信息記錄介質、信息再現(xiàn)裝置和信息再現(xiàn)方法
【專利摘要】一個或多個層狀地形成折射率等光學特性與周圍不同的多個微小變性區(qū)域的點來記錄信息的透明的信息記錄介質中,公開了嘗試從顯微鏡圖像再現(xiàn)被記錄的信息,但沒有研究用于一般用戶在通常的居住空間中能夠容易地再現(xiàn)的再現(xiàn)裝置及其記錄裝置。本發(fā)明的信息記錄介質、信息再現(xiàn)裝置和信息再現(xiàn)方法中,對記錄介質的規(guī)定的再現(xiàn)層一邊改變聚焦位置一邊以運動圖像進行攝像,利用介質的以規(guī)定頻率記錄的檢查圖案,檢查通過運動圖像拍攝得到的多個靜止圖像的分辨率,判斷能否用于數(shù)據(jù)再現(xiàn),對判斷為能夠使用的多個靜止圖像進行合成。
【專利說明】信息記錄介質、信息再現(xiàn)裝置和信息再現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及信息記錄介質和再現(xiàn)該介質中記錄的信息的再現(xiàn)裝置、再現(xiàn)方法。
【背景技術】
[0002]已知使短脈沖激光在石英玻璃或透明晶體、透明陶瓷等透明介質的內(nèi)部聚光時,會形成折射率等光學性質與周圍不同的微小變性區(qū)域。正在對在介質內(nèi)部三維地形成大量這樣的微小變性區(qū)域用于信息記錄進行研究。
[0003]以下的專利文獻1、2和非專利文獻1?3中,記載了在玻璃等穩(wěn)定且均質的物質內(nèi)部記錄數(shù)據(jù)。這樣的記錄介質具有耐久性優(yōu)良的優(yōu)點,特別適合數(shù)據(jù)的長期保存。用短脈沖激光形成局部變性的機制例如在非專利文獻4中有記載。
[0004]此外,非專利文獻3中,公開了將安裝在約20倍的顯微鏡上的攝攝像機拍攝的照片用于再現(xiàn)的方法。報告了通過實施提高照片中的微小變性區(qū)域的對比度的信號處理來以約10—3的錯誤率再現(xiàn)四個層中記錄的數(shù)字數(shù)據(jù)的結果。該方法中,因為使用圖像進行再現(xiàn),所以具有不需要一般光盤的高速的旋轉和精密的尋軌的特長。因此,具有即使經(jīng)過較長時間也容易在再現(xiàn)設備中再現(xiàn),能夠讀取數(shù)據(jù)的優(yōu)點。
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開平8-220688號公報
[0007]專利文獻2:美國專利⑶3 ?八1冊1) 576111號
[0008]非專利文獻
[0009]非專利文獻1:2.616261-, 61: &1.,0^)1:1081 8七01'叫011181(16 1:1-81181)81-6111:腦七6!";!^]^",0口七[的七,^01.21,^0.24,卯.2023-2025 (1996)
[0010]非專利文獻2811102^8 6七 &1.,18012012,10-0-01,10^0 (2012).
[0011]非專利文獻3:丁—0 胃社冊汕6 6七 &1.,18012012,10-0-02,10^0(2012).
[0012]非專利文獻 4:1.3成成 111^,01: 3,1.,1)11886 1101081'肅(1681^11
108^01:8 811(1 1七8 8^^11081:101118861-0?
^^6^111(168^, 161:1:.,^01.36,^0.7,卯.1065-1067 (2011)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]但是,非專利文獻3的方法中使用顯微鏡,所以在具有防振功能的實驗室這樣的場所由技術人員操作能夠再現(xiàn),但難以在通常的居住空間中由一般用戶再現(xiàn)。為了在通常的居住空間中由一般用戶進行再現(xiàn),需要使構圖和對焦、拍攝時機等變得容易,現(xiàn)有技術沒有進行該觀點的研究。因此,不存在能夠將透明介質中的微小變性區(qū)域再現(xiàn)為數(shù)字的比特信息的易于使用的再現(xiàn)設備。
[0014]另一方面,當前一般流通的二維條形碼是具有糾錯功能的數(shù)字數(shù)據(jù)的1種記錄方式,但通常在紙上以高對比度印刷為一定程度的大小(相當于1比特的黑白圖案能夠肉眼識別的程度因此,通過用手保持移動電話附帶的攝像機等拍攝印刷有上述編碼的紙能夠進行再現(xiàn)。
[0015]但是,難以用移動電話附帶的攝像機等簡便地再現(xiàn)如上所述在透明介質中記錄為微小且對比度低的區(qū)域的二維條形碼或一般的數(shù)字數(shù)據(jù)。
[0016]本申請?zhí)峁┮环N用于簡便地再現(xiàn)透明介質中形成的對比度低的微小變性區(qū)域的介質和能夠簡便且高可靠性地再現(xiàn)的再現(xiàn)裝置、再現(xiàn)方法。
[0017](1)首先,記錄介質的代表性的概要如下所述。
[0018]在透明的介質內(nèi)部層狀地形成有大量的微小變性區(qū)域的、對于再現(xiàn)光為透明的記錄介質中,上述微小變性區(qū)域(以下記作點)以平面狀的1個或多個層狀地形成,通過上述點的配置記錄數(shù)據(jù)。進而,在各層中,配置由多個點構成的檢查圖案,該檢查圖案由點配置的空間頻率不同的多個部分構成。
[0019]進而,上述檢查圖案以用上述數(shù)據(jù)再現(xiàn)所需的倍率進行各層的拍攝時構圖中至少包括1個檢查圖案的間隔配置。
[0020](2)接著,從記錄介質再現(xiàn)記錄的數(shù)據(jù)的信息再現(xiàn)裝置、再現(xiàn)方法中,具有對上述記錄介質的規(guī)定的再現(xiàn)層一邊改變聚焦位置一邊進行運動圖像拍攝的攝像單元、用上述檢查圖案檢查通過上述運動圖像拍攝得到的多個靜止圖像(以下記作幀)的分辨率來判斷是否能夠用于數(shù)據(jù)再現(xiàn)的單元、對判斷為能夠使用的多個靜止圖像進行合成的單元的再現(xiàn)裝置,和利用它的再現(xiàn)方法。
[0021]根據(jù)上述結構,基于檢查圖案的畫質篩選以充分的分辨率拍攝了數(shù)據(jù)部分的幀(⑶腦),對篩選后的必要的幀進行合成得到圖像,所以能夠簡便且高可靠性地進行記錄的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是表示透明的記錄介質中的數(shù)據(jù)塊的配置的第一實施例。
[0023]圖2是在中心具有檢查圖案的數(shù)據(jù)塊的一個實施例。
[0024]圖3是具有適合多個點的集合與1比特對應的情況的檢查圖案的數(shù)據(jù)塊的一個實施例。
[0025]圖4是在四角具有檢查圖案的數(shù)據(jù)塊的一個實施例。
[0026]圖5是在中心和四角具有檢查圖案的數(shù)據(jù)塊的一個實施例。
[0027]圖6是在多個數(shù)據(jù)塊中共用檢查圖案的一個實施例。
[0028]圖7是表示數(shù)據(jù)塊的10的圖案的結構的一個實施例。
[0029]圖8是包括檢查圖案和校驗圖案的數(shù)據(jù)塊的一個實施例。
[0030]圖9是表示圖像區(qū)域的大小的實施例。
[0031]圖10是表示再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的框圖的一個實施例。
[0032]圖11是表示再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的第一實施例。
[0033]圖12是表示再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的第二實施例。
[0034]圖13是表不再現(xiàn)系統(tǒng)中的光學模塊的結構的第一實施例。
[0035]圖14是表示再現(xiàn)系統(tǒng)中的光學模塊的結構的第二實施例。
[0036]圖15是表示再現(xiàn)的方法的流程圖的一個實施例。
[0037]圖16是表示再現(xiàn)系統(tǒng)的掃描的方法的一個實施例。
[0038]圖17是說明用于再現(xiàn)的幀數(shù)因數(shù)據(jù)塊而不同的情況的實施例。
[0039]圖18是數(shù)據(jù)塊以螺旋狀配置的透明的記錄介質的第一實施例。
[0040]圖19是數(shù)據(jù)塊以螺旋狀配置的透明的記錄介質的第二實施例。
[0041]圖20是表示帶有旋轉功能的再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的第一實施例。
[0042]圖21是表示帶有旋轉功能的再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的第二實施例。
[0043]圖22是帶狀的介質的實施例。
[0044]圖23是適合帶狀介質的再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的實施例。
[0045]圖24是表示多個幀的合成方法的實施例。
[0046]符號說明
[0047]1:記錄介質
[0048]8100( (1,』,10:數(shù)據(jù)塊
[0049]10, 11,:記錄層
[0050]IV:數(shù)據(jù)塊的X方向的尺寸
[0051]1?:數(shù)據(jù)塊的X方向的尺寸
[0052]冊0(:檢查圖案區(qū)域
[0053]?仙丁:數(shù)據(jù)區(qū)域的一部分
[0054]00丁:點
[0055]3?八邙:空白
[0056]0012X2:由2X2個點構成的相當于比特‘1’的部分
[0057]3?八⑶2X2:由2X2個空白構成的相當于比特‘0’的部分
[0058]0120(-(:, 0120(-9:檢查圖案
[0059]10:屬性表示區(qū)域
[0060]父-?仙III4方向的校驗比特串
[0061]方向的校驗比特串
[0062]10-0八:數(shù)據(jù)的屬性
[0063]:表示數(shù)據(jù)塊的X坐標的比特串
[0064]10-1:表示數(shù)據(jù)塊的X坐標的比特串
[0065]10-2:表示數(shù)據(jù)塊的2坐標的比特串
[0066]:表示數(shù)據(jù)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容是否是2方向的校驗比特的標志
[0067]:用攝像機一次能夠拍攝的拍攝范圍
[0068]0X1:控制單元
[0069]0^110^1-81001(:光學模塊
[0070]I嫩⑶-3別301?:圖像傳感器
[0071〕^00^00021?:進行模擬數(shù)字信號變換和編碼的運算電路
[0072]I嫩詘-冊嚇詘1,I嫩詘-冊嚇詘2:緩存
[0073]816^1~?1?0028801?:信號處理用處理器
[0074]1/0:輸入輸出電路和裝置
[0075]81-8:開關
[0076]?0:個人計算機
[0077]0^812:連接與攝像機的電纜
[0078]0\腿狀:拍攝圖像的攝像機
[0079]0?11?:從-?仙1:光學系統(tǒng)
[0080]?0⑶3-仙幾31現(xiàn):調整光學系統(tǒng)與記錄介質的距離的部件
[0081]1100)21?:在攝像機上安裝記錄介質的支架
[0082]:使記錄介質在XV平面內(nèi)移動的部件
[0083]乂卜312:固定記錄介質的部件
[0084]0^121^-0:小型的原本安裝有鏡頭的便攜式的攝像機
[0085]12^8:鏡頭
[0086]10X1101?:液晶畫面
[0087]:從透鏡的相反一側對記錄介質進行照明的透射照明
[0088]116111-8:從透鏡的相相同側對記錄介質進行照明的反射型照明
[0089]12^81:第一透鏡
[0090]12^82:第二透鏡
[0091]嫩31(:掩模
[0092]?:焦距
[0093]八?八叨詘:光圈
[0094]11:記錄層
[0095]8100( (1), 8100( (2):數(shù)據(jù)塊
[0096]I? 0 -仙幾31現(xiàn):使記錄介質在XV平面內(nèi)移動和旋轉的部件
[0097]I? 0 -81^62:固定記錄介質的部件
[0098]0^82:外殼
[0099]II冊01-八:拍攝用的孔
[0100]II冊01-8:照明用的孔
[0101〕 1010^, 10108-8:卷繞用電動機
[0102]0^161^1-11^62-1,......,嫩[-1嫩詘-11:拍攝后篩選的各幀的圖像
[0103]詘別口-1嫩⑶:合成圖像
[0104]勵132:圖像中具有的噪聲
【具體實施方式】
[0105]以下基于附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0106]【實施例1】
[0107]圖1是表示本發(fā)明中的透明的記錄介質中記錄的數(shù)據(jù)的物理配置的第一實施例。本實施例中,記錄介質1是板狀的透明介質,其材質是石英玻璃等玻璃或塑料、氧化鋁或透明陶瓷等透明介質。為了方便,如圖所示設2方向是介質的厚度方向,X和V方向表示與其正交的平面上的正交坐標系進行說明。
[0108]圖1中,在記錄介質1的內(nèi)部,離散地形成有大量的微小變性區(qū)域(點)(未圖示)的層10、11至I?在不同的2坐標上形成。層的數(shù)量合計為化+0。此處?是0以上的整數(shù)。為了表示各層的結構,在圖中表示了⑶層的結構。在層內(nèi),數(shù)據(jù)細分為稱為數(shù)據(jù)塊811)(?的長方形的區(qū)域而被記錄。數(shù)據(jù)塊如后所述是點的集合。為了使以下說明易于理解,對數(shù)據(jù)塊811)(?附加帶有表示各自的三維位置的索引的名稱。圖示的⑶中,左上的數(shù)據(jù)塊是81001( (0,0,0),右上的是 8100((0, 11,0),右下的是 8100( (111,
11,0)0上述數(shù)據(jù)塊的名稱的括號內(nèi)的索引中,最初的表示X方向的位置,第二個表示V方向的位置,最后的表示2方向的位置(層編號即,在相同層內(nèi)部,合計有X方向上!11+1個、V方向上11+1個數(shù)據(jù)塊縱橫排列。此處僅表示了⑶層,但其他層也是相同的結構,例如位于與[0層的數(shù)據(jù)塊811)(? (0,0,0)相同XV位置的4層的數(shù)據(jù)塊的名稱是8100( (0,。邛)。
[0109]如本實施例所示,各層中作為點的集合的數(shù)據(jù)塊被細分,在縱橫方向以相同間距排列時,根據(jù)圖像進行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的情況下能夠使求出各個數(shù)據(jù)塊的大概位置變得容易。因此,能夠高速地進行拍攝有多個塊的圖像中的數(shù)據(jù)塊部分的檢測和需要使攝像機的拍攝范圍在X方向和V方向上掃描的情況下的坐標的導出。特別是,在2方向的掃描中,只要改變攝像機的聚焦位置同時拍攝,就能夠在拍攝范圍的相同場所拍攝X坐標和X坐標的索引相同的數(shù)據(jù)塊,所以容易進行用于數(shù)據(jù)再現(xiàn)的處理。
[0110]上述實施例中,表示了一個層中存在多個數(shù)據(jù)塊的例子,但不一定要設置多個數(shù)據(jù)塊,也可以在一個層中設置單一的數(shù)據(jù)塊。該情況下,可以使用介質的較大的XV區(qū)域記錄一個數(shù)據(jù)塊,也可以在小區(qū)域中記錄。
[0111]【實施例2】
[0112]圖2是表示數(shù)據(jù)塊內(nèi)部的點配置的一個實施例。本圖所示的數(shù)據(jù)塊8100( (1,^10的X方向和X方向的尺寸分別設為】、1^。在數(shù)據(jù)塊的中心附近存在用于檢查再現(xiàn)時的圖像品質的檢查圖案(^冊】。檢查圖案的周圍是數(shù)據(jù)區(qū)域。圖中的?八奶是數(shù)據(jù)區(qū)域的一部分。
[0113]圖的右側表示了檢查圖案和數(shù)據(jù)區(qū)域的一部分?仙I內(nèi)部的點的配置。黑點是點,點以方格狀排列。各處沒有點的部分稱為空白。存在點的部分是比特‘1’,空白部是比特‘0’。將哪一方解釋為‘1’是任意的,但此處如上所述定義。檢查圖案冊(?用于在根據(jù)用攝像機拍攝的圖像進行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的情況下判斷該數(shù)據(jù)塊的圖像是否以充分的品質拍攝。此外,移動拍攝范圍而在掃描的同時拍攝的情況下,能夠用于在掃描中檢測拍攝范圍的錯位并修正坐標。進而,從圖像對像素的灰度進行采樣并二值化變換為數(shù)字數(shù)據(jù)時,需要設定用于判斷1、0的閾值,但因為檢查圖案的點配置是已知的,所以也能夠用于決定閾值。
[0114]本實施例的檢查圖案由8X8的點區(qū)域構成。8X8的點區(qū)域指的是能夠使點或空白縱橫排列8個的區(qū)域。如圖所示,第一行到第二行中,2X2的點或空白在X方向上排列。此外,第三行到第六行中,點和空白每隔1個交替地排列。進而,第七行到第八行中,2X2的點或空白在X方向上排列。特征在于由點的配置的空間頻率不同的多個區(qū)域構成。在拍攝了數(shù)據(jù)塊的圖像中檢查這樣的檢查圖案部分的分辨率的情況下,只要分辨出以最高的空間頻率記錄的第三行到第六行,就能夠判斷將包括該檢查圖案的數(shù)據(jù)塊的圖像用于數(shù)據(jù)再現(xiàn)沒有問題。另一方面,即使沒有分辨出各個點,只要第一行到第二行和第七行到第八行被分辨為2 X 2大小的點和空白,就能夠判斷焦點略微偏離。此外,如后所述,這樣的圖像也能夠用于再現(xiàn)。使檢查圖案中包括較低空間頻率成分,也具有容易識別數(shù)據(jù)塊中的檢查圖案的位置的效果。此外,此處使用由2X2的點和空白構成的第二高頻率成分,但也能夠進行包括以更低頻率排列的圖案、或者包括在列方向上排列的圖案等各種變形。前者的情況下,具有在焦點較大偏離的狀況下也能夠檢測檢查圖案的位置的優(yōu)點。后者的情況下,在X方向的分辨率之外還能夠檢查7方向的分辨率,也有助于檢測介質相對于光軸傾斜等異常并修正。
[0115]根據(jù)圖2的實施例,能夠利用檢查圖案根據(jù)以運動圖像拍攝的信息簡易且高可靠性地再現(xiàn)透明介質中的記錄為微小變性區(qū)域的數(shù)據(jù),具體方法在后文中敘述。
[0116]【實施例3】
[0117]圖3是縱橫各兩個點或相同面積的區(qū)域中沒有點的空白部與1比特對應的數(shù)據(jù)區(qū)域的實施例。圖中,表示為0012X2的部分是由2X2個點構成的比特‘1’,3?八⑶2X2是相當于比特‘0’的部分。如圖所示,檢查圖案中,第一行到第四行是4X4的點或空白的集合,第五行到第八行是2X2的點或空白的集合。即,后者是本實施例的數(shù)據(jù)部分的最高空間頻率的圖案,前者是第二高頻率的圖案。本實施例適合再現(xiàn)設備的分辨能力低的情況。例如,點的最小加工間距是2 4 的情況下,根據(jù)本實施例,只要再現(xiàn)設備的分辨能力是4 ^ %就能夠不漏過被比特‘1’夾著的比特‘0’進行檢測。用飛秒激光等短脈沖的加工難以自由控制點的半徑的情況較多,所以通過如本實施例所述用多個點構成比特,使點的半徑顯得較大,有效防止對比度降低。其中,此處表示了用2X2點表現(xiàn)1比特的例子,但根據(jù)加工間距和點的半徑、再現(xiàn)設備的光學系統(tǒng)的分辨能力和II?等條件用最佳數(shù)量的6和!II是整數(shù))的數(shù)量的點表現(xiàn)1比特即可。以下敘述的涉及檢查圖案的實施例中,設一個點或空白與比特對應進行說明。它們能夠容易地擴展到如圖3所示多個點或空白與比特對應的實施例,所以省略說明。
[0118]圖2是在數(shù)據(jù)塊的中心配置檢查圖案的實施例。從而,只要數(shù)據(jù)塊的中心部的畫質與數(shù)據(jù)塊的周邊部的畫質沒有較大差異,就能夠認為在中心部配置的檢查圖案的分辨率在數(shù)據(jù)塊的四角也能夠保持,用檢查圖案檢查分辨率是有效的。但是,也存在因數(shù)據(jù)塊的大小、拍攝的光學系統(tǒng)的光學倍率、圖像傳感器的大小而在相同拍攝范圍中只能容納一個數(shù)據(jù)塊的情況。一般而言,因為光學系統(tǒng)的像差等,與圖像的中心部的畫質相比,四角的畫質劣化的情況較多。這樣的情況下,不在數(shù)據(jù)塊的中心部,而是在周邊部、例如四角配置檢查圖案即可。
[0119]【實施例4】
[0120]圖4是在數(shù)據(jù)塊10的四角配置檢查圖案的一個實施例。本實施例中,檢查四角的檢查圖案的分辨率,檢查拍攝范圍的四角上的分辨率,如果其達到容許值,則可以認為在中心部也達到了容許的程度。從而,本實施例特別適合在相同拍攝范圍中只能容納一個數(shù)據(jù)塊的情況。
[0121]【實施例5】
[0122]圖5所示的實施例是在數(shù)據(jù)塊的中心和四角都設置檢查圖案,能夠更可靠地進行分辨率的檢查的例子。如圖所示,在中心部配置檢查圖案在四角配置檢查圖案
取決于光學系統(tǒng),存在拍攝范圍的周邊和中央部合焦的位置因像面彎曲而不同的情況。在相同拍攝范圍中只能容納一個數(shù)據(jù)塊的情況下,存在如上所述的像面彎曲時,需要在數(shù)據(jù)塊的中心和周邊部設置獨立的檢查圖案,分別以能夠容許分辨率的聚焦位置進行拍攝,合成多個圖像。本實施例在數(shù)據(jù)塊的中心部和周邊分別設置有檢查圖案,所以在這樣的情況下特別有效。其中,由圖中可知,在檢查圖案和中改變空間頻率不同的部分的場所。中,在第一行、第二行和第七行、第八行配置空間頻率最高的圖案,但在(:冊1-?中,在第三行、第四行和第五行、第六行配置空間頻率最高的圖案。通過這樣在中心部和周邊部的檢查圖案中改變點配置,能夠區(qū)分兩者,通過以使中心部的檢查圖案位于拍攝范圍的中心的方式調整XV位置,構圖調整變得容易。四角的檢查圖案在圖中是全部相同的,但它也可以通過例如使左上和右下等成為旋轉了 90度的圖案等,而使確認介質的正反變得容易,進而也能夠檢查V方向的分辨率。這樣的改進在上述實施例中也是同樣的。
[0123]此外,上述多個圖像的合成方法用圖24詳細說明,例如可以在改變了焦點的多個圖像中使XV位置對齊并相加求平均,也有比較具有相同XV坐標的像素值,將像素灰度最暗的值選擇為代表值的方法。即,點被拍攝為比空白更暗的情況下,合焦時顯得最暗,所以通過如上所述的合成能夠將點位置上的像素的灰度設定為在圖像的中心部和周邊部都充分暗的值??瞻撞康南袼刂?,在點離焦的情況下,模糊像的半徑較大時可能若干變暗,但即使選擇最暗的值,因為是模糊的圖像,像素值的降低也較少。此外,如非專利文獻1所述,點會因為聚焦位置而比空白部顯得更暗或更亮。要得到顯得更亮的圖像的情況下,在合成時選擇最亮的值作為代表值即可。
[0124]以上從圖2到圖5說明了各個數(shù)據(jù)塊中具有固有的檢查圖案的實施例。為了將數(shù)據(jù)塊的面積有效地用于記錄數(shù)據(jù),要求盡可能地減小檢查圖案引起的面積損失。如果面積損失小,則在相同面積中能夠記錄的數(shù)據(jù)量增大。換言之,記錄相同數(shù)據(jù)容量的介質的大小變小,能夠期待減小介質自身的價格和收納場所的效果。
[0125]【實施例6】
[0126]圖6是適合這樣目的的在多個數(shù)據(jù)塊中共用檢查圖案的一個實施例。由圖中可知,本實施例中在上下左右的數(shù)據(jù)塊的間隙中配置十字形的檢查圖案。由此,能夠在上下左右的數(shù)據(jù)塊中共用一個檢查圖案。檢查圖案自身也是十字形的,所以面積損失小。點和空白縱橫排列,在十字形的中心部使點連續(xù)排列3個,該部分被設計為與十字形的端部的點和空白交替排列的部分相比降低了空間頻率。由此,如上所述,能夠同樣享受在檢查圖案中具有空間頻率不同的部分而帶來的好處。
[0127]【實施例7】
[0128]圖7是表示數(shù)據(jù)塊的屬性表示區(qū)域10的圖案的結構的一個實施例。該屬性表示區(qū)域是表示數(shù)據(jù)塊811)(?的周邊記錄的數(shù)據(jù)的屬性等的區(qū)域。本實施例中,用5X5個點的點陣圖表現(xiàn)字體。文字與文字隔開1個點。本實施例中,設想非壓縮記錄由縱向4800像素、橫向6400像素構成的名稱為工嫩⑶-八的全彩圖像的情況??紤]一個數(shù)據(jù)塊的容量是縱橫100比特時,除錯誤集合等之外,上述圖像需要48X64的24倍的數(shù)據(jù)塊。最后的24是因為全彩圖像,所以尺(紅(綠(藍)3色分別需要8比特。本圖中表示了記錄1^62-^-1/48, 1/64-1/24這樣的文字字體的例子,這樣的字體能夠如本圖所示用點記錄為點陣圖,也能夠在記錄時使介質相對于激光逐漸移動而記錄為線圖。此外,也可以用八碼或者一維或二維編碼記錄為數(shù)字數(shù)據(jù)。
[0129]本圖的例子中,開頭的的部分是原圖像的名稱,1/48,1/64的部分分別表示將原數(shù)據(jù)分割為縱向48個、橫向64個區(qū)域時的坐標,即表示是相當于縱向第一個、橫向第一個的場所的數(shù)據(jù)塊。最后的1/24的部分表示是全部24比特的顏色信息的第一個(例如尺的第一比特只要在該屬性表示區(qū)域的內(nèi)容中加上介質上的數(shù)據(jù)塊的物理位置進行記錄,就能夠僅根據(jù)該屬性表示區(qū)域判斷得到的圖像的哪個方向存在其余的數(shù)據(jù)塊,較為便利。這樣的物理位置信息也可以在本圖的信息中進一步附加,但如果使上述1/48.1/64的部分與介質上的XV方向的數(shù)據(jù)塊的坐標一致、最后的1/24的部分與物理層的編號一致,就能夠減小屬性表示區(qū)域的尺寸。
[0130]【實施例8】
[0131]圖8是包括檢查圖案和校驗圖案的數(shù)據(jù)塊的一個實施例??紤]在根據(jù)拍攝數(shù)據(jù)塊內(nèi)部的數(shù)據(jù)區(qū)域的圖像再現(xiàn)數(shù)字數(shù)據(jù)時,因記錄品質的誤差等發(fā)生錯誤的情況。這樣的情況下,使每個數(shù)據(jù)塊或多個數(shù)據(jù)塊具有糾錯功能是有效的。圖8是使每個數(shù)據(jù)塊具有簡單的糾錯功能的實施例。本實施例的糾錯方式具有糾錯方法單純、面積損失小的優(yōu)點。此外,設想因記錄品質和再現(xiàn)條件等錯誤率較高的情況下,也可以犧牲面積,使其具有更強的糾錯功能。
[0132]圖8所示的數(shù)據(jù)塊811)(?中,在四角設置有檢查圖案(^冊⑶。這些檢查圖案中,點以矩形排列。矩形部分的X方向和V方向分別以存在多種點間隔的空間頻率的方式構成。由此,能夠用數(shù)據(jù)塊四角檢查X方向和V方向的分辨率。也具有面積損失小的特征。在檢查圖案的內(nèi)側設置的數(shù)據(jù)部分的上邊設置V方向的校驗比特串1-?八虹11,在右邊設置X方向的校驗比特串乂-?八虹17,在下邊設置屬性表示區(qū)域10。為了減小面積損失,使屬性表示區(qū)域也成為一維的比特串。構成屬性表示區(qū)域10的10-0八1八、104、10-1、10-2分別是表示數(shù)據(jù)的屬性、數(shù)據(jù)塊的坐標的比特串。此外,2-?八是表示數(shù)據(jù)塊811)(?
內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容是否是2方向的校驗比特的標志。如果該標志位置是點,則數(shù)據(jù)是2方向的校驗比特,如果不是點而是空白區(qū)域,則表示數(shù)據(jù)內(nèi)容不是2方向的校驗比特,是通常的數(shù)據(jù)。
[0133]此處對校驗比特進行說明。眾所周知,校驗比特是以比特串的合計成為偶數(shù)或奇數(shù)的方式進行調整的比特。調整為偶數(shù)的情況下,如果再現(xiàn)時的比特串的合計是奇數(shù),則表示包括校驗比特的比特串中至少有1個以上的奇數(shù)個比特被錯誤再現(xiàn)。發(fā)生2個或以上的偶數(shù)個錯誤的情況下,不能夠檢測出錯誤,但如果發(fā)生2個以上錯誤的概率充分低,則能夠用1比特的校驗比特判斷有無錯誤。此外,如果增加校驗比特的比特數(shù),使合計的余數(shù)一定,則能夠檢測多個錯誤,但原理是相同的,所以此處說明1比特的校驗的實施例。以下設為以乂、12方向的點的數(shù)量成為偶數(shù)的方式?jīng)Q定是否在校驗比特的位置記錄點進行說明。奇數(shù)的情況也是同樣的。
[0134]圖中八虹冗以除檢查圖案外的圖中縱方向的點數(shù)成為偶數(shù)的方式?jīng)Q定為點或空白。此外,乂-?八虹冗以除檢查圖案外的圖中橫方向的點數(shù)成為偶數(shù)的方式?jīng)Q定為點或空白。同樣地,2-?八虹冗以圖中進深方向的點數(shù)成為偶數(shù)的方式?jīng)Q定為點或空白。如圖所示,父-?八8117、能夠沿數(shù)據(jù)區(qū)域的一邊設置。2-?八涉及進深方向的合計,所以將多層中的一層的數(shù)據(jù)全部專用于2?八虹17。也可以每隔數(shù)層設置2-?八專用的層,此處為了簡化說明,僅用1層作為2-?八虹17。其中,為了明確表示當前的數(shù)據(jù)塊是2校驗比特而設置上述的
[0135]對使用這些校驗比特糾正錯誤的方法進行說明。再現(xiàn)數(shù)據(jù)后,在各數(shù)據(jù)塊中確認V方向(列方向)和X方向(行方向)的點(比特‘10的數(shù)量。如果是成奇數(shù)的行或列,則該行或列中存在錯誤的可能性高。進而,確認進深方向(2方向)的合計,找到成奇數(shù)的位置。將該行、列和進深方向交叉的比特視為錯誤比特,使其翻轉。即使使用較少的校驗比特,也能夠這樣在3個方向上確認錯誤的可能性,所以能夠正確糾錯的可能性提高。
[0136]【實施例9】
[0137]圖9是表示用攝像機一次能夠拍攝的拍攝范圍八1?八與數(shù)據(jù)塊的大小的關系的實施例。匕)是檢查塊配置在各個數(shù)據(jù)塊內(nèi)部的情況,6)是多個數(shù)據(jù)塊共用一個數(shù)據(jù)塊的情況。
[0138](^)的情況下,至少有1個數(shù)據(jù)塊在拍攝范圍的內(nèi)部即可。(6)的情況下,除數(shù)據(jù)塊之外,只要拍攝范圍包括了檢查塊中再現(xiàn)的數(shù)據(jù)塊所需的部分即可。當然,攝像機可以以必要充分的分辨率得到較廣拍攝范圍的情況下,在一個拍攝范圍中包括多個數(shù)據(jù)塊,一次處理即可。此外,只要進行了不會產(chǎn)生光學系統(tǒng)引起的暗角“丨即的“叫)的設計,攝像機的拍攝范圍I嫩(?-八即八就是圖像傳感器的面積除以光學倍率的范圍。從而,使用具備具有較大面積的圖像傳感器的攝像機,或者降低光學倍率,就能夠增大拍攝范圍。但是,使用沒有必要的分辨能力的物鏡,或者過度降低光學倍率時,不能夠分辨鄰接的點,錯誤率增大,所以需要滿足如下所述的條件。
[0139]首先,接近介質的物鏡的分辨能力需要是能夠分辨鄰接的點距離的程度。此外,在圖像傳感器上成像的鄰接點的距離,需要是圖像傳感器的像素的間距的二倍以上。后者由周知的采樣定理決定。但是,實際上后者的條件中需要余量。其理由在于,一般的攝像機是彩色的,所以使4個對于I?(紅).(}(綠(藍)具有感光度的像素按⑶;;,8)集合得到1個像素的彩色信息,進而在圖像傳感器前有防止摩爾紋的低通濾光片,或在攝像機一側使用多個像素計算1個像素信息。此外,多層的情況下,鄰接層的像重疊,信噪比降低,所以與單層相比更需要余量。取決于記錄介質的折射率,使用石英玻璃進行實驗時,為了使糾錯前的錯誤率成為0.1%數(shù)量級以下,需要使圖像傳感器上的鄰接點的距離為7像素間距程度。此外,已知多層的情況下,取決于攝影條件,最好以14像素的程度進一步保證余量。需要考慮這些條件進行再現(xiàn)系統(tǒng)的設計。但是,過度提高倍率時,一次能夠拍攝的記錄區(qū)域變窄,所以優(yōu)選為能夠正確再現(xiàn)檢查圖案的最低的倍率。
[0140]【實施例10】
[0141]圖10是表示再現(xiàn)設備的結構的實施例。位于圖中上部的是控制單元,進行構成再現(xiàn)設備的部件整體的控制。位于圖中左方的0911011-8100(是包括透鏡和照明、或光圈、濾光片、對焦機構等光學系統(tǒng)的部件的光學模塊。1^62-82^801?和八冊(1)0現(xiàn)是稱為000或0103等的圖像傳感器和將其輸出變換為數(shù)字信號編碼為圖像信息的電路。其中,圖像傳感器和模擬-數(shù)字變換器在半導體芯片上一體集成的情況較多,但此處將圖像傳感器和處理電路分為模塊表示。I嫩⑶-冊??現(xiàn)1和頂‘£-冊??現(xiàn)2是暫時存儲圖像的緩存。
和31-8是開關,用于如后所述地切換緩存I嫩(?-冊??現(xiàn)1和2的用途。3%嫩尺是進行使用緩存內(nèi)部的檢查圖案區(qū)域的圖像截取數(shù)據(jù)塊、基于分辨率的判斷篩選數(shù)據(jù)塊、再現(xiàn)數(shù)據(jù)等信號處理的處理器。1/0是對再現(xiàn)設備的用戶顯示正在拍攝的圖像或顯示處理的經(jīng)過和結果的圖像顯示部,和具有對再現(xiàn)設備傳達用戶的操作結果的輸入功能的接口模塊。
[0142]本實施例中,將包括介質中記錄的多個數(shù)據(jù)塊的運動圖像通過光學模塊0^110^1-81001(和圖像傳感器11^2-32X301?、數(shù)字-模擬變換器八0(:變換為數(shù)字圖像信息,持續(xù)拍攝一定時間,將該數(shù)據(jù)記錄在I嫩⑶中。在上述拍攝中,檢查1^62-8^21^2中在上次拍攝時記錄的已拍攝的運動圖像數(shù)據(jù)的各幀中包括的多個數(shù)據(jù)區(qū)域的周圍的四個檢查圖案區(qū)域,根據(jù)檢查圖案區(qū)域中包括的塊的圖像檢查數(shù)據(jù)區(qū)域的位置和數(shù)據(jù)區(qū)域的圖像的分辨率,根據(jù)是否能夠分辨出分辨率檢查用塊判斷該數(shù)據(jù)區(qū)域能否用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)。截取合格的數(shù)據(jù)塊的圖像,根據(jù)它再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù),將結果記錄在信號處理器部具備的存儲器(未圖示)中并通過接口部對外部顯示或輸出,或者基于再現(xiàn)結果訪問互聯(lián)網(wǎng)。
[0143]一次拍攝中,相同拍攝范圍中殘留有不能夠再現(xiàn)的數(shù)據(jù)塊的情況下,再次改變焦點或照明等拍攝條件,反復期望的時間的運動圖像的拍攝、處理。一個拍攝范圍的再現(xiàn)結束時,切換拍攝范圍繼續(xù)下一個拍攝范圍的再現(xiàn)。此時,通過分別切換開關31-八和31-8,切換緩存I嫩(?-冊??詘1和I嫩(?-冊??詘2的用途,拍攝中的圖像的保存由I嫩(?-冊??詘2進行,再現(xiàn)時的信號處理用I嫩⑶-冊??現(xiàn)1的數(shù)據(jù)進行。
[0144]如上所述,本再現(xiàn)設備的實施例中,因為用流水線㈧讓一丨丨加)處理并行地進行拍攝和再現(xiàn)處理,所以與按時間順序進行拍攝和處理的情況相比能夠高速地進行再現(xiàn)處理。其中,以上以運動圖像拍攝為例進行了說明。該情況下,用戶無需注意拍攝的精確的時機(快門操作)就能夠進行再現(xiàn)處理。但是,也可以根據(jù)情況通過用戶的快門操作連續(xù)拍攝靜止圖像。此外,本說明書中,為了方便,將這樣連續(xù)拍攝的靜止圖像也稱為運動圖像。
[0145]此外,上述流水線處理在如非專利文獻3記載的使用XV平臺的再現(xiàn)裝置中也能夠期待高速化。即,在一個拍攝范圍中一邊改變焦點一邊拍攝多個層的圖像,接著移動XV平臺轉移到下一個拍攝范圍的情況下,能夠與拍攝多個層和移動XV平臺并行地進行已拍攝的多個層的數(shù)據(jù)再現(xiàn)。
[0146]以下表示使用了市售的攝像機模塊或帶鏡頭的攝像機的再現(xiàn)裝置的結構的實施例。
[0147]【實施例11】
[0148]圖11是表示再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的第一實施例。本實施例適合使用對個人計算機輸出圖像的類型的攝像機、例如舊8攝像機模塊構成再現(xiàn)系統(tǒng)的情況。
[0149](£1)表示整體圖,(^)表示在與光軸成直角的方向上驅動記錄介質的部分的概要圖。如(£1)所示,本實施例的再現(xiàn)系統(tǒng)由個人計算機連接與攝像機的電纜0181^、拍攝圖像的攝像機…腿狀、用于在攝像機內(nèi)部的圖像傳感器上使透明介質中的數(shù)據(jù)塊的圖像成像的光學系統(tǒng)仙I'、調整光學系統(tǒng)與記錄介質1的距離的⑶3-仙幾31'現(xiàn)、將記錄介質1安裝在攝像機上的支架那⑶現(xiàn)、在與光軸成直角方向的XV平面內(nèi)移動記錄介質I的八0幾31'詘構成。
[0150](^)中表示了使安裝在再現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)部的記錄介質1固定的迅、在XV平面內(nèi)驅動記錄介質的乂卜仙幾31現(xiàn)、將上述部件固定在⑶3-仙幾31現(xiàn)上的支架1100)2尺。?0⑶3-仙幾31現(xiàn)和乂卜仙幾31現(xiàn)構成為包括小型的電動機,由控制。根據(jù)上述結構,能夠相對于攝像機的聚焦位置一邊在乂12方向(2是光軸方向)上驅動記錄介質一邊進行運動圖像拍攝。記錄介質1通過?0⑶3-仙幾31現(xiàn)相對于光學系統(tǒng)固定,并且不會從外部進入雜光。因此,在一般的居住空間中,能夠不發(fā)生手抖且易于掌握構圖和對焦、拍攝時機等而將記錄介質內(nèi)部的數(shù)據(jù)塊的圖像簡便地拍攝為運動圖像。
[0151]因為拍攝的數(shù)據(jù)塊中具備檢查分辨率的檢查圖案,所以能夠根據(jù)拍攝的運動圖像選擇分辨率高的圖像進行數(shù)據(jù)再現(xiàn)。此外,為了抑制再現(xiàn)系統(tǒng)的成本,也可以手動使
⑶3-仙幾31現(xiàn)和乂卜仙幾31現(xiàn)中的某一方或雙方移動。特別是拍攝范圍相對于記錄面積充分大的情況下,不需要XV方向的精細調整,所以即使手動移動X。仙幾31現(xiàn)也能夠抑制拍攝能力的降低。此外,本實施例中,需要準備在?上運行的控制軟件。通常的攝像機模塊具備在上運行的驅動軟件,所以軟件的開發(fā)只要有通常的技術水平就是容易的。
[0152]如圖10所示的流水線動作可能因上的限制而不能實現(xiàn),但該情況下制作在運動圖像拍攝后進行再現(xiàn)處理的軟件即可。
[0153]【實施例12】
[0154]圖12是表示再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的第二實施例。本實施例是適合基于小型的原本安裝有鏡頭的便攜型的攝像機構成再現(xiàn)系統(tǒng)的實施例。
[0155](£1)是從側面觀察的整體圖?;旧鲜桥c圖11的實施例相同的結構,但攝像機本體上原本安裝了鏡頭,所以能夠比如后所述的光學系統(tǒng)更簡單。光學系統(tǒng)在后文中敘述。特長在于不如圖11所示使用?就能夠進行再現(xiàn)。現(xiàn)在市售的攝像機和帶有攝像機的便攜設備中標準搭載了運動圖像拍攝功能。因此,能夠不使用就進行運動圖像的拍攝和記錄。從而,只要開發(fā)根據(jù)拍攝的運動圖像信息抽取靜止圖像進行再現(xiàn)的軟件即可。從運動圖像將特定時間的幀作為靜止圖像輸出的功能也經(jīng)常是標準搭載的,所以再現(xiàn)軟件的開發(fā)只要有通常的技術水平就是容易的。
[0156](6)是攝像機的正面圖。(¢)是攝像機的背面圖。攝像機自身帶有液晶畫面10X1101所以能過通過該液晶畫面確認圖像和顯示再現(xiàn)結果。
[0157]根據(jù)本實施例,能夠不使用個人計算機而在通常的居住空間中進行再現(xiàn)處理,所以能夠進行更簡便的再現(xiàn)。此外,此處以帶鏡頭的攝像機為前提進行了說明,但基于可換鏡頭式的所謂數(shù)碼單反攝像機也能夠同樣地構成再現(xiàn)裝置。
[0158]如上所述,通過在透明介質內(nèi)部使短脈沖激光聚光而產(chǎn)生的微小變性區(qū)域的對比度低。如非專利文獻1所示,使用高孔徑比的顯微鏡觀察的情況下,能夠以高對比度觀察,但通常的居住空間中一般用戶進行再現(xiàn)用的再現(xiàn)設備中,需要使用比研究用的顯微鏡更低孔徑比且倍率也更低的光學系統(tǒng)。從而,需要用這樣簡單的光學系統(tǒng)也能夠以高對比度拍攝上述微小變性區(qū)域的光學模塊
[0159]【實施例13】
[0160]圖13是這樣的光學模塊的一個實施例。首先用【專利附圖】
【附圖說明】結構。如圖所示,用2片凸透鏡1^吧1和1^吧2和掩模嫩1構成光學模塊圖13中,上述兩片凸透鏡…吧1和…吧2以成為所謂無限遠補償型的光學系統(tǒng)的方式配置。…吧1起到物鏡的作用,1^吧2相當于成像透鏡。此外,在與透鏡1^吧1相距其焦距的位置設置掩模嫩1。掩模嫩%是用光學玻璃等透明材料制造的平行平板,在玻璃上涂敷有使光的透射率變化的薄膜。是以光軸附近的透射率比周邊部低的方式改變光的透射率的一種濾光片。
[0161]如上所述的無限遠補償型的光學系統(tǒng)的物鏡12吧1中,在與12吧1相距其焦距的位置合焦(嚴格而言因為受到介質與空氣的折射率的差異引起的球面像差的影響,所以其有問題的情況下要用透鏡補償,但此處為了簡化說明,不提及其影響來進行說明在物鏡…吧1中,在與介質相反一側距離焦距的位置的上,能夠產(chǎn)生合焦的點圖像的傅立葉變換像。從而,在該位置上設置的上述掩模中,透過接近光軸處的成分、即低頻成分的強度與遠離光軸的高頻成分的強度相比被相對減弱。結果,能夠強調被點較強地散射的光線,強調點上的微小的折射率的差。
[0162]此外,圖中的照明八和11(^11-8在上述的圖11、圖12或后述的表示再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的實施例中沒有圖示,但在系統(tǒng)上安裝較容易,所以省略安裝方法的說明。此外,本圖和后述的實施例中,為了簡化附圖而簡化表示了透鏡的結構,但為了補償各種像差,也可以用多片透鏡構成附圖上畫為1片的透鏡,或者使用非球面透鏡。例如,為了相對地抑制成本、實現(xiàn)對比度和分辨率較高的結構,不使用單透鏡而是使用補償了色差和球面像差的消色差透鏡(狀匕0111社16118),對于得到對比度高的點的像是有效的。此外,照明口⑶!'-八從背面對記錄介質1進行照明,所以為了確保其光路,要在固定介質1的平臺等部件上空出確保照明光路的孔。
[0163]照明八是從透鏡的相反一側對記錄介質1進行照明的透射照明。此處,假設照明內(nèi)部存在聚光透鏡,使用向介質部分聚光的照明,該聚光的角度以介質中的微小變性區(qū)域顯得對比度較高的方式調整。此外,為了降低成本,也能夠用設置了適當?shù)拇翱?br>
的沒有聚光透鏡的擴散照明替代使用。進而,光學倍率較低的情況下,不需要明亮的照明,所以也能夠利用使用再現(xiàn)系統(tǒng)的場所的外部光。該情況下,在圖11和圖12、或后述的再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的實施例中,能夠利用從平臺上空出的孔導入外部光而從背面對記錄介質進行照明這樣的簡易的方法。外部光的不均有問題的情況下,能夠通過用半透明的條帶等遮蔽導入外部光的孔而減少不均的影響。
[0164]照明11(^11-8用于從斜方向照射介質1。以介質1的表面上的反射光不會通過透鏡成為雜光而對圖像傳感器入射的角度進行照射。取決于光學系統(tǒng)的透鏡的性能和點的形狀,通過同時使用這些照明,能夠以更高的對比度拍攝點。此外,如果用某一方的照明就可以得到充分的對比度,則僅使用一方即可。
[0165]此外,使用光學系統(tǒng)的色差的補償不充分的低成本的透鏡的情況下,使用單色的照明或者使用限制透射譜的濾光片能夠減少色差引起的模糊,得到高對比度的圖像。例如能夠使用綠色的發(fā)光二極管。該情況下,如果使用彩色的圖像傳感器,則通過在其8 (紅?、6 (綠(藍)的輸出中僅使用(綠)的成分,在有照明以外的雜光從外部入射的情況下,也能夠抑制其影響而提高對比度。當然,使用藍色或紅色的發(fā)光二極管,僅使用圖像傳感器的輸出成分中的8或1也可以得到同樣的效果。
[0166]此外,白色發(fā)光二極管在藍色區(qū)域具有光譜的峰值,所以該情況下,使用圖像傳感器的藍色的成分即可。使用單片的彩色圖像傳感器的情況下,對具有感光度的像素以稱為拜耳排列的配置二維排列,與I?和8相比對6具有感光度的像素的數(shù)量大約是2倍。這樣的情況下,使用綠色的發(fā)光二極管作為照明時,與其他顏色相比在圖像傳感器的感光度和分辨率的方面有利。當然,也可以不使用圖像傳感器的像素的顏色感光度的不同,而是在透鏡12吧1與12吧2之間插入使照明11(^1的發(fā)光譜的強度較高部分以外的波長的光截止的濾光片。特別是,使用單色的圖像傳感器的情況下,像素的感光度在較寬的光譜中較高,所以使用濾光片的方法是有效的。
[0167]接著,說明圖13的實施例的工作原理。如圖所示,在介質內(nèi)部的微小變性區(qū)域散射的光,通過第一透鏡…吧丨后成為平行的光束,通過掩模嫩1、第二透鏡1^吧2,在圖像傳感器I嫩現(xiàn)-3冊301?上成像。…吧1和…吧2如上所述形成無限遠補償型的光學系統(tǒng),所以兩者的間隔能夠在圖像的暗角不發(fā)生問題的范圍中自由地調整。此外,上述掩模嫩1設置在與物鏡…吧1相距其焦距?的位置上。此外,如上所述,其具有使光軸附近的光的透射率比周邊低的濾光功能。在與透鏡12吧1相距其焦距的位置上,形成記錄介質內(nèi)部的點集合的圖像的傅立葉變換像。從而,在光軸的附近,從照明八出射且沒有被點散射而透過記錄介質1的光通過。通過用掩模嫩31(使該光減光,能夠使點的圖像比沒有點的部分更明亮地清晰拍攝。如非專利文獻1所述,已知點的像在光學系統(tǒng)的聚焦位置改變時存在比周邊顯得更亮的位置和顯得更暗的位置。在點顯得更亮的聚焦位置上使用上述掩模時,沒有點的部分被拍攝為更暗,所以能夠提高點像的對比度。使照明八為平行光線或接近平行的照明時,沒有被點散射的光在光軸附近集中。照明的聚光程度也對分辨率有影響,所以以對比度和分辨率都為必要充分的方式進行調整即可。
[0168]此外,即使不使用以上說明的掩模,在通過照明的亮度和透鏡的像差補償以充分的對比度拍攝了點的情況下,也可以為了降低再現(xiàn)系統(tǒng)的成本而省略掩模嫩I。
[0169]上述實施例在圖11所示的再現(xiàn)系統(tǒng)以外也適合如圖12所示的利用移動電話和所謂的智能手機等本體上帶有攝像機功能的設備構成再現(xiàn)系統(tǒng)的情況。容易理解將本體上原本附帶的攝像機的鏡頭視為成像用的透鏡⑶吧2,在外部附加物鏡⑶吧1,就能夠形成與圖13同樣的光學系統(tǒng)。
[0170]此外,將在圖像傳感器上成像的點之間的距離除以被拍攝體即介質內(nèi)部的點間距離的實際尺寸的值定義為光學倍率時,該值是⑶吧2的焦距除以物鏡即⑶吧1的焦距的值。從而,通過選擇兩者的焦距的比率,能夠改變光學倍率。某一方的透鏡是變焦透鏡的情況下,能夠通過改變變焦比調整倍率,所以較為便利。
[0171]上述例子中,使聚焦位置為點顯得較亮的位置,使掩模嫩I的透射率在中心附近較低。根據(jù)情況,有時在點顯得較暗的聚焦位置取得圖像更便利。這樣的情況下,使上述掩模的透射率在中心附近比周邊更高即可。這樣,沒有被點散射的光的強度增加,所以點的周邊與點相比能夠拍攝為更亮。即,能夠拍攝為點的對比度較高。但是,該情況下,用掩模使周邊部分的光的強度過度減光時,點上的散射光減少,所以點的部分可能成為模糊的圖像。這樣的情況下,在拍攝后通過圖像處理施加高通濾波,或者不使用掩模來拍攝,進行提高對比度的圖像處理是有效的。
[0172]【實施例14】
[0173]圖14表示了適合再現(xiàn)系統(tǒng)的光學模塊的第二實施例。本實施例中,不使用如圖13的實施例所示的掩模,而是使用光圈。因為使用光圈,所以僅使用光軸附近部分的光線。光圈八?八幾即中,在其中心打開了光線透過的孔,其中心與透鏡的光軸一致。以…吧1與八?八1現(xiàn)2的距離等于1^吧1的焦距,進而1^吧2與八?八1現(xiàn)2的距離等于1冊32的焦距的方式設置。與雙方的透鏡的距離是各透鏡的焦距,這一點與上述實施例的透鏡的配置不同。可知本結構的光學倍率由兩個透鏡的焦距的比率決定,介質一側的…吧1的焦距比圖像傳感器一側的透鏡的焦距越短,則倍率越大。必要的最低倍率的觀點與上述的相同。
[0174]本實施例中,照明僅使用從透鏡的相反一側對介質1照明的透射照明。此外,為了提高本實施例的效果,優(yōu)選使用出射盡量與光軸平行接近的光束的照明。如圖所示,與光軸平行地前進的光線,通過上述光圈仙八幾即的中心部的孔,通過…吧2均勻地對圖像傳感器I嫩現(xiàn)-32吧01?進行照明。從而,如果介質中不存在使光散射的部分,則可以得到具有均勻的亮度的圖像。因為在介質中存在微小變性區(qū)域即點,所以被點散射的光不能夠通過八?八幾即,在圖像上被拍攝為較暗。越是減小仙八幾即的孔的大小,越能夠僅使接近平行的光線透過,對比度提高,但分辨率降低,所以孔的大小根據(jù)點的間距和用多個點構成的比特的間隔調整。由此,本實施例中,也能夠以高對比度拍攝透明介質中的點區(qū)域。
[0175]本實施例的透鏡的配置是所謂兩側遠心透鏡。該透鏡結構中,具有在被拍攝體與透鏡的距離變化、圖像變模糊的情況下,圖像的尺寸也幾乎不變的特長。從而,適合如上所述在檢查圖案區(qū)域中配置具有多種空間頻率的分辨率檢查塊,從焦點偏離的圖像中使用某個程度的頻率以下的成分的情況。這是因為即使焦點偏離,圖像的放大率也不變,所以容易合成聚焦位置不同的圖像。
[0176]此外,本實施例的透鏡結構中,介質1的表面相對于光軸傾斜的情況下的圖像的大小補償也較簡單。本實施例中得到的圖像如上所述是平行光線產(chǎn)生的投影圖像。從而,介質1相對于光軸傾斜了角度9的情況下,該方向的尺寸表現(xiàn)為縮小¢1)3 0。通過測定數(shù)據(jù)區(qū)域的四角的檢查圖案的中心部的細密地形成了點的部分的距離,計算上述縮小率,就能夠容易地補償介質的傾斜。
[0177]圖14的實施例也如圖12的實施例所示,適合利用移動電話和所謂人智能手機等本體上帶有攝像機功能的設備構成再現(xiàn)設備的情況。將本體上原本附帶的攝像機的鏡頭視為成像用的透鏡…吧2,在外部附加相當于物鏡的透鏡…吧1,能夠形成與圖14同樣的光學系統(tǒng)。
[0178]此外,圖13和圖14中使用多片透鏡的透鏡組作為物鏡,或者在圖14的實施例中用移動電話或智能手機等的攝像機鏡頭替代成像用的透鏡⑶吧2時,外側聚焦位置可能不能到達本體透鏡的外部。聚焦位置不在透鏡的外側時,不能夠設置掩模或光圈,所以這樣的情況下,追加透鏡構成為使聚焦位置到達透鏡的外側即可。這樣的變更對于具有光學知識的技術人員而言是容易設計的,所以省略詳細說明。
[0179]【實施例15】
[0180]圖15是表示在本發(fā)明中從記錄介質拍攝運動圖像的同時進行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的情況下的流程圖的實施例?;镜牧鞒淌沁M行運動圖像拍攝同時進行攝像機的聚焦位置的移動和拍攝范圍的XV方向的移動、即三維掃描,基于用檢查圖案檢查分辨率篩選圖像,使用選擇的圖像抽取數(shù)字數(shù)據(jù)。對三維掃描進行用于縮短掃描時間的改進。以下參考附圖按順序說明處理的流程。
[0181]首先,在最初的步驟312?0中,進行記錄介質的安裝。
[0182]在之后的步驟312?1中,進行再現(xiàn)系統(tǒng)的起動。
[0183]在之后的步驟312?2中,開始運動圖像拍攝,開始運動圖像的顯示器輸出。由此,能夠目視確認正在拍攝的部分的圖像,所以在萬一發(fā)生誤操作的情況下容易進行停止再現(xiàn)系統(tǒng)、重新開始等應對。
[0184]從之后的步驟3呢?3起開始數(shù)據(jù)再現(xiàn)。首先取得用于拍攝的基本信息。該基本信息可以在記錄介質的不與數(shù)據(jù)塊重疊的區(qū)域中以能夠目視判別的大小用文字記載,由用戶判讀并對再現(xiàn)系統(tǒng)輸入,也可以在特定的數(shù)據(jù)塊中用數(shù)字編碼、例如二維條形碼記錄,在本步驟中進行該塊的拍攝和內(nèi)容的解碼,能夠對再現(xiàn)系統(tǒng)設置值。需要以下基本信息。首先,瓜!!、?是與介質中記錄的數(shù)據(jù)塊的個數(shù)相關的信息。數(shù)據(jù)塊的X方向的數(shù)量是(0+1)^3方向的數(shù)據(jù)塊數(shù)量是(11+1)個,2方向的數(shù)量即層數(shù)是(1)+1)個。八X、八V、八2是與數(shù)據(jù)塊之間的間距即距離相關的信息。八X是X方向的間距,“是V方向的間距,八2是2方向的間距即層間距離?;谶@些間距決定后述的掃描時的移動距離。本實施例中,表示按每個塊移動的例子,但在攝像機的拍攝范圍中包括多個塊的情況下,XI方向的移動量分別是八X的整數(shù)倍、八V的整數(shù)倍。此外,需要作為坐標基準的數(shù)據(jù)塊的中心坐標。本實施例中,以8100( (0,0, 0為基準,所以設定其中心坐標乂0、洲、2?。此外,數(shù)據(jù)塊811)(?
的索引1、』、乂是分別以最左上方的接近透鏡一側的數(shù)據(jù)塊為811)(? (0,0,0),在X方向、V方向、2方向上增加而附加的。即,8100( (0,0,1))表示左上的最遠處的數(shù)據(jù)塊。表示該塊的坐標的信息是X。、10、2?。此外,本實施例中,坐標的原點是設介質為長方體時8個角中的從透鏡一側觀察的表面的左上角,但以介質的角為原點時,在介質的角缺損的情況下可能難以檢測原點。存在這樣的顧慮的情況下,在介質的表面或內(nèi)部用激光記錄表示原點的標記即可。
[0185]在之后的步驟312?4中,指定置入開始拍攝時的拍攝范圍的中心的塊811)(? (1,3, 10的索引。本實施例中,使起始塊的索引為1=0、從8100( (0,0, ¢0開始拍攝。此外,在本步驟中,設定表示掃描方向的參數(shù)(1)1, 07,02)0此處,各參數(shù)在以X方向、V方向、2方向上坐標增加的方式進行掃描的情況下設定為1,在坐標減少的掃描的情況下設定為-1。此處,設此為1,07為1,02為-1。至此基本信息的設定結束。
[0186]在之后的步驟312?5中,用以上讀取的基本信息將作為拍攝對象的數(shù)據(jù)塊811)(?(1,』,10置入拍攝范圍。最初到達本步驟時,將最初的數(shù)據(jù)塊811)(? (0,0,1))置入拍攝范圍的中心。
[0187]接著,在步驟312?6中開始運動圖像記錄。此時,使聚焦位置在一定范圍內(nèi)變化進行拍攝。其中,焦點的移動是在此時的2方向的掃描的方向上逐漸使介質移動時,因為介質的移動方向不會翻轉,所以能夠不受動作部分的螺桿的游隙等的影響而平滑地進行。因此,在置入的階段預先設為焦點略微偏離的位置,在2方向上掃描一定距離即可。焦點的移動結束后,停止運動圖像的記錄。
[0188]此外,使焦點移動進行拍攝的情況下,也可以在停止焦點移動的同時在相同位置進行一定時間的運動圖像拍攝,也可以在相對于每秒的運動圖像的幀率緩慢地移動的同時拍攝。前者的情況下,移動速度變慢,但在相同位置上的拍攝中每幀中都存在隨機噪聲,所以這樣的情況下,如果能夠在相同位置拍攝多幀,就能夠在后述的合成時減少隨機噪聲的影響,提聞8/^0
[0189]在之后的步驟312?7中,從步驟312?6中記錄的運動圖像中將各幀再現(xiàn)為靜止圖像,檢查各靜止圖像(巾貞)中拍攝的數(shù)據(jù)塊的檢查標記的分辨率。
[0190]結果,從上述多個幀中選擇分辨至檢查標記的最高頻率的圖像組和沒有分辨最高頻率但分辨至第二高頻率成分的圖像組I嫩現(xiàn)-1。
[0191]在之后的步驟312?8中,將選擇的圖像組合成為一張靜止圖像信息,抽取數(shù)據(jù)。即,根據(jù)I嫩⑶-?和I嫩⑶-[合成811)(? (1,110的圖像。如果選擇的圖像的數(shù)量多,則能夠提高合成后的圖像的3/1為了在合成后進一步提高圖像的3/?,根據(jù)需要進行非銳化掩模處理等空間濾波處理。
[0192]非銳化掩模處理是從合成后的圖像減去或除以對該圖像施加了模糊濾波后的圖像的一種高通濾波。通過該濾波,能夠減弱合成多個圖像時圖像的微小錯位的影響引起的模糊和存在多層的情況下鄰接層的模糊的低頻成分(層間串擾),能夠提高合成圖像的3/1
[0193]具體的合成方法用圖24在后文中敘述,因為存在運動圖像的1幀中3/?不充分的情況,所以如上所述合成多幀提高3/?是有效的。此外,在用I嫩現(xiàn)-1!中的1張或多張圖像就可以得到充分的的情況下,不需要將圖像組I嫩的圖像用于合成。這樣的情況下,也存在因為檢查圖案中包括了以最高頻率和比其低的第二高頻率配置的點配置,所以在搜索分辨以最高頻率配置的點的最佳聚焦位置時能夠根據(jù)以第二頻率配置的點的分辨情況得知聚焦位置大致對焦,即使焦點略微偏離也能夠檢測檢查圖案中以第二頻率配置的點部分而修正構圖的優(yōu)點。
[0194]接著,從得到的圖像采樣數(shù)據(jù)并變換為0、1的數(shù)字信息。此處的采樣指的是對數(shù)據(jù)塊中的點或空白位置的像素的灰度采樣。通過對采樣后的數(shù)據(jù)以適當?shù)拈撝刀祷槿?shù)字數(shù)據(jù)得到的圖像中,因為檢查標記以充分的分辨率被拍攝,所以能夠求出從該圖像采樣時的間距和數(shù)據(jù)塊的大小。
[0195]采樣通過如上所述用檢查圖案求出鄰接點間距離、每隔用它計算出的距離取得像素的灰度而進行,但采樣的像素可能與點像的中心略微偏離。這樣的情況下,使用要采樣的像素和該像素的周邊像素的值的最小值作為采樣值即可。這是因為點被拍攝為較暗的情況下,如上所述取周邊像素的最小值時,能夠選擇點像的最暗的場所的像素。點顯得較亮的情況下,采用最大值即可。此外,空白部是與周圍同樣的值,所以上述方法中空白部分的采樣值的誤差不會大到有問題的程度。此外,用作周邊像素的范圍選擇根據(jù)檢查圖案求出的鄰接點間距離的一半程度的距離中包括的范圍即可。此外,隨機噪聲較大的情況下,在選擇上述最小值(或最大值)之前,在采樣位置的像素及其鄰接像素等狹窄范圍中求平均之后再進行上述計算,能夠避免隨機噪聲的影響。
[0196]上述用于二值化的閾值設定為檢查標記部分的點和空白能夠正確無誤地分離的值即可。此外,此處按順序進行拍攝和處理,但也能夠如上述的再現(xiàn)系統(tǒng)的模塊結構的實施例所述,使其流水線式地進行。此外,如上述圖8的實施例所述能夠進行糾錯的數(shù)據(jù)的情況下,在必要的數(shù)據(jù)備齊的時刻進行糾錯。
[0197]以下流程中,對介質三維掃描的同時,反復上述步驟312?5到312?8。觀看圖示的分支方法能夠容易地理解,所以文章中不記載詳細內(nèi)容,在直到2方向的末端的數(shù)據(jù)塊的處理結束后,在X方向上移動一個塊并使2方向與之前方向相反地掃描。此外方向的末端的數(shù)據(jù)塊的處理結束后,在V方向上移動一個塊并使X方向的掃描方向翻轉繼續(xù)動作。掃描方向的翻轉由再現(xiàn)系統(tǒng)通過使決定掃描方向的參數(shù)和的符號翻轉自動地進行。這樣,根據(jù)本實施例,通過鋸齒形地進行掃描,能夠使介質或再現(xiàn)系統(tǒng)的聚焦位置的移動最小,能夠縮短再現(xiàn)耗費的時間。
[0198]【實施例16】
[0199]圖16對上述圖15中的鋸齒形掃描的情況進行圖解。為了對三維掃描的方法進行圖解,分別在(£1)中圖示2方向和X方向的掃描的情況,在6)中圖示X方向和V方向的掃描的情況。
[0200](£1)中,坐標的原點在左上,右方向是X軸,下方向是2軸。如圖所示,從左下的數(shù)據(jù)塊811)(? (0,0, 0開始拍攝,在2方向上回溯地逐個拍攝位于上一層的數(shù)據(jù)塊。最上方的數(shù)據(jù)塊8100( (0,0,0)拍攝完成之后,向右移動一個塊〔X方向),向下方向(2方向)逐個拍攝位于下一層的數(shù)據(jù)塊。如上所述,切換2方向的掃描方向的同時,反復至X方向的末端的列的掃描結束。此外,圖中在右端的列使2方向從上向下地掃描,但最后一列以從上向下掃描結束還是以從下向上掃描結束依賴于列的數(shù)量是偶數(shù)還是奇數(shù)。
[0201](6)中表示了從上方觀察介質的X方向和V方向的掃描的情況。在圖中左上取原點,橫向描繪X軸,向下描繪V軸。如(£1)中說明,X和2方向的掃描中,到達2方向的末端后,在X方向上逐個移動塊,所以本圖中,最初的彳丁向右方逐漸移動。到達最右側后,在'^方向上移動一個塊,在X方向上反向地掃描。當然,在各X、I位置上,如圖匕)所示進行2方向的掃描。此外,本圖中,最后一行從右向左掃描,但最后一行是哪個方向依賴于行的數(shù)量是偶數(shù)還是奇數(shù)。
[0202]這樣,XV方向的掃描中也以鋸齒狀進行掃描。以上在圖16的實施例中,對圖15的流程圖的實施例中的鋸齒狀掃描的情況進行了圖解說明。通過進行如上所述的三維掃描,能夠使到達層的末端或X和V方向的末端時的介質的移動成為最小限度。例如,使2方向和X方向的掃描方向一定的情況下,到達末端時,要從層的一端移動到另一端、或從行的一端移動到另一端進行掃描,所以到達末端時的移動量較大,因此數(shù)據(jù)再現(xiàn)耗費的時間也增大。與此相對,本實施例中能夠實現(xiàn)時間的大幅縮短。此外,上述實施例中,從數(shù)據(jù)塊8100((0,0,1))開始,但也可以從其他數(shù)據(jù)塊開始,此外在必要的數(shù)據(jù)是記錄的數(shù)據(jù)的一部分的情況下,對必要的部分掃描即可。
[0203]此外,上述掃描中,機械的掃描方向與介質中的數(shù)據(jù)塊的配置方向傾斜時,可能在拍攝范圍的一部分中不能合焦,或者在掃描中期望的數(shù)據(jù)塊的圖像脫離拍攝范圍。如果介質的表面與記錄時的數(shù)據(jù)塊的方向以充分的精度平行,則可以通過安裝在精度良好的支架上解決該問題。精度不充分的情況下,在支架上設置調整機構,在顯示器上目視數(shù)據(jù)塊的圖像中的檢查圖案同時進行微調即可?;蛘咭灿羞M行設置基于檢查圖案的像自動調整的功能等各種對策。這是具有知識的技術人員能夠應對的問題,所以省略說明。
[0204]【實施例17】
[0205]如上述圖15所述,基于檢查圖案從拍攝的圖像中選擇能夠使用的圖像,所以存在能夠使用的幀的數(shù)量因數(shù)據(jù)塊而不同的情況。圖17表示了該情況。本圖中,在用長方形表示的數(shù)據(jù)塊的內(nèi)部表示了使用的幀的數(shù)量。本圖中為了易于理解而適當?shù)靥钊肓瞬煌臄?shù)字,但為了使再現(xiàn)品質固定,優(yōu)選該數(shù)字的差別較小。因此,在圖16的流程圖的實施例的步驟312?6中使焦點改變一定距離的同時記錄運動圖像時,優(yōu)選使移動速度相對于運動圖像的幀率不太快。這是因為過快時,可以分辨檢查圖案的幀數(shù)減少,極端的情況下成為1幀都不能使用的狀況。取決于條件,例如使運動圖像的幀率為每秒30幀,在進行運動圖像記錄時,優(yōu)選使移動速度為每秒數(shù)微米程度。此外,在沒有記錄運動圖像而只是移動時,通過加快移動速度能夠抑制掃描速度的降低。
[0206]以上說明的實施例中,在2方向上以多層狀疊層的數(shù)據(jù)塊在XV方向上直線狀地排列,但本發(fā)明不限于此。根據(jù)用途也可以使2方向的層只有一個,進而也有XV方向的配置的各種變形。例如,也能夠在XV平面中以螺旋狀配置數(shù)據(jù)塊。這樣的實施例在圖18和圖19中表示。這些實施例中,再現(xiàn)時不需要XV方向的掃描,僅有旋轉運動和直徑方向的運動,所以具有控制變得容易的優(yōu)點。兩個實施例中介質的形狀都是圓盤狀。當然也可以是正方形或長方形的板狀,但因為塊的配置是螺旋狀,所以圓盤狀有利于減小不能用于記錄的多余的面積。
[0207]【實施例18】
[0208]圖18的實施例中,數(shù)據(jù)塊的配置是以螺旋狀且在從中心起的輻射線上配置。從而,再現(xiàn)時,使介質按一定角度旋轉,同時使攝像機的拍攝范圍從中心向外側逐漸平移。具有掃描的角度固定的優(yōu)點,但另一方面,由圖中可知,越到外側,數(shù)據(jù)塊之間的距離越遠,能夠用于記錄的面積的效率降低。因此,在要盡量提高記錄密度的情況下,只要是如以下圖19所示的配置,就能夠提高面積的使用效率。
[0209]【實施例19】
[0210]圖19是以螺旋狀配置數(shù)據(jù)塊時,以數(shù)據(jù)塊之間的距離一定的方式進行配置的實施例。本實施例中,不使旋轉角度一定,而是使旋轉速度一定,在旋轉的同時使拍攝范圍在直徑方向上移動。這樣,下一個塊會按相同的時間間隔出現(xiàn)。本實施例中,與上述實施例相比,具有記錄面積的使用效率高的優(yōu)點。此外,圖18和圖19的實施例中,在2方向有多層的情況下,一個層的旋轉掃描結束后移動到下一層并以螺旋狀掃描即可。該情況下,一個層的螺旋狀的掃描結束后,可以使焦點移動到下一層并再次返回中心進行掃描,如果返回中心的時間會對再現(xiàn)速度造成影響,則也能夠在從中心向外側掃描一個層之后,從外側向中心掃描下一個層,由此實現(xiàn)時間的縮短。這些實施例中,記錄時也可以通過與再現(xiàn)時相同的旋轉運動和直徑方向的運動順次記錄數(shù)據(jù)塊,所以具有與在XV方向上掃描的情況相比控制更容易的優(yōu)點。
[0211]圖20和圖21表示了適合圖18和圖19的實施例的再現(xiàn)系統(tǒng)的實施例。
[0212]【實施例20】
[0213]圖20是使圖11的實施例適合圖19或圖20所示的螺旋狀配置的實施例。圖21是使圖12的實施例適合圖19或圖20所示的漩渦狀配置的實施例。即,圖20匕)、(^)的實施例是基于沒有鏡頭的攝像機模塊和數(shù)碼單反攝像機的再現(xiàn)系統(tǒng)。
[0214]【實施例21】
[0215]圖21匕)、化)、(0)是基于智能手機或緊湊型攝像機等原本帶有鏡頭的攝像機的再現(xiàn)系統(tǒng)的實施例。
[0216]與圖11和圖12的不同在于附加直徑方向(8方向)的移動機構和旋轉機構代替XV方向的移動。圖20、圖21中,將用于直徑即I?方向和旋轉即0方向的移動的平臺和調整機構分別表示為8 9I? 0 -仙幾31'現(xiàn)??刂茩C構對于具有一般知識的技術人員而言是容易設計的,所以省略詳細說明。此外,應用于這些實施例的光學系統(tǒng),使用圖13和圖14所示的即可。
[0217]如上所述,通過使數(shù)據(jù)塊配置成螺旋狀,能夠使介質的驅動變得簡易,但通過使介質成為帶狀,能夠使機械控制變得更簡易。
[0218]【實施例22】
[0219]圖22表示使介質成為帶狀的實施例。這是使玻璃等透明介質成為薄帶狀,卷繞收納在外殼中的實施例。圖中上側表示帶的放大圖。與以上實施例同樣,排列有數(shù)據(jù)被記錄為點的數(shù)據(jù)塊。圖中下方表示了進行收納的外殼圖中以內(nèi)部可見的方式進行了圖解,但實際上優(yōu)選根據(jù)需要使其成為帶部分不可見的結構,從外部保護帶。如圖所示,長方形的外殼中左右存在卷繞帶用的圓柱部分,帶橫跨該圓柱部分。外殼上開有拍攝用的孔II冊0胃-八和照明用的孔II冊01-8。根據(jù)本實施例,因為能夠卷繞收納介質,所以具有如果使用較長的帶則收納場所能夠比板狀的介質更小的優(yōu)點。此外,本實施例中,也能夠通過在保持放入外殼的狀態(tài)下從拍攝用的孔照射激光而進行記錄。只要使外殼的材質是與介質同樣具有耐熱性和化學穩(wěn)定性的材質,就能夠用于長期保存。例如,能夠使用帶狀的玻璃作為介質,使用堅固且不變質的、耐熱性高的金屬或合金作為外殼的材料。該情況下,卷繞帶的柱狀的部分與介質的熱膨脹系數(shù)有較大不同時,可能因加熱或冷卻而對介質施加過大的力。因此,使用具有盡可能接近的熱膨脹系數(shù)的材料或者使卷繞用的柱狀部件材料與記錄介質相同即可。例如,如果介質和卷繞用的柱使用石英玻璃,除此以外的外殼使用具有耐熱性、耐久性的鈦等金屬,則能夠長期保存。此外,多層的情況和1層的情況下,都可以通過不在帶的表面、而是在內(nèi)部記錄點,而提高長期保存的耐久性。但是,本實施例中存在帶的厚度的限制,所以可能有多層記錄困難的情況。這樣的情況下,通過使層數(shù)為1層,延長帶的長度,能夠確保記錄容量。
[0220]【實施例23】
[0221]圖23是表示適合圖22的實施例的再現(xiàn)系統(tǒng)的結構的實施例。在攝像機、光學系統(tǒng)的前方的支架處安裝了帶的順方向、逆方向旋轉用的電動機10101?-八和10108-8。根據(jù)本實施例,能夠在卷繞帶的同時通過運動圖像再現(xiàn)得到數(shù)據(jù)塊的圖像,根據(jù)它進行記錄的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。此時能夠使用數(shù)據(jù)塊中設置的檢查圖案修正焦點的同時進行拍攝,選擇具有充分的分辨率的數(shù)據(jù)塊的圖像并合成圖像,根據(jù)它采樣數(shù)據(jù)。此外,進行了多層記錄的情況下,在使帶緩慢卷繞的同時進行2方向的掃描要耗費時間,所以先卷繞至帶的末端或必要的位置同時進行運動圖像拍攝、數(shù)據(jù)再現(xiàn),再使焦點在2方向上移動并進行下一層的再現(xiàn),這樣能夠減小速度的損失。
[0222]【實施例24】
[0223]圖24是表示圖15的步驟312?8中的多個圖像合成的情況的實施例。(£1)中表示用相加求平均合成的情況,(^)中表示用最小值過濾合成的情況。(£1)和6)中,0^161^1-11^62-1到嫩[-1嫩⑶是被選擇的圖像組,作為用檢查圖像對XV平面上的偏移和旋轉進行了補償?shù)膱D像組進行說明。即別口-1嫩⑶是合成后的圖像。為了使圖簡化,僅描繪了少量的點。
[0224]匕)中,進行張圖像(幀)的相加求平均合成為一張圖像。該合成方法中,即使各幀中存在如圖所示的隨機的噪聲,也可以通過相加求平均處理在合成后基本消除。這樣用相加求平均進行合成時,能夠減少隨機噪聲的影響。
[0225](6)是用相同XV位置的像素的最小值合成的實施例。其中,如上所述存在合成后在XV方向上取最小值的情況,但本實施例中,用2方向的最小值進行多個圖像的合成,所以與上述不同,要注意。本實施例是從多個圖像中的相同XV位置的像素中選擇最暗(亮度最小)的像素合成的方法。如圖所示,(^)的實施例中,點在不同幀中被清晰地拍攝或被略微模糊地拍攝。在介質相對于光軸傾斜或者記錄時相對于介質的表面傾斜地記錄相同層的點的情況下可能發(fā)生這樣的情況。使用最小值時,如結果圖像所示,保存了被清晰拍攝為最暗的部分,所以具有在存在如上所述的傾斜的情況下也能夠在合成圖像整體中反映被清晰地拍攝的點的濃度的效果。此外,如上所述使用在點被拍攝為較亮的條件下拍攝的圖像的情況下,使用最大值即可。也可以不使用本圖所示的平均和最小值(或最大值),而是根據(jù)情況使用將相同XV位置的像素值按亮度順序排列時的中間值等,根據(jù)需要使用各種方法。
[0226]以上基于實施方式具體說明了本發(fā)明人的發(fā)明,但本發(fā)明不限于上述實施方式,能夠在不脫離其主旨的范圍中進行各種變更和改進。
[0227]本發(fā)明的光記錄介質和光信息再現(xiàn)方法將記錄數(shù)據(jù)密封在透明的記錄介質1的內(nèi)部,所以能夠穩(wěn)定且長期地保存信息。此外,根據(jù)本發(fā)明,能夠由一般用戶在通常的居住空間中容易地再現(xiàn)上述透明記錄介質中的微小變性區(qū)域構成的點信息。
[0228]根據(jù)以上所述,根據(jù)本發(fā)明,例如能夠由一般用戶在個人的居住空間或政府機關、圖書館、美術館等的窗口從記錄了個人的重要照片、文本、聲音數(shù)據(jù)或公文、繪畫等數(shù)據(jù)的透明介質進行信息的再現(xiàn)。
【權利要求】
1.一種在內(nèi)部層狀地形成有折射率與周圍不同的微小變性區(qū)域的記錄點的、對于再現(xiàn)光為透明的信息記錄介質,其特征在于: 所述層包括記錄信息的數(shù)據(jù)區(qū)域和用于檢查圖像的分辨率的分辨率檢查圖案區(qū)域, 所述分辨率檢查圖案由點的集合構成,所述點配置的空間頻率存在2種以上。
2.如權利要求1所述的信息記錄介質,其特征在于: 所述2種以上的空間頻率是最聞空間頻率和第_■聞的空間頻率。
3.如權利要求2所述的信息記錄介質,其特征在于: 所述2種以上的空間頻率還包括比所述第二高的空間頻率低的空間頻率。
4.如權利要求1所述的信息記錄介質,其特征在于: 所述層包括I個以上的數(shù)據(jù)塊,所述分辨率檢查圖案區(qū)域設置在所述數(shù)據(jù)塊的中心部。
5.如權利要求1所述的信息記錄介質,其特征在于: 所述層包括I個以上的數(shù)據(jù)塊,所述分辨率檢查圖案區(qū)域設置在所述數(shù)據(jù)塊的角部。
6.如權利要求1所述的信息記錄介質,其特征在于: 所述層包括多個數(shù)據(jù)塊,所述分辨率檢查圖案區(qū)域設置在所述數(shù)據(jù)塊的角部,所述分辨率檢查圖案被所述多個數(shù)據(jù)塊共用。
7.如權利要求1所述的信息記錄介質,其特征在于: 在所述數(shù)據(jù)區(qū)域的外周部設置有用于對所述數(shù)據(jù)區(qū)域的數(shù)據(jù)進行糾錯的校驗區(qū)域。
8.一種信息再現(xiàn)裝置,對在內(nèi)部層狀地形成有折射率與周圍不同的微小變性區(qū)域的記錄點的記錄介質中記錄的信息進行再現(xiàn),該信息再現(xiàn)裝置的特征在于,包括: 攝像單元,其對規(guī)定的再現(xiàn)層一邊改變聚焦位置一邊以運動圖像進行攝像; 從所述運動圖像再現(xiàn)多個靜止圖像,并根據(jù)所述記錄介質中設置的由點構成的分辨率檢查圖案的分辨率判斷是否能夠用于數(shù)據(jù)再現(xiàn)的單元;和對判斷為能夠使用的所述多個靜止圖像進行合成的單元。
9.如權利要求8所述的信息再現(xiàn)裝置,其特征在于,包括: 第一緩存,其保存以運動圖像拍攝的圖像;和 第二緩存,其用于對所述靜止圖像進行再現(xiàn)信號處理。
10.如權利要求8所述的信息再現(xiàn)裝置,其特征在于: 所述信息再現(xiàn)裝置是安裝有透鏡的攝像機型的再現(xiàn)裝置。
11.如權利要求8所述的信息再現(xiàn)裝置,其特征在于: 所述信息再現(xiàn)裝置具有無限遠補償型的光學系統(tǒng),在物鏡與成像透鏡之間設置有改變光的透射率的掩模。
12.如權利要求8所述的信息再現(xiàn)裝置,其特征在于: 所述信息再現(xiàn)裝置包括遠心光學系統(tǒng)。
13.一種信息再現(xiàn)方法,對在內(nèi)部層狀地形成有折射率與周圍不同的微小變性區(qū)域的記錄點的記錄介質中記錄的信息進行再現(xiàn),該信息再現(xiàn)方法的特征在于,包括: 對規(guī)定的再現(xiàn)層一邊改變聚焦位置一邊以運動圖像進行攝像的步驟; 從所述運動圖像再現(xiàn)多個靜止圖像的步驟; 對所述多個靜止圖像,根據(jù)所述記錄介質中設置的由點構成的分辨率檢查圖案的分辨率抽取能夠用于數(shù)據(jù)再現(xiàn)的靜止圖像的步驟; 對抽取的所述多個靜止圖像進行合成的步驟;和 輸出合成后的所述圖像的步驟。
14.如權利要求13所述的信息再現(xiàn)方法,其特征在于: 所述合成的步驟是對所述多個靜止圖像相加求平均來合成的步驟。
15.如權利要求13所述的信息再現(xiàn)方法,其特征在于: 所述合成的步驟,是從所述多個靜止圖像中的相同XY位置中選擇最暗的像素來合成的步驟。
【文檔編號】G11B7/004GK104347089SQ201410073900
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權日:2013年8月2日
【發(fā)明者】渡部隆夫, 富田大輔, 渡邊康一, 今井亮 申請人:日立樂金光科技株式會社