TWI395213B - 在全像記錄媒體上記錄資料頁之方法及全像記錄媒體之讀寫裝置 - Google Patents

Description

在全像記錄媒體上記錄資料頁之方法及全像記錄媒體之讀寫裝置

本發明係關於在全像記錄媒體上記錄資料頁之方法，尤指全像記錄媒體的全像記錄靈敏度變異之補償方法。

在全像資料儲存器內，使用者資料往往是在圖元與0或1之二進狀態組成的二維度資料頁內調變。為記錄資料，空間性調光器(SLM)把使用者資料圖型，轉變成客體射束之強度調變，造成干擾圖型。此圖型即記錄於全像記錄媒體內，例如全像碟片或卡片。於此閱讀過程中，參考射束(常稱為探測射束)被干擾圖型所繞射。此造成重構客體射束，持有所儲存資訊。把重構客體射束造像於光敏性檢測器上，即恢復資料頁。

在最適情況下，重構資料頁有均勻強度側描，於此所有區域均顯示同樣圖元對比。然而，由於若干理由，情況通常並非如此。理由之一是非均質性材料靈敏度，例如由於所採用全像聚物的化學性能之故。

已經被其他全像圖照射過的區域，例如在移位多工化情況下，會有與尚未照射區域不同的靈敏度。靈敏度差異視材料的靈敏度曲線而定。由於此效應，會發生部份全像干擾圖型較其他為高之對比。如此造成復原資料頁之不均勻對比。一區域之對比，須知是狀態「0」的資料圖元平均靈敏度，與此區域狀態「1」的資料圖元平均靈敏度間之差異。高對比意指差異大。

為了可靠的圖元檢測，須確保復原資料頁的低對比部份有足夠圖元檢測之亮度，而高對比部份不應超過檢測器的動態範圍。此外，由於明亮部份顯示高於檢測所必要的亮度，故可用射束能量有一部份浪費。

本發明之目的，為了擬議在全像記錄媒體上記錄資料頁之方法，能夠補償全像記錄媒體的全像材料之靈敏度變異。

按照本發明，此目的是以一種在全像記錄媒體上記錄資料頁之方法達成，具有如下步驟：－以空間性調光器調變光束，以發生要記錄資料之資料頁；和－在記錄當中，對資料頁應用補償側描，減少重構資料頁內之對比變異。

為此目的，全像儲存系統(具有空間性調光器，按照要記錄於全像記錄媒體上的資料，調變光束)，有對比變異補償器，在記錄當中，對資料頁應用補償側描，減少重構資料頁之對比變異。

本發明擬議在記錄過程中，補償全像材料之靈敏度變異。按照靈敏度變異調變SLM資料頁圖元之強度，可在閱讀過程中，達成全資料頁之均勻對比。

具有不同靈敏度的區域之相對位置，視業已書寫的全像圖之紀年式和空間性歷程而定。此歷程常稱為「書寫規劃」或「書寫策略」。所以，應用於資料頁的強度圖型，是為各新全像圖單獨計算。必要的圖型宜從照射歷程和材料靈敏度曲線計算。照射歷程可由書寫過程中所用記憶位置要求，使用具有關於所用位置的資料之規約，係儲存在儲存媒體或在另一位置。全像材料的靈敏度曲線，可利用模擬、計算或測量加以預估，或利用書寫和閱讀過程，以驅動器本身直接測量。所計算之側描，再利用SLM應用於資料頁。為此目的，SLM不只在「0」和「1」之間切換，也有灰值。以此方式書寫全像，復原資料頁內的對比變異即大受壓抑。此造成位元錯誤率較低。另外，使用附加SLM施能灰值，與二進SLM組合，發生資料頁。附加SLM的圖元較二進SLM少，正如對比與資料頁的圖元相較，有較大規模變異。此外，附加SLM的圖元適於特殊再現補償側描，係典型照射歷程所造成。例如，圖元可為平行長條。

除非均質材料靈敏度造成效果之補償外，本發明亦可補償造成區域在復原資料頁內有不同的圖元對比之其他效果。如此效果之例有：非均勻射束強度側描，例如高斯(Gaussian)側描，或光學設置造成之效果，由於簡單的光學設置會造成非均質影像。雖然在單一驅動器上，此等效果對各全像圖為靜態，可在不同的驅動器之間變化。本發明方法容許為如此容差補償。然而，在此情況下，補償側描宜利用接續書寫和閱讀一或以上測試全像圖決定，或使用完全或部份光學設置，把測試資料頁造像在有或無媒體之檢測器上。亦可用特殊光學設置。然後，調節補償側描，以達成均勻對比。決定之補償側描為靜態，應用於全部進一步全像圖。為此目的，亦可使用簡單光學元件，像特別適用的濾波器。當然，同樣可兼決定靜態補償側描，並計算動態補償側描。側描則組合，並且在記錄之際應用。

為更加明瞭起見，本發明茲參見附圖詳述如下。須知本發明不限於此具體例，而特定之特點亦可權宜合併和/或修飾，不違本發明之範圍。

第1圖表示全像記錄媒體1材料之垂立剖開圖。視照射歷程，材料靈敏度因全像材料容量而異。顯示二種不同情況，其中所記錄全像之歷程，造成全像材料內的不均質靈敏度分佈。在第1(a)圖中，實際全像利用記錄射束2，記錄在陰影面積所示先前記錄全像3造成的更靈敏二區之間。箭頭4表示s＝1的高靈敏度面積，而箭頭5表示s＝0.5的低靈敏度面積。靈敏度值為任意值，只用於說明目的。在第1(b)圖中，一系列的先前記錄全像圖3，造成在箭頭6所示面積有級進靈敏度。靈敏度級進為s＝1,s＝0.75,s＝0.5,s＝0.25，還是任意值。

