WO2007145186A1 - ホログラム装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a hologram apparatus that reads out holograms recorded in a multiplexed manner on an optical recording medium, and more particularly to a hologram apparatus that can suppress crosstalk without pinholes and is suitable for thinning.
- Patent Document 1 describes a hologram device including a pinhole filter as such a technique.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-58726
- the numerical aperture NA of the lens needs to be the same during recording and during reproduction, and the storage capacity per hologram page is written.
- the numerical aperture of the lens at the time depends on NA. Therefore, using a lens with a large numerical aperture NA at the time of writing to increase the storage capacity per hologram page requires a lens having a high numerical aperture NA at the time of reproduction.
- the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a hologram device suitable for thinning even when a lens having a small numerical aperture NA is used.
- Another object of the present invention is to provide a hologram apparatus capable of suppressing the occurrence of crosstalk without using pinholes.
- an object of the present invention is to provide a hologram apparatus that suppresses the intrusion of dust and makes it difficult for a collision between an optical recording medium and a pickup to occur.
- the present invention receives a reproducing light output from an optical recording medium that has received the reference light, a light emitting unit that gives the reference light to the optical recording medium, a lens that converts the reference light into parallel light, and the like.
- a hologram device comprising: a light receiving device for converting into an electric signal;
- the optical axis of the reproduction light output from the optical recording medium is the first optical axis
- the optical axis that intersects the first optical axis is the second optical axis
- the light receiving device is provided on the second optical axis with a reflecting mirror that directs the optical axis of the reproduction light from the first optical axis to the second optical axis, and the direction of the light receiving surface is And a light receiving member installed perpendicular to the second optical axis.
- a reflecting mirror that directs the optical axis of the reproduction light from the first optical axis to the second optical axis, and the direction of the light receiving surface is And a light receiving member installed perpendicular to the second optical axis.
- the first optical axis and the second optical axis are perpendicular.
- the hologram device since the light receiving member is provided in the width direction orthogonal to the structure in which the light receiving members are stacked in the thickness direction, the hologram device can be thinned.
- the reproduction light is gradually narrowed as the diameter of the optical recording medium increases, and is gradually expanded after the beam waist where the diameter becomes the smallest.
- the reflection mirror has a reflection area equal to or slightly larger than that of the beam waist, and at or near the position where the beam waist is formed. What is provided is preferred! /.
- the reflection mirror is provided on a non-reflective surface.
- the non-reflective surface absorbs light and suppresses reflection, or transmits light and suppresses reflection. It is a transmission member.
- the non-reflecting surface including the reflecting mirror and the light receiving member are housed in one housing.
- the above means can prevent dust from entering the housing.
- the housing is provided with an opening window for guiding the reproduction light output from the optical recording medium to the reflecting mirror, and the opening window is provided with a cover for transmitting light.
- a mirror actuator for freely adjusting the tilt angle of the reflecting mirror is provided.
- the reference light can be directed to an arbitrary recording position. It is also possible to reproduce holograms recorded by the angle multiplexing method.
- the reflection mirror is provided in a light receiving element, and the light receiving element is supported by an actuator capable of changing an inclination angle, and the actuator is based on a signal output from the light receiving element. It can also be set as the structure driven.
- the occurrence of crosstalk can be suppressed without using a pinhole filter. It is possible to provide a hologram apparatus that can be used.
- the hologram device can be thinned.
- the light receiving device is housed in one housing and the transparent force bar is attached to the opening window through which the reproduction light is incident, it is possible to prevent dust from entering the housing.
- Fig. 1 is an exploded perspective view showing a pickup constituting the hologram device of the present invention
- Fig. 2 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of a light receiving device
- Fig. 3 shows the relationship between reference light and reproduction light for an optical recording medium.
- the hologram apparatus has a pickup 10 that reads information (data) recorded on an optical recording medium.
- An optical recording medium M described in the following embodiment is a so-called reflective optical recording medium, and has a configuration having a reflective layer below a recording layer capable of recording interference fringes. It may be a transmissive optical recording medium having no reflective layer. In the recording layer, a plurality of holograms indicating data information are recorded in multiple as interference fringes (checkered two-dimensional dot patterns) with different recording angles.
- the pickup 10 is driven in a biaxial direction on the plane (in the X direction and
- the movable base 11 is movably provided in the Y direction.
- the optical recording medium M can be moved in the X and Y directions while facing the optical recording medium M.
- the movable base 11 receives the light emitting device 20 that generates reference light, the mirror actuator 30 that changes the direction of the reference light to a predetermined direction, and the reproduction light output from the optical recording medium M.
- a light receiving device 40 that reads a hologram by light is mounted.
- the light emitting device 20 includes, for example, a vertical cavity surface emitting laser (hereinafter referred to as “VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser)”, and the like.
- the light source 20 generates a reference light and the reference light output from the light source. It has a light-emitting part 21 that has power, such as a beam expander that expands the light, and a collimator lens 23 that converts the expanded reference light into parallel light.
- the collimating lens 23 shown in the form has a small numerical aperture NA. For this reason, in the collimating lens 23, the occurrence of spherical aberration is kept low.
- the light emitting unit 21 and the collimating lens 23 are assembled together.
- the reference light generated by the light emitting device 20 is output to a mirror actuator 30 described below.
- the mirror actuator 30 has a mirror 31 that reflects the incident reference light and a drive unit 32 that can change the tilt angle of the mirror 31 within a predetermined range.
- the drive unit 32 can be constituted by a known drive mechanism such as a magnetic drive mechanism or an electrostatic drive mechanism.
- the drive unit 32 supports the mirror 31 so as to be swingable. By controlling the drive unit 32, the tilt angle of the mirror 31 can be freely adjusted.
- the movable base 11 is provided with an opening 12 penetrating in the Z direction shown in the figure.
- the mirror actuator 30 is fixed to the edge of the opening 12.
- the reference light reflected by the mirror 31 is output toward the optical recording medium M located on the lower (Z2) side of the movable base 11 through the opening 12.
- the light receiving device 40 is also provided in the vicinity of the opening 12. As shown in FIG. 2, the light receiving device 40 includes a reflection mirror 42 fixed to the center of the stage 41 and a light receiving member 43, which are housed in a housing 44.
- the housing 44 is a box-shaped member whose dimension in the width direction (X direction in FIG. 2) is longer than the dimension in the thickness direction (Z direction).
- the housing 44 is provided with an opening window 45.
- the opening window 45 is provided on the lower surface 44a of the housing 44 facing the optical recording medium M and at one position in the width direction (XI direction in FIG. 2).
- a transparent cover 46 that transmits light is fixed to the opening window 45. For this reason, the housing 44 is in a hermetically sealed state, and intrusion of dust into the housing 44 is prevented.
- the transparent cover 46 is fixed inside the housing 44 and does not protrude outside the housing 44. For this reason, it is possible to avoid a collision between the transparent cover 46 and the optical recording medium M.
- the light receiving member 43 is composed of an imaging means such as a CMOS sensor or a CCD, for example. Yes.
- the light receiving member 43 is fixed to a side surface 44b which is perpendicular to the lower surface 44a having the opening window 45 and which is the other in the width direction (X2 direction in FIG. 2). That is, the light receiving surface 43a of the light receiving member 43 is fixed to the side surface 44b in the state of facing the XI direction, and is in a perpendicular relationship to the surface Ml of the optical recording medium M.
- the stage 41 is provided at a position facing both the transparent cover 46 and the light receiving member 43 in the housing 44. More specifically, a triangular pedestal 47 is provided at a corner in the housing 44 formed by an upper surface 44c facing the lower surface 44a of the housing 44 and a side surface 44d facing the side surface 44b. The stage 41 is fixed so as to be inclined on the slope of the base 47.
- the stage 41 is formed as a powerful non-reflective surface such as a light absorbing member (for example, the surface of the stage 41 is painted black) or a light transmitting member that transmits light.
- the reflection mirror 42 is fixed substantially at the center of the stage 41.
- the reproduction light Lp output from the optical recording medium M has the diameter of the optical recording due to the effect of optical phase conjugation. Gradually moving away from the medium M, it gradually narrows as it moves in the Z1 direction, and has the characteristic that it gradually expands past the beam waist BW where the diameter becomes the smallest.
- the reflection mirror 42 is fixed at a position where the beam waist BW is located or in the vicinity thereof so that an inclination angle is 45 degrees.
- the reflecting mirror 42 is formed with a very small area. That is, the reflection mirror 42 is formed with the same area as the diameter of the beam waist BW or a slightly larger area.
- the size and shape of the reflection mirror 42 is, for example, a circle having a diameter of about 250 m, or a square having a side of about 250 ⁇ m, but is not limited thereto.
- an imaginary line passing through the center of the beam waist BW and extending perpendicularly to the optical recording medium M is defined as a first optical axis D1.
- an imaginary line passing through the intersection of the first optical axis D1 and the reflection mirror 42 and intersecting perpendicularly to the first optical axis D1 (extending parallel to the optical recording medium M) is provided.
- the second optical axis is D2.
- the light receiving member 43 is fixed to the side surface 44b of the housing 44 with the light receiving surface 43a oriented perpendicularly to the second optical axis D2 on the second optical axis D2.
- the surface of the optical recording medium M in which the light receiving member 43 is not arranged at a position perpendicular to the first optical axis DI that is, the second optical axis D2. It is the structure provided in the position which becomes perpendicular
- the reproduction light Lp output from the optical recording medium M is light that is gradually expanded after passing the beam waist BW, so that the light receiving area of the light receiving member 43 is increased to the limit. It is effective to keep the optical path length W as far as possible.
- the collimating lens 23 having a low numerical aperture NA is used as described above, the focal length is extended as compared with a lens having a large numerical aperture NA. For this reason, it has been necessary to increase the thickness of the pickup 10 in order to ensure a long optical path length W in the past.
- the optical path length W is formed in the width direction (X direction) orthogonal to the thickness direction that is not in the thickness direction (Z direction) as described above, It can prevent more effectively that a dimension becomes thick.
- the distance to the optical recording medium M force beam waist BW is also extended. For this reason, it is necessary to set the distance between the optical recording medium M and the lower surface 44a of the housing 44 to be longer than the conventional one. Therefore, the position of the housing 44 constituting the pickup 10 is arranged at a position farther away from the optical recording medium M force than before. In this case, the distance is about 200 / z m, which is sufficiently larger than the distance (about 100 m) when a conventional lens having a large numerical aperture NA is used. Therefore, a collision between the pickup 10, particularly the lower surface 44 a of the housing 44, and the optical recording medium M occurs. It should be noted that the distance (200 m) has an extremely small influence on the height of the entire device, which is extremely small when viewed from the size of the entire hologram device, and is almost negligible.
- the transparent cover 46 moves in a state of facing the surface of the optical recording medium M.
- the movable base 11 stops at an arbitrary recording position (book), and the reference light Lr is output from the light emitting device 20 toward the mirror actuator 30.
- the reference light Lr is reflected by the mirror 31 of the mirror actuator 30 and applied to the optical recording medium M.
- the mirror actuator 30 irradiates the reference light Lr reflected by the mirror 31 at an arbitrary recording position (book) on the optical recording medium M at a predetermined angle.
- the angle is adjusted so that it can.
- the reference light Lr irradiated to the optical recording medium M passes through the optical recording medium M, is reflected again by the reflective layer M2 provided on the bottom side of the optical recording medium, and the optical recording medium M Output as playback light Lp to the outside.
- the reproduction light Lp enters the light receiving device 40, is bent 90 degrees by the reflecting mirror 42, and is received by the light receiving member 43.
- the reproduction light Lp is light that has a beam waist BW at the position of the reflection mirror 42 and gradually expands after passing through the reflection mirror 42. Also, since the optical path between the reflecting mirror 42 and the light receiving member 43 extends in the width (X) direction, the optical path length W is sufficiently secured. Therefore, the light receiving member 43 can receive the reproduction light Lp in a sufficiently enlarged state.
- the transparent cover 46 is provided between the optical recording medium M and the beam waist BW. Therefore, a portion of the reproduction light Lp having a diameter larger than that of the beam waist BW is transmitted through the transparent cover 46. Therefore, the influence of the transparent cover 46 on the aberration of the reproduction light Lp can be reduced.
- the reference light Lr may be irradiated not only to an arbitrary recording position (book) on the optical recording medium M but also to a plurality of recording positions (books) adjacent thereto.
- the desired reproduction light Lpl from the arbitrary recording position (book) and other reproduction light Lp2 from the recording position (book) adjacent thereto may be output at the same time. Then, when the light receiving member 43 simultaneously receives two or more reproduction lights Lp, so-called crosstalk occurs.
- the reflection mirror 42 is formed with a small area substantially the same as the beam waist BW, the reflection mirror 42 is incident on the reproduced light Lpl or incident light. Either Lp2 does not reflect force. Therefore, the reproduction light reflected by the reflection mirror 42 is limited to any one reproduction light Lp, that is, the desired reproduction light (reproduction light Lpl in FIG. 2) at the arbitrary recording position (book). Crosstalk is suppressed.
- the other reproduction light Lp2 is irradiated around the reflection mirror 42, specifically, the stage 41, but the stage 41 has a non-reflection surface (light absorption as described above). Member or light transmitting member). For this reason, the other reproduction light Lp2 is absorbed or transmitted by the stage 41, so that it is not received by the light receiving member 43.
- the light receiving member 43 can receive only the desired reproduction light Lpl from the arbitrary recording position (book), and other unnecessary reproduction light Lp2 can be blocked by the non-reflecting surface of the stage 41. is there. Therefore, since the reflecting mirror 42 and the non-reflecting surface of the stage 41 having a small area force function as a pinhole filter, the occurrence of so-called crosstalk can be suppressed without using a pinhole filter.
- the force described as the case where the reflecting mirror 42 is fixed on the stage 41 having a non-reflecting surface is not limited to this. That is, the stage may be formed of a light receiving element capable of receiving a plurality of reproduction lights Lp at a time, the reflection mirror 42 may be provided at the center, and the pedestal 47 may be formed of an actuator. In this case, the mirror actuator 30 can be dispensed with.
- the light receiving element can receive a plurality of reproduction lights Lp at a time.
- the calculation unit (not shown) extracts the reproduction light Lp to be reflected by the reflection mirror 42 and outputs the information as a feedback signal. Thereafter, based on the feedback signal, an actuator that drives the reflection mirror 42 and the light receiving element is appropriately driven, so that desired reproduction light Lp to be output from the plurality of reproduction light Lp toward the light receiving member 43 is obtained. Only the reflection mirror 42 can reflect the light toward the light receiving member 43 side. Therefore, even in this case, it is possible to suppress the occurrence of so-called crosstalk.
- the reflecting mirror 42 is fixed so as to be 45 degrees with respect to the slope of the base 47, and the second optical axis D2 crosses perpendicularly to the first optical axis D1.
- the present invention is not limited to this. That is, the first optical axis is not necessarily Dl and the second optical axis D2 may intersect at other angles that do not need to intersect perpendicularly.
- the second optical axis D2 is parallel to the surface Ml of the optical recording medium M. This is preferable because it makes it easier to reduce the thickness of the hologram device.
- FIG. 1 is an exploded perspective view showing a pickup constituting the hologram device of the present invention
- FIG. 2 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the light receiving device
- FIG. 3 is a conceptual diagram showing the relationship between reference light and reproduction light for an optical recording medium
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Abstract
【課題】 薄型化に適し、且つピンホールを用いなくともクロストークの発生を抑えることができ、しかも塵埃の侵入を抑えたホログラム装置を提供する。 【解決手段】 再生光Lpの光路上に反射ミラー42を設け、再生光Lpの向きを光記録媒体Mと平行となる方向に向け、その後に受光部材43が受光する。受光部材43を厚み(Z)方向に設ける必要がないため、光路長が延びたとしてもホログラム装置の薄型化が可能となる。また微小面積の反射ミラー42を用いることにより、ピンホールなしでもクロストークの発生を抑制が可能となる。さらに受光装置40をハウジング44内に収納し、再生光Lpは透明カバー46を介して前記ハウジング44内に入射するようにしたため、塵埃の侵入を防止することが可能となる。
Description
明 細 書
ホログラム装置
技術分野
[0001] 本発明は、光記録媒体に多重に記録されたホログラムの読み出しを行うホログラム 装置に係わり、特にピンホールなしにクロストークを抑えることができるとともに薄型化 に適したホログラム装置に関する。
背景技術
[0002] ホログラム装置においては、再生時に所望のホログラムからの再生光のみを取得し 、その他のホログラム力 の再生光を遮断することにより、いわゆるクロストークの発生 を抑える技術が必要とされる。
[0003] 特許文献 1には、このような技術として、ピンホールフィルタを備えたホログラム装置 が記載されている。
特許文献 1:特開 2006 - 58726号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力し、上記ピンホールフィルタを備えたホログラム装置では、レンズの開口数 NA は記録時と再生時とで同じにする必要があり、またホログラム 1ページ当りの記憶容 量は、書き込み時におけるレンズの開口数 NAに依存する。このため、書き込み時に 大きな開口数 NAのレンズを用いることにより、ホログラム 1ページ当りの記憶容量を 大きくすると、再生時にも高い開口数 NAを有するレンズが必要となる。
[0005] しかし、開口数 NAの大きなレンズは球面収差が大きいため、高精度な非球面レン ズとすることが必要となる力 このようなレンズをコンパクトに形成することは難しい。
[0006] また、高開口数 NAのレンズは焦点距離が短いため、光記録媒体とこれに対向する ピンホールまでの距離が短くなりやすい。例えば、従来は、ピンホールと光記録媒体 との間隔は約 100 mと狭い構成であった。このため、静電気がこの間に発生すると 塵埃が溜まりやすぐ最悪の場合には前記ピンホールを塞いでしまうおそれがある。
[0007] さらに、光記録媒体側に反りなどの変形が生じると、受光部材を搭載したピックアツ
プを移動させる際に、ピンホールが光記録媒体に衝突し、ピンホールや光記録媒体 に傷や変形を生じさせるという危険性がある。
[0008] 一方、開口数 NAが小さなレンズでは焦点距離が延びるため、ピックアップが光記 録媒体の厚さ方向に大きくなる。このため、ホログラム装置の薄型化がしにくくなると いう問題があった。
[0009] 本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、開口数 NAの小さなレンズ を用いた場合でも薄型化に適したホログラム装置を提供することを目的としている。
[0010] また本発明は、ピンホールを用いなくともクロストークの発生を抑えることができるよう にしたホログラム装置を提供することを目的としている。
[0011] さらに本発明は、塵埃の侵入を抑えるとともに光記録媒体とピックアップとの衝突が 起こり難くしたホログラム装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明は、光記録媒体に参照光を与える発光部と、前記参照光を平行な光に変換 するレンズと、前記参照光を受けた光記録媒体から出力される再生光を受光して電 気信号に変換する受光装置と、を備えたホログラム装置であって、
前記光記録媒体から出力される再生光の光軸を第 1の光軸とし、前記第 1の光軸と 交叉する光軸を第 2の光軸としたときに、
前記受光装置は、前記再生光の光軸を前記第 1の光軸から前記第 2の光軸に向け る反射ミラーと、前記第 2の光軸上に設けられており且つ受光面の向きが前記第 2の 光軸上に対し垂直に設置された受光部材とを有することを特徴とするものである。 具体的には、前記第 1の光軸と前記第 2の光軸とが垂直であるものが好ましい。
[0013] 本発明では、受光部材を厚み方向に重ねて設ける構成ではなぐこれと直交する 幅方向に設けた構成としたため、ホログラム装置を薄型化することができる。
[0014] 上記において、前記再生光は、その直径が前記光記録媒体力 遠ざかるにしたが つて徐々に細められ、前記直径が最も細くなるビームウェストを過ぎると徐々に拡大さ れるものであり、
前記反射ミラーは、その反射面積が前記ビームウェストと同じ面積またはそれよりも わずかに大きな面積力もなるとともに前記ビームウェストとなる位置又はその近傍に
設けられて 、るものが好まし!/、。
[0015] 上記手段では、ピンホールフィルタを用いなくとも任意の再生光のみを選択し、受 光部材に向けて出力することができる。
[0016] 前記反射ミラーが、非反射面の上に設けられているものが好ましぐ例えば非反射 面は、光を吸収して反射を抑える光吸収部材または光を透過させて反射を抑える光 透過部材である。
[0017] 上記手段では、再生光が前記反射ミラー以外の部分で反射するのを防止できるた め、不用な再生光が前記受光部材に届くことを遮断できる。このため、いわゆるクロス トークの発生を抑えることができる。
[0018] また前記反射ミラーを備えた非反射面と前記受光部材とが 1つのハウジングの中に 収納されて 、るものが好まし 、。
[0019] 上記手段では、ハウジング内への塵埃の侵入を防止できる。
この場合、前記ハウジングには、前記光記録媒体から出力された再生光を前記反 射ミラーへと導く開口窓が形成されており、この開口窓には光を透過させるカバーが 設けられている。
[0020] 上記手段では、ハウジング内への塵埃の侵入を防止しつつ、再生光の入射につい てはこれを許容することができる。
[0021] 上記において、前記反射ミラーの傾き角度を自在に調整するミラーァクチユエータ が設けられて 、るものが好ま U 、。
[0022] 上記手段では、参照光を任意の記録位置に向けることが可能となる。また角度多重 方式で記録されたホログラムの再生も可能となる。
[0023] さらに、前記反射ミラーが受光素子に設けられ、前記受光素子が傾斜角度を可変 することが可能なァクチユエータに支持されており、前記受光素子から出力される信 号に基づいて前記ァクチユエータが駆動される構成とすることもできる。
[0024] この場合には、複数の再生光の中から受光装置側で必要とする再生光のみを選択 して受光することができる。
発明の効果
[0025] 本発明では、ピンホールフィルタを用いなくともクロストークの発生を抑えることがで
きるようにしたホログラム装置を提供することが可能となる。
[0026] また開口数 NAの小さなレンズを用いた場合でも、ホログラム装置を薄型化すること ができる。
[0027] また受光装置を 1つのハウジング内に収納し、再生光が入射する開口窓に透明力 バーを取り付けたため、ハウジング内への塵埃の侵入を防止できる。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図 1は本発明のホログラム装置を構成するピックアップを示す分解斜視図、図 2は 受光装置の構成を概念的に示す概略構成図、図 3は光記録媒体に対する参照光と 再生光との関係を示す概念図である。
[0029] 図 1に示すように、ホログラム装置は光記録媒体に記録されて 、る情報 (データ)を 読み取るピックアップ 10を有して 、る。
[0030] 以下の実施の形態で説明する光記録媒体 Mは、いわゆる反射型の光記録媒体で あり、干渉縞を記録することが可能な記録層の下部に反射層を有する構成であるが、 反射層を有しない透過型の光記録媒体であってもよい。なお、前記記録層内には多 数のデータ情報を示すホログラムが、干渉縞 (市松模様状の 2次元的なドットパター ン)として記録角度を変えた状態で多重に記録される。
[0031] 前記ピックアップ 10は図示しない駆動機構により、平面 2軸方向(図 1の X方向及び
Y方向)に移動自在に設けられた可動ベース 11を有して 、る。前記可動ベース 11は
、光記録媒体 Mに対向する状態で前記 X方向及び Y方向に移動できるようになって いる。
[0032] 前記可動ベース 11には、参照光を生成する発光装置 20と、参照光の向きを所定 の方向に変えるミラーァクチユエータ 30と、光記録媒体 Mから出力される再生光を受 光してホログラムを読み取る受光装置 40とが搭載されている。
[0033] 前記発光装置 20は、例えば垂直共振器面発光レーザ (以下、「VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser)という」などからなり、参照光を生成する光源と前記光 源から出力された参照光を拡大するビームェクスパンダなど力もなる発光部 21と、拡 大された参照光を平行な光に変換するコリメートレンズ 23などを有している。本実施
の形態に示すコリメートレンズ 23はその開口数 NAが小さい。このため、コリメートレン ズ 23では、球面収差の発生を低く抑えられている。前記発光部 21およびコリメ一トレ ンズ 23は一体的に組み付けられて 、る。前記発光装置 20で生成された参照光は、 次に説明するミラーァクチユエータ 30に向けて出力される。
[0034] ミラーァクチユエータ 30は、入射した前記参照光を反射するミラー 31と、このミラー 31の傾き角度を所定の範囲内で可変する駆動部 32とを有している。前記駆動部 32 は、例えば磁気駆動機構ゃ静電駆動機構など公知の駆動機構で構成することが可 能である。前記駆動部 32には前記ミラー 31が揺動自在に支持されている。前記駆 動部 32を制御することにより、ミラー 31の傾き角度を自在に調整できるようになって いる。
[0035] 図 1に示すように、前記可動ベース 11には、図示 Z方向に貫通する開口部 12が設 けられている。前記ミラーァクチユエータ 30は前記開口部 12の縁部に固定されてい る。前記ミラー 31で反射された参照光は、前記開口部 12を通じて可動ベース 11の 下部 (Z2)側に位置する光記録媒体 Mに向けて出力される。
[0036] 前記受光装置 40も前記開口部 12の近傍に設けられている。図 2に示すように前記 受光装置 40は、ステージ 41の中央部に固定された反射ミラー 42と、受光部材 43と を有しており、これらはハウジング 44内に収納されている。
[0037] 前記ハウジング 44は、幅方向(図 2では X方向)の寸法が厚み方向(Z方向)の寸法 よりも長い箱型の部材である。
[0038] 前記ハウジング 44には開口窓 45が設けられている。前記開口窓 45は、前記光記 録媒体 Mと対向するハウジング 44の下面 44aで、且つ前記幅方向の一方(図 2では XI方向)の位置に設けられている。そして、この開口窓 45には光を透過させる透明 カバー 46が固定されている。このため、前記ハウジング 44は密閉された状態にあり、 ハウジング 44内への塵埃の侵入が防止されている。
[0039] なお、透明カバー 46はハウジング 44の内部に固定されており、ハウジング 44の外 部に突出しない構成である。このため、透明カバー 46と光記録媒体 Mとの衝突を避 けることが可能とされている。
[0040] 前記受光部材 43は、例えば CMOSセンサや CCDなどの撮像手段で構成されて
いる。前記受光部材 43は、前記開口窓 45を有する下面 44aに対し垂直となり、且つ 前記幅方向の他方(図 2では X2方向)の側面 44bに固定されている。すなわち、前 記受光部材 43の受光面 43aは前記 XI方向を向いた状態で前記側面 44bに固定さ れており、前記光記録媒体 Mの表面 Mlに対し垂直な関係にある。
[0041] 前記ステージ 41は、ハウジング 44内の透明カバー 46と前記受光部材 43の双方に 対向する位置に設けられている。より詳しくは、前記ハウジング 44の前記下面 44aに 対向する上面 44cと、前記側面 44bに対向する側面 44dとで形成されるハウジング 4 4内の隅部に三角形状の台座 47が設けられており、前記ステージ 41は、この台座 4 7の斜面上に傾斜する姿勢で固定されている。
[0042] 前記ステージ 41は、光吸収部材 (例えば、ステージ 41の表面を黒塗りにする)や、 光を透過させる光透過部材など力 なる非反射面として形成されて 、る。前記反射ミ ラー 42は、この前記ステージ 41のほぼ中央に固定されている。
[0043] 反射ミラー 42を有しな 、場合、図 3の点線に示すように、前記光記録媒体 Mから出 力される再生光 Lpは、光位相共役の影響により、その直径が前記光記録媒体 Mから 徐々に遠ざ力る Z1方向に向力うにしたがって徐々に細められ、前記直径が最も細く なるビームウェスト BWを過ぎると徐々に拡大するという特質を有する。
[0044] 本願においては、前記反射ミラー 42は前記ビームウェスト BWとなる位置又はその 近傍に、傾斜角度が 45度となるように固定されている。また前記反射ミラー 42は微小 な面積で形成されている。すなわち、前記反射ミラー 42は、前記ビームウェスト BW の直径と同じ面積またはそれよりもわずかに大きな面積で形成されている。前記反射 ミラー 42の大きさ及び形状は、例えば直径 250 m程度の円形、または一辺が 250 μ m程度の正方形などであるが、これらに限定されるものではない。
[0045] ここで、図 3に示すように、前記ビームウェスト BWの中心を通り前記光記録媒体 M に対し垂直に延びる仮想線を第 1の光軸 D1とする。また、同じく前記第 1の光軸 D1と 前記反射ミラー 42との交点を通り、かつ前記第 1の光軸 D1に対し垂直に交叉する( 前記光記録媒体 Mに対し平行に延びる)仮想線を第 2の光軸 D2とする。前記受光 部材 43は、第 2の光軸 D2上に、前記受光面 43aを前記第 2の光軸 D2に対し垂直に 向けた状態で前記ハウジング 44の側面 44bに固定されて 、る。
[0046] このように、本願発明においては前記受光部材 43の配置を、前記第 1の光軸 DI 対し垂直となる位置ではなぐ前記光記録媒体 Mの表面 (すなわち、第 2の光軸 D2) に対し垂直となる位置に設けた構成である。このため、前記ビームウェスト BWと前記 受光部材 43との間の光路長 Wを、光記録媒体 Mの厚み方向ではなぐ光記録媒体 Mに対し平行となる方向に設けることができる。よって、ピックアップ 10力 厚み方向( Z方向)に厚くなることを防止できる。
[0047] 特に、前記光記録媒体 Mから出力される再生光 Lpは前記ビームウェスト BWを過 ぎてから徐々に拡大される光であるため、前記受光部材 43における受光面積を限界 まで大きくするには、前記光路長 Wを可能な限り離すことが有効である。し力も、上記 のように低い開口数 NAのコリメートレンズ 23を用いた場合には、開口数 NAの大きな レンズに比較して焦点距離が延びる。このため、従来において前記光路長 Wを長め に確保するには、ピックアップ 10の厚み寸法を厚くする必要があった。
[0048] しかし、本願では、上記のように前記光路長 Wを厚み方向(Z方向)ではなぐ厚み 方向と直交する幅方向(X方向)に形成される構成としたため、ピックアップ 10の厚み 方向の寸法が厚くなることをより効果的に防止できる。
[0049] また本実施の形態では、開口数 NAが小さ 、レンズを使用するため、光記録媒体 M力 ビームウェスト BWまでの距離も延びることになる。このため、光記録媒体 Mと 前記ハウジング 44の下面 44aとの間隔を従来よりも長めに設定する必要が生じる。よ つて、前記ピックアップ 10を構成する前記ハウジング 44の位置を、従来よりも光記録 媒体 M力も遠い位置に配置することとなる。この場合の前記間隔は、およそ 200 /z m 程度となる力 従来の開口数 NAの大きいレンズを使用した場合の間隔(100 m程 度)と比較して十分大きい。このため、前記ピックアップ 10、特にハウジング 44の下面 44aと前記光記録媒体 Mとの衝突が起きに《なる。なお前記間隔(200 m)は、ホ ログラム装置全体のサイズから見れば極めて小さぐ装置全体の高さ寸法に与える影 響は殆ど無視できる程度である。
[0050] 以下、ホログラム装置について説明する。
前記可動ベース 11は、前記平面 2軸方向(X方向および Y方向)に移動するときに は、前記透明カバー 46は光記録媒体 Mの表面に対し対向する状態で移動する。
[0051] 次に、前記可動ベース 11が任意の記録位置 (ブック)で停止し、参照光 Lrが前記 発光装置 20からミラーァクチユエータ 30に向けて出力される。前記参照光 Lrはミラ ーァクチユエータ 30のミラー 31において反射して、前記光記録媒体 Mに照射される
[0052] このとき、前記ミラーァクチユエータ 30は、前記ミラー 31によって反射させられた前 記参照光 Lrを前記光記録媒体 M上の任意の記録位置 (ブック)を所定の角度で照 射することができるように角度が調整される。
[0053] 前記光記録媒体 Mに照射された前記参照光 Lrは、前記光記録媒体 Mを通り、光 記録媒体の底部側に設けられた反射層 M2において再度反射して、光記録媒体 M の外部に再生光 Lpとして出力される。
[0054] 前記再生光 Lpは受光装置 40内に入射し、前記反射ミラー 42によって 90度曲げら れ前記受光部材 43で受光される。前記再生光 Lpは、前記反射ミラー 42の位置にビ ームウェスト BWを有し、前記反射ミラー 42を通り過ぎると徐々に拡大する光である。 し力も、前記反射ミラー 42と受光部材 43間の光路は幅 (X)方向に延びているため、 その光路長 Wが十分に確保されている。よって、前記受光部材 43は、十分に拡大さ れた状態の再生光 Lpを受光することが可能となる。
[0055] なお、前記透明カバー 46は、前記光記録媒体 Mと前記ビームウェスト BWとの中間 に設けられている。このため、前記再生光 Lpは前記ビームウェスト BWよりも広い直 径をなす部分が前記透明カバー 46を透過することになる。よって、前記透明カバー 4 6が再生光 Lpの収差に与える影響を小さくすることができる。
[0056] また参照光 Lrは、光記録媒体 M上の任意の記録位置 (ブック)だけではなく、これ に隣接する複数の記録位置 (ブック)に同時に照射される場合がある。例えば、図 2 に示すように,前記任意の記録位置 (ブック)による所望の再生光 Lplと、これに隣接 する記録位置 (ブック)による他の再生光 Lp2とが同時に出力されることがある。そし て、前記受光部材 43が同時に 2以上の再生光 Lpを受光すると、いわゆるクロストーク が発生する。
[0057] しかし、本願発明では、前記反射ミラー 42が前記ビームウェスト BWとほぼ同一の微 小な面積で形成されているため、前記反射ミラー 42は入射される再生光 Lplまたは
Lp2のどちらか一方し力反射しない。このため、前記反射ミラー 42によって反射する 再生光は、いずれか一の再生光 Lp、すなわち前記任意の記録位置 (ブック)による 所望の再生光(図 2では再生光 Lpl)に制限されるため、クロストークが抑制される。
[0058] このとき前記他の再生光 Lp2は、反射ミラー 42の周囲、具体的には前記ステージ 4 1に照射されることになるが、前記ステージ 41は上記のように非反射面 (光吸収部材 または光透過部材)で形成されている。このため、前記他の再生光 Lp2は前記ステー ジ 41で吸収されるか、または透過してしまうため、前記受光部材 43で受光されること がない。つまりは、前記受光部材 43では、前記任意の記録位置 (ブック)による所望 の再生光 Lplだけを受光し、その他不用な他の再生光 Lp2はステージ 41の非反射 面で遮断することが可能である。よって、微小面積力もなる反射ミラー 42およびステ ージ 41の非反射面がピンホールフィルタとしての機能を果たすため、ピンホールフィ ルタを用いなくとも 、わゆるクロストークの発生を抑えることができる。
[0059] 上記実施の形態では、反射ミラー 42が非反射面を有するステージ 41上に固定され ている場合として説明した力 本発明はこれに限られるものではない。すなわち、前 記ステージを複数の再生光 Lpを一度に受光できる受光素子で形成し、その中心に 反射ミラー 42を設け、且つ台座 47をァクチユエータで形成する構成としてもよい。な お、この場合には前記ミラーァクチユエータ 30を不要とすることが可能となる。
[0060] このようにすると、前記受光素子は一度に複数の再生光 Lpを受光することが可能と なる。そして、これら複数の再生光 Lpを元に、演算部(図示せず)で反射ミラー 42で 反射させるべき再生光 Lpを抽出するとともに、その情報をフィードバック信号として出 力する。その後、前記フィードバック信号に基づき、前記反射ミラー 42および受光素 子を駆動するァクチユエータが適宜駆動することにより、複数の再生光 Lpの中から受 光部材 43に向けて出力させるべき所望の再生光 Lpのみを反射ミラー 42で受光部材 43側に反射することが可能となる。よって、この場合においてもいわゆるクロストーク の発生を抑えることが可能となる。
[0061] 上記実施の形態では、前記反射ミラー 42を、台座 47の斜面に対して 45度となるよ うに固定し、第 2の光軸 D2が第 1の光軸 D1に対して垂直に交叉する場合にっ 、て 説明したが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、必ずしも第 1の光軸
Dlと第 2の光軸 D2とが垂直に交叉する必要はなぐその他の角度で交叉するもので あってもよい。ただし、上記のように第 1の光軸 D1と第 2の光軸 D2とが垂直に交叉す る場合には、前記第 2の光軸 D2を光記録媒体 Mの表面 Mlに対し平行とすることが できるため、ホログラム装置の薄型化がしすくなる点で好まし 、。
図面の簡単な説明
[0062] [図 1]本発明のホログラム装置を構成するピックアップを示す分解斜視図、
[図 2]受光装置の構成を概念的に示す概略構成図、
[図 3]光記録媒体に対する参照光と再生光との関係を示す概念図、
符号の説明
[0063] 1 ホログラム装置
10 ピックアップ
11 可動ベース
12 開口部
20 発光装置
21 発光部
23 コリメートレンズ
30 ミラーァクチユエ
31 ミラー
32 駆動部
40 受光装置
41 ステージ
42 反射ミラー
43 受光部材
44 ハウジング
45 開口窓
46 透明カバー
47 台座
Lr 参照光
Lp 再生光
Lpl 所望の再生光 Lp2 他の再生光 M 光記録媒体
Claims
[1] 光記録媒体に参照光を与える発光部と、前記参照光を平行な光に変換するレンズ と、前記参照光を受けた光記録媒体から出力される再生光を受光して電気信号に変 換する受光装置と、を備えたホログラム装置であって、
前記光記録媒体から出力される再生光の光軸を第 1の光軸とし、前記第 1の光軸と 交叉する光軸を第 2の光軸としたときに、
前記受光装置は、前記第 1の光軸と第 2の光軸の交差する位置に配置され、前記 再生光の光軸を前記第 1の光軸から前記第 2の光軸に向ける反射ミラーと、 前記第 2の光軸上に設けられており且つ受光面の向きが前記第 2の光軸上に対し垂 直に設置された受光部材とを有することを特徴とするホログラム装置。
[2] 前記第 1の光軸と前記第 2の光軸とが垂直である請求項 1記載のホログラム装置。
[3] 前記再生光は、その直径が前記光記録媒体力 遠ざかるにしたがって徐々に細め られ、前記直径が最も細くなるビームウェストを過ぎると徐々に拡大されるものであり、 前記反射ミラーは、その反射面積が前記ビームウェストと同じ面積またはそれよりも わずかに大きな面積力 なる請求項 1または 2記載のホログラム装置。
[4] 前記再生光は、その直径が前記光記録媒体力 遠ざかるにしたがって徐々に細めら れ、前記直径が最も細くなるビームウェストを過ぎると徐々に拡大されるものであり、 前記反射ミラーは、前記ビームウェストとなる位置又はその近傍に設けられている 請求項 1または 2記載のホログラム装置。
[5] 前記反射ミラーが、非反射面の上に設けられている請求項 3記載のホログラム装置
[6] 非反射面は、光を吸収して反射を抑える光吸収部材または光を透過させて反射を 抑える光透過部材である請求項 5記載のホログラム装置。
[7] 前記反射ミラーを備えた非反射面と前記受光部材とが 1つのハウジングの中に収納 されて 、る請求項 5または 6に記載のホログラム装置。
[8] 前記ハウジングには、前記光記録媒体から出力された再生光を前記反射ミラーへと 導く開口窓が形成されており、この開口窓には光を透過させるカバーが設けられてい る請求項 6記載のホログラム装置。
[9] 前記反射ミラーは、その傾き角度を自在に調整するミラーァクチユエータ上に設け られている請求項 3または 4に記載のホログラム装置。
[10] 前記反射ミラーが受光素子上に設けられ、前記受光素子が傾斜角度を可変するこ とが可能なァクチユエータに支持されており、前記受光素子力 出力される再生光の 情報信号に基づいて前記ァクチユエータが駆動される請求項 3または 4に記載のホロ グラム装置。
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2008
- 2008-12-10 US US12/332,034 patent/US20090097379A1/en not_active Abandoned
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