WO2006093255A1

WO2006093255A1 - マーカ選択方法、マーカ選択装置、マーカ、ホログラム記録装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラム

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Publication number: WO2006093255A1
Application number: PCT/JP2006/304057
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Tateishi; Michikazu Hashimoto
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2006-09-08
Also published as: US20090238058A1; JP4664354B2; US8072866B2; JPWO2006093255A1

Abstract

　マーカ選択方法は、ホログラム記録再生の変調規則に従って、データを記録する際の位置の基準を規定するマーカ（５２）を生成するマーカ生成工程（４１）と、所定画素ずれたマーカを含む第１検証画像及びデータを含む第２検証画像の夫々と、マーカを示すテンプレート画像（６２）との相関関係を示す相関値を算出する算出工程（４２）と、第１検証画像における相関値のピーク（Ｐ１）が、第２検証画像における相関値のピーク（Ｐ２）よりも大きくなるマーカを選択する選択工程（４４）とを備える。選択されたマーカは、記録時には、記録処理回路（２０）内のマーカ生成器（２１）におけるマーカデータとして用い、再生時には、再生処理回路（３０）内のテンプレートマッチング処理回路（３２）のテンプレートデータとして用いる。

Description

明細書

マーカ選択方法、マーカ選択装置、マーカ、ホログラム記録装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、ホログラム記録再生を行う際に用いられるマーカを選択するマーカ選択方法及びマーカ選択装置、ホログラム記録再生を行う際に用いられるマーカ、ホログラフィック記録媒体に対して情報の記録を行うホログラム記録装置及び方法、ホロダラフィック記録媒体に対して情報の再生を行うホログラム再生装置及び方法、並びにこのようなホログラム記録装置又はホログラム再生装置に用いられるコンピュータプログラムに関する。

背景技術

[0002] 記録すべき情報を干渉縞としてホログラフィック記録媒体 (以下、単に「記録媒体」とも呼ぶ。）に記録するホログラム記録技術が知られている。 1つの方法では、記録すべき情報により光源からの光を空間変調して物体光を生成し、その物体光と参照光を記録媒体に照射する。物体光と参照光とが記録媒体上で干渉することで干渉縞が形成され、その干渉縞が記録画像として記録媒体の記録層に記録される。この際、記録画像は、該記録画像の位置の基準となるマーカが付加されて記録媒体上に記録される。

[0003] 一方、再生時には、記録媒体に記録された記録部に参照光のみを照射し、記録媒体からの検出光を 2次元センサにより検出して情報を再生する。この際、再生された画像の位置を検出するべぐテンプレートマッチング処理が行われる。テンプレートマツチング処理では、マーカと同じテンプレート画像を、再生された記録画像（即ち、再生画像）内の候補点領域全体に渡って 1画素ずつずらしながら、夫々の位置においてテンプレート画像と再生画像との相関値を算出し、相関値が最大となる座標位置が求められる。

[0004] 特許文献 1には、ホログラム記録技術の基本的な原理が開示されており、特に情報の変調方式が開示されている。また、特許文献 2には、半導体露光装置における位置合せのためのマーカではあるが、黒レ、ラインで周囲が白レ、マーカなレ、しは白と黒のストライブ状のラインを含むマーカが開示されている。また、特許文献 3には、記録画像の四隅に、正方形上の白画素により構成されるマーカを付加する構成が開示されている。

[0005] 特許文献 1 :特開 2001— 75463号公報

特許文献 2：特開 2003— 92246号公報

特許文献 3：特開 2000 - 122012号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力、しながら、記録画像中に付加されるマーカと記録画像中に含まれる本来の情報データとの区別を明確にしなければ、テンプレートマッチング処理の際に、マーカではない部分において相関値が最大となってしまう恐れがある。これでは、マーカの正確な位置を検出することができず、結果として記録画像の位置を検出することができない。

[0007] このため、記録画像中に付加されるマーカと、記録画像中に含まれる本来の情報データとを空間的なスペースを設けて、明確に分離する対策が考えられる。しかしながら、分離のためのスペースが無駄な領域となってしまい、結果としてデータを記録するための記録容量が減少してしまうという技術的な問題点を有している。

[0008] 本発明が解決しょうとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、記録画像中の情報データと明確に区別可能なマーカを意図的に選択する方法及び装置、そのようなマーカ選択方法により選択されたマーカ、そのようなマーカをあらかじめ選択し用いるホログラム記録装置及び方法、そのようなマーカを用いるホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータを実行させるコンピュータプロダラムを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0009] (マーカ選択方法）

本発明のマーカ選択方法は上記課題を解決するために、ホログラム記録再生において、情報データを規定の変調規則に従って 2次元的に変調し、変調データを得る 2 次元変調工程と、記録再生過程における前記変調データの位置ずれを補正するための位置の基準を規定する第 1マーカを、前記変調規則に対応して生成するマーカ生成工程と、前記第 1マーカを所定画素ずらした第 2マーカを含む第 1検証画像と前記変調データを含む第 2検証画像とを作成しておき、前記第 1検証画像及び前記第 2検証画像と前記第 1マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値を算出する算出工程と、前記第 1検証画像における前記相関値のピークが、前記第 2 検証画像における前記相関値のピークよりも大きくなる前記第 1マーカを選択する選択工程とを備える。

[0010] 本発明のマーカ選択方法によれば、マーカ生成手段の動作により第 1マーカが生成される。この第 1マーカは、例えばテンプレートマッチング処理に用いられるマーカであって、情報データを含む記録画像の位置を検出するために用いられる。マーカ生成手段は、ホログラム記録再生における変調規則に対応してマーカを生成する。

[0011] 本発明では特に、マーカ生成手段の動作により、第 1マーカを所定画素ずらした第 2マーカを含む第 1検証画像と、第 1マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値が算出される。第 1検証画像には、第 1マーカそのものの画像ではなぐ所定画素だけ縦方向ないしは横方向等にずれた状態にある第 2マーカの画像が含まれている。従って、第 1検証画像は、相関値を算出する際のテンプレート画像との位置関係が所定画素ずれた第 2マーカを含んでいる。そして、実際の記録に用いられる任意の情報データを含む第 2検証画像とテンプレート画像との相関関係を示す相関値が算出される。その後、第 1検証画像における相関値のピークが、第 2検証画像における相関値のピークよりも大きくなるような第 1マーカを意図的に選択する。選択した第 1マーカが、実際の記録動作ないしは再生動作の際に用いられる。つまり、実際の記録動作ないしは再生動作の際には、選択した第 1マーカを示すマーカ画像が生成され、 2次元変調手段の動作により、情報データを含む変調データとともに、ホログラム記録媒体に記録画像データとして記録される。再生時には、生成したマー力画像はテンプレート画像として用いられ、記録再生過程における画像歪みを補正するための基準位置の検出に用いられる。

[0012] このように、選択手段により、第 1検証画像における相関値のピークが、第 2検証画像における相関値のピークよりも大きくなるようなマーカが意図的に選択される。言い換えれば、情報データを含む第 2検証画像のうち例えばマーカと最も類似する画像部分であっても、第 1検証画像ほどにはマーカに類似しないようなマーカが選択される。特に、第 1検証画像には、所定画素ずれた第 2マーカが含まれているため、その相関値は、本来の画素ズレのない第 1マーカとの相関値よりも当然低くなる。このように意図的に相関値が低くなるような位置ずれを想定した状態としても、変調データを含む第 2検証画像のうち例えばマーカと最も類似する画像部分における相関値との比較であっても、本来のマーカが存在する位置の方がより高い相関値を有するマー力が選択される。このマーカの選択は、ホログラム記録装置ないしはホログラム再生装置自身が行ってもよいし、或いは予め別個に行われていてもよい。従って、実際のホログラム記録ないしはホログラム再生の際に、情報データを 2次元変調した変調データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することが可能となる。これにより、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを空間的にスペースを設けて分離する必要がなくなり、その結果、情報データを記録するための記録容量を好適に確保することができる。つまりは、ホログラフィック記録媒体の記録容量を効率的に使用することが可能となる。

[0013] 本発明のマーカ選択方法の一の態様では、前記第 2検証画像には、前記第 1マー力の類似パターンが少なくとも一部に配置されており、前記選択手段は、前記第 1検証画像における前記相関値のピークが、前記第 2検証画像のうち前記類似パターンが配置された部分における前記相関値のピークよりも大きくなる前記マーカを選択する。

[0014] この態様によれば、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することができるマーカが好適に選択される。従って、上述した各種利益を好適に享受することが可能となる。

[0015] この態様では、前記変調規則が異なる場合、前記類似パターンも異なるパターンを生成するように構成してもよレ、。

[0016] このように構成すれば、変調規則に従って、第 2検証画像中に類似パターンを好適に配置することができる。 [0017] 本発明のマーカ選択方法の他の態様は、前記第 1検証画像は、前記第 1マーカが前記所定画素として 0. 5画素ずれた前記第 2マーカを含む。

[0018] この態様によれば、後の実施例で図面を用いて詳細に説明するように、第 1検証画像における相関値を意図的に低くすることができる。この場合であっても、選択されたマーカであれば、第 1検証画像における相関値のピークは第 2検証画像における相関値のピークよりも大きい。従って、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することができるマーカが選択される。従って、上述した各種利益を好適に享受することができる。

[0019] 本発明のマーカ選択方法の他の態様は、前記第 1検証画像は、前記変調データを再生する際に用いられる受光素子上における画素単位を基準として前記所定画素ずれた第 2マーカを含む。

[0020] この態様によれば、ホログラム記録装置ないしはホログラム再生装置に実装される受光素子を考慮してマーカが選択される。

[0021] 本発明のマーカ選択方法の他の態様は、前記第 1検証画像は、縦方向及び横方向の夫々に向かって前記所定画素ずれた第 2マーカを含む。

[0022] この態様によれば、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することができるマーカが好適に選択される。従って、上述した各種利益を好適に享受することが可能となる。

[0023] (マーカ選択装置）

本発明のマーカ選択装置は上記課題を解決するために、ホログラム記録再生において、情報データを規定の変調規則に従って 2次元的に変調し、変調データを得る 2 次元変調手段と、記録再生過程における前記変調データの位置ずれを補正するための位置の基準となる第 1マーカを、前記変調規則に対応して生成するマーカ生成手段と、前記第 1マーカを所定画素ずらした第 2マーカを含む第 1検証画像と前記変調データを含む第 2検証画像とを作成しておき、前記第 1検証画像及び前記第 2検証画像と前記第 1マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値を算出する算出手段と、前記第 1検証画像における前記相関値のピークが、前記第 2検証画像における前記相関値のピークよりも大きくなる前記第 1マーカを選択する選択手段とを備える。

[0024] 本発明のマーカ選択装置によれば、上述した本発明のマーカ選択方法が有する各種利益と同様の利益を享受することが可能となる。

[0025] 尚、上述した本発明のマーカ選択装置における各種態様に対応して、本発明に係るマーカ選択装置も各種態様を採ることが可能である。

[0026] (マーカ）

本発明のマーカは上記課題を解決するために、ホログラム記録再生における変調規則に従って情報データを記録する際の位置の基準を規定するマーカであって、所定画素ずらした当該マーカを含む第 1検証画像と当該マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値のピークが、前記記録情報を含む第 2検証画像と前記テンプレート画像との相関関係を示す相関値のピークよりも大きい。即ち、本発明のマーカは、本発明のマーカ選択方法 (但し、その各種態様を含む）により選択されたマーカである。

[0027] 本発明のマーカによれば、上述した本発明のマーカ選択方法が有する各種利益と同様の利益を享受することが可能となる。

[0028] 尚、上述した本発明のマーカ選択方法における各種態様に対応して、本発明に係るマーカも各種態様を採ることが可能である。

[0029] (ホログラム記録装置）

本発明のホログラム記録装置は上記課題を解決するために、上述した本発明のマ一力選択方法 (但し、その各種態様を含む）により選択されたマーカを、前記情報データを含む記録画像に付加する付加手段と、前記マーカが付加された前記記録画像を、ホログラフィック記録媒体に記録する記録手段とを備える。

[0030] 本発明のホログラム記録装置によれば、情報データを含む記録画像との区別が明確なマーカ（マーカ画像）を、記録画像に付加することができる。従って、上述した各種利益を好適に享受することが可能となる。

[0031] 尚、上述した本発明のマーカ選択方法における各種態様に対応して、本発明に係るホログラム記録装置も各種態様を採ることが可能である。

[0032] (ホログラム記録方法）本発明のホログラム記録方法は上記課題を解決するために、上述した本発明のマ一力選択方法 (但し、その各種態様を含む）により選択されたマーカを、前記情報データを含む記録画像に付加する付加工程と、前記マーカが付加された前記記録画像を、ホログラフィック記録媒体に記録する記録工程とを備える。

[0033] 本発明のホログラム記録方法によれば、上述した本発明のホログラム記録装置が有する各種利益と同様の利益を享受することが可能となる。

[0034] 尚、上述した本発明のホログラム記録装置における各種態様に対応して、本発明に係るホログラム記録方法も各種態様を採ることが可能である。

[0035] (ホログラム再生装置）

本発明のホログラム再生装置は上記課題を解決するために、上述した本発明のマ一力選択方法（但し、その各種態様を含む）により選択されたマーカを用いて、ホログラフィック記録媒体に記録された前記情報データを含む記録画像に対してテンプレートマッチング処理を行う処理手段と、前記記録画像中に含まれる前記情報データを再生する再生手段とを備える。

[0036] 本発明のホログラム再生装置によれば、テンプレートマッチング処理の際に、情報データを含む記録画像とマーカ（マーカ画像）とを明確に区別することができる。従つて、上述した各種利益を好適に享受することが可能となる。

[0037] 尚、上述した本発明のマーカ選択方法における各種態様に対応して、本発明に係るホログラム再生装置も各種態様を採ることが可能である。

[0038] (ホログラム再生方法）

本発明のホログラム再生方法は上記課題を解決するために、上述した本発明のマ一力選択方法（但し、その各種態様を含む）により選択されたマーカを用いて、ホログラフィック記録媒体に記録された前記情報データを含む記録画像に対してテンプレートマッチング処理を行う処理工程と、前記記録画像中に含まれる前記情報データを再生する再生工程とを備える。

[0039] 本発明のホログラム再生方法によれば、上述した本発明のホログラム再生装置が有する各種利益と同様の利益を享受することが可能となる。

[0040] 尚、上述した本発明のホログラム再生装置における各種態様に対応して、本発明に係るホログラム再生方法も各種態様を採ることが可能である。

[0041] (コンピュータプログラム）

本発明の第 1コンピュータプログラムは上記課題を解決するために、上述した本発明のホログラム記録装置（但し、その各種態様を含む）に備えられたコンピュータを制御するホログラム記録制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記付加手段及び前記記録手段のうち少なくとも一部として機能させる。また、本発明の第 2コンピュータプログラムは上記課題を解決するために、上述した本発明のホログラム再生装置 (但し、その各種態様を含む）に備えられたコンピュータを制御するホログラム再生制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記処理手段及び前記再生手段のうち少なくとも一部として機能させる。

[0042] 本発明の各コンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを格納する ROM、 CD-ROM, DVD-ROM,ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムをコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンビュータプログラムを、通信手段を介してコンピュータにダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明のホログラム記録装置又はホログラム再生装置を比較的簡単に実現できる。

[0043] 尚、上述した本発明のホログラム記録装置又はホログラム再生装置における各種態様に対応して、本発明の各コンピュータプログラムも各種態様を採ることが可能である。

[0044] コンピュータ読取可能な媒体内の第 1コンピュータプログラム製品は上記課題を解決するために、上述した本発明のホログラム記録装置 (但し、その各種態様を含む）に備えられたコンピュータにより実行可能なプログラム命令を明白に具現化し、該コンピュータを、前記付加手段及び前記記録手段のうち少なくとも一部として機能させる。コンピュータ読取可能な媒体内の第 2コンピュータプログラム製品は上記課題を解決するために、上述した本発明のホログラム再生装置 (但し、その各種態様を含む )に備えられたコンピュータにより実行可能なプログラム命令を明白に具現化し、該コンピュータを、前記画像取得手段、前記処理手段及び前記再生手段のうち少なくとも一部として機能させる。 [0045] 本発明の各コンピュータプログラム製品によれば、当該コンピュータプログラム製品を格納する R〇M、 CD-ROM, DVD-ROM,ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラム製品をコンピュータに読み込めば、或いは、例えば伝送波である当該コンピュータプログラム製品を、通信手段を介してコンピュータにダウンロードすれば、上述した本発明のホログラム記録装置又はホログラム再生装置を比較的容易に実施可能となる。更に具体的には、当該コンピュータプログラム製品は、上述した本発明のホログラム記録装置又はホログラム再生装置として機能させるコンビユータ読取可能なコード（或いはコンピュータ読取可能な命令）から構成されてよい。

[0046] 本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。

[0047] 以上説明したように、本発明のマーカ選択方法又はマーカ選択装置によれば、マ一力生成工程、算出工程及び選択工程、又はマーカ生成手段、算出手段及び選択手段を備える。従って、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することができるマーカが好適に選択される。

[0048] また、本発明のマーカによれば、第 1検証画像における相関値のピークが、第 2検証画像における相関値のピークよりも大きい。従って、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することができる。

[0049] また、本発明のホログラム記録装置又は方法によれば、付加手段及び記録手段、又は付加工程及び記録工程を備える。従って、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することができる。

[0050] また、本発明のホログラム再生装置又は方法によれば、処理手段及び再生手段、又は処理工程及び再生工程を備える。従って、情報データを含む記録画像とマーカ画像とを明確に区別することができる。

図面の簡単な説明

[0051] [図 1]本発明の実施例に係るホログラム記録再生装置の基本構成を示す。

[図 2]記録データの 2次元デジタル変調方式の一の具体例を示す。

[図 3]記録データの 2次元デジタル変調方式の他の具体例を示す。

[図 4]記録データを再生する際の信号の波形及びそのタイミングを、ピックアップ内の撮像センサと対応付けて概念的に記載するタイミングチャートである。 [図 5]マーカを含む空間変調画像パターンの一の例を示す。

[図 6]相関値を算出する際のテンプレート画像と再生画像との関係を概念的に示す平面図である。

[図 7]マーカを含む空間変調画像パターンの他の例を示す。

[図 8]マーカ選択処理の基本構成を概念的に示すブロック図である。

[図 9]マーカ選択処理の動作原理を概略的に示すフローチャートである。

[図 10]1： 2変調方式に準拠するマーカの形状の一の具体例を示す平面図であり、そのマーカにより算出される相関値を示すグラフである。

[図 11]1： 2変調方式に準拠するマーカの形状の他の具体例を示す平面図であり、そのマーカにより算出される相関値を示すグラフである。

[図 12]マーカの自己相関値を示すグラフである。

[図 13]2： 4変調方式に準拠するマーカの形状の一の具体例を示す平面図であり、そのマーカにより算出される相関値を示すグラフである。

[図 14]2： 4変調方式に準拠するマーカの形状の他の具体例を示す平面図であり、そのマーカにより算出される相関値を示すグラフである。

[図 15]6： 9変調方式に準拠するマーカの形状の一の具体例を示す平面図であり、そのマーカにより算出される相関値を示すグラフである。

[図 16]6： 9変調方式に準拠するマーカの形状の他の具体例を示す平面図であり、そのマーカにより算出される相関値を示すグラフである。

符号の説明

[0052] 1 ホログラム記録再生装置。

[0053] 10 ピックアップ

20 記録処理回路

30 再生処理回路

31 歪み補正回路

32 テンプレート処理回路

40 マーカ選択部

41 マーカ生成部 42 相関値算出部

43 比較部

44 マーカ選択部

発明を実施するための最良の形態

[0054] 以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。（ホログラム記録再生装置）

初めに、図 1から図 7を参照して、本実施例に係るホログラム記録再生装置の基本構成並びに基本動作原理について説明する。ここに、図 1は、本実施例に係るホログラム記録再生装置の基本構成を示し、図 2及び図 3は夫々、記録データの 2次元デジタル変調方式の一例を示し、図 4は、記録データを再生する際の信号の波形及びそのタイミングを、ピックアップ内の撮像センサと対応付けて概念的に記載するタイミングチャートであり、図 5は、マーカを含む空間変調画像パターンの一の例を示し、図 6は、相関値を算出する際のテンプレート画像と再生画像との関係を概念的に示す平面図であり、図 7は、マーカを含む空間変調画像パターンの他の例を示す。

[0055] 図 1に示すように、ホログラム記録再生装置 1は、ピックアップ 10と、本発明における「記録手段」ないしは「付加手段」の一具体例を構成する記録処理回路 20と、本発明における「再生手段」なレ、しは「処理手段」の一具体例を構成する再生処理回路 30とを備える。

[0056] ピックアップ 10は、データの記録、再生のためのレーザ光を生成する記録再生用レ一ザ 11を備える。

[0057] 記録時においては、記録再生用レーザ 11から出射した光ビーム Loは、レンズ 12 及び 13により構成されるビームエキスパンダによりビーム径が拡大され、空間変調器 14に入力される。空間変調器 14は、例えば液晶素子により構成することができ、格子状に配置された複数の画素を有する。

[0058] 空間変調器 14に入力される記録画像データを、図 1の下部に示す記録処理回路 2 0の具体例を用いて説明する。記録すべき入力情報データは、 2次元変調器 22により 2次元デジタル変調され、その結果、 2次元変調データが生成される。その後、 2次元変調器 22は、生成した 2次元変調データを画像合成器 23の一方に入力する。また、あらかじめ選択したマーカをもとに、マーカ生成器 21が位置検出のためのマーカデータを生成し、画像合成器 23の他方へ入力する。画像合成器 23は、変調データと、マーカデータとを、規定の規則に従って配置合成し、記録画像データを得る。記録画像データは白画素と黒画素のパターンであり、そのパターンにより光ビームを空間変調する。

[0059] 図 2に、空間変調器 14による 2次元デジタル変調の一例が示される。この例では、図 2 (a)に示すように、記録処理回路 20から出力されるデジタルの記録画像データ、即ち記録媒体 100に記録すべき入力データの「0」と「1」をそれぞれ白画素と黒画素の組み合わせにより表現する。上下方向に白画素、黒画素を並べた配列が入力データ「0」に対応し、上下方向に黒画素、白画素を並べた配列が入力データ「1」に対応する。この例は、 1ビットの入力データを 2ビット（2画素）の 2次元変調データに変換するので、 1 : 2差分変調と呼ばれる。

[0060] この変調方式により、入力情報データ「00101101」を 2次元デジタル変換して得られる 2次元変調データが図 2 (b)に出力変調データとして示されている。即ち、この白画素と黒画素として、出力変調データがマーカデータと合成されて空間変調器 14上に表示される。尚、空間変調器 14は、記録処理回路 20の制御を受けて白画素部分ないしは黒画素部分を生成するように駆動し、入力データを 2次元の変調画像パターンに変換する。空間変調器 14に入射した光ビーム Loは、空間変調画像パターンの白画素部分では透過し、黒画素部分では遮断されるため、空間変調器 14から空間変調画像パターンにより光学的に変調された光ビーム Loが出射される。

[0061] なお、上記の例は空間変調の一例であり、本発明の適用は上記の変調方式に限定されるものではない。

[0062] 例えば、図 3 (a)に示すように、 2ビットの入力情報データを 4ビットの 2次元変調データに変換する、いわゆる 2 : 4変調方式であってもよレ、。 2 : 4変調方式では、例えば 2 X 2のマトリクス状の画素のうち、左上の画素のみが白画素となる 2次元の変調画像パターンが入力データ「00」に対応し、右上の画素のみが白画素となる 2次元の変調画像パターンが入力データ「01」に対応し、左下の画素のみが白画素となる 2次元の変調画像パターンが入力データ「10」に対応し、右下の画素のみが白画素となる 2次元変調画像パターンが入力データ「11」に対応している。

[0063] 或いは、図 3 (b)に示すように、 6ビットの入力情報データを 9ビットの 2次元変調データに変換する、いわゆる 6 : 9変調方式であってもよい。 6 : 9変調方式では、例えば 3 X 3のマトリクス状の画素において、 3つの白画素の位置に応じて 6ビットの入力データが示される。

[0064] 或いは、入力情報データを 2次元の変調画像パターンに変換し、空間変調器を駆動して光束を空間変調することができれば、レ、かなる 2次元デジタル変調方式を用いてもよい。

[0065] 再び図 1において、空間変調器 14により空間変調された光ビーム Loはハーフミラ一 15を通過し、対物レンズ 18により集光されてホログラフィック記録媒体 100に照射される。

[0066] 記録媒体 100の背後（対物レンズ 18と反対側）にはミラー 19が設けられており、対物レンズ 18により集光された光ビーム Loは記録媒体 100を透過した後、ミラー 19により反射されて再度記録媒体内に入射する。従って、対物レンズ 18から直接入射した光ビームと、ミラー 19により反射された入射した光ビームとは記録媒体 100内で干渉縞を形成し、これが記録媒体 100に記録される。

[0067] ミラー 19により反射されて記録媒体 100に入射した光ビーム Loは、ハーフミラー 15 により反射されて 2次元センサ 16により受光される。 2次元センサ 16は例えば CCDァレイや CMOSセンサなどとすることができ、入射光量に応じた電気信号を出力する。

[0068] 一方、情報再生時にぉレ、ては、空間変調器 14は、記録処理回路 20の制御を受けて無変調状態（即ち、全光透過状態）に制御される。よって、記録再生用レーザ 11から出射された光ビーム Loは空間変調器 14により変調されることなぐハーフミラー 15 、対物レンズ 18を通り、記録媒体 100に照射される。この光が再生用参照光となる。記録媒体 100内では、再生用参照光と記録媒体 100に記録された干渉縞により検出光が発生し、これが対物レンズ 18を通過し、ハーフミラー 15で反射されて 2次元センサ 16に入射する。こうして、 2次元センサ 16上には記録時に空間変調器 14により生成された白黒画素の空間変調画像パターンが再生画像パターンとして結像される。再生処理回路 30によってこの空間変調画像パターンが復調されることにより記録された入力情報データに対応する再生データが得られる。

[0069] 再生処理回路 30は更に、歪み補正回路 31と、テンプレートマッチング処理回路 32 とを備えている。

[0070] 歪み補正回路 31は、再生画像パターンに対して歪み補正を行う。その結果、記録データの 1ページを特定する。この際、歪み補正回路 31は歪み補正の一具体例として、例えば幾何補正を行う。幾何補正とは、データの記録時とデータの再生時における画素位置のずれを補正することをレ、う。

[0071] 記録時には空間変調器 14から記録媒体 100へ、再生時には記録媒体 100から 2 次元センサ 16へ光学系を通して画像が転写されることになる。記録時と再生時とで、光学系の倍率違いやひずみ、媒体の収縮など生じるため、記録時における空間変調器 14上の画素の位置と再生時における 2次元センサ 16上の画素の位置とを完全に一致させることは不可能に近い。

[0072] 例えば図 4 (a)に示すように、記録時における空間変調器 14上の画素の位置と再生時における 2次元センサ 16上の画素の位置（即ち、各受光素子の位置）とが一致していなければ、 2次元センサ 16のある画素に入射すべき検出光力 2次元センサ 1 6の他の画素に入射してしまう恐れもある。より具体的には、二次元センサ 16の第 1 受光素子 (第 1画素)及び第 3受光素子 (第 3画素）に本来入射すべき検出光が、二次元センサ 16の第 0受光素子及び第 2受光素子の夫々に入射してしまう恐れもある。即ち、画素単位（ピクセル単位）での位置ズレが生ずる恐れがある。その結果、二次元センサの出力は、本来予想されるべき二値データではなぐその結果、検出光を元の記録データへと好適に復調することが困難となる。

[0073] 或いは、例えば図 4 (b)に示すように、記録時における空間変調器 14上の画素の位置と再生時における 2次元センサ 16上の画素の位置とがー致していなければ、二次元センサ 16の第 1受光素子又は第 3受光素子に本来入射すべき検出光が、二次元センサ 16の第 1受光素子及び第 2受光素子に跨って、又は第 3受光素子及び第 4 受光素子に跨って入射してしまう恐れもある。即ち、サブピクセル単位での位置ズレが生ずる恐れがある。その結果、二次元センサの出力は、本来の二値データではなぐ段階的な多値データとなってしまう。これでは、元の記録データに復調することが困難となる。

[0074] このような事態を防ぐベぐ歪み補正回路 31は、再生画像パターンに含まれる各画素位置を補正する。より具体的には、空間変調器 14上における本来のマーカの位置と再生画像パターンにおいて検出されるマーカの位置とのずれに基づいて、再生画像パターンに含まれる各画素位置を補正する。このため、記録時には、記録処理回路 20の制御の下に、空間変調画像パターンの位置の基準となるマーカを、該空間変調画像パターンに付加した状態でデータが記録される。マーカとは、記録媒体 10 0に記録された記録データの 1単位（1ページ)を識別するための情報であり、通常は所定の形状の画像部分として構成される。マーカが予め付加された記録画像パターンが記録媒体 100上に記録される。

[0075] 具体的には、マーカは空間変調器 14に表示される空間変調画像パターンに付カロされる。図 5に、マーカを含む空間変調画像パターンの例を示す。図 5の例では、空間変調器 14の表示領域内の略中央に空間変調画像パターン 50が表示されている。また、空間変調画像パターン 50の外側であって、空間変調器 14の表示領域内の四隅に T字型のマーカ 52が表示されている。空間変調器 14は、記録処理回路 20から受け取った入力データを前述のように空間変調して空間変調画像パターン 50を生成し、図 5に示すように空間変調器 14の表示領域内に表示する。さらに、空間変調器 14は、予め決められているマーカ 52を表示領域の所定位置に表示する。こうして、図 5に模式的に示すように、空間変調画像パターン 50とマーカ 52とを含む表示画像パターン 54が空間変調器 14の表示領域に表示される。

[0076] テンプレートマッチング処理回路 32は、再生画像パターンに対する歪み補正のために、再生画像の位置ズレを検出する。位置ズレの検出のために、テンプレートマツチング処理回路 32は、テンプレートマッチング処理を行う。

[0077] データの再生時において、 2次元センサ 16が出力する再生画像パターンは、記録時に空間変調器 14に表示された表示画像パターン 54に対応するデジタル値を有している。よって、マーカの位置を検出することにより、記録データの 1ページを抽出する。このマーカ位置の検出が、再生画像パターンとマーカを構成する画像パターン（後述のテンプレート画像）とのテンプレートマッチングを行うことで行われる。テンプレートマッチングの例を図 6に示す。図 6において、再生画像パターン 61は記録時に空間変調器 14に表示された表示画像パターン 54に対応する（但し、図示の便宜上、再生画像パターンの領域のみを示し、該再生画像パターン自身の内容は図示を省略している）。これに対し、テンプレート画像 62は記録時に使用したマーカ 52に対応する画像パターンである。テンプレートマッチング処理では、図 6に示すように、再生画像パターン 61上でテンプレート画像 62を X方向及び Y方向に移動し、両者の相関値を算出する。相関値が最大となる点が、再生画像パターン 61上におけるマーカ 52 に対応する画像部分の座標となる。

[0078] このとき、再生画像パターン 61上におけるマーカ 52に対応する画像部分の座標をより好適に検出するためには、再生画像パターン 61とマーカ 52とが明確に区別できることが好ましい。即ち、再生画像パターン 61中にマーカ 52が紛れ込んで区別できなくならないことが好ましい。このため、例えば図 7に示すように、記録時に、空間変調画像パターン 50とマーカ 52とを空間的にスペースを設けて配置する手法が考えられる。し力ながら、これでは、空間変調画像パターン 50を配置するスペースが相対的に小さくなつてしまう。言い換えれば、空間変調画像パターン 50もマーカ 52も配置されない無駄なスペースが増加してしまう。この結果、記録媒体 100におけるデータを記録するための容量が相対的に減少してしまうという問題点を含む。

[0079] 従って、本実施例に係るホログラム記録再生装置 1は、以下に説明するあらかじめ規定の選択規則に従って選択されたマーカ 52を用いて、記録媒体 100におけるデータを記録するための容量を減少させることなぐ空間パターン 61とマーカ 52とが明確に区別することができる。

[0080] 以下、マーカの選択処理についての説明を進める。

[0081] (マーカ選択処理）

続いて、図 8から図 16を参照しながら、本実施例に係るマーカの選択処理について説明する。

[0082] (1)基本構成

初めに、図 8を参照して、ホログラム記録再生装置に用いるマーカをあら力、じめ選択するための基本構成を説明する。ここに、図 8は、ホログラム記録再生装置に用いるマーカをあら力じめ選択するための基本構成を概念的に示すブロック図である。尚、係るブロック図は、主としてコンピュータ上で実現される各機能を概念的に示すものである。係るブロック図により示される構成を、上述のホログラム記録再生装置 1自身が有するように構成してもよいし、或いは、上述のホログラム記録再生装置 1とは別個に構成するように構成してもよい。

[0083] マーカを選択するための構成（ここでは、説明の便宜上"マーカ選択部 40"と称する）は、バス 45により夫々接続されている、マーカ生成部 41と、相関値算出部 42と、比較部 43と、マーカ選択部 44とを備えている。

[0084] マーカ生成部 41は、マーカ 52を生成可能に構成されている。特に、入力データの変調方式に合わせたマーカ 52を生成可能に構成されている。例えば、入力データが 1： 2変調方式により変調される場合は、 1： 2変調方式に対応した候補としてマーカ 52が生成され、入力データが 2 : 4変調方式等により変調される場合は、 2 : 4変調方式に対応した候補としてマーカ 52が生成され、入力データが 6： 9変調方式等により変調される場合は、 6： 9変調方式に対応した候補としてマーカ 52が逐次生成される

