(57)【要約】  本発明は、ホログラフィック媒体のデータページを読み出す光ホログラフィック装置に係る。ホログラフィック装置は、互いにずれた構造に配列された検出器素子群を有する画素に分けた検出器を有する。
2007514263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック媒体のデータページを読み出す光ホログラフィック装置であって、互いにずれた構造に配列された検出器素子群を有する、画素に分けた検出器を含む光ホログラフィック装置。
【請求項２】
前記構造は擬似六角形状の構造である、請求項１記載の光ホログラフィック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィック媒体に記録されたデータページを読み出す光ホログラフィック装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
ホログラフィック媒体への記録及びホログラフィック媒体からの読み出しが可能な光学装置は、H.  J.  Coufal、D.  Psaltis、G.  T.  Sincerbox編「Holographic  data  storage」Springer  series  in  optical  sciences、  (2000)  （非特許文献１）により周知である。図１はこのような光学装置を示す。この光学装置は、放射線源１００、コリメータ１０１、第１ビームスプリッタ１０２、空間光変調器１０３、第２ビームスプリッタ１０４、レンズ１０５、第１偏向器１０７、第１テレスコープ１０８、第１ミラー１０９、半波長板１１０、第２ミラー１１１、第２偏向器１１２、第２テレスコープ１１３及び検出器１１４を含む。光学装置は、ホログラフィック媒体１０６にデータを記録し、ホログラフィック媒体１０６からデータを読み出すことを意図する。
【０００３】
データページをホログラフィック媒体に記録する間に、放射線源１００により生成された放射線ビームの半分が、第１ビームスプリッタ１０２によって空間光変調器１０３へ送られる。放射線ビームのこの一部分を、信号光と呼ぶ。放射線源１００によって生成された放射線ビームのもう半分は、第１偏向器１０７によってテレスコープ１０８へ偏向される。放射線ビームのこの一部分を、参照光と呼ぶ。信号光は、空間光変調器１０３によって、空間変調される。空間光変調器１０３は、透過領域及び吸収領域を含み、それぞれ記録されるデータページの０データビット及び１データビットに対応する。信号光が空間光変調器１０３を通過した後、信号光は、ホログラフィック媒体１０６に記録される信号、すなわち、記録されるデータページを運ぶ。信号光は次に、レンズ１０５によってホログラフィック媒体１０６に集束される。
【０００４】
参照光もまた、第１テレスコープ１０８によってホログラフィック媒体１０６に集束される。したがって、データページは、信号光と参照光との間の干渉を受けて、干渉縞の形態でホログラフィック媒体１０６に記録される。データページが一旦ホログラフィック媒体１０６に記録されると、別のデータページがホログラフィック媒体１０６の同位置に記録される。この目的を達成するために、このデータページに対応するデータが、空間光変調器１０３に送られる。第１偏向器１０７が回転して、それによりホログラフィック媒体１０６に関して参照信号の角度が修正される。第１テレスコープ１０８は、回転中、参照光を同じ位置に保つことに用いられる。したがって、干渉縞は、ホログラフィック媒体１０６の同じ場所に異なるパターンで記録される。これを、角度多重と呼ぶ。複数のデータページが記録される、ホログラフィック媒体１０６の同じ場所をブックと呼ぶ。
【０００５】
代替的に、同じブックの異なるデータページに記録するために、放射線ビームの波長を調整してもよい。これを、波長多重と呼ぶ。シフト多重等の他の種類の多重を用いて、ホログラフィック媒体１０６にデータページを記録してもよい。
【０００６】
ホログラフィック媒体１０６からデータページを読み出す間、空間光変調器１０３は完全に吸収性に成され、それによりビームの一部分でも空間光変調器１０３を通過できないようにされる。ビームスプリッタ１０２を通過する放射線源１００によって生成されたビームの一部分が、第１ミラー１０９、半波長板１１０及び第２ミラー１１１を経て第２偏向器１１２に到達するよう、第１偏向器１０７を取り除く。角度多重をホログラフィック媒体１０６中のデータページの記録に用いて所与のデータページを読み出す場合、ホログラフィック媒体１０６に関する第２偏向器１１２の角度がこの所与のホログラムを記録するのに用いられた角度と同一であるように、第２偏向器１１２を配置する。第２偏向器１１２によって偏向され且つ第２テレスコープ１１３によってホログラフィック媒体１０６に集束された信号は、したがって、この所与のホログラムの記録に用いられた参照信号の位相共役である。たとえば波長多重を、ホログラフィック媒体１０６中のデータページの記録に用いて所与のデータページを読み出す場合、同一の波長をこの所与のデータページの読み出しに用いる。
【０００７】
次に、参照信号の位相共役を、情報パターンによって回折し、再生信号光を作成し、次にレンズ１０５及び第２ビームスプリッタ１０４を経て検出器１１４に到達させる。このようにして、画像化されたデータページが検出器１１４上に作成され且つ当該検出器１１４によって検出される。検出器１１４は複数の画素又は検出器素子を含み、各検出器素子は、画像化されたデータページの各ビットに対応する。
【０００８】
通常、空間光変調器１０３は、N行M列を有する正方形又は矩形構造を含み、４つの最も接近した透過領域又は吸収領域が正方形又は矩形を形成する。結果として、データページに記録されたデータビットは、空間光変調器１０３と同一の正方形又は矩形構造を有する。何故なら、ホログラフィック媒体１０６に記録されたデータページは、空間光変調器１０３の画像であるからである。記録媒体におけるデータビットのかかる構造は、比較的低いデータ密度をもたらす。
【０００９】
