WO2005006317A1

WO2005006317A1 - ホログラフィック記録媒体、ホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法及びアドレス方法

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Publication number: WO2005006317A1
Application number: PCT/JP2004/007693
Authority: WO
Inventors: Takuya Tsukagoshi; Jiro Yoshinari
Original assignee: Tdk Corporation
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-01-20
Also published as: US7274497B2; US20070008598A1; JP4271517B2; JP2005031395A

Description

明細書

ホログラフィック記録媒体、ホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法及びアドレス方法

技術分野

[oooi] この発明は、ホログラフィを利用して情報を記録 Z再生する際に用いるホログラフィック記録媒体、ホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法及びアドレス方法に関する。

背景技術

[0002] ホログラフィを利用して記録媒体に情報を記録するホログラフィック記録は、例えばレーザーダイオードからのレーザー光を、ビームスプリッタにより物体光と参照光とに分岐し、前記物体光を変調した情報光と前記参照光との干渉パターンによってホログラフィック記録媒体に情報を記録するものである。

[0003] 又、記録された情報の再生時には、ホログラフィック記録媒体に参照光を照射することにより、干渉パターンによる回折により情報が再生される。

[0004] 前記のような、ホログラフィック記録媒体の 1つとして、例えば、特開 2002—251745 号公報に開示されるような、記録する情報に応じた 2次元パターンを記録するための

、各々にホログラフィック記録が可能な多数のピクセルからなる 2次元情報ページが多重化されて設けられているホログラフィック記録媒体がある。

[0005] 上記のような、 2次元パターンが記録された 2次元情報ページをアドレスするために

、上記特開 2002-251745号公報記載の情報記録媒体では、 2次元情報ページ内の特定の箇所にホログラム情報としてのアドレス情報を記録するようにしてレ、る。

[0006] 又、特開平 11-311936号公報に記載される光情報記録媒体では、ホログラム層外の反射基板の反射面にアドレス情報を記録するようにしている。

[0007] 上記特開 2002—251745号公報のように、ホログラム層にアドレス情報を記録した場合、アドレス動作が複雑となるという問題点がある。

[0008] 又、特開平 11-311936号公報のように、ホログラム層外にアドレス情報を記録した場合は、ホログラムとアドレス情報との位置誤差が生じ易いという問題点がある。発明の開示

[0009] この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、 2次元情報ページ内に、簡単なアドレス動作によって検出できるようにアドレス情報を配置し、容易に 2 次元情報ページを識別することができるようにしたホログラフィック記録媒体、ホロダラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法及びアドレス方法を提供することを目的とする。

[0010] 本発明者は鋭意研究によって、 2次元情報ページ毎にあるいは、複数の 2次元情報ページからなるページ群毎に、ページ内の異なる位置にアドレス情報領域を設け、その位置から 2次元情報ページを簡単なアドレス操作によって識別できることを見した。

[0011] 即ち、以下の本発明により上記目的を達成することができる。

[0012] (1)多数のピクセルからなる 2次元情報ページ力 S、多重化してホログラフィック記録されているホログラフィック記録媒体であって、前記各 2次元情報ページ毎にアドレスピクセル及びデータピクセルの信号が記録され、前記 2次元情報ページ内の複数のピクセルが前記アドレスピクセルとして、その集合によりアドレス情報領域を構成し、該アドレス情報領域は、 2次元情報ページ毎、又は複数の 2次元情報ページからなるページ群毎に、該 2次元情報ページ内での位置が異なって配置され、前記 2次元情報ページ内の前記アドレス情報領域外のピクセル力前記データピクセルとして 2次元情報が記録されたデータ領域を構成していることを特徴とするホログラフィック記録媒体。

[0013] (2)前記アドレスピクセルの集合と、前記データ領域における、前記アドレスピクセルの集合と同様のピクセルの集合とは、オンピクセル比率及びオンピクセル配列の少なくとも一方が異なることを特徴とする（1)のホログラフィック記録媒体。

[0014] (3)前記アドレス情報領域は、前記データ領域に対してオンピクセルのオン又はォフの比率が異なることを特徴とする（2)のホログラフィック記録媒体。

[0015] (4)前記データ領域におけるオンピクセル比率が 50%とされ、且つ、アドレス情報領域のオンピクセル比率が 50%未満又は 50%を超えることを特徴とする（3)のホロ記録媒体。 [0016] (5)前記アドレス情報領域は、少なくとも 9個のアドレスピクセルの集合を含むピクセノレブロックからなり、このピクセルブロックの全部のアドレスピクセルがオン又はオフとされたことを特徴とする（3)又は (4)のホログラフィック記録媒体。

[0017] (6)前記アドレス情報領域は同一^ ^ージ群内では同一位置に設けられ、且つ、同一ページ群内でのアドレス情報領域は、オン又はオフのピクセルの配列が前記 2次元情報ページ毎に異なるようにされたことを特徴とする（1)乃至（4)のレ、ずれかのホログラフィック記録媒体。

