CN101124630A - 全息光信息记录再生装置以及全息光信息记录再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种既能提高再生信号的质量，又能以高传输速率进行信号再生的全息光信息记录再生装置及全息光信息记录再生方法，该全息光信息记录再生装置，具有激光光源(1)和分割来自激光光源(1)的光的偏振光射束分束器(8)，信息记录时，被偏振光射束分束器(8)分割的一光束经由空间光调制元件(2)被调制而成为排列的射束列，此射束列成为信号光(25)，被分割的另一光束成为参照光(22)，信号光(25)和参照光(22)产生的干涉条纹，作为全息记录在全息光盘(5)中，信息再生时，只有参照光(22)照射全息光盘(5)，其衍射光被检测。此时，全息光信息记录再生装置，使信息再生时的全息光盘(5)中的参照光(22)的功率大于信息记录时的全息光盘(5)中的参照光(22)的功率和信号光(25)的功率之和。

Description

全息光信息记录再生装置以及全息光信息记录再生方法
技术领域
本发明涉及一种用于计算机的外部存储装置、影像音响信息存储装置等的全息光信息记录再生装置及全息光信息记录再生方法。
背景技术
压缩光盘(CD)使用波长为780nm的光源和数值孔径为0.45的物镜(Objective Lens)的光学系统，使得对74分钟的音乐数据进行录音或对650MB的数字数据进行记录成为可能。另外，数字通用光盘(Digital Versatile Disk)(DVD)使用波长为650nm的光源和数值孔径为0.6的物镜的光学系统，使得对2小时15分钟的MPEG2方式的动画或4.7GB的数字数据进行记录成为可能。
另外，近年来，由于播放水平分辨率为1000以上的高清晰动画、个人电脑高性能化等原因，对高密度、大容量的光盘的期待进一步高涨。对此，有人提出将波长为400nm左右的光源和数值孔径为0.85的物镜组合起来的光盘系统等方案，希望实现单面超过20GB的记录容量。
这样，光盘装置通过使用波长更短的光源和数值孔径更大的物镜，可实现光盘上的数据记录密度的高密度化。然而，向基于如上所述的光源的短波长化和透镜的高数值孔径化的高密度记录的靠近已接近于极限。即，在波长为400nm以下的领域，由于用于透镜的玻璃材料的波长分散增大，所以，难以控制其像差。另外，若为了增大数值孔径而使用开发进展的固体浸液透镜技术时，会产生因透镜动作距离即透镜和光盘之间的距离极端地变短(50nm左右)，使得光盘的更换变得非常不容易等问题。因此，为了克服这些问题，进一步实现光盘上的数据记录密度的高密度化，全息(Holographic)记录技术变得极为引人注目。
图20为说明例如由Psaltis等人提出的移位多重记录方式的光盘系统的示意图，示意该光盘系统的光学系统的概略结构(例如参照专利文献1：美国专利第5,671,073号说明书)。图20所示的移位多重记录方式的光盘系统200包括：激光光源201、扩束器207、偏振光射束分束器208、反射镜210、空间光调制器202、傅立叶变换透镜203及204、全息光盘205、1/2波长板211、聚光透镜212、及二维受光元件阵列206。
来自激光光源201的光，在经由扩束器207被扩大射束直径后，在偏振光射束分束器208被分割。被分割的一射束通过1/2波长板211后，通过反射镜210被改变行进方向而通过空间光调制器202。通过了该空间光调制器202的射束由傅立叶变换透镜203聚光，聚光后的射束作为信号光220照射到全息光盘205上。另一射束由聚光透镜212聚光，被聚光的另一射束成为参照光222，照射到全息光盘205上与信号光220的照射位置相同的位置上。全息光盘205具有在2片玻璃基板间封装光敏聚合物(Photopolymer)等全息介质的结构，信号光220和参照光222的干涉条纹被记录到该全息介质中。
在此，空间光调制器202，具有将光学开关按二维排列而构成的光学开关列，各光学开关按照输入信号223独立地进行接通切断，各光学开关为相当于1比特(Bit)的图像信息的单元。例如，1024单元×1024单元的空间光调制器202中，可同时显示1M比特的信息。并且，当光束通过空间光调制器202时，显示在空间光调制器202上的1M比特的信息被变换成二维的光束列，由傅立叶变换透镜203聚光。
另外，当再生已被记录的信号时，在全息光盘205上只照射参照光222。于是，作为来自全息光盘205的衍射光的再生信号光221，通过傅立叶变换透镜204而被变换成二维的光束列，该光束列被照射到二维受光元件阵列206上。
在此，二维受光元件阵列206是将受光元件进行二维排列而构成的，与空间光调制器202的光学开关的排列相对应。因此，在二维受光元件阵列206中，上述二维的光束列的各光束，通过对应的受光元件而被进行光电变换，从而再生信号224被输出。
图20所示的光盘系统200的特征在于，由于全息介质的厚度约为1mm左右，干涉条纹作为厚的光栅、即所谓的布喇格光栅(Bragg Grating)被记录，所以，可进行角度多重记录，即改变信号光和参照光相对光盘的入射角对信息进行多重记录，从而实现记录于光盘的信息的大容量化。另外，在图20所示的光盘系统中，取代改变参照光222的入射角，通过移动球面波参照光的照射位置可实现角度多重。即，利用了通过使全息光盘205稍微转动，在记录位置移动时让全息光盘205的各部分所感知到的参照光的入射角稍微变化这一现象。
在此结构中，因为在1个全息中能记录大量的数据，可以并行地进行记录再生，所以，高速的光信息记录再生装置得以实现。而且，因为可以进行多重记录，从而实现了大容量的光信息记录再生装置。
然而，在上述传统的结构中，由于再生衍射光的光量少，因此在二维受光元件阵列206产生的电噪音相对地变大，再生信号的S/N比则降低。而且，为了拥有足够的S/N比对信号进行再生，不得不降低传输速率。而且，在上述传统的结构中，对同种类的媒体只能以同样的记录密度进行记录。
另外，在上述传统的结构中，因为信号光被空间光调制器202的各单元遮断，所以光利用效率低，需要有较大输出的相干光源。而且，记录时的传输速率也比较低。并且，在上述传统的结构中，存在的问题是，透镜的倍率随着时间的变化和环境温度的变化而变化，在二维受光元件阵列206上的再生信号光221的光点列与上述二维受光元件阵列206的受光单元不一致，使再生信号恶化。
而且，在上述传统的结构中存在的问题是，因透镜的畸变像差(distortion)而导致在再生信号时，再生信号光221的光点位置与二维受光元件阵列206的受光单元的位置不能取得一致，使再生信号恶化。而且，在上述传统的结构中，需要设计透镜，使透镜的畸变像差在0.2％以下并严格地满足fsinθ条件，这样，存在有透镜的构成透镜个数增加，透镜的重量变大，透镜的成本会增加等问题。
而且，在上述传统的结构中，还存在校验已记录在全息光盘205上的信息需要时间的问题。这里，全息光盘205的转速非常慢，为了校验已记录的全息而进行再生时，需要光盘至少旋转1周的时间。例如，在全息光盘205的半径40mm的位置上，将全息以30微米的间隔沿全息光盘的圆周方向连续地进行记录时，由于光盘的线速度为30mm/秒，光盘的圆周方向旋转1周的距离约为250mm，在记录过程中全息光盘的旋转数是固定的，所以，从记录开始到校验为止大约需要8秒的时间。
而且，在上述传统的结构中，还存在为了在记录结束时定着未记录部分的记录材料需要较长时间的问题。而且，在上述传统的结构中，因为二维受光元件阵列206的受光单元的间距与再生信号光221的光点列的间距基本上相等，所以，会由于因环境温度的变化或时间的变化而引起的透镜的倍率变化、透镜的畸变像差等，使在二维受光元件阵列206中的一部分或全部，出现二维受光元件阵列206的受光单元的间距变得比再生信号光221的光点列的间距大，从而使再生信号显著地恶化。
而且，在其他的传统的结构中所存在的问题是，因为二维受光元件阵列的受光单元的间距为再生信号光的光点列的间距的2倍以上(应为1/2倍)，所以二维受光元件阵列的单元数目增多，二维受光元件阵列的成本变高，来自二维受光元件阵列的信号引出线增多，二维数据处理电路的电路规模增大等。
而且，在上述传统的结构中存在的问题是，由于二维受光元件阵列206的受光单元的尺寸与二维受光元件阵列206的受光单元的间距基本上相等，这样，来自再生信号光221的相邻光点的符号间干涉的影响变大，使再生信号恶化。而且，在上述传统的结构中存在的问题是，由于空间光调制器202的受光单元的尺寸较大，所以再生信号光221的光点的尺寸变大，符号间干涉的影响增大，使再生信号恶化。
而且，在上述传统的结构中存在的问题是，由于再生信号光221的光点的第一零点(firstnull)的位置与二维受光元件阵列206的相邻单元的位置不相同，所以符号间干涉的影响增大，使再生信号恶化。而且，在上述传统的结构中，当信号光220射入全息光盘205时，由空间光调制器202的单元的孔径决定的衍射图案的0次光的大小的孔径予以设置。为此，存在二维受光元件阵列206上的信号光220的光点尺寸变大，因符号间干涉而使再生信号的信号质量下降的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能够提高再生信号的质量，又能够以高传输速率进行信号再生的全息光信息记录再生装置及全息光信息记录再生方法。
本发明所提供的全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，在信息记录时，被上述射束分割单元分割了的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只将上述参照光照射上述记录介质上，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，其中，信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和。
本发明还提供一种全息光信息记录再生方法，用于具有相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤，以及在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的步骤，其中，信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和。
根据本发明，由于使信息再生时的记录介质中的参照光的功率大于信息记录时的记录介质中的参照光的功率和信号光的功率之和，所以，既能够提高再生信号的质量，又能够以高传输速率再生信号。
附图说明
图1是本发明第一实施例的全息光信息记录再生装置的概略结构图。
图2是用于说明在图1所示的全息光信息记录再生装置中全息被多重化记录在全息光盘中时的模式图。
图3是用于说明在图1所示的全息光信息记录再生装置中在全息光盘上被多重化后的全息的状态的模式图。
图4是用于说明参照光的射束强度在全息光盘内按入射角而发生变化的模式图。
图5是用于说明1-2变换符号方式的模式图。
图6是用于说明3-16变换符号方式的模式图。
图7是本发明第二实施例的全息光信息记录再生装置的概略结构图。
图8是本发明第三实施例的全息光信息记录再生装置的概略结构图。
图9是本发明第五实施例的全息光信息记录再生装置所使用的二维受光元件阵列的概略光学结构图。
图10是用于说明图9所示的二维受光元件阵列对再生信号光点进行受光时的剖视概念图。
图11是本发明第六实施例的全息光信息记录再生装置所使用的空间光调制元件的概略光学结构的示意图。
图12是在本发明第六实施例的全息光信息记录再生装置中的全息上的信号光的光强度分布的抛物线示意图。
图13是表示空间光调制元件的孔径形状的其它例子的模式图。
图14是表示空间光调制元件的孔径形状的其它例子的模式图。
图15是表示空间光调制元件的孔径形状的其它例子的模式图。
图16是表示其它的空间光调制元件的剖面结构的概略结构图。
图17是在本发明第七实施例的全息光信息记录再生装置的全息面附近的孔径中的信号光的光强度分布的抛物线示意图。
