TWI571870B - 全像碟片與全像儲存系統 - Google Patents

Description

全像碟片與全像儲存系統

本發明是有關於一種全像碟片與全像儲存系統。

隨著科技的發展，電子檔案的所需儲存用量也跟著上升。常見的儲存方式為記錄儲存介質表面上磁或光的變化，以作為所儲存資料的依據，例如磁碟片或光碟片。然而，隨著電子檔案的所需儲存用量增加，全像儲存的技術發展開始受到注目。

全像儲存技術為透過訊號光以及參考光產生干涉後，將影像資料寫入儲存介質(感光材料)內。當讀取資料時，透過重新照射參考光至儲存介質(感光材料)上，即可產生影像資料。接著，所產生的影像資料再被檢測器讀取。也就是說，全像儲存技術的儲存容量與其儲存介質(感光材料)具有相關性，而如何提升全像儲存技術的儲存容量亦成為當前相關領域研究的目標。

本發明之一實施方式提供一種本發明之全像碟片，包含儲存層與四分之一波片層。儲存層包含反射結構層，其中反射結構層包含腔體用以限制寫入光束之擴散面積。因此，當對儲存層進行寫入時，由參考光與訊號光組成的光束將被限定在腔體所定義的區域內，使得參考光與訊號光之混合程度提升，並藉此提升腔體內的感光材料使用率。此外，四分之一波片層設置以使抑制全像碟片於讀取程序時所產生之雜訊。

本發明之一實施方式提供一種全像碟片，包含反射層、儲存層與四分之一波片層。儲存層設置於反射層上，並包含反射結構層與感光單元。反射結構層具有腔體，並為網格狀。腔體貫穿反射結構層。感光單元設置於腔體中。四分之一波片層設置於反射層與感光單元之間。

於部分實施方式中，四分之一波片層位於反射層與反射結構層之間。

於部分實施方式中，四分之一波片層位於反射結構層的腔體中。

於部分實施方式中，全像碟片更包含偶氮染料層。偶氮染料層設置於四分之一波片層與感光單元之間，並與反射層相對。

於部分實施方式中，全像碟片更包含液晶層與配向層。液晶層與配向層設置於四分之一波片層與感光單元之間，其中液晶層位於配向層與四分之一波片層之間。

於部分實施方式中，配向層以垂直方向觀之為圓形。配向層具有以同心圓方式排列之配向方向，並設置以使液晶層中的液晶沿配向層的切向方向排列。

於部分實施方式中，液晶層包含熱致液晶或溶致液晶。

本發明之一實施方式提供一種全像儲存系統，包含全像碟片、全像光源模組、空間光調製器、分光模組、物鏡、接收器與濾波元件。全像碟片包含儲存層，其中儲存層包含反射結構層與感光單元。反射結構層具有腔體並為網格狀，腔體貫穿反射結構層。感光單元設置於腔體中。全像光源模組設置以提供訊號光以及參考光。空間光調製器設置以接收全像光源模組提供的訊號光以及參考光，並調製訊號光以及參考光。訊號光以及參考光經空間光調製器調製後透過分光模組與物鏡射向全像碟片。接收器設置以接收自全像碟片反射的參考光。濾波元件設置於參考光的光路上並為網格狀，其中濾波元件的每一個網格與反射結構層的每一個網格具有相同形狀。

於部分實施方式中，濾波元件由吸光材料構成。

於部分實施方式中，濾波元件的設置位置對應於全像碟片朝向物鏡之表面的光學共軛位置。

於部分實施方式中，全像儲存系統更包含致動器。致動器連接濾波元件。

於部分實施方式中，濾波元件設置於參考光之光路對應自空間光調製器至物鏡之間的位置。

於部分實施方式中，濾波元件設置於參考光之光路對應自全像碟片至接收器之間的位置。

於部分實施方式中，穿過濾波元件的參考光之入射面具有遮蔽區域。遮蔽區域的輪廓對應於反射結構層的網格狀。濾波元件的設置位置使遮蔽區域之面積介於反射結構層的網格狀之面積的0.5倍至2倍之間。

於部分實施方式中，全像碟片更包含第一基板與第二基板。儲存層位於第一基板與第二基板之間，且第一基板與物鏡位於儲存層之同側。第一基板以及第二基板皆為穿透基板。

於部分實施方式中，全像碟片更包含第一基板與第二基板。儲存層位於第一基板與第二基板之間，且第一基板與物鏡位於儲存層之同側。第一基板以及第二基板分別為穿透基板與反射基板。

本發明之一實施方式提供一種全像儲存系統，包含全像碟片、全像光源模組、空間光調製器、分光模組與物鏡。全像碟片包含儲存層，其中儲存層包含反射結構層與感光單元。反射結構層具有腔體並為網格狀，腔體貫穿反射結構層。感光單元設置於腔體中。全像光源模組設置以提供訊號光以及參考光。空間光調製器設置以接收全像光源模組提供的訊號光以及參考光，並調製訊號光以及參考光。空間光調製器具有遮蔽紋路。遮蔽紋路用以遮蔽調製後的參考光，使得調製後的參考光之入射面具有網格狀。參考光的每一個網格與反射結構層 的每一個網格具有相同形狀。訊號光以及參考光經空間光調製器調製後透過分光模組與物鏡射向全像碟片。

於部分實施方式中，調製後的參考光具有遮蔽區域。遮蔽區域的輪廓對應於反射結構層的網格狀。空間光調製器的設置位置使遮蔽區域之面積介於反射結構層的網格狀之面積的0.5倍至2倍之間。

於部分實施方式中，全像碟片更包含第一基板與第二基板。儲存層位於第一基板與第二基板之間，且第一基板與物鏡位於儲存層之同側。第一基板以及第二基板皆為穿透基板。

於部分實施方式中，全像碟片更包含第一基板與第二基板。儲存層位於第一基板與第二基板之間，且第一基板與物鏡位於儲存層之同側。第一基板以及第二基板分別為穿透基板與反射基板。

100‧‧‧全像儲存系統

102‧‧‧全像光源模組

104‧‧‧空間光調製器

106‧‧‧遮蔽紋路

108‧‧‧分光模組

110‧‧‧物鏡

112‧‧‧濾波元件

114‧‧‧接收器

116‧‧‧致動器

120‧‧‧全像碟片

122‧‧‧第一基板

124‧‧‧第二基板

126‧‧‧反射層

128‧‧‧儲存層

130‧‧‧反射結構層

132‧‧‧腔體

134‧‧‧感光單元

136‧‧‧四分之一波片層

138‧‧‧偶氮染料層

140‧‧‧液晶層

142‧‧‧配向層

144‧‧‧配向方向

146‧‧‧切向方向

148‧‧‧透鏡

150‧‧‧分光器

152‧‧‧反射鏡

A‧‧‧遮蔽區域

D‧‧‧繞射光

S‧‧‧訊號光

R‧‧‧參考光

N‧‧‧散射光

L‧‧‧讀取光

第1A圖繪示本發明之第一實施方式的全像碟片的爆炸圖。

第1B圖為第1A圖中的全像碟片的側剖面示意圖。

第2圖繪示本發明之第二實施方式的全像碟片側剖面示意圖。

第3圖繪示本發明之第三實施方式的全像碟片的側剖面示意圖。

第4A圖繪示本發明之第四實施方式的全像碟片的側剖面示意圖。

第4B圖繪示第4A圖中的配向層的上視示意圖。

第5圖繪示本發明之第五實施方式的全像儲存系統的配置示意圖。

第6A圖至第6D圖繪示第5圖之全像碟片的儲存層於多個實施例中的上視示意圖。

第7A圖繪示濾波元件對應第6C圖的儲存層的正面示意圖。

第7B圖繪示讀取光被第7A圖之濾波元件遮蔽後之入射面的光型示意圖。

第8圖繪示本發明之第六實施方式的全像儲存系統的配置示意圖。

第9圖繪示本發明之第七實施方式的全像儲存系統的配置示意圖。

第10A圖繪示本發明之第八實施方式的全像儲存系統的配置示意圖。

第10B圖為第10A圖中的空間光調製器的正面示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在了解本發明之較佳實施方式後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

於全像儲存系統中，當全像碟片進行寫入儲存資料時，由訊號光以及參考光組成的光束需要對一定範圍的感光材料進行干涉以及曝光。然而，實際因儲存資料所需要用到的感光材料範圍小於此曝光範圍，使得多餘的感光材料沒有被使用，進而減少感光材料的使用率。當全像碟片中的感光材料使用率減少時，也同時降低了全像碟片的儲存容量。

