JP2004362738A - バンドパスフィルタを有する光検出装置を備えたホログラフィックメモリ - Google Patents

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Abstract

【課題】特定の波長帯域の光を選択的に透過させるバンドパスフィルタを有する光検出デバイスを用いて、太陽・照明器具からの白色光が実質的に光検出ユニットに導入されないようにし、再生信号のノイズを低下させ、Ｓ／Ｎ比を向上させる。
【解決手段】本発明のホログラフィックメモリシステムは、所定の波長を有する参照ビームを発生させる光源と、前記所定の波長の参照ビームに対応する再構成された信号ビームを検出する光検出デバイスとを含み、前記光検出デバイスは信号ビームの波長を含む所定の波長帯域の光を選択的に検出する。光検出デバイスは、信号ビームの波長を含む所定の波長帯域の光を透過させて所定の波長帯域以外の波長の光は遮断するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタを透過した光を検出する光検出ユニットとからなる。
【選択図】図３

Description

本発明はホログラフィックメモリシステムに係り、より詳しくは太陽又は照明器具からの白色光のようなノイズ光を実質的に遮断することができる、バンドパスフィルタを有する光検出装置を備えたホログラフィックメモリシステムに関するものである。
一般に、ホログラフィックメモリシステムは、ページ単位でデータを記録及び再生する方式を採用している。空間光変調器（spatial light modulator：ＳＬＭ）のような入力装置は２次元アレイ形態の記録データを提供し、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳ検出器のような光検出器は、読み出しの際、記録されたデータページを再生するのに使用される。ページ単位記録及び再生方式の代わりに、ビット単位で記録及び再生するほかの技術も提案されている。
図１はページ単位でデータを記録及び再生する従来のホログラフィックメモリシステムを示す。同図に示すように、かかる従来のホログラフィックメモリシステムは、光源１００、光分離器１０２、反射鏡１０４、第１シャッター１０５、第２シャッター１０６、空間光変調器１０７、第１レンズ１０８、第２レンズ１１０、光検出器１１２、スピンドルモータ１２０、及びホログラフィック記憶媒体１３０からなる。
図１に示すような従来のホログラフィックメモリシステムは、つぎの方式でデータを記録し、あるいは再生する。光源１００はレーザビームを放出し、放出されたレーザビームは光分離器１０２により、参照ビームと信号ビームに分離される。信号ビームは光分離器１０２を透過してホログラフィック記憶媒体１３０に向けられ、参照ビームは光分離器１０２で反射されて反射鏡１０４に向けられる。次いで、参照ビームは反射鏡１０４で反射されてホログラフィック記憶媒体１３０に所定の入射角で入射する。
ホログラフィック記憶媒体１３０にデータを記録する場合、第１及び第２シャッター１０５、１０６の両方が開放されて、信号ビームは空間光変調器１０７に伝達され、反射鏡１０４で反射された参照ビームはホログラフィック記憶媒体１３０に伝達される。空間光変調器１０７は信号ビームをページ単位のバイナリピクセルデータ（binary pixel data）に変調する。変調された信号ビームは第１レンズ１０８を介してホログラフィック記憶媒体１３０に伝達される。ホログラフィック記憶媒体１３０に反射された反射ビームと変調された信号ビーム間の干渉現象により得られる干渉パターンを記憶させることによりデータを記録する。
一方、ホログラフィック記憶媒体１３０内に記録されたデータを再生する場合、第１シャッター１０５のみが開放し、第２シャッター１０６は閉じられることで、反射された参照ビームのみがホログラフィック記憶媒体１３０に伝達され得る。媒体１３０上に記録されたデータを再生するため、参照ビームが媒体１３０上に照射されるとき、参照ビーム１３０の干渉パターンにより回折して信号ビームが再生される。再生された信号ビームは第２レンズ１１０を介して光検出器１１２に伝達され、光検出器１１２により検出される。光検出器１１２は再生された信号ビームを電気的信号に変換させる。
しかし、再生過程が完全な暗室条件で行われなければ、太陽又は照明器具からの白色光が光検出器内に導入されることがある。この白色光は主要なノイズの原因となり、再生されたデータの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が低下する。したがって、ホログラフィックメモリシステムにおいては、再生された信号ビームを検出する間、光検出器内に導入される白色光を実質的に遮断することが必要となる。
したがって、本発明の目的は、太陽又は照明器具からの白色光を実質的に遮断して、再生データの信号対雑音比を向上させることができる光検出デバイスを備えたホログラフィックメモリシステムを提供することにある。
前記目的を達成するための本発明の一態様によると、ホログラフィックメモリシステムにおいて、所定の波長を有する参照ビームを発生させる光源と、前記所定の波長を有する前記参照ビームに対応する再構成された信号ビームを検出する光検出デバイスとを含み、前記光検出デバイスは前記信号ビームの波長を含む所定の波長帯域の光を選択的に検出することを特徴とするホログラフィックメモリシステムが提供される。
前記光検出デバイスは、前記信号ビームの波長を含む前記所定の波長帯域の光を透過させ、前記所定の波長帯域以外の波長を有する光は遮断するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを透過した光を検出する光検出ユニットとからなり得る。
本発明のほかの態様によると、ホログラフィックメモリシステム用光検出デバイスにおいて、所定の波長帯域の光を透過させ、前記所定の波長帯域以外の光は遮断するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを透過した光を検出する光検出ユニットとからなることを特徴とする光検出デバイスが提供される。
以上のような本発明のホログラフィックシステムは、特定波長帯域のみを透過させるバンドパスフィルタを有する光検出デバイスを用いることにより、太陽又は照明器具からの白色光が検出ユニットに導入されることを実質的に防止し、再生信号のノイズを低下させて、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を向上させることができる。
以下、図２ないし図４に基づいて本発明の好ましい実施例について説明する。図面において、同一要素には同一符号を付ける。
図２は本発明の好ましい実施例による、ページ単位でデータを記録及び再生するホログラフィックメモリシステムを示す。このようなホログラフィックメモリシステムは、改善された光検出デバイスを除けば、図１に示す従来のホログラフィックメモリシステムと類似している。したがって、従来のホログラフィックメモリシステムと同一の構成要素についての詳細な説明は省く。
図３は本発明の光検出デバイス２００を示す。この光検出デバイス２００は、バンドパスフィルタ２１０及び光検出ユニット２２０を有する。バンドパスフィルタ２１０は特定の波長帯域の光を透過させるが、そのほかの波長の光は遮断する。好ましくは、バンドパスフィルタ２１０はレーザラインバンドパスフィルタ（laser line band-pass filter）である。
例えば、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳ検出器である光検出ユニット２２０は、バンドパスフィルタ２１０を通過した特定波長帯域の光を検出し、それを電気的信号に変換する。
ホログラフィック記憶媒体１３０に記録されたデータの再生において、光源１００はレーザビームを放出し、放出されたレーザビームは光分離器１０２により参照ビームと信号ビームに分離される。この際、第２シャッター１０６が閉じるとともに第１シャッター１０５が開放されることにより、ホログラフィック記憶媒体１３０上に記録されたデータを再生するため、例えば５３２ｎｍの波長を有する参照ビームが媒体１３０上に照射される。参照ビームは、媒体１３０内の干渉パターンにより回折されて、５３２ｎｍの波長を有する再構成信号ビームが生成される。再構成信号ビームは第２レンズ１１０を介して光検出デバイス２００に向けられる。光検出デバイス２００のバンドパスフィルタ２１０は、波長５３２ｎｍの信号ビームを含む特定波長帯域の光を光検出ユニット２２０に透過させ、前記特定波長帯域以外の波長を有する周辺光は遮断する。光検出ユニット２２０は、透過された再構成信号ビームを検出し、これを電気的信号に変換する。
バンドパスフィルタ２１０は、波長５３２ｎｍの光の透過率が最大であることが好ましい。
図４はバンドパスフィルタ２１０の標準化された透過度（normalized transmission intensity）と光の波長の関係を示すグラフである。図４から分かるように、光検出器デバイス２００のバンドパスフィルタ２１０は、５３２ｎｍを中心とする特定の波長帯域の光を選択的に透過させる特性を有する。すなわち、本発明のホログラフィックメモリシステムにおいて、バンドパスフィルタ２１０は波長５３２ｎｍの信号ビームは透過させるが、上記波長帯域以外の波長を有する周辺光を遮断する。その結果、波長５３２ｎｍの再構成された信号ビームは光検出ユニット２２０により検出されるが、前記特定波長帯域から外れた波長を有する光はバンドパスフィルタ２１０により遮断される。したがって、光検出デバイス２００内に導入される白色光の量がかなり減少し、再構成された信号ビームのノイズが減少することにより、再生されたデータの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が向上する。
前記実施例においては、ページ単位で記録及び再生するホログラフィックメモリシステムについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明はビット単位で再生を行うホログラフィックメモリシステムにも適用することができることが理解されよう。
従来技術による、ページ単位でデータを記録及び再生するホログラフィックロムシステムの全体構造を示す概略構造図である。 本発明による、ページ単位でデータを記録及び再生するホログラフィックメモリシステムの全体構造を示す概略構造図である。 本発明によるホログラフィックメモリシステムに適用される光検出デバイスを示す構造図である。 本発明による光検出デバイスのバンドパスフィルタの特性を示すグラフである。
符号の説明
１００ 光源
１０２ 光分離器
１０４ 反射鏡
１０５ 第１シャッター
１０６ 第２シャッター
１０７ 空間光変調器
１０８ 第１レンズ
１１０ 第２レンズ
１１２ 光検出器
１２０ スピンドルモーター
１３０ ホログラフィック記憶媒体
２００ 光検出デバイス
２１０ バンドパスフィルタ
２２０ 光検出ユニット

Claims (6)

  1. ホログラフィックメモリシステムにおいて、
    所定の波長を有する参照ビームを発生させる光源と、
    前記所定の波長を有する前記参照ビームに対応する再構成された信号ビームを検出する光検出デバイスとを含み、前記光検出デバイスは前記信号ビームの波長を含む所定の波長帯域の光を選択的に検出することを特徴とするホログラフィックメモリシステム。
  2. 前記光検出デバイスは、前記信号ビームの波長を含む前記所定の波長帯域の光を透過させ、前記所定の波長帯域以外の波長を有する光は遮断するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを透過した光を検出する光検出ユニットとからなることを特徴とする請求項１に記載のホログラフィックメモリシステム。
  3. 前記バンドパスフィルタはレーザラインバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項２に記載のホログラフィックメモリシステム。
  4. 前記レーザラインバンドパスフィルタは波長約５３２ｎｍの光を透過させることを特徴とする請求項３に記載のホログラフィックメモリシステム。
  5. ホログラフィックメモリシステム用光検出デバイスにおいて、
    所定の波長帯域の光を透過させ、前記所定の波長帯域以外の光は遮断するバンドパスフィルタと、
    前記バンドパスフィルタを透過した光を検出する光検出ユニットとからなることを特徴とする光検出デバイス。
  6. 前記バンドパスフィルタはレーザラインバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項５に記載の光検出デバイス。
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