[0018] (7)参照光と情報光との干渉によって記録が可能なホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法であって、前記ホログラフィック記録媒体に多数のピクセルからなる 2次元情報ページを記録する際に、各 2次元情報ページ内に、該 2次元情報べージ毎、又は、複数の 2次元情報ページからなるページ群毎に異なる位置に、複数のピクセルをアドレスピクセルとして、その集合からなるアドレス情報領域を形成し、前記 2次元情報ページ内の前記アドレス情報領域以外のピクセルからなるデータ領域に、 2次元情報を付与してホログラフィック記録することを特徴とするホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[0019] (8)前記アドレスピクセルの集合と、前記データ領域における、前記アドレスピクセルの集合と同様のピクセルの集合とは、オンピクセル比率及びオンピクセル配列の少なくとも一方が異なるように、アドレス情報をホログラフィック記録することを特徴とする (7)のホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[0020] (9)前記データ領域は、オンピクセル比率が 50%とされ、又、前記アドレス情報領域は、オンピクセル比率が 50%未満又は 50%を超えてレ、ることを特徴とする（8)のホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[0021] (10)前記アドレス情報領域はアドレスピクセルから構成され、このアドレスピクセノレの全部がオンピクセル又はオフピクセルとされてレ、ることを特徴とする（8)又は（9)のホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[0022] (11)前記アドレス情報領域を同一ページ群内では同一位置に設け、且つ、同一ページ群内でのアドレス情報領域には、 2次元情報ページ毎に異なるオンピクセル配列とされたことを特徴とする（7)乃至（10)のいずれかのホログラフィック記録媒体 I 報付加方法。

[0023] (12)前記 2次元情報ページを構成するアドレスピクセル及びデータピクセルは、前記情報光の光路上に配置された空間光変調器におけるピクセルにより表示されることを特徴とする（7)乃至（11)のいずれかのホログラフィック記録媒体のアドレス情報付加方法。

[0024] (13)多数のピクセルからなる 2次元情報ページ力多重化して参照光と情報光との干渉によりホログラフィック記録されていて、前記 2次元情報ページ内に、前記ピクセルのうち複数のピクセルをアドレスピクセルとして、その集合からなるアドレス情報領域と、残りのピクセルからなり、 2次元情報が記録可能なデータ領域とが設けられていて、前記アドレス情報領域は、各 2次元情報ページ毎、又は、複数の 2次元情報ぺージからなるページ群毎に、該 2次元情報ページ内での異なる位置に設けられたホログラフィック記録媒体のアドレス方法であって、参照光又は検索光を、前記ホログラフイツク記録媒体に照射して発生した回折光中での、前記アドレス情報領域からの光量により、目的の 2次元情報ページを検出することを特徴とするホログラフィック記録媒体のアドレス方法。

[0025] (14)前記データ領域はオンピクセル比率が 50%で記録されていて、且つ、前記ァドレス情報領域は、オンピクセル比率が 50%未満又は 50%を超えて記録されていて、前記アドレス情報領域を、データ領域及びアドレス情報領域での前記回折光の光量の差により検出することを特徴とする（13)のホログラフィック記録媒体のアドレス方法。

[0026] (15)前記参照光又は検索光を、目的の 2次元情報ページにおけるアドレス情報領域の範囲に絞って、 2次元情報ページ毎に順次照射し、前記参照光又は検索光の照射領域とアドレス情報領域と一致したときに発生する回折光により目的の 2次元情報ページを検出することを特徴とする（13)又は（14)のホログラフィック記録媒体のァドレス方法。

[0027] (16)前記アドレス情報領域は、 2次元情報ページ毎又は同一ページ群内での 2次元情報ページ毎に異なるオンピクセル配列で記録されてレ、て、前記アドレス情報領域の、前記 2次元情報ページ内での位置を検出した後に、前記オンピクセル配列に基づレ、て、目的の 2次元情報ページを検出することを特徴とする（13)乃至（15)のいずれかのホログラフィック記録媒体のアドレス方法。

[0028] (17)多数のピクセルからなる 2次元情報ページ力 S、多重化してホログラフィック記録されていて、前記各 2次元情報ページ毎に、アドレスピクセル及びデータピクセルの信号が記録され、前記 2次元情報ページ内の複数のピクセルがアドレスピクセルとして、その集合によりアドレス情報領域を構成し、該アドレス情報領域は、 2次元情報べージ毎又は複数の 2次元情報ページからなるページ群毎に、該 2次元情報ページ内での位置が異なって配置され、前記 2次元情報ページ内の前記アドレス情報領域外のピクセルがデータピクセルとして、 2次元情報が記録されたデータ領域を構成しているホログラフィック記録媒体の前記 2次元情報を再生する装置であって、レーザー光を、ビームスプリッタにより物体光及び参照光に分岐し、前記参照光を前記ホログラフィック記録媒体に照射する参照光学系と、前記物体光を検索光として前記ホログラフィック記録媒体に照射する検索光学系と、この検索光学系の途中に設けられ、物体光を検索光として 2次元情報ページ毎に順次照射するように変調する空間光変調器と、この検索光の照射により前記ホログラフィック記録媒体から発生する回折光を受光する光検出器と、この光検出器の出力により、目的の 2次元情報ページを検出する制御装置と、を有してなり、前記空間光変調器は、前記 2次元情報ページを表示可能な多数のピクセルを備え、且つ、前記物体光を、目的の 2次元情報ページにおけるアドレス情報領域に相当するピクセルに絞って変調して検索光とするようにされたことを特徴とするホログラフィック記録再生装置。

[0029] (18)前記ホログラフィック記録媒体に記録された 2次元情報ページにおける前記ァドレス情報領域は、 2次元情報ページ毎又は同一^ ^ージ群内での 2次元情報ページ毎に異なるオンピクセル比率で記録されていて、前記制御装置は、前記空間光変調器における検索光の領域とアドレス情報領域とがー致したときの前記光検出器の出力から、該アドレス情報領域のオンピクセル比率を検出し、これにより目的の 2次元情報ページを検出するようにされたことを特徴とする（17)のホログラフィック記録媒体の図面の簡単な説明 [図 1]本発明の実施の形態の例に係るホログラフィック記録媒体を用いるホ t ック記録/再生装置を示す一部ブロック図を含む光学配置図である。

