JP4697813B2 - Hologram recording / reproducing apparatus and hologram recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ホログラム記録再生装置およびホログラム記録装置に関する。 The present invention relates to a hologram recording / reproducing apparatus and a hologram recording apparatus.
従来のホログラム記録装置として、予めノイズパターンを調査しておき、ノイズパターンを考慮して再生を行うものが提案されている（特許文献１、参照。）。同文献においては、未記録状態のホログラム記録媒体に信号光を照射し、ホログラム記録媒体を透過した信号光を撮像することによりノイズパターンを得ている。そして、当該ホログラム記録媒体に記録したデータの再生時においては、再生信号光を撮像した画像データから、上記のようにして得たノイズパターンに基づいてノイズを除去することによりＳＮのよい再生を実現している。 As a conventional hologram recording device, a device that investigates a noise pattern in advance and performs reproduction in consideration of the noise pattern has been proposed (see Patent Document 1). In this document, a noise pattern is obtained by irradiating signal light onto an unrecorded hologram recording medium and imaging the signal light transmitted through the hologram recording medium. When reproducing the data recorded on the hologram recording medium, reproduction with good SN is realized by removing noise from the image data obtained by imaging the reproduction signal light based on the noise pattern obtained as described above. is doing.
しかしながら、ホログラム記録媒体においては多量の記録位置において記録が行われるため、すべての記録位置についてのノイズパターンを記憶しておくと記憶量が膨大となるという問題があった。また、記録位置の位置関係からノイズパターンを補間予測することにより、すべての記録位置についてのノイズパターンを調査しない手法（特許文献１、段落００４５、参照。）も提案されている。この手法によれば、記憶すべきノイズパターンの量を抑制することができるが、ホログラム記録媒体の局所的な欠陥や不均等がある場合には補間予測では対応できないという問題があった。さらに、未記録状態のホログラム記録媒体においてノイズパターンを調査するホログラム記録装置と、記録済みのホログラム記録媒体からデータの再生を行うホログラム再生装置とが同一の装置であるとは限らないため、ホログラム再生装置がノイズパターンのデータを得ることができないという問題があった。
本発明は、ホログラム記録媒体の欠陥等があっても高い再生品質を実現することができるホログラム記録再生装置およびホログラム記録装置を提供することを目的とする。
However, since recording is performed at a large number of recording positions in the hologram recording medium, there is a problem that if the noise patterns for all the recording positions are stored, the storage amount becomes enormous. In addition, a method has been proposed (see Patent Document 1, paragraph 0045) in which noise patterns are not investigated for all recording positions by interpolating and predicting noise patterns from the positional relationship of the recording positions. According to this method, the amount of noise pattern to be stored can be suppressed, but there is a problem that interpolation prediction cannot cope with a local defect or non-uniformity of the hologram recording medium. Furthermore, since the hologram recording device that investigates a noise pattern in an unrecorded hologram recording medium and the hologram reproducing device that reproduces data from the recorded hologram recording medium are not necessarily the same device, hologram reproduction There has been a problem that the apparatus cannot obtain noise pattern data.
An object of the present invention is to provide a hologram recording / reproducing apparatus and a hologram recording apparatus capable of realizing high reproduction quality even if a hologram recording medium has a defect or the like.
上記課題を解決するために、請求項２にかかる発明は、所定の光学系によって光をホログラム記録媒体に照射することにより干渉パターンを記録するホログラム記録装置において、記録対象の記録電子データを２次元の２値画像を示すページデータに変調する変調手段と、上記光学系と上記ホログラム記録媒体とを相対的に移動させるシフト手段と、上記シフト手段がシフトさせた上記ホログラム記録媒体の各記録位置にて記録参照光と上記ページデータを光空間変調して得られた記録信号光とを照射して上記干渉パターンを記録する記録手段と、上記記録手段が上記干渉パターンを記録する前に、上記シフト手段がシフトさせた各記録位置に上記記録信号光を照射するテスト照射手段と、上記テスト照射手段が各記録位置にて照射した上記記録信号光が上記ホログラム記録媒体にて透過または反射したメディア光を撮像素子にて撮像する撮像手段と、上記メディア光を上記撮像手段が撮像して得られた画像データに基づいて各記録位置の良否判定を行う判定手段と、上記判定手段が不良であると判定した上記記録位置にて上記記録手段が有効な記録を行わないようにさせる無効化手段とを具備する構成としてある。 In order to solve the above-mentioned problems, a second aspect of the invention relates to a two-dimensional recording electronic data to be recorded in a hologram recording apparatus that records an interference pattern by irradiating a hologram recording medium with light by a predetermined optical system. Modulation means for modulating the binary image into page data, shift means for relatively moving the optical system and the hologram recording medium, and at each recording position of the hologram recording medium shifted by the shift means Recording means for recording the interference pattern by irradiating the recording reference light and the recording signal light obtained by spatially modulating the page data, and the shift before the recording means records the interference pattern. Test irradiation means for irradiating the recording signal light to each recording position shifted by the means, and the test irradiation means for irradiating the recording irradiation light at each recording position An image pickup means for picking up an image of a medium light transmitted or reflected by the hologram recording medium with a recording signal light, and an image data obtained by the image pickup means for picking up the media light at each recording position. The configuration includes a determination unit that performs pass / fail determination and an invalidation unit that prevents the recording unit from performing effective recording at the recording position where the determination unit determines that the determination unit is defective.
上記のように構成した請求項２の発明において、変調手段が記録対象の記録電子データを２次元の２値画像を示すページデータに変調する。シフト手段が上記光学系と上記ホログラム記録媒体とを相対的に移動させることにより、大量の上記記録データを上記ホログラム記録媒体に記録する。さらに、シフト多重等により多重記録するようにしてもよい。記録手段は、上記シフト手段がシフトさせた上記ホログラム記録媒体の各記録位置にて記録参照光と記録信号光とを照射して上記干渉パターンを記録する。なお、上記記録信号光とは上記ページデータを光空間変調して得られた光束である。 In the invention of claim 2 configured as described above, the modulating means modulates the recording electronic data to be recorded into page data representing a two-dimensional binary image. A shift means relatively moves the optical system and the hologram recording medium, thereby recording a large amount of the recording data on the hologram recording medium. Furthermore, multiple recording may be performed by shift multiplexing or the like. The recording means records the interference pattern by irradiating recording reference light and recording signal light at each recording position of the hologram recording medium shifted by the shifting means. The recording signal light is a light beam obtained by optical spatial modulation of the page data.
テスト照射手段は、上記記録手段が上記干渉パターンを記録する前に、予め上記シフト手段がシフトさせた各記録位置に上記記録信号光を照射する。そして、撮像手段は上記テスト照射手段が各記録位置にて照射した上記記録信号光が上記ホログラム記録媒体にて透過または反射することにより得られるメディア光を撮像素子にて撮像する。判定手段は、上記メディア光を上記撮像手段が撮像して得られた画像データに基づいて各記録位置の良否判定を行う。さらに、無効化手段は、上記判定手段が不良であると判定した上記記録位置にて上記記録手段が有効な記録を行わないようにさせる。例えば、上記ホログラム記録媒体に当該記録位置に有効な記録を行っていない旨を記録しておけば、再生時に当該干渉パターンから電子データを再生しないようにすることができる。 The test irradiation means irradiates the recording signal light to each recording position shifted in advance by the shift means before the recording means records the interference pattern. The image pickup means picks up an image of the medium light obtained by transmitting or reflecting the recording signal light irradiated by the test irradiation means at each recording position on the hologram recording medium with the image pickup element. The determination means determines pass / fail of each recording position based on image data obtained by the image pickup means picking up the media light. Further, the invalidating means prevents the recording means from performing effective recording at the recording position where the determination means is determined to be defective. For example, if it is recorded on the hologram recording medium that effective recording is not performed at the recording position, electronic data can be prevented from being reproduced from the interference pattern during reproduction.
また、請求項３にかかる発明は、上記判定手段は、上記画像データの輝度情報に基づいて上記良否判定を行う構成としてある。
上記のように構成した請求項３の発明において、上記画像データの輝度情報に基づいて上記良否判定を行う。上記記録位置が正常である場合、上記記録信号光が当該記録位置を反射または透過して得られた上記メディア光の輝度が安定すると考えることができる。従って、上記輝度情報が異常な輝度を示す場合には当該記録位置を不良であると判定することができる。
The invention according to claim 3 is configured such that the determination means performs the quality determination based on luminance information of the image data.
In the invention of claim 3 configured as described above, the quality determination is performed based on the luminance information of the image data. When the recording position is normal, it can be considered that the brightness of the media light obtained by reflecting or transmitting the recording signal light from the recording position is stable. Accordingly, when the luminance information indicates abnormal luminance, it is possible to determine that the recording position is defective.
さらに、請求項４にかかる発明では、上記判定手段は、上記画像データを２値化した２値化画像データと上記ページデータとの一致度合いに基づいて上記良否判定を行う構成としてある。
上記のように構成した請求項４の発明において、まず上記画像データを２値化することにより、２値化画像データを得る。この２値化画像データと上記ページデータは、ともに２値画像であるため、両者の一致度合いに基づいて上記良否判定を行うことができる。この一致度合いの評価では、各画素の一致を評価してもよいし、上記２値化画像データと上記ページデータをいくつかに分割したブロックごとの一致を評価してもよい。
Furthermore, in the invention according to claim 4, the determination means performs the pass / fail determination based on the degree of coincidence between the binarized image data obtained by binarizing the image data and the page data.
In the invention of claim 4 configured as described above, binarized image data is first obtained by binarizing the image data. Since the binarized image data and the page data are both binary images, the pass / fail judgment can be performed based on the degree of coincidence between the two. In the evaluation of the degree of coincidence, the coincidence of each pixel may be evaluated, or the coincidence of each block obtained by dividing the binarized image data and the page data may be evaluated.
