(57)【要約】【課題】ホログラム記録媒体への記録容量の拡大を図ることのできる記録／再生手法を提案する。【解決手段】円形の信号光エリア内へのデータの最小敷き詰め単位を従来よりも縮小化する。また、再生時の位置合わせのために記録データ中に挿入するシンクの割合も少なくする。このとき、シンクの割合が少なくなることによっては再生時の位置合わせ精度の低下が懸念される。そこで再生時には、対象とするシンクの周囲複数のシンクを用いてシンク検出を行うものとした。これによりシンクが少ない場合にも適正にデータ再生を行うことができる。【選択図】図１４
2008103005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔でシンクが挿入されたデータが参照光と信号光との干渉縞によって所定のページ単位ごとに記録されたホログラム記録媒体について再生を行う再生装置であって、
上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手段と、
上記参照光が上記ホログラム記録媒体に対して照射されることで得られる上記ホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた回折光を受光して、読み出し信号を得る信号読出手段と、
上記信号読出手段で得られた上記読み出し信号中に挿入されているべき上記シンクの位置を検出するにあたり、検出対象とするシンクの位置を基準として選出した複数のシンクの位置に基づいて上記対象とするシンクの位置を検出するシンク位置検出手段と、
上記シンク位置検出手段により検出された各シンクの位置に基づき上記読み出し信号中の各記録ピクセルの位置を特定し、各ピクセルの振幅値を計算する振幅値計算手段と、
を備えることを特徴とする再生装置。
【請求項２】
上記シンク位置検出手段は、
上記複数のシンクの全体を所定範囲内で動かしたときのそれら複数の各シンク位置での上記読み出し信号の振幅値と、予め定められた上記シンクのパターンとの相関計算を行った結果に基づき上記対象とするシンクの位置を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項３】
上記シンク位置検出手段は、
上記ページ単位で得られる上記読み出し信号中の中心のシンク位置の検出を行った後、この検出したページ中心のシンク位置を基準としてページ内の各シンクの位置を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項４】
上記シンク位置検出手段は、
上記対象とするシンクを基準としてその上下左右に隣接する４つのシンクがある場合は、それら隣接する４つのシンクと上記対象とするシンクとの計５つのシンクの位置に基づき上記対象とするシンクの位置を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項５】
上記シンク位置検出手段は、
上記対象とするシンクを基準としてその上下左右に隣接するシンクのうち１つが存在しない場合は、存在する３つのシンクと上記対象とするシンクとの計４つのシンクの位置に基づき上記対象とするシンクの位置を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項６】
上記シンク位置検出手段は、
上記対象とするシンクを基準としてその上下左右に隣接するシンクのうち２つが存在しない場合は、存在する２つのシンクと直近の斜め方向に隣接するシンクと上記対象とするシンクとの計４つのシンクの位置に基づき上記対象とするシンクの位置を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項７】
さらに、上記ページ単位の上記読み出し信号中に含まれるすべてのピクセルの位置が四方からシンクに取り囲まれるようにしてシンクを外挿するシンク外挿手段を備えると共に、
上記振幅値計算手段は、
対象とするピクセルの位置を取り囲む４つのシンクの位置に基づき上記対象とするピクセルの位置を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項８】
さらに、上記ページ単位の上記読み出し信号中に含まれるすべてのピクセルの位置が四方からシンクに取り囲まれるようにしてシンクを外挿するシンク外挿手段を備えると共に、
上記振幅値計算手段は、
対象とするピクセルの位置を取り囲む４つのシンクの位置と、記録フォーマットから推定される上記対象とするピクセルの位置とに基づく線形補間を行って上記対象とするピクセルの位置を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項９】
上記振幅値計算手段は、
上記線形補間によって上記対象とするピクセルの位置を特定した後、これを取り囲む４点における読み出し信号値を用いた線形補間を行って上記対象とするピクセルの位置の振幅値を計算する、
ことを特徴とする請求項８に記載の再生装置。
【請求項１０】
所定間隔でシンクが挿入されたデータが参照光と信号光との干渉縞によって所定のページ単位ごとに記録されたホログラム記録媒体について再生を行うための再生方法であって、
上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手順と、
上記参照光が上記ホログラム記録媒体に対して照射されることで得られる上記ホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた回折光を受光して、読み出し信号を得る信号読出手順と、
上記信号読出手順で得た上記読み出し信号中に挿入されているべき上記シンクの位置を検出するにあたり、検出対象とするシンクの位置を基準として選出した複数のシンクの位置に基づいて上記対象とするシンクの位置を検出するシンク位置検出手順と、
上記シンク位置検出手順により検出した各シンクの位置に基づき上記読み出し信号中の各記録ピクセルの位置を特定し、各ピクセルの振幅値を計算する振幅値計算手順と、
を備えることを特徴とする再生方法。
【請求項１１】
所定のページ単位ごとのデータが参照光と信号光との干渉縞によって記録されるホログラム記録媒体について記録再生を行う記録再生装置であって、
記録データとその間に所定間隔で挿入されるシンクとによるデータパターンに応じた空間光変調を行って上記信号光を生成すると共に、この信号光と上記参照光とを上記ホログラム記録媒体に照射して上記ホログラム記録媒体に対するデータの記録を行う記録手段と、
上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手段と、
上記参照光が上記ホログラム記録媒体に対して照射されることで得られる上記ホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた回折光を受光して、読み出し信号を得る信号読出手段と、
上記信号読出手段で得られた上記読み出し信号中に挿入されているべき上記シンクの位置を検出するにあたり、検出対象とするシンクの位置を基準として選出した複数のシンクの位置に基づいて上記対象とするシンクの位置を検出するシンク位置検出手段と、
上記シンク位置検出手段により検出された各シンクの位置に基づき上記読み出し信号中の各記録ピクセルの位置を特定し、各ピクセルの振幅値を計算する振幅値計算手段と、
を備えることを特徴とする記録再生装置。
【請求項１２】
上記記録手段は、
上記記録データに上記シンクをその二次元的な配置間隔が等間隔となるようにして挿入して生成した上記データパターンに応じて、上記信号光を生成する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の記録再生装置。
【請求項１３】
上記記録手段は、
上記信号光の中心位置を上記シンクの挿入位置としたときに、この中心のシンクを基準として各シンクの二次元的な配置間隔が等間隔となるようにして各シンクを挿入した上記データパターンに応じ、上記信号光を生成する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の記録再生装置。
【請求項１４】
所定のページ単位ごとのデータが参照光と信号光との干渉縞によって記録されるホログラム記録媒体について記録再生を行うための記録再生方法であって、
記録データとその間に所定間隔で挿入されるシンクとによるデータパターンに応じた空間光変調を行って上記信号光を生成すると共に、この信号光と上記参照光とを上記ホログラム記録媒体に照射して上記ホログラム記録媒体に対するデータの記録を行う記録手順と、
上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手順と、
上記参照光が上記ホログラム記録媒体に対して照射されることで得られる上記ホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた回折光を受光して、読み出し信号を得る信号読出手順と、
上記信号読出手順で得た上記読み出し信号中に挿入されているべき上記シンクの位置を検出するにあたり、検出対象とするシンクの位置を基準として選出した複数のシンクの位置に基づいて上記対象とするシンクの位置を検出するシンク位置検出手順と、
上記シンク位置検出手順により検出した各シンクの位置に基づき上記読み出し信号中の各記録ピクセルの位置を特定し、各ピクセルの振幅値を計算する振幅値計算手順と、
を備えることを特徴とする記録再生方法。
【請求項１５】
所定のページ単位ごとのデータが参照光と信号光との干渉縞によって記録されるホログラム記録媒体について記録を行う記録装置であって、
記録データに対する所定の記録符号化を行って上記記録データを所定のシンボル単位のデータに変調する符号化手段と、
上記シンボル単位のデータを最小敷き詰め単位としてデータが敷き詰められた信号光を生成し、この信号光と上記参照光とを上記ホログラム記録媒体に照射して上記ホログラム記録媒体に対するデータの記録を行う記録手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項１６】
所定のページ単位ごとのデータが参照光と信号光との干渉縞によって記録されるホログラム記録媒体について記録を行うための記録方法であって、
記録データに対する所定の記録符号化を行って上記記録データを所定のシンボル単位のデータに変調する符号化手順と、
上記シンボル単位のデータを最小敷き詰め単位としてデータが敷き詰められた信号光を生成し、この信号光と上記参照光とを上記ホログラム記録媒体に照射して上記ホログラム記録媒体に対するデータの記録を行う記録手順と、
を備えることを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のページ単位ごとのデータが参照光と信号光との干渉縞によって記録されたホログラム記録媒体について再生を行う再生装置とその方法に関する。また、このようなホログラム記録媒体について記録再生を行う記録再生装置とその方法、及び記録装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム記録再生方式において、特に光ストレージ系の分野におけるホログラム記録再生方式では、光強度変調として例えば透過型液晶パネルやＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）などのＳＬＭ（空間光変調器）が使用され、信号光にbit１（例えば光強度＝強）、bit0（例えば光強度＝弱）のパターン配列が得られるような強度変調をかけるようにされる。
このとき、ＳＬＭにおいては、例えば図２に示されるようにしてその中心部において記録データに応じて光強度変調を与えて信号光を生成すると共に、その周りに輪状に光を透過させることで参照光を生成するようにされている。そして、記録データに応じて変調された信号光は、上記参照光と共にホログラム記録媒体に対して照射され、これにより、これら信号光と参照光との干渉縞がデータとしてホログラム記録媒体に記録される。
【０００３】
また、データの再生時においては、ＳＬＭにおいて上記参照光のみを生成してこれをホログラム記録媒体に対して照射することで、上記干渉縞に応じた回折光を得るようにされる。この回折光に応じた像を例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Oxide Semiconductor）センサなどのイメージセンサ上に結像させ、各記録ピクセル（つまりＳＬＭの各画素）の振幅値を得る。そして、それら各ピクセルの振幅値に基づき再生データを得るようにされる。
【０００４】
このようにして信号光と参照光とを同一光軸上で照射するホログラム記録再生方式は、コアキシャル方式として知られているが、このコアキシャル方式が採用される場合、光学的な歪みや倍率などの問題から、ＳＬＭの各画素とイメージセンサの各画素とを厳密に１対１に合わせることが非常に困難とされている。すなわち、ＳＬＭの各画素に対応する再生光を、イメージセンサ上の想定する各画素に厳密に入射させることは非常に困難とされている。
【０００５】
そこで、記録時には、信号光内へのデータ配列を行う際に、シンクと呼ばれる所定パターンデータを所定間隔で挿入しておき、再生時にはこのシンクの位置に基づく位置合わせを行ってから各ピクセルの振幅値の計算を行うようにされている。
このようにシンクを挿入しておき、再生時にはその位置と実際にシンクのパターンが検出された位置とをあわせるようにすることで、光学的な歪み等による再生光の理想的な入射位置からのずれを補正して適切な読み出し動作が行われるように図ることができる。
【０００６】
但し、上記のような入射位置のずれは常に１画素単位で生じるものではなく、画素未満の単位でずれが生じることも予想される。このように画素未満単位のずれが生じると、上記のような位置合わせを行うためのシンクについてもそれを適正に検出することができなくなり、データ読み出しはおろか、位置合わせさえままならなくなってしまう。
【０００７】
そこで、このような画素未満単位でのずれにも対応できるように、例えばイメージセンサの画素数をＳＬＭの画素数のｎ倍（少なくとも２×２＝４倍以上）として、ＳＬＭの１画素分の再生光に対するイメージセンサ側の解像度を高めるようにしている。
