專利名稱：再現(xiàn)裝置及再現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)全息記錄介質(zhì)進(jìn)行再現(xiàn)的再現(xiàn)裝置及其方法。
背景技術(shù)：
例如，如日本未審查專利申請(qǐng)公開號(hào)2006-107663,2008-152827以及 2008-310924中所公開的，公知一種全息記錄及再現(xiàn)方法，其通過利用信號(hào)光與參考光的干 涉條紋來記錄數(shù)據(jù)，并利用參考光的照射來對(duì)利用干涉條紋記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行再現(xiàn)。作為全 息記錄及再現(xiàn)方法，公知一種所謂同軸方法，其通過將信號(hào)光與參考光設(shè)置在同一軸線上 來進(jìn)行記錄。[通過相位調(diào)制進(jìn)行的高密度記錄]圖17，圖18A及圖18B是用于說明通過同軸方法來進(jìn)行全息記錄及再現(xiàn)的技術(shù)的 視圖，圖17示出了記錄技術(shù)，而圖18A及圖18B示出了再現(xiàn)技術(shù)。首先，在圖17中，來自光源的入射光在記錄期間于空間光調(diào)制器(SLM) 101中受到 空間光強(qiáng)度調(diào)制(以下簡稱為“強(qiáng)度調(diào)制”)，由此如圖所示生成設(shè)置在同一光軸上的信號(hào) 光及參考光。SLM 101例如由液晶面板等構(gòu)成。此時(shí)，根據(jù)在像素單元中記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制而生成信號(hào)光。此外，以預(yù)定 方式通過強(qiáng)度調(diào)制而生成參考光。上述在SLM 101中生成的信號(hào)光及參考光通過相位掩模(phaSemaSk)102被空 間相位調(diào)制。如圖所示，由相位掩模102為信號(hào)光及參考光隨機(jī)分配相位圖案(phase pattern)0為信號(hào)光及參考光隨機(jī)分配相位調(diào)制圖案的原因在于，可通過促進(jìn)提高信號(hào)光與 參考光的干涉效率并擴(kuò)展記錄信號(hào)的波譜，來抑制DC分量并實(shí)現(xiàn)高密度記錄。在此情況下，可將例如“0”及“ π ”這兩個(gè)值的隨機(jī)相位圖案設(shè)定為相位調(diào)制圖 案。換言之，可以設(shè)定下述相位調(diào)制圖案其一半包括未經(jīng)相位調(diào)制(即，相位=0)的像 素，而其另一半包括經(jīng)過相位調(diào)制η (180° )的像素。這里，作為信號(hào)光，SLM 101產(chǎn)生光，其強(qiáng)度通過強(qiáng)度調(diào)制根據(jù)記錄數(shù)據(jù)而被調(diào)制 為“0”或“1”。當(dāng)上述信號(hào)光經(jīng)過相位調(diào)制“0”或“ π ”時(shí)，產(chǎn)生的光分別具有“_1”、“0”及 “1(+1) ”作為波前振幅。換言之，具有光強(qiáng)“1”的經(jīng)調(diào)制像素當(dāng)經(jīng)過相位“0”的調(diào)制時(shí)，振 幅為“1”，并且當(dāng)經(jīng)過相位“ η ”的調(diào)制時(shí)，振幅為“-1”。此外，無論相位“0”或相位“ π ” 的調(diào)制如何，光強(qiáng)“0”的像素都具有振幅“0”。這里，通過根據(jù)記錄數(shù)據(jù)經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制而生成信號(hào)光。為此，并非在所有時(shí)間均隨 機(jī)地設(shè)置光強(qiáng)(振幅)“0”及“1”，而是促進(jìn)了 DC分量的生成。假定由相位掩模102生成的相位圖案為隨機(jī)圖案。因此，能夠隨機(jī)地將從SLM 101 發(fā)出的信號(hào)光及參考光中具有光強(qiáng)“1”的像素劃分(對(duì)半)為振幅“1”及“-1”。由此，通 過隨機(jī)地劃分為振幅“1”及“_1”，能夠均一地在Fourier面(頻率平面在此情況下，其可 被視為介質(zhì)上的圖像)上使波譜分散，由此抑制由記錄信號(hào)生成的DC分量。
如果如上所述抑制了 DC分量，則能夠提高數(shù)據(jù)記錄密度。這里，因?yàn)樵谟涗浶盘?hào)中生成了 DC分量，故記錄材料因DC分量而顯示出強(qiáng)烈的反應(yīng)，由此可能會(huì)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)全息圖的多次記錄。換言之，記錄有DC分量的部分可能會(huì)不能 進(jìn)行全息圖(或數(shù)據(jù))的更多次記錄。如果如上所述DC分量因隨機(jī)相位圖案而被抑制，則能夠執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)的多次記錄， 并實(shí)現(xiàn)高密度記錄。以下回到說明。通過相位掩模102經(jīng)由相位調(diào)制的信號(hào)光及參考光被物鏡103會(huì)聚在一起，并被 照射在全息記錄介質(zhì)HM上。因此，根據(jù)全息記錄介質(zhì)HM上的信號(hào)光(記錄圖像)形成干 涉條紋(衍射光柵全息圖)。換言之，因?yàn)樾纬闪烁缮鏃l紋，故可執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)的記錄。這里，通過以上說明可以理解，在全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中，通過信號(hào)光與參考光的 一次干涉所記錄的數(shù)據(jù)單位是記錄及再現(xiàn)的最小單位。在信號(hào)光中，通過SLM 101的空間 光調(diào)制對(duì)數(shù)據(jù)“0”及“ 1，，進(jìn)行2維設(shè)置。換言之，信號(hào)光傳送相當(dāng)于多個(gè)比特的記錄數(shù)據(jù) 的信息。在全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中，相當(dāng)于如上在信號(hào)光中設(shè)置的多個(gè)比特的數(shù)據(jù)單位是 記錄及再現(xiàn)的最小單位。此外，通過信號(hào)光與參考光的一次干涉所記錄的全息圖被稱為“全 息頁”，其中，全息圖包含上述多個(gè)數(shù)據(jù)比特。在圖18A及圖18B中，在圖18A中所示的再現(xiàn)過程中，對(duì)于入射光，通過SLM 101 的空間光調(diào)制(強(qiáng)度調(diào)制)而生成參考光。此外，向如上生成的參考光分配與通過相位掩 模102的空間光相位調(diào)制而記錄的相同的相位圖案。在圖18A中，通過相位掩模102經(jīng)由相位調(diào)制的參考光經(jīng)由物鏡103照射在全息 記錄介質(zhì)HM上。因此，此時(shí)，向參考光分配與記錄時(shí)相同的相位圖案。如圖18B所示，上述參考光 照射在全息記錄介質(zhì)HM上，由此根據(jù)記錄的全息圖獲得衍射光，并且從全息記錄介質(zhì)HM發(fā) 出衍射光作為反射光。換言之，可根據(jù)記錄數(shù)據(jù)獲得再現(xiàn)圖像(再現(xiàn)光)。如上獲得的再現(xiàn)光在圖像傳感器104(例如由電荷耦合器件(CXD)傳感器或互補(bǔ) 金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器等構(gòu)成)中經(jīng)過光接收，并且基于圖像傳感器104的光接 收信號(hào)來執(zhí)行對(duì)記錄數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。[通過孔徑的高密度記錄]在上述全息記錄及再現(xiàn)技術(shù)中，能夠通過使用相位掩模102抑制信號(hào)光的DC分量 來實(shí)現(xiàn)高密度記錄。這種利用相位掩模102的技術(shù)被視為已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高密度記錄，因?yàn)樵?技術(shù)能夠?qū)θ㈨撨M(jìn)行多次記錄。另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了一種減小全息頁尺寸的技術(shù)作為另一種實(shí)現(xiàn)高 密度記錄的方式。具體而言，如圖19所示，設(shè)置孔徑105使得在記錄過程中照射在全息記錄介質(zhì)HM 上的信號(hào)光(以及參考光)入射，并且僅有處于距離信號(hào)光的光軸的中心預(yù)定范圍內(nèi)的光 被孔徑105透射?？讖?05設(shè)置在與Fourier面(換言之，與用于記錄全息頁的介質(zhì)表面 共軛的頻率平面)對(duì)應(yīng)的位置處。由此，能夠通過設(shè)置在Fourier面上的孔徑105而減小記錄在全息記錄介質(zhì)HM上 的全息頁的尺寸，由此，因?yàn)樵诮橘|(zhì)上由各個(gè)全息頁占據(jù)的面積減小，故能夠?qū)崿F(xiàn)高密度記錄。當(dāng)采用利用孔徑105而實(shí)現(xiàn)高密度記錄的技術(shù)時(shí)，隨著孔徑105中透射區(qū)域變小，能夠減小全息頁的尺寸，并實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的高密度記錄。但是，如上所述縮小透射區(qū)域?qū)?yīng)于 進(jìn)一步縮小用于入射光(圖像)的空間頻率的通帶。具體而言，隨著透射區(qū)域縮小，僅處于 低頻率帶中的分量才會(huì)通過孔徑，由此，孔徑起低通濾波器的作用。[全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)的非線性問題]作為上述實(shí)現(xiàn)高密度記錄的方式，存在兩種高密度記錄技術(shù)，其一是通過利用經(jīng) 由相位掩模102等的相位調(diào)制記錄來抑制DC分量，另一種是通過孔徑105來減小全息頁所 占據(jù)的面積。理想情況下，優(yōu)選地一起使用這兩種高密度記錄技術(shù)。但是，由于上述波譜的均一分散，通過利用相位掩模102等執(zhí)行相位調(diào)制記錄來 抑制DC分量的高密度記錄技術(shù)趨于使信號(hào)光的Fourier面中圖像的空間頻率擴(kuò)展。因此， 當(dāng)孔徑105縮小信號(hào)光的直徑時(shí)，即，當(dāng)光通過限制高通帶的空間頻率的濾波器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 顯著的畸變。因此，記號(hào)間干涉(inter-symbol interference)趨于嚴(yán)重，由此難以正確地 再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)。此時(shí)，為了抑制記號(hào)間干涉，已經(jīng)試圖執(zhí)行濾波處理(均等濾波)以相對(duì)于現(xiàn)有技 術(shù)改進(jìn)用于讀取信號(hào)的空間頻率的特性。此外，可將均等濾波處理的情況理解為濾波處理 被二維擴(kuò)展以抑制記號(hào)間干涉，其例如通常在光盤及通信等領(lǐng)域中進(jìn)行。對(duì)于上述用于抑制記號(hào)間干涉的濾波處理的細(xì)節(jié)，請(qǐng)參考日本未審查專利申請(qǐng)公 開號(hào) 2008-152827。但是，在現(xiàn)有技術(shù)的全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中，用于抑制記號(hào)間干涉的均等濾波并 不能很好的起作用。因此，使通過上述相位調(diào)制記錄的高密度記錄與通過孔徑105的高密 度記錄兼容非常困難。因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)的非線性問題，用于抑制記號(hào)間干涉的均等 濾波處理并不能很好的起作用。換言之，現(xiàn)有技術(shù)的全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)存在非線性，即系統(tǒng)能夠在介質(zhì)上記錄 光強(qiáng)度及相位的信息，但是在再現(xiàn)過程中通過圖像傳感器104僅能夠檢測(cè)到光強(qiáng)度的信 息。具體而言，在圖17中，說明了可以通過相位掩模102記錄三個(gè)振幅值，即“0”、“+1”以 及“-1”(強(qiáng)度1與相位π的組合)。但是，通過這一點(diǎn)可以理解，全息記錄介質(zhì)HM能夠記 錄與相位相關(guān)的信息以及與光強(qiáng)度相關(guān)的信息。另一方面，圖像傳感器104僅檢測(cè)與光強(qiáng) 度相關(guān)的信息，其中振幅值已經(jīng)被取平方并取絕對(duì)值，由此成為非線性。