WO2013024596A1 - ホログラフィックメモリの情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置 - Google Patents

ホログラフィックメモリの情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013024596A1
WO2013024596A1 PCT/JP2012/005161 JP2012005161W WO2013024596A1 WO 2013024596 A1 WO2013024596 A1 WO 2013024596A1 JP 2012005161 W JP2012005161 W JP 2012005161W WO 2013024596 A1 WO2013024596 A1 WO 2013024596A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
phase
information
holographic memory
signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/005161
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
修 的場
Original Assignee
国立大学法人神戸大学
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人神戸大学 filed Critical 国立大学法人神戸大学
Priority to JP2013528920A priority Critical patent/JP5896362B2/ja
Priority to US14/130,445 priority patent/US8976638B2/en
Publication of WO2013024596A1 publication Critical patent/WO2013024596A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G11B7/00772—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track on record carriers storing information in the form of optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/2645—Multiplexing processes, e.g. aperture, shift, or wavefront multiplexing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2240/00—Hologram nature or properties
    • G03H2240/10—Physical parameter modulated by the hologram
    • G03H2240/13—Amplitude and phase complex modulation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00—Record carriers by type
    • G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2504—Holographic discs; Holographic digital data storage [HDDS]
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08547—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
    • G11B7/08564—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements using galvanomirrors
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration

Definitions

  • the present invention relates to information encoding technology for holographic memory.
  • the holographic memory records an interference pattern formed by signal light (or object light) and reference light as a spatial distribution of refractive index.
  • the recording device of the holographic memory encodes data two-dimensionally, assigns the encoded data to the signal light by an optical modulator, and records the data on a recording medium in units of pages.
  • the light modulator a large number of pixels are arranged in rows and columns, and each pixel can independently transmit and block light, and an arbitrary ON / OFF bit pattern is two-dimensionally expressed.
  • the intensity of the light is spatially modulated according to the two-dimensional pattern of the optical modulator.
  • the recording density of the holographic memory is given by the amount of data per page and the number of multiple recordings per unit area.
  • it is essential to increase the number of multiplexed recordings.
  • Block coding is used as a method for suppressing the bit error rate. Block coding is a method in which one page is divided into small areas, and a 0 or 1 signal is reconstructed therein.
  • 3:16 encoding or the like in which only 3 pixels are illuminated in a 4 ⁇ 4 (pixel) region is often used (see, for example, Patent Document 1).
  • the information amount per page is about 1 ⁇ 2.
  • the recording density of the holographic memory is given by the amount of data per page and the number of multiple recordings per unit area, the amount of information per page is improved in order to increase the recording capacity, and Therefore, it is necessary to reduce the bit error rate and increase the number of multiplexing.
  • the present invention improves the amount of information per page and increases the number of multiplexing by reducing the bit error rate in order to increase the recording capacity of the holographic memory. It is an object to provide a method, a recording method of a holographic memory, and a holographic memory device.
  • the present inventor regards data per page as data information of a plurality of stages having different resolutions by block coding, and each piece of data information is represented by one signal page data. It was invented to superimpose on. That is, in order to achieve the above object, the information encoding method of the holographic memory according to the first aspect of the present invention is to convert the information of the signal page data in the holographic memory into different stages of data by block encoding.
  • An information encoding method of a holographic memory in which each data is superimposed on one signal page data, wherein the different data includes at least light amplitude data and phase data, and the amplitude data is:
  • the phase data is 2 ⁇ s / n as s-th phase information for one of the binary data.
  • a phase is given (where n and s are natural numbers), and the other phase of the binary data has the same phase.
  • the information encoding method of the holographic memory of the first aspect it is possible to provide an optimum phase distribution when there are an odd number of ON bits in block encoding. That is, with the phase distribution information provided by the information encoding method of the first aspect, the amount of information per page can be increased by about 10%, the performance in multiplex recording can be improved, and the number of multiplexing can be increased. It becomes possible.
  • the phase data is block coding is 3: 9 coding or 3:16 coding, and there are three ON bits in the divided area.
  • the phase information a phase of 2 ⁇ s / n is given, and the same phase is given to the data signal value 1.
  • the ON bit existing in the divided area is a signal light of the holographic memory to which an ON / OFF bit pattern is added by an optical modulator, and the ON bits are arranged in a matrix of the optical modulator.
  • the pixel is in a state of transmitting light.
  • the OFF bit is in a state of blocking light among a large number of pixels arranged in a matrix of light modulators.
  • phase data is further added to the signal light of the holographic memory in addition to the amplitude data.
  • the signal light to which the amplitude data is added as information is transmitted through a phase modulation modulator.
  • One modulator may be capable of simultaneously modulating the phase and amplitude. It is also possible to realize a phase delay by controlling the polarization state. In that case, the phase is modulated after the amplitude is modulated.
  • a phase of 2 ⁇ s / n is assigned to one of the binary data as the phase information (for example, data value 0) as the s-th phase information, The same phase is given to the other (for example, data value 1).
  • the phase signal is given to each ON bit in the block of signal light to which the amplitude data is added as information, thereby obtaining an interference signal in the block. That is, a strong interference strength is obtained in the case of constructive interference within a block, whereas a weak interference strength is obtained in the case of constructive interference.
  • the obtained interference intensity is regarded as an intensity signal by threshold processing, and the signal value (0 or 1) of binary data is determined. If there are n odd numbers of ON bits in a block, giving different 2 ⁇ s / n phases (n and s are natural numbers) to each ON bit results in weak interference due to destructive interference in the block. Interference intensity. When viewed as an intensity signal, for example, information of data signal value 0 can be obtained.
  • each of the 3 ON bits for a data signal value 0 as phase information.
  • s-th s is 1, 2, 3 phase information
  • phases of 2 ⁇ / 3, 4 ⁇ / 3, and 2 ⁇ are added to each ON bit.
  • the same phase for the data signal value 1 as phase information, the same phase (for example, phase of ⁇ or 2 ⁇ ) is assigned to all three ON bits.
  • the information coding method of the present invention a new two-dimensional code based on phase information can be added in addition to the two-dimensional code based on the amplitude information.
  • the SN ratio of the signal values 0 and 1 is n 2 to 0. The maximum value can be given. For comparison, for example, in the case of modulation of 0 or ⁇ , the SN ratio is n 2 to 1.
  • phase information is not added or 0 or ⁇ is used as the phase information.
  • the individual pixel intensity in the block and the cell intensity for each block are increased, and the bit error rate of the pixel intensity and the cell intensity is improved.
  • the cell strength is a value obtained by squaring the sum of complex amplitudes of individual pixels in a block.
  • a second aspect of the present invention there is provided a method for encoding information of a holographic memory, wherein signal page data information in the holographic memory is regarded as different data in a plurality of stages by block encoding, and each piece of data is treated as one signal.
  • An information encoding method of a holographic memory superimposed on page data wherein the different data includes at least light amplitude data and phase data, and the amplitude data is divided into regions by block encoding,
  • the phase data is given a phase of ⁇ s or a phase of 2 ⁇ s / n as s-th phase information for one of the binary data (here, N and s are natural numbers), and the other phase of the binary data has the same phase.
  • the information encoding method of the holographic memory of the second aspect it is possible to provide an optimal phase distribution when there is an even number of ON bits in block encoding. That is, with the phase distribution information provided by the information encoding method of the second aspect, the amount of information per page can be increased by about 10%, the performance in multiplex recording can be improved, and the number of multiplexes can be increased. It becomes possible.
  • the phase data is block coding is 2: 4 coding or 4: 9 coding, and there are two ON bits in the divided area.
  • the phase information a phase of ⁇ s or a phase of 2 ⁇ s / n is given, and the same phase is given to the data signal value 1.
  • phase data is further added to the signal light of the holographic memory in addition to the amplitude data.
  • the signal light to which the amplitude data is added as information is transmitted through a phase modulation modulator.
  • One modulator may be capable of simultaneously modulating the phase and amplitude. In that case, the phase is modulated after the amplitude is modulated.
  • phase information for example, data value 0
  • phase information for example, data value 0
  • the phase information is given to each ON bit in the block of the signal light to which the amplitude data is added as information, so that the interference signal in the block The action to get.
  • the two-dimensional code by the phase can be added, and the amount of information per page increases.
  • each of the two ON bits is used for the data signal value 0 as phase information.
  • the assigned sth (s is 1, 2) phase information the phase of ⁇ s is added to each ON bit.
  • the same phase for the data signal value 1 as phase information, the same phase (for example, a phase of ⁇ or 2 ⁇ ) is assigned to all two ON bits.
  • the information encoding method of the holographic memory according to the second aspect has an SN ratio of the signal values 0 and 1 as the phase information of n 2 pairs as compared with the information encoding method of the holographic memory according to the first aspect. Therefore, the SN ratio of the phase information is slightly deteriorated.
  • Signal data can be two-dimensionally encoded as amplitude information.
  • the holographic memory device of the present invention is obtained by irradiating a disk-type recording medium with signal light and reference light to record image data as a light interference pattern and irradiating the disk-type recording medium with reference light.
  • a holographic memory device for reproducing data from a reproduced image comprising the following 1) to 5).
  • phase modulation means provided in the light guide path of signal light 5) Spatial shift multiplex recording means by displacement of reference light using an operation mechanism of an optical pickup system
  • phase modulation means of 4) described above is holographic amplitude
  • the operation mechanism of the optical pickup system means a rotating mechanism of the disc type recording medium and a moving mechanism of the disc type recording medium in the radial direction.
  • speckle shift multiplex recording means for multiplexing by displacement of the speckle reference light is used.
  • the speckle shift multiplex recording means multiplexes by using the shift Bragg selectivity by the speckle light used as the reference light by recording the signal light and the reference light while being spatially shifted. By slightly changing the position of the spot of the reference light, only the data having the same shift Bragg selectivity becomes diffracted light and can be read independently.
  • the holographic memory device of the present invention can add a new two-dimensional code based on phase information in addition to the two-dimensional code based on amplitude information by providing the phase modulation means of 4) above. Since 1-bit information can be added as interference intensity information by phase for each block in addition to the conventional two-dimensional code by amplitude, the amount of information per page increases. Also, the addition of phase information improves the bit error rate of pixel strength and cell strength, so that the number of multiplexing can be increased. Therefore, in the holographic memory device of the present invention, the recording capacity of the holographic memory can be increased as compared with the conventional device.
  • the phase modulation means of 4) described above is provided in the case where there are n even number of ON bits in the region where the holographic amplitude data is divided by block coding.
  • ⁇ s phase or 2 ⁇ s / n phase is given to one of binary data as s-th phase information (where n and s are natural numbers), and the same phase is given to the other binary data To do.
  • phase modulation means of 4 in addition to the two-dimensional code based on the amplitude information, a new two-dimensional code based on the phase information can be added.
  • the amount of information can be increased.
  • the addition of phase information improves the bit error rate of pixel strength and cell strength, and the number of multiplexing can be increased.
  • the SN ratio of the signal values 0 and 1 as the phase information is n 2 to 1, the SN ratio of the phase information is slightly deteriorated.
  • the confocal optical system by further comprising a confocal optical system, by using the confocal optical system, high frequency components are removed during recording, and only signal components are allowed to pass during reproduction to reduce crosstalk noise. It is preferable to increase the multiplex number.
  • a confocal optical system it is possible to remove high-frequency components with an aperture during recording and remove adjacent data with an aperture during reproduction, thereby reducing crosstalk noise.
  • the number of multiplexing can be increased. That is, by adding a two-dimensional code based on phase information in addition to a two-dimensional code based on amplitude information, the amount of information per page is increased, and further, the number of multiplexing is increased using a confocal optical system.
  • the recording capacity of the graphic memory can be increased.
  • the recording method of the holographic memory of the present invention uses the above-described information encoding method of the holographic memory of the present invention to increase the amount of information of one page data, perform spatial shift multiplex recording, and confocal optical system Is used to remove high frequency components during recording, pass only signal components during reproduction, and reduce crosstalk noise, thereby increasing the number of multiplexing and increasing the recording capacity of the holographic memory.
  • the spatial shift multiplex recording is a recording method in which a recording medium is moved by a small amount every time page data is recorded, and a relative positional deviation between the recording medium and reference light is used.
  • speckle shift multiplex recording is obtained by applying random phase modulation to reference light.
  • the present invention there is an effect that the amount of information per page of the holographic memory can be improved, and the number of multiplexing can be increased by reducing the bit error rate.
  • data per page is captured as data information of two different resolutions by block encoding.
  • the two-stage data information is amplitude data information and phase data information.
  • the data information of the amplitude data information and the phase data information the number of pixels used is different and the data has different resolutions.
  • These amplitude data information and phase data information can be superimposed on one signal page data.
  • the signal light of the holographic memory is given amplitude data after passing through the amplitude modulator.
  • the area of the signal light of the holographic memory is divided by block coding, and phase data is given to the ON bit of the divided block.
  • Table 1 below shows the coding rate (coding) according to the type of block coding (modulation code). rate).
  • Block coding indicates five types of 2: 4 coding, 2: 9 coding, 3: 9 coding, 4: 9 coding, and 3:16 coding.
  • the number of combinations that the amplitude data in one block in each block encoding can take as a code pattern is 6, 36, 84, 126, and 560.
  • the number of combinations that the phase data can take as a code pattern is 0 or 1 when it is determined by the threshold whether the phase data is weakened or strengthened by interference. Therefore, the number of combinations that one block can take as a code pattern in block coding is obtained by multiplying the number of combinations by amplitude data and the number of combinations of phase data, and becomes 12, 72, 168, 252 and 1120, respectively.
  • the number of bits that can be expressed in one block in block coding is as shown in the following (a) to (e).
  • the coding rate by each block coding is as shown in (A) to (E) below.
  • phase information to be superimposed on the 2: 4 encoded block will be described with reference to FIG.
  • the block encoding is 2: 4 encoding
  • a data signal value 0 is given as phase information to these two ON bits
  • the ON bit signal in the block causes destructive interference, and a weak interference intensity is obtained. Therefore, when the interference intensity obtained from the block is captured as an intensity signal by threshold processing, the signal value of binary data is 0.
  • the data signal value 1 is given as phase information to the two ON bits, the same phase is given to the two ON bits in the block.
  • the ON bit signal in the block causes constructive interference, and a strong interference strength is obtained. Therefore, when the interference intensity obtained from the block is regarded as an intensity signal by threshold processing, the signal value 1 of binary data is obtained.
  • FIG. 1 shows reproduction of 4 ⁇ 4 pixel image data in which 1 block (2 ⁇ 2 pixel image data) in which amplitude information and phase information are superimposed using 2: 4 encoding is arranged in 2 ⁇ 2 Amplitude information and phase information are extracted from the data, and a restoration signal is generated.
  • phase information to be superimposed on the 3:16 encoded block will be described with reference to FIG.
  • the block encoding is 3:16 encoding
  • the signal value of binary data is 0.
  • the data signal value 1 is given as the phase information to the three ON bits, the same phase is given to the three ON bits in the block.
  • the ON bit signal in the block causes constructive interference, and a strong interference strength is obtained. Therefore, when the interference intensity obtained from the block is regarded as an intensity signal by threshold processing, the signal value 1 of binary data is obtained.
  • FIG. 2 shows that for one block (4 ⁇ 4 pixel image data) in which amplitude information and phase information are superimposed using 3:16 encoding, amplitude information and phase information are extracted from reproduction data, It shows how it is generated.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the information encoding method of the present invention (in the case of 3:16 encoding).
  • 3:16 encoding there are three ON bits in a 4 ⁇ 4 pixel block.
  • a data signal value 0 is given as phase information to three ON bits, a phase of 2 ⁇ / 3, 4 ⁇ / 3, 2 ⁇ is given to each ON bit.
  • a weak interference intensity is obtained.
  • the data signal value becomes 0.
  • the data signal value 1 is given as phase information to three ON bits, the same phase such as ⁇ or 2 ⁇ is given to the three ON bits in the block. Thereby, the ON bit signal in the block causes constructive interference, and a strong interference intensity is obtained.
  • the data signal value becomes 1.
  • FIG. 4 is a comparison graph of pixel intensity SNR (signal to noise ratio)
  • FIG. 5 is a comparison graph of SNR of cell intensity
  • FIG. 6 shows the pixel intensity BER (Bit FIG. 7 is a comparison graph of cell strength BER.
  • the horizontal axis represents the number of multiplexing of 10 to 100.
  • the pixel intensity SNR has improved SN in the 3:16 coding with phase information in addition to the amplitude information, compared to the 2: 4 coding with only amplitude information and no phase information.
  • the SN is improved in the case of 3:16 encoding in which different phases of 2 ⁇ s / n are given to the respective ON bits as compared with the case of modulation of 0 or ⁇ . This is because, by giving different 2 ⁇ s / n phases to each ON bit, the SN ratio of signal values 0 and 1 becomes n 2 to 0, whereas in the case of modulation of 0 or ⁇ This is because the SN ratio is n 2 to 1.
  • the SN of the cell strength SNR is improved in the 3:16 coding with the phase information in addition to the amplitude information, compared with the 2: 4 coding with only the amplitude information and no phase information.
  • the cell intensity is the square of the sum of complex amplitudes of individual pixels in the block.
  • 3:16 encoding the sum of complex amplitudes in 4 ⁇ 4 pixels is squared
  • 2: 4 encoding the sum of complex amplitudes in 2 ⁇ 2 pixels is squared.
  • the complex amplitude is expressed in the form of a ⁇ exp (i ⁇ b).
  • a is the amplitude
  • b is the phase.
  • the pixel intensity BER is poor in 2: 4 encoding with only amplitude information and no phase information, and 3:16 encoding with phase information in addition to amplitude information is independent of the phase to be applied, It is good.
  • the cell strength BER is the worst in 3:16 encoding (when the phase to be added is 0, ⁇ ), 2: 4 encoding and 3:16 encoding with only amplitude information and no phase information. (When the applied phase is 2 ⁇ / 3, 4 ⁇ / 3, 2 ⁇ ) is good. 3:16 encoding (when the phase to be applied is 2 ⁇ / 3, 4 ⁇ / 3, 2 ⁇ ) shows the best value.
  • 3:16 encoding (when the added phase is 2 ⁇ / 3, 4 ⁇ / 3, 2 ⁇ ) has the best SN for both pixel intensity and cell intensity, and bit error It can be seen that the rate is also good. Therefore, in the case of 3:16 coding, the phase of 0 and ⁇ is given to the three ON bits existing in the block by giving different phases of 2 ⁇ / 3, 4 ⁇ / 3, and 2 ⁇ . Rather than SN and bit error rate.
  • FIG. 9 shows a comparison graph of the reconstruction data of the pixel intensity in the simulation result.
  • FIG. 9 shows the SNR of the pixel intensity.
  • 10 and 11 show comparison graphs of reconstructed data of cell strength in the simulation results.
  • FIG. 10 shows the cell strength SNR
  • FIG. 11 shows the cell strength BER. From the graph of the pixel intensity SNR shown in FIG. 9, it can be seen that the SNR is improved by introducing phase modulation due to the influence of the residual diffraction efficiency. From the graph of the cell strength SNR shown in FIG. 10, it can be seen that even if the multiplexing number is 400, the SNR can be maintained at 2.0 or more. Further, from the graph of the cell strength BER shown in FIG. 10, when the allowable BER is 10%, it is understood that the allowable value is within the allowable range even if the multiplexing number is 400.
  • the analysis results by computer simulation are as follows.
  • the data size of the signal light is 512 ⁇ 512 pixels, and 128 blocks are formed by 3:16 encoding.
  • 3:16 encoding an information amount of 9 bits can be given only by amplitude information per block. For this reason, the information amount per page is 1152 (Byte) when only amplitude information is used, but increases to 1280 (Byte) when phase information is added to the amplitude information.
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of a holographic memory device of the present invention.
  • the holographic memory device of the present invention is provided in a system for guiding the signal light 1 and the reference light 2 and aligning the polarization planes of the signal light 1 and the reference light 2 on the recording medium 6 and the light guide path of the signal light 1.
  • the amplitude light modulator 4 and the phase light modulator 5 provided in the light guide path of the signal light 1 are necessary.
  • Fourier transform is performed by the condenser lens 7a.
  • the condenser lens 7b In addition, in the home where the reproduction light 3 is reproduced from the recording medium 6, the Fourier transform is performed by the condenser lens 7b.
  • the recording medium 6 shown in FIG. 8 is divided into thin layers in order to express the volume effect of the hologram in performing numerical analysis, but it is not particularly necessary to divide into layers.
  • Example 2 it will be described that the recording density of the holographic memory can be improved by introducing a confocal optical system.
  • the advantages of the confocal optical system in the holographic memory are that a high-frequency component can be removed by an aperture during recording, and that adjacent data can be removed by an aperture during reproduction to pass only signal components and reduce crosstalk noise.
  • Holographic memory records high-density information in crystals and photopolymers. Since the spatial light modulation element which is a display element at the time of recording has a periodic structure, a high frequency component is generated. By removing this high-frequency component with an aperture, it is possible to eliminate excessive consumption of the photopolymer.
  • FIG. 12 shows single recording (see FIG. 12 (1)) and shift multiple recording (see FIG. 12 (2)) of the holographic memory.
  • Shift multiple recording unlike single recording, records a plurality of signal page data spatially superimposed in a photopolymer as a recording medium, with the distance to the null point (minimum point of diffracted light intensity) as the recording interval.
  • 1 is signal light
  • 2 is reference light
  • 3 is reproduction light
  • 5 is a random phase mask which is a phase light modulator
  • 6 is a recording medium
  • 8 is input signal page data.
  • shift multiplex recording speckle shift multiplex recording in which random phase modulation is applied to the reference light and the phase matching condition during reproduction is made stricter is used. Random phase modulation is composed of a phase modulator, a diffusion plate, a multimode fiber, or the like.
  • FIG. 13 shows a configuration diagram (development diagram) of the confocal optical system.
  • a confocal optical system has apertures arranged on both sides of the recording side and the reproducing side.
  • the recording side plays a role of cutting high-frequency components
  • the playback side plays a role of reducing crosstalk noise.
  • 7 is a condenser lens
  • 11a and 11b are an aperture on the recording side and an aperture on the reproduction side, respectively.
  • the signal light 1 from the input signal page data 8 passes through the condenser lens 7 and the aperture 11 a and is recorded on the recording medium 6.
  • the reproduction light 3 passes through the condenser lens 7 and the aperture 11b, and reproduces reproduction signal page data 9 with reduced crosstalk noise.
  • FIG. 14 shows a graph of the diffracted light intensity before and after passing through the aperture.
  • FIG. 14 (2) shows that after passing the aperture, only the signal component (reference numeral 1 in the figure) is allowed to pass and the crosstalk noise (reference numerals 2 and 3 in the figure) is reduced.
  • FIG. 15 shows how the crosstalk noise 12 is reduced from the reproduction light 3 during reproduction by using the aperture 11b.
  • FIG. 16 is a graph of the bit error rate with respect to the multiplex number (comparison graph with or without aperture).
  • the analysis condition parameters for simulation are shown in Table 3 below.
  • the bit error rate changes about three times depending on the presence or absence of the aperture. Further, it can be seen from the graph of FIG. 16 that if the allowable error rate is 1%, the multiplexable number can be increased from 45 to 71. Since the data amount per page is 8192 (bytes), it can be improved from 125.5 (GBe) to 197.9 (GBe) when converted to the recording capacity of a 5-inch disk. From this, it can be understood that the confocal optical system is effective.
  • the present invention is useful for encoding information in a holographic memory.
  • the holographic memory is aimed at realizing a recording capacity of 1 terabyte on a 5-inch disk. Therefore, the upper limit value of the capacity needs to be about 10 terabytes. To that end, the present invention is useful because the recording capacity can be improved as compared with the conventional method.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

