CN100557524C - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Abstract
作为本发明的叠层全息图信息存储介质的存储介质(1)包括:至少2个或者2个以上的芯层(2);按照夹持芯层(2)的方式设置的3个或者3个以上的包层(3);1个或者1个以上的衍射光栅层(4),设置于一部分芯层(2)与夹持该芯层(2)的包层(3)的边界上或芯层(2)的内部,并存储了信息数据;以及1个或者1个以上的记录层(42),设置于另一芯层(2)与夹持该芯层(2)的包层(3)的边界上或芯层(2)的内部、或通过间隔层进行设置,并且信息数据被记录为形状或折射率分布。
Description
技术领域
本发明涉及可记录信息的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。
本申请要求于2003年12月10日申请的JP特願2003-412396号的优先权,在这里引用其内容。
本申请要求于2004年4月5日申请的JP特願2004-110872号的优先权,在这里引用其内容。
本申请要求于2004年4月16日申请的JP特願2004-121721号的优先权,在这里引用其内容。
本申请要求于2004年9月9日申请的JP特願2004-262330号的优先权,在这里引用其内容。
本申请要求于2004年10月5日申请的JP特願2004-292429号的优先权,在这里引用其内容。
背景技术
下面对现有的采用了叠层全息图ROM(Read Only Memory:只读存储器)的存储介质及其再生装置进行描述。
图43为表示存储介质1’的侧面(剖面)的图,形成下述的结构,其中,芯层2’和包层3’交替地叠置,在芯层2’和包层3’的边界设置了衍射光栅层4’。在衍射光栅层4’中,根据例如凹凸形状来存储或保存了信息数据。
图44为表示对存储介质1’的数据进行再生的再生装置5’的侧面的图,由光头6’和光检测器7’构成。光头6’具有将入射光8’射入到存储介质1’的理想芯层2’的功能。再生方法如下所述。如果通过光头6’,将入射光8’射入到存储介质1’的理想芯层2’,则光依赖于存储或保存在衍射光栅层4’中的信息数据(全息图数据)而进行衍射,再生光9’射出到存储介质1’的上面。如果通过光检测器7’进行检测,则可对存储或保存于衍射光栅层1’中的信息数据进行再生。
存储介质1’可实现小型大容量化,另外,由于再生装置5’的组成、结构简单,故可实现小型化。叠层全息图ROM有望用作将来的小型大容量的内容分配用存储器。另外,通过将上述存储介质1’用作认证片,可形成小型大容量的认证片,另外,由于再生装置5’的组成、结构简单,故可实现小型化(参照专利文献2)。该技术有望应用于记录存储器、秘钥、保障封口(seal)、包装用封口(seal)、标签(tag)等的固有识别号码的认证片。
但是,近年来,为了防止内容的著作权遭受非法复制、伪造行为等,必须向ROM型存储器添加譬如固有信息(IDentification,以下简称为“ID”)。为此,要求能够在各存储介质中记录信息数据,另外,如果可能,可通过ROM用的再生装置,再生该信息数据。
然而,在上述现有技术中,由于存储介质1’通过譬如,使用了原版的模压技术进行制作,故虽然具有大批量地生产具有完全相同的信息数据的存储介质的优点,但是,制作具有各自不同的信息数据的介质在生产性、成本方面是不合算的,这构成其缺点。
另外,存储介质1’是ROM专用介质,不能够在介质制作后记录信息数据。象上面所描述的那样,在现有技术中存在不能够在各存储介质中进行信息数据记录的问题。
此外,在上述认证片的应用领域,由于通过使各认证片分别具有固有的信息数据,从而可分别对各个认证片进行认证,故有利于可扩大所使用的范围、领域。
但是,由于上述现有技术的认证片与上述ROM存储介质一样,通过譬如,采用了原版的模压技术进行制作,故适合于大批量地生产具有完全相同的信息数据的认证片。
另一方面,制作出具有各自不同的信息数据的认证片在生产性、成本方面不合算,很不适合。因此,在现有技术中,存在无法容易地在各个认证片上记录信息数据的问题。
发明内容
本发明是为了改善上述问题而提出的,其目的在于提供一种即使在制作出介质之后,仍可记录ID等信息数据、且可通过ROM用存储介质的再生装置再生出该ID的叠层全息图信息存储介质和设计方法、以及用于在该存储介质中记录信息数据的记录装置/方法和再生装置/再生方法。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,其包括:至少1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面、或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻、或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,按照下述方式形成上述记录数据用衍射光栅层,即:上述再生光在上述记录层中实现透射,由此,上述记录层上的上述记录标记的有无和位置再生为光的明暗的有无以及位置。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,上述记录数据用衍射光栅层用作全息图。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,其还包括反射层,该反射层夹持上述记录层,并设置于上述第1芯层和上述记录数据用衍射光栅层的相反侧,并反射透过上述记录层的光。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,其至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光,在上述记录数据用衍射光栅层中,信息数据作为根据该记录数据用衍射光栅层的形状或折射率或因消失所造成的有无射出再生光来表示信息的记录标记进行记录。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,其包括:1个或者1个以上的第2芯层,设置于上述第1芯层的顶侧或底侧;包层,设置于上述第1芯层和上述第2芯层之间;1个或者1个以上的衍射光栅层,设置于上述第2芯层的上面或下面,或者第2芯层的内部,并存储了作为形状或折射率分布的信息数据。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,其至少包括1个或者1个以上的记录层,在该记录层中,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,其还包括记录数据用衍射光栅层,该记录数据用衍射光栅层根据形状或折射率分布形成,并使在上述记录层中透射的光成像于规定的位置。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,其包括:1个或者1个以上的第2芯层,与上述记录层相邻,或通过间隔层而设置在上述记录上;1个或者1个以上的衍射光栅层,设置于上述第2芯层的上面或下面,或者第2芯层的内部,并存储了作为形状或折射率分布的信息数据。
本发明的再生装置涉及对记录于叠层全息图信息存储介质中的信息数据进行再生的再生装置,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,该记录数据用衍射光栅层设置于上述芯层的上面或下面,或者芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光,其中该再生装置至少包括:光头,将入射光射入到上述第1芯层;光检测器,检测在上述记录层中实现透射的光。
本发明的再生装置的特征在于,其还包括反射部,该反射部反射在上述记录层中实现透射的光,上述光检测器通过上述反射部,检测在上述记录层中实现透射的光。
本发明的再生装置涉及对记录于叠层全息图信息存储介质中的信息数据进行再生的再生装置,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,该记录数据用衍射光栅层设置于芯层的上面或下面,或者芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光,其中该再生装置至少包括:光头,将入射光射入到上述第1芯层;光检测器,检测从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光。
本发明的再生装置涉及对记录于叠层全息图信息存储介质中的信息数据进行再生的再生装置,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:2个或者2个以上的包层,按照夹持1个或者1个以上的第1芯层的方式设置;1个或者1个以上的衍射光栅,设置于上述第1芯层和夹持上述第1芯层的上述包层的边界、或上述第1芯层的内部,并存储了信息数据;1个或者1个以上的记录层,按照与上述第1芯层分离的方式设置,信息数据作为形状或折射率分布进行记录,其中,该再生装置至少包括:对上述记录层照射光的光源;检测在上述记录层中透射的光的光检测器。
本发明的再生装置涉及对记录于叠层全息图信息存储介质中的信息数据进行再生的再生装置,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:2个或者2个以上的包层,按照夹持1个或者1个以上的第1芯层的方式设置;1个或者1个以上的衍射光栅,设置于上述第1芯层和夹持上述第1芯层的上述包层的边界、或上述第1芯层的内部,并存储有信息数据;1个或者1个以上的记录层,按照与上述芯层分离的方式设置,信息数据作为形状或折射率分布而记录,其中,该再生装置至少包括:对上述记录层照射光的光源;成像光学系统,再次将上述记录层反射的光进行反射,使其成像;以及检测成像光学系统所成像的光的光检测器。
本发明的再生方法涉及对记录于叠层全息图信息存储介质上的信息数据进行再生的方法,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层而设置在上述芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,将入射光射入到上述第1芯层,通过上述记录层,检测从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光,由此,再生出作为上述记录层中的与上述记录标记的有无相对应的光的明暗图案的、记录于上述记录层中的信息数据。
本发明的再生方法涉及对记录于叠层全息图信息存储介质上的信息数据进行再生的方法,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层而设置在芯层或记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,将入射光射入到上述第1芯层,检测从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光,由此,再生作为上述记录层中的与上述记录标记的有无相对应的光的明暗图案的、记录于上述记录层中的信息数据。
本发明的再生方法涉及对记录于叠层全息图信息存储介质上的信息数据进行再生的方法,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面或上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光,1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层而设置在芯层或记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,对上述记录层照射光,通过上述记录层,检测上述已照射的光,由此,再生作为上述记录层中的与上述记录标记的有无相对应的光的明暗图案的、记录于上述记录层中的信息数据。
本发明的再生方法涉及对记录于叠层全息图信息存储介质上的信息数据进行再生的方法,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面或上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光,1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层而设置在芯层或记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,对上述记录层照射光,检测上述记录层反射的光,由此,再生作为上述记录层中的与上述记录标记的有无相对应的光的明暗图案的、记录于上述记录层中的信息数据。
本发明的记录装置涉及在叠层全息图信息存储介质上记录信息数据的记录装置,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,该记录装置至少由光线照射系统或电子射线照射系统构成,该光线照射系统具有对上述叠层全息图信息存储介质的记录层照射光线,并对信息数据进行绘图、或整体投影的功能,该电子射线照射系统具有对记录层照射电子射线,并对信息数据进行绘图或整体投影的功能。
本发明的记录方法涉及在叠层全息图信息存储介质上记录信息数据的方法,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,在上述叠层全息图信息存储介质的记录层中,通过光或热或者电子,将信息数据作为具有光的透射、不透射性的记录标记,采用光线或电子射线,通过绘图或整体投影进行记录。
在本发明的叠层全息图信息存储介质的制造方法中,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,上述记录层按照如下方式形成:在露出的状态下,记录信息数据后,粘贴另外形成的另一层。
本发明的再生装置涉及对记录于叠层全息图信息存储介质中的信息数据进行再生的再生装置,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部的规定位置,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,该再生装置包括:光头,在检测到上述叠层全息图信息存储介质的安装时,或在检测电源的接通时,将入射光射入到与上述记录数据用衍射光栅层相邻的所述第1芯层;和光检测器,检测从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光,根据上述光检测器检测的再生光,获得记录于上述叠层全息图信息存储介质中的信息数据,并对该信息数据进行解码处理。
本发明的再生方法涉及对记录于叠层全息图信息存储介质中的信息数据进行再生的方法,其特征在于,该叠层全息图信息存储介质至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中,在检测到上述叠层全息图信息存储介质的安装时,或在检测电源的接通时,将入射光射入到与上述记录数据用衍射光栅层相邻的所述第1芯层,检测从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光,根据上述再生光,获得记录于上述叠层全息图信息存储介质中的信息数据,并对该信息数据进行解码处理。
本发明的叠层全息图信息存储介质涉及叠层全息图信息存储系统中的叠层全息图信息存储介质,该叠层全息图信息存储系统由叠层全息图信息存储介质和再生装置构成,该叠层全息图信息存储介质通过根据形状或折射率分布而形成的衍射光栅层,将射入到芯层中的入射光作为再生光而射出;该再生装置具有开口蔽光框,照射所述入射光,并检测上述再生光,该开口蔽光框对通过遮挡上述再生光的一部分而多重记录的上述记录信息进行分离再生,该叠层全息图信息存储介质包括:记录层,该记录层具有记录标记,该记录标记根据有无使上述再生光实现透射或不透射的孔、或上述再生光的透射率的大小来表示信息,并设置于不与上述开口蔽光框的开口间隙重合的位置;记录数据用衍射光栅层,按照上述记录层上的记录标记的有无和位置作为上述再生光的明暗的有无和位置再生于上述再生装置中。
本发明的叠层全息图信息存储介质涉及叠层全息图信息存储系统中的叠层全息图信息存储介质,该叠层全息图信息存储系统由叠层全息图信息存储介质、再生装置构成,该叠层全息图信息存储介质通过根据形状或折射率分布而形成的衍射光栅层,将射入到芯层的入射光作为再生光而射出;该再生装置照射上述入射光并检测上述再生光,其中,该叠层全息图信息存储介质包括:记录层,该记录层设置有吸收部,在该吸收部的一部分设置具有不使上述再生光透射的色彩的材料,在该吸收部以外的部分设置记录标记,该记录标记根据有无使上述再生光实现透射或不透射的孔、或上述再生光的透射率的大小来表示信息;和记录数据用衍射光栅层,该记录数据用衍射光栅层按照如下方式构成:上述记录层上的记录标记的有无和位置作为上述再生光的明暗的有无和位置再生在上述再生装置。
本发明的叠层全息图信息存储介质涉及叠层全息图信息存储系统中的叠层全息图信息存储介质,该叠层全息图信息存储系统由叠层全息图信息存储介质、再生装置构成,该叠层全息图信息存储介质通过根据形状或折射率分布而形成的衍射光栅层,将射入芯层的入射光作为再生光而射出;该再生装置照射上述入射光并检测上述再生光,其中,该叠层全息图信息存储介质包括:记录层,该记录层具有记录标记,该记录标记根据有无使上述再生光实现透射或不透射的孔、或上述再生光的透射率的大小来表示信息,该记录标记设置于根据预定的上述再生装置上的上述再生光的明暗的有无和位置,按照规定的规则所变换的位置上;记录数据用衍射光栅层,该记录数据用衍射光栅层按照如下方式形成:上述记录层上的记录标记的有无和位置作为上述预定的再生光的明暗的有无和位置再生在上述再生装置。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,上述规定的规则为下述规则:在使上述再生光的明暗的有无和位置进行上下或左右反转、或使有无反转、或仅按照规定的距离沿上下左右的任何一者偏移的位置上,设置上述记录标记。
本发明的叠层全息图信息存储介质的特征在于,上述规定的规则为按照下述方式形成的规则,该方式为:上述记录层上的上述记录标记的有无和位置与上述再生光的明暗的有无和位置一对多、或多对多、或者多对一地相对应。
在本发明的叠层全息图信息存储介质的设计方法中,该叠层全息图信息存储介质为叠层全息图信息存储系统中的叠层全息图信息存储介质,该叠层全息图信息存储系统由叠层全息图信息存储介质、再生装置构成,该叠层全息图信息存储介质通过根据形状或折射率分布而形成的衍射光栅层,将射入到芯层中的入射光作为再生光而射出,该叠层全息图信息存储介质包括具有记录标记的记录层,该记录标记根据有无使上述再生光实现透射或不透射的孔或上述再生光的透射率的大小来表示信息;该再生装置具有开口蔽光框,照射上述入射光并检测上述再生光,该开口蔽光框对通过遮挡上述再生光的一部分而多重记录的上述记录信息进行分离再生,该设计方法由下述步骤构成:在与上述开口蔽光框的开口间隙不重合的位置上,设置上述记录标记;按照下述方式形成记录数据用衍射光栅层,该方式为:上述记录层上的上述记录标记的有无和位置作为上述再生光的明暗的有无和位置再生在上述再生装置。
在本发明的叠层全息图信息存储介质的设计方法中,该叠层全息图信息存储介质为叠层全息图信息存储系统中的叠层全息图信息存储介质,其特征在于,该叠层全息图信息存储系统由叠层全息图信息存储介质、再生装置构成,该叠层全息图信息存储介质通过根据形状或折射率分布而形成的衍射光栅层,将射入到芯层中的入射光作为再生光而射出,该叠层全息图信息存储介质包括记录层,该记录层设置有吸收部,在该吸收部的一部分设置具有不使上述再生光实现透射的色彩的材料,在该吸收部以外的部分设置记录标记,该记录标记根据有无使上述再生光实现透射或不透射的孔、或上述再生光的透射率的大小来表示信息;上述再生装置照射上述入射光,并检测上述再生光,其中,该设计方法由下述步骤构成:在与上述吸收部不重合的位置设置上述记录标记;按照下述方式形成记录数据用衍射光栅层,该方式为:上述记录层上的上述记录标记的有无和位置作为上述再生光的明暗的有无和位置再生在上述再生装置。
在本发明的叠层全息图信息存储介质的设计方法中,该叠层全息图信息存储介质为叠层全息图信息存储系统中的叠层全息图信息存储介质,该叠层全息图信息存储系统由叠层全息图信息存储介质、再生装置构成,该叠层全息图信息存储介质通过根据形状或折射率分布而形成的衍射光栅层,将射入到芯层中的入射光作为再生光而射出,该叠层全息图信息存储介质包括具有记录标记的记录层,该记录标记根据有无使上述再生光实现透射或不透射的孔、或上述再生光的透射率的大小来表示信息;该再生装置照射入射光,并检测上述再生光,其中,该方法由下述步骤构成:根据预定的上述再生装置上的上述再生光的明暗的有无和位置,将上述记录标记设置在按照规定的规则所变换的位置上;按照下述方式形成记录数据用衍射光栅层,该方式为:上述记录层上的记录标记的有无和位置作为上述再生光的明暗的有无和位置再生在上述再生装置。
本发明的认证片的特征在于,该认证片包括:至少1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录。
本发明的认证片的特征在于,按照下述方式形成记录数据用衍射光栅层,该方式为:上述再生光在上述记录层中实现透射,由此,上述记录层上的记录标记的有无和位置作为上述再生光的明暗的有无和位置而再生。
本发明的再生装置涉及对记录于认证片上的信息数据进行再生的再生装置,该认证片至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,射出再生光,其中该再生装置至少包括:光头,该将入射光射入到上述第1芯层;光检测器,检测在上述记录层中透射的光。
本发明的再生方法涉及对记录于认证片上的信息数据进行再生的方法,该认证片至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中将入射光射入到上述第1芯层,通过上述记录层,检测从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光,由此,检测再生作为上述记录层中的与上述记录标记的有无相对应的光的明暗图案,这样,再生出记录于上述记录层中的信息数据。
本发明的记录装置涉及在认证片上记录信息数据的装置,该认证片至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其中该记录装置至少包括光线照射系统、电子照射系统中的任何一者,该光线照射系统对上述记录层照射光线,并对信息数据进行绘图或整体投影,该电子照射系统对上述记录层照射电子射线,并对信息数据进行绘图或整体投影。
本发明的记录方法涉及下述的方法,在认证片上,采用具有至少光线照射系统、电子射线照射系统中的任意一者的记录装置记录信息数据,该认证片至少包括:1个或者1个以上的第1芯层;1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层,设置于上述第1芯层的上面或下面,或者上述第1芯层的内部,根据形状或折射率分布而形成,射出再生光;1个或者1个以上的记录层,与上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层相邻,或通过间隔层设置在上述第1芯层或上述记录数据用衍射光栅层上,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录标记进行记录,其特征在于,通过来自光线照射系统或电子射线照射系统的光线或电子射线,对应于具有光的透射、不透射性的记录标记的有无,在上述记录层上对信息数据进行绘图或整体投影而进行记录。
按照本发明,在叠层全息图信息存储介质制作后或制作过程中,可以很容易地记录信息数据。
另外,按照本发明,通过再生装置和再生方法,可以很容易地再生出该已记录的信息数据。
此外,按照本发明,由于在记录层中写入识别号码等每个叠层全息图信息存储介质的固有信息数据之后,通过粘贴等方式形成由在顶部写入了内容的信息数据的衍射光栅层所构成的记录层,故很容易在记录层中写入信息数据,用于记录层的材料和加工的自由度得到提高。
由此,获得下述的效果,即:可在各存储介质中记录固有的信息数据,并可对各存储介质进行管理,可以防止存储于或保存于存储介质中的内容的著作权遭受非法复制和伪造行为等。
还有,按照本发明,在制作本发明的认证片时,可采用本发明的记录装置和记录方法,很容易在上述认证片上记录信息数据。另外,可采用本发明的再生装置和再生方法,很容易地再生出该已记录的信息数据。
由此,获得下述的效果,即:可在各认证片中记录固有的信息数据,并对其进行再生,可以对认证片和粘贴有认证片的各部件进行管理,可适用于后述的各种应用领域。
再有,按照本发明,在叠层全息图信息存储介质中,记录层为下述的结构:在实现透射的再生光到达再生装置之前未遮挡的位置上设置了记录标记。由此,在再生装置中,可正确地检测再生光,并可正确地识别由再生光读取的信息。
另外,按照本发明,在叠层全息图信息存储介质中,记录层为下述的结构:具有记录标记,该记录标记设置于与再生装置的开口蔽光框的开口间隙不重合的位置。由此,再生光在到达再生装置之前无需由开口间隙遮挡,再生装置即可正确地检测再生光。由此,在再生装置中,可正确地识别由再生光读取的信息。
此外,按照本发明,在叠层全息图信息存储介质中,记录层通过下述方式构成,该方式为:设置有吸收部,在该吸收部的一部分设置具有不使上述再生光实现透射的色彩的材料,在该吸收部以外的部分设置记录标记,该记录标记根据有无使上述再生光实现透射或不透射的孔、或上述再生光的透射率的大小来表示信息。因此,再生光在到达再生装置之前未被显示部遮挡,再生装置可正确地检测再生光。由此,譬如,将内容等存储在叠层全息图信息存储介质中,并在上述显示部设置上述吸收部,即内容的标题等图样的情形,亦可防止记录标记妨碍图样情况的发生,另外,还可将记录标记用作图样的一部分。
还有,按照本发明,叠层全息图信息存储介质为下述的结构,其包括:记录层,具有记录标记,该记录标记通过有无使上述再生光实现透射或不透射的孔来表示信息,该记录标记设置于根据预定的再生装置上的再生光的明暗的有无和位置,并按照规定的规则所变换的位置上;记录数据用衍射光栅层,该记录数据用衍射光栅层按照下述方式形成,该方式为:记录层上的上述记录标记的有无和位置作为上述预定的上述再生光的明暗的有无和位置再生在上述再生装置。
由此,规定的规则采用下述的规则:在将再生光的明暗的有无和位置上下或左右反转,或将有无反转,或按照规定的距离向上下左右的任何一者偏移的位置上设置记录标记,在此情形,通过目视,不容易识别与记录标记相对应的信息。另外,即使记录标记的有无和位置按照与上述光的明暗的有无和位置一对多或多对多、或多对一的方式变换,同样也不能通过目视较容易地识别出与记录标记相对应的信息。由此,可提高记录于叠层全息图信息存储介质中的信息的安全性。
附图说明
图1为表示本发明第1实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图2为表示本发明第2实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图3为表示本发明实施例的存储介质1及其记录装置的结构的图;
图4为表示本发明实施例的存储介质1及其再生装置的结构的图;
图5为表示本发明实施例的存储介质1及其记录装置52a的结构的图;
图6为表示本发明实施例的存储介质1及其记录装置52b的结构的图;
图7为表示本发明第3实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图8为表示本发明第4实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图9为表示本发明实施例的存储介质1b及其再生装置5a的结构的图;
图10为表示本发明实施例的存储介质1及其记录装置的结构的图;
图11为表示本发明实施例的存储介质1及其再生装置的结构的图;
图12为用于说明本发明实施例的叠层全息图信息存储介质的制造方法的图;
图13为表示本发明实施例的存储介质1及其再生装置52a的图;
图14为表示本发明实施例的存储介质1及其再生装置52b的结构的图;
图15为表示本发明另一实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图16为表示本发明另一实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图17为表示本发明实施例的存储介质1b及其再生装置5a的结构的图;
图18为说明图9A的再生光学系统300中的光检测器7采用作为一维传感器的线性传感器时的再生处理的概念图;
图19为说明图9A的再生光学系统300的光检测器7采用作为二维传感器的面传感器时的再生处理的示意图;
图20为说明进行本发明中来自存储介质的再生光的检测之再生装置的动作的概念图;
图21为说明进行本发明中来自存储介质的再生光的检测之再生装置的动作的概念图;
图22为表示本发明的一个实施例的记录层的图;
图23为表示本发明的一个实施例的光检测器的图;
图24为表示本发明的一个实施例的存储介质的图;
图25为表示本发明第5实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图26为表示本发明的第6实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图27为表示本发明第7实施例的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图28为表示本发明的第8、第9实施例的叠层全息图信息存储介质的结构和再生装置的结构的侧视图;
图29为表示本发明的第10、第11实施例的叠层全息图信息存储介质的结构和再生装置的结构的侧视图;
图30为用于说明本发明实施例的叠层全息图信息存储介质的制造方法的图;
图31为表示本发明第12实施例的叠层全息图信息存储介质的结构及其再生装置的结构的透视图;
图32为表示在本发明中,记录层和光栅层形成于存储介质的读出面的一部分的结构的侧视(剖面)图;
图33为表示本发明的认证片的第1实施例的结构的侧视(剖面)图;
图34为表示本发明的认证片的第2实施例的结构的侧视(剖面)图;
图35为表示本发明的认证片的第3实施例的结构的侧视(剖面)图;
图36为表示本发明的认证片的第4实施例的结构的侧视(剖面)图;
图37为表示本发明的实施例的认证片贴于卡上使用时的实施例的图;
图38为表示本发明第1实施例的记录装置的结构的图;
图39为表示本发明第2实施例的记录装置的结构的图;
图40为表示本发明第1实施例的再生装置的结构的图;
图41为表示本发明第2实施例的再生装置的结构的图;
图42为表示将本发明实施例的认证片插入到再生装置的卡插入口中的状态的说明图;
图43为表示现有的叠层全息图信息存储介质的结构的侧视图;
图44为表示叠层全息图信息存储介质及其再生装置的结构的侧视图;
图45为表示本发明第13实施例的存储介质的结构的图;
图46为表示本发明第13实施例的存储介质和再生装置的结构(之1)的图;
图47为表示本发明第13实施例的ID数据再生图象(之1)的图;
图48为表示本发明第13实施例的存储介质和再生装置的结构(之2)的图;
图49为表示本发明第13实施例的记录标记和开口蔽光框重合的图;
图50为表示本发明第13实施例的ID数据再生图象(之2)的图;
图51为表示本发明第14实施例的存储介质和再生装置的结构的图;
图52为表示本发明第14实施例的记录标记和开口蔽光框相重合的图;
图53为表示本发明第14实施例的ID数据再生图象的图;
图54为表示本发明第15实施例的记录层的图(之1);
图55为表示本发明第15实施例的记录层的图(之2);
图56为表示本发明第15实施例的ID数据再生图象的图;
图57为表示本发明第15实施例的记录层的图(之1);
图58为表示本发明第15实施例的记录层的图(之2);
图59为表示本发明第15实施例的记录层的图(之3);
图60为表示本发明第15实施例的记录层的图(之4);
图61为表示本发明第16实施例的ID数据再生图象的图;
图62为表示本发明第16实施例的记录层的图(之1);
图63为表示本发明第16实施例的记录层的图(之2);
图64为表示现有的信息数据的计算方法的图;
图65为表示本发明实施例的信息数据的计算方法的图。
具体实施方式
下面参照附图,对本发明的优选实施例进行说明。但是,本发明并不限于下述的各实施例,譬如,也可以适当地将这些实施例的组成部件进行组合。
<存储介质的第1、第2实施例>
本发明的存储介质的特征在于,其至少由2个或者2个以上的芯层、3个或者3个以上的包层、1个或者1个以上的衍射光栅层、1个或者1个以上的记录层构成,该包层按照夹持上述芯层的方式设置,该衍射光栅层设置于上述一部分芯层与夹持该芯层的包层的边界或芯层内,并存储有信息数据,该记录层设置于上述其它的芯层与夹持该芯层的包层的边界或芯层内,或通过间隔层而设置,并且信息数据作为形状或折射率分布进行记录。
图1为表示本发明第1实施例的存储介质1的结构的侧视(剖面)图。该存储介质1由2个芯层2、3个包层3、1个衍射光栅层4、1个记录层42构成,该包层3按照夹持上述芯层2的方式设置,该衍射光栅层4设置于上述其中一个芯层2与夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2内,该记录层42设置于上述另一芯层2与夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2内。
图2为本发明第2实施例的存储介质1a的侧视(剖面)图。该存储介质1a由3个或者3个以上的芯层2、多个包层3、多个衍射光栅层4、1个记录层42构成,该包层3按照夹持上述芯层2的方式设置,该衍射光栅层4设置于上述芯层2和包层3的边界或芯层2内,该记录层42设置于特定的1个芯层2与夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2内。图2的实施例与图1的实施例相比较,在可增加容量的方面较有利。
在衍射光栅层4中,信息数据作为譬如,凹凸形状或折射率分布进行存储。图2表示记录层42为1个的情形,但是,即使记录层42为多个,仍可获得相同的效果。另外,衍射光栅层4、记录层42不仅直接与芯层2相邻,而且即使在设置间隔层来配置的情况下,仍可实现相同的效果。间隔层可采用特性与包层3相同的材料。芯层2的厚度为1μm左右,包层3的厚度为10μm。衍射光栅层4也可位于芯层2上下的2个部位,衍射光栅层4的数量较多对于可增加容量这一点是有利的(其它的实施例也同样)。
记录层42由光敏性或热敏性的材料形成,具有当接触光(包含红外光、可见光、紫外光、激光、X射线、电子射线)或遇热时,形状或折射率发生变化的特性。例如,金属(铝、铬等)、合金、半导体(锑等)、相变材料(Ge-Sb-Te系、Ag-In-Sn-Te系)、色素(酞菁系、合金偶氮系、菁(ジアニン)系)、光折射(フオトリフラクテイブ)材料(LN、SBN)、光致变色材料、热致变色材料、感光聚合物、氧化物(氧化铬、氧化银等)、树脂(UV固化树脂、热固化树脂等和在这些树脂中添加了填料、色素等的材料等)等。
<记录装置、记录方法的第1实施例>
本发明记录装置的第1实施例涉及在存储介质的第1实施例中记录信息数据的装置,其特征在于,其至少由物体光照射系统和参照光照射系统构成,该物体光照射系统具有对记录层照射具有应记录的信息数据的物体光的功能,该参照光照射系统具有对记录层照射参照光的功能。
另外,本发明的记录方法的第1实施例涉及在存储介质的第1实施例(图1)中采用上述记录装置来记录信息数据的方法,其特征在于,在记录层的位置,使物体光和参照光发生干涉,通过光线(激光)或电子射线(电子束)的照射而产生的光或热、或者电子,将信息数据作为全息图数据记录在记录层上。
图3为本发明实施例的记录装置52的侧视图。该记录装置52由物体光光学系统100和参照光光学系统101构成,该物体光光学系统100具有对记录层42照射具有应记录的信息数据的物体光92的功能,该参照光光学系统101具有对记录层42照射参照光82的功能。在记录层42中,物体光92和参照光82相交,形成具有热或光强度的浓度分布的干涉条纹。其结果是,形状或折射率变化的干涉条纹作为全息图信息记录在记录层42(热全息图记录或光全息图记录)。
在图3(a)中,参照光82射入到芯层2的内部,在图5(b)中,从存储介质1的上方照射参照光,在图5(c)中,从存储介质1的下方照射参照光,由此,分别对各记录层42进行照射。对于上述各种情形,具有将参照光82作为普通光,或近场光进行照射的方法,并实现相同的效果。
物体光光学系统100可包括:例如具有采用空间光调制器应记录在物体光92上的信息数据(使光通过表示应记录的信息数据的空间光调制器),并根据需要,包括作为组成部件的透镜、平行光管等各种光学部件等。参照光学系统101也可根据需要,包括作为组成部件的透镜、平行光管等各种光学部件等。另外,物体光光学系统100和光学系统物体光92必须具有光源。在这里,为了使物体光92和参照光82干涉,并进行全息图记录,物体光92和参照光82的干涉性必须较高,并且最好为来自同一光源的光。
物体光光学系统100、光学系统物体光92、存储介质1也可根据需要相对地改变角度、位置,由此,还可具有一维、二维或三维驱动机构、功能。另外,为了确认再生光,记录装置52既可具有光头6、光检测器7(参照图4),也可根据需要,包括挡光蔽光框、存储介质支承部等后述的再生装置5(图4)所具有的组成部件、功能。
<再生装置、再生方法的第1实施例>
本发明的再生装置的第1实施例为再生记录于存储介质的第1实施例(图1)中的信息数据的装置,其特征在于,其至少由光头和光检测器构成,该光头具有使入射光射入到存储介质中的功能,该光检测器具有检测从存储介质射出的再生光的功能。
另外,本发明的再生方法的第1实施例涉及在存储介质的第1实施例中采用上述再生装置进行再生的方法,其特征在于,将来自光头的入射光射入到邻近记录层的芯层,通过记录于记录层中的全息图数据,使入射光作为具有信息数据的再生光进行衍射,并采用光检测器对该再生光进行检测再生,从而对记录于记录层中的信息数据进行再生。
图4为表示本发明的再生装置的实施例的侧视图,其为对记录于存储介质1(图1)的记录层42中的信息数据进行再生的装置。图4所示的再生装置5由光头6和光检测器7构成,光头6具有将入射光8射入到存储介质1的理想芯层2的功能。如果通过光头6,将入射光8射入到记录层42的邻近的芯层2中,则光依赖于记录在记录层42中的全息图数据(形状或折射率变化)而发生衍射,再生光9射出到存储介质1的上面。如果通过光检测器7检测该再生光,则可对记录于记录层42中的信息数据进行再生。另外,如果将入射光8射入到理想芯层2,则读出存储于各衍射光栅层4中的信息数据,该方式与现有技术相同。
作为芯层2的入射光8的入射方法,包括:从存储介质1的端面射入的方法;在各芯层2上设置光耦合部,并从存储介质1的上面或下面射入的方法;以及在各芯层2上设置反射镜面,从存储介质1的上面或下面射入的方法,采用上述方法均可实现相同的效果。但是,从不必在存储介质1上设置光耦合部、反射镜面等方面来说,从端面射入的方法是有利的。
光头6具有入射光8的发生源,发生源可采用譬如各种激光光源。另外,光头6通过与下述部件进行组合来构成,这些部件为:引导光的反射镜及平行光管等光学部件、具有将入射光8会聚于芯层2的功能的聚光透镜、具有按照理想芯层2的位置、角度射入入射光8的功能(机构、伺服功能等)的激励器等。本再生装置5也可以根据需要,具有伺服用光检测器。
光检测器7具有检测从存储介质1射出的再生光9的功能。还可根据需要,具有移动机构。另外,此时,光检测器7和存储介质1可相对地移动,存储介质1也可具有移动机构。可以列举诸如CCD、CMOS等二维光检测器、线性传感器等一维光检测器、光电二极管等实例。由于再生光9作为二维数据射出,故在为一维光检测器,二维光检测器的情形,从能够以更短的时间对其进行检测的方面来说,是有利的。
另外,再生装置5也可以根据需要,具有开口蔽光框,开口蔽光框设置于从存储介质1射出的再生光9射入到光检测器7之前的光路的中途,当各衍射光栅层4中多重地存储了信息数据时,具有分离再生从各衍射光栅层4射出的多个再生光9的功能。其原因在于:如果采用开口蔽光框,则可从1个衍射光栅层4,再生出光检测器7的多个画面的信息数据。不限定光检测器7的象素数量,即可增加存储介质1的存储容量。即,由于可实现多重数据的存储和再生,故具有谋求大容量的效果。作为开口蔽光框,包括:由液晶元件构成并通过电动方式改变开口位置的类型;使开口位置固定的蔽光框发生移动的类型等。前者不需要机械的驱动,是有利的。即使在一次打开的开口的数量为1个或多个的情况下,也没有关系(其它的实施例也相同)。
即使在光学部件、机构部件等上述的记录装置52、再生装置5的组成部件的数量为1个或多个的情况下,仍良好地实现相同的效果(其它的实施例也相同)。
此外,记录装置52、再生装置5的组成部件也可具有作为装设存储介质1的入口的存储介质装设口、作为装设有存储介质1的空间的存储介质装设空间、具有固定装入、夹住、取出存储介质1的功能的存储介质装设台。它们具有容易而稳定地装设存储介质1的效果。作为记录装置52、再生装置5的其它组成部件,譬如,列举有逻辑/控制电路的逻辑/控制电路是这样的电路,该电路具有数据信号的处理、以及驱动控制本说明书中记载的有源元件的功能。
上述的记录装置52、再生装置5不过是本发明的典型的实施例,各组成部件的配置改变后的装置、组合或重组各实施例的装置也能够实现相同的效果,属于本发明的范畴。
<记录装置、记录方法的第2、第3实施例>
本发明的记录装置的第2、第3实施例为在存储介质的第1实施例(图1)中记录信息数据的装置,其特征在于,其至少由光线照射系统或电子射线照射系统构成,该光线照射系统具有对记录层照射光线,并对信息数据进行绘图或整体投影的功能,该电子射线照射系统具有对记录层照射电子射线,并对信息数据进行绘图或整体投影的功能。
另外,本发明的记录方法的第2、第3实施例涉及采用上述记录装置,在存储介质的第1实施例中记录信息数据的方法,其特征在于,将利用计算机全息图(CGH:Computer Generated Hologram)获得的信息数据,通过光线(激光)或电子射线(电子束)的照射所产生的光或热或者电子,作为全息图数据,通过绘图或整体投影的方式记录于记录层中。
图5为第2实施例的记录装置52a的侧视图,其为在存储介质的第1实施例(图1)中记录信息数据的装置。图5所示的记录装置52a由具有对记录层42照射光线93并进行绘图的功能的光线照射系统102构成。图6为第3实施例的记录装置52b的侧视图,其为在存储介质的第1实施例中记录信息数据的装置。图6所示的记录装置52b由具有对记录层42照射电子射线94并进行绘图的功能的电子射线照射系统103构成。
作为高精度地输出加工光点的形状的精度、位置的精度的机构和方法,象上述实施例那样,从取样(存储介质)之下观察加工面,同时对其进行加工,由此,可高精度地控制光点形状、光点位置。
在上述各实施例中,通过光线93或电子射线94,将利用计算机全息图获得的全息图数据作为形状或折射率变化进行绘图,并记录于记录层42中。该全息图数据等效于通过图3的热全息图、光全息图所获得的全息图数据。
向记录层42记录的全息图数据的另一记录方法包括下述的方法,其中,将通过计算机全息图获得的全息图数据显示于空间光调制器、光蔽光框等中,使光线93或电子射线94通过它,使光线93或电子射线94具有全息图信息,通过放大缩小透镜系统等在记录层42中对全息图数据进行整体投影(在记录层42中,作为形状或折射率变化进行记录)记录。在整体投影的情形,与绘图相比较,具有可高速记录的优点。
光线可采用红外光、可见光、紫外光、激光、X射线等。光线照射系统102、电子射线照射系统103也可根据需要,包括作为组成部件的透镜、平行光管等。另外,光线照射系统102、电子射线照射系统103、存储介质1还可根据需要,相对地改变角度、位置,由此,也可具有一维、二维或三维驱动机构、功能。另外,为了确认再生光,记录装置52a、52b既可具有光头6、光检测器7,也可根据需要,包括挡光蔽光框、存储介质支承部等上述再生装置5(图4)所具有的组成部件、功能。此外,可添加的组成部件、功能等与通过图3的记录装置所描述的相同。
记录于记录层42中的信息数据的再生装置、再生方法与图4的再生装置、再生方法相同。即,再生装置是对已记录在存储介质的第1实施例中的信息数据进行再生的装置,该装置至少由光头和光检测器构成,该光头具有将入射光射入到存储介质中的功能,该光检测器具有检测从存储介质射出的再生光的功能。
另外,再生方法将来自光头的入射光射入到邻近记录层的芯层中,通过记录于记录层中的全息图数据,将入射光作为具有信息数据的再生光进行衍射,并采用光检测器,对该再生光进行检测再生,由此,对记录于记录层中的信息数据进行再生。
<记录介质的第3、第4实施例>
本发明的存储介质的第3、第4实施例的特征在于,其至少由2个或者2个以上的芯层、3个或者3个以上的包层、1个或者1个以上的衍射光栅层、1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层、1个或者1个以上的记录层构成,该包层按照夹持上述芯层的方式设置,该衍射光栅层设置于上述一部分芯层与夹持该芯层的包层的边界或芯层内,并存储有信息数据,该记录数据用衍射光栅层设置于上述其它的芯层与夹持该芯层的包层的边界或芯层内,并射出再生光,该记录层按照与上述其它的芯层相邻,或隔着间隔层,或者与上述其它的芯层离开的方式设置,信息数据作为有无光的透射、不透射性的记录标记来进行记录。
此外的特征在于,按照记录层上的记录蔽光框的有无和位置作为光的明暗的有无和位置进行再生的方式形成了记录数据用衍射光栅层。譬如,按照记录层上的记录标记的有无和位置与光检测器上的光的明暗的有无和位置相对应的方式形成了记录数据用衍射光栅层。
图7为表示本发明的存储介质的第3实施例的侧视(剖面)图。该存储介质1b由2个芯层2、3个包层3、1个衍射光栅层4、1个记录数据用衍射光栅层43、1个记录层42构成,该包层3按照夹持上述芯层2的方式设置,该衍射光栅层4设置于上述其中一个芯层2与夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2内,该记录数据用衍射光栅层43设置于上述其它的芯层2与夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2内,该记录层按照与上述另一芯层2相邻的方式设置。
图8为表示本发明的存储介质的第4实施例的侧视(剖面)图。该存储介质1c由3个或者3个以上的芯层2、多个包层3、多个衍射光栅层4、1个记录数据用衍射光栅层43、记录层42构成,该包层3按照夹持上述芯层2的方式设置,该衍射光栅层4设置于上述芯层2和包层3的边界或芯层2的内部,该记录数据用衍射光栅层43设置于上述指定的1个芯层2和夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2的内部,该记录层42隔着间隔层44而设置于上述另一芯层2上。在图8的情形,由于存储了信息数据的衍射光栅层的数量较多,故从可实现大容量的方面来说,是有利的。
在衍射光栅层4中,信息数据作为譬如,凹凸形状、或折射率分布(作为全息图数据)进行存储。记录层42不仅为1个,即使为多个,亦可实现相同的效果。
另外,衍射光栅层4、记录层42不仅与芯层2直接相邻,而且即使设置间隔层44进行配置,仍可实现相同的效果。就各组成部件来说,与图1、图2所示的相同。芯层2、包层3的材料可采用树脂、玻璃、光学晶体等,间隔层44可采用其特性与包层3相同的材料(树脂、玻璃、光学晶体等)。芯层2的厚度为1μm左右,包层3的厚度为10μm左右。衍射光栅层4也可位于芯层2上下的2个部位,衍射光栅层4的数量较多,从可增加容量的方面来说,很有利。
记录层42与图1和图2所示的相同,但是,可采用具有如下功能的材料,即:当遇到光(包含红外光、可见光、紫外光、激光、X射线、电子射线等)或热时,形状或折射率等光学特性发生变化,其结果是,相对于光的透射/不透射性(包括透明/不透明变化、带孔/不带孔等)发生变化。例如,可采用具有如下特性的材料,该特性为:当遇到特定的光、热时,从不透明变为透明(或反之)、或因形状变化/升华而消失(孔打开)(将在记录层42上象上述那样形成的轨迹称为“记录标记45”)。既可使透射部分为记录标记,也可以使不透射部分为记录标记。
在本说明书中,将透射部分作为记录标记进行描述的情形较多,但是,即使在不透射部分为记录标记的情况下,仍能够实现相同的效果。在此情况下,譬如,明暗圆点的明暗相反等,本说明书的实施例的描述适当变化,但是包含它们在内的全部均属于本实施例的范畴(所有实施例均相同)。具体的记录层42的材料可采用金属(铝、铬等)、氧化物(氧化铬、氧化银等)、半导体(锑等)、树脂(UV固化树脂、热固化树脂等和在这些树脂中添加了填料、色素等材料等)、墨、涂料、纸等。
图7表示没有间隔层44的实例,图8表示具有间隔层44的实例,但是,它们均可实现相同的效果,间隔层44可有可无。另外,记录层42既可相对于记录数据用衍射光栅层43,设置于再生光9射出的一侧(相对于存储介质1,设置光检测器7的一侧),也可以在记录层42和记录数据用衍射光栅层43之间设置间隔层44以外的层,譬如,芯层2、包层3。
但是,通常,由于在衍射光栅层4中记录了数据信息,故为了对其进行再生,当衍射光栅层4不位于记录层42和记录数据用衍射光栅层43之间的情形较有利(其原因在于:记录层42、记录数据用衍射光栅层43遮挡来自衍射光栅层4的再生光9,衍射光栅层4的信息数据无法再生的缘故。)。
记录数据用衍射光栅层43具有与衍射光栅层4相同的特性,将根据凹凸形状或折射率分布而射入到相邻的芯层2的入射光8作为再生光9射出。作为再生光9的射出角,例如可以为正上方、来自光头6的入射光8的前方、后方,此外,也可为平行光,还可混合具有各种角度的光。
但是,在向大致正上方射出,并且为平行光的情形,从可紧凑地安装记录装置52、再生装置5,并且可保持来自记录数据用衍射光栅层43的再生光9的平行性的方面来说,是有利的(其原因在于:象后述的那样,来自记录数据用衍射光栅层43的再生光9不发生扩展的情形可以将许多信息记录并再生在记录层42上,从这一点来说是有利的)。
也可以象后述的再生装置和再生方法中所描述的那样,按照记录层42上的记录标记45的有无和位置与光检测器7上的光的明暗的有无和位置相对应的方式,形成记录数据用衍射光栅层43。
记录层42上的记录标记45的有无和位置既可以与光检测器7上光的明暗的有无和位置1对1地相对应,亦可不必按照1对1地对应。
即,既可按照光检测器7上的1个明暗圆点与1个记录标记45相对应的方式形成记录数据用衍射光栅层43,也可按照下述方式形成记录数据用衍射光栅层43,该方式为:多个明暗圆点与1个记录标记45相对应,或1个明暗圆点与多个记录标记45相对应,或者多个明暗圆点与多个记录标记45相对应。
作为存储介质1,包括成一体地制作出具有记录层42的存储介质1,然后,在记录层42中进行记录的类型;通过具有记录层42的部分和不具有记录层42的部分的2个部件进行制作,相对于具有记录层42的部分,在记录层42上记录后,将其和不包含记录层42的部分贴合而最终成一体的类型;以及首先在具有记录层42的部分的记录层42上进孔记录,接着,在其上追加制作不包含记录层42的部分的类型。
当在记录层42中开孔时,当记录层42在表面曝露时,容易开孔,如上所述,通过二个部件进行制作的方法是有利的。
作为存储介质1,可以列举如下方法:按照原样的形式使用的方法、放入包装件/盒等容器中进行使用的方法、按照原样的形式使用,并在一个表面(再生光未射出的一侧)上贴附标签进行使用的方法等。记录装置、再生装置的组成部件也可以作为存储介质、包装件、盒的组成部件而设置(或与其相反等,采用相互交换组成部件的方式构成),仍能够实现相同的效果。
此外,对于本发明的存储介质1的层结构,也可适当地在各层之间插入间隔层、包层、保护层,另外,在上下的最表面具有包层或保护层的情形和没有的情形,均可获得相同的动作、效果。
<记录装置、记录方法的第1实施例>
相对于本发明的记录介质的第3和第4实施例,记录装置的第1实施例可采用图5、图6所示的记录装置52a、52b。即,记录装置为在存储介质的第3、第4实施例中记录信息数据的装置,其至少由光线照射系统或电子射线照射系统构成,该光线照射系统具有对记录层42照射光线,并对信息数据进行绘图处理或整体投影处理的功能,该电子射线照射系统具有对记录层42照射电子射线,并对信息数据进行绘图或整体投影的功能。
另外,本发明的记录方法为采用上述记录装置,在存储介质的第3、第4实施例上记录信息数据的方法,其特征在于,通过光线(激光)或电子射线(电子束)的照射所产生的光或热或者电子,对应于具有光的透射、不透射性的记录标记的有无,在记录层上对信息数据进行绘图或整体投影,即,采用光线或电子射线来记录信息数据。即,采用光线照射系统102(图5)、电子射线照射系统103(图6),在记录层42上使光线、电子射线实现透射(或不透射)的部位(记录标记45:图9),通过绘图或采用空间光调制器等进行整体投影而形成。该记录标记45的位置、形状(譬如,将记录标记45形成为孔)等,从而能够在记录层42上记录信息数据。
此外,除了采用光线、电子射线在记录层上进行记录的方法以外,还可以通过离子束源产生的离子束在记录层上进行记录。另外,也可以采用喷墨打印、激光打印、丝网印刷等各种印刷技术,按照所需的图案将油墨、涂料等印刷在存储介质上进行记录。
还有,也可以采用将纸、树脂等的标签贴于存储介质上,在其上记录记录图案的方法、或将预先记录有记录图案的前述标签贴于存储介质上的方法。
作为将上述各方法进行组合的方式,还列举有譬如,通过印刷技术涂敷油墨、涂料,并对它们照射光线、电子射线等从而进行记录的方法。作为高精度地输出加工光点的形状精度、位置精度的机构和方法,从取样(存储介质)之下观察加工面,同时对其进行加工,由此,可高精度地控制光点形状、光点位置。譬如,在采用光线(激光束)进行加工记录的情形,还可以列举:监视激光的反射,同样地观察加工面,并高精度地控制光点形状、光点位置的方法。但是,在通过反射进行观察的情形,需要分离入射光束和反射光束的光学系统,譬如,半透明反射镜、分束镜,但是,如果采用它们,则将导致入射光束发生衰减(通常,衰减一半或者一半以下),导致入射光束的功率降低,加工能力降低。与此相反,当采用在取样之下进行观察(在该情形,观察透射光束)的方法时,具有如下优点,即:从原理上说,可在不降低入射光束的功率的情况下,观察加工面。
<记录装置、记录方法的第2实施例>
另外,本发明第2实施例的记录装置为在至少具有记录层的存储介质上记录信息数据的装置,其特征在于,其至少具有光线照射系统、电子射线照射系统中的任意一者,该光线照射系统对记录层照射光线,并对信息数据进行绘图或整体投影,该电子射线照射系统对记录层照射电子射线,并对信息数据进行绘图、或者进行整体投影。存储介质可采用譬如,本发明的实施例中的存储介质。
本发明第2实施例的记录方法涉及如下的方法:在至少具有记录层的存储介质上,采用至少具有光线照射系统或电子射线照射系统的记录装置来记录信息数据,其特征在于,通过来自光线照射系统或电子射线照射系统的光线、或者电子射线,对应于具有光的透射、不透射性的记录标记的有无,将信息数据在记录层上进行绘图、或者进行整体投影,由此进行记录。存储介质可采用譬如,本发明的实施例的存储介质。记录装置可采用譬如,本发明实施例的记录装置。
图10、图11表示本发明实施例的记录装置52的结构(侧视图)。在图10中,记录装置52由对记录层42照射光线93并进行绘图的光线照射系统102构成,在图11中,记录装置52由对记录层42照射电子射线94并进行绘图的电子射线照射系统103构成。图10表示对作为存储介质1的、具有记录层42的部分和不具有记录层42的部分成一体地制作的介质进行记录的实例。另一方面,图11表示对记录层42在表面露出的部分进行记录的实例,将识别号码等固有信息的信息数据记录于记录层42中,产生包含该记录层42的部分(识别信息记录部分),然后,将其和不具有记录层42的部分(通过普通的制造步骤,在多个衍射光栅层上,存储有流通内容的信息数据的ROM部分)粘贴,最终,形成上述识别信息记录部分和ROM部分的2个部件形成为一体结构的存储介质1。
即,分别制作出上述识别信息记录部分和ROM部分,然后进行粘贴,由此,ROM部分的形成通过现有技术来实现,这样,保持较高的生产性,由于识别信息记录部分的形成可简单地将各存储介质中固有的信息数据记录于记录层上,故可容易地制造出记录有固有信息的存储介质。
另外,象上述那样,当在记录层42中开孔时,记录层42在表面露出,此时,容易开孔。即,由于加工面露出,故可照射激光或电子束等的光线93,直接对记录层42绘制表示信息数据的记录标记,这样,可提高加工精度。
此外,在将上述识别信息记录部分和ROM部分形成为一体后,对记录层2照射光线93并进行开孔的情形,由于没有记录层42的材料变形、或记录层42的材料升华的空间,故具有下述的可能性,即:产生体积变化,使上述包层或间隔层变形,处于起泡的状态,存储介质发生变形。因该存储介质的变形,导致存储介质的尺寸超过可插入再生装置的尺寸,无法插入。
还有,由于存储介质变形,故具有下述的弊病,即:存储面变形,入射光无法射入到规定位置,即使在入射的情况下,再生光仍无法正确地射出,导致信息数据无法再生。
另一方面,通过在露出的状态下,进行记录标记的透射率的变更和开孔,从而记录层42的材料的升华释放在大气中,不产生体积变化,譬如,象图11所示的那样,在形成到记录层42处且记录层42露出的状态下,进行记录标记的加工,由此,可防止上述起泡的发生。
再有,即使记录层42的材料发生变形,在将识别信息记录部分和ROM部分的二个部件贴合时,通过粘接材料的粘接层,吸收该变形,可避免上述入射光和反射光的故障所造成的再生不良。
这里,在贴合由存储了作为信息数据的内容的多个衍射折射层、芯层和包层构成的,当另外制作的ROM层时,作为将该ROM层和记录层42粘接的上述粘接层(粘接剂)的材料,采用其光特性与包层3(图9)或记录层42底部的芯层2(图7)或者间隔层44(图8)相同的材料,即,具有相同的光匹配性的材料。其结果是,通过照射光线93或者电子射线94而产生的热量,可恢复当在记录层42中开作为记录标记的孔时产生的、在芯层2(图7)或间隔层44(图8)的表面产生的缺陷。另外,使记录层42露出并进行记录处理,在开孔时记录层42的体积发生变化,即使在该情况下,在与ROM层进行粘接时,可通过上述粘接剂的粘接层,吸收某种程度的变形,还可以采用体积变化的材料。
另外,由于象上述那样,通过采用其光学特性与贴附层相同的粘接剂,从而可通过粘接剂填补记录标记部分(孔部分)或未形成记录层的部分(后面描述的、局部地形成记录层的情形),故能够以光学方式使粘接面(二个部件的贴合面)连续。由此,譬如,在通过激光在记录层42中开孔并进行记录时,即使在作为正下的层的间隔层44等由于激光而造成损伤(形成孔的情形等)的情况下,仍可通过粘接剂,按照连续的方式填补该损伤的孔,并可以在使二个部件形成一体的步骤中,使记录加工的损伤得到恢复。
此外,在通过光线93和电子射线94,使记录层42的透射率或折射率发生变化,并形成记录标记45,此时,改变透射率和折射率的本身从物理上是可能的,但是必须根据所采用的加工光,选择变化到可检测透射率的程度的材料,导致难以进行材料的选择。
即,当通过具有规定能量的光的照射而发现或制作出具有透射率或折射率发生变化的特性的新材料时,该材料必须同时满足下面给出的(i)~(iii)的各特性,故非常难以新发现上述特性的材料。
(i)在用作记录标记(使光透射)时,芯层和包层的折射率必须基本相同(双方的折射率譬如为1.5左右,芯层为稍大的值)。
(ii)需要满足如下条件:当记录时,通过光的照射,折射率或透射率发生变化;另一方面,当再生时,折射率或透射率即使遇到光也不发生变化(改变读出和写入时所照射的光的波长,即,能量)。相对于该条件,必须要求发现具有急剧的光波长选择性的材料,或发现满足这样的条件的化学处理法(非活性处理)。
(iii)相对于记录层的新材料,需要不因耐环境性(热/化学稳定性)、无毒无害性以及光的能量而发生热膨胀,或具有与芯层和包层相同的热膨胀率,在记录(即,光照射的折射率变化、透射率变化)的前后,体积不发生变化。
另一方面,记录标记45也可以在根据孔的有无来表示信息数据的情形,预先仅仅将记录层42作为单层进行加工,并粘贴衍射光栅层或上述ROM层来构成,并可以提高用于记录层42的材料的自由度,以更低的价格进行加工。
即,如果将记录层中的孔的有无作为记录标记,则记录层的材料可采用譬如涂料等,在通过激光进行开孔,并进行信息数据的记录的情形,通过满足有效地吸收激光,并有效地进行开孔,当再生时,孔的内部遮挡来自衍射光栅层的再生光的条件(与改变折射率和透射率的材料相比较,所要求的条件较宽松),从而材料选择的自由度增加。
另外认为,在按照透射率的变化形成了记录标记45的情形,通过在读出信息数据时照射的入射光,记录层42的材料的透射率伴随时间的推移而慢慢地变化,对于长期使用的记录层42,无法正确地读出信息数据。
但是,作为记录标记45,在根据孔的有无来表示信息数据的情形,记录标记45的数据未发生变化,通过透射率,与向记录层42写入信息数据相比较,可长期使用。
象上述那样,在不是在记录层中开孔并记录信息数据,而是改变记录层的光学特性来记录信息数据的情形,如果在识别信息记录部分和ROM部分形成一体之后,采用激光等进行信息数据的记录,则在产生记录层42的体积变化的情形,存储介质1发生变形,与在已描述的记录层42中进行开孔的情形相同,虽然记录了信息数据,但是,具有已记录的信息数据无法正确地读出的弊病。
另一方面,在通过二个部件分别形成识别信息记录部分和ROM部分的情形,即,在使识别信息记录部分的记录层42露出的状态下,照射激光来记录信息数据,通过粘接剂将记录后分别生成的二个部件贴合,由此,通过贴合的粘接剂的粘接层,可吸收激光的照射所造成的记录层42的体积变化,即,可吸收记录层42的变形,可以防止存储介质1整体的变形,并能够消除无法正确地读出上述信息数据的弊病。
但是,在分别通过二个部件形成识别信息记录部分和ROM部分,在识别信息记录部分的记录层42中记录了信息数据之后,将这二个部件贴合,由此,作为通过激光照射来记录信息的记录层42的材料,可采用作为写入信息数据的结果的、体积变化的材料,可利用材料的范围拓宽,能够较容易地开发记录层42的新材料。
另外,替换了图10、图11的光线93和电子射线94、光源照射系统102和电子射线照射系统103的方案也可实现相同的效果。
下面对记录装置52的记录动作进行描述。在记录时,采用光线照射系统102或电子射线照射系统103,在记录层42上对示出相对光(激光)或电子射线的透射/非透射性的部位(记录标记45:包括透明/不透明、带孔/不带孔等)进行绘图或采用空间光调制器等进行整体投影而形成。
通过该记录标记45的有无(数量、位置、形状等),可在记录层42上记录信息数据。记录层42的形状、折射率变化、消失(开孔)等用作记录标记45。
光线93可采用红外光、可见光、紫外光、激光、X射线等。光照射系统102、电子射线照射系统103也可根据需要,设置作为组成部件的透镜、平行光管等光学部件、电子射线用部件。
此外,光线照射系统102、电子射线照射系统103、存储介质1也可根据需要,相对地改变角度、位置,由此,还可具有一维、二维或三维驱动的机构和功能。
还有,为了确认再生光,记录装置52也可以包括光头6、光检测器7等,还可以根据需要,包括开口蔽光框、再生光学系统、存储介质支承部等本发明的再生装置5所具有的组成部件、功能。
再有,除了采用光线93、电子射线94等在记录层42上记录的方法以外,也可通过采用喷墨打印、激光打印、丝网印刷等各种印刷/打印技术,按照所需的图案在存储介质1上印刷涂料的方式进行记录。
另外,也可采用将纸、油墨、树脂等的标签贴于存储介质上,在其上记录记录图案的方法、或将预先记录了记录图案的上述标签贴于存储介质1上的方法。因此,它们也属于本发明的范畴。
此外,除了光线93、光线照射系统102、电子射线94、电子射线照射系统103之外,离子束、离子束源也是有用的,还可以列举通过它们、以及将它们的上述记载的形式分别组合而成的方式,譬如,通过印刷技术涂敷油墨、涂料,并对它们照射光线93、电子射线94等进行记录的方法,这些也属于本发明的范畴。
还有,作为记录装置、记录方法,作为高精度地输出记录标记45的加工光点形状的精度和位置精度的机构和方法,通过将其设为从取样(存储介质1)之下观察加工面并对其进行加工的装置、方法,由此,可高精度地控制光点形状、光点位置,这是很有利的。
再有,图12表示记录装置的另一结构实例。在该图中,光线照射系统(或电子射线照射系统)102具有譬如照射光线93的功能,另外,具有沿上下方向(光线的光轴方向)移动,在存储介质1的面按照一维或二维方式,光线或照射系统本身进行扫描的功能。
台401具有稳定地设置存储介质1的功能,位于存储介质1的加工部位周边的台部开孔,或设置了由透明体形成的窗部402。
滤色反射镜406具有使光线(电子射线)93透射,并反射来自灯403的灯光404的功能,譬如,相对光线93的光轴,以45度角设置于台401的下部。
灯403具有照射灯光404的功能,并设置为:灯光404通过滤色反射镜406反射,在存储介质1的加工面发生反射,并通过滤色反射镜406再次反射后,射入到照相机405。照相机405设置于来自灯403的灯光404射入的位置,具有通过灯光404观察存储介质1的加工面的功能。
譬如,在光线采用YAG(Nd涂料(dope)、YVO4)激光的情形,如果波长为1064纳米左右,并且灯光处于可见光的波长100~600纳米的范围内,则滤色反射镜具有波长大于等于数百纳米的光发生透射,而小于等于数百纳米的光发生反射的特性,由此,可实现上述实施例(图12)。
通过本实施例,可在光轴上观察存储介质1的加工光点,将该观察结果反馈给光线照射系统102或台401的控制机构,由此,可高精度地控制光点形状、光点位置。
在过去,观察加工面的方法包括在加工面附近的斜上方设置照相机的方法,但是,由于从斜上方进行观察,故具有无法高精度地观察光点形状、光点位置的缺点。
另外,另一现有方法具有在光线的入射侧,采用半透明反射镜或偏振光分束镜等,沿着与光线的入射方向相反的方向,通过照相机观察来自加工面的反射光的方法。在该方法的情形,由于可在光线的光轴上设置照相机,故虽然可高精度地观察、控制光点形状、位置,但是由于必须将半透明反射镜、偏振光分束镜设置于光线到达存储介质之前的光路中,故具有如下缺陷:光线被半透明反射镜、偏振光分束镜吸收、反射(通常,衰减到一半或者一半以下),仅仅光线的一部分功率用于存储介质的加工。
与这些现有方法相比较,在本实施例中,由于在光线93的光轴上具有照相机,故可高精度地观察、控制光点形状、位置,另外,观察系统(照相机、半透明反射镜、偏振光分束镜等)并不位于光线照射系统102和存储介质1之间,观察系统位于加工的后段,由此,具有光线的功率不会发生损失的优点。
另外,在这里,由于存储介质1的芯层、包层、间隔层等是透明的,故光线93在存储介质1中实现透射。此外,灯光404也可在存储介质1中实现透射,来观察加工面。
<再生装置、再生方法的第2实施例>
本发明的再生装置的第2实施例为再生记录于存储介质的第3、第4实施例中的信息数据的装置,其特征在于,其至少由光头和光检测器构成,该光头具有使入射光射入到存储介质中的功能,该光检测器具有检测从存储介质射出的再生光的功能。
此外,本发明的再生方法的第2实施例涉及采用上述的再生装置,再生出记录于存储介质的第3、第4实施例中的信息数据的方法,其特征在于,使来自光头的入射光射入到记录数据用衍射光栅层相邻的芯层,对应于具有信息数据的记录层的记录标记的有无,将从记录数据用衍射光栅层射出的再生光,在光检测器的位置,作为光的明暗图案进行检测再生,由此,再生出记录于记录层中的信息数据。
图9为表示再生装置5a的结构的图(与存储介质的第3实施例相对应的图)。基本上,与图4所示的再生装置相同。以来自记录数据用衍射光栅层43的衍射光(再生光9)在正上方且作为平行光而射出的情形为实例进行描述。如果入射光8从光头6射入到与记录数据用衍射光栅层43相邻的芯层2,则射入到芯层2的入射光8通过记录数据用衍射光栅层43进行衍射,并作为再生光9而在正上方作为平行光射出。在记录层42上,通过前述的记录装置形成了记录标记45,在记录层42中的譬如记录标记45所在的部位,再生光9实现透射,在没有记录标记45的部位,再生光9不透射。
因此,在光检测器7中,如果检测与记录层42上的记录标记45的有无图案相对应的明暗的图案,譬如,对应于记录标记45的有无来记录存储介质1b的个别信息数据,则可通过光检测器7对其进行检测再生。
由于在记录标记45中实现透射的再生光9一般具有扩展性,分辨率降低,故在本实施例的情形,无法进行那么大容量的记录再生,但是,如果存储介质1b的固有信息量当前充其量为数百比特,则由于其足够大,故本实施例是有用的。
另外,在光检测器7小于存储介质1b的情形,通过使两者相对地移动,从而可拾取来自记录标记45的全部再生光光点,有利于实现大容量。
<再生装置、再生方法的第3实施例>
本发明第3实施例的再生装置为对记录于至少具有记录数据用衍射光栅层、芯层的存储介质中的信息数据进行再生的装置,其特征在于,其至少由光头和光检测器构成,该光头将入射光射入到与记录数据用衍射光栅层相邻,或隔着间隔层而设置的芯层;该光检测器检测从数据用衍射光栅层射出的再生光。
此外的特征在于,其包括再生光学系统,该再生光学系统设置于从存储介质射出的再生光进入到光检测器之前的光路的中途,从存储介质射出的再生光成像于光检测器上。存储介质可采用譬如,本发明实施例的存储介质。
本发明实施例的再生方法涉及这样一种方法,采用至少具有光头、光检测器的再生装置,对记录于至少具有记录数据用衍射光栅层、芯层、记录层、记录标记的存储介质中的信息数据进行再生,其特征在于,将来自光头的入射光射入到与记录数据用衍射光栅层相邻,或隔着间隔层而设置的芯层,将从记录数据用衍射光栅层射出的再生光对应于具有信息数据的记录层的记录标记的有无,在光检测器的位置作为光的明暗图案而进行检测再生,由此,对记录于记录层中的信息数据进行再生。
存储介质可采用譬如,本发明实施例的存储介质。再生装置可采用譬如,本发明实施例的再生装置。
图13为表示本发明实施例的再生装置的结构,以及本发明实施例的再生方法的内容的图。在该图中,再生装置5由光头6和光检测器7构成,该光头6具有将入射光8射入到存储介质1中的理想芯层2中的功能。
另外,如果将入射光8射入到理想芯层2中,则与现有技术相同,读出存储于各衍射光栅层4(作为全息图信息)中的信息数据。
作为入射到芯层2的入射光8的入射方法,包括:从存储介质1的端面射入的方法;在各芯层2设置光耦合部,并从存储介质1的上面或下面射入的方法;在各芯层2设置反射镜面,并从存储介质1的上面或下面射入的方法等,这些方法均能够实现相同的效果。但是,自存储介质1的端面射入的方法从不必在存储介质1上设置光耦合部、反射镜面这一点来说,很有利。
光头6具有入射光8的发生源,发生源可采用譬如,各种激光光源。另外,光头6由下述部件等进行组合而构成:譬如,引导光的反射镜、平行光管等光学部件、具有将入射光8会聚于芯层2的功能的聚光透镜、具有按照理想芯层2的位置、角度射入入射光8的功能(机构、伺服功能等)的激励器。
另外,本发明实施例的再生装置5也可以根据需要,具有伺服用光检测器。
光检测器7具有检测从存储介质1射出的再生光9的功能。也可根据需要,具有移动机构。另外,此时,光检测器7和存储介质1可相对地移动,也可具有使存储介质1侧发生移动的机构。譬如,可采用CCD(Charge-CoupledDevices:电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor:互补型金属氧化物半导体)等二维光检测器、线性传感器等一维光检测器、光电二极管等。
由于再生光9作为二维数据而射出,故在一维光检测器、二维光检测器中,能够以更短的时间进行检测,从这一点来说很有利。
再生装置5也可根据需要,将再生光学系统300作为组成部件,该再生光学系统300设置于从存储介质1射出的再生光9进入到光检测器7之前的光路的中途。图13表示具有再生光学系统300的图(没有再生光学系统300的实施例也同样能够实现相同效果)。
再生光学系统300具有将从衍射光栅层4和记录数据用衍射光栅层43射出的再生光9成像于光检测器7的功能,其可由譬如,开口蔽光框302、透镜301、棱镜、半透明反射镜、(偏振光)分束镜、反射镜、偏振片、液晶元件等各种光学部件以及由它们组合而成的组件构成。
这里,开口蔽光框设置于从存储介质1射出的再生光9射入到光检测器7之前的光路的途中,当各个衍射光栅层4上多重地存储了信息数据时,具有对从各衍射光栅层4射出的多个再生光9进行分离再生的功能。如果采用开口蔽光框,则由于可从1个衍射光栅层4再生出光检测器7的多个画面的信息数据,故不受光检测器7的象素数量的限制,可将存储介质1所具有的存储容量的潜能发挥到最大限度。即,由于可实现信息数据的多重存储和再生,故具有可实现大容量的效果。
作为开口蔽光框,可列举由液晶元件构成,通过电动方式改变开口位置的类型、使开口位置固定的蔽光框移动的类型等。前者不需要机械驱动,故很有利。一次打开的开口的数量为1个或多个,均没有关系。
下面对本实施例的再生装置的再生动作进行描述。如果从光头6,将入射光8射入到与记录数据用衍射光栅层43相邻的芯层2,则射入到芯层2的入射光8通过记录数据用衍射光栅层43衍射,并作为再生光9(图13的情形)向上方射出。在记录层42中,通过本发明实施例的记录装置52、记录方法形成记录标记45,在记录层42中的譬如,记录标记(记录标记)45所在的部位,再生光9实现透射,在没有记录标记45的部位,再生光9未实现透射。
因而,如果在光检测器7中,检测与记录层42上的记录标记45的有无图案相对应的明暗的图案,譬如,对应于记录标记45的有无(数量、位置、形状等)来记录存储介质1的个别信息数据,则可通过光检测器7对其进行检测再生。
从记录数据用衍射光栅层43射出作为再生光9的平行光,由此,可照原样(记录标记的有无、位置与光检测器上的明暗、位置按1∶1对应,放大缩小关系也基本为1∶1的比例),通过光检测器7检测出形成于记录层42中的记录标记45的图案。其作为再生装置7的组成部件在没有再生光学系统300的情形特别容易。
另一方面,如果按照通过记录标记45的再生光9(在具有再生光学系统300的情形,再生光9通过它)在光检测器7上成像的方式,在记录数据用衍射光栅43上预先形成作为全息图数据的信息数据,则与上述相同,可通过光检测器7检测出形成于记录层42中的记录标记45的图案。
在此情形,再生光9一般不是平行光,而变成具有各种角度(根据情况,相位、强度等均具有多种)的光。另外,在此情形,具有可不依赖于再生光学系统300的有无、种类、特性等,而通过光检测器7检测出记录标记45的图案的优点。
通过图14、图15对上述情形进行描述。图14表示记录层42的实施例,图15表示光检测器7的实施例。在记录层42上,以二维坐标方式形成记录标记45的图案,其用作信息数据。
在光检测器7上,再生与记录层42的信息数据相对应的明暗的二维图案。在从记录数据用衍射层43射出的再生光9为平行光的情形,信息数据和明暗图案(基本上)大小相同,另外,记录标记的有无、位置与光检测器上的明暗、其位置按1∶1对应。即,图14的A、B、C、…分别象图15的A’、B’、C’那样,按照1∶1对应地再生。
另一方面,在记录数据用衍射光栅层43作为上述那样的全息图数据而形成的情形,尺寸相同。或者按照扩大或缩小的尺寸,在光检测器7中再生。记录层42上的记录标记45的有无和位置与光检测器7上的光的明暗的有无和位置按照1∶1对应,不按照1∶1对应亦可。
即,按照下述方式形成记录数据用衍射光栅层43,该方式为:光检测器7上的1个明暗圆点与1个记录标记45相对应、或者多个明暗圆点与1个记录标记45相对应,或1个明暗圆点与多个记录标记45相对应,或多个明暗圆点与多个记录标记45相对应。
譬如,当光检测器7上的1个明暗圆点与1个记录标记45相对应的情形,按照从图14的A处射出的再生光在图15的A’处成像的方式,按照从图14的B处射出的再生光在图15的B’处成像的方式(以下相同),形成记录数据用衍射光栅层43的全息图数据,由此,可实现上述对应。
图16表示图13中的再生装置5的再生光学系统300由透镜301、开口蔽光框302构成时的结构实例。在此情形下,开口蔽光框302的开口和各开口间隙有遮挡再生光9的危险,但是,在开口处于打开的状态,按照避开开口间隙的方式设置记录层42上的记录标记45,由此,可以在没有问题的情况下,使再生光9成像于光检测器7上。
图16表示存储介质1(记录层42)的面积大于光检测器7的实例,通过再生光学系统300缩小信息数据,并通过光检测器7进行再生。采用通过形成较宽的记录层42从而可以记录较多的信息数据的、较小的光检测器7,故具有可低价地、以较小的尺寸形成再生装置等优点。
另外,根据需要,通过使光检测器7、再生光学系统300相对于存储介质1进行移动,从而可较容易且有效地通过光检测器7对从记录面的面积较宽的存储介质1射出的再生光9(信息数据)进行再生,可实现大容量化(对于全部的实施例,均相同)。
图17表示图13的再生装置5的再生光学系统300(在这里,作为实例,由透镜301、开口蔽光框302构成)与光检测器7形成一体时的结构实例。再生动作与上述的情形相同。另外,在开口蔽光框的开口的数量少的情形,譬如,为1个的情形,不可能在光检测器7中,象图15所示的那样一次性地再生出所有信息数据。
在此情形,譬如,在光检测器7的中央附近,再生出对应于1个记录标记45的1个明暗圆点,使光检测器7和再生光学系统300的一体化部相对于存储介质1(沿存储介质1的面)以二维方式(或一维方式)移动,由此,可再生与全部记录标记45相对应的所有明暗圆点。
这里,给出开口、明暗圆点为1个的情形,但是,在为多个的情形下,当暂时无法再生出全部信息数据的情形下,同样以二维方式(或一维方式)移动,由此,可再生出与全部记录标记45相对应的所有明暗圆点(对于所有实施例均相同)。
在譬如,用于再生的光检测器7采用其宽度大于存储介质1的一维光检测器(CCD:电荷耦合元件的线性传感器等)的情形,象从顶部观看图17的再生装置5的平面图,即图18所示那样,相对于已存储的信息数据的再生,考虑采用2种控制方法。
在图18(a)所示的再生控制方法中,相对于规定的芯层,在存储介质1的整个宽度范围内射入入射光8,并按照光检测器7的纵向(y方向)和入射光8的入射方向(x方向)垂直的方式将光检测器7设定在存储介质1上,与入射光8的入射方向平行,使光检测器7伴随透镜301和开口蔽光框302的开闭位置依次移动(图18(a),沿从左到右的方向,或从右到左的方向移动,即x方向),控制开口蔽光框302的开闭,读出相应位置的信息数据的再生光。
另外,在图18(b)所示的控制方法中,相对于规定的芯层,与光检测器7的纵向(x方向)平行,以该光检测器7可以从存储介质1获得信息数据的再生光的宽度射入入射光8,并按照光检测器7的纵向(x方向)和入射光8的入射方向(x方向)平行的方式将光检测器7设定在存储介质1上,与入射光8的入射方向相垂直(y方向),使光检测器7伴随入射光8(即,光头6)、透镜301和开口蔽光框302的开闭位置依次移动(在图中,沿从上到下的方向,或从下到上的方向(y方向)移动),并控制开口蔽光框302的开闭,读出相应位置的信息数据的再生光。
接着,当用于再生的光检测器7采用小于存储介质1的表面积的二维光检测器(CCD:电荷耦合元件的面积传感器、图象传感器等)时,象从顶部观看图17的再生装置5的平面图,即图19所示那样,相对于已存储的信息数据的再生,考虑采用2种控制方法。
在图19(a)所示的再生控制方法中,相对于规定的芯层,在存储介质1的整个宽度范围内,从光头6射入入射光8(沿x方向),使光检测器7沿上下(y方向)和左右(x方向)伴随透镜301和开口蔽光框302的开闭位置而依次移动,并控制开口蔽光框302的开闭,读出相应位置的信息数据的再生光。
此外,在图19(b)所示的控制方法中,相对于规定的芯层,将宽度与光检测器7的宽度相对应的入射光8射出到光检测器7(x方向),使光检测器7沿上下和左右伴随透镜301和开口蔽光框302的开闭位置而依次移动,并且对应于光检测器7的上下方向(y方向)的移动,使入射光8的入射位置(即,光头6)沿上下方向移动,控制开口蔽光框302的开闭,并读出相应位置的信息数据的再生光。
象上述那样,本发明的再生装置采用一维或二维的光检测器,相对于读出存储介质1的信息数据的面,相对地沿单轴(上下方向和左右方向中的任意方向)或双轴(上下和左右方向)的方向依次移动上述光检测器的位置,局部地读出记录于记录层中的信息数据,将读出部分的信息数据进行合成,由此,进行写入到记录层中的信息数据(譬如,识别号码的再生数据)的检测。
还有,也可以形成将上述的图18和图19所示的一维和二维光检测器进行组合的结构。
另外,也可以不使上述的一维和二维的光检测器,而是使由光电二极管或CCD等光学传感元件的1个元件构成的1个象素传感器形成的光检测器沿双轴(上下和左右方向)依次移动,通过光检测器,按照象素单位读出记录在记录层中的信息数据,并将已读出的象素进行合成,由此,进行写入到记录层中的信息数据(譬如,识别号码的再生数据)的检测。
图20和图21表示下述的实施例(侧视图),其中,在存储介质1的读出面内,使光检测器7进行单轴或双轴驱动,读取记录于记录层中的信息数据(识别号码的再生数据)。
譬如,在图20中示出下述的实例,其中,再生光学系统采用开口蔽光框302,该开口蔽光框302的开口部为全部打开状态(打开状态)。
使光检测器7在图21中沿左右移动,由此,可依次拾取对应于入射光8并从存储介质1射出而再生的信息数据(ID再生数据)的再生光。
此外,象图20所示的那样,不必一定使开口蔽光框302的开口部经常处于全部打开状态,可以使与光检测器7的移动位置相对应的开口部处于打开状态,按照可通过光检测器7进行检测的方式控制再生光,与光检测器7的位置未对应的、其他的开口蔽光框302中的开口部在此时刻关闭,即使这样,也没有关系。
再有,在图21中示出了再生光学系统采用了开口蔽光框302和透镜的实例。
该图表示开口蔽光框302中的开口部为1个的情形,示出了光检测器7、透镜301和开口蔽光框302成一体形成的结构的再生装置。由此,可低价格地制作出再生光学系统。
另外,在该再生装置中,由光检测器7、透镜301和开口蔽光框302形成的再生光学系统沿图21的左右(x方向)移动,由此,可对应于所射入的入射光8,依次拾取从存储介质射出的已再生的信息数据(ID再生数据)的再生光。
图14、图15表示记录层42上的记录标记45的图案、光检测器7上的明暗圆点的图案相同或放大缩小(相似形)的实例。在本发明中,如果记录层42上的记录标记45的有无和位置与光检测器7上的光的明暗的有无无和位置相对应,则它们既可象图6、图7那样按照1∶1对应,也可以不按1∶1对应。
图22、图23表示它们不按照1∶1相对应的实例。譬如,图22的D和图23的D’为相对于D为1个的△,与其相对应的D’为3个○的实例。另外,图22的E和图23的E’为相对于E为2个○和1个△,与其相对应的E’为1个○的实例。
象该图那样,在记录标记45的图案、光检测器7上的明暗圆点的图案中,它们的数量、形状(○、○、△等)、位置不必一定按照1∶1对应,如果可通过记录标记45的图案数量、形状、位置等控制光检测器7上的明暗圆点的图案数量、形状、位置等,则即使在这样的状态下,仍能够实现与图14、图15的情形相同的效果。
图24表示本发明第3实施例的存储介质1的结构,其表示记录层42、记录数据用衍射光栅层43为多个时的存储介质1的结构。图12中进行了省略,但是也可以在各记录层42、记录数据用衍射光栅层43等之间设置1个或多个记录层42、记录数据用衍射光栅层43、芯层2、包层3、衍射光栅层4、间隔层44、保护层等。
象这样,即使记录层42、记录数据用衍射光栅层43为多层的情况下,仍可实现相同的效果。譬如,如果象图24中最下面的记录层42和从下方起的第2记录层42那样,稍稍错位地形成记录标记45的位置,则具有下述的优点,即:可仅仅将两者的重合部分有效地用作记录标记45,记录标记45的尺寸不限于记录装置52中的光线照射系统102、电子线照射系统103等的记录精度、记录分辨率,即可正确而细微地形成。
另外,作为记录层42,也可根据需要,全部(图中的从上方起第2记录层42)或一部分(图中的最上方的记录层42)为透射性(或不透射性)。
象这样,如果记录层42、记录数据用衍射光栅层43具有多个,则还具有下述的效果,即:即使在某记录层42上有记录错误的情况下,仍可提高采用另一记录层42的记录过程中的合格率。
此外,通过将与多个再生光学系统300(和再生装置5)相对应的多个记录数据用衍射光栅层43准备在存储介质1(或其一部分)中,由此,可作为与多个再生光学系统300(和再生装置5)相对应的共同的存储介质1(或其一部分),并且效率良好。
还有,如果记录数据用衍射光栅层43具有多个,则还具有下述的效果,即:可准备记录标记45的图案和光检测器7上的明暗圆点图案的多种对应关系,信息数据的记录、再生的变化形式增加,在将其用作存储介质的固有信息数据的情形,信息数据数量、种类进一步增加,安全性进一步提高等。
还有,光学部件、机构部件等本说明书中记载的记录装置52、再生装置5的组成部件的数量既可以为1个,也可以为多个,均能够实现相同的效果。
记录装置52、再生装置5的组成部件也可以包括作为装设存储介质1的入口的存储介质装设口、作为装设存储介质1的空间的存储介质装设空间、具有固定装设、夹住、取出存储介质1的功能的存储介质装设台。它们具有容易而稳定地装设存储介质1的效果。作为记录装置52、再生装置5的其它组成部件,譬如,可以列举逻辑/控制电路。
逻辑/控制电路为数据信号的处理和驱动控制本说明书中记载的光源、光线照射系统、光检测器、液晶元件、各种驱动机构等有源元件的电路。
本说明书中附图所示的记录装置52、再生装置5不过是本发明的典型的实施例,各组成部件的设置发生改变的方案、将各实施例组合,或重组的方案也可以实现相同的效果,属于本发明的范畴。
另外,再生装置5不仅成一体构成,而且即使在按照具有光头6的部分和具有光检测器7的部分分离而形成二个或者二个以上部分来构成时,仍可以实现相同的效果。
此外,即使在记录于记录层42中的记录标记45的图案相同的情况下,也可通过使形成于记录用衍射光栅层43中的数据不同,从而在光检测器7中再生出不同的信息数据。
由此,不能较容易地获得已通过目视确认的记录标记42的图案和所再生的信息数据的对应,并可以具有更高的安全性。
此外,具有如下优点:可通过记录于记录层42中的记录标记45的图案和形成于记录数据用衍射光栅层43中的数据的组合,从而记录并再生许多信息。
以上给出了下述的情形,即:按照本发明,即使在相对于采用了叠层全息图ROM的存储介质(叠层全息图信息存储介质)的情况下,仍可以在各存储介质中分别进行信息数据记录,另外,可通过叠层全息图RoM用的再生装置,再生出该已记录的信息数据。
<第5实施例~第12实施例>
图25为表示存储介质的第5实施例的侧视图。该存储介质1d具有与图7、图8所示的存储介质1b、1c基本相同的结构、特性、功能,并采用了相同的记录装置、再生装置、记录方法、和再生方法。
从接近再生光9的射出侧(光检测器7所在的一侧)的位置,芯层2、记录数据用衍射光栅层43、记录层42相邻地设置。通过光、电子射线等,在记录层42上形成记录标记45,这一点与图7、图8相同。
但是,在本实施例中,在记录层42上形成记录标记45的同时,相邻的记录数据用衍射光栅层43也发生变化(形状、折射率变化、消失等),其结果是,不从形成有记录标记45的相邻的记录数据用衍射光栅层43射出再生光9。
因此,当再生时,对应于记录标记45的有无,在光检测器7中检测出再生光9的明暗图案,由此,可实现记录于记录层42中的信息数据的检测再生。
图26为存储介质的第6实施例的侧视图。该存储介质1e具有与图7、图8所示的存储介质1b、1c基本相同的结构、特性、功能,并采用了相同的记录装置、再生装置、记录方法、再生方法。从接近再生光9的射出侧(光检测器7所在的一侧)的位置,芯层2、记录数据用衍射光栅层43相邻地设置,记录数据用衍射光栅层43兼作记录层42。就通过光、电子射线等在记录数据用衍射光栅层43(记录层42)上形成记录标记45的方面来说,与图7、图8相同。在记录数据用衍射光栅层43(记录层42)上形成记录标记45(形状、折射率变化、消失等),不从形成记录标记45的记录数据用衍射光栅层43(记录层42),射出再生光9。
因此,当再生时,对应于记录标记45的有无,在光检测器7中检测再生光9的明暗图案,由此,可进行记录数据用衍射光栅层43(记录层42)中的信息数据的检测再生。
图27为表示存储介质的第7实施例的侧视图,该存储介质1f基本上与图7、图8相同。另外,实现与图25、图26所示的方案相同的效果。
在本实施例中,在记录数据用衍射光栅层43中,按照明暗圆点预先成像在光检测器7的方式制作出作为全息图数据的衍射光栅。在记录层42中的没有记录标记45的部位,来自记录数据用衍射光栅层43的再生光9由记录层42遮挡,因而不会到达光检测器7。
另一方面,如果形成记录标记45,则再生光9到达光检测器7,通过光检测器7,将其作为明暗圆点来检测再生。象这样,使记录层42上的记录标记45的有无和光检测器7上的明暗圆点相互对应,可通过光检测器7检测再生出记录于记录层42上的信息数据。在本实施例中,由于光检测器7上的明暗可为分辨率高的、较细的明暗圆点,故具有增加存储容量的优点(透射/不透射也可以相反,其它的实施例亦相同)。
图28(a)为表示本发明的存储介质的第8实施例及其再生装置的结构的侧视图。该存储介质1g基本上与本说明书中描述的另一实施例相同。在该存储介质1g中,记录于记录层42中的记录标记45另外采用来自设置于再生装置上的光源202的光204,作为实像成像于光检测器7,并进行检测再生。
在这里,记录数据用衍射光栅层43用作成像透镜、凹面反射镜等的成像光学系统。该功能可通过将记录数据用衍射光栅层43作为譬如,全息图光学元件进行设计来获得。在用作成像透镜的情形,记录数据用衍射光栅层43设置于记录层42和光检测器7之间,在用作凹面反射镜的情形,记录层42设置于记录数据用衍射光栅层43和光检测器7之间。
图28(b)为表示存储介质的第9实施例及其再生装置的结构的侧视图。该存储介质1h与上述的存储介质1g相比较,其不同点在于未设置记录数据用衍射光栅层43这一点。该存储介质1h按照与图28(a)相同的原理,将形成于记录层42上的记录标记45作为实像成像于光检测器7上,进行检测再生,采用另外设置于再生装置上的成像光学系统203(成像透镜等)实现成像。在此情形,成像光学系统203设置于存储介质1h和光检测器7之间。
图28(c)为图28(b)的存储介质1h的再生装置的另一实施例,在本实施例中,成像光学系统203a采用具有譬如,凹面反射镜功能的类型。在此情形,形成为在成像光学系统203a和光检测器7之间设置存储介质1h的结构。即使根据本实施例,也可以借助光检测器7检测再生记录标记45的实像。
另外,成像光学系统203a除了采用凹面反射镜、成像透镜之外,还可以采用成像反射透镜、成像针孔等具有将上述实像成像于光检测器的功能的光学部件。
图29(a)为表示本发明的存储介质的第10实施例及其再生装置的结构的侧视图。该存储介质1i基本上与本说明书中记载的其它实施例相同。在记录数据用衍射光栅层43上,按照再生光9譬如在附图上,向正上(和正下)方并且平行地射出的方式形成了衍射光栅。
如果形成记录标记45,则在向正上方的同时,也向正下方射出再生光9。在记录层42的下面设置了反射层206,向正下方射出的再生光9发生反射,向正上方上升,最终进入到光检测器7。从记录标记45所在的部位,正上与正下的再生光9发生叠加,另一方面,仅仅形成从没有记录标记45的部位向正上方射出的再生光9,由此,记录标记45所在的部位更加明亮。即,可根据再生光9的明暗,检测再生记录标记45的有无。
图29(b)为表示本发明的存储介质的第1l实施例及其再生装置的侧面图。在该存储介质1j中,图29(a)中的反射层206与存储介质1i分离,在再生装置上设置了反射部207。其原理与图29(a)相同,可实现相同的效果。
制作上述各存储介质(第1~第7实施例中的存储介质)的方法包括:(1)一体地制作具有记录层42的存储介质,然后,在记录层42上进行记录的方法;(2)象图30所示的那样,按照2个部件制作不具有记录层42的部分1-1、和具有记录层42的部分1-2,在具有记录层42的部分1-2上进行记录,然后,将其与不具有记录层42的部分1-1贴合,最终,形成一体的存储介质1-3的方法;(3)制作出具有记录层42的部分1-2,在记录层42上进行记录,在其上追加制作不具有记录层42的部分1-1的方法。在记录层42中开孔的情况下,在记录层42于表面露出时,容易开孔,象上述那样,通过二个部件制作的方法是有利的。
即,作为各存储介质的制造方法,记录层处于露出的状态,在该记录装置上记录信息数据,然后,粘贴另外形成的其它层(存储或储存内容的信息等),由按此形成的二个部件构成的方法象已描述的那样,记录层42的材料选择和加工方法的自由度得到提高,并且可防止形成后的存储介质的变形,并可以降低已记录数据的读取错误。
另外,作为存储介质1,包括按照原样的形态使用的方法;放入包装件、盒等容器中而使用的方法;按照原样的形态使用,在一个表面(再生光未射出的一侧)上贴标签200(图6)而使用的方法等。
此外,图31为表示存储介质的第12实施例的透视图。在该存储介质1k的一个面上粘贴了标签200。在标签200上印刷、打印、记载譬如字符、图象等信息。另外,象图31所示的那样,如果在标签200中设置了标签窗201,则可通过它,目视记录于记录层42上的记录标记45的图案(可根据情况,通过肉眼确认记录信息)。可从存储介质1k的(在图中的配置的情形)的下方,射入来自光源202的光204(可不必为激光等平行光),通过成像透镜等成像光学系统203,由受光元件205(点、一维、二维的光检测器)进行光接收,简单地对记录于记录层中的信息进行读取等。
在图31这样的记录信息的读取装置、读取方法中,即使没有记录再生装置的情况下,仍具有可简单地读取、识别存储介质固有的信息的优点、效果。在图31中,即使上下相反亦可。另外,显然,存储介质1k的记录信息可通过上述的再生装置进行读取、识别。
另外,上述其它的再生装置和再生方法不能用于普通的装置,但是,考虑根据使用服务,如果不是特殊的再生装置就不能够再生的特征也成为优点的情况。
譬如,在用户将存储介质1作为旧货带入进行购买的商店时,该销售店的店员通过特殊的再生装置,按照上述用户不知道的方式读出识别号码的信息数据,并对是否作登记为盗窃的物品、或是否为复制品等进行检查,这样,可提高存储介质1的内容流通的安全性。
作为上述本发明的各实施例的存储介质的层的结构,也可以适当地在各层之间插入间隔层、包层,另外,考虑在上下的最外面具有包层的情形和没有的情形,均能够获得相同的动作、效果。另外,也可以将记录装置、再生装置的组成部件作为存储介质、包装件、盒的组成部件而设置,或者与此相反等,按照相互交换组成部件的方式构成,亦可实现相同的效果。
以上给出了下述的情形,其中,根据本发明,即使相对采用了叠层全息图ROM用的存储介质,仍可进行信息数据记录,通过叠层全息图ROM用的再生装置,可以再生该已记录的信息数据。
此外,在上述的各实施例中,也可象图32那样,譬如,在从平面观看存储介质1时,仅仅在具有至少形成记录标记的记录层的部分并重叠的区域设置记录数据用衍射光栅层,即:不是在存储介质1的整个读出面,而是在一部分上设置记录层和记录数据用衍射光栅层亦可。
在这里,往往会产生如下的问题:如果记录数据用衍射光栅层形成于存储介质1的整个读出面上,则当入射光8在芯层内传播时,通过记录数据用衍射光栅层,光泄漏导致所传播的光的强度衰减,即,再生光的强度降低,在读出时,无法获得充分强度的再生光。
但是,象上述那样,通过仅仅在作为必要部分的读出面的一部分设置记录数据用衍射光栅层,从而可以将在芯层内传播的入射光8的记录数据用衍射光栅层中的入射光8的泄漏抑制在最小限度。
其结果是,具有下述的优点:与在整个面上设置了记录数据用衍射光栅层的结构相比较,可防止所传播的入射光8的强度发生衰减,由于抑制再生光的强度的降低,故在读出时可以获得充分强度的再生光。
另外,从抑制上述光的衰减的观点来说,通过减少光发生泄漏的记录数据用衍射光栅层的面积,从而可以降低所传播的入射光8的衰减量,由此,记录层既可形成于存储介质的整个读出面上,也可仅仅形成于记录信息数据的信息量所必要的面积的一部分上,由于降低光的衰减的效果相同,故可采用任意一种方式。
但是,象下面所示那样,由于识别符(ID)所在的记录标记的配置可目视,故就避免安全性降低和避免存储介质中的标签面的图样限制的观点来说,与将记录层设置于存储介质的整个层上的情况相比,最好将记录层仅仅设置于必要的一部分上。
与其它的存储介质(CD(注册商标)、DVD、快速存储器等)相同,在本发明的存储介质的一个面(再生光未射出的面,即,标签面)上,表示存储或储存于该存储介质上的内容信息是什么样的信息等的内容表示按照具有较高的图样性的方式记载。
这通过下述方式实现,该方式为:在标签面上,直接对上述内容表示的图象数据进行印刷处理,或粘贴已印刷的片(纸、塑料等),或者装在金属、塑料等的包装件或者盒中。
如果记录层设置于存储介质的整个读出面上,则在从内外任何一个面观看存储介质时,具有挡光性的记录层的存在很显眼,目视光实现透射的记录标记(孔所在的部分),设置密码后无法简单地解密,但是还具有被解密的危险性,具有存储介质的内容流通的安全性降低的危险。
另外,作为本发明的存储介质的特征,从入射光和再生光几乎不衰减而实现透射(使之透射)可知,从光学方面来说是透明的,这一点作为新存储器,与现有的存储介质相比较,更加具有前途。
但是,如上所述,当记录层形成于存储介质的整个读出面上时,则通过记录层射入的光受到遮挡,透明感消失,更具前途的效果受到消弱。
特别是,在存储介质的标签面上,直接印刷内容显示的图象数据的情形,标签面的显示难以看到,难以使其具有较高的图样性来表示,还将导致产生图样上的限制的弊病。
与此不同,象上述那样,按照记录信息数据的必要最小限的面积,将记录层仅仅设置(形成)于存储介质的读出面的一部分,由此,根据形成部位,用户几乎意识不到记录层的存在。此时,在与该记录层相对应的位置形成记录数据用衍射用光栅层,从而可以将入射光8的泄漏抑制在最小限度,并且可提高安全性和图样性。
另外,在标签面的显示中,即,在标签面的挡光性较高的部分,可将记录层和记录标记(孔所在部分)进行混合,难以通过目视识别记录有识别号码(ID)的记录标记的配置,可提高安全性。
此外,象上述那样,通过将记录层组合于标签面的表示图样(design)中,从而可在标签面的图样之后,确定记录层和记录标记(孔所在的部位)的形成位置,并可以将标签面的图样的限制抑制到最小限度。
还有,就记录层的颜色来说,如果可以通过再生过程来遮挡再生光,则可以使用任何颜色。
但是,在信息数据相对记录层的记录过程中,如果考虑通过譬如激光进行开孔加工的情形,则当选择记录层的材料时,条件是该材料较容易吸收激光且加工性较高。
象上述那样,记录层可以采用各种颜色的材料的情况可反映在存储介质的标签面的图样中,并且在图样中加入信息数据,由此,能够获得提高安全性的效果。
譬如,对应于标签面的颜色配置,设定记录层的颜色配置,由此,更进一步强化将记录层组合于标签面的显示图样中的效果,并且可进一步提高显示于标签面中的图象数据的图样性。
<认证片的实施例(第13实施例)>
本发明的认证片的特征在于,其至少由1个或者1个以上的芯层、1个或者1个以上的记录数据用衍射光栅层、1个或者1个以上的记录层构成,该记录数据用衍射光栅层设置于芯层的上面或下面或者芯层内部,根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光,该记录层与芯层或记录数据用衍射光栅层相邻,或者隔着间隔层而设置于芯层或记录数据用衍射光栅层上,并且信息数据作为具有光的透射性、不透射性的记录标记的有无进行记录。
此外的特征在于,按照记录层上的记录标记的有无和位置再生为光的明暗的有无和位置的方式,形成了记录数据用衍射光栅层。另外,在芯层或记录数据用衍射光栅层的一个面或两个面上设置了包层。
图33~图36为表示本发明各实施例的认证片500的侧面(剖面)的图。另外,图7和图8所示结构的存储介质1也按照规定的片的形状制作,由此可用作本实施例的认证片。
图33为表示本发明第1实施例的认证片500的结构,在该图中,认证片500由1个芯层2、1个记录数据用衍射光栅层43和1个记录层42构成,该记录数据用衍射光栅层43设置于芯层2的下面芯层内部,该记录层42按照与芯层2相邻的方式设置。
图34表示本发明第2实施例的认证片500的结构,在该图中,认证片500由1个芯层2、1个记录数据用衍射光栅层43和1个记录层42构成,该记录数据用衍射光栅层43设置于芯层2的下面芯层内部,该记录层42通过间隔层44而设置于芯层2上。
图35表示本发明第3实施例的认证片500的结构,其为在3图33所示的第1实施例的认证片500中的记录数据用衍射光栅层43之下和记录层42之上设置了包层3的结构实例。
图36表示本发明第4实施例的认证片500的结构,其为在图34所示的第2实施例的认证片500中的记录数据用衍射光栅层43之下设置了包层3的结构实例。任何一个均可实现相同的效果。
另外,采用了图7所示的本发明的存储介质的认证片的结构例为:在图35所示的第3实施例的认证片500中的包层3上,与现有技术相同,设置了衍射光栅层4、芯层2、包层3。
同样,采用了图8所示的本发明的存储介质的认证片的结构例为:在图36所示的第4实施例的认证片500中的记录层42上,与现有技术相同,设置了包层3、衍射光栅层4、芯层2、包层3。
象这样,即使在适当地于认证片500上,叠置1个或者1个以上的芯层2和按照夹持芯层2的方式设置的2个或者2个以上的包层3、设置于芯层2和包层3的边界或芯层内部的1个或者1个以上的衍射光栅层4的情况下,仍可实现相同的效果。
在图33~图36的衍射光栅层4中,与已描述的各实施例的存储介质相同,信息数据作为譬如,凹凸形状或折射率分布(作为全息图数据)而存储。另外,同样在认证片500的实施例中,与已描述的各实施例的存储介质相同,记录层42不仅为1个,也可以为多个,均能够实现相同的效果。另外,同样在认证片500的实施例中,与已描述的各实施例的存储介质相同,即使衍射光栅层4、记录层42按照不仅与芯层2直接相邻,而且设置间隔层44的的方式配置,仍能够实现相同的效果。
另外,芯层2、包层3的材料可采用树脂、玻璃、光学晶体等,间隔层44可采用其特性与包层3相同的材料(树脂、玻璃、光学晶体等)。芯层2的厚度为1μm,包层3的厚度为10μm。衍射光栅层4也可位于芯层2上下的2个部位。芯层2的折射率必须大于包层3的折射率。
记录层42象在存储介质的第3和第4实施例中已描述的那样,信息数据作为具有光的透射性、不透射性的记录标记的有无进行记录。可以采用下述的材料,该材料具有如果接触光(包括红外光、可见光、紫外光、激光、射线、电子射线等)或热,则形状或折射率等光学特性将发生变化,其结果是,相对于光的透射/非透射性(包括透明/不透明变化、带孔/无孔等)的功能。
可采用具有下述特性的材料:譬如遇到特定的光、热,则从非透明变为透明(或者相反),或伴随形状变化/升华而消失(开孔)(象这样将在记录层42上形成的轨迹称为“记录标记45”)。
既可以将透射部分作为记录标记,也可将不透射部分作为记录标记。在本说明书中,多数情形以透射部分作为记录标记的前提进行了描述,但是,即使在不透射部分为记录标记的情况下,仍能够实现相同的效果。在此情形,譬如,明暗圆点的明暗相反等本说明书实施例的描述适当变化,但是,包括这些的全部方案均属于本实施例的范畴(全部实施例均相同)。
即使是具体的记录层42的材料,也与存储介质的第3和第4实施例相同,可采用金属(铝、铬等)、氧化物(氧化铬、氧化银等)、半导体(锑等)、树脂(UV固化树脂、热固化树脂等、以及在这些树脂中添加了填料、色素等的树脂等)、油墨、涂料、纸等。
图33表示没有间隔层44的认证片500的结构实例,图34表示具有间隔层44的认证片500的结构实例,但无论哪一种均可以实现相同的效果。
另外,记录层42可相对于记录数据用衍射光栅层43,设置于再生光9射出的一侧(相对于认证片1,设置光检测器7的一侧),即使在记录层42和记录数据用衍射光栅层43之间设置间隔层44以外的层,譬如,芯层2、包层3、衍射光栅层4等亦可。
但是,由于通常在衍射光栅层4中存储了数据信息,故为了对其进行再生,最好,衍射光栅层4不位于记录层42和记录数据用衍射光栅层43之间(由于记录层42、记录数据用衍射光栅层43遮挡来自衍射光栅层4的再生光9,衍射光栅层4的信息数据无法再生)。
记录数据用衍射光栅层43根据形状或折射率分布而形成,并射出再生光。记录数据用衍射光栅层43的特性与衍射光栅层4相同,根据凹凸形状或折射率分布而将射入到相邻的芯层2的入射光8作为再生光9而射出。对于再生光9的射出角,既可以在譬如正上方,来自光头6的入射光8的前方、后方,此外,可以为平行光,具有各种角度的光进行混合亦可。
象后述的本发明实施例的再生装置、再生方法所示的那样,为了使记录层42上的记录标记45的有无和位置与光检测器7上的光的明暗的有无和位置相对应,可以形成记录数据用衍射光栅层43。
另外,记录层42上的记录标记45的有无和位置既可按照1∶1的方式与光检测器7上的光的明暗的有无和位置相对应,也可不必一定按1∶1相对应。
即,可以按照如下方式形成记录数据用衍射光栅层43,该方式为:1个光检测器7上的明暗圆点与1个记录标记5相对应,或者多个明暗圆点与1个记录标记5相对应、1个明暗圆点与多个记录标记45相对应、多个明暗圆点与多个记录标记45相对应。
作为认证片500,与存储介质的第3和第4实施例相同,具有2种制造方法,譬如,成一体地制作具有记录层42的认证片500,然后,在记录层42上进行记录的方法;通过具有记录层42的部分和不具有记录层42的部分2个部分制作,相对具有记录层42的部分,在记录层42上进行记录后,将其和不具有记录层42的部分贴合,最终形成一体的方法;以及首先,在具有记录层42的部分的记录层42上进行记录,在其上追加制作不具有记录层42的部分的方法。
另外,作为认证片500,可以列举按照原样的形式使用的方法、放入包装件/盒等容器中使用的方法、按照原样的形式使用且在一个表面(再生光未射出的一侧)上贴附标签进行使用的方法等。
记录装置、再生装置的组成部件也可以作为认证片、包装件、盒的组成部件而设置(或与此相反等,按照相互交换组成部件的方式构成),仍能够实现相同的效果。
此外,作为本发明的认证片500的层的结构,也可适当地在各层之间插入间隔层、包层、保护层,另外,考虑在上下的最外面上具有包层或保护层的情形,没有包层或保护层的情形,均能够实现相同的动作、效果。
图37表示本发明的认证片500贴于卡11上的实施例。可将认证片500贴于卡11的上面、下面、内部的各整个面或一部分上。
认证片500既可单独实现功能,也可贴于后述的(采用本发明的应用领域的实例)所示的卡或封口(seal)等其他的部件(不限于象卡、封口那样,较薄的部件,还包括块状的部件)上而起作用。
另外,在本发明的实施例中,仅仅图示了认证片500的情形较多,但是,同样在这些实施例中,认证片500不仅为单独的片,而且还象图37所示那样,在另一部件上贴认证片500的组合体也属于本发明的范畴。即,譬如,在本发明中,放入记录装置、再生装置中的认证片500既可是单独的,也可象图36所示的那样,贴于卡11等另一部件上。
<认证片的实施例(第13实施例的记录装置、记录方法)>
本发明实施例的记录装置为在记录至少具有记录层的认证片上记录信息数据的装置,其特征在于,至少包括具有对上述记录层照射光线,对信息数据进行绘图或整体投影的功能的光线照射系统,具有对上述记录层照射电子射线,对信息数据进行绘图或整体投影的功能的电子射线照射系统中的任意一者。认证片可采用譬如,本发明实施例的认证片。
本发明的记录方法为在至少具有记录层的认证片上,采用至少具有光线照射系统或电子射线照射系统的记录装置来记录信息数据的方法,其特征在于,通过来自光线照射系统或电子射线照射系统的光线或电子射线,对应于具有光的透射、不透射性的记录标记的有无,将信息数据在上述记录层上进行处理或整体投影来进行记录。
认证片可采用譬如,本发明实施例的认证片。另外,记录装置可采用譬如,本发明实施例的记录装置。
图38、图39表示本发明实施例的记录装置52的结构(侧视图)。在图38中,记录装置52由光线照射系统102构成,该光线照射系统102具有对记录层42照射光线93并进行绘图的功能,在图9C中,记录装置52由电子射线照射系统103构成,该电子射线照射系统103具有对记录层42照射电子射线94并进行绘图的功能。
另外,当在认证片500的记录层上开孔时,当记录层42露出在表面时容易开孔。图38表示在认证片500中,记录层42露出的实例,图39表示在认证片500中,在记录层42上设置了包层3的实例。
对于认证片500,既可以对具有记录层42的部分和不具有记录层42的部分形成为一体而制作出的组合体进行记录,也可以在具有记录层42的部分进行记录后,将其和不具有记录层42的部分粘贴并最终形成为一体而制作出认证片500。
图38、图39的光线93和电子射线94、光线照射系统102和电子射线照射103实现替换的方案,亦可实现相同的效果。
下面对记录装置52的记录动作进行描述。在记录时,采用光线照射系统102、电子射线照射系统103,在记录层42上,通过绘图或采用空间光调制器等进行整体投影,形成相对电子射线呈现透射/不透射性的部位(记录标记45。包括透明/不透明、带孔/不带孔等)。并可以根据该记录标记45的有无(数量、位置、形状等),在记录层42上记录信息数据。记录层42的形状、折射率变化、消失(开孔)等用作记录标记45。
光线93可采用红外光、可见光、紫外光、激光、X射线等。光线照射系统102、电子射线照射103也可根据需要,包括用作组成部件的透镜、平行光管等光学部件、电子射线用部件。
另外,光线照射系统102、电子射线照射系统103、认证片500还可根据需要,相对地改变角度、位置,由此,具有一维、二维、三维驱动的机构和功能。
此外,为了确认再生光,记录装置52也可以具有图40所示的再生装置中的光头6、光检测器7等,还可根据需要,包括开口蔽光框、再生光学系统、认证片支承部等本发明的再生装置5所具有组成部件、功能。
还有,除了采用光线93、电子射线94等在记录层42上进行记录的方法以外,也可以通过采用喷墨打印、激光打印、丝网印刷等各种印刷/打印技术,按照所需图案,在认证片500上印刷油墨、涂料等,从而进行记录。
再有,也可以采用将纸、油墨、树脂等标签贴于认证片500上,在其上记录记录图案的方法、或将预先记录有记录图案的上述标签贴于认证片500的方法。因此,它们均属于本发明的范畴。
另外,除了光线93、光线照射系统102、电子射线94、电子射线照射系统103之外,离子束、离子束源也是有用的,还可以列举它们以及对上述记载的类型进行各种组合的组合形式,譬如,通过印刷技术涂敷油墨、涂料,对它们照射光线93、电子射线94等进行记录的方法,它们也属于本发明的范畴。
此外,作为记录装置、记录方法,作为高精度地实现记录标记45的加工光点形状的精度、位置的机构、方法,采用从试样(认证片500)下方,观察加工码的同时对其进行加工的装置、方法,由此可高精度地控制光点形状和光点位置,很有利。
还有,也可以采用进行图12所示的存储介质的记录的记录装置,在认证片500上进行信息数据的记录。在同一图中,光线照射系统(或电子照射系统)102具有譬如,照射光线93的功能,另外,沿上下方向(光线的光轴方向)移动,在作为认证片500的存储介质1的面内,按照一维或二维方式光线或照射系统本身进行扫描,与已描述的存储介质1的记录处理同样地进行信息数据的记录处理。
<认证片的实施例(第13实施例的再生装置、再生方法)>
本发明实施例的再生装置为对记录在至少具有记录数据用衍射光栅层、芯层的认证片上的信息数据进行再生的装置,其特征在于,其至少具有:光头,具有将入射光射入到与上述记录数据用衍射光栅层相邻或通过间隔层而设置的芯层的功能;光检测器,具有检测从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光的功能。认证片可采用譬如,本发明实施例的认证片。
在本发明实施例的再生方法中,采用至少具有光头和光检测器的再生装置,对记录在至少具有记录数据用衍射光栅层、芯层、记录层、记录标记的认证片上的信息数据进行再生,其特征在于,将来自光头的入射光入射到与上述记录数据用衍射光栅相邻或通过间隔层而设置的芯层中,对应于具有信息数据的上述记录层中的上述记录标记的有无,将从上述记录数据用衍射光栅层射出的再生光,在上述光检测器的位置作为光的明暗图形进行检测再生,由此,对记录于上述记录层上的信息数据进行再生。认证片可采用譬如,本发明实施例的认证片。再生装置可采用譬如,本发明实施例的再生装置。
图40为表示本发明实施例的再生装置的结构、以及本发明实施例的再生方法的内容的图。在该图40中,再生装置5由光头6和光检测器7构成,该光头6具有将入射光8射入到认证片500中的理想芯层2中的功能。
另外,在认证片500具有衍射光栅层4的情形,如果将入射光8射入到与该衍射光栅层4相邻的芯层2,则读出存储于各衍射光栅层4(作为全息图数据)中的信息数据,这一点与现有技术相同。
作为向芯层2入射的入射光8的入射方法,可以列举有从认证片500的端面射入的方法;在各芯层2上设置光耦合部并从认证片500的上面或下面射入的方法;在各芯层2上设置反射镜面并从认证片500的上面或下面射入的方法,这些方法均可以实现相同的效果。但是,从不必在认证片500上设置光耦合部、反射镜面等方面来说,从认证片500的端面射入的方法是有利的。
光头6具有入射光8的发生源,发生源可采用譬如,各种激光光源。另外,光头6由下述部件组合构成:譬如,引导光的反射镜、平行光管等光学部件、具有将入射光8会聚于芯层2的功能的聚光透镜、具有按照理想芯层2的位置、角度射入入射光8的功能(机构、伺服功能等)的激励器等。
本再生装置5也可以根据需要,具有伺服用光检测器。
光检测器7具有检测从认证片500射出的再生光9的功能。还可以根据需要具有移动机构。另外,此时,光检测器7和认证片500可相对地移动,也可以具有使认证片500移动的机构。可采用譬如,CCD、CMOS等二维光检测器、线性传感器等一维光检测器、光电二极管等。
为了将再生光9作为二维数据而射出,在为一维光检测器,二维光检测器的情形,从能够以更短的时间对其进行检测的方面来说,是有利的。
再生装置5也可以根据需要,具有作为组成部件的再生光学系统300,该再生光学系统300设置于从认证片500射出的再生光9射入到光检测器7之前的光路的中途。图41表示具有该再生光学系统300的结构(没有再生光学系统300的实施例也同样可以实现相同的效果)。
再生光学系统300可具有将从衍射光栅层4和记录数据用衍射光栅层43射出的再生光9成像于光检测器7中的功能,例如可以由开口蔽光框302、透镜301、棱镜、半透明反射镜、(偏振光)射束分离器、反射镜、偏振片、液晶元件等各种光学部件和它们的组合部件构成。
这里,开口蔽光框设置于从认证片500射出的再生光9射入到光检测器7之前的光路的中途,当在(具有衍射光栅层4的认证片500中)各衍射光栅层4中多重地存储了信息数据的情形,具有分离再生从衍射光栅层4射出的多种再生光9的功能。如果采用开口蔽光框,则由于可从1个衍射光栅层4再生出光检测器7的多个画面的信息数据,故不受光检测器7的象素数量的限制,而可以将认证片500所具有的存储容量的潜力发挥到最大限。即,由于可实现多重数据的存储再生,故具有谋求大容量的效果。
对于开口蔽光框,列举有由液晶元件构成,通过电动方式改变开口位置的类型、使开口位置固定的蔽光框移动的类型等。前者不需要机械的驱动,是有利的。即使在一次所打开的开口数量为1个或多个的情况下,也没有关系。
下面对本实施例的再生装置的再生动作进行描述。如果从光头6,将入射光8射入到与记录数据用衍射光栅层43相邻的芯层2,则射入到芯层2的入射光8通过记录数据用衍射光栅层43发生衍射,并作为再生光9(图40、图41的情形)向上方射出。在记录层42中,通过本发明实施例的记录装置52、记录方法,形成了记录标记45,在记录层42中的、譬如记录标记(记录标记)45所在的部位,再生光9实现透射,在没有记录标记45的部位,再生光9不发生透射。
因此,如果在光检测器7中,检测与记录层42上的记录标记45的有无图案相对应的明暗的图案,譬如,对应于记录标记45的有无(数量、位置、形状等)来记录认证片500的个别信息数据,则可通过光检测器7对其进行检测再生。
从记录数据用衍射光栅层43射出作为再生光9的平行光,由此,可照原样(记录标记的有无和位置与光检测器上的明暗、位置按1∶1相对应,放大缩小关系也基本为1∶1的比例),通过光检测器7检测形成于记录层42中的记录标记45的图案。该检测在没有作为再生装置7的组成部件的再生光学系统300的情形特别容易。
另一方面,如果按照通过记录标记45的再生光9(在具有再生光学系统300的情形,再生光9通过它)在光检测器7上成像的方式,在记录数据用衍射光栅43上预先形成作为全息图数据的信息数据,则与上述相同,可通过光检测器7检测形成于记录层42中的记录标记45的图案。在此情形,再生光9一般不是平行光,而是具有各种角度(根据情况,相位、强度等均具有各种)的光。另外,在此情形,具有可不依赖于再生光学系统300的有无、种类、特性等,而通过光检测器7检测记录标记45的图案的优点。
通过图14、图15对上述情形进行描述。图14表示记录层42的实施例,图15表示光检测器7的实施例。在记录层42上,以二维方式形成记录标记45的图案,并将其用作信息数据。
象图15所示的那样,在光检测器7上再生出与记录层42的信息数据相对应的明暗的二维图案。从记录数据用衍射层43射出的再生光9为平行光的情形,信息数据和明暗图案大小(基本)相同,另外,记录标记的有无、位置,与光检测器上的明暗、其位置按1∶1相对应。即,图14的A、B、C、…分别象图15的A’、B’、C’那样,按1∶1相对应地进行再生。
另一方面,在记录数据用衍射光栅层43作为上述那样的全息图数据而形成的情形,按相同大小,或者按放大或缩小的尺寸,在光检测器7中再生。记录层42上的记录标记45的有无和位置与光检测器7上的光的明暗的有无和位置既可按1∶1相对应,还可以不按1∶1相对应。
即,按照下述方式形成记录数据用衍射光栅层43,该方式为:既能够以光检测器7上的1个明暗圆点与1个记录标记45相对应,也可以多个明暗圆点与1个记录标记45相对应,或1个明暗圆点与多个记录标记45相对应,或者多个明暗圆点与多个记录标记45相对应。
譬如,在光检测器7上的1个明暗圆点与1个记录标记45相对应的情形,按照从图12的A射出的再生光在图7B的A’处成像的方式,按照从图6B的B射出的再生光在图7B的B’处成像的方式(以下相同),形成记录数据用衍射光栅层43的全息图数据,由此,可实现上述对应关系。
作为存储介质1的再生装置的图16也可以用于认证片500,该图16表示图41所示的再生装置5的再生光学系统300由透镜301、开口蔽光框302构成时的结构实例。在此情形,开口蔽光框302的开口和各开口间隙有可能遮挡再生光9,但是,在开口处于打开的状态,按照避开开口间隙的方式设置记录层42上的记录标记45,由此,可以在没有问题的情况下,使再生光9成像于光检测器7。
图16为认证片500(即,存储介质1的记录层42)的面积大于光检测器7的实例,通过再生光学系统300缩小信息数据,通过光检测器7进行再生。由于采用通过形成较宽的记录层42可记录较多的信息数据的、较小的光检测器7,故具有能够低价、且以较小的尺寸形成再生装置等优点。
另外,根据需要,通过使光检测器7、再生光学系统300相对于认证片500移动,从而可容易而有效地通过光检测器7对从记录面的面积较宽的认证片500射出的再生光9(信息数据)进行再生,可谋求大容量化(对于全部的实施例,均相同)。
此外,作为存储介质1的再生装置的图17也可用于认证片500,该图17表示图41所示的再生装置5的再生光学系统300(在这里,作为实例,由透镜301、开口蔽光框302构成)与光检测器7形成一体的情形的结构实例。再生动作与上述的情形相同。
另外,在开口蔽光框的开口数量较少的情形,譬如,当为1个的情形,不可能在光检测器7中象图15所示的那样,一次性地再生全部信息数据。
在此情形,譬如,在光检测器7的中央附近,再生出对应于1个记录标记45的明暗的圆点,使光检测器7和再生光学系统300的一体化部相对于认证片500(沿认证片500,即存储介质1的面)以二维方式(或一维方式)移动,由此,可再生出与全部记录标记45相对应的全部的明暗圆点。
这里,示出了开口、明暗圆点为1个的情形,但是,同样当为多个的情形,当暂时无法再生出对应于所有记录蔽光框45的全部信息数据时,同样以二维方式(或一维方式)移动,由此,可再生出与全部记录标记45相对应的全部的明暗圆点(在图18~21中,象已描述的那样,对于全部的实施例均相同)。
图14、图15表示记录层42上的记录标记45的图案与光检测器7上的明暗圆点的图案相同、或放大缩小(相似形)的实例。在本发明中,如果记录层42上的记录标记45的有无和位置与光检测器7的光的明暗的有无和位置相对应,则它们既可象图14、图15那样,按1∶1相对应,也可以不按1∶1相对应。
作为不对应的实例,由于已采用图22和图23进行了描述,故省略具体的描述。
图24所示的存储介质的结构也可以用作认证片500的结构,并示出了记录层42、记录数据用衍射光栅层43为多个的情形的认证片500的结构。图24虽然予以省略,但是也可以在各记录层42、记录数据用衍射光栅层43等之间,设置了1个或多个记录层42、记录数据用衍射光栅层43、芯层2、包层3、衍射光栅层4、间隔层44、保护层等。
象这样,即使在记录层42、记录数据用衍射光栅层43为多层的情况下,仍可以实现相同的效果。例如,从图24中的最下方的记录层42和从下方起的第2记录层42那样,如果稍微错动记录标记45的位置而形成,则具有下述的优点,即:可有效地仅仅将两者的重合部分用作记录标记45,而不受记录装置52中的光线照射系统102、电子射线照射103等的记录精度、记录分辨率的限制,正确而细微地形成记录标记45的尺寸。
另外,作为记录层42,也可以根据需要,全部(图中的从上方起的第2记录层42)或一部分(图中的最上方的记录层42)具有透射性(或不透射性)。
象这样,如果记录层42、记录数据用衍射光栅层43具有多个,则即使在某记录层42中具有记录错误的情形,亦具有提高可采用另一记录层42的记录过程的合格率的效果。
此外,通过将与多个再生光学系统300(和再生装置5)相对应的多个记录数据用衍射光栅层43配备于认证片500(或其一部分)中,从而可形成与多个再生光学系统300(和再生装置5)相对应的共用的认证片500(或其一部分),并且效率良好。
还有,如果记录数据用衍射光栅层43具有多个,则可准备记录标记45的图案和光检测器7上的明暗图案的多种对应关系,信息数据的记录、再生的变化类型增加,在将其用作认证片的固有信息数据的情形,还具有信息数据数量、种类进一步增加,安全性进一步提高等效果。
再有,光学部件、机构部件等本说明书中记载的记录装置52、再生装置5的组成部件的数量可为1个或多个,均可以实现相同的效果。
记录装置52、再生装置5的组成部件也可以包括作为装设认证片500的入口的认证片装设口、作为装设认证片500的空间的认证片装设空间、具有固定装入、夹住、取出存储介质1的功能的认证片装设台等。它们具有容易而稳定地装设认证片500的效果。作为记录装置52、再生装置5的其它组成部件,譬如,列举有逻辑/控制电路。
逻辑/控制电路为具有数据信号的处理,以及驱动控制本说明书中记载的光源、光线照射系统、光检测器、液晶元件、各种驱动机构等有源元件的功能的电路。
在本说明书中图示的记录装置52、再生装置5不过是本发明的典型的实施例,将各组成部件的配置改变后的装置、组合或重组各实施例的装置均可以实现相同的效果,属于本发明的范畴。
在这里,对于认证片,无论是仅仅为认证片,还是包括贴合另一片而呈卡状、封口状、板状的类型(无论什么厚度),另外,其形状即使是四边形、圆盘(disk)状等特殊的形状,也包括这些全部的类型。
另外,在可目视再生光9的情形,有时也未必需要光检测器7。另外,在不以电子方式对再生光9的信息进行处理的情形,譬如,光检测器7也可采用磨砂玻璃等,将再生光9反映在玻璃中,从而获得信息数据。
此外,再生装置5不仅按照一体方式构成,而且即使在按照具有光头6的部分和具有光检测器7的部分分离,并形成二个部件或者二个部件以上的情况下,仍能够实现相同的效果。
还有,即使在记录于记录层42中的记录标记45的图案相同的情况下,形成于记录数据用衍射光栅层43上的数据仍不相同,由此,可在光检测器7中再生不同的信息数据。
由此,可使通过目视确认的记录标记42的图案和所再生的信息数据的对应不容易实现,并可以获得更高的安全性。
还有,具有如下优点:可通过记录于记录层42中的记录标记45的图案和形成于记录数据用衍射光栅层43上的数据的组合,从而进行许多信息的记录再生。
<认证片的实施例(采用第13实施例的应用领域的实例)>
该技术通过单独认证片来实现,或贴于另一部件上而实现,考虑应用于譬如存储器(内容分配存储器/介质等)、钥匙(譬如:家/房间钥匙、PC等的访问键等)、保障印章(seal)、信用卡、护照、纸币、许可证、保险证、会员证、包扎用封条(seal)、标签(tag)、入场卷、诊察券、ID卡、个人计算机键、礼品券、商用软件、证明印章(seal)、包装封条(seal)、预付卡、游戏卡、交易卡(trading card)、娱乐软件、纪念邮票、贺卡、升级工具(promotion)、防伪工具、版权保护印章(seal)、正品认证印章(seal)等领域。
图42表示将认证片500象图7所示的那样,贴于上述应用领域的卡、封条(seal)(统称为“卡11”)上,并插入到再生装置5中的状态的实施例。譬如,在该卡11为钥匙的情形,再生装置5在起到设置于家/房间入口的读卡器(或读卡器的一部分)的作用之外的其它应用领域中,也同样地采用单独的认证片500或将认证片500贴于(统称为)卡上的类型、以及将再生装置5作为读卡器或其一部分而使用的使用图象。再生装置5也可以根据需要,具有卡插入口(全部的实施例均相同)。
以上给出按照本发明,可容易在各认证片中记录和再生信息数据的情形。
另外,也可以将用于实现上述记录装置和再生装置的相应的记录/再生功能的程序记录于可由计算机读取的存储介质中,并将记录于该存储介质中的程序读入到计算机系统中,并运行该程序,由此,进行记录/再生。
此外,这里所说的“计算机系统”包含OS、或外设装置等硬件。另外,“计算机系统”还包含主页提供环境(或显示环境)的WWW系统。另外,“计算机可读取的存储介质”指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等可移动介质、设置于计算机系统内部的硬盘等。
还有,“计算机可读取的存储介质”还象通过互联网等网络、或者电话线路等通信线路,传送了程序的情形的作为服务器、客户机的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样,包括按照一定时间保存程序的类型。
再有,上述程序也可以从将该程序存储于记录装置中的计算机系统,通过传送介质、或通过传送介质中的传送波,传送给其它的计算机系统。
在这里,传送程序的“传送介质”指象互联网等网络(通信网络)、电话线路等通信线路(通信线)那样具有传送信息功能的介质。另外,上述程序也可以用于实现前述功能的一部分。
另外,将上述的功能通过与已记录于计算机系统中的程序相组合的方式实现的类型的、所谓的差分文件(差分程序)亦可。
<第14实施例>
下面参照附图,对第14实施例的由叠层全息图信息存储介质和再生装置构成的叠层全息图信息存储系统进行描述。另外,对于下面描述的部分,在第14实施例~第17实施例中是共同的。
图45为表示作为叠层全息图信息存储介质的存储介质1的一个实例的图。存储介质1由2个芯层2、按照夹持该2个芯层的方式设置的3个包层3和间隔层44构成。另外,包括:衍射光栅层4,设置于其中一个芯层2和夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2的内部,并根据譬如,凹凸形状或折射率分布记录信息;记录数据用衍射光栅层43,设置于另一芯层2和夹持该芯层2的包层3的边界或芯层2的内部。
另外,还包括记录层42,该记录层42隔着间隔层44而设置于上述另一芯层2上,根据具有光的透射、不透射性的记录标记45的有无和位置来记录相当于上述ID数据的信息。
该记录数据用衍射光栅层43也可以设置于上述另一芯层2的上面。
图46为表示由读出记录于记录介质1上的信息的再生装置5和存储介质1构成的上述叠层全息图信息存储系统的图。在该图中,再生装置5由光头6、光检测器7、开口蔽光框10、再生光学系统12构成。光头6可采用譬如,各种激光光源,并具有将入射光8射入到存储介质1的理想芯层2中的功能。
光检测器7为譬如,CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)等二维光检测器、线性传感器等一维光检测器、发光二极管,具有入射光从光头6射入到存储介质1中并检测从存储介质1中射出的再生光9的功能。
开口蔽光框10设置于从存储介质1射出的再生光9射入到光检测器7之前的光路的中途,当在各衍射光栅层4中多重地存储了信息时,分离并再生从衍射光栅层4射出的多个再生光9。
如果采用开口蔽光框10,则由于可从1个衍射光栅层4再生出光检测器7的多个画面的信息数据,故可不受光检测器7的象素数量的限制,即可增加存储介质1的存储容量。对于这样的开口蔽光框10,具有根据液晶装置来改变开口11的位置的类型、将开口11的位置固定并通过驱动装置等使开口蔽光框10平面地移动的类型。
再生光学系统12可具有将从存储介质1射出的再生光9成像于光检测器7的功能,譬如,由透镜、棱镜、半透明反射镜、(偏振光)分束镜、反射镜、偏振片、液晶元件等各种光学部件和由它们组合而成的组件构成。
下面对再生过程进行描述。如果从光头6,将入射光8射入到存储介质1中的理想芯层2,则该光8根据记录于衍射光栅层4中的信息而发生衍射,再生光9射出到存储介质1的上面,通过开口蔽光框10和再生光学系统12由光检测器7进行检测。由此,可再生出记录于存储介质1中的信息。另外,在图46中,由于开口蔽光框10的开口11的尺寸大于记录标记45的整个区域,故全部的再生光9通过开口蔽光框10。
在存储介质1中,设置了具有相当于上述ID数据的各介质的信息的记录层42,通过将入射光8射入到记录数据用衍射光栅层43中,从而可以读出各介质的ID数据。
图47为表示基于来自记录数据用衍射光栅层43的再生光9的光检测器7上的再生图象的图。光检测器7上的光的每个明暗部称为单元(cell)49,表示各介质的ID数据的ID数据再生图象50作为单元49的集合体而构成。
图48为再生装置5a的侧视图,其中再生装置5a具有用于在开口蔽光框10划分各开口11的开口间隙,即开口间部分19。在图48中,对于与图46的各部分相对应的部分,采用同一标号,省略对其的描述。
当从光检测器7侧,将开口蔽光框10和记录层42重合进行观察时,形成图49所示的图。在图49中,通过开口蔽光框10的开口11之间的开口间部分19来遮挡记录标记45的一部分。
由此,将导致下列问题产生:当再生时遮挡再生光9,图50所示的再生光9的一部分受到遮挡的ID数据再生图象50成像于光检测器7上。为了解决该问题,下面将按照ID数据再生图象50被正确成像的方式构成的存储介质1进行描述。
下面的图51~图53所示的存储介质1涉及第14实施例。
图51为表示第14实施例的存储介质1和读出记录于该存储介质1中的信息的再生装置5b的侧视图。
第14实施例的存储介质1的特征在于,按照下述方式设置记录标记45:记录层上的记录标记45的有无和位置与光检测器上的光的明暗的有无和位置一一对应,记录标记45不与再生装置5中的开口蔽光框的开口间部分重合。
在图51中,与图48的各部分相对应的部分采用同一标号,省略对其的描述。在存储介质1中,记录标记组46表示记录标记45的集合,其按照记录标记组46不设置于开口间部分19的正下方,以便记录标记组46的记录标记组的尺寸小于等于开口11的开口尺寸的方式设计,再生光9不由开口间部分19遮挡,另外,可成像于光检测器7上而不会发生损失。
图52为从光检测器7侧观看到的记录层42和开口蔽光框10的顶视图。在该图中,开口蔽光框10具有4个开口11。另外,36个记录标记45作为1个记录标记组46,按照位于1个开口11的正下方的方式设置于记录层42上。
这里,构成记录标记46的记录标记组的数量随着开口11的尺寸、记录标记45的尺寸不同而不同,但是,通过按照不与开口间部分19重合的方式设计,再生光9可不被开口间部分19遮挡。另外,开口11的数量为1个,即使在通过驱动装置等而移动该开口11的情况下,如果开口间部分19的尺寸是已知的,则再生光9可不由开口间部分19遮挡。
图53为表示成像于光检测器7上的ID数据再生图像50的图,不会被开口间部分19遮挡,而进行与记录标记45一一对应的光的明暗成像。
另外,ID数据再生图象50被分成了4份,但是,譬如,采用图象处理技术等,将光检测器7上的ID数据再生图象50合成为图47所示的1个图象,由此,可作为1个ID进行识别。
另外,也可以在合成为1个图象时,不需要采用图象处理技术等,即可按照成像为图47所示的1个图像的方式形成记录数据用衍射光栅层43,此时,从可减少合成所需的时间、负荷的方面来说,是有利的。
<第15实施例>
参照图54和图55,对本实施例的存储介质1进行描述。本实施例的存储介质1的特征在于,对于记录层42上的记录标记45的有无和位置,当在记录层42上的与上述吸收部相对应的部分设置标签等图样的情形,为了不防碍实施了图样的部分而将记录标记任意地配置在记录层42的不显眼的部位。
图54是表示记录标记组46按照不显眼的方式设置于记录层42的4个角部时的图。
在此情形,记录标记尺寸是边长为0.1mm的四方形,如果100个记录标记为1个记录标记组46,则在记录层42的4角,具有边长为1mm的四方形的记录标记组46。此时,还依赖于存储介质1的尺寸,但几乎不妨碍图样,可以在存储介质1的中间设置图样。
另外,从技术上,很容易在记录层42上形成边长为0.1mm的四方形的记录标记45、边长为1mm的四方形的记录标记组46。
当将该图的再生光9成像于光检测器7上时,通过设置记录数据用衍射光栅层43,从而也可以将图47所示的ID数据再生图象50成像于光检测器7上。此时,图54的记录标记组A、B、C分别与图47的A’、B’、C’相对应。
此外,记录标记组46的分割数量可按照在从1到全部记录标记数量的范围内进行,全部记录标记数量也可以为几个。另外,如果形成记录标记45之前的记录层42的颜色具有光吸收性,则其可以为任意的颜色。另外,当在记录层42上设置记录标记45时,还可以构成图样的一部分。
图55所示为表示在记录层42上,在实施了图样的图样边框51中设置记录标记45的情形。如果用于记录层42的材料为不使再生光透射,并且在进行记录时具有吸收激光的色彩的材料,则其可以为任意的颜色,故通过将图样边框51部分的记录层42的颜色变为任意的颜色,由此还可以用作图样的一部分,这样不妨碍图样。
当该图中的再生光9成像于光检测器7上时,也可以通过设计记录数据用衍射光栅层43,从而将图47所示的ID数据再生图象50成像于光检测器7上。此时,图55的记录标记组A、B、C分别与图47的A’、B’、C’相对应。
另外,也可象上述那样,当再生后,通过图象处理技术,对图47所示的ID数据再生图象50进行合成。
<第16实施例>
参照图56~图60,对本实施例的存储介质1进行描述。在本实施例的存储介质1中,对于由预定的再生光的明暗的有无和位置构成的ID数据,根据规定的规则进行变换。
另外的特征在于,根据已变换的ID数据,在记录层42上设置记录标记45。规定的规则包括譬如沿上下或左右进行镜面反转、或将记录标记45的有无反转、或者按照一定间距上下移动的规则。
图56为表示成像于光检测器7上的ID数据再生图象50的图。在图56中,1’~16’表示ID数据再生图象50的单元号码。
图57为相对于图56的ID数据再生图象50的光的明暗的有无和位置,根据X方向的中心轴,在上下镜面反转的位置设置了记录标记45时的从光检测器7侧观看到的记录层42的顶视图。该图中的1~16的记录标记45通过记录数据用衍射光栅层43,分别与ID数据再生图象50的1’~16’的位置相对应地成像。
图58为相对于图56的ID数据再生图象50的光的明暗的有无和位置,根据Y方向的中心轴,沿左右进行镜面反转的位置上设置了记录标记45时的从光检测器7侧观看到的记录层42的顶视图。该图中的1~16的记录标记45通过记录数据用衍射光栅层43分别成像于ID数据再生图象50的1’~16’的对应位置。
图59为使图56的光的明暗的有无反转并设置了记录标记45时的从光检测器7侧观看到的记录层42上的图。此时,与ID数据再生图象50的单元1号相对应的记录标记为有标记,与单元2号相对应的记录标记为无标记。
另外,在记录层42中,不存在任何一个记录标记45时,由于再生光9不透射,故不存在成像于光检测器7上的ID数据再生图象50,无法获得将记录标记45反转的ID数据再生图象50。但是,由于知道不能只对不存在任意一个记录标记45的ID数据进行反转,故可通过仅仅对再生光9未透射的情形进行特别处理,从而可无矛盾地进行检测。
图60为用于说明在使图56的ID数据再生图象50的光的明暗的有无和位置按照一定距离沿上下偏离的位置上,设置了记录标记时的图。按照图56上的单元号码N与图60的记录层42上的记录标记的N±n号相对应的方式设置了记录标记。
在这里,作为变换的规则,N表示1~全部记录标记数量,n取1~N-1的值,在N+n达到记录标记号码的最大值Nmax(在该图中,为16号)时,为N+n-Nmax的值。例如,如果n=14,则ID数据再生图象的单元1号与记录标记的15号相对应,单元10号与记录标记的8号相对应。在单元N-n达到1时,则为Nmax+N-n的值。另外,如果N和n的值为上述范围内的值,则无论为何值,均符合上述规则。
<第17实施例>
参照图61~63,对本实施例的存储介质1进行描述。本实施例的存储介质1的特征在于,记录层42上的记录标记的有无和位置具有与光检测器7上的光的明暗的有无和位置至少按一对多,或多对一,或者多对多的关系进行对应的部分,并按照如下方式设置记录标记45,该方式为:记录层42上的记录标记45的有无和位置与数量不一定与光检测器7上的光的明暗的有无和位置与数量相一致,由此难以实现ID数据的目视。
图61为表示光检测器7上的ID数据再生图象50的图。另一方面,图62为表示记录层42上的记录标记45的配置的一个实例的图。在图61和图62中,对于由4个角围绕的四角部分,光检测器7上的光的明暗的有无和位置与记录标记45的有无和位置一一对应。
但是,对于4角部分以外的区域,图62的记录标记45的“X”按照一对多的方式与图61的区域A、B、C、D所有单元的明暗相对应,通过目视图62的记录标记45来读取图61的ID数据再生图象很困难。
图63所示为表示本实施例的记录层42上的记录标记45的配置的另一实例。在该图中,对于4个角被围绕的四角部分,与图61中的ID数据再生图象50的光的明暗的有无和位置一一对应。另外,区域A’和区域B’均与图61中的区域A和区域B一一对应。
但是,区域C’与图61的区域C多对多地相对应,区域D’与图61的区域D一对多地对应。
作为本实施例的具体实例,考虑该图的ID数据再生图象50与例如现有的经标准化后的二维编码(譬如,QR编码(注册商标)、MaxiCode、VeriCode(注册商标)、DataMatrixCode、Aztec Code等)相对应的情形。在进行标准化后的二维编码中,具有位置检测图案等以各种规格定义的单元部分。
这些经过定义的单元部分中,编码的种类相同,并且编码的单元数量相同时,即使是具有任意信息的编码,仍有存在必要。由此,为了将经过标准化处理后的二维编码作为ID数据再生图象50进行对应,无论记录标记采取何种配置,都需要按照与确定的单元部分相对应的方式设计记录数据用衍射光栅层43。
另外,在第14实施例~第17实施例中,记录标记45的有无和位置与光检测器7上的光的明暗的有无和位置之间的对应关系均可以象第16所示的那样采用一对多、多对一、多对多。
<第18实施例>
本实施例涉及信息数据设计方法。
<第18实施例的现有的信息数据设计方法>
下面对采用现有技术,按照再生光9成像于光检测器7上的方式形成前述的图51所示的存储介质1的记录数据用衍射光栅层43的记录数据的现有方法进行描述。图64表示上述记录数据用衍射光栅层43上的凹凸形状,即,信息数据(在此情形,为全息图数据)的计算方法实例。
在该图中,基图象数据54为欲再生的图象数据,再生图象数据55为再生结果的图象数据。表示入射光8射入到与记录数据用衍射光栅层43相邻的芯层2,并进行波导,根据记录数据用衍射光栅层43的凹凸形状实现衍射、散射的再生光9的记录数据用衍射光栅层43上的表示波面的函数由uh(θh)(该uh与全息图数据相对应)表示。
uh为二维分布在记录数据用衍射光栅层43上的函数,θh指表示波面函数的强度和相位的参数。成像于光检测器7上的像的波面函数同样为ur(θr)。这里,ur表示以二维方式分布于光检测器上的函数,θr为表示强度和相位的参数。
uh通过将ur作为基图象(欲再生的图象)数据54,从原理上说,通过波动光学分析,即,将ur与传递函数g的乘积在光检测器7上进行面积分,按照「uh=∫∫ur·g dxdy」求出。记录数据用衍射光栅层43上的凹凸形状可按照如下方式形成:如果求解uh,则基于该值,凹凸形状所引发的散射光在记录数据用衍射光栅层43上的分布为uh。
另外,与此相反,在根据信息数据(uh),通过计算而求出再生图象数据55(ur)的情形,可进行上述计算(变换)的反计算(逆变换)。这里,对变换和逆变换进行说明。对基图象数据进行变换而获得的记录数据用衍射光栅层43上的信息数据(uh)一般为在记录数据用衍射光栅层43的面上无限扩大的函数。因此,如果在无限的区域,对该无限扩大的信息数据(uh)进行面积分,并进行逆变换,则再生图象数据(uh)等于基图象数据。但是,按照光学方式(实际方式),记录数据用衍射光栅层43并不无限地扩大,因而,通过变换而获得的记录数据区域限于存储介质、开口、记录标记等的区域。
象这样,不在无限区域,而在受到限制的有限区域进行面积分,并进行逆变换处理,由此,与实际的现象相同,再生图象数据(uh)作为与基图象数据不同的数据,进行计算、再生。即,对应于实际的系统,逆变换时的面积分区域是有限的,由此,可按照忠实地再现、说明的方式通过数学方式描述实际的光学现象。在下面,逆变换(和变换)指对应于实际的系统,在有限区域进行面积分。
另外,uh是否被正确变换的确认可通过对上述逆变换后的再生图象数据和基图象数据进行比较的方式实现。
<第18实施例的现有的信息数据设计方法的课题>
但是,例如,图51的存储介质1的记录标记45尺寸较小时,或者各单元49中的来自记录数据用衍射光栅层43的多个亮点之间产生干涉时,对再生图象数据55施加噪声等,导致不与基图象数据54一致,譬如,难以进行再生图象数据55的解码等处理。
<第18实施例的信息数据设计方法>
下面对解决上述问题的信息数据设计方法进行描述。叠层全息图信息存储介质中的记录数据用衍射光栅层的信息数据的设计方法为通过将再生图象数据作为基图象数据,并进行全息图计算而获得的全息图数据作为信息数据的方法,图65表示针对1个单元白色部15的处理的流程。噪声等53为光的干涉等所产生的噪声。
首先,将构成再生图象数据的基图象数据B1{uro}变换为信息数据I1(图65的步骤R01)。接着,将该信息数据I1逆变换为再生图象数据R1{ur(Θ1)}(图65的步骤R02)。另一图象数据O1为下述的图象数据,其中,通过将再生图象数据R1和另一图象数据O1合成而获得的再生图象数据R1’{ur(Θ1)’}和基图象数据B1的差分{G(Θ1)’}小于再生图象数据R1与基图象数据B1的差分{G(Θ1)},该另一图象数据O1和再生图象数据R1的合成图象数据,即,R1’{ur(Θ1)’}为新的基图象数据B2(图65的步骤R03)。
至少1次或者1次以上反复进行上述合成行程,以便再生图象数据RN和基图象数据B1的差分足够小(图65的步骤R04)。记录于记录数据用衍射光栅层43中的信息数据可采用逆变换为最终获得的再生图像数据RN{ur(ΘN)}之前的信息数据IN。在这里,m指表示再生图象数据的波面函数ur的强度和相位的参数,求出再生图象数据{ur(Θm)}和基图象数据B1的差分G(Θm)以及再生图象数据{ur(Θm)’}的式子如下所述:
G(Θm)=ur(Θm)-uro ……(1)
ur(Θm)’=uro+α·[{ur(Θm)-uro}/Θm-Θo] ……(2)
另外,(2)式中的α表示按照满足G(Θm)’<G(Θm-1)’的方式选择的函数,m表示合成行程的反复次数,其为任意的整数(1,2,3…)。
其它的信息数据设计方法的实例包括下述情形:具有将再生图象数据作为基图象数据进行全息图计算,以获得信息数据,通过上述信息数据的全息图逆计算获得的再生图象数据的灰度反转(譬如,在图象数据为256灰度(0~255)的情形;将灰度值n变换为255-n)的图象数据作为基图象数据,再次进行全息图数据计算并获得信息数据的行程的情形;或具有调节从构成再生图象数据的记录数据用衍射光栅层射出的再生光,即光检测器中亮点间距的行程的情形等,它们均可实现相同的效果。
以上参照附图,对本发明的实施例进行了具体描述,但是,具体的方案并不限于这些实施例,还包括不脱离本发明的实质的范围内的设计变换等。譬如,就再生装置中的信息数据的再生步骤来说,也可以通过存储介质的标准化,预先确定记录数据用衍射光栅层和记录层设置于存储介质中的哪个位置。譬如,还可以为距光检测器最远的位置(最底层),并离开光检测器规定距离的位置等。另外,图16等所示的再生装置5侧也可以通过预先存储上述位置等方式进行识别。
另外,也可以在将存储介质1安装于图16等所示的再生装置5中之后,或在接通再生装置的电源之后,首先,按照入射光8射入到与记录数据用衍射光栅层43相邻的芯层2的方式驱动光头6,再生已记录的信息数据,采用信号处理电路或信号处理软件等,对已获得的再生图象数据进行解码处理,获得记录在各介质上的信息。也可以将已获得的信息存储于存储器中,根据需要,采用本信息,或者再次将入射光8射入到与记录数据用衍射光栅层43相邻的芯层2,并获得信息。
此外,在于再生过程中进行再生图象数据的摄象时,对再生图象数据进行整体摄象、或局部地摄象后,将图象合成,或逐个单元地进行摄象后进行图象合成。另外,光检测器7也可以相对于再生图象数据,固定,或在面内单轴驱动,或在面内二轴驱动。开口蔽光框10的开口11也可以同时全部打开,或局部地依次实现开闭。
本发明的叠层全息图信息存储介质可以在制作后或制作过程中,很容易地记录信息数据。另外,可容易地通过再生装置和再生方法,再生出已记录的信息数据。另外,由于在写入识别号码等每个叠层全息图信息存储介质所固有的信息数据之后,通过粘贴等方式形成写入有信息数据的记录层,故容易将信息数据写入到记录层中,用于记录层的材料和加工的自由度得到提高。由此,具有下述的效果,即:可记录各存储介质所固有的信息数据,并能够管理各存储介质,可防止存储于或保存于存储介质中的内容的著作权遭受非法复制、伪造行为等。另外,按照本发明,在制作本发明的认证片时,可采用本发明的记录装置和记录方法,容易地在该认证片上记录信息数据。另外,可采用再生装置和再生方法,很容易地再生出该已记录的信息数据。
Claims (1)
1.一种叠层全息图信息存储介质,其特征在于,通过如下的叠层全息图信息存储介质的制造方法进行制造:
在依次重叠表面露出的记录层、间隔层、第一芯层、第一记录数据用衍射光栅层和第一包层而构成的识别信息记录介质的所述记录层上记录具有光的透射性、不透射性的、根据有无孔或透射率的大小来表示信息的记录图案,
粘贴记录了所述记录图案的识别信息记录介质、以及依次重叠第二包层、第二芯层和第二衍射光栅层而构成的ROM型存储介质而形成,其中
所述叠层全息图信息存储介质还包括反射从所述记录层中透射的光的反射层,并按照所述第一记录数据用衍射光栅层、所述记录层、所述反射层的顺序进行配置。
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