JP2011210293A - 光情報再生装置、光情報記録装置及び情報記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 2つの光束の干渉により生じる定在波を記録する光情報記録を行う際、少なくとも一方の光束の偏光方向を多段階に変調する。また、再生時には、再生光の互いに直交する偏光成分のそれぞれに対し、再生用参照光と干渉させ、互いに干渉の位相が異なる3つ以上の干渉光を前記それぞれの偏光成分に対して同時に生成して検出する。
【選択図】図1
Description
(1)記録媒体より生成される再生光の互いに直交する偏光成分のそれぞれに対し、光源から生成される再生用参照光と干渉させ、互いに干渉の位相が異なる3つ以上の干渉光を前記それぞれの上記偏光成分に対して同時に生成し、これらの干渉光を検出器によって検出し、前記検出器の出力から再生光に含まれる記録情報を信号処理により復調した。
(2)さらに、(1)における信号処理として、再生光の偏光角を出力するものとした。これにより、変調された偏光角と出力信号が線型な関係となるため、精度良く偏光角を識別することが可能となる。
(3)さらに、(2)における信号処理として、再生光の偏光角とともに、再生光の強度もしくは再生用参照光に対する位相のうち少なくとも一方を出力するものとした。これにより、より多値度の高い変調信号を識別することが可能になる。また、位相の出力は再生光の強度揺らぎであるレーザーノイズやディスクノイズによらない出力であるため、特に位相の多値変調の識別の精度を高くすることができる。
(4)別の方法として、(1)における信号処理は、前記再生光の直交する前記偏光成分のそれぞれにつき、強度もしくは再生用参照光に対する位相のうち少なくとも一方を、出力するものとした。これにより、偏光多重記録された記録媒体から多重化された各データを同時に再生することが可能であり、データ読み出し速度の向上が可能である。
(5)光情報記録媒体のほぼ同一箇所で、互いに対向する方向から2つの光束が集光されることによって、前記2つの光束の干渉により生じる定在波を記録する手段と、前記2つの光束の少なくとも一方の偏光を多段階に変調する偏光変調手段を備えることとした。
(6)(5)において、前記偏光変調手段は、電気光学変調器とした。これにより、駆動電圧に対する偏光変調の大きさが線型な関係となるため、精度良く多値変調を行うことが可能となり、多値度の向上に寄与する。
(7)(5)の偏光変調手段として、前記2つの光束が前記記録媒体中の集光される箇所において、互いに同一の方向に光電場が振動する直線偏光状態となるような変調を行う偏光変調手段であるとした。
(8)(5)の手段において、前記2つの光束は単一の光束を無偏光光分割手段によって分割することにより生成されるものであり、前記偏光変調手段は、前記単一の光束の偏光状態を変調するものである単一の偏光変調手段であるとした。
(9)(5)の手段において、さらに記録される定在波の位相変調と強度変調を同時に行った。これにより、光の偏光、位相、強度という3つの独立なパラメータを信号変調に用いるため、多値度を大幅に高めることが可能となり、記録密度とデータ転送速度の大幅な増大が可能である。
(10)別の手段として、偏光状態を用いた多重記録を行った。より具体的には、光情報記録媒体のほぼ同一箇所で、互いに対向する方向から第一及び第二の光束が集光されることによって、前記2つの光束の干渉により生じる定在波を記録する手段を有し、変調としては位相変調と強度変調の少なくとも一方を行い、記録時の二光束の偏光状態を2通りに設定し、各設定においてそれぞれ位相変調と強度変調を行った。
これにより、記録密度の向上が可能となる。なお、多重記録の効果は、多値度を倍に増やすことと同等であり、位相・強度変調の多値度が高いほど効果記録密度増大の効果は大きい。
(11)(10)の記録において、2種類の偏光状態の設定による記録を同時に行うため、互いにインコヒーレントな2光束を合波した光束を2分割したものを記録に用いた。位相・強度変調はインコヒーレントな2成分のそれぞれに対して同時に行う。ここで上記の合波する光束が互いにインコヒーレントであるとは、これらの光束の位相関係が合波される時点で不定であるということを意味しており、多重記録される2種類のデータが互いに干渉しないために必要な条件である。これは多重記録される2つの定在波が独立に記録されるための条件である。このように記録を行うことで、記録密度、再生速度のみならず、記録速度も同時に高めることが可能である。
(12)(11)の手段において、インコヒーレントな2光束の生成手段として、単一の光源からの光束を分割し、光源のコヒーレンス長よりも十分大きな光路長差を伴って合波する構成を用いた。光源のコヒーレンス長とは、当該光源のからの光束を2分割、合波して干渉させる際に、干渉光の強め合い状態と弱め合い状態の強度差が、合波時の光路長差がゼロの場合に比べて半分になる光路長差を意味している。コヒーレンス長よりも十分大きな光路長差を伴って分割した2光束を合波すると、2光束間の位相関係が不定になり、インコヒーレントな状態で合波される。このような構成を用いることで、インコヒーレントな2光束を単一の光源で生成することが可能であり、低コストに多重・同時記録が可能となる。ここで、十分大きな光路長差とは、そのような光路長差を伴って重ね合わせられた2光束が互いに干渉しないような光路長差を意味する。
(13)(11)の手段において、インコヒーレントな2光束の別の生成手段として、同一波長で発振する、異なる2つの光源からの光束を用いた。これにより、簡素な構成で多重・同時記録が可能である。
(14)(10)の手段において、記録媒体として光束を反射するミラー面を設けるものを用いる場合には、ドライブ構成としては記録時の2光束を同一方向から入射する構成とした。従来技術においてこのような同一方向から入射する構成では、2光束の偏光状態が同一である必要があるため、同一方向から入射するためにビームスプリッタ等で合波する時点で必然的に光量の半分を失うため、光利用効率が低かった。これに対し本手段では2光束の偏光方向を直交させることが可能であるため、例えば偏光ビームスプリッタで合波することにより、上記の光量の損失を避けることができ、記録時の光利用効率を高めることが可能である。
同様にD3,D4より第二の記録によって記録された強度値、位相値がそれぞれ推定される。これらの推定値より復号回路143によりユーザデータが復号される。
Claims (15)
- 記録媒体より生成される再生光の互いに直交する偏光成分のそれぞれに対し、光源から生成される再生用参照光と干渉させ、互いに干渉の位相が異なる3つ以上の干渉光を前記それぞれの上記偏光成分に対して同時に生成する干渉光学系と、
前記干渉光を検出する検出器と、
前記検出器の出力から再生光に含まれる記録情報を復調する信号処理部と、を備えることを特徴とする光情報再生装置。 - 請求項1に記載の光情報再生装置において、前記信号処理部は、前記再生光の偏光角度を出力するものであることを特徴とする光情報再生装置。
- 請求項2に記載の光情報再生装置において、前記信号処理部は、前記再生光の強度もしくは再生用参照光に対する位相のうち少なくとも一方を出力するものであることを特徴とする光情報再生装置。
- 請求項1に記載の光情報再生装置において、前記信号処理部は、前記再生光の直交する前記偏光成分のそれぞれにつき、強度もしくは再生用参照光に対する位相のうち少なくとも一方を、出力するものであることを特徴とする光情報再生装置。
- 光情報記録媒体のほぼ同一箇所で、互いに対向する方向から2つの光束が集光されることによって、前記2つの光束の干渉により生じる定在波を記録する手段と、
前記2つの光束の少なくとも一方の偏光を多段階に変調する偏光変調手段と、
を備えることを特徴とする光情報記録装置。 - 請求項5に記載の光情報記録装置において、前記偏光変調手段は、電気光学変調器であることを特徴とする光情報記録再生装置。
- 請求項5に記載の光情報記録装置において、前記偏光変調手段は、前記2つの光束が前記記録媒体中の集光される箇所において、互いに同一の方向に光電場が振動する直線偏光状態となるような変調を行う偏光変調手段であることを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項5に記載の光情報記録装置において、前記2つの光束は単一の光束を無偏光光分割手段によって分割することにより生成されるものであり、前記偏光変調手段は、前記単一の光束の偏光状態を変調するものである単一の偏光変調手段であることを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項5に記載の光情報記録装置において、前記2つの光束の少なくとも一方の位相状態を変調する位相変調手段と、前記2つの光束の少なくとも一方の強度を変調する強度変調手段のうち、少なくとも一方を有し、前記偏光変調手段と、前記位相変調手段と前記強度変調手段の少なくとも一方とが同時に変調動作を行った状態の前記定在波が前記記録媒体に記録されることを特徴とする光情報記録装置。
- 光情報記録媒体のほぼ同一箇所で、互いに対向する方向から第一及び第二の光束が集光されることによって、前記第一及び第二の記録光束の干渉により生じる定在波を記録する手段と、
前記定在波の位相と大きさの少なくとも一方を変調する変調手段と、を備え、
前記第一の記録光束と前記第二の記録光束の偏光状態の組み合わせ2通りに対し、前記変調手段によって変調された定在波が同一の記録媒体に記録されることを特徴とする光情報記録装置。 - 請求項10に記載の光情報記録装置において、
前記第一の光束は互いにインコヒーレントな第3の記録光束と第4の記録光束を合波することにより生成されるものであり、
前記第二の光束は互いにインコヒーレントな第5の記録光束と第6の記録光束を合波することにより生成されるものであり、
前記第3の記録光束と前記第5の記録光束は記録媒体中の集光箇所において互いにコヒーレントであり、
前記第4の記録光束と前記第6の記録光束は記録媒体中の集光箇所において互いにコヒーレントであり、
前記第3の記録光束と前記第5の記録光束は前記偏光状態の組み合わせの一方に等しい偏光状態であり、
前記第4の記録光束と前記第6の記録光束は前記偏光状態の組み合わせのもう一方に等しい偏光状態であり、
前記変調手段は、前記第3の記録光束と前記第5の記録光束による定在波の強度と位相の少なくとも一方を変調する第一の変調手段と、前記第4の記録光束と前記第6の記録光束による定在波の強度と位相の少なくとも一方を変調する第二の変調手段とからなり、
前記第3の記録光束と前記第5の記録光束による定在波の記録と、前記第4の記録光束と前記第6の記録光束による定在波の記録とが、同時に行われることを特徴とする光情報記録装置 - 請求項11に記載の光情報記録装置において、単一の光源からの光束を2つの光束に分割し、光源のコヒーレンス長より大きな遅延を伴って合波し、さらにこの合波された光束を2分割して2つの出力光束を生成する光学系を備え、前記2つの出力光束が、それぞれ前記第一の光束と前記第二の光束であることを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項11に記載の光情報記録装置において、2つの光源からの光束を合波し、この合波された光束を2分割して2つの出力光束を生成する光学系を備え、前記2つの出力光束が、それぞれ前記第一の光束と前記第二の光束であることを特徴とする光情報記録装置。
- 請求項10に記載の光情報記録装置において、前記第一の光束と前記第二の光束とが互いに直交した偏光状態であり、
前記第一の光束と前記第二の光束とを合波する偏光合波手段を備え、
合波された前記第一の光束と前記第二の光束とが、光束を反射するミラー面を備えた記録媒体に対して同一方向から入射することを特徴とする光情報記録装置。 - 照射される光電場の振動方向とそれに垂直な方向とで互いに逆向きの屈折率変化を生じる記録媒体のほぼ同一箇所に、2つの光束を互いに対向する方向から集光させ、前記2つの光束の少なくとも一方の偏光を多段階に変調して、前記2つの光束の干渉により生じる定在波を記録することを特徴とする情報記録方法。
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