CN1280801C - 全息记录的方法和设备 - Google Patents
全息记录的方法和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1280801C CN1280801C CN200410002498.1A CN200410002498A CN1280801C CN 1280801 C CN1280801 C CN 1280801C CN 200410002498 A CN200410002498 A CN 200410002498A CN 1280801 C CN1280801 C CN 1280801C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hologram
- mutually
- recording
- along
- wave beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 64
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 2
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/10—Processes or apparatus for producing holograms using modulated reference beam
- G03H1/12—Spatial modulation, e.g. ghost imaging
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
- G11C13/042—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using information stored in the form of interference pattern
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/2645—Multiplexing processes, e.g. aperture, shift, or wavefront multiplexing
- G03H2001/2675—Phase code multiplexing, wherein the sub-holograms are multiplexed according to spatial modulation of the reference beam
Abstract
一种用于通过将信号波束和参考波束投射到记录介质上将信息记录为光的相信息的全息记录方法，其中X方向定义为包括信号波束和参考波束的光轴的平面(入射面)与记录介质的记录平面之间交线的方向，而Y方向定义为与入射平面垂直并与所述交线相交的直线的方向，该方法包括如下步骤：使用经第一相编码调制的参考波束将第一全息图记录在预先确定的位置处，和使用经模式与第一相编码的不同的第二相编码调制的参考波束将第二全息图记录在沿Y方向移位的位置处，其与第一全息图部分重叠。
Description
技术领域
本发明涉及用于全息记录的方法和设备，更具体地，涉及能够通过提高沿Y方向的选择性增加记录密度的全息记录方法和设备，其中Y方向关于信号波束和参考波束的光轴加以定义。
背景技术
全息记录被认为是一种用于在记录介质上实现高密度信息记录的方法。在通常的全息记录中，信息是通过将信号波束和参考波束重叠在全息记录介质上进而写入由此形成的干涉条纹，而加以记录的。记录在记录介质内的信息能够通过用参考波束照射记录介质加以再现(reproduced)。投射到记录介质上的参考波束被由干涉条纹形成的衍射光栅衍射，由此使得2维信息作为再现信息显现出来。在这种记录介质中，因为信号波束携带的全部图象信息都同时再现出来，所以能够实现高速再现。
为了提高全息记录的记录容量，通常通过积极地(positively)利用记录介质的厚度方向执行3维的干涉条纹记录。
通过使记录介质变得更厚，有可能提高衍射效率。再通过多重记录(multiplex recording)，有可能进一步增加记录容量。
可以获得各种多重记录方法，例如角度多重记录、波长多重记录、移位多重记录(shift multiplexing)、相编码多重记录、围绕多重记录(peristrophic multiplexing)和空间多重记录(spatialmultiplexing)。
移位多重记录的全息图以便部分重叠。
在移位多重记录中，X方向定义为包括信号波束和参考波束的光轴的平面(入射面)与记录介质的记录平面之间交线的方向，而Y方向定义为与入射平面垂直并与交线相交的直线的方向。因为沿着Y方向的布拉格选择性低，所以难以提高移位多重记录中沿Y方向的多重程度。
为了通过再现被记录在记录介质内的信息获得理想的再现图象(衍射光)，需要使再现光线的参数(入射光的角度、位置、波长等)满足特定的称作“布拉格条件”的条件。
当满足布拉格条件的再现光线参数的范围较窄时，认为布拉格选择性较高，在相反的情况下，认为布拉格选择性较低。
这导致了日本专利申请公开(laid open)No.08-339157的发明，其讲授了移位多重记录和孔径多重记录(aperturemultiplexing)的组合使用。该发明通过在参考波束的光路上提供一有限孔径以便在傅立叶空间内进行滤波提高了沿Y方向的选择性和2维多重记录。
如上所述，在全息移位多重记录中，沿Y方向的布拉格选择性较低，因此利用孔径选择性来提高沿Y方向的选择性。
然而，因为这一发明通过成形(shaping)参考波束改变了干涉区域的形状，所以产生了一个问题，即全息材料动态范围的消耗多于所需。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种用于全息记录的方法和设备，其能够通过提高沿Y方向的选择性增加记录密度。