[0085] 相関値算出部 42は、マーカ生成部 41により逐次生成されたマーカ 52を示すテンプレート画像 62と、 X方向及び Y方向の夫々に 0. 5画素ずらしたマーカ 52がー部に配置された 2次元変調画像パターンとの相関値を逐次算出可能に構成されている。言い換えれば、相関値算出部 42は、テンプレート画像 62と、テンプレート画像 62との位置関係が X方向及び Y方向の夫々に 0. 5画素ずれた状態にあるマーカ 52がー部に配置された 2次元変調画像パターンとの相関値を算出可能に構成されている。この 2次元変調画像パターンは、入力データの変調方式の変調規則に従っている。更に、 2次元変調パターンには、入力データの変調方式の変調規則に従って変調されたパターン同士が適宜配置され組み合わされることにより、マーカ 52と最も類似する 2次元変調画像パターン (以降、適宜"最大類似変調パターン"と称する）がー部に配置されている（図 10等参照）。

[0086] 比較部 43は、 2次元変調画像パターンのうち 0. 5画素ずらしたマーカ 52が配置された画像部分における相関値と、 2次元変調画像パターンのうち最大類似変調バターンが配置された画像部分における相関値との大小関係を逐次比較可能に構成されている。

[0087] マーカ選択部 44は、比較部 43によって 2次元変調画像パターンのうち 0. 5画素ずらしたマーカ 52が配置された画像部分における相関値力 2次元変調画像パターンのうち最大類似変調パターンが配置された画像部分における相関値よりも大きいと判定された場合に、そのときのマーカ 52を、ホログラム記録再生装置 1に使用できるマーカ 52として選択する。ホログラム記録再生装置 1は、選択したマーカ 52を、記録処理回路 20内のマーカ生成器 21のマーカデータとして用レ、、また、再生処理回路 3 0内のテンプレートマッチング処理回路 32のテンプレートデータとして用いる。つまり、ホログラム記録再生装置 1から見れば、上述した構成によってあらかじめ選択されたマーカ 52を用いて、記録動作ないしは再生動作を行なう。

[0088] (2)動作原理

続いて、図 9から図 16を参照して、本実施例に係るマーカ選択部 40の動作原理を説明する。ここでは、図 9を用いてマーカ選択部 40の基本的な動作原理の説明を進め、必要に応じて適宜他の図面を参照しながらより詳細な説明を加える。ここに、図 9 は、マーカ選択部 40の動作原理を概略的に示すフローチャートである。

[0089] 図 9に示すように、初めにマーカ生成部 41の動作により、マーカ 52が生成される（ステップ S101)。続いて、入力データの変調方式の変調規則に従うと考えられる 2次元変調画像パターンの全ての組合せから、今回生成したマーカ 52に対して最大類似変調パターンが生成される (ステップ S 102)。

[0090] 続いて、相関値算出部 42の動作により、ステップ S102において生成された最大類似変調パターンを含む 2次元変調画像パターンと、ステップ S101において生成されたマーカ 52を示すテンプレート画像 62との相関関係を示す相関値が算出され、その最大相関値 P2 (ピーク値）が算出される (ステップ S103)。

[0091] 続いて、相関値算出部 42の動作により、 X方向及び Y方向の夫々に 0. 5画素ずれたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンと、ステップ S101において生成されたマ一力 52を示すテンプレート画像 62との相関関係を示す相関値が算出され、その最大相関値 P 1が算出される（ステップ S 104)。 [0092] 続いて、比較部 43の動作により、ステップ S104において算出された最大相関値 P 1力、ステップ S103において算出された最大相関値 P2よりも大きいか否かが判定される（ステップ S 105)。

[0093] この判定の結果、最大相関値 P1が最大相関値 P2よりも大きいと判定された場合（ステップ S105 :Yes)、ステップ S101において生成されたマーカ 52力ホログラム記録再生装置 1におレ、て使用可能なマーカ 52として選択 (決定）される (ステップ S 106

[0094] 他方、最大相関値 PIが最大相関値 P2よりも大きくないと判定された場合 (ステップ S105 : No)、再度ステップ S101に戻り、最大相関値 P1が最大相関値 P2よりも大きくなるマーカ 52が生成されるまでステップ S101からステップ S105の動作が繰り返される。

[0095] ここで、図 10及び図 11を参照して、具体的なマーカ 52の形状等を示しながらマー力 52の選択動作をより詳細に説明する。ここに、図 10及び図 11は夫々、 1 : 2変調方式に対応するマーカ 52の形状の一具体例を示す平面図であり、そのマーカ 52により算出される相関値を示すグラフである。

[0096] 図 10 (a)の左側に示すようなマーカ 52が生成されたとする。この場合、図 10 (a)の右側に示す 2次元変調画像パターンとの相関値が算出される。図 10 (a)の右側に示す 2次元変調画像パターンは、その右上部分にマーカ 52の最大類似変調パターンを含んでおり、またその左下部分に、 X方向及び Y方向の夫々に 0. 5画素ずらしたマ一力 52を含んでいる。尚、ここでいう「0· 5画素ずらす」とは、 2次元センサ 16の各受光素子を基準として 0. 5画素ずらすことを意味している。即ち、図 4 (b)に示すように、本来一つの受光素子に入射すべき検出光が、 0. 5画素分ずれた状態でその受光素子に入射する状態を意味している。本実施例では、このような本来一つの受光素子に入射すべき検出光が 0. 5画素分ずれた状態でその受光素子に入射する状態を意図的に実現している。この場合、その受光素子のセンサ出力は、本来予想されるセンサ出力と比較して半減してしまう。図 10 (a)における灰色部分は、マーカ 52が 0 . 5画素ずれた結果、センサ出力が半減してしまう画素部分を示している。

[0097] このとき、図 10 (a)の左側に示すマーカ 52を示すテンプレート画像 62を、図 10 (a) の右側に示す 2次元変調画像パターンに対して、画素単位で移動させることで、相関値が算出される。より具体的には、図 10 (a)の右側に示す 2次元変調画像パターンの下側部分（系列 1)及び上側部分（系列 2)の夫々において、テンプレート画像 62 を左側から右側に向かって移動させる。その結果、図 10 (b)に示す相関値のグラフが得られる。

[0098] 図 10 (b)に示すように、最大類似変調パターンを含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P2は、 " 100"となる。他方、 0. 5画素ずれたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P1は、 "109"となる。従って、図 10 (a)の左側に示すマーカ 52は、ホログラム記録再生装置 1において使用可能なマーカ 52として選択される。

[0099] 他方、図 11 (a)の左側に示すマーカ 52が生成されたとする。係るマーカ 52についても、図 11 (a)の右側に示す最大類似変調パターン及び 0. 5画素ずらしたマーカ 5 2を含む 2次元変調画像パターンと図 11 (a)の左側に示すマーカ 52を示すテンプレート画像 62との相関値が算出され、その結果、図 11 (b)に示すグラフが得られる。

[0100] 図 11 (b)に示すように、最大類似変調パターンを含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P2は、 " 120"となる。他方、 0. 5画素ずれたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P1は、 "110"となる。従って、図 11 (a)の左側に示すマーカ 52は、ホログラム記録再生装置 1において使用可能なマーカ 52として選択されることはなぐ再度新たな形状のマーカ 52が生成され、上述の動作が繰り返される。

[0101] 尚、マーカ 52を 0· 5画素ずらす理由について、図 12を参照して説明する。ここに、図 12は、マーカ 52の自己相関値を示すグラフである。

[0102] 図 12に示すように、マーカ 52の自己相関値は、画素ズレがない場合（即ち、画素ズレ量が" 0"であって、テンプレート画像 62とマーカ 52とが画素単位で一致する場合に）にピーク P0を有する。テンプレート画像 62を 1画素ずつ移動させるにつれて、自己相関値は減少していく。

[0103] ここで、画素ズレ量が" 0. 3画素"、 "0. 5画素' '及び" 0. 7画素"の場合についての自己相関値について説明する。ここでいう画素ズレ量とは、テンプレート画像 62とマ一力 52とが画素単位で一致する位置を基準とする、テンプレート画像 62の正の方向への移動量を示す。従って、テンプレート画像 62とマーカ 52とが画素単位で一致する位置を" 0画素"とすると、画素ズレ量が" n画素"である場合のテンプレートマツチング処理では、テンプレート画像 62が例えば"— 1 +n画素"、 "n画素"、 "1 +n画素"、 • · ·の位置にある場合の自己相関値が算出される。

[0104] 画素ズレ量が" 0. 3画素"である場合、テンプレートマッチング処理により算出される自己相関値は、図 12中白抜き三角のポイントで示される。即ち、その最大相関値は P1となり、 P1を頂点とした自己相関値の分布をとる。

[0105] 画素ズレ量が" 0. 5画素"である場合、テンプレートマッチング処理により算出される自己相関値は、図 12中白抜き四角のポイントで示される。即ち、その最大相関値は P2となり、 P2を頂点とした自己相関ィ直の分布をとる。

[0106] 画素ズレ量が" 0. 7画素"である場合、テンプレートマッチング処理により算出される自己相関値は、図 12中白抜き丸のポイントで示される。この場合、 "0. 7画素"の位置ではなく、 " 1 +0· 7= 0· 3画素"の位置において最大相関値 P1をとり、 P1を頂点とした自己相関値の分布をとる。即ち、画素ズレ量が" 0. 7画素"であっても、実質的には、画素ズレ量が" 0. 3画素"の場合と同様の態様で分布する自己相関値をとる。言い換えれば、画素ズレ量が" n画素"である場合の自己相関値の分布の態様と、画素ズレ量が" 1 n画素"である場合の自己相関値の分布の態様とは、概ね一致する。

[0107] 従って、自己相関値のピークが最も低くなるのは、画素ズレ量が" 0. 5画素"の場合であることが分力る。このため、上述の実施例では、マーカ 52を 0. 5画素ずらして配置した 2次元変調画像パターンとテンプレート画像 62との相関値を算出している。つまり、マーカ 52とテンプレート画像 62との相関値が最も低くなる状態を意図的に作り出し、その場合であっても、最大類似変調パターンとテンプレート画像 62との相関値よりも大きい相関値をとるようなマーカ 52を選択している。

[0108] 以上説明したように、本実施例によれば、 0. 5画素ずらしたマーカ 52における最大相関値 P1が、最大類似変調パターンを含む 2次元変調画像パターンにおける最大相関値 P2よりも大きくなるようなマーカ 52が意図的に選択される。つまりは、あらかじめこのように選択しておいたマーカ 52を用いれば、入力データを変調することで得られる 2次元変調画像パターン同士をどのような位置関係を有して配置しても、テンプレートマッチング処理の際に、当該位置にマーカ 52が存在すると明確に判別することができる。従って、実際のホログラム記録ないしはホログラム再生の際に、入力データを変調することで得られる 2次元変調画像パターンとマーカ 52とを明確に区別することが可能となる。これにより、入力データを変調することで得られる 2次元変調画像パターンとマーカ 52とを空間的にスペースを設けて分離する必要がなくなり、その結果、入力データを記録するための記録容量を好適に確保することができる。つまりは、記録媒体 100の記録容量を効率的に使用することが可能となる。

[0109] 尚、上述の実施例では 1： 2変調方式に準拠したマーカ 52の形状を具体的に例示して説明を進めたが、図 13及び図 14に示すような 2 : 4変調方式に準拠したマーカ 5 2であっても同様のことが言えるし、また図 15及び図 16に示す 6 : 9変調方式に準拠したマーカ 52であっても同様のことがいえる。ここに、図 13及び図 14は夫々、 2 : 4変調方式に準拠するマーカ 52の形状の一具体例を示す平面図であり、そのマーカ 52 により算出される相関値を示すグラフであり、図 15及び図 16は夫々、 6 : 9変調方式に準拠するマーカ 52の形状の一具体例を示す平面図であり、そのマーカ 52により算出される相関値を示すグラフである。

[0110] 2 : 4変調方式に準拠する場合、例えば図 13 (a)の左側に示すマーカ 52が生成されたとする。係るマーカ 52についても、図 13 (a)の右側に示す最大類似変調パターン及び 0. 5画素ずらしたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンと図 13 (a)の左側に示すマーカ 52を示すテンプレート画像 62との相関値が算出され、その結果、図 1 3 (b)に示すグラフが得られる。

[0111] 図 13 (b)に示すように、最大類似変調パターンを含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P2は、 "70"となる。他方、 0. 5画素ずれたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P1は、 "90"となる。従つて、図 13 (a)の左側に示すマーカ 52は、ホログラム記録再生装置 1において使用可能なマーカ 52として選択される。

[0112] 他方、図 14 (a)の左側に示すマーカ 52が生成されたとする。係るマーカ 52についても、図 14 (a)の右側に示す最大類似変調パターン及び 0· 5画素ずらしたマーカ 5 2を含む 2次元変調画像パターンと図 14 (a)の左側に示すマーカ 52を示すテンプレート画像 62との相関値が算出され、その結果、図 14 (b)に示すグラフが得られる。

[0113] 図 14 (b)に示すように、最大類似変調パターンを含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P2は、 " 110"となる。他方、 0. 5画素ずれたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P1は、 "107"となる。従って、図 14 (a)の左側に示すマーカ 52は、ホログラム記録再生装置 1において使用可能なマーカ 52として選択されることはなぐ再度新たな形状のマーカ 52が生成され、上述の動作が繰り返される。

[0114] 6 : 9変調方式に準拠する場合、例えば図 15 (a)の左側に示すマーカ 52が生成されたとする。係るマーカ 52についても、図 15 (a)の右側に示す最大類似変調パターン及び 0. 5画素ずらしたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンと図 15 (a)の左側に示すマーカ 52を示すテンプレート画像 62との相関値が算出され、その結果、図 1 5 (b)に示すグラフが得られる。

[0115] 図 15 (b)に示すように、最大類似変調パターンを含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P2は、 "90"となる。他方、 0. 5画素ずれたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P1は、 "110"となる。従って、図 15 (a)の左側に示すマーカ 52は、ホログラム記録再生装置 1において使用可能なマーカ 52として選択される。

[0116] 他方、図 16 (a)の左側に示すマーカ 52が生成されたとする。係るマーカ 52についても、図 16 (a)の右側に示す最大類似変調パターン及び 0· 5画素ずらしたマーカ 5 2を含む 2次元変調画像パターンと図 16 (a)の左側に示すマーカ 52を示すテンプレート画像 62との相関値が算出され、その結果、図 16 (b)に示すグラフが得られる。

[0117] 図 16 (b)に示すように、最大類似変調パターンを含む 2次元変調パターンとの相関値のうちの最大相関値 P2は、 " 110"となる。他方、 0. 5画素ずれたマーカ 52を含む 2次元変調画像パターンとの相関値のうちの最大相関値 P1は、 "105"となる。従って、図 16 (a)の左側に示すマーカ 52は、ホログラム記録再生装置 1において使用可能なマーカ 52として選択されることはなぐ再度新たな形状のマーカ 52が生成され、上述の動作が繰り返される。

[0118] 尚、上述の実施例において用いたマーカ 52の形状はあくまでも一具体例であって、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。また、変調方式やその変調のルールに付いても上述の実施例における説明はあくまでも一具体例であり、その他の変調方式や変調のルールを用いる場合であっても、上述の実施例と同様のことが言; ^る。

[0119] 本発明は、上述した実施例に限られるものではなぐ請求の範囲及び明細書全体力読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なうマーカ生成装置及び方法、マーカ、ホログラム記録装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

産業上の利用可能性

[0120] 本発明に係るマーカ選択方法、マーカ選択装置、マーカ、ホログラム記録装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラムは、例えば、ホログラム記録再生を行う際に用いられるマーカを選択するマーカ選択方法及びマー力選択装置、ホログラム記録再生を行う際に用いられるマーカ、ホログラフィック記録媒体に対して情報の記録を行うホログラム記録装置及び方法、ホログラフィック記録媒体に対して情報の記録を行うホログラム再生装置に利用可能である。また、例えば民生用或いは業務用の各種コンピュータ機器に搭載される又は各種コンピュータ機器に接続可能なホログラム記録装置又はホログラム再生装置にも利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] ホログラム記録再生において、情報データを規定の変調規則に従って 2次元的に変調し、変調データを得る 2次元変調工程と、

記録再生過程における前記変調データの位置ずれを補正するための位置の基準を規定する第 1マーカを、前記変調規則に対応して生成するマーカ生成工程と、前記第 1マーカを所定画素ずらした第 2マーカを含む第 1検証画像と前記変調データを含む第 2検証画像とを作成しておき、前記第 1検証画像及び前記第 2検証画像と前記第 1マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値を算出する算出工程と、

前記第 1検証画像における前記相関値のピークが、前記第 2検証画像における前記相関値のピークよりも大きくなる前記第 1マーカを選択する選択工程と

を備えることを特徴とするマーカ選択方法。

[2] 前記第 2検証画像には、前記第 1マーカの類似パターンが少なくとも一部に配置されており、

前記選択工程は、前記第 1検証画像における前記相関値のピークが、前記第 2検証画像のうち前記類似パターンが配置された部分における前記相関値のピークよりも大きくなる前記第 1マーカを選択することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法。

[3] 前記変調規則が異なる場合、前記類似パターンも異なるパターンを生成することを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のマーカ選択方法。

[4] 前記第 1検証画像は、前記第 1マーカが前記所定画素として 0. 5画素ずれた前記第 2マーカを含むことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法。

[5] 前記第 1検証画像は、前記変調データを再生する際に用いられる受光素子上における画素単位を基準として前記所定画素ずれた第 2マーカを含むことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法。

[6] 前記第 1検証画像は、縦方向及び横方向の夫々に向かって前記所定画素ずれた第 1マーカを含むことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法。

[7] ホログラム記録再生において、情報データを規定の変調規則に従って 2次元的に変調し、変調データを得る 2次元変調手段と、

記録再生過程における前記変調データの位置ずれを補正するための位置の基準となる第 1マーカを、前記変調規則に対応して生成するマーカ生成手段と、

前記第 1マーカを所定画素ずらした第 2マーカを含む第 1検証画像と前記変調データを含む第 2検証画像とを作成しておき、前記第 1検証画像及び前記第 2検証画像と前記第 1マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値を算出する算出手段と、

前記第 1検証画像における前記相関値のピークが、前記第 2検証画像における前記相関値のピークよりも大きくなる前記第 1マーカを選択する選択手段と

を備えることを特徴とするマーカ選択装置。

[8] ホログラム記録再生における変調規則に従って情報データを記録する際の位置の基準を規定するマーカであって、

所定画素ずらした当該マーカを含む第 1検証画像と当該マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値のピークが、前記記録情報を含む第 2検証画像と前記テンプレート画像との相関関係を示す相関値のピークよりも大きいことを特徴とするマーカ。

[9] ホログラム記録再生において、情報データを規定の変調規則に従って 2次元的に変調し、変調データを得る 2次元変調工程と、

記録再生過程における前記変調データの位置ずれを補正するための位置の基準を規定するマーカを、前記変調規則に対応して生成するマーカ生成工程と、所定画素ずらした前記マーカを含む第 1検証画像と前記変調データを含む第 2検証画像とを作成しておき、前記第 1検証画像及び前記第 2検証画像と前記マーカを示すテンプレート画像との相関関係を示す相関値を算出する算出工程と、

前記第 1検証画像における前記相関値のピークが、前記第 2検証画像における前記相関値のピークよりも大きくなる前記マーカを選択する選択工程と

を経て選択されることを特徴とするマーカ。

[10] 請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法により選択されたマーカを、前記情報データを含む記録画像に付加する付加手段と、前記マーカが付加された前記記録画像を、ホログラフィック記録媒体に記録する記録手段と

を備えることを特徴とするホログラム記録装置。

[11] 請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法により選択されたマーカを、前記記録情報を含む記録画像に付加する付カ卩工程と、

前記マーカが付加された前記記録画像を、ホログラフィック記録媒体に記録する記録工程と

を備えることを特徴とするホログラム記録方法。

[12] 請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法により選択されたマーカを用いて、ホログラフィック記録媒体に記録された前記情報データを含む記録画像に対してテンプレートマッチング処理を行う処理手段と、

前記記録画像中に含まれる前記情報データを再生する再生手段と

を備えることを特徴とするホログラム再生装置。

[13] 請求の範囲第 1項に記載のマーカ選択方法により選択されたマーカを用いて、ホログラフィック記録媒体に記録された前記情報データを含む記録画像に対してテンプレートマッチング処理を行う処理工程と、

前記記録画像中に含まれる前記情報データを再生する再生工程と

を備えることを特徴とするホログラム再生方法。

[14] 請求の範囲第 10項に記載のホログラム記録装置に備えられたコンピュータを制御するホログラム記録制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを前記付加手段及び前記記録手段のうち少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

[15] 請求の範囲第 12項に記載のホログラム再生装置に備えられたコンピュータを制御するホログラム再生制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを前記処理手段及び前記再生手段のうち少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。