(57)【要約】【課題】ホログラフィック記憶デバイス間のホログラフィック媒体の互換性を改善する。【解決手段】ホログラフィック記憶デバイスを較正するための装置、システム、及び方法を開示する。読取りチャンネルは、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取る。計算モジュールは、読取られた工場格納ホログラムと、第一工場格納ホログラムをデジタルに表現する第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算する。一つの実施形態において、較正モジュールは、読取り差を使って読取りチャンネルを較正する。【選択図】図１
2008065975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック記憶デバイスを較正する装置であって、
ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取るよう構成された読取りチャンネルと、
前記読取られた前記工場格納ホログラムと、前記工場格納ホログラムをデジタルに表現する第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算するよう構成された計算モジュールとを
含む装置。
【請求項２】
前記読取り差を使って前記読取りチャンネルを較正するよう構成された較正モジュールをさらに含み、前記読取りチャンネルの較正は、
前記読取り差のパターンを検出することと
前記読取りチャンネルを調整して前記パターンを緩和することとを
含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
読取り作業が完了した後、処理待ちの書込み作業に応答し、前記ホログラフィック媒体に、第二ホログラムとして第二ホログラフィック・パターンを書込むよう構成された書込みチャンネルであって、前記第二ホログラフィック・パターンは前記第二ホログラムをデジタルに表現する、書込みチャンネルと、
前記ホログラフィック媒体から前記第二ホログラムを読取るようさらに構成された前記較正済み読取りチャンネルと、
前記読取られた第二ホログラムと前記第二ホログラフィック・パターンとの書込み差を計算するようさらに構成されている前記計算モジュールとを
さらに含む請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記計算モジュールは、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）を使って、前記読取り差及び前記書込み差を計算し、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）は、ポイント・ツー・ポイント解析、算術平均、幾何平均、及び二乗平均平方根から選択された関数を使って求められた、１−Ｖ（ｘ，ｙ）であり、Ｖ（ｘ，ｙ）は整合フィルタ相互相関度である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記整合フィルタ相互相関度Ｖ（ｘ，ｙ）は、Ｖ（ｘ，ｙ）＝∬ｇ（ξ，η）ｓ＊（ξ−ｘ，η−ｙ）］ｄξｄηとして計算され、前式のξは、Ｘ軸に沿った積分変数であり、ηは、Ｙ軸に沿った積分変数であり、ｓ＊（−ｘ，−ｙ）は、あるインパルス応答に整合された整合フィルタ出力である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記較正モジュールは、前記書込み差を使って前記書込みチャンネルを較正するようさらに構成され、前記書込みチャンネルの較正は、
前記書込み差のパターンを検出することと、
前記書込みチャンネルを調整して前記パターンを緩和することとを
含む、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
コンピュータ可読コードを具えたコンピュータ使用可能の媒体を含むコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータ可読コードは、コンピュータで実行されると、該コンピュータに、
読取りチャンネルを使って、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取らせ、
前記読取られた工場格納ホログラムと、前記工場格納ホログラムをデジタルに表現する第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算させる、
コンピュータ・プログラム。
【請求項８】
前記コンピュータ可読コードは、前記コンピュータに、前記読取り差を使って前記読取りチャンネルを較正させるようさらに構成されている、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項９】
前記コンピュータ可読コードは、前記コンピュータに
前記読取り差のパターンを検出させ、
前記読取りチャンネルを調整して前記パターンを緩和させる
ことによって、前記読取りチャンネルを較正するようさらに構成されている、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータ可読コードは、前記コンピュータに、
前記ホログラフィック媒体に、第二ホログラムとして第二ホログラフィック・パターンを書込ませ、前記第二ホログラフィック・パターンは前記第二ホログラムをデジタルに表現しており、
前記較正済み読取りチャンネルを使って、前記ホログラフィック媒体から前記第二ホログラムを読取らせ、
前記読取られた第二ホログラムと前記第二ホログラフィック・パターンとの間の書込み差を計算させるように
さらに構成されている、請求項９に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１１】
前記コンピュータ可読コードは、前記コンピュータに、前記書込み差を使って前記書込みチャンネルを較正させるようにさらに構成されている、請求項１０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１２】
前記書込みチャンネルの較正は、前記コンピュータが
前記書込み差のパターンを検出することと、
前記書込みチャンネルを調整して前記パターンを緩和することとを
含む、請求項１１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１３】
前記書込み差は、前記読取られた第二ホログラムのＣＲＣ符号化データの復号で検出されたエラーを含む、請求項１０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１４】
前記書込み差は、前記読取られた第二ホログラムのＥＣＣ符号化データの復号で検出されたエラーを含む、請求項１０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１５】
前記書込み差は、前記読取られた第二ホログラムと前記第二ホログラフィック・パターンとの間の整合フィルタ相関度を含む、請求項１０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１６】
前記コンピュータは、読取り作業が完了した後、処理待ちの書込み作業がある場合及びその場合に限り、請求項１０に記載のオペレーションを実行する、請求項１０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１７】
前記読取り差は、前記読取られた工場格納ホログラムのＥＣＣ符号化データの復号で検出されたエラーを含む、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１８】
前記読取り差は、前記読取られた工場格納ホログラムのＣＲＣ符号化データの復号で検出されたエラーを含む、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１９】
前記読取り差の前記計算は、前記読取られた工場格納ホログラムと前記第一ホログラフィック・パターンとの間の整合相互フィルタ相関度を含む、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２０】
ホログラフィック記憶デバイスを較正するシステムであって、
デジタル・データを記憶するよう構成され、工場格納ホログラムを含むホログラフィック媒体と、
前記ホログラフィック媒体から前記工場格納ホログラムを読取るよう構成された読取りチャンネルと、
プロセッサであって、
前記工場格納ホログラムと、前記工場格納ホログラムをデジタルに表現する第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算するよう構成された計算モジュール、及び