有鑑於此，本發明之全像碟片透過反射結構層與腔體限制寫入光束之擴散面積。因此，參考光與訊號光之混合程度提升，使得感光材料之使用率也增加。同樣地，當儲存層中的感光材料使用率增加時，全像碟片的儲存容量也可以獲得提升。此外，全像碟片包含四分之一波片層，其設置以減少全像碟片於讀取程序時所產生之雜訊。

請同時參照第1A圖以及第1B圖。第1A圖繪示本發明之第一實施方式的全像碟片120的爆炸圖。第1B圖為第1A圖中的全像碟片120的側剖面示意圖。全像碟片120包含反射層126、儲存層128與四分之一波片層136。儲存層128設置於反射層126上，並包含反射結構層130與感光單元134。反射結構層130具有腔體132，並為網格狀。腔體132貫穿反射結構層130。感光單元134設置於腔體132中。四分之一波片層136設置於反射層126與感光單元134之間。此外，為了不使圖式過於複雜，第1A圖的反射結構層130中僅繪有部分的網格狀結構。

第1B圖中，反射結構層130透過側壁133定義出每一個腔體132，使得位於腔體132內的感光單元134彼此被側 壁133隔開。感光單元134可以由光學儲存材料或是感光材料構成。於此配置下，當由訊號光S以及參考光R組成的寫入光束進入腔體132內時，寫入光束會於定義腔體132的側壁133之間發生反射。也就是說，腔體132與側壁133可設置以限制寫入光束之擴散面積，並將寫入光束限定在單一腔體132內。

舉例而言，當全像碟片120進行寫入時，由訊號光S以及參考光R組成的寫入光束將進入腔體132內並於感光單元134發生干涉。由於寫入光束會被限定在單一腔體132內，因此訊號光S與參考光R之混合程度提升，使得感光單元134之材料使用率增加，藉以提升全像碟片120的儲存容量。

此外，本實施方式中，四分之一波片層136位於反射層126與反射結構層130之間。四分之一波片層136用以使進入全像碟片120與離開全像碟片120之光束的相差為180度，並藉此降低因散射所產生的雜訊。在此，”因散射所產生的雜訊”所指為，於對全像碟片120進行讀取且光束(例如，讀取光)射向全像碟片120時，光束將可能於全像碟片120表面的側壁133位置處發生反射，並成為散射光，如散射光N所示。

於對全像碟片120進行讀取期間，如此的散射光將可能成為接收器(未繪示)的雜訊，並造成接收器於讀取後產生失真的資料。因此，四分之一波片層136設置以使繞射光D與散射光N之間具有鑑別性，其中繞射光D為讀取光L於全像碟片120中產生繞射後再自全像碟片120離開之光束，以防止接收器於讀取後產生失真的資料。

舉例而言，於對全像碟片120進行讀取的條件設定為全像碟片120接收具有P極化的讀取光L。於此條件下，當P極化的讀取光L進入全像碟片120後，讀取光L會穿過儲存層128與反射層126之間的四分之一波片層136。接著，讀取光L會於反射層126反射，並在穿過四分之一波片層136後離開全像碟片120成為繞射光D。亦即，讀取光L於全像碟片120中穿過四分之一波片層136的次數為兩次，因此讀取光L與繞射光D的相位會有180度的變化。換言之，當進入全像碟片120的讀取光L為P極化時，離開全像碟片120的繞射光D會是S極化。另一方面，由部分讀取光L於全像碟片120表面的側壁133位置處發生反射而產生的散射光N仍為P極化，因此，繞射光D與散射光N的相位也會相差180度。

於此配置下，根據繞射光D與散射光N之間的鑑別性，全像儲存裝置(未繪示)可以藉由此鑑別性而選擇性地接收繞射光D，以避免因接收到散射光N所導致的雜訊。

例如，於部分實施方式中，全像儲存裝置中的接收器為光學訊號讀取裝置。全像儲存裝置包含空間濾波器(未繪示)與偏振濾波器(未繪示)，其設置於繞射光D的傳遞光路中。偏振濾波器可以是線偏振片或是偏振分光器。空間濾波器設置以濾除大角度的散射光N。偏振濾波器設置以根據散射光N的極化方向將散射光N濾除。因此，光學訊號讀取裝置將可以在散射光N被濾除的條件下，接收繞射光D並產生相應的資料。

綜合前述，本實施方式中，寫入光束中的參考光R與訊號光S的混合程度可以透過儲存層128的反射結構層130提升，藉以提升全像碟片120的儲存容量。此外，藉由四分之一波片層136的設置，繞射光D與散射光N之間存在有鑑別性，使得全像儲存裝置可以藉由此鑑別性而選擇性地接收繞射光D，以防止讀取後所產生的資料會因散射光N而產生失真。

