JP3850816B2 - デジタルページデータ格納及び再生方法、並びにその装置 - Google Patents

デジタルページデータ格納及び再生方法、並びにその装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はホログラフィックデジタルデータ格納装置に関し、更に詳しくは、互いに異なる選択度を有する2つの複素参照光を用いてデジタルページデータを格納し再生する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、映画フィルム用データのように、多量のデータを格納することができる光学的な格納装置に関する需要が増加している。そこで、リチウムニオブ酸塩(lithium niobate)のような光屈折結晶からなるホログラフィック媒体をその内部に組込んでいる種々のホログラフィックデジタルデータ格納装置が高密度光学格納能力を実現するために開発されてきた。
【0003】
ホログラフィックデジタルデータ格納装置は、その内部に情報を備える変調物体光(signal beam)が参照光(reference beam)にコヒーレント干渉して、2つのビームの間に干渉縞(interference pattern)を生成し、その後、干渉縞を制御して光屈折結晶のようなホログラフィック媒体の特定記録位置にインデックス摂動として格納する。光屈折結晶は、それぞれの振幅やその位相に応じて干渉縞上で異なる作用をし得る材料である。
【0004】
高密度を実現するために、例えば、角マルチプレクシング、波長マルチプレクシング、移動マルチプレクシング及び位相コードマルチプレクシングのようなホログラムマルチプレクシングに対する多様な技法が提案されている。最近、相関マルチプレクシングがかなり注目されているが、これは、相関マルチプレクシングが鋭い空間的な移動選択度を有するからである。相関マルチプレクシングは、ランダムパターン参照技法、スペックルパターン参照技法または複素参照技法を使用しており、このような技法では、quasi−random−phasedspeckle wave frontが参照光として使用される。それゆえに、参照光に対してホログラフィック媒体をミクロンサイズだけ空間的に移動することで、多数のホログラムをホログラフィック媒体と概ね同一の体積中にマルチプレクシングすることができる。
【0005】
図1を参照すると、相関マルチプレクシングを用いてマルチプレクシングされた従来のホログラフィックデジタルデータ格納装置を説明するためのブロック図が示されている。従来のホログラフィックデジタルデータ格納装置は、レーザ100、ビームスプリッタ101、第1及び第2ミラー102、104、空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)105、ディフューザ108、ホログラフィック媒体110、シャッター111、線形ステージ112及び電荷結合素子CCD120を含む。
【0006】
格納モードにおいて、レーザ100から発光されたレーザビームのようなコヒーレント単色光がビームスプリッタ101に照射される。ビームスプリッタ101は、レーザビームを参照光Rと物体光Sに分割する。参照光Rは、レーザビームからビームスプリッタ101を介して透過された光であり、物体光Sは、レーザビームからビームスプリッタ101によって反射された光である。参照光は、第1ミラー102によって反射された後、ディフューザ108に入射する。ディフューザ108は、参照光を相関マルチプレクシングのための複素参照光Rに変換させる。
【0007】
一方、物体光Sは、第2ミラー104によって反射された後、SLM105に入射する。デジタルページデータのシーケンスがSLM105に順次入射されるので、物体光Sがデジタルページデータによって順次変調され変調物体光Sが生成される。
【0008】
変調物体光Sと複素参照光Rは、ホログラフィック媒体110上に収斂され、ホログラフィック媒体110内に順次格納される干渉縞のシーケンスを生成する。
【0009】
格納されたデータを読み取るために、格納モードで使用された参照光とマッチングする特性を有する再生参照光をホログラフィック媒体の特定格納位置に正確に照射して、格納されたインデックス摂動を回折させて変調物体光に相応する再構成物体光を再構成する必要がある。
【0010】
具体的には、再生モードにおいて、物体光の経路上に位置するシャッター111が遮断されるので、コヒーレント単色光から再生参照光Rのみが得られる。再生モードにおける再生参照光Rは、格納モードにおける参照光Rと概ね同様である。
【0011】
再生参照光が第1ミラー102によって反射された後、ディフューザ108に入射する。ディフューザ108は、再生参照光を複素再生参照光Rに変換する。それゆえに、複素再生参照光は、格納モードにおける複素参照光と概ね同様である。
【0012】
複素再生参照光Rは、干渉縞が順次格納されるホログラフィック媒体110上に照射され、再構成物体光が順次再構成される。再構成物体光は概して、ホログラフィック媒体110内に複素再生参照光Rを照射することにより、干渉縞から生成される回折ビームである。再構成物体光が所定間隔にキャプチャリングされ、デジタルページデータが順次再構成される。
【0013】
通常、ホログラフィック媒体が設けられている高精密線形ステージがDCサーボモータによって所定間隔に精密に制御されることにより、特定の格納位置が決定される。すなわち、格納位置がDCサーボモータを用いて検知された後、CCDカメラが再構成物体光をキャプチャリングして、デジタルページデータを読み取ることができる。DCサーボモータを制御して高精密線形ステージを所定の間隔/距離だけ順次移動させるので、デジタルページデータの格納位置が正確に検知されない。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、2つの複素参照光を用いてデジタルページデータを格納及び再生することにより、格納位置が2つの複素参照光のうちの1つを用いて光学的に検出することができるデジタルページデータ格納及び再生方法並びにその装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による好適な実施の形態によれば、線形的に連続して動くホログラフィック媒体内にデジタルページデータを格納する方法であって、第1及び第2コヒーレント単色光を第1及び第2参照光と第1及び第2物体光とに分割するステップと、前記第1物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成するステップと、前記第1及び第2参照光を第1及び第2複素参照光に変換するステップと、前記変調物体光と前記第1複素参照光を前記ホログラフィック媒体上に収斂させ、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第1干渉縞のシーケンスを生成して、前記第2物体光と前記第2複素参照光を前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第2干渉縞のシーケンスを生成するステップとを含み、前記第1複素参照光の移動選択度が前記第2複素参照光の移動選択度より大きいため、前記第2干渉縞を用いて前記第1干渉縞が格納されている位置が順次決定され、前記第1及び第2複素参照光の移動選択度は、隣接する任意の2つの第1及び第2干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる前記第1及び第2複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離である方法が提供される。
【0016】
本発明による他の好適な実施の形態によれば、請求項1に記載の前記第1干渉縞から前記デジタルページデータを再生する方法であって、前記第1及び第2コヒーレント単色光からそれぞれ第1及び第2再生参照光を生成するステップであって、前記第1及び第2再生参照光がそれぞれ前記第1及び第2参照光と概ね同様であるステップと、前記第1及び第2再生参照光をそれぞれ第1及び第2複素再生参照光に変換するステップであって、前記第1及び第2複素再生参照光がそれぞれ前記第1及び第2複素参照光と概ね同様であるステップと、前記第1及び第2干渉縞から前記第1及び第2干渉縞にそれぞれ対応する第1及び第2再構成物体光を順次再構成するように、前記第1及び第2干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第1及び第2複素再生参照光を照射するステップであって、前記第1及び第2再構成物体光の移動選択度が前記第1及び第2複素参照光の移動選択度と概ね同様であるため、前記第1再構成物体光の移動選択度が前記第2再構成物体光の移動選択度より大きいステップと、前記第2再構成物体光に基づいて前記第1再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップとを含む方法が提供される。
【0017】
本発明による更に他の好適な実施の形態によれば、デジタルページデータの格納及び再生をする装置であって、線形的に連続して移動すると共に、内部に前記デジタルページデータを格納し、格納された前記デジタルページデータを再生するホログラフィック媒体と、第1コヒーレント単色光を第1参照光と第1物体光に分割し、第2コヒーレント単色光を第2参照光及び第2物体光に分割する手段と、格納モードにおいて、前記第1物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成する手段と、再生モードにおいて、前記第1及び第2物体光が伝播しないようにして、前記第1及び第2参照光のみが、それぞれ、前記第1及び第2参照光と概ね同様である第1及び第2再生参照光として伝播される手段と、前記格納モードにおいて、前記第1及び第2参照光をそれぞれ第1及び第2複素参照光に変換し、前記再生モードにおいて、前記第1及び第2再生参照光をそれぞれ第1及び第2複素再生参照光に変換する手段であって、前記第1及び第2複素再生参照光がそれぞれ前記第1及び第2