前記読取り差を使って前記読取りチャンネルを較正するよう構成された較正モジュールであって、前記読取りチャンネルの較正は、前記読取り差のパターンを検出することと、前記読取りチャンネルを調整して前記パターンを緩和することとを含む、較正モジュールを
含むプロセッサとを
含むシステム。
【請求項２１】
読み取り作業が完了した後、処理待ちの書込み作業に応答し、前記ホログラフィック媒体に、第二ホログラムとして第二ホログラフィック・パターンを書込みよう構成された書込みチャンネルであって、前記第二ホログラフィック・パターンは前記第二ホログラムをデジタルに表現する、書込みチャンネルと、
前記ホログラフィック媒体から前記第二ホログラムを読取るようさらに構成された前記較正済み読取りチャンネルと、
前記読取られた第二ホログラムと前記第二ホログラフィック・パターンとの間の書込み差を計算するようさらに構成されている前記計算モジュールとを
さらに含む請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
ホログラフィック記憶デバイスを較正する方法であって、ホログラフィック記憶デバイス・プロセッサの中にプロセッサ可読コードを組み入れる工程を含み、前記コードは、前記ホログラフィック記憶デバイス・プロセッサと相まって、
読取りチャンネルを使って、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取る工程と、
前記読取られた前記工場格納ホログラムと、前記工場格納ホログラムをデジタルに表現する第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算する工程とを
実行することができる、方法。
【請求項２３】
前記読取り差を使って前記読取りチャンネルを較正する工程をさらに含み、前記読取りチャンネルを較正する工程は、
前記読取り差のパターンを検出する工程と、
前記読取りチャンネルを調整して前記パターンを緩和する工程とを
含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第一ホログラフィック・パターンを、前記工場格納ホログラムとして前記ホログラフィック媒体に格納する工程をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第一ホログラフィック・パターンはコンピュータにより生成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記工場格納ホログラムは、前記ホログラフィック媒体に書込まれた精度である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記工場格納ホログラムは、前記ホログラフィック媒体の読み取り専用部分にある、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記読取り専用部分はホログラフィック媒体中に挿入される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記読取り専用部分は、前記ホログラフィック媒体の書込み保護部分として構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記読取り差は、前記読取られた工場格納ホログラムのエラー修正コード（ＥＣＣ）ソフトウエアのエラーとエラー閾値との比較、前記読取られた工場格納ホログラムの巡回冗長コード（ＣＲＣ）のエラーと前記エラー閾値との比較、及び前記読取られた工場格納ホログラムと前記第一ホログラフィック・パターンとの間の整合フィルタ相互相関度から、選択された比較を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
ホログラフィック記憶デバイスを較正する装置であって、
ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取る手段と、
前記読取られた工場格納ホログラムと、前記工場格納ホログラムをデジタルに表現する第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算する手段と、
前記読取り差を使って前記読取り手段を較正する手段と、
読取り作業が完了した後、処理待ちの書込み作業に応答し、前記ホログラフィック媒体に、第二ホログラムとして第二ホログラフィック・パターンを書込む手段であって、前記第二ホログラフィック・パターンは前記第二ホログラフィックをデジタルに表現する、書込み手段と、
前記較正済み読取り手段を使って、前記ホログラフィック媒体から前記第二ホログラムを読取る手段と、
前記読取られた第二ホログラムと前記第二ホログラフィック・パターンとの間の書込み差を計算する手段と、
前記書込み差のパターンを検出し、前記書込みチャンネルを調整して前記パターンを緩和することによって、前記書込み手段を較正する手段とを
含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホログラフィック記憶デバイスに関し、さらに具体的には、ホログラフィック記憶デバイスの較正に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ処理システムが記憶するデータ量はますます大きくなっている。この増大する必要量を満たすために、記憶装置メーカーは、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイスなどの面密度（ａｒｅａｌ  ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ）を増加させている。残念なことに、材料の限界、常磁性限界（ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ  ｌｉｍｉｔ）、利用可能なレーザ波長の限界といった諸限界のため、今後の面密度の増加には制限がある。
【０００３】
ホログラフィック記憶は、データ記憶密度の増加をサポートし、増大する記憶量需要に対応する技術を提供することができる。しかしながら、実用性のある記憶技術であるためには、ホログラフィック記憶媒体が、異なるモデルのホログラフィック記憶デバイスの間、異なるメーカーのデバイスの間など、複数のホログラフィック記憶デバイスの間で互換性がなければならない。
【０００４】
例えば、第一ホログラフィック記憶デバイスは、第二ホログラフィック記憶デバイスが読取り可能な記憶媒体にデータを書込ことができなければならない。さらに、第二ホログラフィック記憶デバイスが、該記憶媒体に追加データを書き込んだ場合、第一ホログラフィック記憶デバイスは、その追加データを記憶媒体から読取ることができなければならない。同様に、第三ホログラフィック記憶デバイスも、第一及び第二両方のホログラフィック記憶デバイスが書き込んだすべてのデータをうまく読取ることができなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
残念ながら、ホログラフィック記憶デバイスは、該ホログラフィック記憶デバイスが書き込んだデータと、相互運用を意図された他のホログラフィック記憶デバイスが書き込んだデータとの間の差異に対し過敏なことがある。例えば、それぞれ異なるメーカーが製作した第一及び第二ホログラフィック記憶デバイスが、読取り及び書込みチャンネルの感度に起因して、相互に他方が書き込んだデータを読取れないことがある。
【０００６】
前述のような面から、ホログラフィック記憶デバイスを較正するための装置、システム、及び方法が必要とされている。このような装置、システム、及び方法によって、有益に、複数のホログラフィック記憶デバイスの間での相互運用が可能になろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、現在の技術状況に応じて、具体的には、現在利用可能なホログラフィック記憶デバイス較正方法では、まだ十分に解決されていない技術上の問題及び必要性に対応して開発されたものである。すなわち、本発明は、既存技術の短所の多く又はすべてを克服した、ホログラフィック記憶デバイスを較正するための装置、システム、及び方法を提供するために開発されたものである。
【０００８】
本ホログラフィック記憶デバイス較正装置は、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取り、読取られた工場格納ホログラム（ｆａｃｔｏｒｙ−ｓｔｏｒｅｄ  ｈｏｌｏｇｒａｍ）と第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算するステップを機能的に実行するよう構成された、複数のモジュールを具えている。本明細書の実施形態中のこれらモジュールには、読取りチャンネル及び計算モジュールが含まれる。また、該装置は、較正モジュール及び書込みチャンネルも含む。
【０００９】
読取りチャンネルは、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取る。一つの実施形態において、工場格納ホログラムは、ホログラフィック媒体に書込まれた精度（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）である。工場格納ホログラムを、ホログラフィック媒体の読取り専用部分に配置することができる。これに換えて、工場格納ホログラムを、読取り専用部分としてホログラフィック媒体に挿入することもできる。
【００１０】
計算モジュールは、読取られた工場格納ホログラムと第一ホログラフィック・パターンとの読取り差を計算する。第一ホログラフィック・パターンは、工場格納ホログラムをデジタルに表現する。一つの実施形態において、計算モジュールは、工場格納ホログラムと第一ホログラフィック・パターンとの対応するデータ要素の間の複数の差として読取り差を計算する。
【００１１】
一つの実施形態において、較正モジュールは、読取り差を使って読取りチャンネルを較正する。較正モジュールは、読取り差のパターンを検出し、読取りチャンネルを調整して該パターンを緩和することによって、読取りチャンネルを較正することができる。
【００１２】
一つの実施形態において、書込みチャンネルは、第二ホログラムとして、ホログラフィック媒体に第二ホログラフィック・パターンを書込む。第二ホログラフィック・パターンは、第二ホログラムをデジタルに表現することができる。書込みチャンネルは、読取り作業が完了し、処理待ちの書込み作業がある場合及びその場合に限って、第二ホログラフィック・パターンを書き込むことができる。
【００１３】
読取り作業が完了し、処理待ちの書込み作業がある場合及びその場合に限って、読取りチャンネルは、較正済みの読取りチャンネルとして、ホログラフィック媒体から第二ホログラムを読取ることができる。これから、計算モジュールは、読取られた第二ホログラムと第二ホログラフィック・パターンとの間の書込み差を計算することができる。
【００１４】
一つの実施形態において、較正モジュールは、上記の書込み差を使って書込みチャンネルを較正する。較正モジュールは、書込み差のパターンを検出し、書込みチャンネルを調整し該パターンを緩和することによって、書込みチャンネルを較正することができる。該装置は、工場格納ホログラムを使い、読取りチャンネルの読取り差を計算する。さらに、該装置は、読取り差を使って読取りチャンネルを較正することができる。また、該装置は、書込みチャンネルの書込み差を計算し、書込みチャンネルを較正することができる。
【００１５】
同様に、本発明による、ホログラフィック記憶デバイスを較正するためのシステムを提供する。該システムを、ホログラフィック記憶デバイスとして具現することができる。具体的には、一つの実施形態において、該システムは、ホログラフィック媒体、読取りチャンネル、及びプロセッサを含む。加えて、該システムには書込みチャンネルを含めることができる。
【００１６】
ホログラフィック媒体は、デジタル・データを格納するよう構成されている。加えて、ホログラフィック媒体は工場格納ホログラムを含む。読取りチャンネルは、ホログラフィック媒体中に格納されたホログラムからデジタル・データを読取る。書込みチャンネルは、デジタル・データをホログラム形式でホログラフィック媒体に書込むことができる。
【００１７】
読取りチャンネルは、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取る。プロセッサは、計算モジュール及び較正モジュールを含む。計算モジュールは、読取られた工場格納ホログラムと第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算する。較正モジュールは、読取り差を使って読取りチャンネルを較正する。該システムは、読取り差を計算し、読取り差を使って読取りチャンネルを較正することができる。さらに、該システムは、書込み差を計算し、書込み差を使って書込みチャンネルを較正することができる。
【００１８】
同様に、ホログラフィック記憶デバイスを較正する方法を提供する。開示された実施形態の方法は、実質的に、前述の装置及びシステムの動作に関連して前記で説明した機能を実行するステップを含む。一つの実施形態において、該方法は、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取る工程、及び、読取られた工場格納ホログラムと第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算する工程を含む。また、該方法には、ホログラフィック媒体に、第二ホログラムとして第二ホログラフィック・パターンを書込む工程と、該第二ホログラムを読取る工程と、書込み差を計算する工程とを含めることができる。
【００１９】
読取りチャンネルは、ホログラフィック媒体から工場格納ホログラムを読取る。計算モジュールは、読取られた工場格納ホログラムと、工場格納ホログラムをデジタルに表現する第一ホログラフィック・パターンとの間の読取り差を計算する。一部の実施形態において、較正モジュールは、該読取り差を使って読取りチャンネルを較正する。
【００２０】
一つの実施形態において、書込みチャンネルは、読取り作業が完了し、処理待ちの書込み作業がある場合及びその場合に限って、第二ホログラムとして第二ホログラフィック・パターンをホログラフィック媒体に書込む。さらに、読取りチャンネルは、較正済みの読取りチャンネルとして、ホログラフィック媒体から該第二ホログラムを読取ることができ、計算モジュールは、読取られた第二ホログラムと第二ホログラフィック・パターンとの間の書込み差を計算することができる。さらに、較正モジュールは該書込み差を使って書込みチャンネルを較正することができる。
【００２１】
本明細書を全体を通して、本発明によって実現可能なすべての機能、利点、又は同種事項についての参照は、それら機能、利点が本発明のどれか一つの実施形態に限られることを意味するものではない。むしろ、これら機能及び利点を参照する表現は、ある実施形態に関連して説明された特定の機能、利点、又は特質が、本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味すると解される。従って、本明細書全体において、さまざまな機能、利点、及び同種事項の説明に、すべてではないが、同一の実施形態を参照することがある。
【００２２】
さらに、一つ以上の実施形態において、本明細書記載の本発明の機能、利点、及び特質を任意の適切な方法で組み合わせることができる。当業者は、特定の実施形態の一つ以上の特定の機能又は利点無しに、本発明の実施が可能なことを認識するであろう。他方では、特定の実施形態において、本発明のどの実施形態にも挙げられていないさらなる機能及び利点を認知することができよう。
【００２３】
本発明の実施形態は、工場格納ホログラムを使って読取り差を計算する。さらに、本発明は、該読取り差を使って読取りチャンネルを較正することができる。また、本発明は、書込み差を計算し、該書込み差を使って書込みチャンネルを較正することができる。本発明の機能及び利点は、以下の説明と添付の図面からさらに十分明確になろう、また、以降に述べる本発明の実践によって理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の利点を容易に理解できるように、前記で簡潔に述べた本発明を、添付の図面に示された特定の実施形態を参照しながら、さらに具体的に説明する。これらの図面が本発明の典型的実施形態だけを表したものであり、従って、本発明の範囲を限定するものでないことを理解した上、添付図面を使って、さらなる具体性及び詳細さで本発明を記述し、説明する。
【００２５】
本明細書に記載する機能ユニットの多くは、その実装上の自立性をより具体的に明確化するため、モジュールと呼ばれる。例えば、モジュールを、カスタムのＶＬＳＩ回路又はゲート・アレイ、市販のロジック・チップ、トランジスタのような半導体、又は、他のディスクリート部品を含むハードウエア回路として実装することができる。また、モジュールを、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、プログラマブル・アレイ・ロジック、プログラマブル・ロジック・デバイスのような、プログラマブル・ハードウエア・デバイスなどに実装することもできる。
【００２６】
また、モジュールをソフトウエアに実装して各種のプロセッサに実行させることもできる。特定の実行コード・モジュールは、例えば、一つ以上のコンピュータ命令の物理的又は論理的ブロックを含み、これらを、例えば、オブジェクト、プロシージャ、又はファンクションとして編成することができる。但し、特定モジュールの実行コードを物理的にまとめて配置しておく必要はなく、これに、異なった場所に格納された各種の命令を含め、それら命令を論理的に結合してモジュールを構成し、該モジュールが所定目的を達成するようにすることができる。
【００２７】
実際上、実行コードのモジュールは、単一の命令とすることも、多くの命令とすることもでき、いくつかのメモリ・デバイスにまたがり、異なったプログラムの間にいくつかの異なるコード・セグメントに亘って分散配置することもできる。同様に、本明細書では、オペレーショナル・データについてもモジュールとして識別、提示し、任意の適切な形式に具現し、任意の適切なデータ種構造に編成することができる。オペレーショナル・データは、単一のデータ・セットとして編成することもでき、異なった記憶デバイスにまたがるものも含め、異なる場所に亘って分散配置することもでき、また、少なくとも部分的に、単に、システム又はネットワーク上の信号として存在させることもできる。
【００２８】
本明細書全体に亘り、「一つの実施形態」、「ある実施形態」、又は類似の用語による参照は、該実施形態に関連して説明される特定の機能、構造、又は特質が、本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味する。従って、「一つの実施形態において」、「ある実施形態において」及び類似の表現を使って、必ずではないが、すべて同じ実施形態を参照することがある。
【００２９】
さらに、記載された本発明の機能、構造、及び特質を、一つ以上の実施形態において、任意の適切なやり方で組み合わせることができる。以下の説明において、プログラミング、ソフトウエア・モジュール、ユーザ選択、ネットワーク・トランザクション、データベース問合わせ、データベース構造、ハードウエア・モジュール、ハードウエア回路、ハードウエア・チップなどの例のような、数多くの特定詳細内容を提示し、本発明の実施形態を十分理解できるようにする。しかしながら、当業者は、一つ以上の記載細目無しで、又は、他の方法、部品、材料などを使って、本発明を実行することが可能なのを認識するであろう。本発明の特徴が不明瞭になるのを避けるため、各種事例において、周知の構造、材料、又は動作の提示又は説明はしていない。
【００３０】
図１は、本発明の、工場格納ホログラム１２２を読取る読取りチャンネル１００の一つの実施形態を示す概略ブロック図である。読取りチャンネル１００は、光源１０５、第一読取りレンズ１３２、ホログラフィック媒体１２０、第二読取りレンズ１３４、検出素子１３０、プロセッサ１５０、及びメモリ１４０を含む。ホログラフィック媒体１２０は、外部レイヤ１２５、データ・プレーン１２３、及び基板１２４をさらに含む。
【００３１】
外部レイヤ１２５を、一つ以上の特定の波長範囲内の光を透過させるよう構成することができる。データ・プレーン１２３を、データ・プレーン１２３の全体量に、ボリューム・ホログラフィック回折格子（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  ｖｏｌｕｍｅ  ｇｒａｔｉｎｇｓ）として、ホログラフィック・データを記録するよう構成することができる。基板１２４を、データ・プレーン１２３及び外部レイヤを支えるように構成することができる。一つの実施形態において、該基板は光１１０を透過させる。これに換えて、基板１２４が光１１０を反射するようにもできる。
【００３２】
さらに、ホログラフィック媒体１２０は、工場格納ホログラム１２２を含む。工場格納ホログラム１２２は、データを符号化しているボリューム・ホログラフィック回折格子を含む。一つの実施形態において、ボリューム回折格子のアレイは、ピクセルのようなデータ要素のアレイを含む。
【００３３】
ホログラフィック媒体１２０は、仮想Ｚ軸１０１の周りを回転する。また、仮想Ｘ軸１０２が示されており、仮想Ｙ軸は、Ｘ軸１０２とＺ軸１０１とに対し垂直であり、従って図示されていない。一つの実施形態において、仮想Ｙ軸は、頁から伸び出している。光源１０５は、光１１０のビームを生成する。一つの実施形態では、光源１０５はレーザであり、光１１０はコヒーレント光である。一部の実施形態において、光１１０は、２００から７００ナノメータ（２００〜７００ｎｍ）の範囲内にある。特定の実施形態において、光１１０は２００から５００ナノメータ（２００〜５００ｎｍ）の範囲内である。
【００３４】
第一読取りレンズ１３２は、光１１０の焦点を、ホログラフィック媒体１２０のデータ・プレーン１２３上に合わせる。一つの実施形態において、第一読取りレンズ１３２及び焦点は、当業者が既知の一つ以上のアクチェータを使って調整される。
【００３５】
図示された実施形態において、焦点を合わされた光１１０は、ホログラフィック媒体１２０の外部レイヤ１２５を透過し、データ・プレーン１２３のボリューム・ホログラフィック回折格子によって変形される。第二読取りレンズ１３４は、検出素子１３０上に、変形された光１１０の焦点を合わせることができる。一つの実施形態では、一つ以上のアクチュエータが、第二読取りレンズ１３４の位置と光１１０の焦点とを調整する。検出素子１３０は、変形された光１１０を受光する。検出素子１３０を、当業者には既知の半導体素子の電荷結合検知素子（ＣＣＤ）アレイのような、感光半導体素子（ｌｉｇｈｔ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）のアレイとすることができる。あるいは、検出素子１３０を電荷積分型アレイ（ＣＩＤ）として構成することもできる。
【００３６】
光１１０は、データ・プレーン１２３のボリューム回折格子で回折され検出素子１３０上に画素化されたパターンを形成する。検出素子１３０は、画素パターンをデータ・アレイとして記録することができる。プロセッサ１５０は、検出素子１３０からのデータ・アレイを読取り、該データ・アレイを、データ１４１としてメモリ１４０中に格納することができる。また、メモリ１４０は、後記するように、第一ホログラフィック・パターン１４２も格納することができる。第一ホログラフィック・パターン１４２は、工場格納ホログラム１２２をデジタルに表現する。
【００３７】
図２は、本発明の書込みチャンネル１６０の一つの実施形態を示す概略ブロック図である。書込みチャンネル１６０は、図１の読取りチャンネル１００の要素を含み、同じ参照番号は同じ要素を示す。さらに、書込みチャンネル１６０は、ビーム・スプリッタ１１１、第一書込みレンズ１３５、空間光変調素子（ｓｐａｔｉａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１１４、第二書込みレンズ１３７、及び、第三書込みレンズ１３９を含む。
【００３８】
ビーム・スプリッタ１１１は、光１１０を参照ビーム１１２と信号ビーム１１３とに分割する。第三書込みレンズ１３９は、参照ビーム１１２の焦点を、ホログラフィック媒体１２０のデータ・プレーン１２３上に合わせることができる。一つ以上のアクチュエータを使って、第三書込みレンズ１３９の位置と、参照ビーム１１２の焦点とを調整することができる。焦点を合わされた参照ビーム１１２は、ホログラフィック媒体１２０に進む。第一書込みレンズ１３５は、信号ビーム１１３の焦点を空間光変調素子１１４上に合わせることができる。一つ以上のアクチュエータを使って、第一書込みレンズ１３５の位置と、信号ビーム１１３の焦点とを調整することができる。
【００３９】
空間光変調素子１１４は、信号ビーム１１３を変調する。空間光変調素子１１４は、反射型空間光変調素子として描かれている。一つの実施形態において、空間光変調素子は、反射位置又は非反射位置のいずれかに位置付けできるアレイ状マイクロメカニカル・ミラーとして構成される。プロセッサ１５０からの電気信号によって、各マイクロメカニカル・ミラーの位置を設定することができる。
【００４０】
別の実施形態において、空間光変調素子１１４を、反射型液晶半導体（ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ−ｏｎ−ｓｉｌｉｃｏｎ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＬＣＯＳ）デバイスとして構成することができる。プロセッサ１５０からの電気信号によって、半導体デバイスの液晶セルを分極又は非分極状態にすることができる。セルが非分極状態のとき、信号ビーム１１３は該液晶セルを通過し、基板に反射され、ホログラフィック媒体１２０へと進むことができる。
【００４１】
空間光変調素子１１４は、画素化データ・アレイによって信号ビーム１１３を符号化する。第二書込みレンズ１３７は、符号化された信号ビーム１１３の焦点を、ホログラフィック媒体１２０のデータ・プレーン１２３上に合わせる。一つ以上のアクチュエータを使って、第二書込みレンズ１３７の位置と、信号ビーム１１３のデータ・プレーン１２３への焦点とを調整することができる。ホログラフィック媒体１２０のデータ・プレーン１２３において、信号ビーム１１３は参照ビーム１１２と干渉し、ホログラフィック媒体１２０上に、画素化データ・アレイを記録するボリューム・ホログラフィック回折格子を生成する。図示された実施形態では、書込みチャンネル１６０が、後記する第二ホログラム１２１を書込んでいるところが示されている。
