(57)【要約】光メモリ媒体は、積層導波路ホログラムへの入射光に対する回折光を利用してデータを読み出す少なくとも１つの積層導波路ホログラムＲＯＭ（２−７）と、積層導波路ホログラムＲＯＭと一体的に構成され、データの読み書きに用いられる少なくとも１つのメモリ（２−５）を有する。また、光メモリ媒体記録再生装置は、光メモリ媒体の積層導波路ホログラムに光を入射させる光入射手段（４−３、４−４）と、光入射手段で入射された光により積層導波路ホログラムで回折される光を受光し、電気信号に変換する受光手段（４−９）と、光メモリ媒体のメモリに対してデータの読み書きを行うデータ記録再生手段（４−６、４−７）とを有する。
2005029399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層導波路ホログラムへの入射光に対する回折光を利用してデータを読み出す少なくとも１つの積層導波路ホログラムＲＯＭと、
前記積層導波路ホログラムＲＯＭと一体的に構成され、データの読み書きに用いられる少なくとも１つのメモリと
を有することを特徴とする光メモリ媒体。
【請求項２】
前記積層導波路ホログラムＲＯＭを固定するガイド部を設け、該積層導波路ホログラムＲＯＭを着脱自在な構成とした
ことを特徴とする請求項１に記載の光メモリ媒体。
【請求項３】
前記ガイド部には所定の幅と長さを有する溝が設けられており、その溝には少なくとも一枚のホログラムＲＯＭが固定される
ことを特徴とする請求項２に記載の光メモリ媒体。
【請求項４】
前記読み書きに用いられるメモリはＩＣメモリであり、
前記ＩＣメモリ用端子を当該光メモリ媒体の所定の辺部に配置し、
該ＩＣメモリ用端子を配置した辺部に隣接する他の辺部に前記積層導波路ホログラムＲＯＭ用参照光の入射部を配置した
ことを特徴とする請求項１に記載の光メモリ媒体。
【請求項５】
外形寸法を、３２ｍｍ×２４ｍｍ×２．１ｍｍであるか、あるいは、各辺の全てもしくはいずれかを該寸法より小さく構成した
ことを特徴とする請求項４に記載の光メモリ媒体。
【請求項６】
前記積層導波路ホログラムＲＯＭ及び前記メモリをそれぞれ平板形状として、前記積層導波路ホログラムＲＯＭと前記メモリを厚さ方向に重ねて一体的に構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光メモリ媒体。
【請求項７】
前記積層導波路ホログラムＲＯＭ及び前記メモリをそれぞれ平板形状として、前記積層導波路ホログラムＲＯＭと前記メモリを幅方向もしくは奥行方向に並べて一体的に構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光メモリ媒体。
【請求項８】
前記積層導波路ホログラムＲＯＭの前記回折光を取り出す側の面と反対側の面に接する面に光吸収体を設ける
ことを特徴とする請求項１に記載の光メモリ媒体。
【請求項９】
積層導波路ホログラムへの入射光に対する回折光を利用してデータを読み出す少なくとも１つの積層導波路ホログラムＲＯＭと、
前記積層導波路ホログラムＲＯＭと一体的に構成され、データの読み書きに用いられる少なくとも１つのメモリと
を有する光メモリ媒体に記録されたデータを読み出す光メモリ媒体再生装置であって、
前記積層導波路ホログラムに光を入射させる光入射手段と、
前記光入射手段で入射された光により前記積層導波路ホログラムで回折される光を受光し、電気信号に変換する受光手段と、
前記読み書きに用いられるメモリに対してデータの読み書きを行うデータ記録再生手段と
を有することを特徴とする光メモリ媒体再生装置。
【請求項１０】
前記受光手段により前記積層導波路ホログラムＲＯＭから出射される回折光が検出されるか否かにより、挿入されている媒体が前記光メモリ媒体であるか否かを判定する判定手段
を更に有することを特徴とする請求項９に記載の光メモリ媒体再生装置。
【請求項１１】
積層導波路ホログラムへの入射光に対する回折光を利用してデータを読み出す少なくとも１つの積層導波路ホログラムＲＯＭと、前記積層導波路ホログラムＲＯＭと一体的に構成され、データの読み書きに用いられる少なくとも１つのメモリとを有する光メモリ媒体に記録されたデータを読み出す光メモリ媒体再生装置に具備された判定手段が、当該光メモリ媒体再生装置に装着された媒体の種別を判定する方法であって、
媒体が装着されたことを検知する第１の手順と、
前記装着された媒体の所定の位置に光を照射させる第２の手順と、
積層導波路ホログラムＲＯＭからの回折光が検出の有無を監視する第３の手順と、
前記回折光が検出された場合には、前記装着された媒体が前記光メモリ媒体であると判定する第４の手順と
を有することを特徴とする判定方法。
【請求項１２】
前記第４の手順は、
前記回折光が検出されなかった場合には、前記装着された媒体がＩＣメモリカードであると判定する手順である
ことを特徴とする請求項１１に記載の判定方法。
【請求項１３】
前記第４の手順において、前記装着された媒体が前記光メモリ媒体ではないと判定された場合、前記判定回路が前記光の照射を停止する
ことを特徴とする請求項１１に記載の判定方法。
【請求項１４】
前記第３の手順では、
