[go: up one dir, main page]

TWI530943B - 全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法 - Google Patents

全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI530943B
TWI530943B TW103145619A TW103145619A TWI530943B TW I530943 B TWI530943 B TW I530943B TW 103145619 A TW103145619 A TW 103145619A TW 103145619 A TW103145619 A TW 103145619A TW I530943 B TWI530943 B TW I530943B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
storage layer
holographic storage
photosensitive
reflective
substrate
Prior art date
Application number
TW103145619A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201624471A (zh
Inventor
余業緯
孫慶成
Original Assignee
國立中央大學
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國立中央大學 filed Critical 國立中央大學
Priority to TW103145619A priority Critical patent/TWI530943B/zh
Priority to US14/660,921 priority patent/US9895853B2/en
Priority to JP2015085854A priority patent/JP6041926B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of TWI530943B publication Critical patent/TWI530943B/zh
Publication of TW201624471A publication Critical patent/TW201624471A/zh
Priority to US15/390,541 priority patent/US9916853B2/en

Links

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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D17/00—Producing carriers of records containing fine grooves or impressions, e.g. disc records for needle playback, cylinder records; Producing record discs from master stencils
    • B29D17/005—Producing optically read record carriers, e.g. optical discs
    • 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
    • G03H1/18—Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed 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
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/30—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique discrete holograms only
    • 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
    • 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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24044—Recording layers for storing optical interference patterns, e.g. holograms; for storing data in three dimensions, e.g. volume storage
    • 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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24062—Reflective layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00—Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/12—Special arrangement of layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00—Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/42—Reflective layer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00—Recording materials or recording processes
    • G03H2260/30—Details of photosensitive recording material not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2270/00—Substrate bearing the hologram
    • G03H2270/54—Recording material filed in recessed substrate
    • 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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B2007/240025—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material for storing optical interference patterns, e.g. holograms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法
本發明是有關於一種全像碟片、全像儲存層與其製造方法。
隨著科技的發展，電子檔案的所需儲存用量也跟著上升。常見的儲存方式為記錄儲存介質表面上磁或光的變化，以作為所儲存資料的依據，例如磁碟片或光碟片。然而，隨著電子檔案的所需儲存用量增加，全像儲存的技術發展開始受到注目。
全像儲存技術為透過訊號光以及參考光產生干涉後，將影像資料寫入儲存介質(感光材料)內。當讀取資料時，透過重新照射參考光至儲存介質(感光材料)上，即可產生影像資料。接著，所產生的影像資料再被檢測器讀取。也就是說，全像儲存技術的儲存容量與其儲存介質(感光材料)具有相關性，而如何提升全像儲存技術的儲存容量亦成□當前相關領域研究的目標。
本發明之一實施方式提供一種本發明之全像碟片，包含反射結構，其中反射結構包含腔體用以限制寫入光束之擴散面積。因此，當對全像儲存層進行寫入時，由參考光與訊號光組成的光束將被限定在腔體所定義的區域內，使得參考光與訊號光之混合程度提升，並藉此提升腔體內的感光材料使用率。
本發明之一實施方式提供一種全像儲存層。全像儲存層包含反射結構以及感光單元。反射結構為網格狀並包含腔體。感光單元設置於腔體中。反射結構圍繞每一個感光單元，並定義第一開口以及第二開口，其中第一開口以及第二開口分別暴露感光單元。
於部分實施方式中，第一開口以及第二開口之面積為介於0.1平方微米(μm 2)至24平方毫米(mm 2)之間。
於部分實施方式中，反射結構為圓形，且腔體的配置對稱於反射結構之圓心。
於部分實施方式中，腔體為扇形，且每一腔體具有兩個弧形邊界，其中弧形邊界與反射結構具有相同的圓心。
於部分實施方式中，自些第一開口或第二開口暴露的感光單元面積佔全像儲存層面積的50%至99%之間。
於部分實施方式中，每一腔體的至少一側壁與全像儲存層的法向量之間具有夾角。
於部分實施方式中，夾角介於-45度至45度之間。
於部分實施方式中，部分感光單元自對應的第一開口至對應的第二開口漸寬。另一部分感光單元自對應的第一開口至對應的第二開口漸窄。
於部分實施方式中，全像儲存層更包含吸光單元。吸光單元設置於反射結構表面，並位於反射結構上的第一開口以及第二開口以外之區域。
於部分實施方式中，全像儲存層更包含反射單元。反射單元設置於對應部分感光單元的第一開口以及對應另一部分感光單元的第二開口。
於部分實施方式中，部分感光單元與另一部分感光單元為互相交錯排列。
於部分實施方式中，腔體垂直於全像儲存層之形狀為圓形、矩形、三角形或多邊形。
於部分實施方式中，反射結構更包含側壁以及固定膠。側壁用以定義出腔體。固定膠設置於側壁之間，並固定側壁。
本發明之一實施方式提供一種全像碟片，包含第一基板、第二基板以及全像儲存層。
於部分實施方式中，第一基板以及第二基板皆為穿透基板。
於部分實施方式中，第一基板為穿透基板，第二基板為反射基板。
本發明之一實施方式提供一種全像儲存層的製造方法，包含下列步驟。形成反射層，其中反射層覆於條狀的感光介質之表面上。平行排列條狀的感光介質成束狀，並填入固定膠於反射層之間，以將成束狀的感光介質定形。裁切感光介質，其中裁切方向與感光介質的束狀方向垂直。
本發明之一實施方式提供一種全像儲存層的製造方法，包含下列步驟。填入反射材料於模具中，且反射材料透過壓鑄形成反射結構，其中反射結構具有腔體。填入感光材料於腔體中，並固化感光材料。
於部分實施方式中，全像儲存層的製造方法更包含平坦化固化後之感光材料以及反射結構。
以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在了解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
全像儲存系統中，當全像儲存碟片進行寫入儲存資料時，由訊號光以及參考光組成的光束需要對一定範圍的感光材料進行干涉以及曝光。然而，實際因儲存資料所需要用到的感光材料範圍小於此曝光範圍，使得多餘的感光材料沒有被使用，進而減少感光材料的使用率。當全像儲存碟片中的感光材料使用率減少時，也同時降低了全像儲存碟片的儲存容量。
有鑑於此，本發明之全像儲存層包含反射結構，且反射結構包含腔體用以限制寫入光束之擴散面積。藉由反射結構中的腔體，當光束入射儲存層時，光束只會被限定在特定區域內，使得光束產生干涉之曝光區域將會於此區域內進行。因此，參考光與訊號光之混合程度提升，使得感光材料之使用率也增加。同樣地，當全像儲存層中的感光材料使用率增加時，全像碟片的儲存容量也獲得提升。
請同時參照第1圖以及第2圖。第1圖為本發明之全像碟片第一實施例的爆炸圖。第2圖為第1圖中的區域A的放大圖。
全像碟片100包含第一基板102、第二基板104以及全像儲存層110。全像儲存層110設置於第一基板102與第二基板104之間，且包含反射結構120以及感光單元132。反射結構120為網格狀並包含腔體130。感光單元132設置於腔體130中。反射結構120圍繞每一個感光單元132，並定義第一開口122以及第二開口124，其中第一開口122以及第二開口124分別暴露感光單元132。
第2圖中，反射結構120包含側壁134，以定義出每一個腔體130，並使得每一個位於腔體130內的感光單元132被側壁134隔開，其中感光單元132由光學儲存材料或是感光材料構成。於此配置下，當由訊號光S以及參考光R組成的寫入光束進入腔體130內時，寫入光束會於腔體130的側壁134發生反射。也就是說，腔體130用以限制寫入光束之擴散面積，並將寫入光束限定在單一腔體130內。
舉例而言，當全像碟片100進行寫入(或讀取)時，由訊號光S以及參考光R組成的寫入光束將進入腔體130內並於感光單元132發生干涉。由於寫入光束會被限定在單一腔體130內，因此訊號光S與參考光R之混合程度提升，使得感光單元132之使用率增加，並提升全像碟片100的儲存容量。
於部分實施方式中，第一基板102為穿透基板，第二基板104為反射基板。因此，寫入光束將自朝向第一基板102的第一開口122進入全像儲存層110。而對於自第一開口122進入腔體130的訊號光S與參考光R而言，當訊號光S與參考光R自第二開口124出射全像儲存層110時，藉由第二基板104的設置，訊號光S與參考光R將會被反射回全像儲存層110。
此外，當寫入光束自第一基板102進入全像儲存層110時，第一開口122視為光束進入腔體130的入口，其中此入口之面積對應於寫入光束所需最小聚焦區域(Nyquist Aperture) 的大小。
對於訊號光S以及參考光R進行干涉的區域而言，其於腔體130內分佈最窄處之寬度會介於在最小聚焦區域寬度的1倍至2倍之間。因此，作為光束入口的第一開口122，其面積需大於訊號光S以及參考光R於腔體130內進行干涉的最窄處，使得訊號光S與參考光R不會受腔體130的尺寸影響而完成寫入。以下將對聚焦區域的限制作更近一步說明。
聚焦區域的計算公式為： D v=(fl)/dv………………………………..(1) 其中D v為v方向上的孔徑寬度，f為聚焦透鏡焦距，l為光波在介值中的波長，dv為訊號在v方向上的最小解析度。
以全像碟片100透過空間光調制器(spatial light modulator；SLM)進行寫入為例，其中SLM的畫素單元為3.5微米(μm)´3.5微米(μm)。在經由中繼透鏡將寫入光束縮小3.5倍成像後，可以在物鏡前焦面產生1微米(μm)´1微米(μm)解析度的輸入訊號，其中物鏡焦距為4mm，光波在介質中的波長為0.4微米(μm)。由此可得，在物鏡的聚焦平面上需要1.6mm毫米(mm)´1.6mm毫米(mm)之孔徑才能讓寫入光束通過腔體130。也就是說，於此條件下，作為腔體130寫入光束的入口面積至少需要2.56mm 2毫米(mm 2)。
另外，以物鏡之寫入光束為純粹無調製之平面波為例。此時，此光分佈最窄處即為繞射極限之聚焦光點大小，即Dv=0.61l。於此條件下，當寫入光束的波長為0.4微米(μm)時，作為腔體130寫入光束的入口面積至少需要約0.244μm 2平方微米(μm 2)。
此外，腔體130的最小入口面積需要確保所有影像資料能夠被重建。舉例來說：雖然聚焦區域的大小為使最小影像資料通過的尺寸，其中腔體130理論上的最小入口面積大致等於聚焦區域的1至2倍之間。但若應用Runlength-limited編碼(RLL code)，腔體130還能更進一步縮小孔徑。另一方面，若輸入訊號為二階強度或相位編碼資訊，其光場分布於物鏡聚焦面上的分佈為軸對稱，因此腔體130的孔徑也可以再被縮小。
同於前述，腔體130入口之面積對應於寫入光束所需最小聚焦區域的大小。且在不同條件下，對應不同的寫入方式，作為腔體130寫入光束的最小入口面積也略有不同。因此，為了能對應不同的寫入方式，於部分實施方式中，第一開口122以及第二開口124之面積為介於0.1平方微米(μm 2)至24平方毫米(mm 2)之間。
此外，由於感光單元132在全像儲存層110中所佔的比例與全像儲存層110的儲存容量有高相關性，於部分實施方式中，自第一開口122或第二開口124暴露的感光單元132面積佔全像儲存層110面積的50%至95%之間。當感光單元132面積佔全像儲存層110面積小於50%時，全像儲存層110可能具有不足的儲存容量。而當感光單元132面積佔全像儲存層110面積大於95%時，反射結構120中的側壁134可能需要過於複雜的製程，致使全像儲存層110的製造良率不足。
於部分實施方式中，全像儲存層110更包含吸光單元160。吸光單元160設置於反射結構120表面，並位於反射結構120上的第一開口122以及第二開口124以外之區域。具體而言，吸光單元160覆蓋於反射結構120表面上對應側壁134的區域，使得當寫入光束射向全像儲存層110時，若寫入光束不是進入第一開口122或是第二開口124，則寫入光束將由吸光單元160吸收。此外，吸光單元160可以於製造反射結構120時填入，或是於感光單元132尚未設置於腔體130內時塗佈，使得當感光單元132設置之後，吸光單元160與感光單元132的表面為共平面。
也就是說，當訊號光S與參考光R的入射位置落於第一開口122以及第二開口124以外時，吸光單元160將吸收訊號光S與參考光R，以減少全像儲存層110於寫入時產生的雜訊。舉例而言，第2圖中，於全像儲存層110進行寫入期間，當訊號光S與參考光R射至全像儲存層110表面的側壁134上時，吸光單元160將吸收訊號光S與參考光R，以防止訊號光S與參考光R於側壁134的表面發生反射。
請同時看到第1圖以及第3圖，第3圖為本發明之全像碟片第二實施例的側視示意圖。本實施例與第一實施例的差異在於，本實施例之全像碟片100的全像儲存層110更包含反射單元170，其中反射單元170設置於部分的第一開口122以及部分的第二開口124，使得每一腔體130對應寫入光束只具有單一入口。
於部分實施方式中，第1圖中的第一基板102以及第二基板104也可以皆為是穿透基板。因此，寫入光束將除了可以自朝向第一基板102的第一開口122進入全像儲存層110外，也可以自朝向第二基板104的第二開口124進入全像儲存層110。
本實施例中，感光單元132分作感光單元132a以及感光單元132b兩部分，反射單元170設置於對應感光單元132a的第一開口122以及對應感光單元132b的第二開口124。藉由反射單元170的設置，感光單元132a以及感光單元132b所在的位置分別反射來自第一基板102以及第二基板104的寫入光束。因此，感光單元132a是以第二開口124接收來自第二基板104的寫入光束，而感光單元132b是以第一開口122接收來自第一基板102的寫入光束。
此外，反射單元170可以於製造反射結構120時同步形成使得反射單元170與透過第一開口122或第二開口124暴露的感光單元132表面為共平面。或是，反射單元170可以於感光單元132設置後形成，且形成後的反射單元170再與感光單元132一起進行平坦化，以和感光單元132表面共平面。
於此配置下，訊號光S以及參考光R所組成之寫入光束可同時自全像碟片100的上方以及下方入射以完成寫入。此外，部分感光單元132a與另一部分感光單元132b為互相交錯排列。具體而言，以第二開口124接收寫入光束的感光單元132a以及以第一開口122接收寫入光束的感光單元132b為互相交錯排列。
請同時看到第4A圖以及第4B圖。第4A圖為本發明之全像碟片第三實施例的上視示意圖，第4B圖為第4A圖反射結構中單一腔體的放大圖。本實施例與第一實施例的差異在於本實施例之全像儲存層110以及反射結構120為圓形，且反射結構120中的腔體130沿圓形軌道設置。
本實施例中，全像儲存層110以及反射結構120為圓形，且腔體130的配置為對稱於反射結構120之圓心。也就是說，反射結構120中的腔體130排列成多個與全像儲存層110以及反射結構120共圓心的圓形軌道。再者，腔體130為扇形，且每一腔體130具有兩個弧形邊界，其中弧形邊界與全像儲存層110以及反射結構120具有相同的圓心。更進一步而言，對應於反射結構120，每一個腔體130具有兩個弧形且與反射結構120共圓心的側壁134。
於此配置下，反射結構120中的腔體130實現密度更高的排列方式。另一方面，由於感光單元132設置於腔體130中，因此，此排列方式也同樣增加了感光單元132於全像儲存層110中所佔的比例，並使得全像儲存層110的儲存容量提昇。以下敘述將對提昇腔體130於全像儲存層110中之密度的排列方式作更進一步的說明。
請參照第5A圖，第5A圖為本發明之全像碟片第四實施例的立體示意圖。本實施例與第三實施例的差異在於本實施例的腔體130所對應的第一開口122以及第二開口124具有不同面積。
同前所述，腔體130之上視形狀為扇形。為了使腔體130之間具有最密堆積，腔體130所對應的第一開口122以及第二開口124具有不同面積，使得腔體130以及設置於腔體130中的感光單元132自第一開口122至第二開口124為漸寬或漸窄。此外，於此配置下，對於定義腔體130的其中兩個側壁134而言，其與全像儲存層110表面的夾角為非直角。
請同時參照第5A圖以及第5B圖，其中第5B圖為本發明之全像碟片第四實施例中腔體沿徑向排列的側視示意圖。本實施例中的腔體130形狀與第5A圖相同，為了方便說明，第5A圖以及第5B圖中標記有同一圓柱座標系的徑向X、切向Y以及軸向Z。此外，同樣為了方便說明，於對應腔體130的四個側壁134中，兩個弧形的側壁134標記為側壁134a，另兩個側壁134標記為134b。
於部分實施方式中，每一腔體130的至少一側壁134與全像儲存層110的法向量150之間具有夾角θ，其中夾角θ可以是介於-45度至45度之間。具體而言，每一個扇形腔體130的兩個弧形側壁134a傾斜於全像儲存層110表面，其中此兩個弧形的側壁134a為沿全像儲存層110的徑向X方向設置。扇形腔體130的另外兩個側壁134b垂直於全像儲存層110表面，其中此兩個側壁134b為沿全像儲存層110的切向Y方向設置。
於此配置下，感光單元132可以被分為兩部分，第一部分為感光單元132a，第二部分為感光單元132b。第一部分的感光單元132a自對應的第一開口122至對應的第二開口124為漸寬，第二部分的感光單元132b自對應的第一開口122至對應的第二開口124為漸窄。
此外，與第二實施例相似，本實施例之全像儲存層110也包含反射單元170，並同樣設置於部分的第一開口122以及部分的第二開口124。反射單元170設置於感光單元132a對應的第一開口122以及感光單元132b對應的第二開口124。也就是說，本實施例之全像儲存層110同樣可以自全像儲存層110的上方以及下方接收寫入光束以進行寫入。再者，由於側壁134a與全像儲存層110的法向量之間具有夾角θ，訊號光以及參考光(請見第2圖)於側壁134a反射的機會增加，使得訊號光以及參考光的混合程度更加提昇，進而使全像儲存層110的儲存容量也提升。
請同時參照第5A圖以及第5C圖，其中第5C圖為本發明之全像碟片第三實施例中腔體沿切向排列的側視示意圖。本實施例中的腔體130形狀與第5A圖相同，為了方便說明，第5A圖以及第5C圖中標記有同一圓柱座標系的徑向X、切向Y以及軸向Z。此外，第5C圖所繪之排列方式為腔體130沿切向方向展開之示意圖。
同前所述，腔體130之相對弧形邊界的另外兩側壁134b垂直於全像儲存層110。因此，於切向方向中，腔體130之間的側壁134b垂直於全像儲存層110表面並與軸向Z方向平行。
綜上所述，本實施例反射結構120的腔體130是以最密堆積方式排列，且此排列方式可以使全像儲存層110接收來自上方以及下方的寫入光束（包含訊號光以及參考光）。此外，本實施例的腔體130中，其是以沿徑向X方向設置的兩側壁134a傾斜於全像儲存層110表面，並以沿切向Y方向的兩側壁134b垂直於全像儲存層110表面。然而，應了解到，以上所舉之側壁134的傾斜方式僅為例示，而非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性選擇側壁134的傾斜方式。例如，腔體130弧形邊界的兩側壁134a垂直於全像儲存層110表面，而相對腔體130弧形邊界的另外兩側壁134b傾斜於全像儲存層110表面。
請參照第6A圖至第6D圖，其為本發明之全像儲存層之反射結構於多個實施例中的上視示意圖。於部分實施方式中，反射結構120中的腔體130垂直於全像儲存層以及反射結構120之形狀為圓形、三角形、矩形或多邊形(分別繪於第6A圖、第6B圖、第6C圖以及第6D圖)。同樣地，腔體130之間仍是以最密堆積方式排列，因此仍可提升感光單元132的使用率，進而增加全像儲存層的儲存容量。
此外，於部分實施方式中，反射結構120更包含側壁134以及固定膠180。側壁134用以定義出腔體130。固定膠180設置於側壁134之間，並連接側壁134。以第6A圖為例，每一個圓形腔體130邊緣有對應的側壁134，且固定膠180設置於側壁134之間的空隙，使得側壁134固定後組成反射結構120。然而，應了解到，以上所舉之反射結構120僅為例示，而非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性選擇反射結構120組成方式。例如，反射結構120的側壁134也可以是一體成形。
請參照第7A圖至第7D圖，其為本發明之全像儲存層的製造方法一實施方式的立體示意圖。全像儲存層的製造方法包含下列步驟。首先，形成反射層190，其中反射層190覆於條狀的感光介質192之表面上。接著，平行排列條狀的感光介質192成束狀，並填入固定膠180於反射層190間，以將成束狀的感光介質192定形。最後，裁切感光介質192，其中裁切方向與感光介質192的束狀方向垂直。以下將對各步驟作更進一步的說明。
第7A圖中，感光介質192為由光學儲存材料或感光材料所構成之長條。接著，在感光介質192表面上形成反射層190，其中反射層190可以是經由塗佈或鍍上反射材料而形成。
第7B圖中，將覆有反射層190的感光介質192平行排列成束狀或是成陣列。接著，填入固定膠180於覆有反射層190的感光介質192之間，以將覆有反射層190的感光介質192定形成束狀。
第7C圖中，裁切已定型成束狀的感光介質192，其中裁切方向與感光介質192的束狀方向垂直，亦即以橫切方式裁切。裁切完畢後，覆有反射層190的感光介質192成為片狀結構，如第7D圖所示。此片狀結構再經過將其正反兩面拋光後，成為如第1圖的全像儲存層中的反射結構。
請參照第8A圖至第8G圖，其為本發明之全像儲存層的製造方法另一實施方式的側視示意圖。全像儲存層的製造方法包含下列步驟。首先，填入反射材料194於模具196中，且反射材料194透過壓鑄形成反射結構120，其中反射結構120具有腔體130。接著，填入感光材料200於腔體中，並固化感光材料200。以下將對各步驟作更進一步的說明。
第8A圖中，將反射材料194填入至模具196中，其中模具196具有已經成形的溝槽198。此外，於反射材料194填入至模具196的溝槽198之前，可以先加熱反射材料194以助於反射材料194壓鑄成形。
第8B圖中，當反射材料194填入至模具196的溝槽198後，反射材料194將滲入至溝槽198中。為了提升反射材料194的製造良率，此壓鑄步驟可以至少於低真空環境下進行，以減低模具196中的空氣殘留。
第8C圖中，反射材料194進行脫模，以和模具196分離並成為反射結構120。同樣地，為了提升反射材料194的製造良率，此脫模步驟可以於高真空環境下進行，使得模具196中殘存的空氣與外界產生壓力差，以助於取出已成形的反射材料194。此外，已成形的反射材料194為一種反射結構120，並具有對應於溝槽198的腔體130。
第8D圖與第8E圖中，將感光材料200填入於反射結構120的腔體130中，並固化感光材料200以形成感光單元132。為了提升感光單元132的製造良率，此步驟可以於高真空環境下進行，以減少空氣殘留於反射結構120的腔體130中。
此外，於部分實施方式中，製造方法更包含平坦化固化後之感光材料200以及反射結構120。當固化過程的真空環境不足時，感光材料200會因為收縮而產生形變，使得所形成的感光單元132表面不平整，如第8F圖所示。
第8G圖中，將表面不平整的感光單元132以及反射結構120表面平坦化，其中平坦化方式例如為透過拋光機202將感光單元132以及反射結構120表面拋光或磨平。
透過上述步驟，可以形成反射結構120以及位於反射結構120之腔體130內的感光單元132，其中反射結構120以及感光單元132的共同配置即為類似第1圖中的全像儲存層配置。
綜上所述，本發明之全像儲存層包含反射結構，其中反射結構包含腔體用以限制寫入光束之區域。當全像儲存層進行寫入時，寫入光束產生干涉之曝光區域將會於此區域內進行，使得寫入光束中的參考光與訊號光混合程度提升。因此，藉由腔體限制寫入光束之區域，全像儲存層中的感光材料使用率提升，致使全像碟片或全像儲存層的儲存容量也獲得提升。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧全像碟片
102‧‧‧第一基板
104‧‧‧第二基板
110‧‧‧全像儲存層
120‧‧‧反射結構
122‧‧‧第一開口
124‧‧‧第二開口
130‧‧‧腔體
132,132a,132b‧‧‧感光單元
134,134a,134b‧‧‧側壁
150‧‧‧法向量
160‧‧‧吸光單元
170‧‧‧反射單元
180‧‧‧固定膠
190‧‧‧反射層
192‧‧‧感光介質
194‧‧‧反射材料
196‧‧‧模具
198‧‧‧溝槽
200‧‧‧感光材料
202‧‧‧拋光機
ө‧‧‧夾角
A‧‧‧區域
S‧‧‧訊號光
R‧‧‧參考光
X‧‧‧徑向
Y‧‧‧切向
Z‧‧‧軸向
第1圖為本發明之全像碟片第一實施例的爆炸圖。 第2圖為第1圖中的區域A的放大圖。 第3圖為本發明之全像碟片第二實施例的側視示意圖。 第4A圖為本發明之全像碟片第三實施例的上視示意圖， 第4B圖為第4A圖反射結構中單一腔體的放大圖。 第5A圖為本發明之全像碟片第四實施例的立體示意圖。 第5B圖為本發明之全像碟片第四實施例中腔體沿徑向排列的側視示意圖。 第5C圖為本發明之全像碟片第四實施例中腔體沿切向排列的側視示意圖。 第6A圖至第6D圖為本發明之全像儲存層之反射結構於多個實施例中的上視示意圖。 第7A圖至第7D圖為本發明之全像儲存層的製造方法一實施方式的立體示意圖。 第8A圖至第8G圖為本發明之全像儲存層的製造方法另一實施方式的側視示意圖。
110‧‧‧全像儲存層
120‧‧‧反射結構
122‧‧‧第一開口
124‧‧‧第二開口
130‧‧‧腔體
132‧‧‧感光單元
134‧‧‧側壁
160‧‧‧吸光單元
S‧‧‧訊號光
R‧‧‧參考光

Claims (19)

  1. 一種全像儲存層，包含： 一反射結構，為網格狀並包含複數個腔體；以及 複數個感光單元，設置於該些腔體中，其中該反射結構圍繞每一該些感光單元，並定義複數個第一開口以及複數個第二開口，其中該些第一開口以及該些第二開口分別暴露該些感光單元。
  2. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，其中該些第一開口以及該些第二開口之面積為介於0.1平方微米(μm 2)至24平方毫米(mm 2)之間。
  3. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，其中該反射結構為圓形，且該些腔體的配置對稱於該反射結構之圓心。
  4. 如申請專利範圍第3項之全像儲存層，其中該些腔體為扇形，且每一該些腔體具有兩個弧形邊界，其中該些弧形邊界與該反射結構具有相同的圓心。
  5. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，其中自該些第一開口或該些第二開口暴露的該些感光單元面積佔該全像儲存層面積的50%至99.9%之間。
  6. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，其中每一該些腔體的至少一側壁與該全像儲存層的法向量之間具有一夾角。
  7. 如申請專利範圍第6項之全像儲存層，其中該夾角介於-45度至45度之間。
  8. 如申請專利範圍第6項之全像儲存層，其中部分該些感光單元自對應的該第一開口至對應的該第二開口漸寬，而另一部分該些感光單元自對應的該第一開口至對應的該第二開口漸窄。
  9. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，更包含複數個吸光單元，設置於該反射結構表面，並位於該反射結構上的該些第一開口以及該些第二開口以外之區域。
  10. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，更包含複數個反射單元，該些反射單元設置於對應部分該些感光單元的該些第一開口以及對應另一部分該些感光單元的該些第二開口。
  11. 如申請專利範圍第10項之全像儲存層，其中部分該些感光單元與另一部分該些感光單元為互相交錯排列。
  12. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，其中該些腔體垂直於該全像儲存層之形狀為圓形、矩形、三角形或多邊形。
  13. 如申請專利範圍第1項之全像儲存層，其中該反射結構更包含： 複數個側壁，該些側壁定義該些腔體；以及 至少一固定膠，設置於該些側壁之間，並固定該些側壁。
  14. 一種全像碟片，包含： 一第一基板； 一第二基板；以及 如請求項1-13之任一項的全像儲存層，設置於該第一基板以及該第二基板之間。
  15. 如申請專利範圍第14項之全像碟片，其中該第一基板以及該第二基板皆為一穿透基板。
  16. 如申請專利範圍第14項之全像儲存層，其中該第一基板為一穿透基板，該第二基板為一反射基板。
  17. 一種全像儲存層的製造方法，包含： 分別形成複數個反射層於複數個條狀的感光介質之表面上； 平行排列該些條狀的感光介質成束狀，並填入至少一固定膠於該些反射層之間，以將成束狀的該些感光介質定形；以及 裁切該些感光介質，其中裁切方向與該些感光介質的束狀方向垂直。
  18. 一種全像儲存層的製造方法，包含： 填入一反射材料於一模具中，且該反射材料透過壓鑄形成一反射結構，其中該反射結構具有複數個腔體；以及 填入一感光材料於該些腔體中，並固化該感光材料。
  19. 如申請專利範圍第18項之全像儲存層的製造方法，更包含： 平坦化固化後之該感光材料以及該反射結構。
TW103145619A 2014-12-26 2014-12-26 全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法 TWI530943B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103145619A TWI530943B (zh) 2014-12-26 2014-12-26 全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法
US14/660,921 US9895853B2 (en) 2014-12-26 2015-03-17 Holographic storage layer, holographic disk using the same, and method for manufacturing the same
JP2015085854A JP6041926B2 (ja) 2014-12-26 2015-04-20 ホログラフィック記憶層、それを適用するホログラフィックディスク及びその製造方法
US15/390,541 US9916853B2 (en) 2014-12-26 2016-12-26 Holographic storage layer, holographic disk using the same, and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103145619A TWI530943B (zh) 2014-12-26 2014-12-26 全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI530943B true TWI530943B (zh) 2016-04-21
TW201624471A TW201624471A (zh) 2016-07-01

Family

ID=56164032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103145619A TWI530943B (zh) 2014-12-26 2014-12-26 全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9895853B2 (zh)
JP (1) JP6041926B2 (zh)
TW (1) TWI530943B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11822110B2 (en) * 2018-02-21 2023-11-21 University Of Utah Research Foundation Diffractive optic for holographic projection
WO2021198356A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 Abb Schweiz Ag Method of hierarchical machine learning for an industrial plant machine learning system

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54131952A (en) 1978-04-04 1979-10-13 Sanyo Electric Co Ltd Reflection type hologram medium
US5487926A (en) * 1990-11-22 1996-01-30 Tdk Corporation Optical disk
JPH04238124A (ja) 1991-01-19 1992-08-26 Brother Ind Ltd 光記録媒体
JPH05217205A (ja) 1992-02-06 1993-08-27 Pioneer Video Corp 光情報記録媒体
JPH07141694A (ja) 1993-11-19 1995-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光記録媒体
EP0706178B1 (en) * 1994-10-03 2001-05-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information medium, method for producing the optical information medium, and unit for producing the optical information medium
JPH09180251A (ja) * 1995-12-22 1997-07-11 Pioneer Electron Corp ディスク基板、その成形用金型及び光ディスク
JPH1196601A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Nikon Corp 光ディスクおよびその製造方法
US6322933B1 (en) * 1999-01-12 2001-11-27 Siros Technologies, Inc. Volumetric track definition for data storage media used to record data by selective alteration of a format hologram
US6611365B2 (en) * 2001-03-20 2003-08-26 Imation Corp. Thermoplastic substrates for holographic data storage media
US6538776B2 (en) * 2001-03-20 2003-03-25 Imation Corp. Self-referenced holographic storage
JP4325276B2 (ja) * 2003-05-28 2009-09-02 コニカミノルタエムジー株式会社 ホログラフィック記録メディア及びその製造方法
JP2005208426A (ja) 2004-01-23 2005-08-04 Toshiba Corp ホログラム型光記録媒体、ホログラム型光記録媒体の製造方法およびホログラム型光記録再生装置
JP4333386B2 (ja) 2004-02-04 2009-09-16 ソニー株式会社 ホログラム読出システム、及びホログラフィック・ディスク記録媒体からのデータ読出方法
JP2005275264A (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Sony Corp ホログラム記録媒体、ホログラム記録再生装置及びホログラム記録媒体の製造方法
JP2006259271A (ja) 2005-03-17 2006-09-28 Pioneer Electronic Corp ホログラム記録媒体及び記録方法
KR20080033284A (ko) 2005-06-24 2008-04-16 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 반사형 홀로그래픽 데이터 저장매체
US20090262408A1 (en) * 2005-08-30 2009-10-22 Pioneer Corporation Optical pickup apparatus and hologram recording and reproducing system
JP2007072192A (ja) 2005-09-07 2007-03-22 Fujifilm Corp 光記録媒体及びその製造方法
US7133170B1 (en) 2005-09-20 2006-11-07 Fujitsu Limited Holographic recording medium
EP1912212A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-16 Thomson Holding Germany GmbH & Co. OHG Apparatus for collinear reading from and/or writing to holographic storage media
JP5082404B2 (ja) * 2006-11-22 2012-11-28 ソニー株式会社 再生専用型光ディスク媒体及びその製造方法
US8867022B2 (en) 2007-08-24 2014-10-21 Nikon Corporation Movable body drive method and movable body drive system, pattern formation method and apparatus, and device manufacturing method
JP2009099231A (ja) 2007-10-18 2009-05-07 Fujifilm Corp ホログラフィック記録再生方法およびホログラフィック記録再生装置
US20090202919A1 (en) * 2007-10-23 2009-08-13 Stx Aprilis, Inc. Apparatus and methods for threshold control of photopolymerization for holographic data storage using at least two wavelengths
JP2009122288A (ja) 2007-11-13 2009-06-04 Fuji Xerox Co Ltd 光記録媒体の製造方法
JP5373810B2 (ja) * 2007-12-03 2013-12-18 シーリアル テクノロジーズ ソシエテ アノニム 光導波路及び結像手段を有する照明ユニット
JP2009145462A (ja) 2007-12-12 2009-07-02 Fujifilm Corp ホログラフィック記録媒体への記録方法および製造方法ならびにホログラフィック記録媒体およびホログラフィック情報記録装置
US8937641B1 (en) * 2009-05-18 2015-01-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Holographic map
JP5364085B2 (ja) * 2010-12-28 2013-12-11 ビクタークリエイティブメディア株式会社 光ディスク、その製造方法及び再生装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016126814A (ja) 2016-07-11
TW201624471A (zh) 2016-07-01
US20160187848A1 (en) 2016-06-30
US20170110147A1 (en) 2017-04-20
US9916853B2 (en) 2018-03-13
US9895853B2 (en) 2018-02-20
JP6041926B2 (ja) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106932916B (zh) 一种利用超材料透镜的双光束超分辨聚焦方法
CN100588992C (zh) 具有抗反射结构的光学透镜
US6556531B1 (en) Multi-layered holographic read-only memory and data retrieval method
JP2007035276A (ja) 光情報媒体及びその媒体の製造方法
JPH0427614B2 (zh)
US7164514B2 (en) Holographic data storage media with structured surfaces
TWI530943B (zh) 全像儲存層、應用其的全像碟片以及其製造方法
JP5236321B2 (ja) ホログラム記録再生装置
US20130308435A1 (en) Optical information recording medium, and method of manufacturing the same
US7283705B2 (en) Planar focusing grating coupler
JP4207315B2 (ja) 情報記録ディスク
JPS61502426A (ja) フォトリソグラフィに関する改良
JP2008276823A (ja) 光ピックアップおよび光情報処理装置
US7808879B2 (en) Optical disk drive with micro-SIL
JP4283337B2 (ja) 情報記録装置及び情報再生装置
JP4076815B2 (ja) ホログラム記録システム、ホログラム再生システム、ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、及びその方法、並びにホログラム記録再生システム、ホログラム記録再生装置
US6025953A (en) Annular shutter mirror
JP3739727B2 (ja) 導波路付ホログラム媒体
JP3493855B2 (ja) 光ヘッド装置の製造方法及び製造装置
JPH1131332A (ja) 光ヘッド装置
CN104700851B (zh) 一种全像储存盘片构造
TWI571870B (zh) 全像碟片與全像儲存系統
JP3469478B2 (ja) 情報記憶媒体
JP2023001091A (ja) 透過型ホログラフィック光記憶媒体及び装置、並びにホログラフィック光記憶媒体の両面読み書き方法
US20080063947A1 (en) Hologram recording medium and hologram cartridge media