CN1866137A - 记录介质、再现装置和再现方法 - Google Patents
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Abstract
一种用由表示图象数据的目标光束和参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹在其中将用于分配内容的图象数据记录成元素全息图的记录介质。在记录介质中被记录成元素全息图的要分发的图象数据通过将参考光束施加于记录介质来再现。
Description
技术领域
本发明涉及一种以用于根据通过来自表示数据的图象的目标光束和参考光束之间的干涉所产生的条纹记录数据的全息图的形式的记录介质,和用于再现记录介质中所记录的数据的装置和方法。
背景技术
在本领域中已知用于根据通过目标光束和参考光束之间的干涉所产生的条纹来记录各种数据的全息记录介质。在本领域中还已知该全息记录介质能具有用于大存储容量的高记录密度。全息记录介质被认为可用作用于存储诸如音频和视频数据之类的计算机数据和AV(视听)内容数据的大容量存储介质。
对于全息记录介质中的记录数据,数据被转换成作为二维页面数据的图象数据。该数据被显示在液晶面板等上,且通过液晶面板的光束,即表示二维页面数据的图象的目标光束被施加于全息记录介质上。另外,参考光束以某一角度施加于全息记录介质上。目标光束和参考光束相互干涉,产生能被记录成单个元素的全息图的条纹。因此,单元素全息图为二维页面数据的记录的形式。
日本专利公开号2005-32308公开了一种用于根据位移(shift)多路复用和角度多路复用在全息记录介质上实现大存储容量的光信息记录过程。根据位移多路复用,将同线光学系统用于将参考光束转换成用于在全息记录介质上记录一系列重叠的元素全息图的会聚(或发散)光束,以增加记录密度。根据角度多路复用,改变参考光束的角度来在全息记录介质上相同的位置处记录多个重叠的元素全息图,以增加记录密度。
发明内容
假设一种采用片状全息图存储器用于记录计算机数据或AV内容数据的系统。在该系统中,一般的用户用用作全息图读取器的再现装置获取记录在全息图存储器中的数据。片状全息图存储器用于在其平面介质表面上记录紧密压缩的元素全息图的阵列。全息图读取器与用于从全息图存储器读取记录成元素全息图的数据的介质表面相对。要求这种系统具有下列特征:
·全息图存储器应具有一定大的存储容量。
·全息图存储器应易于被复制成大量副本。
·全息图读取器应便宜到使用户能购买并且应具有简单的结构。
·全息图读取器应能稳定地再现所记录的数据。
至今在本领域能获得的全息图存储器遭受下列问题:
根据上述位移多路复用和角度多路复用,全息图存储器能具有足够大的存储容量,即被认为能存储兆兆位数量级的数据。然而,为普通用户提供计算机数据和AV内容数据的系统不要求全息图存储器具有那么大的存储容量。现有的全息图存储器能具有大到足以存储计算机数据和AV内容数据的存储的容量而不需要位移多路复用和角度多路复用。另外,位移多路复用和角度多路复用过程使得难以制造结构简单而便宜的全息图读取器,因为该过程要求再现装置与它们兼容。例如,如果根据角度多路复用过程将数据记录在全息图存储器中,则全息图读取器需要具有用于将再现参考光束以各种角度施加于全息图存储器的结构,因此尺寸大且成本高。位移多路复用过程也具有难以按照接触复印过程来产生大量副本的缺点。虽然位移多路复用和角度多路复用对具有非常大的存储容量的系统有用,但它们不适合用于分配大量全息图存储器以便于向普通用户提供各种数据的系统。
一种解决方法是不根据位移多路复用和角度多路复用来将元素全息图不重叠地记录在平面的全息图存储器上。这种记录过程中要考虑的因素是一定的记录密度,即存储容量,和串扰问题。为了用目标光束和以某个角度施加的参考光束将元素全息图不重叠地记录在平面全息图存储器上,元素全息图的相邻元素需要相互间隔足够距离以减少读取所记录的元素全息图时所发生的串扰。如果要从存储紧密压缩的元素全息图读取数据,则可以将某标识图形嵌入相应的元素全息图中,并可从标识图形中提取指示元素全息图之间的位置关系的信号作为伺服信息。相反,如果元素全息图以足够的间隔定位以减小串扰,则从标识图形中产生一个间歇的信息且这一间歇信号不适合作为伺服信号。
按照本发明,提供了一种将全息图用于实现一定存储容量而不遭受串扰的问题的记录介质,和用具有简单排列的全息图从这一记录介质稳定地再现所记录的数据的装置和方法。
具体来说,按照本发明提供了一种用由表示图象数据的目标光束和参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹将图象数据记录成元素全息图的形式的记录介质,包括:由表示第一数据的目标光束和以第一角度施加的第一参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第一元素全息图、和由表示第二数据的目标光束和以不同于所述第一角度的第二角度施加的第二参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第二元素全息图,所述第二元素全息图与所述第一元素全息图重叠,使得所述第一元素全息图有一部分保持不被所述第二元素全息图重叠。
按照本发明,还提供了一种用于从其中记录由表示第一数据的目标光束和以第一角度施加的第一参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第一元素全息图、和由表示第二数据的目标光束和以不同于所述第一角度的第二角度施加的第二参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第二元素全息图的记录介质再现数据的装置,所述第二元素全息图与所述第一元素全息图重叠,使得所述第一元素全息图有一部分保持不被所述第二元素全息图重叠,所述装置包括:参考光束施加装置,用于分别以第一角度和第二角度将参考光束施加于记录介质;再现的图象检测装置,用于检测从用由所述参考光束施加装置所施加的参考光束照射的记录介质再现的全息图象并输出表示所述全息图象的再现的图象信号;信号读取装置,用于读取由所述再现的图象检测装置所检测到的表示全息图象的再现的图象信号;定时检测装置,用于从当以第一角度和第二角度用参考光束照射记录介质时从所述再现的图象检测装置输出的再现图象检测所述记录介质中所记录的元素全息图的扫描时间;和控制装置,用于控制所述参考光束施加装置在由所述定时检测装置所检测到的扫描时间以与所述元素全息图相对应的各角度施加参考光束并响应于所施加的参考光束从记录介质再现全息图象。
按照本发明,还提供了一种从其中记录由表示第一数据的目标光束和以第一角度施加的第一参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第一元素全息图、和由表示第二数据的目标光束和以不同于所述第一角度的第二角度施加的第二参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第二元素全息图的记录介质再现数据的方法,所述第二元素全息图与所述第一元素全息图重叠,使得所述第一元素全息图有一部分保持不被所述第二元素全息图重叠,所述方法包括下列步骤:分别以第一角度和第二角度同时将参考光束施加于记录介质;检测从用参考光束照射的记录介质再现的全息图象并输出表示所述全息图象的再现的图象信号;读取所检测到的表示全息图象的再现的图象信号;从所读取的再现的图象信号检测所述记录介质中所记录的元素全息图的扫描时间;和在所检测到的扫描时间以与所述元素全息图相对应的各角度施加参考光束,并响应于所施加的参考光束从所述记录介质再现全息图象。
