CN102243878A - 光信息再现装置和光信息再现方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的为获得即使放宽再现时的参考光角度控制的精度也能够再现的光信息再现装置。本发明提供一种光信息再现装置，该装置能够对记录有使信号光与参考光叠加时产生的干涉条纹的介质进行再现，并利用全息摄影再现信息，该光信息再现装置的特征在于：在信息再现时，以具有宽度的参考光角度将参考光照射在介质上，上述参考光在上述干涉条纹产生衍射生成再现光，由光检测器检测上述再现光，通过进行信号处理再现信息。

Description

光信息再现装置和光信息再现方法

技术领域

本发明涉及利用全息摄影从光信息记录介质再现信息的装置及其方法。

背景技术

当今，通过利用蓝紫色半导体激光的Blu-ray Disc(BD)规格等，即使在民用上具有50GB左右的记录密度的光盘的商品化也能够实现。

今后，在光盘中达到与100GB～1TB的HDD(Hard Disc Drive)容量相同程度的大容量化也被实用化。

然而，为了在光盘中实现如此超高密度，需要新的存储技术，其不同于至今以来基于各种短波长化和物镜高NA化的现有的高密度技术的趋势。

在进行关于下一代的存储技术的研究中，存在利用全息摄影记录数字信息的全息记录技术。

作为全息记录技术，例如有日本专利特开2004-272268号公报(专利文献1)。该公报中记载了所谓的多重角度记录方式，即在通过透镜将信号光束聚光到光信息记录介质上的同时，照射平行光束的参考光使产生干涉，进行全息图的记录，进一步地，在改变参考光入射到光记录介质的入射角度的同时，将不同的页数据在空间光调制器中显示进行多重记录。进一步，在该公报中记载有如下技术，将信号光通过透镜聚光并在其束腰(beam waist)部分配置开口(空间滤波器)，由此能够缩短相邻的全息图的间隔，与以往的多重角度记录方式相比，增大了记录密度、记录容量。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特开2004-272268号公报

发明内容

然而在专利文献1的方法中，由于使作为聚光光束的信号光与作为平行光束的参考光在介质内部发生干涉而进行记录，因此在再现时需要从与记录时相同的角度照射平行光束作为参考光。然而，对于作为来自所形成的全息图的衍射光的再现光，该参考光角度的选择性很严格，在参考光角度控制上要求极高的精度，因此成为阻碍全息存储的实用化的一个原因。

因此，本发明的目的在于提供即使放宽再现时的参考光角度控制的精度也能够再现的全息图再现技术。

本发明的目的，例如通过以作为目标的参考光角度为中心使角度发生微小变化而进行再现的方式达成。

通过本发明，由于再现时的参考光角度控制的精度要求有了余量，能够放宽因角度控制的稳定性和介质的膨胀、收缩而要求的角度补偿精度，从而涉及再现参考光角度裕度的增大、角度控制所需的时间缩短等。

附图说明

图1是表示光信息再现装置的实施例的概要图。

图2是表示光信息再现装置中的拾取器的实施例的概要图。

图3是表示光信息再现装置的动作流程的实施例的流程图。

图4是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度的衍射效率的图。

图5是表示光信息再现装置中再现参考光角度θ_n的再现像的图。

图6是表示光信息再现装置中再现参考光角度θ_n+δ的再现像的图。

图7是表示光信息再现装置中对相位共轭光学系统的控制电路的实施例的图。

图8是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度变化的曝光时刻的实施例。

图9是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度的衍射效率的图。

图10是表示光信息再现装置的实施例中的再现像的例子的图。

图11是表示光信息再现装置的实施例中的SNR的再现参考光角度的依赖性的图。

图12是表示光信息再现装置中对相位共轭光学系统的控制电路的实施例的图。

图13是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度变化的曝光时刻的实施例。

图14是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度变化的曝光时刻的实施例。

图15是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度变化的曝光时刻的实施例。

图16是表示光信息再现装置中相位共轭光学系统的实施例的图。

图17是表示光信息再现装置中相位共轭光学系统的实施例的图。

图18是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度的衍射效率的图。

图19是表示光信息再现装置中相位共轭光学系统的实施例的图。

图20是表示光信息再现装置中相位共轭光学系统的实施例的图。

图21是表示光信息再现装置中相对于再现参考光角度变化的曝光时刻的实施例。

图22是表示光信息再现装置中的多个再现图像的加法电路的实施例的图。

图23是表示光信息再现装置中的多个再现图像的加法电路的实施例的图。

图24是表示光信息再现装置中页数据再现的实施例的流程图。

具体实施方式

下面，针对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图1是利用全息摄影记录和/或再现数字信息的光信息记录再现装置的整体的结构图。

光信息记录再现装置10具备拾取器11、相位共轭光学系统12、盘处理光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14以及旋转电机50，构成为光信息记录介质1能够通过旋转电机50旋转的结构。

拾取器11起到射出参考光与信号光到光信息记录介质1上，利用全息摄影将数字信息记录在记录介质上的作用。

此时，所记录的信息信号通过控制器89经由信号生成电路86送入拾取器11中的下述空间光调制器中，信号光通过空间光调制器进行调制。

再现光信息记录介质1中记录的信息时，由相位共轭光学系统12生成从拾取器11所射出的参考光的相位共轭光。在此相位共轭光是指保持与输入光相同的波前而向逆方向前进的光波。通过该相位共轭光再现的再现光由拾取器11中的下述光检测器检测出，通过信号处理电路85再现信号。

照射到光信息记录介质1上的参考光和信号光的照射时间，可通过由控制器89经由光闸控制电路87控制拾取器11中的下述光闸的开关时间而调节。

盘处理光学系统13起到生成用于光信息记录介质1的预处理和后处理的光束的作用。在此预处理是指在光信息记录介质1中的期望位置记录信息时，对该期望位置照射参考光和信号光之前预先用规定的光束照射该期望位置的前工序。此外，后处理是指在光信息记录介质1中的期望位置记录信息后，为了使不能在该期望位置追加记录而用规定的光束照射该期望位置的后工序。

盘旋转角度检测用光学系统14用于检测光信息记录介质1的旋转角度。将光信息记录介质1调整到规定的旋转角度时，能够由盘旋转角度检测用光学系统14检测出与旋转角度相应的信号，利用检测出的信号由控制器89经由盘旋转电机控制电路88控制光信息记录介质1的旋转角度。

从光源驱动电路82向拾取器11、盘处理光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14中的光源供给规定的光源驱动电流，从各光源能够以规定的光量发出光束。

此外，拾取器11、相位共轭光学系统12、盘处理光学系统13设有能够沿着光信息记录介质1的半径方向滑动位置的机构，能够通过访问控制电路81进行位置控制。

此外，由于利用了全息摄影的记录技术是能够记录超高密度的信息的技术，因而具有对例如光信息记录介质1的倾斜和位置偏差的容许误差变得极小的倾向。因此，拾取器11中，可以设置对例如光信息记录介质1的倾斜和位置偏差等容许误差小的要素的偏差量进行检测的机构，并在光信息记录再现装置10中配备通过伺服信号生成电路83生成伺服控制用信号，经由伺服控制电路84修正该偏差量的伺服机构。

此外，拾取器11、相位共轭光学系统12、盘处理光学系统13、盘旋转角度检测用光学系统14的若干光学系统结构或者全部光学系统结构也可以合并为一个而简化。

图2表示光信息记录再现装置10的拾取器11的光学系统结构的一个例子。光源201射出的光束透过准直透镜202，入射到光闸203中。光闸203打开时，光束在通过光闸203后，由例如二分之一波阻片等构成的光学元件204对偏振方向进行控制，使得P偏振光与S偏振光的光量比成为规定的比例，之后入射到PBS(Polarization BeamSplitter：偏振分光镜)棱镜205中。

透过PBS棱镜205的光束由扩束器209扩大光束的直径后，透过相位掩模211、中继透镜210以及PBS棱镜207入射到空间光调制器208中。

通过空间光调制器208附加了信息的信号光束经PBS棱镜207反射，在中继透镜212和空间滤波器213中传播。之后，信号光束由物镜225聚光在光信息记录介质1上。

另一方面，经PBS棱镜205反射的光束作为参考光束起作用，在由偏振方向转换元件224根据记录时或是再现时设定为规定的偏振方向后，经过反射镜214和反射镜215入射到电流计式反射镜(galvanometer mirror)216中。由于电流计式反射镜216能够通过致动器217调整角度，因此能够将在经过透镜219和透镜220后入射到光信息记录介质1中的参考光束的入射角度设定为期望的角度。

如上所述通过使信号光束和参考光束在光信息记录介质1中以相互叠加的方式入射，在记录介质内形成干涉条纹图案，通过将该图案写入记录介质中来记录信息。此外，由于通过电流计式反射镜216能够使入射到光信息记录介质1的参考光束的入射角度发生变化，因而能够以多重角度进行记录。