前記回折光の検出を二次元受光素子によって行い、
前記二次元受光素子の少なくとも一部の領域が前記回折光を検出したか否かを監視する
ことを特徴とする請求項１１に記載の判定方法。
【請求項１５】
前記光メモリ媒体が前記光メモリ媒体装置に装着されたままホログラムＲＯＭを着脱が可能である場合には、
前記第１の手順を実行した後、
前記第２から第４までの手順を所定の時間間隔で繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項１１に記載の判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】                              優先権の主張
本願は、２００３年９月１８日に日本国において出願された特願２００３−３２５９９５号及び２００４年４月２６日に日本国において出願された特願２００４−１２９８７１号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
［技術分野］
本発明は、コンテンツが格納されたホログラムＲＯＭとデータ書き換え能力を有するメモリとを備える光メモリ媒体およびその再生装置に関する。
【背景技術】  シングルモード平面導波路内に微小な凹凸を形成し、その微小凹凸によって導波光を回折させて任意の波面を導波路外に取り出す技術を導波路ホログラフィーと呼び、目的の波面を作るように形成された該導波路平面内の微小な凹凸の集合を導波路ホログラムと呼ぶ。ホログラフィーを体積ホログラフィーと薄膜ホログラフィーに分類すると、導波路ホログラフィーは薄膜ホログラフィーに分類される。そして、導波路ホログラムが作り込まれた導波路を積層化した積層導波路ホログラフィーは、薄膜ホログラフィーでありながら三次元領域を記録領域として使用できることから、大容量の光メモリとしての応用が可能である。例えば、特開平１１−３４５４１９号公報を参照されたい。
しかし、現時点では積層導波路ホログラフィーを用いる限り、再生専用型のメモリのみ実用化が可能であって、ユーザーが状況に応じて記録できないために、用途が限定されるという欠点があった。その欠点を解消するために、ＩＣチップとの混載という提案もなされている。例えば、特開２００３−１４１４７５号公報を参照されたい。しかし、実用化には至っていない。
一方、自由に書き換えができるフラッシュメモリなどの半導体メモリは、高価であるから、メモリ自体を交換する必要のない一時記憶としての用途が主であって、大容量の情報の配布やアーカイブ用途に用いるには不適当である。
上記事情を考慮した場合、大容量の共通データを読み出し専用に安価に記録できると共に、ユーザーが書き換えたい情報を自由に記録し、再生することができる光メモリ媒体およびその再生装置が必要とされている。
【発明の開示】
本発明は、上記の必要性をみたすべくなされた光メモリ媒体およびその再生装置である。
本発明の光メモリ媒体の第１の特徴は、積層導波路ホログラムへの入射光に対する回折光を利用してデータを読み出す少なくとも１つの積層導波路ホログラムＲＯＭと、前記積層導波路ホログラムＲＯＭと一体的に構成され、データの読み書きに用いられる少なくとも１つのメモリとを有することである。
本発明の光メモリ媒体の第２の特徴は、前記積層導波路ホログラムＲＯＭを固定するガイド部を設け、該積層導波路ホログラムＲＯＭを着脱自在な構成としたことである。
本発明の光メモリ媒体の第３の特徴は、前記読み書きに用いられるメモリはＩＣメモリであり、前記ＩＣメモリ用端子を当該光メモリ媒体の所定の辺部に配置し、該ＩＣメモリ用端子を配置した辺部に隣接する他の辺部に前記積層導波路ホログラムＲＯＭ用参照光の入射部を配置したことである。
本発明の光メモリ媒体の第４の特徴は、外形寸法を、３２ｍｍ×２４ｍｍ×２．１ｍｍであるか、あるいは、各辺の全てもしくはいずれかを該寸法より小さく構成したことである。
本発明の光メモリ媒体再生装置の第１の特徴は、積層導波路ホログラムへの入射光に対する回折光を利用してデータを読み出す少なくとも１つの積層導波路ホログラムＲＯＭと、前記積層導波路ホログラムＲＯＭと一体的に構成され、データの読み書きに用いられる少なくとも１つのメモリとを有する光メモリ媒体に記録されたデータを読み出す光メモリ媒体再生装置であって、前記積層導波路ホログラムに光を入射させる光入射手段と、前記光入射手段で入射された光により前記積層導波路ホログラムで回折される光を受光し、電気信号に変換する受光手段と、前記読み書きに用いられるメモリに対してデータの読み書きを行うデータ記録再生手段とを有することである。
本発明の光メモリ媒体再生装置の第２の特徴は、前記受光手段により前記積層導波路ホログラムＲＯＭから出射される回折光が検出されるか否かにより、挿入されている媒体が前記光メモリ媒体であるか否かを判定する判定手段を更に有することである。
【図面の簡単な説明】  図１は、この発明の第１の実施形態による光メモリ媒体の構成を示す斜視図である。
図２は、積層導波路ホログラムＲＯＭの構成の一例を示す断面図である。
図３は、積層導波路ホログラムＲＯＭの構成の他の例を示す断面図である。
図４は、この発明の第２の実施形態による光メモリ媒体の構成を示す斜視図である。
図５Ａ及び図５Ｂは、この発明の第３の実施形態による光メモリ媒体の構成を示す斜視図である。
図６は、この発明の第４の実施形態による光メモリ媒体再生装置の構成を示す斜視図である。
図７は、この発明の第５の実施形態による光メモリ媒体再生装置の構成を示す斜視図である。
図８Ａ〜図８Ｃは、この発明の第６の実施形態による光メモリ媒体再生装置の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
図１はこの発明の第１の実施形態による光メモリ媒体の構成を示す斜視図である。この図において、２−１は３２ｍｍ×２４ｍｍ×２．１ｍｍの外寸を持つ光メモリ媒体であり、１角が切り落とされて５角形をなしており、該切り落としによって媒体挿入方向が２−２であると確定される。この光メモリ媒体は、媒体挿入方向２−２を前後の基準として、前部２−５にＩＣ（フラッシュ）メモリを有し、後部に積層導波路ホログラムＲＯＭ２−７を有する。ホログラムＲＯＭ２−７は可換であり、ガイド２−６によって固定される。
光メモリ媒体２−１には、ＩＣメモリ部分２−５内のＩＣメモリに接続された接続端子が、光メモリ媒体２−１の媒体挿入方向２−２側の辺の端面もしくは下面に、光メモリ媒体２−１が挿入される光メモリ媒体再生装置の電極端子と接触するように配置されている。また、ＩＣメモリの接続端子が配置された辺と隣接する辺に、ホログラムＲＯＭ２−７の光入射部が配置されている。
ホログラムＲＯＭ２−７に記録された情報を再生するための光は、この光入射部に対し、例えば図１に示すように、光入射部が媒体挿入方向２−２に向かって左側の辺に配置されている場合には、２−３の方向から入射する。この際、光入射部が配置された辺には、光を透過できるように、光学的に透明な部材、または穴が設けられている。光入射部から入射された光は、ホログラムＲＯＭ２−７内の導波路を導波し、その導波路内に設けられたホログラムパターンで回折される。
このとき、導波路を導波する光は、３２ｍｍ×２４ｍｍの面に垂直な方向の上下両側に回折されるが、光メモリ媒体本体のホログラムＲＯＭ２−７の回折光を取り出す側の面と反対側の面に接する面には、光吸収体が設けられており、この方向に回折された光は熱に変換される。そのため、結局、３２ｍｍ×２４ｍｍの面に垂直な方向の２−４方向に回折した光のみが信号光として取り出され、光メモリ媒体再生装置に設置された２次元受光素子上に再生像として結像する。
なお、光メモリ媒体本体に光吸収体を設けることにより２−４方向と反対方向に回折された光を吸収する代わりに、光メモリ媒体本体のホログラムＲＯＭ２−７と接する面とその下部を透明にして、回折された光を光メモリ媒体の外部まで透過させるようにしておき、光メモリ媒体再生装置に光吸収体を設置することにより２−４方向と反対方向に回折された光を吸収するようにしてもよい。
ガイド部２−６には、ホログラムＲＯＭ２−７の厚さより若干広い幅の溝が、その内側（ホログラムＲＯＭ側）のホログラムＲＯＭ２−７の側面と接する部分に設けられており、ホログラムＲＯＭは、これらの溝に沿って、媒体挿入方向２−２と同じ方向に挿入されて装着される。この溝は、挿入するホログラムＲＯＭ２−７の１枚に対して、左右両方のガイド部２−６の内側に１本ずつ計２本を１組として設ける。
ホログラムＲＯＭ２−７を光メモリ媒体２−１に装着する際には、ガイド部２−６の溝の長さを、ホログラムＲＯＭ２−７の挿入方向の長さと等しくしておくか、もしくはわずかだけ長くしておくことにより、光メモリ媒体再生装置におけるレーザー光の初期入射位置にホログラムＲＯＭ２−７の光入射部の位置がほぼ合致するように固定されるようにしてもよい。このように固定された状態において、光メモリ媒体再生装置におけるレーザー光の初期入射位置とホログラムＲＯＭ２−７の光入射部の位置との間で若干の位置ずれが発生することもあるが、その場合には、光メモリ媒体再生装置にレーザー光の入射位置を移動するためのアクチュエータを設け、レーザー光の入射位置を補正するようにすればよい。
また、ホログラムＲＯＭ２−７のガイド部２−６の溝と接する面にくぼみを設け、かつ、ガイド部２−６の溝にバネを付与した凸部を設け、この凸部がホログラムＲＯＭ２−７のくぼみにはまることにより、ホログラムＲＯＭ２−７がレーザー光の入射に最適な位置に固定されるようにしてもよい。
ガイド部２−６の溝は、光メモリ媒体２−１の本体部に挿入するホログラムＲＯＭ２−７が１枚のみである場合には、１組のみ設ける。一方、光メモリ媒体２−１の本体部に挿入するホログラムＲＯＭが複数枚であり、例えば、同じ面積のホログラムＲＯＭを厚さ方向に重ねるように挿入する場合には、ガイド部２−６の溝は、挿入するホログラムＲＯＭの枚数に相当する組数だけ設ける。
図２は積層導波路ホログラムＲＯＭの構造の一例、及び、光の入出力方法を説明するための図である。図２に示すように、ホログラムＲＯＭは、「クラッド１１−１／コア１２−１／クラッド１１−２／コア１２−２／……／クラッド１１−ｎ」の様な周期層構造となっている。何れの“クラッド／コア／クラッド”単位においても、使用するレーザー光１３の波長において、平面型シングルモード導波路となっている。この平面型光導波路は、石英やプラスチックなどの板状の透明な媒質をコア層とし、それよりも低い屈折率の媒質で挟んだ構造の、いわゆるスラブ光導波路であり、コア層に光を閉じこめ、面内方向に伝搬させることができ、光通信用の部品に応用できる。ホログラムＲＯＭは、このような平面型導波路を幾重にも重ね、かつ、各導波層がホログラムを備えるものである。
ここで、符号１４は凸レンズを示すが、シリンドリカル（円柱）レンズでも良い。ホログラムＲＯＭの重ね合わせられた平面導波路の端面は、導波路平面に対して垂直になっている。レーザー光１３は、この凸レンズ１４を介して導波路平面に平行である横方向からホログラムＲＯＭに入射される。入射されたレーザー光１３は、凸レンズ１４の位置が調整されることによって所定のコア層１８に焦点が合わせられる。
また、レーザー光１３を導波させるためには、凸レンズ１４の開口数（ＮＡ，Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）は、導波路のＮＡ以下でなければならない。一方、ＮＡを小さくするとレンズの集光スポットが大きくなり、シングルモード導波路の場合には、空気中から直接導波路に光を結合させようとすると、スポットサイズは常に導波路の幅を超えてしまい、結合効率を１００％にすることはできない。
なお、レンズのＮＡ（ＮＡＬ）は、レンズの直径を２Ｄ、焦点距離をｆとして
ＮＡＬ＝Ｄ／√（ｆ２＋Ｄ２）と定義し、一方、導波路のＮＡ（ＮＡＷＧ）は、コア層の屈折率をｎａ、クラッド層の屈折率をｎｃとして、
ＮＡＷＧ＝√（ｎａ２−ｎｃ２）と定義する。
図２に示すように、入射点（導波光の結合部位）１８から導波路に導入された光は、導波光１６となって導波路内の主にコア層中を、入射点１８を要として扇状に拡がりながら進行する。ここで、扇の拡がり角度は、２ｓｉｎ−１（ＮＡＬ）となり、凸レンズ１４の選択によって変更が可能である。なお、レンズ１４としてシリンドリカルレンズを用いた場合は、扇状に拡がる光でなく、一定幅で進行する導波光となる。
導波光１６は、コア層もくしはクラッド層に設けられた散乱要因（ホログラム）１９によって部分的に散乱され、導波路外に漏れ出す。散乱要因１９が周期構造を持っていると、各散乱要因からの散乱光の位相が合致する方向が存在し、その方向に回折光１７となって進むために導波路外にも光が進行し、それがホログラム像２０を形成する。このホログラム像を電荷結合型素子いわゆるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）等の２次元光ディテクタで取り込むことにより、情報読み出しが出来る。
なお、本実施形態では、受光素子として２次元光ディテクタを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではない。つまり、１次元の受光素子であるラインセンサや、特定の一点の光を検知する受光素子であるフォトディテクタを一次元的、あるいは二次元的に走査するなどして用いることもできる。
また、図２中の凸レンズ１４を動かすことによって光を伝搬させる導波層を変え、それぞれの層に記録された情報を別個に読み出すことが出来る。
図３は積層導波路ホログラムＲＯＭの構造の他の例、及び、光の入出力方法を説明するための図である。この例においては、重ね合わせられた平面導波路の端面の少なくとも一カ所は、導波路平面に垂直な方向（法線方向）に対して４５°の角度を持つ反射面１５となっている。この点において図３のホログラムＲＯＭは図２のホログラムＲＯＭと相違するが、他の点においては図２と同様である。図３のホログラムＲＯＭも、「クラッド１１−１’／コア１２−１’／クラッド１１−２’／コア１２−２’／……／クラッド１１−ｎ’」の様な周期層構造を有する。
再生用レーザー光１３が、所定の導波路の４５°にカットされたコア層部分１８’において焦点を結ぶように、凸レンズ１４の位置が調節される。ここで、反射面１５が露出している場合は全反射となる。反射面に特別に反射層を設ける必要はないが、耐久性を持たせるために樹脂などで保護する場合には、反射層として誘電体膜や金属膜を形成しておく必要がある。
反射点１８’から導波路に導入された光は、導波光１６’となって、導波路内の主にコア層中を扇状に拡がりながら進行する。以後の導波光１６’の動作は、図２の場合と同様であるので、以下に簡単に説明する。導波光１６’は、散乱要因（ホログラム）１９’によって部分的に散乱され、導波路外に漏れ出す。各散乱要因１９’からの散乱光の位相が合致する方向に回折光１７’となって進むために導波路外にも光が進行し、ホログラム像２０’を形成する。
図４は、本発明の第２の実施形態にかかる光メモリ媒体の構成を示す斜視図である。下部３−１にＩＣ（フラッシュ）メモリを、上部３−５にホログラムＲＯＭをもつ貼り合わせ媒体にて、３２ｍｍ×２４ｍｍ×２．１ｍｍの外寸を持つ光メモリ媒体を構成する。媒体挿入方向は３−２である。
光メモリ媒体には、ＩＣメモリ部分３−１内のＩＣメモリに接続された接続端子が、光メモリ媒体の媒体挿入方向３−２側の辺の端面もしくは下面に、光メモリ媒体が挿入される光メモリ媒体再生装置の電極端子と接触するように配置されている。
また、ＩＣメモリの接続端子が配置された辺と隣接する辺に、ホログラムＲＯＭ３−５の光入射部が配置されている。ホログラムＲＯＭ３−５に記録された情報を再生するための光は、この光入射部に対し、例えば図４に示すように、光入射部が媒体挿入方向３−２に向かって左側の辺に配置されている場合には、３−３の方向から入射する。光入射部から入射された光は、ホログラムＲＯＭ３−５内の導波路を導波し、その導波路内に設けられたホログラムパターンで回折される。
このとき、導波路を導波する光は、３２ｍｍ×２４ｍｍの面に垂直な方向の上下両側に回折されるが、ＩＣメモリ部分３−１のホログラムＲＯＭ３−５の回折光を取り出す側の面と反対側の面に接する面には、光吸収体が設けられており、この方向に回折された光は熱に変換される。そのため、結局、３２ｍｍ×２４ｍｍの面に垂直な方向の３−４方向に回折した光のみが信号光として取り出され、光メモリ媒体再生装置に設置された２次元受光素子上に再生像として結像する。
なお、本実施例では、ＩＣメモリ部分３−１とホログラムＲＯＭ３−５とを固定的に貼り合わせた例を示したが、第１の実施形態と同様に、媒体挿入方向３−２の左右両側または前後両側にガイド部を設け、ホログラムＲＯＭ３−５を着脱可能とした構成にしても良い。
また、本実施形態では、受光素子として２次元光ディテクタを用いることができるが、これに限定されるものではない。１次元の受光素子であるラインセンサや、特定の一点の光を検知する受光素子であるフォトディテクタを一次元的、あるいは二次元的に走査することによっても用いることができる。
更に、積層導波路ホログラムＲＯＭ３−５と、メモリ３−１を積み重ねる場合、メモリ３−１が積層導波路ホログラムＲＯＭ３−５から出射する信号光（回折光）を遮らない限り、順序は限定されるものではない。
図５Ａ、５Ｂは、本発明の第３の実施形態による光メモリ媒体の構成を示す斜視図である。図５Ａは、積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２と、メモリ６−３をそれぞれ平板形状として縦方向（すなわち、厚さ方向）に二段重ねにして、光メモリ媒体６−１を構成した場合の概略図である。
メモリ６−３としては、フラッシュメモリ（例えば、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、メモリスティックなど）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）（例えば、マイクロドライブなど）、ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔａｐｅ）（例えば、磁気ストライプ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｔｒｉｐｅ）や磁気テープなど）、接触型／非接触型ＩＣチップ、ＩＣタグ、光ディスク（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｋ）、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋ）、ＭＯ系のＲＯＭ、Ｒ、ＲＷ）、記録型ホログラムメモリなどを用いることができる。
メモリ６−３に記録するデータとしては、積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２に固有のフォーマット情報や、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、暗号キー、期限付き情報、地図上の店舗情報などが考えられる。例えば、読み出し専用である積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２には、時間変化の比較的少ない白地図のデータを記録し、メモリ６−３には読み書き可能なＲＡＭを用いて、時間変化が早い地図上の店舗情報等を記録することが考えられる。このような構成にすれば、更新が必要なデータのみをメモリ６−３に記録して扱えばよいことから、ユーザーにとって管理が容易になる。
なお、本実施形態では積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２と、メモリ６−３を縦方向に二段重ねで配置する場合について説明したが、二段重ねに限定されるものではなく、三段以上積み重ねる構成にすることもできる。また、積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２と、メモリ６−３を積み重ねる順序は、図５Ａに示した順序に限定されるものではない。
つまり、積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２を下に、メモリ６−３を上に配置することもできる。また、積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２と、メモリ６−３を三段以上積み重ねる場合においても順序は特定のものに限定されるものではなく、メモリ６−３が積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２から出射する信号光（回折光）を遮らない限りにおいて、種々の順序で積み重ねることが可能である。
