ホログラム記録装置及びホログラム記録方法並びに光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法
【課題】光ビームの出射強度を変化させることなくホログラムの形成の可否を制御し得るようにする。
【解決手段】ホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、記録媒体２８内に照射する光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させるか否かを切り換えることができるので、光源２１による光ビームＬ１の照射状態を変化させることなく、当該記録媒体２８内にホログラムを記録させるか否かを切り換えることができる。
【解決手段】ホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、記録媒体２８内に照射する光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させるか否かを切り換えることができるので、光源２１による光ビームＬ１の照射状態を変化させることなく、当該記録媒体２８内にホログラムを記録させるか否かを切り換えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホログラム記録装置及びホログラム記録方法並びに光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法に関し、例えば光ディスクにホログラムを記録する光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置においては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等、光ディスクに対して光ビームを照射し、その反射光を読み取ることにより情報を再生するようになされたものが広く普及している。
【０００３】
またかかる従来の光ディスク装置では、当該光ディスクに対して光ビームを照射することにより、当該光ディスクの局所的な反射率等を変化させることにより、情報の記録を行うようになされている。
【０００４】
この光ディスクに関しては、当該光ディスク上に形成される光スポットの大きさは、およそλ／ＮＡ（λ：光ビームの波長、ＮＡ:開口数）で与えられ、解像度もこの値に比例することが知られている。例えば、直径１２０［ｍｍ］の光ディスクにおよそ２６［ＧＢ］のデータを記録し得るＢＤの詳細については、非特許文献１に示されている。
【０００５】
ところで光ディスクには、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報が記録されるようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光ディスクに記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が要求されている。
【０００６】
そこで、１枚の光ディスク内で記録層を重ねることにより、１枚の光ディスクにおける記録容量を増加させる手法も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００７】
一方、光ディスクに対する情報の記録手法として、ホログラムを用いた光ディスク装置も提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００８】
例えば図１に示すように、光ディスク装置１は、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなる光ディスク８中に、光学ヘッド７から一旦光ビームを集光し、その後光ディスク８の裏面側（図１では下側）に設けられた反射装置９を用いて、もう一度逆方向から光ビームを同一焦点位置に集光するようになされている。
【０００９】
光ディスク装置１は、レーザ２からレーザ光でなる光ビームを出射させ、音響光学変調器３によりその光波を変調し、コリメータレンズ４により平行光に変換する。続いて光ビームは、偏光ビームスプリッタ５を透過し、１／４波長板６により直線偏光から円偏光に変換されてから、光学ヘッド７へ入射される。
【００１０】
光学ヘッド７は、情報の記録及び再生を行い得るようになされており、光ビームをミラー７Ａにより反射し、対物レンズ７Ｂにより集光して、スピンドルモータ（図示せず）により回転されている光ディスク８に照射する。
【００１１】
このとき光ビームは、光ディスク８の内部で一旦合焦されてから、当該光ディスク８の裏面側に配置された反射装置９によって反射され、当該光ディスク８の裏面側から光ディスク８の内部における同一焦点に集光される。因みに反射装置９は、集光レンズ９Ａ、シャッタ９Ｂ、集光レンズ９Ｃ及び反射ミラー９Ｄにより構成されている。
【００１２】
この結果、図２（Ａ）に示すように、光ビームの焦点位置に定在波が生じ、全体的に２つの円錐体を互いの底面同士で貼り合わせたような形状でなる、光スポットサイズの小さなホログラムでなる記録マークＲＭを形成する。かくしてこの記録マークＲＭが情報として記録される。
【００１３】
光ディスク装置１は、光ディスク８の内部にこの記録マークＲＭを複数記録する際、当該光ディスク８を回転させ各記録マークＲＭを同心円状又は螺旋状のトラックに沿って配置することにより一つのマーク記録層を形成し、さらに光ビームの焦点位置を調整することにより、マーク記録層を複数層重ねるように各記録マークＲＭを記録することができる。
