CN1961263A - 全息图再现装置和全息图再现方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种可小型化的全息图再现装置。本发明的全息图再现装置以大致相同的光轴向记录媒体照射相干的参考光束和根据记录信息被空间调制的信号光束，并从记录了基于该参考光束和该信号光束之间的干涉的衍射光栅的区域的记录媒体再现该记录信息。该全息图再现装置包括：光源部，射出相干的光束；光束照射部，向该记录媒体的该衍射光栅的区域照射该光束；聚光部，将通过向该衍射光栅的区域照射该光束而再现的再现光束向会聚位置聚光；入射光处理部，在该会聚位置上设置并从该再现光束中分离其傅立叶0次成分和衍射光成分；和检测部，从该衍射光成分中检测出该记录信息。
Description
技术领域
本发明涉及利用全息图存储器的全息图再现方法和光信息再现装置。
背景技术
作为利用了全息图的原理的数字信息记录系统，已知有体积全息图记录系统。该系统的特征是将记录信息作为折射率的变化记录到由光折变材料等光敏材料构成的记录媒体上。
现有的全息图记录再现方法之一有使用傅立叶变换来进行记录再现的方法。
如图1所示，在现有的4f系统全息图记录再现装置中，将从激光光源LD发出的激光束1在光束分离器2中分割为光束1a和光束1b。光束1a在光束扩展器BX中使光束直径扩大，并作为平行光，照射到透过型的TFT液晶显示装置(LCD)的面板等的空间光调制器SLM中。空间光调制器SLM将由编码器3信号变换后的应记录的信息作为电信号来接收，并形成二维数据，即在平面上明暗两维光点图形等的记录信息。光束1a在透过空间光调制器SLM后，在空间上进行光调制，变为包含数据信号成分的信号光束。包含了光点图形信号成分的信号光束1a通过离开其焦点距离f放置的傅立叶变换透镜4，光点图形信号成分被傅立叶变换，而聚光到记录媒体5内。另一方面，在光束分离器2中分割后的光束1b作为参考光通过平面镜6、7导入到记录媒体5内，信号光束1a的光路和记录媒体5的内部交差干涉而形成光干涉图案，并将光干涉图案整体作为折射率的变化等的衍射光栅来进行记录。
这样，来自由相干平行光照明的光点图形数据的衍射光通过傅立叶变换透镜来成像，修改其焦点面，即傅立叶面上的分布而将傅立叶变换的结果的分布与相干参考光干涉后，将其干涉条纹记录在焦点附近的记录媒体上。在第一页的记录结束后，将旋转镜7旋转预定量，且使其位置平行移动规定量，而使参考光束1b相对记录媒体5的入射角度变化，而以相同工序来记录第二页。这样通过进行依次记录，而进行角度复用记录。
另一方面，在再现时，进行逆傅立叶变换而再现光点图形像。在信息再现中，如图1所示，例如通过空间光调制器SLM来截断信号光束1a的光路，而仅将参考光束1b照射到记录媒体5中。再现时，组合平面镜的旋转和直线移动来使平面镜的位置和角度变化而进行控制，使其与记录了再现的页时的参考光束为相同的入射角度。在照射了参考光束1b的记录媒体5的信号光束1a的入射侧的相反侧，出现再现了所记录的信号光的再现波。若将该再现波导入到逆傅立叶变换透镜8，来进行逆傅立叶变换，则可以再现光点图形信号。进一步，通过焦点距离位置的图像检测传感器9来接收该光点图形信号，并重新转换为电的数字信号后，发送到解码器10，则再现原始的数据。这样，在几mm角左右的体积中来进行复用记录(日本特开2001-184637号公报)。
上述的复用记录的方式需要旋转镜7等的正确控制，同时，有很难实现装置的小型化的问题。因此，提出了通过使用球面波，平行移动记录媒体和记录光学系统来进行复用记录的方法(D.Psaltis，M.Levene，A.Pu，G.Barbastathis and K.Curtis，“Holographic storageusing shift multiplexing”，OPTICS LETTERS，Vol.20，No.7，(April 1，1995)p.782-784)，图2表示使用这样的原理来进行空间复用，并进一步使参考光束和信号光束同轴的结构。
如图2所示的现有的全息图记录装置具有射出相干光束1的激光光源LD、光束扩展器BX和第一半棱镜。第一半反射棱镜HP1使所入射的光束1沿与该光束的光轴相同的方向透过且沿相对该光轴垂直的方向反射而分离光束。
透过了第一半反射棱镜HP1的光束为信号用光束，进行照射，使其入射到空间光调制器SLM中。信号用光束在通过显示了数据的空间光调制器SLM后，进行光调制，并成为包含数据作为光点矩阵成分的信号光束1a。照射信号光束1a，使其入射到第二半反射棱镜HP2中。
通过第一半反射棱镜HP1反射后的参考光束1b由第一平面镜M1和第二平面镜M2进行反射，并入射到第二半反射棱镜HP2中。
第二半反射棱镜HP2透射过来自空间光调制器SLM的信号光束1a，向相对该光束的光轴垂直的方向、即、与信号光束1a相同的行进方向来反射来自第二平面镜M2的参考光束1b。
来自第二半反射棱镜HP2的信号光束1a和参考光束1b的混合光束照射到傅立叶变换透镜4中。傅立叶变换透镜4对信号光束1a的光点矩阵成分进行傅立叶变换，而聚光到全息图记录媒体5上，使其在焦点会聚。
再现时，与上述的图1的现有例相同，通过空间光调制器SLM来截断信号光束1a的光路，并仅向记录媒体照射参考光，从而将来自在记录媒体中形成的衍射光栅的再现光导入到逆傅立叶变换透镜8中来加以接收，并再现原始的数据。由于该结构中，仅通过平行移动媒体来进行复用记录，所以有容易适用于板状的记录媒体，尤其是圆盘状的记录媒体形状的优点。但是，在该结构的情况下，在信息再现时，参考光的没有被衍射的成分和来自衍射光栅的衍射光成分沿同一光轴来进行传送，进一步，一般情况下与来自衍射光栅的衍射光的强度相比，参考光的没有被衍射的成分的强度大。因此，有再现信号的读取性能劣化的问题。
发明内容
因此，在本发明要解决的问题中，可列举提供可小型化的全息图记录媒体的全息图再现方法和全息图再现装置作为一例。
基于本发明的某个特征的全息图再现装置，将在大致相同的光轴上包含相干的参考光成分和根据记录信息被空间调制的信号光成分的记录光束向记录媒体进行照射，以从记录了上述参考光成分和上述信号光成分之间的干涉的衍射光栅的区域再现上述记录信息，其特征在于，包括：光源部，射出相干的光束；光束照射部，向所述记录媒体的所述衍射光栅的区域照射所述光束；聚光部，将通过向所述衍射光栅的区域照射所述光束而再现的再现光束向会聚位置聚光；入射光处理部，在所述会聚位置上设置，并且分离所述再现光束的傅立叶0次成分和所述再现光束的衍射光成分；和检测部，从所述衍射光成分中检测出所述记录信息。
基于本发明的另一特征的全息图再现方法，将在大致相同的光轴上包含相干的参考光成分和根据记录信息被空间调制的信号光成分的记录光束向记录媒体进行照射，以从记录了上述参考光成分和上述信号光成分之间的干涉的衍射光栅的区域再现上述记录信息，其特征在于，包括：照射工序，向所述记录媒体的所述衍射光栅的区域照射相干的光束；聚光工序，将通过所述照射工序再现的再现光束向会聚位置聚光；入射光处理工序，通过在所述会聚位置设置的入射光处理部，来分离所述再现光束的傅立叶0次成分和所述再现光束的衍射光成分；和再现工序，从所述衍射光成分中再现所述记录信息。
附图说明
图1是表示现有的全息图记录再现系统的示意结构图；
图2是表示现有的全息图记录再现系统的示意结构图；
图3是说明在本发明所使用的全息图记录媒体上记录信息的全息图记录装置的示意结构图；
图4是说明本发明的全息图再现装置的实施例的示意结构图；
图5是说明本发明的实施例的全息图再现装置中所使用的入射光处理部的动作的曲线和曲线图；
图6是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图7是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图8是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图9是说明在本发明的实施例的全息图再现装置中使用的入射光处理部的动作的曲线和曲线图；
图10是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图11是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图12是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图13是说明在本发明的实施例的全息图再现装置中使用的入射光处理部的动作的曲线和曲线图；
图14是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图15是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图16是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图17是说明本发明的全息图再现装置的变形例的示意结构图；
图18是说明在本发明所使用的全息图记录媒体上记录信息的全息图记录装置的变形例的示意结构图。
具体实施方式
下面，参考附图说明本发明的全息图再现方法和全息图再现装置。
<全息图记录媒体>
本发明的全息图再现方法和全息图再现装置中使用的全息图记录媒体包含将相干的参考光成分和根据记录信息在空间上调制的信号光成分在大致相同的光轴上包含的记录光束照射到记录媒体上，记录了该参考光成分和该信号光成分之间的干涉形成的衍射光栅的区域的记录媒体部。
该记录媒体部由透光性的光敏材料构成。该光敏材料使用具有光传导性和电光学效应(表示与施加电场的一次项成正比的折射率变化)，施主(donor)能级和受主(acceptor)能级存在于带隙深的电平的材料的所谓光折变材料、烧孔材料、光色材料(photochromicmaterial)、光聚合物材料等。即，该光敏材料使用可以保存光强度分布的材料。由于光折变材料可以不使用化学反应等在内部写入衍射率光栅，所以适用于可实现可逆改写的存储器。光折变材料有：半导体材料中有AlGaAs/GaAs、InGaN/InGaN量子阱等，介质材料中有LiNbO3等，有机材料中是包含PVK(聚乙烯基咔唑)/TNF(三硝基芴酮)等的电荷转移络合物有机光敏材料(包含有色的材料)等。光聚合物材料有例如DuPont公司的OmniDex等。
在包含如上所述的记录媒体部的全息图记录媒体上，记录对应于通过照射例如参考光束和承载了应记录信息的信号光束而产生的光干涉分布的衍射光栅的区域，由此来记录记录信息。例如，通过如图3所示的全息图记录装置，而在该全息图记录媒体上记录了记录信息。
全息图记录装置包含射出相干光束的激光光源LD。激光光源LD使用例如接近红外激光波长850nm的DBR(Distributed BraggReflector：分布布拉格反射器)激光器。
从激光光源LD射出光束11，在光束11的光路上配置光闸SHs和光束扩展器BX。光闸SHs通过控制器(cont.)来进行控制，控制光束11通过的时间、即光束向后述的记录媒体部的照射时间。光束扩展器BX扩大通过光闸SHs后的光束11的直径而变为平行光线。
通过光束扩展器BX成为平行光线的光束11入射到第一半反射棱镜HP1中，第一半反射棱镜HP1使所入射的光束11沿与该光束的光轴相同的方向透过且沿相对该光轴垂直的方向反射后，分离光束。
透过第一半反射棱镜HP1的光束变为信号用光束，并加以照射，使其入射到空间光调制器SLM中。空间光调制器SLM接收从编码器12供给的对应于应记录的记录数据的电的数据(二维光点图形数据)，而可以显示明暗的光点矩阵信号。信号用光束在通过显示了数据的空间光调制器SLM后，进行光调制，并成为包含数据作为光点矩阵成分的信号光束11a。照射信号光束11a，使其入射到第二半反射棱镜HP2。
通过第一半反射棱镜HP1反射的参考光束11b由第一平面镜M1和第二平面镜M2反射，而入射到第二半反射棱镜HP2中。
第二半反射棱镜HP2透过来自空间光调制器SLM的信号光束11a，并向相对该光束的光轴垂直的方向、即与信号光束11a相同的行进方向来反射来自第二平面镜M2的参考光束11b。因此，第二半反射棱镜HP2成为使信号光束11a和参考光束11b合流的合流部。
将来自第二半反射棱镜HP2的信号光束11a和参考光束11b的混合光束照射到傅立叶变换透镜13中。傅立叶变换透镜13对信号光束11a的光点矩阵成分进行傅立叶变换，并且在全息图记录媒体14的记录媒体部(图中未示)附近聚光，使其在焦点会聚。在图3的例子中，描述了在记录媒体14的后方会聚在焦点，但是也可在记录媒体的前方会聚在焦点。另外，若记录媒体部(图中未示)的厚度足够，则也可在其内部会聚在焦点。另外，若光闸SHs打开，则配置全息图记录媒体14，使得从傅立叶变换透镜13将信号光束11a和参考光束11b以预定入射角度(例如零度)入射到该记录媒体部的入射面上。另外，空间光调制器SLM配置在傅立叶变换透镜13的焦点距离位置上。另外，若将全息图记录媒体14安装在作为使其移动的支承部的可动台15上，则通过使可动台15动作而依次改变参考光束和信号光束相对全息图记录媒体的照射位置，从而可以记录多个衍射光栅的区域。另外，可以将可动台15连接到控制器上，从控制器接收控制信号后控制全息图记录媒体的位置。
对于如上所述的全息图记录装置中的全息图记录媒体的信息的记录如下这样来进行。从激光光源LD射出的光束11透过开状态的光闸SHs和光束扩展器BX后，入射到第一半反射棱镜HP1中。第一半反射棱镜HP1分离为沿与光束11的光轴相同的方向行进的信号用光束和向与该光轴垂直的方向行进的参考光束。
与沿分离前的光束11的光轴相同方向行进的透射过第一半反射棱镜HP1后的信号用光束，接收从编码器12供给的二维光点图形数据，透过显示明暗的光点矩阵信号的空间光调制器SLM。透过了空间光调制器SLM的该信号用光束被光调制，而变为将数据作为光点矩阵成分包含的信号光束11a。将信号光束11a入射到第二半反射棱镜HP2中。
向与分离前的光束11的光轴垂直的方向行进的参考光束11b通过第一平面镜M1和第二平面镜M2沿垂直方向反射，而入射到第二半反射棱镜HP2中。
第二半反射棱镜HP2使信号光束11a和参考光束11b合流，沿大致相同的光轴行进，并将信号光束和参考光束照射到傅立叶变换透镜13中。傅立叶变换透镜13将信号光束和参考光束照射到全息图记录媒体14的记录媒体部(图中未示)，且在该记录媒体部内形成由信号光束和参考光束形成的光干涉图案。将对应于该光干涉图案的光的强度分布的折射率的变化等的衍射光栅的区域记录在该记录媒体部内。
下面记载通过如上所述的全息图记录装置所记录的全息图记录媒体的再现装置和再现方法。
<实施例1>
如图4所示，全息图再现装置16a包含射出相干光束的激光光源LD。激光光源LD可以是可从全息图记录媒体再现记录信息的光的波长，也可以是例如与在上述的全息图记录媒体上记录了全息图时所使用的光的波长相同的激光的光源。作为激光光源LD，例如可以使用接近红外激光波长850nm的DBR(Distributed Bragg Reflector)激光器。
从激光光源LD射出光束17，并在光束17的光路上，顺序配置光闸SHs、光束扩展器BX、第一物镜18a和全息图记录媒体14。
光闸SHs由控制器(cont.)来进行控制，通过该控制器来控制光束通过的时间，即向后述的全息图记录媒体的光束照射时间。
光束扩展器BX扩大通过了光闸SHs的光束17的直径而变为平行光线。
第一物镜18a对全息图记录媒体14的记录媒体部(图中未示)的装载位置来进行聚光，使得作为参考光束的光束17的焦点变为与记录时的参考光束相同。另外，光闸SHs、光束扩展器BX和第一物镜18a形成光束照射部。
全息图记录媒体14通过上述的全息图记录装置等在记录媒体部(图中未示)内将记录信息记录为衍射光栅的区域，且装载在作为使该记录媒体的位置移动的支承部的可动台15上。通过从光束照射部向该记录媒体部来照射参考光束，从与参考光束的入射侧相反侧导出对应于所记录的衍射光栅的再现光束19。再现光束中除了从所记录的衍射光栅再现的衍射光之外，还包含参考光的没有被衍射的成分(本申请说明书中，将该参考光的没有衍射的成分称作0次光，或0次光成分)。在再现光束19的光路上顺序配置第一逆傅立叶变换透镜20a和第二物镜18b，这些构成再现光引导部。第一逆傅立叶变换透镜20a与作为傅立叶变换透镜的第一物镜18a共轴配置。
第二物镜18b聚光再现光束，而作用为傅立叶变换透镜。在聚光位置上配置包含依赖于入射光束的光强度、反射率、吸收率和透过率的至少一个特性值变化的光敏材料构成的光学元件的入射光处理部21。作为该光敏材料，使用具有光束的照射时的透过率比非照射时的透过率低的特性值的光敏性的透过材料。
作为光敏性的该透过材料，有氧化物材料、光色材料、具有量子阱结构的量子封闭层和热色材料等。
氧化物材料通常(非照射或不足预定光强度的照射时)为透明，在光束的中心温度高，超过了一定的温度的区域中产生还原反应析出金属粒子而变为不透明，若温度下降则再次氧化而恢复为透明的氧化化合物。例如，可列举出有氧化银等。
光色材料通常(非照射或不足预定光强度的照射时)为透明，但是因照射光束(强度强的中心部分)的吸收向不稳定的不透明状态变化，若光束的强度变弱，则恢复到原来的透明状态。
具有量子阱构造的量子封闭层因量子封闭效应，在光束的强度强的中心部分中反射率提高，但是在光束强度弱的周围区域中很低地抑制反射率。
热色材料的一部分通常(非照射或不足预定光强度的照射时)为透明，仅超过一定温度的区域中变为不透明，若温度降低，则恢复为原来的透明状态。
包含具有如上所述的特性之一的材料构成的光学元件的入射光处理部21，在入射光束的强度强的位置入射光处理部的反射率或吸收率比通常高，所以，在入射光束的强度强的位置上的透过强度减少。通过采用该作用，入射光处理部21可以贡献为分离再现光束中的0次光和衍射光。将如上所述入射光束的强度弱的位置上使入射光透过的入射光处理部称作透过型的入射光处理部。
在透过了入射光处理部的光的光路上依次配置第二逆傅立叶变换透镜20b和像检测传感器22。第二逆傅立叶变换透镜20b与第二物镜18b共轴配置。另外，像检测传感器22配置在第二逆傅立叶变换透镜20b的焦点距离位置上，由电荷耦合元件CCD或互补型金属氧化膜半导体装置等的阵列等构成。像检测传感器22上连接解码器23，解码器23上连接控制器。
在如上所述的全息图再现装置16a中，在再现在全息图记录媒体上记录的记录信息的情况下，实施将来自激光光源LD的光束17经光闸SHs、光束扩展器BX、第一物镜18a照射到全息图记录媒体14的记录媒体部(图中未示)的照射工序。在该照射工序中，从照射了参考光束的该记录媒体部，生成对应于衍射光栅的再现光束(0次光和再现后的衍射光)。
将该再现光束导入到第一逆傅立叶变换透镜20a和第二物镜18b中，并进一步实施通过第二物镜18b聚光在到聚光位置上的聚光工序。在该聚光工序中聚光的再现光束在该会聚位置上照射入射光照射部21。
聚光工序后，来进行使用入射光处理部21分离再现光束的0次光和衍射光的入射光处理工序。这里，图5(a)(b)表示具有照射时的透过率比非照射时的透过率低的特性值(非照射时的透过率比照射时的透过率高的特性值)的光敏材料构成的透过型的入射光处理部再现时的动作。
在再现光束照射前的入射光处理部中(图5(a))，入射光处理部21一律地具有高的透过率。
在通过作用为傅立叶变换透镜的第二物镜18b会聚后的再现光束(0次光和衍射光)的处于会聚位置上的入射光处理部21的部分中，将再现光束分解为傅立叶成分。由于再现光束内的无调制的成分，即参考光(成分)是傅立叶0次成分，所以会聚到入射光处理部21的中心部分R1(图5(b))上，而形成光强度高的部分。再现光束内的调制后的成分分布在入射光处理部21的中心部分R1的外侧，光强度不怎么高。若将入射光处理部21的透过率减少的阈值TH设定在R1部分的光强度和周边的光强度之间，则可以仅使无调制的成分，即参考光成分减少。在进行了如上所述的入射光处理工序后，透过入射光处理部的再现光束的衍射光经图4所示的第二逆傅立叶变换透镜20b而导入到像检测传感器22中，来进行进行记录信息的再现的再现工序。像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，并转换为电数字信号后，发送至解码器23，则再现原来的记录数据。
如上所述，通过入射光处理部21的动作，在像检测传感器22中可以使再现不需要的0次光的光量减少，再现信息的检测变得容易。
在上述实施例中，将具有非照射时的透过率比照射时的透过率高的特性值的光敏材料用于入射光处理部，但是应该清楚还可使用该光敏材料是透光性且与非照射时相比，照射时的反射率和吸收率的至少一个升高的材料。
<实施例2A>
实施例1表示适用使入射光透过的形态的全息图记录媒体(下面，称作透过型的全息图记录媒体)的全息图再现装置，但是并不限于此，在适用使入射光反射的形态的全息图记录媒体(下面称作反射型的全息图记录媒体)的全息图再现装置中也可发挥同样的效果。
如图6所示，可适用反射型的全息图记录媒体的全息图再现装置16b在同一光轴上配置射出相干光束的激光光源LD和由光闸SHs、光束扩展器BX、第一半反射棱镜HP1和第一物镜18a构成的光束照射部。
光闸SHs由控制器来进行控制，控制来自光束光源LD的光束通过的时间。光束扩展器BX扩大通过了光闸SHs的光束17的直径而变为平行光线。第一半反射棱镜HP1使来自激光光源LD的光束透过而将该光束投射到第一物镜18a上。
第一物镜18a聚光该光束，而变为参考光束。将全息图记录媒体14配置在参考光束的会聚位置上。全息图记录媒体14具有记录了记录信息作为衍射光栅的区域的记录媒体部(图中未示)和由光反射材料构成的反射部(图中未示)，且装载在作为使该媒体的位置移动的支承部的可动台15上。
该记录媒体部通过照射参考光束，而生成对应于该衍射光栅的区域的再现光束(0次光和再现后的衍射光)。所生成的再现光束通过与在参考光束的入射侧相反侧上设置的该反射部来进行反射，并沿与参考光束的入射方向相反方向来行进。该再现光束被引导到第一物镜18a和第一半反射棱镜HP1。这时，对于再现光束第一物镜18a作用为逆傅立叶变换透镜。
第一半反射棱镜HP1沿垂直方向，即与再现光束的行进方向垂直方向来反射该再现光束，并将其从参考光束的光路分离。该再现光束通过第二物镜18b来再次聚光。如上所述，第一物镜18a、第一半反射棱镜HP1和第二物镜18b构成再现光引导部，构成光束照射部的第一物镜18a和第一半反射棱镜HP1公共。
在第二物镜18b的聚光位置上配置透过型的入射光处理部21，在透过了入射光处理部21的光的光路上依次配置第一逆傅立叶变换透镜20a和像检测传感器22。第一逆傅立叶变换透镜20a与第二物镜18b共轴配置。另外，像检测传感器22配置在第一逆傅立叶变换透镜20a的焦点距离位置上，并接收通过第一逆傅立叶变换透镜被逆傅立叶变换后的光。像检测传感器22上连接解码器23，解码器23上连接控制器。
如上构成的全息图再现装置16b中的记录信息数据的再现方法包括，首先将来自激光光源LD的光束经光闸SHs、光束扩展器BX、第一半反射棱镜HP1、第一物镜18a照射到全息图记录媒体14的照射工序。在该照射工序中，从照射了参考光的全息图记录媒体生成对应于在记录媒体上记录的衍射光栅的再现光束(0次光和再现后的衍射光)。该再现光束在与全息图记录媒体14的参考光束17的入射侧相反侧设置的反射部(图中未示)中进行反射。
在照射工序后，该再现光束导入到第一物镜18a，并向第一半反射棱镜HP1进行引导。第一半反射棱镜HP1沿垂直方向来反射该再现光束。该再现光束通过第二物镜18b聚光到透过型的入射光处理部21中来进行聚光工序。
透过型的入射光处理部21使照射再现光的0次光的部分的透过率降低，而截断0次光，同时使衍射光透过，来进行分离0次光和衍射光的入射光处理工序。与0次光分离后的再现光的衍射光经第一逆傅立叶变换透镜20a导入到像检测传感器22中。像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，重新转换为电数字信号后，发送到解码器23，则再现原始的数据。
<实施例2B>
实施例2B的全息图再现装置如图7所示，除了将图6所示的全息图再现装置16b的第一半反射棱镜HP1置换为偏光束分离器PBS，并在偏光束分离器PBS和第一物镜18a之间设置了1/4波长板λ/4之外，与上述的实施例2A的结构相同。再现工序也相同。
通过设置由偏光束分离器PBS和1/4波长板λ/4构成的、从参考光束的光路分离再现光束的分离部，光束的使用效率提高。
<实施例3A>
实施例1、2A和2B表示使用了透过型的入射光处理部的全息图再现装置，但是本发明的全息图再现装置并不限于此，也可使用在入射光束的强度强的位置使用入射光处理部的反射率比非照射时低的反射型的入射光处理部。
例如，图8所示的全息图再现装置16d在同一光路上配置与实施例1中说明的全息图再现装置16a相同的、射出相干光束的激光光源LD、光闸SHs和光束扩展器BX以及第一物镜18a构成的光束照射部，和透过型的全息图记录媒体14。进一步，在该光路上配置第一逆傅立叶变换透镜20a、第一半反射棱镜HP1、第二物镜18b和反射型的入射光处理部21。另外，第一逆傅立叶变换透镜20a与第一物镜18a共轴配置。
第一半反射棱镜HP1配置为透过从第一逆傅立叶变换透镜20a侧行进的光束，并沿垂直方向反射从第二物镜18b侧行进的光束。另外，配置像检测传感器22，使其可接收通过第一半反射棱镜HP1反射的光。将像检测传感器22连接到解码器23，将解码器23连接到控制器。
反射型的入射光处理部21配置在通过第二物镜18b聚光的聚光位置上，包含由反射率、吸收率和透过率中的至少一个特征值依赖于入射光束的光强度而变化的光敏材料构成的光学元件。作为光敏材料，使用了具有光束的照射时的反射率比非反射时的反射率低的特性值的光敏性的反射材料。
作为光敏性的反射材料，有相变材料、半导体微粒子材料和反光色材料(inverse photochromic material)、热色材料等。
相变材料通常(非照射或不足预定光强度的照射时)为不透明，但是在光束中心的温度高，超过了一定的温度的区域中相变而变为透明，若温度降低，则再次相变而恢复到原始的不透明状态。例如，可列举有锑等。
半导体微粒子材料通常(非照射或不足预定光强度的照射时)为不透明，但是仅在光束中心的温度高，超过了一定的温度的区域中变得透明，若温度降低，则返回到原始的不透明状态。
反光色材料通常(非照射或不足预定光强度的照射时)为不透明，但是因照射光束(强度强的中心部分)的吸收变为不稳定的透明状态，若光束的强度变弱，则恢复到原始的不透明状态。
热色材料的一部分通常(非照射或不足预定光强度的照射时)为不透明，但是仅在光束中心的温度高，超过了一定的温度的区域中变为透明，若温度降低，则恢复到原始的不透明状态。
包含该光敏性的反射材料的入射光处理部21通过在入射光束的强度强的位置上，入射光处理部R的透过率比通常高，从而使光束的反射强度减少。通过采用该作用，反射型的入射光处理部可以贡献为分离再现光束的0次光和衍射光。
在如上所述的全息图再现装置16d中，用于再现在全息图记录媒体上记录的信息数据的方法包含：将来自激光光源LD的光束17经光闸SHs、光束扩展器BX、第一物镜18a照射到全息图记录媒体14的记录媒体部(图中未示)的照射工序。从照射了参考光束的全息图记录媒体生成对应于所记录的衍射光栅的再现光束19而导出。
将再现光束19导入到第一逆傅立叶变换透镜20a而进行逆傅立叶变换，并透过第一半反射棱镜HP1后，进行通过第二物镜18b来聚光而照射入射光处理部21的聚光工序。聚光工序后，使用入射光处理部21来进行分离再现光束的0次光和衍射光的入射光处理工序。这里，图9(a)(b)表示由具有照射时的反射率比非照射时的反射率低的特性值(非照射时的反射率比照射时的反射率高的特性值)的光敏材料构成的反射型的入射光处理部的再现时的光敏材料的动作。
在再现光束照射前的入射光处理部21中(图9(a))，入射光处理部21一律地具有高的反射率。在通过第二物镜18b会聚后的再现光束(0次光和衍射光)的处于会聚位置上的入射光处理部21的部分中，将再现光分离为傅立叶成分。将再现光束内的无调制的成分，即参考光(成分)会聚在入射光处理部21的中心部分R1(图9(b))，而形成光强度高的部分。再现光束内的调制后的成分分布在入射光处理部21的中心部分R1的外侧，光强度不怎么高。若将入射光处理部21的反射率减少的阈值TH设定在R1部分的光强度和周边的光强度之间，则可以仅使无调制的成分，即参考光成分减少。这样，仅反射衍射光，并经第二物镜18b和第一半反射棱镜HP1而导入到像检测传感器22中。这时，第二物镜18b作用为逆傅立叶变换透镜。若像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，并再次转换为电的数字信号后，发送到解码器23，则再现原始的数据。通过如上所述的入射光处理部21的动作，可以在像检测传感器22中使再现不需要的再现光的0次光的光量减少，而使再现信息的检测变得容易。
在该实施形态中，将具有非照射时的反射率比照射时的反射率高的特性值的光敏材料用于入射光处理部，但是可以看出还可以使用该光敏材料是反射性且与非照射时相比照射时的透过率和吸收率的至少一个升高的材料。
<实施例3B>
实施例3B的全息图再现装置如图10所示，除了将图8所示的全息图再现装置16d的第一半反射棱镜HP1置换为偏光光束分离器PBS，在偏光光束分离器PBS和第二物镜18b之间设置1/4波长板λ/4之外，是与上述的实施例3A相同的结构。再现工序也相同。
通过设置由偏光光束分离器PBS和1/4波长板λ/4构成的从再现光束的光路分离再现光束的衍射光的分离部，光束的使用效率提高。
<实施例4A>
作为使用反射型的全息图记录媒体和反射型的入射光处理部构成的全息图再现装置的一例，有如图11所示的全息图记录装置16f。
全息图记录装置16f在同一光路上配置与实施例2A中说明的全息图再现装置16b相同的、由射出相干光束的激光光源LD、光闸SHs、光束扩展器BX、第一半反射棱镜HP1和第一物镜18a构成的光束照射部，和反射型的全息图记录媒体14。另外，全息图再现装置16f具有包含进一步沿垂直方向来反射通过第一半反射棱镜HP1沿相对该光路沿垂直方向反射的再现光束的第二半反射棱镜HP2的再现光引导部。再现光引导部包含对通过第二半反射棱镜HP2反射的再现光进行聚光的第二物镜18b、配置在通过第二物镜18b聚光的位置上的反射型的入射光处理部21和接收通过反射型的入射光处理部21反射的再现光束的衍射光的像检测传感器22。另外，在再现光引导部中，再现光的衍射光透过第二物镜18b和第二半反射棱镜HP2，而由像检测传感器22来接受光。
在如上所述的全息图再现装置16f中，再现在全息图记录媒体14上记录的信息数据的方法包含：将来自激光光源LD的光束经光闸SHs、光束扩展器BX、第一半反射棱镜HP1和第一物镜18a照射到反射型的全息图记录媒体部14的照射工序。全息图记录媒体部14通过照射参考光束，而生成对应于所记录的衍射光栅的再现光束(参考光和再现后的衍射光)，且向与参考光束的入射行进方向相反的行进方向导出该再现光束。将该再现光束引导到第一物镜18a和第一半反射棱镜HP1，并通过第一半反射棱镜HP1来沿垂直方向反射。反射后的再现光束入射到第二半反射棱镜HP2，并通过第二半反射棱镜HP2沿相对入射方向垂直的方向进一步反射。该再现光束通过第二物镜18b来会聚。在聚光位置上配置的反射型的入射光处理部21使照射了再现光的0次光的部分的反射率降低而透过或吸收0次光，并且使衍射光反射，来进行分离0次光和衍射光的入射光处理工序。反射后的衍射光经第二物镜18b、第二半反射棱镜HP2导入到像检测传感器22。像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，并在重新转换为电的数字数据信号后，发送到解码器23，则再现了原来的数据。
<实施例4B>
实施例4B的全息图再现装置如图12所示，除了将图11所示的全息图再现装置16f的第一半反射棱镜HP1置换为第一偏光光束分离器PBS1，并在第一偏光光束分离器PBS1和第一物镜18a之间设置1/4波长板λ/4，且将第二半反射棱镜HP2置换为第二偏光光束分离器PBS2，并在第二偏光光束分离器PBS2和第二物镜18b之间设置1/4波长板λ/4之外，是与上述的实施例4A的全息图再现装置相同的结构。再现工序也相同。
通过在再现光束的光路上设置偏光光束分离器和1/4波长板，光束的使用效率提高，像检测传感器中的再现光束的衍射光的光量提高。
实施例1到4B所示的任意一个实施方式中，入射光处理部在光束强度高的区域中进行如下动作：即，在透过型的情况下使透过率降低，在反射型的情况下进行使反射率降低的动作。在全息图记录媒体中再现了对应于记录信息的信号的再现光束的0次光和衍射光照射到入射光处理部中。这时，再现光束的0次光和衍射光之间有光强度差，即，通过0次光光强度比衍射光大，入射光处理部在0次光和衍射光中起到不同的作用。
在透过型的入射光处理部的情况下(实施例1、实施例2A、实施例2B)，在入射光处理部中，照射了0次光的范围通过使透过率降低，到达进行逆傅立叶变换的透镜的光量降低。另一方面，由于衍射光所照射的范围透过率仍然为高，所以几乎不衰减，而导入到进行逆傅立叶变换的透镜。
在反射型的入射光处理部的情况下(实施例3A、实施例3B、实施例4A、实施例4B)，在入射光处理部中，照射了0次光的范围反射率降低，到达进行逆傅立叶变换的透镜的光量降低。另一方面，由于衍射光照射的范围反射率仍为高，所以几乎不衰减，而导入到进行逆傅立叶变换的透镜。
通过如上所述的入射光处理部的动作，可以在像检测传感器中使再现不需要的参考光的光量降低，再现信息的检测变得容易。进一步，由于在入射光处理部上不存在预先划定的区域，所以不需要细微结构的加工，同时，使边界处的衍射和散射造成的对再现信号的噪声减少。
<实施例5A>
作为上述的实施例的入射光处理部的代替，也可使用设置了反射再现光束的0次光的反射部的入射光处理部。
例如，如图13(a)所示，入射光处理部24a包含由反射光的光反射材料构成的圆形的反射部25a、和由在反射部的周围形成的透过光的透光性材料构成的透过部26a。反射部25a的位置和大小使用傅立叶变换后的再现光的光量分布来决定，反射部25a对应于反射预定的光量以上的0次光且通过衍射光没有照射的大小。下面将该结构的入射光处理部24a称作0次光反射型的入射光处理部。
反射部25a的形状并不限于圆形，例如可以是矩形、三角形、五边形、6边形、8边形。
具有如上所述的0次光反射型的入射光处理部的全息图再现装置，优选地具有进行使入射光处理部的反射部的中心和在入射光处理部上聚光而入射的再现光束的光轴一致的光轴匹配(相对光轴垂直的面内方向)、和使0次光聚光到反射部的中心的焦点匹配(与光轴平行的方向)的单元。即，由于在再现光束的0次光的光轴附近0次光的光量大，所以通过使该光轴及其附近的0次光反射而与再现光的衍射光分离，从而使衍射光中包含的记录数据的检测变得容易。
具有0次光反射型的入射光处理部的全息图再现装置的一例如图14所示。全息图装置16h除下面的方面之外，与实施例1所示的全息图再现装置16a具有大致相同的结构。即，与图4的全息图再现装置16a相比，在将透过型的入射光处理部21置换为0次光反射型的入射光处理部24a、在第一逆傅立叶变换透镜20a和第二物镜18b之间透过从第一逆傅立叶变换透镜20a侧入射的光且沿垂直方向反射从第二物镜18b侧入射的光的第一半反射棱镜HP1、接收从第一半反射棱镜HP1反射的光的检测部27、根据来自检测部27的检测信号使入射光处理部的位置移动的第一驱动部28、根据来自检测部27的检测信号使第二物镜18b和第二逆傅立叶变换透镜20b的位置移动的第二驱动部29a、29b方面不同。
检测部27由电荷耦合元件CCD或互补型金属氧化膜半导体装置等的阵列等构成，向控制器(图中未示)中的检测信号处理电路供给检测信号。
第一和第二驱动部28、29a、29b连接到该控制器，从控制器接收对应于该检测信号的驱动信号，根据该驱动信号，第一驱动部28使入射光处理部24移动，第二驱动部29a、29b使第二物镜18b和第二逆傅立叶变换透镜20b分别移动。
检测部27、第一和第二驱动部28、29a、29b构成伺服机构，第一驱动部28使入射光处理部24a移动，第二驱动部29a、29b使第二物镜18b和第二逆傅立叶变换透镜20b移动，使得在入射光处理部中反射且由检测部27接收的0次光的光量最大，即，使再现光束的0次光的光轴和入射光处理部的反射部(图中未示)的中心一致。
如上所述结构的全息图再现装置16h中的记录信息数据的再现方法包含：将来自激光光源LD的光束经光闸SHs、光束扩展器BX、第一物镜18a向全息图记录媒体14照射的照射工序。从照射了参考光束的全息图记录媒体14中生成对应于在全息图记录媒体的记录媒体部(图中未示)上记录的衍射光栅的再现光束(0次光和所再现的衍射光)。再现光束生成后，将该再现光束导入到第一逆傅立叶变换透镜20a中来进行逆傅立叶变换，并透过第一半反射棱镜HP1，来通过第二物镜18b进行聚光到会聚位置上的聚光工序。聚光工序后，进行将所聚光的再现光束照射到入射光处理部24a，使再现光束的0次光在入射光处理部24a的反射部(图中未示)中被反射，并使再现光束的衍射光透过入射光处理部24a的透过部(图中未示)的入射光处理工序。
入射光处理部24a的该反射部中反射的0次光，以第二物镜18b、第一半反射棱镜HP1的顺序被引导，并在第一半反射棱镜HP1中从再现光束的光轴中沿垂直方向进行反射。将反射后的0次光入射到检测部27中，来检测出该0次光的光量。通过伺服机构来控制第一和第二驱动部28、29a、29b，使得0次光的光量最大，而定位入射光处理部24a的位置。
在进行了如上所述的入射光处理部24a、第二物镜18b和第二逆傅立叶变换透镜20b的定位后，将透过了入射光处理部24a的该透过部的再现光束的衍射光入射到像检测传感器22中。像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，并重新转换为电的数字数据信号后，送到解码器23，则再现原始的数据。
<实施例5B>
入射光处理部的反射部的中心和再现光的0次光的光轴之间的位置匹配也可通过检测出入射到入射光处理部的再现光束的位置来进行。
例如，如图15所示，全息图再现装置16i除下面的方面之外，与实施例5A所示的全息图再现装置16h具有大致相同的结构。即，与如图14所示的全息图再现装置16h相比，在省略检测从第二物镜18b侧向第一半反射棱镜HP1入射并沿垂直方向反射的光的检测部27、设置对从第一逆傅立叶变换透镜20b侧向第一半反射棱镜HP1入射并沿垂直方向反射的光进行聚光的透镜30、和检测出该聚光后的光的检测部27的方面不同。检测部27例如由用于光盘的拾取器的4分割检测器构成，将检测信号供给控制器(图中未示)中的检测信号处理电路。
第一和第二驱动部28、29a、29b连接到控制器，并从该控制器接收对应于该检测信号的驱动信号，且根据该驱动信号，第一驱动部28使入射光处理部24a移动，第二驱动部29a、29b使第二物镜18b和第二逆傅立叶变换透镜20b分别移动。
检测部27、第一和第二驱动部28、29a、29b构成伺服机构，再现光束的位置的检测利用非点像差法等的手段。由此，进行入射光处理部24a的定位。
如上所述结构的全息图再现装置16i中的记录信息数据的再现方法包含：将来自激光光源LD的光束经光闸SHs、光束扩展器BX、第一物镜18a照射到全息图记录媒体14的工序。通过将参考光束照射到全息图记录媒体14，生成对应于在全息图记录媒体14上记录的衍射光栅的再现光束(0次光和再现后的衍射光)。将该再现光束导入到第一逆傅立叶变换透镜20a中来进行逆傅立叶变换，并照射到第一半反射棱镜HP1中。第一半反射棱镜HP1分离为沿相对所入射的再现光束的入射光轴垂直方向反射的成分、和沿该光轴透过的成分。
沿垂直方向反射的再现光束成分经透镜30由检测部27来接收，并根据来自检测部27的检测信号来检测出再现光束的位置。根据该再现光束的位置，入射光处理部24a的位置通过第一驱动部28来进行定位，且第二物镜18b和第二逆傅立叶变换透镜20b的位置通过第二驱动部29a、29b来分别进行定位。
沿光轴透过第一半反射棱镜HP1的再现光束成分通过定位后的第二物镜18b来进行聚光。将聚光后的再现光束照射到入射光处理部24a中，再现光束的0次光在入射光处理部24a的反射部(图中未示)中进行反射，再现光束的衍射光透过入射光处理部24a的透过部(图中未示)。即，再现光束的0次光和衍射光在如上所述的定位后的入射光处理部24a中被分离。
透过了入射光处理部24a的该透过部的再现光束的衍射光经定位后的第二逆傅立叶变换透镜20b入射到像检测传感器22中。像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，并重新转换为电的数字信号后，送到解码器23，则再现原始的数据。
<实施例6A>
作为实施例5A和5B中说明的具有反射0次光的反射部的入射光处理部的代替，也可使用设置了透过再现光束的0次光的透过部的入射光处理部。
例如，如图13(b)所示，入射光处理部24b包含由透过光的透光性材料构成的圆形的透过部25b、和由在透过部的周围形成的反射光的反射材料构成的反射部26b。下面，将该结构的入射光处理部24b称作0次光透过型的入射光处理部。
0次光透过型的入射光处理部24b的透过部25b的位置和大小与实施例5A中说明的反射型的入射光处理部24a的反射部25a相同，使用傅立叶变换后的再现光的光量分布来决定。另外，透过部25b的形状并不限于圆形，可以是例如矩形、三角形、5边形、6边形、8边形。
具有如上所述的0次光反射型的入射光处理部的全息图再现装置，优选地具有进行使入射光处理部的透过部的中心和聚光到入射光处理部上而入射的再现光束的光轴一致的光轴匹配(相对光轴垂直的面内方向)、和使0次光聚光到透过部的中心的焦点匹配(与光轴平行的方向)的单元。
具有0次光透过型的入射光处理部的全息图再现装置的一例如图16所示。全息图装置16j除下面的方面之外，与实施例5A所示的全息图再现装置16h具有大致相同的结构。即，在将0次光反射型的入射光处理部24a置换为0次光透过型的入射光处理部24b，而省略第二逆傅立叶变换透镜20b，并替换像检测传感器22和检测部27而形成的方面与全息图再现装置16h不同。
在全息图再现装置16j上设置的检测部27、第一和第二驱动部28、29a构成伺服机构，第一驱动部28使入射光处理部24b移动，第二驱动部29a使第二物镜18b移动，使得由检测部27所接收的0次光的光量最大，即，使再现光的0次光的光轴和透过光的中心一致。
如上所述结构的全息图再现装置16j中的记录信息数据的再现方法包含：将来自激光光源LD的光束经光闸SHs、光束扩展器BX、第一物镜18a向全息图记录媒体14照射的照射工序。从照射了参考光束的全息图记录媒体14中生成对应于在全息图记录媒体的记录媒体部(图中未示)上记录的衍射光栅的再现光束(0次光和所再现的衍射光)。进行将该再现光束导入到第一逆傅立叶变换透镜20a中来进行逆傅立叶变换，并透过第一半反射棱镜HP1，来通过第二物镜18b进行聚光的聚光工序。进行将所聚光的再现光束照射到入射光处理部24a，使再现光束的0次光透过入射光处理部24b的透过部(图中未示)，并使再现光束的衍射光在入射光处理部24b的反射部(图中未示)中进行反射。
透过了入射光处理部24b的透过部的再现光束的0次光入射到检测部27，而检测出该0次光的光量。通过伺服机构来控制第一和第二驱动部28、29a，使得0次光的光量最大，从而定位入射光处理部24b和第二物镜18b的位置。
将由入射光处理部24b的反射部反射后的再现光束的衍射光从进行了定位的第二物镜18b向第一半反射棱镜HP1进行引导，并在第一半反射棱镜HP1中沿相对再现光束的行进方向垂直的方向来进行反射。将反射后的衍射光入射到像检测传感器22中。像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，并再次转换为电的数字数据信号后，发送到解码器23，则再现原始的数据。
<实施例6B>
入射光处理部的反射部的中心和再现光的0次光的光轴之间的位置匹配可以通过检测出向入射光处理部入射的再现光束的位置来进行。
例如，如图17所示，全息图再现装置16k除了下面的方面之外与实施例5B所示的全息图再现装置16i具有大致相同的结构。即，与如图15所示的全息图再现装置16i相比，在省略第二逆傅立叶变换透镜20b，将像检测传感器22的位置从连接第二物镜18b和入射光处理部24a的光路的延长上、向从第二物镜18b侧向第一半反射棱镜HP1入射并沿垂直方向反射的光的光路上改变的方面不同。检测部27例如由用于光盘的拾取器的4分割检测器构成，向控制器中的检测信号处理电路来提供检测信号。
第一和第二驱动部28、29a、29b连接到控制器，并从该控制器接收对应于该检测信号的驱动信号，且根据该驱动信号，第一驱动部28使入射光处理部24b移动，第二驱动部29a使第二物镜18b移动。
检测部27、第一和第二驱动部28、29a构成伺服机构，再现光束的位置的检测利用非点像差法等的手段。由此，进行入射光处理部24b的定位。
如上所述结构的全息图再现装置16k中的记录信息数据的再现方法包含：将来自激光光源LD的光束经光闸SHs、光束扩展器BX和第一物镜18a照射到全息图记录媒体14的照射工序。从照射了参考光束的全息图记录媒体14中生成对应于在记录媒体上记录的衍射光栅的再现光束(0次光和再现后的衍射光)。将该再现光束导入到第一逆傅立叶变换透镜20a中来进行逆傅立叶变换，并照射到第一半反射棱镜HP1中。第一半反射棱镜HP1将所入射的再现光束分离为沿相对再现光束的入射光轴的垂直方向反射的成分和沿该光轴透过的成分。
沿垂直方向反射的再现光束成分经透镜30由检测部27来接收，并根据来自检测部27的检测信号来检测出再现光束的位置。根据该再现光束的位置，入射光处理部24b的位置通过第一驱动部28来进行定位，且第二物镜18b的位置通过第二驱动部29a来进行定位。
沿光轴透过第一半反射棱镜HP1的再现光束成分通过定位后的第二物镜18b来进行聚光。将聚光后的再现光束照射到入射光处理部24b中，再现光束的0次光透过入射光处理部24a的透过部(图中未示)，再现光束的衍射光在入射光反射部(图中未示)中进行反射。即，再现光束的0次光和衍射光在通过如上所述的定位后的入射光处理部24b中被分离。
通过入射光处理部24b的该反射部反射后的再现光束的衍射光，以定位了的第二物镜18b、第一半反射棱镜HP1的顺序被引导，并在第一半反射棱镜HP1中沿相对再现光束的行进方向垂直的方向来进行反射。将反射后的衍射光入射到像检测传感器22中。像检测传感器22接收由再现光束的衍射光形成的光点图形像，并重新转换为电的数字信号后，送到解码器23，则再现原始的数据。
<其他的全息图记录媒体>
上述的实施例中的程序记录媒体记载为通过如图3所示的程序记录装置来记录信息，但是并不限于此。即，可适用于本发明的全息图记录媒体，只要是通过照射参考光束(0次光)而生成包含大致沿同一光轴行进的0次光和衍射光的再现光束的全息图记录媒体即可。
例如，可以适用通过如图18所示的全息图记录装置来记录信息的全息图记录媒体。
全息图记录装置在同一光轴上配置激光光源LD、光闸SHs、光束分离器BX、空间光调制器SLM和傅立叶变换透镜13后形成。
全息图记录装置使从激光光源LD射出的光束11以透过光闸SHs、光束扩展器BX和空间光调制器SLM的顺序透过。空间光调制器SLM接收从解码器12供给的二维光点图形数据来显示明暗的光点矩阵信号，光束11通过空间光调制器SLM，从而包含光调制后的信号光成分(衍射光)，但是也可还包含参考光成分(0次光)。因此，如图3所示的全息图记录装置那样，即使不分别使用信号光束和参考光束，也产生干涉。
参考光束和信号光束通过傅立叶变换透镜13来进行傅立叶变换后，在全息图记录媒体14的记录媒体部(图中未示)内0次光成分和衍射光成分形成光干涉图案。该记录媒体部根据光干涉图案中的光的强度分布来使折射率变化而记录衍射光栅的区域。
另外，并不限于用于全息图的记录的光束的波面是球面(会聚光)的情况。
<其他的全息图再现装置>
上述实施例中，全息图记录媒体也可配置在傅立叶变换透镜的焦点后方。
上述实施例中，以全息图再现方法和全息图再现装置为例进行了说明，但是本发明显然包含全息图记录方法、全息图记录装置和全息图记录再现装置。例如，通过在光束照射部上设置包含空间光调制器的全息图记录部，可得到全息图记录再现装置。
根据本发明的全息图再现装置，将在大致相同的光轴上包含相干的参考光成分和根据记录信息在空间上调制的信号光成分的记录光束，向记录媒体进行照射，并从记录了该参考光成分和该信号光成分之间的干涉的衍射光栅的区域再现该记录信息，其特征在于包含：射出相干光束的光源部；向该记录媒体的该衍射光栅的区域照射该光束的光束照射部；将通过向该衍射光栅的区域照射将该光束来进行再现的再现光束向会聚位置聚光的聚光部；在该会聚位置上设置且分离该再现光束的傅立叶0次成分和该再现光束的衍射光成分的入射光分离部；和从该衍射光成分中检测出该记录信息的检测部，因此可以在入射光处理部中，从再现光束中分离作为再现信号中包含的噪声的原因的0次光，所以可以使从在全息图记录媒体上记录的记录信息再现的再现信号的S/N比变得良好。
根据本发明的全息图再现方法，将在大致相同的光轴上包含相干的参考光成分和根据记录信息在空间上调制的信号光成分的记录光束，向记录媒体进行照射，并从记录了该参考光成分和该信号光成分之间的干涉的衍射光栅的区域再现该记录信息，其特征在于，包含：向该记录媒体的该衍射光栅的区域照射相干光束的照射工序；将通过该照射工序再现的再现光束向会聚位置聚光的聚光工序；通过在该会聚位置上设置的入射光处理部来分离该再现光束的傅立叶0次成分和该再现光束的衍射光成分的入射光分离工序；和从该衍射光成分来再现该记录信息的再现工序，因此可以在入射光处理部工序中从再现光束中分离与衍射光相比光量大的0次光，所以，检测出承载着全息图记录媒体上记录了的信息的衍射光变得容易。
Claims (15)
1、一种全息图再现装置，将在大致相同的光轴上包含相干的参考光成分和根据记录信息被空间调制的信号光成分的记录光束向记录媒体进行照射，以从记录了上述参考光成分和上述信号光成分之间的干涉的衍射光栅的区域再现上述记录信息，其特征在于，包括：
光源部，射出相干的光束；
光束照射部，向所述记录媒体的所述衍射光栅的区域照射所述光束；
聚光部，将通过向所述衍射光栅的区域照射所述光束而再现的再现光束向会聚位置聚光；
入射光处理部，在所述会聚位置上设置，并且分离所述再现光束的傅立叶0次成分和所述再现光束的衍射光成分；和
检测部，从所述衍射光成分中检测出所述记录信息。
2、根据权利要求1所述的全息图再现装置，其特征在于：
所述入射光处理部包含具有由所述再现光束的所述傅立叶0次成分照射时的透过率比非照射时的透过率低的特性值的光学元件。
3、根据权利要求1所述的全息图再现装置，其特征在于：
所述入射光处理部包含具有由所述再现光束的所述傅立叶0次成分照射时的反射率比非照射时的反射率低的特性值的光学元件。
4、根据权利要求1所述的全息图再现装置，其特征在于：
所述入射光处理部具有：反射所述再现光束的所述傅立叶0次成分的反射部、和透过所述再现光束的所述衍射光成分的透过部。
5、根据权利要求1所述的全息图再现装置，其特征在于：
所述入射光处理部具有：透过所述再现光束的所述傅立叶0次成分的透过部、和反射所述再现光束的所述衍射光成分的反射部。
6、根据权利要求4或5所述的全息图再现装置，其特征在于：
包含：
光轴检测部，检测出所述再现光束的光轴的位置；和
驱动部，以所述光轴检测部检测出的光轴的位置为基础，移动所述聚光部和所述入射光处理部。
7、根据权利要求6所述的全息图再现装置，其特征在于：
所述光轴检测部接收所述再现光束的所述傅立叶0次成分。
8、一种全息图再现方法，将在大致相同的光轴上包含相干的参考光成分和根据记录信息被空间调制的信号光成分的记录光束向记录媒体进行照射，以从记录了上述参考光成分和上述信号光成分之间的干涉的衍射光栅的区域再现上述记录信息，其特征在于，包括：
照射工序，向所述记录媒体的所述衍射光栅的区域照射相干的光束；
聚光工序，将通过所述照射工序再现的再现光束向会聚位置聚光；
入射光处理工序，通过在所述会聚位置设置的入射光处理部，来分离所述再现光束的傅立叶0次成分和所述再现光束的衍射光成分；和
再现工序，从所述衍射光成分中再现所述记录信息。
9、根据权利要求8所述的全息图再现方法，其特征在于：
所述入射光处理部包含具有由所述再现光束的所述傅立叶0次成分照射时的透过率比非照射时的透过率低的特性值的光学元件。
10、根据权利要求8所述的全息图再现方法，其特征在于：
所述入射光处理部包含具有由所述再现光束的所述傅立叶0次成分照射时的反射率比非照射时的反射率低的特性值的光学元件。
11、根据权利要求8所述的全息图再现方法，其特征在于：
所述入射光处理部具有：反射所述再现光束的所述傅立叶0次成分的反射部、和透过所述再现光束的所述衍射光成分的透过部。
12、根据权利要求11所述的全息图再现方法，其特征在于：
所述入射光处理工序包含：
光轴检测工序，检测出所述再现光束的光轴的位置；和
位置匹配工序，以所述光轴检测工序中检测出的所述光轴的位置为基础，使所述傅立叶0次成分的光轴和所述反射部之间位置匹配。
13、根据权利要求8所述的全息图再现方法，其特征在于：
所述入射光处理部具有：透过所述再现光束的所述傅立叶0次成分的透过部、和反射所述再现光束的所述衍射光成分的反射部。
14、根据权利要求13所述的全息图再现方法，其特征在于：
所述入射光处理工序包含：
光轴检测工序，检测出所述再现光束的光轴的位置；和
位置匹配工序，以所述光轴检测工序中检测出的所述光轴的位置为基础，使所述傅立叶0次成分的光轴和所述透过部之间位置匹配。
15、根据权利要求12或14所述的全息图再现方法，其特征在于：
所述光轴检测工序包含：接收所述再现光束的所述傅立叶0次成分的工序。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |