光学再现装置、光学记录/再现装置以及光学再现方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光学再现装置、光学记录／再现装置、以及光学再现方法。该光学再现装置对通过信号光以及和该信号光共轴的参考光之间的干涉而记录在光学记录介质上的全息图进行再现。该光学再现装置包括：相干光源；光分配单元，其将来自该光源的光分配到信号光光路和参考光光路；空间光调制器，其包括信号光区域和参考光区域；第一照射光学系统，其对分配到该参考光光路的光和分配到该信号光光路的光进行空间分离，使得这两束光的光轴重合，并且将这两束光都照射到该空间光调制器上；以及第二照射光学系统，其将参考光作为读取光照射到该光学记录介质上，并且对所述全息图进行再现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学再现装置、光学记录/再现装置、以及光学再现方法。
技术介绍
近些年来，已经提出了共轴记录系统(同线系统)作为全息存储记 录/再现系统。与传统的双光束干涉系统相比较，同线系统的优点在于 能够明显简化光学系统，同线系统在抵御诸如震动的外部干扰方面很强， 并且易于引入伺服机制。在这种同线系统中，由空间光调制器调制并产 生的信号光和参考光由同一透镜进行会聚，且使它们的光轴重合，从而 把通过信号光与参考光之间的干涉而形成的干涉条纹(衍射光栅)记录 在光学记录介质上成为全息图。通过在空间光调制器上显示对数字数据进行二维编码的信号光图 案，来将数字数据叠加在信号光上。通过将参考光作为读取光照射到记 录了全息图的光学记录介质上，来根据所记录的全息图再现信号光。能 够根据再现的信号光来对所叠加的数字数据进行解码。在日本特开(JP-A) No.2006-301465中公开的全息图记录/再现装置 中，光学控制元件设置在空间光调制器的光出射侧。当进行记录时，入 射光透过光学控制元件，而当进行再现时，光学控制元件在与信号光相 对应的区域处阻挡入射光。当进行再现时，虽然将光照射到空间光调制 器的所有像素上，但是由于这个光学控制元件，消除了与信号光相对应 的区域处存在的漏光，由此改善了再现特性。局部偏振滤光器等可用作 所述光学控制元件。另一方面，提出了一种再现方法(下文中称作负/正再现方法)， 在这种再现方法中，通过在对全息图进行再现时对再现光增加DC分量， 来根据--个全息图产生作为负图像和正图像的两个再现图像，并且通过确定这两个图像之间的差别，来改善信噪比(SNR)(参考JP-A No.2007-179595和No.2007-179597)。另夕卜，提出了一种技术(下文中称 作相干合成方法)，在这种技术中，通过利用两个用于提供相位差的 空间光调制器为工作像素提供0和7i的相位差来执行记录，并且当进行 再现时，通过加入3x/2相位差的DC分量且引发干涉，使得再现的数据 页的像素之间的干涉具有线性特征，从而改善了 SNR (参考Kenjiro Watanabe et al, Linear Reproduction of a Holographic Storage Channel using Coherent Addition: ISOM， 07， lecture number Mo-D-02)。所有这些技术都可用于改善SNR，并且所有这些技术都产生再现的 衍射光的高阶分量与在进行再现时加入的DC分量之间的干涉，并且获 得新的再现图像。加入的DC分量是在作为液晶显示器(LCD)等的空 间光调制器的信号光区域中产生的。然而，很难仅通过空间光调制器同 时控制加入的DC分量的相位和振幅(光强)。通常，由空间光调制 器执行对加入的DC分量的相位控制。因此，需要与空间光调制器 分立的用于独立于相位来控制加入的DC分量的振幅的结构。另外，在使得来自光源的光按照原样入射到形成有信号光区域和参 考光区域的空间光调制器上的形式下，如果在进行再现时照射参考光作 为读取光，则光也会从空间光调制器的信号光区域泄漏。例如，当被设 置为透射型空间光调制器的液晶元件的精度较低时，会出现如下情况， 即透过信号光图案的显示位置处的空闲像素的光变成不必要的漏光，并 且被光探测器检测到，从而产生了相对于再现的信号光的噪声。
技术实现思路
本专利技术提供了一种光学再现装置、光学记录/再现装置、以及光学再 现方法，其中，在通过同线系统再现信号光的再现过程中，与将从光源 发射的光照原样照射到空间光调制器的所有像素上的情况相比，本专利技术 能够减少照射到全息图上的读取光的不必要的漏光(不必要的分量)，并 且能够改善再现特性。本专利技术的一个方面提供了一种光学再现装置，该光学再现装置对通过信号光以及和该信号光共轴的参考光之间的干涉而记录在光学记录介 质上的全息图进行再现，所述光学再现装置包括光源，其发射相干光; 光分配单元，其将从所述光源发射的相干光分配到信号光光路和参考光 光路；空间光调制器，其包括按照二维形式排列的多个像素、当产生信 号光时显示信号光图案的信号光区域、以及当产生与所述信号光共轴的 参考光时显示参考光图案的参考光区域，所述空间光调制器根据显示的 图案针对每个像素对入射光进行调制和输出；第一照射光学系统，其对 分配到所述参考光光路的光和分配到所述信号光光路的光进行空间分 离，使得这两束光的光轴重合，并且将这两束光都照射到所述空间光调 制器上；以及第二照射光学系统，其将在所述空间光调制器的参考光区 域处产生的参考光作为读取光照射到所述光学记录介质上，并且对记录 在全息图中的信号光进行再现。根据上述方面，存在如下效果在通过同线系统再现信号光的再现 过程中，与将从光源发射的光照原样照射到空间光调制器的所有像素上 的情况相比，减少了照射到全息图上的读取光在信号光区域处产生的不 必要的漏光(不必要的分量)，从而能够改善再现特性。在上述方面中，该第一照射光学系统可以包括光束成形单元，其 设置在所述参考光光路上，对入射光束进行成形，使得分配到所述信号 光光路的光所通过的区域和分配到所述参考光光路的光所通过的区域在 与被设置得重合的光轴正交的平面内空间分离；光轴对齐单元，其对分 配到所述信号光光路的光的光轴与分配到所述参考光光路且由所述光束 成形单元进行成形的光的光轴进行对齐，使得它们重合；以及光照射单 元，其将分配到所述信号光光路的光照射到所述信号光区域上，并且将 分配到所述参考光光路且由所述光束成形单元进行成形的光照射到所述 参考光区域上。由于这种结构，存在如下效果与没有使用这种结构的情况相比， 更多地减少了照射到全息图上的读取光在所述信号光区域处产生的不必 要的漏光(不必要的分量)，从而能够改善再现特性。在上述方面中，所述光学再现装置还可以包括至少一个光量调节单元，该光量调节单元设置在所述光分配单元的光入射侧或光出射侧，并且调节所分配的这两束光束之间的光量平衡。由于这种结构，存在如下效果提高了再现过程中的光利用效率。 在上述方面中，所述参考光区域可以包围所述信号光区域，并且所述光束成形单元可以包括一对锥透镜(axicon lens)，所述一对锥透镜以其锥形面彼此相对的方式而设置在所述参考光光路上。由于这种结构，存在如下效果提高了参考光的利用效率。 在上述方面中，所述一对锥透镜可以对入射光束成形，使得它仅照射到所述参考光区域上。由于这种结构，存在如下效果进一步提高了参考光的利用效率。本专利技术的第二方面提供了一种光学记录/再现装置，该光学记录/再现 装置针对光学记录介质对全息图进行记录和再现，所述光学记录/再现装置包括光源，其发射相干光；光分配单元，其将从所述光源发射的相 干光分配到信号光光路和参考光光路；空间光调制器，其包括按照二维形式排列的多个像素、当产生信号光时显示信号光图案的信号光区域、 以及当产生与所述信号光共轴的参考光时显示参考光图案的参考光区 