(57)【要約】  ホログラフィック記憶媒体にデータを記憶する及びそれからデータを読み出すためのセットアップは、波長λを有する光（１４）を放出するための光源（１２）、光源によって放出された光を変調するための変調器（１６）、変調された光から信号ビーム（２０）を形成するための及びホログラフィック記憶媒体（２６）へと信号ビームを集束させるための投射手段（１８）、並びに、ホログラフィック記憶媒体へと参照ビーム（２２，３２）を放出するための光源（１２）、参照ビームが波長λを有することを含む。セットアップは、グレーティング（２８）、及び、入射の参照ビーム（２２，３２）が、グレーティングによって回折させられたものであるように配置されたλ／４層（３０）を含むが、それの際に回折させられたビーム（３４）は、再度λ／４層を通じて伝わる。
2010507183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィック記憶媒体にデータを記憶する及び前記ホログラフィック記憶媒体からデータを読み出すためのセットアップであって、
前記セットアップは、
波長λを有する光を放出するための光源、
信号ビームを形成するように光源によって放出された光を変調するための変調器、
前記ホログラフィック記憶媒体へと信号ビームを集束させるための投射手段、
前記ホログラフィック記憶媒体へと参照ビームを放出するための光源、
前記参照ビームが波長λを有すること、
を含むと共に、
前記セットアップは、グレーティング、及び、入射の参照ビームが、前記グレーティングによって回折させられると共に、それの際に前記回折させられたビームが、再度前記λ／４層を通じて伝わるように、配置された４／λ層を含む、
セットアップ。
【請求項２】
請求項１に記載のセットアップにおいて、
前記グレーティングは、λ／２ｓｉｎθのグレーティング定数を有すると共に、
θは、前記入射の参照ビームの公称の入射角度である、
セットアップ。
【請求項３】
請求項２に記載のセットアップにおいて、
前記参照ビームの入射角度θ’は、前記参照ビームの前記公称の入射角度θに関して可変なものである、
セットアップ。
【請求項４】
請求項３に記載のセットアップにおいて、
前記グレーティング定数は、記憶する間に前記参照ビームの異なる入射角度θ’についてλ／２ｓｉｎθであると共に、
前記セットアップは、読み出しの間における前記入射の参照ビームが、記録する間における回折させられた参照ビームと整列させられるように、配置されたものである、
セットアップ。
【請求項５】
請求項３に記載のセットアップにおいて、
前記グレーティング定数は、記憶する間に前記参照ビームの異なる入射角度θ’についてλ／２ｓｉｎθであると共に、
前記セットアップは、読み出しの間における前記回折させられた参照ビームが、記録する間における前記入射の参照ビームと整列させられるように、配置されたものである、
セットアップ。
【請求項６】
請求項１に記載のセットアップにおいて、
前記グレーティングは、読み出しの間に回折性のもの及び記録する間に本質的に透明なものであるように適合させられる、
セットアップ。
【請求項７】
請求項６に記載のセットアップにおいて、
前記グレーティングは、フォトクロミックの性質を有する、
セットアップ。
【請求項８】
請求項１に記載のセットアップにおいて、
選択的に透明な素子は、前記投射手段及び前記グレーティングの間にさらに配置されたものであると共に、
前記セットアップは、前記選択的に透明な素子を、読み出しの間において本質的に透明なもの及び記録する間において本質的に不透明なものにするための手段を含む、
セットアップ。
【請求項９】
波長λを有する光を基礎としたデータを記憶するためのホログラフィック記憶アレンジメントであって、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントは、ホログラフィック記憶媒体、グレーティング、並びに、前記ホログラフィック記憶媒体及び前記グレーティングの間におけるλ／４層を含む、
ホログラフィック記憶アレンジメント。
【請求項１０】
請求項９に記載のホログラフィック記憶アレンジメントにおいて、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントは、前記ホログラフィック記憶媒体、前記グレーティング、及び前記λ／４層を含む一体的なアレンジメントを形成する、
ホログラフィック記憶アレンジメント。
【請求項１１】
