JP4722705B2 - 積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法および積層ホログラム情報記憶媒体 - Google Patents
積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法および積層ホログラム情報記憶媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4722705B2 JP4722705B2 JP2005516173A JP2005516173A JP4722705B2 JP 4722705 B2 JP4722705 B2 JP 4722705B2 JP 2005516173 A JP2005516173 A JP 2005516173A JP 2005516173 A JP2005516173 A JP 2005516173A JP 4722705 B2 JP4722705 B2 JP 4722705B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- layer
- light
- storage medium
- data
- 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 - Lifetime
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 368
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 148
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 668
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims description 159
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 27
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 15
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 151
- 230000006870 function Effects 0.000 description 94
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 70
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 58
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 description 46
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 36
- 238000013461 design Methods 0.000 description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 23
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 17
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 13
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 12
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 10
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 9
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 9
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 9
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 6
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 6
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 238000007648 laser printing Methods 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 3
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910009372 YVO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000005338 frosted glass Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
- G11B7/24035—Recording layers
- G11B7/24038—Multiple laminated recording layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
- G11B7/24035—Recording layers
- G11B7/24044—Recording layers for storing optical interference patterns, e.g. holograms; for storing data in three dimensions, e.g. volume storage
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H1/0408—Total internal reflection [TIR] holograms, e.g. edge lit or substrate mode holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H2001/2605—Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping
- G03H2001/261—Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping in optical contact
- G03H2001/2615—Arrangement of the sub-holograms, e.g. partial overlapping in optical contact in physical contact, i.e. layered holograms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Description
本願は、2003年12月10日に出願された特願2003−412396号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2004年4月5日に出願された特願2004−110872号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2004年4月16日に出願された特願2004−121721号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2004年9月9日に出願された特願2004−262330号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2004年10月5日に出願された特願2004−292429号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
図43は、記憶媒体1’の側面(断面)を示す図であり、コア層2’とクラッド層3’とが交互に積層され、コア層2’とクラッド層3’との境界に回折格子層4’が設けられた構造を成す。回折格子層4’には情報データが例えば凹凸形状によって記憶あるいは蓄積されている。
また、記憶媒体1’はROM専用媒体であり媒体作製後には情報データを記録することができない。以上説明したように、従来技術では記憶媒体個々に情報データ記録ができないという問題があった。
しかしながら、上記従来技術の認証シートは、上述したROM記憶媒体と同様に、例えば原版を用いたスタンピング技術により作製されるため、全く同一の情報データを有した認証シートを大量に生産することは適している。
本発明は上記の問題を改善するために提案されたもので、その目的は、媒体作成後であってもID等の情報データの記録ができ、また、ROM用記憶媒体の再生装置で当該IDを再生することが可能な積層ホログラム情報記憶媒体と設計方法、および、該記憶媒体に情報データを記録するための記録装置/記録方法並びに再生装置/再生方法を提供することにある。
これにより、記憶媒体個々に固有の情報データを記録することができ、記憶媒体の個々を管理することが可能となり、記憶媒体に記憶あるいは蓄積されたコンテンツの著作権を、不正コピー、偽造行為などから守ることができる効果が得られる。
この発明による記憶媒体は、少なくとも、2つ以上のコア層と、前記コア層を挟むように配置した3つ以上のクラッド層と、前記一部のコア層とこれを挟むクラッド層との境界あるいはコア層内に設けられ情報データが記憶された1つ以上の回折格子層と、前記他のコア層とこれを挟むクラッド層との境界あるいはコア層内に、あるいはギャップ層を介して設けられ、情報データが形状あるいは屈折率分布として記録される1つ以上の記録層とから構成されることを特徴とする。
本発明の記録装置の第1の実施形態は、記憶媒体の第1の実施形態に情報データを記録する装置であって、少なくとも、記録すべき情報データを持った物体光を記録層に照射する機能を有する物体光照射系と、参照光を記録層に照射する機能を有する参照光照射系とから構成されることを特徴とする。
本発明の再生装置の第1の実施形態は、記憶媒体の第1の実施形態(図1)に記録された情報データを再生する装置であって、少なくとも、記憶媒体に入射光を入射させる機能を有する光ヘッドと、記憶媒体から出射した再生光を検出する機能を有する光検出器とから構成されることを特徴とする。
なお、記録装置52、再生装置5の構成要素として、記憶媒体1を装填する入り口である記憶媒体装填口、記憶媒体1が装填されるスペースである記憶媒体装填スペース、記憶媒体1を固定しローディング、チャック、取出し機能を有する記憶媒体装填台を具備しても良い。これらは記憶媒体1を容易にかつ安定に装填する効果がある。記録装置52、再生装置5の他の構成要素としては、例えば論理/制御回路が挙げられる論理/制御回路は、データ信号の処理、および本明細書に記載のアクティプ素子を駆動制御する機能を持つ回路である。
本発明の記録装置の第2、第3の実施形態は、記憶媒体の第1の実施形態(図1)に情報データを記録する記録する装置であって、少なくとも、記録層に光線を照射し情報データを描画あるいは一括投影する機能を有する光線照射系、あるいは記録層に電子線を照射し情報データを描画あるいは一括投影する機能を有する電子線照射系から構成されることを特徴とする。
上記の各実施形態では、計算機ホログラムによって得たホログラムデータを、光線93または電子線94により記録層42に形状あるいは屈折率変化として描画し記録する。このホログラムデータは図3における熱ホログラム、光ホログラムで得られるホログラムデータと等価なものである。
本発明の記憶媒体の第3、第4の実施形態は、少なくとも、2つ以上のコア層と、前記コア層を挟むように配置した3つ以上のクラッド層と、前記一部のコア層とこれを挟むクラッド層との境界あるいはコア層内に設けられ情報データが記憶された1つ以上の回折格子層と、前記他のコア層とこれを挟むクラッド層との境界あるいはコア層内に設けられ再生光を出射する1つ以上の記録データ用回折格子層と、前記他のコア層に隣接してあるいはギャップ層を介してあるいは前記他のコア層から離して設けられ、情報データが光の透過、不透通性を持つ記録マークの有無として記録される1つ以上の記録層とから構成されることを特徴とする。
また回折格子層4、記録層42は、コア層2に直接隣接するだけでなく、ギャップ層44を設けて配されても同様の効果を奏する。各構成要素に関しては図1、図2に示すものと同様である。コア層2、クラッド層3の材料としては樹脂、ガラス、光学結晶などが使用でき、ギャップ層44としてはクラッド層3と同様の特性を有する材料(樹脂、ガラス、光学結晶など)を用いることができる。コア層2の厚さは1μm程度、クラッド層3の厚さは10μm程度である。回折格子層4はコア層2の上下に2箇所あっても良く、回折格子層4の数が多いことは大容量化できる点で有利である。
記録層42上での記録マーク45の有無および位置は、光検出器7上での光の明暗の有無および位置と1対1に対応していてもいいし、また必ずしも1対1対応していなくても良い。
記録層42に穴開けする場合には、記録層42は表面に露出している方が穴開けし易く、上記のように、二体で作製する方法が有利である。
本発明の記憶媒体の第3及び第4の実施形態に対する記録装置の第1の実施形態としては、図5、図6に示す記録装置52a、52bを利用することができる。即ち、記録装置は、記憶媒体の第3、第4の実施形態に情報データを記録する装置であって、少なくとも、記録層42に光線を照射し、情報データを描画あるいは一括投影する機能を有する光線照射系、あるいは、記録層42に電子線を照射し、情報データを描画あるいは一括投影する機能を有する電子線照射系から構成される。
また、本発明の第2の実施形態に係る記録装置は、少なくとも記録層を有する記憶媒体に情報データを記録する装置であって、少なくとも、記録層に光線を照射し情報データを描画あるいは一括投影する光線照射系、あるいは電子線を照射し情報データを描画あるいは一括投影する電子線照射系のいずれかを有することを特徴とする。記憶媒体としては例えば、本発明の実施形態に係る記憶媒体が使用できる。
また、記憶媒体が変形することにより記憶面が歪み、入射光が所定の位置に入射されず、入射されたとしても再生光が正しく出射されず、情報データが再生できなくなる弊害が生じる。
(ii)記録時において、光の照射により屈折率または透過率が変化し、一方再生時には屈折率または透過率が光が当っても変化しないような条件(読み出しと書き込みとの照射する光の波長、すなわちエネルギを変化させること)が必要である。この条件に対しては、急峻な光波長選択性を持つ材料を見つけ出すか、またはこのような条件を満たすような化学処理法(不活性処理)を見出す必要がある。
(iii)記録層の新材料に対して、耐環境性(熱/化学安定性)、無毒無害性及び光のエネルギにより熱膨張しないか、またはコア層及びクラッド層と同じ熱膨張率を有する必要があり、記録(すなわち光照射による屈折率変化,透過率変化)の前後において体積変化しない。
以下、記録装置52の記録動作を説明する。記録に際しては光線照射系102、または電子線照射系103を用いて、記録層42に光(レーザ光)または、電子線に対する透過/不透通性を示す箇所(記録マーク45:透明/不透明、穴有り/無しなどを含む)を描画、あるいは空間光変調器などを用いた一括投影により形成する。
光線93としては、赤外光、可視光、紫外光、レーザ光、X線などが利用できる。光線照射系102、電子線照射系103は必要に応じてレンズ、コリメータなどの光学部品、電子線用部品を構成部品として有してもよい。
また、光線照射系102、電子線照射系103、記憶媒体1は、必要に応じて相対的に角度、位置を変化させてもよく、このため一次元、二次元あるいは三次元駆動する機構および機能を有してもよい。
また、光線93、光線照射系102、電子線94、電子線照射系103に加え、イオンビーム、イオンビーム源も有用であり、これらおよび、これら上記記載のものを各々組合せたもの、例えば、印刷技術によってインク、塗料を塗布し、これらに光線93、電子線94などを照射して記録する方法も挙げられ、これらも本発明の範疇とする。
ステージ401は記憶媒体1を安定に設置する機能を有し、記憶媒体1の加工箇所周辺にあたるステージ部は穴が開いているか、あるいは透明体から成る窓部402が設けられている。
ライト403はライト光404を照射する機能を有し、ライト光404はフィルタミラー406で反射され、記憶媒体1の加工面で反射し、フィルタミラー406で再度反射した後、カメラ405に入射するよう設置される。カメラ405はライト403からのライト光404が入射する位置に設置され、ライト光404により記憶媒体1の加工面を観察する機能を有する。
従来、加工面を観察する方法としては、加工面近傍の斜め上にカメラを設置する方法があったが斜め上方からの観察であるためスポット形状、スポット位置を高精度に観察できないという欠点があった。
また別の従来法としては、光線の入射側で、ハーフミラーあるいは偏光ビームスプリッタなどを用いて、加工面からの反射光を光線の入射方向と逆方向にたどってカメラで観察する方法があった。この方法では光線の光軸上にカメラを配置できるため、スポット形状、位置を高精度で観察、制御できるものの、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタを光線が記憶媒体に届く前の光路中に入れる必要があるため、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタに光線が吸収、反射(通常、半分以下に減衰する)され、光線のパワーの一部しか記憶媒体の加工に使えないという欠点があった。
本発明の再生装置の第2の実施形態は、記憶媒体の第3、第4の実施形態に記録された情報データを再生する装置であって、少なくとも、記憶媒体に入射光を入射させる機能を有する光ヘッドと、記憶媒体から出射した再生光を検出する機能を有する光検出器とから構成されることを特徴とする。
また、本発明の再生方法の第2の実施形態は、記憶媒体の第3、第4の実施形態に記録された情報データを上記の再生装置を用いて再生する方法であって、記録データ用回折格子層近隣のコア層に光ヘッドからの入射光を入射させ、記録データ用回折格子層から出射される再生光を、情報データを持った記録層における記録マークの有無に対応させて、光検出器の位置で光の明暗パターンとして検出再生することにより、記録層に記録された情報データを再生することを特徴とする。
記録マーク45を透過した再生光9は一般に広がりを持ち、分解能は低下するため、本実施形態ではさほど大容量な記録再生はできないが、記憶媒体1bの固有情報量は当面高々数百ビットあれば十分であるため、本実施形態は有用と言える。
本発明の第3の実施形態に係る再生装置は、少なくとも記録データ用回折格子層、コア層を有する記憶媒体に記録された情報データを再生する装置であって、少なくとも、記録データ用回折格子層に隣接して、あるいはギャップ層を介して配されたコア層に入射光を入射させる光ヘッドと、データ用回折格子層から出射した再生光を検出する光検出器とを有することを特徴とする。
また、記憶媒体から出射した再生光が光検出器に入るまでの光路の途中に配置され、記憶媒体から出射した再生光を光検出器に結像させる再生光学系を有することを特徴とする。記憶媒体としては例えば、本発明の実施形態に係る記憶媒体が使用できる。
図13は本発明の実施形態に係る再生装置の構成、及び本発明の実施形態に係る再生方法の内容を示す図である。同図において、再生装置5は光ヘッド6と、光検出器7とから構成され、光ヘッド6は記憶媒体1の所望のコア層2に入射光8を入射する機能を持つ。
コア層2への入射光8の入射方法としては、記憶媒体1の端面から入射させる方法、各コア層2に光結合部を設け記憶媒体1の上面あるいは下面から入射させる方法、各コア層2にミラー面を設け記憶媒体1の上面あるいは下面から入射させる方法等が挙げられ、これらの方法は、同様の効果を奏する。但し、記憶媒体1の端面から入射させる方法は記憶媒体1に光結合部、ミラー面などを設ける必要がない点で有利である。
光ヘッド6は、入射光8の発生源を有し、発生源としては例えば各種レーザ光源が使用できる。また、光ヘッド6は例えば、光を引き回すミラー、コリメータなど光学部品、入射光8をコア層2に集光させる機能をもつ集光レンズ、入射光8を所望のコア層2の位置、角度で入射させる機能(機構、サーボ機能など)を持つアクチュエータなどと組み合わさって構成される。
光検出器7は、記憶媒体1から出射した再生光9を検出する機能を持つ。必要に応じて移動機構を有しても良い。なお、この際、光検出器7と記憶媒体1が相対的に移動すれば良く、記憶媒体1側を移動させる機構を有しても良い。例えば、CCD(Charge−Coupled Devices)、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)など二次元光検出器、ラインセンサなど一次元光検出器、フォトダイオードなどを利用することができる。
再生装置5は、必要に応じて記憶媒体1から出射した再生光9が光検出器7に入るまでの光路の途中に配置された再生光学系300を構成要素として含んでも良い。図13では、再生光学系300を含んだ図を示している(再生光学系300がない実施形態も同様に効果を奏する)。
再生光学系300は、回折格子層4および記録データ用回折格子層43から出射した再生光9を光検出器7に結像させる機能を持ち、例えば開ロマスク302、レンズ301、プリズム、ハーフミラー、(偏光)ビームスプリッタ、ミラー、偏光子、液晶素子など各種光学部品およびこれらを組合せたものから構成することができる。
以下、本実施形態に係る再生装置の再生動作について説明する。記録データ用回折格子層43に隣接するコア層2に光ヘッド6から入射光8を入射させると、コア層2に入射した入射光8は記録データ用回折格子層43で回折され、再生光9として(図13の場合)上方に出射する。記録層42には、本発明の実施形態に係る記録装置52、記録方法により記録マーク45が形成されており、記録層42のうち例えば、記録マーク(記録マーク)45が有る箇所では再生光9は透過し、記録マーク45が無い箇所では再生光9は透過しない。
よって、光検出器7には、記録層42上の記録マーク45の有り無しパターンに対応した明暗のパターンが検出され、例えば、記憶媒体1の個別情報データを記録マーク45の有り無し(数、位置、形状など)に対応させて記録しておけば、光検出器7によりこれを検出再生できる。
一方、記録マーク45を通過した再生光9が(再生光学系300がある場合には、これを再生光9が通過して)光検出器7に結像するように、記録データ用回折格子層43に予めホログラムデータとして情報データを形成しておけば、上記同様に記録層42に形成した記録マーク45のパターンを光検出器7で検出することができる。
上記の様子を図14、図15に説明する。図14に記録層42の実施形態、図15に光検出器7の実施形態を示す。記録層42には記録マーク45のパターンが二次元的に形成されており、これが情報データとして機能する。
光検出器7には記録層42の情報データに対応した明暗の二次元パターンが再生されている。記録データ用回折格子層43から出射した再生光9が平行光の場合には、情報データと明暗パターンは(ほぼ)同サイズとなり、また記録マークの有無、位置と、光検出器上の明暗、その位置が1対1に対応する。即ち、図14のA、B、C、…は、各々図15のA’、B’、C’、‥というように1対1に対応して再生される。
即ち、1個の記録マーク45に対して光検出器7上の明暗ドット1個が対応してもいいし、あるいは1個の記録マーク45に対して複数の明暗ドット、あるいは複数の記録マーク45に対して1個の明暗ドット、あるいは複数の記録マーク45に対して複数の明暗ドットが、それぞれ対応するよう記録データ用回折格子層43を形成しても良い。
図16は、図13における再生装置5の再生光学系300がレンズ301、開ロマスク302から構成される場合の構成例を示している。この場合、開ロマスク302の開口および各開口間隙が再生光9を遮る恐れがあるが、開口をオープン状態とし、開口間隙を避けるよう記録層42上の記録マーク45を配置することにより問題なく再生光9を光検出器7に結像させることができる。
図16は記憶媒体1(記録層42)が光検出器7より面積が大きい例であり、再生光学系300により情報データを縮小して光検出器7で再生している。広い記録層42とすることで多くの情報データを記録することができる、小さな光検出器7を使うため再生装置を安価、小型にできるなどの利点がある。
また、必要に応じて、光検出器7、再生光学系300を記憶媒体1と相対的に移動させることで、記録面の面積が広い記憶媒体1から出射した再生光9(情報データ)を容易に効率よく光検出器7により再生でき、大容量化を図ることができる(全ての実施形態について同様である。)。
この場合には例えば、光検出器7の中央付近に記録マーク45の1個に対応した明暗のドットが1個再生され、光検出器7と再生光学系300の一体化部を記憶媒体1に対して相対的に(記憶媒体1面に沿って)二次元(あるいは一次元)移動させることで、全記録マーク45に対応した全部の明暗ドットを再生することが可能となる。
例えば、再生に用いる光検出器7として、記憶媒体1の幅より長い一次元の光検出器(CCD:電荷結合素子によるラインセンサなど)を用いる場合、図17の再生装置5を上部から見た平面図である図18に示すように、記憶された情報データの再生に対して2通りの制御方法が考えられる。
図18(a)に示す再生の制御方法は、所定のコア層に対し、記憶媒体1の幅全体にわたって入射光8を入射させ、光検出器7の長尺方向(y方向)と入射光8の入射方向(x方向)とが垂直になるように、光検出器7を記憶媒体1に設定し、入射光8の入射方向に対して平行に、光検出器7をレンズ301及び開口マスク302の開閉位置とともに順次移動させ(図18(a)においては左から右方向、あるいは右から左方向へ移動、すなわちx方向)、開口マスク302の開閉を制御して、対応する位置の情報データの再生光を読み出していく。
次に、再生に用いる光検出器7として、記憶媒体1の表面積よりも小さい二次元の光検出器(CCD:電荷結合素子によるエリアセンサ,イメージセンサなど)を用いる場合、図17の再生装置5を上部から見た平面図である図19に示すように、記憶された情報データの再生に対して2通りの制御方法が考えられる。
また、図19(b)に示す制御方法は、所定のコア層に対し、光検出器7の幅に対応する幅の入射光8を光検出器7に射出(x方向)させ、光検出器7を上下及び左右にレンズ301及び開口マスク302の開閉位置とともに順次移動させ、かつ光検出器7の上下方向(y方向)の移動に対応させて、入射光8の入射位置(すなわち光ヘッド6)を上下方向に移動させ、開口マスク302の開閉を制御して、対応する位置の情報データの再生光を読み出していく。
また、上述した図18及び図19に示す一次元及び二次元の光検出器を組み合わせた構成としても良い。
さらに、上述した一次元及び二次元の光検出器でなく、フォトダイオードやCCD等の光センサ素子の1素子からなる1画素センサからなる光検出器を、二軸(上下及び左右方向)の方向に順次移動させ、記録層に記録された情報データを、光検出器により画素単位に読み出し、読み出した画素を合成することにより、記録層に書き込まれた情報データ(例えば識別番号の再生データ)の検出を行うようにしてもよい。
例えば、図20においては、再生光学系として開口マスク302が使われ、この開口マスク302の開口部を全て開状態(オープン状態)とした例である。
光検出器7を図21において左右に移動させることにより、入射光8に対応して記憶媒体1から出射される再生された情報データ(ID再生データ)の再生光を順次拾うことが可能となる。
なお、図20に示すように、開口マスク302の開口部を必ずしもいつも全てオープン状態にしておく必要はなく、光検出器7の移動位置に対応した開口部をオープン状態とし、再生光が光検出器7により検出できるように制御されれば良く、光検出器7に位置に対応していないそれ以外の開口マスク302における開口部はこのタイミングでは閉じていても構わない。
また、図21においては、再生光学系として開口マスク302及びレンズを使用した例である。
そして、この再生装置においては、光検出器7,レンズ301及び開口マスク302からなる再生光学系が図21の左右(x方向)に移動することにより、入射される入射光8に対応して、記憶媒体1から出射される再生された情報データ(ID再生データ)の再生光を順次拾うことが可能となる。
図14、図15は記録層42上の記録マーク45のパターンと、光検出器7上の明暗ドットのパターンが同一あるいは拡大縮小(相似形)となった例を示した。本発明では記録層42上での記録マーク45の有無および位置が、光検出器7上での光の明暗の有無および位置に対応していれば、これらが図6、図7に示すように1対1に対応していてもいいし、また1対1に対応していなくても良い。
図22、図23にこれらが1対1に対応していない例を示す。例えば、図22のDと図23のD’は、Dが1個の△に対し、これに対応するD’が3個の○となる例である。また図22のEと図23のE’は、Eが2個の○と1個の△に対し、これに対応するE’が1個の○となる例である。
図24は本発明の第3実施形態に係る記憶媒体1の構成を示し、記録層42、記録データ用回折格子層43が複数ある場合の記憶媒体1の構成を示している。図12では省略してあるが、各記録層42、記録データ用回折格子層43などの間には1つあるいは複数の記録層42、記録データ用回折格子層43、コア層2、クラッド層3、回折格子層4、ギャップ層44、保護層などが配置されていても良い。
このように記録層42、記録データ用回折格子層43は複数層あっても同様の効果を奏する。例えば、図24の一番下の記録層42と下から2番目の記録層42のように記録マーク45の位置を少しずらして形成すると、両者の重なり部分のみを実動的に記録マーク45として機能させることができ、記録マーク45のサイズを記録装置52における光線照射系102、電子線照射系103などの記録精度、記録分解能に制限されることなく、正確かつ微細に形成できるという利点がある。
このように記録層42、記録データ用回折格子層43を複数有すると、ある記録層42に記録ミスをした場合にも別の記録層42を利用できるという記録過程における歩留まりを向上させる効果もある。
また、複数の再生光学系300(および再生装置5)に対応した複数の記録データ用回折格子層43を記憶媒体1(あるいはその一部)に準備しておくことで、複数の再生光学系300(および再生装置5)に対応した共通の記憶媒体1(あるいはその一部)とすることができ効率が良いという効果もある。
また、記録データ用回折格子層43が複数あると、記録マーク45のパターンと光検出器7上の明暗ドットパターンとの対応を複数準備することができ、情報データの記録、再生にバリエーションが増え、これを記憶媒体の固有情報データとして利用した場合、より情報データ数、種類が増える、よりセキュリティが高くなるなどの効果もある。
記録装置52、再生装置5の構成要素として、記憶媒体1を装填する入り口である記憶媒体装填口、記憶媒体1が装填されるスペースである記憶媒体装填スペース、記憶媒体1を固定しローディング、チャック、取出し機能を有する記憶媒体装填台などを具備しても良い。これらは記憶媒体1を容易にかつ安定に装填する効果がある。記録装置52、再生装置5の他の構成要素としては、例えば、論理/制御回路が挙げられる。
論理/制御回路は、データ信号の処理および本明細書に記載の光源、光線照射系、光検出器、液晶素子、各種駆動機構等のアクティブ素子を駆動制御する回路である。
本明細書で図示した記録装置52、再生装置5は、本発明の典型的な実施形態に過ぎず、各構成要素の配置が変わったもの、各実施形態を組合せ、あるいは組み替えたものも同様の効果を奏し、本発明の範疇とする。
また、再生装置5は、一体で構成されるだけでなく、光ヘッド6を含む部分と光検出器7を含む部分が分離し二体以上になって構成されても同様の効果を奏する。
これにより、目視で確認した記録マーク42のパターンと再生される情報データとの対応を容易に取れなくすることができ、より高セキュリティとすることが可能となる。
また、記録層42に記録する記録マーク45のパターンおよび記録データ用回折格子層43に形成するデータの組合せで多数の情報を記録再生できるという利点がある。
以上、本発明によって積層ホログラムROMを用いた記憶媒体(積層ホログラム情報記憶媒体)に対しても、記憶媒体個々に情報データ記録が可能であり、またこの記録した情報データを積層ホログラムROM用の再生装置で再生できることが示された。
図25は記憶媒体の第5の実施形態を示す側面図である。この記憶媒体1dは、図7、図8に示す記憶媒体1b、1cと基本的には同様の構造、特性、機能を有し、同様の記録装置、再生装置、記録方法、再生方法が用いられる。
再生光9の出射側(光検出器7が位置する側)に近い位置から、コア層2、記録データ用回折格子層43、記録層42が隣接して配される。光、電子線などで記録層42に記録マーク45を形成することに関しては図7、図8と同様である。
但し、本実施形態では、記録層42に記録マーク45が形成されると共に、隣接する記録データ用回折格子層43も変化(形状、屈折率変化、消失など)をし、結果として記録マーク45が形成された近隣の記録データ用回折格子層43からは再生光9は出射しなくなる。
よって、再生時には記録マーク45の有無に対応して光検出器7には再生光9の明暗パターンが検出され、これによって記録層42に記録された情報データの検出再生が可能となる。
よって、再生時には記録マーク45の有無に対応して光検出器7には再生光9の明暗パターンが検出され、これによって記録データ用回折格子層43(記録層42)に記録された情報データの検出再生が可能となる。
図27は記憶媒体の第7の実施形態を示す側面図であり、この記憶媒体1fは、基本的には図7、図8と同様である。なお、図25、図26に示すものと同様の効果を奏する。
一方、記録マーク45が形成されると、再生光9は光検出器7まで届き、光検出器7により明暗のドットとして検出再生される。このように記録層42上の記録マーク45の有無と光検出器7上の明暗ドットとを対応付け、記録層42に記録した情報データを光検出器7により検出再生することができる。本実施形態では、光検出器7上での明暗が分解能の高い細かい明暗ドットとできるため、記録容量を大きくできるという利点がある。(透過/不透過は逆でもいい、他の実施形態でも同様である。)
ここで記録データ用回折格子層43は、結像レンズ、凹面反射鏡などの結像光学系として機能する。この機能は記録データ用回折格子層43を例えばホログラム光学素子として設計することにより得ることができる。結像レンズとして機能する場合には、記録データ用回折格子層43は、記録層42と光検出器7との間に配され、凹面反射鏡として機能する場合には、記録データ用回折格子層43と光検出器7との間に記録層42が配される。
図28(c)は図28(b)の記憶媒体1hの再生装置の別の実施形態であり、本実施形態では、結像光学系203aとして例えば凹面反射鏡としての機能をするものを利用する。この場合、結像光学系203aと光検出器7との間に記憶媒体1hが配置される構成となる。本実施形態によっても、記録マーク45の実像を光検出器7によって検出再生することができる。
なお、結像光学系203aとしては、凹面反射鏡、結像レンズの他にも、結像反射レンズ、結像ピンホールなど光検出器に上記実像を結像する機能を有する光学部品が使用できる。
記録マーク45が形成されると、真上と同時に真下にも再生光9は出射する。記録層42の下には反射層206が設けられており、真下に出射した再生光9は反射して真上に上がり最終的に光検出器7に入る。記録マーク45の存在する箇所からは真上に加え真下の再生光9が加算され、一方記録マーク45の無い箇所からは真上に出射した再生光9のみとなるため、記録マーク45の存在する箇所はより明るくなる。即ち記録マーク45の有無を再生光9の明暗により検出再生することができる。
上述した各記憶媒体(第1〜第7の実施形態における記憶媒体)を作成する方法としては、(1)記録層42を含む記憶媒体を一体で作製し、その後、記録層42に記録する方法、(2)図30に示すように、記録層42を含まない部分1−1と、記録層42を含む部分1−2を二体で作製し、記録層42を含む部分1−2に対して記録を行った後、これと記録層42を含まない部分1−1を貼り付け、最終的に一体の記憶媒体1−3とする方法、(3)記録層42を含む部分1−2を作製し、記録層42に記録し、これに記録層42を含まない部分1−1を追加作製する方法、がある。記録層42に穴明けする場合には、記録層42は表面に露出している方が穴明けし易く、上記のように、二体で作製する方法が有利である。
すなわち、各記憶媒体の製造方法として、記録層を露出した状態として、この記録装置に対して情報データを記録した後、別に形成した他の層(コンテンツの情報等が記憶あるいは蓄積された)を貼着して形成する二体で形成する方法が、すでに述べたように、記録層42の材料選択及び加工方法の自由度が向上し、かつ形成後の記憶媒体の変形を防止し、記録したデータの読み取りエラーを低下させることが可能である。
また、図31は記憶媒体の第12の実施形態を示す斜視図である。この記憶媒体1kは片面にラベル200が貼付されている。ラベル200には例えば、文字や画像などの情報が印刷、印字、記載される。なお、図31に示すように、ラベル200中にラベル窓201が設置されていると、ここを通して記録層42に記録した記録マーク45のパターンが目視できる(場合によっては記録情報を肉眼で確認できる)。光源202からの光204(必ずしもレーザ光などの平行光でなくてよい)を記憶媒体1kの(図の配置では)下方から入射し、結像レンズなどの結像光学系203を介して受光素子205(点、一次元、二次元の光検出器)で受光し、記録層に記録された情報を簡易に読み取れる、などが可能となる。
図31のような記録情報の読み取り装置、読み取り方法では、記録再生装置がなくても簡易に記憶媒体固有の情報を読み取り、識別可能という利点、効果がある。図31では上下逆でも構わない。また、もちろん記憶媒体1kの記録情報は、上述した再生装置にて、読み取り、識別可能であることは言うまでもない。
例えば、記憶媒体1をユーザが中古品として、買い取りを行う販売店に持ち込んだ際、この販売店の店員が特殊な再生装置により、上記ユーザに知られないように識別番号の情報データを読み出し、盗品として登録されているか否か、または複写されたものか否か等のチェックを行うことにより、記憶媒体1によるコンテンツの流通におけるセキュリティを向上させることができる。
以上、本発明によって積層ホログラムROMを用いた記憶媒体に対しても情報データ記録ができ、この記録した情報データを積層ホログラムROM用の再生装置で再生できることが示された。
また、上述してきた各実施形態において、図32のように、例えば、記憶媒体1を平面視したとき、少なくとも記録マークが記録される記録層が形成される部分を含んで重なる領域にのみ、記録データ用回折格子層を設け、すなわち、記憶媒体1の読み出し面全面でなく、一部に記録層および記録データ用回折格子層を設けるようにしてもよい。
しかしながら、上述したように、必要な部分として読み出し面の一部にのみ記録データ用回折格子層を配置することにより、コア層内を伝搬する入射光8の記録データ用回折格子層における入射光8の漏れを最小限に抑えることができる。
この結果、伝搬する入射光8の強度の減衰を、全面に記録データ回折格子層を設けた構成に比較して防止することができ、再生光の強度の低下が抑制されるため、読み出しの際に十分な強度の再生光が得られると言う利点が得られる。
しかしながら、以下に示すように、識別子(ID)の存在する記録マークの配置が目視できるため、セキュリティ低下の回避及び記憶媒体におけるレーベル面のデザイン制約の回避の観点において、記録層は記憶媒体の層全面に配置されるより、必要とされる一部だけに配置されていることが望ましい。
他の記憶媒体(CD(登録商標)、DVD、フラッシュメモリ等)と同様に、本発明の記憶媒体の片面(再生光が出射しない方の面、すなわちレーベル面)には、この記憶媒体に記憶あるいは蓄積されているコンテンツ情報がどんなものであるか等を示す内容表示が、高いデザイン性を持って記載されている。
これはレーベル面に、上記内容表示の画像データを直接印刷したり、または印刷されたシート(紙,プラスチックなど)を貼付したり、あるいは金属,プラスチックなどのパッケージやカートリッジに装填することにより実現されている。
また、本発明の記憶媒体の特徴としては、入射光及び再生光が殆ど減衰することなく透過する(透過させている)ことから明らかなように、光学的に透明であり、このことが新しいメモリとして、従来の記憶媒体に比較して、より未来的な印象を与えている。
しかしながら、上述したように、記録層が記憶媒体の読み出し面の全体に形成されていると、記録層により入射される光が遮光されて透明感が失われてしまい、より未来的な印象を与えるという効果が損なわれてしまう。
これに対し、上述したように、情報データを記録する必要最小限の面積で記録層を、記憶媒体の読み出し面の一部にのみ配置する(形成する)ことにより、形成場所によっては、殆ど記録層の存在をユーザに意識させることがなくなる。このとき、この記録層に対応させた位置に記録データ用回折格子層を形成することにより、入射光8の漏れを最小限に抑え、かつセキュリティ及びデザインを向上させることが可能となる。
また、上述したように、記録層をレーベル面の表示デザインの中に紛れ込ませることにより、レーベル面のデザインの後に、記録層及び記録マーク(穴の存在する場所)の形成位置を決定することが可能となり、レーベル面のデザインへの制約を最小限に抑えることができる。
さらに、記録層の色に関しては、再生過程にて再生光を遮光することが可能であれば、何色を使用しても構わない。
上述したように、記録層として、種々の色の材料を使用できるということは、記憶媒体のレーベル面のデザインに反映でき、かつデザイン中に情報データが組み入れられることからセキュリティをより向上させる効果が得られる。
例えば、レーベル面の色配置に合わせて、記録層の色配置を設定することにより、記録層をレーベル面の表示デザインの中へ紛れ込ませる効果をよりいっそう強化させ、かつレーベル面に表示する画像データのデザイン性をより向上させることが可能となる。
本発明に係る認証シートは、少なくとも、1つ以上のコア層と、コア層の上面あるいは下面あるいはコア層内に設けられ形状あるいは屈折率分布により形成され再生光を出射する1つ以上の記録データ用回折格子層と、コア層あるいは記録データ用回折格子層に隣接して、あるいはコア層あるいは記録データ用回折格子層にギャップ層を介して設けられ情報データが光の透過性、不透過性を持つ記録マークの有無として記録される1つ以上の記録層とから構成されることを特徴とする。
また、記録層上での記録マークの有無および位置が、光の明暗の有無および位置として再生されるように、記録データ用回折格子層が形成されていることを特徴とする。また、コア層あるいは記録データ用回折格子層の片面あるいは両面にクラッド層を設けたことを特徴とする。
図33は本発明の第1実施形態に係る認証シート500の構成を示しており、同図において、認証シート500は、1つのコア層2と、コア層2の下面コア層内に設けられた1つの記録データ用回折格子層43と、コア層2に隣接して設けられた1つの記録層42とから構成されている。
図35は本発明の第3実施形態に係る認証シートの構成を示しており、図33に示した第1実施形態に係る認証シート500における記録データ用回折格子層43の下と記録層42の上にクラッド層3を設けた構成例である。
また、図7に示す本発明の記憶媒体を用いた認証シートは、図35に示した第3実施形態に係る認証シート500におけるクラッド層3の上に、従来技術同様、回折格子層4、コア層2、クラッド層3を設けた構成例となる。
このように、適宜、認証シート500に、1つ以上のコア層2とコア層2を挟むように配置した2つ以上のクラッド層3と、コア層2とクラッド層3との境界あるいはコア層内に設けられた1つ以上の回折格子層4を積層させても同様の効果を奏する。
図33から図36における回折格子層4には、既に述べた各実施形態の記憶媒体と同様に、情報データが例えば凹凸形状、あるいは屈折率分布として(ホログラムデータとして)記憶されている。また、認証シート500の実施形態においても、既に述べた各実施形態の記憶媒体と同様に、記録層42は1つだけでなく、複数でも同様の効果を奏する。さらに、認証シート500の実施形態においても、既に述べた各実施形態の記憶媒体と同様に、回折格子層4、記録層42は、コア層2に直接隣接するだけでなく、ギャップ層44を設けても配されても同様の効果を奏する。
記録層42は、記憶媒体の第3及び第4の実施形態で既に述べたように、情報データが光の透過性、不透過性を持つ記録マークの有無として記録されるものである。光(赤外光、可視光、紫外光、レーザ光、X線、電子線などを含む)あるいは熱が当たると形状あるいは屈折率などの光学特性が変化し、結果として光に対する透過/不透過性(透明/不透明変化、穴有り/無しなどを含む)機能を有する材料が利用できる。
例えば、特定の光、熱が当たると不透明から透明に変わる(あるいはその逆)、あるいは形状変化/昇華により消失する(穴が開く)ような特性を有する材料が利用できる(記録層42上にこのようにして形成された跡を記録マーク45と呼ぶこととする)。
具体的な記録層42の材料としても、記憶媒体の第3及び第4の実施形態と同様に、金属(アルミ、クロムなど)、酸化物(酸化クロム、酸化銀など)、半導体(アンチモンなど)、樹脂(UV硬化樹脂、熱硬化樹脂など、およびこれら樹脂にフラーレン、色素などを添加したものなど)、インク、塗料、紙などが使用できる。
図33ではギャップ層44がない認証シート500の構成例、図34ではギャップ層44がある認証シート500の構成例を示したが、いずれも同様の効果を奏する。
但し、通常は回折格子層4にはデータ情報が記憶されているため、これを再生するためには、回折格子層4は記録層42と記録データ用回折格子層43との間に位置しない方が有利である(記録層42、記録データ用回折格子層43が回折格子層4からの再生光9を遮蔽し回折格子層4の情報データが再生できなくなるため)。
後述する、本発明の実施形態に係る再生装置、再生方法で示すように、記録層42上での記録マーク45の有無および位置は、光検出器7上での光の明暗の有無および位置に対応するように、記録データ用回折格子層43が形成されていても良い。
また、記録層42上での記録マーク45の有無および位置は、光検出器7上での光の明暗の有無および位置と1対1に対応していても良いし、また必ずしも1対1に対応していなくても良い。
認証シート500としては、記憶媒体の第3及び第4の実施形態と同様に2通りの製造方法があり、記録層42を含む認証シート500を一体で作製し、その後、記録層42に記録するもの、記録層42を含む部分と記録層42を含まない部分の二体で作製し、記録層42を含む部分に対して記録層42に記録を行った後、これと記録層42を含まない部分を貼り付け最終的に一体にするもの、及び、まず記録層42を含む部分の記録層42に記録し、これに記録層42を含まない部分を追加作製するもの、が挙げられる。
記録装置、再生装置の構成要素を、認証シート、パッケージ、カートリッジの構成要素として持たせてもよく(あるいはその逆など相互に構成要素を交換して構成しても)、同様の効果を奏する。
なお、本発明による認証シート500の層の構成としては、適宜各層の間にギャップ層、クラッド層、保護層を挿入してもよく、また上下の最表面にはクラッド層あるいは保護層がある場合、ない場合が考えられ、いずれも同様の動作、効果が得られる。
図37に本発明の認証シート500をカード11に貼り付けた実施形態を示す。認証シート500はカード11の上面、下面、内部の、各々全面あるいは一部に貼付されることができる。
また、本発明の実施形態では認証シート500のみを図示している場合が多いが、これらの実施形態においても、認証シート500が単独のものだけでなく図37に示すように別のものに認証シート500が貼付されたものも本発明の範疇に含むものとする。即ち、例えば本発明において記録装置、再生装置の中に入れる認証シート500は単独でも良いし、また図36に示すようにカード11など別のものに貼付されていても良い。
本発明の実施形態に係る記録装置は、少なくとも記録層を有する認証シートに情報データを記録する装置であって、少なくとも、前記記録層に光線を照射し情報データを描画あるいは一括投影する機能を有する光線照射系、あるいは前記記録層に電子線を照射し情報データを描画あるいは一括投影する機能を有する電子線照射系のいずれかを有することを特徴とする。認証シートとしては例えば、本発明の実施形態に係る認証シートが使用できる。
認証シートとしては例えば、本発明の実施形態に係る認証シートが使用できる。また、記録装置としては例えば、本発明の実施形態に係る記録装置が使用できる。
図38、図39に本発明の実施形態に係る記録装置52の構成(側面図)を示す。図38では記録装置52は、記録層42に光線93を照射し描画する機能を有する光線照射系102から構成され、図9Cでは記録装置52は、記録層42に電子線94を照射し描画する機能を有する電子線照射系103から構成される。
認証シート500として記録層42を含む部分と記録層42を含まない部分が一体となって作製されたものを記録しても良いし、また記録層42を含む部分に対して記録を行った後これと記録層42を含まない部分を貼り付け最終的に一体とされ認証シート500が作製されても良い。
図38、図39の光線93と電子線94、光線照射系102と電子線照射系103が入れ替わったものも同様の効果を奏する。
光線93としては、赤外光、可視光、紫外光、レーザ光、X線などが利用できる。光線照射系102、電子線照射系103は必要に応じてレンズ、コリメータなどの光学部品、電子線用部品を構成部品として有しても良い。
さらに、記録装置52は、再生光を確認するため、図40に示す再生装置における光ヘッド6、光検出器7などを有してもよく、必要に応じて開口マスク、再生光学系、認証シート支持部など本発明の再生装置5が有する構成要素、機能を有しても良い。
なお、光線93、電子線94などを用いて記録層42に記録する方法以外に、インクジェットプリント、レーザプリント、スクリーン印刷など種々の印刷/プリント技術を用いて、インク、塗料などを所望のパターンで認証シート500上に印刷することによっても記録することができる。
また、光線93、光線照射系102、電子線94、電子線照射系103に加え、イオンビーム、イオンビーム源も有用であり、これらおよび、これら上記記載のものを各々組合せたもの、例えば、印刷技術によってインク、塗料を塗布し、これらに光線93、電子線94などを照射して記録する方法も挙げられ、これらも本発明の範疇とする。
なお、記録装置、記録方法として、記録マーク45の加工スポット形状の精度、位置の精度を高精度に出す機構、方法として、サンプル(認証シート500)下から加工面を観察しながら加工する装置、方法とすることにより、スポット形状、スポット位置を高精度に制御可能とでき、有利である。
本発明の実施形態に係る再生装置は、少なくとも記録データ用回折格子層、コア層を有する認証シートに記録された情報データを再生する装置であって、少なくとも、前記記録データ用回折格子層に隣接してあるいはギャップ層を介入して配されたコア層に入射光を入射させる機能を有する光ヘッドと、前記記録データ用回折格子層から出射した再生光を検出する機能を有する光検出器とを有することを特徴とする。認証シートとしては例えば、本発明の実施形態に係る認証シートが使用できる。
本発明の実施形態に係る再生方法は、少なくとも記録データ用回折格子層、コア層、記録層、記録マークを有する認証シートに記録された情報データを、少なくとも光ヘッド及び光検出器を有する再生装置を用いて再生する方法であって、前記記録データ用回折格子層に隣接して、あるいはギャップ層を介して配されたコア層に光ヘッドからの入射光を入射させ、前記記録データ用回折格子層から出射される再生光を、情報報データを持った前記記録層における前記記録マークの有無に対応させて、前記光検出器の位置で光の明暗パターンとして検出再生することにより、前記記録層に記録された情報データを再生することを特徴とする。認証シートとしては例えば、本発明の実施形態に係る認証シートが使用できる。再生装置としては例えば、本発明の実施形態に係る再生装置が使用できる。
なお、認証シート500が回折格子層4を持つ場合、回折格子層4に隣接したコア層2に入射光8を入射させれば、各回折格子層4に(ホログラムデータとして)記憶された情報データを読み出せることは従来技術と同様である。
コア層2への入射光8の入射方法としては、認証シート500の端面から入射させる方法、各コア層2に光結合部を設け認証シート500の上面あるいは下面から入射させる方法、各コア層2にミラー面を設け認証シート500の上面あるいは下面から入射させる方法が挙げられ、これらの方法は、同様の効果を奏する。但し、認証シート500の端面から入射させる方法は認証シート500に光結合部、ミラー面などを設ける必要がない点で有利である。
本発明の実施形態に係る再生装置5は、必要に応じてサーボ用光検出器を具備しても良い。
光検出器7は認証シート500から出射した再生光9を検出する機能を持つ。必要に応じて移動機構を有しても良い。なお、この際、光検出器7と認証シート500が相対的に移動すれば良く、認証シート500側を移動させる機構を有しても良い。例えば、CCD、CMOSなど二次元光検出器、ラインセンサなど一次元光検出器、フォトダイオードなどを利用することができる。
再生装置5は、必要に応じて認証シート500から出射した再生光9が光検出器7に入るまでの光路の途中に配置された再生光学系300を構成要素として含んでも良い。図41では、再生光学系300を含んだ構成を示している(再生光学系300がない実施形態も同様に効果を奏する)。
再生光学系300は、回折格子層4および記録データ用回折格子層43から出射した再生光9を光検出器7に結像させる機能を持ち、例えば開口マスク302、レンズ301、プリズム、ハーフミラー、(偏光)ビームスプリッタ、ミラー、偏光子、液晶素子など各種光学部品およびこれらを組合せたものから構成することができる。
ここで開口マスクは認証シート500から出射した再生光9が光検出器7に入射するまでの光路の途中に配置され、(回折格子層4を持った認証シート500において)各々の回折格子層4に多重に情報データ(コンテンツなど)を記憶した場合、各回折格子層4から出射する複数の再生光9を分離再生する機能を持つ。開口マスクを用いると、1つの回折格子層4から、光検出器7の複数画面分の情報データを再生することができるため、光検出器7のピクセル数に制限されることなく、認証シート500が有する記憶容量のポテンシャルを最大限に引き出すことが可能となる。即ち、情報データの多重記憶・再生が可能となるため大容量化が図れるという効果がある。
以下、本発明の実施形態に係る再生装置の再生動作について説明する。記録データ用回折格子層43に隣接するコア層2に光ヘッド6から入射光8を入射させると、コア層2に入射した入射光8は記録データ用回折格子層43で回折され、再生光9として(図40、図41の場合)上方に出射する。記録層42には、本発明の実施形態に係る記録装置52、記録方法により記録マーク45が形成されており、記録層42のうち例えば、記録マーク45が有る箇所では再生光9は透過し、記録マーク45が無い箇所では再生光9は透過しない。
よって、光検出器7には、記録層42上の記録マーク45の有り無しパターンに対応した明暗のパターンが検出され、例えば、認証シート500の個別情報データを記録マーク45の有り無し(数、位置、形状など)に対応させて記録しておけば、光検出器7によりこれを検出再生できる。
一方、記録マーク45を通過した再生光9が(再生光学系300がある場合には、これを再生光9が通過して)光検出器7に結像するように、記録データ用回折格子層43に予めホログラムデータとして情報データを形成しておけば、上記同様に記録層42に形成した記録マーク45のパターンを光検出器7で検出することができる。この場合、再生光9は一般に平行光ではなく種々の角度(場合によっては位相、強度なども種々となる)を持った光となる。なおこの場合には、再生光学系300の有無、種類、特性などに依らず記録マーク45のパターンを光検出器7で検出することができるという利点がある。
上記の様子を図14及び図15を用いて説明する。図14に記録層42の実施形態、図15に光検出器7の実施形態を示す。図14において、記録層42には記録マーク45パターンが二次元的に形成されておりこれが情報データとして機能する。
一方、記録データ用回折格子層43が上述のようなホログラムデータとして形成されている場合には、同サイズ、あるいは拡大あるいは縮小したサイズで光検出器7に再生される。記録層42上での記録マーク45の有無および位置は、光検出器7上での光の明暗の有無および位置と1対1に対応していても良いし、また必ずしも1対1に対応していなくても良い。
すなわち、1個の記録マーク45に対して光検出器7上の明暗ドット1個が対応しても良いし、あるいは1個の記録マーク45に対して複数の明暗ドット、あるいは複数の記録マーク45に対して1個の明暗ドット、あるいは複数の記録マーク45に対して複数の明暗ドットが対応するよう記録データ用回折格子層43を形成しても良い。
記憶媒体1の再生装置である図16を認証シート500に対して適用することもでき、この図16は図41に示す再生装置5の再生光学系300がレンズ301、開口マスク302から構成される場合の構成例を示すことになる。この場合、開口マスク302の開口および各開口間隙が再生光9を遮る恐れがあるが、開口をオープン状態とし、開口間隙を避けるよう記録層42上の記録マーク45を配置することにより問題なく再生光9を光検出器7に結像させることができる。
図16は認証シート500(すなわち記憶媒体1の記録層42)が光検出器7より面積が大きい例であり、再生光学系300により情報データを縮小して光検出器7で再生している。広い記録層42とすることで多くの情報データを入れることができる、小さな光検出器7を使うため再生装置を安価、小型にできるなどの利点がある。
さらに、記憶媒体1の再生装置である図17を認証シート500に対して適用することもでき、この図17は図41に示した再生装置における再生光学系300(ここでは例としてレンズ301、開口マスク302から構成される)が光検出器7と一体化した場合の構成例を示している。再生動作は上述したのと同様である。
なお、開口マスクの開口が少数の場合、例えば1個の場合には、光検出器7には図15に示すように全情報データを一度に再生することは不可能となることがある。
この場合には例えば、光検出器7の中央付近に記録マーク45の1個に対応した明暗のドットが1個再生され、光検出器7および再生光学系300の一体化部を認証シート500に対して相対的に(認証シート500、すなわち記憶媒体1面に沿って)二次元(あるいは一次元)移動させることで、全記録マーク45に対応した全部の明暗ドットを再生することが可能となる。
図14、図15では記録層42上の記録マーク45のパターンと、光検出器7上の明暗ドットのパターンが同一あるいは拡大縮小(相似形)となった例を示した。本発明では記録層42上での記録マーク45の有無および位置が、光検出器7上での光の明暗の有無および位置に対応していれば、これらが図14、図15に示すように1対1に対応していても良いし、また1対1に対応していなくても良い。
対応していない例として、すでに図22及び図23を用いて説明しているため、詳細な説明は省略する。
このように記録層42、記録データ用回折格子層43は複数層あっても同様の効果を奏する。例えば、図24の一番下の記録層42と下から2番目の記録層42のように記録マーク45の位置を少しずらして形成すると、両者の重なり部分のみを実効的に記録マーク45として機能させることができ、記録マーク45のサイズを記録装置52における光線照射系102、電子線照射系103などの記録精度、記録分解能に制限されることなく、正確かつ微細に形成できるという利点がある。
このように記録層42、記録データ用回折格子層43を複数有すると、ある記録層42に記録ミスをした場合にも別の記録層42を利用できるという記録過程における歩留まりを向上させる効果もある。
また、複数の再生光学系300(および再生装置5)に対応した複数の記録データ用回折格子層43を認証シート500(あるいはその一部)に準備しておくことで、複数の再生光学系300(および再生装置5)に対応した共通の認証シート500(あるいはその一部)とすることができ効率が良いという効果もある。
また、記録データ用回折格子層43が複数あると、記録マーク45のパターンと光検出器7上の明暗ドットパターンとの対応を複数準備することができ、情報データの記録、再生にバリエーションが増え、これを認証シートの固有情報データとして利用した場合、より情報データ数、種類が増える、よりセキュリティが高くなるなどの効果もある。
記録装置52、再生装置5の構成要素として、認証シート500を装填する入口である認証シート装填口、認証シート500が装填されるスペースである認証シート装填スペース、認証シート500を固定しローディング、チャック、取出し機能を有する認証シート装填台などを具備しても良い。これらは認証シート500を容易にかつ安定に装填する効果がある。記録装置52、再生装置5の他の構成要素としては、例えば論理/制御回路が挙げられる。
論理/制御回路は、データ信号の処理および本明細書に記載の光源、光線照射系、光検出器、液晶素子、各種駆動機構等のアクティブ素子を駆動制御する機能を持つ回路である。
本明細書で図示した記録装置52、再生装置5は、本発明の典型的な実施形態に過ぎず、各構成要素の配置が変わったもの、各実施形態を組み合せ、あるいは組み替えたものも同様の効果を奏し、本発明の範疇とする。
なお、再生光9を目視できる場合には、光検出器7は必ずしも要らない場合もある。また電子的に再生光9の情報を取り扱わない場合、例えば光検出器7として、すりガラスなどを使用することもでき、再生光9をこれに映すことで情報データを得ることが可能である。
また、再生装置5は、一体で構成されるだけでなく、光ヘッド6を含む部分と光検出器7を含む部分が分離し二体以上になって構成されても同様の効果を奏する。
また、記録層42に記録した記録マーク45のパターンが同じであっても、記録データ用回折格子層43に形成するデータを異なるものとすることで、光検出器7には異なる情報データを再生することが可能である。
この技術は、認証シール単独で機能するか、あるいは別のものに貼付されて機能し、例えばメモリ(コンテンツ配布メモリ/メディアなど)、鍵(例:家/ルームキー、PCなどのアクセスキーなど)、保障シール、クレジットカード、パスポート、紙幣、免許証、保険証、会員証、梱包用シール、タグ、入場券、診察券、IDカード、パーソナルキー、ギフト券、ビジネスソフト、証明シール、パッケージシール、プリペイドカード、ゲームカード、トレーディングカード、アミューズメントソフト、記念切手、グリーティングカード、プロモーションツール、偽造防止シール、著作権保護シール、純正品認証シールなどの分野への適用が考えられる。
図42に認証シート500を図7に示すように上記応用分野におけるカード、シール(総称してカード11とする)に貼付し、再生装置5に挿入した様子の実施形態を示す。例えば、このカード11が鍵の場合、再生装置5は家/部屋の入口に設置するカードリーダ(あるいはカードリーダの一部)の役割をする他の応用分野においても同様に、認証シート500単独あるいは認証シート500を(総称の意味での)カードに貼付したものと、再生装置5をカードリーダあるいはその一部として使用する利用イメージとなる。再生装置5は必要に応じてカード差込口を持っても良い(全ての実施形態について同様である)。
なお、上述した記録装置及び再生装置それぞれの記録/再生の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録して、この記憶媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより記録/再生を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記録装置のことをいう。
さらに「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
以下、第14の実施形態による積層ホログラム記憶媒体及び再生装置から構成される積層ホログラム情報記憶システムを、図面を参照して説明する。なお、以降に説明する部分については、第14の実施形態〜第17の実施形態において共通である。
図45は、積層ホログラム情報記憶媒体である記憶媒体1の一例を示す図である。記憶媒体1は、2つのコア層2と、この2つのコア層2を挟むように配置した3つのクラッド層3及びギャップ層44から構成されている。また、一方のコア層2とこれを挟むクラッド層3との境界あるいはコア層2内に設けられ、情報が例えば凹凸形状あるいは屈折率分布によって記録される回折格子層4と、他方のコア層2とこれを挟むクラッド層3との境界あるいはコア層2内に設けられた記録データ用回折格子層43とを備えている。
この記録データ用回折格子層43は、前記他方のコア層2の上面に設けられていてもよい。
図46は、記憶媒体1に記録されている情報を読み出す再生装置5と記憶媒体1とから構成される上述した積層ホログラム情報記憶システムを示した図である。同図において、再生装置5は、光ヘッド6と、光検出器7と、開口マスク10と、再生光学系12とから構成されている。光ヘッド6は、例えば、各種レーザ光源が使用でき、記憶媒体1の所望のコア層2に入射光8を入射させる機能を有する。
開口マスク10は、記憶媒体1から出射した再生光9が光検出器7に入射するまでの光路の途中に配置され、各々の回折格子層4に多重に情報を記憶した場合、各回折格子層4から出射する複数の再生光9を分離再生する。
開口マスク10を用いると、1つの回折格子層4から、光検出器7の複数画面分の情報データを再生することができるため、光検出器7のピクセル数に制限されることなく記憶媒体1の記憶容量を大きくすることができる。このような開口マスク10として、例えば液晶装置により開口11の位置を変化させるものや、開口11の位置を固定して開口マスク10を駆動装置などによって平面移動させるものが存在する。
以下、再生過程について説明する。光ヘッド6により記憶媒体1の所望のコア層2に入射光8が入射されると、回折格子層4に記録されている情報に基づいて回折し、再生光9は、記憶媒体1の上面に出射され、開口マスク10及び再生光学系12を通過して、光検出器7によって検出される。これにより記憶媒体1に記録された情報を再生することができる。なお、図46では、開口マスク10の開口11のサイズは記録マーク45全ての領域よりも大きくなっているため、全ての再生光9が開口マスク10を通過することになる。
図47は、記録データ用回折格子層43からの再生光9に基づく光検出器7上の再生像を示した図である。光検出器7上の光の明暗1つ1つをセル49と呼び、媒体個々のIDデータを示すIDデータ再生像50は、セル49の集合として構成される。
図48は、開口マスク10に各開口11を区切るための開口間隙である開口間部分19を有する再生装置5aの側面図を示した図である。図48において、図46の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
光検出器7側から開口マスク10と記録層42を重ねて見た場合に、図49に示すような図となる。図49では、開口マスク10の開口11の間の開口間部分19により記録マーク45の一部が遮られている。
以降の図51〜図53に示す記憶媒体1については、第14の実施形態に関するものである。
図51は、第14の実施形態による記憶媒体1及び当該記憶媒体1に記録されている情報を読み出す再生装置5bを示す側面図である。
第14の実施形態による記憶媒体1は、記憶層上での記録マーク45の有無及び位置が、光検出器上で光の明暗の有無及び位置に一対一で対応し、記録マーク45が再生装置5bにおける開口マスクの開口間部分に重ならないように記録マーク45を設けることを特徴としている。
図52は、光検出器7側から見た記録層42及び開口マスク10の上面図である。同図において、開口マスク10は、4つの開口11を有する。そして、36個の記録マーク45が1つの記録マーク群46として1つの開口11の直下に位置するように記録層42上に設けられている。
ここで、記録マーク群46を構成する記録マーク数は、開口11のサイズ、記録マーク45のサイズによって異なるが、開口間部分19に重ならないように設計することで再生光9が開口間部分19に遮られないようにすることができる。また、開口11の数が1つで、その開口11を駆動装置などによって移動させるような場合においても予め開口間部分19のサイズが既知であれば再生光9が開口間部分19に遮られないようにすることができる。
また、IDデータ再生像50は、4分割されているが、例えば、光検出器7上のIDデータ再生像50を画像処理技術などを用いて図47に示す1つの像に統合することにより1つのIDとして認識することが可能となる。
なお、1つの像に統合する際に、画像処理技術などを用いることなく、図47に示す1つの像に結像させるように記録データ用回折格子層43を形成することも可能であり、この場合、統合に要する時間、負荷を削減できる点で有利である。
図54及び図55を参照して、本実施形態による記憶媒体1を説明する。本実施形態による記憶媒体1は、記録層42上での記録マーク45の有無及び位置が、記録層42に上述した吸収部に該当する部分にレーベル等のデザインを施す場合に、デザインが施された部分の妨げとならないよう記録層42上の目立たない箇所へ記録マークを任意に配置することを特徴とする。
図54は、記録マーク群46を目立たないよう記録層42の四隅に配置する場合を示した図である。
この場合、記録マークサイズを0.1mm角程度とし、100個の記録マークを1群の記録マーク群46とすると、記録層42には四隅に1mm角程度の記録マーク群46が存在することになる。このとき、記憶媒体1の大きさにも依存するが、ほとんどデザインの妨げとならず、記憶媒体1の中央にデザインを付与することが可能となる。
同図における再生光9を光検出器7上に結像させる場合に、記録データ用回折格子層43を設計することで図47に示すIDデータ再生像50を光検出器7に結像させることも可能である。そのとき、図54の記録マーク群A、B、Cはそれぞれ図47のA’、B’、C’に対応することとなる。
なお、記録マーク群46の分割数は1から全記録マーク数まで分割が可能であり、全記録マーク数がいくつあるようにしてもよい。さらに、記録マーク45を形成する前の記録層42の色は光吸収性があればどのような色であってもよい。また、記録層42上に記録マーク45を配置する際にデザインの一部として構成するようにしてもよい。
同図における再生光9を光検出器7上に結像させる場合に、記録データ用回折格子層43を設計することで図47に示すIDデータ再生像50を光検出器7に結像させることも可能である。そのとき、図55の記録マークA、B、Cがそれぞれ図47のA’、B’、C’に対応する。
なお、上述したように再生後に画像処理技術によって図47に示すIDデータ再生像50を合成することも可能である。
図56から図60を参照して、本実施形態における記憶媒体1を説明する。本実施形態による記憶媒体1は、予め定められた再生光の明暗の有無及び位置から構成されるIDデータに対して所定の規則に基づいて変換を行う。
そして、変換されたIDデータに基づいて記録層42上に記録マーク45を設けることを特徴としている。所定の規則としては例えば、上下または左右に鏡面反転、あるいは記録マーク45の有無を反転、あるいは一定距離だけ上下にシフトする規則が存在する。
図56は、光検出器7上に結像されたIDデータ再生像50を示した図である。図56において、1’〜16’はIDデータ再生像50のセル番号である。
図57は、図56におけるIDデータ再生像50の光の明暗の有無及び位置に対してX方向の中心軸に基づいて上下に鏡面反転させた位置に記録マーク45を設けた場合の光検出器7側から見た記録層42の上面図である。同図における1〜16の記録マーク45が記録データ用回折格子層43によってそれぞれIDデータ再生像50の1’〜16’の位置に対応するように結像される。
図59は、図56における光の明暗の有無を反転させて記録マーク45を配置した際の光検出器7側から見た記録層42上の図である。このとき、IDデータ再生像50のセル1番に対応する記録マークはマーク有り、セル2番に対応する記録マークはマーク無しとなる。
なお、記録層42において記録マーク45が1つも存在しない場合には、再生光9が透過しないため、光検出器7上で結像されるIDデータ再生像50は存在しなくなり、記録マーク45を反転させたIDデータ再生像50を得ることはできない。しかし、記録マーク45が1つも存在しないというIDデータについてのみ反転させることができないことがわかっているため、再生光9が透過しない場合のみを特別に処理することで矛盾なく検出を行うことができる。
ここで、シフトする規則としてNは1〜全記録マーク数、nは1〜N−1の値をとり、N+nが記録マーク番号の最大値Nmax(同図では16番)に達した場合にはN+n−Nma xの値となる。例えば、n=14とするとIDデータ再生像のセル1番は記録マークの15番に対応し、セル10番は記録マークの8番に対応する。セルN−nが1に達した場合はNmax+N−nの値となる。なお、N及びnの値は上記の範囲内の値であればどのような値であっても上記の規則に従うこととなる。
図61から図63を参照して、本実施形態による記憶媒体1を説明する。本実施形態による記憶媒体1は、記録層42上での記録マークの有無及び位置が、光検出器7上での光の明暗の有無及び位置に少なくとも一対多、あるいは多対一または多対多で対応する部分を有し、光検出器7上の光の明暗の有無及び位置及び数に記録層42上の記録マーク45の有無及び位置及び数が必ずしも一致しないように記録マーク45を設けることでIDデータの目視を困難にすることを特徴とする。
図61は、光検出器7上のIDデータ再生像50を示した図である。一方、図62は、記録層42上の記録マーク45の配置の一例を示した図である。図61と図62では、四角で囲われた四角部分については、光検出器7上での光の明暗の有無及び位置が、記録マーク45の有無及び位置に一対一で対応している。
図63は、本実施形態における記録層42上の記録マーク45の配置の別の一例を示した図である。同図において、四角で囲われた四角部分については、図61におけるIDデータ再生像50の光の明暗の有無及び位置に一対一で対応している。また、領域A’及び領域B’についても図61での領域A及び領域Bに一対一で対応している。
しかし、領域C’については図61の領域Cに多対多で対応し、領域D’については図61の領域Dに一対多で対応している。
本実施形態の具体的な例として、同図のIDデータ再生像50が例えば、既存の規格化された二次元コード(例えば、QRコード(登録商標)、MaxiCode、VeriCode(登録商標)、DataMatrixCode、AztecCode等)に対応する場合が考えられる。規格化された二次元コードには位置検出パターンなど各規格で定義されたセル部分が存在する。
なお、上述した第14の実施形態から第17の実施形態においても記録マーク45の有無及び位置と光検出器7上での光の明暗の有無及び位置との対応関係を第16の実施形態のように一対多、多対一、多対多にすることが可能である。
本実施の形態は、情報データ設計方法に関するものである。
<第18の実施形態に関する従来の情報データ設計方法>
従来の技術を用いて前述の図51に示す記憶媒体1の記録データ用回折格子層43の記録データを、再生光9が光検出器7に結像するように形成する従来の方法について以下に説明する。前記記録データ用回折格子層43上の凹凸形状、即ち情報データ(この場合ホログラムデータ)の計算方法例を図64に示す。
この図において、基画像データ54は再生させたい画像のデータであり、再生画像データ55は再生結果の画像データである。記録データ用回折格子層43に隣接するコア層2に入射光8が入射、導波し、記録データ用回折格子層43の凹凸形状によって回折、散乱する再生光9の記録データ用回折格子層43上での波面を表す関数をuh(θh)とする(このuhがホログラムデータに対応する)。
uhはurを基画像(再生させたい画像)データ54とするものであり、原理的には波動光学的解析により、即ちurと伝達関数gの積を光検出器7上で面積分すること、「uh=∫∫ur・g dxdy」で求めることができる。記録データ用回折格子層43上の凹凸形状はuhが解ればこれを基に凹凸形状による散乱光の記録データ用回折格子層43上での分布がuhとなるように形成すればよい。
また逆に情報データ(uh)から再生画像データ55(ur)を計算により求める場合は、上記の計算(変換)の逆計算(逆変換)を行えばよい。ここで、変換と逆変換について説明する。基画像データを変換して得られる記録データ用回折格子層43上の情報データ(uh)は、一般に記録データ用回折格子層43の面上に無限に広がった関数となる。よって、この無限に広がった情報データ(uh)を無限の領域で面積分し逆変換してやれば、再生画像データ(uh)は基画像データと等しいものとなる。しかし、光学的(現実的)には、記録データ用回折格子層43は無限には広がっておらず、従って、変換によって得られる記録データ領域は、記憶媒体、開口、記録マークなどの領域に制限されたものとなる。
なお、uhが正しく変換されたか否かの確認は、上記逆変換後の再生画像データと基画像データを比較することにより可能である。
しかしながら、例えば図51における記憶媒体1の記録マーク45サイズが小さい場合や、各セル49が記録データ用回折格子層43からの複数の輝点同士が干渉を起こす場合には、再生画像データ55にノイズ等が加わってしまい、基画像データ54と一致せず、例えば再生画像データ55のデコードなどを行うことが困難なものとなる。
上述の問題点を解決する情報データ設計方法を以下に説明する。積層ホログラム情報記憶媒体における記録データ用回折格子層の情報データの設計方法は、再生画像データを基画像データとしてホログラム計算することにより得られるホログラムデータを情報データとする方法であり、図65に1つのセル白色部15に着目した処理の流れを示す。ノイズ等53は光の干渉等によるノイズである。
まず、再生画像データとする基画像データB1{uro}を情報データI1に変換する(図65のステップR01)。次にその情報データI1を再生画像データR1{ur(Θ1)}に逆変換する(図65のステップR02)。別の画像データO1は、再生画像データR1と別の画像データO1を合成することにより得られる再生画像データR1’{ur(Θ1)’}と基画像データB1との差分{G(Θ1)’}が、再生画像データR1と基画像データB1との差分{G(Θ1)}より小さくなるような画像データであり、この別の画像データO1と再生画像データR1との合成画像データ、即ちR1’{ur(Θ1)’}を新たな基画像データB2とする(図65のステップR03)。
G(Θm)=ur(Θm)−uro・・・(1)
ur(Θm)’=uro+α・[{ur(Θm)−uro}/Θm−Θ0]・・・(2)
なお(2)式のαはG(Θm)’<G(Θm−1)’を満たすように選ばれた関数であり、mは合成行程の繰り返し回数で任意の整数(1、2、3…)である。
他の情報データ設計方法の例は、再生画像データを基画像データとしてホログラム計算し情報データを得て、前記情報データのホログラム逆計算により得る再生画像データの階調反転(例えば画像データが256階調(0〜255)である場合、階調値nを255−nと変換)した画像データを基画像データとして再度ホログラム計算し情報データを得る行程を有する場合、あるいは再生画像データを構成する記録データ用回折格子層から出射する再生光、即ち光検出器における輝点の間隔を調節する行程を有する場合などがあり、いずれも同様の効果を奏する。
なお、再生過程において再生画像データを撮像する際は、再生画像データに対して一括して撮像、あるいは部分的に撮像した後に画像を合成、あるいは1セルずつ撮像した後に画像を合成する。また光検出器7は再生画像データに対して、固定、あるいは面内で一軸駆動、あるいは面内で二軸駆動しても良い。開口マスク10の開口11は同時に全開、あるいは部分的に順次開閉しても良い。
Claims (1)
- 表面が露出した記録層、ギャップ層、第1のコア層、第1の記録データ用回折格子層、第1のクラッド層をこの順に重ねてなる識別情報記憶媒体の前記記録層に、光の透過性、不透過性を持つ、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録パターンを記録し、
前記記録層に前記記録パターンを記録した後に、前記記録パターンが記録された識別情報記憶媒体と、第2のクラッド層、第2の回折格子層、第2のコア層をこの順に重ねてなるROM型記憶媒体とを、接着剤により張り付けて、前記識別情報記憶媒体、前記接着剤による接着層、前記ROM型記憶媒体をこの順に重ねてなる積層ホログラム情報記憶媒体を形成する
ことを特徴とする積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005516173A JP4722705B2 (ja) | 2003-12-10 | 2004-12-09 | 積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法および積層ホログラム情報記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003412396 | 2003-12-10 | ||
JP2003412396 | 2003-12-10 | ||
JP2004110872 | 2004-04-05 | ||
JP2004110872 | 2004-04-05 | ||
JP2004121721 | 2004-04-16 | ||
JP2004121721 | 2004-04-16 | ||
JP2004262330 | 2004-09-09 | ||
JP2004262330 | 2004-09-09 | ||
JP2004292429 | 2004-10-05 | ||
JP2004292429 | 2004-10-05 | ||
PCT/JP2004/018400 WO2005057297A1 (ja) | 2003-12-10 | 2004-12-09 | 積層ホログラム情報記憶媒体およびその記録装置/方法、再生装置/方法、並びに積層ホログラム情報記憶媒体設計方法 |
JP2005516173A JP4722705B2 (ja) | 2003-12-10 | 2004-12-09 | 積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法および積層ホログラム情報記憶媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2005057297A1 JPWO2005057297A1 (ja) | 2007-12-13 |
JP4722705B2 true JP4722705B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=34682382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005516173A Expired - Lifetime JP4722705B2 (ja) | 2003-12-10 | 2004-12-09 | 積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法および積層ホログラム情報記憶媒体 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8018636B2 (ja) |
EP (1) | EP1708044B1 (ja) |
JP (1) | JP4722705B2 (ja) |
KR (2) | KR20070120203A (ja) |
DE (1) | DE602004030484D1 (ja) |
WO (1) | WO2005057297A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7903525B2 (en) * | 2005-10-24 | 2011-03-08 | Pioneer Corporation | Hologram recording apparatus and method, computer program, and hologram recording medium |
JPWO2007072794A1 (ja) * | 2005-12-19 | 2009-05-28 | 国際先端技術総合研究所株式会社 | ホログラムチップにより真贋判別可能なカード |
WO2008047282A2 (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Setupand methods for storing data in and reading out data from a holographic storage arrangement. |
WO2008059832A1 (fr) * | 2006-11-14 | 2008-05-22 | Alps Electric Co., Ltd. | Dispositif de reproduction d'hologramme et procédé de reproduction d'hologramme |
US20100250502A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Kiyokazu Saigo | Method and apparatus for contents de-duplication |
JP2011060349A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Sony Corp | 光記録媒体、光記録媒体の製造方法、記録方法、再生方法 |
JP2011076686A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Sony Corp | 記録装置、記録方法、光記録媒体 |
DE102012106806B4 (de) * | 2012-07-26 | 2022-07-28 | J-Fiber Gmbh | Sensorfaser zur Temperatur-, Dehnungs- und/oder Torsionsdetektion in Form eines Mehrkern-Lichtwellenleiters mit einer Fiber-Bragg-Gitterstruktur |
CN103838124A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-06-04 | 中国科学院大学 | 面向成像视场增大的叠层扫描数字全息术 |
JP6421483B2 (ja) * | 2014-07-25 | 2018-11-14 | 大日本印刷株式会社 | スクラッチカード |
EP3731228A1 (en) * | 2015-09-15 | 2020-10-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Information readout device and information readout method |
KR101953031B1 (ko) * | 2017-07-21 | 2019-02-27 | 연세대학교 산학협력단 | 디지털 홀로그래피 시스템용 위상 변조기, 이를 포함하는 디지털 홀로그래피 시스템 및 그 제작 방법 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5856048A (en) * | 1992-07-27 | 1999-01-05 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Information-recorded media and methods for reading the information |
JP3323146B2 (ja) | 1998-02-16 | 2002-09-09 | 日本電信電話株式会社 | 再生専用多重ホログラム情報記録媒体及び情報読み出し方法 |
JP3326390B2 (ja) * | 1998-07-07 | 2002-09-24 | 日本電信電話株式会社 | 再生専用多重ホログラムカード |
JP2000030293A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | メモリカード及びその管理方法 |
US6607136B1 (en) | 1998-09-16 | 2003-08-19 | Beepcard Inc. | Physical presence digital authentication system |
KR100716938B1 (ko) * | 1999-08-09 | 2007-05-10 | 삼성전자주식회사 | 광픽업장치 |
HUP0000532A2 (hu) * | 2000-02-07 | 2002-03-28 | Optilink Ab | Eljárás és rendszer információ rögzítésére holografikus kártyán |
JP2001228783A (ja) | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Victor Co Of Japan Ltd | 光記録媒体記録再生装置 |
GB0015871D0 (en) | 2000-06-28 | 2000-08-23 | Rue De Int Ltd | A security device |
JP3594886B2 (ja) | 2000-07-11 | 2004-12-02 | 日本電信電話株式会社 | 導波路ホログラム型偽造防止シールを備えた物品 |
JP2003050534A (ja) | 2001-01-25 | 2003-02-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | 光メモリ素子,光メモリ素子の記録方法及び光メモリ素子の再生方法 |
US20020163179A1 (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-07 | Dubner Andrew D. | Transparent tamper-indicating data sheet |
JP2003007072A (ja) | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Mitsubishi Chemicals Corp | 光メモリ素子,光メモリ素子用再生装置及び光メモリ素子の再生方法 |
-
2004
- 2004-12-09 WO PCT/JP2004/018400 patent/WO2005057297A1/ja active Application Filing
- 2004-12-09 US US10/579,115 patent/US8018636B2/en active Active
- 2004-12-09 KR KR1020077028155A patent/KR20070120203A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-12-09 DE DE602004030484T patent/DE602004030484D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-12-09 JP JP2005516173A patent/JP4722705B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-12-09 EP EP04820276A patent/EP1708044B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-12-09 KR KR1020067009020A patent/KR100854790B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1708044A1 (en) | 2006-10-04 |
KR20070120203A (ko) | 2007-12-21 |
DE602004030484D1 (de) | 2011-01-20 |
WO2005057297A1 (ja) | 2005-06-23 |
US20070146843A1 (en) | 2007-06-28 |
EP1708044B1 (en) | 2010-12-08 |
EP1708044A4 (en) | 2009-03-04 |
KR100854790B1 (ko) | 2008-08-27 |
US8018636B2 (en) | 2011-09-13 |
JPWO2005057297A1 (ja) | 2007-12-13 |
KR20060086957A (ko) | 2006-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5622710B2 (ja) | ホログラフィックデータ記録媒体 | |
JP4779792B2 (ja) | 情報記録媒体、及び情報記録媒体の真偽判定装置 | |
JP4722705B2 (ja) | 積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法および積層ホログラム情報記憶媒体 | |
JPH07121627B2 (ja) | デ−タキヤリヤ、その使用方法およびその試験方法 | |
CN100447686C (zh) | 光记录介质、再现装置和再现方法 | |
JP5169781B2 (ja) | 情報記録体及びその情報記録方法 | |
US7885481B2 (en) | Authenticity proving optical structure, authenticating proof recording medium and authenticity certifying method | |
US20060257615A1 (en) | Three-dimensional optical recording medium and optical disk cartridge | |
US6695213B2 (en) | Holographic card formats for presentation and security | |
US20050024955A1 (en) | Non-falsifiable information carrier material, information carrier produced therefrom and test device therefor | |
JP5674471B2 (ja) | 回折表面構造を有するセキュリティ文書 | |
JP2004271884A (ja) | 光メモリ記録媒体および光メモリ装置 | |
US20050248817A1 (en) | Covert hologram design, fabrication and optical reconstruction for security applications | |
JP2007261114A (ja) | 積層構造シートおよび積層構造シートへの情報追記方法 | |
CN100557524C (zh) | 叠层全息图信息存储介质及其记录装置/方法、再生装置/方法、以及叠层全息图信息存储介质设计方法 | |
JP2007196608A (ja) | 情報記録媒体を備えた物品及びその情報記録媒体の読取装置 | |
JP6884654B2 (ja) | 複写防止情報記録用シート及び複写防止情報記録シート | |
JP3984055B2 (ja) | ライトワンスホログラムメモリ | |
EP1647415A2 (en) | Surface relief holographic recording medium and optical system for its reading | |
US7599514B2 (en) | Optical information reading device | |
JP4200774B2 (ja) | カード状情報記録媒体及び体積ホログラム記録方法 | |
JP2565699B2 (ja) | 偽造防止が図られた物品及びその製造方法 | |
JPH10244789A (ja) | ホログラムメモリーカード及びその記録読取装置 | |
JP2007178592A (ja) | 光情報記録媒体、光情報記録媒体の製造方法、光情報記録媒体の再生方法、および光情報記録媒体の再生装置 | |
JP2012064060A (ja) | 個人認証媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090409 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090630 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090826 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090929 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091217 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100112 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20100212 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110406 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |