(57)【要約】【課題】ホログラム記録媒体からの安定したデータ再生や再生動作の効率化。【解決手段】撮像手段（可動ユニット１０）をアクチュエータ１１によりスキャン方向とは直交する第２の方向に往復移動させることで、或る要素ホログラムに対してトラッキング状態が良好となるタイミングを作り出し、その際に撮像される二次元画像から要素ホログラムの情報を再生する。或いは、撮像手段で撮像した二次元画像からトラッキング状態を判別し、トラッキング状態が適切になるように撮像手段を第２の方向に移動させる。そしてトラッキング状態を適正化した後に撮像される二次元画像から要素ホログラムの情報を再生する。【選択図】図３
2007101855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を二次元画像化し、二次元画像の物体光と参照光とを干渉させ、干渉縞によって上記情報が要素ホログラムとして記録されたホログラム記録媒体から情報を再生するホログラム再生装置として、
上記ホログラム記録媒体に再生用参照光を照射するとともに、上記再生用参照光が照射された上記要素ホログラムから得られる二次元画像を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段で得られる二次元画像に対して再生処理を行い、再生情報を得る再生処理手段と、
上記撮像手段を、上記ホログラム記録媒体上での要素ホログラム配列方向である第１の方向と直交する第２の方向に変位させるアクチュエータ手段と、
再生時に、上記アクチュエータ手段により上記撮像手段の上記第２の方向の移動を実行させながら、上記撮像手段による上記二次元画像の撮像動作を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記アクチュエータ手段により継続的に、上記撮像手段に上記第２の方向の往復移動をさせながら、上記撮像手段による上記二次元画像の撮像動作を実行させることを特徴とする請求項１に記載のホログラム再生装置。
【請求項３】
上記撮像手段の要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別手段を更に備え、
上記再生処理手段は、上記撮像手段で撮像された二次元画像のうちで、上記トラッキング演算手段でトラッキング状態が良好と判別された二次元画像について再生処理を行うことを特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項４】
上記撮像手段の要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別手段を更に備え、
上記制御手段は、上記トラッキング判別手段の判別結果に応じて、上記アクチュエータ手段により上記撮像手段を上記第２の方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のホログラム再生装置。
【請求項５】
情報を二次元画像化し、二次元画像の物体光と参照光とを干渉させ、干渉縞によって上記情報が要素ホログラムとして記録されたホログラム記録媒体から情報を再生するホログラム再生方法として、
上記ホログラム記録媒体に再生用参照光を照射するとともに上記再生用参照光が照射された上記要素ホログラムから得られる二次元画像を撮像する撮像手段を、上記ホログラム記録媒体上での要素ホログラム配列方向である第１の方向と直交する第２の方向に継続的に往復移動させる移動ステップと、
上記移動ステップ実行中に上記撮像手段で順次撮像される二次元画像について、要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別ステップと、
上記トラッキング判別ステップでトラッキング状態が良好と判別された二次元画像について再生処理を行う再生処理ステップと、
を備えたことを特徴とするホログラム再生方法。
【請求項６】
情報を二次元画像化し、二次元画像の物体光と参照光とを干渉させ、干渉縞によって上記情報が要素ホログラムとして記録されたホログラム記録媒体から情報を再生するホログラム再生方法として、
撮像手段により、上記ホログラム記録媒体に再生用参照光を照射するとともに上記再生用参照光が照射された上記要素ホログラムから得られる二次元画像を撮像する撮像ステップと、
上記撮像ステップで撮像された二次元画像から、上記要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別ステップと、
上記トラッキング判別ステップでの判別結果に応じて、上記撮像手段を、上記ホログラム記録媒体上での要素ホログラム配列方向である第１の方向と直交する第２の方向に移動させる移動ステップと、
上記トラッキング判別ステップでトラッキング状態が良好と判別された二次元画像について再生処理を行う再生処理ステップと、
を備えた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】
本発明は記録する情報を二次元画像化し、その二次元画像の物体光と参照光とを干渉させ、干渉縞によって情報を記録するホログラム記録媒体に対するホログラム再生装置、ホログラム再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００５−１７３６４６号公報
【特許文献２】特公平６−１５０３号公報
【特許文献３】特開２００２−１１８７３０号公報
【０００３】
物体光と参照光の干渉縞によって各種データを記録するホログラム記録媒体が知られている。そしてホログラム記録媒体は、記録密度を飛躍的に向上させ、著しい大容量化が可能であることも知られており、例えばコンピュータデータや、オーディオやビデオ等のＡＶ（Audio-Visual）コンテンツデータなどに対する大容量のストレージメディアとして有用であると考えられている。
【０００４】
ホログラム記録媒体にデータを記録する際には、データを二次元ページデータとして画像化する。そして液晶パネル等に画像化したデータを表示させ、その液晶パネルを透過した光を物体光、つまり二次元ページデータの像となる物体光をホログラム記録媒体に照射する。加えて、所定の角度から参照光をホログラム記録媒体に照射する。このとき物体光と参照光によって生ずる干渉縞が、ドット状や短冊状などの１つの要素ホログラムとして記録されることになる。つまり１つの要素ホログラムは、１つの二次元ページデータを記録したものとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えばシート状等のホログラムメモリを考え、コンピュータデータやＡＶコンテンツデータなどを記録し、一般ユーザーがホログラムリーダとしての再生装置を用いて、ホログラムメモリに記録されたデータを取得できるようにするシステムを考える。
シート状のホログラムメモリとは、メディア表面としての平面上に多数の要素ホログラムを敷き詰めるように記録するものであり、このメディア表面に対してホログラムリーダを対向させて、各要素ホログラムとして記録されたデータを読み取っていくようにするものである。
【０００６】
この場合、ホログラムメモリとしての平面上の各要素ホログラム間の距離は、ホログラムリーダで読み出す時のクロストークを軽減するために、十分な距離を離す必要があり、それらの要素ホログラムのデータを連続して読み出すためには、ホログラムリーダとホログラムメモリの相対位置を、要素ホログラムの配列に沿って移動させる必要がある。つまり、ホログラムリーダ側で、再生参照光を要素ホログラムの中心に照射した状態で、そのとくの再生像光をＣＣＤセンサ等の撮像素子部で読み取っていく動作を、各要素ホログラムに対して行う必要があり、そのような状態が保たれながら、上記相対位置を変位させ、各要素ホログラムの読み出しを行う必要がある。
ところがこのような動作を手動による簡単な操作で実現させることは非常に困難であり、全ての要素ホログラムのデータを完全に取り出すためには何回もの繰り返し動作をさせなければならない。
【０００７】
