JP2008016101A - Information reproducing method and holography device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は情報再生方法およびホログラフィー装置に関し、特にホログラム記録媒体からの再生光に生じる輝度ムラの影響を抑制する技術に関する。 The present invention relates to an information reproducing method and a holographic device, and more particularly to a technique for suppressing the influence of luminance unevenness generated in reproduced light from a hologram recording medium.
近年、ホログラフィーを利用して、情報の記録/再生を行なうホログラム記録方式が多くの分野で用いられている。このようなホログラム記録方式では、ホログラム記録媒体への情報書込み時には、記録される情報に応じて空間光変調(振幅変調や位相変調など)された信号光が、参照光とともにホログラム記録媒体に照射される。すると、ホログラム記録媒体には、信号光と参照光との干渉により生じる干渉縞が記録される。ここで、信号光は、空間的な広がりをもった光変調器で変調されるため、二次元に配置された複数のデータ(データパターン)からなるイメージ情報を含む。 In recent years, a holographic recording method for recording / reproducing information using holography has been used in many fields. In such a hologram recording method, when writing information to the hologram recording medium, signal light that has been subjected to spatial light modulation (amplitude modulation, phase modulation, etc.) according to the information to be recorded is applied to the hologram recording medium together with the reference light. The Then, interference fringes generated by interference between the signal light and the reference light are recorded on the hologram recording medium. Here, since the signal light is modulated by an optical modulator having a spatial spread, the signal light includes image information including a plurality of data (data patterns) arranged two-dimensionally.
一方、ホログラム記録媒体からの情報読出し時には、情報書込み時と同様の参照光が、ホログラム記録媒体に照射される。すると、ホログラム記録媒体では、記録された干渉縞によって参照光の一部が回折されて、信号光と同様のイメージ情報を有する再生光が生じる。そして、この再生光は、光学系を介して撮像部まで導かれ、撮像部によって受光される。その後、撮像部によって受光されたイメージ情報の受光強度に基づいて、二値化処理などが行なわれ、情報に再生される。 On the other hand, at the time of reading information from the hologram recording medium, the same reference light as that at the time of writing information is applied to the hologram recording medium. Then, in the hologram recording medium, a part of the reference light is diffracted by the recorded interference fringes, and reproduction light having image information similar to the signal light is generated. Then, the reproduction light is guided to the imaging unit via the optical system and is received by the imaging unit. Thereafter, binarization processing is performed based on the received light intensity of the image information received by the imaging unit, and the information is reproduced.
ところで、撮像部によって受光されるイメージ情報には、多重記録されたホログラムによるクロストークノイズや光学系などに起因する輝度の不均一(いわゆる、輝度ムラ)が生じ得る。このような輝度ムラにより、イメージ情報についての受光強度が不均一となるため、同一のしきい値を用いて二値化処理を行なうと、情報が誤って再生されるおそれがある。そのため、このような輝度ムラによる再生エラーを抑制する必要がある。 By the way, in the image information received by the imaging unit, non-uniform luminance (so-called luminance unevenness) due to crosstalk noise caused by multiplexed recording, an optical system, or the like may occur. Due to such luminance unevenness, the received light intensity of the image information becomes non-uniform. Therefore, if the binarization process is performed using the same threshold value, there is a possibility that the information is erroneously reproduced. Therefore, it is necessary to suppress such a reproduction error due to luminance unevenness.
そこで、たとえば特開平11−272151号公報(特許文献1)では、第2実施例として、データブロックのそれぞれ所定個所に、再生時に読み取り判定されるべき少なくとも第1および第2のディジットレベルを担う基準ビットデータを配する一方、ブロック毎に、当該基準ビットに対応する読取信号の値に基づいてしきい値を決定するディジタル信号再生方法が開示されている。 Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-272151 (Patent Document 1), as a second embodiment, a reference that bears at least the first and second digit levels to be read and determined at the time of reproduction at a predetermined position of each data block as a second embodiment A digital signal reproduction method is disclosed in which a threshold value is determined based on the value of a read signal corresponding to the reference bit for each block while bit data is arranged.
さらに、特開平11−272151号公報(特許文献1)では、第1実施例として、データブロックに再生時に読み取り判定されるべきすべてのディジットレベルを担う複数のビットデータを含ませて記録媒体に記録する一方、ブロック毎に、読み取り判定すべきすべてのディジットレベルを担うビットデータに対応する読取信号の値に基づいてしきい値を決定するディジタル信号再生方法が開示されている。
しかしながら、特開平11−272151号公報(特許文献1)の第2実施例においては、第1および第2のディジットレベルを担う基準ビットデータは、ブロック毎に1ビットずつ割当てられるのみである。そのため、当該基準ビットデータに固有のノイズが重畳される場合や、当該基準ビットデータを受光する撮像素子に欠損がある場合などには、正しいしきい値を決定することができず、輝度ムラによる再生エラーを抑制できないという問題点があった。 However, in the second embodiment of Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-272151 (Patent Document 1), the reference bit data carrying the first and second digit levels is only allocated one bit per block. For this reason, when a specific noise is superimposed on the reference bit data or when an image sensor that receives the reference bit data has a defect, a correct threshold value cannot be determined. There was a problem that playback errors could not be suppressed.
また、特開平11−272151号公報(特許文献1)の第1実施例においては、ブロック毎に任意に定めた暫定スライスレベルと比較し、一旦“1”/“0”判定を行なって“1”または“0”を担うデータを得る。そして、“1”の判定データに対応する読取データの平均値および“0”の判定データに対応する読取データの平均値から、最も読取データの読取誤差が小さくなるような新たなスライスレベルを新たに決定し、再度“1”/“0”判定が行なわれる。このように、ブロック毎に少なくとも2回の“1”/“0”判定が必要となるため、イメージ情報に含まれる情報量が多くなるほど、演算処理量が増大するという問題があった。この結果、一回の読出しに要する時間が増加し、高速な情報読出しを阻害するという問題があった。 In the first embodiment of Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-272151 (Patent Document 1), a “1” / “0” determination is made once by comparing with a provisional slice level arbitrarily determined for each block. The data carrying “or“ 0 ”is obtained. Then, a new slice level that minimizes the reading error of the read data is newly set from the average value of the read data corresponding to the determination data “1” and the average value of the read data corresponding to the determination data “0”. And “1” / “0” determination is performed again. Thus, since at least two “1” / “0” determinations are required for each block, there is a problem in that the amount of calculation processing increases as the amount of information included in the image information increases. As a result, there is a problem in that the time required for one reading increases and high-speed information reading is obstructed.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、演算処理量を過度に増大させることなく、輝度ムラによる再生エラーを抑制可能な情報再生方法およびホログラフィー装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an information reproduction method and a holography device capable of suppressing a reproduction error due to luminance unevenness without excessively increasing the amount of calculation processing. Is to provide.