本发明上述的及其它的目的能够通过一种全息记录方法实现，其用于通过将信号波束和参考波束投射到记录介质上将信息记录为光的相信息，其中X方向定义为包括信号波束和参考波束的光轴的平面(入射面)与记录介质的记录平面之间交线的方向，而Y方向定义为与入射平面垂直并与所述交线相交的直线的方向，该方法包括如下步骤：使用经第一相编码调制的参考波束将第一全息图记录在预先确定的位置，和使用经模式(pattern)与第一相编码的不同的第二相编码调制的参考波束将第二全息图记录在沿Y方向移位的位置处，其与第一全息图部分重叠。
根据本发明，有可能提高沿Y方向的选择性，因此有可能通过提高移位多重记录中沿Y方向的多重程度增加记录密度。
在本发明的优选方案中，全息记录方法进一步包括如下步骤，即使用经模式(pattern)与第一和第二相编码的不同的第三相编码调制的参考波束将第三全息图记录在沿Y方向移位的位置处，其与第一和第二全息图部分重叠，第三相编码与第二相编码之间的相关性设定得比第三相编码与第一相编码之间的相关性低。
根据本发明的这一方案，有可能进一步提高沿Y方向的选择性。
在本发明进一步优选的方案中，全息记录方法包括如下步骤，即使用经第一相编码调制的参考波束将第四全息图记录在沿X方向移位的位置处，其与第一全息图部分重叠。
根据本发明的这一方案，有可能通过提高移位多重记录中沿X和Y方向的多重程度增加记录密度。
本发明上述的及其它的目的也能够通过如下的全息记录方法实现，其用于通过将信号波束和参考波束投射到记录介质上将信息记录为光的相信息，其中X方向定义为包括信号波束和参考波束的光轴的平面(入射面)与记录介质的记录平面之间交线的方向，而Y方向定义为与入射平面垂直并与所述交线相交的直线的方向，该方法包括如下步骤：通过至少沿Y方向的移位多重记录并使用与沿Y方向的移位编码多重记录相结合的相编码多重记录全息图。
根据本发明的这一方案，通过组合使用移位多重记录与相编码多重记录有可能进一步提高沿Y方向的选择性。
在本发明的一个优选方案中，随着由沿Y方向的移位多重记录的两个全息图之间重叠的增加，相编码多重记录中使用的相编码具有更低相关性。
根据本发明的这一方案，有可能进一步提高沿Y方向的选择性。
在本发明进一步优选的方案中，正交相编码用于沿Y方向相邻的全息图。
根据本发明的这一方案，有可能进一步提高沿Y方向的选择性。
在本发明进一步优选的方案中，全息图通过移位多重记录同时沿X方向和Y方向加以记录。
根据本发明的这一方案，有可能通过提高移位多重记录中沿X和Y方向的多重程度进一步增加记录密度。
在本发明进一步优选的方案中，相同的相编码用于沿X方向记录的全息图。
根据本发明的这一方案，有可能以最少数目的相编码有效地提高相编码多重记录的多重程度。
在本发明进一步优选的方案中，两个或更多个不同的相编码用于沿X方向记录的全息图。
根据本发明的这一方案，也有可能实现沿X方向的相编码多重记录。
在本发明进一步优选的方案中，记录介质是记录盘(disk)，且X方向和Y方向分别是记录盘的轨道方向和径向方向。
根据本发明的这一方案，有可能通过使用与沿记录盘径向方向的移位多重记录相结合的相编码多重记录提高沿记录盘径向方向的选择性。因此有可能通过提高沿径向方向的多重程度增加记录密度。
本发明上述的和其它的目的也能够通过一种全息记录设备实现，其用于通过将信号波束和参考波束投射到记录介质上将信息记录为光的相信息，包括：激光束源；分束器，其用于分割(dividing)来自激光束源的波束；空间光调制器，其用于通过调制一束分割波束的强度生成含有信息的信号波束；相空间光调制器，其用于通过用预先确定的相编码调制另一束分割波束的相生成参考波束；控制器，其用于控制信号波束和参考波束在记录介质上的入射位置；其中X方向定义为包括信号波束和参考波束的光轴的入射平面与记录介质的记录平面之间交线的方向，Y方向定义为与入射平面垂直的直线的方向，且控制器通过至少沿Y方向的移位多重记录并使用与沿Y方向的移位多重记录相结合的相编码多重记录全息图。
本发明上述的和其它的目的和特征，将通过下述参考附图的说明变得显而易见。
附图说明
图1是显示本发明全息记录原理的示意图。
图2(a)-(c)是解释全息图记录位置与相编码之间关系的示意图。
图3是显示多重记录(multiple recording)中步骤次序的流程图。
图4是显示本发明一个优选实施例中的全息记录方法的示意图。
图5是显示记录盘上全息图排列的示意性平面图。
图6是显示记录盘上相编码分布一个示例的示意图。
图7是显示记录盘上相编码分布另一个示例的示意图。
图8是显示记录盘上相编码分布另外一个示例的示意图。
图9是显示记录盘上相编码分布再一个示例的示意图。
图10是显示记录盘上的多重记录中步骤次序的流程图。
图11是显示本发明另一个优选实施例中全息记录的示意图。
具体实施方式
图1是显示本发明全息记录原理的示意图。
如图1所示，在本发明的全息记录方法中，全息图用全息记录设备100记录在记录介质190中。全息记录设备100至少包括一个光学拾取器110，其用于生成投射到记录介质190上的波束。
光学拾取器110包括用于记录和再现的激光束源111，用于扩展来自激光束源111的波束119尺寸的波束扩展器112，用于将经过扩展的波束119分割成两束波束的分束器113，用于通过空间调制一束分割波束119a的强度产生携带信息的信号波束的空间光调制器(SLM)114，用于改变另一束分割波束119b的光路的反射镜115，用于空间调制从反射镜115反射的波束119b的相的相空间光调制器(相SLM)116，和两个傅立叶转换透镜117和118。
例如，使用固体激光器作为激光束源111。它发射线性偏振(linearly polarized)的相干光束。从激光束源111发出波束119由波束扩展器112加以扩展和校准，之后进入分束器113。
来自分束器113的波束119a进入SLM 114。SLM 114具有大量排列成矩阵的像素，并通过选择性地在每个像素上通过光和阻挡光来空间调制波束119a的强度。例如使用液晶元件作为SLM 114。
来自分束器113的波束119b进入相SLM 116。相SLM也具有大量排列成矩阵的像素，并通过选择每个像素处波束的相而空间地调制波束的相。例如，在每个像素处在相对于预先确定相的相差0(弧度)或π(弧度)之间进行选择。这样，根据预先确定的条件将用于该调制的具体调制模式(相编码)提供给相SLM 116。例如，液晶元件也用作相SLM 116。
经调制的波束119a和119b作为信号波束和参考波束从不同方向分别通过傅立叶转换透镜117和118同时投射到记录介质的相同位置。这一信号波束和参考波束的重叠投射在束斑区域形成干涉条纹，从而记录携带信息的全息图199。
投射到记录介质190上的信号波束和参考波束的光路设定为包括在“入射平面”内与记录介质190的表面垂直的波束的光轴，并使它们对表面的入射角相等。
X方向定义为入射平面与记录介质的记录平面之间交线的方向，而Y方向定义为与入射平面垂直并与所述交线垂直相交的直线的方向。如图1所示，全息图199的记录在记录介质190上沿Y方向顺序地进行。
通过沿Y方向相对于记录介质190移动光学拾取器110的位置，信号和参考波束的束斑沿着Y方向顺序地移位，因此，全息记录沿着Y方向进行。
沿Y方向的记录是移位多重记录，因此到下一记录区域的移位量设定得较小，使得至少相邻的全息图部分重叠。
进一步，通过使用与移位多重记录相结合的相编码多重记录，弥补了移位多重记录的缺点，如布拉格选择性低。在相编码多重记录中，相编码的相关性设定为随着全息图重叠的增高而降低，且优选地使用正交相编码模式。
例如，其中重叠相邻全息图的多重程度为“2”的移位多重记录，其执行如下。
首先，如图1所示，全息图H1用相编码C1记录。接着，信号和参考波束的束斑沿Y方向移位，并用第二编码C2记录全息图H2，从而部分重叠第一全息图H1。与第一相编码C1正交的模式被用作第二相编码C2。
记录全息图H2之后，信号和参考波束的束斑沿Y方向移位，并用第一编码C1记录全息图H3，从而部分重叠第二全息图H2。
这样，能够补偿移位多重记录的缺点，如布拉格选择性低，因此有可能增加沿Y方向的记录密度。
在上述实施例中，只有两个相编码C1和C2交替使用，但也可以轮流使用三个相编码C1、C2和C3。进一步，在多重程度为“3”的移位多重记录中，其中下一相邻全息图也重叠，沿Y方向的移位量设定得比在多重程度为“2”的多重记录中的小，并给每个全息图提供不同的编码。在此情况下，相编码的相关性优选地设定为随着全息图重叠越高而越低，例如，三个相编码C1、C2和C3轮流地使用。此处，相编码C1和C2、相编码C2和C3、及相编码C3和C1都正交。
图2(a)-(c)是解释全息图记录位置与相编码之间关系的示意图。图2(a)、(b)和(c)分别显示了沿Y方向执行2、3和4重度移位多重记录的实例。
如图2(a)所示，当沿Y方向通过2重移位多重记录全息图时，具有与中间全息图H0不同模式的相编码用作记录全息图H1的相编码，其中全息图H1在全息图H0的相对两侧与之相邻。
全息图H1的相编码模式优选地与全息图H0的正交。
如图2(b)所示，当沿Y方向通过3重移位多重记录全息图时，模式与中间全息图H0的不同的相编码用作记录全息图H1的相编码，其中全息图H1在全息图H0的相对两侧与之相邻。
全息图H1的相编码模式优选地与全息图H0的正交。
进一步，全息图H2的相编码模式，其通过居间的全息图H1，也就是下一相邻的全息图H1，与全息图H0重叠，优选地与全息图H0的不同。
更优选地，相编码的相关性设定为随着全息图重叠的增大而减小。
也就是说，全息图H1和H2相对于全息图H0的相编码模式的相关性程度设定为H1＜H2。
如图2(c)所示，当沿Y方向通过4重移位多重记录全息图时，模式与全息图H0的不同的相编码用作记录全息图H1的相编码，其中全息图H1在中央全息图H0的两侧与之相邻。
全息图H1的相编码模式优选地与全息图H0的正交。
进一步，全息图H2的相编码模式，其通过居间的全息图H1，也就是下一相邻的全息图H1，与全息图H0重叠，优选地与全息图H0的不同。
而且全息图H3的相编码模式，其通过居间的全息图H1和H2与全息图H0重叠，优选地与全息图H0的不同。
更优选地，相编码的相关性设定为随着全息图重叠的增大而减小。
也就是说，全息图H1、H2和H3相对于全息图H0的相编码模式的相关性程度设定为H1＜H2＜H3。
图3是显示前述多重记录中步骤次序的流程图。
如图3所示，为第一记录位置和第一相编码模式选择默认设置(S301)，之后用该相编码将第一全息图记录在预先确定的记录位置处(S302)。接着，如果记录未完成(S303N)，则沿着Y方向移位记录位置(S304)，相编码转变为下一模式(S305)，之后用该相编码记录第二全息图(S302)。通过重复上述步骤，顺序使用第一到第n模式的相编码，从而顺序记录全息图(S302-S305)。如上所述，相编码的轮换以相移位多重记录的多重程度等为基础。因为相编码模式在每次全息图记录时均改变，所以相同的相编码模式至少永远不会用在相邻的全息图中。当信息耗尽(run out)时全息记录结束(S303Y)。
如上所述，根据本发明，有可能通过使用与沿Y方向的移位多重记录相结合的相编码多重记录提高沿Y方向的选择性。从而，有可能提高沿Y方向的多重程度和增加记录密度。
图4是本发明的一个优选实施例中全息记录方法的示意图。
如图4所示，在全息记录中使用盘状全息记录介质(记录盘(disk))490。因此，全息记录设备400包括用于生成投射到记录盘490上的波束的光学拾取器110，用于控制光学拾取器110聚焦和跟踪的聚焦和跟踪伺服机构420，用于处理来自光学拾取器110的信号的信号处理器430，用于控制记录盘490旋转的主轴(spindle)伺服机构440，和用于控制不同组件的控制器450。
对拾取器110进行布置从而使记录盘490的轨道方向为X方向，记录盘490的径向方向为Y方向。主轴伺服机构440旋转记录盘490。
全息图沿着轨道方向(X方向)顺序地加以记录，因此沿着从内周到外周或者从外周到内周的螺旋加以记录。
沿轨道方向的移位多重记录通过沿Y方向部分重叠相邻的全息图而实现，而沿径向方向(Y方向)的移位多重记录通过部分重叠记录在相邻轨道内的相邻全息图而实现。
