JP3945989B2 - Ｃｄプレーヤー及びｄｖｄプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに関し、特に、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体レーザー、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などの開発によって、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムが活発に研究されている。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは大容量の記憶能力と高速データ転送速度というメリットを有しているので、すでに指紋を記憶・再生する指紋認識システムとして実用化されているだけではなく、その応用分野が徐々に拡大されている。
【０００３】
このようなホログラフィーデジタルデータ記憶システムは対象物体から伝達された物体光（信号光）と基準光を干渉させた後、このような干渉によって発生する干渉じまを干渉じまの強度(intensity)に応じて異なって反応するクリスタル(crystal)のような記憶媒体に記録する。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、基準光の入射角度を変化させることにより、物体光の強度はもちろん位相(phase)も記録し、それにより物体の３次元像を具現することができる。ページ(page)単位のバイナリデータで構成される数百から数千個のホログラフィーデジタルデータを記憶媒体内の同一場所に記憶させることもできる。
【０００４】
図１はホログラフィーデジタルデータ記憶システムに対する全体構成図を示す。
【０００５】
図１に示すように、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは光源20、ビーム拡大器(beam expander)21、ビームスプリッタ(beam splitter)22、2つの反射ミラー23、24、空間光変調器(SLM：Spatial Light Modulator)25、記憶媒体26及びＣＣＤ27を含む。
【０００６】
光源20はホログラフィーに必要な一定の波長帯域の光信号、例えば、レーザー光を発生し、ビーム拡大器21はレーザー光の大きさを拡大させる。
【０００７】
ビームスプリッタ22は、ビーム拡大器21を通じて拡大されたレーザー光を基準光及び物体光に分離し、基準光及び物体光はそれぞれの伝送経路を介して伝送される。
【０００８】
基準光は反射ミラー24によって反射され、反射された基準光は記憶媒体26に伝送される。一方、物体光は反射ミラー23によって反射され、反射された物体光は空間光変調器25に伝送される。空間光変調器25は、反射された物体光の入力されるデータによってピクセル(pixel)がなす明暗のページ単位でバイナリデータを変調させ、変調された物体光は記憶媒体26に伝送される。
【０００９】
空間光変調器25に入力される反射された物体光のデータが、例えば、フレーム単位で提供される画像データである場合、反射された物体光はフレーム単位で変調されるのが好ましい。一方、空間光変調器25が反射された物体光をページ単位で変調させる場合、反射ミラー24は反射された基準光の反射角度を少しずつ変化させる作用を行う。
【００１０】
記憶媒体26は反射された基準光と変調された物体光を干渉させて得られる干渉じまを記憶し、干渉じまは空間光変調器25に入力されるデータによって異なる。換言すれば、記憶媒体26に入射する変調された物体光はページ単位で変調されており、反射された基準光は変調された物体光に対応する角度で反射される。変調された物体光と反射された基準光は記憶媒体26の内部で干渉を起こす。干渉によって発生する干渉じまの強度に応じて、記憶媒体26内部の運動電荷による光誘導現象が発生し、結果的に記憶媒体26に干渉じまが記録される。
【００１１】
一方、記憶媒体26に記録されたデータを読取るために、基準光のみを記憶媒体26に照射すると、記憶媒体内部の干渉じまによって基準光が回折され、元のピクセルの明暗で構成される碁盤じまに復元され、復元された碁盤じまをＣＣＤ27に照射して元のデータを復元する。この時、記憶媒体26に記録されたデータを読取るために用いられる基準光は記憶媒体26にデータを記録する時、用いられた基準光と実質的に同一角度で入射する必要がある。
【００１２】
図２は通常的なＣＤプレーヤーまたはＤＶＤプレーヤーの内部構成図を示す。
ＣＤプレーヤーまたはＤＶＤプレーヤーは高周波重複モジュール10、ミラー11、18、偏光プリズム12、円柱レンズ13、フォトダイオード14、λ/４板15、ディスク記憶媒体16、対物レンズ17などで構成される。このようなＣＤ/ＤＶＤプレーヤーの詳細構成及び作動原理は、当業者であれば容易に理解可能な事項であり、具体的な説明は省略する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムでは、図１及び図２に示すように、例えばフォトダイオードなどを用いたディテクター(detector)の位置が互いに異なるため、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システム間の相互互換が不可能であるという問題点があった。つまり、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーは反射方向にディテクターが存在し、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは伝送方向にディテクターが位置していることから、１つのディテクターを２つのシステムで共用することは不可能であり、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムとＣＤ/ＤＶＤプレーヤーで用いられる光の大きさの差も大きいため、互いに異なる光学系を使用しなければならないという問題点があった。
【００１４】
本発明は上述した問題を解決するために案出されたものであり、ミラーコーティングされたホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体を用いてマイクロミラーアレイ(micro-mirror array)または空間光変調器(Spatial Light Modulation：SLM)の制御動作によって光経路及び光の大きさを調節することにより、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能とするようにしたホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供することにその目的がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の第一の好適な実施例によると、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、出力光を生成するための光源と、光源から発生される出力光の偏光方向を変化させる第１ウェーブプレートと、第１ウェーブプレートと対応するように位置し、出力光の大きさを拡大させるビーム拡大器と、ビーム拡大器を介して拡大された出力光を偏光方向に垂直な偏光と偏光方向に水平な偏光とに分離する偏光スプリッタと、偏光スプリッタを介して出力される水平偏光の偏光方向を変化させる第２ウェーブプレートと、第２ウェーブプレートを通過する水平偏光の光経路を調節するマイクロミラーアレイと、偏光スプリッタを介して出力される垂直偏光経路を調節するミラーと、ミラー及びマイクロミラーアレイによって経路調節される光を集結させて記憶媒体に照射する第１及び第２レンズを備えることを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供される。
