JP6754647B2 - ホログラム再生装置およびホログラム再生方法 - Google Patents
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Description
ホログラム記録再生装置においては、記録したい情報を担持した信号光と、記録用参照光を干渉させ、生じた干渉縞を記録媒体に屈折率変化として記録・保持する。信号光は「ページデータ」と称される2次元データ画像により空間的に変調され、レンズを通じてホログラム記録媒体へ照射される。
さらに記録媒体の高密度化・大容量化を目的として、参照光の条件(例えば記録媒体への入射角度、波長、あるいは波面等)を変化させながら、媒体の同一箇所に複数のページデータを多重して記録する多重記録方式の提案も各種なされている。
ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていたページデータ像情報を再生するホログラム再生装置において、
前記再生用参照光を、p偏光およびs偏光のいずれかである第1参照光に調整して出力する第1の参照光偏光調整手段と、
該第1の参照光偏光調整手段からの前記第1参照光について、前記ホログラムに前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第1の所定条件調整手段と、
該第1の所定条件調整手段から出力され、前記ホログラムに入射した前記第1参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、p偏光およびs偏光のうち、前記第1参照光とは異なる偏光である第2参照光に調整して出力する第2の参照光偏光調整手段と、
該第2の参照光偏光調整手段からの第2参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第2の所定条件調整手段と、
前記第1参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第1再生光と、前記第2参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第2再生光とを分離する再生光分離手段と、
前記分離された2つの再生光に担持されたホログラム情報を、各々撮像する2つの撮像手段と、を備え、
前記第2再生光に担持された第2のページデータ像情報を撮像することにより得られた第2のページデータ画像に、前記第1再生光に担持された第1のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第1のページデータ像情報を撮像することにより得られた第1のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第2のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算する演算処理手段を備えたことを特徴とするものである。
ここで、「ホログラム再生装置」とは、多重して記録された情報を再生する機能のみを有するもののみならず、情報をホログラムに多重記録する機能を併せ有するものも含めて称するものとする。
前記演算処理手段が、前記2つの撮像手段のうちの、一方の撮像手段により撮像された前記第1のページデータ画像の明るさに対する、他方の撮像手段によりノイズ画像として撮像された前記第1のページデータ画像の明るさの比率αを求める比較評価器と、該比較評価器により求められた該比率αを、前記一方の撮像手段により撮像された前記第1のページデータ画像の明るさAに乗じてα・Aを求める乗算器と、前記他方の撮像手段により撮像された前記第2のページデータ画像の明るさBから、該乗算器により求められた明るさα・Aを減算する減算器とからなることが好ましい。
ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていた前記ページデータ像情報を再生するホログラム再生方法において、
前記再生用参照光を、p偏光およびs偏光のいずれかである第1参照光に調整して出力する第1の参照光偏光調整工程と、
該第1の参照光偏光調整工程により調整された前記第1参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第1の所定条件調整工程と、
該第1の所定条件調整工程により前記所定の条件の調整がなされた、前記ホログラムに入射した前記第1参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、p偏光およびs偏光のうち、前記第1参照光とは異なる偏光である第2参照光に調整して出力する第2の参照光偏光調整工程と、
該第2の参照光偏光調整工程により調整された前記第2参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第2の所定条件調整工程と、
前記第1参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第1再生光と、前記第2参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第2再生光とを分離する再生光分離工程と、
前記分離された2つの再生光に夫々担持されたホログラム情報を、各々撮像する撮像工程と、をこの順に行い、
前記第2再生光に担持された第2のページデータ像情報を撮像することにより得られた第2のページデータ画像に、前記第1再生光に担持された第1のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第1のページデータ像情報を撮像することにより得られた第1のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第2のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算することを特徴とするものである。
これにより、再生されたページデータのSNRやビット誤り率を大幅に向上することができる。
図1に示すように、記録時において、レーザ光源1から出射されたコヒーレントなレーザ光束は、図示されないシャッタを通過し、発散レンズ2、空間フィルタ3およびコリメートレンズ4からなるビームエキスパンダにより光束径を拡大され、半波長板5を通過し、ミラー6により直角に偏向され、偏光ビームスプリッタ(PBS:以下単にPBSと称する)7により2系の光束に分岐される。
度、図8に示す振幅変調SLM109と同様にして配置される。
また、SLMから出射(反射)された信号光は、入射した状態とは偏光状態が変化してs偏光とされており、PBS8において図中下方に反射され、レンズ(FTL)10によって光学的にフーリエ変換されてホログラム記録媒体11に照射される。
図1に示すように、ホログラム記録媒体11に記録されたページデータ情報を再生する場合には、半波長板14を調整することで、参照光の偏光方向を(s偏光からp偏光に)変換する。この参照光は、ミラー15で反射された後PBS16に到達するが、半波長板14によってp偏光とされているので、このPBS16を直進することになる。次に、ミラー20によって、図中下方向に反射され、p偏光とされていることからPBS21を透過する。PBS21を直進したp偏光の再生用参照光は、角度制御を行うガルバノメータミラー22およびリレーレンズ23を介して、記録媒体11中の信号光が照射された場所へ、その裏面側において記録用参照光の入射方向とは対向するような方向から照射される。
本実施例では、このように透過された照射光の一部を参照光2として再度、ホログラム記録媒体11に照射するようにして、ホログラム記録媒体11からのデータの再生速度を2倍程度に増大させるようにしている。
方向から照射される。
これにより、参照光照射の長時間化または光源の高パワー化を図ることなく、同時に2つのページデータの角度多重再生を行うことができ、ホログラム記録媒体11からのデータの再生速度を2倍程度に増大させることができる。