因?yàn)樵摲蔷€性問題，難以在現(xiàn)有技術(shù)的全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中通過相位調(diào)制記錄 以及孔徑105來同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述兩種高密度記錄技術(shù)。換言之，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)在全息記錄介質(zhì) HM上記錄的相位信息也進(jìn)行讀取的線性讀取，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述兩種高密度記錄技術(shù)。[通過相干累加法的線性讀取]本申請(qǐng)人之前提出一種線性讀取技術(shù)作為所謂“相干累加法”(在日本未審查專利 申請(qǐng)公開號(hào)2008-152827中揭示)以實(shí)現(xiàn)上述線性讀取。這里，產(chǎn)生非線性問題的原因在于，對(duì)再現(xiàn)圖像執(zhí)行光接收的圖像傳感器并不檢 測(cè)光的波前振幅，并僅能夠檢測(cè)振幅值被取平方(為絕對(duì)值)的光強(qiáng)度的信息。具體而言，通過相位調(diào)制記錄所記錄到的振幅“-1 ”及“+1”可僅被檢測(cè)為光強(qiáng)度“ 1 ”。除了在再現(xiàn)過程中照射參考光從而以獲得被照射的光那樣的再現(xiàn)圖像之外，上述“相干累加法”還照射具有強(qiáng)度及相位的(即，相干的)DC光。因此，在圖像傳感器中檢測(cè)出 DC光+再現(xiàn)圖像的分量。這里，假定根據(jù)數(shù)據(jù)“1”經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制并且在相位掩模102中通過數(shù)據(jù)“0”進(jìn) 一步經(jīng)過相位調(diào)制的光(換言之，作為振幅“+1”生成的光)的實(shí)際記錄信號(hào)的振幅值為 “0. 078”。此外，假定根據(jù)數(shù)據(jù)“1”經(jīng)過強(qiáng)度調(diào)制并且在相位掩模102中通過數(shù)據(jù)“ π ”進(jìn) 一步經(jīng)過相位調(diào)制的光(換言之，作為振幅“_1”生成的光)的實(shí)際記錄信號(hào)的振幅值為 “-0.078”。換言之，信號(hào)振幅的最大值為“0. 078”，而信號(hào)振幅的最小值為“-0. 078”。此時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)的全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中的檢測(cè)結(jié)果是同一結(jié)果，即“0. 0782”， 由此不能夠再現(xiàn)相位信息。換言之，產(chǎn)生了非線性畸變。另一方面，假定如上所述為再現(xiàn)圖像執(zhí)行了對(duì)DC光的增加。此時(shí)，假定DC光的增 加量為“0.1”。然后，對(duì)于最大值“0.078”，利用“0. 1782”檢測(cè)到光強(qiáng)度“0.032”，并且對(duì)于最小 值“-0. 078”，利用“0. 0222”檢測(cè)到光強(qiáng)度“0. 00048”。由此，根據(jù)“相干累加法”，可以利用不同強(qiáng)度分別檢測(cè)到以振幅“+1”及“-1”生成 的光。換言之，能夠執(zhí)行不損失記錄相位信息的線性讀取。[差動(dòng)檢測(cè)法]此外，申請(qǐng)人還提出了一種所謂“差動(dòng)檢測(cè)法”的讀取技術(shù)作為線性讀取技術(shù)，其 進(jìn)一步發(fā)展了“相干累加法”，例如在日本未審查專利申請(qǐng)公開號(hào)2008-310924中進(jìn)行了揭
7J\ ο在“差動(dòng)檢測(cè)法”中，具有與再現(xiàn)圖像相同相位的DC光(被稱為第一 DC光)以及 具有與再現(xiàn)圖像存在相位差η的DC光(被稱為第二 DC光)被增加至再現(xiàn)圖像，獲得“再 現(xiàn)圖像+第一 DC光”的檢測(cè)圖像以及“再現(xiàn)圖像+第二 DC光”的檢測(cè)圖像，然后因圖像的 差異而獲得線性讀取信號(hào)。如日本未審查專利申請(qǐng)公開號(hào)2008-310924中所揭示，根據(jù)該“差動(dòng)檢測(cè)法”，能 夠?qū)崿F(xiàn)線性讀取，并通過抑制疊加在DC光上的噪聲的效果而進(jìn)一步改進(jìn)再現(xiàn)信號(hào)的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，通過本申請(qǐng)人在之前提出的“相干累加法”及“差動(dòng)檢測(cè)法”能夠解決 在現(xiàn)有技術(shù)的全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中存在的非線性問題。但是，在“相干累加法”中，存在噪聲疊加在DC光上的問題，由此，讀取結(jié)果(線性 讀取信號(hào))的品質(zhì)隨著DC光通過光學(xué)系統(tǒng)以及全息記錄介質(zhì)HM而劣化。此外，在“差動(dòng)檢測(cè)法”中，能夠解決在“相干累加法”中存在的噪聲問題，但是，當(dāng) 采用“差動(dòng)檢測(cè)法”時(shí)，會(huì)存在下述問題。通過以上說明可以理解，在“差動(dòng)檢測(cè)法”中，需要為全息頁讀取生成呈互逆關(guān)系 的兩種DC光相位。為了生成具有不同相位的這兩種DC光，可以使用相位調(diào)制器，但需要如 上所述在“差動(dòng)檢測(cè)法”中為全息頁讀取生成兩種DC光。因此，再現(xiàn)及傳送速率主要取決 于相位調(diào)制器的響應(yīng)速度。
為此，在“差動(dòng)檢測(cè)法”中，需要具有相對(duì)較高響應(yīng)速度的相位調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)高速 率的再現(xiàn)及傳送，由此不可避免地增加了裝置的制造成本?；蛘?，當(dāng)使用具有相對(duì)較低響應(yīng)速度的相位調(diào)制器以節(jié)省成本時(shí)，會(huì)不可避免地 降低再現(xiàn)及傳送速率。著眼于上述問題，本發(fā)明的再現(xiàn)裝置包括以下要素。換言之，設(shè)置光源，其向全息記錄介質(zhì)發(fā)射用于再現(xiàn)記錄信息的光，所述全息記錄 介質(zhì)利用信號(hào)光與參考光的干涉條紋以全息頁為單位來記錄信息。此外，還設(shè)置光照射單元，其通過使來自所述光源的光受到空間光調(diào)制，而生成用 于獲得根據(jù)所述記錄信息的再現(xiàn)圖像的參考光，并生成具有均一強(qiáng)度及相位的DC光，并且 利用所述參考光及所述DC光兩者以及僅利用所述DC光來照射所述全息記錄介質(zhì)。此外，還設(shè)置光接收單元，其對(duì)通過照射所述參考光及所述DC光兩者而從所述全 息記錄介質(zhì)獲得的所述DC光及所述再現(xiàn)圖像進(jìn)行光接收，并對(duì)通過僅照射所述DC光而從 所述全息記錄介質(zhì)獲得的所述DC光進(jìn)行光接收。
此外，還設(shè)置差異計(jì)算單元，其對(duì)下述兩種圖像信號(hào)之間的差異進(jìn)行計(jì)算基于所 述光接收單元對(duì)所述再現(xiàn)圖像及所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)，以及基于所 述光接收單元對(duì)所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，與現(xiàn)有技術(shù)中的“相干累加法”(DC光累加法)類似，能夠獲 得從照射參考光及DC光而獲得的“再現(xiàn)圖像+DC光”的檢測(cè)圖像信號(hào)與從僅照射DC光而 獲得的DC光的檢測(cè)圖像信號(hào)之間的差異。如上所述，能夠通過計(jì)算“再現(xiàn)圖像+DC光”的檢測(cè)圖像信號(hào)與實(shí)際照射的DC光 的檢測(cè)圖像信號(hào)之間的差異來消除疊加在DC光上的噪聲分量。換言之，因?yàn)樵趦H照射DC 光時(shí)在DC光中產(chǎn)生與在和參考光一起照射時(shí)在DC光(S卩，累加至再現(xiàn)圖像的DC光)中產(chǎn) 生的噪聲相同的噪聲，故能夠通過從上述“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào)減去單獨(dú)照射的DC 光的圖像信號(hào)來有效地抑制疊加在DC光上的噪聲。可以確定，本發(fā)明以與現(xiàn)有技術(shù)中“相干累加法”相同的方式來執(zhí)行對(duì)DC光的累 力口，由此與“相干累加法”相同，在光接收單元中光接收結(jié)果(檢測(cè)結(jié)果)中不會(huì)損失相位 信息方面并無不同。換言之，本發(fā)明可執(zhí)行與“相干累加法”中相同的線性讀取。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過采用能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)的“相干累加法”中相同的 線性讀取的再現(xiàn)技術(shù)來消除在累加至再現(xiàn)圖像的DC光中生成的噪聲。此外，因?yàn)橄?DC 光中的噪聲，故能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)再現(xiàn)信號(hào)品質(zhì)的改進(jìn)。如果改進(jìn)了再現(xiàn)信號(hào)的品質(zhì)，則能夠改進(jìn)記錄密度以及記錄及再現(xiàn)速率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，僅存在一種DC光的生成相位，由此無需像現(xiàn)有技術(shù)中的 “差動(dòng)檢測(cè)法”那樣在每次讀取全息圖時(shí)均需改變相位?；诖?，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無需像采用現(xiàn)有技術(shù)中的“差動(dòng)檢測(cè)法”那樣來提 供能夠以高速進(jìn)行響應(yīng)的相位調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)高速率再現(xiàn)及傳送。因此，簡言之，能夠降低裝 置的制造成本。此外，即使因優(yōu)先考慮降低成本而使用了具有相對(duì)較低響應(yīng)速度的相位調(diào)制器， 也不會(huì)像“差動(dòng)檢測(cè)法”的情況那樣犧牲再現(xiàn)及傳送速率?；诖耍鶕?jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 相較于采用“差動(dòng)檢測(cè)法”的情況，能夠改進(jìn)再現(xiàn)及傳送速率。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的再現(xiàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖；圖2A及圖2B是示出通過偏振控制器與偏振分束器的組合而實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度調(diào)制圖像的視圖；圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的再現(xiàn)裝置中設(shè)置的強(qiáng)度調(diào)制器及相位調(diào)制 器中設(shè)定的各個(gè)區(qū)域的視圖；圖4A及圖4B是示意性示出在記錄過程中強(qiáng)度調(diào)制器的輸出圖像及相位調(diào)制器的 輸出圖像的視圖；圖5是示意性示出在DC光累加讀取過程中相位調(diào)制器的輸出圖像的視圖；圖6是示意性示出在僅檢測(cè)DC光的過程中相位調(diào)制器的輸出圖像的視圖；圖7是示出作為第一實(shí)施例的線性讀取技術(shù)的視圖；圖8是在第一實(shí)施例的再現(xiàn)過程中與圖像傳感器中的檢測(cè)正時(shí)以及參考光及DC 光的生成相關(guān)的時(shí)序圖；圖9是示出設(shè)置在實(shí)施例的再現(xiàn)裝置中的數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖；圖10是示出應(yīng)由設(shè)置在第一實(shí)施例的再現(xiàn)裝置中的線性化處理單元執(zhí)行的處理 程序的流程圖；圖11是在第二實(shí)施例的再現(xiàn)過程中與圖像傳感器中的檢測(cè)正時(shí)以及參考光及DC 光的生成相關(guān)的時(shí)序圖；圖12是示出應(yīng)由設(shè)置在第二實(shí)施例的再現(xiàn)裝置中的線性化處理單元執(zhí)行的處理 程序的流程圖；圖13是示出根據(jù)改變示例的記錄及再現(xiàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖，其中僅通過相 位調(diào)制來執(zhí)行根據(jù)記錄數(shù)據(jù)的信號(hào)光的空間光調(diào)制；圖14是示出設(shè)置在根據(jù)改變示例的記錄及再現(xiàn)裝置中的遮光掩模的結(jié)構(gòu)的視 圖；圖15是在根據(jù)改變示例的記錄過程中相位調(diào)制器的輸出圖像的示意性視圖；圖16A及圖16B是在根據(jù)改變示例的再現(xiàn)過程中相位調(diào)制器的輸出圖像的示意性 視圖(在DC光累加讀取及僅檢測(cè)DC光的過程中)；圖17是示出全息記錄介質(zhì)上信息記錄技術(shù)的視圖；圖18A、18B是示出全息記錄介質(zhì)上記錄信息的再現(xiàn)技術(shù)的視圖；而圖19是示出孔徑的視圖。