なお、図５Ａでは、積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２と、メモリ６−３を縦方向に二段積み重ねることにより光メモリ媒体６−１を構成する場合について説明したが、図５Ｂのような構成としても構わない。すなわち、積層導波路ホログラムＲＯＭ６−２と、メモリ６−３をそれぞれ平板形状として横方向（すなわち、幅方向もしくは奥行方向）に並べた状態で一体化させて光メモリ媒体６−４を構成することもできる。また、図５Ａ、５Ｂに示した光メモリ媒体の構成以外にも、積層ホログラムＲＯＭ６−２とメモリ６−３の縦、横、内、外などをそれぞれ組み合わせることにより、一体化する構成とすることもできる。
図６に本発明の第４の実施形態による光メモリ媒体再生装置の構成を示す。
光メモリ媒体４−１は図４に示した媒体を例示している。媒体４−１は、４−２の方向に挿入する。媒体４−１の下側にＩＣ（フラッシュ）メモリ部分があり、ＩＣメモリとのデータ転送の為に、電極端子４−６と処理回路４−７を有する。
光メモリ媒体４−１が光メモリ媒体再生装置に挿入されると、光メモリ媒体４−１のＩＣメモリに接続された接続端子と光メモリ媒体再生装置の電極端子４−６とが接触し、処理回路４−７とＩＣメモリとの間でのデータ転送が可能となる。このように挿入された光メモリ媒体４−１に対し、ホログラムＲＯＭに記録された情報を再生するために、レーザー光を４−５の方向から入射する。
レーザー光は、フレネル型シリンドリカルレンズ４−４によって集光される。ホログラムＲＯＭの再生すべき層を選択するために、アクチュエータ４−３によってシリンドリカルレンズ４−４は上下方向（４−１０の方向）に制御される。選択された導波層を進行する導波光はホログラムによって回折され、液晶マトリックスシャッタ４−８を経由してＣＣＤ４−９に到達し、二次元像を結像する。なお、液晶マトリックスシャッタ４−８の存在は必須ではなく、無くてもよい。
なお、本実施形態では、受光素子として２次元光ディテクタを用いることができるが、これに限定されるものではない。１次元の受光素子であるラインセンサや、特定の一点の光を検知する受光素子であるフォトディテクタを一次元的、あるいは二次元的に走査することによっても用いることができる。
図７に本発明の第５の実施形態による光メモリ媒体再生装置の構成を示す。
光メモリ媒体５−１は図１に示した媒体を例示している。媒体５−１は５−２の方向に挿入する。媒体５−１の前部にＩＣ（フラッシュ）メモリ部分があり、ＩＣメモリとのデータ転送の為に、電極端子５−６と処理回路５−７を有する。
光メモリ媒体５−１が光メモリ媒体再生装置に挿入されると、光メモリ媒体５−１のＩＣメモリに接続された接続端子と光メモリ媒体再生装置の電極端子５−６とが接触し、処理回路５−７とＩＣメモリとの間でのデータ転送が可能となる。このように挿入された光メモリ媒体５−１に対し、ホログラムＲＯＭに記録された情報を再生するために、レーザー光を５−５の方向から入射する。
レーザー光５−５は、フレネル型シリンドリカルレンズ５−４によって集光される。ホログラムＲＯＭの再生すべき層を選択するために、アクチュエータ５−３によってシリンドリカルレンズ５−４は上下方向５−１０方向に制御される。シリンドリカルレンズ５−４および、アクチュエータ５−３は、図５に示したそれら（４−３、４−４）より短くて良い。選択された導波層を進行する導波光はホログラムによって回折され、液晶マトリックスシャッタ５−８を経由してＣＣＤ５−９に到達し、二次元像を結像する。なお、液晶マトリックスシャッタ５−８の存在は必須ではなく、無くてもよい。
なお、本実施形態では、受光素子として２次元光ディテクタを用いることができるが、これに限定されるものではない。１次元の受光素子であるラインセンサや、特定の一点の光を検知する受光素子であるフォトディテクタを一次元的、あるいは二次元的に走査することによっても用いることができる。
なお、上記の第４、第５の実施形態は、既存のＩＣメモリカードにも使用することができる。この場合、二次元受光素子（ＣＣＤ４−９，５−９）によって信号光が検出されるか否かにより、スロットに挿入されて、装着された媒体が図１または図４の光メモリ媒体であるか、または、それ以外のＩＣメモリカードであるかを判定する。
以下にこの判定を行うための処理手順を示す。
ステップ１：  スロットに図１または図４の光メモリ媒体が挿入され、光メモリ媒体の接続端子と電極端子４−６，５−６とが接触して、処理回路４−７，５−７とＩＣメモリとの間でデータ転送可能な状態となる。これにより、処理回路４−７，５−７に具備されている判定回路が、光メモリ媒体もしくは同様の形状をもつＩＣメモリカードの挿入を検知する。
ステップ２：  判定回路が、レーザー光を入射光学系４−４，５−４から光メモリ媒体の光入射部の存在すべき所定の位置に照射させる。このとき、ホログラムＲＯＭが存在する場合にレーザー光をホログラム情報が記録された層へ入射するのと同様の手法により、アクチュエータ４−３，５−３などを制御する。
ステップ３：  ホログラムＲＯＭが存在する場合には、照射されたレーザー光は、ホログラムＲＯＭのホログラム情報が記録された層に入射し、その層を導波し、その層に設けられたホログラムから光が回折される。二次元受光素子４−９，５−９はこのホログラムからの回折光を検出する。一方、ホログラムＲＯＭが存在しない場合には、光は回折されないため、二次元受光素子４−９，５−９は回折光を検出しない。判定回路は、二次元受光素子４−９，５−９が回折光を検出したか否かを監視する。
ステップ４：  二次元受光素子４−９，５−９が回折光を検出した場合には、判定回路は、挿入されたものが光メモリ媒体であると判定し、ステップ５へ進む。一方、二次元受光素子４−９，５−９が回折光を検出しなかった場合には、判定回路は、挿入されたものが光メモリ媒体と同様の形状をもつＩＣメモリカードであると判定し、ステップ６へ進む。
ステップ５：  判定回路が、処理回路に具備され、光メモリ媒体再生装置に接続されたＰＣなどの外部装置との間の通信やその他の処理を管理する主制御回路に、ホログラムＲＯＭとＩＣメモリが装着されている旨の情報を送信する。さらに、主制御回路は、外部装置からのどのような種類のカードが挿入されているかとの問い合わせに対して、ホログラムＲＯＭとＩＣメモリが装着されている旨の回答をするとともに、外部装置からの指示に従って、ホログラムＲＯＭからのデータ読みだし、ＩＣメモリに対するデータの読み書きを実施する。
ステップ６：  判定回路が、前述の主制御回路にＩＣメモリのみが装着されている旨の情報を送信するとともに、レーザーおよびアクチュエータ４−３，５−３の駆動を停止する。さらに、主制御回路は、外部装置からのどのような種類のカードが挿入されているかとの問い合わせに対して、ＩＣメモリのみが装着されている旨の回答をするとともに、外部装置からの指示に従って、ＩＣメモリに対するデータの読み書きを実施する。
なお、ステップ１において、光メモリ媒体もしくは同様の形状をもつＩＣメモリカードが挿入されたことを検知する際に、処理回路４−７，５−７とＩＣメモリとの間のデータ転送により検知する方法の代わりに、光メモリ媒体もしくは同様の形状をもつＩＣメモリカードの挿入を検知するセンサーを設けておき、このセンサーの出力により検知する方法を用いてもよい。
また、ステップ３において、二次元受光素子４−９，５−９が回折光を検出したか否かを監視する際に、二次元受光素子の少なくとも一部の領域が光を検出したかどうかを監視するようにしても良いし、二次元受光素子のある特定の一部の領域が光を検出したかどうかを監視するようにしても良い。ただし、二次元受光素子のある特定の一部の領域が光を検出したかどうかを監視する場合には、この二次元受光素子の特定の領域に必ず何らかの再生像の少なくとも一部が結像するように、ホログラムＲＯＭを構成しておく。
また、判定回路は、通常、光メモリ媒体もしくはＩＣメモリカードが光メモリ媒体装置に挿入されたときに１度だけ、挿入されたものが光メモリ媒体かＩＣメモリカードかを判定するように構成すればよい。ただし、光メモリ媒体が光メモリ媒体装置に挿入されたままホログラムＲＯＭを着脱可能な構成となっている場合には、光メモリ媒体が光メモリ媒体装置に挿入されたままの状態であっても、判定回路がホログラムＲＯＭが挿入されているかどうかを定期的に判定するように構成することが望ましい。この場合は、ステップ１を１度だけ実施した後、ステップ２からステップ６までを所定の時間間隔で繰り返し実施するようにすればよい。
図８Ａ〜８Ｃは、本発明の第６の実施形態による光メモリ媒体再生装置におけるドライブの配置を示す概略図である。図８Ａは、光メモリ媒体再生装置７−１の積層導波路ホログラムＲＯＭの読み出しに用いられるドライブ７−２と、メモリの読み書きに用いられるドライブ７−３を独立に配置した場合を示している。この場合、光メモリ媒体再生装置７−１には、積層導波路ホログラムＲＯＭを挿入するためのスロットと、メモリを挿入するためのスロットの２つのスロットが、光メモリ媒体再生装置７−１の前面に別々に存在する。
光メモリ媒体再生装置７−１は、モバイル機器などにより構成することが可能であり、具体的には、携帯電話、ゲーム機、音楽レコーダ／プレーヤ、ビデオレコーダ／プレーヤ、テレビ、電子辞書、パチスロ、カーナビゲーションシステム、電子本（ｅ−ｂｏｏｋ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、教材レコーダ／プレーヤ、ノートパソコン、パソコン、サーバなど種々のものを用いて構成することが考えられる。
図８Ｂは、光メモリ媒体再生装置７−５の積層導波路ホログラムＲＯＭの読み出しに用いられるドライブ７−２と、メモリの読み書きに用いられるドライブ７−３を縦方向に重ね合わせて配置した場合を示している。
この場合、光メモリ媒体再生装置７−５には、積層導波路ホログラムＲＯＭを挿入するためのスロットと、メモリを挿入するためのスロットの２つのスロットが、光メモリ媒体再生装置７−５の前面に独立して存在する。しかし、外観上は１つのスロットで構成されているように見え、スロットが２つある場合に比べて、ユーザーの利便性の向上を図ることができる。
なお、図８Ｂでは、積層導波路ホログラムＲＯＭの読み出しに用いられるドライブ７−２が上に、メモリ７−３の読み書きに用いられるドライブ７−３を下に配置した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、配置が逆であっても構わない。
図８Ｃは、１つのドライブ７−４を、積層導波路ホログラムＲＯＭの読み出しと、メモリの読み書きに共用する場合の光メモリ媒体再生装置７−６を示している。この場合、光メモリ媒体再生装置７−６では、積層導波路ホログラムＲＯＭを挿入するためのスロットと、メモリを挿入するためのスロットが共有されており、スロットは１つしか存在しない。
光メモリ媒体再生装置７−６では、スロットから挿入された媒体の種別に応じていずれのドライブを用いるかの判定した後、挿入された媒体に対応するドライブを用いてデータの読み出し等の処理を行う。
図８Ｃに示した構成にすることにより、ユーザーはどのドライブに媒体を挿入するかの判断を行う必要がなくなるので、ユーザーに対する利便性をより向上させることができる。
以上、実施形態に基づいて本願発明を説明した。なお、上述した第１、第２の実施形態は、光メモリ媒体が、例えば現行のＳＤメモリカードのような既存のＩＣメモリカードのスロットに入るようにした事を特徴とする。当然ながら、ホログラムＲＯＭの再生機能を持たない現行のＩＣメモリカード用スロットに本発明のホログラムＲＯＭを差し込んだところで、情報は再生できない。そこで、第４、第５の実施形態においては、現行のＩＣカードメモリ再生装置に加えて、ホログラムＲＯＭを再生するための、ＣＣＤやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの二次元光受光素子、導波路への光入力を行うためのレーザー光源とレンズ、二次元受光素子に結像された光パターンをデータ信号に変換するための信号変換回路を付加することによって、ＩＣメモリカードではなく、ホログラムＲＯＭを有する光メモリ媒体が差し込まれた場合にもその情報を読み出すことができるようにしておく。
なお、本発明の第１、２、４、５の実施形態では、積層導波路ホログラムＲＯＭとＩＣメモリを組み合わせて一体化することにより、光メモリ媒体を構成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、データの読み書きに用いられるメモリとしては、電気的な端子によって光メモリ媒体再生装置に接続される形態となっていさえすればよく、ＩＣメモリの代わりに、本発明の第３の実施形態のメモリ６−３として説明した種々のメモリ（例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＭＴ、など）を使用することができ、これらのメモリを使用しても、同様の効果を奏することができる。
また、上記各実施形態においては、記録媒体としてＩＣメモリ単体でもホログラムＲＯＭ単体でもなく、両者を一体化したものが利用され、全体のサイズが例えばＳＤメモリカードの外形の規格である３２ｍｍ×２４ｍｍ×２．１ｍｍと一致させている。なお、全体のサイズが３２ｍｍ×２４ｍｍ×２．１ｍｍ以下である場合には、ＳＤメモリカードスロットに入るようなアダプタに記録媒体を装着し、用いることが可能である。
本発明によれば、ユーザーが更新したい情報はメモリを用いて更新し、同時にコンテンツをホログラムＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）から再生することを、ひとつのカードメモリスロットを共有しつつ可能とする。
光メモリ媒体の外形およびメモリのインタフェースの仕様を既存のメモリカード（例えば、ＩＣメモリカード）と同一とすることにより、上記光メモリ媒体と既存のメモリカードとの互換性を確保できる。
既存のメモリのインタフェースの仕様を一切変更することなく、スロットに挿入されたメモリカードが上記光メモリ媒体または既存のメモリカードのいずれであるかを判定することができる。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、コンテンツが格納されたホログラムＲＯＭとデータ書換能力を有するフラッシュメモリ等のメモリの互換および混載によって、大容量コンテンツをホログラムＲＯＭから得ることができ、かつ、ユーザー情報をメモリによって書き換え可能に記録することができる。
大容量の音楽等のデータを安価な積層導波路ホログラムＲＯＭに記録し、そのデータに対するライセンス情報等をＲＡＭに記録するという使い方が可能であり、音楽業界等の分野で利用することができる。
【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６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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