使用射束傳播法，可模擬上述靈敏度分佈對資料頁區域內對比之效應。對於第1(a)和(b)圖內二實施例而言，復原資料頁內之所得對比分佈，分別表示在第2(a)和(b)圖內。重構資料頁的明顯部份，顯示對比較低。在第2(a)圖內，於A所指面積內，對比為s＝1，而在B所指面積內，對比s＝0.5。在第2(b)圖內，於C所指面積，對比為s＝1，而D所指面積，對比s＝0.2。

第3(a)圖表示第1(b)圖內非均質情形導致的位元錯誤。誤測位元以白色表示。第3(b)圖表示均質情況下的位元錯誤。

本發明方法在第4圖內簡略表示。在把資料頁做為全像圖記錄在全像記錄媒體上之前，決定10補償側描。補償側描顧及靜態和/或位置依賴性對比變異。隨即以空間性調光器調光光束，發生11資料頁。所決定的補償側描則應用12於資料頁。此係在發生資料頁之際，由空間性調光器，或以附加空間性調光器，或濾光器為之。最後，把資料頁記錄13在全像記錄媒體上。

在全像資料儲存器內，藉記錄二凝聚雷射光束重疊產生的干擾圖型，儲存數位資料。第5圖描繪本發明全像儲存系統20。當然，本發明同樣可以其他種類的全像儲存系統實施，凝聚性光源21(例如雷射二極體)發射光束22，以準直透鏡23加以準直。光束22再分成二分開之光束2,26。在實施例中，光束22分道是使用分光器24達成。然而，為此目的同樣可用其他光學組件。空間性調光器(SLM)25把二光束之一，所謂「客體射束」或記錄射束2，加以調變，印在資料頁上，即二維度資料圖型。記錄射束2和又一射束26二者，即所謂「干擾射束」26，利用物鏡27，聚焦在全像記錄媒體1，例如全像碟片上。在記錄射束2和參考射束26之交會處，出現干擾圖型，記錄在全像記錄媒體1之光敏層。於記錄當中，空間性調光器25亦對記錄媒體2應用補償側描。另外，可對參考射束26或二射束2,26(不論是分開或在重疊之後)應用補償側描。

儲存之資料只用參考射束26照明所記錄全像圖，即可從全像記錄媒體1檢復。參考射束26利用全像圖結構繞射，產生原有記錄射束2之複本，即重構記錄射束29。此重構記錄射束29利用物鏡27準直，利用又一分光器28，導引至二維度陣列檢測器30，例如CCD陣列上。陣列檢測器30容許重構所記錄資料。

1．．．全像記錄媒體

2．．．記錄射束

3．．．先前記錄全像圖

4．．．s＝1的高靈敏度面積

5．．．s＝0.5的低靈敏度面積

6．．．有級進靈敏度面積

10．．．決定補償側描

11．．．發生資料頁

12．．．應用補償側描

13．．．記錄資料頁

20．．．全像儲存系統

21．．．凝聚性光源

22．．．光束

23．．．準直透鏡

24．．．分光器

25．．．空間性調光器

26．．．參考射束

27．．．物鏡

28．．．分光器

29．．．重構記錄射束

30．．．陣列檢測器

第1圖表示具有非均質靈敏度分佈的全像記錄媒體材料之直立斷面圖；第2圖表示復原資料頁內造成的對比分佈；第3圖表示第1(b)內非均質情形所得位元錯誤率；第4圖簡略表示本發明方法；第5圖表示本發明全像儲存系統。

10．．．決定補償側描之步驟

11．．．發生資料頁之步驟

12．．．應用補償側描之步驟

13．．．記錄資料頁之步驟

Claims (11)

1. 一種在全像記錄媒體(1)上記錄資料頁之方法，具有如下步驟：-以空間性調光器(25)調變光束(2)，以發生(11)要記錄資料之資料頁；以及-於記錄之際，對資料頁應用(12)補償側描，減少重構資料頁內之對比變異；其特徵為，補償側描是由業已記錄在記錄位置之紀年和空間性歷程，和所記錄全像圖對全像記錄媒體(1)材料之靈敏度影響決定者。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中補償側描利用接續書寫和閱讀一或以上測試全像圖，並調節補償側描加以決定者。
3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中補償側描考慮到光束(2)的側描和光學設置造成的對比不均質至少其一者。
4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中補償側描利用空間性調光器(25)應用於資料頁者。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中補償側描利用附加空間性調光器應用於資料頁者。
6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中補償側描利用濾光器應用於資料頁者。
7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中濾光器的光傳輸因數跨越至少一部份濾光器截面而固持遞增者。
8. 如申請專利範圍第4項之方法，其中補償側描利用調變資料頁的圖元強度加以應用者。
9. 一種全像儲存媒體之讀寫裝置(20)，具有空間性調光器，按照要記錄在全像記錄媒體(1)上之資料，調變光束，有對比變異補償器，於記錄之際，對資料頁應用補償側描，減少重構資料頁內之對比變異，其中補償側描是利用業已記錄在記錄位置的紀年和空間性歷程，以及所記錄全像圖對全像 記錄媒體(1)材料之靈敏度影像加以決定者。
10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中對比變異補償器係空間性調光器，附加空間性調光器，或濾光器者。
11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中濾光器的光傳輸因數跨越至少一部份濾光器截面而固持遞增者。