具體實(shí)施例方式以下將描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
此外，將以下述次序來進(jìn)行描述。<1.第一實(shí)施例>[1-1.記錄及再現(xiàn)裝置的構(gòu)造][1-2.第一實(shí)施例的線性讀取技術(shù)][1-3.線性讀取的設(shè)置]
[1-4.第一實(shí)施例的總結(jié)]<2.第二實(shí)施例><3.改變示例><1.第一實(shí)施例>[1-1.記錄及再現(xiàn)裝置的構(gòu)造]圖1是示出作為本發(fā)明的再現(xiàn)裝置的實(shí)施例的全息記錄及再現(xiàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖。以下，將全息記錄及再現(xiàn)裝置簡稱為記錄及再現(xiàn)裝置。在圖1中，全息記錄介質(zhì)HM是記錄介質(zhì)，通過信號(hào)光與參考光的干涉條紋在其上 執(zhí)行信息記錄。選擇全息記錄介質(zhì)HM作為諸如光敏聚合物的記錄材料，其能夠根據(jù)參考光的強(qiáng) 度分布通過改變折射率來進(jìn)行信息記錄，由此通過信號(hào)光與參考光的干涉條紋來實(shí)現(xiàn)信息 記錄。此外，在此情況下的全息記錄介質(zhì)HM是包括反射膜的反射型記錄介質(zhì)。在圖1所示的記錄及再現(xiàn)裝置中，保持全息記錄介質(zhì)HM，使之由圖中未示出的主 軸電動(dòng)機(jī)以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)。在該記錄及再現(xiàn)裝置中，，在圖中具有激光二極管(LD) 1，作為 用于全息圖記錄及再現(xiàn)的光源，光(記錄及再現(xiàn)光)被照射在如上保持的全息記錄介質(zhì)HM 上。在圖1中，示出由虛線包圍的光學(xué)拾取裝置，其包括利用記錄及再現(xiàn)光來照射全 息記錄介質(zhì)HM的光學(xué)系統(tǒng)。具體而言，在該光學(xué)拾取器內(nèi)，設(shè)置有激光二極管1、準(zhǔn)直透鏡 2、偏振分束器3、偏振控制器4、中繼透鏡5、中繼透鏡6、相位調(diào)制器7、偏振分束器8、中繼 透鏡9、孔徑10、中繼透鏡11、反射鏡12、部分衍射器件13、四分之一波片14、物鏡15以及 圖像傳感器16。激光二極管1發(fā)射例如具有約λ = 405nm的波長的藍(lán)紫色激光作為全息記錄及 再現(xiàn)光。從激光二極管1發(fā)射的激光經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡2入射在偏振分束器3上。偏振分束器3透射線性偏振光分量中分別與入射激光垂直的一個(gè)線性偏振光分 量，并反射另一線性偏振光分量。例如，在此情況下，構(gòu)造為透射P偏振光分量，反射S偏振 光分量。因此，入射在偏振分束器3上的激光中僅s偏振光分量被反射并被導(dǎo)引至偏振控 制器4。偏振控制器4包括諸如鐵電體液晶(FLC)的反射型液晶器件，并被構(gòu)造以像素為 單位來控制入射光的偏振方向。偏振控制器4根據(jù)下述來自強(qiáng)度調(diào)制控制單元17的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來為各個(gè)像素將入 射光的偏振方向改變90°，或在不改變?nèi)肷涔獾钠穹较虻那闆r下執(zhí)行空間光調(diào)制。具 體而言，偏振控制器4被構(gòu)造為通過針對(duì)具有ON狀態(tài)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的像素將偏振方向改變 90°，并且針對(duì)具有OFF狀態(tài)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的像素將偏振方向改變0°，來根據(jù)以像素為單位的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)執(zhí)行對(duì)偏振方向的控制。以與圖中相同的方式，從偏振控制器4發(fā)出的光(在偏振控制器4上反射的光) 被再次入射在偏振分束器3上。這里，在圖1所示的記錄及再現(xiàn)裝置中，通過利用通過偏振控制器4以像素為單位 進(jìn)行的偏振方向的控制以及偏振分束器3根據(jù)入射光的偏振方向來選擇性地透射/反射的特性，以像素為單位來執(zhí)行空間光強(qiáng)度調(diào)制(稱為光強(qiáng)度調(diào)制或簡稱為強(qiáng)度調(diào)制)。圖2A及圖2B示出了通過偏振控制器4與偏振分束器3的組合實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度調(diào)制的圖像。圖2A及圖2B分別示意性地示出了 ON像素及OFF像素的光束的狀態(tài)。如上所述，因?yàn)槠穹质?透射ρ偏振光并反射s偏振光，故s偏振光入射在偏 振控制器4上?；谏鲜銮疤?，偏振方向在偏振控制器4中被改變90°的像素的光(具有ON狀 態(tài)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的像素的光)入射在偏振分束器3上作為ρ偏振光。以此方式，在偏振控制器 4中ON像素的光透射通過偏振分束器3，并被導(dǎo)引至全息記錄介質(zhì)HM —側(cè)(圖2A)。另一方面，偏振方向未改變的、具有OFF狀態(tài)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的像素的光入射在偏振分 束器3上作為s偏振光。換言之，偏振控制器4中OFF像素的光在偏振分束器3上被反射， 并被導(dǎo)引至全息記錄介質(zhì)HM —側(cè)(圖2B)。以此方式，利用偏振控制器4 (作為偏振方向控制型空間光調(diào)制器)與偏振分束器 3的組合，形成了以像素為單位執(zhí)行光強(qiáng)度調(diào)制的強(qiáng)度調(diào)制單元。這里，根據(jù)本實(shí)施例的記錄及再現(xiàn)裝置采用共軸法作為全息記錄及再現(xiàn)法。換言 之，信號(hào)光與參考光設(shè)置在同一光軸上，經(jīng)由物鏡一起照射在設(shè)定在預(yù)定位置處的全息記 錄材料上，由此通過形成全息圖來記錄數(shù)據(jù)。此外，為了再現(xiàn)，參考光經(jīng)由物鏡照射在全息 記錄材料上以獲得全息圖的再現(xiàn)圖像，由此再現(xiàn)所記錄的數(shù)據(jù)。當(dāng)采用共軸法時(shí)，為了將信號(hào)光與參考光設(shè)置在同一光軸上，如圖3所示在偏振 控制器4中設(shè)置各個(gè)區(qū)域。如圖3所示，在偏振控制器4中，包括其中心(與光軸的中心相同)的預(yù)定范圍的 圓形區(qū)域被設(shè)定為信號(hào)光區(qū)域A2。此外，在信號(hào)光區(qū)域A2之外，設(shè)定環(huán)形的參考光區(qū)域Al， 使得兩者之間存在縫隙區(qū)域A3。通過設(shè)定參考光區(qū)域Al，可以照射信號(hào)光區(qū)域A2使得信號(hào)光與參考光設(shè)置在同 一光軸上。此外，縫隙區(qū)域A3被限定為這樣的區(qū)域其防止信號(hào)光中因在參考光區(qū)域Al中生 成的參考光漏入信號(hào)光區(qū)域A2而產(chǎn)生噪聲。此外，可以確定的是，因?yàn)槠窨刂破?的像素呈矩形，故技術(shù)上而言信號(hào)光區(qū)域 A2并非圓形。類似的，技術(shù)上而言，參考光區(qū)域Al及縫隙區(qū)域A3并非圓環(huán)形。就此而言， 信號(hào)光區(qū)域A2是具有大致圓形形狀的區(qū)域，而參考光區(qū)域Al及縫隙區(qū)域A3是具有大致環(huán) 形形狀的區(qū)域。在圖1中，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17控制對(duì)偏振控制器4的驅(qū)動(dòng)以在記錄過程中生成 信號(hào)光及參考光。具體而言，在記錄過程中，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得在偏振控制 器4中信號(hào)光區(qū)域A2內(nèi)的像素具有基于供應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)的0N/0FF圖案，參考光區(qū)域Al內(nèi) 的像素具有預(yù)先確定的預(yù)定0N/0FF圖案，而其他像素整體上具有OFF圖案，并且驅(qū)動(dòng)信號(hào) 被供應(yīng)至偏振控制器4。利用基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過偏振控制器4的空間光調(diào)制(偏振方向的 控制)，獲得信號(hào)光及參考光(兩者均受到強(qiáng)度調(diào)制)作為從包括偏振控制器4及偏振分束 器3的強(qiáng)度調(diào)制單元發(fā)出的光，所述信號(hào)光及參考光被布置成使激光的光軸在其中心處。圖4A示意性地示出了在記錄過程中根據(jù)強(qiáng)度調(diào)制控制單元17的控制從強(qiáng)度調(diào)制單元輸出的圖像。在圖4A中，光振幅的量級(jí)由顏色強(qiáng)度表示，黑色表示振幅“0”，而白色表示振幅 “1”。如圖所示，在信號(hào)光區(qū)域A2中示出在記錄過程中與記錄數(shù)據(jù)“0”及“1”對(duì)應(yīng)的圖案。此外，在圖中所示的情況下，采用所謂實(shí)心圖案(solid pattern)，其全部像素為 “1”，作為參考光區(qū)域Al的強(qiáng)度圖案。換言之，在此情況下將全部為“1”的圖案設(shè)定為上述 “預(yù)先確定的預(yù)定0N/0FF圖案”。此外，在記錄過程中，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17為輸入記錄數(shù)據(jù)列的預(yù)定單位生成位 于信號(hào)光區(qū)域A2內(nèi)的0N/0FF圖案，由此工作以依次為記錄數(shù)據(jù)列的預(yù)定單位生成信號(hào)光 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)以全息頁為單位(通過信號(hào)光與參考光的一次干涉來實(shí)現(xiàn)記錄的數(shù) 據(jù)單位)被順序地記錄在全息記錄介質(zhì)HM上。再參見圖1，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17執(zhí)行控制以在再現(xiàn)過程中至少生成參考光。這里，在下述的本實(shí)施例中，在再現(xiàn)過程中，DC光與參考光以與“相干累加法”中相 同的方式生成，但為了方便起見，在這里將僅描述再現(xiàn)過程中生成參考光時(shí)的調(diào)制控制，并 且隨后將說明DC光的生成。強(qiáng)度調(diào)制控制單元17通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)來控制對(duì)偏振控制器4的驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)使 得至少參考光區(qū)域Al內(nèi)的像素具有預(yù)定0N/0FF圖案，以在再現(xiàn)過程中生成參考光。這里，為了合適地獲得記錄全息圖的再現(xiàn)圖像，需要生成并照射具有與在記錄過 程中照射的參考光相同的強(qiáng)度及相位圖案的參考光。為此，用于在再現(xiàn)過程中生成的參考 光的強(qiáng)度調(diào)制的圖案需要是預(yù)定0N/0FF圖案(在此情況下，為上述實(shí)心圖案)。通過強(qiáng)度調(diào)制單元中的偏振分束器3及偏振控制器4實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度調(diào)制的激光穿過中 繼透鏡5及中繼透鏡6，并入射在相位調(diào)制器7上。相位調(diào)制器7以像素為單位為入射光執(zhí)行空間光相位調(diào)制(簡稱為相位調(diào)制)。這里，作為本實(shí)施例中所使用的相位調(diào)制器7，使用了能夠以像素為單位執(zhí)行可變 相位調(diào)制的透射相位調(diào)制器。具體而言，這是能夠根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平而可變地從“0”向 “ JI ”調(diào)制相位的透射相位調(diào)制器。由此，能夠使用例如在上述日本未審查專利申請(qǐng)公開號(hào)2008-152827中描述的調(diào) 制器，作為能夠以像素為單位來執(zhí)行可變相位調(diào)制的相位調(diào)制器。與上述相位掩模102類似，相位調(diào)制器7具有通過相位調(diào)制記錄來實(shí)現(xiàn)高密度記 錄的功能。這里，在本實(shí)施例中，使用上述能夠以像素為單位執(zhí)行可變相位調(diào)制的相位調(diào)制 器7的原因如下所述。 為了類似于相位掩模102來抑制DC分量，對(duì)于記錄過程中的信號(hào)光執(zhí)行通過隨機(jī)相位圖案的兩個(gè)值(例如，“0”及“ π ”)的相位調(diào)制。但是，在本實(shí)施例的情況下，在再現(xiàn)過 程中，為了執(zhí)行下述對(duì)DC光的累加，需要為信號(hào)光區(qū)域Α2內(nèi)的全部像素分配預(yù)定圖案(例 如，下述“ η/2”的相位調(diào)制)。為此，在本實(shí)施例的情況下，需要在記錄及再現(xiàn)過程中切換 在信號(hào)光區(qū)域Α2內(nèi)分配的相位，為此，使用能夠執(zhí)行可變相位調(diào)制的相位調(diào)制器7。
通過相位調(diào)制控制單元18來執(zhí)行用于相位調(diào)制器7的驅(qū)動(dòng)控制。
在記錄過程中，相位調(diào)制控制單元18執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制以使相位調(diào)制器7可實(shí)現(xiàn)相位掩模102的功能。在本實(shí)施例的情況下，隨機(jī)相位圖案的兩個(gè)值被設(shè)定用于與相位掩模102類似的 相位調(diào)制圖案。換言之，相位調(diào)制控制單元18基于與隨機(jī)相位圖案的兩個(gè)值類似地預(yù)定確 定的相位調(diào)制圖案(“0”及“ π，，的圖案)來在相位調(diào)制器7中為像素執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制。圖4Β示意性地示出了在記錄過程中通過相位調(diào)制控制單元18的驅(qū)動(dòng)控制而從相 位調(diào)制器7輸出的圖像。在圖4Β中也通過顏色的濃度來表示光的振幅的量級(jí)，黑色表示振幅“_1”，灰色表 示振幅“0”，而白色則表示振幅“ 1 ”。如圖4Β所示，利用相位調(diào)制控制單元18在記錄過程中的驅(qū)動(dòng)控制，在信號(hào)光區(qū)域 Α2內(nèi)隨機(jī)地生成“+1”、“0”以及“_1”。此外，在參考光區(qū)域Al內(nèi)，隨機(jī)地生成“+1”及“_1”。換言之，在此情況下，因?yàn)閰?考光區(qū)域Al的強(qiáng)度調(diào)制圖案是“1”的實(shí)心圖案，故在參考光區(qū)域Al內(nèi)不存在“0”。相位調(diào)制控制單元18執(zhí)行對(duì)相位調(diào)制器7的驅(qū)動(dòng)控制，使得在再現(xiàn)過程中通過與 記錄時(shí)相同的相位圖案使參考光完成相位調(diào)制。但是，在本實(shí)施例中，在再現(xiàn)過程中，相位 調(diào)制控制單元18不僅對(duì)參考光執(zhí)行用于上述相位調(diào)制的驅(qū)動(dòng)控制，還為(在信號(hào)光區(qū)域Α2 中生成的)DC光執(zhí)行用于相位調(diào)制的驅(qū)動(dòng)控制。稍后將再次說明在本實(shí)施例中在再現(xiàn)過程中的相位調(diào)制(包含對(duì)CD光的相位調(diào) 制)。以上說明了對(duì)全息頁的多次記錄，但是在執(zhí)行多次記錄的情況下，在記錄過程中， 通過連續(xù)改變參考光的圖案(強(qiáng)度及相位)來對(duì)全息頁執(zhí)行多次記錄。此外，在對(duì)經(jīng)過多次記錄的全息頁進(jìn)行再現(xiàn)的過程中，能夠通過設(shè)定與記錄時(shí)相 同的參考光的圖案(強(qiáng)度及相位)來選擇性地讀取目標(biāo)全息頁。這里，在圖1所示的記錄及再現(xiàn)裝置中，為了以像素為單位對(duì)強(qiáng)度調(diào)制單元(偏振 分束器3及偏振控制器4)生成的參考光及信號(hào)光精確地分配預(yù)先確定的相位調(diào)制圖案，需 要使偏振控制器4的各個(gè)像素與相位調(diào)制器7的各個(gè)像素進(jìn)行光學(xué)匹配(像素匹配)。為此，相位調(diào)制器7設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)中，使得偏振控制器4的、通過包括圖1所示 的中繼透鏡5及6的中繼透鏡系統(tǒng)而形成的調(diào)制面(實(shí)像面)被布置在與其共軛的平面 中。除此之外，確定相位調(diào)制器7在與激光光軸垂直的平面中的布置位置，使得穿過偏振控 制器4的各個(gè)像素的光入射在相位調(diào)制器7中各個(gè)對(duì)應(yīng)的像素上。通過上述說明可以理解，以與偏振控制器4中相同的方式(參考圖2)將包含參考 光區(qū)域Al、信號(hào)光區(qū)域A2及縫隙區(qū)域A3的區(qū)域設(shè)定在相位調(diào)制器7中，由此能夠在參考光 區(qū)域Al及信號(hào)光區(qū)域A2的區(qū)域中執(zhí)行相位調(diào)制。在圖1中，從相位調(diào)制器7發(fā)出的光入射在偏振分束器8上。偏振分束器8被構(gòu)造為以與偏振分束器3相同的方式透射ρ偏振光并反射s偏振 光，由此從相位調(diào)制器7發(fā)出的激光透射過偏振分束器8。透射過偏振分束器8的激光入射在包括中繼透鏡9、孔徑10及中繼透鏡11的中繼 透鏡系統(tǒng)上。如圖所示，透射過偏振分束器8的激光的光束通過中繼透鏡9被會(huì)聚至預(yù)定焦點(diǎn)位置，并且在光會(huì)聚之后，激光的光束作為擴(kuò)散光通過中繼透鏡11被轉(zhuǎn)換為平行光?？讖?10位于中繼透鏡9的焦點(diǎn)位置(Fourier面頻率面)，并構(gòu)造為使圍繞光軸中心的預(yù)定范 圍內(nèi)的光透射，并遮蔽其他光?？讖?0對(duì)記錄在全息記錄介質(zhì)HM上的全息頁的尺寸進(jìn)行限制，并可改進(jìn)全息圖 的記錄密度(換言之，數(shù)據(jù)記錄密度)。穿過中繼透鏡11的激光的光軸被反射鏡12折彎90°，并經(jīng)由部分衍射器件13至 四分之一波片14被導(dǎo)引到物鏡15。設(shè)置部分衍射器件13及四分之一波片14以防止在再現(xiàn)過程中在全息記 錄介質(zhì)HM 上反射的參考光(反射參考光)對(duì)于導(dǎo)引至圖像傳感器16的再現(xiàn)光成為噪聲。以下將描述通過部分衍射器件13及四分之一波片14對(duì)反射參考光的抑制作用。入射在物鏡15上的激光被照射以會(huì)聚在全息記錄介質(zhì)HM上。這里，如上所述，在記錄過程中通過強(qiáng)度調(diào)制單元(偏振控制器4及偏振分束器3) 的強(qiáng)度調(diào)制來生成信號(hào)光及參考光，并且信號(hào)光及參考光通過上述路徑照射在全息記錄介 質(zhì)HM上。因此，全息記錄介質(zhì)HM形成有全息圖，全息圖反映了通過信號(hào)光與參考光的干涉 條紋而生成的記錄數(shù)據(jù)，由此實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄。此外，在再現(xiàn)過程中，通過上述步驟，參考光通過強(qiáng)度調(diào)制器生成并照射在全息記 錄介質(zhì)HM上。利用上述參考光的照射，根據(jù)在記錄過程中形成的全息圖以反射光的形式獲 得再現(xiàn)圖像(再現(xiàn)光)。再現(xiàn)圖像經(jīng)由物鏡15返回上述裝置。這里，在再現(xiàn)過程中照射在全息記錄介質(zhì)HM上的參考光(稱為前進(jìn)參考光)根據(jù) 上述強(qiáng)度調(diào)制單元的作用入射在部分衍射器件13上作為ρ偏振光。因?yàn)椴糠盅苌淦骷?3 如下所述透射全部前進(jìn)光，故作為P偏振光的前進(jìn)參考光穿過四分之一波片14。因此，作為 P偏振光已經(jīng)穿過四分之一波片14的前進(jìn)參考光被轉(zhuǎn)換為沿預(yù)定轉(zhuǎn)動(dòng)方向的圓偏振光，并 照射在全息記錄介質(zhì)HM上。如上照射的參考光在設(shè)置在全息記錄介質(zhì)HM中的反射膜上被反射，并被導(dǎo)引至 物鏡15作為反射參考光(返回參考光)。由此，因?yàn)榉祷貐⒖脊獾膱A偏振光的轉(zhuǎn)動(dòng)方向通 過在反射膜上反射而被改變?yōu)榕c預(yù)定轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，故返回參考光被轉(zhuǎn)換為穿 過四分之一波片14的s偏振光。這里，基于上述偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，將描述部分衍射器件13及四分之一波片14對(duì)反 射參考光的抑制作用。部分衍射器件13在參考光入射的區(qū)域(中心部分之外的其他區(qū)域)中形成有偏 振選擇衍射器件，偏振選擇衍射器件具有根據(jù)線性偏振光分量的偏振狀態(tài)的選擇性衍射特 性(光的一個(gè)線性偏振分量被衍射而另一線性偏振分量被透射)，例如液晶衍射器件。在 此情況下，具體而言，設(shè)置在部分衍射器件13中的偏振選擇衍射器件透射ρ偏振光并衍射 s偏振光。以此方式，前進(jìn)參考光透射通過部分衍射器件13，僅返回參考光在部分衍射器件 13中被衍射(抑制)。因此，作為返回光的反射參考光被檢測(cè)作為再現(xiàn)圖像的噪聲分量，由此可以防止 S/N比的降低?？梢源_定的是，在部分衍射器件13中信號(hào)光入射的區(qū)域(再現(xiàn)圖像或下述DC光 在再現(xiàn)過程中入射的區(qū)域)由透明材料或孔構(gòu)成，由此透射前進(jìn)光及返回光兩者。利用該構(gòu)造，在記錄過程中的信號(hào)光以及在再現(xiàn)過程中的再現(xiàn)圖像(以及下述DC光)被透射通過 部分衍射器件13。這里，通過目前的說明可以理解，在全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中，參考光照射至記錄全 息圖，由此通過利用衍射而獲得再現(xiàn)圖像，但此時(shí)的衍射效率通常低于百分之幾至1%。為 此，作為反射光返回裝置側(cè)的參考光為了再現(xiàn)圖像而具有很大的強(qiáng)度。換言之，在檢測(cè)再現(xiàn) 圖像時(shí)，作為反射光的參考光變?yōu)椴豢杀缓鲆暤脑肼暦至俊Ｒ虼?，通過上述部分衍射器件13以及四分之一波片14實(shí)現(xiàn)了對(duì)反射參考光的抑制，由此可極大地改進(jìn)S/N比。如上在再現(xiàn)時(shí)獲得的再現(xiàn)圖像被傳輸至部分衍射器件13。被傳輸至部分衍射器 件13的再現(xiàn)圖像在反射鏡12上被反射，如上所述穿過中繼透鏡11到達(dá)孔徑10并到達(dá)中 繼透鏡9，并入射在偏振分束器8上。通過這里的說明可以理解，因?yàn)閬碜匀⒂涗浗橘|(zhì)HM 的反射光通過四分之一波片14被轉(zhuǎn)換為s偏振光，故入射在偏振分束器8上的再現(xiàn)圖像在 偏振分束器8上被反射并被導(dǎo)引至圖像傳感器16。圖像傳感器16包括圖像捕獲裝置，例如，電荷耦合器件(CXD)傳感器或互補(bǔ)金屬 氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器，執(zhí)行對(duì)如上從全息記錄介質(zhì)HM導(dǎo)引的反射光(這里僅為再 現(xiàn)圖像)的光接收，并通過將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)而獲得圖像信號(hào)。如上獲得的圖像信號(hào)成為 這樣的信號(hào)該信號(hào)反映了記錄過程中分配給信號(hào)光的0N/0FF圖案(換言之，“0”及“1” 的數(shù)據(jù)圖案)。換言之，如上在圖像傳感器16中檢測(cè)到的圖像信號(hào)變?yōu)樵谌⒂涗浗橘|(zhì)HM 上記錄的數(shù)據(jù)的讀取信號(hào)。通過圖像傳感器16獲得的讀取信號(hào)(以下稱為讀取信號(hào)rd)被供應(yīng)至數(shù)據(jù)再現(xiàn) 單元19。數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元19基于讀取信號(hào)rd再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)，并輸出作為圖中的再現(xiàn)數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)。