(57)【要約】【課題】  複数に分割された記録領域とマスクの開口部との位置関係を精度良く一致させることが可能な記録媒体およびその記録媒体の情報を再生する情報再生装置を提供する。【解決手段】  情報再生装置１０は、データ多重カード型のホログラム媒体１の記録領域２ｒに記録されたホログラムデータを再生する。ホログラム媒体１は、スラブ型のシングルモード導波路１５が複数積層されたものである。マスク１３は、ホログラム媒体１のｚ軸方向の上方に配置されている。撮像素子１１は、ホログラム媒体１から見てマスク１３の上方に配置されている。マスク１３および撮像素子１１は、ホログラム媒体１の導波路１５に対して平行に配置されている。撮像素子１１および開口１２を有するマスク１３は、支持部材１６によって一体化されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸形状が形成された導波路が複数積層された記録媒体であって、
各々独立したデータ情報および前記データ情報に対応するアドレス情報が記録された複数の記録領域を有し、
前記複数の記録領域の各々から再生されるアドレスマークの光強度は、前記複数の記録領域に入射される光量に応じて一定の比率に定まる、記録媒体。
【請求項２】
前記アドレス情報は、前記アドレスマークが前記開口と前記記録領域との位置ずれによって撮像面上に結像されなくなるのを防ぐための第１のマージン領域の内側に来るように設定され、かつ、前記アドレスマークが前記複数の記録領域から再生される前記データマークと重なるのを防ぐための第２のマージン領域の外側に来るように設定される、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項３】
前記凹凸形状は、ホログラムである、請求項１または２に記載の記録媒体。
【請求項４】
凹凸形状が形成された導波路が複数積層され、各々独立したデータ情報および前記データ情報に対応するアドレス情報が記録された複数の記録領域を有する記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、
前記導波路に光を入射する光学系と、
前記導波路を伝搬する伝搬光が前記凹凸形状により回折される回折光を制限する開口を有するマスクと、
前記開口を通過する前記回折光を受けて、前記複数の記録領域に対応するデータマークおよびアドレスマークを撮像面上に再生する撮像素子と、
前記撮像素子からの出力を元に前記複数の記録領域を識別して前記複数の記録領域に対する前記開口の位置を算出し、該検出結果に基づいて前記開口を所望の前記記録領域に移動させる処理回路とを備える、情報再生装置。
【請求項５】
前記処理回路は、前記複数の記録領域の一部分に対応する前記アドレスマークを撮像面上に再生する撮像素子からの出力を受けたとき、前記所望の記録領域に対応する前記アドレスマークと比較することにより、前記複数の記録領域に対する前記開口の位置を算出し、該検出結果に基づいて前記開口を前記所望の記録領域に移動させる、請求項４に記載の情報再生装置。
【請求項６】
前記撮像素子は、前記記録媒体における前記複数の記録領域の面内方向に対して平行駆動され、
前記撮像素子の撮像面の面積は、前記記録媒体における前記複数の記録領域全体の面積よりも小さい、請求項４に記載の情報再生装置。
【請求項７】
前記撮像素子と前記開口を有する前記マスクとは、一体形成されている、請求項４〜６のいずれかに記載の情報再生装置。
【請求項８】
前記凹凸形状は、ホログラムである、請求項４〜７のいずれかに記載の情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記録媒体および情報再生装置に関し、より特定的には、ホログラムデータが記録された記録媒体およびその記録媒体の情報を再生する情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能向上のめざましい携帯電話に代表されるモバイル機器の発展に伴い、小型かつ大容量であるメモリ媒体の需要が急増している。この要求を満たすメモリ媒体の一つとして、ホログラムメモリが注目されている。
【０００３】
ホログラムメモリに記録されたホログラムデータを読み取るホログラム再生装置として、ホログラム上に光検出器を配置し、ホログラムから回折された再生像を読み取る再生装置がある。また、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等に代表される光検出器をホログラム上で駆動してホログラムデータを再生する再生装置がある。このようなホログラム再生装置が開示された特許文献１の概要を以下に説明する。
【０００４】
図１６は、ホログラムメモリ１１０からデータを読み出す従来のホログラム再生装置１００Ａの概略的な構成を示した断面図である。ホログラムメモリ１１０は、複数の独立なホログラムが書き込まれたスラブ型シングルモード導波路１１５を有するデータ多重型ホログラムメモリである。図１６を参照して、ホログラム再生装置１００Ａは、シリンドリカルレンズ１０９と、開口部１１２を有するマスク１１３と、光検出器１１４とを含む。
【０００５】
シリンドリカルレンズ１０９は、光源（図示せず）からの光ＰＬをホログラムメモリ１１０の端面に集光する。マスク１１３は、ホログラムメモリ１１０の導波路１１５から垂直方向に所定距離だけ離して配置される。マスク１１３の開口部１１２は、ホログラムメモリ１１０の各ホログラム領域よりも小さな面積を有する。光検出器１１４は、導波路１１５の垂直方向でホログラムメモリ１１０から見てマスク１１３の外側に配置される。
【０００６】
ホログラムメモリ１１０の端面に集光された光ＰＬは、導波光ＰＷとしてスラブ型シングルモード導波路１１５を伝搬する。導波光ＰＷは、導波路１１５に書き込まれたホログラムデータによって、導波路１１５の法線方向に回折される。光検出器１１４は、当該回折光のうち、マスク１１３の開口部１１２を通過する回折光ＤＦのみを、微小なスポットの集合として平面内に結像して検出する。
【０００７】
図１７は、図１６のホログラム再生装置１００Ａにおけるマスク１１３および回折光に対応する再生像の番号表ＤＦＮの構成を示した模式図である。図１７に示すように、マスク１１３は、開口部１１２が分散的に配置された分散開口マスクである。マスク１１３の中央部には、縦横８×８に分割された領域が設けられ、この領域に微小な開口部１１２が分散して配置される。番号表ＤＦＮは、マスク１１３を含む平面内での回折光に対応する再生像の番号を示している。
【０００８】
番号表ＤＦＮにおいて画像再生用に用いられない部分Ｓには、サーボ番号、レイヤー番号、ストライブ番号などの管理情報が記録されている。図１７に示すマスク１１３は、８多重を行なう開口部１１２の配置となっている。番号１の再生像を得るには、図１７に示すように、（縦，横）の番地で表現すると、（１，１）、（２，７）、（３，３）、（４，５）、（５，４）、（６，６）、（７，２）、（８，８）の各位置にマスク１１３の開口部１１２があればよい。
【０００９】
上記のように開口部１１２をマスク１１３に分散配置させることにより、図１６のホログラム再生装置１００Ａは、開口部１１２を通過する回折光ＤＦのみから結像される像を互いに独立に再生することができる。これにより、特許文献１によれば、ホログラム再生装置１００Ａは、ホログラムの持つ情報密度を余り落とすことなく情報を取り出せる。この結果、ホログラムメモリ１１０の容量を増大できるとされる。
【００１０】
一方、記録媒体に対して小型の光検出器を駆動させ、当該記録媒体から回折されるデータを読み取る手法は多く開示されている。このような再生装置が開示された特許文献２の概要を以下に説明する。
【００１１】
図１８は、カード型記録媒体３の情報を再生する再生装置１００Ｂの機械的な構造を示した図である。図１８を参照して、再生装置１００Ｂは、撮像素子を含む光検出器１９と、ギア２４とを含む。再生装置１００Ｂは、ギア２４を用いることにより、光検出器１９をカード型記録媒体３に対して矢印Ｘ１で示す第１駆動方向に駆動する。このような駆動機能を光検出器１９に内蔵することにより、特許文献２によれば、再生装置１００Ｂの撮像素子およびこれを含む光検出器１９を小型化することができる。この結果、再生装置１００Ｂの低コスト化が実現できるとされる。
【特許文献１】特開２００１−２１００８８号公報
【特許文献２】特開２００１−１８４４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図１６のホログラム再生装置１００Ａは、開口部１１２が分散配置されたマスク１１３を用いることにより、再生の際にホログラムメモリ１１０の記録領域と開口部１１２との位置関係にずれが生じる。同様に、図１８の再生装置１００Ｂは、ギア２４を用いて光検出器１９を駆動することにより、再生の際にカード型記録媒体３の記録領域と光検出器１９との位置関係にずれが生じる。ホログラムに記録されたデータを正確に再生するには、上記の位置関係を精度良く一致させる必要がある。
【００１３】
それゆえに、この発明の目的は、複数に分割された記録領域とマスクの開口部との位置関係を精度良く一致させることが可能な記録媒体およびその記録媒体の情報を再生する情報再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、凹凸形状が形成された導波路が複数積層された記録媒体であって、各々独立したデータ情報およびデータ情報に対応するアドレス情報が記録された複数の記録領域を有し、複数の記録領域の各々から再生されるアドレスマークの光強度は、複数の記録領域に入射される光量に応じて一定の比率に定まる。
【００１５】
好ましくは、アドレス情報は、アドレスマークが開口と記録領域との位置ずれによって撮像面上に結像されなくなるのを防ぐための第１のマージン領域の内側に来るように設定され、かつ、アドレスマークが複数の記録領域から再生されるデータマークと重なるのを防ぐための第２のマージン領域の外側に来るように設定される。
【００１６】
好ましくは、凹凸形状は、ホログラムである。
【００１７】
この発明の他の局面によれば、凹凸形状が形成された導波路が複数積層され、各々独立したデータ情報およびデータ情報に対応するアドレス情報が記録された複数の記録領域を有する記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、導波路に光を入射する光学系と、導波路を伝搬する伝搬光が凹凸形状により回折される回折光を制限する開口を有するマスクと、開口を通過する回折光を受けて、複数の記録領域に対応するデータマークおよびアドレスマークを撮像面上に再生する撮像素子と、撮像素子からの出力を元に複数の記録領域を識別して複数の記録領域に対する開口の位置を算出し、その検出結果に基づいて開口を所望の記録領域に移動させる処理回路とを備える。
【００１８】
好ましくは、処理回路は、複数の記録領域の一部分に対応するアドレスマークを撮像面上に再生する撮像素子からの出力を受けたとき、所望の記録領域に対応するアドレスマークと比較することにより、複数の記録領域に対する開口の位置を算出し、その検出結果に基づいて開口を所望の記録領域に移動させる。
【００１９】
好ましくは、撮像素子は、記録媒体における複数の記録領域の面内方向に対して平行駆動され、撮像素子の撮像面の面積は、記録媒体における複数の記録領域全体の面積よりも小さい。
【００２０】
好ましくは、撮像素子と開口を有するマスクとは、一体形成されている。
【００２１】
好ましくは、凹凸形状は、ホログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、複数に分割された記録領域とマスクの開口部との位置関係を精度良く一致させ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、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２４】
図１は、この発明の実施の形態による情報再生装置１０の概略的な構成を示した断面図である。図１を参照して、情報再生装置１０は、撮像素子１１と、開口１２を有するマスク１３と、シリンドリカルレンズ２２とを備える。撮像素子１１および開口１２を有するマスク１３は、支持部材１６によって一体化されている。このことから、撮像素子１１と開口１２との位置関係を制御する新たな制御装置は不要となる。これにより、情報再生装置１０は、撮像素子１１に結像される再生像を精度良く再生することができる。
【００２５】
マスク１３は、ホログラム媒体１のｚ軸方向の上方に配置されている。撮像素子１１は、ホログラム媒体１から見てマスク１３の上方に配置されている。マスク１３および撮像素子１１は、ホログラム媒体１の導波路１５に対して平行に配置されている。情報再生装置１０は、データ多重カード型のホログラム媒体１の記録領域２ｒに記録されたホログラムデータを再生する。ホログラム媒体１は、スラブ型のシングルモード導波路１５が複数積層されたものである。
【００２６】
次に、情報再生装置１０がホログラム媒体１のホログラムデータを再生する手順について説明する。
【００２７】
図示しない光源から出射された光は、コリメートレンズ（図示せず）によって平面波の光ビームＰＬにされる。光ビームＰＬは、シリンドリカルレンズ２２によって、ｚ軸方向にのみ集光された入射ビームＰＦに変換される。入射ビームＰＦは、導波光ＤＷとしてホログラム媒体１の導波路１５に入射される。導波光ＤＷは、ホログラム媒体１の導波路１５を伝搬し、導波路１５のコア部に形成された複数の凹凸形状（ホログラム）によりｚ軸方向に回折される。当該回折光のうち、マスク１３の開口１２を通過する回折光ＤＦのみが、撮像素子１１の撮像面に再生像として結像される。ここで、ホログラム媒体１の記録領域２ｒは、マスク１３の開口１２よりも面積が大きい。ホログラム記録媒体１は、記録領域２ｒを含む複数の記録領域によって多重化記録された媒体である。
【００２８】
図２は、この発明の実施の形態による情報再生装置１０の概略的な構成を示した上面透視図である。図２を参照して、光ビームＰＬは、シリンドリカルレンズ２２によって入射ビームＰＦに変換される。入射ビームＰＦは、導波光ＤＷとしてホログラム媒体１に入射される。図２において、開口位置１２Ｘは、開口１２を有するマスク１３を駆動した際の開口１２の位置を示すものである。マスク１３の開口１２をｙ軸に平行な方向に駆動したとき、図示しない光源も同方向に同距離移動する。マスク１３の開口１２をｘ軸に平行な方向に駆動したとき、図示しない光源は追随せず位置変化を伴わない。
【００２９】
図１を参照して、マスク１３の開口１２が所望の記録領域２ｒからｘ軸またはｙ軸に平行な方向にずれた場合、それまで開口１２を通過していた回折光ＤＦの一部は、マスク１３によって撮像素子１１への進行を遮断される。その結果、回折光ＤＦは、撮像素子１１の結像面上で完全に結像することができなくなる。
【００３０】
一方、ホログラム媒体１の記録領域２ｒを含む全領域には、各々独立したアドレス情報がデータ情報とともに記録されている。これにより、回折光ＤＦから記録領域２ｒの情報の一部分でも再生されれば、記録領域２ｒに含まれるアドレスマークおよびデータマークを再生することができる。なお、ホログラム媒体１の端面に入射される入射ビームＰＦの強度分布は、ほぼ一様である。
【００３１】
以上より、所望の記録領域２ｒと開口１２との間に位置ずれが生じた場合、記録領域２ｒから再生されるデータマークおよびアドレスマークの光強度は、位置ずれがない場合と比べて変化する。また、前述のように、撮像素子１１とマスク１３とは一体化しているので、所望の記録領域２ｒと開口１２との間に位置ずれが生じた場合、記録領域２ｒから撮像素子１１上に再生されるデータマークおよびアドレスマークは、上記位置ずれと同程度の位置ずれを生ずる。
【００３２】
図３は、所望の記録領域２ｒとマスク１３の開口１２とに位置ずれが生じない場合における撮像素子１１の撮像面を示した図である。この場合、図３に示すように、撮像素子１１の四隅にはアドレスマーク７０ａ〜７０ｄが再生され、撮像素子１１の中央部にはデータマーク８０が形成される。アドレスマーク７０ａ〜７０ｄは、むらのないほぼ均一な光強度となっている。
【００３３】
図３を参照して、アドレスマーク７０ｃは、開口１２と記録領域２ｒとの位置ずれによって撮像素子１１の撮像面上にアドレスマーク７０ｃが結像されなくなるということがないよう、マージン領域１１Ａの内側に来るように設定されている。これは、アドレスマーク７０ａ，７０ｂ，７０ｄについても同じである。アドレスマーク７０ｄは、記録領域２ｒおよび隣接する記録領域から再生されるデータマークとアドレスマークとの重なりを防ぐために、マージン領域１１Ｂの外側に来るように設定されている。これは、アドレスマーク７０ａ〜７０ｃについても同じである。
【００３４】
マージン領域１１Ａ，１１Ｂは、ともに開口１２のサイズと等しいかそれ以上の面積を有する。また、図３では、データマーク８０を正方形としたが、形状はこれには限られない。データマーク８０は、アドレスマーク７０ａ〜７０ｄの中央部以外で結像されてもよく、この場合、データマーク８０の面積は十分に増大できる。
【００３５】
次に、所望の記録領域２ｒとマスク１３の開口１２とに位置ずれが生じた場合に図３のアドレスマーク７０ａ〜７０ｄおよびデータマーク８０の再生位置が変化する様子を、以下の図４〜１３を用いて説明する。
【００３６】
図４〜６は、ホログラム媒体１の記録領域２Ｒとマスク１３の開口１２との位置関係を示した図である。図４〜６を参照して、記録領域２Ｒは、第１から第４の記録領域６１〜６４を少なくとも有する。第１から第４の記録領域６１〜６４は、各々が開口１２と同じサイズである。記録領域６１〜６４の全域には、回折光を生成させる凹凸形状（ホログラム）が形成されている。当該凹凸形状には、第１から第４の記録領域６１〜６４の各アドレス情報が記録されている。
【００３７】
図４は、記録領域２Ｒの第１記録領域６１とマスク１３の開口１２とが合致した場合を示した図である。図５は、マスク１３の開口１２が記録領域２Ｒの第１記録領域６１と第２記録領域６２との間に位置する場合を示した図である。図６は、マスク１３の開口１２が記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４にまたがって位置する場合を示した図である。
【００３８】
図７〜９は、図４〜６の場合に撮像素子１１の撮像面上に再生されるアドレスマークの位置関係をそれぞれ示した図である。図７は、図４に対応し、記録領域２Ｒの第１記録領域６１から再生されるアドレスマーク７１ａ〜７１ｄを示した図である。図８は、図５に対応し、記録領域２Ｒの第１および第２の記録領域６１，６２から再生されるアドレスマーク７１ａ〜７１ｄ，７２ａ〜７２ｄをそれぞれ示した図である。図９は、図６に対応し、記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４から再生されるアドレスマーク７１ａ〜７１ｄ，・・・，７４ａ〜７４ｄをそれぞれ示した図である。
【００３９】
図９に示すように、アドレスマーク７１ａ〜７１ｄ，・・・，７４ａ〜７４ｄは、撮像素子１１の撮像面において互いに重なり合わないように設定されている。以上のように、記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４のどの記録領域から回折された回折光がマスク１３の開口１２を通過したかは、撮像素子１１の撮像面に再生されるアドレスマークの情報を読み取ることにより把握することができる。
【００４０】
図１０〜１２は、図４〜６の場合に撮像素子１１の撮像面上に再生されるデータマークの位置関係をそれぞれ示した図である。図１０は、図４に対応し、記録領域２Ｒの第１記録領域６１から再生されるデータマーク８１を示した図である。図１１は、図５に対応し、記録領域２Ｒの第１および第２の記録領域６１，６２から再生されるデータマーク８１，８２をそれぞれ示した図である。図１２は、図６に対応し、記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４から再生されるデータマーク８１〜８４をそれぞれ示した図である。
【００４１】
図１１，１２では、複数の記録領域から回折された回折光がマスク１３の開口１２を通過した場合のデータマークを、フルサイズで重なるように描画している。しかしながら、所望の記録領域と開口１２とに位置ずれが生じた場合、データマークはマスク１３の駆動方向の反対側から光強度が弱くなる。このため、複数の記録領域から回折された回折光がマスク１３の開口１２を通過した場合のデータマークが、実際にフルサイズで撮像素子１１の撮像面上に再生されるとは限らない。
【００４２】
図１３は、図６の場合に撮像素子１１の撮像面上に再生されるアドレスマークおよびデータマークの各位置関係を示した図である。図１３に示すように、アドレスマーク７１ａ〜７１ｄ，・・・，７４ａ〜７４ｄおよびデータマーク８１〜８４は、撮像素子１１の撮像面において互いに重なり合わないように設定されている。以下では、アドレスマーク７１ａ〜７１ｄ，・・・，７４ａ〜７４ｄを、アドレスマーク７１〜７４とも総称する。
【００４３】
次に、所望の記録領域２ｒとマスク１３の開口１２とに位置ずれが生じた場合の位置ずれ量を把握する方法について説明する。前述したように、アドレスマーク７１〜７４は、記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４における全ての凹凸形状から回折した回折光により、撮像素子１１の撮像面に再生される。アドレスマーク７１〜７４の光強度は、光源から記録領域６１〜６４に入射する光量に対してほぼ一定の比率となるように設定されている。
【００４４】
したがって、所望の記録領域２ｒとマスク１３の開口１２とに位置ずれが生じた場合であっても、所望の記録領域２ｒから回折した回折光ＤＦの一部分でも開口１２を通過すれば、所望の記録領域２ｒに対応するアドレスマークを再生することが可能である。また、所望の記録領域２ｒとマスク１３の開口１２とに位置ずれが生じた場合、開口１２を通過する回折光ＤＦの光量が減少するため、アドレスマーク７１〜７４の光強度は低下する。
【００４５】
上記の事実から、アドレスマーク７１〜７４の光強度とマスク１３の開口１２の位置とは、関連付けることができる。たとえば、撮像素子１１からの出力をデータに変換する処理回路を設けて開口１２の位置を算出することにより、アドレスマーク７１〜７４の各光強度情報に基づいて開口１２の位置制御を行なうことができる。
【００４６】
次に、マスク１３の開口１２を通過した回折光ＤＦによる撮像素子１１の撮像面上での光強度分布について説明する。
【００４７】
図１４は、記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４上での開口１２の位置を示した図である。図１４では、開口１２は、開口１２Ａまたは開口１２Ｂの位置にある。前述したように、アドレスマーク７１〜７４は、第１から第４の記録領域６１〜６４における全ての凹凸形状から回折した回折光により、撮像素子１１の撮像面に再生される。そのため、撮像素子１１の撮像面上に再生されるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度と開口１２の位置とは、以下の式（１）のように関係付けることができる。ここで、開口１２の位置での光強度分布は一様であるとする。
【００４８】
【数１】
2006260718.tif 000003
【００４９】
式（１）において、ｘおよびｙは、図１４を参照して、記録領域２Ｒ面内の２軸方向を示している。ｘｙ軸の原点は、記録領域２Ｒの中心としている。式（１）のＬは、図１４を参照して、マスク１３の開口１２のサイズを示している。Ｌの長さは、一例として、ｘ軸方向、ｙ軸方向とも４０６μｍとする。式（１）のＬｘおよびＬｙは、図１４を参照して、所望の記録領域２ｒからの回折光ＤＦが開口１２を通過する範囲のｘ軸方向およびｙ軸方向をそれぞれ示している。図１４では、Ｌｘの方向はｘ軸方向に、Ｌｙの方向はｙ軸方向に、それぞれ一致している。
【００５０】
式（１）のＤｘおよびＤｙは、図１４を参照して、ｘ軸方向およびｙ軸方向における記録領域２Ｒとマスク１３の開口１２との位置ずれ量を示す。図１４では、ｙ軸方向において、記録領域２Ｒと開口１２Ａとの位置ずれ量をＤｙ１、記録領域２Ｒと開口１２Ｂとの位置ずれ量をＤｙ２としている。式（１）において、±Ｄｘおよび±Ｄｙが積分範囲の上限にくるか下限にくるかは、記録領域２Ｒと開口１２との位置関係による。
【００５１】
図１４および式（１）を参照して、撮像素子１１の撮像面上に再生されるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度が最大となるのは、所望の記録領域２ｒからの回折光ＤＦが全てマスク１３の開口１２を通過したときである。ここで、アドレスマーク７１〜７４の規格化光強度は、図１に示した入射ビームＰＦの強度分布を踏まえたものである。なお、この発明の実施の形態では、開口１２の位置での光強度分布は一様であるとしているが、たとえば誤差関数型の光強度分布であるとしてもよい。
【００５２】
図１４を参照して、第１軌跡Ｌｙは、開口１２が第１記録領域６１の位置と合致している状態から開口１２Ａの位置までｙ軸方向へ位置ずれした場合における開口１２Ａへの軌跡を示す。第２軌跡Ｌｘｙは、開口１２が第１記録領域６１の位置と合致している状態から開口１２Ｂの位置までｘ軸方向およびｙ軸方向へ等しく位置ずれした場合における開口１２Ｂへの軌跡を示す。
【００５３】
図１５は、図１４の第１軌跡Ｌｙまたは第２軌跡Ｌｘｙを通って開口１２が開口１２Ａまたは開口１２Ｂへ位置ずれした場合におけるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度を示した図である。図１５において、縦軸は規格化されたアドレスマーク７１〜７４の光強度、横軸は開口１２のｙ軸方向への移動距離（単位はμｍ）を示している。ここで、第１記録領域６１と開口１２との位置が合致している状態を横軸の原点とする。なお、開口１２が第２軌跡Ｌｘｙの方向にずれた場合の横軸の値は、ｙ軸方向への位置ずれ長さ分だけで示すこととする。
【００５４】
図１５を参照して、実線Ｐ６１ｙは、第１軌跡Ｌｙに沿って開口１２が開口１２Ａの方へ位置ずれした場合に、第１記録領域６１から再生されるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度を示す。実線Ｐ６１ｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度の値は、１．０の状態から開口１２の位置ずれに伴ってゼロまで直線的に減少していく。実線Ｐ６２ｙは、第１軌跡Ｌｙに沿って開口１２から開口１２Ａに位置ずれが生じた場合に、第２記録領域６２から再生されるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度を示す。実線Ｐ６２ｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度の値は、ゼロの状態から開口１２の位置ずれに伴って１．０まで直線的に増加していく。
【００５５】
開口１２が第１記録領域６１と第２記録領域６２との中間に位置していた場合、すなわち第１軌跡Ｌｙに沿った開口１２の移動距離が２０３μｍｍの場合、図１５に示すように、実線Ｐ６１ｙおよび実線Ｐ６２ｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度の値は、ともに０．５となる。
【００５６】
図１５を参照して、破線Ｐ６１ｘｙは、第２軌跡Ｌｘｙに沿って開口１２が開口１２Ｂの方へ位置ずれした場合に、第１記録領域６１から再生されるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度を示す。破線Ｐ６１ｘｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度の値は、１．０の状態から開口１２の位置ずれに伴ってゼロまで減少していく。破線Ｐ６１ｘｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度は、実線Ｐ６１ｙに比べて、位置ずれ初期段階における減少率が大きい。これは、開口１２が第２軌跡Ｌｘｙを通った場合において第１記録領域６１のアドレスマーク７１〜７４の再生に寄与する記録領域面積の減少率が、第１軌跡Ｌｙを通った場合よりも大きいことが原因である。
【００５７】
図１５を参照して、破線Ｐ６２ｘｙ，Ｐ６３ｘｙは、第２軌跡Ｌｘｙに沿って開口１２が開口１２Ｂの方へ位置ずれした場合に、第２記録領域６２および第３記録領域６３からそれぞれ再生されるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度を示す。破線Ｐ６２ｘｙ，６３ｘｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度の値は、ともにゼロの状態から開口１２の位置ずれに伴って増加し、記録領域２Ｒの中心に開口１２が位置したときに最大値０．２５をとる。これは、アドレスマーク７１〜７４の再生に寄与する第１から第４の記録領域６１〜６４の面積がすべて等しくなっていることを示している。
【００５８】
開口１２の位置ずれが記録領域２Ｒの中心から更に進むと、破線Ｐ６２ｘｙ，６３ｘｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度の値は、最大値０．２５から減少していく。前述したように、開口１２の位置での光強度分布は一様であるため、記録領域２Ｒ上の開口１２の位置に関係なく、撮像素子１１の撮像面上に再生されるアドレスマーク７１〜７４の光強度を検出する感度は一定である。
【００５９】
図１５を参照して、破線Ｐ６４ｘｙは、第２軌跡Ｌｘｙに沿って開口１２が開口１２Ｂの方へ位置ずれした場合に、第４記録領域６４から再生されるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度を示す。破線Ｐ６４ｘｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度の値は、ゼロの状態から開口１２の位置ずれに伴って１．０まで増加していく。破線Ｐ６４ｘｙに示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度は、実線Ｐ６２ｙに比べて、位置ずれ初期段階における増加率が小さい。これは、開口１２が第２軌跡Ｌｘｙを通った場合において第４記録領域６４のアドレスマーク７１〜７４の再生に寄与する記録領域面積の増加率が、第１軌跡Ｌｙを通った場合よりも小さいことが原因である。
【００６０】
以上より、撮像素子１１の撮像面上に再生される第１から第４の記録領域６１〜６４に対応するアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度と開口１２の位置とは、関連付けることができる。たとえば、前述したように、撮像素子１１からの出力をデータに変換する処理回路を設けて開口１２の位置を算出することにより、アドレスマーク７１〜７４の各光強度情報に基づいて開口１２の位置制御を行なうことができる。
【００６１】
以下に、開口１２が所望の開口位置から大きく位置ずれした場合およびわずかに位置ずれした場合の位置制御例を説明する。最初に、図１４を参照して、開口１２が所望の位置である第１記録領域６１から第２軌跡Ｌｘｙに沿ってｘ軸方向およびｙ軸方向にともに２０３μｍだけ位置ずれした場合、すなわち開口１２が開口１２Ｂに大きく位置ずれした場合について説明する。
【００６２】
上記の場合、まず、撮像素子１１での再生時において、撮像素子１１の撮像面上に再生された第１から第４の記録領域６１〜６４に対応するアドレスマーク７１〜７４を識別する。次に、上記アドレスマーク７１〜７４の光強度と位置ずれが生じていない場合のアドレスマークの光強度とを比較する。これにより、図１５に示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度Ｐ６１ｘｙ〜Ｐ６４ｘｙを参照することで、開口１２が所望の位置からｘ軸方向に２０３μｍ、ｙ軸方向に２０３μｍずれて開口１２Ｂの位置にあると算出することができる。この算出結果に基づいて開口１２をｘ軸方向に−２０３μｍ、ｙ軸方向に−２０３μｍだけ移動させることにより、開口１２の位置を開口１２Ｂから元の所望の位置に配置することができる。これにより、図１の情報再生装置１０は、所望の再生像を得ることができる。
【００６３】
一方、開口１２が所望の開口位置からわずかに位置ずれし、記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４から再生されるアドレスマーク７１〜７４のうちいくつかのアドレスマークが解像できない場合にも、アドレスマーク７１〜７４の光強度を算出することが可能である。このような場合、図１５に示すアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度Ｐ６１ｘｙ〜Ｐ６４ｘｙを参照しながら、アドレスマーク７１〜７４がすべて解像できる位置にまで開口１２を移動し、その後再び開口１２の位置制御を行なう。これにより、図１の情報再生装置１０は、開口１２が所望の開口位置から大きく位置ずれした場合と同様にして、所望の再生像を得ることができる。
【００６４】
図１４を参照して、記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４から再生されるアドレスマーク７１〜７４の光強度のうち、最大の光強度が一番小さくなるのは、所望の位置である第１記録領域６１から第２軌跡Ｌｘｙに沿ってｘ軸方向およびｙ軸方向にともに２０３μｍだけ位置ずれした場合、すなわち開口１２が開口１２Ｂに位置ずれした場合である。この場合にも、図１の情報再生装置１０がアドレスマーク７１〜７４を解像できるように、ホログラム媒体１のホログラムは設計されている。
【００６５】
以上のように、この発明の実施の形態によれば、アドレスマークの光強度が光源から各記録領域に入射する光量に対してほぼ一定の比率となるように構成されているため、マスクの開口位置を把握するのに複数のアドレスマークの光強度を比較対象として用いることができる。したがって、複数のアドレスマークの光強度を算出し、開口を所望の位置に移動させることで、所望の再生像を得ることができる。
【００６６】
この発明の実施の形態によるホログラム媒体は、複数に分割された記録領域において、アドレス情報がデータ情報とともに記録領域全域に記録されている。そのため、マスクの開口が所望の記録領域から位置ずれを起こしたとしても、所望の記録領域からの回折光の一部分でも当該開口を通過すれば、所望の記録領域のアドレスマークを再生することができる。したがって、光強度の異なる複数のアドレスマークの光強度を算出することで、開口を所望の位置に移動して所望の再生像を得ることができる。
【００６７】
この発明の実施の形態によるホログラム媒体は、隣接する複数の記録領域から再生される複数のアドレスマークが、ホログラム像の再生面において互いに重なり合わないように構成されている。そのため、所望の記録領域とマスクの開口とに位置ずれが生じた場合、マスクの開口位置を把握するのに複数のアドレスマークの光強度を比較対象として用いることができる。したがって、重複しない複数のアドレスマークの光強度を算出し、開口を所望の位置に移動させることで、所望の再生像を得ることができる。
【００６８】
この発明の実施の形態によるホログラム媒体は、データマークとアドレスマークとがホログラム像の再生面において互いに重なり合わないように構成されている。そのため、複数のデータマークに影響を受けることなく、マスクの開口位置を把握するのに複数のアドレスマークの光強度を比較対象として用いることができる。
【００６９】
この発明の実施の形態による情報再生装置は、マスクの開口によって制限された記録領域から撮像素子の撮像面上に再生された各アドレスマークの光強度情報を元に、当該開口を通過する回折光を記録していた記録領域を識別することで、当該開口の現在の位置情報を処理回路で算出することができる。当該処理回路の算出結果に基づいて、当該開口の位置を所望の記録領域に一度で移動させることができる。
【００７０】
この発明の実施の形態による情報再生装置は、撮像素子が記録領域の記録面に対して面内方向に平行駆動可能である。そのため、ホログラム媒体の複数に分割された記録領域に記録されている複数のホログラムデータを選択的に読み取ることができる。また、撮像素子の撮像面の面積がホログラム媒体における全記録領域の面積よりも小さいので、撮像素子の低コスト化および情報再生装置の小型化が可能である。
【００７１】
この発明の実施の形態による情報再生装置は、撮像素子とホログラム媒体との間に配置された開口を有するマスクが、当該撮像素子と一体化されている。そのため、撮像素子と開口との位置関係を制御する位置制御装置を用いなくても、高い位置精度を確保することができる。これにより、撮像素子の撮像面上に再生されるアドレスマークを精度よく再生することができる。
【００７２】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明の実施の形態による情報再生装置１０の概略的な構成を示した断面図である。
【図２】この発明の実施の形態による情報再生装置１０の概略的な構成を示した上面透視図である。
【図３】所望の記録領域２ｒとマスク１３の開口１２とに位置ずれが生じない場合における撮像素子１１の撮像面を示した図である。
【図４】記録領域２Ｒの第１記録領域６１とマスク１３の開口１２とが合致した場合を示した図である。
【図５】マスク１３の開口１２が記録領域２Ｒの第１記録領域６１と第２記録領域６２との間に位置する場合を示した図である。
【図６】マスク１３の開口１２が記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４にまたがって位置する場合を示した図である。
【図７】記録領域２Ｒの第１記録領域６１から再生されるアドレスマーク７１ａ〜７１ｄを示した図である。
【図８】記録領域２Ｒの第１および第２の記録領域６１，６２から再生されるアドレスマーク７１ａ〜７１ｄ，７２ａ〜７２ｄをそれぞれ示した図である。
【図９】記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４から再生されるアドレスマーク７１ａ〜７１ｄ，・・・，７４ａ〜７４ｄをそれぞれ示した図である。
【図１０】記録領域２Ｒの第１記録領域６１から再生されるデータマーク８１を示した図である。
【図１１】記録領域２Ｒの第１および第２の記録領域６１，６２から再生されるデータマーク８１，８２をそれぞれ示した図である。
【図１２】記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４から再生されるデータマーク８１〜８４をそれぞれ示した図である。
【図１３】図６の場合に撮像素子１１の撮像面上に再生されるアドレスマークおよびデータマークの各位置関係を示した図である。
【図１４】記録領域２Ｒの第１から第４の記録領域６１〜６４上での開口１２の位置を示した図である。
【図１５】図１４の第１軌跡Ｌｙまたは第２軌跡Ｌｘｙを通って開口１２が開口１２Ａまたは開口１２Ｂへ位置ずれした場合におけるアドレスマーク７１〜７４の規格化光強度を示した図である。
【図１６】ホログラムメモリ１１０からデータを読み出す従来のホログラム再生装置１００Ａの概略的な構成を示した断面図である。
【図１７】図１６のホログラム再生装置１００Ａにおけるマスク１１３および回折光に対応する再生像の番号表ＤＦＮの構成を示した模式図である。
【図１８】カード型記録媒体３の情報を再生する再生装置１００Ｂの機械的な構造を示した図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  ホログラム媒体、２ｒ，２Ｒ，６１〜６４  記録領域、１０  情報再生装置、１１  撮像素子、１２  開口、１３，１１３  マスク、１５，１１５  導波路、１６  支持部材、１９  光検出器、２４  ギア、７０ａ〜７０ｄ，７１〜７４  アドレスマーク、８０〜８４  データマーク、２２，１０９  シリンドリカルレンズ、１００Ａ，１００Ｂ  ホログラム再生装置、１１０  ホログラムメモリ、１１２  開口部、１１４  光検出器。
【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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