JP2008242023A - Hologram-reproducing device and hologram recording and reproducing device - Google Patents

Hologram-reproducing device and hologram recording and reproducing device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hologram-reproducing device and a hologram recording and reproducing device which are capable of significantly the improving S/N ratio of a reproduced image of page data, by reducing moire patterns superimposed on the reproduced image. <P>SOLUTION: Page data input to a reproduced image division means 21 from a recording medium 12 are stored in a storage area 102, when it is decided as being white display page data by a page data evaluator 101, and are successively input to a division operator 103, when it is decided as being signal coded page data. Signal coded page data are divided by page data stored in the storage area 102. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高密度多重記録が可能なホログラム再生装置およびホログラム記録再生装置に関し、特に、離散的なデジタルデータ(例えば大容量の保存用アーカイブデータ)のホログラフィックメモリからの信号再生を行う装置に関するものである。   The present invention relates to a hologram reproducing apparatus and hologram recording / reproducing apparatus capable of high-density multiplex recording, and more particularly to an apparatus for reproducing signals from holographic memory of discrete digital data (for example, large-capacity archive data for storage). Is.

近年、情報記録において光ディスクなどの光情報記録媒体が普及しつつある。また、より高速・大容量を目指した次世代光情報記録媒体の研究・開発が活発に行われている。
その中でも、記録容量を大幅に高めることができるという観点から、ホログラム記録再生方式を利用した種々の多重記録再生装置が提案されている(例えば、下記特許文献1)。
In recent years, optical information recording media such as optical discs are becoming popular in information recording. In addition, research and development of next-generation optical information recording media aiming at higher speed and larger capacity is being actively conducted.
Among them, various multiplex recording / reproducing apparatuses using a hologram recording / reproducing method have been proposed from the viewpoint that the recording capacity can be significantly increased (for example, Patent Document 1 below).

以下、従来のホログラム記録再生装置を図7を用いて説明する。
レーザ光源301から出射されたコヒーレントなレーザ光束は、発散レンズ302およびコリメートレンズ303からなるビームエキスパンダにより光束径を拡大され、偏光ビームスプリッタ305等よりなるビームスプリッタにより2系の光束に分岐され、それぞれ信号光(物体光:実際には空間光変調素子309により信号光とされる)および参照光として機能せしめられる。
偏光ビームスプリッタ305により分岐された信号光は、偏光ビームスプリッタ308を介して空間光変調素子309に照射される。
Hereinafter, a conventional hologram recording / reproducing apparatus will be described with reference to FIG.
The coherent laser beam emitted from the laser light source 301 is expanded in beam diameter by a beam expander including a diverging lens 302 and a collimator lens 303, and is split into two beams by a beam splitter including a polarization beam splitter 305, Each of them functions as signal light (object light: actually, it is made into signal light by the spatial light modulation element 309) and reference light.
The signal light branched by the polarization beam splitter 305 is applied to the spatial light modulator 309 via the polarization beam splitter 308.

記録すべきデジタル情報はページデータと称される2次元配列に整列され、空間光変調素子309に順次表示され、これにより通過する(反射する)光を空間的に変調する。空間光変調素子309から出射された信号光は、入射した状態とは偏光方向が変化しており、偏光ビームスプリッタ308において反射され、フーリエ変換レンズ311によって光学的にフーリエ変換されてホログラム記録媒体312へ照射される。このときホログラム記録媒体312中の信号光が通過する場所へ、別角度から、偏光ビームスプリッタ305で分岐した参照光を同時に照射すると記録媒体312内部の体積中に干渉縞が生じ、この縞分布を屈折率分布などの形態で記録媒体312の記録領域に転写することによりホログラム記録を行う。そして、異なるページデータを空間光変調素子309に表示させつつ、参照光のホログラム記録媒体312への入射角度を少しずつ変化させることにより、互いに異なるページデータを記録媒体312中の同一領域へ多重記録することが可能となり、高密度な情報格納が可能となる。   Digital information to be recorded is arranged in a two-dimensional array called page data, and is sequentially displayed on the spatial light modulation element 309, thereby spatially modulating light passing (reflecting). The polarization direction of the signal light emitted from the spatial light modulation element 309 is changed from that of the incident light, is reflected by the polarization beam splitter 308, optically Fourier transformed by the Fourier transform lens 311, and hologram recording medium 312. Is irradiated. At this time, if the reference light branched by the polarization beam splitter 305 is simultaneously irradiated from a different angle to the place where the signal light in the hologram recording medium 312 passes, interference fringes are generated in the volume inside the recording medium 312, and this fringe distribution is expressed. Hologram recording is performed by transferring to a recording area of the recording medium 312 in the form of a refractive index distribution or the like. Then, different page data is displayed on the spatial light modulator 309 and the incident angle of the reference light on the hologram recording medium 312 is changed little by little to multiplex-record different page data on the same area in the recording medium 312. It becomes possible to store information at high density.

