專利名稱：全息圖記錄裝置、全息圖再現(xiàn)裝置、信息編碼方法、記錄方法及信息再現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用光的信息存儲用的全息術(shù)存儲器中所使用的技術(shù)。
技術(shù)背景使用激光等光源，使物體產(chǎn)生的散射光(稱為"物光"或"信號光")與來 自同一光源的非散射光(稱為"參考光"或"泵浦光")產(chǎn)生干涉，將其干涉條 紋(稱為"全息圖")記錄在能進行光記錄的照相干板等記錄介質(zhì)上。然后，在 再現(xiàn)時，僅對所記錄的干涉條紋照射參考光，再現(xiàn)物體產(chǎn)生的散射光，將這一 技術(shù)稱為全息術(shù)。另外，在記錄介質(zhì)的深度相比記錄光的波長要足夠長的情況下，在同一介質(zhì)內(nèi)能夠記錄多個全息圖。將該技術(shù)稱為體積多重全息術(shù)。光折射晶體或感光性的光聚合物那樣的某種材料其折射率通過照射光而變化。因此，這些材料可 用作為體積多重全息術(shù)用的記錄介質(zhì)。另一方面，在數(shù)字信息的記錄中，使物光通過液晶面板等二維空間光調(diào)制 器，使物光具有強度分布或相位分布，從而對物光提供二維數(shù)字圖案信息。通 過二維空間光調(diào)制器后的物光用透鏡進行聚焦，向記錄介質(zhì)照射。這樣，將利 用對物光提供二維數(shù)字圖案信息的全息圖進行信息的記錄再現(xiàn)的系統(tǒng)稱為全 息術(shù)存儲器。作為利用二維空間光調(diào)制器對物光提供數(shù)字圖案信息用的方法，在日本專利特開2001-75463號公報(專利文獻l)中揭示了一種方法，該方法減輕因連續(xù) 的on(亮)位(bit)而產(chǎn)生的介質(zhì)飽和，提高裝置的記錄密度和存儲容量及數(shù)據(jù)傳 送速率。在日本專利特開2001-75463號公報所揭示的方法中，生成二維配置on(亮) 及off(暗)的兩種信息位的數(shù)字圖案信息。這里，設(shè)nxn位(這里，n為3以上的9預(yù)定的整數(shù))為單位代碼塊，設(shè)單位代碼塊中的on位數(shù)s為n—l的整數(shù)。然后， 選擇m，使得2的m次方(這里，m是整數(shù))的值取得不超過單位代碼塊中的on 位數(shù)為s的圖案全部數(shù)量的最大值，利用單位代碼塊來表現(xiàn)m位的信息。 圖13是表示n=3時的二維數(shù)字圖案的示例圖。在圖13中，on(亮)位用白色表示，off(暗)位用斜線表示。如圖11所示， 『3時，on位數(shù)s成為2( = 3_1)。專利文獻l:日本專利特開2001-75463號公報但是，在日本專利特幵2001-75463號公報所揭示的方法中，在再現(xiàn)光中產(chǎn) 生交調(diào)失真或因光學(xué)系統(tǒng)而引起的亮度不均勻時，若對一個物光光束中包含的 二維數(shù)字圖案的一頁用一個閾值進行二值化處理，則有時會產(chǎn)生錯誤。作為具體的錯誤，例如在再現(xiàn)的圖像信息的一部分有亮度不均勻時，對于 原來應(yīng)作為'T'進行處理的數(shù)據(jù)位，由于亮度不均勻，而有時使亮度值沒有達到 閾值，錯誤地識別為"0"。反之，原來應(yīng)作為"O"進行處理的塊的亮度值由于超 過閾值，而有時錯誤地識別為"l"。另外，在每一頁的面積較大時，由于再現(xiàn)光 的強度分布不均勻，使得用一個閾值進行二值化處理時，容易產(chǎn)生錯誤位。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而完成的，其目的在于提供減少錯誤位 的那樣的全息圖記錄再現(xiàn)裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，是利用光干涉條紋來記錄信息的全息圖記錄裝 置，具有利用n個由16個要素組成的第一部分集合來生成與信息對應(yīng)的二維 數(shù)字圖案的空間光調(diào)制器(112)及其控制裝置(210)，該第一部分集合包含由4 個要素組成的4組第二部分集合，控制裝置(210)包含對于4組第二部分集合 中的3組、將構(gòu)成該第二部分集合的4個要素的l個作為第一狀態(tài)而將3個要 素作為第二狀態(tài)的單元；以及在4組第二部分集合中的剩下的1組的第二部分 集合中、將4個要素全部作為第二狀態(tài)的單元。最好是空間光調(diào)制器(112)包含用于顯示二維數(shù)字圖案的顯示裝置(210、 202a、 202b、 202c、 202d)，顯示裝置(210、 202a、 202b、 202c、 202d)具有用 于從入射至空間光調(diào)制器的光束來生成記錄用參考光的參考光生成區(qū)域(202a、202b、 202c、 202d);以及用于從入射至空間光調(diào)制器的光束來生成物光的物光 生成區(qū)域(201)，控制裝置(210)對于物光生成區(qū)域(201)顯示與信息對應(yīng)的二維數(shù)字圖案。最好是第一狀態(tài)為on(亮)位，第二狀態(tài)為off(暗)位。 最好是第一狀態(tài)為off(暗)位，第二狀態(tài)為on(亮)位。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，是從記錄光干涉條紋的記錄介質(zhì)(107)讀出信息的 全息圖再現(xiàn)裝置，具有從記錄介質(zhì)(107)檢測再現(xiàn)光的光檢測器(110);以及將 再現(xiàn)光中包含的二維數(shù)字圖案分割為多個第一部分集合的單元(IIO、 S900)，第 一部分集合包含在第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4組第二部分集合， 第二部分集合具有4個要素，要素為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的某1個狀態(tài)，對于 多個第一部分集合的每1個第一部分集合，將第一部分集合分割為多個第二部 分集合，還具有從多個第二部分集合中檢測出4個要素全部為第二狀態(tài)的第二 部分集合的單元(IIO、 S904)。最好是還具有根據(jù)4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值、進 行多個第二部分集合的亮度校正的單元(IIO、 S906)。最好是信息與利用n個由16個要素組成的第一部分集合構(gòu)成的二維數(shù)字 圖案對應(yīng)，4組第二部分集合中的、3組第二部分集合中，構(gòu)成第二部分集合 的4個要素中，l個要素為第一狀態(tài)，3個要素為第二狀態(tài)，4組第二部分集合 中的、剩下的1組第二部分集合中，構(gòu)成第二部分集合的4個要素全部為第二 狀態(tài)。最好是4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部分 集合中最低，還具有對于多個第一部分集合的每1個第一部分集合、將構(gòu)成第 一部分集合的各要素根據(jù)亮度值來排序的單元(IIO、 S1408)，進行亮度校正的 單元(IIO、 S1410)將構(gòu)成第一部分集合的16個要素中的、具有前3位的亮度值 的要素校正為第一狀態(tài)，將剩下的要素校正為第二狀態(tài)。最好是4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部分 集合中最高，還具有對于多個第一部分集合的每1個第一部分集合、將構(gòu)成第 一部分集合的各要素根據(jù)亮度值來排序的單元(IIO、 S1408)，進行亮度校正的 單元(IIO、 S1410)將構(gòu)成第一部分集合的16個要素中的、具有后3位的亮度值11的要素校正為第一狀態(tài)，將剩下的要素校正為第二狀態(tài)。最好是4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部分集合中最低，進行亮度校正的單元(110、 S1506、 S1508)進行校正，使得4個要 素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合中包含的全部要素成為off(暗)位，對于第一 部分集合所包含的第二部分集合中除了 4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集 合以外的各第二部分集合分別進行校正，使得各第二部分集合所包含的要素中 亮度值最大的要素成為on(亮)位，亮度值最大的要素以外的要素成為off(暗)位。最好是4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部分 集合中最高，進行亮度校正的單元(IIO、 S1506、 S1508)進行校正，使得4個要 素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合中包含的全部要素成為on(亮)位，對于第一 部分集合所包含的第二部分集合中除了 4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集 合以外的各第二部分集合分別進行校正，使得各第二部分集合所包含的要素中 亮度值最大的要素成為off(暗)位，亮度值最大的要素以外的要素成為on(亮)位。根據(jù)本發(fā)明的另外的其它方面，是將信息對于每個16n位圖案作為8n位 的二維數(shù)字圖案進行顯示的信息編碼方法，二維數(shù)字圖案利用n個由16位圖 案組成的第一部分集合構(gòu)成，第一部分集合包含在第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置 分別配置的4組第二部分集合，各第二部分集合具有4個位圖案，具有使4 組第二部分集合中的3組第二部分集合中、構(gòu)成第二部分集合的4個位圖案中 的1個位圖案為第一狀態(tài)而3個位圖案為第二狀態(tài)的步驟(S804);以及使4組 第二部分集合中的剩下的l組第二部分集合中、構(gòu)成第二部分集合的4個位圖 案全部為第二狀態(tài)(S802)。最好是使4個位圖案全部為第二狀態(tài)的步驟(S802)在8n位中決定2n位。最好是使4個位圖案中的l個位圖案為第一狀態(tài)、而3個位圖案為第二狀 態(tài)的步驟(S804)在8n位中決定6n位。最好是還具有為了進行全息圖記錄而將信息作為二維數(shù)字圖案進行顯示的步驟(S806)。根據(jù)本發(fā)明的另外的其它方面，是使用將信息對于每個16n位圖案作為8n 位的二維數(shù)字圖案進行顯示的信息編碼方法、將數(shù)字圖案寫入記錄介質(zhì)(107) 的記錄方法，二維數(shù)字圖案利用n個由16位圖案組成的第一部分集合構(gòu)成，第一部分集合包含在第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4組第二部分集 合，各第二部分集合具有4個位圖案，具有使4組第二部分集合中的3組第 二部分集合中、構(gòu)成第二部分集合的4個位圖案中的l個位圖案為第一狀態(tài)而3個位圖案為第二狀態(tài)的步驟(S804);使4組第二部分集合中的剩下的1組第 二部分集合中、構(gòu)成第二部分集合的4個位圖案全部為第二狀態(tài)的步驟(S802); 以及將4組第二部分集合寫入記錄介質(zhì)(107)的步驟(S808)，將數(shù)字圖案寫入記 錄介質(zhì)(107)。最好是記錄介質(zhì)(107)為全息圖存儲器。根據(jù)本發(fā)明的另外的其它方面，是讀出使用信息編碼方法所記錄的二維數(shù) 字圖案的信息再現(xiàn)方法，所述信息編碼方法用于將信息對于每個16n位圖案作 為8n位的二維數(shù)字圖案進行顯示，具有檢測二維數(shù)字圖案的步驟；以及將 二維數(shù)字圖案分割為多個第一部分集合的步驟，第一部分集合包含在第一部分 集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4組第二部分集合，第二部分集合具有4個位圖 案，要素為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的某l個狀態(tài)，對于多個第一部分集合的每1 個第一部分集合，將第一部分集合分割為多個第二部分集合，具有從多個第二 部分集合中檢測出4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的步驟(S900、 S902)。最好是還具有根據(jù)4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值、 進行多個第二部分集合的亮度校正的步驟(S906)。最好是信息與利用n個由16位圖案組成的第一部分集合構(gòu)成的二維數(shù)字 圖案對應(yīng)，4組第二部分集合中的、3組第二部分集合中，構(gòu)成第二部分集合 的4個位圖案中，l個位圖案為第一狀態(tài)，3個數(shù)字圖案為第二狀態(tài)，4組第二 部分集合中的、剩下的1組第二部分集合中，構(gòu)成第二部分集合的4個位圖案 全部為第二狀態(tài)。最好是4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部 分集合中最低，還具有對于多個第一部分集合的每l個第一部分集合、將構(gòu) 成第一部分集合的各位圖案根據(jù)亮度值來排序的步驟(S1408);以及在構(gòu)成多個 第一部分集合的16位圖案中根據(jù)基于亮度值的排序的結(jié)果、將亮度為前3位 的3個位圖案校正為第一狀態(tài)而將剩下的位校正為第二狀態(tài)的步驟(S1410)。最好是4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部 分集合中最高，還具有對于多個第一部分集合的每l個第一部分集合、將構(gòu) 成第一部分集合的各位圖案根據(jù)亮度值來排序的步驟(S1408);以及在構(gòu)成多個 第一部分集合的16位圖案中根據(jù)基于亮度值的排序的結(jié)果、將亮度為后3位的3個位圖案校正為第一狀態(tài)而將剩下的位圖案校正為第二狀態(tài)的步驟 (S1410)。最好是4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部 分集合中最低，還具有進行校正、使得4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部 分集合中包含的全部位圖案成為off(暗)位的步驟(S1506);以及對于第一部分集 合所包含的第二部分集合中除了 4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合以外的各第二部分集合分別進行校正、使得各第二部分集合所包含的位圖案中亮度值最大的位圖案成為on(亮)位而亮度值最大的位圖案以外的位圖案成為 off(暗)位的步驟(S1508)。最好是4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在多個第二部 分集合中最低，還具有進行校正、使得4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部 分集合中包含的全部位圖案成為on(亮)位的步驟(S1506);以及對于第一部分集 合所包含的第二部分集合中除了 4個位圖案全部為第二狀態(tài)的第二部分集合以 外的各第二部分集合分別進行校正、使得各第二部分集合所包含的位圖案中亮 度值最大的位圖案成為off(暗)位而亮度值最大的位圖案以外的位圖案成為 on(亮)位的步驟(S1508)。最好是讀出全息圖存儲器中記錄的信息。根據(jù)本發(fā)明，能夠使二維數(shù)字圖案具有冗余性地來進行記錄。通過這樣， 能夠減少錯誤位。


圖1是表示本發(fā)明的第實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置在記錄時的狀態(tài) 的圖。圖2是表示空間光調(diào)制器112的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置在再現(xiàn)時的狀態(tài)的圖。圖4是表示本發(fā)明的全息圖記錄再現(xiàn)裝置的與圖1至圖3不同的光學(xué)系統(tǒng)圖。圖5是用于說明8位中、利用2位表示的信息的表現(xiàn)方法的說明圖。圖6是用于說明8位中、利用剩下的6位表示的信息的表現(xiàn)方法的說明圖。圖7是用于說明8位信息的編碼的說明圖。圖8是表示第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置100在記錄介質(zhì)107上進行記錄的順序的流程圖。圖9是表示第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置100再現(xiàn)在記錄介質(zhì)107上記錄的信息的順序的流程圖。圖10是表示再現(xiàn)的二維數(shù)字圖案800的一個示例圖。 圖11是表示4x8像素的再現(xiàn)圖像及進行分割的塊的圖。 圖12是表示8x8像素的再現(xiàn)圖像及進行分割的塊的圖。 圖13是表示11=3時的二維數(shù)字圖案的示例圖。圖14是表示第2實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置100再現(xiàn)在記錄介質(zhì)107 上記錄的信息的順序的流程圖。圖15是表示第3實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置100再現(xiàn)在記錄介質(zhì)107 上記錄的信息的順序的流程圖。圖16是表示第3實施方式中的再現(xiàn)方法及使用對同一個閾值進行的二值 化處理的再現(xiàn)方法所分別產(chǎn)生的錯誤的評價結(jié)果圖。標(biāo)號說明100全息圖記錄再現(xiàn)裝置，102分光鏡，103a、 103b中繼透鏡，104反 射鏡，105 1/4波片，106物鏡，107記錄介質(zhì)，108感光性材料，109a、 109b 基板，110光檢測器，111執(zhí)行器，112空間光調(diào)制器，201物光顯示區(qū)域， 202a、 202b、 202c、 202d參考光顯示區(qū)域，204物光生成處理部，206記錄用 參考光生成處理部，208再現(xiàn)用參考光生成處理部，210控制裝置，400記錄 介質(zhì)，401物光，402參考光，403透鏡。
具體實施方式
以下， 一面參照附圖， 一面說明本發(fā)明的實施方式。在以下的說明中，對 于同一零部件，附加同一標(biāo)號。這些名稱及功能也相同。因而，對于這些就不 重復(fù)詳細的說明。(第1實施方式)圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置在記錄時的狀態(tài) 的圖。參照圖1，說明本發(fā)明的全息圖記錄再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)及記錄時的作用。在圖1中，全息圖記錄再現(xiàn)裝置100包括利用控制裝置210控制的空間光 調(diào)制器112、分光鏡102、中繼透鏡103a和103b、反射鏡104、 1/4波片105、 物鏡106、記錄介質(zhì)107、光檢測器110、以及執(zhí)行器111。另外，記錄介質(zhì)107 包括感光性材料107、以及基板109a和109b，利用折射率調(diào)制形成干涉條紋(= 全息圖)。另外，在光入射一側(cè)的相反側(cè)的基板即基板109a上設(shè)置反射膜。在全息圖記錄再現(xiàn)裝置100進行記錄時，從未圖示的光源出射的相干光束 透過空間光調(diào)制器112或經(jīng)空間光調(diào)制器112反射，通過這樣進行空間調(diào)制形 成包含物光及參考光的光束101。圖2是表示空間光調(diào)制器112的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，空間光調(diào)制器112具有用于生成物光的物光顯示區(qū)域201; 以及用于生成參考光的參考光顯示區(qū)域202a、 202b、 202c、 202d，由控制裝置 210進行控制?？刂蒲b置210包含將要記錄的信息變換為二維數(shù)字圖案、提供給物光顯 示區(qū)域的物光生成處理部204;用于控制空間光調(diào)制器以生成記錄用的參考光 的記錄用參考光生成處理部206;以及用于控制空間光調(diào)制器以生成再現(xiàn)用的 參考光的再現(xiàn)用參考光生成處理部208。相干光束在各自的區(qū)域內(nèi)根據(jù)需要進 行振幅調(diào)制。另外，作為空間光調(diào)制器112，例如可以使用透射型的液晶元件 等。物光生成處理部204對于物光顯示區(qū)域201的液晶元件的各像素指定透過 或隔斷。通過這樣，使各像素與1位數(shù)據(jù)相對應(yīng)。再回到圖1，中繼透鏡103a和103b是一對透鏡組，是將空間光調(diào)制器112 上顯示的像再次作為實像進行成像的光學(xué)元件。反射鏡104是使記錄用光及再 現(xiàn)用光的前進方向朝向物鏡106的光學(xué)元件。1/4波片105是使沿相互垂直方向振動的偏振光的光程差變化1/4波長的位相板。利用1/4波片105， P偏振光的光變?yōu)閳A偏振光，若該圓偏振光的光再通過1/4波片105，則變?yōu)镾偏振光。 物鏡106是使記錄用光及再現(xiàn)用光朝向記錄介質(zhì)107進行聚焦的光學(xué)元件，記 錄用光及再現(xiàn)用光利用物鏡106對記錄介質(zhì)107的預(yù)定位置進行照射。圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置在再現(xiàn)時的狀態(tài) 的圖。參照圖3，說明本發(fā)明的第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置在再現(xiàn)時的 作用。再現(xiàn)時，將與記錄時使用的參考光相同的光束對記錄介質(zhì)107上記錄的全 息圖進行照射，產(chǎn)生再現(xiàn)光。再現(xiàn)光利用基板109a的反射膜，向物鏡106側(cè)反 射，利用1/4波片105形成與記錄時不同的偏振光方向的光束進行傳送，再現(xiàn) 光利用分光鏡102向光檢測器IIO側(cè)反射。光檢測器IIO是接受再現(xiàn)光、將所 記錄的信息進行再現(xiàn)的光學(xué)元件，具有排列成格子狀的多個受光元件。作為受 光元件，可以使用采用CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合器件)的CCD陣 列、或采用CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互補型金屬氧 化物半導(dǎo)體)的CMOS傳感器等。另外，在本實施方式中，是利用圖1至圖3所示的光學(xué)系統(tǒng)，但并非局限 于此，也可以是下圖那樣的光學(xué)系統(tǒng)。圖4是表示本發(fā)明的全息圖記錄再現(xiàn)裝置的與圖1至圖3不同的光學(xué)系統(tǒng)圖。如圖4所示，在該光學(xué)系統(tǒng)中，將物光401與參考光402的光路分開。而 且，物光401利用透鏡403成為球面波，參考光402成為平面波，向記錄介質(zhì) 400進行照射。因而，在圖4的光學(xué)系統(tǒng)的情況下，利用透鏡403聚焦在記錄 介質(zhì)上的是物光401。另外，也可以采用使參考光402的入射角度e變化、進 行多重記錄的角度多重型的光學(xué)系統(tǒng)。接著，對于在以上那樣的全息圖記錄再現(xiàn)裝置具有的空間光調(diào)制器112的 物光顯示區(qū)域201中、對相干光束提供的信息(以下，稱為「頁數(shù)據(jù)」)，首先 敘述編碼方法，然后說明記錄方法、及信息再現(xiàn)方法。另外，以下為了簡單起 見，舉出使用4x4像素的8位二維數(shù)字圖案為例進行說明。17，在使用4x4像素表現(xiàn)的8位二維數(shù)字圖案中，8位中使用2位，表示4x4像素中成為亮度值的基準(zhǔn)的區(qū)域。然后，在信息再 現(xiàn)處理中，根據(jù)成為基準(zhǔn)的區(qū)域的亮度值，對每16像素進行亮度調(diào)整。通過 這樣，能夠減少因再現(xiàn)圖像中的亮度不均勻而產(chǎn)生的錯誤位。圖5是用于說明8位中、利用2位表示的信息的表現(xiàn)方法的說明圖。 如圖5所示，在本發(fā)明的信息編碼方法中，空間光調(diào)制器的4x4像素中， 規(guī)定2x2像素的始終隔斷光的區(qū)域。g卩，8位中使用2位，規(guī)定始終隔斷光的 區(qū)域。另外，在圖5中，斜線部分的區(qū)域表示隔斷光的區(qū)域，空白的區(qū)域表示 透過光的區(qū)域。例如，提供下述那樣的規(guī)則即，8位的位串中，若開始的2位是"00"， 則如圖5(A)所示，4x4像素中，設(shè)左上的2x2像素為始終隔斷光的區(qū)域。另夕卜， 若開始的2位是"11"，則如圖5(B)所示，4x4像素中，設(shè)右上的2x2像素為始 終隔斷光的區(qū)域。再有，若開始的2位是"01"，則如圖5(C)所示，4"像素中， 設(shè)左下的2x2像素為始終隔斷光的區(qū)域。另外，若開始的2位是"10"，則如圖 5(D)所示，4"像素中，設(shè)右下的2x2像素為始終隔斷光的區(qū)域。這樣，在本發(fā)明的信息編碼方法中，4x4像素中始終隔斷光的區(qū)域的位置 表現(xiàn)8位信息中的2位。這里，各像素不一定必需是空間光調(diào)制器的一個像素， 也可以是多個像素的集合。另外，上述是將開始的2位作為判斷基準(zhǔn)，但不局 限于此。接著，敘述8位中、由剩下的6位表示的信息的表現(xiàn)方法。 本發(fā)明的信息編碼方法中的剩下的6位，是將圖5中所示的斜線部分以外 的區(qū)域分為3個區(qū)域，各表現(xiàn)2位。剩下的6位規(guī)定下述那樣顯示的圖案艮卩， 使圖5中所示的斜線部分以外的區(qū)域從左上方向右端側(cè)前進，在達到右端的時 刻向左端移動，下降2個像素再向右端前進。另外，由于判明了4個像素全部 隔斷光的區(qū)域，因此跳過它來規(guī)定顯示圖案。圖6是用于說明8位中、利用剩下的6位表示的信息的表現(xiàn)方法的說明圖。 如圖6所示，使用圖5中所示的斜線部分以外的區(qū)域，能夠?qū)⑹Ｏ碌?位 分為3個區(qū)域，各顯示2位。作為將剩下的6位分為3個區(qū)域、各顯示2位的 圖案，是使用4種圖案，該4種圖案由2x2像素組成，其中僅1個像素透過光，其它3個像素隔斷光。按照哪個像素透過光的情況來劃分有4種，即最小圖案 相當(dāng)于2位。
例如，提供下述那樣的規(guī)則即，若2位是"00"，則如圖6(A)所示，設(shè)2x2 像素中、左上的1個像素為始終透過光的區(qū)域。另外，若2位是"11"，則如圖 6(B)所示，設(shè)2x2像素中、右上的1個像素為始終透過光的區(qū)域。再有，若2 位是"01"，則如圖6(C)所示，設(shè)2x2像素中、右下的1個像素為始終透過光的 區(qū)域。另外，若2位是"10",則如圖6(D)所示，設(shè)2x2像素中、左下的l個像 素為始終透過光的區(qū)域。另外，在圖6中，斜線部分的區(qū)域表示隔斷光的區(qū)域， 空白的區(qū)域表示透過光的區(qū)域。
如上所述，通過利用2x2像素表示2位，從而能夠使4x4像素中一個方向 上連接的亮位(透過光的像素)最長為2個。由此，能夠避免二維數(shù)字圖案內(nèi)亮 位集中的情況。
另外，在上述說明中，是設(shè)斜線部分的區(qū)域為隔斷光的區(qū)域，空白的區(qū)域 為透過光的區(qū)域，但也可以反過來。
這里，對于按照上述那樣的規(guī)則的本發(fā)明的信息編碼方法，使用具體例子 進行說明。
圖7是用于說明8位信息的編碼的說明圖。
圖7(A)表示8位信息，圖7(B)表示將8位信息進行編碼的二維數(shù)字圖案。 另外，斜線部分的區(qū)域表示隔斷光的區(qū)域，空白的區(qū)域表示透過光的區(qū)域
如圖7(A)所示，8位的位串中，開始的2位是"00"。因此，在圖7(B)中，2x2 像素710成為圖5(A)所示那樣隔斷光的區(qū)域。另外，接下來的2位是"10"。因 此，2x2像素712如圖6(D)所示，左下的1個像素成為透過光的區(qū)域。再有， 接下來的2位"01"與2x2像素714對應(yīng)，另外，再接下來的2位"11"與2x2像 素716對應(yīng)。
在本實施方式中，為了簡單起見，頁數(shù)據(jù)中包含的信息量是使用4x4像素 來表現(xiàn)8位，但并不局限于此。例如，也可以使用作為頁數(shù)據(jù)使用4x8像素、 對于各4x4像素的每個4x4像素如上所述生成8位信息來表現(xiàn)16位信息的方 法；或者使用8x8像素、對于各4x4像素的每個4x4像素如上所述生成8位信 息來表現(xiàn)32位信息的方法；或者使用16n像素、對于各4x4像素的每個4x4像素如上所述生成8位信息來表現(xiàn)8n位信息的方法等，增大頁數(shù)據(jù)中包含的 信息量，來進行信息記錄。
接著，對于利用控制裝置210將要記錄的信息如上述那樣進行編碼成為二 維數(shù)字圖案的基礎(chǔ)上、將其提供給物光顯示區(qū)域201以在記錄介質(zhì)107上加以 記錄的順序進行說明。另外，為了簡單起見，這里敘述記錄8位信息的順序。
圖8是表示全息圖記錄再現(xiàn)裝置IOO在記錄介質(zhì)107上進行記錄的順序的
流程圖。
參照圖8，說明全息圖記錄再現(xiàn)裝置IOO記錄信息的順序。 在步驟S800中，控制裝置210讀入要記錄的信息。
接著，在步驟S802中，控制裝置210決定與8位中、開始的2位對應(yīng)的 塊。這里，如圖5所示，決定隔斷光的區(qū)域。
接下來，在步驟S804中，控制裝置210決定剩下的6位的數(shù)字圖案。這 里，將6位分為各2位，如圖6所示，決定與各2位對應(yīng)的數(shù)字圖案。然后， 規(guī)定下述那樣顯示的圖案即，使步驟S802中決定的區(qū)域以外的區(qū)域從左上 方向右端側(cè)前進，在達到右端的時刻向左端移動，下降2個像素再向右端前進。
然后，在步驟S806中，控制裝置210對于物光顯示區(qū)域201，提供生成的 二維數(shù)字圖案，生成物光。
最后，在步驟S808中，透鏡106將物光及記錄用參考光聚焦在記錄介質(zhì) 107上。物光與記錄用參考光進行干涉，記錄物光與記錄用參考光之間的干涉 條紋。
另外，步驟S800至804的順序與使用本發(fā)明的信息編碼方法的處理對應(yīng)。
接著，說明本發(fā)明的第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置100的光檢測器 IIO再現(xiàn)信息的處理方法。另外，這里為了簡單起見，敘述設(shè)4x4像素為l塊 的、8位二維數(shù)字圖案的處理方法。
在本發(fā)明的再現(xiàn)方法中，即使再現(xiàn)圖像中已產(chǎn)生亮度不均勻，但由于預(yù)先 如上述那樣進行編碼，因此能夠利用成為再現(xiàn)處理的基準(zhǔn)的區(qū)域亮度值進行再 現(xiàn)圖像的校正。通過這樣，能夠減少錯誤位。
圖9是表示全息圖記錄再現(xiàn)裝置IOO再現(xiàn)在記錄介質(zhì)107上記錄的信息的 順序的流程圖。參照圖9，說明全息圖記錄再現(xiàn)裝置100再現(xiàn)信息的順序。
在步驟S900中，光檢測器IIO將檢測出的二維數(shù)字圖案分割為2x2像素
的子塊。
接著，在步驟S902中，光檢測器110計算步驟S900中分割好的各子塊的 亮度值。例如，設(shè)構(gòu)成各子塊的4個像素的亮度值之和為子塊的亮度值。
接下來，在步驟S904中，光檢測器IIO檢測出成為再現(xiàn)處理的基準(zhǔn)的子 塊。例如，根據(jù)步驟S902中求出的各子塊的亮度值之和，對每個子塊進行差 分檢測，設(shè)具有最小亮度值的子塊是成為基準(zhǔn)的子塊。
然后，在步驟S906中，光檢測器IIO從各子塊的亮度值、減去步驟S904 中求出的成為基準(zhǔn)的子塊的亮度值以作為偏置量來進行校正。
最后，在步驟S908中，光檢測器IIO對各子塊中的亮度分布利用閾值處 理進行二值化以后，與圖5或圖6的規(guī)則進行對照，進行位判定，來再現(xiàn)信息。
這里，使用具體例子來說明上述那樣的信息再現(xiàn)方法。
圖IO是表示再現(xiàn)的二維數(shù)字圖案800的一個示例圖。
圖IO(A)表示二維數(shù)字圖案800，圖IO(B)表示將二維數(shù)字圖案進行解碼而 得到的8位信息。另外，在圖10(A)中，斜線部分的區(qū)域為隔斷光的區(qū)域，空 白的區(qū)域為透過光的區(qū)域。
二維數(shù)字圖案800如上所述是利用CCD陣列、或CMOS那樣的光檢測器 進行檢測的。另外，在圖IO(A)的二維數(shù)字圖案中，涂以黑白來區(qū)分，在理想 的再現(xiàn)圖像中，僅在涂白的區(qū)域存在再現(xiàn)光，在斜線部分的區(qū)域不存在再現(xiàn)光。
但是，在實際的再現(xiàn)圖像中，在涂白的區(qū)域產(chǎn)生不均勻，或者由于雜散光 的影響而在斜線部分存在一部分噪聲。
在本發(fā)明的全息圖記錄再現(xiàn)裝置的信息再現(xiàn)方法中，如圖10(A)所示，將 4"像素的再現(xiàn)圖像即二維數(shù)字圖案800分割成2x2像素的像素810、812、814、 816進行處理。
接著，求出各2x2像素810、 812、 814、 816的亮度值。然后，檢測各2><2 像素810、 812、 814、 816之間的亮度值的差分，求出亮度值最低的區(qū)域。具 體來說，在2x2像素810、 812、 814、 816的各區(qū)域中，求出構(gòu)成各區(qū)域的4 像素的亮度值之和。求出亮度值之和，對2x2像素810、 812、 814、 816的每個區(qū)域進行差分檢測。在圖10(A)中，由于斜線部分的區(qū)域為隔斷光的區(qū)域， 涂白的區(qū)域為透過光的區(qū)域，因此利用差分檢測，判明具有最小亮度值的區(qū)域。
另外，在圖10(A)中，即使在2x2像素810、 812、 816的斜線部分的區(qū)域 存在噪聲的衍射光，但存在再現(xiàn)光的2x2像素810、 812、 816的3個區(qū)域的亮 度值相比2x2像素814的區(qū)域也要高。由此，判明2x2像素814的區(qū)域具有最 小的亮度值。因而，若按照圖5所示的規(guī)則，在再現(xiàn)的二維數(shù)字圖案800中， 判明最初的2位是"10"。
同樣，例如，在2x2像素810的亮度值是最低時，最初的2位成為"00"。 另外，在2x2像素812的亮度值是最低時，最初的2位成為"11"。再有，在2x2 像素816的亮度值是最低時，最初的2位成為"01"。
在本實施方式中，成為信息再現(xiàn)處理的基準(zhǔn)的區(qū)域是亮度值最低的區(qū)域， 但由于所使用的成為信息再現(xiàn)處理的基準(zhǔn)的區(qū)域是亮度最高、或亮度最低的區(qū) 域，因此能夠容易檢測出成為基準(zhǔn)的區(qū)域。
接著，說明亮度值比2x2像素814要高的剩下的810、 812、 816的位判別。
如上所述,在圖IO(A)中，判明2x2像素814的亮度值最低。因此，求出構(gòu) 成2^2像素814的亮度值，從二維數(shù)字圖案800中剩下的2x2像素810、 812、 816的亮度值，減去2x2像素814的亮度值，作為偏置量。
然后，在將2x2像素810、 812、 816的亮度分布利用閾值處理進行二值化 以后，與圖6的規(guī)則進行對照，進行4x4像素的再現(xiàn)圖像即二維數(shù)字圖案800 的位判定。通過這樣，即使在2x2像素810、 812、 816產(chǎn)生噪聲的情況下，也 能夠進行位判定。
這樣，即使再現(xiàn)圖像中產(chǎn)生亮度不均勻，也能夠利用成為信息再現(xiàn)處理的 基準(zhǔn)的區(qū)域的亮度值、對16個像素的每個像素進行再現(xiàn)圖像的校正。另外， 關(guān)于2x2像素810、 812、 816的位判定是下述這樣進行判定的B卩，從左上方 向右端側(cè)前進，在到達右端的時刻，向左端移動，下降2個像素再向右端前進， 跳過判明為亮度值最低的2x2像素814。若按照上述的規(guī)則，則成為圖10(B) 所示的位。
另外，在本實施方式中，為了簡單起見，是將4x4像素的二維數(shù)字圖案復(fù) 原為8位信息，但并不局限于此。圖11是表示4x8像素的再現(xiàn)圖像及進行分割的塊的圖。 圖12是表示8x8像素的再現(xiàn)圖像及進行分割的塊的圖。
參照圖11及圖12，說明4x4像素以外的二維數(shù)字圖案的復(fù)原的情況。 例如，在圖11(A)所示那樣的用4x8像素構(gòu)成的二維數(shù)字圖案900的再現(xiàn) 圖像的情況下，如圖11(B)、 (C)所示，將再現(xiàn)圖像按每個4x4像素分割為2個 塊901和902，將各塊901和902分割為2x2像素的4個子塊910、 912、 914、 916及920、 922、 924、 926。然后，在塊901及902中，檢測4個子塊910 916及920 926之間的亮度值的差分，求出塊901及902中的成為圖像處理的 基準(zhǔn)的子塊的亮度值。將成為基準(zhǔn)的子塊的亮度值作為偏置量，從剩下的子塊 的亮度值減去。然后，在塊901及902中，分別利用閾值處理執(zhí)行塊的二值化， 進行位判定。
在這樣用4x8像素構(gòu)成的二維數(shù)字圖案900的再現(xiàn)圖像的情況下，將再現(xiàn) 圖像按每個4x4像素分割為2個塊卯1和902，在各塊中進行位判定，從而能 夠復(fù)原16位信息。
同樣，在圖12(A)所示那樣的8x8像素的二維數(shù)字圖案1000的情況下，如 圖12(B) (E)所示，將再現(xiàn)圖像按每個4x4像素分割為4個塊1001 1004，再 將各塊1001 1004如上述那樣分割為2x2像素的4個子塊。在各塊1001 1004 中進行一連串的處理，復(fù)原32位信息。或者，在16n像素的再現(xiàn)圖像的情況 下，也可以將再現(xiàn)圖像按每16像素分割為n個塊，如上述那樣進行處理，復(fù) 原8n位信息。因此，即使增大物光的光束直徑，增加頁數(shù)據(jù)的容量，也能進 行不受噪聲的影響等的圖像處理。
根據(jù)本實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置，能夠在構(gòu)成二維數(shù)字圖案的各16 像素中，至少由4像素構(gòu)成的1組子塊作為隔斷光的狀態(tài)(或透過光的狀態(tài))進 行記錄。因此，即使在二維數(shù)字圖案中產(chǎn)生亮度不均勻，在各16像素中，通 過將始終隔斷光的區(qū)域的亮度值作為基準(zhǔn)，也能夠?qū)γ總€16像素進行亮度調(diào) 整。另外，在二維數(shù)字圖案中，由于利用4像素都為隔斷光的狀態(tài)的子塊的位 置、和構(gòu)成剩下的子塊的4像素的狀態(tài)來表現(xiàn)信息，因此能夠使二維數(shù)字圖案 具有冗余性，減少錯誤。
另外，根據(jù)本實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置，在二維數(shù)字圖案內(nèi)， 一個方向上連續(xù)的亮位最長為2個，能夠避免亮位集中的情況。因而，可抑制位圖 案具有的低頻分量，緩和光通量向傅里葉面上的低頻分量的集中。其結(jié)果是， 能夠抑制因介質(zhì)飽和而導(dǎo)致的圖像劣化，得到SN高的再現(xiàn)圖像。再有，能夠 有效地充分利用記錄介質(zhì)的動態(tài)范圍，其結(jié)果是能多重記錄較多的全息圖。
另外，根據(jù)本實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置，由于能夠使二維數(shù)字圖案 具有冗余性，而且能夠增多二維數(shù)字圖案中的亮位的數(shù)量，因此能夠提高光利 用效率。再有，由于4組子塊中的1組是始終隔斷光的區(qū)域(或透過光的區(qū)域)， 其亮度變得最低(或最高)，所以容易檢測出成為圖像處理的基準(zhǔn)的子塊區(qū)域。
另外，根據(jù)本實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置，將從全息圖再現(xiàn)的二維數(shù) 字圖案分割為多個塊，再將該塊分割為多個子塊。通過這樣，即使再現(xiàn)圖像中 產(chǎn)生亮度不均勻，也能夠利用子塊的亮度值對每個塊進行再現(xiàn)圖像的校正。
(第2實施方式)
下面，說明本發(fā)明的第2實施方式。如以下說明的那樣，本實施方式的全
息圖記錄再現(xiàn)裝置、與第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置其信息再現(xiàn)方法不同。
第2實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同，這里不
重復(fù)。另外，由于頁數(shù)據(jù)的編碼方法、以及在記錄介質(zhì)上記錄信息的方法也與 第1實施方式中說明的方法相同，因此不重復(fù)。
參照圖14，說明第2實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置100再現(xiàn)信息的順序。 圖14是表示第2實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置再現(xiàn)在記錄介質(zhì)107上記錄 的信息的順序的流程圖。另外，這里，信息是作為利用由3個亮位和13個暗 位組成的塊進行編碼的信息來進行說明的。
在步驟S1408中，光檢測器IIO對構(gòu)成塊的各像素的亮度值進行排序。這 里，由于各子塊是用16像素構(gòu)成，因此將亮度值以從高到低的順序進行16個 順序排列，
接著，在步驟S1410中，光檢測器110從在步驟S1408對亮度進行排序的 各像素中，抽出具有前3位的亮度值的像素(亮度值最大的像素、亮度值次高的 像素、亮度值第三高的像素)。然后，進行二值化處理，將抽出的3像素校正為 亮位，將剩下的13個像素校正為暗位。利用上述的編碼方式，由于4x4像素
24中包含的亮位的數(shù)量規(guī)定為最多3個，因此通過上述的處理，能夠期望對l個 塊進行適當(dāng)?shù)亩祷?br> 最后，在步驟S1412中，光檢測器110與圖5或圖6所示的規(guī)則對照，進 行位判定來再現(xiàn)信息。
上述中，是說明了將使用由3個亮位及13個暗位組成的塊進行編碼的信 息加以再現(xiàn)的情況，而在信息是使用由3個暗位及13個亮位組成的塊進行編 碼的情況下，光檢測器110在步驟1410中，抽出具有后3位的亮度值的像素。
(第3實施方式)
下面，說明本發(fā)明的第3實施方式。本實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置的 信息再現(xiàn)方法也與第1實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置不同。
第3實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置的構(gòu)成與第1實施方式相同，這里不 重復(fù)。另外，由于頁數(shù)據(jù)的編碼方法、以及在記錄介質(zhì)上記錄信息的方法也與 第1實施方式中說明的方法相同，因此不重復(fù)。
參照圖15，說明第3實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置IOO再現(xiàn)信息的順序。 圖15是表示第3實施方式的全息圖記錄再現(xiàn)裝置再現(xiàn)在記錄介質(zhì)107上記錄 的信息的順序的流程圖。設(shè)信息是利用由3個亮位和13個暗位組成的塊進行 編碼的信息。
在步驟S1500中，光檢測器IIO將檢測出的二維數(shù)字圖案中包含的塊分割 為2"像素的子塊。
接著，在步驟S1502中，光檢測器110計算步驟S1500中得到的各子塊的 亮度值。例如，將構(gòu)成各子塊的4像素的亮度值之和作為子塊的亮度值。
在步驟S1504中，光檢測器IIO檢測出亮度值最低的子塊。
在步驟S1506中，光檢測器IIO將亮度值最低的子塊中包含的像素的亮度 值校正為0。
接下來，在步驟S1508中，光檢測器110對于剩下的3個子塊的各子塊， 抽出具有最大亮度值的像素，設(shè)具有最大亮度值的像素以外的像素的亮度值為 0。
最后，在步驟S1510中，光檢測器110與圖5或圖6所示的規(guī)則對照，進
行位判定來再現(xiàn)信息。圖16是表示第3實施方式中的再現(xiàn)方法及使用對同一個閾值進行的二值 化處理的再現(xiàn)方法所分別產(chǎn)生的錯誤的評價結(jié)果圖。該實驗數(shù)據(jù)是再現(xiàn)將192
像素xl92像素的頁數(shù)據(jù)進行編碼后的二維數(shù)字圖案所得到的數(shù)據(jù)。另外，將二
維數(shù)字圖案在記錄介質(zhì)上進行多重記錄，評價的二維數(shù)字圖案是其中之一。
利用本發(fā)明的方法進行再現(xiàn)時的錯誤數(shù)及位錯誤率(BER)的值分別為120 個及0.004。另外，遍及塊中的全部像素使用同一個閾值實施二值化處理后進 行再現(xiàn)處理時的、錯誤數(shù)及位錯誤率(BER)的值分別為167個及0.006。這里， 作為閾值，是使用了檢測出的再現(xiàn)圖像的直方圖中的、亮位與暗位的分布的谷 間的亮度值。根據(jù)該實驗結(jié)果可知，利用本發(fā)明的再現(xiàn)方法，能夠減少錯誤數(shù)。
(結(jié)論)
如以上說明的那樣，本申請發(fā)明的全息圖記錄裝置，是通過對記錄介質(zhì)照 射表示信息的物光及記錄用參考光、將由物光及記錄用參考光生成的干涉條紋 寫入記錄介質(zhì)從而記錄信息的全息圖記錄裝置，具有為了進行信息的全息圖 記錄、而使光束進行空間上調(diào)制用的空間光調(diào)制器；以及用于生成與信息對應(yīng) 的利用n個由16個要素組成的第一部分集合構(gòu)成的二維數(shù)字圖案、并基于二 維數(shù)字圖案來控制空間光調(diào)制器的控制裝置，第一部分集合包含在第一部分 集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4組第二部分集合，各第二部分集合具有4個要 素，控制裝置包含在4組第二部分集合中的3組第二部分集合中、將構(gòu)成第 二部分集合的4個要素中的1個要素作為第一狀態(tài)而將3個要素作為第二狀態(tài) 的單元；以及在4組第二部分集合中的剩下的1組的第二部分集合中、將構(gòu)成 第二部分集合的4個要素全部作為第二狀態(tài)的單元，還具有用于將物光及記錄 用參考光聚焦在記錄介質(zhì)上的透鏡。
另外，本申請發(fā)明的全息圖再現(xiàn)裝置，是從記錄有表示信息的物光及記錄 用參考光的干涉條紋的記錄介質(zhì)讀出信息的全息圖再現(xiàn)裝置，具有用于檢測 通過對記錄介質(zhì)照射再現(xiàn)用參考光而生成的載有二維數(shù)字圖案的再現(xiàn)光的光 檢測器；以及將再現(xiàn)光中包含的二維數(shù)字圖案分割為多個第一部分集合的分割 部，第一部分集合包含在第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4組第二部 分集合，各第二部分集合具有4個要素，要素是第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的某一種 狀態(tài)，具有對多個第一部分集合的每個第一部分集合將第一部分集合分割為多個第二部分集合、從多個第二部分集合中檢測出4個要素全部為第二狀態(tài)的 第二部分集合的檢測部；以及根據(jù)4個要素全部為第二狀態(tài)的第二部分集合的 亮度值、進行多個第二部分集合的亮度校正的校正部。
另外，這次揭示的實施方式應(yīng)該認(rèn)為在所有方面都只是舉例表示，而并不 是限制性的。本發(fā)明的范圍不是上述的說明，而是由權(quán)利要求的范圍所示出， 意味著包含與權(quán)利要求的范圍具有同等意義及范圍內(nèi)的全部變更。
權(quán)利要求
1. 一種全息圖記錄裝置，利用光干涉條紋來記錄信息，其特征在于，具有利用n個由16個要素組成的第一部分集合來生成與所述信息對應(yīng)的二維數(shù)字圖案的空間光調(diào)制器(112)及該空間光調(diào)制器的控制裝置(210)，該第一部分集合包含由4個要素組成的4組第二部分集合，所述控制裝置(210)包含對于所述4組第二部分集合中的3組，將構(gòu)成該第二部分集合的4個要素的1個作為第一狀態(tài)而將3個要素作為第二狀態(tài)的單元；以及在所述4組第二部分集合中的剩下的1組第二部分集合中，將4個要素全部作為第二狀態(tài)的單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的全息圖記錄裝置，其特征在于， 所述空間光調(diào)制器(112)包含用于顯示所述二維數(shù)字圖案的顯示裝置(210、202a、 202b、 202c、 202d)，所述顯示裝置(210、 202a、 202b、 202c、 202d)具有用于從入射至所述空間光調(diào)制器的光束來生成記錄用參考光的參考光生 成區(qū)域(202a、 202b、 202c、 202d);以及用于從入射至所述空間光調(diào)制器的光束來生成物光的物光生成區(qū)域(201)，所述控制裝置(210)對于所述物光生成區(qū)域(201)顯示與所述信息對應(yīng)的二 維數(shù)字圖案。
3. 如權(quán)利要求l所述的全息圖記錄裝置，其特征在于， 所述第一狀態(tài)為on(亮)位，所述第二狀態(tài)為off(暗)位。
4. 如權(quán)利要求l所述的全息圖記錄裝置，其特征在于， 所述第一狀態(tài)為off(暗)位，所述第二狀態(tài)為on(亮)位。
5. —種全息圖再現(xiàn)裝置，從記錄光干涉條紋的記錄介質(zhì)(107)讀出信息， 其特征在于，具有從所述記錄介質(zhì)(107)檢測再現(xiàn)光的光檢測器(110)以及將所述再現(xiàn)光 中包含的二維數(shù)字圖案分割為多個第一部分集合的單元(IIO、 S900)，所述第一部分集合包含在所述第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4組第二部分集合，所述第二部分集合具有4個要素，所述要素處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)中的某1個狀態(tài)， 所述全息圖再現(xiàn)裝置還具有對于所述多個第一部分集合的每1個第一部分集合將所述第一部分集合分割為多個所述第二部分集合，并從所述多個第二部分集合中檢測出所述4個要 素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的單元(110、 S904)。
6. 如權(quán)利要求5所述的全息圖再現(xiàn)裝置，其特征在于， 還具有根據(jù)所述4個要素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值進行所述多個第二部分集合的亮度校正的單元(IIO、 S906)。
7. 如權(quán)利要求5所述的全息圖再現(xiàn)裝置，其特征在于， 所述信息與利用n個由16個要素組成的第一部分集合構(gòu)成的二維數(shù)字圖案對應(yīng)，所述4組第二部分集合中的3組第二部分集合中，構(gòu)成所述第二部分集合 的4個要素中，l個要素為第一狀態(tài)，3個要素為第二狀態(tài)，所述4組第二部分集合中的剩下的1組第二部分集合中，構(gòu)成所述第二部 分集合的4個要素全部為第二狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求5所述的全息圖再現(xiàn)裝置，其特征在于，所述4個要素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最低，還具有對于所述多個第一部分集合的每1個第一部分集合將構(gòu)成所述第一部分集合的各要素根據(jù)亮度值來排序的單元(IIO、 S1408)，進行所述亮度校正的單元(110、S1410)將構(gòu)成所述第一部分集合的16個要 素中的具有前3位的亮度值的要素校正為第一狀態(tài)，將剩下的要素校正為第二 狀態(tài)。
9. 如權(quán)利要求5所述的全息圖再現(xiàn)裝置，其特征在于， 所述4個要素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最高，還具有對于所述多個第一部分集合的每1個第一部分集合將構(gòu)成所述第一部分集合的各要素根據(jù)亮度值來排序的單元(110、 S140S)，進行所述亮度校正的單元(110、S1410)將構(gòu)成所述第一部分集合的16個要 素中的具有后3位的亮度值的要素校正為第一狀態(tài)，將剩下的要素校正為第二 狀態(tài)。.
10. 如權(quán)利要求5所述的全息圖再現(xiàn)裝置，其特征在于， 所述4個要素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最低，進行所述亮度校正的單元(IIO、 S1506、 S1508)進行校正，使得所述4個要 素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合中包含的全部要素成為所述off(暗)位，對于所述第一部分集合所包含的第二部分集合中除了所述4個要素全部為 所述第二狀態(tài)的第二部分集合以外的各第二部分集合分別進行校正，使得各所 述第二部分集合所包含的要素中亮度值最大的要素成為所述on(亮)位，所述亮 度值最大的要素以外的要素成為所述off(暗)位。
11. 如權(quán)利要求5所述的全息圖再現(xiàn)裝置，其特征在于， 所述4個要素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最高，進行所述亮度校正的單元(110、 S1506、 S1508)進行校正，使得所述4個要 素全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合中包含的全部要素成為所述on(亮)位，對于所述第一部分集合所包含的第二部分集合中除了所述4個要素全部為 所述第二狀態(tài)的第二部分集合以外的各第二部分集合分別進行校正，使得各所 述第二部分集合所包含的要素中亮度值最大的要素成為所述off(暗)位，所述亮 度值最大的要素以外的要素成為所述on(亮)位。
12. —種信息編碼方法，將信息對于每個16n位圖案作為8n位的二維數(shù)字 圖案進行顯示，該信息編碼方法的特征在于，所述二維數(shù)字圖案利用n個由16位圖案組成的第一部分集合構(gòu)成， 所述第一部分集合包含在所述第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4 組第二部分集合，各所述第二部分集合具有4個位圖案， 該信息編碼方法具有使所述4組第二部分集合中的3組第二部分集合中，構(gòu)成所述第二部分集合的4個位圖案中的1個位圖案為第一狀態(tài)而3個位圖案為第二狀態(tài)的步驟 (S804);以及使所述4組第二部分集合中的剩下的l組第二部分集合中，構(gòu)成所述第二 部分集合的4個位圖案全部為第二狀態(tài)的步驟(S802)。
13. 如權(quán)利要求12所述的信息編碼方法，其特征在于， 使所述4個位圖案全部為第二狀態(tài)的步驟(S802)在所述8n位中決定2n位。
14. 如權(quán)利要求12所述的信息編碼方法，其特征在于，使所述4個位圖案中的1個位圖案為第一狀態(tài)而3個位圖案為第二狀態(tài)的 步驟(S804)在所述8n位中決定6n位。
15. 如權(quán)利要求12所述的信息編碼方法，其特征在于， 還具有為了進行全息圖記錄而將所述信息作為所述二維數(shù)字圖案進行顯示的步驟(S806)。
16. —種記錄方法，使用將信息對于每個16n位圖案作為8n位的二維數(shù)字 圖案進行顯示的信息編碼方法，將數(shù)字圖案寫入記錄介質(zhì)(107)，該記錄方法的 特征在于，所述二維數(shù)字圖案利用n個由16位圖案組成的第一部分集合構(gòu)成， 所述第一部分集合包含在所述第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4 組第二部分集合，各所述第二部分集合具有4個位圖案，該記錄方法具有使所述4組第二部分集合中的3組第二部分集合中、構(gòu)成所述第二部分集 合的4個位圖案中的1個位圖案為第一狀態(tài)而3個位圖案為第二狀態(tài)的步驟 (S804);使所述4組第二部分集合中的剩下的l組第二部分集合中、構(gòu)成所述第二 部分集合的4個位圖案全部為第二狀態(tài)的步驟(S802);以及將所述4組第二部分集合寫入所述記錄介質(zhì)(107)的步驟(S808)， 將數(shù)字圖案寫入記錄介質(zhì)(107)。
17. 如權(quán)利要求16所述的記錄方法，其特征在于，所述記錄介質(zhì)(107)為全息圖存儲器。
18. —種信息再現(xiàn)方法，讀出使用信息編碼方法所記錄的二維數(shù)字圖案， 所述信息編碼方法用于將信息對于每個16n位圖案作為8n位的二維數(shù)字圖案 進行顯示，該信息再現(xiàn)方法的特征在于，具有檢測所述二維數(shù)字圖案的步驟；以及 將所述二維數(shù)字圖案分割為多個第一部分集合的步驟， 所述第一部分集合包含在所述第一部分集合內(nèi)的預(yù)定位置分別配置的4 組第二部分集合，所述第二部分集合具有4個位圖案， 所述要素為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的某1個狀態(tài)，該信息再現(xiàn)方法還具有對于所述多個第一部分集合的每1個第一部分集合 將所述第一部分集合分割為多個所述第二部分集合，并從所述多個第二部分集 合中檢測出所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的步驟(S900、 S902)。
19. 如權(quán)利要求18所述的信息再現(xiàn)方法，其特征在于， 還具有根據(jù)所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值進行所述多個第二部分集合的亮度校正的步驟(S906)。
20. 如權(quán)利要求18所述的信息再現(xiàn)方法，其特征在于， 所述信息與利用n個由16位圖案組成的第一部分集合構(gòu)成的二維數(shù)字圖案對應(yīng)，所述4組第二部分集合中的3組第二部分集合中，構(gòu)成所述第二部分集合 的4個位圖案中，l個位圖案為第一狀態(tài)，3個數(shù)字圖案為第二狀態(tài)，所述4組第二部分集合中的剩下的1組第二部分集合中，構(gòu)成所述第二部 分集合的4個位圖案全部為第二狀態(tài)。
21. 如權(quán)利要求18所述的信息再現(xiàn)方法，其特征在于， 所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最低，該信息再現(xiàn)方法還具有對于所述多個第一部分集合的每1個第一部分集合將構(gòu)成所述第一部分集 合的各位圖案根據(jù)亮度值來排序的步驟(S1408);以及在構(gòu)成所述多個第一部分集合的16位圖案中根據(jù)基于所述亮度值的排序的結(jié)果將亮度為前3位的3個位圖案校正為第一狀態(tài)而將剩下的位校正為第二 狀態(tài)的步驟(S1410)。
22. 如權(quán)利要求18所述的信息再現(xiàn)方法，其特征在于， 所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最高，該信息再現(xiàn)方法還具有對于所述多個第一部分集合的每1個第一部分集合將構(gòu)成所述第一部分集合的各位圖案根據(jù)亮度值來排序的步驟(S1408);以及在構(gòu)成所述多個第一部分集合的16位圖案中根據(jù)基于所述亮度值的排序 的結(jié)果將亮度為后3位的3個位圖案校正為第一狀態(tài)而將剩下的位圖案校正為 第二狀態(tài)的步驟(S1410)。
23. 如權(quán)利要求18所述的信息再現(xiàn)方法，其特征在于， 所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最低，該信息再現(xiàn)方法還具有進行校正使得所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合中包含 的全部位圖案成為所述off(暗)位的步驟(S1506);以及對于所述第一部分集合所包含的第二部分集合中除了所述4個位圖案全部 為所述第二狀態(tài)的第二部分集合以外的各第二部分集合分別進行校正，使得各 所述第二部分集合所包含的位圖案中亮度值最大的位圖案成為所述on(亮)位而 所述亮度值最大的位圖案以外的位圖案成為所述off(暗)位的步驟(S1508)。
24. 如權(quán)利要求18所述的信息再現(xiàn)方法，其特征在于， 所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合的亮度值在所述多個第二部分集合中最低，該信息再現(xiàn)方法還具有進行校正使得所述4個位圖案全部為所述第二狀態(tài)的第二部分集合中包含的全部位圖案成為所述on(亮)位的步驟(S1506);以及對于所述第一部分集合所包含的第二部分集合中除了所述4個位圖案全部 為所述第二狀態(tài)的第二部分集合以外的各第二部分集合分別進行校正，使得各 所述第二部分集合所包含的位圖案中亮度值最大的位圖案成為所述off(暗)位 而所述亮度值最大的位圖案以外的位圖案成為所述on(亮)位的步驟(S1508)。
25.如權(quán)利要求18所述的信息再現(xiàn)方法，其特征在于，讀出全息圖存儲器中記錄的所述信息。
全文摘要
本發(fā)明的全息圖記錄再現(xiàn)裝置(100)為了進行信息的全息圖記錄，具有使光束進行空間上調(diào)制的空間光調(diào)制器(112)、及將物光和記錄用參考光聚焦在記錄介質(zhì)上的物鏡(106)?？臻g光調(diào)制器(112)利用控制裝置進行控制，該控制裝置生成與信息對應(yīng)的、利用n個由16個要素組成的第一部分集合構(gòu)成的二維數(shù)字圖案。第一部分集合包含4組第二部分集合，各第二部分集合具有4個要素?？刂蒲b置在4組第二部分集合中的3組第二部分集合中，使構(gòu)成第二部分集合的要素中的1個要素為第一狀態(tài)，3個要素為第二狀態(tài)，另外，使構(gòu)成4組第二部分集合中剩下的1組第二部分集合的4個要素為第二狀態(tài)。
文檔編號G11B7/00GK101536094SQ20078004192
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月5日
發(fā)明者中村篤 申請人:夏普株式會社