对记录的信息进行再现时，如上所述使参考光束入射到光信息记录介质1中，透过光信息记录介质1的光束由电流计式反射镜221所反射，生成其相位共轭光。

由该相位共轭光再现的再现光束，在物镜225、中继透镜212以及空间滤波器213中传播。之后，再现光束透过PBS棱镜207，入射到光检测器218中，能够再现所记录的信号。

此外，拾取器11的光学系统结构并不限定于图2。

图3表示光信息记录再现装置10的记录、再现的动作流程。

图3(a)表示在光信息记录再现装置10中插入光信息记录介质1后，直到记录或再现的准备完成的动作流程，图3(b)表示从准备完成状态到在光信息记录介质1上记录信息的动作流程，图3(c)表示从准备完成状态到再现光信息记录介质1上所记录的信息的动作流程。

如图3(a)所示当插入介质时(S301)，光信息记录再现装置10进行盘判别，例如判断被插入的介质是否是利用了全息摄影记录或者再现数字信息的介质(S302)。

盘判别的结果，如果判断为是利用了全息摄影记录或者再现数字信息的光信息记录介质，光信息记录再现装置10读出设置于光信息记录介质的控制数据，获取例如关于光信息记录介质的信息、和例如记录和再现时的与各种设定条件有关的信息(S303)。

读出控制数据后，进行与控制数据相应的各种调整和与拾取器11相关的学习处理(S304)，光信息记录再现装置10完成记录或再现的准备(S305)。

从准备完成状态到记录信息的动作流程如图3(b)所示，首先接收记录的数据，将与该数据相应的信息送入拾取器11中的空间光调制器中(S306)。

之后，为了能够在光信息记录介质上记录高品质的信息，根据需要事先进行各种学习处理(S307)，在重复寻道(seek)动作(S308)和地址再现(S309)的同时，将拾取器11和盘处理光学系统13的位置配置在光信息记录介质的规定位置。

之后，利用从盘处理光学系统13射出的光束，对规定的区域进行预处理(S310)，利用从拾取器11射出的参考光和信号光记录数据(S311)。

在记录数据之后，根据需要对数据进行确认(S312)，利用从盘处理光学系统13射出的光束进行后处理(S313)。

从准备完成状态到再现所记录的信息的动作流程如图3(c)所示，为了能够从光信息记录介质再现高品质的信息，根据需要事先进行各种学习处理(S314)。之后，在重复寻道动作(S315)和地址再现(S316)的同时，将拾取器11和相位共轭光学系统12的位置配置在光信息记录介质的规定位置。之后从拾取器11射出参考光，读出记录在光信息记录介质中的信息(S317)。

在上述记录方法中，由于能够通过图2的电流计式反射镜216使入射到光信息记录介质1的参考光束的入射角度发生变化，因此能够进行多重角度的记录。

在此，利用图4、图5、图6说明在不使用本实施例的情况下，当再现时参考光角度偏离目标的情况下产生的影响。

图4表示以θn-1、θn、θn+1的参考光角度在介质上进行记录时的衍射效率的参考光角度依赖性。由该图可知，以与记录时相同的角度、例如θn进行再现时可得到最大强度的衍射效率，稍有偏差时效率就急剧地恶化。图5是对基于参考光角度θn的再现像进行模拟的结果，在基于与记录时相同的参考光角度θn的再现中，在整个区域以一致的亮度进行再现。相对地，图6表示对基于与参考光角度θn偏差了微小角度δ的参考光的再现像进行模拟的结果，在基于与记录时偏离的参考光角度θn+δ的再现中，再现像的亮度不一致，能够容易地推测出在图像的边缘区域无法正常地再现。如此，对于参考光角度控制要求极高的精度。

下面针对本实施例的参考光角度控制方法，利用图7、图8、图9、图10、图11进行说明。

如上所述，对记录的信息进行再现时，使参考光束入射到光信息记录介质1上，通过由电流计式反射镜221反射透过光信息记录介质1的光束，生成其相位共轭光，通过该相位共轭光再现的再现光束最终入射到光检测器218上，能够再现所记录的信号。

图7表示了对图2中的相位共轭光学系统12的控制电路。首先，控制器89给出作为控制目标的目标参考光角度，将它和表示由相位共轭光学系统12所算出的当前的参考光角度的参考光角度检测信号输入到减法电路701中。减法电路701中生成作为2个输入的差的参考光角度误差信号，通过经由伺服信号生成电路83、访问控制电路81的过程，将误差信号进行滤波等，处理成适合用于控制致动器222的参考光角度控制信号。利用该参考光角度控制信号使致动器222工作，使电流计式反射镜221的角度发生变化，通过反复进行将该误差再次反馈的控制，从而接近期望的目标参考光角度。此外，图7中表示了电路的动作，也可以由软件实现等同的功能。进一步地，参考光角度控制方法并不限定于图7，只要能够调整电流计式反射镜221成为目标的角度，采用任何方式皆可。

图8表示相对于参考光角度的变化的光检测器218的曝光(摄影)时刻。本实施例的特征在于，在如图8所示，在电流计式反射镜221从以作为目标的参考光角度θn为中心仅偏离微小角度δ的参考光角度θn-δ至θn+δ发生变化所对应的期间(t0到t1)中，对入射到光检测器218的再现光进行曝光。

由此，并非如图4所示仅以再现参考光角度θn进行再现，而是如图9所示能够以具有宽度的参考光角度从θn-δ至θn+δ进行再现，即使控制偏离了θn，只要θn进入±δ的范围，就能够进行再现。

图10表示对本实施例的基于参考光角度从θn-δ到θn+δ的再现像进行模拟的结果。如图10所示，虽然产生了亮度的斑点，与图6相比不能再现的区域显著减少。此外对该亮度的斑点，只要实施如使亮度平均值均一化那样的图像修正，实际上可消除问题。图11表示对实施了这样的信号处理后的SNR(Signal to Noise Ratio：信噪比)的参考角度依赖性进行模拟的结果。该模拟相对于以参考光角度40°记录的全息图使参考光角度发生了变化，微小角度δ为0.008°。

此外，在再现的页数据的On像素和Off像素的亮度值分布中，令各自的标准差为σ_on、σ_off，令各自的平均值为μ_on、μ_off，SNR可由

公式1

$\mathrm{SNR}=\frac{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{on}}-{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{off}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{on}}+{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{off}}}$

算出。

由该结果可知，通过采用本实施例，能够获得大幅度的SNR的改善。虽然通过使该变化的微小角度δ取更大值，能够更加增大再现参考光角度裕度，但为了抑制与相邻页数据的串扰，优选为不超过记录该页数据的参考光角度θn与记录相邻页数据的参考光角度θn-1的中间值(θn-θn-1)/2。但是，微小角度δ并不限定于该角度。

此外，该微小角度δ在再现中没有必要取固定值，在记录时针对每页数据参考光角度间隔改变的情况下，宁可根据该间隔来改变微小角度δ的值，在对抑制与相邻的页数据的串扰方面有效果。

此外，在上述说明中用于使参考光角度发生变化的是电流计式反射镜221，但并不限定于此，也可以适用于与参考光角度控制相关的几个或者全部的构成要素，例如图2的电流计式反射镜216也同时进行控制等。

进一步地，图8中用一次函数表示了从t0到t1的参考光角度变化，参考光角度的控制并不限定于此，只需在曝光期间中角度发生变化即可。

以上内容可同样地适用于下面的实施例。

实施例2

与实施例1不同的是，如图7所示的参考光角度控制方法，以及如图8所示的光检测器218相对参考光角度的变化的曝光时刻。

相对于在实施例1中曝光期间中的参考光角度随着时间增加(减少)，本实施例的特征在于以微小角度δ振动的同时进行再现。

图12中表示了本实施例中的参考光角度控制方法。

首先，控制器89给出作为控制目标的目标参考光角度。进一步，为了决定角度扫描信号，将与目标参考光角度对应的角度扫描信号的振幅(A)和角频率(ω)从控制器89输入到角度扫描信号生成电路1201中。虽然上述A和ω可以为固定值，但如上所述在记录时改变参考光角度间隔的情况下等，优选改变微小角度δ的量，因此从控制器89给出与其对应的值。角度扫描信号生成电路1201中根据A和ω输出正弦波(A sin ωt)，在加法电路1202中与目标参考光角度相加。该相加结果和表示由相位共轭光学系统12算出的当前的参考光角度的参考光角度检测信号输入到减法电路701中。减法电路701生成作为2个输入的差的参考光角度误差信号，通过经由伺服信号生成电路83、访问控制电路81的过程对误差信号进行滤波等，处理成适用于控制致动器222的参考光角度控制信号。利用该参考光角度控制信号使致动器222动作，使电流计式反射镜221的角度变化，通过反复进行将该误差再次反馈的控制，从而接近期望的目标参考光角度。然而，由于施加有角度扫描信号，参考光角度并不与目标参考光角度一致，而是以目标参考光角度为中心振动。此外，图12中表示了电路的动作，也可以由软件实现等同的功能。另外，参考光角度控制方法并不限定于图12，只要能够使电流计式反射镜221以作为目标的角度为中心以微小角度δ振动，采用任何方式皆可。例如，也可以是与角度扫描信号相加的不是目标参考光角度，而是减法电路1203的输出。

图13表示了相对于参考光角度变化的光检测器218的曝光时刻。

通过上述参考光角度控制电流计式反射镜221在参考光角度θn-δ至θn+δ之间振动，作为振动中心的参考光角度达到目标参考光角度后，在振动的1/2周期(π/ω)以上的期间(从t2到t3)中，对入射到光检测器218的再现光进行曝光。

此外，在上述说明中，总是将角度扫描信号与目标参考光角度相加，但也可以变更为在参考光角度到达目标参考光角度θn后，或者使目标参考光角度从θn-1变化到θn一定时间后，将角度扫描信号与目标参考光角度相加。

通过本实施例，在与角度扫描信号的周期相比，光检测器218的曝光期间足够长的情况下，只需在现有的系统中施加角度扫描信号就能够简单地扩大再现参考光角度裕度。

实施例3

与实施例1不同的是，如图8所示的参考光角度变化和光检测器218的曝光时刻。

相对于在实施例1中曝光期间中的参考光角度随着时间增加(减少)，本实施例的特征在于在参考光角度控制的过度响应期间中进行再现。

图14是表示本实施例中的相对于参考光角度变化的光检测器218的曝光时刻。

在实施例1所示的参考光角度控制中，如图14所示，使目标参考光角度从θn-1到θn变化的情况下，实际上电流计式反射镜221进行响应的参考光角度如图14的参考光角度所示暂时不稳定。该响应特性能够根据致动器222和电流计式反射镜221的特性算出，在与电流计式反射镜221从参考光角度θn+δ到θn-δ’发生变化相对应的期间(从t4到t5)中，对入射到光检测器218的再现光进行曝光。

此外，图14中使曝光期间(从t4到t5)为角度振动的1/2周期左右，但并不限定于此，只需在过度响应期间中进行曝光即可。

通过本实施例，能够在角度稳定前的过度响应期间中曝光，角度控制的精度和稳定性的要求值可以较低，能够缩短角度变化所需的时间，能够实现高速的传输速度。

实施例4

与实施例1不同的是，如图8所示的参考光角度变化和光检测器218的曝光时刻。

相对于实施例1中使参考光角度非连续地动作，本实施例的特征在于使参考光角度连续地变化，仅在该角度范围进行曝光并再现。

图15表示本实施例中相对于参考光角度的变化的光检测器218的曝光时刻。

如图15所示，使参考光角度连续地变化，例如在对以θn记录的页数据进行再现时，在与电流计式反射镜221从参考光角度θn-δ到θn+δ发生变化相对应的期间(从t6到t7)中，对入射到光检测器218中的再现光进行曝光。

此外，如图15所示的参考光角度变化由一次函数描述，但并不限定于此，例如相对于从θn-1+δ到θn-δ的速度，从θn-δ到θn+δ时可以使之减速。

通过本实施例，由于不需要进行急剧的角度变化，提高了控制的稳定性，到达角度稳定的时间所需的等待减少，因而能够实现高速的传输速度。

实施例5

与实施例1不同的是，如图7所示的参考光角度控制方法。

相对于实施例1中为了使微小角度δ发生变化而使用致动器222，本实施例的特征在于利用压电元件等别的方法使其发生变化。

图16表示了本实施例中的参考光角度的微小变化方法。

在图16的电流计式反射镜221的背面配置有第一压电元件1601和第二压电元件1602。所谓压电元件的通过施加电压而实现微小的位移的元件，通过使施加的电压和频率变化，能够得到任意的位移量和振动周期。

针对利用图16的结构的参考光角度控制方法进行说明。

例如在对以参考光角度θn记录的页数据进行再现时，通过使致动器222动作而使参考光角度到达目标参考光角度θn后，或者使目标参考光角度从θn-1变化到θn一段时间后，在第一压电元件1601上施加周期性变动的电压，在第二压电元件1602上施加与对第一压电元件1601所施加的电压逆相地周期性变动的电压，使电流计式反射镜221振动。在赋予该振动的期间，对入射到光检测器218的再现光进行曝光。

此外，图16中表示了使用第一压电元件1601和第二压电元件1602的2个的结构，压电元件的数目并不限定于此，可以使用一个或者多个使电流计式反射镜振动。

此外，图16中表示了使用压电元件作为使电流计式反射镜221振动的方法的例子，并不限定于此，也可以使用不同于致动器222的其他方法使电流计式反射镜221发生振动。

此外，可以总是对压电元件施加周期性变动的电压，在保持振动的状态下进行致动器222的控制。

进一步，在上述说明中为配置有第一压电元件1601和第二压电元件1602的是电流计式反射镜221，但并不限定于此，可以例如设置于图2的电流计式反射镜216上等，对于与参考光角度控制有关的若干或所有构成要素适用。

通过本实施例，微小角度δ变化的周期不被致动器222的性能所束缚，可以更高速地变化，因而曝光时间的设定自由度变大，能够实现高速的传输速度。

实施例6

与实施例1不同的是，如图7所示的参考光角度的控制方法。

相对于实施例1中为了使微小角度δ发生变化而使用致动器222，本实施例的特征在于对参考光赋予像差等使波前变化而实现。

图17表示了本实施例中的参考光角度的微小变化方法。

图17中配置了变形反射镜1701来代替图7等的电流计式反射镜221。此外致动器222变更为不仅能使变形反射镜1701的角度变化也能使其位置变化的部件。变形反射镜是在多个致动器上保持薄的反射镜，通过控制各致动器使反射镜形状任意变化的部件，能够自由地设定反射光的波前。

针对利用图17的结构的参考光角度控制方法进行说明。

在记录时，使变形反射镜1701的反射镜形状为平面，和通常一样以单一的参考光角度进行记录。当再现时，例如对以参考光角度θn记录的页数据进行再现时，通过使致动器222动作，在使参考光角度到达目标参考光角度θn后，以记录在光信息记录介质1中的全息图1702的大小L的量前后(±L)地振动。进一步，使变形反射镜1701的反射镜形状为形成例如全息图1702的中心与端部的角度差为δ的发散光或会聚光的形状。通过上面的动作，能够在全息图1702的全区域上照射±δ范围的光线，能够得到与实施例1相同的效果。

并且，图17中表示了利用变形反射镜1701作为使参考光的波前变化的方法，但并不限定于此，只要使参考光的波前发生变化，可以使用液晶全息光学元件等。

实施例7

与实施例1不同的是，如图7所示的参考光角度控制方法和如图9所示的曝光的参考光角度范围。

图18表示了本实施例中的进行曝光的参考光角度。

在从实施例1到实施例6中通过使参考光角度以微小角度δ连续地变化从而扩大参考光角度裕度，与此相对，如图18所示，本实施例的特征在于如以θn-δ’m、θn、θn+δ’m(m：自然数)等离散的角度进行曝光。

图19表示了本实施例中的参考光角度的微小角度变化方法。

图19中配置有反射型衍射光栅1901代替图7等的电流计式反射镜221。反射型衍射光栅1901的控制只要以如下方式进行即可：例如在对以参考光角度θn记录的页数据进行再现时，通过使致动器222动作，使得反射型衍射光栅1901的0次衍射光为参考光角度θn。但是，例如在m＝1的情况下等，需要预先设计衍射光栅的光栅间距使得反射型衍射光栅1901的1次衍射角为δ’。

此外，图19中表示了使用反射型衍射光栅1901作为产生衍射光的方法的例子，但并不限定于此，只要产生衍射光，也可以使用液晶全息光学元件等。

通过本实施例，不需要实施用于使微小角度δ变化的控制，能够使用与现有技术相同的参考光角度控制技术来增大参考光角度裕度，能够实现高速的传输速度。

实施例8

与实施例7不同的是，如图19所示的参考光角度的微小角度变化方法。

在实施例7中为了同时形成不同的参考光角度而使用衍射光栅，与此不同，本实施例的特征在于使用了多层结构体。

图20中表示本实施例中的参考光角度的微小角度变化方法。

图20中配置有多层结构体代替图7等的电流计式反射镜221。该多层结构体由第一反射层2001、第二反射层2002、第三反射层2003构成。多层结构体的控制可以按照如下方式进行，即：例如在对以参考光角度θn记录的页数据进行再现时，以通过使致动器222动作，使得来自多层结构体的第一反射层2001的反射光成为参考光角度θn。但是，需要预先以使第一反射层2001与第二反射层2002、第一反射层2001与第三反射层2003的反射面分别为-δ、+δ的方式设计。此外，为了使来自各反射层的反射光的相位一致，优选第一反射层2001和第二反射层2002的中心之间的距离d0，以及第二反射层2002和第三反射层2003的中心之间的距离d1为n+1/2波长左右(n：自然数)。但是，距离d0、d1并不限定为该长度。

进一步，图20中表示了反射层为3个的例子，但并不限定于此。

通过本实施例，不需要实施用于使微小角度δ变化的控制，能够使用与现有技术相同的参考光角度控制技术来增大参考光角度裕度，能够实现高速的传输速度。

实施例9

与实施例1不同的是，如图8所示的光检测器218的曝光时刻。

在实施例1中，在使微小角度δ发生变化的期间，使光检测器218持续曝光，与此不同，本实施例的特征在于分多次进行曝光。上面说明的实施例中，为了再现以参考光角度θn记录的页数据，使微小角度δ变化进行再现，更严密地说再现像的位置和倍率等微小地发生变化。因此，分多次进行曝光，并在对各自的再现图像进行修正图像失真的处理后再合成，能够进一步提高SNR。

图21表示本实施例中的光检测器218的曝光时刻，图22表示本实施例中的多个图像的相加方法。

如图21所示，与电流计式反射镜221从以作为目标的参考光角度θn为中心仅偏移微小角度δ的参考光角度θn-δ到θn+δ发生变化相对应，在第一期间(从t8到t9)、第二期间(从t10到t11)、第三期间(从t12到t13)中，对入射到光检测器218的再现光进行曝光。此外，在此，以3个期间进行说明，但并不限定于此。

下面利用图22针对这些再现图像的合成方法进行说明。

在这3个期间被摄影的图像从光检测器218输出，通过多路信号分离器电路(demultiplexer)2201分别分离到对应各时间的电路中。第一期间中被摄影的图像在第一修正电路2202中修正失真，保存在第一图像存储器2205中。同样地，对于第二期间，使用第二修正电路2203、第二图像存储器2206，对于第N期间(N：自然数)，使用第N修正电路2203、第N图像存储器2206。在从参考光角度θn-δ到θn+δ完成摄影后，将存储在各图像存储器中的图像在加法电路2208中相加，在标准化电路2209中对亮度进行标准化后，在信号处理电路85中进行解码为原来的用户数据的处理。

此外，图像的修正并非一定需要实行，另外即使在未实行修正的情况下信号处理电路不合成图像，从第一到第N期间持续曝光即可。

此外，以实施例1为例说明了本实施例的适用对象，但并不限定于此，可以适用于实施例1到实施例6中的任意一个。

进一步，在图22中以电路表示了动作，但也可以由软件实现同等的功能。

通过本实施例，能够减少因从作为目标的参考光角度偏离而引起的再现像的失真，能够进一步地改善SNR。

实施例10

与实施例9不同的是，如图22所示的多个图像的相加方法。

实施例9中需要与曝光次数相应量的修正电路和图像存储器，本实施例的特征在于分别需要1个就能够实施。

图23表示了本实施例中的多个图像的相加方法，图24表示本实施例中的再现流程。

下面针对本实施例中的再现动作进行说明。

例如在对以参考光角度θn记录的页数据进行再现时，首先初始化图像存储器2303(S2401)。接着，通过使致动器222动作将参考光角度移动到θn-δ(S2402)，使光检测器218曝光获得再现图像(S2403)，通过修正电路2301修正失真(S2404)、将修正图像和图像存储器2303的输出在加法电路2302中相加(S2405)并将相加的结果存储在图像存储器2303中(S2406)。此时，判定当前的参考光角度是否到达了微小变化终了角度θn+δ(S2407)，如果未到达，进一步地移动微小角度δ’(比δ更小)，重复从S2403的处理到S2407的处理。在S2407中判断为达到了θn+δ的情况下，将加法电路2302的输出输入到标准化电路2209中对亮度进行标准化(S2409)后，由信号处理电路85进行解码到原来的用户数据的处理(S2410)。

此外，图23中以电路表示了动作，但也可以由软件实现同等的功能。

通过本实施例，能够减少因从作为目标的参考光角度偏离而引起的再现像的失真，能够进一步地改善SNR。并且，能够缩减电路规模进行安装。

符号说明：

1……光信息记录介质

10……光信息记录再现装置

11……拾取器

12……相位共轭光学系统

13……盘处理光学系统

14……盘旋转角度检测用光学系统

50……旋转电机

81……访问控制电路

82……光源驱动电路

83……伺服信号生成电路

84……伺服控制电路

85……信号处理电路

86……信号生成电路

87……光闸控制电路

88……盘旋转电机控制电路

89……控制器

201……光源

202……准直透镜

203……光闸

204……光学元件

205……偏振分束器

206……信号光

207……偏振分束器

208……空间光调制器

209……扩束器

210……中继透镜

211……相位(Phase)掩模板

212……中继透镜

213……空间滤波器

214……反射镜

215……反射镜

216……反射镜

217……致动器

218……光检测器

219……透镜

220……透镜

221……反射镜

222……致动器

223……参考光

224……偏振方向变换元件

225……物镜

701……减法电路

1201……角度扫描信号生成电路

1202……加法电路

1203……减法电路

1601……第一压电元件

1602……第二压电元件

1701……变形反射镜

1702……全息图

1901……反射型衍射光栅

2001……第一反射层

2002……第二反射层

2003……第三反射层

2201……多路信号分离器电路

2202……第一修正电路

2203……第二修正电路

2204……第N修正电路

2205……第一图像存储器

2206……第二图像存储器

2207……第N图像存储器

2208……加法电路

2209……标准化电路

2301……修正电路

2302……加法电路

2303……图像存储器

Claims (11)

1.一种利用全息摄影再现信息的光信息再现方法，其能够对记录有将信号光与参考光叠加时产生的干涉图案的介质进行再现，

在信息再现时，以具有规定角度宽度的参考光角度对介质照射参考光，

所述参考光在所述干涉图案发生衍射生成再现光，

由光检测器检测所述再现光，

通过对由所述光检测器检测出的信号进行信号处理再现信息。

2.如权利要求1所述的光信息再现方法，其特征在于：

在信息再现时，使参考光角度从第一角度变化到第二角度将参考光照射到介质上，以具有所述规定角度宽度的参考光角度将参考光照射到介质上。

3.如权利要求1所述的光信息再现方法，其特征在于：

在信息再现时，使参考光角度在第一角度至第二角度的范围中振动将参考光照射到介质上，以具有所述规定角度宽度的参考光角度将参考光照射到介质上。

4.如权利要求3所述的光信息再现方法，其特征在于：

在信息再现时，将因参考光角度控制时的过度响应产生的振动而从第一角度变化到第二角度的参考光照射到介质上。

5.如权利要求3所述的光信息再现方法，其特征在于：

在信息再现时，通过用于使参考光角度振动的元件使参考光角度在第一角度到第二角度的范围中振动，将参考光照射到介质上。

6.一种利用全息摄影再现信息的光信息再现装置，其能够对记录有将信号光与参考光叠加时产生的干涉图案的介质进行再现，该光信息再现装置的特征在于：

具备使参考光的波前发生变化的光学元件；

在信息再现时，将变化成与记录时不同的参考光波前的参考光照射到介质上，所述参考光在所述干涉图案发生衍射生成再现光，由光检测器检测所述再现光，并通过信号处理再现信息。

7.一种利用全息摄影再现信息的光信息再现方法，其能够对记录有将信号光与参考光叠加时产生的干涉图案的介质进行再现，该光信息再现方法的特征在于：

在信息再现时，以多个参考光角度对介质照射参考光；

所述参考光在所述干涉图案发生衍射生成再现光；

由光检测器检测所述再现光；

通过对由所述光检测器检测出的信号进行信号处理再现信息。

8.如权利要求7所述的光信息再现方法，其特征在于：

在信息再现时，将利用光学元件使参考光发生衍射所生成的多个衍射光照射在介质上，其中所述光学元件用于使参考光发生衍射生成多个衍射光。

9.如权利要求7所述的光信息再现方法，其特征在于：

在信息再现时，将由光学元件反射到多个角度的参考光照射到介质上，其中所述光学元件用于将参考光反射到多个角度。

10.一种利用全息摄影再现信息的光信息再现方法，其能够对记录有将信号光与参考光叠加时产生的干涉图案的介质进行再现，该光信息再现方法的特征在于：

在信息再现时，将具有第一参考光角度的第一参考光照射到介质上，所述第一参考光在所述干涉图案发生衍射生成第一再现光，取得由光检测器检测所述第一再现光而得到的第一检测结果，

将具有第N参考光角度的第N参考光照射到介质上，所述第N参考光在所述干涉图案发生衍射生成第N再现光，取得由光检测器检测所述第N再现光而得到的第N检测结果，其中，N为自然数，

将从所述第一到第N的检测结果相加，通过进行信号处理再现信息。

11.一种利用全息摄影再现信息的光信息再现装置，其能够对记录有将信号光与参考光叠加时产生的干涉图案的介质进行再现，该光信息再现装置的特征在于，包括：

生成参考光的激光光源；

将从所述激光光源射出的参考光以具有规定角度宽度的参考光角度导向介质的反射镜；

对通过引导到所述介质上的参考光照射该介质所得到的再现光进行检测的光检测器；和

对所述光检测器的输出进行信号处理的信号处理电路。

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