JP5155988B2 - Hologram data recording method and apparatus - Google Patents
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本発明は、ホログラムデータ記録方法および装置に関し、特に、ホログラム記録媒体に記録されたデジタルデータ（例えば大容量の保存用アーカイブデータ）を再生する際に、記録媒体の体積収縮に伴って劣化したデータを補償するのに好適なホログラムデータ記録方法および装置に関する。 The present invention relates to a hologram data recording method and apparatus, and more particularly, data that deteriorates due to volume shrinkage of a recording medium when reproducing digital data (for example, large-capacity storage archive data) recorded on a hologram recording medium. The present invention relates to a hologram data recording method and apparatus suitable for compensating for the above.
ホログラフィックメモリー記録システムでは、一般に、デジタルデータを担持した物体光を参照光とともにホログラム記録媒体に同時に照射し、ホログラム記録媒体中に形成される干渉縞を光記録媒体に書き込むことによって、該デジタルデータを記録する。一方、デジタルデータが記録されたホログラム記録媒体に該参照光を照射すると、ホログラム記録媒体中に書き込まれた干渉縞により光の回折が生じて、上記物体光が担持していたデジタルデータを再生することができる。 In a holographic memory recording system, generally, an object beam carrying digital data is simultaneously irradiated onto a hologram recording medium together with a reference light, and interference fringes formed in the hologram recording medium are written on the optical recording medium to thereby generate the digital data. Record. On the other hand, when the hologram recording medium on which digital data is recorded is irradiated with the reference light, light diffraction occurs due to interference fringes written in the hologram recording medium, and the digital data carried by the object light is reproduced. be able to.
ところで、上記ホログラム記録媒体の構成材料としては、フォトポリマーよりなるもの（以下、フォトポリマー記録媒体と称する）が注目されている。フォトポリマー記録媒体は大きい屈折率差、長期保存安定性等の利点を有し、作製も比較的容易である。しかしながら、フォトポリマー記録媒体によって干渉縞を記録する場合には、その記録処理が重合反応を伴うため、記録媒体自体が体積収縮をおこしてしまう。 By the way, as a constituent material of the hologram recording medium, a material made of a photopolymer (hereinafter referred to as a photopolymer recording medium) has attracted attention. The photopolymer recording medium has advantages such as a large refractive index difference and long-term storage stability, and is relatively easy to produce. However, when interference fringes are recorded with a photopolymer recording medium, the recording process involves a polymerization reaction, so that the recording medium itself undergoes volume shrinkage.
このようなフォトポリマー記録媒体の収縮率を低減する従来技術としては、収縮する材料に膨張する材料を混合して記録媒体材料を構成し、見掛け上の収縮率を小さくする手法が知られている(例えば、下記特許文献１参照）
しかし、このような手法を用いたとしても、記録媒体の収縮率を０にすることは事実上困難であり、どうしても記録媒体の収縮は残存する。
As a conventional technique for reducing the shrinkage rate of such a photopolymer recording medium, there is known a method of reducing the apparent shrinkage rate by configuring a recording medium material by mixing a material that expands with a shrinking material. (For example, see Patent Document 1 below)
However, even if such a method is used, it is practically difficult to reduce the shrinkage ratio of the recording medium to 0, and the shrinkage of the recording medium remains.
このような状況下において、本願出願人は、記録媒体の体積収縮に伴う再生データ劣化の補償方法として、参照光の波面を予め変形させておいて、再生データの劣化分を補償する、という手法を既に提案している(下記特許文献２、３)。 Under such circumstances, the applicant of the present invention compensates for the degradation of the reproduction data by previously deforming the wavefront of the reference light as a compensation method for the reproduction data degradation accompanying the volume shrinkage of the recording medium. Has already been proposed (Patent Documents 2 and 3 below).
しかしながら、上記特許文献２、３のホログラム記録媒体においては、記録データの多重記録によりページ間クロストークが発生した場合には、ページ間の切り分けが困難であることから、記録媒体の体積収縮に伴って生じた再生データの劣化を正確かつ容易に補償することが困難であった。 However, in the hologram recording media of Patent Documents 2 and 3 described above, when crosstalk between pages occurs due to multiple recording of recording data, it is difficult to separate pages, so that the volume of the recording medium shrinks. Thus, it is difficult to compensate for the deterioration of the reproduced data that has occurred in an accurate and easy manner.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、多重記録によりデータを重畳させたことにより、ページ間クロストークが発生する場合であっても、記録媒体の体積収縮に伴って生じる再生データの劣化を補償し得るホログラムデータ記録方法および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 such circumstances, and reproduction that occurs in association with volume shrinkage of a recording medium even when crosstalk between pages occurs due to data being superimposed by multiple recording. An object of the present invention is to provide a hologram data recording method and apparatus capable of compensating for data deterioration.
本発明のホログラムデータ記録方法および装置は、上記課題を解決するために、ページデータ内（例えばページの四隅及び中央）に所定の空間周波数よりなる指標を挿入し、少なくとも隣接するページ間において該指標の空間周波数を互いに相違させるようにしている。このように構成することにより、記録されたホログラムデータにページ間クロストークが生じている場合でも、ページの同定が可能となり、所望する再生データの劣化の補償を行うことが可能となる。 In order to solve the above-described problem, the hologram data recording method and apparatus of the present invention insert an index having a predetermined spatial frequency into page data (for example, the four corners and the center of a page), and at least the index between adjacent pages. These spatial frequencies are made different from each other. With such a configuration, even when inter-page crosstalk occurs in the recorded hologram data, it is possible to identify the page and to compensate for deterioration of desired reproduction data.
すなわち、本発明のホログラムデータ記録方法は、
２次元のページデータを担持した物体光と、参照光とを干渉させ、得られた干渉情報をホログラム記録媒体に記録する際に、
該ページデータには、所定の空間周波数を有するパターン（例えばシンクパターン）からなり、所望のページのページデータを該ページデータの前記ホログラム記録媒体からの再生時に、所定のページのページデータを同定し得る指標を含ませておくとともに、
任意のページに係る前記指標の空間周波数値と、当該任意のページに隣接するページに係る前記指標の空間周波数値とが互いに異なるように設定することを特徴とするものである。
That is, the hologram data recording method of the present invention is
When the object light carrying the two-dimensional page data interferes with the reference light and the obtained interference information is recorded on the hologram recording medium,
The page data includes a pattern having a predetermined spatial frequency (for example, a sync pattern). When the page data of the desired page is reproduced from the hologram recording medium, the page data of the predetermined page is identified. together with our clauses included a gain index,
The spatial frequency value of the indicator relating to an arbitrary page and the spatial frequency value of the indicator relating to a page adjacent to the arbitrary page are set to be different from each other .
また、前記指標は、矩形状の画面中の四隅および中央部に各々配置するように記録することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the index is recorded so as to be arranged at each of the four corners and the center of the rectangular screen.
また、本発明のホログラムデータ記録装置は、２次元のページデータを担持した物体光と、参照光とを干渉させ、得られた干渉情報をホログラム記録媒体に記録するホログラムデータ記録装置において、
該ページデータに、所定の空間周波数を有するパターン（例えばシンクパターン）からなり、当該ページを、隣接するページと区別させ得る指標を含ませるパターン重畳手段と、
該パターン重畳手段から出力された、所定のパターンを含むページデータを２次元画像として表示し、該ページデータの情報を担持した前記物体光を生成する画像表示手段と、を備え、
さらに、任意のページに係る前記指標の空間周波数値と、当該任意のページに隣接するページに係る前記指標の空間周波数値とが互いに異なるように設定する手段を備えたことを特徴とするものである。
Moreover, the hologram data recording apparatus of the present invention is a hologram data recording apparatus for causing the object light carrying two-dimensional page data and the reference light to interfere with each other and recording the obtained interference information on the hologram recording medium.
A pattern superimposing unit that includes a pattern (for example, a sync pattern) having a predetermined spatial frequency in the page data, and includes an index that can distinguish the page from an adjacent page;
Image display means for displaying the page data including the predetermined pattern output from the pattern superimposing means as a two-dimensional image and generating the object light carrying the information of the page data,
Further, the present invention further comprises means for setting the spatial frequency value of the indicator relating to an arbitrary page and the spatial frequency value of the indicator relating to a page adjacent to the arbitrary page to be different from each other. is there.
本発明のホログラムデータ記録方法および装置においては、ページデータ中に、所定の空間周波数を有するパターンからなり、所望のページのページデータを、該ページデータのホログラム記録媒体からの再生時に同定し得る指標を含ませているので、ページ間クロストークが生じている場合でも、再生データについてページの同定を確実に行なうことができる。したがって、その情報に基づき、所望する再生データの補償を正確かつ簡易に行うことができる。 In the hologram data recording method and apparatus according to the present invention, the page data includes a pattern having a predetermined spatial frequency, and the page data of a desired page can be identified when the page data is reproduced from the hologram recording medium. Therefore, even when cross-talk between pages occurs, the page can be reliably identified for the reproduction data. Therefore, the desired reproduction data can be compensated accurately and easily based on the information.
また、これにより、隣接するページの間隔をより小さく設定することができるので、ホログラムデータの高密度記録が可能となる。 In addition, this makes it possible to set the interval between adjacent pages to be smaller, so that high-density recording of hologram data becomes possible.
以下、本発明の実施形態に係るホログラムデータ記録方法および装置について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a hologram data recording method and apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
このホログラムデータ記録方法においては、２次元のページデータを担持した物体光と参照光とを干渉させ、得られた干渉情報をホログラム記録媒体に記録する際に、このページデータに、所定の空間周波数を有し、該ページデータの上記ホログラム記録媒体からの再生時に、所望のページのページデータを同定し得るシンクパターンからなる指標を含ませておくことが主たる特徴とされる。 In this hologram data recording method, when object light carrying two-dimensional page data interferes with reference light, and the obtained interference information is recorded on a hologram recording medium, the page data has a predetermined spatial frequency. The main feature is that an index composed of a sync pattern that can identify page data of a desired page is included when the page data is reproduced from the hologram recording medium.
また、上記記録されたページデータを再生する際において、所望のページのページデータを同定した後に、当該ページデータの輝度分布を補償する処理を行なうことにも特徴を有する。 Further, when the recorded page data is reproduced, after the page data of a desired page is identified, a process for compensating the luminance distribution of the page data is also performed.
なお、このホログラムデータ記録方法は、その前提として、フォトポリマーよりなるホログラム記録媒体へのページデータの記録を角度多重により行なうものである。 This hologram data recording method is based on the assumption that page data is recorded on a hologram recording medium made of a photopolymer by angle multiplexing.
図１、２は本発明の実施形態に係るホログラムデータ記録方法に用いられるページデータ中のシンクパターンからなる指標を示す概略図である。 FIGS. 1 and 2 are schematic views showing an index composed of a sync pattern in page data used in the hologram data recording method according to the embodiment of the present invention.
すなわち、任意のページ（例えばページ番号１）のページデータ中に図１に示すシンクパターンP1、P2、P3、P4およびP5を挿入し、該任意のページに隣接するページ（例えばページ番号２）のページデータ中に、図２に示すシンクパターンQ1、Q2、Q3、Q4およびQ5を挿入する。 That is, the sync patterns P1, P2, P3, P4 and P5 shown in FIG. 1 are inserted into the page data of an arbitrary page (for example, page number 1), and the page (for example, page number 2) adjacent to the arbitrary page is inserted. Sync patterns Q1, Q2, Q3, Q4 and Q5 shown in FIG. 2 are inserted into the page data.
図１に示されるように、上記画面１Ａ中の任意のページ（例えばページ番号１）のシンクパターンP1、P2、P3、P4およびP5は空間周波数が６のブロックを縦、横に並べた市松模様とされるものであり、一方、上記画面１Ｂ中の任意のページに隣接するページ（例えばページ番号２）のシンクパターンQ1、Q2、Q3、Q4およびQ5は空間周波数が７のブロックを縦、横に並べた市松模様とされるものであり、いずれも、その挿入位置は、ページの四隅と中央である。 As shown in FIG. 1, the sync pattern P1, P2, P3, P4, and P5 of an arbitrary page (for example, page number 1) on the screen 1A is a checkered pattern in which blocks having a spatial frequency of 6 are arranged vertically and horizontally. On the other hand, the sync patterns Q1, Q2, Q3, Q4, and Q5 of the page adjacent to an arbitrary page in the screen 1B (for example, page number 2) are blocks having a spatial frequency of 7 in the vertical and horizontal directions. In both cases, the insertion positions are the four corners and the center of the page.
記任意のページに隣接するページ（例えばページ番号２）の次に隣接するページ（例えばページ番号３）のシンクパターンは、上記任意のページ（例えばページ番号１）のシンクパターンP1、P2、P3、P4およびP5と同様に、空間周波数が６のブロックを縦、横に並べた市松模様とされるものであり、その次に隣接するページ（例えばページ番号４）のシンクパターンは、上記任意のページに隣接するページ（例えばページ番号２）のシンクパターンQ1、Q2、Q3、Q4およびQ5と同様に、空間周波数が７のブロックを縦、横に並べた市松模様とされるものである。 The sync pattern of the page adjacent to the arbitrary page (for example, page number 2) next to the page (for example, page number 3) is the sync pattern P1, P2, P3 of the arbitrary page (for example, page number 1). Similar to P4 and P5, a checkered pattern in which blocks having a spatial frequency of 6 are arranged vertically and horizontally is used, and the sync pattern of the next adjacent page (for example, page number 4) is the above arbitrary page. Similar to the sync patterns Q1, Q2, Q3, Q4 and Q5 of the page adjacent to (for example, page number 2), a checkered pattern in which blocks having a spatial frequency of 7 are arranged vertically and horizontally is formed.
結局、本実施形態においては、奇数ページ（ページ番号１、ページ番号３、ページ番号５…）のシンクパターンP1、P2、P3、P4およびP5が空間周波数６のパターン、偶数ページ（ページ番号２、ページ番号４、ページ番号６…）のシンクパターンQ1、Q2、Q3、Q4およびQ5が空間周波数７のパターンとされる。 After all, in the present embodiment, the sync patterns P1, P2, P3, P4 and P5 of the odd pages (page number 1, page number 3, page number 5...) Are spatial frequency 6 patterns, even pages (page number 2, Sync patterns Q1, Q2, Q3, Q4, and Q5 of page number 4, page number 6... Are patterns of spatial frequency 7.
このように、本実施形態においては、隣接するページ間で、互いに異なる指標をシンクパターンとして挿入しており、隣接するページのデータ間にクロストークが生じていても、目的とするページのデータを同定することがきわめて容易となり、これにより、目的とするページのデータのみを抽出することができる。
したがって、隣接するページの間隔をより小さく設定することができるので、ホログラムデータの高密度記録が可能となる。
As described above, in this embodiment, different indexes are inserted as sync patterns between adjacent pages, and even if crosstalk occurs between data of adjacent pages, the data of the target page is displayed. It becomes extremely easy to identify, so that only the data of the target page can be extracted.
Accordingly, since the interval between adjacent pages can be set smaller, hologram data can be recorded at high density.
なお、本実施形態では、四隅と中央において空間周波数６または７のブロックを縦、横に並べた市松模様としているが、もちろん、これは市松模様に限られるものではなく、さらに、ライン数を増減してもよく、例えば縦だけ、横だけのラインであってもよいし、隣接するページの指標間で空間周波数が互いに異なっていることが認識できれば、１ラインだけであってもよい。 In the present embodiment, a checkered pattern in which blocks of spatial frequency 6 or 7 are arranged vertically and horizontally at the four corners and the center is used. Of course, this is not limited to the checkered pattern, and the number of lines is increased or decreased. For example, it may be a line only in the vertical direction or only in the horizontal direction, or it may be only one line as long as it can be recognized that the spatial frequencies are different between the indices of adjacent pages.
また、上記実施形態においては、ページ番号３の指標をページ番号２の指標と異ならせるとともにページ番号１と同様となるようにしているが、ページ番号３の指標をページ番号２のみならずページ番号１とも異ならせるようにしてもよく（さらには隣接する任意の複数ページの各々と互いに異ならせるようにしてもよく）、これにより、２ページ離れたページ（さらには離間する任意のページ数以内の各ページ）との間のクロストークをも抑制することができる。 In the above embodiment, the index of page number 3 is different from the index of page number 2 and is the same as that of page number 1. However, the index of page number 3 is not limited to page number 2 but also the page number. May be different from each other (and may be different from each of any adjacent plural pages), so that pages that are two pages apart (and within any number of pages that are separated) Crosstalk with each page) can also be suppressed.
なお、このようにして形成された指標の間のスペースに、ホログラム記録データを配列、記録していくことになる。 Note that hologram recording data is arranged and recorded in the space between the indexes formed in this way.
次に、上記指標の空間周波数の認識手法（同定手法）について説明する。
本願出願人は、既にこのようなパターンによる指標をページデータ中に重畳した場合における、指標とSNR（Signal to Noise Ratio）との関係について開示しており、このような指標の空間周波数同定の具体例として、FFT(Fast Fourier Transform;高速フーリエ変換) 演算を施した場合の、基本周波数(f1)の２倍の周波数(f2)の振幅(A(f2))の逆数(A-1(f2))、またはこの振幅(A(f2))と基本周波数(f1)の振幅(A(f1))との比(A(f1)/ A(f2))を算出し、この算出結果に基づいて評価することを提案している(特開2009-139782参照）。
Next, a spatial frequency recognition method (identification method) of the above index will be described.
The present applicant has already disclosed the relationship between the index and SNR (Signal to Noise Ratio) when the index based on such a pattern is superimposed on the page data. As an example, when an FFT (Fast Fourier Transform) operation is performed, the reciprocal (A −1 ) of the amplitude (A (f 2 )) of the frequency (f 2 ) twice the fundamental frequency (f 1 ) (f 2 )) or the ratio (A (f 1 ) / A (f 2 )) of this amplitude (A (f 2 )) and the amplitude (A (f 1 )) of the fundamental frequency (f 1 ) However, it is proposed to make an evaluation based on the calculation result (see JP2009-139782).
すなわち、上記提案の同定手法を用いれば、ページ間でデータのクロストークが生じている場合でもページの同定が可能となり、現在、目的としているページのページデータのみを明瞭に読み取ることができ、フォトポリマーよりなる記録媒体の体積収縮に伴って生じる再生データの劣化の補償が可能となる。 In other words, if the proposed identification method is used, the page can be identified even when data crosstalk occurs between pages, and only the page data of the current page can be clearly read, It is possible to compensate for deterioration of reproduced data caused by volume shrinkage of a recording medium made of a polymer.
なお、このようなデータ劣化の補償は、そのデータの減衰の程度に応じて増幅、調整する等の制御を行なうことにより達成される。このことは、本願発明者により、既に、上記特許文献２（特開2007-294051）および上記特許文献３（特願2008-181117号明細書)により開示されている。 Note that such compensation for data deterioration is achieved by performing control such as amplification and adjustment according to the degree of attenuation of the data. This has already been disclosed by the inventor of the present application in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-294051) and Patent Document 3 (Japanese Patent Application No. 2008-181117).
以下、上記実施形態に係るホログラムデータ記録装置について図３を用いて説明する。図３に示す装置では、レーザ光源１０１から出力され、シャッタ１０２ａを通過したレーザ光（ここではＳ偏光（縦偏光））がハーフミラー１０３によって２系に分割され、一方は参照光とされてミラー１０９および集光レンズ１１０を介し、フォトポリマーよりなるホログラム記録媒体１０８上に照射される。また、２系に分割されたレーザ光のうち他方は、１/２波長板１０４によってＰ偏光（横偏光）に変換されてＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１０５（Ｐ偏光を透過しＳ偏光を反射するように構成されている）を透過し、反射型液晶素子等からなるＳＬＭ（空間光変調素子）１０６上に照射される。 Hereinafter, the hologram data recording apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIG. In the apparatus shown in FIG. 3, laser light (here, S-polarized light (vertically polarized light)) output from the laser light source 101 and passed through the shutter 102a is divided into two systems by the half mirror 103, and one of them is used as reference light to be a mirror. The light is irradiated onto the hologram recording medium 108 made of a photopolymer through 109 and the condensing lens 110. The other of the laser beams divided into two systems is converted into P-polarized light (transversely polarized light) by the half-wave plate 104 and PBS (polarized beam splitter) 105 (transmits P-polarized light and reflects S-polarized light. And is irradiated onto an SLM (spatial light modulation element) 106 made of a reflective liquid crystal element or the like.
この照射された光は、ＳＬＭ１０６の素子面に映出された白と黒のビットパターンによる２次元画像のデジタルデータ（ページデータ）情報を担持されるとともに、Ｓ偏光に変換されて（実際には、白表示とされた素子からの光がＳ偏光に変換される）反射され、物体光としてＰＢＳ１０５に戻る。このＳＬＭ１０６から戻った物体光は、ＰＢＳ１０５により反射され、集光レンズ１０７を介してホログラム記録媒体１０８上に照射される。 The irradiated light carries digital data (page data) information of a two-dimensional image with white and black bit patterns projected on the element surface of the SLM 106 and is converted into S-polarized light (actually Then, the light from the element that is white-displayed is converted into S-polarized light) and returned to the PBS 105 as object light. The object light returned from the SLM 106 is reflected by the PBS 105 and irradiated onto the hologram recording medium 108 via the condenser lens 107.
このようにしてホログラム記録媒体１０８上に照射された参照光と物体光はいずれもＳ偏光とされているので、このホログラム記録媒体１０８上で干渉して干渉縞が形成され、該干渉縞がホログラム記録媒体１０８に書き込まれることになる。 Since both the reference light and the object light irradiated onto the hologram recording medium 108 in this way are S-polarized light, interference fringes are formed on the hologram recording medium 108, and the interference fringes are formed on the hologram. It is written on the recording medium 108.
なお、実際には、記録媒体１０８は、図示されない回転ステージ上に取り付けられ、図３中の矢印方向へ所定の角度θだけ回転させることができるようになっており、この角度θを少しずつ増加（あるいは減少）させる毎に、記録媒体１０８の同一領域にホログラムを記録するようにして角度多重記録を行なうように操作される。
なお、再生時には参照光のみをホログラム記録媒体１０８に照射することにより、書き込まれた干渉縞から生成される回折光（再生光）をレンズ１１１で平行光に戻し、これをＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の２次元撮像素子１１２により撮像することにより、デジタルデータが復元されることになる。なお、理想的な記録媒体では、各ページデータを読み出す際に、そのページデータを記録したときと同じ入射角度を再現して参照光を照射すると、記録されたページデータを再生することが可能となる。
Actually, the recording medium 108 is mounted on a rotation stage (not shown) and can be rotated by a predetermined angle θ in the direction of the arrow in FIG. 3, and the angle θ is increased little by little. Every time (or decrease), the hologram is recorded in the same area of the recording medium 108, and an operation is performed to perform angle multiplex recording.
During reproduction, the hologram recording medium 108 is irradiated with only the reference light, whereby the diffracted light (reproduced light) generated from the written interference fringes is converted back to parallel light by the lens 111, and this is converted to a CCD, CMOS sensor or the like. By capturing an image with the two-dimensional image sensor 112, the digital data is restored. In an ideal recording medium, when each page data is read, the recorded page data can be reproduced by reproducing the same incident angle as when the page data was recorded and irradiating the reference light. Become.
また、上述したシンクパターンからなる指標は、シンクパターン重畳手段１１３において、上記デジタルデータの各々に重畳され、この後ＳＬＭ１０６に送出され、ＳＬＭ１０６の素子面上に上記デジタルデータとともに映出され、各ページの同定指標として、このデジタルデータとともにホログラム記録媒体１０８上に記録される。なお、本願明細書においては、上記デジタルデータに上記指標を重畳したものをページデータと称するものとする。 In addition, the sync pattern superimposing unit 113 superimposes the index composed of the above-described sync pattern on each of the digital data, and then sends the index to the SLM 106 and is displayed on the element surface of the SLM 106 together with the digital data. Is recorded on the hologram recording medium 108 together with this digital data. In the specification of the present application, the digital data superimposed with the index is referred to as page data.
また、上記ホログラム記録媒体１０８を構成するフォトポリマーとしては、例えば、バインダーポリマーに「ジアリル フタレート プレポリマージフェニール」を、また、モノマーに「フルオレン骨格を有するジアクリルモノマー」を用いるようにしたり、バインダーポリマーに「ポリメチルメタクリレート」を、また、モノマーに「ラジカル重合性のもの」を用いるようにすることが可能である
次に、具体的なサンプルを用いて測定した結果について、図４〜７を用いて説明する。
As the photopolymer constituting the hologram recording medium 108, for example, “diallyl phthalate prepolymer diphenyl” is used as the binder polymer, and “diacryl monomer having a fluorene skeleton” is used as the monomer. It is possible to use “polymethyl methacrylate” as the polymer and “radically polymerizable one” as the monomer. Next, with respect to the results of measurement using a specific sample, FIGS. It explains using.
ここで、サンプルは、記録媒体に、角度多重記録方式によってページデータ記録を行なったもので、ページ間のクロストークの大きさが変化するように、多重する角度間隔を互いに変化させつつページデータ記録を行なった。なお、このときの記録媒体の体積収縮率は約0.2%であった。 Here, the sample was obtained by performing page data recording on a recording medium by the angle multiplexing recording method, and the page data recording was performed while changing the multiplexing angle interval so that the size of crosstalk between pages changed. Was done. At this time, the volume shrinkage of the recording medium was about 0.2%.
このように角度多重記録方式によって、７ページに亘るページデータ記録を行なう場合に、各ページ毎に、そのページの画面の四隅および中央に所定空間周波数の市松模様からなるシンクパターンを挿入した(図４(a)(b)参照)。 In this way, when page data recording over 7 pages is performed by the angle multiplex recording method, a sync pattern composed of a checkered pattern having a predetermined spatial frequency is inserted into each of the four corners and the center of the screen of each page (see FIG. 4 (a) (b)).
すなわち、記録時の角度は、ページ番号１を基準としており、このページ番号１の角度を0度、ページ番号２の角度を-1度、ページ番号３の角度を-2度、ページ番号４の角度を-2.5度、ページ番号５の角度を-3度、ページ番号６の角度を-3.5度、ページ番号７の角度を-3.8度にそれぞれ設定した。また、指標パターンは、ページ番号１では空間周波数7、ページ番号２では空間周波数9、ページ番号３では空間周波数7、ページ番号４では空間周波数9、ページ番号５では空間周波数7、ページ番号６では空間周波数9、ページ番号７では空間周波数7、というように空間周波数７と空間周波数９のパターンがページ毎に交互となるように設定した。 That is, the angle at the time of recording is based on page number 1. This page number 1 angle is 0 degrees, page number 2 angle is -1 degree, page number 3 angle is -2 degrees, page number 4 The angle was set to -2.5 degrees, the page number 5 angle was set to -3 degrees, the page number 6 angle was set to -3.5 degrees, and the page number 7 angle was set to -3.8 degrees. The index pattern is spatial frequency 7 for page number 1, spatial frequency 9 for page number 2, spatial frequency 7 for page number 3, spatial frequency 9 for page number 4, spatial frequency 7 for page number 5, and page number 6. The pattern of the spatial frequency 7 and the spatial frequency 9 is set to be alternated for each page, such as the spatial frequency 9 for the spatial frequency 9 and the page number 7.
このとき得られた画面の輝度（強度）合計値の角度依存性を図５に示す。
図５から明らかなように、再生された輝度ピーク位置は記録された角度位置からずれが生じている。このことから、記録媒体において、記録及び記録後の重合反応により媒体収縮が生じていることが明らかである。このずれに応じて再生画面の輝度も劣化している。
FIG. 5 shows the angle dependency of the total luminance (intensity) value of the screen obtained at this time.
As apparent from FIG. 5, the reproduced luminance peak position is deviated from the recorded angular position. From this, it is clear that in the recording medium, medium shrinkage occurs due to the polymerization reaction after recording and recording. In accordance with this shift, the brightness of the playback screen also deteriorates.
また、各ページの輝度合計値はページ番号が増加するにしたがって減少しているが、これは、記録が行なわれる毎に、記録に寄与できるモノマーの量が減少していることが原因となっている。 The total luminance value of each page decreases as the page number increases. This is because the amount of monomer that can contribute to recording decreases each time recording is performed. Yes.
さらに、ページ番号６とページ番号７とでは、ページ間の角度が0.3度と十分に離れていないため、ページ間クロストークが発生している。このクロストークを含んだ状態で、ページ輝度情報に応じた輝度の補償を行うと、隣接ページの情報も含めた輝度情報を補償してしまうので、間違った補償(不良な補償)を行なってしまう。 Further, the page number 6 and the page number 7 are not sufficiently separated from each other by an angle between pages of 0.3 degrees, and therefore, crosstalk between pages occurs. Compensation of brightness according to page brightness information in a state including this crosstalk compensates for brightness information including information on adjacent pages, so wrong compensation (bad compensation) is performed. .
一方、図６は本実施形態の指標の角度依存性を示す。このデータは所定の角度における再生画面の市松模様(このサンプルでは図４（a）、（b）の左上に位置する部分)についてFFT演算を施し、その演算によりパワースペクトルを得た。この後、FFT演算されたパワースペクトルからA(7)とA(14)のパワーを取り出し（A(7)は空間周波数７のときのパワー、A(14)は空間周波数１４のときのパワーである）、A(7)/A(14)を計算し、この計算を記録媒体１０８の回転角度θを変えて測定する毎に行い、その結果をプロットし、図６に示す破線曲線を得た(縦軸の単位は任意単位（無名数）)。一方、A(9)とA(18)のパワーを取り出し（A(9)は空間周波数９のときのパワー、A(18)は空間周波数１８のときのパワーである）、A(9)/A(18)を計算し、この計算を記録媒体１０８の回転角度θを変えて測定する毎に行い、その結果をプロットし、図６に示す実線曲線を得た(縦軸の単位は任意単位（無名数）)。 On the other hand, FIG. 6 shows the angle dependency of the index of this embodiment. This data was subjected to an FFT operation on a checkered pattern of the playback screen at a predetermined angle (the portion located in the upper left of FIGS. 4A and 4B in this sample), and a power spectrum was obtained by the calculation. After this, the powers of A (7) and A (14) are extracted from the power spectrum obtained by the FFT calculation (A (7) is the power at the spatial frequency 7, and A (14) is the power at the spatial frequency 14. A) and A (7) / A (14) are calculated, and this calculation is performed every time the rotation angle θ of the recording medium 108 is changed, and the result is plotted to obtain a dashed curve shown in FIG. (The unit of the vertical axis is an arbitrary unit (anonymous number)). On the other hand, the powers of A (9) and A (18) are extracted (A (9) is the power at the spatial frequency 9 and A (18) is the power at the spatial frequency 18), A (9) / A (18) is calculated, and this calculation is performed every time the rotation angle θ of the recording medium 108 is changed, and the result is plotted to obtain the solid curve shown in FIG. 6 (the unit of the vertical axis is an arbitrary unit) (Anonymous number)).
図６の破線曲線および実線曲線からも明らかなように、破線曲線における輝度ピークはページ番号７、ページ番号５、ページ番号３、ページ番号１と奇数ページ番号を表しており、一方、実線曲線における輝度ピークはページ番号６、ページ番号４、ページ番号２と偶数ページ番号を表しており、隣接するページのページデータとの識別を確実にすることが可能である。 As is clear from the broken line curve and the solid line curve in FIG. 6, the luminance peaks in the broken line curve represent page number 7, page number 5, page number 3, page number 1 and odd page numbers, while the solid line curve The luminance peak represents page number 6, page number 4, page number 2, and even page number, and it is possible to ensure discrimination between page data of adjacent pages.
さらに、ページ番号６とページ番号７のようにページ間の角度が十分に離れていない場合においても、本実施形態の指標を用いることにより、各ページを表すピークを互いに完全に分離することができる。 Furthermore, even when the angles between the pages are not sufficiently separated as in page number 6 and page number 7, by using the index of the present embodiment, the peaks representing each page can be completely separated from each other. .
すなわち、本実施形態方法を採用することにより、ページ間のクロストークが発生するような状況下においても、各ページの同定が正確かつ容易となる。 That is, by adopting the method of this embodiment, each page can be identified accurately and easily even under a situation where crosstalk between pages occurs.
次に、ページ番号７において、本実施形態の指標を用いて、ページ輝度（強度）の補償を行った場合の結果を図７に示す。 Next, FIG. 7 shows the result when the page luminance (intensity) is compensated for the page number 7 using the index of the present embodiment.
