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JP2015135711A - Optical information reproducing apparatus and optical information reproducing method - Google Patents

Optical information reproducing apparatus and optical information reproducing method Download PDF

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JP2015135711A
JP2015135711A JP2014006348A JP2014006348A JP2015135711A JP 2015135711 A JP2015135711 A JP 2015135711A JP 2014006348 A JP2014006348 A JP 2014006348A JP 2014006348 A JP2014006348 A JP 2014006348A JP 2015135711 A JP2015135711 A JP 2015135711A
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JP
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optical information
light
image
reproducing apparatus
data
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Pending
Application number
JP2014006348A
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Japanese (ja)
Inventor
一色 史雄
Fumio Isshiki
史雄 一色
純也 飯塚
Junya Iizuka
純也 飯塚
政和 池田
Masakazu Ikeda
政和 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi LG Data Storage Inc
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi LG Data Storage Inc
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Abstract

【課題】情報再生速度を向上できる光情報再生装置を提供する。
【解決手段】光情報画生装置10は、参照光を照射してヘッダ情報を含む再生光を生成する再生光生成部と、生成された再生光をそれぞれ前記ヘッダ情報を含むように複数に分割する光東分割部と、分割された再生光をそれぞれ撮影する撮影部と、撮影された再生光のヘッダ情報を処理する制御部とを備える。
【選択図】図1
An optical information reproducing apparatus capable of improving the information reproducing speed is provided.
An optical information generation apparatus 10 irradiates a reference light to generate a reproduction light including header information, and divides the generated reproduction light into a plurality of pieces so as to include the header information, respectively. A light east dividing section, a photographing section for photographing each of the divided reproduction lights, and a control section for processing header information of the photographed reproduction lights.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、光情報記録媒体に参照光を照射することで情報信号を再生する光情報再生装置および光情報再生方法に関する。   The present invention relates to an optical information reproducing apparatus and an optical information reproducing method for reproducing an information signal by irradiating an optical information recording medium with reference light.

背景技術として、特許文献1の技術がある。特許文献1には、干渉パターンがページデータとして記録されているホログラム記録媒体から情報を再生する情報再生装置が記載されている。   As a background art, there is a technique disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 describes an information reproducing apparatus that reproduces information from a hologram recording medium in which an interference pattern is recorded as page data.

特開2012−138148号公報JP 2012-138148 A

コンピュータ用の情報記憶装置として、次世代用のホログラフィックメモリ方式の記憶装置で、大量の情報を瞬時に読出したり検索したりするため、高速化が求められている。   As a computer information storage device, a next-generation holographic memory type storage device is required to increase the speed in order to instantaneously read and retrieve a large amount of information.

特許文献1では、空間光変調器と光検出器一つずつを、偏光ビームスプリッタに隣接して配置している。   In Patent Document 1, one spatial light modulator and one photodetector are arranged adjacent to the polarization beam splitter.

しかし、上記特許文献1に記載されているような情報再生装置では、2次元画像を検出する撮像素子のフレームレート(一秒間に撮像可能な枚数)によって、情報再生速度の上限が決められてしまい、現在の情報再生速度を速くするには、より高解像度かつフレームレートの高い撮像系にしなければならない。しかし、前述したように現在の撮像素子では限界があり、上記特許文献1のような構成では情報再生速度を大きく向上させることができない。   However, in the information reproducing apparatus described in Patent Document 1, the upper limit of the information reproducing speed is determined by the frame rate of the image sensor that detects a two-dimensional image (the number of images that can be captured per second). In order to increase the current information reproduction speed, the imaging system must have a higher resolution and a higher frame rate. However, as described above, there is a limit in the current image sensor, and the information reproduction speed cannot be greatly improved with the configuration as in Patent Document 1 described above.

本発明は、上記課題を解決するために、情報再生速度を向上できる光情報再生装置を提供することを目的とする。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an optical information reproducing apparatus capable of improving the information reproducing speed.

上記目的は、一例として、請求の範囲に記載の発明により達成できる。具体的には、光情報記録媒体に参照光を照射することで情報を再生する光情報再生装置であって、前記光情報記録媒体に前記参照光を照射して、前記情報に対応したヘッダ情報を含む再生光を生成する再生光生成部と、前記再生光生成部で生成された再生光を、それぞれ前記ヘッダ情報を含むように複数に分割する光束分割部と、前記分割部で分割された再生光をそれぞれ撮影する撮像部と、前記撮像部で撮影された再生光のヘッダ情報を処理する制御部と、を備えることを特徴とする光情報再生装置である。   The above object can be achieved, for example, by the invention described in the claims. Specifically, an optical information reproducing apparatus that reproduces information by irradiating a reference light to an optical information recording medium, the header information corresponding to the information by irradiating the optical information recording medium with the reference light The reproduction light generation unit that generates the reproduction light including the beam, the light beam division unit that divides the reproduction light generated by the reproduction light generation unit into a plurality of pieces so as to include the header information, and the division unit. An optical information reproducing apparatus comprising: an imaging unit that captures each of the reproduction lights; and a control unit that processes header information of the reproduction light imaged by the imaging unit.

本発明によれば、好適な光情報再生装置および光情報再生方法を提供することができる。   According to the present invention, a suitable optical information reproducing apparatus and optical information reproducing method can be provided.

本発明によるピックアップ光学系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the pick-up optical system by this invention. 本発明による情報再生装置の全体構成例(ブロック構成)を示す図である。It is a figure which shows the example of whole structure (block structure) of the information reproduction apparatus by this invention. 本発明に用いる媒体の記録データパターンの例である。It is an example of the recording data pattern of the medium used for this invention. 本発明による光束分割部による光束分割の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the light beam splitting by the light beam splitting part by this invention. 本発明における撮像素子上で受像される再生像の例である。It is an example of the reproduction | regeneration image received on the image pick-up element in this invention. 本発明における再生光の光束の光路の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the optical path of the light beam of the reproduction | regeneration light in this invention. 光束分割部としてプリズムを用いた場合の、本発明による光束分割部と撮像素子配置の具体的構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of the light beam splitting part by this invention, and image pick-up element arrangement | positioning at the time of using a prism as a light beam splitting part. 光束分割部としてプリズムを用いた場合の、本発明による光束分割部の入射面、反射面、出射面の角度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the angle of the entrance plane of the light beam splitting part by this invention, a reflective surface, and an output surface at the time of using a prism as a light beam splitting part. 光束分割部として反射鏡を用いた場合の、本発明による光束分割部と撮像素子配置の具体的構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of the light beam splitting part by this invention, and image pick-up element arrangement | positioning at the time of using a reflective mirror as a light beam splitting part. 光束分割部としてプリズムを用いた場合の、本発明による光束分割部に半反射領域を設けた場合の、透過率/反射率の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the transmittance | permeability / reflectance at the time of providing a semi-reflective area | region in the light beam splitting part by this invention when a prism is used as a light beam splitting part. 本発明による、画像からデータを復元する信号処理回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing circuit which decompress | restores data from an image by this invention. 本発明による、再生像からアドレス情報を読出す手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure which reads the address information from the reproduced image by this invention. 本発明による、有効アドレス値を決定する手順を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure for determining an effective address value according to the present invention. 本発明による、デジタルデータの復号手順を示す図である。It is a figure which shows the decoding procedure of digital data by this invention. 本発明による、デジタルデータの復号手順を示す図である。It is a figure which shows the decoding procedure of digital data by this invention. 本発明による、デジタルデータの復号手順を示す図である。It is a figure which shows the decoding procedure of digital data by this invention. 本発明による、撮像から復号処理までの処理タイミングの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the process timing from an imaging to a decoding process by this invention. 本発明による、画像からデータを復元する信号処理回路の構成を示す図である。を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing circuit which decompress | restores data from an image by this invention. FIG. 本発明による、撮像された画像の合成方法を示す図である。It is a figure which shows the synthetic | combination method of the imaged image by this invention. 本発明による、画像からデータを復元する信号処理回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing circuit which decompress | restores data from an image by this invention. 本発明による、画像からデータを復元する信号処理回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the signal processing circuit which decompress | restores data from an image by this invention. 本発明による、十字状ヘッダを用いた4分割時の記録データパターンの例である。It is an example of the recording data pattern at the time of 4 division | segmentation using the cross-shaped header by this invention. 本発明による、十字状ヘッダを用いた4分割時の撮像光学系の構成例である。It is a structural example of the imaging optical system at the time of 4 division | segmentation using the cross-shaped header by this invention. 本発明による、十字状ヘッダを用いた4分割時の撮像光学系における、再生像上のパターンと、分割境界の配置の位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the pattern on a reproduced image, and arrangement | positioning of a division | segmentation boundary in the imaging optical system at the time of 4 division | segmentation using a cross-shaped header by this invention.

以下、本発明の光情報再生装置および光情報再生方法の実施例について説明する。     Embodiments of the optical information reproducing apparatus and optical information reproducing method of the present invention will be described below.

(構成の目的)
高速な撮像素子として代表的なCMOSカメラ素子の性能は、ウエハープロセスに依存するが、一般的に、同じ画素サイズであれば水平・垂直信号線一本当りの担当する画素の数が少ない程、フレームレートを高くできる。また、画素ピッチ(画素ピクセル間隔)が広いほど、水平・垂直信号線を太くして配線抵抗を下げられ、また複数本並列化でき、また高速化用のバッファを画素回路中に追加できるため、よりフレームレートを高くできる。一例として、縦横2000ピクセル角(4メガピクセル)程度で画素ピッチ10μmのCMOSカメラ素子では1500コマ/秒、縦横1000ピクセル角(1メガピクセル)程度で画素ピッチ30μm程度のCMOSカメラ素子では15000コマ/秒程度が可能となっている。ここで、総ピクセル数の比(4メガピクセル/1メガピクセル=4倍)以上に、フレームレートが向上(15000コマ/1500コマ=10倍)しているのは、画素ピッチを広く取れることによる上記高速化の効果である。
(Purpose of configuration)
The performance of a typical CMOS camera device as a high-speed imaging device depends on the wafer process, but generally, the smaller the number of pixels in charge per horizontal / vertical signal line for the same pixel size, The frame rate can be increased. In addition, the wider the pixel pitch (pixel pixel interval), the thicker the horizontal / vertical signal lines, the lower the wiring resistance, the parallelization of multiple lines, and the addition of high speed buffers in the pixel circuit. The frame rate can be increased. As an example, a CMOS camera element with a vertical and horizontal 2000 pixel angle (4 megapixels) and a pixel pitch of 10 μm is 1500 frames / second, and a CMOS camera element with a vertical and horizontal 1000 pixel angle (1 megapixel) and a pixel pitch of about 30 μm is 15000 frames / second. About seconds are possible. Here, the frame rate is improved (15000 frames / 1500 frames = 10 times) more than the ratio of the total number of pixels (4 megapixels / 1 megapixel = 4 times) because the pixel pitch can be widened. This is the effect of the above speeding up.

そこで、これらの効果を利用した光学系と装置構成を取ることで、現状のプロセス技術で作製された撮像素子を用いて、より高解像度かつ高いフレームレートでの撮像処理ができる光情報再生装置の構成とした。
(光情報再生装置の構成例)
以下、図1〜図11を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
Therefore, by adopting an optical system and apparatus configuration utilizing these effects, an optical information reproducing apparatus capable of performing an imaging process at a higher resolution and a higher frame rate by using an imaging element manufactured by the current process technology. The configuration.
(Configuration example of optical information reproducing device)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(装置全体構成例)
まず、図2を用いて、本発明である光情報再生装置の全体構成(ブロック構成)を説明する。
(Example of overall device configuration)
First, the overall configuration (block configuration) of the optical information reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

光情報再生装置10は、入出力制御回路90を介して外部制御装置91と接続されている。光情報再生装置10は外部制御装置91からの動作指令の信号を入出力制御回路90により受信する。再生時には、光情報再生装置10は再生した情報信号を入出力制御回路90により外部制御装置91に送信する。記録を行う場合は、記録する情報信号を外部制御装置91から入出力制御回路90により受信する。   The optical information reproducing device 10 is connected to an external control device 91 via an input / output control circuit 90. The optical information reproducing apparatus 10 receives an operation command signal from the external control device 91 by the input / output control circuit 90. At the time of reproduction, the optical information reproduction apparatus 10 transmits the reproduced information signal to the external control apparatus 91 by the input / output control circuit 90. When recording, the input / output control circuit 90 receives the information signal to be recorded from the external control device 91.

光情報再生装置10は、ピックアップ11、キュア光学系13、ディスク回転角度検出用光学系14、及びスピンドルモータ215を備えており、ディスク214はスピンドルモータ215によって回転可能な構成となっている。   The optical information reproducing apparatus 10 includes a pickup 11, a cure optical system 13, a disk rotation angle detection optical system 14, and a spindle motor 215, and the disk 214 can be rotated by the spindle motor 215.

ピックアップ11は、参照光と信号光をディスク214に出射照射してホログラフィを利用してデジタル情報を記録媒体から読出す役割を果たす。ディスク214に記録をする場合は、情報信号はコントローラ89によって信号生成回路86を介してピックアップ11内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。ディスク214に照射する参照光と信号光の照射時間は、コントローラ89によってシャッタ制御回路87を介して制御する。   The pickup 11 serves to read out digital information from the recording medium using holography by emitting and irradiating the reference light and signal light onto the disk 214. When recording on the disk 214, the information signal is sent to the spatial light modulator in the pickup 11 by the controller 89 via the signal generation circuit 86, and the signal light is modulated by the spatial light modulator. The irradiation time of the reference light and the signal light irradiated on the disk 214 is controlled by the controller 89 via the shutter control circuit 87.