請求項９に記載のホログラフィック記憶アレンジメントにおいて、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントは、ホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶すると共に前記ホログラフィック記憶アレンジメントからデータを読み出すためのセットアップによって発生させられた参照ビームと共に使用されることが可能なものであると共に、
前記参照ビームは、公称の入射角度θを有すると共に、
前記グレーティングは、λ／２ｓｉｎθのグレーティング定数を有する、
ホログラフィック記憶アレンジメント。
【請求項１２】
ホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶するための方法であって、
前記方法は、
波長λを有する光を放出すること、
信号ビームを形成するように前記光を変調すること、
ホログラフィック記憶媒体、グレーティング、並びに、前記ホログラフィック記憶媒体及び前記グレーティングの間におけるλ／４層を含むホログラフィック記憶アレンジメントを提供すること、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントへと前記信号ビームを集束させること、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること
のステップ、
前記参照ビームは、波長λを有すること
を含むと共に、
前記入射の参照ビームは、前記ホログラフィック記憶媒体を通じて及び前記λ／４層を通じて伝わった後に、前記グレーティングによって回折させられると共に、それの際に前記回折させられた参照ビームは、再度、前記λ／４層を通じて及び前記ホログラフィック記憶媒体を通じて伝わると共に、
データは、前記信号ビームとの前記回折させられた参照ビームの干渉によって前記ホログラフィック記憶媒体に記憶される、方法。
【請求項１３】
ホログラフィック記憶アレンジメントからデータを読み出すための方法であって、
前記データは、請求項１２に記載の方法によって記録されてしまってあると共に、
前記方法は、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること、
のステップ、
前記参照ビームが、波長λを有すると共に記憶する間に使用された前記回折させられた参照ビームと整列させられること、
前記ホログラフィック記憶媒体に前記参照ビームを散乱させること、及び、
前記散乱させられた参照ビームを検出すること
：のステップを含む、方法。
【請求項１４】
ホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶するための方法であって、
前記方法は、
波長λを有する光を放出すること、
信号ビームを形成するように前記光を変調すること、
ホログラフィック記憶媒体、グレーティング、並びに、前記ホログラフィック記憶媒体及び前記グレーティングの間におけるλ／４層を含むホログラフィック記憶アレンジメントを提供すること、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントへと前記信号ビームを集束させること、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること、
：のステップ、
前記参照ビームが波長λを有すること、
を含むと共に、
データは、前記信号ビームとの前記入射の参照ビームの干渉によって前記ホログラフィック記憶媒体に記憶される、方法。
【請求項１５】
ホログラフィック記憶アレンジメントからデータを読み出すための方法であって、
前記データは、請求項１４に記載の方法によって記録されてしまってあると共に、
前記方法は、
前記ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること、
前記参照ビームが波長λを有すること、
のステップ、
前記入射の参照ビームが、前記ホログラフィック記憶媒体を通じて及び前記λ／４層を通じて伝わった後で、前記グレーティングによって回折させられると共に、それの際に前記回折させられたビームは、再度、前記λ／４層を通じて及び前記ホログラフィック記憶媒体を通じて伝わると共に、
前記回折させられた参照ビームが、記録する間に使用された前記入射の参照ビームと整列させられること、
前記ホログラフィック記憶媒体に前記回折させられた参照ビームを散乱させること、並びに、
前記散乱させられた参照ビームを検出すること
：のステップを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１４及び１５に記載の方法において、
