JP2009140555A

JP2009140555A - ホログラムデータ劣化補償装置

Info

Publication number: JP2009140555A
Application number: JP2007314827A
Authority: JP
Inventors: Koji Kamijo; 晃司上條; Tetsuhiko Muroi; 哲彦室井; Norihiko Ishii; 紀彦石井; Nobuhiro Kinoshita; 延博木下; Naoki Shimizu; 直樹清水
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】ページデータの再生像の信号対雑音比の劣化を補償することができるホログラムデータ劣化補償装置を提供する。
【解決手段】ホログラムデータ劣化補償装置１は、ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するものであって、検出手段３と、第二除算手段５と、選択手段７と、誤り訂正判定手段９と、第一除算手段１１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホログラムを再生する際の劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置に関する。

従来、ホログラムを記録したり、再生したりする装置が知られている（例えば、非特許文献１参照）。図６に従来のホログラム記録再生装置の光学系を示す。この図６に示すように、ホログラム記録再生装置の光学系１０１は、レーザ照射装置１０３と、ビームエキスパンダ１０５と、コリメートレンズ１０７と、ミラー１０９と、偏光ビームスプリッタ１１１と、ミラー１１３と、シャッタ１１５と、偏光ビームスプリッタ１１７と、空間光変調素子１１９と、シャッタ１２１と、レンズ１２３と、ホログラム記録媒体１２５と、レンズ１２７と、ＣＣＤ１２９とを備えている。

まず、ホログラム記録再生装置の光学系１０１は、レーザ照射装置１０３からレーザ光を照射する。そして、照射されたレーザ光は、ビームエキスパンダ１０５及びコリメートレンズ１０７により、ビーム径が拡大される。そして、ミラー１０９によって反射されたレーザ光が偏光ビームスプリッタ１１１により、物体光と参照光とに分けられ、物体光が偏光ビームスプリッタ１１７に、参照光がミラー１１３に出射される。

また、空間変調素子１１９では、映像信号などを符号化したページデータを表示しており、偏光ビームスプリッタ１１７を介して入射した物体光が変調される。そして、変調された物体光は、シャッタ１２１、レンズ１２３を通過して、ホログラム記録媒体１２５に到達する。

一方、偏光ビームスプリッタ１１１で分けられた参照光は、変調されずに、ミラー１１３、シャッタ１１５を通過して、ホログラム記録媒体１２５に到達する。こうすることで、ホログラム記録媒体１２５は、物体光と参照光とが干渉した干渉縞を記録することにより、空間変調素子１１９で表示されたページデータを記録することができる。

また、従来のホログラム記録再生装置の光学系１０１において、ホログラム記録媒体１２５に記録されたページデータを再生する場合、参照光のみをホログラム記録媒体１２５に照射する。つまり、従来のホログラム記録再生装置の光学系１０１では、再生時、シャッタ１２１を閉じることで、物体光を遮り、シャッタ１１５のみを開いて、参照光をホログラム記録媒体１２５に到達させる。参照光がホログラム記録媒体１２５で回折することで、ページデータの再生像が含まれる再生光が得られる。そして、従来のホログラム記録再生装置の光学系１０１では、このページデータの再生像（再生信号）を、受光素子であるＣＣＤ１２９で撮像して、復号することで、元の映像信号が得られる。
ＨｏｌｏｇｒａｐｈｉｃｄａｔａｓｔｏｒａｇｅＨ．Ｊ．Ｃｏｕｆａｌ，Ｄ．Ｐｓａｌｔｉｓ，Ｇ．Ｓｉｎｃｅｒｂｏｘ（Ｅｄｓ．）Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ２０００／０８

しかしながら、従来のホログラム記録再生装置の光学系１０１では、レーザ光が干渉性の強い光であるため、当該レーザ光がミラー１０９、１１３やレンズ１０７、１２３、１２７等で反射すると、元のレーザ光と偶数回反射し進行方向が同じになったレーザ光とが干渉を起こし、モアレが発生する。そして、このモアレによって振幅低下が発生し、再生信号の信号対雑音比の劣化となり、誤り率が増加する。

また、従来のホログラム記録再生装置の光学系１０１では、レンズ１０７、１２３、１２７の光学的伝達関数により、レンズ通過後の光振幅特性が異なり、一般にレンズ中心を通過した光（レーザ光）の振幅よりもレンズ周辺部を通過した光の振幅が低下する。そして、この光振幅特性が異なることで、レンズ周辺部を通過した光の信号対雑音比の劣化となり、誤り率が増加する。

ここで、図７を参照して、モアレと一般的なレンズの光学的伝達関数によるページデータの再生像（再生信号）の振幅低下の例を説明する。なお、この例では、ページデータがモザイク模様になるように設定している。ここで、図７において、白い部分に縞模様が重畳しており、この縞模様がモアレである（例えば、α、β）。この図７から白い部分の位置によって、縞模様が異なっており、モアレの発生状況が異なっていることが伺える。つまり、αの方がβと比べて縞模様が鮮明に見え、又、βの方がαに比べ黒色に見える。これは、レンズ等の光学系において、照射された光がレンズの表面で反射する際に、当該表面上で同じように反射しないことが原因で発生する。また、レンズの光学的伝達関数の影響によって生じた光の振幅低下が原因で、レンズ中心部と比較してレンズ周辺部が暗くなってしまう。

このように、従来のホログラム記録再生装置において、ページデータの再生像を得るのに用いるレンズ等の光学系による反射状況や光学的伝達関数の影響により、当該ページデータの再生像に雑音成分の生じることが避けられない。

そして、この雑音成分を除去しなければ、信号（再生像）と雑音（雑音成分）との比である信号対雑音比が著しく劣化するおそれがあり、最悪の場合、ページデータの再生像から記録データの読みとれない場合が生じてしまうことになる。このため、信号と雑音との比である信号対雑音比を補償するもの（方法、装置）が望まれていたが、現状では、当該信号対雑音比の劣化を補償するものが提供されていないという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、ページデータの再生像を得るのに用いるレンズ等の光学系による反射状況や光学的伝達関数の影響により、雑音成分が生じた場合でも、当該ページデータの再生像の信号対雑音比の劣化を補償することができるホログラムデータ劣化補償装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載のホログラムデータ劣化補償装置は、ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、検出手段と、誤り訂正判定手段と、雑音成分除去手段と、選択手段と、を備え、前記雑音成分除去手段が、第一除算手段と、第二除算手段と、を備え、前記誤り訂正判定手段が、前記仮復号データを２値符号に変換し、前記規則に従って誤り訂正をさらに行い、読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データとして出力し、前記第一除算手段が、前記仮復号データを前記読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データで除算することを特徴とする。

かかる構成によれば、ホログラムデータ劣化補償装置は、検出手段によって、ホログラム記録媒体に参照光を照射し、ページデータの再生像を撮像することで、前記記録データを検出した検出データを得る。続いて、ホログラムデータ劣化補償装置は、誤り訂正判定手段によって、検出手段で検出された検出データを２値符号に変換し、ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段によって、検出手段で得られた検出データと、誤り訂正判定手段で得られた復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、選択手段によって、検出手段から検出データが入力された場合、当該検出データを選択し、雑音成分除去手段から仮復号データが入力された場合、当該仮復号データを選択して、誤り訂正判定手段及び雑音成分除去手段に出力する。また、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段の第一除算手段によって、検出データを復号データで除算することで、雑音成分を得て、第二除算手段によって、検出データを第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、仮復号データを得る。

請求項２に記載のホログラムデータ劣化補償装置は、ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、検出手段と、誤り訂正判定手段と、雑音成分除去手段と、を備え、前記雑音成分除去手段が、第一除算手段と、第二除算手段と、を備え、前記誤り訂正判定手段は、前記仮復号データを２値符号に変換し、前記規則に従って誤り訂正をさらに行い、読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データとして出力し、前記第一除算手段は、前記仮復号データを前記読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データで除算することを特徴とする。

かかる構成によれば、ホログラムデータ劣化補償装置は、検出手段によって、ホログラム記録媒体に参照光を照射し、ページデータの再生像を撮像することで、記録データを検出した検出データを得る。続いて、ホログラムデータ劣化補償装置は、誤り訂正判定手段によって、検出手段で検出された検出データを２値符号に変換し、ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段によって、検出手段で得られた検出データと、誤り訂正判定手段で得られた復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る。また、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段の第一除算手段によって、検出データを復号データで除算することで、雑音成分を得て、第二除算手段によって、検出データを第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、仮復号データを得る。

