(57)【要約】本発明は、ホログラフィック媒体にデータページを記録する光ホログラフィック装置に係る。当該装置は、信号光を生成する手段、上記データページを符号化するために上記信号光の位相を変調する手段、及び上記ホログラフィック媒体内において参照光で上記の変調された信号光に干渉する手段、を有する。本発明はまた対応するホログラフィック読み出し装置、位相変調データページを読み出す方法、及び少なくとも１つの位相変調データページを含むホログラフィック媒体にも係る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック媒体にデータページを記録する光ホログラフィック装置であって、
信号光を生成する手段、
前記データページを符号化するために前記信号光の位相を変調する手段、及び
前記ホログラフィック媒体内において参照光で前記の変調された信号光に干渉する手段、
を有する、ところの光ホログラフィック装置。
【請求項２】
前記信号光の振幅を変調する手段を更に有する、
請求項１記載の光ホログラフィック装置。
【請求項３】
少なくとも１つの位相変調データページを含むホログラフィック媒体。
【請求項４】
少なくとも１つの振幅変調データページを更に有する、
請求項３記載のホログラフィック媒体。
【請求項５】
前記ホログラフィック装置は前記位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収する手段を有する、
請求項３記載のホログラフィック媒体を読み出すホログラフィック装置。
【請求項６】
参照信号を生成する手段、
位相変調の再生信号光を生成するために前記参照信号を前記ホログラフィック媒体へと方向づける手段、
前記位相変調の再生信号光を検出する手段、
プローブ信号を生成する手段、及び
前記位相変調の再生信号光が前記検出手段に到達するまえに、当該位相変調の再生信号光で前記プローブ信号に干渉する手段、
を有する、請求項５記載のホログラフィック装置。
【請求項７】
前記検出手段上に検出された信号のフーリエ変換を計算する手段であって、当該フーリエ変換は１つの中心バンド及び２つのサイドバンドを有し、且つ
位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収するために、前記サイドバンドの少なくとも１つの逆フーリエ変換を計算する手段、
を更に有する、請求項６記載のホログラフィック装置。
【請求項８】
位相ステッピング手順によって前記位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収するために、前記プローブ信号の前記位相を変化させる手段を更に有する、
請求項６記載のホログラフィック装置。
【請求項９】
前記位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収するステップを有する、
請求項３記載のホログラフィック媒体を読み出す方法。
【請求項１０】
命令セットを有するコンピュータプログラムであって、プロセッサ又はコンピュータにロードされると、該プロセッサ又はコンピュータに請求項９記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
【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からデータページを記録し且つ／又はデータページを読み出す光ホログラフィック装置、ホログラフィック媒体、かかるデータページを読み出す方法及びかかる方法を実行するコンピュータプログラムに係る。
【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。シフト多重又は位相符号化多重（phase-encoded  multiplexing）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。位相符号化多重において、参照光の位相は異なる複数のデータページを記録するために変化する。
【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】
したがって周知の従来技術において、データページは、信号光の振幅が変調されることで符号化される。
