シャッタ部材
２１    干渉縞
３１    光変調素子（変調手段）
３２    光学素子（変調手段）
３３    光変調素子（変調手段）
３４    光変調素子（変調手段）
３５    反射ミラー（変調手段、光学素子）
６１    第１のフーリエ変換部（フーリエ変換光学系）
６２    第２のフーリエ変換部（フーリエ変換光学系）
７１    第１の撮像素子（受光手段）
７２    第２の撮像素子（受光手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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