第1の発明によれば、ホログラム記録媒体に記録されている情報を再生するための情報再生方法である。この発明に係る情報再生方法は、光源からホログラム記録媒体に参照光を照射するステップと、参照光の照射によりホログラム記録媒体から生じる再生光のイメージ情報を撮像部で受光するステップと、イメージ情報の受光強度に基づいて、情報を再生するステップとからなる。そして、ホログラム記録媒体は、イメージ情報に複数の既知の参照パターンが含まれるように、情報が記録されており、撮像部は、各々が参照パターンを含む小領域の単位で、イメージ情報の受光感度を変更可能に構成される。さらに、この発明に係る情報再生方法は、小領域の各々における参照パターンの受光強度に基づいて、当該小領域についての受光感度を調整するステップを含む。 According to the first invention, there is provided an information reproducing method for reproducing information recorded on a hologram recording medium. An information reproduction method according to the present invention includes a step of irradiating a hologram recording medium with a reference light from a light source, a step of receiving image information of reproduction light generated from the hologram recording medium by irradiation of the reference light with an imaging unit, And reproducing information based on the received light intensity. In the hologram recording medium, information is recorded so that the image information includes a plurality of known reference patterns, and the imaging unit receives light sensitivity of the image information in units of small areas each including the reference pattern. Is configured to be changeable. Furthermore, the information reproducing method according to the present invention includes a step of adjusting the light receiving sensitivity for the small area based on the light receiving intensity of the reference pattern in each of the small areas.
第1の発明に係る情報再生方法によれば、各小領域の単位で、当該小領域の一部をなす参照パターンの受光強度に基づいて、撮像部における受光感度が調整される。このように、イメージ情報を受光した後のしきい値を最適化するのではなく、イメージ情報の受光強度自体を最適化するので、再生エラーを確実に抑制できる。また、受光感度を一旦調整した後には、受光感度の調整を頻繁に行なう必要はないので、演算処理量が過大に増大することはない。 According to the information reproducing method according to the first aspect of the present invention, the light reception sensitivity in the imaging unit is adjusted in units of each small region based on the light reception intensity of the reference pattern that forms a part of the small region. In this way, the threshold value after receiving the image information is not optimized, but the received light intensity of the image information itself is optimized, so that reproduction errors can be reliably suppressed. Further, it is not necessary to frequently adjust the light receiving sensitivity after the light receiving sensitivity is adjusted once, so that the calculation processing amount does not increase excessively.
好ましくは、参照情報は、互いに異なる受光強度値に対応付けられる第1のデータおよび第2のデータを含む。 Preferably, the reference information includes first data and second data associated with different received light intensity values.
さらに好ましくは、情報再生方法は、第1のデータの受光強度を代表する第1の代表強度、および第2のデータの受光強度を代表する第2の代表強度を算出するステップをさらに含み、受光感度を調整するステップは、小領域の各々において、第1の代表強度と第2の代表強度との中間値が所定のしきい強度と一致するように、受光感度を調整する。 More preferably, the information reproducing method further includes a step of calculating a first representative intensity representative of the light reception intensity of the first data and a second representative intensity representative of the light reception intensity of the second data, The step of adjusting the sensitivity adjusts the light receiving sensitivity so that an intermediate value between the first representative intensity and the second representative intensity matches a predetermined threshold intensity in each of the small regions.
さらに好ましくは、第1の代表強度の各々は、対応の小領域に含まれるすべての第1のデータの受光強度についての平均値であり、第2の代表強度の各々は、対応の小領域に含まれるすべての第2のデータの受光強度についての平均値である。 More preferably, each of the first representative intensities is an average value of the received light intensities of all the first data included in the corresponding small area, and each of the second representative intensities is in the corresponding small area. It is the average value about the light reception intensity | strength of all the 2nd data contained.
また好ましくは、受光感度を調整するステップは、第1の代表強度および第2の代表強度の少なくとも一方が所定の基準範囲外である場合に限って実行される。 Preferably, the step of adjusting the light receiving sensitivity is executed only when at least one of the first representative intensity and the second representative intensity is outside a predetermined reference range.
また好ましくは、撮像部は、光エネルギーを電気信号に変換する光電気変換素子を含み、電気信号の変換に用いられる光エネルギーの量および電気信号の増幅量の少なくとも一方の調整によって、受光感度を変更される。 Preferably, the imaging unit includes a photoelectric conversion element that converts light energy into an electric signal, and the light receiving sensitivity is increased by adjusting at least one of the amount of light energy used for conversion of the electric signal and the amount of amplification of the electric signal. Be changed.
また好ましくは、撮像部は、CMOSイメージセンサからなり、CMOSイメージセンサの露出時間および増幅ゲインの少なくとも一方の調整によって、受光感度を変更される。 Preferably, the imaging unit includes a CMOS image sensor, and the light receiving sensitivity is changed by adjusting at least one of an exposure time and an amplification gain of the CMOS image sensor.
また好ましくは、参照パターンの各々は、対応の小領域の中心部に配置される。
また好ましくは、複数の参照パターンの少なくとも1個は、イメージ情報が撮像部のいずれの位置に投射されるのかを特定するために用いられる。
Preferably, each of the reference patterns is arranged at the center of the corresponding small region.
Preferably, at least one of the plurality of reference patterns is used for specifying at which position of the imaging unit the image information is projected.
第2の発明によれば、ホログラム記録媒体に記録されている情報を再生可能なホログラフィー装置である。この発明に係るホログラフィー装置は、ホログラム記録媒体に参照光を照射可能に構成される光源と、参照光の照射によりホログラム記録媒体から生じる再生光のイメージ情報を受光するための撮像部と、イメージ情報の受光強度に基づいて、情報を再生するためのデコーダ部と、制御部とを備える。そして、ホログラム記録媒体は、イメージ情報に複数の参照パターンが含まれるように、情報が記録されており、撮像部は、制御部からの指令に応じて、各々が参照パターンを含む小領域の単位で、イメージ情報の受光感度を変更可能に構成される。さらに、制御部は、小領域の各々における参照パターンの受光強度に基づいて、当該小領域についての受光感度を調整する。 According to the second invention, the holography device is capable of reproducing the information recorded on the hologram recording medium. A holography device according to the present invention includes a light source configured to irradiate a hologram recording medium with reference light, an imaging unit for receiving image information of reproduction light generated from the hologram recording medium by irradiation of the reference light, and image information And a control unit for reproducing information based on the received light intensity. In the hologram recording medium, information is recorded so that a plurality of reference patterns are included in the image information, and the imaging unit is a small area unit that includes a reference pattern in response to a command from the control unit. Thus, the light receiving sensitivity of the image information can be changed. Furthermore, the control unit adjusts the light receiving sensitivity for the small area based on the light reception intensity of the reference pattern in each of the small areas.
第2の発明に係るホログラフィー装置によれば、各小領域の単位で、当該小領域の一部をなす参照パターンの受光強度に基づいて、撮像部における受光感度が調整される。このように、イメージ情報を受光した後のしきい値を最適化するのではなく、イメージ情報の受光強度自体を最適化するので、再生エラーを確実に抑制できる。また、受光感度を一旦調整した後には、受光感度の調整を頻繁に行なう必要はないので、演算処理量が過大に増大することはない。 According to the holography device of the second invention, the light receiving sensitivity in the imaging unit is adjusted in units of each small region based on the light reception intensity of the reference pattern that forms a part of the small region. In this way, the threshold value after receiving the image information is not optimized, but the received light intensity of the image information itself is optimized, so that reproduction errors can be reliably suppressed. Further, it is not necessary to frequently adjust the light receiving sensitivity after the light receiving sensitivity is adjusted once, so that the calculation processing amount does not increase excessively.
好ましくは、参照情報は、互いに異なる受光強度値に対応付けられる第1のデータおよび第2のデータを含む。 Preferably, the reference information includes first data and second data associated with different received light intensity values.
さらに好ましくは、制御部は、第1のデータの受光強度を代表する第1の代表強度、および第2のデータの受光強度を代表する第2の代表強度を算出し、さらに、小領域の各々において、第1の代表強度と第2の代表強度との中間値が所定のしきい強度と一致するように、受光感度を調整する。 More preferably, the control unit calculates a first representative intensity representative of the light reception intensity of the first data and a second representative intensity representative of the light reception intensity of the second data, and further, each of the small regions The light receiving sensitivity is adjusted so that the intermediate value between the first representative intensity and the second representative intensity coincides with a predetermined threshold intensity.
さらに好ましくは、第1の代表強度の各々は、対応の小領域に含まれるすべての第1のデータの受光強度についての平均値であり、第2の代表強度の各々は、対応の小領域に含まれるすべての第2のデータの受光強度についての平均値である。 More preferably, each of the first representative intensities is an average value of the received light intensities of all the first data included in the corresponding small area, and each of the second representative intensities is in the corresponding small area. It is the average value about the light reception intensity | strength of all the 2nd data contained.
さらに好ましくは、制御部は、第1の代表強度および第2の代表強度の少なくとも一方が所定の基準範囲外である場合に限って、受光感度を調整する。 More preferably, the control unit adjusts the light receiving sensitivity only when at least one of the first representative intensity and the second representative intensity is outside a predetermined reference range.
また好ましくは、撮像部は、光エネルギーを電気信号に変換する光電気変換素子を含み、電気信号の変換に用いられる光エネルギーの量および電気信号の増幅量の少なくとも一方の調整によって、受光感度を変更される。 Preferably, the imaging unit includes a photoelectric conversion element that converts light energy into an electric signal, and the light receiving sensitivity is increased by adjusting at least one of the amount of light energy used for conversion of the electric signal and the amount of amplification of the electric signal. Be changed.
また好ましくは、撮像部は、CMOSイメージセンサからなり、CMOSイメージセンサの露出時間および増幅ゲインの少なくとも一方の調整によって、受光感度を変更される。 Preferably, the imaging unit includes a CMOS image sensor, and the light receiving sensitivity is changed by adjusting at least one of an exposure time and an amplification gain of the CMOS image sensor.
また好ましくは、参照パターンの各々は、対応の小領域の中心部に配置される。
また好ましくは、複数の参照パターンの少なくとも1個は、イメージ情報が撮像部のいずれの位置に投射されるのかを特定するために用いられる。
Preferably, each of the reference patterns is arranged at the center of the corresponding small region.
Preferably, at least one of the plurality of reference patterns is used for specifying at which position of the imaging unit the image information is projected.
また好ましくは、この発明に係るホログラフィー装置は、光源から照射される光の一部を変調して、ホログラム記録媒体へ照射するための信号光を生成可能な光変調部と、入力される情報に応じて光変調部による信号光の生成を制御するためのエンコーダ部とをさらに備え、エンコーダ部は、入力される情報に加えて、複数の参照情報が記録されるように光変調部を制御する。 Preferably, the holography device according to the present invention modulates a part of the light emitted from the light source to generate a signal light for irradiating the hologram recording medium, and to input information. And an encoder for controlling the generation of signal light by the light modulator, and the encoder controls the light modulator so that a plurality of reference information is recorded in addition to the input information. .
この発明によれば、演算処理量を過度に増大させることなく、輝度ムラによる再生エラーを確実に抑制可能な情報再生方法およびホログラフィー装置を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize an information reproducing method and a holography device that can surely suppress a reproduction error due to luminance unevenness without excessively increasing an arithmetic processing amount.
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の実施の形態に従うホログラフィー装置100の概略構成図である。
図1を参照して、本発明の実施の形態に従うホログラフィー装置100は、ホログラム記録媒体200へ情報を記録可能であるとともに、ホログラム記録媒体200に記録されている情報を再生可能である。なお、ホログラム記録媒体200は、一例として、回転ディスク型またはカード型として構成される。そして、ホログラフィー装置100は、制御部2と、エンコーダ部4と、光変調器6と、光源8と、光分岐部10と、撮像部12と、デコーダ部18とからなる。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
Referring to FIG. 1,
制御部2は、外部からの記録/再生指令R/Wに応じて、ホログラム記録媒体200への情報記録およびホログラム記録媒体200からの情報再生を選択的に実行する。すなわち、制御部2は、ホログラム記録媒体200への情報記録指令を受けると、外部から入力される入力データDinをホログラム記録媒体200へ書込むように制御する。一方、制御部2は、ホログラム記録媒体200からの情報再生指令を受けると、ホログラム記録媒体200に記録されている情報が出力データDoutとして外部へ出力するように制御する。
The
また、制御部2は、メモリ2aを内蔵し、演算処理に係る一時的なデータをメモリ2aに格納する。
The
エンコーダ部4は、ホログラム記録媒体200への情報記録時において、入力データDinを符号化して、複数のデータを二次元的に配置したデータパターン(以下では、「イメージ情報」とも称す)を生成する。イメージ情報に割当てる各データのレベル値は、任意に設定できるが、本実施の形態では、一例として2値データ(たとえば、「0」データおよび「1」データ)を用いる。
The
光変調器6は、ホログラム記録媒体200への情報記録時において、光源8からの基準光を二分割する。そして、光変調器6は、一方の分割光に対して、エンコーダ部4から受けたイメージ情報に従って空間光変調を行ない、信号光を生成する。なお、空間光変調としては、振幅変調、位相変調およびその両方の組合せなどを用いることができるが、本実施の形態においては、振幅変調を採用する。すなわち、光変調器6から照射される信号光は、イメージ情報に応じた二次元の強度(濃淡)パターンを有することになる。以下の説明では、「0」データを「黒色」(最低階調値)に割当て、「1」データを「白色」(最大階調値)に割当てる振幅変調方式を用いる場合について例示する。
The
さらに、光変調器6は、他方の分割光に対して、無変調(強度分布が一様)または所定パターンの光変調を行なって参照光を生成する。
Further, the
また、光変調器6は、ホログラム記録媒体200からの情報再生時において、ホログラム記録媒体200への情報記録時と同様の参照光を生成する一方、信号光を生成しない。
The
なお、光変調器6が光源からの基準光を二分割する構成としては、可動マスクまたは光シャッターを用いてもよい。
As a configuration in which the
光源8は、ホログラム記録媒体200で安定した光干渉が生じるように、空間的および時間的にコヒーレントな光を照射する。一例として、光源8は、半導体レーザからなる。
The
光分岐部10は、光変調器6から放射される信号光および参照光を透過させてホログラム記録媒体200へ導くとともに、ホログラム記録媒体200から生じる再生光を反射して撮像部12へ導く。
The optical branching
撮像部12は、ホログラム記録媒体200からの情報再生時において、参照光の照射によりホログラム記録媒体200から生じる再生光のイメージ情報を受光し、イメージ情報の受光強度に応じたデジタル信号をデコーダ部18へ出力する。具体的には、撮像部12は、再生光のイメージ情報を受光するイメージセルアレイ14と、イメージセルアレイ14で受像されたイメージ情報の受光強度を示すデジタル信号を生成する周辺回路16とからなる。
When reproducing information from the
デコーダ部18は、撮像部12から受けたイメージ情報の受光強度を示すデジタル信号に基づいて、ホログラム記録媒体200に記録されている情報を再生する。
The
(ホログラム記録媒体200への情報記録)
図2は、ホログラム記録媒体200への情報記録に係るより詳細な構成図である。
(Information recording on the hologram recording medium 200)
FIG. 2 is a more detailed configuration diagram relating to information recording on the
図2を参照して、ホログラフィー装置100は、コリメートレンズ30と、1/4波長板32と、対物レンズ34とをさらに備える。
With reference to FIG. 2, the
コリメートレンズ30は、光源8と光変調器6との間に配置され、光源8から放射される基準光40(レーザ光)を平行光線に変換して、光変調器6へ導く。1/4波長板32は、光分岐部10とホログラム記録媒体200との間に配置され、透過する光の偏光方向を直線偏光から円偏光に変換する。対物レンズ34は、1/4波長板32を透過後の光をホログラフィー装置100上に収束させるとともに、ホログラフィー装置100から生じる光を1/4波長板32へ導く。
The collimating
そして、ホログラム記録媒体200への情報記録指令を受けると、エンコーダ部4は、外部から入力される入力データDinを符号化してイメージ情報を生成する。
When receiving an information recording command to the
図3は、エンコーダ部4によって生成されるイメージ情報の一例を示す図である。
図4は、図3に示す小領域のデータ配置をより詳細に示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of image information generated by the
FIG. 4 is a diagram showing the data arrangement of the small area shown in FIG. 3 in more detail.
図3を参照して、イメージ情報は、複数の小領域(ブロック)で構成される。小領域の各々は、1つの参照パターンを含む。後述するように、参照パターンは、情報再生時において、対応の小領域についての撮像部12の受光感度を調整するために用いられるデータパターンである。
Referring to FIG. 3, the image information is composed of a plurality of small areas (blocks). Each subregion includes one reference pattern. As will be described later, the reference pattern is a data pattern used for adjusting the light receiving sensitivity of the
図4を参照して、参照パターンは、対応の小領域の中心部に配置される。本実施の形態においては、一例として、2ビット×2ビットに配置された4個の「0」データ(「黒色」領域)と、その外周に配置される10個の「1」データ(「白色」領域)とからなる、4ビット×4ビットの方形状のデータパターンが用いられる。また、小領域内の参照パターンを除く領域には、入力データDinを符号化したデータビットが配置される。 Referring to FIG. 4, the reference pattern is arranged at the center of the corresponding small area. In the present embodiment, as an example, four “0” data (“black” region) arranged in 2 bits × 2 bits and ten “1” data (“white”) arranged on the outer periphery thereof. A 4-bit × 4-bit square data pattern is used. In addition, data bits obtained by encoding the input data Din are arranged in an area other than the reference pattern in the small area.
なお、図3および図4においては、小領域および参照パターンのいずれもが方形状に形成される構成について例示したが、方形状に限られるものではなく、長方形、環状、十字上などの任意の形状を選択可能である。また、参照パターンの配置される位置についても、イメージ情報の中心部に限られるものではなく、任意の位置に配置可能である。 3 and 4 exemplify a configuration in which both the small region and the reference pattern are formed in a square shape, but the configuration is not limited to a square shape, and may be any shape such as a rectangle, a ring, a cross, and the like. The shape can be selected. Further, the position where the reference pattern is arranged is not limited to the central portion of the image information, and can be arranged at an arbitrary position.
再度、図2を参照して、光変調器6は、エンコーダ部4から受けたイメージ情報に従って、基準光40の一部を空間光変調して信号光42を生成する。そのため、信号光42の照射面においては、図3に示すような二次元の強度パターンが現れる。また、光変調器6は、基準光40の一部をそのまま参照光44として射出する。
Referring to FIG. 2 again, the
エンコーダ部4から射出された信号光42および参照光44は、光分岐部10を透過して1/4波長板32へ入射する。そして、信号光42および参照光44は、それぞれ1/4波長板32によって、直線偏光から円偏光に変換される。円偏光に変換された信号光42および参照光44は、対物レンズ34によって、ホログラム記録媒体200の任意の位置で収束する。
The
信号光42および参照光44は、いずれもコヒーレントな基準光40から生成されるので、ホログラム記録媒体200において、信号光42および参照光44は光学的な干渉を生じる。そのため、ホログラム記録媒体200内には、信号光42と参照光44との干渉により生じる干渉縞が現れる。
Since both the
一方、ホログラム記録媒体200は、記録層202および反射膜204が接合されて構成されており、信号光42と参照光44との干渉により生じる干渉縞は、記録層202に記録される。
On the other hand, the
(ホログラム記録媒体200からの情報再生)
図5は、ホログラム記録媒体200からの情報再生に係るより詳細な構成図である。
(Information reproduction from hologram recording medium 200)
FIG. 5 is a more detailed configuration diagram relating to information reproduction from the
図5を参照して、ホログラム記録媒体200からの情報再生指令を受けると、エンコーダ部4は、信号光42を生成することなく、参照光44のみを生成する。
Referring to FIG. 5, when receiving an information reproduction command from
エンコーダ部4から射出された参照光44は、光分岐部10を透過して1/4波長板32へ入射する。そして、参照光44は、1/4波長板32によって、直線偏光から円偏光に変換される。円偏光に変換された参照光44は、対物レンズ34によって、ホログラム記録媒体200の任意の位置で収束する。すると、参照光44は、ホログラム記録媒体200の記録層202に記録される干渉縞によって回折された後、反射膜204によって反射されて再生光46となる。ホログラム記録媒体200では、記録層202に記録された干渉縞、すなわち記録されたイメージ情報に応じた回折が生じるので、再生光46は、記録されたイメージ情報と同一の強度パターンを有する。
The
そして、再生光46は、対物レンズ34によって平行光線に変換された後、1/4波長板32へ入射する。そして、再生光46は、1/4波長板32によって、円偏光から直線偏光に変換される。直線偏光に変換された再生光46は、光分岐部10で反射されて、撮像部12へ導かれる。
Then, the
撮像部12は、再生光46のイメージ情報を受光し、当該イメージ情報の受光強度に応じたデジタル信号をデコーダ部18へ出力する。なお、以下の説明においては、撮像部12で受光される再生光46のイメージ情報であることを特定する場合には、「再生イメージ情報」とも称す。
The
すなわち、撮像部12は、再生光46の投射により生じる二次元の強度(濃淡)パターンを受光し、各ビットの強度値(濃淡値)を取得して、デコーダ部18へ出力する。たとえば、撮像部12の階調数が256であれば、撮像部12は、各ビットの受光強度について、0〜255階調のうちいずれの値であるかを判断する。
That is, the
そして、デコーダ部18は、撮像部12から受けた受光強度に基づいて、ホログラム記録媒体200に記録されている情報を再生し、出力データDoutとして外部へ出力する。具体的には、デコーダ部18は、各ビットの受光強度について、所定のしきい強度と比較することで、「0」データおよび「1」データのいずれであるかを判別する。
Then, the
ここで、撮像部12は、後述するように、小領域の単位で受光感度を変更可能に構成される。そして、制御部2は、再生光46の再生イメージ情報に生じる輝度ムラによる再生エラーを回避するため、再生イメージ情報に含まれる各参照パターンの受光強度に基づいて、対応の小領域についての撮像部12における受光感度を調整する。すなわち、制御部2は、撮像部12の受光感度を小領域単位で最適化することで、受光される再生イメージ情報全体の受光強度を均一化し、輝度ムラによる再生エラーを抑制する。
Here, as will be described later, the
(撮像部12の構成)
再度、図1を参照して、撮像部12の詳細構成および動作について詳述する。
(Configuration of the imaging unit 12)
With reference to FIG. 1 again, the detailed configuration and operation of the
撮像部12のイメージセルアレイ14は、一例として、CMOS(Complementary Metal Oxide Silicon)イメージセンサからなり、行列状に配置された複数のビット線BLおよび複数のワード線WLの各々に対応付けて配置される複数のフォトセルPCを含む。フォトセルPCの各々は、撮像部12の画素(ピクセル)に対応し、入射する光の受光強度を検出して出力する。
The
なお、撮像部12は、再生イメージ情報の各データ(ビット)の受光強度を独立して検出可能でなければならないので、フォトセルPCの各々は、再生イメージ情報のデータ配置に対応付けて構成され、その物理的な大きさは、再生イメージ情報内で1つのデータに割当てられる面積以下となるように構成される。
The
フォトセルPCの各々は、受光する光エネルギーを電気信号に変換する光電気変換素子であるフォトダイオードPDを含む。そして、フォトセルPCの各々は、対応のフォトダイオードPDと対応のビット線BLとの間に接続され、対応のワード線WLの活性/非活性に応じて、対応のフォトダイオードPDを対応のビット線BLと電気的に接続/遮断するアクセストランジスタATRを含む。 Each of the photocells PC includes a photodiode PD that is a photoelectric conversion element that converts received light energy into an electrical signal. Each of the photocells PC is connected between the corresponding photodiode PD and the corresponding bit line BL, and the corresponding photodiode PD is connected to the corresponding bit according to the activation / inactivation of the corresponding word line WL. An access transistor ATR that electrically connects / disconnects with the line BL is included.
周辺回路16は、制御部2からロウアドレスRA、カラムアドレスCAおよび制御指令CTRLを受けて、イメージセルアレイ14の読出対象となるフォトセルPCから受光強度を取得する。そして、周辺回路16は、ワード線ドライバWDと、ビット線ドライバBDと、トランスファーゲートTGと、増幅アンプ20と、アナログデジタル変換器(ADC:Analog to Digital Convert)22とを含む。
The
ワード線ドライバWDの各々は、対応のワード線WLと電気的に接続され、ロウアドレスRAに応じて、対応のワード線WLを活性化(高電圧状態)または非活性化(低電圧状態)する。 Each of the word line drivers WD is electrically connected to the corresponding word line WL, and activates (high voltage state) or deactivates (low voltage state) the corresponding word line WL according to the row address RA. .
トランスファーゲートTGの各々は、対応のビット線BLと出力データ線DLとの間に接続されるとともに、各ゲートは、対応のビット線ドライバBDと接続される。ビット線ドライバBDは、カラムアドレスCAに応じて、対応のトランスファーゲートTGを活性化(高電圧状態)または非活性化(低電圧状態)する。そのため、ビット線ドライバBDによって活性化されるトランスファーゲートTGは、対応のビット線BLと出力データ線DLとを電気的に接続する。 Each transfer gate TG is connected between a corresponding bit line BL and an output data line DL, and each gate is connected to a corresponding bit line driver BD. The bit line driver BD activates (high voltage state) or deactivates (low voltage state) the corresponding transfer gate TG according to the column address CA. Therefore, the transfer gate TG activated by the bit line driver BD electrically connects the corresponding bit line BL and the output data line DL.
すなわち、ワード線ドライバWDによって活性化されるワード線WLと、ビット線ドライバBDによって活性化されるトランスファーゲートTGに対応するビット線BLとの交差点に位置するフォトセルPCからの電気信号が出力データ線DLを介して増幅アンプ20へ出力される。そのため、イメージセルアレイ14に対するランダムアクセスが可能である。
That is, the electrical signal from the photocell PC located at the intersection of the word line WL activated by the word line driver WD and the bit line BL corresponding to the transfer gate TG activated by the bit line driver BD is output data. The signal is output to the
増幅アンプ20は、出力データ線DLに接続され、対象のフォトセルPCから受けた電気信号を所定の増幅ゲインで増幅した後、アナログデジタル変換器22へ出力する。
The
アナログデジタル変換器22は、増幅アンプ20から出力される増幅後の電気信号(アナログ信号)をその振幅値に応じて、デジット値(たとえば、0〜255階調)に変換する。
The analog-
(撮像部12の受光感度)
撮像部12における受光感度は、フォトダイオードPDにおいて電気信号の変換に用いられる光エネルギーの量、およびフォトダイオードPDから出力される電気信号の増幅量の少なくとも一方の調整によって変更される。すなわち、フォトセルPCの露出時間、および増幅アンプ20における増幅ゲインの少なくとも一方の調整によって、撮像部12における受光感度が変更される。
(Reception sensitivity of the imaging unit 12)
The light receiving sensitivity in the
フォトセルPCの露出時間は、対応のワード線WLの活性/非活性のタイミングによって決定される。具体的には、フォトセルPCは、対応のワード線WLの活性/非活性に応じて、電気信号(電荷)の出力と、電気信号の生成(電荷の蓄積)とを切換えられる。そのため、ワード線WLの非活性期間を調整することで、対応のフォトセルPCの露出時間を調整することができる。すなわち、ワード線WLの非活性期間を長くするほど、フォトダイオードPDによる電荷蓄積量が増加して受光感度が増大する一方、ワード線WLの非活性期間を短くするほど、フォトダイオードPDによる電荷蓄積量が減少して受光感度が低下する。 The exposure time of the photocell PC is determined by the activation / inactivation timing of the corresponding word line WL. Specifically, the photocell PC can switch between output of an electric signal (charge) and generation of an electric signal (accumulation of electric charge) according to activation / deactivation of the corresponding word line WL. Therefore, the exposure time of the corresponding photocell PC can be adjusted by adjusting the inactive period of the word line WL. That is, as the inactive period of the word line WL is lengthened, the charge accumulation amount by the photodiode PD is increased and the light receiving sensitivity is increased. On the other hand, as the inactive period of the word line WL is shortened, the charge accumulation by the photodiode PD is increased. The amount decreases and the light receiving sensitivity decreases.
また、増幅アンプ20は、ワード線WLおよびビット線BLによって特定されるフォトセルPCから出力される電気信号を所定の増幅ゲインで増幅するので、増幅ゲインを調整することで、撮像部12における受光感度を変更できる。すなわち、ワード線WLおよびビット線BLの活性/非活性タイミングと同期させて、増幅ゲインを調整することで、フォトセルPC単位で受光感度を変更できる。
In addition, the
上述のように、撮像部12は、フォトセルPC単位で受光感度の変更が可能であるため、複数のフォトセルPCを含む小領域の単位での受光感度の変更も当然に可能となる。すなわち、制御部2は、再生イメージ情報の各小領域に対応する複数のフォトセルPCの単位で、受光感度を変更するための制御指令CTRLを撮像部12へ出力する。
As described above, since the
(情報再生に係る処理)
制御部2は、以下の処理フローに従って、参照パターンの受光強度に基づいて、対応の小領域についての撮像部12における受光感度を調整しながら、ホログラム記録媒体200からの情報再生を行なう。なお、以下の処理フローにおいては、1つのイメージ情報にn個の参照パターンが含まれている場合について例示する。
(Processing related to information reproduction)
The
図6は、本発明の実施の形態に従う情報再生に係る処理を示すフローチャートである。
図6を参照して、制御部2は、イメージセルアレイ14内の各フォトセルPCの受光感度を初期値に設定する(ステップS100)。すなわち、制御部2は、ワード線WLの活性/非活性のタイミング、および増幅アンプ20における増幅ゲインをそれぞれ所定の初期値に設定するように、撮像部12へ制御指令CTRLを与える。
FIG. 6 is a flowchart showing a process related to information reproduction according to the embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 6,
制御部2は、参照光44の照射によりホログラム記録媒体200から生じる再生イメージ情報を撮像部12で受光する(ステップS102)。すなわち、制御部2は、ホログラム記録媒体200へ参照光44を照射するための制御指令をエンコーダ部4へ与えるとともに、撮像部12から再生イメージ情報の受光強度を読出すための制御指令をデコーダ部18へ与える。
The
そして、制御部2は、再生イメージ情報の参照パターン毎に、「0」データの受光強度B[n:i]、および「1」データの受光強度W[n:j]をデコーダ部18から取得する(ステップS104)。なお、受光強度B[n:i]および受光強度W[n:j]において、添え字「n」は対応する参照パターンを示し、添え字「i」は各参照パターンに含まれる「0」データの総数を示し、添え字「j」は各参照パターンに含まれる「1」データの総数を示す。
Then, the
さらに、制御部2は、参照パターン毎に、「0」データの受光強度を代表する「0」データの代表強度、および「1」データの受光強度を代表する「1」データの代表強度を算出する(ステップS106)。一例として、制御部2は、参照パターン毎に、受光強度B[n:i]のすべてを平均した平均強度Bave[n]、および受光強度W[n:i]のすべてを平均した平均強度Wave[n]を算出する。
Further, for each reference pattern, the
制御部2は、算出した平均強度Bave[n]および平均強度Wave[n]の各々がそれぞれの基準範囲内に存在するか否かを判断する(ステップS108)。すなわち、制御部2は、再生イメージ情報に輝度ムラが生じているか否かを判断する。なお、基準範囲は、予め実験的に導出しておいてもよいが、前回の受光調整後の受光強度などに基づいて決定してもよい。
The
算出した平均強度Bave[n]および平均強度Wave[n]の各々が、それぞれ基準範囲内に存在しない場合(ステップS108においてNOの場合)には、制御部2は、平均強度Wave[n]と平均強度Bave[n]との差から、参照パターン毎の強度差D[n](=平均強度Wave[n]−平均強度Bave[n])を算出する(ステップS110)。
When each of the calculated average intensity Bave [n] and average intensity Wave [n] does not exist within the reference range (NO in step S108), the
そして、制御部2は、算出した参照パターン毎の強度差D[n]のうち、最大の強度差をもつ参照パターンを抽出する(ステップS112)。すなわち、制御部2は、しきい強度マージンが最大となる参照パターンを特定する。さらに、制御部2は、抽出した参照パターンにおけるしきい強度、すなわち平均強度Waveと平均強度Baveとの中間値(={平均強度Wave+平均強度Bave}/2)を標準しきい強度Thsに設定する(ステップS114)。
Then, the
続いて、制御部2は、小領域の各々についての受光感度の調整処理を実行する。
制御部2は、再生イメージ情報の最初の小領域を選択する(ステップS116)。そして、制御部2は、選択中の小領域における平均強度Waveと平均強度Baveとの中間値Mave(={平均強度Wave+平均強度Bave}/2)を算出する(ステップS118)。そして、制御部2は、中間値Maveが標準しきい強度Thsと略一致するか否かを判断する(ステップS120)。平均強度Waveと平均強度Baveとの中間値が標準しきい強度Thsと略一致しない場合(ステップS120においてNOの場合)には、制御部2は、中間値Maveが標準しきい強度Thsと一致するように、当該小領域についての撮像部12の受光感度を調整する(ステップS122)。一例として、制御部2は、フォトセルPCの露出時間および増幅アンプ20における増幅ゲインの少なくとも一方を、標準しきい強度Thsと中間値Maveとの偏差に応じた調整量だけ変更する。
Subsequently, the
The
受光感度の変更後、制御部2は、参照光44をホログラム記録媒体200へ照射するための制御指令をエンコーダ部4へ与えるとともに、選択中の小領域の参照パターンについて、受光強度B[i]および受光強度W[j]を取得する(ステップS124)。そして、制御部2は、取得した受光強度B[i]および受光強度W[j]から、選択中の小領域における平均強度Waveと平均強度Baveとの中間値Mave(={平均強度Wave+平均強度Bave}/2)を算出する(ステップS118)。さらに、制御部2は、中間値Maveが標準しきい強度Thsと略一致するか否かを判断する(ステップS120)。
After the light receiving sensitivity is changed, the
中間値Maveが標準しきい強度Thsと略一致する場合(ステップS120においてYESの場合)には、制御部2は、再生イメージ情報のすべての小領域が選択されたか否かを判断する(ステップS126)。再生イメージ情報内のすべての小領域が選択されていない場合(ステップS126においてNOの場合)には、制御部2は、再生イメージ情報の次の小領域を選択し(ステップS128)、ステップS118以下の処理を再度実行する。
When intermediate value Mave substantially matches standard threshold strength Ths (YES in step S120),
再生イメージ情報内のすべての小領域が選択された場合(ステップS126においてYESの場合)には、制御部2は、参照光44の照射によりホログラム記録媒体200から生じる再生イメージ情報を撮像部12で受光する(ステップS130)。すなわち、制御部2は、ホログラム記録媒体200へ参照光44を照射するための制御指令をエンコーダ部4へ与えるとともに、再生イメージ情報の受光強度を撮像部12から読出すための制御指令をデコーダ部18へ与える。
When all the small areas in the reproduction image information are selected (YES in step S126), the
参照光44の照射によりホログラム記録媒体200から生じる再生イメージ情報を撮像部12で受光した後(ステップS130の実行後)、もしくは算出した平均強度Bave[n]および平均強度Wave[n]の各々がそれぞれの基準範囲内に存在する場合(ステップS108においてYESの場合)には、制御部2は、再生イメージ情報の受光強度に基づいて情報を再生し、出力データDoutとして出力する(ステップS132)。すなわち、制御部2は、撮像部12から出力される再生イメージ情報の受光強度に基づいて情報を再生するための制御指令をデコーダ部18へ与える。なお、デコーダ部18における二値化処理においては、いずれの小領域についても、上述の標準しきい強度Thsが共通して用いられる。これは、各参照パターンのしきい強度が標準しきい強度Thsと一致するように、対応の小領域についての受光感度を決定されることによる当然の結果である。
After the reproduction image information generated from the
その後、制御部2は、ホログラム記録媒体200から別の情報を再生する必要があるか否かを判断する(ステップS134)。ホログラム記録媒体200から別の情報を再生する必要がある場合(ステップS134においてYESの場合)には、制御部2は、ステップS102以下の処理を再度実行する。
Thereafter, the
ホログラム記録媒体200から別の情報を再生する必要がない場合(ステップS134においてNOの場合)には、制御部2は、処理を終了する。
When it is not necessary to reproduce other information from hologram recording medium 200 (NO in step S134),
なお、上述の処理フローにおいては、フォトセルPCの露出時間または増幅アンプ20における増幅ゲインの少なくとも一方だけを調整することで、撮像部12における受光感度を変更する例について説明したが、たとえば、受光感度の変更量に応じて、調整対象を適宜選択するように構成してもよい。
In the above processing flow, the example in which the light reception sensitivity in the
上述の処理フローによれば、ホログラム記録媒体200から最初に情報を再生する過程においては、再生イメージ情報の各小領域についての受光感度を調整する必要があるが、受光感度の調整後には、受光感度を頻繁に調整する必要は少ない。すなわち、最初の受光感度の変更処理において決定される各小領域についての受光感度は、撮像部12のフォトセルPCや光学系に起因する固有の輝度ムラを打消すように調整されており、このような輝度ムラは、ホログラム記録媒体200の種類や時間に依存しないので、一旦調整されてしまうと、再度調整を行なう必要が少ないからである。
According to the above-described processing flow, in the process of reproducing information from the
本実施の形態によれば、各小領域の単位で、当該小領域の一部をなす参照パターンの受光強度に基づいて、撮像部12における受光感度が調整される。このように、イメージ情報を受光した後のしきい値を最適化するのではなく、受光されるイメージ情報の受光強度自体を最適化するので、再生エラーを確実に抑制できる。
According to the present embodiment, the light reception sensitivity in the
また、本実施の形態によれば、調整後の撮像部12における受光感度には、撮像部12のフォトセルPCや光学系に起因する固有の輝度ムラを打消すための補正量が含まれている。このような輝度ムラでは、時間的な変動が少ないので、一旦調整された受光感度が頻繁に調整される必要はない。よって、ホログラム記録媒体200からの情報再生に係る演算処理量が過大に増大することはないため、高速な情報読出しを実現できる。
Further, according to the present embodiment, the light receiving sensitivity in the
また、本実施の形態によれば、各小領域に配置される参照パターンは、複数の「0」データおよび「1」データによって構成され、かつ各データに対応する受光強度の平均値で評価されるので、撮像部12のフォトセルPCのいずれかに欠損が存在しても、受光強度の調整処理への影響を軽減できる。よって、撮像部12の欠損に対して、比較的高耐力のホログラフィー装置を実現できる。
Further, according to the present embodiment, the reference pattern arranged in each small area is composed of a plurality of “0” data and “1” data, and is evaluated by an average value of received light intensity corresponding to each data. Therefore, even if a defect exists in any of the photocells PC of the
また、本実施の形態によれば、各小領域の中心部に参照パターンが配置されるので、互いに同一の指標を用いて各小領域における輝度ムラを評価できる。よって、規則性をもった輝度ムラ(たとえば、再生イメージ情報の中心部が高輝度であり、その周辺部ほど低輝度となるような場合)が生じている場合などには、受光感度の調整をより効果的に実現できる。 In addition, according to the present embodiment, since the reference pattern is arranged at the center of each small area, the luminance unevenness in each small area can be evaluated using the same index. Therefore, when there is irregular luminance with regularity (for example, when the central portion of the reproduced image information has high luminance and the peripheral portion has low luminance), the light receiving sensitivity should be adjusted. It can be realized more effectively.
(変形例)
上述の本実施の形態においては、各小領域についての受光感度を調整することのみを目的として、イメージ情報内に複数の参照パターンを配置する構成について説明したが、参照パターンを再生イメージ情報の位置合わせのための機能と兼用することもできる。
(Modification)
In the above-described embodiment, the configuration in which a plurality of reference patterns are arranged in the image information only for the purpose of adjusting the light receiving sensitivity for each small area has been described. It can also be used as a function for matching.
本実施の形態の変形例に従うホログラフィー装置は、図1、図2および図5と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。 Since the holographic device according to the modification of the present embodiment is the same as that shown in FIGS. 1, 2, and 5, detailed description thereof will not be repeated.
図7は、本実施の形態の変形例に従うイメージ情報の一例を示す図である。
図7を参照して、本実施の形態の変形例に従うイメージ情報は、4つの小領域で構成されるとともに、四隅に参照パターンが配置される。なお、本実施の形態の変形例における、参照パターンは、一例として、図4に示す参照パターンと同様である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of image information according to a modification of the present embodiment.
Referring to FIG. 7, the image information according to the modification of the present embodiment is composed of four small areas, and reference patterns are arranged at the four corners. In addition, the reference pattern in the modification of this Embodiment is the same as the reference pattern shown in FIG. 4 as an example.
このように、イメージ情報の四隅に配置される参照パターンは、再生イメージ情報が撮像部12のいずれの位置に投射されるのかを特定するために用いられる。
As described above, the reference patterns arranged at the four corners of the image information are used to specify at which position of the
図2および図5に示すように、再生イメージ情報はホログラム記録媒体200への参照光44の照射により生じるため、再生イメージ情報の投射位置にはズレが生じやすい。しかしながら、再生イメージ情報からビット単位で情報を再生するためには、再生イメージ情報の各ビットに対して、少なくとも1個のフォトセルPCを対応付ける必要がある。
As shown in FIGS. 2 and 5, the reproduction image information is generated by irradiating the
そこで、投射位置のズレによる再生エラーを回避する一つの方法として、再生イメージ情報の投射面積より大きな受光可能領域をもつような撮像部12を採用するとともに、再生イメージ情報が投射される領域だけを有効受光領域とする方法がある。このような方法では、再生イメージ情報の投射位置を特定する必要があり、投射位置の特定および有効受光領域の決定などに係る一例の処理を位置合わせと称する。
Therefore, as one method of avoiding a reproduction error due to a shift in the projection position, the
図8は、再生イメージ情報の位置合わせの一例を説明するための図である。
図8(a)は、再生イメージ情報が撮像部12の有効受光領域と一致する場合を示す図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of alignment of reproduction image information.
FIG. 8A is a diagram illustrating a case where the reproduction image information matches the effective light receiving area of the
図8(b)は、再生イメージ情報の投射位置に変更が生じた場合を示す図である。
図8(a)を参照して、再生イメージ情報が撮像部12の受光可能領域に投射されると、デコーダ部18(図1)は、再生イメージ情報の四隅に配置された参照パターンに基づいて、再生イメージ情報の投射位置を特定するとともに、その特定情報を制御部2(図1)へ出力する。
FIG. 8B is a diagram illustrating a case where a change occurs in the projection position of the reproduction image information.
Referring to FIG. 8A, when the reproduction image information is projected onto the light receiving area of the
すると、制御部2は、デコーダ部18から受けた特定情報に基づいて、再生イメージ情報が投射される領域についての受光強度が出力されるように、撮像部12へ制御指令CTRLを出力する。このようにして、制御部2は、有効受光領域を決定する。
Then, based on the specific information received from the
図8(b)を参照して、デコーダ部18は、周期的に再生イメージ情報の投射位置を特定し、その特定情報を制御部2へ出力するため、制御部2は、再生イメージ情報の投射位置の位置ズレを検出できる。制御部2は、再生イメージ情報の投射位置が変更されると、上述のような手順に従い、最適な位置まで有効受光領域をシフトする。このように、制御部2は、再生イメージ情報の参照パターンに基づいて、上下左右ならびに回転のいずれの位置ズレに対しても、有効受光領域を最適な位置に維持する。
Referring to FIG. 8B, the
また、小領域についての撮像部12の受光感度を変更する構成は、上述の本実施の形態と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
In addition, the configuration for changing the light receiving sensitivity of
なお、上述の説明においては、撮像部12の有効受光領域を変化させて、再生イメージ情報の投射位置のズレを補正する構成について説明したが、この他にも光学的に補正する構成も可能である。
In the above description, the configuration in which the effective light receiving area of the
また、参照パターンは、再生イメージ情報の投射位置を特定できれば、いずれの位置および形状であってもよい。 Further, the reference pattern may have any position and shape as long as the projection position of the reproduction image information can be specified.
本発明の実施の形態の変形例によれば、上述の本実施の形態における効果に加えて、参照パターンを撮像部12の受光感度の調整および位置合わせに用いるため、情報イメージに参照パターンおよび位置合わせパターンを配置する場合に比較して、より多くの情報量を記録することができる。そのため、ホログラム記録媒体200に対して、情報を効率的に書込むことができる。
According to the modification of the embodiment of the present invention, in addition to the effects in the above-described embodiment, the reference pattern is used for adjusting and aligning the light receiving sensitivity of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2 制御部、2a メモリ、4 エンコーダ部、6 光変調器、8 光源、10 光分岐部、12 撮像部、14 イメージセルアレイ、16 周辺回路、18 デコーダ部、20 増幅アンプ、22 アナログデジタル変換器、30 コリメートレンズ、32 1/4波長板、34 対物レンズ、40 基準光、42 信号光、44 参照光、46 再生光、100 ホログラフィー装置、200 ホログラム記録媒体、202 記録層、204 反射膜、ATR アクセストランジスタ、B,W 受光強度、Bave,Wave 平均強度、BD ビット線ドライバ、BL ビット線、CA カラムアドレス、CTRL 制御指令、D 強度差、Din 入力データ、DL 出力データ線、Dout 出力データ、Mave 中間値、PC フォトセル、PD フォトダイオード、R/W 記録/再生指令、RA ロウアドレス、TG トランスファーゲート、Ths 標準しきい強度、WD ワード線ドライバ、WL ワード線。 2 control unit, 2a memory, 4 encoder unit, 6 optical modulator, 8 light source, 10 optical branching unit, 12 imaging unit, 14 image cell array, 16 peripheral circuit, 18 decoder unit, 20 amplification amplifier, 22 analog-digital converter, 30 collimating lens, 32 1/4 wavelength plate, 34 objective lens, 40 reference light, 42 signal light, 44 reference light, 46 reproduction light, 100 holography device, 200 hologram recording medium, 202 recording layer, 204 reflecting film, ATR access Transistor, B, W Light intensity, Bave, Wave Average intensity, BD bit line driver, BL bit line, CA column address, CTRL control command, D intensity difference, Din input data, DL output data line, Dout output data, Mave intermediate Value, PC photocell, PD file DOO diode, R / W recording / reproducing command, RA row address, TG transfer gate, Ths standard threshold intensity, WD word line driver, WL the word line.
Claims (19)
光源から前記ホログラム記録媒体に参照光を照射するステップと、
前記参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から生じる再生光のイメージ情報を撮像部で受光するステップと、
前記イメージ情報の受光強度に基づいて、前記情報を再生するステップとからなり、
前記ホログラム記録媒体は、前記イメージ情報に複数の既知の参照パターンが含まれるように、情報が記録されており、
前記撮像部は、各々が前記参照パターンを含む小領域の単位で、前記イメージ情報の受光感度を変更可能に構成され、
前記情報再生方法は、前記小領域の各々における前記参照パターンの受光強度に基づいて、当該小領域についての前記受光感度を調整するステップを含む、情報再生方法。 An information reproducing method for reproducing information recorded on a hologram recording medium,
Irradiating the hologram recording medium with a reference light from a light source;
Receiving image information of reproduction light generated from the hologram recording medium by irradiation of the reference light with an imaging unit;
Regenerating the information based on the received light intensity of the image information,
The hologram recording medium is recorded with information so that the image information includes a plurality of known reference patterns,
The imaging unit is configured to change the light receiving sensitivity of the image information in units of small areas each including the reference pattern,
The information reproduction method includes the step of adjusting the light reception sensitivity for the small area based on the light reception intensity of the reference pattern in each of the small areas.
前記受光感度を調整するステップは、前記小領域の各々において、前記第1の代表強度と前記第2の代表強度との中間値が所定のしきい強度と一致するように、前記受光感度を調整する、請求項2に記載の情報再生方法。 The information reproducing method further includes a step of calculating a first representative intensity representative of the received light intensity of the first data and a second representative intensity representative of the received light intensity of the second data,
The step of adjusting the light receiving sensitivity adjusts the light receiving sensitivity so that an intermediate value between the first representative intensity and the second representative intensity matches a predetermined threshold intensity in each of the small regions. The information reproducing method according to claim 2.
前記第2の代表強度の各々は、対応の前記小領域に含まれるすべての前記第2のデータの受光強度についての平均値である、請求項3に記載の情報再生方法。 Each of the first representative intensities is an average value of the received light intensity of all the first data included in the corresponding small region,
4. The information reproducing method according to claim 3, wherein each of the second representative intensities is an average value of the received light intensities of all the second data included in the corresponding small area.
前記ホログラム記録媒体に参照光を照射可能に構成される光源と、
前記参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から生じる再生光のイメージ情報を受光するための撮像部と、
前記イメージ情報の受光強度に基づいて、前記情報を再生するためのデコーダ部と、
制御部とを備え、
前記ホログラム記録媒体は、前記イメージ情報に複数の参照パターンが含まれるように、情報が記録されており、
前記撮像部は、前記制御部からの指令に応じて、各々が前記参照パターンを含む小領域の単位で、前記イメージ情報の受光感度を変更可能に構成され、
前記制御部は、前記小領域の各々における前記参照パターンの受光強度に基づいて、当該小領域についての前記受光感度を調整する、ホログラフィー装置。 A holography device capable of reproducing information recorded on a hologram recording medium,
A light source configured to irradiate the hologram recording medium with reference light;
An imaging unit for receiving image information of reproduction light generated from the hologram recording medium by irradiation of the reference light;
A decoder unit for reproducing the information based on the received light intensity of the image information;
A control unit,
The hologram recording medium is recorded with information so that the image information includes a plurality of reference patterns,
The imaging unit is configured to change the light receiving sensitivity of the image information in units of small regions each including the reference pattern in accordance with a command from the control unit,
The said control part is a holography apparatus which adjusts the said light reception sensitivity about the said small area based on the light reception intensity | strength of the said reference pattern in each of the said small area.
前記第2の代表強度の各々は、対応の前記小領域に含まれるすべての前記第2のデータの受光強度についての平均値である、請求項12に記載のホログラフィー装置。 Each of the first representative intensities is an average value of the received light intensity of all the first data included in the corresponding small region,
The holography device according to claim 12, wherein each of the second representative intensities is an average value of the received light intensities of all the second data included in the corresponding small region.
前記光源から照射される光の一部を変調して、前記ホログラム記録媒体へ照射するための信号光を生成可能な光変調部と、
入力される情報に応じて前記光変調部による前記信号光の生成を制御するためのエンコーダ部とをさらに備え、
前記エンコーダ部は、前記入力される情報に加えて、前記複数の参照情報が記録されるように前記光変調部を制御する、請求項10〜18のいずれか1項に記載のホログラフィー装置。 The holographic device comprises:
A light modulation unit capable of modulating a part of light emitted from the light source and generating signal light for irradiating the hologram recording medium;
An encoder unit for controlling generation of the signal light by the optical modulation unit according to input information;
The holography device according to claim 10, wherein the encoder unit controls the light modulation unit such that the plurality of reference information is recorded in addition to the input information.
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JP2006184731A JP2008016101A (en) | 2006-07-04 | 2006-07-04 | Information reproducing method and holography device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011118103A (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Kitasato Institute | Optical fiber memory, and method for recording and reading optical signal |
CN113302520A (en) * | 2019-01-16 | 2021-08-24 | 株式会社小糸制作所 | Imaging device, arithmetic processing device therefor, vehicle lamp, vehicle, and sensing method |
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2006
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