　ホログラフィックメモリの１ページあたりの情報量を向上させ、かつ、ビット誤り率を低減して多重化数の増加を図る情報符号化方法およびホログラフィックメモリ装置を提供する。ホログラフィックメモリでの信号ページデータの情報を、ブロック符号化により複数段の異なるデータとして捉え、各々のデータを１枚の信号ページデータに重畳させたホログラフィックメモリの情報符号化方法である。複数段の異なるデータは光の振幅データと位相データが含まれる。振幅データは、ブロック符号化により領域が分割される。位相データは、分割された領域に奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相が付与される。

Description

ホログラフィックメモリの情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置
　本発明は、ホログラフィックメモリの情報符号化技術に関するものである。
　現在、光通信技術、コンピュータ、映像機器の急速な進展により、インターネットやハイビジョンテレビ放送などから非常に多くの情報を得ることができる。これらの膨大な情報を記録し保存するために、磁気情報記録によるハードディスクに加えて、テラバイトクラスの外部記録メディアの有用性が高くなっている。また、光源の短波長化による光メモリ技術の限界が見え始め、光メモリの研究は多層化・３次元化へと進展している。こうした状況下、画像データとして並列読み出し可能なホログラフィックメモリは、メディアの３次元空間を利用した１テラバイト超の記録容量と、データ転送速度も１０ギガ毎秒の高速読み出し転送が可能な次世代の記録メディアとして国内外で研究されている。
　ホログラフィックメモリは、信号光（或いは物体光）及び参照光によって形成される干渉パターンを屈折率の空間分布として記録するものである。ここで、ホログラフィックメモリの記録装置は、データを二次元的に符号化し、符号化データを光変調器によって信号光に付与し、ページ単位に記録媒体に記録する。光変調器は、多数のピクセルが行および列状に配列されており、個々のピクセルが独立して光を透過・遮断でき、任意のＯＮ／ＯＦＦのビットパターンを二次元的に表現する。
　信号光は、光変調器を透過する際、光変調器の二次元的パターンに応じて光の強度が空間的に変調される。ホログラフィックメモリの記録媒体上における信号光の入射角度や入射位置をシフトすることによって、媒体の同一部分に重畳して多重記録が可能であり、それによって大容量のデータ記録を行う。
　このように、ホログラフィックメモリの記録密度は、１ページあたりのデータ量と単位面積あたりの多重記録数で与えられる。５インチディスクサイズで１ＴＢの記録容量を実現するために、多重記録数の増加が必須である。ここで、多重記録数を向上させるためには、ビット誤り率を抑えつつ、ディスクの記録層厚み方向の記録間隔を小さくする必要がある。ビット誤り率を抑える方法としてブロック符号化が用いられる。
　ブロック符号化とは、１ページを小領域で分割し、その中で０か１の信号の再構成を行う方法である。ホログラフィックメモリでは、４×４（ピクセル）の領域に３ピクセルだけ光らせる３：１６符号化などが良く用いられる（例えば、特許文献１を参照。）。
　例えば、２×２（ピクセル）中の２ピクセルを光らせる２：４符号化では、符号パターンとして取りうる組合せの数は、４Ｃ２＝６パターンとなる。２２ビット＝４でかつ２３ビット＝８であるので、４＜６＜８から、２ビットの信号データに対して、２×２＝４ピクセル（１ピクセルを１ビットとすると、すなわち４ビット）の符号を構成することになる。この場合、符号化率は、２／４＝０．５となる。
　また、例えば、３×３（ピクセル）中の２ピクセルを光らせる２：９符号化では、符号パターンとして取りうる組合せの数は、９Ｃ２＝３６パターンとなる。２５ビット＝３２でかつ２６ビット＝６４であるので、３２＜３６＜６４から、５ビットの信号データに対して、３×３＝９ピクセル（すなわち９ビット）の符号を構成することになる。この場合、符号化率は、５／９＝０．５５５６となる。
　また、例えば、４×４（ピクセル）中の３ピクセルを光らせる符号化では、符号パターンとして取りうる組合せの数は、１６Ｃ３＝５６０パターンとなる。２９ビット＝５１２でかつ２１０ビット＝１０２４であるので、５１２＜５６０＜１０２４から、９ビットの信号データに対して、４×４＝１６ピクセル（すなわち１６ビット）の符号を構成することになる。この場合、符号化率は、９／１６＝０．５６２５となる。
　すなわち、ホログラフィックメモリにおいて用いられているブロック符号化では、１ページあたりの情報量が約１／２となる。上述の如く、ホログラフィックメモリの記録密度は、１ページあたりのデータ量と単位面積あたりの多重記録数で与えられることから、記録容量を増大すべく、１ページあたりの情報量を向上させ、かつ、ビット誤り率を低減して多重化数の増加を図ることが必要とされている。
特開２００１－７５４６３号公報
　上記状況に鑑みて、本発明は、ホログラフィックメモリの記録容量を増大すべく、１ページあたりの情報量を向上させ、かつ、ビット誤り率を低減して多重化数の増加を図る情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置を提供することを目的とする。
　本発明者は、１ページあたりの情報量を向上させるために、１ページあたりのデータを、ブロック符号化により複数段の異なる解像度のデータ情報として捉え、各々のデータ情報を１枚の信号ページデータに重畳させることを発案した。
　すなわち、上記目的を達成すべく、本発明に係る第１の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法は、ホログラフィックメモリでの信号ページデータの情報を、ブロック符号化により複数段の異なるデータとして捉え、各々のデータを１枚の信号ページデータに重畳させたホログラフィックメモリの情報符号化方法であって、上記の異なるデータは少なくとも光の振幅データと位相データが含まれ、前記振幅データは、ブロック符号化により領域が分割され、前記位相データは、分割された領域に奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相としたことを特徴とする。
　第１の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法によれば、ブロック符号化において奇数個のＯＮビットがある場合に最適な位相分布を提供できる。すなわち、第１の観点の情報符号化方法によって付与された位相分布情報では、１ページあたりの情報量を１０％程度増大でき、また多重記録における性能が向上し、多重化数を増加させることが可能になる。
　具体的には、位相データは、ブロック符号化が３：９符号化または３：１６符号化で、分割された領域にＯＮビットが３個存在し、データ信号値０に対してはｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し、データ信号値１に対しては同位相を付与する。
　ここで、分割された領域に存在するＯＮビットとは、ホログラフィックメモリの信号光が光変調器によってＯＮ／ＯＦＦのビットパターンが付加されたもので、ＯＮビットは光変調器の行列状に配置された多数のピクセルの内、光を透過する状態にあるものである。反対に、ＯＦＦビットは光変調器の行列状に配置された多数のピクセルの内、光を遮断する状態にあるものである。
　信号光が、光変調器を透過する際、光変調器上のＯＮ／ＯＦＦの二次元パターンに応じて光の強度が空間的に変調される。変調された信号光は振幅データが情報として付加されたことになる。
　そして、本発明では、ホログラフィックメモリの信号光に対して、この振幅データに加えて更に位相データを加える。振幅データが情報として付加された信号光に、位相変調の変調器を透過させるようにする。１つの変調器で位相と振幅を同時に変調できるものでもよい。また、偏光状態の制御により位相遅延を実現させることも可能である。その場合、振幅を変調させた後に位相を変調させる。ここで、位相を変調する際は、位相情報としての２値データの一方（例えば、データ値０）に対してはｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し、２値データの他方（例えば、データ値１）に対しては同位相を付与する。
　振幅データが情報として付加された信号光のブロック内の各ＯＮビットに対して位相情報を与えることにより、ブロック内での干渉信号を得る作用をさせるのである。すなわち、ブロック内で強め合う干渉の場合には強い干渉強度が得られるのに対して、弱め合う干渉の場合には弱い干渉強度が得られる。得られた干渉強度を閾値処理により強度信号として捉え、２値データの信号値（０又は１）を判別する。ブロック内の奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、各ＯＮビットに対して、それぞれ異なる２πｓ／ｎの位相（ｎ，ｓは自然数）を付与すると、当該ブロックでは弱め合う干渉が生じて弱い干渉強度となる。強度信号として捉えると、例えば、データ信号値０の情報にすることができる。反対に、各ＯＮビットに対して同位相を付与すると、強め合う干渉が生じて強い干渉強度となる。強度信号として捉えると、例えば、データ信号値１の情報にすることができる。これを実現するために、ブロック内での信号の０次成分を抽出する低周波透過フィルタが必要である。
　この方法では、従来の振幅変調に対しては、同じ解像度で検出するため位相が重畳されたことによる影響はあまり考えられない。一方、位相情報によるブロック内での干渉強度を得ることによって、従来の振幅による２次元符号に加えて、位相による２次元符号を付加することができることから、ページあたりの情報量が増大することになる。
　例えば、３：１６符号化のように、４×４＝１６ピクセルの領域に３個のＯＮビットが存在する場合、位相情報としてのデータ信号値０に対しては、３個のＯＮビットのそれぞれ割り当てられたｓ番目（ｓは１，２，３）の位相情報として、２π／３、４π／３、２πの位相を各ＯＮビットに付与することになる。一方、位相情報としてのデータ信号値１に対しては、３個全てのＯＮビットに同位相（例えばπや２πの位相）を付与する。
　従来のブロック符号化では、０と１の振幅情報のみであるが、本発明の情報符号化方法では、振幅情報による２次元符号に加えて、位相情報による新たな２次元符号を付加できる。
　また、ブロック内の奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合に、各ＯＮビットに対して、それぞれ異なる２πｓ／ｎの位相を与えることで、信号値０と１のＳＮ比がｎ２対０となり最大値を与えることができる。比較として、例えば、０かπの変調の場合は、ＳＮ比はｎ２対１となる。
　従来技術では、ブロック符号化を行うのみであるため、前述したように１ページあたりの情報量が約半分になる。本発明の情報符号化によれば、ブロック毎に位相情報による２次元符号（０又は１）を付加させることができるので、ブロック毎に１ビットの情報を更に付加できることになる。
　例えば、３：１６符号化の場合、前述したように、ブロック内での符号パターンとして取りうる組合せの数は１６Ｃ３＝５６０パターンとなり、２９ビット＝５１２であるので、９ビットの信号データを振幅情報として２次元符号化できる。本発明の情報符号化により、これに加えて、位相情報としてブロック毎に１ビットの情報を更に付加でき、振幅情報９ビットに位相情報１ビットを加え、トータル１０ビットの信号データを付加できることになる。従って、符号化率は、１０／１６＝０．６２５に改善されることになり、１ページあたりの情報量が向上し記録容量の向上に繋がる。
　また、ブロック内の奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合に、各ＯＮビットに対して、それぞれ異なる２πｓ／ｎの位相を与えることで、位相情報を付加しない場合や位相情報として０かπの変調を加える場合に比べて、ブロック内の個々のピクセル強度やブロック毎のセル強度が増大し、ピクセル強度やセル強度のビット誤り率が改善されることになる。ここで、セル強度とは、ブロック内の個々のピクセルの複素振幅の総和を２乗したものをいう。
　位相情報の付加により、ピクセル強度やセル強度のビット誤り率が改善されることから、多重化数が増加できることになる。後述する実施例に示すように、シミュレーションでは、２０％以上の記録容量の増加を達成している。
　次に、本発明に係る第２の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法について説明する。本発明に係る第２の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法は、ホログラフィックメモリでの信号ページデータの情報をブロック符号化により複数段の異なるデータとして捉え、各々のデータを１枚の信号ページデータに重畳させたホログラフィックメモリの情報符号化方法であって、上記の異なるデータは少なくとも光の振幅データと位相データが含まれ、前記振幅データは、ブロック符号化により領域が分割され、前記位相データは、分割された領域に偶数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、πｓの位相もしくは２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相としたことを特徴とする。
　第２の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法によれば、ブロック符号化において偶数個のＯＮビットがある場合に最適な位相分布を提供できる。すなわち、第２の観点の情報符号化方法によって付与された位相分布情報では、１ページあたりの情報量を１０％程度増大でき、また多重記録における性能が向上し、多重化数を増加させることが可能になる。
　具体的には、位相データは、ブロック符号化が２：４符号化または４：９符号化で、分割された領域にＯＮビットが２個存在し、データ信号値０に対してはｓ番目の位相情報として、πｓの位相もしくは２πｓ／ｎの位相を付与し、データ信号値1に対しては同位相を付与する。
　分割された領域に存在するＯＮビットについては、第１の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法と同様である。
　本発明では、ホログラフィックメモリの信号光に対して、この振幅データに加えて更に位相データを加える。振幅データが情報として付加された信号光に、位相変調の変調器を透過させるようにする。１つの変調器で位相と振幅を同時に変調できるものでもよい。その場合、振幅を変調させた後に位相を変調させる。ここで、位相を変調する際は、位相情報としての２値データの一方（例えば、データ値０）に対してはｓ番目の位相情報として、πｓの位相もしくは２πｓ／ｎの位相を付与し、２値データの他方（例えば、データ値１）に対しては同位相を付与する。
　第１の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法と同様に、振幅データが情報として付加された信号光のブロック内の各ＯＮビットに対して位相情報を与えることにより、ブロック内での干渉信号を得る作用をさせる。これにより、従来の振幅による２次元符号に加えて、位相による２次元符号を付加することができ、ページあたりの情報量が増大することになる。
　例えば、２：４符号化のように、２×２＝４ピクセルの領域に２個のＯＮビットが存在する場合、位相情報としてのデータ信号値０に対しては、２個のＯＮビットのそれぞれ割り当てられたｓ番目（ｓは１，２）の位相情報として、πｓの位相を各ＯＮビットに付与することになる。一方、位相情報としてのデータ信号値１に対しては、２個全てのＯＮビットに同位相（例えばπや２πの位相）を付与する。
　なお、第２の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法は、第１の観点のホログラフィックメモリの情報符号化方法と比べて、位相情報としての信号値０と１のＳＮ比はｎ２対１となるため、位相情報のＳＮ比が若干劣化することになる。
　しかしながら、例えば、２：４符号化の場合、前述したように、ブロック内での符号パターンとして取りうる組合せの数は４Ｃ２＝６パターンとなり、２２ビット＝４であるので、２ビットの信号データを振幅情報として２次元符号化できる。本発明の情報符号化により、これに加えて、位相情報としてブロック毎に１ビットの情報を更に付加でき、振幅情報２ビットに位相情報１ビットを加え、トータル３ビットの信号データを付加できることになる。従って、符号化率は、３／４＝０．７５に大幅に改善されることになり、１ページあたりの情報量が格段に向上する。
　次に、本発明のホログラフィックメモリ装置について説明する。
　本発明のホログラフィックメモリ装置は、信号光および参照光をディスク型記録媒体に照射することにより画像データを光の干渉パターンとして記録するとともに、前記ディスク型記録媒体に参照光を照射することによって得られる再生像からデータを再生するホログラフィックメモリ装置であって、下記１）～５）を備える。
１）光ピックアップ系の動作機構
２）信号光と参照光を導波させて、ディスク型記録媒体上で信号光と参照光の偏光面を揃える系
３）信号光の導光路に設けた振幅変調手段
４）信号光の導光路に設けた位相変調手段
５）光ピックアップ系の動作機構を用いた参照光の変位による空間シフト多重記録手段
　そして、上記４）の位相変調手段は、ホログラフィックの振幅データがブロック符号化により分割された領域に奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相を付与する。
　また、光ピックアップ系の動作機構とは、ディスク型記録媒体の回転機構およびディスク型記録媒体の半径方向への移動機構をいう。このディスクの回転と光ピックアップ系のシフトを利用して多重化を行うために、スペックル参照光の変位によって多重化を行うスペックルシフト多重記録手段を用いる。スペックルシフト多重記録手段とは、信号光と参照光を空間的にずらして記録することで、参照光として用いるスペックル光によるシフトブラッグ選択性を利用して多重化するものであり、読み出し時は、参照光のスポットの位置をわずかに変化させることによって、シフトブラッグ選択性が一致するデータのみが回折光となり、独立な読み出しを行うことができるものをいう。
　本発明のホログラフィックメモリ装置は上記４）の位相変調手段を備えることにより、振幅情報による２次元符号に加えて、位相情報による新たな２次元符号を付加できる。従来の振幅による２次元符号に加えて、ブロック毎に位相による干渉強度情報として１ビット情報を付加することができることから、ページあたりの情報量が増大することになる。また、位相情報の付加により、ピクセル強度やセル強度のビット誤り率が改善されることから、多重化数が増加できることになる。従って、本発明のホログラフィックメモリ装置では、従来装置よりもホログラフィックメモリの記録容量を増大できる。
　また、本発明の他の観点のホログラフィックメモリ装置では、上記４）の位相変調手段は、ホログラフィックの振幅データがブロック符号化により分割された領域に偶数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、πｓの位相もしくは２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相を付与する。
　他の観点のホログラフィックメモリ装置の場合も同様に、上記４）の位相変調手段を備えることにより、振幅情報による２次元符号に加えて、位相情報による新たな２次元符号を付加でき、ページあたりの情報量が増大できる。また、位相情報の付加により、ピクセル強度やセル強度のビット誤り率が改善され、多重化数が増加できる。但し、この場合は、位相情報としての信号値０と１のＳＮ比はｎ２対１となるため、位相情報のＳＮ比が若干劣化する。
　上記の本発明のホログラフィックメモリ装置において、共焦点光学系を更に備え、共焦点光学系を用いて記録時に高周波成分を除去し、再生時に信号成分のみを通過させクロストークノイズを低減することにより多重数を増加させたことが好ましい。
　共焦点光学系を用いることにより、記録時に高周波成分をアパーチャで除去し、再生時に隣接データをアパーチャで除去し、クロストークノイズを低減できる。その結果、多重数を増加させることができる。
　すなわち、振幅情報による２次元符号に加え位相情報による２次元符号を付加して、１ページあたりの情報量を増大させて、更に、共焦点光学系を用いて多重数を増加させることで、ホログラフィックメモリの記録容量の増加を図れる。
　本発明のホログラフィックメモリの記録方法は、上述の本発明のホログラフィックメモリの情報符号化方法を用いて、ページデータ１枚の情報量を増加させ、空間シフト多重記録を行い、共焦点光学系を用いて記録時に高周波成分を除去し、再生時に信号成分のみを通過させクロストークノイズを低減することにより多重数を増加させ、ホログラフィックメモリの記録容量を増大させたことを特徴とする。
　ここで、空間シフト多重記録とは、ページデータの記録毎に記録媒体を微少量移動させ、記録媒体と参照光との相対的な位置ずれを利用する記録法である。また、シフト多重記録において、参照光にランダムな位相変調をかけたものがスペックルシフト多重記録である。
　本発明によれば、ホログラフィックメモリの１ページあたりの情報量を向上させ、かつ、ビット誤り率を低減して多重化数の増加を図ることができるといった効果を有する。
２：４符号化のブロックに重畳させる位相情報の説明図 ３：１６符号化のブロックに重畳させる位相情報の説明図 本発明の情報符号化方式の説明図（３：１６符号化の場合） ピクセル強度ＳＮＲの比較グラフ セル強度ＳＮＲの比較グラフ ピクセル強度ＢＥＲの比較グラフ セル強度のＢＥＲの比較グラフ 本発明のホログラフィックメモリ装置の模式図 シミュレーション結果におけるピクセル強度の再生精度比較グラフ シミュレーション結果におけるセル強度の再生精度比較グラフ（１） シミュレーション結果におけるセル強度の再生精度比較グラフ（２） シフト多重記録の説明図 共焦点光学系の構成図（展開図） アパーチャ通過前と通過後の回折光強度のグラフ アパーチャによって再生時にクロストークノイズが低減する様子の説明図 多重数に対するビット誤り率のグラフ（アパーチャの有無による比較グラフ）
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
　実施例１のホログラフィックメモリの情報符号化方法は、１ページあたりの情報量を向上させるために、１ページあたりのデータを、ブロック符号化により２段の異なる解像度のデータ情報として捉える。２段階のデータ情報は、振幅データ情報と位相データ情報である。振幅データ情報と位相データ情報のデータ情報では、用いられるピクセル数は異なり、異なる解像度のデータである。これら振幅データ情報と位相データ情報は、１枚の信号ページデータに重畳させることができる。
　ホログラフィックメモリの信号光は、振幅変調器を通過した後は、振幅データが付与される。ホログラフィックメモリの信号光はブロック符号化により領域が分割され、分割されたブロックのＯＮビットに位相データが付与される。
　下記の表１に、ブロック符号化（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）の種類に応じた符号化率（Ｃｏｄｉｎｇ
ｒａｔｅ）の相違を示す。ブロック符号化は、２：４符号化、２：９符号化、３：９符号化、４：９符号化、３：１６符号化の５種を示している。それぞれのブロック符号化における１ブロック内の振幅データが符号パターンとして取りうる組合せ数は、６，３６，８４，１２６，５６０となる。しかし、位相データが符号パターンとして取りうる組合せ数は、干渉により弱め合うか強め合うかを閾値で判別する場合は、０か１かの２通りとなる。従って、ブロック符号化における１ブロックが符号パターンとして取りうる組合せ数は、振幅データによる組合せ数と位相データの組合せ数を乗算したものとなり、それぞれ１２、７２、１６８、２５２、１１２０となる。
　ブロック符号化における１ブロックで表現できるビット数は、下記の（ａ）～（ｅ）のようになる。
（ａ）２：４符号化の場合、２３ビット＝８でかつ２４ビット＝１６であるので、８＜１２＜１６から、表現できる信号データのビット数は３ビットとなる。
（ｂ）２：９符号化の場合、２６ビット＝６４でかつ２７ビット＝１２８であるので、６４＜７２＜１２８から、表現できる信号データのビット数は６ビットとなる。
（ｃ）３：９符号化の場合、２７ビット＝１２８でかつ２８ビット＝２５６であるので、１２８＜１６８＜２５６から、表現できる信号データのビット数は７ビットとなる。
（ｄ）４：９符号化の場合、２７ビット＝１２８でかつ２８ビット＝２５６であるので、１２８＜２５２＜２５６から、表現できる信号データのビット数は７ビットとなる。
（ｅ）３：１６符号化の場合、２１０ビット＝１０２４でかつ２１１ビット＝２０４８であるので、１０２４＜１１２０＜２０４８から、表現できる信号データのビット数は１０ビットとなる。
　従って、それぞれのブロック符号化による符号化率は、下記の（Ａ）～（Ｅ）のようになる。
（Ａ）２：４符号化の場合、３ビットの信号データに対して、２×２＝４ピクセル（１ピクセルを１ビットとすると、すなわち４ビット）の符号を構成することになることから、符号化率は、３／４＝０．７５となる。
（Ｂ）２：９符号化の場合、６ビットの信号データに対して、３×３＝９ピクセル（すなわち９ビット）の符号を構成することになることから、符号化率は、６／９＝０．６７となる。
（Ｃ）３：９符号化の場合、７ビットの信号データに対して、３×３＝９ピクセル（すなわち９ビット）の符号を構成することになることから、符号化率は、７／９＝０．７８となる。
（Ｄ）４：９符号化の場合、７ビットの信号データに対して、３×３＝９ピクセル（すなわち９ビット）の符号を構成することになることから、符号化率は、７／９＝０．７５となる。
（Ｅ）３：１６符号化の場合、１０ビットの信号データに対して、４×４＝１６ピクセル（すなわち１６ビット）の符号を構成することになることから、符号化率は、１０／１６＝０．６２５となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　２：４符号化のブロックに重畳させる位相情報について、図１を参照して説明する。
　ブロック符号化が２：４符号化の場合、ブロック内にＯＮビットが２個存在することになる。この２個のＯＮビットに対して、位相情報としてデータ信号値０を付与させる場合、１方のＯＮビット（１番目）にはπ×１＝πの位相もしくは２π×１／２＝πの位相を付与する。また他方のＯＮビット（２番目）にはπ×２＝２πの位相もしくは２π×２／２＝２πの位相を付与する。これにより、ブロック内のＯＮビットの信号は弱め合う干渉が生じ、弱い干渉強度が得られることになる。従って、当該ブロックから得られた干渉強度を閾値処理により強度信号として捉えた場合、２値データの信号値０となる。
　一方、２個のＯＮビットに対して、位相情報としてデータ信号値１を付与させる場合、ブロック内の２個のＯＮビットには、それぞれ同じ位相を付与する。これにより、ブロック内のＯＮビットの信号は強め合う干渉が生じ、強い干渉強度が得られることになる。従って、当該ブロックから得られた干渉強度を閾値処理により強度信号として捉えた場合、２値データの信号値１となる。
　図１は、２：４符号化が用いて振幅情報と位相情報が重畳された１ブロック（２×２ピクセルの画像データ）が縦２横２に並ぶ４×４ピクセルの画像データに対し、再生データから振幅情報と位相情報を取り出し、それぞれ復元信号を生成する様子を示している。
　次に、３：１６符号化のブロックに重畳させる位相情報について、図２を参照して説明する。
　ブロック符号化が３：１６符号化の場合、ブロック内にＯＮビットが３個存在することになる。この３個のＯＮビットに対して、位相情報としてデータ信号値０を付与させる場合、いずれかのＯＮビット（１番目）には２π×１／３＝２π／３の位相を付与する。また、他方のいずれかのＯＮビット（２番目）には２π×２／３＝４π／３の位相を付与する。また、残りのＯＮビット（３番目）には２π×３／３＝２πの位相を付与する。これにより、ブロック内の３つのＯＮビットの信号は弱め合う干渉が生じ、弱い干渉強度が得られることになる。従って、当該ブロックから得られた干渉強度を閾値処理により強度信号として捉えた場合、２値データの信号値０となる。
　一方、３個のＯＮビットに対して、位相情報としてデータ信号値１を付与させる場合、ブロック内の３個のＯＮビットには、それぞれ同じ位相を付与する。これにより、ブロック内のＯＮビットの信号は強め合う干渉が生じ、強い干渉強度が得られることになる。従って、当該ブロックから得られた干渉強度を閾値処理により強度信号として捉えた場合、２値データの信号値１となる。
　図２は、３：１６符号化が用いて振幅情報と位相情報が重畳された１ブロック（４×４ピクセルの画像データ）に対し、再生データから振幅情報と位相情報を取り出し、それぞれ復元信号を生成する様子を示している。
　図３は、本発明の情報符号化方式の説明図（３：１６符号化の場合）である。図３では、８×８ピクセル＝６４ピクセルの信号光を、３：１６符号化を用いて２次元符号化する場合に、振幅情報に加えて位相情報を重畳させる様子を示している。３：１６符号化の場合、４×４ピクセルのブロック内にはＯＮビットが３個存在する。３個のＯＮビットに対して、位相情報としてデータ信号値０を付与させる場合、各ＯＮビットには２π／３，４π／３，２πの位相を付与する。これにより、ブロック内の３つのＯＮビットの信号は弱め合う干渉が生じ、弱い干渉強度が得られ、閾値処理により強度信号として捉えるとデータ信号値０になる。３個のＯＮビットに対して、位相情報としてデータ信号値１を付与させる場合、ブロック内の３個のＯＮビットには、πや２πなど同じ位相を付与する。これにより、ブロック内のＯＮビットの信号は強め合う干渉が生じ、強い干渉強度が得られ、閾値処理により強度信号として捉えるとデータ信号値１となる。
　次に、低解像度データのビット誤り率や信号対雑音比について、図４～７を参照して説明する。図４はピクセル強度ＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）の比較グラフであり、図５はセル強度のＳＮＲの比較グラフである。また、図６はピクセル強度ＢＥＲ（Ｂｉｔ
Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）の比較グラフであり、図７はセル強度ＢＥＲの比較グラフである。なお、図４～７のグラフの全てにおいて、横軸は１０～１００の多重化数となっている。また、各グラフには、振幅情報のみで位相情報がない２：４符号化、振幅情報に加えて位相情報がある３：１６符号化（付与する位相が０，πの場合）、振幅情報に加えて位相情報がある３：１６符号化（付与する位相が２π／３，４π／３，２πの場合）のデータを示している。
　図４から、ピクセル強度ＳＮＲは、振幅情報のみで位相情報がない２：４符号化に比べて、振幅情報に加えて位相情報がある３：１６符号化の方が、ＳＮが改善されていることがわかる。また、各ＯＮビットに対してそれぞれ異なる２πｓ／ｎの位相を与えた３：１６符号化の場合、０かπの変調の場合と比べて、ＳＮが改善されていることがわかる。これは、各ＯＮビットに対して、それぞれ異なる２πｓ／ｎの位相を与えることで、信号値０と１のＳＮ比がｎ２対０となるのに対して、０かπの変調の場合は、ＳＮ比はｎ２対１となるからである。
　また、図５から、セル強度ＳＮＲは、振幅情報のみで位相情報がない２：４符号化に比べて、振幅情報に加えて位相情報がある３：１６符号化の方が、ＳＮが改善されていることがわかる。ここで、セル強度は、ブロック内の個々のピクセルの複素振幅の総和を２乗したものである。３：１６符号化の場合は、４×４ピクセル内の複素振幅の総和を２乗したものであり、２：４符号化の場合は、２×２ピクセル内の複素振幅の総和を２乗したものである。複素振幅は、ａ×ｅｘｐ（ｉ×ｂ） の形で表される。ここで、ａは振幅であり、ｂは位相である。
　また、図６から、ピクセル強度ＢＥＲは、振幅情報のみで位相情報がない２：４符号化が悪く、振幅情報に加えて位相情報がある３：１６符号化は、付与する位相に関係なく、良好である。
　また、図７から、セル強度ＢＥＲは、３：１６符号化（付与する位相が０，πの場合）が最も悪く、振幅情報のみで位相情報がない２：４符号化と３：１６符号化（付与する位相が２π／３，４π／３，２πの場合）が良好である。３：１６符号化（付与する位相が２π／３，４π／３，２πの場合）が最も良好な値を示している。
　図４～７に示す解析結果から、３：１６符号化（付与する位相が２π／３，４π／３，２πの場合）がピクセル強度、セル強度の両方ともＳＮが最も良好であり、ビット誤り率も良好であることがわかる。従って、３：１６符号化の場合、ブロック内に存在する３つのＯＮビットに対しては、２π／３，４π／３，２πの異なる位相を付与する方が、０とπの位相を付与するよりも、ＳＮやビット誤り率で優れていることになる。
　次に、データサイズが５１２×５１２ピクセルの信号光に３：１６符号化を行うものに対して、下記の表２に示す条件下で計算機シミュレーションにより、スペックルシフト多重記録の解析を行った結果を説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図９は、シミュレーション結果におけるピクセル強度の再構成データの比較グラフを示している。図９はピクセル強度のＳＮＲを示している。また、図１０と１１は、シミュレーション結果におけるセル強度の再構成データの比較グラフを示している。図１０はセル強度のＳＮＲを示しており、図１１はセル強度のＢＥＲを示している。
　図９に示すピクセル強度ＳＮＲのグラフから、残留回折効率の影響により位相変調導入でＳＮＲが改善されることがわかる。
　図１０に示すセル強度ＳＮＲのグラフから、多重化数を４００にしてもＳＮＲは２．０以上を保持できることがわかる。また、図１０に示すセル強度ＢＥＲのグラフから、許容ＢＥＲを１０％とすると、多重化数を４００にしても許容内であることがわかる。
　以上から、計算機シミュレーションによる解析結果は以下となる。
　信号光のデータサイズは５１２×５１２ピクセルであり、３：１６符号化によって１２８個のブロックが形成される。３：１６符号化では１ブロックあたり振幅情報のみでは９ビットの情報量を付与できる。このため、１ページあたりの情報量は、振幅情報のみの場合は、１１５２（Ｂｙｔｅ）であるが、振幅情報に位相情報が付加された場合は１２８０（Ｂｙｔｅ）に増加する。１ページあたりの情報量は、振幅情報のみの場合は、（１２８×１２８／８）（Ｂｙｔｅ）×（９／１６）＝１１５２　（Ｂｙｔｅ）であるが、振幅情報に位相情報が付加された場合は（１２８×１２８／８）（Ｂｙｔｅ）×（１０／１６）＝１２８０（Ｂｙｔｅ）に増加する。
　従って、１ページの情報量の比較から、１０％以上の記録容量向上に繋がることがわかる。
　図８は、本発明のホログラフィックメモリ装置の模式図を示している。本発明のホログラフィックメモリ装置は、信号光１と参照光２を導波させて、記録媒体６上で信号光１と参照光２の偏光面を揃える系と、信号光１の導光路に設けた振幅光変調器４と、信号光１の導光路に設けた位相光変調器５が必要である。
　記録媒体６に信号光１を記録させる過程では、集光レンズ７ａによるフーリエ変換を行う。また、記録媒体６から再生光３を再生する家庭においても、集光レンズ７ｂによるフーリエ変換を行う。
　なお、図８に示す記録媒体６は、数値解析を行う上で、ホログラムの体積効果を表現するために薄い層に分割しているが、層状に分割する必要は特にない。
　実施例２では、共焦点光学系を導入することにより、ホログラフィックメモリの記録密度が向上できることを説明する。
　ホログラフィックメモリにおける共焦点光学系の利点は、記録時に高周波成分をアパーチャで除去できる点と、再生時に隣接データをアパーチャで除去して信号成分のみを通過させクロストークノイズを低減できる点である。
　ホログラフィックメモリは結晶やフォトポリマーの中に高密度の情報を記録するものである。記録時において表示素子である空間光変調素子は周期構造を持つため、高周波成分が発生する。この高周波成分をアパーチャで取り除くことにより、フォトポリマーの余分な消費を解消することができる。
　図１２は、ホログラフィックメモリの単記録（図１２（１）を参照）と、シフト多重記録（図１２（２）を参照）を示している。シフト多重記録は、単記録と異なり、Null点（回折光強度の極小点）までの距離を記録間隔として、記録メディアであるフォトポリマーの中に、複数の信号ページデータを空間的に重ねて記録する。図１２において、１は信号光、２は参照光、３は再生光、５は位相光変調器であるランダム位相マスク、６は記録媒体、８は入力信号ページデータである。
　シフト多重記録では、参照光にランダムな位相変調をかけ、再生時の位相整合条件をより厳密なものにしたスペックルシフト多重記録を用いる。ランダムな位相変調は位相変調器、拡散板、あるいは多モードファイバなどで構成する。
　図１３は、共焦点光学系の構成図（展開図）を示している。図に示すように、アパーチャを記録側、再生側の両側に配置したものが共焦点光学系である。記録側が高周波成分のカット、再生側がクロストークノイズの低減の役割を担っている。図１３の共焦点光学系において、７は集光レンズであり、１１ａ，１１ｂはそれぞれ記録側のアパーチャと再生側のアパーチャである。入力信号ページデータ８からの信号光１は、集光レンズ７とアパーチャ１１ａを通過し、記録媒体６に記録される。また、再生光３は、集光レンズ７とアパーチャ１１ｂを通過し、クロストークノイズが低減された再生信号ページデータ９を再生する。反射型の構成とするときには、アパーチャは１つで構成することが可能になる。
　図１４は、アパーチャ通過前と通過後の回折光強度のグラフを示している。図１４（２）から、アパーチャ通過後は、信号成分（図中の符号１）のみを通過させクロストークノイズ（図中の符号２，３）が低減されていることがわかる。
　図１５は、アパーチャ１１ｂを用いることによって再生時に再生光３からクロストークノイズ１２が低減する様子を示している。
　図１６は、多重数に対するビット誤り率のグラフ（アパーチャの有無による比較グラフ）である。シミュレーションの解析条件パラメータを下表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　図１６のグラフから、記録媒体に１０１ 多重記録を行った場合、アパーチャの有無により、３倍ほどビット誤り率が変化していることがわかる。また図１６のグラフから、仮に許容エラー率が１％の場合、多重可能数は４５多重から７１多重に増加させることができることがわかる。
　１ページあたりのデータ量は、８１９２（ｂｙｔｅ）であるので、５インチディスクの記録容量に換算すれば１２５．５（ＧＢｙｔｅ）から１９７．９（ＧＢｙｔｅ）に向上することができたことになる。このことから、共焦点光学系は有効であることが理解できる。
　本発明は、ホログラフィックメモリの情報符号化に有用である。現在のところ、ホログラフィックメモリは５インチディスクで１テラバイトの記録容量の実現を目指している。そのため、容量の上限値を１０テラバイト程度にする必要がある。それに向けて、本発明は、従来法に比べて記録容量を向上させることができるため有用である。
　　１　信号光
　　２　参照光
　　３　再生光
　　４　振幅光変調器
　　５　位相光変調器
　　６　記録媒体
　　７，７ａ，７ｂ　集光レンズ
　　８　入力信号ページデータ
　　９　再生信号ページデータ
　　１１ａ，１１ｂ　アパーチャ
　　１２　クロストークノイズ
 

Claims (8)

  1. 　ホログラフィックメモリでの信号ページデータの情報を、ブロック符号化により複数段の異なるデータとして捉え、各々のデータを１枚の信号ページデータに重畳させたホログラフィックメモリの情報符号化方法であって、
    　上記の異なるデータは少なくとも光の振幅データと位相データが含まれ、
    　前記振幅データは、ブロック符号化により領域が分割され、
    　前記位相データは、分割された領域に奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相とした、ことを特徴とするホログラフィックメモリの情報符号化方法。
  2. 　前記位相データは、前記ブロック符号化が３：９符号化または３：１６符号化で、分割された領域にＯＮビットが３個存在し、データ信号値０に対してはｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し、データ信号値１に対しては同位相とした、請求項１に記載のホログラフィックメモリの情報符号化方法。
  3. 　ホログラフィックメモリでの信号ページデータの情報をブロック符号化により複数段の異なるデータとして捉え、各々のデータを１枚の信号ページデータに重畳させたホログラフィックメモリの情報符号化方法であって、
    　上記の異なるデータは少なくとも光の振幅データと位相データが含まれ、
    　前記振幅データは、ブロック符号化により領域が分割され、
    　前記位相データは、分割された領域に偶数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、πｓの位相もしくは２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相とした、ことを特徴とするホログラフィックメモリの情報符号化方法。
  4. 　前記位相データは、前記ブロック符号化が２：４符号化または４：９符号化で、分割された領域にＯＮビットが２個存在し、データ信号値０に対してはｓ番目の位相情報として、πｓの位相もしくは２πｓ／ｎの位相を付与し、データ信号値1に対しては同位相とした、請求項３に記載のホログラフィックメモリの情報符号化方法。
  5. 　信号光および参照光をディスク型記録媒体に照射することにより画像データを光の干渉パターンとして記録するとともに、前記ディスク型記録媒体に参照光を照射することによって得られる再生像からデータを再生するホログラフィックメモリ装置であって、
    　光ピックアップ系の動作機構と、信号光と参照光を導波させて前記ディスク型記録媒体上で信号光と参照光の偏光面を揃える系と、信号光の導光路に設けた振幅変調手段と位相変調手段と、前記光ピックアップ系の動作機構を用いた参照光の変位による空間シフト多重記録手段と、を備え
    　前記位相変調手段は、ホログラフィックの振幅データがブロック符号化により分割された領域に奇数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相を付与するものである、ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
  6. 　信号光および参照光をディスク型記録媒体に照射することにより画像データを光の干渉パターンとして記録するとともに、前記ディスク型記録媒体に参照光を照射することによって得られる再生像からデータを再生するホログラフィックメモリ装置であって、
    　光ピックアップ系の動作機構と、信号光と参照光を導波させて前記ディスク型記録媒体上で信号光と参照光の偏光面を揃える系と、信号光の導光路に設けた振幅変調手段と位相変調手段と、前記光ピックアップ系の動作機構を用いた参照光の変位による空間シフト多重記録手段と、を備え
    　前記位相変調手段は、ホログラフィックの振幅データがブロック符号化により分割された領域に偶数個のＯＮビットがｎ個存在する場合、２値データの一方に対してｓ番目の位相情報として、πｓの位相もしくは２πｓ／ｎの位相を付与し（ここでｎ，ｓは自然数）、２値データの他方に対して同位相を付与するものである、ことを特徴とするホログラフィックメモリ装置。
  7. 　共焦点光学系を更に備え、
    　上記の共焦点光学系を用いて記録時に高周波成分を除去し、再生時に信号成分のみを通過させクロストークノイズを低減することにより多重数を増加させたことを特徴とする請求項５又は６のホログラフィックメモリ装置。
  8. 　請求項１～４のいずれかに記載のホログラフィックメモリの情報符号化方法を用いて、ページデータ１枚の情報量を増加させ、
    　空間シフト多重記録を行い、
    　共焦点光学系を用いて記録時に高周波成分を除去し、再生時に信号成分のみを通過させクロストークノイズを低減することにより多重数を増加させたことを特徴とするホログラフィックメモリの記録方法。
     
PCT/JP2012/005161 2011-08-15 2012-08-15 ホログラフィックメモリの情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置 WO2013024596A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013528920A JP5896362B2 (ja) 2011-08-15 2012-08-15 ホログラフィックメモリの情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置
US14/130,445 US8976638B2 (en) 2011-08-15 2012-08-15 Holographic memory information encoding method, holographic memory recording method, and holographic memory device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011177787 2011-08-15
JP2011-177787 2011-08-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013024596A1 true WO2013024596A1 (ja) 2013-02-21

Family

ID=47714930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/005161 WO2013024596A1 (ja) 2011-08-15 2012-08-15 ホログラフィックメモリの情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8976638B2 (ja)
JP (1) JP5896362B2 (ja)
WO (1) WO2013024596A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016134189A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 日本放送協会 ホログラム装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9719639B2 (en) 2013-12-20 2017-08-01 Apple Inc. Display having backlight with narrowband collimated light sources
US9804316B2 (en) 2013-12-20 2017-10-31 Apple Inc. Display having backlight with narrowband collimated light sources
JP6448121B2 (ja) * 2014-09-25 2019-01-09 池上通信機株式会社 光無線通信装置、光無線通信方法および光無線通信システム
CN110662071B (zh) 2019-09-27 2023-10-24 腾讯科技（深圳）有限公司 视频解码方法和装置、存储介质及电子装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008293554A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Sony Corp 記録装置、記録再生方法、再生方法
JP2010027188A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Sony Corp 記録再生装置、記録装置、再生装置、記録再生方法、記録方法、再生方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3535776B2 (ja) 1999-09-01 2004-06-07 日本電信電話株式会社 ２次元符号化方法
JP2007508651A (ja) * 2003-10-08 2007-04-05 アプリリス，インコーポレイテッド 位相変調均質化フーリエ変換ホログラフィック・データ記録および再生の方法および装置
US8120826B2 (en) 2005-01-06 2012-02-21 National University Corporation Kobe University Optical information recorder (reflection holographic memory device)
JP4524708B2 (ja) * 2008-06-19 2010-08-18 ソニー株式会社 再生装置、再生方法
JP2010205381A (ja) * 2009-03-06 2010-09-16 Sony Corp 再生装置、再生方法
JP2011238311A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd 光情報再生装置、光情報記録装置および光情報記録再生装置
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
KR101785761B1 (ko) * 2010-10-19 2017-10-16 국립대학법인 홋가이도 다이가쿠 홀로그래픽 메모리 재생장치 및 홀로그래픽 메모리의 재생방법, 복조장치 및 복조방법, 및 관측장치 및 관측방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008293554A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Sony Corp 記録装置、記録再生方法、再生方法
JP2010027188A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Sony Corp 記録再生装置、記録装置、再生装置、記録再生方法、記録方法、再生方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016134189A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 日本放送協会 ホログラム装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013024596A1 (ja) 2015-03-05
JP5896362B2 (ja) 2016-03-30
US20140119168A1 (en) 2014-05-01
US8976638B2 (en) 2015-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5896362B2 (ja) ホログラフィックメモリの情報符号化方法、ホログラフィックメモリの記録方法およびホログラフィックメモリ装置
JP4350127B2 (ja) ホログラム記録用２次元変調方法及びホログラム装置
JP3953905B2 (ja) ホログラフィーデータの記憶及び再生装置、並びにホログラフィーデータのコーディング／デコーディング方法
KR20140008302A (ko) 홀로그래픽 메모리 재생장치 및 홀로그래픽 메모리의 재생방법, 복조장치 및 복조방법, 및 관측장치 및 관측방법
Tan et al. High density collinear holographic data storage system
JP5230651B2 (ja) ホログラフィック記録媒体へ／からのデータ記録／再生方法及び記録／再生装置
JP4569692B2 (ja) 再生装置、再生方法
JP2008130137A (ja) 情報記録装置および情報再生装置
JP5122108B2 (ja) ホログラフィック記憶媒体
JP2009301627A (ja) 光情報記録装置および光情報記録方法
JP2010238305A (ja) 情報記録装置および情報記録方法
KR100657675B1 (ko) 홀로그래픽 웜의 기록 재생을 위한 코딩 방법 및 그 장치
JP4109582B2 (ja) 光情報記録方法
US8000204B2 (en) Data processing method for a holographic data storage system
JP5988054B2 (ja) ホログラフィックメモリの記録方法および再生方法ならびにホログラフィックメモリの記録装置および再生装置
JP2008033260A (ja) ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、ホログラム記録方法およびホログラム再生方法
JP2010027188A (ja) 記録再生装置、記録装置、再生装置、記録再生方法、記録方法、再生方法
WO2011077552A1 (ja) ２次元符号化方法、ホログラフィック再生装置及びホログラフィック記録再生装置
JP2007242145A (ja) 情報記録装置および情報再生装置
KR101084092B1 (ko) 홀로그래픽 디지털 데이터 스토리지 시스템
KR100681611B1 (ko) 홀로그래픽 저장 시스템의 재생 방법
JP2020187806A (ja) ホログラムシンボルおよびホログラム記録再生装置
KR20110123673A (ko) 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법, 광 저장 디스크, 광 기록 시스템 및 광 판독기
JP2020187805A (ja) ホログラムシンボルおよびホログラム記録再生装置
JP2010055668A (ja) 光情報記録装置、及び、光情報再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12824482

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013528920

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14130445

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12824482

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1