进一步，沿径向方向的移位多重记录通过将轨道间距(trackpitch)设定得更小从而不仅重叠记录在相同轨道上的相邻全息图而且重叠记录在相邻轨道上的全息图而实现。
而且，如果将轨道间距设定得更狭小，移位多重记录可能不仅发生在最紧邻的轨道之间，而且可能发生在这些轨道与次紧邻的轨道之间。因此多重记录的程度能够根据期望加以设定。
如上所述，移位多重记录能够沿轨道方向和径向方向执行，且移位多重记录与相编码多重记录沿径向方向一起使用。也就是说，相编码多重记录在相同的轨道内用相同的相编码模式执行，而相编码多重记录在下一轨道内用与上一轨道内所使用的不同的相编码模式执行。这样，使得沿径向方向彼此重叠的相编码模式不同。
在相编码多重记录中，相编码的相关性设定为随着全息图重叠的增大而减小，优选地使用垂直的相编码模式。
图5是显示记录盘上全息图排列的示意性平面图。
如图5的示例所示，当移位多重记录沿轨道方向以3重加以执行而沿径向方向以2重加以执行时，全息图通过移位多重记录用第一相编码C1顺序地记录在第一轨道T1上。信号波束与参考波束的束斑沿径向方向(Y方向)移位，而全息图用第二相编码C2顺序地记录在下一轨道T2上。所使用的第二相编码，其模式与第一相编码的正交。将全息图记录在轨道T2上之后，信号波束与参考波束的束斑沿着Y方向移位，而全息图再次用第一相编码C1顺序地记录在下一轨道T3上。
这样，能够补偿移位多重记录的缺点，例如沿径向方向的布拉格选择性低，因此有可能增加沿径向方向的记录密度。
赋予相编码的全息图也沿着轨道方向加以记录。然而，因为只使用一种相编码模式，所以该记录不能起到基本上与相编码多重记录一样的功能，且只实现移位多重记录。
在沿轨道方向的多重记录中，其中布拉格选择性较高，有可能通过这样的移位多重记录增加记录密度。
另一方面，在沿着径向方向的多重记录中，其中布拉格选择性较低，移位多重记录和相编码多重记录通过在每个轨道处改变相编码模式而一起使用。因此有可能提高移位多重记录的多重程度。
图6是显示记录盘上相编码分布示例的示意图。
如图6所示，全息图以从记录盘490的内周到外周的螺旋模式加以记录。
在最里面的第一轨道中，信息用相编码C1加以记录。在第二轨道中，信息用与相编码C1正交的相编码C2加以记录。在第三轨道中，信息再次用相编码C1加以记录。在随后的轨道中，全息图轮流用相编码C1和C2加以记录。
这样，相同的相编码永远不会用于沿径向方向重叠的全息图。因此，有可能提高沿径向方向的移位多重记录的多重程度，其中布拉格选择性较低。如果轨道间距设定得更狭小，则有可能增加记录密度。
图7是显示记录盘上相编码分布另一个示例的示意图。
如图7所示，全息图以从内周到外周的螺旋模式记录在记录盘上。
在最里面的第一轨道中，信息用相编码C1加以记录。在第二轨道中，信息用与相编码C1正交的相编码C2加以记录。在第三轨道中，信息用与相编码C1和C2都正交的相编码C3加以记录。在随后的轨道中，全息图轮流用相编码C1、C2和C3加以记录。
这样，此处再一次，相同的相编码永远不会用于沿径向方向重叠的全息图。因此，有可能提高沿径向方向的移位多重记录的多重程度，其中布拉格选择性较低。如果轨道间距设定得更狭小，则有可能增加记录密度。
图8是显示记录盘上相编码分布另外一个示例的示意图。
如图8所示，全息图以从记录盘490的内周到外周的螺旋模式加以记录。然而在同一轨道中使用大量的相编码模式。
在最里面的第一轨道中，信息用相编码C1、C2和C3加以记录。在第二轨道中，信息用相编码C4、C5和C6加以记录。在第三轨道中，信息用相编码C7、C8和C9加以记录。在随后的轨道中，全息图通过重复前述加以记录。
这样，此处再一次，相同的相编码永远不会用于沿径向方向重叠的全息图。因此，有可能提高沿径向方向的移位多重记录的多重程度，其中布拉格选择性较低。如果轨道间距设定得更狭小，则有可能增加记录密度。
而且，记录方法并不仅限于在每个轨道处改变相编码，而是有可能当每次记录了指定数目的全息图时或每次全息图被记录指定数目的次数时改变编码。
图9是显示记录盘上相编码分布另外一个示例的示意图。
如图9所示，全息图以从记录盘490的内周到外周的螺旋模式加以记录。
当移位多重记录以预先确定的多重程度加以执行时，例如，全息图的多重记录相对于记录盘用10种模式的相编码C1-C10加以实施，记录盘中可记录在最外面第n轨道中的全息图数目是可记录在最里面第一轨道中的全息图数目的5倍(fold)。
位于内周的第一轨道中全息图的最大记录数目(k)定义为用于改变相编码的极限，且每当全息图数目(k)的记录完成时，相便顺次改变到下一个。
这样，用相编码C1将信息记录在第一轨道中。用相编码C2将信息记录在第二轨道中。然后用相编码C3将信息记录在从第二轨道的近末端到第三轨道，并用相编码C4将信息记录在从第三轨道的近末端到第四轨道。信息的这种顺序记录一直持续到，例如，全息图用相编码C1-C5记录在第(n-1)轨道中并用相编码C6-C10记录在第n轨道中为止。
因此，有可能提高沿径向方向的移位多重记录的多重程度，其中布拉格选择性较低。如果轨道间距设定得更狭小，则有可能增加记录密度。
如上所述，即使相编码在每次记录了预先确定数目的全息图时都改变，全息图还是会用几个模式彼此正交的相编码顺序地加以记录。这样，便有可能提高沿径向方向的移位多重记录的多重程度，其中布拉格选择性较低。如果轨道间距设定得更狭小，则有可能增加记录密度。
图10是显示在上述记录盘上进行多重记录的步骤次序的流程图。
如图10所示，为预先确定的记录位置和相编码的第一模式选择默认设置(S901)，之后用该相编码将第一全息图记录在记录位置处(S902)。
接着，如果记录未完成(S903N)，记录位置沿着轨道方向移位(S904N，S905)，之后用模式与用于紧前面全息图的相同的相编码记录第二全息图(S902)。
通过重复上述步骤，顺序地记录全息图(S902-S905)，且相编码在预先确定的用于转换相编码的时间点转换为下一模式(S904Y，S906)。
预先确定的时间点是如下的时间点，即记录完预先确定数目的全息图的时间点，将全息图记录了预先确定次数的时间点，或轨道中完成了全息图记录的时间点。这样，全息图通过轮流地重复使用几种相编码模式而加以记录。当不存在更多的待记录信息时，全息记录终止(S903)。
如上所述，根据本发明，有可能通过使用与沿着径向方向的移位多重记录相结合的相编码多重记录提高沿径向方向(Y方向)的选择性。因此有可能提高沿着径向方向的多重程度和增加记录密度。
图11是显示根据本发明另一个优选实施例的全息记录的示意图。与图1中所示相同的部件(component)指定用相同的标记符号，并省略对其的解释。
如图11所示，本实施例中使用的记录介质990属于卡式类型。全息记录设备900包括光学拾取器110、聚焦和跟踪伺服机构320、信号处理器330和控制器350。
光学拾取器110被设置使得轨道方向，也就是卡式记录介质990的长度方向，设定为X方向，而与长度方向正交的宽度方向设定为Y方向。然后通过聚焦和跟踪伺服机构320沿X和Y方向驱动光学拾取器110。这样全息图便沿着X和Y方向2维地加以记录。
此时，沿轨道方向(X方向)的移位多重记录通过沿轨道方向部分地重叠相邻的全息图而实现，沿宽度方向(Y方向)的移位多重记录通过沿着宽度方向至少部分地重叠相邻的全息图而实现。全息记录的多重程度能够任意地加以设定。
如上所述，移位多重记录能够沿轨道方向和宽度方向加以执行，且移位多重记录和相编码多重记录沿宽度方向一起使用。也就是说，相编码多重记录在相同轨道中用相同的相编码模式加以执行，而在下一轨道中，相编码多重记录用与上一轨道中所使用的不同的相编码模式加以执行。这样，使得沿径向方向彼此重叠的相编码模式不相同。
在相编码多重记录中，相编码的相关性随着全息图重叠的增高而降低，且优选地使用正交相编码模式。
如上所述，根据本发明，有可能通过使用与沿径向方向的移位多重记录相结合的相编码多重记录提高沿宽度方向(Y方向)的选择性。因此有可能提高沿宽度方向的多重程度和增加记录密度。
这样，便显示并参考具体的实施例说明了本发明。然而，应当注意到，本发明完全不受所描述的配置细节的限制，而是可以加以改变和修饰而不背离附加的权利要求书的范围。
例如，上述实施例是关于盘式和卡式记录介质加以解释的。然而，记录介质并不受特别的限制，且能够选择各种类型记录介质中的任何一种。
如上所述，根据本发明，有可能提供一种用于全息记录的方法和设备，其能够通过提高沿Y方向的选择性增加记录密度，其中Y方向关于信号和参考波束的光轴加以定义。
Claims (11)
1.一种全息记录方法，用于通过将信号波束和参考波束投射到记录介质上而将信息记录为光的相信息，其中X方向定义为包括信号波束和参考波束的光轴的入射平面与记录介质的记录平面之间交线的方向，而Y方向定义为与入射平面垂直并与所述交线相交的线的方向，该方法包括如下步骤：
通过至少沿Y方向的移位多重记录，并使用与沿Y方向的移位多重记录相结合的相编码多重记录来记录全息图，其中移位多重记录被采用用于记录全息图使得部分地重叠。
2.根据权利要求1的全息记录方法，其中相编码多重记录中使用的相编码随着由沿着Y方向的移位多重记录而记录的两个全息图之间重叠的增加而具有更低的相关性。
3.根据权利要求2的全息记录方法，其中正交的相编码用于沿Y方向相邻的全息图。
4.根据权利要求1的全息记录方法，其中全息图通过移位多重记录而既沿X方向又沿Y方向加以记录。
5.根据权利要求4的全息记录方法，其中相同的相编码用于沿X方向记录的全息图。
6.根据权利要求4的全息记录方法，其中两个或更多个不同的相编码用于沿X方向记录的全息图。
7.根据权利要求1-5中任何一个的全息记录方法，其中记录介质是记录盘，且X方向和Y方向分别为记录盘的轨道方向和径向方向。
8.根据权利要求1的全息记录方法，其中相编码多重记录通过以下步骤进行：
使用经第一相编码调制的参考波束在预先确定的位置处记录第一全息图；和
使用其模式与第一相编码的模式不同的第二相编码调制的参考波束将第二全息图记录在沿Y方向移位的位置处，该第二全息图与第一全息图部分重叠。
9.根据权利要求8的全息记录方法，进一步包括如下步骤，使用其模式与第一和第二相编码的模式不同的第三相编码调制的参考波束将第三全息图记录在沿Y方向移位的位置处，该第三全息图与第一和第二全息图部分重叠，
其中第三相编码与第二相编码之间的相关性设定得比第三相编码与第一相编码之间的相关性低。
10.根据权利要求8或9的全息记录方法，包括如下步骤，使用经第一相编码调制的参考波束将第四全息图记录在沿X方向移位的位置处，该第四全息图与第一全息图部分重叠。
11.一种全息记录设备，用于通过将信号波束和参考波束投射到记录介质上将信息记录为光的相信息，该设备包括：
激光束源；
分束器，用于分割来自激光束源的波束；
空间光调制器，用于通过调制一束分割波束的强度生成包含信息的信号波束；
相空间光调制器，用于通过用预先确定的相编码调制另一束分割波束的相而生成参考波束；
控制器，用于控制信号波束和参考波束在记录介质上的入射位置；
其中，
X方向定义为包括信号波束和参考波束的光轴的入射平面与记录介质的记录平面之间交线的方向，
Y方向定义为与入射平面垂直的线的方向，
且控制器通过至少沿Y方向的移位多重记录并使用与沿Y方向的移位多重记录相结合的相编码多重记录来记录全息图，其中移位多重记录被采用用于记录全息图使得部分地重叠。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003013914A JP4097533B2 (ja) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | ホログラム記録方法及び装置 |
| JP013914/2003 | 2003-01-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1527293A CN1527293A (zh) | 2004-09-08 |
| CN1280801C true CN1280801C (zh) | 2006-10-18 |
Family
