(57)【要約】  ホログラム再生装置は、再生時における参照光（Ｒ’）を、ホログラム記録媒体（Ｈ）に対して主たる入射方向をなすメインビーム（Ｒ０）と、これに対して空間的にずれた入射方向をなすサブビーム（Ｒ１，Ｒ２）とに分割する再生参照光分割手段（１１）と、メインビーム（Ｒ０）およびサブビーム（Ｒ１，Ｒ２）の入射方向を変化させる入射方向可変照射手段（２０）と、サブビーム（Ｒ１，Ｒ２）に応じて生じた再生光（Ｐ）の一部をサーボ光（Ｐ１，Ｐ２）として検出するサーボ光検出手段（５０）と、メインビーム（Ｒ０）に応じて生じた再生光（Ｐ）の主部（Ｐ０）を受光する受光手段（３２）と、サーボ光（Ｐ１，Ｐ２）の検出結果に基づき、参照光の光強度を一定とした場合に受光手段（３２）の受光量が所定レベル以上となる入射方向にメインビーム（Ｒ０）を合わせた上で受光手段（３２）により得られた像を再生する再生手段（６０）とを有している。
2009044470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録時に参照光の入射方向を変化させることでホログラムが多重記録されたホログラム記録媒体に対し、記録時と同様に入射方向を変化させながら参照光を照射することにより、上記ホログラム記録媒体から再生光を受光し、上記ホログラムによる像を再生するホログラム再生装置であって、
再生時における上記参照光を、上記ホログラム記録媒体に対して主たる入射方向をなすメインビームと、これに対して空間的にずれた入射方向をなすサブビームとに分割する再生参照光分割手段と、
上記メインビームおよびサブビームの入射方向を変化させながらこれらを上記ホログラム記録媒体に対して照射する入射方向可変照射手段と、
上記メインビームおよびサブビームの入射方向が変化する間、上記サブビームに応じて生じた上記再生光の一部をサーボ光として検出するサーボ光検出手段と、
上記メインビームに応じて生じた上記再生光の主部を受光する受光手段と、
上記サーボ光の検出結果に基づき、上記参照光の光強度を一定とした場合に上記受光手段の受光量が所定レベル以上となる上記メインビームの入射方向を特定し、その入射方向に上記メインビームを合わせた上で上記受光手段により得られた像を再生する再生手段と、
を有することを特徴とする、ホログラム再生装置。
【請求項２】
上記入射方向可変照射手段は、上記ホログラム記録媒体と交わる所定の基準平面内で上記メインビームの入射方向を変化させるように構成されており、上記再生参照光分割手段は、上記サブビームとして、上記基準平面に投影した場合に互いにずれた第１サブビームおよび第２サブビームを生成するように構成されている、請求項１に記載のホログラム再生装置。
【請求項３】
上記第１サブビームおよび第２サブビームは、上記基準平面に投影した場合、上記メインビームを中心としてその両側に生じるようになっている、請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項４】
上記第１サブビームおよび第２サブビームはさらに、上記基準平面に直交する平面に投影した場合においても、上記メインビームを中心としてその両側に生じるようになっている、請求項３に記載のホログラム再生装置。
【請求項５】
上記サーボ光検出手段は、少なくとも上記第１サブビームおよび第２サブビームのそれぞれに応じた上記サーボ光の光強度を検出する第１フォトセンサおよび第２フォトセンサを用いて演算処理を行い、当該演算処理の結果、所定の目標値になるようなフィードバック制御を行う機構を有して構成されている、請求項３または４に記載のホログラム再生装置。
【請求項６】
上記ホログラム記録媒体としては、上記参照光の入射角が等角度間隔をなす所定の記録角度になるごとにホログラムが記録されたものが用いられ、上記第１サブビームおよび第２サブビームのそれぞれを上記基準平面に投影した場合の上記メインビームとのなす角度は、上記等角度間隔とは異なる値に設定されている、請求項３ないし５のいずれかに記載のホログラム再生装置。
【請求項７】
記録時に参照光の入射方向を変化させることでホログラムが多重記録されたホログラム記録媒体に対し、記録時と同様に入射方向を変化させながら参照光を照射することにより、上記ホログラム記録媒体から再生光を受光し、上記ホログラムによる像を再生するホログラム再生方法であって、
再生時における上記参照光を、上記ホログラム記録媒体に対して主たる入射方向をなすメインビームと、上記ホログラム記録媒体と垂直に交わる所定の基準平面内で上記メインビームと空間的にずれたような入射方向をなすサブビームとに分割する再生参照光分割手順と、
上記メインビームおよびサブビームの入射方向を変化させながらこれらを上記ホログラム記録媒体に対して照射する入射方向可変照射手順と、
上記メインビームおよびサブビームの入射方向が変化する間、上記サブビームに応じて生じた上記再生光の一部をサーボ光として検出するサーボ光検出手順と、
上記メインビームに応じて生じた上記再生光の主部を受光する受光手順と、
上記サーボ光の検出結果に基づき、上記参照光の光強度を一定とした場合に上記受光手順における受光量が所定レベル以上となる上記メインビームの入射方向を特定し、その入射方向に上記メインビームを合わせた上で上記受光手段により得られた像を再生する再生手順と、
を備えていることを特徴とする、ホログラム再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム記録媒体に記録されたホログラムによる像を再生するホログラム再生装置およびホログラム再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム記録方法としては、ホログラム記録媒体に対する参照光の入射角を変化させ、その入射角が所定の記録角度になるごとにホログラムを記録するといった、いわゆる角度多重方式の記録方法がある。このような記録方法によってホログラムが多重記録されたホログラム記録媒体に対し、ホログラムによる像を再生するための従来のホログラム再生方法としては、特許文献１に開示されたものがある。同文献に開示された方法では、次のようにしてホログラムによる像を再生している。【０００３】
たとえば図９に示すように、参照光の入射角が等角度間隔Δθをなす記録角度θ１，θ２，θ３になるごとにホログラムが多重記録されている場合、再生時には、記録時と同様に入射角を変化させながらホログラム記録媒体に参照光が照射される。このとき、参照光の入射角が記録角度θ１，θ２，θ３に一致すると、ホログラムとの回折によって十分な光強度の再生光が生じる。再生光は、ＣＣＤなどの受光手段に結像することにより、ホログラムによる像が再生される。【０００４】
このように参照光の入射角を記録角度θ１，θ２，θ３に合わせるための方法としては、たとえばピークホールド検出法や微分検出法がある。ピークホールド検出法では、入射角可変照射手段によって参照光の入射角を一定の角度掃引速度で変化させながら再生光の受光量を実測し、その受光量が増加から減少に転じた時点で最適なピーク状態となる参照光の入射角を確定するものである。微分検出法は、参照光の入射角を変化させる際の角度掃引速度を可変制御しながら再生光の受光量を測定し、その受光量変化速度を微分回路で求めることにより、最適なピーク状態となる参照光の入射角を変動予測によって確定するものである。【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７１５８９号公報
【０００６】
しかしながら、上記従来のホログラム再生方法では、ピークホールド検出法や微分検出法に改善すべき余地があった。つまり、ピークホールド検出法では、受光量がピーク状態を過ぎても参照光の入射角をしばらく変化させなければならず、そのため入射角可変照射手段に逆行動作をさせなければならないので、入射角可変照射手段に大きな負荷がかかり、入射角を記録角度に合わせる動作を高速に行うことができないという問題がある。一方、微分検出法でも、角度掃引速度を可変制御するために入射角を記録角度に合わせる動作をそれほど高速化することができず、さらには、微分回路などといった演算回路を要するため、回路構成が複雑になるという難点があった。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものである。本発明は、簡単な仕組みで再生動作を高速化することができるホログラム再生装置およびホログラム再生方法を提供することをその課題としている。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明の第１の側面により提供されるホログラム再生装置は、記録時に参照光の入射方向を変化させることでホログラムが多重記録されたホログラム記録媒体に対し、記録時と同様に入射方向を変化させながら参照光を照射することにより、上記ホログラム記録媒体から再生光を受光し、上記ホログラムによる像を再生するホログラム再生装置であって、再生時における上記参照光を、上記ホログラム記録媒体に対して主たる入射方向をなすメインビームと、これに対して空間的にずれた入射方向をなすサブビームとに分割する再生参照光分割手段と、上記メインビームおよびサブビームの入射方向を変化させながらこれらを上記ホログラム記録媒体に対して照射する入射方向可変照射手段と、上記メインビームおよびサブビームの入射方向が変化する間、上記サブビームに応じて生じた上記再生光の一部をサーボ光として検出するサーボ光検出手段と、上記メインビームに応じて生じた上記再生光の主部を受光する受光手段と、上記サーボ光の検出結果に基づき、上記参照光の光強度を一定とした場合に上記受光手段の受光量が所定レベル以上となる上記メインビームの入射方向を特定し、その入射方向に上記メインビームを合わせた上で上記受光手段により得られた像を再生する再生手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
好ましくは、上記入射方向可変照射手段は、上記ホログラム記録媒体と交わる所定の基準平面内で上記メインビームの入射方向を変化させるように構成されており、上記再生参照光分割手段は、上記サブビームとして、上記基準平面に投影した場合に互いにずれた第１サブビームおよび第２サブビームを生成するように構成されている。
【００１１】
好ましくは、上記第１サブビームおよび第２サブビームは、上記基準平面に投影した場合、上記メインビームを中心としてその両側に生じるようになっている。
【００１２】
好ましくは、上記第１サブビームおよび第２サブビームはさらに、上記基準平面に直交する平面に投影した場合においても、上記メインビームを中心としてその両側に生じるようになっている。
【００１３】
好ましくは、上記サーボ光検出手段は、少なくとも上記第１サブビームおよび第２サブビームのそれぞれに応じた上記サーボ光の光強度を検出する第１フォトセンサおよび第２フォトセンサを用いて演算処理を行い、当該演算処理の結果、所定の目標値になるようなフィードバック制御を行う機構を有して構成されている。
【００１４】
好ましくは、上記ホログラム記録媒体としては、上記参照光の入射角が等角度間隔をなす所定の記録角度になるごとにホログラムが記録されたものが用いられ、上記第１サブビームおよび第２サブビームのそれぞれを上記基準平面に投影した場合の上記メインビームとのなす角度は、上記等角度間隔とは異なる値に設定されている。
【００１５】
本発明の第２の側面により提供されるホログラム再生方法は、記録時に参照光の入射方向を変化させることでホログラムが多重記録されたホログラム記録媒体に対し、記録時と同様に入射方向を変化させながら参照光を照射することにより、上記ホログラム記録媒体から再生光を受光し、上記ホログラムによる像を再生するホログラム再生方法であって、再生時における上記参照光を、上記ホログラム記録媒体に対して主たる入射方向をなすメインビームと、上記ホログラム記録媒体と垂直に交わる所定の基準平面内で上記メインビームと空間的にずれたような入射方向をなすサブビームとに分割する再生参照光分割手順と、上記メインビームおよびサブビームの入射方向を変化させながらこれらを上記ホログラム記録媒体に対して照射する入射方向可変照射手順と、上記メインビームおよびサブビームの入射方向が変化する間、上記サブビームに応じて生じた上記再生光の一部をサーボ光として検出するサーボ光検出手順と、上記メインビームに応じて生じた上記再生光の主部を受光する受光手順と、上記サーボ光の検出結果に基づき、上記参照光の光強度を一定とした場合に上記受光手順における受光量が所定レベル以上となる上記メインビームの入射方向を特定し、その入射方向に上記メインビームを合わせた上で上記受光手段により得られた像を再生する再生手順と、を備えていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るホログラム再生装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１に示すホログラム再生装置の要部斜視図である。
【図３】図１に示すホログラム再生装置の要部側面図である。
【図４】図１に示すホログラム再生装置の要部正面図である。
【図５】ホログラム再生時の光学的な特性を説明するための説明図である。
【図６】ホログラム再生時の動作を説明するための説明図である。
【図７】ホログラム再生時の動作手順を示すフローチャート図である。
【図８】本発明に係るホログラム再生装置の他の実施形態を示す要部側面図である。
【図９】従来のホログラム再生方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。【００１８】
図１〜７は、本発明に係るホログラム再生装置の一実施形態を示している。図１に示すように、本実施形態のホログラム再生装置Ａは、記録時に記録参照光Ｒの入射方向を変化させることでホログラムが多重記録されたホログラム記録媒体Ｈに対し、記録時と同様に入射方向を変化させながら再生参照光Ｒ’を照射することにより、ホログラム記録媒体Ｈから再生光Ｐを受光し、ホログラムによる像を再生するものである。このホログラム再生装置Ａは、ホログラム再生機能に加え、ホログラム記録機能も備えている。【００１９】
ホログラム再生装置Ａは、記録光Ｓを照射するための記録光学系と、ホログラム記録媒体Ｈに対して入射方向を可変制御しながら記録参照光Ｒや再生参照光Ｒ’を照射するための参照光学系と、再生光Ｐからホログラムによる像を再生するための再生光学系とを備える。図外には、レーザ光を発する光源やレーザ光を平行光に変換するコリメータレンズ、さらにはレーザ光を記録光Ｓと参照光Ｒ，Ｒ’とに分離するためのビームスプリッタや光量分割比調整手段が配置されている。【００２０】
記録光学系は、空間光変調器１、第１のハーフミラー２、リレーレンズ３、および対物レンズ４により構成される。参照光学系は、記録用ミラー１０、再生参照光分割手段１１、再生用ミラー１２、および入射方向可変照射手段２０により構成される。入射方向可変照射手段２０は、記録参照光Ｒおよび再生参照光Ｒ’の入射方向を変化させるものであり、Ｕ字型のアーム部材２１や駆動モータ２２で構成されている。再生光学系は、第２のハーフミラー３０、再生用の集光レンズ３１、受光手段３２、サーボ用の集光レンズ４０、サーボ光検出手段５０、および再生手段６０により構成される。図４に示すように、サーボ光検出手段５０は、再生光Ｐの一部をサーボ光Ｐ１，Ｐ２として検出する第１フォトセンサ５１および第２フォトセンサ５２、後述するメインビームＲ０に応じた方向に発せられる光を検出するメインビーム用フォトセンサ５３、ならびに第１および第２フォトセンサ５１，５２によって検出された光強度の差分を再生手段６０に出力する差動アンプ５４とを有して構成される。再生手段６０は電気回路からなり、この再生手段６０には、受光手段３２やサーボ光検出手段５０とともに駆動モータ２２が電気的に接続されている。これら記録光学系および参照光学系は、ホログラム記録媒体Ｈの径方向に往復移動可能に構成されている。【００２１】
図３に示すように、ホログラム記録媒体Ｈは、たとえばフォトポリマーの記録層９０を中間層として有し、この記録層９０の両側に透光性のカバー層９１，９２を積層した構造からなる。記録時には、ホログラム記録媒体Ｈの上面側から記録光Ｓおよび記録参照光Ｒが照射される。これにより、記録層９０には、干渉縞としてのホログラムが記録される。再生時には、ホログラム記録媒体Ｈの下面側から再生参照光Ｒ’のみが照射され、この再生参照光Ｒ’がホログラムによって回折することで再生光Ｐが生ずる。【００２２】
たとえば記録時において、図外の光源から出射したレーザ光は、図示しないコリメータレンズで平行光に変換された後、ビームスプリッタを介して記録光Ｓと記録参照光Ｒに分離される。記録光Ｓは、空間光変調器１へと導かれる一方、記録参照光Ｒは、記録用ミラー１０へと導かれる。これと同様に再生時には、光源からのレーザ光がコリメータレンズを通ってビームスプリッタで記録光Ｓと再生参照光Ｒ’に分離され、再生参照光Ｒ’は、再生参照光分割手段１１を介して再生用ミラー１２へと導かれる。なお、再生時には、図示しない光量分割比調整手段により、光源から出射したほぼすべての光が再生参照光Ｒ’となり、また、ごくわずかな記録光Ｓもホログラム記録媒体Ｈに照射されないように空間光変調器１の全画素が遮光状態とされる。【００２３】
空間光変調器１は、たとえば多数の画素を有する透過型の液晶デバイスからなり、入射したレーザ光を記録すべき情報に応じた２次元画素パターンの記録光Ｓに変調する。空間光変調器１から出射した記録光Ｓは、第１のハーフミラー２を透過してリレーレンズ３へと導かれ、さらに対物レンズ４を通ってホログラム記録媒体Ｈの所定部位に照射される。対物レンズ４は、その光軸がホログラム記録媒体Ｈに対して一定の傾きをなすように設置されている。【００２４】
記録用ミラー１０は、ホログラム記録媒体Ｈの上面側に配置されたアーム部材２１の一端に固定されており、ホログラム記録媒体Ｈに対して概ね垂直な光路に沿って進行してきた記録参照光Ｒを所定部位に向けて斜め下向きに反射する。再生用ミラー１２は、ホログラム記録媒体Ｈの下面側に配置されたアーム部材２１の他端に固定されており、ホログラム記録媒体Ｈに対して概ね平行な光路に沿って進行してきた再生参照光Ｒ’を所定部位に向けて斜め上向きに反射する。アーム部材２１は、ホログラム記録媒体Ｈの径方向に回転軸が配置された駆動モータ２２により、一定の範囲内で回転させられる。これにより、記録用ミラー１０および再生用ミラー１２は、ホログラム記録媒体Ｈに対して垂直な所定の基準平面に沿って一体的に揺動させられる。この所定の基準平面は、図２に２点鎖線の細線で示すような面をなし、これをブラッグ平面Ｂｓと称する。記録用ミラー１０からホログラム記録媒体Ｈに入射する記録参照光Ｒの主軸や対物レンズ４の光軸は、ブラッグ平面Ｂｓに含まれる。【００２５】
記録時には、記録用ミラー１０が揺動させられ、それに応じてたとえば記録参照光Ｒの入射角が図６に示すような等角度間隔Δθをなす記録角度θ１，θ２，θ３になるごとに記録光Ｓが照射される。この記録角度θ１，θ２，θ３は、ブラッグ平面Ｂｓ内に形成される。これにより、ホログラム記録媒体Ｈの所定部位には、記録角度θ１，θ２，θ３に応じたホログラムが重畳的に記録される。【００２６】
再生参照光分割手段１１は、たとえば回折格子あるいはプリズムからなる。図２〜４に示すように、再生参照光分割手段１１は、入射した再生参照光Ｒ’をホログラム記録媒体Ｈに対して主たる入射方向をなすメインビームＲ０と、これとは空間的にずれた入射方向をなす第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２とに分割する。メインビームＲ０は、全出射量の８０％程度であり、第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２は、それぞれ１０％程度である。【００２７】
図２に示すように、メインビームＲ０の主軸Ｒ０ｘは、ブラッグ平面Ｂｓに含まれる。これにより、メインビームＲ０の入射角がブラッグ平面Ｂｓ内に形成される。第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２は、これらの主軸Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘがホログラム記録媒体Ｈに対して平行な面やブラッグ平面Ｂｓ、さらにはこれらの双方に垂直な面のいずれとも平行になっていない。すなわち、ブラッグ平面Ｂｓを含む互いに垂直な３つの平面を観測面とした場合、第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２の入射方向は、全ての観測面で互いに異なる方向を指す。これら第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２の主軸Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘをブラッグ平面Ｂｓに投影した場合、これら２つの主軸Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘの間にメインビームＲ０の主軸Ｒ０ｘが位置する。このように主軸Ｒ１ｘ，主軸Ｒ２ｘをブラッグ平面Ｂｓに投影して形成される第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２の入射角を投影入射角と称する。第１サブビームＲ１の投影入射角とメインビームＲ０の入射角との角度ずれ量、および第２サブビームＲ２の投影入射角とメインビームＲ０の入射角との角度ずれ量は、概ね等しくなっており、これらの角度ずれ量は、記録時の等角度間隔Δθとは異なる値に設定されている。【００２８】
再生時には、再生用ミラー１２が揺動させられ、それに応じてメインビームＲ０の入射角や第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２の投影入射角が変化させられる。再生参照光Ｒは、そのほとんどがメインビームＲ０によって占められるため、このメインビームＲ０の入射角が記録角度θ１，θ２，θ３に合致すると、十分な光量の再生光Ｐが生じる。この再生光Ｐには、メインビームＲ０に応じて生じた主部Ｐ０が含まれるほか、第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２に応じて生じた第１サーボ光Ｐ１および第２サーボ光Ｐ２が含まれる。【００２９】
ここで、図５に示すように一般的には、記録参照光Ｒの入射方向に対してブラッグ平面Ｂｓに沿ったブラッグ方向に再生参照光Ｒ’がずれている場合、その角度ずれ量に対して回折効率が著しく低下する。その一方、ホログラム記録媒体Ｈに対して平行な面やブラッグ平面Ｂｓのどちらに対しても垂直となるフラクタル面（図示略）があり、このフラクタル面に沿ったフラクタル方向に再生参照光Ｒ’がずれている場合、その角度ずれ量に対する回折効率は、ブラッグ方向の角度ずれ量に対する回折効率ほど顕著に低下することはない。このような光学特性に基づき、再生参照光Ｒ’に含まれる第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２は、メインビームＲ０に対してブラッグ方向およびフラクタル方向の双方の方向にずらされている。このようにフラクタル方向にも第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２がずれているため、第１サーボ光Ｐ１および第２サーボ光Ｐ２は、再生光Ｐの主部Ｐ０とは異なる出射方向に進行し、互いに異なる集光位置に配置された第１フォトセンサ５１および第２フォトセンサ５２によって確実に検出される。【００３０】
図４に示すように、再生光Ｐの主部Ｐ０は、第２のハーフミラー３０および再生用の集光レンズ３１を経て受光手段３２に結像する。また、その一部は、メインビーム用フォトセンサ５３によって光強度が検出される。第１サーボ光Ｐ１および第２サーボ光Ｐ２は、第２のハーフミラー３０で反射した後、サーボ用の集光レンズ４０を経て第１フォトセンサ５１および第２フォトセンサ５２によりその光強度が検出される。【００３１】
図６に示すように、メインビームＲ０の入射角に応じてメインビーム用フォトセンサ５３で検出される受光量は、実線で示されるような変動傾向を示す。第１サブビームＲ１および第２サブビームＲ２の投影入射角に応じて第１フォトセンサ５１および第２フォトセンサ５２で得られる第１サーボ光Ｐ１および第２サーボ光Ｐ２の光強度は、破線で示されるような変動傾向を示す。すなわち、たとえば同図の（Ａ）に示すように、第１フォトセンサ５１で高レベルの光強度が検出され、それと同時に第２フォトセンサ５２で低レベルの光強度が検出される状態では、メインビームＲ０の入射角が記録角度θ２に達しない状態にある。これとは逆に同図の（Ｃ）に示すように、第１フォトセンサ５１で低レベルの光強度が検出され、それと同時に第２フォトセンサ５２で高レベルの光強度が検出される状態では、メインビームＲ０の入射角が記録角度θ２を超えた状態となる。一方、同図の（Ｂ）に示すように、第１フォトセンサ５１および第２フォトセンサ５２で検出される光強度が同一レベルになると、メインビームＲ０の入射角が記録角度θ２に一致した状態となる。このように、第１サーボ光Ｐ１および第２サーボ光Ｐ２の光強度が同一レベルで検出されると、メインビーム用フォトセンサ５３で検出される受光量がピークとなり、その度に再生光Ｐの主部Ｐ０が十分な受光量をもって受光手段３２に結像する。【００３２】
受光手段３２は、たとえばＣＣＤからなり、再生手段６０によって受光タイミングが制御されるとともに、結像により得られたホログラム像を再生手段６０に出力する。第１フォトセンサ５１および第２フォトセンサ５２は、第１サーボ光Ｐ１および第２サーボ光Ｐ２の光強度を検出し、それぞれの光強度に応じた信号（光強度信号）を差動アンプ５４に出力する。差動アンプ５４は、２つの光強度信号の差分をとり、その差分に応じた信号（差分信号）を再生手段６０に出力する。メインビーム用フォトセンサ５３の検出信号は、再生手段６０に入力される。再生手段６０は、差分信号が０レベルになるごとに受光手段３２にホログラム像を出力させ、そのホログラム像を再生することによって記録された元の情報を読み出す。また、再生手段６０は、メインビーム用フォトセンサ５３からの検出信号に基づいて所定の処理を行う。【００３３】
次に、ホログラム再生装置Ａの再生動作について説明する。【００３４】
図７に示すように、まず、入射方向可変照射手段２０は、一定の角度掃引速度で再生参照光Ｒ’の入射方向を連続的に変化させるように動作する。これにより、再生参照光Ｒ’は、メインビームＲ０の入射角および第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２の投影入射角を変化させながらホログラム記録媒体Ｈの所定部位に照射される（Ｓ１）。【００３５】
このように再生参照光Ｒ’が照射されると、それに応じて再生光Ｐが生じる。この再生光Ｐには、第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２に応じた第１および第２サーボ光Ｐ１，Ｐ２が含まれる。また、再生光Ｐには、メインビームＲ０に応じた主部Ｐ０となる光も含まれる。第１サーボ光Ｐ１は、第１フォトセンサ５１によって検出され、第２サーボ光Ｐ２は、第２フォトセンサ５２によって検出される。これら第１および第２フォトセンサ５１，５２からは、第１および第２サーボ光Ｐ１，Ｐ２に応じた光強度信号が出力され、差動アンプ５４は、これらの光強度信号の差分に応じた差分信号を出力する（Ｓ２）。【００３６】
このとき、第１フォトセンサ５１で検出された光強度が第２フォトセンサ５２で検出された光強度に一致すると、差動アンプ５４からは、０レベルの差分信号が出力される（Ｓ３：ＹＥＳ）。これは、図６のグラフや（Ｂ）に一例として示すように、第１サブビームＲ１の投影入射角が２つの記録角度θ１，θ２の間にあって第１サーボ光Ｐ１の光強度が中間レベルにある状態で、第２サブビームＲ２の投影入射角が２つの記録角度θ２，θ３の間にあって第２サーボ光Ｐ２の光強度が中間レベルにある状態である。すなわち、メインビームＲ０の入射角が記録角度θ２に一致した状態となり、再生光Ｐの主部Ｐ０をなす一部の光は、メインビーム用フォトセンサ５３によって平均以上となる概ねピーク値で検出される。【００３７】
こうしてメインビームＲ０の入射角が記録角度θ２に一致すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、入射方向可変照射手段２０は、再生参照光Ｒ’の入射方向を変化させる動作を一時停止する。これにより、再生参照光Ｒ’は、その入射角が記録角度θ２に合わされた状態で照射される（Ｓ４）。【００３８】
このとき、受光手段３２においては、十分な光量をもつ再生光の主部Ｐ０が得られが、第１フォトセンサ５１、第２フォトセンサ５２、メインビーム用フォトセンサ５３の出力が一定レベルに達していることを確認してから受光成功としてもよい。たとえば、再生参照光Ｒ’の照射時における光強度が一定である場合、入射方向可変照射手段２０を動かしたときに得られるメインビーム用フォトセンサ５３の検出レベルが平均よりも大きな所定値以上になっていれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、再生光の受光成功とする。この際、図６の中央の状態のように受光量が極大（ピーク値）になる状態が好ましい。これに基づいて記録角度θ２に応じたホログラムの像が再生される（Ｓ６）。その後、たとえば記録角度θ３に応じたホログラムの像を再生するために、動作機構は、再びＳ１に戻って同様の再生動作を実行する。【００３９】
Ｓ３において、第１フォトセンサ５１で検出された光強度が第２フォトセンサ５２で検出された光強度よりも大きい場合や小さい場合、差動アンプ５４からは、−レベルや＋レベルの差分信号が出力される（Ｓ３：ＮＯ）。【００４０】
このとき、差分信号が−レベルの場合、図６のグラフや（Ａ）に一例として示すように、第１サブビームＲ１の投影入射角が２つの記録角度θ１，θ２の間にあって第１サーボ光Ｐ１の光強度が高レベルにある状態で、第２サブビームＲ２の投影入射角が２つの記録角度θ２，θ３の間にあって第２サーボ光Ｐ２の光強度が低レベルの状態である。すなわち、メインビームＲ０の入射角が記録角度θ２に達することなく、受光手段３２における受光量が漸次増加中の状態である。このような状態においては、再生光Ｐの主部Ｐ０が受光手段３２やメインビーム用フォトセンサ５３において十分な受光量をもって検出されない。そのため、ホログラム再生に係る各種の機構は、Ｓ１に戻って再生動作を継続させる。これにより、再生参照光Ｒ’は、メインビームＲ０の入射角が記録角度θ２に合うまで入射方向が連続的に変化させられる。【００４１】
一方、差分信号が＋レベルの場合、図６のグラフや（Ｃ）に一例として示すように、第１サブビームＲ１の投影入射角が２つの記録角度θ１，θ２の間にあって第１サーボ光Ｐ１の光強度が低レベルにある状態で、第２サブビームＲ２の投影入射角が２つの記録角度θ２，θ３の間にあって第２サーボ光Ｐ２の光強度が高レベルの状態である。すなわち、メインビームＲ０の入射角が記録角度θ２を通り過ぎ、受光手段３２における受光量が漸次減少中の状態である。このような状態においても、再生光Ｐの主部Ｐ０が受光手段３２やメインビーム用フォトセンサ５３において十分な受光量をもって検出されない。そのため、ホログラム再生に係る各種の機構は、Ｓ１に戻って再生動作を継続させる。これにより、再生参照光Ｒ’は、メインビームＲ０の入射角が次順予定の記録角度θ３に合うまで入射方向が連続的に変化させられる。【００４２】
したがって、本実施形態のホログラム再生装置Ａによれば、第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２を生成して第１および第２サーボ光Ｐ１，Ｐ２を検出するといった簡単な仕組みを有するだけで、記録角度θ１，θ２，θ３に応じたホログラムによる像を得ることができるので、再生動作を従来よりも高速に実行することができる。【００４３】
図８は、本発明に係るホログラム再生装置の他の実施形態を示している。なお、先述した実施形態によるものと同一または類似のものについては、同一符号を付してその説明を省略する。【００４４】
図８に示すホログラム再生装置では、入射方向可変照射手段に付属する構成部品として、記録用プリズム１０’および再生用プリズム１２’が設けられている。記録用プリズム１０’は、ホログラム記録媒体Ｈの上面側に配置されたアーム部材（図示略）の一端に固定されており、ホログラム記録媒体Ｈに対して概ね平行な光路に沿って進行してきた記録参照光Ｒを所定部位に向けて斜め下向きに進行させる。再生用プリズム１２’は、ホログラム記録媒体Ｈの下面側に配置されたアーム部材の他端に固定されており、ホログラム記録媒体Ｈに対して概ね平行な光路に沿って進行してきた再生参照光Ｒ’を所定部位に向けて斜め上向きに進行させる。【００４５】
これらの記録用プリズム１０’および再生用プリズム１２’は、ブラッグ平面（図示略）に沿って一体的に揺動させられる。記録用プリズム１０’からホログラム記録媒体Ｈに入射する記録参照光Ｒの主軸や対物レンズ４の光軸は、ブラッグ平面Ｂｓに含まれる。記録時には、記録用プリズム１０’が揺動させられ、それに応じてたとえば記録参照光Ｒの入射角が記録角度θ１，θ２，θ３になるごとに記録光Ｓが照射される。【００４６】
再生用プリズム１２’の反射面１２’Ａには、たとえば反射型の回折格子が形成されており、この反射面１２’Ａにより再生参照光分割手段が実現されている。すなわち、再生用プリズム１２’に入射した再生参照光Ｒ’は、ホログラム記録媒体Ｈに対して主たる入射方向をなすメインビームＲ０と、これとは空間的にずれた入射方向をなす第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２とに分割される。メインビームＲ０の主軸は、ブラッグ平面に含まれる一方、第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２の主軸は、ホログラム記録媒体Ｈに対して平行な面やブラッグ平面、さらにはフラクタル平面のいずれとも平行になっていない。このような再生用プリズム１２’が再生時に揺動させられ、それに応じてメインビームＲ０の入射角や第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２の投影入射角が変化させられる。このような再生用プリズム１２’によっても、先述した実施形態と同様に図２に示すような入射方向のメインビームＲ０ならびに第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２が生じる。【００４７】
なお、再生用プリズム１２’の入射面や出射面に回折格子を形成し、あるいはその入射面や出射面に別のプリズムを設けることにより、メインビームＲ０と第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２とを分割する再生参照光分割手段を実現するようにしてもよい。【００４８】
このような再生用プリズム１２’を備えたホログラム再生装置によっても、第１および第２サブビームＲ１，Ｒ２を生成するための簡単な仕組みを実現することができ、第１および第２サーボ光Ｐ１，Ｐ２を検出することで再生動作を高速化することができる。【００４９】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。【００５０】
たとえばサブビームは、主軸がブラッグ平面に含まれるものであって、メインビームに対して一定の進角をもつ一つのサブビームとしてもよい。この場合、サブビームに応じて生じたサーボ光の光強度を検出し、その光強度が極大となった時点から上記進角に応じた角度に達するまで再生参照光の入射角を変化させる。そうすることにより、メインビームの入射角が記録角度にちょうど合致した状態となり、十分な受光レベルの再生光を得ることができる。【００５１】
また、サブビームの光量は、メインビームの光量に対して配分を１０％ずつとしたが、これも勿論限定されない。たとえば、サブビームをフラクタル方向にずらしていくことでサブビームに応じたサーボ光の光量を調整することができ、また、そのときに各フォトセンサとメインビームの落射位置との距離もこれで変更できるため、より最適な設計条件を選択することができる。
【図１】
2009044470.tif 000003
【図２】
2009044470.tif 000004
【図３】
2009044470.tif 000005
【図４】
2009044470.tif 000006
【図５】
2009044470.tif 000007
【図６】
2009044470.tif 000008
【図７】
2009044470.tif 000009
【図８】
2009044470.tif 000010
【図９】
2009044470.tif 000011
【国際調査報告】
2009044470.tif 000012
2009044470.tif 000013