ディスク214に記録された情報を再生する場合は、レーザ光を所定の位置および角度で参照光を照射することで再生される再生光をピックアップ11内の後述する撮像素子によって検出し、信号処理回路85によって信号を処理して情報を再生する。   When reproducing the information recorded on the disk 214, the reproduction light reproduced by irradiating the laser light with the reference light at a predetermined position and angle is detected by an image pickup device (to be described later) in the pickup 11, and a signal processing circuit. The signal is processed by 85 to reproduce information.

キュア光学系13は、上記記録時に用いるもので、ディスク214のプリキュアおよびポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、ディスク214内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前工程である。ポストキュアとは、ディスク214内の所望の位置に情報を記録した後、追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後工程である。ディスク回転角度検出用光学系14は、ディスク214の回転角度を検出するために用いられる。ディスク214を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系14によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ89によってディスク回転モータ制御回路88を介してディスク214の回転角度を制御することが出来る。   The cure optical system 13 is used at the time of recording, and plays a role of generating a light beam used for pre-cure and post-cure of the disk 214. Precure is a pre-process for irradiating a predetermined light beam in advance before irradiating the reference light and signal light to the desired position when recording information at a desired position in the disk 214. Post-cure is a post-process for irradiating a predetermined light beam after recording information at a desired position in the disk 214 so that additional recording is impossible. The disk rotation angle detection optical system 14 is used to detect the rotation angle of the disk 214. When the disk 214 is adjusted to a predetermined rotation angle, a signal corresponding to the rotation angle is detected by the disk rotation angle detection optical system 14, and the controller 89 uses the detected signal via the disk rotation motor control circuit 88. Thus, the rotation angle of the disk 214 can be controlled.

光源駆動回路82からは所定の光源駆動電流がピックアップ光学系11、キュア光学系13、ディスク回転角度検出用光学系14内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。   A predetermined light source driving current is supplied from the light source driving circuit 82 to the light sources in the pickup optical system 11, the cure optical system 13, and the disk rotation angle detection optical system 14, and each light source emits a light beam with a predetermined amount of light. can do.

また、ピックアップ光学系11、そして、ディスクキュア光学系13は、ディスク214の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路81を介して位置制御がおこなわれる。   The pickup optical system 11 and the disc cure optical system 13 are provided with a mechanism capable of sliding the position in the radial direction of the disc 214, and the position is controlled via the access control circuit 81.

ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した再生および記録では、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。   By the way, in the reproduction and recording using the principle of angle multiplexing of holography, the tolerance for the deviation of the reference beam angle tends to be extremely small.

従って、ピックアップ11内に、参照光角度のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路83にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路84を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報再生装置10内に備えることが必要となる。   Therefore, a mechanism for detecting the deviation amount of the reference beam angle is provided in the pickup 11, a servo control signal is generated by the servo signal generation circuit 83, and the deviation amount is corrected via the servo control circuit 84. It is necessary to provide a servo mechanism for this in the optical information reproducing apparatus 10.

また、ピックアップ11、キュア光学系13、ディスク回転角度検出用光学系14は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。   Further, the pickup 11, the cure optical system 13, and the disk rotation angle detection optical system 14 may be simplified by combining several optical system configurations or all optical system configurations.

また、アクセス制御回路81、光源駆動回路82、サーボ信号生成回路83、サーボ制御回路84、信号処理回路85、信号生成回路86、シャッタ制御回路87、ディスク回転モータ制御回路88、コントローラ89も、いくつかの回路または全ての回路をひとつに纏めて簡素化しても構わない。これらを併せて、次項以降の説明では、まとめて制御系と呼び、図1においては制御系224と呼ぶことにする。   In addition, the access control circuit 81, the light source drive circuit 82, the servo signal generation circuit 83, the servo control circuit 84, the signal processing circuit 85, the signal generation circuit 86, the shutter control circuit 87, the disk rotation motor control circuit 88, and the controller 89 are several. Such a circuit or all the circuits may be combined into one and simplified. Together, these will be collectively referred to as a control system in the following description and will be referred to as a control system 224 in FIG.

(ピックアップの構成例)
次に、図1を用いて、前記ピックアップ11の詳細構成を説明する。なお、ディスク214とスピンドルモータ215と制御系224については図2と重複するが、位置関係および制御を明確にするため改めて図中および下記説明で記載する。
(Pickup configuration example)
Next, the detailed configuration of the pickup 11 will be described with reference to FIG. The disk 214, the spindle motor 215, and the control system 224 are the same as those in FIG. 2, but will be described again in the drawing and in the following description to clarify the positional relationship and control.

レーザ光源200より出力されるレーザ光201は、ビームスプリッタ202にて、参照光203と信号光204へ分けられる。   Laser light 201 output from the laser light source 200 is divided into reference light 203 and signal light 204 by a beam splitter 202.

信号光204は、反射鏡205にて反射され、シャッタ206とビームエキスパンダ207と位相マスク208とリレーレンズ組209を通り、偏光ビームスプリッタ210により空間光変調器211へ照射される。空間光変調器211は、偏光板と駆動回路チップと液晶物質を組合せたものであり、入力されるパターン信号に応じて、液晶により2次元的に光の偏光方向を変調(回転)して反射する。空間光変調器211で反射された光は、偏光ビームスプリッタ210とリレーレンズ212を通過し、対物レンズ213によって、ディスク214へ照射される。ディスク214は、スピンドルモータ215上に取付けられており、回転により、ディスク上の照射位置を変えられるようになっている。   The signal light 204 is reflected by the reflecting mirror 205, passes through the shutter 206, the beam expander 207, the phase mask 208, and the relay lens set 209, and is irradiated to the spatial light modulator 211 by the polarization beam splitter 210. The spatial light modulator 211 is a combination of a polarizing plate, a drive circuit chip, and a liquid crystal substance. The spatial light modulator 211 modulates (rotates) the polarization direction of light two-dimensionally and reflects it according to an input pattern signal. To do. The light reflected by the spatial light modulator 211 passes through the polarization beam splitter 210 and the relay lens 212 and is irradiated onto the disk 214 by the objective lens 213. The disk 214 is mounted on a spindle motor 215, and the irradiation position on the disk can be changed by rotation.

一方、参照光203は、反射鏡220、第一ガルバノミラー221、第二ガルバノミラー222で順に反射されて、ディスク214上へ、信号光の照射位置と交わるように照射され、ディスク214を通過して、第三ガルバノミラー223にて反射され、往路とほぼ同じ角度でディスク214へ照射される。なお、各ガルバノミラーは、制御系224により角度が正確に制御できるよう構成されている可動ミラーである。   On the other hand, the reference beam 203 is sequentially reflected by the reflecting mirror 220, the first galvanometer mirror 221, and the second galvanometer mirror 222, and is irradiated onto the disc 214 so as to cross the irradiation position of the signal light, and passes through the disc 214. Thus, the light is reflected by the third galvanometer mirror 223 and irradiated onto the disk 214 at substantially the same angle as the forward path. Each galvanometer mirror is a movable mirror configured such that the angle can be accurately controlled by the control system 224.

ガルバノミラー223を反射してディスク214に入射した参照光203は、ディスク214に記録されているホログラムにより回折され、再生光を生成する。再生光は、対物レンズ213、リレーレンズ212を通過し、偏光ビームスプリッタ210にて反射され、第一像面位置225にて再生像を形成して、撮像光学系230へ入射される。   The reference light 203 reflected by the galvanometer mirror 223 and incident on the disk 214 is diffracted by the hologram recorded on the disk 214 to generate reproduction light. The reproduction light passes through the objective lens 213 and the relay lens 212, is reflected by the polarization beam splitter 210, forms a reproduction image at the first image plane position 225, and enters the imaging optical system 230.

撮像光学系230へ入射された再生光は、撮像系リレーレンズ231を経て、光束分割部232により、分割境界233を境に透過光234と反射光235へ分割される。透過光234は第一撮像素子236で受像され、反射光235は第二撮像素子237で受像される。なお、本図1では、後述する光束分割部232の一例としてプリズムを用いた構成を示している。なお、撮像系リレーレンズ231のレンズ組は、入射側レンズの焦点距離よりも、出射側レンズの焦点距離を大きくすることで、入射した再生像に対し、出射側の像を拡大している(拡大光学系)。本構成では、出射側レンズの焦点距離を入射側レンズの焦点距離を2倍としている。拡大が不要の場合は、出射側レンズと入射側レンズの焦点距離を同じにすればよい。このリレーレンズ系は4F光学系とも呼ばれる。このリレーレンズ系を挿入することで、光束の分割に必要な、撮像素子前の光路長を確保することができる。このリレーレンズ系挿入により、偏光ビームスプリッタ210からの光路長は、空間光変調器側に対し撮像素子側は、光束径の4倍以上長くなる。   The reproduction light incident on the imaging optical system 230 passes through the imaging system relay lens 231, and is split into transmitted light 234 and reflected light 235 by the light beam splitting unit 232 at the split boundary 233. The transmitted light 234 is received by the first image sensor 236, and the reflected light 235 is received by the second image sensor 237. FIG. 1 shows a configuration using a prism as an example of a light beam splitting unit 232 described later. In addition, the lens group of the imaging system relay lens 231 enlarges the image on the exit side with respect to the incident reproduced image by making the focal length of the exit side lens larger than the focal length of the entrance side lens ( Magnifying optical system). In this configuration, the focal length of the exit side lens is doubled that of the entrance side lens. When enlargement is unnecessary, the focal lengths of the exit side lens and the entrance side lens may be the same. This relay lens system is also called a 4F optical system. By inserting this relay lens system, it is possible to secure the optical path length before the image pickup element necessary for splitting the luminous flux. By inserting this relay lens system, the optical path length from the polarization beam splitter 210 becomes longer than the spatial light modulator side by 4 times or more of the beam diameter on the image pickup device side.

第一撮像素子236と第二撮像素子237は、制御系224により同期制御されており、制御系224の発生する同期トリガ信号238によって露光同期して、同じタイミングで受像した再生像を、画像データ239a,239bとして各々出力する。出力された画像データは、制御系224内で信号処理され、
復号されることで、ディスク214に記録されたデジタルデータが復元される。
The first image pickup device 236 and the second image pickup device 237 are synchronously controlled by the control system 224. The reproduction image received at the same timing is synchronized with the exposure by the synchronization trigger signal 238 generated by the control system 224. 239a and 239b are output respectively. The output image data is subjected to signal processing in the control system 224,
By decoding, the digital data recorded on the disk 214 is restored.

なお、同装置にて、ディスク214へデータ記録を行う場合は、記録するとき、シャッタ206を開け、ディスク214からデータ再生を行うときはシャッタ206を閉めて、信号光の供給有無を切替える。   When data is recorded on the disk 214 in the same apparatus, the shutter 206 is opened when recording, and when the data is reproduced from the disk 214, the shutter 206 is closed and the presence / absence of signal light supply is switched.

なお、偏光ビームスプリッタ210に対する、空間光変調器211と撮像光学系230の方向は、偏光方向に応じて、配置は入替可能である。   Note that the arrangement of the spatial light modulator 211 and the imaging optical system 230 with respect to the polarization beam splitter 210 can be changed according to the polarization direction.

(記録パターンと撮像光学系の関係)
次に、図3〜図6を用いて、媒体へ記録される記録パターンと、撮像光学系の関係について説明する。
(Relationship between recording pattern and imaging optical system)
Next, the relationship between the recording pattern recorded on the medium and the imaging optical system will be described with reference to FIGS.

(記録パターン)
まず、図3を用いて、ディスク214へ記録される記録パターンについて説明する。図3は、記録するときに空間光変調器211に与えられる記録データパターン100の例である。記録データは、上述の空間光変調器211に与えられて、ディスク214へ参照光と共に照射されることで、光の干渉を生じてディスク214へ記録される。
(Recording pattern)
First, a recording pattern recorded on the disk 214 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an example of a recording data pattern 100 given to the spatial light modulator 211 when recording. The recording data is given to the above-described spatial light modulator 211 and irradiated onto the disk 214 together with the reference light, thereby causing light interference and recording on the disk 214.

図3(a)に示す様に、記録データパターン100は、円形の全体光束の上下を貫いて、中央に帯状のヘッダ領域101が配置されており、ヘッダ領域101以外の残りの領域に、記録するデジタル情報を符号化して2次元的に配列したデータ領域102が配置されている。ヘッダ領域101には、アドレス情報、クロック情報、シンク情報が含まれており、データ領域102に記録されているデータを再生するために必要な情報が記録されている。   As shown in FIG. 3A, in the recording data pattern 100, a band-shaped header region 101 is arranged in the center through the top and bottom of a circular whole light beam, and recording is performed in the remaining region other than the header region 101. A data area 102 in which digital information to be encoded is two-dimensionally arranged is arranged. The header area 101 includes address information, clock information, and sync information, and information necessary for reproducing the data recorded in the data area 102 is recorded.

