情報再生装置
【課題】 薄型化および小型化が可能な情報再生装置を提供する。
【解決手段】 半導体レーザ３から出射した光ＰＬは、開口７を通過して、コリメータレンズ４ａで平行光に変換された後、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。レーザ出射光ＰＬは、反射プリズム６によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られ、ホログラムメモリ媒体１の側面より、再生されるべき層のコア層に入射される。情報再生装置１００Ａでは、半導体レーザ３からシリンドリカルレンズ５までの入射光路を、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の検出光路に配置している。すなわち、情報再生装置１００Ａでは、入射光路と検出光路とを、高さ位置だけでなく、３次元的に共有するように配置している。
【解決手段】 半導体レーザ３から出射した光ＰＬは、開口７を通過して、コリメータレンズ４ａで平行光に変換された後、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。レーザ出射光ＰＬは、反射プリズム６によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られ、ホログラムメモリ媒体１の側面より、再生されるべき層のコア層に入射される。情報再生装置１００Ａでは、半導体レーザ３からシリンドリカルレンズ５までの入射光路を、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の検出光路に配置している。すなわち、情報再生装置１００Ａでは、入射光路と検出光路とを、高さ位置だけでなく、３次元的に共有するように配置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報再生装置に関し、より特定的には、ホログラムによって記録された情報を再生する情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、持ち運びが容易な情報記録媒体として、磁気カードやＩＣ（Integrated Circuit）カードなどの情報記録カードが広く用いられている。しかし、磁気カードは、安価ではあるものの、外部磁化による情報の劣化や偽造などの危険性が高い。ＩＣカードは、セキュリティが高く偽造されにくいが、１枚あたりのコストが高く、情報記録媒体としてはビット単価が高くなる。
【０００３】
このような課題を克服する情報記録媒体の一つとして、ホログラム画像を生成する回折格子を含む平面型シングルモード光導波路を多層に重ねて作った再生専用多重ホログラムカードが提案されている。ここでは、特許文献１，２に開示された、再生専用多重ホログラムカードの情報を再生する情報再生装置を例に説明する。
【０００４】
図１３は、従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘの情報を再生する情報読み出し装置１００Ｘの構成を示した概略図である。再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘは、クラッド層とコア層（コア層１０４を含む）とが交互に積層された周期層構造となっており、４５度にカットされた端面１０３を有す。各コア層には、散乱要因（ホログラム）１０５が形成されている。
【０００５】
図１３を参照して、情報読み出し装置１００Ｘは、シリンドリカルレンズ１０２によって、レーザ光ＰＬをコア層１０４の端面１０３に線状ビームとして集光する。当該集光された線状ビームは、コア層１０４を伝搬光ＰＷとして伝搬する過程で、散乱要因１０５によって回折光ＤＦとして散乱される。その結果、ホログラム像２００ａ，２００ｂが生成される。
【０００６】
図１４は、従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの情報を再生する情報再生装置１００Ｙの構成を示した概略図である。再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙは、クラッド層とコア層とが交互に積層された周期層構造となっており、側面１０６を有す。各コア層には、散乱要因（ホログラム）が形成されている。
【０００７】
図１４を参照して、情報再生装置１００Ｙは、シリンドリカルレンズ１０２によって、レーザ光ＰＬを側面１０６に線状ビームとして集光する。当該集光された線状ビームは、コア層の一つを進行光ＰＷとして伝搬する過程で、散乱要因によって回折光ＤＦとして散乱される。回折光ＤＦは、再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの上面から出射し、結像面２００にホログラム画像Ｉｍを生成する。
【０００８】
ホログラム画像ＩｍをＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの２次元光検出器アレイ（図示せず）で読み込むことにより、コア層にホログラムとして重畳された情報の読み出しができる。シリンドリカルレンズ１０２の位置を上下に移動させ、別のコア層に線状光ビームを集光させることにより、他のコア層に記録された情報を個別に再生することができる。
【特許文献１】特開平１１−３４５４１９号公報
【特許文献２】特開２００１−５２１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１３に示した情報読み出し装置１００Ｘでは、シリンドリカルレンズ１０２を含む入射光学系が再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘの上面に配置されている。そのため、情報読み出し装置１００Ｘの再生光学系全体が厚くなり、情報読み出し装置１００Ｘの薄型化の実現が困難になるという問題があった。
【００１０】
また、図１４に示した情報再生装置１００Ｙでは、シリンドリカルレンズ１０２を含む入射光学系が再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの側面に隣接して配置され、２次元光検出器アレイ（図示せず）は再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの上面にある程度の距離を設けた上で配置されている。そのため、図１２で指摘した問題に加えて、情報再生装置１００Ｙの全体の投影面積、すなわち、再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの上面から見た再生光学系の占める面積が大きくなるという問題があった。
【００１１】
それゆえに、この発明の目的は、薄型化および小型化が可能な情報再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、光を出射する光源と、光源から出射される光を導波層の一つに入射する光学系と、散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備える。情報再生装置は、光源と光学系との間の入射光路と、記録媒体と光検出器との間の検出光路とを３次元的に共有する。
【００１３】
好ましくは、光源および光学系は、入射光路が検出光路を横断するように記録媒体から光検出器までの高さの空間に配置される。
【００１４】
好ましくは、光源は、光源から出射される光の一部を遮断する開口を含む。光学系は、光源から出射される光を平行光にするコリメートレンズと、平行光を導波層の一つに集光する集光レンズと、平行光の光路を変える反射プリズムとを含む。
【００１５】
好ましくは、光学系は、光源から出射される光を導波層の一つに集光する集光レンズと、光源から出射される光の光路を導波層への入射方向に変える反射プリズムとを含む。
【００１６】
好ましくは、光源および光学系を搭載したハウジングをさらに備える。光検出器は、面内方向の一方向の幅が記録媒体の対応する幅と比べて狭まっており、情報再生装置は、ハウジングと光検出器とを一方向に一体的に駆動する。
【００１７】
好ましくは、記録媒体と比べて面積の小さい光検出器を搭載したハウジングをさらに備える。情報再生装置は、ハウジングと光検出器とを記録媒体の面内方向に一体的に駆動する。
【００１８】