請求項３に記載のホログラムデータ劣化補償装置は、ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、検出手段と、データ判定手段と、誤り訂正手段と、雑音成分除去手段と、選択手段と、を備え、前記雑音成分除去手段が、第一除算手段と、第二除算手段と、を備え、前記データ判定手段が、前記仮復号データを、２値変換することで、近似復号データとして出力し、前記第一除算手段が、前記仮復号データを近似復号データで除算する。

かかる構成によれば、ホログラムデータ劣化補償装置は、検出手段によって、ホログラム記録媒体に参照光を照射し、ページデータの再生像を撮像することで、記録データを検出した検出データを得る。続いて、ホログラムデータ劣化補償装置は、データ判定手段によって、検出手段で検出された検出データを、２値符号に変換することで、近似復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、誤り訂正手段によって、データ判定手段で得られた近似復号データについて、ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段によって、検出手段で得られた検出データと、データ判定手段で得られた近似復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、選択手段によって、検出手段から検出データが入力された場合、当該検出データを選択し、雑音成分除去手段から仮復号データが入力された場合、当該仮復号データを選択して、データ判定手段及び雑音成分除去手段に出力する。また、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段の第一除算手段によって、検出データを近似復号データで除算することで、雑音成分を得て、第二除算手段によって、検出データを第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、仮復号データを得る。

請求項４に記載のホログラムデータ劣化補償装置は、ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、検出手段と、データ判定手段と、誤り訂正判定手段と、雑音成分除去手段と、を備え、前記雑音成分除去手段が、第一除算手段と、第二除算手段と、を備え、前記データ判定手段が、前記仮復号データを、２値変換することで、近似復号データとして出力し、前記第一除算手段が、前記仮復号データを近似復号データで除算することを特徴とする。

かかる構成によれば、ホログラムデータ劣化補償装置は、検出手段によって、ホログラム記録媒体に参照光を照射し、ページデータの再生像を撮像することで、記録データを検出した検出データを得る。続いて、ホログラムデータ劣化補償装置は、データ判定手段によって、検出手段で検出された検出データを、２値符号に変換することで、近似復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、誤り訂正判定手段によって、データ判定手段で得られた近似復号データについて、ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る。そして、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段によって、検出手段で得られた検出データと、データ判定手段で得られた近似復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る。また、ホログラムデータ劣化補償装置は、雑音成分除去手段の第一除算手段によって、検出データを近似復号データで除算することで、雑音成分を得て、第二除算手段によって、検出データを第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、仮復号データを得る。

請求項１、２、３、４に記載の発明によれば、ページデータの再生像を２値符号に変換した後、予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか設定回数に達するまで繰り返し行うことで、当該ページデータの再生像から雑音成分を取り除くことができ、当該ページデータの再生像の信号対雑音比の劣化を補償することができる。
このため、ページデータの再生像を得るのに用いるレンズ等の光学系において、レンズ等の反射状況が異なったり、レンズ等の光学的伝達関数の影響によって生じた光の振幅低下が原因で、レンズ中心部と比較してレンズ周辺部が暗くなったりしても、ページデータとして記録されている記録データを正確に読み取ることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
（ホログラムデータ劣化補償装置の構成［第一実施形態］）
図１は、ホログラムデータ劣化補償装置のブロック図である。この図１に示すように、ホログラムデータ劣化補償装置１は、入力されたページデータの再生像（再生信号、ホログラム再生信号）から、ホログラムとして記録されている記録データを再生する際に生じる劣化を補償するもので、検出手段３と、第二除算手段（雑音成分除去手段）５と、選択手段７と、誤り訂正判定手段９と、第一除算手段（雑音成分除去手段）１１とを備えている。

まず、このホログラムデータ劣化補償装置１が補償する劣化である「モアレ」について説明する。ホログラム再生信号を単純な数式で表すと、次に示す数式（１）のようになる。
｛１＋ｆ（ｚ）｝ｃｏｓ（ω_ｃｔ）・・・数式（１）
この数式（１）において、ｆ（ｚ）が記録データであり、ｚは空間方向を示している。また、ｃｏｓ（ω_ｃｔ）は再生光である。