图18是在本发明第七实施例的全息光信息记录再生装置中在全息面附近设置了具有孔径的遮光部件时，在二维受光元件面上的再生信号光光点的光强度分布计算结果的示意图。
图19是本发明第八实施例的全息光信息记录再生装置所使用的二维受光元件阵列6的概略俯视结构图。
图20是传统的全息光信息记录再生装置的概略结构图
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施例进行说明。
(第一实施例)
图1是本发明第一实施例的全息光信息记录再生装置的概略结构图。激光光源1发射发出由半导体激光激励的YAG固体激光器的二次谐波的、波长为532.1纳米的激光光线。来自激光光源1的光的射束被反射镜13反射后，其射束直径经由扩束器7而被放大。被射束扩大的光，射入1/2的波长板9，经由偏振光射束分束器(偏光性射束分束器)8被分离成信号光25和参照光22。射入1/2波长板9的光是直线偏振光，例如具有与纸面垂直的方向的偏波成分。通过调整1/2波长板9的旋转角，使射向偏振光射束分束器8的光的与纸面垂直的偏波成分和与纸面平行的偏波成分的比例改变。射入到偏振光射束分束器8的光中的与纸面垂直的偏波直线传播成为参照光22。射入到偏振光射束分束器8的光中的与纸面平行的偏波被反射而成为信号光25。
为了高效率地记录全息，需要使在全息光盘5中的信号光25的偏波方向和参照光22的偏波方向平行，并且使信号光25的偏波成分和参照光22的偏波成分在与纸面垂直的方向上其偏波成分一致。为此，信号光25通过1/2波长板11、其偏振光方向被旋转90度，成为与纸面垂直的偏波。空间光调制元件2由二维排列的光学开关列构成，根据输入信号23进行ON/OFF，将射入的光束变换为信号光射束列20。信号光射束列20通过透镜3被聚光在全息光盘5中。而且，参照光22通过聚光透镜12，在全息光盘5中与信号光25(信号光射束列20)交叉，产生干涉条纹。全息光盘5是在2片玻璃基板之间层压(Sandwich)作为全息材料的光聚合性材料而构成。全息材料按射入的光强度，其各部的折射率而发生变化，上述的干涉条纹以折射率差的形式被记录。
如图1所示的全息光信息记录再生装置的优点在于，可以将多个全息在全息光盘5中相同的地方进行多重记录，从而实现了大的记录容量。在全息光盘5中全息被进行多重记录的情况如图2所示。
信号光射束列20，经由记录用透镜3被聚光在全息光盘5中。此时，信号光射束列20根据输入信号而被调制，因为没有相同的波阵面，所以在全息光盘5中成为具有有限大小的束腰(Beam Waist)形状。另一方面，参照光22经由聚光透镜12聚光到玻璃基板52的表面，在光聚合性材料51内与信号光射束列20交叉。在光聚合性材料51中单体(Monomer)被分散，由于根据曝光强度，单体聚合时被消耗，因而产生单体的浓度分布。聚合后，单体向此浓度分布衰减的方向扩散(移动)，产生折射率分布。
一个全息被记录完之后，全息光盘5通过旋转而稍微移动，下一个的全息则被记录。在图2中，将移动后的入射信号光射束列20和参照光22用虚线表示，以取代移动全息光盘5。如图所示，相邻的全息其区域彼此相互重叠地被记录。此时，彼此的全息的参照光22的聚光位置互不相同，即，如果以全息材料内的某一处为视点，在相邻的全息中，全息是以参照光22入射的角度互不相同的状态被记录的。已被多重化的全息在全息光盘5上的结构如图3所示。例如，全息尺寸为2mm、进行多重记录的相邻全息之间的间距为30微米左右，全息被多重记录。每进行一次全息记录，就旋转一次全息光盘5，从而可在圆周方向对连续的全息进行多重记录。
全息的多重记录，是在上述单体没有被全部聚合消耗的范围内控制曝光量而被完成的。全部的记录结束时，使残存的单体全部聚合，对折射率差进行定着，以谋求材料的稳定化。该定着过程未必一定是必要的，但若不进行定着，则可能会出现如下问题。即，残余单体是不稳定的材料，因保存环境而变质产生不需要的折射率变化。或者在再生时不需要的干涉条纹被记录，再生时产生不需要的衍射光而引起再生信号的S/N比的恶化等。
定着工序有如下的方法，例如，在全息光信息记录再生装置内预先设置只将参照光22照射到全息光盘5上，不产生干涉条纹而使单体聚合的、像发光二极管那样的干涉性较低的光源，依次照射光盘的全面等。
对已被多重记录的全息进行再生时，遮断信号光射束列20，只有参照光22照射全息。在此，记录在光敏聚合物内的全息具有与光敏聚合物相同的厚度，作为所谓布喇格光栅被记录。众所周知，厚的布喇格光栅对射入的参照光的角度依赖性很强，仅在参照光以与记录时的参照光相同的角度射入时才产生再生衍射光。如上所述，在图1的全息光信息记录再生装置中，由于对不同的全息，全息所感知的参照光22的入射角度不同，所以在已被多重化的全息中，有选择性地再生一个全息是可能的。
在此，本实施例的全息光信息记录再生装置的特征在于，再生全息时使参照光22的功率增大。即，信息再生时的全息光盘5(光聚合性材料51)中的参照光22的功率，大于信息记录时的全息光盘5(光聚合性材料51)中的参照光22的功率和信号光25(信号光射束列20)的功率之和较为理想，而大于该和的2倍则更为理想。而且，信息记录时的参照光22和信号光25的功率比为3∶1～20∶1较为理想，而在5∶1以上则更为理想。
由于来自全息的再生衍射光一般较低，在1％以下，因此二维受光元件阵列6上的受光光量很少，相对地，包含在再生信号中的电噪音的比例变大，再生信号的S/N比很低。为了确保充分的S/N比，可以考虑使用有较大输出的光源来确保信号光功率，但这会牵涉到装置的大型化、高成本化。而且，虽然也有一种通过增加再生一个全息所要的时间来确保再生信号光21的能量的方法，但这种情况会使传输速率降低。
在本实施例的全息光信息记录再生装置中，通过在再生全息时旋转1/2波长板9，使射入偏振光射束分束器8的光成为与纸面垂直方向的直线偏振光，避免给信号光25分配功率，从而使参照光22的功率增大。由此，能够确保再生时的二维受光元件阵列6上的受光光量，使高传输速率、高S/N比的全息再生成为可能。
在CD、DVD等传统的光盘装置中，由于是通过媒体温度的上升写入信息，所以再生时需要以比记录时更小的光功率进行再生，以减少因媒体的温度上升所导致的数据的损坏。
与此相对，在通过光聚合性材料的折射率的变化来记录数据的全息光信息记录技术中，对参照光的光量限制很少。即，再生已被记录的媒体时，光敏聚合物的单体基本上不存在，经过光照射材料也不改变，或者，由于再生时只照射参照光，因而不会产生干涉条纹，由于单体均一地聚合，所以折射率差不变。为此，参照光的功率即使增大，也难以发生记录数据的损坏，如本实施例的全息光信息记录再生装置，可以增大参照光功率，提高再生传输速率。
图1中，作为控制射入偏振光射束分束器8中的偏振光方向的手段，使用了1/2波长板9，但也可以使用例如液晶元件，通过改变对液晶单元的施加电压，可以实现同样的效果。
而且，取代偏振光射束分束器8，也可以使用偏光性全息，将其衍射光和透过光作为信号光25和参照光22。此时，也同样是旋转1/2波长板9来控制偏振光。
而且，如上所述，除了利用射束的偏振光来分配功率的方法以外，还可以在图1中的偏振光射束分束器8的位置上设置半透镜(Half Mirror)，通过将此半透镜从光路中取出或放入来改变光束的分配比率。此时，具有再生时光束通过的光学零部件件数减少、参照光22的波阵面像差(Wavefront Aberration)减少的效果。
而且，本实施例的全息光信息记录再生装置的另一优点在于，在进行全息记录时也控制参照光22和信号光25的功率比，可以用最合适的功率比进行记录。在此，空间光调制元件2采用根据信号对透过的光强度进行调制的振幅型的SLM，由于射入对应OFF数据的单元的光在SLM被遮断，所以信号光25的光损失非常大。因此，在本实施例的全息光信息记录再生装置中，通过给参照光22分配更多的功率，进一步减小给信号光25的分配比率，从而具有提高记录时的装置整体的光利用效率的效果。为此，记录时照射到全息光盘5上的光量增加，高速地记录成为可能。
而且，上述的功率分配比的变更方法并不特别限定在上述之例，也可以有各种各样的变更。首先，根据记录介质来改变信息记录时的功率分配比较为理想。在作为记录介质的全息光盘5中进行全息记录时，随着由信号光25和参照光22生成的干涉条纹的光强度分布，光聚合性材料51的折射率发生变化，全息得以记录。此时，由于每个记录介质中的最大的折射率变化量不同，所以在每个记录介质中记录时的最合适的曝光条件不同。因此，根据记录介质的种类(例如，记录再生型记录介质，追记型记录介质等)来改变上述的功率分配比较为理想。而且，也可以根据记录介质的线性来改变上述的功率分配比。
并且，较为理想的是根据参照光的入射角来改变信息记录时的功率分配比。在将多个全息在相同的地方进行多重记录时，分别对各全息改变参照光的入射角度进行多重记录的方法称为角度多重记录。例如，可以通过让参照光在检电镜(Galvano Mirror)反射等使参照光偏向的偏向手段来改变入射角。
图4是用于说明参照光的射束强度在全息光盘内按入射角而发生变化的模式图。如图4所示，参照光射入全息光盘5时，在全息光盘5内，参照光的射束强度按射束相对全息光盘5的入射角而发生变化。即，即使射入全息光盘5之前的参照光的射束强度相同，当入射角较大时(图中用实线表示的参照光12a的情况)，与入射角较小时(图中用虚线表示的参照光12b的情况)的情况相比较，全息光盘5内的射束尺寸变大，而且全息光盘5中的射束强度变小。在考虑此射束强度的变化来记录全息时，通过根据参照光的入射角来控制1/2波长板9的旋转位置，在参照光的入射角比基准入射角大时，增大参照光的功率使其大于基准功率，另一方面，在参照光的入射角比基准入射角小时，减小参照光的功率使其小于基准功率。其结果，不拘泥于参照光的入射角，可以固定作为全息光盘5中的参照光和信号光的功率分配比的强度比，来记录全息，从而可使来自各全息的再生信号光的光强度固定不变。
而且，根据记录在记录介质上的信息的编码方式来改变信息记录时的功率分配比较为理想。在全息记录中，将作为输入信号的数字化数据转换为二维的数据单元列来进行记录。此时，作为将输入数据变换为数据单元列的编码方式，提出有各种各样的方式。
图5是用来说明1-2变换符号方式的模式图，图6是用于说明3-16变换符号方式的模式图。例如，在被称作1-2变换的符号方式中的1-2变换符号方式中，如图5的数据单元列D1所示，给输入数据的1Bit分配左右相邻的2个单元。输入数据的Bit为1时，2个数据单元中右侧的数据单元为ON(图中的黑色单元)，左侧的数据单元为OFF(图中的白色单元)。在此方式中，不拘泥于输入数据，全部数据单元中50％为ON，剩余的50％则为OFF。
在被称作3-16变换的符号方式中的3-16变换符号方式中，如图6的数据单元列D2所示，1个边由4个单元构成，将总单元数为16的正方形的区域(图中被粗线包围的区域)的数据单元分配给输入数据的1byte(＝8Bit)，而且，对于0～255的256个数据，16个数据单元中任意的3个数据单元为ON(图中的黑色单元)，剩余的13个数据单元为OFF(图中的白色单元)。由于在16个数据单元中选择3个单元的组合，存在256个以上，所以在上述的方式中，可以表示1字节的数据，不拘泥于输入数据，全部数据单元中18.75％为ON，剩余的81.25％则为OFF。
根据这样不同的编码方式，成为ON的数据单元的比例不同。这意味的是，生成信号光的空间光调制元件2的全部的透过率随编码方式而发生变化，为了实现全息光盘5中的参照光和信号光的最佳功率分配比，需要根据记录在全息光盘5上的信息的编码方式来改变功率分配比。例如，本实施例中，在根据记录再生型记录介质和追记型记录介质、或者记录容量不同的介质等记录介质的种类选择不同的编码方式时，或者在数据区域和FAT(文件·分配·表)等数据管理区域中选择不同的编码方式时，根据记录介质或者区域的种类，即根据每种编码方式，来改变参照光和信号光的功率分配比。具体来说，在每次变更编码方式时，对1/2波长板9的旋转位置进行控制，使参照光的功率或者参照光和信号光的功率比与各编码方式中为ON的数据单元的比例的倒数成比例地增减。
