JP2007271742A - 光情報記録媒体及びこの光情報記録記憶媒体を用いる電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体全体又は情報光及び参照光を照射する光学装置を回転・移動させる機械的機構がない電子機器に用いられ、電場により記録媒体内の記録部を回転させて角度多重記録でホログラフィにより情報を記録し、且つ記録媒体のレーベル面に記録内容を変更可能に表示する光情報記録媒体を提供する。
【解決手段】対向する一対の支持板２，３間に媒質部４が挟設され、媒質部４内には、ホログラムにより情報を記録する記録材料からなる複数の記録部５が回転可能に配置される光情報記録媒体１である。回転可能な形状の記録部５の表面に電荷を帯電させて任意の電場を形成することにより、記録部５を回転し情報光及び参照光を異なる角度から入射させて角度多重記録を行う。この記録部５の表面を少なくとも２つ以上の領域に色分けすることにより、回転を利用して文字や画像を表示にする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ホログラフィにより情報を記録する光情報記録媒体及びこの光情報記録記憶媒体を用いる電子機器に関する。

従来、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）に代表される光情報記録媒体は、主としてレーザ光の短波長化及び対物レンズの開口数（ＮＡ）の増大により記録密度の増加に対応してきた。しかしながら、それらのいずれもが技術的な理由などにより限界に近づいていると考えられており、新たな手段や方式による記録密度の増大が要望されている。

この要望により研究開発が盛んに行われ、期待される方式の１つとして、ホログラムメモリが提案されている。このホログラムメモリは、一例として、例えば特許文献１に開示されている。このホログラムメモリの原理は、例えば非特許文献１に詳細に記載されているように、ホログラフィを利用して情報を記録媒体に面方向と高さ方向に記録する、所謂、体積記録方式の１つである。簡単にいえば、ホログラムメモリは、レーザ光を空間的に変調して情報を載せた情報光と、同一波長のレーザ光（参照光）とを、記録媒体中の同一個所に照射して情報光と参照光とによってできる光の干渉縞を記録媒体中に記録するものである。再生の際には参照光のみを照射することにより、記録時の情報光が再現され、記録時に変調した情報を取得することができる。

ＤＶＤ等は記録面上に情報を示す記録マークを形成する所謂、面記録方式であるが、これに対して、ホログラムメモリは体積記録方式である。このため、面記録方式であるＤＶＤ等と比較すると、より大きな記録密度を獲得できると考えられている。ホログラムメモリの記録密度を増大させる方法の一つに多重記録がある。これは、記録媒体の同じ場所に複数の干渉縞を記録する方法で、例えば、レーザ光の照射角度を変える角度多重、レーザ光の照射位置を変えるシフト多重等が一般に考えられている。

しかしながら従来では、これらの多重記録を実現するためには角度変更のための回転を含む移動が必要であるため、記録媒体全体の回転・移動機構、若しくは対物レンズ等の光学系装置の回転・移動機構等が必要である。これらの機構を搭載すると、記録装置全体の構成が複雑で大型化してしまったり、記録媒体の形状や大きさ、使用方法などに制限が生じてしまったりしていた。

さらに、ユーザがＣＤやＤＶＤ等の記録媒体に記録されている情報を再生を行わずに確認できるように、記録媒体のレーベル面に視認可能な大きさによる文字や絵柄等を印刷又は表示するための手段が提供されている。例えば、ＣＤやＤＶＤの面に直接印刷できるプリンタや、ＣＤやＤＶＤ等の記録再生装置自身の機能としてレーザ光で印刷を行う、米国ヒューレット・パッカード社（Hewllet-Packerd Development Company）が提唱するLight Scribe（商標）システムなどがある。

これらを利用すると、記録媒体に記録された情報の内容等を媒体自身に印刷し、その記録内容の概要が一目で認識できるため、このような手段が将来のホログラムメモリにおいても求められるようになることが容易に予想される。

一方、紙幣やクレジットカード等には安全性の向上のため肉眼で確認できるホログラム、いわゆるレインボーホログラムやリップマンホログラムを貼り付けする場合がある。
特開２０００−２６５４７２号公報 特開２００４−６４１８４号公報 特開２００４−２９４２７３号公報 H.J.Coufal et al.,"Holographic Data Storage",Springer,2000

前述したホログラムメモリに多重記録を実現するためには、角度変更を伴う移動が必要であるため、記録媒体全体の回転・移動機構、若しくは対物レンズ等の光学系装置の回転・移動機構等が必要である。これらの機構を搭載すると、記録装置全体の構成が複雑で大型化してしまったり、記録媒体の形状や大きさ、使用方法などに制限が生じてしまったりしていた。

また上述したＣＤやＤＶＤ等の記録媒体のレーベル面にレーザ光で印刷を行う記録装置では、一度印刷された内容を書き換えたり切り換えたりすることが困難である。例えば、電子ペーパー等のように、ユーザが表示内容を簡便に書き換えることできることが望まれている。しかし、電子ペーパーは表示装置として考えられているものであり、長期に亘り情報を保持するための情報記録再生媒体としての機能は保有していない。

また上述した肉眼で確認できるホログラムも、同様に一度印刷された内容を書き換えたり切り換えたりすることが困難である。

そこで本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、記録媒体全体や情報の書き込み機構における回転又は移動をすることなしに複数のホログラムの記録を実現し、また、いわゆる電子ペーパー等のように表示を簡便に切り替えることができる光記録媒体若しくは光記録媒体を用いる電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料により形成される記録部を有し、前記記録部は、球状又は円柱状に形成されている光情報記録媒体を提供する。

さらに、光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料を用いて球状又は、円柱状に形成される記録部と、内部に前記記録部を回転可能に配置する媒質部と、前記媒質部を両側から挟装し、少なくとも一方が前記光の波長に対して光透過性を有する一対の支持板とを備える光情報記録媒体を提供する。

また、光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料を用いて球状又は円柱状に形成され、少なくとも２色に色分けされた領域を有し、且つ該表面領域に正負の電荷を帯電させた帯電状態を有する複数の記録部と、内部に前記記録部を回転可能に配置する媒質部と、前記媒質部を両側から挟装し、少なくとも一方が可視光領域において光透過性を有し、前記媒質部内に電場を形成するための電極が設けられた一対の支持板と、を備える光情報記録媒体を提供する。

さらに、光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料を用いて球状又は、円柱状に形成され、電荷の帯電状態を有する記録部と、内部に前記記録部を回転可能に配置する媒質部と、前記媒質部を両側から挟装し、少なくとも一方が前記光の波長に対して光透過性を有し、前記媒質部内に電場を形成するための電極が設けられた一対の支持板と、で構成される光情報記録媒体に情報を記録するための電子機器であって、前記光を照射する光源部と、前記光源部により照射された光を前記記録部に導くための光学系と、前記光学系内に設けられ、前記光に情報を重畳して情報光を生成する空間光変調器と、前記電極に電圧を印加して、前記媒質部内に電場を形成して、前記記録部を回転させる電圧駆動部と、前記光が前記記録部に照射された結果、再生された再生光を撮像する画像撮像素子と、前記画像撮像素子により撮像された画像データから前記情報を取り出す画像処理部と、を備える光情報記録記憶媒体を用いる電子機器を提供する。

そこで本発明は、記録媒体全体や情報の書き込み機構における回転又は移動をすることなしに複数のホログラムの記録を実現し、また、いわゆる電子ペーパー等のように表示を簡便に切り替えることができる光記録媒体若しくは光記録媒体を用いる電子機器を提供することができる

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態においては、ホログラムを記録、再生する光にレーザ光を用いる例について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示している。図２は、光情報記録媒体を斜め上から見た内部的な配置を示す俯瞰図である。
この光情報記録媒体１は、対向する一対の支持板２，３間に媒質部４が挟設される。媒質部４内には、ホログラムにより情報を記録する記録材料からなる複数の記録部５が回転可能に配置される。

記録部５は、構成する記録材料が固体でも液体でもよく、その形状を保持可能で内部で流動が生じないものが適している。記録部５が液体である場合には、媒質部４内に漏れでないように記録部５を一種類の材料からなる外壁６で内包して配置してもよい。尚、記録部５が媒質部４と混合する虞がなければ、媒質部４内に直接配置することもできる。記録部５は、一般にはフォトポリマーと呼ばれるラジカル重合型の材料が用いられ、ラジカル重合性化合物、光ラジカル重合開始剤、マトリックス材料等が含まれることが多い。また、その他の材料であってもホログラムの記録が可能であれば構わない。

さらに本実施形態における記録部５の形状は、図２に示すような球状を一例としているが、記録部５は球状以外の形状であっても構わない。また球状であれば、直径又は外寸も１００μｍ〜１ｍｍ程度が好適するが、用途によっては、それ以外であっても構わない。

記録部５を内包する外壁６の材料は、例えば、ガラス、合成樹脂等の光学的な透過性を有し、形状を保持することができるものであれば使用することができるが、その厚さは記録部５の大きさに比べて非常に薄いことが望ましい。

媒質部４は、透明シリコン樹脂等が好適するが、記録及び再生に用いられるレーザ光の波長における屈折率が記録部５の屈折率と同等であることが望ましい。これは、屈折率が同等であれば、媒質部４と記録部５との界面を通過する光線が屈折したり反射したりすることが最小限に抑制することができる。従って、記録部５の形状によって生じる光線の屈折、反射及び収差等による影響が減じられて、記録再生品位を高めると共に、修正のために必要な光学部品をなくして光学系を簡素化することができる。

また記録部５の回転を潤滑に行うため、記録部５若しくは外壁６と、媒質部４との間の界面に非常にわずかな間隙を設ける。また、この隙間に気体あるいはオイル等の潤滑材を注入してもよい。但し、潤滑材は必ずしも必要ではなく、記録部５若しくは外壁６と、媒質部４との間の潤滑性が充分に高い場合には不要である。

つまり、従来のホログラムメモリに使用されてきた記録再生装置や光学系に対し、何ら特殊な変更を加えることなく、本実施形態による光情報記録媒体１を使用することができる。また、地上の重力等による記録部５の平行移動を防止するために、媒質部４は流動性の小さなもの、例えば樹脂等の固体を用いることが望ましい。但し、記録部５と媒質部４の比重が略同一であり、重力による平行移動量も少ない場合にはこの限りではない。

媒質部４を挟装する一対の支持板２，３は、共にガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の光透過性を有する材料が用いられる。これらの支持板２，３は、構成により必ずしも両支持板に光透過性を持たせる必要はない。すなわち、一方に光透過性の支持板を用いて、他方に内面側に反射面を有する不透明な支持板を用いて構成し、一方の支持板側から情報の記録及び再生を行う。

以上説明した第１の実施形態によれば、光情報記録媒体が簡易な構成であり、異なる波長感度を持つ記録部を同一光情報記録媒体上に混在及び同居させて、一つの情報記録媒体に対して複数の波長で記録再生を行うことができる。また、従来のホログラム記録媒体と光学的に同等の扱いを行うことができる。

次に図３は、第２の実施形態に係る光情報記録媒体７の断面構成を示す。尚、図３に示す光情報記録媒体７において、前述した第１の実施形態の光情報記録媒体１と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その説明は省略する。

本実施形態における光情報記録媒体７は、一方の支持板２には光透過性の部材を用いて、他方の支持板３には、反射面となる反射層８が形成される。反射層８は内面（媒質部４側）が反射面となるように形成され、一方の面側から記録及び再生を行う構成である。この構成の場合、反射面を設けた支持板３は構造的に必要な強度を有する材料であればよく、例えば金属材料等を使用しても構わない。

次に、図４には、第１の実施形態で説明した光情報記録媒体１に対して、情報の記録又は再生を行う電子機器の概略的な構成を示して説明する。
この電子機器２０は、情報光と参照光が異なる対物レンズを通過する所謂、二光束干渉方式を採用する。前述した第１の実施形態における光情報記録媒体１に対して、ホログラムにより光学的に情報を記録し、再生する構成である。

図４に示すように、レーザ光を照射するレーザ光源２１と、光学系２２を構成するコリメータレンズ２３及び対物レンズ２４と、光束を分岐（反射）するビームスプリッタ２５と、光学データ処理（情報光又は参照光の生成）のために組み込まれた空間光変調器２６と、撮像レンズ２７を経た光情報記録媒体１を通過した画像情報を含む光束を撮像する撮像素子等からなる画像撮像素子２８と、装着された光情報記録媒体１の電極９ａ，９ｂに電圧を印加するための電圧駆動部２９と、撮像された画像を処理して情報を取り出す画像処理部３５と、参照光３４を所望する角度に反射するため角度調整ミラー３１と、ビームスプリッタ２５で分岐された光束（参照光３４）を角度調整ミラー３１に入射するためのリレーレンズ３０と、角度調整ミラー３１で反射された参照光３４を光情報記録媒体１に照射するため対物レンズ３２と、で構成される。光情報記録媒体１は、第１の実施形態の構成であり、記録部５及び媒質部４を含むホログラム記録層１０と支持板２，３とで構成される。

このように構成された電子機器２０は、情報記録の場合、レーザ光源２１から照射されたレーザ光は、コリメータレンズ２３及びビームスプリッタ２５を経た光束が空間光変調器２６に入射する。空間光変調器２６により情報が重畳された情報光３３が対物レンズ２４で集光され、情報光と同一波長で角度調整ミラー３１を経由した後述する参照光が対物レンズ３２で集光され、光情報記録媒体１のホログラム記録層１０に同時に照射されて、情報が記録部５に記録される。この光情報記録媒体１に対して、角度多重記録を行う場合には、後述する第３の実施形態で述べるように、記録部５を任意の角度を回転させた後に、再度、情報光と参照光を照射すればよい。尚、この電子機器は、一般的に設けられている、
装着される光情報記録媒体１内の複数の記録部５に対して、情報を記録／再生するための所望する記録部５を選択するための移動機構を備えている。この移動機構は、レーザ光の光軸に対して垂直な面に沿って微細に移動する。この移動機構は、光学系に設けてもよいし、光情報記録媒体１が装着される装着台に設けてもよい。但し、記録部５に対するレーザ光の入射角度を変更する機構は備えている必要のない構成である。

一方、光情報記録媒体１に記録されている情報を再生する場合、レーザ光源２１から照射されたレーザ光は、コリメータレンズ２３を経て、ビームスプリッタ２５で光束が分岐（反射）される。分岐された光束は、リレーレンズ３０を経て、情報が記録されている記録部５に参照光３４として入射するように任意の角度に設定された角度調整ミラー３１で反射される。さらに反射された参照光３４は、対物レンズ３２で集光されて、光情報記録媒体１の記録部５に照射される。参照光３４が照射された結果再生された再生光は、画像撮像素子２８により撮像される。画像撮像素子２８により撮像された画像データから画像処理部３５により情報が取り出される。また、電子機器の各構成部は、図示しない制御部により制御される。

この電子機器２０では、光学系は移動機構を有する必要はなく固定されている構成であるため、従来装置のように、光学系を駆動して情報光の入射角度を変更したり、移動させたりすることを必要としない。同様に、光情報記録媒体本体に対して、角度を変えるための移動機構を必要としない。参照光については、入射角度を調整するための角度調整ミラーが設けられている。

次に図５には、図３に示した第２の実施形態で説明した光情報記録媒体に対して、情報の記録又は再生を行う電子機器の概略的な構成を示して説明する。
この電子機器４０は、前述した第２の実施形態における反射層８を有する光情報記録媒体７に対して、ホログラムによる光学的に情報を記録し、再生する構成である。この電子機器４０は、情報光と参照光が同じ対物レンズを通過する所謂、同軸コリニア方式を採用する。尚、図５に示す電子機器４０において、前述した電子機器２０と同等の構成部位には同じ参照符号を付している。

図５に示すように、レーザ光を照射するレーザ光源２１と、光学系２２を構成するコリメータレンズ２３及び対物レンズ２４と、光学データ処理（情報光又は参照光の生成）のために組み込まれた空間光変調器２６と、光束を分岐（反射）するビームスプリッタ２５と、光情報記録媒体７からの光束に含まれる画像情報を検出する撮像素子等からなる画像撮像素子２８と、装着された光情報記録媒体７の電極に電圧を印加するための電圧駆動部２９と、撮像された画像を処理して情報を取り出す画像処理部３５とで構成される。光情報記録媒体７は、第２の実施形態で説明したものであり、記録部５及び媒質部４を含むホログラム記録層１０と反射層８と支持板２，３とで構成される。

このように構成された電子機器４０は、情報記録の場合、レーザ光源２１から照射されたレーザ光は、コリメータレンズ２３を経た光束が空間光変調器２６に入射する。空間光変調器２６により情報が重畳された情報光３３が対物レンズ２４で集光され、光情報記録媒体１のホログラム記録層１０に照射され、情報が記録部５に記録される。一方、情報を再生する場合には、レーザ光源２１から照射されたレーザ光は、光学系２２を経て参照光３４として、情報が記録される記録部５に照射される。参照光３４は、記録部５を通過した際に情報が再生されて反射層８で反射して、再度対物レンズ２４を経てビームスプリッタ２５に入射する。ビームスプリッタ２５は、情報を含む光束（再生光）を分岐（反射）して、画像撮像素子２８に照射する。画像撮像素子２８により撮像された画像データから画像処理部３５により情報が取り出される。また、電子機器の各構成部は、図示しない制御部により制御される。この電子機器４０は、光学系は固定されており、光学系を駆動して情報光の入射角度を変更したり、移動させる機構を有する必要はない。同様に、光情報記録媒体本体に対して、角度を変えたりする移動機構を有する必要はない。

次に、第３の実施形態について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示している。本実施形態の光情報記録媒体は、前述した第１の実施形態における光情報記録媒体に電極を付加した構成である。尚、本実施形態の構成部位について、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

この光情報記録媒体１は、媒質部４を挟装する一対の支持板２，３の一方若しくは両方に透明電極９ａ，９ｂを配置すると共に、記録部５若しくは外壁６の少なくとも２つの領域を正負の電荷を帯電させることにより、記録部５の回転角度を制御可能とするものである。尚、図６に示す「＋」及び「−」の記号、電極や帯電状態の表示は一例として示したものであり、これに限定するものではない。尚、支持板２，３の一方のみが透明電極である場合には、第２の実施形態と同様に他方の支持板に反射面を有している。

この光情報記録媒体１において、支持板２，３の内面上には、球形状の記録部５外周の最近接部分を取り囲むような例えば、透明な材料により形成される枠形状の電極９ａ，９ｂが対向するように設けられ、これらに電圧を印加するための図示しない電圧駆動部が接続されている。電極９ａ，９ｂの枠形状は、環形又は矩形等が考えられる。勿論、一体型の枠形状だけではなく、分割されて設けられてもよく、少なくとも面方向に四方をカバーするように設けられていればよい。特に、電極を複数に分割することにより、回転角度の細分化を図ってもよい。このような場合には、各電極に電圧を印加するタイミング、又は各電極に印加する電圧値を調整したり、記録部５における帯電状態（電荷の分布状態及び分布面積等）を工夫したりすればよい。

これは電極９ａ，９ｂに電圧を加えて電場を発生すると、記録部５の帯電状態により回転する。この回転の際に、記録部５が支持板の面方向へ平行移動しない構成が必要となる。つまり、記録部５が回転した際に副次的に生じる記録部５の平行移動や重力等による記録部５の平行移動を防止するために、媒質部４は流動性の小さなもの、例えば樹脂等の固体を用いることが望ましい。しかし、記録部５が回転した際の平行移動量が小さく、記録部５と媒質部４の比重が略同一で重力による平行移動量も小さい場合には、この限りではない。

記録部５への情報記録を行う際には、必要に応じて初期化を行う。この初期化は、まず、電極９ａ，９ｂに電圧を加えて初期化のための電場を形成し、記録部５を回転させて予め定めた初期位置となるように揃える。

その後、記録部５へ予め定められた第１の角度からレーザ光による情報光と参照光をそれぞれ照射する。前述した電子機器において、レーザ光による情報光と参照光を記録部５へ照射する光学系は、記録部５に対する照射角度が固定されている構成である。従って、情報を多重記録するためには、再度、電極９ａ，９ｂに電圧を加えて回転用電場を形成して、記録部５を一定角度（第２の角度）に回転させた後に、情報光と参照光を照射すればよい。尚、このような角度変化による多重記録を行うための記録部５の回転は、一回に回転する角度が等しくなる又は、決められた角度（例えば、第１の角度と第２の角度が異なる場合等）になるように、その精度が要求される。

一方、多重記録されている情報の再生を行う場合には、最初に記録部５に対する初期化を行い、初期位置に戻す。この初期位置から読み出すべき情報が記録されている位置まで、記録部５を回転させる。尚、記録部５における現在の記録位置が明らかであれば、初期位置まで戻らずに、この記録位置から情報を読み出す位置まで直接回転してもよい。その後、参照光を情報記録位置に照射して、その通過光又は反射光を受光してホログラムによる情報を再生する。

以上のように、本実施形態による光情報記録媒体は、角度多重を行うことができ、記録密度の大幅な増加を達成することができる。この情報を読み取る場合に、対象となる記録部５以外の記録部５が同時に回転したとしても、ホログラムの記録再生に対して何ら妨げになるものではない。

本実施形態によれば、光情報記録媒体５若しくは記録再生を行う電子機器内の光学系に対して、回転のための構成を必要とせずに、ホログラム記録の多重化を実現することができ、記録再生装置の簡易化あるいは小型化と記録容量の増加を同時に達成することができる。

また、本実施形態では、光情報記録媒体の支持板２，３に透明電極を設けて、電場を発生させるための電圧駆動部を電気的に接続して、電圧を印加する構成であった。しかし必ずしも支持板２，３に電極を設ける必要はない。例えば、内部に回転用電場を発生させるスペースを有する電場発生部を作製する。そのスペース内に光情報記録媒体を挿入し、回転用電場を発生することにより、記録部５を回転させることも可能である。この構成にすれば、外部から記録部５の回転を駆動制御することができ、光情報記録媒体の支持板に設けた透明電極が不要になり、構造を非常に単純化することができる。

図７（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示している。本実施形態の光情報記録媒体は、前述した第２の実施形態における反射層を有する光情報記録媒体に電極を付加した構成である。尚、本実施形態の構成部位について、前述した第２の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図７（ａ）に示す光情報記録媒体１１は、一方の支持板２には光透過性の部材を用いて、他方の支持板３には、内面（媒質部４側）が反射面となる反射層８が形成される。支持板２，３における媒質部４を挟装する側にそれぞれ透明電極９ａ，９ｂが配置される。これらの電極９ａ，９ｂには、図示しない電圧駆動部が接続されている。
この光情報記録媒体１１において、支持板２，３の内面上に形成される電極９ａ，９ｂは、前述した第３の実施形態と同様な枠形状、環形又は矩形等が考えられる。電極９ａ，９ｂは、少なくとも面方向に四方をカバーするように設けられていればよい。電極を複数に分割することにより、回転角度の細分化を図ってもよい。

この記録部５若しくは外壁６の表面に正負の電荷を帯電させて、第３の実施形態と同様に回転用電場を形成することにより、記録部５を制御可能に回転させる。尚、図７（ａ）に示す「＋」及び「−」の記号、電極や帯電状態の表示は一例として示したものであり、これに限定するものではない。これらの電極９ａ，９ｂに電圧を印加するタイミング、又は印加する電圧を調整したり、記録部５における帯電状態（電荷の分布状態及び分布面積等）を工夫したりすればよい。

図７（ｂ）に示す光情報記録媒体１２は、前述した光情報記録媒体１１と略同じ構成であるが、電極９ｂが支持板３と反射層８との間（反射層８における媒体４の挟装側とは反対側）に形成される。電極９ａは、透明電極であるが、電極９ｂは透明電極である必要はない。電極９ａと電極９ｂの部材は、必ずしも同じである必要はないが形成される電場の電荷が等しい方が好ましい。
本実施形態は、前述した第３の実施形態と同等の効果を得ることができる。

次に、第５の実施形態について説明する。
図８は、本発明の第５の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示している。本実施形態の光情報記録媒体は、前述した第３の実施形態における光情報記録媒体１の記録部５の表面に着色した構成である。尚、本実施形態の構成部位について、前述した第１，３の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の光情報記録媒体１は、記録部５若しくは外壁６を少なくとも２つの領域に異なる色Ａ，Ｂを着色して色分けする。この色分け部分を用いて、記録部５を回転させることにより、外部視点で認識される色あるいは明度を調整することが可能となる。以下、色あるいは明度のことをすべて色と表現する。尚、本実施形態において、図７に示す帯電状態の「＋」及び「−」の記号及び、色分け状態、電極位置は、一例として示したものであり、これに限定するものではない。

本実施形態における色分けは、記録部内に着色された微粒子を混入させてもよいし、記録部５若しくは外壁６に光の波長に応じて異なる光透過性を持たせてもよい。但し、ホログラムの記録再生に使用するレーザ光の波長に対する光透過性は充分に確保する必要がある。

ここで、記録部５若しくは外壁６の帯電状態を有する領域と、色分けされた領域との位置関係は既知でなければならない。位置関係を既知とするためには、帯電あるいは着色を行う際に位置関係を予め制御した上で記録媒体５を作成してもよい。さらに、帯電及び着色を行った後に、外部カメラ等を用いて位置関係を把握し、その情報に基づいて記録再生若しくは表示の際に記録媒体５の回転角度を制御してもよい。

また、前述した第２の実施形態に本実施形態を適用する場合には、一対の支持板２又は支持板３のうち少なくとも一方は、可視光の波長に対して光透過性を有さなければならない。本実施形態の記録部５は、ホログラムによる情報の記録及び再生は、前述した第３の実施形態の記録再生と同等である。

さらに、所謂、電子ペーパーのような表示装置としての機能を持たせることができる。例えば、記録部５を回転させて角度多重の記録再生を行う際に、ある角度で記録再生する時の表示色と他の角度で記録再生する時の表示色は、外部から人間の目で見た場合に異なって見える。記録部５ごとに異なる角度で記録再生を行えば、記録再生ごとに異なった文字や画像を表示させることができる。さらに、記録再生とは無関係に角度を変化させて、任意な表示を行うこともできる。

また、外壁６の一部に、記録材料の記録感度の波長の光を遮光する領域を設け、その領域が外部光の入射側に位置するように記録部５を回転させることにより、感光防止のためのシャッターとして機能させることもできる。この遮光する領域には、前述したホログラムの記録再生に使用するレーザ光の波長に対する光透過性を有する必要はない。

本実施形態によれば、光情報記録媒体若しくは記録再生を行う電子機器内の光学系に対して、回転のための機械的な構成を必要とせずに、回転用電場を用いてホログラム記録の多重化を実現することができ、記録再生装置の簡易化あるいは小型化と記録容量の増加を同時に達成することができる。さらに、ホログラム記録の多重化を実現する光情報記録媒体に、電子ペーパー若しくは表示装置としての機能や、感光防止の機能を付加することができる。

次に第６の実施形態について説明する。
図９は、本発明の第６の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示している。本実施形態の光情報記録媒体は、前述した第１の実施形態における光情報記録媒体１の球状の記録部５に対して、円柱形状の記録部５１を横向きに用いた構成である。尚、本実施形態の構成部位について、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

この光情報記録媒体５０の記録部５１は、前述した記録部５における球状の直径に略等しい直径を有する円柱形状を成し、横向き（面方向）に配置されている。記録部５１においても媒質部４の内部に回転可能に設けられている。この媒質部４は、一対の支持板２及び３に挟装されている。

記録部５１の回転は、一方向（一対の支持板における対向方向）の回転又は逆回転に制限されるが、回転駆動は、前述した第１の実施形態と同等に、帯電された記録部５１又は外壁に対して、図示しない電極等を設けて電圧の印加により生成された電場により回転する。本実施形態は、前述した第５の実施形態における色分けによる表示装置としての機能を持たせることもできる。

本実施形態による光情報記録媒体５０の記録部５１は、第１の実施形態における記録部５に対して記録容量が大きい特徴がある。また、記録部５１を比較的大きく作製することができるため、第１の実施形態に比べて製造が容易である。

次に 次に第７の実施形態について説明する。
図１０（ａ），（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示している。尚、本実施形態の構成部位について、前述した第１の実施形態と同等の構成部位には同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図１０（ａ）に示すように、本実施形態の光情報記録媒体６０の記録部６１は、前述した第６の実施形態における光情報記録媒体５０の横置きされた円柱形状の記録部５１に対して、その長さを短くして、上下面を通る中心軸が支持板面と直交するように立てて配置した構成である。この記録部６１は、支持板２，３の面と直交する中心軸を回転軸として回転する。

記録部６１の回転は、支持板２，３における面方向に回転又は逆回転に制限される。図１０（ｂ）に示すように、回転駆動は、支持板２，３のそれぞれの面上に「＋」，「−」の２つの極性の電極６２ａ，６２ｂを設ける。この時、支持板２と支持板３の対向する位置に同じ極性の電極となるように配置される。ここでは、「−」に帯電された記録部６１が、支持板２，３の反対の極性「＋」に引き寄せられるように回転する。

本実施形態による光情報記録媒体６０の記録部６１は、第１の実施形態における記録部５に対して記録容量が大きい特徴がある。但し、第６の実施形態の記録部５１に対して記録容量は少ないが、回転が機敏になるため、記録時間や再生時間が速くなる。

以上、本発明を実現するための最良の形態について説明した。尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、この他その要旨を逸脱しない範囲で種々変化して実施することができる。例えば、本実施の形態においては、ホログラムを記録、再生する光にレーザ光を用いる例について説明したが、本発明は太陽光等の自然光やＬＥＤ等の照明から照射される照射光を用いることもできる。

本発明の第１実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示す図である。 第１実施形態に係る光情報記録媒体を斜め上から見た内部的な配置を示す俯瞰図である。 第２の実施形態に係る光情報記録媒体７の断面構成を示す図である。 第１の実施形態で説明した光情報記録媒体に対して、情報の記録又は再生を行う電子機器の概略的な構成を示す図である。 第２の実施形態で説明した光情報記録媒体に対して、情報の記録又は再生を行う電子機器の概略的な構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示す図である。 本発明の第６の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示す図である。 図１０（ａ），（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る光情報記録媒体の概略的な断面構成を示す図である。

符号の説明

１，７…光情報記録媒体、２，３…支持板、４…媒質、５…記録部、６…外壁、８…反射層、９ａ，９ｂ…電極、１０…ホログラム記録層、２０…電子機器、２１…レーザ光源、２２…光学系、２３…コリメータレンズ、２４，３２…対物レンズ、２５…ビームスプリッタ、２６…空間光変調器、２７…撮像レンズ、２８…画像撮像素子、２９…電圧駆動部、３０…リレーレンズ、３１…角度調整ミラー、３３…情報光、３４…参照光。

Claims (10)

1. 光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料により形成される記録部を有し、 前記記録部は、球状又は円柱状に形成されていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記記録部は、前記記録材料が透明部材により形成される外壁に内包されることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
3. 光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料を用いて球状又は、円柱状に形成される記録部と、
   内部に前記記録部を回転可能に配置する媒質部と、
   前記媒質部を両側から挟装し、少なくとも一方が前記光の波長に対して光透過性を有する一対の支持板と、
   を具備することを特徴とする光情報記録媒体。
4. 前記一対の支持板において、
   一方の支持板が前記光透過性を有し、
   他方の支持板が、入射した前記光に前記情報を含んだ反射光を該一方の支持板側へ反射するための反射層を有することを特徴とする請求項３に記載の光情報記録媒体。
5. 前記一対の支持板に設けられ、前記媒質部内に電場を形成するための電極を、さらに具備することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光情報記録媒体。
6. 前記記録部又は前記外壁のいずれかの表面領域に正負の電荷を帯電させた帯電状態を有することを特徴とする請求項２に記載の光情報記録媒体。
7. 前記記録部の表面領域に正負の電荷を帯電させた帯電状態を有することを特徴とする請求項３に記載の光情報記録媒体。
8. 光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料を用いて球状又は円柱状に形成され、少なくとも２色に色分けされた領域を有し、且つ該表面領域に正負の電荷を帯電させた帯電状態を有する複数の記録部と、
   内部に前記記録部を回転可能に配置する媒質部と、
   前記媒質部を両側から挟装し、少なくとも一方が可視光領域において光透過性を有し、前記媒質部内に電場を形成するための電極が設けられた一対の支持板と、
   を具備することを特徴とする光情報記録媒体。
9. 光により情報をホログラムとして記録可能な記録材料を用いて球状又は、円柱状に形成され、電荷の帯電状態を有する記録部と、内部に前記記録部を回転可能に配置する媒質部と、前記媒質部を両側から挟装し、少なくとも一方が前記光の波長に対して光透過性を有し、前記媒質部内に電場を形成するための電極が設けられた一対の支持板と、で構成される光情報記録媒体に情報を記録するための電子機器であって、
   前記光を照射する光源部と、
   前記光源部により照射された光を前記記録部に導くための光学系と、
   前記光学系内に設けられ、前記光に情報を重畳して情報光を生成する空間光変調器と、
   前記電極に電圧を印加して、前記媒質部内に電場を形成して、前記記録部を回転させる電圧駆動部と、
   前記光が前記記録部に照射された結果、再生された再生光を撮像する画像撮像素子と、
   前記画像撮像素子により撮像された画像データから前記情報を取り出す画像処理部と、を具備することを特徴とする光情報記録記憶媒体を用いる電子機器。
10. 前記再生光を再生するために設けられ、前記光を前記記録部に照射するための角度調整ミラーをさらに有することを特徴とする請求項９に記載の光情報記録記憶媒体を用いる電子機器。

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