特許 6754647 ホログラム再生装置およびホログラム再生方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6754647

(24)【登録日】2020年8月26日

(45)【発行日】2020年9月16日

(54)【発明の名称】ホログラム再生装置およびホログラム再生方法

(51)【国際特許分類】

   G11B 7/0065 20060101AFI20200907BHJP

   G11B 7/005 20060101ALI20200907BHJP

   G03H 1/28 20060101ALI20200907BHJP

   G11B 7/128 20120101ALI20200907BHJP

   G11B 7/131 20120101ALI20200907BHJP

   G11B 7/1395 20120101ALI20200907BHJP

   G02B 26/10 20060101ALN20200907BHJP

【ＦＩ】

   G11B7/0065

   G11B7/005 B

   G03H1/28

   G11B7/128

   G11B7/131

   G11B7/1395

   !G02B26/10 104Z

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-175650(P2016-175650)

(22)【出願日】2016年9月8日

(65)【公開番号】特開2018-41524(P2018-41524A)

(43)【公開日】2018年3月15日

【審査請求日】2019年7月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100097984

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100098073

【弁理士】

【氏名又は名称】津久井 照保

(72)【発明者】

【氏名】片野 祐太郎

(72)【発明者】

【氏名】室井 哲彦

(72)【発明者】

【氏名】木下 延博

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５０３１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８９６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０３６２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１５４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６１７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０６４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０８３３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ７／００６５

Ｇ０３Ｈ １／２８

Ｇ１１Ｂ ７／００５

Ｇ１１Ｂ ７／１２８

Ｇ１１Ｂ ７／１３１

Ｇ１１Ｂ ７／１３９５

Ｇ０２Ｂ ２６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていたページデータ像情報を再生するホログラム再生装置において、
前記再生用参照光を、ｐ偏光およびｓ偏光のいずれかである第１参照光に調整して出力する第１の参照光偏光調整手段と、
該第１の参照光偏光調整手段からの前記第１参照光について、前記ホログラムに前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第１の所定条件調整手段と、
該第１の所定条件調整手段から出力され、前記ホログラムに入射した前記第１参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、ｐ偏光およびｓ偏光のうち、前記第１参照光とは異なる偏光である第２参照光に調整して出力する第２の参照光偏光調整手段と、
該第２の参照光偏光調整手段からの第２参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第２の所定条件調整手段と、
前記第１参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第１再生光と、前記第２参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第２再生光とを分離する再生光分離手段と、
前記分離された２つの再生光に担持されたホログラム情報を、各々撮像する２つの撮像手段と、を備え、
前記第２再生光に担持された第２のページデータ像情報を撮像することにより得られた第２のページデータ画像に、前記第１再生光に担持された第１のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第１のページデータ像情報を撮像することにより得られた第１のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第２のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算する演算処理手段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】

前記演算処理手段が、前記２つの撮像手段のうちの、一方の撮像手段により撮像された前記第１のページデータ画像の明るさに対する、他方の撮像手段によりノイズ画像として撮像された前記第１のページデータ画像の明るさの比率αを求める比較評価器と、該比較評価器により求められた該比率αを、前記一方の撮像手段により撮像された前記第１のページデータ画像の明るさＡに乗じてα・Ａを求める乗算器と、前記他方の撮像手段により撮像された前記第２のページデータ画像の明るさＢから、該乗算器により求められた明るさα・Ａを減算する減算器とからな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】

前記所定の条件が、前記参照光のホログラムへの入射角度とされていることを特徴とする請求項１または２に記載のホログラム再生装置。

【請求項4】

ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていた前記ページデータ像情報を再生するホログラム再生方法において、
前記再生用参照光を、ｐ偏光およびｓ偏光のいずれかである第１参照光に調整して出力する第１の参照光偏光調整工程と、
該第１の参照光偏光調整工程により調整された前記第１参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第１の所定条件調整工程と、
該第１の所定条件調整工程により前記所定の条件の調整がなされた、前記ホログラムに入射した前記第１参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、ｐ偏光およびｓ偏光のうち、前記第１参照光とは異なる偏光である第２参照光に調整して出力する第２の参照光偏光調整工程と、
該第２の参照光偏光調整工程により調整された前記第２参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第２の所定条件調整工程と、
前記第１参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第１再生光と、前記第２参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第２再生光とを分離する再生光分離工程と、
前記分離された２つの再生光に夫々担持されたホログラム情報を、各々撮像する撮像工程と、をこの順に行い、
前記第２再生光に担持された第２のページデータ像情報を撮像することにより得られた第２のページデータ画像に、前記第１再生光に担持された第１のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第１のページデータ像情報を撮像することにより得られた第１のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第２のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算することを特徴とするホログラム再生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホログラム再生装置およびホログラム再生方法に関し、詳しくは、ホログラムに多重記録されたページデータ情報を効率的に再生し得る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ものである。

