(57)【要約】【課題】高Ｓ／Ｎ比および高記録密度を実現できるホログラム記録装置、ホログラム記録方法、ホログラム再生装置、およびホログラム再生方法を提供する。【解決手段】ホログラム記録装置において、空間光変調器１８は、パターン生成器１６の機能により、データパターンを部分的に反転させた部分反転パターン（明暗画像）を表示し、この部分反転パターンにより信号光Ｓを生成する。空間光変調器１８により生成された信号光Ｓは、フーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換され、信号光Ｓのフーリエ変換像の直流成分に対応して形成された遮光部を有する光抑制体２２を透過して、光記録媒体２４に照射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成する信号光生成手段と、
光記録媒体に結像される前記信号光のフーリエ変換像の直流成分に対応して形成された遮光部を有し、該直流成分を抑制する抑制手段と、
を備えることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラム記録装置であって、
前記変換パターンにおいて前記複数の変換要素が配列される周期は、前記データパターンにおいて前記複数の情報要素が配列される周期よりも大きい、
ことを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のホログラム記録装置であって、
前記変換パターンにおいて前記反転有りの情報を表す変換要素の位置はランダムに定められる、
ことを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項４】
所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成し、
前記信号光のフーリエ変換像の直流成分を抑制し、
前記直流成分が抑制された信号光および参照光を光記録媒体に照射して、前記光記録媒体にホログラムを記録する、
ことを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項５】
所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成し、前記信号光のフーリエ変換像の直流成分を抑制し、前記直流成分が抑制された信号光および参照光を光記録媒体に照射することでホログラムが記録された前記光記録媒体に対し、読出光を照射して得られる前記ホログラムからの回折光を受光する光検出器と、
前記光検出器からの出力信号に含まれる、前記各要素の明暗の反転および前記直流成分の抑制に起因する成分を除去する除去手段と、
前記成分が除去された出力信号から情報を取得する情報取得手段と、
を備えることを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項６】
所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成し、前記信号光のフーリエ変換像の直流成分を抑制し、前記直流成分が抑制された信号光および参照光を光記録媒体に照射することでホログラムが記録された前記光記録媒体に対し、読出光を照射し、
前記ホログラムからの回折光を光検出器に受光させ、
前記光検出器からの出力信号に含まれる、前記各要素の明暗の反転および前記直流成分の抑制に起因する成分を除去し、
前記成分が除去された出力信号から情報を取得する、
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、ホログラム記録装置、ホログラム記録方法、ホログラム再生装置、およ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方法は、二値のデジタルデータ「１，０」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である。この場合、信号光はレンズによりフーリエ変換されて、フーリエ変換像が光記録媒体に照射される。
【特許文献１】特開２００６−１０７６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、信号光のフーリエ変換像は、０次にピーク強度の大きい直流成分を有することから、この直流成分によってホログラムが光記録媒体に不均一に記録されてしまい、Ｓ／Ｎ比（シグナル−ノイズ比）が低下してしまうという問題と、記録密度を向上できないという問題とがある。
【０００４】
上記特許文献１には、信号光を位相変調することにより、フーリエ変換面における直流成分のピーク強度を抑制して光記録媒体の高記録密度を図るホログラフィック記録再生装置が開示されている。しかしながら、信号光を位相変調させるとノイズを含むこととなり、Ｓ／Ｎ比が低下してしまうという問題を解決することができない。
【０００５】
本発明は、高Ｓ／Ｎ比および高記録密度を実現できるホログラム記録装置、ホログラム記録方法、ホログラム再生装置、およびホログラム再生方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のホログラム記録装置は、所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成する信号光生成手段と、光記録媒体に結像される前記信号光のフーリエ変換像の直流成分に対応して形成された遮光部を有し、該直流成分を抑制する抑制手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のホログラム記録装置は、請求項１に記載のホログラム記録装置において、前記変換パターンにおいて前記複数の変換要素が配列される周期は、前記データパターンにおいて前記複数の情報要素が配列される周期よりも大きい、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載のホログラム記録装置は、請求項１または２に記載のホログラム記録装置において、前記変換パターンにおいて前記反転有りの情報を表す変換要素の位置はランダムに定められる、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載のホログラム記録方法は、所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成し、前記信号光のフーリエ変換像の直流成分を抑制し、前記直流成分が抑制された信号光および参照光を光記録媒体に照射して、前記光記録媒体にホログラムを記録する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載のホログラム再生装置は、所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成し、前記信号光のフーリエ変換像の直流成分を抑制し、前記直流成分が抑制された信号光および参照光を光記録媒体に照射することでホログラムが記録された前記光記録媒体に対し、読出光を照射して得られる前記ホログラムからの回折光を受光する光検出器と、前記光検出器からの出力信号に含まれる、前記各要素の明暗の反転および前記直流成分の抑制に起因する成分を除去する除去手段と、前記成分が除去された出力信号から情報を取得する情報取得手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載のホログラム再生方法は、所定の周期で配列される複数の情報要素を含み、各情報要素の明暗で二値のデジタルデータを表すデータパターンと、前記複数の情報要素が配列される周期とは異なる周期で配列される複数の変換要素を含み、各変換要素が明暗の反転の有無の情報を表す変換パターンとに基づいて、前記データパターンのうち、前記変換パターンにおける前記反転有りの情報を表す変換要素に対応する部分の明暗を反転させて得られる部分反転パターンにより信号光を生成し、前記信号光のフーリエ変換像の直流成分を抑制し、前記直流成分が抑制された信号光および参照光を光記録媒体に照射することでホログラムが記録された前記光記録媒体に対し、読出光を照射し、前記ホログラムからの回折光を光検出器に受光させ、前記光検出器からの出力信号に含まれる、前記各要素の明暗の反転および前記直流成分の抑制に起因する成分を除去し、前記成分が除去された出力信号から情報を取得する、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、信号光のフーリエ変換像に含まれる直流成分を抑制できるとともに、この直流成分が分散されることで、信号光のフーリエ変換像に含まれるデータ成分を均一化して、ホログラムとして光記録媒体に記録することができ、高Ｓ／Ｎ比および高記録密度のホログラム記録装置を実現できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、変換パターンに含まれる変換要素に比してデータパターンに含まれる情報要素が小さくされることで、信号光により多くの情報を含ませることができるとともに、信号光のフーリエ変換像に含まれるデータ成分を像の中心により近づけることができ、高記録密度に寄与する。
【００１４】
請求項３の発明によれば、信号光のフーリエ変換像に含まれる直流成分がより分散されることで、信号光のフーリエ変換像に含まれるデータ成分をより均一化することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、信号光のフーリエ変換像に含まれる直流成分を抑制できるとともに、この直流成分が分散されることで、信号光のフーリエ変換像に含まれるデータ成分を均一化して、ホログラムとして光記録媒体に記録することができ、高Ｓ／Ｎ比および高記録密度のホログラム記録方法を実現できる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、ホログラム記録時のノイズに影響されにくいホログラム再生装置を実現できる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、ホログラム記録時のノイズに影響されにくいホログラム再生方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１に、本発明に係るホログラム記録・再生装置の一実施形態の構成例を示す。図１において、信号光をホログラムとして記録する際には、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て、空間光変調器１８に入射させる。
【００２０】
空間光変調器１８は、例えば液晶パネルにより構成され、パターン生成器１６から供給される明暗画像を中央領域に表示する。空間光変調器１８の中央領域を通過した光は、明暗画像の各画素の明暗に応じて強度変調されて信号光Ｓとなる。これら空間光変調器１８およびパターン生成器１６の組み合わせは、生成手段の一例である。なお、パターン生成器１６の詳細については後述する。
【００２１】
空間光変調器１８により生成された信号光Ｓは、フーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換され、遮光部を有する光抑制体２２を透過して、光記録媒体２４に照射される。光抑制体２２は、抑制手段の一例であり、光記録媒体２４に対して光源１０側に配置され、信号光Ｓのフーリエ変換像の直流成分を抑制するフィルタとして機能する。なお、光抑制体２２の詳細については後述する。
【００２２】
また、参照光Ｒは、信号光Ｓと光軸を共通にして、例えば信号光の外周部分から光記録媒体２４に照射される。この参照光Ｒは、光源１０からのコヒーレント光をレンズ１２，１４によって平行光にして、空間光変調器１８の外周領域を透過させて得られる。空間光変調器１８の外周領域を透過した参照光Ｒは、信号光Ｓと同様にフーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換され、光抑制体２２を透過して、光記録媒体２４に照射される。
【００２３】
以上の工程により、光記録媒体２４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２４に信号光Ｓがホログラムとして記録される。
【００２４】
なお、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２４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およ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２４に照射する二光波方式としてもよい。
【００２５】
次に、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、空間光変調器１８により参照光Ｒのみとし、フーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換し、光抑制体２２を透過させて光記録媒体２４に照射する。この場合、空間光変調器１８において、信号光Ｓが生成される中央領域を遮断し、参照光Ｒのみが外周領域を透過するように制御する。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２６で平行光とし、光検出器２８により受光する。回折光を受光した光検出器２８の出力信号は、逆フィルタ３０に入力される。この逆フィルタ３０は、除去手段の一例であり、コンピュータ等の演算処理により実現し、パターン生成器１６により生成される明暗画像と光抑制体２２とに起因するノイズを除去する機能を有する。なお、逆フィルタ３０の機能の詳細については後述する。逆フィルタ３０の出力信号は、コンピュータ等の演算処理により実現される情報取得部３２に入力され、ホログラムに含まれていたデータが取得される。なお、再生時も同様に、記録方式に応じて二光波方式を採用することも可能である。
【００２６】
図２に、本発明に係るホログラム記録・再生装置の他の実施形態の構成例を示す。図１の実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。図２において、特徴的な点は、新たなフーリエ変換レンズ３６および逆フーリエ変換レンズ３８が追加された点である。
【００２７】
フーリエ変換レンズ３６と逆フーリエ変換レンズ３８との間に光抑制体２２を配置することにより、光抑制体２２と光記録媒体２４とを所定の距離離隔させることができる。これにより、ホログラム記録装置の構成の自由度を高めることができる。また、空間的にまったく同位置のフーリエ変換面に光抑制体２２と光記録媒体２４を配置することは、それぞれに厚みがあり困難であるが、フーリエ変換レンズ３６と逆フーリエ変換レンズ３８を配置することによって、信号光について光学的に同じ場所に光抑制体２２と光記録媒体２４を配置することも可能となる。
【００２８】
図３に、空間光変調器１８の表示パターンを示す。図３において、中央領域Ａには、信号光を生成するための明暗画像が表示され、外周領域Ｂには参照光が透過する。ここで、中央領域Ａに表示される明暗画像は、二値のデジタルデータを「明，暗」で表すデータパターン（データ画像）を、変換パターンに基づいて部分的に反転させた部分反転パターン（部分反転画像）である。この部分反転パターンは、パターン生成器１６によって、以下のようにして生成される。
【００２９】
図４に、パターン生成器１６の機能構成例を示す。パターン生成器１６は、機能的に、入力されたデジタルデータを符号化して、データパターンを生成するデータパターン生成部５１と、予め用意されたデータパターンを読出す等して、変換パターンを生成する変換パターン生成部５２と、データパターンを変換パターンに基づいて部分的に反転させて、部分反転パターンを生成する反転処理部５３とを有している。これらの機能は、コンピュータ等の演算処理により実現する。
【００３０】
図５に、パターン生成器１６の各機能により生成される各パターンの例を示す。また、図６には、図５に示す各パターンの一部分を拡大した例を示す。
【００３１】
データパターン生成部５１により生成されるデータパターンは、二次元的に配列する複数の情報要素を含んでおり、各情報要素の「明，暗」によって二値のデジタルデータを表す。データパターンに含まれる各情報要素は、矩形状を有し、格子状に配列しており、例えば、空間光変調器１８の各画素に対応するものとすることができる。図６に示すデータパターンにおいては、ｄ×ｄの矩形状の領域が１つの情報要素を表しており、複数の情報要素がＸ軸およびＹ軸のそれぞれに沿って周期ｄで配列している。
【００３２】
ここで、データパターンに含まれる各情報要素の「明，暗」は、例えば、デジタルデータに含まれる各二値情報「０，１」に対応させることができる。また、例えば、所定数の情報要素の集合（例えば３×３個の情報要素の集合など）を一つの単位ブロックとし、この単位ブロックに含まれる所定数の「明」の情報要素の組み合わせ（例えば９Ｃ３通りの組み合わせ）によって、デジタルデータに含まれる所定長の二値情報列を表すようにしてもよい。
【００３３】
変換パターン生成部５２により生成される変換パターンは、二次元的に配列する複数の変換要素を含んでおり、各変換要素は、上記データパターンに含まれる情報要素の明暗を反転させるか否かに対応する二値情報を表す。図５および図６においては、明暗を反転させる変換要素を「明」、明暗を反転させない変換要素を「暗」で表している。変換パターンに含まれる各変換要素は、上記データパターンに含まれる所定数の情報要素の集合のそれぞれに対応するものであり、この所定数の情報要素の集合を包含する大きさの矩形状を有し、情報要素が配列する周期よりも大きな周期で格子状に配列している。図６に示す変換パターンにおいては、ｃ×ｃの矩形状の領域が変換要素を表しており、複数の変換要素がＸ軸およびＹ軸のそれぞれに沿って周期ｃで配列している。変換パターンにおいて変換要素が配列する周期は、例えば、上記データパターンにおいて情報要素が配列する周期の整数倍（例えば１６倍や３２倍など）とすることができる。
【００３４】
ここで、変換パターンには、明暗を反転させる情報を表す「明」の変換要素が所定の割合で含まれており、これら「明」の変換要素の位置は、変換パターン中でランダムに設定される。
【００３５】
反転処理部５３は、データパターン生成部５１が生成したデータパターンと、変換パターン生成部５２が生成した変換パターンとに基づいて、データパターンのうち、変換パターンにおける「明」の変換要素に対応する部分に含まれる情報要素の明暗を反転させて、部分反転パターンを生成する。すなわち、データパターンに変換パターンを重畳することで、部分反転パターンを生成する。この部分反転パターンは、例えば、画素毎（本実施形態では情報要素毎）に、データパターンの「明，暗」と、変換パターンの「明，暗」との排他的論理和（ＸＯＲ）を演算することで得ることができる。このように生成された部分反転パターンは、空間光変調器１８に出力される。
【００３６】
