情報データ生成装置、情報データ生成方法、及び情報データ生成プログラム
【課題】 再生時に欠落が生じない情報データを再生すること可能とする。
【解決手段】 積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、再生光を検出する光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部１８と、基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする画像変調部２０と、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部１９とを有する。
【解決手段】 積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、再生光を検出する光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部１８と、基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする画像変調部２０と、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部１９とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報データ生成装置、情報データ生成方法、及び情報データ生成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の積層ホログラムＲＯＭを用いた記録媒体、記録再生装置、記録再生方法を以下に説明する（特許文献１参照）。
図１４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’とが交互に積層し、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されている。
【０００３】
図１５は、記憶媒体１’に対する再生装置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有する。再生方法は以下の通りである。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、光は前記コア層２’に隣接した回折格子層４’に記憶されている情報データ（凹凸形状）に回折され、再生光９’となって記憶媒体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’に記憶された情報データを再生することができる。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化できる。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。
【０００４】
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ＩＤ情報データ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各々異なる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図１５に示すような積層ホログラムＲＯＭ再生用の装置で再生できることが要求される。上記従来技術においては、記憶媒体１’への情報データの記録は、原盤を用いたスタンピング法により行われる。この方法では、コンテンツデータのような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、媒体固有ＩＤのような１枚１枚異なる情報データを有する記憶媒体を作製することは生産性、コスト面で割りが合わず、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、従来技術では記憶媒体に媒体固有ＩＤのような記憶媒体１枚１枚に異なる情報データを記録させることは困難であるという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−３４５４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した記憶媒体に媒体固有ＩＤのような記憶媒体１枚１枚に異なる情報データを記録させることは困難であるという問題を解決するために、本発明者は、既に新規な積層ホログラム記憶媒体を提案している（特願２００４−２６２３３０号）。この積層ホログラム記憶媒体は、図１に示すように、少なくとも１つ以上のコア層と、前記コア層を挟むように配置した１つ以上のクラッド層と、前記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として情報データが記憶され、情報データ再生光として出射する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、あるいはギャップ層を介して、あるいはコア層あるいは記録データ用回折格子層から離して設けられ、情報データが光の透過、不透過性を持つ穴の有無あるいは透過率の大小により情報を示す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。
【０００６】
上記構成の積層ホログラム記憶媒体では、記録層に識別番号等の、各積層ホログラム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るものである。これにより、記憶媒体個々に固有の情報データを記録することができ、記憶媒体の個々を管理することが可能となり、記憶媒体に記憶されたコンテンツの著作権を、不正コピー、偽造行為から守ることができる効果が得られるものである。
【０００７】
ところで、このように構成された積層ホログラム記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを、再生光が上記積層ホログラム記憶媒体の上方または下方に配置された光検出器に結像するように形成するための従来の情報データ生成装置及び情報データ生成方法について説明する。
【０００８】
〈従来の情報データ生成装置、情報データ生成方法〉
次に、従来の情報データ生成装置を図１６に示す。同図において、情報生成装置１７は、少なくとも、光検出器７上で検出すべき基画像データを入力する１つ以上の基画像データ入力部１８と、前記基画像データを記録データ用回折格子層４３上の情報データ（記録データ）へ変換する１つ以上の情報データ変換部１９とから構成される。
次に、図１６に示した情報データ生成装置１７で行う従来の情報データ生成方法（処理）について説明する。なお、以下では記録データ用回折格子層４３における記録データは凹凸形状により形成されることを前提とするが、他（屈折率変化など）に対しても同様である。
【０００９】
従来の情報データ生成方法は、基画像データ入力部１８にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に情報データ変換部１９にて、基画像データと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする。
次に、図１７に情報データ生成フローを示す。同図において、まず、基画像データ入力部１８にて、光検出部７上に再生すべき基画像データを入力し、これを表す波面関数をｕ０（ａ０，θ０）とおく（ステップ４００）。
ここで、ａ０は波面関数ｕ０の振幅、θ０は位相であり、波面関数は光検出器７上で二次元に分布する関数である（以下、他のデータを表す波面関数に対しても同様）。 次に、情報データ変換部１９にて、波面関数ｕ０と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積を、光検出器７上で面積（変換）する（ステップ４０１）。
【００１０】
【数１】
この計算結果をｕｈ（ａｈ，θｈ）とおく（ステップ４０２）。このｕｈ（ａｈ，θｈ）が求めるべき記録データ用回折格子層４３上での記録データを表す波面関数（ホログラムデータ）である（記録データ用回折格子層４３上で二次元に分布）。なお、物理的に記録データ用回折格子層４３に記録データ（ホログラムデータ）を形成する際には、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（ホログラムデータ）によって回折・散乱する再生光９の、凹凸形状によって回折・散乱した直後の再生光の波面関数がｕｈ（ａｈ，θｈ）となるよう、ｕｈ（ａｈ，θｈ）を基に凹凸形状を設計、作製すればよい。
【００１１】
なお、ｕ０，ｕｈ，ｕｒなど本明細書中でのデータを表す関数は二次元的に分布しているが、ディジタル的な扱いをする場合は、ｉ行ｊ列（ｉ，ｊは整数）の複数の点が二次元的に分布する点の集まりとして表現される。すなわち、ｕ０のｉ行ｊ列番目の振幅はａ０（ｉ，ｊ）の値、位相はθ０（ｉ，ｊ）の値をとるなどといった表現となる。また、伝達関数ｇは例えば、ｇ＝（exp[I・K・r]）/rのような形で表現され、例えば、記録データ用回折格子層４３上のある点光源に対する光検出器７上のある点の光の複素振幅比を表す関数である。ここで、I=√（-1），K=2π/（λ/n）（K:光の波数，λは光の波長，nは屈折率），rは例えば、光検出器上７上のある点と記録データ用回折格子層４３上のある点との間の距離を表す。
【００１２】
図１８において、記憶媒体１と光検出器７との間に光学的障害物がない場合には、上記の装置、手法により問題なく記録データ用回折格子層４３上の記録データ（情報データ）を生成できる。しかしながら、記憶媒体１と光検出器７との間に例えば、開口マスク１０の開口間部１００のような光学的障害物がある場合には、これが再生光（あるいは計算上の逆再生光９１）を遮り、光検出器７上に再生される再生像９２の再生データの一部あるいは全部が欠落する結果を招くことがある。
図１８は、光検出器７上に基画像データＡ２００（例えば、二次元バーコードの１セルに対応）を作成し、これを基画像データとして記録データ用回折格子層４３上に基画像データＡ２００に対応した記録データＡ２０１を計算した結果の例（基画像の振幅、位相をほぼ一様とした場合）を示す図である。
【００１３】
光検出器７と記憶媒体１間には開口マスク１０が配され、開口間部１００によって計算上の逆再生光９１が遮られている。このため、記録データ用回折格子層４３上の記録データＡ２０１にも、開口間部１００に対応した箇所においてデータが欠落した箇所ができる。図１９はこうして生成された記録データＡ２０１から再生光９が再生される様子を示す図である。
記録データＡ２０１のデータが欠落した箇所からは再生光９は出射しないため、結果として光検出器７上で検出される再生画像データＡ２０２にも欠落した箇所が生じる（図１９中の再生画像データＡ２０２の中央の暗部）。
【００１４】
図２０は同様に基画像データＡ２００から記録データＡ２０１を計算した結果の例（基画像の振幅、位相をほぼ一様とした場合）を示す図である。光検出器７と記憶媒体１間には開口マスク１０がないものとして計算している。この場合、計算上の逆再生光９１は遮られることがないため、欠落部分なしに記録データＡ２０１は計算される。図２１は、この記録データＡ２０１からの再生光９を、光検出器７と記憶媒体１間に図１８と同様に開口マスク１０を配して再生する場合を示す。
【００１５】
記録データＡ２０１からは欠落なしに再生光９が出射されるが、その一部が開口間部１００により遮られるため、光検出器７上には図１９と同様、一部が欠落した再生像として再生画像データＡ２０２が再生される。
以上、いずれの場合も再生画像データには欠落（開口間部の影）が生じ、再生画像データが正確に再生されないという問題が発生する。このような場合、最悪の状態では例えば、再生画像データのデコードを行うことが困難となるという問題が有った。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、再生時に欠落が生じない情報データを再生すること可能とする情報データ生成装置、情報データ生成方法及び情報データ生成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、再生光を検出する光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする画像変調部と、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとする画像位相シフト部と、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部とを有することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとし、次に情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像位相シフト部にて基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとし、次に情報データ変換部にて、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成プログラムであって、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力する第１のステップと、画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする第２のステップと、情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする第３のステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、積層ホログラムＲＯＭ記憶媒体に、媒体固有ＩＤのような記憶媒体１枚１枚に異なる情報データを記録することが可能となる。
また、本ＲＯＭ再生用の装置によりこの情報データを再生することが可能となる。
さらに、記憶媒体と光検出器間に開口マスクの開口間部などの再生光を遮光するものが配された場合にも、データの欠落無しに、再生光を再生検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
＜積層ホログラム記憶媒体及び記録再生方法、装置＞
以下、本発明が適用される記憶媒体及び記録再生方法、装置について説明する。
本発明が適用対象となる積層ホログラム記憶媒体は、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、形状あるいは屈折率分布として情報データが記憶され、情報データを再生光として出射する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、情報データが形状あるいは屈折率分布により記憶され、情報データを再生光として出射する１つ以上の記録データ用回折格子層と、前記他のコア層あるいは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、あるいはコア層あるいは記録データ用回折格子層から離して設けられ、情報データが光の透過、不透過性を持つ穴の有無あるいは透過率の大小により情報を示す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している。
【００２５】
図１は、本発明の適用対象となる積層ホログラム記憶媒体である記憶媒体の構成の一例を示す図である。同図において、記憶媒体１は、３つのコア層２と、前記コア層２を挟むように配置した４つのクラッド層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２つの回折格子層４と、特定の１つのコア層２とこれを挟むクラッド層３（ギャップ層４４）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、前記コア層２にクラッド層３（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３ではコア層２を３つ、クラッド層３を４つとしたが、コア層２は２つあるいは４つ以上、クラッド層３は前記コア層２を挟む数だけあればよい。図では回折格子層４、記録データ用回折格子層４３はコア層２の下面、クラッド層３との境界に設けられている。
【００２６】
さらに、本発明の適用対象となる記憶媒体は、少なくとも１つ以上のコア層と、前記コア層を挟むように配置した１つ以上のクラッド層と、前記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として情報データが記憶され、情報データ再生光として出射する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、あるいはギャップ層を介して、あるいはコア層あるいは記録データ用回折格子層から離して設けられ、情報データが光の透過、不透過性を持つ穴の有無あるいは透過率の大小により情報を示す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。
【００２７】
図２にその記憶媒体の構成の一例を示す。同図において、１つのコア層２の下に１つのクラッド層３が設けられ、コア層２とクラッド層３との境界、すなわちコア層２の下面に１つの記録データ用回折格子層が設けられ、コア層の上に１つのギャップ層４４を介して１つの記録層４２が設けられた構成をなす。この場合も特定の記録型媒体の用途では同様の効果を奏する。
【００２８】
回折格子層４、記録データ用回折格子層４３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おり、またこれらの位置はコア層２とクラッド層３、ギャップ層４４との境界（上面、下面）あるいはコア層内であり、いずれも同様の効果を奏する。記録層４２、記録データ用回折格子層４３及びギャップ層４４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、記録データ用回折格子層４３、記録層４２は、コア層２に直接隣接させてもよく、またギャップ層を介して配しても同様の効果を奏する。コア層、クラッド層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。
【００２９】
記録層４２は、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、光に対する透過／不透過性（透明／不透明変化、透過率の大小、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）。透過部分を記録マーク４５としても、あるいは不透過部分を記録マーク４５としてもよい。
【００３０】
回折格子層４、記録データ用回折格子層４３は、隣接するコア層２に入射した入射光８を、例えば、凹凸形状あるいは屈折率分布として記憶された情報データにより回折し、再生光９として出射する機能を有している。なお、クラッド層３、ギャップ層４４は複数あってもよく、さらに記憶媒体１の上下表面にクラッド層、コア層、ギャップ層などと同様の光学特性を有する保護層を設けてもよい。
【００３１】
図３は、記憶媒体１に記憶された情報データを再生する再生装置の一例を示す側面図である。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とから構成される。
記憶媒体１は下から、クラッド層３、記録データ用回折格子層４３、コア層２、ギャップ層４４、記録層４２、クラッド層３、…、クラッド層３、回折格子層４、コア層２、クラッド層３、回折格子層４、コア層２、クラッド層３の順に積層した構成をなす。
再生装置５は、記憶媒体１の上方に開口マスク１０、再生光学系１２、光検出器７の順に配された構造をなす。
【００３２】
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有する。再生光９は入射光８が回折格子層４及び記録データ用回折格子層４３における情報データに対応する凹凸形状あるいは屈折率分布によって回折され、記憶媒体１の上方外部へ出射する光であり、光検出器７上で検出される。光検出器７は、再生光９を検出する機能を有し、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの二次元光センサ、ラインスキャナなどの一次元センサ、ＰＤなどのゼロ次元（点）センサなどが使用できる。
【００３３】
再生光学系１２は、回折格子層４及び記録データ回折格子層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有し、例えば、開口マスク１０、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及びこれらを組合せたものから構成することができる。
開口マスク１０は記憶媒体１から出射した再生光９が光検出器７に入射するまでの光路の途中に配置され、回折格子層４の１つ１つに多重に情報データを記憶した場合、回折格子層４から出射する複数の情報データに対応した複数の再生光９を分離再生する機能有する。
【００３４】
具体的には１つ以上の開口を有するマスクからなり、各開口は開閉可能な機能を有する。開口位置が固定したマスクを図３の横方向に移動して記憶媒体１に対して相対的に開口位置を変えるもの（結果的に開閉机上と同等の機能）（メタル抜き、ガラス基板上に金属膜コートなどで作製）、複数の液晶素子で構成し電子的に開閉を操作するものなどが挙げられる。なお、再生光学系１２、開口マスク１０は必ずしも必要とは限らない。
【００３５】
〈情報データの記録、再生過程〉
以下に記憶媒体１への情報データ記録過程を示す。記憶媒体１内の回折格子層４へのコンテンツなどＲＯＭ情報データ記録、例えば、原盤を用いたスタンピング法により行なわれる。
一方、媒体固有のＩＤ情報データ記録に際しては光線照射系あるいは電子線照射系を用いて、記録層４２に光に対する透過／不透過性を示す箇所（記録マーク４５）（透明／不透明、透過率の大小、穴有り／無しなどを含む）を形成、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行う。この記録マーク４５の位置、形状などに対応させて、記録層４２に情報データを記録する。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。
【００３６】
記録過程は図１、図２の記憶媒体を作製した後に行ってもよく、また記録層が表層に露出している段階で行ってもよい（この場合には、記録過程の後に図１、２の記憶媒体の構成に積層、作製する）。なお、記録データ回折格子層４３の凹凸形状などの形成は、上記回折格子層４と同様、例えば、原盤を用いたスタンピング法により行うことができる。
次に記憶媒体１の情報データ再生過程を示す。記憶媒体１内の回折格子層４の情報データ（コンテンツなどのＲＯＭ情報）の再生は、回折格子層４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、回折格子層４から出射される再生光９を光検出器７で検出して行う（コンテンツなどＲＯＭ情報の回折格子層４における記録、再生は従来技術と同様のものが利用できる）。
【００３７】
一方、ＩＤ情報データ（媒体固有情報など）の再生に際しては、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、記録データ用回折格子層４３から出射される再生光９が、記録層４２において、例えば、記録マーク４５が有る箇所では透過し、無い場所では透過しないといったように情報データを有する記録層４２における記録マーク４５の有無に対応して、光検出器７において光の明暗パターンとして検出することにより行う。
【００３８】
ここで記録データ用回折格子層４３の記録データ（情報データ）を再生光９が光検出器７に結像するように形成しておくと、光検出器７の位置で光学的なボケなどを低減させることができ、記録層４２に記録した情報データの再生を確実にできるため有利である。
なお、上記のようにＩＤ情報データに対しても、回折格子層４の情報データ（コンテンツなどのＲＯＭ情報）と同様の光学系、機構系を用いて再生が可能であるため、従来のＲＯＭ再生装置を再生装置として用いることができる。
【００３９】
以下に上記課題を解決する本発明の情報データ生成装置及び情報データ生成方法の実施形態を、具体的に説明する。なお、以下の実施形態においても上述の情報データ生成装置１７と同様の構成要素である基画像データ入力部１８、及び情報データ変換部１９が使用され、上述と同様の機能を有するものとする。
【００４０】
〈第１実施形態〉
本発明の第１実施形態に係る情報データ生成方法は、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に、基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとし、次に情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、積分値を基画像（変調）データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００４１】
図４に本発明の第１実施形態に係る情報データ生成装置及び情報データ生成方法を示す。すなわち、図４は、本発明の第１実施形態に係る情報データ生成装置の各部の機能と、情報データの生成フローを示している。
同図において、まず、基画像データ入力部１８において、光検出器７上に再生すべき基画像データｕ０（ａ０，θ０）を入力する（ステップ１００）。
次いで、画像データ変調部２０において基画像データｕ０（ａ０，θ０）の振幅ａ０あるいは位相θ０のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データｕ０’（ａ０’，θ０’）とする（ステップ１０１）。
【００４２】
次に、情報データ変換部１９において、基画像変調データｕ０’と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積を面積分を次式のように行う。
【００４３】
【数２】
ここで、面積分は光検出器７上で行うが、その積分値は基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に制限して計算する（ステップ１０２）。
次いで、その計算結果を記録データ回折格子層４３上での情報データ（記録データ）ｕｈ（ａｈ，θｈ）とする（ステップ１０３）。このｕｈ（ａｈ，θｈ）が求めるべき記録データ用回折格子層４３上での記録データを表す波面関数（ホログラムデータ）である。
【００４４】
上記で、振幅変調とは例えば、振幅値（画像データの明暗度）を８bit（＝２５６階調）で表した場合、二次元分布する基画像データの各点の振幅値を基画像の領域内で一様とならないように０と２５５の間で規則的にあるいはランダムに変化させた値とすることを意味する。これは例えば、図１８、図２０などに示す基画像データＡ２００の振幅値がｕ０では二次元的に分布する全ての点において２５５（真白に対応）だったものを、変調後のｕ０’では何点かおきに（点の間隔を規則的にあるいはランダムに）、その振幅値を０から２５５のうちのいずれかの値に（振幅値を規則的にあるいはランダムに）変化させて設定することに対応する。同様に位相変調とは、二次元分布する基画像データ各点の位相値を０から２πまでの値で、振幅値同様（点間隔をあるいは位相値自体を、規則的あるいはランダムに）変化させることを意味する。
【００４５】
基画像データの各点の振幅値を変調して情報データを生成した場合、得られる再生光の各点の振幅値は、基画像データの各点の振幅値を再現するものではなくなる。しかし、本発明が対象とする積層ホログラム記憶媒体では、ディジタル量の記録再生を扱うことを前提としており、従って、積層ホログラム記憶媒体に記録される基画像データもディジタル量を表すものであり、かつ、積層ホログラム記憶媒体に記録された情報を再生する場合、再生された信号は、最終的に２値化処理され、ディジタル量を表すものとなることを前提としている。そのため本発明では、積層ホログラム記憶媒体の再生光の各点の振幅値が、基画像データの各点の振幅値に対応している必要はなく、再生光に対して、空間的フィルタリング処理を施したり、２値化処理時の閾値を適切に選ぶことにより、２値化処理後のデータをディジタル量としての基画像データに一致させることができる。
【００４６】
図５に画像データ変調部における、基画像データ変調の様子を示す。画像データＡ２００は、振幅、位相のいずれかあるいは両方に変調がかかった関数であり、基画像変調データｕ０’（ａ０’，θ０’）に対応するものである。この場合、図１８、図２０とは異なり、変調を施した効果として、画像データＡ２００の各点からの計算上の逆再生光９１は種々の角度成分を有するものとなり、このような計算上の逆再生光９１によって記録データ用回折格子層４３上に情報データ（記録データ）ｕｈ（ａｈ，θｈ）が形成、作成される。
【００４７】
図６は図５に対応する再生過程を示す図であり、画像データＡ２００に対応して記録データ用回折格子層４３上に作成された記録データＡ２０１から出射する再生光９は種々の角度成分を有するものとなり、図６に示すように光検出器７上に結像する再生画像データＡ２０２としては、開口間部１００の遮光によるデータ欠落のない画像を得ることが可能となる。
【００４８】
上記で面積分の積分値を基画像変調データに対応させたい記録データの領域に制限して計算する点について、図７、図８を用いて説明する。図７では、画像データＡ２００から記録データＡ２０１への変換時の面積分の積分値を、画像データＡ２００に対応させたい記録データ領域（記録データＡ２０１の領域）だけでなく、画像データＡ２００の隣に位置する画像データＢ２０４に対応させたい記録データ領域（記録データＢ２０３の領域）まで広げて計算している。
画像データＡ２００は変調されているため、これを記録データ用回折格子層４３上に変換すると、図７に示す計算上の逆再生光９１のように、記録データ用回折格子層４３上の広い範囲に広がって変換されてしまう。
【００４９】
図８は、図７に対応する再生過程を示した図である。図８では記録層４２上に、画像データＡ２００（再生画像データＡ２０２）に対応する記録マークＡ４５１はなく、代りに画像データＢ２０４（再生画像データＢ２０５）に対応する記録マークＢ４５２が形成されている。この場合、記録データＢ２０３から出射する再生光９は記録マークＢ４５２を透過し再生画像データＡ２０２の位置に明部を結像してしまう。
【００５０】
すなわち、本来は記録データＡ２０１から出射する再生光９を記録マークＡ４５１を透過させ再生画像データＡ２０２とし、また記録データＢ２０３から出射する再生光９を記録マークＢ４５２を透過させ再生画像データＢ２０５とするというように、記録層４２上の記録マーク４５と光検出器７上の再生画像データを１対１に対応させて、記録層４２上の記録マーク４５の二次元配列状態を光検出器７上の明部（再生画像データＡ，Ｂなど）の二次元配列として検出することが本発明の媒体固有情報データの記録再生原理であるのに対し、図７のように面積分の積分値を基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に制限しないで計算すると、図８のように、記録マークＢ４５２を形成したにもかかわらず、これとは対応関係のない再生画像データＡ２０２が明部となってしまう。
【００５１】
これを避けるためには、図５に示すように面積分の積分値の計算を基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に制限する。すなわち、上図において、画像データＡ２００に対応する積分値の計算を記録データＡ２０１の領域に制限すれば、画像データＡ２００に対応する記録データは記録データＡ２０１の領域にしか形成されないため、記録マークＡ４５１が形成された場合のみ再生画像データＡ２０２を明部とすることが可能となる。
【００５２】
なお、面積分の積分値を基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に予め制限して計算する代わりに、面積分の積分値を記録データ用回折格子層４３上の広い範囲で計算した後に基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域以外の積分値をゼロに置換しても構わない。
【００５３】
〈第２実施形態〉
本発明の第２実施形態に係る情報データ生成方法は、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に基画像データを開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落するもデータに対し計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとし、次に情報データ変換部にて、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００５４】
図９に、本発明の第２実施形態に係る情報データ生成装置及び情報データ生成方法を示す。すなわち、図９は、本発明の第２実施形態に係る情報データ生成装置の各部の機能と情報データ生成のフローを示している。まず、基画像データ入力部１８において、光検出器７上に再生すべき基画像データｕ０（ａ０，θ０）を入力する（ステップ３００）。
次に、画像データ位相シフト部２１において、基画像データｕ０（ａ０，θ０）のうち開口間部１００により影にならない（データ欠落しない）部分をｕ００，影になる（データ欠落する）部分をｕ０１，ｕ０２，ｕ０３，…とし、ｕ０１，ｕ０２，ｕ０３，…に対し、計算上の逆再生光９１が開口１１を通過するよう、位相θ０１，θ０２，θ０３，…にシフト（位相シフト）をかけ、θ０１’，θ０２’，θ０３’，…としたものをｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…とする。
【００５５】
ｕ００及び新規に作成したｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…を合成（足し合わせる）して基画像位相シフトデータｕ０’’（ａ０’’，θ０’’）を作成する（ステップ３０１）。なお、ここでｕ００＝ｕ０でも構わない。これ以降に関しては図９に示すように図１７、図４と同様にして、情報データ変換部１９にて情報データ（記録データ）ｕｈを計算すれば、これが求めるべき記録データ用回折格子層４３上での記録データを表す波面関数（ホログラムデータ）となる（ステップ３０２、３０３）。
【００５６】
ここで、位相シフトについて説明する。図１０に示すように基画像データＡ２００からの計算上の逆再生光９１を一点鎖線のように垂直方向に対して角度＋φだけ傾けて斜めに形成する場合を考える。この場合、例えば、元の位相θに２πρ/（λ/sinφ）を加えることで位相シフトが実施できる。なお、ここで、λは入射光８、再生光９などの光の波長、ρは光検出器７上に二次元的に分布する基画像データの各点の距離（光検出器７上に定めた原点からの距離）である。
【００５７】
図１０に画像データ位相シフト部における、基画像位相シフトデータ生成の様子を示す。画像データＡ２００のうち、中央部分は開口間部１００によってデータが欠落する部分である。この部分に関して角度＋φだけ位相シフトし、斜め右下に計算上の逆再生光９１を形成すると、開口間部１００を避け、記録データＡ２０１上（図中右端部）に画像データＡ２００のうち開口間部１００によってデータが欠落する部分に対応する記録データを形成することができる。
【００５８】
図１１は、角度＋φだけでなく、角度−φ方向にも位相シフトし、斜め右下及び斜め左下に計算上の逆再生光９１を形成し、記録データＡ２０１上の右端部及び左端部に画像データＡ２００のうち開口間部１００によってデータが欠落する部分に対応する記録データを形成した例である。このように画像データＡ２００の各部に対して、記録データＡ２０１上であれば複数の記録データを形成しても構わない。
【００５９】
図１２は図１１に対応した再生過程を示す図である。記録データＡ２０１上には再生画像データＡ２０２のうち、開口間部１００により欠落する可能性のあった中央部に明部を形成する再生光９を出射すべく記録データが（この場合右端及び左端に）形成されているため、再生画像データＡ２０２には開口間部１００によるデータ欠落が生ずることなく再生光９が再生できている。
第２実施形態については、記録マークと再生画像データを１対１に対応させるためには、位相シフトして生成した計算上の逆再生光９１が記録データ用回折格子層４３上に照射される領域を、基画像データに対応させたい記録データの領域内に制限する必要がある。
【００６０】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る情報データ生成装置及び情報データ生成方法の別の例を示す図である。図９に示す情報データ生成装置及び情報データ生成方法では、画像データ位相シフト部において、ｕ００及び新規に作成したｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…を合成（足し合わせる）して基画像位相シフトデータｕ０’’（ａ０’’，θ０’’）を作成し、情報データ変換部１９にて、基画像位相シフトデータｕ０’’（ａ０’’，θ０’’）と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積の面積分（変換）、すなわち
【００６１】
【数３】
を行って記録データ回折格子層上での情報データ（記録データ）ｕｈを求めた。これに対し、図１３に示す情報データ生成装置及び情報データ生成方法では、画像データ位相シフト部においてはｕ００及びｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…を作成するだけにとどめ、情報データ変換部１９にてｕ００及びｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…の各々と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積の面積分（変換）である
【００６２】
【数４】
を行い、これらの結果の総和を次式により求める。
【００６３】
【数５】
式（５）により求められた総和を記録データ用回折格子層上での情報データ（記録データ）ｕｈとする。図９及び図１３のいずれの方法も同様の効果を奏する。
【００６４】
上記では情報データ生成装置、情報データ生成方法における画像データ関数（ｕ０，ｕｈ，ｕ０’，…など）の変換、逆変換は光検出器７上と記録データ用回折格子層４３上との間で行う例を示したが、この間に例えば、開口マスク、記録層などまでの変換、逆変換を挿入（例えばｕ０からｕｈへの変換を、光検出器７上から記録データ用回折格子層４３上へ直接行う代わりに、光検出器７上から開口マスク上へ変換し、その後開口マスクから記録層へ変換し、その後記録層から記録データ用回折格子層４３上へ変換することを意味する）しても構わず、これらも本発明の範疇とする。
【００６５】
上記では、光検出器７上の基画像データに対して変調、位相シフトを行ったが、記録データ用回折格子層４３上の記録データに対して、同様の変調、位相シフトを行ってもよく、また光検出器７上と記録データ用回折格子層４３上との間のどこか任意の位置において同様の変調、位相シフトを行ってもよく、いずれも同様の効果を奏する。
上記実施形態において、基画像データ入力部１８、画像データ変調部２０、画像データ位相シフト部２１、及び情報データ変換部１９での機能を、各々別の部で実施する実施例も、結果的に上記で記した手順が実行されれば同様の効果を奏するため、これらも本発明の範疇とする（例えば、図１３の実施例も、本質的にはこれに属する）。
【００６６】
本発明では、一般にはディジタル量を扱う場合が多く、従って、本願明細書中の関数も離散的な関数、また数式も離散数学的数式であることが多い。よって、例えば、本願明細書中で、積分型で記述した数式は、これに対応するサンメンション（和：Σ）型の数式に置換されてもよく、このように置換された実施例も本発明の範疇とする。
【００６７】
本明細書で図示した実施形態は、本発明の典型的な実施形態に過ぎず、各実施形態をを組合せ、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。
【００６８】
なお、図４、９、１３に示した本発明に係る情報データ生成装置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録媒体に記録して、この記録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本発明の適用対象である記憶媒体の記録データ用回折格子層上に記憶される情報データを生成するようにしてもよい。
【００６９】
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録媒体」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憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」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。
【００７０】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶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。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明が適用される記憶媒体の構成例を示す側面（断面）図。
【図２】本発明が適用される記憶媒体の他の構成例を示す側面（断面）図。
【図３】本発明が適用される記憶媒体に記憶されている情報データを再生する再生装置の構成を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る情報生成装置の機能及び情報データ生成のフローを示す図。
【図５】図４に示した本発明の第１実施形態に係る情報生成装置における画像データ変調部における基画像データの変調の様子を示す説明図。
【図６】図５に対応する再生過程を示す説明図。
【図７】図４に示した本発明の第１実施形態に係る情報生成装置における情報データ変換部における基画像データの記録データへの変換時の様子を示す説明図。
【図８】図７に対応する再生過程を示す説明図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る情報生成装置の機能及び情報生成のフローを示す図。
【図１０】図９に示した本発明の第２実施形態に係る情報生成装置における画像データ位相シフト部における、基画像位相シフトデータの生成の様子の一例を示す説明図。
【図１１】図９に示した本発明の第２実施形態に係る情報生成装置における画像データ位相シフト部における、基画像位相シフトデータの生成の様子の一例を示す説明図。
【図１２】図１１に対応する再生過程を示す説明図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る情報生成装置の変形例の機能及び情報生成のフローを示す図。
【図１４】従来の記憶媒体の構成を示す側面（断面）図。
【図１５】図１４に示す記憶媒体に記憶された情報データを再生する再生装置の構成を示す図。
【図１６】従来の情報データ生成装置の構成を示すブロック図。
【図１７】図１６に示した従来の情報データ生成装置による情報データの生成フローを示す図。
【図１８】図１６に示した従来の情報データ生成装置の情報データ変換部により基画像データ記録データ（情報データ）に変換する様子の一例を示す図。
【図１９】図１８に対応する再生過程を示す図。
【図２０】図１６に示した従来の情報データ生成装置の情報データ変換部により基画像データ記録データ（情報データ）に変換する様子の他の例を示す図。
【図２１】図２０に対応する再生過程を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１…記憶媒体、２…コア層、３…クラッド層、４…回折格子層、５…再生装置、６…光ヘッド、７…光検出器、８…入射光、９…再生光、１０…開口マスク、１１…開口、１２…再生光学系、１８…基画像データ入力部、１９…情報データ変換部、２０…画像データ変調部、２１…画像データ位相シフト部、４２…記録層、４３…記録データ用回折格子層、４４…ギャップ層、４５…記録マーク、１００…開口間部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報データ生成装置、情報データ生成方法、及び情報データ生成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の積層ホログラムＲＯＭを用いた記録媒体、記録再生装置、記録再生方法を以下に説明する（特許文献１参照）。
図１４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’とが交互に積層し、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されている。
【０００３】
図１５は、記憶媒体１’に対する再生装置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有する。再生方法は以下の通りである。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、光は前記コア層２’に隣接した回折格子層４’に記憶されている情報データ（凹凸形状）に回折され、再生光９’となって記憶媒体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’に記憶された情報データを再生することができる。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化できる。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。
【０００４】
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ＩＤ情報データ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各々異なる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図１５に示すような積層ホログラムＲＯＭ再生用の装置で再生できることが要求される。上記従来技術においては、記憶媒体１’への情報データの記録は、原盤を用いたスタンピング法により行われる。この方法では、コンテンツデータのような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、媒体固有ＩＤのような１枚１枚異なる情報データを有する記憶媒体を作製することは生産性、コスト面で割りが合わず、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、従来技術では記憶媒体に媒体固有ＩＤのような記憶媒体１枚１枚に異なる情報データを記録させることは困難であるという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−３４５４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した記憶媒体に媒体固有ＩＤのような記憶媒体１枚１枚に異なる情報データを記録させることは困難であるという問題を解決するために、本発明者は、既に新規な積層ホログラム記憶媒体を提案している（特願２００４−２６２３３０号）。この積層ホログラム記憶媒体は、図１に示すように、少なくとも１つ以上のコア層と、前記コア層を挟むように配置した１つ以上のクラッド層と、前記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として情報データが記憶され、情報データ再生光として出射する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、あるいはギャップ層を介して、あるいはコア層あるいは記録データ用回折格子層から離して設けられ、情報データが光の透過、不透過性を持つ穴の有無あるいは透過率の大小により情報を示す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。
【０００６】
上記構成の積層ホログラム記憶媒体では、記録層に識別番号等の、各積層ホログラム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るものである。これにより、記憶媒体個々に固有の情報データを記録することができ、記憶媒体の個々を管理することが可能となり、記憶媒体に記憶されたコンテンツの著作権を、不正コピー、偽造行為から守ることができる効果が得られるものである。
【０００７】
ところで、このように構成された積層ホログラム記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを、再生光が上記積層ホログラム記憶媒体の上方または下方に配置された光検出器に結像するように形成するための従来の情報データ生成装置及び情報データ生成方法について説明する。
【０００８】
〈従来の情報データ生成装置、情報データ生成方法〉
次に、従来の情報データ生成装置を図１６に示す。同図において、情報生成装置１７は、少なくとも、光検出器７上で検出すべき基画像データを入力する１つ以上の基画像データ入力部１８と、前記基画像データを記録データ用回折格子層４３上の情報データ（記録データ）へ変換する１つ以上の情報データ変換部１９とから構成される。
次に、図１６に示した情報データ生成装置１７で行う従来の情報データ生成方法（処理）について説明する。なお、以下では記録データ用回折格子層４３における記録データは凹凸形状により形成されることを前提とするが、他（屈折率変化など）に対しても同様である。
【０００９】
従来の情報データ生成方法は、基画像データ入力部１８にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に情報データ変換部１９にて、基画像データと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする。
次に、図１７に情報データ生成フローを示す。同図において、まず、基画像データ入力部１８にて、光検出部７上に再生すべき基画像データを入力し、これを表す波面関数をｕ０（ａ０，θ０）とおく（ステップ４００）。
ここで、ａ０は波面関数ｕ０の振幅、θ０は位相であり、波面関数は光検出器７上で二次元に分布する関数である（以下、他のデータを表す波面関数に対しても同様）。 次に、情報データ変換部１９にて、波面関数ｕ０と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積を、光検出器７上で面積（変換）する（ステップ４０１）。
【００１０】
【数１】
この計算結果をｕｈ（ａｈ，θｈ）とおく（ステップ４０２）。このｕｈ（ａｈ，θｈ）が求めるべき記録データ用回折格子層４３上での記録データを表す波面関数（ホログラムデータ）である（記録データ用回折格子層４３上で二次元に分布）。なお、物理的に記録データ用回折格子層４３に記録データ（ホログラムデータ）を形成する際には、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（ホログラムデータ）によって回折・散乱する再生光９の、凹凸形状によって回折・散乱した直後の再生光の波面関数がｕｈ（ａｈ，θｈ）となるよう、ｕｈ（ａｈ，θｈ）を基に凹凸形状を設計、作製すればよい。
【００１１】
なお、ｕ０，ｕｈ，ｕｒなど本明細書中でのデータを表す関数は二次元的に分布しているが、ディジタル的な扱いをする場合は、ｉ行ｊ列（ｉ，ｊは整数）の複数の点が二次元的に分布する点の集まりとして表現される。すなわち、ｕ０のｉ行ｊ列番目の振幅はａ０（ｉ，ｊ）の値、位相はθ０（ｉ，ｊ）の値をとるなどといった表現となる。また、伝達関数ｇは例えば、ｇ＝（exp[I・K・r]）/rのような形で表現され、例えば、記録データ用回折格子層４３上のある点光源に対する光検出器７上のある点の光の複素振幅比を表す関数である。ここで、I=√（-1），K=2π/（λ/n）（K:光の波数，λは光の波長，nは屈折率），rは例えば、光検出器上７上のある点と記録データ用回折格子層４３上のある点との間の距離を表す。
【００１２】
図１８において、記憶媒体１と光検出器７との間に光学的障害物がない場合には、上記の装置、手法により問題なく記録データ用回折格子層４３上の記録データ（情報データ）を生成できる。しかしながら、記憶媒体１と光検出器７との間に例えば、開口マスク１０の開口間部１００のような光学的障害物がある場合には、これが再生光（あるいは計算上の逆再生光９１）を遮り、光検出器７上に再生される再生像９２の再生データの一部あるいは全部が欠落する結果を招くことがある。
図１８は、光検出器７上に基画像データＡ２００（例えば、二次元バーコードの１セルに対応）を作成し、これを基画像データとして記録データ用回折格子層４３上に基画像データＡ２００に対応した記録データＡ２０１を計算した結果の例（基画像の振幅、位相をほぼ一様とした場合）を示す図である。
【００１３】
光検出器７と記憶媒体１間には開口マスク１０が配され、開口間部１００によって計算上の逆再生光９１が遮られている。このため、記録データ用回折格子層４３上の記録データＡ２０１にも、開口間部１００に対応した箇所においてデータが欠落した箇所ができる。図１９はこうして生成された記録データＡ２０１から再生光９が再生される様子を示す図である。
記録データＡ２０１のデータが欠落した箇所からは再生光９は出射しないため、結果として光検出器７上で検出される再生画像データＡ２０２にも欠落した箇所が生じる（図１９中の再生画像データＡ２０２の中央の暗部）。
【００１４】
図２０は同様に基画像データＡ２００から記録データＡ２０１を計算した結果の例（基画像の振幅、位相をほぼ一様とした場合）を示す図である。光検出器７と記憶媒体１間には開口マスク１０がないものとして計算している。この場合、計算上の逆再生光９１は遮られることがないため、欠落部分なしに記録データＡ２０１は計算される。図２１は、この記録データＡ２０１からの再生光９を、光検出器７と記憶媒体１間に図１８と同様に開口マスク１０を配して再生する場合を示す。
【００１５】
記録データＡ２０１からは欠落なしに再生光９が出射されるが、その一部が開口間部１００により遮られるため、光検出器７上には図１９と同様、一部が欠落した再生像として再生画像データＡ２０２が再生される。
以上、いずれの場合も再生画像データには欠落（開口間部の影）が生じ、再生画像データが正確に再生されないという問題が発生する。このような場合、最悪の状態では例えば、再生画像データのデコードを行うことが困難となるという問題が有った。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、再生時に欠落が生じない情報データを再生すること可能とする情報データ生成装置、情報データ生成方法及び情報データ生成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、再生光を検出する光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする画像変調部と、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとする画像位相シフト部と、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部とを有することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとし、次に情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像位相シフト部にて基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとし、次に情報データ変換部にて、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成プログラムであって、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力する第１のステップと、画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする第２のステップと、情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする第３のステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、積層ホログラムＲＯＭ記憶媒体に、媒体固有ＩＤのような記憶媒体１枚１枚に異なる情報データを記録することが可能となる。
また、本ＲＯＭ再生用の装置によりこの情報データを再生することが可能となる。
さらに、記憶媒体と光検出器間に開口マスクの開口間部などの再生光を遮光するものが配された場合にも、データの欠落無しに、再生光を再生検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
＜積層ホログラム記憶媒体及び記録再生方法、装置＞
以下、本発明が適用される記憶媒体及び記録再生方法、装置について説明する。
本発明が適用対象となる積層ホログラム記憶媒体は、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、形状あるいは屈折率分布として情報データが記憶され、情報データを再生光として出射する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、情報データが形状あるいは屈折率分布により記憶され、情報データを再生光として出射する１つ以上の記録データ用回折格子層と、前記他のコア層あるいは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、あるいはコア層あるいは記録データ用回折格子層から離して設けられ、情報データが光の透過、不透過性を持つ穴の有無あるいは透過率の大小により情報を示す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している。
【００２５】
図１は、本発明の適用対象となる積層ホログラム記憶媒体である記憶媒体の構成の一例を示す図である。同図において、記憶媒体１は、３つのコア層２と、前記コア層２を挟むように配置した４つのクラッド層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２つの回折格子層４と、特定の１つのコア層２とこれを挟むクラッド層３（ギャップ層４４）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、前記コア層２にクラッド層３（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３ではコア層２を３つ、クラッド層３を４つとしたが、コア層２は２つあるいは４つ以上、クラッド層３は前記コア層２を挟む数だけあればよい。図では回折格子層４、記録データ用回折格子層４３はコア層２の下面、クラッド層３との境界に設けられている。
【００２６】
さらに、本発明の適用対象となる記憶媒体は、少なくとも１つ以上のコア層と、前記コア層を挟むように配置した１つ以上のクラッド層と、前記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として情報データが記憶され、情報データ再生光として出射する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、あるいはギャップ層を介して、あるいはコア層あるいは記録データ用回折格子層から離して設けられ、情報データが光の透過、不透過性を持つ穴の有無あるいは透過率の大小により情報を示す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。
【００２７】
図２にその記憶媒体の構成の一例を示す。同図において、１つのコア層２の下に１つのクラッド層３が設けられ、コア層２とクラッド層３との境界、すなわちコア層２の下面に１つの記録データ用回折格子層が設けられ、コア層の上に１つのギャップ層４４を介して１つの記録層４２が設けられた構成をなす。この場合も特定の記録型媒体の用途では同様の効果を奏する。
【００２８】
回折格子層４、記録データ用回折格子層４３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おり、またこれらの位置はコア層２とクラッド層３、ギャップ層４４との境界（上面、下面）あるいはコア層内であり、いずれも同様の効果を奏する。記録層４２、記録データ用回折格子層４３及びギャップ層４４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、記録データ用回折格子層４３、記録層４２は、コア層２に直接隣接させてもよく、またギャップ層を介して配しても同様の効果を奏する。コア層、クラッド層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。
【００２９】
記録層４２は、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、光に対する透過／不透過性（透明／不透明変化、透過率の大小、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）。透過部分を記録マーク４５としても、あるいは不透過部分を記録マーク４５としてもよい。
【００３０】
回折格子層４、記録データ用回折格子層４３は、隣接するコア層２に入射した入射光８を、例えば、凹凸形状あるいは屈折率分布として記憶された情報データにより回折し、再生光９として出射する機能を有している。なお、クラッド層３、ギャップ層４４は複数あってもよく、さらに記憶媒体１の上下表面にクラッド層、コア層、ギャップ層などと同様の光学特性を有する保護層を設けてもよい。
【００３１】
図３は、記憶媒体１に記憶された情報データを再生する再生装置の一例を示す側面図である。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とから構成される。
記憶媒体１は下から、クラッド層３、記録データ用回折格子層４３、コア層２、ギャップ層４４、記録層４２、クラッド層３、…、クラッド層３、回折格子層４、コア層２、クラッド層３、回折格子層４、コア層２、クラッド層３の順に積層した構成をなす。
再生装置５は、記憶媒体１の上方に開口マスク１０、再生光学系１２、光検出器７の順に配された構造をなす。
【００３２】
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有する。再生光９は入射光８が回折格子層４及び記録データ用回折格子層４３における情報データに対応する凹凸形状あるいは屈折率分布によって回折され、記憶媒体１の上方外部へ出射する光であり、光検出器７上で検出される。光検出器７は、再生光９を検出する機能を有し、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの二次元光センサ、ラインスキャナなどの一次元センサ、ＰＤなどのゼロ次元（点）センサなどが使用できる。
【００３３】
再生光学系１２は、回折格子層４及び記録データ回折格子層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有し、例えば、開口マスク１０、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及びこれらを組合せたものから構成することができる。
開口マスク１０は記憶媒体１から出射した再生光９が光検出器７に入射するまでの光路の途中に配置され、回折格子層４の１つ１つに多重に情報データを記憶した場合、回折格子層４から出射する複数の情報データに対応した複数の再生光９を分離再生する機能有する。
【００３４】
具体的には１つ以上の開口を有するマスクからなり、各開口は開閉可能な機能を有する。開口位置が固定したマスクを図３の横方向に移動して記憶媒体１に対して相対的に開口位置を変えるもの（結果的に開閉机上と同等の機能）（メタル抜き、ガラス基板上に金属膜コートなどで作製）、複数の液晶素子で構成し電子的に開閉を操作するものなどが挙げられる。なお、再生光学系１２、開口マスク１０は必ずしも必要とは限らない。
【００３５】
〈情報データの記録、再生過程〉
以下に記憶媒体１への情報データ記録過程を示す。記憶媒体１内の回折格子層４へのコンテンツなどＲＯＭ情報データ記録、例えば、原盤を用いたスタンピング法により行なわれる。
一方、媒体固有のＩＤ情報データ記録に際しては光線照射系あるいは電子線照射系を用いて、記録層４２に光に対する透過／不透過性を示す箇所（記録マーク４５）（透明／不透明、透過率の大小、穴有り／無しなどを含む）を形成、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行う。この記録マーク４５の位置、形状などに対応させて、記録層４２に情報データを記録する。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。
【００３６】
記録過程は図１、図２の記憶媒体を作製した後に行ってもよく、また記録層が表層に露出している段階で行ってもよい（この場合には、記録過程の後に図１、２の記憶媒体の構成に積層、作製する）。なお、記録データ回折格子層４３の凹凸形状などの形成は、上記回折格子層４と同様、例えば、原盤を用いたスタンピング法により行うことができる。
次に記憶媒体１の情報データ再生過程を示す。記憶媒体１内の回折格子層４の情報データ（コンテンツなどのＲＯＭ情報）の再生は、回折格子層４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、回折格子層４から出射される再生光９を光検出器７で検出して行う（コンテンツなどＲＯＭ情報の回折格子層４における記録、再生は従来技術と同様のものが利用できる）。
【００３７】
一方、ＩＤ情報データ（媒体固有情報など）の再生に際しては、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、記録データ用回折格子層４３から出射される再生光９が、記録層４２において、例えば、記録マーク４５が有る箇所では透過し、無い場所では透過しないといったように情報データを有する記録層４２における記録マーク４５の有無に対応して、光検出器７において光の明暗パターンとして検出することにより行う。
【００３８】
ここで記録データ用回折格子層４３の記録データ（情報データ）を再生光９が光検出器７に結像するように形成しておくと、光検出器７の位置で光学的なボケなどを低減させることができ、記録層４２に記録した情報データの再生を確実にできるため有利である。
なお、上記のようにＩＤ情報データに対しても、回折格子層４の情報データ（コンテンツなどのＲＯＭ情報）と同様の光学系、機構系を用いて再生が可能であるため、従来のＲＯＭ再生装置を再生装置として用いることができる。
【００３９】
以下に上記課題を解決する本発明の情報データ生成装置及び情報データ生成方法の実施形態を、具体的に説明する。なお、以下の実施形態においても上述の情報データ生成装置１７と同様の構成要素である基画像データ入力部１８、及び情報データ変換部１９が使用され、上述と同様の機能を有するものとする。
【００４０】
〈第１実施形態〉
本発明の第１実施形態に係る情報データ生成方法は、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に、基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとし、次に情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、積分値を基画像（変調）データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００４１】
図４に本発明の第１実施形態に係る情報データ生成装置及び情報データ生成方法を示す。すなわち、図４は、本発明の第１実施形態に係る情報データ生成装置の各部の機能と、情報データの生成フローを示している。
同図において、まず、基画像データ入力部１８において、光検出器７上に再生すべき基画像データｕ０（ａ０，θ０）を入力する（ステップ１００）。
次いで、画像データ変調部２０において基画像データｕ０（ａ０，θ０）の振幅ａ０あるいは位相θ０のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データｕ０’（ａ０’，θ０’）とする（ステップ１０１）。
【００４２】
次に、情報データ変換部１９において、基画像変調データｕ０’と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積を面積分を次式のように行う。
【００４３】
【数２】
ここで、面積分は光検出器７上で行うが、その積分値は基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に制限して計算する（ステップ１０２）。
次いで、その計算結果を記録データ回折格子層４３上での情報データ（記録データ）ｕｈ（ａｈ，θｈ）とする（ステップ１０３）。このｕｈ（ａｈ，θｈ）が求めるべき記録データ用回折格子層４３上での記録データを表す波面関数（ホログラムデータ）である。
【００４４】
上記で、振幅変調とは例えば、振幅値（画像データの明暗度）を８bit（＝２５６階調）で表した場合、二次元分布する基画像データの各点の振幅値を基画像の領域内で一様とならないように０と２５５の間で規則的にあるいはランダムに変化させた値とすることを意味する。これは例えば、図１８、図２０などに示す基画像データＡ２００の振幅値がｕ０では二次元的に分布する全ての点において２５５（真白に対応）だったものを、変調後のｕ０’では何点かおきに（点の間隔を規則的にあるいはランダムに）、その振幅値を０から２５５のうちのいずれかの値に（振幅値を規則的にあるいはランダムに）変化させて設定することに対応する。同様に位相変調とは、二次元分布する基画像データ各点の位相値を０から２πまでの値で、振幅値同様（点間隔をあるいは位相値自体を、規則的あるいはランダムに）変化させることを意味する。
【００４５】
基画像データの各点の振幅値を変調して情報データを生成した場合、得られる再生光の各点の振幅値は、基画像データの各点の振幅値を再現するものではなくなる。しかし、本発明が対象とする積層ホログラム記憶媒体では、ディジタル量の記録再生を扱うことを前提としており、従って、積層ホログラム記憶媒体に記録される基画像データもディジタル量を表すものであり、かつ、積層ホログラム記憶媒体に記録された情報を再生する場合、再生された信号は、最終的に２値化処理され、ディジタル量を表すものとなることを前提としている。そのため本発明では、積層ホログラム記憶媒体の再生光の各点の振幅値が、基画像データの各点の振幅値に対応している必要はなく、再生光に対して、空間的フィルタリング処理を施したり、２値化処理時の閾値を適切に選ぶことにより、２値化処理後のデータをディジタル量としての基画像データに一致させることができる。
【００４６】
図５に画像データ変調部における、基画像データ変調の様子を示す。画像データＡ２００は、振幅、位相のいずれかあるいは両方に変調がかかった関数であり、基画像変調データｕ０’（ａ０’，θ０’）に対応するものである。この場合、図１８、図２０とは異なり、変調を施した効果として、画像データＡ２００の各点からの計算上の逆再生光９１は種々の角度成分を有するものとなり、このような計算上の逆再生光９１によって記録データ用回折格子層４３上に情報データ（記録データ）ｕｈ（ａｈ，θｈ）が形成、作成される。
【００４７】
図６は図５に対応する再生過程を示す図であり、画像データＡ２００に対応して記録データ用回折格子層４３上に作成された記録データＡ２０１から出射する再生光９は種々の角度成分を有するものとなり、図６に示すように光検出器７上に結像する再生画像データＡ２０２としては、開口間部１００の遮光によるデータ欠落のない画像を得ることが可能となる。
【００４８】
上記で面積分の積分値を基画像変調データに対応させたい記録データの領域に制限して計算する点について、図７、図８を用いて説明する。図７では、画像データＡ２００から記録データＡ２０１への変換時の面積分の積分値を、画像データＡ２００に対応させたい記録データ領域（記録データＡ２０１の領域）だけでなく、画像データＡ２００の隣に位置する画像データＢ２０４に対応させたい記録データ領域（記録データＢ２０３の領域）まで広げて計算している。
画像データＡ２００は変調されているため、これを記録データ用回折格子層４３上に変換すると、図７に示す計算上の逆再生光９１のように、記録データ用回折格子層４３上の広い範囲に広がって変換されてしまう。
【００４９】
図８は、図７に対応する再生過程を示した図である。図８では記録層４２上に、画像データＡ２００（再生画像データＡ２０２）に対応する記録マークＡ４５１はなく、代りに画像データＢ２０４（再生画像データＢ２０５）に対応する記録マークＢ４５２が形成されている。この場合、記録データＢ２０３から出射する再生光９は記録マークＢ４５２を透過し再生画像データＡ２０２の位置に明部を結像してしまう。
【００５０】
すなわち、本来は記録データＡ２０１から出射する再生光９を記録マークＡ４５１を透過させ再生画像データＡ２０２とし、また記録データＢ２０３から出射する再生光９を記録マークＢ４５２を透過させ再生画像データＢ２０５とするというように、記録層４２上の記録マーク４５と光検出器７上の再生画像データを１対１に対応させて、記録層４２上の記録マーク４５の二次元配列状態を光検出器７上の明部（再生画像データＡ，Ｂなど）の二次元配列として検出することが本発明の媒体固有情報データの記録再生原理であるのに対し、図７のように面積分の積分値を基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に制限しないで計算すると、図８のように、記録マークＢ４５２を形成したにもかかわらず、これとは対応関係のない再生画像データＡ２０２が明部となってしまう。
【００５１】
これを避けるためには、図５に示すように面積分の積分値の計算を基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に制限する。すなわち、上図において、画像データＡ２００に対応する積分値の計算を記録データＡ２０１の領域に制限すれば、画像データＡ２００に対応する記録データは記録データＡ２０１の領域にしか形成されないため、記録マークＡ４５１が形成された場合のみ再生画像データＡ２０２を明部とすることが可能となる。
【００５２】
なお、面積分の積分値を基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域に予め制限して計算する代わりに、面積分の積分値を記録データ用回折格子層４３上の広い範囲で計算した後に基画像（変調）データに対応させたい記録データの領域以外の積分値をゼロに置換しても構わない。
【００５３】
〈第２実施形態〉
本発明の第２実施形態に係る情報データ生成方法は、基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に基画像データを開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落するもデータに対し計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとし、次に情報データ変換部にて、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ回折格子層上での情報データとすることを特徴とする。
【００５４】
図９に、本発明の第２実施形態に係る情報データ生成装置及び情報データ生成方法を示す。すなわち、図９は、本発明の第２実施形態に係る情報データ生成装置の各部の機能と情報データ生成のフローを示している。まず、基画像データ入力部１８において、光検出器７上に再生すべき基画像データｕ０（ａ０，θ０）を入力する（ステップ３００）。
次に、画像データ位相シフト部２１において、基画像データｕ０（ａ０，θ０）のうち開口間部１００により影にならない（データ欠落しない）部分をｕ００，影になる（データ欠落する）部分をｕ０１，ｕ０２，ｕ０３，…とし、ｕ０１，ｕ０２，ｕ０３，…に対し、計算上の逆再生光９１が開口１１を通過するよう、位相θ０１，θ０２，θ０３，…にシフト（位相シフト）をかけ、θ０１’，θ０２’，θ０３’，…としたものをｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…とする。
【００５５】
ｕ００及び新規に作成したｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…を合成（足し合わせる）して基画像位相シフトデータｕ０’’（ａ０’’，θ０’’）を作成する（ステップ３０１）。なお、ここでｕ００＝ｕ０でも構わない。これ以降に関しては図９に示すように図１７、図４と同様にして、情報データ変換部１９にて情報データ（記録データ）ｕｈを計算すれば、これが求めるべき記録データ用回折格子層４３上での記録データを表す波面関数（ホログラムデータ）となる（ステップ３０２、３０３）。
【００５６】
ここで、位相シフトについて説明する。図１０に示すように基画像データＡ２００からの計算上の逆再生光９１を一点鎖線のように垂直方向に対して角度＋φだけ傾けて斜めに形成する場合を考える。この場合、例えば、元の位相θに２πρ/（λ/sinφ）を加えることで位相シフトが実施できる。なお、ここで、λは入射光８、再生光９などの光の波長、ρは光検出器７上に二次元的に分布する基画像データの各点の距離（光検出器７上に定めた原点からの距離）である。
【００５７】
図１０に画像データ位相シフト部における、基画像位相シフトデータ生成の様子を示す。画像データＡ２００のうち、中央部分は開口間部１００によってデータが欠落する部分である。この部分に関して角度＋φだけ位相シフトし、斜め右下に計算上の逆再生光９１を形成すると、開口間部１００を避け、記録データＡ２０１上（図中右端部）に画像データＡ２００のうち開口間部１００によってデータが欠落する部分に対応する記録データを形成することができる。
【００５８】
図１１は、角度＋φだけでなく、角度−φ方向にも位相シフトし、斜め右下及び斜め左下に計算上の逆再生光９１を形成し、記録データＡ２０１上の右端部及び左端部に画像データＡ２００のうち開口間部１００によってデータが欠落する部分に対応する記録データを形成した例である。このように画像データＡ２００の各部に対して、記録データＡ２０１上であれば複数の記録データを形成しても構わない。
【００５９】
図１２は図１１に対応した再生過程を示す図である。記録データＡ２０１上には再生画像データＡ２０２のうち、開口間部１００により欠落する可能性のあった中央部に明部を形成する再生光９を出射すべく記録データが（この場合右端及び左端に）形成されているため、再生画像データＡ２０２には開口間部１００によるデータ欠落が生ずることなく再生光９が再生できている。
第２実施形態については、記録マークと再生画像データを１対１に対応させるためには、位相シフトして生成した計算上の逆再生光９１が記録データ用回折格子層４３上に照射される領域を、基画像データに対応させたい記録データの領域内に制限する必要がある。
【００６０】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る情報データ生成装置及び情報データ生成方法の別の例を示す図である。図９に示す情報データ生成装置及び情報データ生成方法では、画像データ位相シフト部において、ｕ００及び新規に作成したｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…を合成（足し合わせる）して基画像位相シフトデータｕ０’’（ａ０’’，θ０’’）を作成し、情報データ変換部１９にて、基画像位相シフトデータｕ０’’（ａ０’’，θ０’’）と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積の面積分（変換）、すなわち
【００６１】
【数３】
を行って記録データ回折格子層上での情報データ（記録データ）ｕｈを求めた。これに対し、図１３に示す情報データ生成装置及び情報データ生成方法では、画像データ位相シフト部においてはｕ００及びｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…を作成するだけにとどめ、情報データ変換部１９にてｕ００及びｕ０１’，ｕ０２’，ｕ０３’，…の各々と伝達関数ｇの逆数ｇ−１（複素共役）との積の面積分（変換）である
【００６２】
【数４】
を行い、これらの結果の総和を次式により求める。
【００６３】
【数５】
式（５）により求められた総和を記録データ用回折格子層上での情報データ（記録データ）ｕｈとする。図９及び図１３のいずれの方法も同様の効果を奏する。
【００６４】
上記では情報データ生成装置、情報データ生成方法における画像データ関数（ｕ０，ｕｈ，ｕ０’，…など）の変換、逆変換は光検出器７上と記録データ用回折格子層４３上との間で行う例を示したが、この間に例えば、開口マスク、記録層などまでの変換、逆変換を挿入（例えばｕ０からｕｈへの変換を、光検出器７上から記録データ用回折格子層４３上へ直接行う代わりに、光検出器７上から開口マスク上へ変換し、その後開口マスクから記録層へ変換し、その後記録層から記録データ用回折格子層４３上へ変換することを意味する）しても構わず、これらも本発明の範疇とする。
【００６５】
上記では、光検出器７上の基画像データに対して変調、位相シフトを行ったが、記録データ用回折格子層４３上の記録データに対して、同様の変調、位相シフトを行ってもよく、また光検出器７上と記録データ用回折格子層４３上との間のどこか任意の位置において同様の変調、位相シフトを行ってもよく、いずれも同様の効果を奏する。
上記実施形態において、基画像データ入力部１８、画像データ変調部２０、画像データ位相シフト部２１、及び情報データ変換部１９での機能を、各々別の部で実施する実施例も、結果的に上記で記した手順が実行されれば同様の効果を奏するため、これらも本発明の範疇とする（例えば、図１３の実施例も、本質的にはこれに属する）。
【００６６】
本発明では、一般にはディジタル量を扱う場合が多く、従って、本願明細書中の関数も離散的な関数、また数式も離散数学的数式であることが多い。よって、例えば、本願明細書中で、積分型で記述した数式は、これに対応するサンメンション（和：Σ）型の数式に置換されてもよく、このように置換された実施例も本発明の範疇とする。
【００６７】
本明細書で図示した実施形態は、本発明の典型的な実施形態に過ぎず、各実施形態をを組合せ、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。
【００６８】
なお、図４、９、１３に示した本発明に係る情報データ生成装置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録媒体に記録して、この記録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本発明の適用対象である記憶媒体の記録データ用回折格子層上に記憶される情報データを生成するようにしてもよい。
【００６９】
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録媒体」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憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」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。
【００７０】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶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。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明が適用される記憶媒体の構成例を示す側面（断面）図。
【図２】本発明が適用される記憶媒体の他の構成例を示す側面（断面）図。
【図３】本発明が適用される記憶媒体に記憶されている情報データを再生する再生装置の構成を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る情報生成装置の機能及び情報データ生成のフローを示す図。
【図５】図４に示した本発明の第１実施形態に係る情報生成装置における画像データ変調部における基画像データの変調の様子を示す説明図。
【図６】図５に対応する再生過程を示す説明図。
【図７】図４に示した本発明の第１実施形態に係る情報生成装置における情報データ変換部における基画像データの記録データへの変換時の様子を示す説明図。
【図８】図７に対応する再生過程を示す説明図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る情報生成装置の機能及び情報生成のフローを示す図。
【図１０】図９に示した本発明の第２実施形態に係る情報生成装置における画像データ位相シフト部における、基画像位相シフトデータの生成の様子の一例を示す説明図。
【図１１】図９に示した本発明の第２実施形態に係る情報生成装置における画像データ位相シフト部における、基画像位相シフトデータの生成の様子の一例を示す説明図。
【図１２】図１１に対応する再生過程を示す説明図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る情報生成装置の変形例の機能及び情報生成のフローを示す図。
【図１４】従来の記憶媒体の構成を示す側面（断面）図。
【図１５】図１４に示す記憶媒体に記憶された情報データを再生する再生装置の構成を示す図。
【図１６】従来の情報データ生成装置の構成を示すブロック図。
【図１７】図１６に示した従来の情報データ生成装置による情報データの生成フローを示す図。
【図１８】図１６に示した従来の情報データ生成装置の情報データ変換部により基画像データ記録データ（情報データ）に変換する様子の一例を示す図。
【図１９】図１８に対応する再生過程を示す図。
【図２０】図１６に示した従来の情報データ生成装置の情報データ変換部により基画像データ記録データ（情報データ）に変換する様子の他の例を示す図。
【図２１】図２０に対応する再生過程を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１…記憶媒体、２…コア層、３…クラッド層、４…回折格子層、５…再生装置、６…光ヘッド、７…光検出器、８…入射光、９…再生光、１０…開口マスク、１１…開口、１２…再生光学系、１８…基画像データ入力部、１９…情報データ変換部、２０…画像データ変調部、２１…画像データ位相シフト部、４２…記録層、４３…記録データ用回折格子層、４４…ギャップ層、４５…記録マーク、１００…開口間部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、
再生光を検出する光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、
基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする画像変調部と、
基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部と、
を有することを特徴とする情報データ生成装置。
【請求項２】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、
光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、
基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとする画像位相シフト部と、
基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部と、
を有することを特徴とする情報データ生成装置。
【請求項３】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、
基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとし、次に情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする情報データ生成方法。
【請求項４】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、
基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像位相シフト部にて基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとし、
次に情報データ変換部にて、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする情報データ生成方法。
【請求項５】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成プログラムであって、
基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力する第１のステップと、
画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする第２のステップと、
情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする第３のステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする情報生成プログラム。
【請求項１】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、
再生光を検出する光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、
基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする画像変調部と、
基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部と、
を有することを特徴とする情報データ生成装置。
【請求項２】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成装置であって、
光検出器上に再生すべき基画像データを入力する基画像データ入力部と、
基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとする画像位相シフト部と、
基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする情報データ変換部と、
を有することを特徴とする情報データ生成装置。
【請求項３】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、
基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとし、次に情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする情報データ生成方法。
【請求項４】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成方法であって、
基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力し、次に画像位相シフト部にて基画像データを、開口間部によりデータ欠落しない１つ以上の基画像データと、開口間部によりデータ欠落する１つ以上の基画像データとに分け、データ欠落する基画像データに対して計算上の逆再生光が開口を通過するよう位相シフトを施し、前記データ欠落しない基画像データと前記位相シフトを施した基画像データとを足し合わせ、これを基画像位相シフトデータとし、
次に情報データ変換部にて、基画像位相シフトデータと伝達関数の複素共役との積を光検出器上で面積分し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとすることを特徴とする情報データ生成方法。
【請求項５】
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た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、穴の有無または透過率の大小により情報を示す記録マークとして記録される１つ以上の記録層とを有する積層ホログラム情報記憶媒体の記録データ用回折格子層に記録される情報データを生成する情報データ生成プログラムであって、
基画像データ入力部にて、光検出器上に再生すべき基画像データを入力する第１のステップと、
画像変調部にて基画像データの振幅あるいは位相のいずれか一方あるいは両方に変調をかけ、これを基画像変調データとする第２のステップと、
情報データ変換部にて、基画像変調データと伝達関数の複素共役との積を、基画像変調データに対応させたい記録データ用回折格子層上での情報データの領域に制限して、光検出器上で面積分の値を算出し、その結果を記録データ用回折格子層上での情報データとする第３のステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする情報生成プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００６−２３５４６５（Ｐ２００６−２３５４６５Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５２９５２（Ｐ２００５−５２９５２）
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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