ID=32588646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200410002498.1A Expired - Fee Related CN1280801C (zh) | 2003-01-22 | 2004-01-20 | 全息记录的方法和设备 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7362687B2 (zh) |
| EP (1) | EP1441263A3 (zh) |
| JP (1) | JP4097533B2 (zh) |
| CN (1) | CN1280801C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270465A (zh) * | 2010-05-07 | 2011-12-07 | 通用电气公司 | 用于改进的数据存储的系统和方法 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003337523A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-28 | Pioneer Electronic Corp | ホログラム記録装置及びホログラム再生装置 |
| EP1716564A4 (en) * | 2004-02-18 | 2008-06-04 | Samsung Electronics Co Ltd | MEDIUM hologram recording |
| JP4294526B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2009-07-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | デジタルホログラフィ装置及びデジタルホログラフィを用いた像再生方法 |
| TWI274336B (en) * | 2004-04-14 | 2007-02-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Hologram memory medium, apparatus and method of recording and/or reproducing information with respect to the hologram memory medium |
| US7202919B2 (en) * | 2004-07-13 | 2007-04-10 | Imation Corp. | Holographic data storage with PDLC spatial light modulator generating reference and object beams |
| JP2006030380A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Sony Corp | ホログラム装置及びホログラム記録方法 |
| JP4543843B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2010-09-15 | ソニー株式会社 | ホログラム記録方法、ホログラム記録装置、ホログラム再生装置及びホログラム記録媒体 |
| JP4634122B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2011-02-16 | 日本放送協会 | ホログラフィック光メモリ記録装置及び記録再生装置 |
| EP1701341A1 (en) * | 2005-03-07 | 2006-09-13 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Holographic recording medium and pickup for this medium |
| JP2006323291A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sony Corp | 記録媒体、再生装置、再生方法 |
| JP4734530B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2011-07-27 | 新オプトウエア株式会社 | 検索方法 |
| WO2007049336A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Fujitsu Limited | ホログラム記録装置 |
| KR100767932B1 (ko) | 2006-04-06 | 2007-10-18 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 광 정보 재생 장치, 트랙킹 서보 제어 장치 및 트랙킹 제어방법 |
| EP1850337A3 (en) * | 2006-04-25 | 2008-01-23 | Daewoo Electronics Corporation | Optical information processing apparatus, optical information recording method, optical information reproducing method and optical information servo controlling method |
| EP1918913A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-07 | Thomson Holding Germany GmbH & Co. OHG | Method for producing a security mark on an optical data carrier |
| KR100846573B1 (ko) | 2006-11-08 | 2008-07-15 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 광정보 처리장치와 광정보 처리방법 |
| KR100759493B1 (ko) | 2006-11-08 | 2007-09-18 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 광정보 처리장치와 광정보 처리방법 |
| EP1921614A3 (en) * | 2006-11-08 | 2008-06-11 | Daewoo Electronics Corporation | Optical information processing apparatus and optical information processing method |
| US7986603B1 (en) * | 2007-09-29 | 2011-07-26 | Silicon Light Machines Corporation | Spatial light modulator for holographic data storage |
| US8182966B2 (en) * | 2008-12-23 | 2012-05-22 | General Electric Company | Data storage devices and methods |
| JP4573186B2 (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | 日本ビクター株式会社 | 光情報再生方法、光情報再生装置、光情報記録再生装置及び光情報再生プログラム |
| US8314938B2 (en) * | 2010-07-30 | 2012-11-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for measuring surface profile of an object |
| KR102067762B1 (ko) * | 2013-03-20 | 2020-02-11 | 삼성전자주식회사 | 홀로그램 기록 방법 및 장치 |
| KR101863718B1 (ko) * | 2016-04-14 | 2018-06-01 | 나길호 | 투명 홀로그램 라벨의 제조방법 |
| US10788670B2 (en) * | 2016-07-01 | 2020-09-29 | Intel Corporation | Method to manufacture lens having embedded holographic optical element for near eye display |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4018503A (en) | 1973-02-01 | 1977-04-19 | Daniel Silverman | Holographic systems having reference beam coded holograms |
| US5319629A (en) * | 1988-08-25 | 1994-06-07 | Sparta, Inc. | Content addressable optical data storage system |
| US5627664A (en) * | 1994-06-29 | 1997-05-06 | Tamarack Storage Devices, Inc. | Holographic storage with combined orthogonal phase codes and random phase codes |
| US5671073A (en) * | 1995-02-15 | 1997-09-23 | California Institute Of Technology | Holographic storage using shift multiplexing |
| US5978112A (en) * | 1995-02-15 | 1999-11-02 | California Institute Of Technology | Non-volatile readout of shift multiplexed holograms |
| US5719691A (en) * | 1995-05-05 | 1998-02-17 | Lucent Technologies Inc. | Phase correlation multiplex holography |
| CA2172643C (en) | 1995-05-05 | 2000-02-15 | Kevin Curtis | Multiplex holography |
| US5808998A (en) * | 1995-12-27 | 1998-09-15 | Lucent Technologies Inc | Bit error rate reduction by reducing the run length of same-state pixels in a halographic process |
| US5877873A (en) * | 1996-07-24 | 1999-03-02 | Bashaw; Matthew C. | Differential video image compression in holographic media |
| US6614566B1 (en) * | 2000-06-07 | 2003-09-02 | Lucent Technologies Inc. | Process for holography involving skip-sorted hologram storage |