図3(b)は、図3(a)の上部を拡大した図である。帯状のヘッダ領域101は、さらに詳細には、3列構成になっており、中央の列にクロックパターン103、左右の列にアドレスパターン104が配置されている。クロックパターン103は、アドレスパターンを読む際の像の基準位置を与える周期的パターンとなっており、アドレスパターン104は、記録データのページ番号情報や位置情報といったアドレス情報が符号化されたパターンとなっている。2列ある左右のアドレスパターン104には、同じ内容の情報が含まれている。クロックパターン103上には、シンクマーク105が配置されている。シンクマーク105は、ヘッダ領域101を複数の区間に分割し、各区間のデータの始点終点の同期をとるための位置基準マークであり、分割した区間上で各々データを読み出すことを可能にすることで、信頼性を向上することができ、また、ヘッダ領域101を複数の撮像素子で撮影した場合の、画像間位置合わせ用の位置基準マークとしても使用できる。   FIG. 3B is an enlarged view of the upper part of FIG. More specifically, the band-shaped header region 101 has a three-column configuration, in which a clock pattern 103 is arranged in the center column and an address pattern 104 is arranged in the left and right columns. The clock pattern 103 is a periodic pattern that gives a reference position of an image when reading the address pattern, and the address pattern 104 is a pattern in which address information such as page number information and position information of recording data is encoded. ing. The left and right address patterns 104 in two columns contain the same information. A sync mark 105 is arranged on the clock pattern 103. The sync mark 105 is a position reference mark for dividing the header area 101 into a plurality of sections and synchronizing the start and end points of the data in each section, and allows each data to be read out on the divided sections. Thus, the reliability can be improved, and it can also be used as a position reference mark for image alignment when the header area 101 is photographed by a plurality of image sensors.

(撮像光学系の基本構成)
次に、図4〜図8を用いて、撮像光学系230の詳しい構造について説明する。
(Basic configuration of imaging optical system)
Next, a detailed structure of the imaging optical system 230 will be described with reference to FIGS.

上述の様に、撮像光学系230内では、光束分割部232によって、光束を第一撮像素子と第二撮像素子へ向け分割している。   As described above, in the imaging optical system 230, the light beam splitting unit 232 splits the light beam into the first image sensor and the second image sensor.

この光束分割部232として、具体的には、プリズムを用いた場合と、反射鏡を用いた場合があり、分割後の光束の出射方向を含めて、複数の構成が可能である。どの構成においても、光束分割部232の分割の境界線となる反射境界は、再生するときに、空間光変調器211に与えた記録データパターンの帯状のヘッダ領域101に重なるよう、位置を調整して配置する。この様子をまず図4〜図5を用いて説明する。   Specifically, the light beam splitting unit 232 may be a prism or a reflecting mirror, and may have a plurality of configurations including the direction of emission of the split light beam. Regardless of the configuration, the position of the reflection boundary, which is the boundary line of the light beam splitting unit 232, is adjusted so that it overlaps the band-shaped header area 101 of the recording data pattern applied to the spatial light modulator 211 during reproduction. Arrange. This state will be described first with reference to FIGS.

図4に、光束分割部232による光束分割の様子を示す。再生されたホログラムの分割前再生像240は、劣化を除いて記録データパターン101と同じパターンとなる。光束分割部232の分割境界233は、図4(a)の様に、記録データパターン100の再生像上の帯状のヘッダ領域101上に重ねるよう、光束分割部232の位置調整により調整されている。これにより、再生像は図4(b)の様に左半分と右半分に分かれる。光束分割部232ではプリズムを用いているが、反射鏡を用いた場合でも、反射した光束は、鏡像反転により、図5の様に左右反転する。具体的には、第一撮像素子236で受像される再生像は図5(b1)の様にそのままであるのに対し、第二撮像素子237で受像される再生像は図5(b2)の様に左右反転する。そのため、画像データ239a,239bを制御系224内で信号処理し復号する際は、この再生像の反転に対応して処理をする。   FIG. 4 shows how the light beam splitting unit 232 splits the light beam. The reproduced hologram pre-division reproduction image 240 is the same pattern as the recording data pattern 101 except for deterioration. As shown in FIG. 4A, the division boundary 233 of the light beam dividing unit 232 is adjusted by adjusting the position of the light beam dividing unit 232 so as to overlap the band-shaped header region 101 on the reproduced image of the recording data pattern 100. . As a result, the reproduced image is divided into a left half and a right half as shown in FIG. The light beam splitting unit 232 uses a prism, but even when a reflecting mirror is used, the reflected light beam is reversed left and right as shown in FIG. 5 by mirror image reversal. Specifically, the reproduced image received by the first image sensor 236 remains as shown in FIG. 5 (b1), whereas the reproduced image received by the second image sensor 237 is as shown in FIG. 5 (b2). Reverse horizontally. Therefore, when the image data 239a and 239b are signal-processed and decoded in the control system 224, processing is performed corresponding to the reversal of the reproduced image.

図4(a)に戻って再び説明すると、分割する左右の像は、分割境界233を境に、像の光量が完全にステップ的に変化するわけではなく、再生光の光束の広がり角度分だけ、緩やかに(徐々に)上がる変化となる。具体的には、図4(a)にて、位置250に対して分割後光効率251をプロットすると、左半分光効率252(点線)は、分割境界233の少し左側で低下しはじめ、分割境界の少し右側まで直線的に低下し、ゼロとなる。逆に右半分光効率253(実線)は、分割境界233の少し左側で上昇しはじめ、分割境界の右側まで直線的に増加し、100%となる。この理由について図6を用いて説明する。   Returning to FIG. 4 (a), the left and right images to be divided do not change in a stepwise manner with respect to the division boundary 233, but only by the spread angle of the light beam of the reproduction light. , It will be a gradual (gradual) change. Specifically, in FIG. 4A, when the post-split light efficiency 251 is plotted against the position 250, the left half light efficiency 252 (dotted line) starts to decrease slightly to the left of the split boundary 233, and the split boundary It decreases linearly to the right and becomes zero. Conversely, the right half light efficiency 253 (solid line) starts to rise slightly to the left of the dividing boundary 233, increases linearly to the right of the dividing boundary, and reaches 100%. The reason for this will be described with reference to FIG.

図6は、広がり角度を持った再生光の光束を、反射鏡を使って分割した場合の、光路を示している。分割境界233で分離される中央の光束は、反射面254で半分に分割されている。光束の広がり角度分、位置に応じて、第一撮像素子236と第二撮像素子237へ到達する光量が変わるため、光効率は緩やかに変化する。広がり角度の典型値は0.5度〜3度である。   FIG. 6 shows an optical path when the light beam of the reproduction light having a spread angle is divided using a reflecting mirror. The central light beam separated at the division boundary 233 is divided in half by the reflection surface 254. Since the amount of light reaching the first image sensor 236 and the second image sensor 237 changes according to the spread angle and position of the light beam, the light efficiency changes gently. A typical value of the spread angle is 0.5 degrees to 3 degrees.

この光束の広がり角度は、ホログラム光学系の設定により決まる。このホログラム光学系の設定に対応しないと、分割境界233の位置が帯状のヘッダ領域101上の中央からずれた際に、図4(b)の様に、左右に分割したヘッダ領域101のパターンの分割もアンバランスとなる。ヘッダ領域101の分割がアンバランスになるとクロックマーク103やシンクマーク105が、一方のヘッダ領域101に含まれなくなり、アドレス情報を再生することができなくなる。これに対する対策構造は後述する。   The spread angle of the light beam is determined by the setting of the hologram optical system. If the setting of the hologram optical system is not supported, when the position of the division boundary 233 deviates from the center on the band-shaped header area 101, the pattern of the header area 101 divided right and left as shown in FIG. Division is also unbalanced. When the division of the header area 101 becomes unbalanced, the clock mark 103 and the sync mark 105 are not included in one header area 101, and the address information cannot be reproduced. A countermeasure structure for this will be described later.

(光束分割部の複数の構成例)
光束分割部と撮像素子の配置の具体的構成は、図1の構成以外にも色々と可能である。以下、光束分割部としてプリズムを用いた場合と、反射鏡を用いた場合の例を図7〜図9を用いて説明する。
(Multiple configuration examples of the beam splitting unit)
Various specific configurations of the arrangement of the light beam splitting unit and the image sensor are possible in addition to the configuration of FIG. Hereinafter, an example in which a prism is used as the light beam dividing unit and a case in which a reflecting mirror is used will be described with reference to FIGS.

まず図7〜図8に光束分割部としてプリズムを用いた場合の構成例を示す。   First, FIG. 7 to FIG. 8 show configuration examples in the case where a prism is used as the light beam splitting unit.

プリズムを用いた場合は、大きく、図7(a)の様に、光束が互いに交差(クロス)しない方向へ半分の光束を反射する構成と、図7(b)の様に、反射した光束が残り半分の光束とプリズム内部で交差(クロス)する方向へ内部反射する構成との、2通りがある。   When the prism is used, it is large, as shown in FIG. 7 (a), in which the light beams are reflected in a direction in which the light beams do not cross each other, and the reflected light beams are reflected as shown in FIG. 7 (b). There are two types, a configuration in which the remaining half of the light beam is internally reflected in the direction of crossing within the prism.

この際、図8の様に、入射面260に対する反射面261の角度を反射面角262(θ)とする。光束が互いに交差(クロス)しない方向へ反射する構成(図8(a))では、θを45度よりやや浅め(θ<45度:透過光側寄り(θ=42〜44度))とする。プリズム内部で交差(クロス)させる場合(図8(b))は、45度よりやや深め(θ>45度:入射光寄り(θ=46〜70度))とする。この理由は、光学部品の角度ずれによるプリズム内部での乱反射を防ぐためで、角度で1度程度の余裕を持たせる。また、θが大きすぎると(θ≧70度)、広い反射面が必要となり、長い光路長が必要となることから、θは70度未満にするのが良い。   At this time, as shown in FIG. 8, the angle of the reflecting surface 261 with respect to the incident surface 260 is defined as a reflecting surface angle 262 (θ). In the configuration in which the light beams are reflected in directions that do not cross each other (FIG. 8A), θ is slightly shallower than 45 degrees (θ <45 degrees: closer to the transmitted light side (θ = 42 to 44 degrees)). . When crossing inside the prism (FIG. 8B), it is slightly deeper than 45 degrees (θ> 45 degrees: closer to incident light (θ = 46 to 70 degrees)). The reason for this is to prevent irregular reflection inside the prism due to the angular deviation of the optical component, so that there is a margin of about 1 degree in angle. If θ is too large (θ ≧ 70 degrees), a wide reflecting surface is required and a long optical path length is required. Therefore, θ should be less than 70 degrees.

プリズムの入射面260に対する出射面263の角度を出射面角264とすると、出射面角264は、上記に合わせて2θとする。これにより収差発生とビームのプリズム内乱反射を防ぎ、反射光像を正しくカメラ上に集光させることができる。   When the angle of the exit surface 263 with respect to the entrance surface 260 of the prism is the exit surface angle 264, the exit surface angle 264 is 2θ in accordance with the above. As a result, aberration generation and diffuse reflection of the beam in the prism can be prevented, and the reflected light image can be correctly collected on the camera.

(半反射領域を設けた構成)
分割境界233の位置が帯状のヘッダ領域101上の中央からずれると、図4(b)の様に、左右に分割したヘッダ領域101のパターンの分割もアンバランスとなることを、上に述べた。信頼性の高いアドレス検出のためには、ヘッダ領域の中央にあるクロックパターン103、シンクマーク105が、分割後の両方の受像パターン上に含まれていることが望ましい。これに対する対策として、反射面261の反射境界233付近に、図7(a)中の様に、半反射領域270を設けることができる。半反射領域は、光を半分程度(50%付近:30〜70%)反射、半分程度(50%付近:70〜30%程度)透過する、半反射鏡面である。半反射領域を境界付近に一部半反射領域を設けた構造とすることで、図10(a)の様に、反射境界付近の、ヘッダ領域上での分割後光効率251に、半反射領域幅271だけ途中に小さな段差を設け、反射率の変化を実質、緩やかにすることができる。これにより、図10(b)の様に、光効率上のアンバランスが緩和され、第一撮像素子236上と第二撮像素子237の両方へ、ヘッダ領域101の信号をより確実に分割できる。これにより、再生光の光束と光束分割部232の相対位置ずれマージンが広がり、より確実にヘッダ情報を読み出せる。
(Configuration with semi-reflective area)
As described above, when the position of the division boundary 233 is shifted from the center on the strip-shaped header area 101, the division of the pattern of the header area 101 divided into left and right is also unbalanced as shown in FIG. 4B. . In order to detect an address with high reliability, it is desirable that the clock pattern 103 and the sync mark 105 in the center of the header area are included on both of the divided image receiving patterns. As a countermeasure against this, a semi-reflective region 270 can be provided near the reflection boundary 233 of the reflection surface 261 as shown in FIG. The semi-reflective region is a semi-reflective mirror surface that reflects light about half (near 50%: 30 to 70%) and transmits about half (near 50%: about 70 to 30%). By making the semi-reflective region a partly semi-reflective region in the vicinity of the boundary, as shown in FIG. 10 (a), the semi-reflective region can be obtained in the divided light efficiency 251 on the header region near the reflective boundary. By providing a small step in the middle of the width 271, the change in reflectance can be made substantially gentle. As a result, as shown in FIG. 10B, the imbalance in light efficiency is alleviated, and the signal in the header region 101 can be more reliably divided into both the first image sensor 236 and the second image sensor 237. As a result, the relative positional deviation margin between the light beam of the reproduction light and the light beam splitting unit 232 is widened, and the header information can be read more reliably.

反射鏡を用いた場合も、図9(a)の様に、光束が互いに交差(クロス)しない方向へ光束の半分を反射する構成と、図9(b)の様に、反射した光束が残り半分の光束と光路上で交差(クロス)する構成との、2通りがある。   Even when a reflecting mirror is used, as shown in FIG. 9A, half of the light beam is reflected in a direction in which the light beams do not cross each other, and the reflected light beam remains as shown in FIG. 9B. There are two types, a configuration in which half the luminous flux intersects the optical path.

反射鏡を用いた場合は、プリズムの様に部品内の内面反射の問題がなく、またプリズムの様に部品取付角度ずれによる非点収差発生がないので、反射面の角度(θ)は、自由で良く、広い角度範囲で出射方向を調整できる。また単にθ=45度とすることもできる。   When a reflecting mirror is used, there is no problem of internal reflection inside the component like a prism, and astigmatism does not occur due to a deviation in the mounting angle of the component like a prism, so the angle (θ) of the reflecting surface is free. The emission direction can be adjusted over a wide angle range. It is also possible to simply set θ = 45 degrees.

分割した光束が、透過した光束とクロスする構成(配置)とした場合、反射鏡の鏡端を鋭角加工する必要はないため(通常の直角のままでも良く)、低コストとなる。   When the divided light beam crosses the transmitted light beam (arrangement), it is not necessary to sharpen the mirror end of the reflecting mirror (it may be a normal right angle), and the cost is low.

光束が互いに交差(クロス)しない方向へ反射する場合は、図9(a)の様に、反射境界となる反射鏡の一辺(鏡端)を鋭角加工(<θ)し、透過光の境界付近が反射鏡の厚さで隠れることを防ぐ。このため、反射鏡を用いた場合はクロスする構成が作りやすいが、特にθ=45度付近(θ=30〜60度)として交差(クロス)しない構成とした場合は、反射鏡の直後直近に第二撮像素子を配置でき光路長が短くできるので、撮像光学系全体がコンパクトにできる利点がある。   When the light beams are reflected in directions that do not cross each other, as shown in FIG. 9A, one side (mirror end) of the reflecting mirror that is the reflecting boundary is processed at an acute angle (<θ), and near the boundary of the transmitted light Prevents hiding by the thickness of the reflector. For this reason, it is easy to create a crossing configuration when a reflecting mirror is used. However, particularly when θ = 45 degrees (θ = 30 to 60 degrees) and a structure that does not cross (cross), the structure is set immediately after the reflecting mirror. Since the second imaging element can be arranged and the optical path length can be shortened, there is an advantage that the entire imaging optical system can be made compact.

前述の様に、これら、プリズムを用いた場合と、反射鏡を用いた場合のどちらの場合でも、反射した分割光(反射光)は、反射によって像が反転しているため、反射光を検出する第二撮像素子237で撮影された像は、左右が反転した像となる。再生像は、撮像系リレーレンズ231を拡大光学系とすれば、拡大された像となるため、画素ピッチが広がり、画素領域中を縦横に配置される水平・垂直信号線の幅を広げることができる。このため信号線の配線抵抗が減ることで、走査線当たりのピクセル数が半分になることに加えて第一撮像素子236、第二撮像素子237での処理が速くなり、さらに好適となる。   As described above, in both cases of using a prism and a reflector, the reflected split light (reflected light) is reflected, and the reflected light is detected. The image captured by the second image sensor 237 is an image that is reversed left and right. If the image pickup system relay lens 231 is an enlarged optical system, the reproduced image becomes an enlarged image. Therefore, the pixel pitch is widened, and the width of horizontal and vertical signal lines arranged vertically and horizontally in the pixel region can be increased. it can. For this reason, since the wiring resistance of the signal line is reduced, the number of pixels per scanning line is halved, and the processing in the first image sensor 236 and the second image sensor 237 is accelerated, which is more preferable.

分割後の再生像は、図5(b1)(b2)共、どちらの画像にもヘッダ領域が含まれている。アドレス情報は、第一撮像素子236、第二撮像素子237いずれかで撮影されたヘッダ領域101から読出せればよい。   The divided reproduced images include a header region in both images in FIGS. 5B1 and 5B2. Address information may be read from the header area 101 photographed by either the first image sensor 236 or the second image sensor 237.

本構成では、ヘッダ領域101はS/N的に余裕があるパターンを用いており、分割して光量が減ってもヘッダは正しく読めるようになっている。またヘッダ領域101は左半分と右半分に同じ内容のデータを含むように分割されておりこれによって、データパターン100を複数台の撮像素子へ分けて受像しても、各撮像素子においてデータパターン100を再生するのに必要なヘッダ情報を読取りできる。また、2台の撮像素子で1つのデータパターン100を撮影するので走査線当りのピクセル数が半分で済むため、同じ加工プロセスのCMOSカメラやCCDカメラであれば、フレームレートを約2倍にでき、撮像素子を1つ増やすことで光情報再生装置の再生速度を約2倍にできる。   In this configuration, the header area 101 uses a pattern having a margin in S / N, so that the header can be read correctly even if it is divided and the amount of light is reduced. In addition, the header area 101 is divided so that the left half and the right half include the same data, so that even if the data pattern 100 is divided into a plurality of image pickup devices and received, the data pattern 100 is received by each image pickup device. Can read the header information necessary to play In addition, since one data pattern 100 is photographed by two image sensors, the number of pixels per scanning line can be halved. Therefore, with a CMOS camera or a CCD camera of the same processing process, the frame rate can be approximately doubled. The reproduction speed of the optical information reproducing apparatus can be doubled by adding one image sensor.

なお、露光時間および休止期間は、パルスレーザ併用によってほぼゼロ近くまで短縮でき、本構成では、2台の撮像素子から同じピクセル転送速度で読出した場合でも、1台の撮像素子のみでデータを再生した場合に比べ、ほぼ2倍に情報読出し速度を向上できる。   Note that the exposure time and pause period can be shortened to nearly zero by using a pulse laser together. With this configuration, even when data is read from two image sensors at the same pixel transfer rate, data is reproduced using only one image sensor. Compared with the case, the information reading speed can be improved almost twice.

また本構成では、光束を分割する前段でリレーレンズを用いて、所定の長さの光路を確保しており、これにより光束分割部を挿入しても、配置の余裕マージンを確保することができる。   In addition, in this configuration, an optical path having a predetermined length is secured by using a relay lens in the previous stage of splitting the light beam, so that a margin for arrangement can be secured even if the light beam splitting unit is inserted. .

また、拡大光学系を利用することで、同じ加工プロセスのCMOSカメラやCCDカメラであれば、画素ピッチが広がることで、画素領域中を縦横に配置される水平・垂直信号線の幅を広げることができ、信号線の配線抵抗が減ることで、走査線当たりのピクセル数が半分になるためフレームレートがさらに向上できる。フレームレートが向上すると、個々の撮像素子の処理速度が高速になり撮像素子の台数分以上に、装置再生速度を上げることができる。   In addition, by using a magnifying optical system, if the CMOS camera or CCD camera has the same processing process, the width of the horizontal and vertical signal lines arranged vertically and horizontally in the pixel area is increased by increasing the pixel pitch. Since the wiring resistance of the signal line is reduced, the number of pixels per scanning line is halved, so that the frame rate can be further improved. When the frame rate is improved, the processing speed of each image sensor is increased, and the apparatus reproduction speed can be increased more than the number of image sensors.

光束分割部としてプリズムを用いた場合は、プリズム挿入により光路長が変化するが、ホログラム光学系における再生光束のビームの広がり角度は小さく(<2〜3度)、光束径15mm程度として15mm厚のガラスプリズムを光路中に挿入した場合でも、プリズム挿入による収差は0.001λrms程度であり、プリズム挿入による像の劣化は無視できる。また光路長は、空気中に比べ屈折率分短くなるため、その分リレーレンズの焦点距離を短く設定することができ、その分撮像光学系230全体をコンパクト化できる利点がある。さらに、反射面がプリズムガラス中埋め込まれることで、機械的に堅牢な構造で、反射境界を守ることができ、経年変化に強くなる。   When a prism is used as the beam splitting unit, the optical path length is changed by inserting the prism, but the beam spread angle of the reproduction beam in the hologram optical system is small (<2 to 3 degrees), and the beam diameter is about 15 mm and the thickness is 15 mm. Even when a glass prism is inserted in the optical path, the aberration due to the prism insertion is about 0.001 λrms, and image degradation due to the prism insertion can be ignored. In addition, since the optical path length is shorter by the refractive index than in the air, the focal length of the relay lens can be set shorter, and there is an advantage that the entire imaging optical system 230 can be made compact accordingly. Furthermore, since the reflecting surface is embedded in the prism glass, the reflecting boundary can be protected with a mechanically robust structure, and it is resistant to aging.

(信号処理部構成)
次に、2台の撮像素子の受像データから、元のデジタルデータを復元するまでの信号処理回路の構成と具体的な処理の流れを、図11〜図21を用いて説明する。
(Signal processing unit configuration)
Next, the configuration of the signal processing circuit and the specific processing flow until the original digital data is restored from the received data of the two image sensors will be described with reference to FIGS.

(2系統独立信号処理)
まず、2台の撮像素子の受像データを、各々別々に信号処理する場合の構成を、図11〜図17に示す。
(2 system independent signal processing)
First, FIG. 11 to FIG. 17 show a configuration in the case where image reception data of two image sensors is separately processed.

図11は、図1において、第一撮像素子236と第二撮像素子237で撮像された画像データ239a・239bを、制御系224内の信号処理回路85で信号処理し復号し、コントローラ89を介して入出力制御回路90へ出力するまでの処理回路の構成を示している。第一撮像素子236と第二撮像素子237からコントローラ89手前までは信号処理回路85に含まれる構成である。以下順を追って構成を説明する。   11 shows the image data 239a and 239b imaged by the first image sensor 236 and the second image sensor 237 in FIG. 1, and is signal-processed and decoded by the signal processing circuit 85 in the control system 224. The configuration of the processing circuit until output to the input / output control circuit 90 is shown. The components from the first image sensor 236 and the second image sensor 237 to the controller 89 are included in the signal processing circuit 85. The configuration will be described below in order.

まず、第一撮像素子236と第二撮像素子237で撮像された画像データ239a・239bは、まずフレームバッファ370a・370bへ各々記憶される。各フレームバッファは、各画像データを受取り、同期して各々バッファ後画像371a・371bを出力する。データ領域検出器394a・394bは、各々バッファ後画像371a・371bを受取り、ヘッダ領域を含むデータ領域の全体を検出し、その領域の画像を抽出し、各々データ領域画像395a・395bを出力する。ヘッダ検出器372a・372bは、各々のデータ領域画像を受取り、画像中のヘッダ領域101の位置を検出し、ヘッダ領域101より読出されるヘッダアドレス値373a・373bを出力する。アドレス比較選択器375は、各ヘッダアドレス値を受取り、有効アドレス値376とエラーフラグ信号377を出力する。また、画像反転器378は、データ領域画像395bを受取り、画像を左右反転して反転後画像379を出力する。画像補正器382aはフレームバッファ370aからデータ領域画像395aを受取り、画像補正器382bは画像反転器378から反転後画像379を受取り、各々画像の歪みと輝度をデータ領域102に含まれる基準となるマークを用いて補正し、補正後画像383a、383bを出力する。二次元復号器384a、384bは、補正後画像383a、383bについて二次元符号を復号することで、デジタルビットデータへの変換を行い、復号後データ385a、385bを出力する。インターリーブ解除器386a・386bは、復号後データ385a、385bを受取り、インターリーブ解除後データ387a、387bを出力する。誤り訂正器388a、388bは、インターリーブ解除後データ387a、387bを受取り、誤り訂正後データ389a、389bを出力する。スクランブル解除器390a、390bは、誤り訂正後データ389a、389bを受取り、復元デジタルデータ391a391bを出力する。コントローラ89は、復元デジタルデータ391a・391bと有効アドレス値376とエラーフラグ信号377を受取り、読出し要求ページ数とアドレス情報に含まれるページ数の一致を確認し、正しく両方の撮像素子のデータが読み出せていることを正常読出し通知信号396として出力して、入出力制御回路90へ通知する。入出力制御回路90は、正常読出し通知信号396と復元デジタルデータ391a391bを受取り、外部制御装置91との間でデータを送受信する。   First, the image data 239a and 239b captured by the first image sensor 236 and the second image sensor 237 are first stored in the frame buffers 370a and 370b, respectively. Each frame buffer receives each image data and outputs buffered images 371a and 371b in synchronization with each other. The data area detectors 394a and 394b receive the buffered images 371a and 371b, respectively, detect the entire data area including the header area, extract the image of the area, and output the data area images 395a and 395b, respectively. The header detectors 372a and 372b receive each data area image, detect the position of the header area 101 in the image, and output header address values 373a and 373b read from the header area 101. The address comparison / selection device 375 receives each header address value and outputs an effective address value 376 and an error flag signal 377. The image inverter 378 receives the data area image 395b, reverses the image horizontally, and outputs an inverted image 379. The image corrector 382a receives the data area image 395a from the frame buffer 370a, and the image corrector 382b receives the inverted image 379 from the image inverter 378. Each of the image distortions and the brightness is a reference mark included in the data area 102. Are used to output corrected images 383a and 383b. The two-dimensional decoders 384a and 384b decode the two-dimensional codes for the corrected images 383a and 383b, thereby converting them into digital bit data, and output the decoded data 385a and 385b. The deinterleavers 386a and 386b receive the decoded data 385a and 385b, and output the deinterleaved data 387a and 387b. Error correctors 388a and 388b receive post-interleave data 387a and 387b, and output post-error correction data 389a and 389b. Descramblers 390a and 390b receive error-corrected data 389a and 389b, and output restored digital data 391a391b. The controller 89 receives the restored digital data 391a and 391b, the effective address value 376, and the error flag signal 377, confirms that the read request page number matches the page number included in the address information, and correctly reads the data of both image sensors. The output is output as a normal read notification signal 396 to notify the input / output control circuit 90. The input / output control circuit 90 receives the normal read notification signal 396 and the restored digital data 391a391b, and transmits / receives data to / from the external control device 91.

本構成では、第一撮像素子236で撮像された画像データ(右列)と第二撮像素子237で撮像された画像データ(左列)を別々に復号処理し、入出力制御回路90を介して外部制御装置91へ出力している。この構成では、各撮像素子の画像データの処理を独立化できるため、信号処理回路が小型になるとともに、1つの信号処理回路で処理を行った場合と比較して信号処理回路の負荷が低減され、処理が高速化される利点がある。   In this configuration, the image data (right column) imaged by the first image sensor 236 and the image data (left column) imaged by the second image sensor 237 are separately decoded, via the input / output control circuit 90. The data is output to the external control device 91. In this configuration, since the processing of image data of each image sensor can be made independent, the signal processing circuit becomes smaller and the load on the signal processing circuit is reduced as compared with the case where processing is performed by one signal processing circuit. There is an advantage that the processing is speeded up.

次に、上記構成を用いた処理の概要を、図12〜図16のフローチャートを用いて詳細に説明する。
図12は、2台の撮像素子の各々で、ヘッダ領域101のアドレスパターン104に含まれるアドレス情報を読出す手順を示すフローチャートである。手順は、2台の撮像素子に共通である。
Next, the outline of the process using the above configuration will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for reading address information included in the address pattern 104 of the header area 101 by each of the two image sensors. The procedure is common to the two image sensors.

処理開始を開始したら、まず、ステップS110で、第一撮像素子236、第二撮像素子237で撮影した画像データをフレームバッファ370a、370bから取得する。次に、ステップS111で、ヘッダ検出器372a、372bによって、フレームバッファ370a、370bで取得した画像からヘッダ領域101の座標値の検出を行う。次に、ステップS112で、取得したヘッダ領域101の座標が正しいかどうかを判定する。ヘッダ領域101の座標値が正しいかどうかの基準はシステムを設計したときに決まる。取得したヘッダ領域101の座標値が正しくなかった場合は(No)、ステップS118でエラーフラグをコントローラ89が備える記憶部(図示せず)に格納して処理を終了する。ヘッダ領域101の座標値が正しい場合は(Yes)、次のステップS113で、ヘッダ領域101に含まれるクロックパターン103を検索する。そして、クロックパターン検出判定314により、クロックパターン103が検索されなかった場合(No)はステップS118でエラーフラグをコントローラ89が備える記憶部(図示せず)に格納して処理を終了する。検索された場合は(Yes)、ステップS115へ進む。ステップS115では、ヘッダ領域101に含まれているアドレスパターン104を読み込む。読込んだアドレスパターン104には、アドレス値に検証用コード(チェックサム、パリティやCRCコードなど)が付加されている。次にステップS116で、検証用コードを用いて検索したアドレスパターン104のアドレス情報のチェックサム検査を行い、誤り訂正等を行って、ステップS117に進む。ステップS117では、アドレスチェックサム検査結果と誤り訂正等されたアドレス情報を、アドレス比較選択器375へ送り、アドレス情報を読み出す処理を終了する。   When the processing start is started, first, in step S110, image data photographed by the first image sensor 236 and the second image sensor 237 is acquired from the frame buffers 370a and 370b. Next, in step S111, the header detectors 372a and 372b detect the coordinate values of the header area 101 from the images acquired by the frame buffers 370a and 370b. Next, in step S112, it is determined whether the coordinates of the acquired header area 101 are correct. The reference whether the coordinate value of the header area 101 is correct is determined when the system is designed. If the acquired coordinate value of the header area 101 is not correct (No), the error flag is stored in a storage unit (not shown) provided in the controller 89 in step S118, and the process is terminated. If the coordinate value of the header area 101 is correct (Yes), the clock pattern 103 included in the header area 101 is searched in the next step S113. When the clock pattern 103 is not searched by the clock pattern detection determination 314 (No), the error flag is stored in a storage unit (not shown) provided in the controller 89 in step S118, and the process is terminated. If a search is made (Yes), the process proceeds to step S115. In step S115, the address pattern 104 included in the header area 101 is read. In the read address pattern 104, a verification code (checksum, parity, CRC code, etc.) is added to the address value. In step S116, a checksum check is performed on the address information of the address pattern 104 searched using the verification code, error correction is performed, and the process proceeds to step S117. In step S117, the address checksum check result and error corrected address information are sent to the address comparison / selection device 375, and the process of reading the address information is terminated.

上記処理は、第一撮像素子236で取得した半円形の撮像データと、第二撮像素子237で取得した半円形の撮像データと、に対して行う。   The above process is performed on the semicircular imaging data acquired by the first imaging element 236 and the semicircular imaging data acquired by the second imaging element 237.

次に、上記処理で得られた2つのアドレス情報について、アドレス比較選択器375にて判定を行う。この判定処理も、信号処理回路85内で行っている。   Next, the address comparison / selector 375 determines the two pieces of address information obtained by the above processing. This determination process is also performed in the signal processing circuit 85.

図13は、上記処理で得られた2つのアドレス情報より、有効なアドレス値を決定する手順である。   FIG. 13 shows a procedure for determining a valid address value from the two pieces of address information obtained by the above processing.

まず、処理を開始したら、ステップS130で、図12の手順で得られたアドレス情報と検査結果から、第一撮像素子236で取得した画像データ239aから正しくアドレスパターン104が読めるかを判定する。もし正しく読めない場合は(No)、右列のステップS131へ進む。ステップS131では、第二撮像素子237で撮影した画像データ239bからアドレスパターン104が正しく読めるかを判定する。もしこちらも正しく読めない場合は(No)、ステップS134へ進んでエラーフラグをコントローラ89が備える記憶部(図示せず)に格納し、処理を終了する。正しく読める場合は(Yes)、ステップS136へ進み、第二撮像素子237で取得した画像データ239bに含まれるアドレス情報を有効アドレス値として入出力制御回路90が備えるメモリ(図示せず)へ格納して処理を終了する。   First, when the process is started, it is determined in step S130 whether the address pattern 104 can be read correctly from the image data 239a acquired by the first image sensor 236 from the address information and the inspection result obtained by the procedure of FIG. If it cannot be read correctly (No), the process proceeds to step S131 in the right column. In step S131, it is determined whether the address pattern 104 can be read correctly from the image data 239b photographed by the second image sensor 237. If it cannot be read correctly (No), the process proceeds to step S134, the error flag is stored in a storage unit (not shown) provided in the controller 89, and the process ends. If it can be read correctly (Yes), the process proceeds to step S136, and the address information included in the image data 239b acquired by the second image sensor 237 is stored as a valid address value in a memory (not shown) provided in the input / output control circuit 90. To finish the process.

ステップS130にて、正しく読める場合は(Yes)、左列のステップS132へ進み、第二撮像素子237で取得した画像データ239bに含まれるアドレス情報が読めるかを判定する。正しく読めない場合は(No)、先に第一撮像素子236で取得した画像データ239aに含まれるアドレス情報が正しく読めるので、ステップS135へ進み、第一撮像素子236で取得した画像データ239aに含まれるアドレス情報を、入出力回路90が備えるメモリ(図示せず)の有効アドレス値へ格納して処理を終了する。ステップS132で、正しく読める場合(Yes)、両方のアドレス情報が正しく読めるので、ステップS133へ進み、第一撮像素子236で取得した画像データ239aに含まれるアドレス情報と、第二撮像素子237で取得した画像データ239bに含まれるアドレス情報と、で比較してアドレス情報が一致しているかを判定する。一致していない場合は(No)、エラーフラグ格納334でエラーフラグをコントローラ89が備える記憶部(図示せず)に格納して処理を終了する。一致している場合は(Yes)、ステップS135へ進み、第一撮像素子236で取得した画像データ239aに含まれるアドレス情報を、入出力回路90が備えるメモリ(図示せず)の有効アドレス値へ格納して処理を終了する。   If it can be read correctly in Step S130 (Yes), the process proceeds to Step S132 in the left column, and it is determined whether the address information included in the image data 239b acquired by the second image sensor 237 can be read. If it cannot be read correctly (No), the address information included in the image data 239a previously acquired by the first image sensor 236 can be read correctly, so the process proceeds to step S135 and is included in the image data 239a acquired by the first image sensor 236. The stored address information is stored in an effective address value of a memory (not shown) included in the input / output circuit 90, and the process is terminated. If it can be read correctly in step S132 (Yes), both address information can be read correctly, so the process proceeds to step S133, and the address information included in the image data 239a acquired by the first image sensor 236 and acquired by the second image sensor 237. The address information included in the image data 239b is compared to determine whether the address information matches. If they do not match (No), the error flag is stored in the storage unit (not shown) of the controller 89 in the error flag storage 334, and the process is terminated. If they match (Yes), the process proceeds to step S135, and the address information included in the image data 239a acquired by the first image sensor 236 is converted to an effective address value of a memory (not shown) provided in the input / output circuit 90. Store and finish the process.

本処理では、アドレス情報に検証用コードが付加されたアドレスパターン104を、2台の撮像素子236、237で撮影し、それぞれの画像データ239a、239bに含まれるアドレスパターン104の検証用コードでアドレス情報の検証を行う。このため、どちらかの画像データに含まれるアドレスパターン104で検証されたアドレス情報を有効なアドレス情報として採用することで、アドレス情報を読み出せる場合が増える。また、第一撮像素子236で取得した画像データ239aに含まれるアドレス情報と、第二撮像素子237で取得した画像データ239bに含まれるアドレス情報とを比較しているため、どちらかの撮像素子が間違ったアドレス情報の値を読み出した場合でもエラーとして判断できるため、ヘッダ領域101のアドレス読出しの信頼性を高めることができる。   In this process, the address pattern 104 in which the verification code is added to the address information is photographed by the two image pickup devices 236 and 237, and the address is read by the verification code of the address pattern 104 included in each of the image data 239a and 239b. Validate information. For this reason, by adopting the address information verified by the address pattern 104 included in one of the image data as valid address information, the number of cases where the address information can be read increases. In addition, since the address information included in the image data 239a acquired by the first image sensor 236 is compared with the address information included in the image data 239b acquired by the second image sensor 237, one of the image sensors is Even when an incorrect value of address information is read, it can be determined as an error, so that the reliability of address reading in the header area 101 can be improved.

図14〜図16は、記録データパターン100のデータ領域102から、記録されたデジタルデータを復号するまでの処理手順を示す。   14 to 16 show a processing procedure from the data area 102 of the recording data pattern 100 to decoding the recorded digital data.

まず、第一撮像素子236で取得した画像データ239aから、デジタルデータを復号する手順を、図14を用いて説明する。   First, a procedure for decoding digital data from image data 239a acquired by the first image sensor 236 will be described with reference to FIG.

処理を開始したら、ステップS200では、予め決められた範囲に含まれる画像データ239aの座標範囲情報を得る。データ領域102の座標範囲は、2次元座標であり、複数の矩形領域に区切られている。区切られた矩形領域には、所定数おきに基準マークが付加されている。このステップS200の処理はデータ領域検出器394aで行い、得られた座標範囲情報を画像補正器382aへ送る。次に、ステップS202では、データ領域検出器394aで得られた座標範囲内の基準マーカの位置座標を得る。基準マーカは、データ領域102内に複数ある。次に、ステップS203では、今度は先ほど検出した基準マーカを用いてリサンプルを行い、画像の位置ずれや像歪を補正する。次に、得られた基準マーカの位置の画素より、明るさ(輝度)の補正の基準となる輝度レベルを得る。次に、ステップS204により、検出したマーカの輝度レベルを元に、画像の明るさ(輝度)を補正する。また、同時に等化(イコライザ)処理を行う。これらステップS202・S203・S204の処理は、画像補正器382aで行い、得られた画像を二次元復号器384aへ送る。次に、ステップS205では、画像補正器382aから得た画像を二次元復号器384aで二次元復号処理を行い、各画像の輝度パターンより、符号変調を解いて復号することで、デジタルデータを抽出し、インターリーブ解除器386aへ送る。次にステップS206で、インターリーブ解除の処理を行う。二次元復号器384aで得られたデジタルデータは、エラー耐性を高めるため、記録時にビット情報がデータ領域内の各部データとインターリーブ処理によって混ぜ替え(または入れ替え)られており、これをインターリーブ解除器386aで元に戻す。これにより再生像の一部が物理的要因で損傷した場合でも、損傷したデータを分散することができ、訂正能力の向上を図ることができる。そしてインターリーブ解除器386aで元に戻したデータを誤り訂正器388aへ送る。   When the process is started, in step S200, coordinate range information of the image data 239a included in a predetermined range is obtained. The coordinate range of the data area 102 is a two-dimensional coordinate and is divided into a plurality of rectangular areas. Reference marks are added to the divided rectangular areas every predetermined number. The processing in step S200 is performed by the data area detector 394a, and the obtained coordinate range information is sent to the image corrector 382a. Next, in step S202, the position coordinates of the reference marker within the coordinate range obtained by the data area detector 394a are obtained. There are a plurality of reference markers in the data area 102. Next, in step S203, re-sampling is performed using the reference marker detected earlier to correct image displacement and image distortion. Next, a luminance level serving as a reference for correction of brightness (luminance) is obtained from the pixel at the position of the obtained reference marker. Next, in step S204, the brightness (luminance) of the image is corrected based on the detected luminance level of the marker. At the same time, equalization processing is performed. The processes in steps S202, S203, and S204 are performed by the image corrector 382a, and the obtained image is sent to the two-dimensional decoder 384a. Next, in step S205, the image obtained from the image corrector 382a is two-dimensionally decoded by the two-dimensional decoder 384a, and the digital data is extracted by decoding the code modulation from the luminance pattern of each image. And sent to the deinterleaver 386a. In step S206, deinterleaving processing is performed. In the digital data obtained by the two-dimensional decoder 384a, bit information is mixed (or replaced) with each part data in the data area by the interleaving process at the time of recording in order to increase error resistance. Return to the original. As a result, even if a part of the reproduced image is damaged due to a physical factor, the damaged data can be dispersed and the correction capability can be improved. Then, the data restored by the interleave canceller 386a is sent to the error corrector 388a.

次に、ステップS207の誤り訂正処理では、インターリーブ解除器386aから送られたデータを、誤り訂正器388aで誤り訂正符号と主データの内容を比較し、データが正しく読み出せていない部分(ビット)について訂正処理する。そして、ステップS208では、誤り訂正処理が正しく訂正できたかを判定する。もしノイズが多くて訂正処理できない場合は(No)、ステップ209へ進む。正しく訂正処理できる場合(Yes)は、スクランブル解除器390aへ訂正処理後のデータを送りステップS210へ進む。ステップS209では、エラーフラグをコントローラ89が備える記憶部(図示せず)に格納して処理を終了する。ステップS210では、誤り訂正器388aで訂正処理されたデータをスクランブル解除器390aにより、スクランブル解除を行って、最終的に復元されたデジタルデータを得、処理を終了する。   Next, in the error correction processing in step S207, the data sent from the deinterleaver 386a is compared with the content of the error correction code and the main data by the error corrector 388a, and the data is not correctly read (bit). Correct the process. In step S208, it is determined whether the error correction process has been correctly corrected. If there is a lot of noise and correction processing cannot be performed (No), the process proceeds to step 209. If correct correction processing can be performed (Yes), the corrected data is sent to the descrambler 390a, and the process proceeds to step S210. In step S209, the error flag is stored in a storage unit (not shown) provided in the controller 89, and the process ends. In step S210, the data corrected by the error corrector 388a is descrambled by the scrambler 390a to obtain finally restored digital data, and the process ends.

以上が第一撮像素子236からの画像データを復元する手順である。   The above is the procedure for restoring the image data from the first image sensor 236.

第二撮像素子237からの画像データを復元する手順は、最初に撮像素子上で得られる画像が、鏡像反転しているため、画像の反転処理が加わる。具体的な方法としては、図15の様に、データ領域検出の前後で、ステップS201で、画像反転器378を用いて画像反転の処理を行う。以後の処理は図14と同様である。図15では、画像反転の処理をステップS200データ領域検出の処理の後に行っているが、ステップS200のデータ領域検出処理の前でも良く、又は画像反転処理に代えて、復号時に、二次元復号処理に代えて、ステップS211の反転像用二次元復号処理としても良い。この際は、画像反転器378を省き、代わりに二次元復号器384bに反転画像対応機能を持たせる。図16の構成は、基準マーカとして左右対称な基準マーカパターンを用いている際に可能であり、多くの処理を、第一撮像素子の画像と第二撮像素子の画像とで共通化できる利点がある。   In the procedure for restoring the image data from the second image sensor 237, since the image obtained on the image sensor first is mirror-inverted, an image inversion process is added. As a specific method, as shown in FIG. 15, before and after the data area detection, in step S201, image inversion processing is performed using the image inverter 378. The subsequent processing is the same as in FIG. In FIG. 15, the image inversion process is performed after the data area detection process in step S200. However, the image inversion process may be performed before the data area detection process in step S200, or two-dimensional decoding process at the time of decoding instead of the image inversion process. Instead of this, the two-dimensional decoding process for the reverse image in step S211 may be performed. At this time, the image inverter 378 is omitted, and instead, the two-dimensional decoder 384b is provided with an inverted image corresponding function. The configuration of FIG. 16 is possible when a symmetrical reference marker pattern is used as the reference marker, and there is an advantage that many processes can be shared between the image of the first image sensor and the image of the second image sensor. is there.

本実施例を用いた場合の処理タイミングの様子を図17に示す。図17(a)は、本光束分割を用いず単一の撮像素子を用いた場合、図17(b)は本構成の様に2台の撮像素子で分割して処理した場合の、撮像素子のデータ出力と画像信号処理のタイミングチャートである。この図では、横軸の時間400に対して、各信号と処理のタイミングを示している。一般に、ホログラム記録再生装置では、ガルバノミラーの動きと、撮像素子の撮像タイミングの同期を取っている。露光同期トリガ信号401が供給されると、露光を同期させたいタイミングである露光同期タイミング402aでパルスが起こり、撮像素子へ供給される。   FIG. 17 shows the processing timing when this embodiment is used. FIG. 17A shows a case where a single image pickup device is used without using the main beam splitting, and FIG. 17B shows an image pickup device when processing is performed with two image pickup devices divided as in the present configuration. 6 is a timing chart of data output and image signal processing. In this figure, each signal and processing timing are shown with respect to time 400 on the horizontal axis. In general, the hologram recording / reproducing apparatus synchronizes the movement of the galvanometer mirror and the imaging timing of the imaging device. When the exposure synchronization trigger signal 401 is supplied, a pulse is generated at an exposure synchronization timing 402a that is a timing at which exposure is to be synchronized, and is supplied to the image sensor.

比較としてまず、単一の撮像素子の場合は、露光同期タイミング402aにより、ホログラム再生像が撮像素子上に露光され、単一撮像素子出力データ信号403が出力される。このデータ信号を元に、図11〜図16の様な信号処理を行って、復号後データ404が出力される。復号信号処理の終了後は、次の露光同期タイミング402bにて、露光が開始できる。   As a comparison, first, in the case of a single image sensor, the hologram reproduction image is exposed on the image sensor at the exposure synchronization timing 402a, and a single image sensor output data signal 403 is output. Based on this data signal, signal processing as shown in FIGS. 11 to 16 is performed, and decoded data 404 is output. After completion of the decoded signal processing, exposure can be started at the next exposure synchronization timing 402b.

次に、本実施例を用いた、2台の撮像素子を用いる場合、1台当たりの処理画素数が半分となるため、図17(b)の様に、1台ごとの撮像素子からの画像データである、第一撮像素子出力データ信号405と第二撮像素子出力データ信号406の期間が、各々半分となる。また、各々に引続く復号信号処理である第一撮像素子画像復号後データ407と第二撮像素子画像復号後データ408も、本構成では並列処理できるため、図17(a)の場合に比べ、半分の期間となり、全体としてのフレームレートは約2倍にまで速められる。   Next, when two image sensors using this embodiment are used, the number of processed pixels per unit is halved. Therefore, as shown in FIG. 17B, images from each image sensor. The periods of the first image sensor output data signal 405 and the second image sensor output data signal 406, which are data, are each halved. In addition, since the first image sensor image decoded data 407 and the second image sensor image decoded data 408, which are subsequent decoded signal processes, can be processed in parallel in this configuration, compared to the case of FIG. The period is half, and the overall frame rate is increased to about twice.

(2系統連携信号処理)
次に、さらに、2台の撮像素子の受像データを、信号処理途中で合成して一つの合成データとし、合成データに対し信号処理することで、誤り訂正能力を上げた場合の構成について、図18〜図21を用いて説明する。
(Two-system linkage signal processing)
Next, regarding the configuration when the error correction capability is increased by synthesizing the received data of the two image sensors in the middle of the signal processing into one composite data and processing the composite data. This will be described with reference to FIGS.

まず、図18を用いて、画像の段階で、2台の撮像素子の受像データを合成する場合の、信号処理部の全体構成を説明する。   First, with reference to FIG. 18, the overall configuration of the signal processing unit when image reception data of two image sensors is combined at the image stage will be described.

フレームバッファ370a・370bと、データ領域検出器394a・394bと、アドレス比較選択器375と、画像反転器378までの構成は、図11と同様である。ヘッダ検出器372a・372bは、先程のヘッダアドレス値373a・373bに加えて、アドレス位置情報374a・374bを出力する。   The configurations of the frame buffers 370a and 370b, the data area detectors 394a and 394b, the address comparison selector 375, and the image inverter 378 are the same as those in FIG. The header detectors 372a and 372b output address position information 374a and 374b in addition to the header address values 373a and 373b.

左右画像結合器380は、データ領域検出器394aの出力したデータ領域画像395aと、画像反転器378の出力した反転後画像379とを、シンクマークの位置座標を含むアドレス位置情報374a・374bを受取り、図19の様に、シンクマーク105の位置座標を基準に、2つの画像を縦方向に位置合わせして結合し、結合後画像381を出力する。2台の撮像素子の相対位置関係が、機械的に固定されている場合、位置合わせのための座標は制御系224の図示しない記憶部に予め記憶しておくことができる。または学習し座標を更新しておくことができる。予め記憶しておくことで、初期化動作が高速化できる。また、学習により座標を更新することで、温度変化に伴う経時変化や、経年変化による機械的位置ずれが生じても、信頼性が保てる。   The left-right image combiner 380 receives the address position information 374a and 374b including the position coordinates of the sync mark, the data area image 395a output from the data area detector 394a and the inverted image 379 output from the image inverter 378. As shown in FIG. 19, the two images are aligned in the vertical direction and combined based on the position coordinates of the sync mark 105, and a combined image 381 is output. When the relative positional relationship between the two image sensors is mechanically fixed, coordinates for alignment can be stored in advance in a storage unit (not shown) of the control system 224. Or you can learn and update the coordinates. By storing in advance, the initialization operation can be speeded up. In addition, by updating the coordinates by learning, reliability can be maintained even if a change with time due to a temperature change or a mechanical position shift due to a change with time occurs.

画像補正器382は結合後画像381を受取り、画像に含まれる基準マークを基準として、画像の歪みと輝度を補正し、補正後画像383を出力する。二次元復号器384は、二次元符号を復号してデジタルビットデータへの変換を行い、復号後データ385を出力する。インターリーブ解除器386は、復号後データを受取り、インターリーブ解除後データ387を出力する。誤り訂正器388は、インターリーブ解除後データを受取り、誤り訂正後データ389を出力する。スクランブル解除器390は、誤り訂正後データを受取り、復元デジタルデータ391を出力する。コントローラ89は、復元デジタルデータ391a・391bと有効アドレス値376とエラーフラグ信号377を受取り、正常読出し通知信号396を出力する。入出力制御回路90は、正常読出し通知信号396と復元デジタルデータ391を受取り、外部制御装置91との間でデータを送受信する。   The image corrector 382 receives the combined image 381, corrects the distortion and brightness of the image with reference to a reference mark included in the image, and outputs a corrected image 383. The two-dimensional decoder 384 decodes the two-dimensional code, converts it into digital bit data, and outputs decoded data 385. The deinterleaver 386 receives the decoded data and outputs the deinterleaved data 387. The error corrector 388 receives the data after deinterleaving and outputs error corrected data 389. The descrambler 390 receives the error-corrected data and outputs restored digital data 391. The controller 89 receives the restored digital data 391a and 391b, the effective address value 376, and the error flag signal 377, and outputs a normal read notification signal 396. The input / output control circuit 90 receives the normal read notification signal 396 and the restored digital data 391 and transmits / receives data to / from the external control device 91.

本実施例では、複数台の撮像素子より得られる複数の画像より得たデータを、画像の状態で結合して、元の再生像全体を復元できるため、データ領域全体に対しインターリーブ処理を施した記録パターンで記録したディスクを再生できる。局所的に再生像が損傷した場合に、インターリーブ処理でより広い面積に拡散して、エラーの密度を薄められるため、より高い誤り訂正能力を持つ装置とすることができる。   In this embodiment, data obtained from a plurality of images obtained from a plurality of image sensors can be combined in the state of an image to restore the entire original reproduced image, and therefore, an interleaving process was performed on the entire data area. Discs recorded with a recording pattern can be played back. When the reproduced image is locally damaged, it is diffused over a wider area by the interleaving process, and the error density can be reduced. Therefore, the apparatus can have a higher error correction capability.

次に、図20を用いて、画像の状態ではなく二次元復号器384a、384bで二次元復号処理が終わったあとに2台の撮像素子からのデータを合成する場合の、信号処理部の全体構成を説明する。   Next, with reference to FIG. 20, the entire signal processing unit in the case where the data from the two image sensors is combined after the two-dimensional decoding process is completed in the two-dimensional decoders 384 a and 384 b instead of the image state. The configuration will be described.