例えば、従来の一般的な手法では、ＳＬＭの１画素分の再生光をイメージセンサ上の２×２＝４画素分で受光するものとしている（２×２のオーバーサンプリング）。これにより、先ずはＳＬＭの１画素分に対して４倍の解像度を得ることができる。
【０００８】
また、従来では、さらに精度を高めるために、このように２×２のオーバーサンプリングにより得られたそれぞれの値を補間するなどして、さらに２×２のアップコンバートを行うようにされている（４×４へのアップコンバート）。つまり、この４×４へのアップコンバートを行うことで、ＳＬＭの１画素に対する解像度は１６倍とすることができる。
【０００９】
例えばこのような手法によって各画素の読み出し位置の補正を画素未満単位で行うことができ、ピクセルの振幅値の計算を適切に行うことが可能となる。
【００１０】
ここで、イメージセンサの各画素では、例えば０〜２５５の階調で受光信号レベルを出力しているとすると、ビット値「０」に対応した振幅値は例えば「６４」程度となり、ビット値「１」に対応した振幅値は例えば「１９２」程度となる。
従って上述したシンクによる位置補正の後に特定された各ピクセルの位置について、その振幅値（この場合、ＳＬＭ１画素分は上述のオーバーサンプリング・アップコンバート後の値１６個分が対応することになる）が概ね「６４」程度となっていれば、そのビット値は「０」であると判定でき、また、振幅値が概ね「１９２」程度となっていればそのビット値は「１」と判定することができる。
このようなピクセルの位置の検出、検出したピクセル位置の振幅値の計算を全ピクセル位置について行うことで、ＳＬＭでの変調パターンとしてホログラム記録媒体に記録されたデータを再生することができる。
【００１１】
次の図２３、図２４は、従来のホログラム記録再生手法にて採用されていた、具体的な記録データフォーマットの例について説明するための図である。
図２３は、ＳＬＭでの変調パターンを模式的に示している。また図２４は、記録データ中に挿入されるシンクのパターン例について示している。
【００１２】
先ず、先の説明からも理解されるように、コアキシャル方式の場合、記録時には参照光を照射する必要があるので、図２３に示されるようにＳＬＭの最外周部分にはこの参照光を生成するための参照光エリアが規定される。
そして、この参照光エリアの内周側部分には、図示するギャップエリアを隔てて実際にホログラム記録媒体に記録されるパターンが形成されるべき信号光エリアが規定される。
【００１３】
確認のために述べておくと、記録時には、この信号光エリアのデータパターンが順次変更されてホログラム記録媒体に対するデータ記録が行われる。すなわち、参照光との干渉により一度に記録が行われるデータ容量は、信号光エリアに敷き詰められる範囲のデータ容量となる。このように一度の干渉によってデータ記録が行われる単位（つまり信号光エリアに敷き詰められるデータ容量の単位）については「ページ」と呼ばれている。
また、データ単位としてはこの「ページ」以外にも定義されており、例えば４ビット×４ビットは「シンボル」と呼ばれる。さらに、この「シンボル」以外にも、６シンボル×６シンボル（つまり２４ビット×２４ビット）は「サブページ」と呼ばれている。
【００１４】
図２３において、従来では、１ページとしてのデータを形成するにあたり、図示するようにして１サブページを最小単位として、円形の信号光エリアへのデータの敷き詰めを行うようにされていた。
【００１５】
また、データ敷き詰めを行う際には、所定間隔でシンクを挿入するものとされている。従来では、各ページの先頭（この場合は最上段の左端となる位置）に図のようなページシンクを挿入するものとされる。
このページシンクは、１ページ全体の大まかな位置合わせを行うために用いられるシンクとなる。
【００１６】
ページシンクについては、次の図２４（ａ）に示されるようにして、１サブページを割り当てるものとしている。そして、そのデータパターンとしては、図示するように１サブページ内の中心に位置する２×２＝４シンボルの、さらにその中心部の４ビット×４ビット（つまり１シンボル分）の全ビットを「１」とし、それ以外の全ビットは「０」としたパターンを定義するものとしている。つまりこの場合、上記中心の４シンボルのデータパターンとしては、
「００００００００
００００００００
００１１１１００
００１１１１００
００１１１１００
００１１１１００
００００００００
００００００００」
となる。そして、サブページ内のそれ以外の全ビットは「０」となるものである。
【００１７】
さらに、１ページ内において、上述のようにデータ敷き詰めの最小単位となる各サブページに対しては、図２４（ｂ）に示すようなサブページシンクがそれぞれ付される。
このサブページシンクとしては、１サブページ内の中心４シンボルに対し、上記したページシンクの中心４シンボルと同様のパターンを挿入するものとされる。
このサブページシンクは、ピクセルの振幅値の計算時の最終的な位置合わせに用いられるものであり、各サブページ内において各ピクセルの振幅値を計算する際には、このサブページシンクの位置を基準として対象とするピクセルの位置を特定し、特定したピクセル位置の振幅値を計算してから、最終的な「０」「１」のビット値にデータ識別される。
【００１８】
このようにして従来のフォーマットでは、信号光エリア内に対して１サブページ（２４ビット×２４ビット）を最小敷き詰め単位としてデータの敷き詰めを行い、またシンクについては、１ページごとのページシンク（１サブページ分）と、さらに１ページ内の各サブページごとにサブページシンク（４シンボル分）を挿入するものとされている。
このようなフォーマットにより、従来においては、図２３に示されているように半径＝１５４ピクセル（ピクセル＝ＳＬＭの１画素）の信号光エリア中に、有効シンボル数として３５５２シンボル分のユーザデータ（シンク以外のデータ）を詰め込むことができる。すなわち、１ページ分の有効容量は３５５２シンボルとされていた。
【００１９】
なお、関連する従来技術については下記特許文献を挙げることができる。
【特許文献１】特開２００６−１９６０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従来においては、上記のようなフォーマットに基づきホログラム記録媒体についての記録再生が行われている。但し現状において、特にストレージ系の分野などにおけるホログラム記録媒体の記録再生技術は実用化の前段階にあり、上述のような記録再生手法は未だ発展途上の段階にあると言える。そこで、ホログラム記録媒体についての記録再生手法についてはさらなる改良が図られて然るべきである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明では以上のような課題に鑑み、再生装置として以下のように構成することとした。
つまり、本発明の再生装置は、所定間隔でシンクが挿入されたデータが参照光と信号光との干渉縞によって所定のページ単位ごとに記録されたホログラム記録媒体について再生を行う再生装置であって、先ず、上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手段を備える。
また、上記参照光が上記ホログラム記録媒体に対して照射されることで得られる上記ホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた回折光を受光して、読み出し信号を得る信号読出手段を備える。
また、上記信号読出手段で得られた上記読み出し信号中に挿入されているべき上記シンクの位置を検出するにあたり、検出対象とするシンクの位置を基準として選出した複数のシンクの位置に基づいて上記対象とするシンクの位置を検出するシンク位置検出手段を備える。
また、上記シンク位置検出手段により検出された各シンクの位置に基づき上記読み出し信号中の各記録ピクセルの位置を特定し、各ピクセルの振幅値を計算する振幅値計算手段を備えるものである。
【００２２】
また、本発明では記録再生装置として以下のように構成することとした。
つまり、本発明の記録再生装置は、所定のページ単位ごとのデータが参照光と信号光との干渉縞によって記録されるホログラム記録媒体について記録再生を行う記録再生装置であって、記録データとその間に所定間隔で挿入されるシンクとによるデータパターンに応じた空間光変調を行って上記信号光を生成すると共に、この信号光と上記参照光とを上記ホログラム記録媒体に照射して上記ホログラム記録媒体に対するデータの記録を行う記録手段を備える。
また、上記ホログラム記録媒体に対して上記参照光を照射する参照光照射手段と、上記参照光が上記ホログラム記録媒体に対して照射されることで得られる上記ホログラム記録媒体に記録されたデータに応じた回折光を受光して、読み出し信号を得る信号読出手段とを備える。
また、上記信号読出手段で得られた上記読み出し信号中に挿入されているべき上記シンクの位置を検出するにあたり、検出対象とするシンクの位置を基準として選出した複数のシンクの位置に基づいて上記対象とするシンクの位置を検出するシンク位置検出手段と、上記シンク位置検出手段により検出された各シンクの位置に基づき上記読み出し信号中の各記録ピクセルの位置を特定し、各ピクセルの振幅値を計算する振幅値計算手段とを備えるものである。
【００２３】
上記のようにしてページ内の各シンクの検出にあたり、対象とするシンクを基準として選出した複数のシンクを用いてシンク検出を行うものとすれば、従来のように１つのシンクのみを用いてシンク検出を行う場合と比較して、より正確に各シンクの位置を特定することができる。
そして、このようにシンク位置の検出精度が向上すれば、挿入するシンクの割合を少なくした場合（シンク間の間隔を拡大した場合など）にも有効にシンク検出を行うことができる。すなわち、上記本発明によれば、このようにシンク間隔を拡大してデータ容量の拡大を図った場合にも有効にシンク検出を行うことができ、結果として上記本発明を適用することでデータ容量の拡大を図ることができるものとなる。
【００２４】
また、本発明では記録装置として以下のようにすることとした。
つまり、本発明の記録装置は、所定のページ単位ごとのデータが参照光と信号光との干渉縞によって記録されるホログラム記録媒体について記録を行う記録装置であって、記録データに対する所定の記録符号化を行って上記記録データを所定のシンボル単位のデータに変換する符号化手段を備える。
また、上記シンボル単位のデータを最小敷き詰め単位としてデータが敷き詰められた信号光を生成し、この信号光と上記参照光とを上記ホログラム記録媒体に照射して上記ホログラム記録媒体に対するデータの記録を行う記録手段を備えるものである。
【００２５】
このようにして信号光内にデータの敷き詰めを行う最小のデータ単位（最小敷き詰め単位）を、記録符号化の最小単位であるシンボル単位とすれば、従来の最小敷き詰め単位＝１サブページ（複数のシンボルから成る）とする場合よりも、円形の信号光内により多くのデータを敷き詰めることができる。すなわち、これによって記録データ容量の拡大を図ることができる。
また、最小敷き詰め単位をサブページ単位としていた従来では、最小敷き詰め単位が大きい分、信号光エリアの半径について増減できる最小単位も大きくなり、それによって記録フォーマットの策定時に信号光エリアの半径として設定可能な値の自由度を確保することが困難であったが、サブページよりも小さなシンボルを最小敷き詰め単位とした本発明によれば、半径方向へのデータの敷き詰め個数をより調整し易くすることができる。このことから本発明によれば、記録フォーマットの策定時において信号光エリアの半径値の設定の自由度を従来より格段に増すことができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記のようにして本発明によれば、ホログラム記録媒体に対する記録データ容量の拡大を図ることができる。
また、特に本発明の記録装置（記録方法）によれば、最小敷き詰め単位をサブページ単位としていた従来と比較して、記録フォーマットの策定時における信号光エリアの半径値の設定の自由度を格段に増すことができ、これによって記録フォーマットの最適化をより容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明していく。
なお、説明は以下の順で行うものとする。
１．記録再生装置の構成
２．従来のホログラム記録再生手法
３．実施の形態としての記録手法
３−１．記録フォーマット
３−２．記録手順
３−３．信号処理部の構成
４．実施の形態としての再生手法
４−１．再生手法の概要
４−２．再生手法の具体例
４−３．信号処理部の構成
５．実験結果
【００２８】
１．記録再生装置の構成
図１は、本発明に基づき構成することのできる記録再生装置（記録再生装置１）の内部構成について示したブロック図である。なお、図１では主に記録再生装置１の光学系、記録データの変調系、及び再生系の構成のみを抽出して示しており、他の部分については省略している。
【００２９】
先ず、本実施の形態では、ホログラム記録再生方式として、いわゆるコアキシャル方式が採用される。すなわち、信号光と参照光とを同一軸上に配置し、それらを共にホログラム記録媒体５に照射して干渉縞によりデータ記録を行い、また再生時には参照光のみをホログラム記録媒体５に対して照射することで干渉縞により記録されたデータの再生を行うものである。
またこの場合、図中のホログラム記録媒体５としては、反射膜を備えたいわゆる反射型のホログラム記録媒体とされ、記録再生装置１はこのような反射型のホログラム記録媒体５に対応した構成が採られる。
【００３０】
図１において、先ず記録再生装置１には、図示するレーザダイオードＬＤ、コリメータレンズ２、ＳＬＭ（空間光変調器）３、ビームスプリッタ４、対物レンズＯＬ、イメージセンサ６を備えた光学系が設けられる。
【００３１】
レーザダイオードＬＤは、記録再生のためのレーザ光を得るための光源として設けられる。このレーザダイオードＬＤからの出射光はコリメータレンズ２を透過して平行光に変換されてＳＬＭ３に導かれる。このＳＬＭ３としては、例えば透過型の液晶パネルが用いられる。
そして、このＳＬＭ３により空間光変調が施された光は、ビームスプリッタ４を透過し、対物レンズＯＬ側に導かれる。そして、対物レンズＯＬを透過し、所定位置にセットされたホログラム記録媒体５に照射される。
【００３２】
記録時においては、後述するようにしてＳＬＭ３において記録データに応じた空間光変調が行われ、このように変調を受けた平行光が対物レンズＯＬを透過することで収束光とされ、上記ホログラム記録媒体５に集光するようにされる。
【００３３】
また、再生時においては、上記と同様の経路により、レーザダイオードＬＤからの光がＳＬＭ３にて再生用の変調を受けた後にホログラム記録媒体５に照射されることで、後述するようにして記録データに応じた回折光が得られる。この回折光は、ホログラム記録媒体５からの反射光として、対物レンズＯＬを介して平行光とされた後、ビームスプリッタ４にて反射されてイメージセンサ６側に導かれる。このイメージセンサ６としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Oxide Semiconductor）センサなどとされ、上記のようにして導かれるホログラム記録媒体５からの反射光（回折光）を受光し、電気信号に変換する。これにより読み出し信号が得られる。
【００３４】
ここで、次の図２、図３を参照して、上記により説明した光学系によるホログラム記録媒体５へのデータの記録再生手法ついて説明する。図２は記録手法について示し、図３は再生手法について示している。
なお、図２では、図１に示す光学系のうちＳＬＭ３、対物レンズＯＬのみを抽出して示している。また図３において、図３（ａ）は同様にＳＬＭ３、対物レンズＯＬのみを示し、図３（ｂ）では対物レンズＯＬとイメージセンサ６のみを抽出して示している。
【００３５】
先ず、図２に示される記録時においては、ＳＬＭ３が、コリメータレンズ２からの入射光に対し、上述した参照光と、記録データに基づき「０」「１」のデータ配列が形成された光（以下信号光と呼ぶ）とが同心円上に配置されるようにするための強度変調を行うようにされる。
この強度変調された光（つまり参照光と信号光）を、対物レンズＯＬによりホログラム記録媒体５上に集光し、これにより形成される参照光と信号光の干渉縞をデータとしてホログラム記録媒体５に記録するようにされる。
【００３６】
そして、再生時においては、先ず図３（ａ）に示すようにして、コリメータレンズ２からの入射光をＳＬＭ３で参照光パターンのみが出力されるように強度変調を行い、ホログラム記録媒体５に集光する。その際、集光した光は、ホログラム記録媒体５に記録されたデータパターンに応じた干渉縞により回折を受け、ホログラム記録媒体５からの反射光として出力される。すなわち、この回折光は、図示するようにして記録データを反映した強度変調パターンを有しており、この回折光の有する強度変調パターンをイメージセンサ６で読み出した結果に基づき、データ再生を行うようにされる。
【００３７】
ここで、上記のようにしてＳＬＭ３においては、記録／再生時に対応して参照光、信号光を生成するようにされる。このためＳＬＭ３においては、次の図４に示すような参照光エリアＡ１、信号光エリアＡ２、及びギャップエリアＡ３とが規定されている。すなわち、図示するようにしてＳＬＭ３の中心部分を含む所定の円形のエリアが、信号光エリアＡ２として定められている。そして、その外周部分に対しては、ギャップエリアＡ３を隔てて、信号光エリアＡ２と同心円上となる輪状の参照光エリアＡ１が定められている。
なお、上記ギャップエリアＡ３は、読み出し時の参照光が信号光エリアＡ２に漏れ込んでノイズになることを避けるための領域として定められている。
【００３８】
記録時においては、参照光エリアＡ１内の予め定められた画素を「１」（光強度＝強）、それ以外を「０」（光強度＝弱）とし、且つギャップエリアＡ３と上記参照光エリアＡ１より外周部分とを全て「０」とした上で、信号光エリアＡ２内の各画素を記録データに応じた所要の「０」「１」のパターンとすることで、先の図２に示したような参照光と信号光とを生成・出力することができる。
また、再生時には、参照光エリアＡ１のみを記録時と同じ「０」「１」のパターンとし、他の領域はすべてビット「０」とすることで、図３（ａ）に示したようにして参照光のみを生成・出力することができる。
【００３９】
また、図１に示す記録再生装置１には、これまでで説明した光学系に加え、上述したようなＳＬＭ３での変調パターンを実現するためのデータ変調部７が備えられる。
このデータ変調部７は、記録時において供給される記録データを入力し、この記録データを所定のフォーマットに従って信号光エリアＡ２内に敷き詰めるようにして、信号光エリアＡ２内のデータパターンを生成する。
さらに、参照光エリアＡ１を予め定められた所定の「０」「１」のパターンとし、またギャップエリアＡ３と参照光エリアＡ１より外周部分とを全てビット「０」としたデータパターンを生成し、このデータパターンと上記信号光エリアＡ２内のデータパターンとを合わせてＳＬＭ３の全有効画素分のデータパターンを生成する。
このデータパターンに基づき、ＳＬＭ３の各画素を駆動制御することで、先の図２に示したような記録時の変調光（信号光及び参照光）を得ることができる。
【００４０】
一方、再生時には、参照光エリアＡ１のみ記録時と同じ「０」「１」のパターンとし、他の領域はすべて「０」としたデータパターンを生成し、このデータパターンに基づきＳＬＭ３の各画素を駆動制御することで、先の図３（ａ）に示したような再生時の変調光を得ることができる。
なお、本実施の形態で採用される記録データのデータフォーマット、及びそのデータフォーマットを実現するためのデータ変調部７の内部構成については後述する。
【００４１】
また、記録再生装置１には、イメージセンサ６での各画素の読み出し値に基づき、記録データを再生するためのデータ再生部８が設けられる。
後述するようにして、記録データ中には所定間隔でシンクが挿入されるものとなっており、データ再生部８では、それらシンクの位置の特定（シンク検出）を行う。そして、特定されたシンク位置に基づく各ピクセルの振幅値の計算、及びデータ識別を行ってデータ再生を行う。
なお、このデータ再生部８にて行われる実施の形態としての再生手法に応じた動作、及びそのための内部構成については後述する。
【００４２】
２．従来のホログラム記録再生手法
ここで、本実施の形態のホログラム記録再生手法の説明に先立ち、先ずは従来のホログラム記録再生手法の具体例について説明しておく。
なお、以下の説明にあたり、次の用語を定義しておく。
・シンボル・・・・記録符号化の最小単位：具体例としては、記録データの１バイト（＝８ビット）が４ビット×４ビットの正方形状のデータ単位に変換されたもの
・サブページ・・・６シンボル×６シンボル（２４ビット×２４ビット）のデータ単位
・ページ・・・・・最終的に信号光エリアＡ２内に敷き詰められる総データ量の単位
【００４３】
先ず、従来の記録データフォーマットについて、図２３、図２４を参照して説明しておく。
図２３は、ＳＬＭでの変調パターンを模式的に示している。また図２４は、記録データ中に挿入されるシンクのパターン例について示している。
先ず、図２３において、従来では、１ページとしてのデータを形成するにあたり、図示するようにして１サブページを最小単位として、円形の信号光エリアＡ２内へのデータの敷き詰めを行うようにされている。
【００４４】
そして、データ敷き詰めを行う際には、所定間隔でシンクを挿入するものとされている。従来では、各ページの先頭（この場合は最上段の左端となる位置）に図のようなページシンクを挿入するものとされる。
【００４５】
ページシンクについては、図２４（ａ）に示されるようにして、１サブページ分の領域を割り当てるものとしている。そして、そのデータパターンとしては、図示するように１サブページ内の中心に位置する２×２＝４シンボルの、さらにその中心部の４ビット×４ビット（つまり１シンボル分）の全ビットを「１」とした上で、それ以外の全ビットは「０」としたパターンを定義するものとしている。つまりこの場合、上記中心の４シンボルのデータパターンとしては、
「００００００００
００００００００
００１１１１００
００１１１１００
００１１１１００
００１１１１００
００００００００
００００００００」
となる。そして、これら中心の４シンボル以外の他ビットが全て「０」となるものである。
【００４６】
さらに、１ページ内において、上述のようにデータ敷き詰めの最小単位となる各サブページごとに対しては、図２４（ｂ）に示すようなサブページシンクが付される。
このサブページシンクとしては、１サブページ内の中心４シンボル分の位置に対し、上記したページシンクの中心４シンボルと同様のパターンを挿入するものとされる。
【００４７】
このようにして従来のフォーマットでは、信号光エリア内に対して１サブページを最小敷き詰め単位としてデータの敷き詰めを行い、またシンクについては、１ページごとのページシンク（１サブページ分）と、さらに１ページ内の各サブページごとにサブページシンク（４シンボル分）を挿入するものとしている。
このようなフォーマットにより、従来においては、図２３に示されているように半径＝１５４ピクセル（ピクセル＝ＳＬＭの１画素）の信号光エリア中に、有効シンボル数として３５５２シンボル分のユーザデータ（シンク以外のデータ）を詰め込むことができる。すなわち、１ページ分の有効容量は３５５２シンボルとなる。
【００４８】
図５は、このような従来の記録データフォーマットに基づき行われる、従来のホログラム記録再生手法の例を模式的に示している。なお、図５では、従来手法による記録・再生の処理手順をブロック化して示している。
先ず、記録時においては、＜１＞と示すようにして、記録データについての記録変調符号化を行う。この場合、記録変調符号としては、例えばスパース符号と呼ばれるものを用いる。具体的にこのスパース符号では、記録データの１バイト（＝８ビット）が４ビット×４ビットの正方形状のデータ配列（つまり１シンボル）に変換されると共に、変換後の１６ビットのうち３ビットだけが「１」で残り１３ビットが「０」となるようにされている。
【００４９】
そして、このようなスパース符号化などの記録符号化により、記録データをシンボル単位で分ける処理を行った後、＜２＞と示すようにしてサブページへのマッピングを行う。すなわち、符号化により得られた各シンボルをサブページ内にマッピングするものである。
このとき、先の図２３に示したように各サブページにはその中心部の４シンボルにサブページシンクを挿入するものとされる。従ってこの＜２＞のマッピング処理では、生成された１ページ分のシンボル（この場合は３５５２シンボル）を１２個ずつにまとめて、それら各１２個のシンボルを順に並べ且つ中心の４シンボルには図２４に示したような所定のデータパターンによるサブページシンクが配置されるように各サブページをマッピングし、計１１１個のサブページを生成する。
【００５０】
各サブページを生成すると、＜３＞と示すようにしてページ全体へのマッピングを行う。すなわち、図２４（ａ）に示したような１個のページシンクと、生成された１１１個のサブページとを、フォーマットに従って信号光エリアＡ２内にマッピングする（敷き詰める）。
また、このとき、ＳＬＭでは参照光も生成するので、ＳＬＭの全有効画素分のデータパターンとしては、このように生成した１ページ分のデータパターンと共に、先に説明したような参照光エリアＡ１のパターン（予め定められた画素のみを「１」）と、ギャップエリアＡ３と参照光エリアＡ２より外周のパターン（全て「０」）と合わせたデータパターンを生成する。
このデータパターンに基づきＳＬＭが駆動制御されることで、信号光と参照光との干渉縞によるホログラム記録媒体へのデータ記録が行われる。
【００５１】
なお、上記＜２＞のシンボルのサブページへのマッピングや、＜３＞のサブページのページ全体へのマッピングの順番はどのようなものであってもよいが、最上段の左端から始めて右端に行き、一段下がって左端に戻る、ということを最下段の右端まで繰り返すのが一般的である。
【００５２】
そして、このようにしてホログラム記録媒体に記録されたデータについての再生は、以下のようにして行われる。
先ず、＜４＞と示すようにして、２×２のオーバーサンプリングが行われる。すなわち、予めＳＬＭの画素数に対するイメージセンサの画素数が２×２＝４倍となるように設定しておき、ＳＬＭの１画素分の光を、イメージセンサ上の２×２＝４つの画素で受光するというものである。
先にも述べたように、このようにしてイメージセンサ上の複数画素を用いてＳＬＭの１画素分の光をオーバーサンプリングするのは、光学的な歪みや倍率等の問題でイメージセンサ上の各画素とＳＬＭの各画素とを厳密に１対１に対応させることが困難であることへの対策である。
また、この＜４＞の２×２のオーバーサンプリングでは、オーバーサンプリングで得られた読み出し信号の周波数特性を改善するために、実際には移動平均などの何らかのフィルタを通すようにされている。
【００５３】
そして、＜５＞では、上記のように２×２でオーバーサンプリングされた読み出し信号について、さらに４×４へのアップコンバートを行う。
つまり、上記２×２のオーバーサンプリング（及びフィルタ処理）により得られたそれぞれの値を補間するなどして、さらに２×２のアップコンバートを行う（４×４へのアップコンバート）。この４×４のアップコンバートが行われることで、ＳＬＭの１画素に対する解像度は１６倍とすることができる。
【００５４】
これらオーバーサンプリング・アップコンバートを経た上で、上述したような光学的な歪みなどを考慮した、各ピクセルの振幅値計算を適正に行うための処理が行われる。
先ずは、＜６＞と示すようにして、ページシンクの検出を行う。すなわち、予めフォーマットで規定されているページシンクのデータパターンに基づき、上述のようなオーバーサンプリング・アップコンバートで得られた読み出し信号中にあるべきページシンクの位置を検出するものである。
【００５５】
ここで、イメージセンサの各画素では、例えば０〜２５５の２５６階調でその振幅値が得られる。すなわち、上述のようなオーバーサンプリング・アップコンバートを経て得られる各値としても、このような０〜２５５で表現される値となっている。
ページシンクの具体的な検出手法としては、予め分かっているページシンクのデータパターン（０、１のパターン）をこのような２５６階調の値に置き換えたシンク基準パターンを生成しておき、オーバーサンプリング・アップコンバートにより得られた信号中におけるページシンクがあるべき位置（これもフォーマットから推定できる）の周辺について、上記シンク基準パターンとの相関計算を行い、その結果最も相関値の大きくなる位置をシンク位置として特定する手法を採る（このようなデータ識別方式を相関検出方式と呼ぶ）。
このようにページシンクの位置が特定されることで、先ずはページ全体のおおまかな位置合わせを行うことができる。
【００５６】
その上で、＜７＞と示すように、サブページシンクの検出を行う。すなわち、ページ内の各サブページシンクの位置を特定するものである。
上記のようにしてページシンクとしての、ページ内の或る１つの基準点が定まれば、対象とするサブページシンクのあるべき位置は、記録フォーマットに基づいてその定まった基準点から何画素離れた場所にあるかを特定できる。そこで、検出されたページシンクの位置を基準として、フォーマットに従って推定される対象とするサブページのあるべき位置周辺について、先の例と同様に相関検出方式によりサブページシンクの位置を特定する。
【００５７】
そして、各サブページシンクを検出すると、＜８＞と示すようにして１×１にリサンプリングする処理を行う。つまり、検出された各サブページシンクの位置に基づき、オーバーサンプリング・アップコンバートされた信号中からＳＬＭの各記録ピクセルに対応した読み出し信号の位置（単にピクセルの位置とも言う）を特定し、その値を取得するものである。
具体的には、検出された各サプページシンクの位置に基づいて、各サブページごとに、各ピクセルの位置を特定し、それら各ピクセルの振幅値を取得する。このとき、次に説明するスパース符号化方式に対応したシンボル単位でのデータ識別を行うために、ここでは取得した各ピクセルの値をシンボル単位にまとめておくものとされる。
【００５８】
次の＜９＞では、シンボル単位でのデータ識別を行う。すなわち、上記のようにしてシンボル単位にまとめられた値から、データ識別を行って各画素のビット値を検出する。
ここで、この場合において採用される、１シンボル＝１６ビットのうち３ビットが「１」となるスパース符号の場合には、値の大きい３つのピクセルをビット「１」にする「ソート検出」と呼ばれるデータ識別方式を適用することができる。そこで、各シンボルについて、このようなソート検出によるデータ識別を行って、最終的な記録ビットの値を検出する。
【００５９】
そして、最後に、＜１０＞と示すようにして、記録符号（スパース符号）のデコード処理を行う。
つまり、上記シンボル単位でのデータ識別によってシンボルごとに得られた各ビット値を、記録時にマッピングした順番に従って並べ替え、さらに並び替えたビット値をデコード（スパース符号の復調）していくことで１シンボル＝１６ビット→１バイト＝８ビットに戻し、記録データと同内容の再生データを得る。
【００６０】
３．実施の形態としての記録手法
３−１．記録フォーマット
ここで、先にも述べたようにしてホログラム記録媒体についての記録再生技術としては、現状においてなお発展途上の段階にあり、上述のような従来の記録再生方式には改良の余地がある。そこで本実施の形態では、先ずは次に説明するような新規の記録データフォーマットを提案する。なお、以下において、記録データフォーマットは記録フォーマット、或いは単にフォーマットと略称することもある。
【００６１】
図６〜図８は、本実施の形態としての記録データフォーマットについて説明するための図である。
先ず、第１の改良点として、信号光エリアＡ２内へのデータ敷き詰めの最小単位を従来よりも小さくすることで、円形の信号光エリアＡ２に敷き詰め可能なデータ容量の拡大を図る。
具体的に本実施の形態では、図６に示されるような１シンボル（つまり記録符号化の最小単位：この場合は４ビット×４ビット）を最小の敷き詰め単位として設定するものとしている。すなわち、先の図２３にて示した従来の最小敷き詰め単位である１サブページ（＝６シンボル×６シンボル＝２４ビット×２４ビット）よりも最小敷き詰め単位の縮小化を図るものである。
【００６２】
また、第２の改良点として、シンクの割合を削減することでデータ容量の拡大を図る。
先ずは、従来においてページ全体のおおまかな位置合わせを行うために用いていたページシンクを廃止するものとしている。
さらに、シンク自体のサイズについても、次の図７（ａ）に示されるようにして縮小化するものとしている。つまり、従来のサブページシンク＝２シンボル×２シンボルに対し、図示するようにシンクサイズを１シンボルに縮小化する。
【００６３】
ここで、シンクのデータパターンは、一般の記録データに発生しない組み合わせのものであれば如何なるパターンであってもよい。図７（ａ）ではその具体的な例を示しているが、この例では、シンクの左上端から順に右下端までにかけて例えば [0 0 0 0，1 1 0 0，0 0 1 1，0 0 0 0] というデータパターンを設定している。
【００６４】
さらに本実施の形態では、このようなシンクの挿入手法についても改良を加える。
つまり、図７（ｂ）に示すようにして、各シンクの二次元的な配置間隔（つまり縦・横方向の間隔）を所定の間隔i_sperとして挿入するものである。この図７（ｂ）では、記録データと組み合わせたときの４つのシンク周辺を拡大して示している。図７（ｂ）に示されるように本例の場合は、例えばシンク間隔i_sper＝２４ピクセル（ビット）として各シンクを挿入するものとしている。このようなシンク間隔の設定によると、この場合のシンクは従来と同様に１サブページ（６シンボル×６シンボル）に１つとなる割合で挿入されることになる。但し、シンクのサイズとしては、上述したように１シンボルとされているので、従来の４シンボル／１サブページとする場合と比較すればシンクの割合は削減される。
【００６５】
ここで、本実施の形態では、後述する再生時においてページ中心のシンクを検出して大まかな位置合わせを行う関係から、ページ中心の１シンボルが必ずシンク位置となるようにして各シンクの挿入位置が定められるものとなる（例えば後の図９、図１０に示すシンクの分布を参照）。
具体的には、ページの中心に位置する１シンボルがシンク位置と定められた上で、各シンクは、この中心のシンク位置を基準としてそれそれが間隔i_sperにより離間されて配置されるようにしてその挿入位置が定められる。
【００６６】
なお、このようにページ中心位置が必ずシンク位置となるようにする利点としては、上記のような大まかな位置合わせを可能にできるという点以外にも、ページ内に偏りなく各シンクを配置できるという点も挙げられる。
例えばシンクの挿入位置を決定するにあたっては、単純にページ先頭（この場合は例えば最上段の左端）をシンクで始めて、その位置を基準として間隔i_sperごとに各シンクを挿入することも考えられるが、このようにしてしまうと、ページ全体で見た場合にシンクの配置が全体的に偏ってしまい、信号光エリアＡ２の外周部分にてシンクで囲まれない領域の偏りができ、結果として各ピクセルの振幅値計算の精度に偏りを生じさせかねない。
上記のようにページ中心をシンク位置に定めるものとすれば、このような問題の発生も防止することができる。
【００６７】
図８は、上記により説明した記録フォーマットに基づく信号光エリアＡ２内のデータ配列について説明するための図である。なおこの図では、記録時のＳＬＭ３における画像パターンを模式的に示している。
この図８と、先の図２３とを比較してわかるように、本実施の形態のフォーマットの方が、従来のフォーマットよりも信号光エリアＡ２内に隙間無くデータを敷き詰めることができる。すなわち、その分データ容量の拡大を図ることができる。
また、図２３に示した従来の場合ではページシンク・サブページシンクのパターンがはっきりと確認できるが、本実施の形態の場合では各シンクのパターンは殆ど確認できないほど小さくなっており、このことからもデータ容量の拡大が図られていることが理解できる。
【００６８】
また、図９、図１０には、本実施の形態の記録フォーマットについて実際に実験を行った結果（各種パラメータを変えて比較を行った結果）を示す。
図９は、先に挙げた具体例そのものとして、最小敷き詰め単位＝１シンボル、シンクサイズ＝１シンボル、シンク間隔i_sper＝２４とした場合の信号光エリアＡ２内のデータ配列の様子、及びそのときのデータ容量について示している。
また、図１０は、さらにシンク間隔i_sperを拡大した例として、最小敷き詰め単位＝１シンボル、シンクサイズ＝１シンボル、シンク間隔i_sper＝４８とした場合の信号光エリアＡ２内のデータ配列の様子とそのときのデータ容量とを示している。
また、これら図９、図１０では、図中の白抜き四角によりシンクの分布も示している。
なお、これらの図に示す実験結果を得るにあたり、信号光エリアＡ２の半径i_radについては先の図２３の場合と同様のi_rad＝１５４ピクセルに設定した。
【００６９】
先ず、図９に示される最小敷き詰め単位＝１シンボル、シンクサイズ＝１シンボル、シンク間隔i_sper＝２４とした場合、１ページ内に敷き詰め可能な有効なデータ容量（すなわちシンク部分を除いたデータ容量）は４５１３シンボル（スパース符号化を採用する場合は４５１３バイト）となる。すなわち、図２３に示した従来の場合との比較で、およそ１．２７倍のデータ容量の拡大が図られる。
【００７０】
また、図１０に示す最小敷き詰め単位＝１シンボル、シンクサイズ＝１シンボル、シンク間隔i_sper＝４８とした場合、１ページ内に敷き詰め可能な有効なデータ容量は４６０９シンボル（バイト）となり、従来比でおよそ１．３０倍のデータ容量の拡大が図られる。
【００７１】
ここで、上記のような本実施の形態としての記録フォーマットについての、その具体的な策定手順について説明しておく。
先ず、この場合のフォーマットの策定にあたっては、信号光エリアＡ２の半径i_radとシンク間隔i_sperとがパラメータとなる。そして、これら２つのパラメータi_radとi_sperとに基づき、フォーマットの策定を以下のようにして行う。
(a)  信号光エリアＡ２の半径i_radを決定し、この半径i_radの値に応じて、ＳＬＭ３内にデータの入る領域をシンボル単位で確保する。すなわち、これによりＳＬＭ３上の１ページ分の領域が決定される。
(b)  シンク間隔i_sperを定め、信号光エリアＡ２内のシンクの入る位置を確保する。このとき、本例では上述のようにしてページ中心の１シンボルがシンク位置となり、各シンクはこの中心のシンク位置を基準として間隔i_sperごとに配列されるものとなる。このため、具体的には先ず、(ａ)の手順で定められた１ページ分の領域の中心シンボルを特定し、その位置を基準として、それぞれが間隔i_sperごとに配置されるようにして各シンクの挿入位置を決定する。
【００７２】
上記の手順により、ＳＬＭ３上における各シンボルと各シンクとの挿入位置が確定されるが、実際において、再生時には記録時の挿入順に従ってシンボルを並び替えて再生データを得るようにされるので、記録フォーマットとしては、このような並び替えが可能となるように予めＳＬＭ３上の各シンボルの位置ごとに番号を定めておく。
具体的には、（ｂ）の手順で決定された各シンボルの挿入位置ごとに、最上段左上から順に番号を付していく。これにより記録／再生時に１ページ内の各シンボルを番号により管理することが可能となる。
【００７３】
記録時においては、このようにして設定されたフォーマットにより特定されるＳＬＭ３上の各シンボルの挿入位置、及び各シンクの挿入位置に従って、記録データのマッピング、及び各シンクの挿入が行われる。
【００７４】
３−２．記録手順
続いて、上記により説明した本実施の形態としての記録フォーマットに基づき行われるべき、実施の形態としての記録手順について説明する。
先ず、この場合の記録のための手順としては、以下のように大別できる。
１）スパース符号化
２）ページ全体へのマッピング
３）信号光・参照光の照射
【００７５】
先ず、１）のスパース符号化としては、先に述べた従来の場合と同様の符号化を記録データに対して行う。
具体的には、先ず記録フォーマットに応じたバイト数（例えば図９の場合は４５１３バイト）の記録データを用意し、これらを順にスパース符号化して４ビット×４ビット＝１６ビットのシンボルに変換する。このとき、フォーマットに従ったデータ番号順の配列が可能となるように、各シンボルには例えば変換順に番号を付しておく。
【００７６】
また、２）のページ全体へのマッピングにより、これらシンボルと、さらに先の図７（ａ）に示したような所定パターンによるシンクとを、記録フォーマットに従ってページ内に配列する。具体的に、シンボルについては、付された番号に従った挿入位置に配置し、シンクについてはそれぞれの挿入位置に配置する。これにより信号光エリアＡ２内のデータの配列パターンが確定するので、後はギャップエリアＡ３、参照光エリアＡ１、その外周部のエリアのパターンと合わせてＳＬＭ３全体のデータパターンを確定する。
【００７７】
その上で、３）の信号光・参照光の照射により、実際にホログラム記録媒体５へのデータ記録を行う。すなわち、上記のようにして確定したＳＬＭ３全体のデータ配列のパターンに従ってＳＬＭ３の各画素を駆動制御した状態で、レーザダイオードＬＤによるレーザ光照射を行うことで、ホログラム記録媒体５に対する参照光・信号光の照射を行い、それらの干渉縞によりデータの記録を行う。
【００７８】
３−３．信号処理部の構成
これらの記録手順を実現するため、図１に示した記録再生装置１では、記録データに対しフォーマットに応じた変調・及びＳＬＭ３の駆動制御を行うためのデータ変調部７を備えている。
【００７９】
このデータ変調部７の内部構成を図１１に示す。
図１１において、データ変調部７には、スパース符号化部１１、ページマッピング部１２、ＳＬＭドライバ１３が備えられる。
先ず、スパース符号化部１１は、先の１）の手順に相当する動作を行う。
このスパース符号化部１１には、ホログラム記録媒体５に対する記録時に対応して、図示するようにして外部からの記録データが供給され、先ずはこれを記録フォーマットに応じた１ページ分のバイト数ごとに分け（つまりページ単位で分け）、これら各ページごとの記録データを順にスパース符号化して４ビット×４ビット＝１６ビットのシンボルに変換する。このとき、各ページごとで、各シンボルにデータ番号を付しておく。このような各ページ内の各シンボルへのデータ番号付けの順は、例えばデータの入力順に従ったものとしておく。
【００８０】
ページマッピング部１２では、上記スパース符号化部１１により各ページごとに得られるシンボル群（この場合は４５１３個／ページ）について、それらのページ内へのマッピングを行う。
各ページごとのマッピングについては、先に説明したようにして各シンボルを、それぞれに付されたデータ番号に従って記録フォーマットで定められた挿入位置に配置する。また、これと共にシンクを記録フォーマットに従ったそれぞれの挿入位置に配置する。そして、このようにして確定された信号光エリアＡ２内のデータの配列パターンと、ギャップエリアＡ３、参照光エリアＡ１、その外周部のパターンとを合わせてＳＬＭ３全体のデータパターンを確定する。
【００８１】
このようなページごとのマッピングが順次行われることで、ＳＬＭドライバ１３には、順次ページごとのデータ配列パターンが供給される。ＳＬＭドライバ１３はこのように供給されるデータ配列パターンに従って図１に示したＳＬＭ３の各画素を駆動制御する。
先の図２においても説明したように、記録時においては、レーザダイオードＬＤからのレーザ光照射が行われる。この状態で、上記のようにしてＳＬＭ３が順次駆動制御されることで、ホログラム記録媒体５には順次ページごとのデータパターンを記録することができる。
このようにしてホログラム記録媒体５に対して、記録データに応じたパターンをページ単位で記録していくことができる。
【００８２】
これまでで説明したようにして、本実施の形態の記録手法（記録フォーマット）によれば、信号光エリアＡ２内へのデータの最小敷き詰め単位を従来よりも縮小化したことで、円形の信号光エリアＡ２内により多くのデータを敷き詰めることが可能となり、これによってホログラム記録媒体５へのデータの記録容量の拡大を図ることができる。
具体的には、従来の最小敷き詰め単位＝１サブページ（６シンボル×６シンボル＝２４ビット×２４ビット）に対し、本例では最小敷き詰め単位＝１シンボル（４ビット×４ビット）としている。つまり、スパース符号化を行う関係で、扱うことのできる最小単位は１シンボルとなるので、そのときの最小単位を敷き詰めの最小単位としている。
【００８３】
また、これに加え本実施の形態では、シンクサイズを１シンボルとし、これを記録データ中に所定の間隔i_sperごとに配置するものとしている。
例えば間隔i_sperとして２４ピクセルを設定した場合、従来の１サブページ当たり４シンボルとする場合と比較して、１サブページ当たりのシンクに割く容量は１シンボルとでき、シンクの挿入割合は１／４に低減することができる。
また、従来では１ページごとにページシンクを挿入するものとしていたが、これを廃止するものとしたことによってもデータ容量の拡大が図られる。
【００８４】
また、最小敷き詰め単位をサブページ単位としていた従来では、最小敷き詰め単位が大きい分、信号光エリアＡ２の半径i_radについて増減できる最小単位も大きくなり、それによって記録フォーマットの策定時に信号光エリアＡ２の半径i_radとして設定可能な値の自由度を確保することが困難であったが、サブページよりも小さなシンボルを最小敷き詰め単位とした本実施の形態によれば、半径方向へのデータの敷き詰め個数をより調整し易くすることができ、この結果、記録フォーマットの策定時において半径i_radの設定の自由度を従来より格段に増すことができる。
実際のフォーマットの策定時には、記録容量の拡大はもとよりエラーレートの低減等を図る上でも半径i_radは重要なパラメータとなる。このため上記のように半径i_radの設定の自由度を増すことができれば、その分記録フォーマットの最適化をより容易に行うことができる。
【００８５】
４．実施の形態としての再生手法
４−１．再生手法の概要
上述のようにして本実施の形態の記録手法（記録フォーマット）を採ることによっては、従来よりも記録容量の増大化を図ることができるが、その手法として、例えばシンクサイズの小型化、或いはシンク間隔i_sperの拡大等、相対的にページ内のシンクの割合を減らす手法が採られた場合には、ページ内の各シンク位置に基づき行われる各ピクセルの振幅値計算の精度が低下してしまう虞がある。
【００８６】
そこで本実施の形態では、このようにシンクの割合が比較的少ない場合にも、適正に振幅値計算を行うことのできる再生手法についても提案する。
先ずは、先の図５に示した従来の再生手法（再生手順）を参照しつつ、本実施の形態の再生手法の概要について説明する。
先ず、本実施の形態としても、図５＜４＞＜５＞として説明したようなオーバーサンプリング・アップコンバートを行って、ＳＬＭ３の１画素についての解像度の拡大を図る。この場合もオーバーサンプリングとしては、例えばイメージセンサ６にてＳＬＭ３の１画素分の再生光を２×２＝４画素分で受光するように設定しておき、先ずは４倍の解像度を確保する。
そして、アップコンバートとしても、この２×２のオーバーサンプリングにより得られた信号を補間するなどして４×４へのアップコンバートを行う。これにより本実施の形態としても１６倍の解像度を得るようにされる。すなわち、ＳＬＭ３の１画素につき１６個の値が得られるものである。
【００８７】
このようにしてオーバーサンプリング・アップコンバートが行われた後は、本実施の形態としてもシンク位置の検出を行うようにされる。但し、先の説明から理解されるように、本例の記録フォーマットではページシンク・サブページシンクといった概念はなくなるので、図５＜６＞＜７＞に示すようなページシンク・サブページシンクの検出は行われないものとなり、新たなシンク検出を行うことになる。
【００８８】
本実施の形態の再生手法としては、このシンク検出に特徴を有する。
具体的には、シンクの割合が少なくなったことに対応して、複数のシンクを用いて各シンク位置の検出を行うというものである。
また、本例では、従来のページシンクによるページ全体の大まかな位置合わせの代わりに、ページ中心のシンク位置の検出を行うものとされる。そして、このような中心シンク位置の検出についても、複数のシンクを用いて行うものとしている。
なお、このような本例としてのシンク検出手法の具体例については後述する。
【００８９】
そして、このようなシンク検出によって各シンク位置が特定された後は、それらのシンク位置に基づき１×１にリサンプリングを行う（図５では＜８＞）。すなわち、特定されたシンク位置を基準として、ＳＬＭ３の各画素に対応するピクセルの位置の特定・そのピクセル位置の振幅値の計算を行うものである。
但し本例の場合、最小敷き詰め単位は１シンボルとしているので、従来の＜８＞のリサンプリングのような、サブページ単位でのデータの取り扱いはできないことになる。
具体的に、従来では、最小敷き詰め単位が１サブページとされ、ページ内のどの領域も必ず１サブページごとに領域分けを行うことができたので、それらサブページに１つの割合で挿入されたシンクを用いて、各サブページごとにそのサブページ内の各ピクセルの位置の特定・そのピクセルの振幅値の計算を行うことができたが、本例のように最小敷き詰め単位を１シンボルとし、シンクは間隔i_sperごとに挿入するものとした場合は、特に信号光エリアＡ２の外周部分で、シンク１つに対するデータの割合を等しくすることができず、従って従来と全く同様のリサンプリング手法を採ることはできないものである。
そこで本例では、リサンプリングについても、複数のシンクを用いて行うものとしている。なお、これについても後に改めて説明する。
【００９０】
このようにして１×１のリサンプリングを行った後は、本例の場合も従来と同様に＜９＞のシンボル単位でのデータ識別（各ビット値の検出）を行った後、このようなシンボルごとの各ビット値についてスパース符号のデコード（＜１０＞）を行って、１シンボル＝１６ビットのスパース符号を１バイト＝８ビットにデコードして再生データを得ることができる。
【００９１】
４−２．再生手法の具体例
本実施の形態の再生手法の具体例について、以下の図１２〜図１８を用いて説明する。
先ずは図１２により、本実施の形態の記録フォーマットにより実現されるページ内のデータ配列について再考してみる。
なおこの図では、信号光エリアＡ２内のデータ配列例として、最小敷き詰め単位＝１シンボル、シンク間隔i_sper＝２４ビット、信号光エリアＡ２の半径i_rad＝１５６ピクセルとした場合の例を示している。
この図において、白抜き部分は４個のシンクに囲まれた領域、波線部分は３個のシンクに囲まれた領域、斜線部分は２個のシンクに囲まれた領域、スクリーン部分は１個のシンクに囲まれた領域、黒塗り部分はシンクに囲まれていない領域またはシンク自身を示してる。
【００９２】
この図１２に示されているように、本例の記録フォーマットを採用する場合、信号光エリアＡ２内において、その大部分は四隅がシンクで囲まれる領域となるが、外周部分では、四隅がシンクで囲まれない領域が存在し、そのパターンとしては、四隅のうち３箇所がシンクで囲まれるもの（波線部分）、２箇所のみがシンクで囲まれるもの（斜線部分）、１箇所のみがシンクで囲まれるもの（スクリーン部分）の計３パターンが生じ得る。
【００９３】
なお、以下の図１３、図１４においても、この図１２と同様に、白抜き部分は４個のシンクに囲まれた領域、波線部分は３個のシンクに囲まれた領域、斜線部分は２個のシンクに囲まれた領域、スクリーン部分は１個のシンクに囲まれた領域、黒塗り部分はシンクに囲まれていない領域またはシンク自身を示しているものとする。
【００９４】
[シンク位置の検出]
先ず図１３により、ページの中心位置の検出手法について説明する。
先にも述べたように、本例の場合は従来のようなページシンクを廃止するものとしたことから、ページシンクによるページ全体の大まかな位置合わせを行うことはできないことになる。そこで本例では、ページの中心のシンボル位置となるようにして配置されている中心シンクを基準として、ページ全体の大まかな位置合わせを行うものとしている（これを「ページ中心の位置検出」と呼ぶ）。
このようなページ全体の大まかな位置合わせを行っておくことで、従来の場合と同様に、後の各シンク位置の検出を行うにあたって相関計算を行う際の探索範囲を狭くすることができ、これによってシンク位置検出時の計算処理負担の削減、及び検出時間の短縮化が図られる。
【００９５】
本例では、このようなページ中心の位置検出時には、検出すべきページ中心のシンクを基準として選出した複数のシンクを用いてその検出を行うものとしている。
具体的には、図１３に示されているようにして、ページ中心のシンクも含めて、その直近の周囲８つのシンクも合わせた計９個のシンクを用いて中心のシンク位置の検出を行うものとしている。他の言い方をすれば、上記中心のシンクを中心とする縦３×横３の正方形状に配列される計９個のシンクを用いて、中心のシンク位置の検出を行うものである。
【００９６】
この場合のシンク位置検出の具体的手順としては、先ず、記録フォーマットから、オーバーサンプリング・アップコンバートされた信号中におけるページ中心のシンクがあるべき位置を推定する。
そして、図１３に示すような予め定められた間隔・位置関係となる９個のシンクを、その中心のシンクを上記推定された中心のシンクがあるべき位置を含む所定範囲内で動かすようにして動かしたときの、各シンク位置での振幅値とシンクパターンとの相関値をそれぞれ計算し、その合計値を計算する。この結果、最終的に各シンク位置での相関値の合計値が最も大きかったときの上記中心のシンクの位置を、ページ中心の位置として特定する。
【００９７】
なお、このようなページ中心位置の検出に用いる複数のシンクとしては、例えば５×５や７×７などに増やすこともでき、その場合は位置検出精度の向上を図ることができる。しかしながら一方で、このように用いるシンク数を増やす場合には、相関計算が複雑化し、計算処理負担の増大・検出時間の遅延化が問題となる。このように位置検出精度向上と処理負担軽減・検出時間短縮化とはトレードオフの関係にあり、シンク検出に用いるシンク数は、実際の処理速度などに応じて適宜最適とされる値が設定されればよい。
【００９８】
ページ中心位置の検出を行うと、その中心位置に基づいて各シンク位置の検出を行う。
本例の場合、この各シンク位置の検出も、対象とするシンクを基準として選出した複数のシンクを用いて行う。
【００９９】
このような複数のシンクを用いた各シンク位置の検出については、次の図１４に示すようにして行う。
先ず、基本的には、図中（ａ）と示すようにして、対象とするシンクを中心として、このシンクと、その上下左右に隣接する４つのシンクとの計５つのシンクを用いて、上記対象とするシンクの検出を行う。
具体的に、先ずは検出されたページ中心位置を基準として、記録フォーマットから、オーバーサンプリング・アップコンバートされた信号中における対象とするシンクがあるべき位置を推定する。例えば記録フォーマットに基づくことで、ページ中心から対象とするシンクまでの距離がわかるので、検出されたページ中心のシンク位置からその距離だけ離れた位置を対象とするシンク位置として推定すればよい。
そして、図１４の（ａ）に示すような予め定められた間隔・位置関係となる５個のシンクについて、その中心のシンク（つまり対象とするシンク）を上記推定された対象とするシンクがあるべき位置を含む所定範囲内で動かすようにして全体的に動かしたときの、各シンク位置での振幅値とシンクパターンとの相関値をそれぞれ計算し、その合計値を計算する。その上で、最終的に上記各シンク位置での相関値の合計値が最も大きかったときの上記中心のシンクの位置を、対象とするシンクの位置として特定する。
【０１００】
ここで、上記のように予め特定しておいたページ中心位置に基づき推定したシンク位置の精度は、ページ中心位置の検出を行わずに単に記録フォーマットのみから推定したシンク位置の精度よりも高いものとすることができる。
このようにして対象とするシンクの推定位置の精度が高いことから、上記のようなシンクの検出時における相関計算の範囲（探索範囲）は、ページ中心位置の検出を行わない場合よりも狭く設定したとしても、検出精度の悪化を抑制することができる。すなわち、この点から、ページ中心位置の検出後その中心位置に基づき各シンク位置の検出を行う本例の場合では、探索範囲（相関計算範囲）の縮小化、及びこれに伴う計算処理負担の削減・検出時間の短縮化が図られるものである。
【０１０１】
信号光エリアＡ２内において、大部分のシンク位置では、上記のようにして上下左右に隣接する（つまり直近の）シンクが存在することが想定されるが、図１４にも示されているように、信号光エリアＡ２内の特に外周部分においては、対象とするシンクに直近の上下左右の全てのシンクが揃わないケースもある。
具体的には、図１４（ｂ）に示すようにして上下左右のうち１つのシンクのみが存在しない場合と、図１４（ｃ）に示すようにして上下左右のうち２つのシンクが存在しない場合とがある。
【０１０２】
先ず、図１４（ｂ）のように上下左右のうち１つのシンクのみが存在しない場合は、その存在しないシンクを除く計４個のシンクを用いて対象とするシンクの位置検出を行う。例えば、図１４（ｂ）に示すケースそのものとして、上下左右のうち左のシンクがない場合には、対象とするシンクと、存在する上下右の３つのシンクとの計４つのシンクにより対象とするシンクの位置を検出するものである。
この場合も検出動作自体は、上述した５個のシンクを用いる場合と同様の相関検出方式により行うものとすればよい。確認のために述べておくと、先ずは検出されたページ中心位置を基準として、記録フォーマットから、オーバーサンプリング・アップコンバートされた信号中における対象とするシンクがあるべき位置を推定する。そして、図１４の（ｂ）に示すような予め定められた間隔・位置関係となる４個のシンクについて、その中心のシンク（つまり対象とするシンク）を上記推定された対象とするシンクがあるべき位置周辺の所定範囲内で動かすようにして全体的に動かしたときの、各シンク位置での振幅値とシンクパターンとの相関値をそれぞれ計算した上でその合計値を計算し、最終的にその合計値が最も大きかったときの上記中心のシンクの位置を、対象とするシンクの位置として特定するものである。
【０１０３】
また、図１４（ｃ）に示すような上下左右のうち２つのシンクが存在しない場合は、対象とするシンクに直近の斜め位置にあるシンクも使って計４個のシンクを用いて位置検出を行う。例えば、図１４（ｃ）そのものとして示されるように、上下左右のうち上と右のシンクが存在しない場合には、対象とするシンクと、存在する左と下のシンクと、さらに存在するシンクのうち対象とするシンクから直近の斜め位置となる左斜め下のシンクとの計４個のシンクを用いて、対象とするシンクの位置検出を行う。
この場合もシンクの検出動作自体は、上記と同様の相関検出方式に基づく動作を行う。
【０１０４】
なお、各シンクの検出を行う場合も、できるだけ多くのシンクを使って相関検出を行った方が位置検出精度の向上を図ることができるが、先に述べたように精度向上と計算の複雑化とはトレードオフの関係にあるので、この場合もシンク検出に用いるシンク数は実際の処理速度などに応じて最適とされる値が設定されるべきものとなる。
【０１０５】
[リサンプリング]
上記のようにしてページ内の各シンク位置の検出を行った後には、ＳＬＭ３の１画素単位に相当する各記録ビットの値をデータ識別するために、１×１にリサンプリングを行う。すなわち、オーバーサンプリング・アップコンバートされた信号中から各ピクセルの位置を特定し、各ピクセル位置の振幅値を計算するものである。
【０１０６】
先ず、本例のリサンプリングとしては、従来のように１つのシンクのみから対象とするピクセルの位置の特定を行うのではなく、複数のシンクに基づき対象とするピクセルの位置を特定する。すなわち、従来では或るサブページ内のピクセル位置はそのサブページ内のサブページシンクの位置に基づき特定するといったように、対象とするピクセル位置の特定は１つのシンクに基づき行っていたものを、本例では複数のシンクを用いて行うものである。
【０１０７】
そして、このような複数のシンクを用いたピクセル位置の特定手法として、本例では、対象とするピクセル位置の周囲を囲う４つのシンクを用い、それらから二次元的な補間処理を行うことによってピクセル位置を計算する、という新たな手法を採る。
【０１０８】
但し、このようなピクセル位置の特定手法（計算手法）を採る場合においては、対象とするピクセル位置の周囲を囲うシンクが、４個に満たない場合もあるということを考慮しなくてはならない。すなわち、例えば先の図１２を参照してわかるように、信号光エリアＡ２内の特に外周部分においては、取り囲むシンクの数が３〜１個しかない領域が存在するからである。
【０１０９】
そこで、このように取り囲むシンクが４つに満たない部分については、その内側にあるシンクを用い不足したシンクを外挿することで、どの領域においても４つのシンクを用いてピクセル位置の計算を行うことができるようにする。
【０１１０】
図１５〜図１７は、このようなシンクの外挿の具体的な手法について説明するための図である。
ここで、これら図１５〜図１７の各図においては、２×２＝４サブページ分の領域のみを抽出して示しており、この４サブページ分の領域内のそれぞれ１サブページ分に相当する各領域において挿入されているべきシンクを、左上端→右上端→左下端→右下端の順にsync_1、sync_2、sync_3、sync_4と名付けている。
また、以下の説明においては、縦軸をｉ、横軸をｊとした座標平面を想定しており、sync_1〜sync_4の座標について以下のように定義する。
sync_1(i,j,1)・・・sync_1の縦座標
sync_1(i,j,2)・・・sync_1の横座標
sync_2(i,j,1)・・・sync_2の縦座標
sync_2(i,j,2)・・・sync_2の横座標
sync_3(i,j,1)・・・sync_3の縦座標
sync_3(i,j,2)・・・sync_3の横座標
sync_4(i,j,1)・・・sync_4の縦座標
sync_4(i,j,2)・・・sync_4の横座標
また、以下で登場する「s_row」と「s_col」はシンボル単位でのシンク間隔を示すものであるとし、本例のように間隔i_sper＝２４とされる場合にはs_row＝s_col=２４／４＝６ となる。
【０１１１】
先ず図１５においては、対象とするピクセル位置を取り囲むシンクが３つである場合に対応したシンクの外挿手法について示している。
図１５（ａ）は、取り囲むべきシンクとしてsync_1が無い場合、図１５（ｂ）はsync_2が無い場合、図１５（ｃ）はsync_3が無い場合、図１５（ｄ）はsync_4が無い場合を示している。
先ずは、図１５(a) のsync_1が無い場合を例に説明すると、
sync_1(i,j,1) ← sync_2(i,j,1); 
によりsync_2の縦座標をsync_1の縦座標に代入し、
sync_1(i,j,2) ← sync_4(i,j,2); 
によってsync_4の横座標をsync_1の横座標として代入する。これにより、この場合に存在しなかったsync_1を外挿することができる。
【０１１２】
このようにして対象とするピクセル位置を取り囲むべき４つのシンクのうち１つのシンクが存在しない場合は、その存在しないシンクの横軸方向の延長線上に存在しているシンクの縦座標、及びその存在しないシンクの縦軸方向の延長線上に存在しているシンクの縦座標をそれぞれ代入することで、存在しないシンクの外挿を行う。
【０１１３】
図１５（ｂ）（ｃ）（ｄ）の各場合についても、上記と同様の手法が採られればよい。以下、具体的な外挿手順を示しておく。
・図１５（ｂ）の場合：sync_2を外挿
sync_2(i,j,1) ← sync_1(i,j,1); 
sync_2(i,j,2) ← sync_3(i,j,2); 
・図１５（ｃ）の場合：sync_3を外挿
sync_3(i,j,1) ← sync_4(i,j,1); 
sync_3(i,j,2) ← sync_2(i,j,2); 
・図１５（ｄ）の場合：sync_4を外挿
sync_4(i,j,1) ← sync_3(i,j,1); 
sync_4(i,j,2) ← sync_1(i,j,2);
【０１１４】
また、図１６は、対象とするピクセル位置を取り囲むシンクが２つである場合について示している。図１６（ａ）はsync_1とsync_2とが無い場合、図１６（ｂ）はsync_2とsync_3とが無い場合、図１６（ｃ）はsync_3とsync_4とが無い場合、図１６（ｄ）はsync_4とsync_1とが無い場合、図１６（ｅ）はsync_1とsync_3とが無い場合、図１６（ｆ）はsync_2とsync_4とが無い場合を示している。
【０１１５】
図１６（ａ）のsync_1,sync_2を外挿する場合を例に説明すると、sync_1の縦座標であるsync_1(i,j,1) は、sync_1の下にあるsync_4の縦座標sync_4(i,j,1)＝sync_1(i＋s_row,j,1) と、そのさらに下にあるsync_1(i＋2*s_row,j,1)との差が、sync_1(i,j,1)とsync_1(i+s_row,j,1)との差に等しいと仮定して、
sync_1(i,j,1) ← 2*sync_1(i＋s_row,j,1)−sync_1(i＋2*s_row,j,1);
によりsync_１の縦座標を求めることができる。
また、sync_1の横座標であるsync_1(i,j,2) は、sync_4(i,j,2)＝sync_1(i＋s_row,j,2)と同じであると仮定し、
sync_1(i,j,2) ← sync_4(i,j,2);
によりsync_1の横座標を代入することができる。
【０１１６】
同様に、sync_2の縦座標であるsync_2(i,j,1) は、sync_2の下にあるsync_3の縦座標sync_3(i,j,1)＝sync_2(i＋s_row,j,1)とさらに下にあるsync_2(i＋2*s_row,j,1)との差が、sync_2(i,j,1)とsync_2(i＋s_row,j,1) との差に等しいと仮定して、
sync_2(i,j,1) ← 2*sync_2(i＋s_row,j,1)−sync_2(i＋2*s_row,j,1);
によりsync_2の縦座標を求めることができ、また、sync_2の横座標であるsync_2(i,j,2) は、sync_3(i,j,2)＝sync_2(i＋s_row,j,2)と同じであると仮定して、
sync_2(i,j,2) ← sync_3(i,j,2);
により代入することができる。
【０１１７】
図１６(ｂ)〜(ｄ) までは縦と横の違いはあるが、上記と同様の手順を踏めばよい。
・図１６（ｂ）の場合：sync_2とsync_3とを外挿
sync_2(i,j,1) ← sync_1(i,j,1);
sync_2(i,j,2) ← 2*sync_2(i,j−s_col,2)−sync_2(i,j−2*s_col,2);
sync_3(i,j,1) ← sync_4(i,j,1);
sync_3(i,j,2) ← 2*sync_3(i,j−s_col,2)−sync_3(i,j−2*s_col,2);
・図１６（ｃ）の場合：sync_3とsync_4を外挿
sync_3(i,j,1) ← 2*sync_3(i−s_row,j,1)−sync_3(i−2*s_row,j,1);
sync_3(i,j,2) ← sync_2(i,j,2);
sync_4(i,j,1) ← 2*sync_4(i−s_row,j,1)−sync_4(i−2*s_row,j,1);
sync_4(i,j,2) ← sync_1(i,j,2);
・図１６（ｄ）の場合：sync_4とsync_1を外挿
sync_4(i,j,1) ← sync_3(i,j,1);
sync_4(i,j,2) ← 2*sync_4(i,j＋s_col,2)−sync_4(i,j＋2*s_col,2);
sync_1(i,j,1) ← sync_2(i,j,1);
sync_1(i,j,2) ← 2*sync_1(i,j＋s_col,2)−sync_1(i,j＋2*s_col,2);
【０１１８】
一方、図１６（ｅ）（ｆ）は、それぞれ斜めにある２つのシンクを外挿することになる。  例えば図１６（ｅ）のsync_1、sync_3を外挿する場合を例に説明すると、sync_1に関しては、縦座標はsync_2の縦座標と一致し、横座標はsync_4の横座標と一致すると仮定して、
sync_1(i,j,1) ← sync_2(i,j,1);
sync_1(i,j,2) ← sync_4(i,j,2);
により外挿する。また、sync_3に関しては、縦座標はsync_4と一致し横座標はsync_2と一致すると仮定して、
sync_3(i,j,1) ← sync_4(i,j,1);
sync_3(i,j,2) ← sync_2(i,j,2);
により外挿することができる。
【０１１９】
同様にして図１６（ｆ）の場合は、以下のような手順でsync_2とsync_4とを外挿すればよい。
sync_2(i,j,1) ← sync_1(i,j,1);
sync_2(i,j,2) ← sync_3(i,j,2);
sync_4(i,j,1) ← sync_3(i,j,1);
sync_4(i,j,2) ← sync_1(i,j,2);
【０１２０】
なお、これら図１６（ｅ）（ｆ）のケースは、先に例示した記録フォーマット（最小敷き詰め単位＝１シンボル、半径i_rad＝１５４ピクセル、シンクサイズ＝１シンボル、シンク間隔i_sper＝２４ビット）を採用する場合においては生じないものとなる。但し、例示した記録フォーマット以外のフォーマットが採用される場合にはこのようなケースが生じる可能性があり、その場合には上記手法によるシンクの外挿が行われればよい。
【０１２１】
また、図１７は、対象とするピクセル位置を取り囲むシンクが１つしか無い場合について示している。
図１７（ａ）はsync_4のみがある場合、図１７（ｂ）はsync_3のみがある場合、図１７（ｃ）はsync_2のみがある場合、図１７（ｄ）はsync_1のみがある場合を示している。    図１７（ａ）のsync_4のみがある場合を例に説明すると、この場合は、sync_1の縦座標sync_1(i,j,1) は、１つ下にあるsync_4の縦座標sync_4(i,j,1)＝sync_1(i＋s_row,j,1) と２つ下にあるsync_1(i＋2*s_row,j,1) との差が、sync_1(i,j,1)とsync_1(i＋s_row,j,1)との差と等しいと仮定して、
sync_1(i,j,1) ← 2*sync_1(i＋s_row,j,1)−sync_1(i＋2*s_row,j,1);
により外挿することができる。この場合、sync_1の横座標sync_1(i,j,2)については、sync_4の横座標sync_4(i,j,2)と同じでよい。
また、sync_3の縦座標sync_3(i,j,1) は、sync_4(i,j,1)と同じでよい。そしてsync_3の横座標sync_3(i,j,2)は、１つ左にあるsync_4の横座標sync_4(i,j,2)＝sync_3(i,j−s_col,2)と２つ左にあるsync_3(i,j−2*s_col,2)との差が、sync_3(i,j,2)とsync_3(i,j−s_col,2)との差と等しいと仮定して、
sync_3(i,j,2) ← 2*sync_3(i,j−s_col,2)−sync_3(i,j−2*s_col,2);
により外挿することができる。
さらに、sync_2に関しては、縦座標はsync_1と等しく、横座標はsync_3と等しいと仮定して、
sync_2(i,j,1) ← sync_1(i,j,1);
sync_2(i,j,2) ← sync_3(i,j,2);
により外挿することができる。
【０１２２】
図１７（ｂ）〜（ｄ）の各場合についても、上記と同様の考えに基づき外挿することができる。
・図１７（ｂ）の場合：sync_2、sync_4、sync_1を外挿
sync_2(i,j,1) ← 2*sync_2(i＋s_row,j,1)−sync_2(i＋2*s_row,j,1);
sync_2(i,j,2) ← sync_3(i,j,2);
sync_4(i,j,1) ← sync_3(i,j,1);
sync_4(i,j,2) ← 2*sync_4(i,j＋s_col,2)−sync_4(i,j＋2*s_col,2);
sync_1(i,j,1) ← sync_2(i,j,1);
sync_1(i,j,2) ← sync_4(i,j,2);
・図１７（ｃ）の場合：sync_1、sync_3、sync_4を外挿
sync_1(i,j,1) ← sync_2(i,j,1);
sync_1(i,j,2) ← 2*sync_1(i,j＋s_col,2)−sync_1(i,j＋2*s_col,2);
sync_3(i,j,1) ← 2*sync_3(i−s_row,j,1)−sync_3(i−2*s_row,j,1);
sync_3(i,j,2) ← sync_2(i,j,2);
sync_4(i,j,1) ← sync_3(i,j,1);
sync_4(i,j,2) ← sync_1(i,j,2);
・図１７（ｄ）の場合：sync_2、sync_4、sync_3を外挿
sync_2(i,j,1) ← sync_1(i,j,1);
sync_2(i,j,2) ← 2*sync_2(i,j−s_col,2)−sync_2(i,j−2*s_col,2);
sync_4(i,j,1) ← 2*sync_4(i−s_row,j,1)−sync_4(i−2*s_row,j,1);
sync_4(i,j,2) ← sync_1(i,j,2);
sync_3(i,j,1) ← sync_4(i,j,1);
sync_3(i,j,2) ← sync_2(i,j,2);
【０１２３】
例えば以上のような手法によって、ページ内の各ピクセル位置が四方からシンクに取り囲まれるようにしてシンクを外挿することができる。
本例では、このようにしてすべてのピクセル位置が四方からシンクに囲まれる状態とした上で、対象とするピクセル位置を、そのピクセル位置を囲う４つのシンクを用いた線形補間を行うことで計算（特定）するものとしている。
【０１２４】
図１８（ａ）は、このような本例としてのリサンプリング手法について説明するための図として、対象とするピクセル位置（ph）と、それを取り囲む４つのシンク（sync_1〜sync_4）とを示している。
なお、この図１８（ａ）では、四隅のシンク（sync_1〜sync_4）で囲われる領域が４×４＝１６ブロック分の領域として示されているが、先にも説明したように本例の記録フォーマットとしてシンク間隔i_sper＝２４ビットが設定される場合には、４つのシンク（sync_1〜sync_4）で囲われる領域は１サブページ分（６シンボル×６シンボル）の領域となる。
【０１２５】
先ず、或るピクセル位置（対象とするピクセル位置）についてリサンプリングを行うにあたっては、その対象とするピクセル位置の座標から、それを取り囲む４つのシンクを決定する。そして、このように決定した４つのシンクを用いて、リサンプリングを以下のような手順で行う。
【０１２６】
先ず、例えば左上端にあるsync_1の位置を基準として、対象とするピクセル位置がこのsync_1から下にnrビット、右にmcビットだけ離れた位置にあるとする。そして、このようにsync_1の位置とnr、mcにより対象とするピクセル位置を定義した上で、この対象とするピクセル位置の縦座標phiについては、sync_１・sync_4、及びsync_2・sync_3を用いた縦方向の線形補間、
ph_1・4_i＝{(i_sper−nr)*sync_1(i,j,1)＋nr*sync_4(i,j,1)}／i_sper;
ph_2・3_i＝{(i_sper−nr)*sync_2(i,j,1)＋nr*sync_3(i,j,1)}／i_sper;
を行って図中のph_1・4_i、ph_2・3_iを計算した後、さらにこれらph_1・4_i、ph_2・3_iを用いた縦方向の線形補間、
phi＝{(i_sper−mc)*ph_1・4_i＋mc*ph_2・3_i}／i_sper;
を行うことで求めることができる。この値は、オーバーサンプリング・アップコンバート後における位置合わせ（各シンク位置の検出）が行われる関係で、小数点以下の値を持つことが予想されるので、
phi_int＝floor(phi);
phi_flt＝phi−phi_int;
として、縦座標の整数部phi_intと 縦座標の小数部phi_fltとに分けておく。
【０１２７】
また、同様に対象とするピクセル位置の横座標phjについては、
ph_1・4_j＝{(i_sper−nr)*sync_1(i,j,2)＋nr*sync_4(i,j,2)}／i_sper;
ph_2・3_j＝{(i_sper−nr)*sync_2(i,j,2)＋nr*sync_3(i,j,2)}／i_sper;
による横方向の線形補間を行った後、さらにこれらph_1・4_j、ph_2・3_jを用いた横方向の線形補間、
phj＝{(i_sper−mc)*ph_1・4_j＋mc*ph_2・3_j}／i_sper;
を行って求められる。これも、
phj_int＝floor(phj);
phj_flt＝phj−phj_int;
により、横座標の整数部phj_intと横座標の小数部phj_fltとに分けておく。
【０１２８】
このような四隅のシンクを用いた縦方向の線形補間・横方向の線形補間により算出された縦座標phi、横座標phjで特定されるピクセルの位置が、対象とするピクセル位置となる。すなわち、これら縦座標phi・横座標phjを計算することが、対象とするピクセル位置の計算（検出）を行っていることに相当する。
このような線形補間によるピクセル位置計算とすることで、光学的な歪み等によってＳＬＭの各画素の光がイメージセンサ６上の理想的な位置に照射されない場合に対応して適正に各ピクセル位置を特定することができる。
【０１２９】
上記のようにして、対象とするピクセル位置の縦座標phi・横座標phjの算出を行った後には、そのピクセル位置の振幅値の計算を行う。
図１８（ｂ）は、本例としてのピクセルの振幅値の計算手法について示している。
本例においては、ピクセルの振幅値の計算についても線形補間を用いた手法を採るものとしている。具体的には、上述のようにして特定された対象とするピクセルの位置を囲う四隅の振幅値（図中rd_1、rd_2、rd_3 、rd_4 ）を用いた線形補間を行って、上記対象とするピクセルの振幅値の計算を行うものである。
【０１３０】
ここで、振幅値の計算を行うにあたっては、上述のような対象とするピクセルの位置を囲う四隅の振幅値rd_1、rd_2、rd_3 、rd_4を、以下のようにして定義する。
rd_1＝i_rdata(phi_int,phj_int);   
rd_2＝i_rdata(phi_int,phj_int+1); 
rd_3＝i_rdata(phi_int+1,phj_int); 
rd_4＝i_rdata(phi_int+1,phj_int+1);
すなわち、これら振幅値rd_1、rd_2、rd_3 、rd_4は、上述の計算で算出した縦座標の整数部phi_intと横座標の整数部phj_intのみで対象とするピクセルの位置を特定したときの、それを取り囲む四隅の位置での信号振幅値となるものである。
なお、これら四隅の信号振幅値rd_1、rd_2、rd_3 、rd_4のうち、厳密に言うと左上端の振幅値rd_1は、対象とするピクセル位置内部の値となるが、ここでは説明の便宜上、このrd_1も含むrd_2、rd_3、rd_4のことを、対象とするピクセル位置を取り囲む四隅の位置の振幅値であると定義する。
【０１３１】
そして、これら振幅値rd_1、rd_2、rd_3 、rd_4と、先の計算で算出した小数座標とを用いた縦方向の線形補間を以下のようにして行う。
rd_1・4＝(1−phi_flt)*rd_1＋phi_flt*rd_4;
rd_2・3＝(1−phi_flt)*rd_2＋phi_flt*rd_3;
最後に、この縦方向の線形補間を行って得られたrd_1・4、rd_2・3と小数座標とを用いて、横方向の線形補間を以下のように行う。
rd_sample＝(1−phj_flt)*rd_1・4＋phj_flt*rd_2・3;
ここで得られたrd_sampleが、対象とするピクセルの位置についてのピクセルの振幅値となる。図１８（ｂ）には、このような縦方向の線形補間と横方向の線形補間とで定まるrd_sampleのイメージが示されている。
このような線形補間を用いたピクセルの振幅値の計算手法としたことで、光学的な歪み等によってＳＬＭの各画素の光がイメージセンサ６上の理想的な位置に照射されない場合に対応して適正に各ピクセルの振幅値計算を行うことができる。
【０１３２】
［データ識別］
以上のようなリサンプリングをページ内の各ピクセルの位置について行うことで、ページ内の各ピクセルの振幅値を得ることができる。すなわち、これによって１×１にリサンプリングすることができる。
ここで、この場合もページ内のデータは、シンボル単位でスパース符号化されているので、これに対応してソート検出によるデータ識別を行うことで、最終的な「０」「１」の各記録ビットの値を検出することができる。
そして、検出した各ビット値については、シンボルごとにスパース符号のデコードを行って、最終的に１シンボル→１バイト＝８ビットに変換する。このようにデコードされた１シンボル（１バイト）分のデータを、そのシンボルのデータ番号順に出力することで、記録データを再生することができる。すなわち、これにより再生データを得ることができる。
【０１３３】
４−３．信号処理部の構成
上記により説明した実施の形態としての再生手法を実現するための、先の図１に示したデータ再生部７の内部構成を図１９に示す。
図示するようにしてデータ再生部７には、移動平均フィルタ２２、アップコンバート部２３、シンク検出部２４、リサンプリング部２５、データ識別部２６、スパース符号デコード部２７が備えられている。
【０１３４】
先ず、先の図１に示したイメージセンサ６からの出力（読み出し信号振幅値）は、データ再生部７内の移動平均フィルタ２２に対して供給される。
先にも述べたように、本例の記録再生装置１においてイメージセンサ６の有効画素数は、ＳＬＭ３の有効画素数に対し例えば４倍とされ、予めＳＬＭ３の１画素分の光をイメージセンサ６上の２×２＝４画素分で受光するようにされている。
移動平均フィルタ２２では、このように２×２にオーバーサンプリングされたイメージセンサ６からの読み出し信号振幅値を入力し、それらの周波数特性（空間周波数特性）の改善を図るために、例えば移動平均フィルタなどの所定のフィルタ処理を施す。
【０１３５】
移動平均フィルタ２２におけるフィルタ処理を経た読み出し信号振幅値はアップコンバート部２３に供給され、ここでそれぞれの値が補間されて所定倍率のアップコンバートが行われる。先にも述べたように本例の場合は、２×２のオーバーサンプリング後、さらに４×４へのアップコンバートを行う。
【０１３６】
シンク検出部２４は、上記アップコンバート部２３によってアップコンバートされた各値を入力し、シンク検出を行う。
具体的には、先ずは先の図１３で説明したようにしてページ中心のシンク位置を検出する。その上で、検出したページ中心のシンク位置に基づき、先の図１４により説明したように各シンク位置の検出を行う。
【０１３７】
リサンプリング部２５は、シンク検出部２４により検出された各シンク位置に基づき１×１にリサンプリングを行う。
先に述べた本例のリサンプリング手法の場合、信号光エリアＡ２内における全てのピクセル位置が４つのシンクに取り囲まれるようにする必要がある。このためリサンプリング部２５では、先ずは検出されたシンクを用いて、先の図１５〜図１７にて説明した手順によりシンクの外挿を行う。
その上で、このように外挿したシンクも含めた各シンクを用いて、ページ内の全ピクセル位置について、先の図１８（ａ）により説明した手順に従ってピクセルの位置の検出を行う。具体的には、先に示した線形補間によって縦座標の整数部phi_intと 縦座標の小数部phi_flt、及び横座標の整数部phj_intと横座標の小数部phj_fltとを各ピクセルの位置ごとに計算する。
さらに、各ピクセルの位置の振幅値を、先の図１８（ｂ）にて説明した手順により計算する。具体的には、上記のようにして計算した各ピクセルの位置ごとの縦座標の整数部phi_intと 縦座標の小数部phi_flt、及び横座標の整数部phj_intと横座標の小数部phj_fltと、振幅値rd_1，rd_2，rd_3，rd_4とに基づき、先に説明した線形補間を行って各ピクセルの振幅値を計算する。
【０１３８】
データ識別部２６は、リサンプリング部２４によって計算された各ピクセルの振幅値から最終的な「０」「１」のビット値を検出する。
先にも述べたように本例の場合は、１６ビットから成る１シンボルのうち３ビットが「１」で他の１３ビットが全て「０」となるスパース符号を用いているので、これに対応したデータ識別として、１６ビット分のピクセルの振幅値を大きい順に並べて、そのうち上位３つのピクセルのみを「１」とするソート検出を行う。
このとき、検出したビット値は、後段のスパース符号デコード部２７に対してシンボル単位でまとめたかたちで供給する。
例えば、本例の記録フォーマットによればシンボル単位でデータ番号が付されるので、データ識別はこのデータ番号順に従ったシンボルごとに行うようにしておく。そして、シンボル内の全ビット値を識別（検出）するごとにそれらを順次供給するものとしておけば、ビット値をシンボル単位ごとにスパース符号デコード部２７に供給することができる。
【０１３９】
スパース符号デコード部２７は、上記のようにしてデータ識別部２６からシンボル単位で供給されるビット値についてスパース符号のデコード処理を行い、１シンボル→１バイトに変換して記録データを再生する。これにより再生データが得られる。
【０１４０】
５．実験結果
図２０〜図２２には、これまでで説明してきた本実施の形態としての再生手法の有効性について説明するための実験結果を示す。
これら図２０〜図２２では、本実施の形態の記録フォーマットによって記録されたデータについて実際に再生を行った実験結果として、図２０では本実施の形態としての再生手法（シンク検出・リサンプリング・データ識別）を適用した場合、図２１は従来の再生手法を適用した場合の実験結果を示している。また、図２２では、本例の再生手法のうち各シンク検出（ページ中心シンクの検出は除く）のみを適用し、リサンプリングついては従来手法に準ずる手法を適用した場合の実験結果を示してる。具体的にこの従来手法に準ずるリサンプリングとしては、最も近いシンクに基づき対象とするピクセルの位置を４×４の読み出し信号から選択し、その値を振幅値とするものとした。
【０１４１】
また、各図において、具体的な実験結果としては、ページ内のエラー分布、ＳＥＲ（シンボルエラーレート）、ＳＮＲ（Ｓ／Ｎ比）を示している。このうちページ内のエラーについては、図中の白抜き四角により示しており、二重四角となっている部分は、その内枠がビット単位でのエラー（ビットエラー）を示し、外枠がシンボル単位でのエラー（シンボルエラー）を示している。
【０１４２】
先ず、図２１の従来の再生手法をそのまま採用した場合について見てみると、検出に失敗したシンクの周囲でまとめてエラーになっていることがわかる。特に、従来の記録フォーマット（最小敷き詰め単位＝１サブページ）では使用されることのなかった外周部分におけるエラーレートが非常に悪く、このままでは実用化が困難となる。この場合、ＳＮＲは２．６３であった。
【０１４３】
これに対し、先ず図２０に示す本実施の形態の再生手法を採用する場合は、シンク検出の失敗によるエラーの集中は大幅に緩和されて、エラーの発生位置は分散されていると共に、その数も大幅に減少していることがわかる。この場合のＳＮＲは３．２５であった。
この結果から、先に説明した本実施の形態の再生手法によれば、図６〜図１０にて説明したような本実施の形態としての記録フォーマットが採用される場合、すなわち最小敷き詰め単位の縮小化・シンク割合の削減を図った場合にも適正にデータ再生が可能なことが理解できる。
【０１４４】
また、図２２における、本実施の形態の再生手法のうち各シンク検出のみを適用した場合は、図２０に示した本実施の形態の再生手法の全てを適用する場合と比較すると若干のエラーの増加はあるものの、エラーの分布は図２０の場合とほぼ同様となり、また図２１の従来手法を適用した場合との比較では大幅なエラーの低減が図られる。この場合のＳＮＲは３．２４である。
この図２２の結果から、本実施の形態の記録フォーマットのように最小敷き詰め単位の縮小化・シンク割合の削減が図られた場合には、複数のシンクを用いてそれぞれのシンクを検出することが有効であるということが理解できる。
【０１４５】
なお、ページ中心のシンクについて複数のシンクを用いた検出を行う手法に関しては、それが最終的なシンク位置を決めるものではないので、単独では効果は発揮できないものとなる。但し、例えばＰＬＬのようにエッジ抽出を行ってタイミング・リカバリーをする場合には最終的なページの位置合わせとしてページ中心の位置を決めるということが行われるので、その場合においては、１箇所のシンクだけを使うよりも本例のように複数のシンクを使ってページ中心位置を定める手法の方が優れているということができる。
【０１４６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでに説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば記録フォーマットとしては、最小敷き詰め単位を４ビット×４ビットのシンボルとした上で、信号光エリアＡ２の半径i_rad＝１５４ピクセル、シンク間隔i_sper＝２４ビット、シンクサイズ＝１シンボルとする場合を例示したが、本発明の記録手法（記録フォーマット）としては、少なくとも先の図２３〜図２４にて説明したような従来の記録フォーマットよりも記録容量の拡大が図られるようにして設定されればよい。具体的には、最小敷き詰め単位は４ビット×４ビットに限定されず、採用される記録符号化によって定められる最小単位である１シンボルとすればよい。これによって最小敷き詰め単位は、複数のシンボルから成るものとされる１サブページ以下のサイズとすることができる。
或いは、このような最小敷き詰め単位の縮小化以外にも、ページシンクの廃止、シンクサイズの縮小化、シンク間隔i_sperの拡大等、シンクの割合の削減を図ることでも記録容量の拡大を図ることができる。
【０１４７】
また、再生手法としては、先ずはページ中心のシンクを検出した後に個々のシンクを検出する場合を例示したが、このようなページ中心位置の検出は行わずに個々のシンクの検出を行うようにすることもできる。但し、先にも述べたように予めページ中心位置の検出を行っておけば、個々のシンクの検出時の探索範囲を縮小化できる。
【０１４８】
また、個々のシンクの検出時、先の具体例では、対象とするシンクを中心に上下左右のシンクを合わせた計５個の十字型のパターンを基本パターンとする場合を例示したが、複数のシンクを用いた個々のシンク検出として、これに用いるシンクの数及びそのパターンは任意に設定することができる。
また、このようなシンクの検出時には必ず対象とするシンクも含めた複数のシンクを用いるものとしたが、対象とするシンク以外のその周囲の複数のシンクのみを用いて上記対象とするシンクの検出を行うこともできる。
何れにしても本発明のシンク検出については、対象とするシンクの位置を基準として選出した複数のシンクの位置に基づいて上記対象とするシンクの位置を検出するものとすれば、シンクの割合の低下によるシンク位置検出精度の低下を抑制することができる。
【０１４９】
また、ピクセルの位置の特定（計算）については、ページ内の全ピクセル位置が四方からシンクに囲まれるようにするために、シンクの外挿を行うものとしたが、このようなシンクの外挿は行わずに各ピクセルの位置の計算を行うこともできる。
その場合、対象とするピクセルの位置の周囲四方のいずれかのシンクがないときには、例えば四方のうち存在するすべてシンクの位置に基づいて対象とするピクセルの位置を計算するものとすればよい。或いは、対象とするピクセルの位置に直近のシンク位置のみに基づいてピクセルの位置の計算を行うなどの手法を採ることもできる。
【０１５０】
また、このようなピクセルの位置の計算についても複数のシンクを用いて行う場合を例示したが、従来通り１つのシンクを基準としてピクセルの位置の計算を行うこともできる。例えば、対象とするピクセルの位置に直近の１つのシンクに基づきピクセルの位置の計算を行うといったものである。
【０１５１】
また、リサンプリングにより最終的に計算した各ピクセルの振幅値から各ビット値を得る（つまりデータ識別を行う）にあたっては、従来と同様のソート検出を採用する場合を例示したが、ソート検出以外の他の手法によって各ピクセルの振幅値から各ビット値を得ることもできる。例えば相関検出方式として、リサンプリングにより計算した１シンボル分の各ピクセルの振幅値と、１シンボルのデータパターンとして生じ得る全データパターン（振幅値で表したもの）との相関計算を行い、そのうち相関値が最も大きかったデータパターンをそのシンボルのデータパターンとして検出するといったこともできる。
【０１５２】
また、これまでの説明では、本発明に係る記録手法と再生手法とが、記録・再生の双方が可能な記録再生装置に同時に適用される場合を例示したが、本発明に係る記録手法については、少なくとも記録が可能な記録装置に適用することができる。同様に本発明に係る再生手法については、少なくとも再生が可能な再生装置に対して適用することができる。
【０１５３】
また、これまでの説明では、反射膜を備えた反射型のホログラム記録媒体に対応する場合を例示したが、本発明に係る記録手法、再生手法は、反射膜を備えない透過型のホログラム記録媒体に対応する記録装置、再生装置に対しても好適に適用できる。このように透過型のホログラム記録媒体に対応する場合、再生装置としては、照射した参照光に応じて反射光として得られる回折光をイメージセンサ側に導くためのビームスプリッタは不要とすることができる。この場合、参照光の照射に応じて得られる回折光はホログラム記録媒体自体を透過することになるので、レーザ光の出射点側から見てホログラム記録媒体の反対側にさらに対物レンズを設けておき、透過光としての回折光を当該対物レンズを介してイメージセンサ側に導くように構成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本実施の形態の記録再生装置の内部構成について示したブロック図である。
【図２】ホログラム記録媒体への記録手法ついて説明するための図である。
【図３】ホログラム記録媒体の再生手法について説明するための図である。
【図４】空間光変調器上で規定される参照光エリア、信号光エリア、ギャップエリアの各エリアについて説明するための図である。
【図５】従来の記録フォーマットに基づき行われる、従来のホログラム記録再生手法の例を模式的に示した図である。
【図６】本実施の形態の記録フォーマットについて説明するための図として、信号光エリア内へのデータの最小敷き詰め単位の例を示した図である。
【図７】本実施の形態の記録フォーマットについて説明するための図として、シンクパターンとシンクの挿入間隔の例を示した図である。
【図８】本実施の形態の記録フォーマットに基づく信号光エリア内のデータ配列について説明するための図として、記録時の空間光変調器における画像パターンを模式的に示した図である。
【図９】本実施の形態の記録フォーマットについて実際に実験を行った結果を示す図である。
【図１０】同じく、本実施の形態の記録フォーマットについて実際に実験を行った結果を示す図である。
【図１１】本実施の形態の記録フォーマットに基づく記録動作を行うための信号処理部の構成について示すブロック図である。
【図１２】囲まれるシンクの数ごとで分けたそれぞれの領域についての、信号光エリア内での分布を示した図である。
【図１３】ページ中心位置の検出手法について説明するための図である。
【図１４】各シンク位置の検出手法について説明するための図である。
【図１５】３つのシンクに囲まれる場合に１つのシンクを外挿する手法について説明するための図である。
【図１６】２つのシンクに囲まれる場合に２つのシンクを外挿する手法について説明するための図である。
【図１７】１つのシンクに囲まれる場合に３つのシンクを外挿する手法について説明するための図である。
【図１８】本実施の形態のリサンプリング手法について説明するための図である。
【図１９】本実施の形態の再生手法に基づく再生動作を行うための信号処理部の構成について示したブロック図である。
【図２０】本実施の形態の再生手法を適用した場合のページ内のエラーの分布、ＳＥＲ、ＳＮＲについての各実験結果を示した図である。
【図２１】従来の再生手法を適用した場合のページ内のエラーの分布、ＳＥＲ、ＳＮＲについての各実験結果を示した図である。
【図２２】本実施の形態の各シンク検出＋従来のリサンプリング・データ識別とした場合のページ内のエラーの分布、ＳＥＲ、ＳＮＲについての各実験結果を示した図である。
【図２３】従来の記録再生手法にて採用されていた記録データフォーマットの具体例について説明するための図として、空間光変調器での変調パターンを模式的に示した図である。
【図２４】従来の記録再生手法にて採用されていた記録データフォーマットの具体例について説明するための図として、記録データ中に挿入されるシンクのパターン例について示した図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１  記録再生装置、ＬＤ  レーザダイオード、２  コリメータレンズ、３  ＳＬＭ（空間光変調器）、４  ビームスプリッタ、５  ホログラム記録媒体、６  イメージセンサ、ＯＬ  対物レンズ、７  データ変調部、８  データ再生部、１１  スパース符号化部、１２  ページマッピング部、１３  ＳＬＭドライバ、２２  移動平均フィルタ、２３  アップコンバート部、２４  シンク検出部、２５  リサンプリング部、２６  データ識別部、２７  スパース符号デコード部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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