媒体カートリッジおよびホログラム情報処理装置

【課題】ホログラム情報処理装置に用いられる媒体カートリッジをコンパクトにする。
【解決手段】媒体カートリッジは、参照光を入射させるための第１主表面としての下面７０ｆと上記第１主表面の裏側の第２主表面としての上面７０ａと上記第１主表面に直交する第１側面としての側面７０ｂと第１側面に隣接しつつ上記第１主表面に直交する第２側面としての側面７０ｃとを有する矩形板状のホログラム記録媒体７０と、このホログラム記録媒体７０を格納する枠体とを備え、この枠体は、ホログラム記録媒体７０のうち上記第１側面と上記第２側面とが交わる辺７０ｂｃの近傍において、上記第１側面、上記第２側面、上記第２主表面を固定しており、ホログラム記録媒体７０のうち上記第１側面と上記第１主表面とが交わる辺７０ｂｆの近傍においては、上記参照光を入射させるために上記第１主表面が露出した領域が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体カートリッジおよびホログラム情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィを使ってホログラム記録媒体にデータを書き込んだり、読み出したりするためのホログラム情報処理装置の研究開発が進められている。ホログラム情報処理装置においては、情報の書込み時には、変調された光である「信号光」と変調されない光である「参照光」との２つの光を１つのレーザ光から生成し、これら２つの光をホログラム記録媒体（単に「ホログラム媒体」ともいう。）の同一領域に向けて照射する。これにより、ホログラム記録媒体上で信号光と参照光とが干渉して照射点に回折格子（ホログラム）が形成される。その結果、ホログラム記録媒体にデータが記録される。このようなホログラム方式においては、ホログラム記録媒体に対する参照光の入射角を変化させながらデータを書き込むことで、ホログラム記録媒体の同じ領域に複数のデータを重ねて記録することができる。これを「角度多重記録方式」という。記録したデータを読み取る際には、ホログラム記録媒体の中に形成されている回折格子に向けて、書込み時と同じ角度で参照光を入射させる。こうすることで、回折光（「再生光」ともいう。）が発生する。この再生光を撮像素子で検出することで記録した情報を読み取ることができる。
【０００３】
一般に、ホログラム記録媒体は媒体カートリッジに格納されており、ホログラム情報処理装置への装着は、媒体カートリッジごと行なわれ、ホログラム情報処理装置内でのホログラム記録媒体の位置決めは、媒体カートリッジの筐体を介して行なわれる。
【０００４】
板状のホログラム記録媒体および媒体カートリッジの例が特開２００７−１８３９３３号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１８３９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ホログラム情報処理装置内では、特にホログラム記録媒体の周辺では、ホログラム記録媒体へ入射される参照光の光路、参照光を照射することで発生する再生光の光路、参照光を種々の角度で媒体へ向けて反射させる回転ミラー、再生光を撮像素子の撮像面で結像させるためのレンズなどを配置するための空間を確保する必要がある。そのため、ホログラム記録媒体を格納し、なおかつ、ホログラム情報処理装置内でのホログラム記録媒体の位置決めをするための媒体カートリッジの配置および設計は困難なものとなる。上記特許文献１にはひとつの技術が示されているが、これに従えば、ホログラム記録媒体が面内方向に拡大し大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、コンパクトな媒体カートリッジおよびホログラム情報処理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】
上記目的を達成するため、本発明に基づく媒体カートリッジは、参照光を入射させるための第１主表面と上記第１主表面の裏側の第２主表面と上記第１主表面に直交する第１側面と上記第１側面に隣接しつつ上記第１主表面に直交する第２側面とを有する矩形板状のホログラム記録媒体と、上記ホログラム記録媒体を格納する枠体とを備え、上記枠体は、上記ホログラム記録媒体のうち上記第１側面と上記第２側面とが交わる辺の近傍において、上記第１側面、上記第２側面、上記第２主表面を固定しており、上記ホログラム記録媒体のうち上記第１側面と上記第１主表面とが交わる辺の近傍においては、上記参照光を入射させるために上記第１主表面が露出した領域が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、側面にきわめて近い位置においても下面に参照光を入射させることができる。したがって、コンパクトな媒体カートリッジとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジについて説明する。媒体カートリッジとは、ホログラム情報処理装置に着脱することによって情報を記録保持する媒体である。本発明に基づく媒体カートリッジ１０の外観を図１および図２に示す。図１は媒体カートリッジ１０を斜め上から見たところであり、図２は媒体カートリッジ１０を斜め下から見たところである。ただし、ここでいう上下の概念は説明の便宜上の仮のものであり、絶対的な天地を示すものではない。以下の説明において「上」または「下」に言及する場合も同様である。
【００１０】
媒体カートリッジ１０は、上部材１０ａと下部材１０ｂとを含む。媒体カートリッジ１０は、ホログラム記録媒体７０を、上部材１０ａと下部材１０ｂとによって挟持した構造となっている。上部材１０ａと下部材１０ｂとは互いに組み合わさっており、上部材１０ａはホログラム記録媒体７０の上側から、下部材１０ｂはホログラム記録媒体７０の下側からホログラム記録媒体７０を保持する。ホログラム記録媒体７０は矩形板状の物体であり、その四隅のうちの１つの隅においてホログラム記録媒体７０は上部材１０ａに接着固定されている。その様子を図３に示す。この隅においては上部材１０ａの内側の接着面１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介してホログラム記録媒体７０の角近傍の３面が接着されている。接着面１５ａ，１５ｂ，１５ｃは互いに垂直な面である。ホログラム記録媒体７０の他の３つの隅においてはホログラム記録媒体７０は接着固定されているのではなく、上部材１０ａおよび下部材１０ｂによって囲われているに過ぎない。図１におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図を図４に示す。媒体カートリッジ１０に含まれるホログラム記録媒体７０は、上基材７２ａと下基材７２ｂとによってホログラム記録層７１を挟み込んだ構造となっている。
【００１１】
この媒体カートリッジ１０を分解したところを図５に示す。上部材１０ａの３つの隅には板状の支持部材１６ａ，１６ｂ，１６ｃが貼り付けられている。下部材１０ｂの３つの隅には板状の支持部材１７ａ，１７ｂ，１７ｃが貼り付けられている。ホログラム記録媒体７０の四隅の縦の短い辺はそれぞれ辺７０ｂｃ，７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅとなっている。媒体カートリッジ１０において上部材１０ａの内側の接着面１５ａ，１５ｂ，１５ｃに接着される領域は、接着領域１５ａｉ，１５ｂｉ，１５ｃｉとなっている。接着領域１５ａｉ，１５ｂｉ，１５ｃｉは、それぞれ上面７０ａ、側面７０ｂ、側面７０ｃの一部である。
【００１２】
上部材１０ａを単独で取り出して斜め下から見たところを図６に示す。
この媒体カートリッジ１０がホログラム情報処理装置に設置されて情報の書込みまたは読出しが行なわれている様子を図７に示す。ホログラム情報処理装置は、媒体カートリッジ１０を収容するスペースの周囲にレーザ光源装置８０と撮像装置９０と回転制御ミラー装置１００とを備えている。これらについて説明する。
【００１３】
図７に示すように、媒体カートリッジ１０の下側にレーザ光源装置８０と撮像装置９０とが配置されている。レーザ光源装置８０はレーザダイオード８１とコリメートレンズ８２とを含んでいる。レーザダイオード８１から出射したレーザ光１６１は、コリメートレンズ８２を透過して平行な光である参照光１６２となる。参照光１６２は直進して媒体カートリッジ１０の下面７０ｆに入射する。撮像装置９０は、撮像素子９１と対物レンズ９２と絞り９３とを含んでいる。媒体カートリッジ１０の上側に回転制御ミラー装置１００が配置されている。回転制御ミラー装置１００は回転ミラー１００ａを含んでいる。
【００１４】
この媒体カートリッジ１０は、参照光１６２を入射させるための第１主表面としての下面７０ｆと第１主表面の裏側の第２主表面としての上面７０ａと第１主表面に直交する第１側面としての側面７０ｂと第１側面に隣接しつつ第１主表面に直交する第２側面としての側面７０ｃとを有する矩形板状のホログラム記録媒体７０と、このホログラム記録媒体７０を格納する枠体とを備える。上部材１０ａと下部材１０ｂとを合わせたものが枠体に該当する。前記枠体は、前記ホログラム記録媒体７０のうち第１側面と第２側面とが交わる辺７０ｂｃの近傍において、第１側面、第２側面および第２主表面を固定している。ホログラム記録媒体７０のうち第１側面としての側面７０ｂと第１主表面としての下面７０ｆとが交わる辺７０ｂｆの近傍においては、参照光１６２を入射させるために第１主表面としての下面７０ｆが露出した領域が設けられている。
【００１５】
辺７０ｂｆの近傍において参照光１６２を入射させるために下面７０ｆが露出した領域とは、媒体カートリッジ１０の上面接着領域１５ａｉと対向する領域である。
【００１６】
この媒体カートリッジ１０においては、好ましいことに、前記ホログラム記録媒体の四隅において厚み方向に延在する４本の辺のうち前記第１側面と前記第２側面とが交わる辺以外の３本の辺の各近傍においては、前記枠体は、前記ホログラム記録媒体が前記第１主表面に平行な方向で伸縮することが可能なように前記ホログラム記録媒体を非固定で保持している。
【００１７】
（動作）
情報が記録されたホログラム記録媒体７０から情報を再生する際の動作について説明する。
【００１８】
図７に示すように、レーザ光源装置８０から出射した参照光１６２は、ホログラム記録媒体７０の下面７０ｆからホログラム記録媒体７０の内部に入射する。図５における側面７０ｂの側が図７における左側に該当する。すなわち、参照光１６２は側面７０ｂ寄りの斜め下から照射される。参照光１６２のホログラム記録媒体７０に対する入射角は、ホログラム記録媒体７０に記録されている情報を再生するための条件を満たしていないので、参照光１６２がホログラム記録媒体７０に入射しただけでは再生光は生じない。図７に示すように、参照光１６２は、ホログラム記録媒体７０の内部を透過したのちに上面７０ａから参照光１６３として出射する。この参照光１６３は回転ミラー１００ａで反射されることによって参照光１６４となる。この参照光１６４は、ホログラム記録媒体７０に対して、情報再生可能な入射角で入射する。
【００１９】
情報が記録されたホログラム記録媒体７０に対して、参照光１６４が情報再生可能な入射角で入射することによって、上基材７２ａと下基材７２ｂとに挟まれたホログラム記録層７１に形成された回折格子から回折光として再生光１６５が発生する。この再生光１６５は、情報書込み時の信号光に重畳されていた情報を含んでいる。したがって、この再生光１６５を撮像装置９０で受光することで記録されていた情報を再生することができる。
【００２０】
撮像装置９０が備えている撮像素子９１は、発生した再生光１６５を受光するためのものである。対物レンズ９２は、再生光１６５を撮像素子９１の撮像面に結像させるためのものである。絞り９３は不要な光を除去するためのものである。撮像素子９１としては、たとえばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）エリアセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）を採用したＣＭＯＳセンサなどが用いられる。この撮像素子９１で検出された信号をもとに２次元パターン情報を再生し、ホログラム記録媒体７０に記録されていた情報を読み取る。
【００２１】
ホログラム記録媒体７０は、既に説明したようにホログラム記録層７１を含んだ構造となっている。ホログラム記録媒体７０は、ホログラム記録層７１に情報を記録しておくことができる媒体である。ホログラム記録層７１においては、同一領域に複数の情報を記録しておくことができる。同一領域に記録された情報が複数通りある場合は、読み出す際の参照光１６４の入射角によってどの情報を取り出すかを特定し、他の情報と混じり合うことなく１通りの情報のみを個別に取り出すことができる。参照光１６４の入射角は読み出したい回転ミラー１００ａによって自在に変更することができる。参照光１６４の入射角を切り替える様子について、図８を参照して説明する。
【００２２】
図８に示すように、回転制御ミラー装置１００は回転軸２ｂの周りに回転ミラー１００ａを回転させることができる。この回転運動によって回転ミラー１００ａの姿勢が変化するので、同一の方向で進行してきた参照光１６３を、所望の角度の参照光１６４として反射させることができる。
【００２３】
図９に示すように、接着面１５ａと対向する位置においては下面７０ｆは枠体に覆われていない。参照光１６２がホログラム記録媒体７０に入射する側にある側面７０ｂの近傍では、枠体は下面７０ｆを覆わず、媒体カートリッジ１０はオープンとなっている。
【００２４】
（作用・効果）
ホログラム記録層７１のうち側面７０ｂ近傍に記録してある情報を読み出すためには、参照光１６２を側面７０ｂ付近において透過させ、回転ミラー１００ａに入射するようにする必要がある。本実施の形態における構成では、下面７０ｆが側面７０ｂ付近でオープンになっているので、側面７０ｂにきわめて近い位置においても下面７０ｆに参照光１６２を入射させることができる。図１０に平面図を示す。下面７０ｆにおいて参照光１６２が入射する領域は、楕円１７２であり、参照光１６３が上面７０ａから出射する領域は楕円１７３である。図９は、図１０におけるＩＸ−ＩＸ線に関する矢視断面図である。
【００２５】
参照光１６２が透過する上面７０ａのうち側面７０ｃ近傍の一部は、接着面１５ａによって枠体に固定されている。この例では、参照光１６２はホログラム記録媒体７０の下面７０ｆに対して傾斜して入射し、上面７０ａから出射する際には、側面７０ｂから遠ざかるように傾斜して出射している。こうしてホログラム記録媒体７０を透過した参照光１６３は回転ミラー１００ａへと向かっている。本実施の形態では、媒体カートリッジ１０の枠体が参照光を遮ることなく枠体とホログラム記録媒体との間の接着面積を大きくすることができる。図９、図１０に示したような経路で透過させることとすれば、辺の付近で参照光を透過させることもできる。また、ホログラム記録媒体７０の記録層を挟む基材を媒体の面内方向に延長するなどして保持するための領域を確保する必要がないので、媒体カートリッジを小型化することができる。媒体カートリッジの小型化に伴って、この媒体カートリッジを取扱う装置全体も小型化することができる。
【００２６】
（角部におけるホログラム記録媒体と枠体との間の隙間）
図５に示すように、ホログラム記録媒体７０には四隅において厚み方向に延在する辺として辺７０ｂｃ，７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅがある。このうち辺７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅ付近では、ホログラム記録媒体７０はそれぞれ上下の支持部材によって挟まれている。辺７０ｂｃのある角部を「第１の角部」とし、辺７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅのある角部をそれぞれ「第２〜第４の角部」とすると、第２の角部では支持部材１６ａと支持部材１７ａとによって、第３の角部では支持部材１６ｂと支持部材１７ｂとによって、第４の角部では支持部材１６ｃと支持部材１７ｃとによって、それぞれ上面７０ａと下面７０ｆとが挟まれている。接着固定されている第１の角部とは異なり、第２〜第４の角部においては辺７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅと枠体との間には隙間がある。したがって、ホログラム記録媒体７０と、媒体カートリッジ１０の枠体とは、それぞれ別個に面内方向で伸縮可能である。ホログラム記録媒体７０と、媒体カートリッジ１０の枠体とは、それぞれ温度変化により膨張または収縮する可能性があり、その伸縮量は面内方向で特に顕著なものとなるが、この媒体カートリッジ１０においては、上述のように、ホログラム記録媒体７０と、媒体カートリッジ１０の枠体とは、それぞれ別個に面内方向で伸縮することができるので、ホログラム媒体７０または媒体カートリッジ１０全体に不均一なひずみが生じるのを防ぐことができる。
【００２７】
辺７０ｂｃがある角部すなわち第１の角部では、ホログラム記録媒体７０は媒体カートリッジ１０の枠体に対して接着固定されているので、第１の角部は、ホログラム再生装置内でのホログラム記録媒体７０の位置決めの基準とすることができる。
【００２８】
（支持部材）
この媒体カートリッジ１０においては、好ましいことに、ホログラム記録媒体７０の四隅において厚み方向に延在する４本の辺のうち前記第１側面としての側面７０ｂと前記第２側面としての側面７０ｃとが交わる辺７０ｂｃ以外の３本の辺７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅの各近傍においては、前記枠体は、前記第１主表面としての下面７０ｆに垂直な方向から見て円弧状の凹みを内側に有する支持部材１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃを、ホログラム記録媒体７０の両面側にそれぞれ有し、ホログラム記録媒体７０は、前記支持部材によって角部を挟まれた状態となっている。
【００２９】
支持部材は、円弧状の凹みを内側に有する部材であるので、回転ミラー１００ａから参照光１６４を辺７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅ付近に照射する際には、支持部材の凹みを利用して角部近傍に照射することができる。すなわち、図１１および図１２に示すように照射することができる。図１１は、図１２におけるＸＩ−ＸＩ線に関する矢視断面図である。こうして辺７０ｂｄ，７０ｄｅ，７０ｃｅ付近のホログラム記録層７１のデータを読み取ることができる。また、従来のようにホログラム記録媒体の上面および下面を支持するための領域を確保するために媒体カートリッジ１０やホログラム記録媒体７０の外形を面内方向に拡大する必要がないので、媒体カートリッジ７０を小型化することができる。
【００３０】
本実施の形態で示した媒体カートリッジを用いればホログラム情報処理装置は小型化することができる。支持部材は、ホログラム記録媒体７０の法線方向に厚みを持つが、光学系の設計で決定される回転ミラー１００ａと上面７０ａとの間の間隔以下の厚みとすることができるので、支持部材があるからといって回転ミラー１００ａの高さを超えて厚くなることはない。したがって、ホログラム情報処理装置の全体を薄くすることが可能となる。
【００３１】
（実施の形態２）
（構成）
図１３、図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるホログラム情報処理装置について説明する。
【００３２】
まず、本実施の形態における第１の例について説明する。図１３に示すように、本発明に基づくホログラム情報処理装置２００は、上述のいずれかの媒体カートリッジ１０を受け入れるためのカートリッジ収容部２０１と、このカートリッジ収容部２０１に設置された媒体カートリッジ１０に記録されたホログラム情報を読み出すための読出し部２０２とを備える。
【００３３】
次に本実施の形態における第２の例について説明する。図１４に示すホログラム情報処理装置２００ｉのように、前記カートリッジ収容部２０１に設置された媒体カートリッジ１０にホログラム情報を書き込むための書込み部２０３を備えることとすれば、書込み作業も行なえるのでさらに好ましい。
【００３４】
（作用・効果）
本実施の形態におけるホログラム情報処理装置は、受入れ対象として媒体カートリッジ１０を採用しているので、装置全体を小型化することができる。
【００３５】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジの第１の方向から見た斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジの第２の方向から見た斜視図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジの接着面の説明図である。
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジの分解図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジに含まれる上部材の斜視図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１におけるホログラム情報処理装置によって媒体カートリッジに対する情報の書込みまたは読出しが行なわれる様子の説明図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１におけるホログラム情報処理装置に設けられている回転制御ミラー装置の説明図である。
【図９】図１０におけるＩＸ−ＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジに対するレーザ光源装置からの参照光の入射および出射の様子の説明図である。
【図１１】図１２におけるＸＩ−ＸＩ線に関する矢視断面図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態１における媒体カートリッジに対する回転ミラーからの参照光の入射および出射の様子の説明図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態２におけるホログラム情報処理装置の第１の例の概念図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態２におけるホログラム情報処理装置の第２の例の概念図である。
【符号の説明】
【００３７】
２ｂ回転軸、１０媒体カートリッジ、１０ａ上部材、１０ｂ下部材、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ接着面、１５ａｉ，１５ｂｉ，１５ｃｉ接着領域、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ（上部材に設けられた）支持部材、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ（下部材に設けられた）支持部材、７０ホログラム記録媒体、７０ａ上面（第２主表面）、７０ｂ側面（第１側面）、７０ｂｃ，７０ｂｆ辺、７０ｃ側面（第２側面）、７０ｆ下面（第１主表面）、７１ホログラム記録層、７２ａ上基材、７２ｂ下基材、８０レーザ光源装置、８１レーザダイオード、８２コリメートレンズ、９０撮像装置、９１撮像素子、９２対物レンズ、９３絞り、１００回転制御ミラー装置、１００ａ回転ミラー、１６１レーザ光、１６２，１６３，１６４参照光、１６５再生光。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照光を入射させるための第１主表面と前記第１主表面の裏側の第２主表面と前記第１主表面に直交する第１側面と前記第１側面に隣接しつつ前記第１主表面に直交する第２側面とを有する矩形板状のホログラム記録媒体と、
前記ホログラム記録媒体を格納する枠体とを備え、
前記枠体は、前記ホログラム記録媒体のうち前記第１側面と前記第２側面とが交わる辺の近傍において、前記第１側面、前記第２側面、前記第２主表面を固定しており、
前記ホログラム記録媒体のうち前記第１側面と前記第１主表面とが交わる辺の近傍においては、前記参照光を入射させるために前記第１主表面が露出した領域が設けられている、媒体カートリッジ。
【請求項２】
前記ホログラム記録媒体の四隅において厚み方向に延在する４本の辺のうち前記第１側面と前記第２側面とが交わる辺以外の３本の辺の各近傍においては、前記枠体は、前記ホログラム記録媒体が前記第１主表面に平行な方向で伸縮することが可能なように前記ホログラム記録媒体を非固定で保持している、請求項１に記載の媒体カートリッジ。
【請求項３】
前記ホログラム記録媒体の四隅において厚み方向に延在する４本の辺のうち前記第１側面と前記第２側面とが交わる辺以外の３本の辺の各近傍においては、前記枠体は、前記第１主表面に垂直な方向から見て円弧状の凹みを内側に有する支持部材を、前記ホログラム記録媒体の両面側にそれぞれ有し、前記ホログラム記録媒体は、前記支持部材によって角部を挟まれた状態となっている、請求項２に記載の媒体カートリッジ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の媒体カートリッジを受け入れるためのカートリッジ収容部と、前記カートリッジ収容部に設置された前記媒体カートリッジに記録されたホログラム情報を読み出すための読出し部とを備える、ホログラム情報処理装置。
【請求項５】
前記カートリッジ収容部に設置された前記媒体カートリッジにホログラム情報を書き込むための書込み部を備える、請求項４に記載のホログラム情報処理装置。

【図１】