域，所述空间光调制器根据显示的图案针对每个像素对入射光进行调制和输出；第一照射光学系统，其对分配到所述参考光光路的光和分配到所述信号光光路的光迸行空间分离，使得这两束光的光轴重合，并且将这两束光都照射到所述空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学再现装置，该光学再现装置对通过信号光以及和该信号光共轴的参考光之间的干涉而记录在光学记录介质上的全息图进行再现，所述光学再现装置包括：　光源，其发射相干光；　光分配单元，其将从所述光源发射的相干光分配到信号光光路和参考光 光路；　空间光调制器，其包括按照二维形式排列的多个像素、当产生信号光时显示信号光图案的信号光区域、以及当产生与所述信号光共轴的参考光时显示参考光图案的参考光区域，所述空间光调制器根据显示的图案针对每个像素对入射光进行调制和输出；　 　第一照射光学系统，其对分配到所述参考光光路的光和分配到所述信号光光路的光进行空间分离，使得这两束光的光轴重合，并且将这两束光都照射到所述空间光调制器上；以及　第二照射光学系统，其将在所述空间光调制器的参考光区域处产生的参考光作为读取 光照射到所述光学记录介质上，并且对记录在所述全息图中的信号光进行再现。

【技术特征摘要】
JP 2008-3-17 2008-0683181、一种光学再现装置，该光学再现装置对通过信号光以及和该信号光共轴的参考光之间的干涉而记录在光学记录介质上的全息图进行再现，所述光学再现装置包括光源，其发射相干光；光分配单元，其将从所述光源发射的相干光分配到信号光光路和参考光光路；空间光调制器，其包括按照二维形式排列的多个像素、当产生信号光时显示信号光图案的信号光区域、以及当产生与所述信号光共轴的参考光时显示参考光图案的参考光区域，所述空间光调制器根据显示的图案针对每个像素对入射光进行调制和输出；第一照射光学系统，其对分配到所述参考光光路的光和分配到所述信号光光路的光进行空间分离，使得这两束光的光轴重合，并且将这两束光都照射到所述空间光调制器上；以及第二照射光学系统，其将在所述空间光调制器的参考光区域处产生的参考光作为读取光照射到所述光学记录介质上，并且对记录在所述全息图中的信号光进行再现。2、如权利要求1所述的光学再现装置，其中，所述第一照射光学系统包括光束成形单元，其设置在所述参考光光路上，对入射光束进行成形，使得分配到所述信号光光路的光所通过的区域和分配到所述参考光光路的光所通过的区域在与被设置得重合的光轴正交的平面内空间分离；光轴对齐单元，其对分配到所述信号光光路的光的光轴与分配到所述参考光光路且由所述光束成形单元进行成形的光的光轴进行对齐，使得它们重合；以及光照射单元，其将分配到所述信号光光路的光照射到所述信号光区域上，并且将分配到所述参考光光路且由所述光束成形单元进行成形的光照射到所述参考光区域上。3、 如权利要求l所述的光学再现装置，该光学再现装置还包括至少一个光量调节单元，所述光量调节单元设置在所述光分配单元的光入射侧或光出射侧，并且调节所分配的两束光束之间的光量平衡。4、 如权利要求2所述的光学再现装置，其中，所述参考光区域包围所述信号光区域，并且所述光束成形单元包括一对锥透镜，所述一对锥透镜以它们的圆锥表面彼此相对的方式而设置在所述参考光光路上。5、 如权利要求4所述的光学再现装置，其中，所述一对锥透镜对入射光束进行成形，使得所述入射光束仅照射到所述参考光区域上。6、 一种光学记录/再现装置，该光学记录/再现装置针对光学记录介质对全息图进行记录和再现，所述光学记录/再现装置包括光源，其发射相干光；光分配单元，其将从所述光源发射的相干光分配到信号光光路和参考光光路；空间光调制器，其包括按照二维形式排列的多个像素、当产生信号光时显示信号光图案的信号光区域、以及当产生与所述信号光共轴的参考光时显示参考光图案的参考光区域，所述空间光调制器根据显示的图案针对每个像素对入...

【专利技术属性】
技术研发人员：三锅治郎，小笠原康裕，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]