(57)【要約】  本発明の二次元符号化装置は、ｋビット（ｋは３以上の整数）のデータを、二次元的に配列されたｎ個（ｎは６以上の整数）のピクセルで符号化するホログラフィックメモリ記録用の二次元符号化装置であり、第１処理部３１と第２処理部３２とを備える。第１処理部３１は、ｋビットのデータ中のｋ１ビット（ｋ１は１以上の整数）のデータに基づいて、ｎ個のピクセルを、各々がｍ個（ｍは２以上の整数）のピクセルから構成されるｓ１個（ｓ１は２以上の整数）の第１のサブブロック１１と、各々がｍ個のピクセルから構成されるｓ２個（ｓ２は１以上の整数）の第２のサブブロック１２とに分ける。第２処理部３２は、ｋビットのデータの中の残りのｋ２ビット（ｋ２＝ｋ−ｋ１）のデータに基づいて、第１のサブブロック１１を構成するｍ個のピクセル中のｐ個（ｐは１以上ｍ／２未満の整数）のピクセルをオンし、第２のサブブロック１２を構成するｍ個のピクセル中の全てのピクセルをオフする。
2010506339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｋビット（ｋは３以上の整数）のデータを、二次元的に配列されたｎ個（ｎは６以上の整数）のピクセルで符号化するホログラフィックメモリ記録用の二次元符号化装置であって、
前記ｋビットのデータ中のｋ１ビット（ｋ１は１以上の整数）のデータに基づいて、ｎ個のピクセルを、各々がｍ個（ｍは２以上の整数）のピクセルから構成されるｓ１個（ｓ１は２以上の整数）の第１のサブブロックと、各々がｍ個のピクセルから構成されるｓ２個（ｓ２は１以上の整数）の第２のサブブロックとに分ける第１処理部と、
前記ｋビットのデータの中の残りのｋ２ビット（ｋ２＝ｋ−ｋ１）のデータに基づいて、前記第１のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中のｐ個（ｐは１以上ｍ／２未満の整数）のピクセルをオンし、前記第２のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中の全てのピクセルをオフする第２処理部と、
を備える二次元符号化装置。
【請求項２】
ｍは、２、４、１６のいずれかである請求項１に記載の二次元符号化装置。
【請求項３】
ｍ＝２またはｍ＝４のとき、ｐ＝１であり、
ｍ＝１６のとき、ｐ＝３である、請求項２に記載の二次元符号化装置。
【請求項４】
ｍ＝２のとき、ｓ１＝９、ｓ２＝６であり、
ｍ＝４のとき、ｓ１＝５、ｓ２＝１３であり、
ｍ＝１６のとき、ｓ１＝３、ｓ２＝１である、請求項３に記載の二次元符号化装置。
【請求項５】
ｋ／ｎ＝０．５である請求項１に記載の二次元符号化装置。
【請求項６】
符号化される記録データに基づいて二次元符号データを形成するホログラフィックメモリ記録用の二次元符号化装置であって、
前記二次元符号データは、複数のサブブロックが行および列状に配列された構造を有し、前記複数のサブブロックの各々は、前記行および列のいずれか一方に平行な特定方向に沿って同一の順序で配列された第１ピクセルおよび第２ピクセルから構成され、
前記記録データに基づいて、前記複数のサブブロックのオンまたはオフを決定する第１処理部と、
前記複数のサブブロックのうちオンが決定された各サブブロックに含まれる前記第１及び第２ピクセルの一方をオンする第２処理部と
を備え、
前記第２処理部は、
前記特定方向が前記行に平行な場合、オンが決定された各サブブロックが奇数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルをオンし、オンが決定された各サブブロックが偶数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルをオンし、
前記特定方向が前記列に平行な場合、オンが決定された各サブブロックが奇数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルをオンし、オンが決定された各サブブロックが偶数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルをオンする、二次元符号化装置。
【請求項７】
前記第１処理部は、ｍ個（ｍは２以上の整数）の前記サブブロックのうち、ｎ個（ｎは１以上の整数）のサブブロックをオンする請求項６に記載の二次元符号化装置。
【請求項８】
ホログフィックメモリ媒体に２次元の符号化データを記録するホログラフィックメモリ装置であって、
信号光及び参照光を放射する光源と、
二次元的に配列された複数のピクセルを有し、前記信号光の透過（オン)及び遮断(オフ)をピクセル単位で制御する空間光変調器と、
前記空間光変調器の駆動に用いられる二次元符号化データを生成する請求項１または６に記載の二次元符号化装置と、
前記参照光、及び前記空間光変調器で変調された前記信号光をホログラフィックメモリ媒体に照射する光学系と、
を備えるホログラフィックメモリ装置。
【請求項９】
前記空間光変調器上における各オンピクセルについて、そのオンピクセルに隣接する複数のピクセルに含まれる他のオンピクセルの個数を計数する計測部と、
前記オンピクセルに隣接する複数のピクセルに含まれる他のオンピクセルの個数に基づいて、前記オンピクセルの透過率を調整する透過率変更部と、
を備える請求項８に記載のホログラフィックメモリ装置。
【請求項１０】
オフピクセルの透過率をＴ０、隣接する位置にオンピクセルが存在しないオンピクセルの透過率をＴ１、隣接する位置にオンピクセルが存在するオンピクセルの透過率をＴ２とするとき、
前記透過率変更部は、Ｔ０＜Ｔ２＜Ｔ１の関係が成立するように前記空間光変調器の各ピクセルの透過率を調整する請求項９に記載のホログラフィックメモリ装置。
【請求項１１】
前記計測部は、オンピクセルの上下左右斜めに隣接する計８個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数を計数する請求項１０に記載のホログラフィックメモリ装置。
【請求項１２】
前記オンピクセルの上下左右斜めに隣接する計８個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数をｎ、１未満の所定数をａとするとき、
前記透過率変更部は、Ｔ２＝Ｔ１×（ａ）＾ｎの関係（＾は、べき乗を表す）が成立するように前記空間光変調器の各ピクセルの透過率を調整する請求項１１に記載のホログラフィックメモリ装置。
【請求項１３】
前記計測部は、オンピクセルの上下左右斜めに隣接する計８個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数を計数するとき、前記オンピクセルの斜めに隣接する４個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数には、０以上１未満の係数を乗算する、請求項１１に記載のホログラフィックメモリ装置。
【請求項１４】
二次元的に配列されたｎ個（ｎは６以上の整数）のピクセルでｋビット（ｋは３以上の整数）のデータが符号化された二次元符号化データを記録しているホログラフィックメモリ媒体であって
各々がｍ個（ｍは２以上の整数）のピクセルから構成されるｓ１個（ｓ１は２以上の整数）の第１のサブブロックと、各々がｍ個のピクセルから構成されるｓ２個（ｓ２は１以上の整数）の第２のサブブロックとにｎ個のピクセルが分けられ、それによって前記ｋビットのデータ中のｋ１ビット（ｋ１は１以上の整数）のデータが表現され、
前記第１のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中のｐ個（ｐは１以上ｍ／２未満の整数）のピクセルがオンピクセルであり、前記第２のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中の全てのピクセルがオフピクセルであり、各サブブロック内のピクセル配置によって前記ｋビットのデータの中の残りのｋ２ビット（ｋ２＝ｋ−ｋ１）のデータが表現されている、ホログラフィックメモリ媒体。
【請求項１５】
二次元符号データを記録しているホログラフィックメモリ媒体であって、
前記二次元符号データは、複数のサブブロックが行および列状に配列された構造を有し、前記複数のサブブロックの各々は、前記行および列のいずれか一方に平行な特定方向に沿って同一の順序で配列された第１ピクセルおよび第２ピクセルから構成され、
前記特定方向が前記行に平行な場合、オンピクセルを含むサブブロックが奇数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルがオンピクセルとして選択され、オンピクセルを含むサブブロックが偶数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルがオンピクセルとして選択され、
前記特定方向が前記列に平行な場合、オンピクセルを含むサブブロックが奇数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルがオンピクセルとして選択され、オンピクセルを含むサブブロックが偶数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルがオンピクセルとして選択されいる、ホログラフィックメモリ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の干渉縞を記録することにより、二次元符号化データを記録するホログラフィックメモリ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ等の記録媒体より格段に大きな容量を実現する光記録媒体として、ホログラフィックメモリが注目されている。ホログラフィックメモリは、典型的にはフォトリフラクティブ材料から形成され、信号光（あるいは物体光）及び参照光によって形成される干渉縞を例えば屈折率の空間的な分布として記録することができる。
【０００３】
ホログラフィックメモリ記録装置は、データを二次元的に符号化し、ページ単位にホログラフィックメモリ媒体に記録することができる。二次元符号化データは、液晶パネルなどの二次元空間光変調器によって信号光に付与される。
【０００４】
空間光変調器では、多数のピクセルが行および列状に配列されており、個々のピクセルが独立してオン／オフすることができる。本明細書において、「オン」とは、ピクセルが光を透過する状態にあることを意味し、「オフ」とは、ピクセルが光を遮断する状態にあることを意味する。空間光変調器は、多数のピクセルの各々がオンまたはオフの状態をとることにより、任意のビットパターンを二次元的に表現することができる。
【０００５】
信号光として機能する光ビームが、このような空間光変調器を透過するとき、空間光変調器上のオン／オフの二次元的なパターンに応じて光ビームの強度が空間的に変調される。このようにして変調された光ビームが信号光としてホログラフィックメモリ媒体に照射されると、信号光と参照光との間で形成される干渉縞がホログラフィックメモリ媒体に記録されることになる。この記録は、ホログラフィックメモリ媒体上における光の入射角度や入射位置をシフトすることにより、媒体の同一部分に重畳して行なうことが可能である。故に大容量のデータ記録が可能になる。
【０００６】
再生時には、レーザ光等を再生光としてホログラフィックメモリ媒体に照射する。再生光としては、記録時における参照光と同一の光ビームが用いられる。再生光がホログラフィックメモリ媒体に入射すると、媒体内に記録されていた干渉縞によって再生光（参照光）の回折が生じる。この回折光は、この干渉縞を記録した際に用いた信号光（空間光変調器で変調された光ビーム）を再現する。この回折光をＣＣＤ等の二次元光検出器で検出することにより、記録時における空間光変調器のビットパターンを再生することが可能になる。
【０００７】
ホログラフィックメモリ用の二次元符号として、例えば２×２の４個のピクセルで小ブロックを構成する２−４符号が提案されている（特許文献１参照）。この２−４符号では、４個のピクセルのうちの１ピクセルのみをオン（光通過ピクセル）し、他の３個のピクセルをオフ（光を遮断）する。こうして、２ビットの情報を４ビットのパターンで符号化することができる。
【０００８】
また、再生時のオン／オフ判定の容易さから、所定のｐ個のピクセルのうちｑピクセルのみをオンすることにより、１符号あたりのオンピクセルの割合（オンレート）が一定となるような符号も提案されている。例えば、３×３の９ピクセル中の２ピクセルのみオンする符号が提案されている（例えば特許文献２）。
【０００９】
これらの二次元符号では、１符号あたりのオンピクセル数が一定である。このため、再生時において、オンピクセルとオフピクセルの識別を行うとき、基準レベルによるスライス検出を行うことなく、符号中の光量の多い方から所定数のピクセルをオンピクセルとして検出することが可能になる。その結果、より誤りの少ない信頼性の高い再生が可能になる。
【００１０】
また、これらの符号では、オンレートが低いほど、再生性能（ＳＮ）が良くなる傾向がある。オンレートが低いと、１つの符号内または隣接する符号間で複数のオンピクセルが隣接する可能性が低くなる。複数のオンピクセルが隣接すると、符号間干渉が生じて再生誤りが発生しやすくなるが、上記の符号ではオンレートを低くすることにより、符号間干渉を低減することができ、また、媒体飽和を起しにくくすることもできる。
【００１１】
ｐ個のピクセルのうちのｑピクセルのみをオンする二次元符号では、符号サイズを大きく、すなわちｐを大きくすることにより、オンレートを低くすることが可能になる。例えば、４ピクセル中の１ピクセルをオンする符号では、符号パターンとして取りうる組合せの数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（４，１）＝４パターンとなる。本明細書において、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（ａ，ｂ）は、ａ個の中からｂ個を選択する場合の組合せの場合の数を意味するものとする。２2ビット＝４であるので、データ２ビットに対して４ピクセル（すなわち４ビット）の符号を構成することができる。この場合、符号化率＝２／４＝０．５となり、オンレートは１／４＝０．２５となる。
【００１２】
また、１６ピクセル中の３ピクセルをオンする符号では、符号パターンとして取りうる組合せの数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（１６，３）＝５６０パターンとなる。２9ビット＝５１２であるので、データ９ビットに対して、１６ピクセル（すなわち１６ビット）の符号を構成することができる。この場合、符号化率＝９／１６＝０．５６２５となり、オンレートは３／１６＝０．１８７５となる。符号パターンとして取りうる５６０パターン中の２５６パターンのみを用いることにより、符号化率＝８／１６＝０．５として構成することもできる。
【００１３】
２０ピクセル中の３ピクセルをオンする符号では、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（２０，３）＝１１４０パターンとなる。２10ビット＝１０２４であるので、データ１０ビットに対して、２０ピクセル（すなわち２０ビット）の符号を構成することができ、符号化率＝１０／２０＝０．５で、オンレートは３／２０＝０．１５となる。
【００１４】
これらの二次元符号では、符号化率を一定とした場合、符号サイズを大きくすることによってオンレートを低くすることができ、それによって再生性能の良い符号を構成することができる。
【特許文献１】特開平９−１９７９４７号公報
【特許文献２】特開２００１−７５４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、符号サイズを大きくすると、符号化および復号化に必要な回路規模が増大するという問題がある。特に、復号化時の復号テーブルが大きくなるという課題がある。例えば、４ピクセル中の１ピクセルをオンする符号（２−４符号）では、２ビットと４ビットの変換テーブルが必要である。特に復号テーブルのサイズは、２4×２ビット＝１６×２ビットとなる。
【００１６】
一方、１６ピクセル中の３ピクセルをオンする符号では、８ビットと１６ビットの変換テーブルが必要であり、復号テーブルのサイズは、２16×８ビット＝６４Ｋバイトとなる。さらに、２０ピクセル中の３ピクセルをオンする符号では、１０ビットと２０ビットの変換テーブルが必要であり、復号テーブルのサイズは２20×１０ビット＝１Ｍワードとなり、非常に大容量のＲＯＭテーブルが必要となる。
【００１７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、符号化および復号化に必要な回路規模の増大を低減しつつ、オンレートを小さくできる二次元符号化装置、ホログラフィックメモリ装置、およびホログラフィックメモリ媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の二次元符号化装置は、ｋビット（ｋは３以上の整数）のデータを、二次元的に配列されたｎ個（ｎは６以上の整数）のピクセルで符号化するホログラフィックメモリ記録用の二次元符号化装置であって、前記ｋビットのデータ中のｋ１ビット（ｋ１は１以上の整数）のデータに基づいて、ｎ個のピクセルを、各々がｍ個（ｍは２以上の整数）のピクセルから構成されるｓ１個（ｓ１は２以上の整数）の第１のサブブロックと、各々がｍ個のピクセルから構成されるｓ２個（ｓ２は１以上の整数）の第２のサブブロックとに分ける第１処理部と、前記ｋビットのデータの中の残りのｋ２ビット（ｋ２＝ｋ−ｋ１）のデータに基づいて、前記第１のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中のｐ個（ｐは１以上ｍ／２未満の整数）のピクセルをオンし、前記第２のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中の全てのピクセルをオフする第２処理部とを備える。
【００１９】
好ましい実施形態において、ｍは、２、４、１６のいずれかである。
【００２０】
好ましい実施形態において、ｍ＝２またはｍ＝４のとき、ｐ＝１であり、ｍ＝１６のとき、ｐ＝３である。
【００２１】
好ましい実施形態において、ｍ＝２のとき、ｓ１＝９、ｓ２＝６であり、ｍ＝４のとき、ｓ１＝５、ｓ２＝１３であり、ｍ＝１６のとき、ｓ１＝３、ｓ２＝１である。
【００２２】
好ましい実施形態において、ｋ／ｎ＝０．５である。
【００２３】
本発明の二次元符号化装置は、符号化される記録データに基づいて二次元符号データを形成するホログラフィックメモリ記録用の二次元符号化装置であって、前記二次元符号データは、複数のサブブロックが行および列状に配列された構造を有し、前記複数のサブブロックの各々は、前記行および列のいずれか一方に平行な特定方向に沿って同一の順序で配列された第１ピクセルおよび第２ピクセルから構成され、前記記録データに基づいて、前記複数のサブブロックのオンまたはオフを決定する第１処理部と、前記複数のサブブロックのうちオンが決定された各サブブロックに含まれる前記第１及び第２ピクセルの一方をオンする第２処理部とを備え、前記第２処理部は、前記特定方向が前記行に平行な場合、オンが決定された各サブブロックが奇数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルをオンし、オンが決定された各サブブロックが偶数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルをオンし、前記特定方向が前記列に平行な場合、オンが決定された各サブブロックが奇数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルをオンし、オンが決定された各サブブロックが偶数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルをオンする。
【００２４】
好ましい実施形態において、前記第１処理部は、ｍ個（ｍは２以上の整数）の前記サブブロックのうち、ｎ個（ｎは１以上の整数）のサブブロックをオンする。
【００２５】
ホログラフィックメモリ装置は、ホログフィックメモリ媒体に２次元の符号化データを記録するホログラフィックメモリ装置であって、信号光及び参照光を放射する光源と、二次元的に配列された複数のピクセルを有し、前記信号光の透過（オン)及び遮断(オフ)をピクセル単位で制御する空間光変調器と、前記空間光変調器の駆動に用いられる二次元符号化データを生成する上記の二次元符号化装置と、前記参照光、及び前記空間光変調器で変調された前記信号光をホログラフィックメモリ媒体に照射する光学系とを備える。
【００２６】
ホログラフィックメモリ装置は、ホログフィックメモリ媒体に２次元の符号化データを記録するホログラフィックメモリ装置であって、信号光及び参照光を放射する光源と、二次元的に配列された複数のピクセルを有し、前記信号光の透過（オン)及び遮断(オフ)をピクセル単位で制御する空間光変調器と、前記空間光変調器の駆動に用いられる二次元符号化データを生成する二次元符号化装置と、前記参照光、及び前記空間光変調器で変調された前記信号光をホログラフィックメモリ媒体に照射する光学系と、前記空間光変調器上における各オンピクセルについて、そのオンピクセルに隣接する複数のピクセルに含まれる他のオンピクセルの個数を計数する計測部と、前記オンピクセルに隣接する複数のピクセルに含まれる他のオンピクセルの個数に基づいて、前記オンピクセルの透過率を調整する透過率変更部とを備える。
【００２７】
好ましい実施形態において、オフピクセルの透過率をＴ０、隣接する位置にオンピクセルが存在しないオンピクセルの透過率をＴ１、隣接する位置にオンピクセルが存在するオンピクセルの透過率をＴ２とするとき、前記透過率変更部は、Ｔ０＜Ｔ２＜Ｔ１の関係が成立するように前記空間光変調器の各ピクセルの透過率を調整する。
【００２８】
好ましい実施形態において、前記計測部は、オンピクセルの上下左右斜めに隣接する計８個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数を計数する。
【００２９】
好ましい実施形態において、前記オンピクセルの上下左右斜めに隣接する計８個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数をｎ、１未満の所定数をａとするとき、前記透過率変更部は、Ｔ２＝Ｔ１×（ａ）＾ｎの関係（＾は、べき乗を表す）が成立するように前記空間光変調器の各ピクセルの透過率を調整する。
【００３０】
好ましい実施形態において、前記計測部は、オンピクセルの上下左右斜めに隣接する計８個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数を計数するとき、前記オンピクセルの斜めに隣接する４個のピクセルに含まれるオンピクセルの個数には、０以上１未満の係数を乗算する。
【００３１】
本発明のホログラフィックメモリ媒体は、二次元的に配列されたｎ個（ｎは６以上の整数）のピクセルでｋビット（ｋは３以上の整数）のデータが符号化された二次元符号化データを記録しているホログラフィックメモリ媒体であって各々がｍ個（ｍは２以上の整数）のピクセルから構成されるｓ１個（ｓ１は２以上の整数）の第１のサブブロックと、各々がｍ個のピクセルから構成されるｓ２個（ｓ２は１以上の整数）の第２のサブブロックとにｎ個のピクセルが分けられ、それによって前記ｋビットのデータ中のｋ１ビット（ｋ１は１以上の整数）のデータが表現され、前記第１のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中のｐ個（ｐは１以上ｍ／２未満の整数）のピクセルがオンピクセルであり、前記第２のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中の全てのピクセルがオフピクセルであり、各サブブロック内のピクセル配置によって前記ｋビットのデータの中の残りのｋ２ビット（ｋ２＝ｋ−ｋ１）のデータが表現されている。
【００３２】
本発明の他のホログラフィックメモリ媒体は、二次元符号データを記録しているホログラフィックメモリ媒体であって、前記二次元符号データは、複数のサブブロックが行および列状に配列された構造を有し、前記複数のサブブロックの各々は、前記行および列のいずれか一方に平行な特定方向に沿って同一の順序で配列された第１ピクセルおよび第２ピクセルから構成され、前記特定方向が前記行に平行な場合、オンピクセルを含むサブブロックが奇数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルがオンピクセルとして選択され、オンピクセルを含むサブブロックが偶数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルがオンピクセルとして選択され、前記特定方向が前記列に平行な場合、オンピクセルを含むサブブロックが奇数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルがオンピクセルとして選択され、オンピクセルを含むサブブロックが偶数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルがオンピクセルとして選択されている。
【００３３】
本発明の二次元符号化方法は、ｋビット（ｋは３以上の整数）のデータを、二次元的に配列されたｎ個（ｎは６以上の整数）のピクセルで符号化するホログラフィックメモリ記録用の二次元符号化方法であって、前記ｋビットのデータ中のｋ１ビット（ｋ１は１以上の整数）のデータに基づいて、ｎ個のピクセルを、各々がｍ個（ｍは２以上の整数）のピクセルから構成されるｓ１個（ｓ１は２以上の整数）の第１のサブブロックと、各々がｍ個のピクセルから構成されるｓ２個（ｓ２は１以上の整数）の第２のサブブロックとに分ける第１処理ステップと、前記ｋビットのデータの中の残りのｋ２ビット（ｋ２＝ｋ−ｋ１）のデータに基づいて、前記第１のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中のｐ個（ｐは１以上ｍ／２未満の整数）のピクセルをオンし、前記第２のサブブロックを構成するｍ個のピクセル中の全てのピクセルをオフする第２処理ステップとを包含する。
【００３４】
本発明の他の二次元符号化方法は、符号化される記録データに基づいて二次元符号データを形成するホログラフィックメモリ記録用の二次元符号化方法であって、前記二次元符号データは、複数のサブブロックが行および列状に配列された構造を有し、前記複数のサブブロックの各々は、前記行および列のいずれか一方に平行な特定方向に沿って同一の順序で配列された第１ピクセルおよび第２ピクセルから構成され、記録データに基づいて、前記複数のサブブロックのオンまたはオフを決定する第１処理ステップと、前記複数のサブブロックのうちオンが決定された各サブブロックに含まれる前記第１及び第２ピクセルの一方をオンする第２処理ステップとを包含し、前記第２処理ステップは、前記特定方向が前記行に平行な場合、オンが決定された各サブブロックが奇数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルをオンし、オンが決定された各サブブロックが偶数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルをオンし、前記特定方向が前記列に平行な場合、オンが決定された各サブブロックが奇数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第１ピクセルをオンし、オンが決定された各サブブロックが偶数番目の列に属するときは、そのサブブロックに含まれる前記第２ピクセルをオンする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の第１の態様によれば、ピクセルの配列を第１のサブブロックと第２のサブブロックに分け、第１のサブロックのみに所定数のオンピクセルを配置することにより、符号化および複号化に必要な回路規模の増大を抑制しつつ、オンレートを小さくすることが可能になる。
【００３６】
また、本発明の第２の態様によれば、ピクセルの配列中において、オンピクセルが上下左右に隣接することが無くなるため、再生時のエラーを低減することが可能になる。
【００３７】
また、本発明の第３の態様によれば、ピクセルの配列中において、オンピクセルが上下左右に隣接する場合であって、オンピクセルの光透過率を調整することにより、再生時のエラーを低減することができる。
【００３８】
本発明の他の特徴、要素、プロセス、工程、特性および長所は、添付された図面を参照することにより、以下の発明の好ましい実施形態の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００４０】
（実施形態１）
図１は、本実施形態における二次元符号化データのピクセルパターンの一例を示している。図１の二次元符号化データは、ｋビットのデータを二次元的に配列されたｎ個のピクセルで符号化したものであり、この例では、ｎ＝１０×６＝６０である。なお、ｋは３以上の整数、ｎは６以上の整数である。
【００４１】
図１に示すように、各ピクセルには数字の「０」及び「１」の一方が割り当てられている。「０」のピクセルは「オフピクセル」、「１」のピクセルは「オンピクセル」に相当する。後に詳しく説明するように、このような二次元符号化データは、空間光変調器によって明暗の二次元的なパターンに変換される。空間光変調器では、オフピクセルで信号光を遮断し、オンピクセルで信号光を透過させることができる。１つの空間光変調器は、多数のピクセル（例えば１００万ピクセル）を有しており、図１に示すような二次元符号化データに対応した透過／遮断のパターンを同時に多数表示することができる。
【００４２】
図１に示されるｎ個のピクセルは、各々がｍ個（ｍは２以上の整数）のピクセルから構成されるｓ１個（ｓ１は２以上の整数）の第１のサブブロック１１と、各々がｍ個のピクセルから構成されるｓ２個（ｓ２は１以上の整数）の第２のサブブロック１２とに分けられている。本実施形態では、ｍ＝４であり、すべてのサブブロック１１、１２が、それぞれ、２×２個のピクセルから構成されている。
【００４３】
なお、第１及び第２のサブブロック１１、１２の合計数は（ｓ１＋ｓ２）であり、かつ、個々のサブブロック１１、１２がｍ個のピクセルから構成されるため、ｍ×（ｓ１＋ｓ２）＝ｎの関係が成立している。
【００４４】
図１に示すように、第１のサブブロック１１では、ｍ個のピクセルのうち、ｐ個（ここではｐ＝１）のピクセルのみが「オンピクセル」であり、残りの（ｍ−ｐ）個のピクセルは、すべて「オフピクセル」である。一方、第２のサブブロック１２では、ｍ個のピクセルのすべてが「オフピクセル」である。したがって、ｎ＝６０個のピクセルのうち、オンピクセルの合計数はｓ１×ｐで表される。
【００４５】
図１に示す例では、ｓ１＝９個の第１のサブブロック１１と、Ｓ２＝６個の第２のサブブロック１２とに分かれたｎ個のピクセルから１つ二次元符号が構成される。９個の第１のサブブロック１１と６個の第２のサブブロック１２の配置が取りうる総数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ(１５、９)＝５００５通りとなる。２12ビット＝４０９６であるので、第１のサブブロック１１と第２のサブブロック１２の配置の組合せにより、１２ビットのデータを表現できる。
【００４６】
一方、個々の第１のサブブロック１１において、４個のピクセル中の１個のピクセルがオンピクセルであるため、第１のサブブック１１の各々の中でオンピクセルのとりうる位置は４つある。２2ビット＝４であるから、１つの第１のサブブロック１１内におけるオンピクセルの位置に応じて２ビットのデータを表現できる。９個の第１のサブブロック１１では、全体として２ビット×９＝１８ビットのデータを表現することができることになる。
【００４７】
このように、図１に示す本実施形態の二次元符号では、第１のサブブロック１１と第２のサブブロック１２の配置の組合せから、１２ビットのデータを表現でき、さらに第１のサブブロック１１におけるオンピクセルの位置によって１８ビットのデータを表現できるため、６０ピクセルからなる１つの符号により、１２ビット＋１８ビット＝３０ビットのデータを表現することができる。したがって、符号化効率（ｋ／ｎ）は、３０／６０＝０．５となる。また、４ピクセル中の１ピクセルがオンピクセルである第１のサブブロック１１の個数が９個であるので、オンレート（（ｓ１×ｐ）／ｎ）は、９／６０＝０．１５となる。
【００４８】
本実施形態における二次元符号は、例えば以下に説明する変換テーブルを用いて符号化および復号を行うことができる。
【００４９】
＜第１の変換テーブル＞
第１の変換テーブルは、第１のサブブロック１１及び第２のサブブロック１２からなる合計１５（＝ｎ／ｍ）個のブロックの配置の組合せと、１２ビットのデータとを対応づけるテーブルである。この復号テーブルのサイズは、２15×１２ビット＝３２Ｋワードとなる。また、この場合の符号化テーブルは、２12×１５＝４Ｋワードとなる。
【００５０】
＜第２の変換テーブル＞
第２の変換テーブルは、第１のサブブロック１１の各々におけるオンピクセルの配置と、２ビットのデータとを対応付けるテーブルである。復号テーブルのサイズは、２4×２ビットとなる。符号化テーブルのサイズは、２2×４ビットとなる。なお、第２の変換テーブルによる復号および符号化は、１個のテーブルを９回使用したり、９個のテーブルを用意して並列的に行ったりすることも可能である。いずれにしても、これらの第２の変換テーブルは、第１の変換テーブルに比較してはるかに小さい。したがって、第１及び第２の変換テーブルを合わせた全体の回路は、複合で略３２ｋワード、符号化で略４ｋワードのＲＯＭテーブルで実現することが可能である。
【００５１】
一方、２０ピクセル中３ピクセルをオンする従来の符号では、オンレートは本実施形態のオンレートの０．１５に等しいが、その変換には１０ビットと２０ビットとの間の変換テーブルが必要になる。特に復号テーブルのサイズは、２20×１０ビット＝１Ｍワードとなり、非常に大容量のＲＯＭテーブルが必要となる。このため、本実施形態の二次元符号の方が、より小さな復号テーブルで、復号することが可能となっている。
【００５２】
次に、図２を参照しながら本実施形態の二次元符号化データの生成方法を説明する。本実施形態では、図２に示すように、ステップＳ２１において第１および第２のサブブロック１１、１２の配置を決定し、ステップＳ２２において各サブブロック内のオンピクセルの位置を決定する。
【００５３】
本実施形態では、ｋ（＝３０）ビットのデータ２９を受け取り、このデータ２９を、ｋ１（＝１２）ビットのデータ２７と、ｋ２（＝１８）ビットのデータ２８に分けて符号化する（ｋ＝ｋ１＋ｋ２）。より具体的には、まずステップＳ２１において、ｋ１（＝１２）ビットのデータ２７のデータに基づいて、ｎ（＝６０）個のピクセルを、ｓ１（＝９）個の第１のサブブロック１１と、ｓ２（＝６）個の第２のサブブロック１２とに分け、それらの配置を決定する。
【００５４】
図２には、こうして決定されたサブブロック配置２５の一例が示されている。サブブロック配置２５において、「１」は第１のサブブロック１１、「０」は第２のサブブロック１２を表している。９個の第１のサブブロック１１と６個の第２のサブブロック１２の配置として取りうる総数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ(１５、９)＝５００５通りとなる。２12ビット＝４０９６であるので、５００５通りの第１のサブブロック１１と第２のサブブロック２１の配置の組合せの中から、予め４０９６通りを定めておくことにより、１２ビットのデータ２７をサブブロック１１、１２の配置として一意に決定できる。
【００５５】
次に、ステップＳ２２では、１８ビットのデータ２８に基づいて、第１のサブブロック１１の各々におけるオンピクセルの位置を決定する。第１のサブブロック１１の各々では、４ピクセル中の１つがオンピクセルであるため、オンピクセルのとりうる位置は４種類となる。２2ビット＝４であるため、１つの第１のサブブロック１１で、２ビットのデータが表現できる。合計９個の第１のサブブロック１２では、２ビット×９個＝１８ビットのデータを表現することが可能となる。故に、１８ビットのデータ２８に基づいて、第１のサブブロック１１の各々においてオンピクセル位置を一意に決定することができる。なお、第２のサブブロック１２の各々に含まれる４ピクセルは、すべてオフピクセルとする。
【００５６】
以上の処理を行った結果、図２に示す二次元符号化データ２６が生成されることになる。なお、図２に示すサブブロック配置２５、および二次元符号化データ２６は、符号化データのひとつの例である。
【００５７】
次に、図３を参照しつつ、本実施形態による二次元符号化装置を説明する。
【００５８】
本実施形態の二次元符号化装置では、ｋ（＝３０）ビットのデータ２９を受け取り、このデータ２９を、ｋ１（＝１２）ビットのデータ２７と、ｋ２（＝１８）ビットのデータ２８に分けて符号化する（ｋ＝ｋ１＋ｋ２）。
【００５９】
この二次元符号化装置は、ｋ１（＝１２）ビットのデータ２７のデータに基づいて、ｎ（＝６０）個のピクセルを、ｓ１（＝９）個の第１のサブブロック１１と、ｓ２（＝６）個の第２のサブブロック１２とに分ける第１処理部３１を備えている。
【００６０】
また、この二次元符号化装置は、ｋ２（＝１８）ビットのデータ２８に基づいて、第１のサブブロック１１を構成するｍ（＝４）個のピクセル中のｐ（＝１）個のピクセルをオンし、第２のサブブロック１２を構成するｍ（＝４）個のピクセル中の全てのピクセルをオフする第２処理部３２を備えている。
【００６１】
このような構成を有する二次元符号化装置によれば、まず、１２ビットのデータ２７に基づいて、第１処理部３１が第１および第２のサブブロック１１、１２の配置を決定する。なお、１２ビットのデータ２７から計１５ブロックの配置を決定することは、１２ビット×１５ビット＝４Ｋワードの符号化用のＲＯＭテーブル３０を用いることで実現できる。前述したように、復号時の復号テーブルは３２Ｋワードであることに対し、符号化用のテーブルは４Ｋワードである。一般的に、符号化用のテーブルは、復号用のテーブルよりも小さな回路規模で実現することができる。
【００６２】
第２処理部３２は、１８ビットのデータ２８に基づいて、第１のサブブロック１１の各々におけるオンピクセル位置を決定する。第１のサブブロック１１は、４ピクセル中の１ピクセルがオンであるため、オンピクセルのとりうる位置は４種類となる。２2ビット＝４であるので、１つの第１のサブブロック１１で、２ビットのデータが表現でき、合計９個の第１のサブブロック１１では、２ビット×９個＝１８ビットのデータを表現できる。すなわち、１８ビットのデータ２８に基づいて、９個の第１のサブブロック１１の各々におけるオンピクセル位置を一意に決定することができる。なお、４ピクセル中のオンピクセルの位置の決定は、２ビット×４ビットのＲＯＭテーブルや、他の簡単な論理回路で構成することが可能である。
【００６３】
ここでは、初めに第１および第２のサブブロック１１、１２の配置を決定し、次に、第１のサブブロック１１内のオンピクセル位置を決定しているが、これらの決定順序を入れ替えてもよい。
【００６４】
このように、本実施形態における二次元符号では、オンピクセルを含む第１のサブブロック１１とオンピクセルを全く含まない第２のサブブロック１２とから各二次元符号を構成することにより、符号化および復号化に必要な回路規模の増大を低減しつつ、オンレートを小さくすることを可能にしている。
【００６５】
なお、本実施形態では、４ピクセルから構成される各サブブロックを２×２ピクセルの二次元で構成しているが、４個のピクセルを１×４ピクセルの一次元で構成しても構わない。本実施形態では、ｎ＝６×１０＝６０個のピクセルで１つの二次元符号化データを構成しているが、他の組合せ、例えば４×１５＝６０個のピクセルで二次元符号化データを構成してもよいし、また、各二次元符号化データのピクセル数ｎも、６０に限定されない。
【００６６】
本実施形態では、１つの符号化データに含まれる第１のサブブロックの個数ｓ１、及び第２のサブブロックの個数ｓ２が、それぞれ、ｓ１＝９、及びｓ２＝６であるが、ｓ１、ｓ２は他の数であっても良い。
【００６７】
以下、ｓ１＝７、及びｓ２＝４の場合について符号化率およびオンレートを見積もる。
【００６８】
まず、サブブロックの配置として取りうる総数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ(１１、７)＝３３０通りとなる。ここで、２8ビット＝２５６であるので、第１のサブブロック１１と第２のサブブロック１２の配置の組合せから、８ビットのデータを表現できる。
【００６９】
第１のサブブロック１１は、４ピクセル中の１つがオンピクセルであることから、オンピクセルのとりうる位置は４種類となる。ここで、２2ビット＝４であるので、１つの第１のサブブロックで２ビットのデータが表現できる。故に、合計７個の第１のサブブロック１１では、２ビット×７個＝１４ビットのデータを表現できる。サブブロックの配置の組合せと合わせて、ｋ＝８ビット＋１４ビット＝２２ビットのデータを表現することができる。
【００７０】
この場合、総ピクセル数ｎは、４×１１＝４４個であるので、符号化効率（ｋ／ｎ）は、２２／４４＝０．５となる。また、４ピクセル中の１ピクセルがオンである第１のサブブロックが７個であることから、オンレート（（ｓ１×ｐ）／ｎ）は、７／４４＝０．１５９となる。また、復号テーブルは、２11×８ビット＝２Ｋバイトとなり、小さな回路規模で低いオンレートを実現することができる。
【００７１】
同様に、１つの二次元符号化データは、８個の第１のサブブロックと５個の第２のサブブロックでも構成でき（ｓ１＝８、ｓ２＝５）、１０個の第１のサブブロックと７個の第２のサブブロックでも構成できる（ｓ１＝１０、ｓ２＝７）。更に、符号化効率も０．５に限定されない。
【００７２】
（実施形態２）
図４は、本実施形態における二次元符号化データのピクセルパターンの他の例を示している。図４に示す二次元符号化データは、各サブブロックが２個のピクセルから構成されている（ｍ＝２）。図４の例では、ｓ１＝５個の第１のサブブロック４１と、ｓ２＝１３個の第２のサブブロック４２から１つの二次元の符号が構成されており、そのピクセル総数ｎは、ｍ×（ｓ１＋ｓ２）＝２×（５＋１３）＝３６個である。
【００７３】
第１のサブブロック４１では、２個のピクセル中の１つのみがオンピクセルであり、第２のサブブロック４２では、２個のピクセル中のすべてのオフピクセルである。
【００７４】
５個の第１のサブブロック４１と１３個の第２のサブブロック４２の配置として取りうる総数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ(１８、５)＝８５６８通りとなる。ここで、２13ビット＝８１９２であるので、第１のサブブロック４１と第２のサブブロック４２の配置の組合せから、１３ビットのデータを表現することができる。
【００７５】
一方、第１のサブブロック４１の各々においては、２ピクセル中の１つがオンピクセルであることから、オンピクセルのとりうる位置は２種類となる。ここで、２1ビット＝２であるので、１つの第１のサブブロック４１において、１ビットのデータが表現できる。合計５個の第１のサブブロック４１では、１ビット×５個＝５ビットのデータを表現することが可能となる。
【００７６】
図４に示す二次元符号化データでは、第１のサブブロック４１と第２のサブブロック４２の配置の組合せによって１３ビットのデータが表現でき、さらに各第１のサブブロック４１のオンピクセルの位置によって５ビットのデータを表現できる。したがって、ｋ＝１３ビット＋５ビット＝１８ビットのデータを表現することができる。総ピクセル数ｎは、３６ピクセルであるので、符号化効率（ｋ／ｎ）は、１８／３６＝０．５となる。また、２ピクセル中の１ピクセルがオンである第１のサブブロック４１が５個であるので、オンレートは、５／３６＝０．１３９となる。
【００７７】
本実施形態の二次元符号では、符号化時および復号時に必要となる変換テーブルは、１８個のサブブロック４１、４２の配置の組合せと１３ビットのデータとの間で変換を行う１８ビット×１３ビットの変換テーブルである。復号テーブルのサイズは、２18×１３ビット＝２５６Ｋワードとなる。さらに、各第１のサブブロック４１内のオンピクセル位置の復号のためには、２ビット×１ビットの復号テーブルが必要となる。
【００７８】
なお、２ビット×１ビットの復号テーブルは、構成の方法によっては、１個のテーブルを５回使用したり、５個のテーブルを用意して並列に復号したりすることが考えられるが、いずれにしても、２５６Ｋワードの復号テーブルに比較してはるかに小さい。このため、回路規模としては、ほぼ、２５６ＫワードのＲＯＭテーブルで実現することが可能となる。
【００７９】
一方、２０ピクセルのうち３ピクセルをオンする従来の符号では、オンレート＝０．１５であり、１０ビットと２０ビットの変換テーブルが必要となる。特に復号テーブルのサイズは、２20×１０ビット＝１Ｍワードとなり、非常に大容量のＲＯＭテーブルが必要となる。したがって、本実施形態の二次元符号の方が、より小さな復号テーブルで復号することができ、かつ、オンレートも０．１３９と、より低くすることが可能になっている。
【００８０】
次に図５を参照して図４に示す二次元符号化データの生成方法を説明する。
【００８１】
まず、ステップＳ５１において、第１および第２のサブブロック４１、４２の配置を決定し、ステップＳ５２において、各サブブロック４１、４２内のオンピクセル位置を決定する。本発実施形態では、ｋ＝１８ビットのデータ５９が、ｋ１＝１３ビットのデータ５７とｋ２＝５ビットのデータ５８に分けて符号化される。
【００８２】
より詳細には、まず、ステップＳ５１において、１３ビットのデータ５７に基づいて第１および第２のサブブロックの配置を決定する。こうして決定された配置５５の一例が図５に示されている。
【００８３】
５個の第１のサブブロック４１及び１３個の第２のサブブロック４２の配置として取りうる総数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ(１８、５)＝８５６８通りとなる。ここで、２13ビット＝８１９２であるので、８５６８通りの第１のサブブロック４１と第２のサブブロック４２の配置の組合せの中から、予め、８１９２通りを定めておくことで、１３ビットのデータ５７をサブブロック４１、４２の配置として一意に決定できる。
【００８４】
次に、ステップＳ５２では、５ビットのデータ５８に基づいて、各第１のサブブロック５４の中のオンピクセル位置を決定する。１つの第１のサブブロック４１によって１ビットのデータを表現でき、合計５個の第１のサブブロック５４により、１ビット×５個＝５ビットのデータを表現することが可能となる。故に、５ビットのデータ５８に基づいて、各第１のサブブロック５４の中のオンピクセル位置を一意に決定することができる。なお、各第２のサブブロック５３の中の２ピクセルは、すべてオフピクセルである。
【００８５】
こうして、二次元符号化データ５６が生成される。なお、図５におけるサブブロックの配置５５、および二次元符号化データ５６は符号化データのひとつの例である。
【００８６】
次に、図６を参照しながら本実施形態による二次元符号化装置を説明する。
【００８７】
本実施形態の二次元符号化装置は、第１および第２のサブブロック４１、４２の配置を決定する第１処理部６１と、第１サブブロック４１の各々におけるオンピクセル位置を決定する第２処理部６２とを備えている。
【００８８】
第１処理部６１は、１３ビットのデータ５７に基づいて、第１および第２のサブブロック４１、４２の配置を決定する。１３ビットのデータ５７に基づいて計１８ブロックの配置を決定することは、１３ビット×１８ビット＝８Ｋワードの符号化用のＲＯＭテーブル６０を用いることによって実現できる。前述したように、復号時の復号テーブルは２５６Ｋワードであったことに対し、符号化用のテーブルは８Ｋワードであり、一般的に、符号化用のテーブルは、復号用のテーブルより、小さな回路規模で実現することができる。
【００８９】
次に、第２処理部６２は、５ビットのデータ５８に基づいて、第１のサブブロック４１の各々におけるオンピクセル位置を決定する。なお、各サブブロック４１、４２において、１ビットのデータに対する、２ピクセル中のオン位置の決定は、１ビット×２ビットのＲＯＭテーブルや、他の簡単な論理回路によって構成することが可能である。
【００９０】
なお、ここでは、初めに第１および第２のサブブロック４１、４２の配置を決定し、次に第１のサブブロック４１内のオンピクセル位置を決定しているが、これらの順序を入れ替えてもよい。いずれにしても、図６に示す二次元符号化データ５６が生成される。
【００９１】
本実施形態の二次元符号では、５個の第１のサブブロック４１と１３個の第２のサブブロック２１とから二次元符号を構成することにより、符号化および復号化に必要な回路規模の増大を低減しつつ、オンレートを小さくすることができる。
【００９２】
本実施形態では、２ピクセルから構成される各サブブロックを１×２ピクセルの横長で構成しているが、２個のピクセルを２×１ピクセルの縦長で構成してもよい。また、６×６ピクセルで二次元符号化データを構成しているが、他の組合せ、例えば１２×３ピクセル等、その他の二次元構成であってもよい。
【００９３】
また、各々２ピクセルから構成される５個の第１のサブブロック４１と１３個の第２のサブブロック４２で二次元符号を構成しているが、他の種々の組合せによる構成も可能である。例えば、４個の第１のサブブロック４１と９個の第２のサブブロック４２でも構成できる。この場合、サブブロック４１、４２の配置として取りうる総数は、Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ(１３、４)＝７１５通りとなる。２9ビット＝５１２である。故に第１のサブブロック４１と第２のサブブロック２１の配置の組合せにより、９ビットのデータを表現できる。
【００９４】
一方、第１のサブブロック４１では、２ピクセル中の１ピクセルがオンピクセルであるため、オンピクセルのとりうる位置は２種類となる。２1ビット＝２であるので、１つの第１のサブブロック４１で、１ビットのデータが表現でき、合計４個の第１のサブブロック４１では、１ビット×４個＝４ビットのデータを表現することが可能となる。サブブロック４１、４２の配置の組合せと合わせて、ｋ＝９ビット＋４ビット＝１３ビットのデータを表現することができる。総ピクセル数ｎは、２×１３＝２６ピクセルであるので、符号化効率（ｋ／ｎ）は、１３／２６＝０．５となる。また、２ピクセル中の１ピクセルがオンである第１のサブブロックが４個であることから、オンレートは、４／２６＝０．１５４となる。
【００９５】
この場合、復号テーブルのサイズは、２13×９ビット＝８Ｋワードとなる。小さな回路規模で、低いオンレートを実現することができる。
【００９６】
同様に、５個の第１のサブブロック４１と１２個の第２のサブブロックでも構成できるし、６個の第１のサブブロックと１４個の第２のサブブロックでも構成できる。
【００９７】
また、符号化効率は０．５以外であもよく、各サブブロックを構成するピクセルの個数や、第１及び第２のサブブロックの個数を適切に選択することにより、符号化レートが異なる種々の２次元符号を構成できる。
【００９８】
上記の実施形態では、ｍ＝２、ｍ＝４であったが、ｍ＝１６の場合でも本発明を実施することができる。ｍ＝２またはｍ＝４のとき、ｐ＝１であるのに対して、ｍ＝１６のときは、ｐ＝３であることが好ましい。ｍ＝１６のとき、例えばｓ１＝３、ｓ２＝１とすることができる。
【００９９】
（実施形態３）
次に、図７を参照して、本発明によるホログラフィックメモリ装置の実施形態を説明する。図７は、本実施形態におけるホログラフィックメモリ装置の概構成を示すブロック図である。
【０１００】
本実施形態のホログラフィックメモリ装置は、本発明による二次元符号化装置を備える点に主たる特徴点を有しており、他の構成要素は公知のホログラフィックメモリ装置が備える種々の素子または部品に置き換えられてもよい。また、本明細書における「ホログラフィックメモリ装置」は、記録機能及び再生機能の少なくとも一方を有する装置を広くカバーするものとする。すなわち、記録再生装置、記録専用装置、再生専用装置の何れもが「ホログラフィックメモリ装置」に含まれる。
【０１０１】
図７に示すホログラフィックメモリ装置は、記録光（信号光および参照光）または再生光として用いられる光ビームを放射するレーザ光源７０１と、この光ビームの直径を拡大するビームエキスパンダ７０２と、光ビームを２つに分離するハーフミラー７０３と、ハーフミラー７０３で分離された一方の光ビーム（参照光）をホログラフィックメモリ媒体７０５上に集光する集光レンズ７０４とを備えている。
【０１０２】
また、このホログラフィックメモリ装置は、ハーフミラー７０３で分離された他方の光ビーム（信号光）を反射するミラー７１０と、信号光に二次元符号を付与する空間光変調器７１１と、空間光変調７１１を透過した信号光をホログラフィックメモリ媒体７０５上に集光するフーリエ変換レンズ７０６とを備えている。
【０１０３】
更に、このホログラフィックメモリ装置は、記録データ７１７に基づいて空間光変調器７１１を駆動する二次元符号化装置７１４と、データ７１６に誤り訂正符号を付与して記録データ７１７を生成する訂正符号化装置７１５とを備え、また、再生のための構成として、光検出器７０７と、ホログラフィックメモリ媒体７０５から出た回折光を光検出器７０７上に結像させるフーリエ変換レンズ７０６とを備えている。
【０１０４】
このような構成を備える本実施形態のホログラフィックメモリ装置では、レーザ光源７０１から放射された光ビームが、ビームエキスパンダ７０２によってそのビーム径を拡大された後、ハーフミラー７０３で２つの光ビームに分割される。分割された一方の光ビームは、ミラー７１０により、進行方向を変更されて空間光変調器７１１に入射する。空間光変調器７１１は、例えば液晶セルから構成され、二次元的に配配列されたピクセルを備える。個々のピクセルは、独立して光の透過／遮断を行うことができるため、二次元符号化装置７１４から与えられる二次元符号化データ７１２に応じてオンピクセル及びオフピクセルの任意の配列パターンを表現することができる。１つの空間光変調器７１１が有するピクセルの数は、例えば１００万個程度である。
【０１０５】
空間光変調器７１１を通過したビームは、フーリエ変換レンズ７０６により集光され、ホログラフィックメモリ媒体７０５の所定部分を信号光７１３として照射する。空間光変調器７１１において表示されるオン／オフの二次元パターンは、フーリエ変換レンズ７０６によってフーリエ変換されるため、ホログラフィックメモリ媒体７０５には、空間光変調器７１１におけるオン／オフの二次元パターンのフーリエ変換像が形成されることになる。
【０１０６】
ハーフミラー７０３で分割された他方の光ビームは、集光レンズ７０４によって集光され、参照光７０８として、ホログラフィックメモリ媒体７０５の所定部分を照射する。ホログラフィックメモリ媒体７０５上において参照光７０８が照射する部分と信号光７１３が照射する部分とは同一位置にある。
【０１０７】
ホログラフィックメモリ媒体７０５は、フォトポリマーなどのホログラム材料から形成されている。信号光７１３と参照光７０８との同時照射により、ホログラフィックメモリ媒体７０５には干渉縞が形成され、記録される。空間光変調素子７１１が、例えば図３に示す配列２６に相当するピクセパターンで光の空間的な変調を行うことにより、二次元符号化データをホログラフィックメモリ媒体７０５に記録することができる。
【０１０８】
本実施形態では、ホログラフィックメモリ媒体７０５上で生起する誤りを検出および訂正するために、データ７１６に対して、誤り訂正符号化装置７１５によって例えばリードソロモン符号やＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｈ  Ｃｏｄｅ）などの誤り訂正符号化を行い、記録データ７１７として送出する。記録データ７１７は、二次元符号化装置７１４で所定の二次元符号化データ７１２が生成された後、空間光変調器７１１に送出される。二次元符号化装置７１５は、前記した図３あるいは図６に示す実施形態１あるいは実施形態２の二次元符号化装置と同等なもので構成されている。
【０１０９】
本実施形態のホログラフィックメモリ装置では、二次元符号化装置７１４の働きにより、記録時の二次元符号化の際に、ｍピクセル中の１ピクセルのみをオンする第１のサブブロックがｓ１個と、ｍピクセル中の全てのピクセルがオフである第２のサブブロックがｓ２個から、前記ｎ個のピクセルが構成され、ｍ×（ｓ１＋ｓ２）＝ｎ、となるように構成された二次元符号化データを作成する。このため、符号化および復号化に必要な回路規模の増大を低減しつつ、オンレートを小さくすることを可能にすることで、再生時の誤りを少なくすることを可能にしている。
【０１１０】
なお、記録データ７１７は、図３におけるデータ２９、あるいは図６におけるデータ５９に相当し、二次元符号化データ７１２は、図３における二次元符号化データ２６、あるいは図６における二次元符号化データ５６に相当する。
【０１１１】
図７のホログラフィックメモリ装置によれば、記録された信号を再生する際には、ホログラフィックメモリ媒体７０５に、参照光７０８のみを照射する。参照光７０８が照射されると、ホログラフィックメモリ媒体７０５に記録されていた干渉縞によって回折光が発生する。この回折光は、フーリエ変換レンズ７０６を通過することにより、二次元の光ビーム列に変換される。この光ビーム列がＣＣＤ等で構成される光検出器７０７上に二次元的に復元される。これを光電変換することで再生信号７０９が得られ、得られた再生像のビットパターンのオン／オフ判定を行うことで、データが再生される。
【０１１２】
本実施形態における二次元符号の復号は、第１のサブブロックと第２のサブブロックの配置の組合せからデータを再生する復号テーブルと、各第１のサブブロック内のオンピクセル位置の復号のための復号テーブルを用いることで容易に復号できる。
【０１１３】
以上、本発明のホログラフィックメモリ装置として、記録再生機能を有する装置の例を説明したが、本発明は、記録機能のみを有する記録装置や、再生機能のみを有する再生装置にも適用可能である。
【０１１４】
（実施形態４）
図８は、本実施形態における二次元符号化データのピクセルパターンの更に他の例を示している。
【０１１５】
図８において、各々が２個のピクセルから構成されるサブブロック８１が行及び列状に配列されている。図８の例では、各行が４個のサブブロックから構成されている。図８には、記録データ８２の一例として、「１０１１０１００１１１１１００１」が４行×４列に分けて示されている。
【０１１６】
各サブブロック８１において、白抜きの部分は「オンピクセル」を示し、ハッチングされた部分は「オフピクセル」を示している。オンピクセルは、空間光変調器で光を透過するピクセルであり、オフピクセルは光を遮断するピクセルである。
【０１１７】
本実施形態の二次元符号データでは、複数のサブブロック８１の各々が、２つのピクセルから構成されている。そして、２つのピクセルは、行方向に沿って同一の順序で配列されている。すなわち、各サブブロック内において、第１ピクセル（図中、左側のピクセル）と第２ピクセル（図中、右側のピクセル）が行方向に沿って、この順番に並んでいる。
【０１１８】
複数のサブブロックは、オンピクセルを含むサブブロック８１（第１のサブブロック）と、オンピクセルを全く含まないサブブロック８１（第２のサブブロック）に分かれている。オンピクセルを含むサブブロック８１は「１」を示し、オンピクセルを全く含まないサブブロック８１は「０」を示している。
【０１１９】
本実施形態の二次元符号化データの各行において、オンピクセルを含むサブブロック８１の左右どちらか一方のピクセルのみがオンピクセルである。例えば１行目では、左側ピクセルのみがオンピクセルであり、２行目では、右側ピクセルのみがオンピクセルである。左側ピクセルのみがオンピクセルである行を「Ｌ行」、右側ピクセルのみがオンピクセルである行を「Ｒ行」と称することとする。本実施形態では、奇数番目の目はＬ行、偶数番の行はＲ行であり、Ｌ行およびＲ行が行に垂直な方向（列方向）に交互に配置される。
【０１２０】
本実施形態では、記録データ８２の１ビットを１個のサブブロック８１に対応させる。すなわち、記録データ８２が１の場合、対応するサブブロックをオンし、０の場合、対応するサブブロックをオフする。
【０１２１】
図８に示すように、各行は４個のサブブロックから構成されているので、記録データ８２が「１０１１０１００１１１１１００１」である場合、１行目の記録データ８２「１０１１」に対応して、１行目のサブブロック８１は、「オン、オフ、オン、オン」となる。同様に、２行目は、記録データ８２「０１００」に対応して、サブブロック８１は、「オフ、オン、オフ、オフ」、３行目は、記録データ８２「１１１１」に対応して、サブブロック８１は、「オン、オン、オン、オン」、４行目は、記録データ８２「１００１」に対応して、サブブロック８１は、「オン、オフ、オフ、オン」となる。
【０１２２】
次に、図９を参照しつつ、本実施形態における二次元符号化データの生成方法を説明する。
【０１２３】
本実施形態では、ステップ９１において、サブブロックのオン／オフを決定し、ステップ９２において複数サブブロックから行を構成する。ステップ９３では、行が奇数番目か偶数番目かに応じて、左または右のピクセルをオンする。
【０１２４】
より詳細には、記録データ９４が、例えば、「１０１１０１００１１１１１００１」である場合、ステップ９１において、記録データ９４の１ビットを１個のサブブロックにそのまま対応させ、記録データ９４が１の場合、対応するサブブロックをオン、すなわち１にし、０の場合、対応するサブブロックをオフ、すなわち０にすることを決定する。こうして、オン（１）およびオフ（０）の列９５が決定される。
【０１２５】
ステップ９２では、１行あたりのサブブロック数を例えば４個とし、行単位のサブブロック毎に決定された、オン（１）およびオフ（０）列９６として、左または右のピクセルをオンするステップ９３に送出する。また、同時に、行単位にＬ行Ｒ行が交互になるように、ＬＲ指定情報９７を送出する。
【０１２６】
左または右のピクセルをオンするステップ９３では、オン（１）およびオフ（０）列９６とＬＲ指定情報９７に従って、オンであるサブブロックに対して、Ｌ行では左側ピクセルを、Ｒ行では右側ピクセルをオンにする。以上の結果、二次元符号化データ９８が生成される。
【０１２７】
次に、図１０を参照して本実施形態における二次元符号化装置を説明する。
【０１２８】
本実施形態の二次元符号化装置は、記録データに基づいて複数のサブブロックのオンまたはオフを決定する第１処理部１０１と、複数サブブロックから行を構成する行構成部１０２と、複数のサブブロックのうちオンが決定された各サブブロックに含まれる第１及び第２ピクセルの一方をオンする第２処理部１０３を備えている。
【０１２９】
本実施形態における第２処理部１０３は、オンが決定された各サブブロックが奇数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる第１ピクセルをオンし、オンが決定された各サブブロックが偶数番目の行に属するときは、そのサブブロックに含まれる第２ピクセルをオンする。
【０１３０】
以上のように構成された二次元符号化装置では、記録データ１０４が、例えば「１０１１０１００１１１１１００１」である場合、第１処理部１０１は、記録データ９４の１ビットを１個のサブブロックにそのまま対応させ、記録データ９４が１の場合、対応するサブブロックをオン、すなわち１にし、０の場合、対応するサブブロックをオフ、すなわち０にすることを決定する。サブブロック毎に決定された、オン（１）およびオフ（０）列９５は、複数サブブロックから行を構成する行構成部１０２に送出される。
【０１３１】
行構成部１０２では、１行あたりのサブブロック数をここでは、４個とし、行単位のサブブロック毎に決定された、オン（１）およびオフ（０）列９６として、第２処理部１０３に送出する。また、同時に、行単位にＬ行Ｒ行が交互になるように、ＬＲ指定情報１０７を送出する。行構成部１０２は例えば、カウンタ１０９を含み、１行あたりのサブブロック数をカウントする。
【０１３２】
第２処理部１０３では、オン（１）およびオフ（０）列９６とＬＲ指定情報９７に従って、オンであるサブブロックに対して、Ｌ行では左側ピクセルを、Ｒ行では右側ピクセルをオンにする。第２処理部１０３は、簡単な論理回路で構成される。こうして、二次元符号化データ９８が生成される。
【０１３３】
このように本実施形態の二次元符号化装置では、サブブロック８１がオンのとき、Ｌ行では左側ピクセルがオンされ、Ｒ行では右側ピクセルがオンされるため、オンピクセルが上下および左右に隣接しない。オンピクセルが隣接しないため、ピクセル間の干渉を低減させ、再生時の誤りを少なくできる。
【０１３４】
なお、本実施形態では、１行が４個のサブブロック、すなわち８個のピクセルから構成されているが、より多くピクセルから１行を構成してもよく、各行は数１００から数１０００個のピクセルによって構成され得る。行数も、例えば数１００から数１０００の範囲に設定され得る。
【０１３５】
また、記録データが１の時に、サブブロックをオン、０の時にサブブロックをオフにしたが、逆に、記録データが１の時に、サブブロックをオフ、０の時にサブブロックをオンにしてもよい。また、記録データとサブブロックの間に、所定の変換則を用いて変換しても構わない。
【０１３６】
なお、行方向と列方向とを入れ替えても、本実施形態の効果を奏することが可能である。このことは、以下に説明する実施形態５についても成立する。
【０１３７】
（実施形態５）
図１１は、本実施形態における二次元符号化データのピクセルパターンの更に他の例を示している。
【０１３８】
図１１の二次元符号化データは、各々が２個のピクセルから構成されるサブブロック１１１から構成されており、基本的には、実施形態４における二次元符号化データに似た構成を備えている。
【０１３９】
本実施形態では、各行が６個のサブブロックから構成されている。ここでは、１つの二次元符号化データの各行に含まれるサブブロックから１個のブロック１１３が形成されていると考える。１個のブロック１１３には、６個以外の個数のサブブロックが含まれていても良い。
【０１４０】
本実施形態では、各ブロック１１３に含まれるオンピクセルの個数がすべてのブロック１１３で共通する一定の値に等しい。図１１の例では、各ブロック１１３を構成する６個のサブブロック１１１のうち、３個のサブブロック１１１がオンされている。
【０１４１】
記録データ８２が例えば「１０１１  ０１００  １１１１  １０１１」である場合、１行目は、「オン、オフ、オン、オフ、オフ、オン」とする。同様に、２行目は、「オフ、オン、オン、オン、オフ、オフ」、３行目は、「オン、オン、オフ、オフ、オン、オフ」、４行目は、「オフ、オフ、オン、オン、オフ、オン」とする。
【０１４２】
なお、上記の変換例は単なる一例である。４ビットで表現できる１６種類の記録データ８２に基づいて、６個のサブブロック１１１の内、３個のサブブロック１１１をオンすれば良い。６個のサブブロックから３個のサブブロックを選択する組み合わせは２０通りであるので、適当な１６個の対応を予め決めておくことにより、所定の変換則を任意に定めることができる。
【０１４３】
図１２を参照して、二次元符号化データの生成プロセスを説明する。
【０１４４】
本実施形態では、ステップ１２１においてｍ個のサブブロック中、ｎ個のサブブロックがオンするようにサブブロックのオン／オフを決定した後、ステップ１２２において複数サブブロックから行を構成する。ステップ１２３では、左または右のピクセルをオンする。
【０１４５】
より詳細には、記録データ９４が例えば「１０１１０１００１１１１１００１」である場合、ステップ１２１では、記録データ９４の４ビット毎に、所定の変換則を用いて、６個のサブブロック中３個のサブブロックがオンするように各サブブロックのオン／オフを決定する。ここでは、オンを１、オフを０とするとき、オン（１）およびオフ（０）列１２５は、「１０１００１ ０１１１００ １１００１０ ００１１０１」に変換される。
【０１４６】
ステップ１２２では、１行あたりのサブブロック数を６個とし、行単位のサブブロック毎に決定された、オン（１）およびオフ（０）列１２６を出力する。また、同時に、行単位にＬ行Ｒ行が交互になるように、ＬＲ指定情報１２７を送出する。
【０１４７】
ステップ１２３では、オン（１）およびオフ（０）列９６とＬＲ指定情報１２７に従って、オンであるサブブロックに対して、Ｌ行では左側ピクセルを、Ｒ行では右側ピクセルをオンにする。以上の結果、二次元符号化データ１２８が生成される。
【０１４８】
図１３は、本実施形態における二次元符号化装置のブロック図である。
【０１４９】
ｍ個中ｎ個がオンするようにサブブロックのオンオフを決定する第1処理部１３１と、複数サブブロックから行を構成する行構成部１３２と、左または右のピクセルをオンする第２処理部１３３とを備えている。
【０１５０】
この二次元符号化装置では、記録データ９４が、例えば「１０１１０１００１１１１１００１」である場合、第１処理部１３１は、記録データ９４の４ビット毎に、変換テーブル１３０に格納された所定の変換則を用いて、６個のサブブロック中、３個がオンするように各サブブロックのオンオフを決定する。ここでは、オンを１、オフを０とするとき、オン（１）およびオフ（０）列１２５は、「１０１００１ ０１１１００ １１００１０ ００１１０１」に変換され、行構成部１３２に送出される。
【０１５１】
行構成部１３２では、１行あたりのサブブロック数をここでは、６個とし、行単位のサブブロック毎に決定されたオン（１）およびオフ（０）列１２６と、ＬＲ指定情報１３７を第２処理部１３３に送出する。行構成部１３２は、例えばカウンタ１３９を含み、１行あたりのサブブロック数をカウントする。
【０１５２】
第２処理部１３３では、オン（１）およびオフ（０）列１２６とＬＲ指定情報１２７に従って、オンであるサブブロックに対して、Ｌ行では左側ピクセルを、Ｒ行では右側ピクセルをオンにする。第２処理部１３３は、簡単な論理回路で構成できる。こうし、二次元符号化データ１２８が生成される。
【０１５３】
本実施形態では、各行は、Ｌ行とＲ行が交互に配置され、サブブロック１１１がオンのとき、Ｌ行では左側ピクセルがオンされ、Ｒ行では右側ピクセルがオンされる構成になっており、オンピクセルが、上下および左右に隣接しないことを実現している。オンピクセルが隣接しないことで、ピクセル間の干渉を低減させ、再生時の誤りを少なくすることを可能にしている。
【０１５４】
また、ブロックあたりのオンピクセル数が一定であるので、基準レベルによるスライス検出で無く、ブロック中の光量の多い方から３個をオンピクセルの位置として検出することができる。これにより、再生する相対検出が可能となり、より誤りの少ない信頼性の高い再生を可能にしている。
【０１５５】
なお、本実施形態では、１行を６個のサブブロック、すなわち１２個のピクセルから構成しているが、更に多く個数のピクセルから１行を構成しても良い。また、１行のサブブロック数は、ブロックを構成するサブブロック数で割り切れることが、処理が簡明になり望ましい。
【０１５６】
また、記録データが１の時に、サブブロックをオン、０の時にサブブロックをオフにしたが、逆に、記録データが１の時に、サブブロックをオフ、０の時にサブブロックをオンにしても構わない。また、記録データとサブブロックの間に、所定の変換則を用いて変換しても構わない。
【０１５７】
６個のサブブロック中３個をオンする代わりに、例えば、８個のサブブロック中の４個のサブブロックをオンするようにしてもよい。この場合、組み合わせの場合の数が７０通りなので、６ビットの記録データに対応できる。
【０１５８】
ｍ個中ｎ個のサブブロックをオンする構成は、これら以外に、任意に定めても良い。一般的に、ｍやｎが大きいほど、記録データのビット数とブロックを構成するセル数で規定される符号化効率を良くすることが可能になるが、装置化時の変換テーブルのサイズが大きくなり、適当な組み合わせが望ましい。
【０１５９】
上記の実施形態４，５における二次元符号化装置も、実施形態１，２における二次元符号化装置と同様に、図７のホログラフィックメモリ装置が備える二次元符号化装置７１４として好適に用いることができる。
【０１６０】
（実施形態６）
図１４は、本発明の実施形態における二次元符号化データのピクセルパターンの更に他の例を示している。図８に示した二次元符号化データでは、ピクセルの配列中において、オンピクセルが上下左右に隣接することはなかった。本実施形態では、オンピクセルが隣接した場合においても、空間光変調器におけるオンピクセルの透過率を調整することにより、再生エラーの低減を図る。
【０１６１】
図１４の二次元符号化データは、２−４符号で二次元符号化された二次元符号化データの一例であり、各々が２×２の４個のピクセルから構成される９個のサブブロック１４１〜１４９から構成されている。
【０１６２】
２−４符号は、２ビットから４ピクセルへの変換を行う符号であり、４個のピクセルの内の１つのピクセルのみをオンすることにより、オンピクセルの位置によって４個のパターンを表現する。このため、２−４符号は２ビットのデータを表現することができる。図１４では、オンピクセルを「１」、オフピクセルを「０」で示している。
【０１６３】
２−４符号では、４ピクセル中の１ピクセルのみがオンされているため、隣接する符号間でオンが隣接する場合がある。サブブロック１４１〜１４９の配列において、最大で４個のオンピクセルが隣接する場合がある。
【０１６４】
図１４の二次元符号化データの例では、サブブロック１４１とサブブロック１４４との間では、２個のオンピクセルが隣接している。同様に、サブブロック１４２とサブブロック１４３との間でも、２個のオンピクセルが隣接している。
【０１６５】
一方、４つのサブブロック１４５、１４６、１４８、１４９の間では、４個のオンピクセルは隣接している。また、サブブロック１４７のオンピクセルは、周辺にオンピクセルが隣接せず、孤立している。
【０１６６】
２−４符号では、以上のようにオンピクセルがデータによっては、隣接する場合があり、一つのオンピクセルに隣接し得るオンピクセルの個数は、０、１、２、３個のいずれかである。例えば、サブブロック１４７における孤立したオンピクセルについては、隣接しているオンピクセルの個数は０個である。一方、サブブロック１４５、１４６、１４８、１４９の各々におけるオンピクセルについては、隣接するオンピクセルの個数は３個となる。更に、サブブロック１４１、１４４、１４２、１４３に含まれるオンピクセルについては、隣接しているオンピクセルの個数は１個である。
【０１６７】
本実施形態では、二次元符号化データに基づいてホログラッフィクメモリ装置の空間光変調器にピクセルのオン／オフのパターンを形成するとき、個々のオンピクセルの光透過率を、そのオンピクセルに隣接する他のオンピクセルの個数に応じて低減することに特徴を有している。
【０１６８】
図１５は、図１４に示す二次元符号化データに基づいて決定した空間光変調器の各オンピクセルの透過率の例を示している。
【０１６９】
図１５において、サブブロック１５１〜１５９は、図１４のサブブロック１４１〜１４９に相当し、個々の数値がピクセルの透過率である。ここでは、オフピクセルの透過率を０とし、各オンピクセルの透過率は、透過率＝１．０×（０．９）＾（隣接オンピクセル数）として各々設定している。なお、「＾」の記号は、べき乗を表している。
【０１７０】
サブブロック１５７に含まれる孤立したオンピクセルでは、隣接オンピクセル数が０個であるので、透過率＝１．０となる。サブブロック１５１、１５２、１５３、１５４では、隣接オンピクセル数が各々１個であるので、透過率＝０．９となる。サブブロック１５５、１５６、１５８、１５９では、隣接オンピクセル数が各々３個であるので、透過率＝０．７３となる。
【０１７１】
透過率が低くなるほど、ホログラフィック記録媒体に照射される光の強度が小さくなる。オフピクセルの透過率は０であるので、光はオフピクセルで遮断される。
【０１７２】
本実施形態では、隣接オンピクセル数に依存して、各オンピクセルの透過率を下げることによって、隣接ピクセルへの光の漏れこみによって起こる符号間干渉の影響を小さくしている。符号間干渉の影響がより大きくなる隣接数が多いほど、予め空間光変調器の透過率を低くして光の強度を下げて記録することによって、その影響を小さくすることができ、オンピクセルが隣接した場合でも、再生時の誤りを少なくすることを可能にしている。
【０１７３】
なお、ここで示した各ピクセルの透過率の値は一つの例であり、他の値であっても構わないことは明らかである。また、ここでは、隣接オンピクセル数を上下左右および斜めに隣接する計８ピクセル中のオンピクセルとしたが、例えば上下左右の４ピクセル中のオンピクセル数であっても構わない。この場合、隣接数を計数する処理が軽減される。また、隣接を計算する範囲をより広げても構わない。例えば、隣接とさらにその１個先までの、計２４ピクセル中の隣接数を数えても良い。この場合、より、細かな透過率の設定が可能となる。
【０１７４】
また、ここでは二次元符号の例として２−４符号で説明したが、他の二次元符号であっても構わない。例えば、１６ピクセル中の３ピクセルをオンする二次元符号でも構わない。
【０１７５】
次に、図１６を参照しながら、本実施形態における透過率設定装置を説明する。
【０１７６】
二次元符号化データ１６１は、オンピクセル周辺のピクセルのオンピクセル数を計数する計測部１６２に送出される。計測部１６２では、各オンピクセルについて、その周辺（上下左右、および斜め）で隣接する合計８ピクセル中のオンピクセル数を計算する。例えば、二次元符号化データ１６１の左から２番目、上から２番目のオンピクセル１６５の場合、オンピクセル数は１となる。また、二次元符号化データ１６１の左から４番目、上から５番目のオンピクセル１６６の場合、オンピクセル数は３となる。
【０１７７】
計測部１６２では、全てのオンピクセルに対して、上記の計算を行い、オンピクセル毎に、周辺のオンピクセル数をカウントする。カウント数は、透過率変更部１６３に送出される。
【０１７８】
透過率変更部１６３は、二次元符号化データ１６１とカウント数１６７から、透過率設定データ１６４を生成する。ここでは、オフピクセルの透過率を０とし、各オンピクセルの透過率は、透過率＝１．０×（０．９）＾（隣接オンピクセル数）として各々設定している。例えば、左から２番目、上から２番目のオンピクセル１６８の場合、オンピクセル数は１であるから、透過率＝１．０×（０．９）＾（１）＝０．９に設定される。また、左から４番目、上から５番目のオンピクセル１６９の場合、オンピクセル数は３であるから、透過率＝１．０×（０．９）＾（３）＝０．７２９であるので、およそ、０．７３に設定される。
【０１７９】
透過率変更部１６３は、全てのオンピクセルに対して、上記の計算を行うとともに、オフピクセルに対しては０を設定し、透過率設定データ１６４を生成する。
【０１８０】
透過率設定データ１６４は、ピクセル単位に空間光変調器に対応しており、空間光変調器で変調された信号光は、設定された透過率に従った強度でホログラフィックメモリ媒体に照射される。
【０１８１】
なお、計測部１６２、および、透過率変更部１６３は、マイクロコントローラなどによって実現され得る。また、カウンタ等の回路とオンピクセル数と透過率を設定したＲＯＭテーブルによっても実現可能である。
【０１８２】
図１７は、本実施形態におけるホログラフィックメモリ装置の構成を示すブロック図である。
【０１８３】
本実施形態のホログラフィックメモリ装置が図７に示すホログラフィックメモリ装置と異なる点は、二次元データ符号化装置７１４と空間光変調器７１８との間に図１６の構成を有する透過率設定装置７１８が挿入されている点にあり、他の点に相違はない。
【０１８４】
本実施形態のホログラフィックメモリ装置では、透過率設定装置７１８が、隣接オンピクセル数に依存して空間光変調器７１１の各オンピクセルの透過率を調整するため、隣接ピクセルへの光の漏れこみによって起こる符号間干渉の影響が小さくなる。符号間干渉の影響がより大きくなる隣接数が多いほど、予め空間光変調器の透過率を低くして光の強度を下げて記録することによって、その影響を小さくすることができ、オンピクセルが隣接した場合でも、再生時の誤りを少なくすることを可能にしている。
【０１８５】
本実施形態では、オンピクセルの上下左右に隣接する４個のピクセル位置と、オンピクセルの斜めに隣接する４個のピクセル位置とを等価に扱っているが、これらに差を設けても良い。オンピクセルが斜めに隣接するときは、上下左右に隣接するときに比べて再生エラーが相対的に生じにくい場合がある。このような場合、オンピクセルに斜めに隣接するオンピクセルの個数を計数しなくてもよいことがある。また、オンピクセルに斜めに隣接するオンピクセルの個数を計数する場合でも、その個数に０以上１未満の計数を乗算してもよい。
【０１８６】
このようにオンピクセルに隣接する位置に応じてオンピクセルの個数に重み付けを与えることにより、より適切に透過率を調整することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１８７】
本発明の二次元符号化装置、ホログラフィックメモリ装置、ホログラフィックメモリ媒体は、大容量のデータ記録技術に有用である。
【０１８８】
上述の記載は発明の実施例であると理解されるべきである。種々の代替や変更は、当業者によって、発明から逸脱することなく案出することができる。したがって、本発明は、付属の請求項の範囲内におけるすべてのそのような代替や変更および変形を包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明の実施形態１における二次元符号化データのピクセルパターンを示す図である。
【図２】実施形態１における二次元符号化データの生成プロセスを示す図である。
【図３】実施形態１における二次元符号化装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態２における二次元符号化データのピクセルパターンを示す図である。
【図５】実施形態２における二次元符号化データの生成プロセスを示す図である。
【図６】実施形態２における二次元符号化装置のブロック図である。
【図７】実施形態３におけるホログラフィックメモリ装置のブロック図である。
【図８】本発明の実施形態４における二次元符号化データのピクセルパターンを示す図である。
【図９】実施形態４における二次元符号化データの生成プロセスを示す図である。
【図１０】実施形態４における二次元符号化装置のブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態５における二次元符号化データのピクセルパターンを示す図である。
【図１２】実施形態５における二次元符号化データの生成プロセスを示す図である。
【図１３】実施形態５における二次元符号化装置のブロック図である。
【図１４】本発明の実施形態６における二次元符号化データのピクセルパターンを示す図である。
【図１５】実施形態６における空間光変調器の各オンピクセルの透過率の例を示す図である。
【図１６】実施形態６における各オンピクセルの透過率を決定する透過率設定装置のブロック図である。
【図１７】実施形態６におけるホログラフィックメモリ記録再生装置のブロック図である。
【符号の説明】
【０１９０】
１１、４１  第１のサブブロック
１２、４２  第２のサブブロック
３０、６０  ＲＯＭテーブル
３１、６１  第１処理部
３２、６２、１０３  第２処理部
８１  サブブロック
８２  記録データ
９４  記録データ
９８  二次元符号化データ
１０１  第１処理部
１０２  行構成部
１０３  第２処理部
１１１  サブブロック
１１３  ブロック
１２８  二次元符号化データ
１３１  第１処理部
１３２  行構成部
１３３  第２処理部
１６１  二次元符号化データ
１６２  計測部
１６３  透過率変更部
７０１  レーザ光源
７０２  ビームエキスパンダ
７０３  ハーフミラー
７０４  集光レンズ
７０５  ホログラフィックメモリ媒体
７０６  フーリエ変換レンズ
７０７  光検出器
７０８  参照光
７０９  再生信号光
７１０  ミラー
７１１  空間光変調器
７１２  二次元符号化データ
７１３  信号光
７１４  二次元符号化装置
７１５  誤り訂正符号化装置
７１６  データ
７１７  記録データ
７１８  透過率設定装置
【図１】
2010506339.tif 000003
【図２】
2010506339.tif 000004
【図３】
2010506339.tif 000005
【図４】
2010506339.tif 000006
【図５】
2010506339.tif 000007
【図６】
2010506339.tif 000008
【図７】
2010506339.tif 000009
【図８】
2010506339.tif 000010
【図９】
2010506339.tif 000011
【図１０】
2010506339.tif 000012
【図１１】
2010506339.tif 000013
【図１２】
2010506339.tif 000014
【図１３】
2010506339.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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