前記グレーティングは、読み出しの間において回折性のもの及び記録する間において本質的に透明なものである、方法。
【請求項１７】
請求項１４及び１５に記載の方法において、
選択的に透明な素子は、前記ホログラフィック記憶媒体及び前記グレーティングの間に配置されると共に、
前記選択的に透明な素子は、読み出しの間において本質的に透明なもの及び記録する間において本質的に不透明なものである、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、ホログラフィック記憶媒体にデータを記憶する及びそれからデータを読み出すためのセットアップに及び方法に関係する。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
ホログラフィックデータ記憶において、ディジタル情報（‘０’及び‘１’）を含有する二次元の空間光変調器（ＳＬＭ）のパターンは、ホログラフィック記憶媒体へ投射される。最も一般的な構成は、いわゆる４ｆフーリエ構成であるが、それにおいては、ＳＬＭ及び第一のレンズの間における距離は、このレンズの一つの焦点距離ｆ１であると共に、このレンズから媒体までの距離は、ｆ１であると共に、媒体から第二のレンズまでの距離は、この第二のレンズの一つの焦点距離ｆ２であると共に、最後にこの第二のレンズから検出器アレイまでの距離は、再度ｆ２である。典型的には、ｆ１＝ｆ２である。
【０００３】
このようなセットアップの図解は、図４に与えられる。レーザー源（示されたものではない、符号１１２によって指示されたもの）によって放出された光は、二つのビームへ分割される。第一のビーム１１４は、偏向ビームスプリッター１３６の手段によって、反射型の空間光変調器１１６、例．ＬＣｏＳデバイス、に向かって方向付けられる。第二のビームは、参照ビーム１２２として使用される。反射型の空間光変調器１１６（Ｒ−ＳＬＭ）によって発生させられた二次元のデータページは、ホログラフィック記憶媒体１２６へと光を集束させるものである結像レンズ１１８に向かって逆戻りに反射させられる。ホログラフィック記憶媒体１２６へとレンズ１１８から集束させられた光は、信号ビーム１２０として知られたものである。ホログラフィック記憶媒体１２６は、ホログラフィック記憶アレンジメント１１０の部分であるが、それは、図解されたような単純な場合には、二つの保護層１３８，１４０を含むが、それらの間にはホログラフィック記憶媒体１２６が、挟まれる。記録するためには、信号ビーム１２０は、参照ビーム１２２と干渉するが、それは、ホログラフィック記憶媒体１２６における屈折率の変調に帰着する。この変調は、記憶されたデータを表す。読み出しの間に、媒体は、参照ビーム１２２のみで照明されるが、それは、ホログラフィック記憶媒体１２６における散乱させる手段によって、信号ビーム１２０によって元来担持されたデータページの波面の再構築に帰着する。散乱された光ビーム１４２は、検出器アレイ１２４、例．ＣＭＯＳ又はＣＣＤアレイ、へレンズ１４４で結像させられる。Ｒ−ＳＬＭ１１６から第一のレンズ１１８までの距離は、このレンズ１１８の焦点距離に対応すると共に、レンズ１１８からホログラフィック記憶媒体１２６までの距離に等しいものである。さらに、ホログラフィック記憶媒体１２６から第二のレンズ１４４までの距離及び第二のレンズ１１４から検出器アレイ１２４までの距離は、第一の述べられた距離；よって、名称４ｆ構成、と同一のものである。
【０００４】
図４に示された構成での周知の問題点は、あるものが、ホログラフィック記憶媒体１２６の両方の側にかさのある及び大きい光学部品であると、小型さの欠如である。先行技術における知られた改善は、位相共役の読み出し（例えば、Ｋｅｎ  Ａｎｄｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄ  ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ  ａｔ  １００  Ｇｂｉｔ／ｉｎ２，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ  ＩＳＯＭ／ＯＤＳ  ２００５（非特許文献１）：を参照）を行うことである。位相共役を使用することで、読み出しは、記録する間に使用されたような参照ビームの位相共役でされる、即ち、読み出しの間における参照ビームは、データ記憶の間における参照ビームを反対方向に伝播させるものである。
【０００５】