[図 2A]同ホログラフィック記録媒体に記録/再生される 2次元情報ページのアドレス情報領域とデータ領域を示すマップである。

[図 2B]同他の 2次元情報ページを示すマップである。

[図 2C]同更に他の 2次元情報ページを示すマップである。

[図 2D]更に又他の 2次元情報ページを示すマップである。

[図 3]同ホログラフィック記録 Z再生装置における光学要素の配置及び記録 Z再生パターンを示す模式図である。

[図 4]同ホログラフィック記録 Z再生装置において、 2次元情報ページを検索する際の、検出領域と仮想センサ領域との関係を示す模式図である。

[図 5]仮想センサ領域での検出光量の和を示す線図である。

[図 6]同検出光量の差を示す線図である。

[図 7]前記ホログラフィック記録/再生装置における他のアドレス方法を示す模式図である。

[図 8] 2次元情報ページ内におけるアドレス情報領域の位置と仮想センサ領域での検出光量との関係を示す線図である。

[図 9]本発明の実施の形態の第 2例に係るホログラフィック記録/再生装置を示す一部ブロック図を含む光学系統図である。

[図 10]同ホログラフィック記録/再生装置におけるホログラフィック記録媒体に記録/ 再生される第 1の 2次元情報ページ群を示すマップである。

[図 11]同第 2の 2次元情報ページ群を示すマップである。

[図 12]同第 3の 2次元情報ページ群を示すマップである。

[図 13]同第 4の 2次元情報ページ群を示すマップである。

[図 14]同ホログラフィック記録 Z再生装置において、 2次元情報ページ群を検索する場合の SLMにおける光変調状態を示すマップである。

[図 15]同検索方法を用いる場合のアドレス総数算出の説明のための模式図である。

[図 16]同アドレス総数とアドレス情報領域のサイズ (ピクセル数）との関係を示す線図である。

[図 17]同ホログラフィック記録媒体におけるアドレス情報領域のオンピクセル配置の組合せを示す線図である。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。

[0032] 図 1に示されるように、この発明の実施の形態の例に係るホログラフィック記録媒体 12を含む、ホログラフィック記録/再生装置 10は、レーザーダイオード等のレーザー光源 14と、このレーザー光源 14からのレーザー光のビーム径を拡大するためのビームエキスパンダ 16と、このビームエキスパンダ 16によってコリメート光とされたレーザ一光を物体光及び参照光とに分岐するためのビームスプリッタ 18と、このビームスプリツタ 18によって分岐された物体光を前記ホログラフィック記録媒体 12に導くための物体光学系 20及び参照光を導くための参照光学系 22とを備えて構成されている。

[0033] 前記物体光学系 20には、前記ビームスプリッタ 18側から空間光変調器（SLM) 24 と、ミラー 26と、フーリエレンズ 28とがこの順で配置されている。又、前記参照光学系 22の途中には、ミラー 30が配置されている。

[0034] 前記 SLM24は、ビームスプリッタ 18を透過した物体光に、 2次元情報を付加して情報光とするものであり、例えば透過型液晶セルから構成されている。

[0035] 図 1の符号 32はホログラフィック記録媒体 12の、前記参照光及び情報光に対する位置制御をするためのポジションコントローラ、 34は前記参照光及び/又は前記情報光によって形成された、ホログラムから 2次元ページ情報を再生するための CCD、 36はホログラフィック記録媒体 12と CCD34との間に配置されたフーリエレンズ、 38 は前記レーザー光源 14、ポジションコントローラ 32を制御すると共に、前記 CCD34 の出力信号が入力される制御装置を示す。

[0036] 前記ホログラフィック記録媒体 12には、 2次元情報ページが、多重化されてホロダラフィック記録が可能なようにされてレ、る。

[0037] 前記 SLM24は、 2次元情報に応じて、例えば図 2Aに示されるように、オンピクセル

(図 2Aにおいて白抜きで表示）及びオフピクセルからなる 2次元パターンを、入射する物体光に付与し、これがホログラフィック記録媒体 12に入射され、ここで参照光との干渉によって、多数（図 2Aにおいては 8 X 8 = 64)のピクセル力なる 2次元情報べージ 40Aが、ホログラフィック記録されるようにしてレ、る。

[0038] 更に詳細には、図 3に示されるように、前記 2つのフーリエレンズ 28、 36は共焦点 C FPを有し、前記 SLM24、フーリエレンズ 28、共焦点 CFP、フーリエレンズ 36及び C CD34は、フーリエレンズ 28、 36の焦点距離 fの間隔で配置された、いわゆる 4f光学系とされていて、 SLM24に形成されたパターン（2次元情報）は物体光によって転送され、共焦点 CFPにおいて完全にフーリエ変換され、更に 2枚目のフーリエレンズ 36 を通過した後に、 CCD34上で結像し、元の画像が再現される構成となっている。前記ホログラフィック記録媒体 12は、原則として物体光の光路上の任意の位置に置くことが可能である力この実施の形態の例では、前記共焦点 CFPの位置に配置され、いわゆるフーリエホログラムとなるようにされている。

[0039] なお、前記 SLM24上及び CCD34上に結像したパターン（2次元情報）は、各ピクセル毎に情報が分離して表示されているが、ホログラフィック記録媒体 12内の記録領域においては、干渉パターンとして且つ、多重化されて記録されているので、 2次元情報を構成するピクセル毎の分離はできない。

[0040] ここで、前記オンピクセル及びオフピクセル及び後述のオンピクセル比率について説明する。

[0041] 前記 SLM24は、入射光を所定の光路へ射出させることができ、且つその所定光路への射出をピクセル毎に制御できる力その射出可能な状態のピクセルは「オン状態」と表現され、入射した光が吸収されるか所定の光路以外への方向へ反射又は散乱され、所定の光路への射出ができないときにそのピクセルは「オフ状態」であると表現される。

[0042] 前記オン状態にあるピクセルを「オンピクセル」、オフ状態にあるピクセルを「オフピクセル」と表わすものとする。又、前記のような SLM24は、通常、オン'オフの切換えが可能な数十万個から数百万個のピクセルによって構成されてレ、て、全ピクセル数に対するオンピクセルの数の比を「オンピクセル比率」と定義する。

[0043] 更に、 SLM24の全ピクセルのうちの一部からなるピクセル群を考え、このピクセノレ群に含まれる全ピクセル数に対する、該ピクセル群のうちオン状態にあるピクセルの比を、前記ピクセル群のオンピクセル比率と定義する。

[0044] 前記図 2Aに示される 2次元情報ページ 40Aは、その左上に 16個のアドレスピクセルカなるアドレス情報領域 42Aが形成され、図 2B—図 2Dに示されるように、他のページのアドレス情報領域 42B 42Dは、 2次元情報ページ 40B、 40C、 40D毎に異なる位置に形成されている。又、前記 2次元情報ページ 40A— 40Dにおいて、前記アドレス情報領域 42A 42Dを除レ、た他のピクセルはデータピクセルとされ、 2次元情報が記載されるデータ領域 44A 44Dとされている。

[0045] 前記アドレス情報領域 42A— 42Dとデータ領域 44A— 44Dとは、光検出器、 CCD 等によって識別できるように、オンピクセル比率が異なっている。例えば、一般的に、データ領域 44A 44Dは微分符号化のためにオンピクセル比率が 50%となるようにされている。一方、前記アドレス情報領域 42A— 42Dは、オンピクセル比率が 50% 未満又は 50%を超えるようにされている。

[0046] この場合、アドレス情報領域 42A— 42Dは 16個のアドレスピクセル力構成されているので、これらの任意の一部又は全部をオンピクセルあるいはオフピクセルとした場合、同数でないようにすれば、オンピクセル比率は 50%未満又は 50%を超えることになる。

[0047] この実施の形態の例では、オンピクセル比率を 100%、即ち、 16個のアドレスピクセル全てをオンピクセルとしてレ、る。

[0048] 又、アドレス情報領域 42A— 42Dは、図 2B—図 2Dに示されるように、前記 2次元情報ページに対して、その位置が図にぉレ、て斜め右下方向に 1ピクセルずつずれるように形成されている。即ち、 2次元情報ページ毎に異なる位置に、アドレス情報領域 42が形成されている。

[0049] 前記 CCD34は、そのピクセルにより 2次元情報ページを再生する力例えば図 4 ( A)において 2点鎖線で示される検出領域 46内の 16ピクセルのみをモニタするようにされ、制御装置 38においては、図 4 (B)に示されるように、前記 16ピクセルをブロック 1一ブロック 4に 4等分割した仮想センサ領域 46A 46D内での各 4ピクセルの検出光量の和 1 (=A3 + A4 + B3 + B4) + 2 (=A5 + A6 + B5 + B6) + 3 ( = C3 + C4 + D3 + D4) +4 ( = C5 + C6 + D5 + D6)を、図 5のようにホログラム番号順又は時間順に演算して、これが最大値となったとき、アドレスしたことにしている。

[0050] ここで、 A、 B、 C、 D及び 3、 4、 5、 6は 2次元情報ページでのピクセルアドレス番号であり、 A3、 A4、 · · ·、 D5、 D6はそのアドレスのピクセルにおける光出力を示す。

[0051] 次に、上記ホログラフィック記録/再生装置 10において、ホログラフィック記録媒体

12にホログラフィック記録された 2次元情報ページのいずれかにアドレスする過程について説明する。

[0052] アドレス時には、前記物体光学系 20は、空間光変調器 24によってレーザー光が遮断されるようにしておく。次に、参照光学系 22から参照光を、ホログラフィック記録媒体 12に照射すると、 2次元情報ページに記録されたパターンに応じて回折光が発生し、これがフーリエレンズ 36を通って CCD34に入力する。 CCD34では、 2次元情報ページを再生することになる。

[0053] 参照光学系 22から、参照光を、その入射角度変化（角度多重）、ホログラフィック記録媒体 12の移動 (シフト多重）、参照光の位相変調パターンを変化 (位相光路多重）等によって、多重化されているホログラムを次々に再生させると、多数のホログラム再生像が次々と CCD34上に現われる。

[0054] 例えば、図 2Cに示される 2次元情報ページ 40C (ホログラム 3)にアドレスしたい場合、対応するアドレス情報領域は C3— F6を対角ピクセルとする正方形（16ピクセル）であるので、 CCD34は前述の如ぐ中央の 16ピクセルのみをモニタするようにしておぐ。

[0055] 前述のように、 CCD34上には、ホログラム再生像が次々と現われ、ホログラム 3が再生されたときだけ、モニタしている 16ピクセルの検出光量の和が最大値（図 5において縦軸の数値が 16のとき）となり、これによつてホログラム 3にアドレスすることができる。

[0056] なお、前記実施の形態の第 1例に係るホログラフィック記録 Z再生装置 10において、制御装置 38において、図 6に示されるように、ブロック 1とブロック 3の光量の差を演算すれば、演算結果が 0 (但し負から正へ横軸を横切るとき）となる点が目的のアドレスを与えることになる。このように、複数の演算過程を組合わせることによって、より精度の高レ、アドレスの検出を行なうことができる。 [0057] 次に、他のアドレス方法について説明する。

[0058] このアドレス方法においては、図 7に示されるように、アドレス情報領域の大きさを例えば 8 X 8 = 64ピクセノレとし、これを、 2次元情報ページ 41内で左上力ら 4ピクセルずつ右下へシフトさせながらホログラムを割り当てたとする。図 7において、符号 48A 48Dは、ホログラム 1一 4でのアドレス情報領域を示す。

[0059] CCD34においては、検出した再生像（図 7に示されるように全体が 24 X 24 = 576 ピクセル）を左上から右下へ走査しながら、アドレス情報領域 43A 43Dの全 64ピクセルの光量の和をモニタする。このとき、各ホログラム 1一 4におけるアドレス情報領域 43A— 43D以外のデータ領域ではオンピクセル比率が 50%だとすると、走査している場所と 64ピクセルの光量の和との関係は、図 8に示されるようになる。

[0060] 図 8において、 nはモニタしている 64ピクセルの左上となる先頭ピクセルの番号を表わし、又、ホログラム 1一 5を示すク、、ラフ fま、各々、 n= l， 5, 9, 13, 17(こおレヽて鋭レヽピークとなり、各々アドレスの検出が可能であることが分かる。

[0061] 同様にして、任意のホログラム番号を検出することができ、与えられた再生像からその 2次元情報ページのアドレスを検出することもできる。

[0062] 次に、図 9に示される、本発明の実施の形態の第 2例に係るホログラフィック記録/ 再生装置 50について説明する。

[0063] このホログラフィック記録/再生装置 50は、前記図 1のホログラフィック記録/再生装置 10に対して、前記情報光の回折光を受光するフォトダイオードからなる光検出器 52を設けた点及びアドレス情報領域の位置を同一とする複数の 2次元情報ページを、同一の 2次元情報ページ群とし、同一の 2次元情報ページ群内のアドレス情報領域では 2次元情報ページ毎に異なるオンピクセル配列とした点において相違する。他の構成は同一であるので、図 1におけると同一の符号を付することにより説明を省略するものとする。

[0064] この実施の形態の例において、 2次元情報ページは、図 10 (A) （C)、図 11 (A) — (D) ,図 12 (A)—（D)、図 13 (A)—（D)に示されるように、全ピクセル数が 9 X 9 = 81、アドレス情報領域が 3 X 3 = 9のピクセルから構成されてレ、る。

[0065] 図 10 (A) （D)に示されるように、第 1の 2次元情報ページ群 56では、いずれの 2 次元情報ページ 56A— 56Dにも、図において左上のコーナー部に 9個のアドレスピクセルからなるアドレス情報領域 57A— 57Dがそれぞれ配置されている。

[0066] 又、第 2の 2次元情報ページ群 58では、図 11 (A)—（D)に示されるように、前記第 1の 2次元情報ページ群 56におけるアドレス情報領域 57A— 57Dに対して、図において斜め右下に XY方向各 1ピクセルずれた位置で、 2次元情報ページ 58A— 58D に各々アドレス情報領域 59A— 59Dが設けられている。

[0067] 又、図 12 (A) (D)に示される第 3の 2次元情報ページ群 60を構成する 2次元情報ページ 60A 60Dには、前記アドレス情報領域 59A 59Dに対して、更に斜め右下に 2ピクセルずれた位置でアドレス情報領域 61 A 61Dがそれぞれ設けられている。

[0068] 更に、図 13 (A)—（D)に示される第 4の 2次元情報ページ群 62を構成する 2次元情報ページ 62A 62Dには、前記アドレス情報領域 61A 61Dに対して、更に斜め右下に 3つずれて位置（右下コーナー部）でアドレス情報領域 63A— 63Dがそれぞれ設けられている。

[0069] 前記アドレス情報領域 57A、 59A、 61A、 63Aは、それぞれ 9つのアドレスピクセルが全てオンピクセル (オンピクセル比率 100%)とされてレ、る。

[0070] 又、アドレス情報領域 57B、 59B、 61B、 63Bは、いずれも、 9個のアドレスピクセルのうち 7個がオンピクセル（オンピクセル比率 7/9 = 78%)とされている。

[0071] 又、アドレス情報領域 57C、 59C、 61C、 63Cでは、 9個のアドレスピクセルのうち 2 個がオンピクセル (オンピクセル比率 2/9 = 22%)とされてレ、る。

[0072] 更に又、アドレス情報領域 57D、 59D、 61D、 63Dは、いずれもオンピクセル比率

0/9 = 0%とされてレヽる。

[0073] この実施の形態の例に係るホログラフィック記録 Z再生装置 50において、 2次元情報ページを高速検索する過程について説明する。

[0074] まず、前記 SLM24において、目的の 2次元情報ページが属する 2次元情報ページ群、例えば第 3の 2次元情報ページ群 60におけるアドレス情報領域 61A— 61Dの位置のピクセルのみをオンピクセルとして、物体光を変調して（絞って）検索光とする。

[0075] これによつて、検索光は、ホログラフィック記録媒体 12の位置で回折光となり、前記光検出器 52に入力される。

[0076] 再生された画像では、 2次元情報ページ群毎に、アドレス情報領域の位置が異なるので、図 14に示されるように、再生された第 3の 2次元情報ページ群 60においてのみ、 SLM24でのオンピクセルの領域とアドレス情報領域 61A— 61Dが重なり、そのときの光検出器 52の出力は、オンピクセル比率が 100%、 78%、 22%、 0%のいずれかとなり、例えばオンピクセル比率が 100%又は 78。/₀のときは図 14にて実線で示されるように、上向きのピーク、 22%又は 0%のときは破線で示されるように谷状となる。いずれの場合でも、 50%未満又は 50%を超える数値となる。

[0077] 従って、検索光の照射領域での光検出器 52の出力が 50%とならないときは、目的の 2次元情報ページが第 3の 2次元情報ページ群 60に属するとして検索される。

[0078] なお、この実施の形態の例の場合も、目的の 2次元情報ページ群を検索する際に、図 7、図 8に示されるように、 CCD34における再生画像でのアドレス情報領域に相当するピクセルを例えば左上から右下に走査するようにしてもょレ、。

[0079] 次に、第 3の 2次元情報ページ群 60から、目的の 2次元情報ページを検索する。この場合、検索された第 3の 2次元情報ページ群 60を構成する 2次元情報ページ 60A 一 60Dのアドレス情報領域 61A— 61Dでのオンピクセル比率によって検索する。

[0080] 即ち、目的力 2次元情報ページ 60Cの場合、そのアドレス情報領域 61Cのオンピクセル比率は 22%であるので、光検出器 52の出力から、オンピクセル比率 22%の 2 次元情報ページを検索すればよいことになる。

[0081] なお、アドレス情報領域は 9個のアドレスピクセル力構成されているのでオンピクセル比率は 10段階に設定でき、且つ、 9は奇数であるので全段階でオンピクセル比率が 50%とならない。従って、光検出器 52は、入力信号を 10段階にわたって識別できるものであればよぐ従来の検出器によって十分識別可能である。ここでは、オンピクセル比率の多段設定も、オンピクセル配列（後述）の一態様とする。

[0082] 又、上記実施の形態の例において、各 2次元情報ページのピクセル数が 9 X 9 = 8 1であり、且つアドレス情報領域は 3 X 3 = 9のアドレスピクセルより構成されているが、本発明はこれに限定されるものでなぐ全ピクセル数及びアドレスピクセルの数は記録すべき 2次元情報ページの数に応じて増減させればよい。 [0083] なお、全ピクセル数からアドレスピクセル数を減じたデータピクセルの数が奇数の場合は、オンピクセル比率を 50%とするためにデータピクセルを 1個間引くという操作をする。

[0084] ここで、上記のように、アドレス情報領域からの総検出光量のみによってアドレスする場合の表現可能なアドレス数について説明する。

[0085] 図 15に示されるように、 2次元情報ページ 70が N X Nピクセル、そのうちのアドレス情報領域 72が Na X Naピクセルから構成されてレ、るとすると、 2次元情報ページ 70 内においてアドレス情報領域 72は、（N_Na+ l)通りの位置を取り得る。

[0086] 一方、アドレス情報領域 72内のオンピクセル数は、 0— Na²の間の整数が全て許されるので、（Na²+ 1)通りの階調表現が可能である。但し、アドレス情報領域 72内のピクセル数が偶数の場合、オンピクセル比率がデータ領域におけると同じ 50%になり得るので、この場合は除くようにする。

[0087] 従って、アドレス情報領域における階調表現のパターン数は、次の（1)式

Na² + a (aは Naが奇数のとき 1、偶数のとき 0)

となる。

[0088] 以上により、アドレス情報領域からの総検出光量のみによってアドレスする場合のァドレス総数は、

(N-Na+ 1) X (Na² + a) …（2)

で示されるようになる。

[0089] 又、 2次元情報ページ群のためのアドレス総数は、（N_Na+ l)となる。

[0090] 上記の Naに対するアドレス総数は、図 16に示されるようになり、 SLMが IMpixelの場合、 1600万通りのアドレス総数を得るためには、アドレス情報領域は Na X Na= l

35 X 135ピクセノレ力 S必要となる。これは、 2次元情報ページ全体の 1. 7%の領域を占める。

[0091] 上記実施の形態の例において、 2次元情報ページ群内での各 2次元情報ページは、そのアドレス情報領域を構成するアドレスピクセルのオンピクセル比率によって特定されるようになつている力本発明はこれに限定されるものでなぐオンピクセル比率及び/又はオンピクセルの配列（オンピクセルパターン）によって、 2次元情報ページを特定できるようにしてもょレヽ。

[0092] この場合、図 17に示されるように、アドレス情報領域 Aを構成する 9個のアドレスピクセルのうちのオンピクセルパターンによって、 512通りのアドレスが可能となる。

[0093] なお、表 1に示されるように、アドレス情報領域の全アドレスピクセル数 A ( = Na²)で表現できるパターン数 Cは、 A= 16で 53771986個、 A = 25で、 34225520640

A B

個となる。

[0094] [表 1]

[0095] 一方、現在入手可能な SLMは lMpixel (N= 1024)程度のものであり、例えば 1T B (terabyte)の記録媒体を実現するためには、最低 800万個、好ましくは 1600万個のホログラムを記録する必要があり、 2次元情報ページにおける全ピクセル数を N X Nとしたとき、アドレス数（オンピクセノレパターンの数）は N_Na+l通りとなり、表 1に示されるように、 A = Na² = 4 X 4= 16ピクセルのアドレス情報領域であれば、アドレス数 ∑ C X (N— Na+ 1)が約 5377万個あって、十分に使用することができることが分か

A B

る。なお、 A= 16、 B = 8のとき、オンピクセル比率が 50%になるので削除してある。

[0096] この実施の形態の例では、まずアドレス情報領域からの光量を光検出器 52によつて検出して、オンピクセル比率が 50%未満又は 50%超えのアドレス情報領域が 2次元情報ページ内の特定位置にあるホログラムだけを抜き出し、次に、各アドレス情報領域のオンピクセルパターンを検出することによって、高速アクセスが可能となる。

[0097] 又、この場合、前記実施の形態の第 1例と比較して、アドレス情報領域内部でのピクセル配列を識別する必要があり、アドレス動作の高速化という点からは、該実施の形態の第 1例の場合よりも不利である力光ディスク等のように全てのアドレス情報がデジタルデータとして記録媒体に記録されている場合に比べれば、以前アドレス動作は高速化することができる。

[0098] なお、上記実施の形態の例では、 1600万以上のアドレス総数を表現するために必要な最小のアドレス情報領域を 16ピクセルとしている力 S、これよりも大きなピクセル数のアドレス情報領域を用いてもょレ、。

[0099] 例えば、 Na = 5、即ち 5 X 5 = 25ピクセル力なるアドレス情報領域を用いて、 B = 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21のピクセノレパターンのみを禾 lj用すること力 Sでさる。このとさ、表現可能なピクセルパターン数力最小の B = 3の場合に合わせて、前記 Bのそれぞれの値（3， · · ·， 21)において 2300通りのピクセル配列を用いれば、表現可能なアドレス数は 2300 X 7 X 1020 = 1642万 2000通りとなって、 1600万通りを超えることになる。

[0100] これにより、 16ピクセルの場合の、 Na² + 1 = 17階調を検出するよりも、検出精度がラフでよく、又、記録媒体全体にアドレスを配分する際に 2300のアドレス群を単位として分類することができるので、例えば光ディスクでいうセクタ一のような概念を導入すること力 Sできる。産業上の利用の可能性

本発明は上記のように構成したので、 2次元情報ページ内に、簡単なアドレス動作によって検出できるようにアドレス情報を配置し、容易に 2次元情報ページを識別することができるという優れた効果を有する。

Claims

請求の範囲

[1] 多数のピクセルからなる 2次元情報ページ力多重化してホログラフィック記録されているホログラフィック記録媒体であって、

前記各 2次元情報ページ毎にアドレスピクセル及びデータピクセルの信号が記録され、前記 2次元情報ページ内の複数のピクセルが前記アドレスピクセルとして、その集合によりアドレス情報領域を構成し、該アドレス情報領域は、 2次元情報ページ毎、又は複数の 2次元情報ページからなるページ群毎に、該 2次元情報ページ内での位置が異なって配置され、前記 2次元情報ページ内の前記アドレス情報領域外のピクセル力前記データピクセルとして 2次元情報が記録されたデータ領域を構成してレ、ることを特徴とするホログラフィック記録媒体。

[2] 請求項 1において、前記アドレスピクセルの集合と、前記データ領域における、前記アドレスピクセルの集合と同様のピクセルの集合とは、オンピクセル比率及びオンピクセル配列の少なくとも一方が異なることを特徴とするホログラフィック記録媒体。

[3] 請求項 2において、前記アドレス情報領域は、前記データ領域に対してオンピクセル比率が異なることを特徴とするホログラフィック記録媒体。

[4] 請求項 3において、前記データ領域におけるオンピクセル比率が 50%とされ、且つ、アドレス情報領域のオンピクセル比率が 50%未満又は 50%を超えることを特徴とするホログラフィック記録媒体。

[5] 請求項 3又は 4において、前記アドレス情報領域は、少なくとも 9個のアドレスピクセルの集合を含むピクセルブロックからなり、このピクセルブロックの全部のアドレスピクセルがオン又はオフとされたことを特徴とするホログラフィック記録媒体。

[6] 請求項 1乃至 4のいずれかにおいて、前記アドレス情報領域は同一^ ^ージ群内では同一位置に設けられ、且つ、同一ページ群内でのアドレス情報領域は、オン又はオフのピクセルの配列が前記 2次元情報ページ毎に異なるようにされたことを特徴とするホログラフィック記録媒体。

[7] 参照光と情報光との干渉によって記録が可能なホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法であって、

前記ホログラフィック記録媒体に多数のピクセルからなる 2次元情報ページを記録する際に、各 2次元情報ページ内に、該 2次元情報ページ毎、又は、複数の 2次元情報ページからなるページ群毎に異なる位置に、複数のピクセルをアドレスピクセルとして、その集合からなるアドレス情報領域を形成し、前記 2次元情報ページ内の前記アドレス情報領域以外のピクセルからなるデータ領域に、 2次元情報を付与してホログラフィック記録することを特徴とするホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付カロ方法。

[8] 請求項 7において、前記アドレスピクセルの集合と、前記データ領域における、前記アドレスピクセルの集合と同様のピクセルの集合とは、オンピクセル比率及びオンピクセル配列の少なくとも一方が異なるように、アドレス情報をホログラフィック記録することを特徴とするホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[9] 請求項 8において、前記データ領域は、オンピクセル比率が 50%とされ、又、前記アドレス情報領域は、オンピクセル比率が 50%未満又は 50%を超えてレ、ることを特徴とするホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[10] 請求項 8又は 9において、前記アドレス情報領域はアドレスピクセル力構成され、このアドレスピクセルの全部がオンピクセル又はオフピクセルとされていることを特徴とするホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[11] 請求項 7乃至 10のいずれかにおいて、前記アドレス情報領域を同一ページ群内では同一位置に設け、且つ、同一ページ群内でのアドレス情報領域には、 2次元情報ページ毎に異なるオンピクセル配列とされたことを特徴とするホログラフィック記録媒体へのアドレス情報付加方法。

[12] 請求項 7乃至 11のいずれかにおいて、前記 2次元情報ページを構成するアドレスピクセル及びデータピクセルは、前記情報光の光路上に配置された空間光変調器におけるピクセルにより表示されることを特徴とするホログラフィック記録媒体のアドレス情報付加方法。

[13] 多数のピクセルからなる 2次元情報ページ力 S、多重化して参照光と情報光との干渉によりホログラフィック記録されていて、前記 2次元情報ページ内に、前記ピクセルのうち複数のピクセルをアドレスピクセルとして、その集合力なるアドレス情報領域と、残りのピクセルからなり、 2次元情報が記録可能なデータ領域とが設けられていて、前記アドレス情報領域は、各 2次元情報ページ毎、又は、複数の 2次元情報ページ力なるページ群毎に、該 2次元情報ページ内での異なる位置に設けられたホロダラフィック記録媒体のアドレス方法であって、

参照光又は検索光を、前記ホログラフィック記録媒体に照射して発生した回折光中での、前記アドレス情報領域からの光量により、目的の 2次元情報ページを検出することを特徴とするホログラフィック記録媒体のアドレス方法。

[14] 請求項 13において、前記データ領域はオンピクセル比率が 50%で記録されていて、且つ、前記アドレス情報領域は、オンピクセル比率が 50%未満又は 50%を超えて記録されていて、前記アドレス情報領域を、データ領域及びアドレス情報領域での前記回折光の光量の差により検出することを特徴とするホログラフィック記録媒体のアドレス方法。

[15] 請求項 13又は 14において、前記参照光又は検索光を、目的の 2次元情報ページにおけるアドレス情報領域の範囲に絞って、 2次元情報ページ毎に順次照射し、前記参照光又は検索光の照射領域とアドレス情報領域と一致したときに発生する回折光により目的の 2次元情報ページを検出することを特徴とするホログラフィック記録媒体のアドレス方法。

[16] 請求項 13乃至 15のいずれかにおいて、前記アドレス情報領域は、 2次元情報ぺージ毎又は同一ページ群内での 2次元情報ページ毎に異なるオンピクセル配列で記録されていて、前記アドレス情報領域の、前記 2次元情報ページ内での位置を検出した後に、前記オンピクセル配列に基づいて、目的の 2次元情報ページを検出することを特徴とするホログラフィック記録媒体のアドレス方法。

[17] 多数のピクセルからなる 2次元情報ページ力 S、多重化してホログラフィック記録されていて、前記各 2次元情報ページ毎に、アドレスピクセル及びデータピクセルの信号が記録され、前記 2次元情報ページ内の複数のピクセルがアドレスピクセルとして、その集合によりアドレス情報領域を構成し、該アドレス情報領域は、 2次元情報ページ毎又は複数の 2次元情報ページからなるページ群毎に、該 2次元情報ページ内での位置が異なって配置され、前記 2次元情報ページ内の前記アドレス情報領域外のピクセルがデータピクセルとして、 2次元情報が記録されたデータ領域を構成してレ、るホログラフィック記録媒体の前記 2次元情報を再生する装置であって、レーザー光を、ビームスプリッタにより物体光及び参照光に分岐し、前記参照光を前記ホログラフィック記録媒体に照射する参照光学系と、

前記物体光を検索光として前記ホログラフィック記録媒体に照射する検索光学系とこの検索光学系の途中に設けられ、物体光を検索光として 2次元情報ページ毎に順次照射するように変調する空間光変調器と、

この検索光の照射により前記ホログラフィック記録媒体から発生する回折光を受光する光検出器と、

この光検出器の出力により、目的の 2次元情報ページを検出する制御装置と、を有してなり、

前記空間光変調器は、前記 2次元情報ページを表示可能な多数のピクセルを備え、且つ、前記物体光を、目的の 2次元情報ページにおけるアドレス情報領域に相当するピクセルに絞って変調して検索光とするようにされたことを特徴とするホログラフィック記録再生装置。

[18] 請求項 17において、前記ホログラフィック記録媒体に記録された 2次元情報ページにおける前記アドレス情報領域は、 2次元情報ページ毎又は同一ページ群内での 2 次元情報ページ毎に異なるオンピクセル比率で記録されていて、前記制御装置は、前記空間光変調器における検索光の領域とアドレス情報領域とがー致したときの前記光検出器の出力から、該アドレス情報領域のオンピクセル比率を検出し、これにより目的の 2次元情報ページを検出するようにされたことを特徴とするホログラフィック記録媒体の記録再生装置。