そこで本発明は、ホログラムリーダ（ホログラム再生装置）が、ホログラム記録媒体上の各要素ホログラムに対して適切かつ効率的にスキャンを行って情報読み出しを実行できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の再生装置は、情報を二次元画像化し、二次元画像の物体光と参照光とを干渉させ、干渉縞によって上記情報が要素ホログラムとして記録されたホログラム記録媒体から情報を再生するホログラム再生装置である。そして、上記ホログラム記録媒体に再生用参照光を照射するとともに、上記再生用参照光が照射された上記要素ホログラムから得られる二次元画像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段で得られる二次元画像に対して再生処理を行い、再生情報を得る再生処理手段と、上記撮像手段を、上記ホログラム記録媒体上での要素ホログラム配列方向である第１の方向と直交する第２の方向に変位させるアクチュエータ手段と、再生時に、上記アクチュエータ手段により上記撮像手段の上記第２の方向の移動を実行させながら、上記撮像手段による上記二次元画像の撮像動作を実行させる制御手段とを備える。
特に上記制御手段は、上記アクチュエータ手段により継続的に上記撮像手段を上記第２の方向の往復移動をさせながら、上記撮像手段による上記二次元画像の撮像動作を実行させる。この場合、上記撮像手段の要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別手段を更に備え、上記再生処理手段は、上記撮像手段で撮像された二次元画像のうちで、上記トラッキング演算手段でトラッキング状態が良好と判別された二次元画像について再生処理を行う。
或いは、上記撮像手段の要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別手段を更に備え、上記制御手段は、上記トラッキング判別手段の判別結果に応じて、上記アクチュエータ手段により上記撮像手段を上記第２の方向に移動させる。
【０００９】
本発明のホログラム再生方法は、上記ホログラム記録媒体から情報を再生するホログラム再生方法として、上記ホログラム記録媒体に再生用参照光を照射するとともに上記再生用参照光が照射された上記要素ホログラムから得られる二次元画像を撮像する撮像手段を、上記ホログラム記録媒体上での要素ホログラム配列方向である第１の方向と直交する第２の方向に継続的に往復移動させる移動ステップと、上記移動ステップ実行中に上記撮像手段で順次撮像される二次元画像について、要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別ステップと、上記トラッキング判別ステップでトラッキング状態が良好と判別された二次元画像について再生処理を行う再生処理ステップとを備える。
また本発明のホログラム再生方法は、上記ホログラム記録媒体から情報を再生するホログラム再生方法として、撮像手段により、上記ホログラム記録媒体に再生用参照光を照射するとともに上記再生用参照光が照射された上記要素ホログラムから得られる二次元画像を撮像する撮像ステップと、上記撮像ステップで撮像された二次元画像から、上記要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別するトラッキング判別ステップと、上記トラッキング判別ステップでの判別結果に応じて、上記撮像手段を、上記ホログラム記録媒体上での要素ホログラム配列方向である第１の方向と直交する第２の方向に移動させる移動ステップと、上記トラッキング判別ステップでトラッキング状態が良好と判別された二次元画像について再生処理を行う再生処理ステップとを備える。
【００１０】
記録するデータを２次元ページデータとして画像化し、その二次元画像を１つの要素ホログラムとして記録したホログラム記録媒体に対して、再生装置で各要素ホログラムを読み出していき、再生データを得るようにすることで、例えばコンピュータデータやＡＶコンテンツデータを提供できる比較的大容量なストレージメディアシステムを実現できる。
ここで再生装置、再生方法としては、ホログラム記録媒体上の各要素ホログラムに対して順次読出を行っていくわけであるが、その読み出し動作は、各要素ホログラムに対して再生用の参照光を照射し、その際にあらわれる再生像光を撮像素子で撮像していく動作となる。このとき、再生用の参照光のスポット中心が要素ホログラムの中心と概略一致する状態（トラッキングが良好な状態）となることで、要素ホログラムからの再生像光としての二次元画像を適切に撮像できる。
【００１１】
このようなトラッキング状態を得るために、本発明として大きく分けて２つの手法を提案する。
ホログラム記録媒体に対して再生用参照光を照射し、再生用参照光が照射された要素ホログラムから得られる二次元画像を撮像する撮像手段は、上記第２の方向に変位可能な構造とする。そしてこのような撮像手段は、アクチュエータ手段により第２の方向に変位可能とする。なお、第１の方向とは、要素ホログラム配列方向であり、つまり順次要素ホログラムの読み出しを行うときにホログラム記録媒体とホログラム再生装置の相対位置を移動させていく方向である。スキャン方向ともいう。第２の方向とは、このスキャン方向と直交する方向である。
このような構造において、第１の手法は、アクチュエータ手段により撮像手段を継続的に第２の方向に往復移動させながら、撮像手段による二次元画像の撮像動作を実行させるものである。つまり、撮像手段を第２の方向に高速で揺動させることで、撮像手段による或る要素ホログラムへのトラッキング状態が適切となるタイミングを作り出す。再生処理手段は、そのタイミングで取り込まれた二次元画像に対して再生処理を行えばよい。
第２の手法は、撮像手段で撮像した二次元画像から或る要素ホログラムに対するトラッキング状態を判別し、それに応じてアクチュエータ手段により撮像手段を第２の方向に移動させ、最適なトラッキング状態を作り出すものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像手段を第２の方向に往復移動させることで、或る要素ホログラムに対してトラッキング状態が良好となるタイミングを作り出し、その際に撮像される二次元画像から要素ホログラムの情報を再生する。或いは、撮像手段で撮像した二次元画像からトラッキング状態を判別し、トラッキング状態が適切になるように撮像手段を第２の方向に移動させる。そしてトラッキング状態を適正化した後に撮像される二次元画像から要素ホログラムの情報を再生する。
このような動作により、ホログラム記録媒体上の各要素ホログラムに対して、それぞれ良好なトラッキング状態で二次元画像の撮像を行い、再生情報を得ることができるため、安定したデータ再生や再生動作の効率化が実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を次の順序で説明する。
［１．ホログラムメモリの記録再生］
［２．再生装置の構成］
［３．ホログラムメモリからのデータ再生処理例（手法１）］
［４．ホログラムメモリからのデータ再生処理例（手法２）］
［５．手法２におけるトラッキング方式例］
【００１４】
［１．ホログラムメモリの記録再生］
まず実施の形態におけるホログラムメモリ３の基本的な記録再生動作について図１で説明する。
図１（ａ）はホログラムメモリ３に対するデータ記録の様子を示している。
記録時には、記録光学系として液晶パネル１、集光レンズ２の他、図示しない光源や所要の光学系素子が配置される。また記録用の参照光（以下、記録参照光Ｌ３と言う）が、所定の角度状態でホログラムメモリ３に照射されるようにしている。
【００１５】
例えばコンテンツデータ等としての記録データをホログラムメモリ３に記録する場合、その記録データを図１（ｃ）のように、１つの二次元ページデータ（二次元画像）とする単位としての所定バイト毎のデータブロックＢＬＫに分割する。そして各データブロックＢＬＫのデータＤＴを、それぞれ１つの二次元ページデータに変換する。即ちデータＤＴについて、所定のエンコード処理、誤り訂正パリティ付加、インターリーブなどを行い、さらにそれらの処理を施したデータの各データ値を、二次元上の画素に対応させて白黒（明暗）で表現するようにして、二次元画像を生成する。
なお、各データブロックＢＬＫのデータＤＴには、そのエンコードの際に、データブロック番号等、データブロックＢＬＫを識別するアドレス情報等が付加される。
そして図１（ａ）に示すように、データＤＴから生成した二次元画像が液晶パネル１に表示される。
【００１６】
所定の光源から出力され、例えば平行光とされたレーザ光Ｌ１は、二次元画像が表示された液晶パネル１を通過することで、その二次元画像の像としての物体光Ｌ２となる。
この物体光Ｌ２は、集光レンズ２で集光され、ホログラムメモリ３上にスポットとして集光される。
このとき、ホログラムメモリ３に対しては、所定角度で記録参照光Ｌ３が照射されている。これにより物体光Ｌ２と参照光Ｌ３が干渉し、その干渉縞がドット状の要素ホログラムとして記録されることになる。
なお、このように集光レンズ２を用いる場合、要素ホログラムとして記録されるデータは、集光レンズ２のフーリエ変換作用により、記録データの像のフーリエ像となる。
【００１７】
このようにしてホログラムメモリ３に１つの要素ホログラムが記録されるが、図１（ｃ）の記録データを構成する各データブロックＢＬＫの記録データＤＴについて、同様に二次元画像に変換し、それぞれ要素ホログラムとして記録していく。
各要素ホログラムの記録の際には、図示しない移送機構により、ホログラムメモリ３（ホログラム材料）の位置を移送させ（もしくは記録光学系を移送させ）、要素ホログラムの記録位置をホログラムメモリ３の平面上で僅かにずらせていく。これにより、例えばシート状のホログラムメモリ３に、その平面方向に多数の要素ホログラムが配置されるように記録が行われていくことになる。
【００１８】
図２に多数の要素ホログラムが記録されたホログラムメモリ３の例を示す。図２（ａ）（ｂ）（ｃ）では、ホログラムメモリ３の平面上の要素ホログラムを○で示している。
図２（ａ）は、○で示す要素ホログラムｈが、図中Ａ方向に１行、配列されている例である。例えば上記のような各要素ホログラムの記録を、記録光学系とホログラムメモリ３（ホログラム材料）との相対位置をＡ方向に移送させながら実行することにより、図２（ａ）のようなホログラムメモリ３が生成される。
図２（ｂ）（ｃ）は、それぞれ要素ホログラムｈが３行分配列されている例、５行分配列されている例である。もちろん、更に多数の行で配列される例も考えられる。
【００１９】
以上のように要素ホログラムが記録されたホログラムメモリ３に対しては図１（ｂ）のように再生が行われる。図１（ｂ）に示すコリメータレンズ４及び撮像素子部５は、ホログラムリーダ２０としての後述する再生装置内に設けられる構成である。
ホログラムメモリ３に対しては、記録時の記録参照光Ｌ３と同じ照射角度で、再生用の参照光（以下、再生参照光Ｌ４と言う）を照射する。再生参照光Ｌ４を照射すると、要素ホログラムとして記録された二次元画像の再生像が得られる。つまり二次元画像が、記録時の液晶パネル１と共役な場所に現れる。これを撮像素子部５で読み取ればよい。
即ちホログラムメモリ３からの再生像光Ｌ５はコリメータレンズ４で平行光とされ、例えばＣＣＤ撮像素子アレイ、もしくはＣＭＯＳ撮像素子アレイなどで形成された撮像素子部５（イメージセンサ）に入射する。ホログラムメモリ３上でのフーリエ像は、コリメータレンズ４で逆フーリエ変換された像となるため、この二次元画像としての再生像が撮像素子部５で読み取られる。
撮像素子部５は再生像に応じた電気信号としての撮像信号を発生させる。この二次元画像の撮像信号についてデコード処理を行うことで、元々のデータ、つまり記録のために二次元画像に変換する前のデータＤＴが得られることになる。
従って、ホログラムメモリ３上の多数の要素ホログラムｈについて同様にデータ読出を行っていくことで、それぞれデータブロックＢＬＫのデータが得られ、それを再構築することで記録された元々のコンテンツデータ等を再生することができる。
例えば図２（ａ）のホログラムメモリ３に対しては、後述するホログラムリーダ２０をＡ方向に移動させながら、順次要素ホログラムｈを読み取っていく動作を行うことになる。
【００２０】
ところで上記のように要素ホログラムｈによってデータが記録されるホログラムメモリ３は密着コピーによる大量複製も容易に可能である。
従って、図１（ａ）のようにしてホログラム材料上に要素ホログラムを記録したホログラムメモリ３は、それをそのまま一般ユーザーに提供するホログラムメモリとしても良いが、これをマスターメディアとし、密着コピーにより大量のホログラムメモリの複製に用いてもよい。
例えばコンピュータデータやＡＶコンテンツデータなどをホログラム記録媒体に記録し、これを広く頒布するとともに、一般ユーザーが再生装置（ホログラムリーダ２０）を用いて、ホログラムメモリ３に記録されたデータを取得できるようにするシステムなどを想定した場合、図１（ａ）のようにしてホログラムマスターメディアを生成し、そのマスターメディアから複製されたホログラムメモリを頒布して、ユーザーサイドで図１（ｂ）の動作でデータを読み出すようにすることが好適である。
【００２１】
［２．再生装置の構成］
実施の形態の再生装置としてのホログラムリーダ２０について説明する。図３はホログラムリーダ２０のブロック図である。
図３においてシステムコントローラ２１は、例えばマイクロコンピュータにより形成され、ホログラムメモリ３からのデータ読取のための動作を実行するために各部を制御する。
またシステムコントローラ２１は操作部３３の操作情報を監視し、ユーザーの操作に応じて必要な制御を行う。またシステムコントローラ２１は、表示部３４を制御してユーザーに提示する各種の情報の表示を実行させる。
【００２２】
ホログラムメモリ３からのデータ読取のために、コリメータレンズ４、撮像素子部５、及び参照光光源７を備える。
参照光光源７は、図１に示した記録時の記録参照光Ｌ３と同じ角度でホログラムメモリ３に対して再生参照光Ｌ４を照射するようにホログラムリーダ２０の筐体上に配置されている。つまり再生像光Ｌ５を取り込むコリメータレンズ４及び撮像素子部５の位置との相対位置関係が規定される。
例えば半導体レーザ又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）による参照光光源７は、発光駆動回路３０によって発光される。発光駆動回路３０は、当該ホログラムリーダ２０によってホログラムメモリ３の再生を行う場合に、システムコントローラ２１の指示によって参照光光源７を発光駆動する。
【００２３】
コリメータレンズ４はホログラムメモリ３からの再生像光を撮像素子部５に導く。撮像素子部５は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子アレイによって構成され、コリメータレンズ４を介して入射した再生像光を受光し、電気信号としての撮像信号を出力する。
【００２４】
なお、参照光光源７、コリメータレンズ４、撮像素子部５は、可動ユニット１０内に配置されている。
後述するが、可動ユニット１０はスキャン方向とは直交する方向に移動可能に構成され、アクチュエータ１１によって移送可能とされている。システムコントローラ２１は、アクチュエータドライバ１２に指示してアクチュエータ１１を駆動させることで、可動ユニット１０を変位させることができるようにされている。
【００２５】
ホログラムスキャン制御部２２は、撮像素子部５の動作を制御すると共に、撮像素子部５によって得られる再生像信号の処理を行う。
即ちホログラムスキャン制御部２２は、撮像素子部５に対して転送タイミング信号、転送アドレス信号等を供給して、いわゆる撮像動作により固体撮像素子アレイで得られる撮像信号を順次転送出力させる。そして撮像素子部５から転送されたきた撮像信号について、サンプリング処理、ＡＧＣ処理、Ａ／Ｄ変換処理等を施して出力する。
【００２６】
ホログラムスキャン制御部２２には、トラッキング演算部２２ａが設けられる。トラッキング演算部２２ａは、撮像素子部５で撮像される二次元画像の撮像信号について、例えば各画素の輝度レベルを積算することで、ホログラムメモリ３上の要素ホログラムに対して良好なトラッキング状態で二次元画像が撮像されたか否かを判別する。
再生時の要素ホログラムのトラッキング状態は、輝度の明暗として現われることが知られている。そして当然ながら再生時には、なるべく明暗のくっきりした二次元画像を撮像する必要がある。
再生参照光Ｌ４のスポットが或る要素ホログラムの真上、つまり最適なトラッキング状態にあるときは、最も明暗のはっきりした二次元画像が撮像されるが、再生参照光Ｌ４のスポットが要素ホログラムからずれるに従って、明暗の曖昧な二次元画像が撮像される状態となる。二次元画像は、図１で説明したようにビットデータ値を明暗（白黒）で表現するものであるが、このためトラッキング状態が適切でないと、二次元画像における白レベル画素についての輝度が低下する。
このことから、例えば撮像した画像内の各画素の輝度レベルを加算し、その輝度レベル加算値の大小により、トラッキング状態を判定できる。
なお、トラッキング状態に起因する輝度の明暗ばらつきは画像全体に一様に生じるという特性があるため、トラッキング演算部２２ａは、撮像信号として得られた二次元画像の全画素ではなく、一部分の画素についてのみ輝度レベルを加算し、その輝度レベル加算値が所定値以上であればトラッキング状態良好と判定すればよい。
【００２７】
ホログラムスキャン制御部２２から出力されるデジタルデータ化された撮像信号（二次元画像）は、メモリコントローラ２３の制御によってＤＲＡＭ２４に蓄積される。
メモリコントローラ２３は、ＤＲＡＭ２４、フラッシュメモリ２５に格納するデータについての各部の転送制御や、書込／読出制御を行う。
ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）２４に蓄積された二次元画像に関する信号処理系として、ホログラム画像処理部２７，信号処理部２８が設けられる。
またホログラム画像処理部２７や信号処理部２８と、処理結果や処理に必要な情報についてのシステムコントローラ２１とのやりとりを行うためにＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）２９が用いられる。
また、フラッシュメモリ２５には、例えば上記各部での信号処理に必要な設定値、係数、その他の各種制御パラメータ等が記憶される。
【００２８】
ホログラム画像処理部２７は、二次元画像について、光学的な原因によるデータ値の変動である光学歪み補正に関する処理や、明るさ調整、画像位置ズレ補正、画像回転ズレ等の幾何歪み補正に関する処理を行う。また撮像素子部５によっては階調のある撮像データとして再生像信号が得られるが、これを白黒の二値に変換する二値化処理も行う。ホログラムメモリ３から読み取るべきデータは、元々の記録データを明暗（白黒）の二値のデータとして二次元ページデータ化されたものであるからである。
【００２９】
信号処理部２８は、二次元の画像パターンとして二値化された再生像信号、つまり１つの要素ホログラムから得られたデータについて、デコード処理やエラー訂正処理、デインターリーブなどを行い、元のデータＤＴを得る。即ち、１枚の二次元画像としての撮像信号から、図１（ｃ）に示したような１つのデータブロックＢＬＫとしてのデータを復号する。
信号処理部２８は、デコードした１つのデータブロックＢＬＫのデータＤＴを、メモリコントローラ２３に受け渡す。メモリコントローラ２３は、デコードしたデータＤＴをＤＲＡＭ２４もしくはフラッシュメモリ２５に格納させる。
信号処理部２８でデコードされたデータＤＴがＤＲＡＭ２４又はフラッシュメモリ２５に格納されていくが、スキャンが進むことで、例えば図２（ａ）のように配列された要素ホログラムｈのそれぞれから読み出されたデータＤＴが順次ＤＲＡＭ２４又はフラッシュメモリ２５に格納された状態となる。メモリコントローラ２３は、格納された各データＤＴを元々のデータブロックＢＬＫとしての所定のアドレス順に並べて再構築し、記録された元のデータ、例えばコンピュータデータやＡＶコンテンツデータを生成する。
【００３０】
再構築されて生成されたデータは、外部インターフェース２６を介して外部機器１００、例えばパーソナルコンピュータや、オーディオプレーヤ或いはビデオプレーヤ等のＡＶ装置、又は携帯電話器等の外部機器に対して、ホログラムメモリ３からの再生データとして転送される。外部インターフェース２６は例えばＵＳＢインターフェース等が想定される。もちろん外部インターフェース２６はＵＳＢ以外の規格のインターフェースでもよい。ユーザーは外部機器側で、ホログラムメモリ３からの再生データを利用できる。例えばパーソナルコンピュータでコンピュータデータを利用したり、ＡＶ装置や携帯電話等で、ＡＶコンテンツデータを再生させることができる。
【００３１】
なお図示していないが、所定の記録メディアに対して記録を行うメディアドライブを設け、再生データを、そのメディアドライブにより記録メディアに記録されるようにしてもよい。
記録メディアとしては、例えば光ディスク、光磁気ディスク等が想定される。例えばＣＤ（Compact Disc）方式、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）方式、ブルーレイディスク（Blu-Ray Disc（商標））方式、ミニディスク（Mini Disc）方式などの各種方式の記録可能型のディスクが記録メディアとして考えられる。これらのディスクが記録メディアとされる場合、メディアドライブは、ディスク種別に対応したエンコード処理、エラー訂正コード処理、或いは圧縮処理等を施して、データをディスクに記録する。
また記録メディアとしてハードディスクも想定され、その場合、メディアドライブは、いわゆるＨＤＤ（ハードディスクドライブ）として構成される。
さらに記録メディアは、固体メモリを内蔵した可搬性のメモリカード、或いは内蔵型固体メモリとしても実現でき、その場合メディアドライブは、メモリカード或いは内蔵型固体メモリに対する記録装置部として構成され、必要な信号処理を行ってデータ記録を行う。
【００３２】
さらには、例えば記録メディアに記録したＡＶコンテンツデータ等をメディアドライブで再生し、その再生したＡＶコンテンツデータ等をデコードして出力する音声再生出力系、映像再生出力系を備えることは当然考えられる。
またメディアドライブで再生したデータを外部インターフェース２６を介して外部機器に転送することもできる。
さらに上記のＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ミニディスク、メモリカード等の可搬性の記録メディアに記録した場合は、その記録メディアを外部機器で再生させることで、ユーザーはホログラムメモリ３から読み出した再生データを利用できる。
【００３３】
可動ユニット１０及びアクチュエータ１１について図４，図５で説明する。
図４に示すように、参照光光源７、コリメータレンズ４、及び撮像素子部５は可動ユニット１０内の所定位置に配置されている。
アクチュエータ１１は、マグネット１３，１４及びコイル１５を有して形成されている。そしてコイル１５は可動ユニット１０に固定されており、またマグネット１４は、コイル１５に挿通する状態とされている。例えば棒状のマグネット１３，１４は図中Ｂ方向に沿って配置されている。Ｂ方向とは、上述したスキャン方向（Ａ方向）と直交する方向である。この状態で、アクチュエータドライバ１２からコイル１５に正又は負の電流が流されることで、可動ユニット１０はＢ方向に変位される。
この図に示すホログラムメモリ３は、図２（ｃ）に示した５行の要素ホログラム配列が形成されているホログラムメモリ３であり、ホログラムメモリ３上の要素ホログラムｈ１〜ｈ５は、それぞれ第１行目の要素ホログラムから第５行目の要素ホログラムである。
【００３４】
可動ユニット１０においては、参照光光源７からの再生参照光Ｌ４は、開口部１８からホログラムメモリ３上に照射される。そして再生像光Ｌ５は、同じく開口部１８からコリメータレンズ４，撮像素子部５に導かれる。
図４では、例えば第３行目の或る要素ホログラムｈ３に対して、トラッキング状態が余り良好ではない状態となっている様子を示している。つまり再生参照光Ｌ４のスポット中心が要素ホログラムｈ３の中心から離れている状態である。このような状態において撮像素子部５で撮像される要素ホログラムｈ３の二次元画像は、輝度レベルが低く、精度の良い二次元画像とは言えない。
図５は、アクチュエータ１１により可動ユニット１０の位置が移動された状態を示している。この場合、再生参照光Ｌ４のスポット中心が要素ホログラムｈ３の中心と概略一致するような状態となり、つまりトラッキング状態がほぼ良好で、撮像素子部５で撮像される要素ホログラムｈ３の二次元画像として精度の良い二次元画像が得られる場合である。
このように可動ユニット１０は、Ｂ方向に変位可能とされる。
【００３５】
図６にホログラムリーダ２０の筐体内での可動ユニット１０の様子を概略的に示す。
図６（ａ）（ｂ）は、例えば図２（ａ）に示したホログラムメモリ３に対して再生スキャンを行うときの状態を平面方向、及び側面方向で示すものである。また図６（ｃ）は、図６（ａ）と同様な状態で、再生するホログラムメモリ３が図２（ｂ）に示した３行の要素ホログラムｈが形成されたものである場合を示している。
【００３６】
可動ユニット１０は、例えばバネ要素１６によってホログラムリーダ筐体内に取り付けられている。この可動ユニット１０が上記図４の構成でアクチュエータ１１により駆動されることで、可動ユニット１０はＢ方向に変位可能となる。
図６（ｂ）のように可動ユニット１０の開口部１８から照射される再生参照光Ｌ４は、さらにホログラムリーダ２０の筐体下部の開口部２０ａを介してホログラムメモリ３に照射される。
【００３７】
ホログラムリーダ２０は、図のようにホログラムメモリ３に対して底面側を対向させた状態で、例えばユーザーがＡ方向に手動で移動させる。このとき、Ａ方向に配列されている要素ホログラムが順次読み取られることになる。
なお、この例の場合、ホログラムリーダ２０にはスキャン方向（Ａ方向）への移動のために、２つのローラー１７、１７が設けられている。ローラー１７によりＡ方向への移動がガイドされる。また少なくとも１つのローラー１７にはフリクション装置１９が取り付けられており、ユーザーがホログラムリーダ２０を手動でＡ方向に移動させようとする場合に、その移動速度を制限するようにしている。
ホログラムリーダ２０の筐体側面には操作部３３としての操作子の１つである再生開始ボタン３３ａが設けられ、ユーザーは再生の際に、まず再生開始ボタン３３ａを押す。
【００３８】
以上のような構成のホログラムリーダ２０によって、ホログラムメモリ３の再生が行われるが、本例では特に可動ユニット１０の動作によって、良好なトラッキング状態において各要素ホログラムの二次元画像が取り込めるようにする。
良好なトラッキング状態で二次元画像を撮像する手法として、２つの手法を、以下順次説明する。
【００３９】
［３．ホログラムメモリからのデータ再生処理例（手法１）］
ホログラムリーダ２０によりホログラムメモリ３からデータ再生を行う際の処理として手法１の処理を図７で説明する。図７はデータ再生時においてシステムコントローラ２１の制御に基づいて実行される処理を示している。
【００４０】
例えばユーザーは、操作部３３（再生開始ボタン３３ａ）により再生開始の操作を行った後、ホログラムリーダ２０をホログラムメモリ３に対向させてスキャン方向（図６のＡ方向）に手動で移動させることになる。
システムコントローラ２１は、操作部３３を用いた再生開始の操作を検知したら、ステップＦ１００として、発光駆動回路３０に指示を与え、参照光光源７を発光させる。つまり再生参照光Ｌ４をホログラムメモリ３に照射できる状態とする。
この状態でユーザーがホログラムリーダ２０をホログラムメモリ３に対向させて移動させることで、各要素ホログラムの再生像光Ｌ５が順次撮像素子部５に検出されることになる。
またこのとき、システムコントローラ２１はアクチュエータドライバ１２により可動ユニット１０の移動を開始させる。この場合、可動ユニット１０をＢ方向に高速に往復移動させるようにし、以降、その往復移動を継続させる。例えばアクチュエータドライバ１２は正負の交番電流をアクチュエータ１１のコイル１５に印加する動作を開始し、これによって可動ユニット１０はＢ方向に継続して揺動するような状態となる。
【００４１】
ステップＦ１０１では、撮像素子部５及びホログラムスキャン制御部２２の動作により、或る要素ホログラムの再生像光Ｌ５が取り込まれ、二次元画像としてのデジタルデータが得られる。
このときステップＦ１０２で、トラッキング演算部２２ａにより、撮像された二次元画像が良好なトラッキング状態で撮像されたものか否かが判断される。そして良好なトラッキング状態ではないと判断された場合はステップＦ１０１に戻る。
【００４２】
例えばホログラムメモリ３に対してホログラムリーダ２０の位置関係が図６（ａ）のように、再生参照光Ｌ４を要素ホログラムの真上に照射できるような状態であると、良好なトラッキング状態で要素ホログラムの二次元画像が取り込める。ところが、ホログラムリーダ２０はユーザーがホログラムメモリ３に対向させるものであるため、必ずしもこのような位置状態となるとは限らない。またユーザーがＡ方向に移動させるときは、ローラー１７により或る程度直線的に移動されるようなガイドがなされるとはいえ、正確に要素ホログラムの配列に沿って移動が行われるとは限らない。
つまり、ユーザーはホログラムリーダ２０を用いてスキャンを行うとき、必ずしも図６（ａ）のような位置関係とはならない。従って、もしホログラムリーダ２０からの再生参照光Ｌ４の照射位置が固定であるとすると、場合によっては、全く再生参照光Ｌ４が要素ホログラムに当てられない位置状態でユーザーがＡ方向に移動させることもあり得る。
ここで本例の場合、可動ユニット１０が継続的に高速でＢ方向に揺動している。つまり、ホログラムリーダ２０がＡ方向に移動されるときに、可動ユニット１０は、図６（ａ）のような要素ホログラムの配列を横切る方向に高速で揺動している。
すると、ホログラムリーダ２０とホログラムメモリ３の位置関係が、Ｂ方向に適正な位置よりもずれているとしても、可動ユニット１０の揺動により、再生参照光Ｌ４の照射位置が要素ホログラムの真上近辺となるタイミングが発生する。つまり可動ユニット１０のＢ方向の往復ストローク期間において、ある時点で、或る要素ホログラムに対して適切なトラッキング状態となる。
【００４３】
このことから、ステップＦ１０１での二次元画像の撮像と、ステップＦ１０２でのトラッキング状態の判別を繰り返すようにすると、ある時点で、撮像された二次元画像は良好なトラッキング状態であると判別されることになる。
つまり、可動ユニット１０の往復ストローク期間よりも短いサンプリング間隔で撮像素子部５で撮像を行っていくことで、ある時点で、良好なトラッキング状態となったタイミングで取り込まれた二次元画像を得ることができるためである。
【００４４】
良好なトラッキング状態で撮像された二次元画像が得られたら、処理はステップＦ１０２からＦ１０３に進む。この場合、まずホログラムスキャン制御部２２は、当該二次元画像の撮像信号を、メモリコントローラ２３を介してＤＲＡＭ２４に格納される。そしてシステムコントローラ２１は、ＤＲＡＭ２４に取り込んだ二次元画像に対して画像処理を実行させる。即ちＤＲＡＭ２４に取り込んだ二次元画像信号をホログラム画像処理部２７に転送させ、画像処理として、光学歪み補正、明るさ調整、画像位置ズレ補正、画像回転ズレ補正、二値化等を実行させる。
続いてシステムコントローラ２１はステップＦ１０４でデコード処理を実行させる。即ち画像処理を終えた二次元画像信号（二値化信号）を信号処理部２８に転送させ、デコード処理を実行させる。
【００４５】
ステップＦ１０４で或る１つの要素ホログラムについてのデータＤＴがデコードされたら、ステップＦ１０５では、そのデータＤＴが、既にＤＲＡＭ２４又はフラッシュメモリ２５（以下「ＤＲＡＭ２４等」とする）に格納されているか否かを判断する。例えばデコードしたデータＤＴに含まれているアドレス、データブロック番号などを確認し、これと同一のアドレス、データブロック番号のデータＤＴが既にＤＲＡＭ２４等に格納されているか否かを確認すればよい。
同じデータＤＴが既にＤＲＡＭ２４等に格納されている場合とは、今回読み込んだ要素ホログラムが、以前に読み込まれていた場合である。ホログラムメモリ３に対しては上述の通りユーザーの手動のスキャン移動によって各要素ホログラムの読み出しが行われるため、同じ要素ホログラムが複数回読み出されることがあるためである。或いは、同一の内容のデータＤＴを記録した要素ホログラムが複数形成されていることも考えられるためである。
逆に、今回デコードしたデータＤＴと同一のデータＤＴがＤＲＡＭ２４等に格納されていない場合とは、まだ読み込んでいないデータＤＴの読み出しができた場合である。
【００４６】
ステップＦ１０５で、デコードしたデータＤＴが、まだＤＲＡＭ２４等に格納していないものであると判断された場合は、ステップＦ１０７に進み、当該デコードしたデータＤＴを、或る１つの要素ホログラムから読み出したデータとしてＤＲＡＭ２４等に格納させる。
そしてステップＦ１０８で、所定量のデータＤＴの読み取りが完了したか否かを判断し、完了していなければステップＦ１０１に戻って、続いて再生像光が読み取られてくる要素ホログラムについての処理を同様に実行していく。
なお、ステップＦ１０８で判断する所定量のデータの読み取り完了とは、再生データを構築するための必要量のデータがデコードされてＤＲＡＭ２４等に格納されている状態をいう。具体的にはその判断は、再生データを構成する全てのデータブロックＢＬＫのデータＤＴがＤＲＡＭ２４等に格納されたか否かという条件で判断すればよく、ホログラムメモリ３の全ての要素ホログラムの読取を完了したか否かという判断とする必要はない。同一のデータ内容を記録した要素ホログラムが複数記録されている場合があるためである。また、或る要素ホログラムからの或るデータＤＴが読み込めないような場合でも、他の要素ホログラムから読み込んだ他のデータＤＴを用いたエラー訂正処理（データ補間処理）で上記或るデータが復元できる場合もあり、そのような復元されたデータＤＴを含めて、再生データを構成する全てのデータブロックＢＬＫのデータＤＴが得られた状態で読み取り完了と判断すればよい。
【００４７】
一方、ステップＦ１０５において、デコードしたデータＤＴが既にＤＲＡＭ２４等に格納されていると判断された場合は、ステップＦ１０６に進み、そのデコードデータ、つまり或る要素ホログラムからの読出データを破棄してステップＦ１０２に戻る。即ちこれは、同一の要素ホログラムの読み出しが既に行われていた場合である。或いは同一のデータ内容を記録した要素ホログラムが複数ホログラムメモリ３に記録されている場合に、今回読み出した要素ホログラムとは別の要素ホログラムから同一のデータＤＴが既に読み出されていた場合である。
なお、図７には示していないが、ステップＦ１０４でデコードエラーとなる場合がある。適正なデコードができなかったような場合は、そのデータは破棄してステップＦ１０１にもどればよい。
【００４８】
ここまでの処理が繰り返されていくことにより、ホログラムメモリ３上の各要素ホログラムがユーザーの手動スキャンに応じて順次読み出され、ＤＲＡＭ２４等には、図１（ｃ）の各データブロックＢＬＫのデータＤＴが蓄積されていく。
ステップＦ１０８で、所定量のデータ読み出しが完了したと判断されたら、処理はステップＦ１０９に進み、ＤＲＡＭ２４等に格納された読出データＤＴを再構築する。即ち各データブロックＢＬＫのデータを抽出してデータブロック番号順に並べ、再生データを生成する。例えばコンテンツデータとしての再生データを生成する。この再生データは、その後例えば外部インターフェース２６から外部機器１００に出力される。
以上でホログラムメモリ３からの再生が完了するため、システムコントローラ２１はステップＦ１１０で発光駆動回路３０を制御して参照光光源７をオフとさせ、再生参照光Ｌ４の照射を終了させる。またアクチュエータドライバ１２に指示して可動ユニット１０の移動を停止させる。以上で再生処理を終える。
【００４９】
以上の処理からわかるように本例のホログラムリーダ２０では、ホログラムメモリ３上の各要素ホログラムについて順次読み取っていくわけであるが、そのときに可動ユニット１０をスキャン方向（Ａ方向）とは直交するＢ方向に高速で往復移動させるようにしている。
つまりシステムコントローラ２１は、アクチュエータ１１により参照光光源７、コリメータレンズ４，撮像素子部５を備えた可動ユニット１０を継続的にＢ方向に往復移動させながら、撮像素子部５による二次元画像の撮像動作を実行させる。また撮像素子部５で撮像された二次元画像のうちで、トラッキング演算部２２ａでトラッキング状態が良好と判別された二次元画像について、以降の再生処理が行われる。
可動ユニット１０のＢ方向の往復動作の速度は、ホログラムリーダ２０の本体のＡ方向の移動速度に対して充分に速いものとすることで、必ず再生参照光Ｌ４の照射位置が要素ホログラムの中心の真上付近を通過するタイミングを得ることができる。従って、撮像素子部５で高速なサンプリング間隔で順次撮像されてくる二次元画像についてトラッキング状態を判断していけば、或るタイミングで良好なトラッキング状態で撮像された二次元画像を得ることができる。そしてその二次元画像に対して画像処理、信号処理を行うことで、エラーレートの良い高品質な復号データとしてデータＤＴを得ることができる。
【００５０】
またこのことから、ユーザーは、ホログラムリーダ２０をホログラムメモリ３に当てがう際に、さほど精密な位置関係に注意する必要はなく、さらにＡ方向に手動で移動させるときも、それほど神経を使う必要もない。つまり、ユーザーにとっては手動でのスキャン動作を非常に手軽に実行できるものとなり、使い勝手が向上される。
また、手動スキャンを考えると、スキャン時に良好なトラッキング状態が得られず、二次元画像が撮像できない要素ホログラムがあった場合は、ユーザーはＡ方向のスキャン移動を複数回行う必要が生ずる。即ち、ステップＦ１０８で読み取り完了と判断されるまでは、ユーザーはＡ方向の移動を続けなければならないという事情がある。
ところが本例の場合、Ａ方向の移動中に、順次各要素ホログラムに対して良好なトラッキング状態となる機会が得られ、各要素ホログラムを高い確率で順次読み込めるため、例えば図２（ａ）のように１行の要素ホログラム配列が形成されたホログラムメモリ３に対しては、ユーザーが１回だけＡ方向になぞるようにホログラムリーダ２０を移動させることでスキャン完了となることが多い。このため再生スキャンを効率よく短時間で実行できることになる。
【００５１】
図２（ｂ）（ｃ）のように要素ホログラムが複数行配列されるホログラムメモリ３に対して図６（ｃ）のようにホログラムリーダ２０を対向させて再生を行う場合を考えると、仮に再生参照光Ｌ４の照射位置が固定であるとすると、少なくともその行数分だけはＡ方向に移動させる必要があるが、本例のように可動ユニット１０が高速でＢ方向に往復される場合、そのＢ方向のストローク期間で各行の要素ホログラムが読み込めることにもなる。例えば図６（ｃ）の場合、可動ユニット１０がＢ方向に往復する間に、３行の要素ホログラム配列に対して３つの要素ホログラムの二次元画像が読み出せる。すると、ユーザーがＡ方向への移動を１回行うだけで、３行に配列された要素ホログラムについて全てが読み込める可能性も高く、この点でも、効率的なスキャンが実現される。
また、要素ホログラムを複数行に配列する場合、それだけホログラムメモリ３の記録容量が増えることにもつながるが、このため、大容量のデータを効率的に読み出すことができるようになるとも言える。
【００５２】
また、例えば複数行の要素ホログラム配列を形成する場合に、列方向（Ｂ方向）に並ぶ要素ホログラムには同一のデータを記録する方式も考えられる。すると、可動ユニット１０の往復ストローク期間に、或るデータＤＴを記録した要素ホログラムに対して良好なトラッキング状態となる機会が増えることになるため、各データＤＴを適正に読み込める確率が高くなり、この場合もスキャン効率の向上や信頼性の高いデータ取得を促進できる。
【００５３】
ところで本例では、図６に示したようにスキャン方向に回転するローラー１７が形成されている。
スキャン時にはユーザーは、撮像素子部５とホログラムメモリ３との距離を一定に保ちつつ、ホログラムメモリ３上の要素ホログラム配列に沿うようにＡ方向にホログラムリーダ２０を移動させる必要があるが、複雑な機構をもたせずに手動でこのような移動を実行するのは比較的困難である。
本例では、スキャン方向に回転するローラー１７を備え、このローラー１７の回転がＡ方向の移動のガイドとして働くことにより、ユーザーが意識することなく容易に手動により撮像素子部１２とホログラムとの距離を一定に保ちつつ要素ホログラムの配列方向に沿ってホログラムリーダ２０を移動させることができる。
【００５４】
また、あまり早くＡ方向に移動されてしまうと、各要素ホログラムの二次元画像が良好に撮像できなくなる可能性がある。これは可動ユニット１０のＢ方向の揺動速度にもよるが、可動ユニット１０の少なくとも１ストローク期間毎に１つの要素ホログラム分だけＡ方向に移動されるようにすると最適である。ところがＡ方向の移動はユーザーの手動操作であるため、そのような速度でスキャンを行うことは難しい。
そこでローラー１７の少なくとも１つについてフリクション装置１９を備えるようにして、ローラー１７の回転を制動するようにする。このようにローラー１７の回転を或る程度制動することで、ユーザーがむやみに早くＡ方向に移動させることを防止し、適切な速度でＡ方向のスキャンをユーザーに実行させることができる。
【００５５】
また、ホログラムメモリ３と撮像素子部５との距離は、読み取り動作中、近距離に一定に保たれている必要がある。このためには、ホログラムリーダ２０の筐体底部をホログラムメモリ３の表面に接触させた状態で摺動させるようなスキャンが考えられるが、そうすると、ホログラムメモリ３の表面に傷や汚れが付きやすい。傷や汚れが付けば、以降の読み取りの際の読み出し信号品質が劣化する。一方、接触させずに近距離で一定距離を保ちながらスキャン方向に移動させることはユーザーにとって困難である。
ここで本例のようにローラー１７を設けることで、ホログラムメモリ３と撮像素子部５との距離を読み取り動作中、近距離に一定に保つことが容易となる。
また図６（ａ）（ｃ）からわかるように、ローラー１７は、ホログラムメモリ３の要素ホログラム配列の形成位置から外れた位置、例えばホログラムメモリ３よりも外側に接するような位置に設けることで、要素ホログラム配列上に傷や汚れが付きやすい状態を回避できる。
【００５６】
なお、ローラー１７の数は２個としたが、ローラー１７は１個以上の任意の数であればよい。
また、ローラー１７の回転速度を制限するためにフリクション装置１９を使用しているが、モーター等のように電気的に回転数を制御できる手段であってもかまわない。
【００５７】
ところで図８の処理では、ホログラムメモリ３上の要素ホログラムの読み込む順番にこだわらずに、読み取れた要素ホログラムの読出データからＤＲＡＭ２４等に格納していく。そして所定量の要素ホログラムの読み出しが完了した時点で、データを再構築し、元々のコンテンツデータ等のデータ、つまり再生データを生成するものである。
このような処理は手動スキャンによってホログラムメモリ３からのデータ再生に好適である。ユーザーの手動操作によるＡ方向の移動は、完全には規定できず、例えば配列上の途中位置から開始されたり、或いは方向性も不定であるため、どのような順序で各要素ホログラムが読み出されるのかが不定となる。このため、読み込めたデータをＤＲＡＭ２４等に格納し、また同一の読出データが得られた場合はそれを破棄し、必要量の読出データが揃った時点で再生データを再構築して生成する処理を行うことで、不定なユーザーの手動操作が行われても、再生データを適切に得ることができる。
【００５８】
［４．ホログラムメモリからのデータ再生処理例（手法２）］
次に手法２としてのデータ再生処理例を図８で説明する。
ユーザーが操作部３３（再生開始ボタン３３ａ）により再生開始の操作を行ったことを検出したら、ステップＦ２００として、発光駆動回路３０に指示を与え、参照光光源７を発光させる。つまり再生参照光Ｌ４をホログラムメモリ３に照射できる状態とする。
この状態でユーザーがホログラムリーダ２０をホログラムメモリ３に対向させて移動させることで、各要素ホログラムの再生像光Ｌ５が順次撮像素子部５に検出されることになる。
【００５９】
ステップＦ２０１では、撮像素子部５及びホログラムスキャン制御部２２の動作により、或る要素ホログラムの再生像光Ｌ５が取り込まれ、二次元画像の撮像信号が得られる。
撮像素子部５からの撮像信号に対してはトラッキング演算部２２ａが、良好なトラッキング状態であるか否かの検出と、さらにはトラッキング状態が良好でない場合のズレ方向の検出を行う。
まずステップＦ２０２で、トラッキング演算部２２ａにより、撮像された二次元画像が良好なトラッキング状態で撮像されたものか否かが判断される。そして良好なトラッキング状態ではないと判断された場合は、更にステップＦ２０３に進み、トラッキングのズレ方向が検出される。
トラッキング状態がスキャン方向（Ａ方向）にずれている場合は、その後ユーザーの手動操作によるＡ方向の移動によって、トラッキング状態は変化し、ズレは除々に解消されていくため、そのままステップＦ２０１に戻る。
ところがトラッキング状態がＢ方向（トラッキング制御方向）にずれていると検出された場合は、システムコントローラ２１はステップＦ２０４に進み、そのズレが解消されるようにアクチュエータ１１を駆動して、可動ユニット１０を良好なトラッキング状態に制御する。即ちトラッキングサーボ制御を行うことになる。例えば図４の状態から図５の状態に移動させるような動作となる。
そしてステップＦ２０１に戻る。その場合は、良好なトラッキング状態となって要素ホログラムの二次元画像が読み出される。
【００６０】
良好なトラッキング状態で撮像された二次元画像が得られたら、処理はステップＦ２０２からＦ２０５に進む。なお、ステップＦ２０５〜Ｆ２１１の処理は、図７のステップＦ１０３〜Ｆ１０９の処理と同様であるため、説明を省略する。
ホログラムメモリ３からのデータ読み取りが完了し、ステップＦ２１１で再生データを再構築したら、ステップＦ２１２に参照光光源７をオフとし、再生処理を終える。
【００６１】
以上の処理からわかるように、この手法２の場合、ホログラムリーダ２０は、ホログラムメモリ３上の各要素ホログラムについて順次読み取っていくときにトラッキングサーボ動作を実行するものと言える。即ち、トラッキング演算部２２ａで撮像された二次元画像からトラッキング状態を判別し、良好なトラッキング状態でない場合は、そのズレを解消するように可動ユニット１０が移動される。そして良好なトラッキング状態で撮像された二次元画像を得、その二次元画像に対して画像処理、信号処理を行うことで、エラーレートの良い高品質な復号データとしてデータＤＴを得ることができる。
この場合も、上記手法１の場合と同様に、ユーザーの手動操作が厳密でなくとも、良好にホログラムメモリ３からデータを再生できることになり、手法１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
［５．手法２におけるトラッキング方式例］
ところで、以上の手法２の場合、トラッキングサーボ制御を良好に行うためには、トラッキング演算部２２ａで、何らかの方式でトラッキング制御のための情報を検出できるようにしなければならない。トラッキング制御情報を検出し、トラッキングサーボ制御を実行できるようにする手法を図９〜図１４のそれぞれに示す。
【００６３】
図９は、二次元画像に付加するアドレス情報の位置で利用する例である。
ホログラムメモリ３は、例えば図９（ｃ）に示すように５行などの複数行の要素ホログラム配列が形成されるものとする。●は奇数行の要素ホログラム、○は偶数行の要素ホログラムを示している。
奇数行の要素ホログラムは、図９（ａ）のような二次元画像を記録する。二次元画像にはアドレス情報が含まれるが、奇数行の要素ホログラムでは、そのアドレスパターンＡｄoddが二次元画像の左上領域に含まれるようにする。
偶数行の要素ホログラムは、図９（ｂ）のような二次元画像を記録する。即ちアドレスパターンＡｄevenが二次元画像の左下領域に含まれるようにする。
このようにすると、トラッキング状態が偶数行の要素ホログラムと奇数行の要素ホログラムの中間となっている場合、撮像される二次元画像上では、クロストークにより両方のアドレスパターンＡｄodd、Ａｄevenが見えることになる。
換言すれば、両方のアドレスパターンＡｄodd、Ａｄevenがあらわれていれば、上記図８のステップＦ２０３でトラッキング状態がＢ方向（トラッキング制御方向）にずれていると判別できる。同一行の要素ホログラムはアドレスパターンの位置が同じであるから、スキャン方向のトラッキングズレの場合、一方のアドレスパターンしかあらわれないためである。
そこで、両方のアドレスパターンがあらわれていれば、いずれかのアドレスパターンのみが見えるようになる方向に可動ユニット１０を移動させるトラッキング制御を行えばよい。
【００６４】
図１０は、二次元画像に偶数列と奇数列を識別する識別パターンを付加する例である。
この場合もホログラムメモリ３は、図１０（ｃ）に示すように５行などの複数行の要素ホログラム配列が形成されるものとする。
奇数行の要素ホログラムは、図１０（ａ）のように、例えば左上領域に明レベル画素による識別パターンＩＤoddを付加した二次元画像を記録する。
偶数行の要素ホログラムは、図１０（ｂ）のように、例えば同じく左上領域に暗レベル画素による識別パターンＩＤevenを付加した二次元画像を記録する。
このようにすると、トラッキング状態が偶数行の要素ホログラムと奇数行の要素ホログラムの中間となっている場合、撮像される二次元画像上では、クロストークにより左上領域が中間色に見えることになる。
同一行の要素ホログラムは同一の識別パターンであるから、スキャン方向のトラッキングズレの場合、クロストークによっても、明レベル又は暗レベルのいずれかの識別パターンが左上領域に観測される。
そこで、識別パターンが中間色（中間的な輝度レベル）になっていたら、明レベル又は暗レベルの識別パターンが見えるようになる方向に可動ユニット１０を移動させるトラッキング制御を行えばよい。
【００６５】
図１１は二次元画像に含まれるシンクマークを利用する例である。
この場合もホログラムメモリ３は、図１１（ｃ）に示すように５行などの複数行の要素ホログラム配列が形成されるものとする。
奇数行の要素ホログラムは、図１１（ａ）のように、例えば◇（菱形）形状のシンクマークＳＹoddを付加した二次元画像を記録する。
偶数行の要素ホログラムは、図１１（ｂ）のように、例えば□（正方形）形状のシンクマークＳＹevenを付加した二次元画像を記録する。
このようにすると、トラッキング状態が偶数行の要素ホログラムと奇数行の要素ホログラムの中間となっている場合、撮像される二次元画像上では、クロストークにより□及び◇のシンクマーク形状が重なったように見えることになる。
同一行の要素ホログラムは同一のシンクマークであるから、スキャン方向のトラッキングズレの場合、クロストークによっても、□又は◇のシンクマークが観測できる。
そこで、シンクマークが重なって観測される場合は、□又は◇のいずれかのシンクマークが見えるようになる方向に可動ユニット１０を移動させるトラッキング制御を行えばよい。
【００６６】
図１２はホログラムメモリ３の要素ホログラム配列間にガイドラインＧＬを形成する例である。
図１２（ｃ）に示すように、要素ホログラムの各行の間に、直線状のガイドラインＧＬを記録する。このガイドラインＧＬは、例えば図１（ａ）に示した記録参照光Ｌ３とは異なる角度からの記録参照光を用いて記録する。
またホログラムリーダ２０の可動ユニット１０内には、図１２（ｃ）に示すように通常の参照光光源７とは別に、ガイドライン検出用参照光光源８を設ける。ガイドライン検出用参照光光源８は、ガイドラインＧＬを形成した際の記録参照光と同じ角度で再生参照光を照射するように配置する。
ホログラムメモリ３上の要素ホログラムは、参照光光源７からの再生参照光Ｌ４が照射された際に、その再生像光が観測される。即ち、参照光光源７が発光しているときは、ホログラムメモリ３は図１２（ａ）のように見えることになる。
一方、ガイドラインＧＬは、ガイドライン検出用参照光光源８からの再生参照光Ｌ４’が照射された際に、その再生像光が観測される。即ち、ガイドライン検出用参照光光源８が発光しているときは、ホログラムメモリ３は図１２（ｂ）のように見えることになる。
ホログラムリーダ２０は、ガイドライン検出用参照光光源８を発光させることでガイドラインＧＬの再生像光を撮像する。そしてガイドラインＧＬの撮像信号からトラッキング信号を生成して、可動ユニット１０をサーボ制御する。例えば可動ユニット１０を移動させることで、例えば撮像信号の輝度信号加算値等として、図１２（ｂ）に示すようなトラッキング信号が検出できる。従って、このトラッキング信号が最小となるようなサーボ制御を行えばよい。サーボ制御を行ったら、その状態でガイドライン検出用参照光光源８をオフとし、今度は参照光光源７を発光させる。すると、要素ホログラムに対して良好なトラッキング状態で再生参照光Ｌ４が照射されることになり、要素ホログラムの二次元画像を適切に撮像することができる。
つまりガイドライン検出用参照光光源８を発光させてトラッキング制御を行う動作と、参照光光源７の発光に切り換えて要素ホログラムの二次元画像の撮像を行う動作を繰り返していけばよい。或いは、撮像された二次元画像の輝度レベルが低下するなどしてトラッキング状態が悪化したと判断された時点で、ガイドライン検出用参照光光源８を発光させてトラッキング制御を行うようにすればよい。
【００６７】
図１３は、図１３（ｂ）に示すように、同じく要素ホログラム配列間にガイドラインＧＬを形成する例である。ただし、この場合はガイドラインＧＬは必ずしもホログラム記録されたものである必要はない。
再生参照光Ｌ４が照射された際には、ガイドラインＧＬによる反射光成分は、要素ホログラムからの再生像光のＤＣ成分ノイズとして観測されるようにする。
すると、Ｂ方向の位置関係に応じたガイドラインＧＬによるノイズレベルは図１３（ａ）に示すようになるため、ノイズレベルが最小となるように可動ユニット１０をトラッキング制御すればよいものとなる。
つまりトラッキング演算部２２ａは撮像信号のＤＣ成分を検出し、システムコントローラ２１はＤＣ成分が最小となるようにアクチュエータ１１を制御すればよい。
【００６８】
図１４はホログラムメモリ３にガイドマークＧＭを形成する例である。
図１４（ａ）（ｂ）に示すようにホログラムメモリ３の端部に、要素ホログラム配列間の位置を示すガイドマークＧＭを形成する。ガイドマークＧＭは必ずしもホログラム記録されたマークでなくても良い。
まず要素ホログラム配列のスキャンに先立って、ガイドマークＧＭが形成された部分でトラッキング制御を行う。例えば可動ユニット１０を移動させると、ガイドマークＧＭの反射光により、撮像信号から図１４（ａ）に示すようなトラッキング信号が検出できる。従って、このトラッキング信号が最小となるようにトラッキング制御を行えばよい。その状態でスキャン方向への移動が行われることで、或る行の要素ホログラムが順次の読み出されていく。
【００６９】
なお、図９，図１０，図１１、図１３の例は、上記図８のステップＦ２０２、Ｆ２０３、Ｆ２０４の処理に適用できるトラッキング制御方式であもある。
また図９〜図１４の各トラッキング制御方式は、トラッキング制御を行うタイミングとして多様な例が考えられる。
【００７０】
以上、実施の形態を説明してきたが、ホログラムリーダ２０の構成は図３〜図６に示した構成に限られない。ホログラムメモリ３から再生したデータの出力形態も多様に考えられる。
さらに手法１，手法２としての再生処理手順も図７，図８の例に限られない。
またホログラムメモリ３は、それ自体がコンピュータデータやＡＶコンテンツデータ等の提供媒体として、現在一般に流通しているＣＤ、ＤＶＤのようなパッケージメディア形態でユーザーに販売、提供されるものでもよいし、ポスターや書籍などに貼付されたり印刷形成されて、ユーザーがホログラムリーダを用いて、各種データ等を入手できるような形態とされてもよい。
ホログラムメモリ３は密着コピーによる大量複製も容易に可能であることから、例えばコンピュータデータやＡＶコンテンツデータなどをホログラム記録媒体に記録し、これを広く頒布するとともに、一般ユーザーが再生装置（ホログラムリーダ２０）を用いて、ホログラムメモリ３に記録されたデータを取得できるようにするシステムなどを想定した場合、非常に好適なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態のホログラムメモリの記録再生の説明図である。
【図２】実施の形態のホログラムメモリの説明図である。
【図３】実施の形態のホログラムリーダのブロック図である。
【図４】実施の形態のホログラムリーダの可動ユニットとアクチュエータの説明図である。
【図５】実施の形態の可動ユニットとアクチュエータの説明図である。
【図６】実施の形態のホログラムリーダの構造の説明図である。
【図７】実施の形態の手法１の再生処理のフローチャートである。
【図８】実施の形態の手法２の再生処理のフローチャートである。
【図９】実施の形態のトラッキング制御方式の説明図である。
【図１０】実施の形態のトラッキング制御方式の説明図である。
【図１１】実施の形態のトラッキング制御方式の説明図である。
【図１２】実施の形態のトラッキング制御方式の説明図である。
【図１３】実施の形態のトラッキング制御方式の説明図である。
【図１４】実施の形態のトラッキング制御方式の説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
３  ホログラムメモリ、４  レンズ、５  撮像素子部、７  参照光光源、２０  ホログラムリーダ、２１  システムコントローラ、２２  ホログラムスキャン制御部、２２ａ  トラッキング演算部、２３  メモリコントローラ、２４  ＤＲＡＭ、２７  ホログラム画像処理部、２８  信号処理部、３０  発光駆動回路、３４  表示部
【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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