[发明专利]一种全像信息读取装置及方法

权利要求书

1.一种全像信息读取装置，其特征在于，包括：存储装置(110)、双频式光栅(160)、光侦测器(170)、致动器(162)、计算器(174)、控制器(176)、第一透镜(150)和第二透镜(152)；

所述双频式光栅(160)耦合于所述存储装置(110)和光侦测器(170)之间，所述第一透镜(150)光学耦合于所述存储装置(110)和双频式光栅(160)之间，所述第二透镜(152)光学耦合于所述双频式光栅(160)和光侦测器(170)之间，所述控制器(176)分别与所述致动器(162)和计算器(174)电连接，所述致动器(162)和双频式光栅(160)电连接，所述计算器(174)和光侦测器(170)电连接；

所述存储装置(110)用于将读取光(L)转换为绕射光(D)，并将所述绕射光(D)提供给所述双频式光栅(160)；

所述双频式光栅(160)用于接受所述绕射光(D)，并将所述绕射光(D)转换为带有不同频率的第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)；

所述光侦测器(170)用于对接收的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)在进行成像；

所述致动器(162)用于带动所述双频式光栅(160)沿所述第一透镜(150)的第一焦平面(P1)进行平移，在做为成像平面的光侦测器(170)的侦测面(172)上造成以倾斜方式射向所述光侦测器(170)的第一一阶绕射光(L1)以及第二一阶绕射光(L2)之间的波程差；

所述计算器(174)用于根据所述双频式光栅(160)移动前后的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)的光强分布和波程差(Δψ)，计算所述绕射光(D)的相位分布；

所述第一透镜(150)用于对由所述存储装置(110)提供的所述绕射光(D)进行聚焦；

所述第二透镜(152)用于将由所述双频式光栅(160)提供的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)收敛至接近于相互平行。

2.根据权利要求1所述的全像信息读取装置，其特征在于，所述第一透镜(150)的第一焦平面(P1)与所述双频式光栅(160)所在平面相交；所述第二透镜(152)的第二焦平面(P2)与所述光侦测器(170)之侦侧面172所在平面相交；所述第二透镜(152)的前焦点(F)与所述第一焦平面(P1)相交。

3.根据权利要求1所述的全像信息读取装置，其特征在于，所述第一透镜(150)的第一焦平面(P1)与所述双频式光栅(160)所在平面重合；所述第二透镜(152)的第二焦平面(P2)与所述光侦测器(170)之侦侧面172所在平面重合；所述第二透镜(152)的前焦点(F)位于所述第一焦平面(P1)和所述双频式光栅(160)所在平面上。

4.根据权利要求2所述的全像信息读取装置，其特征在于，所述第一透镜(150)的第一透镜主光轴(A1)和所述第二透镜(152)的第二透镜主光轴(A2)相交。

5.根据权利要求4所述的全像信息读取装置，其特征在于，所述光侦测器(170)的法线与所述第二透镜(152)的第二透镜主光轴(A2)平行；所述双频式光栅(160)的法线与所述第一透镜(150)的第一透镜主光轴(A1)平行。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的全像信息读取装置，其特征在于，所述存储装置(110)为同轴存储装置(110A)或离轴存储装置(110B)中的任意一种。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的全像信息读取装置，其特征在于，所述致动器(162)为压电式致动器。

8.一种全像信息读取方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述的全像信息读取装置，通过如下步骤进行全像信息读取：

S1通过所述存储装置(110)将所述读取光(L)转换为所述绕射光(D)；

S2通过所述第一透镜(150)使所述绕射光(D)在所述双频式光栅(160)上聚焦；

S3通过所述双频式光栅(160)将所述绕射光(D)转换为带有不同频率的所述第一一阶绕射光(L1)和第二一阶绕射光(L2)；

S4通过所述第二透镜(152)使所述第一一阶绕射光(L1)和第二一阶绕射光(L2)相互接近于平行；

S5通过所述光侦测器(170)使所述第一一阶绕射光(L1)和第二一阶绕射光(L2)进行成像；

S6通过由所述致动器(162)带动所述双频式光栅(160)沿所述第一透镜(150)的第一焦平面(P1)进行平移，在做为成像平面的光侦测器(170)的侦测面(172)上造成以倾斜方式射向所述光侦测器(170)的第一一阶绕射光(L1)以及第二一阶绕射光(L2)之间的波程差；

S7通过所述计算器(174)根据所述双频式光栅(160)移动前后的所述第一一阶绕射光(L1)与第二一阶绕射光(L2)的光强分布和波程差(Δψ)，计算所述绕射光(D)的相位分布。