JP2002531880A - Holographic chip and optical system for holographic chip - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 半導体ベースの超小型電子装置、特にマイクロチップで、その光学的にアクセスできる表面、望ましくは、その上面にホログラフィック記憶層が施してある。本発明はまた、偏光ホログラフィック記録に適したホログラフィック層を施したホログラフィックチップのための読み書き光学系も包含する。光学系は、読み取りレーザ、書き込みレーザと、偏光光学系とオブジェクトビームと基準ビームを変調することを目的とするプログラマブル・ディスプレイエレメント、およびホログラフィック層のホログラムに含まれた情報を読み出すための検出器アレイとからなる。プログラマブル・ディスプレイエレメントの像が、単一のマイクロホログラムとして偏光記録媒体に記録される。読み書き光学系は、相異なる位置で位置決めされたマイクロホログラムをホログラフィック層に記録し、アクセスすることを目的とするビーム走査手段からなる。本発明は、この光学系を、ホログラフィックチップからなるチップカードと併用することを見込んでいる。 (57) Abstract: A semiconductor-based microelectronic device, especially a microchip, having an optically accessible surface, preferably an upper surface, provided with a holographic storage layer. The invention also encompasses read / write optics for a holographic chip provided with a holographic layer suitable for polarized holographic recording. The optics consist of a reading laser, a writing laser, a polarizing optics, a programmable display element for modulating the object beam and the reference beam, and a detector for reading the information contained in the hologram of the holographic layer. Consisting of an array. The image of the programmable display element is recorded on the polarization recording medium as a single micro-hologram. The read / write optical system is composed of beam scanning means for recording and accessing micro holograms positioned at different positions on the holographic layer. The present invention contemplates using this optical system together with a chip card composed of a holographic chip.
Description
【０００１】 〔技術分野〕 本発明は、改良型メモリを備えたマイクロチップに関するものであり、さらに
は該デバイスと共に使用するための光学系に関するものである。 〔背景技術〕 いわゆるスマートカード、すなわちマイクロチップを組み込んだカードは、か
なり長い間知られていた。このカードの中のマイクロチップは、バンキング機能
や医療記録機能などの様々な“インテリジェント”機能を果たすことができる。
こうしたスマートカード用途の数は増え続けている。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a microchip with an improved memory, and more particularly to an optical system for use with the device. BACKGROUND OF THE INVENTION So-called smart cards, or cards incorporating microchips, have been known for quite some time. The microchip in the card can perform various "intelligent" functions, such as banking and medical record functions.
The number of such smart card applications continues to grow.
【０００２】 ほとんどすべての用途が、スマートカードとそのホストデバイスの間の情報、
大抵は明確なバイナリデータの記録、記憶および転送を包含する。そのため、マ
イクロチップまたはカードは、ある程度の量のデータを記憶する必要がある。こ
のデータは、チップ自体に記憶されても、磁気ストリップなどの他の記憶媒体に
記憶されてもよい。[0002] Almost all applications use information between a smart card and its host device,
Usually involves the recording, storage and transfer of explicit binary data. Therefore, the microchip or card needs to store a certain amount of data. This data may be stored on the chip itself or on another storage medium such as a magnetic strip.
【０００３】 しかしながら、これらの記憶方法は必ずしも適当であるとは限らない。チップ
自体の記憶容量は多少制限されている。磁気ストリップは多少信頼性に欠け、予
期しない強力な磁界により、記憶された情報を失うことがしばしばある。光学的
な記憶方法を使用することが提案されたが、かかる方法は、相対的に大きいカー
ド表面上に光学的品質の表面を必要とし、普通のプラスチック系カード技術をも
ってそれを実現させることは困難である。However, these storage methods are not always appropriate. The storage capacity of the chip itself is somewhat limited. Magnetic strips are somewhat unreliable and often lose stored information due to unexpectedly strong magnetic fields. It has been proposed to use optical storage methods, but such methods require an optical quality surface on a relatively large card surface, which is difficult to achieve with ordinary plastic-based card technology It is.
【０００４】 周知のマイクロチップの記憶容量では足りないが、日常使用する上ではスマー
トカードの表面全体を光学記憶表面に転換することまで要求されない用途がいく
つかある。 そこで、相対的に小さいエリアだけをデータ記憶のために使用することが提案
される。しかしながら、この小さいエリアを利用するためには、ボリューム効率
またはエリア効率の高い記憶方法が必要とされる。そこで、ホログラフィック記
憶層をスマートカードに、それも容易に製造できる仕方で組み込み、同時に高感
度のホログラフィック層に適した環境を提案する。There are some applications where the storage capacity of known microchips is not sufficient, but for everyday use the conversion of the entire surface of the smart card to an optical storage surface is not required. It is proposed to use only a relatively small area for data storage. However, in order to use this small area, a storage method with high volume efficiency or area efficiency is required. Therefore, the holographic storage layer is incorporated into a smart card in a manner that can be easily manufactured, and at the same time, an environment suitable for a highly sensitive holographic layer is proposed.
【０００５】 本発明は、ホログラフィック層が大きいエリアまたはボリュームを持つ必要は
ないが、層が高密度データ記録のために光学的に平坦に保たれた相対的に高い剛
性の基板を必要とするという認識に基づいている。その結果、ホログラフィック
層に最も適した場所はスマートカードの組み込みマイクロチップであるというこ
とになった。 〔発明の要旨〕 本発明によれば、光学的に接近できる表面、望ましくは上面にホログラフィッ
ク記憶層を施した半導体ベースの超小型電子装置、特にマイクロチップが提供さ
れる。この独創的な装置はいくつかの利点をもたらす。第１に、シリコーンウェ
ーハは、より変形し易いプラスチックキャリヤに代わって、ホログラムにとって
理想的な平坦で剛性の高い基板をもたらす。ホログラフィック層の製造はチップ
製造プロセスに容易に組み入れられるので、スマートカードのプラスチック基板
表面におけるチップの埋め込みとホログラムの作成は、単一の工程で成し遂げら
れ、ホログラフィック層をスマートカード表面に施すのに特別な工程は必要とさ
れない。The present invention does not require the holographic layer to have a large area or volume, but does require a relatively rigid substrate where the layer is kept optically flat for high density data recording. It is based on the recognition. The result was that the best place for the holographic layer was the embedded microchip in the smart card. SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, there is provided a semiconductor-based microelectronic device, particularly a microchip, having a holographic storage layer on an optically accessible surface, preferably the upper surface. This ingenious device offers several advantages. First, silicone wafers provide a flat, rigid substrate ideal for holograms, replacing plastic carriers that are more deformable. Since the fabrication of the holographic layer is easily integrated into the chip manufacturing process, embedding the chip on the plastic substrate surface of the smart card and creating the hologram can be accomplished in a single step, applying the holographic layer to the smart card surface. No special steps are required.