なお、上記光路中には、光束を偏向するための反射ミラー304、306および光束を適宜通過/遮断するためのシャッタ307、310が配設されている。   In the optical path, reflection mirrors 304 and 306 for deflecting the light beam and shutters 307 and 310 for appropriately passing / blocking the light beam are provided.

一方、ホログラム記録媒体312に記録されたページデータを再生する場合には、上記の如くして記録した際の入射角度と同一角度で参照光を記録媒体312に照射せしめることにより、同一の記録領域に複数のページデータが多重記録されていても、所望するページデータのみを選択的に取り出し、フーリエ変換レンズ(結像レンズ)313を介してCCD(撮像素子)314にて撮像することができる。   On the other hand, when reproducing the page data recorded on the hologram recording medium 312, the same recording area is obtained by irradiating the recording medium 312 with the reference light at the same angle as the incident angle at the time of recording as described above. Even when a plurality of page data are recorded in a multiplexed manner, only desired page data can be selectively taken out and imaged by a CCD (imaging device) 314 via a Fourier transform lens (imaging lens) 313.

特開2004−272268号公報JP 2004-272268 A 特開平5−19187号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-19187

ところで、レーザ光は可干渉性が極めて高いため、光路中のミラーやレンズの表面での反射による干渉によってモアレ干渉縞(以下、単にモアレと称する)が発生しやすい。また、受光素子内部でも反射によって干渉が起こり、モアレが発生しやすいことが知られている。このようなモアレが発生すると、モアレパターンが重畳したページデータの再生像が撮像されることになり、再生像が極めて劣化してしまう。   By the way, since laser light has extremely high coherence, moire interference fringes (hereinafter simply referred to as moire) are likely to occur due to interference caused by reflection on the surfaces of mirrors and lenses in the optical path. It is also known that interference occurs due to reflection inside the light receiving element, and moire is likely to occur. When such moire occurs, a reproduced image of the page data on which the moire pattern is superimposed is captured, and the reproduced image is extremely deteriorated.

図2は、全画面を白色表示した場合に撮像された再生像を示すものであるが、画面全体にモアレパターンが重畳されている。   FIG. 2 shows a reproduced image captured when the entire screen is displayed in white, and a moire pattern is superimposed on the entire screen.

図3は、モアレパターンが重畳した、信号が符号化されてなるページデータの再生像を示すものである。モアレパターンが重畳されたことにより、再生画像が極めて劣化している。このように、モアレパターンは再生したページデータの信号対雑音比(SNR:Signal to Noise Ratio)を低下させてしまう。そのためホログラム記録再生技術において、記録情報の高密度化および大記録容量化を達成するためには、モアレパターンを低減することが重要な課題となる。   FIG. 3 shows a reproduced image of page data in which a moire pattern is superimposed and a signal is encoded. The reproduced image is extremely deteriorated due to the superimposition of the moiré pattern. Thus, the moire pattern reduces the signal to noise ratio (SNR) of the reproduced page data. For this reason, in the hologram recording / reproducing technique, it is an important issue to reduce the moire pattern in order to achieve high density and large recording capacity of recorded information.

光路中に配された反射ミラーやレンズ、さらには撮像素子内部の保護ガラス等にARコート(Anti Reflection Coating:反射防止コート、無反射コート)をコーティングすることにより、レーザ光の反射を低減することができ、これによりモアレの発生をある程度抑制することができるが、レーザ光の反射を完全に防止することはできないため、やはりある程度のモアレは生じてしまう。   Reflection of laser light can be reduced by coating AR mirror (Anti Reflection Coating: anti-reflection coating) on reflective mirrors and lenses placed in the optical path, as well as protective glass inside the image sensor. Thus, the occurrence of moiré can be suppressed to some extent, but since the reflection of the laser beam cannot be completely prevented, a certain amount of moiré occurs.

また、上記特許文献2に記載されている如く、撮像素子の直前にすりガラスを挿入しレーザ光を拡散させて干渉が起こらないようにすることが考えられるが、すりガラスの拡散効果により再生像がぼやけてしまう。   In addition, as described in Patent Document 2, it is conceivable to insert a ground glass immediately before the image pickup element to diffuse the laser light so that interference does not occur. However, the reproduced image is blurred due to the diffusion effect of the ground glass. End up.

さらに、撮像した再生像を信号処理してモアレ成分を取り除くことが考えられるが、モアレパターンがさまざまな周波数成分を含んでいるため、現実には困難である。   Furthermore, it is conceivable to remove the moire component by performing signal processing on the captured reproduced image, but it is difficult in practice because the moire pattern includes various frequency components.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ページデータの再生像に重畳されるモアレパターンを低減して、該再生像の信号対雑音比を大幅に改善し得るホログラム再生装置およびホログラム記録再生装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a hologram reproducing apparatus and hologram recording / reproducing that can significantly reduce the signal-to-noise ratio of the reproduced image by reducing the moire pattern superimposed on the reproduced image of the page data. The object is to provide an apparatus.

本発明のホログラム再生装置は、データ情報を担持した信号光と、参照光とを干渉させて得られた干渉縞がページデータ情報としてホログラフィック記録されたホログラム記録媒体から、該ページデータ情報を再生するホログラム再生装置において、
前記ページデータ情報の再生を行う際に、モアレが重畳された、信号が符号化されてなる任意の該ページデータの再生像である第1再生像と、該第1再生像に重畳されたモアレと同一のモアレが重畳された、全画素白色のページデータの再生像である第2再生像とを取得する再生像取得手段、および該第1再生像を該第2再生像により除算する再生像除算手段を、備えたことを特徴とするものである。
The hologram reproducing apparatus of the present invention reproduces page data information from a hologram recording medium in which interference fringes obtained by causing interference between signal light carrying data information and reference light are holographically recorded as page data information In the hologram reproducing apparatus to
When reproducing the page data information, a first reproduced image that is a reproduced image of any page data on which a moire is superimposed and a signal is encoded, and a moire superimposed on the first reproduced image. Reproduction image acquisition means for acquiring a second reproduction image that is a reproduction image of all-pixel white page data on which the same moire is superimposed, and a reproduction image that divides the first reproduction image by the second reproduction image The division means is provided.

また、前記再生像除算手段は、前記第2再生像を格納しておくメモリ部と、前記第1再生像が入力され、該入力された第1再生像を、逐次、該メモリ部に格納されている第2再生像によって除算する信号処理部を備えるように構成することが可能である。   The reproduced image dividing means receives the first reproduced image and a memory unit for storing the second reproduced image, and the inputted first reproduced image is sequentially stored in the memory unit. It is possible to provide a signal processing unit that divides by the second reproduced image.

また、前記再生像除算手段は、複数の前記第1再生像を加算するデータ加算部と、該データ加算部により加算された結果を前記第2再生像として格納しておくメモリ部と、前記第1再生像が入力され、該入力された第1再生像を、逐次、該メモリ部に格納されている第2再生像によって除算する信号処理部を備えるように構成することが可能である。   Further, the reproduced image dividing means includes a data adding unit for adding a plurality of the first reproduced images, a memory unit for storing a result of addition by the data adding unit as the second reproduced image, and the first It is possible to provide a signal processing unit that receives one reproduced image and sequentially divides the input first reproduced image by the second reproduced image stored in the memory unit.

さらに、本発明のホログラム記録再生装置は、データ情報を担持した信号光と、参照光とを干渉させてホログラム記録媒体に干渉光による干渉縞をページデータとしてホログラフィック記録し、記録された該ページデータ情報を再生するホログラム記録再生装置において、
前記ページデータ情報の再生を行う際に、モアレが重畳された、信号が符号化されてなる任意の該ページデータの再生像である第1再生像と、該第1再生像に重畳されたモアレと同一のモアレが重畳された、全画素白色のページデータの再生像である第2再生像とを取得する再生像取得手段、および該第1再生像を該第2再生像により除算する再生像除算手段を、備えたことを特徴とするものである。
Further, the hologram recording / reproducing apparatus of the present invention holographically records the interference fringes due to the interference light on the hologram recording medium as page data by causing the signal light carrying the data information and the reference light to interfere with each other, and the recorded page In a hologram recording / reproducing apparatus for reproducing data information,
When reproducing the page data information, a first reproduced image that is a reproduced image of any page data on which a moire is superimposed and a signal is encoded, and a moire superimposed on the first reproduced image. Reproduction image acquisition means for acquiring a second reproduction image that is a reproduction image of all-pixel white page data on which the same moire is superimposed, and a reproduction image that divides the first reproduction image by the second reproduction image The division means is provided.

本発明のホログラム再生装置およびホログラム記録再生装置では、モアレが重畳された、信号が符号化されてなる任意の該ページデータの再生像である第1再生像と、該モアレと同一のモアレが重畳された、全画素白色のページデータの再生像である第2再生像とを取得し、該第1再生像を該第2再生像により除算するようにしており、モアレ部分は1(もしくは定数)に均一化される一方、その他の部分は、信号が符号化されたページデータの情報が、均一化されずに維持された状態とされるので、信号が符号化されたページデータの情報を維持したまま、モアレを低減することができる。これにより、記録情報の高密度化および大記録容量化を達成することができる。   In the hologram reproducing apparatus and the hologram recording / reproducing apparatus of the present invention, a first reproduced image that is a reproduced image of any page data in which a moire is superimposed and a signal is encoded, and a moire identical to the moire are superimposed. The second reproduced image, which is the reproduced image of the page data of all pixels white, is obtained, and the first reproduced image is divided by the second reproduced image, and the moire portion is 1 (or a constant). On the other hand, since the information of the page data in which the signal is encoded is maintained without being equalized, the other part maintains the information of the page data in which the signal is encoded. Thus, moire can be reduced. As a result, it is possible to achieve higher recording information density and higher recording capacity.

以下、本発明の実施形態に係るホログラム記録再生装置を図面を参照しつつ、情報記録機能と情報再生機能に分けて説明する。なお、本発明の実施形態に係るホログラム再生装置は、以下の実施形態に係るホログラム記録再生装置の情報再生機能部分によって表されるものであり、ホログラム再生装置と称する場合は、この情報再生機能部分が情報記録機能部分と別体とされ情報再生機能部分のみを有するものを含むものとする。   Hereinafter, a hologram recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described separately for an information recording function and an information reproducing function with reference to the drawings. In addition, the hologram reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention is represented by an information reproducing function part of a hologram recording / reproducing apparatus according to the following embodiment, and this information reproducing function part is referred to as a hologram reproducing apparatus. Includes an information recording function part and a part having only an information reproduction function part.

図1は、本発明の実施形態に係るホログラム記録再生装置の主要光学系を示す概略図である。なお、図1において、光学系等制御のための部材は一部図示を省略されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a main optical system of a hologram recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, some members for controlling the optical system are not shown.

<情報記録機能>
図1に示すように、レーザ光源1から出射されたコヒーレントなレーザ光束は、発散レンズ2およびコリメートレンズ3からなるビームエキスパンダにより光束径を拡大され、反射ミラー4により反射された後、偏光ビームスプリッタ5等よりなるビームスプリッタにより2系の光束に分岐され、それぞれ信号光(物体光:実際には空間光変調素子により信号光とされる)および参照光として機能せしめられる。
上記参照光(本実施例では縦の直線偏光:以下同じ)は、反射ミラー6により反射され、シャッタ7を介してホログラム記録媒体12上の所定の領域に照射される。
<Information recording function>
As shown in FIG. 1, the coherent laser beam emitted from the laser light source 1 is expanded in beam diameter by a beam expander including a diverging lens 2 and a collimating lens 3, reflected by a reflection mirror 4, and then a polarized beam. The light is split into two light beams by a beam splitter including the splitter 5 and the like, and functions as signal light (object light: actually signal light by a spatial light modulation element) and reference light, respectively.
The reference light (longitudinal linearly polarized light in the present embodiment: the same applies hereinafter) is reflected by the reflecting mirror 6 and irradiated onto a predetermined area on the hologram recording medium 12 via the shutter 7.

一方、上記信号光(本実施例では横の直線偏光:以下同じ)は、偏光ビームスプリッタ8を介して空間光変調素子9に照射される。
空間光変調素子9としては、液晶表示パネルやDMD(デジタルマイクロミラーデバイス:Digital Micromirror Device)等のライトバルブが用いられる。空間光変調素子9上の各ピクセルがページデータ上の2値のデジタル情報に応じて光を通過(図1の例では反射)/遮断することで、空間的に光を変調する。この変調処理によりページデータ情報を担持した信号光が生成される。
On the other hand, the signal light (horizontal linearly polarized light in the present embodiment: the same applies hereinafter) is applied to the spatial light modulator 9 via the polarization beam splitter 8.
As the spatial light modulator 9, a light valve such as a liquid crystal display panel or DMD (Digital Micromirror Device) is used. Each pixel on the spatial light modulator 9 passes light (reflects in the example of FIG. 1) / blocks light according to binary digital information on the page data, thereby spatially modulating the light. By this modulation processing, signal light carrying page data information is generated.

空間光変調素子9から出射された信号光は、入射した状態とは偏光方向が変化しており(横の直線偏光→縦の直線偏光)、偏光ビームスプリッタ8において反射され、シャッタ7を通過した後フーリエ変換レンズ(FTL:Fourier Transform Lens)11によって光学的にフーリエ変換されてホログラム記録媒体12へ照射される。このときホログラム記録媒体12中の信号光が通過する場所へ、別角度から、上記参照光が同時に照射されるので、記録媒体12内部の体積中に干渉縞が生じ、この縞分布を屈折率分布などの形態で記録媒体12の記録領域に転写することによりホログラム記録が行われる。そして、異なるページデータを空間光変調素子9に表示させつつ、参照光のホログラム記録媒体12への入射角度を少しずつ変化させることにより、互いに異なるページデータを記録媒体12中の同一領域へ多重記録することが可能となり、高密度な情報格納が可能となる。   The polarization direction of the signal light emitted from the spatial light modulator 9 is changed from the incident state (horizontal linearly polarized light → vertical linearly polarized light), reflected by the polarizing beam splitter 8, and passed through the shutter 7. Optically Fourier-transformed by a post-Fourier transform lens (FTL: Fourier Transform Lens) 11 is applied to the hologram recording medium 12. At this time, since the reference light is simultaneously irradiated from another angle to the place where the signal light in the hologram recording medium 12 passes, interference fringes are generated in the volume inside the recording medium 12, and this fringe distribution is changed to the refractive index distribution. Hologram recording is performed by transferring to the recording area of the recording medium 12 in a form such as. Then, different page data is displayed on the spatial light modulation element 9 and the incident angle of the reference light on the hologram recording medium 12 is changed little by little to multiplex-record different page data on the same area in the recording medium 12. It becomes possible to store information at high density.