| US6958967B2 (en) * | 2000-11-17 | 2005-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Holographic optical information recording/reproducing device |
| US6697180B1 (en) * | 2002-08-09 | 2004-02-24 | Inphase Technologies, Inc. | Rotation correlation multiplex holography |
| US7092133B2 (en) * | 2003-03-10 | 2006-08-15 | Inphase Technologies, Inc. | Polytopic multiplex holography |
-
2003
- 2003-01-22 JP JP2003013914A patent/JP4097533B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-01-16 US US10/759,452 patent/US7362687B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-20 CN CN200410002498.1A patent/CN1280801C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-21 EP EP04001200A patent/EP1441263A3/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102270465A (zh) * | 2010-05-07 | 2011-12-07 | 通用电气公司 | 用于改进的数据存储的系统和方法 |
| CN102270465B (zh) * | 2010-05-07 | 2016-05-04 | 通用电气公司 | 用于改进的数据存储的系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1527293A (zh) | 2004-09-08 |
| JP4097533B2 (ja) | 2008-06-11 |
| US7362687B2 (en) | 2008-04-22 |
| JP2004227658A (ja) | 2004-08-12 |
| EP1441263A2 (en) | 2004-07-28 |
| US20040145994A1 (en) | 2004-07-29 |
| EP1441263A3 (en) | 2004-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1280801C (zh) | 全息记录的方法和设备 | |
| CN1280799C (zh) | 光信息记录和/或再现装置和方法 | |
| CN1217323C (zh) | 信息记录媒体、其记录方法和装置及重放方法和装置 | |
| CN1254806C (zh) | 光信息记录装置、光信息再现装置、光信息记录再现装置和光信息记录媒体 | |
| CN1310221C (zh) | 记录和再现方法 | |
| CN1655250A (zh) | 全息记录介质、记录/再现方法和记录/再现装置 | |
| JP6829366B2 (ja) | ホログラム記録再生方法およびホログラム記録再生装置 | |
| CN1790495A (zh) | 全息记录装置及其方法 | |
| US8049942B2 (en) | Multiplexed holographic recording apparatus and method and holographic reproduction apparatus and method | |
| CN1961357A (zh) | 全息记录载体 | |
| CN1154990C (zh) | 特镜和光学头以及采用该光学头的光盘记录／再现装置 | |
| CN1892258A (zh) | 多焦点透镜及其制造方法 | |
| CN1205606C (zh) | 多层光盘及多层光盘的制造方法 | |
| JP4426520B2 (ja) | ホログラム記録再生装置およびホログラム記録再生方法 | |
| CN1468429A (zh) | 光盘 | |
| CN104798134B (zh) | 光信息记录装置、光信息记录再现装置、光信息记录方法、光信息记录再现方法、和光学元件 | |
| US8174951B2 (en) | Optical information recording method and apparatus | |
| JP2005032308A (ja) | 光情報記憶方法 | |
| CN1862674A (zh) | 全息法的信息记录装置和信息再现装置以及信息记录再现装置 | |
| JP2005099283A (ja) | ホログラム記録再生装置、ホログラム記録再生方法及びホログラム記録媒体 | |
| CN1856826A (zh) | 信息记录装置和信息记录/重放装置 | |
| CN1286112C (zh) | 图像描绘方法及图像描绘系统 | |
| CN101063868A (zh) | 使用全息术的光学信息再现设备和光学信息记录设备 | |
| CN101051477A (zh) | 光学信息处理设备以及使用其的光学信息记录和再现方法 | |
| CN1871641A (zh) | 光信息记录方法及光信息记录介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20061018 Termination date: 20130120 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |