JP3921844B2 - 光記録媒体及びその再生装置 - Google Patents
光記録媒体及びその再生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3921844B2 JP3921844B2 JP30635498A JP30635498A JP3921844B2 JP 3921844 B2 JP3921844 B2 JP 3921844B2 JP 30635498 A JP30635498 A JP 30635498A JP 30635498 A JP30635498 A JP 30635498A JP 3921844 B2 JP3921844 B2 JP 3921844B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording medium
- data
- optical recording
- dots
- hologram
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報を示す複数のホログラム像がXY方向の2次元に配列されて記録された光記録媒体及びその再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図21は従来例として特公平7−95341号公報に記載されている光情報記録カード1とそのリーダ/ライタを示している。カード1の主面1aには情報記録エリアとして磁気ストライプ2とホログラム部4が独立して設けられ、リーダ/ライタには磁気ストライプ2の書き込み/読み出しを行うための磁気ヘッド3と、図22に詳しく示すようにホログラム部4の書き込み/読み出しをそれぞれ行うための発光素子5及び受光素子6が独立して設けられている。カード1はリーダ/ライタ内において矢印方向に往復移動し、移動中に磁気ヘッド3により磁気ストライプ2の書き込み/読み出しが行われる。
【0003】
カード1上のホログラム部4は、カード1が実線で示す位置にあるときに発光素子5からの所定の波長の照明光を各々固有の方向に反射する反射方向特性を含む回折特性を有する反射式ホログラムであり、また、図23に詳しく示すようにカード1の搬送方向に沿って5個のホログラム14a〜14eが記録されている。受光素子6は図22に詳しく示すように発光素子5の回りにおいて8分割されて配置されたフォトダイオード6a〜6hにより構成されている。そして、8分割フォトダイオード6a〜6hの各出力電圧は受光強度に応じて異なるので、図24に詳しく示すようにホログラム部14a〜14eによる各方向の反射強度に応じてカード1が正規か否かを判断し、正規と判断した場合に磁気ストライプ2の書き込み/読み出しを行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のカード1では、例えば残高などの情報を磁気ストライプ2に記録するので、第3者が記録内容を容易に読み取ることができ、よって偽造も容易である。また、カードが正規なものか偽造品であるかを識別するための上記のホログラム部4は、情報パターンが単純であり、情報量も少ないので、複雑な情報、例えばプリペイドカードの金額やキャッシュカードの暗証番号、カード番号などを記録するには適さない。なお、このホログラム部4は単なるウォータマーク程度のものと考えられる。
【0005】
そこで、本出願人は先の出願(特願平9−369546号)において多数(数百個以上)のホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)をカード上に2次元に配置した光記録媒体を提案している。また、他の先の出願(特願平10−58824号)においてこの光記録媒体のリーダ/ライタとして、1つのレーザ照明光をビームスプリッタにより複数に分割し、同時に1列の複数のCGHを照射しながら複数列のCGHを照射して2次元に走査し、回折光を2次元光センサにより受光する記録/再生装置を提案している。
【0006】
そこで、本発明は、ホログラムを更に最適化して汚れに強く、認識性を向上させることができる光記録媒体及びその再生装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、複数のホログラム像をXY方向の2次元に配列して記録した光記録媒体において、
前記複数のホログラム像の各々を、四角形を構成する同一高さの複数の行と同一幅の複数の列の交点に複数の同一サイズのドットのそれぞれを必要に応じて配置して構成するに際し、前記四角形の最外周に位置する行と列の交点であり、対角上最も離れた2つの位置に、前記複数のホログラム像の一部として位置合わせ用のアライメントドットを配置し、前記アライメントドットのある行と列以外の行と列であって、前記アライメントドットのある行より前記四角形の内部側の隣接する行と前記アライメントドットのある列より前記四角形の内部側の隣接する列との交点部分以外の位置に前記複数のホログラム像の一部として情報を示すデータドットを配したことを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0008】
また、本発明によれば、上記光記録媒体を再生させる光記録媒体の再生装置であって、
前記光記録媒体上のXY方向の一方の方向に配列された前記複数のホログラム像に対して照明光を同時に照射し、その回折光を撮像面に2次元に配列して撮像する読み取り手段と、
前記読み取り手段により撮像された回折光をパターン認識するパターン認識手段とを、 有する光記録媒体の再生装置が提供される。
【0009】
上記光記録媒体において、前記アライメントドットの近傍に前記データドットが配置されていないことは、本発明の好ましい態様の1つである。また、上記光記録媒体において、XY方向の一方の方向に配列された前記複数のホログラム像の1つのデータドットは、他方の方向に配列された前記複数のホログラム像のアドレスを示すことは、本発明の好ましい態様の1つである。また、上記光記録媒体において、前記ホログラム像の各々における、前記データドットの配される部分において、4つの角領域のいずれか1つに1つ以上の前記データドットを配置し、前記4つの角領域により4値を表現することは、本発明の好ましい態様の1つである。また、上記光記録媒体において、前記複数のホログラム像の各々を、XY方向の少なくとも一方において隣接するホログラム像のアライメントドットを共用するようにして2次元に配列することは、本発明の好ましい態様の1つである。また、上記光記録媒体において、前記4つの角領域の境界にドットを配置しないことは、本発明の好ましい態様の1つである。
【0010】
上記光記録媒体の再生装置において、前記パターン認識手段は、前記2次元に配列して撮像した複数のホログラム像の回折光に対して、ホログラム像毎に2値化用のローカルエリアを設定して前記データドットの画素データを2値化し、これらの2値化データを結合して前記複数のホログラム像全体に対するビットマップを作成することは、本発明の好ましい態様の1つである。また、上記光記録媒体の再生装置において、前記パターン認識手段は、前記2値化用のローカルエリア内における画素データを画素値が大きい順にソートし、大きい方から小さい方に向かって画素数の和を求めながら画素データを取得し、画素数の和が前記アライメントドットとデータドットの数に応じた最適画素数に近づいた時点で画素データの取得を中止し、取得した画素データの2値化データを「1」とし、未取得の画素データの2値化データを「0」とすることにより画素データを2値化することは、本発明の好ましい態様の1つである。
【0011】
また、上記光記録媒体の再生装置において、前記パターン認識手段は、2値化データに基づいて前記アライメントドットの中心位置を求め、前記中心位置に基づいて前記1つのホログラム像を認識するための第1の認識ウィンドウの大きさを設定し、前記第1の認識ウィンドウ内において前記ドットを仕切る格子点を求め、前記格子点を直線で結んでこの直線により分割された1区画を1つのドットを認識するための第2の認識ウィンドウとして設定することは、本発明の好ましい態様の1つである。また、上記光記録媒体の再生装置において、前記パターン認識手段は、前記第2の認識ウィンドウ内における画素データの2値化データに基づいて前記ドットが有るか否かを判断し、前記第1の認識ウィンドウ内の全ての前記第2の認識ウィンドウについてドット無しと判断した場合にそのホログラム像が消去されていると判断することは、本発明の好ましい態様の1つである。また、上記光記録媒体の再生装置において、前記光記録媒体は、前記データドットが前記ホログラム像の2次元領域の4つの角領域に1以上のドットを配置することにより4値を表現する光記録媒体であって、
前記パターン認識手段は、前記4つの角領域の各々について2値化データが「1」である合計画素データ数を求め、この合計画素データ数に基づいて、対応するホログラム像が消去されているか否かを判断することは、本発明の好ましい態様の1つである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係る光記録媒体の一実施形態を示す構成図、図2はホログラムの作成方法を示す説明図、図3は本発明に係る光記録媒体の再生装置を示す構成図である。
【0013】
図1に示すカード10では、一例として厚さZ=0.6mm、幅Y=25mm、長さX=75mmのポリカーボネート(PC)製の基板11に対してトラッキング用ホログラム(以下、CGH)12とデータ用CGH13とが射出成型機により形成されている。CGH12、13は位相型かつ反射型であるので、CGH12、13の最適深さは照明光の波長に依存するが、本例では0.13μmに設定されている。トラッキング用CGH12はカード10の長手方向Xに沿って66mmの長さで1列で形成され、データ用CGH13はトラッキング用CGH12の両側においてX方向に240個、Y方向に3×2個、合計1440個が形成されている。また、1つのデータ用CGH13は0.1mm×0.1mmの大きさで形成され、ピッチは0.25mmである。
【0014】
CGH12、13の上にはアルミニウム製反射膜14がスパッタリング装置により形成され、反射膜14の上にはUV硬化型樹脂による保護膜15が膜塗布装置によりコーティングされる。反射膜14の厚みは0.1μmであり、保護膜15の厚みは7μmである、なお、この製造プロセスはCD(コンパクトディスク)の製造工程で用いられているものを使用することができる。
【0015】
データ用CGH13としては、プリペイドカードの場合には金額、キャッシュカードの場合には暗証番号やカード番号などが記録される。トラッキング用CGH12としては、カード1と後述するカード読み取り装置、カード消去装置との間の位置合わせを行い、また、カード読み取り装置に対して正確な読み取りタイミングを与えるためのトラッキング信号が記録される。
【0016】
ところで、CGHを作成する場合には、図2に示すように所望の回折角に対応する回折光のスポットデータを計算機を用いてフーリエ逆変換することによりホログラムのパターン干渉縞を算出し、このパターンをフーリエ変換することによりスポット形状を求め、これらの計算を繰り返すことにより最適なホログラムのパターン干渉縞を算出する。したがって、このホログラムはCGH(Computer Generated Hologram)と呼ばれている。本発明のデータ用CGH13は、後述するようにアライメントドット32とデータドット33により構成されている。
【0017】
次に図3を参照してカード読み取り光学系とCGHの関係について説明する。まず、光源としてレーザユニット21から放射された照明光がピンホール23によりスポット光に整形されるとともに、ビームスプリッタ22によりカード10の幅(Y)方向に7つのビームに分割される。この7つのビームの内、中央の1つが1つのトラッキング用CGH12に照射され、残りが6つのデータ用CGH13に照射される。トラッキング用CGH12に入射したビームは同様にCGH12上で回折し、その回折スポット光がPD(フォト・ディテクタ)25の受光面に結像する。データ用CGH13に入射したビームはCGH13上で回折し、その回折スポット光がCCD24などの2次元光センサの撮像面に結像する。
【0018】
PD25はこの読み取り光学系とCGH12、13との間の位置合わせが最良の状態で回折スポット光から最大エネルギーを得ることができるように配置されている。また、この読み取り装置はPD25が最大出力を得ることができるようにカード10又はこの読み取り光学系の位置を調整する機能を有し、この機能によりカード情報読み出し時に常にカード10と読み取り装置との位置合わせ精度が良好に維持され、このためデータの誤認識が生じない。したがって、カード10上を読み取り装置が連続的にスキャンしてカード情報を正確に読み取ることができる。
【0019】
図4に示す書き込み系では、一例としてインパクトヘッド26により目的のデータ用CGH13を電磁力により叩き潰すことにより、そのデータ用CGH13からの回折スポット光がCCD24に入射しないように構成されている。なお、インパクトヘッド26の代わりにサーマルヘッドにより目的のデータ用CGH13を熱破壊するようにしてもよい。
【0020】
・CHG回折光パターンの配置
図5はCCD24などの2次元光センサにより撮像されるCCDキャプチャエリア31を示し、このCCDキャプチャエリア31には6個分のデータ用CGH13の回折光パターンR1〜R3、R5〜R7が3+3個の二次元で配列されて撮像される。なお、回折光パターンR4はトラッキング用CGH12のものを示し、前述したようにCCD24ではなくPD25により受光される。
【0021】
そして、図5に示す一例では、回折光パターンR1〜R3、R5〜R7の各々は6×6ドットで構成され、その内、左上と右下の2ドットがアライメントドット32として使用され、中央の2+4+4+2=12ドットがデータドット33のエリア34として使用されている。データ用CGH13(すなわち回折光パターン)や、アライメントドット32、データエリア34の位置、数、サイズなどは一例であって任意の数でよい。なお、図では説明のために、アライメントドット32が○で示され、データドット33が●で示されているが、実際には両方とも白画像として撮像される。
【0022】
ここで、CCD24は1ドットをn×n画素で撮像し、この領域を1ドットウィンドウとする。アライメントドット32は3×3ドットのアライメントエリア35の中心ドットとして検出され、図7に示すようにウィンドウ座標(Wx,Wy)上の座標(x1,y1)、(x2,y2)が検出され、後述する認識アルゴリズムに使用される。このため2つのアライメントドット32はXY方向に十分に離れている必要があるので、6×6ドットの領域の対角線上に配置されている。ここで、3×3ドットのアライメントエリア35は、データエリア34及び隣接するアライメントエリア35のドット32、33を誤認識しないようにデータエリア34及び隣接するアライメントエリア35とは重複していない。
【0023】
なお、図5では説明を簡単にするために、6×6ドットのエリア(CGH認識ウィンドウ)間が1ドット分空いているが、実際には高密度に配置するために、図6(a)に示すように隣接するパターンB1、B2、B3のアライメントドット32が兼用される。ところで、図6(b)に示すように隣接するパターンA1、A2、A3間を3ドット分空けるとY方向の距離は6+3+6+3+6=24ウィンドウ分となるが、図6(a)に示すように隣接するアライメントドット32を兼用して配置すれば6−1+6−1+6=16ウィンドウ分となるので、データ用CGH13を配置する面積を2/3に減少することができる。
【0024】
12ドットのデータエリア34には2の12乗、すなわち4096値(=0〜4095)の情報が表現可能である。また、6列の内の1列のデータ用CGH13のデータエリア34にはCGH13のX方向のアドレスが記録され、他の5列のデータ用CGH13のデータエリア34には前述した金額などの情報が記録される。なお、X方向のアドレスはデータ用CGH13がX方向に240個形成されているので、8ビットで表現することができる。
【0025】
このようなデータ用CGH13の内、回折光パターンR2に対応するデータ用CGH13を図4に示す装置により消去すると、図8に示すように回折光パターンR2が検出されない。ところで、1つのデータエリア34は12ドット分の収容スペースを有し、情報量としては4096値を有するが、カード10の使用環境が劣悪でカード10の傷、汚れなどの原因により、本来現れる筈の回折スポット光が失われると誤認識が発生する。そこで、データ自体に冗長性を持たせ、データの欠落が発生してもパターン認識可能な配置が必要になる。
【0026】
図9はその一例として、2+4+4+2=12ドット領域における左上、右上、左下、右下の1+2又は2+1の3ドットがオール1の4パターンP1〜P4により4値を表現する方法を示している。この方法によれば3倍の冗長度を有するので、カード10の傷、汚れなどの原因により発生するデータ消失に対する耐久性を高めることができる。
【0027】
ここで、データ用CGH13からのドット回折光は所定のドットウィンドウ内に入射するように設計されているが、CGH13上に強固な汚れが付着すると回折角に誤差が生じて、隣接するドットウィンドウ内に回折光が移動し、誤認識が発生する可能性が高まる。そこで、図10は他の例として、図9に示すパターンP1〜P4を用いて4値を表現するとともに、6×6ドットのエリアの中心に縦横1ドットラインの、ドットを配置しないセーフティゾーン36を設けて7×7ドットのエリアに拡張する方法を示している。したがって、ドットを配置しないセーフティゾーン36を設けることにより正常に認識することができる。
【0028】
図11はリーダ/ライタ(R/W)40の構成を示している。CCD24により撮像されたデータ用CGH13の回折光パターンR1〜R3、R5〜R7は、ビデオ信号キャプチャ回路41により取り込まれる。この取り込みタイミングは、トラッキング用CGH12の回折光パターンR4をPD25により検出し、この光強度をトラッキング信号分析部42によりトラッキング用アナログ信号に変換し、更にこれをキャプチャ信号ジェネレータ43によりデジタルトラッキング信号に変換したものを用いる。トラッキング用アナログ信号はまた、カード搬送/CGH消去部44の制御にも用いられる。ビデオ信号キャプチャ回路41により取り込まれた回折光パターンR1〜R3、R5〜R7(個々の画素に対応するビデオレベル)はパターン認識部45に送られて後述するようにパターン認識され、認識結果がR/Wシステムコントローラ46、R/Wインタフェイス47を介して外部のホストコンピュータ48に送られる。
【0029】
・パターン認識アルゴリズム
・2値化方法の第1の例
次にパターン認識について説明する。まず、図12に示すように6個の回折光パターンR1〜R3、R5〜R7毎にローカル2値化エリア51を設定して画像を2値化する。なお、ローカル2値化エリア51毎に2値化を行う理由は、個々のデータCGH13毎に汚れ、傷などにより回折光が劣化する程度が異なるためである。この場合、ローカル2値化エリア51はCCD24のキャプチャエリア31をデータ用CGH13の列数で分割し、かつこの分割領域に個々の回折光パターンR1〜R3、R5〜R7が収容可能な大きさを設定する。
【0030】
次にローカル2値化エリア51内の全画素のビデオ出力レベルについて処理を行う。本例ではビデオ出力は8ビットのグレースケールで最小=0、最大=255の256レベルであり、ノイズレベルを設定してこのノイズレベルを超えるビデオレベルの画素数(Npix>noise)の総和Σを求める。また、このノイズレベルを超えるビデオレベル(Vpix>noise)の総和Σを求め、これを前記画素数の総和(Npix>noise)で割ることにより、2値化用のスライスレベルSLを算出する。
SL=Σ(Vpix>noise)/Σ(Npix>noise)…(1)
【0031】
次に1つのローカル2値化エリア51内の全画素Vij(i:列、j:行)に対してk(係数)×SLを超える画素の2値化データを「1」、そうでない画素の2値化データを「0」にして2値化し、ビットマップBijを作成する。
if Vij>k×SL
Bij=1
if Vij≦k×SL
Bij=0 …(2)
【0032】
図13は式(1)、(2)により求めたノイズレベルとスライスレベルの関係を示し、図14は同じく式(1)、(2)により求めたスライスレベルと、スライスレベルを超える画素数#の関係を示している。ただし、ビデオデータ取り込み時のCCD24の画素数の設定は、X方向=256個、Y方向=240個の合計61440画素で行った。また、図の「クリーンカード」は汚れのないカードであり、「指紋付着カード」はCGHの回折効率を悪化させるために、故意に油脂により指紋を付着させたカードである。
【0033】
図13に示すように、ノイズレベルを大きくするとスライスレベルSLが大きくなり、例えばノイズレベルを「15」に設定した場合、スライスレベルSLはクリーンカードの場合にはSL=45、指紋付着カードの場合にはSL=20であった。また、図14において、クリーンカードのSL=45及び指紋付着カードのSL=20に対応する、スライスレベルSLを超える画素数#はそれぞれ500、1000であった。
【0034】
ここで、画素数#は2値化データ=1に対応し、ドットの面積に等しい。ドット面積はカードが汚れた状態では、クリーンな状態と比較すると半分程度である。したがって、2値化データ=1が変化すると後述するパターン認識に悪影響を及ぼす。ここで、式(2)における定数=kを設定することにより、カードが汚れた状態とクリーンな状態の間の2値化データの変化量を少なくすることができる。例えばk=0.7とすると、スライスレベルSL(=0.7×45=31)を超えるクリーンカードの画素数#は1050、スライスレベルSL(=0.7×20=14)を超える指紋付着カードの画素数#は1050となり、ほぼ同程度の画素数にすることができる。
【0035】
以上の方法により、回折光パターンR1〜R3、R5〜R7毎のローカル2値化エリア51について処理を行うことにより、エリア51毎のビットマップB1〜B3、B5〜B7を作成する。次いでこのビットマップB1〜B3、B5〜B7を結合してキャプチャ画面50全体のビットマップBtを作成する。
【0036】
・2値化方法の第2の例
図9又は図10に示すように4値を表現し、データエリア34に集光するデータドット33の数が変化しない場合(図では3個)、2値化用のスライスレベルSLをデータドット数に対応する画素数に応じて定義する。例えば図15に示すように1ドットウィンドウを10×10画素として、図15(a)に示すように設定スライスレベルSLを低くし過ぎると設定スライスレベルSLを超える画素数が増加して、本来1つのドットウィンドウ内に収容されるべき1つのデータドット33が、隣接するウィンドウに侵入して誤認識を引き起こす原因となる。他方、図15(b)に示すように設定スライスレベルSLを高くし過ぎると設定スライスレベルSLを超える画素数が減少して1ウィンドウ内の画素数も減少し、ドット検出不能の原因となる。
【0037】
図16は設定スライスレベルSLを超える理想的な画素分布を示している。理想的な状態とは、認識に必要な画素数が最大限確保され、かつデータドット33が他のウィンドウにはみ出していない状態である。図16ではスライスレベルSLを超えるデータドット33がウィンドウ内の最外周の画素領域にはみ出さす、1ウィンドウ内の最適画素数は52個である。このように最適画素数を定義すると、ローカル2値化エリア51内の最適画素数は、
1ウィンドウ内の最適画素数×(アライメントドット32の数+データドット33の数)
となる。すなわち例えば図16に示すように1ドットウィンドウを10×10画素とすると、52×5=260となる。
【0038】
そして、ローカル2値化エリア51内の全画素のビデオ出力を大きい順にソートして、大きい方から小さい方に向かって画素数の和を求めながら画素を取得し、画素数の和が上記のローカル2値化エリア51内の最適画素数に近づいた時点で画素の取得を中止する。この条件により、ローカル2値化エリア51内で取得した画素の2値化データを「1」とし、未取得の画素の2値化データを「0」とする。
【0039】
・アライメントドット座標の取得
前述した2値化方法の第1、第2の例により求めたビットマップBに対して、図5に示す3×3ドットのアライメントエリア35を設定する。このエリア35の中心はアライメントドット32が設計上出現する位置の中心と一致し、かつこのエリア35の範囲はアライメントドット32がリーダ/ライタの機械的誤差及びカード10の製造誤差の影響により、本来回折すべき位置からシフトしても検出可能になるように設定されている。そして、最大範囲は近隣のエリア34、35のデータドット33、アライメントドット32に侵入しないように設定されている。具体的なアライメントエリア35の設定項目は、デフォルト中心値(=アライメントドット32が設計上出現する位置の中心)とエリア35の縦、横及び長さである。
【0040】
図17は3×3ドット(=30×30画素)のアライメントエリア35内の2値化データを示している。このエリア35内における2値化データ=1の最小X座標Xa、最大X座標Xb、最小Y座標Ya及び最大Y座標Ybを求め、これらの値に基づいてアライメントドット32の中心座標ACを求める。
AC={(Xa+Xb)/2,(Ya+Yb)/2}
【0041】
そして、このように全てのアライメントエリア35内のアライメントドット32の中心座標ACを求める。なお、図5を参照すると、アライメントドット32は6個のエリア(CGH認識ウィンドウ)の各々の左上ウィンドウと右下ウィンドウに存在するので合計12個である。ここで、消去CGHや、傷、汚れが付いたCGHは、アライメントドット32をアライメントエリア35に照射せず、この場合には中心座標ACを算出することができないので前記デフォルト中心値で代用する。
【0042】
・認識ウィンドウの作成
アライメントドット32の座標を使用してCGH認識ウィンドウを作成する。例えば図18に示す6×6ドット分のCGH認識ウィンドウにおいて、左上ウィンドウのアライメントドット32の中心座標ACを(x1,y1)とし、右下ウィンドウのアライメントドット32の中心座標ACを(x2,y2)とすると、1つのCGH認識ウィンドウの大きさ(Wx、Wy)(=1つのCGH認識ウィンドウ内の画素数)は次の通りとなる。
Wx=rot{(x2−x1)/5}
Wy=rot{(y2−y1)/5}
ただし、rot{}は{}内を自然数に丸める関数
【0043】
次いで、CGH認識ウィンドウの格子点(MXn,MYn)(n=0,1〜6)を求める。
MXn=x1−Wx/2+Wx×n
MYn=y1−Wy/2+Wy×n
次いで格子点(MXn,MYn)を直線で結び、この直線により分割された1区画を1つのドット認識ウィンドウと定義し、各ドット認識ウィンドウ内の画素データを以下のように処理する。
【0044】
・認識ウィンドウ内の処理:その1
図19に示す6×6個のドット認識ウィンドウW11〜W66における2値化データ=1の画素数Npixが正の定数cより多く存在する場合に回折ドットが存在すると判断する。6×6個のドット認識ウィンドウW11〜W66の全てが「0」の場合にはその部分のCGHはリーダ/ライタにより消去されたと判定する。 すなわち
ただし、i,j=1,2〜6
【0045】
・認識ウィンドウ内の処理:その2
例えば図9に示すように左上、右上、左下、右下の3ドットを使用して4パターンP1〜P4により4値を表現する場合には、パターンP1〜P4が異なってもデータエリア34のドット数が一定(3個)であり、また、ドット位置が決まっている。そこで、図20に示すようにその位置のウィンドウのみについて処理を行う。すなわち
P1エリア=W23+W32+W33
P2エリア=W24+W34+W35
P3エリア=W44+W45+W54
P4エリア=W42+W43+W53
のように各エリアP1〜P4毎に2値化データ=1の合計画素数を求める。
【0046】
次いでエリアP1〜P4の内、上記の4つの合計画素数の最大値Max(P1エリア,P2エリア,P3エリア,P4エリア)を求める。次いでこの最大値Maxが上記の4つの合計画素数の合計値に対して占める割合が所定値dより大きい場合、最大値Maxのエリアを「1」とする。もし、最大値Maxが上記の4つの合計画素数の合計値に対して占める割合が所定値dより小さい場合にはこのCGHはリーダ/ライタにより消去されたと判定する。
【0047】
また、図10に示すように6×6ドットのエリアの中心に縦横1ドットラインの、ドットを配置しないセーフティゾーン36を設けて7×7ドットのエリアに拡張する場合にも同様に、データドット33が本来現れる1+2又は2+1=3のウィンドウについてのみ上記の処理を行う。この場合に、セーフティゾーン36により近隣のデータドット33が認識ウィンドウに侵入することを低減することができるので、より安定して認識することができる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、情報を示す複数のホログラム像を2次元に配列するとともに、各ホログラム像を2次元の複数のドットを配列することにより構成し、更に複数のドットがデータドットとアライメントドットを含むようにしたので、ホログラムを最適化して汚れに強く、認識性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光記録媒体の一実施形態を示す構成図である。
【図2】ホログラムの作成方法を示す説明図である。
【図3】本発明に係る光記録媒体の再生装置を示す構成図である。
【図4】本発明に係る光記録媒体の消去装置を示す構成図である。
【図5】図3の再生装置により撮像されたホログラムパターンの配置を示す説明図である。
【図6】図5のホログラムパターンの他の例を示す説明図である。
【図7】ウィンドウ座標を示す説明図である。
【図8】ホログラムパターンの消去例を示す説明図である。
【図9】図5のホログラムパターンの更に他の例を示す説明図である。
【図10】図9のホログラムパターンの変形例を示す説明図である。
【図11】本発明に係る光記録媒体の再生/記録装置を示すブロック図である。
【図12】ローカル2値化エリアを示す説明図である。
【図13】ノイズレベルとスライスレベルの関係を示すグラフである。
【図14】スライスレベルと画素数の関係を示すグラフである。
【図15】スライスレベルとドットの大きさの関係を示す説明図である。
【図16】最適なドットの大きさの関係を示す説明図である。
【図17】アライメント座標の中心位置を示す説明図である。
【図18】CGH認識ウィンドウとドット認識ウィンドウを示す説明図である。
【図19】ドットの認識処理を示す説明図である。
【図20】他の例のドット認識処理を示す説明図である。
【図21】従来の記録媒体と記録再生装置を示す構成図である。
【図22】図21の発光素子と受光素子を示す構成図である。
【図23】図21のホログラムを示す構成図である。
【図24】図21の記録再生装置によりホログラム判定処理を示す説明図である。
【符号の説明】
12 トラッキング用ホログラム(CGH)
13 データ用ホログラム
21 レーザユニット
22 ビームスプリッタ
23 ピンホール
24 CCD(レーザユニット21、ビームスプリッタ22、ピンホール23と共に読み取り手段を構成する。)
25 PD
31 CCDキャプチャエリア
32 アライメントドット
33 データドット
34 データエリア
35 アライメントエリア
40 リーダ/ライタ(R/W)
45 パターン認識部(パターン認識手段)
51 ローカル2値化エリア
Claims (7)
- 複数のホログラム像をXY方向の2次元に配列して記録した光記録媒体において、
前記複数のホログラム像の各々を、四角形を構成する同一高さの複数の行と同一幅の複数の列の交点に複数の同一サイズのドットのそれぞれを必要に応じて配置して構成するに際し、前記四角形の最外周に位置する行と列の交点であり、対角上最も離れた2つの位置に、前記複数のホログラム像の一部として位置合わせ用のアライメントドットを配置し、前記アライメントドットのある行と列以外の行と列であって、前記アライメントドットのある行より前記四角形の内部側の隣接する行と前記アライメントドットのある列より前記四角形の内部側の隣接する列との交点部分以外の位置に前記複数のホログラム像の一部として情報を示すデータドットを配したことを特徴とする光記録媒体。 - 前記ホログラム像の各々における、前記データドットの配される部分において、
4つの角領域のいずれか1つに1つ以上の前記データドットを配置し、前記4つの角領域により4値を表現するよう構成したことを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体。 - 前記複数のホログラム像の各々を、XY方向の少なくとも一方において隣接するホログラム像のアライメントドットを共用するようにして2次元に配列したことを特徴とする請求項1又は2に記載の光記録媒体。
- 請求項1から3のいずれか1つに記載の光記録媒体を再生させる光記録媒体の再生装置であって、
前記光記録媒体上のXY方向の一方の方向に配列された前記複数のホログラム像に対して照明光を同時に照射し、その回折光を撮像面に2次元に配列して撮像する読み取り手段と、
前記読み取り手段により撮像された回折光をパターン認識するパターン認識手段とを、 有する光記録媒体の再生装置。 - 前記パターン認識手段は、前記2次元に配列して撮像した複数のホログラム像の回折光に対して、ホログラム像毎に2値化用のローカルエリアを設定して前記データドットの画素データを2値化し、これらの2値化データを結合して前記複数のホログラム像全体に対するビットマップを作成することを特徴とする請求項4に記載の光記録媒体の再生装置。
- 前記パターン認識手段は、2値化データに基づいて前記アライメントドットの中心位置を求め、前記中心位置に基づいて前記1つのホログラム像を認識するための第1の認識ウィンドウの大きさを設定し、前記第1の認識ウィンドウ内において前記ドットを仕切る格子点を求め、前記格子点を直線で結んでこの直線により分割された1区画を1つのドットを認識するための第2の認識ウィンドウとして設定することを特徴とする請求項5に記載の光記録媒体の再生装置。
- 前記光記録媒体は、請求項2に記載の光記録媒体であって、
前記パターン認識手段は、前記4つの角領域の各々について2値化データが「1」である合計画素データ数を求め、この合計画素データ数に基づいて、対応するホログラム像が消去されているか否かを判断することを特徴とする請求項6に記載の光記録媒体の再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30635498A JP3921844B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 光記録媒体及びその再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30635498A JP3921844B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 光記録媒体及びその再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000123133A JP2000123133A (ja) | 2000-04-28 |
JP3921844B2 true JP3921844B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=17956073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30635498A Expired - Fee Related JP3921844B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 光記録媒体及びその再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3921844B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8434334B2 (en) | 2004-07-20 | 2013-05-07 | Lg Electronics Inc. | Drum-type washing machine and bearing housing structure thereof |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005251241A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-09-15 | Tdk Corp | ホログラム検索方法及びホログラフィック記録再生装置 |
JP4350127B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2009-10-21 | パイオニア株式会社 | ホログラム記録用2次元変調方法及びホログラム装置 |
JP2005321519A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Samsung Electronics Co Ltd | ホログラムメモリ媒体 |
US20050250046A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Hologram recording medium and apparatus for and method of recording data on the recording medium |
KR100681609B1 (ko) | 2005-04-29 | 2007-02-09 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Hdds 시스템에서 정렬오차 극복을 위한 오버샘플링방법 |
DE102006055480A1 (de) * | 2006-11-24 | 2008-05-29 | Bayer Innovation Gmbh | Codierverfahren, Decodierverfahren, Codec sowie Datenträger zur holographischen Speicherung |
JPWO2008090612A1 (ja) * | 2007-01-25 | 2010-05-13 | 富士通株式会社 | ホログラム記録再生装置、ホログラム記録再生方法、およびホログラム記録媒体 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP30635498A patent/JP3921844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8434334B2 (en) | 2004-07-20 | 2013-05-07 | Lg Electronics Inc. | Drum-type washing machine and bearing housing structure thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000123133A (ja) | 2000-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5421619A (en) | Laser imaged identification card | |
JP2881306B2 (ja) | 透過的読出高密度光学データシステム | |
US5101096A (en) | Optical recording sheet and method and apparatus for reproducing the same | |
EP0245511B1 (en) | Optical card reader | |
US5028102A (en) | Parallel optical information processing system | |
US4864630A (en) | Method and apparatus for reading data pages on a data surface | |
JPH02503369A (ja) | 読取専用光カードおよびシステム | |
KR20050026955A (ko) | 암호화의 정보를 가진 심벌을 판독하는 방법 | |
JP3921844B2 (ja) | 光記録媒体及びその再生装置 | |
US5008521A (en) | Reproducing apparatus for an optical recording medium | |
JP4403545B2 (ja) | 情報記録媒体の記録方法、記録装置 | |
EP0533448A2 (en) | Authenticity identifying system for information storage cards | |
JP2001188459A (ja) | 光記録媒体及びその再生装置 | |
US3906465A (en) | Hologram graphic data tablet apparatus using a vernier | |
van Renesse | Optical inspection techniques for security instrumentation | |
JPH0916703A (ja) | 光学式情報読み取り装置及び方法と回折格子型情報記録媒体 | |
JP3306135B2 (ja) | ホログラム情報の読み取り方法 | |
JP3656896B2 (ja) | 光記録媒体の情報読み取り装置、光記録媒体 | |
USRE29461E (en) | Hologram graphic data tablet apparatus using a vernier | |
JP3977088B2 (ja) | 情報記録媒体の発行装置 | |
JPH0268717A (ja) | 光記録媒体 | |
JP2000123180A (ja) | ホログラム認識装置及びホログラム評価方法 | |
JP4055100B2 (ja) | 光記録媒体の再生装置 | |
JPH10143603A (ja) | 光記録媒体の読み取り装置 | |
JP4298000B2 (ja) | 光情報記録媒体および情報読み取り方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040930 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060606 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060804 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070212 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120302 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |