(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに記録される矩形ページデータを変更する方法であって、
（ａ）前記矩形ページデータを中央領域と該中央領域を取囲む周辺領域とに分割する過程と、
（ｂ）前記周辺領域を再配列して再配列周辺領域を形成する過程であって、前記再配列周辺領域が、前記中央領域を依然として取囲み、かつ前記矩形ページデータの４つの角を含まないように形成される該過程と、
（ｃ）前記中央領域と前記再配列周辺領域とを併合し、変更ページデータを生成する過程とを含む矩形ページデータ変更方法。
【請求項２】
前記変更ページデータが円形形状を有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変更ページデータがn角形（nは５以上の自然数）形状を有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が、
（ｄ）前記変更ページデータを変調ページデータとして記憶媒体に記憶する過程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記方法が、
（ｅ）前記記憶媒体から変調ページデータを読み取る過程と、
（ｆ）前記変調ページデータを中央変調ページデータと該中央変調ページデータを取囲む周辺変調ページデータとに分割する過程と、
（ｇ）前記周辺変調ページデータを再配列し、再配列周辺変調ページデータを生成する過程と、
（ｈ）前記中央変調ページデータと前記再配列周辺変調ページデータとを併合し、前記矩形ページデータに対応する矩形変調ページデータを生成する過程とをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに記録される矩形ページデータを変換する装置であって、
前記矩形ページデータを中央領域と該中央領域を取囲む周辺領域とに分割する手段と、
前記周辺領域を再配列して再配列周辺領域を形成する手段であって、前記再配列周辺領域が、前記中央領域を依然として取囲み、かつ前記矩形ページデータの４つの角を含まないように形成される該手段と、
前記中央領域を前記再配列周辺領域と併合し、変更ページデータを生成する手段とを含む矩形ページデータ変更装置。
【請求項７】
前記変更ページデータが円形形状を有する請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記変更ページデータがn角形（nは５以上の自然数）形状を有する請求項６に装置。
【請求項９】
前記変更ページデータを変調ページデータとして内部に記憶するための記憶媒体をさらに含む請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置が、
前記記憶媒体から変調ページデータを読み取る手段と、
前記変調ページデータを中央変調ページデータと該中央変調ページデータを取囲む周辺変調ページデータとに分割する手段と、
前記周辺変調ページデータを再配列し、再配列周辺変調ページデータを生成する手段と、
前記中央変調ページデータと前記再配列周辺変調ページデータとを併合し、前記矩形ページデータに対応する矩形変調ページデータを生成する手段とをさらに含む請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに関し、特に、ホログラフィックデジタル記憶システムに記録される矩形ページデータを変更してホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおける映像の歪みによる情報損失を低減できる矩形ページデータの変更方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、動画映像データなどの大容量データを記憶できる光学的記憶に対する要求が増加している。従って、高密度の光学的記憶容量を具現化するために記憶媒体を内蔵した多様な形態のホログラフィーデジタルデータ記憶システムが最近開発されている。
【０００３】
ホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいては、情報を有する信号波を参照波と干渉させて干渉縞を生じさせて、干渉縞を調整し、光屈折性結晶などの記憶媒体に記憶させる。光屈折性結晶は、干渉縞の振幅及び位相によって別様に反応し得る物質である。参照波の入射角度、振幅または位相を変えれば、数百または数千のバイナリデータを１つの位置にページ単位で重畳的に記録することができる。
【０００４】
従来のホログラフィーデジタルデータ記憶システムを図１に示す。このシステムには、符号化回路10、記録再生回路20及び複号化回路30が含まれる。
【０００５】
符号化回路10は、入力データを符号化して矩形ページデータを生成し、これを記録再生回路20に供給する。矩形ページデータはl×mピクセルのアレイを有する。ここで、l及びmはそれぞれ自然数であり、各ピクセルはピクセルの輝度を表すためのバイナリ値を有する。
【０００６】
記録再生回路20には、レーザ202、ビームスプリッタ204、第１シャッター212、第２シャッター206、第１ミラー216、第２ミラー208、アクチュエータ214、空間光変調器（ＳＬＭ）210、記憶媒体218及び電荷結合素子（CCD）220が含まれる。記録再生回路20では、レーザ202から照射されたレーザ光は、通常円形形状を有し、レーザ光を部分的に反射させ得るビームスプリッタ204に衝当して参照波及び信号波を生じさせる。ここで、参照波はレーザ光の一部分がビームスプリッタ204を透過したものであり、信号波はレーザ光の残りの部分がビームスプリッタ204で反射されたものである。
【０００７】
参照波は、アクチュエーター214により制御される第１ミラー216で反射された後、参照波経路（S1）を通って記憶媒体218に入射する。一方、信号波は、第２ミラー208で反射された後、信号波経路（S2）を通って空間光変調器210に入射する。空間光変調器210は、自身に照射された信号波を変調信号波に変換する。変調信号波は、空間光変調器210を通過した後、ページ形式でデータを伝送する。
【０００８】
変調信号波は、記憶媒体218に集束する。記憶媒体218では、変調信号波は参照波と干渉して干渉縞を生じさせる。干渉縞には、変調信号波に関する情報即ち矩形ページデータ自体に関する情報が含まれる。干渉縞は、干渉縞に応じて屈折率が変化するような記憶媒体218内で光学指数パターンに変換され、それによって変調信号波が記憶媒体218に記録される。
【０００９】
記憶媒体218に記録された変調信号波を読み取るために、第１シャッター212のみを開放したままにし、第２シャッター206は閉鎖する。そうすることによって、参照波は再生基準波として記憶媒体218に入射し得る。再生基準波が記憶媒体218に入射すると、屈折率パターンに応じて変調信号波が記憶媒体218から生じ得る。変調信号波は、記憶媒体218からの再生基準波の回折により生じる。変調信号波は、変調信号波の力を検知することが可能なＣＣＤ220に入射し、矩形変調ページデータを再生する。再生された矩形変調ページデータは、複号化回路30に伝送される。
【００１０】
複号化回路30は、再生された矩形変調ページデータを複号化して出力データを生成する。
【００１１】
通常、変調信号波がディスプレイ装置の形状と同一の矩形形状を有し得るように、矩形ページデータを用いて信号波の変調が行われてきた。しかしながら、円形レーザ光のガウス分布及びレンズの歪みが矩形ページデータを各ページの中央からの距離に比例して歪ませるために、矩形ページデータの周辺領域が非常に歪み、特に、矩形ページデータの４つの角が著しく不良となることがあった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とすることは、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに記録される矩形ページデータを変更して、ホログラフィックデジタル記憶システムにおける映像の歪みが生じさせる情報損失を低減させ得るような矩形ページデータの変更方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一様態に基づき、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに記録される矩形ページデータを変更する方法であって、（ａ）矩形ページデータを中央領域とそれを取囲む周辺領域に分割する過程と、（ｂ）周辺領域を再配列して再配列周辺領域を形成する過程と、（ｃ）中央領域を再配列周辺領域と併合し、変更ページデータを生成する過程とを含むことを特徴とする方法が提供される。
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の別の態様に基づき、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに記録される矩形ページデータを変換する装置であって、矩形ページデータを中央領域とそれを取囲む周辺領域に分割するための手段と、周辺領域を再配列して再配列周辺領域を形成する手段と、中央領域を再配列周辺領域と併合し、変更ページデータを生成する手段とを含む装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の好適な実施の形態によるホログラフィーデジタルデータ記憶システムを説明するためのブロック図である。このシステムには、符号化回路110、入力変更回路100、記録再生回路120、出力変更回路140及び複号化回路130が含まれている。
【００１６】
符号化回路110は、入力データを符号化して矩形ページデータを生成し、これを入力変更回路100に伝送する。矩形ページデータはl×mピクセルのアレイを有する。ここで、l及びmはそれぞれ自然数であり、各ピクセルはピクセルの輝度を表すためのバイナリ値を有する。
【００１７】
入力変更回路100は、入力分割部102、入力周辺再配列部104及び入力併合部106を有する。
【００１８】
入力分割部102は、矩形ページデータを中央領域と周辺領域に分割する。中央領域は、矩形ページデータの中心を含み、矩形ページデータの寸法より小さい矩形であるのが好ましい。周辺領域は、矩形ページデータ内で中央領域を取囲む領域である。
【００１９】
入力周辺再配列部104は、所定の変更パターンに基づいて周辺領域を再配列し、再配列周辺領域を形成する。変更パターンは、好適には、矩形ページデータの４角を転置し得るようなn角形または円形である。ここで、nは５以上の自然数である。
【００２０】
入力併合部106は、中央領域と再配列周辺領域を併合し、変更ページデータを生成する。矩形ページデータは通常矩形形状を有し、変更ページデータは本発明に基づき円形またはn角形である。
【００２１】
記録再生回路120には、レーザ121、ビームスプリッタ122、第１シャッター123B、第２シャッター123A、第１ミラー127、第２ミラー124、アクチュエータ126、空間光変調器（ＳＬＭ）125、記憶媒体128及び電荷結合素子（ＣＣＤ）129が含まれている。記録再生回路120では、レーザ121から照射されたレーザ光は、通常円形形状を有し、レーザ光を部分的に反射させ得るビームスプリッタ122に衝当して参照波及び信号波を生じさせる。ここで、参照波はレーザ光の一部分がビームスプリッタ122を透過したものであり、信号波はレーザ光の残りの部分がビームスプリッタ122で反射されたものである。
【００２２】
参照波は、アクチュエーター126によって制御される第1ミラー127で反射された後、参照波経路（S1）を通って記憶媒体128に入射する。一方で、信号波は、第２ミラー124で反射された後、信号波経路（S2）を通って空間光変調器125に入射する。空間光変調器125は、自身に照射された信号波を変調信号波に変換する。変調信号波は、空間光変調器125を通過した後、ページ形式でデータを伝送する。換言すれば、本発明に基づき、符号化回路110の矩形ページデータに代わって入力変更回路100から伝送された変調ページデータを空間光変調器125で用い、信号波を変調して変調信号波にする。
【００２３】
変調信号波は、記憶媒体128に集束する。記憶媒体128では、変調信号波は参照波と干渉して干渉縞を生じさせる。干渉縞には、変調信号波に関する情報即ち変調ページデータに関する情報が含まれる。干渉縞は、屈折率が干渉縞に応じて変化するような記憶媒体128内で屈折率パターンに変換され、それによって変調信号波が記憶媒体218に記録される。
【００２４】
記憶媒体128に記録された変調信号波を読み取るために、第１シャッター123Bのみを開放したままにし、第２シャッター123Aは閉鎖する。そうすることによって、参照波が再生基準波として記憶媒体128に入射し得る。再生基準波が記憶媒体128に入射すると、屈折率パターンに応じて変調信号波が記憶媒体128から生じ得る。変調信号波は記憶媒体218からの再生基準波の回折により生じる。変調信号波は、変調信号波の力を検知することが可能なＣＣＤ129に入射し、変調ページデータを再生する。再生された変調ページデータは、出力変更回路140に伝送される。
【００２５】
出力変更回路140には、出力分割部142、出力再配列部144及び出力併合部146が含まれる。
【００２６】
出力分割部142は、再生された変調ページデータを中央変調領域と周辺変調領域とに分割する。出力再配列部144は、周辺変調領域を再配列して再配列周辺変調領域を形成する。出力併合部146は、中央変調領域を再配列周辺変調領域と併合して矩形変調ページデータを再生する。矩形変調ページデータは、矩形ページデータに対応する。矩形変調ページデータは、複号化回路130に伝送される。
【００２７】
複号化回路130は、矩形変調ページデータを複号化して出力データを生成する。
【００２８】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に基づく矩形ページデータを変更するための２つの変更パターンである。
【００２９】
282×282ピクセルアレイを有する矩形ページデータ１は、図３（Ａ）に示すように、中央領域1Aと周辺領域1Bに分割し得る。ここで、中央領域1Aは226×226ピクセルアレイである。周辺領域1Bが本発明に基づく円形変更パターンによって再配列されると、矩形ページデータは直径320ピクセルの円形ページデータ２に変更され得る。
【００３０】
268×268ピクセルアレイを有する矩形ページデータ３は、図３（Ｂ）に示すように中央領域3Aと周辺領域3Bに分割し得る。周辺領域3Bを八角形の変更パターンに基づき再配列するのであれば、矩形ページデータを最大対角線が320ピクセルの八角形ページデータに変更し得る。
【００３１】
図４は、本発明に基づき矩形ページデータを変更するためのフローチャートである。
【００３２】
ステップS12では、符号化する入力データを受信したら、入力データを符号化して矩形ページデータを生成する。
【００３３】
ステップS14では、矩形ページデータを図５（Ａ）に示すように中央領域1Aとそれを取囲む４つの周辺領域1B(I)、1B(II)、1B(III)、1B(IV) に分割する。
【００３４】
ステップS16では、周辺領域1Bのピクセルデータを本発明の円形パターン２または八角形パターン４に基づき再配列する。例えば、図５（Ｂ）に示すように、各矩形周辺領域1B(I)をa〜fの６つのコンポーネントに分割し、これらを再配列して三角形切片4B(I)に変更し、中央領域1Aの一辺に取着し得る。また、図５（Ｃ）に示すように、各矩形周辺領域1B(I)をg及びh+i+jの２つのコンポーネントに分割し、これらを再配列して円切片に変更し、中央領域1Aの一辺に取着し得る。三角形切片4B(I)及び円切片2B(I)を再配列周辺領域として用いる。
【００３５】
ステップS18では、再配列周辺領域を中央領域1Aと併合して変更ページデータを生成する。例えば、４つの三角形切片4B(I)と４つの円切片2B(I)を各々中央領域1Aの４辺に取着し、図５（Ａ）に示すような円形ページデータ２または八角形ページデータ４を形成する。
【００３６】
図６は、本発明に基づき変調ページデータを変更するためのフローチャートである。
【００３７】
ステップS46では、変調ページデータを中央変調領域と周辺変調領域とに分割する。例えば、円形変調ページデータ２を図７（Ａ）に示すような矩形中央変調領域1Aと４つの円切片2Bとに分割する。
【００３８】
ステップS48では、各周辺変調領域を再配列して所定の逆変換パターンに基づき再配列周辺変調領域を形成する。ここで、逆変換パターンは変換パターンと逆の関係を有する。例えば、図７（Ｂ）に示す各円切片2Bを再配列し、矩形周辺変調領域1Bを再配列周辺変調領域として形成し得る。
【００３９】
ステップS50では、再配列周辺変調領域1Bを中央変調領域に取着し、矩形変調ページデータを生成する。
【００４０】
ステップS52では、矩形変調ページデータを複号化し、出力データを生成する。
【００４１】
上記において本発明の好適な実施の形態について説明したが、当業者であれば、本発明の請求範囲を逸脱することなく種々の改変をなし得ることを理解されたい。
【００４２】
【発明の効果】
上記したように、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに記録された矩形ページデータを変更することによって、ホログラフィックデジタル記憶システムにおける映像の歪みによる情報損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のホログラフィーデジタルデータ記憶システムを示すブロック図である。
【図２】本発明に基づくホログラフィーデジタルデータ記憶システムを示すブロック図である。
【図３】図３は（Ａ）及び（Ｂ）からなり、本発明に基づき矩形ページデータを変更するための変更パターンを示す。
【図４】本発明に基づき矩形ページデータを変更するためのフローチャートである。
【図５】図５は（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）からなり、（Ａ）は４つの周辺矩形からなる周辺領域の一例を示す図であり、（Ｂ）は各周辺領域を再配列して三角形切片を生成する例を示す図であり、（Ｃ）は各周辺領域を再配列して円切片を生成する例を示す図である。
【図６】本発明に基づき変調ページデータを変更するためのフローチャートである。
【図７】図７は（Ａ）及び（Ｂ）からなり、（Ａ）は４つの円切片を有する周辺変調ページデータの一例を示す図であり、（Ｂ）は各円切片を再配列して矩形にする例を示す図である。
【符号の説明】
１００  入力変更回路
１１０  符号化回路
１２０  記録再生回路
１３０  複号化回路
１４０  出力変更回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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