このようなセットアップの図解は、図５に与えられる。記録する位相が、図４を参照して記載されたものと類似のものである一方で、参照ビーム１２２を使用することで、読み出しの位相は、異なるものである。読み出しの際に、ホログラフィック媒体は、反対方向に伝播する参照ビーム１３２で照明される。結果として生じる散乱されたビームは、レンズ１１８へ及びそれを通じて伝わる。偏光ビームスプリッター１３６は、図４のセットアップと対照的に、空間光変調器１１６、偏光ビームスプリッター１３６、フォーカシングレンズ１１８、及び光源１１２としてホログラフィック記憶アレンジメント１１０の同じ側に位置決めされたものである、検出器アレイ１２４へ、散乱されたビームを投射する。しかしながら、実に図５に従った全体的なシステムが、図４に従ったシステムと比べてより小型のものであるとはいえ、なおもいくつかの光学部品は、読み出しに使用された参照ビームが、ホログラフィック記憶アレンジメントの他方の側から投射されると共に、例．面内の角度を多重化することのために、操縦されることを必要とすると、ホログラフィック記憶アレンジメントの“他方の側”にあるものであることを必要とする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｋｅｎ  Ａｎｄｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄ  ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ  ａｔ  １００  Ｇｂｉｔ／ｉｎ２，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ  ＩＳＯＭ／ＯＤＳ  ２００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、望まれることは、より小型なものであるシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［発明の概要］
当該発明のある態様に従って、提供されるものは、ホログラフィック記憶媒体にデータを記憶すると共にそれからデータを読み出すためのセットアップであるが、前記のセットアップは、
波長λを有する光を放出するための光源、
信号ビームを形成するために、光源によって放出された光を変調するための変調器、
ホログラフィック記憶媒体へと信号ビームを集束させるための投射手段、
ホログラフィック記憶媒体へと参照ビームを放出するための光源、
参照ビームが、波長λを有すること
を含むと共に、
それにおいて、セットアップは、グレーティング、及び、入射の参照ビームが、グレーティングによって回折させられるように配置されたλ／４層を含むが、それの際に回折させられたビームは、再度、λ／４層を通じて伝わる。
【０００９】
適当なグレーティングの採用によって、信号ビームと干渉すると共にホログラフィック記憶媒体内における屈折率の変調を生じさせること、又は、入射の参照ビーム及び信号ビームの干渉のおかげで先に記憶されたデータを読み出すこと、のいずれかのためにグレーティングによって回折させられた参照ビームを使用することは、可能性のあることである。グレーティングのおかげで、完全な光学部品は、ホログラフィック記憶媒体の同じ側に位置決めされるが、それは、セットアップの小型さに関して特に有用なものである。
【００１０】
ある実施形態に従って、グレーティング定数は、λ／２ｓｉｎθであると共に、θは、入射の参照ビームの公称の入射角度である。このようなグレーティングで、一次の回折させられた光は、これのビームが、角度θの下で入射するものである場合には、参照ビームを反対方向に伝播させるものである。
【００１１】
別の実施形態に従って、参照ビームの入射角度θ’は、参照ビームの公称の入射角度θに関して可変のものである。この基礎の上で、角度を多重化することは、可能性のあることとされるが、それは、ホログラフィック記憶媒体の同じ体積へとより多くの情報を記憶することを許容する。
【００１２】
多重化することを実施することの可能性は、グレーティング定数が、記憶する間における参照ビームの異なる入射角度θ’についてλ／２ｓｉｎθであることであると共に、読み出しの間における入射の参照ビームは、記録する間における回折させられた参照ビームと整列させられる。このように、与えられた参照ビームの位相共役を発生させるために設計されるものであるグレーティングでさえも、しかし、記憶する間に使用された全ての参照ビームのものではないが、本発明を、本発明の意味において反対方向に伝播することを必要とするものであるビームを整列させることによって、実現することができる。
【００１３】
さらなる実施形態に従って、グレーティング定数は、記憶する間における参照ビームの異なる入射角度θ’についてのλ／２ｓｉｎθであると共に、読み出しの間における回折させられた参照ビームは、記録する間における入射の参照ビームと整列させられる。
