(57)【要約】  信号光と参照光との干渉によりホログラムが記録されるホログラフィック記録媒体から再生された信号の品質を改善する方法及び装置を提供する。該信号品質改善方法は、ホログラフィック記録媒体から再生しようとする再生対象ページに隣接したページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、再生対象ページでの隣接ページによるクロストーク値を決定するステップと、再生対象ページの再生信号から決定されたクロストーク値を除去するステップと、を含む。これによれば、ホログラフィック記録媒体で多重化記録時に発生するページ間のクロストークを求めて再生信号から除去することによって、再生信号の品質を改善できる。
2010503138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光と参照光との干渉によりホログラムが記録されるホログラフィック記録媒体から再生された信号の品質を改善する方法において、
前記ホログラフィック記録媒体から再生しようとする再生対象ページに隣接したページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記隣接ページによるクロストーク値を決定するステップと、
前記再生対象ページの再生信号から前記決定されたクロストーク値を除去するステップと、を含むことを特徴とする再生信号品質改善方法。
【請求項２】
前記隣接ページによるクロストーク値を決定するステップは、
前記隣接したページに含まれたオンピクセルに起因するクロストーク値をいずれも考慮して、前記隣接ページによるクロストーク値を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の再生信号品質改善方法。
【請求項３】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、シミュレーションによるか、または実験によるか、または数式により計算されて得られることを特徴とする請求項１に記載の再生信号品質改善方法。
【請求項４】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、前記ホログラフィック記録媒体を再生する装置にあらかじめ保存されていることを特徴とする請求項１に記載の再生信号品質改善方法。
【請求項５】
前記隣接ページは、前記再生対象ページの前ページ及び後ページのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の再生信号品質改善方法。
【請求項６】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、一つ以上のピクセルで構成された領域に含まれたピクセルに対して、いずれも同じ値が設定されることを特徴とする請求項５に記載の再生信号品質改善方法。
【請求項７】
前記隣接ページが最初に再生されるページである場合には、
前記再生対象ページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記再生対象ページによるクロストーク値を決定するステップと、
前記隣接ページの再生信号から前記再生対象ページによるクロストーク値を除去するステップと、
前記再生対象ページによるクロストーク値が除去された隣接ページを利用して、再び前記再生対象ページからクロストーク値を除去するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の再生信号品質改善方法。
【請求項８】
信号光と参照光との干渉により生成されたパターンがホログラムで記録されるホログラフィック記録媒体で、再生信号のクロストークを低減するためにページのクロストークを獲得する方法において、
所定のパターンを有する基準ページを前記ホログラフィック記録媒体に記録するステップと、
前記記録された基準ページを前記基準ページに隣接したページを再生する再生角度で再生するステップと、
前記再生された基準ページから前記基準ページに含まれた各ピクセルのクロストーク値を獲得するステップと、を含むことを特徴とするクロストーク獲得方法。
【請求項９】
前記所定のパターンは、一つ以上のピクセルを含む領域ごとに一つのピクセルがオン状態に設定されたことを特徴とする請求項８に記載のクロストーク獲得方法。
【請求項１０】
前記領域に含まれたピクセルは、前記一つのオン状態に設定されたピクセルに対するクロストーク値を共通に有することを特徴とする請求項９に記載のクロストーク獲得方法。
【請求項１１】
信号光と参照光との干渉によりホログラムが記録されるホログラフィック記録媒体から再生された信号の品質を改善する装置において、
前記ホログラフィック記録媒体から再生しようとする再生対象ページに隣接したページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記隣接ページによるクロストーク値を決定するクロストーク決定部と、
前記再生対象ページの再生信号から前記クロストーク決定部により決定されたページクロストークを除去するクロストーク除去部と、を備えることを特徴とする再生信号品質改善装置。
【請求項１２】
前記クロストーク決定部は、
前記隣接したページに含まれたオンピクセルに起因するクロストーク値をいずれも考慮して、前記隣接ページによるクロストーク値を決定することを特徴とする請求項１１に記載の再生信号品質改善装置。
【請求項１３】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、シミュレーションによるか、または実験によるか、または数式により計算されて得られることを特徴とする請求項１１に記載の再生信号品質改善装置。
【請求項１４】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値を保存するクロストーク情報保存部をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の再生信号品質改善装置。
【請求項１５】
前記隣接ページは、前記再生対象ページの前ページ及び後ページのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の再生信号品質改善装置。
【請求項１６】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、一つ以上のピクセルで構成された領域に含まれたピクセルに対していずれも同じ値が設定されることを特徴とする請求項１５に記載の再生信号品質改善装置。
【請求項１７】
前記隣接ページが最初に再生されるページである場合には、
前記クロストーク決定部は、前記再生対象ページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークに基づいて、前記再生対象ページによるクロストーク値をさらに決定し、
前記クロストーク除去部は、前記隣接ページの再生信号から前記再生対象ページによるクロストーク値を除去し、前記再生ページによる前記クロストーク値が除去された隣接ページを利用して、再び前記再生対象ページからクロストークをさらに除去することを特徴とする請求項１１に記載の再生信号品質改善装置。
【請求項１８】
信号光と参照光との干渉によりホログラムが記録されるホログラフィック記録媒体に／からデータを記録／再生する記録／再生装置において、
前記ホログラフィック記録媒体に／からデータを記録／再生する光処理部と、
前記ホログラフィック記録媒体から再生しようとする再生対象ページと、前記再生対象ページに隣接したページとを再生するように前記光処理部を制御し、前記再生されたページをデータ処理する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記隣接ページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記再生対象ページでの前記隣接ページによるクロストーク値を決定し、前記再生対象ページの再生信号から前記決定されたクロストーク値を除去することを特徴とする記録／再生装置。
【請求項１９】
前記隣接ページに含まれた複数個のオンピクセルに起因するオンピクセルクロストーク値に基づいて、前記隣接ページによるページクロストーク値を決定するクロストーク決定部をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の記録／再生装置。
【請求項２０】
前記再生ページから前記決定されたページクロストーク値を除去するクロストーク除去部をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の記録／再生装置。
【請求項２１】
ホログラフィック記録媒体から再生される信号のクロストークを低減するためにクロストークを獲得する装置において、
所定のパターンを保存する保存部と、
前記ホログラフィック記録媒体から前記所定のパターンを有する基準ページを再生する光処理部と、
前記保存部に保存された前記所定のパターンを利用して、前記光処理部により再生される前記基準ページに含まれた各ピクセルのピクセルクロストークを獲得するクロストーク値獲得部と、を備えることを特徴とするクロストーク獲得装置。
【請求項２２】
前記所定のパターンは、
複数個のピクセルを含む領域ごとに一つのピクセルがオン状態に設定されたことを特徴とする請求項２１に記載のクロストーク獲得装置。
【請求項２３】
前記領域に含まれた複数個のピクセルは、前記一つのオン状態に設定されたピクセルに対するクロストーク値を共通に有することを特徴とする請求項２２に記載のクロストーク獲得装置。
【請求項２４】
前記オンピクセルクロストークを計算するのに必要な数式を保存するクロストーク情報保存部をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載のクロストーク獲得装置。
【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録媒体に係り、特にホログラフィック記録媒体で再生時に発生するページ間のクロストークノイズを低減させるための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ホログラフィにおいて、データは、記録媒体の表面ではなく、ボリュームを通じて保存される。信号を含む光は、記録媒体内で参照光と干渉を起こしてデータページという干渉グレーチングを生成する。複数個のグレーチングが参照光の光学特性を変化させることによって重なる。かかるプロセスを多重化と呼ぶ。データの読み取り時には、単一の参照光がデータ記録に使われた条件と同じ条件下で記録媒体に入射されて、保存されたデータページを表す回折光を生成する。回折光は、検出アレイにより検出され、この検出アレイは、測定された強度パターンから保存されたデータビットを抽出する。データページは、多数のデータビットまたはピクセルを含んでいる。かかる複数のデータページを同じボリュームに重ねることによって、データ保存容量も大きくなりうる。
