(57)【要約】【課題】  シャッターを用いることなく、ホログラム媒体に記録されたホログラムからデータを連続再生することが可能なホログラム再生装置、ホログラム再生装置のホログラム再生方法を提供することを目的とする。【解決手段】  再生すべきデータがホログラムとして記録されたホログラム媒体の記録領域に対して可干渉性の参照ビームを入射し、参照ビームがホログラムで回折されることによってデータを再生するホログラム再生装置であって、ホログラム媒体の相対的な移動方向における隣り合う所定幅ごとに移動方向と交差する方向に区切られた記録領域より小さい各記録領域に対して参照ビームを順次入射する参照ビーム発生部と、各記録領域のホログラムで回折された後の参照ビームを順次受光する受光部と、順次受光された参照ビームに基づいて、データを再生する再生部と、を備えたことを特徴とするホログラム再生装置。【選択図】    図１
2006260658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生すべきデータがホログラムとして記録されたホログラム媒体の記録領域に対して可干渉性の参照ビームを入射し、前記ホログラム媒体に入射された前記参照ビームが前記ホログラムで回折されることによって前記データを再生するホログラム再生装置であって、
前記データを再生する場合、前記ホログラム媒体の相対的な移動方向における隣り合う所定幅ごとに、前記移動方向と交差する方向に区切られた前記記録領域より小さい各記録領域に対して、前記参照ビームを順次入射する参照ビーム発生部と、
前記ホログラム媒体の各記録領域に入射された前記参照ビームが当該各記録領域のホログラムで回折された後の参照ビームを順次受光する受光部と、
前記受光部にて順次受光された前記参照ビームに基づいて、前記データを再生する再生部と、
を備えたことを特徴とするホログラム再生装置。
【請求項２】
前記参照ビーム発生部は、
前記各記録領域に照射される前記参照ビームの形状を、前記各記録領域と略同一形状とする参照ビーム生成器を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム再生装置。
【請求項３】
前記参照ビーム生成器は、
前記参照ビームの形状を前記各記録領域と略同一形状とするビーム生成器と、
前記ビーム生成器からの参照ビームを平行ビームとするコリメータレンズと、を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載のホログラム再生装置。
【請求項４】
前記参照ビーム発生部は、
前記移動方向における前記参照ビームの長さを前記所定幅と略同一の長さとするとともに、前記移動方向と交差する方向における前記参照ビームの長さを当該移動方向と交差する方向における前記各記録領域の長さよりも短い長さとする参照ビーム生成器を有し、
前記参照ビーム生成器からの参照ビームを、前記各記録領域ごとに前記移動方向と交差する方向に順次入射する、
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム再生装置。
【請求項５】
前記参照ビーム生成器は、
前記移動方向における前記参照ビームの長さを前記所定幅と略同一の長さとするとともに、前記移動方向と交差する方向における前記参照ビームの長さを当該移動方向と交差する方向における前記各記録領域の長さよりも短い長さとするビーム生成器と、
前記ビーム生成器からの参照ビームを平行ビームとする第１コリメータレンズと、を有し、
前記参照ビーム発生部は、
前記第１コリメータレンズにて平行ビームとされた後の参照ビームを、前記各記録領域ごとに前記移動方向と交差する方向に順次入射させるために、当該参照ビームを偏向する光偏向器と、
前記光偏向器にて偏向された後の参照ビームを平行ビームとする第２コリメータレンズを有する、
ことを特徴とする請求項４に記載のホログラム再生装置。
【請求項６】
前記光偏向器による偏向を制御する偏向制御部を有し、
前記再生部は、
前記受光部にて順次受光された前記参照ビームの光強度に応じたレベルのアナログ信号を順次生成するアナログ信号生成部と、
前記アナログ信号生成部にて順次生成されたアナログ信号に対し、所定のスライスレベルで２値化処理を施して２値化信号を生成する２値化処理部と、
所定周波数のクロックが供給され、前記２値化処理部にて生成された２値化信号に当該所定周波数のクロックを位相同期させる位相同期回路と、
前記位相同期回路からのクロックに基づいて、前記２値化信号から前記データを復号する復号器と、を有し、
前記偏向制御部は、前記位相同期回路からのクロックに基づいて、前記光偏向器の制御を行う、
ことを特徴とする請求項５に記載のホログラム再生装置。
【請求項７】
前記ホログラム媒体に記録されたホログラムは、
前記データの論理値に対応する明暗のドットパターンの情報が、前記移動方向及び当該移動方向と交差する方向において設けられたものであり、
前記ホログラム媒体の各記録領域を構成する前記所定幅は、１ドットの情報の幅である、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のホログラム再生装置。
【請求項８】
前記ホログラム媒体には、
前記移動方向が１ドットであるとともに前記移動方向と交差する方向が複数ドットである、前記データの論理値に対応する明暗のドットパターンの情報が、前記各記録領域のホログラムとして、前記移動方向に順次記録されており、
前記再生部は、
前記受光部にて順次受光された前記参照ビームに基づいて、前記データを順次再生する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載のホログラム再生装置。
【請求項９】
前記受光部は、
前記ホログラム媒体の各記録領域に入射された前記参照ビームが当該各記録領域のホログラムで回折された後の参照ビームを順次受光する、当該参照ビームと同一形状の受光面を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載のホログラム再生装置。
【請求項１０】
前記参照ビーム発生部から前記ホログラム媒体へ照射されたときの参照ビームの形状を前記各記録領域と同一形状とすべく、前記参照ビーム発生部から発生する参照ビームの透過を制限する第１参照ビーム制限部を、前記参照ビーム発生部と前記ホログラム媒体との間に設けた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載のホログラム再生装置。
【請求項１１】
前記ホログラム媒体の各記録領域のホログラムで回折された後に前記受光部で受光されたときの参照ビームの形状を当該各記録領域と同一形状とすべく、当該参照ビームの透過を制限する第２参照ビーム制限部を、前記ホログラム媒体と前記受光部との間に設けた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載のホログラム再生装置。
【請求項１２】
再生すべきデータがホログラムとして記録されたホログラム媒体の記録領域に対して可干渉性の参照ビームを入射し、前記ホログラム媒体に入射された前記参照ビームが前記ホログラムで回折されることによって前記データを再生するホログラム再生装置のホログラム再生方法であって、
前記データを再生する場合、前記ホログラム媒体の相対的な移動方向における隣り合う所定幅ごとに、前記移動方向と交差する方向に区切られた前記記録領域より小さい各記録領域に対して、前記参照ビームを順次入射し、
前記ホログラム媒体の各記録領域に入射された前記参照ビームが当該各記録領域のホログラムで回折された後の参照ビームを順次受光し、
順次受光された前記参照ビームに基づいて、前記データを再生する、
ことを特徴とするホログラム再生装置の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、ホログラム再生装置、ホログラム再生装置のホログラム再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタルデータがホログラムとして記録されるホログラム媒体としては、例えばガラス基板で光感受性樹脂（例えばフォトポリマー）を封止して設けられたものがある。
【０００３】
このホログラム媒体にディジタルデータをホログラムとして記録させる場合、先ず、レーザー装置からのレーザービームをＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）にて２つのレーザービームに分離する。そして、一方のレーザービーム（以下、参照ビームという）と、ディジタルデータが２次元濃淡画像パターンとして形成されたＳＬＭ（Spatial Light Modulator・空間光変調器）に他方のレーザービームを照射させることによって当該２次元濃淡画像パターンの情報が反映されたレーザービーム（以下、データビームという）とを、ホログラム媒体に所定角度をもって照射させることによって、ディジタルデータがホログラムとしてホログラム媒体に記録されることとなる。
【０００４】
詳述すると、ホログラム媒体を構成する光感受性樹脂は、有限数のモノマー（Monomer）を有し、参照ビームとデータビームとからなるレーザービーム（以下、レーザービームと略する）が照射されることにより、当該レーザービームの光量及び照射時間からなるエネルギーに応じてモノマーがポリマー（Polymer）へと変化する。そして、このモノマーがポリマーに変化することにより、レーザービームのエネルギーに応じたポリマーからなる干渉縞が形成されることとなる。よって、この干渉縞がホログラム媒体中に形成されることにより、ディジタルデータがホログラムとして記録されたこととなる。その後、モノマーが消費された所へと残ったモノマーが移動（拡散）する。尚、ホログラム媒体中において、レーザービームのエネルギーに応じてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式化した図を図２に示す。
【０００５】
そして、次のディジタルデータをホログラムとしてホログラム媒体に記録させる場合、未だホログラムが記録されていない領域にレーザービームを照射させるために、先ずホログラム媒体を移動させる。その後、前述したようにレーザービームをホログラム媒体に照射させることによって、次のディジタルデータがホログラムとしてホログラム媒体に記録されることとなる。
【０００６】
また、ホログラム媒体に記録させるディジタルデータが大量の場合、参照ビームのホログラム媒体への入射角を変えることによって、多数のホログラムを形成するいわゆる角度多重記録を行うことが可能である。例えば、ホログラム媒体へ形成された１つのホログラムをページと称し、多数のページからなる多重ホログラムをブックと称するとする。図３は、角度多重記録におけるブックとページを模式的に示した図である。図３において示すように、角度多重記録においては、１つのブックに対し、参照ビームの入射角度を変えることによって、例えば１０ページのホログラムが形成されることとなる。このように、ホログラム媒体へのディジタルデータの記録は、角度多重記録によって、大量のディジタルデータを記録することを可能としている。
【０００７】
また、ホログラム媒体からディジタルデータを再生する場合（以下、ホログラム再生という）、当該ディジタルデータを示すホログラムに、当該ホログラムが形成されたときと同じ入射角度で参照ビームを照射する。そして、ホログラムにて回折された参照ビーム（以下、再生ビームという）を、イメージセンサ等で受光する。このイメージセンサ等で受光した再生ビームは、前述したディジタルデータを示す２次元濃淡画像パターンとなっている。そして、この２次元濃淡画像パターンからディジタルデータをデコーダ等で復調することにより、ディジタルデータを再生することが可能となる。また、このようなホログラム再生における再生ビームの光量は、イメージセンサ等にて２次元濃淡画像パターンを再現可能とする一定レベル以上の光量でならなければならない。そのため、参照ビームを回折するホログラムは、参照ビームの光量に対する再生ビームの光量の割合を示す回折効率が、所定値以上となる回折効率を有するものでなければならない。
【０００８】
以下、図４、図５、図６を参照しつつ、ホログラム媒体１０１に形成された２つのホログラム(a)(b)からのホログラム再生について詳述する。尚、図６に示すホログラム(a)は図５(a)に示す２次元濃淡画像パターンの情報が記録されていることを示している。また、図６に示すホログラム(b)は図５(b)に示す２次元濃淡画像パターンの情報が記録されていることを示している。
【０００９】
先ず、ホログラム媒体駆動部１０２は、ホログラム媒体制御部１０３からの指示信号に基づいて、参照ビーム照射領域にホログラム(a)全体を含ませるべく、ホログラム媒体１０１を移動させる（図６・ホログラム媒体移動方向）。そして、ホログラム媒体駆動部１０２は、参照ビーム照射領域にホログラム(a)全体を含ませると、ホログラム媒体１０１を静止状態とさせる。尚、このホログラム媒体１０１の移動は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に用いられるランドプリピット方式と同様に、ホログラム媒体１０１を構成するガラス基板に、ホログラムの位置に応じたアドレス情報をプリピットとして予め設けておく。そして、サーボレーザー装置１０５からのレーザービームをディテクタ１１３にて受光し、ディテクタ１１３がアドレス情報を読み出すように設けることによって、正確にホログラム媒体を移動させることが可能となる。ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１は、ホログラム媒体１０１が静止状態となると、シャッター制御部１０９にシャッター１１０を開状態とさせるための指示信号を送信する。シャッター制御部１０９は、ＣＰＵ１１１からの指示信号に基づいて、シャッター１１０を開状態とさせる。レーザー装置１０６から出射される参照ビームは、ガルボミラー１１２によって偏向されることにより、ホログラム媒体１０１にホログラム(a)が形成されたときと同じ入射角度でホログラム媒体１０１に入射する。そして、参照ビームがホログラム(a)にて回折されることによって得られた再生ビームが、イメージセンサ１０７に入射する。イメージセンサ１０７は、一定レベル以上の光量の再生ビームを受光すると、２次元濃淡画像パターン（図５(a)）を再現する。尚、一定レベル以上の光量の再生ビームをイメージセンサ１０７が受光すると、イメージセンサ制御部１０８はシャッター１１０を閉状態とさせるための指示信号をシャッター制御部１０９に送信する。シャッター制御部１０９は、イメージセンサ制御部１０８からの指示信号に基づいて、シャッター１１０を閉状態とさせる。
【００１０】
次に、ホログラム媒体駆動部１０２は、ホログラム媒体制御部１０３からの指示信号に基づいて、参照ビーム照射領域にホログラム(b)全体を含ませるべく、再びホログラム媒体１０１を移動させる。そして、ホログラム媒体駆動部１０２は、参照ビーム照射領域にホログラム(b)全体を含ませると、ホログラム媒体１０１を再び静止状態とさせる。その後、前述したように参照ビームがホログラム(b)にて回折されることによって再生ビームが得られ、２次元濃淡画像パターン（図５(b)）が再現される。
【００１１】
このようにホログラム媒体１０１に記録された２以上のホログラムから、ホログラム再生を行う場合（以下、ホログラム連続再生という）、ホログラム媒体の移動、静止を繰り返し行うこととなる。仮に、ホログラム媒体１０１が静止状態でない場合に参照ビームが入射されると、前述した一定レベル以上の光量の再生ビームをイメージセンサ１０７にて受光できずホログラム再生が確実に行われない可能性があった。或いは、イメージセンサ１０７にて再現された２次元濃淡画像パターンがぼやけてしまう可能性があった。
【特許文献１】特開２００４−１７７９５８
【特許文献２】特開２００４−２７２２６８
【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、ホログラム連続再生をする場合、ホログラム媒体１０１の静止状態が長く掛かってしまい、ディジタルデータがリアルタイムに再生できない可能性があった。また、連続するホログラムにてディジタルデータを再生する場合、当該ディジタルデータが正確に再生されない可能性があった。例えば、映像データ等の大容量のストリームデータが連続したホログラムとして記録されている場合、当該映像データ等に基づく映像が連続して再現されない可能性があった。
【００１３】
そこで、この課題を解決するための手段としてホログラム媒体１０１を移動させ続け、移動するホログラム媒体１０１からのホログラム連続再生を行うことが考えられる。例えば、従来技術においてはシャッター１１０の開状態閉状態を高速で行うことにより、移動するホログラム媒体１０１からホログラム連続再生を行う方法がある。
【００１４】
以下、図５、図６、図７を参照しつつ、高速で開状態閉状態を行うシャッター１１０を用いた場合における、移動するホログラム媒体１０１からのホログラム連続再生について説明する。
【００１５】
先ず、ホログラム媒体駆動部１０２は、ホログラム媒体制御部１０３からの指示信号に基づいて、参照ビーム照射領域にホログラム(a)、ホログラム(b)と連続して含ませるべく、ホログラム媒体１０１を移動させる（図６ホログラム媒体移動方向）。イメージセンサ制御部１０８は、ディテクタ１１３からのアドレス情報に基づいて、ホログラム(a)全体が参照ビーム照射領域に含まれたと判別すると、シャッター１１０を開状態とすべくシャッター制御部１０９に指示信号を送信する。シャッター制御部１０９は、イメージセンサ制御部１０８からの指示信号に基づいて、シャッター１１０を開状態とさせる。このとき、イメージセンサ制御部１０８は、シャッター制御部１０９に指示信号を送信した後、直ぐにシャッター１１０を閉状態とすべくシャッター制御部１０９に指示信号を送信する。そのため、シャッター制御部１０９は、イメージセンサ制御部１０８からの指示信号に基づいて、シャッター１１０を閉状態とさせる。
【００１６】
このようにシャッター１１０を瞬間的に開状態とすることによって、ホログラム(a)全体が参照ビーム照射領域に含まれた瞬間のみ、レーザー装置１０６からの参照ビームがホログラム(a)に照射されることとなる。尚、ホログラム(a)からの２次元濃淡画像パターン（図５(a)）の再現は、前述したとおりである。
【００１７】
更に、イメージセンサ制御部１０８は、ディテクタ１１３からのアドレス情報に基づいて、ホログラム(b)全体が参照ビーム照射領域に含まれたと判別すると、シャッター１１０を開状態とすべくシャッター制御部１０９に指示信号を送信する。シャッター制御部１０９は、イメージセンサ制御部１０８からの指示信号に基づいて、シャッター１１０を開状態とさせる。このとき、イメージセンサ制御部１０８は、シャッター制御部１０９に指示信号を送信した後、直ぐにシャッター１１０を閉状態とすべくシャッター制御部１０９に指示信号を送信する。そして、シャッター制御部１０９は、イメージセンサ制御部１０８からの指示信号に基づいて、シャッター１１０を閉状態とさせる。この結果、ホログラム(b)全体が参照ビーム照射領域に含まれた瞬間のみ、レーザー装置１０６からの参照ビームがホログラム(b)に照射されることとなる。この結果、ホログラム(a)、(b)からホログラム連続再生が行われることとなる。
【００１８】
しかしながら、このシャッター１１０を高速で開状態閉状態とする方法においては、ホログラムに対する参照ビームの照射時間が短くなるため、ホログラムからディジタルデータを正確に再生させるためには、参照ビームの光強度を大きくする必要があった。そのため、より光強度の大きい参照ビームを出射するレーザー装置を用意しなければならず、費用がかかってしまうという可能性があった。或いは、ホログラムからディジタルデータを正確に再生させるため、ホログラム自体の回折効率を大きくする必要があった。しかしながら、回折効率が大きいホログラムを形成するためにはモノマーの消費が大きくなってしまい、ホログラム媒体に形成することができるホログラム数が減少してしまうという可能性があった。つまり、ホログラム媒体の記録容量が小さくなるという可能性があった。
【００１９】
そこで、本発明は、シャッターを用いることなく、ホログラム媒体に記録されたホログラムからデータを連続再生することが可能なホログラム再生装置、ホログラム再生装置のホログラム再生方法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】
【００２０】
前記課題を解決するための発明は、再生すべきデータがホログラムとして記録されたホログラム媒体の記録領域に対して可干渉性の参照ビームを入射し、前記ホログラム媒体に入射された前記参照ビームが前記ホログラムで回折されることによって前記データを再生するホログラム再生装置であって、前記データを再生する場合、前記ホログラム媒体の相対的な移動方向における隣り合う所定幅ごとに、前記移動方向と交差する方向に区切られた前記記録領域より小さい各記録領域に対して、前記参照ビームを順次入射する参照ビーム発生部と、前記ホログラム媒体の各記録領域に入射された前記参照ビームが当該各記録領域のホログラムで回折された後の参照ビームを順次受光する受光部と、前記受光部にて順次受光された前記参照ビームに基づいて、前記データを再生する再生部と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、再生すべきデータがホログラムとして記録されたホログラム媒体の記録領域に対して可干渉性の参照ビームを入射し、前記ホログラム媒体に入射された前記参照ビームが前記ホログラムで回折されることによって前記データを再生するホログラム再生装置のホログラム再生方法であって、前記データを再生する場合、前記ホログラム媒体の相対的な移動方向における隣り合う所定幅ごとに、前記移動方向と交差する方向に区切られた前記記録領域より小さい各記録領域に対して、前記参照ビームを順次入射し、前記ホログラム媒体の各記録領域に入射された前記参照ビームが当該各記録領域のホログラムで回折された後の参照ビームを順次受光し、順次受光された前記参照ビームに基づいて、前記データを再生する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、シャッターを用いることなく、ホログラム媒体に記録されたホログラムからデータを連続再生することが可能なホログラム再生装置、ホログラム再生装置のホログラム再生方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００２４】
＝＝＝  ホログラム再生装置の全体構成  ＝＝＝
図１、図５、図８乃至図１３を参照しつつ、本発明に係るホログラム再生装置について説明する。図１は、本発明に係るホログラム再生装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。図８(a)は、図１に示す参照ビーム発生部６（参照ビーム発生部、参照ビーム生成器）を詳細に示した平面図である。図８(b)・(c)は、図１に示す参照ビーム発生部６を詳細に示した正面図である。図９は、図１に示す参照ビーム発生部６にて変形された後の参照ビームのビーム形を示す図である。図１０は、図１に示すホログラム媒体４０のホログラム記録領域に記録されたホログラム(a)・(b)（記録領域）を示す図である。図１１は、図１に示すフィルタ２７（第１参照ビーム制限部）の詳細図である。図１２は、図１に示すフィルタ８（第２参照ビーム制限部）の詳細図である。図１３は、図１に示す基準電圧発生部１３による基準電圧Ｖrefの生成を示す図である。
【００２５】
尚、図１０に示すホログラム(a)は、図５(a)に示す２次元濃淡画像パターンの情報が記録されていることを示している。また、図１０に示すホログラム(b)は、図５(b)に示す２次元濃淡画像パターンの情報が記録されていることを示している。そして、図１０＋Ｚ方向に区切られたホログラム(a)を構成する各ホログラム(a)−１乃至(a)−１１（各記録領域）は、図５(a)＋Ｘ方向に区切られた各１次元濃淡画像パターン(a)−１乃至(a)−１１の情報がそれぞれ記録されていることを示している。また、図１０＋Ｚ方向に区切られたホログラム(b)を構成する各ホログラム(b)−１乃至(b)−１１は、図５(b)＋Ｘ方向に区切られた各１次元濃淡画像パターン(b)−１乃至(b)−１１の情報がそれぞれ記録されていることを示している。尚、本実施形態においてホログラム再生装置は、例えばカード形状に設けられたホログラム媒体４０からデータを再生するカード読取装置に適用されるものとして説明する。そのため、カード読取装置には、ホログラム媒体４０が設置される設置部（不図示）、ホログラム媒体４０をホログラム媒体移動方向へ移動させる駆動部（不図示）が予め設けられている。
【００２６】
ホログラム再生装置は、ＣＰＵ１、メモリ２、２２、インタフェース３、接続端子４、レーザー装置５（参照ビーム発生部）、参照ビーム発生部６、スピンミラー制御部２８（偏向制御部）、スキャナレンズ７、フィルタ２７、フィルタ８、フーリエ変換レンズ９、ラインイメージセンサ１０（受光部、アナログ信号生成部）、ラインイメージセンサ制御部１１、バンドパスフィルタ１２（再生部）、基準電圧発生部１３（再生部）、比較器１４（２値化処理部）、増幅器１５（再生部）、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１６（位相同期回路）、発振回路１７、タイミングジェネレータ１８（再生部）、シフトレジスタ１９（復号器）、デコーダ２０（復号器）、アドレスジェネレータ２１、カウンタ３４（再生部）、レジスタ３５を有している。
【００２７】
インタフェース３は、接続端子４を介して接続される例えばＰＣ（Personal Computer）等のホスト機器（不図示）とホログラム再生装置とがデータの送受信を行うために介在する。インタフェース３には、ホログラム再生装置がホログラム再生を実行するための再生指示信号がホスト機器から送信される。また、インタフェース３には、ホログラム再生装置によるホログラム再生を終了するための再生終了信号がホスト機器から送信される。
【００２８】
ＣＰＵ１は、ホログラム再生装置を統括制御する。ＣＰＵ１は、ホスト機器からの再生指示信号を受信すると、ラインイメージセンサ１０による再生ビーム受光を開始するための指示信号をラインイメージセンサ制御部１１に送信する。また、ＣＰＵ１は、ホスト機器からの再生終了信号を受信すると、ラインイメージセンサ１０による再生ビーム受光を終了するための指示信号をラインイメージセンサ制御部１１に送信する。
【００２９】
メモリ２には、ＣＰＵ１が処理を行うためのプログラムデータが予め記憶されている。メモリ２は、例えばデータを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできる不揮発性記憶素子（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory））で構成されている。
【００３０】
レーザー装置５は、時間的コヒーレンス、空間的コヒーレンスに優れた参照ビームを参照ビーム発生部６に出射する。このレーザー装置５から出射される参照ビームは、ホログラム媒体４０からホログラム再生を実行すべく、例えばヘリウムネオンレーザー、アルゴンネオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、半導体レーザー、色素レーザー、ルビーレーザー等が用いられる。尚、レーザー装置５は、ホログラム媒体４０にホログラムが記録されたときの参照ビームの入射角度と同じ入射角度で参照ビームを入射すべく、予め角度調整がなされて設けられている。
【００３１】
参照ビーム発生部６は、レーザー装置５からの参照ビームを図９に示すビーム形に変形する。以下、参照ビーム発生部６について詳述する。参照ビーム発生部６は、図８(a)乃至(c)に示す、ビームエキスパンダー２９（ビーム生成器）、コリメータレンズ３０（第１コリメータレンズ）、３３（第２コリメータレンズ）、スピンミラー３１（光偏向器）、スピンミラー駆動部３２から構成されている。
【００３２】
ビームエキスパンダー２９は、レーザー装置５からの参照ビームのビーム形を図８(a)(b)の破線で示すように、Ｘ方向Ｙ方向にそれぞれ拡大する。コリメータレンズ３０は、ビームエキスパンダー２９からの参照ビームを平行ビームに偏向し、偏向後の参照ビームをスピンミラー３１に入射する。この結果、コリメータレンズ３０からスピンミラー３１に入射される参照ビームのビーム形は、図９に示すビーム形となる。尚、図９Ｙ方向における参照ビームの長さは、例えばホログラム媒体移動方向における各ホログラム(a)−１乃至ホログラム(b)−１１の長さと略同一の長さとなっている。スピンミラー駆動部３２は、スピンミラー制御部２８からの指示信号に基づいて、スピンミラー３１をスピンミラー回転方向（図８(c)）に所定の角速度で回転させる。
【００３３】
スピンミラー３１は、参照ビームが入射される例えば８つの入射面（図８(a)）を有しており、図８(b)(c)に示す正面から見た場合、正八角形の形状となっている。スピンミラー３１は、スピンミラー駆動部３２によって、スピンミラー回転方向に所定の角速度で回転し、入射される参照ビームを順次偏向する。このスピンミラー３１の回転及び偏向は、スピンミラー３１から出射される参照ビームが、図８(c)・図１０＋Ｚ方向に繰り返し照射すべく行われることとなる。コリメータレンズ３３は、スピンミラー３１からの参照ビームを平行ビームに偏向し、偏向後の参照ビームをスキャナレンズ７に入射させる。尚、本実施形態においては、参照ビームが図８(c)・図１０＋Ｚ方向に繰り返し照射すべく、スピンミラー３１、スピンミラー駆動部３２を用いているがこれに限るものではない。空間光変調素子として、例えば数十万〜数百万個の可動式ミラーを有するＤＭＤ（Digital Micromirror Device、登録商標）を用いても良い。尚、ＤＭＤは、例えば特開２００５−３９７２に記載されているように周知の技術である。このＤＭＤを用いた場合、参照ビームが図８(c)・図１０＋Ｚ方向に繰り返し照射すべく、可動式ミラーの偏向角度を例えばスピンミラー制御部２８からの制御に基づいて調整する。この結果、コリメータレンズ３０からの参照ビームが可動式ミラーによって偏向され、図８(c)・図１０＋Ｚ方向に参照ビームが繰り返し照射されることとなる。
【００３４】
スピンミラー制御部２８は、ＰＬＬ回路１６からの所定周波数のクロック（以下、基準ＣＬＫという）に基づいて、スピンミラー３１を所定の角速度で回転させるべくスピンミラー駆動部３２に指示信号を送信する。このスピンミラー制御部２８によるスピンミラー３１の回転制御は、１つの入射面に参照ビームが入射されている期間が、後述するカウンタ３４のカウント値が１２カウント（基準ＣＬＫが１２クロック）に達する期間と同一になるように行われる。つまり、基準ＣＬＫ１クロックあたり３．７５度（＝３６０度÷８（入射面の数）÷１２（カウント数））の角速度でスピンミラー３１を回転させるべく、スピンミラー制御部２８はスピンミラー駆動部３２に指示信号を送信することとなる。尚、前述したスピンミラー制御部２８によるスピンミラー３１の回転制御は、ホログラム媒体４０のホログラム媒体移動方向への移動速度と相対的な関係となっている。
【００３５】
スキャナレンズ２０は、ホログラム媒体４０に参照ビームを確実に入射させるべく、参照ビーム発生部６からの参照ビームを屈折させてフィルタ２７に入射する。
【００３６】
フィルタ２７は、図１１に示すように参照ビームが透過するビーム孔２７(a)を有している。このビーム孔２７(a)の大きさは、例えば各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と同じ大きさで設けられている。そして、ホログラム媒体移動方向において、参照ビームのビーム形の長さ（図９Ｙ方向の長さ）が、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11の長さ（所定幅）よりも長い場合、各ホログラム(a)−１乃至(b)−１１の長さを超す当該参照ビームの部分をフィルタ２７は遮光する。尚、この参照ビームのビーム形が各ホログラム(a)−１乃至(b)−11の長さを超す原因としては、例えばホログラム媒体４０に対する参照ビームの入射角度の角度誤差、スキャナレンズ２０等の設置場所の設計誤差などが考えられる。また、ホログラム媒体４０のホログラム媒体移動方向への移動速度が、前述のスピンミラー３１の角速度より速いことによって、参照ビームが正確に図８(c)＋Ｚ方向に入射されない場合などが考えられる。そこで、フィルタ２７を設けることによって、この角度誤差等による各ホログラム(a)−１乃至(b)−11への影響（例えば複数の各ホログラムに参照ビームが入射されるなど）を防止することが可能となる。この結果、フィルタ２７を介した後の参照ビームのビーム形は、ホログラム移動方向において、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11の長さと同一の長さとなる。この結果、参照ビームが各ホログラム(a)−１乃至(b)−11ごとに入射されることとなる。
【００３７】
フィルタ８は、フィルタ２７からの参照ビームが各ホログラム(a)−１乃至(b)−11にて回折された結果得られる参照ビーム（以下、再生ビームという）が入射される。フィルタ８は、図１２に示すように再生ビームを透過するビーム孔８(a)を有している。このビーム孔８(a)の大きさは、例えば前述のビーム孔２７(a)と同様に、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と同じ大きさで設けられている。そして、ホログラム媒体移動方向において、再生ビームのビーム形の長さが、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11の長さよりも長い場合、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11の長さを超す当該再生ビームの部分をフィルタ８は遮光する。詳述すると、ビーム孔８(a)は、再生すべき各ホログラムと隣り合うホログラムからの影響（いわゆる再生ビームのクロストーク）を防止すべく設けられている。例えば、参照ビームが図１０に示すホログラム(a)−５からデータを再生すべく入射された場合、参照ビームは所定の入射角度で入射されるため、当該参照ビームは隣り合うホログラム(a)−４、(a)−６にも同様に入射される場合がある。この場合、ホログラム(a)−５からの再生ビームのみならず、ホログラム(a)−４、(a)−６からの再生ビームがフィルタ８に入射されることとなる。そして、ホログラム(a)−５、(a)−４、(a)−６からの再生ビームをラインイメージセンサ１０が受光すると、ホログラム(a)−５が示す１次元画像濃淡パターン(a)−５（図５）が正確に再現されなくなる可能性がある。そこで、ホログラム(a)−４、(a)−６からの再生ビームを遮光すべく、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と同様の大きさのビーム孔８(a)を有するフィルタ８が設けられることとなる。
【００３８】
フーリエ変換レンズ９は、フィルタ８からの再生ビームが入射される。そして、フーリエ変換レンズ９は、再生ビームに対して逆フーリエ変換を施してラインイメージセンサ１０に再生ビームを入射する。尚、本実施形態においてはフーリエ変換レンズ９を用いているがこれに限るものではない。例えば、本ホログラム再生装置において、ＣＤ（Compact Disk）・ＤＶＤ等に対する記録又は再生を兼用する場合においては、フーリエ変換レンズ９に代えて例えば対物レンズを用いても良い。
【００３９】
ラインイメージセンサ１０は、フーリエ変換レンズ９からの再生ビームのビーム形に応じた受光面（不図示）を有している。この受光面は、例えば１２個の受光セルから構成され、フーリエ変換レンズ９からの再生ビームが入射される。ラインイメージセンサ１０は、ラインイメージセンサ制御部１１からのスタート信号を受信することにより、再生ビームの受光を開始する。ラインイメージセンサ１０は、受光した再生ビームに基づいて１次元濃淡画像パターンを再現する。そして、ラインイメージセンサ１０は、再現した１次元濃淡画像パターンから、各受光セルごとの明暗（濃淡）レベルに応じたレベルのアナログ電気信号を生成する。尚、本実施形態においては、明（濃）のレベルに応じたアナログ電気信号をハイレベルで表し、暗（淡）のレベルに応じたアナログ電気信号をローレベルで表して以下説明する。そして、ラインイメージセンサ１０は、ラインイメージセンサ制御部１１からの送信される所定周波数のクロックの例えば立上りのタイミングで、バンドパスフィルタ１２へアナログ電気信号を送信する。また、ラインイメージセンサ１０は、ラインイメージセンサ制御部１１からのエンド信号を受信することにより、再生ビームの受光を終了する。尚、ラインイメージセンサ１０としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサを用いることが可能である。
【００４０】
ラインイメージセンサ制御部１１は、ラインイメージセンサ１０を統括制御する。ラインイメージセンサ制御部１１は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ラインイメージセンサ１０による再生ビーム受光を開始させるべくスタート信号を送信する。また、ラインイメージセンサ制御部１１は、ラインイメージセンサ１０の前述した動作の基準となる所定周波数のクロックを、当該ラインイメージセンサ１０に送信する。また、ラインイメージセンサ制御部１１は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ラインイメージセンサ１０による再生ビーム受光を終了させるべくエンド信号を送信する。
【００４１】
バンドパスフィルタ１２は、ラインイメージセンサ１０からのアナログ電気信号に対して所定周波数帯域の信号成分のみを抽出して比較器１４に送信する。このバンドパスフィルタ１２による所定周波数帯域の信号成分の抽出は、比較器１４による２値化処理の分離性を高めるべく、電気的ノイズ成分等をカットするために行われる。
【００４２】
基準電圧発生部１３は基準電圧Ｖrefを生成して、比較器１４に送信する。以下、基準電圧発生部１３が生成する基準電圧Ｖrefについて、図１３(a)(b)(c)を用いて詳述する。尚、アナログ電気信号に対する２値化処理の結果得られた信号を２値化信号という。
【００４３】
図１３(a)(b)は、基準電圧Ｖrefが一定の値である場合の、比較器１４による２値化処理を示した図である。図１３(c)は、基準電圧発生部１３による基準電圧Ｖrefの補正が行われた場合の、比較器１４による２値化処理を示した図である。ラインイメージセンサ１０は、前述したように１次元画像パターンの明（濃）のレベルに応じたハイレベルのアナログ電気信号を生成し、暗（淡）のレベルに応じたローレベルのアナログ電気信号を生成する。しかしながら、参照ビームの輝度分布（光強度の強弱）などのため、再生ビームの光強度も同様の強弱を有することになる。そのため、明（濃）を示すアナログ電気信号のレベルは、常に同じレベルのハイレベルとはならない可能性がある。同様に、暗（淡）を示すアナログ電気信号のレベルは、常に同じレベルのローレベルとはならない可能性がある。そして、仮に基準電圧発生部１３が生成する基準電圧Ｖrefが一定の値であるものとする。その場合、例えば、図１３(b)に示すように明（濃）を示すアナログ電気信号のレベルが低いハイレベルであるとき、比較器１４からの２値化信号は、ハイレベルの期間が短くなり、ローレベルの期間が長いパルス幅となってしまう。つまり、アナログ電気信号に応じた正確な２値化信号が生成されない可能がある。そのため、比較器１４の後の２値化信号に基づく信号処理において、誤った処理がなされる可能性があった。そこで、基準電圧発生部１３は、比較器１４にて正確なパルス幅の２値化信号を生成させるべく、当該２値化信号が送信される。そして、基準電圧発生部１３は、基準電圧Ｖrefを生成する前の２値化信号に基づいて基準電圧Ｖrefを補正（図１３(c)参照）する。そして、基準電圧発生部１３は、補正後の基準電圧Ｖrefを比較器１４に送信することとなる。
【００４４】
比較器１４は、バンドパスフィルタ１２からのアナログ電気信号に対し、基準電圧発生部１３からの基準電圧Ｖrefに基づいて２値化処理を行う。そして、比較器１４は、２値化処理の結果得られた２値化信号を増幅器１５に送信する。  
増幅器１５は、比較器１４から送信された２値化信号を所定の増幅率で増幅して、ＰＬＬ回路１６、シフトレジスタ１９に送信する。  
発振回路１７は、所定周波数のクロックを生成してＰＬＬ回路１６に送信する。尚、発振回路１７としては、例えば水晶発振回路、ＬＣ発振回路等を用いることが可能である。
【００４５】
ＰＬＬ回路１６は、発振回路１７からの所定周波数のクロックと比較器１５からの２値化信号との位相差を検出する。そして、ＰＬＬ回路１６は、ＶＣＯ（Voltage Control Osilator、不図示）や回路内のループを制御することによって、２値化信号と正確に同期した基準ＣＬＫを生成する。そして、ＰＬＬ回路１６は、生成した基準ＣＬＫをタイミングジェネレータ１８、シフトレジスタ１９、アドレスジェネレータ２１、スピンミラー制御部２８に送信する。
【００４６】
カウンタ３４は、タイミングジェネレータ１８に送信される基準ＣＬＫの例えば立下りをカウントする。  
タイミングジェネレータ１８は、カウンタ３４のカウント値が所定値に達したと判別したとき、シフトレジスタ１９に記憶された２値化信号をデコーダ２０に送信させるための指示信号（以下、ＴＧ信号という）を、シフトレジスタ１９、アドレスジェネレータ２１に送信する。この所定値とは、１次元濃淡画像パターン分の２値化信号がシフトレジスタ１９に送信されるまでの期間に応じた値である。尚、本実施形態においては、１次元濃淡画像パターン分の２値化信号がシフトレジスタ１９に送信されるまでの期間に、カウンタ３４は例えば１２カウント（所定値）するものとして以下説明する。また、タイミングジェネレータ１８は、カウンタ３４のカウント値が１２カウントに達したと判別すると、カウンタのカウント値をリセットさせる。
【００４７】
シフトレジスタ１９は、基準ＣＬＫの例えば立下りのタイミングにおける増幅器１５からの２値化信号を順次記憶する。そして、シフトレジスタ１９は、タイミングジェネレータ１８からのＴＧ信号に基づいて、記憶した２値化信号をデコーダ２０に送信する。
【００４８】
デコーダ２０は、シフトレジスタ１９からの２値化信号に対して、例えば所定規格のデータフォーマットに基づくデコード処理を行う。この所定規格のデータフォーマットに基づくデコード処理としては、例えば変調されたデータに対する復調、誤り訂正符号に基づく誤り訂正などがある。そして、デコーダ２０にてデコード処理が行われた結果、１次元濃淡画像パターンに応じたデータ（以下、再生データという）が得られることとなる。
【００４９】
アドレスジェネレータ２１は、タイミングジェネレータ１８からのＴＧ信号を受信した後の、例えば最初の基準ＣＬＫの立上りのタイミングでライトイネーブル（以下、ＷＥ信号という）信号をメモリ２２に送信する。この結果、デコーダ２０からの再生データのメモリ２２への書き込みが可能となる。また、アドレスジェネレータ２１は、デコーダ２０からの再生データを記憶させるメモリ２２のアドレスを定める。例えばメモリ２２のアドレス１から順に再生データが記憶されるものとする。レジスタ３５には、メモリ２２に最後に再生データが記憶されたときのアドレス番号が記憶されている。そして、アドレスジェネレータ２１は、タイミングジェネレータ１８からのＴＧ信号に基づいてレジスタ３５からアドレス番号を読み出し、当該アドレス番号に対して例えばインクリメントする。この結果、デコーダ２０からの再生データを記憶させるメモリ２２のアドレスが定まり、アドレスジェネレータ２１は、インクリメント後のアドレス番号に応じたアドレス信号をメモリ２２に送信する。この結果、インクリメント後のアドレス番号のメモリ２２のアドレスに、デコーダ２０からの再生データが書き込まれることとなる。尚、この最初の基準ＣＬＫの立上りのタイミングは、デコーダ２０からの再生データがメモリ２２に送信されるタイミングと同期するタイミングとなっている。
【００５０】
メモリ２２は、アドレスジェネレータ２１からのＷＥ信号によってアクティブ状態となり、当該アドレスジェネレータ２１にて算出されたアドレスに、デコーダ２０からの再生データが記憶される。尚、メモリ２２に記憶された再生データは、インタフェース３、接続端子４を介してホスト機器から読み出されることとなる。また、メモリ２２は、データを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできる不揮発性記憶素子（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）で構成される。
【００５１】
ホログラム媒体４０は、データをホログラムとして記憶可能な光感受性樹脂（例えばフォトポリマー・銀塩乳剤・重クロム酸ゼラチン・フォトレジスト等）が用いられたホログラム記録領域を有し、当該光感受性樹脂はガラス基板などで封止されている。そして、ホログラム媒体４０のホログラム記録領域には、図１０に示すように各ホログラム(a)−１乃至(b)−11が記録されている。尚、本実施形態においてホログラム媒体４０は、クレジットカード等と同様のカード形状を有しているものとする。
【００５２】
＝＝＝  ホログラム再生装置の動作  ＝＝＝
図１、図５、図８乃至図１５を参照しつつ、本発明に係るホログラム再生装置の動作について説明する。図１４は、本発明に係るホログラム再生装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。図１５は、図１０に示すホログラム(a)・(b)からホログラム連続再生された１次元濃淡画像パターンを示す図である。尚、本実施形態における以下の説明は、図１０に示すホログラム(a)(b)からホログラム連続再生をする場合における、ホログラム再生装置の動作について説明するものである。
【００５３】
例えばホログラム媒体４０の所持者によって、ＰＣ等のホスト機器（不図示）から再生指示信号がホログラム再生装置に送信される。ホスト機器からの再生指示信号は、接続端子４、インタフェース３を介してＣＰＵ１に送信される。  
再生指示信号を受信したＣＰＵ１は、ラインイメージセンサ１０による再生ビーム受光のための指示信号をラインイメージセンサ制御部１１に送信する。
【００５４】
レーザー装置５は、ホログラム再生装置が動作を開始するとともに参照ビームを参照ビーム発生部６に入射する。また、発振回路１７は、ホログラム再生装置が動作を開始するとともに所定周波数のクロックを生成してＰＬＬ回路１６に送信する。ＰＬＬ回路１６は、発振回路１７からの所定周波数のクロックと比較器１５からの２値化信号との位相差を検出し、当該２値化信号と同期した基準ＣＬＫを生成する（図１４・基準ＣＬＫ）。尚、このとき比較器１５からの２値化信号は未だ生成されていないため、ＰＬＬ回路１６は、発振回路１７からの所定周波数のクロックを基準ＣＬＫとして生成することとなる。ＰＬＬ回路１６にて生成された基準ＣＬＫは、タイミングジェネレータ１８、シフトレジスタ１９、アドレスジェネレータ２１、スピンミラー制御部２８に送信される。
【００５５】
そして、ホログラム媒体４０の所持者が、ホログラム再生装置が適用されるカード読取装置の設置部（不図示）にホログラム媒体４０を設置したものとする。そして、カード読取装置の駆動部（不図示）は、ホログラム媒体４０をホログラム媒体移動方向に移動させる。以下、先ずホログラム(a)−１からのホログラム再生について説明する。
【００５６】
レーザー装置５からの参照ビームは、参照ビーム発生部６を構成するビームエキスパンダー２９にて拡大される。そして、ビームエキスパンダー２９からの参照ビームは、コリメータレンズ３０にて平行ビームに偏向される。この結果、コリメータレンズ３０から出射される参照ビームのビーム形は、図９に示す大きさとなる。
【００５７】
スピンミラー制御部２８は、ＰＬＬ回路１６からの基準ＣＬＫに基づいて、スピンミラー３１を角速度３．７５度で回転させるべく指示信号をスピンミラー駆動部３２に送信する。スピンミラー駆動部３２は、スピンミラー制御部２８からの指示信号に基づいて、スピンミラー３１をスピンミラー回転方向に回転させる。この結果、コリメータレンズ３０からの参照ビームは回転するスピンミラー３１にて偏向される。そして、スピンミラー３１からの参照ビームは、図８(c)・図１０＋Ｚ方向へホログラム(a)−１を照射することとなる。スピンミラー３１からの参照ビームは、コリメータレンズ３３にて平行ビームに偏向されて、スキャナレンズ７に入射される。
【００５８】
コリメータレンズ３３からの参照ビームは、スキャナレンズ７にて屈折されてフィルタ２７に入射される。そして、ホログラム媒体移動方向において、参照ビームのビーム形の長さがホログラム(a)−１の長さよりも長い場合、ホログラム(a)−１の長さを超す参照ビームの部分はフィルタ２７にて遮光される。この結果、ホログラム媒体移動方向において、ホログラム(a)−１と同じ長さの参照ビームが当該ホログラム(a)−１に入射されることとなる。また、前述したようにスピンミラー３１が回転することによって、参照ビームがホログラム(a)−１全体に入射されることとなる（図８(c)・開始から終了参照）。
【００５９】
ホログラム(a)−１に入射した参照ビームは、ホログラム(a)−１にて回折されることにより、図１５・１次元濃淡画像パターン(a)−１の情報が反映された再生ビームとなる。そして、この再生ビームがフィルタ８に入射される。フィルタ８に入射した再生ビームのうちのホログラム(a)−１に隣接するホログラム（例えば、ホログラム(a)−２）からの再生ビーム分は、フィルタ８によって遮光される。この結果、ホログラム(a)−１のみにて回折された再生ビームがビーム孔８(a)を透過することとなる。  
フィルタ８からの再生ビームは、フーリエ変換レンズ９にて逆フーリエ変換が施されて、ラインイメージセンサ１０にて受光される。
【００６０】
ＣＰＵ１からの指示信号を受信したラインイメージセンサ制御部１１は、ラインイメージセンサ１０にスタート信号を送信するとともに、所定周波数のクロックを送信する。ラインイメージセンサ１０は、ラインイメージセンサ制御部１１からのスタート信号に基づいて、再生ビームの受光を開始する。この結果、フィルタ８からの再生ビームは、ラインイメージセンサ１０の受光面（不図示）にて受光されることとなる。そして、ラインイメージセンサ１０は、受光した再生ビームに基づいて図１５に示す１次元濃淡画像パターン(a)−１を再現する。次に、ラインイメージセンサ１０は、１２個の各受光セルごとの明暗のレベルに応じたレベルのアナログ電気信号を生成する。そして、ラインイメージセンサ１０は、ラインイメージセンサ制御部１１からの所定周波数のクロックの立上りのタイミングで、各受光セルごとのアナログ電気信号を順次バンドパスフィルタ１２に送信する（図１４、アナログ電気信号ｔ０ｔ１）。
【００６１】
ラインイメージセンサ１０からのアナログ電気信号は、バンドパスフィルタ１２にて所定周波数帯域の信号成分のみが抽出され、比較器１４に送信される。基準電圧発生部１３は、前回までの２値化信号に基づいて基準電圧Ｖrefを生成して比較器１４に送信する。そして、バンドパスフィルタ１２からのアナログ電気信号は、比較器１４にて基準電圧Ｖrefに基づいて２値化処理がなされる。この結果、アナログ電気信号に応じた２値化信号が生成され、当該２値化信号は増幅器１５に送信される（図１４・２値化信号ｔ０ｔ１）。比較器１４からの２値化信号は、増幅器１５にて所定の増幅率で増幅されてシフトレジスタ１９、ＰＬＬ回路１６に送信される。ＰＬＬ回路１６は、発振回路１７からの所定周波数のクロックと、増幅器１５からの２値化信号との位相差を検出して、２値化信号と正確に同期した基準ＣＬＫを生成する。
【００６２】
シフトレジスタ１９に送信された２値化信号は、基準ＣＬＫの例えば立下りのタイミングで、当該シフトレジスタ１９に順次記憶される。
【００６３】
カウンタ３４は、タイミングジェネレータ１８に送信される基準ＣＬＫの例えば立下りをカウントする。タイミングジェネレータ１８は、カウンタ３４のカウント値が１２カウントに達したか否かを判別する。そして、タイミングジェネレータ１８は、カウンタ３４のカウント値が１２カウントに達したと判別すると（つまり、ホログラム(a)−１分の２値化信号がシフトレジスタ１９に記憶されたこととなる）、ＴＧ信号をシフトレジスタ１９、アドレスジェネレータ２１に送信する（図１４・ＴＧ信号ｔ１）。また、タイミングジェネレータ１８は、カウンタ３４のカウント値をリセットする。
【００６４】
シフトレジスタ１９は、タイミングジェネレータ１８からのＴＧ信号に基づいて、記憶した２値化信号をデコーダ２０に送信する（図１４・シフトレジスタ出力ｔ１）。シフトレジスタからの２値化信号は、デコーダ２０にてデコード処理が行われる。そしてデコーダ２０にてデコード処理が行われた結果、ホログラム(a)−１が示す再生データ（以下、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11が示す再生データを再生データ(a)−１乃至再生データ(b)−１という）が得られることとなる。そして、デコーダ２０は、再生データ(a)−１をメモリ２２に送信する（図１４・デコーダ出力ｔ１）。
【００６５】
タイミングジェネレータ１８からのＴＧ信号を受信したアドレスジェネレータ２１は、当該ＴＧ信号を受信した後の、最初の基準ＣＬＫの立上りのタイミングでＷＥ信号をメモリ２２に送信する（図１４・ＷＥ信号ｔ２）。また、アドレスジェネレータ２１は、レジスタ３５からメモリ２２に最後に再生データが記憶されたときのアドレス番号を読み出す。例えば、メモリ２２には未だ再生データが記憶されていないものとする。そのため、アドレスジェネレータがインクリメントした後のアドレス番号は、アドレス１となる。そして、アドレスジェネレータ２１は、アドレス１に応じたアドレス信号をメモリ２２に送信する。
【００６６】
メモリ２２は、アドレスジェネレータ２１からのＷＥ信号によってアクティブ状態となる。そして、デコーダ２０からの再生データ(a)−１が、アドレスジェネレータ２１からのアドレス信号に応じたアドレス１に記憶される（図１４・メモリアドレス１）。
【００６７】
そして、次のホログラム(a)−２に対しても前述と同様の処理が行われ、再生データ(a)−２が、メモリ２２のアドレス２に記憶されることとなる。このように各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に対して前述した処理が順次繰り返されることとなる。この結果、図１５に示すように、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11が示す１次元濃淡画像パターン(a)−１乃至(b)−１１が連続してラインイメージセンサ１０にて再現されることとなる。よって、ホログラム媒体４０を停止させることなく、また、シャッターを要することなく、ホログラム媒体４０に記録されたホログラム(a)・(b)からのホログラム連続再生を行うことが可能となる。
【００６８】
尚、ＣＰＵ１は、例えばホログラム媒体４０の所持者によるホスト機器からの再生終了指示信号を受信すると、ラインイメージセンサ１０による再生ビーム受光を終了するための指示信号をラインイメージセンサ制御部１１に送信する。ラインイメージセンサ制御部１１は、ＣＰＵ１からの指示信号に基づいて、ラインイメージセンサ１０による再生ビーム受光を終了させるべくエンド信号を送信する。そして、ラインイメージセンサ制御部１１からのエンド信号に基づいて、ラインイメージセンサ１０は再生ビームの受光を終了する。
【００６９】
上記の実施形態によれば、ホログラム媒体移動方向に区切られた各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に対して順次参照ビームを入射させることが可能となる。そして、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11にて回折された結果得られる再生ビームに基づいて、再生データを得ることが可能となる。この結果、ホログラム媒体４０が移動している場合において、ホログラム媒体４０に記録されたホログラムからホログラム連続再生を行うことが可能となる。
【００７０】
また、ホログラム移動方向において各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と略同一の長さであり、図８(c)図１０＋Ｚ方向において各ホログラム(a)−１乃至(b)−11より短い長さとなる参照ビームの光強度は、２次元濃淡画像パターンを示すホログラム（例えばホログラム(a)）全体を照射する参照ビームの光強度と比べて大きいものとなる。そして、図８(c)図１０＋Ｚ方向に参照ビームを入射することにより、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11が回折効率が小さいホログラムであっても再生データを得ることが可能となる。このため、レーザー装置５の電力消費量を軽減することが可能となる。また、ホログラム媒体４０に大量のホログラムを記録することが可能となる。
【００７１】
また、ビームエキスパンダー２９とコリメータレンズ３０にて、ホログラム移動方向において各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と略同一の長さであり図８(c)図１０＋Ｚ方向において各ホログラム(a)−１乃至(b)−11より短い長さとなる参照ビームを確実に生成することが可能となる。また、スピンミラー３１、コリメータレンズ３３にて、図８(c)図１０＋Ｚ方向に各ホログラム(a)−１乃至(b)−11を照射する参照ビームを生成することが可能となる。この結果、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に入射する参照ビームの光強度を大きくすることが可能となり、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11からのホログラム再生処理を迅速に行うことが可能となる。よって、ホログラム連続再生をより確実に行うことが可能となる。
【００７２】
また、ＰＬＬ回路１６からの基準ＣＬＫに基づいて、スピンミラー３１の角速度をスピンミラー制御部２８にて制御することが可能となる。また、同様に基準ＣＬＫに基づいて、シフトレジスタ１９、タイミングジェネレータ１８、アドレスジェネレータ２１が動作することから、スピンミラー３１の角速度に同期して動作を行うことが可能となる。
【００７３】
また、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11ごとに参照ビームを入射することが可能となり、ホログラム移動方向に移動するホログラムから、より確実にホログラム連続再生を行うことが可能となる。
【００７４】
また、ホログラム媒体４０は再生データが各ホログラム(a)−１乃至(b)−11の順に記録されたものであるため、参照ビームが各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に入射されるごとに再生データを順次得ることが可能となる。また、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11の再生データのビット数分のみを記憶可能な、シフトレジスタ１９などの記憶装置を設ければよく、ホログラム再生装置の回路規模を縮小させることが可能となる。
【００７５】
また、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11からの再生ビームの形状に応じたラインイメージセンサ１０を設けることによって、ホログラム再生装置の回路規模を縮小することが可能となる。
【００７６】
また、フィルタ２７のビーム孔２７(a)によって、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に対して、確実に当該各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に応じた参照ビームを入射させることが可能となる。
【００７７】
また、フィルタ８のビーム孔８(a)によって、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11からの再生ビームのクロストークを防止することが可能となる。この結果、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11から確実に当該各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に応じた再生データを得ることが可能となる。
【００７８】
＝＝＝  その他の実施の形態  ＝＝＝
以上、本発明に係るホログラム再生装置における、ホログラム媒体に照射される参照ビームの制御について説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。
【００７９】
＜参照ビームの形状＞
上述した実施形態によれば、レーザー装置５からの参照ビームを、参照ビーム発生部６にて図９に示すビーム形に変形しているがこれに限るものではない。例えば、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と同一形状のビーム形に変形しても良い。図１８は、各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と同一形状のビーム形に参照ビームを変形する参照ビーム発生部６を示した図である。レーザー装置１１０からの参照ビームのビーム形を、ビームエキスパンダー１１１（ビーム生成器）にてホログラムと同一形状となるように変形する。そして、コリメータレンズ１１２にて、ビームエキスパンダー１１１からの参照ビームを平行ビームとする。そして、コリメータレンズ１１２からの各ホログラム(a)−１乃至(b)−11と同一形状の参照ビームを、当該各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に順次照射するように設けても良い。この結果、２次元濃淡画像パターンを示すホログラム（例えばホログラム(a)・(b)）を照射するために拡大された参照ビームの光強度と比べて、光強度の大きい参照ビームを生成することが可能となる。
【００８０】
＜ホログラム媒体がディスク媒体である場合の応用＞
上記の実施形態によれば、ホログラム媒体４０は、カード形状のホログラム媒体であるものとして説明したがこれに限るものではない。ホログラム媒体４０は、ＣＤ・ＤＶＤ等の形状と同様のディスク形状に設けても良い。図１６は、ディスク形状に設けられたホログラム媒体４１から、ホログラム連続再生を行うべく設けられたホログラム再生装置の全体構成の一例である。また、図１７は、図１０に示すホログラム(a)・(b)が、ホログラム媒体４１に記録されたときの様子を示す図である。
【００８１】
ディスク駆動部４９は、ディク駆動部４８からの指示信号に基づいて、ホログラム媒体４１をホログラム媒体回転方向（図１７）に回転させる。そして、上述の実施形態と同様にホログラム媒体回転方向の各ホログラムから順に参照ビームを入射させる。
【００８２】
尚、このホログラム媒体４１の移動は、例えばＤＶＤに用いられるランドプリピット方式と同様に、ホログラム媒体４１を構成するガラス基板に、ホログラムの位置に応じたアドレス情報をプリピットとして予め設けておく。そして、サーボレーザー装置４６からのレーザービームをディテクタ４７にて受光し、ディテクタ４７がアドレス情報を読み出すように設けることによって、正確にホログラム媒体を移動させることが可能となる。
【００８３】
また、図１６に示すホログラム再生装置においては、ホログラムが角度多重記録されている場合についてもホログラム再生を行うことが可能である。例えば、ホログラム媒体４１には、参照ビームがある入射角度（以下、第１入射角度という）で内周側から外周側へ螺旋状にホログラムが記録されているものとする。更に、ホログラム媒体４１は、参照ビームが異なる入射角度（以下、第２入射角度という）で同様に螺旋状にホログラムが記録されているものとする。
【００８４】
そして、このホログラム媒体４１からホログラム連続再生を行う場合、先ず、ガルボミラー制御部４５からの指示信号に基づいてガルボミラー４４の偏向角度の角度調整を行う。この結果、参照ビームが第１入射角度でホログラム媒体４１に入射される。そして、内周側の各ホログラムから順に参照ビームを入射させる。そして、最外周側のホログラムへ参照ビームが入射した後は、再びガルボミラー４４の偏向角度の角度調整を行って、参照ビームを第２入射角度でホログラム媒体４１に入射させる。そして、再び内周側の各ホログラムから順に参照ビームを入射させる。こうすることによって、角度多重記録が行われたホログラム媒体４１からのホログラム連続再生が可能となる。
【００８５】
＜ホログラム媒体とホログラム再生装置の相対的移動＞
上記の実施形態によれば、ホログラム媒体４０がホログラム媒体移動方向へ移動すべく設けられているがこれに限るものではない。例えば、ホログラム媒体４０を固定して設け、参照ビームを入射する光学系（例えば、レーザー装置５、参照ビーム発生部６、スキャナレンズ７、フィルタ８など）をホログラム媒体移動方向とは逆方向へ移動するように設けてもよい。そして、参照ビームを各ホログラム(a)−１乃至(b)−11に順次入射するように設けても良い。
【００８６】
＜ソフトウェア処理＞
上記実施形態によれば、比較器１４からの２値化信号に対し、増幅器１５、ＰＬＬ回路１６、発振回路１７、シフトレジスタ１９、デコーダ２０、タイミングジェネレータ１８、カウンタ３４、アドレスジェネレータ２１、レジスタ３５のハードウェアを用いて、再生データをメモリ２２に記憶させているがこれに限るものではない。例えば、比較器１４からの２値化信号に対し、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを用いて、前述した処理をソフトウェアで行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係るホログラム再生装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】レーザービームのエネルギーに応じてモノマーがポリマーへと変化するときの様子を模式化した図である。
【図３】角度多重記録のおけるブックとページを模式的に示した図である。
【図４】従来のホログラム再生装置の全体構成の一例を示した図である。
【図５】２次元濃淡画像パターンを示した図である。
【図６】従来のホログラム連続再生を示した図である。
【図７】図５に示すホログラム媒体からのホログラム再生を示した図である。
【図８】参照ビーム発生部を示した図である。
【図９】参照ビームのビーム形を示した図である。
【図１０】ホログラム媒体に記録されたホログラムを示した図である。
【図１１】フィルタとホログラム媒体を示した図である。
【図１２】フィルタとホログラム媒体を示した図である。
【図１３】基準電圧発生部による基準電圧Ｖrefの補正を示した図である。
【図１４】本発明に係るホログラム再生装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明に係るホログラム再生装置によってホログラム連続再生された１次元濃淡画像パターンを示す図である。
【図１６】ディスク媒体からのホログラム再生を行うホログラム再生装置の全体構成の一例を示す図である。
【図１７】ホログラムが記録されたディスク媒体を示す図である。
【図１８】参照ビーム発生部の他の形態を示した図である。
【符号の説明】
【００８８】
１、１１１    ＣＰＵ
２、２２      メモリ
３      インタフェース
４      接続端子
５、１０６、１１０      レーザー装置
６      参照ビーム発生部
７      スキャナレンズ
８      フィルタ
９      フーリエ変換レンズ
１０    ラインイメージセンサ
１１    ラインイメージセンサ制御部
１２    バンドパスフィルタ
１３    基準電圧発生部
１４    比較器
１５    増幅器
１６    ＰＬＬ回路
１７    発振回路
１８    タイミングジェネレータ
１９    シフトレジスタ
２０    デコーダ
２１    アドレスジェネレータ
２７    アパーチャ
２８    スピンミラー制御部
２９、１１１    ビームエキスパンダー
３０、３３、１１２    コリメータレンズ
３１    スピンミラー
３２    スピンミラー駆動部
３４    カウンタ
３５    レジスタ
４０、４１、１０１  ホログラム媒体
４２、１０９    シャッター制御部
４３、１１０    シャッター
４４、１１２    ガルボミラー
４５    ガルボミラー制御部
４６、１０５    サーボレーザー装置
４７、１１３    ディテクタ
４８    ディスク制御部
４９    ディスク駆動部
１０２  ホログラム媒体駆動部
１０３  ホログラム媒体制御部
１０７  イメージセンサ
１０９  イメージセンサ制御部
【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９】
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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１】
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【図８】
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【図１０】
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【図１７】
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【図１８】
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