国際公開第０３／０３４５９５号パンフレット（特許文献１）は、ホログラフィック媒体のデータ密度を高める方法を記載する。この方法によれば、データビットは擬似六角形状の格子構造に記録される。しかしながら、この特許出願は、どのようにデータページが読み出されるかを記載していない。この特許出願に記載された方法によれば、データページの記録に多次元符号化が用いられる。このことは、個々のデータビット間のクロストークを、データページを読み出す際考慮しなければいけないことを意味する。この方法を実施する唯一の方法は、符号化の方向に向けられた直線検出器、及び検出されたデータビット間のクロストークを復号する大きな処理回路を用いることである。このような処理回路はかさばり、比較的大量の電力を消費し、且つ値段が高い。データページの列及び行の数が比較的多いとき、たとえば１０００列及び１０００行のときはしたがって、特許文献１に記載の方法を用いることは現実的ではない。
【特許文献１】国際公開第０３／０３４５９５号パンフレット
【非特許文献１】H.  J.  Coufal、D.  Psaltis、G.  T.  Sincerbox編「Holographic  data  storage」Springer  series  in  optical  sciences、  (2000)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、より高いデータ密度を有するホログラフィック媒体を読むことができ、信号処理の量が増加しない、ホログラフィック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明は、ホログラフィック媒体のデータページを読み出す光ホログラフィック装置を発案し、当該光ホログラフィック装置は、互いにずれた構造に配列された検出器素子群を有する、画素に分けた検出器を含む。
【００１２】
本発明によれば、検出器の構造を修正し、それによりホログラフィック媒体の構造に合致するようにさせる。複数のデータビットが互いにずれた構造を有するホログラフィック媒体を用いることで、データ密度が高まる。互いにずれた構造のデータページと合致する構造の、画素に分けた検出器を用いることは、従来のホログラフィック装置に関して信号処理を増加させない。正方形又は矩形構造のデータビットを用いる従来技術のホログラフィック装置でもそうであるように、実際に、データページの１つのデータビットが、画素に分けた検出器の個々の検出器素子上で画像化される。
【００１３】
画素に分けた検出器の互いにずれた構造は、好都合にも、擬似六角形状の構造である。「擬似六角形状の構造」とすることによって、構造は六角形に配置されてはいるが、少しの歪みが存在し得ることを理解されたい。たとえば、上記構造の軸間の角度が６０度からわずかに異なる場合があり、たとえば５５度から６５度の間で角度が異なる場合がある。特許文献１に記載のように、結晶学により、六角形状の構造が最も高いデータ密度をもたらすことが周知である。結果として、この好都合な実施形態によるホログラフィック装置は、比較的高いデータ密度を有するホログラフィック媒体を読み出すことが可能である。
【００１４】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載する実施形態を参照して明らかになり、説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を、添付の図面を参照して例示として以下により詳細に説明する。
【００１６】
図２ａは、従来技術によるホログラフィック媒体を概略的に示す。空間光変調器を用いて記録した複数のデータビットを含む１つのデータページを示す。空間光変調器は、透過領域及び吸収領域が複数の行及び列に配置され、正方形構造に分布される。この例では、データビットはしたがって、正方形構造を有する。図２ｂは、このデータページの読み出しに用いる検出器を概略的に示す。検出器は複数の画素又は検出器素子を含み、正方形構造に配列される。データページはこの検出器上に画像化され、画像化されたデータビットが検出器の個々の画素に衝突するようする。
【００１７】
図３ａは、本発明による、ホログラフィック装置によって読み出されるよう意図されたホログラフィック媒体を概略的に示す。互いにずれた構造（staggered  structure）に配列された複数のデータビットを含む１つのデータページを示す。かかる構造は、最密格子構造（close-packed  lattice  structure）とも呼ばれる。互いにずれた構造に配列された素子の密度が、正方形又は矩形構造に配列された素子の密度より高いことは周知である。それ故、図３ａのデータページにおけるデータ密度は、図２ａのデータページにおけるデータ密度より高い。
【００１８】
図３ｂは、図３ａのデータページの読み出しに用いる検出器を概略的に示す。検出器は検出器素子群を含み、検出器素子群もまた、互いにずれた構造に配列される。データページがこの検出器上に画像化され、画像化されたデータビットが検出器の個々の画素上に衝突するようにする。結果として、検出器の後の信号処理は、正方形構造の検出器を有する従来のホログラフィック装置における信号処理と同様である。それ故、データ密度が高まるが、信号処理の複雑性は増加しない。
【００１９】
互いにずれた構造を有するこのような検出器は、当業者により周知である。たとえば富士写真フィルム株式会社が、このような検出器を「Ｓｕｐｅｒ  ＣＣＤ」という名で商品化している。
【００２０】
添付の特許請求の範囲内の如何なる参照符号をも、請求項を限定するものと解釈されるべきではない。動詞「有する」「含む」及びその活用形の使用は、如何なる請求項に定められる素子を除いて如何なる他の素子の存在を除外するものではないことは明らかであろう。素子の前にある用語「１つの」は、複数のかかる素子の存在を除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術によるホログラフィック装置を示す。
【図２ａ】従来技術によるホログラフィック媒体及び検出器を示す。
【図２ｂ】従来技術によるホログラフィック媒体及び検出器を示す。
【図３ａ】本発明によるホログラフィック媒体及び検出器を示す。
【図３ｂ】本発明によるホログラフィック媒体及び検出器を示す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【国際調査報告】
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2007514263.tif 000009
2007514263.tif 000010