【０００３】
ホログラムは、データを含む信号光と参照光とを利用して記録される。記録時に、図１の（ａ）に示したように、参照光Ｒと信号光Ｓとは、干渉パターンを生成するために互いに干渉して、かかる干渉パターンが媒体に伝達される。再生時に、図１の（ｂ）に示したように、媒体に記録されたホログラムにオリジナル参照光Ｒを照射すれば、これが記録されたホログラムの回折現象を起こして出力信号光Ｓを生成する。このとき、参照光が記録時に使われた元来の光と差が出れば、再生光の光量や方向が元来記録された光と異なって変わる。一般的に、かかる差が大きくなれば、光量がｓｉｎｃ関数の形態で減少する。
【０００４】
図２Ａ及び図２Ｂは、二つの平面波により記録されたグレーチング、再生時の参照光が条件を満たさないことによって再生光の角度変化及び回折効率低下が表れることを示す。
【０００５】
ここで、
【０００６】
【数１】
2010503138.tif 000003
は、それぞれ信号光と参照光とのウェーブベクトルであり、
【０００７】
【数２】
2010503138.tif 000004
は、二つの光の干渉により形成されたグレーチングのベクトルである。Ｌは、媒体の厚さを表し、
【０００８】
【数３】
2010503138.tif 000005
は、媒体に垂直な方向の単位ベクトルを表す。図２Ｂにおいて、点線は記録時、実線は再生時の光を表す。一般的に、回折効率は、図２Ｂの式のように各ベクトルがＢｒａｇｇ条件を満たさずに外れるにつれて減少する形態を表す。Ｂｒａｇｇ条件とは、特定な参照光で記録されたホログラムが同じ参照光で再生されるとき、強い回折効率を提供する条件をいう。読み取り時の参照光のウェーブベクトルが実質的に異なるとき、回折効率は顕著に低下する。参照光のウェーブベクトルは、参照光の入射角や波長を変化させることによって変化する。
【０００９】
かかる現象を利用して、ホログラフィック記録媒体では、媒体の同じ体積に複数のページの信号を重ねて記録する。重複記録時、各ページの参照光はいずれも異なって記録される。このように記録された複数のページは、再生時に入射する参照光によって相異なる強度で再生される。したがって、参照光の条件を調節して複数のページをそれぞれ区別して再生が可能になる。しかし、実際の応用においてそれぞれのページを記録する参照光の差によりページが完壁に分離されて再生されがたい。特に、記録容量を増加させるためには、参照光の間隔が狭く記録される。したがって、実際の再生時には、再生しようとするページではない隣接した条件で記録されたページも再生されてノイズとして作用することによって、信号の品質が低下する。
【００１０】
かかるクロストークを低減させるために、既存には、参照光の差をどのようにすれば最大にするかという光学的な観点でのみ接近が行われた。したがって、各ページに該当する参照光の差を最大限維持する方法を適用した。
【００１１】
すなわち、従来には、多重化記録時に単純にページ間の間隔を広く使用し、ページが複数記録されたページグループ単位に限ってクロストークを低減できる光学的な方法が使われた。しかし、かかる場合、ページグループ内に複数記録されたページは、十分な間隔が確保されなければ、クロストークにより信号品質が多く劣化した。特に、これまでは記録容量が大きくないので間隔を広く使用するなどの光学的な方式のみを使用するもので十分であったが、今後記録容量を増加させるためには、クロストークをさらに効果的に除去する方法が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、前記のような問題点を解決して、ホログラフィック記録媒体で多重化記録時に発生するページ間のクロストークを求めて再生信号から除去することによって、再生信号の品質を改善できる方法及び装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するための本発明の一つの特徴は、信号光と参照光との干渉によりホログラムが記録されるホログラフィック記録媒体から再生された信号の品質を改善する方法において、前記ホログラフィック記録媒体から再生しようとする再生対象ページに隣接したページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記隣接ページによるクロストーク値を決定するステップと、前記再生対象ページの再生信号から前記決定されたクロストーク値を除去するステップと、を含むことである。
【００１４】
前記隣接ページによるクロストーク値を決定するステップは、前記隣接したページに含まれたオンピクセルに起因するクロストーク値をいずれも考慮して、前記隣接ページによるクロストーク値を決定するステップを含むことが望ましい。
