(57)【要約】 【課題】消費電力の増大なく、ホログラム記録媒体の温度制御を行うこと。【解決手段】レーザ光源１１や回路基板１２の発熱を利用して筐体１内を加熱する。筐体１内の温度が所定温度範囲より高くなると、制御回路１５は空冷ファン１４を動作させて筐体１内の暖かい空気を外部に排出して筐体１内の温度を所定温度範囲にすることにより、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０を所定温度範囲にし、その後、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０に対してホログラムの記録再生動作を行う。即ち、発熱部品の廃熱を利用するため、消費電力の増大なく、ホログラム記録媒体５０の温度制御を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光と参照光の干渉縞をホログラム記録媒体に対して記録または再生するホログラム装置であって、
前記ホログラム記録媒体に記録または再生を行うために必要な部品および回路基板の中の少なくとも発熱部品または発熱回路基板を収納し、且つ、記録時または再生時には前記ホログラム記録媒体を内部に取り込むローディング機構を備えた筐体と、
前記筐体内の温度を検出する温度検出手段と、
前記筐体内を冷却する冷却手段と、
前記温度検出手段の検出温度を監視し、前記筐体内が所定温度範囲になるように前記冷却手段をオンオフ制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記筐体内を空冷するファン装置であ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３】
前記筐体内が前記所定温度範囲になるようにする前記制御手段による温度制御は、少なくともホログラムの記録時または再生時に行うことを特徴とする請求項１または２記載のホログラム装置。
【請求項４】
前記筐体内が前記所定温度範囲である期間のみ、前記ホログラム記録媒体にホログラム記録または再生を行う記録再生制御手段を具備することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項５】
前記制御手段による前記筐体内の前記温度制御開始当初に当該筐体内を加熱する補助加熱手段を具備することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項６】
信号光と参照光の干渉縞をホログラム記録媒体に対して記録または再生するホログラム装置であって、
前記ホログラム記録媒体に記録または再生を行うために必要な部品および回路基板の中の少なくとも発熱部品または発熱回路基板を収納した第１の部屋と、記録時または再生時に少なくとも前記ホログラム記録媒体を内部に取り込むローディング機構を備えた第２の部屋とに区画された筐体と、
前記第１、第２の部屋の温度を独立に検出する第１、第２の温度検出手段と、
前記第１、第２の部屋を連通する貫通孔と、
前記貫通孔を開閉する開閉機構と、
前記第１、第２の温度検出手段の検出温度を監視し、前記第２の部屋が所定温度範囲になるように前記開閉手段により前記貫通孔を開閉制御する制御手段と、
を具備することを特徴とするホログラム装置。
【請求項７】
前記第１の部屋に冷却手段を設け、前記制御手段は前記第２の部屋が前記所定温度範囲に保持されるように必要に応じて前記冷却装置をオンオフ制御することを特徴とする請求項６記載のホログラム装置。
【請求項８】
前記冷却手段は、前記筐体内を空冷するファン装置であることを特徴とする請求項７記載のホログラム装置。
【請求項９】
前記筐体内が前記所定温度範囲になるようにする前記制御手段による温度制御は少なくともホログラムの記録時または再生時に行うことを特徴とする請求項６乃至８いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項１０】
前記筐体内が前記所定温度範囲である期間のみ、前記ホログラム記録媒体にホログラム記録を行う記録制御手段を具備することを特徴とする請求項６乃至９いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項１１】
前記制御手段による前記第２の部屋の前記温度制御開始当初に、当該第２の部屋内を加熱する補助加熱手段を具備することを特徴とする請求項６乃至１０いずれか１項記載のホログラム装置。
【請求項１２】
前記冷却手段は、前記筐体内を冷却するペルチェ素子を用いることを特徴とする請求項１または６記載のホログラム装置。
【請求項１３】
前記冷却手段は、前記筐体内を冷却するため、前記筐体外へ熱を搬出するヒートパイプを用いることを特徴とする請求項１または６記載のホログラム装置。
【請求項１４】
信号光と参照光の干渉縞を記録または再生するホログラム記録媒体の記録媒体温度制御方法であって、
前記ホログラム記録媒体に前記干渉縞を記録または再生する際に発生する廃熱を利用して、当該ホログラム記録媒体の温度を所定温度範囲に制御することを特徴とする記録媒体温度制御方法。
【請求項１５】
前記廃熱を、前記ホログラム記録材料を収納する空間に伝搬させるか、或いは伝搬させないかを切り換えることにより前記ホログラム記録媒体の温度を前記所定温度範囲に制御することを特徴とする請求項１４記載の記録媒体温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号光と参照光の干渉縞をホログラム記録媒体に記録再生するホログラム装置に係り、特にホログラム記録媒体の温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホログラムデータストレージの記録時には、信号光と参照光の２光束が干渉する領域にホログラム記録媒体を配置して、前記２光束の干渉縞をホログラム記録媒体に記録するものである。その際に、ホログラム記録媒体への記録密度を向上させるため、角度多重方式をはじめ、シフト多重方式、スペックル多重方式及び位相コード多重方式などの各種多重方式によるホログラムの多重記録が行われている。
【０００３】
例えば角度多重方式によるホログラム記録装置では、信号光と参照光の２光束をホログラム記録媒体に照射するが、信号光を空間変調器（ＳＬＭ）に表示されるデータページで空間変調（強度変調）する毎に、参照光のホログラム記録媒体への入射角（記録角度）を変化させて同一記録領域に異なる記録情報を多重記録するものである。
【０００４】
ここで、ホログラム記録装置、及び再生装置を実現可能なものにするための大きな課題の一つとして、ホログラム記録装置はホログラムの干渉縞を記録しているが、記録時と再生時に温度の違いがあると、ホログラム記録媒体の熱膨張や熱収縮により、干渉縞の間隔が変わってしまい、再生像が得られないという問題点がある。また、ホログラム記録媒体自体も上記の記録時と再生時の温度差とは無関係に記録時にある程度収縮してしまう傾向がある。それ故、材料開発の課題として収縮を押さえるような開発を行っているが、理論的に収縮を完全に押さえることは困難であり、温度変化と同様に、再生像が得られないという問題点が発生する。
【０００５】
ホログラム記録媒体の記録時と再生時で温度差がない場合、図５に示すような記録情報が抽出できる再生像が得られるが、温度差がある、若しくは記録媒体の収縮が大きい場合には図６のような劣化した再生像となってしまい、このような再生像から記録情報の抽出は困難である。
【０００６】
そこで、上記のような問題を回避するために、ホログラム記録媒体を加熱する手段を設け、この加熱手段によりホログラム記録媒体の温度を記録時と再生時で同一にして、記録再生を行うことが公知となっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２６１６４２号公報  （第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ホログラム記録媒体の温度をコントロールするためにホログラム記録媒体を加熱するには、加熱するための電力が新たに必要で、装置の省電力化に逆行することなり、しかも、上記公知例のようにホログラム記録媒体を含む空間を丸ごと温度制御するには加熱に必要な電力もさらに増大するという問題がある。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、消費電力の増大なく、ホログラム記録媒体の温度制御を行うことができる記録媒体温度制御方法及びこの方法を用いたホログラム装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため、本発明におけるホログラム装置は、信号光と参照光の干渉縞をホログラム記録媒体に対して記録または再生するホログラム装置であって、前記ホログラム記録媒体に記録または再生を行うために必要な部品や回路基板の中の少なくとも発熱部品または発熱回路基板を収納し、且つ、記録時または再生時には前記ホログラム記録媒体を内部に取り込むローディング機構を備えた筐体と、前記筐体内の温度を検出する温度検出手段と、前記筐体内を冷却する冷却手段と、前記温度検出手段の検出温度を監視し、前記筐体内が所定温度範囲になるように前記冷却手段をオンオフ制御する制御手段を具備する。
【００１０】
また、本発明の前記冷却手段は、前記筐体内を空冷するファン装置、ペルチェ素子、ヒートパイプなどを用いる。
【００１１】
また、本発明の前記筐体内が前記所定温度範囲になるようにする前記制御手段による温度制御は、少なくともホログラムの記録時または再生時に行う。
【００１２】
このように本発明では、筐体内にレーザ光源などの発熱部品または発熱回路基板とホログラム記録媒体を一緒に収納し、発熱部品または発熱回路基板の廃熱でホログラム記録媒体を加熱すると共に、例えば空冷ファンなどで筐体内を空冷することで、筐体内を所定の温度範囲に制御し、これにより、ホログラム記録媒体の温度を所定の温度範囲に制御することによって、消費電力の増大なく、ホログラム記録媒体の温度制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ホログラム記録媒体を記録または再生する際に発生する廃熱を利用してホログラム記録媒体を収納する空間の温度を所定の温度範囲にすることによって、消費電力の増大なく、ホログラム記録媒体の温度制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
消費電力の増大なく、ホログラム記録媒体の温度制御を行う目的を、ホログラム記録媒体を記録または再生する際に発生する廃熱を利用してホログラム記録媒体を収納する空間の温度を所定の温度範囲にすることによって実現した。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るホログラム装置の構成を示したブロック図である。ホログラム装置は、筐体１内に、レーザ光源１１、装置の信号処理回路や電源回路などの各種回路を搭載した回路基板１２、筐体１内を加熱するためのヒーター１３、筐体１を形成する断熱壁の一部に取り付けられる空冷ファン１４、筐体１内の温度を制御する制御回路１５、筐体１内の温度を検出する温度センサー１６、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０を筐体１内にローディングする図示されないローディング機構及び、レーザ光源１１から出射したレーザ光を参照光と信号光に分割してこれら参照光と信号光をカートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料に導いてホログラムを記録再生する光学系（図示せず）を収納して構成される。
【００１６】
次に本実施形態の動作について説明する。本例のホログラム装置は、例えば、角度多重でカートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料に対して記録再生する。その際、記録材料を所定の温度範囲にしてから記録または再生することを繰り返す。そのため、制御回路１５は図２に示したフローチャートにしたがった制御をして、筐体１内の温度を所定温度範囲とすることにより、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料の温度を所定温度範囲に保持する。
【００１７】
制御回路１５は図示されないシステム制御部から記録、または再生開始命令を受けると、ステップＳ１で温度センサー１６により筐体１内の温度を検出して所定の温度範囲にあるかどうかを判定し、所定の温度範囲にない場合はステップＳ６でヒーター１３をオンして筐体１内を加熱し、ステップＳ１の処理に戻る。ステップＳ１で筐体１内の温度が所定の温度範囲より低くないと判定された場合でヒーター１３をオンしてある場合はこれを切ってからステップＳ２に進む。ステップＳ２では筐体１内の温度を検出して所定の温度範囲より高いかどうか判定し、高い場合はステップＳ７で空冷ファン（冷却装置に同じ）１４をオンして筐体１内の暖かい空気を外部に排出して冷却し、ステップＳ２の処理に戻る。ステップＳ２で筐体１内の温度が所定の温度範囲より高くないと判定された場合で空冷ファン１４をオンしてある場合はこれを切ってからステップＳ３に進む。即ち、ステップＳ３に進んだ時点では、筐体１内の温度が所定の温度範囲に入っていることになり、これにより、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料の温度が所定温度範囲に入っていることになる。制御回路１５は筐体１内の温度が所定の温度範囲になると、これを図示されないシステム制御部に知らせる。
【００１８】
ステップＳ３では、図示されないシステム制御部により、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料に対する記録または再生動作が行われる。その間、ステップＳ４で制御回路１５は温度センサー１６の検出温度により筐体１内の温度が所定の温度範囲より高い場合はステップＳ８で空冷ファン１４をオンして筐体１内を冷却し、筐体１内の温度が所定の温度範囲より高くない場合で空冷ファン１４をオンしてある場合はこれをオフしてからステップＳ５に進む。ステップＳ５では、記録または再生動作が終了したかどうかを判定し、終了しない場合はステップＳ３の処理に戻り、終了した場合は、筐体１内の温度制御を終了する。ここで、ステップＳ３でホログラムの記録または再生が始まると、レーザ光源１１や回路基板１２が発熱し、その廃熱で筐体１内はその温度が高くなる傾向にあるため、空冷ファン１４をオンして冷却することによって、筐体１内の温度が所定温度範囲に入るような制御が行われる。
【００１９】
本実施形態によれば、当初は、ヒーター１３を用いて筐体１内を加熱するが、筐体１内の温度が所定温度範囲になると、以降は、レーザ光源１１や回路基板１２の廃熱を利用して筐体１内を所定温度範囲に保持することによって、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料の温度が所定温度範囲になるような温度制御を行うため、加熱のために余計な電力を消費しないで済むため、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料の温度制御を、消費電力を増大することなく行うことができ、常に正常で安定なホログラムの記録再生を行うことができる。
【００２０】
なお、上記の実施形態では、空冷ファン１４で筐体１内の暖かい空気を外部に排出することで、筐体１内の温度を下げる制御を行っていたが、図３に示すようにヒートパイプ２２を用いて、レーザ光源１１などの熱源２１の熱を外部に排出する構成でも良い。即ち、図３（Ａ）に示すように、空冷ファン１４がオンして動作すると、ヒートシンク２３が冷やされるため、ヒートパイプ２２内部に矢印で示した熱勾配が発生し、レーザ光源１１から発生される熱がヒートパイプ２２の内部冷媒の温度拡散作用でヒートシンク２３側に伝搬し、さらに空冷ファン１４により外部に排出される。これにより、筐体１内が冷却されてその温度が下がる。空冷ファン１４がオフしてその動作が止まると、図３（Ｂ）に示すように、ヒートパイプ２２内部に熱勾配がなくなり均一になるため、レーザ光源１１からヒートシンク２３側への熱伝搬がなくなって、筐体１内部を冷却する作用がなくなり、それにより、筐体１内部の温度が上昇する。
【００２１】
また、上記実施形態では、当初は、ヒーター１３を用いて筐体１内の温度上昇を加速化しているが、所定の温度になるまで時間がかかるが、最初からレーザ光源１１などの廃熱だけで筐体１内の温度上昇を行っても良く、その場合はより省電力となる。
【実施例２】
【００２２】
図４は、本発明の第２の実施形態に係るホログラム装置の構成を示したブロック図である。本実施形態のホログラム装置は、筐体１内が隔壁２によって、２部屋１００、２００に別れている。部屋１００にはレーザ光源１１、装置の信号処理回路や電源回路などの各種回路を搭載した回路基板１２などの発熱部品が収納されると共に、部屋１００を形成する断熱壁の一部に取り付けられる空冷ファン１４、部屋１００、２００の温度を制御する制御回路１５、部屋１００の温度を検出する温度センサー１８が収納されている。一方、部屋２００にはカートリッジ型ホログラム記録媒体５０のローディング機構（図示せず）、部屋２００内を加熱するためのヒーター１３、部屋２００内の温度を検出するための温度センサー１９及びレーザ光源１１から出射したレーザ光を参照光と信号光に分割してこれら参照光と信号光をカートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料に導いてホログラムを記録再生する光学系（図示せず）を収納して構成される。また、部屋１００、２００を区画する隔壁２には部屋１００、２００を連通させる貫通孔  （図示せず）があり、これを開閉するシャッター２０が取り付けられている。なお、制御回路１５は空冷ファン１４のオン、オフ及びシャッター２０の開閉制御を行うものとする。
【００２３】
次に本実施形態の動作について説明する。制御回路１５は、図示されないシステム制御部からカートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料へのホログラム記録または再生を行う命令を受けると、温度センサー１８、１９により部屋１００、２００の温度を検出する。通常、装置を動作させた当初は部屋１００、２００の温度は所定温度範囲よりも低くなっているため、空冷ファン１４はオフでシャッター２０を開けると共に、ヒーター１３をオンして、部屋２００の温度を上昇させる。部屋２００の温度が所定温度範囲になって、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０内の記録材料の温度が所定温度範囲になると、制御回路１５はヒーター１３をオフした後、記録材料へのホログラムの記録または再生を開始する。
【００２４】
その後は、部屋２００の温度は部屋１００のレーザ光源１１や回路基板１２の廃熱により暖まった空気を隔壁２の連通穴を通した対流により部屋２００に供給することで部屋２００の温度を所定温度範囲に保持する。この場合、制御回路１５は部屋２００の温度が所定温度範囲よりも高くなると、シャッター２０を閉じて、部屋１００から部屋２００への熱の供給を遮断し、所定温度範囲よりも低くなると、シャッター２０を開放して部屋１００から部屋２００へ熱を供給することにより、部屋２００の温度を所定温度範囲に保持する。制御回路１５は部屋１００の温度が高くなり過ぎると、空冷ファン１４をオンして部屋１００を冷却する。その際に、シャッター２０を開放しておけば、部屋２００の温度を急速に下げて所定温度範囲にすることもできる。
【００２５】
本実施形態によれば、レーザ光源１１や回路基板１２の熱源２１を部屋１００に収納し、カートリッジ型ホログラム記録媒体５０を別の部屋２００にローディングするようにしてあるため、シャッター２０を閉じてカートリッジ型ホログラム記録媒体５０を入れ替えた場合、部屋２００の温度は一時的に下がるが、部屋１００の温度が常に所定温度に保たれているために、制御回路１５によってシャッター２０を開けることで部屋２００の温度を所定温度範囲にすることができる。このとき、部屋１００の温度容量を部屋２００のそれよりも大きくしておくことで、比較的短時間で部屋２００の温度を所定温度範囲にすることができる。他の効果は第１の実施形態と同様である。
【００２６】
尚、本発明は上記実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば、上記実施形態の制御回路１５はシステム制御部から記録再生開始の命令を受けて筐体１内の温度制御を行ったが、制御回路１５をシステム制御部が兼用しても同様の効果があり、その場合には記録再生開始タイミングは外部から受ける必要がなく、自ずと分かることになる。
【００２７】
また、上記実施の形態ではカートリッジ型ホログラム記録媒体５０を用いたが、筐体１内に取り込まれて記録再生できるものであれば、他の形態のホログラム記録媒体を用いても同様の効果がある。さらに、上記実施形態では空冷ファン１４を用いて筐体１内の冷却を行ったが、例えばペルチェ素子などを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るホログラム装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１に示した制御回路による筐体内の温度制御手順を示したフローチャートである。
【図３】筐体内を冷却する冷却装置の他の実施例を示したブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るホログラム装置の構成を示したブロック図である。
【図５】ホログラム記録媒体の記録時と再生時で温度差がない場合の再生画像例を示した図である。
【図６】ホログラム記録媒体の記録時と再生時で温度差があって記録媒体の収縮が大きい場合の再生画像例を示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１……筐体、２……隔壁、１１……レーザ光源、１２……回路基板、１３……ヒーター、１４……空冷ファン、１５……制御回路、１６、１８、１９……温度センサー、２０……シャッター、２１……熱源、２２……ヒートパイプ、２３……ヒートシンク、５０……カートリッジ型ホログラム記録媒体、１００、２００……部屋。
【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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