ホログラム再生装置、ホログラム再生方法
【課題】光学系を簡素化させ且つ再生性能を向上させる。
【解決手段】可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生装置、媒体の一方の面側に配設され、前記記録用参照ビームと同一の光路で前記再生用参照ビームの光路を形成する第１光学系と、前記一方の面とは反対となる前記ホログラム記録用媒体の他方の面側における前記データビームの光路上に配設され、前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を受光して前記画像データに応じた第２光学系と、前記第２光学系において取り込まれたデータに逆フーリエ変換処理を施す制御部を有する。
【解決手段】可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生装置、媒体の一方の面側に配設され、前記記録用参照ビームと同一の光路で前記再生用参照ビームの光路を形成する第１光学系と、前記一方の面とは反対となる前記ホログラム記録用媒体の他方の面側における前記データビームの光路上に配設され、前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を受光して前記画像データに応じた第２光学系と、前記第２光学系において取り込まれたデータに逆フーリエ変換処理を施す制御部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム再生装置、ホログラム再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
＝＝＝ ホログラム記録再生の概要 ＝＝＝
デジタルデータがホログラムとして記録されるホログラム記録用媒体としては、例えばガラス基板で光感受性樹脂（例えば、フォトポリマー）を封止して設けられたものがある。ホログラム記録用媒体にデジタルデータをホログラムとして記録させる場合、先ず、レーザー装置からの可干渉性のレーザービームをＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）にて２つのレーザービームに分割する。そして、一方のレーザービーム（以下、『参照ビーム』と称する。）と、デジタルデータが２次元濃淡画像パターンとして形成されたＳＬＭ（Spatial Light Modulator）に他方のレーザービームを照射させることによって当該２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたレーザービーム（以下、『データビーム』と称する。）を、ホログラム記録用媒体に所定角度をもって照射させることで、デジタルデータがホログラム記録用媒体に記録されることとなる。
【０００３】
詳述すると、ホログラム記録用媒体を構成する光感受性樹脂は、有限数のモノマー（Monomer）を有し、参照ビームとデータビームとからなるレーザービーム（以下、レーザービームと略する）が照射されることにより、当該レーザービームの光量及び照射時間からなるエネルギーに応じてモノマーがポリマー（Polymer）と変化する。そして、このモノマーがポリマーに変化することにより、レーザービームのエネルギーに応じたポリマーからなる干渉縞が形成されることとなる。よって、この干渉縞がホログラム記録用媒体中に形成されることで、デジタルデータがホログラムとして記録されたことになる。その後、モノマーが消費された所へと残ったモノマーが移動（拡散）し、更に、レーザービームが照射されることによって、ポリマーへと変化する。なお、ホログラム記録用媒体中において、レーザービームのエネルギーに応じてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式的に示した図を図８に示す。
【０００４】
また、ホログラム記録用媒体に記録させるデジタルデータが大量の場合、参照ビームのホログラム記録用媒体への入射角を変えることによって多数のホログラムを形成する、所謂角度多重記録を行うことが可能である。例えば、ホログラム記録用媒体へ形成された１つのホログラムをページと称し、多数のページからなる多重ホログラムをブックと称するとする。図９は、角度多重記録におけるブックとページを模式的に示した図である。図９に示すように、角度多重記録においては、１つのブックに対し、参照ビームの入射角を変えることによって、例えば１０ページのホログラムが形成されることとなる。このように、角度多重記録によって、大量のデジタルデータが記録できる。
【０００５】
また、ホログラム記録用媒体からデジタルデータを再生する場合、当該デジタルデータを示す干渉縞に、当該干渉縞が形成されたときと同じ入射角で参照ビームを照射し、当該干渉縞にて回折された参照ビーム（以下、再生ビームという）をイメージセンサ等で受光する。イメージセンサ等で受光した再生ビームは、前述したデジタルデータを示す２次元濃淡画像パターンとなっている。なお、この２次元濃淡画像パターンとしては、ホログラム記録用媒体に記録されたデジタルデータの実像（real image）が結像される場合と、共役像（conjugate image）が結像される場合とがある。そして、この２次元濃淡画像パターンからデジタルデータをデコーダ等で復調することで、デジタルデータを再生できる。
【０００６】
このように、ホログラム記録用媒体に対してホログラムの記録再生を行うシステムとしては、例えば、以下の特許文献１の図１に開示される。
【０００７】
＝＝＝ 実像再生の場合の光学系 ＝＝＝
図１０は、ホログラム記録再生装置において角度多重記録ならびに実像再生の場合の光学系（以下、従来例１と称する。）を示す。
【０００８】
まず、角度多重記録の光学系としては、参照ビームがスキャナレンズ５２を介してミラー５１の設定された角度に応じた入射角によって、ホログラム記録用媒体５０の記録位置に対して入射される。また、ＳＬＭ５３において形成された２次元濃淡画像パターンを反映したデータビームが、ＰＢＳ５４及びフーリエ変換レンズ５５を介して、ホログラム記録用媒体５０の記録位置に対して入射される。なお、フーリエ変換レンズ５５によって、ホログラム記録用媒体５０には、ＳＬＭ５３において形成された２次元濃淡画像パターンに対して２次元フーリエ変換に基づくスペクトラムレンジのホログラムが記録されることとなる。このように、フーリエ変換レンズ５５を使用する理由としては、光路上にノイズが発生した場合であってもスペクトラムに展開することでノイズの影響を減少させることが可能となるためである。
【０００９】
そこで、実像再生の場合の光学系としては、ミラー５１の角度調整等を行い、記録時の参照ビームと同一の光路とさせた参照ビームをホログラム記録用媒体５０に入射させる必要がある。なお、この場合、イメージセンサ５７において記録時とは逆方向な実像が得られることとなる。また、ホログラム記録用媒体５０に記録されているホログラムは、フーリエ変換レンズ５５によるスペクトラムレンジのパターンとなるため、元の２次元濃淡画像パターンを得るためには、イメージセンサ５７で得られた状態の画像に対して逆フーリエ変換処理を実施する必要がある。このため、ホログラム記録用媒体５０を透過した再生ビームがイメージセンサ５７で受光されるまでの光路上に、記録時に使用されたフーリエ変換レンズ５５と同一特性のフーリエ変換レンズ５６を配設する必要がある。
【００１０】
＝＝＝ 共役像再生の場合の光学系 ＝＝＝
図１１は、ホログラム記録再生装置において角度多重記録ならびに共役像再生の場合の光学系（以下、従来例２と称する。）を示す。なお、従来例１を示す図１０と同様の構成要素については同一の符号を付してある。
【００１１】
共役像再生の場合、記録時とは反対方向から参照ビームをホログラム記録用媒体５０に入射させる必要がある。このため、記録時の参照ビームを生成するためのミラーシステム（ミラー５１ならびにスキャナレンズ５２）とはまた別に、再生時の参照ビームを生成するためのミラーシステムとして、ホログラム記録用媒体５０を介した記録時の参照ビームの光路上にミラー５８ならびにスキャナレンズ５９を設けることとなる。そして、共役像再生の際には、再生ビームが、記録時のデータビームと同一光路上にあるフーリエ変換レンズ５５並びにＰＢＳ５４を再び通過し、ＰＢＳ５４の分離先に配設したイメージセンサ５７において受光される。このように、共役像再生の場合、同一特性のフーリエ変換レンズ５５、５６のペアを設ける必要がなくなる。
【特許文献１】特開２００４−１７７９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、図１０に示したような従来例１の場合、同一特性のフーリエ変換レンズ５５、５６のペアを使用しなければならないが、同一特性のフーリエ変換レンズ５５、５６のペアを製造する事は非常に困難である。また、フーリエ変換レンズ５５、５６の配置において高精度な位置決めが要求される。このように、従来例１では、高精度なフーリエ変換レンズ５５、５６ならびにそれらの高精度な配置が必要となり、他のホログラム記録再生装置によって記録されたホログラムを正常に再生できないといった、所謂、再生互換性（Interchangeability）の問題が発生する恐れがある。
【００１３】
一方、図１１に示したような従来例２の場合、従来例１の場合におけるフーリエ変換レンズ５５、５６のペアの代わりに、参照ビームを生成するためのミラーシステムが記録時と再生時夫々において必要となる。これらのミラーシステムは、従来例１の場合のフーリエ変換レンズ５５、５６のように同一特性を強く求められることはない。しかしながら、記録時と再生時の参照ビームは、一般的に、同一の入射角であることが必要であり、そのため、高精度なミラー制御が求められる。また、従来例２の場合、データビームと再生ビームが同一のフーリエ変換レンズ５５を通過するため、ＳＬＭ５３とイメージセンサ５７では必ず同一のフォーマットが要求される。このように、従来例２においては、従来例１よりも光学系の複雑さがさらに助長する恐れがある。
【００１４】
このように、ホログラム記録再生装置において、従来例１を採用する場合であっても、従来例２を採用する場合であっても、複雑且つ高精度な光学系が要求されることとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した課題を解決するための主たる本発明は、可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生装置において、前記ホログラム記録用媒体の一方の面側に配設され、前記記録用参照ビームと同一の光路で前記再生用参照ビームの光路を形成する第１光学系と、前記一方の面とは反対となる前記ホログラム記録用媒体の他方の面側における前記データビームの光路上に配設され、前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を受光して前記画像データに応じたキャプチャ画像データを取り込む第２光学系と、前記第２光学系において取り込まれたキャプチャ画像データに逆フーリエ変換処理を施す制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学系を簡素化させ且つ再生性能を向上させたホログラム再生装置ならびにホログラム再生方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＝＝＝ホログラム記録再生装置の全体構成＝＝＝
図１をもとに、本発明の一実施形態に係るホログラム再生装置の構成について説明する。なお、図１に示すホログラム再生装置は、ホログラム再生のみに限らず、ホログラム記録も併せて行うホログラム記録再生装置とする。
【００１８】
ホログラム記録再生装置は、ＣＰＵ１、メモリ２、インタフェース３、接続端子４、バッファ５、再生・記録判別部６、エンコーダ７、マッピング処理部８、ＳＬＭ（Spatial Light Modulator・空間光変調器）９、レーザー装置１０、第１シャッター１１、第１シャッター制御部１２、ＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）１３、第２シャッター１４、第２シャッター制御部１５、ガルボミラー１６、ガルボミラー制御部１７、ダイクロックミラー１８、サーボレーザー装置１９、スキャナレンズ２０、フーリエ変換レンズ２１、ディテクタ２３、ディスク制御部２４、ディスク駆動部２５、カメラ２７、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２８、デコーダ３０、１／２波長板３１を有する。
【００１９】
インタフェース３は、接続端子４を介して接続されるホスト機器（パーソナルコンピュータ、ワークステーション等）と、ホログラム記録再生装置と、の間のデータ授受を行う。
【００２０】
バッファ５は、ホログラム記録用媒体２２に記憶されているデータを再生するためのホスト機器からの再生指示データが記憶される。また、バッファ５は、ホスト機器からのデータをホログラム記録用媒体２２に記録させるための記録指示データが記憶される。更に、バッファ５は、ホログラム記録用媒体２２に記録させるデータが記憶される。
【００２１】
再生・記録判別部６は、バッファ５に再生指示信号又は記録指示信号が記録されているか否かを所定のタイミングで判別する。再生・記録判別部６は、バッファ５に再生指示データが記憶されていると判別すると、ホログラム記録再生装置にて再生処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信する。また、再生・記録判別部６は、バッファ５に記録指示データが記憶されていると判別すると、ホログラム記録再生装置にて記録処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信し、ホスト機器からのホログラム記録用媒体２２に記憶させるデータをエンコーダ７に送信させる。更に、再生・記録判別部６は、ホログラム記録用媒体２２に記憶させるデータ量の情報をＣＰＵ１に送信する。
【００２２】
エンコーダ７は、バッファ５からのデータに対して誤り訂正符号の付与等のエンコード処理を行う。
【００２３】
マッピング処理部８は、エンコーダ７からのデータを、２次元のデータ配列（例えば縦１２８０ビット×横１２８０ビット≒１．６メガビット）に並び替えて単位ページ配列データを形成する。
【００２４】
ＳＬＭ９は、マッピング処理部８にて形成された単位ページ配列データに基づいた２次元濃淡画像パターンを形成する。ここで、２次元濃淡画像パターンとは、例えば単位ページ配列データを構成するビットの一方のビット値（１）に対して明点（濃）、他方のビット値（０）に対して暗点（淡）として形成されるものである。なお、当該明点を反映したデータビームはモノマーを消費させる光強度を有し、当該暗点を反映したデータビームはモノマーの消費には至らない光強度を有する。
【００２５】
ここで、ＳＬＭ９は、例えば、縦１２８０ピクセル×横１２８０ピクセルの２次元濃淡画像パターンを形成可能であるものとすると、マッピング処理部８からの約１．６メガビットのデータを、１ビットデータに対して１ピクセルの明点又は暗点の２次元濃淡画像パターンとして形成することとなる。ＳＬＭ９は、後述するように、レーザー装置１０からのレーザービームが入射されるとフーリエ変換レンズ２１へと反射する。この反射されたレーザービームは、ＳＬＭ９にて形成された２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたレーザービーム（以下、『データビーム』と称する。）となる。
【００２６】
なお、図１に示すように、ＰＢＳ１３からの他方のレーザービームが直接的にＳＬＭ９に入射される場合に限らない。例えば、図２に示すように、第２シャッター１４とＳＬＭ９との光路上にＰＢＳ９０を設けて、そのＰＢＳ９０から分離したレーザービームがＳＬＭ９に入射される場合としてもよい。
【００２７】
レーザー装置１０は、時間的コヒーレンス、空間的コヒーレンスに優れた可干渉性のレーザービームを第１シャッター１１に出射する。レーザー装置１０としては、ホログラムをホログラム記録用媒体２２に形成すべく、例えば、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンネオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、半導体レーザー、色素レーザー、ルビーレーザー等が用いられる。
【００２８】
ＣＰＵ１は、ホログラム再生装置を統括制御する。ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの記録指示データに基づく指示信号を受信すると、ホログラム記録用媒体２２に形成されているピットからアドレス情報を読出す。そして、ＣＰＵ１は、サーボレーザー装置１９からのレーザービーム（以下、『サーボレーザービーム』と称する。）を、次のアドレス情報を示すホログラム記録用媒体２２に設けられたピットに照射させるべく、ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク制御部２４に送信する。また、ＣＰＵ１は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整を実行させるべく、当該ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。
【００２９】
さらに、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて、ホログラム記録用媒体２２に形成されるホログラムの数（つまり、ページ数）を算出する。また、ＣＰＵ１は、第１シャッター制御部１２、第２シャッター制御部１５に、第１シャッター１１、第２シャッター１４をそれぞれ開状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２へのホログラム記録が開始される。そして、ＣＰＵ１は、記録指示データに基づく記録処理が終了した場合、第１シャッター制御部１２と第２シャッター制御部１５に対して、第１シャッター１１と第２シャッター１４をそれぞれ閉状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２へのホログラム記録が終了する。
【００３０】
一方、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの再生指示データに基づく指示信号を受信すると、ホログラム記録用媒体２２に形成されている当該再生指示信号に応じたアドレス情報を示すピットに対して、サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームを照射させるべく、ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク制御部２４に送信する。さらに、ＣＰＵ１は、再生指示データに基づく指示信号を受信すると、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を開状態とするための指示信号を送信するとともに、第２シャッター制御部１５に第２シャッター１４を閉状態とするための指示信号を送信する。また、ＣＰＵ１は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整を実行させるべく、当該ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２からのホログラム再生が開始される。そして、ＣＰＵ１は、再生指示データに基づく再生処理において所定時間が経過したと判別すると、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２からのホログラム再生が終了する。なお、ＣＰＵ１は、ＤＳＰ２８からの判別結果に基づく信号より再生処理を終了する場合もある。
【００３１】
第１シャッター制御部１２は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１を開状態又は閉状態とするための制御を行う。また、第１シャッター制御部１２は、ＤＳＰ２８からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１を閉状態とするための制御を行う。第１シャッター制御部１２は、第１シャッター１１を開状態とするとき、第１シャッター１１に開状態指示信号を送信する。また、第１シャッター制御部１２は、第１シャッター１１を閉状態とするとき、第１シャッター１１に閉状態指示信号を送信する。
【００３２】
第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの開状態指示信号に基づいて開状態となる。或いは、第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの閉状態指示信号に基づいて閉状態となる。第１シャッター１１が閉状態となると、レーザー装置１０からのレーザービームの１／２波長板３１への入射が遮断されることとなる。
【００３３】
１／２波長板３１は、レーザー装置１０からのレーザービームがＰＢＳ１３へ入射される角度を定めるために、所定の傾きで設けられる。なお、この所定の傾きは、ＰＢＳ１３において２つのレーザービームに分離される割合を所望の割合とすべく定められる。
【００３４】
ＰＢＳ１３は、１／２波長板３１からのレーザービームを２つのレーザービームに分離する。ＰＢＳ１３にて分離された一方のレーザービームは、第２シャッター１４に入射される。また、他方のレーザービーム（以下、『参照ビーム』と称する。）は、ガルボミラー１６に入射される。
【００３５】
ガルボミラー１６は、ＰＢＳ１３からの参照ビームをダイクロックミラー１８へ反射する。
ガルボミラー制御部１７は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ガルボミラー１６にて反射された参照ビームがダイクロックミラー１８やスキャナレンズ２０を介してホログラム記録用媒体２２に入射される角度を調整すべく、当該ガルボミラー１６の角度を制御する。ホログラム記録用媒体２２への記録時において、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整は、ホログラム記録用媒体２２に２次元濃淡画像パターンの情報をホログラムとして記録させるために行われる。
【００３６】
詳述すると、データビームと参照ビームがホログラム記録用媒体２２内で干渉されることにより三次元の干渉縞（ホログラム）が形成される。つまり、このホログラム記録用媒体２２にホログラムが形成されることによって、ＳＬＭ９で設定された２次元濃淡画像パターンの情報が記録される。また、カルボミラー制御部１７は、カルボミラー１６の角度を調整、すなわち、参照ビームのホログラム記録用媒体２２への入射角を変えることで、角度多重記録を可能としている。以下、ホログラム記録用媒体２２に形成された１つのホログラムをページと称し、角度多重記録にて多数のページが重なってなる多重記録ホログラムをブックと称する。
【００３７】
また、ホログラム再生時において、カルボミラー制御部１７は、ホログラム記録用媒体２２に形成されたホログラムに参照ビームを入射させるべく、ガルボミラー１６の角度を制御する。なお、ホログラム再生時のカルボミラー１６の角度調整は、ホログラム記録時の参照ビームと同一入射角で参照ビームをホログラムに入射させるべく実行される。
【００３８】
サーボレーザー装置１９は、ホログラム記録用媒体２２に設けられたピットを照射することによって、当該ピットが示すアドレス情報に基づいて、当該ホログラム記録用媒体２２に形成されたホログラムの位置を検出すべく、サーボレーザービームをダイクロックミラー１８に出射する。サーボレーザー装置１９から出射されるサーボレーザービームは、ホログラム記録用媒体２２に形成されたホログラムに影響のない所定波長のビームである。なお、本実施形態においては、レーザー装置１０から出射されるレーザービームに青色レーザービームを使用し、当該青色レーザービームよりも長い波長である赤色レーザービームをサーボレーザービームとして使用するものとする。
【００３９】
サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームの出射は、例えば、ホログラム記録再生装置が起動開始するとともにサーボレーザービームの出射を開始し、当該ホログラム記録再生装置が起動している間、サーボレーザービームを出射し続けるものである。しかし、サーボレーザー装置１９はサーボレーザービームを出射し続けるものとしているが、これに限定するものではない。例えば、ホログラム記録再生装置によるホログラム記録用媒体２２へのデータの記録時には、当該ホログラム記録用媒体２２は停止状態となる。そのため、サーボレーザービームのピットへの照射が必ずしも必要とされない期間では、サーボレーザー装置１９によるサーボレーザービームの照射を停止するようにしても良い。この結果、サーボレーザー装置１９のサーボレーザービームの出射に係る負荷を減じることができる。
【００４０】
ダイクロックミラー１８は、ガルボミラー１６にて反射された参照ビームを透過してスキャナレンズ２０へと入射させるものである。また、ダイクロックミラー１８は、サーボレーザー装置１９から出射されたサーボレーザービームを反射してスキャナレンズ２０へと入射させるものである。
【００４１】
スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８を介して入射されるガルボミラー制御部１７にて角度調整されたガルボミラー１６からの参照ビームを、ホログラム記録用媒体２２に確実に照射させるべく当該参照ビームを屈折させる。また、スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８にて反射させたサーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームを、ホログラム記録用媒体２２に入射させる。
【００４２】
第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４を開状態又は閉状態とするための制御を行う。第２シャッター制御部１５は、第２シャッター１４を開状態とするとき、第２シャッター１４に開状態指示信号を送信する。また、第２シャッター制御部１５は、第２シャッター１４を閉状態とするとき、第２シャッター１４に閉状態指示信号を送信する。
【００４３】
第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの開状態指示信号に基づいて開状態となる。或いは、第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの閉状態指示信号に基づいて閉状態となる。第２シャッター１４が閉状態となると、ＰＢＳ１３にて分離された一方のレーザービームのＳＬＭ９への入射が遮断されることとなる。なお、第２シャッター１４は、ＳＬＭ９からフーリエ変換レンズ２１を介してホログラム記録用媒体２２へ入射されるデータビームの光路上に設けてもよい。
【００４４】
フーリエ変換レンズ２１は、ＳＬＭ９からのデータビームを集光しつつ、当該データビームに対してフーリエ変換処理を施した後にホログラム記録用媒体２２に入射させるものである。
【００４５】
ホログラム記憶用媒体２２は、データをホログラムとして記憶可能な光感受性樹脂（例えばフォトポリマー・銀塩乳剤・重クロム酸ゼラチン・フォトレジスト等）が用いられ、当該光感受性樹脂をガラス基板で封止して構成されている。ホログラム記録用媒体２２には、フーリエ変換レンズ２１からの２次元濃淡画像パターンを示すフーリエ変換されたデータビームと、スキャナレンズ２０からの参照ビームとの干渉からホログラムが形成される。そして、ホログラム記録用媒体２２は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整が行われ、当該角度調整後のガルボミラー１６からの参照ビームとデータビームとの干渉によりホログラムが再び形成されることにより角度多重記録が行われブックが形成される。
【００４６】
また、ホログラム記録用媒体２２を構成するガラス基板には、例えば予めウォブル（Wobble）が形成されており、当該ホログラム記録用媒体２２に形成されるホログラムの位置を定めるためのアドレス情報が、ピットとして当該ウォブルに予め形成されている。そして、スキャナレンズ２０から入射されるサーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームがアドレス情報を示すピットに照射される。アドレス情報を示すピットを照射した後のサーボレーザービームは、ディテクタ２３に入射される。
【００４７】
カメラ２７は、ホログラム記録用媒体２２からのデータの再生時において、フーリエ変換された２次元濃淡画像パターンを示すホログラムによって参照ビームが回折されたビーム（以下、再生ビームと称する。）が直接的に入射される。なお、再生ビームには、参照ビームがホログラム記録用媒体２２に入射されたときの入射角によって、当該参照ビームが回折されたときのホログラムに基づくフーリエ変換された２次元濃淡画像パターンの情報が含まれている。
【００４８】
よって、カメラ２７は、入射された再生ビームから、ＳＬＭ９で設定された２次元濃淡画像パターンに対応した光学像を結像させる。また、カメラ２７は、ＤＳＰ２８からの指示信号に基づいて、結像させた光学像の明暗の光量に応じたアナログ量の画像データ（以下、『キャプチャ画像データ』と称する。）をＤＳＰ２８へと送信する。
【００４９】
ＤＳＰ２８は、カメラ２７において所定の座標位置、所定の倍率、所定の光量等のパラメータに基づいて所望のキャプチャ画像データを取り込ませるべく、カメラ２７をサーボ駆動させるためのサーボ制御を行う。ここで、ＤＳＰ２８は、カメラ２７において所望のキャプチャ画像データが再現されたか否かを判別するとともに、当該判別結果に基づく信号をＣＰＵ１へと送信することとする。また、ＤＳＰ２８は、カメラ２７において所望のキャプチャ画像データが再現された旨を判別したとき、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。そして、ＤＳＰ２８は、再現されたキャプチャ画像データに対して所定のフィルタ処理を施した後、さらに、逆フーリエ変換処理を施すこととなる。
【００５０】
デコーダ３０は、ＤＳＰ２８において各種処理が施されたキャプチャ画像データに対して誤り訂正処理等のデコード処理を行う。
【００５１】
ディテクタ２３は、サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームが、ホログラム記録用媒体２２に形成されたアドレス情報を示すピットを照射した後の当該サーボレーザービームが入射される。ディテクタ２３は、例えば、４分割フォトダイオードから構成され、当該４分割フォトダイオードが検出するサーボレーザービームの光量情報をディスク制御部２４に送信する。また、ディテクタ２３は、アドレス情報を示すピットを照射したサーボレーザービームに基づいて、当該アドレス情報をＣＰＵ１に送信する。
【００５２】
ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からのサーボレーザービームの光量情報に基づいて、ディスク駆動部２５をサーボ制御する。また、ディスク制御部２４は、再生（又は記録）時において、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ホログラム記録用媒体２２の所望のアドレス情報を示すピットにサーボレーザービームを照射させるべく、ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク駆動部２５に送信する。また、ディスク制御部２４は、前述したブックがホログラム記録用媒体２２に形成されたとき、ホログラム記録用媒体２２のその他の位置にホログラムを形成させるべく、当該ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク駆動部２５に送信する。
【００５３】
メモリ２は、ＣＰＵ１が前述した処理を行うためのプログラムデータが予め記憶されている。また、メモリ２は、前述したＣＰＵ１からのホログラム記録用媒体２２に形成されているピットからのアドレス情報が記憶される。メモリ２は、データを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできる不揮発性記憶素子で構成される。
【００５４】
＝＝＝ ホログラム記録再生装置の光学系＝＝＝
図２をもとに、本発明の一実施形態に係るホログラム記録再生装置の光学系を詳細に説明する。なお、図２に示す光学系は、ガルボミラー１６の角度調整による角度多重記録と、記録時と再生時夫々の参照ビームを同一光路（すなわち、夫々の入射角が同一角度となる場合）とする実像再生を行うものである。
【００５５】
まず、角度多重記録の光学系として、ＳＬＭ９において形成された２次元濃淡画像パターンを反映したデータビームが、ＰＢＳ９０及びフーリエ変換レンズ２１を介して、ホログラム記録用媒体２２の記録位置の一方の面側へ入射される。また、記録時の参照ビーム（以下、『記録用参照ビーム』と称する。）がスキャナレンズ２０を介してガルボミラー１６の設定された角度に応じた入射角によって、ホログラム記録用媒体２２の記録位置の一方の面側へ入射される。この結果、ホログラム記録用媒体２２には、ＳＬＭ９において形成された２次元濃淡画像パターンに対して２次元フーリエ変換に基づくスペクトラムレンジのホログラムが多重記録される。
【００５６】
一方、実像再生の場合の光学系として、ガルボミラー１６の角度調整等を行い、記録用参照ビームと同一の光路とする再生時の参照ビーム（以下、『再生用参照ビーム』と称する。）を、ホログラム記録用媒体２２の一方の面側へ入射させる必要がある。そこで、再生用参照ビームの光路を形成するための光学系は、データビームの光路を形成するための光学系と同様に、ホログラム記録用媒体２２の一方の面側に配設されて、記録用参照ビームの光路と同一な再生用参照ビームの光路を形成させるものである。再生用参照ビームの光路を形成するための光学系は、例えば、図１に示すように、ガルボミラー１６、ＰＢＳ１８、スキャナレンズ２０によって構成される。ここで、再生用参照ビームの光路を形成する光学系は、本発明に係る『第１光学系』の一実施形態である。
【００５７】
また、再生用参照ビームがホログラム記録用媒体２２の一方の面側へと入射した結果得られる回折光（再生ビーム）を受光して、キャプチャ画像データを取り込むべく、ホログラム記録用媒体２２の他方の面側におけるデータビームの光路上にカメラ２７を配設する。ここで、カメラ２７は、本発明に係る『第２光学系』の一実施形態である。
【００５８】
カメラ２７は、図２に示すように、焦点距離を可変とするズームレンズ２７１の光学系や、各種サーボ駆動をさせるためのカメラサーボ機構２７２、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサ２７４を搭載したカメラ基板２７３等によって構成され、ズーム機能やトリミング機能が具備されることとする。そして、カメラ２７は、前述したように、入射された再生ビームより、ＳＬＭ９で設定された２次元濃淡画像パターンに対応した光学像をズームレンズ２７１を介して結像させるとともに、カメラ基板２７３上のイメージセンサ２７４の光電変換によってキャプチャ画像データを生成する。
【００５９】
ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１、逆フーリエ変換処理部２８２、フィルタ処理部２８３、を有する。また、ＤＳＰ２８は、所定のメモリ２８４とアクセス可能とする。ここで、ＤＳＰ２８は、本発明に係る『制御部』の一実施形態である。なお、本発明に係る『制御部』は、ＤＳＰ２８に限定されず、ＣＰＵ１や、カメラ基板２７３上に集積化した回路としてもよい。
【００６０】
カメラ制御部２８１は、所望のキャプチャ画像データを正常に取り込むべく、カメラ２７をサーボ駆動させるための制御を行う。このような制御としては、カメラ２７を所定の座標位置とさせるための位置サーボや、ズームレンズ２７１を所定の倍率とさせるズームサーボがある。また、カメラ制御部２８１は、キャプチャ画像データの画像サイズを指定倍率に拡大すべくズームサーボを行い、当該ズームサーボによって拡大されたキャプチャ画像データのうち指定範囲のものを取り込む、所謂トリミング処理を行う。さらに、カメラ制御部２８１は、データビームや参照ビームの光路上にある各種レンズの収差に伴うキャプチャ画像データの補正処理を行うことも可能である。
【００６１】
逆フーリエ変換処理部２８２は、Ａ／Ｄ変換後のキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理を施すものである。すなわち、ホログラム記録時には、データビームがフーリエ変換レンズ２１を通過するため、ホログラム記録用媒体２２には２次元フーリエ変換が施された２次元濃淡画像パターンが記録されることとなる。ここで、２次元空間におけるフーリエ変換は、直交座標ｇ（ｘ、ｙ）に対して、以下の（式１）で表される。
【数１】
【００６２】
ここで、逆フーリエ変換処理部２８２は、Ａ／Ｄ変換後のキャプチャ画像データに対してフーリエ変換レンズ２１による２次元フーリエ変換の効果を取り除くために、以下の（式２）で表されるような逆フーリエ変換処理を行うこととなる。なお、この逆フーリエ変換処理は、高速フーリエ変換アルゴリズムに従って実施する。
【数２】
【００６３】
フィルタ処理部２８３は、逆フーリエ変換処理が施されたキャプチャ画像データに対して、デコーダ３０による２値化処理の分離性を高めるべく所定のフィルタ処理を行う。すなわち、カメラ２７にて再現されたキャプチャ画像データは、データビームや再生ビーム等が受けるノイズなどにより、ＳＬＭ９にて形成された２次元濃淡画像パターンの明暗の濃淡に比べ、明確な濃淡が再現されない場合がある。そのため、カメラ２７にて再現されたキャプチャ画像データが、‘明’を示すレベルであるか‘暗’を示すレベルであるかを判別できず、デコード処理が適切に行われない場合がある。そこで、フィルタ処理部２８３は、自身のフィルタ処理によって、キャプチャ画像データのレベル補正を行うこととする。
【００６４】
メモリ２８４は、カメラ制御部２８１の各種制御に用いられる制御情報が格納される記憶素子である。なお、メモリ２８４は、ＣＰＵ１がアクセス可能なメモリ２と兼用してもよい。
【００６５】
このように、本発明に係るホログラム記録再生装置では、記録用参照ビームと同一光路とする再生用参照ビームの光路を形成して実像を再生するための光学系を備える。また、図１０に示したようにホログラム記録用媒体５０の一方の面と他方の面の両側に配設されていたフーリエ変換レンズ（５５、５６）を、データビーム及び記録用／再生用参照ビームを入射する側であるホログラム記録用媒体２２の一方の面側のみに配設する。また、ホログラム記録用媒体２２の他方の面側には、フーリエ変換レンズ５６の代わりにカメラ２７を配設し、カメラ２７においてフーリエ変換レンズ５６を介さずにキャプチャ画像データを直接的に取り込むこととする。そして、キャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理を施すためのＤＳＰ２８を設ける。
【００６６】
よって、図１０に示したような従来例１と比べて、ホログラム記録用媒体５０の他方の面側に配設されていたフーリエ変換レンズ５６が除去された分、同一特性のフーリエ変換レンズ（５５、５６）のペアを設けなければならないという制約がなくなる。また、図１１に示したような従来例２と比べて、記録用参照ビームと再生用参照ビームを同一光路とする実像再生の場合の光学系を採用したので、記録用参照ビームと再生用参照ビームを同一の入射角とさせるための高精度なミラー制御を行わずに済む。このように、本発明に係るホログラム記録再生装置は、従来例１、２と比べて光学系が簡素化され、複雑な光学系とならない分、レンズの収差や配設位置のズレ等に起因した光路上のノイズの影響が少なくなり、ホログラム再生の品位を向上させることが可能となる。
【００６７】