このホログラム再生信号の反射光はδ（ｔ）だけ遅延しているので、次に示す数式（２）で表される。
｛１＋ｆ（ｚ）｝ｃｏｓ（ω_ｃｔ＋δ（ｔ））・・・数式（２）

そうすると、ホログラム再生信号と、ホログラム再生信号の反射光との合成波形ｇ（ｔ）は次に示す数式（３）で表される。
ｇ（ｔ）＝｛１＋ｆ（ｚ）｝ｃｏｓ（ω_ｃｔ）＋｛１＋ｆ（ｚ）｝ｃｏｓ（ω_ｃｔ＋δ（ｔ））
＝｛１＋ｆ（ｚ）｝ｃｏｓ｛−δ（ｔ）／２｝ｃｏｓ｛ω_ｃｔ＋δ（ｔ）／２｝
・・・数式（３）

この数式（３）において、ｃｏｓ｛−δ（ｔ）／２｝が振幅変動成分であり、モアレとなって現れる。

さらに、このホログラムデータ劣化補償装置１が補償する劣化であるＭＴＦ（ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ）による振幅低下成分も同様にホログラム再生信号に対して積の形で表されるので、モアレとなって現れる振幅変動成分と振幅低下成分とをまとめてｈ（ｔ）とすると、振幅変動成分及び振幅低下成分を含んだ合成波形ｇ（ｔ）は次に示す数式（４）で表される。

ｇ（ｔ）＝｛１＋ｆ（ｚ）｝ｈ（ｔ）ｃｏｓ｛ω_ｃｔ｝・・・数式（４）

なお、数式（３）におけるｃｏｓ｛ω_ｃｔ＋δ（ｔ）／２｝のδ（ｔ）／２は位相成分であるので、この数式（４）においては省略している。また、この数式（４）で表した合成波形ｇ（ｔ）が劣化を含んで実際に再生される信号であるので、以下、単に再生信号ｇ（ｔ）という。

さらにここで、ホログラムによってデータを記録するホログラム記録について説明する。通常のホログラム記録において、記録符号には２／４符号や５／９符号等の複数ビット単位で取り扱うブロック符号が用いられている。また、誤り訂正符号にはリード・ソロモン符号やＬＤＰＣ（ＬｏｗＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙＣｈｅｃｋ）符号等が用いられている。

また、通常のホログラム記録において、効率よく誤り符号の訂正を行うために、１度に取り扱うデータ数が数百以上と大きくなるように設定されることが多い。さらに、通常のホログラム記録において、変調符号と誤り訂正符号とについて効率よく変復調と誤り訂正を行うために、誤り訂正と復号とを同時に行う符号化変調方式が採用されることが多い。

これより、ホログラムデータ劣化補償装置１の各構成を説明する。
検出手段３は、ホログラム記録媒体に参照光を照射し、ページデータの再生像を撮像することで、記録データ（前記したｆ（ｚ））を検出した検出データを出力するものである。検出データをｅ（ｔ）とすると、このｅ（ｔ）は、数式（４）に示したｇ（ｔ）＝｛１＋ｆ（ｚ）｝ｈ（ｔ）ｃｏｓ｛ω_ｃｔ｝を復調した波形となり、例えば、同期検波したとすれば、次に示す数式（５）にようになる。

ｅ（ｔ）＝｛１＋ｆ（ｚ）｝・ｈ（ｔ）・ｃｏｓ（ω_ｃｔ）・ｃｏｓ（ω_ｃｔ）
＝｛１＋ｆ（ｚ）｝・ｈ（ｔ）・｛１＋ｃｏｓ（２ω_ｃＴ）｝／２
・・・数式（５）

ここで、この数式（５）から高調波成分を除去すると、ベースバンド成分の｛１＋ｆ（ｚ）｝・ｈ（ｔ）／２となる。次に、このベースバンド成分からＤＣ成分を除去すると、ｆ（ｚ）ｈ（ｔ）／２になる。そして、さらに、振幅の調整をすると、この検出手段３で出力される検出データｅ（ｔ）は、次に示す数式（６）のようになる。
ｅ（ｔ）＝ｆ（ｚ）・ｈ（ｔ）・・・数式（６）

第二除算手段５は、検出手段３で出力された検出データから、選択手段７で出力された選択データを誤り訂正した後に得られた復号データで除算することで得られた雑音成分を除去することで、符号誤りを減少させた仮復号データを選択手段７に出力するものである。
雑音成分は、数式（６）におけるｈ（ｔ）に該当し、仮復号データは、ｆ^＊（ｚ）で表され、求め方は後記することとする。

選択手段７は、雑音成分が除去された仮復号データを得て、この除去された仮復号データを用いて、複数回誤りを訂正するために、検出手段３で出力された検出データを初回に選択し、第二除算手段５で出力された符号誤りが減少した仮復号データを２回目以降に選択し、選択データとするものである。そして、この選択手段７は、選択データ（検出データ又は仮復号データ）を、誤り訂正判定手段９及び第一除算手段１１に出力する。なお、この選択手段７は、検出手段５から検出データが誤り訂正判定手段９に直接入力され、第二除算手段５から符号誤りが減少した仮復号データが誤り訂正判定手段９に直接入力される場合に、取り除くことができる。

誤り訂正判定手段９は、選択手段７で出力された選択データを２値符号に変換し、ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得るものである。

そして、この誤り訂正判定手段９において、ループの終了の判断は、誤り訂正符号のシンドロームがゼロ（復号符号に誤りがまったく無くなった状態）となるか又は予め設定したループ回数に到達したときに行われる。なお、この予め設定したループ回数は、この実施形態では２０回（この回数は任意に設定することができる）としている。

なお、ここでいうループとは、検出手段３で検出された検出データが、選択手段７、誤り訂正判定手段９、第一除算手段１１、第二除算手段５の順に処理されていく経路のことを指している。

符号誤りは、前記した雑音成分ｈ（ｔ）に該当している。また、閾値は、０〜１の範囲の実数値である。ここで、２／４符号を使用した場合の符号の検出方法について説明する。この符号の検出方法では、復号を一定単位の符号列ごとに行うこととし、再生符号の符号長を２４９６ｂｉｔｓとした。２／４符号であるので１ブロックは４ｂｉｔｓとなり、２４９６ｂｉｔｓの再生符号を１ブロックごとに分割し、１ブロックで最も高いレベルのピクセルを“１”とし、他の３つのピクセルを“０”として２／４符号を検出し、これを繰り返すことで初期値を得ることとしている。そして、この符号の検出方法では、初期値をもとに符号確率を計算し、尤度の最も大きい符号を選択することとしている。

ホログラムを構成する符号は、前記した記録符号を指し、例えば、２／４符号や５／９符号等の複数ビット単位で取り扱うブロック符号である。
予め設定された規則は、記録符号ごとに予め設定されているもので、例えば、２／４符号の規則としては、２×２ブロック符号の４つのピクセルの中で、１つのピクセルが“１”であり、他の３つのピクセルが“０”であるというものがある。また、２／４符号では、横方向と縦方向の“１”の連続が１〜２ビットである。

このため、４つのブロックの中で、２つ以上のブロックが“１”である場合や、横方向の３ビット以上連続した部分がある場合や、縦方向の３ビット以上連続した部分がある場合を、誤りの候補とすることができる。

さらに、ここでの予め設定された規則とは、誤り訂正符号における符号の規則性と、２／４符号や５／９符号といった変調符号の規則性を含めたものである。ちなみに、誤り訂正符号では、元データに生成多項式を乗算して符号を作成し、この符号の規則性により再生後の誤り訂正を行っている。なお、変調符号（前記した２／４符号等）には規則性があり、符号判定等に用いられている。

第一除算手段１１は、選択手段７で出力された選択データを、誤り訂正判定手段９で得られた読み取り誤差を訂正した後の復号データで除算することで、符号誤りの原因となる雑音成分を計算するものである。そして、この計算された雑音成分が第二除算手段５に出力される。

ここで、図２を参照して、ホログラムデータ劣化補償装置１で処理するデータの遷移について説明する。この図２において、ループは、選択手段７で選択データが出力された回数（ループ数）を示している。そして、ａは検出手段３の出力（検出データ）であるｆ（ｚ）・ｈ（ｔ）を、ｂは第一除算手段５の出力であるｆ^＊（ｚ）を、ｃは選択手段７の出力であるｆ（ｚ）・ｈ（ｔ）ｏｒｆ^＊（ｚ）を、ｄは第一除算手段１１の出力であるｈ（ｔ）を、ｅは誤り訂正判定手段９の出力であるｆ（ｚ）（判定後、誤り訂正後）をそれぞれ示している。

また、説明を簡単にするために、ここでは２／４符号を用い、検出データを（０．２，０．７，１．１，０．１）の４ビットデータとする。誤り訂正判定手段９で設定されている閾値を０．５とする。