【００４２】
図３は、透過型空間光変調器１３１を具えた書込みチャンネル１７０の、別の一つの実施形態を示す概略ブロック図である。書込みチャンネル１７０は、図２の要素の多くを包含しており、同じ参照番号は同じ要素を示す。また、書込みチャンネル１７０は、透過型空間光変調器１３１及びミラー１３３を含む。
【００４３】
ビーム・スプリッタ１１１は、光１１０を参照ビーム１１２と信号ビーム１１３とに分割する。ミラー１３３は、参照ビーム１１２をホログラフィック媒体１２０に向け変える。第三書込みレンズ１３９は、参照ビーム１１２の焦点を、ホログラフィック媒体１２０のデータ・プレーン１２３上に合わせることができる。一つ以上のアクチュエータを使って、第三書込みレンズ１３９の位置と、参照ビーム１１２の焦点とを調整することができる。焦点を合わされた参照ビーム１１２はホログラフィック媒体１２０に進む。
【００４４】
第一書込みレンズ１３５は、信号ビーム１１３の焦点を透過型空間光変調素子１３１上に合わせることができる。一つ以上のアクチュエータを使って、第一書込みレンズ１３５の位置と、信号ビーム１１３の焦点とを調整することができる。透過型空間光変調素子１３１は、信号ビーム１１３を変調する。図示された実施形態では、透過型空間光変調素子１３１はＬＣＯＳ半導体デバイスである。信号ビーム１１３は、液晶セルが非分極状態のとき該セルを通過して、ホログラフィック媒体１２０に進み続けることができる。第二書込みレンズ１３７は、符号化された信号ビーム１１３の焦点を、ホログラフィック媒体１２０のデータ・プレーン１２３上に合わせる。一つ以上のアクチュエータを使って、第二書込みレンズ１３７と、データ・プレーン１２３上の信号ビーム１１３の焦点とを調整することができる。
【００４５】
信号ビーム１１３は参照ビーム１１２と干渉し、図２に示したホログラフィック媒体１２０に、画素化データ・アレイを記録するボリューム・ホログラフィック回折格子を生成する。図示された実施形態において、書込みチャンネル１７０が、後記する第二ホログラム１２１を書込んでいるところが示されている。
【００４６】
図４は、本発明の、較正済み読取りチャンネル１８０の一つの実施形態を示す概略ブロック図である。較正済み読取りチャンネル１８０は、図１の読取りチャンネル１００の要素を含む。読取りチャンネル１００は、後記するように、工場格納ホログラム１２２を使って較正される。
【００４７】
較正済み読取りチャンネル１８０が、図２の第二ホログラム１２１を読取っているところが示されている。メモリ１４０は、第二ホログラム１２１のデータを、データ１４１として格納することができる。また、メモリ１２１が、第二ホログラフィック・パターン１４３を格納しているのが示されている。第二ホログラフィック・パターン１４３は、第二ホログラム１２１をデジタルに表現する。
【００４８】
図５は、本発明の、ホログラフィック較正装置２００の一つの実施形態を示す概略ブロック図である。該装置の内容については、図１〜４を参照し、同じ参照番号は同じ要素を示す。装置２００は、読取りチャンネル１００、書込みチャンネル１６０、計算モジュール２０２、及び較正モジュール２０４を含む。一つの実施形態において、計算モジュール２０２及び較正モジュール２０４は、メモリ１４０に保存されプロセッサによって実行又は使用されあるいは実行且つ使用される、一つ以上のソフトウエア・プロセス及び一つ以上のデータ・セットとして具現される。反射型書込みチャンネル１６０又は透過型書込みチャンネル１７０のいずれも採用できるが、以降、簡明化のため、反射型書込みチャンネル１６０を書込みチャンネル１６０ということにする。
【００４９】
読取りチャンネル１００は、ホログラフィック媒体１２０から工場格納ホログラム１２２を読取る。一つの実施形態において、工場格納ホログラム１２２を、ホログラフィック媒体１２０に書込まれた精度とすることができる。安定した基準書込みチャンネルを使って工場格納ホログラム１２２を書込むことができる。該基準書込みチャンネルを、所定温度及び湿度に設定した環境チャンバの中に収容することができる。さらに、基準書込みチャンネルの部品を、所定値に選定することができる。また、基準書込みチャンネルを、工場格納ホログラム１２２のような規定の標準を使って定期的に較正することができる。
【００５０】
後記するように、ホログラフィック媒体の読取り専用部分に工場格納ホログラム１２２を配置することができる。あるいは、これも後記するが、工場格納ホログラム１２２を、読取り専用部分としてホログラフィック媒体１２０に挿入することもできる。
【００５１】
計算モジュール２０２は、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２との間の読取り差を計算する。一つの実施形態において、計算モジュール２０２は、データ１４１としてメモリ１４０に格納されている工場格納ホログラム１２２と、メモリ１４０に格納されている第一ホログラフィック・パターン１４２との対応するデータ要素の間の複数の差として読取り差を計算する。
【００５２】
一部の実施形態において、較正モジュール２０４は、読取り差を使って読取りチャンネル１００を較正する。較正モジュール２０４は、読取り差のパターンを検出し、読取りチャンネル１００を調整して該パターンを緩和することによって、読取りチャンネル１００を較正することができる。このような較正調整対象には、光源１０５の読取りパワー・レベル、読取りレーザ光バーストの持続時間、第一及び第二読取りレンズ１３２、１３４の調整、及び検出素子１３０の感度を含めることができる。
【００５３】
一つの実施形態において、書込みチャンネル１６０は、ホログラフィック媒体１２０に、第二ホログラム１２１として第二ホログラフィック・パターン１４３を書込む。書込みチャンネル１６０は、読取り作業が完了し、処理待ちの書込み作業がある場合及びその場合に限って、第二ホログラフィック・パターン１４３を書き込むことができる。ここで言う読取り作業は、読取りチャンネル１００がホログラフィック媒体１２０から読取る一つ以上のデータ要素を含み、書込み作業は、書込みチャンネル１６０がホログラフィック媒体１２０に書込む一つ以上のデータ要素を含む。
【００５４】
較正済み読取りチャンネル１８０は、ホログラフィック媒体１２０から第二ホログラム１２１を読取ることができる。さらに、計算モジュール２０２は、読取られた第二ホログラム１２１と、第二ホログラフィック・パターン１４３との間の書込み差を計算することができる。一つの実施形態において、較正モジュール２０４は、該書込み差を使って書込みチャンネル１６０を較正する。較正モジュール２０４は、読取り差のパターンを検出し、読取りチャンネル１６０を調整して該パターンを緩和することによって、読取りチャンネル１６０を較正することができる。装置２００は、工場格納ホログラム１２２を使って読取りチャンネル１００の読取り差を計算する。さらに、装置２００は、該読取り差を使って読取りチャンネル１００を較正する。また、装置２００は、書込みチャンネルの書込み差を計算し、書込みチャンネル１６０を較正することができる。このような書込み較正調整対象には、光源１０５の書込みパワー・レベル、書込みレーザ光バーストの持続時間、書込みレンズ１３５、１３７、１３９の調整、及び検出素子１３０の感度を含めることができる。
【００５５】
以下の概略フローチャートは、一般的に論理フローチャート図といわれる。この種の図として、図示された順序及び標識されたステップは、本発明の一つの実施形態を示している。機能、論理、又は効果の面から、図示された方法の一つ以上のステップ又はそれらの一部と同等な他のステップ及び方法を着想することができよう。なお、用いられているフォーマット及び記号は、対象となる方法の論理ステップを説明するため提示したものであって、該方法の範囲を限定するものではない。また、フローチャート図には、いろいろな矢印種及び線種が用いられているが、これらは対応する方法の範囲を限定するものではない。実際のところ、矢印又はコネクタの一部には、対象方法の論理の流れを示すためだけに使われているものがある。例えば、矢印によって、図示された方法の、リストされたステップの間の、待機又はモニタリング期間の不特定な継続時間を示すことがある。さらに、特定の方法が行われる順序は、示された対応ステップの順序に厳密に従うものも、そうでないものもある。
【００５６】
