WO2001086659A1 - Method and device for reading out holographically stored information - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a method for reading out information that is stored holographically in a storage medium (8), said information being stored in at least two different locations of the storage medium (8), and according to which a reading beam (5, 7) from coherent electromagnetic radiation is used to generate in said storage medium (8) an information beam (10, 19) that contains the holographic information. Said information beam (10, 19) is recorded by means of recording devices (12, 14) for acquiring information. The aim of the invention is to provide a method and a device which allow to rapidly read out different holographically written locations of a holographic storage medium by means of a reading beam. To this end, the storage medium (8) is explored in a spatially limited manner by means of a beam modulator (6, 15) that is disposed in the beam path. Said beam modulator may be mounted upstream or downstream of the storage medium. The invention also relates to a device for carrying out the inventive method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auslesen von holographisch gespeicherten Informationen Method and device for reading out holographically stored information
Die Erfindung betrifft ein Verfahren .zum Auslesen von in einem Speichermedium holographisch gespeicherten Informationen, die in mindestens zwei verschiedenen Raumbereichen des Speichermediums gespeichert sind, bei dem mit Hilfe eines Lesestrahls aus kohärenter elektromagnetischer Strahlung in dem Speichermedium ein die holographischen Informationen enthaltender Informationsstrahl erzeugt wird und bei dem der Informationsstrahl mit Hilfe von Aufnahmemitteln für ein Erfassen der Informationen aufgenommen wird.The invention relates to a method for reading out information holographically stored in a storage medium and stored in at least two different spatial areas of the storage medium, in which an information beam containing the holographic information is generated in the storage medium with the aid of a reading beam, and at which the information beam is recorded with the aid of recording means for recording the information.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Strahlungsquelle zum Erzeugen eines auf das Speichermedium gerichteten Lesestrahls aus kohärenter elektromagnetischer Strahlung und mit Aufnahmemitteln zum Erfassen des im Speichermedium erzeugten Informationsstrahls.The invention also relates to a device for carrying out the method with a radiation source for generating a reading beam directed at the storage medium from coherent electromagnetic radiation and with recording means for detecting the information beam generated in the storage medium.
Bei dem ständig wachsendem Bedarf an verfügbarer Information ist es notwendig, diese schnellstmöglich in großen Mengen zu speichern, zu lesen, zu verschlüsseln und weiter zu verarbeiten. Die auf dem Markt bisher verfügbaren Datenspeicher speichern die Daten seriell und müssen auch seriell ausgelesen werden. Dies benötigt bei Datenmengen von mehr als 10 GByte sehr viel Zeit und führt wegen des seriellen Verarbeitens zu einer begrenzten Datenübertragungsrate. Unter Informationen werden jegliche analoge oder digitale Informationen verstanden, die holographisch im Speichermedium gespeichert werden können. Neben zwei- oder dreidimensionalen Bildern können auch digitale Daten, beispielsweise als zweidimensionale Bitmuster, ein- und ausgelesen werden.With the constantly growing need for available information, it is necessary to store, read, encrypt and process it in large quantities as quickly as possible. The data memories available on the market so far store the data in series and must also be read out in series. This takes a lot of time for data volumes of more than 10 GB and leads to a limited data transfer rate due to serial processing. Information is understood to mean any analog or digital information that can be stored holographically in the storage medium. In addition to two- or three-dimensional images, digital data can also be read in and out, for example as a two-dimensional bit pattern.
Beispielsweise wird für ein Speichern von digitalen Daten, also eines Daten-Bitmusters, eine von einem Schreibstrahl durchleuchtete Flüssigkristallanzeige (LCD) mit einer Auflösung von bspw. 1024 * 1024 Bildpunkten, also 10e Bit, als Bildquelle verwendet. Das so erzeugte Daten- Bitmuster wird dann mit Hilfe eines zum Schreibstrahl kohärenten Referenzenstrahls in einem vorgegebenen Raumbereich unter einem vorgegebenen Winkel im Speichermedium holographisch eingeschrieben.For example, for storing digital data, that is to say a data bit pattern, a liquid crystal display (LCD) illuminated by a write beam with a resolution of, for example, 1024 * 1024 pixels, that is 10 e bits, is used as the image source. The data bit pattern thus generated is then holographically written into the storage medium in a predetermined spatial area at a predetermined angle using a reference beam which is coherent with the write beam.
Holographische Daten- und Bildspeicher eröffnen somit gänzlich neue Möglichkeiten. Das Speichern und Lesen von Daten auf holographischem Weg erfolgt parallel, da jeweils ein komplettes Bild oder ein komplettes Bitmuster holographisch gespeichert und anschließend beliebig oft ausgelesen bzw. erfaßt werden kann.Holographic data and image memories thus open up completely new possibilities. The storage and reading of data by holographic means takes place in parallel, since a complete image or a complete bit pattern can be stored holographically and then read or recorded as often as desired.
Unter Erfassen der Informationen wird das Aufnehmen und Aufbereiten der im Informationsstrahl enthaltenen optischen Informationen verstanden. Das Erfassen kann sowohl eine Umwandlung der optischen Informationen in elektrische Signale, bspw. mit Hilfe einer CCD-Kamera, beinhalten als auch eine rein optische Weiterbehandlung umfassen. Durch ein Array von Lichtwellenleitern wird bspw. eine optische Übertragung der Informationen der einzelnen Punkte des Bitmusters realisierbar, die zukünftig bei der Anwendung von optischen Computern ein hohes paralleles Verarbeiten der Informationen ermöglicht.Acquisition of the information is understood to mean the recording and processing of the optical information contained in the information beam. The detection can include a conversion of the optical information into electrical signals, for example with the aid of a CCD camera, as well as a purely optical further treatment. An array of optical fibers enables, for example, an optical transmission of the information of the individual points of the bit pattern, which will be used in the future Application of optical computers enables a high parallel processing of the information.
Das Speichern und Auslesen von holographischen Informationen im Speichermedium in mindestens zwei verschiedenen Raumbereichen wird als Ortsmultiplexing bezeichnet. Dadurch wird das Volumen des Speichermediums, sofern es eine Mindestgröße übersteigt, mehrfach für die Speicherung von Hologrammen verwendet. Nach der bisher gängigen Technik reichen dabei Volumina von wenigen Kubikmillimetern aus, so daß eine Mehrzahl von unterschiedlichen Raumbereichen in einem Speichermedium separat mit Hologrammen beschrieben werden kann.Storing and reading out holographic information in the storage medium in at least two different spatial areas is referred to as location multiplexing. As a result, the volume of the storage medium, if it exceeds a minimum size, is used several times for the storage of holograms. According to the previously common technology, volumes of a few cubic millimeters are sufficient, so that a plurality of different spatial areas in a storage medium can be separately written with holograms.
Durch Rotation des holographischen Speichermediums über einen vorzugsweise motorisierten und ansteuerbaren Drehtisch können zudem Informationen unter verschiedenen Winkeln in einem Raumbereich des Speichermediums holographisch eingeschrieben und ausgelesen werden. Dieses wird als Winkelmultiplexing bezeichnet. Insbesondere für das Auslesen muß jeweils gewährleistet sein, daß der Einfallswinkel des Lesestrahls genau die Braggbedingung des auszulesenden Hologramms erfüllt. Die Braggbedingung definiert auch den Ausfallwinkel des Informationsstrahls, so daß die optischen Achsen des Lesestrahls und des Informationsstrahls exakt vorgegeben sind und die Winkelposition des Speichermediums dazu für das Winkelmultiplexing eingestellt werden kann.By rotating the holographic storage medium via a preferably motorized and controllable turntable, information can also be holographically written in and read out from different angles in a spatial region of the storage medium. This is called angular multiplexing. In particular for reading out, it must be ensured that the angle of incidence of the reading beam exactly meets the Bragg condition of the hologram to be read out. The Bragg condition also defines the angle of reflection of the information beam, so that the optical axes of the reading beam and of the information beam are precisely specified and the angular position of the storage medium can be adjusted for the purpose of angular multiplexing.
Durch Drehen des holographischen Speichermediums um z.B.: 0.01° kann die gleiche Datenmenge in den gleichen Raumbereich des holographischen Speichermediums eingeschrieben werden, so daß Winkelmultiplexing in einem Winkelbereich von +/-500 ca. 10.000 Hologramme mit einer Datenmenge von je 106 Bit eingeschrieben werden können.By rotating the holographic storage medium, for example: 0.01 °, the same amount of data can be written into the same spatial area of the holographic storage medium, so that angular multiplexing in an angular area of +/- 50 0 approx. 10,000 holograms with a data volume of 10 6 bits each can be written.
Zusätzlich können mittels Ortsmultiplexing verschiedene Ortspositionen auf dem holographischen Speichermedium genutzt werden, an denen die Hologramme gespeichert werden können.In addition, location multiplexing can be used to use various location positions on the holographic storage medium at which the holograms can be stored.
Damit läßt sich die Gesamtkapazität eines holographischen Speichermediums beispielhaft wie folgt abschätzen:The total capacity of a holographic storage medium can thus be estimated as follows:
Dreht man das Speichermedium von -50° bis +50° relativ zum einfallenden Schreib- bzw. Lesestrahl, erhält man ca. 104 Winkelpositionen, an denen holographisch Informationen mit einer Größe von jeweils 106 Bit gespeichert werden können. Im Produkt mit. z.B. 100 verschiedenen Raumbereichen im holographischen Speichermedium ergibt sich damit eine Speicherkapazität von ca. 1012 Bit bzw. ca. 1 Tbit bei einer Größe des Speichermediums von 30 x 30 x 3 mm3 (Breite x Höhe x Dicke) . Diese Datendichte kann bis heute von keinem anderen Datenträger dieser Größe erreicht werden.If you rotate the storage medium from -50 ° to + 50 ° relative to the incident write or read beam, you get approx. 10 4 angular positions at which information with a size of 10 6 bits each can be stored holographically. In the product with. For example, 100 different spatial areas in the holographic storage medium result in a storage capacity of approx. 10 12 bits or approx. 1 Tbit with a size of the storage medium of 30 x 30 x 3 mm 3 (width x height x thickness). To date, this data density cannot be achieved by any other data medium of this size.
Durch eine geeignete Fixiertechnik können holographisch eingeschriebene Daten zerstörungsfrei in Bezug auf eine weitere Lichtbestrahlung, z.B. beim Ausleseprozeß, sowie umweltverträglich über einen langen Zeitraum aufbewahrt werden.Using a suitable fixing technique, holographically written data can be used non-destructively with regard to further light irradiation, e.g. during the readout process, as well as being environmentally friendly for a long period of time.
Weiterhin kann als Speichermedium jegliches holographisches Material zur Anwendung kommen. Beispielsweise kann das Speichermedium aus einem Kristall oder aus einer Mehrzahl von zu einer Einheit verbundenen Teilkristallen bestehen. Darüber hinaus kann das Speichermedium auch aus einem organischen oder anorganischen photorefraktiven Medium bestehen, also aus Materialien, die durch Lichtbestrahlung ihren Brechwert bzw. ihren Absorptionskoeffizienten ändern. Jedenfalls ist das holographische Material des Speichermediums dafür geeignet, holographisch Informationen zu speichern.Any holographic material can also be used as the storage medium. For example, the storage medium can consist of a crystal or of a plurality of partial crystals connected to form a unit. In addition, the storage medium can also be made from an organic or inorganic photorefractive medium, i.e. from materials that change their refractive index or their absorption coefficient through light irradiation. In any case, the holographic material of the storage medium is suitable for holographically storing information.
Schließlich wird hervorgehoben, daß das nachfolgend beschriebene Verfahren und die entsprechende Vorrichtung allgemein mit einem Lesestrahl aus kohärenter elektromagnetischer Strahlung beliebiger Wellenlänge arbeiten können. Auch wenn im folgenden die Strahlung hauptsächlich als optischer Laserstrahl beschrieben wird, ist dieses nicht als Beschränkung auf optische Strahlung zu verstehen.Finally, it is emphasized that the method described below and the corresponding device can generally work with a reading beam from coherent electromagnetic radiation of any wavelength. Even if the radiation is mainly described below as an optical laser beam, this should not be understood as a restriction to optical radiation.
Die Auslesegeschwindigkeit einzelner Hologramme ist durch das gleichzeitige Erfassen eines gesamten Bildes oder Daten-Bitmusters wegen der hohen Parallelität des Erfassens sehr groß. Hingegen ist insbesondere die Ortspositionierung des Lesestrahls auf mechanischem Wege sehr zeitaufwendig. Wegen der großen gespeicherten Datenmenge muß ein holographischer nur lesbarer Speicher (Read Only Memory - ROM) allerdings schnell auslesbar sein. Daher sollte das holographische Speichermedium nicht nur schnell auf die benötigte Winkelposition gedreht werden können , sondern zum Auslesen der Informationen muß der Lesestrahl möglichst instantan auf die verschiedenen Raumbereiche des Speichermediums positioniert werden können. Dabei muß ein vorgegebener Einstrahlwinkel auf das Speichermedium eingehalten werden, um bei einer gegebenen Winkelposition des Speichermediums die Braggbedingung exakt zu erfüllen. Dieses kann im Stand der Technik mit mechanisch verstellbaren Optiken oder durch optoakustische Ablenkvorrichtung nicht zuverlässig und ausreichend schnell bewerkstelligt werden.The readout speed of individual holograms is very high due to the simultaneous acquisition of an entire image or data bit pattern because of the high parallelism of the acquisition. On the other hand, the positioning of the reading beam by mechanical means is very time-consuming. However, because of the large amount of data stored, a holographic read-only memory (ROM) must be readable quickly. Therefore, the holographic storage medium should not only be able to be quickly rotated to the required angular position, but in order to read out the information, the reading beam must be able to be positioned as instantly as possible on the various spatial areas of the storage medium. A predetermined angle of incidence on the storage medium must be observed in order to exactly meet the Bragg condition at a given angular position of the storage medium. In the prior art, this can be done with mechanically adjustable optics or with an optoacoustic deflection device cannot be accomplished reliably and sufficiently quickly.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die verschiedene holographisch beschriebene Raumbereiche eines holographischen Speichermediums mit einem Lesestrahl unter Beibehaltung des Einstrahlwinkels schnell und mit einfachen Mitteln erfaßt werden können.The present invention is therefore based on the technical problem of creating a method and a device by means of which various holographically described spatial areas of a holographic storage medium can be quickly and easily detected with a reading beam while maintaining the angle of incidence.
Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß mit Hilfe eines im Strahlengang angeordneten räumlichen Strahlmodulator das Speichermedium räumlich begrenzt erfaßt. Dadurch wird gezielt nur ein vorgegebener Raumbereich des Speichermediums, der die benötigte holographisch gespeicherte Information beinhaltet, von den Aufnahmemitteln erfaßt. Wahlweise wird dazu der Strahlmodulator vor oder hinter dem Speichermedium im Strahlengang angeordnet.According to a first teaching of the present invention, the technical problem outlined above is solved by a method according to claim 1 in that the storage medium is detected in a spatially limited manner with the aid of a spatial beam modulator arranged in the beam path. As a result, only a predetermined spatial area of the storage medium, which contains the required holographically stored information, is captured by the recording means. For this purpose, the beam modulator is optionally arranged in front of or behind the storage medium in the beam path.
In einer besonders bevorzugten Weise ist der räumliche Strahlmodulator im Strahlengang des Lesestrahls angeordnet und mindestens ein Feld des Strahlmodulators wird so angesteuert, daß das Feld den darauf auftreffenden Teil des Lesestrahls als Teillesestrahl auf das Speichermedium leitet. Die anderen Felder des Strahlmodulators werden so angesteuert, daß diese den darauf auftreffenden Lesestrahl nicht auf das Speichermedium leiten. Somit wird der Lesestrahl durch jedes der Felder je nach Ansteuerung entweder in Richtung des Speichermediums geleitet oder vollständig geblockt bzw. in Raumbereiche außerhalb des Speichermediums geleitet. Alternativ zu der zuvor beschriebenen Anordnung kann der räumliche Strahlmodulator im Strahlengang des Informationsstrahls angeordnet werden, wobei mindestens ein Feld des Strahlmodulators so angesteuert wird, daß der auf das Feld auftreffende Teil des Informationsstrahls als Teilinformationsstrahl auf die Aufnahmemittel geleitet wird. Die anderen Felder des Strahlmodulators werden so angesteuert, daß der auf die anderen Felder auftreffende Teil des Informationsstrahls nicht auf die Aufnahmemittel geleitet wird. Somit wird nicht der Lesestrahl sondern der Informationsstrahl ausgeblendet, der die Informationen aus dem gesamten ausgeleuchteten Bereich des Speichermediums enthält. Dieser wird mit Hilfe des Strahlmodulators so selektiert, daß nur der Teil des Informationsstrahls auf die Aufnahmemittel geleitet wird, der die Informationen des gewünschten Raumbereiches des Speichermediums enthält .In a particularly preferred manner, the spatial beam modulator is arranged in the beam path of the reading beam and at least one field of the beam modulator is controlled in such a way that the field directs the part of the reading beam that strikes it onto the storage medium as a partial reading beam. The other fields of the beam modulator are controlled in such a way that they do not direct the reading beam striking them onto the storage medium. Thus, depending on the control, the reading beam is either directed in the direction of the storage medium or completely blocked or directed into areas outside the storage medium, depending on the control. As an alternative to the arrangement described above, the spatial beam modulator can be arranged in the beam path of the information beam, at least one field of the beam modulator being controlled in such a way that the part of the information beam striking the field is directed onto the recording means as a partial information beam. The other fields of the beam modulator are controlled in such a way that the part of the information beam that strikes the other fields is not directed to the recording means. Thus, it is not the reading beam but the information beam that contains the information from the entire illuminated area of the storage medium that is hidden. This is selected with the aid of the beam modulator in such a way that only that part of the information beam which contains the information of the desired spatial area of the storage medium is directed onto the recording means.
Vorzugsweise weist der Strahlmodulator eine Mehrzahl von jeweils elektrisch ansteuerbaren Feldern auf, die insbesondere in Form einer Matrix angeordnet sind. Dabei sind die Felder einzeln oder gruppenweise ansteuerbar. Für das gezielte Auslesen von holographisch gespeicherten Informationen aus einem vorgegebenen Raumbereich des Speichermediums wird durch ein vorgegebenes elektrisches Beschälten des Strahlmodulators nur ein räumlich begrenzter Teil des aufgeweiteten Lesestrahls auf das Speichermedium bzw. des Informationsstrahls auf die Aufnahmemittel gelassen. Der Strahlmodulator kann somit auch als Selektor bezeichnet werden, der aus dem aufgeweiteten Lesestrahl bzw. Informationsstrahl nur den Bereich selektiert, der für das- Erfassen der Informationen benötigt wird. Die Erfindung zeichnet sich demnach dadurch aus, daß die Ortsveränderung des Teillesestrahls bzw. des Teilinformationsstrahls durch eine rein elektrische Ansteuerung des Strahlmodulators sehr schnell vorgenommen werden kann.The beam modulator preferably has a plurality of fields, each of which can be controlled electrically, which are arranged in particular in the form of a matrix. The fields can be controlled individually or in groups. For the targeted reading out of holographically stored information from a predetermined area of the storage medium, only a spatially limited part of the expanded reading beam is left on the storage medium or the information beam on the recording means by a predetermined electrical wiring of the beam modulator. The beam modulator can thus also be referred to as a selector which, from the expanded reading beam or information beam, only selects the area which is required for the acquisition of the information. The invention is therefore characterized in that the change in location of the partial read beam or the partial information beam can be carried out very quickly by a purely electrical control of the beam modulator.
Weiterhin bleibt die Strahlgeometrie der verschiedenen aufbereiteten Teillesestrahlen in Bezug auf die jeweilige Braggbedingung der eingeschriebene Informationen für alle Raumbereiche des holographischen Speichermediums erhalten. Gleiches gilt für die Strahlgeometrie des Informationsstrahls. Denn die entstehenden Teillesestrahlen bzw. Teilinformationsstrahlen verlaufen sämtlich parallel zueinander und erfüllen sämtlich die vorgegebene Bragg- Winkelbedingung. Durch die geeignete Anordnung der optischen Elemente der A fnahmemittel können -somit alle an verschiedenen Orten des holographischen Speichermediums eingeschriebenen Informationen erfaßt werden. Ein mechanisches Verstellen von optischen Elementen für das Auslesen verschiedener Raumbereiche des Speichermediums für gleiche Winkelbedingungen wird somit wirkungsvoll vermieden. Ebenso entfällt ein Nachjustieren der Teillesestrahlen in Bezug auf die vorgegebene Winkelbeziehung. Zudem zeichnen sich elektrisch ansteuerbare Strahlenmodulatoren im Gegensatz zu mechanischen Elementen durch einen geringen Verschleiß im Langzeiteinsatz aus.Furthermore, the beam geometry of the various processed partial rays with respect to the respective Bragg condition of the information written in is retained for all spatial areas of the holographic storage medium. The same applies to the beam geometry of the information beam. This is because the partial beams or partial information beams that are produced all run parallel to one another and all meet the predetermined Bragg angular condition. Due to the suitable arrangement of the optical elements of the recording means, all information written in different locations of the holographic storage medium can thus be recorded. Mechanical adjustment of optical elements for reading out different spatial areas of the storage medium for the same angular conditions is thus effectively avoided. There is also no need to readjust the partial rays with respect to the specified angular relationship. In addition, in contrast to mechanical elements, electrically controllable beam modulators are characterized by low wear in long-term use.
Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird das oben aufgezeigte technische Problem durch eine Vorrichtung zum Auslesen von in einem Speichermedium holographisch gespeicherten Informationen gemäß Anspruch 5 dadurch gelöst, daß ein räumlicher Strahlmodulator im Strahlengang angeordnet ist. Der Strahlmodulator bewirkt in der zuvor anhand des Verfahrens beschriebenen Weise das teilweise Ausblenden des auftreffenden Strahls, wo- durch gezielt verschiedene Raumbereiche innerhalb des Speichermediums separat ausgelesen werden können.According to a second teaching of the present invention, the technical problem outlined above is solved by a device for reading out information holographically stored in a storage medium in accordance with claim 5 in that a spatial beam modulator is arranged in the beam path. In the manner previously described with the aid of the method, the beam modulator partially suppresses the incident beam, where can be read out separately by specifically different spatial areas within the storage medium.
Wahlweise ist der Strahlmodulator im Strahlengang des Lesestrahls vor dem Speichermedium oder im Strahlengang des Informationsstrahls hinter dem Speichermedium angeordnet. Somit wird entweder der Lesestrahl oder der Informationsstrahl beeinflußt.The beam modulator is optionally arranged in the beam path of the reading beam in front of the storage medium or in the beam path of the information beam behind the storage medium. This affects either the reading beam or the information beam.
Es ist bevorzugt, den Lesestrahl mit Mitteln zum Aufweiten aufzuweiten, so daß sowohl der Strahlmodulator als auch das holographische Speichermedium im wesentlichen vollständig ausgestrahlt werden.It is preferred to expand the reading beam with expansion means so that both the beam modulator and the holographic storage medium are essentially completely emitted.
In bevorzugter Weise weist der Strahlmodulator eine im wesentlichen der Größe der Oberfläche des Speichermediums entsprechende Oberfläche auf. Dadurch wird sichergestellt, daß der aufgeweitete Lesestrahl, der den Strahlmodulator im wesentlichen vollständig ausleuchtet, in Form von ausgeblendeten Teillesestrahlen das gesamte Volumen des Speichermediums erreichen kann. Da der aufgeweitete Lesestrahl im wesentlichen ein parallel verlaufendes Strahlenbündel darstellt, ist durch die Ansteue- rung der einzelnen Felder des Strahlmodulators ein Aus- leuchten separater Raumbereiche des Speichermediums möglich, ohne daß es einer zusätzlichen Optik bedarf. Daher trifft der durch den Strahlmodulator ausgeblendete Teillesestrahl jeweils als paralleles Strahlenbündel unter dem voreingestellten Winkel auf das Speichermedium. Ebenso gilt, daß die Oberfläche des Strahlmodulators die gesamte Querschnittsfläche des Informationsstrahls erfaßt, so daß aus dessen gesamten Querschnitt gezielt einzelne Abschnitte bzw. Strahlenbündel ausgeblendet werden können. Daneben kann die Größe der Oberfläche des Strahlmodulators von der des Speichermediums abweichen, insbesondere kleiner ausgebildet sein. Dann kann mit einer geeigneten Optik eine optische Abbildung der Oberfläche des Strahlmodulators auf das Speichermedium erfolgen. Die zur Anwendung kommende Optik weist dazu vorzugsweise zwei Sammellinsen auf, die so angeordnet sind, daß deren Brennpunkte zusammenfallen. Somit wird das vom Strahlmodulator einfallende parallele Strahlenbündel in ein paralleles Strahlenbündel anderer Abmessung abgebildet, das dann bspw. auf das Speichermedium gerichtet ist.The beam modulator preferably has a surface which essentially corresponds to the size of the surface of the storage medium. This ensures that the expanded reading beam, which essentially completely illuminates the beam modulator, can reach the entire volume of the storage medium in the form of masked partial beams. Since the widened reading beam essentially represents a bundle of rays running in parallel, the activation of the individual fields of the beam modulator makes it possible to illuminate separate spatial areas of the storage medium without requiring additional optics. The partial beam blended out by the beam modulator therefore strikes the storage medium as a parallel beam at the preset angle. It also applies that the surface of the beam modulator covers the entire cross-sectional area of the information beam, so that individual sections or beam bundles can be masked out from its entire cross-section. In addition, the size of the surface of the beam modulator can deviate from that of the storage medium, in particular be made smaller. The surface of the beam modulator can then be optically imaged onto the storage medium using suitable optics. For this purpose, the optics used preferably have two converging lenses which are arranged in such a way that their focal points coincide. The parallel beam of rays incident from the beam modulator is thus imaged in a parallel beam of different dimensions, which is then directed, for example, at the storage medium.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Strahlmodulator reflektierend ausgebildet, bspw. in Form einer Digitalspiegelvorrichtung. Diese besteht aus einer im wesentlichen in einer Ebene angeordneten Matrix von Spiegeln mit geringen Abmessungen, die einzeln für sich durch eine elektrische Ansteuerung in ihrer Winkelposition einstellbar sind. Beispielsweise sind zur elektrischen Einstellung jeweils Piezoelemente vorgesehen, die jeden einzelnen Spiegel der Digitalspiegelvorrichtung separat verstellen. Somit können ein oder mehrere Spiegel der Spiegelmatrix so eingestellt werden, daß nur der auf sie aufgestrahlte Teil des Lese- bzw. Informationsstrahls auf das Speichermedium bzw. die Aufnahmemittel gerichtet ist, während die übrigen Spiegel eine andere Raumrichtung aufweisen und die auf sie auftreffende elektromagnetische Strahlung in einen Raumbereich außerhalb des Speichermediums bzw. der Aufnahmemittel reflektieren. Daher entspricht jeder Spiegel der Digitalspiegelvorrichtung einem der zuvor beschriebenen elektrisch ansteuerbaren Felder. Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Strahlmodulator transmittierend ausgebildet, beispielsweise in Form einer Flüssigkristallanzeige (LCD) . Durch elektrisches Ansteuern jedes der Bildelemente der Flüssigkristallanzeige können diese entweder transmittierend oder den Lese- bzw. Informationsstrahl blockierend sein. Somit entspricht jedes Bildelement bzw. jede Gruppe von Bildelementen der Flüssigkristallanzeige einem elektrisch ansteuerbaren Feld der zuvor allgemein beschriebenen Art.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the beam modulator is designed to be reflective, for example in the form of a digital mirror device. This consists of a matrix of mirrors with small dimensions, which are arranged essentially in one plane and can be individually adjusted in their angular position by electrical control. For example, piezoelectric elements are provided for the electrical adjustment, which separately adjust each individual mirror of the digital mirror device. Thus, one or more mirrors of the mirror matrix can be set so that only the part of the reading or information beam that is irradiated onto them is directed at the storage medium or the recording means, while the other mirrors have a different spatial direction and the electromagnetic radiation impinging on them reflect into a space outside the storage medium or the recording means. Therefore, each mirror of the digital mirror device corresponds to one of the electrically controllable fields described above. In a further embodiment of the device according to the invention, the beam modulator is designed to be transmitting, for example in the form of a liquid crystal display (LCD). By electrically actuating each of the picture elements of the liquid crystal display, these can either be transmissive or block the reading or information beam. Each picture element or group of picture elements of the liquid crystal display thus corresponds to an electrically controllable field of the type generally described above.
Bei beiden zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Strahlmodulators können die elektrisch ansteuerbaren Felder jeweils einzeln oder gruppenweise angesteuert werden, so daß abhängig vom auszulesenden Raumbereich des Speichermediums ein beliebiger Teillesestrahl aus dem aufgeweiteten, auf den Strahlmodulator auftreffenden Lesestrahl bzw. ein beliebiger Teilinformationsstrahl aus dem auftreffenden Informationsstrahl ausgeblendet werden kann.In both embodiments of the beam modulator described above, the electrically controllable fields can be controlled individually or in groups, so that, depending on the spatial area of the storage medium to be read out, any partial beam from the expanded reading beam striking the beam modulator or any partial information beam from the incident information beam are masked out can.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In dieser zeigenThe present invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments, reference being made to the attached drawing. In this show
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen holographisch gespeicherter Informationen in einer schematischen Darstellung,1 shows a first exemplary embodiment of a device according to the invention for reading out holographically stored information in a schematic illustration,
Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel in einer schematischen perspektivischen Darstellung. Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung,Fig. 2 shows the embodiment shown in Fig. 1 in a schematic perspective view. 3 shows a second exemplary embodiment of a device according to the invention in a schematic illustration,
Fig. 4 das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel in einer schematischen perspektivischen Darstellung undFig. 4 shows the embodiment shown in Fig. 3 in a schematic perspective view
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung.Fig. 5 shows a third embodiment of a device according to the invention in a schematic representation.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel erzeugt ein Laser 1 einen Laserstrahl, der einen Polarisator 2 und einen Strahlaufweiter 3 mit Raumfrequenzfilterung mittels einer im Fokus einer ersten Sammellinse angeordneten Blende durchläuft. An dem in Reflexion arbeitenden räumlichen Strahlmodulator 6, der als Digitalspiegelvorrichtung ausgebildet ist, wird der aufgeweitete Laserstrahl als Lesestrahl 5 reflektiert. An der Oberfläche des Strahlmodulators 6 wird der aufgeweitete Lesestrahl 5 nach Größe und Ort selektiert und der so erzeugte Teillesestrahl 7 fällt auf das holographische Speichermedium 8, um bestimmte Hologramme auszulesen.In the first exemplary embodiment shown in FIG. 1, a laser 1 generates a laser beam which passes through a polarizer 2 and a beam expander 3 with spatial frequency filtering by means of an aperture arranged in the focus of a first converging lens. The widened laser beam is reflected as a reading beam 5 on the spatial beam modulator 6, which works in reflection and is designed as a digital mirror device. The expanded reading beam 5 is selected on the surface of the beam modulator 6 according to size and location, and the partial reading beam 7 generated in this way falls on the holographic storage medium 8 in order to read out certain holograms.
Im holographischen Speichermedium 8 sind die verschiedenen Hologramme in verschiedenen Raumbereichen und unter verschiedenen Winkeln relativ zum einfallenden Teillesestrahl 7- abgespeichert. Dort teilt sich der Teillesestrahl 7 in einen die Information enthaltenden, unter dem Braggwinkel gebeugten Informationsstrahl 10 und in einen transmittierten Teilstrahl 11 auf. Der vom Hologramm abgebeugte Informationsstrahl 10 wird mittels einer Optik 12 aufgeweitet, wobei der aufgeweitete Strahl 13 eine CCD-Kamera 14 im wesentlichen vollständig ausleuchtet. Die CCD-Kamera wandelt das projizierte Hologramm in elektrische Signale um, die dann für eine geeignete Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Die Optik 12 ist dabei so konzipiert, daß der abgebeugte Informationsstrahl 10 von allen Raumbereichen des Speichermediums 8 aus auf die CCD-Kamera 14 abgebildet wird.The different holograms are stored in the holographic storage medium 8 in different spatial areas and at different angles relative to the incident partial beam 7. There, the partial beam 7 is divided into an information beam 10 containing the information, diffracted under the Bragg angle, and a transmitted partial beam 11. The information beam 10 diffracted from the hologram is expanded by means of an optical system 12, the expanded beam 13 essentially completely illuminating a CCD camera 14. The CCD camera converts the projected hologram into electrical signals, which are then available for further processing. The optics 12 are designed such that the deflected information beam 10 is imaged onto the CCD camera 14 from all spatial areas of the storage medium 8.
Das holographische Speichermedium 8 ist weiterhin drehbar auf einem Drehtisch 9 angeordnet, so daß das Winkelmultiplexing für eine ausgewählten Raumbereich durchgeführt werden kann. Der Drehtisch 9 ist dabei mit dem Drehgeber ausgerüstet und kann angesteuert werden.The holographic storage medium 8 is also rotatably arranged on a turntable 9, so that the angular multiplexing can be carried out for a selected area. The turntable 9 is equipped with the rotary encoder and can be controlled.
In Fig. 2 ist die Reflexion des aufgeweiteten Laserstrahls 5 am reflektierenden Strahlmodulator 6 perspektivisch dargestellt. Der aufgeweitete Lesestrahl 5 beleuchtet den Strahlmodulator 6 im wesentlichen vollständig und vorzugsweise mit im wesentlichen homogener Intensität. Durch das elektrische Beschälten reflektiert der Strahlmodulator 6 nur einen Teillesestrahl 7, wobei die Ortsposition des Teillesestrahls 7 in Bezug auf das Speichermedium 8 sowie der Durchmesser des Teillesestrahls 7 in Abhängigkeit von dem von der eingeschriebenen holographischen Information eingenommenen Raumbereich 18 im Speichermedium 8 eingestellt wird.2, the reflection of the expanded laser beam 5 on the reflecting beam modulator 6 is shown in perspective. The expanded reading beam 5 illuminates the beam modulator 6 essentially completely and preferably with a substantially homogeneous intensity. As a result of the electrical peeling, the beam modulator 6 reflects only a partial beam 7, the position of the partial beam 7 with respect to the storage medium 8 and the diameter of the partial beam 7 being set as a function of the space 18 in the storage medium 8 which is occupied by the holographic information written in.
Dazu können ein oder mehrere Felder 21 des Strahlmodulators 6 für ein Reflektieren des Teillesestrahls 7 in Richtung des Speichermediums 8 geschaltet sein. Dieses ist exemplarisch als reflektierendes Fenster dargestellt, das aus insgesamt vier Feldern 21 besteht, wie mit gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist.For this purpose, one or more fields 21 of the beam modulator 6 can be switched in order to reflect the partial beam 7 in the direction of the storage medium 8. This is exemplarily shown as a reflecting window, which consists of a total of four fields 21, as shown by dashed lines in Fig. 2.
Die Querschnittsfläche des Teillesestrahls 7 ist an dem zu bestrahlenden Raumbereich des Speichermediums 8 angepaßt. Die anderen reflektierenden Felder 20 sind so angesteuert, daß diese den Lesestrahl 7 in eine andere Richtung als in Richtung auf das Speichermedium reflektieren. Dieses ist der Übersichtlichkeit wegen nicht in Fig. 2 dargestellt.The cross-sectional area of the partial beam 7 is adapted to the area of the storage medium 8 to be irradiated. The other reflecting fields 20 are controlled in such a way that they reflect the reading beam 7 in a direction other than in the direction of the storage medium. For the sake of clarity, this is not shown in FIG. 2.
Der Teillesestrahl 7 trifft auf das holographische Speichermedium 8 und liest das an dem Raumbereich 18 unter dem eingestellten Winkel zwischen Teillesestrahl 7 und Speichermedium 8 gespeicherte Hologramm aus. Es entsteht der abgebeugte Informationsstrahl 10 und der transmit- tierte Teilstrahl 11, der - wie Fig. 1 im übrigen zeigt - über die Optik 12 in den Strahl 13 aufgeweitet und in die CCD-Kamera 14 abgebildet wird. Die Daten der CCD-Kamera 14 werden von einem Computer übernommen und dort weiter verarbeitet .The partial read beam 7 strikes the holographic storage medium 8 and reads out the hologram stored in the spatial region 18 at the set angle between the partial read beam 7 and the storage medium 8. The diffracted information beam 10 and the transmitted partial beam 11 result, which - as shown in FIG. 1 for the rest - is expanded into the beam 13 via the optics 12 and imaged in the CCD camera 14. The data of the CCD camera 14 are taken over by a computer and further processed there.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel kennzeichnen. Ein Laser 1 erzeugt einen Laserstrahl, der einen Polarisator 2 und einen Strahlaufweiter 3 mit Raumfrequenzfilterung durchläuft, als Lesestrahl 5 an einem Spiegel 4 reflektiert wird und danach einen Strahlmodulator 15 transmittiert . Der räumliche Strahlmodulator 15 ist dazu als Flüssigkristallanzeige (LCD) ausgebildet.Fig. 3 shows a second embodiment of the present invention, wherein the same reference numerals designate the same elements as in the first embodiment. A laser 1 generates a laser beam, which passes through a polarizer 2 and a beam expander 3 with spatial frequency filtering, is reflected as a reading beam 5 on a mirror 4 and then transmits a beam modulator 15. For this purpose, the spatial beam modulator 15 is designed as a liquid crystal display (LCD).
Dort wird der aufgeweitete Lesestrahl 5 nach Größe und Ort selektiert und fällt als Teillesestrahl 7 auf das ho- lographische Speichermedium 8, um in einem vorgegebenen Raumbereich ein dort abgespeichertes Hologramm auszulesen. Hinter dem Speichermedium 8 teilt sich der Teillesestrahl 7 in einen die Information enthaltenden abgebeugten Informationsstrahl 10 und in einen transmittierten Teilstrahl 11 auf.There, the expanded reading beam 5 is selected according to size and location and falls as partial beam 7 onto the high lographic storage medium 8 in order to read out a hologram stored there in a predetermined spatial area. Behind the storage medium 8, the partial beam 7 is divided into a refracted information beam 10 containing the information and a transmitted partial beam 11.
Der vom Hologramm abgebeugte Informationsstrahl 10 wird mittels einer Optik 12 aufgeweitet, wobei der aufgeweitete Strahl 13 die CCD-Kamera 14 im wesentlichen vollständig ausleuchtet. Die Optik 12 ist dabei so konzipiert, daß der abgebeugte Strahl 10 von allen Ortspositionen des Speichermediums 8 aus auf die CCD-Kamera 14 abgebildet wird.The information beam 10 diffracted from the hologram is expanded by means of an optical system 12, the expanded beam 13 essentially completely illuminating the CCD camera 14. The optics 12 are designed such that the deflected beam 10 is imaged onto the CCD camera 14 from all locations of the storage medium 8.
In Fig. 4 ist der Durchgang des aufgeweiteten Lesestrahls 5 durch den transmittierenden Strahlmodulator 15 perspektivisch dargestellt. Der aufgeweitete Lesestrahl 5 beleuchtet den Strahlmodulator 15 vollständig und vorzugsweise mit im wesentlichen homogener Intensität. Durch das elektrische Beschälten transmittiert nur ein Teillesestrahl 7 den Strahlmodulator 15, wobei die Ortsposition des Teillesestrahls 7 in Bezug auf das holographische Speichermedium 8 sowie der Durchmesser des Teillesestrahls 7 in Abhängigkeit von dem von der eingeschriebenen holographischen Information eingenommenen Raumbereich im Speichermedium 8 eingestellt wird.The passage of the expanded reading beam 5 through the transmitting beam modulator 15 is shown in perspective in FIG. 4. The widened reading beam 5 illuminates the beam modulator 15 completely and preferably with an essentially homogeneous intensity. Due to the electrical peeling, only a partial beam 7 transmits the beam modulator 15, the position of the partial beam 7 in relation to the holographic storage medium 8 and the diameter of the partial beam 7 being set as a function of the space in the storage medium 8 occupied by the holographic information written in.
Dazu können ein oder mehrere Felder 17 des Strahlmodulators 15 für ein Durchlassen des Teillesestrahls 7 geschaltet sein. Das exemplarisch geöffnete Fenster, das aus insgesamt vier Feldern 17 besteht, wie mit gestrichelten Linien in Fig. 4 dargestellt ist, läßt den Teillesestrahl 7 passieren. Der Teillesestrahl 7 trifft auf das holographische Speichermedium 8 und liest das an dem Raumbereich 18 unter dem eingestellten Winkel zwischen Teillesestrahl 7 und Speichermedium 8 gespeicherte Hologramm aus. Es entsteht der abgebeugte Informationsstrahl 10 und der transmit- tierte Teilstrahl 11. Der Informationsstrahl 10 wird über die Optik 12 in den Strahl 13 aufgeweitet und in die CCD- Kamera 14 abgebildet. Die Daten der CCD-Kamera 14 werden von einem Computer übernommen und dort weiter verarbeitet.For this purpose, one or more fields 17 of the beam modulator 15 can be switched to allow the partial beam 7 to pass. The exemplary opened window, which consists of a total of four fields 17, as shown with broken lines in FIG. 4, allows the partial beam 7 to pass. The partial read beam 7 strikes the holographic storage medium 8 and reads out the hologram stored in the spatial region 18 at the set angle between the partial read beam 7 and the storage medium 8. The diffracted information beam 10 and the transmitted partial beam 11 result. The information beam 10 is expanded into the beam 13 via the optics 12 and imaged in the CCD camera 14. The data of the CCD camera 14 are taken over by a computer and further processed there.
Wie sich aus dem Vergleich zwischen beiden in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ergibt, ist der Raumbedarf beim ersten Ausführungsbeispiel geringer als beim zweiten Ausführungsbeispiel, da der Strahlmodulator 6 des ersten Ausführungsbeispiels die Funktion des Spiegels 2 im zweiten Ausführungsbeispiel einnimmt. Daher ist im Strahlengang zwischen dem reflektierendem Strahlmodulator 6 und dem Speichermedium 8 kein weiteres optisches Element erforderlich, so daß die beiden Baugruppen näher aneinander angeordnet werden können. Darüber hinaus besitzt ein reflektierender Strahlmodulator den Vorteil, daß die Intensität des Teillesestrahls 7 im Vergleich zur durch die Absorption innerhalb der Flüssigkristallanzeige 15 abgeschwächten Intensität im zweiten Ausführungsbeispiel erheblich größer ist. Daher können geringere Strahlleistungen des Lasers 1 eingesetzt werden und/oder eine weniger empfindliche CCD-Kamera 14 kann zur Aufnahme der Informationen aus dem Informationsstrahl 10 verwendet werden. Insbesondere können dazu kommerziell erhältliche CCD-Kameras eingesetzt werden. Dadurch wird neben dem geringerem Raumbedarf auch ein Kostenvorteil erzielt. Der Vorteil einer Flüssigkristallanzeige gegenüber einer Digitalspiegelvorrichtung liegt wiederum im geringeren Preis und in der größeren Verfügbarkeit. Ebenso ist es vorteilhaft, daß mit einer Flüssigkristallanzeige mit einer stufenweisen Intensitätsmodulation auch Graustufen erzeugt werden können.As can be seen from the comparison between the two first and second exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 4, the space requirement in the first exemplary embodiment is less than in the second exemplary embodiment, since the beam modulator 6 of the first exemplary embodiment takes on the function of the mirror 2 in the second exemplary embodiment. Therefore, no further optical element is required in the beam path between the reflecting beam modulator 6 and the storage medium 8, so that the two assemblies can be arranged closer to one another. In addition, a reflective beam modulator has the advantage that the intensity of the partial beam 7 is considerably greater in comparison with the intensity attenuated by the absorption within the liquid crystal display 15 in the second exemplary embodiment. Therefore, lower beam powers of the laser 1 can be used and / or a less sensitive CCD camera 14 can be used to record the information from the information beam 10. In particular, commercially available CCD cameras can be used for this. In addition to the smaller space requirement, this also results in a cost advantage. The advantage of one Liquid crystal display compared to a digital mirror device is again in the lower price and greater availability. It is also advantageous that a liquid crystal display with step-wise intensity modulation can also produce gray shades.
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei auch hier gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kennzeichnen. Ein Laser 1 erzeugt einen Lesestrahl, der einen Polarisator 2 und einen Strahlauf- weiter 3 mit Raumfrequenzfilterung durchläuft, als Lesestrahl 5 an einem Spiegel 4 reflektiert wird und auf das holographische Speichermedium 8 auftrifft. Dort werden die in sämtlichen Raumbereichen des Speichermediums 8 enthaltenen Informationen unter dem vorgegebenen Winkel ausgelesen.FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of the present invention, with the same reference numerals identifying the same elements as in the previously described exemplary embodiments. A laser 1 generates a reading beam, which passes through a polarizer 2 and a beam expander 3 with spatial frequency filtering, is reflected as a reading beam 5 on a mirror 4 and strikes the holographic storage medium 8. There, the information contained in all spatial areas of the storage medium 8 is read out at the predetermined angle.
Hinter dem Speichermedium 8 teilt sich der Lesestrahl 5 in einen die Information enthaltenden abgebeugten Informationsstrahl 10 und in einen transmittierten Teilstrahl 11 auf.Behind the storage medium 8, the reading beam 5 is divided into a refracted information beam 10 containing the information and a transmitted partial beam 11.
Der vom Hologramm abgebeugte Informationsstrahl 10 trans- mittiert einen Strahlmodulator 15, der wie im zweiten Ausführungsbeispiel als Flüssigkristallanzeige (LCD) ausgebildet ist. Dort wird der Informationsstrahl 10 nach Größe und Ort zu einem durchgelassenen Teilinformationsstrahl 19 selektiert, so daß die holographischen Informationen nur von einem spezifischen Raumbereich des Speichermediums erfaßt werden und zur Auswertung gelangen. Mittels einer Optik 12 wird der selektierte Teilinformationsstrahl 19 aufgeweitet, wobei der aufgeweitete Strahl 13 die CCD-Kamera 14 im wesentlichen vollständig ausleuchtet. Die Optik 12 ist dabei so konzipiert, daß der Teilinformationsstrahl 19 von allen Raumbereichen des Speichermediums 8 bzw. alle Ortspositionen des Strahlmodulators 15 aus auf die CCD-Kamera 14 abgebildet wird.The information beam 10 diffracted from the hologram transmits a beam modulator 15 which, as in the second exemplary embodiment, is designed as a liquid crystal display (LCD). There, the information beam 10 is selected in terms of size and location for a transmitted partial information beam 19, so that the holographic information is only acquired from a specific spatial area of the storage medium and is evaluated. The selected partial information beam 19 is expanded by means of an optical system 12, the expanded beam 13 essentially completely illuminating the CCD camera 14. The optics 12 is designed such that the partial information beam 19 is imaged onto the CCD camera 14 from all spatial areas of the storage medium 8 or from all location positions of the beam modulator 15.
Bei dem zuvor beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel kann in einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform der Strahlmodulator auch reflektierend ausgebildet sein. Dadurch wird der Strahlengang innerhalb der Vorrichtung nochmals gefaltet, wodurch der Raumbedarf der Vorrichtung weiter verringert wird. In the third exemplary embodiment described above, in a further embodiment, not shown in the drawing, the beam modulator can also be designed to be reflective. As a result, the beam path is folded again within the device, which further reduces the space requirement of the device.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zum Auslesen von in einem Speichermedium (8) holographisch gespeicherten Informationen, die in mindestens zwei verschiedenen Raumbereichen des Speichermediums (8) gespeichert sind, bei dem mit Hilfe eines Lesestrahls (5, 7) aus kohärenter elektromagnetischer Strahlung in dem Speichermedium (8) ein die holographischen Informationen enthaltender Informationsstrahl (10, 19) erzeugt wird und bei dem der Informationsstrahl (10, 19) mit Hilfe von Aufnahmemitteln (12, 14) für ein Erfassen der Informationen aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines im Strahlengang angeordneten räumlichen Strahlmodulators (6, 15) das Speichermediums (8) räumlich begrenzt erfaßt wird.Method for reading out information holographically stored in a storage medium (8), which is stored in at least two different spatial areas of the storage medium (8), using a reading beam (5, 7) from coherent electromagnetic radiation in the storage medium (8) the information beam (10, 19) containing the holographic information is generated and in which the information beam (10, 19) is recorded with the aid of recording means (12, 14) for recording the information, characterized in that with the aid of a spatial one arranged in the beam path Beam modulator (6, 15) the storage medium (8) is detected spatially limited.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmodulator (6, 15) vor dem Speichermedium (8) im Strahlengang angeordnet wird.Method according to claim 1, characterized in that the beam modulator (6, 15) is arranged in front of the storage medium (8) in the beam path.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem mindestens ein Feld (17) des Strahlmodulators (6, 15) so angesteuert wird, daß der auf das Feld (17) auftreffende Teil des Lesestrahls (5) als Teillesestrahl (7) auf das Speichermedium (8) geleitet wird, und bei dem die anderen Felder (16) des Strahlmodulators (6, 15) so angesteuert werden, daß der auf die anderen Felder (16) auftreffende Teil des Lesestrahls (5) nicht auf das Speichermedium (8) geleitet wird. Method according to Claim 2, in which at least one field (17) of the beam modulator (6, 15) is controlled in such a way that the part of the reading beam (5) which strikes the field (17) as partial beam (7) onto the storage medium (8) is directed, and in which the other fields (16) of the beam modulator (6, 15) are controlled so that the part of the reading beam (5) which strikes the other fields (16) is not directed onto the storage medium (8).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmodulator (6, 15) hinter dem Speichermedium (8) im Strahlengang angeordnet wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the beam modulator (6, 15) is arranged behind the storage medium (8) in the beam path.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem mindestens ein Feld (17) des Strahlmodulators (6, 15) so angesteuert wird, daß der auf das Feld (17) auftreffende Teil des Informationsstrahls (10) als Teilinformationsstrahl (19) auf die Aufnahmemittel (12, 14) geleitet wird, und bei dem die anderen Felder (16) des Strahlmodulators (6, 15) so angesteuert werden, daß der auf die anderen Felder (16) auftreffende Teil des Informationsstrahls (10) nicht auf die Aufnahme- mittel (12, 14) geleitet wird.5. The method according to claim 4, wherein at least one field (17) of the beam modulator (6, 15) is controlled so that the field (17) striking part of the information beam (10) as a partial information beam (19) on the recording means ( 12, 14), and in which the other fields (16) of the beam modulator (6, 15) are controlled in such a way that the part of the information beam (10) which strikes the other fields (16) does not hit the recording means ( 12, 14) is conducted.
6. Vorrichtung zum Auslesen von in einem Speichermedium (8) holographisch gespeicherten Informationen, die in mindestens zwei verschiedenen Raumbereichen des Speichermediums (8) gespeichert sind, mit einer Strahlungsquelle (1) zum Erzeugen eines auf das Speichermedium (8) gerichteten Lesestrahls (5, 7) aus kohärenter elektromagnetischer Strahlung und mit Aufnahmemitteln (12, 14) zum Erfassen des im Speichermedium (8) erzeugten Informationsstrahls (10), dadurch gekennzeichnet, daß ein räumlicher Strahlmodulator (6, 15) im Strahlengang angeordnet ist.6. Device for reading out information holographically stored in a storage medium (8), which is stored in at least two different spatial areas of the storage medium (8), with a radiation source (1) for generating a reading beam (5) directed onto the storage medium (8) 7) made of coherent electromagnetic radiation and with recording means (12, 14) for detecting the information beam (10) generated in the storage medium (8), characterized in that a spatial beam modulator (6, 15) is arranged in the beam path.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der räumliche Strahlmodulator (6, 15) im Strahlengang vor dem Speichermedium (8) angeordnet ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that the spatial beam modulator (6, 15) is arranged in the beam path in front of the storage medium (8).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der räumliche Strahlmodulator (6, 15) im Strahlengang hinter dem Speichermedium (8) angeordnet ist .8. The device according to claim 6, characterized in that the spatial beam modulator (6, 15) is arranged in the beam path behind the storage medium (8).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmodulator (6, 15) eine Mehrzahl von elektrisch ansteuerbaren Feldern (16, 17) aufweist.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the beam modulator (6, 15) has a plurality of electrically controllable fields (16, 17).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,- dadurch gekennzeichnet, daß die Felder (16, 17) in einer Matrix angeordnet sind.10. The device according to claim 9, - characterized in that the fields (16, 17) are arranged in a matrix.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Felder (16, 17) einzeln oder gruppenweise ansteuerbar sind.11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the fields (16, 17) can be controlled individually or in groups.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmodulator (6, 15) eine im wesentlichen der Oberfläche des- Speichermediums (8) entsprechende Oberfläche aufweist.12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that the beam modulator (6, 15) has a surface corresponding to the surface of the storage medium (8) substantially.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmodulator (6) reflektierend, vorzugsweise als Digitalspiegelvorrichtung ausgebildet ist.13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the beam modulator (6) is reflective, preferably designed as a digital mirror device.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmodulator (15) transmittierend, vorzugsweise als Flüssigkristallanzeige ausgebildet ist. 14. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the beam modulator (15) is designed to be transmissive, preferably as a liquid crystal display.
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