Sistema de almacenamiento holográfico para leer un holograma almacenado en un medio de almacenamiento holográfico y un procedimiento llevado a cabo con el mismo.

Un sistema de almacenamiento holográfico (1) para leer un holograma (7) almacenado en un medio dealmacenamiento holográfico (6),

comprendiendo dicho sistema (1):

medios de sujeción del medio de almacenamiento dispuestos a lo largo de un camino óptico de un haz dereferencia (3);

un modulador espacial de luz (SLM) (4) dispuesto a lo largo de dicho camino óptico para codificar un haz dereferencia (3) con un patrón de código (15);

un detector (5) para detectar una imagen del holograma reconstruido (7); y

una unidad de servocontrol (14) para determinar una desalineación de dicho haz de referencia (3) y dichomedio de almacenamiento (6) respecto a la imagen detectada y para actuar sobre dicho SLM (4) paradesplazar dicho patrón de código (15),

en el que dicho haz de referencia (3) se transmite a través de dicho SLM (4).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/000516.

Solicitante: BAYER INNOVATION GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Kaiser-Wilhelm-Allee 20 51373 Leverkusen ALEMANIA.

Inventor/es: UJHELYI, FERENC, ERDEI,GABOR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G11B7/0065 SECCION G — FISICA.G11 REGISTRO DE LA INFORMACION.G11B REGISTRO DE LA INFORMACION BASADO EN UN MOVIMIENTO RELATIVO ENTRE EL SOPORTE DE REGISTRO Y EL TRANSDUCTOR (registro de valores medidos según un procedimiento que no necesita el uso de un transductor para la reproducción G01D 9/00; aparatos de registro o de reproducción que utilizan una banda marcada por un procedimiento mecánico, p. ej. una banda de papel perforada, o que utilizan soportes de registro individuales, p. ej. fichas perforadas o fichas magnéticas G06K; transferencia de datos de un tipo de soporte de registro a otro G06K 1/18;   circuitos para el acoplamiento de la salida de un dispositivo de reproducción a un receptor radio H04B 1/20;   cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos o sus circuitos H04R). › G11B 7/00 Registro o reproducción por medios ópticos, p.ej. registro utilizando un haz térmico de radiación óptica, reproducción utilizando un haz óptico de potencia reducida; Soportes de registro correspondientes (G11B 11/00, G11B 13/00 tienen prioridad). › Registro, reproducción o borrado utilizando patrones de interferencia óptica, p.ej. hologramas.
  • G11B7/08 G11B 7/00 […] › Disposiciones o montaje de cabezas o de fuentes de luz en relación con los soportes de registro.
  • G11B7/1369 G11B 7/00 […] › Placas activas, p.ej. paneles de cristal líquido o elementos electrostrictivos.

PDF original: ES-2397483_T3.pdf

 

Sistema de almacenamiento holográfico para leer un holograma almacenado en un medio de almacenamiento holográfico y un procedimiento llevado a cabo con el mismo.

Fragmento de la descripción:

Sistema de almacenamiento holográfico para leer un holograma almacenado en un medio de almacenamiento holográfico y un procedimiento llevado a cabo con el mismo La presente invención se refiere a la reconstrucción de hologramas, en particular a un sistema de almacenamiento holográfico para leer un holograma almacenado en un medio de almacenamiento holográfico y un procedimiento llevado a cabo con el mismo.

El almacenamiento holográfico de datos está basado en el concepto de grabar el patrón de interferencia de un haz de señal de datos codificados (también denominado un haz de objeto) que lleva los datos y de un haz de referencia en un medio de almacenamiento holográfico. Generalmente, se usa un modulador espacial de luz (SLM) para crear el haz de objeto y el medio de almacenamiento holográfico puede ser, por ejemplo, un fotopolímero o cristal fotorefractivo o cualquier otro material que sea adecuado para registrar las amplitudes relativas de, y las diferencias defase entre el haz de objeto y el haz de referencia. Después de crearse un holograma en el medio de almacenamiento, la proyección del haz de referencia dentro del medio de almacenamiento interactúa y reconstruye el haz de objeto de datos codificados original, que puede ser detectado por un detector como una cámara de matriz CCD o similar. El haz de objeto de datos codificados reconstruido se denomina generalmente en la técnica como el propio holograma reconstruido. Según esta terminología, la reconstrucción de un holograma significa lareconstrucción del haz de objeto de datos codificados original; y la lectura del holograma significa detectar el holograma reconstruido, en particular una imagen del holograma reconstruido. En la presente memoria descriptiva se adapta esta terminología.

La escritura de hologramas se ve influida en gran medida por la superposición espacial del haz de objeto y el haz dereferencia, mientras que la lectura del holograma se ve fuertemente afectada por la posición relativa del haz dereferencia de reconstrucción y el holograma almacenado en el medio de almacenamiento. La lectura de un medio de almacenamiento holográfico puede lograrse con relativa facilidad si tanto el haz de referencia como el haz de objetocubren un punto relativamente grande sobre la superficie del medio de almacenamiento. La tolerancia de desplazamiento entre el centro del holograma y el centro del haz de referencia es aproximadamente el 10% del tamaño del diámetro del haz, lo que normalmente está dentro de los límites mecánicos de los sistemas convencionales. Sin embargo, la disminución del tamaño del holograma conduce a una exigencia más elevada sobre la alineación del haz de referencia y el holograma al leer el medio. También puede ser necesaria alineación de alta precisión, por ejemplo, en caso de multiplexación y/o cifrado de seguridad de los datos holográficos almacenados.

Hay muchos procedimientos conocidos de multiplexación y/o cifrado de hologramas. Tales procedimientos pueden implicar codificación de fase del haz de objeto y/o el haz de referencia tanto en el plano real como/o en el plano de Fourier. En el documento WO 02/05270 A1 se desvela un procedimiento y un dispositivo para multiplexación y cifrado de fase codificada por codificación de fase del haz de referencia. Al aplicar multiplexación o cifrado de fase codificada la tolerancia de desplazamiento entre el centro del haz de referencia y el holograma durante lareconstrucción del holograma puede descender hasta el 1% del diámetro del haz. La desalineación del haz y el holograma está asociada generalmente a la desalineación de los componentes ópticos del sistema, la cual puede deberse a choques mecánicos, cambios de temperatura, etc. Sin embargo, es un problema particular de sistemas diseñados para recibir un medio de almacenamiento extraíble, por ejemplo tarjetas de identificación holográficas.

El documento US 7.116.626 B1 enseña un procedimiento de micro-posicionamiento para superar el problema dedesalineación identificado anteriormente. El objeto del procedimiento descrito es aumentar el funcionamiento de un sistema de almacenamiento holográfico, es decir, la calidad de la imagen modulada, asegurando la correcta alineación de diversos componentes del sistema como un SLM con diversos dispositivos, como fuentes de luz, lentes, detectores, y el medio de almacenamiento. La técnica de alineación está centrada en la "coincidencia de píxeles", es decir, alinear los píxeles de un SLM único usado para codificar los datos del haz de objeto, la imagenholográfica almacenada y el detector, de manera que cada píxel del SLM sea proyectado sobre un único píxel del detector, dando como resultado una mejor eficiencia de recuperación de datos. El procedimiento implica mover físicamente todos o algunos de los dichos componentes del sistema unos con respecto a otros. Los medios para desplazar los dichos componentes pueden incluir micro-accionadores. Tales medios de desplazamiento físico son caros y complicados de aplicar en dispositivos pequeños.

El documento EP 1.526.519 A desvela un aparato de almacenamiento holográfico, en el que la asignación de fotodiodos del fotodetector para leer píxeles se ajusta mediante un servomecanismo. El servomecanismo detecta una desalineación del haz de referencia con respecto al holograma almacenado y en consecuencia mueve el patrón de lectura. El haz de referencia no está codificado por un SLM que prevenga, por ejemplo, el código de fase cifrado o multiplexación.

El objeto de la invención es superar los problemas anteriores proporcionando un sistema y un procedimiento para permitir la alineación precisa no mecánica de un haz de referencia con respecto a un medio de almacenamiento holográfico.

El objeto anterior se logra proporcionando un sistema de almacenamiento holográfico según la reivindicación 1 y un procedimiento de lectura de un holograma según la reivindicación 13.

La invención proporciona un sistema de almacenamiento holográfico 1 para leer un holograma 7 almacenado en un medio 6 de almacenamiento holográfico, dicho sistema 1 comprende:

medio de almacenamiento que sostiene medios dispuestos a lo largo de un camino óptico de un haz de referencia 3;

un modulador espacial de luz (SLM) 4 dispuesto a lo largo de dicho camino óptico para codificar un haz de referencia

con un patrón de código 15;

un detector 5 para detectar una imagen del holograma 7 reconstruido; y

una unidad 14 de servocontrol para determinar una desalineación de dicho haz de referencia 3 y dicho medio 6 de almacenamiento para la imagen detectada y para actuar sobre dicho SLM 4 para mover dicho patrón de código 15,

en la que dicho haz de referencia 3 se transmite a través de dicho SLM 4.

La invención proporciona además un procedimiento de lectura de un holograma almacenado en un medio dealmacenamiento holográfico que comprende las etapas de:

a) codificar un haz de referencia con un patrón de código creado por un modulador de luz espacial (SLM) , en el que dicho haz de referencia se transmite a través de dicho SLM;

b) detectar una imagen del holograma reconstruido;

c) determinar una desalineación de dicho haz de referencia y dicho medio de almacenamiento de la imagen detectada; y

d) mover dicho patrón de código sobre el SLM basado al menos en parte en dicha desalineación.

Más detalles de la invención resultarán evidentes a partir de las figuras adjuntas y las realizaciones ejemplares.

La Fig. 1a es una vista esquemática de una realización ejemplar de un sistema de almacenamiento holográfico detipo de reflexión según la invención.

La Fig. 1b es una vista esquemática de otra realización ejemplar de un sistema de almacenamiento holográfico de tipo de transmisión según la invención.

La Fig. 1c es una vista esquemática de una realización ejemplar de un sistema de lectura y escritura de un medio de almacenamiento holográfico de tipo de transmisión según la invención.

La Fig. 2 muestra un patrón de código de haz de referencia ejemplar generado por un modulador espacial de luz.

La Fig. 3 ilustra el desplazamiento del patrón de código de haz de referencia mediante un píxel del SLM.

La Fig. 4 muestra otro patrón de código de haz de referencia ejemplar generado por un modulador espacial de luz.

La Fig. 1a es una vista esquemática que muestra una primera realización ejemplar de un sistema de almacenamiento holográfico 1 según la invención. El sistema 1 comprende una fuente de luz 2 que proporciona un haz de referencia 3. La fuente de luz 2 está constituida generalmente por un láser y un extensor de haz. A la fuente de luz 2 le sigue unmodulador espacial... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sistema de almacenamiento holográfico (1) para leer un holograma (7) almacenado en un medio de almacenamiento holográfico (6) , comprendiendo dicho sistema (1) :

medios de sujeción del medio de almacenamiento dispuestos a lo largo de un camino óptico de un haz de5 referencia (3) ;

un modulador espacial de luz (SLM) (4) dispuesto a lo largo de dicho camino óptico para codificar un haz de referencia (3) con un patrón de código (15) ;

un detector (5) para detectar una imagen del holograma reconstruido (7) ; y

una unidad de servocontrol (14) para determinar una desalineación de dicho haz de referencia (3) y dicho 10 medio de almacenamiento (6) respecto a la imagen detectada y para actuar sobre dicho SLM (4) para desplazar dicho patrón de código (15) ,

en el que dicho haz de referencia (3) se transmite a través de dicho SLM (4) .

2. El sistema según la reivindicación 1, en el que el SLM (4) es un modulador de luz de tipo de matriz de píxeles, preferentemente una micropantalla, una pantalla de cristal líquido o una pantalla de cristal líquido sobre silicio.

3. El sistema según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el patrón de código (15) comprende una zona interior circular (18) rodeada por una zona de borde (19) , modulando de diferentes maneras las dos zonas (18, 19) al menos una propiedad de la luz del haz de referencia (3) .

4. El sistema según la reivindicación 3, en el que la zona interior circular (18) es transmisora de luz y la zona de borde (19) es no transparente.

5. El sistema según la reivindicación 3, en el que la polarización de luz efectuada por la zona interior circular (18) y la polarización de luz efectuada por la zona de borde (19) forman un ángulo entre sí; y está dispuesto un polarizador antes del SLM (4) y está dispuesto un analizador después del SLM (4) a lo largo de dicho camino óptico del haz de referencia (3) .

6. El sistema según la reivindicación 2, en el que el patrón de código (15) está constituido por una pluralidad de 25 píxeles de código (16) , estando constituidos los píxeles de código (16) por n x m píxeles (17) del SLM (4) .

7. El sistema según la reivindicación 6, en el que el desplazamiento de dicho patrón de código (15) se realiza representando dichos píxeles de código (16) por n x m píxeles diferentes (17) del SLM (4) .

8. El sistema según la reivindicación 6 ó 7, en el que el patrón de código (15) es un patrón de código de fase.

9. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho holograma (7) es un holograma de 30 transformada de Fourier.

10. El sistema según la reivindicación 9, en el que una primera y una segunda lentes de transformada de Fourier (11, 12) están dispuestas entre dicho SLM (4) y dicho medio de almacenamiento (6) a lo largo de dicho camino óptico.

11. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende un SLM modulador de haz de objeto 35 (4') para crear un haz de objeto de datos codificados (3') y medios (10) para unir el haz de referencia codificado

(3) y el haz de objeto codificado (3') para escribir un holograma (7) .

12. El sistema según la reivindicación 1, en el que dicho patrón de código de haz de referencia (15) es un patrón de modulación de fase, amplitud, longitud de onda y/o polarización creado por el SLM (4) .

13. Un procedimiento de lectura de un holograma almacenado en un medio de almacenamiento holográfico que 40 comprende las etapas de:

a) codificar un haz de referencia con un patrón de código creado por un modulador espacial de luz (SLM) ;donde dicho haz de referencia se transmite a través de dicho SLM;

b) detectar una imagen del holograma reconstruido;

c) determinar una desalineación de dicho haz de referencia y dicho medio de almacenamiento respecto a la45 imagen detectada; y

d) desplazar dicho patrón de código sobre el SLM basándose al menos en parte en dicha desalineación.

14. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que el SLM es un modulador de luz de tipo de matriz de píxeles, preferentemente una micropantalla, una pantalla de cristal líquido o una pantalla de cristal líquido sobre silicio y el desplazamiento de dicho patrón de código se lleva a cabo usando diferentes píxeles del SLM para 50 crear el patrón de código.

15. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que el patrón de código que consiste en una pluralidad depíxeles de código, que consiste en los píxeles de código por n x m píxeles del SLM.


 

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