而且，从光利用效率或者全息光信息记录再生装置的消费电力的角度来看，偏振光射束分束器8，在信息再生时将全部的光功率都分配给参照光较为理想。此时，通过可改变信号光和参照光的功率分配比的1/2波长板9，来自激光光源1的光中的几乎全部的光都被分给信号光。然而，由于1/2波长板9及偏振光射束分束器8的消光比有限，所以，此时将同时配置在信号光的光路中的空间光调制元件2全部切断较为理想。由此，可以减少因在信号光的光路中传播的微量的遗漏光与再生信号光重叠而引起的S/N比的恶化。
并且，较为理想的是，在信号光的光路中配置快门等遮光装置，信息再生中使遮光装置处于关闭状态，来遮断上述遗漏光。由此，可以回避因在信号光的光路中传播的微量的遗漏光与再生信号光重叠而引起的S/N比的恶化。
作为上述的遮光装置，能使用各种各样的部件，例如可以使用在信号光的光路中机械地放入取出作为遮光部件的金属片的机械式快门(Mechanical Shutter)。此时，消光比变得极高，能够更可靠地回避S/N比的恶化。而且，除了机械式快门以外，还可以使用液晶元件、利用了光电效应的光学开关等。这种情况下，其消光比不如机械式快门，但因为不存在可动部件，所以不会发生机械振荡，能够高速地进行开关动作。
(第二实施例)
图7是本发明第一实施例的全息光信息记录再生装置的概略结构图。图7的全息光信息记录再生装置的优点在于，用于控制信号光和参照光的功率分配比的偏振光控制设备可以由EO调制器91构成。EO调制器91具有可以高速动作的特点。而且，图7的全息光信息记录再生装置的特征还在于，记录了一个全息后马上再生该全息。记录全息时的程序如下。
首先，记录全息时，参照光22和信号光25同时照射到全息光盘5上。此时，通过了空间光调制元件2的信号光25照射到二维受光元件阵列6上。其次，经过了达到目标曝光量的时间后，改变EO调制器91的施加电压，以输出与纸面垂直的直线偏振光，只用参照光22来照射全息光盘5。此时，来自刚被记录的全息的衍射光，作为再生信号光21射入二维受光元件阵列6。而且，还改变EO调制器91的施加电压、遮断信号光25，并对蓄积在二维受光元件阵列6的各单元中的光电荷进行放电复位。其次，再生了一定时间的全息之后，从二维受光元件阵列6中读出进行光电转换而被蓄积的电荷量。将通过以上的程序而被记录在全息中的数据，进行记录后马上就读出，以实现高速的校验动作。
而且，也能用上述的方法监视已记录的全息的衍射效率。在对全息进行多重记录时，为了将材料的动态范围(Dynamic Range)均等地分配给各个全息从而确保每个全息的S/N比，监视各全息的衍射效率显得极为重要。
在上述中，虽然是如图所示，利用EO调制器91使进行了全息记录后的信号光马上被遮断，但同样的动作也可以通过设置在信号光的光路中的用于遮断信号光的遮光单元来实现，该遮光单元例如可以是在信号光的光路中配置的高速的光学开关、或者是将空间光调制元件2的全部开关设为OFF状态等。
而且，在上述的方法中，较为理想的是，EO调制器91在信息记录时设定功率分配比使参照光和信号光射入全息光盘5从而全息得以记录的时间，比EO调制器91在信息记录后改变功率分配比使全部的光功率都分配给参照光从而全息得以再生的时间长，即，紧接在全息记录之后的再生时间比全息记录时间短。这具有一种可以抑制因再生而进行单体的聚合，使记录材料的动态范围减少的效果。以同样的理由，最好是再生时间中的曝光量比记录时间中的曝光量少。
而且，在上述的方法中，如同全息材料采用了例如光聚合性材料时那样，出现曝光后经过一定时间后发生折射率变化，或者，曝光后经过一定时间折射率变化结束的情况，记录后经过一定时间后进行校验动作、或者监视衍射效率较为理想。由此，具有能够进行更正确地校验动作和监视衍射效率的效果。
在上述的说明中，说明了参照光中采用了球面波的移位多重方式的全息光信息记录再生装置，但基于其他多重方式的全息光信息记录再生装置也能得到与上述同样的效果。例如，在利用产生斑点图案的参照光的移位多重方式中也同样能得到上述的效果。在这些移位多重方式中，将不同的全息记录在不同的地方，但在进行如上所述的校验动作和衍射效率的监视动作时，从全息记录开始到校验动作或者衍射效率的监视结束为止，光学头和全息光盘的相对位置关系保持不发生实质性的变化，即，在基于移位多重方式的信息记录后，EO调制器91改变功率分配比使全部的光功率都分配给参照光从而全息得以再生的期间，参照光和记录介质的相对位置关系保持在其变动不超过指定距离较为理想。
例如，将相对位置关系的变化保持在所记录的干涉条纹周期的1/5以下较为理想，在干涉条纹周期为0.5微米时，可以使相对位置关系保持在其变化不会在0.1微米左右以上。在这些情况下，具有防止因相对位置关系的偏差而使所记录的干涉条纹的对比度下降的效果。
为了满足上述的条件，在记录每一个全息时，停止全息光盘5，在全息光盘5的停止中完成校验动作和衍射效率的监视，当盘片移动了一定距离后，记录相邻的全息。或者，一边以一定的速度移动全息光盘5，一边利用短脉冲光进行记录和校验的方法也可以。例如，在一边以30mm/秒移动全息光盘，一边对平均干涉条纹周期为0.5微米的全息进行记录时，从全息的记录开始到校验动作结束为止大约进行5微秒就可以。
而且，上述的校验方法，如同角度多重方式那样，在将多个全息记录在同一处的多重方式的全息光信息记录再生装置中进行时更为有效。这具有一种效果，即不需要在记录多个全息期间移动全息光盘，象移位多重方式那样可以减少对光源的脉冲幅度或校验动作完成为止的时间的限制。
而且，记录后监视衍射效率，即，在信息记录后EO调制器91改变功率分配比使全部的光功率都分配给参照光的期间，检测已被记录的全息的衍射效率，还兼有如下的效果。全息记录材料，由于长时间在高温中被曝晒、在环境光中被照射等原因，可能会在记录以前促进单体的聚合反应、残留单体减少。这时，由全息记录产生的折射率变化的全量会减少。在发生了这样的功能退化的全息光盘中，如果用没有发生退化的全息光盘的适当曝光量来记录全息的话，则有可能会发生在多重记录的途中单体枯竭，使在后半要记录的全息不能被正常记录。
为了防止这种情况，采用如下的方法。第一种方法是，监视来自已记录的全息的衍射效率，用各全息的衍射效率表示适当的值的曝光量进行记录，在单体不足而得不到充分的衍射效率以前即中止全息的多重化的方法。在此方法中，有多重度变得比适当的值小，从而使全息光盘整体容量减小的缺点，但另一方面，由于作为来自各全息的衍射效率，能得到适当的值，能得到充分的再生光量，所以具有适当的传输速率得以实现的优点。
在上述的第一种方法中，能够实现一边记录用于数据记录的全息一边监视来自各自的全息的衍射效率。此时，由于是监视数据全息本身的衍射效率，因而具有不受全息光盘的表面内的退化程度的分布的影响的效果。而且，也可以实现在进行数据记录之前，在数据记录之外的控制区域多重记录全息，通过监视其再生衍射效率或再生S/N比，来决定数据区域中的多重度。这种情况下，具有多重度决定了一次后，不进行衍射效率的监视而高速地进行全息记录的效果。
作为上述的多重度的调整方法，在移位多重方式的全息光信息记录再生装置中，能够通过改变在记录有全息的盘片上的间距来调整多重度，在角度多重方式的全息光信息记录再生装置中，能够通过改变全息记录时的参照光的入射角度的间距来调整多重度。
其次，第二种方法是，监视来自已被记录的全息的衍射效率，将衍射效率分配给各全息以便得到所希望的多重度，来调节曝光量的方法。例如，在材料恶化而导致折射率变化的全量减少时，使各全息中的折射率变化变小。在此方法中，具有能得到适当的多重度，全息光盘整体的容量得以确保的优点，但另一方面，也有来自各全息的衍射效率降低而不能实现适当的传输速率的缺点。
在上述的第二种方法中，如上所述，也能够实现一边记录用于数据记录的全息一边监视来自各自全息的衍射效率。此时，由于监视数据全息本身的衍射效率，因而具有不受全息光盘表面内的退化程度的分布的影响的效果。而且，也可以实现在进行数据记录前，在数据记录之外的控制区域多重记录全息，通过监视其再生衍射效率或再生S/N比，来决定数据区域中的多重度。这种情况下，具有多重度决定了一次后，不进行衍射效率的监视而高速地进行全息记录的效果。
其次，第三种方法是，在不能从已记录的全息中获得适当的衍射效率时中止记录的方法。在这种情况下，虽然有不能进行数据记录这样的缺点，但具有这样一种效果，即，不会发生从在全息光盘上标明的规格的种类、或者在盘片的包装上标明的规格的种类、或者在光盘盒上标明的规格的种类而联想到的记录容量和传输速率跟实际已记录的数据不符。
其次，第四种方法是，在不能从已记录的全息中获得适当的衍射效率时发出警告或者输出警告信号的方法。在这种情况下，具有这样一种效果，即难以发生从在全息光盘上标明的规格的种类、或者在盘片的包装上标明的规格的种类、或者在光盘盒上标明的规格的种类而联想到的记录容量和传输速率跟实际已记录的数据不符。
从第一至第四种的这些方法并不只局限于全息记录，在记录薄膜面中聚光微小的光点来记录标记的传统的光盘技术中，类似的方法也可适用。例如，监视已记录的标记的反射率变化，在不发生充分的反射率变化时，加长平均标记长度进行记录，或者降低再生时的盘片速度进行再生等方法。然而，全息记录材料如上所述，具有容易受到时间的变化、被环境光照射的影响等传统的光盘材料所不具备的特性，从第一至第四种的方法，在应用于全息记录时都特别有效。
(第三实施例)
在全息材料中，如果未曝光的材料原封不动地被放置，则会出现因周围环境温度等而进行与本来在曝光时进行的化学反应不同的反应、材料黑化散射增加等问题。为了防止这种情况，在结束记录以后不进行追加记录时，即封闭光盘时，将光照射到未曝光部分的材料上，使未反应的材料都消耗掉是极为有用的，称此为定着过程。
在上述的第一实施例中，当全部的记录结束时，使剩余的单体全部聚合而定着折射率差，在全息定着时，可以将比正在进行记录时的功率密度更大的功率密度的光照射到全息光盘5上。例如，定着时记录材料中的单体已经通过全息记录而被消耗聚合，单体浓度处于较低的状态。此时，单体分子之间的间隔变大。在此状态下，如果聚合引发材料的活性化频度小，则基于聚合引发材料的活性化的聚合引发的效率就低，从而会产生只消耗聚合引发材料，而单体不能被充分聚合的现象。即灵敏度容易呈现非线性。为了防止这种情况，特别是在单体的浓度降低显著的状态下的定着工序中，用功率密度较高的光照射全息材料较为理想。上述第一实施例中，在定着工序中，将来自激光光源1的光全部分配给参照光，在信号光的光路中的空间光调制元件2上不会有光损耗，从而可以实现比记录时更大的功率密度。
上述定着过程，在多重记录被进行到一定程度、且没有达到最大多重度的区域的未饱和区域中特别重要。当此未饱和区域中发生了材料黑化时，进行信号再生时会引起散射光，带来S/N比的降低。与此相对，在从未进行过记录的未记录区域中，由于没有进行过信号再生，所以即使未曝光的材料黑化也没有大的问题。因此，定着过程不需要在全部的区域进行，只在未饱和区域内进行较为理想。此时，可以减少定着过程所需要的时间，从而更快速地结束记录处理。
而且，在全息材料中，未曝光的部分粘度很低，如果全息光盘的一部分进行记录，一部分按未曝光的原样放置，则可能会产生未曝光区域的化学物质向记录部分扩散，使记录完毕区域的折射率或者体积改变，或使记录完毕区域的散射增加等恶劣影响。在这样的全息材料中进行记录时，对未记录区域及未饱和区域全部施加定着较为理想。
而且，在进行多重记录时，即使在全息光盘的各个区域中以最大多重度进行多重记录时，也使未反应的材料处于残留的状态。这是为了在多重记录结束之际能确保一定量的未反应材料，从而可得到一定的灵敏度。为此，当长时间放置未反应材料时，利用黑化较大的材料时，记录结束后，对未曝光区域、未饱和区域及记录完毕区域的全部施加定着较为理想。
当然，在不采用第一实施例的结构时，也可以准备用于定着工序的其它光源，实现比记录时更大的功率密度。这样，通过以比记录时更大的功率密度进行定着，具有可以更完全地聚合实际消耗的单体的效果。而且，还具有在更短的时间内完成定着工序的效果。
图8是本发明第三实施例的全息光信息记录再生装置的概略结构图。本实施例的特征在于，使用发光二极管40作为全息记录后的定着用光源，通过物镜41对来自发光二极管40的光进行聚光，只对未饱和部分进行定着。发光二极管40在与作为记录光源的激光光源1基本上相同或者稍短的波长中有发光光谱中心，输出光射入全息材料时，残留单体高效率地被聚合。
本实施例的效果在于，由于在定着工序中不会产生不需要的干涉条纹，并且再生时不会产生不需要的衍射光，所以再生时的S/N比不会因定着工序而恶化。发光二极管40的光谱幅度约为10nm以上，即使在全息光盘5的界面上产生不需要的反射光或其他的杂散光时也不会产生干涉条纹。这样，定着工序中的光源，其发光光谱幅度比记录时的光源的发光光谱幅度宽较为理想。在图8中，定着用光源中使用了发光二极管40，但如果是发光光谱为1nm以上的光源，发光光谱中心在全息材料的灵敏度的范围内的话，也可以使用其他的光源，例如，超发光二极管(Super-Luminescent Diode)也可以。
在上述的说明中，示意了定着用光源从全息光盘5的下面照射的图，但从上表面或者侧面照射也可以。特别是从侧面照射时，由于来自定着用光源的光在全息材料内行进距离较长，所以能更为有效率地进行定着。这种情况下，具有缩短定着工序时间的效果。而且，还具有定着用光源的输出很小也很好这样的效果。用来自侧面的定着用光源照射全息光盘5时，可以使定着用光源接近全息光盘5的端面，或者介于聚光光学系统而聚光到全息光盘5的端面。不管是哪一种情况，都有光的利用效率提高、定着时间缩短的效果，或定着用光源的输出即使很小也变得很好的效果。
而且，在使用记录用的激光光源1进行定着时，增大向全息光盘5的入射角，光和全息材料的作用长变长，可使定着工序高效率化。或者，如图8所示，即使不使用光谱幅度较宽的其它的光源，例如使用半导体激光作为记录用光源时，也可以通过在半导体激光的注入电流中重叠高频电流来扩大光谱幅度，使干涉性降低，同样可以扩大定着工序中的光源的光谱幅度。此时，也具有这样一种效果，即由于在定着工序中不产生不需要的干涉条纹，再生时不产生不需要的衍射光，所以再生时的S/N比不会因定着工序而恶化。
(第四实施例)
如上所述，在全息光信息记录再生装置中，由于要用二维受光元件阵列6检测出二维的再生信号光射束列，所以需要对再生信号光射束列和二维受光元件阵列6的单元进行位置对准。特别是，对在某个全息光信息记录再生装置中被记录的全息光盘，用其他的全息光信息记录再生装置进行再生时，需要使两个装置的透镜的像尺寸严格地保持一致。例如，再生信号光射束列和二维受光元件阵列6的单元以纵向1000点、横向1000点的正方图形排列时，在进行记录的装置的透镜和再生被记录过的全息光盘的装置的透镜的像尺寸相差0.1％时，相互邻接的再生信号光束的各一半射入到二维受光元件阵列6端部的单元上，不能进行正确的信号再生。这种情况，不仅仅在如上所述用不同的全息光信息记录再生装置再生全息光盘时有发生的可能性，而且在因环境温度的变化和时间的变化而导致的透镜的失真、温度的变化所引起的二维受光元件阵列6的热膨胀、或上述的复合等时也都有发生的可能性。
针对此问题，本实施例的全息光信息记录再生装置，在图1所示的全息光信息记录再生装置的结构中，取代再生用透镜4而设有倍率可调、即焦距可调的再生用透镜。在此结构中，通过根据再生信号光的射束列的整体像尺寸来调整再生用透镜的倍率，使再生信号光束和二维受光元件阵列的单元的位置对准变得容易，从而正确的信号再生成为可能。另外，除了上述的这一点，由于本实施例的全息光信息记录再生装置的结构与图1所示的全息光信息记录再生装置相同，所以省略其图示及详细的说明。
另外，本实施例的全息光信息记录再生装置较为理想的是，具有倍率可调的再生用透镜和二维受光元件阵列，其中，该二维受光元件阵列，其数目比再生信号光束的射束数目多的受光单元在比再生信号光射束列的大小更大的范围内予以排列。在此结构中，无论是二维的再生信号光射束列的整体像尺寸变得比所希望的像尺寸大，还是变得比所希望的像尺寸小，都可以通过对来自二维受光元件阵列的输出信号施加图像处理，得知二维的再生信号光射束列的整体像尺寸。而且，通过更适当地调整再生用透镜的倍率，使再生信号光束和二维受光元件阵列的受光单元的位置对准变得更容易，从而正确的信号再生成为可能。
而且，对二维受光元件阵列的外周部分的受光单元进行区域分割较为理想。此时，可根据来自二维受光元件阵列的外周部分的受光单元的输出信号，更正确地识别倍率的误差，从而使更正确的倍率调整成为可能，更正确的信号再生成为可能。
而且，本实施例的全息光信息记录再生装置，在图1所示的全息光信息记录再生装置的结构上，取代记录用透镜3而设有倍率可调、即焦距可调的记录用透镜较为理想。在此结构中，即使因记录用透镜的失真而使产生具有适当尺寸的再生图像的全息不能被记录时，也可通过调整记录用透镜的倍率，来记录产生具有适当尺寸的再生图像的全息。
而且，也可以使用上述的倍率可调的记录用透镜和二维受光元件阵列，该二维受光元件阵列，其受光单元被排列在比再生信号光射束列的尺寸更大的范围内、并排列有数目比再生信号光束的射束数目更多的受光单元。在此结构中，用二维受光元件阵列检测出通过了空间光调制元件的信号光中的、不能被全息衍射的0次光，通过对来自二维受光元件阵列的输出信号施加图像处理，可以得知二维的再生信号光射束列的整体像尺寸。而且，通过更适当地调整再生用透镜的倍率，使再生信号光束和二维受光元件阵列的受光单元的位置对准变得更容易，从而正确的信号再生成为可能。此时，也可根据来自二维受光元件阵列的外周部分的受光单元的输出信号，更加正确地识别倍率的误差，从而使更正确的倍率调整成为可能，更正确的信号再生成为可能。
而且，在本实施例的结构中，记录用透镜和再生用透镜具有基本上相等的畸变像差较为理想。在全息光信息记录再生装置中，记录用透镜、再生用透镜采用相对射束的入射角θ、焦距f，图像高h用h＝f×sinθ的关系来表示的所谓的傅立叶变换透镜。此时，得到没有畸变像差的再生信号光点列，全部的再生信号光点以相同的间隔排列成正方形。与此相对，当再生用透镜或者记录用透镜中有畸变像差时，再生信号光点间隔在中心图像附近和边界图像附近有所不同，二维受光元件阵列的受光单元和再生信号光点列的位置不一致，从而引起再生信号质量的恶化。
对此，根据上述的结构，由于再生用透镜和记录用透镜具有基本上相等的畸变像差，所以记录时和再生时的像差的影响相互抵消。其结果，由于对利用等间距的空间光调制元件进行了记录的全息进行再生，而得到等间距的再生信号光点列，所以可以在等间距的二维受光元件阵列中检测出再生信号光点列，得到高质量的再生信号。
而且，如果严格地设计傅立叶变换透镜，为了降低畸变像差，需要使用多个来构成透镜，这样会存在透镜价格高，重量大，尺寸大的问题。与此相对，如上所述，在使用记录用透镜和再生用透镜具有基本上相等的畸变像差的透镜的结构中，由于在透镜设计上具有灵活性，所以具有构成透镜个数减少、透镜价格变低，重量小，尺寸小的效果。
并且，在记录用透镜和再生用透镜具有桶型畸变像差的结构中，与具有枕型畸变像差的结构相比，透镜设计上更具有灵活性，因而具有构成透镜个数更加减少，透镜价格变得更低，重量更小，尺寸更小这样的效果。
而且，记录用透镜及再生用透镜的像面弯曲很小，例如，在焦点深度以下较为理想。像面弯曲大时，根据二维受光元件阵列上的地点不同，再生信号光点的焦点位置有所不同，由于光点尺寸变大，则符号间干涉增大。例如，激光光源的波长为532.1nm，空间光调制元件的单元尺寸为15微米，记录用及再生用透镜的焦距为20mm时，焦点深度则为约0.1mm，像面弯曲取为0.1mm以下较为理想。
而且，更为理想的是，记录用透镜及再生用透镜的像面弯曲分别为各自焦点深度的1/2以下。通常，如上所述，将像面弯曲规定在焦点深度以下就可以，但是，由于在全息光信息记录再生装置中，记录用透镜和再生用透镜同时有像面弯曲时，其影响将被累加，所以最好使各自透镜的像面弯曲更小。而且，还通过将记录用透镜和再生用透镜的像面弯曲分别规定在各自的焦点深度的1/2以下，可以用同样的设计来制作两种透镜，从而具有可谋求零部件的通用化、低成本化的效果。
如上所述，通过规定记录用透镜和再生用透镜的焦距、空间光调制元件的单元尺寸，使其为由激光光源的波长规定的焦点深度的1/2以下，则能够防止信号再生时的焦点模糊。另外，上述的记录用透镜、再生用透镜及空间光调制元件的结构，各自个别地实施也可以。
(第五实施例)
图9所示的是本发明第五实施例的全息光信息记录再生装置中所使用的二维受光元件阵列的概略光学结构示意图。本实施例的特征在于，二维受光元件阵列6的各单元的受光部分62的尺寸(受光部分62的纵向长度及横向长度)比单元间距CP(受光单元61的纵向长度及横向长度)更小。另外，除了图9所示的二维受光元件阵列6，本实施例的全息光信息记录再生装置的结构与图1所示的全息光信息记录再生装置相同，因而省略其图示及详细的说明。
图10是用于说明图9所示的二维受光元件阵列对再生信号光点进行受光时的剖视概念图。在图9中用圆来表示再生信号光点65，但实际的再生信号光点如图10所示，再生信号光点的光强度分布由图中实线的曲线I1所示的分布来表示。在图10中，示意了再生信号光点列的位置和二维受光元件阵列6的单元的位置完全一致的情况，再生信号光点的光强度分布，在对应的二维受光元件阵列6的受光部分62的中央取最大值。
如图10所示，再生信号光点的光强度分布具有一定的宽度，这主要起因于全息的尺寸的衍射，因为被记录的全息的尺寸受到限制所以存在上述的因全息的尺寸的衍射。全息的形状是正方形或是长方形，当再生信号光从全息内各部分以相等的衍射效率衍射时，图的光点的光强度分布用Sinc函数的平方的函数表示。此时的光强度分布的宽度取决于全息的尺寸，通过适当地选择全息的尺寸，如图所示，可以使光强度分布的第一零点(first null)、第二零点(second null)的位置正好在相邻的受光单元61的受光部分62上取得一致。
受光单元61的输出信号为与将受光部分62上的光强度分布进行了积分的值成比例的值。如图10中虚线和点划线的曲线I2、I3所示，相邻的处于ON状态的光点的一部分射入受光部分62上，使来自单元的再生信号光的光强度发生改变。这种现象与在传统的光盘中将来自邻近凹坑的衍射光射入光的受光元件时所产生的符号间干涉相类似。在传统的光盘再生装置中，通过考虑此符号间干涉，让再生信号通过适当的FIR滤波器，即可以减少符号间干涉的影响。
另一方面，全息光信息记录中的符号间干涉的特征在于，来自相邻光点的光和再生信号光在相干中干涉。在来自相邻光点的光和再生信号光进行相干干涉时，符号间干涉的大小不保持线性。即，在某单元的再生信号中，根据相邻的ON单元的个数的差异，从各自的相邻光点混入的符号间干涉的大小不同。并且，某单元根据是ON状态还是0FF状态的差异，从相邻光点混入的符号间干涉的大小也不同。为此，采用像传统的光盘再生装置中所使用的FIR滤波器不能有效地减少符号间干涉。由于以上的原因，在全息光信息记录再生装置中，通过光学的手段来减少混入受光单元61的来自相邻光点的光，可以更为有效地降低符号间干涉。
为此，在本实施例的全息光信息记录再生装置中，二维受光元件阵列6的受光部分62的尺寸(图10中所示的PW)比单元间距CP更小。如图10所示的那样，在受光部分62的中央部分，来自相邻光点的光强度很小，而在受光部分62的端部的区域，来自相邻光点的光强度则变大，由于受光部分62很小，所以能够有效地减少来自相邻光点的光的混入。
而且，为了更进一步减少符号间干涉的大小，在空间光调制元件2中重叠模拟随机扩散板较为理想。模拟随机扩散板是对相互邻接的单元的信号光点赋予相互具有π/2的相位位移的元件，即使在任意单元的再生信号光点和混入的相邻单元的再生信号光发生了干涉时，在受光部分62的光强度分布也以各自的光点的光强度之和来表示。为此，可以用FIR滤波器来有效地减少符号间干涉的影响。
即使在使用了模拟随机扩散板时，当处于ON状态的相邻光点有多个时，从这些光点混入的光彼此之间的相位差也不会成为π/2，而残留了非线性的符号间干涉。此非线性的符号间干涉，在图10的例子中，是通过中央的单元的右侧的相邻单元的光点的光强度和左侧的相邻单元的光点的光强度的干涉而产生。即通过图10中的虚线的曲线I2和点划线的曲线I3的干涉而产生。
用虚线I2表示的分布和用点划线I3表示的分布，都是其光强度在受光部分62的中央部分较小，而在周边部分较大，因此，如前面所述的那样，与没有采用模拟随机扩散板时的、在受光部分62的中央部分光强度为最大的再生信号光点和来自在受光部分62的周边部分光强度为最大的相邻光点的混入光之间由于干涉所产生的非线性的符号间干涉相比，更局部存在于受光部分62的周边部分。因此，在将使用模拟随机扩散板的方法和使用较小的受光部分62的方法进行了组合时，与单独使用两种方法的情况相比，可以更有效地降低符号间干涉的影响。
通过依据高速傅立叶变换的数值计算可知，在采用了模拟随机扩散板的情况下，当将受光部分62的尺寸设定为受光单元61的间距的0.94倍以下时，可以使符号间干涉的S/N比在10dB以上，从而使通过FIR滤波器后的比特误差率为1/10000以下的正确的信号再生成为可能。而且，还可知在不采用模拟随机扩散板时，将受光部分62的尺寸设定为受光单元61的间距的0.6倍时，可以使符号间干涉的S/N比在10dB以上，从而使通过FIR滤波器后的比特误差率为1/10000以下的正确的信号再生成为可能。
另外，在减小了受光部分62时，如上所述，具有减少符号间干涉而使正确的信号再生成为可能的效果，但相反，受光光量下降，电噪声会相对地变大，从而使S/N比恶化。为此，需要使受光部分62的大小在符号间干涉被充分降低的范围内尽可能地加大。由此得出，将受光部分62的纵向及横向长度的合理范围设定在受光单元61的纵向及横向间距的0.6倍以上且0.94倍以下的范围内最为合适。
(第六实施例)
图11是采用本发明第六实施例的全息光信息记录再生装置的空间光调制元件的概略光学结构的示意图。本实施例的特征在于，空间光调制元件2的各单元的光透过部分72的尺寸比单元间距CP更小。另外，除了图11所示的空间光调制元件2，本实施例的全息光信息记录再生装置的结构与图1所示的全息光信息记录再生装置相同，因此省略其图示及详细的说明。
在上述的结构中，由于全息光盘5的全息上的信号光的光强度分布的形状变宽，所以，二维受光元件阵列6上的各再生信号光点的变宽有所变小。这种现象可以通过对空间光调制元件2的各单元的孔径形状进行傅立叶变换而求出全息上的信号光的光强度分布的抛物线，进而，对此信号光的光强度分布的抛物线进行傅立叶逆变换而求出二维受光元件阵列6上的再生信号光点的光强度分布来进行计算。而且，在将由记录用透镜3和再生用透镜4构成的光学系统看作4f成像系统时，可能有通过减小物体尺寸而使像尺寸变小这样的说明。由于这种现象，所以可通过减小空间光调制元件2的各单元71的尺寸，使混入相邻单元的光强度变小，从而使符号间干涉变小。其结果，正确的信号再生成为可能。
图12示意的是使用了具有比上述的单元间距更小的孔径的空间光调制元件时的全息上的信号光的光强度分布的抛物线的情况。虚线所示的抛物线I5表示使用了各单元具有作为光透过部分72的矩形孔径的空间光调制元件时的全息上的信号光的光强度分布的抛物线，实线所示的抛物线I4表示使用了各单元具有作为光透过部分72的更小的矩形孔径的空间光调制元件时的全息上的信号光的光强度分布的抛物线。由图12可知，当孔径减小时，全息面上的光强度分布的宽度变大，从而可期待符号间干涉降低的效果。
通过依据高速傅立叶变换的数值计算，计算了上述的矩形孔径时的效果。改变模拟随机扩散板的有/无等条件进行了计算，由计算结果可知，在将光透过部分72的大小设定为单元间距的0.92倍以下0.55倍以上时，可以使符号间干涉的S/N比为10dB以上，从而使通过FIR滤波器后的比特误差率为1/10000以下的正确的信号再生成为可能。
另外，当减小了光透过部分72时，如上所述，可具有减少符号间干涉而使正确的信号再生成为可能的效果，但相反，空间光调制元件2的透过光量会下降，光利用率下降。为此，需要使光透过部分72的大小，在符号间干涉被充分降低的范围内尽可能地加大。由此得出，将光透过部分72的纵向及横向长度的合理范围设定在空间光调制元件的纵向及横向的单元间距的0.55倍以上且0.92倍以下的范围内最为合适。
而且，若将作为空间光调制元件的各单元71的孔径的光透过部分72的形状设成如图13所示的圆形，也能得到与上述相同的效果。此时，全息上的信号光的光强度分布的抛物线的形状用贝塞尔函数的平方来表示，成为如图12所示的抛物线I6。另一方面，当单元71的孔径呈具有相同的最大幅度的矩形形状时，全息上的信号光的光强度分布的抛物线的形状用Sinc函数的平方来表示，成为如图12所示的抛物线I4。若将这些贝塞尔函数和Sinc函数进行比较，由于贝塞尔函数的变宽的程度比Sinc函数的变宽的程度更大，所以当空间光调制元件的各单元71的孔径的形状为圆形时，全息面上的光强度分布的变宽会有所变大，从而可期待符号间干涉降低的效果。
而且，同样的效果，也可通过如图14所示，在作为空间光调制元件的各单元71的孔径的光透过部分72的一部分，设置向内侧凸起的凸状部分78来实现。此时，与孔径形状为圆形时相比，全息面上的信号光的光强度分布的抛物线的形状变宽程度变小。相反，例如，在将使用了TN液晶元件的透过型液晶元件用于空间光调制元件中时，通过将驱动液晶元件的薄膜晶体管等电路部分配置在孔径的向内侧凸起的凸状的78的部分，可以有效率地限制孔径。
而且，如图15所示，通过将作为空间光调制元件的各单元71的孔径的光透过部分72，设成用切口部分79将大体呈矩形形状的孔径部分的角落部分切开了一部的形状，也能得到上述同样的效果。
而且，如图16所示，采用以下的结构，即接近空间光调制元件而设置微型透镜阵列75，使其与具有2片玻璃基板73、74(应该是“73”)和被封装在其中间的液晶层74的空间光调制元件的各单元71相对应，分别让通过各单元71的射束聚光的结构，也能得到同样的效果。这种情况下，除了降低符号间干涉的效果以外，还兼有提高光利用效率变的效果。
另外，在本实施例中，使用了透过型的空间光调制元件，但并不只限定于此例，在硅基板上施加反射膜并且又安装了液晶元件的结构的所谓的LCOS装置，或构成用来振动微型透镜控制反射光的方向的光学开关列的所谓DLP设备、以及其他任意结构的光学开关列也同样可以使用。
(第七实施例)
图17是本发明第七实施例的全息光信息记录再生装置的全息面附近的孔径中的信号光的光强度分布的示意图。图18是在全息面附近设置了具有孔径的遮光部件时，在二维受光元件阵列6面上的再生信号光点的光强度分布的计算结果的示意图。另外，本实施例的全息光信息记录再生装置的结构，除了在全息面附近设置了具有孔径的遮光部件这一点，其他的与图1所示的全息光信息记录再生装置基本相同，所以省略其图示及详细的说明。
如图17所示，使用了具有矩形孔径的空间光调制元件2时的全息上的信号光的光强度分布的抛物线为实线I7所示那样，当具有来自空间光调制元件2的孔径的衍射光的0次光成份的0.5倍大小的孔径的遮光部件O1，和具有0.75倍大小的孔径的遮光部件O2被设置在全息面附近时，再生信号光点的光强度分布如图18所示。
首先，当再生用透镜4中没有像差，具有与来自空间光调制元件2的孔径的衍射光的0次光成份有相同大小的孔径的遮光部件O1被设置在全息面附近时，如图18中实线I8所示，可以看出，再生信号光点的光强度分布的第一零点几乎就位于二维受光元件阵列6的相邻的受光部分62之上，符号间干涉在变小。
而且，当再生用透镜4中有像差，具有与来自空间光调制元件2的孔径的衍射光的0次光成份有相同大小的孔径的遮光部件O1被设置在全息面附近时，如图18中虚线I9所示，可以看出，再生信号光点的光强度分布的旁瓣(Side Lobe)几乎就位于二维受光元件阵列6的相邻的受光部分62之上，符号间干涉在变大。
而且，当再生用透镜4中有像差，具有来自空间光调制元件2的孔径的衍射光的0次光成份的0.75倍大小的孔径的遮光部件O2被设置在全息面附近时，如图18中点划线I10所示，可以看出，再生信号光点的强度分布的旁瓣几乎就位于二维受光元件阵列6的相邻的受光部分62之上，符号间干涉在变大。
另外，虽然没有进行图示，但可知，当再生用透镜4中有更大的像差，具有来自空间光调制元件2的孔径的衍射光的0次光成份的0.5倍大小的孔径的遮光部件O1被设置在全息面附近时，再生信号光点的强度分布的第一零点位置位于离开二维受光元件阵列6的位置。此时，通过将具有更大尺寸的孔径的遮光部件设置在全息面附近，可使第一零点的位置几乎就位于二维受光元件阵列6的相邻的受光部分62之上。
根据以上所述，在构成全息光信息记录再生装置时，考虑到再生用透镜及记录用透镜的像差、或再生用透镜的焦距产生的问题，将设置在全息面附近的孔径的尺寸设定为来自空间光调制元件2的孔径的衍射光的0次光成份的大小(0次衍射光的主瓣(Main Lobe))的0.55倍以上且0.9倍以下较为理想，而设定为0.55倍以上且0.75倍以下则更为理想。此时，符号间干涉很少，能够进行信号质量高的信号再生。
(第八实施例)
图19是本发明第八实施例的全息光信息记录再生装置中所使用的二维受光元件阵列6的概略主视结构示意图。本实施例的特征在于，再生信号光点列的光点的间距，大于二维受光元件阵列6的受光单元61的间距CP、且在该间距CP的2倍以下。另外，除了图19所示的二维受光元件阵列6，本实施例的全息光信息记录再生装置的结构与图1所示的全息光信息记录再生装置相同，因此省略其图示及详细的说明。
在对原信号进行抽样检测时，当抽样频率比原信号的带宽(bandwidth)小时，原信号的一部分会丢失，而导致正确的信号复原不可能。在传统的全息光信息记录再生装置中，将再生信号光点列和二维受光元件阵列的单元设定成有相同的间距，使一个再生信号光点对应二维受光元件阵列的一个单元，从而使各再生信号光点和二维受光元件阵列的各单元一对一地对应。
然而，在实际的全息光信息记录再生装置中，由于透镜的像差、因环境温度变化引起的透镜的失真、因环境温度变化引起的二维受光元件阵列6的热膨胀等原因，会出现在二维受光元件阵列6的全部或者一部分上，再生信号光点的间距比二维受光元件阵列6的单元间距大的情况。那时，正确的信号再生变得困难。而且，为了使多数的再生信号光凹坑列(应该为再生信号光点列)和二维受光元件阵列6的各单元的位置完全一致，需要多轴的伺服动作，用来相对再生信号光点列调整二维受光元件阵列6的平面内的两轴的位置、焦点方向的位置、两轴的摇动方向、表面内旋转方向，具有系统规模变大的缺点。
而且，在使多个受光单元分别对应再生信号光点的每一个的结构中，不需要如上所述的多轴的精密的伺服动作，但在此结构中，二维受光元件阵列6的受光单元的数目增多，使二维受光元件阵列6的成本变高。另外，还有因生成很多数据而使后面阶段的信号处理电路的规模变大的缺点。
为了克服这些问题，在本实施例的全息光信息记录再生装置中，将再生信号光点列的光点的间距设定成大于二维受光元件阵列6的单元间距且在其2倍以下。此时，通过对来自二维受光元件阵列6的输出信号施加适当的滤波，在不需要进行二维受光元件阵列6的多轴的详细的伺服控制的简单的系统中，既能够正确地再生原信号，又可以限制二维受光元件阵列6的单元个数的增加。
另外，当再生信号光点列的光点的间距取二维受光元件阵列6的单元间距的近似值时，尤其是在由于符号间干涉、杂散光的噪声、电噪声等原因而使再生信号具有较低的S/N比时，不能进行正确的信号再生。为此，除了再生信号光点列的光点的间距比二维受光元件阵列6的单元间距大且在其2倍以下的结构以外，最好还应追加以下的结构。
即，通过同时利用二维受光元件阵列6的各单元的受光部分62的尺寸小于单元间距的结构、空间光调制元件2的各单元的光透过部分72的尺寸小于单元间距的结构、将模拟随机扩散板重叠在空间光调制元件2上的结构，或者复合了这些结构的结构，可以使包含在再生信号光点列中的符号间干涉的程度变小，从而使正确的信号再生成为可能。
而且，还提出有一种处于ON状态的再生信号光点彼此互相相邻的概率很低的编码方法。例如，有一种在纵向、横向各有2个单元的共计4个单元中，只使一个单元为ON，用4个单元来表现2比特的编码方法，该方法已为本技术领域中的技术人员所公知。此时，任意的单元变成ON的概率为1/4，与全部的单元取得ON或OFF的状态的随机编码相比较，成为ON的单元相邻的概率很低。这样，通过将相邻的单元一起变成ON的概率很低的编码方法，和再生信号光点列的光点的间距大于二维受光元件阵列6的单元间距且在其2倍以下的结构组合在一起，则可以实现不需要复杂的伺服机能且正确的信号再生成为可能的全息光信息记录再生装置。
在以上的全部实施例中，对具有从相对全息光盘与信号光的入射方向相反的一侧抽出再生信号光的结构的全息光信息记录再生装置进行了说明，但对于在全息光盘的一部分上设置反射层，记录和再生都从全息光盘的同一侧予以进行的结构，也与上述同样，可以应用本发明。
而且，在上述的实施例中，说明了如图1所示使用了球面参考波的移位多重方式的全息光信息记录再生装置，但对于其它的多重方式，例如，波长多重方式、角度多重方式、旋转(Peristrophic)多重方式、使用了具有斑点图案的参考波的移位多重方式、相位编码多重方式等，也与上述同样，可以应用本发明。
而且，在上述的实施例中，是对信号光束和参照光束通过不同的透镜照射全息光盘的例子进行了说明，但对于信号光束和参照光束通过相同的透镜照射全息光盘的结构，也与上述同样，可以应用本发明。
而且，在上述的实施例中，是对全息记录介质为圆形的盘片，通过旋转全息光盘来记录多个全息的例子进行了说明，但对于全息记录介质为方形等其它形状的全息记录介质、或不是盘状，而是呈大致立方体、大致圆柱等立体形状的情况，或者，对于使用在XY平面内一边二维地移动全息记录介质一边记录多个全息等全息记录介质的其它的移动方法的结构，也与上述同样，可以应用本发明。
而且，在上述的实施例中，是对使用二维空间光调制元件和二维受光元件阵列作为空间光调制元件和受光元件阵列的结构进行了说明，但对于使用象GLV那样的一维空间光调制元件、或者象CCD线阵传感器那样的一维受光元件阵列的结构，也与上述同样，可以应用本发明。
如上所述，本发明所提供的全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割了的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割了的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，其中，信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和。
在此全息光信息记录再生装置中，由于使信息再生时的记录介质中的参照光的功率大于信息记录时的记录介质中的参照光的功率和信号光的功率之和，所以，既能够提高再生信号的质量，又能够以高传输速率再生信号。
信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和的2倍较为理想。
此时，既能够进一步提高再生信号质量，又能够以更高的传输速率再生信号。
上述的全息光信息记录再生装置，较为理想的是还包括用来改变被上述射束分割单元分割的上述参照光和上述信号光的功率分配比的可变单元。
此时，在信息记录时及信息再生时可以任意地改变参照光和信号光的功率分配比。
上述可变单元根据上述记录介质来改变上述功率分配比较为理想。
此时，可以对每一个记录介质在记录时用最适合的曝光条件照射参照光及信号光。
上述可变单元根据上述参照光的入射角来改变上述功率分配比较为理想。
此时，不拘泥于参照光的入射角，可以使记录介质中的参照光和信号光的功率分配比固定来记录全息，从而可使来自各全息的再生信号光的光强度固定不变。
上述可变单元根据被记录在上述记录介质中的信息的编码方式改变上述功率分配比较为理想。
此时，能够以适合各编码方式的条件照射参照光及信号光。
上述射束分割单元包括偏光性射束分束器较为理想。
此时，以简单的结构就能够将来自相干光源的光分割为参照光和信号光。
上述射束分割单元，在信息再生时将全部的光功率分配给参照光较为理想。
此时，可以减低在信号光的光路中传播的微量的遗漏光与再生信号光重叠而引起的S/N比的恶化。
在上述记录介质上记录了上述全息后，只遮断上述信号光，用上述受光元件对来自上述已记录的全息的衍射光进行受光、并对上述全息中所记录的信息进行校验较为理想。
此时，可以在记录后马上读出记录在全息上的信息，实现高速的校验动作。
上述的全息光信息记录再生装置，较为理想的是还包括用来在信息记录时设定上述功率分配比，使上述参照光和上述信号光射入到上述记录介质，并在信息记录后改变上述功率分配比，使全部的光功率都被分配到参照光中的可变单元。
此时，可以在记录后马上读出记录在全息中的数据进行高速的校验动作，或监视所记录的全息的衍射效率。
上述可变单元包括EO调制器较为理想。
此时，能够高速地控制信号光和参照光的功率分配比。
上述受光元件在上述可变单元改变上述功率分配比使全部光功率都分配给参照光时，让蓄积的光电荷暂且放电较为理想。
此时，由于可以使蓄积在受光元件中的不需要的光电荷暂且放电，所以能够正确检测再生信号光。
上述可变单元在信息记录时设定上述功率分配比，使上述参照光和上述信号光射入上述记录介质从而全息得以记录的时间，比上述可变单元在信息记录后改变上述功率分配比使全部的光功率都分配给参照光从而全息得以再生的时间长较为理想。
此时，可抑制因再生而进行记录介质内的单体聚合，使记录材料的动态范围降低。
在基于移位多重方式的信息记录后上述可变单元改变上述功率分配比使全部的光功率都分配给参照光从而全息得以再生的期间，上述参照光和上述记录介质的相对位置关系被保持在其变动不超过指定距离较为理想。
此时，可防止因参照光和记录介质相对位置关系的偏差，而使所记录的干涉条纹的对比度降低。
在信息记录后上述可变单元改变上述功率分配比使全部的光功率都分配给参照光的期间，检测被记录的全息的衍射效率较为理想。
此时，由于可以采用一种监视来自已经记录的全息的衍射效率，用各全息的衍射效率显示出适当值的曝光量进行记录，在单体不足得不到充分的衍射效率之前中止全息的多重化等方法，所以能够防止在多重化记录的途中单体枯竭，在后半时记录的全息不能被正常记录。
上述的全息光信息记录再生装置，较为理想的是还包括被配置在上述信号光的光路中，用于遮蔽上述信号光的遮光单元。
此时，可以避免在信号光的光路中传播的微量的遗漏光与再生信号光重叠所导致的S/N比的恶化。
在上述记录介质上记录了全息后，将来自上述相干光源的光照射在上述记录介质上的基本上由记录有全息且多重记录没有饱和的地方而限定的位置上，使上述记录介质的记录材料处于完全被饱和曝光的状态较为理想。
此时，由于在基本上由全息被记录且多重记录没有饱和的地方而限定的位置上进行定着处理，所以可以减少定着处理所需要的时间，从而能够更快速地结束记录处理。
上述的全息光信息记录再生装置，较为理想的是还包括用来在上述记录介质上记录了全息后，将光照射在上述记录介质上的基本上由记录有全息且多重记录没有饱和的地方而限定的位置上，使上述记录介质的记录材料处于完全被饱和曝光的状态的定着用光源。
此时，由于可以使用定着用光源，以比记录时更大的功率密度进行定着，所以既能够更完全地聚合单体，又能够以更短的时间完成定着工序。
上述的全息光信息记录再生装置，较为理想的是还包括将来自上述记录介质的衍射光作为再生信号光导至上述受光元件的再生用透镜，其中，上述再生用透镜的焦距可变。
此时，通过根据再生信号光的射束列的整体像尺寸来调整再生用透镜的倍率，再生信号光的各射束光点和受光元件的各受光单元的位置对准变得容易，从而使正确的信号再生成为可能。
上述受光元件的受光单元的数目比上述再生信号光的射束数目多，上述受光元件的受光单元被排列在比上述再生信号光的射束列的大小更大的范围内较为理想。
此时，无论是再生信号光的射束列的整体像尺寸变得比所希望的像尺寸大，还是变得比所希望的像尺寸小，都可以通过对来自受光元件的输出信号施加图像处理，得知再生信号光的射束列的整体像尺寸，再生信号光的各射束光点和受光元件的各受光单元的位置对准变得更容易，从而使正确的信号再生成为可能。
上述的全息光信息记录再生装置，较为理想的是还包括将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质的记录用透镜，其中，上述记录用透镜的焦距可变。
此时，即使在因记录用透镜的失真而不能记录产生适当尺寸的再生图像的全息时，也可通过调整记录用透镜的倍率，记录产生适当尺寸的再生图像的全息。
上述的全息光信息记录再生装置，较为理想的是还包括将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质的记录用透镜、和将来自上述记录介质的衍射光作为再生信号光导至上述受光元件的再生用透镜，其中，上述记录用透镜和上述再生用透镜具有基本上相等的畸变像差。
此时，由于在透镜设计上具有灵活性，所以可以减少构成透镜个数、使透镜的价格降低、又可使其重量及尺寸减小。
上述受光元件的各受光单元的受光部分的长度为上述受光元件的受光单元间距的60％以上且94％以下较为理想。
此时，既可以有效地减少来自相邻光点的光的混入，又能防止受光光量的降低，从而抑制S/N比的恶化。
上述空间光调制元件的各单元的透过部分的长度为上述空间光调制元件的单元间距的55％以上且92％以下较为理想。
此时，既可减少符号间干涉使正确的信号再生成为可能，又可以提高光利用效率。
在被上述空间光调制元件调制的射束列射入的一侧的上述记录介质的表面附近设置有孔径，上述孔径的大小被调整为使上述信号光通过上述空间光调制元件的各单元时被衍射的0次衍射光的主瓣的0.55倍以上0.9倍以下的范围内的光通过较为理想。
此时，符号间干涉很少，可以进行信号质量较高的信号再生。
上述受光元件的受光单元的间距小于上述受光元件上的上述衍射光的光点列的间距且大于该间距的1/2较为理想。
此时，通过对来自受光元件的输出信号施加适当的滤波，则不需要对受光元件进行精细的多轴的伺服控制，从而既能够简化装置的结构，又能正确地再生原信号，而且，还能够抑制受光元件的受光单元个数的增加。
本发明还提供一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤，以及在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的步骤，其中，信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和。
在此全息光记录信息再生方法中，由于使信息再生时的记录介质中的参照光的功率大于信息记录时的记录介质中的参照光的功率和信号光的功率之和，所以，既能够提高再生信号的质量，又能够以高传输速率再生信号。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割了的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割了的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，还包括将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质上的记录用透镜，其中，上述记录用透镜的焦距是可变的。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割了的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割了的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，还包括将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质上的记录用透镜和将来自上述记录介质的衍射光作为再生信号光导至上述受光元件的再生用透镜，其中，上述记录用透镜和上述再生用透镜具有基本上相等的畸变像差。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割了的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，在上述记录介质上记录了上述全息后，只遮断上述信号光，用上述受光元件对来自上述已记录的全息的衍射光进行受光、并对上述全息中所记录的信息进行校验。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割了的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，在上述记录介质上记录了全息后，将来自上述相干光源的光照射在上述记录介质上的基本上由记录有全息且多重记录没有饱和的地方而限定的位置上，使上述记录介质的记录材料处于完全被饱和曝光的状态。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，上述受光元件的受光单元的间距小于上述受光元件上的上述衍射光的光点列的间距且大于该间距的1/2。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，上述受光元件的各受光单元的受光部分的长度为上述受光元件的受光单元的间距的60％以上且94％以下。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，上述空间光调制元件的各单元的透过部分的长度为上述上述空间光调制元件的单元间距的55％以上且92％以下。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生装置，包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元，其中，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束被空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列变成信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中，在信息再生时，只有上述参照光照射上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，在被上述空间光调制元件调制的射束列射入的一侧的上述记录介质的表面附近设置有孔径，上述孔径的大小被调整为使上述信号光通过上述空间光调制元件的各单元时被衍射的0次衍射光的主瓣的0.55倍以上0.9倍以下的范围的光通过。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的(信息记录)步骤，以及在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的(信息再生)步骤，上述信息记录步骤包括使将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质上的记录用透镜的焦距改变的步骤。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的(信息记录)步骤，以及在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的(信息再生)步骤，上述信息记录步骤包括记录用透镜将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质的步骤，上述信息再生步骤包括具有与上述记录用透镜基本上相等的畸变像差的再生用透镜将来自上述记录介质的衍射光作为再生信号光导至上述受光元件的步骤。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤、在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的步骤，以及在上述记录介质上记录了上述全息后，只遮断上述信号光，用上述受光元件对来自上述已记录的全息的衍射光进行受光、并对上述全息中所记录的信息进行校验的步骤。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤、在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的步骤，以及在上述记录介质上记录了全息后，将来自上述相干光源的光照射在上述记录介质上的基本上由记录有全息且多重记录没有饱和的地方而限定的位置上，使上述记录介质的记录材料处于完全被饱和曝光的状态的步骤。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤、在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的步骤，其中，该受光元件的受光单元以小于此衍射光的光点列的间距且大于该间距的1/2的间距排列。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤、在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的步骤，其中，该受光元件的各受光单元的受光部分的长度为上述受光单元的间距的60％以上且94％以下。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束，由其各单元的透过部分的长度为上述单元的间距的55％以上且92％以上的空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤、在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的步骤。
本发明所提供的另一种全息光信息记录再生方法，是使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置的全息光信息记录再生方法，包括以下步骤，在信息记录时，被上述射束分割单元分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的(信息记录)步骤、在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测的(信息再生)步骤，在上述信息记录步骤中，在被上述空间光调制元件调制的射束列射入的一侧的上述记录介质的表面附近设置有孔径，上述孔径的大小被调整为使上述信号光通过上述空间光调制元件的各单元时被衍射的0次衍射光的主瓣的0.55倍以上0.9倍以下的范围的光通过。
本发明的全息光信息记录再生装置，具有监视已记录的全息的衍射效率而使记录密度或再生速度改变的特征，作为计算机的外部存储装置或影像音响信息存储装置等极为有用。
本发明的全息光信息记录再生装置，具有记录时的参照光和信号光的功率比为5∶1以上这样的特征，作为计算机的外部存储装置或影像音响信息存储装置等极为有用。
本发明的全息术光信息记录再生装置，具有可变倍率透镜，作为计算机的外部存储装置或影像音响信息存储装置等极为有用。
本发明的全息术光信息记录再生装置，具有记录后马上对记录数据进行校验的特征，作为计算机的外部存储装置或影像音响信息存储装置等极为有用。
本发明的全息术光信息记录再生装置，具有在定着工序中用比记录时更大功率密度的光照射全息光盘，短时间内且更完全地定着残留单体，进行更稳定的数据记录这样的特征，作为计算机的外部存储装置或影像音响信息存储装置等极为有用。
本发明的全息术光信息记录再生装置，具有其受光部分小于单元间距的二维受光元件，作为计算机的外部存储装置或影像音响信息存储装置等极为有用。
本发明的全息术光信息记录再生装置，具有其孔径部分小于单元间距的空间光调制元件，作为计算机的外部存储装置或影像音响信息存储装置等极为有用。
产业上的利用可能性
本发明所涉及的全息光信息记录再生装置，具有再生时的参照光功率大于记录时射入全息光盘的功率这样的特征，作为计算机的外部存储装置、影像音响信息存储装置极为有用。

Claims (27)

1.一种全息光信息记录再生装置，其特征在于包括：相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元；其中，
在信息记录时，被上述射束分割单元所分割的一光束，由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中；
在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质上，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件而被检测，其中，
信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和。
2.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和的2倍。
3.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于还包括：可变单元，用来改变被上述射束分割单元分割的上述参照光和上述信号光的功率分配比。
4.根据权利要求3所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述可变单元根据上述记录介质来改变上述功率分配比。
5.根据权利要求3所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述可变单元根据上述参照光的入射角来改变上述功率分配比。
6.根据权利要求3所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述可变单元根据记录在上述记录介质中的信息的编码方式来改变上述功率分配比。
7.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述射束分割单元包括偏光性射束分束器。
8.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述射束分割单元，在信息再生时将全部的光功率分配给参照光。
9.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：在上述记录介质上记录了上述全息后，只遮断上述信号光，用上述受光元件对来自上述已记录的全息的衍射光进行受光，并对记录在上述全息中的信息进行校验。
10.根据权利要求9所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于还包括：可变单元，用来在信息记录时设定上述功率分配比，使上述参照光和上述信号光射入到上述记录介质，并在信息记录后改变上述功率分配比，使全部的光功率都分配到参照光中。
11.根据权利要求10所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述可变单元包括EO调制器。
12.根据权利要求10所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述受光元件，在上述可变单元改变上述功率分配比使全部光功率都分配给参照光时，让蓄积的光电荷暂且放电。
13.根据权利要求10所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述可变单元在信息记录时设定上述功率分配比使上述参照光和上述信号光射入上述记录介质从而全息得以记录的时间，比上述可变单元在信息记录后改变上述功率分配比使全部的光功率都分配给参照光从而全息得以再生的时间长。
14.根据权利要求10所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：在基于移位多重方式的信息记录后上述可变单元改变上述功率分配比使全部的光功率都分配给参照光从而全息得以再生的期间，上述参照光和上述记录介质的相对位置关系被保持在其变动不超过指定距离。
15.根据权利要求10所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：在信息记录后上述可变单元改变上述功率分配比使全部的光功率都分配给参照光的期间，检测被记录的全息的衍射效率。
16.根据权利要求8或10所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于还包括：遮光单元，被配置在上述信号光的光路中，用于遮蔽上述信号光。
17.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：在上述记录介质上记录了全息后，将来自上述相干光源的光照射在上述记录介质上的基本上由记录有全息且多重记录没有饱和的地方而限定的位置上，使上述记录介质的记录材料处于完全被饱和曝光的状态。
18.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于还包括：定着用光源，用来在上述记录介质上记录了全息后，将光照射在上述记录介质上的基本上由记录有全息且多重记录没有饱和的地方而限定的位置上，使上述记录介质的记录材料处于完全饱和曝光的状态。
19.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于还包括：再生用透镜，将来自上述记录介质的衍射光作为再生信号光导至上述受光元件，其中，
上述再生用透镜的焦距是可变的。
20.根据权利要求19所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：
上述受光元件的受光单元的个数比上述再生信号光的射束数目多；
上述受光元件的受光单元被排列在比上述再生信号光的射束列的尺寸更大的范围内。
21.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于还包括：记录用透镜，将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质，其中，
上述记录用透镜的焦距是可变的。
22.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于还包括：
记录用透镜，将来自上述空间光调制元件的光导至上述记录介质；和
再生用透镜，将来自上述记录介质的衍射光作为再生信号光导至上述受光元件，其中，上述记录用透镜和上述再生用透镜具有基本上相等的畸变像差。
23.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述受光元件的各受光单元的受光部分的长度为上述受光元件的受光单元间距的60％以上且94％以下。
24.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述空间光调制元件的各单元的透过部分的长度为上述空间光调制元件的单元间距的55％以上且92％以下。
25.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：
在被上述空间光调制元件调制的射束列射入的一侧的上述记录介质的表面附近设有孔径；
上述孔径的大小被调整为使上述信号光在通过上述空间光调制元件的各单元时，其被衍射的0次衍射光的主瓣的0.55倍以上且0.9倍以下的范围的光可通过。
26.根据权利要求1所述的全息光信息记录再生装置，其特征在于：上述受光元件的受光单元的间距，小于上述受光元件上的上述衍射光的光点列的间距且大于该间距的1/2。
27.一种全息光信息记录再生方法，使用了包括相干光源和用来分割来自上述相干光源的光的射束分割单元的全息光信息记录再生装置，其特征在于包括以下步骤：
在信息记录时，被上述射束分割单元所分割的一光束由空间光调制元件调制而成为排列的射束列，上述射束列成为信号光，而被上述射束分割单元所分割的另一光束成为参照光，上述信号光和上述参照光在记录介质中交叉产生干涉条纹，上述干涉条纹作为全息被记录在上述记录介质中的步骤；
在信息再生时，只将上述参照光照射在上述记录介质上，在上述记录介质中产生的衍射光通过受光元件被检测的步骤；其中，
信息再生时的上述记录介质中的上述参照光的功率，大于信息记录时的上述记录介质中的上述参照光的功率和上述信号光的功率之和。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109739016A (zh) * 2019-01-16 2019-05-10 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 基于结构光照明显微镜快速三维成像系统及同步控制方法
CN110265066A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 青岛泰谷光电工程技术有限公司 全像储存装置与其操作方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4225346B2 (ja) * 2006-12-14 2009-02-18 ソニー株式会社 再生装置、再生方法
JP5236321B2 (ja) * 2007-03-16 2013-07-17 パナソニック株式会社 ホログラム記録再生装置
KR101416230B1 (ko) * 2007-09-17 2014-07-16 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치, 기록/재생 방법 및홀로그래픽 정보 저장매체
WO2009054044A1 (ja) * 2007-10-23 2009-04-30 Fujitsu Limited ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、ホログラム記録再生装置
WO2009054040A1 (ja) * 2007-10-23 2009-04-30 Fujitsu Limited ホログラム記録用の対物レンズおよびホログラム記録装置
KR20090076604A (ko) * 2008-01-09 2009-07-13 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치
CN101493569B (zh) * 2008-01-24 2012-08-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜片及镜头模组
JP5081741B2 (ja) 2008-06-20 2012-11-28 株式会社日立製作所 光情報記録装置、光情報記録方法、光情報記録再生装置および光情報記録再生方法
KR20100049973A (ko) * 2008-11-04 2010-05-13 삼성전자주식회사 호환형 근접장 광 기록/재생장치
US8238217B2 (en) * 2008-12-16 2012-08-07 General Electric Company Method and system for detection enhancement for optical data storage
TWI384475B (zh) * 2009-06-06 2013-02-01 Univ Nat Central 全像光碟讀寫機構與全像光碟讀取機構
JP5256161B2 (ja) * 2009-10-02 2013-08-07 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光情報記録再生装置及び情報再生装置
RU2473944C1 (ru) * 2011-09-26 2013-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" Устройство мультиплексирования микроголограмм в системе оптико-голографической памяти
CN104854657B (zh) * 2012-12-12 2018-06-05 日立民用电子株式会社 光信息记录再现装置、光信息记录再现方法
WO2014162581A1 (ja) * 2013-04-05 2014-10-09 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 ホログラムディスクに対応したディスク装置、ディスク記録方法
US9508380B2 (en) * 2013-10-29 2016-11-29 Sony Corporation Of America Enclosure for reading an optical medium at an input port
JP6653506B2 (ja) * 2016-03-07 2020-02-26 学校法人東京理科大学 ホログラム記録再生装置およびホログラム記録再生方法
WO2019167455A1 (ja) * 2018-03-02 2019-09-06 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理装置の演算方法、プログラム
CN111243629A (zh) * 2020-01-21 2020-06-05 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 一种反射式的全息光存储方法及装置
CN114322749A (zh) * 2021-12-07 2022-04-12 西安工业大学 基于阵列光源的超分辨数字全息测量装置及方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5671073A (en) 1995-02-15 1997-09-23 California Institute Of Technology Holographic storage using shift multiplexing
JP4147212B2 (ja) 1998-02-27 2008-09-10 新オプトウエア株式会社 光情報記録装置及び光情報再生装置
US7130092B1 (en) 1998-02-27 2006-10-31 Optware Corporation Apparatus and method for recording and reproducing optical information
JP2000081829A (ja) 1998-09-03 2000-03-21 Fuji Xerox Co Ltd 光記録方法、光記録装置、光再生方法、光再生装置および光記録媒体
JP3707285B2 (ja) * 1999-03-16 2005-10-19 富士ゼロックス株式会社 光記録方法、光記録装置、光再生方法、光再生装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110265066A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 青岛泰谷光电工程技术有限公司 全像储存装置与其操作方法
CN110265066B (zh) * 2018-03-12 2021-03-19 青岛泰谷光电工程技术有限公司 全像储存装置与其操作方法
CN109739016A (zh) * 2019-01-16 2019-05-10 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 基于结构光照明显微镜快速三维成像系统及同步控制方法

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