請參照第2圖，第2圖繪示本發明之第二實施方式的全像碟片120側剖面示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式的四分之一波片層136位於反射結構層130的腔體132中。

同前所述，當射向全像碟片120的讀取光L於全像碟片120表面的側壁133位置處發生反射時，會有散射光N(請見第1B圖)的產生。同樣地，當讀取光L進入全像碟片120並自反射層126發生反射後，讀取光L也有可能於儲存層128朝向反射層126之表面的側壁133位置處發生反射。當讀取光L於儲存層128朝向反射層126之表面的側壁133位置處發生反射時，讀取光L將會被反射回反射層126。接著，無論此讀取光L是直接穿過儲存層128離開全像碟片120或是於儲存層128與反射層126之間再發生多次反射後離開全像碟片120，此讀取光L將視為全像碟片120進行讀取時的雜訊。

本實施方式中，由於四分之一波片層136是位於反射結構層130的腔體132中，當讀取光L自腔體132內的感光單元134穿過四分之一波片層136行進至反射層126後，讀取光L可以於反射後自同一腔體132離開全像碟片120，並成為繞射 光D。因此，本實施方式的配置方式可以防止讀取光L於全像碟片120內發生不預期的反射狀況。

請參照第3圖，第3圖繪示本發明之第三實施方式的全像碟片120的側剖面示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式的全像碟片120更包含偶氮染料層138(Azo dyes layer)。偶氮染料層138設置於四分之一波片層136與儲存層128的感光單元134之間，並與反射層126相對。

於適當的入射角度設計下，四分之一波片層136具有將入射光束之偏振態自線性偏振轉變為圓偏振之功能。然而，由於全像碟片120於進行讀取中為轉動狀態，因此讀取光入射至全像碟片120的角度為隨全像碟片120轉動而改變。換言之，於全像碟片120的轉動狀態下，四分之一波片層136的快軸與入射光束的偏振方向的夾角會隨著全像碟片120轉動而變化，使得四分之一波片層136在某些條件下無法將線偏振光轉變為圓偏振光。例如，四分之一波片層可能會將線偏振光轉變為橢圓偏振光或線偏振光。

於偶氮染料的光學配向機制中，棒狀的偶氮染料分子具有旋轉至與入射光束的偏振方向垂直的特性，使得偶氮染料層138產生對光的非等向性。換言之，本實施方式中，藉由設置偶氮染料層138，四分之一波片層136的快軸與入射光束的偏振方向的夾角關係可以獨立於全像碟片120的轉動狀態。

因此，四分之一波片層136的快軸與入射光束的偏振方向的夾角關係可以透過偶氮染料層138控制，以使四分 之一波片層136可以維持將入射光束之偏振態自線性偏振轉變為圓偏振之效果。此外，於部分實施方式中，偶氮染料層138可以根據不同的入射角度設計而有不同的厚度設計。

請參照第4A圖與第4B圖。第4A圖繪示本發明之第四實施方式的全像碟片120的側剖面示意圖，第4B圖繪示第4A圖中的配向層142的上視示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式的全像碟片120更包含液晶層140與配向層142。液晶層140與配向層142設置於四分之一波片層136與儲存層128的感光單元134之間，其中液晶層140位於配向層142與四分之一波片層136之間。

同前所述，於全像碟片120的轉動狀態下，四分之一波片層136的快軸與入射光束的偏振方向的夾角會隨著全像碟片120轉動而變化，使得四分之一波片層136在某些條件下無法將線偏振光轉變為圓偏振光。本實施方式中，藉由設置液晶層140與配向層142，四分之一波片層136的快軸與入射光束的偏振方向的夾角關係可以獨立於全像碟片120的轉動狀態。

當全像碟片120被設計為圓形時，配向層142以垂直方向觀之為圓形。配向層142具有以同心圓方式排列之配向方向144，並設置以使液晶層140中的液晶沿配向層142的切向方向146排列。配向層142的配向方向144是以同心圓的形式呈現，如第4B圖的虛線所示。

