(57)【要約】【課題】光情報処理装置の製造費用を節減でき、且つ参照光入射角度の多重化範囲がより広くなるようになり、光情報の再生効率が更に向上し、全体光処理システムを単純化且つ小型化できる特性を得る。【解決手段】  光源（１０６）から出力された光を、参照光案内光学系（３３０、３４０、３５０）により、再生用参照光として、多重角度に光情報が記録された光情報格納媒体（４００）に入射案内する。光情報格納媒体（４００）における再生用参照光の進行方向と同軸であり、反対方向に再生され、記録の際に用いられた記録用情報光の位相共役波である再生用情報光を情報光案内光学系（２１０、２２０、５２０）により案内する。情報光案内光学系（２１０、２２０、５２０）により案内された再生用情報光を光情報検出器（６００）により検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源から出力された光を、多重角度に光情報が記録された光情報格納媒体に、上記光情報の再生のために再生用参照光を入射案内する参照光案内光学系と、
上記光情報格納媒体における上記再生用参照光の進行方向と同軸であり、反対方向に再生され、記録の際に用いられた記録用情報光の位相共役波である再生用情報光を案内する情報光案内光学系と、
上記情報光案内光学系で案内された上記再生用情報光を検出する光情報検出器と
を備えたことを特徴とする光情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光情報処理装置において、
上記情報光案内光学系の一方には空間光変調器が備えられ、上記情報光案内光学系は上記空間光変調器で変調された記録用情報光を、上記光情報格納媒体に上記再生用情報光が再生される方向と同軸であり、上記位相共役情報光が進行する方向の反対方向に入射案内することを特徴とする光情報処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光情報処理装置において、
上記参照光案内光学系は、上記光源から出力された光を上記光情報の記録の際に用いられた記録用参照光の位相共役波である上記再生用参照光を上記光情報格納媒体に再生のための方向に出射し、上記光情報の記録の際に上記再生用参照光と同軸であり、上記光情報格納媒体に上記再生用参照光が入射される位置と反対位置に上記記録用参照光を、上記再生用参照光の進行方向と反対方向に出射する参照光選択部材を備えることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光情報処理装置において、
上記参照光案内光学系は、上記参照光選択部材で選択された上記記録用参照光を多重角度に反射する第１回転ミラーと、上記再生用参照光を多重角度に反射する第２回転ミラーとを含むことを特徴とする光情報処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光情報処理装置において、
上記参照光選択部材は上記第１回転ミラーと上記第２回転ミラーとに選択的に光を案内するように、光の偏光成分を調節する半波長板と、上記半波長板を通過した光を偏光成分に応じて上記第１回転ミラーと上記第２回転ミラーとに選択的に案内する選択用偏光光分割器を含むことを特徴とする光情報処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光情報処理装置において、
上記光源と上記情報光案内光学系との間には光情報記録の際に上記光源から出力された光を分割して上記参照光案内光学系と上記情報光案内光学系とに分割させて進行させる光源光用偏光光分割器が備えられ、
上記情報光案内光学系は、上記光源用偏光光分割器で分割されて進行する上記分割された光の偏光成分を調節する分割光用半波長板と、上記分割された光の進行を制御するシャッタとが備えられたことを特徴とする光情報処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光情報処理装置において、
上記情報光案内光学系は、上記分割された光が入射される位置に記録用情報光を一方に反射し、再生用情報光を他方に反射する情報光反射部材を備えることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の光情報処理装置において、
上記空間光変調器は上記情報光反射部材で反射されて進行する上記分割された光に信号を載せ、偏光方向を変えた後、上記情報光反射部材で反射させる反射型空間光変調器で備えられ、上記情報光反射部材は上記空間光変調器で反射された上記記録用情報光を透過させることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光情報処理装置において、
上記情報光反射部材と上記光情報格納媒体との間には、上記記録用情報光と再生用情報光との偏光方向を変える情報光用半波長板と、上記情報光用半波長板を経る上記記録用情報光を、上記光情報格納媒体に案内する情報光用対物レンズが備えられたことを特徴とする光情報処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光情報処理装置において、
上記情報光用対物レンズと上記情報光用半波長板との間に上記再生用参照光が入射され、上記再生用参照光が入射される位置には上記情報光を透過させ、上記情報光と異なる偏光成分を有する上記再生用参照光を反射させ上記光情報格納媒体に進行させる再生用参照光反射部材が備えられることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光情報処理装置において、
上記情報光用対物レンズと上記参照光反射部材との間には第１の1/4波長板が備えられ、上記第２回転ミラーと上記光情報格納媒体との間には第２の1/4波長板が備えられることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項１２】
光源から出力される再生用参照光を角度多重化するステップと、
上記角度多重化された再生用参照光を、光情報を記録した光情報格納媒体に記録の際に用いられた記録用参照光と同軸であり、位相共役方向に入射させるステップと、
上記光情報格納媒体で再生される記録の際に用いられた記録用情報光の位相共役波である再生用情報光を検出する再生用情報光検出ステップとを備えることを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光情報処理装置において、
上記再生用参照光と上記再生用情報光とは同軸であり、互いに反対する方向に進行することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光情報処理装置において、
上記再生用参照光を角度多重化するステップは、上記再生用参照光が上記再生用情報光と同軸位置に案内される前に角度を多重化して上記再生用情報光との同軸位置に案内することを特徴とする光情報再生方法。
【請求項１５】
光情報の記録の際には光情報が載せられた記録用情報光と記録用参照光とを光情報格納媒体に対して互いに反対する方向に入射して記録し、
光情報の再生の際には光情報が記録された上記光情報格納媒体に、再生用参照光を上記記録用情報光が進行する方向であり、且つ上記記録用参照光が入射される反対方向に入射させ、上記光情報格納媒体で上記記録用情報光の進行方向と反対方向に再生される位相共役波である再生用情報光を検出することを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光情報記録再生方法において、
上記記録用参照光と、上記記録用情報光と、上記再生用参照光と、上記再生用情報光とは、上記光情報格納媒体に入射されるか、或いは再生される際に同軸位置であることを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光情報記録再生方法において、
上記光情報の記録の際に上記記録用参照光と上記再生用参照光とは角度多重化されて光情報格納媒体に入射されることを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の光情報記録再生方法において、
上記再生用参照光は上記同軸上に進行する前に角度多重化されることを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の光情報記録再生方法において、
上記記録用参照光と上記再生用参照光は互いに位相共役であり、上記記録用情報光と上記再生用情報光とは互いに位相共役であることを特徴とする光情報記録再生方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の光情報記録再生方法において、
上記再生用情報光は、上記同軸方向に再生中、偏光成分が変わった後、上記同軸で他の経路に案内されて検出されることを特徴とする光情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光情報処理装置及びこれを用いた光情報記録並びに再生方法に関するものであり、より詳しくは位相共役波を用いて光情報を多重角度に記録及び再生するようにした光情報処理装置及びこれを用いた光情報記録及び再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学的なデータ処理装置は、ＤＶＤ、ＨＤ-ＤＶＤ、ブルーレイディスク(ＢＤ)、近接場光処理装置、ホログラフィック光処理装置などがある。
【０００３】
ホログラフィック光情報処理装置は、光変調された情報光(または信号光という)と、該情報光と交差して干渉縞を作る参照光(reference beam)を格納媒体に入射してデータを格納し、光情報の再生は参照光だけを格納媒体の干渉縞に入射することによって行われる。
【０００４】
ホログラフィック光情報処理装置は、記録容量を増大させるために参照光を１つの光点(beam spot)に異なる角度に照射して多重にデータを格納することができる。多重入力されたデータは再生の際に参照光だけを他の角度に照射して出力できる。このような角度の多重入力及び出力方法を角度多重化技術(angular multiplexing technique)という。
【０００５】
角度多重化技術に対する先行技術としては、“Demetri Psaltis”などによって１９９５年１１月“Scientific American”に発表された“Holographic Memories” と、“Chen”が米国に特許出願して２００６年１月５日付で公開された米国公開特許第2006001936号の“Angel multiplexing holographic storage device and method”に開示されている。
【０００６】
上記先行技術で角度多重化のために入射される参照光は対物レンズと格納媒体との間に入射され、角度多重化は該対物レンズと格納媒体の間以内で許容された角度にだけ施す。ところが、光情報の記録密度を高めるために多重化技術を用いる場合には可能な限り、開口数(ＮＡ)が大きく、高性能フーリエ変換が可能な対物レンズを用いるべきである。しかしながら、対物レンズの開口数が大きければ格納媒体と対物レンズとの間の距離が相当近くなる。角度多重化の場合、実際的に対物レンズと格納媒体との間の間隔は数ｍｍ程度の間隔だけ確保される。従って、対物レンズと格納媒体間の狭い間隔によって参照光を多重角度に入射させるのが大変むずかしい。即ち、角度多重化のために許容される角度が非常に制約的で、システムの小型化にも限界がある。
【０００７】
他の先行技術としては、“Hideyochi”などにより出願された米国公開特許第20050030875号、“Optical information recording apparatus and optical information reproducing apparatus”がある。上記“Hideyoshi”が提案した技術の場合は、参照光と情報光とを同軸方向に対物レンズに共に入射する。参照光と情報光とは、対物レンズによって空間的に分離される。従って、対物レンズと格納媒体の狭い間隔で参照光を入射する必要がない。
【０００８】
しかしながら、参照光と情報光とが空間的に分離されるべきであるので、対物レンズの開口数は“Chen”が提案した技術でより更に大きくなるべきであり、フーリエ変換性能もさらに優れるべきである。このような高開口数を有する対物レンズはその製造が相当難しいのみならず、価格もたいへん高価である。また、参照光のスキャン範囲が非常に制限されて多数の多重化角度を確保するのが難しい。
【０００９】
一方、光情報の再生効率を向上させるための技術として位相共役波を用いる技術がある。位相共役波を用いて光情報を再生する場合、記録された光情報の再生の際に位相エラーを最小化して低性能レンズを用いることができると、２０００年４月１日付“OPTICS LETTERS”Ｖｏｌ.１５、Ｎｏ.７のｐ４９９〜５０１に言及している。このような位相共役波を用いる先行技術としては、“Itoh”などに許与された米国登録特許第7,023,786号“Hologram recording and reproducing apparatus”がある。上記“Itoh”などは現実的に位相共役ミラーを製作するのが難しいので、共役環境(conjugation nature)を作るため、光情報の再生のための参照光を記録の際と対称的方向に入射することによって共役環境を提供するようにしている。
【００１０】
ところが、“Itoh”が提案した技術の場合、再生の際に進行する参照光の経路が記録の際に用いた参照光の進行経路を迂回して進行するようになっているので、システムの大きさを小型化することにおいて限界がある。また“Itoh”が提案した技術のような対称的共役環境を維持するためには角度多重化のための回転ミラーの使用が難しいので、システムの制御及び小型化に難しさがある。
【特許文献１】米国公開特許第２００６−０００１９３６号
【特許文献２】米国公開特許第２００５−００３０８７５号
【特許文献３】米国登録特許第７,０２３,７８６号
【非特許文献１】“Holographic Memories(“Scientific American”に発表、“Demetri Psaltis”など)
【非特許文献２】“OPTICS LETTERS”(Ｖｏｌ.１５、Ｎｏ.７のｐ４９９〜５０１、２０００年４月１日)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、参照光を情報光と同軸上に進行されるようにし、光情報の再生が位相共役波で行われるようにする光情報処理装置及びこれを用いた光情報記録及び再生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による光情報処理装置は、光源と、上記光源から出力された光を多重角度に光情報が記録された光情報格納媒体に、上記光情報の再生のために再生用参照光を入射案内する参照光案内光学系と、上記光情報格納媒体における上記再生用参照光の進行方向と同軸であり、反対方向に再生され、記録の際に用いられた記録用情報光の位相共役波である再生用情報光を案内する情報光案内光学系と、上記情報光案内光学系で案内された上記再生用情報光を検出する光情報検出器とを備える。
【００１３】
本発明による光情報再生方法は、光源から出力される再生用参照光を角度多重化するステップと、上記角度多重化された再生用参照光を光情報を記録した光情報格納媒体に記録の際に用いられた記録用参照光と同軸であり、位相共役方向に入射させるステップと、上記光情報格納媒体で再生される記録の際に用いられた記録用情報光の位相共役波である再生用情報光を検出する再生用情報光検出ステップとを備える。
【００１４】
本発明による光情報記録再生方法は、光情報の記録の際には光情報が載せられた記録用情報光と記録用参照光とを光情報格納媒体に対して互いに反対する方向に入射して記録し、光情報の再生の際には光情報が記録された上記光情報格納媒体に、再生用参照光を、上記記録用情報光が進行する方向であり、且つ上記記録用参照光が入射される反対方向に入射させて上記光情報格納媒体で上記記録用情報光の進行方向と反対方向に再生される位相共役波である再生用情報光を検出する。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような本発明による光情報処理装置、光情報記録及び再生方法は情報光と参照光が同軸上で互いに反対方向に入射され、情報光と参照光とを１つのレンズで空間的に分離する必要がなく、また再生された情報光が記録の際に情報光の位相共役波であるので、高開口数の対物レンズを用いなくても良く、光情報処理装置の製造費用を節減でき、また参照光入射角度の多重化範囲がより広くなるようになる効果がある。また、多様な角度に参照光を多重化することによって光情報の多重化密度をより高めることができ、光情報の再生の際には参照光の散乱によるノイズが光情報検出器にほぼ検出されなくなり、光情報の再生効率が更に向上し、光情報処理システムの全体を単純化且つ小型化できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、本発明による光情報処理装置の実施形態について説明する。以下の光情報処理装置は、光検出器の構成を除外すると光情報再生装置だけで実施でき、反面、光変調器の構成を除いて、光学系の一部構成を変形すると光情報記録装置で実施できる。従って、以下では再生装置と記録装置とに区分することなく、光情報処理装置として実施形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態による光情報処理装置を示している構成図である。
図１に示されているように、本発明の実施形態による光情報処理装置は光源(１００)を備える。光源(１００)から出力された光は光源用偏光光分割器(１１０)を経る。光源用偏光光分割器(１１０)は光源(１００)で提供された光をＳ偏光とＰ偏光とに分割する。光源用偏光光分割器(１１０)で分割されたＰ偏光は以後情報光案内光学系を経て情報光になり、Ｓ偏光は参照光案内光学系を経て参照光になる。
【００１８】
情報光案内光学系は、光源用偏光光分割器(１１０)を透過したＰ偏光の偏光成分をＳ偏光に変える分割光用半波長板(１２０)を備え、分割光用半波長板(１２０)の次にはシャッタ(１３０)が備えられる。該シャッタ(１３０)は光情報の記録の際には開き、光情報の再生の際には閉められる。シャッタ(１３０)の次には光拡張器(Beam expander）（１４０)が設けられる。光拡張器(１４０)は、Ｓ偏光を光情報が載せられる程度の大きさに拡張させ、複数個のレンズで構成される。
【００１９】
光拡張器(１４０)の次には情報光反射部材(１５０)が備えられる。本発明の実施形態において情報光反射部材(１５０)は、Ｐ偏光は透過させ、Ｓ偏光は反射させる、キュービック形態の偏光光分割器である。しかしながら、偏光成分に応じて選択的に偏光を透過及び反射させる、異なる形態の偏光ミラーでもよい。
【００２０】
また、情報光反射部材(１５０)のＳ偏光が反射した位置には反射型空間光変調器(１６０)が備えられる。空間光変調器(１６０)は、ＴＦＴ  ＬＣＤ、ＳＴＮ (super twisted nematic) ＬＣＤ、強誘電性ＬＣＤ、高分子分散型ＬＣＤ(ＰＤＬＣ)、プラズマ駆動型ＬＣＤ(ＰＡＬＣ)など、反射ミラー(不図示)と偏光方向を変える半波長板のような波長板(不図示)とを含む、反射型のものを採用することができる。あるいは、デジタルマイクロミラーデバイス(ＤＭＤ)が半波長板と共に用いられてもよい。
【００２１】
空間光変調器(１６０)に入射されたＳ偏光は光情報が載せられた後、偏光方向がＰ偏光に変わり、これにより情報光として作用するようになる。該情報光は再び情報光反射部材(１５０)に進行し、情報光反射部材(１５０)は情報光を透過させる。情報光反射部材(１５０)の次には一対の焦点レンズ(１７０)と該焦点レンズ(１７０)との間に設けられるアパーチャ(１８０)と情報光用半波長板(１９０)とが備えられる。従って、情報光の偏光成分は情報光用半波長板(１９０)を通過することにより変化する。
【００２２】
情報光反射部材(１５０)の次には参照光反射部材(５２０)が備えられる。該参照光反射部材(５２０)については後述する。参照光反射部材(５２０)の次には第１の1/4波長板(２１０)が備えられる。該第１の1/4波長板(２１０)は光情報格納媒体(４００)に向かう情報光の偏光方向をＳ-円偏光(S and circularly polarized light)に変える。また、第１の1/4波長板(２１０)の次には情報光用対物レンズ(２２０)が設けられる。該情報光用対物レンズ(２２０)は記録用情報光をフーリエ変換させて光情報格納媒体(４００)の光情報格納場所に入射する。
【００２３】
一方、光源用偏光光分割器(１１０)で反射された参照光が進行する経路には参照光光学系が備えられる。該参照光光学系には参照光を反射させる反射ミラー(３００)と、記録と再生のための記録用参照光と再生用参照光との経路を選択する参照光選択部材(３１０)とを備える。
【００２４】
該参照光選択部材(３１０)は、記録の際に光源用偏光光分割器(１１０)で分割されて反射されたＳ偏光の偏光方向をＰ偏光に変え、再生の際にはＳ偏光に維持させる半波長板(３１１)を備え、該半波長板(３１１)を回転させて偏光方向の調節が行われるようにするアクチュエータ(３１２)を備える。また参照光選択部材(３１０)は、Ｓ偏光は反射させ、Ｐ偏光は透過させる、参照光選択用偏光光分割器(３１３)を備える。従って、記録用参照光と再生用参照光はその進行方向が互いに直角をなす。
【００２５】
一方、参照光選択部材(３１０)を透過した記録用参照光が進行する位置には第１回転ミラー(３２０)が設けられる。該第１回転ミラー(３２０)は情報光の進行方向と同軸位置であり、光情報格納媒体(４００)を境界として情報光が進行する位置の反対の位置に備えられる。第１回転ミラー(３２０)は記録用参照光を多数の多重化角度(Ｒ１、Ｒ２. . .Ｒｎ-１、Ｒｎ、ｎは角度多重化回数)に反射させる。第１回転ミラー(３２０)以後には多重化された参照光を案内する第１案内レンズ(３３０)と、第１案内レンズ(３３０)を経る光をフーリエ変換させる参照光用対物レンズ(３４０)とが設けられ、第１案内レンズ(３３０)と参照光用対物レンズ(３４０)との間には第２の1/4波長板(３５０)が設けられる。
【００２６】
従って、第２の1/4波長板(３５０)を経る記録用参照光は、Ｓ-円偏光に変わって光情報格納媒体(４００)に入射される。即ち、情報光と参照光とは同軸であり、互いに反対方向で同じ偏光成分を有し、光情報格納媒体（４００）に入射され、これにより光情報が記録される。
【００２７】
一方、参照光選択部材(３１０)で反射された再生用参照光が進行する位置には第２回転ミラー(５００)と第２案内レンズ(５１０)とが設けられる。該第２回転ミラー(５００)は情報光が進行する方向に光を反射させる位置に備えられる。また、第２回転ミラー(５００)は参照光を多数の多重化角度(Ｒ１、Ｒ２. . .Ｒｎ-１、Ｒｎ、ｎは角度多重化回数)に反射させる。また、第２回転ミラー(５００)で反射された再生用参照光が入射され、情報光が進行する経路上には前述した参照光反射部材(５２０)が設けられ、参照光反射部材(５２０)で反射されて進行する位置には前述した第１の1/4波長板(２１０)と情報光用対物レンズ(２２０)とが順に位置する。
【００２８】
本発明の実施形態において参照光反射部材(５２０)は、Ｐ偏光は透過させ、Ｓ偏光は反射させる、キュービック形態の偏光光分割器である。しかしながら、偏光成分に応じて選択的に偏光を透過及び反射させる異なる形態の偏光ミラーでもよい。従って、参照光反射部材(５２０)はＳ偏光の参照光を格納媒体(４００)側に直角反射させる。
【００２９】
一方、情報光反射部材(１５０)の空間光変調器(１６０)が位置する方向の垂直方向には、記録用情報光の入射方向と反対であり、かつ記録用情報光の入射方向と同軸的である、光情報格納媒体（４００）から出射される位相共役波である再生用情報光を検出する光情報検出器(６００)が備えられる。該光情報検出器(６００)はＣＣＤ、ＣＭＯＳまたはその他の光検出が可能な光学素子であってもよい。
【００３０】
以下では前述したように構成された本発明の実施形態による光情報処理装置の光情報記録及び再生方法について説明する。
本発明の実施形態による光情報の記録方法を以下に説明する。図２は本発明の実施形態による光情報処理装置を示している構成図であって、光情報記録の際の状態を示している図面である。
【００３１】
図２に示されているように光源(１００)で所定波長の光を発振する。発振された光は光源用偏光光分割器(１１０)に進行する。光源用偏光光分割器(１１０)はＰ偏光は透過させ、Ｓ偏光は反射させる。光源用偏光光分割器(１１０)を透過したＰ偏光は、以後、分割光用半波長板(１２０)を経てＳ偏光に偏光成分が変わった後、光拡張器(１４０)を経て拡張されて情報光反射部材(１５０)に進行する。また、情報光反射部材(１５０)はＳ偏光を反射させ空間光変調器(１６０)に光を入射する。空間光変調器(１６０)はＳ偏光に情報を載せた後、Ｐ偏光に偏光方向を変えて反射させる。以後、該光は記録のための記録用情報光になる。空間光変調器(１６０)で反射された記録用情報光は以後情報光反射部材(１５０)に進行して情報光反射部材(１５０)を透過する。
【００３２】
情報光反射部材(１５０)を透過した記録用情報光は焦点レンズ(１７０)とアパーチャ(１８０)、そして情報光用半波長板(１９０)を経る。また、記録用情報光は第１の1/4波長板(２１０)を経て“Ｓ-円偏光”に変わる。引続き情報光は情報光用対物レンズ(２２０)を経てフーリエ変換されて光情報格納媒体(４００)に入射される。
【００３３】
一方、参照光選択部材(３１０)を通過したＰ偏光である記録用参照光は、以後、第１回転ミラー(３２０)で設定された反射角度に反射される。また、第１回転ミラー(３１０)で反射された光は、第１案内レンズ(３３０)と、第２の1/4波長板(３５０)と、参照光用対物レンズ(３４０)とを経て光情報格納媒体(４００)に入射される。このとき、記録用参照光は、第２の1/4波長板(３５０)を経てＳ-円偏光に偏光成分が変わり、記録用情報光の入射方向と反対方向に記録用情報光と同じ偏光成分で入射される。
【００３４】
一方、光情報の角度多重化による記録の際には、第１回転ミラー(３２０)を設定された多数の角度(Ｒ１、Ｒ２. . .Ｒｎ-１、Ｒｎ、ｎは角度多重化回数)で多重化させることによって参照光の入射角度も多重化される。また多重化された全ての参照光らは言及した通り、第１案内レンズ(３３０)と参照光用対物レンズ(３４０)とによって設定された多重化角度にスキャンされて光情報格納媒体(４００)に入射される。
【００３５】
このように、情報光と参照光は同軸上で同一な偏光成分で光情報格納媒体(４００)に互いに反対方向に入射されることによって、光情報格納媒体(４００)に、情報光に載せられた光情報が記録される。従って、光情報の記録の際に１つの対物レンズで情報光と参照光とを空間的に分離する必要がないので、高開口数(ＮＡ)を有する対物レンズを用いなくても良い。また、参照光を第１レンズ(２５０)と光情報格納媒体(４００)との間の制限された幅の間に入射しないので、入射角度の多重化範囲が非常に広くなる。
【００３６】
これは角度多重化のために設定される角度が多様に変えられ、また多重化角度の間隔をより大きくできるということを意味する。従って、多様な角度に参照光を多重化することによって光情報の多重化密度をより高めることができ、また必要である場合、それぞれの多重化角度の間隔を大きくできるので、記録のためのヌル(null)位置の選択範囲がより広くなる。
【００３７】
次に、光情報の再生方法を説明する。図３は本発明の実施形態による光情報処理装置を示している構成図であり、光情報再生の際の状態を示している図面である。
図３に示されているように、シャッタ(１３０)を閉めた後、光源(１００)で所定波長の光を発振させる。発振された光は光源用偏光光分割器(１１０)に進行する。光源光用偏光光分割器(１１０)はＰ偏光は透過させ、Ｓ偏光は反射させる。光源用偏光光分割器(１１０)を透過したＰ偏光はシャッタ(１３０)が閉められてあるので、これ以上進行することなく遮断される。
【００３８】
従って、光源用偏光光分割器(１１０)では分割されたＳ偏光である参照光だけが以後進行する。参照光は、以後、参照光選択部材(３１０)に到達する。このとき、参照光選択部材(３１０)の半波長板(３１１)は参照光の偏光方向を維持させる。これによって再生用参照光は参照光選択用偏光光分割器(３１３)で反射されて第２回転ミラー(５００)に向かう。
【００３９】
また、第２回転ミラー(５００)は設定された反射角度に再生用参照光を反射する。また、第２回転ミラー(５００)で反射された光は第２案内レンズ(５１０)を経て案内されて参照光反射部材(５２０)に進行する。参照光反射部材(５２０)では再生用参照光を直角反射する。参照光反射部材(５２０)で反射された参照光は、第１の1/4波長板(２１０)を経てＳ-円偏光に偏光成分が変わり、以後、対物レンズ(２２０)を経て記録用参照光に対して位相共役波である再生用参照光が光情報格納媒体(４００)に入射される。
【００４０】
一方、光情報の多重再生の際には第２回転ミラー(５００)を記録の際に設定した角度に多重化させることによって再生のための参照光の入射角度(Ｒ１、Ｒ２. . .Ｒｎ-１、Ｒｎ、ｎは角度多重化回数)が多重化される。また、多重化された参照光は第２案内レンズ(５１０)と参照光反射部材(５２０)とによってスキャンされて多重化角度に光情報格納媒体(４００)に入射される。
【００４１】
光情報を再生するときに入射された参照光に応じて、光情報格納媒体(４００)に記録された光情報は、情報光と同軸であり、かつ情報光が進行した方向とは反対方向に進む位相共役波である再生用情報光を発生させる。このとき、再生された位相共役波である再生用情報光はＳ-円偏光である。従って、再生光は第１の1/4波長板(２１０)を経てＰ偏光に偏光成分が変わり、以後、参照光反射部材(５２０)を透過した後、焦点レンズ(１７０)と情報光用半波長板(１９０)とを経て再び偏光成分がＳ偏光に変わる。これによって再生用情報光は情報光反射部材(１５０)で反射されて光情報検出器(５１０)に進行して検出される。
【００４２】
このような再生方法で光情報を再生すると、再生用参照光が再生光の進行方向と同軸であり、且つ反対方向であるので、参照光の散乱によるノイズが光情報検出器(５１０)にほぼ検出されないようになる。従って、光情報の信号対雑音比を向上させて光情報再生効率を向上させることができるようになる。また、再生された情報光が記録の際に用いられた情報光の位相共役波であるので、低開口数の対物レンズの使用が可能になる。
【００４３】
前述したような本発明の実施形態による光情報処理装置は、当業者によって構成要素の一部または方法の一部を変形して異なって実施できる。しかしながら、変形された他の実施形態が本発明の必須構成要素を含むものであると全て本発明の技術的範ちゅうに含まれると見るべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態による光情報処理装置を示している構成図である。
【図２】本発明の実施形態による光情報処理装置を示している構成図であり、光情報記録の際の状態を示している図面である。
【図３】本発明の実施形態による光情報処理装置を示している構成図であり、光情報再生の際の状態を示している図面である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  光源
１１０  光源用偏光光分割器
１２０  分割光用半波長板
１３０  シャッタ
１４０  光拡張器
１５０  情報光反射部材
１６０  空間光変調器
１７０  焦点レンズ
１８０  アパーチャ
１９０  情報光用半波長板
２１０  第１の1/4波長板
２２０  情報光用対物レンズ
３１０  参照光選択部材
３１１  半波長板
３２０  第１回転ミラー
３３０  第１案内レンズ
３４０  参照光用対物レンズ
３５０  第２の1/4波長板
４００  光情報格納媒体
５００  第２回転ミラー
５２０  参照光反射部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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