(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、情報記録を可能とした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に関する。
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。
【背景技術】
【０００２】  従来の積層ホログラムＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を用いた記憶媒体およびその再生装置を以下に説明する。
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。【０００３】  図４４は記憶媒体１’のデータを再生する再生装置５’の側面を示す図であり、光ヘッド６’と、光検出器７’とから構成される。光ヘッド６’は記憶媒体１’の所望のコア層２’に入射光８’を入射させる機能を持つ。再生方法は以下である。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’を入射させると、光は回折格子層４’に記憶あるいは蓄積されている情報データ（ホログラムデータ）に依存して回折され、再生光９’が記憶媒体１’の上面に出射する。これを光検出器７’で検出すると記憶媒体１’に記憶あるいは蓄積された情報データを再生することができる。【０００４】  記憶媒体１’は小型大容量化でき、また再生装置５’は構成、構造が単純なため小型とできる。積層ホログラムＲＯＭは将来の小型大容量なコンテンツ配布用メモリとして期待されている。また、上記記憶媒体１’を認証シートとして用いることにより、認証シートを小型大容量化でき、また再生装置５’は構成、構造が単純なため小型化できる（特許文献２参照）。この技術は、メモリ、鍵、保障シール、梱包用シール、タグなどの固有の識別番号を記録させる認証シートへの適用が期待されている。【０００５】  ところで、近年、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ため、ＲＯＭ型記憶媒体に対して例えば固有情報（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、以下、ＩＤと略す）を付与する必要性が生じてきた。このためには、記憶媒体個々に対して情報データを記録できること、さらにできればこの情報データをＲＯＭ用の再生装置で再生できることが要求される。【０００６】  しかしながら、上記従来技術においては、記憶媒体１’は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記憶媒体を大量に生産することは得意とするものの、１枚１枚異なる情報データを有する媒体を作製することは生産性、コスト面で割が合わず苦手である。
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。【０００７】  また、上述した認証シートとしての適用分野においては、個々の認証シートが各々固有の情報データを持つことにより、認証シート各々を個別に認証可能となるため利用の範囲、領域を拡大できる点で有利である。
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。【０００８】  一方、１枚１枚異なる情報データを有する認証シートを作製することは生産性、コスト面で割が合わず適していない。したがって、従来技術では認証シート個々に情報データを容易に記録することができないという問題があった。
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。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法は、まず、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する。
【００１０】
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る。
【００１１】
本発明の積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法は、前記手順に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。
【００４６】  本発明によれば、積層ホログラム情報記憶媒体の作製後または作製途中において、容易に情報データを記録することができる。
【００４７】  また、本発明によれば、この記録した情報データを再生装置及び再生方法により、容易に再生することができる。
【００４８】  さらに、本発明によれば、記録層に識別番号等の積層ホログラム情報記憶媒体毎の固有の情報データを書き込んだ後に、上部にコンテンツの情報データが書き込まれた回折格子層からなる記録層を貼り付け等により形成するため、記録層に対する情報データの書き込みが容易に行え、記録層に用いる材料及び加工の自由度が向上する。
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。
【００４９】  また、本発明によれば、本発明に係る認証シートの作製時に、本発明に係る記録装置および記録方法を用いて、上記認証シートに情報データを容易に記録できる。また、この記録した情報データを本発明に係る再生装置および再生方法を用いて容易に再生することができる。
【００５０】  これにより、認証シート個々に固有の情報データを記録しこれを再生することができ、認証シートおよびこれを貼り付けたものの個々を管理することが可能となり、後述する種々の応用分野へ適用することができる、という効果が得られる。
【００５１】  さらに、この発明によれば、積層ホログラム情報記憶媒体において、記録層は、透過する再生光が再生装置に達するまでに遮られない位置に記録マークを設けた構成となっている。そのため、再生装置において再生光を正確に検出することができ、再生光から読み取れる情報を正確に認識することが可能となる。
【００５２】また、本発明によれば、積層ホログラム情報記憶媒体において、記録層は、再生装置の開口マスクの開口間隙に重ならない位置に設けられた記録マークを有する構成となっている。そのため、再生光は再生装置に達するまで開口間隙によって遮られることがなく再生装置は再生光を正確に検出することが可能となる。それによって、再生装置において再生光から読み取れる情報を正確に認識することが可能となる。
【００５３】  また、本発明によれば、積層ホログラム情報記憶媒体において、記録層は、再生光を透過させない色彩を有する材料を一部に配置した吸収部とともに、吸収部以外の部分に再生光を透過または不透過にする穴の有無、または再生光の透過率の大小により情報を表す記録マークを配置することによって構成されている。そのため、再生光は再生装置に達するまで表示部によって遮られることがなく再生装置は再生光を正確に検出することが可能となる。それによって、例えば積層ホログラム情報記憶媒体にコンテンツ等を記憶させ、上記表示部に上記吸収部、即ちコンテンツのタイトル等のデザインを施す場合にも記録マークがデザインの妨げになることを防ぐことが可能となり、さらに、記録マークをデザインの一部として利用することも可能である。
【００５４】  また、本発明によれば、積層ホログラム情報記憶媒体は、再生光を透過または不透過にする穴の有無等によって情報を表し、予め定められた再生装置上での再生光の明暗の有無及び位置に基づいて所定の規則により変換された位置に設けられた記録マークを有する記録層と、記録層上での前記記録マークの有無及び位置が、前記予め定められた前記再生光の明暗の有無及び位置として前記再生装置に再生されるように形成された記録データ用回折格子層とを備えた構成となっている。
【００５５】  そのため、所定の規則として、再生光の明暗の有無及び位置を上下あるいは左右反転、あるいは有無を反転、あるいは所定の距離だけ上下左右のいずれかにシフトさせた位置に記録マークを設ける規則を適用した場合には、目視によって記録マークに対応する情報を容易に認識できないようにすることができる。また、記録マークの有無及び位置が前記光の明暗の有無及び位置に対して一対多あるいは多対多あるいは多対一となるように変換することによっても同様に目視によって記録マークに対応する情報を容易に認識できないようにすることができる。それによって、積層ホログラム情報記憶媒体に記録されている情報のセキュリティを高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図２】図２は、この発明の第２の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図３】図３は、この発明の実施形態による記憶媒体１およびその記録装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、この発明の実施形態によるによる記憶媒体１およびその再生装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、この発明の実施形態による記憶媒体１およびその記録装置５２ａを示す図である。
【図６】図６は、この発明の実施形態によるによる記憶媒体１およびその記録装置５２ｂの構成を示す図である。
【図７】図７は、この発明の第３の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図８】図８は、この発明の第４の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図９】図９は、この発明の実施形態による記憶媒体１ｂおよびその再生装置５ａの構成を示す図である。
【図１０】図１０は、この発明の実施形態による記憶媒体１およびその記録装置の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、この発明の実施形態によるによる記憶媒体１およびその再生装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、この発明の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、この発明の実施形態による記憶媒体１およびその記録装置５２ａを示す図である。
【図１４】図１４は、この発明の実施形態によるによる記憶媒体１およびその記録装置５２ｂの構成を示す図である。
【図１５】図１５は、この発明の他の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図１６】図１６は、この発明の他の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図１７】図１７は、この発明の実施形態による記憶媒体１ｂおよびその再生装置５ａの構成を示す図である。
【図１８】図１８は、図９Ａの再生光学系３００における光検出器７に一次元センサとしてラインセンサを用いた場合の再生処理を説明する概念図である。
【図１９】図１９は、図９Ａの再生光学系３００における光検出器７に二次元センサとしてエリアセンサを用いた場合の再生処理を説明する概念図である。
【図２０】図２０は、本発明における記憶媒体からの再生光の検出を行う再生装置の動作を説明する概念図である。
【図２１】図２１は、本発明における記憶媒体からの再生光の検出を行う再生装置の動作を説明する概念図である。
【図２２】図２２は、この発明の一実施形態における記録層を表す図である。
【図２３】図２３は、この発明の一実施形態における光検出器を表す図である。
【図２４】図２４は、この発明の一実施形態における記憶媒体を表す図である。
【図２５】図２５は、この発明の第５の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図２６】図２６は、この発明の第６の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図２７】図２７は、この発明の第７の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図２８】図２８は、この発明の第８、第９の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成および再生装置の構成を示す側面図である。
【図２９】図２９は、この発明の第１０、第１１の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成および再生装置の構成を示す側面図である。
【図３０】図３０は、この発明の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法を説明するための図である。
【図３１】図３１は、この発明の第１２の実施形態による積層ホログラム情報記憶媒体の構成およびその再生装置の構成を示す斜視図である。
【図３２】図３２は、本発明において記録層及びグレーティング層が記憶媒体の読み出し面の１部に形成された構成を示す側面（断面）図である。
【図３３】図３３は、本発明の認証シートの第１実施形態に係る構成を示す側面（断面）図である。
【図３４】図３４は、本発明の認証シートの第２実施形態に係る構成を示す側面（断面）図である。
【図３５】図３５は、本発明の認証シートの第３実施形態に係る構成を示す側面（断面）図である。
【図３６】図３６は、本発明の認証シートの第４実施形態に係る構成を示す側面（断面）図である。
【図３７】図３７は、本発明の実施形態に係る認証シートをカードに貼り付けて使用する場合の実施形態を示す図。
【図３８】図３８は、本発明の第１実施形態に係る記録装置の構成を示す図である。
【図３９】図３９は、本発明の第２実施形態に係る記録装置の構成を示す図である。
【図４０】図４０は、本発明の第１実施形態に係る再生装置の構成を示す図である。
【図４１】図４１は、本発明の第２実施形態に係る再生装置の構成を示す図である。
【図４２】図４２は、本発明の実施形態に係る認証シートを再生装置のカード差込口に挿入した状態を示す説明図である。
【図４３】図４３は、従来の積層ホログラム情報記憶媒体の構成を示す側面図である。
【図４４】図４４は、積層ホログラム情報記憶媒体およびその再生装置の構成を示す側面図である。
【図４５】図４５は、本発明の第１３の実施形態による記憶媒体の構成を示す図である。
【図４６】図４６は、本発明の第１３の実施形態における記憶媒体と再生装置の構成（その１）を示す図である。
【図４７】図４７は、本発明の第１３の実施形態におけるＩＤデータ再生像（その１）を示した図である。
【図４８】図４８は、本発明の第１３の実施形態における記憶媒体と再生装置の構成（その２）を示す図である。
【図４９】図４９は、本発明の第１３の実施形態における記録マークと開口マスクを重ねた図である。
【図５０】図５０は、本発明の第１３の実施形態におけるＩＤデータ再生像（その２）を示した図である。
【図５１】図５１は、本発明の第１４の実施形態における記憶媒体と再生装置の構成を示す図である。
【図５２】図５２は、本発明の第１４の実施形態における記録マークと開口マスクを重ねた図である。
【図５３】図５３は、本発明の第１４の実施形態におけるＩＤデータ再生像を示した図である。
【図５４】図５４は、本発明の第１５の実施形態における記録層を示した図（その１）である。
【図５５】図５５は、本発明の第１５の実施形態における記録層を示した図（その２）である。
【図５６】図５６は、本発明の第１５の実施形態におけるＩＤデータ再生像を示した図である。
【図５７】図５７は、本発明の第１５の実施形態における記録層を示した図（その１）である。
【図５８】図５８は、本発明の第１５の実施形態における記録層を示した図（その２）である。
【図５９】図５９は、本発明の第１５の実施形態における記録層を示した図（その３）である。
【図６０】図６０は、本発明の第１５の実施形態における記録層を示した図（その４）である。
【図６１】図６１は、本発明の第１６の実施形態におけるＩＤデータ再生像を示した図である。
【図６２】図６２は、本発明の第１６の実施形態における記録層を示した図（その１）である。
【図６３】図６３は、本発明の第１６の実施形態における記録層を示した図（その２）である。
【図６４】図６４は従来の情報データの計算方法を示す図である。
【図６５】図６５は本発明の実施形態に関わる情報データの計算方法を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】  以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例について説明する。ただし、本発明は以下の各実施例に限定されるものではなく、例えばこれら実施例の構成要素同士を適宜組み合わせてもよい。【００５８】  ＜記憶媒体の第１、第２実施形態＞
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。【００５９】  図１は本発明の第１の実施の形態による記憶媒体１の構成を示す側面（断面）図である。２つのコア層２と、前記コア層２を挟むように配置した３つのクラッド層３と、前記一方のコア層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内に設けた１つの回折格子層４と、前記他方のコア層２とこれをはさむクラッド層３との境界あるいはコア層２内に設けた１つの記録層４２とから構成される。【００６０】  図２は本発明の第２の実施形態による記憶媒体１ａの側面（断面）図である。３つ以上のコア層２と、前記コア層２を挟むように配置した複数のクラッド層３と、前記コア層２とクラッド層３との境界あるいはコア層２内に設けた複数の回折格子層４と、特定の１つのコア層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内に設けた１つの記録層４２とから構成される。図２のものは図１のものと比較し、大容量化できる点で有利である。【００６１】  回折格子層４には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記憶されている。図２では記録層４２が１つの場合を示したが、複数でも同様の効果を奏する。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、ギャップ層を設けても配されても同様の効果を奏する。ギャップ層としてはクラッド層３と同様の特性を有する材料を用いることができる。コア層２の厚さは１ｕｍ程度、クラッド層３の厚さは１０ｕｍ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（他の実施形態においても同様である）。【００６２】  記録層４２は、感光性あるいは感熱性の材料からなり、光（赤外光、可視光、紫外光、レーザ光、Ｘ線、電子線を含む）あるいは熱が当たると形状あるいは屈折率が変化する特性を持つ。例えば、金属（アルミ、クロムなど）、合金、半導体（アンチモンなど）、相変化材料（Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｔｅ系）、色素（フタロシアニン系、合金アゾ系、ジアニン系）、フォトリフラクティブ材料（ＬＮ，ＳＢＮ）、フォトクロミック材料、サーモクロミック材料、フォトポリマ、酸化物（酸化クロム、酸化銀など）、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）などが挙げられる。【００６３】  ＜記録装置、記録方法の第１の実施形態＞
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。【００６４】  また、本発明の記録方法の第１の実施形態は、記憶媒体の第１の実施形態（図１）に上記の記録装置を用いて情報データを記録する方法であって、記録層の位置で物体光と参照光を干渉させ、光線（レーザ）または電子線（電子ビーム）の照射による光あるいは熱あるいは電子により情報データをホログラムデータとして記録層に記録することを特徴とする。【００６５】  図３は本発明の実施形態による記録装置５２の側面図である。記録装置５２は、記録すべき情報データを持った物体光９２を記録層４２に照射する機能を有する物体光光学系１００と、参照光８２を記録層４２に照射する機能を有する参照光光学系１０１とから構成される。記録層４２では、物体光９２と参照光８２が交わり、熱あるいは光強度の濃度分布を持った干渉縞が形成される。その結果、記録層４２には形状あるいは屈折率変化の干渉縞がホログラムデータとして記録される（熱ホログラム記録あるいは光ホログラム記録）。【００６６】  図３（ａ）では、参照光８２をコア層２内に入射させることにより、図５（ｂ）では記憶媒体１の上方から照射することにより、図５（ｃ）では記憶媒体１の下方から照射することにより、各々記録層４２に照射する。各々に対し、参照光８２を通常光として、あるいは近接場光として照射する方法があり同様の効果を奏する。【００６７】  物体光光学系１００は、例えば空間光変調器を用いて物体光９２に記録すべき情報データを持たすことができ（記録すべき情報データを表示した空間光変調器に光を通過させる）、必要に応じてレンズ、コリメータなど各種光学部品などを構成部品として有してもよい。参照光光学系１０１も必要に応じてレンズ、コリメータなど各種光学部品を構成部品として有してもよい。また物体光光学系１００と光学系物体光９２は光源を有する必要がある。ここで物体光９２と参照光８２を干渉させホログラム記録させるためには、物体光９２と参照光８２は干渉性が高い必要があり、同一の光源からの光であることが望ましい。【００６８】  物体光光学系１００、光学系物体光９２、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機構、機能を有してもよい。さらに記録装置５２は、再生光を確認するため、光ヘッド６、光検出器７（図４参照）を有してもよく、必要に応じて遮光マスク、記憶媒体支持部など後述再生装置５（図４）が有する構成要素、機能を有してもよい。【００６９】  ＜再生装置、再生方法の第１の実施形態＞
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。【００７０】  また、本発明の再生方法の第１の実施形態は、記憶媒体の第１の実施形態に上記の再生装置を用いて再生する方法であって、記録層近隣のコア層に光ヘッドからの入射光を入射させ、記録層に記録されたホログラムデータにより入射光が情報データを持った再生光として回折され、この再生光を光検出器を用い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。【００７１】  図４は本発明による再生装置の実施形態を示す側面図であり、記憶媒体１（図１）の記録層４２に記録された情報データを再生する装置である。図４に示す再生装置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。光ヘッド６により記録層４２の近隣のコア層２に入射光８を入射させると、光は記録層４２に記録されたホログラムデータ（形状あるいは屈折率変化）に依存して回折され、再生光９が記憶媒体１の上面に出射する。これを光検出器７で検出すると記録層４２に記録された情報データを再生することができる。なお、所望のコア層２に入射光８を入射させれば、各回折格子層４に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。【００７２】  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が挙げられ同様の効果を奏する。但し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。【００７３】  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。本再生装置５は必要に応じてサーボ用光検出器を具備しても良い。【００７４】  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側が移動機構を有しても良い。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が例として挙げられる。再生光９は二次元データとして出射されるため一次元光検出器、さらに二次元光検出器ではこれをより短時間で検出できるという点で有利である。【００７５】  また、再生装置５は必要に応じて開口マスクを有してもよく、開口マスクは記憶媒体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に多重に情報データを記憶した場合、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、記憶媒体１の記憶容量を大きくすることが可能となる。即ち、多重データ記憶・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。開口マスクとしては、液晶素子から成り電気的に開口の位置を変化させるもの。開口の位置を固定したマスクを移動させるもの等が挙げられる。前者が機械的駆動を不要とし有利である。一度に開ける開口の数は１つあるいは複数でも構わない（他の実施形態でも同様である）。【００７６】  光学部品、機構部品など、上述した記録装置５２、再生装置５の構成要素の数は１つあるいは複数でも良く同様の効果を奏する（他の実施形態でも同様である）。
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。【００７７】  上述した記録装置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。【００７８】  ＜記録装置、記録方法の第２、第３の実施形態＞
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。【００７９】  また、本発明の記録方法の第２、第３の実施形態は、記憶媒体の第１の実施形態に上記の記録装置を用いて情報データを記録する方法であって、計算機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  Ｈｏｌｏｇｒａｍ）によって得た情報データを、光線（レーザ）または電子線（電子ビーム）の照射による光あるいは熱あるいは電子によりホログラムデータとして記録層に、描画あるいは一括投影することによって記録することを特徴とする。【００８０】  図５は第２の実施形態による記録装置５２ａの側面図であり、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装置である。図５に示す記録装置５２ａ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から構成される。図６は第３の実施形態による記録装置５２ｂの側面図であり、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る。図６に示す記録装置５２ｂ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。【００８１】  加工スポットの形状の精度，位置の精度を高精度に出す機構，方法として，上記実施形態のように、サンプル（記憶媒体）の下から加工面を観察しながら加工することにより，スポット形状，スポット位置を高精度に制御することができる。
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。【００８２】  記録層４２へのホログラムデータの別の記録方法としては、計算機ホログラムによって得たホログラムデータを空間光変調器、フォトマスクなどに表示し、これに光線９３または電子線９４を通過させ、光線９３または電子線９４にホログラム情報を持たせ、拡大縮小レンズ系などを介して記録層４２にホログラムデータを一括投影（記録層４２に形状あるいは屈折率変化として記録）記録する方法がある。一括投影では描画に比較し高速記録が可能という利点がある。【００８３】  光線としては、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機構、機能を有してもよい。さらに記録装置５２ａ、５２ｂは、再生光を確認するため、光ヘッド６、光検出器７を有してもよく、必要に応じて遮光マスク、記憶媒体支持部など上述再生装置５が有する構成要素、機能を有してもよい。その他、追加可能な構成要素、機能などは図３の記録装置で記したものと同様である。【００８４】  記録層４２に記録した情報データの再生装置、再生方法に関しては、図４の再生装置、再生方法と同様である。即ち、再生装置は、記憶媒体の第１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。【００８５】  また、再生方法は、記録層近隣のコア層に光ヘッドからの入射光を入射させ、記録層に記録されたホログラムデータにより入射光が情報データを持った再生光として回折され、この再生光を光検出器を用い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。【００８６】  ＜記憶媒体の第３、第４の実施形態＞
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。【００８７】  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。例えば、記録層上での記録マークの有無および位置が、光検出器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が形成されている。【００８８】  図７は本発明による記憶媒体の第３の実施形態を示す側面（断面）図である。この記憶媒体１ｂは、２つのコア層２と、前記コア層２を挟むように配置した３つのクラッド層３と、前記一方のコア層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内に設けた１つの回折格子層４と、前記他方のコア層２とこれをはさむクラッド層３との境界あるいはコア層２内に設けた１つの記録データ用回折格子層４３と、前記他方のコア層２に隣接して配された１つの記録層４２から構成される。【００８９】  図８は本発明における記憶媒体の第４の実施形態を示す側面（断面）図である。この記憶媒体１ｃは、３つ以上のコア層２と、前記コア層２を挟むように配置した複数のクラッド層３と、前記コア層２とクラッド層３との境界あるいはコア層２内に設けた複数の回折格子層４と、前記特定の１つのコア層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内に設けた１つの記録データ用回折格子層４３と、前記他方のコア層２にギャップ層４４を介して配された記録層４２とから構成される。図８のものの方が情報データを記憶した回折格子層の数が多いため、大容量化できる点で有利である。【００９０】  回折格子層４には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。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。
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。【００９１】  記録層４２は、図１及び図２に示すものと同様であるが、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）が変化する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）。透過部分を記録マークとしても、あるいは不透過部分を記録マークとしても良い。【００９２】  本明細書では透過部分を記録マークとした前提で記述していることが多いが、不透過部分が記録マークである場合にも同様の効果を奏する。この場合は例えば明暗ドットの明暗が逆になるなど本明細書の実施形態の記述が適宜変わるが、これらを含めて全て本実施形態の範疇とする（全実施形態で同様）。具体的な記録層４２の材料としては、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。【００９３】  図７ではギャップ層４４がない例、図８ではギャップ層４４がある例を示したが、いずれも同様の効果を奏し、ギャップ層４４はあってもなくてもよい。また記録層４２は記録データ用回折格子層４３に対し、再生光９が出射する側に（記憶媒体１に対して光検出器７が配される側に）配されればよく、記録層４２と記録データ用回折格子層４３との間にはギャップ層４４以外の層、例えばコア層２、クラッド層３が配されても構わない。【００９４】  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である。）。【００９５】  記録データ用回折格子層４３は、回折格子層４と同様の特性を持つものであり、凹凸形状あるいは屈折率分布により隣接するコア層２に入射した入射光８を再生光９として出射するものである。再生光９の出射角としては例えば真上、光ヘッド６からの入射光８に対して前方、後方でもよく、また平行光でも種々の角度をもった光が混在していて���よい。【００９６】  但し、ほぼ真上に出射させ、かつ、平行光とすることが、記録装置５２、再生装置５をコンパクトに実装でき、また記録データ用回折格子層４３からの再生光９の平行性を維持できる点で有利である（後述するように、記録データ用回折格子層４３からの再生光９は広がらない方が多くの情報を記録層４２に記録し再生する点で有利であるため）。【００９７】  後述する、再生装置及び再生方法において示すように、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よい。
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。【００９８】  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。【００９９】  記憶媒体１としては、記録層４２を含む記憶媒体１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、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。【０１００】  記憶媒体１としては、そのままの形態で使用する方法、パッケージ／カートリッジなどの容器に入れて使用する方法、そのままの形態で使用し片面（再生光が出射しない側）にラベルを貼付して使用する方法などが挙げられる。記録装置、再生装置の構成要素を、記憶媒体、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。【０１０１】  なお、本発明による記憶媒体１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。【０１０２】  ＜記録装置、記録方法の第１の実施形態＞
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。【０１０３】  また、本発明による記録方法は、記憶媒体の第３、第４の実施形態に上記の記録装置を用いて情報データを記録する装置であって、情報データを光線（レーザ）または電子線（電子ビーム）の照射による光あるいは熱あるいは電子により、光の透過、不透通性を持つ記録マークの有無に対応させて記録層に、情報データを描画あるいは一括投影、すなわち情報データを光線または電子線を用いて記録することを特徴とする。すなわち、光線照射系１０２（図５）、電子線照射系１０３（図６）を用いて、記録層４２に光線、電子線を透過する（あるいは透過しない）箇所（記録マーク４５：図９）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。この記録マーク４５の位置、形状（例えば、記録マーク４５を穴として形成する）などにより、記録層４２に情報データを記録することが可能となる。【０１０４】  また、光線、電子線などを用いて記録層に記録する方法以外に、イオンビーム源により発生させたイオンビームを用いて記録層に記録することもできる。また、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の種々の印刷技術を用いて、インク、塗料などを所望のパターンで記憶媒体上に印刷することによっても記録することができる。【０１０５】  また、紙、樹脂などのラベルを記憶媒体に貼り、これに記録パターンを記録する方法、あるいは予め記録パターンが記録された前述ラベルを記憶媒体に貼る方法を用いることもできる。【０１０６】  上記各方法を組み合わせたものとしては、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、電子線などを照射して記録する方法も挙げられる。加工スポットの形状の精度、位置の精度を高精度に出す機構、方法として、サンプル（記憶媒体）下から加工面を観察しながら加工することにより、スポット形状、スポット位置を高精度に制御可能とできる。例えば、光線（レーザビーム）を用いて加工記録する場合、レーザの反射をモニタして同様に加工面を観察し、スポット形状、スポット位置を高精度に制御する方法も挙げられる。但し、反射で観察する場合には、入射ビームと反射ビームを分離する光学系、例えば、ハーフミラー、ビームスプリッタが必要となるが、これらを用いると、入射ビームが減衰してしまい（通常、半分以下に減衰する）、入射ビームのパワーが落ち、加工能力が低下するという問題が生じる。これに対して、サンプルの下で観察（この場合、透過ビームを観察することになる）する方法では、原理的に入射ビームのパワーを低下させることなく、加工面を観察できるという利点がある。【０１０７】  ＜記録装置、記録方法の第２の実施形態＞
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。【０１０８】  本発明の第２実施形態に係る記録方法は、少なくとも記録層を有する記憶媒体に、少なくとも光線照射系あるいは電子線照射系を有する記録装置を用いて情報データを記録する方法であって、情報データを光線照射系あるいは電子線照射系からの光線あるいは電子線により、光の透過、不透過性を持つ記録マークの有無に対応させて記録層に、描画あるいは一括投影することによって記録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。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。【０１０９】  図１０、図１１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１０では記録装置５２は、記録層４２に光線９３を照射し描画する光線照射系１０２から構成され、図１１では記録装置５２は、記録層４２に電子線９４を照射し描画する電子線照射系１０３から構成される。図１０は、記憶媒体１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する例を示している。一方、図１１は記録層４２が表面に露出したものを記録する例を示したものであり、識別番号等の固有情報の情報データを記録層４２に記録し、この記録層４２を含む部分（識別情報記録部分）を生成した後、これと記録層４２を含まない部分（通常の製造工程により、複数の回折格子層に、流通させるコンテンツの情報データを記憶したＲＯＭ部分）を貼り付け最終的に、上記識別情報記録部分及びＲＯＭ部分との二体を一体構造とした記憶媒体１が形成される。【０１１０】  すなわち、上記識別情報記録部分及びＲＯＭ部分とを別々に作成して、後に貼り付けることにより、ＲＯＭ部分の形成は従来技術で行えることから高い生産性を維持し、識別情報記録部分の形成は各記憶媒体に固有な情報データを、記録層に対して簡易に記録できるため、結果として、容易に固有情報が記録された記憶媒体を製造することが可能となる。【０１１１】  なお、上述のように、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い。すなわち、加工面が露出していることにより、レーザまたは電子ビーム等の光線９３を照射して、直接に記録層４２に情報データを示す記録マークを描画することが可能なため、加工精度を向上させることができる。【０１１２】  さらに、上記識別情報記録部分及びＲＯＭ部分とを一体とした後、記録層２に光線９３を照射して穴開けを行う場合、記録層４２の材料の変形、または記録層４２の材料が昇華するスペースがないために体積変化が起こり、上部のクラッド層またはギャップ層を変形させて水ぶくれ状態とし、記憶媒体が変形する可能性がある。この記憶媒体の変形により、記憶媒体のサイズが再生装置に挿入可能なサイズを超��てしまい、挿入できなくなる。
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。【０１１３】  一方、露出した状態において記録マークとしての透過率の変更及び穴開けを行うことにより、記録層４２の材料の昇華が大気中に放出されて体積変化が起こらない、例えば、図１１に示すように記録層４２まで形成し、記録層４２が露出した状態で記録マークの加工を行うことにより、上述した水ぶくれを発生させることを防止することができる。【０１１４】  また、記録層４２の材料が変形しても、識別情報記録部分及びＲＯＭ部分の二体を貼り合わせる際に、接着材料の接着層によって、この変形が吸収され、上記入射光及び反射光の不具合による再生不良を回避することができる。【０１１５】  ここで、情報データとしてコンテンツを記憶した複数の回折格子層，コア層及びクラッド層からなる、別に作成したＲＯＭ層を貼り付ける場合、このＲＯＭ層と記録層４２とを接着する上記接着層（接着剤）の材料としては、クラッド層３（図９）あるいは記録層４２の下部のコア層２（図７）またはギャップ層４４（図８）の材料と同様の光特性を有するもの、すなわち、同様の光整合性を有する材料を用いる。この結果、光線９３や電子線９４を照射することによって発生する熱により、記録層４２に記録マークとしての穴を開けるときに生じた、コア層２（図７）またはギャップ層４４（図８））の表面に生じた欠陥を回復させることができる。さらに、記録層４２を露出して記録処理を行い、穴開け時に記録層４２が体積変化したとしても、ＲＯＭ層との接着時に、上記接着剤による接着層により、ある程度の変形を吸収することができ、体積変化する材料も使用することが可能となる。【０１１６】  また、上述したように、貼り付ける層と同様の光学特性を有する接着剤を用いることにより、記録マーク部分（穴部分）や記録層が形成されていない部分（後に説明する部分的に記録層を形成した場合）を、この接着剤で埋めて補完することができるため、接着面（二体の貼り合わせ面）を光学的に連続とすることができる。これにより、例えばレーザ光で記録層４２に穴開け記録をした際、直下の層であるギャップ層４４等にレーザ光による損傷を受けた場合（穴が生成された場合など）も、接着剤によりこの損傷としての穴を連続となるように埋めて補完することができ、二体を一体とする工程において、記録加工の損傷を回復させることができる。【０１１７】  また、記録層４２の透過率または屈折率を、光線９３及び電子線９４により変化させ、記録マーク４５を形成する場合、透過率及び屈折率を変化させること自体は物理的に可能であるが、使用する加工光によって透過率が検出可能な程度に変化する材料を選択する必要があり、材料の選択が難しい面がある。【０１１８】  すなわち、所定のエネルギを有する光の照射により、透過率または屈折率が変化する特性を有する新材料を見つける、または作成することは、この材料が同時に以下に示す（ｉ）〜（ｉｉｉ）の各特性を満たす必要があるため、上記特性の材料を新規に見出すことは非常に困難性を伴う。【０１１９】  （ｉ）記録マークとして機能���る（光を透過する）際に、コア層及びクラッド層の屈折率がほぼ同程度である必要がある（例えば、双方の屈折率は例えば１．５程度でコア層がほんの少し大きな値となる）。
（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。【０１２０】  一方、記録マーク４５として、穴の有無により情報データを示す場合、予め記録層４２のみを単層として加工し、回折格子層や上記ＲＯＭ層を貼り付けて構成することもでき、記録層４２に使用可能な材料の自由度が向上し、より加工を安価に行えることとなる。【０１２１】  すなわち、記録層における穴の有無を記録マークとすると、記録層の材料としては、例えば塗料などを用いることができ、レーザで穴開けを行い情報データの記録を行う場合、レーザ光を効果的に吸収し穴開けを効率的に行い、再生時には穴の内部分が回折格子層からの再生光を遮光するという条件を満たす（屈折率及び透過率を変更させる材料に比較して要求される条件が緩い）ことにより、材料の選択の自由度が多くなる。【０１２２】  さらに、透過率の変化により記録マーク４５を形成した場合、情報データの読み出し時に照射される入射光により、記録層４２の材料が経時変化により透過率が徐々に変化して、長い期間利用した記録層４２については情報データが正しく読み出せなくなることが考えられる。【０１２３】  しかしながら、記録マーク４５として、穴の有無により情報データを示す場合、記録マーク４５のデータが変化することがなく、透過率によって記録層４２に対する情報データの書き込みに比較して長期間の使用が可能となる。【０１２４】  上述したように、記録層に穴を開けて情報データを記録させるのではなく、記録層の光学特性を変化させて情報データを記録させる場合、識別情報記録部分及びＲＯＭ部分を一体化した後に、レーザ等を用いて情報データの記録を行うと、記録層４２の体積変化が起こる場合、記憶媒体１が変形してしまい、すでに述べた記録層４２に穴開けを行う場合と同様に、情報データを記録したものの、記録した情報データが正しく読み出せなくなる弊害が生じる。【０１２５】  一方、識別情報記録部分及びＲＯＭ部分を別々に二体で生成する場合、すなわち識別上納記録部分の記録層４２を露出した状態で、レーザを照射して情報データを記録し、記録した後に別々に生成した二体を接着剤により貼り合わせることにより、貼り合わせの接着剤の接着層により、レーザの照射による記録層４２の体積変化、すなわち記録層４２の変形を吸収することができ、記憶媒体１全体の変形を防止することが可能となり、上述した情報データが正しく読み出せなくなる弊害を取り除くことができる。【０１２６】  しかしながら、識別情報記録部分及びＲＯＭ部分を二体それぞれ別々に生成して、識別情報記録部分の記録層４２に情報データを記録した後に、これら二体を貼り合わせることにより、レーザ照射により情報を記録する記録層４２の材料として、情報データを書き込んだ結果として体積変化する材料を使用することができ、利用できる材料の幅が広がり、記録層４２新規材料の開発を容易とすることが可能となる。【０１２７】  また、図１０、図１１の光線９３と電子線９４、光源照射系１０��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。
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。【０１２８】  この記録マーク４５の有無（数、位置、形状など）により、記録層４２に情報データを記録することが可能となる。記録層４２の形状、屈折率変化、消失（穴開き）などが記録マーク４５として機能する。
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。【０１２９】  さらに、記録装置５２は、再生光を確認するため、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、記憶媒体支持部など本発明の再生装置５が有する構成要素、機能を有してもよい。【０１３０】  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記憶媒体１上に印刷することによっても記録することができる。【０１３１】  また、紙、インク、樹脂などのラベルを記憶媒体に貼り、これに記録パターンを記録する方法、あるいは予め記録パターンが記録された前述ラベルを記憶媒体１に貼る方法を用いることもできる。よってこれらも本発明の範疇とする。
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。【０１３２】  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（記憶媒体１）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。【０１３３】  また、図１２に記録装置の他の構成例を示す。同図において、光線照射系（あるいは電子線照射系）１０２は例えば光線９３を照射する機能を有し、また、上下方向（光線の光軸方向）に移動、記憶媒体１の面内に一次元あるいは、二次元で光線あるいは照射系自体が走査する機能を有する。
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。【０１３４】  フィルタミラー４０６は、光線（電子線）９３を透過し、ライト４０３からのライト光４０４は反射する機能を有し、例えば光線９３の光軸に対し、４５度でステージ４０１の下部に設置される。
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。【０１３５】  例えば、光線としてＹＡＧ（Ｎｄドープ，ＹＶＯ４）レーザ光を使用した場合、波長は１０６４ナノメートル程度であり、ライト光を可視光である波長１００〜６００ナノメートルとすれば、フィルタミラーとして、波長数百ナノメートル以上の光は透過し、これ以下の光は反射する特性とすることで、上記実施形態（図１２）を実現することができる。【０１３６】  この実施形態により、記憶媒体１の加工スポットを光軸上で観察でき、この観察結果を光線照射系１０２あるいはステージ４０１の制御機構へフィードバックすることで、スポット形状、スポット位置を高精度に制御可能となる。
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。【０１３７】  これら従来法に比べ、本実施形態では、光線９３の光軸上にカメラがあるため、スポット形状、位置を高精度で観察、制御でき、また光線照射系１０２と記憶媒体１との間に観察系（カメラ、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタなど）が入らず、加工した後段に観察系が入るため、光線のパワーを損失させることもないという利点がある。【０１３８】  なお、ここで記憶媒体１のコア層、クラッド層、ギャップ層などは透明であるため、光線９３は記憶媒体１を透過する。またライト光４０４も記憶媒体１を透過し、加工面を観察することができる。【０１３９】  ＜再生装置、再生方法の第２の実施形態＞
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。【０１４０】  図９は再生装置５ａの構成を示す図である（記憶媒体の第３の実施形態に対応するもの）。基本的には図４に示す再生装置と同様である。記録データ用回折格子層４３からの回折光（再生光９）が真上かつ平行光として出射する場合を例に説明する。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として真上に平行光として出射する。記録層４２には、前述の記録装置により記録マーク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の有る箇所では再生光９は透過し、記録マーク４５の無い箇所では再生光９は透過しない。【０１４１】  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１ｂの個別情報データを記録マーク４５の有り無し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することができる。
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。【０１４２】  なお、光検出器７が、記憶媒体１ｂに比較し小さい場合には、両者を相対的に移動させることにより、記録マーク４５からの再生光スポットの全部を拾うことが可能となり、大容量化に有利となる。【０１４３】  ＜再生装置、再生方法の第３の実施形態＞
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。【０１４４】  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記憶媒体に記録された情報データを、少なくとも光ヘッド、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、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、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。【０１４５】  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。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。
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。【０１４６】  なお、所望のコア層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、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。【０１４７】  また、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、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。【０１４８】  再生光９は二次元データとして出射されるため一次元光検出器、さらに二次元光検出器ではこれをより短時間で検出できるという点で有利である。
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。【０１４９】  ここで、開口マスクは記憶媒体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に多重に情報データを記憶した場合、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、記憶媒体１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。【０１５０】  開ロマスクとしては、液晶素子から成り電気的に開口の位置を変化させるもの、開口の位置を固定したマスクを移動させるもの等が挙げられる。前者が機械的駆動を不要とし有利である。一度に開ける開口の数は１つあるいは複数でも構わない。
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。【０１５１】  再生光９として平行光を記録データ用回折格子層４３から出射することにより、記録層４２に形成した記録マーク４５のパターンをそのまま（記録マークの有無、位置と、光検出器上の明暗、その位置が１：１に対応し、拡大縮小関係もほぼ１：１の比率となる）光検出器７で検出することができる。これは再生装置７の構成要素として再生光学系３００がない場合に特に容易となる。
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。【０１５２】  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、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。【０１５３】  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に対応していてもいいし、また必ずしも１対１に対応していなくても良い。
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。【０１５４】  例えば、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個を対応させる場合には、図１４のＡから出射した再生光は図１５のＡ’に結像するよう、図１４のＢから出射した再生光は図１５のＢ’に結像するよう（以下同様に）、記録データ用回折格子層４３のホログラムデータを形成してやることにより、これを実現できる。
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。）。【０１５５】  図１７は、図１３における再生装置５の再生光学系３００（ここでは例としてレンズ３０１、開ロマスク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。なお開ロ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。【０１５６】  ここでは開口、明暗ドットが１個の場合を示したが、複数個の場合も全情報データを一度に再生できない場合には、同様に二次元（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（全ての実施形態について同様である）。
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。【０１５７】  また、図１８（ｂ）に示す制御方法は、所定のコア層に対し、光検出器７の長尺方向（ｘ方向）と平行に、この光検出器７が記憶媒体１から情報データの再生光を得られる幅で入射光８を入射させ、光検出器７の長尺方向（ｘ方向）と入射光８の入射方向（ｘ方向）とが平行になるように、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垂直（ｙ方向）に、光検出器７を入射光８（すなわち光ヘッド６），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（図においては上から下方向（ｙ方向）、あるいは下から上方向（ｙ方向）へ移動）、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。【０１５８】  図１９（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光ヘッド６から入射光８を入射させ（ｘ方向へ）、光検出器７を上下（ｙ方向）及び左右（ｘ方向）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、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、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。【０１５９】  上述したように、本発明の再生装置は、一次元または二次元の光検出器を用いて、記憶媒体１の情報データを読み出す面に対して、上記光検出器の位置を相対的に一軸（上下方向または左右方向のいずれか）あるいは二軸（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部分的に読み出し、読み出した部分的な情報データ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。
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。【０１６０】  次に、図２０、及び、図２０に光検出器７を記憶媒体１の読み出し面内において、一軸あるいは二軸駆動させて、記録層に記録されている情報データ（識別番号の再生データ）を読みとる実施形態（側面図）を示す。
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。【０１６１】  開口マスク３０２における開口部が１個の場合を示し、光検出器７，レンズ３０１及び開口マスク３０２が一体に形成された構成の再生装置を示している。これにより、再生光学系を安価に製造することが可能となる。
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。【０１６２】  この図のように記録マーク４５のパターンと、光検出器７上の明暗ドットのパターンは、それらの数、形状（０、０、△など）、位置が必ずしも１対１に対応している必要はなく、光検出器７上の明暗ドットのパターンの数、形状、位置などを記録マーク４５のパターンの数、形状、位置などにより制御できれば、このような状態であっても図１４、図１５の場合と同様の効果を奏する。
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。【０１６３】  なお、記録層４２としては必要に応じて全部（図で上から２番目の記録層４２）あるいは一部（図で一番上の記録層４２）を透過性（あるいは不透過性）にすることもできる。
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。【０１６４】  なお、光学部品、機構部品など本明細書に記載の記録装置５２、再生装置５の構成要素の数は１つあるいは複数でも良く同様の効果を奏する。
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。【０１６５】  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。【０１６６】  ＜第５の実施の形態〜第１２の実施の形態＞
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。【０１６７】  図２６は記憶媒体の第６の実施形態の側面図である。この記憶媒体１ｅ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が隣接して配され、記録データ用回折格子層４３は記録層４２を兼ねる。光、電子線などで記録データ用回折格子層４３（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。記録データ用回折格子層４３（記録層４２）に記録マーク４５（形状、屈折率変化、消失など）が形成され、記録マーク４５が形成された記録データ用回折格子層４３（記録層４２）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。【０１６８】  本実施形態では、記録データ用回折格子層４３には予め光検出器７に明暗のドットが結像するようにホログラムデータとして回折格子が作製されている。記録層４２のうち記録マーク４５のない箇所では、記録データ用回折格子層４３からの再生光９は記録層４２に遮られて光検出器７に届かない。
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。）【０１６９】  図２８（ａ）は本発明の記憶媒体の第８の実施形態およびその再生装置の構成を示す側面図である。この記憶媒体１ｇは基本的には本明細書で記載した他の実施形態と同様である。この記憶媒体１ｇにおいては、記録層４２に記録された記録マーク４５が別途、再生装置に設けられた光源２０２からの光２０４を用いて、実像として光検出器７に結像され、検出再生される。
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。【０１７０】  図２８（ｂ）は記憶媒体の第９の実施形態およびその再生装置の構成を示す側面図である。この記憶媒体１ｈは、上記の記憶媒体１ｇと比較し記録データ用回折格子４３が設けられていない点が異なっている。この記憶媒体１ｈは、図２８（ａ）と同様の原理により記録層４２に形成された記録マーク４５を実像として光検出器７に結像させて検出再生するものであり、再生装置に別途設けられた結像光学系２０３（結像レンズなど）を利用して結像を実現するものである。この場合、結像光学系２０３は記憶媒体１ｈと光検出器７との間に配置される。
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。【０１７１】  図２９（ａ）は本発明の記憶媒体の第１０の実施形態およびその再生装置の構成を示す側面図である。この記憶媒体１ｉは、基本的には本明細書で記載した他のものと同様である。記録データ用回折格子層４３には、再生光９が例えば図で真上（および真下）へかつ平行に出射するよう回折格子が形成されている。
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。【０１７２】  図２９（ｂ）は本発明の記憶媒体の第１１の実施形態およびその再生装置を示す側面図である。この記憶媒体１ｊは、図２９（ａ）における反射層２０６を記憶媒体１ｉから分離し、再生装置に反射部２０７として配したものである。原理については図２９（ａ）と同様であり、同様の効果を奏する。
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。【０１７３】  また、記憶媒体１としては、そのままの形態で使用する方法、パッケージ、カートリッジなどの容器に入れて使用する方法、そのままの形態で使用し、片面（再生光が出射しない側）にラベル２００（図６）を貼付して使用する方法などが挙げられる。
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。【０１７４】  さらに、上述した他の再生装置及び再生方法は、通常の装置に対しては適用できないが、利用サービスによって、特殊な再生装置でないと再生できないという特徴も利点となることが考えられる。
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。【０１７５】  なお、上述してきた本発明による各実施形態における記憶媒体の層の構成としては、適宜各層の間にギャップ層、クラッド層を挿入してもよく、また上下の最表面にはクラッド層がある場合、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。また、記録装置、再生装置の構成要素を、記憶媒体、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。
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。【０１７６】  ここで、記録データ用回折格子層が記憶媒体１の読み出しの面全体に形成されていると、入射光８がコア層内を伝播する際に、記録データ用回折格子層により光が漏れて伝搬する光の強度が減衰、すなわち再生光の強度が低下して、読み出しの際に十分な強度の再生光が得られない場合があるという問題がある。
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。【０１７７】  また、上述した光の減衰抑制の観点で言えば、光が漏れる記録データ用回折格子層の面積を削減することで、伝搬する入射光８の減衰量を低下させることが可能なため、記録層は記憶媒体の読み出し面全体に形成しても、情報データを記録する情報量が必要な面積分の一部にだけ形成するようにしても、光の減衰を低下させる効果は同様であるため、いずれを採用しても構わない。
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。【０１７８】  記録層が記憶媒体の読み出し面の全体に配置されていると、記憶媒体を表裏いずれの面から見た場合も、遮光性のある記録層の存在が目立ってしまい、光の透過する記録マーク（穴の存在する部分）が目視されることとなり、暗号をかけて簡単には解読はできないが、解読される危険性もあり、記憶媒体によるコンテンツの流通におけるセキュリティの低下につながる恐れがある。
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。【０１７９】  特に、記憶媒体のレーベル面に対し、直接に内容表示の画像データを印刷した場合、レーベル面の表示が見難くなり、高いデザイン性を持たせて表示させることが難しくなり、デザイン上の制約が生じるという弊害も生じてしまう。
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。【０１８０】  また、レーベル面の表示の中に、すなわちレーベル面における遮光性の高い場所に、記録層及び記録マーク（穴の存在する場所）を紛れ込ませることが可能となり、識別番号（ＩＤ）の記録される記録マークの配置が目視により認識し難くなり、セキュリティ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。【０１８１】  しかしながら、情報データの記録層に対する記録過程において、例えばレーザにより穴開け加工する場合を考慮すると、記録層の材料の選択に際して、レーザ光を容易に吸収し、加工性が高いことが条件となる。
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。【０１８２】  ＜認証シートの実施形態（第１３の実施形態）＞
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。【０１８３】  図３３〜図３６は本発明の各実施形態に係る認証シート５００の側面（断面）を示す図である。また、図７及び図８に示す構造の記憶媒体１も、所定のシートの形状に作成することにより、本実施形態における認証シートとして用いることが可能である。
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。【０１８４】  図３４は本発明の第２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にギャップ層４４を介して設けられた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。【０１８５】  図３６は本発明の第４実施形態に係る認証シートの構成を示しており、図３４に示した第２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の下にクラッド層３を設けた構成例である。いずれも同様の効果を奏する。
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。【０１８６】  同様に、図８に示す本発明の記憶媒体を用いた認証シートは、図３６に示した第４実施形態に係る認証シート５００における記録層４２の上に、従来技術同様、クラッド層３、回折格子層４、コア層２、クラッド層３を設けた構成例である。
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。【０１８７】  また、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箇所あっても良い。コア２層の屈折率はクラッド層３の屈折率より大きいことが必要である。
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）。【０１８８】  透過部分を記録マークとしても、あるいは不透過部分を記録マークとしても良い。本明細書では透過部分を記録マークとした前提で記述していることが多いが、不透過部分が記録マークである場合にも同様の効果を奏する。この場合は例えば明暗ドッドの明暗が逆になるなど本明細書の実施形態の記述が適宜変わるが、これらを含めて全て本実施形態の範疇とする（全実施形態で同様）。
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。【０１８９】  また、記録層４２は記録データ用回折格子層４３に対し、再生光９が出射する側に（認証レシート１に対して光検出器７が配される側に）配されればよく、記録層４２と記録データ用回折格子層４３との間にはギャップ層４４以外の層、例えばコア層２、クラッド層３、回折格子層４などが配されても構わない。
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）。【０１９０】  記録データ用回折格子層４３は、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ものである。記録データ用回折格子層４３は、回折格子層４と同様の特性を持つものであり、凹凸形状あるいは屈折率分布により隣接するコア層２に入射した入射光８を再生光９として出射するものである。再生光９の出射角としては例えば真上、光ヘッド６からの入射光８に対して前方、後方でもよく、また平行光でも種々の角度をもった光が混在していても良い。
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。【０１９１】  すなわち、１個の記録マーク５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５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。
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。【０１９２】  また、認証シート５００としては、そのままの形態で使用する方法、パッケージ／カートリッジなどの容器に入れて使用ずる方法、そのままの形態で使用し片面（再生光が出射しない側）にラベルを貼付して使用する方法などが挙げられる。
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。【０１９３】  認証シート５００は単独で機能しても良いし、また後述する〈本発明が適用される応用分野の例〉に示すカードあるいはシールなど別のもの（カード、シールのように薄いものに限らずブロック状のものも含む）に貼付されて機能しても良い。
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。【０１９４】  ＜認証シートの実施形態（第１３の実施形態における記録装置、記録方法）＞
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。【０１９５】  本発明の記録方法は、少なくとも記録層を有する認証シートに、少なくとも光線照射系あるいは電子線照射系を有する記録装置を用いて情報データを記録する方法であって、情報データを光線照射系あるいは電子線照射系からの光線あるいは電子線により、光の透過、不透過性を持つ記録マークの有無に対応させて前記記録層に描画あるいは一括投影することによって記録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。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。【０１９６】  なお、認証シート５００における記録層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い。図３８は、認証シート５００において、記録層４２が露出した例、図３９は認証シート５００において、記録層４２の上にクラッド層３が配された例を示している。
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。【０１９７】  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、電子線照射系１０３を用いて、記録層４２に光または、電子線に対する透過／不透過性を示す箇所（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。この記録マーク４５の有無（数、位置、形状など）により、記録層４２に情報データを記録することが可能となる。記録層４２の形状、屈折率変化、消失（穴開き）などが記録マーク４５として機能する。
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。【０１９８】  また、光線照射系１０２、電子線照射系１０３、認証シート５００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。【０１９９】  また、紙、インク、樹脂などのラベルを認証シート５００に貼り、これに記録パターンを記録する方法、あるいは予め記録パターンが記録された前述ラベルを認証シート５００に貼る方法を用いることもできる。よってこれらも本発明の範疇とする。
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。【０２００】  また、図１２に示す記憶媒体の記録を行う記録装置を用いて、認証シート５００に対する情報データの記録を行うこともできる。同図において、光線照射系（あるいは電子線照射系）１０２は例えば光線９３を照射する機能を有し、また、上下方向（光線の光軸方向）に移動、認証シート５００としての記憶媒体１の面内に一次元あるいは、二次元で光線あるいは照射系自体が走査し、既に説明した記憶媒体１の記録処理と同様に情報データの記録処理を行う。【０２０１】  ＜認証シートの実施の形態（第１３の実施形態における再生装置、再生方法）＞
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。【０２０２】  図４０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は認証シート５００の所望のコア層２に入射光８を入射する機能を持つ。
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。【０２０３】  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。
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。【０２０４】  再生光９は二次元データとして出射されるため一次元光検出器、さらに二次元光検出器ではこれをより短時間で検出できるという点で有利である。
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。【０２０５】  また、開口マスクとしては、液晶素子から成り電気的に開口の位置を変化させるもの、開口の位置を固定したマスクを移動させるもの等が挙げられる。前者が機械的駆動を不要とし有利である。一度に開ける開口の数は１つあるいは複数でも構わない。
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。【０２０６】  再生光９として平行光を記録データ用回折格子層４３から出射することにより、記録層４２に形成した記録マーク４５のパターンをそのまま（記録マークの有無、位置と、光検出器上の明暗、その位置が１：１に対応し、拡大縮小関係もほぼ１：１の比率となる）光検出器７で検出することができる。これは再生装置７の構成要素として再生光学系３００がない場合に特に容易となる。
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。【０２０７】  図１５に示すように、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。
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。【０２０８】  例えば、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個を対応させる場合には、図１２のＡから出射した再生光は図７ＢのＡ’に結像するよう、図６ＢのＢから出射した再生光は図７ＢのＢ’に結像するよう（以下同様に）、記録データ用回折格子層４３のホログラムデータを形成してやることにより、これを実現できる。
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。【０２０９】  また、必要に応じて、光検出器７、再生光学系３００を認証シート５００と相対的に移動させることで記録面の面積が広い認証シート５００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）。
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。【０２１０】  ここでは開口、明暗ドットが１個の場合を示したが、複数個の場合も全情報データを一度に再生できない場合には、同様に二次元（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１８〜図２１において、すでに説明したように、全ての実施形態について同様である）。
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。【０２１１】  図２４に示す記憶媒体の構成を認証シート５００の構成として用いることもでき、記録層４２、記録データ用回折格子層４３が複数ある場合の認証シート５００の構成を示している。図２４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。【０２１２】  なお、記録層４２としては必要に応じて全部（図で上から２番目の記録層４２）あるいは一部（図で一番上の記録層４２）を透過性（あるいは不透過性）にすることもできる。
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。【０２１３】  なお、光学部品、機構部品など本明細書に記載の記録装置５２、再生装置５の構成要素の数は１つあるいは複数でも良く同様の効果を奏する。
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。【０２１４】  ここで認証シートとは、認証シートのみであるいは他のものを貼り合せてカード状、シール状、板状としたものも含み（厚さを問わない）、また形状も四角形、円盤（ディスク）状など特に形状を問わず、これらのものを全て含むものとする。
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。【０２１５】  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。【０２１６】  ＜認証シートの実施の形態（第１３の実施形態が適用される応用分野の例）＞
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）。【０２１７】  以上、本発明によって、容易に認証シート個々に情報データを記録および再生できることが示された。
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。【０２１８】  また、上記プログラムは、このプログラムを記録装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。
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。【０２１９】  ＜第１４の実施形態＞
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。【０２２０】  さらに、また前記他方のコア層２にギャップ層４４を介して設けられ、上述したＩＤデータに相当する情報が光の透過、不透過性を持つ記録マーク４５の有無及び位置によって記録される記録層４２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。【０２２１】  光検出器７は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｄｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの二次元光検出器、ラインセンサなどの一次元光検出器、フォトダイオードであり、光ヘッド６から入射光が記憶媒体１に入射され、記憶媒体１から出射される再生光９を検出する機能を持つ。
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。【０２２２】  再生光学系１２は、記憶媒体１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、レンズ、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み合わせたものから構成することができる。
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。【０２２３】  記憶媒体１には上述したＩＤデータに相当する媒体個々の情報を持つ記録層４２が設けられており、入射光８を記録データ用回折格子層４３へ入射させることにより媒体個々のＩＤデータを読み出すことができる。
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。【０２２４】  そのため、再生した場合に再生光９が遮られることとなり、図５０に示す再生光９の一部が遮られたＩＤデータ再生像５０が光検出器７上に結像されてしまうという問題がある。この問題を解決するために、以下ＩＤデータ再生像５０が正しく結像されるように構成した記憶媒体１について説明する。
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。【０２２５】  図５１において、図４８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。記憶媒体１において、記録マーク群４６は、記録マーク４５の集合を意味するものであり、記録マーク群４６の記録マーク群サイズを開口１１の開口サイズと同等またはそれ以下になるようし、記録マーク群４６が開口間部分１９の直下に配置されないように設計することで、再生光９は開口間部分１９に遮蔽されず、また損失せずに光検出器７上に結像させることができる。
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。【０２２６】  図５３は、光検出器７上に結像されたＩＤデータ再生像５０を示した図であり、開口間部分１９に遮られることなく記録マーク４５に一対一で対応した光の明暗が結像されている。
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。【０２２７】  ＜第１５の実施形態＞
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。【０２２８】  なお、０．１ｍｍ角程度の記録マーク４５、１ｍｍ角の記録マーク群４６を記録層４２上に形成することは技術的に容易である。
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。【０２２９】  図５５は、記録層４２上にデザインを入れるデザイン枠５１に記録マーク４５を配置する場合を示した図である。記録層４２に利用する材料は、再生光を透過させず、かつ記録を行う際にレーザ光を吸収する色彩を有する材料であればいかなる色であってかまわないため、デザイン枠５１部分の記録層４２の色を任意の色に変えることによりデザインの一部として利用することも可能なためデザイン上の妨げとなることがない。
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。【０２３０】  ＜第１６の実施形態＞
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。【０２３１】  図５８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Ｙ方向の中心軸に基づいて左右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’の対応する位置に結像する。
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。【０２３２】  図６０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を一定距離だけ上下にシフトした位置に記録マークを設ける場合を説明するための図である。図５６上のセル番号Ｎが、図６０の記録層４２上の記録マークのＮ±ｎ番に対応するように記録マークが設けられている。
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−Ｎｍａｘ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。【０２３３】  ＜第１７の実施形態＞
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。【０２３４】  しかし、四角部分以外については、図６２の記録マーク４５の「Ｘ」が、図６１における領域Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの全てのセルの明暗に一対多で対応しており、図６２の記録マーク４５を目視することにより図６１のＩＤデータ再生像を読み取ることは非常に困難となっている。
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。【０２３５】  それらの定義されたセル部分は、コードの種類が同じであり、かつコードのセル数が同じ場合に、いかなる情報を有するコードであっても存在する必要がある。そのため、規格化された二次元コードをＩＤデータ再生像５０として対応させるためには記録マークがいかなる配置であっても決められたセル部分に対応させるように記録データ用回折格子層４３を設計する必要がある。
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。【０２３６】  ＜第１８の実施形態＞
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）。【０２３７】  ｕｈは記録データ用回折格子層４３上に二次元的に分布する関数であり、θｈは波面関数の強度および位相を表すパラメータである。光検出器７上に結像する像の波面関数を同様にｕｒ（θｒ）とする。ここでｕｒは光検出器上に二次元的に分布する関数であり、θｒは強度および位相を表すパラメータである。
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。【０２３８】  このように無限領域でなく、制限された有限領域で面積分し逆変換することによって、実際の現象と同様、再生画像データ（ｕｈ）は基画像データとは異なったものとして計算、再生されることになる。すなわち、逆変換時の面積分領域を、実際の系に合わせて有限とすることで、実際の光学的現象を忠実に再現、説明するよう、数学的に記述することができる。以下においては、逆変換（および変換も）とは、実際の系に合わせて有限領域で面積分することを意味するものである。
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。【０２３９】  ＜第１８の実施形態に関する従来の情報データ設計方法の課題＞
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。【０２４０】  ＜第１８の実施形態における情報データ設計方法＞
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）。【０２４１】  上記合成行程を再生画像データＲＮと基画像データＢ１との差分が十分に小さくなるよう、少なくとも１回以上繰り返す（図６５のステップＲ０４）。記録データ用回折格子層４３に記録する情報データとしては、最終的に得られる再生画像データＲＮ｛ｕｒ（ΘＮ）｝に逆変換する前の情報データＩＮを用いることができる。ここで、Θｍは再生画像データの波面関数ｕｒの強度および位相を表すパラメータであり、再生画像データ｛ｕｒ（Θｍ）｝と基画像データＢ１との差分Ｇ（Θｍ）および再生画像データ｛ｕｒ（Θｍ）’｝を求める式は次のものである。
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。【０２４２】  以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、再生装置における情報データの再生手順に関しては、記憶媒体の規格化により、記録データ用回折格子層および記録層が記憶媒体中のどの位置に配されるかを予め決めておいても良い。例えば、光検出器から最も遠い位置（最下層）、光検出器から所定距離だけ離れた位置などとしても良い。また、図１６などに示す再生装置５側も上記の位置を予め記憶しておく等により認識しても良い。【０２４３】  また、図１６などに示す再生装置５へ記憶媒体１を装着直後、あるいは再生装置の電源を入れた直後に、まず、記録データ用回折格子層４３に隣接するコア層２へ入射光８が入射するよう光ヘッド６を駆動し、記録された情報データを再生し、得られた再生画像データを信号処理回路や信号処理ソフトなどを用いてデコードし、媒体個々に記録された情報を取得しても良い。得られた情報をメモリに格納し、必要に応じて本情報を利用する、あるいは記録データ用回折格子層４３に隣接するコア層２へ再度入射光８を入射し、情報を取得しても良い。
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。
【産業上の利用可能性】
【０２４４】  本発明における積層ホログラム情報記憶媒体は、作製後または作製途中において容易に情報データを記録することができる。また、記録した情報データを再生装置及び再生方法により、容易に再生することができる。さらに、識別番号等の積層ホログラム情報記憶媒体毎の固有の情報データを書き込んだ後に、情報データが書き込まれた記録層を貼り付け等により形成するため、記録層に対する情報データの書き込みが容易に行え、記録層に用いる材料及び加工の自由度が向上する。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。更に、本発明によれば、本発明に係る認証シートの作製時に、本発明に係る記録装置および記録方法を用いて、この認証シートに情報データを容易に記録できる。また、この記録した情報データを再生装置および再生方法を用いて容易に再生することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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