【００１４】
さらなる実施形態に従って、グレーティングは、読み出しの間において回折性のもの及び記録する間において本質的に透明なであることに適合させられる。読み出しの間に、回折させられた参照ビームを、ホログラフィック記憶媒体からデータを読み出すために使用することができる一方で、回折させられた参照ビームは、グレーティングの欠如のかげで、記憶する間において発生させられるものではない。詳細な記載において説明されたように、これは、ホログラフィック媒体においてデータ密度を増加させることを許容する。
【００１５】
この事情において、グレーティングは、フォトクロミックの性質を有することがある。
【００１６】
さらに、選択的に透明な素子が、投射手段及びグレーティングの間に配置されることは、可能性のあることであるが、セットアップは、選択的に透明な素子を、読み出しの間において本質的に透明なもの及び記録する間において本質的に不透明なものにするための手段を含む。
【００１７】
本発明のある態様は、さらに、波長λを有する光を基礎としてデータを記憶するためのホログラフィック記憶アレンジメントに関係するが、ホログラフィック記憶アレンジメントは、ホログラフィック記憶媒体、グレーティング、並びに、ホログラフィック記憶媒体及びグレーティングの間におけるλ／４層を含む。
【００１８】
特に、ホログラフィック記憶アレンジメントは、ホログラフィック記憶媒体、グレーティング、及びλ／４層を含む一体のアレンジメントを形成することがある。
【００１９】
ある実施形態に従って、ホログラフィック記憶アレンジメントは、ホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶すると共にそれからデータを読み出すためのセットアップによって発生させられた参照ビームと共に使用されることが可能なものであるが、参照ビームは、公称の入射角度θを有すると共に、グレーティングは、λ／２ｓｉｎθのグレーティング定数を有する。
【００２０】
本発明のある態様は、さらに、ホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶することの方法に関係するが、前記の方法は、
波長λを有する光を放出すること、
信号ビームを形成するために、光を変調すること、
ホログラフィック記憶媒体、グレーティング、並びに、ホログラフィック記憶媒体及びグレーティングの間におけるλ／４層を含むホログラフィック記憶アレンジメントを提供すること、
ホログラフィック記憶アレンジメントへと信号ビームを集束させること、
ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること、
：のステップ、
参照ビームが、波長λを有すること、
を含むと共に、
それにおいて、入射の参照ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通じて及びλ／４層を通じて伝わる後で、グレーティングによって回折させられるが、それの際に回折させられたビームは、再度、λ／４層を通じて及びホログラフィック記憶媒体を通じて伝わると共に、
それにおいて、データは、信号ビームとの回折させられたビームの干渉によってホログラフィック記憶媒体に記憶される。
【００２１】
この基礎の上で、ホログラフィック記憶アレンジメントから読み出すことの方法を、提供することができるが、それにおいては、方法は、
ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること、
参照ビームは、波長λを有すること、
ホログラフィック記憶媒体から参照光ビームを散乱させること、及び、
散乱させられた参照ビームを検出すること
：のステップを含むと共に、
それにおいて、読み出しの間において使用された参照ビームは、記憶する間において使用された回折させられた参照ビームと整列させられる。
【００２２】
その結果として、読み出しの段階の間に従来の読み出しのみが、入射の参照ビームを基礎として行われる一方で、回折させられたビームの反対方向に伝播する本性は、記録する段階の間において使用される。
【００２３】
さらなる実施形態に従って、本発明は、ホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶することの方法に関係するが、前記の方法は、
波長λを有する光を放出すること、
信号ビームを形成するために、光を変調すること、
ホログラフィック記憶媒体、グレーティング、並びに、ホログラフィック記憶媒体及びグレーティングの間におけるλ／４層を含むホログラフィック記憶アレンジメントを提供すること、
ホログラフィック記憶アレンジメントへと信号ビームを集束させること、
ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること、
：のステップ、
参照ビームが、波長λを有すること、
を含むと共に、
それにおいて、データは、信号ビームとの入射の参照ビームの干渉によってホログラフィック記憶媒体に記憶される。
【００２４】
この事情において、ホログラフィック記憶アレンジメントからデータを読み出すことの方法は、提示されるが、それにおいては、方法は、
ホログラフィック記憶アレンジメントへと参照ビームを放出すること、
参照ビームが、波長λを有すること、
それにおいて、入射の参照ビームは、ホログラフィック記憶媒体を通じて及びλ／４層を通じて伝わる後で、グレーティングによって回折させられると共に、それの際に回折させられたビームは、再度、λ／４層を通じて及びホログラフィック記憶媒体を通じて伝わること、
ホログラフィック記憶媒体から回折させられた参照ビームを散乱させること、並びに、
散乱された参照ビームを検出すること
：のステップを含むと共に、
それにおいて、読み出しの間において使用された回折させられたビームは、記録する間において使用された入射の参照ビームと整列させられる。
【００２５】
よって、記録することが、信号ビームとの入射の参照ビームの干渉によって従来の基礎の上で行われる一方で、読み出しは、記録する間において使用された入射の参照ビームと整列させられるものである回折させられた参照ビームに基礎が置かれたものである。
【００２６】
最後に述べられた実施形態と関連して、グレーティングは、読み出しの間において回折性のもの及び記録する間において本質的に透明なものであることがある。
【００２７】
さらに、選択的に透明な素子が、ホログラフィック記憶媒体及びグレーティングの間に配置されることは、可能性のあることであるが、選択的に透明な素子が、読み出しの間において本質的に透明なもの及び記録する間において本質的に不透明なものである。
【００２８】
当該発明のこれらの及び他の態様は、以後に記載された実施形態から明白なものであると共にそれらを参照して解明されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
［図面の手短な記載］
【図１】図１は、本発明のある実施形態に従った、ホログラフィック記憶媒体にデータを記憶すると共にそれからデータを読み出すためのセットアップを示す。
【図２】図２は、本発明のある実施形態に従ったホログラフィック記憶アレンジメントを示す。
【図３】図３は、面内の角度を多重化することを図解するためのホログラフィック記憶アレンジメントを示す。
【図４】図４は、先行技術に従ったホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶すると共にそれからデータを読み出すためのセットアップを示す。
【図５】図５は、先行技術に従ったホログラフィック記憶アレンジメントにデータを記憶すると共にそれからデータから読み出すためのさらなるセットアップを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［当該発明の実施形態の記載］
図１は、本発明に従ったホログラフィック記憶媒体にデータを記憶すると共にそれからデータから読み出すためのセットアップを示す。記録する状況は、図１の部分に図解される。（示されたものではないが、しかし、符号１２によって示唆された）光源からの、偏光させられた光１４は、偏光ビームスプリッター３６の中へと投射される。伴われた光の偏光の方向は、小さい矢印又は光の方向を示唆するより大きい矢印の始点の固定された円として示される。光は、偏光ビームスプリッター３６によって空間光変調器１６へ反射させられる。空間光変調器１６は、反対の方向へと光を反射させる。この光は、“０”及び“１”、即ち、ホログラフィック記憶媒体２６へ移されるためのデータ、を表すものである二つの異なる偏光を含有することがある。光は、偏光において回転させられるために及びホログラフィック記憶アレンジメント１０の中へと信号ビーム２０の形態で投射されるためにλ／２層４８及びレンズ１８を通じて伝播する。空間光変調器１６に追加して、空間光変調器１６に対して垂直な、検出器アレイ２４は、配置されるが、それは、読み出しの間に使用されることになる。
【００３１】