由於液晶層140中的液晶分子的旋轉方向會受到配向層142的配向方向144影響，當配向層142的配向方向144 是採同心圓的形式時，液晶層140中的液晶分子將會沿著全像碟片120與配向層142的切向方向146排列。因此，透過沿切向方向146排列的液晶分子，四分之一波片層136的快軸與入射光束的偏振方向的夾角關係可以受到控制。此外，於部分實施方式中，液晶層140包含熱致液晶(thermotropic liquid crystal)或溶致液晶(lyotropic liquid crystal)，且液晶層140可以根據不同的入射角度設計而有不同的厚度設計。

第5圖繪示本發明之第五實施方式的全像儲存系統100的配置示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式為透過濾波元件112消除雜訊，然而第一實施方式是以四分之一波片層136(請見第1B圖)消除雜訊。

全像儲存系統100包含全像碟片、全像光源模組102、空間光調製器104、分光模組108、物鏡110、接收器114與濾波元件112。同前所述，全像碟片120包含儲存層128，其中儲存層128包含反射結構層130與感光單元134。反射結構層130具有腔體132並為網格狀，腔體132貫穿反射結構層130。感光單元134設置於腔體132中。

請先看到第6A圖至第6D圖，第6A圖至第6D圖繪示第5圖之全像碟片120的儲存層128於多個實施例中的上視示意圖。同前所述，反射結構層130的腔體132用以限制寫入光束之區域，使得寫入光束中的參考光與訊號光混合程度提升。因此，儲存層128中的感光單元134使用率提升，致使全像碟片120的儲存容量也獲得提升。

於部分實施方式中，反射結構層130中的腔體132之形狀與邊界為透過反射結構層130的側壁133所配置與定義。反射結構層130之形狀為網格狀，且其腔體132垂直於儲存層128以及反射結構層130的形狀可以是為圓形、三角形、矩形或多邊形(分別繪於第6A圖、第6B圖、第6C圖以及第6D圖)。此外，腔體132之間可以是透過最密堆積方式排列，以更有效地提升感光單元134的使用率與增加全像碟片120的儲存容量。

請回到第5圖。全像光源模組102設置以提供訊號光以及參考光。空間光調製器104設置以接收全像光源模組102提供的訊號光以及參考光，並調製訊號光以及參考光。訊號光以及參考光經空間光調製器104調製後透過分光模組108與物鏡110射向全像碟片120。第5圖所繪之全像儲存系統100為進行讀取的全像儲存系統100，其中全像光源模組102提供參考光作為讀取光L。接收器114設置以接收自全像碟片120離開的繞射光。換言之，接收器114的設置位置可以根據讀取光L於全像碟片120離開後的光路而作調整。此外，接收器114可以是光學訊號讀取裝置。

請同時看到第5圖、第7A圖與第7B圖。第7A圖繪示濾波元件112對應第6C圖的儲存層128的正面示意圖。第7B圖繪示讀取光L被第7A圖之濾波元件112遮蔽後之入射面的光型示意圖。以下說明為配合第6C圖的儲存層128之網格形狀，合先敘明。

濾波元件112設置於讀取光L之光路(即參考光之光路)對應自空間光調製器104至物鏡110之間的位置。濾波元件112為網格狀，其中濾波元件112的每一個網格與反射結構層130的每一個網格具有相同形狀。舉例而言，本實施方式中，當反射結構層130的網格狀是透過如第6C圖之矩形的腔體132所形成時，濾波元件112的網格形狀也會是對應的矩形，如第7A圖所示。第7A圖中，濾波元件112為網格狀，且濾波元件112的每一個網格形狀為矩形。

於此配置下，當讀取光L通過濾波元件112時，部分讀取光L將會因濾波元件112的設置而被遮蔽，如第7B圖所示。第7B圖中，黑色線條區域表示被濾波元件112遮蔽的讀取光L，黑點網底區域表示未被濾波元件112遮蔽的讀取光L。

當有讀取光L被濾波元件112遮蔽時，此被遮蔽的讀取光L將無法行進至全像碟片120的位置。亦即，原本應該會入射至反射結構層130的網格狀邊界(即側壁133)上的讀取光L會被濾波元件112遮蔽。換言之，穿過濾波元件112的讀取光L之入射面將會具有遮蔽區域A，如第7B圖中所繪的黑色線條。遮蔽區域A的輪廓由濾波元件112的網格狀邊界之輪廓定義，並也對應於第6C圖之反射結構層130的網格形狀。

除此之外，當濾波元件112的設置位置不同時，讀取光L發生被濾波元件112遮蔽的位置也不同。隨著讀取光L於不同的位置發生遮蔽，被遮蔽的讀取光L於分光模組108與物鏡110成像後的大小也會不同。也就是說，透過調整濾波元 件112的位置，讀取光L入射至全像碟片120的遮蔽區域A的面積可以被控制。

於部分實施方式中，濾波元件112的設置位置使遮蔽區域A之面積介於反射結構層130的網格狀之面積的0.5倍至2倍之間。在此，”遮蔽區域A之面積與反射結構層130的網格狀之面積比例”所指為第6C圖中所繪的黑色線條面積與7B圖中所繪的黑色線條面積比例。舉例而言，當遮蔽區域A之面積為反射結構層130的網格狀之面積的1.5倍時，讀取光L被遮蔽之面積會大於反射結構層130的網格狀邊界之面積(即側壁133垂直於儲存層128表面之面積)。再者，於面積比例為可調整的情況下，讀取光L對儲存層128之反射結構層130可以有較大的製造公差容許範圍。

此外，為了防止被濾波元件112遮蔽的讀取光L可能會於濾波元件112反射後成為雜訊，濾波元件112可以是由吸光材料構成，使得被濾波元件112遮蔽的讀取光L將由濾波元件112吸收。

於全像碟片120進行讀取的期間，全像碟片120的轉動狀態可能會使元件之間的相對位置關係因震動而有改變，例如空間光調製器104與濾波元件112之間的相對位置關係。為了使濾波元件112可以對應全像碟片120的轉動狀態作位移，使其可以維持對準反射結構層130的網格狀邊界之位置，全像儲存系統100更包含致動器116，其中致動器116連接濾波元件112。致動器116例如可以是微型馬達、音圈馬達或是線性馬達。

同前所述，本實施方式之接收器114的設置位置可以根據讀取光L於全像碟片120反射後的光路(即繞射光的光路)而作調整，其中讀取光L於全像碟片120反射後的光路對應於全像碟片120的結構。於部分實施方式中，全像碟片120更包含第一基板122與第二基板124。儲存層128位於第一基板122與第二基板124之間，且第一基板122與物鏡110位於儲存層128之同側。

於此配置下，第一基板122以及第二基板124可以皆為穿透基板。在其他實施方式中，第一基板122以及第二基板124也可以分別為穿透基板與反射基板。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可以根據全像碟片120的結構設置接收器114的位置，以接收於全像碟片120反射後的繞射光。

綜合前述，本實施方式中，由於原本可能入射至全像碟片120表面的側壁133位置處的讀取光L將會被濾波元件112遮蔽，因此防止了散射光的產生，也進而消除接收器114中因散射光所產生的雜訊。

請看到第8圖，第8圖繪示本發明之第六實施方式的全像儲存系統100的配置示意圖。本實施方式與第五實施方式的差異在於，本實施方式之全像儲存系統100為離軸(monocular)系統，而第五實施方式為同軸系統。同樣地，第8圖所繪之全像儲存系統100為進行讀取的全像儲存系統100，其中全像光源模組102提供參考光作為讀取光L。

於離軸系統中，進入全像碟片120的讀取光L與自全像碟片離開的繞射光D不會沿同一條光路行進，即讀取光L 與繞射光D有各自的光路。換言之，濾波元件112也可設置於讀取光L的光路或繞射光D的光路中對應全像碟片120的光學共軛位置。因此，本實施方式中，濾波元件112的設置位置對應於全像碟片120朝向物鏡110之表面的光學共軛位置。

第8圖中，濾波元件112可以被設置於讀取光L的光路之中。亦即，濾波元件112可以被設置於讀取光L之光路(即參考光之光路)對應自空間光調製器104至物鏡110之間的位置，以對應全像碟片120的實像位置。於分光模組108中，根據不同的光路設計，全像碟片120的實像位置將落於透鏡148與分光器150之間的位置或是反射鏡152與分光器150之間的位置，因此濾波元件112可以被設置以對應全像碟片120的實像位置。例如，本實施方式中，濾波元件112設置於反射鏡152與分光器150之間，以對應全像碟片120的光學共軛位置。同樣地，為了使濾波元件112可以對應全像碟片120的轉動狀態作位移並維持對準全像碟片120中的反射結構層130的網格狀邊界位置，可以將致動器116連接至濾波元件112。

請看到第9圖，第9圖繪示本發明之第七實施方式的全像儲存系統100的配置示意圖。本實施方式與第六實施方式的差異在於，本實施方式的濾波元件112設置於繞射光D之光路之中，而與第六實施方式的濾波元件112為設置於讀取光L之光路之中。第9圖中，濾波元件112可以被設置於繞射光D之光路(即參考光之光路)對應自全像碟片120至接收器114之間的位置。同樣地，濾波元件112對應於全像碟片120的實像位置或光學共軛位置。

請參照第10A圖與第10B圖，其中第10A圖繪示本發明之第八實施方式的全像儲存系統100的配置示意圖。第10B圖為第10A圖中的空間光調製器104的正面示意圖。本實施方式與第五至第七實施方式的差異在於，本實施方式為透過空間光調製器104的表面結構消除雜訊，然而第五至第七實施方式是以濾波元件112(請見第5圖、第8圖與第9圖)消除雜訊。

全像儲存系統100包含全像碟片120、全像光源模組102、空間光調製器104、分光模組108與物鏡110。同前所述，全像碟片120包含儲存層128，其中儲存層128包含反射結構層130與感光單元134。反射結構層130具有腔體132並為網格狀，腔體132貫穿反射結構層130。感光單元134設置於腔體132中。反射結構層130的網格狀配置可以如第6A圖至第6D圖的配置所示，在此不再贅述。

全像光源模組102設置以提供訊號光以及參考光。空間光調製器104設置以接收全像光源模組102提供的訊號光以及參考光，並調製訊號光以及參考光。訊號光以及參考光經空間光調製器104調製後透過分光模組108與物鏡110射向全像碟片120。接收器114設置以接收自全像碟片120離開的繞射光。第10A圖所繪之全像儲存系統100為進行讀取的全像儲存系統100，其中全像光源模組102提供參考光作為讀取光L。

本實施方式中，空間光調製器104具有遮蔽紋路106，如第10B圖所示。遮蔽紋路106用以遮蔽調製後的參考光(或讀取光L)，使得調製後的參考光之入射面具有網格狀。參 考光的每一個網格與反射結構層130的每一個網格具有相同形狀。換言之，第五至第七實施方式的全像儲存系統100中，參考光之入射面是透過具有網格狀的濾波元件112(請見第5圖、第8圖與第9圖)而成為網格狀。本實施方式中，參考光之入射面是透過空間光調製器104的表面結構成為網格狀。因此，原本應該會入射至反射結構層130的網格狀邊界(即側壁133)上的參考光會被空間光調製器104的遮蔽紋路106遮蔽，並進而消除接收器114中因散射光所產生的雜訊。

同樣地，如同第五實施方式所述，調製後的參考光具有遮蔽區域，其中遮蔽區域的輪廓對應於反射結構層130的網格狀。空間光調製器104的設置位置可以使遮蔽區域之面積介於反射結構層130的網格狀之面積的0.5倍至2倍之間。此外，全像碟片120更包含第一基板122與第二基板124，其中第一基板122以及第二基板124可以皆為穿透基板，或是，第一基板122以及第二基板124可以分別為穿透基板與反射基板。此部分之細節與第五實施方式相同，在此不再贅述。

綜上所述，本發明之全像儲存層包含反射結構層，其中反射結構層包含腔體用以限制寫入光束之區域。當全像儲存層進行寫入時，寫入光束產生干涉之曝光區域將會於此區域內進行，使得寫入光束中的參考光與訊號光混合程度提升。因此，藉由腔體限制寫入光束之區域，全像儲存層中的感光材料使用率提升，致使全像碟片或全像儲存層的儲存容量也獲得提升。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

120‧‧‧全像碟片

126‧‧‧反射層

128‧‧‧儲存層

130‧‧‧反射結構層

132‧‧‧腔體

133‧‧‧側壁

134‧‧‧感光單元

136‧‧‧四分之一波片層

D‧‧‧繞射光

S‧‧‧訊號光

R‧‧‧參考光

N‧‧‧散射光

L‧‧‧讀取光

Claims (20)