此外，以下將描述數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元19的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及具體處理過程。[1-2.第一實(shí)施例的線性讀取技術(shù)]在本實(shí)施例中，為了解決在現(xiàn)有技術(shù)中的全息記錄及再現(xiàn)系統(tǒng)中存在的非線 性問題，在再現(xiàn)過程中僅照射參考光的情況下，與在上述日本未審查專利申請(qǐng)公開號(hào) 2008-152827中揭示的“相干累加法”類似，采用除了參考光之外還生成并照射DC光的技 術(shù)，所述DC光的強(qiáng)度及相位在再現(xiàn)過程中經(jīng)過均一化處理?？梢源_定的是，與日本未審查專利申請(qǐng)公開號(hào)2008-152827中揭示的類似，在信 號(hào)光區(qū)域A2內(nèi)生成DC光以在與圖像傳感器16中的再現(xiàn)圖像重疊的位置處獲得DC光。但是，如上所述，直至DC光經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)及全息記錄介質(zhì)HM被導(dǎo)引至圖像傳感器 16之前，因?yàn)樗傻脑肼暤脑?，增加DC光會(huì)導(dǎo)致再現(xiàn)信號(hào)品質(zhì)的劣化。因此，在本實(shí)施例中，通過采用下述技術(shù)，能夠通過增加DC光實(shí)現(xiàn)非線性讀取，并 通過去除疊加在DC光上的噪聲而改進(jìn)再現(xiàn)信號(hào)品質(zhì)。在本實(shí)施例中，為了全息圖的再現(xiàn)而生成并照射參考光及DC光，由此以與“相干 累加法”相同的方式對(duì)再現(xiàn)圖像+DC光執(zhí)行光接收，以獲得用于“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào)。除此之外，在本實(shí)施例中，僅生成并照射DC光，由此經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)及全息記錄介質(zhì)HM對(duì)DC光執(zhí)行光接收，以獲得僅用于DC光的圖像信號(hào)。此外，還采用了提取用于“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào)與僅用于DC光的圖像信 號(hào)之間的差異的技術(shù)。(DC光的生成)首先，將說明DC光。在本實(shí)施例的情況下，DC光具有如上所述經(jīng)過均一化處理的強(qiáng)度及相位(換言 之，被視為相干光)。此外，除此之外，還假定生成具有與再現(xiàn)圖像的標(biāo)準(zhǔn)相位相同相位的光作為在本 示例中的上述DC光。這里，“再現(xiàn)圖像的標(biāo)準(zhǔn)相位”指經(jīng)過相位“0”的調(diào)制然后被記錄的數(shù)據(jù)像素的相位。通過使DC光具有與再現(xiàn)圖像的相位相同的相位，能夠向再現(xiàn)圖像增加DC光作為 具有相同相位的分量。換言之，能夠例如在DC光通過強(qiáng)度“1”的調(diào)制而生成時(shí)向再現(xiàn)圖像 增加振幅“1”。在本實(shí)施例中，生成DC光及參考光兩者，并在再現(xiàn)過程中僅生成DC光。將說明用于生成DC光及參考光兩者以及僅生成DC光的強(qiáng)度調(diào)制控制單元17及 相位調(diào)制控制單元18的具體工作情況。首先，在再現(xiàn)過程中生成DC光及參考光兩者時(shí)，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17設(shè)定與記錄 時(shí)相同的0N/0FF圖案，作為參考光區(qū)域Al在的0N/0FF圖案。此外，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17 設(shè)定圖案使整個(gè)信號(hào)光區(qū)域A2為0N( “1”)，并設(shè)定圖案使除了參考光區(qū)域Al及信號(hào)光區(qū) 域A2之外的區(qū)域?yàn)?FF( “0”)?；谌缟显O(shè)定的偏振控制器4的全部有效像素的0N/0FF圖案，強(qiáng)度調(diào)制控制單元 17執(zhí)行對(duì)偏振控制器4的各個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)控制。因此，能夠獲得在參考光及DC光尚未經(jīng)過 相位調(diào)制的狀態(tài)下的光。此外，當(dāng)在再現(xiàn)過程中生成DC光及參考光兩者時(shí)，相位調(diào)制控制單元18執(zhí)行以下 操作。首先，在參考光區(qū)域Al中，相位圖案被設(shè)定為與上述記錄時(shí)相同的隨機(jī)相位圖案 的兩個(gè)值。然后，在信號(hào)光區(qū)域A2中，對(duì)全部區(qū)域設(shè)定相位“π/2”。因?yàn)槌藚⒖脊鈪^(qū)域 Al及信號(hào)光區(qū)域Α2之外的區(qū)域如上具有強(qiáng)度“0”，故即使在執(zhí)行任何相位調(diào)制時(shí)，再現(xiàn)結(jié) 果也不會(huì)改變。在本示例中，將除了參考光區(qū)域Al及信號(hào)光區(qū)域Α2之外的區(qū)域設(shè)定為相 位 “0”。這里，上述相位調(diào)制器7被構(gòu)造為根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平將相位從“0”到“ π ”可變地 調(diào)制。與此對(duì)應(yīng)，相位調(diào)制控制單元18被構(gòu)造為在“0”與“1”之間設(shè)定驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平(例 如，在256灰階的情況下為0至255)。換言之，經(jīng)過相位“0”的調(diào)制的像素具有“0”的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平，經(jīng)過相位“ π，，的 調(diào)制的像素具有“255”的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平，經(jīng)過相位“ π /2”的調(diào)制的像素具有“127”的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)電平，通過根據(jù)用于相位調(diào)制器7的全部有效像素的相位圖案而設(shè)定了其電平的各個(gè) 像素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，相位調(diào)制控制單元18執(zhí)行對(duì)相位調(diào)制器7的各個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)控制。因此，作為來自相位調(diào)制器7的輸出，獲得具有與記錄時(shí)相同圖案(強(qiáng)度及相位)的參考光以及 基于強(qiáng)度“ 1，，及相位“ η /2，，的DC光。這里，在本示例中，DC光的相位是與上述再現(xiàn)圖像中的標(biāo)準(zhǔn)相位相同的相位。可 以理解，在“與再現(xiàn)圖像的標(biāo)準(zhǔn)相位相同的相位”中，當(dāng)相位調(diào)制器7與在記錄過程中經(jīng)由 相位“0”的調(diào)制的像素的相位類似地具有為“0”的標(biāo)準(zhǔn)相位時(shí)，相位調(diào)制器7分配給DC光 (在信號(hào)光區(qū)域Α2中)的相位的值是“ π/2”。如上通過“ π /2”為DC光執(zhí)行相位調(diào)制的原因如下所述。
在該全息記錄及再現(xiàn)方法中，當(dāng)使參考光照射在全息記錄介質(zhì)HM上以獲得再 現(xiàn)圖像時(shí)，會(huì)發(fā)生再現(xiàn)圖像的相位從記錄信號(hào)的相位偏離η/2的現(xiàn)象(對(duì)此，可參見 Kogelnik, H.所著"Coupled wave theory for thickhologram grating，，，Bell System Technical Journal, 48期，2909至2947頁)。為此，再現(xiàn)圖像中的標(biāo)準(zhǔn)相位有“ π /2”的偏 離，而并未保持為“0”，并且為了與此對(duì)應(yīng)，優(yōu)選地將用于DC光的相位設(shè)定為“ π /2”。由此，在生成DC光時(shí)，優(yōu)選地在相位調(diào)制器7中使信號(hào)光區(qū)域Α2內(nèi)的各個(gè)像素經(jīng) 過相位“η/2”的調(diào)制。如圖5所示，當(dāng)通過上述強(qiáng)度調(diào)制控制單元17及相位調(diào)制控制單元18來執(zhí)行驅(qū) 動(dòng)控制時(shí)，示意性地示出了從相位調(diào)制器7輸出的圖像。此外，在圖5中，白色表示振幅 “+1” (強(qiáng)度“1”與相位“0”的組合)，灰色表示振幅“0”，而黑色則表示振幅“_1” (強(qiáng)度“1” 與相位“ η ”的組合)。圖中的點(diǎn)圖案的部分表示通過強(qiáng)度“1”及相位“ η/2”的組合的調(diào) 制部分。此外，在本實(shí)施例中，在再現(xiàn)過程中，僅生成DC光。當(dāng)如上所述僅生成DC光時(shí)，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17設(shè)定的0N/0FF圖案對(duì)于信號(hào)光 區(qū)域A2的整個(gè)區(qū)域具有0N( “1”)，而對(duì)于其他區(qū)域具有0FF( “0”)，并基于這些圖案對(duì)偏 振控制器4的各個(gè)像素執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制。此外，在僅生成DC光的過程中，通過基于具有與用于信號(hào)光區(qū)域A2的相位“π/2” 對(duì)應(yīng)的值(在上述情況下為“127”)以及用于其他區(qū)域的“0”的圖案的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，相位調(diào)制 控制單元18對(duì)相位調(diào)制器7的各個(gè)像素執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制。通過對(duì)強(qiáng)度調(diào)制控制單元17及相位調(diào)制控制單元18的驅(qū)動(dòng)控制，僅獲得基于強(qiáng) 度“ 1，，及相位“沉/2”的DC光作為相位調(diào)制器7的輸出。圖6示意性地示出了當(dāng)通過強(qiáng)度調(diào)制控制單元17及相位調(diào)制控制單元18執(zhí)行 驅(qū)動(dòng)控制從而僅生成DC光時(shí)從相位調(diào)制器7輸出的圖像。此外，在圖6中，灰色表示振幅 “0”，而點(diǎn)圖案則表示通過強(qiáng)度“1”以及相位“ π /2”的組合的調(diào)制部分。(具體技術(shù)手段)在第一實(shí)施例中，對(duì)于每次讀取全息圖，執(zhí)行對(duì)參考光及DC光兩者的生成以及僅 對(duì)DC光的生成。換言之，為每次讀取全息圖而連續(xù)地獲得從用于“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖 像信號(hào)減去的僅DC光的圖像信號(hào)。圖7是示出第一實(shí)施例的線性讀取情況的視圖。在圖7中，示出了與讀取任意一個(gè)全息圖對(duì)應(yīng)的線性讀取的技術(shù)手段。如圖7所示，根據(jù)參考光及DC光兩者的生成及照射，對(duì)于要讀取的全息圖，針對(duì)DC 光與再現(xiàn)圖像相加而獲得的分量執(zhí)行光接收。
此外，在僅生成并照射DC光時(shí)，僅如圖所示對(duì)于DC光執(zhí)行光接收。在本實(shí)施例中，對(duì)于基于為每次讀取全息頁而執(zhí)行的各次光接收操作而獲得的各 個(gè)圖像信號(hào)，如圖7中Sl及S2所示來計(jì)算平方根。此外，如圖中S3所示，還從在Sl的平 方根計(jì)算中獲得的用于“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào)的平方根計(jì)算的結(jié)果減去在S2的平 方根計(jì)算中獲得的僅對(duì)DC光的圖像信號(hào)的平方根計(jì)算的結(jié)果。通過S3的減法的結(jié)果是線性化信號(hào)(線性讀取信號(hào))?？梢源_定的是，基于各個(gè)像素的檢測(cè)值(檢測(cè)強(qiáng)度的值)來執(zhí)行用于圖像信號(hào)的 平方根計(jì)算。此外，執(zhí)行兩個(gè)圖像信號(hào)的減法作為各個(gè)像素的檢測(cè)值的減法。這里，需要確保通過平方根計(jì)算及減法處理來實(shí)現(xiàn)線性讀取。此外，在以下描述 中，假定DC光的增加量(光強(qiáng)度)為“1.0”。此外，在此情況下，還假定再現(xiàn)圖像的振幅具 有“0. 078”的最大值以及“-0. 078”的最小值。通過將DC光增加至再現(xiàn)圖像，在再現(xiàn)圖像中最大值的檢測(cè)強(qiáng)度為(0. 078+1. O)2 =1. 162，并且最小值的檢測(cè)強(qiáng)度為(-0. 078+1. O)2 = 0.850。因此，通過Sl的平方根計(jì)算 的結(jié)果分別為“ 1. 078”及“0. 922”。此外，僅用于DC光的檢測(cè)強(qiáng)度為“1. O2” =“1. 0”，由此通過S2的平方根計(jì)算的結(jié) 果為“1.0”。為此，在通過S3的減法處理中，再現(xiàn)圖像中的最大值為“1. 078-1. 0”，而最小值為 “0. 922-1. 0”，由此復(fù)原作為士0. 078的原始振幅。通過以上說明可以理解，能夠通過采用如圖7中所示的本實(shí)施例的讀取技術(shù)來實(shí) 現(xiàn)不損失記錄相位信息的線性讀取。圖8是與再現(xiàn)過程中圖像傳感器16中的檢測(cè)正時(shí)以及參考光及DC光的生成有關(guān) 的時(shí)序圖。由圖8可知，當(dāng)在每次讀取全息頁時(shí)執(zhí)行參考光及DC光兩者的生成以及僅DC光 的生成時(shí)，能夠在所有時(shí)間均將DC光保持為ON狀態(tài)。另一方面，在全息頁的讀取周期中隨著OFF周期在ON周期之后的到來，參考光交 替地在0N/0FF狀態(tài)重復(fù)。利用參考光及DC光的生成時(shí)序，能夠?yàn)槊看巫x取全息頁執(zhí)行參考光及DC光兩者 的生成以及僅DC光的生成。此外，執(zhí)行通過圖像傳感器16的圖像檢測(cè)(光接收操作)，使得對(duì)于每次讀取全息 頁，在參考光及DC光兩者的ON周期過程中以及在僅DC光的ON周期過程中，所述圖像檢測(cè) 處于ON狀態(tài)。因此，能夠在每次讀取全息頁時(shí)獲得用于“再現(xiàn)圖像+DC光”的光接收結(jié)果以及僅 用于DC光的光接收的結(jié)果。[1-3.線性讀取的設(shè)置]在本實(shí)施例中，上述圖1所示的強(qiáng)度調(diào)制控制單元17及相位調(diào)制控制單元18執(zhí)行對(duì)偏振控制器4及相位調(diào)制器7的驅(qū)動(dòng)控制，使得通過圖8的時(shí)序圖中所示的時(shí)序來生 成參考光及DC光。具體而言，在再現(xiàn)時(shí)，強(qiáng)度調(diào)制控制單元17執(zhí)行對(duì)偏振控制器4的驅(qū)動(dòng)控制，使得執(zhí)行強(qiáng)度調(diào)制，在整個(gè)信號(hào)光區(qū)域A2中在所有時(shí)間均為ON “1”，并且在參考光區(qū)域Al中在圖8所示參考光的ON周期中是與記錄過程中相同的0N/0FF圖案(在此情況下為實(shí)心圖 案)。此外，相位調(diào)制控制單元18在再現(xiàn)過程中執(zhí)行對(duì)相位調(diào)制器7的驅(qū)動(dòng)控制，使得 在全部時(shí)間通過相位“η/2”來在整個(gè)信號(hào)光區(qū)域A2中執(zhí)行調(diào)制，并在圖8所示參考光的 ON周期中通過與記錄過程中相同的相位圖案在參考光區(qū)域Al中執(zhí)行調(diào)制。此外，通過圖8可以理解，圖1所示的圖像傳感器16在全息頁的每個(gè)讀取周期獲 得的參考光及DC光為ON的周期以及僅DC光為ON的周期中執(zhí)行圖像檢測(cè)(光接收操作)。圖9示出了上述圖1所示數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元19的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，圖9還示出了圖1所示的圖像傳感器16。如圖所示，數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元19設(shè)置有線性化處理單元20、存儲(chǔ)器21以及再現(xiàn)處理單 元22?；趫D像傳感器16的讀取信號(hào)rd，線性化處理單元20通過使用圖9中的存儲(chǔ)器 21，通過執(zhí)行上述圖7所示的平方根計(jì)算(Si及S2)以及減法處理(S3)來獲得線性化信號(hào) (線性讀取信號(hào))。圖10是示出由線性化處理單元20執(zhí)行的處理過程的流程圖。首先，在步驟SlOl中，獲得并存儲(chǔ)再現(xiàn)圖像+DC光的檢測(cè)圖像。換言之，獲得根據(jù) 生成并照射參考光及DC光兩者而在圖像傳感器16中獲得的讀取信號(hào)rd，并在存儲(chǔ)器21中 存儲(chǔ)讀取信號(hào)rd。然后，在步驟S102中，計(jì)算平方根。換言之，對(duì)于在上述步驟SlOl中存儲(chǔ)的再現(xiàn) 圖像+DC光的檢測(cè)圖像計(jì)算平方根。這里，如圖10所示，將用于再現(xiàn)圖像+DC光的檢測(cè)圖 像的平方根計(jì)算的結(jié)果表達(dá)為“ V再現(xiàn)圖像+DC光”。隨后，在步驟S103中，獲得并存儲(chǔ)DC光的檢測(cè)圖像。換言之，獲得根據(jù)僅生成并 照射DC光而在圖像傳感器16中獲得的讀取信號(hào)rd，并將讀取信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21中。此外，在步驟S104中，計(jì)算在步驟S103中存儲(chǔ)的DC光的檢測(cè)圖像的平方根，作為 平方根的計(jì)算處理。將用于DC光的檢測(cè)圖像的平方根計(jì)算的結(jié)果表達(dá)為“ V DC光”。隨后，在步驟S105中，計(jì)算“ V再現(xiàn)圖像+DC光”-“ V DC光”。由此獲得用于全 息圖的線性讀取信號(hào)(線性化信號(hào))。然后，在步驟S106中，判定再現(xiàn)是否完成。換言之，判定是否對(duì)于作為再現(xiàn)目標(biāo)的 全部全息圖完成再現(xiàn)。在步驟S106中，當(dāng)是再現(xiàn)尚未完成的否定結(jié)果時(shí)，處理返回步驟SlOl。另一方面，當(dāng)是再現(xiàn)完成的肯定結(jié)果時(shí)，圖中所示的處理結(jié)束。圖9所示的線性化處理單元20可通過設(shè)置一電路來實(shí)現(xiàn)圖10所示的處理。換言 之，使用硬件是可行的?；蛘咭部梢允褂密浖缤ㄟ^實(shí)現(xiàn)下述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)該DSP執(zhí)行與用 于執(zhí)行圖10所示的處理操作的程序相符的數(shù)字信號(hào)處理。如上所述，可通過線性化處理單元20的處理來獲得各個(gè)全息頁的線性化信號(hào)。在線性化處理單元20中獲得的線性化信號(hào)被供應(yīng)至再現(xiàn)處理單元22。再現(xiàn)處理單元22執(zhí)行再現(xiàn)處理以再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)，包括用于線性化信號(hào)的預(yù)定再現(xiàn)信號(hào)處理以及基于再現(xiàn)信號(hào)處理的結(jié)果而針對(duì)各個(gè)像素的數(shù)據(jù)識(shí)別處理。作為上述線性化信號(hào)執(zhí)行的的再現(xiàn)信號(hào)處理，可以列舉用于抑制上述記號(hào)間干涉 的均等濾波處理等作為示例。此外，已經(jīng)考慮了用于從線性化信號(hào)再現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)的各種技術(shù)手段，但這里的實(shí) 施例并不特別限于使用這些技術(shù)手段。[1-4.第一實(shí)施例的總結(jié)]在上述本實(shí)施例中，對(duì)于通過生成并照射參考光及DC光的“再現(xiàn)圖像+DC光”并對(duì)于通過僅生成并照射DC光的“僅DC光”獲得圖像信號(hào)。此外，還獲得用于“再現(xiàn)圖像+DC 光”的圖像信號(hào)與僅用于DC光的圖像信號(hào)之間的差異。通過采用上述技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了不會(huì)損失在全息記錄介質(zhì)HM上記錄的相位信息 的線性讀取，因此可以消除疊加在DC光上的噪聲。因此，簡言之，與實(shí)現(xiàn)相同線性讀取的現(xiàn)有技術(shù)中的“相干累加法”相較，能夠進(jìn)一 步改進(jìn)再現(xiàn)信號(hào)的品質(zhì)。利用再現(xiàn)信號(hào)的改進(jìn)品質(zhì)，能夠改進(jìn)記錄密度以及記錄及再現(xiàn)的速率。此外，根據(jù)本實(shí)施例，在再現(xiàn)過程中生成的DC光可以僅有一種相位。因此，與在現(xiàn) 有技術(shù)中的“差動(dòng)檢測(cè)法”類似，無需對(duì)于每次讀取全息圖改變DC光的相位。為此，根據(jù)本實(shí)施例，與采用現(xiàn)有技術(shù)中的“差動(dòng)檢測(cè)法”的情況類似，無需設(shè)置能 夠執(zhí)行高速響應(yīng)以實(shí)現(xiàn)高速率再現(xiàn)及傳送的相位調(diào)制器。簡言之，由此能夠降低裝置的制 造成本。此外，根據(jù)本實(shí)施例，即使當(dāng)因?yàn)閮?yōu)先考慮成本降低而使用具有相對(duì)低速響應(yīng)性 的相位調(diào)制器時(shí)，也能夠避免像使用“差動(dòng)檢測(cè)法”的情況那樣犧牲再現(xiàn)及傳送速率的情況 發(fā)生。簡言之，相較于采用“差動(dòng)檢測(cè)法”的情況，能夠在本實(shí)施例中改進(jìn)再現(xiàn)及傳送的速率。此外，在本實(shí)施例中，對(duì)于每次讀取全息圖而執(zhí)行參考光及DC光的生成及照射以 及僅DC光的生成及照射。換言之，為每次讀取全息圖而連續(xù)獲得從“再現(xiàn)圖像+DC光”的 圖像信號(hào)減去僅DC光的圖像信號(hào)。因此，能夠改進(jìn)消除疊加在DC光上的噪聲的效果。換言之，當(dāng)光穿過全息記錄介質(zhì)HM時(shí)，可能會(huì)由例如起始于光源(圖1中的激光 二極管1)的光學(xué)系統(tǒng)及介質(zhì)引起疊加在DC光上的噪聲。由介質(zhì)引起的噪聲也可能根據(jù)介 質(zhì)上的再現(xiàn)位置而發(fā)生改變。如上所述，如果對(duì)于每次讀取全息圖連續(xù)地獲得從“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào) 減去僅DC光的圖像信號(hào)，即使當(dāng)由介質(zhì)產(chǎn)生的噪聲根據(jù)再現(xiàn)位置的改變而產(chǎn)生改變時(shí)，也 能夠消除噪聲。通過上述說明可以理解，根據(jù)本實(shí)施例，除了由介質(zhì)引起的噪聲之外，還能夠有效 地消除由光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲，由此，能夠獲得最大程度地消除疊加在DC光上的噪聲的效^ ο此外，在本實(shí)施例中，在計(jì)算了用于再現(xiàn)圖像+DC光的圖像信號(hào)以及僅用于DC光 的圖像信號(hào)各自的平方根之后，計(jì)算其差異。但是，相較于在計(jì)算差異之前未計(jì)算平方根的 情況，上述計(jì)算可改進(jìn)消除噪聲的效果。
<2.第二實(shí)施例>以下將說明第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，對(duì)于讀取多個(gè)全息圖執(zhí)行一次僅DC光的生成及照射以及對(duì)檢 測(cè)圖像的獲取。換言之，對(duì)于讀取多個(gè)全息圖，一次獲取從“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào) 減去僅DC光的圖像信號(hào)。圖11是在第二實(shí)施例的再現(xiàn)過程中與參考光及DC光的生成以及圖像傳感器16 中的檢測(cè)時(shí)序相關(guān)的時(shí)序圖。首先，如圖11所示，作為此情況下的示例，為讀取四個(gè)全息圖執(zhí)行一次僅DC光的 生成及照射。如圖所示，在第二實(shí)施例中，存在由細(xì)箭頭表示的一頁讀取周期以及由粗箭頭表 示的DC光獲取周期。具體而言，在此情況下，在執(zhí)行了僅DC光的生成及照射以及對(duì)其檢測(cè)圖像的獲取 之后，為四個(gè)全息圖重復(fù)地執(zhí)行參考光及DC光兩者的生成及照射以及對(duì)檢測(cè)圖像的獲取。如圖11所示，在此情況下，還能夠在再現(xiàn)過程中在所有時(shí)間均將DC光保持在ON 狀態(tài)。此外，為四個(gè)一頁讀取的周期各自重復(fù)地執(zhí)行操作，使得在DC光獲取周期過程中 參考光處于OFF狀態(tài)，然后接著處于ON狀態(tài)。由此，重復(fù)一個(gè)DC光獲取周期與四個(gè)一頁讀取周期的組合，然后通過利用在先前 的DC光獲取周期中獲得的僅DC光的圖像信號(hào)(用于減法的DC光圖像)，在DC光獲取周期 之后為四個(gè)一頁讀取周期每一者計(jì)算相對(duì)于“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào)的差異。具體而言，在此情況下，因?yàn)榕c第一實(shí)施例類似在差異計(jì)算之前計(jì)算了平方根，故 也對(duì)于在DC光獲取周期中獲得的用于減法的DC光圖像計(jì)算平方根(VDC*)。此外，在 隨后的一頁讀取周期中，對(duì)于獲得的“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào)計(jì)算平方根(V再現(xiàn)圖 像+DC光)，然后從“ V再現(xiàn)圖像+DC光”的平方根計(jì)算結(jié)果減去“ V DC光”的平方根計(jì)算 結(jié)果。因此，能夠通過“ V再現(xiàn)圖像+DC光”-“ V DC光”為各個(gè)一頁讀取周期獲得線性
讀取信號(hào)。這里，在第二實(shí)施例中，也具有與上述第一實(shí)施例中描述的記錄及再現(xiàn)裝置相同 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(圖1及圖9)。但是，通過上述說明可以理解，需要將生成參考光的時(shí)序改變?yōu)榈谝粚?shí)施例中的 時(shí)序。具體而言，在此情況下的強(qiáng)度調(diào)制控制單元17執(zhí)行對(duì)偏振控制器4的驅(qū)動(dòng)控制， 使得像第一實(shí)施例的情況那樣，在再現(xiàn)過程中在所有時(shí)間信號(hào)光區(qū)域A2均處于ON狀態(tài) (“1”)，并且對(duì)于圖11所示的各個(gè)一頁讀取周期，參考光區(qū)域Al用與記錄時(shí)相同的0N/0FF 圖案而受到強(qiáng)度調(diào)制。此外，在再現(xiàn)過程中，相位調(diào)制控制單元18執(zhí)行對(duì)相位調(diào)制器7的驅(qū)動(dòng)控制，使得 像第一實(shí)施例的情況那樣，在所有時(shí)間信號(hào)光區(qū)域A2均經(jīng)過相位“ π /2”的調(diào)制，并且對(duì)于 圖11所示的各個(gè)一頁讀取周期，參考光區(qū)域Al用與記錄時(shí)相同的相位圖案受到調(diào)制。此外，在第二實(shí)施例中，圖像傳感器16在圖11所示的一頁讀取周期及DC光獲取周期的各個(gè)周期中執(zhí)行圖像檢測(cè)(光接收操作)。此外，在第二實(shí)施例中，由線性化處理單元20執(zhí)行的線性化處理的細(xì)節(jié)不同。圖12的流程圖示出了在第二實(shí)施例中由線性化處理單元20執(zhí)行的處理程序。在圖12中，在步驟S201中將讀取次數(shù)η重置為0。通過以下說明可以理解，讀取 次數(shù)η是通過對(duì)在DC光獲取周期之后全息頁的獲取次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)而獲得的值。然后，在步驟S202中，獲取DC光的檢測(cè)圖像，并在存儲(chǔ)器21中存儲(chǔ)該結(jié)果作為用 于減法的DC光圖像。此外，在下一步驟S203中，計(jì)算用于減法的DC光圖像的平方根。如上所述，由 “ V DC光”來表示用于減法的DC光圖像的平方根的計(jì)算值。隨后，在步驟S204中，獲取再現(xiàn)圖像+DC光的檢測(cè)圖像，并將結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器21 中。
此外，在下一步驟S205中，計(jì)算再現(xiàn)圖像+DC光的檢測(cè)圖像的平方根(“V再現(xiàn)圖 像+DC光”)。然后，在步驟S206中，計(jì)算“ V再現(xiàn)圖像+DC光”-“ V DC光”。利用該差異計(jì)算，
能夠?qū)τ谌D獲得線性讀取信號(hào)，該全息圖是在DC光獲取周期之后的第η個(gè)一頁讀取周 期中的讀取目標(biāo)。隨后，在步驟S207中，增加讀取次數(shù)η (η —η+1)。此外，在下一步驟S208中，判定是否已經(jīng)完成了再現(xiàn)。在該步驟S208中，當(dāng)存在尚未完成再現(xiàn)的結(jié)果時(shí)，處理前進(jìn)至步驟S209，并判定 是否η = N。這里，“N”是表示在DC光獲取周期之后提供的一頁讀取周期的數(shù)目的值。換言之， 值“N”是判定為了差異計(jì)算要在一頁讀取周期中使用多少次在DC光獲取周期中獲取的用 于減法的DC光圖像的參數(shù)。通過以上說明可以理解，與本示例中的4次對(duì)應(yīng)，N被設(shè)定為3。在上述步驟S209中，當(dāng)存在η興N的否定結(jié)果時(shí)(換言之，當(dāng)不認(rèn)為現(xiàn)在要重新 獲取用于減法的DC光圖像時(shí))，步驟返回步驟S204。此外，在上述步驟S209中，當(dāng)存在η = N的肯定結(jié)果時(shí)(換言之，當(dāng)認(rèn)為現(xiàn)在要重 新獲取用于減法的DC光圖像時(shí))，步驟返回步驟S201。因此，能夠把在先前的DC光獲取周期過程中獲得的用于減法的DC光圖像用于差 異計(jì)算，直至對(duì)全息圖的讀取執(zhí)行N次。此外，在上述步驟S208中，當(dāng)存在已經(jīng)完成再現(xiàn)的肯定結(jié)果時(shí)，圖中所示的處理結(jié)束。此外，在此情況下，線性化處理單元20既可以作為硬件，也可以作為軟件來提供。根據(jù)上述第二實(shí)施例，優(yōu)選的是為多次讀取全息圖執(zhí)行一次對(duì)僅DC光的檢測(cè)圖 像的獲取，并且能夠與第一實(shí)施例類似地改進(jìn)再現(xiàn)及傳送的速率。這里，在第二實(shí)施例中，圖12所示的值“N”的設(shè)定，換言之，對(duì)于為了讀取全息頁 需要重新獲取多少次用于減法的DC光圖像的設(shè)定，取決于再現(xiàn)及傳送速率以及對(duì)介質(zhì)引 起的噪聲的防止效果。具體而言，如果值“N”較小，則能夠改進(jìn)對(duì)介質(zhì)引起的噪聲的防止效 果，但再現(xiàn)及傳送速率趨于劣化。相反，如果值“N”較大，則再現(xiàn)及傳送速率趨于提高，但對(duì)介質(zhì)引起的噪聲的防止效果會(huì)劣化。此外，如果值“N”為最大，換言之，如果為每次裝載全息記錄介質(zhì)HM均執(zhí)行一次對(duì)用于減法的DC光圖像的獲取，則對(duì)介質(zhì)引起的噪聲的防止效果會(huì)最低，但能夠獲得與第一 實(shí)施例中對(duì)光學(xué)系統(tǒng)引起的噪聲的相同防止效果。<3.改變示例〉截止目前，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限于上述具體示例。例如，在上述說明中，在差異計(jì)算之前引入平方根計(jì)算，但平方根計(jì)算并非本發(fā) 明中的關(guān)鍵處理程序。具體而言，如上述示例中所述，如果DC光(光強(qiáng)度)的增加量為 “1. 0”，并且例如在再現(xiàn)過程中振幅的最大值為“0. 078”并且其最小值為“-0. 078”，則當(dāng)并 未引入平方根計(jì)算時(shí)，能夠計(jì)算在再現(xiàn)過程中僅用于DC光的檢測(cè)強(qiáng)度=1.0(1. O2)以及檢 測(cè)強(qiáng)度的最大值=(0. 078+1. O)2 = 1. 162和檢測(cè)強(qiáng)度的最小值=(-0. 078+1. O)2 = 0. 850 之間的差異，但計(jì)算結(jié)果為最大值一側(cè)=1. 162-1. 0 = 0. 162，而最小值一側(cè)=0. 850-1. 0 =-0. 150，兩者彼此不同。從以上可以理解，即使當(dāng)并未引入平方根計(jì)算時(shí)，也能夠?qū)⒁哉穹?”記錄的信號(hào) (最大值一側(cè))以及以振幅“_1”記錄的信號(hào)區(qū)分開，由此能夠執(zhí)行不會(huì)損失相位信息的線 性讀取?？梢源_定的是，因?yàn)橥ㄟ^使用在上述情況下實(shí)際照射的DC光的檢測(cè)圖像來執(zhí)行 對(duì)DC光的累加量的消除，故能夠消除疊加在DC光上的噪聲。此外，在截止目前的說明中，在記錄過程中，使用了利用通過強(qiáng)度“ 1，，的強(qiáng)度調(diào)制 而生成DC光(換言之，用于再現(xiàn)圖像的DC光的累加量被設(shè)定為與“1”對(duì)應(yīng)的值)的示例， 但也可將DC光的強(qiáng)度設(shè)定為其他值。在此情況下，強(qiáng)度調(diào)制單元被構(gòu)造為執(zhí)行在強(qiáng)度“0” 至“1”的范圍內(nèi)可變的強(qiáng)度調(diào)制。此外，在截止目前的說明中，為了將DC光的相位設(shè)定為“與再現(xiàn)圖像中的標(biāo)準(zhǔn)相 位相同的相位”，在相位調(diào)制器7中執(zhí)行相位“π/2”的調(diào)制。但是，為了將相位設(shè)定為“與再 現(xiàn)圖像中的標(biāo)準(zhǔn)相位相同的相位”，優(yōu)選的是DC光的相位與在相位調(diào)制器7中經(jīng)過相位“0” 的調(diào)制的光的相位之間的差異為“ η /2”，因此，用于DC光的相位調(diào)制的值可以是“3 π /2”。 此外，當(dāng)然，此情況下的相位調(diào)制器7被用于能夠進(jìn)行至少從相位“0”至“3 π /2”的調(diào)制。這里，可以確定的是，優(yōu)選的是給DC光均一地累加用于再現(xiàn)圖像的預(yù)定振幅值。 由此可以理解，也可以將DC光的相位設(shè)定為其他相位，而無需設(shè)定為與再現(xiàn)圖像內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn) 相位相同的相位。在截止目前的說明中，使用了用于參考光的強(qiáng)度調(diào)制的圖案被設(shè)定為全“1”的實(shí) 心圖案的示例，但也可以使用其他圖案。此外，在截止目前的說明中，使用了通過強(qiáng)度調(diào)制來執(zhí)行用于在信號(hào)光中反映記 錄數(shù)據(jù)“0”及“1”的空間光調(diào)制的示例，但本發(fā)明也可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用在利用相位調(diào)制來執(zhí)行 對(duì)與記錄數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)光執(zhí)行空間光調(diào)制的情況。圖13示出了記錄及再現(xiàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)作為改變示例，其中利用相位調(diào)制來執(zhí) 行對(duì)與記錄數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)光進(jìn)行的空間光調(diào)制。此外，在此附圖中，利用相同的參考標(biāo)號(hào) 來表示與已經(jīng)描述的相同的部分，并將不再重復(fù)其說明。通過與上述圖1進(jìn)行比較可以理解，在圖13所示的記錄及再現(xiàn)裝置中，省去了基于偏振分束器3及偏振控制器4的強(qiáng)度調(diào)制部分，而使相位調(diào)制器7介于準(zhǔn)直透鏡2與中繼透鏡5之間。此外，對(duì)于此情況下的相位調(diào)制器7，在來自激光二極管1的光的入射面上設(shè)置遮 光掩模30。此外，在此情況下，設(shè)置相位調(diào)制控制單元31而非相位調(diào)制控制單元18作為用于 相位調(diào)制器7的驅(qū)動(dòng)控制單元。圖14示出了遮光掩模30的結(jié)構(gòu)。如圖14所示，在遮光掩模30中，參考光區(qū)域Al、信號(hào)光區(qū)域A2以及縫隙區(qū)域A3 被設(shè)定為與相位調(diào)制器7中相同的尺寸。在遮光掩模30中，僅參考光區(qū)域Al及信號(hào)光區(qū) 域A2由具有透光性的材料(例如，透明玻璃或透明樹脂)形成，而其他區(qū)域由遮光材料形 成。遮光掩模30設(shè)置在相位調(diào)制器7的調(diào)制面上，使得其參考光區(qū)域Al、信號(hào)光區(qū)域 A2以及縫隙區(qū)域A3與在相位調(diào)制器7中設(shè)置的參考光區(qū)域Al、信號(hào)光區(qū)域A2及縫隙區(qū)域 A3對(duì)應(yīng)。利用在其中設(shè)置的遮光掩模30，能夠去除與記錄及再現(xiàn)無關(guān)的區(qū)域(如在并非參 考光區(qū)域Al及信號(hào)光區(qū)域A2的其他區(qū)域)中多余的光。通過在相位調(diào)制器7的調(diào)制面的區(qū)域(縫隙區(qū)域A3及參考光區(qū)域Al外側(cè)的區(qū) 域)中涂布遮光材料可以獲得與遮光掩模30相同的效果。在記錄過程中，圖14所示的相位調(diào)制控制單元31根據(jù)信號(hào)光區(qū)域A2內(nèi)的記錄數(shù) 據(jù)來設(shè)定相位圖案。例如，通過將相位“0”分配至要分配記錄數(shù)據(jù)“1”的像素并將相位“ π，， 分配至要分配記錄數(shù)據(jù)“0”的像素，來根據(jù)信號(hào)光區(qū)域Α2內(nèi)的記錄數(shù)據(jù)設(shè)定相位圖案“0” 及‘、，，。此外，在此情況下，在記錄過程中除了信號(hào)光區(qū)域Α2之外的區(qū)域中的驅(qū)動(dòng)控制以 及在再現(xiàn)過程中的驅(qū)動(dòng)控制的細(xì)節(jié)與上述相位調(diào)制控制單元18中的那些相同。因此，將不 再重復(fù)其說明。為了確定上述事實(shí)，圖15，圖16Α及圖16Β示意性地示出了在這種改變示例中相位 調(diào)制器7的輸出圖像。圖15示出了在記錄過程中的輸出圖像，圖16Α示出了在DC光累加 的讀取過程中(在生成參考光及DC光兩者的過程中)的輸出圖像，并且圖16Β示出了在僅 檢測(cè)DC光過程中的輸出圖像。此外，振幅的量級(jí)通過圖15中顏色的濃度來表示，黑色表示振幅“_1”，灰色表示 振幅“0”，而白色表示振幅“1”。此外，在圖16Α中，黑色表示振幅“_1”，點(diǎn)圖案表示強(qiáng)度“1”與相位“ π/2”的組合， 灰色表示振幅“0”，而白色表示振幅“1”。在圖16Β中，點(diǎn)圖案表示強(qiáng)度“1”與相位“ JI/2” 的組合，灰色表示振幅“0”，而白色表示振幅“ 1 ”。如圖15所示，因?yàn)樵诖饲闆r下并未執(zhí)行根據(jù)記錄數(shù)據(jù)的強(qiáng)度調(diào)制，故在記錄過程 中在信號(hào)光區(qū)域Α2內(nèi)僅存在振幅“ 1，，及振幅“-1 ”。通過圖5及圖16Α的比較可知，相位調(diào)制器7在DC光累加的讀取過程中的輸出圖 像與在上述實(shí)施例中的情況相同(因?yàn)樵谏鲜鰧?shí)施例中在再現(xiàn)過程中參考光及DC光的強(qiáng) 度也是全“1”的實(shí)心圖案)。此外，如圖16Β所示，在此情況下，在僅檢測(cè)DC光的過程中，除了 DC光之外，還獲取透射至參考光區(qū)域Al的光，作為從相位調(diào)制器7的輸出圖像。但是，因?yàn)槿缟贤干溥^參考光區(qū)域Al的光被圖13所示的部分衍射器件13與四分之一波片14的組合對(duì)于反射參考光的抑制功能所抑制，故可以與上述實(shí)施例中相同的方 式來獲得DC光的檢測(cè)圖像。這里，在這種改變示例的情況下，再現(xiàn)圖像的振幅“1”及“_1”表示比特“1”及“0”。 因此，如果可以彼此區(qū)分再現(xiàn)圖像中的振幅“1”與“_1”，則能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)。換言之，在 這種改變示例的情況下，執(zhí)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)的條件是實(shí)現(xiàn)線性讀取。通過以上說明可以理解，作為改變示例中的記錄及再現(xiàn)裝置，在再現(xiàn)過程中，執(zhí)行 通過生成并照射參考光及DC光來獲取“再現(xiàn)圖像+DC光”的檢測(cè)圖像，并通過僅生成并照 射DC光來僅獲取DC光的檢測(cè)圖像，然后執(zhí)行操作來計(jì)算“再現(xiàn)圖像+DC光”的圖像信號(hào)與 僅DC光的圖像信號(hào)之間的差異。因此，簡言之，在改變示例中也可實(shí)現(xiàn)線性讀取。由此可以理解，本發(fā)明可被合適地應(yīng)用于通過根據(jù)記錄數(shù)據(jù)執(zhí)行相位調(diào)制來生成 信號(hào)光的情況。此外，在第一實(shí)施例中，執(zhí)行參考光及DC光兩者的生成及照射，然后執(zhí)行僅DC光 的生成及照射。但是，也可以改變這些操作的次序或通過頁讀取周期來設(shè)置不同次序，因此 操作并未在次序上有具體限制。此外，在截止目前的說明中，假定圖像傳感器16在檢測(cè)“再現(xiàn)圖像+DC光”過程中 的曝光時(shí)間與圖像傳感器16在僅檢測(cè)DC光過程中的曝光時(shí)間彼此相同，但例如著眼于提 高再現(xiàn)及傳送速率，在僅檢測(cè)DC光的過程中的曝光時(shí)間可被設(shè)定得較短。但是，檢測(cè)“再現(xiàn)圖像+DC光”過程中的曝光時(shí)間與僅檢測(cè)DC光過程中的曝光時(shí) 間不相同的情況會(huì)引起DC光的檢測(cè)強(qiáng)度與其不對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，由此可能存在累加至再現(xiàn)圖 像的DC光分量并未被消除的顧慮。因此，在此情況下，在兩個(gè)操作下對(duì)DC光的檢測(cè)強(qiáng)度必需彼此對(duì)應(yīng)，并且可以對(duì) “再現(xiàn)圖像+DC光”的檢測(cè)圖像以及僅DC光的檢測(cè)圖像中任一者調(diào)節(jié)增益。由此，如果將增益調(diào)節(jié)給“再現(xiàn)圖像+DC光” 一側(cè)的檢測(cè)圖像，則再現(xiàn)圖像的檢測(cè) 強(qiáng)度變?yōu)榕c假定獲得的強(qiáng)度不同的值。為此，優(yōu)選的是僅對(duì)僅DC光一側(cè)的檢測(cè)圖像執(zhí)行增
益調(diào)節(jié)。此外，無需多言，可以對(duì)平方根計(jì)算之前的圖像信號(hào)，也可以對(duì)平方根計(jì)算之后的 圖像信號(hào)來執(zhí)行增益調(diào)節(jié)。此外，在截止目前的說明中，舉例說明了本發(fā)明應(yīng)用于能夠記錄并再現(xiàn)全息圖的 記錄及再現(xiàn)裝置，但本發(fā)明也可合適地應(yīng)用于能夠再現(xiàn)全息圖的再現(xiàn)裝置(專用于再現(xiàn)的 裝置)。此外，再現(xiàn)裝置的具體構(gòu)造(尤其是光學(xué)拾取器內(nèi)光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造)并不限于所 示示例，該構(gòu)造可根據(jù)實(shí)際實(shí)施例進(jìn)行合適的改變，例如可以采用與未設(shè)置反射膜的透射 型全息記錄介質(zhì)對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)。本申請(qǐng)包含于2009年3月6日向日本專利局遞交的日本在先專利申請(qǐng) JP2009-053200中揭示的內(nèi)容，通過引用將其全部內(nèi)容包含在本說明書中。應(yīng)當(dāng)理解，在落入所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可取決于設(shè)計(jì)要求及其他因素實(shí)施各種改變，結(jié)合，子結(jié)合以及替換。
權(quán)利要求
一種再現(xiàn)裝置，包括光源，其向全息記錄介質(zhì)發(fā)射用于再現(xiàn)記錄信息的光，所述全息記錄介質(zhì)利用信號(hào)光與參考光的干涉條紋以全息頁為單位來記錄信息；光照射單元，其通過對(duì)來自所述光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，生成用于獲得根據(jù)所述記錄信息的再現(xiàn)圖像的所述參考光，并生成具有均一強(qiáng)度及相位的DC光，并且利用所述參考光及所述DC光兩者以及僅利用所述DC光來照射所述全息記錄介質(zhì)；光接收單元，其對(duì)通過照射所述參考光及所述DC光兩者而從所述全息記錄介質(zhì)獲得的所述DC光及所述再現(xiàn)圖像進(jìn)行光接收，并對(duì)通過僅照射所述DC光而從所述全息記錄介質(zhì)獲得的所述DC光進(jìn)行光接收；以及差異計(jì)算單元，其對(duì)基于所述光接收單元對(duì)所述再現(xiàn)圖像及所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)與基于所述光接收單元對(duì)所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)之間的差異進(jìn)行計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)裝置，其中，對(duì)于每次讀取全息圖，所述光照射單元利用所述參考光以及所述DC光兩者來照射所 述全息記錄介質(zhì)，并且僅利用所述DC光進(jìn)行照射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)裝置，其中，對(duì)于多次讀取全息圖，所述光照射單元利用所述DC光照射所述全息記錄介質(zhì)僅一次；并且所述差異計(jì)算單元對(duì)基于在所述多次讀取全息圖時(shí)所述DC光僅照射一次的光接收結(jié) 果的圖像信號(hào)與基于在所述多次讀取全息圖的過程中獲得的所述再現(xiàn)圖像及所述DC光的 多個(gè)光接收結(jié)果的圖像信號(hào)之間的差異進(jìn)行計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)裝置，其中，對(duì)于所述再現(xiàn)圖像及所述DC光的光接收結(jié)果以及僅所述DC光的光接收結(jié)果，所述差 異計(jì)算單元計(jì)算光接收強(qiáng)度的平方根以獲得第一平方根圖像信號(hào)及第二平方根圖像信號(hào)， 然后計(jì)算所述第一平方根圖像信號(hào)與所述第二平方根圖像信號(hào)之間的差異。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)裝置，其中，所述差異計(jì)算單元對(duì)基于所述再現(xiàn)圖像及所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào) 與基于僅所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)之間的差異進(jìn)行計(jì)算，該計(jì)算在調(diào)節(jié) 了這些圖像信號(hào)中至少一者的增益之后進(jìn)行。
6.一種再現(xiàn)方法，用于對(duì)全息記錄介質(zhì)進(jìn)行再現(xiàn)，所述全息記錄介質(zhì)利用信號(hào)光與參 考光的干涉條紋以全息頁為單位來記錄信息，所述方法包括以下步驟通過對(duì)來自光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，生成用于根據(jù)所述全息記錄介質(zhì)上的記錄信息 而獲得再現(xiàn)圖像的參考光，并生成具有均一強(qiáng)度及相位的DC光，并且利用所述參考光及所 述DC光兩者以及僅利用所述DC光來照射所述全息記錄介質(zhì)；對(duì)通過照射所述參考光及所述DC光兩者而從所述全息記錄介質(zhì)獲得的所述DC光及所 述再現(xiàn)圖像進(jìn)行光接收，并對(duì)通過僅照射所述DC光而從所述全息記錄介質(zhì)獲得的所述DC 光進(jìn)行光接收；并且對(duì)基于所述光接收處理對(duì)所述再現(xiàn)圖像及所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)與 基于所述光接收處理僅對(duì)所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)之間的差異進(jìn)行計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明涉及再現(xiàn)裝置及再現(xiàn)方法。該再現(xiàn)裝置包括光源，其向全息記錄介質(zhì)發(fā)射用于再現(xiàn)記錄信息的光，所述全息記錄介質(zhì)利用信號(hào)光與參考光的干涉條紋來記錄信息；光照射單元，其生成用于獲得根據(jù)所述記錄信息的再現(xiàn)圖像的所述參考光，并生成具有均一強(qiáng)度及相位的DC光，并且利用所述參考光及所述DC光兩者以及僅利用所述DC光來照射所述全息記錄介質(zhì)；光接收單元，其對(duì)所述DC光及所述再現(xiàn)圖像進(jìn)行光接收，并對(duì)所述DC光進(jìn)行光接收；以及差異計(jì)算單元，其對(duì)基于所述再現(xiàn)圖像及所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)與基于所述DC光的光接收結(jié)果而獲得的圖像信號(hào)之間的差異進(jìn)行計(jì)算。
文檔編號(hào)G11B7/0065GK101826340SQ20101012498
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者原雅明, 山川明郎, 田中健二, 福本敦 申請(qǐng)人:索尼公司