【００１５】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、シミュレーションによるか、または実験によるか、または数式により計算されて得られる。
【００１６】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、前記ホログラフィック記録媒体を再生する装置にあらかじめ保存されていることが望ましい。
【００１７】
前記隣接ページは、前記再生対象ページの前ページ及び後ページのうち少なくとも一つを含むことが望ましい。
【００１８】
前記オンピクセルに起因するクロストーク値は、一つ以上のピクセルで構成された領域に含まれたピクセルに対していずれも同じ値が設定されることが望ましい。
【００１９】
前記隣接ページが最初に再生されるページである場合には、前記再生対象ページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記再生対象ページによるクロストーク値を決定するステップと、前記隣接ページの再生信号から前記再生対象ページによるクロストーク値を除去するステップと、前記再生対象ページによるクロストーク値が除去された隣接ページを利用して、再び前記再生対象ページからクロストークを除去するステップと、をさらに含むことが望ましい。
【００２０】
本発明の他の特徴は、信号光と参照光との干渉によるパターンがホログラムで記録されるホログラフィック記録媒体で、再生信号のクロストークを低減するためにページのクロストークを獲得する方法において、所定のパターンを有する基準ページを前記ホログラフィック記録媒体に記録するステップと、前記記録された基準ページを前記基準ページに隣接したページを再生する再生角度で再生するステップと、前記再生された基準ページから前記基準ページに含まれた各ピクセルのクロストーク値を獲得するステップと、を含むことである。
【００２１】
本発明のさらに他の特徴は、信号光と参照光との干渉によりホログラムが記録されるホログラフィック記録媒体から再生された信号の品質を改善する装置において、前記ホログラフィック記録媒体から再生しようとする再生対象ページに隣接したページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記隣接ページによるクロストーク値を決定するクロストーク決定部と、前記再生対象ページの再生信号から前記クロストーク決定部により決定されたページクロストークを除去するクロストーク除去部と、を備えることである。
【００２２】
本発明のさらに他の特徴は、信号光と参照光との干渉によりホログラムが記録されるホログラフィック記録媒体に／からデータを記録／再生する記録／再生装置において、前記ホログラフィック記録媒体に／からデータを記録／再生する光処理部と、前記ホログラフィック記録媒体から再生しようとする再生対象ページと、前記再生対象ページに隣接したページとを再生するように前記光処理部を制御し、前記再生されたページをデータ処理する制御部と、を備え、前記制御部は、前記隣接ページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記再生対象ページでの前記隣接ページによるクロストーク値を決定し、前記再生されたページから前記決定されたクロストーク値を除去することである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ホログラフィック記録媒体で多重化記録時に発生するページ間のクロストークを求めて再生信号から除去することによって、再生信号の品質を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】光学ホログラフィで記録及び再生を説明するための参考図である。
【図２Ａ】光学ホログラフィで再生光の角度変化及び回折効果変化を説明するための参考図である。
【図２Ｂ】光学ホログラフィで再生光の角度変化及び回折効果変化を説明するための参考図である。
【図３】光学ホログラフィでデータの記録時に信号光の形成を説明するための参考図である。
【図４】本発明の一例による記録／再生装置の概略図である。
【図５】図４に示した制御部の細部構成図である。
【図６Ａ】データページのピクセル５が記録された状態を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示したページで記録されたピクセルによるクロストークを示す図である。
【図７Ａ】データページのピクセル１が記録された状態を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示したページで記録されたピクセルによるクロストークを示す図である。
【図８Ａ】クロストークの除去のためのシミュレーションに利用される第１ページ及び第２ページを示す図である。
【図８Ｂ】クロストークの除去のためのシミュレーションに利用される第１ページ及び第２ページを示す図である。
【図９Ａ】第１ページに対するクロストーク及びピクセル別のクロストークの和をそれぞれ示す図である。
【図９Ｂ】第１ページに対するクロストーク及びピクセル別のクロストークの和をそれぞれ示す図である。
【図１０Ａ】第２ページに対してクロストーク前及び後をそれぞれ示す図である。
【図１０Ｂ】第２ページに対してクロストーク前及び後をそれぞれ示す図である。
【図１１Ａ】ピクセル別のクロストークを求めるために利用される基準イメージを説明するための図である。
【図１１Ｂ】ピクセル別のクロストークを求めるために利用される基準イメージを説明するための図である。
【図１２】クロストークの除去のために利用される隣接ページを説明するための参考図である。
【図１３】本発明によるクロストーク除去方法の過程を示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示したクロストーク除去方法の具体的な実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】ピクセル別のクロストーク情報を獲得する方法を示すフローチャートである。
【図１６】本発明によって、クロストークの除去による信号品質改善効果を示す図である。
【図１７Ａ】本発明によるクロストークの除去前後の再生イメージの変化を示す図である。
【図１７Ｂ】本発明によるクロストークの除去前後の再生イメージの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２６】
本発明は、隣接ページに起因するクロストークを演算して、再生されたイメージから演算されたクロストークを除去することによって、信号の品質を高める方法を提供することである。このために重要なものは、クロストークを計算する部分である。一般的に、図２Ａ及び図２Ｂに示したような平面波の記録再生の場合、再生時に参照光の変化による再生光の変化を計算または測定することは簡単である。しかし、実際にホログラフィック記録媒体で一ページのデータは、単純な平面波ではなく、非常に複雑に形成されるので、隣接ページによるクロストークを計算または測定しがたい。
【００２７】
しかし、一般的に使われるＳＬＭ（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）の場合、そのピクセルのサイズが約１０μｍと小さいので、各ピクセルで発生する信号は点光源に近似でき、各点光源から発散される光は、図３に示したようにレンズ３２０を通過しつつ角度がいずれも異なる平面波となる。したがって、ホログラフィック記録媒体上での信号光は、ＳＬＭ  ３３０のピクセル数に該当する複数個の平面波の和と見なす。すなわち、各ピクセル別に分離して見れば、各平面波が参照光と干渉すると見なす。
【００２８】
したがって、ＳＬＭの一ページによるクロストークは、各ピクセルにより発生するクロストークの和で表す。すなわち、あらゆるピクセル位置に対してクロストークを計算または測定して知れば、特定のデータを有するページに対するクロストークは、ＳＬＭから透過されるオンピクセルに対するクロストークの和で求めればよい。したがって、ページ上のオンピクセルに対するクロストーク値を求めることができ、この値を再生信号から除去することによって信号の品質を向上させる。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態によるホログラフィック記録／再生装置の概略的なブロック図である。図４に示すように、本発明の一実施形態によるホログラフィック記録／再生装置は、ホログラフィック記録媒体４００が挿入された光処理部４１０と、ホログラフィック記録媒体４００に／からデータを記録／再生するように光処理部４１０を制御する制御部５００と、を備える。光処理部４１０は、レーザ光源４１１、ビームスプリッタ４１２、第１反射鏡４１３、空間光変調器４１４、第１レンズ４１５、第２反射鏡４１６、第２レンズ４１７、第３レンズ４１８及び検出部４１９を備える。
【００３０】
制御部５００は、光処理部４１０を制御し、また、記録データを備えるデータページを生成して光処理部４１０へ伝送し、光処理部４１０から再生された信号をデータ処理する。特に、本発明による制御部５００は、ページ間のクロストークを除去するために、再生対象ページに隣接したページに起因して再生対象ページに表れるクロストークを決定し、再生対象ページの再生信号から決定されたクロストークを除去する。
【００３１】
ホログラフィック記録媒体４００にデータを記録するとき、レーザ光源４１１から出力される干渉性を有するレーザ光は、ビームスプリッタ４１２に入射し、参照光と信号光とに分離される。信号光は、空間光変調器４１４に入射し、記録データを表示する空間光変調器４１４に入射された信号光は、空間光変調（振幅変調）される。変調された信号光は、第１レンズ４１５によりホログラフィック記録媒体４００に集光される。一方、参照光は、第２反射鏡４１６により反射されて第２レンズ４１７によりホログラフィック記録媒体４００に照射される。したがって、信号光と参照光とが重なって形成される干渉紋がホログラフィック記録媒体４００に微細な疎密パターンとして記録される。
【００３２】
ホログラフィック記録媒体４００に記録されたデータを再生するためには、再生しようとするデータページを記録する時に利用された参照光と同じ照明光をホログラフィック記録媒体４００に入射させて、ホログラフィック記録媒体４００に記録されている干渉紋に対応する回折光としてデータが再生され、この回折光が第３レンズ４１８によりＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）または他の形態の検出部４１９に集光される。検出部４１９から出力される再生信号は、制御部５００に伝達される。
【００３３】
図５は、図４に示した制御部の具体的な構成図である。図５に示すように、制御部５００は、クロストーク決定部５１０、クロストーク除去部５２０及びクロストーク情報保存部５３０を備える。
【００３４】
クロストーク情報保存部５３０は、あらかじめページの各ピクセルに関するクロストーク情報を保存するか、または各ピクセルに関するクロストーク情報を計算するための数式についての情報を保存している。このとき、各ピクセルに関するクロストーク値は、シミュレーションまたは実験により求められる。
【００３５】
また、各ピクセルに関するクロストーク値は、各ピクセルごとにクロストーク値をいずれも求めることもできるが、一つのページを一つ以上のピクセルで構成された領域に区分して、各領域ごとにクロストーク値を決定することもできる。すなわち、一つの領域に含まれたピクセルに対していずれも同じ値を設定することによって、クロストーク情報を求める時に実験や計算量を簡単にし、クロストーク情報を保存するための容量も節約できる。
【００３６】
クロストーク決定部５１０は、ホログラフィック記録媒体４００から再生しようとする再生対象ページに隣接したページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記再生対象ページでの前記隣接ページによるクロストーク値を決定する。
【００３７】
クロストーク決定部５１０は、前記隣接したページに含まれたオンピクセルに起因するクロストーク値をいずれも考慮して、前記隣接ページによるクロストーク値を決定することが望ましい。
【００３８】
このとき、隣接ページは、前記再生対象ページを基準として一つ以上の前ページを含むか、または一つ以上の後ページを含むか、または一つ以上の前及び後ページをいずれも含む。
【００３９】
クロストーク除去部５２０は、再生対象ページの再生信号からクロストーク決定部５１０で決定されたクロストーク値を除去する。
【００４０】
また、隣接ページが最初に再生されるページである場合に、クロストーク決定部５１０は、前記再生対象ページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、前記隣接ページに対して前記再生対象ページによるクロストーク値をさらに決定し、クロストーク除去部５２０は、前記隣接ページの再生信号から前記再生対象ページによるクロストーク値を除去し、前記クロストーク値が除去された隣接ページを利用して、再び前記再生対象ページからクロストークをさらに除去することによって、さらに精密にクロストークを除去できる。
【００４１】
以下、図６Ａないし図１０Ｂを参照して、一つのページに３×３ピクセルを有する簡単な例を通じて具体的な実施形態を説明する。
【００４２】
第１角度で第１ページを記録し、角度選択度間隔ほど離れて第２角度で第２ページを記録し、第２ページの再生時に第１ページに対するクロストークを計算するシミュレーションである。
【００４３】
まず、データページの各ピクセルにより発生するクロストークを計算して、それを情報として有する。
【００４４】
図６Ａは、３×３ピクセルを有するデータページ６００で２×２位置のピクセル５を第１角度で記録したところを示し、図６Ｂは、データページ６００に記録された２×２位置のピクセル５を第２角度で再生する時に発生する第１クロストーク６１０を示す。第１クロストーク６１０が２×２位置より若干左上に表れるということが分かる。
【００４５】
図７Ａは、３×３ピクセルを有するデータページ６００で１×１位置のピクセル１を第１角度で記録したところを示し、図７Ｂは、データページ６００に記録された１×１位置１のピクセルを第２角度で再生する時に発生する第２クロストーク６２０を示す。第２クロストーク６２０が１×１位置より若干左上に表れるということが分かる。かかる過程を３×３のあらゆるピクセルに対して行って、３×３のあらゆるピクセルに対してクロストークについての情報を得る。クロストーク情報は、前記のようにシミュレーションを通じて求めてもよく、実験的に求めてもよい。または、数式をあらかじめ求めてシステムに記憶させた後、再生時に計算を通じて必要な値を求めてもよい。このように、一ページのあらゆるピクセルに対してそれぞれ求められたクロストーク情報は、システムに資料として記憶されればよい。
【００４６】
数式を通じてクロストーク情報を得る方法を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００４７】
各ピクセルに対する信号光は、平面波に近似しうることを前述した。このとき、信号光の角度は、各ピクセルの位置を利用して求めることができ、参照光の角度は、あらかじめシステムで決定されている。したがって、各ピクセルに対するクロストークは、図２Ｂに示された平面波に対する数式からそのサイズ及び方向が得られる。
【００４８】
図８Ａ及び図８Ｂは、クロストークの除去のためのシミュレーションに利用される第１ページ７００及び第２ページ８００を示す図である。図８Ａに示した第１ページ７００及び図８Ｂに示した第２ページ８００を連続して記録し、それを再生する。このとき、第２ページ８００による再生信号は、第２ページの情報と第１ページによるクロストークとの和で表れる。
