本发明专利技术涉及一种用于使用全息存储系统（１）读取在全息存储介质（６）上记录的傅立叶全息图（７）的方法。方法包括以下步骤：根据参考光束（３）和所述存储介质（６）的至少两个相对位置中检测到的重构的傅立叶全息图的图像来计算特征值，每个特征值指示参考光束（３）和所述存储介质（６）在相应相对位置的错位，从测量的特征值计算伺服值，借助使用计算得出的伺服值的预定伺服函数，确定所述参考光束（３）和所述存储介质（６）的对准相对位置，将所述参考光束（３）和所述存储介质（６）的相对位置设置为所述对准相对位置，以及检测在所述对准相对位置处的图像。本发明专利技术也涉及用于读取在全息存储介质（６）上记录的傅立叶全息图（７）的全息存储系统（１），所述系统（１）包括参考光束（３）生成部件、存储介质（６）接收部件及用于检测重构的全息图的检测器（５）。系统（１）还包括用于执行根据本发明专利技术的方法的伺服控制单元（１４）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】读取在全息存储介质上记录的傅立叶全息图的方法和全息存储系统本专利技术涉及用于读取傅立叶全息图的系统，具体地说，涉及读取在全息存储介质上记录的傅立叶全息图的方法以及涉及全息存储系统。全息数据存储是基于记录携带数据的数据编码信号光束(也称为物体光束)干涉模式和在全息存储介质处的参考光束的干涉模式的概念。空间光调制器(SLM)通常用于创建物体光束，并且全息存储介质例如能是光致聚合物或光折变晶体或适合记录物体光束和参考光束的相对振幅及它们之间的相位差的任何其它材料。在存储介质中创建全息图后，将参考光束投影到存储介质中将交互和重构原数据编码的物体光束，该光束能由诸如CCD阵列相机或诸如此类等检测器检观ll。重构的数据编码的物体光束通常在本领域中称为重构的全息图本身。根据此术语，全息图的重构意味着原数据编码的物体光束的重构；并且全息图的读取意味着检测重构的全息图，具体而言重构的全息图的图4象。此术语在本说明书中适用。物体光束和参考光束的空间重叠对全息图的写入影响极大，而用于重构的参考光束和在存储介质中存储的全息图的相对位置对全息图读取的影响很大。参考光束和物体光束均覆盖存储介质的表面上较大的部分时，全息存储介质的读取能较轻松地实现。全息图的中心与参考光束的中心之间的移位容差大约为光束直径大小的10%，这通常在常规系统的机械限制内。然而，降低全息图大小导致在读取介质时对参考光束和全息图的对准产生更高的要求。高精度的对准也能在例如对存储的全息数据复用和/或安全加密的情况下是必需的。复用和/或加密全息图存在许多已知方法。此类方法可涉及将在实平面和/或傅6码的复用和加密的方法和装置。在应用相位编码的复用或加密时，在全息图的重构期间在参考光束的中心与全息图的中心之间的移位容差能降到光束直径的1%。光束和全息图的错位通常与系统的光学组件的错位相关联，而光学组件的错位能由于机械振动、温度变化等原因造成。它也是设计为接收诸如全息标识卡等可移除存储介质的系统的一个常见问题。US 7116626 Bl讲述了一种克服上述识别的错位问题的樣t定位方法。所述方法的目的是通过确保系统的各种组件的正确对准，如SLM与诸如光源、透镜、检测器和存储介质等各种装置的正确对准，提高全息存储系统的性能，即，调制的图像的质量。对准技术集中在对准SLM、存储的全息图像和检测器的像素的"像素匹配"方面，使得SLM的每个像素投射到检测器的单个像素上，从而产生更佳的数据恢复效率。方法涉及物理地移动所有所述组件或一些所述组件，并且一种伺服机构被建议为基于与偏离检测到的图像的错位相关联的反馈，控制组件的定位。各种示范方法被描述以便确定检测到的图像的错位。在一个示例中，错位是基于与检测到的图像相关联的信道度量的测量的。信道度量通常是指示像素错位的标量，例如，平均像素强度或SNR。信道度量指示错位的幅度或程度，但不是错位的方向。因此，为将像素配准(registration)错误降到最低，需要移动系统的至少一个组件，并且要在新的组件位置重新计算信道度量。找到组件相对于彼此的最佳位置可能要进行大量的步骤，这会十分耗时。在另一示例中，错位是基于与检测到的图像相关联的页度量(page metric)的测量的。页度量通常包括参考像素，即已知像素模式或配准标记，如位于用户编码数据内或在用户编码数据周围的边界区中的像素块。可检测已知像素模式并用于确定全息存储系统的各种组件的错位。此解决方案的缺陷在于全息图要提供有参考像素块，像素块太大时占用宝贵的数据空间，太小时难以在图像中定位。参考像素块用于计算系统的点扩散函数(PSF)，这是负责对准系统的组件的已知伺服方法使用的关键信息。