【背景技術】

【0002】

近年、大容量かつ高速な情報記録を可能としたホログラム記録媒体が注目されている。
ホログラム記録再生装置においては、記録したい情報を担持した信号光と、記録用参照光を干渉させ、生じた干渉縞を記録媒体に屈折率変化として記録・保持する。信号光は「ページデータ」と称される２次元データ画像により空間的に変調され、レンズを通じてホログラム記録媒体へ照射される。

【0003】

そして、ホログラム記録媒体の再生装置においては、記録したときと同一の参照光の波長や入射角度（入射角度については、記録したときと反対の位置からの参照光の入射も可）を選択すれば、記録したページデータを再生することができる。
さらに記録媒体の高密度化・大容量化を目的として、参照光の条件（例えば記録媒体への入射角度、波長、あるいは波面等）を変化させながら、媒体の同一箇所に複数のページデータを多重して記録する多重記録方式の提案も各種なされている。

【0004】

上述したように、ホログラム記録媒体は多重記録が可能で、多重数を増加させれば記録密度も増加するので、多重数を増加させるために、例えば角度多重においては、隣接するホログラム記録の角度間隔を小さくすることが行われる（例えば特許文献1を参照）。

【0005】

このようなホログラム再生装置において、本願発明者等は、２枚のページデータを同時に再生することにより、再生時のデータ読み出し速度を従来の２倍とし得る提案をしている。

【0006】

このホログラム再生装置は、ホログラム記録媒体に照射された参照光のうち、情報再生に寄与した光のその余の光の大部分がホログラム記録媒体を透過するため、この透過光を再度、参照光として利用し、ホログラム記録媒体から２つの参照光によって２つのページデータを同時に再生し、もって再生速度の倍速化を図る、との本願発明者の着想に基づくものである（特許文献２を参照）。

【0007】

なお、最初にホログラム記録媒体に照射する第１の参照光と、ホログラム記録媒体を透過して、再びホログラム記録媒体に照射される第２の参照光は、一方をｐ偏光、他方をｓ偏光とすることにより、それらの照射により再生された、第１の再生光と第２の再生光も、一方がｐ偏光、他方がｓ偏光とされ、１つの偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）により互いに分離されて、それぞれ対応するカメラにより、担持した情報を撮像することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−１５４１６３号公報

【特許文献2】特願２０１５−０７７１７３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、上述したように、２つの再生光は偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）によって互いに分離されるが、完全に分離することは難しく、その分離度はＰＢＳの消光比等により表されるものとなっている。例えば第１の再生光の一部の成分が漏れ出し、第２の再生光を撮像するカメラ２で撮像されることがある。

【0010】

すなわち、各カメラにおいて、撮像しようとしている再生光情報だけではなく、他のカメラが撮像しようとしている再生光情報も同時に取得してしまい、これによりクロストークが生じ、再生したページデータの信号対雑音比（以下、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）と称する）が低下したり、再生データのビットエラーの原因となってしまう。

【0011】

また、従来の一般的なホログラム記録再生装置においても、高密度記録のためにクロストークが生じない、限界に近い密な角度間隔で多重記録を行う必要があるが、再生時に参照光の入射角度に誤差が生じると、それが微小な角度であっても、誤差により近づいた側に位置する隣接するページデータ情報が同時に再生されてしまい、ページ間クロストークが生じ、やはり、ＳＮＲが低下したり、再生データのビットエラーの原因となってしまう。

【0012】

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、クロストークノイズとして他のページデータが重畳された再生ページデータから、該クロストークノイズ成分を除去し得る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目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

また、本発明のホログラム再生装置は、
ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていたページデータ像情報を再生するホログラム再生装置において、
前記再生用参照光を、ｐ偏光およびｓ偏光のいずれかである第１参照光に調整して出力する第１の参照光偏光調整手段と、
該第１の参照光偏光調整手段からの前記第１参照光について、前記ホログラムに前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第１の所定条件調整手段と、
該第１の所定条件調整手段から出力され、前記ホログラムに入射した前記第１参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、ｐ偏光およびｓ偏光のうち、前記第１参照光とは異なる偏光である第２参照光に調整して出力する第２の参照光偏光調整手段と、
該第２の参照光偏光調整手段からの第２参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第２の所定条件調整手段と、
前記第１参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第１再生光と、前記第２参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第２再生光とを分離する再生光分離手段と、
前記分離された２つの再生光に担持されたホログラム情報を、各々撮像する２つの撮像手段と、を備え、
前記第２再生光に担持された第２のページデータ像情報を撮像することにより得られた第２のページデータ画像に、前記第１再生光に担持された第１のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第１のページデータ像情報を撮像することにより得られた第１のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第２のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算する演算処理手段を備えたことを特徴とするものである。
ここで、「ホログラム再生装置」とは、多重して記録された情報を再生する機能のみを有するもののみならず、情報をホログラムに多重記録する機能を併せ有するものも含めて称するものとする。

