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OPTICAL INFORMATION RECORDING DEVICE AND OPTICAL INFORMATION RECORDING METHOD

Patent code P170013934
File No. (S2015-1988-N18)
Posted date Mar 29, 2017
Application number P2015-168882
Publication number P2017-045496A
Patent number P6593871
Date of filing Aug 28, 2015
Date of publication of application Mar 2, 2017
Date of registration Oct 4, 2019
Inventor
  • (In Japanese)茨田 大輔
  • (In Japanese)藤村 隆史
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人宇都宮大学
Title OPTICAL INFORMATION RECORDING DEVICE AND OPTICAL INFORMATION RECORDING METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information recording reproduction device and an optical information recording reproduction method capable of recording and reproducing information included in a light with high density using a spatial light modulator which handles two gradations.
SOLUTION: An optical information recording reproduction device 1 comprises: a signal light generation mechanism 10; a spatial frequency filtering mechanism 20; a reference light generation mechanism 30; and an optical information recording medium 50. The signal light generation mechanism 10 comprises: a phase application part 11 for applying plural phase values to an input light; and a spatial light modulator 15 for forming plural individual pixels to which the plural phase values are allocated individually, and selecting and applying one of pieces of prescribed two gradations to the individual pixels. The spatial light modulator 15 fictionalizes plural individual pixels which exist in a constant range spatially or in a time-variant manner as a single pixel, with respect to the optional individual pixel, for forming a single virtual pixel, then based on a complex value in which the phase value applied to each individual pixel is a deviation angle and the information of the two gradations, applies the information of a sum of the complex value to the signal light.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

流通する情報量の増大に伴って、従来から存在する、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc、HD-DVD(High-Definition Digital Versatile Disc)、BD(Blue-ray Disc)等の情報記録媒体に代わる情報記録媒体の研究が行われている。ホログラムを利用したホログラフィックメモリや光のベクトル波の性質を利用したベクトル波メモリは、近年研究が行われている情報記録媒体の例である。

ホログラフィックメモリやベクトル波メモリは、情報を画像、すなわちページデータとして記録すると共に、記録されたページデータから情報を再生することによって、情報の転送レートを向上させている。例えば、ホログラフィックメモリを用いた光情報記録装置では、情報の記録は、情報を持った信号光と情報を持たない参照光とを互いに干渉させて情報記録媒体に照射することによって情報をホログラムとしてホログラフィックメモリに記録させることによって行われている。記録された情報の再生は、参照光を情報記録媒体に照射することによって行われている。

ホログラフィックメモリ等を用い、さらに大量の情報量を取り扱う手段としては、信号光を多値化することが考えられる。信号光を多値化する装置は、これまでに様々な技術が提案されている。

特許文献1によって提案されている光情報記録再生装置は、2つの光束を対向させて光情報記録媒体中の同一箇所に集光させ、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再生装置である。この光情報記録再生装置は、2つの光束の少なくとも一方の位相を変調する位相変調手段と、光情報記録媒体に2つの光束のいずれか一方を照射することによって生成される再生光を、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つ以上の干渉光を同時に生成する干渉光学系と、3つ以上の干渉光を検出する検出器と、当該検出器の出力から位相変調手段による位相変調を復調する復調器と、を備えている。この光情報記録再生装置は、多値度を高めることを目的としている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、光情報記録装置及び光情報記録方法に関し、さらに詳しくは、空間光変調装置を用いて光情報の記録及び再生を行う光情報記録装置及び光情報記録方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
情報が付与された信号光を生成する信号光生成機構と、
前記信号光の空間周波数を予め定めた範囲の帯域に制限する空間周波数フィルタリング機構と、
前記信号光と干渉させて干渉縞を形成させる参照光を生成する参照光生成機構と、
前記信号光と前記参照光とに基づいて形成された干渉縞に応じた回折格子に関する情報を記録する光情報記録媒体と、を備え、
前記信号光生成機構は、
入力光に複数の位相値を付与する位相付与部と、
前記複数の位相値が個別に割り当てられる複数の個別画素を形成し、該個別画素に所定の2階調の情報のいずれか一方を選択して付与する空間光変調器と、を備え、
前記空間光変調器は、任意の前記個別画素に対し空間的又は時間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制することによって1つの仮想画素を構成し、
各個別画素に付与された前記位相値を偏角とする複素数値と前記2階調の情報とに基づいて前記複素数値の和に関する情報を前記信号光に付与することを特徴とする光情報記録再生装置。

【請求項2】
 
前記位相付与部は、複数の固定位相を付与する位相マスクであり、
前記仮想画素は、任意の前記個別画素に対し空間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制する、請求項1に記載の光情報記録再生装置。

【請求項3】
 
前記位相付与部は、前記入力光の位相を変調する位相変調器であり、
前記仮想画素は、任意の前記個別画素に対し時間的に一定範囲に存在すると共に空間的に同一位置に存在する複数の個別画素を1画素として擬制し、
前記参照光生成機構は、前記参照光の入射角を所定のタイミングで変化させる入射角制御手段を備え、
前記入射角制御手段は、前記位相変調器が位相を変調したときと同じタイミングで入射角をずらしている、請求項1に記載の光情報記録再生装置。

【請求項4】
 
前記仮想画素を構成する各個別画素に割り当てられる位相値は、位相差がπとなる位相値の組により構成され、各組を構成する前記位相値が各個別画素にそれぞれ割り当てられている、請求項1~3のいずれか1項に記載の光情報記録再生装置。

【請求項5】
 
前記仮想画素は、2行2列の4つの個別画素で構成され、
前記位相付与部は、前記仮想画素の縦方向又は横方向に並んだ前記個別画素に、相互に独立した第1位相値と第2位相値とを割り当てると共に、
前記第1位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第1位相値との位相差がπとなる第3位相値を割り当て、
前記第2位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第2位相値との位相差がπとなる第4位相値を割り当てている、請求項4に記載の光情報記録再生装置。

【請求項6】
 
入力光に情報を付与して信号光を生成する信号光生成工程と、
生成された前記信号光の空間周波数を予め定めた範囲の帯域に制限する空間周波数フィルタリング工程と、
前記信号光と干渉させて干渉縞を形成させる参照光を生成する参照光生成工程と、
前記信号光と前記参照光とに基づいて形成された干渉縞に応じた回折格子に関する情報を記録する光情報記録工程と、を備え、
前記信号光生成工程は、
入力光に複数の位相値を付与する位相付与工程と、
複数の前記位相値を複数の個別画素に個別に割り当てる位相値割り当て工程と、
任意の前記個別画素に対して空間的又は時間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制することによって1つの仮想画素を構成する仮想画素構成工程と、
前記個別画素に所定の2階調の情報のいずれか一方を選択してそれぞれ付与する2階調情報付与工程と、
各個別画素に付与された前記位相値を偏角とする複素数値と前記2階調の情報とに基づいて前記複素数値の和に関する情報を前記信号光に付与する情報付与工程と、
を備えていることを特徴とする光情報記録再生方法。

【請求項7】
 
前記位相付与工程では、位相マスクによって複数の固定位相を前記入力光に付与し、
前記仮想画素構成工程では、任意の前記個別画素に対し空間的に一定範囲に存在する複数の個別画素を1画素として擬制する、請求項6に記載の光情報記録再生方法。

【請求項8】
 
前記位相付与工程では、位相変調器で前記入力光の位相を変調し、
前記仮想画素構成工程では、任意の前記個別画素に対し時間的に一定範囲に存在すると共に空間的に同一位置に存在する複数の個別画素を1画素として擬制し、
参照光生成工程では、前記参照光の入射角を所定のタイミングで変化させ、
前記入射角を変化させるタイミングが、前記位相変調器が位相を変調したときと同じタイミングである、請求項6に記載の光情報記録再生装置。

【請求項9】
 
前記位相付与工程は、位相差がπである位相値の組を構成し、各組を構成する各位相値を、前記仮想画素構成工程で構成された前記仮想画素の各個別画素にそれぞれ割り当てている、請求項6~8のいずれか1項に記載の光情報記録再生方法。

【請求項10】
 
前記仮想画素構成工程は、2行2列の4つの個別画素で前記仮想画素を構成し、
前記位相付与工程は、前記仮想画素の縦方向又は横方向に並んだ前記個別画素に、相互に独立した第1位相値と第2位相値とを割り当てると共に、
前記第1位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第1位相値との位相差がπとなる第3位相値を割り当て、
前記第2位相値が割り当てられた前記個別画素と対角をなす位置の前記個別画素に、前記第2位相値との位相差がπとなる第4位相値を割り当てている、請求項9に記載の光情報記録再生方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015168882thum.jpg
State of application right Registered
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