(57)【要約】【課題】  ディテクタに投影される像の一部が欠落しても、メディアに記録された情報データを確実に再生処理できるホログラフィー記録，再生装置および方法を提供する。【解決手段】  本発明は、ホログラフィー記録装置照射する参照光により、ホログラフィー媒体に対して情報データを記録するホログラフィー記録装置であり、情報データ列における複数の情報データを所定の符号系列により多重化して符号化データを生成する符号化手段と、ホログラフィー媒体に書き込む符号化データにより変調された信号光を出力する光変調手段と、ホログラフィー媒体に前記参照光を入射させる参照光照射手段と、信号光に対して干渉させる参照光を制御し、順次符号化データを記録する情報データ記録手段とを有することを特徴とする。【選択図】    図１
2006221736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射する参照光により、ホログラフィー媒体に対して情報データを記録するホログラフィー記録装置であり、
情報データ列における複数の情報データを所定の符号系列により多重化して符号化データを生成する符号化手段と、
前記ホログラフィー媒体に書き込む前記符号化データにより変調された信号光を出力する光変調手段と、
前記ホログラフィー媒体に前記参照光を入射させる参照光照射手段と、
前記信号光に対して干渉させる前記参照光を制御し、順次符号化データを記録する情報データ記録手段と
を有することを特徴とするホログラフィー記録装置。
【請求項２】
前記光変調手段が、前記符号データを基に、変調される信号要素に対し、信号光のレベルを多段階に制御して変調することを特徴とする請求項１に記載のホログラフィー記録装置。
【請求項３】
前記光変調手段が、前記多段階における所定の領域を選択し、信号光のレベルの段階数を削減し、選択した領域の各信号光のレベルを拡大することを特徴とする請求項２に記載のホログラフィー記録装置。
【請求項４】
前記光変調手段が、前記領域の上限を超える符号化データを、領域における上限の数値とし、下限を下回る符号化データを、領域における下限の数値として、各符号化データにより変調した信号光を生成することを特徴とする請求項３に記載のホログラフィー記録装置。
【請求項５】
前記変調される信号要素が光の強度であることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項６】
前記符号系列がＰＮ符号系列であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項７】
前記符号系列がＭ系列であることを特徴とする請求項６に記載のホログラフィー記録装置。
【請求項８】
前記符号系列が互いに直交性を有する符号系列であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項９】
前記符号系列がウォルシュ符号から生成される系列であることを特徴とする請求項８に記載のホログラフィー記録装置。
【請求項１０】
前記符号化手段が、情報データの所定のデータ数に対応した符号系列の位相を各々１つずつ循環させて一周期分ずらした複数の符号処理部を有しており、この所定のデータ数の情報データを並列に前記符号処理部に入力させることで符号化データに変換することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項１１】
前記符号化手段が、符号化係数の１周期の位相に対応した数の符号処理部を有し、情報データの各データの前記符号処理部への入力タイミングを、符号系列の１位相毎にずらし、出力される情報データを時系列に符号化データに変換することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項１２】
前記符号化手段が、前記光変調手段の一行または一列の書き込み単位に、情報データを並び替え、符号化データを一行または一列の中で分散して記録することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項１３】
前記符号化手段が、前記光変調手段の２次元の書き込み単位に、情報データを並び替え、符号化データを２次元の領域内で分散して記録することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項１４】
情報データ記録手段が、前記ホログラフィー媒体に前記符号化データを書き込む際、参照光の角度または波長を変えて多重化される記録領域に、分散してこの符号化データを記録することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項１５】
情報データ記録手段が、前記ホログラフィー媒体に前記符号化データを書き込む際、このホログラフィー媒体の面内の複数領域に各々分散して、この符号化データを記録することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載のホログラフィー記録装置。
【請求項１６】
情報データが所定の符号系列により多重化され符号化データとして記録されているホログラフィー媒体から情報データを読み出すホログラフィー再生装置であり、
前記ホログラフィー媒体に参照光を照射する参照光照射手段と、
前記ホログラフィー媒体から再生光を入射し、この再生光を検出信号として出力するデータ検出手段と、
該検出信号と前記符号系列とにより前記検出信号を復号し、情報データを再生する再生演算手段と
を有することを特徴とするホログラフィー再生装置。
【請求項１７】
情報データの所定のデータ数に対応した符号系列の位相を各々循環させて一周期分ずらし、この所定のデータ数の情報データを並列に多重化することで符号化データが生成されて記録されているホログラフィー媒体の場合、前記再生演算手段が、並列に前記検出信号を符号系列により復号処理し、情報データを再生することを特徴とする請求項１６に記載のホログラフィー再生装置。
【請求項１８】
前記符号化手段が、符号化係数の１周期の位相に対応した数の符号処理部を有し、情報データの各データの前記符号処理部への入力タイミングを、符号系列の１位相毎にずらし、出力される情報データを時系列に符号化データに変換されて記録されているホログラフィー記録媒体の場合、前記再生演算手段が時系列に入力する検出信号に対する符号系列の位相を順次変え、各符号化データを前記符号系列により復号処理し、情報データを再生することを特徴とする請求項１６に記載のホログラフィー再生装置。
【請求項１９】
前記再生演算手段が前記符号系列の一周期に渡り、該符号系列と符号系列による多重化単位の前記検出信号との積和演算を行うことを特徴とする請求項１６から請求項１８のいずれかに記載のホログラフィー再生装置。
【請求項２０】
前記再生演算手段  が多重化された符号化データに対し、多重化数に対応する積和演算手段を有し、並列に復号演算することを特徴とする請求項１９に記載のホログラフィー再生装置。
【請求項２１】
前記再生演算手段が復号して再生した信号を２値に変換し、情報データを再生することを特徴とする請求項１６から請求項２０のいずれかに記載のホログラフィー再生装置。
【請求項２２】
前記再生演算手段が復号して再生した信号を多値に変換し、エラー訂正を行った後に２値の情報データを再生することを特徴とする請求項１６から請求項２０のいずれかに記載のホログラフィー再生装置。
【請求項２３】
情報データが情報データ列における複数の情報データを所定の符号系列により多重化された符号化データとして記録されていることを特徴とするホログラフィー媒体。
【請求項２４】
照射する参照光により、ホログラフィー媒体に対して情報データを記録するホログラフィー記録方法であり、
符号化手段により情報データ列における複数の情報データを所定の符号系列により多重化して符号化データを生成する過程と、
光変調手段により前記ホログラフィー媒体に書き込む前記符号化データにより変調された信号光を出力する過程と、
参照光照射手段により前記ホログラフィー媒体に前記参照光を入射させる過程と、
情報データ記録手段により前記信号光に対して干渉させる前記参照光を制御し、順次符号化データを記録する過程と
を有することを特徴とするホログラフィー記録方法。
【請求項２５】
情報データが所定の符号系列により多重化され符号化データとして記録されているホログラフィー媒体から情報データを読み出すホログラフィー再生方法であり、
参照光照射手段により、前記ホログラフィー媒体に参照光を照射する過程と、
データ検出手段により前記ホログラフィー媒体から再生光を入射し、この再生光を検出信号として出力する過程と、
再生演算手段により該検出信号と前記符号系列とにより前記検出信号を復号し、情報データを再生する過程と
を有することを特徴とするホログラフィー再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報データの記録に用いるホログラフィー記録装置，再生装置及びその方法並びにホログラフィー媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報データよりなる信号光と、参照光とをホログラフィー媒体に照射して、このホログラフィー媒体内に干渉パターンを生成して、上記情報データを記録するホログラフィー記録システムが用いられている。
そして、このホログラフィー媒体に対し、「１」または「０」からなるディジタルデータを多重記録、また再生する方法として、以下に示す特許文献１に記載された方法及びこの方法に対応した装置がある。
この文献には、ホログラフィー媒体の複数箇所それぞれにおいて情報データを多重に記録する方法として、参照光の角度を変えて記録・再生を行う書込角度多重の方法と、参照光の波長を変えて記録・再生を行う方法が記載されている。
【０００３】
特許文献１に示す多重に記録する方法にあっては、多重化された情報データページを再生する際、参照光の角度または波長とステップ動作において切り替えて、対象とする情報データページに記録されている情報データを再生する。
例えば、書込角度多重の場合、ホログラフィー媒体に記録された情報データを、その記録した際の参照光と同様な角度に読出し用の参照光を照射することができれば、多重化された中から所望の角度で書き込んだ情報データ（データページの情報データ）を任意に読み出すことができる。
【０００４】
上述したような、多重化した情報データの記録及び再生に参照光を用いるが、この参照光はレーザ光源からコリメータ・レンズなどのレンズ系や、不要な干渉光を排除するためのピンホールなどを用いた空間フィルタを用いて生成される。
【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】
【０００５】
しかしながら、上述した構成は、ホログラフィー記録装置及び再生装置の光学系において、各光学素子が必ずしも理想的な位置に精度良く取り付けられている訳ではない。
また、メディアをＲＯＭとして用いる場合には、ホログラフィー再生装置にメディアを交換するため、交換毎にメディアのローディング位置が異なり、メディアの保持角度に微妙なずれを生じる。
したがって、従来のホログラフィー再生装置には、メディアからの情報データの再生時において、メディアに記録する際の参照光の入射角度に対して、再生する際の参照光の入射角度がずれてしまい、メディアからの再生光によりディテクタに投影される再生像の一部の強度が弱くなり、ディテクタが正確に再生された情報データを読むことができないという問題がある。
【０００６】
また、従来のホログラフィー記録装置及び再生装置には、それぞれの光学系における光学素子やメディアの表面にゴミが付着することにより、記録及び再生の際に、参照光の不要な回折の原因となり、上述した場合と同様に、メディアからの再生光によりディテクタに投影される再生像の一部の強度が弱くなり、情報が欠落することによりディテクタが再生された情報データを正確に読むことができないという問題がある。
一般的には、メディアからの再生データのエラー訂正とインターリーブ処理とにより、情報データの欠落を有る程度抑えることができるが、検出される再生データのエラー率がエラー訂正による訂正の許容水準を超えると、エラー訂正のみでは、再生データを、メディアに記録した情報データと同一にすることができない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ディテクタに投影される像の一部が欠落したとしても、メディアに記録された情報データを確実に再処理できるホログラフィー記録，再生装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のホログラフィー記録装置は、照射する参照光により、ホログラフィー媒体に対して情報データを記録するホログラフィー記録装置であり、情報データ列における複数の情報データを所定の符号系列により多重化して符号化データを生成する符号化手段と、前記ホログラフィー媒体に書き込む前記符号化データにより変調された信号光を出力する光変調手段と、前記ホログラフィー媒体に前記参照光を入射させる参照光照射手段と、前記信号光に対して干渉させる前記参照光を制御し、順次符号化データを記録する情報データ記録手段とを有する。
本発明のホログラフィー記録方法は、照射する参照光により、ホログラフィー媒体に対して情報データを記録するホログラフィー記録方法であり、符号化手段により情報データ列における複数の情報データを所定の符号系列により多重化して符号化データを生成する過程と、光変調手段により前記ホログラフィー媒体に書き込む前記符号化データにより変調された信号光を出力する過程と、参照光照射手段により前記ホログラフィー媒体に前記参照光を入射させる過程と、情報データ記録手段により前記信号光に対して干渉させる前記参照光を制御し、順次符号化データを記録する過程とを有する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置／方法は、情報データの記録時に、情報データにおける各データ（ビット単位）を直交性のある符号により符号化し、符号化されたデータをメディアの記録領域に記録することにより、情報データにおける各データの情報が異なる位置に符号化データとして分散して記録されることとなり、記録時及び再生時に一部の符号化データが欠落したとしても、検出された再生データ、すなわち再生された符号化データに対して復号処理を行うことにより、記録した情報データを再生することが可能となり、ロバストネスに優れた情報データの記録処理が行われたメディアを作成することができる。
【０００９】
また、本発明のホログラフィー記録装置は、前記光変調手段が、前記符号データを基に、変調される信号要素に対し、信号光のレベルを多段階に制御して変調する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、記録するデータをグレイスケール（複数の階調）により制御可能なＳＬＭ（空間光変調器）を用いることにより、符号化により生成された符号化データ、すなわち、情報データの各データが多重化された情報として、効率的にメディアに記録することが可能となり、符号化データが欠落したとしても、再生された符号化データに対して復号処理を行うことにより、記録した情報データを再生することが可能となり、ロバストネスに優れた情報データの記録処理が行われたメディアを作成することができる。
【００１０】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記光変調手段が、前記多段階における所定の領域を選択し、信号光のレベルの段階数を削減し、選択した領域の各信号光のレベルを拡大する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、多重化された符号化データにおいて、多重化された情報が密に集中している分布の中央付近の記録レベルを拡大して、メディアに対して記録することが可能となるため、再生時に検出される再生データの信号レベルを増大（増幅）させ、再生データのＳ／Ｎ比を改善して、高い精度により再生データの再生が行えるメディアを作成することができる。
【００１１】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記光変調手段が、前記領域の上限を超える符号化データを、領域における上限の数値とし、下限を下回る符号化データを、領域における下限の数値として、各符号化データにより変調した信号光を生成する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、ＳＬＭにおける階調制御の精度に対応させて、符号化データの数値に対して所定の制限を設けるため、符号化データを必要以上に広い数値に細かく分散させることなく記録させることが可能となり、情報データの再生に必要な情報を有する符号化データの信号レベルの拡大率を大きく取得でき、再生時に検出される再生データの信号レベルをより増大（増幅）させ、再生データのＳ／Ｎ比を改善して、高い精度により再生データの再生が行えるメディアを作成することができる。
【００１２】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記変調される信号要素が光の強度である。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、多重化された符号化データのメディアへの記録に際し、ＳＬＭにおける階調制御により、符号化データにより参照光の強度を変調させることが可能であり、容易にメディアに多重化された符号化データを記録させることができる。
【００１３】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記変調される信号要素が光の位相である。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、多重化された符号化データのメディアへの記録に際し、ＳＬＭにおける位相制御により、符号化データにより参照光の位相を変調させることが可能であり、容易にメディアに多重化された符号化データを記録させることができる。
【００１４】
本発明のホログラフィー記録装置は、ホログラフィー記録装置前記符号系列がＰＮ符号系列である。
また、本発明のホログラフィー記録装置は、前記符号系列がＭ系列である
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、記録時の参照光の位相に対して、再生時の参照光の位相がずれた場合、検出される再生データの信号レベルに対して、記録時に用いた符号により相関演算を行うことにより、検出される再生データから、情報データの各データを分離して、記録した情報データを再生することが可能なメディアを作成することができる。
【００１５】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記符号系列が互いに直交性を有する符号系列である。
また、本発明のホログラフィー記録装置は、前記符号系列がウォルシュ符号から生成される。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、情報データの各データを符号化する際に、上述した直交性に優れた符号化系列を用いることにより、情報データの各データを多重化して符号化データを生成し、これをメディアに対して記録するため、検出される再生データの信号レベルに対して、記録時に用いた符号により相関演算を行うことにより、検出される再生データから、符号間の干渉を抑えて情報データの各データを分離し、記録した情報データを再生することが可能なメディアを作成することができる。
【００１６】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記符号化手段が、情報データの所定のデータ数に対応した符号系列の位相を各々１つずつ循環させて一周期分ずらした複数の符号処理部を有しており、この所定のデータ数の情報データを並列に前記符号処理部に入力させることで符号化データに変換する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、情報データにおける各データ毎に符号化系列がずれているため、隣接する符号化データにおいて、符号化間干渉が抑えられるデータ構成となり、再生データから情報データの各データを分離する際、干渉が抑えられる分、再生効率を向上させたメディアを作成することができる。
【００１７】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記符号化手段が、符号化係数の１周期の位相に対応した数の符号処理部を有し、情報データの各データの前記符号処理部への入力タイミングを、符号系列の１位相毎にずらし、出力される情報データを時系列に符号化データに変換する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、時系列に入力される情報化データに対し、順次、符号化データへの変換処理を行えるため、変換処理において、一旦情報化データを全て記憶する必要が無くなり、最小限のメモリを使用した回路構成とすることができる。
【００１８】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記符号化手段が、前記光変調手段の一行または一列の書き込み単位に、情報データを並び替え、符号化データを一行または一列の中で分散して記録する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、多重化する情報データのデータ数が限られるため、情報データにおける符号化対象のデータのみを記憶すればよく、バッファメモリの容量を低減させることが可能となり、装置を小型化することができる。
【００１９】
本発明のホログラフィー記録装置は、前記符号化手段が、前記光変調手段の２次元の書き込み単位に、情報データを並び替え、符号化データを２次元の領域内で分散して記録する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、ＳＬＭの変調面における２次元のドット全体にわたって情報データの各データが拡散されるため、信号の再生能力をより向上させたメディアを形成することができる。
【００２０】
本発明のホログラフィー記録装置は、情報データ記録手段が、前記ホログラフィー媒体に前記符号化データを書き込む際、参照光の角度または波長を変えて多重化される記録領域に、分散してこの符号化データを記録する。
本発明のホログラフィー記録装置は、情報データ記録手段が、前記ホログラフィー媒体に前記符号化データを書き込む際、このホログラフィー媒体の面内の複数領域に各々分散して、この符号化データを記録する。
これにより、本発明のホログラフィー記録装置は、角度または波長を変えて多重化された一部の情報データページの多くの部分が欠落しても、他の情報データページまたは他の記憶領域に分散された符号化データから再生することが可能となり、より高いロバスト性を有して情報データが記録されたメディアを作成することができる。
【００２１】
本発明のホログラフィー再生装置は、情報データが所定の符号系列により多重化され符号化データとして記録されているホログラフィー媒体から情報データを読み出すホログラフィー再生装置であり、前記ホログラフィー媒体に参照光を照射する参照光照射手段と、前記ホログラフィー媒体から再生光を入射し、この再生光を検出信号として出力するデータ検出手段と、該検出信号と前記符号系列とにより前記検出信号を復号し、情報データを再生する再生演算手段とを有する。
本発明のホログラフィー再生方法は、情報データが所定の符号系列により多重化され符号化データとして記録されているホログラフィー媒体から情報データを読み出すホログラフィー再生方法であり、参照光照射手段により、前記ホログラフィー媒体に参照光を照射する過程と、データ検出手段により前記ホログラフィー媒体から再生光を入射し、この再生光を検出信号として出力する過程と、再生演算手段により該検出信号と前記符号系列とにより前記検出信号を復号し、情報データを再生する過程とを有する。
これにより、本発明のホログラフィー再生装置／方法は、情報データの記録時に、情報データにおける各データを直交性のある符号により符号化され、この符号化されたデータが記録領域に記録されたメディアから情報データを再生する際、情報データにおける各データの情報が異なる位置に符号化データとして分散して記録されているため、記録時及び再生時に一部の符号化データが欠落したとしても、検出された再生データ、すなわち再生された符号化データに対して復号処理を行うことにより、記録した情報データを再生することができる。
【００２２】
本発明のホログラフィー再生装置は、情報データの所定のデータ数に対応した符号系列の位相を各々循環させて一周期分ずらし、この所定のデータ数の情報データを並列に多重化することで符号化データが生成されて記録されているホログラフィー媒体の場合、前記再生演算手段が、並列に前記検出信号を符号系列により復号処理し、情報データを再生する。
これにより、本発明のホログラフィー再生装置は、メディアに記録された符号化データにおいて、情報データにおける各データ毎に符号化系列がずれているため、隣接する符号化データ間の符号化間干渉が抑えられるデータ構成となっており、再生データから情報データの各データを分離する際、干渉が抑えられる分、再生効率を向上させることができる。
【００２３】
本発明のホログラフィー再生装置は、前記符号化手段が、符号化係数の１周期の位相に対応した数の符号処理部を有し、情報データの各データの前記符号処理部への入力タイミングを、符号系列の１位相毎にずらし、出力される情報データを時系列に符号化データに変換されて記録されているホログラフィー記録媒体の場合、前記再生演算手段が時系列に入力する検出信号に対する符号系列の位相を順次変え、各符号化データを前記符号系列により復号処理し、情報データを再生する。
これにより、本発明のホログラフィー再生装置は、時系列に入力される符号化データに対し、順次、復号処理を行えるため、再生処理において、一旦復号化データを全て記憶する必要が無くなり、最小限のメモリを使用した回路構成とすることができる。
【００２４】
本発明のホログラフィー再生装置は、前記再生演算手段が前記符号系列の一周期に渡り、該符号系列と符号系列による多重化単位の前記検出信号との積和演算を行う。
本発明のホログラフィー再生装置は、前記再生演算手段が多重化された符号化データに対し、多重化数に対応する積和演算手段を有し、並列に復号演算する。
これにより、本発明のホログラフィー再生装置は、多重化された符号化データの再生データを複数同時に復号可能であるため、情報データの再生処理の効率を向上できる。
【００２５】
本発明のホログラフィー再生装置は、前記再生演算手段が復号して再生した信号を２値に変換し、情報データを再生する。
これにより、本発明のホログラフィー再生装置は、再生データから、情報データに対応して２値化されたデータを直接もとめることが可能なため、後段の信号処理の回路を簡略化することができる。
【００２６】
本発明のホログラフィー再生装置は、前記再生演算手段が復号して再生した信号を多値に変換し、エラー訂正を行った後に２値の情報データを再生する。
これにより、本発明のホログラフィー再生装置は、再生されたデータの確からしさを示す尤度情報を再生データに含ませることが可能となり、エラー訂正回路などを後段に設けることにより、情報データの再生能力を向上させることができる。
【００２７】
本発明のホログラフィー媒体は、情報データが情報データ列における複数の情報データを所定の符号系列により多重化された符号化データとして記録されている。
これにより、本発明のホログラフィー媒体は、情報データの記録時に、情報データにおける各データ（ビット単位）を直交性のある符号により符号化し、符号化されたデータをメディアの記録領域に記録されているため、情報データにおける各データの情報が異なる位置に符号化データとして分散して記録されることとなり、記録時及び再生時に一部の符号化データが欠落したとしても、検出された再生データ、すなわち再生された符号化データに対して復号処理を行うことにより、記録した情報データのロバストネスに優れた再生を行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明のホログラフィー記録装置／方法は、情報データの各データを直交性のある符号で符号化して、符号化データとしてデータを分散して記録し、再生時に分散された符号化データと符号との積和演算（相関演算）により再生することで、一部の符号化データの欠落があっても再生できる堅牢性の高いホログラフィー記録をメディアに対して行える。
【００２９】
また、本発明のホログラフィー再生装置／方法は、情報データの記録時に、情報データにおける各データを直交性のある符号により符号化され、異なる位置に符号化データとして分散して記録されているため、分散された符号化データと符号との積和演算（相関演算）により再生することで、一部の符号化データの欠落があっても再生できる堅牢性の高い情報データの再生を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態によるホログラフィー記録装置及び再生装置を図面を参照して説明する。図１は、メディアに対して情報データの多重記録する際、参照光の角度を変えて、メディアの記録領域に情報データを記録する複数のページ（以下、情報データページ）を生成し、情報データの多重記録を行う場合の同実施形態における情報データの符号化処理を説明する概念図である。
本発明においては、情報データの記録処理の際、情報データの各データ（ビット）を、所定の符系列により符号化して、多重化した情報からなる符号化データを生成して、この符号化データをメディアに順次記録する。
また、本発明においては、情報データの再生処理の際、上記符号化データの再生データに対して積和演算（相関演算）を行うことにより、検出された再生データから、メディアに記録した情報データにおける各データの再生を行う。
【００３１】
＜第１の実施形態＞
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施形態によるホログラフィー記録・再生装置の説明を行う。図１は第１の実施形態によるホログラフィー記録・再生装置の構成例を示すブロック図である。すなわち、図１は、メディアに記録、再生するための一構成例を示す光学レイアウト図である。
また、この図１の第１の実施形態においては、信号光と参照光とがメディア４に対して、同じ側から入射される透過型ホログラムを例として説明している。
図１に示す上記ホログラフィー記録・再生装置は、シャッタ１，ＳＬＭ・２，ＦＴレンズ３及び５，ディテクタ６，シャッタ７，ミラー８，符号化部９，書込部１０，データ検出部１１，再生演算部１２及び図示しないレーザ光源を有している。
【００３２】
Ａ．メディア４への情報データの記録処理
図２を用いて、ホログラフィー記録・再生装置による情報データのメディアへの記録処理を説明する。図２は、記録処理の流れを示すフローチャートである。
符号化部９は所定の符号系列、例えばＰＮ符号を用いて情報データの各データ（ビット）を符号化し（ステップＳ１）、符号化されたデータである符号化ビットを加算した符号化データを生成する（ステップＳ２）。
【００３３】
そして、上記レーザ光源が所定の波長のレーザ光を放射し、このレーザ光が所定の機構により分配光Ｍ及び分配光Ｎに分割され、各々シャッタ１及びシャッタ７へ入射される。
ＳＬＭ・２は、液晶パネル等で構成されており、メディア４へ書き込む符号化データ、すなわち書き込む２次元の符号化データの各符号ビットに対応した市松模様のドットパターンを、分配光Ｍの入射角度に対し垂直な変調面に、各ビットのデータ値に対応する階調度からなるドットとして形成する（ステップＳ３，Ｓ４）。
上記変調面が、例えば液晶表示部である場合、複数の液晶素子の集合体で形成された所定の面積のドットが行（液晶表示部の横方向）と列（液晶表示部の縦方向）とをなして升目状に形成されており、信号光の透過率（透過強度）を制御することで、符号化データに対応したグレースケール（多階調）のドットパターンが形成される。
【００３４】
上記ＳＬＭ・２は、入射される分配光Ｍの光の強度を、上記変調面におけるグレースケールのドットパターンにより変調し、メディア４に書き込む情報を含む信号光として、ＦＴ（フーリエ変換）レンズ３へ出射する。
また、この図１においてはＳＬＭ・２に透過型のＳＬＭを用いているが、ビームスプリッタ等を組み合わせて反射型のＳＬＭを用いることもできる。
【００３５】
ＦＴレンズ３は、ＳＬＭ・２からの信号光を集光し、ホログラム記録（多重化記録）されるメディア４に対して照射する。  ここで、メディア４は、ＦＴレンズ３の集光点付近に設置されている。
シャッタ７は、シャッタ１の開閉のタイミングに同期させた開閉処理を行い、ミラー８へ、入射される分配光Ｎの出射を制御する。
ミラー８は、入射光の反射角度を可変できるガルバノミラーなどで構成されており、入射する分配光Ｎの反射角度を、情報データ書込部９の制御により逐次変化させて、参照光としてメディア４へ出射する。
【００３６】
ここで、参照光は信号光がメディア４に入射する付近に重なるようにして入射されるよう制御されており、信号光と参照光とが干渉してできる干渉縞の情報が、情報データとしてメディア４に記録される。（ステップＳ４）
このとき、ミラー８が参照光の角度を所定の角度ピッチで変えることにより、異なる信号光の情報データを、メディア４の所定の記憶領域に対して多重に記録させること、すなわち、ＳＬＭ・２の変調面に形成される異なるドットパターン（市松模様）の２次元情報データにより、順次、新たなデータを重ね書きすることができる。
それぞれ上記２次元の情報データが記録される参照光の角度（例えば、θ1，θ2，…等）を情報データページと呼ぶことにする。
すなわち、各情報データページには、情報データの全データが同一の参照光の入射角度θにて記録される。
【００３７】
このとき、ＳＬＭ・２の２次元の変調面において、連続的に生成した符号化データを、ドットパターンとして記録するのではなく、例えば、行方向に並び替えを行い一行内にて符号化データを分散させたり、２次元の面内において並び替えを行った後、変調して信号光を生成してメディア４に対して照射して記録させても良い。
また、情報データの各データの符号化は、メディア４における同一の記憶領域における各情報データページ間において行ったり、あるいは、複数の記憶領域にわたって、情報データの各データの符号化における多重化を行ってもよい。
【００３８】
ここで、符号化部９は、上記情報データの符号化処理を行う。このとき、符号化対象の元データである情報データは、エラー訂正のための符号化など他の符号化に必要な処理を行っておいても良い。
以下に、図３を用いて符号化部９が行う符号化処理（図２のステップＳ１，Ｓ２の処理）について説明する。図３（ａ）は、情報データの符号多重化記録に用いられる符号系列の一例として、ＰＮ（擬似ランダムノイズ）符号の１種であるＭ系列符号を用いた例である。
この、Ｍ系列は、例えば、符号化系列の１周期が１５ビットであるとすると、図４（ａ）に示す帰還タップを持つ、４ビットのシフトレジスタに対して、｛１，１，１，１｝のデータを設定して順次シフトすることに、図４（ｂ）に示す｛１，１，１，１，０，１，０，１，１，０，０，１，０，０，０｝の符号列が生成される。
【００３９】
そして、図５に示すように、符号系列の位相、つまり先頭ビットの始まり位置が異なる符号間、例えばＰＮ符号（１）と（２）においては、一致するビット数より不一致のビット数が１だけ多く、先頭ビットの位相が一致した場合にのみ相関ピークが見られ、位相の異なる符号系列間は直交性があり、自己相関性を有する特徴がある。
このようなＭ系列符号の性質を用いて複数の情報データを多重化する場合、図５に示す２つの多重化された符号化データを生成する方法がある。
以下の第１の実施形態の説明において、図６（ａ）に示す方法により、符号化の流れを説明し、図６（ｂ）の方法については第２の実施形態において説明する。
この場合、符号化部９は、情報データの所定のデータ数に対応させて、符号系列の位相を各々１つずつ循環させて、一周期分ずらした複数の符号処理部を有しており、この所定のデータ数の情報データを並列に、上記符号処理部に入力させることで、符号化データへの変換処理を行う。
【００４０】
図６（ａ）に示す第１の実施形態における情報データの符号化方法は、Ｍ系列の符号長をＮとしたとき、情報データにおけるＮ個のデータの集まりを組とする。
そして、Ｍ系列符号の位相を１ビットずつシフトさせ変え、すなわち１ビットずつ位相を巡回させて生成した符号の組を生成する。
次に、情報データにおけるＮ個のデータ各々に対して、上記符号を割り当てることにより、各データを符号化ビットとし、符号化ビットを多重化した符号化データを生成する。
このとき、Ｎ個のデータは一度に多重化され、符号化データにおけるＮヶ所の符号化データに変換されて記録されるため、情報データの符号化処理は、並列的に行われる。また、符号化により、データの記録効率（記録容量）を低下させることもない。
符号化ビットの生成は、以下に示す（１）式により行われる。
【００４１】
【数１】
2006221736.tif 000003
【００４２】
この（１）式において、情報データの各データがａ1，ａ2，…，ａj，…，ａNであり、各データ（ビット）の符号化ビットを多重化した符号化データがｂ1，ｂ2，…，ｂi，…，ｂNである。
そして、図３が図６（ａ）の巡回する符号を並列利用した場合の例である。
例えば、Ｍ系列のビット長（符号多重通信ではチップ長と呼ばれる）を１５ビットとした場合、情報データにおいて最大１５個のデータを同時に多重化することができる。
このとき、データは１５個未満でもよいが、記録容量等が減少することになる。
図３（ａ）において、符号化する際、元のデータａjが「１」のときは符号をそのまま用い、「０」のときは符号を反転した系列を用いる。（また、これとは逆に、データが「１」のとき符号を反転し、「０」のとき符号を非反転とする関係でもよい。）
これにより、各々の情報データajに対し、符号は巡回しているので、符号化される情報データのデータ列が互いに一致することはない。
【００４３】
そして、１５組のデータについて加算するとした場合、多重化された符号化データは、多重化する符号化ビットにおいて、「１」である符号化ビットの積算数を符号化データｂiとして、（１）式により、図３（ｂ）に示すように設定すればよい。（また、以降の処理に対応させて、定義により０の数でも可能である。）
一般に「１」の発生確率をｐとし、加算する系列の数をＮとすると、符号化データｂiは２項分布に従い、平均値μと標準偏差σは以下に示す（２）及び（３）式によりそれぞれ表すことができる。
【００４４】
【数２】
2006221736.tif 000004
【００４５】
【数３】
2006221736.tif 000005
【００４６】
一般的には、情報データの各データを符号化した際、符号化ビットが「１」と「０」との数を等しいと考えると、ｐ＝０．５となり、符号長Ｎ＝１５からＮ＝２５５に変化させた場合の例を比較して、図７のテーブルに示す。
符号長Ｎが長くなるほど、平均値μに対して、分布の広がりの指標である標準備差σが小さくなり、分布が中央に集まる傾向があることが判る。
例えば、符号長Ｎを１５とした場合、（１）式において１５回の加算処理となるため、符号化ビット各々は０から１５までの多値となり、１６段階の範囲で１５の間隔を有している。
このため、８ビット、２５６階調（階調数ＧＬ）のグレイスケールにより、各ドット（符号化ビット）の階調レベルが制御可能なＳＬＭ・２を用いる場合、各階調レベルの間隔Ｐ0は、以下の（４）式により求められる。
【００４７】
【数４】
2006221736.tif 000006
【００４８】
この結果、図８に示すような分布と、グレイスケール（階調度）上の１６段階のレベルとを設定することができる。
しかし、ほとんどの符号化ビットにおける「１」の積算数は、中央部分の積算数（例えば「７」及び「８」）に集まっており、ＳＬＭ・２全体として変調幅を十分に使っているとは言えない。
そこで、図９に示すように、平均値μ＝７．５を中心して、８階調のみを抽出し、ＳＬＭ・２の変調面の各ドットの可変幅を２倍程度に拡大することを考える。
具体的には、各階調レベルの間隔Ｐ1を以下の（５）式により求めて設定する。
【００４９】
【数５】
2006221736.tif 000007
【００５０】
上記（５）式において、間隔Ｐ1は割り切れない数値を切り捨てると３６となり、図９に示すように、階調度において８段階のレベルを設定することができる。
これにより、拡大による信号の利得Ｇは、間隔Ｐ1と間隔Ｐ0との比で求まり、約２倍の利得を得ることができる。
なお、上記の拡大例は可変範囲が3σより狭い範囲に限定され、８段階の範囲をはみだすときもあり、上限の１１を超える場合には超えた符号化データの値を上限値１１に丸め、下限の４を下回る場合には下回った符号化データの値を下限値の４に丸める。
この狭い範囲の制限を行うことは、一種のリミッタ処理と考えられ、符号化データに若干に歪みを生じるが、丸めの量が小さい場合、復号されるデータの劣化は小さい。
【００５１】
また、図７のテーブルに示したように、符号長Ｎを長くすれば、符号化データの分割範囲が狭くなるため、より大きい拡大率を設定することができる。
例えば、符号長Ｎ＝２５５の場合、リミッタ処理を前提とすれば８倍程度まで拡大することができる。
後述する復号処理の回路規模が増えるので、符号長Ｎを際限なく大きくすることはできないが、システムに要求されるＳ／Ｎ比と回路規模との兼ね合いにより適切に設定することができる。なお、上述の例では、ＳＬＭ・２の階調を等間隔に設定しているが必要に応じて、各階調の間隔を変えなくてもよい。例えば、メディアの露光性能は、光強度に対して必ずしもリニアではなく、逆にリニアティを補正するようにして、各階調のステップを設定してもよい。
【００５２】
Ｂ．メディア４からの情報データの再生処理
図１，図１０及び図１１を用いて、ホログラフィー記録・再生装置によるメディアからの情報データの再生処理を説明する。図１０は、再生処理の流れを示すフローチャートである。また、図１１は図１における再生演算部１２の構成例を示すブロック図である。
ここで、図１１から判るように、再生演算部１２は、デジタル回路により構成されている。復号処理において、アナログ回路において積和演算する方法も考えられるが、インターリーブなど他の手法との組み合わせを考えた場合、検出値をＡ／Ｄ変換した後、積和演算などのディジタル回路による演算を行った方が、より柔軟性がある信号処理が行える。
【００５３】
メディア４に記録された符号化データを再生する際、データ検出部１０は、信号光側のシャッタ１を閉じて、参照光側のシャッタ７を開けて、分配光Ｎのみをメディア４に入射させることにより、メディア４に記録された情報データの再生を行う。
データ検出部１０は、予め設定されている記録時の参照光の角度に対応させて、ミラー８の反射面を調整し、メディア４に入射する参照光の角度を制御し、各情報データページに記録されている符号化データの再生を行う。
この参照光の入射により、符号化データが再生光としてメディア４の裏面（参照光が入射される面と逆の面）から、ＦＴレンズ５に出射される。
【００５４】
ＦＴレンズ５は、入射される再生光を、ＦＴレンズ３に入射される信号光に、すなわち平行光（コリメート光）に戻し、ディテクタ（検出器）６へ、再生像として投影する。
ここで、ＦＴレンズ３及びＦＴレンズ５の焦点距離が同様であり、ＳＬＭ・２，ＦＴレンズ３，メディア４，ＦＴレンズ５，ディテクタ６は、それぞれ上記焦点距離だけ離れて配置されている。
すなわち、ＳＬＭ・２及びディテクタ６各々は、それぞれ、ＦＴレンズ３の前側焦点と、ＦＴレンズ５の後側焦点位置に置かれている。
【００５５】
このため、上述のように、メディア４の記録領域における各情報データページに記憶された情報データ、すなわち干渉縞により参照光が回折され、上記再生光が生成される。
そして、この再生光は、ＦＴレンズ５により平行な成分に変換され、ディテクタ６上にＳＬＭ・２の変調面における２次元ドットパターンと同様な市松模様のドットパターンとして結像され、情報データが再生される。
ディテクタ６は、２次元ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどで構成され、上記パターンを読み取り、検出信号としてデータ検出部１１へ出力する。
【００５６】
これにより、データ検出部１１は、入力された検出信号を、ＳＬＭ・２における変調面のドットパターンのドット単位にて信号レベルを平均化するなどして、符号化データｂiに対応したビット単位の信号レベル（アナログ値）の検出データｅi（アナログ信号）とする。
そして、再生演算部１２の図１１に示す構成において、上記検出データｅiをＡＭＰ（オペアンプ）２０により、所定のゲインにて増幅し、増幅された検出データｅiのレベルをＳ／Ｈ（サンプルホールド）回路２１によりサンプリングして保持する。
【００５７】
そして、Ａ／Ｄ変換器２２は、Ｓ／Ｈ回路２１の出力する検出データｅiをＡ／Ｄ変換し、ＳＬＭ・２における変調面の市松模様のドットパターン単位（ビット単位の符号化データ）の検出データｅｄi（デジタル信号）としてメモリ２３へ格納するとともに、平均レベル算出部２４へ出力する（ステップＳ１１）。
次に、並び替え部２５は、メモリ２３から取り出す順序により、メディア４への記録時と同じ順序に並び替え、反転回路２７及び非反転回路２６へ検出データｅdiを出力する（ステップＳ１２）。
このとき、非反転回路２６は、入力された検出データｅdiをそのまま保持して、出力する。また、ここでのデータの並び替えは、１行や２次元の面内など記録時に分散させたデータを元に戻す操作に該当する。
【００５８】
そして、平均レベル算出部２４は、入力される検出データｅiの平均レベルを算出し、この平均レベルを反転回路２７へ出力する。
この平均値レベルは、ＰＮ符号と各検出データｅｄiとによる積和演算を行う前処理として、符号ビットにより検出データｅｄiを反転させる動作が必要となるため、反転回路２７において、検出データｅｄiを反転させる値（ゼロクロス点）の基準として用いられる。
例えば、第１の実施形態においては、Ｍ系列符号がビット０のとき反転するため、反転回路２７で反転された検出データｅｄiを準備しておき、ビット０のとき反転した検出データを用い、ビット１のとき非反転回路２６からそのまま出力される検出データを用いる。（ステップＳ１３）。
【００５９】
積和演算回路３１には、ＰＮ符号発生回路３０からＰＮ符号の各符号が直接入力され、積和演算回路３２〜４５には、遅延回路（Ｚ−１）５２〜６５各々により、１つずつ位相がシフトされた（ずれた）符号系列により、順次符号が入力される。
また、遅延回路を設けずに、Ｍ系列符号が巡回するメモリ（例えばリングバッファ）などを準備し、１つ位相をシフトし循環させる毎に、メモリの各記憶素子に対応する積和演算回路に、その時点で記憶している符号を並列に出力するようにしてもよい。
ここで、ＰＮ符号発生回路３０は、すでに説明した図４（ａ）に示すシフトレジスタの構成をしている。
積和演算回路３１〜４５は、図１２（ａ）に示す選択回路１００及び加算器１０１を有している。
【００６０】
選択回路１００は、ＰＮ符号発生回路３０または上記各遅延回路から入力されるＰＮ符号により、非反転回路２６または反転回路２７からの検出データｅｄiのいずれを加算器１０１へ出力するかを選択する。
このとき、選択回路１００は、入力されるＰＮ符号が「１」のとき、非反転回路２６から入力される検出データｅｄiを、加算器１０１へ出力し、入力されるＰＮ符号が「０」のとき、反転回路２７から入力される検出データｅｄiを、加算器１０１へ出力する。
【００６１】
次に、加算器１０１は、非反転回路２６または反転回路２７のいずれかから、順次入力される検出データｅdiを、対応する下記の（６）式により積和演算（既にＰＮ符号ＰＮsは非反転及び反転いずれかが選択された時点で付加されている）し、積算結果ｃjを各々対応するバッファ（バッファ７１〜８５）へ出力する（ステップＳ１４）。
このとき、判定結果として情報データの各データが再生され、この各データは積算結果ｃjの相関ピークとして得られ、図１２（ｂ）に示すように、元データが「１」の場合に、（＋）方向の相関ピークとなり、元データが「０」の場合に、（−）方向の相関ピークとなる。
【００６２】
【数６】
2006221736.tif 000008
【００６３】
次に、バッファ７１〜８５各々は、それぞれ入力される積算結果ｃjを記憶する。
そして、セレクタ回路９０は、バッファ７１〜８５に各々記憶されている積算結果ｃ1〜ｃ15を、順次、所定のタイミングにより切り替え、予め決められた順番で後段の多値化回路９１へ出力する。
次に、多値化回路９１は、後段の訂正回路において用いられるデータ形態に変換、例えば、積算結果ｃjを３ビットで示される８段階の多値出力とする（ステップＳ１５）。
【００６４】
これにより、多値の段階において、中央付近におけるデータの信頼性が低いと考えられるため、軟判定のエラー訂正回路の入力データとして用いることができる。
また、第１の実施形態における図１及び図１１の回路構成は他にも考えられるが、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で有れば、これに含まれる。
例えば、多値化回路９１の変わりに、２値化回路をセレクタ回路９０の後段に設け、多値出力の変わりに２値出力（積算結果ｃjの相関ピークがそれぞれの最大ピークの１／３のレベルを超えるか超えないかで、「１」または「０」を判定）を求め、ダイレクトに情報データの各データを再生するようにも構成できる。
【００６５】
上述の説明においては、Ｍ系列の符号を用いた説明を行ったが、バーカー系列などを例とするＭ系列以外の符号を用いることができる。
例えば、符号長が異なるものも含めて複数あるバーカー系列において、１１ビットとしては、｛１，０，１，１，０，１，１，１，０，０，０，｝がある。
また、その他の例として、図１３に示すウォルシュ直交符号を用いてもよいが、ウォルシュ符号の場合、全て「０」の符号列及び符号行が含まれるが、その列及び行を除外した範囲の符号を直交符号として用いることが望ましい。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、図６（ｂ）に示す方法であり、Ｍ系列符号の位相を、１つずつシフトさせて使う場合、符号系列における符号の並びはそのままにし、各情報データのデータを１ビットずつシフトさせ（ずらし）、実質的に符号と情報データのデータとを組み合わせる場所をシフトさせて多重化する。
この場合、各情報データはＭ系列符号の開始位置のシフトに合わせて、時系列的に入力され、順次、連続的に符号化され、メディアに記録される。
【００６７】
図１４を用いて、第２の実施形態における符号化部９の符号化処理を説明する。図２は第２の実施形態における符号化処理を説明する概念図である。
図１４（ａ）に示されるように、符号系列の並びは変えずに、情報データのデータ列｛ａ1，ａ2，ａ3，…｝各々を、符号系列で符号化した後の符号化ビット列の先頭位置をずらして（シフトして）重ね合わせる。
例えば、符号化単位の複数の符号処理部に対して、それぞれの符号処理部に入力される情報データの各データ（ａ1，ａ2，ａ3，…）毎に、入力されるタイミングを、符号系列の符号の１位相分に合わせてずらし、符号化ビットを生成する。
【００６８】
そして、各符号化処理部から出力される「１」である符号化ビットの数を加算、すなわち、各符号化処理部からの符号化ビットを、同一のタイミングにて加算して多重化し、符号化データ（ｂ1，ｂ2，ｂ3，…）を算出する。
ここで用いる符号系列として、Ｍ系列やバーカー系列を用いることが可能であるが、ウォルシュ符号はシフトさせた場合において、符号間の直交性を保つことができないため適用することができない。
上述したように、第２の実施形態の情報データの符号化は、直交性をある程度確保した多重化が行える。
【００６９】
一方、シフトされた他の情報データのデータとの干渉があり、すなわち、符号化処理の途中において、他の情報データにおけるデータの境界があり、符号系列の符号が反転したように見え、正確には図５に示すような理想的な自己相関特性を有しないため、第１の実施形態に比較すると、自己相関性の低下が起こる。
しかしながら、符号化処理する際、情報データのデータを時系列に入力することができ、各情報データのデータを並列に並べ、位相を合わせて符号化を行う必要がないため、データを並列に並べるための余分なバッファを必要としないため、回路規模を縮小することができ、情報データを逐次的に処理可能な構成となっている。
【００７０】
次に、図１５を用いて、第２の実施形態における復号処理を説明する。図１５は、図１の再生演算部１２の第２の実施形態における構成例を示すブロック図である。
第２の実施形態における再生演算部１２は、図１１に示す第１の実施形態と、バッファ７１〜８５が設けられていない点以外、同様の構成であり、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については図１１と同一の符号を付してある。
以下、第２の実施形態が第１の実施形態と構成及び動作が異なる部分のみを説明する。
第２の実施形態において、積和演算回路３１〜４５各々の積和演算期間は同一タイミングではなく、符号系列の１符号分、積和演算回路３１〜４５各々の積和演算期間がずれている。
【００７１】
すなわち、記録時（符号化時）において、符号系列自体の符号の位相をずらさず、情報データの各データの位相をずらしているため、遅延回路５２〜６５により、１位相分ずらせて符号を各積和演算回路に供給し、かつ各積和演算回路において、この符号の巡回周期に合わせた積和演算を行い、各データの復号タイミングを合わせている。
これにより、各積和演算回路３１〜４５から、符号系列の１位相分ずれたタイミングにより、積和演算された結果が時系列にずれて順次出力される。
【００７２】
そして、この時系列にずれたタイミングにおいて、セレクタ回路９０を同期させて、順次、各積和演算回路の積算結果ｃjを、多値化回路９１へ出力させる。