ところで、本実施形態のものにおいては、ホログラム記録媒体12に、従来技術と同様、信号が符号化されたページデータが記録されるが、その前に、まず空間光変調素子9に表示した全画素白色のページデータが記録されることになる。   By the way, in this embodiment, page data in which a signal is encoded is recorded on the hologram recording medium 12 as in the prior art. Before that, all pixels displayed on the spatial light modulation element 9 are first displayed. White page data is recorded.

この場合、全画素白色のページデータをホログラム記録媒体12にホログラム記録する替わりに、空間光変調素子9を全画素白色表示し、その光を直接CCD14で撮像して、後述する再生像除算手段21の白色表示ページデータ記憶領域102(図5参照)に格納するようにしてもよい。   In this case, instead of holographically recording page data of all pixels white on the hologram recording medium 12, the spatial light modulator 9 displays all pixels in white, and the light is directly imaged by the CCD 14, and a reproduced image dividing means 21 described later. May be stored in the white display page data storage area 102 (see FIG. 5).

<情報再生機能>
また、情報再生時において、シャッタ7を通過した参照光は、情報記録時と同様の入射角度および位置において、ホログラム記録媒体12の所定の領域に照射される。なお、シャッタ10は閉じた状態とされる。
<Information playback function>
Further, at the time of information reproduction, the reference light that has passed through the shutter 7 is applied to a predetermined region of the hologram recording medium 12 at the same incident angle and position as at the time of information recording. The shutter 10 is in a closed state.

すなわち、所望のページデータを再生する場合には、この所望のページデータを記録した情報記録時と同一の参照光入射条件となるように設定することにより、所望のページデータ情報を担持した回折光がホログラム記録媒体12から出力され、この回折光がフーリエ変換レンズ13を介してCCD14からなる撮像素子に入射し撮像される。   In other words, when reproducing the desired page data, the diffracted light carrying the desired page data information is set by setting the same reference light incident conditions as when the information was recorded when the desired page data was recorded. Is output from the hologram recording medium 12, and the diffracted light is incident on the image pickup device including the CCD 14 via the Fourier transform lens 13 and is imaged.

ところで、レーザ光は可干渉性が極めて高いため、光路中のミラーやレンズの反射により、さらには、撮像素子内部における反射によってモアレが発生しやすい。このようなモアレが発生すると、モアレパターンが重畳したページデータの再生像が撮像されることになり、再生像が極めて劣化したものとなる。そこで、本実施形態においては、ページデータ情報の再生を行う際に、信号が符号化されてなる任意の該ページデータの第1再生像と、この第1再生像に重畳されたモアレと同一のモアレが重畳された、全画素白色のページデータの第2再生像とを取得する再生像取得手段20、および第1再生像を第2再生像により除算する再生像除算手段21とを備えている。   By the way, since the laser light has extremely high coherence, moire is likely to occur due to reflection of a mirror or a lens in the optical path and further due to reflection inside the image sensor. When such moire occurs, a reproduction image of page data on which the moire pattern is superimposed is picked up, and the reproduction image is extremely deteriorated. Therefore, in the present embodiment, when the page data information is reproduced, the first reproduced image of the arbitrary page data obtained by encoding the signal and the same moire superimposed on the first reproduced image. A reproduction image acquisition unit 20 that acquires a second reproduction image of page data of all pixels white on which moiré is superimposed, and a reproduction image division unit 21 that divides the first reproduction image by the second reproduction image are provided. .

すなわち、ページデータ情報の再生を行う際に、任意のページデータの第1再生像と、このモアレと同一のモアレが重畳された全画素白色のページデータの第2再生像とを取得し、第1再生像を第2再生像により除算し、モアレ部分は1(もしくは定数)に均一化される一方、その他の部分は、信号が符号化されたページデータの情報が維持された状態とされるので、信号が符号化されたページデータの情報を維持したまま、モアレを低減することができる。   That is, when the page data information is reproduced, a first reproduction image of arbitrary page data and a second reproduction image of all-pixel white page data on which the same moire as this moire is superimposed are obtained. One reproduced image is divided by the second reproduced image, and the moire portion is uniformized to 1 (or a constant), while the other portions are in a state where the information of the page data in which the signal is encoded is maintained. Therefore, moire can be reduced while maintaining the information of the page data in which the signal is encoded.

なお、フーリエ変換レンズ(結像レンズ)13とCCD14により再生像取得手段20が構成される。   The Fourier transform lens (imaging lens) 13 and the CCD 14 constitute a reproduced image acquisition means 20.

以下、図5を用いて、上記再生像除算手段21について説明する。
図1に示す如く、再生像取得手段20(CCD14)で撮像したページデータの再生像は、まず再生像除算手段21のページデータ評価器101に順次入力される。
ところで、本実施形態においては、前述したように、ホログラム記録媒体12に、信号が符号化されたページデータが記録されているが、同時に、全画素白色のページデータも記録されている。
Hereinafter, the reproduced image dividing means 21 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the reproduction image of the page data captured by the reproduction image acquisition unit 20 (CCD 14) is first sequentially input to the page data evaluator 101 of the reproduction image division unit 21.
By the way, in this embodiment, as described above, page data in which a signal is encoded is recorded on the hologram recording medium 12, but at the same time, page data of all pixels white is also recorded.

そして、ホログラム記録媒体12に記録されたデータを再生するときは、まず全画素白色のページデータの再生画像を読み出すようにし、ページデータ評価器101において白色表示ページデータの再生像であるか否かが判断される。ページデータ評価器101において白色表示ページデータであると判断されたページデータは、白色表示ページデータ記憶領域102に格納される。   When data recorded on the hologram recording medium 12 is reproduced, first, a reproduced image of white page data of all pixels is read, and the page data evaluator 101 determines whether or not the reproduced image is white display page data. Is judged. The page data determined by the page data evaluator 101 as white display page data is stored in the white display page data storage area 102.

次に、信号が符号化されたページデータの再生画像を読み出すようにし、ページデータ評価器101において信号が符号化されたページデータの再生像であるか否かが判断される。ページデータ評価器101において信号が符号化されたページデータであると判断されたページデータは、除算演算器103に順次入力される。   Next, a reproduced image of the page data encoded with the signal is read out, and the page data evaluator 101 determines whether or not the signal is a reproduced image of the page data encoded. The page data determined by the page data evaluator 101 to be encoded page data is sequentially input to the division calculator 103.

この除算演算器103においては、信号が符号化されたページデータの画像の各画素を、その画素と位置的に対応する、白色表示ページデータ記憶領域102に格納されているページデータの画像の各画素により、各々除算し、各画素毎にモアレの軽減が図られるようになっている。
この後、復号器104により、LDPC法等の従来より周知の方法を用いてページデータを復号する。
In the division calculator 103, each pixel of the page data image in which the signal is encoded is assigned to each pixel of the page data image stored in the white display page data storage area 102 corresponding to the pixel. Each pixel is divided to reduce the moire for each pixel.
Thereafter, the page data is decoded by the decoder 104 using a conventionally known method such as the LDPC method.

なお、LDPC法の内容については、「萩原春生,"ターボ符号とLDPC符号",電子情報通信学会 信学技報CS2004-33,pp.25-32」 等に詳細に記載されている。   The contents of the LDPC method are described in detail in “Haruo Sugawara,“ Turbo Code and LDPC Code ”, IEICE Technical Report CS2004-33, pp. 25-32” and the like.

図3は、モアレが重畳された、信号が符号化されてなるページデータの第1再生像を示すものである。モアレパターンが重畳されたことにより、本来白になる部分の再生画像が極めて劣化したものとなっている。   FIG. 3 shows a first reproduced image of page data obtained by encoding a signal on which moire is superimposed. Due to the superimposition of the moiré pattern, the reproduced image of the portion that is originally white is extremely deteriorated.

一方、図4は、図3に示す如き、モアレパターンが重畳されたページデータの第1再生像を、図2に示す如き、第1再生像と同一のモアレパターンが重畳された全画素白色のページデータの第2再生像により除算して得られた再生画像を示すものである。上記除算処理により、両再生画像において互いに同一のモアレパターンは1(もしくは定数)となって均一化された状態となるので、図4においては、本来白となるべき画素は白、黒となるべき画素は黒となっており、所望とする再生画像を得ることができる。これにより、ページデータの再生画像の信号対雑音比(SN比)を大幅に向上させることができる。   On the other hand, FIG. 4 shows the first reproduction image of the page data on which the moire pattern is superimposed as shown in FIG. 3, and the white color of all the pixels on which the same moire pattern as the first reproduction image is superimposed is shown in FIG. The reproduction image obtained by dividing by the second reproduction image of the page data is shown. As a result of the above division processing, the same moire pattern in both reproduced images becomes 1 (or a constant) and is uniformed. Therefore, in FIG. 4, pixels that should be white should be white and black. The pixels are black, and a desired reproduced image can be obtained. Thereby, the signal-to-noise ratio (SN ratio) of the reproduced image of the page data can be greatly improved.

本発明のホログラム再生装置およびホログラム記録再生装置としては上記実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能である。例えば、上記実施形態のものでは、再生像除算手段として、図5に示す如き構成を有するものを用いているが、再生像除算手段としては、図5に示す如き構成に限られるものではなく、その他種々の構成のものを採用しうる。例えば、図6に示す再生像除算手段21Aの如き構成としても良い。すなわち、この変更態様においては、ホログラム記録媒体12には、信号が符号化されたページデータが記録されていればよく、上記実施形態の如く全画素白色のページデータを記録しておく必要はない。   The hologram reproducing apparatus and hologram recording / reproducing apparatus of the present invention are not limited to those of the above-described embodiment, and various other aspects can be changed. For example, in the above embodiment, the reproduced image dividing means having the configuration as shown in FIG. 5 is used, but the reproduced image dividing means is not limited to the configuration shown in FIG. Various other configurations may be employed. For example, it may be configured as a reproduced image dividing unit 21A shown in FIG. That is, in this modification, it is only necessary to record page data in which signals are encoded on the hologram recording medium 12, and it is not necessary to record page data of all pixels white as in the above embodiment. .

そして、ホログラム記録媒体12から、信号が符号化されたページデータを再生し、再生像除算手段21Aの加算演算器201に順次入力せしめる。ページデータの白色の配列はランダムであるため、多くのページデータを重ね合わせるようにして加算することにより、モアレが重畳した全画素白色のページデータの画像を得ることができる。すなわち、加算演算器201において全画素白色のページデータの再生像を得ることができ、これを白色表示ページデータ記憶領域202に格納する。
次に、再度、ホログラム記録媒体12から、信号が符号化されたページデータを再生し、再生像除算手段21Aの除算演算器203に順次入力せしめる。
Then, the page data in which the signal is encoded is reproduced from the hologram recording medium 12 and is sequentially input to the addition calculator 201 of the reproduced image dividing means 21A. Since the white arrangement of the page data is random, by adding a large number of page data so as to overlap each other, an image of all-pixel white page data on which moire is superimposed can be obtained. That is, the reproduction image of the page data of all pixels white can be obtained in the addition calculator 201 and stored in the white display page data storage area 202.
Next, the page data in which the signal is encoded is reproduced again from the hologram recording medium 12, and sequentially input to the division calculator 203 of the reproduced image dividing means 21A.

そして、この除算演算器203においては、上述した実施形態のものと同様に、信号が符号化されたページデータの画像の各画素を、その画素と位置的に対応する、白色表示ページデータ記憶領域202に格納されているページデータの画像の各画素により、各々除算し、各画素毎にモアレの軽減を図ることができるようになっている。
この後、復号器204により、LDPC法等の従来より周知の方法を用いてページデータを復号することも、上述した実施形態のものと同様である。
In this division computing unit 203, as in the above-described embodiment, a white display page data storage area corresponding to each pixel of each pixel of the page data image in which the signal is encoded is positioned. Each pixel of the page data image stored in 202 can be divided to reduce the moire for each pixel.
Thereafter, the page data is decoded by the decoder 204 using a conventionally known method such as the LDPC method, as in the above-described embodiment.

なお、上述した再生像除算手段21、21Aの各構成部としては、通常CPUとROM等のメモリに記憶されたプログラムによって構成されるが、ハードのみによって構成することも可能である。   Note that each component of the above-described reproduced image dividing means 21 and 21A is generally configured by a program stored in a CPU and a memory such as a ROM, but may be configured only by hardware.

本発明の実施形態に係るホログラム記録再生装置の主要光学系を示す概略図1 is a schematic diagram showing a main optical system of a hologram recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. 全画素白色(全画面を白色表示した場合)のモアレパターンが重畳された状態で撮像された第2再生像の一例を示す図The figure which shows an example of the 2nd reproduction | regeneration image imaged in the state on which the moire pattern of all pixels white (when the whole screen was displayed white) was superimposed. 図2に示すモアレパターンが重畳された、信号符号化ページデータの第1再生像を示す図The figure which shows the 1st reproduction image of signal coding page data on which the moire pattern shown in FIG. 2 was superimposed. 図3に示す第1再生像を図2に示す第2再生像により除算した状態の画像を示す図The figure which shows the image of the state which divided the 1st reproduction image shown in FIG. 3 by the 2nd reproduction image shown in FIG. 本発明の実施形態に係る再生像除算手段の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a reproduced image dividing unit according to an embodiment of the present invention. 図5に示す再生像除算手段の変更態様の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the change aspect of the reproduction | regeneration image division means shown in FIG. 従来技術に係るホログラム記録再生装置の主要光学系を示す概略図Schematic showing the main optical system of a hologram recording and reproducing apparatus according to the prior art

符号の説明Explanation of symbols

1、301 レーザ光源
2、302 発散レンズ
3、303 コリメートレンズ
4、6、304、306 反射ミラー
5、8、305、308 偏光ビームスプリッタ
7、10、307、310 シャッタ
9、309 空間光変調素子
11、13、311、313 レンズ
12、312 ホログラム記録媒体
14、314 CCD
20 再生像取得手段
21、21A 再生像除算手段
101 ページデータ評価器
102、202 白色表示ページデータ記憶領域
103、203 除算演算器
104、204 復号器
201 加算演算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,301 Laser light source 2,302 Divergence lens 3,303 Collimate lens 4,6,304,306 Reflection mirror 5,8,305,308 Polarization beam splitter 7,10,307,310 Shutter 9,309 Spatial light modulation element 11 , 13, 311, 313 Lens 12, 312 Hologram recording medium 14, 314 CCD
20 reproduction image acquisition means 21, 21A reproduction image division means 101 page data evaluator 102, 202 white display page data storage area 103, 203 division calculator 104, 204 decoder 201 addition calculator

Claims (4)

データ情報を担持した信号光と、参照光とを干渉させて得られた干渉縞がページデータ情報としてホログラフィック記録されたホログラム記録媒体から、該ページデータ情報を再生するホログラム再生装置において、
前記ページデータ情報の再生を行う際に、モアレが重畳された、信号が符号化されてなる任意の該ページデータの再生像である第1再生像と、該第1再生像に重畳されたモアレと同一のモアレが重畳された、全画素白色のページデータの再生像である第2再生像とを取得する再生像取得手段、および該第1再生像を該第2再生像により除算する再生像除算手段を、備えたことを特徴とするホログラム再生装置。
In a hologram reproducing apparatus for reproducing the page data information from a hologram recording medium in which interference fringes obtained by causing the signal light carrying the data information and the reference light to interfere with each other are holographically recorded as page data information,
When reproducing the page data information, a first reproduced image that is a reproduced image of any page data on which a moire is superimposed and a signal is encoded, and a moire superimposed on the first reproduced image. Reproduction image acquisition means for acquiring a second reproduction image that is a reproduction image of all-pixel white page data on which the same moire is superimposed, and a reproduction image that divides the first reproduction image by the second reproduction image A hologram reproducing apparatus comprising a dividing means.
前記再生像除算手段は、前記第2再生像を格納しておくメモリ部と、前記第1再生像が入力され、該入力された第1再生像を、逐次、該メモリ部に格納されている第2再生像によって除算する信号処理部を備えたことを特徴とする請求項1記載のホログラム再生装置。   The reproduced image dividing means receives the first reproduced image and a memory unit that stores the second reproduced image, and the input first reproduced image is sequentially stored in the memory unit. 2. The hologram reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a signal processing unit that divides by the second reproduced image. 前記再生像除算手段は、複数の前記第1再生像を加算するデータ加算部と、該データ加算部により加算された結果を前記第2再生像として格納しておくメモリ部と、前記第1再生像が入力され、該入力された第1再生像を、逐次、該メモリ部に格納されている第2再生像によって除算する信号処理部を備えたことを特徴とする請求項1記載のホログラム再生装置。   The reproduction image dividing means includes a data addition unit for adding a plurality of the first reproduction images, a memory unit for storing the result of addition by the data addition unit as the second reproduction image, and the first reproduction image 2. The hologram reproduction according to claim 1, further comprising a signal processing unit that receives an image and sequentially divides the inputted first reproduced image by a second reproduced image stored in the memory unit. apparatus. データ情報を担持した信号光と、参照光とを干渉させてホログラム記録媒体に干渉光による干渉縞をページデータとしてホログラフィック記録し、記録された該ページデータ情報を再生するホログラム記録再生装置において、
前記ページデータ情報の再生を行う際に、モアレが重畳された、信号が符号化されてなる任意の該ページデータの再生像である第1再生像と、該第1再生像に重畳されたモアレと同一のモアレが重畳された、全画素白色のページデータの再生像である第2再生像とを取得する再生像取得手段、および該第1再生像を該第2再生像により除算する再生像除算手段を、備えたことを特徴とするホログラム記録再生装置。
In the hologram recording / reproducing apparatus for causing the signal light carrying the data information to interfere with the reference light and holographically recording the interference fringes due to the interference light on the hologram recording medium as page data, and reproducing the recorded page data information,
When reproducing the page data information, a first reproduced image that is a reproduced image of any page data on which a moire is superimposed and a signal is encoded, and a moire superimposed on the first reproduced image. Reproduction image acquisition means for acquiring a second reproduction image that is a reproduction image of all-pixel white page data on which the same moire is superimposed, and a reproduction image that divides the first reproduction image by the second reproduction image A hologram recording / reproducing apparatus comprising a dividing means.
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