全息记录装置和全息重放装置制造方法及图纸

一种全息记录装置（１００）包括空间光调制器（１５）和控制设备（１８）。空间光调制器（１５）设置在信号光（Ｌ１）的光程上并被分为以矩阵排列的多个元件块（１５１）。每个元件块（１５１）进一步被分为多个以矩阵排列的元件（１５２）。空间光调制器（１５）可基于元件执行调制。控制设备（１８）控制空间光调制器，以便根据要记录在全息记录介质（２００）上的多个记录信息集合来调制信号光。存在于同一元件块中的多个调制单元（１５３）具有不同的模式。由于具有比像素间距更大间距的多个元件块同时地或接连地被开启／关闭，因此就可以减少零次光和较高次光之间的距离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种全息记录装置，用于以经过一个空间光调制器的信号光照射全息记录介质来记录信息，以及一种全息重放装置，用于从全息记录介质上重放信息。
技术介绍
迄今为止，具有液晶设备等等的全息记录装置，以作为信号光的激光照射空间光调制器，以便根据要记录的记录信息调制光。特别地，在该空间光调制器中，元件被平面地安排在一个矩阵中，以便按照要记录的记录信息通过改变元件的透射比来调制该信号光。由于具有细微间距的元件中的衍射现象，经调制的光以不同输出角来输出，以便作为例如零次光或一次光等等的多种衍射光。在这种情况下，输出角是由元件间距来定义的，其中这些元件表示调制单元。然后，由如上构造的空间光调制器调制的信号光以及不经过该空间光调制器的参考光在全息记录介质上互相干涉。从而，记录信息作为波面而记录在该全息记录介质上。根据如上构造的全息记录装置，例如，在记录介质上的直径大约1mm的记录区域上，用来自空间光调制器的作为信号光的零次光和1次光(例如多个1次光中的一个)进行照射。在这种情况下，通过改变参数，例如相对于记录介质的信号光照射角，就能完成单独的记录。为此，就能以高密度来记录信息。
技术实现思路
然而，如果空间光调制器的元件大小或象素间距大小变小，那么在零次衍射光和1次衍射光之间的输出角的差，以及全息记录介质上的聚焦位置间距就会变大。因此，以这些衍射光照射的全息记录介质的记录表面面积就要扩大。或者是，输出侧的空间光调制器和光学系统就要扩大。特别地，为了在记录区域的较宽表面面积上进行记录，就需要一个例如是高功率半导体激光设备的强光源，这从考虑到成本的实际角度出发是相当不利的。因此，如果空间光调制器的元件大小或象素间距大小变小，事实上难于缩小全息记录介质的尺寸或提高记录密度。另一方面，如果元件的大小或象素间距大小变大，零次光和1次光之间的输出角的差，或者该零次光和1次光之间的间距将变小，但由于元件或象素间距的增加，要记录到全息记录介质上的记录容量或信息量事实上减小了。如上所述，在全息记录装置和全息重放装置中，理论上或技术上难于同时满足各种需求，例如减小装置的尺寸、提高记录密度、增加存储容量、节约光源的功率以及简单化装置结构或装置控制的需求。本专利技术就是考虑到上面的问题而提出的。因此，本专利技术的一个目的是提供一种全息记录装置和全息重放装置，能够提高记录密度和记录容量并适于减小尺寸。为解决上述问题的本专利技术的全息记录装置，是一种具有下述部件的全息记录装置记录光源，用于以包括信号光和参考光的源光进行照射；空间光调制器，设置在信号光的光程上，它被分为多个以矩阵排列的元件块，每个元件块被分为多个以M×N(M，N为不小于2的自然数)的矩阵排列的元件；光学系统，用于将经由空间光调制器的信号光和参考光引入到全息记录介质；以及控制设备，用于控制空间光调制器，按照要记录到全息记录介质上的多个记录信息中的每一个，将一个或多个占据着每个元件块的一部分的元件用作调制单元来调制信号光，其中控制设备控制该空间光调制器，通过使用经调制单元调制的信号光，在全息记录介质上相应于多个元件块的每一个记录区域中，接连地重叠记录多个记录信息，并且调制单元存在于每个元件块中并各自具有不同的元件模式。根据本专利技术的全息记录装置，在操作过程中，例如是半导体激光设备的记录光源以例如激光的源光进行照射。源光包括信号光和参考光。这里，例如由液晶设备等等构成的空间光调制器设置在信号光的光程上，并在控制设备的控制下按照要记录的多个记录信息中的每个，基于占据每个元件块的一部分的一个或更多的元件所构成的调制单元，调制该信号光。然后，光学系统将调制信号光和参考光引入到全息记录介质上。结果，由于信号光和参考光之间的干涉，记录信息就作为波面而被记录。顺便指出，包括在源光中的信号光和参考光通过例如光束分离器的光学系统而互相分离，然后信号光被引入到空间光调制器的，而参考光没有引入到空间光调制器。可选择地，包括在源光中的信号光和参考光不需互相分离即可引入到空间光调制器。在后一种情况下，例如通过采用所谓的“自耦合方法”，从空间光调制器输出的信号光的傅立叶零次分量可用作该参考光。在这种情况下，参考光不需要具有相位信息。这里，空间光调制器被分为多个以矩阵排列的元件块。而且，元件块被分为多个以M×N的矩阵排列的元件。存在于同一元件块中的多个调制单元的每个都由一个或多个元件构成，每个元件都定义为具有互相不同的元件模式。例如，每个元件块由“5”ד5”元件阵列(M＝N＝5)构成，其中调制单元是由每个元件块中的“4”ד4”或“3”ד3”的元件阵列所构成，每个调制单元都具有互相不同的元件模式。可选择地，例如，每个元件块由“5”ד5”的元件阵列(M＝N＝5)构成，其中调制单元由一个元件构成，每个调制单元具有互相不同的元件模式。如此构成的可在操作过程中一个元件接着一个元件地调制的空间光调制器，可在控制设备的控制下，在相对于同一元件块的全息记录介质上的同一记录区域中，接连地叠加记录多个记录信息。然后，用于叠加并连续地在相应于同一元件块的同一记录区域中记录多个记录信息的操作，为空间光调制器的多个元件块中的每一个同时或接连地执行。例如，这些基于调制单元的连续操作为65×65矩阵的所有元件块同时或接连地执行。顺便指出，可以将全息记录介质的记录表面面积设置得比信号光相对大些，以便为全息记录介质的一部分执行相应于多个元件块的多个记录区域的记录，然后为全息记录介质的其他部分执行相似的记录。可选择地，在为相应于多个元件块的多个记录区域执行这些记录之后，通过改变信号光的角度或参考光的相位或振幅，可为多个相同的记录区域执行记录。结果，根据本专利技术，空间光调制器中的信号光的衍射范围，即零次光与例如1次光、2次光等等的较高次光之间的输出角的差，由元件块的相对较大的间距来定义。为此，相比于由单个元件的相对较小的间距来定义衍射的全息记录装置，衍射范围，即零次光与例如1次光、2次光等等的较高次光之间的输出角的差可明显减小。另一方面，基于包括相同的元件块的多个调制单元所调制的多个记录信息，在相应于同一元件块的同一记录区域中被接连地叠加记录。为此，提高的记录密度几乎与基于单个元件进行记录的情况相同。这样，根据本专利技术，可以提高记录密度，并从而提高记录容量，而例如空间光调制器的光学系统或全息记录介质的表面区域可在尺寸上最小化，从而减小整个装置的尺寸和重量。而且，记录光源需要足够相对较弱的强度，从成本等等的角度出发这是非常有利的。另外，与前述的以各种类型的记录进行复用记录的情况相比，可以简单化装置的结构或控制，因为在同一记录区域中接连地叠加执行记录而不需要改变信号光或参考光的光程、相位等等。根据本专利技术的全息记录装置的一个方面，空间光调制器并行地为每个元件块执行多个记录信息的记录。根据这一方面，并行地为每个元件块执行记录使全息记录介质作为分布式的存储器具有优点。然而，例如，按照光学系统或例如是液晶设备的空间光调制器的尺寸等等，基于每个元件块中的调制单元进行的一系列顺序的记录，可以基于多个不是一个整体的元件块或基于单独的元件块来执行。在根据本专利技术的全息记录装置的另一方面，每个调制单元都是由安排在每个元件块中的预定模式中的元件所构成。根据这一方面，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息记录装置，包括：记录光源，用以包括信号光和参考光的源光进行照射；空间光调制器，设置在信号光的光程上，它被分为多个以矩阵排列的元件块，每个元件块被分为多个以Ｍ×Ｎ（Ｍ，Ｎ为不小于２的自然数）的矩阵排列的元件；光 学系统，用于将经由该空间光调制器的信号光和参考光引入到全息记录介质；以及控制设备，用于控制空间光调制器，按照要记录到全息记录介质上的多个记录信息中的每一个，将一个或多个占据着每个元件块的一部分的元件用作调制单元来调制信号光，其中 控制设备控制该空间光调制器，通过使用经调制单元调制的信号光，在全息记录介质上相应于多个元件块的多个记录区域的每一个中，接连地重叠记录多个记录信息，并且调制单元存在于每个元件块中并各自具有不同的元件模式。

【技术特征摘要】
JP 2002-5-17 143767/20021.一种全息记录装置，包括记录光源，用以包括信号光和参考光的源光进行照射；空间光调制器，设置在信号光的光程上，它被分为多个以矩阵排列的元件块，每个元件块被分为多个以M×N(M，N为不小于2的自然数)的矩阵排列的元件；光学系统，用于将经由该空间光调制器的信号光和参考光引入到全息记录介质；以及控制设备，用于控制空间光调制器，按照要记录到全息记录介质上的多个记录信息中的每一个，将一个或多个占据着每个元件块的一部分的元件用作调制单元来调制信号光，其中控制设备控制该空间光调制器，通过使用经调制单元调制的信号光，在全息记录介质上相应于多个元件块的多个记录区域的每一个中，接连地重叠记录多个记录信息，并且调制单元存在于每个元件块中并各自具有不同的元件模式。2.根据权利要求1的全息记录装置，其中空间光调制器为每个元件块并行地执行多个记录信息的记录。3.根据权利要求1的全息记录装置，其中每个调制单元是由每个元件块中以预定模式安排的元件构成。4.根据权利要求3的全息记录装置，其中每个调制单元由n×m(n为不大于N的自然数，m为不大于M的自然数，且n+m＜N+M)的矩阵排列的元件构成。5.根据权利要求1的全息记录装置，其中每个调制单元由每个元件块中的单个元件构成。6.根据权利要求1的全息记录装置，其中控制设备控制空间光调制器，按照由记录信息所表示的二进制数据，用调制单元进行二进制调制。7.根据权利要求1的全息记录装置，其中控制设备控制空间光调制器，按照由记录信息所表示的灰度级数据，用调制单元进行多值级调制。8.根据权利要求1的全息记录装置，其中下述系统中的至少一个可对同一记录区域执行多重记录，即通过改变输入到全息记录介质上的信号光的入射角来执行多重记录的角度复用系统，通过改变参考光的相位来执行多重记录的参考光相位复用系统，通过改变参考光的振幅来执行多重记录的参考光振幅复用系...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田和男，杉浦聪，柳泽秀一，田中觉，伊藤善尚，橘昭弘，窪田善久，
申请(专利权)人：日本先锋公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]