(57)【要約】【課題】  記録媒体に形成された各ホログラムを高速に読み出すため、ホログラムの切り替え速度と、ホログラムからの出射光に対する反応速度が共に高速なホログラム装置を提供すること。【解決手段】  平板状の記録媒体３に複数形成されたホログラム３０にそれぞれ参照光１１を入射させる発光部１と、ホログラム３０からの出射光３１を受光する受光部２とを筐体４内に納めてなるホログラム装置において、記録媒体３と受光部２は筐体４内部で互いに対向するように配置固定され、発光部１は記録媒体３と受光部２間の平面上を移動自在とされてなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の記録媒体に複数形成されたホログラムにそれぞれ参照光を入射させる発光部と、上記ホログラムからの出射光を受光する受光部とを有するホログラム装置において、
上記記録媒体と受光部は互いに対向するように配置固定され、上記発光部は上記記録媒体と受光部間の平面上を移動自在とされてなることを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】
平板状の記録媒体に複数形成されたホログラムにそれぞれ参照光を入射させる発光部と、上記ホログラムからの出射光を受光する受光部とを有するホログラム装置において、
上記記録媒体と受光部は互いに対向するように配置固定され、上記発光部は上記受光部と対向する上記記録媒体の外側の平面上を移動自在とされてなることを特徴とするホログラム装置。
【請求項３】
上記発光部は上記記録媒体と受光部間に配置される平板状の透明板と、参照光を発光する発光素子と、該発光素子を上記透明板の平面方向に移動させる駆動部とを有してなることを特徴とする請求項１記載のホログラム装置。
【請求項４】
上記発光部は参照光を発光する発光素子と、該発光素子を上記記録媒体の平面方向に移動させる駆動部とを有し、該駆動部は上記発光素子を直線的に移動自在とする第１駆動部と第２駆動部とを略直交配置してなることを特徴とする請求項２記載のホログラム装置。
【請求項５】
上記受光部はその受光面が上記各ホログラムからの出射光の受光部における照射面より大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホログラム装置。
【請求項６】
上記発光部はそれぞれ参照光を発光する複数の発光素子をアレイ状に配置した発光素子アレイを構成してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のホログラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムとして記録媒体に記録された情報を読出すホログラム装置に関し、特に、記録媒体と受光部を固定してホログラムの情報を読み出すホログラム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からコンピュータ等に用いられる記憶装置としては、磁気や光によって情報を記録媒体に対して２次元的に書込み、読込みを行うものが広く用いられている。磁気を用いた記憶装置としては、ハードディスクなどが知られており、光を用いた記憶装置としては、ＣＤやＤＶＤなどが知られている。これら記憶装置は、大容量化の要求に応えるため、これまでに記録密度に関して著しい進歩を果たしてきたものである。そして、さらなる大容量化のための手段として、ホログラムの原理を用いた記憶装置の開発が進められている。
【０００３】
ホログラム装置は、記録媒体上にページ単位でホログラムとして記録された情報を読み込んで再生するものである。記録媒体上には、符号化されたページ単位の情報が屈折率変化等のパターンとして書き込まれている。このパターンは、記録装置において物体光と参照光の干渉により形成されたホログラムであり、情報を記録媒体から読み込むには、参照光のみを記録媒体に入射させ、ホログラムのパターンで回折させてＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる受光部によって受光することにより、書き込まれた情報を再生することができる。このようなホログラム装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−４３９０４号公報
【０００４】
ホログラムからの出射光を受光する受光部は複数の受光素子から構成され、各受光素子はその画素自体の大きさによって光に対する反応速度が変化する。すなわち、ホログラムからの出射光を高速に読み出すには、受光部の受光領域を大きくして画素の大きな受光素子を配置する。
【０００５】
