JP6593871B2 - 光情報記録装置及び光情報記録方法 - Google Patents
光情報記録装置及び光情報記録方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6593871B2 JP6593871B2 JP2015168882A JP2015168882A JP6593871B2 JP 6593871 B2 JP6593871 B2 JP 6593871B2 JP 2015168882 A JP2015168882 A JP 2015168882A JP 2015168882 A JP2015168882 A JP 2015168882A JP 6593871 B2 JP6593871 B2 JP 6593871B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- pixel
- individual
- optical information
- information recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
[基本構成]
光情報記録再生装置1は、信号光生成機構10、空間周波数フィルタリング機構20、参照光生成機構30及び光情報記録媒体50を備えている。信号光生成機構10は、情報が付与された信号光を生成し、空間周波数フィルタリング機構20は、信号光の空間周波数を予め定めた範囲の帯域に制限する。参照光生成機構30は、信号光と干渉させて干渉縞を形成させる参照光を生成する。そして、光情報記録媒体50は、信号光と参照光とに基づいて形成された干渉縞に応じた回折格子に関する情報を記録する。
信号光生成機構10は、位相付与部としての位相マスク11と、空間光変調器15とを備えている。位相マスク11と空間光変調器15との間には、一対のレンズ12,13と、偏光型ビームスプリッタ14とが配置されている。
位相マスク11は、複数の画素に対応する領域が設けられている。位相マスク11は、隣り合う画素同士の間で、入射された入力光の位相を相互にシフトさせることによって、各画素に固定位相を付与している。具体的に、位相マスクは、位相差がπである位相値の組を構成し、各組を構成する各位相値を、仮想画素の各個別画素にそれぞれ割り当てている。例えば、位相マスク11は、2行2列の4つの画素に対し、0、π/2、π、3π/2と1/2πずつシフト固定位相を付与している。各画素に付与される位相の詳細については、後述する。
一対のレンズ12,13は、位相マスク11と偏光型ビームスプリッタ14との間に配置されている。一対のレンズ12,13は、一定の間隔を空けて相互に対向して配置されている。入力光は、レンズ12とレンズ13との間に位置するS点で一旦集光される。
偏光型ビームスプリッタ14は、その内部に透過面14aを備えている。偏光型ビームスプリッタ14は、入射された入力光を空間光変調15に向けて一旦透過させ、空間光変調器15によって情報の付与された信号光を再び入射させている。そして、偏光型ビームスプリッタ14は、信号光を空間周波数フィルタリング機構20に向けて照射している。
空間光変調器15は、偏光型ビームスプリッタ14を間に挟んで、一対のレンズ12,13とは反対側に配置されている。この空間光変調器15は、高速度に変調することが可能なように、2階調のみを表示するように構成されている。空間光変調器15は、例えば、入力光の強度を変調することによって、白黒の2階調のみを表示する。なお、空間光変調器15は、2階調を表示することができれば、変調の対象は強度であることには限定されない。ただし、変調を高速で行うことが目的であるので、空間光変調器15としては、強度を変調し、白黒の2階調を表示するタイプのものを使用することが好ましい。この空間光変調器15と上記の位相マスク11とは、結像関係にある。
空間周波数フィルタリング機構20は、一定の間隔を空けて配置された一対のレンズ21,22と、一対のレンズ21,22の間に配置された空間フィルタ23とによって構成されている。一対のレンズ21,22は、偏光型ビームスプリッタ14から出力された信号光を結像すると共に、フーリエ変換するために、フーリエ変換レンズが用いられている。空間フィルタ23は、中央に矩形開口を有している。この空間フィルタ23は、レンズの焦点が矩形開口の位置に一致するように配置されている。
参照光生成機構30は、リレーレンズ31とミラー32とを有している。リレーレンズ31には、上述したレーザー照射部が照射して一定の処理がなされたレーザー光が参照光として入射される。リレーレンズ31は、入射された参照光をミラー32に向けて照射させている。ミラー32は、リレーレンズ31から照射される参照光の進行方向に対して斜めに傾けられており、入射された参照光を対物レンズ40に向けて照射させている。
光情報記録媒体50は、対物レンズ40の下流側で対物レンズ40に対向するようにして配置されている。光情報記録媒体50は、信号光と参照光とが干渉して形成された干渉縞に応じた回折格子に関する情報を記録する。
光情報再生機構60は、図2に示すように、偏光型ビームスプリッタ14の隣に設けられた検光子61と撮像部62とを備えている。また、光情報再生機構60は、光情報記録媒体50の背面側に設けられた1/4波長板63とミラー64とを備えている。
光情報記録媒体50に記録された光情報を再生する場合、図2に示すように、再生用参照光を信号光生成機構10の位相マスク11から入射させ、偏光型ビームスプリッタ14に照射させると同時に、参照光を光情報記録媒体50に照射させる。参照光は、ミラー64によって反射され、再び光情報記録媒体50に照射され、光情報記録媒体50に記録された情報の再生光を生成する。再生光は、対物レンズ40、空間周波数フィルタリング機構20、偏光型ビームスプリッタ14及び検光子61を透過して撮像部62に入射される。撮像部62が撮像した画像は、コンピュータ装置等により、所定の処理がなされる。
次に、図3及び図4を参照し、任意のページデータから再生パターンを生成するときの空間フィルタ23に形成された矩形開口の開口サイズの効果について説明する。なお任意のページデータを記録再生する場合、図3及び図4に示すように、まず、ページデータのフーリエパターンを求める。再生パターンは、フーリエパターンに基づいて生成される。