【特許文献１】国際公開第０２／４８８００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)
【非特許文献２】G.  D.  Love著、「Liquid  Crystal  Adaptive  Optics」  (R.  K.  Tyson編)  「Adaptive  Optics  Engineering  Handbook」、  (Marcel  Dekker、  New  York、  2000)
【非特許文献３】D.  Malacara編「Optical  Shop  Testing」、John  Wiley  &  Sons、  New  York、  1992
【非特許文献４】「Special  Issue  of  Ultramicroscopy  on  Brite-Euram  Project  No.  3322」、「Towards  One-Angstrom  Resolution」、  Ultramicroscopy、  Vol.  64、1996
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、データページをホログラフィック媒体に記録し、周知の解決策に対する代替である、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】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明はデータページをホログラフィック媒体に記録する光ホログラフィック装置を発案し、当該装置は、信号光を生成する手段、前記データページを符号化するために前記信号光の位相を変調する手段、及び前記ホログラフィック媒体内において参照光で前記の変調された信号光に干渉する手段、を有する。
【００１１】
好都合にも、ホログラフィック装置は更に信号光の振幅を変調する手段を含む。このことは、ホログラフィック媒体に記録できるデータ密度を高めることができるので、特に好都合である。実際に、所与の角度又は所与の波長といった所与の多重化パラメータについて、２つのデータページを記録媒体の同じ位置に記録することができる。データページの１つは位相変調され、もう一方のデータページは振幅変調される。データ密度はしたがって、従来技術に関して高まり、従来技術では、１つのデータページのみが、所与の多重化パラメータについて、ホログラフィック媒体の所与の位置で記録されることができる。
【００１２】
本発明はまた、少なくとも１つの位相変調データページを含む、ホログラフィック媒体にも係る。好都合にも、ホログラフィック媒体は更に、少なくとも１つの振幅変調データページを含む。
【００１３】
本発明は更に、かかるホログラフィック媒体を読み出すホログラフィック装置に係り、当該ホログラフィック装置は、位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収する手段を含む。
【００１４】
好都合にも、ホログラフィック装置は、参照信号を生成する手段、位相変調の再生信号光を生成するために上記参照信号を上記ホログラフィック媒体へと方向づける手段、上記位相変調の再生信号光を検出する手段、プローブ信号を生成する手段、及び上記位相変調の再生信号光が上記検出手段に到達するまえに、位相変調の再生信号光で上記プローブ信号に干渉する手段、を有する。プローブ信号で位相変調の再生信号光を干渉させることは、干渉縞を介しての位相変調データページの個々のデータビットの位相を検出することができ、干渉縞は、ＣＣＤ等の従来の検出器上で２次元信号又は画像として記録される。
【００１５】
第１の実施形態において、ホログラフィック装置は、検出手段上に検出された信号のフーリエ変換を計算する手段であって、当該フーリエ変換は１つの中心バンド及び２つのサイドバンドを有し、且つ位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収するために、サイドバンドの少なくとも１つの逆フーリエ変換を計算する手段、を有する。
【００１６】