再现装置从全息图记录介质读取各表示二维页面数据的元素全息图以提供再现数据。按照本发明的记录介质、记录装置和记录方法使得可以提供一种具有用于提供计算机数据和AV内容数据的较大存储容量的存储介质系统。随着元素全息图之间的距离减小,记录密度增加。如果在从其再现所记录的数据时参考射束点大于元素全息图,则相邻元素全息图的再现图象易于被检测到,导致串扰。注意这一事实,当参考光束以与施加参考光束来记录元素全息图时相同的角度施加于元素全息图时从全息图存储器获取所记录的元素全息图的再现图象。如果通过记录以不同角度施加的参考光束来记录的元素全息图在全息图记录媒体中被互相相邻地放置,则可以在减小相邻元素全息图之间的串扰的同时增加记录密度。具体来说,如果将从第一类型到第n类型的不同类型的元素全息图以重叠的关系连续记录,而各元素全息图具有不与其它元素全息图重叠的未重叠区域,则记录密度增加且串扰减少。用于从具有这样记录的元素全息图的全息图记录介质读取数据的再现装置具有多个用于施加多条参考光束的参考光束施加装置,并控制激励所述参考光束施加装置从元素全息图读取无串扰或低串扰信号的时间。再现装置还能检测表示元素全息图之间的位置关系的信号并生成合适的定时信号。
因为按照本发明的全息图记录介质能大大减少来自相邻元素全息图的串扰,全息图记录介质可构成高密度全息图阵列并允许容易地读取指示相邻元素全息图之间的距离、其方向及其扫描时间的伺服信号。因为再现装置具有多个用于施加多条参考光束的参考光束施加装置并控制激励所述参考光束施加装置从元素全息图读取无串扰或低串扰信号的时间。因为再现装置还能检测表示元素全息图之间的位置关系的信号,它能生成合适的定时信号。根据接触复印过程,将容易地将按照本发明的其中记录有元素全息图的全息图记录介质复制成大量副本。
因此,按照本发明,全息图记录介质能具有一定大的存储容量并易于被复制成大量副本,再现装置能具有简单的构造并能稳定地再现所记录的数据。该再现装置可适用于其中将计算机数据和AV内容数据记录在全息图记录介质中的系统,所述全息图记录介质被广泛分发,且普通用户可用所述再现装置来获取记录在所述全息图记录介质中的数据。
当结合通过示例示出本发明的较佳实施例的附图时,从下列说明中,本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1A为示出按照本发明的一个实施例的全息图存储器的记录过程的原理的示意图;
图1B为示出按照本发明的一个实施例的全息图存储器的再现过程的原理的示意图;
图2A为示出在按照所述实施例的全息图存储器中将第一参考光束用于记录数据的的记录过程的示意图;
图2B为示出在按照所述实施例的全息图存储器中将第二参考光束用于记录数据的的记录过程的示意图;
图2C为示出在按照所述实施例的全息图存储器中在记录数据时将数据划分成块的方式的示意图;
图3A为示出记录在按照所述实施例的全息图存储器中的线性阵列的示意图;
图3B为示出记录在按照所述实施例的全息图存储器中的元素全息图的二维阵列的示意图;
图4A为示出记录在按照所述实施例的全息图存储器中的元素全息图和第一再现参考射束点之间的关系的示意图;
图4B为示出记录在按照所述实施例的全息图存储器中的元素全息图和第二再现参考射束点之间的关系的示意图;
图5A为示出当按照所述实施例的全息图存储器以数据再现模式操作时第一参考光束再现数据的方式的示意图;
图5B为示出当按照所述实施例的全息图存储器以数据再现模式操作时第二参考光束再现数据的方式的示意图;
图6A为示出记录在按照本发明的另一实施例的全息图存储器中的元素全息图的二维阵列的示意图;
图6B为示出记录在按照所述另一实施例的全息图存储器中的元素全息图和参考光束之间的关系的示意图;
图6C为示出从按照所述另一实施例的全息图存储器中的元素全息图再现的标识信息的布局的示意图;
图7为按照本发明的一个实施例的全息图读取器的方框图;
图8为按照所述实施例的全息图读取器的再现顺序的流程图;
图9A为将由按照所述实施例的全息图读取器再现的元素全息图的线性阵列的示意图;
图9B为示出按照所述实施例的全息图读取器再现元素全息图时在成像器5上再现的图象的左上角作为图象信号产生的信号的图;
图9C为示出按照所述实施例的全息图读取器再现元素全息图时在成像器5上再现的图象的左下角作为图象信号产生的信号的图;
图9D为示出按照所述实施例的全息图读取器再现元素全息图时作为图9B中所示的信号和图9C中所示的信号之间的差产生的信号的图;
图9E为示出按照所述实施例的全息图读取器再现元素全息图时以第一角度施加参考光束的时间的图;
图9F为示出按照所述实施例的全息图读取器再现元素全息图时以第二角度施加参考光束的时间的图;
图9G为示出按照所述实施例的全息图读取器再现元素全息图时施加参考光束的时间的图;
图9H为示出按照所述实施例的全息图读取器再现元素全息图时读取数据的时间的图。
较佳实施例的详细说明
下面将按下列标题的次序说明本发明的实施例
[1.全息存储器的记录和再现过程]
[2.按照实施例的全息图存储器]
[3.再现装置设置]
[4.全息图存储器上的再现操作]
[1.全息存储器的记录和再现过程]
下面将参照图1A和图1B说明按照一个实施例的全息存储器3的基本记录和再现过程。图1A示出将数据记录在全息存储器3中的方式。要记录的数据被转换成二维条形码形式的图象数据,例如,如图所示,并在液晶面板1上显示成二维页面数据图象。当从预定光源输出并转换成平行光束的源光束L1通过其上显示有二维页面数据的液晶面板1时,它被转换成表示二维页面数据图象的目标光束。该目标光束L2由聚光透镜2在全息图存储器3上聚焦成一个点。此时,此一定角度用记录参考光束L3照射全息图存储器3。目标光束L2和参考光束L3相互干涉,产生被记录成元素全息图的干扰条纹。通过使用聚光透镜2,根据聚光透镜2的傅里叶变换动作由记录的数据的傅里叶图象表示记录成元素全息图的数据。
如图1B所示再现记录在全息图存储器3中的元素全息图。在用作全息图读取器的再现装置中提供图1B中所示的准直透镜4和成像器5。以与元素全息图记录在全息图存储器3中相同的角度用再现参考光束L4照射全息图存储器3。当全息图存储器3被再现参考光束L4照射时,它产生一个记录成元素全息图的再现图象。具体来说,二维页面数据图象显示在与用于记录元素全息图的液晶面板1成共轭关系的位置处。已显示的二维页面数据图象由成像器5读取。具体来说,来自全息图存储器3的再现象束由准直透镜4转变成平行光束,该平行光束被施加到包括CCD成像器件阵列或CMOS成像器件阵列的成像器5。因为全息图存储器3上的傅里叶图象由准直透镜4反傅里叶变换成二维页面数据图象,作为二维页面数据图象的再现图象由成像器5读取。成像器5根据该再现图象生成再现的图象信号作为电信号。再现的图象信号被解码成原始数据,即被转换成用于记录的二维页面数据之前的数据。
[2.按照实施例的全息图存储器]
下面将说明执行上述基本记录和再现过程的根据本实施例的全息图存储器3。图2A-2C示出记录数据的方式。为了记录数据,除了液晶面板1和聚光透镜2还提供了一种包括光源和光学系统组件的记录光学系统(未示出)。将来自光源位置6A、6B的记录参考光束L3A、L3B以各自的不同角度施加于全息图存储器3。光源位置6A、6B是记录光学系统将参考光束施加于全息图存储器3的位置,且不要求将各自不同的光源器件放置在那些位置。