次に、本発明の具体的な作用について説明する。
次に、縮退の分離の方法、すなわち、記録された情報を再生する際に縮退された情報をもとの情報に戻す方法について、図8を参照して説明する。
以上に説明した光情報記録再生装置1を使用して、0−πランダム位相マスクを用いて位相値が付与されたページデータに対して空間周波数フィルタリングを行って記録したことを想定した場合と、4ステップ位相マスクを用いて4つの固定位相を付与が付与されたページデータに対して空間周波数フィルタリングを行って記録したことを想定した場合のヒストグラムとして表す数値シミュレーションを行った。
次に図13及び図14を参照して本発明の第2実施形態の光情報記録再生装置1Aについて説明する。なお、第2実施形態の光情報記録再生装置1Aは、位相マスク11に代えて位相変調器16を有する点、参照光生成機構30がガルバノミラー33を有している点が第1実施形態の光情報記録再生装置1とは相違する。第2実施形態の光情報記録再生装置1Aにおけるその他の構成は、第1実施形態の光情報記録再生装置1の構成と同様である。そのため、第2実施形態の光情報記録再生装置1Aの構成と第1実施形態の光情報記録再生装置1の構成とが同じものについては、図面に同じ符号を付して、詳細な説明は省略し、異なる構成についてのみ詳細に説明する。
第2実施形態の光情報記録再生装置1Aは、情報が付与された信号光を生成する信号光生成機構10と、信号光の空間周波数を予め定めた範囲の帯域に制限する空間周波数フィルタリング機構20と、信号光と干渉させて干渉縞を形成させる参照光を生成する参照光生成機構30と、信号光と参照光とに基づいて形成された干渉縞に応じた回折格子に関する情報を記録する光情報記録媒体50と、を備えている。
信号光生成機構10は、位相変調器16、一対のレンズ12,13、偏光型ビームスプリッタ14、空間光変調器15を備えている。これらのうち、第1実施形態の光情報記録再生装置1とは異なるものについてのみ説明する。
位相変調器16は、入力光の位相を所定のタイミングで0から2πの範囲で変調させている。位相変調器16は、所定のタイミングで位相を変調し、個別画素に、例えば、0、π/2、π、3π/2の位相値をページ毎に与えている。
空間光変調器15は、例えば、入力光の強度を変調することによって、白黒の2階調のみを表現する。そして、位相変調器16によって変調された位相値が付与された個別画素に対し、白又は黒の2階調のうちいずれかの階調の情報をページ毎に付与する。また、複数ページ分の個別画素、例えば、4ページ分の個別画素を、ページ間クロストークを利用して1つの仮想画素として擬制する。そして、仮想画素として擬製された複数ページ分の個別画素に関する位相値と前記2階調の情報とに基づいて、位相値を偏角とする複素数値の和に関する情報を信号光に付与する。
参照光生成機構30は、ガルバノミラー33、リレーレンズ31及びミラー32を有している。ガルバノミラー33は、コイルに流す電流で当該ガルバノミラー33の角度を制御しており、ガルバノミラー33から反射された参照光がリレーレンズ31に対して入射する角度を自在に変化させている。なお、リレーレンズ31及びミラー32の構成及び作用は、第1実施形態のリレーレンズ31及びミラー32の構成及び作用と同様である。
個別画素の情報を複数ページにわたり、ページ間クロストークを利用して重ね合わせる手法は、位相変調器16によって個別画素に付与された位相値と空間光変調器15によって与えられた階調の情報とに基づいて、第1実施形態の光情報記録再生装置1Aが実行する手法と同様であるので、ここではその説明を省略する。
この第2実施形態の光情報記録再生装置1Aでは、データは、変調した位相及び各入射角に対応するデータは、複数のページに分けて光情報記録媒体50に記録される。
光情報記録媒体50に記録された光情報を再生する場合、図14に示すように、再生用参照光を位相変調器16から入射させると共に、参照光をガルバノミラー33に照射させて行う。その際、参照光の入射角を変化させることによって、時間信号として検出する。
10 信号光生成機構
11 位相マスク(位相付与部)
12,13 レンズ
14 偏光型ビームスプリッタ
15 空間光変調器
16 位相変調器(位相付与部)
20 空間周波数フィルタリング機構
21,22 レンズ
23 空間フィルタ
30 参照光生成機構
31 リレーレンズ
32 ミラー
40 対物レンズ
50 光情報記録媒体
60 光情報再生機構
61 検光子
62 撮像部
63 1/4波長板
64 ミラー
Claims (10)
- 情報が付与された信号光を生成する信号光生成機構と、
前記信号光の空間周波数を予め定めた範囲の帯域に制限する空間周波数フィルタリング機構と、
前記信号光と干渉させて干渉縞を形成させる参照光を生成する参照光生成機構と、
前記信号光と前記参照光とに基づいて形成された干渉縞に応じた回折格子に関する情報を記録する光情報記録媒体と、を備え、
前記信号光生成機構は、
入力光に複数の位相値を付与する位相付与部と、
前記複数の位相値が個別に割り当てられる複数の個別画素を形成し、該個別画素に所定の2階調の情報のいずれか一方を選択して付与する空間光変調器と、を備え、
前記空間光変調器は、任意の前記個別画素に対し空間的又は時間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制することによって1つの仮想画素を構成し、
各個別画素に付与された前記位相値を偏角とする複素数値と前記2階調の情報とに基づいて前記複素数値の和に関する情報を前記信号光に付与することを特徴とする光情報記録再生装置。 - 前記位相付与部は、複数の固定位相を付与する位相マスクであり、
前記仮想画素は、任意の前記個別画素に対し空間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制する、請求項1に記載の光情報記録再生装置。 - 前記位相付与部は、前記入力光の位相を変調する位相変調器であり、