【０００６】 データを数回記録し、削除する必要があるので、再書き込み可能なホログラフ
ィック媒体、特にいわゆるＳＣＰ媒体をベースとしたホログラフィック記録方法
を使用することを提案する。偏光ホログラフィを使用するこの材料では、良好な
ＳＮ（信号ノイズ）比を得ることができる。 従って、本発明は、本発明による超小型電子装置を備えたカード、特にホログ
ラフィックチップを埋め込んだスマートカードを包含する。以下、この種のカー
ドをホログラフィックチップカードと呼ぶ。このようなカードは、伝統的なチッ
プ系スマートカードと比べていくつかの利点をもたらす。第１に、データ記憶容
量は増大し、それにより、カードの働きは改善または拡大されることになる。加
えて、普通の程度の曲げまたは変形であればホログラムの光学的性質に影響を及
ぼさないので、本発明によるカードも伝統的なカードと同様に堅牢である。経験
から、適切な誤り訂正アルゴリズムを使用すれば、読み書きシステムは、ホログ
ラフィック層がさらされる普通の程度のこすり傷を許容することが分かる。また
、その基板が小さいサイズで、剛性にすぐれていることから、より硬く、よりこ
すり傷に強い保護層を備えたホログラムがより容易に得られることになる。Since it is necessary to record and delete data several times, it is proposed to use a holographic recording method based on rewritable holographic media, in particular so-called SCP media. With this material using polarization holography, a good signal-to-noise (SN) ratio can be obtained. The present invention therefore encompasses a card with a microelectronic device according to the invention, in particular a smart card with an embedded holographic chip. Hereinafter, this type of card is called a holographic chip card. Such cards offer several advantages over traditional chip-based smart cards. First, data storage capacity is increased, thereby improving or expanding the performance of the card. In addition, the card according to the invention is as robust as a traditional card, since a normal degree of bending or deformation does not affect the optical properties of the hologram. From experience, it can be seen that with a suitable error correction algorithm, a read / write system can tolerate a moderate degree of scuffing to which the holographic layer is exposed. In addition, since the substrate is small in size and excellent in rigidity, a hologram having a protective layer that is harder and more resistant to abrasion can be obtained more easily.
【０００７】 データをカード上のホログラムに書き込み、カードから読み出すためには、読
み書き光学系においてコンパクトかつ安価な解決策が必要とされる。本発明によ
れば、読み取りレーザ、書き込みレーザ、偏光光学系、およびオブジェクト（ｏ
ｂｊｅｃｔ）目標ビームと基準ビームを変調することを目的とするプログラマブ
ル・ディスプレイエレメント、特にＳＬＭからなる読み書き光学系を偏光ホログ
ラフィック記録に適したホログラフィック層に使用することを提案する。本発明
によれば、基準ビームとオブジェクトビームの変調のために単一の二次元プログ
ラマブル・ディスプレイエレメントを設ける。In order to write data to a hologram on a card and read it from the card, a compact and inexpensive solution is required in a read / write optical system. According to the present invention, the reading laser, the writing laser, the polarization optics, and the object (o
bject) It is proposed to use a programmable display element intended for modulating the target beam and the reference beam, in particular a read / write optical system consisting of an SLM, in a holographic layer suitable for polarized holographic recording. According to the invention, a single two-dimensional programmable display element is provided for the modulation of the reference beam and the object beam.
【０００８】 さらに、本発明によれば、読み取りレーザ、書き込みレーザ、偏光光学系、オ
ブジェクトビームと基準ビームを変調することを目的とするプログラマブル・デ
ィスプレイエレメント、特にＳＬＭ、およびホログラフィック層のホログラムに
含まれた情報を読み出すための検出器アレイからなる読み書き光学系を偏光ホロ
グラフィック記録に適したホログラフィック層を施したホログラフィックチップ
に使用することを提案する。ここでは、プログラマブル・ディスプレイエレメン
トの像が一つのマイクロホログラムとして偏光記録媒体に記録される。さらに、
読み書き光学系は、プログラマブル・ディスプレイエレメントの像をホログラフ
ィック記録層の中の相異なる位置に対し位置決めするための位置決め手段を包含
する。高価な機械式の位置決め手段を避けるため、相異なる位置に位置決めされ
たマイクロホログラムをホログラフィック層に記録し、アクセスすることを目的
とするビーム走査手段を使用することを提案する。Furthermore, according to the invention, a reading laser, a writing laser, a polarization optics, a programmable display element intended for modulating an object beam and a reference beam, in particular an SLM, and a holographic layer hologram It is proposed to use a read / write optical system consisting of a detector array for reading the obtained information on a holographic chip provided with a holographic layer suitable for polarization holographic recording. Here, the image of the programmable display element is recorded on a polarization recording medium as one micro hologram. further,
The read / write optics includes positioning means for positioning the image of the programmable display element to different positions in the holographic recording layer. In order to avoid expensive mechanical positioning means, it is proposed to use beam scanning means aimed at recording and accessing micro-holograms positioned at different positions in the holographic layer.
【０００９】 有利には、ビーム走査手段は、走査ミラーまたは可変液晶マイクロプリズムか
らなる。 記録効率を高めるため、ホログラフィック記録層構造、特に、ＳＣＰホログラ
フィック層を含み、このホログラフィック層を最適な使用温度に加熱するために
発熱層をホログラフィック層の付近に施した層構造を利用することを提案する。Advantageously, the beam scanning means comprises a scanning mirror or a variable liquid crystal microprism. In order to increase the recording efficiency, a holographic recording layer structure, in particular, a layer structure including an SCP holographic layer, and a heating layer provided near the holographic layer to heat the holographic layer to an optimum use temperature is used. Suggest to do.
【００１０】 ホログラフィックシステムの全体の性能は、偏光ホログラフィに適したホログ
ラフィック記録層構造、特にＳＣＰホログラフィック層を含む層構造の使用によ
ってさらに改善される。新規の配列では、この層構造は、均一に研磨されたガラ
ス板、特定方向に研磨されたガラス板、および２枚のガラス板の間に置かれた液
晶層からなり、そしてさらに、ホログラフィック記録層はこの液晶層と均一に研
磨されたガラス板の間に置かれており、そしてさらに、特定方向に研磨されたガ
ラス板は液晶層のホログラフィック記録層側と反対の側に置かれている。[0010] The overall performance of the holographic system is further improved by the use of a holographic recording layer structure suitable for polarization holography, in particular a layer structure comprising a SCP holographic layer. In the new arrangement, this layer structure consists of a uniformly polished glass plate, a glass plate polished in a specific direction, and a liquid crystal layer placed between two glass plates, and furthermore, the holographic recording layer is The liquid crystal layer is placed between the uniformly polished glass plate and the glass plate polished in a particular direction is placed on the side of the liquid crystal layer opposite the holographic recording layer side.