【００１６】
本発明の別の実施例によると、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、光源から発生される出力光の偏光方向を変化させる第１ウェーブプレートと、第１ウェーブプレートと対応するように位置し、出力光の大きさを拡大させるビーム拡大器と、ビーム拡大器を介して拡大された出力光を偏光方向に垂直である垂直偏光と偏光方向に水平である水平偏光とに分離する偏光スプリッタと、偏光スプリッタを介して出力される水平偏光の偏光方向を変更させる第２ウェーブプレートと、第２ウェーブプレートを通過する水平偏光の光経路を調節する第１ミラーと、偏光スプリッタを介して出力される垂直偏光の光経路を調節する第２ミラーと、第１及び第２ミラーによって経路調節される光を集結して記憶媒体に照射する第１及び第２レンズと、第１ミラーと前記第１レンズの間に形成され、第１ミラーによって経路調節される光の幅を調節する空間光変調器を備えることを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供する。
【００１７】
本発明のさらに別の実施例によると、高周波重複モジュール及び偏光プリズムを備えるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーモードの時にオン/オフ動作することによって開口数を調節する空間光変調器と、高周波重複モジュールの下方に位置し、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーモードでは偏光を回転させないで、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムモードでは偏光を一定方向に回転させる第１ウェーブプレートと、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーモードの時にλ/４板の役割を遂行する第２ウェーブプレートと、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムモードの時に再生光が偏光プリズムを透過するように基準光を調節する第３ウェーブプレートを含むことを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図３は本発明の一実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと交換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図であり、本システムは、光源300、ウェーブプレート302、310、ビーム拡大器304、偏光スプリッタ306、ＣＣＤ308、ミラー312、マイクロミラーアレイ314、レンズ316、318及び記憶媒体320を含む。
【００２０】
光源300はホログラフィーデジタルデータ記憶システムの記録及び再生動作に必要な必須構成要素として、例えば、レーザーを用いることができ、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体320に最も効率的に用いられる波長帯域の光を提供する。使用可能な波長帯域は記憶媒体320に添加される感光剤(photo-sensitizer)及びイニシエーター(initiator)によって決定される。
【００２１】
ウェーブプレート302、310はそれぞれ光源300とビーム拡大器304の間と、偏光スプリッタ306とマイクロミラーアレイ314の間に設けられ、入射するレーザー光の偏光方向を回転させる。
【００２２】
ビーム拡大器304は入射するレーザー光の大きさを拡大させ、偏光スプリッタ306は入射したレーザー光を偏光方向に垂直である垂直偏光ビームと偏光方向に水平である水平偏光ビームに分ける。
【００２３】
ミラー312は垂直偏光ビームを反射させて、所定方向の光経路が形成できるようにする。マイクロミラーアレイ314は多数のミラーピクセルで構成されており、それぞれのミラーピクセルを調整することによって入射される水平偏光ビームを望む方向に選択的に反射させることができ、本発明ではマイクロミラーアレイ314が開口数(numerical aperture)を調整するのに用いられながら、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム用空間光変調器(Spatial Light Modulator：SLM)の役割も遂行する。
【００２４】
レンズ316、318はそれぞれミラー312及びマイクロミラーアレイ314から反射されたレーザー光を集結させる。
【００２５】
本発明によるホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体320は図３に示したように、ホログラフィー記録物質322をコーティングする前にミラーコーティング324を形成することを特徴とする。つまり、基板326とホログラフィー記録物質322の間にミラーコーティング324を形成することによって、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを具現することができる。
【００２６】
図４はＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムとの間の互換原理を説明する図である。レンズを通過した光が焦点距離Fで一定角度αで入射すると仮定する。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとの互換を可能にするためには、まず、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーのビームファクター(BF)を一定に維持する必要がある。一般的に、ＣＤプレーヤーのビームファクターは0.5769μｍ-1であり、ＤＶＤのビームファクターは0.9230μｍ-1である。ビームファクター(BF)は次の式１で表され、λは波長、N.Aは開口数(Numerical Aperture)を示す。
【００２７】
【数１】
【００２８】
波長が変化する場合、N.Aを調節してビームファクターを一定に維持することによって、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーを再生することができる。開口数N.Aは次の式２で計算し、ｎはレンズを通過した後の媒質の屈折率であり、αはレンズに垂直に入射するビームが焦点に集束する時の、レンズの中心軸に対する集束角度である。
【００２９】
【数２】
【００３０】
換言すれば、sinαはレンズの焦点距離Fとレンズに入射するビームの幅Wの関数は次の式３で表される。
【００３１】
【数３】
【００３２】
従って、入射するビームの幅Wは次の式４で表される。
【００３３】
【数４】
【００３４】
結果的に、入射するビームの幅Wを調整してN.Aを調整することによって、ビームファクターを一定に維持し、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーの再生を可能にする。
【００３５】
波長λが532ｎｍであるNd-YAGレーザーを使用し、レンズの焦点距離Fが1cmであり、空気中に伝達されて屈折率が1である場合、ＣＤのビームファクターBF ＣＤとＤＶＤのビームファクターBF ＤＶＤがそれぞれ0.5769μｍ-1、0.9230μｍ-1であるので、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーで要求されるビームの幅(WＣＤ/WＤＶＤ)はそれぞれ以下の式５及び式６で表される。
【００３６】
【数５】
【００３７】
【数６】
【００３８】
このようなビームの幅調節はマイクロミラーアレイ314のピクセルオン/オフ調節によって可能であり、ＣＤ及びＤＶＤプレーヤーを用いる場合、ピクセルを調整することによって対応するビームのみが記憶媒体の方に進行する。
【００３９】
図５A及び図５Bは本発明によるホログラフィーデジタルデータ記憶システムの記録/再生原理を示している。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは記録モードにおいて、公知の基準光と物体光（または信号光）の干渉原理を用いてホログラフィーデジタルデータを記録する。この時、入射するビームとミラーコーティング324面から反射されるビームが互いに干渉してノイズを発生するため、物体光はレンズ中心部より片方に偏るように入射する必要がある。
【００４０】
ホログラフィーデジタルデータ記憶システムの再生モードにおいて、再生ビームは回折によって最初記録された光の進行方向に進む。再生モードでは最初物体光の反射光と同じ形態で出力される。
【００４１】
以下では、このようなホログラフィーデジタルデータ記憶システムの詳細動作原理を記述する。
【００４２】
光源300から出力されるレーザー光はウェーブプレート302を通過しながら、偏光方向が変わるようになる。このように生成された偏光されたレーザー光は垂直偏光と水平偏光で構成され、垂直偏光と水平偏光の構成比によって基準光と物体光の強度(intensity)が変化する。ビーム拡大器304によって偏光されたレーザー光の大きさが大きくなり、偏光されたレーザー光は、偏光スプリッタ306を通過する際、垂直偏光成分と水平偏光成分に分けられる。本発明では偏光分離機306を透過する光で水平方向の偏光を有する水平偏光ビームと、偏光スプリッタ306によって反射される光で垂直方向の偏光を有する垂直偏光ビームとに仮定して説明する(逆の偏光スプリッタも存在する)。
【００４３】
透過された水平偏光ビームはウェーブプレート310を透過する際に偏光方向が変わり、垂直成分の偏光を有する垂直偏光ビームになる。垂直偏光ビームはTMA(thin-film micro-mirror array)やDMDのようなマイクロミラーアレイ314を通過するようになる。ここで、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム使用領域に該当するピクセルの制御により、必要な信号に関連する物体光に変調される。変調した垂直偏光ビームはレンズ318を介して記憶媒体320に入射する。図６Aはマイクロミラーアレイ314の動作方法及びそれに伴う光経路を説明するための図である。
【００４４】
一方、マイクロミラーアレイ314とレンズ318の間にビーム拡大器304を追加してより多いデータを入力することもできる。図６Ｂはビーム拡大器304を用いた場合のマイクロミラーアレイ314の動作方法及びそれに伴う光経路を説明するための図である。ビーム拡大器304を用いる場合、レンズ318の主軸から離れることによって収差などによる歪曲が発生する可能性もある。
【００４５】
基準光の垂直偏光ビームはミラー312によって反射され、記憶媒体320の方に入射し、図３に示したように、シフト多重化(shift multiplexing)技法を用いる場合には記憶媒体320に入射する前に焦点が集束するようにレンズ316を調節し、他の多重化技法を使用する場合にはそれに合う装置を追加する必要がある。例えば、角多重化(angular multiplexing)技法を用いる場合にはガルバノミラー(Galvano mirror)などのユニットを追加する必要がある。
【００４６】
上述したように、基準光と物体光の干渉によってホログラフィー物質322にデータが記録され、前記のような方法によって再生された再生光はレンズ318を通過するようになる。この場合、再生光がレンズ318を通過する領域は記録過程において用いられない領域である。レンズ318を通過した再生光はマイクロミラーアレイ314に向くようになり、マイクロミラーアレイ314によって進行方向が変わり、ウェーブプレート310に向くようになる。ウェーブプレート310によって光の偏光方向が調節され、偏光方向が調節された光は偏光スプリッタ306によって反射され、こうして反射された光はＣＣＤ308で再生される。
【００４７】
さらに、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとして使用する場合には、偏光スプリッタ 306 からは水平偏光(偏光スプリッタで透過する成分)のみが存在するように第一ウェーブプレート302を調節する。ビーム拡大器304によって大きさが大きくなったビームが偏光スプリッタ306に送られ、偏光スプリッタ306を透過した光は第二ウェーブプレート310によって偏光がλ/４回転するように制御される。ビームは、マイクロミラーアレイ314によってＣＤまたはＤＶＤプレーヤーで使用可能な光の大きさを有するように変調され、レンズ318を通過した後ＣＤまたはＤＶＤプレーヤーの情報を記録している記憶媒体320に入射して反射光を生成するようになる。
【００４８】
反射光には、記憶媒体320の表面形状に応じた大きさの差が生じる。光が入射すると記憶媒体320で反射が起こり、こうして反射された光はレンズ318とマイクロミラーアレイ314を順次通過した後、ウェーブプレート310によって再びλ/４だけ偏光方向が変わり、偏光方向の変わったビームが偏光スプリッタ306によって反射された後、ＣＣＤ308によって再生される。
【００４９】
以上、説明したような構成及び方法で、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムでＣＤ/ＤＶＤプレーヤーを使用することができる。
【００５０】
図７は本発明の別の実施例に基づくＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図であり、図３のマイクロミラーアレイ314の代わりに透過型ＬＣＤのような透過型空間光変調器700を含む。
【００５１】
図７は透過型ＬＣＤのような透過型空間光変調器700のオン/オフ動作によって光の幅を調節することができる特徴を有し、他の詳細構成及び動作は図３に示した実施の形態と同様である。
【００５２】
図８Ａは透過型ＬＣＤのような透過型空間光変調器700を採択したホログラフィーデジタルデータ記憶システムの光経路を示している。透過型空間光変調器700のアクティブ領域を調節することによってＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムの互換が可能であることが分かる。
【００５３】
一方、図８Ｂは透過型空間光変調器700の位置が変更された場合における光経路を説明する図で、透過型空間光変調器700の位置をホログラフィーデジタルデータ記憶システム領域に移すことにより、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム入力データのデータ量が増加しうる。
【００５４】
透過型空間光変調器700のアクティブ領域が図８Ｂに示したように光経路から離れていれば、図８Ａに示した実施の形態より再生光の強度が減少するようになり、この場合光の大きさを調節する事によって、より大量のデータを入力することができる。
【００５５】
図９は本発明のさらに異なる実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。このホログラフィーデジタルデータ記憶システムは、高周波重複モジュール10、4つのミラー11、18、905、907、偏光プリズム12、円柱レンズ13、フォトダイオード（ＣＣＤ）14、ディスク記憶媒体16、対物レンズ17、コリメーター(collimating)レンズ19、3つのウェーブプレート900、902、903、空間光変調器(SLM)904を含む。
【００５６】
高周波重複モジュール10の出力端、偏光プリズム12の前方反射端と透過端にそれぞれ第１ウェーブプレート900、第２ウェーブプレート902、第３ウェーブプレート903を配置し、対物レンズ17とミラー18の間に空間光変調器904を位置させる。フォトダイオード14は偏光プリズム12の逆方向反射端に位置する。
【００５７】
ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーモードでは、空間光変調器904ピクセルをオン/オフさせることによって、開口数を調節して再生動作を遂行する。この場合、第１ウェーブプレート900で偏光を全く回転させないで、第３ウェーブプレート903で図３に示すλ/４板15の役割を遂行するように調整して具現することができる。具体的には、ディスク記憶媒体16によって反射されたビームが、偏光プリズム12によって反射され、フォトダイオード14に進み、第３ウェーブプレート903を制御する。
【００５８】
ホログラフィーデジタルデータ記憶システムモードでは、ウェーブプレート900によって偏光を一定方向に回転させた後、偏光プリズム12によって２つの光に分割される。これより後、光の進行による記録/再生メカニズムは既存の方法と同一である。再生時の再生光の向きは再生に用いられる基準光の進行方向と逆方向になり、この再生光が偏光プリズム12を透過するように基準光のウェーブプレート902を調節する。第２ウェーブプレート902は、基準光の偏光方向を９０°だけ回転させるように制御されることが好ましい。第３ウェーブプレートは回転されないこともある。
【００５９】
この時、用いられるホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体は反射コーティングがされていないものを使用する必要がある。また、図３に示したＣＣＤ308をフォトダイオードとして使用すれば、図９の実施例と同様に具現される。
【００６０】
【発明の効果】
従って、本発明はＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムが相互互換可能であることから、装備購入による費用が節減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【図２】従来のＣＤまたはＤＶＤプレーヤーの内部構成図である。
【図３】本発明の第一実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【図４】図３のホログラフィーデジタルデータ記憶システムの互換原理を説明するための図面である。
【図５】 A及びBからなり、Aは図３のホログラフィーデジタルデータ記憶システムの記録/再生原理を説明するための図面であり、Bも同様である。
【図６】 A及びBからなり、Aは図３のマイクロミラーアレイの動作方法及びそれによる光経路を説明するための図面であり、Bは図３のビーム拡大器を用いる場合のマイクロミラーアレイの動作方法及びそれによる光経路を説明するための図面である。
【図７】本発明の別の実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【図８】 A及びBからなり、Aは図７の空間光変調器を介した光経路を説明するための図面であり、Bは図７の空間光変調器の位置が移動した場合の光経路を説明するための図面である。
【図９】本発明の更に別の実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【符号の説明】
10 高周波重複モジュール
11、18 ミラー
12 偏光プリズム
13 円柱レンズ
14 フォトダイオード
15 λ/４板
16 ディスク記憶媒体
17 対物レンズ
20,300 光源
21,304 ビーム拡大器
22 ビームスプリッタ
23,24,312,313 ミラー
25,700,904 空間光変調器
26,320 記憶媒体
27,308 ＣＣＤ
302,310,900,902,903 ウェーブプレート
306 偏光スプリッタ
314 マイクロミラーアレイ
316,318,906 レンズ
322 ホログラフィー記録物質
324 ミラーコーティング
326 基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムに関し、特に、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体レーザー、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などの開発によって、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムが活発に研究されている。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは大容量の記憶能力と高速データ転送速度というメリットを有しているので、すでに指紋を記憶・再生する指紋認識システムとして実用化されているだけではなく、その応用分野が徐々に拡大されている。
【０００３】
このようなホログラフィーデジタルデータ記憶システムは対象物体から伝達された物体光（信号光）と基準光を干渉させた後、このような干渉によって発生する干渉じまを干渉じまの強度(intensity)に応じて異なって反応するクリスタル(crystal)のような記憶媒体に記録する。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、基準光の入射角度を変化させることにより、物体光の強度はもちろん位相(phase)も記録し、それにより物体の３次元像を具現することができる。ページ(page)単位のバイナリデータで構成される数百から数千個のホログラフィーデジタルデータを記憶媒体内の同一場所に記憶させることもできる。
【０００４】
図１はホログラフィーデジタルデータ記憶システムに対する全体構成図を示す。
【０００５】
図１に示すように、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは光源20、ビーム拡大器(beam expander)21、ビームスプリッタ(beam splitter)22、2つの反射ミラー23、24、空間光変調器(SLM：Spatial Light Modulator)25、記憶媒体26及びＣＣＤ27を含む。
【０００６】
光源20はホログラフィーに必要な一定の波長帯域の光信号、例えば、レーザー光を発生し、ビーム拡大器21はレーザー光の大きさを拡大させる。
【０００７】
ビームスプリッタ22は、ビーム拡大器21を通じて拡大されたレーザー光を基準光及び物体光に分離し、基準光及び物体光はそれぞれの伝送経路を介して伝送される。
【０００８】
基準光は反射ミラー24によって反射され、反射された基準光は記憶媒体26に伝送される。一方、物体光は反射ミラー23によって反射され、反射された物体光は空間光変調器25に伝送される。空間光変調器25は、反射された物体光の入力されるデータによってピクセル(pixel)がなす明暗のページ単位でバイナリデータを変調させ、変調された物体光は記憶媒体26に伝送される。
【０００９】
空間光変調器25に入力される反射された物体光のデータが、例えば、フレーム単位で提供される画像データである場合、反射された物体光はフレーム単位で変調されるのが好ましい。一方、空間光変調器25が反射された物体光をページ単位で変調させる場合、反射ミラー24は反射された基準光の反射角度を少しずつ変化させる作用を行う。
【００１０】
記憶媒体26は反射された基準光と変調された物体光を干渉させて得られる干渉じまを記憶し、干渉じまは空間光変調器25に入力されるデータによって異なる。換言すれば、記憶媒体26に入射する変調された物体光はページ単位で変調されており、反射された基準光は変調された物体光に対応する角度で反射される。変調された物体光と反射された基準光は記憶媒体26の内部で干渉を起こす。干渉によって発生する干渉じまの強度に応じて、記憶媒体26内部の運動電荷による光誘導現象が発生し、結果的に記憶媒体26に干渉じまが記録される。
【００１１】
一方、記憶媒体26に記録されたデータを読取るために、基準光のみを記憶媒体26に照射すると、記憶媒体内部の干渉じまによって基準光が回折され、元のピクセルの明暗で構成される碁盤じまに復元され、復元された碁盤じまをＣＣＤ27に照射して元のデータを復元する。この時、記憶媒体26に記録されたデータを読取るために用いられる基準光は記憶媒体26にデータを記録する時、用いられた基準光と実質的に同一角度で入射する必要がある。
【００１２】
図２は通常的なＣＤプレーヤーまたはＤＶＤプレーヤーの内部構成図を示す。
ＣＤプレーヤーまたはＤＶＤプレーヤーは高周波重複モジュール10、ミラー11、18、偏光プリズム12、円柱レンズ13、フォトダイオード14、λ/４板15、ディスク記憶媒体16、対物レンズ17などで構成される。このようなＣＤ/ＤＶＤプレーヤーの詳細構成及び作動原理は、当業者であれば容易に理解可能な事項であり、具体的な説明は省略する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムでは、図１及び図２に示すように、例えばフォトダイオードなどを用いたディテクター(detector)の位置が互いに異なるため、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システム間の相互互換が不可能であるという問題点があった。つまり、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーは反射方向にディテクターが存在し、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは伝送方向にディテクターが位置していることから、１つのディテクターを２つのシステムで共用することは不可能であり、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムとＣＤ/ＤＶＤプレーヤーで用いられる光の大きさの差も大きいため、互いに異なる光学系を使用しなければならないという問題点があった。
【００１４】
本発明は上述した問題を解決するために案出されたものであり、ミラーコーティングされたホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体を用いてマイクロミラーアレイ(micro-mirror array)または空間光変調器(Spatial Light Modulation：SLM)の制御動作によって光経路及び光の大きさを調節することにより、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能とするようにしたホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供することにその目的がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の第一の好適な実施例によると、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、出力光を生成するための光源と、光源から発生される出力光の偏光方向を変化させる第１ウェーブプレートと、第１ウェーブプレートと対応するように位置し、出力光の大きさを拡大させるビーム拡大器と、ビーム拡大器を介して拡大された出力光を偏光方向に垂直な偏光と偏光方向に水平な偏光とに分離する偏光スプリッタと、偏光スプリッタを介して出力される水平偏光の偏光方向を変化させる第２ウェーブプレートと、第２ウェーブプレートを通過する水平偏光の光経路を調節するマイクロミラーアレイと、偏光スプリッタを介して出力される垂直偏光経路を調節するミラーと、ミラー及びマイクロミラーアレイによって経路調節される光を集結させて記憶媒体に照射する第１及び第２レンズを備えることを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供される。
【００１６】
本発明の別の実施例によると、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、光源から発生される出力光の偏光方向を変化させる第１ウェーブプレートと、第１ウェーブプレートと対応するように位置し、出力光の大きさを拡大させるビーム拡大器と、ビーム拡大器を介して拡大された出力光を偏光方向に垂直である垂直偏光と偏光方向に水平である水平偏光とに分離する偏光スプリッタと、偏光スプリッタを介して出力される水平偏光の偏光方向を変更させる第２ウェーブプレートと、第２ウェーブプレートを通過する水平偏光の光経路を調節する第１ミラーと、偏光スプリッタを介して出力される垂直偏光の光経路を調節する第２ミラーと、第１及び第２ミラーによって経路調節される光を集結して記憶媒体に照射する第１及び第２レンズと、第１ミラーと前記第１レンズの間に形成され、第１ミラーによって経路調節される光の幅を調節する空間光変調器を備えることを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供する。
【００１７】
本発明のさらに別の実施例によると、高周波重複モジュール及び偏光プリズムを備えるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーモードの時にオン/オフ動作することによって開口数を調節する空間光変調器と、高周波重複モジュールの下方に位置し、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーモードでは偏光を回転させないで、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムモードでは偏光を一定方向に回転させる第１ウェーブプレートと、ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーモードの時にλ/４板の役割を遂行する第２ウェーブプレートと、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムモードの時に再生光が偏光プリズムを透過するように基準光を調節する第３ウェーブプレートを含むことを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図３は本発明の一実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと交換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図であり、本システムは、光源300、ウェーブプレート302、310、ビーム拡大器304、偏光スプリッタ306、ＣＣＤ308、ミラー312、マイクロミラーアレイ314、レンズ316、318及び記憶媒体320を含む。
【００２０】
光源300はホログラフィーデジタルデータ記憶システムの記録及び再生動作に必要な必須構成要素として、例えば、レーザーを用いることができ、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体320に最も効率的に用いられる波長帯域の光を提供する。使用可能な波長帯域は記憶媒体320に添加される感光剤(photo-sensitizer)及びイニシエーター(initiator)によって決定される。
【００２１】
ウェーブプレート302、310はそれぞれ光源300とビーム拡大器304の間と、偏光スプリッタ306とマイクロミラーアレイ314の間に設けられ、入射するレーザー光の偏光方向を回転させる。
【００２２】
ビーム拡大器304は入射するレーザー光の大きさを拡大させ、偏光スプリッタ306は入射したレーザー光を偏光方向に垂直である垂直偏光ビームと偏光方向に水平である水平偏光ビームに分ける。
【００２３】
ミラー312は垂直偏光ビームを反射させて、所定方向の光経路が形成できるようにする。マイクロミラーアレイ314は多数のミラーピクセルで構成されており、それぞれのミラーピクセルを調整することによって入射される水平偏光ビームを望む方向に選択的に反射させることができ、本発明ではマイクロミラーアレイ314が開口数(numerical aperture)を調整するのに用いられながら、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム用空間光変調器(Spatial Light Modulator：SLM)の役割も遂行する。
【００２４】
レンズ316、318はそれぞれミラー312及びマイクロミラーアレイ314から反射されたレーザー光を集結させる。
【００２５】
本発明によるホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体320は図３に示したように、ホログラフィー記録物質322をコーティングする前にミラーコーティング324を形成することを特徴とする。つまり、基板326とホログラフィー記録物質322の間にミラーコーティング324を形成することによって、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムを具現することができる。
【００２６】
図４はＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムとの間の互換原理を説明する図である。レンズを通過した光が焦点距離Fで一定角度αで入射すると仮定する。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムにおいて、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとの互換を可能にするためには、まず、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーのビームファクター(BF)を一定に維持する必要がある。一般的に、ＣＤプレーヤーのビームファクターは0.5769μｍ-1であり、ＤＶＤのビームファクターは0.9230μｍ-1である。ビームファクター(BF)は次の式１で表され、λは波長、N.Aは開口数(Numerical Aperture)を示す。
【００２７】
【数１】
波長が変化する場合、N.Aを調節してビームファクターを一定に維持することによって、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーを再生することができる。開口数N.Aは次の式２で計算し、ｎはレンズを通過した後の媒質の屈折率であり、αはレンズに垂直に入射するビームが焦点に集束する時の、レンズの中心軸に対する集束角度である。
【００２９】
【数２】
換言すれば、sinαはレンズの焦点距離Fとレンズに入射するビームの幅Wの関数は次の式３で表される。
【００３１】
【数３】
従って、入射するビームの幅Wは次の式４で表される。
【００３３】
【数４】
結果的に、入射するビームの幅Wを調整してN.Aを調整することによって、ビームファクターを一定に維持し、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーの再生を可能にする。
【００３５】
波長λが532ｎｍであるNd-YAGレーザーを使用し、レンズの焦点距離Fが1cmであり、空気中に伝達されて屈折率が1である場合、ＣＤのビームファクターBF ＣＤとＤＶＤのビームファクターBF ＤＶＤがそれぞれ0.5769μｍ-1、0.9230μｍ-1であるので、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーで要求されるビームの幅(WＣＤ/WＤＶＤ)はそれぞれ以下の式５及び式６で表される。
【００３６】
【数５】
【数６】
このようなビームの幅調節はマイクロミラーアレイ314のピクセルオン/オフ調節によって可能であり、ＣＤ及びＤＶＤプレーヤーを用いる場合、ピクセルを調整することによって対応するビームのみが記憶媒体の方に進行する。
【００３９】
図５A及び図５Bは本発明によるホログラフィーデジタルデータ記憶システムの記録/再生原理を示している。ホログラフィーデジタルデータ記憶システムは記録モードにおいて、公知の基準光と物体光（または信号光）の干渉原理を用いてホログラフィーデジタルデータを記録する。この時、入射するビームとミラーコーティング324面から反射されるビームが互いに干渉してノイズを発生するため、物体光はレンズ中心部より片方に偏るように入射する必要がある。
【００４０】
ホログラフィーデジタルデータ記憶システムの再生モードにおいて、再生ビームは回折によって最初記録された光の進行方向に進む。再生モードでは最初物体光の反射光と同じ形態で出力される。
【００４１】
以下では、このようなホログラフィーデジタルデータ記憶システムの詳細動作原理を記述する。
【００４２】
光源300から出力されるレーザー光はウェーブプレート302を通過しながら、偏光方向が変わるようになる。このように生成された偏光されたレーザー光は垂直偏光と水平偏光で構成され、垂直偏光と水平偏光の構成比によって基準光と物体光の強度(intensity)が変化する。ビーム拡大器304によって偏光されたレーザー光の大きさが大きくなり、偏光されたレーザー光は、偏光スプリッタ306を通過する際、垂直偏光成分と水平偏光成分に分けられる。本発明では偏光分離機306を透過する光で水平方向の偏光を有する水平偏光ビームと、偏光スプリッタ306によって反射される光で垂直方向の偏光を有する垂直偏光ビームとに仮定して説明する(逆の偏光スプリッタも存在する)。
【００４３】
透過された水平偏光ビームはウェーブプレート310を透過する際に偏光方向が変わり、垂直成分の偏光を有する垂直偏光ビームになる。垂直偏光ビームはTMA(thin-film micro-mirror array)やDMDのようなマイクロミラーアレイ314を通過するようになる。ここで、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム使用領域に該当するピクセルの制御により、必要な信号に関連する物体光に変調される。変調した垂直偏光ビームはレンズ318を介して記憶媒体320に入射する。図６Aはマイクロミラーアレイ314の動作方法及びそれに伴う光経路を説明するための図である。
【００４４】
一方、マイクロミラーアレイ314とレンズ318の間にビーム拡大器304を追加してより多いデータを入力することもできる。図６Ｂはビーム拡大器304を用いた場合のマイクロミラーアレイ314の動作方法及びそれに伴う光経路を説明するための図である。ビーム拡大器304を用いる場合、レンズ318の主軸から離れることによって収差などによる歪曲が発生する可能性もある。
【００４５】
基準光の垂直偏光ビームはミラー312によって反射され、記憶媒体320の方に入射し、図３に示したように、シフト多重化(shift multiplexing)技法を用いる場合には記憶媒体320に入射する前に焦点が集束するようにレンズ316を調節し、他の多重化技法を使用する場合にはそれに合う装置を追加する必要がある。例えば、角多重化(angular multiplexing)技法を用いる場合にはガルバノミラー(Galvano mirror)などのユニットを追加する必要がある。
【００４６】
上述したように、基準光と物体光の干渉によってホログラフィー物質322にデータが記録され、前記のような方法によって再生された再生光はレンズ318を通過するようになる。この場合、再生光がレンズ318を通過する領域は記録過程において用いられない領域である。レンズ318を通過した再生光はマイクロミラーアレイ314に向くようになり、マイクロミラーアレイ314によって進行方向が変わり、ウェーブプレート310に向くようになる。ウェーブプレート310によって光の偏光方向が調節され、偏光方向が調節された光は偏光スプリッタ306によって反射され、こうして反射された光はＣＣＤ308で再生される。
【００４７】
さらに、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとして使用する場合には、偏光スプリッタ 306 からは水平偏光(偏光スプリッタで透過する成分)のみが存在するように第一ウェーブプレート302を調節する。ビーム拡大器304によって大きさが大きくなったビームが偏光スプリッタ306に送られ、偏光スプリッタ306を透過した光は第二ウェーブプレート310によって偏光がλ/４回転するように制御される。ビームは、マイクロミラーアレイ314によってＣＤまたはＤＶＤプレーヤーで使用可能な光の大きさを有するように変調され、レンズ318を通過した後ＣＤまたはＤＶＤプレーヤーの情報を記録している記憶媒体320に入射して反射光を生成するようになる。
【００４８】
反射光には、記憶媒体320の表面形状に応じた大きさの差が生じる。光が入射すると記憶媒体320で反射が起こり、こうして反射された光はレンズ318とマイクロミラーアレイ314を順次通過した後、ウェーブプレート310によって再びλ/４だけ偏光方向が変わり、偏光方向の変わったビームが偏光スプリッタ306によって反射された後、ＣＣＤ308によって再生される。
【００４９】
以上、説明したような構成及び方法で、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムでＣＤ/ＤＶＤプレーヤーを使用することができる。
【００５０】
図７は本発明の別の実施例に基づくＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図であり、図３のマイクロミラーアレイ314の代わりに透過型ＬＣＤのような透過型空間光変調器700を含む。
【００５１】
図７は透過型ＬＣＤのような透過型空間光変調器700のオン/オフ動作によって光の幅を調節することができる特徴を有し、他の詳細構成及び動作は図３に示した実施の形態と同様である。
【００５２】
図８Ａは透過型ＬＣＤのような透過型空間光変調器700を採択したホログラフィーデジタルデータ記憶システムの光経路を示している。透過型空間光変調器700のアクティブ領域を調節することによってＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムの互換が可能であることが分かる。
【００５３】
一方、図８Ｂは透過型空間光変調器700の位置が変更された場合における光経路を説明する図で、透過型空間光変調器700の位置をホログラフィーデジタルデータ記憶システム領域に移すことにより、ホログラフィーデジタルデータ記憶システム入力データのデータ量が増加しうる。
【００５４】
透過型空間光変調器700のアクティブ領域が図８Ｂに示したように光経路から離れていれば、図８Ａに示した実施の形態より再生光の強度が減少するようになり、この場合光の大きさを調節する事によって、より大量のデータを入力することができる。
【００５５】
図９は本発明のさらに異なる実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。このホログラフィーデジタルデータ記憶システムは、高周波重複モジュール10、4つのミラー11、18、905、907、偏光プリズム12、円柱レンズ13、フォトダイオード（ＣＣＤ）14、ディスク記憶媒体16、対物レンズ17、コリメーター(collimating)レンズ19、3つのウェーブプレート900、902、903、空間光変調器(SLM)904を含む。
【００５６】
高周波重複モジュール10の出力端、偏光プリズム12の前方反射端と透過端にそれぞれ第１ウェーブプレート900、第２ウェーブプレート902、第３ウェーブプレート903を配置し、対物レンズ17とミラー18の間に空間光変調器904を位置させる。フォトダイオード14は偏光プリズム12の逆方向反射端に位置する。
【００５７】
ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーモードでは、空間光変調器904ピクセルをオン/オフさせることによって、開口数を調節して再生動作を遂行する。この場合、第１ウェーブプレート900で偏光を全く回転させないで、第３ウェーブプレート903で図３に示すλ/４板15の役割を遂行するように調整して具現することができる。具体的には、ディスク記憶媒体16によって反射されたビームが、偏光プリズム12によって反射され、フォトダイオード14に進み、第３ウェーブプレート903を制御する。
【００５８】
ホログラフィーデジタルデータ記憶システムモードでは、ウェーブプレート900によって偏光を一定方向に回転させた後、偏光プリズム12によって２つの光に分割される。これより後、光の進行による記録/再生メカニズムは既存の方法と同一である。再生時の再生光の向きは再生に用いられる基準光の進行方向と逆方向になり、この再生光が偏光プリズム12を透過するように基準光のウェーブプレート902を調節する。第２ウェーブプレート902は、基準光の偏光方向を９０°だけ回転させるように制御されることが好ましい。第３ウェーブプレートは回転されないこともある。
【００５９】
この時、用いられるホログラフィーデジタルデータ記憶システム用記憶媒体は反射コーティングがされていないものを使用する必要がある。また、図３に示したＣＣＤ308をフォトダイオードとして使用すれば、図９の実施例と同様に具現される。
【００６０】
【発明の効果】
従って、本発明はＣＤ/ＤＶＤプレーヤーとホログラフィーデジタルデータ記憶システムが相互互換可能であることから、装備購入による費用が節減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【図２】従来のＣＤまたはＤＶＤプレーヤーの内部構成図である。
【図３】本発明の第一実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【図４】図３のホログラフィーデジタルデータ記憶システムの互換原理を説明するための図面である。
【図５】 A及びBからなり、Aは図３のホログラフィーデジタルデータ記憶システムの記録/再生原理を説明するための図面であり、Bも同様である。
【図６】 A及びBからなり、Aは図３のマイクロミラーアレイの動作方法及びそれによる光経路を説明するための図面であり、Bは図３のビーム拡大器を用いる場合のマイクロミラーアレイの動作方法及びそれによる光経路を説明するための図面である。
【図７】本発明の別の実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【図８】 A及びBからなり、Aは図７の空間光変調器を介した光経路を説明するための図面であり、Bは図７の空間光変調器の位置が移動した場合の光経路を説明するための図面である。
【図９】本発明の更に別の実施例によるＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムの構成図である。
【符号の説明】
10 高周波重複モジュール
11、18 ミラー
12 偏光プリズム
13 円柱レンズ
14 フォトダイオード
15 λ/４板
16 ディスク記憶媒体
17 対物レンズ
20,300 光源
21,304 ビーム拡大器
22 ビームスプリッタ
23,24,312,313 ミラー
25,700,904 空間光変調器
26,320 記憶媒体
27,308 ＣＣＤ
302,310,900,902,903 ウェーブプレート
306 偏光スプリッタ
314 マイクロミラーアレイ
316,318,906 レンズ
322 ホログラフィー記録物質
324 ミラーコーティング
326 基板
Claims (4)
- ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムであって、
ビームを生成するための光源と、
ビームの偏光方向を予め定められた方向に変化させて、偏光ビームを生成する第１ウェーブプレートと、
前記第１ウェーブプレートと対応するように位置し、前記偏光ビームの大きさを拡大させるビーム拡大器と、
前記拡大されたビームを偏光方向に垂直である垂直偏光と偏光方向に水平である水平偏光に分離する偏光スプリッタと、
前記水平偏光の偏光方向を予め定められた方向に変化させて、第３方向偏光ビームを生成する第２ウェーブプレートと、
前記垂直偏光の光経路を調節して、第１経路調整ビームを生成する第１ミラーと、
前記第３方向偏光ビームの光経路を調節して、第２経路調整ビームを生成する第２ミラーと、
前記第１及び第２経路調整ビームをそれぞれ集結させて、第１及び第２集結ビームを生成する第１及び第２レンズと、
前記第１及び第２経路調整ビームの干渉を記録する記憶媒体とを備え, 前記記憶媒体は基板と、ホログラフィー記録物質と、前記基板と前記ホログラフィー記録物質の間に設けられたミラーコーティング物質とを含み、前記第１ウェーブプレートはＣＤ／ＤＶＤプレーヤーモードで前記ビーム拡大器により拡大されたビームが前記偏光スプリッタを通過した後、水平偏光のみが存在するように調節されることを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システム。 - 前記ビームはレーザー光であることを特徴とする請求項１に記載のＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システム。
- 前記第２ミラーは複数の光経路を形成するための複数のミラーピクセルを備えたマイクロミラーアレイからなることを特徴とする請求項１に記載のＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システム。
- ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システムであって、
ビームを生成するための光源と、
前記ビームの偏光方向を予め定められた方向に変化させて、偏光ビームを生成する第１ウェーブプレートと、前記偏光ビームを基準光と信号光に分離する偏光スプリッタと、
前記偏光スプリッタの前方反射端に位置し、ホログラフィーデジタルデータ記憶システムモードにおける前記信号光の再生信号光が前記偏光スプリッタを透過するように前記基準光を調整する第２ウェーブプレートと、
前記偏光スプリッタの透過端に位置し、ＣＤ/ＤＶＤプレーヤーモードで前記信号光に対する再生信号光が前記偏光スプリッタによって反射されるように前記信号光を調整する第３ウェーブプレートと、
前記ＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーモードにおいて、ピクセルミラー単位でオン/オフ動作することによって、開口数を調節する空間光変調器と、
前記基準光と前記信号光の干渉パターンを記憶する記憶媒体と、前記偏光スプリッタの後方反射端に位置し、前記再生された信号光をディスプレイする手段とを有し , 前記記憶媒体は基板と、ホログラフィー記録物質と、前記基板と前記ホログラフィー記録物質の間に設けられたミラーコーティング物質とを含むことを特徴とするＣＤプレーヤー及びＤＶＤプレーヤーと互換可能なホログラフィーデジタルデータ記憶システム。
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