図７（Ａ）に、部分反転パターンにより生成される信号光Ｓをフーリエ変換レンズ２０によってフーリエ変換したフーリエ変換像の強度分布の例を示す。同図において、縦軸は光の強度であり、横軸は、フーリエ変換面の中心を０として、部分反転パターンのＸ軸またはＹ軸に対応する方向に沿った距離である。
【００３７】
また、参考として、図７（Ｂ）に、空間光変調器１８にデータパターンを表示した場合の信号光のフーリエ変換像の強度分布を示し、図７（Ｃ）に、空間光変調器１８に変換パターンを表示した場合の信号光のフーリエ変換像の強度分布を示す。
【００３８】
図７（Ｂ）によると、データパターンによるフーリエ変換像の強度分布には、直流成分のピーク（０次光のピーク）が中心に含まれている。この直流成分のピークは、最も強度の高い急峻なピークとなっている。また、直流成分のピークの周囲には、直流成分と比して強度の低いデータ成分（交流成分）が含まれている。
【００３９】
他方、図７（Ｃ）によると、変換パターンによるフーリエ変換像の強度分布には、中心に含まれる直流成分のピーク（０次光のピーク）が、このピークの根本部分から分かるように、分散した形状となっている。これは、「明」の変換要素がランダムに設定された変換パターンでの回折効果によるものである。
【００４０】
ここで、部分反転パターンは、データパターンに変換パターンが重畳されたものであるので、部分反転パターンによるフーリエ変換像は、データパターンによるフーリエ変換像と変換パターンによるフーリエ変換像とが畳み込まれたものとなる。そのため、図７（Ａ）に示すように、部分反転パターンによるフーリエ変換像の強度分布においても、直流成分のピークが分散されており、これによって、直流成分のピークの強度が抑制されるとともに、直流成分のピークの周囲に存在するデータ成分の強度が均一化されている。
【００４１】
なお、図７（Ａ）に示す部分反転パターンによるフーリエ変換像では、直流成分のピークを分散させることで、その強度が抑制されているが、直流成分の抑制の程度は、同図から分かるように十分なものとは言い難い。そこで、以下に説明するように、十分に抑制できなかった直流成分を光抑制体２２によって抑制する。
【００４２】
図８に、光抑制体２２の構成例を示す。図８において、光抑制体２２はガラス等の光透過材料で構成され、その中央領域に光を反射または吸収することにより光を透過させない遮光部４０が形成されている。この遮光部４０は、図７（Ａ）に示したフーリエ変換像の直流成分のピーク位置に対応して形成され、フーリエ変換像の中央領域の光を遮ることにより、フーリエ変換像に含まれる直流成分を抑制する。なお、本実施形態において、遮光部４０は、完全にフーリエ変換像の直流成分を遮光するものである必要はなく、前述のようにフーリエ変換像に含まれる直流成分を抑制できるものであればよい。
【００４３】
なお、図８では、遮光部４０の形状が矩形となっているが、これに限定されず、例えば円形とすることもできる。また、遮光部４０の大きさは、光記録媒体２４の表面に結像されるフーリエ変換像中の直流成分のピークの面積に応じて決定する。
【００４４】
また、光抑制体２２の外周領域には、枠状の遮光部４２も形成されている。この遮光部４２は、フーリエ変換像の中でデータの再生に利用可能な中心付近の成分を透過させ、これよりも外側に存在する成分を透過させないようにする。これにより、フーリエ変換像の光記録媒体２４に照射される範囲を狭小化して、高記録密度に寄与する。
【００４５】
ここで、データの再生に利用可能な中心付近の成分は、データの再生に最低限必要な成分を含むように定めることができる。データの再生に最低限必要な成分とは、フーリエ変換像の中で、０次（すなわち像の中心）を中心とする長さｆλ／ｄの範囲内の成分である。なお、ｆはレンズの焦点距離、λは記録波長、ｄは部分反転パターンを構成する要素の周期（データパターンにおける情報要素の周期）である。従って、枠状の遮光部４２の内周は、この範囲を取り囲む矩形状とされる。
【００４６】
このように、光抑制体２２は、遮光部４０によりフーリエ変換像の低周波側（特に直流成分）を遮光し、他方、遮光部４２によりフーリエ変換像の高周波側を遮光しており、バンドパスフィルタとして機能する。
【００４７】
図９に、フーリエ変換像の直流成分を光抑制体２２により抑制した場合の例を示す。同図によれば、フーリエ変換像には、直流成分が抑制されて、上述したように直流成分のピークの分散により強度が均一化されたデータ成分が残される。光記録媒体２４には、このような全体的に均一化された成分がホログラムとして記録される。
【００４８】
以上のように、本実施形態では、データパターンに変換パターンを重畳して得られる部分反転パターンにより信号光を生成することで、信号光のフーリエ変換像の直流成分を抑制できるとともに、この直流成分が分散されて、データ成分を均一化することができる。そして、光抑制体２２によって、直流成分を更に抑制することができるので、その結果、信号光のフーリエ変換像のうち均一化されたデータ成分を光記録媒体２４に記録することができ、高Ｓ／Ｎ比および高記録密度を実現できる。
【００４９】
図１０（Ａ），（Ｂ）に、逆フィルタ３０の機能の説明図を示す。図１０（Ａ）は、図５に示した変換パターンである。空間光変調器１８に変換パターンを表示させ、これを透過した光がさらに光抑制体２２を透過すると、図１０（Ｂ）に示されるように、変換パターンと光抑制体２２とに起因する光の強度分布が発生する。このように、変換パターンを表示する空間光変調器１８を透過した光が光抑制体２２でフィルタリングされることにより発生する光の強度分布は、光記録媒体２４にホログラムを記録する際にノイズとなる。このノイズは、光検出器２８で検出され、光検出器２８の出力信号に含まれる。
【００５０】
そこで、逆フィルタ３０では、上記ノイズを予め求めておき、光検出器２８の出力信号からノイズを除去する演算処理を行う。この演算は、例えばノイズである光の強度分布の減算処理等で行うことができる。これにより、光検出器２８の出力信号からノイズが除去され、除去後の出力信号において高Ｓ／Ｎ化が実現する。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施形態の形式に限定されない。
【００５２】
上記図５および図６では、明暗を反転させる情報を表す「明」の変換要素がランダムに設定された変換パターンの例を示したが、これに限らず、例えば図１１に示すように、明暗を反転させる情報を表す「明」の変換要素と、明暗を反転させない情報を表す「暗」の変換要素とが周期的に配列した変換パターンとしてもよい。この場合も、信号光Ｓのフーリエ変換像の直流成分を抑制および分散させる効果がある。
【００５３】
また、上記図５および図６では、変換パターンに含まれる変換要素が、データパターンに含まれる情報要素よりも大きい場合の例を示したが、これに限らず、例えば図１２に示すように、変換パターンに含まれる変換要素を、データパターンに含まれる情報要素より大きくしてもよい。すなわち、変換パターンに含まれる変換要素の周期を、データパターンに含まれる情報要素の周期より小さくしてもよい。この場合も、信号光Ｓのフーリエ変換像の直流成分を抑制および分散させる効果がある。なお、この場合、変換パターンに含まれる各変換要素が、空間光変調器１８の少なくとも１つの画素にそれぞれ対応するものとされ、データパターンに含まれる情報要素は、情報要素に含まれる画素毎に反転される。
【００５４】
また、上記図５および図６では、矩形状の変換要素が格子状に配列した変換パターンの例を示したが、変換要素の形状および配列はこれに限らず、例えば、変換要素の形状は円形状などであってもよいし、変換要素の配列は千鳥配列などであってもよい。変換パターンは二値のパターンであればよく、例えば図１３に示すように、「明」の変換要素を円形や矩形などの形状とし、これらを変換パターン中で分散させ、これら以外の領域を「暗」の変換要素とするようにしてもよい。また、変換要素の形状や大きさ、配置位置などを変えて、ランダム性を持たせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係るホログラム記録・再生装置の一実施形態の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るホログラム記録・再生装置の他の実施形態の構成例を示す図である。
【図３】空間光変調器の表示パターンを示す図である。
【図４】パターン生成器の機能構成例を示す図である。
【図５】パターン生成器の機能の第１説明図である。
【図６】パターン生成器の機能の第２説明図である。
【図７】各パターンによるフーリエ変換像の強度分布の例を示す図である。
【図８】光抑制体の構成例を示す図である。
【図９】フーリエ変換像の直流成分を光抑制体により抑制した場合の例を示す図である。
【図１０】逆フィルタの機能の説明図である。
【図１１】変換パターンの変形例を示す図である。
【図１２】変換パターンの変形例を示す図である。
【図１３】変換パターンの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  光源、１２，１４  レンズ、１６  パターン生成器、１８  空間光変調器、２０，３６  フーリエ変換レンズ、２２  光抑制体、２４  光記録媒体、２６，３８  逆フーリエ変換レンズ、２８  光検出器、３０  逆フィルタ、３２  情報取得部、４０，４２  遮光部、５１  データパターン生成部、５２  変換パターン生成部、５３  反転処理部。
【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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