(57)【要約】【課題】デジタル画像のデジタルデータ量を減らさずにデジタル画像の再生精度を向上することができるホログラム再生装置及びホログラム再生方法を提供する。【解決手段】光検出器２６が光記録媒体２２を透過してきた、歪み検出用のマーカーを含む光を受光すると、情報取得部２８が個々のマーカー３２の座標を取得する。この座標は、マーカー３２の光記録媒体２２の歪みに応じた変形を反映している。また、情報取得部２８は、変形前のマーカー３２の座標を取得し、変形したマーカー３２の座標と比較して差分を算出する。その後、情報取得部２８は、算出した差分に基づき、歪み情報として再生像の（ｘ，ｙ）座標ごとの歪み率（ｘ方向及びｙ方向に何画素ずれているか）を算出する。【選択図】      図１
2008305458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪み検出用画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段を透過または反射した光が光記録媒体を透過した後に、当該透過光を受光する受光手段と、
前記受光手段の受光画像と前記歪み検出用画像とに基づき、歪み情報を取得する歪み情報取得手段と、
を備えることを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項２】
請求項１記載のホログラム再生装置において、前記画像生成手段は空間光変調器を含んで構成されていることを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のホログラム再生装置において、前記歪み情報取得手段は、前記光記録媒体上の複数の位置における歪み情報を取得することを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項記載のホログラム再生装置が、さらに前記光記録媒体の透過光に含まれる信号画像成分を除去するフィルタ手段を備えることを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項５】
請求項４記載のホログラム再生装置において、前記フィルタ手段がローパスフィルタであることを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項６】
歪み検出用画像を生成し、
前記歪み検出用画像を含む光が光記録媒体を透過した後に、当該透過光を受光し、
前記受光した画像と前記歪み検出用画像とに基づき、歪み情報を取得する、
ことを特徴とするホログラム再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム再生装置及びホログラム再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム記録・再生装置において、例えば二値のデジタルデータ「０，１」を例えば「明、暗」としてデジタル画像化した信号光をホログラムとして記録再生することによりデジタルデータの記録再生を行うものがある。フーリエ変換ホログラムの場合、信号光はレンズによりフーリエ変換され、フーリエ変換像が光記録媒体に照射される。また、信号光と干渉して干渉縞を生成する参照光も同時に光記録媒体に照射され、生じた干渉縞がホログラムとして光記録媒体に記録される。
【０００３】
このようなホログラム記録・再生装置において、データを再生する際には、参照光を光記録媒体に照射し、回折光を光検出器で受光してデジタル画像を再生し、デジタルデータを取得する。
【０００４】
上記ホログラムを生成する際には、レンズの収差、光記録媒体の厚さの変動、ホログラムの多重度等によりホログラムに歪みが生ずる場合が多い。そこで、歪み補正用のマーカーをデジタル画像に組み込むことにより、デジタル画像の再生精度を向上する技術が提案されている（例えば、下記特許文献１）。この場合、歪み補正用のマーカーとデジタルデータを表すデジタル画像とが混在することになり、デジタル画像に含まれるデジタルデータ量が減ることになる。
【特許文献１】特開２００５−２４２３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、デジタル画像のデジタルデータ量を減らさずにデジタル画像の再生精度を向上することができるホログラム再生装置及びホログラム再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載のホログラム再生装置の発明は、歪み検出用画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段を透過または反射した光が光記録媒体を透過した後に、当該透過光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光画像と前記歪み検出用画像とに基づき、歪み情報を取得する歪み情報取得手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記画像生成手段が空間光変調器を含んで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記歪み情報取得手段が、前記光記録媒体上の複数の位置における歪み情報を取得することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項記載の発明において、さらに前記光記録媒体の透過光に含まれる信号画像成分を除去するフィルタ手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記フィルタ手段がローパスフィルタであることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載のホログラム再生方法の発明は、歪み検出用画像を生成し、前記歪み検出用画像を含む光が光記録媒体を透過した後に、当該透過光を受光し、前記受光した画像と前記歪み検出用画像とに基づき、歪み情報を取得する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、歪み検出用画像をデジタルデータを表すデジタル画像と混在させる場合に比べて、デジタル画像に含まれるデジタルデータ量の減少を回避できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、ホログラムの記録・再生に使用する空間光変調器を光記録媒体の歪み検出にも使用することができ、装置の構成を簡略化することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、光記録媒体上の位置に応じた歪みのばらつきを適切に検出することができる。
【００１５】
請求項４及び請求項５の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、信号画像成分による歪み検出用画像画像の劣化を回避できるので、高い精度で歪み情報を取得することができる。
【００１６】
請求項６の発明によれば、歪み検出用画像をデジタルデータを表すデジタル画像と混在させる場合に比べて、デジタル画像に含まれるデジタルデータ量の減少を回避できるホログラム再生方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１８】
図１には、本発明にかかるホログラム再生装置の一実施形態の構成例が示される。図１において、ホログラムの回折光から情報を再生する際には、光源１０からのコヒーレント光をレンズ１２、１４によって口径の広い平行光にし、空間光変調器１８に入射させる。空間光変調器１８は、例えば液晶パネルにより構成され、コンピュータによって構成される画像制御部１６により表示制御されて、入射した光を参照光Ｒのみとして出射する。本例では、参照光Ｒが、空間光変調器１８の外側領域から出射される。空間光変調器１８から出射された光は、フーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換され、光記録媒体２２に照射される。これにより発生するホログラムからの回折光を逆フーリエ変換レンズ２４で平行光とし、光検出器２６により受光する。回折光を受光した光検出器２６の出力信号は、コンピュータ等により実現される情報取得部２８に入力され、ホログラムに含まれている情報を取得する。
【００１９】
また、上記光記録媒体２２には、ホログラムが２次元的に分布して記録されているので、所望の情報を読み出す際には光記録媒体２２上の位置を指定して参照光Ｒを照射する必要がある。このため、図１に示されたホログラム再生装置では、光記録媒体２２上への参照光Ｒの照射位置を制御するための位置制御部３０が設けられている。
【００２０】
なお、信号光をホログラムとして光記録媒体２２に記録する際には、液晶パネルにより構成された空間光変調器１８が画像制御部１６により制御されて、２値のデジタルデータ「０，１」を「明、暗」としたデジタル画像（２値画像）を表示する。これによって、空間光変調器１８を通過した光は、２値画像の各画素の値に応じて強度変調されて信号光Ｓとなる。この信号光Ｓを、フーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換し、光記録媒体２２に照射する。また、参照光Ｒは、上記信号光Ｓと光軸を共通にして、その外側から光記録媒体２２に照射される。これにより、光記録媒体２２中でフーリエ変換後の信号光Ｓと参照光Ｒとが干渉して、光記録媒体２２に信号光Ｓがホログラムとして記録される。
【００２１】
なお、上記空間光変調器１８は透過型として記載されているが、反射型とすることもできる。
【００２２】
また、図１の例は、参照光Ｒと信号光Ｓとが同軸光学系により光記録媒体２２に照射される、いわゆるコリニア方式であるが、光源１０からのコヒーレント光を図示しないビームスプリッタ及び適宜な反射鏡により信号光Ｓとは別の光路を通過する参照光Ｒ’として光記録媒体２２に照射する二光波方式としてもよい。
【００２３】
図２には、上述したコリニア方式における空間光変調器１８の表示パターンの例が示される。図２において、中央領域Ａには２値画像が表示される。また、外周領域Ｂには参照光が透過する。光記録媒体２２に記録されたホログラムの回折光から情報を再生する際には、空間光変調器１８において、表示パターンの中央領域Ａを透過する信号光Ｓを遮断し、参照光Ｒのみが外周領域Ｂを透過するように画像制御部１６が制御する。また、画像制御部１６は、ホログラムが記録された光記録媒体２２の歪みを検出するための歪み検出用画像を空間光変調器１８に表示させる制御も行う。
【００２４】
図３には、上記空間光変調器１８に表示される歪み検出用画像の例が示される。図３において、歪み検出用画像には、十字形のマーカー３２が複数配列されている。図３の例では、マーカー３２が縦横に等間隔に配列されているが、これに限定されるものではなく、例えば縦または横に１列、斜めに１列または複数列等の配列としてもよい。
【００２５】
本実施形態において、光記録媒体２２の歪み情報を取得する場合には、空間光変調器１８に図３に示される歪み検出用画像を表示させた状態で、光源１０からのコヒーレント光をレンズ１２、１４により平行光として入射させる。この入射光は、歪み検出用画像を含んで空間光変調器１８から出射し、フーリエ変換レンズ２０を介して光記録媒体２２に照射される。このときに光記録媒体２２を透過する光は、逆フーリエ変換レンズ２４を介して光検出器２６に受光される。光検出器２６に受光された光には、光記録媒体２２の歪みに応じて変形したマーカー３２の画像が含まれているので、この変形したマーカー３２の画像を情報取得部２８が取得し、マーカー３２の元の画像と比較することにより光記録媒体２２の歪み情報を取得する。
【００２６】
図４には、情報取得部２８が歪み情報を取得する際の動作例のフローが示される。図４において、光検出器２６が光記録媒体２２を透過してきた、歪み検出用のマーカー３２を含む光を受光すると（Ｓ１）、情報取得部２８が個々のマーカー３２の座標を取得する（Ｓ２）。上述したように、このとき光検出器２６が受光した光記録媒体２２の透過光には、光記録媒体２２の歪みに応じて変形したマーカー３２の画像が含まれているので、Ｓ２で取得する座標は、マーカー３２の変形を反映している。
【００２７】
次に、情報取得部２８は、画像制御部１６が空間光変調器１８に表示させたマーカー３２の座標を取得し、Ｓ２で取得した変形したマーカー３２の座標と比較して差分（ベクトル）を算出する（Ｓ３）。
【００２８】
その後、情報取得部２８は、Ｓ３で算出した差分に基づき、歪み情報として再生像の（ｘ，ｙ）座標ごとの歪み率（ｘ方向及びｙ方向に何画素ずれているか）を計算する（Ｓ４）。この計算結果は、適宜な記憶装置に記憶させておく。
【００２９】
なお、上記Ｓ１〜Ｓ４の工程は、ホログラムの再生処理とは別に行うので、歪み補正用のマーカーとデジタルデータを表すデジタル画像とが混在することにはならない。このため、デジタル画像に含まれるデジタルデータ量を減少させることはない。
【００３０】
以上のようにして求めた歪み情報は、光記録媒体２２に参照光Ｒを照射し、デジタル画像を再生する際に、光検出器２６が受光したデジタル画像の歪みの補正に使用する。この補正は、例えばｘ方向及びｙ方向の画素のずれに応じて、各方向における画素の読み込み間隔（何画素毎に読み込むか）を調整することにより行うことができる。
【００３１】
また、光記録媒体２２では、光記録媒体２２上の位置により厚さ、屈折率、ホログラムの記録量等が異なっている。このため、光記録媒体２２上の位置が異なると歪みの大きさも異なっている場合が多い。従って、上述した歪み情報は、光記録媒体２２上の複数の位置において取得するのが好適である。
【００３２】
本実施形態においては、位置制御部３０により光記録媒体２２上の位置を移動させながらマーカー３２の画像を含む光を照射し、光記録媒体２２上の複数の位置において歪み情報を取得する。この場合、光記録媒体２２上の位置を移動して、例えば情報画像（所定の情報量を含むデジタル画像の頁）１００枚毎に歪み情報を取得する等の方法が好適である。
【００３３】
図５には、本発明にかかるホログラム再生装置の他の実施形態の構成例が示され、図１と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。図５において、特徴的な点は、逆フーリエ変換レンズ２４と光検出器２６との間にリレーレンズ３４，３６を設け、その間に光記録媒体２２からの回折光に含まれる信号画像成分を除去するフィルタ３８を配置した点である。これにより、光記録媒体２２の歪み情報を取得する際に、マーカー３２の画像のみを光検出器２６で受光することができる。この結果、不要な回折光（信号画像成分）によるマーカー３２の画像の劣化を回避できるので、高い精度で歪み情報を取得することができる。
【００３４】
上記フィルタ３８は、光記録媒体２２からの回折光から信号画像成分を除去できるものであれば限定されない。例えば、マーカー３２の画像を信号画像のパターンよりも低周波の成分で表現した場合には、マーカー３２の画像のみを透過するローパスフィルタとすればよい。なお、ホログラムの回折光から情報を再生する際には、フィルタ３８は光路から除去する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかるホログラム再生装置の一実施形態の構成例を示す図である。
【図２】コリニア方式における空間光変調器の表示パターンの例を示す図である。
【図３】空間光変調器に表示される歪み検出用画像の例を示す図である。
【図４】情報取得部が歪み情報を取得する際の動作例のフロー図である。
【図５】本発明にかかるホログラム再生装置の他の実施形態の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  光源、１２，１４  レンズ、１６  画像制御部、１８  空間光変調器、２０  フーリエ変換レンズ、２２  光記録媒体、２４  逆フーリエ変換レンズ、２６  光検出器、２８  情報取得部、３０  位置制御部、３２  マーカー、３４，３６  リレーレンズ、３８  フィルタ。
【図１】
2008305458.tif 000003
【図２】
2008305458.tif 000004
【図３】
2008305458.tif 000005
【図４】
2008305458.tif 000006
【図５】
2008305458.tif 000007