すなわち、ページ番号７のページデータ中に埋め込まれた、画面四隅および中心の各シンクパターン(空間周波数成分7)が、互いに同様の割合で輝度が大きくなるように制御をかけてページ輝度の補償を行った。これにより、ページ番号７のページ輝度合計値(ベースラインを差し引いた実質ピーク値)が7.07×108から7.51×108に増加し、また、このピークの半値全幅が0.169度から0.153度に改善された。 In other words, the control is performed so that the brightness of the sync patterns (spatial frequency component 7) embedded in the page data of page number 7 at the four corners and the center of the screen increases at the same rate. went. As a result, the total page brightness value (actual peak value minus the baseline) of page number 7 increased from 7.07 × 10 8 to 7.51 × 10 8 and the full width at half maximum of this peak was improved from 0.169 degrees to 0.153 degrees. It was done.
以上、本発明に係るホログラムデータ記録方法および装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のものに限定されるものではなく、種々の態様のものとすることが可能である。例えば、上記実施形態では、角度多重記録方式において本発明を適用しているが、シフト多重、波長多重、位相コード多重および電場多重等のその他の多重化方式にも本発明を適用することが可能である。 Although one embodiment of the hologram data recording method and apparatus according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various aspects can be employed. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to the angle multiplexing recording method, but the present invention can also be applied to other multiplexing methods such as shift multiplexing, wavelength multiplexing, phase code multiplexing, and electric field multiplexing. It is.
また、前述したように、指標を形成するシンクパターンの構成態様、位置、数などは適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態の如く、シンクパターンを画面四隅および中心に配置することにより輝度の補償制御が容易となるが、種々の事情に応じて適宜、例えば、シンクパターンを画面四隅のみ、あるいは中心のみに配置することも可能である。 Further, as described above, the configuration mode, position, number, and the like of the sync pattern forming the index can be changed as appropriate. For example, as in the above embodiment, the brightness compensation control is facilitated by arranging the sync patterns at the four corners and the center of the screen. However, for example, the sync pattern is set only at the four corners or only at the center according to various circumstances. It is also possible to arrange them.
また、前記指標は画面四隅およびその他の画面内領域の数箇所に配置したり、画面内の任意の数箇所に配置することも可能である。 In addition, the indicators can be arranged at several positions in the four corners of the screen and other areas in the screen, or can be arranged at arbitrary positions in the screen.
１０１ レーザ光源
１０２ａ，１０２ｂ シャッタ
１０３ ハーフミラー
１０４ １/２波長板
１０５ ＰＢＳ
１０６ ＳＬＭ
１０７，１１０ 集光レンズ
１０８ ホログラム記録媒体
１０９ ミラー
１１１ レンズ
１１２ ２次元撮像素子
１１３ シンクパターン重畳手段
101 Laser light source 102a, 102b Shutter 103 Half mirror 104 1/2 wavelength plate 105 PBS
106 SLM
107, 110 Condensing lens 108 Hologram recording medium 109 Mirror 111 Lens 112 Two-dimensional image sensor 113 Sink pattern superimposing means
Claims (3)
該ページデータには、所定の空間周波数を有するパターンからなり、所望のページのページデータを該ページデータの前記ホログラム記録媒体からの再生時に同定し得る指標を含ませておくとともに、
任意のページに係る前記指標の空間周波数値と、当該任意のページに隣接するページに係る前記指標の空間周波数値とが互いに異なるように設定することを特徴とするホログラムデータ記録方法。 When the object light carrying the two-dimensional page data interferes with the reference light and the obtained interference information is recorded on the hologram recording medium,
The said page data consists pattern having a predetermined spatial frequency, with our Ku moistened with an index capable of identifying when reproducing the page data of the desired page from the holographic recording medium of the page data,
A hologram data recording method, wherein a spatial frequency value of the index relating to an arbitrary page and a spatial frequency value of the index relating to a page adjacent to the arbitrary page are set to be different from each other .
該ページデータに、所定の空間周波数を有するパターンからなり、当該ページを、隣接するページと区別させ得る指標を含ませるパターン重畳手段と、
該パターン重畳手段から出力された、所定のパターンを含むページデータを２次元画像として表示し、該ページデータの情報を担持した前記物体光を生成する画像表示手段と、を備え、
さらに、任意のページに係る前記指標の空間周波数値と、当該任意のページに隣接するページに係る前記指標の空間周波数値とが互いに異なるように設定する手段を備えたことを特徴とするホログラムデータ記録装置。 In a hologram data recording apparatus for causing object light carrying two-dimensional page data to interfere with reference light and recording the obtained interference information on a hologram recording medium,
Pattern superimposing means that includes a pattern having a predetermined spatial frequency in the page data, and includes an index that can distinguish the page from an adjacent page;
Image display means for displaying the page data including the predetermined pattern output from the pattern superimposing means as a two-dimensional image and generating the object light carrying the information of the page data,
The hologram data further comprises means for setting a spatial frequency value of the index related to an arbitrary page and a spatial frequency value of the index related to a page adjacent to the arbitrary page to be different from each other Recording device.
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