JP2006084526A - Hologram reproduction device and hologram reproduction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホログラム記録材料(ホログラム記録媒体)に体積記録したホログラムを再生するホログラム再生装置に係り、特にホログラム記録時の記録材料の収縮を補正して再生するホログラム再生方法に関する。 The present invention relates to a hologram reproducing apparatus that reproduces a hologram volume-recorded on a hologram recording material (hologram recording medium), and more particularly to a hologram reproducing method that corrects and reproduces the shrinkage of the recording material during hologram recording.
近年、ホログラム技術を利用して大容量データの記録再生を行なうホログラム記録再生システムが提案されている。このホログラム記録再生システムは、例えば液晶素子等の空間光変調手段によって生成される記録データを含む信号光と、この信号光に対応して設定される参照光とを所定の角度でホログラム記録材料(以降単に記録材料と称することもある)に照射することにより、信号光と参照光によって生じる干渉縞を記録材料に記録する記録系と、このホログラム記録材料に再生照明光を照射することによって記録された干渉縞に対応する回折光(再生信号光)を生成し、これをCCDイメージセンサー等の受光素子によって受光し、その解析を行ってデータを再生する再生系とを有する構成となっている。なお、このようにして記録された空間光変調手段1つあたりのホログラムをページと呼ぶ。 In recent years, a hologram recording / reproducing system for recording / reproducing large-capacity data using hologram technology has been proposed. This hologram recording / reproducing system, for example, generates a hologram recording material (with a predetermined angle) between a signal light including recording data generated by a spatial light modulator such as a liquid crystal element and a reference light set corresponding to the signal light. The recording system records the interference fringes generated by the signal light and the reference light on the recording material, and the hologram recording material is irradiated with the reproduction illumination light. In this configuration, diffracted light (reproduced signal light) corresponding to the interference fringes is generated, received by a light receiving element such as a CCD image sensor, and analyzed to reproduce the data. A hologram per spatial light modulator recorded in this way is called a page.
また、ホログラム記録再生システムにおいては、記録密度向上のために多重記録と言う手法を用いる。これは、従来の光ディスクにおける記録と異なり、1箇所に多数の独立なページを記録するものである。このような多重記録方式の代表的なものとしては、角度多重記録、シフト多重記録、位相コード多重記録などが公知で、その他多くの多重方式が知られている。 In the hologram recording / reproducing system, a technique called multiple recording is used to improve the recording density. This is different from recording on a conventional optical disc in that a large number of independent pages are recorded in one place. Typical examples of such multiplex recording methods are angle multiplex recording, shift multiplex recording, phase code multiplex recording, and many other multiplex methods are known.
角度多重方式は、参照光の角度を変えることで1箇所に多数の独立なページを記録、再生するものである。シフト多重は記録位置を少しずつずらすことで、多重記録を行うものである。位相コード多重はひとつのページを記録する際に、色々な方向から参照光を同時に当てて記録する。しかし、その際に、各方向からの参照光に位相の変化を与えておく。この位相の変化を色々と組み合わせることで、1箇所に多数枚の独立なページを記録再生するものである。また、上記の3種類以外にも例えばスペックル多重等の多くの多重方式が知られている。 The angle multiplexing method records and reproduces a large number of independent pages in one place by changing the angle of the reference beam. Shift multiplex performs multiplex recording by shifting the recording position little by little. In phase code multiplexing, when one page is recorded, recording is performed by simultaneously applying reference light from various directions. However, at that time, a phase change is given to the reference light from each direction. By combining this phase change in various ways, a large number of independent pages are recorded and reproduced in one place. In addition to the above three types, many multiplexing schemes such as speckle multiplexing are known.
ところで、ホログラム用記録材料、特にフォトポリマー材料は光感光材料の化学反応によって、記録中、若しくは記録後に体積変化がおき、その結果として、再生像の劣化が起きることが知られている(例えば非特許文献1参照)。この記録後の体積変化例として、2本の平行ビームが作るホログラムの記録再生について図7、図8を用いて説明する。 By the way, it is known that a hologram recording material, particularly a photopolymer material, undergoes a volume change during or after recording due to a chemical reaction of the photosensitive material, and as a result, a reproduced image is deteriorated (for example, non-photosensitive material). Patent Document 1). As an example of the volume change after recording, recording and reproduction of a hologram formed by two parallel beams will be described with reference to FIGS.
図7は記録材料に体積変化がない場合を説明する図である。図7(A)に示すように、信号光100と参照光200の干渉縞30が記録材料20に体積記録される。なお、図7(A)中では干渉縞は平行光のように表示したが、実際は信号光が平行光ではないので、記録される干渉縞も平行光にはならない。体積変化がない場合は図7(B)に示すように記録された干渉縞30に変化はなく、記録時の参照光200と同じ角度で再生照明光200´を入射すれば、所望の方向に再生信号光300を得ることが可能である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a case where the recording material has no volume change. As shown in FIG. 7A, the interference fringes 30 of the
しかし、図8のように体積変化があった場合、図8(A)に示すように記録材料20に記録した干渉縞30は、記録材料20がシュリンク(縮小)して図8(B)に示すように変化する。このように変化した記録材料20に、記録時の参照光200と同じ角度で再生照明光200´を入射すると、記録材料20に記録されている干渉縞とのブラッグ条件が満足されず、再生信号光300は暗くなり、場合によっては再生されなくなる。このような場合、記録材料20の体積変化を補正して明るい再生信号光300を得るためには、再生照明光200´の角度を変える必要がある。
上記のような角度多重方式においては、記録と再生時の参照光の入射角度を変えることで近似的にブラッグ条件を満足させることにより記録材料の体積変化を補正して明るい再生信号光を得ることができる。しかしながら、信号光100は画角を持っているため、記録材料の体積変化があった場合に上記のように再生照明光の入射角度を微調整しても、ブラッグ条件が記録された干渉縞の全画角で均等に満足されることはなく、図9(A)に示した記録画像に対して図9(B)に示すように再生画像の明るさは不均一になり、一部分35のみがブラッグ条件を満足して明るくなるだけである。したがってこのような場合の記録材料20の体積変化補正をどのように行うかが課題となる。
In the angle multiplexing system as described above, bright reproduction signal light can be obtained by correcting the volume change of the recording material by approximately satisfying the Bragg condition by changing the incident angle of the reference light during recording and reproduction. Can do. However, since the
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、記録材料の体積変化に対して再生照明光の記録材料に対する入射角度を微調整しても再生画像の一部分しか明るい画像が得られない場合にも全画面で劣化のない明るい再生画像を得ることができるホログラム再生方法及びホログラム再生装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide only a part of a reproduced image even if the incident angle of the reproduction illumination light to the recording material is finely adjusted with respect to the volume change of the recording material. An object of the present invention is to provide a hologram reproducing method and a hologram reproducing apparatus capable of obtaining a bright reproduced image having no deterioration on the entire screen even when a bright image cannot be obtained.
本発明は上記目的を達成するため、再生照明光をホログラム記録材料に照射して再生画像を得るホログラム再生装置であって、前記再生照明光をホログラム記録材料に照射する位置をその時の前記再生照明光の入射角度を維持したまま変化させる位置変化手段と、前記再生照明光の照射位置が変化される毎に、前記ホログラム記録材料から再生される同一ページの再生画像複数枚を取得する画像取得手段と、前記取得された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を判定する判定手段と、前記判定された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を切り出す画像切出手段と、前記切り出された再生画像の所定特性部分を合成して1枚の再生画像とする画像合成手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a hologram reproducing apparatus that obtains a reproduced image by irradiating a hologram recording material with reproduction illumination light, and the position at which the reproduction illumination light is irradiated onto the hologram recording material is the reproduction illumination at that time. Position changing means for changing while maintaining the incident angle of light, and image acquisition means for acquiring a plurality of reproduced images of the same page reproduced from the hologram recording material each time the irradiation position of the reproduction illumination light is changed Determining means for determining a predetermined characteristic portion of the acquired reproduction image for each of the irradiation positions; image cutting means for cutting out a predetermined characteristic portion of the reproduction image for each of the determined irradiation positions; And image synthesizing means for synthesizing predetermined characteristic portions of the reproduced image into a single reproduced image.
また、本発明は、再生照明光をホログラム記録材料に照射して再生画像を得るホログラム再生装置であって、前記再生照明光のホログラム記録材料の照射位置と再生画像の所定特性部分位置との関係を示したデータを予め記憶する記憶手段と、前記再生照明光をホログラム記録材料に照射する位置をその時の前記再生照明光の入射角度を維持したまま変化させる位置変化手段と、前記再生照明光の照射位置が変化される毎に、前記ホログラム記録材料から再生される同一ページの再生画像を複数枚取得する画像取得手段と、前記取得された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を前記記憶されているデータに基づいて切り出す画像切出手段と、前記切り出された再生画像の所定特性部分を合成して1枚の再生画像とする画像合成手段とを具備することを特徴とする。 Further, the present invention is a hologram reproducing apparatus for obtaining a reproduced image by irradiating a reproduction illumination light onto a hologram recording material, wherein the relationship between the irradiation position of the hologram recording material of the reproduction illumination light and a predetermined characteristic partial position of the reproduced image Storage means for preliminarily storing data indicating position, position changing means for changing the position at which the reproduction illumination light is irradiated onto the hologram recording material while maintaining the incident angle of the reproduction illumination light at that time, and the reproduction illumination light Image acquisition means for acquiring a plurality of reproduced images of the same page reproduced from the hologram recording material each time the irradiation position is changed, and a predetermined characteristic portion of the acquired reproduced image for each irradiation position is stored in the memory Image cutting means for cutting out based on the extracted data, and image combining means for combining the predetermined characteristic portions of the clipped reproduction image into a single reproduction image Characterized in that it Bei.
このように本発明では、ホログラムの記録の際にホログラム記録材料の体積変化及び屈折率変化が生じた場合に、再生照明光のホログラム記録材料に対する入射角度又は照射位置を変化させてブラッグ条件を満足する最も近しい状態にしても1枚の欠陥のない再生画像が得られない場合は、再生照明光のホログラム記録材料への照射位置をその時の入射角度を維持したまま変えることにより同一ページの複数枚の画像を取得し、これら複数枚の画像の良好な部分を集めて一枚の欠陥のない明るい画像を合成することにより、記録材料の体積変化に対して再生照明光の記録材料に対する入射角度を微調整しても再生画像の一部分しか明るい画像が得られない場合にも全画面で劣化のない明るい再生画像を得ることができる。 As described above, in the present invention, when the hologram recording material undergoes a volume change and a refractive index change during hologram recording, the incident angle or irradiation position of the reproduction illumination light to the hologram recording material is changed to satisfy the Bragg condition. If a single reconstructed image without defects cannot be obtained even in the closest state, a plurality of sheets on the same page can be obtained by changing the irradiation position of the reproduction illumination light onto the hologram recording material while maintaining the incident angle at that time. By collecting good images of these multiple images and synthesizing a single bright image without defects, the incident angle of the reproduction illumination light with respect to the recording material against the volume change of the recording material can be adjusted. Even when a fine image can be obtained by only a part of the reproduced image even if fine adjustment is performed, a bright reproduced image with no deterioration can be obtained on the entire screen.
本発明によれば、再生照明光のホログラム記録材料への照射位置をその時の入射角度を維持したまま変えることにより同一ページの複数枚の画像を取得し、これら複数枚の画像の良好な部分を集めて一枚の欠陥のない明るい画像を合成することにより、記録材料の体積変化に対して再生照明光の記録材料に対する入射角度を微調整しても再生画像の一部分しか明るい画像が得られない場合にも全画面で劣化のない明るい再生画像を得ることができる。 According to the present invention, a plurality of images on the same page are obtained by changing the irradiation position of the reproduction illumination light onto the hologram recording material while maintaining the incident angle at that time, and good portions of the plurality of images are obtained. By collecting and synthesizing a bright image without a single defect, even if the incident angle of the reproduction illumination light with respect to the recording material is finely adjusted with respect to the volume change of the recording material, only a part of the reproduced image is bright. Even in this case, it is possible to obtain a bright reproduced image without deterioration on the entire screen.
記録材料の体積変化に対して再生照明光の記録材料に対する入射角度を微調整しても再生画像の一部分しか明るい画像が得られない場合にも全画面で劣化のない明るい再生画像を得る目的を、再生照明光のホログラム記録材料への照射位置をその時の入射角度を維持したまま変えることにより同一ページの複数枚の画像を取得し、これら複数枚の画像の良好な部分を集めて一枚の欠陥のない明るい画像を合成することによって実現した。 The purpose is to obtain a bright reproduced image with no deterioration on the entire screen even when a bright image is obtained only in a part of the reproduced image even if the incident angle of the reproducing illumination light to the recording material is finely adjusted with respect to the volume change of the recording material. By changing the irradiation position of the reproduction illumination light onto the hologram recording material while maintaining the incident angle at that time, a plurality of images of the same page are obtained, and good portions of these images are collected to obtain a single sheet. Realized by synthesizing bright images without defects.