【００４９】
まず、第１ページ７００の再生を通じてページ情報を得る。もちろん、かかる第１ページのページ情報は、信号品質が低いので、反復的なクロストークの除去を通じて信号の品質を高めねばならないが、例では既に知っている情報を利用する。記録された第１ページは、１×１位置のピクセル１、２×３位置のピクセル６、３×２位置のピクセル８がオン状態である。この三つのピクセルによるクロストークは、あらかじめ知っている各ピクセルによるクロストーク値の和で求めることができる。このように計算された第１ページ７００に起因するクロストーク値を第２ページ８００の再生信号から除去することによって、信号の品質が向上する。
【００５０】
図９Ａは、第１ページ７００を第１角度で記録した後、第２角度で再生した時のクロストークを示し、図９Ｂは、本発明によって第１ページ７００の各ピクセルによるクロストークを合わせた結果を示す。
【００５１】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、二つの結果がほぼ一致するということが分かる。実際に全体ページに対するクロストークは、ページの情報が変われば異なるので、それを数値化して信号から除去しがたい。しかし、本発明は、全体ページのクロストークを各オン状態にあるピクセルごとのクロストーク情報を利用して求めることができるので、情報が変わっても新たな情報に該当するクロストークを求めることができる。
【００５２】
このとき、図５Ｂ及び図６Ｂに示したように、実際に各ピクセルによるクロストークは、元来のピクセル周囲で大きく外れないので、クロストーク情報は、ピクセル周囲の一部ピクセルに対する影響のみを考慮してもよい。
【００５３】
また、ページ上で互いに近く位置したピクセルは、そのクロストークが図６Ｂ及び図７Ｂに示したように類似して表れる。したがって、ページの一定な領域についてのクロストーク情報を一つの値に統一することによって、必要な情報の量を減らすことができる。
【００５４】
実際に第２ページ８００を再生すれば、図１０Ａに示したようなイメージが得られる。ここで、本発明による方法を利用してクロストークを除いたイメージが図１０Ｂに示したイメージである。
【００５５】
各ピクセルによるクロストークを実験的に求める方式を例として挙げれば、ホログラフィック記録媒体の所定の領域に特定な基準イメージを記録し、この記録された基準イメージを次のページを再生するための再生角度で再生すればよい。もちろん、このとき、この再生角度で記録されたページ、すなわち次のページはないことが望ましい。
【００５６】
また、このとき、他のページによるクロストークがないように間隔を広く記録することが望ましい。このように再生をすれば、それぞれのオンピクセルにより発生するクロストークが表れる。必要に応じて、かかる基準ページを複数個記録してあらゆるピクセルによるクロストークを求めることもできる。
【００５７】
例えば、図１１Ａに示すように、９×９ピクセルからなるページを仮定する。このとき、基準イメージのパターンは、例えば、３×３ピクセルを一つのブロックに構成して、各ブロックごとに一つまたはそれ以上のピクセルをオンに設定する。図１１Ａに示した例では、各ブロックごとに左上段に位置した一つのピクセルをオンに設定したことを表す。すなわち、ブロックＡのＡ１、ブロックＢのＢ１などかかる形態にオンピクセルを決定できる。かかる基準イメージの場合、各ブロックに含まれたピクセルに対してはいずれも同じクロストーク値を適用する。すなわち、ブロックＡのＡ１に対して得られたクロストーク値をブロックＡの他のピクセルに対してもいずれも同一に適用できる。
【００５８】
また、基準ページを複数個利用することによって、各ブロックのピクセルに対して同じクロストーク値を適用するものではなく、各ピクセルごとにクロストーク値を設定することもできる。図１１Ｂに示すように、各ブロックの１×２に位置したピクセルをオンに設定した。すなわち、ブロックＡのＡ２、ブロックＢのＢ２などかかる形態にオンピクセルが設定された第２基準ページを記録することによって、ブロックＡのＡ２、ブロックＢのＢ２ピクセルに対するクロストーク値を決定できる。かかる方法で各ブロックのあらゆるピクセルに対してクロストーク値を求めることによって、結局、ページのあらゆるピクセルに対するクロストーク値をそれぞれ求めることができる。
【００５９】
図１２は、本発明によって、再生対象ページの再生信号からクロストークを除去するために利用される隣接ページを説明するための参考図である。図１２に示すように、再生対象ページＮを基準として、前に隣接したページＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３，Ｎ−４，…が配列され、後に隣接したページＮ＋１，Ｎ＋２，Ｎ＋３，Ｎ＋４，…が配列される。再生対象ページＮの再生信号からクロストークを除去するために、以前のページＮ−１によるクロストークを除去するか、または次のページＮ＋１によるクロストークを除去するか、または以前のページＮ−１及び次のページＮ＋１によるクロストークをいずれも除去することもできる。また、一つ以上の以前のページや次のページを考慮して、それらのページに起因するクロストークをいずれも除去することもできる。
【００６０】
図１３は、本発明によって、再生信号からクロストークを除去する方法の過程を示すフローチャートである。図１３に示すように、記録／再生装置の制御部５００は、再生対象ページに隣接したページに含まれた少なくとも一つのオンピクセルに起因するクロストークの値に基づいて、隣接したページによるクロストーク値を決定する（１３１０）。
【００６１】
次いで、制御部５００は、再生対象ページの再生信号から、前記で決定された隣接ページによるクロストーク値を除去する（１３２０）。
【００６２】
図１４は、図１３に示した方法の具体的な一実施形態を示すフローチャートである。図１４に示すように、制御部５００の制御により、光処理部４１０は、ホログラフィック記録媒体４００からＮ番目のページを再生し（１４１０）、Ｎ＋１番目のページを再生する（１４２０）。
【００６３】
次いで、制御部５００は、Ｎ＋１番目のページに表れる、Ｎ番目のページによるクロストークを計算する（１４３０）。
【００６４】
次いで、制御部５００は、Ｎ＋１番目のページの再生信号からＮ番目のページによるクロストークを除去する（１４４０）。
【００６５】
このとき、もしＮ番目のページが最初に再生されるページであれば、かかるＮ番目のページは、クロストークを除去できずに信号の品質が低い。したがって、もしＮ番目のページが最初に再生されるページであれば（１４５０）、制御部５００は、Ｎ番目のページに表れた、Ｎ＋１番目のページによるクロストークを計算する（１４６０）。
【００６６】
そして、制御部５００は、Ｎ番目のページの再生信号からＮ＋１番目のページによるクロストークを除去する（１４７０）。
【００６７】
制御部５００は、かかる過程を反復するか否かを判断し（１４８０）、反復を終了する場合には、再生をいずれも完了したか否かを判断する（１４９０）。再生を全て完了していない場合には、Ｎを増加させ（１４９５）、ステップ１４２０に進む。
【００６８】
図１５は、本発明によって、実験を通じてページに含まれたピクセルのクロストーク値を決定する方法の過程を示すフローチャートである。図１５に示すように、所定の基準パターンを有する基準ページをホログラフィック記録媒体に記録する（１５１０）。
【００６９】
次いで、前記記録された基準ページを前記基準ページに隣接したページを再生する再生角度で再生する（１５２０）。
【００７０】
再生された情報から基準ページに含まれた各ピクセルのクロストーク値を獲得する（１５３０）。
【００７１】
図１６は、本発明によって得られる信号品質改善効果を確認するために、ホログラフィック記録媒体からクロストークを除去せずに再生した場合、及びクロストークを除去した場合のシミュレーション結果である。シミュレーションでは、三つのページを角度選択度間隔で多重化して記録し、二番目のページを再生した。
【００７２】
図１６に示すように、クロストークを除去せずに最初に再生した場合、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）は１１．６ｄＢである。そして、ここで、最初のページのクロストークを除去した場合、ＳＮＲは１６．１ｄＢを表す。そして、最初のページと三番目のページとのクロストークをいずれも除去した場合のＳＮＲは４０．４ｄＢまで増加するということが分かる。
【００７３】
図１６に示した結果のように、クロストークを除去することによって信号の品質が向上するということが分かる。このとき、あらゆるクロストークを除去することが最も効果的であるが、演算の便宜のために隣接した一つのページによるクロストークのみを除去する方法でも信号の品質が向上することを確認できる。
【００７４】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、クロストークの除去前後の再生イメージの変化を表示した図である。図１７Ａに示したように、クロストークの除去前には、信号の品質が不良であるが、図１７Ｂに示したように、クロストークの除去後には、信号の品質が向上するということが分かる。
【００７５】
前述したようなクロストーク除去方法は、また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムにより読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（リード  オンリ  メモリ）、ＲＡＭ（ランダム  アクセス  メモリ）、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行されうる。そして、前記クロストーク除去方法を具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマにより容易に推論されうる。
【００７６】
これまで、本発明について、その望ましい実施形態を中心に述べた。当業者は、本発明が、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態に具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に表れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【国際調査報告】
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