そして、１回目のループ（初回ループ）において、ａ＝“（０．２，０．７，１．１，０．１）”となり、選択手段７からの出力であるｃも１回目のループはａが選択されるので“（０．２，０．７，１．１，０．１）”となる。当然のことながら、１回目のループでは、第二除算手段５からの出力は無い。

そして、誤り訂正判定手段９では、閾値が０．５であり、入力されたｃが“（０．２，０．７，１．１，０．１）”であるので、判定後の符号列ｅは、“（０，１，１，０）”となる。次に、符号の規則性を用いて、誤り訂正を行う。そうすると、２／４符号は４ビットのデータで構成され、そのうち１ビットのみが“１”であり、他の３ビットが“０”であるという規則性がある。そこで、この符号の規則性を、判定後の符号列ｅに適用すると、検出データの４ビットのうち最も振幅が大きいデータが“１”であるとして判定後の符号列ｅを訂正する。

そうすると、判定後の符号列ｅの中で、左から３ビット目だけが“１”となり、誤り訂正後ｅは、“（０，０，１，０）”となる。そして、ｄはｃ／ｅで計算されるので、“（０，０，１．１，０）”になる。そして、２回目のループでは、ｂがループ１におけるａ／ｂで計算されるので、（０，０，１，０）となり、さらに、選択手段７でｂが選択されるので、ｃも“（０，０，１，０）”となる。誤り訂正判定手段９で“（０，０，１，０）”を得る。ここで、誤り訂正判定手段９では、入力された２／４符号の規則性を満たしているので、ループを終了する。図１に戻る。

このホログラムデータ劣化補償装置１によれば、ページデータの再生像を撮像することで、記録データを検出した検出データから、誤り訂正判定手段９、第一除算手段１１及び第二除算手段５のループによって、符号誤りを減らしていくことで雑音成分を取り除くことができ、当該ページデータの再生像の信号対雑音比の劣化を補償することができる。

（ホログラムデータ劣化補償装置の動作［第一実施形態］）
次に、図３に示すフローチャートを参照して、ホログラムデータ劣化補償装置１の動作を説明する（適宜、図１参照）。
まず、ホログラムデータ劣化補償装置１は、検出手段３によって、入力されたページデータの再生像を撮像することで、記録データを検出した検出データを出力する（ステップＳ１）。続いて、ホログラムデータ劣化補償装置１は、選択手段７によって、初回ループであるので、そのまま検出データを選択する（ステップＳ２）。

次に、ホログラムデータ劣化補償装置１は、誤り訂正判定手段９によって、検出データを２値符号に変換し、誤り訂正を行って、読み取り誤差を訂正した後の復号データを出力する（ステップＳ３）。そして、ホログラムデータ劣化補償装置１は、誤り訂正判定手段９によって、シンドロームがゼロ又は設定回数に到達したか否かを判定する（ステップＳ４）。

そして、ホログラムデータ劣化補償装置１は、誤り訂正判定手段９によって、シンドロームがゼロ又は設定回数に到達したと判定した場合（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、動作を終了する。また、ホログラムデータ劣化補償装置１は、誤り訂正判定手段９によって、シドロームがゼロ又は設定回数に到達したと判定しなかった場合（ステップＳ４、Ｎｏ）、第一除算手段１１によって、選択手段７から出力された選択データを、誤り訂正判定手段９で得られた読み取り誤差を訂正した後の復号データで除算し（ステップＳ５）、雑音成分を出力する。

そして、ホログラムデータ劣化補償装置１は、第二除算手段５によって、検出手段３から出力された検出データから雑音成分を除去し（ステップＳ６）、符号誤りが減少した仮復号データを選択手段７に出力する。

そして、ホログラムデータ劣化補償装置１は、２回目のループに入り、選択手段７によって、符号誤りが減少した仮復号データを選択し（ステップＳ７）、誤り訂正判定手段９及び第一除算手段１１に出力して、ステップＳ３に戻る。

（ホログラムデータ劣化補償装置の構成［第二実施形態］）
次に、図４を参照して、ホログラムデータ劣化補償装置の他の構成（第二実施形態）を説明する。
図４に示すように、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、入力されたページデータの再生像（再生信号、ホログラム再生信号）から、ホログラムとして記録されている記録データを再生する際に生じる劣化を補償するもので、検出手段３と、第二除算手段（雑音成分除去手段）５と、選択手段７と、誤り訂正手段９ａと、第一除算手段（雑音成分除去手段）１１と、データ判定手段１３とを備えている。なお、図１のホログラムデータ劣化補償装置１の構成と同様の構成は、同じ符号を付してその説明を省略する。

データ判定手段１３は、選択手段７で選択された選択データ（検出データ、符号誤りが減少した仮復号データ）から、２値変換することで得るものである。そして、データ判定手段１３は、近似復号データを誤り訂正手段９ａ及び第一除算手段１１に出力する。

誤り訂正手段９ａは、データ判定手段１３から出力された近似復号データの誤り訂正を行って、読み取り誤差を訂正した後の復号データを出力するものである。そして、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、誤り訂正手段９ａによって、シンドロームがゼロ又は予め設定した設定回数に到達したか否かを判定し、選択手段７、データ判定手段１３、第一除算手段１１及び第二除算手段５のループの終了を判断する。

ホログラムデータ劣化補償装置１Ａによれば、ページデータの再生像を撮像することで、記録データを検出した検出データから、データ判定手段１３、第一除算手段１１及び第二除算手段５のループによって、符号誤りを減らしていくことで雑音成分を取り除くことができ、当該ページデータの再生像の信号対雑音比の劣化を補償することができる。

（ホログラムデータ劣化補償装置の動作［第二実施形態］）
次に、図５に示すフローチャートを参照して、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａの動作を説明する（適宜、図４参照）。
まず、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、検出手段３によって、入力されたページデータの再生像を撮像することで、記録データを検出した検出データを出力する（ステップＳ１１）。続いて、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、選択手段７によって、初回ループであるので、そのまま検出データを選択する（ステップＳ１２）。ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、データ判定手段１３によって、選択手段７から出力された選択データを、近似復号データに２値符号に変換する（ステップＳ１３）。

次に、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、誤り訂正判定手段９ａによって、検出データの符号誤りを訂正して、復号データを出力する（ステップＳ１４）。そして、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、誤り訂正判定手段９ａによって、シンドロームがゼロ又は設定回数に到達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。

そして、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、誤り訂正判定手段９ａによって、シンドロームがゼロ又は設定回数に到達したと判定した場合（ステップＳ１５、Ｙｅｓ）、動作を終了する。また、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、誤り訂正判定手段９ａによって、シンドロームがゼロ又は設定回数に到達したと判定しなかった場合（ステップＳ１５、Ｎｏ）、第一除算手段１１によって、選択手段７から出力された選択データを、データ判定手段１３から出力された近似復号データで除算し（ステップＳ１６）、雑音成分を出力する。

そして、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、第二除算手段５によって、検出手段３から出力された検出データから、雑音成分を除去し（ステップＳ１７）、符号誤りが減少した仮復号データを選択手段７に出力する。

そして、ホログラムデータ劣化補償装置１Ａは、２回目のループに入り、選択手段７によって、符号誤りが減少した仮復号データを選択し（ステップＳ１８）、誤り訂正判定手段９ａ、データ判定手段１３及び第一除算手段１１に出力して、ステップＳ１３に戻る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、ホログラムデータ劣化補償装置１、１Ａとして説明したが、当該装置１、１Ａの各構成の処理を実行可能なプログラムとして構成することも可能である。

本発明の実施形態に係るホログラムデータ劣化補償装置（第一実施形態）のブロック図である。図１に示したホログラムデータ劣化補償装置で処理するデータの遷移について示した図である。図１に示したホログラムデータ劣化補償装置（第一実施形態）の動作を示したフローチャートである。本発明の実施形態に係るホログラムデータ劣化補償装置（第二実施形態）のブロック図である。図４に示したホログラムデータ劣化補償装置（第二実施形態）の動作を示したフローチャートである。従来のホログラム記録再生装置の光学系を示した図である。従来の振幅低下の生じたページデータの再生像の例を示した図である。

符号の説明

１、１Ａホログラムデータ劣化補償装置
３検出手段
５第二除算手段（雑音成分除去手段）
７選択手段
９、９ａ誤り訂正判定手段
１１第一除算手段（雑音成分除去手段）
１３データ判定手段

Claims

ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、
前記ホログラム記録媒体に参照光を照射し、前記ページデータの再生像を撮像することで、前記記録データを検出した検出データを得る検出手段と、
この検出手段で検出された検出データを２値符号に変換し、前記ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る誤り訂正判定手段と、
前記検出手段で得られた検出データと、前記誤り訂正判定手段で得られた復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る雑音成分除去手段と、
前記検出手段から検出データが入力された場合、当該検出データを選択し、前記雑音成分除去手段から仮復号データが入力された場合、当該仮復号データを選択して、前記誤り訂正判定手段及び前記雑音成分除去手段に出力する選択手段と、を備え、
前記雑音成分除去手段は、前記検出データを前記復号データで除算することで、前記雑音成分を得る第一除算手段と、
前記検出データを前記第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、前記仮復号データを得る第二除算手段と、を備え、
前記誤り訂正判定手段は、前記仮復号データを２値符号に変換し、前記規則に従って誤り訂正をさらに行い、読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データとして出力し、
前記第一除算手段は、前記仮復号データを前記読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データで除算することを特徴とするホログラムデータ劣化補償装置。
ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、
前記ホログラム記録媒体に参照光を照射し、前記ページデータの再生像を撮像することで、前記記録データを検出した検出データを得る検出手段と、
この検出手段で検出された検出データを２値符号に変換し、前記ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る誤り訂正判定手段と、
前記検出手段で得られた検出データと、前記誤り訂正判定手段で得られた復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る雑音成分除去手段と、を備え、
前記雑音成分除去手段は、前記検出データを前記復号データで除算することで、前記雑音成分を得る第一除算手段と、
前記検出データを前記第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、前記仮復号データを得る第二除算手段と、を備え、
前記誤り訂正判定手段は、前記仮復号データを２値符号に変換し、前記規則に従って誤り訂正をさらに行い、読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データとして出力し、
前記第一除算手段は、前記仮復号データを前記読み取り誤差をさらに訂正した後の復号データで除算することを特徴とするホログラムデータ劣化補償装置。
ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、
前記ホログラム記録媒体に参照光を照射し、前記ページデータの再生像を撮像することで、前記記録データを検出した検出データを得る検出手段と、
この検出手段で検出された検出データを、２値符号に変換することで、前記記録データと近似する近似復号データを得るデータ判定手段と、
このデータ判定手段で得られた近似復号データについて、前記ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る誤り訂正判定手段と、
前記検出手段で得られた検出データと、前記データ判定手段で得られた近似復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る雑音成分除去手段と、
前記検出手段から検出データが入力された場合、当該検出データを選択し、前記雑音成分除去手段から仮復号データが入力された場合、当該仮復号データを選択して、前記データ判定手段及び前記雑音成分除去手段に出力する選択手段と、を備え、
前記雑音成分除去手段は、前記検出データを前記近似復号データで除算することで、前記雑音成分を得る第一除算手段と、
前記検出データを前記第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、前記仮復号データを得る第二除算手段と、を備え、
前記データ判定手段は、前記仮復号データを、２値変換することで、近似復号データとして出力し、
前記第一除算手段は、前記仮復号データを近似復号データで除算することを特徴とするホログラムデータ劣化補償装置。
ホログラム記録媒体からページデータとして記録されている記録データを検出し、この記録データを検出する際に読み取り誤差として前記ページデータの再生像に含まれる雑音成分を除去することで、前記記録データを記録又は再生する際に生じる劣化を補償するホログラムデータ劣化補償装置であって、
前記ホログラム記録媒体に参照光を照射し、前記ページデータの再生像を撮像することで、前記記録データを検出した検出データを得る検出手段と、
この検出手段で検出された検出データを、２値符号に変換することで、前記記録データと近似する近似復号データを得るデータ判定手段と、
このデータ判定手段で得られた近似復号データについて、前記ホログラムを構成する符号において予め設定された規則に従って誤り訂正を、誤り訂正符号のシンドロームがゼロになるか又は予め設定した設定回数に達するまで繰り返し行い、読み取り誤差を訂正した後の復号データを得る誤り訂正判定手段と、
前記検出手段で得られた検出データと、前記データ判定手段で得られた近似復号データとを用いて、符号誤りを減少させた仮復号データを得る雑音成分除去手段と、を備え、
前記雑音成分除去手段は、前記検出データを前記近似復号データで除算することで、前記雑音成分を得る第一除算手段と、
前記検出データを前記第一除算手段で得られた雑音成分で除算することで、前記仮復号データを得る第二除算手段と、を備え、
前記データ判定手段は、前記仮復号データを、２値変換することで、近似復号データとして出力し、
前記第一除算手段は、前記仮復号データを近似復号データで除算することを特徴とするホログラムデータ劣化補償装置。