【0016】

また、前記ホログラム再生装置において、
前記演算処理手段が、前記２つの撮像手段のうちの、一方の撮像手段により撮像された前記第１のページデータ画像の明るさに対する、他方の撮像手段によりノイズ画像として撮像された前記第１のページデータ画像の明るさの比率αを求める比較評価器と、該比較評価器により求められた該比率αを、前記一方の撮像手段により撮像された前記第１のページデータ画像の明るさＡに乗じてα・Ａを求める乗算器と、前記他方の撮像手段により撮像された前記第２のページデータ画像の明るさＢから、該乗算器により求められた明るさα・Ａを減算する減算器とからなることが好ましい。

【0019】

前記ホログラム再生装置において、前記所定の条件が、前記参照光のホログラムへの入射角度とされていることが好ましい。

【0020】

また、本発明のホログラム再生方法は、
ページデータに係る像情報を担持した信号光と記録用参照光とを干渉させて形成した干渉縞を、所定の条件を変化させながら、同一位置に複数重畳させてホログラム記録媒体に多重記録してなるホログラムに対し、再生用参照光を各ページデータの記録に応じた前記所定の条件で入射せしめて、前記ホログラムに多重記録されていた前記ページデータ像情報を再生するホログラム再生方法において、
前記再生用参照光を、ｐ偏光およびｓ偏光のいずれかである第１参照光に調整して出力する第１の参照光偏光調整工程と、
該第１の参照光偏光調整工程により調整された前記第１参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第１の所定条件調整工程と、
該第１の所定条件調整工程により前記所定の条件の調整がなされた、前記ホログラムに入射した前記第１参照光のうち、該ホログラム記録媒体を透過した偏光を、ｐ偏光およびｓ偏光のうち、前記第１参照光とは異なる偏光である第２参照光に調整して出力する第２の参照光偏光調整工程と、
該第２の参照光偏光調整工程により調整された前記第２参照光について、前記ホログラムに、前記所定の条件とは異なる条件で入射するように前記所定の条件の調整を行う第２の所定条件調整工程と、
前記第１参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第１再生光と、前記第２参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から発生する第２再生光とを分離する再生光分離工程と、
前記分離された２つの再生光に夫々担持されたホログラム情報を、各々撮像する撮像工程と、をこの順に行い、
前記第２再生光に担持された第２のページデータ像情報を撮像することにより得られた第２のページデータ画像に、前記第１再生光に担持された第１のページデータ像情報によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、前記第１のページデータ像情報を撮像することにより得られた第１のページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する前記ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき前記ノイズ画像全体の明るさを求め、前記第２のページデータ画像の明るさから前記ノイズ画像の明るさを減算することを特徴とするものである。

【0021】

ここで、「ホログラム再生方法」とは、記録された情報を再生する機能のみを有するもののみならず、情報をホログラムに記録する機能を併せ有するものも含めて称するものとする。

【発明の効果】

【0022】

本発明のホログラム再生装置および方法によれば、第１のページデータ像情報および第２のページデータ像情報のうち、いずれか一方を再生したことにより得られたページデータ画像に、いずれか他方によるノイズ画像が混入してページデータ間クロストークが生じている場合に、演算処理手段において、ページデータ画像の一部領域の明るさに対する、該一部領域に対応する該ノイズ画像の一部領域の明るさの比率αに基づき該ノイズ画像全体の明るさを求め、いずれか一方のページデータ画像から前記ノイズ画像を減算するように構成しているので、クロストークにより実際に混入しているノイズ画像の各画素の明るさを簡易、かつ正しく求めることができ、クロストークによるノイズ画像を除去したページデータ画像を求めることができる。
これにより、再生されたページデータのＳＮＲやビット誤り率を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例１に係るホログラム再生装置の光学系を示す概略図である。

【図2】図１に示すホログラム再生装置の演算処理手段の構成を示すブロック図である。

【図3】撮像された画像にクロストークが生じている例を示す概略図である。

【図4】図１に示す実施例において、２つのカメラ（カメラ１およびカメラ２）に入射する各光のうちノイズである漏れ光の割合を示すグラフである。

【図5】記録用ページデータ１にかかるページデータ画像（ａ）、記録用ページデータ２にかかるページデータ画像（ｂ）、および記録用ページデータ２にかかるページデータ画像に記録用ページデータ１にかかるノイズ画像が混入した状態を説明するための模式図（ｃ）である。

【図6】図１に示す実施例１において、乗算器によって明度が調整された、記録用ページデータ１にかかるページデータ画像を示す図である。

【図7】記録用ページデータ１にかかるノイズ画像を減算処理した記録用ページデータ２にかかるページデータ画像を示す図である。

【図8】参考例に係るホログラム再生装置の光学系を示す概略図である。

【図9】図８に示すホログラム再生装置の演算処理手段の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施例１に係るホログラム再生装置およびホログラム再生方法を、図面を参照しながら説明する。

【0025】

この実施例１に係るホログラム再生装置は、ホログラム記録媒体の記録機能および再生機能を備えた記録再生装置として構成されている。本実施例において、記録機能は、複数枚のページデータ情報を角度多重によりホログラム記録媒体に記録するものであり、再生機能は、角度多重によりホログラム記録媒体に記録された複数枚のページデータ情報を、同時に２ページずつ再生するものである。

【0026】

なお、ホログラム記録媒体１１（図１を参照）は、例えばフォトポリマーで構成される。

【0027】

実施例１にかかるホログラム再生装置は、異なるページデータ情報を同時に読み取り、それぞれのページデータ情報を担持した２つの再生光をＰＢＳ８（図１を参照）で分離し、各々対応するカメラ１３ａ、１３ｂ（図１を参照）により撮像するものであるが、このＰＢＳ８における消光比に応じて、各々他方向に再生光が漏れて、クロストークが生じることから、演算処理手段６１（図１を参照）において、目的とするページデータ画像からこの漏れ光にかかるノイズ画像分を差し引くことによりＳＮＲおよびビットエラーが大幅に改善されたページデータ画像を得ることができる。

【0028】

以下、実施例１にかかるホログラム再生装置の光学系を図１を用いて具体的に説明する。
図１に示すように、記録時において、レーザ光源１から出射されたコヒーレントなレーザ光束は、図示されないシャッタを通過し、発散レンズ２、空間フィルタ３およびコリメートレンズ４からなるビームエキスパンダにより光束径を拡大され、半波長板５を通過し、ミラー６により直角に偏向され、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：以下単にＰＢＳと称する）７により２系の光束に分岐される。

【0029】

ＰＢＳ７から図中左方に向かう光束（信号搬送用光：ｐ偏光）は、ＰＢＳ８を透過して図１には示されない空間光変調器（ＳＬＭ（振幅変調器）：以下単にＳＬＭと称する：記録時には、図示するカメラ１３ｂと入れ替わるようにＳＬＭが配置される）に照射され、該ＳＬＭにより空間的に変調されて、白、黒２値の画素が２次元配列されたデジタル画像からなるページデータ情報を担持した信号光とされる。なお、この振幅変調ＳＬＭは、丁
度、図８に示す振幅変調ＳＬＭ１０９と同様にして配置される。
また、ＳＬＭから出射（反射）された信号光は、入射した状態とは偏光状態が変化してｓ偏光とされており、ＰＢＳ８において図中下方に反射され、レンズ（ＦＴＬ）１０によって光学的にフーリエ変換されてホログラム記録媒体１１に照射される。

【0030】

一方、ＰＢＳ７から図中下方に向かう光束（ｓ偏光）は、参照光（記録時参照光）とされ、半波長板１４（半波長板１４の光学軸が入射光の偏光方位に合致するように調整しておく）を通過し、ミラー１５により直角に偏向されるが、ｓ偏光状態とされているためＰＢＳ１６により反射され、ＰＢＳ１６から図中下方に向かうことになる。この光束はガルバノメータミラー１７により角度制御され、リレーレンズ１８を介して記録媒体１１中の信号光が照射される場所へ、信号光とは別角度で照射され、これにより、記録媒体１１の記録材料中に干渉縞模様の光の強弱に応じた屈折率変化が誘起され、これがホログラム情報として保持される。

【0031】

なお、本実施形態装置においては、角度多重記録が前提とされているので、ページデータを上記ＳＬＭに表示させ、逐次、上記ＳＬＭへのページデータの表示を更新しつつ、この更新毎に、参照光の記録媒体への入射角度をガルバノメータミラー１７によって少しずつ変化させることにより、互いに異なるページデータを記録媒体中の同一位置へ多重記録することが可能となり、高密度な情報格納が可能となっている。

【0032】

なお、図示されない計測制御部は、記録時において、レーザ光源１の駆動制御、およびガルバノメータミラー１７の角度制御を行うとともに、上記ＳＬＭに対してページデータを送出し、表示させるように指示する。

【0033】

次に、図１を用いて、実施例１のホログラム再生装置の再生機能について説明する。
図１に示すように、ホログラム記録媒体１１に記録されたページデータ情報を再生する場合には、半波長板１４を調整することで、参照光の偏光方向を（ｓ偏光からｐ偏光に）変換する。この参照光は、ミラー１５で反射された後ＰＢＳ１６に到達するが、半波長板１４によってｐ偏光とされているので、このＰＢＳ１６を直進することになる。次に、ミラー２０によって、図中下方向に反射され、ｐ偏光とされていることからＰＢＳ２１を透過する。ＰＢＳ２１を直進したｐ偏光の再生用参照光は、角度制御を行うガルバノメータミラー２２およびリレーレンズ２３を介して、記録媒体１１中の信号光が照射された場所へ、その裏面側において記録用参照光の入射方向とは対向するような方向から照射される。

【0034】

ところで、ホログラム記録媒体１１に照射された再生用参照光１は、ホログラム記録媒体１１の内部で回折して再生光を生成するが、照射光の大部分は、再生光として寄与することなく、ホログラム記録媒体１１をそのまま透過する。
本実施例では、このように透過された照射光の一部を参照光２として再度、ホログラム記録媒体１１に照射するようにして、ホログラム記録媒体１１からのデータの再生速度を２倍程度に増大させるようにしている。

【0035】

すなわち、ホログラム記録媒体１１を透過したｐ偏光は参照光２とされ、記録用再生光の入射経路を逆行し、リレーレンズ１８を通過し、ガルバノメータミラー１７により反射され、ＰＢＳ１６を直進し、ミラー３１により図中左方向に反射されて半波長板３２に到る。この半波長板３２では、ｐ偏光がｓ偏光に変換され、この後、再生用参照光２は、ミラー３３、ガルバノメータミラー３４を介して、ＰＢＳ２１に到る。このときの再生用参照光２はｓ偏光であるから、ＰＢＳ２１で図中下方に反射され、角度制御を行うガルバノメータミラー２２およびリレーレンズ２３を介して、ホログラム記録媒体１１中の参照光１が照射された場所へ、その裏面側において記録用参照光の入射方向とは対向するような
方向から照射される。

【0036】

なお、ホログラム記録媒体１１への参照光２の入射角度は、参照光１の入射角度とは異なるように（通常は、ページデータが記録されている隣接ステップの入射角度分だけ異なるように）ガルバノメータミラー３４の回転角度が制御される。すなわち、ガルバノメータミラー３４は、記録媒体１１に同時に入射されるｐ偏光とｓ偏光の入射角の角度差に対応させるために設けられたものである。

【0037】

このように、参照光２の照射によってホログラム記録媒体１１から第２の再生光が射出される。この第２の再生光は、参照光１の照射によって、ホログラム記録媒体１１から射出された第１の再生光と同一方向（図中上方向）に射出され、レンズ１０を介してＰＢＳ８に照射される。このＰＢＳ８においては、ｐ偏光である第１の再生光は透過し、ｓ偏光である第２の再生光は反射することから、第１の再生光に担持されたページデータ情報はカメラ１３ａに入射して撮像され、一方、第２の再生光に担持されたページデータ情報はカメラ１３ｂに入射して撮像される。

【0038】

この後、２つの参照光は、ガルバノメータミラー１７、２２、３４の回転角度制御に応じ、順次、角度多重再生が行われるようにホログラム記録媒体１１への入射角度が制御される。
これにより、参照光照射の長時間化または光源の高パワー化を図ることなく、同時に２つのページデータの角度多重再生を行うことができ、ホログラム記録媒体１１からのデータの再生速度を２倍程度に増大させることができる。
なお、図示されない計測制御部は、再生時において、レーザ光源１の駆動制御、およびガルバノメータミラー１７、２２、３４の角度制御を行うとともに、カメラ１３ａ、１３ｂから出力されたページデータ情報信号を加工し、図示されないモニター上に、ページデータ画像として表示させるように指示する。

【0039】

前述したように、上述したＰＢＳ８においては、分離面において、ｐ偏光とｓ偏光を完全に分離することは難しい。すなわち、ｐ偏光にかかる第１の再生光の大部分はカメラ１（１３ａ）方向に直進するが、第１の再生光の一部は分離面で反射されてカメラ２（１３ｂ）に入射してしまい、逆に、ｓ偏光にかかる第２の再生光の大部分はカメラ２（１３ｂ）方向に反射されるが、第２の再生光の一部は分離面を直進してカメラ１（１３ａ）に入射してしまう。

【0040】

したがって、これら２つの再生光の間では、一部が各々他方向に漏れて、クロストークを生じさせることから、本実施例では、演算処理手段６１において、目的とするページデータ画像からこの漏れ光にかかるノイズ画像分を差し引くようにしている。

【0041】

上記クロストークは、いずれのカメラ１３ａ、１３ｂによって撮像されたページデータ画像においても発生するが、図４に示すように、カメラ２（１３ｂ）によって撮像されたページデータ画像の方が、状況はより深刻である。これは、第１の再生光よりも第２の再生光の方が、元々の光量が小さいこと、およびカメラ１（１３ａ）においてノイズ光として撮像される第２の再生光の漏れ光よりも、カメラ２（１３ｂ）においてノイズ光として撮像される第１の再生光の漏れ光の方が、光量が大きいこと、という２つの理由からである。

【0042】

したがって、演算処理手段６１においては、カメラ２（１３ｂ）によって撮像されたページデータ画像から、カメラ２（１３ｂ）において撮像された第１の再生光の漏れ光によるノイズ画像を減算するようにしている。以下、この減算処理について説明する。なお、図３は、カメラ２（１３ｂ）によって撮像されたページデータ画像に第１の再生光の漏れ
光によるノイズ画像が混入してクロストークが生じている状態を示すものである。

【0043】

ここで、演算処理手段６１は、カメラ１（１３ａ）により撮像された第１のページデータ画像（ページデータ１とも称する）の所定領域の明るさに対する、カメラ２（１３ｂ）により撮像された第１のページデータ画像（ノイズ画像）の所定領域の明るさの比率αを求める比較評価器７３と、この比較評価器７３により求められた比率αを、カメラ１（１３ａ）により撮像された第１のページデータ画像全体（各画素）の明るさＡに乗じてα・Ａを求める乗算器７４と、カメラ２（１３ｂ）により撮像された第２のページデータ画像（ページデータ２とも称する）全体（各画素）の明るさＢから、該乗算器７４により求められた明るさα・Ａを減算する減算器７５とから構成されている。

【0044】

なお、図２に示すように、第１のページデータ画像（ページデータ１）は、演算処理手段６１に入力されることなくそのまま出力されるのと同時に、演算処理手段６１の比較評価器７３に入力される。第２のページデータ画像（ページデータ２）については、そのまま演算処理手段６１の比較評価器７３に入力される。
また、減算器７５により減算して求められた結果であるＢ−α・Ａは、ノイズ除去処理がなされた第２のページデータ画像（ページデータ２）として外部に出力される。

【0045】

なお、上述した比率αを求める場合の「所定領域」とは、例えば、第１のページデータ画像のみに設けられた、図３に示すような、データ領域外に形成したＬ字型のマーカーの領域とする。これにより、このマーカーの領域について、カメラ１（１３ａ）で撮像された第１のページデータ画像における明度と、カメラ２（１３ｂ）で撮像された第１のページデータ画像（ノイズ画像）における明度を比較することにより上記比率αを求めることができる。

【0046】

図５に、記録用の第１のページデータ画像（ページデータ１）（ａ）、記録用の第２のページデータ画像（ページデータ２）（ｂ）、およびカメラ２（１３ｂ）で撮像された、クロストーク成分（ノイズ成分）が含まれた第２のページデータ画像（ページデータ２）（ｃ）を示す。

【0047】

それぞれの記録用ページデータ画像（ａ）、（ｂ）のデータ領域外にＬ字型のマーカーを設けているが、このマーカーは、奇数ページ（第１のページデータ）と偶数ページ（第２のページデータ）で、互いに異なる領域（奇数ページについては短辺側の領域、偶数ページについては長辺側の領域）に設けられている。

【0048】

カメラ２（１３ｂ）で取得した第２のページデータ画像（ページデータ２）には、第１のページデータ画像（ページデータ１）のデータ画像およびマーカーの画像が混入しているが、両ページデータ画像におけるマーカーの画像位置が重なっていないため、「カメラ２（１３ｂ）で取得した第１のページデータ画像（ページデータ１）のマーカーの明るさ」と「カメラ１（１３ａ）で取得した第１のページデータ画像（ページデータ１）のマーカーの明るさ」を比較すれば、前述した明るさの比率（明度比較パラメーター値）αを求めることができる。

【0049】

前述したマーカーの検出は、ページデータ画像のエッジ等の特徴点を検出することにより、あるいは予め用意したテンプレートとの逐次比較等によるマッチング処理を用いて検出することにより行なうことができる。

【0050】

さらに、上記マーカーの検出は、再生されたページデータ画像内の領域において、第２のページデータ画像（ページデータ２）のデータが存在せず、かつ第１のページデータ画像（ページデータ１）のデータが存在する画素領域を利用して明るさの比率（明度比較パ
ラメーター値）αを求めるようにしてもよい。

【0051】

また、明るさの比率（明度比較パラメーター値）αについては、１つのページデータ画像に１つの比率αを設けるのではなく、１つのページデータ画像における各領域毎に比率αを求めるようにしてもよい。例えば、図５（ａ）、（ｂ）で各々４つのマーカーを設けているように、ページデータを複数の領域に分割して各領域毎にマーカーを設け、各領域毎に異なる明るさの比率（明度比較パラメーター値）αを求めるようにしてもよい。

【0052】

以上のようにして、比較評価器７３において求められた、比率（明度比較パラメーター値）αは乗算器７４に送出される。この乗算器７４においては、入力された比率（明度比較パラメーター値）αを、第１のページデータ画像（ページデータ１）の全画素に乗算して明るさの調整を行い（α・Ａ）、この明るさの調整が行われた第１のページデータ画像（ページデータ１）を減算器７５に出力する。図６はこのようにして乗算器７４で明るさが調整されて減算器７５に出力されたデータ画像（第１のページデータ画像のノイズ画像と等価）を示すものである。

【0053】

この後、減算器７５において、第２のページデータ画像（ページデータ２）（Ｂ）から、乗算器７４で調整された、ノイズ成分と等価な第１のページデータ画像（ページデータ１）（α・Ａ）を減算することによって、ページ間クロストーク成分が除去された第２のページデータ画像（ページデータ２）を求めることができる。図７は、このようにして減算処理がなされ、ノイズ成分が除去されて出力された第２のページデータ画像を示すものである。

【0054】

次に、参考例に係るホログラム再生装置およびホログラム再生方法を、図８を参照しながら説明する。
この参考例に係るホログラム再生装置は、上記実施例１に係るホログラム再生装置とは異なり、１つの再生光と１つのカメラを用いてホログラム記録媒体１１１に記録されていた画像情報を再生し、撮像する一般的な装置構成とされている。
このような一般的な装置構成のものにおいても上述したようなクロストークの問題が生じている。この問題は参考例を用いて改善し得るので、以下その構成について説明する。
なお、上記実施例１と同様に、情報再生機能のみならず情報記録機能も有している。

【0055】

この参考例に係るホログラム再生装置の光学系の構成は、上記実施例１に係るホログラム再生装置の光学系の構成と類似しているので、同一の機能を有する部材については、上記実施例１における対応する部材の符号に１００を加えた符号を付して表し、詳細な説明は省略する。

【0056】

なお、実施例１においては、ミラー３１、半波長板３２、ミラー３３、ガルバノメータミラー３４およびＰＢＳ２１からなる第２の参照光を生成して、ホログラム記録媒体１１に照射するための光路が設けられているが、参考例においては、この第２の参照光を生成する光路は設けられていない。さらに、前述したように、実施例１においては２つのカメラ１３ａ、１３ｂを設けているが、参考例においては１つのカメラ１１３のみを設けている。なお、参考例においては、情報再生時においても、実施例１における第２のカメラ１３ｂの配設位置に、情報記録時に用いられる振幅変調ＳＬＭ１０９が固定的に配設されている。

【0057】

ところで、ホログラム記録装置においては、高密度記録のために、例えば、クロストークが生じない、限界に近い角度間隔で多重記録を行うようにしている場合が多いが、再生時に参照光の入射角度に誤差が生じると、それが微小な角度であっても、誤差により近づいた側に位置する隣接するページデータ情報が同時に再生されてしまい、ページ間クロストークが生じ、やはり、ＳＮＲが低下したり、再生データのビットエラーの原因となる。この参考例に係るホログラム再生装置は、このような場合においても、クロストークノイズが重畳されたページデータ画像からクロストークノイズを除去することが可能である。