第２の実施形態において、ホログラフィック装置は、位相ステッピング手順によって上記位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収するために、上記プローブ信号の位相を変化させる手段を有する。この実施形態において、要求される信号処理量が少なくなり、それ故電力消費が少なく、データ回収スピードがはやくなる。
【００１７】
本発明は更に、かかるホログラフィック媒体を読み出す方法に係り、当該方法は、位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収するステップを含む。
【００１８】
本発明は更に、命令セットを有するコンピュータプログラムに係り、当該命令セットは、プロセッサ又はコンピュータにロードされると、当該プロセッサ又はコンピュータに本方法を実行させる。
【００１９】
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】
【００２０】
本発明を、添付の図面を参照して例示として以下に詳細に説明する。
【００２１】
図２ａは、本発明によるホログラフィック記録装置を示す。ホログラフィック装置は、放射線源１００、コリメータ１０１、第１ビームスプリッタ１０２、位相変調の空間光変調器２０１、第２ビームスプリッタ１０４、レンズ１０５、第１偏向器１０７、及び第１テレスコープ１０８を含む。ホログラフィック装置は、ホログラフィック媒体１０６にデータを記録するように意図される。
【００２２】
ホログラフィック媒体１０６におけるデータページの記録は、図１に記載の記録と同様である。しかしながら、信号光は、振幅に変調される代わりに位相に変調される。この目的を達成するために、図１の振幅変調の空間光変調器１０３を、位相変調の空間光変調器２０１に差し替える。位相変調の空間光変調器２０１は、変調素子のアレイを含む。これらの変調素子を通過する信号光の一部分の位相を修正するために、少なくとも幾つかの変調素子が適合される。
【００２３】
図２ｂにおいて、位相変調の空間光変調器２０１の２つの変調素子を表す。第１の変調素子が第１の屈折率ｎｌを、第２の変調素子が第２の屈折率ｎ２を有し、ｎ１はｎ２とは異なる。図２ｂの例において、第１の屈折率ｎ１は、第１の変調素子を通過する放射線ビームの一部分の波動が、上記第１の変調素子によって修正されないようなものである。第２の屈折率ｎ２は、第２の変調素子を通過する放射線ビームの一部分の波動が、上記第２の変調素子によって修正されるようなものである。換言すれば、第１の屈折率ｎｌ及び第２の屈折率ｎ２は各々、空間光変調器を出る放射線ビームの２つの部分の間の位相差が作られるようなものである。図２ｂの例において、位相変調の空間光変調器２０１の後方における放射線ビームのこれらの２つの部分の間に、位相差πが作られる。ホログラフィック読み出し装置において、どのようにこの位相差が検出できるかについては、後述する。
【００２４】
したがって、データページを、位相変調の空間光変調器２０１によって符号化することが可能である。位相変調の空間光変調器２０１は、０及びπといった２つの異なる位相のみを生成してもよいが、２つより多い異なる位相を生成してもよい。この目的を達成するために、位相変調の空間光変調器２０１の変調素子の屈折率は、２つより多い異なる値をとることができる。位相変調の空間光変調器２０１の一例は、１０００×１０００個の画素といった液晶画素のアレイを含む、液晶装置である。各画素の屈折率を、各画素における電極間に印加される電圧によって制御してもよい。データページを、位相変調の空間光変調器２０１に送って液晶画素に適切な電圧を印加し、それによりデータページを信号光に符号化する。
【００２５】
かかる位相変調の空間光変調器の例は、「Adaptive  Optics  Engineering  Handbook」  (R.  K.  Tyson編)  、  (Marcel  Dekker、  New  York、  2000)  中のG.  D.  Love著、「Liquid  Crystal  Adaptive  Optics」（非特許文献２）に記載される。かかる位相変調の空間光変調器はまた、国際公開第０２／４８８００号パンフレット（特許文献１）にも記載され、特許文献１は、位相変調の空間光変調器を用いるホログラフィック装置に係る。しかしながら、位相変調の空間光変調器は参照分岐に設置され、参照信号の位相は符号化される。この位相変調の空間光変調器はしたがって、位相符号化多重を可能にすることを目的とする。