然而，最好是具有不需要系统的PSF的伺服方法。本专利技术的目的是提供检测全息数据存储系统的组件错位的筒单方式，而无需应用参考像素块或不必重复地重新定位组件。此目的通过如权利要求1所述的方法和如权利要求25所述的全息存储系统而得以实现。从附图和示范实施例中将明白本专利技术的其它细节。图la是根据本专利技术的反射型全息存储系统的示范实施例的示意图。图lb是根据本专利技术的透射型全息存储系统的另一示范实施例的示意图。图2示出由空间光调制器生成的示范参考光束代码才莫式。图3示出参考光束代码模式一个SLM像素的移位。图4示出由空间光调制器生成的另一示范参考光束代码纟莫式。图5示出使用稀疏调制编码的示范lt据代码块。图6示出在图5中示出的数据代码块的重构的数据代码块。图7是对照SLM像素移位绘出的示范SNR函数的图形。图8是示范伺服函数的图形。图9是示出如何获得图8中的伺服函数的图7中SNR函数的注解图。附图说明图1 a是示出根据本专利技术的全息存储系统1的第 一示范实施例的示意图。系统1包括^是供参考光束3的光源2。光源2通常由激光器和光束扩展器组成。在一个优选实施例中，光源2之后是将参考光束3编码的空间光调制器(SLM)4。系统1还包括检测器5和用于接收携带全息图7的全息存储介质6的部件(未示出)。检测器5能是CCD相机、CMOS、光电二极管矩阵或包括像素阵列中布置的传感器元件的任何8其它已知检测器类型。全息图7是傅立叶全息图，这是因为它对存储介质的表面缺陷敏 感度比图像平面全息图更小。如果是傅立叶全息图，则用于对参考光束3相位编码的SLM 4所显示的相位代码;漠式将在创建全息图7时成 像到物体光束的傅立叶变换上。由于其良好的衍射效率和低波长选择 性，例如，薄的偏振全息图能用作全息图7。适合的全息存储介质例 如是偶氮苯型光致各向异性聚合物。此实施例设计用于在反射模式中读取全息存储介质6:参考光束3 从介质6后的反射镜8反射，并且重构的物体光束9逆傅立叶变换到 检测器5的成像平面上以捕获重构的全息图7的图像。反射的光束9 和参考光束3通过分束器10彼此分开，分束器10在偏振全息图的情 况下可以是中性分束器(neutral beam splitter)或偏振分束器，或者是 任何其它光束分隔元件，如EP 1 492 095 A2中公开的带有中心层间断 的分束器立方体。编码的参考光束3通过SLM 4生成，并通过成像系统成像到全息 图7的平面中。此成像系统优选包括如
熟知的布置在分束器 IO之前和之后的第一傅立叶透镜和第二傅立叶透镜11和12。此外， 孔径13能内插在第一傅立叶透镜11与分束器IO之间，从而如后面 将解释的一样通过限制光束的直径改进成像质量，并提供限制SLM4的清晰度的又一优点。参考光束编码能够是相位编码、振幅编码、偏振编码或
中熟知的任何其它光调制编码。在一个优选实施例中，参考光束编码 是相位编码以避免在振幅编码中存在的信息丟失。相位代码例如能够 是用于读取加密的全息图7的安全密钥或者是用于读取复用的全息图 7的密钥。然而，本专利技术也涉及除力口密或复用外的其它应用。在不能 排除机械间隙，从而导致插入的存储介质6的位置有一定的不确定性， 因此，参考光束3和存储介质6需要相对于彼此重复地重新定位，特 别是如果存储介质6经常被移除或者多个存储介质6要通过系统1读9取的所有情况下，它也适用。除参考光束相位编码外，SLM4也能用作孔径，形成易于定位的 圆形参考光束3。这有助于降低在多个全息图7彼此靠近写入存储介 质6时本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于使用全息存储系统读取全息存储介质上记录的傅立叶全息图的方法，所述方法包括以下步骤 ａ．根据参考光束和所述存储介质的至少两个相对位置中重构的傅立叶全息图的检测到的图像来计算特征值，每个所述特征值指示所述相应相对位置处所述参考光束 和所述存储介质的错位， ｂ．从所述测量的特征值计算伺服值， ｃ．借助使用所述计算得出的伺服值的预定伺服函数，确定所述参考光束和所述存储介质的对准相对位置， ｄ．将所述参考光束和所述存储介质的相对位置设置为所述对准相对位置， 以及 ｅ．检测在所述对准相对位置处的图像。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A苏托，G埃戴，
申请(专利权)人：拜尔创新有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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