図1は、本発明の一実施の形態に係るホログラム再生装置の構成を示したブロック図である。ホログラム再生装置はシフト多重方式でホログラム記録を行ない、レーザ光源1、偏光ビームスプリッタ2、ミラー3、フーリエレンズ4、ミラー5、空間光変調器6、フーリエレンズ7、ホログラム記録材料8、逆フーリエレンズ9、撮像装置10、スピンドルモータ11、アクチュエータ12、パソコンなどの制御装置13を有して構成される。
なお、制御装置13は通常のシフト多重制御の他に、再生照明光の位置をその入射角度を維持したまま微小変化させる、この再生照明光が微小変化される毎に同一ページの画像を複数枚取得する、これら取得された画像の所定特性部分を判定して切り出し、得られた複数の所定特性部分を1枚の画像に画像合成して再生画像とするなどの制御を行うものとする。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hologram reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. The hologram reproducing apparatus performs hologram recording by a shift multiplexing method, and includes a laser light source 1, a polarizing beam splitter 2, a mirror 3, a Fourier
In addition to the normal shift multiplex control, the
図2は、図1に示した制御装置の詳細構成例を示したブロック図である。制御装置13は、CPU201、メモリ202、画像処理部203、画像メモリ204、インターフェース205及びインターフェース206を有し、インターフェース205は図1に示した撮像装置10を接続し、インターフェース206はアクチュエータ12を接続している。CPU201は、インターフェース206を通して参照光光学系の移動を制御し、インターフェース205を通して撮像装置10から再生画像データを装置内に入力する。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of the control device shown in FIG. The
次に本実施の形態の動作について説明する。記録時、記録するデータページを空間光変調器(透過性の液晶表示装置)6に表示させた後、レーザ光源1から照射された干渉性を持つレーザ光は偏光ビームスプリッタ2に入射し、記録光100と参照光200に分岐される。記録光100はミラー5を介して空間光変調器6に入射される。記録光100はデータペ−ジが表示された空間光変調器6を通ることで、空間光変調(強度変調)される。変調された記録光100はフーリエレンズ7によりホログラム記録材料8の記録エリアに集光される。一方、参照光200はミラー3によりその進行方向を変えた後、フーリエレンズ4により記録光100とホログラム記録材料8中で一定の角度をもって交わる様に照射されて干渉縞を発生させる。この干渉縞の空間分布に従った屈折率分布として上記したデータページがホログラム記録材料8に記録される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. At the time of recording, the data page to be recorded is displayed on the spatial light modulator (transmissive liquid crystal display device) 6, and then the coherent laser light emitted from the laser light source 1 is incident on the polarization beam splitter 2 and recorded. The light 100 and the
1枚のホログラムを記録した後、制御装置13はスピンドルモータ11を制御してホログラム記録材料8を光学系に対して相対的に一定距離移動させ、次のホログラムを記録する。この場合は、一枚のホログラム記録材料8を記録する毎にスピンドルモータ11によってディスク状ホログラム記録材料8を一定角度回転させる。ホログラム記録材料8が一周回転したら、半径方向に光学系、若しくはホログラム記録材料8を移動し、再び材料周内方向の記録を行う。以上を繰り返して、ホログラム記録材料8の全面に亙って多数のホログラムを記録する。
After recording one hologram, the
このようにして記録したホログラムを再生する際は、そのホログラムを記録した時と同じ位置より、同じ入射角度の参照光(再生照明光)200をホログラム記録材料8に対して照射する。これにより、ホログラム記録材料8の記録トラックに記録されている干渉縞に対応する回折光が発生し、この回折光が逆フーリエレンズ9により撮像装置10内の撮像素子に集光されて受光され、得られた受光信号は解析されて元の画像データ(データページ)になる。
When the hologram recorded in this way is reproduced, the
ここで、記録時にホログラム記録材料8に体積変化または屈折率変化が生じた場合、上記のような記録時の参照光200と同一の再生照明光をホログラム記録材料8に照射してもブラッグ条件が満足されないため、回折効率が下がって暗い再生画像しか得られない。そのような場合、制御装置13は以下に述べるような体積変化または屈折率変化を補正する一連の動作を行う。
Here, when a volume change or a refractive index change occurs in the
球面波シフト多重記録、ホログラム記録材料スペックル多重記録または位相コード多重記録のような、参照光が平行光で無い場合に、ホログラム記録材料(記録材料)の体積変化や屈折率変化があった場合、前述のようにブラッグ条件からのズレにより、再生画像の画質が劣化する。これを補正するのに従来は図3(A)に示すように再生照明光200´のホログラム記録材料8への入射角度の微小変化により行っていたが、本実施の形態では図3(B)に示すように再生照明光200´のホログラム記録材料8上の照射位置を記録時から微小距離変化させることで行っている。これにより、少なくとも再生画像の一部はブラッグ条件を近似的に満たすことが出来る。これは、参照光の角度変化は、位置移動で等価的に置き換えることが出来るからである。
When the reference beam is not parallel light, such as spherical wave shift multiplex recording, hologram recording material speckle multiplex recording, or phase code multiplex recording, and there is a volume change or refractive index change of the hologram recording material (recording material) As described above, the image quality of the reproduced image deteriorates due to the deviation from the Bragg condition. In order to correct this, conventionally, as shown in FIG. 3 (A), the reproduction illumination light 200 'is performed by a minute change in the incident angle to the
この参照光を位置移動する方法は、再生画像全体が許容できる範囲でブラッグ条件に一致するケースだけで、前述したように再生画像の一部だけがブラッグ条件に一致するようなケースには適用できなかった。このようなケースにおいても、再生照明光200´を移動しながら再生像を見ると、ブラッグ条件に一致し良好な再生状態になる部分も再生照明光の移動に伴い変化する事実があり、これを応用したものが本発明の補正方法である。
This method of moving the position of the reference light is applicable only to the case where the entire reproduced image matches the Bragg condition within an allowable range, and as described above, only a part of the reproduced image matches the Bragg condition. There wasn't. Even in such a case, when the reproduced image is viewed while moving the
ここで、上記のように空間光変調器6に表示した記録画像をホログラム記録材料8に記
録した際に、ホログラム記録材料8が体積変化若しくは屈折率変化をした場合、本実施形態の制御装置13はアクチュエータ12を制御して参照光光学系をホログラム記録材料の面方向に対して微小距離移動させて図4(A)〜図4(C)に示すように再生照明光200´のホログラム記録材料8上の照射位置を微小距離移動させる。これにより、制御装置13は撮像装置10より図4(A)〜図4(C)に示すような再生画像31、32、33を得る。これら画像は欠陥のない明るい部分311、321、331(元の画像と同様に綺麗に再生されている部分)が一部あるが、どれも完全な再生画像ではない。
Here, when the recording image displayed on the spatial
即ち、体積変化若しくは屈折率変化のおきたシフト多重ホログラムにおいては、再生画像のうち一部のみがブラッグ条件を満足する状態に最も近くなって欠陥のない綺麗な画像として再生される。この綺麗に再生された良好部分と、欠陥のある画質の悪い部分を制御装置13の画像処理で判定し、良好部分のみを繋ぎ合わせれば全体が良好な1枚の再生画像を得ることができる。
That is, in a shift multiplex hologram having a volume change or refractive index change, only a part of the reproduced image is closest to a state satisfying the Bragg condition and is reproduced as a beautiful image having no defect. If the good reproduced part and the defective part with poor image quality are determined by the image processing of the
そこで、制御装置13は、図5の51、52、53に示すような部分的に欠陥がない画像を複数枚取得し、これら複数の画像の欠陥がない部分を合成して、図5の54に示すような1枚の欠陥のない綺麗な画像を得ている。
Therefore, the
即ち、制御装置13のCPU201はアクチュエータ12を制御して参照光光学系を移動させることにより再生照明光200´のホログラム記録材料8上の位置を変化させながら撮像装置10より、複数の図5に示すような再生画像51〜53を取得して画像メモリ204に格納しておく。その後、CPU201は画像メモリ204の中の再生画像を1枚ずつ取り出し画像処理部203に送る。画像処理部203は再生画像51〜53において、どの部分の画像範囲が良好であるかを画像認識し、再生照明光200´の照射位置と良好画像部分位置との対応関係をメモリ202に記憶しておく。
That is, the
再生画像の良い部分を画像処理で判定する方法としては、(1)各画像部分の明るさ若しくは回折効率を判定する。(2)各画像部分のコントラスト比を判定する。(3)各画像部分のノイズ量を判定するなどの方法がある。次にCPU201はメモリ202に記憶した認識結果を参照して各再生画像の良好な部分のみを画像メモリ204から取り出すと共に、これら良好な部分を連続的に結合して、1枚の欠陥のない再生画像54を合成する。
As a method for determining a good portion of a reproduced image by image processing, (1) the brightness or diffraction efficiency of each image portion is determined. (2) The contrast ratio of each image portion is determined. (3) There is a method of determining the noise amount of each image portion. Next, the
その際、画像処理部203は画像メモリ204から取得した各再生画像を列単位(幅は例えば1画素)で取り出して、その部分の回折効率(又はコントラスト比)を見て行き、所定レベル以上の回折効率(又はコントラスト比)の画像範囲を良好画像部分として切り出し、切り出した良好画像部分を繋げて欠陥のない1枚の綺麗な再生画像54を合成する。或いは、画像メモリ204に取得した複数の再生画像を列単位(幅は例えば1画素)で全て切り出し、これら列単位の再生画像の中で回折効率(又はコントラスト比)が所定レベル以上の再生画像部分を集めて、元の1枚の再生画像とすることにより、1枚の欠陥のない再生画像54を合成しても良い。
At that time, the
なお、上記の所定レベルの回折効率(またはコントラスト比)は、固定値でも良いし、画像の部分ごとに異なる値を持っていても構わない。例えば、レーザの発光モードにもよるが基本的には、記録時の状態によってページの中央部分については、再生光の再生回折効率等が良く、ページの端は回折効率等が悪くなる。そこで、上記所定レベルの回折効率を、再生画像の列で区画される画像領域のページの中央部分については高く、ページの端部分については低くなるようなガウス分布に従って設定する。 The predetermined level of diffraction efficiency (or contrast ratio) may be a fixed value or may have a different value for each part of the image. For example, although depending on the laser emission mode, basically, the reproduction diffraction efficiency of the reproduction light is good at the center portion of the page depending on the recording state, and the diffraction efficiency and the like are poor at the edge of the page. Therefore, the diffraction efficiency of the predetermined level is set in accordance with a Gaussian distribution that is high for the center portion of the page of the image area divided by the reproduced image row and low for the end portion of the page.
このようにすると、ページの中央については非常に良好な再生画像が得られるとともに、ページの端については一定の回折効率に満たないとして再生されないことがなくなる。また、レーザの発光モードによって、ページ中央の回折効率等が必ずしも良好であるとは限らない。そこで、記録時のレーザのモードと対応させた所定レベルの回折効率を、列単位で設定をすると、さらに精度良く、画像を再生することができる。 In this way, a very good reproduced image can be obtained at the center of the page, and the edge of the page is not reproduced as being less than a certain diffraction efficiency. Also, the diffraction efficiency at the center of the page is not always good depending on the laser emission mode. Therefore, if a predetermined level of diffraction efficiency corresponding to the laser mode at the time of recording is set for each column, an image can be reproduced with higher accuracy.
ところで、上記実施の形態では、再生照明光200´の照射位置とその時の再生画像の良好部分位置との対応関係をそれぞれの再生画像(データページ)毎に画像処理で求めたが、この対応関係は1枚の再生画像だけに有効なわけではなく、通常は他の再生画像でも有効である。従って、上述の対応関係をひとつの再生画像について求めた後、装置内のメモリ202に記憶し、他の再生画像についてもこの対応関係を利用して良好な画像部分を切り取るようにしてもよい。また、最初に上述の対応関係を測定する場合、測定用のデータページ(再生画像各部の回折効率やコントラスト比が測定しやすいパターンを持ったデータページ)を用意し、このデータページを再生して上述の対応関係を求めれば、測定精度を向上させることができる。
Incidentally, in the above embodiment, the correspondence between the irradiation position of the
本実施の形態によれば、ホログラムの記録の際に記録材料8に体積変化及び屈折率変化が生じた場合で、再生照明光200´の照射位置を変化させてブラッグ条件を満足する最も近しい状態にしても1枚の欠陥のない再生画像が得られない場合に、再生照明光200´の照射位置を僅かづつ変化させて一部だけ欠陥のない良好な再生画像51〜53を複数枚取得し、これら再生画像の良好な部分を画像合成により繋ぎ合わせて1枚の欠陥のない良好な再生画像54を得ることができる。
According to the present embodiment, when a volume change and a refractive index change occur in the
また、本実施の形態では、シフト多重方式のホログラム記録再生装置に本発明を適用した例について説明したが、角度多重方式、ランダム波面を持つ参照光を用いるスペックル多重方式若しくは位相コード多重方式においても本発明を適用して同様の効果を得ることができる。 In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a shift multiplex type hologram recording / reproducing apparatus has been described. However, in an angle multiplex method, a speckle multiplex method using a reference light having a random wavefront, or a phase code multiplex method. The same effect can be obtained by applying the present invention.
なお、上記の、再生照明光200´の照射位置と図6に示すような1枚の再生画像の中のきれいに再生される良好部分位置との対応関係は、理論的にも求めることができ、この対応関係を予め制御装置13のメモリ202に記憶しておき、ホログラム再生時にこのメモリ202内の対応関係データを用いて上記した1枚の欠陥のない良好な再生画像54を得ることもできる。但し、その際、記録時と再生時の温度変化などの変化量が理論値のパラメータに入ってくるため、例えば温度の場合は、再生時のホログラム記録材料8の温度測定が必要になり、さらに、必要なら記録時の温度も測定し、その温度をホログラム記録材料8内に記録しておく必要がある。
Note that the correspondence relationship between the irradiation position of the
また、上記実施の形態では再生照明光200´の位置移動を参照光光学系を移動して行ったが、参照光光学系を固定し、ホログラム記録材料の方を移動しても同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the position of the
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば、上記実施の形態では、記録材料の体積変化及び屈折率変化による再生画像の補正についてのみ言及したが、ブラッグ条件からのずれを生じさせる、例えば記録時と再生時の参照光(レーザ光)の波長の違いや、記録時と再生時のホログラム記録材料の温度変化に対しても上記実施の形態の方法は有効で、ブラッグ条件からのずれを生じさせる複数の要因を一括して補正することができ、良好な再生画像を得ることができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement also with another various form in a concrete structure, a function, an effect | action, and an effect. For example, in the above embodiment, only correction of the reproduced image due to volume change and refractive index change of the recording material has been mentioned. However, for example, reference light (laser light) at the time of recording and reproduction that causes a deviation from the Bragg condition. The method of the above embodiment is also effective for the difference in wavelength of light and the temperature change of the hologram recording material during recording and reproduction, and a plurality of factors that cause deviation from the Bragg condition can be corrected collectively. And a good reproduction image can be obtained.
1……レーザ光源、2……偏光ビームスプリッタ、3、5……ミラー、4、7……フーリエレンズ、6……空間光変調器、8……ホログラム記録材料、9……逆フーリエレンズ、10……撮像装置、11……スピンドルモータ、12……アクチュエータ、13……制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source, 2 ... Polarizing beam splitter, 3, 5 ... Mirror, 4, 7 ... Fourier lens, 6 ... Spatial light modulator, 8 ... Hologram recording material, 9 ... Inverse Fourier lens, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 11 ... Spindle motor, 12 ... Actuator, 13 ... Control apparatus.
Claims (15)
前記再生照明光をホログラム記録材料に照射する位置をその時の前記再生照明光の入射角度を維持したまま変化させる位置変化手段と、
前記再生照明光の照射位置が変化される毎に、前記ホログラム記録材料から再生される同一ページの再生画像複数枚を取得する画像取得手段と、
前記取得された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を判定する判定手段と、
前記判定された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を切り出す画像切出手段と、
前記切り出された再生画像の所定特性部分を合成して1枚の再生画像とする画像合成手段と、
を具備することを特徴とするホログラム再生装置。 A hologram reproducing device that obtains a reproduced image by irradiating the hologram recording material with reproduction illumination light,
Position changing means for changing the position of irradiating the hologram recording material with the reproduction illumination light while maintaining the incident angle of the reproduction illumination light at that time;
Image acquisition means for acquiring a plurality of reproduced images of the same page reproduced from the hologram recording material each time the irradiation position of the reproduction illumination light is changed;
A determination means for determining a predetermined characteristic portion of the reproduced image for each of the acquired irradiation positions;
Image cutting means for cutting out a predetermined characteristic portion of the reproduced image for each of the determined irradiation positions;
Image synthesizing means for synthesizing a predetermined characteristic portion of the clipped reproduction image into one reproduction image;
A hologram reproducing apparatus comprising:
前記再生照明光のホログラム記録材料の照射位置と再生画像の所定特性部分位置との関係を示したデータを予め記憶する記憶手段と、
前記再生照明光をホログラム記録材料に照射する位置をその時の前記再生照明光の入射角度を維持したまま変化させる位置変化手段と、
前記再生照明光の照射位置が変化される毎に、前記ホログラム記録材料から再生される同一ページの再生画像を複数枚取得する画像取得手段と、
前記取得された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を前記記憶されているデータに基づいて切り出す画像切出手段と、
前記切り出された再生画像の所定特性部分を合成して1枚の再生画像とする画像合成手段と、
を具備することを特徴とするホログラム再生装置。 A hologram reproducing device that obtains a reproduced image by irradiating the hologram recording material with reproduction illumination light,
Storage means for preliminarily storing data indicating the relationship between the irradiation position of the hologram recording material of the reproduction illumination light and the predetermined characteristic portion position of the reproduction image;
Position changing means for changing the position of irradiating the hologram recording material with the reproduction illumination light while maintaining the incident angle of the reproduction illumination light at that time;
Image acquisition means for acquiring a plurality of reproduction images of the same page reproduced from the hologram recording material each time the irradiation position of the reproduction illumination light is changed;
Image cutout means for cutting out a predetermined characteristic portion of the reproduced image for each of the acquired irradiation positions based on the stored data;
Image synthesizing means for synthesizing a predetermined characteristic portion of the clipped reproduction image into one reproduction image;
A hologram reproducing apparatus comprising:
前記再生照明光をホログラム記録材料に入射する角度を変化させる入射角度変化手段と、
前記再生照明光をホログラム記録材料に照射する位置をその時の前記再生照明光の入射角度を維持したまま変化させる位置変化手段と、
前記再生照明光の照射位置が変化される毎に、前記ホログラム記録材料から再生される再生画像を取得する画像取得手段と、
前記再生照明光が入射する角度を所定角度変化させ前記ホログラム記録材料の同一箇所に記録されている他の画像を前記画像取得手段により取得をするように、前記入射角変化手段を制御する第1の入射角度制御手段と、
前記再生照明光が入射する前記所定角度を維持したままその照射位置を変化させることにより、前記ホログラム記録材料の同一箇所に記録されている同一ページの画像を複数枚前記画像取得手段により取得をするように前記位置変化手段を制御する第2の入射角度制御手段を備え、
前記第2の入射角度制御手段により制御された場合に前記画像取得手段により取得された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を判定する判定手段と、
前記判定された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を切り出す画像切出手段と、
前記切り出された再生画像の所定特性部分を合成して1枚の再生画像とする画像合成手段と、
を具備することを特徴とするホログラム再生装置。 A hologram reproducing device that obtains a reproduced image by irradiating the hologram recording material with reproduction illumination light,
Incident angle changing means for changing the angle at which the reproduction illumination light is incident on the hologram recording material;
Position changing means for changing the position of irradiating the hologram recording material with the reproduction illumination light while maintaining the incident angle of the reproduction illumination light at that time;
Image acquisition means for acquiring a reproduction image reproduced from the hologram recording material each time the irradiation position of the reproduction illumination light is changed;
A first control unit that controls the incident angle changing unit to change the incident angle of the reproduction illumination light by a predetermined angle and to acquire another image recorded in the same location of the hologram recording material by the image acquiring unit. Incident angle control means,
A plurality of images on the same page recorded at the same location of the hologram recording material are acquired by the image acquisition means by changing the irradiation position while maintaining the predetermined angle at which the reproduction illumination light is incident. Second incident angle control means for controlling the position changing means as described above,
Determination means for determining a predetermined characteristic portion of the reproduced image for each irradiation position acquired by the image acquisition means when controlled by the second incident angle control means;
Image cutting means for cutting out a predetermined characteristic portion of the reproduced image for each of the determined irradiation positions;
Image synthesizing means for synthesizing a predetermined characteristic portion of the clipped reproduction image into one reproduction image;
A hologram reproducing apparatus comprising:
前記判定結果保存手段により判定結果が保存されている場合に、前記画像切出手段は、前記判定結果を用いて別の再生画像の所定特性部分を切り出すことを特徴とする請求項12記載のホログラム再生装置。 A determination result storing means for determining a predetermined characteristic portion of the reproduced image for each irradiation position and storing the determination result;
13. The hologram according to claim 12, wherein when the determination result is stored by the determination result storage unit, the image cutout unit cuts out a predetermined characteristic portion of another reproduced image using the determination result. Playback device.
再生照明光をホログラム記録材料に照射する位置を変化させるステップと、
前記再生照明光の照射位置が変化される毎に、前記ホログラム記録材料から再生される再生画像を取得するステップと、
前記取得された各再生画像の所定特性部分を判定し、これら所定特性部分を合成して1枚の再生画像とするステップと、
を具備することを特徴とするホログラム再生方法。 A hologram reproducing method for obtaining a reproduction image by irradiating a hologram recording material with reproduction illumination light,
Changing the position where the hologram recording material is irradiated with the reproduction illumination light; and
Each time the irradiation position of the reproduction illumination light is changed, obtaining a reproduction image reproduced from the hologram recording material;
Determining predetermined characteristic portions of each of the acquired reproduction images, and combining the predetermined characteristic portions into one reproduction image;
A hologram reproducing method comprising:
再生照明光のホログラム記録材料の照射位置と再生画像の所定特性部分位置との関係を示したデータを予め記憶するステップと、
再生照明光をホログラム記録材料に照射する位置を変化させるステップと、
前記再生照明光の照射位置が変化される毎に、前記ホログラム記録材料から再生される再生画像を取得するステップと、
前記取得された前記照射位置毎の再生画像の所定特性部分を前記記憶されているデータに基づいて切り出すステップと、
前記切り出された再生画像の所定特性部分を合成して1枚の再生画像とするステップと、
を具備することを特徴とするホログラム再生方法。 A hologram reproducing method for obtaining a reproduction image by irradiating a hologram recording material with reproduction illumination light,
Storing in advance data indicating the relationship between the irradiation position of the hologram recording material of the reproduction illumination light and the predetermined characteristic portion position of the reproduction image;
Changing the position where the hologram recording material is irradiated with the reproduction illumination light; and
Each time the irradiation position of the reproduction illumination light is changed, obtaining a reproduction image reproduced from the hologram recording material;
Cutting out a predetermined characteristic portion of the reproduced image for each of the acquired irradiation positions based on the stored data;
Combining a predetermined characteristic portion of the clipped reproduction image into one reproduction image;
A hologram reproducing method comprising:
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- 2004-09-14 JP JP2004266703A patent/JP2006084526A/en not_active Abandoned
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