根据本实施例,各以作为二维页面数据的数据块的形式记录的数据被依次交替分类成第一类型的数据(数据Da)和第二类型的数据(数据Db)。例如,如图2C中所示,作为计算机数据或AV内容数据的记录数据被划分成各由给定字节(x字节)构成的数据块BLK,且每个数据块BLK被编码成二维页面数据,从而最终被作为元素全息图记录在全息图存储器3中。当将数据块BLK编码成二维页面数据时,它们被交替分类成第一类型的数据和第二类型的数据,使得将x字节的第一数据块BLK被分类成数据Da,第二数据块BLK被分类成数据Db,第三数据块BLK被分类成数据Da等。不一定要以一定顺序分类数据块BLK。当将数据Da编码成二维页面数据时,如图2A中所示,分别在由数据Da表示的图象的左上角和左下角提供白色区域Wa和黑色区域Ba作为标识记号。当将数据Db编码成二维页面数据时,如图2B中所示,分别在由数据Db表示的图象的左上角和左下角提供黑色区域Bb和白色区域Wb作为标识记号。
在记录分类成数据Da的数据块BLK的数据时,如图2A中所示,向显示二维页面数据图象的液晶面板1提供数据Da的二维页面数据。此时,表示二维页面数据图象的目标光束L2通过液晶面板1并由聚光透镜2在全息图存储器3上聚焦成一个射束点。此时,从光源位置6A以第一角度将记录参考光束L3A施加到全息图存储器3。记录参考光束L3A和目标光束L2相互干涉,产生在全息图存储器3中记录成关于数据Da的元素全息图(第一类型的元素全息图)的干涉条纹。
在记录分类成数据Db的数据块BLK的数据时,如图2B中所示,向显示二维页面数据图象的液晶面板1提供数据Db的二维页面数据。此时,表示二维页面数据图象的目标光束L2通过液晶面板1并由聚光透镜2在全息图存储器3上聚焦成一个射束点。此时,从光源位置6B以第二角度将记录参考光束L3B施加到全息图存储器3。记录参考光束L3B和目标光束L2相互干涉,产生在全息图存储器3中记录成关于数据Db的元素全息图(第二类型的元素全息图)的干涉条纹。
以此方式,当交替将记录参考光束L3A、L3B施加于全息图存储器3时数据Da、Db被交换记录在全息图存储器3中。此时,全息图存储器3(全息图材料)由未示出的位移机构位移(或将记录光学机构位移),以在全息图存储器3的表面上稍稍位移的位置处记录连续的元素全息图。因此,关于数据Da的第一类型的元素全息图和关于数据Db的第二类型的元素全息图被依次记录在全息图存储器3中,其中第一和第二类型的元素全息图部分相互重叠且部分相互不重叠。
图3A示出将基于数据Da的第一类型的元素全息图8A和基于数据Db的第二类型的元素全息图8B依次记录在全息图存储器3中的线性阵列中的方式。当依次将元素全息图8A、8B记录在全息图存储器3中时,一次将施加于全息图存储器3的目标光束L2的射束点相对位移距离d1。此时,相邻的元素全息图8A、8B在重叠区域W相互重叠并具有各自未重叠的区域NWa和NWb。各元素全息图8A的未重叠区域NWa不与相邻的元素全息图8B重叠,且各元素全息图8B的未重叠区域NWb不与相邻的元素修全息图8A重叠。
为了如图3A中所示将元素全息图8A、8B记录在全息图存储器3的二维表面上,以间隔如图3B中所示的距离d2的连续行来产生元素全息图8A、8B,使得各行中相邻的元素全息图8A、8B在重叠区域W中相互重叠并具有各自未重叠的区域NWa和NWb。最好相邻行中的元素全息图8A、8B不相互对准,即,在图3B中相同类型的元素全息图最好相互不垂直相邻。
如果全息图存储器3是以用于沿全息图存储器3上的圆周轨道记录元素全息图8A、8B的盘的形式,则可以以图3A中所示的格式记录元素全息图8A、8B。如果全息图存储器3是以用于在全息图存储器3的二维表面上将元素全息图8A、8B记录成二维阵列的卡或片的形式,则可以以图3B中所示的格式记录元素全息图8A、8B。
如下再现全息图存储器3中所记录的元素全息图8A、8B:为了如图3A和3B所示再现全息图存储器3中所记录的元素全息图8A、8B,全息图读取器以与记录参考光束L3A、L3B相同的角度施加再现参考光束并读取从全息图存储器3生成的再现图象。
图4A和4B示出施加于全息图存储器3的再现参考光束的射束点。图4A示出以与记录参考光束L3A相同的角度施加的再现参考光束的射束点SPA。射束点SPA具有等于或大于元素全息图8A、8B的直径的直径,即,具有大到足以读取一个元素全息图8A的整个再现图象的大小。另外,当将射束点SPA与某个元素全息图8A的未重叠区域NWa同轴对准地施加时,射束点SPA具有没有大到足以达到位于与所述某个元素全息图8A相邻的两个元素全息图8B的左侧和右侧的元素全息图8A大小。虽然未示出,但以与记录参考光束L3B相同的角度施加的再现参考光束的射束点SPB具有与所述射束点SPB相同的大小。
图4B示出以与记录参考光束L3B相同的角度施加的再现参考光束的射束点SPB。该射束点SPB相对于扫描方向具有以上参照图4A所述的相同的大小。具体来说,当将射束点SPB与某个元素全息图8B的未重叠区域NWb同轴对准地施加时,射束点SPA在扫描方向上具有没有大到足以达到位于与所述某个元素全息图8B相邻的两个元素全息图8A的左侧和右侧的元素全息图8B的大小。另外,射束点SPB具有没有大到达到图4B中垂直相邻的行中的元素全息图8B的大小。虽然未示出,但以与记录参考光束L3A相同的角度施加的再现参考光束的射束点SPB具有与所述射束点SPA相同的大小。
也就是说,为了产生如图4A、4B中所示的元素全息图8A、8B和射束点SPA、SPB,参考所述点大小和元素全息图的大小之间的关系来选择当如图3A、3B所示记录元素全息图8A、8B时射束点和全息图存储器3相对位移的距离,即元素全息图8A、8B间隔的距离d1、d2。
图5A和5B示出读取元素全息图8A、8B的数据,即读取元素全息图8A、8B的再现图象的方式。全息图读取器具有用于读取再现图象的准直透镜4和成像器5和用于产生再现参考光束的参考光源7A、7B。参考光源7A将再现参考光束L4A以与记录参考光束L3A相同的角度施加于全息图存储器3。参考光源7B以与记录参考光源L3B相同的角度将再现参考光束L4B施加于全息图存储器3。
如图5A中所示,当再现参考光束L4A的射束点SPA覆盖整个元素全息图8A时扫描元素全息图8A。具体来说,再现参考光束L4A的射束点SPA的中心位于元素全息图8A的中心附近。此时,只有参考光源7A打开,且参考光源7B关闭。射束点SPA产生元素全息图8A的再现图象,且成像器5通过准直透镜4读取再现图象。此时,部分与元素全息图8A重叠的左和右元素全息图8B是已由从不同于再现参考光束L4A的角度施加的记录参考光束L3B记录的元素全息图。因此,即使那些左和右元素全息图8B包括被射束点SPA覆盖的部分,也不从元素全息图8B产生再现图象。从图4A、4B中可明白,图5A中未示出的位于元素全息图8A的左和右元素全息图8B的两侧的左和右元素全息图8A此时不在射束点SPA的范围内。因此,当如图5A中所示扫描元素全息图8A时,只有元素全息图8A的再现图象能被成像器5读取而几乎没有串扰。
如图5B中所示,当再现参考光束L4B覆盖整个元素全息图8B时元素全息图8B被扫描。具体来说,再现参考光束L4B的射束点SPB使其中心位于元素全息图8B的中心附近。此时,只有参考光源7B打开,且参考光源7A关闭。射束点SPB产生元素全息图8B的再现图象,且该再现图象由成像器5通过准直透镜4读取。此时,部分与元素全息图8B重叠的左和右元素全息图8A是已通过以不同于再现参考光束L4B的角度施加的记录参考光束L3A记录的元素全息图。因此,即使左和右元素全息图8A包括被射束点SPB覆盖的部分,但不从元素全息图8A产生再现图象。从图4A、4B中可明白,图5B中未示出的位于元素全息图8B的左和右元素全息图8A的两侧的左和右元素全息图8B此时不在射束点SPA的范围内。因此,当如图5B中所示扫描元素全息图8B时,只有元素全息图8B的再现图象能被成像器5读取而几乎没有串扰。
为了获取元素全息图的再现图象,再现参考射束点SPA、SPB的大小必须等于或大于元素全息图的大小。因为当扫描元素全息图用于从其再现数据时,元素全息图的中心和参考射束点SPA、SPB的中心不一定相互对准,SPB实际上需要大于元素全息图的大小。元素全息图8A、8B在重叠区域W中相互重叠时被依次记录并具有各自的未重叠区域NWa、NWb,这有助于减少串扰。具体来说,因为为了提供未重叠区域NWa,在元素全息图之间提供一定距离,当将参考射束点SPA施加于元素全息图8A中心附近时,即使该参考射束点SPA的直径大于元素全息图8A的直径,参考射束点SPA没达到定位于从元素全息图8A跨过元素全息图8B处的相同类型的元素全息图8A。
上述细节将被总结如下:通过根据全息图存储器3中的二维页面数据依次记录元素全息图,实现了具有用于记录计算机数据和AV内容数据的较大容量的介质。随着元素全息图之间的距离减小,记录密度增加。如果在从其再现所记录的数据时,参考射束点大于元素全息图,则相邻元素全息图的再现图象也倾向于被检测到,导致串扰。这一问题在采用光敏聚合物的李普曼全息图或制成CGH(计算机产生的全息图)的浮雕全息图上也出现。
根据本实施例,注意到这一事实:当将参考光束以与施加参考光束以记录元素全息图相同的角度施加于元素全息图时取得所记录的元素全息图的再现图象。如果通过以不同角度施加的记录参考光束L3A、L3B记录的元素全息图8A、8B在全息图存储器3中被相互相邻地定位,则能在减少相邻元素全息图之间的串扰的同时增加记录密度。具体来说,当再现元素全息图8A时,使用再现参考光束L4A。因为再现参考光束L4A的角度大大不同于用于记录元素全息图8B的记录参考光束L3B的角度,即使将再现参考光束L4A施加于元素全息图8B也没有从元素全息图8B再现信号。因此,即使相邻全息图之间的距离增加串扰也不增加。另外,因为再现参考射束点SPA、SPB的大小、元素全息图8A、8B的大小和元素全息图8A、8B之间的距离d1、d2参照图4A和4B按上述建立,在某一时间一个元素全息图8A只被一个参考射束点SPA覆盖。也就是说,在参考射束点SPA的中心基本上对准元素全息图8A的中心时,没有从相同类型的其它元素全息图8A产生再现图象。因此,当此时读取再现图象时,几乎不从其它元素全息图8A产生串扰。
因此,根据本实施例,虽然以高密度记录元素全息图8A、8B,也能从其读取基本上无串扰的数据。元素全息图8A、8B被重叠地记录在重叠区域W中。在本领域中已知如果全息图存储器3由感光聚合物制成,则可以重叠地记录多个元素全息图。这种重叠记录明显,因为根据如上所述的位移多路复用和角度多路复用重叠地记录多个元素全息图。为了在消除串扰的时间读取各元素全息图的再现图象,再现装置(全息图读取器)需要能确定那些时间(扫描时间)。用上述标识记号确定扫描时间。具体来说,该标识记号在称为数据Da的二维页面数据中作为白色区域Wa和黑色区域Ba提供,而在称为数据Db的二维页面数据中作为黑色区域Bb和白色区域Wb提供。下面将相对于全息图读取器来说明该标识记号,该读取器将在下面参照图7、8、9A-9H作为再现装置的一个
实施例给予说明。
根据本实施例,用相应的记录参考光束L3A、L3B记录元素全息图8A、8B。全息图存储器3能按照接触复印过程被复制成大量副本。具体来说,全息图空白板与作为复制母板的全息图存储器3保持紧密接触,并将参考光束以与记录参考光束L3A相同的角度施加于它们以将元素全息图8A从复印母板传送至全息图空白板,并将参考光束以与记录参考光束L3B相同的角度施加于它们以将元素全息图8B从复印母板传送至全息图空白。
在上述实施例中,两个以不同角度施加的记录参考光束L3A、L3B被描述成参考光束。然而,也可以使用大量不同角度的参考光束。图6A、6B和6C示出其中记录四种元素全息图8A、8B、8C、8D的例子。如图2A、2B、2C中所示要以作为二维页面数据的数据块形式记录的数据被依次交替地分类成第一类型的数据(数据Da)、第二类型的数据(数据Db)、第三类型的数据(数据Dc)和第四类型的数据(数据Dd)。当数据Da编码成二维页面数据时,如图6C中所示,分别在由数据Da表示的图象的左上角和左下角提供白色区域Wa和黑色区域Ba作为标识记号。当将数据Db编码成二维页面数据时,如图2B中所示,分别在由数据Db表示的图象的左上角和左下角提供黑色区域Bb和白色区域Wb作为标识记号。当数据Dc编码成二维页面数据时,分别在由数据Dc表示的图象的右上角和右下角提供白色区域Wc和黑色区域Bc作为标识记号。当数据Dd编码成二维页面数据时,分别在由数据Dd表示的图象的右上角和右下角提供黑色区域Bd和白色区域Wd作为标识记号。
然后,如图3A中所示的元素全息图的线性阵列,基于数据Da、Db记录第一和第二类型的元素全息图8A、8B的线性阵列。以第一角度施加记录参考光束来记录元素全息图8A,并以第二角度施加记录参考光束来记录元素全息图8B。然后,基于数据Dc、Dd记录第三和第四类型的元素全息图8C、8D的下一线性阵列。以第三角度施加记录参考光束来记录元素全息图8C,并以第四角度施加记录参考光束来记录元素全息图8D。以小于图3B中所示的间隔距离d2的间隔距离d3记录线性阵列。重复上述记录过程来记录如图6A中所示的元素全息图8A、8B、8C、8D。
图6B示出用于再现元素全息图8B的参考射束点SPB。如图6B中所示,在扫描过程期间的某个时间,即,当参考射束点SPB的中心基本上对准某个元素全息图8B的中心时,其它元素全息图8A、8C、8D部分被参考射束点SPB覆盖,但相同类型的其它元素全息图8B没有被参考射束点SPB覆盖。参考射束点SPB不再生其它元素全息图8A、8C、8D的再现图象。因此,在图6B中所示的时间,仅一个元素全息图8B的再现图象能被读取而无串扰。通过用以各自四个不同角度的参考光束记录元素全息图8A、8B、8C、8D,可以使元素全息图的线性阵列间隔的距离d3更小,用于以更高的记录密度记录数据。
[3.再现装置设置]
下面将参照图4A、4B和5说明作为用于按照上述再现过程再现上述参照图2A、2B、3A和3B所述的全息图存储器3中记录的数据的再现装置的全息图读取器20。
首先,将在下面参照图7说明通常在图7中由20表示的全息图读取器的结构细节。在图7中,全息图读取器20具有包括微型计算机的系统控制器21,例如,用于控制用于从全息图存储器3读取记录的数据的全息图读取器20的各种元件。系统控制器21还监控来自操作单元33的操作信息并根据用户的操作动作控制全息图读取器20的各种组件。系统控制器21控制显示单元34显示要呈现给用户的各项信息。
全息图读取器20具有准直透镜4、成像器5和两个用于从全息图存储器3读取记录的数据的两个参考光束源7A、7B。将参考光束源7A定位用于将再现参考光束L4A以与记录参考光束L3A相同的角度发射至全息图存储器3。将参考光束源7B定位用于将再现参考光束L4B以与记录参考光束L3B相同的角度发射至全息图存储器3。准直透镜4将再现图象光从全息图存储器3引导到成像器5。成像器5包括诸如CMOS图象传感器、CCD图象传感器之类的固态成像器件阵列。成像器5检测通过准直透镜4施加的再现图象光并输出表示再现图象光的电再现的图象信号。
可包括LED(发光二极管)的参考光束源7A、7B由发光驱动器30激励发光。当全息图读取器20要从全息图存储器3再现记录的数据时,发光驱动器30根据来自系统控制器21的指令在预定的相应时间打开和关闭参考光束源7A、7B。
全息图扫描控制器22控制成像器5的操作并处理由成像器5生成的再现的图象信号。具体来说,全息图扫描控制器22向成像器5提供传送定时信号,传送地址信号等,以在图象捕获过程中依次传送由固态成像器件阵列生成的再现的图象信号。然后全息图扫描控制器22对从成像器5传送的再现的图象信号执行各种处理过程,包括:采样过程、AGC过程、A/D转换过程等,并输出经处理的再现的图象信号。
成像器5向计算单元32提供来自其感应区域的信号SA、SB,它们对应于如上所述的分配给二维页面数据的标识记号。计算单元32通过全息图扫描控制器22向系统控制器21提供表示信号SA、SB之间的差的差分信号(SA-SB)。如下所述,根据差分信号(SA-SB)确定扫描时间的系统控制器21控制全息图扫描控制器22从成像器5读取再现的图象信号并将读取的图象信号存储在DRAM(动态随机存取存储器)24中,还控制用于发射参考光束的参考光束源7A、7B。
在存储控制器23的控制下将从全息图扫描控制器22输出的数字再现的图象信号存储在DRAM 24中。存储控制器23控制要存储在DRAM 24和闪存25中的数据的传送,还控制将数据写入DRAM 24和闪存25和从DRAM 24和闪存25读取数据。存储在DRAM 24中的再现的图象信号由全息图象处理器27和信号处理器28处理。SRAM(静态随机存储器)29用于在处理全息图象处理器27和信号处理器28,和系统控制器21之间交换处理图象信号所需的图象信号和信息。闪存25存储全息图象处理器27和信号处理器28中的信号处理所需的设置、系数和各种控制参数。
全息图象处理器27为再现的图象信号校正由光学原因引起的数据变化的光学失真,调节再现的图象信号的亮度,校正再现的图象信号的图象位移,并校正再现的图象信号的图象角度位移。如果从成像器5输出的再现的图象信号表示灰度图象数据,则全息图图象处理器27还将再现的图象信号转换成具有白和黑值的双态信号。这是因为要从全息图存储器3读取的数据是作为从原始记录的数据转换而来的两个白和黑值的二维页面数据。
信号处理器28执行解码过程并对表示二维图象图形的再现的图象信号执行解码过程和纠错过程,从而产生原始的数据。具体来说,信号处理器28从表示单个二维图象的再现的图象信号生成如图2C中所示的单个数据块BLD。信号处理器28从表示存储在DRAM 24中的各二维页面数据图象的再现的图象信号生成一系列数据块BLK,并按地址的次序排列数据块BLK以生成记录的原始数据,例如,计算机数据或AV内容数据。信号处理器28可压缩或扩展计算机数据或AV内容数据,编码用于传输或记录的计算机数据或AV内容数据,或解码经加密的计算机数据或AV内容数据。
通过外部接口26将由信号处理器28生成的数据作为再现的数据从全息图存储器3传送至诸如个人电脑之类的外部设备100、诸如音频播放器或视频播放器之类的AV设备或便携式电话。外部接口26可以是USB接口或按照USB标准以外的标准的接口。用户能通过外部设备100使用从全息图存储器3再现的数据。例如,用户可在个人电脑上使用数据或在AV设备或便携式电脑上再现AV内容。
用于将数据记录在记录介质上的介质驱动器可以与全息图读取器20连接,并可以通过介质驱动器将由信号处理器28获取的再现的数据记录在记录介质上。记录介质可以是光盘、磁光盘等。例如,记录介质可以是按照包括CD(光盘)格式、DVD(数字通用盘)格式、蓝光盘格式、MD(小型盘)格式等在内的各种格式的可记录盘。如果将任何这些类型的盘用作记录盘,则介质驱动器根据关于音频数据的盘执行编码过程、纠错码过程、压缩过程等并将给处理的音频数据记录在盘上。记录盘还可以是硬盘。如果记录盘是硬盘,则介质驱动器包括HDD(硬盘驱动器)。记录盘还可以是具有内置式固态存储器的便携式记忆卡或内置式固态存储器。如果记录盘是这样一种记忆卡或内置式固态存储器,则介质驱动器包括用于将数据记录在便携式记忆卡或内置式固态存储器中的记录单元。介质驱动器按照所需信号处理过程处理音频数据并将经处理的音频数据记录在便携式记忆卡或内置式固态存储器中。
全息图读取器20还可具有用于解码和输出已由介质驱动器从记录介质再现的AV内容始数据的音频数据再现和输出系统和视频数据再现和输出系统。可以通过外部接口26将由介质驱动器再现的音频数据传送至外部设备。如果将再现的数据记录在诸如CD、DVD、蓝光盘、MD、记忆卡之类的便携式记录介质中,则可以在外部设备上播放记录介质,让用户使用从全息图存储器3读取的再现的数据。
[4.全息图存储器上的再现操作]
全息图读取器20执行参照图5A和5B所述的再现过程。全息图读取器20控制用于在合适的时间将再现参考光束L4A、L4B发射至全息图存储器3中的元素全息图8A、8B的参考光源7A、7B,并且还控制成像器5读取再现的图象信号。下面将说明由全息图读取器20执行的再现过程的细节。
图8示出全息图读取器20的再现顺序,即,系统控制器21,用于从全息存储器3读取记录的数据,而图9A-9H示出在再现顺序中产生的元素全息图和信号波形的线性阵列。如图9A所示,按照参照图2、3A、3B所述的过程将元素全息图8A、8B以部分重叠的关系记录在全息图存储器3中。全息图读取器20以图9A中所示的扫描方向交替地扫描记录在全息图存储器3中的元素全息图8A、8B。
在本实施例中,全息图读取器20的扫描操作不限于任何特定的过程,而可以按照各种过程来执行。例如,全息图读取器20可以具有用于加载全息图存储器3的加载机构,并且还可具有用于相对于由加载机构加载的全息图存储器3移动准直透镜4和成像器5。另选地,全息图读取器20可相对于由准直透镜4和成像器5提供的固定读取位置移动全息图存储器3。又另选地,全息图读取器20可以构成为小尺寸设备,且用户可用手拿着全息图读取器20并在全息图存储器3的表面上移动全息图读取器20。在任何这些扫描方案中,由准直透镜4和成像器5提供用于读取再现的图象的读取位置如图9A中所示那样在元素全息图8A、8B上移动。
图9B中所示的信号SA是从由成像器5再现的图象的左上角作为图象信号获取的信号。信号SB是由成像器5从再现的图象的左下角作为图象信号获取的信号。因此,信号SA是将图2A所示的数据Da的白色区域Wa和图2B所示的数据Db的黑色区域Bb表示成标识记号的图象信号(再现的图象信号),而信号SB是将图2A所示的数据Da的黑色区域Ba和图2B所示的数据Db的白色区域Wb表示成标识记号的图象信号(再现的图象信号)。图9D所示的差分信号(SA-SB)是由计算单元32生成的表示信号SA、SB之间的差的信号。
下面将参照图8中所示的流程图说明用于从全息图存储器3读取数据的系统控制器21的过程。系统控制器21在步骤F101中指令发光驱动器30打开用于向全息图存储器3发射再现参考光束L4A、L4B的参考光源7A、7B。在用再现参考光束L4A、L4B照射全息图存储器3时,成像器5从元素全息图8A、8B检测再现的图象。
图9B、9C、9D中分别示出信号SA、SB和在此时生成的差分信号(SA-SB)。如图2A中所示,数据Da,即元素全息图8A的再现的图象在其左上角具有白色区域Wa,且成像器3从为高亮度区域的白色区域检测高电平(白电平)图象信号。如图2B中所示,数据Da,即元素全息图8B的再现的图象在其左上角具有黑色区域Bb,且成像器5从为低亮度区域的黑色区域检测低电平(黑电平)图象信号。
随着如图9A所示依次扫描元素全息图8A、8B,再现的图象的左上角从白色图象变成混合白和黑的图象,再变成黑色图象,再变成混合白和黑的图象,再变成白色图象,…。具体来说,在元素全息图8A的中心处产生最白的图象,而在元素全息图8B的中心处产生最黑的图象。信号SA表示这种白、混合白和黑和黑色图象的序列。类似地,再现的图象的左下角从黑色图象变成混合白和黑的图象,再变成白色图象,再变成混合白和黑的图象,再变成黑色图象,…。具体来说,在元素全息图8A的中心处产生最黑的图象,而在元素全息图8B的中心处产生最白的图象。信号SB表示这种黑、混合白和黑和白色图象的序列。
向系统控制器提供由计算单元32产生的差分信号(SA-SB)。系统控制器21在步骤F102中将差分信号(SA-SB)的绝对值与阈值th相比较。如果|SA-SB|>th,则控制进到步骤F103。在步骤F103中,系统控制器21确定差分信号(SA-SB)是正值还是负值。如果差分信号(SA-SB)是正值,则控制进到步骤S104,其中系统控制器21关闭参考光束源7B并只打开参考光束源7A,以将参考光束L4A施加于全息图存储器3。在步骤F105中,系统控制器21控制全息图扫描控制器22读取只在参考光束L4A的周期期间从成像器5生成的再现的图象信号作为元素全息图8A的再现的图象信号(数据Da)。如果差分信号(SA-SB)是负值,则控制进到步骤S106,其中系统控制器21关闭参考光束源7A并只打开参考光束源7B,以将参考光束L4B施加于全息图存储器3。在步骤F107中,系统控制器21控制全息图扫描控制器22读取只在参考光束L4B的周期期间从成像器5生成的再现的图象信号作为元素全息图8B的再现的图象信号(数据Db)。
在步骤F105或F107中读取的再现的图象信号由全息图扫描控制器22处理,然后在步骤F108中存储在DRAM 24中。在步骤F109中,系统控制器21确定从所有元素全息图读取表示二维页面数据的再现的图象信号的动作是否已完成。如果未完成,则控制回到步骤F101以继续扫描操作。当从所有元素全息图读取再现的图象信号的动作已完成时,图2C中所示的所有数据块BLK的读取已结束。如果将一个数据块BLK作为一个元素全息图记录在全息图存储器3中,则当步骤F105或F107中元素全息图的读取完成时,在步骤F109中判断从元素全息图读取再现的图象信号的运作是否已完成。根据某个记录格式,可以将一个数据块BLK记录成多个元素块。具体来说,可以将各表示相同数据的多个元素块记录在全息图存储器3中。可以将这种记录格式用于改善再现可靠性并增加扫描操作的可靠性。在这种情况下,可以在步骤F109中判断读取过程已在读取所有元素全息图之前完成。因此,当已读取图2C中所示的所有数据块BLK的再现的图象信号时,在步骤F109中判定读取过程已完成。
当读取过程已完成时,系统控制器21重建从全息图存储器3读取的数据。具体来说,系统控制器21控制全息图象处理器27和信号处理器28处理所有数据块BLK的再现的图象信号,以重建记录的原始数据。在步骤F111中,系统控制器21指令发光驱动器30关闭参考光源7A、7B用于终止再现参考光束L4A、L4B的发射。结束从全息图存储器3读取记录的数据的过程。
下面将参照图9A-9H说明在步骤F105、F107中读取数据的定时。图9G中所示的周期AB是在步骤F101之后打开参考光源7A、7B的周期。图9D中示出表示图9B和9C所示的信号SA、SB之间的差的差分信号(SA-SB)。在差分信号(SA-SB)超过图9D中所示的正阈值th或负阈值th的周期内,步骤F102中,差分信号(SA-SB)的绝对值|SA-SB|大于的阈值th。
如果在步骤F103中差分信号(SA-SB)为正值,即在差分信号(SA-SB)超过图9D中所示的正阈值th的周期内,如图9F中所示,参考光束源7B关闭,并只用在图9G中所示的周期A期间来自参考光束7A的再现参考光束L4A照射全息图存储器3。如图9A、9E、9F、9G所示,周期A是其中参考光束L4A的射束点SPA的中心在其在扫描方向上移动时基本上对准元素全息图8A的中心,即呈现图5A中所示的状态的周期。因此,如图9H中所示,系统控制器21在周期A期间向全息图扫描控制器22提供数据读取定时信号TA,以读取在该时间生成的再现的图象信号作为来自元素全息图8A的再现的图象信号。在周期A期间,因为参考光束L4B被关闭,没有从被再现参考光束L4A的点SPB覆盖的元素全息图8B生成图象信号。此时,不将点SPA施加于除被照射的元素全息图8A以外的元素全息图8A。因此,在周期A期间,成像器5只检测到来自用点SPB照射的单个元素全息图8A的再现的图象。当在步骤F105中周期A期间读取来自成像器5的再现的图象信号时,它被获取作为来自元素全息图8A的再现的图象信号而没有或几乎没有来自其它元素全息图8B、8A的串扰。
如果在步骤F103中差分信号(SA-SB)为负值,即在差分信号(SA-SB)超过图9D中所示的负阈值th的周期内,如图9E中所示,参考光束源7A关闭,并只用在图9G中所示的周期B期间来自参考光束7B的再现参考光束L4B照射全息图存储器3。如图9A、9E、9F、9G所示,周期B是其中参考光束L4B的射束点SPB的中心在其在扫描方向上移动时基本上对准元素全息图8B的中心,即呈现图5B中所示的状态的周期。因此,如图9H中所示,系统控制器21在周期B期间向全息图扫描控制器22提供数据读取定时信号TB,以读取在该时间生成的再现的图象信号作为来自元素全息图8B的再现的图象信号。在周期B期间,因为参考光束L4A被关闭,没有从被再现参考光束L4B的点SPA覆盖的元素全息图8A生成图象信号。此时,不将点SPB施加于被照射的元素全息图8B以外的元素全息图8B。因此,在周期B期间,成像器5只检测到来自用点SPA照射的单个元素全息图8B的再现的图象。当在步骤F107中周期B期间读取来自成像器5的再现的图象信号时,它被获取作为来自元素全息图8B的再现的图象信号而没有或几乎没有来自其它元素全息图8B、8A的串扰。
如上所述,全息图读取器20能从其中依次记录元素全息图8A、8B的全息图存储器3读取元素全息图8A、8B的高质量再现的信号,所述依次记录使得相邻的元素全息图8A、8B在重叠区域W(见图3A、3B)中相互重叠并具有各自未重叠的区域NWa、NWb(见图3A、3B)。因为从用作元素全息图8A、8B的再现的图象中的标识记号的白色和黑色区域获取用作伺服信号的差分信号(SA-SB),并根据差分信号(SA-SB)检测扫描时间,所以不需要复杂的设置来控制读取数据的定时。另外,因为从元素全息图8A、8B的再现的图象检测扫描时间,在扫描操作期间准直透镜4和成像器5与全息图存储器3的相对移动不需要精确。因此,可以采用用户用手拿着全息图读取器20并在全息图存储器3的表面上移动全息图读取器20的扫描过程。
因此,全息图读取器20具有简单的结构设置并具有稳定的数据再现能力。全息图读取器20适用于其中将计算机数据和AV内容数据记录在全息图存储器3中的系统中,这种全息图存储器3被广泛地分配,且普通用户用全息图读取器20获取记录在全息图存储器3中的数据。
在图7、8、9A-9H中所示的实施例中,权利要求中所述的用于根据本发明的再现装置的组件对应于下列部件或处理功能:参考光束施加装置对应于参考光源7A、7B和发光驱动器30。再现的图象检测装置对应于成像器5。信号读取装置对应于全息图扫描控制器22和DRAM 24。再现装置对应于全息图象处理器27和信号处理器28。定时检测装置对应于计算单元32和由通过系统控制器21对差分信号(SA-SB)执行的步骤F101、F102、F103表示的处理功能。控制装置对应于由通过系统控制器21执行的步骤F104-F108执行的步骤所表示的处理功能。在权利要求中所述的用于根据本发明的再现方法的步骤对应于下列处理功能:定时检测步骤对应于步骤F101、F102、F103。再现的信号读取步骤对应于步骤F104-F108。再现步骤对应于步骤F110。
在上述实施例中,全息图读取器20从其中如图3A和3B所示记录元素全息图8A、8B的全息图存储器3读取数据。然而,本发明的原理还可应用于用于从其中如图6A和6C所示记录元素全息图8A、8B、8C、8D的全息图存储器3读取数据的全息图读取器。这种全息图读取器具有四个用于将各自的参考光束以与施加用于记录各元素全息图8A、8B、8C、8D的记录参考光束相同的角度施加于全息图存储器3的参考光束源。扫描时间可以用表示图6C中所示的数据Da、Db、Dc、Dd的标识记号的再现的图象信号确定。
再现装置(全息图读取器)不限于图7中所示的设置。可以以各种形式输出从全息图读取器20再现的数据。全息图存储器3可以以诸如当前通常被分配成用于提供计算机数据、AV内容数据等的介质的CD和DVD之类的媒体包的形式向用户出售或提供。另选地,全息图存储器3可以被附加到或打印到海报、书等上,用户可用全息图读取器从其获取各种记录的数据。
虽然详细显示和说明了本发明的某些较佳实施例,但应理解在其中可以做出各种变化和修改而不偏离所附权利要求的范围。
Claims (19)
1.一种用由表示图象数据的目标光束和参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹将图象数据记录成元素全息图的记录介质,包括:
第一元素全息图,它由表示第一数据的目标光束和以第一角度施加的第一参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹形成;和
第二元素全息图,它由表示第二数据的目标光束和以与第一角度不同的第二角度施加的第二参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹形成,所述第二元素全息图与所述第一元素全息图重叠使得所述第一元素全息图具有保持未被所述第二元素全息图重叠的部分。
2.如权利要求1所述的记录介质,其特征在于,所述第一元素全息图以与多个其它元素全息图重叠的关系设置并具有保持未被所述其它元素全息图重叠的部分。
3.如权利要求1所述的记录介质,其特征在于,所述每一元素全息图具有表示其类型的标识符数据,且所述第一元素全息图和所述第二元素全息图具有不同的标识符数据。
4.如权利要求3所述的记录介质,其特征在于,所述标识符数据包括在所述图象数据的一部分中并被记录成元素全息图。
5.如权利要求4所述的记录介质,其特征在于,所述标识符数据被表示成所述图象数据的预定区域中的亮度差。
6.如权利要求5所述的记录介质,其特征在于,多个所述预定区域被设置在所述图象数据中,且所述标识符数据被表示成所述预定区域中亮度差的组合。
7.一种用于从其中记录由表示第一数据的目标光束和以第一角度施加的第一参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第一元素全息图、和由表示第二数据的目标光束和以不同于所述第一角度的第二角度施加的第二参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第二元素全息图的记录介质再现数据的装置,所述第二元素全息图与所述第一元素全息图重叠,使得所述第一元素全息图有一部分保持不被所述第二元素全息图重叠,所述装置包括:
参考光束施加装置,用于分别以所述第一角度和第二角度将参考光束施加于记录介质;
再现的图象检测装置,用于检测从用由所述参考光束施加装置所施加的参考光束照射的记录介质再现的全息图象并输出表示所述全息图象的再现的图象信号;
信号读取装置,用于读取由所述再现的图象检测装置所检测到的表示全息图象的再现的图象信号;
定时检测装置,用于从当以所述第一角度和第二角度用参考光束照射记录介质时从所述再现的图象检测装置输出的再现图象检测所述记录介质中所记录的元素全息图的扫描时间;和
控制装置,用于控制所述参考光束施加装置在由所述定时检测装置所检测到的扫描时间处以与所述元素全息图相对应的各角度施加参考光束并响应于所施加的参考光束控制所述再现图象检测装置以从所述记录介质检测和再现全息图象。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括:
存储装置,用于存储由所述信号读取装置读取的再现的图象信号。
9.如权利要求7所述的装置,其中,表示以重叠关系设置的相邻元素全息图的各再现的图象信号具有用于标识各相邻元素全息图的标识符,所述装置还包括:
标识符检测装置,用于检测所述标识符。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述定时检测装置根据由所述标识符检测装置所检测到的标识符检测扫描时间。
11.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述标识符检测装置根据所述各再现的图象信号的预定区域中的亮度检测所述标识符。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述标识符检测装置根据所述各再现的图象信号中多个预定区域中的亮度组合来检测所述标识符。
13.一种从其中记录由表示第一数据的目标光束和以第一角度施加的第一参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第一元素全息图、和由表示第二数据的目标光束和以不同于所述第一角度的第二角度施加的第二参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第二元素全息图的记录介质再现数据的方法,所述第二元素全息图与所述第一元素全息图重叠,使得所述第一元素全息图有一部分保持不被所述第二元素全息图重叠,所述方法包括下列步骤:
分别以第一角度和第二角度同时将参考光束施加于记录介质;
检测从用参考光束照射的记录介质再现的全息图象并输出表示所述全息图象的再现的图象信号;
读取所检测到的表示所述全息图象的再现的图象信号;
从所读取的再现的图象信号检测所述记录介质中所记录的元素全息图的扫描时间;和
在所检测到的扫描时间处以与所述元素全息图相对应的各角度施加参考光束,并响应于所施加的参考光束从所述记录介质再现全息图象。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,还包括下列步骤:
将读取的再现的图象信号存储到存储装置中。
15.如权利要求13所述的方法,其特征在于,
表示以重叠关系设置的相邻元素全息图的各再现的图象信号具有用于标识各相邻元素全息图的标识符,所述方法还包括以下步骤:
检测所述标识符。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述检测扫描时间的步骤根据所述检测到的标识符检测扫描时间。
17.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述检测所述标识符的步骤根据所述各再现的图象信号的预定区域中的亮度检测所述标识符。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述检测所述标识符的步骤根据所述各再现的图象信号的多个预定区域中的亮度的组合检测所述标识符。
19.一种用于从其中记录由表示第一数据的目标光束和以第一角度施加的第一参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第一元素全息图、和由表示第二数据的目标光束和以不同于所述第一角度的第二角度施加的第二参考光束之间的干涉所产生的干涉条纹所形成的第二元素全息图的记录介质再现数据的装置,所述第二元素全息图与所述第一元素全息图重叠,使得所述第一元素全息图有一部分保持不被所述第二元素全息图重叠,所述装置包括:
参考光束施加部分,用于分别以所述第一角度和第二角度将参考光束施加于记录介质;
再现的图象检测部分,用于检测从用由所述参考光束施加部分所施加的参考光束照射的记录介质再现的全息图象并输出表示所述全息图象的再现的图象信号;
信号读取部分,用于读取由所述再现的图象检测部分所检测到的表示全息图象的再现的图象信号;
定时检测部分,用于从当以第一角度和第二角度用参考光束照射记录介质时从所述再现的图象检测部分输出的再现图象检测所述记录介质中所记录的元素全息图的扫描时间;和
控制部分,用于控制所述参考光束施加部分在由所述定时检测部分所检测到的扫描时间处以与所述元素全息图相对应的各角度施加参考光束并响应于所施加的参考光束控制所述再现图象检测部分从记录介质检测和再现全息图象。
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
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CN103733143A (zh) * | 2011-08-11 | 2014-04-16 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 制作复用透射全息图的方法 |
CN111883185A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-11-03 | 华中科技大学 | 一种投影式超分辨光学数据的写入/读出方法及装置 |
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Families Citing this family (9)
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JP4506738B2 (ja) * | 2005-10-06 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | ホログラムシート |
KR101367573B1 (ko) * | 2005-12-22 | 2014-02-25 | 시리얼 테크놀로지즈 에스.에이. | 홀로그래픽 재구성 장면에서의 불균일한 밝기 인식의 보정 방법 |
KR100759493B1 (ko) * | 2006-11-08 | 2007-09-18 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 광정보 처리장치와 광정보 처리방법 |
KR100846573B1 (ko) * | 2006-11-08 | 2008-07-15 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 광정보 처리장치와 광정보 처리방법 |
WO2009044440A1 (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-09 | Fujitsu Limited | ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、ホログラム記録方法、および、ホログラム再生方法 |
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Family Cites Families (7)
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---|---|---|---|---|
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JP2002170247A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-14 | Sony Corp | ホログラム記録媒体、ホログラム記録再生装置並びにホログラム記録再生方法 |
JP2003151143A (ja) * | 2001-11-13 | 2003-05-23 | Minebea Co Ltd | 光情報記録装置 |
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US7092133B2 (en) * | 2003-03-10 | 2006-08-15 | Inphase Technologies, Inc. | Polytopic multiplex holography |
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JP4442162B2 (ja) * | 2003-08-27 | 2010-03-31 | Tdk株式会社 | ホログラフィック記録再生システム |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101887235A (zh) * | 2009-05-14 | 2010-11-17 | 索尼公司 | 全息图判断装置 |
CN101887235B (zh) * | 2009-05-14 | 2013-07-10 | 索尼公司 | 全息图判断装置 |
CN102804082A (zh) * | 2009-08-25 | 2012-11-28 | Lg电子株式会社 | 用于再现全息图的装置和方法 |
US9104177B2 (en) | 2009-08-25 | 2015-08-11 | Lg Electronics Inc. | Apparatus and a method for reconstructing a hologram |
CN102804082B (zh) * | 2009-08-25 | 2015-09-09 | Lg电子株式会社 | 用于再现全息图的装置和方法 |
CN103733143A (zh) * | 2011-08-11 | 2014-04-16 | 沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司 | 制作复用透射全息图的方法 |
CN114690305A (zh) * | 2017-10-04 | 2022-07-01 | 阿科尼亚全息有限责任公司 | 梳状移位式斜交镜 |
CN111883185A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-11-03 | 华中科技大学 | 一种投影式超分辨光学数据的写入/读出方法及装置 |
CN111883185B (zh) * | 2020-06-02 | 2021-06-25 | 华中科技大学 | 一种投影式超分辨光学数据的写入/读出方法及装置 |
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