図１の実施形態において、ホログラフィック記憶アレンジメント１０は、ホログラフィック記憶媒体２６、グレーティング２８、並びに、ホログラフィック記憶媒体２６及びグレーティング２８の間に挟まれたλ／４層３０を含む。ホログラフィック記憶媒体２６は、保護層５０によって覆われる。ホログラフィック記憶媒体２６が、グレーティング２８及びλ／４層３０とは別個のものであることがあることは、留意されるべきことである。言い換えれば、ホログラフィック媒体２６は、グレーティング２８及びλ／４層３０を含むセットアップの中へと使用者によって挿入されることがある。この目的のために、セットアップは、さらに、前記のホログラフィック媒体２６を受容するための手段を含むことになる。この受容する手段は、ＣＤプレーヤーにおけるもののような従来の光学的な記憶において使用されたトレイのようなレンズ１８及びλ／４層３０の間にホログラフィック媒体を配置することに適切ないずれの形態をも有することがある。
【００３２】
信号ビーム２０に追加して、参照ビーム２２は、ホログラフィック記憶アレンジメント１０の中へと投射される。この参照ビーム２２は、波長λを有すると共に信号ビーム２０と同じ光源１２によって又は異なる光源によって発生させられることがある。従って、信号ビーム２０を発生させるための光源及び参照ビーム２２を発生させるための光源は、一つの及び同じ光源であることがある。グレーティング定数の適当な選抜のおかげで、参照ビーム２２は、回折させられた参照ビーム３４が、図１に示された実施形態において入射の参照ビーム２２を反対方向に伝播させるような角度の中へと回折させられる。入射の信号ビーム２０及び回折させられた参照ビーム３４の干渉によって、ホログラフィックパターン、例．空間的な屈折率の変調は、ホログラフィック記憶媒体２６に形成される。現実に、回折させられた参照ビーム３４は、λ／４層３０のおかげで、信号ビーム２０と同じ偏光を有すると共に、このように信号ビーム２０と干渉することがある。
【００３３】
読み出された状況は、図１の部分（ｂ）に図解される。読み出しの間には、参照ビーム３２のみが、ホログラフィック記憶アレンジメント１０の中へと投射される。参照ビーム３２が、この実施形態において、記録する間に使用された回折させられた参照ビーム３４の位相共役である。従って、参照ビーム３２は、ホログラムから、レンズ１８、λ／２層４８、ビームスプリッター３６を通じて、検出器アレイ２４へ、散乱させられる。
【００３４】
図２は、本発明のある実施形態に従ったホログラフィック記憶アレンジメントを示す。ここで、入射の参照ビーム２２及び回折させられた参照ビーム３４の反対方向の伝播は、詳述される。この反対方向に伝播する状況を、θが、ホログラム媒体の内側で参照ビーム２２の公称の入射の角度であるとき、λ／２ｓｉｎθであるためにグレーティング定数を選択することによって達成することができる。そのとき、回折させられた光ビーム３４の一次は、入射の参照ビーム２２を反対方向に伝播させる。
【００３５】
図３は、面内の角度を多重化することを図解するためのホログラフィック記憶アレンジメントを示す。ホログラフィックデータ記憶において、多重化することは、同じ体積の中へより多くの情報を記憶するために行われる。これは、参照ビームの入射の角度を変動させることによって順次に多重のページを書き込むことによって最も一般的にされる。入射の角度は、異なるデータページを記録するために、たとえば、０．１度、の階段によって増大させられる。たとえば、入射の角度は、可能性のある入射の角度の平均の値である公称の入射の角度のまわりに変動させられることがある。例として、入射の角度は、４０及び６０度の間において変動させられることがあるが、公称の入射の角度は、その場合には５０度であるものである。しかしながら、公称の入射の角度についてのみ、グレーティングは、グレーティングが、λ／２ｓｉｎθのグレーティング定数で設計されてしまってあると共にθが、公称の入射の角度であるとすれば、反対方向に伝播する方向において正確に光を回折させることになる。他の角度については、図３に図解されたように、回折させられた光は、異なる角度で中から出てくることになる。図３の部分（ｂ）が、公称の入射の角度θと比べてより大きいものである入射の角度を示す一方で、図３の部分（ａ）は、入射の角度が、公称の入射の角度θと比べてより小さいものであるところの状況を示す。しかしながら、当該発明のある実施形態に従って、なおも正しい記録及び読み出しは、可能性のあることである。これを、参照ビームの異なる角度で記録すると共に読み出すことによって達成することができる。図１に図解されたような記録する及び読み取る状況において、読み出しの段階における参照ビームの入射の方向は、具体的なページについて記録する段階における回折させられた光の方向に調和させられる。グレーティングが、回折させられたビームの正確な反対方向の伝播を得るために設計されてしまってあるところの角度とは異なるものである、記録する間において使用された参照ビームの入射の角度について、読み出しの段階における参照ビームの入射の角度は、記録する段階における入射の参照ビームの方向と異なる。この方式では、全てのページを、忠実度の喪失無しに読み出すことができる。典型的には、グレーティングは、公称の角度θ、即ち、参照ビームによってアクセスされた角度の範囲の中央における角度、に調和させられるものであるピッチで設計されることになる。
【００３６】
上に記載された状況において、グレーティングは、記録する及び読み出しの間の両方で、存在するものである。これは、二つのビームの一つのみが、データを記憶すると共にその後にデータを読み取るために使用されるのに対して、記録する間に、入射の及び回折させられた参照ビームの両方が、感光性のホログラフィック媒体を通じて伝播するものであるという不都合を有することがある。図１に図解された事例においては、回折させられた入射のビーム３４によって書き込まれた情報のみが、読み出しの間に入射の参照ビーム３２によって読み取られる。その結果として、光重合性のホログラフィック材料の動的な範囲は、より低い記憶容量に帰着するものである、二つのビームの存在によって消費されることがある。この問題点を解決する為には、さらなる実施形態が、考慮される。このさらなる実施形態に従って、回折させられた参照ビームが、データを記録するために使用されるのではないのであり、入射の参照ビームが、ホログラフィック記憶媒体の中へとデータを書き込む為には、信号ビームと干渉するのである。データを読み出すことは、その次に、記録するために使用された入射の参照ビームを反対方向に伝播させる回折させられた参照ビームによって達成される。このさらなる実施形態の基礎の上に、記録する間におけるホログラフィック媒体２６における二つの参照ビームの存在による記憶容量の低下を回避することができる。グレーティングを切り換え可能なもの、即ち、読み出しの段階にのみ存在するものであると共に記録する段階においてはそうではないもの、とすることは、可能性のあることである。読み出しの際にのみ、グレーティングは、オンに切り換えられると共に、入射の参照ビームは、検出器において信号を構築するために体積ホログラムをその後に散乱させるためにグレーティングから最初に回折させられる。これを、例えば、フォトクロミックの性質を備えたグレーティングによって達成することができる。一つの波長で、フォトクロミックの層の光学的な反射及び吸収を、別の波長でそれに突き当たる光の量によって制御することができる。エレクトロクロミックの性質を備えたグレーティングは、また、使用されることがある。
【００３７】
第一の実施形態において、“オフ”の状態において、グレーティングは、本質的に透明なものであると共に、回折は、起こるものではない。グレーティングは、ホログラムにおいてデータを読み取る及び書き込むために使用された波長と比べて異なる波長の、それに光源を結合させることによって、読み出しの段階の間において起動させられる（“オン”状態）。これは、“書き込み”及び“読み取り”の状態の間においてホログラムを切り換えるための非接触の方法である。
【００３８】
あるいは、第二の実施形態において、非切り換え可能なグレーティングは、切り換え可能なミラー又は吸収体の後方に隠される。これは、たとえばフォトクロミックの又はエレクトロクロミックのミラーであることがある。このような実施形態においては、グレーティングの効率を、切り換えの特徴と独立に最適化することができると共に、‘オン’及び‘オフ’状態の間におけるより大きい光学的なコントラストを可能にする。
【００３９】
上に記載されたものではない均等物及び変更物は、また、添付する特許請求の範囲において定義されるものである、当該発明の範囲から逸脱することなく用いられることがある。後に続く特許請求の範囲におけるいずれの符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきものではない。動詞“を含むこと”及びそれの活用の使用が、いずれの請求項に定義されたものの他に、いずれの他の要素の存在をも排除するものではないことは、自明なことであると思われる。要素に先立つ単語“ある”は、複数のこのような要素の存在を排除するものではない。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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