WO2016199231A1 - 光情報再生装置及び光情報再生方法 - Google Patents

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WO2016199231A1
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optical information
light
reference light
erasure
image sensor
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裕 永井
真治 藤田
純也 飯塚
Original Assignee
日立コンシューマエレクトロニクス株式会社
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    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an optical information reproducing apparatus and an optical information reproducing method for reproducing information using holography.
  • Patent Document 1 JP-A-2004-272268
  • This publication describes a so-called angle multiplex recording method in which multiplex recording is performed by displaying different page data on the spatial light modulator while changing the incident angle of the reference light to the optical information recording medium.
  • light from an inner pixel is signal light
  • light from an outer ring-shaped pixel is reference light
  • both light beams are collected on an optical information recording medium by the same lens.
  • a shift multiplex method in which a hologram is recorded by causing light to interfere with signal light and reference light in the vicinity of the focal plane of the lens.
  • the second error correction decoder uses the likelihood information of the data series read again from the memory circuit according to the erasure pointer.
  • a selector that selects one of a value and the predetermined value, and the selector is configured when the likelihood information value of the data sequence read again does not correspond to the position of the erasure bit.
  • the likelihood information value is selected, and when the likelihood information value of the data sequence read out again corresponds to the position of the erasure bit, the predetermined value is selected. In this way, erasure correction can be performed in the soft decision circuit, and the correction capability can be improved.
  • the present invention relates to an optical information reproducing apparatus and an optical information reproducing method capable of efficiently removing noise caused by surface reflected light in a reproduction system against the influence of noise caused by surface reflection and maintaining the reliability of reproduced data. Is to realize.
  • an optical information recording / reproducing apparatus and method capable of reducing the influence of the disk surface reflected light of the reference light in the holographic memory and reproducing data with high reliability.
  • Schematic showing an embodiment of the operation flow of the optical information reproducing method Schematic showing the location where surface reflected light is incident on the image sensor of the optical information recording / reproducing processor at the reference angle ⁇ 1 or the location where surface reflected light is assumed to be incident on the image sensor
  • Schematic showing an embodiment of the operation flow of the optical information reproducing method Schematic showing an embodiment of the operation flow
  • FIG. 2 shows a recording principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the light beam emitted from the light source 301 passes through the collimator lens 302 and enters the shutter 303.
  • the shutter 303 is open, after the light beam passes through the shutter 303, the optical ratio of the p-polarized light and the s-polarized light becomes a desired ratio by the optical element 304 composed of, for example, a half-wave plate.
  • the optical element 304 composed of, for example, a half-wave plate.
  • the polarization direction is controlled, the light is incident on a PBS (Polarization Beam Splitter) prism 305.
  • PBS Polarization Beam Splitter
  • the light beam that has passed through the PBS prism 305 functions as signal light 306, and after the light beam diameter is expanded by the beam expander 308, the light beam passes through the phase mask 309, the relay lens 310, and the PBS prism 311 and passes through the spatial light modulator 312. Is incident on.
  • the signal light to which information is added by the spatial light modulator 312 reflects the PBS prism 311 and propagates through the relay lens 313 and the spatial filter 314. Thereafter, the signal light is condensed on the optical information recording medium 1 by the objective lens 315.
  • the light beam reflected from the PBS prism 305 functions as reference light 307 and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 316 and then galvano- lated via the mirror 317 and the mirror 318. Incident on the mirror 319. Since the angle of the galvanometer mirror 319 can be adjusted by the actuator 320, the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 after passing through the lens 321 and the lens 322 can be set to a desired angle. In order to set the incident angle of the reference light, an element that converts the wavefront of the reference light may be used instead of the galvanometer mirror.
  • the signal light and the reference light are incident on the optical information recording medium 1 so as to overlap each other, whereby an interference fringe pattern is formed in the recording medium, and information is recorded by writing this pattern on the recording medium.
  • the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 can be changed by the galvanometer mirror 319, recording by angle multiplexing is possible.
  • holograms corresponding to each reference beam angle are called pages, and a set of pages angle-multiplexed in the same area is called a book. .
  • FIG. 3 shows a reproduction principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the reference light is incident on the optical information recording medium 1 as described above, and the light beam transmitted through the optical information recording medium 1 is reflected by the galvanometer mirror 324 whose angle can be adjusted by the actuator 323. By doing so, the reproduction reference light is generated.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 315, the relay lens 313, and the spatial filter 314. Thereafter, the reproduction light passes through the PBS prism 311 and enters the image sensor 325, and the recorded signal can be reproduced.
  • a CMOS image sensor or a CCD image sensor element can be used as the imaging element 325, but any element may be used as long as page data can be reproduced.
  • the return light used for reproduction is generated by reflecting the light transmitted through the optical information recording medium 1 by the galvanometer mirror 324, but the light reflected by the surface of the optical information recording medium 1 reads the reproduction signal. It enters also to the image sensor 325 which performs. This causes a problem that the quality of the reproduced signal is lowered.
  • the step of starting the reproduction detection process (401) is the step of adjusting the gain so that the gain of the image sensor 325 does not saturate the normal signal and saturates the surface reflected light (402).
  • an erasure bit is set at a location where the saturation level of the image sensor 325 is reached and a saturated pixel is detected.
  • the lost bit is determined, and if it is a lost bit, processing is performed so that the likelihood (likelihood) of 1 or 0 is 50% (408). If it is not an erasure bit, the likelihood obtained by the LLR calculation is selected (409). In other words, the likelihood conversion value processing (32) is performed on one page of data. In other words, the processing of the three steps (407), (408), and (409) is combined and 1 or 0 in the case of an erasure bit. The process is performed so that the likelihood of is 50% (408).
  • the likelihood obtained by the LLR calculation is selected (409) (414). Thereafter, an error correction step (410) process is performed. Subsequently, a descrambling step (411), an error detection step (412), and a user data transmission step (413) are performed. (410) (411) (412) will be collectively referred to as user data demodulation step (33).
  • the erasure bit can be set for data with a low imaging device saturation and low reliability, and the correction operation can be performed with clear data low likelihood. It is possible to improve the reliability of data even in a range where light is received.
  • FIG. 1 shows how the position incident on the image sensor 325 changes as the reference angle changes with angle multiplexing.
  • the reference angles ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4 the positions (101), (102), (103), and (104) where the surface reflected light is incident on the image sensor 325 are detected in each case. Therefore, the erasure bit works effectively in accordance with the position of the image sensor 325 according to the change of the reference angle.
  • the reliability of the reproduced signal is obtained by performing a process of replacing the likelihood of 0 or 1 with a value that makes 50%. Can be improved.
  • the saturation level of the image sensor 325 is reached, a saturated pixel is detected, and an erasure bit is set at that location.
  • the position of the saturated pixel is obtained by calculation from the configuration of the optical system or the like. explain.
  • FIG. 5a shows that the surface reflected light is incident on the pixel 101 at the reference angle ⁇ 1
  • FIG. 5b is obtained by calculating the incident position of the surface reflected light at the reference angle ⁇ 2 from the optical system parameters. Calibration is performed at 101 and the surface reflected light is required to enter the pixel 5102.
  • FIG. 5 c shows the calculation of the incident position of the surface reflected light in the case of the reference angle ⁇ 3 from the optical system parameters, and further calibrates the pixels 101 and 5102 to determine that the surface reflected light is incident on the pixel 5103. Yes.
  • FIG. 5a shows that the surface reflected light is incident on the pixel 101 at the reference angle ⁇ 1
  • FIG. 5b is obtained by calculating the incident position of the surface reflected light at the reference angle ⁇ 2 from the optical system parameters. Calibration is performed at 101 and the surface reflected light is required to enter the pixel 5102.
  • FIG. 5 c shows the calculation of the incident position of the surface reflected light in the case of the reference angle
  • 5d shows that the incident position of the surface reflection light in the case of the reference angle ⁇ 4 is calculated from the optical system parameters and is further calibrated by the pixel 101, the pixel 5102, and the pixel 5103, and the surface reflection light enters the 5104. Looking for.
  • step 501 for starting the reproduction detection process the first page is reproduced.
  • the luminance of the bit is acquired (503), and processing is selected according to the luminance.
  • processing is performed for each pixel.
  • the vanishing point is set (508). If it is not an erasure bit (the likelihood value obtained by the LLR calculation is selected. The above processing is repeated until the end of one page (512). Further, in the reproduction of the next page, the saved vanishing point ( 508) Alternatively, the switching process is performed with the erasure bit calculated by calculating from the parameters of the optical system. Thus, if the pixel is the erasure point, the likelihood of 1 or 0 is 50%, and if it is not the erasure bit, the LLR The likelihood obtained from the calculation is selected, and the above process is repeated until the end of one page (513).
  • the processing is ended. Therefore, the likelihood value conversion process can be switched with the erasure bit, and the correction operation can be effectively performed even for data with low reliability.
  • the setting of the erasure bit can be obtained by calculating in advance according to the parameters constituting the optical system without adopting the actual measurement of the position where the surface reflected light is incident from the configuration of the optical system.
  • FIG. 8 shows a saturated element generated in the image sensor 325 when the reference angle is changed as in FIG.
  • the window generation is requested so as to include the elements that are saturated with a margin.
  • a window 705 including 101, 102, 103, and 104 is generated, and 101, 102, 103, and 104 are in the window processing, and an erasure bit is found, and a likelihood of 1 or 0 is obtained.
  • Processing is performed so as to be 50%, and processing is limited to this window. By restricting by the window, it is possible to switch the likelihood value conversion process according to the erasure bit, so that it is possible to improve reliability and speed.
  • the learning process 605 performs image acquisition (502), bit luminance detection (406), and window search 604.
  • a search area to be included with a margin is set for the position, and if more candidates are found, the area is sequentially expanded (604).
  • a reproduction image is acquired by the image sensor (step 508), and if it is outside the window, the likelihood obtained by the LLR calculation is selected. If there is an erasure bit in the window, the likelihood of 1 or 0 is 50%.
  • demodulation processing 33 is performed.
  • the saturated pixel search area is obtained from actual measurement, but it may be combined with the calculated value obtained from the configuration of the optical system around the actual measured value, or may be obtained from only the calculated value depending on the optical system. I do not care.
  • the processing speed can be increased by limiting the processing to within the window. In other words, by limiting the search range for the lost bits due to the surface reflected light to the window including the saturation element, it is possible to realize the reliability of correction and the speeding up of the operation.
  • FIG. 9 illustrates an optical information reproducing apparatus that implements the first embodiment.
  • Reference numeral 325 denotes an image sensor
  • 902 denotes an IF of the image sensor
  • 903 controls the gain of the image sensor. If the digital gain control has an AD function, data can be sent to the data memory 906.
  • Reference numerals 904 and 905 perform image position detection and distortion correction.
  • Reference numeral 908 detects a saturation element due to a surface reflection light or the like.
  • the 910 likelihood switching circuit 909 in which the saturation element is set as an erasure bit and the switching of likelihood value conversion processing according to the erasure bit is performed can also be adopted for an LDPC, a turbo code, or the like.
  • the descrambler 911, the CRC check 912, and the like are output according to the judgment of the output control circuit 913.
  • the apparatus according to the present embodiment can realize a high-speed and highly reliable apparatus.
  • FIG. 10 shows an optical information reproducing apparatus for realizing the third embodiment.
  • the saturation element is set as an erasure bit, and likelihood value conversion according to the erasure bit is performed.
  • 9 is a 910 likelihood switching circuit in which processing is switched.
  • the servo controller 915, system controller 914, data memory 906, descrambler circuit 911, CRC calculation circuit 912, and output control circuit 913 are the same as those in FIG. The same.
  • a pixel saturation detection circuit 1008 detects the saturation of the image sensor.
  • the window control circuit 1017 controls the range in which pixel saturation is detected using the saturation point shape 1014, the reference beam angle 1015, the BOOK position 1016, and the like as parameters.
  • the apparatus according to the present embodiment can realize a high-speed and highly reliable apparatus.
  • a configuration of a recording apparatus suitable for recording an optical disc that conforms to the invention will be described as a seventh embodiment.
  • a data check code is added to the data input from the input control circuit 1109 by the CRC calculation circuit 1105, scrambling is performed by the scramble circuit 1104 in order to improve the reliability of error correction, and an error correction code is added in 1103. .
  • the error correction code has a function called erasure correction to improve the correction capability.
  • a spatial modulator 1101 in the optical pickup performs two-dimensional modulation suitable for a hologram.
  • the data memory 1160 controls the exchange of these data.
  • the servo controller 1107 and the system controller 1108 perform control.
  • the pixel of the image sensor that is determined to have no motion is set as an erasure bit, and if there is an erasure bit, processing is performed so that the likelihood of 1 or 0 is 50% (408). If it is not an erasure bit, switching processing is performed to the likelihood obtained by the LLR calculation. Thereby, the data reliability at the time of error correction is improved.
  • FIGS. 12a to 12d show the flow of the time axis in order, and show that there is no change in the luminance of the pixel 1201 even when time elapses when the reproduction light is detected by the imaging device.
  • an erasure bit is set by the image sensor 325.
  • the lost bit is determined, and if it is a lost bit, processing is performed so that the likelihood of 1 or 0 is 50% (408).
  • a situation where some detection pixels of the image sensor 325 are in a state where light cannot be detected is considered.
  • the processing of another embodiment can be applied to the processing after determining that it is an erasure bit.
  • Optical information recording medium 301 ... Light source, 302 ... Collimating lens, 303 ... Shutter, 304 ... 1/2 wavelength plate, 305 ... polarizing beam splitter, 306 ... signal light, 307: Reference beam, 308: Beam expander, 309: Phase mask, 310 ... relay lens, 311 ... PBS prism, 312 ... Spatial light modulator, 313 ... Relay lens, 314 ... Spatial filter, 315 ... objective lens, 316 ... polarization direction conversion element, 317 ... mirror, 318 ... mirror, 319 ... mirror, 320 ... actuator, 321 ... lens, 322 ... lens, 323 ... actuator, 324 ... Mirror, 325 ...

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Abstract

ホログラフィを利用した光情報再生装置において、参照光のディスク表面反射光の影響を低減し、安定的にデータを再生することが可能な光情報再生装置とその方法を提供する。 参照光の角度毎にページデータが多重記録されるホログラフィック光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置において、参照光を生成する光源と、参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節部と、参照光によりホログラフィック光情報記録媒体から再生された再生光を検出する撮像素子と、を備え、参照光をホログラフィック光情報記録媒体に照射した際に検出される反射光のスポット位置を検出し、スポット位置を消失位置として、ページデータに付加された誤り訂正符号により消失訂正を行う。

Description

光情報再生装置及び光情報再生方法
　本発明は、ホログラフィを用いて情報を再生する光情報再生装置及び光情報再生方法に関する。
　次世代のストレージ技術に関する研究が行われる中、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録するホログラム記録技術が注目を集めている。ホログラム記録技術として、例えば特開２００４－２７２２６８号公報（特許文献１）がある。
　本公報には、参照光の光情報記録媒体への入射角度を変えながら異なるページデータを空間光変調器に表示して多重記録を行う、所謂角度多重記録方式が記載されている。また、本公報には、１つの空間光変調器において内側の画素からの光を信号光、外側の輪帯状の画素からの光を参照光として、両光束を同じレンズで光情報記録媒体に集光し、レンズの焦点面付近で信号光と参照光を干渉させてホログラムを記録するシフト多重方式を用いた例も記載されている。
　また、ＷＯ２００９/ ０１１０５９号公報（特許文献２）記載の訂正回路は、前記第２誤り訂正復号器は、イレージャポインタに応じて、前記メモリ回路から再度読み出されたデータ系列の尤度情報値と前記所定値とのいずれか一方の値を選択するセレクタを有しており、前記セレクタは、当該再度読み出されたデータ系列の尤度情報値が前記消失ビットの位置に対応しないときは前記尤度情報値を選択し、当該再度読み出されたデータ系列の尤度情報値が前記消失ビットの位置に対応するときは前記所定値を選択する。こうして軟判定の回路でのイレージャ訂正を行い、訂正能力を向上することができる。
特開２００４－２７２２６８号公報 ＷＯ２００９/ ０１１０５９号公報
　本発明の技術では、再生時に、参照光が記録媒体に入射する際に、表面で反射する光が、再生光に対し重畳してしまい、ノイズの原因となり再生データの信頼度に影響を与えるという課題があった。本発明は、表面反射によるノイズの影響に対して再生システムにおいて表面反射光によるノイズを効率よく取り除き、再生データの信頼度を維持することを可能とする光情報再生装置、および光情報の再生方法を実現することにある。
　上記課題は、例えば請求項の範囲に記載の発明により解決される。
　本発明によれば、ホログラフィックメモリにおいて参照光のディスク表面反射光の影響を低減し、信頼度の高いデータを再生することが可能な光情報記録再生装置とその方法を提供することができる。
光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ1時に表面反射光が入射する箇所を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ2時に表面反射光が入射する箇所を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ3時に表面反射光が入射する箇所を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ4時に表面反射光が入射する箇所を表す概略図 光情報記録再生装置内の記録系ピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内の再生系ピックアップの実施例を表す概略図 光情報再生方法の動作フローの実施例を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ1時に表面反射光が入射する箇所もしくは表面反射光が撮像素子に入射すると想定される箇所を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ2時に表面反射光が入射する箇所もしくは表面反射光が撮像素子に入射すると想定される箇所を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ3時に表面反射光が入射する箇所もしくは表面反射光が撮像素子に入射すると想定される箇所を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ4時に表面反射光が入射する箇所もしくは表面反射光が撮像素子に入射すると想定される箇所を表す概略図 光情報再生方法の動作フローの実施例を表す概略図 光情報再生方法の動作フローの実施例を表す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ1時に表面反射光が入射すると想定する範囲を示す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ2時に表面反射光が入射すると想定する範囲を示す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ3時に表面反射光が入射すると想定する範囲を示す概略図 光情報記録再生処理装置の撮像素子に参照角θ4時に表面反射光が入射すると想定する範囲とウィンドウを示す概略図 光情報再生装置 光情報再生装置 光情報記録装置 参照角θ1時に光情報記録再生処理装置の撮像素子の不良素子の範囲を示す概略図 参照角θ2時に光情報記録再生処理装置の撮像素子の不良素子の範囲を示す概略図 参照角θ3時に光情報記録再生処理装置の撮像素子の不良素子の範囲を示す概略図 参照角θ4時に光情報記録再生処理装置の撮像素子の不良素子の範囲を示す概略図 光情報再生装置
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
　本発明における第１の実施例について図１から図４を用いて説明する。
　本発明の第1の実施例であって、表面反射光が撮像素子３２５に入射した場合に、イレージャ訂正をおこないデータの信頼性を維持することについて説明する。図２は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における記録原理を示したものである。光源３０１を出射した光ビームはコリメートレンズ３０２を透過し、シャッタ３０３に入射する。シャッタ３０３が開いている時は、光ビームはシャッタ３０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子３０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるようになど偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム３０５に入射する。
　ＰＢＳプリズム３０５を透過した光ビームは、信号光３０６として働き、ビームエキスパンダ３０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク３０９、リレーレンズ３１０、ＰＢＳプリズム３１１を透過して空間光変調器３１２に入射する。
　空間光変調器３１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム３１１を反射し、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ３１５によって光情報記録媒体１に集光する。
　一方、ＰＢＳプリズム３０５を反射した光ビームは参照光３０７として働き、偏光方向変換素子３１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー３１７ならびにミラー３１８を経由してガルバノミラー３１９に入射する。ガルバノミラー３１９はアクチュエータ３２０によって角度を調整可能のため、レンズ３２１とレンズ３２２を通過した後に光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
　このように信号光と参照光とを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー３１９によって光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
　以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。
　図３は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ３２３によって角度調整可能なガルバノミラー３２４にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。
　この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ３１５、リレーレンズ３１３ならびに空間フィルタ３１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム３１１を透過して撮像素子３２５に入射し、記録した信号を再生することができる。撮像素子３２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーの素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。
　ところで、再生に用いる戻り光は、光情報記録媒体１を透過させた光をガルバノミラー３２４で反射して生成しているが、光情報記録媒体１の表面で反射した光が、再生信号の読み取りを行う撮像素子３２５にも入射してしまう。これにより、再生信号品質が低下する課題が生じる。
　図４を用いてこれで光情報の再生方法の説明を行う。まず、再生検出処理を開始するステップ（４０１）、撮像素子３２５のゲインは通常の信号は飽和せず、表面反射光に対しては飽和が生じるようにゲインの調整を行うステップであり（４０２）、撮像素子３２５で再生画像を取得するステップ（４０３）、取得した後ホロのページデータがどこにあるかを検出する、画像位置検出ステップ（４０４）、画像歪みを補正する補正ステップ（４０５）、ビットの輝度の検出（４０６）を行う、この後の説明の（４０７）（４０８）（４０９）の各処理は１画素ずつ対象として処理をされていくことを示している。ここで、撮像素子３２５の飽和レベルに達し、飽和画素が検出される箇所に消失ビットを設定する。（４０７）で消失ビットを判断して、消失ビットであれば、1か０の尤度（もっともらしさ）が５０％であるようにする処理を行う（４０８）。消失ビットで無い場合はＬＬＲ演算で求めた尤度を選択する（４０９）。1ページのデータに対して尤度変換値処理（３２）として全ての画素について、言い直すと、（４０７）（４０８）（４０９）の3つのステップの処理を合わせて消失ビットの場合は1か０の尤度が５０％であるようにする処理を行い（４０８）。消失ビットで無い場合はＬＬＲ演算で求めた尤度を選択する（４０９）（４１４）。そのあとは、誤り訂正ステップ（４１０）処理を行う。続けてデスクランブルステップ（４１１）誤り検出ステップ（４１２）、ユーザーデータ送信ステップ（４１３）をそれぞれ行う。（４１０）（４１１）（４１２）はまとめてユーザーデータ復調ステップ（３３）と称することにする。表面反射の光によって、撮像素子が飽和しており信頼性が低いデータに対して消失ビットを設定し、データの尤度が低いことを明確にして訂正演算を行うことができる、そのため表面反射光を受光する範囲に対してもデータの信頼性を向上することが可能である。
　図1に、角度多重で参照角が変化するに従って、撮像素子３２５に入射する位置が変化する様子を示す。しかしながら、参照角θ１,θ２,θ３,θ４の場合に示されるように各場合に表面反射光が撮像素子３２５に入射する位置（１０１）（１０２）（１０３）（１０４）を検出して追随できるので、参照角の変化に従って撮像素子３２５の位置に合わせて消失ビットが有効に作用する。
　以上、第１の実施例では、再生時に撮像素子３２５上で消失ビットを検出した時は、０か１かの尤度を５０%とする値に置き換える処理を行うことにより、再生信号の信頼性を向上させることができる。
　第1の実施例では、撮像素子３２５の飽和レベルに達し、飽和している画素が検出され、当該箇所に消失ビットを設定していた。これに対して第２の実施例は、最初に検出された飽和している画素から消失ビットを設定した後、光学系の構成などから演算で飽和している画素の位置を求めていく場合について説明する。
　図５aでは参照角θ１の場合に表面反射光が画素１０１に入射したことを示し、図５ｂは光学系パラメータから参照角θ２の場合の表面反射光の入射位置を演算して求めさらに画素１０１で校正をかけて、表面反射光は画素５１０２に入射することを求めている。図５ｃは光学系パラメータから参照角θ３の場合の表面反射光の入射位置を演算して求めさらに画素１０１、画素５１０２で校正をかけて、表面反射光は画素５１０３に入射することを求めている。図５ｄは光学系パラメータから参照角θ４の場合の表面反射光の入射位置を演算して求めさらに画素１０１、画素５１０２、画素５１０３で校正をかけて、表面反射光は５１０４に入射することを求めている。
　次に最初のページでは撮像素子３２５の飽和レベルに達し、飽和画素が検出される当該箇所に消失ビットを設定し、２ページ以降は、過去の消失ビットの検出新規の消失ビットの結果を使う方法を図６で説明する。まず、再生検出処理を開始するステップ（５０１）、最初のページを再生する。撮像素子３２５に入射する（５０２）、ビットの輝度を取得し（５０３）、輝度によって処理を選択する。この後の説明の（４０７）（４０８）（４０９）の各処理は１画素ずつ対象として処理をされていくことを示している。（４０７）、消失ビットがあれば、1か０の尤度が５０％であるようにする処理を行い（４０８）。また同時に消失点としたことを記録しておく（５０８）。  消失ビットではなかった場合は（LLR演算で求めた尤度値を選択する。前記処理は、1ページが終わるまで繰り替えされる（５１２）。さらに次のページの再生では、保存された消失点（５０８）もしくは、光学系のパラメータから演算して求める消失ビットで切り替え処理を行う、こうしてその画素が消失点であれば1か０の尤度が５０％であるようにし、消失ビットで無ければＬＬＲ演算からもとめた尤度を選択する。前記処理は、1ページが終わるまで繰り替えされる（５１３）。
誤り訂正継続ステップ、デスクランブルステップ、誤り検出ステップの復調ステップ３３が処理され、Ｂｏｏｋ単位で終了が判断された後（５１４）、終了であれば（５１５）処理を終了する。従って、消失ビットで尤度値変換の処理の切り替えを行い、信頼性が低いデータに対しても有効に訂正演算を行うことができる。消失ビットの設定は、光学系の構成からに表面反射光が入射する位置を実測しなくても、光学系を構成するパラメータによって事前に演算で求めて採用することもできる。
　本実施例では、最小限の表面反射光による消失ビットの検出を行うのみで、それ以外に生じる消失ビットは、演算により位置を求めているので、きわめて高速に処理を実施することが可能となる。また、限られた光学系によっては、すべての消失ビットを演算で求めておいて消失ビットに従った尤度値変換の処理の切り替えを行う事も考えられる。
　本発明における第４の実施例について図７から図８を用いて説明する。まず図８を用いて簡単な原理を説明する。図８は図１と同様に参照角を変えた時に撮像素子３２５に発生する飽和している素子を示すものである。飽和している素子に対して余裕を持って含めるようにウィンドウ生成を求める。図８で簡単にいうと１０１，１０２,１０３、１０４を含むウィンドウ７０５を生成し、１０１，１０２，１０３，１０４が対象としてウィンドウ処理内となり、消失ビットを見つけて、1か０の尤度が５０％であるようにする処理を行い、このウィンドウ内に限定して処理するものである。ウィンドウで制限することで、消失ビットに従った尤度値変換の処理の切り替えができるので信頼性の向上と速度の向上を実現できる。
　以下、図７のフローチャートを用いて処理の全体を説明する。
学習処理６０５においてはまずウィンドウの算出を行う。学習処理６０５は画像取得（５０２）、ビット輝度検出（４０６）、ウィンドウ探索６０４を行う。消失ビットを見つけると当該位置に対して余裕を持って含める探索エリアをセットし、候補がさらに見つかれば順次エリアを拡大する(６０４)。上記の処理をページ毎にブック終了すると（６１０）撮像素子で再生画像を取得するステップ（５０８）、でウィンドウの外ならばLLR演算で求めた尤度を選択する。ウィンドウ内かつ消失ビットがあれば、1か０の尤度が５０％であるようにする。続いて復調処理３３が行われる。また、本実施例では飽和画素探索エリアを実測から求めたが、実測値を中心に、光学系の構成から求めた演算値と合わせても良いし、光学系によっては演算値のみから求めても構わない。
　以上、本第４の実施例では、ウィンドウ外で、誤って飽和箇所と認識することを除外するため、誤検出の可能性を低減し、訂正の信頼性を向上することができる。また、ウィンドウ内処理に限定することで処理高速化を図ることができる。すなわり、表面反射光による消失ビットを検索する範囲を飽和素子を含むウィンドウ内に限定しておくことで、訂正の信頼性と演算の高速化を実現することができる。
　図９を用いて第５の実施例を説明する。
図９は、実施例１を実現する光情報再生装置である。
３２５は撮像素子で、９０２は撮像素子のIFであり、９０３は撮像素子のゲイン制御する、デジタルゲインコントロールでAD機能も持てば、データメモリ９０６へデータを送り込むこともできる。９０４、９０５は画像の位置検出や歪みの補正を行う。９０８は表面反射光などの原因による飽和素子の検出を行う。飽和素子は消失ビットと設定されて消失ビットに従った尤度値変換の処理の切り替えが行われる９１０尤度切り替え回路９０９はＬＤＰＣやターボ符号などにも採用することが可能である。消失ビットに従った尤度値変換の処理の切り替え訂正処理後は、デスクランブラ９１１、CRCチェック９１２などして出力制御回路９１３の判断で出力する。本実施例による装置により高速、高信頼性の装置が実現できる。
　次に図１０を用いて第６の実施例を説明する。
図１０は実施例３を実現する光情報再生装置である。撮像素子３２５、撮像素子ＩＦ　９０２、撮像素子ゲイン制御９０３、画像位置検出回路９０４、画像歪み補正回路９０５、９１０で、飽和素子は、消失ビットと設定されて消失ビットに従った尤度値変換の処理の切り替えが行われる９１０尤度切り替え回路であり、サーボコントローラ9１５、システムコントローラ9１４、データメモリ９０６、デスクランブラ回路９１１、ＣＲＣ演算回路９１２、出力制御回路９１３の各要素は図９の各要素と同じである。画素飽和検出回路１００８は撮像素子の飽和を検出する。ウィンドウ制御回路１０１７は画素飽和を検出する範囲を、飽和点の形状１０１４、参照光角度１０１５、ＢＯＯＫ位置１０１６などをパラメータにコントロールする。本実施例による装置により高速、高信頼性の装置が実現できる。
　発明に適合する光ディスクの記録に好適な記録装置の構成を実施例７として説明する。入力制御回路１１０９から入力されたデータはデータチェックコードがＣＲＣ演算回路１１０５で付加され、誤り訂正の信頼度向上などのためにスクランブルがスクランブル回路１１０４で実施され、１１０３で誤り訂正符号が付加される。誤り訂正符号は誤り位置が事前に分かっている場合はイレージャ訂正と呼ばれる機能で訂正能力は向上される。光ピックアップの中の空間変調器１１０１はホログラムに適した２次元変調を行う。データメモリ１１６０はこれらのデータのやり取りをつかさどる。サーボコントローラ１１０７とシステムコントローラ１１０８はそれぞれ制御を行う。このような構成でホログラフィックメモリを記録することで、本願よる再生装置に適した光情報記録媒体１の記録を行うことができる。本願では動きがないと判断された撮像素子の画素は消失ビットと設定され、消失ビットがあれば、1か０の尤度が５０％であるようにする処理を行い（４０８）。消失ビットで無い場合はＬＬＲ演算求めた尤度に切り替え処理を行う。これにより、誤り訂正時のデータ信頼性を向上させる。
　図１２、図１３を用いて第８の実施例を説明する。
図１２aから図１２dまでは、順番に時間軸の流れを示し、再生光を撮像素子で検出する場合に時間が経過しても、画素１２０１の輝度変化が無いことを示している。このように各ページの対象画素が予め決めた期間変化をしない場合、撮像素子３２５で消失ビットを設定する。（４０７）で消失ビットを判断して、消失ビットであれば、1か０の尤度が５０％であるようにする処理を行う（４０８）。この様な事象が発生するケースとしては、例えば撮像素子３２５の一部の検出画素が光を検出できない状態になっている状況などが考えられる。この様に特定の画素が所定期間変化をしない場合には、図１３に示す画素黒点ポインタ１３０３により、特定画素を消失ビットとして扱う。消失ビットと判断した後の処理については他の実施例の処理を適用できる。なお、ページを検証する期間として何Ｂｏｏｋも重ねた期間をとるのが信頼性的に好ましい。
１・・・光情報記録媒体、
３０１・・・光源、３０２・・・コリメートレンズ、３０３・・・シャッタ、
３０４・・・１／２波長板、３０５・・・偏光ビームスプリッタ、３０６・・・信号光、
３０７・・・参照光、３０８・・・ビームエキスパンダ、
３０９・・・フェーズ（位相）マスク、
３１０・・・リレーレンズ、３１１・・・ＰＢＳプリズム、
３１２・・・空間光変調器、３１３・・・リレーレンズ、３１４・・・空間フィルタ、
３１５・・・対物レンズ、３１６・・・偏光方向変換素子、３１７・・・ミラー、
３１８・・・ミラー、３１９・・・ミラー、３２０・・・アクチュエータ、
３２１・・・レンズ、３２２・・・レンズ、３２３・・・アクチュエータ、
３２４・・・ミラー、３２５・・・光検出器、
３２８・・・レンズ、３２９・・・ＰＢＳプリズム、３３０・・・光検出器、３３１・・・光検出器、
４０７・・・消失ビット割り当て判定、４０８・・・５０％尤度入力、４０９・・・尤度入力、
６０５・・・飽和画素位置探索エリア更新

Claims (9)

  1. 参照光の角度毎にページデータが多重記録されるホログラフィック光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置であって、 
    参照光を生成する光源と、
    前記参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節部と、 
    前記参照光により前記ホログラフィック光情報記録媒体から再生された再生光を検出する撮像素子と、を備え、
    前記参照光を前記ホログラフィック光情報記録媒体に照射した際に検出される反射光のスポット位置を検出し、前記スポット位置を消失位置として、前記ページデータに付加された誤り訂正符号により消失訂正を行うことを特徴とする光情報再生装置。
  2. 請求項１に記載の光情報再生装置であって、
    前記再生光は飽和せず、前記反射光は飽和するように前記撮像素子のゲイン調整を行い、
    前記撮像素子の飽和画素を前記反射光の前記スポット位置として検出することを特徴とする光情報再生装置。
  3. 請求項１に記載の光情報再生装置であって、
    前記参照光の多重角度θ1において検出した前記反射光の前記スポット位置に基づき、前記参照光の多重角度θ2における前記反射光のスポット位置を演算し、
    前記スポット位置を消失位置として、前記参照光の多重角度θ2におけるページデータに付加された誤り訂正符号により消失訂正を行うことを特徴とする光情報再生装置。
  4. 請求項１に記載の光情報再生装置であって、
    消失位置とした画素に対しては、1か０の尤度が５０％であるように設定し、
    消失位置としていない画素に対してはＬＬＲ演算で求めた尤度を設定することを特徴とする光情報再生装置。
  5. 参照光の角度毎にページデータが多重記録されるホログラフィック光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生方法において、 
    参照光を生成し、 
    前記参照光の多重方向の角度を調節し、 
    前記参照光により前記ホログラフィック光情報記録媒体から再生光を再生し、 
    前記再生光を検出し、 
    前記参照光を前記ホログラフィック光情報記録媒体に照射した際に検出される反射光のスポット位置を検出し、 
    前記スポット位置を消失位置として、前記ページデータに付加された誤り訂正符号により消失訂正を行うことを特徴とする光情報再生方法。 
  6. 請求項５に記載の光情報再生方法であって、
    前記再生光は飽和せず、前記反射光は飽和するように撮像素子のゲイン調整を行い、
    前記撮像素子の飽和画素を前記反射光の前記スポット位置として検出することを特徴とする光情報再生方法。
  7. 請求項５に記載の光情報再生方法であって、
    前記参照光の多重角度θ1において検出した前記反射光の前記スポット位置に基づき、前記参照光の多重角度θ2における前記反射光のスポット位置を演算し、
    前記スポット位置を消失位置として、前記参照光の多重角度θ2におけるページデータに付加された誤り訂正符号により消失訂正を行うことを特徴とする光情報再生方法。
  8. 請求項５に記載の光情報再生方法であって、
    消失位置とした画素に対しては、1か０の尤度が５０％であるように設定し、
    消失位置としていない画素に対してはＬＬＲ演算で求めた尤度を設定することを特徴とする光情報再生方法。
  9. 参照光の角度毎にページデータが多重記録されるホログラフィック光情報記録媒体から情報を再生する光情報再生装置であって、 
    参照光を生成する光源と、
    前記参照光の多重方向の角度を調節する多重角度調節部と、 
    前記参照光により前記ホログラフィック光情報記録媒体から再生された再生光を検出する撮像素子と、を備え、
    前記再生光を前記撮像素子で検出する場合に、前記撮像素子の特定画素が所定期間変化しない場合、前記特定画素を消失位置として、前記ページデータに付加された誤り訂正符号により消失訂正を行うことを特徴とする光情報再生装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI737951B (zh) * 2018-01-12 2021-09-01 美商伊路米納有限公司 成像系統中的即時控制器切換及其操作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005070675A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Tdk Corp ホログラフィック記録再生システム
JP2005259221A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Pioneer Electronic Corp ホログラム再生装置、及び再生方法
JP2005328134A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Sony Corp 撮像装置および固体撮像素子の欠陥検出方法
JP2006236536A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Fujitsu Ltd ホログラム記録再生装置
JP2010186503A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Sony Corp 再生装置、再生方法
JP2014010859A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd 光情報記録再生方法、及び装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005070675A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Tdk Corp ホログラフィック記録再生システム
JP2005259221A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Pioneer Electronic Corp ホログラム再生装置、及び再生方法
JP2005328134A (ja) * 2004-05-12 2005-11-24 Sony Corp 撮像装置および固体撮像素子の欠陥検出方法
JP2006236536A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Fujitsu Ltd ホログラム記録再生装置
JP2010186503A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Sony Corp 再生装置、再生方法
JP2014010859A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd 光情報記録再生方法、及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI737951B (zh) * 2018-01-12 2021-09-01 美商伊路米納有限公司 成像系統中的即時控制器切換及其操作方法

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