TWI571869B - 全像裝置與其資料讀取方法 - Google Patents

Description

全像裝置與其資料讀取方法

本發明是有關於一種全像裝置與其資料讀取方法。

隨著科技的發展，電子檔案的所需儲存用量也跟著上升。常見的儲存方式為記錄儲存介質表面上磁或光的變化，以作為所儲存資料的依據，例如磁碟片或光碟片。然而，隨著電子檔案的所需儲存用量增加，全像儲存的技術發展開始受到注目。

全像儲存技術為透過訊號光以及參考光產生干涉後，將影像資料寫入儲存介質(感光材料)內。當讀取資料時，透過重新照射參考光至儲存介質(感光材料)上，即可藉由繞射產生繞射光。接著，所產生的繞射光再被接收器讀取。

於將繞射光轉譯為數位資料之步驟中，由於繞射光可能會受到雜訊之影響，接收器對繞射光所進行的讀取步驟可能為多次，以更準確計算資料內容並消除雜訊。然而，多次的讀取步驟將延長將繞射光轉譯為數位資料的時間，使得接收 器對資料讀取的效率不佳。因此，如何提升全像儲存技術的讀取效率成為當前相關領域研究的目標。

本發明之一實施方式提供一種全像裝置，其透過剪切干涉儀將繞射光轉換為第一光束與第二光束，並於光學接收器上形成第一成像範圍與第二成像範圍。透過第一成像範圍與第二成像範圍內對應初始參考訊號點之資料點，第一成像範圍的第一資料儲存格之相位可以藉由已知相位的資料點被推算出來。當第一成像範圍的第一資料儲存格之相位被推算出來後，全像裝置即可讀取出碟片內所儲存的資料。透過以上相位推算的方式，全像裝置對碟片的讀取次數為一次，使得全像裝置對碟片進行讀取的時間被縮短。

本發明之一實施方式提供一種全像裝置，包含全像儲存裝置、剪切干涉儀與光學接收器。全像儲存裝置設置以提供讀取光至碟片，以使讀取光於碟片繞射後成為繞射光。剪切干涉儀設置以接收繞射光，並將繞射光轉換為第一光束與第二光束，其中第一光束與第二光束互相平行。光學接收器設置以接收剪切干涉儀所提供之第一光束與第二光束。

於部分實施方式中，全像儲存裝置包含光源模組。光源模組設置以提供訊號光，其中光源模組所提供之訊號光具有初始參考訊號點。

於部分實施方式中，剪切干涉儀包含反射式剪切平板或穿透式剪切平板。

於部分實施方式中，全像裝置更包含無焦系統。無焦系統設置於剪切干涉儀與光學接收器之間，其中無焦系統用以縮小剪切干涉儀所提供之第一光束與第二光束於光學接收器上之成像。

於部分實施方式中，剪切干涉儀包含透明基板與介質層。透明基板具有相對且不平行的第一表面與第二表面。介質層設置於第一表面並與第一表面平行。

於部分實施方式中，介質層之厚度大於0微米(μm)並小於或等於10微米(μm)。

於部分實施方式中，全像裝置更包含無焦系統。無焦系統設置於剪切干涉儀與光學接收器之間，其中無焦系統用以放大剪切干涉儀所提供之第一光束與第二光束於光學接收器上之成像。

於部分實施方式中全像裝置更包含第一透鏡、第二透鏡與低通濾波器。第一透鏡與第二透鏡設置於全像儲存裝置與剪切干涉儀之間，且自全像儲存裝置行進至剪切干涉儀之繞射光依序通過第一透鏡與第二透鏡。低通濾波器設置於第一透鏡與第二透鏡之間，並具有光孔。

於部分實施方式中，剪切干涉儀所提供之第一光束與第二光束於光學接收器上之成像範圍分別為第一成像範圍與第二成像範圍。第一成像範圍與第二成像範圍為相同尺寸的矩形，且第一成像範圍與第二成像範圍部分重疊。

於部分實施方式中，第一成像範圍與第二成像範圍之間存在縱向距離差與橫向距離差。橫向距離差與縱向距離 差之比值為一角度的正切值，其中此角度大於或等於0度並小於或等於90度。

於部分實施方式中，剪切干涉儀設置以使第一成像範圍與第二成像範圍之間的橫向距離差或縱向距離差為光學接收器的最小畫素單位之整數倍。

於部分實施方式中，其中剪切干涉儀由第一會聚透鏡、第二會聚透鏡與光柵單元組成。第一會聚透鏡與第二會聚透鏡設置於全像儲存裝置與光學接收器之間，且自全像儲存裝置行進至光學接收器之繞射光依序通過第一會聚透鏡與第二會聚透鏡。光柵單元設置於第一會聚透鏡與第二會聚透鏡之間。

於部分實施方式中，光柵單元包含第一光柵與第二光柵。第二光柵與第一光柵平行設置，且自第一會聚透鏡行進至第二會聚透鏡之繞射光依序通過第一光柵與第二光柵。

於部分實施方式中，光柵單元包含傾斜式光柵(blazed grating)或雙頻率式光柵(double frequency grating)。

本發明之一實施方式提供一種全像裝置的資料讀取方法，包含下列步驟。透過全像儲存裝置提供訊號光至碟片，其中訊號光具有初始參考訊號點，使得碟片內記錄有對應初始參考訊號點之資訊。透過全像儲存裝置提供讀取光至碟片，使得讀取光於碟片產生繞射後形成繞射光，其中繞射光具有對應初始參考訊號點之資料點。透過剪切干涉儀將繞射光轉換為互相平行的第一光束與第二光束。導引第一光束與第二光 束至光學接收器。第一光束與第二光束於光學接收器上之成像範圍分別為第一成像範圍與第二成像範圍。第一成像範圍與第二成像範圍為相同尺寸的矩形，且第一成像範圍與第二成像範圍部分重疊。

於部分實施方式中，第一成像範圍具有第一資料儲存格，每一第一資料儲存格具有第一相位或第二相位。第二成像範圍具有第二資料儲存格，每一第二資料儲存格具有第一相位或第二相位。於第一成像範圍與第二成像範圍重疊之區域內的每一第一資料儲存格與每一第二資料儲存格完全重合。

於部分實施方式中，資料讀取方法更包含根據第一成像範圍與第二成像範圍重疊之區域內的完全重合的第一資料儲存格與第二資料儲存格，將剪切干涉儀所提供之第一光束與第二光束透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式。

於部分實施方式中，將第一光束與第二光束透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式之步驟更包含下列步驟。當每一組完全重合之第一資料儲存格及第二資料儲存格皆為第一相位或第二相位時，定義此組完全重合之第一資料儲存格及第二資料儲存格於光學接收器之強度為第一強度。當每一組完全重合之第一資料儲存格及第二資料儲存格分別為第一相位與第二相位時，定義此組完全重合之第一資料儲存格及第二資料儲存格於光學接收器之強度為第二強度。

於部分實施方式中，資料讀取方法更包含以下步驟。將第一光束與第二光束自相位分布形式轉換為強度分布形式後，透過第一光束與第二光束的強度分布形式與對應初始參 考訊號點之資料點，推算第一成像範圍內的每一第一資料儲存格之相位。

於部分實施方式中，推算第一成像範圍內的每一第一資料儲存格之相位之步驟更包含以下步驟。自第一資料儲存格中對應初始參考訊號點之資料點之一者開始向其他的每一組完全重合之第一資料儲存格及第二資料儲存格進行推算。

於部分實施方式中，第一成像範圍與第二成像範圍之間存在縱向距離差與橫向距離差。橫向距離差與縱向距離差之比值為一角度的正切值，其中此角度大於或等於0度並小於或等於90度。

100‧‧‧全像裝置

102‧‧‧全像儲存裝置

103‧‧‧二分之一波片

104‧‧‧低通濾波器

105‧‧‧光孔

106‧‧‧碟片

107‧‧‧分光鏡

108‧‧‧光學接收器

109‧‧‧第一反射鏡

110‧‧‧第一透鏡

111‧‧‧第二透鏡

112A、112B‧‧‧導引透鏡

113‧‧‧振鏡

114‧‧‧光源模組

115‧‧‧空間光調製器

116、116A、116B‧‧‧偏振分光鏡

117‧‧‧分色鏡

118‧‧‧第二反射鏡

119‧‧‧物鏡

120‧‧‧剪切干涉儀

122‧‧‧反射式剪切平板

124‧‧‧穿透式剪切平板

126‧‧‧無焦系統

128‧‧‧透明基板

130‧‧‧介質層

132‧‧‧第一會聚透鏡

134‧‧‧第二會聚透鏡

136‧‧‧光柵單元

138‧‧‧第一光柵

140‧‧‧第二光柵

142‧‧‧傾斜式光柵

144‧‧‧雙頻率式光柵

P1‧‧‧第一相位

P2‧‧‧第二相位

A1‧‧‧第一成像範圍

A2‧‧‧第二成像範圍

D‧‧‧繞射光

M、M_ij‧‧‧第一資料儲存格

N、N_ij‧‧‧第二資料儲存格

R‧‧‧初始參考訊號點

L‧‧‧讀取光

L1‧‧‧第一光束

L2‧‧‧第二光束

L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12‧‧‧光束

S1‧‧‧第一表面

S2‧‧‧第二表面

V‧‧‧縱向距離差

H‧‧‧橫向距離差

θ‧‧‧角度

第1圖繪示本發明之第一實施方式的全像裝置的光路示意圖。

第2A圖繪示第1圖的全像裝置的全像儲存裝置以同軸方式配置的配置示意圖。

第2B圖繪示第1圖的全像裝置的全像儲存裝置以離軸方式配置的配置示意圖。

第3A圖繪示第1圖的第一光束於光學接收器上的第一成像範圍的示意圖。

第3B圖繪示第1圖的第二光束於光學接收器上的第二成像範圍的示意圖。

第4A圖與第4B圖繪示第1圖的全像裝置進行第一光束與第二光束的讀取的示意圖。

第5A圖至第5I圖為第1圖的全像裝置之中的全像儲存裝置所提供之具有初始參考訊號點的訊號光於多個實施例的示意圖。

第6圖繪示本發明之第二實施方式的全像裝置的光路示意圖。

第7圖繪示本發明之第三實施方式的全像裝置的光路示意圖。

第8圖繪示本發明之第四實施方式的全像裝置的配置示意圖。

第9圖繪示本發明之第五實施方式的全像裝置的光路示意圖。

第10A圖繪示本發明之第六實施方式的全像裝置的光路示意圖。

第10B圖繪示第10A圖的光柵單元的配置示意圖。

第11A圖繪示本發明之第七實施方式的全像裝置的光路示意圖。

第11B圖繪示第11A圖的光柵單元的配置示意圖。

第12圖繪示本發明之第八實施方式的全像裝置的光路示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在了解本發明之較佳實施方式後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

於全像儲存系統中，當對全像碟片進行寫入儲存資料時，由訊號光以及參考光組成的光束需要對一定範圍之碟片內的感光材料進行干涉以及曝光。當讀取資料時，透過重新照射參考光至碟片內的感光材料上，即可藉由繞射產生繞射光。接著，所產生的繞射光再被接收器讀取。於接收器讀取繞射光的步驟中，為了對繞射光進行準確的計算並避免計算結果受雜訊干擾，接收器對繞射光所進行的讀取次數可能為多次。然而，多次的讀取步驟將延長全像裝置對碟片的讀取時間，使得全像裝置的讀取效能與效率低落。

有鑑於此，本發明之全像裝置透過剪切干涉儀將繞射光轉換為第一光束與第二光束，並於光學接收器上形成第一成像範圍與第二成像範圍。透過第一成像範圍與第二成像範圍內對應初始參考訊號點之資料點，第一成像範圍的第一資料儲存格之相位可以藉由已知相位的資料點被推算出來。當第一成像範圍的第一資料儲存格之相位被推算出來後，全像裝置即可讀取出碟片內所儲存的資料。換言之，光學接收器對繞射光進行一次的讀取即可得到碟片所儲存的相位資訊，使得全像裝置對碟片的讀取時間被縮短。再者，全像裝置於縮短讀取時間的情況下仍可讀出高品質之資料，因此全像裝置的讀取效能與效率能夠大幅提升。

第1圖繪示本發明之第一實施方式的全像裝置100的光路示意圖。全像裝置100包含全像儲存裝置102、低通濾波器104、剪切干涉儀120、光學接收器108、第一反射鏡109、第一透鏡110與第二透鏡111，其中全像儲存裝置102可以是同軸式架構或是離軸式架構。於繞射光D的光路中，繞射光D自全像儲存裝置102依序通過第一透鏡110、低通濾波器104、第二透鏡111、第一反射鏡109、剪切干涉儀120後，進入光學接收器108。於其他實施方式中，繞射光D可以是自全像儲存裝置102通過剪切干涉儀120並進入光學接收器108。

此外，第1圖所繪的全像裝置100配置為表示繞射光D於其光路中所經過之元件順序關係，而非實際元件相對位置關係。亦即，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以依據繞射光D的光路之設計，調整元件之間的實際相對位置關係。例如，於不同的繞射光D之光路設計中，第一反射鏡109也可以被省略。

請先看到第2A圖與第2B圖。第2A圖繪示第1圖的全像裝置100的全像儲存裝置102以同軸方式配置的配置示意圖。第2B圖繪示第1圖的全像裝置100的全像儲存裝置102以離軸方式配置的配置示意圖。

第2A圖中，全像裝置100的全像儲存裝置102為同軸式架構，其中全像儲存裝置102包含光源模組114、空間光調製器115、偏振分光鏡116、分色鏡117、第二反射鏡118與物鏡119，其中低通濾波器104、第一透鏡110與第二透鏡111設置於偏振分光鏡116與分色鏡117之間。此外，本發明所屬 技術領域中具有通常知識者可彈性選擇空間光調製器115的型式，例如穿透式、反射式，或是也可將其組合配置為模組以形成一組空間光調製模組。除此之外，於全像裝置100之同軸方式配置的全像儲存裝置102中，第1圖中的第一反射鏡109可以被省略。

於進行讀取時，光源模組114提供讀取光L，使得讀取光L可以自光源模組114依序通過空間光調製器115、偏振分光鏡116、第一透鏡110、低通濾波器104、第二透鏡111、分色鏡117、第二反射鏡118與物鏡119並射入碟片106。讀取光L於碟片106繞射後成為繞射光D。接著，繞射光D再沿原光路之路徑行進至偏振分光鏡116並被偏振分光鏡116導引至剪切干涉儀120。光學接收器108設置以接收剪切干涉儀120提供之光束。

第2B圖中，全像裝置100的全像儲存裝置102為離軸式架構，其中全像儲存裝置102包含二分之一波片103、分光鏡107、振鏡113、光源模組114、空間光調製器115、導引透鏡112A與112B、偏振分光鏡116A與116B物鏡119，其中低通濾波器104、第一透鏡110與第二透鏡111設置於分光鏡107與第一反射鏡109之間。同樣地，本發明所屬技術領域中具有通常知識者可彈性選擇空間光調製器115的型式，例如穿透式、反射式，或是也可將其組合配置為模組以形成一組空間光調製模組。此外，本實施方式中的分光鏡107也可被替換為偏振分光鏡。於分光鏡107被替換為偏振分光鏡的實施方式 中，二分之一波片(未繪示)將設置於偏振分光鏡116A與分光鏡107之間。

同樣地，於進行讀取時，光源模組114提供讀取光L，使得讀取光L可以自光源模組114依序通過導引透鏡112A、二分之一波片103、偏振分光鏡116A與116B、振鏡113、導引透鏡112B與物鏡119並射入碟片106。讀取光L於碟片106繞射後成為繞射光D。e接著，繞射光D再自碟片106依序沿物鏡119、分光鏡107、空間光調製器115、分光鏡107、第一透鏡110、低通濾波器104與第二透鏡111行進至第一反射鏡109並被第一反射鏡109導引至剪切干涉儀120。光學接收器108設置以接收剪切干涉儀120提供之光束。

除此之外，第2A圖與第2B圖所繪之全像裝置100中的元件配置關係僅為示意，而非限制本發明之全像裝置100中的元件配置關係。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以依據不同的繞射光D之光路的設計，調整元件之間的相對位置關係。

請回到第1圖。剪切干涉儀120設置以接收繞射光D，並將繞射光D轉換為第一光束L1與第二光束L2，其中第一光束L1與第二光束L2互相平行。本實施方式中，剪切干涉儀120包含反射式剪切平板122。亦即，繞射光D是透過反射式剪切平板122轉換為互相平行的第一光束L1與第二光束L2。反射式剪切平板122具有平行的第一表面S1與第二表面S2。繞射光D於反射式剪切平板122的第一表面S1反射並成為第一光束L1，繞射光D於反射式剪切平板122的第二表面S2反射並成為 第二光束L2。光學接收器108設置以接收反射式剪切平板122所提供之第一光束L1與第二光束L2。

第一透鏡110與第二透鏡111設置於全像儲存裝置102與剪切干涉儀120之間，且自全像儲存裝置102行進至光學接收器108之繞射光D依序通過第一透鏡110與第二透鏡111。低通濾波器104設置於第一透鏡110與第二透鏡111之間。此外，低通濾波器104可具有光孔105。低通濾波器104用以使所通過之繞射光D剩下較低的空間頻率之雜訊，以增加全像裝置100對碟片106(請見第2A圖與第2B圖)之資料讀取的準確性。

請同時參照第1圖、第3A圖與第3B圖。第3A圖繪示第1圖的第一光束L1於光學接收器108上的第一成像範圍A1的示意圖。第3B圖繪示第1圖的第二光束L2於光學接收器108上的第二成像範圍A2的示意圖。

當讀取光L於碟片106產生繞射並形成繞射光D後，繞射光D會具有(或攜帶)儲存於碟片106的資料。因此，透過剪切干涉儀120將繞射光D轉換而成的第一光束L1與第二光束L2也會具有(或攜帶)此儲存於碟片106的資料。對於平行的第一光束L1與第二光束L2而言，第一光束L1與第二光束L2之間的差異為彼此在垂直於行進方向之方向上有一距離差。

當光學接收器108接收第一光束L1與第二光束L2後，第一光束L1與第二光束L2所具有之(或攜帶之)儲存於碟片106的資料會以相位形式的資料儲存格呈現，如第3A圖與第3B圖所示。

本發明之資料讀取方法大致可以分為三個步驟。第一步驟為先將第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上形成重疊的成像範圍。第二步驟為藉由此重疊的成像範圍，得到第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上的強度分布形式。第三步驟為對此強度分布形式進行運算，以推算出第一光束L1所具有之(或攜帶之)儲存於碟片106的資料，其中此推算方式是藉由已知的相位推算至未知(或稱待推算)的相位。當第一光束L1所具有之資料內容被推算完成後，儲存於碟片106的資料內容即可被全像裝置100讀取出來。

同前所述，為了能藉由已知的相位推算至未知(或稱待推算)的相位，全像裝置100會先將初始參考訊號點之資訊記錄於碟片106中。本實施方式中，當全像裝置100進行寫入時，全像儲存裝置102的光源模組114可以提供訊號光(未繪示)，其中光源模組114所提供之訊號光具有初始參考訊號點。因此，當訊號光於碟片106內進行寫入時，碟片106內會記錄有對應初始參考訊號點之資訊。

因此，當全像裝置100進行讀取時，由讀取光L經於碟片106內繞射而成的繞射光D會具有對應初始參考訊號點之資料點。藉由此具有對應初始參考訊號點之資料點的繞射光D，儲存於碟片106的資料內容即可被全像裝置100透過推算而讀取出來。以下敘述將對本發明之資料讀取方法作進一步的說明。

第3A圖中，剪切干涉儀120所提供之第一光束L1於光學接收器108上之成像範圍為第一成像範圍A1。第一成像 範圍A1具有第一資料儲存格M。本實施方式中，第一成像範圍A1可以視作為8列乘8行的第一成像範圍A1，且其中的第一資料儲存格M之數量為64個。

每一第一資料儲存格M具有第一相位P1或第二相位P2。於第3A圖所繪的第一成像範圍A1中，無網底的第一資料儲存格M表示為第一相位P1，有網底的第一資料儲存格M表示為第二相位P2。第一相位P1可以是0度之相位，第二相位P2可以是180度(π)之相位。

為了方便說明，第3A圖中的第一資料儲存格M以類似矩陣之方法表示。舉例而言，於第一成像範圍A1的第一列中，第一資料儲存格M依序可以被表示為M₁₁、M₁₂、M₁₃、M₁₄、M₁₅、M₁₆、M₁₇、M₁₈，其中M₁₁、M₁₂、M₁₄、M₁₆、M₁₈為第一相位P1(無網底)，而M₁₃、M₁₅、M₁₇為第二相位P2(有網底)。同樣地，第一成像範圍A1的第二列中，第一資料儲存格M依序可以被表示為M₂₁、M₂₂、M₂₃、M₂₄、M₂₅、M₂₆、M₂₇、M₂₈，其中M₂₁、M₂₃、M₂₅、M₂₆為第一相位P1(無網底)，而M₂₂、M₂₄、M₂₇、M₂₈為第二相位P2(有網底)。

第3B圖中，剪切干涉儀120所提供之第二光束L2於光學接收器108上之成像範圍為第二成像範圍A2，其中第一成像範圍A1與第二成像範圍A2為相同尺寸的矩形。第二成像範圍A2具有第二資料儲存格N。由於第一成像範圍A1與第二成像範圍A2為相同尺寸的矩形，第二成像範圍A2也可以視作為8列乘8行的第二成像範圍A2，且其中的第二資料儲存格N之數量為64個。

每一第二資料儲存格N也具有第一相位P1或第二相位P2。同樣地，於第3B圖所繪的第二成像範圍A2中，無網底的第二資料儲存格N表示為第一相位P1，有網底的第二資料儲存格N表示為第二相位P2。

第3B圖中的第二資料儲存格N也以類似矩陣之方法表示。舉例而言，於第二成像範圍A2的第一列中，第二資料儲存格N依序可以被表示為N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₁₄、N₁₅、N₁₆、N₁₇、N₁₈，其中N₁₁、N₁₂、N₁₄、N₁₆、N₁₈為第一相位P1(無網底)，而N₁₃、N₁₅、N₁₇為第二相位P2(有網底)。

此外，同前所述，由於碟片106內會記錄有對應初始參考訊號點之資訊，繞射光D以及由繞射光D轉換而成之第一光束L1與第二光束L2均具有對應初始參考訊號點的資料點。

舉例而言，於第一光束L1在光學接收器108上的第一成像範圍A1中，第一資料儲存格M₁₁、M₁₂、M₁₃、M₁₄、M₁₅、M₁₆、M₁₇、M₁₈可以是對應初始參考訊號點的資料點。為了方便說明，第一資料儲存格M₁₁、M₁₂、M₁₃、M₁₄、M₁₅、M₁₆、M₁₇、M₁₈上標示有初始參考訊號點R。

同樣地，於第二光束L2在光學接收器108上的第二成像範圍A2中，第二資料儲存格N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₁₄、N₁₅、N₁₆、N₁₇、N₁₈也會有對應初始參考訊號點的資料點。為了方便說明，第二資料儲存格N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₁₄、N₁₅、N₁₆、N₁₇、N₁₈上標示有初始參考訊號點R。

換言之，第一成像範圍A1與第二成像範圍A2中，第一資料儲存格M₁₁、M₁₂、M₁₃、M₁₄、M₁₅、M₁₆、M₁₇、M₁₈與第二資料儲存格N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₁₄、N₁₅、N₁₆、N₁₇、N₁₈的相位為已知，而其餘的第一資料儲存格M與第二資料儲存格N的相位為未知。

第4A圖與第4B圖繪示第1圖的全像裝置100進行讀取第一光束L1與第二光束L2的示意圖。第4A圖與第4B圖中，所繪示的第一成像範圍A1與第二成像範圍A2分別對應於第3A圖與第3B圖之第一成像範圍A1與第二成像範圍A2。此外，為了不使圖式過於複雜，第二成像範圍A2以虛線邊框表示。

同前所述，繞射光D可以透過剪切干涉儀120(請見第1圖)轉換為第一光束L1與第二光束L2，並分別於光學接收器108(請見第1圖)上成像形成第一成像範圍A1與第二成像範圍A2，如前述之第一步驟。第4A圖與第4B圖中，第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上形成的第一成像範圍A1與第二成像範圍A2為部分重疊。

當光學接收器108上的第一成像範圍A1與第二成像範圍A2部分重疊時，於第一成像範圍A1與第二成像範圍A2的重疊之區域內，第一成像範圍A1與第二成像範圍A2重疊的每一第一資料儲存格M會與每一第二資料儲存格N完全重合。例如，第一成像範圍A1之第二列的第一資料儲存格M(對應至第3A圖之第一資料儲存格M₂₁、M₂₂、M₂₃、M₂₄、M₂₅、M₂₆、M₂₇、M₂₈)分別與第二成像範圍A2之第一列的第二資料儲存格 N(對應至第3B圖之第二資料儲存格N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₁₄、N₁₅、N₁₆、N₁₇、N₁₈)完全重合。

接著，資料讀取方法是根據第一成像範圍A1與第二成像範圍A2重疊之區域內的完全重合的第一資料儲存格M與第二資料儲存格N，將剪切干涉儀120所提供之第一光束L1與第二光束L2透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式，並以強度訊號之形式記錄，如前述之第二步驟。

於將第一光束L1與第二光束L2透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式之步驟中，轉換的步驟具有以下步驟。當每一組完全重合之第一資料儲存格M及第二資料儲存格N皆為第一相位P1或第二相位P2，定義此組完全重合之第一資料儲存格M及第二資料儲存格N於光學接收器108之強度為第一強度。當每一組完全重合之第一資料儲存格M及第二資料儲存格N分別為第一相位P1與第二相位P2時，定義此組完全重合之第一資料儲存格M及第二資料儲存格N於光學接收器108之強度為第二強度。

換言之，第一光束L1與第二光束L2透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式之步驟是透過完全重合的第一資料儲存格M與第二資料儲存格N之間的相位關係定義。相位關係例如為第一資料儲存格M與第二資料儲存格N之間的建設性干涉或是相消性干涉。舉例而言，當重合的第一資料儲存格M與第二資料儲存格N具有相同相位時，其相位關係可以視為建設性干涉。反之，當重合的第一資料儲存格M與第二資料儲存格N具有相反相位時，其相位關係可以視為相消性干涉。

本實施方式中，轉換後的強度訊號是以二進位的形式記錄為例作說明，亦即轉換而成的強度分布形式所具有的第一強度與第二強度分別可以視為1跟0。於將第一光束L1與第二光束L2透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式之步驟的過程中，資料讀取方法是將重合的第一資料儲存格M與第二資料儲存格N之相位作相減以定義每一個資料的強度。舉例而言，當重合的一組資料儲存格之相位為π與0(或0與π)時，此組資料儲存格之強度定義為1。當重合的一組資料儲存格之相位皆為π(π與π)或皆為0(0與0)時，此組資料儲存格之強度定義為0。

當光學接收器108將第一光束L1與第二光束L2透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式後，透過第一光束L1與第二光束L2的強度分布形式與對應初始參考訊號點R之資料點，即可推算第一成像範圍A1內的每一第一資料儲存格M之相位，如前述之第三步驟。

請看到第4A圖的箭頭所指之處(第一成像範圍A1的第二列與第二成像範圍A2的第一列)，於此處中，光學接收器108將因第一成像範圍A1之第二列的第一資料儲存格M(對應至第3A圖之第一資料儲存格M₂₁、M₂₂、M₂₃、M₂₄、M₂₅、M₂₆、M₂₇、M₂₈)與第二成像範圍A2之第一列的第二資料儲存格N(對應至第3B圖之第二資料儲存格N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₁₄、N₁₅、N₁₆、N₁₇、N₁₈)分別完全地重合，而於不同位置的資料儲存格接收到多個強度訊號。例如，光學接收器108接到由M₂₁與N₁₁疊加後之強度、M₂₂與N₁₂疊加後之強度、M₂₃與 N₁₃疊加後之強度、M₂₄與N₁₄疊加後之強度、M₂₅與N₁₅疊加後之強度、M₂₆與N₁₆疊加後之強度、M₂₇與N₁₇疊加後之強度、M₂₈與N₁₈疊加後之強度分別為0、1、1、1、1、0、0、1。

由於第二成像範圍A2的第一列內的第二資料儲存格N之相位為已知(標記有初始參考訊號點R)，透過相位相減的運算規則，第一成像範圍A1的第二列內的第一資料儲存格M之相位可以被推算出來。

例如，由於M₂₁與N₁₁疊加之處中，由於M₂₁與N₁₁疊加後之強度為0，因此可以推得M₂₁與N₁₁之相位相同。接著，由於N₁₁之相位為已知且為0相位，因此M₂₁之相位可以被推算為0相位。

反之，由於M₂₂與N₁₂疊加後之強度為1，因此可以推得M₂₂與N₁₂之相位不同。接著，由於N₁₂之相位為已知且為0相位，因此M₂₂之相位可以被推算為π相位。藉由此推算規則，第一成像範圍A1的第二列內的第一資料儲存格M之相位可以被推算出來。

同樣地，當第一成像範圍A1的第二列內的第一資料儲存格M之相位被推算出來後，由於第一成像範圍A1與第二成像範圍A2的相位分布相同，因此可以得知第二成像範圍A2的第二列內的第二資料儲存格N之相位。

接著，請看到第4B圖的箭頭所指之處(第一成像範圍A1的第三列與第二成像範圍A2的第二列)，於此處中，第一成像範圍A1的第三列內的第一資料儲存格M與第二成像範圍A2的第二列內的第二資料儲存格N分別完全地重合。

光學接收器108接到由M₃₁與N₂₁(未標示，第3A圖之第一資料儲存格M與與第3圖之第二資料儲存格N之標示方式如矩陣規則)疊加後之強度、M₃₂與N₂₂疊加後之強度、M₃₃與N₂₃疊加後之強度、M₃₄與N₂₄疊加後之強度、M₃₅與N₂₅疊加後之強度、M₃₆與N₂₆疊加後之強度、M₃₇與N₂₇疊加後之強度、M₃₈與N₂₈疊加後之強度分別為0、1、1、1、0、1、1、0。根據前述推算規則，由於此處之強度分布以及第二成像範圍A2的第二列內的第二資料儲存格N之相位為已知，因此第一成像範圍A1的第三列內的第一資料儲存格M之相位可以被推算出來。

具體而言，本實施方式之中，推算第一成像範圍A1內的每一第一資料儲存格M之相位之步驟為以下步驟。自第一資料儲存格M中對應初始參考訊號點R之資料點之一者開始向其他的每一組完全重合之第一資料儲存格M及第二資料儲存格N進行推算。換言之，由於本實施方式之第一成像範圍A1的第一列內的第一資料儲存格M的相位為已知，因此推算第一成像範圍A1內的其他第一資料儲存格M之相位是自第一列依序推算至第二列、第三列、第四列、第五列、第六列、第七列與第八列。

綜上所述，本發明之資料讀取方法可以透過第一光束L1與第二光束L2重疊後形成重疊區域，其中光學接收器108接收到此重疊區域之形式為強度分布形式。接著，透過第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上的第一成像範圍A1與第二成像範圍A2中對應初始參考訊號點R之資料點，第 一成像範圍A1的第一資料儲存格M之相位可以藉由已知相位的資料點被推算出來。

當第一成像範圍A1的第一資料儲存格M之相位被推算出來後，全像裝置100即可讀取出碟片106內所儲存的資料。透過本發明之資料讀取方法，光學接收器108對繞射光D進行一次的讀取即可讀取出碟片106所儲存的相位資訊，使得全像裝置100對碟片106的讀取時間被縮短。再者，全像裝置100於縮短讀取時間的情況下仍可讀出高品質之資料，因此全像裝置100的讀取效能與效率大幅提升。

此外，由於第一光束L1與第二光束L2於被剪切干涉儀120轉換前為同一束繞射光D，藉由相位相減的推算規則，第一光束L1與第二光束L2中因光學元件的像差或碟片的偏移產生的雜訊於進行相消性干涉可以被消除，藉以提升全像裝置100的訊雜比。

然而，應了解到，以上所舉之相位相減之推算規則僅為例示，而非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，可依實際需要，彈性選擇推算規則，以定義重疊的成像範圍的強度訊號。例如，重疊的成像範圍的強度訊號可以透過相位相加之推算規則定義。

第5A圖至第5I圖為第1圖的全像裝置100之中的全像儲存裝置102所提供之具有初始參考訊號點R的訊號光於多個實施例的示意圖。

根據前述，第3A圖中，第一成像範圍A1的第一資料儲存格M之相位是藉由已知相位的資料點被推算出來。第 3A圖與第3B圖對應訊號光所具有的初始參考訊號點R的位置為位於成像範圍中的第一列，然而訊號光所具有的初始參考訊號點R的位置可以根據不同設計而位於不同位置，如第5A圖至第5H圖所示。於不同之初始參考訊號點R的配置方式之中，當增加初始參考訊號點R的數量時，可以增加全像裝置對碟片讀取的準確度。

第5A圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為一個，並位於單一資料點之中。第5B圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為多個，並位於多個資料點之中。第5C圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為多個，並位於成像範圍的同一行之中。第5D圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為多個，並位於成像範圍的其中兩行。第5E圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為多個，並位於成像範圍的對角線上的資料點之中。第5F圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為多個，並以交錯的方式配置。第5G圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為多個，並位於成像範圍的一個區塊之中。第5H圖中，訊號光所具有的初始參考訊號點R為多個，並以並排的方式配置於資料點之中。

依據訊號光所具有的初始參考訊號點R之數量與排列方式，第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上的第一成像範圍A1與第二成像範圍A2可以有不同的重疊方式，其中第一成像範圍A1與第二成像範圍A2的重疊區域可以透過剪切干涉儀120調整。

例如，第4A與第4B圖中，第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上的第一成像範圍A1與第二成像範圍A2為相差一列的距離(或是相差一個資料儲存格)。於部分實施方式中，剪切干涉儀120設置以使第一成像範圍A1與第二成像範圍A2之間的橫向距離差或縱向距離差為光學接收器108的最小畫素單位之整數倍。

此外，第一成像範圍A1與第二成像範圍A2之間也可以同時存在有橫向距離差與縱向距離差，如第5I圖所示。第5I圖中，第一成像範圍A1與第二成像範圍A2之間存在縱向距離差V與橫向距離差H。橫向距離差H與縱向距離差V之比值為角度θ的正切值，其中角度θ大於或等於0度並小於或等於90度。

請參照第6圖，第6圖繪示本發明之第二實施方式的全像裝置100的光路示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式之全像裝置100更包含無焦系統126。

當繞射光D是透過反射式剪切平板122轉換為第一光束L1與第二光束L2時，第一光束L1與第二光束L2分別是透過反射式剪切平板122的第一表面S1與第二表面S2反射而產生。由於反射式剪切平板122的第一表面S1與第二表面S2之間存在有一間距，使得第一光束L1與第二光束L2之間於光學接收器108上的成像關係可能會有失焦的問題。

無焦系統126設置於剪切干涉儀120與光學接收器108之間，其中無焦系統126用以縮小剪切干涉儀120所提供之第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上之成像。本實 施方式中，無焦系統126可以視為一個縮小成像系統。透過無焦系統126縮小於光學接收器108上的成像，第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上可能的失焦問題能夠有效被防止。再者，由於第一光束L1與第二光束L2於縱向(平行無焦系統126之光軸方向)上之放大率為橫向(垂直無焦系統126之光軸方向)上之放大率的平方倍，因此，第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上的成像之間的相位偏移(piston phase shift)並不會受影響。

第7圖繪示本發明之第三實施方式的全像裝置100的光路示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式之全像裝置100的剪切干涉儀120包含穿透式剪切平板124。

第7圖中，全像儲存裝置102提供的繞射光D透過第一透鏡110、低通濾波器104與第二透鏡111入射至第一反射鏡109，接著繞射光D被第一反射鏡109反射至穿透式剪切平板124。本實施方式中，穿過穿透式剪切平板124的繞射光D將成為第一光束L1，而依序自穿透式剪切平板124的第一表面S1與第二表面S2反射的繞射光D將成為第二光束L2。接著，第一光束L1與第二光束L2平行地進入光學接收器108。

此外，由於穿透式剪切平板124的第一表面S1與第二表面S2之間存在有一間距，因此第一光束與L1第二光束L2之間於光學接收器108上的成像關係可能會有失焦的問題。為了防止此失焦的問題，無焦系統(未繪示)可以設置於剪切干涉儀120與光學接收器108之間。同樣地，無焦系統用以 縮小剪切干涉儀120所提供之第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上之成像，以有效防止失焦問題。

第8圖繪示本發明之第四實施方式的全像裝置100的配置示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式的剪切干涉儀120是由透明基板128與介質層130組成，然而第一實施方式的剪切干涉儀120是剪切平板。

剪切干涉儀120包含透明基板128與介質層130。透明基板128具有相對且不平行的第一表面S1與第二表面S2。介質層130設置於第一表面S1並與第一表面S1平行。

本實施方式中，當繞射光D進入剪切干涉儀120後，於介質層130反射的繞射光D的將成為第一光束L1，於穿透介質層130並於介質層130與透明基板128之間之界面反射的繞射光D將成為第二光束L2。透過調整介質層130之特性，可以提升全像裝置100於資料讀取時的準確性。例如，前述所提及之可能產生的失焦問題可以透過調整介質層130之厚度而防止。再者，透過調整介質層130之反射率，第一光束L1與第二光束L2的干涉對比度可以獲得提升。

進一步而言，介質層130之厚度可以由第一光束L1與第二光束L2在光學接收器108(請見第1圖)上之成像範圍之間的距離差、第一光束L1與第二光束L2的相位差、光源模組114(請見第1圖)所提供之波長、介質層130之折射率與剪切干涉儀120的設置角度決定。

上述各參數之間的關係如下列方程式所示：

其中λ₀為入射光之波長、w為第一光束L1與第二光束L2在光學接收器108上之成像範圍之間的距離差、ψ為第一光束L1與第二光束L2之間的相位差；T為介質層130之厚度；θ ₀為光束之入射角；θ ₁為光束在介質層130中的折射角度；n₁為介質層130之折射率；n₀為空氣之折射率。

當第一光束L1與第二光束L2在光學接收器108上之成像範圍之間的距離差為5μm，則w最小需為5μm才能使干涉圖形可以被解析。於條件w為5μm、λ₀為405nm、n₁為1.56、n₀為1、ψ為(2N-1)π，且N為正整數的情況下，根據方程式(I)與(II)，可以計算出： 其中，。亦即，當入射角為41.6°±0.2°時，第一光束L1與第二光束L2的相位差約為π±0.1π，且介質層130之厚度為7微米(μm)。換言之，於部分實施方式中，介質層130之厚度大於0微米(μm)並小於或等於10微米(μm)。

此外，由於透明基板128具有彼此相對且不平行的第一表面S1與第二表面S2，繞射光D於剪切干涉儀120之中所產生之鬼影可以有效被分離，如光束L3、L4、L5與L6所示。由於因鬼影而產生之雜訊可以有效被消除，全像裝置100於資料讀取時的準確性也受到提升。

第9圖繪示本發明之第五實施方式的全像裝置100的光路示意圖。本實施方式與第四實施方式的差異在於，本實施方式之全像裝置100更包含無焦系統126。

根據前述公式(I)，第一光束L1與第二光束L2在光學接收器108上之成像範圍之間的距離差與介質層130之厚度T為正比關係。若要在維持介質層130之厚度不變的情況下，增加第一光束L1與第二光束L2在光學接收器108上之成像範圍之間的距離差，則可以透過放大成像系統增加此距離差。

無焦系統126設置於剪切干涉儀120與光學接收器108之間，其中無焦系統126用以放大剪切干涉儀120所提供之第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上之成像。亦即，無焦系統126可以視作是一個放大成像系統。

透過無焦系統126，第一光束L1與第二光束L2於光學接收器108上的第一成像範圍與第二成像範圍之間的距離可以被調整。再者，由於介質層130可以被視為一層薄膜，因此第一光束L1與第二光束L2之間所產生的失焦問題可以被忽略。

第10A圖繪示本發明之第六實施方式的全像裝置100的光路示意圖。第10B圖繪示第10A圖的光柵單元136的配置示意圖。本實施方式與第一實施方式的差異在於，本實施方式的剪切干涉儀120是由第一會聚透鏡132、第二會聚透鏡134與光柵單元136組成。

第一會聚透鏡132與第二會聚透鏡134設置於全像儲存裝置102與光學接收器108之間，且自全像儲存裝置102 行進至光學接收器108之繞射光D依序通過第一會聚透鏡132與第二會聚透鏡134。光柵單元136設置於第一會聚透鏡132與第二會聚透鏡134之間。光柵單元136包含第一光柵138與第二光柵140。第二光柵140與第一光柵138平行設置，且自第一會聚透鏡132行進至第二會聚透鏡134之繞射光D依序通過第一光柵138與第二光柵140。

第10B圖中，當繞射光D穿過第一光柵138時，繞射光D會被轉換為光束L7與L8。當光束L7與L8穿過第二光柵140時，光束L7會轉換為光束L9與L10，其中第一光束L1為由光束L9與L10所組成。當光束L8穿過第二光柵140時，光束L8會轉換為光束L11與L12，其中第二光束L2為由光束L11與L12所組成。

當全像儲存裝置102提供傾斜的繞射光D(傾斜於第一會聚透鏡132之光軸)至第一會聚透鏡132時，第一會聚透鏡132會將繞射光D導引至光柵單元136。接著，當光柵單元136所提供的第一光束L1與第二光束L2透過第二會聚透鏡134導引至光學接收器108後，第一光束L1與第二光束L2會於光學接收器108上成像並分別形成第一成像範圍與第二成像範圍。

本實施方式中，透過調整光柵單元136的第一光柵138與第二光柵140之間的水平距離，可以改變第一光束L1與第二光束L2之間的距離差之關係。此外，透過調整光柵單元136的第一光柵138與第二光柵140的垂直距離，可以改變第一光束L1與第二光束L2之間的相位差。

第11A圖繪示本發明之第七實施方式的全像裝置100的光路示意圖。第11B圖繪示第11A圖的光柵單元136的配置示意圖。本實施方式與第六實施方式的差異在於，本實施方式的光柵單元136包含傾斜式光柵142(blazed grating)。

本實施方式中，繞射光D可以透過傾斜式光柵142產生不同階之光束，以將繞射光D轉換為第一光束L1與第二光束L2。此外，全像儲存裝置102是提供平行的繞射光D(平行於第一會聚透鏡132之光軸)至第一會聚透鏡132。

第12圖繪示本發明之第八實施方式的全像裝置100的光路示意圖。本實施方式與第六實施方式的差異在於，本實施方式的光柵單元136包含雙頻率式光柵144(double frequency grating)。

本實施方式中，繞射光D可以透過雙頻率式光柵144上的兩種空間頻率轉換為第一光束L1與第二光束L2。此外，控制此兩種空間頻率可以改變第一光束L1與第二光束L2的相位差。

綜上所述，本發明之全像裝置透過剪切干涉儀將繞射光轉換為第一光束與第二光束。第一光束與第二光束於光學接收器部分重疊後形成重疊區域，其中此重疊區域之形式為強度分布形式。透過第一光束與第二光束於光學接收器上的第一成像範圍與第二成像範圍中對應初始參考訊號點之資料點，第一成像範圍的第一資料儲存格之相位可以藉由已知相位的資料點被推算出來。當第一成像範圍的第一資料儲存格之相位被推算出來後，全像裝置即可讀取出碟片內所儲存的資料。

透過本發明之資料讀取方法，光學接收器對繞射光進行一次的讀取即可讀取出碟片所儲存的相位資訊，使得碟片的讀取時間被縮短。再者，全像裝置於縮短讀取時間的情況下仍可讀出高品質之資料，因此全像裝置的讀取效能大幅提升。

除此之外，第一光束與第二光束於光學接收器上的第一成像範圍與第二成像範圍的重疊區域可以透過剪切干涉儀調整，藉以配合不同的全像裝置設計。此外，全像裝置具有無焦系統，無焦系統設置以作為縮小成像系統或放大成像系統，使得第一光束與第二光束於光學接收器上之成像可以被調整，以有效防止失焦問題與抑制雜訊。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧全像裝置

102‧‧‧全像儲存裝置

104‧‧‧低通濾波器

105‧‧‧光孔

108‧‧‧光學接收器

109‧‧‧第一反射鏡

110‧‧‧第一透鏡

111‧‧‧第二透鏡

120‧‧‧剪切干涉儀

122‧‧‧反射式剪切平板

D‧‧‧繞射光

S1‧‧‧第一表面

S2‧‧‧第二表面

L1‧‧‧第一光束

L2‧‧‧第二光束

Claims (20)

1. 一種全像裝置，包含：一全像儲存裝置，設置以提供一讀取光至一碟片，以使該讀取光於該碟片繞射後成為一繞射光；一剪切干涉儀，設置以接收該繞射光，並將該繞射光轉換為一第一光束與一第二光束，其中該第一光束與該第二光束互相平行；以及一光學接收器，設置以接收該剪切干涉儀所提供之該第一光束與該第二光束，其中該剪切干涉儀所提供之該第一光束與該第二光束於該光學接收器上之成像範圍分別為一第一成像範圍與一第二成像範圍，該第一成像範圍與該第二成像範圍具有相同尺寸，且該第一成像範圍與該第二成像範圍部分重疊。
2. 如申請專利範圍第1項之全像裝置，其中該全像儲存裝置包含一光源模組，該光源模組設置以提供一訊號光，其中該光源模組所提供之該訊號光具有一初始參考訊號點。
3. 如申請專利範圍第1項之全像裝置，其中該剪切干涉儀包含反射式剪切平板或穿透式剪切平板。
4. 如申請專利範圍第3項之全像裝置，更包含一無焦系統，設置於該剪切干涉儀與該光學接收器之間，其 中該無焦系統用以縮小該剪切干涉儀所提供之該第一光束與該第二光束於該光學接收器上之成像。
5. 如申請專利範圍第1項之全像裝置，其中該剪切干涉儀包含：一透明基板，具有相對且不平行的一第一表面與一第二表面；以及一介質層，設置於該第一表面並與該第一表面平行。
6. 如申請專利範圍第5項之全像裝置，其中該介質層之厚度大於0微米(μm)並小於或等於10微米(μm)。
7. 如申請專利範圍第5項之全像裝置，更包含一無焦系統，設置於該剪切干涉儀與該光學接收器之間，其中該無焦系統用以放大該剪切干涉儀所提供之該第一光束與該第二光束於該光學接收器上之成像。
8. 如申請專利範圍第1項之全像裝置，更包含：一第一透鏡；一第二透鏡，該第一透鏡與該第二透鏡設置於該全像儲存裝置與該剪切干涉儀之間，且自該全像儲存裝置行進至該剪切干涉儀之該繞射光依序通過該第一透鏡與該第二透鏡；以及一低通濾波器，設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間。
9. 如申請專利範圍第1項之全像裝置，其中該第一成像範圍與該第二成像範圍之間存在一縱向距離差與一橫向距離差，其中該橫向距離差與該縱向距離差之比值為一角度的正切值，其中該角度大於或等於0度並小於或等於90度。
10. 如申請專利範圍第1項之全像裝置，其中該剪切干涉儀設置以使該第一成像範圍與該第二成像範圍之間的橫向距離差或縱向距離差為該光學接收器的最小畫素單位之整數倍。
11. 如申請專利範圍第1項之全像裝置，其中該剪切干涉儀由一第一會聚透鏡、一第二會聚透鏡與一光柵單元組成，該第一會聚透鏡與該第二會聚透鏡設置於該全像儲存裝置與該光學接收器之間，且自該全像儲存裝置行進至該光學接收器之該繞射光依序通過該第一會聚透鏡與該第二會聚透鏡，該光柵單元設置於該第一會聚透鏡與該第二會聚透鏡之間。
12. 如申請專利範圍第11項之全像裝置，其中該光柵單元包含：一第一光柵；以及一第二光柵，與該第一光柵平行設置，且自該第一會聚透鏡行進至該第二會聚透鏡之該繞射光依序通過該第一光柵與該第二光柵。
13. 如申請專利範圍第11項之全像裝置，其中該光柵單元包含傾斜式光柵(blazed grating)或雙頻率式光柵(double frequency grating)。
14. 一種全像裝置的資料讀取方法，包含透過一全像儲存裝置提供一訊號光至一碟片，其中該訊號光具有一初始參考訊號點，使得該碟片內記錄有對應該初始參考訊號點之資訊；透過該全像儲存裝置提供一讀取光至該碟片，使得該讀取光於該碟片產生繞射後形成一繞射光，其中該繞射光具有對應該初始參考訊號點之一資料點；透過一剪切干涉儀將該繞射光轉換為互相平行的一第一光束與一第二光束；以及導引該第一光束與該第二光束至一光學接收器，其中該第一光束與該第二光束於該光學接收器上之成像範圍分別為一第一成像範圍與一第二成像範圍，該第一成像範圍與該第二成像範圍具有相同尺寸，且該第一成像範圍與該第二成像範圍部分重疊。
15. 如申請專利範圍第14項之資料讀取方法，其中該第一成像範圍具有複數個第一資料儲存格，每一該些第一資料儲存格具有一第一相位或一第二相位，該第二成像範圍具有複數個第二資料儲存格，每一該些第二資料儲存格具有該第一相位或該第二相位，其中於該第一成像範圍與該 第二成像範圍重疊之區域內的每一該些第一資料儲存格與每一該些第二資料儲存格完全重合。
16. 如申請專利範圍第15項之資料讀取方法，更包含：根據該第一成像範圍與該第二成像範圍重疊之區域內的完全重合的該些第一資料儲存格與該些第二資料儲存格，將該剪切干涉儀所提供之該第一光束與該第二光束透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式。
17. 如申請專利範圍第16項之資料讀取方法，其中將該第一光束與該第二光束透過干涉自相位分布形式轉換為強度分布形式之步驟更包含：當每一組完全重合之該第一資料儲存格及該第二資料儲存格皆為該第一相位或該第二相位時，定義該組完全重合之該第一資料儲存格及該第二資料儲存格於該光學接收器之強度為一第一強度；以及當每一組完全重合之該第一資料儲存格及該第二資料儲存格分別為該第一相位與該第二相位時，定義該組完全重合之該第一資料儲存格及該第二資料儲存格於該光學接收器之強度為一第二強度。
18. 如申請專利範圍第16項之資料讀取方法，更包含： 將該第一光束與該第二光束自相位分布形式轉換為強度分布形式後，透過該第一光束與該第二光束的強度分布形式與對應該初始參考訊號點之該資料點，推算該第一成像範圍內的每一該些第一資料儲存格之相位。
19. 如申請專利範圍第18項之資料讀取方法，其中推算該第一成像範圍內的每一該些第一資料儲存格之相位之步驟更包含：自該些第一資料儲存格中對應該初始參考訊號點之該資料點之一者開始向其他的每一組完全重合之該第一資料儲存格及該第二資料儲存格進行推算。
20. 如申請專利範圍第14項之資料讀取方法，其中該第一成像範圍與該第二成像範圍之間存在一縱向距離差與一橫向距離差，其中該橫向距離差與該縱向距離差之比值為一角度的正切值，其中該角度大於或等於0度並小於或等於90度。