專利名稱：光學(xué)拍攝裝置、再生裝置和再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將參照光照射到全息記錄介質(zhì)上的光學(xué)拍攝(opticalpick-up) 裝置和再生(r印roduction)裝置，其中通過信號(hào)光和參照光的干擾帶而將信息記錄到該 全息記錄介質(zhì)上，并且，還涉及從全息記錄介質(zhì)再生信息的再生方法。
背景技術(shù)：
正如在日本專利申請(qǐng)公開2007-79438中所公開的那樣，例如，存在已知的通過形 成全息圖來(lái)記錄數(shù)據(jù)的全息記錄和再生系統(tǒng)。在該全息記錄和再生系統(tǒng)中，通過在記錄期 間產(chǎn)生經(jīng)過與記錄數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的空間光強(qiáng)度調(diào)制(強(qiáng)度調(diào)制)的信號(hào)光、以及被施加了預(yù) 定光強(qiáng)度模式(pattern)的參照光、并將所產(chǎn)生的信號(hào)光和參照光照射到全息記錄介質(zhì) 上，在記錄介質(zhì)上形成全息圖，以便記錄數(shù)據(jù)。 在再生期間，參照光被照射到該記錄介質(zhì)。通過將與記錄中相同的參照光(具有 與在記錄中所使用的參照光相同的強(qiáng)度模式)照射到在記錄期間依據(jù)信號(hào)光和參照光的 照射而形成的全息圖上，得到了與所記錄的信號(hào)光成分相對(duì)應(yīng)的衍射光。換句話說，獲得了 與記錄數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的再生圖像(再生光)。通過利用圖像傳感器，例如CCD(電荷耦合器件) 傳感器和CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器，對(duì)這樣獲得的再生光進(jìn)行檢測(cè)，可再生所 記錄的數(shù)據(jù)。 此外，作為這樣的全息記錄和再生系統(tǒng)，存在已知的所謂的同軸系統(tǒng)，其中，參照
光和信號(hào)光被布置在同一光軸上，并通過公共物鏡被照射到全息記錄介質(zhì)上。 圖14和15是說明同軸系統(tǒng)中的全息記錄/再生的圖。圖14示意性地說明了一
種記錄技術(shù)，圖15示意性地說明了一種再生技術(shù)。 應(yīng)當(dāng)注意，在圖14和圖15中，舉例說明了利用包括反射膜的反射型全息記錄介質(zhì) 100的情形。 首先，在該全息記錄和再生系統(tǒng)中，提供了 SLM(空間光調(diào)制器)101，用來(lái)在記錄 期間產(chǎn)生信號(hào)光和參照光，并在再生期間產(chǎn)生參照光，如圖14和15所示。SLM 101包括以
像素為單位對(duì)入射光進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制的強(qiáng)度調(diào)制器。強(qiáng)度調(diào)制器可由例如液晶面板構(gòu)成。
在圖14所示的記錄期間，通過SLM 101的強(qiáng)度調(diào)制，產(chǎn)生了被施加與記錄數(shù)據(jù)相
對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度模式的信號(hào)光、以及被施加預(yù)定強(qiáng)度模式的參照光。在該同軸系統(tǒng)中，對(duì)入射光 進(jìn)行空間光調(diào)制，以使得信號(hào)光和參照光被布置在如圖所示的同一光軸上。此時(shí)，一般來(lái) 說，如圖14所示，信號(hào)光被布置在內(nèi)側(cè)，而參照光被布置在外側(cè)。 由SLM 101產(chǎn)生的信號(hào)光和參照光通過物鏡102被照射到全息記錄介質(zhì)100上。 因此，通過信號(hào)光和參照光的干擾帶，其上反映了記錄數(shù)據(jù)的全息圖被形成在全息記錄介 質(zhì)100上。換句話說，通過形成全息圖來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。 另一方面，在再生的期間，SLM 101產(chǎn)生參照光(此時(shí)的參照光的強(qiáng)度模式與在記 錄中所使用的相同)，如圖15A所示。然后，該參照光通過物鏡102被照射到全息記錄介質(zhì) 100上。
通過這樣將參照光照射到全息記錄介質(zhì)100上，如圖15B所示，得到了與形成在全
息記錄介質(zhì)ioo上的全息圖相對(duì)應(yīng)的衍射光，結(jié)果，可獲得所記錄的數(shù)據(jù)的再生圖像(再生
光)。在該情形中，如圖所示，再生圖像被引導(dǎo)到圖像傳感器103，作為經(jīng)由物鏡102的來(lái)自 全息記錄介質(zhì)100的反射光。 圖像傳感器103以像素為單位接收如以上述那樣引導(dǎo)的再生圖像，并得到與每個(gè) 像素的所接收的光量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，由此獲得關(guān)于再生圖像的檢測(cè)圖像。圖像傳感器103 由此檢測(cè)到的圖像信號(hào)成為所記錄的數(shù)據(jù)的讀出信號(hào)。 應(yīng)當(dāng)注意，如從圖14和15中可以看出，在該全息記錄和再生系統(tǒng)中，以信號(hào)光為 單位記錄/再生記錄數(shù)據(jù)。換句話說，在該全息記錄和再生系統(tǒng)中，由信號(hào)光和參照光的單 次干涉形成的一個(gè)全息圖(被稱作全息圖頁(yè)(hologrampage))是記錄/再生的最小單位。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在該全息記錄和再生系統(tǒng)中，在再生期間，參照光被照射到全息記錄介
質(zhì)上，以由此獲得與記錄到全息記錄介質(zhì)上的信息(信號(hào)光)相對(duì)應(yīng)的再生光。 這里，通過在再生期間照射參照光，盡管通過衍射(diffract)從全息記錄介質(zhì)輸
出了再生光，但也產(chǎn)生了散射光。而且，在再生期間，粘附到在光路中提供的透鏡或者光學(xué)
器件上的灰塵也會(huì)產(chǎn)生散射光。 如上所述的在再生期間產(chǎn)生的散射光連同再生光一起被引導(dǎo)到圖像傳感器(圖 像拍攝器件)，因而導(dǎo)致信噪比的顯著惡化。因此，期望在再生期間抑制如上所述的散射光。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種光學(xué)拍攝裝置，包括 光源，將光照射到全息記錄介質(zhì)上，其中，通過信號(hào)光和參照光的干擾帶，將信息 記錄到該全息記錄介質(zhì)上； 空間光調(diào)制部分，通過對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，來(lái)產(chǎn)生所述參照光； 光學(xué)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為將由空間光調(diào)制部分產(chǎn)生的參照光經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)和物
鏡而照射到全息記錄介質(zhì)上，并將依據(jù)參照光的照射而從全息記錄介質(zhì)獲得的再生光經(jīng)由