【0058】

以下、図９を用いて、参考例に係るホログラム再生装置の演算処理手段１６１について説明する。

【0059】

この演算処理手段１６１は、第１のページデータ画像（ページデータ１）と、第１のページデータ画像（ページデータ１）によるクロストークノイズが重畳された第２のページデータ画像（ページデータ２）を分離するページデータ分離部１７１と、分離するページデータ分離部１７１から出力された第１のページデータ画像（ページデータ１）を記憶するメモリ領域１７２と、このメモリ領域１７２から出力された第１のページデータ画像（ページデータ１）の所定領域の明るさに対する、第２のページデータ画像（ページデータ２）にクロストークノイズとして重畳された第１のページデータ画像（ページデータ１）の上記所定領域の明るさの比率αを求める比較評価器１７３と、この比較評価器１７３により求められた比率αを、カメラ１１３により撮像された第１のページデータ画像全体（各画素）の明るさＡに乗じてα・Ａを求める乗算器１７４と、カメラ１１３により撮像された第２のページデータ画像（ページデータ２）全体（各画素）の明るさＢから、該乗算器１７４により求められた明るさα・Ａを減算する減算器１７５とから構成されている。

【0060】

ここで、例えば、角度多重記録されたページデータの集合体であるブックの先頭または末尾のページデータにおいては、隣接するページデータが片側のみにあるため、他のページデータよりもＳＮＲが高く、本参考例におけるページデータ１として設定することが好ましい。

【0061】

分離を容易にするためには、例えば、第１のページデータ画像（ページデータ１）のみについて、データ領域外に分離用のマーカーを設ける。第１のページデータ画像（ページデータ１）についてはそのまま出力されるのと同時に、同データをメモリ領域に一時的に保存する。

【0062】

この後、実施例１と同様に、２つのページデータについての比較および減算処理を順次行うことで、クロストーク成分が除去された第２のページデータ画像（多重されたページデータ）を順次、出力することができる。

【0063】

減算器１７５から出力された第２のページデータ画像（ページデータ２）については、外部に出力するのと同時にメモリ領域１７２に保存し、第２のページデータ画像（ページデータ２）に隣接して記録されている第３のページデータ画像（ページデータ３）に重畳された第２のページデータ画像（ページデータ２）のクロストーク成分を除去するのに利用することができる。同処理を、ブック内で多重された各ページデータ画像について、繰り返し行うことで、ブック内全体でＳＮＲの高いページデータを得ることができる。

【0064】

なお、本発明のホログラム再生装置およびホログラム再生方法としては、上記実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、ホログラム再生装置の光学系として、図１を用いているが、これに限られるものではなく、光学系において種々の態様のものに適用が可能である。例えば、図１に示す実施形態装置においては、位相共役タイプとされているが、これに替えて、記録時と再生時のいずれにおいても、記録媒体の同一側に参照光が入射されるようなタイプに構成してもよい。
また、上記実施例１は、角度多重記録がなされたホログラム記録媒体の再生処理に適用するものであるが、ペリストロフィック多重等の他の多重記録手法を用いて多重記録がなされたホログラム記録媒体の再生処理にも適用することができる。
また、上記実施例１のホログラム再生装置は、再生機能の他に記録機能も有しているものであるが、本発明を再生機能のみを有するホログラム再生装置に適用してもかまわない。
また、上述した、ノイズ成分の明るさの比率αを求める際に用いたマーカーとしては、上記実施例１のものに限られず、他の形状のものとすることも可能である。

【0065】

なお、上述したように、角度多重の記録および再生においては、上記ガルバノメータミラー１７、２２、３４、１１７、１２２の角度および位置を少しずつ変化させることになるが、具体的には、例えば、入射角を35度〜55度の範囲（信号光および参照光を記録媒体１１、１１１に入射させる際に、光出射端構造および出射光が物理的に干渉（ケラレ）を起こさない範囲内）で、例えば0.2度ずつ変化させる度に該領域にページデータ情報の記
録または再生が行なわれるようにすればよい。

【符号の説明】

【0066】

１、１０１ レーザ光源
２、１０２ 発散レンズ
３、１０３ 空間フィルタ
４、１０４ コリメートレンズ
５、１４、３２、１０５、１１４ 半波長板
６、１５、２０、３１、３３、１０６、１１５、１２０ ミラー
７、８、１６、２１、１０７、１０８、１１６ 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１０、１８、２３、１１０、１１８、１２３ レンズ（ＦＴＬ）
１１、１１１ ホログラム記録媒体（記録媒体）
１３ａ、１３ｂ、１１３ カメラ
１７、２２、３４、１１７、１２２ ガルバノメータミラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】