このため、第２の実施形態の再生演算部９は、第１の実施形態におけるバッファ７１〜８５を設ける必要が無く、回路を縮小化させることができ、かつ、待ち時間なしに、順次演算結果を出力することができる。
その他の検出方法と構成については、第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態において述べた構成・動作およびその効果についても同様であり、説明を省略する。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態として、ホログラフィー記録装置とホログラフィー再生装置とを別にした、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）型、あるいは追記型のメディアに対応したシステム構成としてもよい。
例えば、図１６に示すシステム構成は、記録時に信号光と参照光とをメディア４の反対側から入射させ（図１６（ａ））、再生時に参照光を位相共役の再生照明光として、メディア４へ入射させる（図１６（ｂ））反射型ホログラムを例としている。
【００７４】
図１６に示す構成の場合、図１６（ａ）のホログラフィー記録装置において、参照光の角度を変え、複数の情報データページに対し、各々情報データが多重記録されたメディア４を、ホログラフィーＲＯＭとして作成する。
ここで、図１と同様に、信号光がＳＬＭ・２から出射され、参照光がミラー８から出射され、他の構成に付いては、データ検出部１０が無く、ＦＴレンズ３がＳＬＭ・２の前部に配設されている以外、図１と同様である。また、ＳＬＭ・２とメディア４との間に矩形開口部１３が設けられている。
そして、メディア４への情報データの書込処理は、上述した第１及び第２の実施形態と同様に、符号化部９が情報データの各データを符号化データに変換し、書込部１０がこの符号化データを書き込むことにより行われる。
このとき、参照光は、信号光が入射される面に対し、反対の面からメディア４における入射光の入射される記録領域に入射される。
【００７５】
そして、図１６（ｂ）に示すホログラフィー再生装置において、読出し時に、参照光の代わりに位相共役再生照明光を用い、第１の実施形態で説明した読出し処理により、情報データの再生処理が行われる。
このホログラフィー再生装置は、ホログラフィー記録装置において、信号光が入力された面と同一の面に対し、位相共役再生照明光を入射させる。これにより、ホログラフィー再生装置側には、ＦＴレンズを設ける必要が無くなる。
位相共役再生照明光は、背後から読み出す構成であるため、参照光が位相共役光となるために定義しているものであり、図１６（ａ）における参照光と同様のビームである。
【００７６】
このときの、位相共役再生照明光の角度の制御は、データ検出部１０により、図１に示す第１の実施形態と同様に、この位相共役再生照明光の入射する角度θを、記録時と同じ入射角度となるようにミラー８の反射面を制御する。
また、ホログラフィー再生装置は、図示されていないが、シャッタ７，ミラー８，データ検出部１１，再生演算部１２，レーザ光源とが第１の実施形態と同様に必要に応じて設けられ、再生の処理は第１の実施形態と同様である。
【００７７】
第１及び第２の実施形態と異なる部分は、ディテクタ６が矩形開口部１４（ディテクタ６の検出面に対応した面積にする）を介して、位相共役再生照明光が入力されるメディア４の面と同一の側に配設されていることである。
したがって、図１６（ｂ）に示すホログラフィー再生装置は、メディア４に記録された情報データを、第１の実施形態と同様に、位相共役再生照明光の角度を変えて入射させ、記録された情報データを再生するホログラフィーＲＯＭ再生装置とすることができる。
【００７８】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態によるホログラフィー記録・再生装置の説明を行う。
第１，第２及び第３の実施形態においては、上述したように、参照光の角度を変えることで、異なる角度毎の情報データページを生成することにより、記憶領域における情報データの多重化を行っている。
一方、この第４の実施形態は、レーザ光源を制御して、放射するレーザ光の波長を変え、波長毎にて多重化させる波長多重化のシステムに適用させた例である。
ところが、一般的に、透過型ホログラムにおいては、反射型ホログラムに比較して波長分解能が大きく劣るため、波長による多重化においては反射型ホログラムの方式、すなわち、第４の実施形態の位相共役光を用いて情報信号を再生する構成例が好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１，第２，第３及び第４の実施形態によるホログラフィー記録・再生装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１，第２，第３及び第４の実施形態によるホログラフィー記録・再生装置の記録処理の動作例を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態における情報データの符号化データへの符号化処理を説明する概念図である。
【図４】ＰＮ符号発生回路３０の構成例を示すブロック図である。
【図５】ＰＮ符号の自己相関性の特徴を説明する概念図である。
【図６】第１及び第２の実施形態の符号化処理の際の符号の配置方法を示す概念図である。
【図７】符号系列の符号長における符号化データの平均値μ，標準偏差σ，σ／μ各々の値を示すテーブルである。
【図８】第１の実施形態における情報データの符号化データへの符号化処理、及び符号化データを多段階のグレイレベル（階調度を持たせ）への変換を説明する概念図である。
【図９】第１の実施形態における情報データの符号化データへの符号化処理、及び符号化データを多段階する際、中央近傍を拡大したグレイレベルへの変換を説明する概念図である。
【図１０】本発明の第１，第２，第３及び第４の実施形態によるホログラフィー記録・再生装置の再生処理の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態における図１の再生演算部１２の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１及び図１５における積和演算回路３１〜４５の構成例を示すブロック図である。
【図１３】ウォルシュ直交符号の構成例及びこの生成方法を説明する概念図である。
【図１４】第２の実施形態における情報データの符号化データへの符号化処理を説明する概念図である。
【図１５】第２の実施形態における図１の再生演算部１２の構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態におけるホログラフィー記録装置及びホログラフィー再生装置を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００８０】
１，７…シャッタ
２…ＳＬＭ
３，５…ＦＴレンズ
４…メディア
６…ディテクタ
８…ミラー
９…符号化部
１０…書込部
１１…データ検出部
１２…再生演算部
１３，１４…矩形開口部
２０…ＡＭＰ（差動増幅器）
２１…Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路
２２…Ａ／Ｄ変換器
２３…メモリ
２４…平均レベル算出部
２５…並び替え部
２６…非反転回路
２７…反転回路
３０…ＰＮ符号発生回路
３１，３２，３３，４５…積和演算回路
５２，５３，５４，６５…遅延回路（Ｚ−１）
７１，７２，７３，７５…バッファ
９０…セレクタ回路
９１…多値化回路
１００…選択回路
１０１…加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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