一方、請求項５にかかる発明では、上記判定手段は、上記画像データを２値化した２値化画像データを電子データに復調して得られた復調電子データに基づいて上記良否判定を行う構成としてある。
上記のように構成した請求項５の発明のように、上記画像データを２値化した２値化画像データを、さらに電子データに復調することにより得られた復調電子データに基づいて上記良否判定を行うこともできる。なお、上記復調においてエラー訂正も行う場合においても、エラー訂正後の電子データに基づいて上記良否判定を行うこととなる。また、パリティ付きの電子データにおいてはパリティチェックによって上記良否判定を行うこともできる。
On the other hand, in the invention according to claim 5, the determination means performs the pass / fail determination based on demodulated electronic data obtained by demodulating the binarized image data obtained by binarizing the image data into electronic data. It is as.
As in the invention of claim 5 configured as described above, the pass / fail judgment is performed based on demodulated electronic data obtained by demodulating the binarized image data obtained by binarizing the image data into electronic data. Can also be done. Even when error correction is performed in the demodulation, the quality determination is performed based on the electronic data after error correction. In addition, in the electronic data with parity, the above pass / fail judgment can be performed by a parity check.
また、請求項６にかかる発明では、上記判定手段は、上記復調電子データと上記記録電子データとの一致度合いに基づいて上記良否判定を行う構成としてある。
上記のように構成した請求項６の発明において、上記復調電子データと上記記録電子データとの比較によれば、より実効的なデータの再現性に基づいて良否判定を行うことができる。
In the invention according to claim 6, the determination means performs the pass / fail determination based on a degree of coincidence between the demodulated electronic data and the recorded electronic data.
In the invention of claim 6 configured as described above, according to the comparison between the demodulated electronic data and the recorded electronic data, it is possible to make a pass / fail judgment based on more effective data reproducibility.
さらに、請求項７にかかる発明では、上記撮像手段は、上記ホログラム記録媒体の再生時において、照明参照光を上記干渉パターンに照射して得られた回折光としての再生信号光を上記撮像素子にて撮像させるとともに、上記メディア光を上記撮像素子にて撮像する場合と、上記再生信号光を上記撮像素子にて撮像する場合とでは撮像条件を異ならせる構成としてある。
上記のように構成した請求項７の発明において、上記ホログラム記録媒体の再生時において、照明参照光を上記干渉パターンに照射して得られた回折光としての再生信号光を上記撮像素子にて撮像する。すなわち、上記ホログラム記録装置は再生機能も有する記録再生装置であるとともに、上記撮像素子は上記メディア光のみならず上記再生信号光も撮像する。撮像素子を複数設けなくてもよく、装置を簡素化することができる。ただし、上記メディア光は直接光であり、上記再生信号光は回折光であるため、両者の強度が著しく異なる。従って、上記メディア光を撮像する場合と、上記再生信号光を場合とでは撮像条件を異ならせておくことが望ましい。
Furthermore, in the invention according to claim 7, the image pickup means supplies reproduction signal light as diffracted light obtained by irradiating the interference reference light to the interference pattern to the image pickup element during reproduction of the hologram recording medium. In addition, the imaging condition is different between when the media light is captured by the imaging element and when the reproduction signal light is captured by the imaging element.
The reproduction signal light as diffracted light obtained by irradiating the interference reference light to the interference pattern at the time of reproduction of the hologram recording medium is picked up by the image pickup device. To do. That is, the hologram recording apparatus is a recording / reproducing apparatus having a reproducing function, and the imaging element images not only the media light but also the reproduced signal light. It is not necessary to provide a plurality of image sensors, and the apparatus can be simplified. However, since the media light is direct light and the reproduction signal light is diffracted light, the intensities of both are remarkably different. Therefore, it is desirable that the imaging conditions be different between the case where the media light is imaged and the case where the reproduction signal light is used.
また、請求項８にかかる発明では、上記撮像手段は、上記メディア光を上記撮像素子にて撮像する場合と、上記再生信号光を上記撮像素子にて撮像する場合とではシャッター開放時間を異ならせる構成としてある。
上記のように構成した請求項８の発明では、撮像条件を異ならせる具体的手法として、シャッター開放時間を異ならせることとしている。これにより、上記メディア光は上記再生信号光の強度の差がある場合でも、上記撮像素子に入射する光量を適正化させることができる。
In the invention according to claim 8, the image pickup means makes the shutter opening time different between when the media light is picked up by the image pickup device and when the reproduction signal light is picked up by the image pickup device. As a configuration.
In the invention of claim 8 configured as described above, the shutter opening time is varied as a specific method for varying the imaging conditions. Thereby, even when the media light has a difference in intensity of the reproduction signal light, the amount of light incident on the image sensor can be optimized.
さらに、請求項９にかかる発明では、上記テスト照射手段と上記照射手段が照射する上記記録信号光の強度が互いに異なる構成としてある。
上記のように構成した請求項９の発明では、上記テスト照射手段が照射する上記記録信号光の強度と、上記照射手段が照射する上記記録信号光の強度とを異ならせることにより、双方において適切な光量を上記撮像素子に受光させることができる。
Furthermore, in the invention according to claim 9, the test irradiation means and the recording signal light emitted by the irradiation means have different intensities.
In the invention of claim 9 configured as described above, the intensity of the recording signal light irradiated by the test irradiation unit and the intensity of the recording signal light irradiated by the irradiation unit are different from each other. A large amount of light can be received by the image sensor.
さらに、請求項１０にかかる発明では、上記テスト照射手段は、上記記録手段が上記干渉パターンを記録する前に、上記シフト手段がシフトさせたすべての上記記録位置にて上記記録信号光を照射するとともに、上記判定手段は、上記記録手段が上記干渉パターンを記録する前に、すべての上記記録位置について良否判定を行う構成としてある。
上記のように構成した請求項１０の発明では、記録を行うにあたり、予め上記シフト手段がシフトさせたすべての上記記録位置にて上記記録信号光を照射する。これにより、すべての上記記録位置にて予備的な露光を行うことができる。例えば、上記ホログラム記録媒体の感光層がフォトポリマーを材料とする場合には予め何らかの光を照射しておくことにより、記録時の感光感度を高めることができる。また、記録に先立ってある程度上記ホログラム記録媒体の感光層を収縮させておくことができるため、記録時の著しい収縮を防止することができ、上記干渉パターンを波長整合性のよい回折格子として記録することができる。
Further, in the invention according to claim 10, the test irradiation means irradiates the recording signal light at all the recording positions shifted by the shift means before the recording means records the interference pattern. In addition, the determination unit is configured to perform pass / fail determination for all the recording positions before the recording unit records the interference pattern.
In the invention of claim 10 configured as described above, when recording, the recording signal light is irradiated at all the recording positions shifted in advance by the shift means. Thereby, preliminary exposure can be performed at all the recording positions. For example, when the photosensitive layer of the hologram recording medium is made of a photopolymer, it is possible to increase the photosensitivity during recording by irradiating with some light in advance. Further, since the photosensitive layer of the hologram recording medium can be contracted to some extent prior to recording, significant contraction during recording can be prevented, and the interference pattern is recorded as a diffraction grating having good wavelength matching. be able to.
さらに、より具体的な構成例として、請求項１にかかる発明は、所定の光学系によって光をホログラム記録媒体に照射することにより干渉パターンを記録するホログラム記録再生装置において、記録対象の記録電子データを２次元の２値画像を示すページデータに変調する変調手段と、上記光学系と上記ホログラム記録媒体とを相対的に移動させるシフト手段と、上記シフト手段がシフトさせた上記ホログラム記録媒体の各記録位置にて記録参照光と上記ページデータを光空間変調して得られた記録信号光とを照射して上記干渉パターンを記録する記録手段と、上記記録手段が上記干渉パターンを記録する前に、上記シフト手段がシフトさせた各記録位置に上記記録信号光を照射するテスト照射手段と、上記ホログラム記録媒体の再生時において照明参照光を上記干渉パターンに照射して得られた回折光としての再生信号光を撮像素子にて撮像させるとともに、上記テスト照射手段が各記録位置にて照射した上記記録信号光が上記ホログラム記録媒体にて透過または反射したメディア光を上記再生時とは異なるシャッター開放時間により上記撮像素子にて撮像させる撮像手段と、上記メディア光を上記撮像手段が撮像して得られた画像データを２値化した２値化画像データと上記ページデータとの一致度合いに基づいて各記録位置の良否判定を行う判定手段と、上記判定手段が不良であると判定した上記記録位置にて上記記録手段が有効な記録を行わないようにさせる無効化手段とを具備する構成としてある。 Furthermore, as a more specific configuration example, the invention according to claim 1 is a holographic recording / reproducing apparatus that records an interference pattern by irradiating light onto a holographic recording medium by a predetermined optical system. Modulation means for modulating the image data into page data representing a two-dimensional binary image, shift means for relatively moving the optical system and the hologram recording medium, and each of the hologram recording medium shifted by the shift means Recording means for recording the interference pattern by irradiating recording reference light and recording signal light obtained by optical spatial modulation of the page data at a recording position, and before the recording means records the interference pattern Test irradiation means for irradiating the recording signal light to each recording position shifted by the shift means, and during reproduction of the hologram recording medium. The reproduction signal light as the diffracted light obtained by irradiating the illumination reference light onto the interference pattern is picked up by the image sensor, and the recording signal light irradiated by the test irradiation means at each recording position is the hologram. An image pickup means for picking up an image of the media light transmitted or reflected by the recording medium by the image pickup device with a shutter opening time different from that at the time of reproduction, and image data obtained by picking up the media light by the image pickup means The determination means for determining pass / fail of each recording position based on the degree of coincidence between the binarized image data and the page data, and the recording means at the recording position where the determination means is determined to be defective. An invalidating means for preventing effective recording is provided.
以上説明したように請求項１および請求項２の発明によれば、ホログラム記録媒体の欠陥等があっても高い再生品質を実現することができるホログラム記録再生装置およびホログラム記録装置を提供することができる。
請求項３にかかる発明によれば、高速に良否判定をすることができる。
請求項４にかかる発明によれば、正確に良否判定をすることができる。
請求項５にかかる発明によれば、再生品質に直結した良否判定をすることができる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to provide a hologram recording / reproducing apparatus and a hologram recording apparatus capable of realizing high reproduction quality even if the hologram recording medium has a defect or the like. it can.
According to the invention of claim 3, it is possible to make a pass / fail judgment at high speed.
According to the invention of claim 4, it is possible to accurately determine whether the product is good or bad.
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to make a pass / fail judgment directly related to the reproduction quality.
請求項６にかかる発明によれば、電子データの再現性に基づいて良否判定をすることができる。
請求項７にかかる発明によれば、撮像素子を兼用することができるともに、その際の不具合を防止することができる。
請求項８および請求項９にかかる発明によれば、撮像素子に入射する光の強度を適正化することができる。
請求項１０にかかる発明によれば、記録前の予備露光を別途行わなくても済む。
According to the invention of claim 6, it is possible to make a pass / fail determination based on the reproducibility of the electronic data.
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to serve as an image pickup device and to prevent problems at that time.
According to the invention concerning Claim 8 and Claim 9, the intensity | strength of the light which injects into an image pick-up element can be optimized.
According to the tenth aspect of the present invention, it is not necessary to separately perform preliminary exposure before recording.
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）ホログラム記録再生装置の構成：
（２）記録処理：
（３）再生処理：
（４）変形例：
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of hologram recording / reproducing apparatus:
(2) Recording process:
(3) Reproduction processing:
(4) Modification:
（１）ホログラム記録再生装置の構成
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。本実施形態においては、電子データの記録と再生が可能なホログラム記録再生装置１００を例にとって説明するが、むろん、本発明は記録専用装置においても実現できるし、他の機能を併せ持つ複合機においても実現することができる。以下、図１と図２を参照してホログラム記録再生装置１００の構成を説明する。図１は、透過型の記録媒体に対して記録再生を行うコリニア方式のホログラム記録再生装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、透過型の記録媒体に対して記録再生を行うコリニア方式のホログラム記録再生装置の光学系５０の概略構成を示す構成図である。コリニア方式においては、信号光と参照光とが同一光軸上に配置されるのが大きな特徴であり、２光束干渉法等に比べて光学系をコンパクトに構成することができる。ホログラム記録再生装置１００は、駆動系７０と光学系５０と制御部３０とを含んで構成される。なお、本発明はコリニア方式にて透過型の記録媒体に記録再生を行うものに限られず、２光束干渉方式や反射型の記録媒体に記録再生するものに対しても採用することができる
(1) Configuration of Hologram Recording / Reproducing Device Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the hologram recording / reproducing apparatus 100 capable of recording and reproducing electronic data will be described as an example. However, it is needless to say that the present invention can be realized in a recording-dedicated apparatus and also in a multi-function machine having other functions. Can be realized. Hereinafter, the configuration of the hologram recording / reproducing apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a collinear hologram recording / reproducing apparatus that performs recording / reproduction on a transmissive recording medium, and FIG. 2 is a collinear that performs recording / reproduction on a transmissive recording medium. It is a block diagram which shows schematic structure of the optical system 50 of the hologram recording / reproducing apparatus of a system. The collinear method is characterized in that the signal light and the reference light are arranged on the same optical axis, and the optical system can be configured more compactly compared to the two-beam interference method or the like. The hologram recording / reproducing apparatus 100 includes a drive system 70, an optical system 50, and a control unit 30. The present invention is not limited to recording / reproducing on a transmissive recording medium by the collinear method, but can also be applied to a recording / reproducing on a two-beam interference method or a reflective recording medium.
光学系５０は、レーザ光源１０と、ＤＭＤ[Digital Micro-mirror Device]１２と、対物レンズ１４と、集光レンズ１８，２２と、遮光板２０と、倍率調整レンズ２４と、光センサ２６と、を含んで構成される。制御部３０は、レーザ光源１０の出力制御を行うドライバ３０ａと、入力された記録電子データを所定のページデータに画像変調してＤＭＤ１２に出力する本発明の変調手段としてのエンコーダ３０ｂと、光センサ２６で得られる画像データを２値化し、さらに復調電子データに復調するデコーダ３０ｄと、光センサ２６を制御するドライバ３０ｃと、所定の制御プログラムにしたがって各種制御処理を実行するマイコン３０ｆとから構成されている。マイコン３０ｆは図示しないＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等を備えており、ＲＯＭから読み出した制御プログラムをＲＡＭに展開しつつＣＰＵが後述する処理に必要な演算を実行する。 The optical system 50 includes a laser light source 10, a DMD [Digital Micro-mirror Device] 12, an objective lens 14, condenser lenses 18 and 22, a light shielding plate 20, a magnification adjustment lens 24, an optical sensor 26, It is comprised including. The control unit 30 includes a driver 30a for controlling the output of the laser light source 10, an encoder 30b as modulation means of the present invention that modulates the input recording electronic data into predetermined page data and outputs the image data to the DMD 12, and an optical sensor. 26. The decoder 30d that binarizes the image data obtained at 26 and further demodulates it into demodulated electronic data, a driver 30c that controls the optical sensor 26, and a microcomputer 30f that executes various control processes according to a predetermined control program. ing. The microcomputer 30f includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like (not shown), and the CPU executes a calculation necessary for processing to be described later while expanding a control program read from the ROM in the RAM.
レーザ光源１０は、光（電磁波）を増幅して例えば緑色のコヒーレントな光を発生させてＤＭＤ１２に入射させる。このＤＭＤ１２に入射されるレーザ光は、図示しないコリメートレンズ等によってＤＭＤ１２の入射面形状に合わせた平行光とされている。レーザ光源１０としては、固体レーザや液体レーザやガスレーザや半導体レーザ等のレーザ光を発生するものであればよく、様々なものが採用可能である。 The laser light source 10 amplifies light (electromagnetic wave) to generate, for example, green coherent light and makes it incident on the DMD 12. The laser light incident on the DMD 12 is made into parallel light matched to the shape of the incident surface of the DMD 12 by a collimator lens (not shown) or the like. Any laser light source 10 may be used as long as it generates laser light such as a solid-state laser, a liquid laser, a gas laser, or a semiconductor laser.
ＤＭＤ１２は、ドットマトリクス状に配列された複数のマイクロミラーにより構成されており、マイクロミラーの配向角を個別に制御する。ＤＭＤ１２は、入射された光をマイクロミラー毎に空間的に（本実施形態では２次元的に）変調した記録信号光と記録参照光とを生成する。１つの空間光変調器で信号光と参照光とを同時に生成する構成であるため、両者の相対的な位置関係は空間光変調器で決定するため常に一定となる。ここにおける変調とは、例えばＤＭＤ１２に入力されたページデータに基づいてマイクロミラー単位でオン／オフ制御を行うことにより、一様なレーザ光を加工することを意味する。すなわち、入射されたレーザ光を後段の対物レンズ１４に反射する方向と、対物レンズ１４に反射しない方向とのいずれかにＤＭＤ１２の各マイクロミラーの配向角を画像データに応じて切り換えることにより、もとのレーザ光を空間的に変調する。そのため、ＤＭＤ１２が空間光変調器を構成する。本実施形態では空間光変調器としてＤＭＤ１２を採用したが、反射型液晶や透過型液晶や磁気光学空間変調器[MOSLM]等を用いることも可能である。 The DMD 12 is configured by a plurality of micromirrors arranged in a dot matrix, and individually controls the orientation angle of the micromirrors. The DMD 12 generates recording signal light and recording reference light obtained by spatially modulating the incident light for each micromirror (in this embodiment, two-dimensionally). Since the signal light and the reference light are generated simultaneously by one spatial light modulator, the relative positional relationship between the two is always constant because it is determined by the spatial light modulator. The modulation in this case means that uniform laser light is processed by performing on / off control in units of micromirrors based on, for example, page data input to the DMD 12. That is, by switching the orientation angle of each micromirror of the DMD 12 in accordance with the image data, either the direction in which the incident laser light is reflected by the objective lens 14 at the subsequent stage or the direction in which it is not reflected by the objective lens 14. And spatially modulate the laser beam. Therefore, the DMD 12 forms a spatial light modulator. In this embodiment, the DMD 12 is employed as the spatial light modulator, but a reflective liquid crystal, a transmissive liquid crystal, a magneto-optical spatial modulator [MOSLM], or the like can also be used.
対物レンズ１４はＤＭＤ１２から入射した光をホログラム記録媒体１６の記録層に集光させる。ホログラム記録媒体１６の記録層は光感応性の材料で形成されており、記録時に記録信号光と照明参照光とが干渉して形成される干渉縞の強度分布がホログラム記録媒体１６の屈折率あるいは透過率の変化となって記録される。そして、この屈折率あるいは透過率の変化は回折格子として振舞う。この記録層としては、例えばニオブ酸リチウム単結晶やフォトポリマー等の感光材料を使用することができる。 The objective lens 14 focuses the light incident from the DMD 12 on the recording layer of the hologram recording medium 16. The recording layer of the hologram recording medium 16 is made of a light-sensitive material, and the intensity distribution of interference fringes formed by the interference between the recording signal light and the illumination reference light during recording indicates the refractive index of the hologram recording medium 16 or Recorded as a change in transmittance. This change in refractive index or transmittance behaves as a diffraction grating. As the recording layer, for example, a photosensitive material such as a lithium niobate single crystal or a photopolymer can be used.
ホログラム記録媒体１６においては記録時に形成した屈折率あるいは透過率の変化が記録後の光照射や他の環境変動に対しても安定して維持される。再生時には、ホログラム記録媒体１６に照明参照光が入射されると、記録された屈折率あるいは透過率の変化が回折格子として作用して回折光が発生する。ホログラム記録媒体１６は、種々の形状を採用することができ、バルク状のものであってもディスク状のものであってもよい。いずれの形状であっても干渉パターンの結像位置を変えることができ、例えばシフト多重により多量の記録電子データを記録することができる。また、記録層における結像深度や結像角度を変えることにより、より多くの記録電子データを多重記録することができる。 In the hologram recording medium 16, the change in refractive index or transmittance formed during recording is stably maintained against light irradiation after recording and other environmental fluctuations. At the time of reproduction, when illumination reference light is incident on the hologram recording medium 16, the recorded change in refractive index or transmittance acts as a diffraction grating to generate diffracted light. The hologram recording medium 16 can adopt various shapes, and may be a bulk shape or a disk shape. Regardless of the shape, the imaging position of the interference pattern can be changed. For example, a large amount of recorded electronic data can be recorded by shift multiplexing. Further, by changing the imaging depth and imaging angle in the recording layer, more recording electronic data can be recorded in a multiplexed manner.
本実施形態においては、円盤ディスク状のホログラム記録媒体１６が採用され、光学系５０とホログラム記録媒体１６とを相対的に移動させるシフト手段としての駆動系７０が備えられている。具体的には、スピンドルモータ等によって光学系５０とホログラム記録媒体１６をホログラム記録媒体１６の周方向に回転移動させる駆動と、トラッキングモータ等によって光学系５０とホログラム記録媒体１６をホログラム記録媒体１６の径方向に直線移動させる駆動とを組み合わせることにより、駆動系７０はホログラム記録媒体１６における任意の記録位置・再生位置に光を照射することができる。本実施例ではホログラム記録媒体１６に螺旋状のトラックが形成されており、当該トラックに沿って記録位置・再生位置を順にシフトさせることによって連続的にデータを記録再生する。 In the present embodiment, a disc-shaped hologram recording medium 16 is employed, and a drive system 70 is provided as a shift unit that relatively moves the optical system 50 and the hologram recording medium 16. Specifically, the optical system 50 and the hologram recording medium 16 are rotationally moved in the circumferential direction of the hologram recording medium 16 by a spindle motor or the like, and the optical system 50 and the hologram recording medium 16 are moved by the tracking motor or the like. By combining driving that linearly moves in the radial direction, the driving system 70 can irradiate light to any recording position / reproducing position in the hologram recording medium 16. In this embodiment, a spiral track is formed on the hologram recording medium 16, and data is continuously recorded / reproduced by sequentially shifting the recording position / reproduction position along the track.
集光レンズ１８は、記録時および再生時においてホログラム記録媒体１６を通過してきた再生光を集光して平行光線に変換する。集光レンズ２２は、集光レンズ１８にて変換された平行光線を所定の焦点に再度集光させる。遮光板２０は、記録時および再生時において集光レンズ１８と集光レンズ２２の間の平行光線となる区間に配置され、ホログラム記録媒体１６の良否判定および再生に不要な光を遮断している。 The condenser lens 18 condenses the reproduction light that has passed through the hologram recording medium 16 during recording and reproduction and converts it into parallel rays. The condensing lens 22 condenses again the parallel light beam converted by the condensing lens 18 at a predetermined focal point. The light shielding plate 20 is disposed in a section that is a parallel light beam between the condenser lens 18 and the condenser lens 22 at the time of recording and reproduction, and blocks light unnecessary for quality determination and reproduction of the hologram recording medium 16. .
倍率調整レンズ２４は、集光レンズ１８，２２から出射されて所定の焦点を越えて再度拡散した光を集光し、光センサ２６の受光面の所定の範囲内に結像させる。すなわち、光学系５０において、倍率調整レンズ２４は、倍率調整レンズ２４に入射される光が受光面の所定の範囲内に収まるように集光するとともに、倍率調整レンズ２４を通過した光の結像面が光センサ２６の受光面となるように配置される。 The magnification adjusting lens 24 collects the light emitted from the condenser lenses 18 and 22 and diffused again beyond a predetermined focal point, and forms an image within a predetermined range of the light receiving surface of the optical sensor 26. That is, in the optical system 50, the magnification adjustment lens 24 condenses the light incident on the magnification adjustment lens 24 so that it falls within a predetermined range of the light receiving surface, and forms an image of the light that has passed through the magnification adjustment lens 24. It arrange | positions so that a surface may become the light-receiving surface of the optical sensor 26. FIG.
光センサ２６は、複数の光電素子がドットマトリクス状に配列されたセンサであり、各光電素子に入射した光強度（輝度）に応じて電荷が発生し、当該電荷の量をデジタル化した輝度画像データを生成してデコーダ３０ｂに出力する。光センサ２６としては、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを利用することができる。この光センサ２６を構成する複数の光電素子が再生光を撮像する撮像素子を構成する。光センサ２６はドライバ３０ｃによって制御されており、シャッター（電子シャッター）の開放時間を調整することが可能となっている。 The optical sensor 26 is a sensor in which a plurality of photoelectric elements are arranged in a dot matrix, and an electric charge is generated according to light intensity (luminance) incident on each photoelectric element, and a luminance image obtained by digitizing the amount of the electric charge. Data is generated and output to the decoder 30b. As the optical sensor 26, for example, a CCD sensor or a CMOS sensor can be used. A plurality of photoelectric elements constituting the optical sensor 26 constitute an imaging element for imaging the reproduction light. The optical sensor 26 is controlled by a driver 30c, and the opening time of the shutter (electronic shutter) can be adjusted.
（２）記録処理
図３は記録時におけるホログラム記録再生装置１００の主要部の様子を模式的に示している。記録時においては、例えば他の記録媒体から読み取ったり通信媒体を介して取得した電子データがエンコーダ３０ｂに入力される。エンコーダ３０ｂが当該電子データを記録電子データとして取得する。エンコーダ３０ｂは、記録電子データに誤り訂正符号[ECC: Error Correcting Code]を添付する。さらに、エンコーダ３０ｂは、例えば２値の記録電子データを２値（オン／オフ、あるいは明／暗）の２次元画像データに画像変調（エンコード）する。例えば、図４に示すように、記録電子データの“０”を画像パターンの「オフ」＋「オン」に、記録電子データの“１”を画像パターンの「オン」＋「オフ」に対応させるように規定し、記録電子データにおけるビット配列に応じて当該画像パターンを配列させることにより各画素が２値の情報を有する２次元のページデータに変調することができる。
(2) Recording Process FIG. 3 schematically shows the main part of the hologram recording / reproducing apparatus 100 during recording. At the time of recording, for example, electronic data read from another recording medium or acquired via a communication medium is input to the encoder 30b. The encoder 30b acquires the electronic data as recorded electronic data. The encoder 30b attaches an error correcting code [ECC: Error Correcting Code] to the recorded electronic data. Further, the encoder 30b modulates (encodes), for example, binary recording electronic data into binary (on / off or light / dark) two-dimensional image data. For example, as shown in FIG. 4, “0” of the recorded electronic data corresponds to “off” + “on” of the image pattern, and “1” of the recorded electronic data corresponds to “on” + “off” of the image pattern. Thus, by arranging the image pattern in accordance with the bit arrangement in the recorded electronic data, each pixel can be modulated into two-dimensional page data having binary information.
図５は、エンコーダ３０ｂが変換したページデータを示している。同図において、記録電子データに基づくページデータ（実データ領域Ａ１）は略円形とされている。エンコーダ３０ｂは、この実データ領域Ａ１を不変データ領域Ａ２の中央部に合成する。実データ領域Ａ１は記録電子データが反映されてパターンが変化するが、不変データ領域Ａ２は電子データによらない一定の画像データであり、オン／オフ比率が実データ領域Ａ１と略等しくなるような固定のランダムパターンが設定される（オン／オフ比率が１：１であることを灰色で図示。）。実データ領域Ａ１（ページデータ）と不変データ領域Ａ２とを合成した画像データは、ＤＭＤ１２に出力される。この画像データの各画素は、ＤＭＤ１２の各マイクロミラーに対応しており、各画素の値（オン／オフ）によってマイクロミラーの配向角が制御される。 FIG. 5 shows the page data converted by the encoder 30b. In the drawing, page data (actual data area A1) based on recorded electronic data is substantially circular. The encoder 30b combines the actual data area A1 with the central part of the invariant data area A2. The actual data area A1 reflects the recorded electronic data and the pattern changes, but the invariant data area A2 is constant image data that does not depend on the electronic data, and the on / off ratio is substantially equal to the actual data area A1. A fixed random pattern is set (shown in gray that the on / off ratio is 1: 1). Image data obtained by combining the actual data area A1 (page data) and the invariant data area A2 is output to the DMD 12. Each pixel of the image data corresponds to each micromirror of the DMD 12, and the orientation angle of the micromirror is controlled by the value (on / off) of each pixel.
すなわち、画像データにおけるオンの画素に対応するマイクロミラーは反射光を対物レンズ１４に入射させ、オフの画素に対応するマイクロミラーは反射光を対物レンズ１４に入射させない。以上のように各マイクロミラーの配向角が制御されたＤＭＤ１２に対してレーザ光源１０からのレーザ光が照射されると、当該レーザ光が上述した画像データに応じて変調させられ、ホログラム記録媒体１６に照射させられる。 That is, the micromirror corresponding to the ON pixel in the image data causes the reflected light to enter the objective lens 14, and the micromirror corresponding to the OFF pixel does not cause the reflected light to enter the objective lens 14. When the laser light from the laser light source 10 is irradiated to the DMD 12 in which the orientation angle of each micromirror is controlled as described above, the laser light is modulated in accordance with the image data described above, and the hologram recording medium 16 Is irradiated.
図６は、記録時の光学系の様子を詳細に示している。同図に示すようにＤＭＤ１２から実データ領域Ａ１と不変データ領域Ａ２からの反射光が対物レンズ１４に入射し、ホログラム記録媒体１６に集光して照射される。ここで、実データ領域Ａ１からの反射光を記録信号光ＷＳと不変データ領域Ａ２からの反射光を記録参照光ＷＲというものとする。記録信号光ＷＳと記録参照光ＷＲの光軸は共通線であり、本実施形態の光学系はコリニア方式となっている。記録信号光ＷＳおよび記録参照光ＷＲが集光させられると、干渉が生じ、ホログラム記録媒体１６に干渉パターンが形成されることとなる。これにより記録信号光ＷＳに変調された記録電子データをホログラム記録媒体１６に干渉パターンとして記録することができる。以上の干渉パターンを各ホログラム記録媒体１６の各記録位置にて順次記録して行くことにより大容量のデータを記録可能とする。 FIG. 6 shows in detail the state of the optical system during recording. As shown in the figure, the reflected light from the actual data area A1 and the invariant data area A2 enters the objective lens 14 from the DMD 12 and is condensed and irradiated on the hologram recording medium 16. Here, the reflected light from the actual data area A1 is referred to as recording signal light WS, and the reflected light from the invariant data area A2 is referred to as recording reference light WR. The optical axes of the recording signal light WS and the recording reference light WR are a common line, and the optical system of this embodiment is a collinear method. When the recording signal light WS and the recording reference light WR are collected, interference occurs, and an interference pattern is formed on the hologram recording medium 16. Thereby, the recording electronic data modulated by the recording signal light WS can be recorded on the hologram recording medium 16 as an interference pattern. By sequentially recording the above interference pattern at each recording position of each hologram recording medium 16, a large amount of data can be recorded.
図７は、記録処理の詳細な流れを示している。同図に示す記録サイクルが記録電子データの記録が完了するまで繰り返し行われる。ステップＳ１００においては、エンコーダ３０ｂが記録電子データを取得し、当該記録電子データに対応するページデータを生成する。また、マイコン３０ｆは生成したページデータをＲＡＭ等に記憶しておく。ステップＳ１１０においては、駆動系７０が記録位置を移動（トラッキング）させる。ステップＳ１２０においては、ステップＳ１１０にて生成したページデータ（実データ領域Ａ１）にすべての画素がオフ（暗）状態の不変データ領域Ａ２を合成したデータをＤＭＤ１２に出力するとともに、レーザ光源１０にて発光を行わせる。 FIG. 7 shows a detailed flow of the recording process. The recording cycle shown in the figure is repeated until recording of the recording electronic data is completed. In step S100, the encoder 30b acquires the recording electronic data, and generates page data corresponding to the recording electronic data. The microcomputer 30f stores the generated page data in a RAM or the like. In step S110, the drive system 70 moves (tracks) the recording position. In step S120, the page data (actual data area A1) generated in step S110 is combined with the invariant data area A2 in which all pixels are off (dark), and the data is output to the DMD 12, and the laser light source 10 is used. Make the flash fire.
図８は、ステップＳ１２０（テスト照射時）におけるホログラム記録再生装置１００の主要部の様子を模式的に示し、図９はステップＳ１２０においてＤＭＤ１２に出力するデータを示し、図１０はステップＳ１２０における光学系の様子を示している。同図に示すように、ＤＭＤ１２において不変データ領域Ａ２に対応するマイクロミラーからは有効な反射角の記録参照光ＷＲが反射されず、実データ領域Ａ１に基づく記録信号光ＷＳのみがホログラム記録媒体１６に照射される（テスト照射手段）。ホログラム記録媒体１６における記録信号光ＷＳの光軸はステップＳ１１０にて駆動系７０が予め移動させた所定の記録位置となっている。記録信号光ＷＳの照射中において、記録信号光ＷＳがホログラム記録媒体１６をそのまま透過した透過光（本発明においてメディア信号光ＭＳというものとする。）が生じる。このメディア信号光ＭＳは、集光レンズ１８と遮光板２０と集光レンズ２２を経由して光センサ２６によって受光される。光センサ２６がメディア信号光ＭＳを撮像する（ステップＳ１３０）。そして、ステップＳ１４０では、光センサ２６がメディア信号光ＭＳの像に対応する画像データを生成する。 FIG. 8 schematically shows the main part of the hologram recording / reproducing apparatus 100 in step S120 (during test irradiation), FIG. 9 shows data output to the DMD 12 in step S120, and FIG. 10 shows the optical system in step S120. The state of is shown. As shown in the figure, in the DMD 12, the recording reference light WR having an effective reflection angle is not reflected from the micromirror corresponding to the invariable data area A2, and only the recording signal light WS based on the actual data area A1 is reflected on the hologram recording medium 16. (Test irradiation means). The optical axis of the recording signal light WS in the hologram recording medium 16 is a predetermined recording position where the drive system 70 has been moved in advance in step S110. During the irradiation of the recording signal light WS, transmitted light (referred to as media signal light MS in the present invention) is generated as the recording signal light WS passes through the hologram recording medium 16 as it is. The media signal light MS is received by the optical sensor 26 via the condenser lens 18, the light shielding plate 20, and the condenser lens 22. The optical sensor 26 images the media signal light MS (step S130). In step S140, the optical sensor 26 generates image data corresponding to the image of the media signal light MS.
ステップＳ１５０においては、デコーダ３０ｂが画像データを２値化することにより、２値化画像データを生成する。例えば、ステップＳ１４０の時点で画像データは各画素の輝度が２５６階調で表現されており、各画素の輝度と所定の閾値とを比較することにより２値化が行われる。また、２値化を行う際には、予め上述したページデータと同じ画像サイズとなるように画像サイズ変換を行っておく。ステップＳ１６０においては、ステップＳ１５０にて生成した２値化画像データと、ステップＳ１００にて記憶したページデータとの比較を行う。いずれのデータにおいても各画素が“０”または“１”の２値階調を有しており、各画素の階調が一致しているか否かが集計される。一致しない画素の数を全画素数で除算した値がエラーレートとして算出される。 In step S150, the decoder 30b binarizes the image data to generate binarized image data. For example, at the time of step S140, the luminance of each pixel is expressed in 256 gradations in the image data, and binarization is performed by comparing the luminance of each pixel with a predetermined threshold value. When binarization is performed, image size conversion is performed in advance so that the image size becomes the same as the page data described above. In step S160, the binarized image data generated in step S150 is compared with the page data stored in step S100. In any data, each pixel has a binary gradation of “0” or “1”, and it is summed up whether or not the gradation of each pixel is the same. A value obtained by dividing the number of non-matching pixels by the total number of pixels is calculated as an error rate.
ここで、２値画像データは、ページデータに基づいて光空間変調した光がホログラム記録媒体１６を経由したメディア信号光ＭＳを撮像したものである。従って、ホログラム記録媒体１６の現在の記録位置が平坦かつ均質な透過体であると仮定すれば、２値画像データはページデータと同一の画像を示し、エラーレートは０％となるべきである。しかし、ホログラム記録媒体１６における現在の記録位置の厚みが異常であったり、異物を含んでいたりする場合には、エラーレートが高くなる。そして、一定のエラーレートを超える場合には、当該記録位置に干渉パターンを記録しても再生時に十分なＳＮを得ることができない。 Here, the binary image data is obtained by imaging the media signal light MS through which the light spatially modulated based on the page data passes through the hologram recording medium 16. Therefore, if it is assumed that the current recording position of the hologram recording medium 16 is a flat and homogeneous transparent body, the binary image data should show the same image as the page data, and the error rate should be 0%. However, when the thickness of the current recording position on the hologram recording medium 16 is abnormal or contains foreign matter, the error rate becomes high. If the error rate exceeds a certain error rate, a sufficient SN cannot be obtained during reproduction even if an interference pattern is recorded at the recording position.
ステップＳ１７０（判定手段）においてはエラーレートと閾値を比較し、エラーレートが閾値を下回る場合には現在の記録位置が良であるとして、ステップＳ１８０にて、ステップＳ１１０で生成したページデータ（実データ領域Ａ１）に不変データ領域Ａ２を合成したデータをＤＭＤ１２に出力するとともに、レーザ光源１０にて発光を行わせる。今回は、図５に示すようにオン／オフ比率が実データ領域Ａ１と略等しくなるような固定のランダムパターンが不変データ領域Ａ２として設定される。従って、ステップＳ１２０におけるテスト照射と異なり、ＤＭＤ１２における実データ領域Ａ１のみならず不変データ領域Ａ２に対応するマイクロミラーからの反射光も対物レンズ１４に入射し、ホログラム記録媒体１６に集光して照射される。すなわち、ステップＳ１８０では、上述した記録信号光ＷＳと記録参照光ＷＲの双方がホログラム記録媒体１６に照射される（照射手段）。これにより、当該記録位置に干渉パターンを記録することができる。干渉パターンが記録されると、ステップＳ１００に戻り、次のページデータを生成するとともに、ステップＳ１１０にて次の記録位置に移動する。 In step S170 (determination means), the error rate is compared with a threshold value. If the error rate falls below the threshold value, it is determined that the current recording position is good. Data obtained by combining the invariant data area A2 with the area A1) is output to the DMD 12, and the laser light source 10 emits light. This time, as shown in FIG. 5, a fixed random pattern having an on / off ratio substantially equal to the actual data area A1 is set as the invariant data area A2. Therefore, unlike the test irradiation in step S120, the reflected light from the micromirror corresponding to not only the actual data area A1 but also the invariant data area A2 in the DMD 12 is also incident on the objective lens 14 and condensed onto the hologram recording medium 16 and irradiated. Is done. That is, in step S180, both the recording signal light WS and the recording reference light WR described above are irradiated onto the hologram recording medium 16 (irradiating means). Thereby, an interference pattern can be recorded at the recording position. When the interference pattern is recorded, the process returns to step S100 to generate the next page data and move to the next recording position in step S110.
一方、エラーレートが閾値を上回る場合には、現在の記録位置が不良であるとして、ステップＳ１９０にて当該記録位置を不良記録位置としてＲＡＭに記憶する。そして、ステップＳ１１０にて次の記録位置に移動（スリップ）する。ここでは、新たなページデータを生成しておらず、前回の記録位置にて記録すべきページデータに基づく干渉パターンが再度記録されることとなる。以上の記録サイクルを繰り返して行うことにより、記録位置を順次シフトさせつつ新たな記録電子データを順次干渉パターンとして記録していくことができるとともに、不良記録位置における記録を避け他の正常な記録位置にスリップ記録させることができる。また、ＲＡＭにおいては複数の不良記録位置が蓄積記憶されている。 On the other hand, if the error rate exceeds the threshold, it is determined that the current recording position is defective, and the recording position is stored in the RAM as a defective recording position in step S190. In step S110, it moves (slips) to the next recording position. Here, no new page data is generated, and the interference pattern based on the page data to be recorded at the previous recording position is recorded again. By repeating the above recording cycle, it is possible to sequentially record new recording electronic data as an interference pattern while sequentially shifting the recording position, while avoiding recording at the defective recording position and other normal recording positions. Slip recording. In the RAM, a plurality of defective recording positions are accumulated and stored.
以上の記録サイクルによって記録電子データの記録が完了すると、ＲＡＭに蓄積された不良記録位置のリストを例えばホログラム記録媒体１６の内周に付近にＴＯＣ情報として記録する（無効化手段）。不良記録位置のリストの記録は、ホログラムによって記録してもよいし、直接光で感光させる等、他の光学的記録手法によって記録してもよい。 When the recording of the recording electronic data is completed by the above recording cycle, a list of defective recording positions stored in the RAM is recorded as TOC information near the inner periphery of the hologram recording medium 16, for example (invalidating means). The list of defective recording positions may be recorded by a hologram or may be recorded by other optical recording methods such as direct exposure with light.