なお、図示されない計測制御部は、再生時において、レーザ光源1の駆動制御、およびガルバノメータミラー17、22、34の角度制御を行うとともに、カメラ13a、13bから出力されたページデータ情報信号を加工し、図示されないモニター上に、ページデータ画像として表示させるように指示する。
光によるノイズ画像が混入してクロストークが生じている状態を示すものである。
また、減算器75により減算して求められた結果であるB−α・Aは、ノイズ除去処理がなされた第2のページデータ画像(ページデータ2)として外部に出力される。
ラメーター値)αを求めるようにしてもよい。
この参考例に係るホログラム再生装置は、上記実施例1に係るホログラム再生装置とは異なり、1つの再生光と1つのカメラを用いてホログラム記録媒体111に記録されていた画像情報を再生し、撮像する一般的な装置構成とされている。
このような一般的な装置構成のものにおいても上述したようなクロストークの問題が生じている。この問題は参考例を用いて改善し得るので、以下その構成について説明する。
なお、上記実施例1と同様に、情報再生機能のみならず情報記録機能も有している。
例えば、上記実施形態においては、ホログラム再生装置の光学系として、図1を用いているが、これに限られるものではなく、光学系において種々の態様のものに適用が可能である。例えば、図1に示す実施形態装置においては、位相共役タイプとされているが、これに替えて、記録時と再生時のいずれにおいても、記録媒体の同一側に参照光が入射されるようなタイプに構成してもよい。
また、上記実施例1は、角度多重記録がなされたホログラム記録媒体の再生処理に適用するものであるが、ペリストロフィック多重等の他の多重記録手法を用いて多重記録がなされたホログラム記録媒体の再生処理にも適用することができる。
また、上記実施例1のホログラム再生装置は、再生機能の他に記録機能も有しているものであるが、本発明を再生機能のみを有するホログラム再生装置に適用してもかまわない。
また、上述した、ノイズ成分の明るさの比率αを求める際に用いたマーカーとしては、上記実施例1のものに限られず、他の形状のものとすることも可能である。
録または再生が行なわれるようにすればよい。
2、102 発散レンズ
3、103 空間フィルタ
4、104 コリメートレンズ
5、14、32、105、114 半波長板
6、15、20、31、33、106、115、120 ミラー
7、8、16、21、107、108、116 偏光ビームスプリッタ(PBS)
10、18、23、110、118、123 レンズ(FTL)
11、111 ホログラム記録媒体(記録媒体)
13a、13b、113 カメラ
17、22、34、117、122 ガルバノメータミラー
Claims (4)
- ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていたページデータ像情報を再生するホログラム再生装置において、
前記再生用参照光を、p偏光およびs偏光のいずれかである第1参照光に調整して出力する第1の参照光偏光調整手段と、
該第1の参照光偏光調整手段からの前記第1参照光について、前記ホログラムに前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第1の所定条件調整手段と、
該第1の所定条件調整手段から出力され、前記ホログラムに入射した前記第1参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、p偏光およびs偏光のうち、前記第1参照光とは異なる偏光である第2参照光に調整して出力する第2の参照光偏光調整手段と、
該第2の参照光偏光調整手段からの第2参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第2の所定条件調整手段と、
前記第1参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第1再生光と、前記第2参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第2再生光とを分離する再生光分離手段と、
前記分離された2つの再生光に担持されたホログラム情報を、各々撮像する2つの撮像手段と、を備え、
前記第2再生光に担持された第2のページデータ像情報を撮像することにより得られた第2のページデータ画像に、前記第1再生光に担持された第1のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第1のページデータ像情報を撮像することにより得られた第1のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第2のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算する演算処理手段を備えたことを特徴とするホログラム再生装置。 - 前記演算処理手段が、前記2つの撮像手段のうちの、一方の撮像手段により撮像された前記第1のページデータ画像の明るさに対する、他方の撮像手段によりノイズ画像として撮像された前記第1のページデータ画像の明るさの比率αを求める比較評価器と、該比較評価器により求められた該比率αを、前記一方の撮像手段により撮像された前記第1のページデータ画像の明るさAに乗じてα・Aを求める乗算器と、前記他方の撮像手段により撮像された前記第2のページデータ画像の明るさBから、該乗算器により求められた明るさα・Aを減算する減算器とからなることを特徴とする請求項1に記載のホログラム再生装置。
- 前記所定の条件が、前記参照光のホログラムへの入射角度とされていることを特徴とする請求項1または2に記載のホログラム再生装置。
- ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていた前記ページデータ像情報を再生するホログラム再生方法において、
前記再生用参照光を、p偏光およびs偏光のいずれかである第1参照光に調整して出力する第1の参照光偏光調整工程と、
該第1の参照光偏光調整工程により調整された前記第1参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第1の所定条件調整工程と、
該第1の所定条件調整工程により前記所定の条件の調整がなされた、前記ホログラムに入射した前記第1参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、p偏光およびs偏光のうち、前記第1参照光とは異なる偏光である第2参照光に調整して出力する第2の参照光偏光調整工程と、
該第2の参照光偏光調整工程により調整された前記第2参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第2の所定条件調整工程と、
前記第1参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第1再生光と、前記第2参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第2再生光とを分離する再生光分離工程と、
前記分離された2つの再生光に夫々担持されたホログラム情報を、各々撮像する撮像工程と、をこの順に行い、
前記第2再生光に担持された第2のページデータ像情報を撮像することにより得られた第2のページデータ画像に、前記第1再生光に担持された第1のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第1のページデータ像情報を撮像することにより得られた第1のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第2のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算することを特徴とするホログラム再生方法。
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