JPH08161767A - 光情報記録再生方法及び装置 - Google Patents

光情報記録再生方法及び装置

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JPH08161767A
JPH08161767A JP6330019A JP33001994A JPH08161767A JP H08161767 A JPH08161767 A JP H08161767A JP 6330019 A JP6330019 A JP 6330019A JP 33001994 A JP33001994 A JP 33001994A JP H08161767 A JPH08161767 A JP H08161767A
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optical
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Yasuo Kamatani
康生 鎌谷
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    • G11B2007/0013Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 新規の光情報記録再生装置を提供することを
目的とする。 【構成】 インコヒーレント光源より出射した光を、光
フィルタによって適切な波長帯域を選択した後、第1の
回折手段に入射させて各波長光が異なる偏向角にて偏向
を行い、第2の回折手段に入射させて複数の焦点を結
び、積層した光ディスクの各層に焦点を合わせ、さら
に、光ディスクより反射した光は、第2の回折手段によ
って偏向を行い、光導波路を経て、第1の回折手段にて
再び各波長の反射光が異なる偏向角にて偏向、焦点を結
ぶことによって、多数設置した受光器のなかで所望の受
光器に選択的に受信されて光情報の記録再生を行うこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報記憶装置に関
し、特に、光情報記録再生装置の性能を向上させるのに
有用な、光情報記録再生ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
【発明が解決しようとする課題】近年、情報処理量の増
加にともない、各種の光情報処理装置が考案、実用化さ
れてきた。代表的な光情報記録再生装置として、CD-ROM
装置やCDプレーヤー、レーザディスク、光磁気ディスク
等があげられるが、映像通信等の新規のサービスを提供
するための光通信ネットワークの構築の際には、さらな
る大容量の高速情報処理能力が不可欠であると予測され
る。
【0003】従来、光情報記録再生装置における記録容
量を増加させる方法として、光ディスク上の記録ピット
の密度を倍化する方法や、記録再生を担うレーザ光源を
短波長化したうえで光ディスク上の記録ピットを小径化
する方法等が考案されている。しかしながら、前述の方
法では、情報記録容量の大幅な増加を実現するにはいた
っていない。
【0004】光情報記録再生装置における記録容量を増
加させる方法として、光ディスクを積層し、光源からの
出射光を可動レンズによって所望の光ディスク上に焦点
を合わせて情報再生を行う方法が考案され、大容量の情
報処理を可能にする装置を実現可能として有望視されて
いる。この方法の例としては、米国特許第520287
5号が挙げられる。しかし、この従来技術の問題点とし
ては、可動レンズの制御及びデバイス製造が困難な点
や、隣接するディスク層面からの反射光同士が干渉し、
信号再生に障害が生じる点が挙げられる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、スペクトル線
幅が広く複数の波長の光を有する光源により、空間位置
の異なる地点に複数の焦点を得ることを特徴とする光情
報記録再生方法及び装置である。インコヒーレント光
源、あるいは波長可変光源より出射された光を、第1及
び第2の回折手段に入射させて、偏向及びフォーカスを
行い、偏向及び焦点移動によって積層した光ディスクの
所望の層に焦点を合わせる。さらに、光ディスクより反
射した光は、第2の回折手段によって偏向を行い、光導
波路を経て、第1の回折手段にて集光し、多数設置した
受光器のなかで所望の受光器に選択的に焦点を結んで受
信される。この時、光源からの光が、第2の回折手段に
よって所望の光ディスク層に焦点を合わせられ、その光
ディスク層からの反射光が、第1の回折手段によって、
多数設置した受光器のなかで特定の受光器に受信される
ように各回折手段の形状、ピッチ幅を設定する。つま
り、光源のスペクトル線幅が広いため各ディスク層面か
らの反射光が干渉することなく、複数の波長を有するこ
とから複数の焦点を結ぶことが可能となる。従来技術に
あるように、各回折手段は、光源の波長による収差を補
正する形状としてもよい。本発明は、以上の事項を特徴
とする光情報記録再生方法及び装置である。
【0006】例として、光源に、スペクトル幅の広いス
ーパールミネッセントダイオード(SLD)を用い、光導
波路、光フィルタを経て、回折格子構造をもつ集光グレ
ーティングカップラにて偏向及びフォーカスを行う。こ
の時、スペクトル幅の広く、複数の波長を有するインコ
ヒーレント光は、各波長光が異なる偏向角度にて偏向を
行うので、各波長光が異なる地点に焦点を結ぶ。各焦点
に合わせて設置した積層光ディスクの各層からの反射光
は、集光グレーティングカップラによって偏向を行い、
光導波路に設置した回折格子によって、さらに偏向を行
い、この時も各波長光が異なる偏向角度にて偏向を行
い、各波長光による受信を多数設置した受光器のなかで
特定の受光器にて行うことができる。
【0007】図1にこの発明の原理を説明するための立
体図を示す。インコヒーレント光源100より出射した
スペクトル幅の広い光は、光フィルタ101によって特
定の波長域のみを選択して透過し、回折手段(ツイング
レーティング集光ビームスプリッタ)102によって偏
向を行い、回折手段(集光グレーティングカップラ)1
03によって偏向及びフォーカスを行う。この時、光フ
ィルタ101によって選択された各波長域の光は、それ
ぞれ異なる地点に焦点を結ぶ。図1には、例として積層
光ディスク104を示す。光フィルタ101によって二
つの波長域を選択したうえで回折手段(集光グレーティ
ングカップラ)103にて偏向及び集光させると、焦点
は、光ディスク105ー1〜Nにおいて結ばれ、各波長
光がそれぞれの光ディスクからの記録再生を担う。各波
長光は、光ディスク105ー1〜N上のピットの形状に
応じて反射し、回折手段(集光グレーティングカップ
ラ)103によって偏向し、光導波路を経て回折手段
(ツイングレーティング集光ビームスプリッタ)102
によって偏向及び波面分割を行う。この時、波長によっ
て偏向角が決まるため、それぞれの波長光は受光器アレ
イ106ー1〜N及び107ー1〜Nに選択的に受光され
る。
【0008】
【作用】図2にこの発明に適用した光フィルタの作用を
説明するための図を示す。200は、インコヒーレント
光源の光スペクトルを示したもので、X座標が光波長、Y
座標が光強度を示している。インコヒーレント光源は、
スペクトル幅が広く、焦点以外における反射光との干渉
作用が、極めて少ない。201は、同じくX座標が波
長、Y座標が光強度を示し、光フィルタによって所望の
波長帯域λ1〜λ3のみを選択したもので、図2は例と
して、インコヒーレント光源からの光を、3層構造をも
つ積層光ディスク用に3波長帯域を選択している。イン
コヒーレント光源からの光は、光フィルタによって所望
の波長帯域のみを選択することにより、集光グレーティ
ングカップラによって集光させる際、各情報記録層に十
分な光強度にて集光させ、さらに、隣接する光ディスク
層からの干渉作用を最小限に抑えることが可能となる。
【0009】図3にこの発明に適用した集光グレーティ
ングカップラの作用を説明するための図を示す。インコ
ヒーレント光300は、既に光フィルタによって、例と
して3波長帯域を選択したものとする。各波長帯域の光
は、集光グレーティングカップラ301によってそれぞ
れ特定の偏向角度にて偏向を行い、積層光ディスク30
2内の各層にて焦点303ー1〜3を結ぶ。集光グレー
ティングカップラ301の形状によって、各波長光の焦
点分布線304を変化させることが可能で、さらに多く
の波長帯域を光フィルタによって選択したうえで、光デ
ィスク層を追加したり、積層光ディスク全体の薄型化に
対応させることができる。
【0010】
【実施例】図4にこの発明を適用した実施例を示す。イ
ンコヒーレント光源、スーパールミネッセントダイオー
ド(SLD)400より出射した光は、光フィルタ401
によって特定の波長域のみを選択し、ツイングレーティ
ング集光ビームスプリッタ402によって偏向を行い、
集光グレーティングカップラ403によって偏向及び集
光を行う。この時、光フィルタ401によって選択され
た各波長域の光は、積層光ディスク404内において、
記録面405ー1〜N上に焦点を結ぶ。各波長光がそれ
ぞれの記録面での記録再生を担う。各波長光は、記録面
405ー1〜N上にてピットの形状に応じて反射し、集
光グレーティングカップラ403によって偏向し、光導
波路を経てツイングレーティング集光ビームスプリッタ
402によって偏向及び波面分割を行う。この時、波長
によって偏向角が決まるため、それぞれの波長光は受光
器アレイ406ー1〜N及び407ー1〜Nに選択的に焦
点を結び受光される。各受光器の電極は、増幅回路40
8及びスイッチング回路410ー1〜N及び411ー1
〜Nに接続されスイッチング制御回路412によって、
所望の受光器からの信号処理を409及び413から行
うことができる。
【0011】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明では、従来
の積層光ディスク用情報記録再生方法に見られる、複雑
なピックアップ装置と比べ、集積技術を適用することに
より、情報入出力容量を大幅に増加させることが可能と
なり、装置の信頼性の向上、小型化、生産性の向上に大
きく貢献し、特に、従来の積層光ディスク用情報記録再
生方法の最大の欠点であった隣接記録面からの干渉によ
るクロストークを最小限に抑えた装置を提供することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、光情報記録再生方法の原理を説
明するための立体図。
【図2】本発明による、光情報記録再生方法に適用した
光フィルタの作用を説明するための図。
【図3】本発明による、光情報記録再生方法に適用した
インコヒーレント光源、光フィルタ及び回折手段の作用
を説明するための断面図。
【図4】本発明による、光情報記録再生方法の実施例を
説明するための立体図。
【符号の説明】
100 インコヒーレント光源 101 光フィルタ 102 回折手段 103 回折手段 104 積層光ディスク 105 光ディスク 106 受光器 107 受光器 200 インコヒーレント光のスペクトル 201 インコヒーレント光の光フィルタ透過後のスペ
クトル 300 インコヒーレント光 301 集光グレーティングカップラ 302 積層光ディスク 303 焦点 304 焦点分布線 400 スーパールミネッセントダイオード 401 光フィルタ 402 ツイングレーティング集光ビームスプリッタ 403 集光グレーティングカップラ 404 積層光ディスク 405 光ディスク記録面 406 受光器 407 受光器 408 増幅回路 409 信号出力 410 スイッチング回路 411 スイッチング回路 412 スイッチング制御回路 413 信号出力

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インコヒーレント光源と、光フィルタと、
    第1の回折手段と、第2の回折手段と、光検出器アレイ
    から構成され、光情報記録媒体の空間上の異なる地点に
    おいて焦点を合わせることによって、光情報入出力を行
    うことを特徴とする光情報記録再生方法及び装置。
  2. 【請求項2】前記インコヒーレント光源として、スーパ
    ールミネッセントダイオードを用いることを特徴とす
    る、請求項1に記載の光情報記録再生方法及び装置。
  3. 【請求項3】前記インコヒーレント光源として、スペク
    トル幅の広い発光ダイオードを用いることを特徴とす
    る、請求項1に記載の光情報記録再生方法及び装置。
  4. 【請求項4】前記インコヒーレント光源として、多モー
    ドレーザダイオードを用いることを特徴とする、請求項
    1に記載の光情報記録再生方法及び装置。
  5. 【請求項5】前記光フィルタが、エタロン誘電体多層膜
    によって構成されることを特徴とする、請求項1に記載
    の光情報記録再生方法及び装置。
  6. 【請求項6】前記第1及び第2の回折手段が、それぞれ
    集光グレーティングカップラ及びツイングレーティング
    集光ビームスプリッタによって構成されることを特徴と
    する、請求項1に記載の光情報記録再生方法及び装置。
  7. 【請求項7】前記光フィルタによって、前記インコヒー
    レント光源より出射した光から複数の波長帯域を抽出
    し、前記回折手段によって各波長帯域の光を、異なる角
    度にて偏向させることにより前記光情報記録媒体の空間
    上の異なる地点に焦点を合わせて光情報入出力を行うこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の光情報記録再生方法
    及び装置。
  8. 【請求項8】前記光検出器アレイが、前記光情報記録媒
    体の空間上の異なる地点からの各波長帯域の反射光を、
    前記回折手段によって異なる角度にて偏向させた後、受
    光することにより選択的に検出することを特徴とする、
    請求項1に記載の光情報記録再生方法及び装置。
  9. 【請求項9】前記光情報記録媒体として、多層光ディス
    クを用い、前記光フィルタによって、前記インコヒーレ
    ント光源より出射した光から複数の波長帯域を抽出し、
    前記第1の回折手段によって各波長帯域の光を、異なる
    角度にて偏向させ、前記第2の回折手段により前記光情
    報記録媒体の空間上の異なる地点に焦点を合わせ、前記
    光情報記録媒体の空間上の異なる地点からの各波長帯域
    の反射光を、前記前記第2の回折手段によって異なる角
    度にて偏向させた後、前記第1の回折手段によって前記
    光検出器アレイの異なる光検出器に焦点を合わせ、前記
    光検出器アレイが受光することにより選択的に検出し、
    各層からの光情報記録再生を選択的に行うことを特徴と
    する、請求項1に記載の光情報記録再生方法及び装置。
JP6330019A 1994-12-05 1994-12-05 光情報記録再生方法及び装置 Pending JPH08161767A (ja)

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JP6330019A JPH08161767A (ja) 1994-12-05 1994-12-05 光情報記録再生方法及び装置
US08/371,787 US5629917A (en) 1994-12-05 1995-01-12 Integrated optical pick-up emits light beams of selective wavelengths to an optical disk with multiple data layers

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