また、本発明に係るホログラム記録再生装置では、ＤＳＰ２８が、逆フーリエ変換処理の前に、ズームレンズ２７１やカメラ２７自体をサーボ駆動させてキャプチャ画像データを正常に取り込ませることで、データビーム入射側に残しておいたフーリエ変換レンズの製造バラツキや配設位置のズレ等に起因したキャプチャ画像データの歪みや位置ズレを解消することができる。また、この結果、他のホログラム記録装置によってホログラムが記録されたホログラム記録用媒体２２からホログラムを再生する場合であっても、ズームレンズ２７１やカメラ２７自体をサーボ駆動させてキャプチャ画像データをより確実に取り込めることとなり、所謂、再生互換性の向上につながる。さらに、データビーム入射側にフーリエ変換レンズ２１を残しておくことで、データビーム入射側のフーリエ変換を高速に行えることとなる。
【００６８】
＝＝＝ キャプチャ画像データの座標調整 ＝＝＝
図３、図４、図５をもとに、ＤＳＰ２８及びカメラ２７において実施されるキャプチャ画像データの座標調整について説明する。
【００６９】
例えば、再生用参照ビームをもとに形成された再生ビームの光路に対して、ズームレンズ２７の配設位置にズレが生じている場合とする。この場合、当然のことながら、カメラ２７において取り込まれたキャプチャ画像データの座標位置にズレが生じることとなる。例えば、図３に示すように、カメラ基板２７３のイメージセンサ２７４においてＸ軸ならびにＹ軸を設定しておいた上で、キャプチャ画像データがＸ軸方向にずれる場合がある。また、同様に、図４に示すように、キャプチャ画像データがＹ軸方向にずれる場合がある。さらに、図５に示すように、Ｘ軸ならびにＹ軸をもとに規定される円周の回転方向θにずれる場合がある。
【００７０】
これらの場合において、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、キャプチャ画像データの座標位置を調整すべくカメラサーボ機構２７２のＸ軸、Ｙ軸又は回転方向への位置サーボを制御することとする。例えば、カメラ２７にて再現されたキャプチャ画像データ中の任意ピクセルをターゲットマークとし、当該ターゲットマークがカメラ基板２７３上のイメージセンサ２７４の所定位置と照合するか否かを判別する。そして、当該位置サーボ制御後の座標調整がなされたキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理やフィルタ処理を施すこととする。
【００７１】
このように、ＤＳＰ２８が、カメラ制御部２８１によって、カメラサーボ機構２７２の位置サーボを駆動することで、キャプチャ画像データの座標位置を調整する仕組みを設けることとする。この結果として、キャプチャ画像データの座標位置のズレを解消することが可能となりホログラムの再生性能を向上させることが可能となる。また、他のホログラム再生装置でのホログラム再生をより確実なものとする、所謂、再生互換性を向上させることができる。
【００７２】
＝＝＝ キャプチャ画像データの画像サイズ調整 ＝＝＝
図６をもとに、ＤＳＰ２８及びカメラ２７において実施されるキャプチャ画像データの画像サイズ調整について説明する。
【００７３】
例えば、再生用参照ビームや再生ビームの光路上でのレンズの収差や配設位置のズレに基づくノイズ要因によって、カメラ２７において取り込まれたキャプチャ画像データの画像サイズが、図６に示すように、ＳＬＭ９において設定された２次元濃淡画像パターンの画像サイズ（縦１２８０ピクセル×横１２８０ピクセル）と適合せず、拡大若しくは縮小される場合がある。また、他のホログラム記録再生装置において倍率Ｘ．ＸＸのフーリエ変換レンズ２１を介してホログラム記録されたホログラム記録用媒体２２を、倍率Ｘ．ＸＸとは異なる倍率Ｙ．ＹＹのフーリエ変換レンズ２１を備えた本発明に係るホログラム記録再生装置において再生する場合、ホログラム記録用媒体２２に記録されたホログラムの実サイズと、キャプチャ画像データの画像サイズが適合しない場合が起こり得る。
【００７４】
そこで、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、カメラ２７において取り込ませるキャプチャ画像データの画像サイズを拡大若しくは縮小することで、キャプチャ画像データの画像サイズを、メモリ２８４に予め格納しておいた２次元濃淡画像パターンの画像サイズ情報（Ｐｉｘｅｌ、Ｐｉｔｃｈ等）に適合すべく、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを制御する。そして、当該ズームサーボ制御後の画像サイズ調整がなされたキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理やフィルタ処理を施すこととする。
【００７５】
なお、本発明に係るホログラム記録再生装置のみでホログラム記録／再生を実施する場合には、ホログラム再生時におけるキャプチャ画像データの画像サイズ調整に備えて、ホログラム記録時に設定された２次元濃淡画像パターンの画像サイズ情報をメモリ２８４に格納しておくこととする。
【００７６】
一方、本発明に係るホログラム記録再生装置が、他のホログラム記録再生装置でホログラム記録されたホログラム記録用媒体２２よりホログラム再生する場合、他のホログラム記録再生装置がホログラム記録した際の記録画像情報（２次元濃淡画像パターンの画像サイズ情報等）をメモリ２８４へ予め転送しておくこととする。
【００７７】
ここで、ホログラム記録用媒体２２は光に対して感度を有するため、通常の状態ではホログラム記録用媒体２２への光を遮蔽すべく、カートリッジ等の光遮蔽容器内部にホログラム記録用媒体２２を格納しておく実施態様となる。そこで、前述したような他機種との再生互換性を想定する場合、ホログラム記録用媒体２２が格納された光遮蔽容器内に所定のメモリを実装し、ホログラム記録の際に、その光遮蔽容器内の所定のメモリに記録画像情報を格納しておくこととする。また、本発明に係るホログラム再生装置は、ホログラム再生の際に、光遮蔽容器内の所定のメモリを介して画像情報をメモリ２８４へと転送する仕組みとする。なお、光遮蔽容器内の所定のメモリからメモリ２８４への記録画像情報の転送は、接点方式や、無接点方式（ＲＦＩＤ方式等）を採用することができる。
【００７８】
なお、将来的にホログラム記録用媒体２２の物理フォーマットが確定すれば、ホログラム記録用媒体２２にホログラムと併せてその記録画像情報も記録しておき、ホログラム再生時に、ホログラム記録用媒体２２から記録画像情報を再生してメモリ２８４へと格納することも可能である。
【００７９】
このように、ＤＳＰ２８が、カメラ制御部２８１によって、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを駆動することで、キャプチャ画像データの画像サイズを調整する仕組みを設けることとする。この結果として、キャプチャ画像データの画像サイズのズレを解消することが可能となり、ホログラムの再生性能を向上させることが可能となる。また、従来のように、ＳＬＭ９で設定される２次元濃淡画像パターンの画像サイズとカメラ２７において取り込ませるキャプチャ画像データの画像サイズを予め合わせておく必要もなくなる。さらに、他のホログラム再生装置でのホログラム再生をより確実なものとする、所謂、再生互換性を向上させることができる。
＝＝＝ キャプチャ画像のトリミング ＝＝＝
図７をもとに、ＤＳＰ２８及びカメラ２７において実施されるキャプチャ画像データのトリミングについて説明する。
例えば、カメラ２７において取り込まれたキャプチャ画像データの一部を拡大ならびに切り出して高解像度で解析したい場合がある。
そこで、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、カメラ２７において取り込ませるキャプチャ画像データの画像サイズを指定された倍率に拡大すべく、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを制御することとする。さらに、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、指定倍率に拡大されたキャプチャ画像データの一部（指定範囲）を取り込む。そして、ＤＳＰ２８は、当該取り込んだ一部のキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理やフィルタ処理を施すこととする。
【００８０】
このように、ＤＳＰ２８が、カメラ制御部２８１によって、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを駆動することで、キャプチャ画像データをトリミングする仕組みを設けることとする。この結果、高解像度なキャプチャ画像データの処理が可能となる。また、将来的にホログラム記録再生装置の仕様が変更し、ホログラムの画素数や構成が変わったとしても、ホログラム再生が可能となる、所謂、上位互換性を向上させることが可能となる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るホログラム記録再生装置の光学系の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの座標調整を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの座標調整を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの座標調整を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの画像サイズ調整を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データのトリミングを説明する図である。
【図８】ホログラム記録用媒体中においてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式的に示した図である。
【図９】ホログラム記録用媒体の記録フォーマットを説明する図である。
【図１０】従来のホログラム記録再生装置の光学系の構成を示す図である。
【図１１】従来のホログラム記録再生装置のその他の光学系の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ ＣＰＵ
２ メモリ
３ インタフェース
４ 接続端子
５ バッファ
６ 再生・記録判別部
７ エンコーダ
８ マッピング処理部
９、５３ ＳＬＭ
１０ レーザー装置
１１ 第１シャッター
１２ 第１シャッター制御部
１３、５４、９０ ＰＢＳ
１４ 第２シャッター
１５ 第２シャッター制御部
１６ ガルボミラー
１７ ガルボミラー制御部
１８ ダイクロックミラー
１９ サーボレーザー装置
２０、５２、５９ スキャナレンズ
２１、５５、５６ フーリエ変換レンズ
２２ ホログラム記録用媒体
２３ ディテクタ
２４ ディスク制御部
２５ ディスク駆動部
２７ カメラ
２７１ ズームレンズ
２７２ カメラサーボ機構
２７３ カメラ基板
２７４、５７ イメージセンサ
２８ ＤＳＰ
２８１ カメラ制御部
２８２ 逆フーリエ変換処理部
２８３ フィルタ処理部
２８４ メモリ
３０ デコーダ
５１、５８ ミラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム再生装置、ホログラム再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
＝＝＝ ホログラム記録再生の概要 ＝＝＝
デジタルデータがホログラムとして記録されるホログラム記録用媒体としては、例えばガラス基板で光感受性樹脂（例えば、フォトポリマー）を封止して設けられたものがある。ホログラム記録用媒体にデジタルデータをホログラムとして記録させる場合、先ず、レーザー装置からの可干渉性のレーザービームをＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）にて２つのレーザービームに分割する。そして、一方のレーザービーム（以下、『参照ビーム』と称する。）と、デジタルデータが２次元濃淡画像パターンとして形成されたＳＬＭ（Spatial Light Modulator）に他方のレーザービームを照射させることによって当該２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたレーザービーム（以下、『データビーム』と称する。）を、ホログラム記録用媒体に所定角度をもって照射させることで、デジタルデータがホログラム記録用媒体に記録されることとなる。
【０００３】
詳述すると、ホログラム記録用媒体を構成する光感受性樹脂は、有限数のモノマー（Monomer）を有し、参照ビームとデータビームとからなるレーザービーム（以下、レーザービームと略する）が照射されることにより、当該レーザービームの光量及び照射時間からなるエネルギーに応じてモノマーがポリマー（Polymer）と変化する。そして、このモノマーがポリマーに変化することにより、レーザービームのエネルギーに応じたポリマーからなる干渉縞が形成されることとなる。よって、この干渉縞がホログラム記録用媒体中に形成されることで、デジタルデータがホログラムとして記録されたことになる。その後、モノマーが消費された所へと残ったモノマーが移動（拡散）し、更に、レーザービームが照射されることによって、ポリマーへと変化する。なお、ホログラム記録用媒体中において、レーザービームのエネルギーに応じてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式的に示した図を図８に示す。
【０００４】
また、ホログラム記録用媒体に記録させるデジタルデータが大量の場合、参照ビームのホログラム記録用媒体への入射角を変えることによって多数のホログラムを形成する、所謂角度多重記録を行うことが可能である。例えば、ホログラム記録用媒体へ形成された１つのホログラムをページと称し、多数のページからなる多重ホログラムをブックと称するとする。図９は、角度多重記録におけるブックとページを模式的に示した図である。図９に示すように、角度多重記録においては、１つのブックに対し、参照ビームの入射角を変えることによって、例えば１０ページのホログラムが形成されることとなる。このように、角度多重記録によって、大量のデジタルデータが記録できる。
【０００５】
また、ホログラム記録用媒体からデジタルデータを再生する場合、当該デジタルデータを示す干渉縞に、当該干渉縞が形成されたときと同じ入射角で参照ビームを照射し、当該干渉縞にて回折された参照ビーム（以下、再生ビームという）をイメージセンサ等で受光する。イメージセンサ等で受光した再生ビームは、前述したデジタルデータを示す２次元濃淡画像パターンとなっている。なお、この２次元濃淡画像パターンとしては、ホログラム記録用媒体に記録されたデジタルデータの実像（real image）が結像される場合と、共役像（conjugate image）が結像される場合とがある。そして、この２次元濃淡画像パターンからデジタルデータをデコーダ等で復調することで、デジタルデータを再生できる。
【０００６】
このように、ホログラム記録用媒体に対してホログラムの記録再生を行うシステムとしては、例えば、以下の特許文献１の図１に開示される。
【０００７】
＝＝＝ 実像再生の場合の光学系 ＝＝＝
図１０は、ホログラム記録再生装置において角度多重記録ならびに実像再生の場合の光学系（以下、従来例１と称する。）を示す。
【０００８】
まず、角度多重記録の光学系としては、参照ビームがスキャナレンズ５２を介してミラー５１の設定された角度に応じた入射角によって、ホログラム記録用媒体５０の記録位置に対して入射される。また、ＳＬＭ５３において形成された２次元濃淡画像パターンを反映したデータビームが、ＰＢＳ５４及びフーリエ変換レンズ５５を介して、ホログラム記録用媒体５０の記録位置に対して入射される。なお、フーリエ変換レンズ５５によって、ホログラム記録用媒体５０には、ＳＬＭ５３において形成された２次元濃淡画像パターンに対して２次元フーリエ変換に基づくスペクトラムレンジのホログラムが記録されることとなる。このように、フーリエ変換レンズ５５を使用する理由としては、光路上にノイズが発生した場合であってもスペクトラムに展開することでノイズの影響を減少させることが可能となるためである。
【０００９】
そこで、実像再生の場合の光学系としては、ミラー５１の角度調整等を行い、記録時の参照ビームと同一の光路とさせた参照ビームをホログラム記録用媒体５０に入射させる必要がある。なお、この場合、イメージセンサ５７において記録時とは逆方向な実像が得られることとなる。また、ホログラム記録用媒体５０に記録されているホログラムは、フーリエ変換レンズ５５によるスペクトラムレンジのパターンとなるため、元の２次元濃淡画像パターンを得るためには、イメージセンサ５７で得られた状態の画像に対して逆フーリエ変換処理を実施する必要がある。このため、ホログラム記録用媒体５０を透過した再生ビームがイメージセンサ５７で受光されるまでの光路上に、記録時に使用されたフーリエ変換レンズ５５と同一特性のフーリエ変換レンズ５６を配設する必要がある。
【００１０】
＝＝＝ 共役像再生の場合の光学系 ＝＝＝
図１１は、ホログラム記録再生装置において角度多重記録ならびに共役像再生の場合の光学系（以下、従来例２と称する。）を示す。なお、従来例１を示す図１０と同様の構成要素については同一の符号を付してある。
【００１１】
共役像再生の場合、記録時とは反対方向から参照ビームをホログラム記録用媒体５０に入射させる必要がある。このため、記録時の参照ビームを生成するためのミラーシステム（ミラー５１ならびにスキャナレンズ５２）とはまた別に、再生時の参照ビームを生成するためのミラーシステムとして、ホログラム記録用媒体５０を介した記録時の参照ビームの光路上にミラー５８ならびにスキャナレンズ５９を設けることとなる。そして、共役像再生の際には、再生ビームが、記録時のデータビームと同一光路上にあるフーリエ変換レンズ５５並びにＰＢＳ５４を再び通過し、ＰＢＳ５４の分離先に配設したイメージセンサ５７において受光される。このように、共役像再生の場合、同一特性のフーリエ変換レンズ５５、５６のペアを設ける必要がなくなる。
【特許文献１】特開２００４−１７７９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、図１０に示したような従来例１の場合、同一特性のフーリエ変換レンズ５５、５６のペアを使用しなければならないが、同一特性のフーリエ変換レンズ５５、５６のペアを製造する事は非常に困難である。また、フーリエ変換レンズ５５、５６の配置において高精度な位置決めが要求される。このように、従来例１では、高精度なフーリエ変換レンズ５５、５６ならびにそれらの高精度な配置が必要となり、他のホログラム記録再生装置によって記録されたホログラムを正常に再生できないといった、所謂、再生互換性（Interchangeability）の問題が発生する恐れがある。
【００１３】
一方、図１１に示したような従来例２の場合、従来例１の場合におけるフーリエ変換レンズ５５、５６のペアの代わりに、参照ビームを生成するためのミラーシステムが記録時と再生時夫々において必要となる。これらのミラーシステムは、従来例１の場合のフーリエ変換レンズ５５、５６のように同一特性を強く求められることはない。しかしながら、記録時と再生時の参照ビームは、一般的に、同一の入射角であることが必要であり、そのため、高精度なミラー制御が求められる。また、従来例２の場合、データビームと再生ビームが同一のフーリエ変換レンズ５５を通過するため、ＳＬＭ５３とイメージセンサ５７では必ず同一のフォーマットが要求される。このように、従来例２においては、従来例１よりも光学系の複雑さがさらに助長する恐れがある。
【００１４】
このように、ホログラム記録再生装置において、従来例１を採用する場合であっても、従来例２を採用する場合であっても、複雑且つ高精度な光学系が要求されることとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した課題を解決するための主たる本発明は、可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生装置において、前記ホログラム記録用媒体の一方の面側に配設され、前記記録用参照ビームと同一の光路で前記再生用参照ビームの光路を形成する第１光学系と、前記一方の面とは反対となる前記ホログラム記録用媒体の他方の面側における前記データビームの光路上に配設され、前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を受光して前記画像データに応じたキャプチャ画像データを取り込む第２光学系と、前記第２光学系において取り込まれたキャプチャ画像データに逆フーリエ変換処理を施す制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学系を簡素化させ且つ再生性能を向上させたホログラム再生装置ならびにホログラム再生方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＝＝＝ホログラム記録再生装置の全体構成＝＝＝
図１をもとに、本発明の一実施形態に係るホログラム再生装置の構成について説明する。なお、図１に示すホログラム再生装置は、ホログラム再生のみに限らず、ホログラム記録も併せて行うホログラム記録再生装置とする。
【００１８】
ホログラム記録再生装置は、ＣＰＵ１、メモリ２、インタフェース３、接続端子４、バッファ５、再生・記録判別部６、エンコーダ７、マッピング処理部８、ＳＬＭ（Spatial Light Modulator・空間光変調器）９、レーザー装置１０、第１シャッター１１、第１シャッター制御部１２、ＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）１３、第２シャッター１４、第２シャッター制御部１５、ガルボミラー１６、ガルボミラー制御部１７、ダイクロックミラー１８、サーボレーザー装置１９、スキャナレンズ２０、フーリエ変換レンズ２１、ディテクタ２３、ディスク制御部２４、ディスク駆動部２５、カメラ２７、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２８、デコーダ３０、１／２波長板３１を有する。
【００１９】
インタフェース３は、接続端子４を介して接続されるホスト機器（パーソナルコンピュータ、ワークステーション等）と、ホログラム記録再生装置と、の間のデータ授受を行う。
【００２０】
バッファ５は、ホログラム記録用媒体２２に記憶されているデータを再生するためのホスト機器からの再生指示データが記憶される。また、バッファ５は、ホスト機器からのデータをホログラム記録用媒体２２に記録させるための記録指示データが記憶される。更に、バッファ５は、ホログラム記録用媒体２２に記録させるデータが記憶される。
【００２１】
再生・記録判別部６は、バッファ５に再生指示信号又は記録指示信号が記録されているか否かを所定のタイミングで判別する。再生・記録判別部６は、バッファ５に再生指示データが記憶されていると判別すると、ホログラム記録再生装置にて再生処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信する。また、再生・記録判別部６は、バッファ５に記録指示データが記憶されていると判別すると、ホログラム記録再生装置にて記録処理を実行するための指示信号をＣＰＵ１に送信し、ホスト機器からのホログラム記録用媒体２２に記憶させるデータをエンコーダ７に送信させる。更に、再生・記録判別部６は、ホログラム記録用媒体２２に記憶させるデータ量の情報をＣＰＵ１に送信する。
【００２２】
エンコーダ７は、バッファ５からのデータに対して誤り訂正符号の付与等のエンコード処理を行う。
【００２３】
マッピング処理部８は、エンコーダ７からのデータを、２次元のデータ配列（例えば縦１２８０ビット×横１２８０ビット≒１．６メガビット）に並び替えて単位ページ配列データを形成する。
【００２４】
ＳＬＭ９は、マッピング処理部８にて形成された単位ページ配列データに基づいた２次元濃淡画像パターンを形成する。ここで、２次元濃淡画像パターンとは、例えば単位ページ配列データを構成するビットの一方のビット値（１）に対して明点（濃）、他方のビット値（０）に対して暗点（淡）として形成されるものである。なお、当該明点を反映したデータビームはモノマーを消費させる光強度を有し、当該暗点を反映したデータビームはモノマーの消費には至らない光強度を有する。
【００２５】
ここで、ＳＬＭ９は、例えば、縦１２８０ピクセル×横１２８０ピクセルの２次元濃淡画像パターンを形成可能であるものとすると、マッピング処理部８からの約１．６メガビットのデータを、１ビットデータに対して１ピクセルの明点又は暗点の２次元濃淡画像パターンとして形成することとなる。ＳＬＭ９は、後述するように、レーザー装置１０からのレーザービームが入射されるとフーリエ変換レンズ２１へと反射する。この反射されたレーザービームは、ＳＬＭ９にて形成された２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたレーザービーム（以下、『データビーム』と称する。）となる。
【００２６】
なお、図１に示すように、ＰＢＳ１３からの他方のレーザービームが直接的にＳＬＭ９に入射される場合に限らない。例えば、図２に示すように、第２シャッター１４とＳＬＭ９との光路上にＰＢＳ９０を設けて、そのＰＢＳ９０から分離したレーザービームがＳＬＭ９に入射される場合としてもよい。
【００２７】
レーザー装置１０は、時間的コヒーレンス、空間的コヒーレンスに優れた可干渉性のレーザービームを第１シャッター１１に出射する。レーザー装置１０としては、ホログラムをホログラム記録用媒体２２に形成すべく、例えば、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンネオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、半導体レーザー、色素レーザー、ルビーレーザー等が用いられる。
【００２８】
ＣＰＵ１は、ホログラム再生装置を統括制御する。ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの記録指示データに基づく指示信号を受信すると、ホログラム記録用媒体２２に形成されているピットからアドレス情報を読出す。そして、ＣＰＵ１は、サーボレーザー装置１９からのレーザービーム（以下、『サーボレーザービーム』と称する。）を、次のアドレス情報を示すホログラム記録用媒体２２に設けられたピットに照射させるべく、ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク制御部２４に送信する。また、ＣＰＵ１は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整を実行させるべく、当該ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。
【００２９】
さらに、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からのデータ量の情報に基づいて、ホログラム記録用媒体２２に形成されるホログラムの数（つまり、ページ数）を算出する。また、ＣＰＵ１は、第１シャッター制御部１２、第２シャッター制御部１５に、第１シャッター１１、第２シャッター１４をそれぞれ開状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２へのホログラム記録が開始される。そして、ＣＰＵ１は、記録指示データに基づく記録処理が終了した場合、第１シャッター制御部１２と第２シャッター制御部１５に対して、第１シャッター１１と第２シャッター１４をそれぞれ閉状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２へのホログラム記録が終了する。
【００３０】
一方、ＣＰＵ１は、再生・記録判別部６からの再生指示データに基づく指示信号を受信すると、ホログラム記録用媒体２２に形成されている当該再生指示信号に応じたアドレス情報を示すピットに対して、サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームを照射させるべく、ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク制御部２４に送信する。さらに、ＣＰＵ１は、再生指示データに基づく指示信号を受信すると、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を開状態とするための指示信号を送信するとともに、第２シャッター制御部１５に第２シャッター１４を閉状態とするための指示信号を送信する。また、ＣＰＵ１は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整を実行させるべく、当該ガルボミラー制御部１７に指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２からのホログラム再生が開始される。そして、ＣＰＵ１は、再生指示データに基づく再生処理において所定時間が経過したと判別すると、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。この結果、ホログラム記録用媒体２２からのホログラム再生が終了する。なお、ＣＰＵ１は、ＤＳＰ２８からの判別結果に基づく信号より再生処理を終了する場合もある。
【００３１】
第１シャッター制御部１２は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１を開状態又は閉状態とするための制御を行う。また、第１シャッター制御部１２は、ＤＳＰ２８からの指示信号に基づいて、第１シャッター１１を閉状態とするための制御を行う。第１シャッター制御部１２は、第１シャッター１１を開状態とするとき、第１シャッター１１に開状態指示信号を送信する。また、第１シャッター制御部１２は、第１シャッター１１を閉状態とするとき、第１シャッター１１に閉状態指示信号を送信する。
【００３２】
第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの開状態指示信号に基づいて開状態となる。或いは、第１シャッター１１は、第１シャッター制御部１２からの閉状態指示信号に基づいて閉状態となる。第１シャッター１１が閉状態となると、レーザー装置１０からのレーザービームの１／２波長板３１への入射が遮断されることとなる。
【００３３】
１／２波長板３１は、レーザー装置１０からのレーザービームがＰＢＳ１３へ入射される角度を定めるために、所定の傾きで設けられる。なお、この所定の傾きは、ＰＢＳ１３において２つのレーザービームに分離される割合を所望の割合とすべく定められる。
【００３４】
ＰＢＳ１３は、１／２波長板３１からのレーザービームを２つのレーザービームに分離する。ＰＢＳ１３にて分離された一方のレーザービームは、第２シャッター１４に入射される。また、他方のレーザービーム（以下、『参照ビーム』と称する。）は、ガルボミラー１６に入射される。
【００３５】
ガルボミラー１６は、ＰＢＳ１３からの参照ビームをダイクロックミラー１８へ反射する。
ガルボミラー制御部１７は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ガルボミラー１６にて反射された参照ビームがダイクロックミラー１８やスキャナレンズ２０を介してホログラム記録用媒体２２に入射される角度を調整すべく、当該ガルボミラー１６の角度を制御する。ホログラム記録用媒体２２への記録時において、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整は、ホログラム記録用媒体２２に２次元濃淡画像パターンの情報をホログラムとして記録させるために行われる。
【００３６】
詳述すると、データビームと参照ビームがホログラム記録用媒体２２内で干渉されることにより三次元の干渉縞（ホログラム）が形成される。つまり、このホログラム記録用媒体２２にホログラムが形成されることによって、ＳＬＭ９で設定された２次元濃淡画像パターンの情報が記録される。また、カルボミラー制御部１７は、カルボミラー１６の角度を調整、すなわち、参照ビームのホログラム記録用媒体２２への入射角を変えることで、角度多重記録を可能としている。以下、ホログラム記録用媒体２２に形成された１つのホログラムをページと称し、角度多重記録にて多数のページが重なってなる多重記録ホログラムをブックと称する。
【００３７】
また、ホログラム再生時において、カルボミラー制御部１７は、ホログラム記録用媒体２２に形成されたホログラムに参照ビームを入射させるべく、ガルボミラー１６の角度を制御する。なお、ホログラム再生時のカルボミラー１６の角度調整は、ホログラム記録時の参照ビームと同一入射角で参照ビームをホログラムに入射させるべく実行される。
【００３８】
サーボレーザー装置１９は、ホログラム記録用媒体２２に設けられたピットを照射することによって、当該ピットが示すアドレス情報に基づいて、当該ホログラム記録用媒体２２に形成されたホログラムの位置を検出すべく、サーボレーザービームをダイクロックミラー１８に出射する。サーボレーザー装置１９から出射されるサーボレーザービームは、ホログラム記録用媒体２２に形成されたホログラムに影響のない所定波長のビームである。なお、本実施形態においては、レーザー装置１０から出射されるレーザービームに青色レーザービームを使用し、当該青色レーザービームよりも長い波長である赤色レーザービームをサーボレーザービームとして使用するものとする。
【００３９】
サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームの出射は、例えば、ホログラム記録再生装置が起動開始するとともにサーボレーザービームの出射を開始し、当該ホログラム記録再生装置が起動している間、サーボレーザービームを出射し続けるものである。しかし、サーボレーザー装置１９はサーボレーザービームを出射し続けるものとしているが、これに限定するものではない。例えば、ホログラム記録再生装置によるホログラム記録用媒体２２へのデータの記録時には、当該ホログラム記録用媒体２２は停止状態となる。そのため、サーボレーザービームのピットへの照射が必ずしも必要とされない期間では、サーボレーザー装置１９によるサーボレーザービームの照射を停止するようにしても良い。この結果、サーボレーザー装置１９のサーボレーザービームの出射に係る負荷を減じることができる。
【００４０】
ダイクロックミラー１８は、ガルボミラー１６にて反射された参照ビームを透過してスキャナレンズ２０へと入射させるものである。また、ダイクロックミラー１８は、サーボレーザー装置１９から出射されたサーボレーザービームを反射してスキャナレンズ２０へと入射させるものである。
【００４１】
スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８を介して入射されるガルボミラー制御部１７にて角度調整されたガルボミラー１６からの参照ビームを、ホログラム記録用媒体２２に確実に照射させるべく当該参照ビームを屈折させる。また、スキャナレンズ２０は、ダイクロックミラー１８にて反射させたサーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームを、ホログラム記録用媒体２２に入射させる。
【００４２】
第２シャッター制御部１５は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、第２シャッター１４を開状態又は閉状態とするための制御を行う。第２シャッター制御部１５は、第２シャッター１４を開状態とするとき、第２シャッター１４に開状態指示信号を送信する。また、第２シャッター制御部１５は、第２シャッター１４を閉状態とするとき、第２シャッター１４に閉状態指示信号を送信する。
【００４３】
第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの開状態指示信号に基づいて開状態となる。或いは、第２シャッター１４は、第２シャッター制御部１５からの閉状態指示信号に基づいて閉状態となる。第２シャッター１４が閉状態となると、ＰＢＳ１３にて分離された一方のレーザービームのＳＬＭ９への入射が遮断されることとなる。なお、第２シャッター１４は、ＳＬＭ９からフーリエ変換レンズ２１を介してホログラム記録用媒体２２へ入射されるデータビームの光路上に設けてもよい。
【００４４】
フーリエ変換レンズ２１は、ＳＬＭ９からのデータビームを集光しつつ、当該データビームに対してフーリエ変換処理を施した後にホログラム記録用媒体２２に入射させるものである。
【００４５】
ホログラム記憶用媒体２２は、データをホログラムとして記憶可能な光感受性樹脂（例えばフォトポリマー・銀塩乳剤・重クロム酸ゼラチン・フォトレジスト等）が用いられ、当該光感受性樹脂をガラス基板で封止して構成されている。ホログラム記録用媒体２２には、フーリエ変換レンズ２１からの２次元濃淡画像パターンを示すフーリエ変換されたデータビームと、スキャナレンズ２０からの参照ビームとの干渉からホログラムが形成される。そして、ホログラム記録用媒体２２は、ガルボミラー制御部１７によるガルボミラー１６の角度調整が行われ、当該角度調整後のガルボミラー１６からの参照ビームとデータビームとの干渉によりホログラムが再び形成されることにより角度多重記録が行われブックが形成される。
【００４６】
また、ホログラム記録用媒体２２を構成するガラス基板には、例えば予めウォブル（Wobble）が形成されており、当該ホログラム記録用媒体２２に形成されるホログラムの位置を定めるためのアドレス情報が、ピットとして当該ウォブルに予め形成されている。そして、スキャナレンズ２０から入射されるサーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームがアドレス情報を示すピットに照射される。アドレス情報を示すピットを照射した後のサーボレーザービームは、ディテクタ２３に入射される。
【００４７】
カメラ２７は、ホログラム記録用媒体２２からのデータの再生時において、フーリエ変換された２次元濃淡画像パターンを示すホログラムによって参照ビームが回折されたビーム（以下、再生ビームと称する。）が直接的に入射される。なお、再生ビームには、参照ビームがホログラム記録用媒体２２に入射されたときの入射角によって、当該参照ビームが回折されたときのホログラムに基づくフーリエ変換された２次元濃淡画像パターンの情報が含まれている。
【００４８】
よって、カメラ２７は、入射された再生ビームから、ＳＬＭ９で設定された２次元濃淡画像パターンに対応した光学像を結像させる。また、カメラ２７は、ＤＳＰ２８からの指示信号に基づいて、結像させた光学像の明暗の光量に応じたアナログ量の画像データ（以下、『キャプチャ画像データ』と称する。）をＤＳＰ２８へと送信する。
【００４９】
ＤＳＰ２８は、カメラ２７において所定の座標位置、所定の倍率、所定の光量等のパラメータに基づいて所望のキャプチャ画像データを取り込ませるべく、カメラ２７をサーボ駆動させるためのサーボ制御を行う。ここで、ＤＳＰ２８は、カメラ２７において所望のキャプチャ画像データが再現されたか否かを判別するとともに、当該判別結果に基づく信号をＣＰＵ１へと送信することとする。また、ＤＳＰ２８は、カメラ２７において所望のキャプチャ画像データが再現された旨を判別したとき、第１シャッター制御部１２に第１シャッター１１を閉状態とするための指示信号を送信する。そして、ＤＳＰ２８は、再現されたキャプチャ画像データに対して所定のフィルタ処理を施した後、さらに、逆フーリエ変換処理を施すこととなる。
【００５０】
デコーダ３０は、ＤＳＰ２８において各種処理が施されたキャプチャ画像データに対して誤り訂正処理等のデコード処理を行う。
【００５１】
ディテクタ２３は、サーボレーザー装置１９からのサーボレーザービームが、ホログラム記録用媒体２２に形成されたアドレス情報を示すピットを照射した後の当該サーボレーザービームが入射される。ディテクタ２３は、例えば、４分割フォトダイオードから構成され、当該４分割フォトダイオードが検出するサーボレーザービームの光量情報をディスク制御部２４に送信する。また、ディテクタ２３は、アドレス情報を示すピットを照射したサーボレーザービームに基づいて、当該アドレス情報をＣＰＵ１に送信する。
【００５２】
ディスク制御部２４は、ディテクタ２３からのサーボレーザービームの光量情報に基づいて、ディスク駆動部２５をサーボ制御する。また、ディスク制御部２４は、再生（又は記録）時において、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ホログラム記録用媒体２２の所望のアドレス情報を示すピットにサーボレーザービームを照射させるべく、ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク駆動部２５に送信する。また、ディスク制御部２４は、前述したブックがホログラム記録用媒体２２に形成されたとき、ホログラム記録用媒体２２のその他の位置にホログラムを形成させるべく、当該ホログラム記録用媒体２２を回転させるための指示信号をディスク駆動部２５に送信する。
【００５３】
メモリ２は、ＣＰＵ１が前述した処理を行うためのプログラムデータが予め記憶されている。また、メモリ２は、前述したＣＰＵ１からのホログラム記録用媒体２２に形成されているピットからのアドレス情報が記憶される。メモリ２は、データを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできる不揮発性記憶素子で構成される。
【００５４】
＝＝＝ ホログラム記録再生装置の光学系＝＝＝
図２をもとに、本発明の一実施形態に係るホログラム記録再生装置の光学系を詳細に説明する。なお、図２に示す光学系は、ガルボミラー１６の角度調整による角度多重記録と、記録時と再生時夫々の参照ビームを同一光路（すなわち、夫々の入射角が同一角度となる場合）とする実像再生を行うものである。
【００５５】
まず、角度多重記録の光学系として、ＳＬＭ９において形成された２次元濃淡画像パターンを反映したデータビームが、ＰＢＳ９０及びフーリエ変換レンズ２１を介して、ホログラム記録用媒体２２の記録位置の一方の面側へ入射される。また、記録時の参照ビーム（以下、『記録用参照ビーム』と称する。）がスキャナレンズ２０を介してガルボミラー１６の設定された角度に応じた入射角によって、ホログラム記録用媒体２２の記録位置の一方の面側へ入射される。この結果、ホログラム記録用媒体２２には、ＳＬＭ９において形成された２次元濃淡画像パターンに対して２次元フーリエ変換に基づくスペクトラムレンジのホログラムが多重記録される。
【００５６】
一方、実像再生の場合の光学系として、ガルボミラー１６の角度調整等を行い、記録用参照ビームと同一の光路とする再生時の参照ビーム（以下、『再生用参照ビーム』と称する。）を、ホログラム記録用媒体２２の一方の面側へ入射させる必要がある。そこで、再生用参照ビームの光路を形成するための光学系は、データビームの光路を形成するための光学系と同様に、ホログラム記録用媒体２２の一方の面側に配設されて、記録用参照ビームの光路と同一な再生用参照ビームの光路を形成させるものである。再生用参照ビームの光路を形成するための光学系は、例えば、図１に示すように、ガルボミラー１６、ＰＢＳ１８、スキャナレンズ２０によって構成される。ここで、再生用参照ビームの光路を形成する光学系は、本発明に係る『第１光学系』の一実施形態である。
【００５７】
また、再生用参照ビームがホログラム記録用媒体２２の一方の面側へと入射した結果得られる回折光（再生ビーム）を受光して、キャプチャ画像データを取り込むべく、ホログラム記録用媒体２２の他方の面側におけるデータビームの光路上にカメラ２７を配設する。ここで、カメラ２７は、本発明に係る『第２光学系』の一実施形態である。
【００５８】
カメラ２７は、図２に示すように、焦点距離を可変とするズームレンズ２７１の光学系や、各種サーボ駆動をさせるためのカメラサーボ機構２７２、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサ２７４を搭載したカメラ基板２７３等によって構成され、ズーム機能やトリミング機能が具備されることとする。そして、カメラ２７は、前述したように、入射された再生ビームより、ＳＬＭ９で設定された２次元濃淡画像パターンに対応した光学像をズームレンズ２７１を介して結像させるとともに、カメラ基板２７３上のイメージセンサ２７４の光電変換によってキャプチャ画像データを生成する。
【００５９】
ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１、逆フーリエ変換処理部２８２、フィルタ処理部２８３、を有する。また、ＤＳＰ２８は、所定のメモリ２８４とアクセス可能とする。ここで、ＤＳＰ２８は、本発明に係る『制御部』の一実施形態である。なお、本発明に係る『制御部』は、ＤＳＰ２８に限定されず、ＣＰＵ１や、カメラ基板２７３上に集積化した回路としてもよい。
【００６０】
カメラ制御部２８１は、所望のキャプチャ画像データを正常に取り込むべく、カメラ２７をサーボ駆動させるための制御を行う。このような制御としては、カメラ２７を所定の座標位置とさせるための位置サーボや、ズームレンズ２７１を所定の倍率とさせるズームサーボがある。また、カメラ制御部２８１は、キャプチャ画像データの画像サイズを指定倍率に拡大すべくズームサーボを行い、当該ズームサーボによって拡大されたキャプチャ画像データのうち指定範囲のものを取り込む、所謂トリミング処理を行う。さらに、カメラ制御部２８１は、データビームや参照ビームの光路上にある各種レンズの収差に伴うキャプチャ画像データの補正処理を行うことも可能である。
【００６１】
逆フーリエ変換処理部２８２は、Ａ／Ｄ変換後のキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理を施すものである。すなわち、ホログラム記録時には、データビームがフーリエ変換レンズ２１を通過するため、ホログラム記録用媒体２２には２次元フーリエ変換が施された２次元濃淡画像パターンが記録されることとなる。ここで、２次元空間におけるフーリエ変換は、直交座標ｇ（ｘ、ｙ）に対して、以下の（式１）で表される。
【数１】
【００６２】
ここで、逆フーリエ変換処理部２８２は、Ａ／Ｄ変換後のキャプチャ画像データに対してフーリエ変換レンズ２１による２次元フーリエ変換の効果を取り除くために、以下の（式２）で表されるような逆フーリエ変換処理を行うこととなる。なお、この逆フーリエ変換処理は、高速フーリエ変換アルゴリズムに従って実施する。
【数２】
【００６３】
フィルタ処理部２８３は、逆フーリエ変換処理が施されたキャプチャ画像データに対して、デコーダ３０による２値化処理の分離性を高めるべく所定のフィルタ処理を行う。すなわち、カメラ２７にて再現されたキャプチャ画像データは、データビームや再生ビーム等が受けるノイズなどにより、ＳＬＭ９にて形成された２次元濃淡画像パターンの明暗の濃淡に比べ、明確な濃淡が再現されない場合がある。そのため、カメラ２７にて再現されたキャプチャ画像データが、‘明’を示すレベルであるか‘暗’を示すレベルであるかを判別できず、デコード処理が適切に行われない場合がある。そこで、フィルタ処理部２８３は、自身のフィルタ処理によって、キャプチャ画像データのレベル補正を行うこととする。
【００６４】
メモリ２８４は、カメラ制御部２８１の各種制御に用いられる制御情報が格納される記憶素子である。なお、メモリ２８４は、ＣＰＵ１がアクセス可能なメモリ２と兼用してもよい。
【００６５】
このように、本発明に係るホログラム記録再生装置では、記録用参照ビームと同一光路とする再生用参照ビームの光路を形成して実像を再生するための光学系を備える。また、図１０に示したようにホログラム記録用媒体５０の一方の面と他方の面の両側に配設されていたフーリエ変換レンズ（５５、５６）を、データビーム及び記録用／再生用参照ビームを入射する側であるホログラム記録用媒体２２の一方の面側のみに配設する。また、ホログラム記録用媒体２２の他方の面側には、フーリエ変換レンズ５６の代わりにカメラ２７を配設し、カメラ２７においてフーリエ変換レンズ５６を介さずにキャプチャ画像データを直接的に取り込むこととする。そして、キャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理を施すためのＤＳＰ２８を設ける。
【００６６】
よって、図１０に示したような従来例１と比べて、ホログラム記録用媒体５０の他方の面側に配設されていたフーリエ変換レンズ５６が除去された分、同一特性のフーリエ変換レンズ（５５、５６）のペアを設けなければならないという制約がなくなる。また、図１１に示したような従来例２と比べて、記録用参照ビームと再生用参照ビームを同一光路とする実像再生の場合の光学系を採用したので、記録用参照ビームと再生用参照ビームを同一の入射角とさせるための高精度なミラー制御を行わずに済む。このように、本発明に係るホログラム記録再生装置は、従来例１、２と比べて光学系が簡素化され、複雑な光学系とならない分、レンズの収差や配設位置のズレ等に起因した光路上のノイズの影響が少なくなり、ホログラム再生の品位を向上させることが可能となる。
【００６７】
また、本発明に係るホログラム記録再生装置では、ＤＳＰ２８が、逆フーリエ変換処理の前に、ズームレンズ２７１やカメラ２７自体をサーボ駆動させてキャプチャ画像データを正常に取り込ませることで、データビーム入射側に残しておいたフーリエ変換レンズの製造バラツキや配設位置のズレ等に起因したキャプチャ画像データの歪みや位置ズレを解消することができる。また、この結果、他のホログラム記録装置によってホログラムが記録されたホログラム記録用媒体２２からホログラムを再生する場合であっても、ズームレンズ２７１やカメラ２７自体をサーボ駆動させてキャプチャ画像データをより確実に取り込めることとなり、所謂、再生互換性の向上につながる。さらに、データビーム入射側にフーリエ変換レンズ２１を残しておくことで、データビーム入射側のフーリエ変換を高速に行えることとなる。
【００６８】
＝＝＝ キャプチャ画像データの座標調整 ＝＝＝
図３、図４、図５をもとに、ＤＳＰ２８及びカメラ２７において実施されるキャプチャ画像データの座標調整について説明する。
【００６９】
例えば、再生用参照ビームをもとに形成された再生ビームの光路に対して、ズームレンズ２７の配設位置にズレが生じている場合とする。この場合、当然のことながら、カメラ２７において取り込まれたキャプチャ画像データの座標位置にズレが生じることとなる。例えば、図３に示すように、カメラ基板２７３のイメージセンサ２７４においてＸ軸ならびにＹ軸を設定しておいた上で、キャプチャ画像データがＸ軸方向にずれる場合がある。また、同様に、図４に示すように、キャプチャ画像データがＹ軸方向にずれる場合がある。さらに、図５に示すように、Ｘ軸ならびにＹ軸をもとに規定される円周の回転方向θにずれる場合がある。
【００７０】
これらの場合において、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、キャプチャ画像データの座標位置を調整すべくカメラサーボ機構２７２のＸ軸、Ｙ軸又は回転方向への位置サーボを制御することとする。例えば、カメラ２７にて再現されたキャプチャ画像データ中の任意ピクセルをターゲットマークとし、当該ターゲットマークがカメラ基板２７３上のイメージセンサ２７４の所定位置と照合するか否かを判別する。そして、当該位置サーボ制御後の座標調整がなされたキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理やフィルタ処理を施すこととする。
【００７１】
このように、ＤＳＰ２８が、カメラ制御部２８１によって、カメラサーボ機構２７２の位置サーボを駆動することで、キャプチャ画像データの座標位置を調整する仕組みを設けることとする。この結果として、キャプチャ画像データの座標位置のズレを解消することが可能となりホログラムの再生性能を向上させることが可能となる。また、他のホログラム再生装置でのホログラム再生をより確実なものとする、所謂、再生互換性を向上させることができる。
【００７２】
＝＝＝ キャプチャ画像データの画像サイズ調整 ＝＝＝
図６をもとに、ＤＳＰ２８及びカメラ２７において実施されるキャプチャ画像データの画像サイズ調整について説明する。
【００７３】
例えば、再生用参照ビームや再生ビームの光路上でのレンズの収差や配設位置のズレに基づくノイズ要因によって、カメラ２７において取り込まれたキャプチャ画像データの画像サイズが、図６に示すように、ＳＬＭ９において設定された２次元濃淡画像パターンの画像サイズ（縦１２８０ピクセル×横１２８０ピクセル）と適合せず、拡大若しくは縮小される場合がある。また、他のホログラム記録再生装置において倍率Ｘ．ＸＸのフーリエ変換レンズ２１を介してホログラム記録されたホログラム記録用媒体２２を、倍率Ｘ．ＸＸとは異なる倍率Ｙ．ＹＹのフーリエ変換レンズ２１を備えた本発明に係るホログラム記録再生装置において再生する場合、ホログラム記録用媒体２２に記録されたホログラムの実サイズと、キャプチャ画像データの画像サイズが適合しない場合が起こり得る。
【００７４】
そこで、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、カメラ２７において取り込ませるキャプチャ画像データの画像サイズを拡大若しくは縮小することで、キャプチャ画像データの画像サイズを、メモリ２８４に予め格納しておいた２次元濃淡画像パターンの画像サイズ情報（Ｐｉｘｅｌ、Ｐｉｔｃｈ等）に適合すべく、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを制御する。そして、当該ズームサーボ制御後の画像サイズ調整がなされたキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理やフィルタ処理を施すこととする。
【００７５】
なお、本発明に係るホログラム記録再生装置のみでホログラム記録／再生を実施する場合には、ホログラム再生時におけるキャプチャ画像データの画像サイズ調整に備えて、ホログラム記録時に設定された２次元濃淡画像パターンの画像サイズ情報をメモリ２８４に格納しておくこととする。
【００７６】
一方、本発明に係るホログラム記録再生装置が、他のホログラム記録再生装置でホログラム記録されたホログラム記録用媒体２２よりホログラム再生する場合、他のホログラム記録再生装置がホログラム記録した際の記録画像情報（２次元濃淡画像パターンの画像サイズ情報等）をメモリ２８４へ予め転送しておくこととする。
【００７７】
ここで、ホログラム記録用媒体２２は光に対して感度を有するため、通常の状態ではホログラム記録用媒体２２への光を遮蔽すべく、カートリッジ等の光遮蔽容器内部にホログラム記録用媒体２２を格納しておく実施態様となる。そこで、前述したような他機種との再生互換性を想定する場合、ホログラム記録用媒体２２が格納された光遮蔽容器内に所定のメモリを実装し、ホログラム記録の際に、その光遮蔽容器内の所定のメモリに記録画像情報を格納しておくこととする。また、本発明に係るホログラム再生装置は、ホログラム再生の際に、光遮蔽容器内の所定のメモリを介して画像情報をメモリ２８４へと転送する仕組みとする。なお、光遮蔽容器内の所定のメモリからメモリ２８４への記録画像情報の転送は、接点方式や、無接点方式（ＲＦＩＤ方式等）を採用することができる。
【００７８】
なお、将来的にホログラム記録用媒体２２の物理フォーマットが確定すれば、ホログラム記録用媒体２２にホログラムと併せてその記録画像情報も記録しておき、ホログラム再生時に、ホログラム記録用媒体２２から記録画像情報を再生してメモリ２８４へと格納することも可能である。
【００７９】
このように、ＤＳＰ２８が、カメラ制御部２８１によって、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを駆動することで、キャプチャ画像データの画像サイズを調整する仕組みを設けることとする。この結果として、キャプチャ画像データの画像サイズのズレを解消することが可能となり、ホログラムの再生性能を向上させることが可能となる。また、従来のように、ＳＬＭ９で設定される２次元濃淡画像パターンの画像サイズとカメラ２７において取り込ませるキャプチャ画像データの画像サイズを予め合わせておく必要もなくなる。さらに、他のホログラム再生装置でのホログラム再生をより確実なものとする、所謂、再生互換性を向上させることができる。
＝＝＝ キャプチャ画像のトリミング ＝＝＝
図７をもとに、ＤＳＰ２８及びカメラ２７において実施されるキャプチャ画像データのトリミングについて説明する。
例えば、カメラ２７において取り込まれたキャプチャ画像データの一部を拡大ならびに切り出して高解像度で解析したい場合がある。
そこで、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、カメラ２７において取り込ませるキャプチャ画像データの画像サイズを指定された倍率に拡大すべく、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを制御することとする。さらに、ＤＳＰ２８は、カメラ制御部２８１によって、指定倍率に拡大されたキャプチャ画像データの一部（指定範囲）を取り込む。そして、ＤＳＰ２８は、当該取り込んだ一部のキャプチャ画像データに対して逆フーリエ変換処理やフィルタ処理を施すこととする。
【００８０】
このように、ＤＳＰ２８が、カメラ制御部２８１によって、カメラサーボ機構２７２のズームサーボを駆動することで、キャプチャ画像データをトリミングする仕組みを設けることとする。この結果、高解像度なキャプチャ画像データの処理が可能となる。また、将来的にホログラム記録再生装置の仕様が変更し、ホログラムの画素数や構成が変わったとしても、ホログラム再生が可能となる、所謂、上位互換性を向上させることが可能となる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係るホログラム記録再生装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るホログラム記録再生装置の光学系の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの座標調整を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの座標調整を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの座標調整を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データの画像サイズ調整を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るキャプチャ画像データのトリミングを説明する図である。
【図８】ホログラム記録用媒体中においてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式的に示した図である。
【図９】ホログラム記録用媒体の記録フォーマットを説明する図である。
【図１０】従来のホログラム記録再生装置の光学系の構成を示す図である。
【図１１】従来のホログラム記録再生装置のその他の光学系の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ ＣＰＵ
２ メモリ
３ インタフェース
４ 接続端子
５ バッファ
６ 再生・記録判別部
７ エンコーダ
８ マッピング処理部
９、５３ ＳＬＭ
１０ レーザー装置
１１ 第１シャッター
１２ 第１シャッター制御部
１３、５４、９０ ＰＢＳ
１４ 第２シャッター
１５ 第２シャッター制御部
１６ ガルボミラー
１７ ガルボミラー制御部
１８ ダイクロックミラー
１９ サーボレーザー装置
２０、５２、５９ スキャナレンズ
２１、５５、５６ フーリエ変換レンズ
２２ ホログラム記録用媒体
２３ ディテクタ
２４ ディスク制御部
２５ ディスク駆動部
２７ カメラ
２７１ ズームレンズ
２７２ カメラサーボ機構
２７３ カメラ基板
２７４、５７ イメージセンサ
２８ ＤＳＰ
２８１ カメラ制御部
２８２ 逆フーリエ変換処理部
２８３ フィルタ処理部
２８４ メモリ
３０ デコーダ
５１、５８ ミラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生装置において、
前記ホログラム記録用媒体の一方の面側に配設され、前記記録用参照ビームと同一の光路で前記再生用参照ビームの光路を形成する第１光学系と、
前記一方の面とは反対となる前記ホログラム記録用媒体の他方の面側における前記データビームの光路上に配設され、前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を受光して前記画像データに応じたキャプチャ画像データを取り込む第２光学系と、
前記第２光学系において取り込まれた前記キャプチャ画像データに逆フーリエ変換処理を施す制御部と、
を有することを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項２】
前記第２光学系は、ズームレンズ光学系ならびに当該ズームレンズ光学系を駆動させるサーボ機構を有しており、
前記制御部は、前記逆フーリエ変換処理を施す前に、前記キャプチャ画像データを正常に取り込むべく前記サーボ機構をサーボ制御すること、を特徴とする請求項１に記載のホログラム再生装置。
【請求項３】
前記サーボ機構は、前記ズームレンズ光学系のズームを調整するズームサーボ用機構を有しており、
前記制御部は、前記逆フーリエ変換処理を施す前に、前記キャプチャ画像データの画像サイズを前記画像データの画像サイズに適合すべく前記ズームサーボ用機構をサーボ制御すること、を特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項４】
前記サーボ機構は、前記ズームレンズ光学系のズームを調整するズームサーボ用機構を有しており、
前記制御部は、前記キャプチャ画像データの画像サイズを指定倍率に拡大すべく前記ズームサーボ用機構をサーボ制御し、当該サーボ制御によって拡大されたキャプチャ画像データの一部を取り込んだ後に前記逆フーリエ変換処理を行うこと、を特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項５】
前記サーボ機構は、前記ズームレンズ光学系の配設位置を調整する位置サーボ用機構を有しており、
前記制御部は、前記逆フーリエ変換処理を施す前に、前記キャプチャ画像データの座標位置を調整すべく前記位置サーボ用機構をサーボ制御すること、を特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項６】
可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生方法において、
前記ホログラム記録用媒体の一方の面側から、前記記録用参照ビームの光路と同一の光路で前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体に入射し、
前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を前記ホログラム記録用媒体の他方の面側において受光して前記画像データに応じたキャプチャ画像データを取り込み、
前記取り込まれたキャプチャ画像データに逆フーリエ変換処理を施すこと、
ことを特徴とするホログラム再生方法。
【請求項１】
可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生装置において、
前記ホログラム記録用媒体の一方の面側に配設され、前記記録用参照ビームと同一の光路で前記再生用参照ビームの光路を形成する第１光学系と、
前記一方の面とは反対となる前記ホログラム記録用媒体の他方の面側における前記データビームの光路上に配設され、前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を受光して前記画像データに応じたキャプチャ画像データを取り込む第２光学系と、
前記第２光学系において取り込まれた前記キャプチャ画像データに逆フーリエ変換処理を施す制御部と、
を有することを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項２】
前記第２光学系は、ズームレンズ光学系ならびに当該ズームレンズ光学系を駆動させるサーボ機構を有しており、
前記制御部は、前記逆フーリエ変換処理を施す前に、前記キャプチャ画像データを正常に取り込むべく前記サーボ機構をサーボ制御すること、を特徴とする請求項１に記載のホログラム再生装置。
【請求項３】
前記サーボ機構は、前記ズームレンズ光学系のズームを調整するズームサーボ用機構を有しており、
前記制御部は、前記逆フーリエ変換処理を施す前に、前記キャプチャ画像データの画像サイズを前記画像データの画像サイズに適合すべく前記ズームサーボ用機構をサーボ制御すること、を特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項４】
前記サーボ機構は、前記ズームレンズ光学系のズームを調整するズームサーボ用機構を有しており、
前記制御部は、前記キャプチャ画像データの画像サイズを指定倍率に拡大すべく前記ズームサーボ用機構をサーボ制御し、当該サーボ制御によって拡大されたキャプチャ画像データの一部を取り込んだ後に前記逆フーリエ変換処理を行うこと、を特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項５】
前記サーボ機構は、前記ズームレンズ光学系の配設位置を調整する位置サーボ用機構を有しており、
前記制御部は、前記逆フーリエ変換処理を施す前に、前記キャプチャ画像データの座標位置を調整すべく前記位置サーボ用機構をサーボ制御すること、を特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項６】
可干渉性の記録用参照ビームと記録すべき画像データに対応しておりフーリエ変換レンズを介した可干渉性のデータビームとをホログラム記録用媒体へ入射させて形成された干渉縞としてのホログラムを、可干渉性の再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体へ入射させて得られる回折光に基づいて再生を行うホログラム再生方法において、
前記ホログラム記録用媒体の一方の面側から、前記記録用参照ビームの光路と同一の光路で前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体に入射し、
前記再生用参照ビームを前記ホログラム記録用媒体の一方の面側より入射させて得られる回折光を前記ホログラム記録用媒体の他方の面側において受光して前記画像データに応じたキャプチャ画像データを取り込み、
前記取り込まれたキャプチャ画像データに逆フーリエ変換処理を施すこと、
ことを特徴とするホログラム再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２４４６３８（Ｐ２００６−２４４６３８Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６０８９２（Ｐ２００５−６０８９２）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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