フレームバッファ370a、370b、データ領域検出器394a、394b、ヘッダ検出器372a、372b、アドレス比較選択器375、画像反転器378、画像補正器382a、382b、二次元復号器384a・384bの構成は、図11と同様である。二次元復号器384a・384bは、二次元符号を復号してデジタルビットデータへの変換を行い、復号後データ385a・385bを出力する。データ結合器392は、復号後データ385a・385bをデータ上でミキシングし、結合し、結合後データ393を出力する。具体的にはデータ上での結合であるので、2つのストリームデータをセクタ単位に交互に混ぜる、または、記録パターンの物理的な並びに従って、データを並替えながら混ぜてもよい。インターリーブ解除器386、誤り訂正器388、スクランブル解除器390は図18の構成と同様である。スクランブル解除器390は、復元デジタルデータ391をコントローラ89と入出力制御回路90へ出力する。   The configurations of the frame buffers 370a and 370b, the data area detectors 394a and 394b, the header detectors 372a and 372b, the address comparison selector 375, the image inverter 378, the image correctors 382a and 382b, and the two-dimensional decoders 384a and 384b are as follows: This is the same as FIG. The two-dimensional decoders 384a and 384b decode the two-dimensional code, convert it into digital bit data, and output decoded data 385a and 385b. The data combiner 392 mixes the decoded data 385a and 385b on the data, combines them, and outputs the combined data 393. Specifically, since it is a combination on data, the two stream data may be mixed alternately in units of sectors, or the data may be mixed while rearranging according to the physical arrangement of recording patterns. The deinterleaver 386, the error corrector 388, and the descrambler 390 are the same as those in FIG. The descrambler 390 outputs the restored digital data 391 to the controller 89 and the input / output control circuit 90.

本実施例の構成では、複数台の撮像素子より得られる複数の画像より得たデータを、復号後のデジタルデータで結合して、元の再生像全体の情報を復元する。復号後のデジタルデータで結合するため、結合処理が簡単である。そして、データ領域全体に対しインターリーブ処理へ対応でき、誤り訂正能力も、図18の例のように画像補正器382で画像を補正処理する前に結合する場合と同様である。本実施例では、二次元復号器384a、384bでの復号処理のあとに結合処理を行うため、データの結合処理が簡単となり、より低コストな装置とすることができる。   In the configuration of this embodiment, data obtained from a plurality of images obtained from a plurality of image sensors is combined with decoded digital data to restore the information of the entire original reproduced image. Since the digital data after decoding is combined, the combining process is simple. The entire data area can be interleaved, and the error correction capability is the same as in the case of combining before correcting the image by the image corrector 382 as in the example of FIG. In this embodiment, since the combining process is performed after the decoding process by the two-dimensional decoders 384a and 384b, the data combining process is simplified, and the apparatus can be made at a lower cost.

なお、本実施例の他、画像補正器382a、382bでの補正処理と、インターリーブ解除器386でインターリーブ解除の処理と、の間の任意の段階で左右のデータを結合する構成も可能であり、その場合の効果も同様である。   In addition to the present embodiment, it is also possible to combine left and right data at an arbitrary stage between the correction processing by the image correctors 382a and 382b and the deinterleaving processing by the interleave canceller 386. The effect in that case is also the same.

次に、図21を用いて、画像の状態で、2台の撮像素子の受像データを合成する場合の別の信号処理部の全体構成例を説明する。   Next, with reference to FIG. 21, an example of the overall configuration of another signal processing unit when image reception data of two image sensors is combined in an image state will be described.

図18に比べて、アドレス比較選択器375がなく、代わりに、左右の画像を合成した結合後画像381を入力として、ヘッダ検出器372を設けている。このヘッダ検出器372は、先程のヘッダ検出器372a・372bと異なり、結合された画像上でヘッダ領域全体に含まれる全アドレスパターンを読み、一部のアドレスパターンに画像の損傷があった場合には、より強力な誤り訂正の処理を行って、多数決によるアドレス判定を行って、有効アドレス値376とエラーフラグ信号377を出力する。このため、よりアドレス検出(読み出し)の信頼性を上げることができる。なお、データ領域の復元デジタルデータの信頼性も、図18や図20の構成と同様の、高い誤り訂正能力を実現できる。
(十字パターンを用いた4分割時構成)
次に、ヘッダとして、図22の様に、帯状ヘッダ領域を交差した、十字状ヘッダ領域280を設けた場合の記録データパターンを用いた場合の構成例を示す。この場合、光束はさらに4分割することができる。記録を行う場合はこの図22の様なパターンを空間光変調器へ与えて、ディスクへホログラムを記録する。
Compared to FIG. 18, there is no address comparison / selection device 375. Instead, a header detector 372 is provided with the combined image 381 obtained by combining the left and right images as an input. Unlike the header detectors 372a and 372b, the header detector 372 reads all the address patterns included in the entire header area on the combined image, and when some of the address patterns are damaged. Performs more powerful error correction processing, performs address determination by majority decision, and outputs a valid address value 376 and an error flag signal 377. For this reason, the reliability of address detection (reading) can be further improved. Note that the reliability of the restored digital data in the data area can also realize a high error correction capability similar to the configuration of FIGS.
(Composition in 4 divisions using cross pattern)
Next, a configuration example in the case where a recording data pattern in the case where a cross-shaped header region 280 is provided as a header, as shown in FIG. In this case, the light beam can be further divided into four. When recording, a pattern as shown in FIG. 22 is applied to the spatial light modulator to record a hologram on the disk.

図23は、記録データパターンが前記十字状ヘッダパターンのときに用いられる場合の、光束分割部と撮像素子の構成例である。この構成では、3枚の反射鏡を用いて、4分割した光束を4台の撮像素子へ分割して検出できる。具体的には、光束入射領域281に入射された分割前再生像240は、まず光束分割部232aで、上半分の透過光と、下半分の反射光へ半分ずつ分けられる。続いて、上半分の透過光は、光束分割部232bで、右半分の透過光と、左半分の反射光に分けられる。右半分の透過光は第一撮像素子236で受像され、左半分の反射光は第二撮像素子237で受像される。   FIG. 23 is a configuration example of the light beam splitting unit and the image sensor when the recording data pattern is used when the cross-shaped header pattern is used. In this configuration, it is possible to detect the light beam divided into four parts by dividing the light beam into four image pickup elements using three reflecting mirrors. Specifically, the pre-division reproduced image 240 that has entered the light beam incident area 281 is first divided into half of the upper half transmitted light and the lower half reflected light by the light beam dividing unit 232a. Subsequently, the upper half of the transmitted light is divided into the right half of the transmitted light and the left half of the reflected light by the light beam splitting unit 232b. The right half transmitted light is received by the first image sensor 236, and the left half reflected light is received by the second image sensor 237.

下半分の反射光は、上方へ反射され、光束分割部232cで、左半分の透過光と、右半分の反射光に分けられる。左半分の透過光は第三撮像素子282で受像され、右半分の反射光は第四撮像素子283で受像される。   The reflected light in the lower half is reflected upward, and is divided into the transmitted light in the left half and the reflected light in the right half by the light beam splitting unit 232c. The transmitted light in the left half is received by the third image sensor 282, and the reflected light in the right half is received by the fourth image sensor 283.

図24は、記録パターンの再生像と、各光束分割部上の分割境界233a・233b・233cと、の配置関係を示す。各撮像素子で受像される分割境界233a、233b、233cは、ヘッダパターンに重なるように、配置されている。   FIG. 24 shows an arrangement relationship between the reproduced image of the recording pattern and the division boundaries 233a, 233b, and 233c on each light beam dividing section. The division boundaries 233a, 233b, and 233c received by each image sensor are arranged so as to overlap the header pattern.

十字状のヘッダパターンと、4つの撮像素子と、を組合せて記録データパターンを受像する。ヘッダ領域には、図3の時と同様、分割された状態でも各々アドレスを検知できるよう、十字の4方向のヘッダパターンの各々に同じ内容を含むアドレス情報を配置する。   A recording data pattern is received by combining a cross-shaped header pattern and four image sensors. In the header area, as in the case of FIG. 3, address information including the same contents is arranged in each of the header patterns in the four directions of the cross so that the addresses can be detected even in the divided state.

このようにすることで、撮像素子で受像した画像からのアドレス情報取得の信頼性を向上される。また、各撮像素子のデータを4並列で処理するので、復号までの信号処理が高速化される。そして各撮像素子で受像するデータが小さく済むため、画素領域中を縦横に配置される水平・垂直信号線の長さが短くなることで、信号線の配線抵抗が減りフレームレートが向上され、処理が高速化された情報再生装置を構成できる。さらに受像するデータが小さいことから各撮像素子の画像処理および転送処理に関するICチップのサイズを小型化し、転送処理を高速化することができる。これらにより、4並列処理による処理の高速化以上に、装置の総合的なデータ再生速度を向上できる。   By doing in this way, the reliability of address information acquisition from the image received by the image sensor is improved. In addition, since the data of each image sensor is processed in parallel, signal processing up to decoding is accelerated. Since the data received by each image sensor is small, the length of the horizontal and vertical signal lines arranged vertically and horizontally in the pixel area is shortened, thereby reducing the wiring resistance of the signal lines and improving the frame rate. The information reproducing apparatus can be configured with a higher speed. Furthermore, since the data to be received is small, the size of the IC chip relating to image processing and transfer processing of each image sensor can be reduced, and the transfer processing can be speeded up. As a result, the overall data reproduction speed of the apparatus can be improved more than the speeding up of the process by the four parallel processes.

本実施例の信号処理については、記録データパターンを2分割したときの例(図11〜図21)と同様とすれば良い。   The signal processing of this embodiment may be the same as that in the example (FIGS. 11 to 21) when the recording data pattern is divided into two.

具体的には、図23において、第一撮像素子236は反射しないため非反転となり図14のフローの処理、第二撮像素子237は反射するため反転され図15または図16のフローの処理、第三撮像素子282は反射するため反転され図15または図16のフローの処理、第四撮像素子283は反射しないため非反転となり図14のフローで処理すれば良い。基準マーカについて上下左右対称なパターンを用いている場合、図14のステップS205二次元復号処理までは同様の処理となり、二次元復号処理以降は図16のステップS211と同様、鏡像反転の方向を考慮した処理とすればよい多くの処理を共通化できる利点がある。   Specifically, in FIG. 23, the first image sensor 236 does not reflect and is therefore non-inverted, and the process of the flow of FIG. The three image sensors 282 are inverted to reflect and are processed by the flow of FIG. 15 or FIG. 16, and the fourth image sensor 283 is not reflected and are non-inverted to be processed by the flow of FIG. When a pattern that is symmetrical in the vertical and horizontal directions is used for the reference marker, the process is the same up to the two-dimensional decoding process in step S205 in FIG. There is an advantage that many processes can be shared.

また、4台の撮像素子より得られる4つの受像データを、信号処理途中で合成して一つの合成データとし、合成データに対しインターリーブ処理と誤り訂正処理することで、全画像のデータ領域上のデータを対象として誤り訂正処理できる。このため、個々のデータを別々にインターリーブ処理と誤り訂正処理した場合に比べ、局部的な画像の損傷や光ノイズ対する誤り訂正能力を上げることができ、第一像面位置や分割前再生像といった光束全体を、1台の撮像素子で受像した場合と同様に維持することができ、信頼性が確保できる。   Also, the four received data obtained from the four image sensors are combined in the middle of signal processing into one combined data, and the interleave processing and error correction processing are performed on the combined data, so that the data on the entire image area Error correction processing can be performed on data. For this reason, compared with the case where individual data are separately subjected to interleave processing and error correction processing, it is possible to improve error correction capability against local image damage and optical noise, such as the first image plane position and the pre-division reproduced image. The entire light beam can be maintained in the same manner as when the image is received by one image sensor, and reliability can be ensured.

また、図23の配置とすることで、第一〜第四撮像素子の間隔を十分に離して配置でき、撮像素子が回路基板上に搭載された場合においても、基板を配置する空間が確保できる。   In addition, the arrangement shown in FIG. 23 allows the first to fourth imaging elements to be spaced sufficiently apart, and even when the imaging element is mounted on the circuit board, a space for arranging the board can be secured. .

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

また、上記の各構成は、それらの一部又は全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。   In addition, each of the above-described configurations may be configured such that some or all of them are configured by hardware, or are implemented by executing a program by a processor. Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

10 光情報再生装置
11 ピックアップ
12 再生用参照光光学系
13 キュア光学系
14 ディスク回転角度検出用光学系
81 アクセス制御回路
82 光源駆動回路
83 サーボ信号生成回路
84 サーボ制御回路
85 信号処理回路
86 信号生成回路
87 シャッタ制御回路
88 ディスク回転モータ制御回路
89 コントローラ
90 入出力制御回路
91 外部制御装置
100 記録データパターン
101 ヘッダ領域
102 データ領域
103 クロックパターン
104 アドレスパターン
105 シンクマーク
200 レーザ光源
201 レーザ光
202 ビームスプリッタ
203 参照光
204 信号光
205 反射鏡
206 シャッタ
207 ビームエキスパンダ
208 位相マスク
209 リレーレンズ組
210 偏光ビームスプリッタ
211 空間光変調器
212 リレーレンズ
213 対物レンズ
214 ディスク
215 スピンドルモータ
220 反射鏡
221 第一ガルバノメータ
222 第二ガルバノメータ
223 第三ガルバノメータ
224 制御系
225 第一像面位置
230 撮像光学系
231 撮像系リレーレンズ
232,232a,232b,232c 光束分割部
233,233a,233b,233c 分割境界
234 透過光
235 反射光
236 第一撮像素子
237 第二撮像素子
238 同期トリガ信号
239a,239b 画像データ
240 分割前再生像
250 位置
251 分割後光効率
252 左半分光効率
253 右半分光効率
260 入射面
261 反射面
262 反射面角
263 出射面
264 出射面角
270 半反射領域
271 半反射領域幅
280 十字状ヘッダ領域
281 光束入射領域
282 第三撮像素子
283 第四撮像素子
310 撮像素子画像データ取得
311 ヘッダ位置検出
312 ヘッダ位置検出判定
313 クロックパターン検出
314 クロックパターン検出判定
315 アドレスパターン読込み
316 アドレスチェックサム検査
317 アドレス値・検査結果格納
318 エラーフラグ格納
330 第一撮像素子アドレス値可読判定
331 第二撮像素子アドレス値可読判定
332 第二撮像素子アドレス値可読判定
333 第一・第二撮像素子アドレス値一致判定
334 エラーフラグ格納
335 第一撮像素子上有効アドレス値格納
336 第二撮像素子上有効アドレス値格納
350 データ領域検出
351 画像反転
352 基準マーカ検出
353 画像歪み補正
354 輝度補正
355 二次元復号処理
356 インターリーブ解除
357 誤り訂正処理
358 誤り訂正処理判定
359 エラーフラグ格納
360 スクランブル解除
361 反転像用二次元復号処理
370a、370b フレームバッファ
371a、371b バッファ後画像
372、372a、372b ヘッダ検出器
373a、373b ヘッダアドレス値
374a、374b アドレス位置情報
375 アドレス比較選択器
376 有効アドレス値
377 エラーフラグ信号
378 画像反転器
379 反転後画像
380 左右画像結合器
381 結合後画像
382、382a、382b 画像補正器
383、383a、383b 補正後画像
384、384a、384b 二次元復号器
385、385a、385b 復号後データ
386、386a、386b インターリーブ解除器
387、387a、387b インターリーブ解除後データ
388、388a、388b 誤り訂正器
389、389a、389b 誤り訂正後データ
390、390a、390b スクランブル解除器
391、391a、391b 復元デジタルデータ
392 データ結合器
393 結合後データ
394a、394b データ領域検出器
395a、395b データ領域画像
396 正常読出し通知信号
400 時間
401 露光同期トリガ信号
402a,402b 露光同期タイミング
403 単一撮像素子出力データ信号
404 復号後データ
405 第一撮像素子出力データ信号
406 第二撮像素子出力データ信号
407 第一撮像素子画像復号後データ
408 第二撮像素子画像復号後データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical information reproducing | regenerating apparatus 11 Pickup 12 Reference light optical system for reproduction | regeneration 13 Cure optical system 14 Optical system for disc rotation angle detection 81 Access control circuit 82 Light source drive circuit 83 Servo signal generation circuit 84 Servo control circuit 85 Signal processing circuit 86 Signal generation Circuit 87 Shutter control circuit 88 Disk rotation motor control circuit 89 Controller 90 Input / output control circuit 91 External controller 100 Recording data pattern 101 Header area 102 Data area 103 Clock pattern 104 Address pattern 105 Sync mark 200 Laser light source 201 Laser light 202 Beam splitter 203 Reference Light 204 Signal Light 205 Reflector 206 Shutter 207 Beam Expander 208 Phase Mask 209 Relay Lens Set 210 Polarizing Beam Splitter 21 Spatial light modulator 212 Relay lens 213 Objective lens 214 Disk 215 Spindle motor 220 Reflector 221 First galvanometer 222 Second galvanometer 223 Third galvanometer 224 Control system 225 First image plane position 230 Imaging optical system 231 Imaging system relay lens 232 232a, 232b, 232c Beam splitting unit 233, 233a, 233b, 233c Split boundary 234 Transmitted light 235 Reflected light 236 First image sensor 237 Second image sensor 238 Synchronous trigger signal 239a, 239b Image data 240 Pre-division reproduced image 250 Position 251 Light efficiency after division 252 Left half light efficiency 253 Right half light efficiency 260 Incident surface 261 Reflecting surface 262 Reflecting surface angle 263 Exiting surface 264 Exiting surface angle 270 Semi-reflecting region 271 Semi-reflecting region width 280 Character-shaped header area 281 Light flux incident area 282 Third image sensor 283 Fourth image sensor 310 Image sensor image data acquisition 311 Header position detection 312 Header position detection determination 313 Clock pattern detection 314 Clock pattern detection determination 315 Address pattern read 316 Address checksum Inspection 317 Address value / inspection result storage 318 Error flag storage 330 First imaging element address value readable determination 331 Second imaging element address value readable determination 332 Second imaging element address value readable determination 333 First and second imaging element address value match Determination 334 Error flag storage 335 First image sensor effective address value storage 336 Second image sensor effective address value storage 350 Data area detection 351 Image inversion 352 Reference marker detection 353 Image distortion correction 354 Degree correction 355 Two-dimensional decoding process 356 Interleave cancellation 357 Error correction process 358 Error correction process determination 359 Error flag storage 360 Descramble 361 Reverse image two-dimensional decoding process 370a, 370b Frame buffer 371a, 371b Buffered image 372, 372a, 372b Header detector 373a, 373b Header address value 374a, 374b Address position information 375 Address comparison selector 376 Effective address value 377 Error flag signal 378 Image inverter 379 Inverted image 380 Left and right image combiner 381 Combined image 382, 382a, 382b Image corrector 383, 383a, 383b Corrected image 384, 384a, 384b Two-dimensional decoder 385, 385a, 385b Decoded data 386, 386a, 86b Deinterleaver 387, 387a, 387b Deinterleaved data 388, 388a, 388b Error corrector 389, 389a, 389b Data after error correction 390, 390a, 390b Descrambler 391, 391a, 391b Reconstructed digital data 392 Data combiner 393 Post-combination data 394a, 394b Data area detector 395a, 395b Data area image 396 Normal read notification signal 400 hours 401 Exposure synchronization trigger signal 402a, 402b Exposure synchronization timing 403 Single image sensor output data signal 404 Decoded data 405 First Image sensor output data signal 406 Second image sensor output data signal 407 First image sensor image decoded data 408 Second image sensor image decoded data

Claims (11)

光情報記録媒体に参照光を照射することで情報を再生する光情報再生装置であって、
前記光情報記録媒体に前記参照光を照射して、前記情報に対応したヘッダ情報を含む再生光を生成する再生光生成部と、
前記再生光生成部で生成された再生光を、それぞれ前記ヘッダ情報を含むように複数に分割する光束分割部と、
前記分割部で分割された再生光をそれぞれ撮影する撮像部と、
前記撮像部で撮影された再生光のヘッダ情報を処理する制御部と、
を備えることを特徴とする光情報再生装置。
An optical information reproducing apparatus for reproducing information by irradiating a reference light to an optical information recording medium,
A reproduction light generator that irradiates the optical information recording medium with the reference light and generates reproduction light including header information corresponding to the information;
A light beam splitting unit that splits the reproduction light generated by the reproduction light generation unit into a plurality of pieces so as to include the header information, respectively;
An imaging unit that captures the reproduction light divided by the dividing unit;
A control unit that processes header information of the reproduction light imaged by the imaging unit;
An optical information reproducing apparatus comprising:
請求項1記載の光情報再生装置であって、
前記光束分割部で前記再生光が分割されるまえに、前記再生光に含まれる前記情報を拡大する拡大光学部と、
を備えることを特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
A magnifying optical unit that magnifies the information contained in the reproduction light before the reproduction light is divided by the light beam dividing unit;
An optical information reproducing apparatus comprising:
請求項1記載の光情報再生装置であって、
前記再生光を、前記撮像部に入射するように反射させる反射部を備え、
前記反射部から前記撮像部までの距離は、前記再生光の光束の直径の4倍より大きいこと
を特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
A reflection unit that reflects the reproduction light so as to be incident on the imaging unit;
An optical information reproducing apparatus characterized in that a distance from the reflecting unit to the imaging unit is larger than four times the diameter of the light beam of the reproducing light.
請求項1記載の光情報再生装置であって、
前記光束分割部は、ビームスプリッタプリズムであり、
前記ビームスプリッタプリズムは、前記再生光の入射光軸に垂直な入射面と、入射面に対しθ度傾いた反射面を備え、
前記反射面の反射境界の一辺は入射面上にあって入射光束の略中央に配置され、
前記反射面で反射される反射光の出射面が、入射面に対し2θ度を成して配置され、
θが45度から70度の間の角度に設定されている光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
The light beam splitting unit is a beam splitter prism,
The beam splitter prism includes an incident surface perpendicular to the incident optical axis of the reproduction light, and a reflective surface inclined by θ degrees with respect to the incident surface,
One side of the reflection boundary of the reflecting surface is on the incident surface and is arranged at the approximate center of the incident light flux,
The exit surface of the reflected light reflected by the reflecting surface is disposed at 2θ degrees with respect to the incident surface,
An optical information reproducing apparatus in which θ is set to an angle between 45 degrees and 70 degrees.
請求項4記載の光情報再生装置であって、
前記ビームスプリッタプリズムは、前記一辺の前記反射境界近傍に半反射領域を備えること
を特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 4,
The optical information reproducing apparatus, wherein the beam splitter prism includes a semi-reflective region in the vicinity of the reflection boundary on the one side.
請求項1記載の光情報再生装置であって、
前記光束分割部は、反射鏡であり、
前記反射鏡は、前記再生光の入射光軸に対しθ度傾いて配置され、
前記反射鏡で反射される再生光の出射光軸が、再生光の入射光軸に対し2θ度を成しており、
前記反射鏡の反射境界となる前記一辺が、θ度以下の角度であること
を特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
The beam splitting unit is a reflecting mirror,
The reflecting mirror is disposed at an angle of θ with respect to the incident optical axis of the reproduction light,
The output optical axis of the reproduction light reflected by the reflecting mirror forms 2θ degrees with respect to the incident optical axis of the reproduction light,
The optical information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the one side serving as a reflection boundary of the reflecting mirror has an angle of θ degrees or less.
請求項6記載の光情報再生装置であって、
前記反射鏡で反射された前記再生光の出射方向が、前記反射鏡で反射されない前記再生光の光束と交差する方向に配置されていることを特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 6,
The optical information reproducing apparatus, wherein the reproduction light reflected by the reflecting mirror is arranged in a direction intersecting with a light beam of the reproducing light not reflected by the reflecting mirror.
請求項1記載の光情報再生装置であって、
前記制御部は、
再生光に含まれる前記ヘッダ情報から、アドレス値に検証用コードが付加されたアドレスパターンを取得し、前記アドレスパターンに含まれる検証用コードによるアドレス値の検証を行い、検証されたアドレス値を有効なアドレス値として選択することを特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
The controller is
An address pattern in which a verification code is added to the address value is acquired from the header information included in the reproduction light, the address value is verified using the verification code included in the address pattern, and the verified address value is validated. An optical information reproducing apparatus, wherein the address information is selected as a unique address value.
請求項1記載の光情報再生装置であって、
前記ヘッダ情報にシンクマークが含まれている場合、前記シンクマークを基準として前記撮像素子で撮影した画像を位置合わせし、合成して一つの合成画像データとし、前記合成画像データに対し復号処理とインターリーブ処理を行ってから誤り訂正処理することを特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
When a sync mark is included in the header information, an image photographed by the imaging device is aligned with respect to the sync mark as a reference, and is combined into one composite image data, and a decoding process is performed on the composite image data. An optical information reproducing apparatus which performs error correction processing after performing interleaving processing.
請求項1記載の光情報再生装置であって、
前記撮像素子で撮影した画像を復号処理し、復号処理された復号データを合成して一つの合成データとし、前記合成データに対しインターリーブ処理を行ってから誤り訂正処理することを特徴とする光情報再生装置。
The optical information reproducing apparatus according to claim 1,
Optical information characterized by decoding an image photographed by the imaging device, synthesizing the decoded decoded data into a single synthesized data, performing an interleaving process on the synthesized data, and then performing an error correction process Playback device.
光情報記録媒体に参照光を照射することで情報信号を再生する光情報再生装置に用いられる光情報再生方法であって、
光情報記録媒体に参照光を照射して、ヘッダ情報を有する情報信号を再生するステップと、
それぞれヘッダ情報を含むように複数に分割するステップと、
分割された情報信号をそれぞれ撮影するステップと、
を備えることを特徴とする光情報再生装置に用いられる光情報再生方法。
An optical information reproducing method used in an optical information reproducing apparatus for reproducing an information signal by irradiating an optical information recording medium with reference light,
Irradiating an optical information recording medium with reference light to reproduce an information signal having header information;
Dividing into multiple parts each including header information;
Photographing each of the divided information signals;
An optical information reproducing method for use in an optical information reproducing apparatus.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017224368A (en) * 2016-06-15 2017-12-21 浜松ホトニクス株式会社 Information reading device and information reading method
JP2021139927A (en) * 2020-03-02 2021-09-16 横河電機株式会社 High-speed photographing device
US20220048135A1 (en) * 2019-01-31 2022-02-17 Electro Scientific Industries, Inc. Laser-processing apparatus, methods of operating the same, and methods of processing workpieces using the same

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