（３）再生処理：
図１１は、再生時におけるホログラム記録再生装置１００の主要部の様子を模式的に示している。再生時においては、上述した干渉パターンが多重記録されたホログラム記録媒体１６がセットされており、ホログラム記録媒体１６の読み取りが行われる。まず、エンコーダ３０ｂは、すべてオフの実データ領域Ａ１を作成する。エンコーダ３０ｂは、この実データ領域Ａ１を不変データ領域Ａ２の中央部に合成する。ここにおける不変データ領域Ａ２も記録時と同じ固定のランダムパターンの画像データである。この画像データは、ＤＭＤ１２に出力される。図１２は、再生時にＤＭＤ１２に出力される画像データを示している。同図に示すように、実データ領域Ａ１の画素がオフ（暗）状態に設定され、不変データ領域Ａ２の画素は固定のランダムパターンに応じたがオン・オフ（明・暗）状態に設定された画像データがＤＭＤ１２に出力される。上述した画像データによって各マイクロミラーの配向角が制御されたＤＭＤ１２においてレーザ光源１０からのレーザ光が反射されることとなる。
(3) Reproduction processing:
FIG. 11 schematically shows the main part of the hologram recording / reproducing apparatus 100 during reproduction. At the time of reproduction, the hologram recording medium 16 on which the above-described interference pattern is recorded in a multiplexed manner is set, and the hologram recording medium 16 is read. First, the encoder 30b creates a real data area A1 that is all off. The encoder 30b combines the actual data area A1 with the central part of the invariant data area A2. The invariant data area A2 here is also the same fixed random pattern image data as at the time of recording. This image data is output to the DMD 12. FIG. 12 shows image data output to the DMD 12 during reproduction. As shown in the figure, the pixels in the actual data area A1 are set to an off (dark) state, and the pixels in the invariant data area A2 are set to an on / off (light / dark) state according to a fixed random pattern. The image data is output to the DMD 12. The laser light from the laser light source 10 is reflected by the DMD 12 in which the orientation angle of each micromirror is controlled by the image data described above.
図１３は、再生時の光学系の様子を詳細に示している。同図に示すようにＤＭＤ１２から光軸を共通させた実データ領域Ａ１と不変データ領域Ａ２からの反射光が対物レンズ１４に入射し、ホログラム記録媒体１６に集光して照射される。ただし、実データ領域Ａ１に対応するマイクロミラーは対物レンズ１４に反射光を入射させないため、実データ領域Ａ１によって反射させられた光束はホログラム記録媒体１６に到達せず、不変データ領域Ａ２のみによって反射させられた光束のみがホログラム記録媒体１６に到達する。ここで、再生時において不変データ領域Ａ２によって反射させられた光束を照明参照光ＬＲとする。 FIG. 13 shows in detail the state of the optical system during reproduction. As shown in the figure, the reflected light from the real data area A1 and the invariant data area A2 having the same optical axis from the DMD 12 is incident on the objective lens 14 and is condensed and irradiated onto the hologram recording medium 16. However, since the micromirror corresponding to the actual data area A1 does not allow the reflected light to enter the objective lens 14, the light beam reflected by the actual data area A1 does not reach the hologram recording medium 16, but is reflected only by the invariable data area A2. Only the emitted light beam reaches the hologram recording medium 16. Here, the light beam reflected by the invariant data area A2 at the time of reproduction is referred to as illumination reference light LR.
照明参照光ＬＲがホログラム記録媒体１６に照射されると、ホログラム記録媒体１６を透過した再生光Ｒが生成される。図１３に示すように照明参照光ＬＲがホログラム記録媒体１６を透過する際には、ホログラム記録媒体１６に記録された干渉パターンを回折格子とした回折が生じ、当該干渉パターンを記録した際の記録信号光ＷＳ（メディア信号光ＭＳ）と同様の回折透過光を再現することができる。この回折透過光を再生信号光ＲＳというものとする。再生信号光ＲＳは、集光レンズ１８にて一旦平行光線に変換され、さらに集光レンズ２２と倍率調整レンズ２４を介して光センサ２６に受光される。光センサ２６は、再生信号光ＲＳの像を示す画像データを生成し、当該画像データを２値化してデコーダ３０ｄに出力する。デコーダ３０ｄは、エンコーダ３０ｂにおける符号化処理と逆の復号化処理を行う。具体的には、２次元の２値化画像データを復調電子データに復調するとともに、ＥＣＣに基づく誤り訂正を行うことにより復調電子データが再生される。 When the illumination reference light LR is irradiated onto the hologram recording medium 16, the reproduction light R transmitted through the hologram recording medium 16 is generated. As shown in FIG. 13, when the illumination reference light LR passes through the hologram recording medium 16, diffraction occurs using the interference pattern recorded on the hologram recording medium 16 as a diffraction grating, and recording is performed when the interference pattern is recorded. Diffracted and transmitted light similar to the signal light WS (media signal light MS) can be reproduced. This diffracted transmitted light is referred to as reproduction signal light RS. The reproduction signal light RS is once converted into parallel rays by the condenser lens 18 and further received by the optical sensor 26 via the condenser lens 22 and the magnification adjustment lens 24. The optical sensor 26 generates image data indicating an image of the reproduction signal light RS, binarizes the image data, and outputs it to the decoder 30d. The decoder 30d performs a decoding process reverse to the encoding process in the encoder 30b. Specifically, demodulated electronic data is reproduced by demodulating two-dimensional binarized image data into demodulated electronic data and performing error correction based on ECC.
図１４は、再生処理の詳細な流れを示している。同図に示す再生サイクルが電子データの再生が完了するまで繰り返し行われる。ステップＳ２００においては、ホログラム記録媒体１６の例えば内周付近に記録されたＴＯＣ情報を読み取る。上述したとおりＴＯＣ情報には記録時に判定した不良記録位置のリストが記録されているため、マイコン３０ｆは不良記録位置を取得しＲＡＭに記憶させておく。ステップＳ２１０においては、駆動系７０が記録位置を移動させる。ステップＳ２２０においては、現在の記録位置が不良記録位置であるか否かを判定し、不良記録位置でなければステップＳ２３０にて照明参照光ＬＲを照射し、それにより得られた再生信号光ＲＳを光センサ２６がステップＳ２４０にて撮像する。 FIG. 14 shows a detailed flow of the reproduction process. The reproduction cycle shown in the figure is repeated until the reproduction of electronic data is completed. In step S200, the TOC information recorded near the inner periphery of the hologram recording medium 16, for example, is read. As described above, since the list of defective recording positions determined at the time of recording is recorded in the TOC information, the microcomputer 30f acquires the defective recording positions and stores them in the RAM. In step S210, the drive system 70 moves the recording position. In step S220, it is determined whether or not the current recording position is a defective recording position. If it is not a defective recording position, the illumination reference light LR is irradiated in step S230, and the reproduction signal light RS obtained thereby is used. The optical sensor 26 images in step S240.
ここにおける光センサ２６のシャッター開放時間は、上述した記録時（ステップＳ１３０）における光センサ２６のシャッター開放時間と異なるものとされている。再生時と記録時とではレーザ光源１０の出力も異なるとともに、記録時においては回折を経ていない実体光としてのメディア信号光ＭＳを撮像しているのに対し再生時には回折により生じた再生信号光ＲＳを撮像しており、両者の光の強度が異なっているからである。このように、再生時と記録時（ステップＳ１３０）とでシャッター開放時間を異ならせることにより、再生時と記録時で光センサ２６を共用することができ、記録再生兼用装置の簡略化を図ることができる。 Here, the shutter opening time of the optical sensor 26 is different from the shutter opening time of the optical sensor 26 at the time of recording described above (step S130). The output of the laser light source 10 is different at the time of reproduction and at the time of recording. At the time of recording, the media signal light MS that is not diffracted is imaged, whereas the reproduction signal light RS generated by diffraction at the time of reproduction is captured. This is because the light intensity of the two is different. In this way, by differentiating the shutter opening time between reproduction and recording (step S130), the optical sensor 26 can be shared between reproduction and recording, and the recording / reproducing apparatus can be simplified. Can do.
ステップＳ２５０にて、デコーダ３０ｂがステップＳ１５０と同様に画像データを２値化することにより、２値化画像データを生成する。ここではステップＳ１５０の場合と受光光量もシャッター開放時間も異なるため、異なる閾値によって２値化判定を行うようにしてもよい。ステップＳ１６０においては、２値化画像データを復調電子データに復調する。ここでは、図４と逆の変換処理を行えばよい。さらに、ステップＳ２７０においては、復調した復調電子データの誤り訂正を行う。 In step S250, the decoder 30b binarizes the image data as in step S150, thereby generating binarized image data. Here, since the amount of received light and the shutter opening time are different from those in step S150, the binarization determination may be performed using different threshold values. In step S160, the binarized image data is demodulated into demodulated electronic data. Here, a conversion process reverse to that in FIG. 4 may be performed. Further, in step S270, error correction of the demodulated demodulated electronic data is performed.
一方、ステップＳ２２０にて現在の記録位置が不良記録位置であると判定された場合には、ステップＳ２１０に戻り、次の記録位置に移動（スリップ）させられる。このようにすることにより、不良記録位置に記録された干渉パターンの再生を行うことなく、正常に干渉パターンが記録可能な記録位置に記録された干渉パターンのみ再生することができる。記録時においては、不良記録位置に記録すべきであった干渉パターンを他の記録位置にスリップさせて記録しているため、当該干渉パターンに対応する記録電子データが欠損することはない。 On the other hand, if it is determined in step S220 that the current recording position is a defective recording position, the process returns to step S210 to move (slip) to the next recording position. By doing so, it is possible to reproduce only the interference pattern recorded at the recording position where the interference pattern can be normally recorded without reproducing the interference pattern recorded at the defective recording position. At the time of recording, since the interference pattern that should have been recorded at the defective recording position is recorded by slipping to another recording position, the recorded electronic data corresponding to the interference pattern is not lost.
以上説明したように本実施形態においては、各記録位置にて記録を行う際に、各記録位置の良否判定を行うようにし、不良である場合には、次の記録位置にスリップして干渉パターンを記録する。また、不良であると判定された不良記録位置を特定する情報をＴＯＣ情報としてホログラム記録媒体１６に記録しておき、再生時に読み取るようにすることにより、再生時においても不良記録位置をスリップして再生を行うことができる。これにより、良好な記録位置に記録された干渉パターンのみを読み取って再生を行うことができ、ホログラム記録媒体１６の一部に欠陥等があっても良好なＳＮ比とエラーレートを実現することができる。 As described above, in the present embodiment, when recording is performed at each recording position, the quality determination of each recording position is performed. Record. In addition, information for identifying a defective recording position determined to be defective is recorded on the hologram recording medium 16 as TOC information and read during reproduction, so that the defective recording position is slipped even during reproduction. Playback can be performed. As a result, only the interference pattern recorded at a good recording position can be read and reproduced, and a good SN ratio and error rate can be realized even if a part of the hologram recording medium 16 has a defect or the like. it can.
（４）変形例
以上の実施形態においては、シャッター開放時間を調整することにより記録時における光センサ２６の受光量を再生時と同等となるようにしたが、メディア信号光ＭＳを撮像する期間のレーザ光源１０の出力を調整することにより光センサ２６の受光量を適正化させてもよい。図１５は、レーザ光源１０の出力の推移を示している。同図に示すように、ステップＳ１８０にて記録信号光ＷＳと記録参照光ＷＲの双方を照射するときよりも、ステップＳ１２０にて記録信号光ＷＳのみを照射するときの方がレーザ光源１０の出力が弱められている。再生時にセンサ２６が再生信号光ＲＳを受光する光量と同程度となるようにステップＳ１２０にてレーザ光源１０の出力を弱めることにより、光センサ２６のシャッター開放時間を再生時と記録時で固定することができる。なお、再生時に受光する再生信号光ＲＳの方が、記録時に受光するメディア信号光ＭＳよりも強度が大きい場合も考えられる。この場合は、破線で示すようにメディア信号光ＭＳを撮像する期間のレーザ光源１０の出力を大きくしておけばよい。
(4) Modification In the above embodiment, the amount of light received by the optical sensor 26 during recording is made equal to that during reproduction by adjusting the shutter opening time. The amount of light received by the optical sensor 26 may be optimized by adjusting the output of the laser light source 10. FIG. 15 shows the transition of the output of the laser light source 10. As shown in the figure, the output of the laser light source 10 is emitted when only the recording signal light WS is irradiated in step S120, rather than when both the recording signal light WS and the recording reference light WR are irradiated in step S180. Is weakened. In step S120, the output of the laser light source 10 is weakened so that the amount of light received by the sensor 26 at the time of reproduction is received by the sensor 26, thereby fixing the shutter opening time of the optical sensor 26 at the time of reproduction and recording. be able to. Note that there may be a case where the reproduction signal light RS received during reproduction has a higher intensity than the media signal light MS received during recording. In this case, as indicated by a broken line, the output of the laser light source 10 during the period for imaging the media signal light MS may be increased.
また、上述した実施形態においては、各記録位置についてテスト照射と照射をする記録サイクルを繰り返すものを例示したが、予めホログラム記録媒体１６のすべての記録位置について良否判定を行っておき、その後、良と判定された記録位置に対してのみ干渉パターンの記録を行うようにしてもよい。すなわち、図７にて破線で示すようにステップＳ１７０にて良であると判定された場合にも記録信号光ＷＳと記録参照光ＷＲを照射することなく、そのまま次の記録位置に移動し、次の記録位置について良否判定を行っていく。これにより、ホログラム記録媒体１６に有効な干渉パターンを一切記録せず、ステップＳ１９０にて不良記録位置をリストアップしていくことができる。なお、本変形例においては予めホログラム記録媒体１６の記録位置の良否が判定できればよく、実際に記録する記録電子データに基づく記録信号光ＷＳによって良否を判定する必要はない。 Further, in the above-described embodiment, the test irradiation and the recording cycle in which irradiation is performed are repeated for each recording position. However, it is determined in advance whether all the recording positions of the hologram recording medium 16 are good, and then Alternatively, the interference pattern may be recorded only at the recording position determined to be. That is, as shown by the broken line in FIG. 7, even if it is determined to be good in step S170, the recording signal light WS and the recording reference light WR are not irradiated and the next recording position is moved as it is. The pass / fail judgment is performed for the recording position. Thereby, no effective interference pattern is recorded on the hologram recording medium 16, and the defective recording position can be listed in step S190. In this modification, it is only necessary to determine the quality of the recording position of the hologram recording medium 16 in advance, and it is not necessary to determine the quality based on the recording signal light WS based on the recording electronic data that is actually recorded.
従って、図１６に示すような市松模様のテストページデータに基づく記録信号光ＷＳをステップＳ１２０にてすべての記録位置に対してテスト照射することもできる。ステップＳ１６０におけるエラーレートの取得においては、一定のテストページデータとの比較でよいため処理を高速化させることができる。また、一定のテストページデータを読み出せばよいため、ステップＳ１００にて逐次ページデータを生成する必要はない。以上のようにしてすべての記録位置について良否判定を行い、不良記録位置をリストアップする処理（予備記録処理）を完了させると、次に実際に干渉パターンを記録する処理（本気録処理）を実行する。 Therefore, the recording signal light WS based on the checkerboard test page data as shown in FIG. 16 can be test irradiated to all the recording positions in step S120. In the acquisition of the error rate in step S160, the processing can be speeded up because comparison with certain test page data is sufficient. In addition, since it is only necessary to read out certain test page data, it is not necessary to sequentially generate page data in step S100. As described above, the pass / fail judgment is performed for all the recording positions, and when the process of listing the defective recording positions (preliminary recording process) is completed, the process of actually recording the interference pattern (main recording process) is executed. To do.
図１７は、本記録処理の流れを示している。同図において、ステップＳ３００においては、エンコーダ３０ｂが記録電子データを取得し、当該記録電子データに対応するページデータを生成する。また、マイコン３０ｆは生成したページデータをＲＡＭ等に記憶しておく。ステップＳ３１０においては、駆動系７０が記録位置を移動（トラッキング）させる。ステップＳ３２０においては、予備記録処理にてＲＡＭにリストアップした不良記録位置のリストに基づいて、現在の記録位置が不良記録位置であるか否かを判定し、不良記録位置でなければステップＳ３３０にて記録信号光ＷＳと記録参照光ＷＲとを照射することにより、ステップＳ３００にて生成したページデータに基づく干渉パターンを記録する。一方、ステップＳ３２０にて現在のトラッキングされている記録位置が不良記録位置であると判定された場合には、ステップＳ３１０に戻り、次の記録位置に移動（スリップ）させられる。これにより、不良記録位置での記録を避け、正常な記録位置においてのみ干渉パターンを記録していくことができる。この場合も、すべての記録が完了した時点でＴＯＣ情報に不良記録位置を記録しておけばよい。 FIG. 17 shows the flow of the recording process. In the figure, in step S300, the encoder 30b acquires recording electronic data and generates page data corresponding to the recording electronic data. The microcomputer 30f stores the generated page data in a RAM or the like. In step S310, the drive system 70 moves (tracks) the recording position. In step S320, based on the list of defective recording positions listed in the RAM in the preliminary recording process, it is determined whether or not the current recording position is a defective recording position. If not, the process proceeds to step S330. By irradiating the recording signal light WS and the recording reference light WR, an interference pattern based on the page data generated in step S300 is recorded. On the other hand, if it is determined in step S320 that the currently tracked recording position is a defective recording position, the process returns to step S310 and is moved (slipped) to the next recording position. Thereby, it is possible to avoid the recording at the defective recording position and to record the interference pattern only at the normal recording position. In this case as well, the defective recording position may be recorded in the TOC information when all the recording is completed.
本変形例のように予備記録処理を行うことにより、実際の記録（本気録処理）に先立ってホログラム記録媒体１６の全記録位置にわたって一様に記録信号光ＷＳを照射（テスト照射）しておくことができる。このように、予め記録信号光ＷＳを照射しておくことにより、本気録処理における感光感度を高めておくことができ、良好な干渉パターンを記録していくことができる。さらに、実際の記録の前にある程度、感光層を収縮させておくことができるため、記録時の著しい収縮を防止することができる。 By performing the preliminary recording process as in this modification, the recording signal light WS is uniformly irradiated (test irradiation) over the entire recording position of the hologram recording medium 16 prior to the actual recording (main recording process). be able to. Thus, by irradiating the recording signal light WS in advance, the photosensitivity in the serious recording process can be increased and a good interference pattern can be recorded. Furthermore, since the photosensitive layer can be contracted to some extent before actual recording, significant contraction during recording can be prevented.
以上の実施形態において、図３に示したようにページデータと、撮像して得られた２値化画像データとの一致度合い（エラーレート）によって各記録位置の良否判定を行うものを例示したが、他の判定手法によって各記録位置の良否判定を行ってもよい。例えば、図１８に示すようにＥＣＣ添付前の記録電子データと、誤り訂正後の復調電子データ（記録時に光センサ２６で撮像した画像データに基づいて復調された電子データを復調電子データと示すものとする。）との比較を行い、その（ビット）エラーレートによって良否判定を行うことも可能である。このようにすることにより、エラー訂正の効果もある程度加味した実効的な良否判定を実現することができる。さらに、予め記録電子データにＥＣＣやパリティを付加した場合、元の記録電子データとの比較を行わなくても、パリティチェック等を行うことにより復調電子データのエラーレートを把握することができる。 In the above embodiment, as illustrated in FIG. 3, the example in which the quality of each recording position is determined based on the degree of coincidence (error rate) between the page data and the binarized image data obtained by imaging is illustrated. Alternatively, the quality of each recording position may be determined by other determination methods. For example, as shown in FIG. 18, the recorded electronic data before ECC attachment and the demodulated electronic data after error correction (the electronic data demodulated based on the image data captured by the optical sensor 26 at the time of recording are indicated as demodulated electronic data. It is also possible to make a pass / fail judgment based on the (bit) error rate. By doing in this way, it is possible to realize an effective pass / fail judgment that takes into account the effect of error correction to some extent. Further, when ECC or parity is added to the recorded electronic data in advance, the error rate of the demodulated electronic data can be grasped by performing a parity check or the like without performing comparison with the original recorded electronic data.
以上の実施形態において、記録時に光センサ２６で撮像した画像データに対して２値化を行う前の多階調の画像データに基づいて記録位置の良否判定を行うことも可能である。例えば、図４に示した画像変調処理によれば、いかなる記録電子データにおいても画像変調後のページデータにおいては「オン」と「オフ」の画素数が１：１になると考えることができる。従って、図１９に示すように多階調の画像データの輝度値に関するヒストグラムを作成し、明るめの画素数と暗めの画素数とがほぼ１：１となっていれば現在の記録位置が良であると判定することができる。むろん、他の統計手法によって判断することも可能であり、例えば輝度のレンジＲａに対して平均値ａｖｅがほぼ中間の値であるか否かによって判定してもよいし、明るめの輝度集団と暗めの輝度集団の標準偏差σ１，σ２が不自然でないか否かによって判定してもよい。さらに、各集団の最頻値ｐ１，ｐ２間の輝度差が所定の輝度以上である場合に良であると判定してもよい。 In the above embodiment, it is possible to determine whether or not the recording position is good based on multi-tone image data before binarization is performed on the image data captured by the optical sensor 26 during recording. For example, according to the image modulation processing shown in FIG. 4, it can be considered that the number of “on” and “off” pixels is 1: 1 in the page data after image modulation in any recording electronic data. Accordingly, as shown in FIG. 19, a histogram relating to the luminance value of multi-gradation image data is created, and if the number of bright pixels and the number of dark pixels are approximately 1: 1, the current recording position is good. It can be determined that there is. Of course, it is also possible to make a determination by other statistical methods. For example, the determination may be made based on whether or not the average value ave is substantially intermediate to the luminance range Ra. The determination may be made based on whether or not the standard deviations σ1 and σ2 of the luminance groups are not unnatural. Furthermore, it may be determined that the luminance difference between the mode values p1 and p2 of each group is good when it is equal to or higher than a predetermined luminance.
なお、図４に示した画像変調処理はあくまでも一例であり、「オン」と「オフ」の画素数が１：１であるものに限られない。例えば、「オン」と「オフ」の画素数が１：３となったり、３：１３となったりする不均等な画像変調を行うことも可能である。この場合、上述したヒストグラムとして好ましい分布が異なるため、各変調方式に適合した統計指標に基づいて良否判定を行う必要がある。また、図１７に示すヒストグラムを、画像データを分割した複数のブロックごとに作成してブロックごとに良否判定を行い、さらに各ブロックの良否を全体について集計することにより全体の良否を判定するようにしてもよい。例えば、正常なブロックが所定の比率を上回る場合には、全体として良であると判定するようにしてもよい。 Note that the image modulation processing shown in FIG. 4 is merely an example, and the number of pixels “ON” and “OFF” is not limited to 1: 1. For example, it is possible to perform unequal image modulation in which the number of pixels of “ON” and “OFF” is 1: 3 or 3:13. In this case, since preferable distributions for the above-described histogram are different, it is necessary to perform pass / fail determination based on a statistical index suitable for each modulation method. In addition, the histogram shown in FIG. 17 is created for each of a plurality of blocks obtained by dividing the image data, the pass / fail judgment is performed for each block, and the pass / fail judgment of each block is further totaled to determine the overall pass / fail. May be. For example, when the number of normal blocks exceeds a predetermined ratio, it may be determined that the whole is good.
１０…レーザ光源、１２…ＤＭＤ、１４…対物レンズ、１６…ホログラム記録媒体、１８…集光レンズ、２０…遮光板、２２…集光レンズ、２４…倍率調整レンズ、２６…光センサ、３０…制御部、３０ａ…ドライバ、３０ｂ…エンコーダ、３０ｃ…ドライバ、３０ｄ…デコーダ、３０ｆ…マイコン、１００…ホログラム記録再生装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser light source, 12 ... DMD, 14 ... Objective lens, 16 ... Hologram recording medium, 18 ... Condensing lens, 20 ... Light shielding plate, 22 ... Condensing lens, 24 ... Magnification adjustment lens, 26 ... Optical sensor, 30 ... Control unit, 30a ... driver, 30b ... encoder, 30c ... driver, 30d ... decoder, 30f ... microcomputer, 100 ... hologram recording / reproducing apparatus.
Claims (10)
記録対象の記録電子データを２次元の２値画像を示すページデータに変調する変調手段と、
上記光学系と上記ホログラム記録媒体とを相対的に移動させるシフト手段と、
上記シフト手段がシフトさせた上記ホログラム記録媒体の各記録位置にて記録参照光と上記ページデータを光空間変調して得られた記録信号光とを照射して上記干渉パターンを記録する記録手段と、
上記シフト手段がシフトさせた各記録位置に上記記録信号光を照射するテスト照射手段と、
上記ホログラム記録媒体の再生時において照明参照光を上記干渉パターンに照射して得られた回折光としての再生信号光を撮像素子にて撮像させるとともに、上記テスト照射手段が各記録位置にて照射した上記記録信号光が上記ホログラム記録媒体にて透過または反射したメディア光を上記再生時とは異なるシャッター開放時間により上記撮像素子にて撮像させる撮像手段と、
上記メディア光を上記撮像手段が撮像して得られた画像データを２値化した２値化画像データと上記ページデータとの一致度合いに基づいて各記録位置の良否判定を行う判定手段と、
上記判定手段が不良であると判定した上記記録位置にて上記記録手段が有効な記録を行わないようにさせる無効化手段とを具備することを特徴とするホログラム記録再生装置。 In a hologram recording / reproducing apparatus for recording an interference pattern by irradiating light onto a hologram recording medium with a predetermined optical system,
Modulation means for modulating recording electronic data to be recorded into page data representing a two-dimensional binary image;
Shift means for relatively moving the optical system and the hologram recording medium;
Recording means for recording the interference pattern by irradiating recording reference light and recording signal light obtained by optical spatial modulation of the page data at each recording position of the hologram recording medium shifted by the shifting means; ,
Test irradiation means for irradiating the recording signal light to each recording position shifted by the shift means;
When reproducing the hologram recording medium, the reproduction signal light as diffracted light obtained by irradiating the interference reference light to the interference pattern is imaged by the image sensor, and the test irradiation means irradiates at each recording position. Image pickup means for picking up an image by the image pickup element with a shutter opening time different from that at the time of reproduction of the medium light transmitted or reflected by the recording signal light on the hologram recording medium;
Determining means for determining pass / fail of each recording position based on the degree of coincidence between the binarized image data obtained by binarizing the image data obtained by the imaging means capturing the media light and the page data;
A hologram recording / reproducing apparatus, comprising: an invalidating unit configured to prevent the recording unit from performing effective recording at the recording position where the determination unit is determined to be defective.
記録対象の記録電子データを２次元の２値画像を示すページデータに変調する変調手段と、
上記光学系と上記ホログラム記録媒体とを相対的に移動させるシフト手段と、
上記シフト手段がシフトさせた上記ホログラム記録媒体の各記録位置にて記録参照光と上記ページデータを光空間変調して得られた記録信号光とを照射して上記干渉パターンを記録する記録手段と、
上記記録手段が上記干渉パターンを記録する前に、上記シフト手段がシフトさせた各記録位置に上記記録信号光を照射するテスト照射手段と、
上記テスト照射手段が各記録位置にて照射した上記記録信号光が上記ホログラム記録媒体にて透過または反射したメディア光を撮像素子にて撮像する撮像手段と、
上記メディア光を上記撮像手段が撮像して得られた画像データに基づいて各記録位置の良否判定を行う判定手段と、
上記判定手段が不良であると判定した上記記録位置にて上記記録手段が有効な記録を行わないようにさせる無効化手段とを具備することを特徴とするホログラム記録装置。 In a hologram recording apparatus for recording an interference pattern by irradiating a hologram recording medium with light by a predetermined optical system,
Modulation means for modulating recording electronic data to be recorded into page data representing a two-dimensional binary image;
Shift means for relatively moving the optical system and the hologram recording medium;
Recording means for recording the interference pattern by irradiating recording reference light and recording signal light obtained by optical spatial modulation of the page data at each recording position of the hologram recording medium shifted by the shifting means; ,
Test irradiation means for irradiating each recording position shifted by the shift means with the recording signal light before the recording means records the interference pattern;
An image pickup means for picking up an image of the medium light transmitted or reflected by the hologram recording medium with the recording signal light irradiated at each recording position by the test irradiation means;
Determination means for determining pass / fail of each recording position based on image data obtained by imaging the media light by the imaging means;
A hologram recording apparatus comprising: invalidating means for preventing the recording means from performing effective recording at the recording position where the determination means is determined to be defective.
上記ホログラム記録媒体の再生時において、照明参照光を上記干渉パターンに照射して得られた回折光としての再生信号光を上記撮像素子にて撮像させるとともに、
上記メディア光を上記撮像素子にて撮像する場合と、上記再生信号光を上記撮像素子にて撮像する場合とでは撮像条件を異ならせることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のホログラム記録装置。 The imaging means is
At the time of reproduction of the hologram recording medium, the reproduction signal light as diffracted light obtained by irradiating the interference reference light to the interference pattern is imaged by the imaging element, and
7. The imaging condition according to claim 2, wherein the media light is picked up by the image pickup device and the reproduction signal light is picked up by the image pickup device. The hologram recording apparatus according to item.
上記メディア光を上記撮像素子にて撮像する場合と、上記再生信号光を上記撮像素子にて撮像する場合とではシャッター開放時間を異ならせることを特徴とする請求項７に記載のホログラム記録装置。 The imaging means is
8. The hologram recording apparatus according to claim 7, wherein the shutter opening time is different between when the media light is picked up by the image pickup device and when the reproduction signal light is picked up by the image pickup device.
上記判定手段は、上記記録手段が上記干渉パターンを記録する前に、すべての上記記録位置について良否判定を行うことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のホログラム記録装置。
The test irradiation means irradiates the recording signal light at all the recording positions shifted by the shift means before the recording means records the interference pattern,
7. The hologram recording according to claim 2, wherein the determination unit performs pass / fail determination for all the recording positions before the recording unit records the interference pattern. 8. apparatus.
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| JP2007075600A JP4697813B2 (en) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | Hologram recording / reproducing apparatus and hologram recording apparatus |
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