(57)【要約】【課題】  記録媒体に高密度に記録されたホログラムを簡易な構成で再生可能なホログラム装置を提供すること。【解決手段】  物体光と参照光１１の干渉により複数のホログラム２０が形成された記録媒体２に対し、各ホログラム２０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２０からの出射光２２を受光する受光部３とを有するホログラム装置において、発光部１はそれぞれ参照光１１を発光する複数の発光素子１０、１０を一列に近接配置してなり、各発光素子１０は隣接する発光素子１０と互いに異なる波長の光を発光する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体光と参照光の干渉により複数のホログラムが形成された記録媒体に対し、上記各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、
上記発光部はそれぞれ参照光を発光する複数の発光素子を一列に近接配置してなり、上記各発光素子は隣接する発光素子と互いに異なる波長の光を発光することを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】
物体光と参照光の干渉により複数のホログラムが形成された記録媒体に対し、上記各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、
上記発光部はそれぞれ参照光を発光する複数の発光素子を一列に近接配置してなり、上記各発光素子は隣接する発光素子と互いに異なる出射角度の光を発光することを特徴とするホログラム装置。
【請求項３】
上記記録媒体は上記発光部の各発光素子から発光される参照光にそれぞれ対応する複数のホログラムからなるホログラム群が複数形成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載のホログラム装置。
【請求項４】
上記ホログラム群の各ホログラムは上記物体光を上記受光部の方向からそれぞれ入射させて形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のホログラム装置。
【請求項５】
上記発光部の発光素子は面発光レーザである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。
【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、参照光を発光する発光部を複数設けた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等の光電変換素子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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のホログラム装置では、記録媒体にホログラムを高密度に形成した場合、発光部からの参照光が隣接するホログラムにまで入射するため、ホログラムからの出射光が受光部において重複し、情報を読み出すことができない。このため、所望のホログラムから情報を読み出すには、各ホログラムをある程度離した位置に配置するか、又は、記録媒体と受光部の間にピンホールフィルタを設け、所望のホログラムからの出射光のみを抽出する必要がある。
【０００５】
したがって、前者の場合では記録媒体の高密度化は達成されず、後者の場合ではピンホールフィルタを用いなくてはならないため装置のコンパクト化の妨げとなる。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、記録媒体に高密度に記録されたホログラムを簡易な構成で再生可能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】
【０００７】
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、物体光と参照光の干渉により複数のホログラムが形成された記録媒体に対し、上記各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、
上記発光部はそれぞれ参照光を発光する複数の発光素子を一列に近接配置してなり、上記各発光素子は隣接する発光素子と互いに異なる波長の光を発光することを特徴として構成されている。
【０００８】
また、本発明に係るホログラム装置は、物体光と参照光の干渉により複数のホログラムが形成された記録媒体に対し、上記各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、
上記発光部はそれぞれ参照光を発光する複数の発光素子を一列に近接配置してなり、上記各発光素子は隣接する発光素子と互いに異なる出射角度の光を発光することを特徴として構成されている。
【０００９】
さらに、本発明に係るホログラム装置は、上記記録媒体は上記発光部の各発光素子から発光される参照光にそれぞれ対応する複数のホログラムからなるホログラム群が複数形成されてなることを特徴として構成されている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係るホログラム装置は、上記ホログラム群の各ホログラムは上記物体光を上記受光部の方向からそれぞれ入射させて形成することを特徴として構成されている。
【００１１】
そして、本発明に係るホログラム装置は、上記発光部の発光素子は面発光レーザであることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
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一列に近接配置してなり、各発光素子は隣接する発光素子と互いに異なる波長又は出射角度の光を発光することにより、ホログラムが隣接するホログラムと互いに近接又は重複するように配置されていても、発光素子からの参照光の波長又は入射角度に対応するホログラムのみを読み出すことができるため、記録媒体にホログラムを高密度に形成することができる。また、従来の装置において用いるピンホールフィルタが不要であるため、従来に比べコンパクトな装置とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係るホログラム装置によれば、記録媒体は発光部の各発光素子から発光される参照光にそれぞれ対応する複数のホログラムからなるホログラム群が複数形成されてなることにより、複数のホログラムが一列に近接配置してなるホログラム群が複数形成されることになるため、一度の位置合わせで複数のホログラムをそれぞれ読み出すことができる。
【００１４】
さらに、本発明に係るホログラム装置によれば、ホログラム群の各ホログラムは物体光を受光部の方向からそれぞれ入射させて形成することにより、物体光に対応するホログラムからの出射光を受光部により同一位置で受光できるため、発光部と受光部を固定し、各発光素子の切り替えのみで容易にホログラムを読み出すことができる。
【００１５】
さらにまた、本発明に係るホログラム装置によれば、発光部の発光素子は面発光レーザであることにより、複数の発光素子を有する発光部を１つのプロセスで容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１は本実施形態におけるホログラム装置の構成を示した斜視図、図２は図１の正面図である。これら各図に示すように、本実施形態におけるホログラム装置は、主として参照光１１を発生する発光部１と、発光部１からの光を入射光として受ける記録媒体２と、記録媒体２からの出射光２２を受光する受光部３とから構成されている。なお、受光部３は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサから構成されている。
【００１７】
発光部１は、複数の発光素子１０を備えており、それぞれ参照光１１を発光する。各発光素子１０は一列に近接配置され、隣接する発光素子１０とは異なる波長の光を発光する。また、発光部１は、レンズ１２を有し、各発光素子１０から発光された参照光１１を平行光とする。ここで、発光素子１０としては面発光レーザ等の面発光素子が用いられる。図３は、各発光素子１０からの参照光の波長について示したグラフである。
【００１８】
本実施形態における発光部１は、複数の発光素子１０を近接配置して構成されている。そして、各発光素子１０は、図２に示すように、その配置順に発光素子１０ａから発光素子１０ｇまで設けられている。図３に示すように、各発光素子１０から発光する光の波長は５３０ｎｍ〜５３８ｎｍまでである。そして、発光素子１０ａから順に光の波長が大きくなっていき、発光素子１０ｆでまた５３０ｎｍに戻り、発光素子１０ｇでは光の波長がまた大きくなる。このように、各発光素子１０から発光する光の波長が隣接する発光素子１０からの光の波長と互いに異なる。
【００１９】
記録媒体２は、フォトリフラクティブ材料また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２０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。記録媒体２の情報の読み出しは、参照光１１のみを記録媒体２に入射させ、ホログラム２０のパターンで回折させることによって行なわれる。
【００２０】
ここで、参照光１１が記録媒体２に入射した際に、記録媒体２に形成されているホログラム２０において回折するための参照光１１の波長λと入射角度θの関係は、ｎλ＝２ｄｓｉｎθ（ｎは正の整数、ｄは格子面の間隔）と表される。このため、ホログラム２０に入射した参照光１１の波長λと入射角度θがホログラム２０の形成時とそれぞれ同じ場合に、参照光１１はホログラム２０において回折することになり、参照光１１の波長λが形成時と異なる場合、又は参照光１１の入射角度θが形成時と異なる場合には、参照光１１はホログラム２０において回折しない。
【００２１】
すなわち、ホログラム２０を形成するのに用いた参照光１１の入射によりホログラム２０は光を出射し、このホログラム２０からの出射光２２を受光部３によって受光することで記録媒体２に記録された情報を読み出すことができる。
【００２２】
本実施形態における記録媒体２はディスク状とし、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。また、記録媒体２の形状については、本実施形態に限られず、カード状であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００２３】
また、図１に示すように、記録媒体２には予めホログラム２０が形成されているものとし、複数のホログラム２０、２０が半径方向に一列に近接配置されてホログラム群２１を形成している。ここで、ホログラム群２１を構成する各ホログラム２０は、発光部１の各発光素子１０から発光される参照光１１にそれぞれ対応するように形成されている。すなわち、図３に示すように、ホログラム群２１を構成する各ホログラム２０は、発光部１の各発光素子１０と１対１で対応するように形成されている。
【００２４】
また、図２に示すように、各ホログラム２０からの出射光２２は、受光部３により受光される。記録媒体２に形成されたホログラム２０は、参照光１１の入射により、形成に用いた物体光に対応した光を出射する。このため、物体光を受光部３の方向から記録媒体２にそれぞれ入射させて各ホログラム２０を形成すると、参照光１１の入射により各ホログラム２０から出射する光は、それぞれ受光部３の方向に出射することになる。すなわち、各ホログラム２０からの出射光２２はそれぞれ受光部３に向かって出射し、受光部３の同一位置で受光されることになる。
【００２５】
次に、本実施形態における記録媒体２に記録された情報の読み出しについて説明する。記録媒体２に記録された情報は、発光部１に有する各発光素子１０から発光される光をホログラム２０に入射させ、ホログラム２０からの出射光２２を受光部３により受光することで読み出しが行われる。ここで、光の受光部３は、１種類の情報しか再生することができないので、発光部１の各発光素子１０を同時に発光させることはせず、順次発光させていく。
【００２６】
まず、図２に示すように、発光素子１０ａから参照光１１を発光させることにより、これに対応するホログラム２０ａに参照光１１が入射する。ホログラム２０ａへの参照光１１の入射により、ホログラム２０ａからは光が出射し、この出射光２２を受光部３で受光することでホログラム２０ａの情報を読み出すことができる。次に、発光素子１０ｂから参照光１１を発光させ、これに対応するホログラム２０ｂに入射させる。ホログラム２０ｂへの参照光１１の入射により、ホログラム２０ａの場合と同様に、ホログラム２０ｂの情報を読み出すことができる。同様の作業を繰り返すことにより、ホログラム群２１を構成する各ホログラム２０の情報を一度の位置合わせのみで読み出すことができる。
【００２７】
また、各発光素子１０は微小な間隔で配置することができるため、この配置に対応して、ホログラム群２１内の各ホログラム２０は隣接するホログラム２０と互いに一部が重複するように配置することができ、記録媒体２の記録密度を向上させることができる。
【００２８】
ここで、ホログラム群２１内の各ホログラム２０が隣接するホログラム２０と互いに一部が重複するように配置した場合の情報の読み出しについて説明する。図４は隣接するホログラム２０ａ、２０ｃとそれぞれ互いに重複するホログラム２０ｂを読み出す場合について示した図である。
【００２９】
ホログラム群２１内の各ホログラム２０は、それぞれ対応する発光素子１０から発光された参照光１１により形成されている。そして、各発光素子１０は、隣接する発光素子１０と互いに異なる波長の光を発光する。
【００３０】
中央のホログラム２０ｂは隣接する左右のホログラム２０ａ、２０ｃとそれぞれ互いに一部が重複しているため、中央の発光素子１０ｂから発光された参照光１１ｂは、対応する中央のホログラム２０ｂに入射すると共に、左側のホログラム２０ａで中央のホログラム２０ｂとの重複部２３ａ及び右側のホログラム２０ｃで中央のホログラム２０ｂとの重複部２３ｃにも入射する。中央のホログラム２０ｂは、対応する中央の発光素子１０ｂからの参照光１１ｂにより形成されたものであるから、入射した参照光１１ｂは上述の回折条件を満たし、中央のホログラム１０ｂからは出射光２２ｂが発生する。
【００３１】
しかし、中央の発光素子１０ｂからの参照光１１ｂが左側及び右側のホログラム２０ａ、２０ｃに入射しても、形成に用いた参照光１１ａ、１１ｃとは光の波長が異なるため、上述の回折条件を満たさず、左側及び右側のホログラム２０ａ、２０ｃからは光を出射しない。これにより、中央のホログラム２０ｂの情報のみを読み出すことができる。
【００３２】
すなわち、ホログラム群２１内の各ホログラム２０が隣接するホログラム２０と互いに重複するように配置されていても、各発光素子１０から発光される参照光１１の波長に対応するホログラム２０のみを読み出すことができるため、記録媒体２にホログラム２０を高密度に形成することができる。
【００３３】
また、本実施形態におけるホログラム装置では、従来のホログラム装置においてホログラム２０からの出射光２２を分離するために設けられていたピンホールフィルタが不要であるため、従来に比べコンパクトな装置とすることができる。
【００３４】
複数のホログラム２０からなるホログラム群２１は、記録媒体２に複数形成されている。そのため、別のホログラム群２１の各ホログラム２０を再生するためには、ホログラム群２１を切り替えるように記録媒体２を移動させる。記録媒体２を移動させるには、中心部を図示しないモータに接続して円周方向に回転させる。また、記録媒体２がカード状の場合には、平面方向に移動させるスライダを設けて移動させる。ただし、ホログラム群２１の切替方法については、本実施形態に限られず、記録媒体２を固定して、発光部１を移動させることとしてもよい。
【００３５】
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の実施形態同様、参照光１１を発生する発光部１と、発光部１からの光を入射光として受ける記録媒体２と、記録媒体２からの出射光２２を受光する受光部３とから構成されている。そして、発光部１に有する各発光素子１０が、第１の実施形態とは異なり、それぞれ同じ波長の光を発光すると共に、隣接する発光素子と互いに異なる出射角度の光を発光するように配置される。図５に本実施形態におけるホログラム装置の正面図を示す。
【００３６】
図５に示すように、本実施形態における各発光素子１０は、一列に近接配置され、隣接する発光素子１０と互いに異なる出射角度の光を発光するように配置されている。図６は各発光素子１０からの参照光１１の出射角度θについて示したグラフである。
【００３７】
図６に示すように、発光素子１０ａ、１０ｃは、発光素子１０ｂを基準として、それぞれ内側に０．５°傾けた状態で配置される。他の発光素子１０についてもこれと同様に配置することで、各発光素子１０は隣接する発光素子１０と互いに異なる出射角度の光を発光することになる。ここで、各発光素子１０は、第１の実施形態同様、微小な間隔で配置することができるため、この配置に対応してホログラム郡２１内の各ホログラム２０を隣接するホログラム２０と互いに一部が重複するように配置することができる。
【００３８】
ここで、ホログラム群２１を構成する各ホログラム２０が互いに一部が重複するように配置した場合の情報の読み出しについて説明する。図７は隣接するホログラム２０ａ、２０ｃとそれぞれ互いに重複するホログラム２０ｂを読み出す場合について示した図である。
【００３９】
図７に示すように、中央のホログラム２０ｂは隣接する左右のホログラム２０ａ、２０ｃと互いに一部が重複しているため、中央の発光素子１０ｂから発光された参照光１１ｂは、対応する中央のホログラム２０ｂに入射すると共に、左側のホログラム２０ａで中央のホログラム２０ｂとの重複部２３ａ及び右側のホログラム２０ｃで中央のホログラム２０ｂとの重複部２３ｃにも入射する。中央のホログラム２０ｂは、対応する中央の発光素子１０ｂからの参照光１１ｂにより形成されたものであるから、入射した参照光１１ｂは上述の回折条件を満たし、中央のホログラム１０ｂから出射光２２ｂが発生する。
【００４０】
しかし、中央の発光素子１０ｂからの参照光１１ｂが左側及び右側のホログラム２０ａ、２０ｃに入射しても、形成に用いた参照光１１ａ、１１ｃとはホログラム２０ａ、２０ｃに対する入射角度が異なるため、上述の回折条件を満たさず、左側及び右側のホログラム２０ａ、２０ｃからは光を出射しない。これにより、中央のホログラム２０ｂの情報のみを読み出すことができる。
【００４１】
すなわち、ホログラム群２１内の各ホログラム２０が隣接するホログラム２０と互いに重複するように配置されていても、各発光素子１０から発光される参照光１１の記録媒体２に対する入射角度に対応するホログラム２０のみを読み出すことができるため、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
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、発光部１を構成する発光素子１０の数については、本実施形態に限られず、より多くもよいし、より少なくてもよい。
【００４３】
また、隣接する各発光素子１０の波長差又は出射角度差の設定は、ホログラム群２１内の各ホログラム２０を分離して再生可能であれば、本実施形態に限られない。
【００４４】
また、本実施形態においては、記録媒体２に形成されるホログラム２０を反射型のホログラム２０としたが、本発明の適用はこの実施形態に限られず、発光部１と受光部３を記録媒体２を介し対向配置することによって透過型のホログラム２０に対しても適用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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】図１の正面図である。
【図３】本実施形態における各発光素子から発光される光の波長について示した表である。
【図４】本実施形態における記録媒体に形成されたホログラム群内のホログラムのうち、中央のホログラムを読み出す場合を示した図である。
【図５】第２の実施形態におけるホログラム装置の正面図である。
【図６】第２の実施形態における各発光素子から発光される光の出射角度について示した表である。
【図７】第２の実施形態における記録媒体に形成されたホログラム群内のホログラムのうち、中央のホログラムを読み出す場合を示した図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    発光部
２    記録媒体
３    受光部
１０    発光素子
１１    参照光
２０    ホログラム
２１    ホログラム群
２２    出射光
２３    重複部
【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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