JP3205834B2 - メモリカード及び情報読出装置、ならびに情報読み出し方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、情報記録層とし
てホログラムによる複数の導波路を積層して成る多層型
ホログラムを備えたメモリカード及びこのメモリカード
の情報記録層から情報を読み出す情報読出装置ならびに
情報読み出し方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光学的に情報再生が可能なホ
ログラムを形成したメモリカードが知られている。この
ホログラムを形成したメモリカードでは、偽造防止のた
めに個々のメモリカードの管理が重要である。そこで、
特開平７−３０６６３０号公報に開示されたメモリカー
ドでは、カード基板上に機械読み取り可能な情報が記録
されたホログラムと情報が記録されていない装飾用のホ
ログラムとを設けることにより、偽造防止を実現してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
メモリカードでは、ホログラムは１層のみに記録されて
おり、すなわちホログラムによる情報記録層は１層のみ
であり、多くの情報を記録しようとすると大きな面積が
必要であった。メモリカードに複数の導波路を積層すれ
ば、すなわちメモリカードに情報記録層として複数の導
波路を積層して成る多層型ホログラムを設ければ、多く
の情報を記録することが可能ではある。しかし、多層型
ホログラムを備えたメモリカードを用いる場合、各層の
導波路から確実に情報を読み出すことが重要なポイント
となり、各層の導波路に光の集光を位置づける方法は明
らかとされていない。

【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、多くの情報
を記録することができ且つ記録された情報を確実に読み
出すことの可能なメモリカード、およびこのメモリカー
ドからの情報の読み出しを確実に行うことの可能な情報
読出装置ならびに情報読み出し方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、メモリカードに情報記録層として
ホログラムによる複数の導波路を積層して成る多層型ホ
ログラムを設け、このメモリカードの多層型ホログラム
の最上面および最下面の位置ならびに端部の位置を検出
し、この検出した多層型ホログラムの最上面および最下
面の位置ならびに端部の位置より各層の導波路の位置お
よび傾斜端面の位置を求め、多層型ホログラムの所望の
導波路からの情報の読み出しに際し、その導波路に対し
て求められている導波路の位置と傾斜端面の位置とで定
まる光入射位置へ光を集光させるようにしたものであ
る。この発明によれば、多層型ホログラムの最上面およ
び最下面の位置ならびに端部の位置から各層の導波路の
位置および傾斜端面の位置が求められ、多層型ホログラ
ムの所望の導波路からの情報の読み出しに際し、その導
波路に対して求められている導波路の位置と傾斜端面の
位置とで定まる光入射位置へ光が集光される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。図１（ａ）は本発明に係る情報読出
装置の一実施の形態の要部を示す構成図である。本実施
の形態の情報読出装置１００は、レーザ１２と、レーザ
光の形を整形するコリメート系１３と、第１のビームス
プリッタ１４と、第２のビームスプリッタ１５と、集光
レンズ２０と、円筒レンズ（シリンドリカルレンズ）１
６と、４分割検出器１７と、エッジ検出回路１８と、対
物レンズ（集光レンズ）１９とを備えている。１０は多
層型ホログラム（多層膜）１１を備えたメモリカードで
あり、情報読出装置１００に対してセットされる。情報
読出装置１００は、メモリカード１０へ光を照射し、そ
の反射光により多層型ホログラム１１の所望の導波路か
ら情報を読み出す。

【０００７】多層型ホログラム１１は４つの導波路１１
−１〜１１−４から構成されている。すなわち、クラッ
ド内にホログラムによる導波路（コア）１１−１〜１１
−４を積層して、情報記録層（大容量の再生専用のメモ
リ）としての多層型ホログラム１１が形成されている。
導波路１１−１〜１１−４の少なくとも左右の側端面は
４５゜にカットされている。そして、導波路１１−１〜
１１−４の上面あるいは下面を情報記録面とし、この情
報記録面にフーリエ変換光学を用いて計算された記録情
報を表す凹凸が形成されている。

【０００８】この例では、多層型ホログラム１１が４つ
の導波路１１−１〜１１−４から構成されているが、さ
らに多層（例えば、１０〜５００層）とすることによ
り、さらに大量のデータを蓄積することができる。この
導波路は転写型等で大量に生産できる。

【０００９】多層型ホログラム１１の導波路１１−１〜
１１−４からの情報の読み出し（再生）は次のようにし
て行われる。例えば、導波路１１−１から情報を読み出
す場合、レーザ１２からのレーザ光をコリメート系１３
を通して整形するとともに、ビームスプリッタ１４を通
して、対物レンズ１９によって集光し、導波路１１−１
の傾斜端面１１−１ａに照射する。これにより、レーザ
光は、導波路１１−１の傾斜端面１１−１ａで屈折し
て、導波路１１−１内を水平に伝搬する。この時、導波
路１１−１内を伝搬する光は、その情報記録面上の凹凸
により漏れ出すので、この光をＣＣＤ等のエリアセンサ
からなる光検出器（図示せず）で検出することにより、
導波路１１−１に記録された情報を読み出すことができ
る。

【００１０】〔光入射位置の求め方：その１〕ここで、
多層型ホログラム１１に記録された情報を読み出すに
は、導波路１１−１〜１１−４に光を正確に導くことが
重要となる。そこで、この実施の形態では、次のように
して導波路１１−１〜１１−４への光入射位置を求め
る。

【００１１】〔導波路の位置（深さ方向入射位置）の求
め方〕まず、多層型ホログラム１１の最上面１１Ｆおよ
び最下面１１Ｒの位置を反射光の変化で検出する。反射
光はビームスプリッタ１４で方向を変えられ、ビームス
プリッタ１５を通過し、集光レンズ２０，円筒レンズ１
６を通して４分割検出器１７の受光面に集光される。こ
の場合、円筒レンズ１６によって、円筒の縦と横方向で
非点収差を発生させ、それによって、合焦状態で４分割
検出器１７上での光のスポットが円形になるようにす
る。非合焦状態では、光量分布が楕円状に変化するた
め、４分割の検出信号Ｉ＝（Ｉ１＋Ｉ２）−（Ｉ３＋Ｉ
４）によりフォーカスエラー信号を得ることができる。
合焦状態ではＩ＝０となる。

【００１２】そこで、集光レンズ１９を深さ方向に移動
させると、４分割の検出信号Ｉが変化し、光の集光位置
を多層型ホログラム１１の最上面１１Ｆに近づけると検
出信号Ｉが減少し、さらに近づけると増加して、光の集
光位置が多層型ホログラム１１の最上面１１Ｆに来ると
検出信号Ｉが０になる。さらに集光レンズ１９を移動さ
せて集光位置を深くすると、検出信号Ｉが増加し、さら
に深くすると減少する。したがって、合焦状態の信号Ｉ
が０になる位置を利用して、多層型ホログラム１１の最
上面１１Ｆの位置を検出することができる。

【００１３】同様にして、図１（ｂ）に示すように、多
層型ホログラム１１の最下面１１Ｒの位置も検出するこ
とができる。そこで、多層型ホログラム１１の最上面１
１Ｆの位置をｄ０、最下面１１Ｒの位置をｄｍ（ｍ＝ｎ
＋１、ｎは導波路の層数）、導波路間の間隔をｄ１とし
て、各層の導波路１１−１〜１１−４の位置は、 ｄ（ｘ）＝ｄ１＋（ｄｍ−ｄ０）（ｘ−１）／（ｎ＋１） ・・・・（１） で求めることができる。ここで、ｘは導波路の層番号を
表している。

【００１４】〔傾斜端面の位置（横方向入射位置）の求
め方：その１〕多層型ホログラム１１の最上面１１Ｆに
集光させたレーザ光の集光位置を図２において左方向へ
移動させると、集光位置が最上面１１Ｆの端部１１Ｆａ
に来る。端部１１Ｆａの外側では多層膜が無いため反射
率が変わっている。そこで、この端部１１Ｆａの位置
を、図１（ａ）に示したエッジ検出回路１８で検出す
る。エッジ検出回路１８は、２分割の検出器から構成さ
れることが好適であり、この２分割検出器の差信号でエ
ッジが検出される。この差信号の最大値を示す位置が端
部１１Ｆａの位置である。なお、分割無しの検出器を用
いた場合には、好例として、検出レベルが多層膜上の出
力と多層膜外の出力との中央の値になった場合を端部１
１Ｆａとして検出する。

【００１５】同様にして、多層型ホログラム１１の最下
面１１Ｒの端部１１Ｒａの位置も検出することができ
る。そこで、この検出した最上面１１の端部１１Ｆａの
位置と最下面１１Ｒａの位置より、各層の導波路１１−
１〜１１−４の傾斜端面１１−１ａ〜１１−４ａの位置
を計算によって求める。

【００１６】このようにして、導波路１１−１〜１１−
４の位置および傾斜端面１１−１ａ〜１１−４ａの位置
が求められるので、導波路１１−１〜１１−４からの情
報の読み出しに際し、集光レンズ１９を移動させること
で、導波路１１−１〜１１−４に対して求められている
導波路１１−１〜１１−４の位置と傾斜端面１１−１ａ
〜１１−４ａの位置とで定まる光入射位置へ光を集光さ
せることによって、導波路１１−１〜１１−４内にレー
ザ光を確実に入射できるようになる。これにより、導波
路１１−１〜１１−４からの情報の読み出しを確実に行
うことができるようになり、多層型ホログラム１１を備
えたメモリカード１０の使用が可能となる。

【００１７】〔光入射位置の求め方：その２〕図３に光
入射位置の求め方の別の例を示す。図面の簡素化のため
に、多層型ホログラムの導波路の最上層３２と最下層３
３のみを示している。この場合、最上層３２に対しその
最上層３２への光入射位置を示すマークとして検出パタ
ン３４１および３４２を、最下層３３に対しその最下層
３３への光入射位置を示すマークとして検出パタン３５
１および３５２を設けたメモリカード３１を使用する。

【００１８】検出パタン３４１および３４２は多層型ホ
ログラムの最上層３２と同一平面内に位置している。検
出パタン３５１および３５２は多層型ホログラムの最下
層３３と同一平面内に位置している。なお、検出パタン
３４１，３４２，３５１，３５２は、反射率が上昇ある
いは低下する部材で形成する（反射光の位相が回転する
部材で形成してもよい）。

【００１９】このメモリカード３１では、最上層３２に
おけるレーザ集光の面内位置を変えて、検出パタン３４
１，３４２をその反射率の変化から検出する。２つの検
出パタン３４１，３４２を検出すると、その中間位置か
ら最上層３２の端部位置（光入射位置）が求まる。同様
に、最下層３３におけるレーザ集光の面内位置を変え
て、検出パタン３５１，３５２をその反射率の変化から
検出する。２つの検出パタン３５１，３５２を検出する
と、その中間位置から最下層３３の端部位置（光入射位
置）が求まる。

【００２０】この２つの光入射位置を元に、計算により
各層の導波路の光入射位置を算出すればよい。最上層３
２への光入射位置をＡ１（ｘ，ｙ，ｚ）、最下層３３へ
の光入射位置をＡｎ（ｘ，ｙ，ｚ）とし、層の数をｎと
すれば、Ｘ層の導波路への光入射位置は、 ＡＸ（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ａ１（ｘ，ｙ，ｚ）^*（ｎ−Ｘ）／（ｎ−１）＋Ａｎ（ｘ ，ｙ，ｚ）^*（Ｘ）／（ｎ−１） ・・・・（２） で表される。

【００２１】検出パタン３４１，３４２，３５１，３５
２の形状は、図３に示されるように、縦の部分と横の部
分の接点を持ったＬ字形とするのが好例である。また、
各層毎にパタンの大きさや形を変えたり、あるいは別々
のコードを記録する等して、各層の検出に利用するよう
にしてもよい。このようにすると、光入射位置を検出で
きるパタンを記録することで、メモリカードから簡単に
光入射位置を３次元的に高精度に合わせることができ
る。

【００２２】図４は多層型ホログラムの側端面を４５゜
にカットする際の斜め切断を考慮に入れて、図３に示し
た検出パタン３４１に切削状況確認パタン４４１，４４
２を、検出パタン３４２に切削状況確認パタン４４３，
４４４を、検出パタン３５１に切削状況確認パタン４５
１，４５２を、検出パタン３５２に切削状況確認パタン
４５３，４５４を１組みずつ付設した例である。

【００２３】切削状況確認パターン４４１と４４２は三
角形をしており、それを逆に組み合わせ、組み合わせた
形が平行四辺形になるようにしている。また、切削状況
確認パタン４４１と４４２との間は、等間隔で分かれて
いる。切削状況確認パタン４４３と４４４、４５１と４
５２、４５３と４５４についても、４４１と４４２と同
様の形状とされている。

【００２４】最上層３２および最下層３３の端部は４５
゜にカットされる。この場合、クラッドおよび他の導波
路（コア）は省略しているが、全てのクラッドおよび導
波路の端部に対して一斉に端面加工（斜め切断）が施さ
れる。斜め切断が開始され、切削状況確認パタン４４１
と４４２とが削られると、パタン４４１と４４２の断面
部の相対長さから所要の切断面との差が分かる。その値
はパタン４４１の切断部の長さがだんだん短くなり、そ
れに反比例してパタン４４２の切断部の長さがだんだん
長くなる。そこで、これらの長さの比を基に削り出しを
進める。このとき、各ペアの比（４４１と４４２、４４
３と４４４、４５１と４５２、４５３と４５４）がほゞ
同一になるようにしながら削り出すことで、斜め切断を
正確に行うことができる。

【００２５】このように、切削状況確認パタン４４１〜
４４４、４５１〜４５４を付設して端面加工を行うこと
により、これら切削状況確認パタンの変化から端面の切
削状況とその面位置が正しいか否かを高精度に検出する
ことができ、導波路の側端面を４５゜に正確にカットす
ることができる。

【００２６】なお、図３および図４では、最上層３２お
よび最下層３３の平面形状（導波路の平面形状）を三角
形（正確には扇形：図７（ｂ）参照）としているが、四
角形などとしてもよい。導波路の傾斜端面にレーザ光を
照射した場合、屈折したレーザ光はその情報記録面に対
し扇形に広がるので、導波路の平面形状を扇形とした方
が良い。

【００２７】〔集光位置の変化方法例：その１〕図１で
は対物レンズ１９を移動させることによって集光位置を
多層型ホログラム１１の最上面１１Ｆから最下面１１Ｒ
まで変化させるようにした。これに対し、図５（ａ）に
示すように、対物レンズ（集光レンズ）１９に対してプ
リズム５４を設け、このプリズム５４を動かすことによ
って集光位置を変化させるようにしてもよい。図５
（ａ）では、原理を説明するために、メモリカード１０
の面に平行方向の入射光をプリズム５４で曲げて集光し
ているが、実際には入射光はメモリカード１０に直角方
向に入射される。また、集光レンズ１９とメモリカード
１０との間には、多数のプリズムが挿入される。

【００２８】図５（ａ）の例では、プリズム５４を左右
に動かすことで、左に動かした時には集光位置が最上面
に向かい、右に動かした時には集光位置が最下面に向か
う。プリズム５４の移動で光入射位置すなわち深さ方向
入射位置と横方向入射位置の両方を制御することができ
る。

【００２９】なお、集光レンズ１９をプリズム５４と反
対方向に同時に動かすことも好例であり、その移動量は
０．１^* （ＮＳ−１）×プリズム５４移動量から２
^* （ＮＳ−１）×プリズム５４移動量が好適である。ま
た、０．９^* （ＮＳ−１）×プリズム５４移動量から
１．１^* （ＮＳ−１）×プリズム５４移動量が最適であ
る。ここで、ＮＳは多層膜１１の屈折率である。

【００３０】〔集光位置の変化方法例：その２〕図５
（ａ）ではプリズム５４を左右に動かした。これに対し
て、図５（ｂ）では、集光レンズ１９を左上から右下に
動かす。集光レンズ１９を左上に動かした時には集光位
置が最上面に向かい、右下に動かした時には集光位置が
最下面に向かう。集光レンズ１９の移動で光入射位置す
なわち深さ方向入射位置と横方向入射位置の両方を制御
することができる。

【００３１】なお、プリズム５５と集光レンズ１９を同
時に左右に動かすことも好例で、集光レンズ１９の移動
量は０．１^* （ＮＳ）×プリズム５５移動量から２
^* （ＮＳ）×プリズム５５移動量が好適である。また、
０．９^* （ＮＳ）×プリズム５５移動量から１．１
^* （ＮＳ）×プリズム５５移動量が最適である。ここ
で、ＮＳは多層膜１１の屈折率である。

【００３２】図５（ａ）や図５（ｂ）に示すような集光
位置の変化方法を採用することにより、情報読出機構
（再生機構）を小型に、また情報読み出し（再生）のた
めの機構および制御を簡素化できる。

【００３３】〔再生機構の構成例〕図６は再生機構の構
成例を示す図である。図６（ａ）の構成例では、基板６
１上の多層膜６２を再生するために、再生機構６３が設
けられている。ここでは、再生用のレーザが再生機構６
３の外に設けられた例を示しているが、内部に設けてあ
ってもよい。

【００３４】レーザからの光は、集光レンズ６４を通っ
てプリズム６５、プリズム６６によって、多層膜６２の
再生しようとする膜面にはいる。この多層膜６２の各層
には表面凹凸で情報が記録されており、膜面内を伝播す
る光が表面の凹凸により、表面および裏面に出てくる。
この漏れてきた光６７を検出器６８で検出する。検出器
６８としては、ＣＣＤ等の２次元検出器が好例である。
なお、多層膜６２の各層には表面凹凸が検出器６８の表
面でデータとなるようにディジタル化されたホログラム
で形成されている。また、表面凹凸がディジタルデータ
である場合には、検出器６８の前にレンズ等を用いてデ
ータを検出器６８上に再生像を構成することが好例であ
る。

【００３５】多層膜６２の各層にアクセスするための制
御として、集光レンズ６４を移動制御すればよい。集光
レンズ６４を左上から右下に動かすことで、左上に動か
した時には集光位置が最上面に向かい、右下に動かした
ときには集光位置が最下面に向かう。集光レンズ６４の
移動で光入射位置すなわち深さ方向入射位置と横方向入
射位置の両方を制御することができる。

【００３６】また、多層膜６２の各層にアクセスするた
めの制御として、プリズム６５と集光レンズ６４を同時
に上下に動かすことも好例である。集光レンズ６４の移
動量は０．１^* （ＮＳ）×プリズム６５移動量から２^*
（ＮＳ）×プリズム６５移動量が好適である。また、集
光レンズ６４の移動量は０．９^* （ＮＳ）×プリズム６
５移動量から１．１^* （ＮＳ）×プリズム６５移動量が
最適である。ここで、ＮＳは多層膜６２の屈折率であ
る。

【００３７】さらに、多層膜６２の各層にアクセスする
ための制御としてプリズム６６と集光レンズ６４を同時
に上下逆方向に動かすことも好例である。集光レンズ６
４の移動量は０．１^* （ＮＳ＋１）×プリズム６５移動
量から２^* （ＮＳ＋１）×プリズム６５移動量が好適で
ある。また、集光レンズ６４の移動量は０．９^* （ＮＳ
＋１）×プリズム６５移動量から１．１^* （ＮＳ＋１）
×プリズム６５移動量が最適である。

【００３８】また、多層膜６２の各層にアクセスするた
めの制御として、プリズム６６を左右に集光レンズ６４
を上下に動かすことも好例である。集光レンズ６４の移
動量は０．１^* （ＮＳ＋１）×プリズム６５移動量から
２^* （ＮＳ＋１）×プリズム６５移動量が好適である。
また、集光レンズ６４の移動量は０．９^* （ＮＳ＋１）
×プリズム６５移動量から１．１^* （ＮＳ＋１）×プリ
ズム６５移動量が最適である。

【００３９】図６（ａ）において、多層膜６９は多層膜
６２と対になって設けてあるものであり、多層膜６２，
６９の中間点を中心として対象に配置するのが好例であ
る。また、２つだではなく、さらに多数の多層膜を配置
するようにしてもよい。この場合、多数の多層膜は、花
びら状に配置されるものとなる。また、図６（ａ）で
は、再生機構６３あるいは基板６１を軸線Ｌ１を中心と
して回転させることにより、多層膜６２，６９から情報
を読み出す。

【００４０】図６（ｂ）の構成例では、再生機構６３内
のプリズム６５と検出器６８を同時に動かして、多層膜
６２の各層から検出器６８までの距離を常に一定に保
ち、データの再生を安定して行えるようにしている。同
様に、図６（ｃ）の構成例では、再生機構６３内のプリ
ズム６６と検出器６８を同時に動かして、多層膜６２の
各層から検出器６８までの距離を常に一定に保ち、デー
タの再生を安定して行えるようにしている。

【００４１】図６（ａ）〜（ｃ）に示すような構成とす
ることにより、機構を簡素化できるとともに、多層膜の
６２，６９への光入射位置すなわち深さ方向入射位置と
横方向入射位置を合わせて、高精度な位置決めが実現で
きる。

【００４２】図７は再生機構の構成例を示すものであ
る。図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は鳥瞰図である。
この構成例では、基板７１上の多層膜７２を再生するた
めに、集光レンズ７４が基板７１に設けられている。こ
こでは、再生用のレーザ７０が基板７１の下に設けられ
ている。

【００４３】レーザ７０からの光は、集光レンズ７４を
通ってプリズム７５、プリズム７６によって、多層膜７
２の再生しようとする膜面に入る。この多層膜７２の各
面には表面凹凸で情報が記録されており、膜面内を伝播
する光が表面の凹凸により、表面および裏面に出てく
る。この漏れてきた光７７を検出器７８で検出する。検
出器７８としては、ＣＣＤ等の２次元検出器が好例であ
る。なお、多層膜７２の各面には表面凹凸が検出器７８
の表面でデータとなるようにディジタル化されたホログ
ラムで形成されている。また、表面凹凸がディジタルデ
ータである場合には、検出器７８の前にレンズ７９等を
用いてデータを検出器上に再生像を構成することが好例
である。レンズ７９としては、通常の凸型レンズの他、
ホログラムレンズ、円筒状レンズの集合体などが好例で
ある。

【００４４】多層膜７２の各層にアクセスするための制
御として、プリズム７５を上下に移動することで可能で
ある。なお、プリズム７６と検出器７８を移動制御すれ
ばさらによい集光特性が得られる。プリズム７６等の移
動量は０．１^* （ＮＳ−１）×プリズム７５移動量から
２^* （ＮＳ−１）×プリズム７５移動量が好適である。
また、０．９^* （ＮＳ−１）×プリズム７５移動量から
１．１^* （ＮＳ−１）×プリズム７５移動量が最適であ
る。ここで、ＮＳは多層膜７２の屈折率である。この例
では、再生に必要な光を集光する集光レンズ７４が基板
７１に組み込まれているため、位置決めの基準が集光レ
ンズ７４からのレーザで得ることができる。したがっ
て、再生機構７３の位置決めが簡素化されるととも、再
生機構７３あるいは基板７１を軸線Ｌ１を中心として回
転させることで、高精度な再生を行うことができる。

【００４５】図８は再生機構の構成例を示すものであ
る。図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は鳥瞰図である。
この構成例では、基板８１上の多層膜８２を再生するた
めに、集光用反射板８４が基板８１に設けられている。
ここでは、再生用のレーザ８０が基板８１の上に設けら
れている。

【００４６】レーザ８０からの光は、集光用反射板８４
で反射されプリズム８５で方向を変えて、プリズム８６
によって多層膜８２の再生しようとする膜面に入る。こ
の多層膜８２の各面には表面凹凸で情報が記録されてお
り、膜面内を伝播する光が表面の凹凸により、表面およ
び裏面に出てくる。この漏れてきた光８７を検出器８８
で検出する。検出器８８としては、ＣＣＤ等の２次元検
出器が好例である。なお、多層膜８２の各面には表面凹
凸が検出器８８の表面でデータとなるように、ディジタ
ル化されたホログラムで形成されている。また、表面凹
凸がディジタルデータである場合には、検出器８８の前
にレンズ８９等を用いてデータを検出器上に再生像を構
成することが好例である。レンズ８９としては、通常の
凸型レンズの他、ホログラムレンズ、円筒状レンズの集
合体などが好例である。

【００４７】多層膜８２の各層にアクセスするための制
御として、プリズム８５を上下に移動することで可能で
ある。なお、プリズム８６を移動制御すればさらによい
集光特性が得られる。プリズム８６の移動量は０．１^*
（ＮＳ−１）×プリズム８５移動量から２^* （ＮＳ−
１）×プリズム８５移動量が好適である。また、０．９
^* （ＮＳ−１）×プリズム８５移動量から１．１^* （Ｎ
Ｓ−１）×プリズム８５移動量が最適である。ここで、
ＮＳは多層膜８２の屈折率である。この構成例では、再
生に必要な光を集光する集光用反射板８４が基板８１に
組み込まれているため、再生機構８３あるいは基板８１
を軸線Ｌ１を中心として回転させることで、高精度な再
生を行うことができる。この反射板８４をホログラムで
作成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、多層型ホログラムの最上面および最下面
の位置ならびに端部の位置から各層の導波路の位置およ
び傾斜端面の位置が求められ、多層型ホログラムの所望
の導波路からの情報の読み出しに際し、その導波路に対
して求められている導波路の位置と傾斜端面の位置とで
定まる光入射位置へ光が集光されるものとなり、多層型
ホログラムを備えたメモリカードからの情報の読み出し
を確実に行うことができるようになる。また、本発明に
よれば、横方向入射位置を確実に検出することで、多層
型ホログラムの光入射位置のずれに柔軟に対応すること
ができ、層の数が増えても精度が低下しない。さらに、
メモリカードの多層型ホログラムの最上層および最下層
の導波路に対して略垂直に入射される光の入射位置を示
すマークを設けることにより、メモリカードから簡単に
光入射位置を３次元的に得ることができ、高精度に光の
入射位置を合わせることができる。また、集光レンズと
プリズムの動きを同期させることで、カードの再生機構
を小型に、また再生のための機構および制御を簡素化で
きる。また、集光レンズとプリズムを複数組み合わせる
ことで、機構を簡素化できるとともに、多層型ホログラ
ムの各導波路への深さ方向入射位置および横方向入射位
置を合わせて、高精度な位置決めが実現できる。さら
に、情報記録層の再生に必要な光を集光する集光レンズ
あるいは集光用反射ミラーをメモリカードの基板に組み
込むことで、位置決めの基準が集光レンズからのレーザ
で得ることができる。したがって、再生機構の位置決め
が簡素化されるとともに再生機構あるいはメモリカード
を回転させることにより、高精度な再生を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る情報読出装置の一実施の形態の
要部を示す構成図である。

【図２】 多層型ホログラムの最上面および最下面の端
部位置の検出方法を説明する図である。

【図３】 多層型ホログラムの最上層および最下層の導
波路への光入射位置の検出パタンの例を示す図である。

【図４】 斜め切断を考慮した多層型ホログラムの最上
層および最下層の導波路への光入射位置の検出パタンの
例を示す図である。

【図５】 多層型ホログラムへの光の入射方法の例を示
す図である。

【図６】 再生機構の構成例を示す図である。

【図７】 再生機構の構成例を示す図である。

【図８】 再生機構の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１００…情報読出装置、１０…メモリカード、１１…多
層型ホログラム（多層膜）、１２…レーザ、１３…コリ
メート系、１４…第１のビームスプリッタ、１５…第２
のビームスプリッタ、１６…円筒レンズ（シリンドリカ
ルレンズ）、１７…４分割検出器、１８…エッジ検出回
路、１９…対物レンズ（集光レンズ）、２０…集光レン
ズ、１１−１〜１１−４…導波路、１１−１ａ〜１１−
４ａ…傾斜端面、１１Ｆ…最上面、１１Ｆａ…最上面１
１Ｆの端部、１１Ｒ…最下面、１１Ｒａ…最下面１１Ｒ
の端部、３２…最上層、３３…最下層、３４１，３４
２，３５１，３５２…検出パタン、４４１〜４４４，４
５１〜４５４…切削状況確認パタン、５４，５５，６
５，６６，７５，７６，８５，８６…プリズム、６４，
７４…集光レンズ、８４…集光用反射板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｋ 19/06 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｄ (56)参考文献 特開 平11−337756（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−345419（ＪＰ，Ａ) 特開2000−19940（ＪＰ，Ａ) 特開2000−19938（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−101735（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−110380（ＪＰ，Ａ) 特開2000−29375（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 17/00 - 19/16 G06K 7/00 - 7/14 G03H 1/18 - 1/28 B42D 15/10

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録層としてホログラムによる複数
   の導波路を積層して成る多層型ホログラムを備え、 この多層型ホログラムの少なくとも最上層および最下層
   の導波路に対して略垂直に入射される光の入射位置を示
   すマークが設けられ、前記最上層の導波路への光の入射位置を示すマークが前
   記最上層と同一平面内に位置し、 前記最下層の導波路への光の入射位置を示すマークが前
   記最下層と同一平面内に位置している ことを特徴とする
   メモリカード。
2. 【請求項２】 前記情報記録層の再生に必要な光を集光
   する集光レンズまたは集光用反射ミラーが前記情報記録
   層が設けられた基板に組み込まれていることを特徴とす
   る請求項１記載のメモリカード。
3. 【請求項３】 情報記録層としてホログラムによる複数
   の導波路を積層して成る多層型ホログラムを備えたメモ
   リカードへ光を照射し、その反射光により前記多層型ホ
   ログラムの所望の導波路から情報を読み出す情報読出装
   置において、 前記多層型ホログラムの最上面および最下面の位置を検
   出する最上面／最下面位置検出手段と、 前記多層型ホログラムの最上面および最下面の端部の位
   置を検出する最上面／最下面端部位置検出手段と、 前記最上面／最下面位置検出手段によって検出された前
   記多層型ホログラムの最上面および最下面の位置および
   前記最上面／最下面端部位置検出手段によって検出され
   た前記多層型ホログラムの最上面および最下面の端部位
   置より各層の導波路の位置および傾斜端面の位置を求め
   る手段とを備えたことを特徴とする情報読出装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記多層型ホログラ
   ムの所望の導波路からの情報の読み出しに際し、その導
   波路に対して求められている導波路の位置と傾斜端面の
   位置とで定まる光入射位置へ光を集光させる集光手段を
   備えたことを特徴とする情報読出装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記集光手段は、集
   光レンズを移動することによって光入射位置へ光を集光
   させることを特徴とする情報読出装置。
6. 【請求項６】 請求項４において、前記集光手段は、プ
   リズムを移動することによって光入射位置へ光を集光さ
   せることを特徴とする情報読出装置。
7. 【請求項７】 請求項４において、前記集光手段は、集
   光レンズおよびプリズムを移動することによって光入射
   位置へ光を集光させることを特徴とする情報読出装置。
8. 【請求項８】 情報記録層としてホログラムによる複数
   の導波路を積層して成る多層型ホログラムを備えたメモ
   リカードへ光を照射し、その反射光により前記多層型ホ
   ログラムの所望の導波路から情報を読み出す情報読み出
   し方法において、 前記多層型ホログラムの最上面および最下面の位置なら
   びに端部の位置を検出し、 この検出した多層型ホログラムの最上面および最下面の
   位置ならびに端部の位置より各層の導波路の位置および
   傾斜端面の位置を求め、 前記多層型ホログラムの所望の導波路からの情報の読み
   出しに際し、その導波路に対して求められている導波路
   の位置と傾斜端面の位置とで定まる光入射位置へ光を集
   光させるようにしたことを特徴とする情報読み出し方
   法。
9. 【請求項９】 情報記録層としてホログラムによる複数
   の導波路を積層して成る多層型ホログラムを備えたメモ
   リカードへ光を照射し、その反射光により前記多層型ホ
   ログラムの所望の導波路から情報を読み出す情報読み出
   し方法において、 前記多層型ホログラムの最上層および最下層の導波路に
   対して略垂直に入射される光の入射位置を示すマークが
   設けられており、前記最上層の導波路への光の入射位置を示すマークは前
   記最上層と同一平面内に位置し、 前記最下層の導波路への光の入射位置を示すマークは前
   記最下層と同一平面内に位置し 、これらの マークを基準として前記多層型ホログラムの最
   上層および最下層の導波路への光入射位置を検出し、 この検出した多層型ホログラムの最上層および最下層の
   導波路への光入射位置より各層の導波路への光入射位置
   を求め、 前記多層型ホログラムの所望の導波路からの情報の読み
   出しに際し、その導波路に対して求められている光入射
   位置へ光を集光させるようにしたことを特徴とする情報
   読み出し方法。