複素参照光と概ね同様である手段と、前記格納モードにおいて、前記変調物体光と前記第1複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第1干渉縞のシーケンスを生成し、前記第2物体光と前記第2複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第2干渉縞のシーケンスを生成する手段であって、前記第1複素参照光の移動選択度が前記第2複素参照光の移動選択度より大きいため、前記第2干渉縞がサーボパターンとして使用され、前記第1干渉縞が格納されている位置を順次決定し、前記第1及び第2複素参照光の移動選択度が、隣接する任意の2つの第1及び第2干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる第1及び第2複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離を規定される収斂手段と、前記再生モードにおいて、前記第1及び第2干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第1及び第2複素再生参照光を照射して、前記第1及び第2干渉縞からそれぞれ前記変調物体光と前記第2物体光に対応する第1及び第2再構成物体光を再構成する手段と、前記第2再構成物体光に基づいて前記第1再構成物体光をキャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップであって、前記第1及び第2再構成物体光がそれぞれ前記第1及び第2干渉縞に対応し、前記第1及び第2再構成物体光の移動選択度が前記第1及び第2参照光の移動選択度と概ね同様であるため、前記第1再構成物体光の移動選択度が前記第2再構成物体光の移動選択度より大きい収斂手段とを含む装置が提供される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【0019】
図2及び図3では、本発明の好適な実施の形態によるホログラフィックデジタルデータ格納装置を説明するためのブロック図を示している。図2は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示し、図3は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示す。ホログラフィックデジタルデータ格納装置は、第1及び第2レーザ202、204、第1及び第2ビームスプリッタ210、216、第1及び第2シャッター211、213、第1、第2、第3及び第4ミラー212、214、215、218、空間光変調器SLM220、第1及び第2ディフューザ236、238、ホログラフィック媒体240、光検知器252、パルス生成器254、電荷結合素子CCD260を含む。説明のために、ディスク状のホログラフィック媒体240が一定の回転速度で回転することにより、ホログラフィック媒体240の格納位置が継続して線形的に移動することができると仮定する。2つのレーザ202及び204が、2つの異なるコヒーレント単色光を生成するので、ホログラフィック媒体240が二つのレイヤーL1及びL2を有することが好ましい。ここで、一方のレイヤーは、第1コヒーレント単色光に反応し、他方のレイヤーは、第2コヒーレント単色光に反応する。
【0020】
図2に示された格納モードにおいて、第1レーザ200から発光されたレーザビーム、すなわち、第1コヒーレント単色光が第1ビームスプリッタ210に入射されるのに対して、第2レーザ204から発光された他のレーザビーム、すなわち、第2コヒーレントレーザビームは、第2ビームスプリッタ216に入射される。第1コヒーレント単色光の波長は、一般に、第2コヒーレント単色光の波長と異なる。
【0021】
第1ビームスプリッタ210によって、第1レーザビームが第1参照光と第1物体光に分割される。第1参照光は、第1レーザビームのうち、第1ビームスプリッタ210を透過する光であり、第1物体光は、第1レーザビームのうち、第1ビームスプリッタ210によって反射される光である。一方、第2ビームスプリッタ216によって、第2レーザビームが第2参照光と第2物体光Pに分割される。第2参照光は、第2レーザビームのうち、第2ビームスプリッタ216を透過する光であり、第2物体光Pは、第2レーザビームのうち、第2ビームスプリッタ216によって反射される光である。
【0022】
第1及び第2参照光は、それぞれ、第1及び第2ミラー212、214によって反射された後、第1及び第2ディフューザ236、238に入射する。第1ディフューザ236によって、第1参照光が幅の広い相関マルチプレクシングのための第1複素参照光Rに変換され、第2ディフューザ238によって、第2参照光が幅の狭い相関マルチプレクシングのための第2複素参照光Rに変換される。すなわち、第1ディフューザ236の移動選択度が第2ディフューザ238の移動選択度より大きいので、第1複素参照光Rの移動選択度が第2複素参照光Rの移動選択度より大きい。第1複素参照光Rの移動選択度が第2複素参照光Rの移動選択度より約2倍乃至約50倍大きいことが好ましい。
【0023】
図6を参照すると、本発明による第1複素参照光Rの移動選択度が第2複素参照光Rの移動選択度より大きいことを説明するためのグラフが示されている。第1及び第2複素参照光の移動選択度は、後述のように、第1及び第2複素参照光に対するホログラフィック媒体240の最少移動距離であり、2つの干渉縞の間に生じる相関性を無視し得るためには、2つの隣接する第1及び第2干渉縞が最少移動距離以上離される必要がある。ここで、第1及び第2干渉縞は、それぞれ、第1及び第2複素参照光に対応する。そこで、移動選択度が小さくなるほど、ホログラム、すなわち、ホログラフィック干渉縞がより多く格納されることができる。
【0024】
再度図2を参照すると、第1及び第2複素参照光R、Rがホログラフィック媒体240内に入射されている。
【0025】
一方、第1物体光は、第3ミラー215によって反射された後、SLM220に入射される。デジタルページデータのシーケンスがSLM220に順次提供されるので、第1物体光がデジタルページデータによって順次変調され、変調物体光Sが生成される。変調物体光Sは、一定の変調周期で変調される。この変調周期は、後述のように、より大きな移動選択度、すなわち、第1複素参照光Rの移動選択度に依存する。ディスク状のホログラフィック媒体240が一般的に一定の速度Vで回転するので、第1及び第2複素参照光R及びRの移動選択度が変調物体光Sの変調周期に関連し得る。詳細には、変調物体光Sの変調周期は、より大きな移動選択度、すなわち、第1複素参照光Rの移動選択度をホログラフィック媒体240の予め定められた速度Vで除した値以上になっている。
【0026】
さらに、第2物体光Pは、第4ミラー218によって反射された後、ホログラフィック媒体240に入射する。
【0027】
第1複素参照光R及び変調物体光Sがホログラフィック媒体240の第1レイヤーL1内にある第1位置上に収斂して、第1レイヤーL1内に順次格納される第1干渉縞のシーケンスが生成される一方、第2複素参照光Rと第2物体光Pは、ホログラフィック媒体240の第2レイヤーL2内にある第2位置上に収斂して、第2レイヤーL2内に順次格納される第2干渉縞のシーケンスが生成される。2つのコヒーレント単色光が互いに異なるため、ホログラフィック媒体240が相違する波長にそれぞれ反応する2つの互いに異なるレイヤーを有することが好ましい。つまり、ホログラフィック媒体240の第1レイヤーL1が第1コヒーレント単色光に対して感受性が高い一方、ホログラフィック媒体240の第2レイヤーL2は第2コヒーレント単色光に対して感受性が高くなっている。移動選択度が第1複素参照光Rの移動選択度より小さくなっている第2複素参照光Rによって生成された第2干渉縞をサーボパターンとして使用し、第1干渉縞が格納されている位置が順次決定される。
【0028】
第1及び第2複素参照光R、Rの波長が相違しているので、当然第1及び第2複素参照光R、R間では相関が生じない。
【0029】
図3に示された再生モードにおいて、第1及び第2物体光の経路上に位置する2つのシャッター211、213がそれぞれ遮断され、それにより第1及び第2コヒーレント単色光からそれぞれ第1及び第2再生参照光のみが生成される。再生モードにおける、第1及び第2再生参照光は、それぞれ、格納モードにおける第1及び第2参照光と概ね同様である。
【0030】
第1及び第2再生参照光は、それぞれ、第1及び第2ミラー212、214によって反射された後、第1及び第2ディフューザ236、238に入射する。第1ディフューザ236によって、第1再生参照光が第1複素再生参照光Rに変換される一方、第2ディフューザ238によって、第2再生参照光が第2複素再生参照光Rに変換される。したがって、再生モードにおける第1及び第2複素再生参照光が格納モードにおける第1及び第2複素参照光と概ね同様である。第1ディフューザ236の移動選択度が第2ディフューザ238の移動選択度より大きいので、第1複素再生参照光Rの移動選択度が第2複素再生参照光Rの移動選択度より大きい。
【0031】
第1及び第2複素再生参照光R、Rを第1及び第2干渉縞が順次格納されているホログラフィック媒体240の第1及び第2レイヤーL1、L2内にある第1及び第2位置上に照射して、第1及び第2再構成物体光SM1、Pを順次再構成する。それぞれの再構成物体光SM1、Pは実質的には、ホログラフィック媒体240の第1及び第2レイヤーL1、L2内に第1及び第2複素再生参照光R、Rを照射することにより、第1及び第2干渉縞から得られる回折ビームである。
【0032】
次に、第2再構成物体光Pに基づいて第1再構成物体光SM1をキャプチャリングし、第1再構成物体光SM1からデジタルページデータを順次再生する。第1再構成物体光SM1の移動選択度が第2再構成物体光Pの移動選択度より大きい。つまり、第2再構成物体光Pが第1再構成物体光SM1より更に感受性が高いため、第2再構成物体光Pは第1再構成物体光SM1をキャプチャリングするためのサーボ信号として用いられる得る。詳細には、光検知器252が第2再構成物体光Pを連続的に検知する。パルス生成器254は、第2再構成物体光Pの強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定する。第2再構成物体光Pの強度が所定のしきい値より大きい場合、パルス生成器254は、トリガ信号を生成して、CCD260を制御する。好適には、トリガ信号は、変調物体光Sの変調周期によってアクティブにされるパルスである。トリガ信号がアクティブにされる度に、CCD260が第1再構成物体光Sを順次キャプチャリングして、デジタルページデータを順次再生する。
【0033】
図4及び図5では、本発明の他の好適な実施の形態による他のホログラフィックデジタルデータ格納装置を説明するためのブロック図が示されている。図4は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示し、図5は、ホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示す。ホログラフィックデジタルデータ格納装置は、レーザ300、第1、第2、第3、第4及び第5ビームスプリッタ310、312、313、325、350、参照及び物体偏光器314、331、シャッター316、第1、第2、第3及び第4ミラー332、334、335、337、空間光変調器SLM320、第1及び第2ディフューザ336、338、ホログラフィック媒体340、光検知器352、パルス生成器354、電荷結合素子CCD360を含む。ホログラフィック媒体340は、1つの特定コヒーレント単色光に対して感受性が高い1つのレイヤー(図示せず)のみを有することを除いて、図2及び図3に示されるホログラフィック媒体240と概ね同様である。
【0034】
図4に示される格納モードにおいて、レーザ300から発光されたレーザビーム、すなわち、コヒーレント単色光が第1ビームスプリッタ310に入射する。第1ビームスプリッタ310によって、レーザビームが参照光と物体光に分割される。ここで、参照光は、レーザビームのうち、第1ビームスプリッタ310を透過する光であり、物体光は、レーザビームのうち、第1ビームスプリッタ310によって反射される光である。第2ビームスプリッタ312によって、参照光が第1及び第2参照光に分割される。ここで、第1参照光は、参照光のうち、第2ビームスプリッタ312を透過する光であり、第2参照光は、参照光のうち、第2ビームスプリッタ312によって反射される光である。一方、第3ビームスプリッタ313によって物体光が第1及び第2物体光に分割される。ここで、第1物体光は、物体光のうち、第3ビームスプリッタ313を透過する光であり、第2物体光は、物体光のうち、第3ビームスプリッタ313によって反射される光である。
【0035】
第2参照光と第2物体光が、それぞれ、参照偏光器314及び物体偏光器331に入射されることが好ましい。例えば、参照偏光器314及び物体偏光器331が垂直偏光器である場合、参照偏光器314及び物体偏光器331によって第2参照光と第2物体光がそれぞれ第1参照光と第1物体光に対して垂直に偏光される。
【0036】
第1及び第2参照光は、それぞれ、第1及び第2ミラー322、334によって反射された後、第1及び第2ディフューザ336、338に入射する。第1及び第2ディフューザ336、338に、それぞれ、図2及び図3に示す第1及び第2ディフューザ336、338と概ね同様であるため、幅の広い相関マルチプレクシングのための第1複素参照光R及び幅の狭い相関マルチプレクシングのための第2複素参照光Rが、上述のように、ホログラフィック媒体340内に入射される。
【0037】
一方、第1物体光は、第3ミラー335によって反射された後、SLM320に入射する。デジタルページデータのシーケンスが順次SLM320に提供されるので、第1物体光がデジタルページデータによって順次変調されて、変調物体光Sが生成される。変調物体光Sは、一定の変調周期に変調され、変調周期は、後述のように、より大きな移動選択度、すなわち、第1複素参照光Rの移動選択度に依存する。
【0038】
垂直に偏光された第2物体光Pは、第4ミラー337によって反射された後、第4ビームスプリッタ325に入射する。第2物体光Pが第4ビームスプリッタ325によって反射される一方、変調物体光Sは、第4ビームスプリッタ325を透過して進行する。つまり、変調物体光Sと第2物体光Pが、第4ビームスプリッタ325を用いて併合され、併合物体光に変わる。併合物体光がホログラフィック媒体340に入射される。
【0039】
第1及び第2複素参照光R、Rと併合物体光が、ホログラフィック媒体340内にある特定位置上に収斂して、ホログラフィック媒体340内に順次格納される干渉縞のシーケンスが生成される。
【0040】
第1複素参照光Rと第2複素参照光Rが互いに垂直に偏光されるので、当然第1複素参照光Rと第2複素参照光Rの間には相関がない。つまり、第1複素参照光Rが、併合物体光のうちの変調物体光Sのみと相関して、第1干渉縞のシーケンスを生成する一方、第2複素参照光Rは、併合物体光のうちの第2物体光Pのみと相関して、第2干渉縞のシーケンスを生成する。従って、干渉縞は、第1及び第2干渉縞からなる。
【0041】
さらに、第1複素参照光Rの波長が第2複素参照光Rの波長と等しいので、ホログラフィック媒体340は、その波長に対して感受性の高い1つのレイヤーを有する。
【0042】
第2複素参照光Rによって生成された第2干渉縞が第1参照光Rの移動選択度より小さな移動選択度を有するので、第2干渉縞をサーボパターンとして用いて、第1干渉縞が格納されている位置を順次決定することができる。
【0043】
図5に示される再生モードにおいて、物体光の経路上に位置するシャッター316が遮断され、コヒーレント単色光から再生参照光のみが生成される。再生モードにおける再生参照光は、格納モードにおける参照光と概ね同様である。
【0044】
第2ビームスプリッタ312によって、再生参照光が第1及び第2再生参照光に分割される。ここで、再生モードにおける第1及び第2再生参照光は、それぞれ、格納モードにおける第1及び第2参照光と概ね同様である。第2再生参照光が参照偏光器314、すなわち、垂直偏光器を通って透過して、第2再生参照光が第1再生参照光に対して垂直に偏光される。
【0045】
第1及び第2参照光が、それぞれ、第1及び第2ミラー332、334によって反射された後、第1及び第2ディフューザ336、338に入射され、第1及び第2複素再生参照光R、Rが生成される。
【0046】
第1及び第2複素参照光R、Rは、干渉縞、すなわち、第1及び第2干渉縞が順次格納されているホログラフィック媒体340上に照射され、再構成物体光が順次再構成される。実質的には再構成物体光は、ホログラフィック媒体340内に第1及び第2複素再生参照光R、Rを照射により、第1及び第2干渉縞から得られる回折ビームである。第4ビームスプリッタ350を用いて、再構成物体光が第1及び第2再構成物体光SM1、Pに分割される。第2再構成物体光Pが垂直に偏向されているので、第1再構成物体光SM1が第4ビームスプリッタ350を透過する一方、第2再構成物体光Pは第4ビームスプリッタ350によって反射される。
【0047】
次に、第2再構成物体光Pに基づいて第1再構成物体光SM1をキャプチャリングし、第1再構成物体光SM1からデジタルページデータが順次再生される。第1再構成物体光SM1の移動選択度が第2再構成物体光Pの移動選択度より大きくなっている。詳細には、光検知器352が第2再構成物体光Pを連続的に検知する。パルス生成器354は、第2再構成物体光Pの強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定する。第2再構成物体光Pの強度が所定のしきい値より大きい場合、パルス生成器354はトリガ信号を生成して、CCD360を制御する。好ましくは、トリガ信号は変調物体光Sの変調周期によってアクティブにされるパルスである。トリガ信号がアクティブにされる度に、第1再構成物体光SM1を順次キャプチャリングして、デジタルページデータが順次再生される。
【0048】
上記において、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱することなく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、2つの複素参照光を用いてデジタルページデータを格納及び再生する場合、2つの複素参照光のうちの1つを用いてデータの格納位置を光学的に検出することができるので、DCサーボモータを用いて機械的に格納位置を検出する場合よりも正確に格納位置を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】相関マルチプレクシングを用いてマルチプレクシングを行なう従来のホログラフィックデジタルデータ格納装置を示すブロック図である。
【図2】図2は、本発明によるホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示すブロック図である。
【図3】図3は、本発明によるホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示すブロック図である。
【図4】図4は、本発明による他のホログラフィックデジタルデータ格納装置の格納モードを示すブロック図である。
【図5】図5は、本発明による他のホログラフィックデジタルデータ格納装置の再生モードを示すブロック図である。
【図6】本発明によるホログラフィックデジタルデータ格納装置において第1複素参照光の移動選択度が第2複素参照光の移動選択度より大きいことを説明するグラフである。
【符号の説明】
200、204 レーザ
210、216 第1、第2ビームスプリッタ
211、213 シャッタ
212、214、215、218 第1、第2、第3及び第4ミラー
220 空間光変調器
236、238 第1及び第2ディフューザ
240 ホログラフィック媒体
252 光検知器
254 パルス生成器
260 電荷結合素子

Claims (17)

  1. 線形的に連続して動くホログラフィック媒体内にデジタルページデータを格納する方法であって、
    第1及び第2コヒーレント単色光を第1及び第2参照光と第1及び第2物体光とに分割するステップと、
    前記第1物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成するステップと、
    前記第1及び第2参照光を第1及び第2複素参照光に変換するステップと、
    前記変調物体光と前記第1複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させ、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第1干渉縞のシーケンスを生成し、且つ前記第2物体光と前記第2複素参照光とを前記ホログラフィック媒体上に収斂させ、前記ホログラフィック媒体内に順次格納される第2干渉縞のシーケンスを生成するステップとを有し、
    前記第2干渉縞を用いて前記第1干渉縞が格納されている位置を順次決定するように、前記第1複素参照光の移動選択度が前記第2複素参照光の移動選択度より大きくなっており、
    前記第1及び第2複素参照光の移動選択度は、隣接する任意の2つの第1及び第2干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる前記第1及び第2複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離であることを特徴とする方法。
  2. 前記第1コヒーレント単色光の波長が前記第2コヒーレント単色光の波長と異なっており、前記ホログラフィック媒体が前記第1及び第2コヒーレント単色光のそれぞれに対して感受性の高い2つのレイヤーを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1コヒーレント単色光の波長が前記第2コヒーレント単色光の波長と同等であり、前記第1及び第2コヒーレント単色光が互いに垂直に偏光されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記変調物体光と前記第2物体光とが併合され、併合物体光を生成し、前記併合物体光と前記第1及び第2複素参照光とがホログラフィック媒体上の一位置に収斂することを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 前記第1複素参照光の移動選択度が前記第2複素参照光の移動選択度より2倍乃至50倍大きくなっていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 請求項1に記載の前記第1干渉縞から前記デジタルページデータを再生する方法であって、
    前記第1及び第2コヒーレント単色光からそれぞれ第1及び第2再生参照光を生成するステップであって、前記第1及び第2再生参照光がそれぞれ前記第1及び第2参照光と同一である、該ステップと、
    前記第1及び第2再生参照光をそれぞれ第1及び第2複素再生参照光に変換するステップであって、前記第1及び第2複素再生参照光がそれぞれ前記第1及び第2複素参照光と同一である、該ステップと、
    前記第1及び第2干渉縞から第1及び第2再構成物体光を順次再構成するように、前記第1及び第2干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第1及び第2複素再生参照光を照射するステップであって、前記第1及び第2再構成物体光が前記第1及び第2干渉縞とそれぞれ対応しており、前記第1再構成物体光の移動選択度が前記第2再構成物体光の移動選択度より大きくなるように、前記第1及び第2再構成物体光の移動選択度が前記第1及び第2複素参照光の移動選択度と同一となっている、該ステップと、
    前記第2再構成物体光に基づいて前記第1再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップとを有することを特徴とする方法。
  7. 前記第1及び第2複素再生参照光が互いに垂直に偏光されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 前記キャプチャリングステップが、
    前記第2再構成物体光からトリガ信号を生成するステップと、
    前記トリガ信号に基づいて前記第1再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するステップとを有することを特徴とする請求項6に記載の方法。
  9. 前記生成ステップは、
    前記第2再構成物体光の強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定するステップと、