物鏡和中繼透鏡系統(tǒng)引導(dǎo)至圖像拍攝器件，該光學(xué)系統(tǒng)在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之
間的光路中被提供有角度選擇性透射器件，該角度選擇性透射器件選擇性地透射入射角為
預(yù)定角度以下的光。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種再生裝置，包括光學(xué)拍攝裝置，其包括 光源，將光照射到全息記錄介質(zhì)上，其中，通過信號(hào)光和參照光的干擾帶，將信息
記錄到該全息記錄介質(zhì)上； 空間光調(diào)制部分，通過對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，來(lái)產(chǎn)生所述參照光；以及
光學(xué)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為將由空間光調(diào)制部分產(chǎn)生的參照光經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)和物 鏡而照射到全息記錄介質(zhì)上，并將依據(jù)參照光的照射而從全息記錄介質(zhì)獲得的再生光經(jīng)由 物鏡和中繼透鏡系統(tǒng)引導(dǎo)至圖像拍攝器件，該光學(xué)系統(tǒng)在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之 間的光路中被提供有角度選擇性透射器件，該角度選擇性透射器件選擇性地透射入射角為 預(yù)定角度以下的光；以及 再生部分，根據(jù)圖像拍攝器件的光接收的結(jié)果，再生被記錄到所述全息記錄介質(zhì) 上的信息。
5
在此，盡管下文將進(jìn)行詳細(xì)說明，但在其中由空間光調(diào)制器產(chǎn)生的信號(hào)光和參照 光通過中繼透鏡(relay lens)系統(tǒng)和物鏡被照射到全息記錄介質(zhì)上的全息記錄和再生系 統(tǒng)中，由空間光調(diào)制器的每個(gè)像素發(fā)出的光束以某一角度(9)散射，例如，如圖6所示。因 此，與之關(guān)聯(lián)地，再生期間的經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)被引導(dǎo)到圖像拍攝器件上的每個(gè)像素的再 生光的光束變?yōu)橐越嵌?e)會(huì)聚的光。顯然，數(shù)據(jù)再生所需要的只是如上所述的會(huì)聚并進(jìn) 入圖像拍攝器件的再生光的光束。因此，如果能夠抑制入射角大于再生光的光束的入射角 的光，那么，進(jìn)入圖像拍攝器件的大部分散射光能夠被抑制。 考慮到這一點(diǎn)，如上所述，在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之間的光路中，提供了 角度選擇性透射器件，其選擇性地透射入射角為預(yù)定角度以下的光。結(jié)果，可有效地抑制要 由圖像拍攝器件接收到的散射光。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在對(duì)全息記錄介質(zhì)進(jìn)行再生時(shí)，可有效地抑制由圖像拍攝 器件連同再生光一起接收的散射光，因而提高了信噪比。 根據(jù)以下的如所附的圖形中闡明的最佳的實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和其它的 目的、特性以及優(yōu)勢(shì)將會(huì)變得更明顯。


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的再生裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖； 圖2是用于本實(shí)施例中的全息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)示例的截面圖； 圖3A和3B是解釋通過偏振方向控制型空間光調(diào)制器和偏振分束器的組合而實(shí)現(xiàn)
的強(qiáng)度調(diào)制的圖； 圖4是解釋在該空間光調(diào)制器中設(shè)置的參照光區(qū)域、信號(hào)光區(qū)域和間隙區(qū)域的 圖； 圖5是解釋在圖1所示的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中的光的狀況的圖； 圖6是說明在光圈(aperture)的后級(jí)產(chǎn)生的散射光的圖； 圖7顯示了從空間光調(diào)制器的某一像素發(fā)出的光束； 圖8是說明被引導(dǎo)到圖像傳感器(圖像拍攝器件)的再生光的最大入射角的圖； 圖9是顯示了根據(jù)本實(shí)施例的記錄/再生裝置的圖像傳感器的截面結(jié)構(gòu)的圖； 圖10是說明角度選擇性透射膜的特定結(jié)構(gòu)示例的圖； 圖11是說明圖10中所示的角度選擇性透射膜的透射性/不透射性的圖。 圖12是示出關(guān)于角度選擇性透射膜的插入位置的修改例的圖； 圖13是示出關(guān)于角度選擇性透射膜的插入位置的另一修改例的圖； 圖14是說明同軸系統(tǒng)中的全息記錄技術(shù)的圖；以及 圖15A和15B是說明同軸系統(tǒng)中的全息再生技術(shù)的圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
注意，將按照以下順序進(jìn)行說明。
〈1.本實(shí)施例的全息記錄和再生系統(tǒng)〉
〈2.光在光路中的工作狀況〉
〈3.散射光的產(chǎn)生和抑制> (3-1.抑制散射光的方法) (3-2.抑制散射光的詳細(xì)的示例性結(jié)構(gòu)) 〈4.修改例> 〈1.本實(shí)施例的全息記錄和再生系統(tǒng)〉 圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的記錄/再生裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。 在該實(shí)施例中，將舉例說明根據(jù)本發(fā)明的再生裝置被應(yīng)用于包括全息記錄功能的
記錄/再生裝置的情形。圖l主要示出了本實(shí)施例的記錄/再生裝置的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 圖1中所示的全息記錄介質(zhì)HM是這樣的記錄介質(zhì)，通過信號(hào)光和參照光的干擾帶
而在該記錄介質(zhì)上記錄信息。 在此，參照?qǐng)D2，簡(jiǎn)要說明全息記錄介質(zhì)HM的結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意，圖2示出了全息記 錄介質(zhì)HM的截面結(jié)構(gòu)。 如圖2所示，在全息記錄介質(zhì)HM中，以從上層側(cè)到下層側(cè)的所述順序，形成覆蓋層 Ll、記錄層L2、反射膜L3和基板L4。 應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于在此使用的"上層"和"下層"，當(dāng)記錄/再生光進(jìn)入的表面被視 為上表面、且該上表面的另一側(cè)的表面被視為下表面時(shí)，上表面?zhèn)葹樯蠈?，且下表面?zhèn)葹橄聦印?覆蓋層Ll由例如塑料或者玻璃形成，并且是為了保護(hù)在覆蓋層Ll的下方形成的 記錄層L2而提供的保護(hù)基板。 作為記錄層L2的材料，選擇被用來(lái)通過與照射光的強(qiáng)度分布相對(duì)應(yīng)的折射率改 變而進(jìn)行信息記錄的材料，如光敏聚合物，并執(zhí)行之后描述的利用來(lái)自激光二極管(LD) 1 的激光作為光源的全息記錄/再生。 而且，提供了反射膜L3，用于當(dāng)在再生期間根據(jù)參照光的照射獲得與記錄在記錄 層L2上的全息圖相對(duì)應(yīng)的再生圖像(再生光)時(shí)，使再生圖像作為反射光返回到該裝置一 在反射膜L3的下方形成的基板L4是保護(hù)基板，其由例如塑料或者玻璃形成。
回到圖l。 在該記錄/再生裝置中，全息記錄介質(zhì)HM由主軸電機(jī)(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐。 在該記錄/再生裝置中，處于這樣的被支撐狀態(tài)的全息記錄介質(zhì)HM被激光照射，以便記錄 /再生全息圖。 光學(xué)拍攝器對(duì)應(yīng)于該圖中的由虛線包圍的部分，該光學(xué)拍攝器包括用于照射激 光、以向/從全息記錄介質(zhì)HM記錄/再生全息圖的光學(xué)系統(tǒng)。具體而言，在該光學(xué)拍攝器 中，提供了激光二極管1、準(zhǔn)直透鏡2、偏振分束器3、SLM 4、偏振分束器5、中繼透鏡6、光圈 12、中繼透鏡7、鏡(mirror)8、局部衍射器件(partial diffractive device)9、 1/4波長(zhǎng)板 10、物鏡ll和圖像傳感器13。 激光二極管1輸出波長(zhǎng)A例如為405nm的藍(lán)紫激光，作為用于記錄/再生全息圖 的激光。從激光二極管1發(fā)出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡2進(jìn)入偏振分束器3。
在偏振分束器3中，在入射激光的相互垂直的線性偏振分量之中，使線性偏振分 量之一透射穿過，而線性偏振分量中的另一個(gè)被反射。在該情況下，例如，P偏振分量被透射，而s偏振分量被反射。 因此，只有已進(jìn)入到偏振分束器3的激光的s偏振分量才被反射，并被引導(dǎo)到SLM 4。 SLM 4包括例如FLC(鐵電液晶)的反射型的液晶器件，并以像素為單位控制入射 光的偏振方向。 SLM 4響應(yīng)于來(lái)自于圖1中所示的調(diào)制控制器14的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，執(zhí)行對(duì)于每個(gè)像素 將入射光的偏振方向改變90?；蛘卟桓淖兊目臻g光調(diào)制。具體而言，SLM4被構(gòu)造為響應(yīng) 于驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)以像素為單位控制偏振方向，使得對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)為通(ON)的像素，偏振方向 的角度變化變?yōu)?0。，在對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)為斷(OFF)的像素，偏振方向的角度變化變?yōu)镺。。
如圖1所示，從SLM 4發(fā)出的光(由SLM 4反射的光)再次進(jìn)入偏振分束器3。
這里，在如圖1所示的記錄/再生裝置中，利用SLM 4以像素為單位進(jìn)行的偏振方 向控制、以及與入射光的偏振方向相對(duì)應(yīng)的偏振分束器3的選擇性的透射/反射的屬性，執(zhí) 行以像素為單位的空間光強(qiáng)度調(diào)制(下文中稱為光強(qiáng)度調(diào)制，或者簡(jiǎn)稱為強(qiáng)度調(diào)制)。
圖3是將通過如上所述的SLM 4和偏振分束器3的組合而實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度調(diào)制的圖 像。圖3A和3B分別示意性地示出了"通"像素的光和"斷"像素的光的光束狀態(tài)。
如上所述，由于偏振分束器3透射p偏振光而反射s偏振光，所以，s偏振光進(jìn)入 SLM 4。 在這種前提下，偏振方向已被SLM 4改變90°的像素的光(具有驅(qū)動(dòng)信號(hào)"通"的 像素的光)帶著P偏振分量進(jìn)入偏振分束器3。因此，在SLM 4中的"通"像素的光透射通 過偏振分束器3，并被引導(dǎo)到全息記錄介質(zhì)HM —側(cè)(圖3A)。 另一方面，驅(qū)動(dòng)信號(hào)為"斷"且偏振方向未被改變的像素的光帶著s偏振分量進(jìn)入 偏振分束器3。換句話說，SLM 4中的"斷"像素的光被偏振分束器3反射，并且因此不會(huì)被 引導(dǎo)至全息記錄介質(zhì)HM —側(cè)(圖3B)。 因此，通過組合作為偏振方向控制型空間光調(diào)制器的SLM 4和偏振分束器3，形成 了以像素為單位執(zhí)行光強(qiáng)度調(diào)制的強(qiáng)度調(diào)制部分。 這里，本實(shí)施例的記錄/再生裝置采用同軸系統(tǒng)作為全息記錄和再生系統(tǒng)。具體
來(lái)說，信號(hào)光和參照光被布置在同一光軸上，并通過公共物鏡被照射到在預(yù)定位置上設(shè)置
的全息記錄介質(zhì)上，以由此通過形成全息圖來(lái)記錄數(shù)據(jù)。此外，通過在再生期間將參照光經(jīng)
由物鏡照射到全息記錄介質(zhì)上，得到全息圖的再生圖像，以再生所記錄的數(shù)據(jù)。 當(dāng)采用同軸系統(tǒng)時(shí)，為了將信號(hào)光和參照光布置在同一光軸上，在SLM 4中設(shè)置
了如圖4所示的區(qū)域。 如圖4所示，在SLM 4中，在包括中心(與光軸的中心一致)的預(yù)定圓形范圍內(nèi)的 區(qū)域被設(shè)置為信號(hào)光區(qū)域A2。另外，在信號(hào)光區(qū)域A2的外側(cè)，通過將間隙區(qū)域A3插入在信 號(hào)光區(qū)域A2和參照光區(qū)域Al之間，設(shè)置環(huán)形的參照光區(qū)域Al 。 通過設(shè)置信號(hào)光區(qū)域A2和參照光區(qū)域A1，能夠在將信號(hào)光和參照光布置在同一 光軸上的同時(shí)照射光。 應(yīng)當(dāng)注意，間隙區(qū)域A3被設(shè)置為這樣的區(qū)域，其用來(lái)防止在參照光區(qū)域A1中產(chǎn)生 的參照光進(jìn)入信號(hào)光區(qū)域A2而由此成為相對(duì)于信號(hào)光的噪聲。 應(yīng)當(dāng)注意，SLM 4的像素外形為矩形，信號(hào)光區(qū)域A2不是精確的圓形。類似地，參
8照光區(qū)域A1和間隙區(qū)域A3不是精確的環(huán)形。從這個(gè)意義上說，信號(hào)光區(qū)域A2為近似圓周 區(qū)域，參照光區(qū)域A1和間隙區(qū)域A3為近似環(huán)形區(qū)域。 在圖1中，通過對(duì)SLM 4的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，在記錄期間，調(diào)制控制器14產(chǎn)生信號(hào)光 和參照光，且在再生期間只產(chǎn)生參照光。 具體地，在記錄期間，調(diào)制控制器14產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用來(lái)為SLM 4的信號(hào)光區(qū)域A2 中的像素設(shè)置與所提供的記錄數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的通/斷模式(pattern)，為SLM 4的參照光區(qū)域 Al中的像素設(shè)置預(yù)定的通/斷模式，并且關(guān)斷所有的其它像素，并將該信號(hào)提供給SLM 4。 通過SLM 4根據(jù)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行空間光調(diào)制(偏振方向控制)，得到同軸(同一光軸)布置 的信號(hào)光和參照光，作為從偏振分束器3發(fā)出的光。 另外，在再生期間，調(diào)制控制器14通過為參照光區(qū)域A1中的像素設(shè)置預(yù)定的通/ 斷模式、并關(guān)斷所有其它像素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)控制SLM 4的驅(qū)動(dòng)，以由此僅產(chǎn)生參照光。
應(yīng)當(dāng)注意，在記錄期間，調(diào)制控制器4進(jìn)行操作，以為輸入記錄數(shù)據(jù)串的每個(gè)預(yù)定 單位產(chǎn)生信號(hào)光區(qū)域A2中的通/斷模式，以連續(xù)地產(chǎn)生存儲(chǔ)該記錄數(shù)據(jù)串的每個(gè)預(yù)定單位 的數(shù)據(jù)的信號(hào)光。因此，可針對(duì)于全息記錄介質(zhì)HM，連續(xù)地進(jìn)行在全息圖頁(yè)單位(可通過信 號(hào)光和參照光的單次干涉而記錄的數(shù)據(jù)單位)中的數(shù)據(jù)記錄。 在由偏振分束器3和SLM 4形成的強(qiáng)度調(diào)制部分中經(jīng)受了強(qiáng)度調(diào)制的激光進(jìn)入偏
振分束器5。偏振分束器5也被構(gòu)造為透射p偏振光且反射s偏振光。因此，從強(qiáng)度調(diào)制部
分發(fā)出的激光(透射通過偏振分束器3的光)透射通過偏振分束器5。 透射通過偏振分束器5的激光進(jìn)入由中繼透鏡6和中繼透鏡7組成的中繼透鏡系
統(tǒng)。在該情況下，光圈12被插入到中繼透鏡系統(tǒng)中的中繼透鏡6和中繼透鏡7之間。 如圖所示，透射通過偏振分束器5的激光的光通量被中繼透鏡6在預(yù)定的焦點(diǎn)位
置處會(huì)聚，并且，會(huì)聚之后的作為散射光的激光通量被中繼透鏡7轉(zhuǎn)換為平行光。光圈12被
提供在中繼透鏡6的焦點(diǎn)位置(傅立葉面(Fourierplane):頻率面(frequency plane))，
并被構(gòu)造為透射在以光軸為中心的預(yù)定范圍內(nèi)的光、并阻斷其它的光。 通過光圈12，記錄到全息記錄介質(zhì)HM上的全息圖頁(yè)的大小被限制，結(jié)果，提高了
全息圖的記錄密度(也就是，數(shù)據(jù)記錄密度)。另外，如之后將會(huì)描述的，盡管在再生期間，
來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的再生圖像通過中繼透鏡系統(tǒng)被引導(dǎo)到圖像傳感器13，但是此時(shí)，連
同再生圖像而從全息記錄介質(zhì)HM發(fā)出的散射光的大部分被阻斷，因而，被引導(dǎo)到圖像傳感
器13的散射光量顯著減少。換句話說，光圈12具有提高記錄期間的全息記錄密度的功能、
和在再生期間通過抑制散射光而提高信噪比(S/N)的功能。 穿過中繼透鏡7的激光的光軸被彎曲90° ，以使激光通過局部衍射器件9和1/4 波長(zhǎng)板10而被引導(dǎo)至物鏡11。 局部衍射器件9和1/4波長(zhǎng)板10被提供用來(lái)防止在再生期間由全息記錄介質(zhì)HM 反射的參照光(被反射的參照光)被引導(dǎo)至圖像傳感器13而成為關(guān)于再生光的噪聲。
注意，通過局部衍射器件9和1/4波長(zhǎng)板10抑制被反射的參照光的操作將在之后 說明。 已進(jìn)入物鏡11的激光被照射，以在全息記錄介質(zhì)HM上會(huì)聚。 應(yīng)當(dāng)注意，盡管沒有示出，但是在焦點(diǎn)方向(focus direction)以及跟蹤方向
(tracking direction)上的物鏡11的位置是由例如所謂的二軸機(jī)構(gòu)致動(dòng)器所控制的。因此，對(duì)激光的光點(diǎn)位置或者焦點(diǎn)位置的控制成為可能。 這里，如上所述，在記錄期間，信號(hào)光和參照光是由強(qiáng)度調(diào)制部分(SLM4和偏振分 束器3)中的強(qiáng)度調(diào)制所產(chǎn)生，并通過上述路徑被照射到全息記錄介質(zhì)HM上。利用這樣的 結(jié)構(gòu)，借助信號(hào)光和參照光的干擾帶，在全息記錄介質(zhì)HM的記錄層L2上形成了其上反映記 錄數(shù)據(jù)的全息圖，由此實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄。 另外，在再生期間，強(qiáng)度調(diào)制部分只產(chǎn)生參照光，并且，參照光通過上述路徑被照 射到全息記錄介質(zhì)HM上。通過由此照射參照光，能夠獲得與在記錄層L2上形成的與全息 圖相對(duì)應(yīng)的再生圖像(再生光)，作為來(lái)自反射膜L3的反射光。再生圖像經(jīng)由物鏡ll返回 到裝置一側(cè)。 在此，在再生期間被照射到全息記錄介質(zhì)HM上的參照光(被稱作向外的參照光) 根據(jù)強(qiáng)度調(diào)制部分的操作，具有P偏振而進(jìn)入局部衍射器件9。如之后將要說明的，由于局 部衍射器件9被構(gòu)造為透射所有的向外的光，所以，p偏振的向外的參照光穿過1/4波長(zhǎng)板 10。如上所述的已經(jīng)穿過1/4波長(zhǎng)板10的p偏振的向外的參照光被轉(zhuǎn)換為在預(yù)定旋轉(zhuǎn)方 向上的圓偏振光，并被照射到全息記錄介質(zhì)HM。 照射到全息記錄介質(zhì)HM的參照光被反射膜L3所反射，并作為被反射的參照光 (向內(nèi)的參照光)被引導(dǎo)至物鏡ll。此時(shí)，由于向內(nèi)的參照光的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向被反 射膜L3上的反射改變?yōu)榕c預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向，所以，向內(nèi)的參照光通過穿過 1/4波長(zhǎng)板10而被轉(zhuǎn)換為s偏振光。 在此，基于這樣的偏振狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，將說明利用局部衍射器件9和1/4波長(zhǎng)板10 來(lái)抑制被反射的參照光的過程。 局部衍射器件9被構(gòu)造為在參照光進(jìn)入的區(qū)域(除中心部分之外的區(qū)域)中形成 具有對(duì)應(yīng)于線偏振的偏振狀態(tài)的選擇性衍射特性(線性偏振分量中的一個(gè)被衍射，線性偏 振分量中的另一個(gè)被透射)的偏振選擇衍射器件，例如液晶衍射器件。在此情況下，具體而 言，包括在局部衍射器件9中的偏振選擇衍射器件被構(gòu)造為透射p偏振光且衍射s偏振光。 因此，向外的參照光通過局部衍射器件9被透射，而只有向內(nèi)的參照光由局部衍射器件9衍 射(抑制)。 結(jié)果，有可能防止作為向內(nèi)的參照光的被反射的參照光被檢測(cè)為關(guān)于再生圖像 的噪聲成分，而由此降低信噪比。 應(yīng)注意，局部衍射器件9的信號(hào)光進(jìn)入的區(qū)域(再生圖像進(jìn)入的區(qū)域)由例如透 明材料形成，或者被形成為孔部分，以透射向外的光和向內(nèi)的光兩者。這樣，記錄時(shí)的信號(hào) 光和再生時(shí)的再生圖像透射通過局部衍射器件9。 在此，從以上說明中可以看出的，在該全息記錄和再生系統(tǒng)中，利用衍射現(xiàn)象，參 照光被照射到記錄的全息圖上，以獲得再生圖像。然而，本情況中的衍射效率通常低于1 % 。 因而，如上所述的返回到裝置一側(cè)的參照光作為被反射的光具有關(guān)于再生圖像的極其高的 強(qiáng)度。換句話說，作為被反射的光的參照光成為在檢測(cè)再生圖像中不可忽略的噪聲成分。
因此，通過如上所述的利用局部衍射器件9和1/4波長(zhǎng)板IO抑制被反射的參照 光，可顯著提高信噪比。 如上所述的在再生期間得到的再生光透射通過局部衍射器件9。透射通過局部衍 射器件9的再生光被鏡8反射，并經(jīng)由上述中繼透鏡7、光圈12和中繼透鏡6進(jìn)入偏振分束器5。從上述描述中可以看出，由于來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的反射光經(jīng)由1/4波長(zhǎng)板10被轉(zhuǎn)換為s偏振光，所以，已經(jīng)由此進(jìn)入偏振分束器5的再生光被偏振分束器5反射，以被引導(dǎo)到圖像傳感器13。 圖像傳感器13由例如CCD (電荷耦合器件)傳感器和CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)
體)傳感器的圖像拍攝器件組成，并接收來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的由此引導(dǎo)的再生光，以通
過將該再生光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)而得到圖像信號(hào)。關(guān)于由此獲得的圖像信號(hào)，反映了在記錄期
間施加到信號(hào)光的通/斷模式(也就是，"0"和"1"的數(shù)據(jù)模式)。換句話說，由圖像傳感
器13由此檢測(cè)到的圖像信號(hào)成為記錄到全息記錄介質(zhì)HM上的數(shù)據(jù)的讀出信號(hào)。 注意，此實(shí)施例中的圖像傳感器13的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將在后文說明。 由圖像傳感器13獲取的作為讀出信號(hào)的圖像信號(hào)被提供給數(shù)據(jù)再生部分15。 數(shù)據(jù)再生部分15執(zhí)行針對(duì)包括在來(lái)自圖像傳感器13的圖像信號(hào)中的SLM4的像
素單位的每個(gè)值而識(shí)別數(shù)據(jù)"0"和"1"的處理、在必要時(shí)所記錄的調(diào)制碼的解調(diào)處理等等，
并再生記錄數(shù)據(jù)。 利用上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了利用來(lái)自作為光源的激光二極管1的記錄/再生光的照射
的全息記錄和再生操作。 〈2.光在光路中的工作狀況〉 圖5示出了針對(duì)SLM 4的像素單位中的每個(gè)光束的、在圖l所示的記錄/再生裝置的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中的光的工作狀況。 在圖5中，在光學(xué)系統(tǒng)的整個(gè)結(jié)構(gòu)之中，只圖示了 SLM 4、中繼透鏡6、中繼透鏡7、物鏡11和圖像傳感器13。圖中的平面Spbs表示偏振分束器5的反射平面，并且，面Sm表示鏡8的反射面。而且，在該圖中，也示出了全息記錄介質(zhì)HM。 在圖5中，對(duì)于像素單位中的光束，作為代表性的，對(duì)于每個(gè)信號(hào)光和再生光只圖示了 3個(gè)光束，并且，僅顯示了 2個(gè)光束作為參照光。具體而言，對(duì)于信號(hào)光和再生光，作為代表，圖示了位于信號(hào)光區(qū)域A2的中心的像素的光束(包括整個(gè)激光通量的光軸的光束)和位于信號(hào)光區(qū)域A2的最外面的圓周部分處的像素的光束。另外，對(duì)于參照光，作為代表，圖示了位于參照光區(qū)域A1的最外面的圓周部分處的像素的光束。 首先，如圖中所示，從SLM 4的像素發(fā)出的光束經(jīng)由平面Spbs(偏振分束器5)進(jìn)入中繼透鏡6。此時(shí)，從這些像素發(fā)出的光束的光軸是平行的。 將進(jìn)入到中繼透鏡6的像素的光束由擴(kuò)散光轉(zhuǎn)換為平行光，如圖5所示，并且，除了位于激光光軸(整個(gè)激光通量的光軸)上的光束之外，這些光束的光軸都朝向激光光軸彎曲。因此，在平面SF上，這些光束在包括激光光軸的中心部分處作為平行光會(huì)聚。這里，類似于物鏡11的焦平面，平面SF是作為平行光的像素的激光光束被會(huì)聚到激光光軸上的平面，并被稱為傅立葉面(頻率面)。 這里，如以上關(guān)于圖l所述的，光圈12被提供在中繼透鏡6的焦平面處。換句話說，光圈12是位于與該光學(xué)系統(tǒng)中的傅立葉面SF相對(duì)應(yīng)的位置處。 在傅立葉面SF中作為平行光由此會(huì)聚的光束進(jìn)入中繼透鏡7。此時(shí)，從中繼透鏡6發(fā)出的光束(排除位于包括激光光軸的中心部分處的像素的光束)與傅立葉面SF上的激光光軸相交。因此，中繼透鏡6中的光束和中繼透鏡7中的光束的進(jìn)入/離開位置之間的關(guān)系成為以激光光軸作為中心的軸對(duì)稱關(guān)系。
如圖所示，光束通過中繼透鏡7而被轉(zhuǎn)換為會(huì)聚光，并且光束的光軸變?yōu)槠叫?。已通過中繼透鏡7的光束被平面Sm(鏡8)反射、并會(huì)聚于實(shí)像平面SR的位置上。實(shí)像平面SR是用于物鏡ll的物面。 此時(shí)，如上所述，由于已通過中繼透鏡7的光束的光軸變?yōu)槠叫校?，這些光束的會(huì)聚位置不會(huì)在實(shí)像平面SR上重疊，而是處于不同的位置。 在實(shí)像平面SR上會(huì)聚的光束作為擴(kuò)散光進(jìn)入物鏡ll，如圖5所示。通過物鏡11之后，作為擴(kuò)散光的光束變?yōu)槠叫泄?，并且，光?排除位于激光光軸上的光束)的光軸朝向激光光軸彎曲。因此，光束會(huì)聚于在全息記錄介質(zhì)HM上形成的物鏡ll的焦平面上的包括激光光軸的中心部分處。 這里，在物鏡11的焦平面上，光束被轉(zhuǎn)換為平行光并會(huì)聚于一個(gè)位置。從上述說明中可以看出，物鏡11的焦平面和傅立葉面SF為共軛關(guān)系。 注意，圖5示出了由平面Spbs反射、并被引導(dǎo)到圖像傳感器13的再生光的光束。如上所述的只有再生光被引導(dǎo)到圖像傳感器13的原因在于被反射的參照光被上述局部衍射器件9 (和1/4波長(zhǎng)板10)所抑制。 注意，局部衍射器件9被提供在與實(shí)像平面SR相對(duì)應(yīng)的位置。這是因?yàn)?，由于局部衍射器?需要選擇性地透射/衍射信號(hào)光區(qū)域和參照光區(qū)域中的光，所以，除非位于能夠獲得與SLM 4(像生成面)的像等同的像的位置處，否則變得難以得到適當(dāng)?shù)倪x擇性透射/衍射操作。 另外，在再生期間，在與記錄期間照射的信號(hào)光的光束相同的光束區(qū)域中，能夠得到再生光。換句話說，再生光的光束順著與圖中的信號(hào)光的光束相同的路徑到達(dá)平面Spbs，之后被平面Spbs反射，以被引導(dǎo)至圖像傳感器13。此時(shí)，如圖中所示，從中繼透鏡6向平面Spbs發(fā)出的再生光的光束為會(huì)聚光，并且，其光軸是平行的。此外，這些光束會(huì)聚于圖像傳感器13的檢測(cè)面上的不同的位置。因此，在圖像傳感器13的檢測(cè)面上，可得到與在實(shí)像平面SR上的再生圖像相同的圖像。
〈3.散射光的產(chǎn)生和抑制> 如上所述，在該全息記錄和再生系統(tǒng)中，在再生期間從全息記錄介質(zhì)HM產(chǎn)生的散射光、以及由于粘附在光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡等上的灰塵而導(dǎo)致的散射光導(dǎo)致了信噪比的降低。 在此，通過光圈12可抑制從全息記錄介質(zhì)HM產(chǎn)生的散射光。具體而言，從關(guān)于圖5的描述中可以看出，由于有可能選擇性地透射從全息記錄介質(zhì)HM得到的再生光的光束經(jīng)過在傅立葉面SF上提供的光圈12的區(qū)域的光，所以，可通過光圈12阻斷在其它區(qū)域中得到的散射光的大部分成分。 另外，不僅來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的散射光的成分可被抑制，而且，在設(shè)置在光圈12的前側(cè)(圖像拍攝器件設(shè)置作為基準(zhǔn))的光學(xué)器件，例如物鏡11和中繼透鏡7中產(chǎn)生的散射光的成分也可被抑制。 從以上說明中可以看出，當(dāng)在記錄時(shí)為了減小全息圖尺寸而插入光圈12時(shí)，在光圈12的前側(cè)部分處產(chǎn)生的散射光，例如來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的散射光，在再生期間可被抑制。 然而，在光圈12的后側(cè)部分處產(chǎn)生的散射光，也就是，在圖像拍攝器件側(cè)產(chǎn)生的
12散射光不能被抑制。 圖6是說明在光圈12的后側(cè)部分處產(chǎn)生的散射光的圖。注意，與上述的圖5類
似，圖6示出了該光學(xué)系統(tǒng)之中的SLM 4、中繼透鏡6、中繼透鏡7、物鏡11、圖像傳感器13、
平面Spbs、 SF和Sm、全息記錄介質(zhì)HM以及信號(hào)光、參照光和再生光的光束。 例如，如圖6中的實(shí)箭頭所示，粘附到中繼透鏡6上的灰塵產(chǎn)生了散射光。如該圖
所示，由此產(chǎn)生的散射光連同再生光一起被引導(dǎo)至圖像傳感器13，由此，除非采取了某種措
施，否則會(huì)導(dǎo)致信噪比的降低。 (3-1.抑制散射光的方法) 在這點(diǎn)上，本實(shí)施例旨在抑制在光圈12的后側(cè)部分處產(chǎn)生的、特別是在再生期間產(chǎn)生的散射光之中的散射光。 這里，如圖6中由實(shí)箭頭所指示的，大部分散射光以不同于再生光的角度的角度被引導(dǎo)到圖像傳感器13。此時(shí)，再生所需的當(dāng)然只是再生光的光束。因此，如果圖像傳感器13只能接收到作為如圖中所示的會(huì)聚光的進(jìn)入圖像傳感器13的光束部分的光，則可最大程度地抑制散射光。 考慮到這一點(diǎn)，在該實(shí)施例中，可以預(yù)定角度以下的入射角選擇性地透射光的角
度選擇性透射器件被提供在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之間的光路中。 此時(shí)，如圖5和6所示，被引導(dǎo)到圖像傳感器13的再生光的光束變?yōu)殛P(guān)于光軸以
某一角度(e)會(huì)聚的光。具體地，入射角的范圍為從o。到e。因此，如果提供了如上所
述的以預(yù)定角度以下的入射角選擇性地透射光(也就是，阻斷入射角超過預(yù)定角度的光)
的角度選擇性透射器件，那么，具有比再生光的最大入射角e的入射角大的入射角的散射
光的大部分成分都可有效地被抑制。 在此，在被構(gòu)造為利用空間光調(diào)制器來(lái)產(chǎn)生信號(hào)光和參照光、并將它們經(jīng)由中繼
透鏡系統(tǒng)和物鏡照射到全息記錄介質(zhì)上的光學(xué)系統(tǒng)(如圖l所示的光學(xué)系統(tǒng)那樣)中，再
生光的光束的最大入射角e可被定義如下。 圖7顯示了由SLM 4的某一像素發(fā)出的光束。 如圖中所示，由SLM 4的每個(gè)像素發(fā)出的光束的擴(kuò)散角e被表達(dá)為"e = a /p"，其中P表示空間光調(diào)制器(在此情況下為SLM 4)的像素大小，而A表示關(guān)于該空間光調(diào)制器的入射光的波長(zhǎng)。 在此，在采用同軸系統(tǒng)的全息記錄和再生系統(tǒng)中，如以上參照?qǐng)D5所說明的那樣，可以在與記錄期間的被照射的信號(hào)光的光束相同的光束區(qū)域中獲得再生光的光束。換句話說，該光學(xué)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為具有這樣的結(jié)構(gòu)。因此，進(jìn)入圖像傳感器13的作為會(huì)聚光的再生光的光束的最大入射角等于從SLM 4的像素發(fā)出的光束的擴(kuò)散角9 。
圖8是解釋以上說明的圖。 注意，圖8僅僅示出了通過平面Spbs進(jìn)入圖像傳感器13的再生光的光束之中的中間光束。 在被構(gòu)造為利用空間光調(diào)制器來(lái)產(chǎn)生信號(hào)光和參照光、并將它們經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)和物鏡照射到全息記錄介質(zhì)上的光學(xué)系統(tǒng)中，再生光的光束以最大入射角e =入/P進(jìn)入圖像傳感器13。如上所述，由于再生需要至少入射角為e以下的光，所以，當(dāng)散射光被最大程度地抑制時(shí)，透射通過角度選擇性透射器件的光的最大入射角e可被定義為a/p。
(3-2.用于抑制散射光的特定結(jié)構(gòu)性示例) 參照?qǐng)D9，將說明用于抑制散射光的特定結(jié)構(gòu)性示例。 圖9示出了圖像傳感器13的截面結(jié)構(gòu)。 首先，如該圖中所示，作為基本結(jié)構(gòu)，圖像傳感器13包括框架13B、設(shè)置在框架13B的內(nèi)部的圖像拍攝器件13A、以及用來(lái)保護(hù)圖像拍攝器件13A的防護(hù)玻璃罩13C。
在該實(shí)施例中，膜狀角度選擇性透射器件(角度選擇性透射膜20)被設(shè)置在具有這樣的結(jié)構(gòu)的圖像傳感器13的防護(hù)玻璃罩13C上。 具體地，角度選擇性透射膜20被設(shè)置在防護(hù)玻璃罩13C的靠近圖像拍攝器件13A的一側(cè)的表面(與圖像拍攝器件13A相對(duì)的表面)上。 通過將在角度選擇性透射膜20由此提供在與圖像拍攝器件13A相對(duì)的防護(hù)玻璃罩13C的表面上，也就是，在離圖像拍攝器件13A最接近的位置處提供角度選擇性透射膜20 ，可額外地改進(jìn)抑制散射光的效果。 換句話說，由于防護(hù)玻璃罩13C也是可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生散射光的部分，所以，當(dāng)角度選擇性透射器件被提供在防護(hù)玻璃罩13C的前側(cè)時(shí)，不能抑制由防護(hù)玻璃罩13C引起的散射光。從這個(gè)意義上講，期望將角度選擇性透射器件提供在盡可能多地接收再生光的靠近圖像拍攝器件13A的位置處。 圖10是表示角度選擇性透射膜20的特定結(jié)構(gòu)性示例的圖。 如圖10所示，角度選擇性透射膜20可通過多層結(jié)構(gòu)被實(shí)現(xiàn)。具體地，該情況中的角度選擇性透射膜20具有其中1102層(圖中的白顏色的層)和Mg&層被交替層壓而形成的多層結(jié)構(gòu)。 在圖10所示的例子中，在角度選擇性透射膜20的多層結(jié)構(gòu)中的上層部分11處，以所述次序，Ti02層和MgF2層各自被層壓4次，也就是說， 一共形成了 8層。在上層部分11之下的中間層部分12處，形成了單個(gè)1102層。而且，在中間層部分12之下的下層部分13處，以所述次序，MgF2層和Ti02層各自被層壓4次，也就是， 一共形成了 8層。
在該情況下，上層部分11和下層部分13中的每層的厚度都被設(shè)置為記錄/再生光的波長(zhǎng)a的1/4。另外，在中間層部分12中形成的1102層的厚度被設(shè)置為上層部分11和下層部分13中的每層的厚度的6倍，也就是，記錄/再生光波長(zhǎng)A的3/2。
而且，MgF2層的折射率為1. 38，而Ti02層的折射率為2. 3。 圖11顯示了圖10中的具有多層結(jié)構(gòu)的角度選擇性透射膜20的透射性/不透射性。注意，在該圖中，實(shí)線的特性是關(guān)于s偏振光的特性，而虛線的特性是關(guān)于P偏振光的特性。圖11采用橫坐標(biāo)軸表示入射角、縱坐標(biāo)軸表示透射的方式表示透射性/不透射性。
從圖11所示的特性可以看出，根據(jù)具有以上參照?qǐng)D10描述的結(jié)構(gòu)的角度選擇性透射膜20，對(duì)于p偏振光和s偏振光兩者，在入射角為2。到3°處，透射率都開始急劇下降，并且，在入射角為20。以上處，透射率幾乎變?yōu)镺。在此，對(duì)于圖l所示的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，再生光帶著s偏振進(jìn)入圖像傳感器13。然而，如圖中所示，尤其是對(duì)于s偏振光，即使當(dāng)入射角為50。以上時(shí)，透射率仍保持為接近O。 如上所述，進(jìn)入圖像傳感器13的再生光的光束的入射角e被表達(dá)為e = A/P，其中P表示SLM 4的像素大小，A表示記錄/再生波長(zhǎng)。如上所述，在圖1所示的記錄/再生裝置中，記錄/再生波長(zhǎng)A被設(shè)置為405nm(0.405iim)。此時(shí)，假定像素大小P為6 y m， 根據(jù)0. 405/6 = 0. 0675rad，入射角e變?yōu)閑 = 3.867° 。 根據(jù)具有以上參照?qǐng)D10所描述的結(jié)構(gòu)的角度選擇性透射膜20，依照?qǐng)D11中所示 的特性，即使例如在記錄/再生裝置一側(cè)設(shè)置了如上述那樣的條件的情況下，再生光也能 夠適當(dāng)?shù)乇贿x擇性地透射。 這里，當(dāng)利用具有如圖10所示的多層結(jié)構(gòu)的角度選擇性透射膜20時(shí)，例如，可通 過構(gòu)成角度選擇性透射膜20的材料(折射率)和層的厚度的設(shè)置，來(lái)調(diào)整成為可透射和不 可透射之間的邊界的角度。另外，透射率的后緣角(trailing edge angle)(在圖11中的 透射率急劇下降的部分，透射率關(guān)于入射角的下降速率)可由被層壓的層的數(shù)量來(lái)調(diào)整。
作為角度選擇性透射膜20，只需要采用被構(gòu)造為根據(jù)取決于空間光調(diào)制器的記錄 /再生波長(zhǎng)A和像素大小P的再生光的最大入射角9 、選擇性地透射至少入射角為9以
下的光(理想地，僅透射入射角為e以下的光)的膜。 注意，圖10中所示的角度選擇性透射器件的結(jié)構(gòu)僅僅是一個(gè)示例，角度選擇性透
射器件當(dāng)然可以通過其它結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 〈4.修改例> 到目前為止，已經(jīng)說明了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明并不局限于到目前為止所 描述的特定實(shí)施例。 例如，在以上說明中，舉例說明了角度選擇性透射器件被置于接收再生光的圖像
拍攝器件的防護(hù)玻璃罩上的情形。但是，當(dāng)考慮到抑制在光圈12的后側(cè)的路徑上產(chǎn)生的散
射光時(shí)，角度選擇性透射器件可被提供于至少中繼透鏡系統(tǒng)和物鏡之間的光路上。 具體來(lái)說，如圖12所示，角度選擇性透射器件(角度選擇性透射器件21)可被提
供在偏振分束器5和圖像傳感器103之間，或者，如圖13所示，被插入在中繼透鏡6和偏振
分束器5之間。 注意，圖12和13中的圖像傳感器103是通過從圖像傳感器13上移除角度選擇性 透射膜20而獲得的。另外，作為角度選擇性透射器件21的具體結(jié)構(gòu)，例如，可采用角度選 擇性透射膜20被放置于玻璃基板上的結(jié)構(gòu)。 而且，在以上的描述中，舉例說明了提供光圈12以減小記錄期間的全息圖尺寸、 并且可抑制再生期間產(chǎn)生的來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的散射光的情形。然而，例如，當(dāng)假設(shè)僅 再生裝置時(shí)，不需要插入為了提高記錄密度而設(shè)置的光圈，這樣就可以采用將光圈從其移 除的結(jié)構(gòu)。 在這樣的情況下，根據(jù)本發(fā)明，由角度選擇性透射器件抑制來(lái)自全息記錄介質(zhì)的
散射光。換句話說，根據(jù)該情況下的角度選擇性透射器件，能獲得抑制由于光學(xué)系統(tǒng)中的灰
塵粘附而導(dǎo)致的散射光的效果和抑制來(lái)自全息記錄介質(zhì)的散射光的效果。 另外，在以上說明中，描述了本發(fā)明被應(yīng)用于關(guān)于反射型全息記錄介質(zhì)HM進(jìn)行再
生的情形。然而，本發(fā)明還可被理想地應(yīng)用到關(guān)于不包括反射膜的透射式全息記錄介質(zhì)HM
進(jìn)行再生的情形。 在應(yīng)用到透射式全息記錄介質(zhì)的情形中，再生光透射通過整個(gè)全息記錄介質(zhì)，以 從與被照射參照光的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)離開全息記錄介質(zhì)。因此，在這種情況下的光學(xué)系統(tǒng) 中，額外地提供作為透射光的再生光所進(jìn)入、并被提供在全息記錄介質(zhì)的后側(cè)的物鏡、以及
15經(jīng)由物鏡將再生光引導(dǎo)至圖像拍攝器件的中繼透鏡系統(tǒng)。 此外，在該情況下，如果角度選擇性透射器件被提供在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝 器件之間的光路中，那么，就能有效地抑制該光學(xué)系統(tǒng)中的由于灰塵粘附而導(dǎo)致的散射光， 從而提高信噪比。 另外，在以上描述中，舉例說明了通過偏振方向控制型的空間光調(diào)制器和偏振分 束器的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)用于產(chǎn)生參照光(和信號(hào)光)的強(qiáng)度調(diào)制的情形。然而，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度調(diào)制 的結(jié)構(gòu)并不局限于此。例如，利用能夠單獨(dú)地執(zhí)行強(qiáng)度調(diào)制的空間光調(diào)制器，例如參照?qǐng)D14 和15描述的透射式液晶面板的SLM 101禾PDMD⑧(數(shù)字微鏡器件)，也可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度調(diào)制。
本申請(qǐng)包括關(guān)于在2009年1月6日向日本專利局提交的日本在先專利申請(qǐng)JP 2009-000740所公開的相關(guān)主題，因此，通過引用并入其中的全部?jī)?nèi)容。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計(jì)要求和其它因素，在所附的權(quán)利要求的范 圍或等同物的范圍內(nèi)，可以作出各種修正、組合、子組合和替代。
權(quán)利要求
一種光學(xué)拍攝裝置，包括光源，將光照射到全息記錄介質(zhì)上，其中，通過信號(hào)光和參照光的干擾帶，將信息記錄到該全息記錄介質(zhì)上；空間光調(diào)制部分，通過對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，來(lái)產(chǎn)生所述參照光；光學(xué)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為將由空間光調(diào)制部分產(chǎn)生的參照光經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)和物鏡而照射到全息記錄介質(zhì)上，并將依據(jù)參照光的照射而從全息記錄介質(zhì)獲得的再生光經(jīng)由物鏡和中繼透鏡系統(tǒng)引導(dǎo)至圖像拍攝器件，該光學(xué)系統(tǒng)在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之間的光路中被提供有角度選擇性透射器件，該角度選擇性透射器件選擇性地透射入射角為預(yù)定角度以下的光。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拍攝裝置，其中，角度選擇性透射器件被形成為膜，并且被 沉積在該圖像拍攝器件的防護(hù)玻璃罩的表面。
3. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)拍攝裝置，其中，膜狀角度選擇性透射器件被沉積在靠近 圖像拍攝器件的防護(hù)玻璃罩一側(cè)的表面。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拍攝裝置，其中，所述空間光調(diào)制部分在記錄期間產(chǎn)生信 號(hào)光和參照光，而在再生期間產(chǎn)生參照光；并且其中，所述光學(xué)系統(tǒng)在與由中繼透鏡系統(tǒng)形成的傅立葉面相對(duì)應(yīng)的位置處被提供有光 圈，該光圈被構(gòu)造為阻斷除了在包括光軸的中心部分處的光之外的光。
5. 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)拍攝裝置，其中，當(dāng)將光源的光波長(zhǎng)表示為入、并將在所述 空間光調(diào)制部分中包括的空間光調(diào)制器的像素大小表示為P時(shí)，所述角度選擇性透射器件 選擇性地透射入射角為A/P以下的光。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)拍攝裝置，其中，所述角度選擇性透射器件具有多層結(jié)構(gòu)。
7. —種再生裝置，包括 光學(xué)拍攝裝置，其包括光源，將光照射到全息記錄介質(zhì)上，其中，通過信號(hào)光和參照光的 干擾帶，將信息記錄到該全息記錄介質(zhì)上；空間光調(diào)制部分，通過對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，來(lái)產(chǎn)生所述參照光；以及 光學(xué)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為將由空間光調(diào)制部分產(chǎn)生的參照光經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)和物鏡而 照射到全息記錄介質(zhì)上，并將依據(jù)參照光的照射而從全息記錄介質(zhì)獲得的再生光經(jīng)由物鏡 和中繼透鏡系統(tǒng)引導(dǎo)至圖像拍攝器件，該光學(xué)系統(tǒng)在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之間的 光路中被提供有角度選擇性透射器件，該角度選擇性透射器件選擇性地透射入射角為預(yù)定 角度以下的光；以及再生部分，根據(jù)圖像拍攝器件的光接收的結(jié)果，再生被記錄到所述全息記錄介質(zhì)上的信息。
8. —種用于再生裝置的再生方法，該再生裝置包括光學(xué)拍攝裝置，該光學(xué)拍攝裝置包 括光源，將光照射到全息記錄介質(zhì)上，其中，通過信號(hào)光和參照光的干擾帶，將信息記錄到 該全息記錄介質(zhì)上；空間光調(diào)制部分，通過對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，來(lái)產(chǎn)生所述參 照光；以及光學(xué)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為將由空間光調(diào)制部分產(chǎn)生的參照光經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)和 物鏡而照射到全息記錄介質(zhì)上，并將依據(jù)參照光的照射而從全息記錄介質(zhì)獲得的再生光經(jīng) 由物鏡和中繼透鏡系統(tǒng)引導(dǎo)至圖像拍攝器件，所述方法包括在該光學(xué)系統(tǒng)中的中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之間的光路中，選擇性地透射入射角 為預(yù)定角度以下的光；禾口根據(jù)圖像拍攝器件的光接收的結(jié)果，再生被記錄到所述全息記錄介質(zhì)上的信息。
全文摘要
提供了光學(xué)拍攝裝置、再生裝置和再生方法，該光學(xué)拍攝裝置包括光源，將光照射到全息記錄介質(zhì)上，其中，通過信號(hào)光和參照光的干擾帶，將信息記錄到全息記錄介質(zhì)上；空間光調(diào)制部分，通過對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行空間光調(diào)制，來(lái)產(chǎn)生所述參照光；光學(xué)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為將由空間光調(diào)制部分產(chǎn)生的參照光經(jīng)由中繼透鏡系統(tǒng)和物鏡而照射到全息記錄介質(zhì)上，并將依據(jù)參照光的照射而從全息記錄介質(zhì)獲得的再生光經(jīng)由物鏡和中繼透鏡系統(tǒng)引導(dǎo)至圖像拍攝器件，該光學(xué)系統(tǒng)在中繼透鏡系統(tǒng)和圖像拍攝器件之間的光路中被提供有角度選擇性透射器件，該角度選擇性透射器件選擇性地透射入射角為預(yù)定角度以下的光。
文檔編號(hào)G11B7/0065GK101794588SQ20101000141
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者山川明郎, 田中健二 申請(qǐng)人:索尼公司