【００１１】 最後に、本発明はまた、本発明の第１の特徴による超小型電子装置を埋め込ん
だカード、および本発明の他の特徴によるホログラフィック読み書き光学系から
なるホログラフィックチップカードシステムを包含する。 以下、本発明を図面に則して詳細に説明する。図面は、本発明の考えを具体化
したいくつかの実施態様を示すが、これだけに限るものではない。 〔本発明を実施するための最良の態様〕 図１ａおよび１ｂは、本発明によるホログラフィックチップの構造を示す。ホ
ログラフィックチップは、特にいわゆるスマートカードで使用される種類の周知
の半導体ベースのマイクロチップである。マイクロチップは、その上面にホログ
ラフィック記録層を備えている。ホログラフィック記録層はいくつかのマイクロ
ホログラムを含み、各マイクロホログラムは、一つの明確に規定された静的位置
にある適切な読み書き光学系（図２、３および４も参照）によって読み書きする
ことができる。通常、マイクロホログラムは互いに物理的に切り離されるが、す
べて単一の連続的なホログラフィック層の中に含められる。ホログラフィックチ
ップは半導体電子素子も構成しており、それ自体すべて周知のものであるので、
ここで説明するには及ばない。チップの電子素子は、同じく周知の金属電気接点
を通して外部装置に接続される。Finally, the present invention also encompasses a card embedding a microelectronic device according to the first aspect of the present invention, and a holographic chip card system comprising holographic read / write optics according to another aspect of the present invention. I do. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings illustrate several embodiments that embody the concepts of the present invention, but are not so limited. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIGS. 1a and 1b show the structure of a holographic chip according to the invention. Holographic chips are well-known semiconductor-based microchips of the kind used especially in so-called smart cards. The microchip has a holographic recording layer on its upper surface. The holographic recording layer contains a number of micro-holograms, each micro-hologram being readable and writable by appropriate read-write optics (see also FIGS. 2, 3 and 4) in one well-defined static position. it can. Usually, the micro-holograms are physically separated from each other, but are all contained within a single continuous holographic layer. The holographic chip also composes the semiconductor electronic elements, and is all well known per se,
It is not necessary to explain here. The electronic components of the chip are connected to external devices through well-known metal electrical contacts.
【００１２】 図１ｂに示す通り、ホログラフィック層は、読み書き光学系によって光学的に
アクセスできるようにするため、マイクロチップの上面に置かれる。ホログラフ
ィック層は、相異なる機能を持つ他のいくつかの層に埋め込まれてもよい。図１
ｂに示す実施態様では、下記の他の層もマイクロチップ表面上に存在する。 第１に、マイクロチップ表面に直にあるのが絶縁／結合層で、これがホログラ
フィック層をマイクロチップから絶縁する。As shown in FIG. 1b, the holographic layer is placed on top of the microchip to make it optically accessible by read / write optics. The holographic layer may be embedded in several other layers with different functions. FIG.
In the embodiment shown in b, the following other layers are also present on the microchip surface. First, directly on the microchip surface is an insulating / bonding layer, which insulates the holographic layer from the microchip.
【００１３】 絶縁層の上に発熱層が設けてあってよい。これは、細かい針金メッシュの形で
あっても導電性抵抗層を備えたものであってよい。この層の目的は、３０〜４０
℃の使用温度で最良の働きをするホログラフィック層を適度に加熱するか、より
適切に温度調節するかすることである。 さらに、ホログラフィック層と加熱層の間に金属反射層または誘電反射層また
はミラーが設けてある。この反射層またはミラーは、本発明のホログラフィック
記録光学系を用いた記録方式または記録技術として使用されるいわゆる反射偏光
ホログラフィのために必要である。この記録方式は、国際公開第ＷＯ ９９／５
７７１９号に詳述されており、これをここに参考として入れる。ミラーは、他の
種類のホログラフィック層または記録技術には必要でないかもしれない。[0013] A heat generating layer may be provided on the insulating layer. This may be in the form of a fine wire mesh or even with a conductive resistive layer. The purpose of this layer is 30-40
The reason is to heat the holographic layer, which works best at a working temperature of ° C., appropriately or to adjust the temperature more appropriately. In addition, a metal or dielectric reflective layer or mirror is provided between the holographic layer and the heating layer. This reflection layer or mirror is necessary for so-called reflection polarization holography used as a recording system or recording technique using the holographic recording optical system of the present invention. This recording method is described in International Publication No. WO 99/5.
No. 7719, which is incorporated herein by reference. Mirrors may not be necessary for other types of holographic layers or recording technologies.
【００１４】 ホログラフィック層自体は、ミラーと保護層の間に閉じ込められている。保護
層は、図１ｂに示す通り、他の層の縁を覆っていてもよい。 この実施態様におけるホログラフィック層は、約１００ｎｍ厚のＳＣＰ層で、
スピンコーティングによってきわめて低いコストで製造することができる。他の
層は、周知の薄膜技術または厚膜技術によっても作成される。The holographic layer itself is confined between the mirror and the protective layer. The protective layer may cover the edges of other layers, as shown in FIG. 1b. The holographic layer in this embodiment is a SCP layer about 100 nm thick,
It can be manufactured at very low cost by spin coating. Other layers can be made by well-known thin-film or thick-film techniques.
【００１５】 本発明の最も望ましい光学系によるホログラフィック記録の間、偏光干渉パタ
ーンは、光異方性材料に空間的に変調された光学異方性として記録される。この
目的のため、ホログラフィック層は、望ましくは、いわゆる側鎖ポリエステル（
Ｓｉｄｅ−Ｃｈａｉｎ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ：ＳＣＰ）材料である。記録プロセ
スにおいて、記録媒体の分子、例えばＳＣＰ化合物は、入射光ビームの偏光に従
って整列される。書き込みプロセスは青色または緑色の光を使用し、ホログラム
の読み出しは赤色の光を使って行われる。例えばアゾベンゼンＳＣＰ材料での記
録プロセスは、出版物“Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”の中の“Ｓｉｄｅ−ｃｈａｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
ｔａｌｌｉｎｅ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎ Ｓｔｏｒａｇｅ”（Ｖｏｌ．７、ｐ．７６８〜７７６）に詳述さ
れており、これをここに参考として入れる。ホログラフィック記録に適した類似
の材料も知られており、有利に使用することができる。偏光ホログラフィの原理
は、出版物“Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ． １：Ａ ｎ
ｅｗ ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ
ｗｉｔｈ ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｐｈｏｔｏｉｎｄｕｃｅｄ ｂｉｒｅｆｒｉ
ｎｇｅｎｃｅ”（Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．、Ｖｏ．２３、Ｎｏ．２３、１９８４年１
２月１日、ｐ．４３０９〜４３１２）および出版物“Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ
ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ． ２． Ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ ｈｏｌｏｇｒａ
ｐｈｉｃ ｇｒａｔｉｎｇｓ ｉｎ ｐｈｏｔｏａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａ
ｔｅｒｉａｌｓ ｗｉｔｈ ａｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｂ
ｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ”（Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．、Ｖｏ．２３、Ｎｏ．２４、
１９８４年１２月１５日、ｐ．４５８８〜４５９１）に記述されている。During holographic recording with the most desirable optics of the present invention, the polarization interference pattern is recorded as spatially modulated optical anisotropy in a light anisotropic material. For this purpose, the holographic layer is desirably a so-called side chain polyester (
Side-Chain Polyester (SCP) material. In the recording process, molecules of the recording medium, eg, SCP compounds, are aligned according to the polarization of the incident light beam. The writing process uses blue or green light, and the reading of the hologram is performed using red light. For example, the recording process for azobenzene SCP material is described in the publication "Polymers for Advanced Tec."
"Side-chain Liquid Crys" in "hnologies"
talline Polyesters for Optical Information
Migration Storage "(Vol. 7, pp. 768-776), which is incorporated herein by reference. Similar materials suitable for holographic recording are also known and may be used to advantage. The principle of polarization holography is described in the publication "Polarization holography. 1: An
ew high-efficiency organic material
with reversible photoinduced birefri
ngense "(Appl. Opt., Vo. 23, No. 23, 1984 January 1).
February 1, p. 4309-4312) and the publication "Polarization"
holography. 2. Polarization hologram
phy gratings in photoanisotropic ma
terials with and without intrinsic b
refringence "(Appl. Opt., Vo.23, No.24,
December 15, 1984, p. 4588-459).
【００１６】 しかしながら、ＳＣＰ材料を記録層に使用すれば、この技術をもって最良のＳ
Ｎ比が得られるが、より伝統的なホログラムをチップに記録することもでき、本
発明が偏光ホログラムに制限されるものでないことに注目しなければならない。 特に有利な実施態様では、ホログラフィック層は液晶強化ホログラムで、これ
を図６に則して詳細に説明する。However, if the SCP material is used for the recording layer, the best S
It should be noted that although an N ratio is obtained, more traditional holograms can be recorded on the chip and the invention is not limited to polarization holograms. In a particularly advantageous embodiment, the holographic layer is a liquid-crystal-enhanced hologram, which will be described in detail with reference to FIG.
【００１７】 最も望ましい実施態様では、マイクロチップは、スマートカードに使用される
チップである。このようなカードを、ここではホログラフィックチップカードと
称する。 図２は、本発明による改良型ホログラフィック読み書き光学系を示す。よりコ
ンパクト、より単純、より安価な光学系を得るために、特許願ＨＵ Ｐ９８０１
０２９で開示された読み書き光学系を改良したのである。本発明によれば、読み
書き光学系は、読み取りレーザ（代表的には赤色レーザ）と書き込みレーザ（代
表的には緑色レーザまたは青色レーザ）を包含し、これらは、波長選択型ビーム
スプリッタによって共通の光学軸で一緒にされている。スプリッタに入る前に、
レーザビームは、基準面とオブジェクト面において均一の強度分布が得られるよ
うに適当なビーム成形を施してよい。この目的のために、レーザビームからオリ
ジナルガウス分布のＮ×Ｎ本のセパレート光ビームを作り出す回折アレイ発生器
を使用してよい。これにより、ＳＬＭの各ピクセルがセパレート光ビームによっ
て照光される。これらのレーザビームは、オブジェクト面及び基準面として同時
に働くＳＬＭ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ＝空間光変調
器）のピクセルの上に結像される。ガウスビームの中央領域は、ＳＬＭの基準領
域の上に結像される。この新規の配置により、ＨＵ Ｐ９８０１０２９で開示さ
れた光学系と比べて、偏光ビームスプリッタと補償ブロックが省略できることに
なる。補償ブロックは偏光ビームスプリッタと同じくらい大きいので、本発明に
よる光学系の新規の配置では、ビーム分割エレメントが、従来のように４個でな
く、２個だけ（代表的にはガラス体または石英体）で足りる。また、ＳＬＭも、
２個でなく、１個だけで足りる。もちろん、ＳＬＭの有用面積は減少するが、基
準面のために必要とされるピクセルはごく小さい部分だけで、残りはオブジェク
ト面、すなわち有用データとして利用できることになる。In a most preferred embodiment, the microchip is a chip used in a smart card. Such a card is referred to herein as a holographic chip card. FIG. 2 shows an improved holographic read / write optical system according to the present invention. To obtain a more compact, simpler and cheaper optical system, patent application HU P9801
Thus, the reading / writing optical system disclosed in No. 029 was improved. According to the present invention, the read / write optics includes a read laser (typically a red laser) and a write laser (typically a green or blue laser), which are shared by a wavelength selective beam splitter. Being together in the optical axis. Before entering the splitter,
The laser beam may be appropriately shaped so as to obtain a uniform intensity distribution on the reference plane and the object plane. To this end, a diffractive array generator may be used that produces N × N separate light beams of the original Gaussian distribution from the laser beam. This illuminates each pixel of the SLM with a separate light beam. These laser beams are imaged onto the pixels of an SLM (Spatial Light Modulator) which simultaneously serves as an object plane and a reference plane. The central region of the Gaussian beam is imaged over the reference region of the SLM. With this new arrangement, the polarizing beam splitter and the compensation block can be omitted compared to the optical system disclosed in HUP98001029. Since the compensation block is as large as a polarizing beam splitter, the novel arrangement of the optical system according to the invention requires only two beam splitting elements (typically a glass or quartz body) instead of four as in the prior art. ) Is sufficient. Also, SLM
Only one, not two, is sufficient. Of course, the useful area of the SLM is reduced, but only a small portion of the pixel is needed for the reference plane, and the rest will be available as object planes, ie useful data.
【００１８】 しかしながら、波長選択型ビームスプリッタと偏光ビームスプリッタの機能は
、図２ａに示す光学系の中心にある特別な中央ビームスプリッタに統合されてい
る。この特別な中央ビームスプリッタは、対角面の分割及び反射表面として偏光
選択表面を備えているが、この対角面表面の中心領域の中に、より小さい中立の
ビーム分割及び反射表面を備えた領域がある。中央ビームスプリッタの二通りの
分割表面は、周知のマスキング技術で製造することができる。中立の中心分割表
面は、ＳＬＭ上の基準ピクセルのために確保された面積に応じてサイズ決めされ
る（図２ｂも参照）。However, the functions of the wavelength selective beam splitter and the polarizing beam splitter are integrated in a special central beam splitter in the center of the optical system shown in FIG. 2a. This particular central beam splitter has a polarization-selective surface as the diagonal splitting and reflecting surface, but with a smaller neutral beam splitting and reflecting surface in the central area of the diagonal surface. There is an area. The two split surfaces of the central beam splitter can be manufactured by well-known masking techniques. The neutral center split surface is sized according to the area reserved for the reference pixel on the SLM (see also FIG. 2b).
【００１９】 書き込みの間、緑色レーザは、この実施態様では５３２ｎｍの波長で使用され
る。ビームは広げられ、対角面の反射表面から反射されて、ＳＬＭの面積全体の
上に結像される。ＳＬＭの中心部分は基準表面とされ、周辺部分の方はオブジェ
クト表面とされる。基準領域は相対的に小さく、例えば１０×１０ピクセルであ
る。この領域の手前に１／２プレートがあり、入ってくる基準ビームの偏光を回
転させる。オブジェクト領域の方がより大きく、例えば２５６×２５６ピクセル
である。２つの領域は、例えば５ピクセル分の幅の境界によって分けられている
。大体、１つのマイクロホログラムが約６４Ｋｂｉｔのデータを記憶できるよう
になっている。この容量は、何らかの多重化方法、例えば位相コード化を使って
１０〜３０倍に増大させることができる。上面が６ｍｍ×６ｍｍのマイクロチッ
プを考えるならば、そこでは各マイクロホログラムのサイズが０．３ｍｍ×０．
３mmであるから、４００（２０×２０）マイクロホログラム分の十分な場所があ
る。During writing, a green laser is used at a wavelength of 532 nm in this embodiment. The beam is expanded and reflected from a diagonal reflective surface and imaged over the entire area of the SLM. The central portion of the SLM is a reference surface, and the peripheral portion is an object surface. The reference area is relatively small, for example, 10 × 10 pixels. Just before this area is a half-plate, which rotates the polarization of the incoming reference beam. The object area is larger, for example, 256 × 256 pixels. The two regions are separated by a boundary having a width of, for example, 5 pixels. Generally, one micro hologram can store about 64 Kbits of data. This capacity can be increased by a factor of 10 to 30 using some multiplexing method, for example phase coding. If we consider a microchip with a top surface of 6 mm x 6 mm, where the size of each micro hologram is 0.3 mm x 0.
Since it is 3 mm, there is enough space for 400 (20 × 20) micro holograms.
【００２０】 ＳＬＭから反射されると、ビームは、中央ビームスプリッタを通過し、ホログ
ラムプレート上に結像される。ＳＬＭの１つの完全な像が１つのマイクロホログ
ラムに相当する。マイクロホログラムに保存されるデータは、オブジェクト領域
におけるピクセルの適切な設定によって規定される。すなわち、１ピクセルが１
ビットに相当する。ピクセルは、入ってくるビームの偏光方向を回転させ、また
はそれを変えないまま反射する。この回転（またはそれが無いこと）は、二進数
１または０で表される。基準ピクセルは、均一の状態で固定され、いわゆる位相
コード多重化または位相コード化の目的に使用してもよい。この多重化技術は、
出版物“Ｖｏｌｕｍｅ ｈｏｌｏｇｒａｍ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ｕｓｉ
ｎｇ ａ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｍｅ
ｔｈｏｄ”（Ｏｐｔ．Ｃｏｍｍ．８５（１９９１）、ｐ．１７１〜１７６）に詳
述されている。この場合基準領域のピクセルは、互に直交のベクトルを規定する
ために使用されなければならない。When reflected from the SLM, the beam passes through a central beam splitter and is imaged on a hologram plate. One complete image of the SLM corresponds to one micro hologram. The data stored in the micro-hologram is defined by the proper setting of the pixels in the object area. That is, 1 pixel is 1
Equivalent to a bit. Pixels rotate the direction of polarization of the incoming beam or reflect it unchanged. This rotation (or absence thereof) is represented by a binary 1 or 0. The reference pixels are fixed in a uniform manner and may be used for so-called phase code multiplexing or phase coding purposes. This multiplexing technology
Publication "Volume hologram multiplexing usi
ng a deterministic phase encoding me
85 (1991), pp. 171 to 176. In this case, the pixels in the reference area must be used to define mutually orthogonal vectors.
【００２１】 読み取りレーザの波長は、望ましくは、書き込みに使用されるレーザの波長よ
り長い。読み出しにおいて、読み取りレーザの光は適当な光学体によって平行に
され、それで、集中ビームスプリッタの中心領域の上にしか結像されなくなる。
図示された実施態様で使用される波長は６３５ｎｍである。そこから、ビームは
ＳＬＭの基準領域に向けて反射される。基準領域で反射された後、ビームは、ホ
ログラム読み出しの基準ビームとして働くことになる。この基準ビームは、特殊
なフーリエレンズである結像光学体を通じてホログラム層の１つのマイクロホロ
グラムの上に結像される。反射されたホログラムは、波長分散（すなわち、書き
込みレーザの波長λ1 における屈折係数と読み取りレーザの波長λ2 における屈
折係数との差）のゆえにかなり大きい角度でそらされ、その結果、ホログラムは
検出器アレイの周辺部分によって検出されることになる。読み取りレーザのビー
ムは、中立集中ビームスプリッタの中心領域を通って直進し、検出器アレイの達
する前にビームストップで吸収され、それで、検出器の信号レベルは、読み取り
レーザーの未変調の中心読み出しビームによって損なわれなくなる。The wavelength of the reading laser is desirably longer than the wavelength of the laser used for writing. In reading, the light of the reading laser is collimated by a suitable optic so that it is only imaged on the central area of the focused beam splitter.
The wavelength used in the illustrated embodiment is 635 nm. From there, the beam is reflected towards the reference area of the SLM. After being reflected at the reference area, the beam will serve as a reference beam for hologram readout. This reference beam is imaged on one micro-hologram of the hologram layer through an imaging optic which is a special Fourier lens. The reflected hologram is deflected at a rather large angle due to chromatic dispersion (ie, the difference between the index of refraction at the wavelength λ 1 of the writing laser and the index of refraction at the wavelength λ 2 of the reading laser), so that the hologram is detected by the detector. It will be detected by the periphery of the array. The beam of the reading laser travels straight through the central area of the neutral focusing beam splitter and is absorbed at the beam stop before reaching the detector array, so that the detector signal level is the unmodulated central reading beam of the reading laser Will not be impaired.
【００２２】 図２の光学系は、周知のサーボ機構によってホログラム層の相異なるマイクロ
ホログラムの上に位置決めできる。この解決は、大きい面積を持つホログラフィ
ック層にとって好都合であるかもしれない。しかしながら、ホログラフィック層
の寸法は、チップ単位でははるかに小さく、マイクロホログラムの間隔はさほど
大きくない。そのため、図２の光学系に、機械式位置決めシステムの代わりに光
学式位置決めシステムを備え付けることが考えられる。図３は、光学式位置決め
システムの１つの可能な実施態様を示す。このシステムは、読み取りレーザと書
き込みレーザ（赤色レーザと緑色レーザ）の偏光／検出光学体とビーム成形光学
体の間に配置された走査ミラーを包含する。このミラーを様々な角度に傾けると
、ＳＬＭの像は、ホログラム層の相異なるマイクロホログラムＨ１、Ｈ２、Ｈ３
の上に投影されることになる。もちろん、この配置には、より高価な結像レンズ
、特に大きいフーリエレンズが必要となるが、カード位置決め機構またはヘッド
位置決め機構が省略されるので、追加費用は是認される。注意しなければならな
いのは、多少大きめの中央ビームスプリッタも必要となることである。The optical system of FIG. 2 can be positioned on different micro-holograms of the hologram layer by a known servo mechanism. This solution may be advantageous for holographic layers with large areas. However, the dimensions of the holographic layer are much smaller on a chip-by-chip basis and the spacing between the micro-holograms is not very large. Therefore, it is conceivable to provide the optical system of FIG. 2 with an optical positioning system instead of the mechanical positioning system. FIG. 3 shows one possible embodiment of the optical positioning system. The system includes a scanning mirror located between the polarization / detection optics of the reading and writing lasers (red and green lasers) and the beam shaping optics. When the mirror is tilted at various angles, the images of the SLM will have different micro-holograms H1, H2, H3 in the hologram layer.