    前記第2再構成物体光の強度が前記所定のしきい値より大きい場合、前記トリガ信号を生成するステップとを有することを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 前記第1複素再生参照光の移動選択度が前記第2複素再生参照光の移動選択度より2倍乃至50倍大きくなっていることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  11. デジタルページデータの格納及び再生をする装置であって、
    内部への前記デジタルページデータの格納、及び格納された前記デジタルページデータの再生のために、線形的に連続して移動するホログラフィック媒体と、
    第1コヒーレント単色光を第1参照光と第1物体光に分割し、第2コヒーレント単色光を第2参照光及び第2物体光に分割する手段と、
    格納モードにおいて、前記第1物体光を、前記デジタルページデータを用いて、順次変調することにより、変調物体光を生成する手段と、
    再生モードにおいて、前記第1及び第2物体光が伝播しないようにして、前記第1及び第2参照光と同一の光のみが、それぞれ第1及び第2再生参照光として伝播されるようにする、物体光遮断手段と、
    前記格納モードにおいて、前記第1及び第2参照光をそれぞれ第1及び第2複素参照光に変換し、且つ前記再生モードにおいて、前記第1及び第2再生参照光をそれぞれ第1及び第2複素再生参照光に変換する手段であって、前記第1及び第2複素再生参照光がそれぞれ前記第1及び第2複素参照光と同一である、該手段と、
    前記第2再構成物体光に基づいて前記第1再構成物体光をキャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生するキャプチャリング手段であって、前記第1及び第2再構成物体光がそれぞれ前記第1及び第2干渉縞に対応しており、前記第1再構成物体光の移動選択度が前記第2再構成物体光の移動選択度より大きくなるように、前記第1及び第2再構成物体光の移動選択度が前記第1及び第2参照光の移動選択度と同一となっている、該キャプチャリング手段とを有し、
    前記格納モードにおいては、前記変調物体光と前記第1複素参照光とが前記ホログラフィック媒体上に収斂させられて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第1干渉縞のシーケンスが生成され、且つ前記第2物体光と前記第2複素参照光とは前記ホログラフィック媒体上に収斂させられて、前記ホログラフィック媒体上に順次格納される第2干渉縞のシーケンスが生成され、前記第2干渉縞がサーボパターンとして使用されて、前記第1干渉縞が格納されている位置を順次決定されるように、前記第1複素参照光の移動選択度が前記第2複素参照光の移動選択度より大きくなっており、前記第1及び第2複素参照光の移動選択度は、隣接する任意の2つの第1及び第2干渉縞の間に無視し得る相関性を生じる範囲での第1及び第2複素参照光に対する前記ホログラフィック媒体の最少移動距離によって規定され、
    前記再生モードにおいては、前記第1及び第2干渉縞から、前記変調物体光及び前記第2物体光にそれぞれ対応する第1及び第2再構成物体光が順次再構成されるように、前記第1及び第2干渉縞が格納されている前記ホログラフィック媒体上に前記第1及び第2複素再生参照光が照射されることを特徴とする装置。
  12. 前記第1コヒーレント単色光の波長が前記第2コヒーレント単色光の波長と異なっており、前記ホログラフィック媒体が前記第1及び第2コヒーレント単色光のそれぞれに対して感受性の高い2つのレイヤーを含むことを特徴とする請求項11に記載の装置。
  13. 更に、
    コヒーレント単色光を生成する手段と、
    前記コヒーレント単色光を互いに垂直に偏光される前記第1及び第2コヒーレント単色光に分割する手段とを有することを特徴とする請求項11に記載の装置。
  14. 前記格納モードにおいて、前記変調物体光と前記第2物体光が併合されて併合物体光を生成し、前記併合物体光と前記第1及び第2複素参照光とがホログラフィック媒体上の一位置に収斂することを特徴とする請求項13に記載の装置。
  15. 前記第1複素参照光の移動選択度が前記第2複素参照光の移動選択度より2倍乃至50倍大きく、且つ前記第1複素再生参照光の移動選択度が前記第2複素再生参照光の移動選択度より約2倍乃至約50倍大きくなっていることを特徴とする請求項11に記載の装置。
  16. 前記キャプチャリング手段は、
    前記第2再構成物体光からトリガ信号を生成するトリガ信号発生手段と、
    前記トリガ信号に基づいて前記第1再構成物体光を順次キャプチャリングして、前記デジタルページデータを順次再生する手段とを含むことを特徴とする請求項11に記載の装置。
  17. 前記トリガ信号発生手段が、
    前記第2再構成物体光の強度が所定のしきい値より大きいか否かを決定する手段と、
    前記第2再構成物体光の強度が前記所定のしきい値より大きい場合、前記トリガ信号を生成する手段とを含むことを特徴とする請求項16に記載の装置。
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