专利名称：具有六角形检测器结构的全息设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于读出在全息媒体中记载的数据页的光学全息设备。
背景技术：
从H.J.Coufal、D.Psaltis、G.T.Sincerbox(Eds.)的“Holographic data storage(全息数据存储)”，Springer seriesin optical sciences，(2000)中获知能够在全息媒体上记录并从全息媒体中读取的光学设备。图1显示了这样的光学设备。这个光学设备包括辐射源100、准直仪101、第一分束器102、空间光调制器103、第二分束器104、透镜105、第一偏转器107、第一望远镜108、第一反射镜109、半波片110、第二反射镜111、第二偏转器112、第二望远镜113和检测器114。该光学设备用于在全息媒体106中记录数据并从该媒体106中读出数据。
在全息媒体中记录数据页期间，由辐射源100生成的辐射束的一半利用第一分束器102朝向空间光调制器103发送。这部分的辐射束被称为信号光束。由辐射源100生成的辐射束的一半利用第一偏转器107朝向望远镜108偏转。这部分的辐射束被称为参考光束。信号光束通过空间光调制器103在空间进行调制。空间光调制器包括透射区域和吸收区域，这对应于待记录的数据页的0和1数据比特。在信号光束已通过空间光调制器103之后，它携带将被记录在全息媒体106中的信号，即待记录的数据页。信号光束随后利用透镜105被聚焦在全息媒体106上。
参考光束也利用第一望远镜108被聚焦在全息媒体106上。数据页由此作为信号光束和参考光束之间干涉的结果以干涉图(interference pattern)的形式被记录在全息媒体106中。一旦数据页已被记录在全息媒体106中，则在全息媒体106的相同位置上记录另一个数据页。为此，把对应于这个数据页的数据发送给空间光调制器103。第一偏转器107被旋转，以修改参考信号相对于全息媒体106的角度。第一望远镜108用于在旋转的同时把参考光束保持在相同位置上。因而，在全息媒体106的相同位置上利用不同的图案记录干涉图。这被称为角度多路复用(angle multiplexing)。其中记录多个数据页的全息媒体106的相同位置被称作书(book)。
作为选择，可以调谐辐射束的波长，以便在相同的书中记录不同的数据页。这被称作波长多路复用。其它种类的多路复用(比如，移位多路复用)也可以用于在全息媒体106中记录数据页。
在从全息媒体106读出数据页期间，使空间光调制器103完全是吸收性的，以致于没有光束部分能够通过空间光调制器103。除去第一偏转器107，使得通过分束器102的辐射源100所生成的光束部分经由第一反射镜109、半波片110和第二反射镜111到达第二偏转器112。如果角度多路复用已用于在全息媒体106中记录数据页，并且给定的数据页将被读出，则第二偏转器112以这样的方式进行安排，使得其相对于全息媒体106的角度与用于记录这个给定全息图的角度相同。被第二偏转器112偏转并利用第二望远镜113被聚焦全息媒体106中的信号因而是用来记录这个给定全息图的参考信号的相位共轭。如果例如波长多路复用已用于在全息媒体106中记录数据页，并且给定数据页将被读出，则相同的波长用于读取这个给定数据页。
参考信号的相位共轭随后利用该信息图进行衍射，这创建了重构信号光束，其随后经由透镜105和第二分束器104达到检测器114。由此成像的数据页在检测器114上被创建，并被检测器114检测。检测器114包括像素或检测器元件，每个检测器元件对应于成像的数据页的比特。
通常，空间光调制器103包括正方形或者矩形结构，具有N行和M列，其中四个最靠近的透射或吸收区域形成正方形或矩形。因此，记录在数据页中的数据比特具有与空间光调制器103相同的正方形或矩形结构，因为记录在全息媒体106中的数据页是空间光调制器103的图像。记录媒体中这样的数据比特结构导致相对低的数据密度。
专利申请WO03/034595公开了一种用于增加全息媒体的数据密度的方法。根据这个方法，数据比特被记录在准六角形格(1attice)结构中。然而，这个专利申请未描述如何读出数据页。根据在这个专利申请中所述的方法，多维编码被用来记录数据页。这意味着在读出数据页时，考虑各个数据比特之间的串扰。实施这个方法的唯一方式是使用在编码方向中定向的线性检测器，以及用于解码检测的数据比特之间串扰的大处理电路。这样的处理电路体积大、消耗相对高的功率量并且昂贵。当数据页的列和行的数量相对高时，比如1000列和1000行时，使用在WO03/034595中所述的方法因此是不实际的。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够读取具有增加数据密度的全息媒体的全息设备，其中不增加信号处理的量。
为此，本发明建议一种用于读出全息媒体的数据页的光学全息设备，所述全息设备包括像素相关(pixelate)检测器，具有以交错结构构成的检测器元件。
根据本发明，修改检测器的结构，以匹配全息媒体的结构。具有数据比特的交错结构的全息媒体的使用增加了数据密度。相对于传统的全息设备，其结构与数据页的交错结构相匹配的像素相关检测器的使用并不增加信号处理。实际上，数据页的数据比特是在像素相关检测器的单一检测器元件上成像的，如同其中使用数据比特的正方形或矩形结构的现有技术的全息设备中的情况。
有利地，像素相关检测器的交错结构是准六角形结构。通过“准六角形结构”，应理解，这是六角形安排的结构，但是可以呈现小的失真(变形)。例如，所述结构的轴线之间的角度可能稍与60度相差异，例如这样的角度可以在55和65度之间。如在专利申请WO03/034595中所述的，从结晶学中获知六角形结构提供最高的数据密度。因此，根据这个有利实施例的全息设备能够读出具有相对高数据密度的全息媒体。
本发明的这些和其它方面从下面描述的实施例中将是显而易见的，并将参照这些实施例进行阐述。
现在，将参考附图利用示例详细描述本发明，其中图1显示了根据现有技术的全息设备；图2a和图2b显示了根据现有技术的全息媒体和检测器；
图3a和图3b显示了根据本发明的全息媒体和检测器。
具体实施例方式
图2a概略地显示了根据现有技术的全息媒体。图中显示了数据页，它包括利用具有透射区域和吸收区域的空间光调制器记录的数据比特，其中所述区域被安排在以正方形结构分布的行和列中。在这个实例中，数据比特因而具有正方形结构。图2b概略地显示了用于读出这个数据页的检测器。该检测器包括按正方形结构组织的像素或者检测器元件。数据页以这样的方式在这个检测器上进行成像，使得成像的数据比特冲撞检测器的单个像素。
图3a概略地显示了打算利用根据本发明的全息器件读取的全息媒体。图中示出了包括按交错结构组织的数据比特的数据页。这样的结构还称作密集格结构。众所周知，以交错结构构成的元件的密度高于按正方形或矩形结构构成的元件的密度。因此，图3a的数据页中数据的密度高于图2a的数据页中数据的密度。
图3b概略地显示了用于读出图3a的数据页的检测器。该检测器包括也按照交错结构安排的检测器元件。数据页以已成像的数据比特冲撞检测器的单个像素的方式被成像在这个检测器上。因此，在检测器之后的信号处理类似于具有正方形结构检测器的传统全息器件中的信号处理。因此，在不增加信号处理的复杂性的同时，增加数据密度。
本领域熟练技术人员公知这样的具有交错结构的检测器。例如，Fuji(富士)公司根据名称“super CCD”商业化这样的检测器。
在随后的权利要求中的任何参考符号不应解释为限制权利要求。显然，动词“包括”及其变形的使用并不排除除了在任何权利要求中定义的那些之外的任何其它元素的存在。元素之前的单词“一个”或“一”并不排除多个这样的元素的存在。
权利要求
1.一种光学全息设备，用于读出全息媒体的数据页，所述全息设备包括像素相关检测器，该检测器具有以交错结构构成的检测器元件。
2.根据权利要求1所述的光学全息设备，其中所述结构是准六角形结构。
全文摘要
本发明涉及用于读出全息媒体(106)的数据页的光学全息设备。该全息设备包括像素相关检测器(114)，该检测器具有按交错结构安排的检测器元件。
文档编号G11B7/13GK1890721SQ200480036384
公开日2007年1月3日 申请日期2004年11月26日 优先权日2003年12月8日
发明者C·列登鲍姆 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司