CN101416241A - 在全息存储介质中存储数据的结构 - Google Patents

在全息存储介质中存储数据的结构 Download PDF

Info

Publication number
CN101416241A
CN101416241A CNA2007800116453A CN200780011645A CN101416241A CN 101416241 A CN101416241 A CN 101416241A CN A2007800116453 A CNA2007800116453 A CN A2007800116453A CN 200780011645 A CN200780011645 A CN 200780011645A CN 101416241 A CN101416241 A CN 101416241A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
memory medium
hologram memory
distance
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007800116453A
Other languages
English (en)
Inventor
F·舒尔曼斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN101416241A publication Critical patent/CN101416241A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

本发明涉及在全息存储介质中存储数据的结构，包括空间光调制器介质(18)，检测器(20)，全息存储介质(10)，位于空间光调制器介质与全息存储介质之间的第一透镜(22)，以及位于全息存储介质与检测器之间的第二透镜(24)，其中空间光调制器介质的表面与第一透镜的主平面之间的距离对应于第一透镜的焦距，第一透镜的主平面与穿过全息存储介质的参考平面之间的距离对应于第一透镜的焦距，其中穿过全息存储介质的参考平面与第二透镜的主平面之间的距离对应于第二透镜的焦距，第二透镜的主平面与检测器的感光面之间的距离对应于第二透镜的焦距，其中全息存储介质包括处于第一衬底层与第二衬底层之间的全息记录层，其中第一衬底层的厚度与第二衬底层的厚度不同，并且其中穿过全息存储介质的参考层并不穿过全息记录层，由此全息记录层处于与第一和第二透镜离焦的位置。

Description

在全息存储介质中存储数据的结构
技术领域
本发明涉及在全息存储介质中存储数据的结构(setup)。本发明尤其涉及利用空间光调制器(SLM)的数据存储。
背景技术
在全息数据存储中，包含数字信息(‘0’和‘1’)的二维空间光调制器(SLM)图案被投射到全息存储介质上。最常见的结构是所谓的4f傅立叶结构，其中SLM与第一透镜之间的距离是该透镜的焦距f1，该透镜到介质的距离是f1，介质到第二透镜的距离是该第二透镜的焦距f2，并且最后第二透镜到检测器阵列的距离也是f2。一般，f1＝f2。
图2中给出了这样的结构的示意图。从激光器发出的光通过偏振分光器26射入反射空间光调制器18(R-SLM，例如LCoS器件)。由R-SLM产生的二维数据页面被反射回到成像透镜22，该透镜将光聚焦到全息介质110上。上述光与参考光束(未示出)在介质中发生干涉而导致表示数据的折射率调制。在读出期间，介质110被参考光束照射，从而通过衍射重建原始数据页面波前。衍射光通过透镜24在检测器阵列20(例如CMOS或者CCD阵列)上成像。注意，SLM到第一透镜22的距离对应于透镜22的焦距，并且与透镜22到介质110的距离、介质110到第二透镜24的距离、以及第二透镜24到检测器阵列20的距离都相等，因此称为4f结构。
从图2中可以看出，介质位于聚焦位置，光斑大小S大致为S＝(Kλ/NA)2，其中K2是SLM中的像素个数，λ是光的波长，NA＝sinΘ是所用透镜的数值孔径。然而在，聚焦位置各处的亮度分布并不是均匀的，而是有强烈的峰值，其中峰值宽度为λ/NA，亮度的定标(scaling)是K4。实际上，亮度分布是SLM上的图像的傅立叶变换，并且峰值是由非零DC傅立叶分量产生的。峰值并不携带任何表示哪一像素是‘1’及哪一像素是‘0’这样的信息，因此这是不希望的。另外，峰值亮度(～K4)的数量级的阶数大于周围亮度(～K2)，因此会烧坏介质并且/或者在折射率调制中引入不希望的非线性。
对于这一问题最常见的解决方法由图3示出，其中并不将全息记录层定位在精确聚焦的位置上，而是定位在离焦(out offocus)的位置上。由于材料设置为偏心，此时的光学系统是不对称的。这是不希望的，因为这样将会引入附加的波像差。在完全对称的设计中，彗形像差(coma)和失真(distortion)是完全不存在的，因此对称的设计是优选的。
因此，本发明的目的就是提供一种解决方案，在不引入附加波前失真的同时避免不希望的DC傅立叶分量。
发明内容
上述发明目的通过独立权利要求的特征来解决。本发明进一步的改进以及优选的实施方式由从属权利要求给出。
根据本发明，提供一种在全息存储介质中存储数据的结构，包括：
空间光调制器介质，
检测器，
全息存储介质，
第一透镜，位于空间光调制器介质与全息存储介质之间，以及
第二透镜，位于全息存储介质与检测器之间，
其中，空间光调制器介质的表面与第一透镜的主平面之间的距离对应于第一透镜的焦距，第一透镜的主平面与穿过全息存储介质的参考平面之间的距离对应于第一透镜的焦距，
其中，穿过全息存储介质的参考平面与第二透镜的主平面之间的距离对应于第二透镜的焦距，第二透镜的主平面与检测器的感光面之间的距离对应于第二透镜的焦距，
其中，全息存储介质包括处于第一衬底层与第二衬底层之间的全息记录层，其中第一衬底层的厚度与第二衬底层的厚度不同，并且
其中，穿过全息存储介质的参考层并不穿过全息记录层，因而全息记录层在第一和第二透镜的离焦位置。
如果，例如全息记录层在第一透镜靠近分光器的方向上移动至离焦位置，那么建议面向该透镜的衬底层比相反侧的衬底层要薄。因此，这个设计与现有技术中的不对称设计相比变得“更加对称”，从而减小了附加波前像差的影响。更优选地，可达到一个完全对称的设计。因此，提供了一种光学结构，其与现有技术相比具有改进的波前性能，同时避免不希望的DC傅立叶分量。
优选地，全息存储介质的第一衬底层与第二衬底层由具有第一折射率的第一材料制成，全息存储介质的全息记录层由具有第二折射率的第二材料制成，并且第一折射率与第二折射率之间的差别小于10％。因此，提供了一种光学上几乎均匀的全息存储介质，以至于将在几何特性上对称的结构也变为光学对称。
在这种意义上，优选地，第一折射率与第二折射率之间的差别小于5％，更优选地，第一折射率与第二折射率相等。
特别地，与全息存储介质的外部衬底面等距离的中心平面与穿过全息存储介质的参考平面相重合。因此，提供一个完全对称的结构，以最小化光波前像差。
参考随后描述的具体实施方式，本发明的上述及其他方面将会得到直观地解释。
附图说明
图1示出了根据本发明的全息数据存储装置的结构。
图2示出了根据现有技术的全息数据存储装置的结构。
图3示出了根据现有技术的全息数据存储装置的结构。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的全息数据存储装置的结构。基本结构与现有技术结构相同。因此，参照图2以及上述相应说明。与现有技术相比，所提供的全息存储介质10包含两个具有不同厚度的衬底14、16。因此，全息记录层偏移到离焦位置，从而使得整个全息光存储介质的中心平面位于结构的聚焦位置。结果消除了DC傅立叶分量，并且未引入附加的光学波前像差。
可以进行上述未提到的替换和修改，这并不背离所附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (5)

1、一种在全息存储介质中存储数据的结构，包括：
空间光调制器介质(18)，
检测器(20)，
全息存储介质(10)，
第一透镜(22)，位于空间光调制器介质与全息存储介质之间，以及
第二透镜(24)，位于全息存储介质与检测器之间，
其中，空间光调制器介质的表面与第一透镜的主平面之间的距离对应于第一透镜的焦距，第一透镜的主平面与穿过全息存储介质的参考平面之间的距离对应于第一透镜的焦距，
其中，穿过全息存储介质的参考平面与第二透镜的主平面之间的距离对应于第二透镜的焦距，第二透镜的主平面与检测器的感光面之间的距离对应于第二透镜的焦距，
其中，全息存储介质包括处于第一衬底层与第二衬底层之间的全息记录层，其中第一衬底层的厚度与第二衬底层的厚度不同，并且
其中，穿过全息存储介质的参考层并不穿过全息记录层，由此全息记录层处于与第一和第二透镜离焦的位置。
2、如权利要求1所述的结构，
其中全息存储介质(10)的第一衬底层(12)与第二衬底层(14)由具有第一折射率的第一材料制成，全息存储介质的全息记录层由具有第二折射率的第二材料制成，并且第一折射率与第二折射率之间的差别小于10％。
3、如权利要求2所述的结构，其中第一折射率与第二折射率之间的差别小于5％。
4、如权利要求2或3所述的结构，其中第一折射率与第二折射率相等。
5、如权利要求1所述的结构，
其中与全息存储介质的外部衬底表面等距离的中心平面与穿过全息存储介质的参考平面相重合。
CNA2007800116453A 2006-03-29 2007-03-28 在全息存储介质中存储数据的结构 Pending CN101416241A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06300300.8 2006-03-29
EP06300300 2006-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101416241A true CN101416241A (zh) 2009-04-22

Family

ID=38255371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007800116453A Pending CN101416241A (zh) 2006-03-29 2007-03-28 在全息存储介质中存储数据的结构

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090279407A1 (zh)
EP (1) EP2002434A1 (zh)
JP (1) JP2009541782A (zh)
KR (1) KR20080113085A (zh)
CN (1) CN101416241A (zh)
TW (1) TW200741383A (zh)
WO (1) WO2007110840A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2096633A1 (en) 2008-02-28 2009-09-02 Deutsche Thomson OHG Reflection type collinear holographic storage system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6272095B1 (en) * 1994-07-22 2001-08-07 California Institute Of Technology Apparatus and method for storing and/or reading data on an optical disk
JPH11274509A (ja) * 1998-03-26 1999-10-08 Sanyo Electric Co Ltd 薄膜トランジスタ及び液晶表示装置
KR100481593B1 (ko) * 2000-04-21 2005-04-08 세이코 엡슨 가부시키가이샤 전기 광학 장치
US6611365B2 (en) * 2001-03-20 2003-08-26 Imation Corp. Thermoplastic substrates for holographic data storage media
JP3869378B2 (ja) * 2003-03-12 2007-01-17 株式会社東芝 光記録媒体
JP4387118B2 (ja) * 2003-03-14 2009-12-16 Ｔｄｋ株式会社 ホログラム記録再生装置
JP2004287138A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Konica Minolta Holdings Inc ホログラフィック記録用組成物、ホログラフィック記録メディア及びその記録方法
JP3924549B2 (ja) * 2003-04-23 2007-06-06 Ｔｄｋ株式会社 ホログラム記録再生方法及び装置
US7663589B2 (en) * 2004-02-03 2010-02-16 Lg Electronics Inc. Electro-luminescence display device and driving method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080113085A (ko) 2008-12-26
JP2009541782A (ja) 2009-11-26
TW200741383A (en) 2007-11-01
US20090279407A1 (en) 2009-11-12
WO2007110840A1 (en) 2007-10-04
EP2002434A1 (en) 2008-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7394581B2 (en) Hologram recording apparatus and method
US8270278B2 (en) Optical recording apparatus, optical recording method, recording medium, and reproducing method
US20070008599A1 (en) Multifocal lens and method for manufacturing the same
JP2007149253A (ja) ホログラフィ用光ピックアップ装置
JP6138982B2 (ja) ホログラフィック装置及びそのデータの読み取り方法
KR20090037301A (ko) 공통 애퍼처 홀로그래픽 스토리지 시스템을 위한 렌즈 시스템
US20100246367A1 (en) Optical information recording method and apparatus using the same
US20080130462A1 (en) Optical Device, in Particular Holographic Device
JP2008027490A (ja) 情報記録再生装置及び情報再生方法
KR101230508B1 (ko) 홀로그래픽 기록을 위한 데이터 페이지 픽셀 형태 지정
CN101416241A (zh) 在全息存储介质中存储数据的结构
TWI412785B (zh) 讀取裝置
US7428206B2 (en) Holographic information recording apparatus
JP2009205792A (ja) 反射型同一線上ホログラフィック記憶システム
TWI412031B (zh) 同軸全像儲存裝置及其方法
JP2010503025A (ja) ホログラフィックデータシステムにおける位相共役を改良する新規なタイプのフーリエ変換（ｆｔ）レンズ（２０４）が提供されるこのタイプのｆｔレンズは、独特に大きいアイソプラナティックパッチを有するこれは、組み立て許容範囲の緩和、非対称の読み取り／書き込みアーキテクチャー、および媒体における傾斜したプレートの収差に対する補償を可能にする
TWI384475B (zh) 全像光碟讀寫機構與全像光碟讀取機構
TWI571869B (zh) 全像裝置與其資料讀取方法
KR20080113084A (ko) 홀로그래픽 저장매체에 데이터를 저장하는 장치와 위상판
TWI420519B (zh) 同軸全像儲存媒體
JP5091993B2 (ja) 光情報記録装置及び記録方法
CN104813397B (zh) 具有全息光学元件的光带拾取单元
US8374068B2 (en) Focusing and imaging compatible objective lenses for pixel-based and/or bit-based optical data recording and retrieval
US7652969B2 (en) Holographic optical accessing system
KR100787755B1 (ko) 광정보 처리장치 및 광정보 재생방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090422