Will be projected onto Of course, this arrangement requires more expensive imaging lenses, especially large Fourier lenses, but the additional cost is warranted because the card or head positioning mechanism is omitted. Note that a slightly larger central beam splitter is also required.
【００２３】 図４は、位置決め機構を持たない光学系のさらなる実施態様を示す。ここでは
、結像ビームの走査は、可変ＬＣＤマイクロプリズムアレイを使って行われる。
アレイはＬＣピクセルのマトリクスを包含し、そこで、各ピクセルが可変的な屈
折角を持つミニチュアプリズムとして機能する。このような装置は、出版物“Ｆ
ｒｅｅ−ｓｐａｃｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ ｗ
ｉｔｈ ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ ｍｉｃｒｏｐｒｉｓｍ ａｒｒａｙｓ
”（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ．、１９９５年５月１０日、Ｖｏ．３４、Ｎ
ｏ．１４、ｐ．２５７１〜２５８０）に記述されている。マイクロプリズムアレ
イがあることによって、ＳＬＭから反射された基準ビームとオブジェクトビーム
は相異なる角度に傾けることができ、その結果、光学系の１つの中心位置からチ
ップ上のすべてのマイクロホログラムに到達できることになる。FIG. 4 shows a further embodiment of the optical system without a positioning mechanism. Here, scanning of the imaging beam is performed using a variable LCD microprism array.
The array contains a matrix of LC pixels, where each pixel functions as a miniature prism with a variable angle of refraction. Such a device is described in the publication "F
wire-space optical interconnections w
is liquid-crystal microarrays
"(Applied Optics., May 10, 1995, Vo. 34, N.
o. 14, p. 2571-2580). Due to the presence of the microprism array, the reference beam and the object beam reflected from the SLM can be tilted at different angles, so that all micro-holograms on the chip can be reached from one center position of the optical system. Become.
【００２４】 図５は、本発明のホログラフィックチップカードシステムのブロック図である
。本発明のホログラフィックチップは１つのカードに統合され、それによって、
ホログラフィックチップカードが作成されている。ホログラフィックチップカー
ドの中に入れられた情報は、一部がマイクロチップ自体に保存され、一部がチッ
プ上のホログラムに保存される。マイクロチップは、ホログラフィックチップカ
ードが使用される特定アプリケーションのプログラム、例えばバンキング機能ま
たは医療機能のためのプログラムがほとんど保存されると考えられる。大量のデ
ータがチップ上のホログラムに保存される。セキュリティ強化のために、ホログ
ラムおよびチップの中のデータは、何らかの暗号化を使ってコード化してもよく
、解読に必要な情報は他の記憶媒体に保存する。FIG. 5 is a block diagram of the holographic chip card system of the present invention. The holographic chip of the present invention is integrated into one card, thereby
Holographic chip cards have been created. Part of the information contained in the holographic chip card is stored on the microchip itself, and part is stored on a hologram on the chip. The microchip is supposed to store programs for specific applications in which the holographic chip card is used, for example, programs for banking or medical functions. Large amounts of data are stored in holograms on the chip. For enhanced security, the data in the hologram and chip may be encoded using some encryption, and the information needed for decryption is stored on another storage medium.
【００２５】 本発明のシステムに戻ると、これは、ホログラムとチップからそれぞれ情報を
読み出すための光学／電子複合型の読み書きヘッドを包含する。この複合型ヘッ
ドは電気接点と光学体を必要とする。複合型ヘッドが、またヘッド内で特にビー
ム走査制御ユニット、ＣＣＤ検出器、ＳＬＭおよびレーザーがＣＰＵによって制
御される。ＣＰＵは、インタフェースを通して外部装置と双方向通信を行う。動
作上のデータおよび他の情報は、一時的または永久的にメモリに保存してよい。
ユーザインタフェースが、代表的にはディスプレイおよびキーボードの形で設け
られている。Returning to the system of the present invention, this includes a combined optical / electronic read / write head for reading information from the hologram and the chip, respectively. This combined head requires electrical contacts and optics. The hybrid head, and in particular the beam scanning control unit, the CCD detector, the SLM and the laser in the head, are controlled by the CPU. The CPU performs bidirectional communication with an external device through the interface. Operational data and other information may be temporarily or permanently stored in memory.
A user interface is provided, typically in the form of a display and a keyboard.
【００２６】 図６は、本発明のホログラフィック記録層に使用される新規の層構造を示す。
この層構造をＬＣ強化ホログラフィック層と呼ぶ。これは、本質的に、ＬＣ（液
晶）が２枚のガラス板の間に閉じ込められた伝統的なＬＣＤ構造である。普通の
ＬＣＤ構造では、２枚のガラス板の表面は特定方向に研磨されており、ＬＣ材料
の偏光方向自体はそれ自体その研磨方向に沿っている。通常、２枚のガラス板は
互いに垂直の方向に研磨されており、それで、ＬＣ材料内部の偏光方向にらせん
状のねじれが存在する。また、層全体を横切る偏光方向が１つの明確な方向に向
けられたＬＣ材料もいくつかある。本発明によれば、ホログラフィック層（本例
では、偏光ホログラフィに適した層）は、２枚のガラス板の内の１枚とＬＣ材料
の間に挿入されている。このガラスは、特定方向にでなく、均一に研磨されてい
る。従って、その下にある層の偏光方向に影響することにはならない。その代わ
り、ＬＣ材料は、ちょうどこれに隣接するホログラフィック層によって影響され
ることになり、ＬＣ材料内部の（少なくともその上面の）偏光方向は、ホログラ
フィック層の偏光方向に合わせられることになる。これは、図６に領域Ａおよび
領域Ｂで描かれている。領域Ｂでは、ホログラフィック層の偏光方向は下ガラス
板の偏光方向と一致し、それで、この領域では、入射光ビームはＬＣ層内部で変
調されないことになる。領域Ａでは、偏光方向は互いに垂直をなし、従って、入
射光は強く変調されることになる。その結果、ＬＣ層は、ホログラフィック層と
の組み合わされた積層内部の偏光効果を強めることになり、まったく同じ、また
はほぼ同じエネルギーでもってはるかに良いホログラフィック回折効率が達成さ
れることになる。さらに、ＬＣ層はより安定性にすぐれているので、記憶層の寿
命を延ばすことになる。言い替えれば、ＬＣ材料は、ホログラフィック記憶層の
好都合な光学特性を高めることになる。FIG. 6 shows a novel layer structure used for the holographic recording layer of the present invention.
This layer structure is called an LC-reinforced holographic layer. This is essentially a traditional LCD structure where the LC (liquid crystal) is confined between two glass plates. In a typical LCD structure, the surfaces of the two glass plates are polished in a specific direction, and the polarization direction of the LC material itself is along the polishing direction itself. Usually, the two glass plates are polished in directions perpendicular to each other, so that there is a helical twist in the polarization direction inside the LC material. There are also some LC materials in which the direction of polarization across the entire layer is directed in one well-defined direction. According to the invention, a holographic layer (in this example a layer suitable for polarization holography) is inserted between one of the two glass plates and the LC material. This glass is polished uniformly, not in a specific direction. Therefore, it does not affect the polarization direction of the underlying layer. Instead, the LC material will be affected by the holographic layer just adjacent to it, and the polarization direction inside (at least on top of) the LC material will be matched to the polarization direction of the holographic layer. This is depicted in FIG. 6 by region A and region B. In region B, the polarization direction of the holographic layer coincides with the polarization direction of the lower glass plate, so that in this region the incident light beam will not be modulated inside the LC layer. In region A, the polarization directions are perpendicular to each other, and therefore the incident light will be strongly modulated. As a result, the LC layer will enhance the polarization effect inside the combined stack with the holographic layer, and much better holographic diffraction efficiency will be achieved with exactly the same or nearly the same energy. In addition, the LC layer is more stable, extending the life of the storage layer. In other words, the LC material will enhance the favorable optical properties of the holographic storage layer.
【図１ａ】 本発明によるホログラフィックチップの概要の平面図である。FIG. 1a is a schematic plan view of a holographic chip according to the present invention.
【図１ｂ】 図１ａのホログラフィックチップの概要の横断面図である。1b is a schematic cross-sectional view of the holographic chip of FIG. 1a.
【図２ａ】 本発明のホログラフィックチップと使用するための、本発明による光学系の概
略図である。FIG. 2a is a schematic diagram of an optical system according to the present invention for use with the holographic chip of the present invention.
【図２ｂ】 図２ａに示す光学系のＳＬＭの拡大図である。FIG. 2b is an enlarged view of the SLM of the optical system shown in FIG. 2a.
【図３】 本発明による光学系の代案の実施態様の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of an alternative embodiment of the optical system according to the present invention.
【図４】 本発明による光学系のさらなる代案の実施態様の概略図である。FIG. 4 is a schematic view of a further alternative embodiment of the optical system according to the invention.
【図５】 ホログラフィックチップカードおよび該ホログラフィックチップカードのため
の読み書き光学系を含む本発明によるシステムのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a system according to the present invention that includes a holographic chip card and read / write optics for the holographic chip card.
【図６】 本発明のホログラフィックチップに使用される独創的な層構造の分解斜視図で
ある。FIG. 6 is an exploded perspective view of a unique layer structure used in the holographic chip of the present invention.
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１３年６月１２日（２００１．６．１２）[Submission date] June 12, 2001 (2001.6.12)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２６[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００２６】 図６は、本発明のホログラフィック記録層に使用される新規の層構造を示す。
この層構造をＬＣ強化ホログラフィック層と呼ぶ。これは、本質的に、ＬＣ（液
晶）が２枚のガラス板の間に閉じ込められた伝統的なＬＣＤ構造である。普通の
ＬＣＤ構造では、２枚のガラス板の表面は特定方向に研磨されており、ＬＣ材料
の偏光方向自体はそれ自体その研磨方向に沿っている。通常、２枚のガラス板は
互いに垂直の方向に研磨されており、それで、ＬＣ材料内部の偏光方向にらせん
状のねじれが存在する。また、層全体を横切る偏光方向が１つの明確な方向に向
けられたＬＣ材料もいくつかある。本発明によれば、ホログラフィック層（本例
では、偏光ホログラフィに適した層）は、２枚のガラス板の内の１枚とＬＣ材料
の間に挿入されている。このガラスは、特定方向にでなく、均一に研磨されてい
る。従って、その下にある層の偏光方向に影響することにはならない。その代わ
り、ＬＣ材料は、ちょうどこれに隣接するホログラフィック層によって影響され
ることになり、ＬＣ材料内部の（少なくともその上面の）偏光方向は、ホログラ
フィック層の偏光方向に合わせられることになる。これは、図６に領域Ａおよび
領域Ｂで描かれている。領域Ｂでは、ホログラフィック層の偏光方向は下ガラス
板の偏光方向と一致し、それで、この領域では、入射光ビームはＬＣ層内部で変
調されないことになる。領域Ａでは、偏光方向は互いに垂直をなし、従って、入
射光は強く変調されることになる。その結果、ＬＣ層は、ホログラフィック層と
の組み合わされた積層内部の偏光効果を強めることになり、まったく同じ、また
はほぼ同じエネルギーでもってはるかに良いホログラフィック回折効率が達成さ
れることになる。さらに、ＬＣ層はより安定性にすぐれているので、記憶層の寿
命を延ばすことになる。言い替えれば、ＬＣ材料は、ホログラフィック記憶層の
好都合な光学特性を高めることになる。 ここで開示した光学系は全てのタイプの偏光ホログラフ記録層に適し、この記 録層は種々のタイプの基板により支持され、本発明の光学系はマイクロチップ上 に支持されたホログラム層に限定はしない 。FIG. 6 shows a novel layer structure used for the holographic recording layer of the present invention.
This layer structure is called an LC-reinforced holographic layer. This is essentially a traditional LCD structure where the LC (liquid crystal) is confined between two glass plates. In a typical LCD structure, the surfaces of the two glass plates are polished in a specific direction, and the polarization direction of the LC material itself is along the polishing direction itself. Usually, the two glass plates are polished in directions perpendicular to each other, so that there is a helical twist in the polarization direction inside the LC material. There are also some LC materials in which the direction of polarization across the entire layer is directed in one well-defined direction. According to the invention, a holographic layer (in this example a layer suitable for polarization holography) is inserted between one of the two glass plates and the LC material. This glass is polished uniformly, not in a specific direction. Therefore, it does not affect the polarization direction of the underlying layer. Instead, the LC material will be affected by the holographic layer just adjacent to it, and the polarization direction inside (at least on top of) the LC material will be matched to the polarization direction of the holographic layer. This is depicted in FIG. 6 by region A and region B. In region B, the polarization direction of the holographic layer coincides with the polarization direction of the lower glass plate, so that in this region the incident light beam will not be modulated inside the LC layer. In region A, the polarization directions are perpendicular to each other, and therefore the incident light will be strongly modulated. As a result, the LC layer will enhance the polarization effect inside the combined stack with the holographic layer, and much better holographic diffraction efficiency will be achieved with exactly the same or nearly the same energy. In addition, the LC layer is more stable, extending the life of the storage layer. In other words, the LC material will enhance the favorable optical properties of the holographic storage layer. Here discloses optical system is suitable for polarization holographic recording layer of all types, the serial Rokuso is supported by various types of substrates, the optical system of the present invention is limited to the hologram layer supported on the microchip I do not .
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｋ 19/08 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｆ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 コッパ，パール ハンガリー国，ハー−1053 ブダペスト， レアールタノダ ウッツァ 16 (72)発明者 スザルバシュ，ガーボル ハンガリー国，ハー−1033 ブダペスト， ザブ ウッツァ ８ (72)発明者 ウーイェリュイ，フェレンツ ハンガリー国，ハー−7030 パクシュ，バ ビチュ ウッツァ 10 Ｆターム(参考） 2C005 MA40 MB01 MB08 NA07 PA04 2K008 AA04 BB04 BB05 CC01 CC03 DD02 DD12 DD23 FF08 HH03 HH26 5B035 BA05 BB03 BB05 5B072 CC35 DD01 LL01 LL10 LL12 LL18 【要約の続き】 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G06K 19/08 G06K 19/00 F (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK) , ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR) , NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU , LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Coppa, Pearl Hungary, Har-1053 Budapest, Lealtanoda Uzza 16 (72) Inventor Suzalvas, Garbol Hungary, Har-1033 Budapest, Zab Uzza 8 (72) Inventor Ujerluy, Ferenc Hungary, Har-7030 Paks, Babitsch Uzza 10 F term (reference) 2C005 MA40 MB01 MB08 NA07 PA04 2K008 AA04 BB04 BB05 CC01 CC03 DD02 DD12 DD23 FF 08 HH03 HH26 5B035 BA05 BB03 BB05 5B072 CC35 DD01 LL01 LL10 LL12 LL18 [Continued summary]
Claims (11)
て、その光学的にアクセスできる表面、望ましくは、その上面にホログラフィッ
ク記憶層からなることを特徴とする半導体ベースの超小型電子装置。1. A semiconductor-based microelectronic device, in particular a microchip, comprising a holographic storage layer on its optically accessible surface, preferably on its upper surface. .
偏光ホログラフィに適した層であることを特徴とする装置。2. Apparatus according to claim 1, wherein the holographic storage layer is a layer suitable for polarization holography.
記憶層がＳＣＰ層であることを特徴とする装置。3. Apparatus according to claim 1, wherein the holographic storage layer is a SCP layer.
ードである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の超小型電子装置を備えたカー
ド。4. A card with a microelectronic device according to claim 1, wherein the card is a smart card with a built-in holographic microchip.
ェクトビームと基準ビームを変調することを目的とするプログラマブル・ディス
プレイエレメント、特にＳＬＭとからなる、偏光ホログラフィック記録に適した
ホログラフィック層のための読み書き光学系において、基準ビームとオブジェク
トビームの変調のために単一の共通二次元プログラマブル・ディスプレイエレメ
ントを使用することを特徴とする読み書き光学系。5. A holographic suitable for polarized holographic recording, comprising a reading laser, a writing laser, a polarization optics, and a programmable display element for modulating an object beam and a reference beam, in particular an SLM. A read / write optical system for a layer, wherein a single common two-dimensional programmable display element is used for modulating a reference beam and an object beam.
ェクトビームと基準ビームを変調することを目的とするプログラマブル・ディス
プレイエレメント、特にＳＬＭ、およびホログラフィック層のホログラムに含ま
れた情報を読み出すための検出器アレイとからなり、ホログラムでは、プログラ
マブル・ディスプレイエレメントの像が単一のマイクロホログラムとして偏光記
録媒体に記録され、さらに、プログラマブル・ディスプレイエレメントの像をホ
ログラフィック記録層の中の相異なる位置で位置決めするための位置決め手段を
包含する読み書き光学系において、該位置決め手段が、相異なる位置で位置決め
されたマイクロホログラムをホログラフィック層に記録し、アクセスすることを
目的とするビーム走査手段からなることを特徴とする読み書き光学系。6. The information contained in a read laser, a write laser, a polarization optics, a programmable display element for modulating the object beam and the reference beam, in particular the SLM, and the hologram of the holographic layer. In the hologram, the image of the programmable display element is recorded as a single micro-hologram on the polarization recording medium, and the image of the programmable display element is stored in the holographic recording layer. In a read / write optical system including positioning means for positioning at different positions, the positioning means records beam holograms positioned at different positions on a holographic layer and beam scanning means for accessing the holographic layer A reading / writing optical system characterized by comprising:
手段が走査ミラーからなることを特徴とする読み書き光学系。7. The read / write optical system according to claim 6, wherein said beam scanning means comprises a scanning mirror.
手段が可変液晶マイクロプリズムからなることを特徴とする読み書き光学系。8. The read / write optical system according to claim 6, wherein said beam scanning means comprises a variable liquid crystal microprism.
ク層を包含する層構造において、ホログラフィック層を最適な使用温度に加熱す
るために発熱層をホログラフィック層の付近に施すことを特徴とするホログラフ
ィック記録層構造。9. A holographic recording layer structure, in particular, a layer structure including an SCP holographic layer, wherein a heating layer is provided near the holographic layer in order to heat the holographic layer to an optimum use temperature. Holographic recording layer structure.
特に、ＳＣＰホログラフィック層を包含する層構造において、均一に研磨された
ガラス板、特定方向に研磨されたガラス板、および２枚のガラス板の間に位置決
めされた液晶層からなり、そしてさらに、ホログラフィック記録層はこの液晶層
と均一に研磨されたガラス板の間に位置決めされており、そしてさらに、特定方
向に研磨されたガラス板は液晶層の外側に位置決めされていることを特徴とする
ホログラフィック記録層構造。10. A holographic recording layer structure for polarization holography,
In particular, in a layer structure comprising an SCP holographic layer, the glass layer comprises a uniformly polished glass plate, a glass plate polished in a particular direction, and a liquid crystal layer positioned between two glass plates, and The holographic recording layer is characterized in that the recording layer is positioned between the liquid crystal layer and the uniformly polished glass plate, and that the glass plate polished in a specific direction is positioned outside the liquid crystal layer. Construction.
め込んだカードからなり、そしてさらに、請求項６〜８のいずれか一項に記載の
ホログラフィック読み書き光学系からなるホログラフィックチップカードシステ
ム。11. A holographic read / write optical system according to any one of claims 6 to 8, comprising a card in which the microelectronic device according to any one of claims 1 to 3 is embedded. Holographic chip card system.
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