図６は、本発明の、ホログラフィック較正方法３００の一つの実施形態を示す概略フローチャート図である。方法３００は、図１〜５に記載された装置２００、読取りチャンネル１００、１８０、及び書込みチャンネル１６０の動作に関して前述した諸機能を実行するステップを実質的に含む。方法３００の説明においては図１〜５の要素を参照し、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【００５７】
方法３００が開始され、後記で説明するように、ホログラフィック較正装置２００は、工場格納ホログラム１２２を使って読取りチャンネル１００を較正３０２する。読取りチャンネル１００を較正３０２して、読取りチャンネル１００を、較正済み読取りチャンネル１８０にする。較正済み読取りチャンネル１８０は、読取り作業を実施３０４し、ホログラフィック媒体１２０からデータ要素を読取ることができる。
【００５８】
プロセッサ１５０は、ホログラフィック媒体１２０に書込む書込み作業があるかどうかを判定３０６する。プロセッサ１５０が、書込み作業がないと判定３０６した場合、較正済み読取りチャンネル１８０は、ホログラフィック媒体がホログラフィック記憶デバイスから取り外されるまで、読取り作業の実施３０４を継続する。
【００５９】
プロセッサ１５０が、書込み作業があると判定した場合は、後記のように、較正モジュール２０４が書込みチャンネル１６０を較正３０８する。次いで、書込みチャンネル１６０が書込み作業を実施３１０し、ホログラフィック媒体１２０にデータ要素を書込んで、方法３００は終了する。
【００６０】
方法３００は、各ホログラフィック記憶デバイスを工場格納ホログラム１２２に対して較正することによって、複数のホログラフィック記憶デバイスの間で、ホログラフィック媒体１２０の互換性ある使用を可能にする。後記するように、較正済み読取りチャンネル１８０は工場格納ホログラム１２２に対して較正されているので、該較正済み読取りチャンネル１８０は、工場格納ホログラム１２２を使って較正された書込みチャンネル１６０が書込んだ、符号化データ・ホログラムをうまく読取ることができる。同様に、書込みチャンネル１６０が工場格納ホログラム１２２に対して較正されているので、工場格納ホログラム１２２によって較正された他の較正済み読取りチャンネル１８０は、該書込みチャンネル１６０によって書込まれた符号化データ・ホログラムを読取ることができる。
【００６１】
図７は、本発明の、読取り較正方法３４０の一つの実施形態を示す概略フローチャート図である。方法３４０は、図６のステップ３０２の機能を実行するステップを実質的に含む。さらに、方法３４０の説明では図１〜６の要素を参照し、同じ参照番号は同じエレメントを示す。方法３４０は、プロセッサ１５０が実行する読取りチャンネル較正ソフトウエア処理によって具現される。
【００６２】
方法３４０が開始され、一つの実施形態において、プロセッサ１５０は、メモリ１４０から第一ホログラフィック・パターン１４２を読出す３４２。読取りチャンネル１００は、ホログラフィック媒体１２０から工場格納ホログラム１２２を読取り３４４、読取った工場格納ホログラム１２２を、データ１４１としてメモリ１４０に格納する。一つの実施形態において、プロセッサ１５０は、読取りチャンネル１００に、工場格納ホログラム１２２を読取る３４４よう命令する。
【００６３】
工場格納ホログラム１２２をホログラフィック媒体１２０の所定部分に配置することができる。これに換えて、ヘッダで工場格納ホログラム１２２を指定することができる。個の場合、プロセッサ１５０は、読取りチャンネル１００に命令して、工場格納ホログラム１２２のヘッダが見つかるまでホログラフィック媒体１２０を読取らせることができる。かくて、読取りチャンネル１００は工場格納ホログラム１２２を読取る３４４ことができる。
【００６４】
計算モジュール２０２は、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２との間の読取り差を計算３４６する。一つの実施形態において、計算モジュール２０２は、読取られた、エラー修正コード（ＥＣＣ）で符号化された工場格納ホログラム１２２を復号する際に検出されたエラーから、読取り差を計算することができる。ＥＣＣは、読取られた工場格納ホログラム１２２及び第一ホログラフィック・パターン１４２のデータを、所定の構成規則を使って符号化して、データ中のエラーを検出し、修正することができる。ＥＣＣの例として、以下に限らないが、ハミング・コード、リード・ソロモン・コード、リード・マラー・コード、二元ゴレイ・コード、畳み込みコード、及びターボ・コードが挙げられる。計算モジュール２０２は、ＥＣＣ符号化データの復号中に識別された、工場格納ホログラム１２２の中の一つ以上のデータ・エラーとして、読取り差を計算３４６する。
【００６５】
一部の実施形態において、工場格納ホログラム１２２及び第一ホログラフィック・パターン１４２の双方を巡回冗長検査（ＣＲＣ）コードで符号化し、これに基づいて読取り差を判定することができる。読取られた工場格納ホログラム１２２及び第一ホログラフィック・パターン１４２のデータを複数のデータ・ワードとして編成することができる。当業者には周知のように、各データ・ワードをＣＲＣアルゴリズムを使って冗長データに符号化し、一意符号化ワード（ｕｎｉｑｕｅ  ｅｎｃｏｄｅｄ  ｗｏｒｄ）を形成することができる。工場格納ホログラム１２２のデータ・ビットが誤って読取られた場合には、ＣＲＣ符号化データを復号するＣＲＣアルゴリズムを使って、そのエラーを検出又は修正、あるいは検出し修正することができる。計算モジュール２０２は、各エラーを読取り差として記録することができる。一つの実施形態において、計算モジュール２０２は、読取り差の部分として、工場格納ホログラム１２２のデータでエラーの所在場所をマップする。
【００６６】
これに換えて、計算モジュール２０２は、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２との対応するビットを、ビット毎に比較して読取り差を計算３４６する。例えば、計算モジュール２０２は、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２とのデータを比較して、読取り差として各差異をマップすることができる。
【００６７】
一つの実施形態において、計算モジュール２０２は、下記（数１）に示すように、ホログラフィック媒体１２０から読取られた工場格納ホログラム１２２ｇ（ｘ，ｙ）と、第一ホログラフィック・パターン１４２のインパルス応答ｈ（ｘ，ｙ）＝ｓ＊（−ｘ，−ｙ）に整合された整合フィルタ出力との間の差異を読取り差として計算３４６する。（数１）のＶ（ｘ，ｙ）は、工場格納ホログラム１２２ｇ（ｘ，ｙ）と、第一ホログラフィック・パターン１４２ｓ（ｘ，ｙ）との間の相互相関度である。（数１）は、二重積分を含み、これは検出素子２３０のＸ軸１０２とＹ軸方向との積分を示す。さらに、ξは、Ｘ軸１０２に沿った積分変数であり、ηは、Ｙ軸沿いの積分変数であり、＊は複素共役を示す。
【００６８】
Ｖ（ｘ，ｙ）＝∬ｇ（ξ，η）ｓ＊（ξ−ｘ，η−ｙ）］ｄξｄη  （数１）
【００６９】
数学的に、Ｖ（ｘ，ｙ）は、各（ｘ，ｙ）に対しＸ軸１０２及びＹ軸に沿って変化する面である。検出素子１３０の各検出エレメントに対し一つの値Ｖ（ｘ，ｙ）がある。各（ｘ，ｙ）に対するＶ（ｘ，ｙ）の範囲は−１〜＋１の間であり、＋１は、１００％の理想的相関度を表す。Ｖ（ｘ，ｙ）を最大化するために、下記の（数２）において、表面差Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）を定義する。示されているように、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）は、１から整合フィルタ相関度Ｖ（ｘ，ｙ）を減算して計算される。Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）は、（ａ）ポイント・ツー・ポイント、（ｂ）算術平均、（ｃ）幾何平均、及び（ｄ）二乗平均平方根として求めることができる。Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）の範囲は０から＋２まで、各（ｘ，ｙ）値に対する理想的な差（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）は０であり、これは、そのポイント（ｘ，ｙ）において、ホログラフィック媒体１２０から読取られた工場格納ホログラム１２２と、第一ホログラフィック・パターン１４２の間に全く差がないことを意味する。差の計算において、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）をポイント・ツー・ポイントで求めることもできるが、一桁の数字で読取り差を簡単に計算できるように、表面差Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）を数値化するのが有利であろう。このような一桁化に、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）の最大値によるＭＡＸ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅを使うことができる。これに換えて、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）の値の算術平均によるＡＭ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）の値の幾何平均によるＧＭ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ、又は、Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）の値の二乗平均平方根によるＧＭ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅを、読取り差の計算に使うことができる。
【００７０】
Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）＝１−Ｖ（ｘ，ｙ）  （数２）
【００７１】
別の実施形態において、計算モジュール２０２は、光源１０５の複数の読取りパワー・レベル及び読取り光源光バーストの持続時間に対する読取り差を計算３４６する。一部の実施形態において、計算モジュール２０２は、下記（数３）に示したマトリックスｍの各要素の読取り差を計算３４８し、この式のｐはベース読取りパワー・レベルであり、ｄはベース光源読取り光バーストの持続時間であり、Δｐはベース読取りパワー・レベルの差であり、Δｄはベース光源読取り光バースト持続時間の差である。一つの実施形態において、Δｐは、ベース読取りパワーｐの１〜１５％の範囲にある。同様に、Δｄを、ベース光源読取り光バースト持続時間ｄの１〜１５％の範囲とすることができる。簡明化のためマトリックスｍを３×３マトリックスとしているが、ｍを任意の次元とすることができる。
【００７２】
【数１】
2008065975.tif 000003
【００７３】
計算モジュール２０２は、読取られた工場格納ホログラム１２２と、第一ホログラフィック・パターン１４２とが一致するかどうかを判定３４８する。一つの実施形態において、計算モジュール２０２は、工場格納ホログラム１２２のデータのＥＣＣ又はＣＲＣ符号を復号する際に検出されたエラー数が所定閾値を下回る場合には、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２とは一致すると判定３４８する。例えば、所定閾値が１０ヶのエラーであり、計算モジュール２０２が、ＥＣＣ符号化データ中に１２ヶのエラーを検出した場合は、計算モジュール２０２は、対象読取り工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２とは一致しないと判定３４８することができる。一つの実施形態では、工場格納ホログラム１２２にＥＣＣ又はＣＲＣ符号化データを使用することによって、第一ホログラフィック・パターン１４２の格納は不必要になる。
【００７４】
これに換えて、計算モジュール２０２は、（数１）で計算された、工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２との間の相互相関度であるＶ（ｘ，ｙ）が所定の相関閾値以上である場合には、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２とは一致すると判定３４８することができる。読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２とが一致した場合、読取りチャンネル１００は、較正済み読取りチャンネル１８０として既に較正されており、方法３４０は終了する。
【００７５】
計算モジュール２０２が、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２とは一致しないと判定３４８した場合、較正モジュール２０４は、読取り差を使って読取りチャンネル１００を較正３５０することができる。較正モジュール２０４は、読取り差のパターンを検出することができる。さらに、較正モジュール２０４は、該パターンを緩和するよう読取りチャンネル１００の一つ以上の要素を調整することができる。例えば、工場格納ホログラム１２２の二次元のデータ・アレイを、第一ホログラフィック・パターン１４２の二次元データ・アレイの列でオフセットすることができる。較正モジュール２０４は、工場格納ホログラム１２２の読取りタイミングを調整してパターンのオフセットを緩和し、読取りチャンネル１００が工場格納ホログラム１２２を読取る３４４際に、工場格納ホログラム１２２の二次元データ・アレイが第一ホログラフィック・パターン１４２の二次元アレイと均等になるようにすることができる。
【００７６】
較正モジュール２０４は、光源１０５の読取りパワー・レベル、読取り光源光バーストの持続時間、読取りレンズ１３２、１３４の調整、及び検出素子１３０の感度を含め、各種の読取り較正調整を行うことができる。一つの例として、較正モジュール２０４は、光源１０５のパワー・レベル及び光源の光バーストの持続時間を、最小の読取り差で、（数３）のマトリックスの値に設定することができる。
【００７７】
別の事例において、較正モジュール２０４は、第一ホログラフィック・パターン１４２のデータ・アレイの中央部のデータとは相違した、工場格納ホログラム１２２のデータ・アレイの中央部のデータの読取り差パターンを検出することができる。較正モジュール２０４は、読取りレンズ１３２、１３４の位置調整をして光源１０５の焦点を調整して該、読取り差のパターンを緩和することができる。
【００７８】
較正モジュール２０４が読取りチャンネル１００を較正３５０した後、プロセッサ１５０は、読取りチャンネル１００に命令して、工場格納ホログラム１２２を読取らせる３４４ことができ、較正モジュール２０４は、再度、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２が一致するかどうかを判定３４６する。方法３４０は、読取りチャンネル１００が、較正済み読取りチャンネル１８０として較正３５０されるまで、読取り差の計算３４８と読取りチャンネル１００の較正３５０とを繰り返す。
【００７９】
図８は、本発明の、書込み較正方法３８０の実施形態を示す概略フローチャート図である。方法３８０は、図６のステップ３０８の機能を実施するステップを実質的に含む。さらに、方法３８０の説明においては図１〜６の要素を参照し、同じ参照番号は同じ要素を示す。方法３８０は、プロセッサ１５０が実行する書込みチャンネル較正ソフトウエア処理によって具現される。
【００８０】
方法３８０が開始され、一つの実施形態において、書込みチャンネル１６０は、第二ホログラフィック・パターン１４３を、第二ホログラム１２１としてホログラフィック媒体１２０に書込む３８２。第二ホログラフィック・パターン１４３を、第一ホログラフィック・パターン１４２とし、書込まれる第二ホログラム１２１が、工場格納ホログラム１２２と等しくなるべきものとすることができる。
【００８１】
さらに、較正済み読取りチャンネル１８０は、ホログラフィック媒体１２０から第二ホログラム１２１を読取る３８４ことができる。計算モジュール２０２は、読取られた第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３との間の書込み差を計算３８６する。一つの実施形態において、計算モジュール３０２は、書込み差を、読取られた第二ホログラム１２１のＥＣＣ符号化データを復号する際に検出されたエラーとして計算３８６する。例えば、計算モジュール２０２は、読取られた第二ホログラム１２１のＥＣＣ符号化データを復号し、そのＥＣＣエラーを合算して書込み差とすることができる。これに換えて、計算モジュール２０２は、読取られた第二ホログラム１２１のデータ内のＥＣＣエラー所在場所を書込み差のある部分としてマップすることができる。
【００８２】
一部の実施形態において、書込み差を、読取られた第二ホログラム１２１のＣＤＣ符号化データの復号時に検出されたエラーとすることができる。一つの実施形態において、第二ホログラム１２１にＥＣＣ又はＣＲＣ符号化データを使うことによって、第二ホログラフィック・パターン１４３の格納は不必要になる。これに換えて、計算モジュール２０２は、読取られた第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３との対応ビットのビット毎の比較によって書込み差を計算３８６することもできる。
【００８３】
一つの実施形態において、計算モジュール２０２は、（数１）を用い、ホログラフィック媒体１２０から読取られた第二ホログラム１２１ｇ（ｘ，ｙ）と、第二ホログラフィック・パターン１４３のインパルス応答ｈ（ｘ，ｙ）＝ｓ＊（−ｘ，−ｙ）に整合された整合フィルタ出力との間の差異を読取り差として計算３８６する。Ｖ（ｘ，ｙ）は、第二ホログラム１２１ｇ（ｘ，ｙ）と、第二ホログラフィック・パターン１４３ｓ（ｘ，ｙ）との間の相互相関度である。（数２）のＤｉｆｆｒｅｎｃｅ（ｘ，ｙ）を使って、ホログラフィック媒体１２０から読取られた第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３との間の差を定義することができる。
【００８４】
別の実施形態において、計算モジュール２０２は、光源１０５の複数の書込みパワー・レベル及び書込み光バースト持続時間の読取り差を計算３４６する。一部の実施形態において、計算モジュール２０２は、（数３）に示したマトリックスｍの各要素の書込み差を計算３８６し、この式において、ｐはベース書込みパワー・レベルであり、ｄはベースの光源書込み光バーストの持続時間であり、Δｐはベース書込みパワー・レベルの差であり、Δｄはベースの光源書込み光バースト持続時間の差である。一つの実施形態において、Δｐは、ベース書込みパワーｐの１〜１５％の範囲にある。同様に、Δｄを、ベース光源の書込み光バースト持続時間ｄの１〜１５％の範囲とすることができる。
【００８５】
計算モジュール２０２は、読取られた第二ホログラム１２１と、第二ホログラフィック・パターン１４３とが一致するかどうかを判定３８８することができる。一つの実施形態において、計算モジュール２０２は、第二ホログラム１２１のデータのＥＣＣ又はＣＲＣ符号を復号する際に検出されたエラーが所定閾値を下回る場合には、読取られた第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３とは一致すると判定３８８する。
【００８６】
これに換えて、計算モジュール２０２は、第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３との間の相互相関度として（数１）によって計算されるＶ（ｘ，ｙ）が、所定の相関度閾値以上であれば、読取られた第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３とは一致すると判定３８８することができる。計算モジュール２０２が、読取られた第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３とは一致すると判定３８８した場合は、書込みチャンネル１６０は較正されており、方法３８０は終了する。
【００８７】
計算モジュール２０２が、読取られた第二ホログラム１２１と第二ホログラフィック・パターン１４３とは一致しないと判定３８８した場合は、較正モジュール２０４は、書込み差を使って書込みチャンネル１６０を較正３９０することができる。較正モジュール２０４は書込み差のパターンを検出することができる。さらに、較正モジュール２０４は、書込みチャンネル１６０の一つ以上の要素を調整し、該パターンを緩和することができる。例えば、第二ホログラム１２１のデータ・アレイを、第二ホログラフィック・パターン１４３のデータ・アレイの行でオフセットすることができる。較正モジュール２０４は、空間光変調素子１１４の配列位置を調整して、パターンを緩和することができる。較正モジュール２０４は、光源１０５の書込みパワー・レベル、書込みレーザ光バーストの持続時間、書込みレンズ１３５、１３７、１３９の調整、及び検出素子１３０の感度を含め、他の書込み較正調整を行うことができる。例えば、較正モジュール２０４は、光源のパワー・レベル１１０及び光源の光バーストの持続時間を、最小の書込み差で、（数３）のマトリックスの値に設定することができる。
【００８８】
較正モジュール２０４が書込みチャンネル１６０を較正３９０した後、プロセッサ１５０は書込みチャンネル１６０に命令し、第二ホログラム１２１のもう一つのインスタンスとして、第二ホログラフィック・パターン１４３を書込ませる３８２。プロセッサ１５０は、較正済み読取りチャンネル１８０にさらに命令して、第二ホログラム１２１の該新規インスタンスを読取らせること３８４ができ、計算モジュール２０２は、読取られた工場格納ホログラム１２２と第一ホログラフィック・パターン１４２が一致するかどうかを再度判定３４６する。方法３８０は、書込みチャンネル１６０の較正３５０が完了するまで、書込み差の計算３８８と書込みチャンネル１６０の較正３９０とを繰り返す。
【００８９】
図９は、本発明の、工場格納ホログラム１２２を挿入されたホログラフィック媒体１２０の一つの実施形態の上面図である。該ホログラフィック媒体１２０を図１〜４のホログラフィック媒体１２０とすることができる。ホログラフィック媒体１２０は、工場格納ホログラム１２２を含む。一つの実施形態において、工場格納ホログラム１２２は、読取り専用ホログラムとして構成される。工場格納ホログラム１２２をホログラフィック媒体１２０に内蔵しておくことができる。
【００９０】
図１０は、本発明の、読取り専用部分４０４を持つホログラフィック媒体１２０の一つの実施形態の上面図である。該ホログラフィック媒体１２０を図１〜４のホログラフィック媒体１２０とすることができる。
【００９１】
一つの実施形態において、読取り専用部分４０４を、ホログラフィック媒体１２０の一つ以上のセクタの一つ以上のトラックとして構成することができる。さらに、読取り専用部分４０４を、一つ以上のヘッダ・セグメントによって区分することができる。読取り専用部分４０４を、ホログラフィック媒体１２０の任意の部分に構成することができる。
【００９２】
一つの実施形態において、プロセッサ１５０は、論理的に、読取り専用部分４０４内には書込みができないようになっている。工場格納ホログラム１２２を、読取り専用部分４０４内に書き込まれた精度とすることができる。
【００９３】
本発明の実施形態は、工場格納ホログラム１２２を使って読取り差を計算３４８する。さらに、本発明は、該読取り差を使って読取りチャンネル１００を較正３５０することができる。また、本発明では、書込み差を計算３８８し、該書込み差を使って書込みチャンネル１６０を較正３９０することができる。
【００９４】
本発明の精神と本質的特質を逸脱することなく、本発明を特定な他の形で具現することができる。記載した実施形態は、あらゆる点において単に例示的なものであって限定的ものではないと見なされる。従って、本発明の範囲は、前述した説明ではなく、添付の特許請求範囲によって示される。特許請求内容と同等な意図及び範囲内のすべての変更は、すべて本請求範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の、工場格納ホログラムを読取る読取りチャンネルの一つ実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の、書込みチャンネルの一つ実施形態を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の、書込みチャンネルの別の一つ実施形態を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の、較正済み書込みチャンネルの一つ実施形態を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の、ホログラフィック較正装置の一つ実施形態を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の、ホログラフィック較正方法の一つ実施形態を示す概略フローチャート図である。
【図７】本発明の、読取り較正方法の一つ実施形態を示す概略フローチャート図である。
【図８】本発明の、書込み較正方法の一つ実施形態を示す概略フローチャート図である。
【図９】本発明の、工場格納ホログラムを挿入したホログラフィック媒体の一つの実施形態を示す上面図である。
【図１０】本発明の、読取り専用部分を有するホログラフィック媒体の一つの実施形態を示す上面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１００  読取りチャンネル
１０１  Ｚ軸
１０２  Ｘ軸
１０５  光源
１１０  光
１２０  ホログラフィック媒体
１２２  工場格納ホログラム
１２３  データ・プレーン
１２４  基板
１２５  外部レイヤ
１３０  検出素子
１３２  第一読取りレンズ
１３４  第二読取りレンズ
１４０  メモリ
１４１  データ
１４２  第一ホログラフィック・パターン
１５０  プロセッサ
【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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