前記仮想画素は、任意の前記個別画素に対し時間的に一定範囲に存在すると共に空間的に同一位置に存在する複数の個別画素を1画素として擬制し、
前記参照光生成機構は、前記参照光の入射角を所定のタイミングで変化させる入射角制御手段を備え、
前記入射角制御手段は、前記位相変調器が位相を変調したときと同じタイミングで入射角をずらしている、請求項1に記載の光情報記録再生装置。 - 前記仮想画素を構成する各個別画素に割り当てられる位相値は、位相差がπとなる位相値の組により構成され、各組を構成する前記位相値が各個別画素にそれぞれ割り当てられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光情報記録再生装置。
- 前記仮想画素は、2行2列の4つの個別画素で構成され、
前記位相付与部は、前記仮想画素の縦方向又は横方向に並んだ前記個別画素に、相互に独立した第1位相値と第2位相値とを割り当てると共に、
前記第1位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第1位相値との位相差がπとなる第3位相値を割り当て、
前記第2位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第2位相値との位相差がπとなる第4位相値を割り当てている、請求項4に記載の光情報記録再生装置。 - 入力光に情報を付与して信号光を生成する信号光生成工程と、
生成された前記信号光の空間周波数を予め定めた範囲の帯域に制限する空間周波数フィルタリング工程と、
前記信号光と干渉させて干渉縞を形成させる参照光を生成する参照光生成工程と、
前記信号光と前記参照光とに基づいて形成された干渉縞に応じた回折格子に関する情報を記録する光情報記録工程と、を備え、
前記信号光生成工程は、
入力光に複数の位相値を付与する位相付与工程と、
複数の前記位相値を複数の個別画素に個別に割り当てる位相値割り当て工程と、
任意の前記個別画素に対して空間的又は時間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制することによって1つの仮想画素を構成する仮想画素構成工程と、
前記個別画素に所定の2階調の情報のいずれか一方を選択してそれぞれ付与する2階調情報付与工程と、
各個別画素に付与された前記位相値を偏角とする複素数値と前記2階調の情報とに基づいて前記複素数値の和に関する情報を前記信号光に付与する情報付与工程と、
を備えていることを特徴とする光情報記録再生方法。 - 前記位相付与工程では、位相マスクによって複数の固定位相を前記入力光に付与し、
前記仮想画素構成工程では、任意の前記個別画素に対し空間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制する、請求項6に記載の光情報記録再生方法。 - 前記位相付与工程では、位相変調器で前記入力光の位相を変調し、
前記仮想画素構成工程では、任意の前記個別画素に対し時間的に一定範囲に存在すると共に空間的に同一位置に存在する複数の個別画素を1画素として擬制し、
参照光生成工程では、前記参照光の入射角を所定のタイミングで変化させ、
前記入射角を変化させるタイミングが、前記位相変調器が位相を変調したときと同じタイミングである、請求項6に記載の光情報記録再生装置。 - 前記位相付与工程は、位相差がπである位相値の組を構成し、各組を構成する各位相値を、前記仮想画素構成工程で構成された前記仮想画素の各個別画素にそれぞれ割り当てている、請求項6〜8のいずれか1項に記載の光情報記録再生方法。
- 前記仮想画素構成工程は、2行2列の4つの個別画素で前記仮想画素を構成し、
前記位相付与工程は、前記仮想画素の縦方向又は横方向に並んだ前記個別画素に、相互に独立した第1位相値と第2位相値とを割り当てると共に、
前記第1位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第1位相値との位相差がπとなる第3位相値を割り当て、
前記第2位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第2位相値との位相差がπとなる第4位相値を割り当てている、請求項9に記載の光情報記録再生方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015168882A JP6593871B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 光情報記録装置及び光情報記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015168882A JP6593871B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 光情報記録装置及び光情報記録方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017045496A JP2017045496A (ja) | 2017-03-02 |
JP6593871B2 true JP6593871B2 (ja) | 2019-10-23 |
Family
ID=58210536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015168882A Active JP6593871B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 光情報記録装置及び光情報記録方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6593871B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109581697A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 江苏慧光电子科技有限公司 | 光学系统 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008130137A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Sharp Corp | 情報記録装置および情報再生装置 |
JP4830971B2 (ja) * | 2007-05-22 | 2011-12-07 | ソニー株式会社 | 記録装置、記録再生方法、再生方法 |
JP4407724B2 (ja) * | 2007-06-18 | 2010-02-03 | ソニー株式会社 | 記録再生装置、記録再生方法、再生装置、再生方法 |
JP2010238305A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Sharp Corp | 情報記録装置および情報記録方法 |
JP5358530B2 (ja) * | 2010-07-28 | 2013-12-04 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 光情報記録再生装置及び再生装置 |
JP5517912B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2014-06-11 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 光情報記録再生方法、及び光情報記録再生装置 |
-
2015
- 2015-08-28 JP JP2015168882A patent/JP6593871B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017045496A (ja) | 2017-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4524708B2 (ja) | 再生装置、再生方法 | |
JP4294526B2 (ja) | デジタルホログラフィ装置及びデジタルホログラフィを用いた像再生方法 | |
EP2631909B1 (en) | Holographic memory reproduction device and holographic memory reproduction method | |
JP7157623B2 (ja) | ホログラム記録再生装置 | |
US7835049B2 (en) | Reproducing apparatus and reproducing method | |
JP4135113B2 (ja) | ホログラム再生装置、ホログラム記録再生装置およびホログラム再生方法 | |
JP4548333B2 (ja) | データ再生方法及び装置 | |
EP2486455B1 (fr) | Superposition d'une image visible et d'un hologramme synthétique | |
JPWO2015040925A1 (ja) | デジタルホログラフィ装置およびデジタルホログラフィ方法 | |
TW200901176A (en) | Recording device, recording/reproducing method, and reproducing method | |
JP6593871B2 (ja) | 光情報記録装置及び光情報記録方法 | |
JP2006220933A (ja) | ホログラフィを利用した光学的情報記録方法及び装置 | |
TWI408522B (zh) | 全像儲存系統及全像儲存媒體之閱讀和書寫裝置及方法 | |
JP2007513458A (ja) | ホログラフィック記憶装置 | |
KR101267310B1 (ko) | 홀로그래픽 저장 매체로부터 재생된 신호의 품질을개선하는 방법 및 장치 | |
JP2008217990A (ja) | ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、情報符号化方法、記録方法および情報再生方法 | |
JP2016091581A (ja) | 空間光変調装置及び空間光変調方法 | |
JP2009058653A (ja) | ホログラム再生装置、ホログラム再生方法、ホログラム記録装置、及びホログラム記録方法 | |
JP2005122814A (ja) | ホログラム記録再生装置、ホログラム記録再生方法、位相アドレスコード作成方法及び位相アドレスコード作成プログラム | |
JP2010238305A (ja) | 情報記録装置および情報記録方法 | |
JP6754647B2 (ja) | ホログラム再生装置およびホログラム再生方法 | |
JP2010019984A (ja) | 再生装置、再生方法 | |
JP6934797B2 (ja) | ホログラム用記録信号処理装置、これを備えたホログラム記録装置およびホログラム用記録信号処理方法 | |
US20080018967A1 (en) | Hologram recording device, hologram reproducing device and hologram recording method not requiring positioning of a phase mask | |
JP7492428B2 (ja) | ホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190611 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190809 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190917 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190919 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6593871 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |