(57)【要約】不正な情報の読み出しを防ぐためのデータ暗号化の方法と装置を開示する。本方法では、ユーザー情報がデジタルデータ（ＵＤ）に変換され、そのデジタルデータが第１のデータセット（ＣＤ）および第２のデータセット（ＨＤ）に記録され、第１のデータセット（ＣＤ）はデータキャリアの第１の光学記憶媒体に記録され、第２のデータセット（ＨＤ）はそのデータキャリアの第２のホログラム記憶媒体に記録される。本方法により、ユーザー情報の一部分分が第１のデータセット（ＣＤ）のみに含まれ、かつ、ユーザー情報の他の部分が第２のデータセット（ＨＤ）のみに含まれるように、上記デジタルデータ（ＵＤ）を第１および第２のデータセット（ＣＤ、ＨＤ）に分割する。いずれか１つのデータセットに含まれる情報だけでは、両データセットに含まれる完全なユーザー情報（ＵＤ）を再生するのには不十分なように、データセット内のユーザー情報の相対比を選択する。
2005505876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザー情報がデジタルデータに変換され、そのデジタルデータが第１のデータセットおよび第２のデータセットに記録され、第１のデータセットはデータキャリアの第１の光学記憶媒体に記録され、第２のデータセットはそのデータキャリアの第２のホログラム記憶媒体に記録されるデータ暗号化方法であって、
ユーザー情報の一部分が第１のデータセットのみに含まれ、かつ、ユーザー情報の他の部分が第２のデータセットのみに含まれるように、上記デジタルデータを第１および第２のデータセットに分割するステップ、および、
いずれか１つのデータセットに含まれている情報だけでは、両データセットに含まれる完全なユーザー情報を再生するのには不十分なように、両データセット内のユーザー情報の相対比を選択するステップ
を備える情報の不正読み出しを防ぐためのデータ暗号化方法。
【請求項２】
上記ユーザー情報が、デジタルオーディオおよび／またはビデオ情報である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記第２のホログラム記憶媒体に記録されるデータセットが、位相暗号化されている請求項２に記載の方法。
【請求項４】
上記位相暗号が、識別子に割り当てられる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記識別子が、上記ユーザーデータに関するデジタル権利管理データに関連される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
デジタル光学記録が、ＣＤまたはＤＶＤフォーマットで作られる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも上記ユーザーデータの一部が、少なくとも１つの暗号鍵をもったアルゴリズムで暗号化され、上記ユーザーデータの暗号化された部分とそれに関連した暗号鍵は、異なるデータセットに記録される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記ユーザーデータが複数のデータブロックに分割され、各データブロックが異なる暗号鍵で暗号化される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記ユーザーデータが複数のブロックに分割され、各データブロックの一部分が暗号化されて第１の光学記録メディアに記憶されて、上記データブロックの残りの部分が暗号化されて第２のホログラム記録媒体に記憶される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
上記データブロックの上記一部分および上記残りの部分が、上記データブロックの上記一部分および上記残りの部分の、実質的に同時の読み出しを可能にするように記録される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記データセット間のデータの分割が、１：１０より小さくない比、好ましくは１：４より小さくない比でなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０に記載の方法で暗号化されたデータの読み出しの方法であって、
第１の記憶媒体から第１のデータセットを読み取るステップ、および、実質的に同時に、ホログラム記憶媒体から第２のデータセットを読み取るステップ、および
読み出しの間、実質的に連続してリアルタイムで上記ユーザーデータを再構成するステップ
を備える方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の方法によるユーザーデータの記録のための、および／または請求項１２に記載の方法により記載される暗号化されたデータを読み取るための装置であって、
第１の光学データ記憶媒体からのデータの読み取りおよび／または第１の光学データ記憶媒体へのデータの記録のための第１の光学読み取りおよび／または記録チャネル、
ホログラム記憶媒体からのデータの読み取りおよび／またはホログラム記憶媒体へのデータの記録のための第２の読み取りおよび／または記録チャネル、および
第１の読み取りおよび／または記録チャネルと第２の読み取りおよび／または記録との動作を制御する制御手段を備え、この制御手段は、
ａ、請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の方法により、ユーザーデータ源からの上記ユーザーデータを、第１および第２の読み取りおよび／または記録チャネルへ分割し、
および／または
ｂ、請求項１１に記載の方法により、第１および第２の読み取りおよび／または記録チャネルから、分割されたユーザーデータの複数部分を抽出して、抽出されたユーザーデータの複数部分を再構成して、再構成されたユーザーデータをデータ出力へ供給する
装置。
【請求項１４】
上記制御手段がマイクロプロセッサとそれに接続されたメモリを備え、上記メモリが請求項１から請求項１０、および請求項１１のいずれかに記載の方法のステップを実行することを上記制御手段に命令するソフトウェアを備える請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
上記制御手段は、請求項１から請求項１０、および請求項１１のいずれかに記載のアルゴリズムがハードウェアで構成される専用チップを備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
上記制御手段が、第１のデータセットに記憶された暗号化データおよび第２のデータセットに記憶された暗号鍵から、上記ユーザーデータを再構成する復号化アルゴリズムを実行する手段を備える請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
上記制御手段が、再構成されたデジタルユーザーデータから、アナログ出力信号を生成するＤ／Ａ変換器を備える請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
データキャリアを読み取るのに適していて、上記第１および第２の記憶媒体が、データキャリアの同じ側からアクセス可能な請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
上記第１および第２の記憶媒体が共通の光ヘッドで読み書きされる請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
上記光ヘッドが、上記第１の光学記憶媒体の読み出し用の第１の光路、および上記第２のホログラム記憶媒体の読み出し用の第２の光路を備える請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
上記第１および第２の光路が共通の光軸をもち、少なくとも上記光軸が上記データキャリアの光学記憶層と交差する請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
上記光ヘッドが複数の光学素子を備え、これらの光学素子は、光学的に屈折する表面を備え、この表面は光ヘッドの光軸と交差し、光軸のすぐ近くの光学表面の部分が、第１の光路の一部を形成し、光軸から半径方向に離れた光学表面の部分が、第２の光路の一部を形成する請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
第１の波長をもった第１の光源と第２の波長をもった第２の光源、および第１の波長をもった光に適した第１の光路と第２の波長をもった光に適した第２の光路を備える請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
波長選択層を用いて、上記光路の一方に沿って伝搬する光が、他方の光路に沿って伝搬する光から分離される請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
上記第２の読み取りおよび／または記録チャネル内の参照光を生成する手段を備え、さらに参照光の位相暗号を生成する手段を備える請求項１３に記載の装置。
【請求項２６】
識別子を制御手段へ入力する手段を備え、上記制御手段が位相暗号を識別子に割り当てる手段を備えた請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
抽出されたユーザーデータ部分の１方または両方から、読み取りチャネルの１つを経由して識別子を取り出す手段を備える請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
ａ、表面の１つからアクセス可能であって、第１の波長の光で光学記録するのに適した第１の光学記憶媒体、
ｂ、第１の光学記憶媒体と同じ表面からアクセス可能であって、第２の波長の光で光学記録するのに適した第２のホログラム記憶媒体、
を備え、
第２のホログラム記憶媒体が、波長選択ミラー層により、第１の光学記憶媒体から分離されて、上記波長選択ミラー層は第１の波長を実質的に透過し、第２の波長を実質的に反射する
データキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤなどの規格通りのタイプの光学記憶媒体に記憶されたデジタルデータが、不正な読み取りおよび不正なコピーに対して保護可能である一般的なホログラムデータセキュリティシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
数タイプのデジタルデータ（音楽、ビデオ、デジタル映画、ソフトウェア）は、不正な読み取りや複製に対する保護を必要とする。数学的データ暗号化と組み合わされた、現在デジタルデータが書き込み可能な媒体（ＣＤ、ＤＶＤ、フロッピー（登録商標）など）でのデジタルデータの配布は、不正なコピーに対する保護をされていない。数学的に暗号化されたデータのクラッキングは、ハードウェア費用の問題である。さらに、典型的にはリアルタイムで処理されるデータ（例えばＣＤディスクから読み取られるデジタル音楽など）を暗号化するのは、大いに実現可能であるとはいえないかもしれない。そのようなデジタルデータの正規ユーザーにとって、データ読み取り装置は適切な復号化プロセッサシステムを備えねばならない。連続した復号化アルゴリズムは大いに安全であるとはいえないかもしれない。なぜなら、データを復号化するのに十分な時間がないからである。さらに、復号鍵の発行と、復号鍵へのアクセスは、正規ユーザーがデータの取り出しを望むとき、かなりの不便さを常に付け加える。特にデータが顧客にとって特には「秘密」でなくて、単にデータ例えば音楽ＣＤディスクの製作者に対して「秘密」であるときなどには、この付け加えられた不便さは顧客にとって耐え難いものである。それ故、見込まれる顧客は、例えば個人アクセスコードの入力やそれに似た動作などの、ユーザーとの付け加えられた相互作用を必要とするいずれのデジタルデータ保護システムも拒絶しがちである。
【０００３】
規格通りの光学記憶手段をホログラムと組み合わせる方法が提案されてきた。特許文献１および特許文献２は種々の方法を開示している。その開示された方法により、静的ホログラムがＣＤタイプの光学データキャリア上に形成できる。可視ホログラムの存在が、購入したＣＤが海賊版でなくて、正式な、オリジナル製品であることをユーザーに示せる。しかし、これは容易に入手可能なＣＤ書き込み装置によるＣＤコンテンツの不法コピーを防げない。
【０００４】
特許文献３はＣＤタイプまたはホログラムタイプの光学記録媒体を光学記録媒体上のチップに組み合わせて使用すること提案している。暗号化されたユーザーデータは光学記録媒体に記憶される。上記チップは復号鍵を含み、復号鍵は光学記録媒体のコンテンツを復号するのに使用される。復号自体はチップ内、あるいはチップ外で排他的に行われる。いずれの場合も、少なくとも２つのハードウェアデータインターフェイスがデータの読み取りに必要である。１つのデータインターフェイスはチップとの通信を確実に行い、もう１つのデータインターフェイスは光学記録媒体から読み取る。同様なアプローチが非特許文献１により開示されている。そこでは、チップはＣＤのディスクの中に、暗号鍵と共に、随意的には暗号化アルゴリズムと共に組み込まれる。上記チップはＲＦチャネル経由で読み出し装置と通信する。しかし、上記チップは、限られた容量だけしか持たず、デジタル権利の識別を記録するのに十分なだけである。復号化はチップ外で行わねばならず、鍵がハッカーにより傍受される可能性がある。
【０００５】
ホリマイ他による特許文献４、および特許文献５は２つのデータ記憶層を備えた光学ディスクを開示している。１つの記憶層はホログラム記憶層で、もう１つの記憶層は規格通りのＣＤまたはＤＶＤタイプの記憶層である。このシステムでは、上記ユーザーデータを本質的に完全にホログラム記憶層に記憶して、ＣＤタイプの層は物理的にディレクトリ情報およびトラック情報を記憶することが予測される。両層は、共通の組み合わされた光ヘッドにより読み取られて、その光ヘッドはホログラムとＣＤタイプの両方からデータを読み取ることができる。特許文献５は、ユーザー情報のコピーを防ぐ目的のため、例えばユーザー情報の実際のコンテンツを記憶する層としての他の層のディレクトリ情報およびトラック情報などの、ある情報を記憶する可能性を開示している。しかし、この既知のシステムは、ホログラム層のユーザー情報の実際の情報コンテンツを記憶することを予測していて、ユーザー情報を２つの記憶層に明確に分割する可能性について言及していない。したがって、この既知のシステムは、大容量の（故に複雑で高価な）ホログラム記録システムの使用を仮定している。
【特許文献１】
国際公開公報第ＷＯ０１／５７８６３号
【特許文献２】
国際公開公報第ＷＯ０１／２０６０５号
【特許文献３】
国際公開公報第ＷＯ０２／１１０８１号
【特許文献４】
米国特許第５，９１７，７９８号
【特許文献５】
欧州特許公開公報第１０６５６５８Ａ１号
【特許文献６】
国際公開公報第ＷＯ０２／０５２７０Ａ１号
【非特許文献１】
技術ダイジェスト３〜５ページ、アッカーマン他著（２００２年７月７日から１１日に、ハワイ州、ワイコラで開催された、『光学メモリおよび光学データ記憶に関する合同国際シンポジウム』の技術ダイジェスト）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ＣＤまたはＤＶＤタイプの光学記録媒体からの不正なデータ読み出しを防ぐ方法を提供し、本発明によるコピー防止方法をサポートする、新しいタイプのデータキャリアおよび装置を提供することである。なお、上記装置は規格通りのＣＤまたはＤＶＤタイプの記録媒体と互換性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本方法により、ユーザー情報がデジタルデータに変換され、そのデジタルデータが第１のデータセットおよび第２のデータセットに記録され、第１のデータセットはそのデータキャリアの第１の光学記憶媒体に記録され、第２のデータセットはデータキャリアの第２のホログラム記憶媒体に記録される。情報の不正読み出しは以下のステップ：ユーザー情報の一部分が第１のデータセットのみに含まれ、かつ、ユーザー情報の他の部分が第２のデータセットのみに含まれるように、上記デジタルデータを第１および第２のデータセットに分割するステップ、および、いずれか１つのデータセットに含まれている情報だけでは、両データセットに含まれる完全なユーザー情報を再生するのには不十分なように、第１と第２のデータセット内のユーザー情報の相対比を選択するステップの結果として防止される。すなわち、デジタルデータの完全なユーザー情報コンテンツが、両データセットのコンテンツが組み合わされた場合のみ再構成できるよう、ユーザーデータは２つのデータセットに分割される。
【０００８】
この方法では、データの読み出しが不可能なのは、１つのデータセットのみが不正なユーザーによりアクセス可能であることである。他方では、完全なユーザーデータの再構成は、もし両データセットがアクセス可能ならば容易に実現される。なぜなら、完全なユーザーデータの組み合わせまたは再構成は、特に復号や復号アルゴリズムを必要としないからである。そのような復号は、例えばＣＤまたはＤＶＤのディスクからのオーディオまたはビデオ情報など、通常は連続して取り出されるデータと共に実現するのは難しいかもしれない。上記復号はとても複雑な暗号鍵と共には動作できなくて（連続した再構成要求のために）、それ故、比較的容易にクラックできる。また、もし暗号鍵が複雑な場合、データの再構成は、再生する電子機器からのとても高い処理能力を要求するかもしれない。
【０００９】
可能な実施の形態では、ホログラム層は、内在するデジタルデータのための大規模な復号鍵を備えている。代わりに、ホログラム層は、ユーザーデータのランダムな部分を備えてもよくて、ユーザーデータの大部分は、規格通りの方法で記録された第１のデータセットに記憶される。
【００１０】
この方法の実現のために、本発明は、暗号化や符号化なしに、または、位相暗号化されたホログラムデータ記憶技術を使用して物理的に暗号化されたデータを記憶することなしに、データを記憶できるホログラムデータ記憶装置を提案する。ホログラム暗号化は、暗号鍵を知らない人には、ホログラム媒体に記憶されたデータの読み取りとコピーを不可能にする。ホログラム記録技術を、他のいずれかのタイプのデジタル光学記録技術（例えばＣＤ、ＤＶＤなど）と組み合わせることにより、デジタルデータが、不正な人々によるコピーや読み取りに対して保護されることが可能である。
【００１１】
さらに詳細には、本発明の装置は、第１の光学データ記憶媒体からのデータの読み取りおよび／または第１の光学データ記憶媒体へのデータの記録のための第１の光学読み取りおよび／または記録チャネルと、ホログラム記憶媒体からのデータの読み取りおよび／または記録ホログラム記憶媒体へのデータの記録のための第２の読み取りおよび／または記録チャネルとを備える。上記装置は、第１の読み取りおよび／または記録チャネル、および第２の読み取りおよび／または記録チャネルの動作を制御する制御手段も備える。本発明によれば、制御手段は、ユーザー情報の一部が第１のデータセットのみに含まれるように、ユーザーデータ源から第１および第２の読み取りおよび／または記録チャネルへ、ユーザーデータを分割するのに適合され、上記第１のデータセットは、第１の読み取りおよび／または記録チャネルを通して、第１の光学記憶媒体に記録される。ユーザー情報の他の部分は第２のデータセットのみに含まれて、上記第２のデータセットは、第２の読み取りおよび／または記録チャネルを通して、第２のホログラム光学記憶媒体に記録される。データセットのいずれか１つに含まれている情報だけでは、両データセットに含まれている完全なユーザー情報を再生するのには不十分であるように、データセット内のユーザー情報の相対比が選択される。
【００１２】
本発明の装置は、第１の記憶媒体から第１のデータを読み取るステップを実行することにより、また実質上同時にホログラム記憶媒体から第２のデータセットを読み取るステップを実行することにより、第１および第２の読み取りおよび／または記録チャネルから分割されたユーザーデータ部分を抽出可能でもあって、抽出されたユーザーデータ部分を再構成可能でもあって、再構成されたユーザーデータをデータ出力へ供給可能でもある。上記装置は、読み出しの間、実質上連続的にリアルタイムでユーザーデータを再構成可能である。
【００１３】
読み出し装置は、装置内に２つの異なる読み取りヘッドを備えることができる。１つはデジタルデータを読み取り、もう１つはホログラムを読み取る。しかし、両ヘッドを１つの光学ユニットに一体化可能である。読み取りの走査範囲は２つのヘッドでかなり異なることもあり、ホログラムのトラックピッチはデジタルビットのトラックピッチよりもかなり大きい可能性がある。それ故、２つのヘッドは異なるアクチュエータ上に設置されるか、または、同じアクチュエータ上に設置され、ある数のデジタルトラックを通った後で、ホログラム用ヘッドが複数回読み取りするかである。デジタル層とホログラム層の間の同期はアプリケーション指向ＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ＩＣ）により実現可能である。この実現は、既存のＣＤ‐ＤＶＤ技術と適切に適応したホログラム技術の要素から構成可能である。その代わりに、ホログラム層とデジタル層の間で物理的結合が構成されてもよい。この実施の形態では、ホログラム自体は、デジタル層の読み取り光線の位相歪み手段として作用する。ホログラムにより歪んだ読み取り光線は、正確に位相暗号化された参照光がホログラムに供給されるまで、デジタル層上のビットサイズと同程度のスポットサイズに焦点を合わせられない。この実施の形態は、ホログラム出力光線がデジタルデータを読み取る複合ホログラム‐デジタルヘッドを含む。上記のデータ結合技術の組み合わせも適応可能である。
【００１４】
本発明はホログラムセキュリティ層の長所を使用可能であって、ホログラムセキュリティ層は一定の数の読み取り回数後に自己消去可能である。この特徴は適切なホログラム記憶材料の選択により簡単に実現可能であるので、ソフトウェアや特別な電子機器は必要なく、自己消去機能を不能にする可能性はごくわずかかまたは事実上存在しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付の図を参照して発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１および図２は、ユーザーデータ源２０からユーザーデータを読み取りまたは記録する、読み取り装置および／または記録装置１０の機能構成ブロックを示す。２つの異なる実施の形態、すなわち読み取り装置および記録装置が別々に図１と図２に示されているにもかかわらず、実は１つの装置が、図１と図２に示される両実施の形態を含むことが理解できる。多数の機能ユニットが両実施の形態において共通であって、これらの共通ユニットが、読み取りおよび記録の両方において使用できる。上記装置１０は、第１の光学データ記憶媒体からデータの読み取りおよび／または第１の光学データ記憶媒体へデータを記録のための第１の光学読み取りおよび／または記録チャネルを備え、上記第１の光学データ記憶媒体は例えばＣＤ層１２である。上記ＣＤ層１２はデータキャリア１４内のＣＤまたはＤＶＤタイプの層であってもよく、データキャリア１４は図４を参照して後でより詳細に説明される。示された実施の形態では、第１の光学読み取りおよび／または記録チャネルは、装置１０の中のＣＤチャネルである。上記装置１０は、ホログラム記憶媒体からのデータの読み取りおよび／または記録ホログラム記憶媒体へのデータの記録のための、第２の読み取りおよび／または記録チャネルも備える。ホログラム記憶媒体は、例えばデータキャリア１４内のホログラム記録層１６である。上記第２の読み取りおよび／または記録チャネルは、装置１０の中のホログラムチャネルであって、図１、図２、図５、および図６を参照して後で説明される。
【００１７】
次に図１へ戻ると、上記装置１０のＣＤチャネルはＡＤ変換器２２、データ分割器２４、バッファ２６、エラー訂正回路２８、およびＣＤ用ヘッド２９を備える。ＡＤ変換器２２は、もしユーザーデータ源２０が既にデジタル化された情報を供給するならば省いてもよい。データ分割器２４は、図３を参照して後で説明されるように、ユーザーデータ源から受信したデータを２つの部分へ分割する。ユーザーデータの一部分はＣＤ層１２上のＣＤチャネルを通して記録される。この部分はデータ分割器２４からバッファ２６へ転送されて、バッファ２６からエラー訂正回路２８へ転送される。バッファ２６は、データが、ＣＤ層１２上へ、ホログラムチャネルを通して記録されたデータに関連して正確なタイミングと位置に記録されることを確実にする。
【００１８】
上記装置１０のホログラムチャネルもＡＤ変換器２２とデータ分割器２４を備えるので、ホログラムチャネルのこれらの部分はＣＤチャネルと共通である。その後、ホログラムチャネルのデータは、データ分割器２４からバッファ３６、エラー訂正回路３８、そしてホログラム用ヘッド３９までを通って流れる。上記のように、データ分割器２４は、ユーザーデータ源から受信したデータを２つの部分に分割し、ユーザーデータの一部は、ＣＤチャネルを通しＣＤ層１２上へ記録される。上記ユーザーデータの他の部分は、図３を参照して説明されるように、ホログラムチャネルを通って流れる。両エラー訂正回路２８、３８は上記データにエラー訂正符号化を行い、物理的に記録されたデータは、ある程度の物理的読み取りまたは記録エラーに耐えるようになる。上記バッファ３６も、データが、ホログラム層１６上へ、ＣＤチャネルを通して記録されたデータに関連して正確なタイミングと位置に記録されることを確実にする。
【００１９】
上記装置は、第１の読み取りおよび／または記録チャネルと第２の読み取りおよび／または記録チャネル、すなわちＣＤチャネルとホログラムチャネルの動作を制御する制御手段４０を備える。上記制御手段４０は、ユーザーデータ源２０から制御手段４０に供給されるユーザーデータを、ＣＤチャネルとホログラムチャネルに分割するのに適している。
【００２０】
制御手段４０はＣＰＵ４２とそれに接続されたメモリ４４とを備える。ある実施の形態では制御手段４０はＩＤ入力インターフェイス４６も含み、その役割は後で説明される。上記メモリ４４は、図３を参照して説明されるような両層へのデータ分割により、ユーザーデータ源２０からのユーザーデータのＣＤ層１２とホログラム層１６への記録を調整することを制御手段４０のＣＰＵ４２に命令するソフトウェアを備える。読み出しの間、ＣＰＵ４２はデータの読み出しと再構成を制御する。これらのタスクを実行するために、ＣＰＵ４２は、ＣＤ用ヘッド２９とホログラム用ヘッド３９の各サーボシステム２７、３７も制御し、さらにデータキャリア１４を回転させるモータ４９のモータ駆動部４８も制御する。しかしＣＰＵ４２とメモリ４４の代わりに、制御手段４０は専用チップを備えてもよい。その専用チップ内には適切な制御アルゴリズムがハードウェアで構成されている。
【００２１】
図３に示されているように、ユーザーデータ源２０は、直接またはＡＤ変換器２２経由で、実質上連続したデジタルユーザデータストリームをデータ分割器２４の入力に供給する。上記データストリームは、通常、複数のデータブロック５０に分割されて、各ブロックは実際のデジタルユーザデータユニットＵＤと関連したヘッダＵＨを含む。知られているように、上記ヘッダＵＨは、上記ユーザーデータユニットＵＤを処理するのに必要である。図３は、実質上連続したデータストリームから、ｎ−１、ｎ、ｎ＋１でインデックスされた３つのデータブロック５０のみを示すが、これらのデータブロック５０には時間的に前にも後にもさらにデータブロック５０が続いていることは理解できる。
【００２２】
データ分割器２４は、データブロック５０のユーザーデータユニットＵＤのコンテンツを、図３でＣＤデータストリームとして記載された第１のデータストリームと、図３でホログラムデータストリームとして記載された第２のデータストリームとに分割する。上記ＣＤデータストリームは、ユーザーデータＵＤに対応してインデックスの付けられたＣＤデータユニットＣＤとＣＤヘッダＣＨを含む。図３から解るように、各ＣＤデータユニットはユーザーデータユニットＵＤの一部分に対応する。ユーサーデータユニットＵＤの残りの部分は、データ分割器２４によりホログラムチャネルへ向けられ、ホログラムデータユニットＨＤにまとめられる。データ分割器２４は、ＣＤデータストリームとホログラムデータストリームとに、適切なデータヘッダＣＨとＨＨも提供する。ＣＤデータストリームはデータキャリア１４のＣＤ層１２のＣＤ層上に記録され、ホログラムデータストリームはデータキャリア１４のホログラム層１６に記録される。
【００２３】
上に示したように、データ分割器２４は、各データブロック５０からのユーザーデータユニットＵＤの一部分がＣＤデータストリームのみに含まれて、ユーサーデータユニットＵＤの残りの部分がホログラムデータストリームのみに含まれる方法で、デジタルデータをＣＤデータストリームとホログラムデータストリームに分割する。
【００２４】
ＣＤデータストリームセットとホログラムデータストリームセット内のユーザーデータユニットＵＤの情報コンテンツの相対比は、上記データストリームのいずれか１つ内に含まれた情報が、それ自体では両データストリームに含まれた完全なユーザー情報を再生するのには不十分であるように選択される。これは、オリジナルユーザーデータユニットＵＤの完全なユーザー情報コンテンツが、両データセットのコンテンツが組み合わされたときのみ再構成可能であることを意味する。
【００２５】
ホログラム媒体とデジタル媒体とに記憶されるデータ量の比は、例えば２つの記憶媒体のデータ容量と読み取り速度などの技術パラメータにより決定されるべきである。好ましいデータ分割比は、２つの媒体のデータ容量の比とデータ読み取りスピードの比との間である。
【００２６】
ホログラム記憶層とＣＤ（またはＤＶＤ）記憶層の両方を含むデータキャリア１４において、データ分割比は例えば１：４である。相対的に丈夫なホログラム記録技術を、控えめな記憶容量のみであるが、しかし信頼できる書き込みおよび読み取りＳＮＲ（信号雑音比）で選ぶと、ホログラム記録層１６のデータ密度は、ＣＤまたはＤＶＤのディスクのデータ密度の４分の１である。例えば、ホログラム技術およびＤＶＤ技術のデータ密度は、各々１ｂｉｔ／μｍ2と４ｂｉｔ／μｍ2である。したがって、データ容量の比は２つのデータストリームへの分割比と同じになる。１つの可能なデータ分割は、各バイトのある２つのビット（例えば３番目と６番目）をホログラム媒体上へ記憶し、残りの６ビットをＣＤまたはＤＶＤ媒体上へ記憶することである。もし２つのビットが各バイトから消失すると、オリジナルデータコンテンツを再生することは不可能になる。しかし、もし消失ビットが再び入手可能ならば、上記バイトを再構成することはとても簡単な回路で達成できる。上記比は１例にすぎない。大抵の用途では、さらに小さい比をとり、例えばオリジナルユーザーデータの１：１０の比で情報コンテンツの再構成を防ぐのに十分である。データキャリア１４からのデータの読み出しは、図３に示された順序とは反対の順序で実行される。データキャリア１４からデータを読み取る目的のために、上記装置１０は、ＣＤ読み出しチャネルとホログラム読み出しチャネルとの２つのチャネルを備える。読み出しの間、上記装置１０のＣＤチャネルは、ＣＤ用ヘッド２９、エラー訂正回路６２、バッファ６４、およびデータ組み合わせ器／復号器５６を備える。上記エラー訂正回路６２は、既知の方法で物理的に読み出された信号から読み取りエラーを除去して、ＣＤデータストリームを再生する（図３参照）。バッファ６４は、再生されたホログラムデータストリームに関連して適切なタイミングで、ＣＤデータストリームがデータ組み合わせ器／復号器５６の入力に達することを確実にする。この再生されたホログラムデータストリームは、データキャリア１４のホログラム層１６から、上記装置１０のホログラム読み出しチャネルを通して読み取られる。ホログラム読み出しチャネルは、ホログラム用ヘッド３９、エラー訂正回路５２、バッファ５４、およびデータ組み合わせ器／復号器５６を含む。これらのユニットの適切な制御は、制御手段４０のＣＰＵ４２により実行される。読み出しの間、ユーザーデータＵＤの分割された部分、すなわちＣＤデータ部分ＣＤとホログラムデータ部分ＨＤとは、ＣＤ読み出しチャネルとホログラム読み出しチャネルとから抽出されて、その抽出されたユーザーデータ部分はデータ組み合わせ器／復号器５６により再構成される。その後、再構成されたユーザーデータＵＤはユーザーデータ出力６０へ供給される。これによりオリジナルユーザーデータストリームは、ユーザーデータ出力６０で利用できる。この過程で、上記ＣＤデータは、ホログラム層１６からホログラムデータＨＤを読み取るのと実質上同時に、ＣＤ層１２から読み取られる。上記ユーザーデータは、読み出しの間、実質上リアルタイムに連続して再構成もされる。これは、バッファ６４と５４が多量のデータを記憶する必要がなく、読み出しシステムを比較的簡単にしておくことを意味する。
【００２７】
好ましくは、上記制御手段４０はＤ／Ａ変換器５８も備え、そのＤ／Ａ変換器５８は、再構成されたデジタルユーザーデータから、アナログ出力信号を生成する。次に、このアナログ信号はユーザーデータ出力６０へ供給される。もし上記装置１０の制御手段４０が１つのチップに組み込まれていると、ユーザーデータユニットＵＤのオリジナルデジタルデータコンテンツが再生できない。アナログ信号のみが上記チップから出力される。再生されたデジタルデータは上記チップから外部へ出ないので、読み取りやコピーに対してとても安全に保護される。ホログラムで記憶されたデジタル部分を知らないために、完全なデジタルデータは読み取られず、かつコピーされない。記憶材料を不正コピーする唯一の方法は、品質劣化を伴う再デジタル化をすることである。デジタル記憶されたアナログ信号（例えば音楽、ビデオ、映画）は、このように不法読み取りおよび不法コピーに対して効果的に保護可能である。
【００２８】
図１、図２、図９、および図１０において、上記制御手段はホログラム用ヘッド３９の電子機器を含まないことが知られている。これは、ホログラム用ヘッドが、例えば図６および図８の検出器アレイ１０６などのホログラム検出器により検出されるホログラムのアナログ光信号、すなわち、強度分布、を処理することを仮定する。この場合、ホログラム用ヘッド３９と制御手段４０の間にデジタル信号が存在しえて、そのデジタル信号は結果として傍受可能である。しかし、図６から図８で示されたヘッド１００のように、共通光ヘッドの検出器アレイ１０６上へ制御手段４０を直接一体化することも可能である。アナログ信号すなわち信号光１１１の光強度分布からデジタル情報を抽出することは、簡単な仕事ではなく、実際には特定の光信号処理ノウハウを必要とする。これは上記データが、付加的な「暗号化」”のレベルにより保護されることを意味する。それ故、もしこの信号処理アルゴリズムも制御手段４０に一体化されていて、１つのチップで実現されていれば、ホログラム層１６に記憶されたどのデジタルデータも捕捉不可能である。
【００２９】
しかし、再生されたユーザーデータＵＤをユーザーデータ出力６０へデジタル形式で出力することも可能である。また、図２の装置１０は、規格通りの光学媒体、例えばコンパクトディスクやＤＶＤなども同様に読み取れる。ここで完全なユーザーデータは光学層に記録され、ホログラム層１６は存在しない。この目的のために装置１０は、既知のＣＤ／ＤＶＤ復号器６６を備える。ＣＤ／ＤＶＤ復号器６６は、バッファ６４およびデータ組み合わせ器／復号器５６をバイパスする。ＣＤ／ＤＶＤ復号器６６は、ＣＤチャネルから、直接、ＤＡ変換器５８またはユーザーデータ出力６０へ、上記ユーザーデータストリームを供給する。
【００３０】
図１および図２において、ホログラム用ヘッド３９とＣＤ用ヘッド２９は別々のユニットとして示されている。しかし、好ましい実施の形態では、これら２つのヘッドは１つの光学ユニットに一体化されていてもよい。これは、第１および第２の記憶媒体、すなわちＣＤ層１２とホログラム層１６が共通の光ヘッドにより読み取られることを意味する。実は、データをＣＤまたはＤＶＤタイプの層およびホログラム層に分割する主な長所の１つは、例えば既知のＣＤまたはＤＶＤ再生機のように、簡単な構造で、経済的に加工できて、それ故比較的低コストのエンドユーザー装置に含まれてもよい１つの読み出しヘッドを使用できる可能性にある。そのような組み合わされたヘッドは図６から図８を参照して示される。しかし、データの書き込みにも組み合わされたヘッドを使用可能である。
【００３１】
図４および図５は光学データキャリア１４を示し、その光学データキャリア１４は、上記のデータ分割方法によるデータ記憶に特に適している。この図４で示されたデータキャリア１４は本質的に光学ディスクであって、ＣＤタイプまたはＤＶＤタイプのＣＤ層１２を備える。上記ＣＤ層１２は、図４で示された実施の形態において、上面７２からアクセス可能である第１の光学記憶媒体として動作する。上記ＣＤ層１２は実際には薄いアルミニウム層であって、エンボスピットを備える。上記ＣＤ層は、片面が保護ラッカー層７４で覆われ、もう片面は境界明瞭な厚みをもった透明な回路基板７６で覆われている。この方法でＣＤ層１２は、第１の波長、例えば規格通りのコンパクトディスクでは７８０ｎｍ、ＤＶＤディスクでは６５５ｎｍから６３５ｎｍの間をもった光で光学記録するのに適している。さらに短い波長、例えば４０５ｎｍの、いわゆるブルーレイタイプのディスクが考慮されている。上記データキャリア１４は、第２のホログラム記憶媒体、すなわちホログラム層１６も備えている。ホログラム層１６も、ＣＤ層１２と同様に、上面７２からアクセス可能であって、第２の波長、例えば６５０ｎｍないしは７８０ｎｍをもった光で光学記録するのに適している。ホログラム層１６は、ＣＤタイプ層１２の動作波長とは明確に異なる波長で記録されてもよい。２つの異なる波長を持つことの重要性は、図６から図８を参照して後で説明される。ホログラム層１６は、波長選択ミラー層７８によりＣＤ層から分離される。この波長選択ミラー層７８は、実質的にＣＤ層１２の動作波長を透過し、実質的にホログラム層１６の動作波長を反射する。ホログラム層１６は、上面７２内に、両動作波長を透過する保護層８０で覆われている。
【００３２】
ユーザーデータの主要部分はデジタル層すなわちＣＤタイプ層１２に記憶される。ホログラム層１６は、特に高データ密度を備えているわけではなく、ＣＤタイプ層１２上のデジタルユーザーデータの読み取りを可能にする情報のみを含む。ホログラム層とＣＤタイプ層の組み合わせは数個の実施の形態で実現できる。好ましい実施の形態では、装置１０はデータキャリア１４を読み取るのに適していて、第１と第２の記憶層はデータキャリア１４の同じ側からアクセス可能である。これは、ＣＤ用ヘッド２９とホログラム用ヘッド３９が、図４に示されるように１つの光ヘッド１００に一体化できることを意味する。読み取り専用ヘッドとして実現されるヘッド１００の可能な配置は図６から図８に示される。
【００３３】
光ヘッド１００のこの実施の形態は、第１の光学記憶媒体、すなわちＣＤ層１２からの情報の読み出しのための第１の光路、および第２のホログラム記憶媒体、すなわちホログラム層１６からの情報の読み出しのための第２の光路を備える。両光路は図６に示されていて、ＣＤパスの光線のみは図７に示されていて、ホログラムパスの光線のみは図８に示されている。図から明らかなように、第１および第２の光路は共通の光軸Ａをもっていて、少なくとも光軸Ａはデータキャリア１４の光学記憶層と交差する。
【００３４】
光ヘッド１００は、両光路に共通の多数の光学素子を備える。そのような共通の光学素子は、ビームスプリッタ８２、コリメータおよびフーリエ対物レンズ８４、λ／４プレート８６、および合焦およびフーリエ対物レンズ８８である。これらの共通の光学素子は光学屈折表面を備え、その光学屈折表面は光ヘッド１００の上記光軸Ａが交差して、その光軸Ａは両光路で共通である。２つの光路を互いに分離する１つの方法は、共通の光学素子内の空間分割により実現される。これは、光軸Ａの近くの周囲の光学表面の部分が、第２の光路、すなわちホログラムパスの一部を形成し、光軸Ａの半径方向に離れた光学表面の部分が、第１の光路、すなわちＣＤパスの一部を形成することを意味する。例えば、コリメータおよびフーリエ対物レンズ８４、および合焦およびフーリエ対物レンズ８８は、非球面のレンズとして加工されてもよい。ここで、相対的に小さい中央部分は、ホログラム層１６上へのホログラムパスの結像用に設計されていて、レンズの外側の部分は、ＣＤ層１２上へのＣＤパスの結像用に設計されている。
【００３５】
こうして、光ヘッド１００のＣＤパスは、ＣＤ用レーザーダイオード９０から始まる。このＣＤ用レーザーダイオード９０は、例えばＣＤタイプ層１２用の７８０ｎｍなどの第１の波長をもつ第１の光源として機能する。光ヘッド１００のホログラムパスは、第２の光源、すなわち第２のレーザーダイオード９６を備え、その第２のレーザーダイオード９６は、第２の明確に異なる波長、例えば６５５ｎｍで動作する。第１の光路、すなわちＣＤパスの光学素子は、第１の波長の光用に設計されていて、第２の光路、すなわちホログラムパスは、第２の波長の光用に設計されている。これは、光学素子の屈折表面および反射防止層は、各波長で計算されることを意味する。
【００３６】
しかし、光学表面に沿った空間分離は、波長分離により補われる。これは、光路の１つに沿って伝搬する光が、波長選択層により、もう１つの光路に沿って伝搬する光から分離されることを意味する。これらの波長選択層の１つは、データキャリア１４上の波長選択ミラー７８である。他の波長選択層は、ビームスプリッタ８２のもう１つの波長選択ミラー９８である。
【００３７】
レーザーダイオード９０から始まるＣＤ光路は、ビームスプリッタ８２と、コリメータおよびフーリエ対物レンズ８４を通り抜けて、合焦およびフーリエ対物レンズ８８を通ってＣＤ層１２上へ合焦される。ＣＤ層１２から反射される光は、対物レンズ８８、８４を逆に伝搬し、ビームスプリッタ８２によりＣＤ検出器９４の方向へ反射される。なぜなら、波長選択ミラー９８は第１のレーザーダイオード９０の波長を透過するからである。波長選択ミラー９８が透過する上記光は、既知の方法でシリンダ状のレンズ９２を通り、ＣＤ検出器９４へ伝わって、合焦情報とトラック情報とを提供する。λ／４プレート９９および８６は、ＣＤパスの光の伝搬に影響を与えない。
【００３８】
図８に最もよく示されているように、ホログラム光路は、適切な光線形成光学装置（図には示されていない）と共に、偏光された参照光１０１を形成する第２のレーザーダイオード９６から始まる。参照光は空間ビームスプリッタ１０２を伝搬する。その空間ビームスプリッタ１０２は、中央の開口部１０４をもったビームスプリッタ層１０３とともに提供される。ビームスプリッタ層１０３は、中央の開口部１０４を通って参照光１０１を透過する。その後、参照光１０１はフーリエ対物レンズ１０５およびビームスプリッタ８２を通って伝搬する。その後、参照光１０１は、２度λ／４プレート９９を通過する間、波長選択ミラー９８から反射されて、２度λ／４プレート９９を通過することは、参照光１０１の偏光状態を回転させて、次に、参照光１０１は、ビームスプリッタ８２によりホログラム層１６の方向へ反射される。次に上記参照光は、コリメータおよびフーリエ対物レンズ８４、および合焦およびフーリエ対物レンズ８８を通って、また他のλ／４プレート８６を通り、ホログラム層１６上へ結像される。ホログラムパスの結像平面１０８およびフーリエ平面１１０も示されている。
【００３９】
参照光１０１は、ホログラム層１６へ回折されて、反射された信号光１１１を生成する。信号光１１１は、参照光１０１と同じ道をビームスプリッタ１０２まで反射されて戻る。再度参照光１０１と同様に、信号光１１１は波長選択ミラー９８から反射される。ここで波長選択ミラー９８はレーザーダイオード９６の波長を反射する。λ／４プレート８６および９９の使用は、信号光１１１がビームスプリッタ８２を通る適切な反射と透過のための正しい偏光をもつことを確実にする。
【００４０】
信号光１１１は、ホログラム層１６の回折により、ビームスプリッタ１０２のビームスプリッタ層１０３上へ伝わると、中央の開口部１０４の外側へ伝わり、それ故、ホログラム検出器アレイ１０６の方向へ反射される。ホログラム検出アレイ１０６は、信号光１１１のデータ強度分布を検出し、その結果、ホログラム層に記憶されたデータ、すなわち図３のホログラムデータストリームは既知の方法で取り出される。次に、ＣＤ検出器９４およびホログラム検出器１０６の信号から抽出されるデータは、上記のようにユーザーデータに組み合わされる。
【００４１】
このシステムのセキュリティは、追加入力コードとして識別子を使用することにより強化される。入力コードは数個の形をもつことができる。例えば共通のデータベースにアクセスできる複数ユーザーの場合、このコードは１つのキーワードにより伝えられてもよい。オプションとして、入力コードはバイオメトリクス的特性としてユーザーにより伝えられてもよい。これはデータの使用を１人のユーザーへ制限するが、かなり安全である。最後に、入力コードは、ある光学または電子ハードウェアにより伝えられてもよい。好ましくは、後で説明するように、この識別子はホログラムチャネルのデータの位相暗号化により組み合わされてもよい。
【００４２】
もしホログラム層１６に記録されたデータが位相暗号化されていれば、ユーザーデータの一部のホログラム記憶は、更なる段階のコピー保護を可能にさせる。ホログラムに記録されたデータの位相暗号化は、特許文献６の中で他と一緒に示されている。既知の方法で、位相暗号化されたホログラムは、読み出しが記録と同じ位相暗号で実行された場合のみ正しく取り出される。この目的のため、装置１０内に参照光内の位相暗号を生成する手段を含むことが予測される。これらの手段は、典型的には位相アレイＳＬＭ１２０により実施されて、位相アレイＳＬＭ１２０は、図１および図２のホログラム用ヘッド３９の中に概略的に示されている。位相アレイＳＬＭ１２０は、ＣＰＵ４２により制御されてもよく、またはＩＤ入力インターフェイス４６により直接的に制御されてもよい。ＩＤインプットインターフェイス４６は、制御手段４０への識別子の入力手段として機能する。この場合制御手段４０は位相暗号を識別子に割り当てる手段も備える。例えば、ＣＰＵ４２またはＩＤ入力インターフェイス４６自体が、どの識別子からも唯一の位相暗号を生成するアルゴリズムを含んでもよい。上記識別子は、ユーザーデータに属するデジタル権利管理データに関連してもよい。この方法で、データキャリアに記憶されたユーザーデータへのアクセスは、識別子の配布により制御されてもよくて、識別子を受け取る上記装置１０のみがデータキャリア１４からホログラムデータＨＤを取り出し可能である。この方法では、ホログラムデータＨＤだけでなく、ＣＤデータストリームも、不正な人々には使い物にならない。結果として、多量のデータ、例えば完全なＣＤまたはＤＶＤなどが、特に、あたかも全てのユーザーデータが位相暗号化されたホログラムに記録されるのと同じレベルのセキュリティおよび同じ方法で、不正な読み出しから完全に保護される。しかし、システム全体のデータ記憶容量の断片のみである、控えめなホログラム記録容量のみが必要である。それ故、ホログラムチャネルおよびホログラム層１６は、あまり複雑である必要はなく、安価に実現できる。同時に最低の処理能力のみが読み出し装置に要求される。それ故、提案されたシステムは、低コストだが、相対的に多量のデータの効率的保護を提供する。
【００４３】
上記の例では、データキャリア１４上のホログラムは、装置１０により記録された。しかし、装置１０は、ディスク上に永久的に加工されたホログラムも読み取り可能である。例えば、ホログラムはデータキャリア１４の上部層にも刻印されている。そのようなホログラムは、簡単で安価な方法で加工できる。この方法は、オーディオおよびビデオディスクのように、データがまったく変更される必要のない用途に役立つ。
【００４４】
再び図１および図２に戻ると、ホログラム記録の間に位相アレイＳＬＭ１２０により位相暗号化されたデータの読み出しは、ＩＤ入力インターフェイス４６の入力１２２における正しい識別子の入力を必要とする。もし、識別子自体もＣＤ層１２またはホログラム層１６に格納されている場合、１つの識別子の入力も制御手段４０により実行されてもよい。それ故、装置１０は、抽出されたユーザーデータ部分の一方または両方から、読み取りチャンネルの１つを通して、識別子を取り出す手段を備えてもよい。しかし、この仕組みは、本来、より安全でない。なぜなら識別子は、ハッカーによりより簡単に見つけられるからである。しかし、それは、例えば位相アレイＳＬＭ１２０などの位相暗号化手段を備えた読み取り装置の使用をさらに必要とする。例えば図６から図８を参照して示される光ヘッドなどのより単純な読み出しヘッドを用いてのデータの読み出しは、可能でなくなる。
【００４５】
しかし、より安全な用途では、少なくともユーザーデータの一部が、少なくとも１つの暗号鍵をもったアルゴリズムで暗号化されるよう提案される。好ましくは、ユーザーデータの上記部分が暗号化されてＣＤ層１２に記録される。ユーザーデータの暗号化された部分とそれに関連した暗号鍵は、異なるデータセットに記録される。つまり、暗号鍵はホログラム層１６に記録される。上記ユーザーデータを複数のデータブロックに分割して、各データブロックが異なる暗号鍵で暗号化されることも可能である。しかし、特に、もし上記ユーザーデータが実質的に連続して取り出されて復号化されねばならないとき、これは、制御手段４０に多くの処理能力を必要とする。多くの暗号鍵は、ユーザーデータのわずかな部分とともに他の記録媒体に記憶されてもよい。この目的のために、制御手段４０の中に復号化アルゴリズムを実行する手段を含むことが提案されている。ここで、復号化アルゴリズムは、第１のデータセット、例えばＣＤ層１２の中に記憶された暗号化されたデータから、ユーザーデータを再構成可能である。この場合、制御手段４０は暗号鍵を取り出す手段も含む。ここで、暗号鍵は第２のデータセット内、例えばホログラム層１６内に記憶される。図９および図１０は、データの記録と読み出しのための、装置１０の上記のような実施の形態を示す。図９および図１０で示される装置は、図１および図２を参照して説明された全ての機能する部材を含むので、これらはもう一度説明される必要はない。追加に機能する部材として、図９に示された記録装置１０は暗号鍵生成器１３０を備えている。上記暗号鍵生成器は、ランダムな暗号鍵、またはＩＤ入力インターフェイス４６から入力された識別子に基づいた固定暗号鍵を生成する。暗号鍵生成器１３０により生成された上記暗号鍵は、暗号器ユニット１３２により使用されて、ホログラムチャネルに記憶されたデータを暗号化する。暗号鍵は、鍵を加える回路１３４によりＣＤデータストリームに混合される。
【００４６】
図１０の読み出し装置は鍵を取り出す回路１３６を含み、その鍵を取り出す回路１３６は、エラー訂正回路６２から到着するＣＤデータストリームから暗号鍵を抽出する。抽出された暗号鍵は、正しいタイミングで追加バッファ１３８を経由して、復号器回路１４０へ供給される。その復号器回路１４０はホログラムデータストリーム中のデータの復号を実行する。その後、ＣＤデータストリームとホログラムデータストリームとは、図２を参照した上記のように、データ組み合わせ器／復号器５６の中で組み合わされる。
【００４７】
第２のデータセット内のまたは第１のデータセット内もの上記データは、結果として、更なるソフトウェア暗号化または他の目的のためのデータ暗号化と組み合わされてもよい。例えば、ホログラムの照明さえ相対的に確実にするために、既知のＲＬＬ（ラン・レングス限定）暗号が上記データセットに適用されてもよい。
【００４８】
本発明の可能な応用領域は、高価なソフトウェア（例えばＣＡＤ）の配布である。インストールソフトウェアの複数部分が、それぞれ異なる鍵をもった数個の暗号化されたホログラムに記憶されていてもよい。１つのセットアッププログラムが、暗号化されずにあるホログラム（複数も可）に記憶される。他のホログラムの暗号鍵はこのセットアッププログラム内にコンパイルされる。このセットアッププログラムのみが、暗号化されたホログラムからデータを読み取り可能であって、インストール処理を実行可能である。ホログラム暗号化はインストールされた媒体の読み取りおよびコピーの両方を防ぎ、ソフトウェアの無認可配布をとても難しくする。セットアッププログラムをデバッグして全ての暗号鍵を見つけることは、単に多数の鍵の存在のためにとても複雑である。この方法は他のタイプの貴重なコンピュータデータ、例えばデジタル書籍、デジタルマップ、デジタル図形などを効果的に保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によるユーザーデータの記録装置のブロック図
【図２】本発明によるユーザーデータの読み取り装置のブロック図
【図３】光学記憶層とホログラム記憶層へのデータ分割の原理を示す概略図
【図４】本発明によるデータキャリアと関連した読み出しヘッドの斜視図
【図５】図４のデータキャリアのＶの印を付けられた部分に対応する詳細断面図
【図６】図２の読み出し装置の簡単なバージョンで使用される光ヘッドの概略図
【図７】図２の装置の１つの読み取りチャネルに関連した１つの光路のみを含む図６と同様な部分図
【図８】図２の装置の他の読み取りチャネルに関連した他の光路のみを含む図６と同様な図７を補う部分図
【図９】図１に示された装置から改良された実施の形態を示すブロック図
【図１０】図１に示された装置から改良されて、図９に示された装置で記録されたデータの読み取りに適した実施の形態を示すブロック図
【符号の説明】
【００５０】
１０  読み取りおよび／または記録装置
１２  ＣＤ層
１４  データキャリア
１６  ホログラム層
２０  ユーザーデータ源
２２  ＡＤ変換器
２４  データ分割器
２６  バッファ
２７  サーボシステム
２８  エラー訂正回路
２９  ＣＤ用ヘッド
３６  バッファ
３７  サーボシステム
３８  エラー訂正回路
３９  ホログラム用ヘッド
４０  制御手段
４２  ＣＰＵ
４４  メモリ
４６  ＩＤ入力インターフェイス
４８  モータ駆動部
４９  モータ
５０  データブロック
５２  エラー訂正回路
５４  バッファ
５６  データ組み合わせ器／復号器
５８  Ｄ／Ａ変換器
６０  ユーザーデータ出力
６２  エラー訂正回路
６４  バッファ
６６  ＣＤ／ＤＶＤ復号器
７２  上面
７４  保護ラッカー層
７６  透明な回路基板
７８  波長選択ミラー層
８０  両動作波長を透過する保護層
８２  ビームスプリッタ
８４  コリメータおよびフーリエ対物レンズ
８６  λ／４プレート
８８  合焦およびフーリエ対物レンズ
９０  ＣＤ用レーザーダイオード
９２  シリンダ状のレンズ
９６  第２のレーザーダイオード
９８  波長選択ミラー
９９  λ／４プレート
１００  光ヘッド
１０１  参照光
１０２  空間ビームスプリッタ
１０３  ビームスプリッタ層
１０４  中央の開口部
１０５  フーリエ対物レンズ
１０６  ホログラム検出器アレイ
１０８  ホログラムパスの結像平面
１１０  フーリエ平面
１１１  信号光
１２０  位相アレイＳＬＭ
１３０  暗号鍵生成器
１３２  暗号器ユニット
１３４  鍵を加える回路
１３６  鍵を取り出す回路
１３８  追加バッファ
１４０  復号器回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005505876.tif 000044
2005505876.tif 000045
【国際調査報告】
2005505876.tif 000046
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