JP2007149264A - Optical information processor and verification method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information processor capable of executing a verification processing in a short period of time without increasing device cost and circuit scale. <P>SOLUTION: The optical information processor for making information light 206 having image information about two-dimensionally arranged digital information interfere with reference light 205 and recording the pattern of the interference in a hologram disk 216 has a CMOS sensor 219 in which the information light 206 and reproduction light reproduced by emitting the reference light 205 to an area with the interference pattern recorded can be inputted and charge corresponding to input light is stored, and a verification processing part 10 for executing verification processing on the basis of information of first signal charge stored in the CMOS sensor 219 by the information light 206 and information of second signal charge stored in the CMOS sensor 219 by the reproduction light. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ホログラフィを利用して情報の記録や再生を行う装置および方法に関し、特に、記録媒体に正確に情報が記録されたかの確認動作(ベリファイ動作)を行う装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for recording and reproducing information using holography, and more particularly to an apparatus and method for performing a confirmation operation (verification operation) as to whether or not information is accurately recorded on a recording medium.

ホログラフィを利用して情報の記録および再生を行う光情報記録再生装置が知られている。この光情報記録再生装置では、画像情報を持った情報光を参照光と干渉させて、その干渉縞(干渉パターン)を記録媒体に記録することで、情報の記録が行われる。また、干渉縞を記録した部分に参照光を照射して得られる再生光を検出することで、情報の読み出しが行われる。この種の光情報記録再生装置は、大容量のデータを扱うことができ、高速にデータを読み出すことができるなどの理由から、最近、特に注目されており、実用化のための研究が盛んに行われている。   An optical information recording / reproducing apparatus that records and reproduces information using holography is known. In this optical information recording / reproducing apparatus, information is recorded by causing information light having image information to interfere with reference light and recording the interference fringes (interference pattern) on a recording medium. Further, information is read out by detecting reproduction light obtained by irradiating the reference light to the portion where the interference fringes are recorded. This type of optical information recording / reproducing apparatus has recently attracted particular attention because it can handle large volumes of data and can read data at high speed, and research for practical application has been actively conducted. Has been done.

ところで、CDやDVDに代表される記録媒体に情報を記録するコンピュータシステムにおいては、通常、情報を記録した際に、正確に情報の記録が行われた否かを確認するためのベリファイ動作が行われる。ホログラフィを利用して情報を記録する光情報記録再生装置においても、同様なベリファイ動作が行われる。   By the way, in a computer system that records information on a recording medium typified by a CD or DVD, normally, when information is recorded, a verify operation for confirming whether or not the information has been recorded accurately is performed. Is called. A similar verify operation is performed in an optical information recording / reproducing apparatus that records information using holography.

特許文献1、2には、情報の記録と同時にベリファイ動作を行うことが開示されている。このベリファイ動作では、情報光と参照光を記録媒体に照射して情報を記録した後、情報光の照射を止め、一定の期間、参照光を記録媒体に照射する。この参照光の照射によって得られる再生光をセンサで検出し、その検出結果から得られる読み出しデータを記録時に与えられたデータ(記録用データ)と比較することで記録情報の照合を行う。
特開平11−311938号公報 特開2004−134048号公報
Patent Documents 1 and 2 disclose performing a verify operation simultaneously with information recording. In this verify operation, after recording information by irradiating information light and reference light onto the recording medium, the information light is stopped and the recording medium is irradiated with the reference light for a certain period. The reproduction light obtained by the irradiation of the reference light is detected by a sensor, and the read information obtained from the detection result is compared with the data (recording data) given at the time of recording, thereby collating the recorded information.
JP 11-311938 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-134048

しかしながら、特許文献1、2に記載された従来のベリファイ方法においては、記録用データが格納されるメモリと読み出しデータが格納されるメモリの2つのベリファイ用メモリが必要とされるため、以下のような問題を生じる。   However, the conventional verify methods described in Patent Documents 1 and 2 require two verify memories, that is, a memory for storing recording data and a memory for storing read data. Cause serious problems.

ホログラフィを利用した光情報処理装置においては、CDやDVDを記録媒体とする通常のシステムとは異なり、2次元配列されたデジタル情報(ページデータ情報)に関する2次元画像を単位として情報の記録および再生が行われる。このため、ビットまたはセクタごとに情報の記録や再生が行われる通常のシステムに比べて、一度に記録する情報量が大きい。このように一度に記録する情報量が大きなため、従来のベリファイ方法では、ベリファイ用メモリとして容量の大きなメモリを必要とし、その結果、装置コストや回路規模が増大することになる。   In an optical information processing apparatus using holography, unlike a normal system using a CD or DVD as a recording medium, information is recorded and reproduced in units of a two-dimensional image related to two-dimensionally arranged digital information (page data information). Is done. For this reason, the amount of information to be recorded at a time is larger than that of a normal system in which information is recorded or reproduced for each bit or sector. Since the amount of information to be recorded at a time is large as described above, the conventional verify method requires a large capacity memory as a verify memory, resulting in an increase in device cost and circuit scale.

加えて、ベリファイ処理時に、記録用データが格納されるメモリから、読み出しデータとの比較を行うための元データを取得する処理が必要であるため、その分、ベリファイ処理に時間がかかる。   In addition, since it is necessary to acquire original data for comparison with read data from the memory in which the recording data is stored during the verify process, the verify process takes much time.

本発明の目的は、上記問題を解決し、装置コストや回路規模が増大することがなく、ベリファイ処理を短時間で実行することのできる光情報処理装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical information processing apparatus that can solve the above-described problems and that can perform a verify process in a short time without increasing the apparatus cost and circuit scale.

上記目的を達成するため、本発明は、2次元配列されたデジタル情報に関する画像情報を有する情報光を参照光と干渉させ、該干渉のパターンをホログラム記録媒体に記録する光情報処理装置において、前記情報光と、前記参照光を前記干渉パターンが記録された領域に照射することで再生された再生光との入力が可能とされ、入力光に応じた電荷が蓄積される光電変換部(例えばCMOSセンサ)と、前記情報光によって前記光電変換部に蓄積された第1の信号電荷の情報と、前記再生光によって前記光電変換部に蓄積された第2の信号電荷の情報とに基づいて、前記再生光に含まれる再生画像情報が前記画像情報と合致するか否かの判定を行うベリファイ処理部とを有する、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides an optical information processing apparatus that causes information light having image information relating to two-dimensionally arranged digital information to interfere with reference light and records the interference pattern on a hologram recording medium. A photoelectric conversion unit (for example, a CMOS) that allows input of information light and reproduction light reproduced by irradiating the area where the interference pattern is recorded with the reference light and stores charges according to the input light. Sensor), information on the first signal charge accumulated in the photoelectric conversion unit by the information light, and information on the second signal charge accumulated in the photoelectric conversion unit by the reproduction light, A verification processing unit that determines whether or not the reproduced image information included in the reproduced light matches the image information.

上記の構成によれば、情報光を光電変換部に照射することで、記録用データに対応する画像情報を得るので、記録用データを格納するためのベリファイ用メモリは必要ない。また、記録用データが格納されるメモリから、読み出しデータとの比較を行うための元データを取得する処理も必要ない。   According to the above configuration, the image information corresponding to the recording data is obtained by irradiating the photoelectric conversion unit with the information light, so that a verification memory for storing the recording data is not necessary. Further, there is no need for processing for acquiring original data for comparison with read data from a memory storing recording data.

本発明によれば、記録用データを格納するためのベリファイ用メモリを必要としないので、その分、従来のものより、低コストで、回路規模の小さな光情報処理装置を提供することができる。   According to the present invention, since a verification memory for storing recording data is not required, it is possible to provide an optical information processing apparatus with a smaller circuit scale at a lower cost than the conventional one.

また、ベリファイ用メモリから読み出しデータとの比較を行うため元データを読み出す処理も必要ないので、その分、ベリファイ処理に係る時間を削減することができる。   Further, since the process of reading the original data is not necessary because the comparison with the read data is performed from the verify memory, the time required for the verify process can be reduced accordingly.

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態である光学的情報記録再生装置の光学系を示す図である。図1を参照すると、この光学系は、同軸タイプのホログラフィックメモリ(コリニア方式)の光学系であって、情報の記録および再生を行うための光源として緑レーザ201を備える。緑レーザ201から出射されたレーザ光の進行方向に、コリメータレンズ202、ミラー203がこの順番で順に配置されている。コリメータレンズ202は、緑レーザ201からの光束を平行光束にするためのものである。コリメータレンズ202からの平行光束は、ミラー203に入射する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an optical system of an optical information recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, this optical system is an optical system of a coaxial type holographic memory (collinear method), and includes a green laser 201 as a light source for recording and reproducing information. A collimator lens 202 and a mirror 203 are sequentially arranged in this order in the traveling direction of the laser light emitted from the green laser 201. The collimator lens 202 is for converting the light beam from the green laser 201 into a parallel light beam. The parallel light beam from the collimator lens 202 enters the mirror 203.

ミラー203で反射された光束の進行方向に、空間光変調素子(SLM:Spatial Light Modulator)204が配置されている。空間光変調素子204は、2次元配列されたデジタル情報であるページデータ情報(画像パターン)を有する情報光206および参照光205を生成するものであって、不図示の制御部によって駆動される。空間光変調素子204として、例えばDMD(Deformable Mirror Device)が使用される。DMD(米国テキサス・インスツルメンツ社の商標)は、マトリクス状に配置された複数の微小ミラーよりなり、各微小ミラーの角度を制御することで、所望の画像情報を有する空間光を生成する。DMDからの反射光(空間光)には、情報光206および参照光205が含まれる。DMDでは、ミラー203からの反射光が入射するスポットの領域において、中央部近傍の領域が情報光206を生成するために使用され、その周辺の領域が参照光205を生成するために使用される。   A spatial light modulator (SLM) 204 is disposed in the traveling direction of the light beam reflected by the mirror 203. The spatial light modulation element 204 generates information light 206 and reference light 205 having page data information (image pattern) which is two-dimensionally arranged digital information, and is driven by a control unit (not shown). For example, a DMD (Deformable Mirror Device) is used as the spatial light modulator 204. DMD (Trademark of Texas Instruments, Inc.) is composed of a plurality of micromirrors arranged in a matrix, and generates spatial light having desired image information by controlling the angle of each micromirror. The reflected light (spatial light) from the DMD includes information light 206 and reference light 205. In the DMD, in the spot area where the reflected light from the mirror 203 is incident, the area near the center is used to generate the information light 206 and the surrounding area is used to generate the reference light 205. .

空間光変調素子204で生成された情報光206および参照光205の進行方向に、ビームスプリッタ207、リレーレンズ208、ミラー209がこの順番で順に配置されている。ビームスプリッタ207は、第1および第2の反射面を有するクロスプリズムよりなる。第1の反射面は、空間光変調素子204からの情報光206および参照光205の一部を反射し、残りを透過するように構成されている。第2の反射面は、第1および第2の直線偏光(P、S)のうち一方の直線偏光を透過し、他方の直線偏光を反射するように構成されている。ビームスプリッタ207を透過した情報光206および参照光205は、リレーレンズ208を通過後、ミラー209で反射される。   A beam splitter 207, a relay lens 208, and a mirror 209 are sequentially arranged in this order in the traveling direction of the information beam 206 and the reference beam 205 generated by the spatial light modulator 204. The beam splitter 207 is composed of a cross prism having first and second reflecting surfaces. The first reflecting surface is configured to reflect a part of the information light 206 and the reference light 205 from the spatial light modulation element 204 and transmit the rest. The second reflecting surface is configured to transmit one of the first and second linearly polarized lights (P, S) and reflect the other linearly polarized light. The information beam 206 and the reference beam 205 that have passed through the beam splitter 207 are reflected by the mirror 209 after passing through the relay lens 208.

ビームスプリッタ207の第1の反射面で反射された情報光206および参照光205の進行方向に、開口部材(アパーチャ)217、レンズ218、CMOSセンサ219がこの順番で順に配置されている。開口部材217は、参照光205を遮り、情報光206のみが通過するような開口を備えている。開口部材217を通過した情報光206は、レンズ218を介してCMOSセンサ219に入射する。CMOSセンサ219の出力は、ベリファイ処理部10に供給されている。   An aperture member (aperture) 217, a lens 218, and a CMOS sensor 219 are sequentially arranged in this order in the traveling direction of the information light 206 and the reference light 205 reflected by the first reflecting surface of the beam splitter 207. The opening member 217 includes an opening that blocks the reference light 205 and allows only the information light 206 to pass therethrough. The information light 206 that has passed through the opening member 217 enters the CMOS sensor 219 via the lens 218. The output of the CMOS sensor 219 is supplied to the verify processing unit 10.

ミラー209で反射された情報光206および参照光205の進行方向に、リレーレンズ210、ダイクロイックビームスプリッタ211、1/4波長板(QWP)212、ミラー213がこの順番で順に配置されている。ダイクロイックビームスプリッタ211は、ミラー209からの情報光206および参照光205を透過するような波長選択性を有する。ダイクロイックビームスプリッタ211の第1および第2の反射膜を透過した情報光206および参照光205は、いずれも直線偏光であり、1/4波長板212により円偏光(例えば、右回りの円偏光)に変換される。1/4波長板212で円偏光に変換された情報光206および参照光205は、ミラー213で反射される。   A relay lens 210, a dichroic beam splitter 211, a quarter wave plate (QWP) 212, and a mirror 213 are sequentially arranged in this order in the traveling direction of the information light 206 and the reference light 205 reflected by the mirror 209. The dichroic beam splitter 211 has wavelength selectivity so as to transmit the information light 206 and the reference light 205 from the mirror 209. Both the information light 206 and the reference light 205 transmitted through the first and second reflecting films of the dichroic beam splitter 211 are linearly polarized light, and are circularly polarized (for example, clockwise circularly polarized light) by the quarter wavelength plate 212. Is converted to The information light 206 and the reference light 205 converted to circularly polarized light by the quarter wavelength plate 212 are reflected by the mirror 213.

ミラー213で反射された情報光206および参照光205の進行方向に、焦点距離Fの対物レンズ214が配置されている。対物レンズ214は、ミラー213からの情報光206および参照光205をスピンドルモータ215上に回転可能に保持されたディスク形状のホログラムディスク216上に集光する。   An objective lens 214 having a focal length F is arranged in the traveling direction of the information beam 206 and the reference beam 205 reflected by the mirror 213. The objective lens 214 condenses the information beam 206 and the reference beam 205 from the mirror 213 on a disc-shaped hologram disc 216 that is rotatably held on a spindle motor 215.

2つのリレーレンズ208、210は、対物レンズ214から焦点距離Fだけ手前の位置に、空間光変調素子204上で生成された画像パターン(ページデータ情報)の中間像を形成する。リレーレンズ208、210が挿入された光路において、空間光変調素子204の画像パターン生成面、対物レンズ214、ホログラムディスク216がそれぞれ焦点距離Fの距離だけ離れて配置された、所謂4F光学系が構成されている。   The two relay lenses 208 and 210 form an intermediate image of an image pattern (page data information) generated on the spatial light modulator 204 at a position that is a focal distance F away from the objective lens 214. A so-called 4F optical system is configured in which the image pattern generation surface of the spatial light modulator 204, the objective lens 214, and the hologram disk 216 are spaced apart by the focal length F in the optical path in which the relay lenses 208 and 210 are inserted. Has been.

図1に示した光学系は、対物レンズ214のフォーカッシングやトラッキングに用いられるサーボ用光源として赤レーザ220をさらに有する。赤レーザ220から出射された赤レーザ光束(直線偏光)の進行方向に、ビームスプリッタ221、レンズ222、ミラー223がこの順番で順に配置されている。ビームスプリッタ221は、赤レーザ220からの赤レーザ光束の一部を反射し、残りを透過する。ビームスプリッタ221に代えて、第1および第2の直線偏光(P、S)のうち一方の直線偏光を透過し、他方の直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタを用いてもよい。ビームスプリッタ221を透過した赤レーザ光束はレンズ222を通過してミラー223で反射される。   The optical system shown in FIG. 1 further includes a red laser 220 as a servo light source used for focusing and tracking of the objective lens 214. A beam splitter 221, a lens 222, and a mirror 223 are sequentially arranged in this order in the traveling direction of the red laser beam (linearly polarized light) emitted from the red laser 220. The beam splitter 221 reflects a part of the red laser beam from the red laser 220 and transmits the rest. Instead of the beam splitter 221, a polarizing beam splitter that transmits one of the first and second linearly polarized light (P, S) and reflects the other linearly polarized light may be used. The red laser beam transmitted through the beam splitter 221 passes through the lens 222 and is reflected by the mirror 223.

ミラー223で反射された赤レーザ光束の進行方向に、ダイクロイックビームスプリッタ211が配置されている。ダイクロイックビームスプリッタ211は、ミラー223からの赤レーザ光束を反射するような波長選択性を有する。ダイクロイックビームスプリッタ211で反射された赤レーザ光束は、1/4波長板212およびミラー213を介して対物レンズ214に入射する。1/4波長板212では、ダイクロイックビームスプリッタ211からの赤レーザ光束(直線偏光)が円偏光(例えば、右回りの円偏光)に変換される。1/4波長板212で円偏光に変換された赤レーザ光束は、ミラー213で反射され、対物レンズ214によってホログラムディスク216上に集光される。   A dichroic beam splitter 211 is disposed in the traveling direction of the red laser beam reflected by the mirror 223. The dichroic beam splitter 211 has wavelength selectivity that reflects the red laser beam from the mirror 223. The red laser beam reflected by the dichroic beam splitter 211 enters the objective lens 214 via the quarter wavelength plate 212 and the mirror 213. In the quarter wavelength plate 212, the red laser beam (linearly polarized light) from the dichroic beam splitter 211 is converted into circularly polarized light (for example, clockwise circularly polarized light). The red laser beam converted to circularly polarized light by the quarter wavelength plate 212 is reflected by the mirror 213 and condensed on the hologram disk 216 by the objective lens 214.

ホログラムディスク216は、光学的情報記録媒体であって、ディスク基板上に第1のギャップ層(誘電体層)、波長選択反射膜、第2のギャップ層(誘電体層)、記録層(ホログラム層)、カバー層を順次積層した構造になっている。スピンドルモータ215上に保持されたホログラムディスク216の記録層が対物レンズ214の焦点距離Fの位置にくるようになっている。波長選択反射膜は、緑レーザ201から到達した光(緑レーザ光)を反射し、赤レーザ220から到達した光(赤レーザ光)を透過するような特性を有する。波長選択反射膜を透過した赤レーザ光は、第1のギャップ層を通過し、ディスク基板の表面で反射される。   The hologram disk 216 is an optical information recording medium, and includes a first gap layer (dielectric layer), a wavelength selective reflection film, a second gap layer (dielectric layer), a recording layer (hologram layer) on a disk substrate. ), And a structure in which cover layers are sequentially laminated. The recording layer of the hologram disc 216 held on the spindle motor 215 is positioned at the focal length F of the objective lens 214. The wavelength selective reflection film has such characteristics that it reflects light (green laser light) that has arrived from the green laser 201 and transmits light (red laser light) that has arrived from the red laser 220. The red laser light transmitted through the wavelength selective reflection film passes through the first gap layer and is reflected by the surface of the disk substrate.

ディスク基板の表面で折り返された赤レーザ光(反射光)は、再び集光レンズ214に入射し、往路と同じ光路を通ってビームスプリッタ221に到達する。ビームスプリッタ221は、ディスク基板からの反射光の一部を反射する。ビームスプリッタ221で反射されたディスク基板からの反射光の進行方向に、光検出器224が配置されている。この光検出器224の出力は、空間光変調素子204やスピンドルモータ215の駆動を制御する不図示の制御部に供給されている。   The red laser light (reflected light) folded back on the surface of the disk substrate enters the condenser lens 214 again, and reaches the beam splitter 221 through the same optical path as the forward path. The beam splitter 221 reflects a part of the reflected light from the disk substrate. A photodetector 224 is arranged in the traveling direction of the reflected light from the disk substrate reflected by the beam splitter 221. The output of the photodetector 224 is supplied to a control unit (not shown) that controls driving of the spatial light modulator 204 and the spindle motor 215.

一方、波長選択反射膜で反射された緑レーザ光(再生光)は、再び集光レンズ214に入射し、往路と同じ光路を通ってビームスプリッタ207に到達する。波長選択反射膜からの反射光は、例えば入射前の状態が右回りの円偏光の状態とすると、反射後の状態は左回りの円偏光の状態となる。このため、ビームスプリッタ207を透過した空間光変調素子204からの情報光206および参照光205が第1の直線偏光である場合、ビームスプリッタ207に到達する再生光は第2の直線偏光となる。よって、再生光は、ビームスプリッタ207の第2の反射膜によりCMOSセンサ219の方向に反射される。   On the other hand, the green laser light (reproduced light) reflected by the wavelength selective reflection film again enters the condenser lens 214 and reaches the beam splitter 207 through the same optical path as the forward path. For example, if the reflected light from the wavelength selective reflection film is in a clockwise circularly polarized state before being incident, the reflected state is in a counterclockwise circularly polarized state. Therefore, when the information light 206 and the reference light 205 from the spatial light modulation element 204 that have passed through the beam splitter 207 are the first linearly polarized light, the reproduction light that reaches the beam splitter 207 becomes the second linearly polarized light. Therefore, the reproduction light is reflected in the direction of the CMOS sensor 219 by the second reflecting film of the beam splitter 207.

CMOSセンサ219は、再生光検出手段として機能する他、ベリファイ用信号取得手段として機能する。CMOSセンサ219は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。これら画素は、空間光変調素子204の情報光206を生成するために用いられる画素(微小ミラー)とそれぞれ一対一で対応しており、対応する画素(微小ミラー)からの光束を受光する。   The CMOS sensor 219 functions as a reproduction light detection unit and also functions as a verification signal acquisition unit. The CMOS sensor 219 has a plurality of pixels arranged in a matrix. These pixels have a one-to-one correspondence with the pixels (micromirrors) used to generate the information light 206 of the spatial light modulation element 204, and receive light beams from the corresponding pixels (micromirrors).

図2に、CMOSセンサ219の構成を示す。図2を参照すると、垂直走査回路910からの複数の信号線φSEL、φRES、φTXが垂直出力線906と交差するように配線され、これら配線により区切られた領域に画素が形成されている。画素内には、光電変換素子として機能するフォトダイオード901、転送スイッチ911、リセットスイッチ902、画素アンプとして機能する増幅用スイッチ903、および行選択スイッチ904が設けられている。転送スイッチ911のゲートは、信号線ΦTXに接続されている。リセットスイッチ902のゲートは、信号線ΦRESに接続されている。行選択スイッチ904のゲートは、信号線ΦSELに接続されている。   FIG. 2 shows the configuration of the CMOS sensor 219. Referring to FIG. 2, a plurality of signal lines φSEL, φRES, and φTX from the vertical scanning circuit 910 are wired so as to intersect with the vertical output line 906, and a pixel is formed in a region partitioned by these wirings. In the pixel, a photodiode 901 that functions as a photoelectric conversion element, a transfer switch 911, a reset switch 902, an amplification switch 903 that functions as a pixel amplifier, and a row selection switch 904 are provided. The gate of the transfer switch 911 is connected to the signal line ΦTX. The gate of the reset switch 902 is connected to the signal line ΦRES. The gate of the row selection switch 904 is connected to the signal line ΦSEL.

フォトダイオード901に光が照射されている期間中、転送スイッチ911はオフ状態とされ、フォトダイオード901に電荷が蓄積される。この蓄積期間中は、フォトダイオード901に蓄積された電荷は、増幅用スイッチ903のゲートに転送されない。蓄積開始前に、リセットスイッチ902をオンにし、増幅用スイッチ903のゲートにおける電圧を適当な電圧に設定する。この設定電圧が、ダークレベルとなる。   During the period in which the photodiode 901 is irradiated with light, the transfer switch 911 is turned off, and charges are accumulated in the photodiode 901. During this accumulation period, the charge accumulated in the photodiode 901 is not transferred to the gate of the amplification switch 903. Before starting accumulation, the reset switch 902 is turned on, and the voltage at the gate of the amplification switch 903 is set to an appropriate voltage. This set voltage becomes a dark level.

行選択スイッチ904がオンすると、負荷電流源905と増幅用スイッチ903で構成されるソース・フォロワー回路が動作状態になる。この状態で、転送スイッチ911をオンすると、フォトダイオード901に蓄積されていた電荷が増幅用スイッチ903のゲートに転送される。これによって、選択行の出力が垂直出力線906上に発生する。この出力は、転送ゲート909a,909bを介して信号蓄積部907に蓄積される。   When the row selection switch 904 is turned on, the source follower circuit composed of the load current source 905 and the amplification switch 903 enters an operating state. When the transfer switch 911 is turned on in this state, the charge accumulated in the photodiode 901 is transferred to the gate of the amplification switch 903. As a result, the output of the selected row is generated on the vertical output line 906. This output is stored in the signal storage unit 907 via the transfer gates 909a and 909b.

信号蓄積部907に一時記憶された出力は、水平走査回路908によって順次出力部V0へ読み出される。このようにして、CMOSセンサ219から外部の情報再生用のユニット等やベリファイ処理部10に2次元の画像情報が読み出される。   The output temporarily stored in the signal storage unit 907 is sequentially read out to the output unit V0 by the horizontal scanning circuit 908. In this way, two-dimensional image information is read from the CMOS sensor 219 to the external information reproducing unit or the like or the verification processing unit 10.

次に、図1に示した光学系の動作を具体的に説明する。   Next, the operation of the optical system shown in FIG. 1 will be specifically described.

まず、赤レーザ220からの赤レーザ光を用いた、対物レンズ214のフォーカッシングやトラッキングの動作を簡単に説明する。   First, the focusing and tracking operations of the objective lens 214 using the red laser light from the red laser 220 will be briefly described.

赤レーザ220から出射された赤レーザ光束(直線偏光)は、ビームスプリッタ221を透過し、レンズ222によって平行光束とされる。レンズ222からの平行光束は、ミラー223およびダイクロイックビームスプリッタ211で順次反射された後、1/4波長板212に到達する。1/4波長板212では、ダイクロイックビームスプリッタ211からの平行光束が円偏光(例えば、右回りの円偏光)に変換される。1/4波長板212で円偏光に変換された平行光束(赤レーザ光)は、ミラー313で反射された後、対物レンズ214によって、ホログラムディスク216上のディスク基板の表面(反射面)に微小な光スポットとして集光される。対物レンズ214によって集光された赤レーザ光は、ディスク基板の表面まで到達し、そこで反射される。   A red laser beam (linearly polarized light) emitted from the red laser 220 passes through the beam splitter 221 and is converted into a parallel beam by the lens 222. The parallel light beam from the lens 222 is sequentially reflected by the mirror 223 and the dichroic beam splitter 211 and then reaches the quarter-wave plate 212. In the quarter wavelength plate 212, the parallel light beam from the dichroic beam splitter 211 is converted into circularly polarized light (for example, clockwise circularly polarized light). The parallel light beam (red laser light) converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 212 is reflected by the mirror 313 and then minutely applied to the surface (reflective surface) of the disk substrate on the hologram disk 216 by the objective lens 214. Focused as a light spot. The red laser light collected by the objective lens 214 reaches the surface of the disk substrate and is reflected there.

ディスク基板の表面で反射された赤レーザ光は、反射される前とは逆回りの円偏光(例えば、左回りの円偏光)となる。ディスク基板の表面からの反射光(赤レーザ光)は、対物レンズ214に再び入射して平行光束とされる。対物レンズ214からの平行光束は、ミラー213で反射されて1/4波長板212を透過する。平行光束は、1/4波長板212によって、往路における平行光束の偏光面に対して垂直な偏光面を有する直線偏光光束に変換される。1/4波長板212を透過した直線偏光光束は、往路と同様、ダイクロイックビームスプリッタ211、ミラー223、レンズ222を経由してビームスプリッタ221に到達する。ビームスプリッタ221では、到達した直線偏光光束の一部が光検出器224の方向に反射される。光検出器224は、複数の受光面を有しており、公知の方法でディスク基板の反射面の位置情報を検知する。   The red laser light reflected on the surface of the disk substrate becomes circularly polarized light (for example, counterclockwise circularly polarized light) reverse to that before being reflected. The reflected light (red laser light) from the surface of the disk substrate is incident on the objective lens 214 again to be a parallel light beam. The parallel light flux from the objective lens 214 is reflected by the mirror 213 and passes through the quarter wavelength plate 212. The parallel light beam is converted by the quarter wavelength plate 212 into a linearly polarized light beam having a polarization plane perpendicular to the polarization plane of the parallel light beam in the forward path. The linearly polarized light beam that has passed through the quarter-wave plate 212 reaches the beam splitter 221 via the dichroic beam splitter 211, the mirror 223, and the lens 222, as in the forward path. In the beam splitter 221, a part of the linearly polarized light beam that has reached is reflected in the direction of the photodetector 224. The photodetector 224 has a plurality of light receiving surfaces, and detects position information of the reflecting surface of the disk substrate by a known method.

光検出器224の検出結果に基づいて、不図示の制御部が、対物レンズ214のフォーカスとトラッキングを行う。このフォーカシングとトラッキングの制御によれば、ディスク基板の表面を基準面として、ホログラムディスク216の変位を高精度に検出することが可能である。よって、ホログラムディスク216に面ブレや偏芯が発生しても、ダイナミックに記録スポットをホログラムディスク216の記録面に追従させることが可能であり、記録層への情報の記録および再生を高精度に行うことができる。   Based on the detection result of the photodetector 224, a control unit (not shown) performs focusing and tracking of the objective lens 214. According to the focusing and tracking control, it is possible to detect the displacement of the hologram disc 216 with high accuracy using the surface of the disc substrate as a reference plane. Therefore, even if surface blurring or eccentricity occurs in the hologram disc 216, the recording spot can be dynamically followed by the recording surface of the hologram disc 216, and information can be recorded and reproduced on the recording layer with high accuracy. It can be carried out.

次に、緑レーザ201を用いたホログラムディスク216への情報の記録および再生の動作とベリファイ動作について具体的に説明する。   Next, an operation for recording and reproducing information on the hologram disk 216 using the green laser 201 and a verify operation will be specifically described.

(1)情報の記録:
ホログラムディスク216に情報を記録する場合は、まず、空間光変調素子204において、記録すべき情報(デジタル情報)に対応するページデータ情報(画像パターン)を有する情報光206と参照光205を生成する。空間光変調素子204において、「1」の情報を表す画素(微小ミラー)では、入射した光はホログラムディスク216へ向かう方向へ反射される。一方、「0」の情報を表す画素(微小ミラー)では、入射した光はホログラムディスク216の方向へは反射されない。こうして、ページデータ情報を有する情報光206が生成される。
(1) Information recording:
When recording information on the hologram disc 216, first, the spatial light modulator 204 generates information light 206 and reference light 205 having page data information (image pattern) corresponding to information to be recorded (digital information). . In the spatial light modulation element 204, the incident light is reflected in the direction toward the hologram disk 216 in the pixel (micromirror) representing the information “1”. On the other hand, the incident light is not reflected in the direction of the hologram disk 216 in the pixel (micromirror) representing the information of “0”. In this way, information light 206 having page data information is generated.

空間光変調素子204で生成された情報光206および参照光205は、ビームスプリッタ207に入射する。ビームスプリッタ207では、第1の反射膜によって、情報光206および参照光205の一部がCMOSセンサ219の方向に反射されるとともに、第2の反射膜によって透過光の偏光方向が揃えられる。ここでは、第2の反射膜は、第1の直線偏光を透過し、第1の直線偏光に対して垂直な偏光面を有する第2の直線偏光を反射するものと仮定する。   Information light 206 and reference light 205 generated by the spatial light modulation element 204 are incident on a beam splitter 207. In the beam splitter 207, a part of the information light 206 and the reference light 205 is reflected in the direction of the CMOS sensor 219 by the first reflection film, and the polarization direction of the transmitted light is aligned by the second reflection film. Here, it is assumed that the second reflective film transmits the first linearly polarized light and reflects the second linearly polarized light having a polarization plane perpendicular to the first linearly polarized light.

ビームスプリッタ207を透過した情報光206および参照光205(いずれも第1の直線偏光)は、リレーレンズ208、ミラー209、リレーレンズ210、ダイクロイックビームスプリッタ211を順次通過して1/4波長板212に到達する。1/4波長板212では、入射した情報光206および参照光205は右回りの円偏光に変換される。1/4波長板212で円偏光に変換された情報光206および参照光205は、ミラー213で反射され、対物レンズ214によってホログラムディスク216上に集光される。   The information light 206 and the reference light 205 (all of which are the first linearly polarized light) transmitted through the beam splitter 207 sequentially pass through the relay lens 208, the mirror 209, the relay lens 210, and the dichroic beam splitter 211, and then the quarter wavelength plate 212. To reach. In the quarter-wave plate 212, the incident information light 206 and reference light 205 are converted into clockwise circularly polarized light. The information light 206 and the reference light 205 converted to circularly polarized light by the quarter wavelength plate 212 are reflected by the mirror 213 and condensed on the hologram disk 216 by the objective lens 214.

対物レンズ214によって集光された情報光206および参照光205は干渉し、その干渉縞が屈折率分布としてホログラムディスク216の記録層に記録される。このようにして干渉縞を屈折率分布として記録層に記録することで、デジタル体積ホログラムが形成される。   The information light 206 and the reference light 205 collected by the objective lens 214 interfere, and the interference fringes are recorded on the recording layer of the hologram disk 216 as a refractive index distribution. By recording the interference fringes in the recording layer as a refractive index distribution in this way, a digital volume hologram is formed.

(2)ベリファイ処理:
(2−1)信号電荷の蓄積:
この信号電荷の蓄積の期間中、CMOSセンサ219では、各画素において、転送スイッチ911はオフ状態とされ、以下のような手順で、フォトダイオード901に信号電荷が蓄積される。
(2) Verify processing:
(2-1) Signal charge accumulation:
During the signal charge accumulation period, in the CMOS sensor 219, the transfer switch 911 is turned off in each pixel, and the signal charge is accumulated in the photodiode 901 in the following procedure.

上記「(1)情報の記録」の動作において、ビームスプリッタ207は、空間光変調素子204で生成された情報光206および参照光205の一部をCMOSセンサ219の方向に反射する。ビームスプリッタ207で反射された情報光206および参照光205のうち、参照光205は開口部材217によって遮られ、情報光206のみがレンズ218を介してCMOSセンサ219の受光面に入射する。レンズ218は、空間光変調素子204上で生成された画像パターン(情報光206)の像をCMOSセンサ219の受光面に結像する。CMOSセンサ219では、情報光206が入射した画素において、フォトダイオード901により、入射した情報光206に応じた第1の信号電荷が生成される。   In the operation of “(1) Information recording”, the beam splitter 207 reflects a part of the information light 206 and the reference light 205 generated by the spatial light modulation element 204 in the direction of the CMOS sensor 219. Of the information light 206 and the reference light 205 reflected by the beam splitter 207, the reference light 205 is blocked by the aperture member 217, and only the information light 206 enters the light receiving surface of the CMOS sensor 219 via the lens 218. The lens 218 forms an image of the image pattern (information light 206) generated on the spatial light modulator 204 on the light receiving surface of the CMOS sensor 219. In the CMOS sensor 219, the first signal charge corresponding to the incident information light 206 is generated by the photodiode 901 in the pixel to which the information light 206 is incident.

第1の信号電荷がフォトダイオード901に蓄積されると、続いて、空間光変調素子204において参照光205のみを生成する。具体的には、空間光変調素子204上の参照光205を変調する領域においてのみ「1」の情報を表示し、情報光206を変調する領域はすべて「0」の情報を表示する。こうすることで、空間光変調素子204では、参照光205のみが生成される。   When the first signal charge is accumulated in the photodiode 901, subsequently, only the reference light 205 is generated in the spatial light modulation element 204. Specifically, information “1” is displayed only in a region where the reference light 205 on the spatial light modulator 204 is modulated, and information “0” is displayed in all regions where the information light 206 is modulated. By doing so, only the reference light 205 is generated in the spatial light modulation element 204.

空間光変調素子204で生成された参照光205は、ビームスプリッタ207に入射する。ビームスプリッタ207では、第1の反射膜によって、参照光205の一部がCMOSセンサ219の方向に反射されるとともに、第2の反射膜によって透過光の偏光方向が揃えられる。第1の反射膜で反射された参照光205は、開口部材217で遮られるので、CMOSセンサ219に到達することはない。   The reference light 205 generated by the spatial light modulation element 204 is incident on the beam splitter 207. In the beam splitter 207, a part of the reference light 205 is reflected in the direction of the CMOS sensor 219 by the first reflection film, and the polarization direction of the transmitted light is aligned by the second reflection film. Since the reference light 205 reflected by the first reflective film is blocked by the opening member 217, it does not reach the CMOS sensor 219.

ビームスプリッタ207を透過した参照光205(第1の直線偏光)は、リレーレンズ208、ミラー209、リレーレンズ210、ダイクロイックビームスプリッタ211を順次通過して1/4波長板212に到達する。1/4波長板212では、入射した参照光205は右回りの円偏光に変換される。1/4波長板212で円偏光に変換された参照光205は、ミラー213で反射され、対物レンズ214によってホログラムディスク216上に集光される。   The reference light 205 (first linearly polarized light) transmitted through the beam splitter 207 sequentially passes through the relay lens 208, the mirror 209, the relay lens 210, and the dichroic beam splitter 211, and reaches the quarter wavelength plate 212. In the quarter-wave plate 212, the incident reference light 205 is converted into clockwise circularly polarized light. The reference light 205 converted into circularly polarized light by the quarter wavelength plate 212 is reflected by the mirror 213 and condensed on the hologram disk 216 by the objective lens 214.

対物レンズ214で集光された参照光205は、ホログラムディスク216の記録層の、上記「(1)情報の記録」の動作によって干渉縞が記録された領域に照射されると、情報光206に含まれるページデータ情報を含む再生光が生成される。再生光は、ホログラムディスク216の記録層下の波長選択反射膜で反射され、左回りの円偏光となって、対物レンズ214に入射し、平行光束とされる。平行光束となった再生光は、ミラー213で反射され、1/4波長板212を透過する。1/4波長板212により、再生光は、往路における平行光束の偏光面に対して垂直な偏光面を有する第2の直線偏光に変換される。このとき、対物レンズ214から焦点距離Fの距離に、再生された画像パターンの中間像が形成される。   When the reference light 205 collected by the objective lens 214 is applied to the area of the recording layer of the hologram disk 216 where the interference fringes are recorded by the operation of “(1) Information recording”, the reference light 205 is applied to the information light 206. Reproduced light including the included page data information is generated. The reproduction light is reflected by the wavelength selective reflection film below the recording layer of the hologram disk 216, becomes counterclockwise circularly polarized light, enters the objective lens 214, and becomes a parallel light beam. The reproduction light that has become a parallel light beam is reflected by the mirror 213 and passes through the quarter-wave plate 212. The quarter-wave plate 212 converts the reproduction light into second linearly polarized light having a polarization plane perpendicular to the polarization plane of the parallel light flux in the forward path. At this time, an intermediate image of the reproduced image pattern is formed at a focal length F from the objective lens 214.

1/4波長板212を通過した再生光は、ダイクロイックビームスプリッタ211、リレーレンズ210、ミラー209、リレーレンズ208を順に経由してビームスプリッタ207に到達する。ビームスプリッタ207では、再生光は第2の反射膜によってCMOSセンサ219の方向に反射される。ビームスプリッタ207で反射された再生光は、開口部材217を通過し、レンズ218によってCMOSセンサ219の受光面に集光される。このとき、リレーレンズ208、210により、空間光変調素子204と共役の位置に、再生された画像パターンの中間像が再結像される。この位置には、開口部材217が配置されており、情報光の周辺に位置する不要な光(参照光など)が遮蔽される。レンズ218は、再結像された中間像をCMOSセンサ219の受光面に結像する。再生光に基づく画像パターンの中間像は、空間光変調素子204上で生成された画像パターン(情報光206)の像に対応する。CMOSセンサ219では、再生光が入射した画素において、フォトダイオード901により、入射した再生光に応じた第2の信号電荷が生成されて蓄積される。   The reproduction light that has passed through the quarter-wave plate 212 reaches the beam splitter 207 via the dichroic beam splitter 211, the relay lens 210, the mirror 209, and the relay lens 208 in this order. In the beam splitter 207, the reproduction light is reflected in the direction of the CMOS sensor 219 by the second reflection film. The reproduction light reflected by the beam splitter 207 passes through the aperture member 217 and is condensed on the light receiving surface of the CMOS sensor 219 by the lens 218. At this time, the intermediate image of the reproduced image pattern is re-imaged by the relay lenses 208 and 210 at a position conjugate with the spatial light modulation element 204. An opening member 217 is disposed at this position, and unnecessary light (such as reference light) located around the information light is shielded. The lens 218 forms the re-imaged intermediate image on the light receiving surface of the CMOS sensor 219. The intermediate image of the image pattern based on the reproduction light corresponds to the image of the image pattern (information light 206) generated on the spatial light modulation element 204. In the CMOS sensor 219, the second signal charge corresponding to the incident reproduction light is generated and accumulated by the photodiode 901 in the pixel where the reproduction light is incident.

(2−2)信号電荷の読み出し:
上述のようにして、情報光206に応じた第1の信号電荷および再生光に応じた第2の信号電荷がフォトダイオード901に蓄積されると、CMOSセンサ219では、行選択スイッチ904がオン状態とされる。行選択スイッチ904がオン状態になると、負荷電流源905と増幅用スイッチ903で構成されるソース・フォロワー回路が動作状態になる。この状態で、転送スイッチ911がオン状態とされる。転送スイッチ911がオン状態となると、フォトダイオード901に蓄積された信号電荷(第1の信号電荷に第2の信号電荷を加えた電荷)は、増幅用スイッチ903のゲートに転送される。これによって、選択行の出力が垂直出力線906上に発生する。この出力は、転送ゲート909a,909bを介して信号蓄積部907に蓄積される。信号蓄積部907に蓄積された選択行出力信号は、水平走査回路908によって順次出力部V0へ読み出される。こうして読み出された出力信号(2次元の画像情報)は、CMOSセンサ219の出力信号としてベリファイ処理部10に供給される。
(2-2) Reading of signal charge:
As described above, when the first signal charge corresponding to the information light 206 and the second signal charge corresponding to the reproduction light are accumulated in the photodiode 901, the row selection switch 904 is turned on in the CMOS sensor 219. It is said. When the row selection switch 904 is turned on, the source follower circuit including the load current source 905 and the amplification switch 903 is activated. In this state, the transfer switch 911 is turned on. When the transfer switch 911 is turned on, the signal charge accumulated in the photodiode 901 (charge obtained by adding the second signal charge to the first signal charge) is transferred to the gate of the amplification switch 903. As a result, the output of the selected row is generated on the vertical output line 906. This output is stored in the signal storage unit 907 via the transfer gates 909a and 909b. The selected row output signal accumulated in the signal accumulation unit 907 is sequentially read out to the output unit V0 by the horizontal scanning circuit 908. The output signal (two-dimensional image information) read out in this way is supplied to the verify processing unit 10 as an output signal of the CMOS sensor 219.

ベリファイ処理部10では、CMOSセンサ219の出力信号のレベルを基準レベルと比較し、その比較結果に基づいて、「(1)情報の記録」の動作において、ホログラムディスク216に情報が正確に記録されたか否かの判定が行われる(ベリファイ処理)。この判定の原理を、以下に、具体的に説明する。   The verify processing unit 10 compares the level of the output signal of the CMOS sensor 219 with the reference level, and information is accurately recorded on the hologram disk 216 in the “(1) information recording” operation based on the comparison result. It is determined whether or not (Verify processing). The principle of this determination will be specifically described below.

情報が正確に記録されている場合は、再生光に含まれる画像情報は、情報光206に含まれる画像情報と一致することから、情報光206を受光した画素と再生光を受光した画素は必ず一致することになる。このため、全ての受光画素において、フォトダイオード901には、必ず、第1の信号電荷に第2の信号電荷を加えた電荷が蓄積される。この場合は、受光画素からの出力信号のレベルは全て、第1の信号電荷に第2の信号電荷を加えた電荷に対応するレベルとなる。   When the information is recorded accurately, the image information included in the reproduction light matches the image information included in the information light 206. Therefore, the pixel receiving the information light 206 and the pixel receiving the reproduction light are always Will match. For this reason, in all the light receiving pixels, the photodiode 901 always stores a charge obtained by adding the second signal charge to the first signal charge. In this case, all the levels of the output signals from the light receiving pixels are levels corresponding to the charge obtained by adding the second signal charge to the first signal charge.

一方、情報が正確に記録されていない場合は、再生光に含まれる画像情報は、情報光206に含まれる画像情報と一部が異なることになる。このため、情報光206を受光した画素と再生光を受光した画素とは完全に一致せず、一部の画素において、情報光206または再生光の一方のみが受光されることになる。この場合は、情報光206および再生光を受光した画素からの出力信号のレベルは、第1の信号電荷に第2の信号電荷を加えた電荷に対応するレベルとなる。しかし、情報光206または再生光の一方を受光した画素からの出力信号のレベルは、第1または第2の信号電荷に対応するレベルとなる。   On the other hand, when the information is not accurately recorded, the image information included in the reproduction light is partly different from the image information included in the information light 206. For this reason, the pixel that has received the information light 206 and the pixel that has received the reproduction light do not completely match, and only one of the information light 206 and the reproduction light is received by some pixels. In this case, the level of the output signal from the pixel receiving the information light 206 and the reproduction light is a level corresponding to the charge obtained by adding the second signal charge to the first signal charge. However, the level of the output signal from the pixel that receives one of the information light 206 and the reproduction light is a level corresponding to the first or second signal charge.

基準レベルLを、第1または第2の信号電荷に対応するレベルL1と、第1の信号電荷に第2の信号電荷を加えた電荷に対応するレベルL2の間に設定する。CMOSセンサ219の出力信号のレベルが、ダークレベルより大きく、基準レベルLより小さい場合は、情報光206または再生光の一方を受光した画素からの出力信号であるため、情報が正確に記録されていないと判断することができる。CMOSセンサ219の出力信号のレベルが基準レベルL以上の場合は、情報光206および再生光を受光した画素からの出力信号であるため、情報が正確に記録されていると判断することができる。   The reference level L is set between a level L1 corresponding to the first or second signal charge and a level L2 corresponding to a charge obtained by adding the second signal charge to the first signal charge. When the level of the output signal of the CMOS sensor 219 is higher than the dark level and lower than the reference level L, it is an output signal from a pixel that has received one of the information light 206 and the reproduction light, and thus information is accurately recorded. It can be judged that there is not. When the level of the output signal of the CMOS sensor 219 is equal to or higher than the reference level L, it can be determined that the information is accurately recorded because it is an output signal from the pixel that has received the information light 206 and the reproduction light.

上記のベリファイ処理によれば、記録時の2次元画像情報を別途、メモリに保持しておく必要がないので、データ処理回路の規模を小さくすることができる。   According to the above-described verify processing, it is not necessary to separately store the two-dimensional image information at the time of recording in the memory, so that the scale of the data processing circuit can be reduced.

なお、上記のベリファイ処理では、CMOSセンサ219の出力信号(アナログ)を基準レベルと比較しているが、CMOSセンサ219の出力信号をAD変換したデジタル信号を基準値(基準レベルに対応する)と比較してもよい。   In the above verify process, the output signal (analog) of the CMOS sensor 219 is compared with a reference level, but a digital signal obtained by AD converting the output signal of the CMOS sensor 219 is used as a reference value (corresponding to the reference level). You may compare.

(3)情報の再生:
ホログラムディスク216に記録された情報を再生する場合は、空間光変調素子204において参照光205のみを生成する。そして、上記の「(2)ベリファイ処理」における再生光の生成と同様に、生成した参照光205を「(1)情報の記録」の動作によって干渉縞が記録された領域に照射して再生光を生成し、その再生光をCMOSセンサ219で検出する。CMOSセンサ219では、再生光が入射した画素において、フォトダイオード901により、入射した再生光に応じた信号電荷が生成されて蓄積される。
(3) Information reproduction:
When reproducing information recorded on the hologram disk 216, only the reference light 205 is generated in the spatial light modulation element 204. Then, similarly to the generation of the reproduction light in the above “(2) verification process”, the generated reference light 205 is irradiated to the area where the interference fringes are recorded by the operation of “(1) information recording”. And the reproduction light is detected by the CMOS sensor 219. In the CMOS sensor 219, signal charges corresponding to the incident reproduction light are generated and accumulated by the photodiode 901 in the pixel where the reproduction light is incident.

再生光に応じた信号電荷がフォトダイオード901に蓄積されると、CMOSセンサ219では、行選択スイッチ904がオン状態とされる。行選択スイッチ904がオン状態になると、負荷電流源905と増幅用スイッチ903で構成されるソース・フォロワー回路が動作状態になる。この状態で、転送スイッチ911がオン状態とされる。転送スイッチ911がオン状態となると、フォトダイオード901に蓄積された信号電荷は、増幅用スイッチ903のゲートに転送される。これによって、選択行の出力が垂直出力線906上に発生する。この出力は、転送ゲート909a,909bを介して信号蓄積部907に蓄積される。信号蓄積部907に蓄積された選択行出力信号は、水平走査回路908によって順次出力部V0へ読み出される。こうして読み出された出力信号(2次元の画像情報)は、CMOSセンサ219の出力信号としてベリファイ処理部10に供給される。   When signal charges corresponding to the reproduction light are accumulated in the photodiode 901, the row selection switch 904 is turned on in the CMOS sensor 219. When the row selection switch 904 is turned on, the source follower circuit including the load current source 905 and the amplification switch 903 is activated. In this state, the transfer switch 911 is turned on. When the transfer switch 911 is turned on, the signal charge accumulated in the photodiode 901 is transferred to the gate of the amplification switch 903. As a result, the output of the selected row is generated on the vertical output line 906. This output is stored in the signal storage unit 907 via the transfer gates 909a and 909b. The selected row output signal accumulated in the signal accumulation unit 907 is sequentially read out to the output unit V0 by the horizontal scanning circuit 908. The output signal (two-dimensional image information) read out in this way is supplied to the verification processing unit 10 as an output signal of the CMOS sensor 219.

上記の情報の再生によれば、参照光などの不要な光は開口部材217によって遮られ、CMOSセンサ219に入射することはないので、S/Nの良い再生信号が得られる。
(第2の実施形態)
本実施形態の光学的情報記録再生装置の光学系は、CMOSセンサの構成およびベリファイ処理部によるベリファイ処理が異なる以外は、図1に示した光学系と同様のものである。
According to the reproduction of the information described above, unnecessary light such as reference light is blocked by the aperture member 217 and does not enter the CMOS sensor 219, so that a reproduction signal with good S / N can be obtained.
(Second Embodiment)
The optical system of the optical information recording / reproducing apparatus of this embodiment is the same as the optical system shown in FIG. 1 except that the configuration of the CMOS sensor and the verification processing by the verification processing unit are different.

図3に、本実施形態の光学的情報記録再生装置の光学系に用いられるCMOSセンサの構成を示す。図3を参照すると、CMOSセンサは、画素領域300、フレームメモリ301、垂直シフトレジスタ302、303および水平シフトレジスタ304を有する。   FIG. 3 shows the configuration of a CMOS sensor used in the optical system of the optical information recording / reproducing apparatus of this embodiment. Referring to FIG. 3, the CMOS sensor includes a pixel region 300, a frame memory 301, vertical shift registers 302 and 303, and a horizontal shift register 304.

画素領域300は、図2に示したフォトダイオード901を有する画素がマトリクス状に配置された領域である。画素領域300の各画素の構成は、図2に示したものと同じであって、2次元配列されたデジタル情報(画像情報)のそれぞれに対応して配置されている。垂直シフトレジスタ302は、画素領域300の各画素のフォトダイオードに蓄積された信号電荷を選択的に転送するためのものである。この垂直シフトレジスタ302により、行方向における画素の選択が行われる。   The pixel region 300 is a region where pixels having the photodiode 901 illustrated in FIG. 2 are arranged in a matrix. The configuration of each pixel in the pixel region 300 is the same as that shown in FIG. 2, and is arranged corresponding to each of the two-dimensionally arranged digital information (image information). The vertical shift register 302 is for selectively transferring the signal charge accumulated in the photodiode of each pixel in the pixel region 300. The vertical shift register 302 selects pixels in the row direction.

フレームメモリ301は、画素領域300の各画素に対応して配置され、フォトダイオードに蓄積された電荷が転送される複数のメモリからなる。垂直シフトレジスタ303は、フレームメモリ301に保持された信号を選択的に転送するためのものである。この垂直シフトレジスタ303により、行方向におけるメモリの選択が行われる。水平シフトレジスタ304は、垂直シフトレジスタ301、302で選択された行の出力を選択する。   The frame memory 301 is arranged corresponding to each pixel in the pixel region 300 and includes a plurality of memories to which charges accumulated in the photodiode are transferred. The vertical shift register 303 is for selectively transferring a signal held in the frame memory 301. The vertical shift register 303 selects a memory in the row direction. The horizontal shift register 304 selects the output of the row selected by the vertical shift registers 301 and 302.

情報の記録および再生の動作は、上述した第1の実施形態の場合と同じであるが、ベリファイ処理は、第1の実施形態と異なる。第1の実施形態では、フォトダイオードに、情報光に応じた第1の信号電荷を蓄積し、さらに再生光に応じた第2の信号電荷を蓄積する。これに対して、本実施形態では、情報光に応じた第1の信号電荷をフォトダイオードに蓄積した後、その蓄積した信号電荷に基づく第1の信号をフレームメモリ301に転送して保持する。その後、再生光に応じた第2の信号電荷をフォトダイオードに蓄積する。そして、ベリファイ処理部10が、フレームメモリに保持した第1の信号と、フォトダイオードに蓄積した第2の信号電荷に基づく第2の信号とを比較し、その比較結果に基づいて、ホログラムディスク216に情報が正確に記録されたか否かの判定を行う。   The information recording and reproducing operations are the same as those in the first embodiment described above, but the verify process is different from that in the first embodiment. In the first embodiment, the first signal charge corresponding to the information light is accumulated in the photodiode, and further the second signal charge corresponding to the reproduction light is accumulated. In contrast, in the present embodiment, after the first signal charge corresponding to the information light is accumulated in the photodiode, the first signal based on the accumulated signal charge is transferred to the frame memory 301 and held. Thereafter, the second signal charge corresponding to the reproduction light is accumulated in the photodiode. Then, the verify processing unit 10 compares the first signal held in the frame memory with the second signal based on the second signal charge accumulated in the photodiode, and based on the comparison result, the hologram disk 216 is compared. It is determined whether or not the information has been recorded correctly.

情報が正確に記録されている場合は、再生光に含まれる画像情報は、情報光に含まれる画像情報と一致することから、情報光を受光した画素と再生光を受光した画素は必ず一致することになる。よって、全ての受光画素について、第1の信号は第2の信号と合致する。ベリファイ処理部10は、全画素について、第1の信号と第2の信号が合致した場合は、情報が正確に記録されていると判断する。   When the information is recorded accurately, the image information included in the reproduction light matches the image information included in the information light, so the pixels receiving the information light and the pixels receiving the reproduction light always match. It will be. Therefore, the first signal matches the second signal for all light receiving pixels. The verify processing unit 10 determines that information is accurately recorded when the first signal and the second signal match for all pixels.

一方、情報が正確に記録されていない場合は、再生光に含まれる画像情報は、情報光に含まれる画像情報と一部が異なることになる。このため、情報光を受光した画素と再生光を受光した画素とは完全に一致せず、一部の画素において、情報光または再生光の一方のみが受光されることになる。この場合は、情報光および再生光を受光した画素については、第1の信号が第2の信号と合致することになるが、情報光または再生光の一方を受光した画素については、第1の信号は第2の信号と合致しない。ベリファイ処理部10は、第1の信号と第2の信号が合致しない画素を検出した場合は、情報が正確に記録されていないと判断する。
(第3の実施形態)
本実施形態の光学的情報記録再生装置の光学系は、CMOSセンサの駆動方法およびベリファイ処理部によるベリファイ処理が異なる以外は、図1に示した光学系と同様のものである。CMOSセンサの構成は、図2に記載したものと同様である。
On the other hand, when the information is not accurately recorded, the image information included in the reproduction light is partially different from the image information included in the information light. For this reason, the pixel that has received the information light and the pixel that has received the reproduction light do not completely match, and only one of the information light and the reproduction light is received by some pixels. In this case, the first signal matches the second signal for the pixels that have received the information light and the reproduction light, but the first signal for the pixels that have received either the information light or the reproduction light has the first signal. The signal does not match the second signal. The verify processing unit 10 determines that information is not accurately recorded when a pixel in which the first signal and the second signal do not match is detected.
(Third embodiment)
The optical system of the optical information recording / reproducing apparatus of this embodiment is the same as the optical system shown in FIG. 1 except that the driving method of the CMOS sensor and the verification processing by the verification processing unit are different. The configuration of the CMOS sensor is the same as that described in FIG.

情報の記録および再生の動作は、上述した第1の実施形態の場合と同じであるが、ベリファイ処理は、第1の実施形態と異なる。第1の実施形態では、フォトダイオードに、情報光に応じた第1の信号電荷を蓄積し、さらに再生光に応じた第2の信号電荷を蓄積する。これに対して、本実施形態では、FD(Floating Diffusion)を利用し、フォトダイオードに蓄積された情報光に応じた第1の信号電荷をFDで保持する。その後、再生光に応じた第2の信号電荷をフォトダイオードに蓄積する。そして、ベリファイ処理部10にて、FDに蓄積した第1の信号電荷に基づく信号とフォトダイオードに蓄積した第2の信号電荷に基づく信号との差動をとる。ここで、FDは、各画素(図2に示したフォトダイオード901を有する、マトリクス状に配置された画素)の転送スイッチの出力先となる部分に形成された、容量の小さなキャパシタである。   The information recording and reproducing operations are the same as those in the first embodiment described above, but the verify process is different from that in the first embodiment. In the first embodiment, the first signal charge corresponding to the information light is accumulated in the photodiode, and further the second signal charge corresponding to the reproduction light is accumulated. In contrast, in the present embodiment, FD (Floating Diffusion) is used to hold the first signal charge corresponding to the information light accumulated in the photodiode by the FD. Thereafter, the second signal charge corresponding to the reproduction light is accumulated in the photodiode. Then, the verify processing unit 10 obtains a differential between the signal based on the first signal charge accumulated in the FD and the signal based on the second signal charge accumulated in the photodiode. Here, FD is a small-capacitance capacitor formed at a portion serving as an output destination of the transfer switch of each pixel (pixels arranged in a matrix having the photodiode 901 shown in FIG. 2).

図4の(a)〜(i)に、FDを利用したベリファイ動作における、フォトダイオード401、転送スイッチ402、FD領域403のそれぞれのポテンシャルの状態遷移を概念的に示す。ここで、フォトダイオード401、転送スイッチ402は、それぞれ図2に示したフォトダイオード901、転送スイッチ911に対応する。   4A to 4I conceptually show potential state transitions of the photodiode 401, the transfer switch 402, and the FD region 403 in the verify operation using the FD. Here, the photodiode 401 and the transfer switch 402 correspond to the photodiode 901 and the transfer switch 911 shown in FIG. 2, respectively.

ベリファイ処理において、情報光がCMOSセンサに照射されると、フォトダイオード401に信号電荷が蓄積される。この信号電荷が蓄積された状態が、図4(a)の状態である。次いで、転送スイッチ402がオン状態とされると、図4(b)に示すように、フォトダイオード401に蓄積されていた信号電荷がFD領域403へ転送される。その後、図4(c)に示すように、転送スイッチ402がオフ状態とされる。   In the verify process, when information light is irradiated to the CMOS sensor, signal charges are accumulated in the photodiode 401. The state where the signal charges are accumulated is the state shown in FIG. Next, when the transfer switch 402 is turned on, the signal charge accumulated in the photodiode 401 is transferred to the FD region 403 as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 4C, the transfer switch 402 is turned off.

次に、再生光がCMOSセンサに照射されると、図4(d)に示すように、フォトダイオード401に電荷が蓄積される。再生光による信号電荷がフォトダイオードに蓄積された後、選択スイッチ(図2に示した選択スイッチ904に対応する)により、画素の選択を行って、FD領域403の蓄積電荷に応じた第1の信号を読み出す(図4(e)参照)。そして、読み出した第1の信号を図示しない第1の容量に蓄積する。この第1の信号は、情報光により生成した信号に対応するものであり、ベリファイを行う際の比較用の元データとなる。第1の容量として、通常のCMOSセンサにて用いられているノイズ信号を保持するための列ごとに設けられている容量を用いることができる。   Next, when the reproduction light is irradiated to the CMOS sensor, charges are accumulated in the photodiode 401 as shown in FIG. After the signal charge due to the reproduction light is accumulated in the photodiode, a pixel is selected by a selection switch (corresponding to the selection switch 904 shown in FIG. 2), and the first charge corresponding to the accumulated charge in the FD region 403 is selected. The signal is read (see FIG. 4E). Then, the read first signal is stored in a first capacitor (not shown). This first signal corresponds to the signal generated by the information light, and becomes the original data for comparison when performing the verification. As the first capacitor, a capacitor provided for each column for holding a noise signal used in a normal CMOS sensor can be used.

次に、図4(f)において、FD領域403の電荷を図示しないリセットスイッチを介して電源Vddに排出する。電荷排出後、転送スイッチ402をオン状態とすると、図4(g)に示すように、フォトダイオード401に蓄積されていた電荷がFD領域403に転送される。そして、図示しない選択スイッチにより画素を選択して、FD領域403の蓄積電荷に応じた第2の信号を第2の容量に読み出す(図4(h)参照)。この第2の容量として、通常のCMOSセンサにて用いられているノイズ信号を含んだ画像信号を保持するための列ごとに設けられている容量を用いることができる。その後、図4(i)において、FD領域403の電荷を図示しないリセットスイッチを介して電源Vddに排出する。   Next, in FIG. 4F, the charge in the FD region 403 is discharged to the power supply Vdd via a reset switch (not shown). When the transfer switch 402 is turned on after discharging the charge, the charge stored in the photodiode 401 is transferred to the FD region 403 as shown in FIG. Then, a pixel is selected by a selection switch (not shown), and a second signal corresponding to the accumulated charge in the FD region 403 is read out to the second capacitor (see FIG. 4H). As the second capacitor, a capacitor provided for each column for holding an image signal including a noise signal used in a normal CMOS sensor can be used. Thereafter, in FIG. 4I, the charge in the FD region 403 is discharged to the power supply Vdd via a reset switch (not shown).

電荷排出後、ベリファイ処理部が、第1の容量に蓄積した第1の信号(図4(e)参照)と第2の容量に蓄積した第2の信号(図4(h)参照)の差動を取ることにより、ホログラムディスクに情報が正確に記録されたか否かの判定を行う。   After the charge is discharged, the difference between the first signal accumulated in the first capacitor (see FIG. 4E) and the second signal accumulated in the second capacitor (see FIG. 4H) by the verification processing unit. By determining the movement, it is determined whether or not information is correctly recorded on the hologram disk.

情報が正確に記録されている場合は、再生光に含まれる画像情報は、情報光に含まれる画像情報と一致することから、情報光を受光した画素と再生光を受光した画素は必ず一致することになる。よって、全ての受光画素について、第1の信号は第2の信号と合致する。ベリファイ処理部は、全画素について、第1の信号と第2の信号が合致した場合は、情報が正確に記録されていると判断する。   When the information is recorded accurately, the image information included in the reproduction light matches the image information included in the information light, so the pixels receiving the information light and the pixels receiving the reproduction light always match. It will be. Therefore, the first signal matches the second signal for all light receiving pixels. The verify processing unit determines that the information is accurately recorded when the first signal and the second signal match for all pixels.

一方、情報が正確に記録されていない場合は、再生光に含まれる画像情報は、情報光に含まれる画像情報と一部が異なることになる。このため、情報光を受光した画素と再生光を受光した画素とは完全に一致せず、一部の画素において、情報光または再生光の一方のみが受光されることになる。この場合は、情報光および再生光を受光した画素については、第1の信号が第2の信号と合致することになるが、情報光または再生光の一方を受光した画素については、第1の信号は第2の信号と合致しない。ベリファイ処理部は、第1の信号と第2の信号が合致しない画素を検出した場合は、情報が正確に記録されていないと判断する。   On the other hand, when the information is not accurately recorded, the image information included in the reproduction light is partially different from the image information included in the information light. For this reason, the pixel that has received the information light and the pixel that has received the reproduction light do not completely match, and only one of the information light and the reproduction light is received by some pixels. In this case, the first signal matches the second signal for the pixels that have received the information light and the reproduction light, but the first signal for the pixels that have received either the information light or the reproduction light has the first signal. The signal does not match the second signal. The verify processing unit determines that information is not accurately recorded when a pixel in which the first signal and the second signal do not match is detected.

以上説明した各実施形態の装置は、本発明の一例であり、その構成および動作は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更することができる。例えば、各実施形態では、CMOSセンサを用いているが、これに代えて、CCDを用いたイメージセンサを用いてもよい。   The apparatus of each embodiment described above is an example of the present invention, and the configuration and operation thereof can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in each embodiment, a CMOS sensor is used, but an image sensor using a CCD may be used instead.

また、光学系として同軸タイプのホログラフィックメモリ(コリニア方式)の光学系を用いているが、これ以外の光学系を用いることも可能である。例えば、緑レーザからの光束を2つの光束に分割し、一方を情報光、他方を参照光として使用するような光学系を用いてもよい。   Further, although an optical system of a coaxial type holographic memory (collinear method) is used as an optical system, other optical systems can be used. For example, an optical system may be used in which the light beam from the green laser is divided into two light beams and one is used as information light and the other is used as reference light.

また、光路中に無偏光BSを設けることによって、CMOSセンサに記録前の情報光を導いたが、これに限られるものではない。記録媒体の記録情報に応じた再生光ではなく、記録時の情報光を直接CMOSセンサに照射可能な構成であればよい。   In addition, by providing a non-polarized BS in the optical path, the information light before recording is guided to the CMOS sensor, but the present invention is not limited to this. Any structure may be used as long as it can directly irradiate the CMOS sensor with the information light at the time of recording instead of the reproduction light according to the recording information of the recording medium.

また、上述した第1から第3の実施形態の各構成を適宜組み合せた構成としてもよい。   Moreover, it is good also as a structure which combined suitably each structure of the 1st-3rd embodiment mentioned above.

本発明の光情報処理装置は、ホログラフィを利用して情報の記録が行われる記録装置、ホログラフィを利用して情報の記録および再生が行われる記録再生装置のいずれにも適用することができる。   The optical information processing apparatus of the present invention can be applied to both a recording apparatus that records information using holography and a recording / reproducing apparatus that records and reproduces information using holography.

本発明の第1の実施形態である光学的情報記録再生装置の光学系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the optical system of the optical information recording / reproducing apparatus which is the 1st Embodiment of this invention. 図1に示すCMOSセンサの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the CMOS sensor shown in FIG. 本発明の第2の実施形態である光学的情報記録再生装置の光学系に用いられるCMOSセンサの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the CMOS sensor used for the optical system of the optical information recording / reproducing apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention. (a)〜(i)は、本発明の第3の実施形態である光学的情報記録再生装置において行われるベリファイ動作における、フォトダイオード、転送スイッチおよびFD領域のそれぞれのポテンシャルの状態遷移を概念的に示す模式図である。(A) to (i) conceptually show potential state transitions of the photodiode, the transfer switch, and the FD region in the verify operation performed in the optical information recording / reproducing apparatus according to the third embodiment of the present invention. It is a schematic diagram shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ベリファイ処理部
201 緑レーザ
202 コリメータ
203、209、213、223 ミラー
204 光空間変調素子(SLM)
205 参照光
206 情報光
207 ビームスプリッタ
208、210 リレーレンズ
211 ダイクロイックビームスプリッタ
212 1/4波長板(QWP)
214 対物レンズ
215 スピンドルモータ
216 ホログラムディスク
217 開口部材
218、222 レンズ
219 CMOSセンサ
220 赤レーザ
221 ビームスプリッタ
224 光検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Verify processing part 201 Green laser 202 Collimator 203, 209, 213, 223 Mirror 204 Light spatial modulation element (SLM)
205 Reference Light 206 Information Light 207 Beam Splitter 208, 210 Relay Lens 211 Dichroic Beam Splitter 212 1/4 Wave Plate (QWP)
214 Objective lens 215 Spindle motor 216 Hologram disk 217 Opening member 218, 222 Lens 219 CMOS sensor 220 Red laser 221 Beam splitter 224 Photo detector

Claims (8)

2次元配列されたデジタル情報に関する画像情報を有する情報光を参照光と干渉させ、該干渉のパターンをホログラム記録媒体に記録する光情報処理装置において、
前記情報光と、前記参照光を前記干渉パターンが記録された領域に照射することで再生された再生光との入力が可能とされ、入力光に応じた電荷が蓄積される光電変換部と、
前記情報光によって前記光電変換部に蓄積された第1の信号電荷の情報と、前記再生光によって前記光電変換部に蓄積された第2の信号電荷の情報とに基づいて、前記再生光に含まれる再生画像情報が前記画像情報と合致するか否かの判定を行うベリファイ処理部とを有する、光情報処理装置。
In an optical information processing apparatus for causing information light having image information relating to two-dimensionally arranged digital information to interfere with reference light and recording the interference pattern on a hologram recording medium,
A photoelectric conversion unit capable of inputting the information light and the reproduction light reproduced by irradiating the area where the interference pattern is recorded with the reference light, and storing a charge corresponding to the input light;
Included in the reproduction light based on the information on the first signal charge accumulated in the photoelectric conversion unit by the information light and the information on the second signal charge accumulated in the photoelectric conversion unit by the reproduction light An optical information processing apparatus comprising: a verification processing unit that determines whether or not reproduced image information matches the image information.
前記光電変換部は、前記2次元配列されたデジタル情報のそれぞれに対応して配置された、フォトダイオードを備える複数の画素を有し、
前記ベリファイ処理部は、前記第1および第2の信号電荷のうちの大きい方の電荷に対応する信号レベルより大きく、前記第1の信号電荷に前記第2の信号電荷を加えた電荷に対応する信号レベルより小さい基準レベルが予め設定されており、前記フォトダイオードに蓄積された電荷に対応する信号レベルが前記基準レベルより低い場合に、前記再生画像情報が前記画像情報と異なると判断する、請求項1に記載の光情報処理装置。
The photoelectric conversion unit has a plurality of pixels including photodiodes arranged corresponding to each of the two-dimensionally arranged digital information,
The verify processing unit is larger than a signal level corresponding to a larger one of the first and second signal charges, and corresponds to a charge obtained by adding the second signal charge to the first signal charge. The reference level smaller than the signal level is preset, and when the signal level corresponding to the charge accumulated in the photodiode is lower than the reference level, it is determined that the reproduced image information is different from the image information. Item 4. The optical information processing apparatus according to Item 1.
前記光電変換部は、前記2次元配列されたデジタル情報のそれぞれに対応して配置された、フォトダイオードを備える複数の画素と、これら画素に対応して配置され、前記フォトダイオードに蓄積された第1の信号電荷が転送される複数のメモリからなるフレームメモリとを有し、
前記ベリファイ処理部は、前記フレームメモリに格納された第1の信号電荷に基づく第1の情報と前記複数の画素のフォトダイオードに蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の情報とを比較し、該第1および第2の情報が異なる場合に、前記再生画像情報が前記画像情報と異なると判断する、請求項1に記載の光情報処理装置。
The photoelectric conversion unit is arranged corresponding to each of the two-dimensionally arranged digital information, a plurality of pixels including photodiodes, and a plurality of pixels arranged corresponding to these pixels and stored in the photodiodes. A frame memory composed of a plurality of memories to which one signal charge is transferred,
The verify processing unit compares the first information based on the first signal charge stored in the frame memory and the second information based on the second signal charge stored in the photodiodes of the plurality of pixels. The optical information processing apparatus according to claim 1, wherein when the first information and the second information are different, the reproduction image information is determined to be different from the image information.
前記光電変換部は、前記2次元配列されたデジタル情報のそれぞれに対応して配置された、フォトダイオードを備える複数の画素と、これら画素に対応して設けられた、前記フォトダイオードに蓄積された第1の信号電荷が転送される複数のフローティングディフュージョン領域とを有し、
前記ベリファイ処理部は、前記複数のフローティングディフュージョン領域に蓄積された第1の信号電荷に基づく第1の情報と前記複数の画素のフォトダイオードに蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の情報とを比較し、該第1および第2の情報が異なる場合に、前記再生画像情報が前記画像情報と異なると判断する、請求項1に記載の光情報処理装置。
The photoelectric conversion unit is arranged corresponding to each of the two-dimensionally arranged digital information, a plurality of pixels including photodiodes, and stored in the photodiodes provided corresponding to the pixels. A plurality of floating diffusion regions to which the first signal charge is transferred,
The verification processing unit includes first information based on first signal charges stored in the plurality of floating diffusion regions and second information based on second signal charges stored in photodiodes of the plurality of pixels. The optical information processing apparatus according to claim 1, wherein when the first and second information are different, the reproduction image information is determined to be different from the image information.
2次元配列されたデジタル情報に関する画像情報を有する情報光を参照光と干渉させ、該干渉のパターンをホログラム記録媒体に記録する装置において行われるベリファイ方法であって、
前記情報光を光電変換部に照射して第1の信号電荷を蓄積する第1のステップと、
前記参照光を前記干渉パターンが記録された領域に照射して再生光を生成し、該生成した再生光を前記光電変換部に照射して第2の信号電荷を蓄積する第2のステップと、
前記情報光によって前記光電変換部に蓄積された第1の信号電荷の情報と、前記再生光によって前記光電変換部に蓄積された第2の信号電荷の情報とに基づいて、前記再生光に含まれる再生画像情報が前記画像情報と合致するか否かの判定を行う第3のステップとを含む、ベリファイ方法。
A verification method performed in an apparatus for causing information light having image information relating to two-dimensionally arranged digital information to interfere with reference light and recording the interference pattern on a hologram recording medium,
A first step of irradiating the photoelectric conversion unit with the information light to accumulate a first signal charge;
A second step of irradiating the reference light with an area where the interference pattern is recorded to generate reproduction light, irradiating the generated reproduction light to the photoelectric conversion unit, and accumulating a second signal charge;
Included in the reproduction light based on the information of the first signal charge accumulated in the photoelectric conversion unit by the information light and the information of the second signal charge accumulated in the photoelectric conversion unit by the reproduction light And a third step of determining whether or not reproduced image information to be matched with the image information.
前記第1のステップは、前記2次元配列されたデジタル情報のそれぞれに対応して配置された、フォトダイオードを備える複数の画素に前記情報光を照射するステップであり、
前記第2のステップは、前記フォトダイオードに前記第1の信号電荷が蓄積された状態で、前記再生光を前記複数の画素に照射するステップであり、
前記第3のステップは、前記第1および第2の信号電荷のうちの大きい方の電荷に対応する信号レベルより大きく、前記第1の信号電荷に前記第2の信号電荷を加えた電荷に対応する信号レベルより小さい基準レベルに比べて、前記フォトダイオードに蓄積された電荷に対応する信号レベルが低い場合に、前記再生画像情報が前記画像情報と異なると判断するステップを含む、請求項5に記載のベリファイ方法。
The first step is a step of irradiating the information light to a plurality of pixels including photodiodes arranged corresponding to each of the two-dimensionally arranged digital information,
The second step is a step of irradiating the plurality of pixels with the reproduction light in a state where the first signal charge is accumulated in the photodiode.
The third step is greater than a signal level corresponding to the larger one of the first and second signal charges, and corresponds to a charge obtained by adding the second signal charge to the first signal charge. The method of claim 5, further comprising the step of determining that the reproduced image information is different from the image information when a signal level corresponding to the charge accumulated in the photodiode is lower than a reference level smaller than a reference level. The verification method described.
前記第1のステップは、
前記2次元配列されたデジタル情報のそれぞれに対応して配置された、フォトダイオードを備える複数の画素に前記情報光を照射するステップと、
前記複数の画素に対応して配置された複数のメモリからなるフレームメモリに、前記フォトダイオードに蓄積された第1の信号電荷を転送するステップとを含み、
前記第2のステップは、前記第1の信号電荷が前記フレームメモリに転送された後に、前記再生光を前記複数の画素に照射するステップであり、
前記第3のステップは、前記フレームメモリに格納された第1の信号電荷に基づく第1の情報と前記複数の画素のフォトダイオードに蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の情報とを比較し、該第1および第2の情報が異なる場合に、前記再生画像情報が前記画像情報と異なると判断するステップを含む、請求項5に記載のベリファイ方法。
The first step includes
Irradiating the information light to a plurality of pixels including photodiodes arranged corresponding to each of the two-dimensionally arranged digital information;
Transferring a first signal charge accumulated in the photodiode to a frame memory consisting of a plurality of memories arranged corresponding to the plurality of pixels,
The second step is a step of irradiating the plurality of pixels with the reproduction light after the first signal charge is transferred to the frame memory.
In the third step, the first information based on the first signal charges stored in the frame memory and the second information based on the second signal charges stored in the photodiodes of the plurality of pixels are stored. 6. The verification method according to claim 5, further comprising a step of comparing and determining that the reproduced image information is different from the image information when the first and second information are different.
前記第1のステップは、
前記2次元配列されたデジタル情報のそれぞれに対応して配置された、フォトダイオードを備える複数の画素に前記情報光を照射するステップと、
前記複数の画素に対応して設けられた複数のフローティングディフュージョン領域からなる電荷蓄積領域に、前記フォトダイオードに蓄積された第1の信号電荷を転送するステップとを含み、
前記第2のステップは、前記第1の信号電荷が前記電荷蓄積領域に転送された後に、前記再生光を前記複数の画素に照射するステップであり、
前記電荷蓄積領域に蓄積された第1の信号電荷に基づく第1の情報と前記複数の画素のフォトダイオードに蓄積された第2の信号電荷に基づく第2の情報とを比較し、該第1および第2の情報が異なる場合に、前記再生画像情報が前記画像情報と異なると判断するステップを含む、請求項5に記載のベリファイ方法。

The first step includes
Irradiating the information light to a plurality of pixels including photodiodes arranged corresponding to each of the two-dimensionally arranged digital information;
Transferring the first signal charge accumulated in the photodiode to a charge accumulation region comprising a plurality of floating diffusion regions provided corresponding to the plurality of pixels,
The second step is a step of irradiating the plurality of pixels with the reproduction light after the first signal charge is transferred to the charge storage region,
The first information based on the first signal charge accumulated in the charge accumulation region is compared with the second information based on the second signal charge accumulated in the photodiodes of the plurality of pixels, and the first information is compared. The verification method according to claim 5, further comprising: determining that the reproduced image information is different from the image information when the second information is different from the second information.

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WO2009110094A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-11 学校法人 早稲田大学 Image information retrieval system and image information record retrieval system

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