1. 一種全像碟片，包含：一反射層；一儲存層，設置於該反射層上，包含一反射結構層，具有複數個腔體並為網格狀，該些腔體貫穿該反射結構層；以及複數個感光單元，設置於該些腔體中；以及一四分之一波片層，設置於該反射層與該些感光單元之間。
2. 如申請專利範圍第1項之全像碟片，其中該四分之一波片層位於該反射層與該反射結構層之間。
3. 如申請專利範圍第1項之全像碟片，其中該四分之一波片層位於該反射結構層的該些腔體中。
4. 如申請專利範圍第1項之全像碟片，更包含一偶氮染料層，設置於該四分之一波片層與該些感光單元之間，並與該反射層相對。
5. 如申請專利範圍第1項之全像碟片，更包含一液晶層與一配向層，設置於該四分之一波片層與該些感光單元之間，其中該液晶層位於該配向層與該四分之一波片層之間。
6. 如申請專利範圍第5項之全像碟片，其中該配向層以垂直方向觀之為圓形，且該配向層具有以同心圓方式排列之配向方向，並設置以使該液晶層中的液晶沿該配向層的切向方向排列。
7. 如申請專利範圍第5項之全像碟片，其中該液晶層包含熱致液晶或溶致液晶。
8. 一種全像儲存系統，包含：一全像碟片，包含一儲存層，該儲存層包含：一反射結構層，具有複數個腔體並為網格狀，該些腔體貫穿該反射結構層；以及複數個感光單元，設置於該些腔體中；一全像光源模組，設置以提供一訊號光以及一參考光；一空間光調製器，設置以接收該全像光源模組提供的該訊號光以及該參考光，並調製該訊號光以及該參考光；一分光模組；一物鏡，該訊號光以及該參考光經該空間光調製器調製後透過該分光模組與該物鏡射向該全像碟片；一接收器，設置以接收自該全像碟片反射的該參考光；以及一濾波元件，設置於該參考光的光路上並為網格狀，其中該濾波元件的每一個網格與該反射結構層的每一個網格具有相同形狀。
9. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，其中該濾波元件由吸光材料構成。
10. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，其中該濾波元件的設置位置對應於該全像碟片朝向該物鏡之表面的光學共軛位置。
11. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，更包含一致動器，連接該濾波元件。
12. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，其中該濾波元件設置於該參考光之光路對應自該空間光調製器至該物鏡之間的位置。
13. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，其中該濾波元件設置於該參考光之光路對應自該全像碟片至該接收器之間的位置。
14. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，其中穿過該濾波元件的該參考光之入射面具有一遮蔽區域，該遮蔽區域的輪廓對應於該反射結構層的網格狀，且該濾波元件的設置位置使該遮蔽區域之面積介於該反射結構層的網格狀之面積的0.5倍至2倍之間。
15. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，其中該全像碟片更包含一第一基板與一第二基板，該儲存層位於該第一基板與該第二基板之間，且該第一基板與該物鏡位於該儲存層之同側，該第一基板以及該第二基板皆為穿透基板。
16. 如申請專利範圍第8項之全像儲存系統，其中該全像碟片更包含一第一基板與一第二基板，該儲存層位於該第一基板與該第二基板之間，且該第一基板與該物鏡位於該儲存層之同側，該第一基板以及該第二基板分別為穿透基板與反射基板。
17. 一種全像儲存系統，包含：一全像碟片，包含一儲存層，該儲存層包含：一反射結構層，具有複數個腔體並為網格狀，該些腔體貫穿該反射結構層；以及複數個感光單元，設置於該些腔體中；一全像光源模組，設置以提供一訊號光以及一參考光；一空間光調製器，設置以接收該全像光源模組提供的該訊號光以及該參考光，並調製該訊號光以及該參考光，其中該空間光調製器具有一遮蔽紋路，該遮蔽紋路用以遮蔽調製後的該參考光，使得調製後的該參考光之入射面具有網格狀，且該參考光的每一個網格與該反射結構層的每一個網格具有相同形狀；一分光模組；以及 一物鏡，該訊號光以及該參考光經該空間光調製器調製後透過該分光模組與該物鏡射向該全像碟片。
18. 如申請專利範圍第17項之全像儲存系統，其中調製後的該參考光具有一遮蔽區域，該遮蔽區域的輪廓對應於該反射結構層的網格狀，且該空間光調製器的設置位置使該遮蔽區域之面積介於該反射結構層的網格狀之面積的0.5倍至2倍之間。
19. 如申請專利範圍第17項之全像儲存系統，其中該全像碟片更包含一第一基板與一第二基板，該儲存層位於該第一基板與該第二基板之間，且該第一基板與該物鏡位於該儲存層之同側，該第一基板以及該第二基板皆為穿透基板。
20. 如申請專利範圍第17項之全像儲存系統，其中該全像碟片更包含一第一基板與一第二基板，該儲存層位於該第一基板與該第二基板之間，且該第一基板與該物鏡位於該儲存層之同側，該第一基板以及該第二基板分別為穿透基板與反射基板。