記録媒体に複数のホログラムが形成されている場合には、記録媒体を固定して光学系である発光部及び受光部を各ホログラムに対応する位置に移動させることでホログラムの読み出しを行う。ここで、発光部及び受光部の移動に対応するため、所定の固定された回路基板との電気配線についてはフレキシブル配線を用いる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の方法においては、以下に述べる問題点を有している。受光部の光に対する反応速度を確保するために各受光素子の画素を大きくすると、電気配線のコネクタに対する電気的要求が厳しくなり、厚い導体を使用しなければならなくなる。このため、フレキシブル配線の剛性が増大し受光部の移動には大きなトルクが必要となり、かかる負荷により電気的なトラブルを生じやすく、高速移動が困難となる。すなわち、各ホログラムを読み出すための切り替えに時間がかかり、各ホログラムの高速読み出しが困難となる。
【０００７】
また、受光部の移動速度を確保するためには、各受光素子の画素を小さくすることによって電気配線のコネクタに対する電気的な要求度合を下げることが考えられる。この場合には、受光部の高速移動は可能となるため、ホログラムの切り替え速度は速くなるが、受光部の光に対する反応速度が遅くなり、ホログラムを高速に読み出すことができない。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、記録媒体に形成された各ホログラムを高速に読み出すため、ホログラムの切り替え速度と、ホログラムからの出射光に対する反応速度が共に高速なホログラム装置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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るホログラム装置は、平板状の記録媒体に複数形成されたホログラムにそれぞれ参照光を入射させる発光部と、上記ホログラムからの出射光を受光する受光部とを有するホログラム装置において、
上記記録媒体と受光部は互いに対向するように配置固定され、上記発光部は上記記録媒体と受光部間の平面上を移動自在に配置されてなることを特徴として構成されている。
【００１０】
また、本発明に係るホログラム装置は、平板状の記録媒体に複数形成されたホログラムにそれぞれ参照光を入射させる発光部と、上記ホログラムからの出射光を受光する受光部とを有するホログラム装置において、
上記記録媒体と受光部は互いに対向するように配置固定され、上記発光部は上記受光部と対向する上記記録媒体の外側の平面上を移動自在とされてなることを特徴として構成されている。
【００１１】
さらに、本発明に係るホログラム装置は、上記発光部は上記記録媒体と受光部間に配置される平板状の透明板と、参照光を発光する発光素子と、該発光素子を上記透明板の平面方向に移動させる駆動部とを有してなることを特徴として構成されている。
【００１２】
さらにまた、本発明に係るホログラム装置は、上記発光部は参照光を発光する発光素子と、該発光素子を上記記録媒体の平面方向に移動させる駆動部とを有し、該駆動部は上記発光素子を直線的に移動自在とする第１駆動部と第２駆動部とを略直交配置してなることを特徴として構成されている。
【００１３】
そして、本発明に係るホログラム装置は、上記受光部はその受光面が上記各ホログラムからの出射光の受光部における照射面より大きいことを特徴として構成されている。
【００１４】
また、本発明に係るホログラム装置は、上記発光部はそれぞれ参照光を発光する複数の発光素子をアレイ状に配置した発光素子アレイを構成してなることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るホログラム装置によれば、記録媒体と受光部は互いに対向するように配置固定され、発光部は記録媒体と受光部間の平面上、又は、受光部と対向する記録媒体の外側の平面上を移動自在とされてなることにより、発光部の移動のみで各ホログラムを高速に切り替えることができ、受光部を移動させる場合に生じていた受光領域の制限がないため、受光素子の画素自体を大きくすることが可能となり、ホログラムからの出射光に対する反応速度を速くすることができる。また、受光部を移動させるための駆動部が不要であるため、従来に比べ装置の構成を簡易にすることができる。
【００１６】
また、本発明に係るホログラム装置によれば、発光部は記録媒体と受光部間に配置される平板状の透明板と、参照光を発光する発光素子と、発光素子を透明板の平面方向に移動させる駆動部とを有してなることにより、発光素子からの参照光とホログラムからの出射光は透明板を透過するため、ホログラムの読み出しを阻害することなく、簡易に発光素子を移動させることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るホログラム装置によれば、発光部は参照光を発光する発光素子と、発光素子を記録媒体の平面方向に移動させる駆動部とを有し、駆動部は発光素子を直線的に移動自在とする第１駆動部と第２駆動部とを略直交配置してなることにより、容易に発光素子の記録媒体に対する位置決めをすることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明に係るホログラム装置によれば、受光部はその受光面が各ホログラムからの出射光の受光部における照射面より大きいことにより、ホログラムからの出射光をそれぞれ受光部の一部分で受光することになり、出射光の受光部に対する入射角度を小さくすることができ、記録媒体と受光部間を狭くすることができるため、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００１９】
そして、本発明に係るホログラム装置によれば、発光部はそれぞれ参照光を発光する複数の発光素子をアレイ状に近接配置した発光素子アレイを有してなることにより、一度の位置合わせで各発光素子からの参照光に対応する複数のホログラムをそれぞれ読み出すことができるため、ホログラムの読み出し速度をさらに速くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態におけるホログラム装置は、記録媒体３にホログラム３０として記録された情報を読み出すことのできるものであり、筐体４に収納されてなるものである。ここで、図１は本実施形態におけるホログラム装置の筐体４内の構成を示した斜視図、図２はホログラム装置の縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。なお、図１は説明の便宜のため、外枠である筐体４を省略した。
【００２１】
これら各図に示すように、筐体４内には、記録媒体３に複数形成されたホログラム３０にそれぞれ参照光１１をそれぞれ入射させる発光部１と、ホログラム３０からの出射光３１を受光する受光部２とを有しており、記録媒体３と受光部２は対向して配置される。そして、発光部１は記録媒体３と受光部２間に配置されて、図１に示す記録媒体３のｘ方向及びｙ方向に移動自在とされる。
【００２２】
本実施形態に用いる記録媒体３は、フォトリフラクティブ材料又はフォトポリマー材料からなり、符号化されたページ単位の情報を有する物体光と参照光１１との干渉縞をホログラム３０として形成することで、情報を書き込むことができるものである。
【００２３】
記録媒体３に記録された情報の読み出しは、ホログラム３０の形成に用いた参照光１１のみを記録媒体３に入射させ、ホログラム３０のパターンで回折させることによって行われる。そして、図２に示すように、本実施形態における記録媒体３は略方形状に形成され筐体４の下面４ｂに配置固定される。ここで、記録媒体３は予めホログラム装置内に配置されていてもよく、あるいはスロット型として挿入等される形式としてもよい。
【００２４】
受光部２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の受光素子からなり、記録媒体３に形成されたホログラム３０からの出射光３１を受光する。そして、受光部２は、図２に示すように、記録媒体３と対向するように筐体４の上面４ａに配置固定される。
【００２５】
発光部１は、参照光１１を発光する発光素子１０と、発光素子１０を記録媒体３の平面方向に移動させる駆動部１２とを有している。発光素子１０は、面発光レーザ等の面発光素子からなる。また、発光部１は光を透過可能な透明板１３を有している。
【００２６】
透明板１３は、対向配置されている記録媒体３と受光部２の間に、記録媒体３と平行に配置される。そして、発光素子１０は透明板１３の上面に戴置され、駆動部１２により透明板１３上を移動する。また、図２又は図３に示すように、透明板１３上には、駆動部１２を記録媒体３のｘ方向に案内するガイド１４を有している。
【００２７】
透明板１３を設けることにより、発光素子１０の記録媒体３に対する垂直方向の相対位置を一定とすることができ、平面方向の位置合わせのみで各ホログラム３０を読み出すことができる。また、透明板１３は発光素子１０からの参照光１１、及び、参照光１１の入射により発生するホログラム３０からの出射光３１を透過可能であるため、ホログラム３０の読み出しに影響を及ぼさない。
【００２８】
駆動部１２は、図２又は図３に示すように、発光素子１０をｘ方向に移動させる第１駆動部１２ａと、ｙ方向に移動させる第２駆動部１２ｂとを有している。第１駆動部１２ａは、図３に示すように透明板１３に有するガイド１４上に設置され、図２に示すように下部に第２駆動部１２ｂをｙ方向に案内するガイド１５を有している。第２駆動部１２ｂは発光素子１０と一体的に構成されると共に、上部に第１駆動部１２ａのガイド１５と適合する溝部１６を有し、第１駆動部１２ａのガイド１５に沿って記録媒体３のｙ方向に移動することによって、発光素子１０をｙ方向に移動させることができる。
【００２９】
すなわち、発光素子１０は第１及び第２駆動部１２ａ、１２ｂにより記録媒体３と受光部２間に配置された透明板１３上を移動自在とされ、記録媒体３の各ホログラム３０に対応する位置に移動することで、各ホログラム３０に参照光１１を入射させることができる。ただし、駆動部１２の構成については、発光素子１０からの参照光１１及びホログラム３０からの出射光３１の光路に干渉しないような構成であれば、本実施形態に限られずどのような構成であってもよい。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態における記録媒体３には予め複数のホログラム３０が書き込まれている。記録媒体３に形成されるホログラム３０は反射型のホログラム３０であり、参照光１１の入射によりホログラム３０から出射する光は、筐体４内の上部に配置された受光部２の方向に出射する。
【００３１】
ホログラム３０からの出射光３１は、参照光１１の入射によりホログラム３０の形成に用いた物体光に対応して発生する。このため、物体光を受光部２の方向から記録媒体３にそれぞれ入射させて各ホログラム３０を形成すると、参照光１１の入射により各ホログラム３０から出射する光は、それぞれ受光部２の方向に出射することになる。ただし、ホログラム３０からの出射光３１が発光素子１０に照射しないように、物体光及び参照光１１の出射角度をそれぞれ調整して、記録媒体３に入射させるようにする。
【００３２】
また、図２又は図３に示すように、各ホログラム３０からの出射光３１はそれぞれ受光部２の一部分であって、それぞれ異なる受光領域に結像する。ホログラム３０からの出射光３１は、上述の通り、形成に用いた物体光に対応して発生する。したがって、受光部２が配置される平面において、各物体光が受光部２の受光面内のそれぞれ異なる位置に配置されるようにしてホログラム３０を形成する。すなわち、受光部２の受光面２０は各ホログラム３０からの出射光３１の受光部２における照射面３２より大きい。
【００３３】
各ホログラム３０からの出射光３１を受光部２の同一位置で受光する場合には、各ホログラム３０は受光部２に対する相対位置がそれぞれ異なり、記録媒体３の中心から離れた位置に形成されたホログラム３０は、中心に近いホログラム３０に比べ出射光３１の受光部２に対する入射角度θが大きくなる。出射光３１の入射角度θが大きいと像ひずみを生じ、ホログラム３０の読み出しが困難となるため、入射角度θが小さくなるように記録媒体３と受光部２間の距離を大きくしなければならない。しかし、本実施形態においては、各ホログラム３０からの出射光３１をそれぞれ受光部２の一部分であって、それぞれ異なる受光領域で受光するため、記録媒体３の中心から離れた位置に形成されたホログラム３０であっても、出射光３１の入射角度θを記録媒体３の中心に近いホログラム３０と略同じ角度とすることができる。すなわち、記録媒体３と受光部２間の距離を狭めることができ、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００３４】
本実施形態においては、各ホログラム３０の読み出しは記録媒体３と受光部２を固定し、発光部１のみを各ホログラム３０に対応する位置に移動させることで行う。すなわち、従来のような受光部２の移動速度確保のための受光領域の制限がないため、受光部２を大きくすることができる。したがって、受光部２を構成する受光素子の画素自体を大きくすることができ、受光部２の光に対する反応速度を速くすることができる。すなわち、ホログラム３０の読み出しが高速となる。
【００３５】
次に、本実施形態における記録媒体３に記録された情報の読み出しについて説明する。まず、図２に示すように、第１駆動部１２ａを透明板１３に有するガイド１４上に移動させることによって、発光素子１０の記録媒体３に対するｘ方向の相対位置を変化させ、所望のホログラム３０の位置まで移動させる。ｘ方向の位置決めを行った後、図３に示すように、第２駆動部１２ｂを第１駆動部１２ａのガイド１５に沿って移動させることにより、発光素子１０の記録媒体３に対するｙ方向の位置決めを行う。
【００３６】
記録媒体３に対するｘｙ方向の位置決めを行い、発光素子１０から参照光１１を出射することで、所望のホログラム３０に対して参照光１１を入射させることができる。そして、参照光１１の入射により発生するホログラム３０からの出射光３１を受光部２で受光することにより、ホログラム３０として記録された情報を読み出すことができる。そして同様の作業を繰り返すことによって、記録媒体３に形成されている各ホログラム３０をそれぞれ読み出すことができる。
【００３７】
本実施形態においては、記録媒体３と受光部２を固定し、発光部１のみを移動させるため、ホログラム３０を高速に読み出すことができる。また、受光部２を移動させるための駆動部が不要となるので、装置を簡易にすることができる。さらに、受光部２を移動させる場合に生じていた電気的トラブルが防止されるため、ホログラム３０の読み出しの信頼性を向上させることができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、単一の発光素子１０を各ホログラム３０に対応する位置に移動させることによってホログラム３０を読み出す。しかし、発光部１の構成については、本実施形態に限られず、参照光１１を発光する発光素子１０を複数アレイ状に配置して、発光素子アレイを形成してもよい。これにより、一度の位置合わせで、各発光素子１０からの参照光１１に対応する複数のホログラム３０、３０の情報を読み出すことができるため、各ホログラム３０の読み出しをさらに高速で行うことができる。
【００３９】
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態におけるホログラム装置は、第１の実施形態と同様、記録媒体３に形成された各ホログラム３０にそれぞれ参照光１１を入射させる発光部１と、ホログラム３０からの出射光３１を受光する受光部２とを筐体４内に納めてなる構成とする。そして、第１の実施形態では、反射型のホログラム３０に対して読み出し可能とするものであったが、記録媒体３に形成されるホログラム３０を透過型のホログラム３０に対して適用可能とするため、第１の実施形態とは配置構成が異なるものである。図４に本実施形態におけるホログラム装置の縦断面図を示す。
【００４０】
図４に示すように、本実施形態における発光部１は、受光部２と対向する記録媒体３の外側に配置され、参照光１１を発光する発光素子１０と、発光素子１０を記録媒体３の平面方向に移動させる駆動部１２とを有している。記録媒体３に形成されているホログラム３０は透過型のホログラム３０であるので、ホログラム３０に発光素子１０から参照光１１が入射すると、さらに上部に配置されている受光部２の方向に光を出射する。この出射光３１を受光することによって、ホログラム３０を読み出すことができる。
【００４１】
発光素子１０を記録媒体３の平面方向に移動させる駆動部１２は、第１の実施形態同様、発光素子１０をｘ方向に移動させる第１駆動部１２ａと、ｙ方向に移動させる第２駆動部１２ｂとを有している。第１駆動部１２ａは、筐体４内の下面４ｂに設けられたガイド１４上に設置されると共に、上部に第２駆動部１２ｂをｙ方向に案内するガイド１５を有している。第２駆動部１２ｂは発光素子１０と一体的に構成されると共に、第１駆動部１２ａに有するガイド１５上に設置され、第１駆動部１２ａのガイド１５上を移動することによって、発光素子１０をｙ方向に移動させることができる。
【００４２】
本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果が得られるものである。また、本実施形態では第１の実施形態で用いた透明板１３が不要であるため、部品点数を削減できホログラム装置の構成をさらに簡易にすることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこの実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、記録媒体３に形成されるホログラム３０の数は、本実施形態に限られず、より多くてもよいし、より少なくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態におけるホログラム装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態におけるホログラム装置の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２の実施形態におけるホログラム装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    発光部
２    受光部
３    記録媒体
４    筐体
１０    発光素子
１１    参照光
１２    駆動部
１２ａ  第１駆動部
１２ｂ  第２駆動部
１３    透明板
２０    受光面
３０    ホログラム
３１    出射光
３２    照射面
【図１】
2006162662.tif 000003
【図２】
2006162662.tif 000004
【図３】
2006162662.tif 000005
【図４】
2006162662.tif 000006