この発明の他の局面によれば、散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、光を出射する光源と、光源から出射される光を導波層の一つに入射する光学系と、散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備える。光源と光学系との間の入射光路は、記録媒体の周辺部に配置されている。
【００１９】
好ましくは、光学系は、光源から出射される光を導波層の一つに集光する集光レンズと、光源から出射される光を異なる２方向に反射することにより光源から出射される光の光路を導波層への入射方向に変換する複合反射プリズムとを含む。
【００２０】
好ましくは、散乱要因は、ホログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、装置の薄型化および小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
［実施の形態１］
図１，２は、この発明の実施の形態１による情報再生装置１００Ａの再生光学系を示した上面図および側面図である。図１，２を参照して、実施の形態１の情報再生装置１００Ａは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４ａと、シリンドリカルレンズ５と、反射プリズム６と、開口７（図１では図示せず）とを備える。情報再生装置１００Ａは、積層導波路型のホログラムメモリ媒体１の導波路内にホログラムとして記録された情報を再生する。
【００２４】
光源の一例である半導体レーザ３から出射した光ＰＬは、開口７を通過して、コリメータレンズ４ａで平行光に変換された後、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。開口７は、半導体レーザ３から出射される光ＰＬの形状に合わせて、楕円状に孔が形成されている。レーザ出射光ＰＬは、反射プリズム６によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られ、ホログラムメモリ媒体１の側面より、再生されるべき層のコア層に入射される。
【００２５】
当該コア層に入射した光ＰＬは、図１３，１４でも説明したように、当該コア層を伝搬する過程で、導波路内に形成されたホログラムによって回折光ＤＦとして散乱される。回折光ＤＦは、ホログラムメモリ媒体１の表面から出射し、結像面に配置された２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する。２次元光検出器２は、たとえばＣＣＤ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）などである。
【００２６】
上記のホログラム画像を２次元的に読み込むことにより、コア層にホログラムとして重畳された情報の読み出しができる。また、シリンドリカルレンズ５の位置を上下に移動させ、別のコア層に線状光ビームを集光させることにより、他のコア層に記録された情報を個別に再生することができる。
【００２７】
次に、実施の形態１の情報再生装置１００Ａの特徴について詳述する。
【００２８】
ホログラムメモリ媒体１では、情報の再生画像は、ホログラムで回折された光が重畳して形成される。そのため、再生画像において必要な分解能を得るには、ホログラムメモリ媒体１を２次元光検出器２から一定距離だけ離す必要がある。言い換えると、情報再生装置１００Ａにおいては、再生原理上、媒体と検出器との間に一定距離が必ず必要であり、両者を密着させてホログラム画像を検出することはできない。
【００２９】
そこで、実施の形態１の情報再生装置１００Ａでは、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の空間（以下、検出光路とも呼ぶ）を有効活用している。具体的には、半導体レーザ３からシリンドリカルレンズ５までの光学系（以下、入射光路とも呼ぶ）を検出光路に配置している。情報再生装置１００Ａでは、入射光路と検出光路とを、高さ位置だけでなく、３次元的に共有するように配置している。
【００３０】
なお、検出光路における回折光ＤＦは、ホログラムメモリ媒体１の表面にほぼ垂直な方向に進行するのに対し、入射光路におけるレーザ出射光ＰＬは、ホログラムメモリ媒体１の表面に平行に進行する。ゆえに、共有空間において回折光ＤＦとレーザ出射光ＰＬとがクロス（直交）しても干渉現象は発生しない。
【００３１】
また、線状集光ビームを生成するシリンドリカルレンズ５の後方光路には、コーナーキューブ型の反射プリズム６が設けられている。これにより、レーザ出射光ＰＬの進行方向を精度よく反転することができ、ホログラムメモリ媒体１の側面に光を効率的に入射することができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態１によれば、反射プリズム等の光学素子によって入射光の光路を変更し、入射光路と検出光路とを３次元的に共有化することにより、情報再生装置の薄型化および小型化が可能となる。
【００３３】
［実施の形態２］
実施の形態１の情報再生装置１００Ａでは、コリメータレンズ４ａをホログラムメモリ媒体１を挟んで半導体レーザ３と反対側に配置し、半導体レーザ３とコリメータレンズ４ａとの間の距離を長くとっている。この場合、半導体レーザ３から出射する光ＰＬのうち、コリメータレンズ４ａに入射しない無駄な光（迷光）が生じる。
【００３４】
上記の迷光は、２次元光検出器２に直接斜め入射してノイズとなり得る。実施の形態１の情報再生装置１００Ａは、半導体レーザ３の出射口に開口７を設けることで、このような迷光を遮断している。そこで、実施の形態２では、開口７を用いずに済む光学配置を有する情報再生装置について説明する。
【００３５】
図３，４は、この発明の実施の形態２による情報再生装置１００Ｂの再生光学系を示した上面図および側面図である。実施の形態２の情報再生装置１００Ｂは、コリメータレンズ４ａがコリメータレンズ４に置き換えられた点においてのみ、実施の形態１の情報再生装置１００Ａと異なる。したがって、実施の形態１と重複する部分の説明は、ここでは繰返さない。
【００３６】
図３，４に示すように、コリメータレンズ４は、ホログラムメモリ媒体１に対して半導体レーザ３と同じ側に配置されている。これにより、コリメータレンズ４に入射しない迷光が発生しないため、実施の形態１の情報再生装置１００Ａのように開口７を用いる必要がなくなる。
【００３７】
なお、コリメータレンズ４は、図４に示すように、少なくともｚ方向に対してレーザ出射光ＰＬをコリメートしていれば十分である。つまり、図３に示すように、レーザ出射光ＰＬは、ｙ方向に対しては完全にコリメートしていなくてもよい。コリメータレンズ４は、ｙ方向に対しては、レーザ出射光ＰＬの出射角度を変換するＮＡ（Numerical Aperture）変換レンズとして機能している。
【００３８】
以上のように、実施の形態２によれば、コリメータレンズを半導体レーザと同じ側に配置することにより、実施の形態１での効果に加えて、開口７を使用しない分だけ、さらに情報再生装置を小型化および低コスト化することが可能となる。
【００３９】
［実施の形態３］
図５〜７は、この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した上面図、側面図および斜視図である。図５〜７を参照して、実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４と、シリンドリカルレンズ５と、反射プリズム６と、ハウジング１０と、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂと、ガイド軸１２ａ，１２ｂとを備え、ホログラムメモリ媒体１に記録された情報を再生する。
【００４０】
実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２の面積が、ホログラムメモリ媒体１と比べ、ｙ方向において小さくなっている。情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２をｙ方向に１次元駆動させることにより、ホログラムメモリ媒体１の導波路内にホログラムとして記録された情報を再生する。半導体レーザ３から出射した光ＰＬが２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する動作については、実施の形態２と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【００４１】
図７に示すように、情報再生装置１００Ｃは、ハウジング１０上に、半導体レーザ３、コリメータレンズ４、シリンドリカルレンズ５、および反射プリズム６を搭載している。ハウジング１０は、上方に２次元光検出器２を配置している。ハウジング１０には、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂ、およびこれらに対応するガイド軸１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。
【００４２】
情報再生装置１００Ｃは、２本のガイド軸１２ａ，１２ｂを介して、ハウジング１０をｙ方向に移動させる。情報再生装置１００Ｃは、半導体レーザ３、コリメータレンズ４、シリンドリカルレンズ５および反射プリズム６が搭載されたハウジング１０と、２次元光検出器２とを、一体でｙ方向に１次元駆動する。
【００４３】
実施の形態１，２の情報再生装置１００Ａ，１００Ｂは、ホログラムメモリ媒体１に入射する光ＰＬをホログラムメモリ媒体１の幅全体に一度に入射していた。これに対し、実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、ホログラムメモリ媒体１に入射する光ＰＬをホログラムメモリ媒体１の一部分だけの幅の細い線状集光ビームとして入射する。
【００４４】
当該線状集光ビームは、コア層の一つを伝搬する過程で、導波路内に形成されたホログラムによって回折光ＤＦとして散乱される（図６参照）。回折光ＤＦから生成されるホログラム画像は、上記の幅の細い線状集光ビームに対応する必要最小限の幅の２次元光検出器２で検出される。
【００４５】
上記のように２次元光検出器２のｙ方向の幅は必要最小限であるため、ホログラムメモリ媒体１のｙ方向に対する一度の記録面積は限られる。このため、情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２をｙ方向に移動させるたびに、異なるホログラム画像を生成することができる。つまり、情報再生装置１００Ｃは、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録に有利となる。
【００４６】
また、情報再生装置１００Ｃの２次元光検出器２は、ｙ方向の幅が必要最小限であることから、面積の小さい２次元光検出器アレイ（たとえば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）を用いることができる。これにより、２次元光検出器２の小型軽量化を実現できる。その結果、情報再生装置１００Ｃのコストを削減することができる。
【００４７】
実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、実施の形態１，２と同様に、入射光路と検出光路とが互いに横切ることで、両者が空間を共有するように光学系全体を配置している。これにより、情報再生装置１００Ｃをホログラムメモリ媒体１に対して上方（図５〜７では＋ｙ方向）に配置することができる。その結果、情報再生装置１００Ｃの薄型化および投影面積の小型化が可能となる。
【００４８】
以上のように、実施の形態３によれば、ハウジング１０と２次元光検出器２とを一体で１次元駆動することにより、実施の形態１での効果に加えて、２次元光検出器２の面積を小さくすることができるとともに、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録に有利となる。
【００４９】
［実施の形態４］
図８，９は、この発明の実施の形態４による情報再生装置１００Ｄの再生光学系を示した上面図および側面図である。図８，９を参照して、実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４と、シリンドリカルレンズ５と、ハウジング１０と、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂと、ガイド軸１２ａ，１２ｂと、光路変換ミラー１４と、複合反射プリズム１５とを備え、ホログラムメモリ媒体１に記録された情報を再生する。
【００５０】
実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、入射光学系において、半導体レーザ３、コリメータレンズ４、および光路変換ミラー１４が固定されている点で、実施の形態３の情報再生装置１００Ｃと異なる。以下、実施の形態４において、半導体レーザ３、コリメータレンズ４および光路変換ミラー１４を、固定光学部と呼ぶことにする。
【００５１】
半導体レーザ３から出射した光ＰＬは、コリメータレンズ４で平行光に変換された後、光路変換ミラー１４によってｘ方向からｙ方向に光路が変換される。当該光路が変換された光は、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。レーザ出射光ＰＬは、複合反射プリズム１５によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られ、ホログラムメモリ媒体１の側面より、再生されるべき層のコア層に入射される。
【００５２】
上記のコア層に入射した光ＰＬが２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する動作については、実施の形態２と同じなので、ここでは説明を繰返さない。以下、実施の形態４において、シリンドリカルレンズ５および複合反射プリズム１５を、可動光学部と呼ぶことにする。
【００５３】
図１０は、図８，９の情報再生装置１００Ｄにおける複合反射プリズム１５の具体的な構成の一例を示した図である。図１０を参照して、複合反射プリズム１５は、第１反射部１５ａと、第２反射部１５ｂとを含む。ｙ方向から進行してきたレーザ出射光ＰＬは、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。レーザ出射光ＰＬは、複合反射プリズム１５によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られる。
【００５４】
複合反射プリズム１５は、ｙ方向から入射してきたレーザ出射光ＰＬを、まず第１反射部１５ａにおいてｚ方向に変換し、次に第２反射部１５ｂにおいてｘ方向に変換する。これにより、図８，９のようにホログラムメモリ媒体１のコア層の端面がレーザ出射光ＰＬの方向と全く異なる場合にも、レーザ出射光ＰＬを当該コア層に正確に入射させることが可能となる。
【００５５】
実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、検出光路内に、半導体レーザ３、コリメータレンズ４およびシリンドリカルレンズ５等を検出光路内に配置することで、入射光路と検出光路とを共有化していた。これに対し、実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、固定光学部をホログラムメモリ媒体１の周辺部に配置している。これにより、情報再生装置１００Ｄは、固定光学部における光路の自由度を高めることができるとともに、可動光学部の小型軽量化およびそれに伴う移動速度の高速化を図ることができる。
【００５６】
情報再生装置１００Ｄは、半導体レーザ３からシリンドリカルレンズ５までの入射光路を、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の高さに配置している。これにより、実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、実施の形態１〜３と同様に、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の検出光路を有効活用できる。その結果、装置の薄型化を実現できる。
【００５７】
以上のように、実施の形態４によれば、固定光学部をホログラムメモリ媒体１の周辺部に配置することにより、実施の形態１での効果に加えて、固定光学部における光路の自由度を高めることができるとともに、可動光学部の小型軽量化およびそれに伴う移動速度の高速化を図ることができる。
【００５８】
［実施の形態５］
図１１，１２は、この発明の実施の形態５による情報再生装置１００Ｅの再生光学系を示した上面図および側面図である。図１１，１２を参照して、実施の形態５の情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４と、シリンドリカルレンズ５と、反射プリズム６と、ハウジング１０と、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂと、ガイド軸１２ａ，１２ｂ，１３とを備え、ホログラムメモリ媒体１に記録された情報を再生する。
【００５９】
実施の形態５の情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２の面積が、ホログラムメモリ媒体１と比べ、ｘ方向およびｙ方向において小さくなっている。このため、情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２として、一般に市販されている小型で低価格な種々のＣＣＤ、ＣＭＯＳを用いることができる。
【００６０】
また、２次元光検出器２のｘ方向およびｙ方向の幅は必要最小限であるため、ホログラムメモリ媒体１のｘ方向およびｙ方向に対する一度の記録面積は限られる。このため、情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２をｘ方向およびｙ方向に移動させるたびに、異なるホログラム画像を生成することができる。つまり、情報再生装置１００Ｅは、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録に有利となる。
【００６１】
情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２をｘ方向およびｙ方向に２次元駆動させることにより、ホログラムメモリ媒体１の導波路内にホログラムとして記録された情報を再生する。具体的には、情報再生装置１００Ｅは、第一段階として２次元光検出器２をｙ方向に移動した後、第２段階として２次元光検出器２をｘ方向に順次移動させる。半導体レーザ３から出射した光ＰＬが２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する動作については、実施の形態２と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【００６２】
図１１に示すように、ハウジング１０は、実施の形態３と同様に、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂおよびこれらに対応するガイド軸１２ａ，１２ｂを介して、ｙ方向に駆動可能となっている。これに加えて、実施の形態５のハウジング１０は、ｘ方向のガイド軸１３上に設けられていることから、ｙ方向のみならず、ｘ方向にも駆動可能となっている。情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２とハウジング１０とを一体駆動する。
【００６３】
実施の形態５の情報再生装置１００Ｅは、実施の形態３と同様に、入射光路と検出光路とが互いに横切ることで、両者が空間を共有するように光学系全体を配置している。これにより、情報再生装置１００Ｅをホログラムメモリ媒体１に対して上方（図１１，１２では＋ｙ方向）に配置することができる。その結果、情報再生装置１００Ｅの薄型化および投影面積の小型化が可能となる。
【００６４】
以上のように、実施の形態５によれば、２次元光検出器２とハウジング１０とを一体で２次元駆動することにより、実施の形態３での効果に加えて、２次元光検出器２の面積をより一層小さくすることができるとともに、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録にさらに有利となる。
【００６５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の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が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施の形態１による情報再生装置１００Ａの再生光学系を示した上面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による情報再生装置１００Ａの再生光学系を示した側面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による情報再生装置１００Ｂの再生光学系を示した上面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による情報再生装置１００Ｂの再生光学系を示した側面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した上面図である。
【図６】この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した側面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態４による情報再生装置１００Ｄの再生光学系を示した上面図である。
【図９】この発明の実施の形態４による情報再生装置１００Ｄの再生光学系を示した側面図である。
【図１０】図８，９の情報再生装置１００Ｄにおける複合反射プリズム１５の具体的な構成の一例を示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態５による情報再生装置１００Ｅの再生光学系を示した上面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５による情報再生装置１００Ｅの再生光学系を示した側面図である。
【図１３】従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘの情報を再生する情報読み出し装置１００Ｘの構成を示した概略図である。
【図１４】従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの情報を再生する情報再生装置１００Ｙの構成を示した概略図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ ホログラムメモリ媒体、２ ２次元光検出器、３ 半導体レーザ、４，４ａ コリメータレンズ、５ シリンドリカルレンズ、６ 反射プリズム、７ 開口、１０ ハウジング、１１ａ，１１ｂ ガイド軸受け、１２ａ，１２ｂ，１３ ガイド軸、１４ 光路変換ミラー、１５ 複合反射プリズム、１００Ａ〜１００Ｅ，１００Ｙ 情報再生装置、１００Ｘ 情報読み出し装置、１０２ シリンドリカルレンズ、１０３ 端面、１０４ コア層、１０５ 散乱要因、１０６ 側面、１１０Ｘ，１１０Ｙ 再生専用多重ホログラムカード、２００ 結像面、２００ａ，２００ｂ ホログラム像。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報再生装置に関し、より特定的には、ホログラムによって記録された情報を再生する情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、持ち運びが容易な情報記録媒体として、磁気カードやＩＣ（Integrated Circuit）カードなどの情報記録カードが広く用いられている。しかし、磁気カードは、安価ではあるものの、外部磁化による情報の劣化や偽造などの危険性が高い。ＩＣカードは、セキュリティが高く偽造されにくいが、１枚あたりのコストが高く、情報記録媒体としてはビット単価が高くなる。
【０００３】
このような課題を克服する情報記録媒体の一つとして、ホログラム画像を生成する回折格子を含む平面型シングルモード光導波路を多層に重ねて作った再生専用多重ホログラムカードが提案されている。ここでは、特許文献１，２に開示された、再生専用多重ホログラムカードの情報を再生する情報再生装置を例に説明する。
【０００４】
図１３は、従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘの情報を再生する情報読み出し装置１００Ｘの構成を示した概略図である。再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘは、クラッド層とコア層（コア層１０４を含む）とが交互に積層された周期層構造となっており、４５度にカットされた端面１０３を有す。各コア層には、散乱要因（ホログラム）１０５が形成されている。
【０００５】
図１３を参照して、情報読み出し装置１００Ｘは、シリンドリカルレンズ１０２によって、レーザ光ＰＬをコア層１０４の端面１０３に線状ビームとして集光する。当該集光された線状ビームは、コア層１０４を伝搬光ＰＷとして伝搬する過程で、散乱要因１０５によって回折光ＤＦとして散乱される。その結果、ホログラム像２００ａ，２００ｂが生成される。
【０００６】
図１４は、従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの情報を再生する情報再生装置１００Ｙの構成を示した概略図である。再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙは、クラッド層とコア層とが交互に積層された周期層構造となっており、側面１０６を有す。各コア層には、散乱要因（ホログラム）が形成されている。
【０００７】
図１４を参照して、情報再生装置１００Ｙは、シリンドリカルレンズ１０２によって、レーザ光ＰＬを側面１０６に線状ビームとして集光する。当該集光された線状ビームは、コア層の一つを進行光ＰＷとして伝搬する過程で、散乱要因によって回折光ＤＦとして散乱される。回折光ＤＦは、再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの上面から出射し、結像面２００にホログラム画像Ｉｍを生成する。
【０００８】
ホログラム画像ＩｍをＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの２次元光検出器アレイ（図示せず）で読み込むことにより、コア層にホログラムとして重畳された情報の読み出しができる。シリンドリカルレンズ１０２の位置を上下に移動させ、別のコア層に線状光ビームを集光させることにより、他のコア層に記録された情報を個別に再生することができる。
【特許文献１】特開平１１−３４５４１９号公報
【特許文献２】特開２００１−５２１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１３に示した情報読み出し装置１００Ｘでは、シリンドリカルレンズ１０２を含む入射光学系が再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘの上面に配置されている。そのため、情報読み出し装置１００Ｘの再生光学系全体が厚くなり、情報読み出し装置１００Ｘの薄型化の実現が困難になるという問題があった。
【００１０】
また、図１４に示した情報再生装置１００Ｙでは、シリンドリカルレンズ１０２を含む入射光学系が再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの側面に隣接して配置され、２次元光検出器アレイ（図示せず）は再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの上面にある程度の距離を設けた上で配置されている。そのため、図１２で指摘した問題に加えて、情報再生装置１００Ｙの全体の投影面積、すなわち、再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの上面から見た再生光学系の占める面積が大きくなるという問題があった。
【００１１】
それゆえに、この発明の目的は、薄型化および小型化が可能な情報再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、光を出射する光源と、光源から出射される光を導波層の一つに入射する光学系と、散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備える。情報再生装置は、光源と光学系との間の入射光路と、記録媒体と光検出器との間の検出光路とを３次元的に共有する。
【００１３】
好ましくは、光源および光学系は、入射光路が検出光路を横断するように記録媒体から光検出器までの高さの空間に配置される。
【００１４】
好ましくは、光源は、光源から出射される光の一部を遮断する開口を含む。光学系は、光源から出射される光を平行光にするコリメートレンズと、平行光を導波層の一つに集光する集光レンズと、平行光の光路を変える反射プリズムとを含む。
【００１５】
好ましくは、光学系は、光源から出射される光を導波層の一つに集光する集光レンズと、光源から出射される光の光路を導波層への入射方向に変える反射プリズムとを含む。
【００１６】
好ましくは、光源および光学系を搭載したハウジングをさらに備える。光検出器は、面内方向の一方向の幅が記録媒体の対応する幅と比べて狭まっており、情報再生装置は、ハウジングと光検出器とを一方向に一体的に駆動する。
【００１７】
好ましくは、記録媒体と比べて面積の小さい光検出器を搭載したハウジングをさらに備える。情報再生装置は、ハウジングと光検出器とを記録媒体の面内方向に一体的に駆動する。
【００１８】
この発明の他の局面によれば、散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、光を出射する光源と、光源から出射される光を導波層の一つに入射する光学系と、散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備える。光源と光学系との間の入射光路は、記録媒体の周辺部に配置されている。
【００１９】
好ましくは、光学系は、光源から出射される光を導波層の一つに集光する集光レンズと、光源から出射される光を異なる２方向に反射することにより光源から出射される光の光路を導波層への入射方向に変換する複合反射プリズムとを含む。
【００２０】
好ましくは、散乱要因は、ホログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、装置の薄型化および小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
［実施の形態１］
図１，２は、この発明の実施の形態１による情報再生装置１００Ａの再生光学系を示した上面図および側面図である。図１，２を参照して、実施の形態１の情報再生装置１００Ａは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４ａと、シリンドリカルレンズ５と、反射プリズム６と、開口７（図１では図示せず）とを備える。情報再生装置１００Ａは、積層導波路型のホログラムメモリ媒体１の導波路内にホログラムとして記録された情報を再生する。
【００２４】
光源の一例である半導体レーザ３から出射した光ＰＬは、開口７を通過して、コリメータレンズ４ａで平行光に変換された後、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。開口７は、半導体レーザ３から出射される光ＰＬの形状に合わせて、楕円状に孔が形成されている。レーザ出射光ＰＬは、反射プリズム６によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られ、ホログラムメモリ媒体１の側面より、再生されるべき層のコア層に入射される。
【００２５】
当該コア層に入射した光ＰＬは、図１３，１４でも説明したように、当該コア層を伝搬する過程で、導波路内に形成されたホログラムによって回折光ＤＦとして散乱される。回折光ＤＦは、ホログラムメモリ媒体１の表面から出射し、結像面に配置された２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する。２次元光検出器２は、たとえばＣＣＤ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）などである。
【００２６】
上記のホログラム画像を２次元的に読み込むことにより、コア層にホログラムとして重畳された情報の読み出しができる。また、シリンドリカルレンズ５の位置を上下に移動させ、別のコア層に線状光ビームを集光させることにより、他のコア層に記録された情報を個別に再生することができる。
【００２７】
次に、実施の形態１の情報再生装置１００Ａの特徴について詳述する。
【００２８】
ホログラムメモリ媒体１では、情報の再生画像は、ホログラムで回折された光が重畳して形成される。そのため、再生画像において必要な分解能を得るには、ホログラムメモリ媒体１を２次元光検出器２から一定距離だけ離す必要がある。言い換えると、情報再生装置１００Ａにおいては、再生原理上、媒体と検出器との間に一定距離が必ず必要であり、両者を密着させてホログラム画像を検出することはできない。
【００２９】
そこで、実施の形態１の情報再生装置１００Ａでは、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の空間（以下、検出光路とも呼ぶ）を有効活用している。具体的には、半導体レーザ３からシリンドリカルレンズ５までの光学系（以下、入射光路とも呼ぶ）を検出光路に配置している。情報再生装置１００Ａでは、入射光路と検出光路とを、高さ位置だけでなく、３次元的に共有するように配置している。
【００３０】
なお、検出光路における回折光ＤＦは、ホログラムメモリ媒体１の表面にほぼ垂直な方向に進行するのに対し、入射光路におけるレーザ出射光ＰＬは、ホログラムメモリ媒体１の表面に平行に進行する。ゆえに、共有空間において回折光ＤＦとレーザ出射光ＰＬとがクロス（直交）しても干渉現象は発生しない。
【００３１】
また、線状集光ビームを生成するシリンドリカルレンズ５の後方光路には、コーナーキューブ型の反射プリズム６が設けられている。これにより、レーザ出射光ＰＬの進行方向を精度よく反転することができ、ホログラムメモリ媒体１の側面に光を効率的に入射することができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態１によれば、反射プリズム等の光学素子によって入射光の光路を変更し、入射光路と検出光路とを３次元的に共有化することにより、情報再生装置の薄型化および小型化が可能となる。
【００３３】
［実施の形態２］
実施の形態１の情報再生装置１００Ａでは、コリメータレンズ４ａをホログラムメモリ媒体１を挟んで半導体レーザ３と反対側に配置し、半導体レーザ３とコリメータレンズ４ａとの間の距離を長くとっている。この場合、半導体レーザ３から出射する光ＰＬのうち、コリメータレンズ４ａに入射しない無駄な光（迷光）が生じる。
【００３４】
上記の迷光は、２次元光検出器２に直接斜め入射してノイズとなり得る。実施の形態１の情報再生装置１００Ａは、半導体レーザ３の出射口に開口７を設けることで、このような迷光を遮断している。そこで、実施の形態２では、開口７を用いずに済む光学配置を有する情報再生装置について説明する。
【００３５】
図３，４は、この発明の実施の形態２による情報再生装置１００Ｂの再生光学系を示した上面図および側面図である。実施の形態２の情報再生装置１００Ｂは、コリメータレンズ４ａがコリメータレンズ４に置き換えられた点においてのみ、実施の形態１の情報再生装置１００Ａと異なる。したがって、実施の形態１と重複する部分の説明は、ここでは繰返さない。
【００３６】
図３，４に示すように、コリメータレンズ４は、ホログラムメモリ媒体１に対して半導体レーザ３と同じ側に配置されている。これにより、コリメータレンズ４に入射しない迷光が発生しないため、実施の形態１の情報再生装置１００Ａのように開口７を用いる必要がなくなる。
【００３７】
なお、コリメータレンズ４は、図４に示すように、少なくともｚ方向に対してレーザ出射光ＰＬをコリメートしていれば十分である。つまり、図３に示すように、レーザ出射光ＰＬは、ｙ方向に対しては完全にコリメートしていなくてもよい。コリメータレンズ４は、ｙ方向に対しては、レーザ出射光ＰＬの出射角度を変換するＮＡ（Numerical Aperture）変換レンズとして機能している。
【００３８】
以上のように、実施の形態２によれば、コリメータレンズを半導体レーザと同じ側に配置することにより、実施の形態１での効果に加えて、開口７を使用しない分だけ、さらに情報再生装置を小型化および低コスト化することが可能となる。
【００３９】
［実施の形態３］
図５〜７は、この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した上面図、側面図および斜視図である。図５〜７を参照して、実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４と、シリンドリカルレンズ５と、反射プリズム６と、ハウジング１０と、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂと、ガイド軸１２ａ，１２ｂとを備え、ホログラムメモリ媒体１に記録された情報を再生する。
【００４０】
実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２の面積が、ホログラムメモリ媒体１と比べ、ｙ方向において小さくなっている。情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２をｙ方向に１次元駆動させることにより、ホログラムメモリ媒体１の導波路内にホログラムとして記録された情報を再生する。半導体レーザ３から出射した光ＰＬが２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する動作については、実施の形態２と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【００４１】
図７に示すように、情報再生装置１００Ｃは、ハウジング１０上に、半導体レーザ３、コリメータレンズ４、シリンドリカルレンズ５、および反射プリズム６を搭載している。ハウジング１０は、上方に２次元光検出器２を配置している。ハウジング１０には、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂ、およびこれらに対応するガイド軸１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。
【００４２】
情報再生装置１００Ｃは、２本のガイド軸１２ａ，１２ｂを介して、ハウジング１０をｙ方向に移動させる。情報再生装置１００Ｃは、半導体レーザ３、コリメータレンズ４、シリンドリカルレンズ５および反射プリズム６が搭載されたハウジング１０と、２次元光検出器２とを、一体でｙ方向に１次元駆動する。
【００４３】
実施の形態１，２の情報再生装置１００Ａ，１００Ｂは、ホログラムメモリ媒体１に入射する光ＰＬをホログラムメモリ媒体１の幅全体に一度に入射していた。これに対し、実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、ホログラムメモリ媒体１に入射する光ＰＬをホログラムメモリ媒体１の一部分だけの幅の細い線状集光ビームとして入射する。
【００４４】
当該線状集光ビームは、コア層の一つを伝搬する過程で、導波路内に形成されたホログラムによって回折光ＤＦとして散乱される（図６参照）。回折光ＤＦから生成されるホログラム画像は、上記の幅の細い線状集光ビームに対応する必要最小限の幅の２次元光検出器２で検出される。
【００４５】
上記のように２次元光検出器２のｙ方向の幅は必要最小限であるため、ホログラムメモリ媒体１のｙ方向に対する一度の記録面積は限られる。このため、情報再生装置１００Ｃは、２次元光検出器２をｙ方向に移動させるたびに、異なるホログラム画像を生成することができる。つまり、情報再生装置１００Ｃは、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録に有利となる。
【００４６】
また、情報再生装置１００Ｃの２次元光検出器２は、ｙ方向の幅が必要最小限であることから、面積の小さい２次元光検出器アレイ（たとえば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）を用いることができる。これにより、２次元光検出器２の小型軽量化を実現できる。その結果、情報再生装置１００Ｃのコストを削減することができる。
【００４７】
実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、実施の形態１，２と同様に、入射光路と検出光路とが互いに横切ることで、両者が空間を共有するように光学系全体を配置している。これにより、情報再生装置１００Ｃをホログラムメモリ媒体１に対して上方（図５〜７では＋ｙ方向）に配置することができる。その結果、情報再生装置１００Ｃの薄型化および投影面積の小型化が可能となる。
【００４８】
以上のように、実施の形態３によれば、ハウジング１０と２次元光検出器２とを一体で１次元駆動することにより、実施の形態１での効果に加えて、２次元光検出器２の面積を小さくすることができるとともに、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録に有利となる。
【００４９】
［実施の形態４］
図８，９は、この発明の実施の形態４による情報再生装置１００Ｄの再生光学系を示した上面図および側面図である。図８，９を参照して、実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４と、シリンドリカルレンズ５と、ハウジング１０と、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂと、ガイド軸１２ａ，１２ｂと、光路変換ミラー１４と、複合反射プリズム１５とを備え、ホログラムメモリ媒体１に記録された情報を再生する。
【００５０】
実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、入射光学系において、半導体レーザ３、コリメータレンズ４、および光路変換ミラー１４が固定されている点で、実施の形態３の情報再生装置１００Ｃと異なる。以下、実施の形態４において、半導体レーザ３、コリメータレンズ４および光路変換ミラー１４を、固定光学部と呼ぶことにする。
【００５１】
半導体レーザ３から出射した光ＰＬは、コリメータレンズ４で平行光に変換された後、光路変換ミラー１４によってｘ方向からｙ方向に光路が変換される。当該光路が変換された光は、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。レーザ出射光ＰＬは、複合反射プリズム１５によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られ、ホログラムメモリ媒体１の側面より、再生されるべき層のコア層に入射される。
【００５２】
上記のコア層に入射した光ＰＬが２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する動作については、実施の形態２と同じなので、ここでは説明を繰返さない。以下、実施の形態４において、シリンドリカルレンズ５および複合反射プリズム１５を、可動光学部と呼ぶことにする。
【００５３】
図１０は、図８，９の情報再生装置１００Ｄにおける複合反射プリズム１５の具体的な構成の一例を示した図である。図１０を参照して、複合反射プリズム１５は、第１反射部１５ａと、第２反射部１５ｂとを含む。ｙ方向から進行してきたレーザ出射光ＰＬは、シリンドリカルレンズ５によって線状集光ビームに絞られる。レーザ出射光ＰＬは、複合反射プリズム１５によって光路を折り曲げられながら線状集光ビームに絞られる。
【００５４】
複合反射プリズム１５は、ｙ方向から入射してきたレーザ出射光ＰＬを、まず第１反射部１５ａにおいてｚ方向に変換し、次に第２反射部１５ｂにおいてｘ方向に変換する。これにより、図８，９のようにホログラムメモリ媒体１のコア層の端面がレーザ出射光ＰＬの方向と全く異なる場合にも、レーザ出射光ＰＬを当該コア層に正確に入射させることが可能となる。
【００５５】
実施の形態３の情報再生装置１００Ｃは、検出光路内に、半導体レーザ３、コリメータレンズ４およびシリンドリカルレンズ５等を検出光路内に配置することで、入射光路と検出光路とを共有化していた。これに対し、実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、固定光学部をホログラムメモリ媒体１の周辺部に配置している。これにより、情報再生装置１００Ｄは、固定光学部における光路の自由度を高めることができるとともに、可動光学部の小型軽量化およびそれに伴う移動速度の高速化を図ることができる。
【００５６】
情報再生装置１００Ｄは、半導体レーザ３からシリンドリカルレンズ５までの入射光路を、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の高さに配置している。これにより、実施の形態４の情報再生装置１００Ｄは、実施の形態１〜３と同様に、ホログラムメモリ媒体１と２次元光検出器２との間の検出光路を有効活用できる。その結果、装置の薄型化を実現できる。
【００５７】
以上のように、実施の形態４によれば、固定光学部をホログラムメモリ媒体１の周辺部に配置することにより、実施の形態１での効果に加えて、固定光学部における光路の自由度を高めることができるとともに、可動光学部の小型軽量化およびそれに伴う移動速度の高速化を図ることができる。
【００５８】
［実施の形態５］
図１１，１２は、この発明の実施の形態５による情報再生装置１００Ｅの再生光学系を示した上面図および側面図である。図１１，１２を参照して、実施の形態５の情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２と、半導体レーザ３と、コリメータレンズ４と、シリンドリカルレンズ５と、反射プリズム６と、ハウジング１０と、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂと、ガイド軸１２ａ，１２ｂ，１３とを備え、ホログラムメモリ媒体１に記録された情報を再生する。
【００５９】
実施の形態５の情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２の面積が、ホログラムメモリ媒体１と比べ、ｘ方向およびｙ方向において小さくなっている。このため、情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２として、一般に市販されている小型で低価格な種々のＣＣＤ、ＣＭＯＳを用いることができる。
【００６０】
また、２次元光検出器２のｘ方向およびｙ方向の幅は必要最小限であるため、ホログラムメモリ媒体１のｘ方向およびｙ方向に対する一度の記録面積は限られる。このため、情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２をｘ方向およびｙ方向に移動させるたびに、異なるホログラム画像を生成することができる。つまり、情報再生装置１００Ｅは、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録に有利となる。
【００６１】
情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２をｘ方向およびｙ方向に２次元駆動させることにより、ホログラムメモリ媒体１の導波路内にホログラムとして記録された情報を再生する。具体的には、情報再生装置１００Ｅは、第一段階として２次元光検出器２をｙ方向に移動した後、第２段階として２次元光検出器２をｘ方向に順次移動させる。半導体レーザ３から出射した光ＰＬが２次元光検出器２上にホログラム画像を生成する動作については、実施の形態２と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【００６２】
図１１に示すように、ハウジング１０は、実施の形態３と同様に、ガイド軸受け１１ａ，１１ｂおよびこれらに対応するガイド軸１２ａ，１２ｂを介して、ｙ方向に駆動可能となっている。これに加えて、実施の形態５のハウジング１０は、ｘ方向のガイド軸１３上に設けられていることから、ｙ方向のみならず、ｘ方向にも駆動可能となっている。情報再生装置１００Ｅは、２次元光検出器２とハウジング１０とを一体駆動する。
【００６３】
実施の形態５の情報再生装置１００Ｅは、実施の形態３と同様に、入射光路と検出光路とが互いに横切ることで、両者が空間を共有するように光学系全体を配置している。これにより、情報再生装置１００Ｅをホログラムメモリ媒体１に対して上方（図１１，１２では＋ｙ方向）に配置することができる。その結果、情報再生装置１００Ｅの薄型化および投影面積の小型化が可能となる。
【００６４】
以上のように、実施の形態５によれば、２次元光検出器２とハウジング１０とを一体で２次元駆動することにより、実施の形態３での効果に加えて、２次元光検出器２の面積をより一層小さくすることができるとともに、ホログラムメモリ媒体１の場所的な多重記録にさらに有利となる。
【００６５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の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が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施の形態１による情報再生装置１００Ａの再生光学系を示した上面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による情報再生装置１００Ａの再生光学系を示した側面図である。
【図３】この発明の実施の形態２による情報再生装置１００Ｂの再生光学系を示した上面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による情報再生装置１００Ｂの再生光学系を示した側面図である。
【図５】この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した上面図である。
【図６】この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した側面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による情報再生装置１００Ｃの再生光学系を示した斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態４による情報再生装置１００Ｄの再生光学系を示した上面図である。
【図９】この発明の実施の形態４による情報再生装置１００Ｄの再生光学系を示した側面図である。
【図１０】図８，９の情報再生装置１００Ｄにおける複合反射プリズム１５の具体的な構成の一例を示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態５による情報再生装置１００Ｅの再生光学系を示した上面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５による情報再生装置１００Ｅの再生光学系を示した側面図である。
【図１３】従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｘの情報を再生する情報読み出し装置１００Ｘの構成を示した概略図である。
【図１４】従来の再生専用多重ホログラムカード１１０Ｙの情報を再生する情報再生装置１００Ｙの構成を示した概略図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ ホログラムメモリ媒体、２ ２次元光検出器、３ 半導体レーザ、４，４ａ コリメータレンズ、５ シリンドリカルレンズ、６ 反射プリズム、７ 開口、１０ ハウジング、１１ａ，１１ｂ ガイド軸受け、１２ａ，１２ｂ，１３ ガイド軸、１４ 光路変換ミラー、１５ 複合反射プリズム、１００Ａ〜１００Ｅ，１００Ｙ 情報再生装置、１００Ｘ 情報読み出し装置、１０２ シリンドリカルレンズ、１０３ 端面、１０４ コア層、１０５ 散乱要因、１０６ 側面、１１０Ｘ，１１０Ｙ 再生専用多重ホログラムカード、２００ 結像面、２００ａ，２００ｂ ホログラム像。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射される光を前記導波層の一つに入射する光学系と、
前記散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備え、
前記光源と前記光学系との間の入射光路と、前記記録媒体と前記光検出器との間の検出光路とを３次元的に共有する、情報再生装置。
【請求項２】
前記光源および前記光学系は、前記入射光路が前記検出光路を横断するように前記記録媒体から前記光検出器までの高さの空間に配置される、請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記光源は、前記光源から出射された光の一部を遮断する開口を含み、
前記光学系は、
前記光源から出射される光を平行光にするコリメートレンズと、
前記平行光を前記導波層の一つに集光する集光レンズと、
前記平行光の光路を変える反射プリズムとを含む、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
前記光学系は、
前記光源から出射される光を前記導波層の一つに集光する集光レンズと、
前記光源から出射される光の光路を前記導波層への入射方向に変える反射プリズムとを含む、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項５】
前記光源および前記光学系を搭載したハウジングをさらに備え、
前記光検出器は、面内方向の一方向の幅が前記記録媒体の対応する幅と比べて狭まっており、
前記情報再生装置は、前記ハウジングと前記光検出器とを前記一方向に一体的に駆動する、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項６】
前記記録媒体と比べて面積の小さい前記光検出器を搭載したハウジングをさらに備え、
前記情報再生装置は、前記ハウジングと前記光検出器とを前記記録媒体の面内方向に一体的に駆動する、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項７】
散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射される光を前記導波層の一つに入射する光学系と、
前記散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備え、
前記光源と前記光学系との間の入射光路は、前記記録媒体の周辺部に配置されている、情報再生装置。
【請求項８】
前記光学系は、
前記前記光源から出射される光を前記導波層の一つに集光する集光レンズと、
前記光源から出射される光を異なる２方向に反射することにより、前記光源から出射される光の光路を前記導波層への入射方向に変換する複合反射プリズムとを含む、請求項７に記載の情報再生装置。
【請求項９】
前記散乱要因は、ホログラムである、請求項１〜８のいずれかに記載の情報再生装置。
【請求項１】
散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射される光を前記導波層の一つに入射する光学系と、
前記散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備え、
前記光源と前記光学系との間の入射光路と、前記記録媒体と前記光検出器との間の検出光路とを３次元的に共有する、情報再生装置。
【請求項２】
前記光源および前記光学系は、前記入射光路が前記検出光路を横断するように前記記録媒体から前記光検出器までの高さの空間に配置される、請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記光源は、前記光源から出射された光の一部を遮断する開口を含み、
前記光学系は、
前記光源から出射される光を平行光にするコリメートレンズと、
前記平行光を前記導波層の一つに集光する集光レンズと、
前記平行光の光路を変える反射プリズムとを含む、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
前記光学系は、
前記光源から出射される光を前記導波層の一つに集光する集光レンズと、
前記光源から出射される光の光路を前記導波層への入射方向に変える反射プリズムとを含む、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項５】
前記光源および前記光学系を搭載したハウジングをさらに備え、
前記光検出器は、面内方向の一方向の幅が前記記録媒体の対応する幅と比べて狭まっており、
前記情報再生装置は、前記ハウジングと前記光検出器とを前記一方向に一体的に駆動する、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項６】
前記記録媒体と比べて面積の小さい前記光検出器を搭載したハウジングをさらに備え、
前記情報再生装置は、前記ハウジングと前記光検出器とを前記記録媒体の面内方向に一体的に駆動する、請求項１または２に記載の情報再生装置。
【請求項７】
散乱要因が形成された導波層が複数積層された記録媒体の情報を再生する情報再生装置であって、
光を出射する光源と、
前記光源から出射される光を前記導波層の一つに入射する光学系と、
前記散乱要因によって散乱された回折光を受光する光検出器とを備え、
前記光源と前記光学系との間の入射光路は、前記記録媒体の周辺部に配置されている、情報再生装置。
【請求項８】
前記光学系は、
前記前記光源から出射される光を前記導波層の一つに集光する集光レンズと、
前記光源から出射される光を異なる２方向に反射することにより、前記光源から出射される光の光路を前記導波層への入射方向に変換する複合反射プリズムとを含む、請求項７に記載の情報再生装置。
【請求項９】
前記散乱要因は、ホログラムである、請求項１〜８のいずれかに記載の情報再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−２６７８４１（Ｐ２００６−２６７８４１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８８３８０（Ｐ２００５−８８３８０）
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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