【００２６】
図２ａの例において、角度多重を用いて、複数の異なるデータページをホログラフィック媒体１０６の同じ位置で記録する。しかしながら、他の種類の多重を本発明の範囲から逸脱することなく用いてもよい。
【００２７】
図３は、本発明による別のホログラフィック記録装置を示す。このホログラフィック装置は、更に振幅変調の空間光変調器１０３を含むこと以外は、図２のホログラフィック装置と同じ要素を含む。したがって信号光は、位相及び振幅に変調される。このことは、２つのデータページを、同じ多重化パラメータでホログラフィック媒体１０６の同位置に記録することを可能にする。実際に、データを記録するホログラフィック媒体１０６において、参照光と干渉する信号光が、振幅情報及び位相情報を有する。後に説明するように、位相情報及び振幅情報を独立して回収することが可能である。それ故、記録媒体１０６の同じ位置に、従来技術の情報の２倍もの情報を記録することが可能である。従来技術では１つのデータページのみを記録できたところに２つのデータページを記録したり、又は単一のデータページに、従来技術のデータページの２倍もの情報を記録したりすることが分かる。
【００２８】
位相変調の空間光変調器２０１及び振幅変調の空間光変調器１０３は、同一且つ変調部品の一部を形成してもよいことに留意されたい。かかる変調部品は、たとえば、２つの重ね合わされた変調素子群のアレイを含み、１つは位相変調、もう１つは振幅変調用である。これは、上記変調部品において既に整合されているため、位相変調の空間光変調器２０１及び振幅変調の空間光変調器１０３を整合させる必要がないという利点を有する。
【００２９】
図４は、本発明によるホログラフィック読み出し装置を示す。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、位相変調の空間光変調器２０１、第２ビームスプリッタ１０４、レンズ１０５、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、検出器１１４、第３のビームスプリッタ４０１並びにグレーティング４０２及び処理回路４０３といった偏向手段を含む。この光学装置は、ホログラフィック媒体１０６からデータを読み出すよう意図される。
【００３０】
データページの読み出しは図１に記載の読み出しと同様であるが、プローブ信号が第３ビームスプリッタ４０１によって生成され、グレーティング４０２によって検出器１１４へと方向づけられ、再生信号光が検出器１１４に到達するまえに再生信号光と干渉するようにされる。
【００３１】
読み出し中に、第１ビームスプリッタ１０２によって生成された信号光は、位相変調の空間光変調器２０１によって遮断され、上記位相変調の空間光変調器２０１の画素群に適切な電圧を印加することで遮断される。代替的に、位相変調の空間光変調器２０１の代わりに別の光学部品をホログラフィック装置に加えてもよく、ここで光学部品は不透明である。このことは、ホログラフィック装置が読み取り専用装置である場合にあてはめることができる。本発明により、ホログラフィック装置がデータを記録し且つ読み出すよう意図された場合、追加の部品をホログラフィック装置に設置してもよく、部品は、記録中は透明で、読み出し中は不透明あることができる。このことは、２つの電極の間にエレクトロクロミック材料からなるプレートの場合にあてはめることができる。位相変調の空間光変調器２０１はまた、追加のエレクトロクロミック層を含んでもよく、２つの電極の間に適切な電位差を印加することによって、読み出し中は不透明にすることができる。
【００３２】
所与の多重化パラメータで読み出す間、再生信号光が生成され、上記多重化パラメータで記録されたデータページに対応する。再生信号光の波面は、上記データページの記録に用いられた、位相変調の空間光変調器２０１の波面に等しい。したがって再生信号光の波面をΨｊＳＬＭと示し、ここで、ｊは、多重化パラメータに対応する。多重化パラメータｊは、たとえば、所与のデータページの記録に用いる参照光の角度であることができる。ただし本発明は、他の種類の多重にも等しく適用される。
【００３３】
プローブ信号光は、Ｋｐｒｏｂｅと示すベクトルを備えた平面波の波面を有する。この波面をΨｐｒｏｂｅと示す。ベクトルＫｐｒｏｂｅはグレーティング４０２に依存する。ベクトルＫｐｒｏｂｅの選択は、グレーティング４０２の偏向角度に依存し、後に詳細に説明する。再生信号光及びプローブ信号光が検出器１１４に到達するまえに干渉すると、このことは検出された信号光を生じさせ、その波面は再生信号光及びプローブ信号光の波面の和、すなわち、ΨｊＣＣＤ＝ΨｊＳＬＭ＋Ψｐｒｏｂｅである。ここでΨｊＣＣＤは、検出された信号光の波面を示す。検出器１１４は光学波面における出力すなわち、｜ΨｊＣＣＤ｜２のみを検知する。
【００３４】
検出された信号光の波面はしたがってΨｊＣＣＤ（Ｒ）＝ΨｊＳＬＭ（Ｒ）＋ｅｘｐ(２πiＫｐｒｏｂｅ.Ｒ)ｅｘｐ（iψ）と書き、ここでＲは位相変調の空間光変調器２０１の平面における２次元の位置座標を表し、ψは、再生信号光とプローブ信号光との間の位相差を表し、その位相差は、これら光の可能性のある等しくない光路長による。
【００３５】
検出器１１４は、検出された信号光の強度、すなわち、
【００３６】
【数１】
2007513458.tif 000003
のみを記録する。
【００３７】
以下に説明する方法は、検出器１１４上に記録された強度からΨｊＳＬＭ（Ｒ）の位相を回収する処理回路４０３によって実施することのできる、異なった例を与える。ホログラフィック媒体１０６に記録された個々のデータビットの位相は、一定の位相シフトまでΨｊＳＬＭ（Ｒ）の位相に等しい。位相シフトは、検出することができないが無関係である。
【００３８】
図５は、位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収する第１の実施形態を示す。検出器１１４上の強度をＩｊＣＣＤ（Ｒ）として示す。再生信号光の位相が一定であった場合、検出器１１４上の強度は縞模様を有し、それらの向きはベクトルＫｐｒｏｂｅに垂直であろう。再生信号光の位相が一定でないと、検出器１１４上の強度は、データページの個々のデータビットの位相によって変調された縞模様を含む。結果として、検出器１１４のＮｘ×Ｎｙ個の画素が、位相変調の空間光変調器２０１のＮＳＬＭｘ×ＮＳＬＭｙ個の変調素子よりも多く選択され、それにより、これらの位相変調の縞模様を検出することが可能になる。より詳細には、検出器１１４の画素数が、プローブベクトルＫｐｒｏｂｅと平行方向に、位相変調の空間光変調器２０１の変調素子の数より多い。この例において、ＮｙはＮＳＬＭｙよりも大きい。このことは、検出器１１４が長方形の画素を含むことにより達成でき、長方形の画素は、Ｋｐｒｏｂｅの方向に所定の寸法を有し、Ｋｐｒｏｂｅに垂直方向の寸法よりも小さい。
【００３９】
本方法の第１のステップは、検出器１１４上で検出された信号のフーリエ変換、すなわちＩｊＣＣＤ（Ｒ）のフーリエ変換を存する。ＩｊＣＣＤ（Ｒ）のフーリエ変換
【００４０】
【数２】
2007513458.tif 000004
は、
【００４１】
【数３】
2007513458.tif 000005
と書くことができ、ここでＣＢは中心バンドを表し、ＳＢはＩｊＣＣＤ（Ｒ）のフーリエ変換における２つの各サイドバンドである。中心バンドＣＢ（Ω）は１＋｜ΨｊＳＬＭ（Ｒ）２のフーリエ変換に対応し、したがって、再生信号光の波面の振幅についての情報を含む。サイドバンドＳＢ＋（Ω）及びＳＢ−（Ω）はそれぞれ、
【００４２】
【数４】
2007513458.tif 000006
のフーリエ変換に対応する。
【００４３】
中心バンドＣＢ（Ω）のバンド幅は最大でサイドバンドＳＢ＋（Ω）及びＳＢ−（Ω）のバンド幅の２倍であることに留意されたい。中心バンドＣＢ（Ω）とサイドバンドＳＢ＋（Ω）及びＳＢ−（Ω）との間のフーリエスペクトルにおける距離は、プローブベクトルＫｐｒｏｂｅの大きさに等しい。それ故、プローブベクトルＫｐｒｏｂｅの大きさは、中心バンドＣＢ（Ω）とサイドバンドＳＢ＋（Ω）及びＳＢ−（Ω）とがフーリエスペクトルにおいて重なり合わないように選択される。
【００４４】
サイドバンドＳＢ＋（Ω）及びＳＢ−（Ω）は、相互の複素共役であり、実数値の画像の２次元フーリエ変換に起因する。結果として、ＳＢ＋（Ω）及びＳＢ−（Ω）は、全く同一の情報を運ぶ。本方法の第２のステップは、たとえばＳＢ＋（Ω）など、サイドバンドの１つの抽出（selection）を含む。次に、抽出されたサイドバンドは好ましくはその中心点に関して中心出しされ、すなわち値ＳＢ＋（Ω−Ｋｐｒｏｂｅ）が計算される。
【００４５】
本方法の第３のステップは、ＳＢ＋（Ω−Ｋｐｒｏｂｅ）の逆フーリエ変換の計算を存する。このことは、再生信号光の波面の回収を可能にする：
【００４６】
【数５】
2007513458.tif 000007
この量は、再生信号光の波面の振幅情報及び位相情報の両方を含む。図５の例において、信号光の位相のみが変調される。本方法は、多重化パラメータｊで記録されたデータページの個々のデータビットの位相の回収を可能にする。信号光の振幅もまた変調された場合、本方法はまた、多重化パラメータｊで記録されたデータページの個々のデータビットの振幅の回収も可能にする。
【００４７】
中心バンドＣＢ（Ω）の情報もまた、多重化パラメータｊで記録されたデータページの個々のデータビットの振幅を回収するために処理され得ることに留意されたい。このことは、信号対雑音比が低いときに有用であろう。それによって、中心バンドＣＢ（Ω）の情報は好都合にも、サイドバンドＳＢ＋（Ω）の情報を処理することによって得られた振幅情報と組み合わせることができる。この目的を達成するために、中心バンドＣＢ（Ω）は抽出され、ＣＢ（Ω）の逆フーリエ変換が計算される。
【００４８】
図６は、本発明によるデータページを読み出す別の実施形態を示す。この実施形態において、複数のデータページが検出器１１４上で検出され、各データページは、異なるプローブベクトルを有する。図６の例において、３つの異なるプローブベクトルが、ホログラフィック媒体１０６の３つの連続するデータページの検出に用いられる。多重化パラメータｊで記録されたデータページの再構成に用いられる参照信号が、第１のプローブベクトルＫｐｒｏｂｅｊと干渉され、結果として生じる信号が検出器１１４上に検出される。多重化パラメータｊ＋１で記録されたデータページの再構成に用いられる参照信号は、第２のプローブベクトルＫｐｒｏｂｅｊ＋１と干渉され、結果として生じる信号がまた検出器１１４上に検出される。このことは、これら２つの信号が、検出器１１４上に加えられることを意味する。同じことが多重化パラメータｊ＋２で実行され、ここで、第３のプローブベクトルＫｐｒｏｂｅｊ＋２が用いられる。３つのプローブベクトルの方向は、互いに異なる。
【００４９】
次に、検出器１１４上で検出された信号のフーリエ変換が実行される。結果として生じるフーリエ変換は、１つの中心バンドＣＢ（Ω）及び６つのサイドバンドＳＢ＋ｊ（Ω）、ＳＢ−ｊ（Ω）、ＳＢ＋ｊ＋１（Ω）、ＳＢ−ｊ＋１（Ω）、ＳＢ＋ｊ＋２（Ω）、及びＳＢ−ｊ＋２（Ω）を含む。次に、サイドバンドＳＢ＋ｊ（Ω）、ＳＢ＋ｊ＋１（Ω）、及びＳＢ＋ｊ＋２（Ω）が抽出され、これらのサイドバンドの逆フーリエ変換が実行される。図５に記載の中心出しの演算のあとが好ましい。このことは、各々が多重化パラメータｊ、ｊ＋１及びｊ＋２で記録された、３つのデータページについての振幅情報及び位相情報の回収を可能にする。
振幅情報及び位相情報の回収に必要な、要求される処理を減らすことから、この実施形態は好都合である。実際に、１回の順方向フーリエ変換のみが、本方法の第１のステップに必要である。順方向フーリエ変換は最も複雑なものの１つである。何故なら、順方向フーリエ変換は、検出器１１４の完全な視野にわたって実行されるからである。
【００５０】
他の方法を用いて、位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収してもよい。別の例を、図４のホログラフィック読み出し装置に基づいて以下に説明する。この方法は、位相ステッピング手順を用いる。以下に説明する例において、個々のデータビットの位相は０又はπのみであることができる。
【００５１】
本方法において、プローブ信号光は、一様な波面を有し、すなわちプローブベクトルＫｐｒｏｂｅは、０ベクトルである。結果として、検出器１１４上の強度は
【００５２】
【数６】
2007513458.tif 000008
ここで、ψＳＬＭ（Ｒ）は、回収される波面ΨｊＳＬＭ（Ｒ）の位相である。位相ステッピング手順は、位相ψを変化させ且つψの異なる値についての強度Ｉｊ，ψＣＣＤ（Ｒ）を測定することを存する。この例において、ψの２つの値のみが要求される。位相ψは、プローブ信号光の光路を変えることによって、変化させてもよく、たとえば、第３ビームスプリッタ４０２と検出器１１４との間に設置されたミラーを変位させることによって、変化させてもよい。この例において、第１の位相ψ１が、ψ１≠（２ｎ＋１）π／２であるように選ばれる。第２の位相ψ２が、ψ２−ψ１＝πであるように選ばれる。Ｉｊ，ψ１ＣＣＤ（Ｒ）及びＩｊ，ψ２ＣＣＤ（Ｒ）の検出の後、値Ｉｊ，ψ１ＣＣＤ（Ｒ）−Ｉｊ，ψ２ＣＣＤ（Ｒ）が各Ｒについて測定される：
【００５３】
【数７】
2007513458.tif 000009
それ故、
【００５４】
【数８】
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結果として、差Ｉｊ，ψ１ＣＣＤ（Ｒ）−Ｉｊ，ψ２ＣＣＤ（Ｒ）の符号が、ψＳＬＭ（Ｒ）＝０又はπのいずれかを示す。位相ステッピング手順を用いる本方法は、再生信号光の２値の波面について説明されてきたが、すなわち、ここでψＳＬＭ（Ｒ）が２つの異なる値のみを取ることができる場合、本方法は、２値でない波面に適用されてもよい。この場合、位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収するため、より多くの位相ψを選択しなければならない。このことは、D.  Malacara編「Optical  Shop  Testing」、John  Wiley  &  Sons、  New  York、  1992（非特許文献３）により詳細に記載されている。
【００５５】
位相変調データページの個々のデータビットの位相を回収する更なる方法を以下に説明する。本方法は、上文に説明した方法と同様、プローブ信号光を必要としない。同じ位相変調データページについて、異なる再生信号光が、検出器１１４上に検出される。このことは、ホログラフィック読み出し装置で光学パラメータが変化することで達成される。たとえば、再生信号光の焦点が変化してもよい。位相変調データページの個々のデータビットの位相は、異なる再生信号光について、検出器１１４上に検出される異なる信号の特定の分析によって回収されてもよい。かかる方法は既に、高分解能電子顕微鏡検査といった、他の技術分野で周知である。このことはたとえば、「Special  Issue  of  Ultramicroscopy  on  Brite-Euram  Project  No.  3322」、「Towards  One-Angstrom  Resolution」、  Ultramicroscopy、  Vol.  64、1996（非特許文献４）に記載されている。
【００５６】
本発明によるデータページを読み出す方法は、ホログラフィック装置に実装されるよう意図された集積回路で実現することができる。プログラムメモリにロードされた命令セットにより、集積回路はデータページを読み出す方法を実行する。命令セットは、たとえば、ディスク等のデータキャリヤに格納されてもよい。命令セットは、集積回路のプログラムメモリにロードされるために、データキャリヤから読み出されることができ、読み出されることで役割を果たす。
【００５７】
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】
【００５８】
【図１】従来技術によるホログラフィック装置を示す。
【図２ａ】本発明によるホログラフィック記録装置を示す。
【図２ｂ】本発明によるホログラフィック記録装置を示す。
【図３】本発明の好都合な実施形態によるホログラフィック記録装置を示す。
【図４】本発明によるホログラフィック読み出し装置を示す。
【図５】本発明の第１の実施形態による、データページを読み出す方法を示す。
【図６】本発明の第１の実施形態による、データページを読み出す別の方法を示す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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