【００１４】
これにより光ディスク８は、内部に複数のマーク記録層を有する多層構造となる。例えば光ディスク８は、図２（Ｂ）に示すように、記録マークＲＭ間の距離（マークピッチ）ｐ１が１．５［μｍ］、トラック間の距離（トラックピッチ）ｐ２が２［μｍ］、層間の距離ｐ３が２２．５［μｍ］となっている。
【００１５】
また光ディスク装置１は、記録マークＲＭが記録されたディスク８から情報を再生する場合、反射装置９のシャッタ９Ｂを閉じ、光ディスク８の裏面側から光ビームを照射しないようにする。
【００１６】
このとき光ディスク装置１は、光学ヘッド７によって光ディスク８中の記録マークＲＭへ光ビームを照射し、当該記録マークＲＭから発生する再生光ビームを当該光学ヘッド７へ入射させる。この再生光ビームは、１／４波長板６により円偏光から直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ５により反射される。さらに再生光ビームは、集光レンズ１０により集光され、ピンホール１１を介してフォトディテクタ１２へ照射される。
【００１７】
光ディスク装置１は、このときフォトディテクタ１２により再生光ビームの光量を検出し、その検出結果を基に情報を再生する。
【００１８】
また図１と対応する部分に同一符号を附した図３に示す光ディスク装置１３のように、記録処理の際、単一の光源から出射された１本の光ビームを２本の記録用の光ビームに分離し、その反射光を基に従来の光ディスク装置と同様の位置制御を行いながらホログラムを形成するようになされたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１９】
この光ディスク装置１３では、レーザダイオード１４から出射した光ビームをコリメータレンズ４によって平行光に変換し、ビームスプリッタ５Ａによって２つの光ビーム（第１光ビーム及び第２光ビーム）に分離する。
【００２０】
光ディスク装置１３は、ビームスプリッタ５Ａを透過した第１光ビームをビームスプリッタ５Ｂ及び５Ｃを介して対物レンズ７Ｂに入射する。対物レンズ７Ｂは、第１光ビームを集光し光ディスク８の第１面８Ａ側へ照射する。
【００２１】
このとき光ディスク装置１３は、第１光ビームが光ディスク８における基板８Ｃ及び誘電体層８Ｄとの界面によって反射されてなる第１反射光ビームの一部を対物レンズ７Ｂ、ビームスプリッタ５Ｃ及び５Ｂ、シリンドリカルレンズ１８を介してフォトディテクタ１２Ｂによって受光し、受光量に応じた検出信号をマトリックスアンプ１９によって増幅すると共に、増幅した検出信号に基づいてサーボ制御信号を生成する。
【００２２】
そして光ディスク装置１３は、サーボ制御信号に基づいてアクチュエータ７Ｂａを駆動することにより、対物レンズ７Ｂを変位させるようになされている。
【００２３】
一方、光ディスク装置１３は、ビームスプリッタ５Ａによって反射された第２光ビームをミラー１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄを介して凸レンズ７Ｃに入射する。凸レンズ７Ｃは、第２光ビームを集光して光ディスク８の第２面８Ｂ側から光ディスク８に入射する。
【００２４】
このとき光ディスク装置１３では、第１光ビーム及び第２光ビームが重なる部分（斜線で示す）が干渉してホログラムでなる記録マークＲＭを形成する。かくしてこの記録マークＲＭが記録層８Ｅに情報として記録される。
【００２５】
また光ディスク装置１３は、再生処理の際、第２光ビームの光路上に設置されたシャッタ１６によって当該第２光ビームを遮断すると共に、第１光ビームが光ディスク８に記録された記録マークＲＭによって反射されることにより生成される再生光ビームを対物レンズ７Ｂ、ビームスプリッタ５Ｃ、凹レンズ１７、集光レンズ１０及びピンホール板１１を介してフォトディテクタ１２Ａによって受光する。
【００２６】
光ディスク装置１は、このときフォトディテクタ１２により再生光ビームの光量を検出し、その検出結果を基に情報を再生するようになされている。
【００２７】
例えば光ディスク装置１３は、情報を２進数で表したときの符号「１」に対応してレーザダイオード１４を発光させ記録マークＲＭを記録し、符号「０」に対応してレーザダイオード１４を消灯させ記録マークＲＭを記録しないようになされている。これにより光ディスク装置１３は、再生時に、記録マークＲＭの有無を基に符号「０」又は「１」を認識し、元の情報を再生し得るようになされている。
【非特許文献１】Y.Kasami,Y.Kuroda, K.Seo, O.Kawakubo, S.Takagawa, M.Ono, and M.Yamada, Jpn. J. Appl.Phys., 39, 756(2000)
【非特許文献２】I.Ichimura etal, Technical Digest of ISOM’04, pp52,Oct.11-15, 2005, Jeju Korea
【非特許文献３】R. R. McLeod etal.,“Microholographicmultilayer optical disk data storage,” Appl. Opt., Vol. 44, 2005, pp3197
【特許文献１】特許第３４５２１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
ところで光ディスク装置１３では、第１反射光ビームの一部を基に位置制御を行うため、記録すべき符号が「１」のときには適切に位置制御を行い得るものの、記録すべき符号が「０」のときには第１光ビームが光ディスク８に照射されないため位置制御を行うことができなくなる。
【００２９】
特に光ディスク装置１３は、記録すべき符号として「０」が連続した場合、その間位置制御を全く行うことができなくなるため、次に符号が「１」となったときに記録マークＲＭを不適切な位置に記録してしまう危険性があるという問題があった。
【００３０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ビームの出射強度を変化させることなくホログラムの形成の可否を制御し得るホログラム記録装置及びホログラム記録方法、並びに同一光源から出射される光ビームを用いて情報記録及び位置制御を行う際に安定して位置制御を行い得る光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
かかる課題を解決するため本発明のホログラム記録装置及びホログラム記録方法においては、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録媒体内の所望記録位置に対し、所定の光源から出射される光ビームを分離し互いに異なる方向からそれぞれ集光し、光源から出射され分離される前の光ビームの可干渉性を制御することにより、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換えるようにした。
【００３２】
これにより、光源から所定強度の光ビームを出射させたまま、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを制御することができる。
【００３３】
また本発明の光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法においては、所定の光源から出射された光ビームを位置制御用の位置制御光ビーム並びに情報記録用の第１記録光ビーム及び第２記録光ビームを分離し、略円盤状に形成されると共に、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録層と記録媒層における位置を識別するため当該記録部内に設けられた位置識別層とを有する光ディスクの一面側から、第１対物レンズにより位置制御光ビームを集光し、当該位置制御光ビームが位置識別層により反射されてなる反射光ビームの受光結果を基に当該位置制御光ビームの焦点を位置識別層における所望識別位置に合わせるよう当該第１対物レンズを位置制御すると共に、第２対物レンズにより第２光ビームの焦点を集光したときに、当該第１対物レンズにより第１光ビームが合焦される所望記録位置に第２光ビームの焦点を合わせるよう当該第２対物レンズの位置を制御し、光源から出射された光ビームの可干渉性を制御することにより、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換えるようにした。
【００３４】
これにより、ホログラムを形成するか否かに拘わらず、光ディスクの位置識別層に対して一定の光量でなる位置制御光ビームを常時照射することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、光源から所定強度の光ビームを出射させたまま、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを制御することができ、かくして光ビームの出射強度を変化させることなくホログラムの形成の可否を制御し得るホログラム記録装置及びホログラム記録方法を実現できる。
【００３６】
また本発明によれば、ホログラムを形成するか否かに拘わらず、光ディスクの位置識別層に対して一定の光量でなる位置制御光ビームを常時照射することができ、かくして同一光源から出射される光ビームを用いて情報記録及び位置制御を行う際に安定して位置制御を行い得る光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００３８】
（１）第１の実施の形態
（１−１）ホログラム記録再生装置の構成
図４において、第１の実施の形態におけるホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８内で２本の光ビームを干渉させることにより、ホログラムを記録し得るようになされている。
【００３９】
ホログラム記録再生装置２０は、図示しない外部機器から情報の記録指示を受けると、光源２１からレーザ光でなる光ビームＬ１を出射させ、可干渉性制御部２２へ入射させる。可干渉性制御部２２は、当該光ビームＬ１の可干渉性（詳しくは後述する）を制御して光ビーム照射部２３のビームスプリッタ２４へ入射させる。
【００４０】
ビームスプリッタ２４は、光ビームＬ１を所定の光量比（例えば約５０％）で透過させて光ビームＬ１Ａとし、これをビームスプリッタ２５Ａへ入射させる。ビームスプリッタ２５は、光ビームＬ１Ａを所定の割合で透過させ記録媒体２８へ入射させる。
【００４１】
またビームスプリッタ２４は、光ビームＬ１のうち残り部分（例えば約５０％）を反射して光ビームＬ１Ｂとし、これをミラー２６及び２７により順次反射させることにより、光ビームＬ１Ａと異なる方向から記録媒体２８へ入射させる。
【００４２】
記録媒体２８は、例えば光重合型フォトポリマでなり、その内部にモノマが均一に分散している。この記録媒体２８は、光が照射されると、照射箇所においてモノマが重合する（すなわち光重合する）ことによりポリマ化し、これに伴い屈折率が変化するといった性質を有している。また記録媒体２８は、光の照射によりポリマ同士の間に「橋架け」を行い分子量を増加させる、いわゆる光架橋が生じることにより、さらに屈折率が変化する場合もある。
【００４３】
因みにホログラム記録再生装置２０は、図中に示したビームスプリッタ２４等に加えて、実際にはコリメータレンズや対物レンズ、或いは波長板等の各種光学素子も設けられているが、説明の都合上省略している。
【００４４】
ところで可干渉性制御部２２は、図２に示すように、回折素子２２Ａ、圧電素子２２Ｂ及び圧電制御回路２２Ｃを有している。
【００４５】
回折素子２２Ａは、光源２１内に設けられたレーザダイオード２１Ａから出射される光ビームＬ０を回折し当該レーザダイオード２１Ａ内へ戻し得るようになされている。また回折素子２２Ａは、レーザダイオード２１Ａとの間の距離ｄ１が、光ビームＬ１の波長をλとしたときの半波長（λ／２）の整数倍となるように配置されている。
【００４６】
このとき可干渉性制御部２２は、光ビームＬ１をレーザダイオード２１Ａ内へ戻すことにより、レーザ光でなる光ビームＬ１の波長を、図６（Ａ）に示すように広がった分布状態から、図６（Ｂ）に示すように範囲を狭めた分布状態にすることになる。
【００４７】
すなわち可干渉性制御部２２は、光源２１と共にいわゆる外部共振器型の半導体レーザを構成することになり、これにより光ビームＬ１の波長の精度、すなわちその逆数である周波数の精度を高め、当該光ビームＬ１における可干渉性を向上させることができる（以下、このときの回折素子２２Ａの状態を可干渉状態と呼ぶ）。
【００４８】
この結果、ホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８内で光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させることができる。
【００４９】
ここで図７（Ａ）に模式的に示すように、記録媒体２８内では、光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂによる干渉縞における、光の強度が強い部分のみにおいてモノマの重合等が生じ、当該干渉縞が記録されることになる。この干渉縞は、図７（Ａ）と対応する図７（Ｂ）に示すように、位置に応じて光の屈折率が急峻に変化するため、ホログラムとして作用することになる。これは、一般に、屈折率が大きく異なる境界面では光の反射率が高くなるためである。
【００５０】
ところで回折素子２２Ａは、圧電素子２２Ｂを介して所定のシャーシに取り付けられている。この圧電素子２２Ｂは、電圧制御回路２２Ｃにより所定電圧が印加されると、その厚さを僅かに変化させる性質を有しており、当該厚さを変化させることにより、回折素子２２Ａの角度を僅かに変化させる。
【００５１】
この場合、図６（Ａ）に示したように、光ビームＬ１の可干渉性が低下する。この結果、ホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８内において光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させないことになる（以下、このときの回折素子２２Ａの状態を非干渉状態と呼ぶ）。
【００５２】
この場合、図７（Ａ）と対応する図８（Ａ）に示すように、記録媒体２８内では、光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂによる光の強度に応じてモノマの重合等が部分的に生じる。しかしながらこの場合、図８（Ａ）と対応する図８（Ｂ）に示すように、屈折率が緩やかに変化するため、光の反射率を高めることはなく、ホログラムとして作用しない。
【００５３】
すなわち可干渉性制御部２２は、圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加しない場合、回折素子２２Ａを可干渉状態として光ビームＬ１の可干渉性を高めることにより、記録媒体２８内に干渉縞（すなわちホログラム）を記録させることができる。
【００５４】
一方、可干渉性制御部２２は、圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加した場合、回折素子２２Ａを非干渉状態として光ビームＬ１の可干渉性を低減させることにより、記録媒体２８内への干渉縞の記録を抑止する。
【００５５】
このようにホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の回折素子２２Ａを干渉状態又は非干渉状態に制御することにより、記録媒体２８に対して光ビームＬ１Ａ及びＬ２Ａを照射したまま、ホログラムを形成するか否かを切り換え得るようになされている。
【００５６】
例えばホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８の所望箇所に対し、記録すべき情報を２進数に符号化したときの符号「１」に応じてホログラムを形成すると共に符号「０」に応じて当該ホログラムを形成しないことにより、当該記録すべき情報を記録することができる。
【００５７】
またホログラム記録再生装置２０は、情報を再生する際、図示しない光路遮断機により光ビームＬ１Ｂを遮断し、光ビームＬ１Ａのみを所望箇所に照射する。因みにホログラム記録再生装置２０は、情報の再生時には、光源２１から出射する光ビームＬ１の強度を記録時よりも弱めることにより、光ビームＬ１Ａによって既存のホログラムを破壊しないようになされている。
【００５８】
このときホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８のホログラムが形成されている箇所のみから発生する再生光ビームＬ２Ａを、ビームスプリッタ２５により反射させ受光素子２９により受光する。この結果、ホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８に記録された情報を再生することができる。
【００５９】
（１−２）動作及び効果
以上の構成においてホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加せず回折素子２２Ａを可干渉状態とする場合、光源２１及び当該可干渉性制御部２２により外部共振器型の半導体レーザを構成し光ビームＬ１の可干渉性を高めることにより、記録媒体２８内で光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させて干渉縞（すなわちホログラム）を記録させる。
【００６０】
一方、ホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加して回折素子２２Ａを非干渉状態とした場合、光ビームＬ１の可干渉性を低減させることにより、記録媒体２８に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま干渉縞の記録を抑止する。
【００６１】
従ってホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに対し所定電圧を印加するか否かを制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１を変化させず記録媒体２８に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま、ホログラムを記録するか否かを切り換えることができる。
【００６２】
ところで、一般的なホログラム記録装置においては、光源２１から光ビームＬ１を出射させるか否かを切り換え、或いは光ビームＬ１を遮断する光路遮断機（図示せず）により光路を遮断するか否かを切り換えることによりホログラムを記録するか否かを切り換えるものがある。
【００６３】
かかるホログラム記録装置では、連続する情報に基づき複数のホログラムを連続的に形成するような場合に、光源２１における変調周波数により記録の速さ（すなわちいわゆる転送レート）が定まることになり、当該転送レートを高めるには光源２１又は光路遮断機等の変調周波数を高める必要がある。
【００６４】
これに対し本願発明によるホログラム記録再生装置２０は、光源２１の変調周波数を高める必要は無く、可干渉性制御部２２の応答速度、すなわち圧電素子２２Ｂの動作速度を高めることにより、転送レートを上げることができる。
【００６５】
このためホログラム記録再生装置２０は、光源２１の選定条件から変調周波数の高さを除外することができるので、例えば光量が多く、又は発光効率が高く、或いは可干渉性が良好であるものの、変調周波数が低いために従来のホログラム記録装置では採用し得なかったような光源についても、光源２１として利用することが可能となる。
【００６６】
以上の構成によれば、ホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、記録媒体２８内に照射する光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させるか否かを切り換えることができるので、光源２１による光ビームＬ１の照射状態を変化させることなく、当該記録媒体２８内にホログラムを記録させるか否かを切り換えることができる。
【００６７】
（２）第２の実施の形態
（２−１）光ディスクの構成
【００６８】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態における記録媒体２８に代えて、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示す光ディスク１００に対して情報が記録され、また当該光ディスク１００から情報が再生されるようになされている。
【００６９】
光ディスク１００は、図９（Ａ）に外観図を示すように、全体として略円盤状に形成されており、その中央に孔部１００Ｈが設けられている。この孔部１００Ｈは、光ディスク１００が回転駆動される際、回転軸に対する位置決め等に用いられるようになされている。
【００７０】
また光ディスク１００は、図９（Ｂ）に断面図を示すように、情報を記録するための記録層１０１を中心に有しており、基板１０２及び１０３により当該記録層１０１を両面から挟むように構成されている。
【００７１】
基板１０２及び１０３は、例えばポリカーボネイトやガラス等の材料により構成されており、いずれも一面から入射される光をその反対面へ高い透過率で透過させるようになされている。また基板１０２及び１０３は、ある程度の強度を有しており、記録層１０１を保護する役割も担うようになされている。
【００７２】
因みに光ディスク１００は、厚さ方向に関して記録層１０１を中心としたほぼ対称な構造となっており、全体として経年変化等による反りや歪み等の発生を極力抑えるようにも配慮されている。なお基板１０２及び１０３の表面については、無反射コーティングにより不要な反射が防止されるようになされていても良い。
【００７３】
記録層１０１は、記録媒体２８（図４）と同様、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなり、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームに反応するようになされている。
【００７４】
実際上、光ディスク１００は、情報の記録時及び再生時に、対物レンズ３８により光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂが集光され照射されるようになされている（詳しくは後述する）。
【００７５】
また光ディスク１００は、記録層１０１と基板１０２との境界面に反射透過層としての反射透過膜１０４を有している。反射透過膜１０４は、誘電体多層膜等でなり、光ビームＬ１Ｂのうち所定の割合（例えば約１０％）を反射すると共に残り（例えば約９０％）を透過するように構成されている。
【００７６】
反射透過膜１０４は、トラッキングサーボ用の案内溝を形成しており、具体的には、一般的なＢＤ−Ｒ（Recordable）ディスク等と同様のランド及びグルーブにより螺旋状のトラックを形成している。このトラックには、所定の記録単位ごとに一連の番号でなるアドレスが付されており、情報を記録又は再生するトラックを当該アドレスにより特定し得るようになされている。
【００７７】
なお反射透過膜１０４（すなわち記録層１０１と基板１０２との境界面）には、案内溝に代えてピット等が形成され、或いは案内溝とピット等とが組み合わされていても良く、要は光ビームを用いてアドレスを認識し得れば良い。
【００７８】
反射透過膜１０４は、基板１０２側から所定の位置制御光ビームＬ１Ｃが照射された場合、これを所定の割合で当該基板１０２側へ反射する。以下、このとき反射された光ビームを位置制御反射光ビームＬ２Ｃと呼ぶ。
【００７９】
位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、例えば光ディスク装置において、目標とするトラック（以下、これを目標トラックと呼ぶ）に対して、対物レンズ３８により集光された位置制御反射光ビームＬ２Ｃの焦点ＦＣを合わせるための、当該対物レンズ３８の位置制御（すなわちフォーカス制御及びトラッキング制御）に用いられることが想定されている。
【００８０】
実際上、光ディスク１００は、情報が記録される際、図５に示したように、位置制御された対物レンズ３８により位置制御光ビームＬ１Ｃが集光され、反射透過膜１０４の目標トラックに合焦される。
【００８１】
また、位置制御光ビームＬ１Ｃと光軸Ｌｘを共有し当該対物レンズ３８により集光された光ビームＬ１Ｂが、基板１０２及び反射透過膜１０４を透過し、記録層１０１内における当該目標トラックの裏側（すなわち基板１０３側）に相当する位置に合焦される。このとき光ビームＬ１Ｂの焦点ＦＢは、対物レンズ３８を基準として、共通の光軸Ｌｘ上における焦点ＦＣよりも遠方に位置することになる。
【００８２】
さらに光ディスク１００は、基板１０３側から、光ビームＬ１Ａが対物レンズ４７により集光され、光ビームＬ１Ｂと同一の焦点ＦＢに集光されるようになされている。
【００８３】
このとき光ディスク１００は、第１の実施の形態と同様、光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂの可干渉性が高められていれば、焦点ＦＢの位置にホログラムを形成し（以下、このホログラムを記録マークＲＭとも呼ぶ）、また当該光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂの可干渉性が低減されていれば、焦点ＦＢの位置にホログラムを形成しない。
【００８４】
因みに記録マークＲＭは、直径ＲＭｒが約１．０［μｍ］、高さＲＭｈが約９．７［μｍ］となっている。
【００８５】
さらに光ディスク１００は、記録層１０１の厚さが記録マークＲＭの高さＲＭｈよりも充分に大きくなるよう設計されている。このため光ディスク１００は、記録層１０１内における記録反射膜１０４からの距離（以下、これを深さｄと呼ぶ）が切り換えられながら記録マークＲＭが記録されることにより、複数のマーク記録層を当該光ディスク１００の厚さ方向に重ねた多層記録を行い得るようになされている。
【００８６】
この場合、光ディスク１００の記録層１０１内において、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１の深さｄが調整されることにより、記録マークＲＭの深さｄが変更されることになる。例えば光ディスク１００は、記録層１０１の厚さが０．３［ｍｍ］であった場合、記録マークＲＭ同士の相互干渉等を考慮してマーク記録層同士の距離ｐ３が約１５［μｍ］に設定されれば、記録層１０１内に約２０層のマーク記録層を形成することができる。なお距離ｐ３については、約１５［μｍ］とする以外にも、記録マークＲＭ同士の相互干渉等を考慮した上で他の種々の値としても良い。
【００８７】
また光ディスク１００は、情報が再生される場合、当該情報を記録したときと同様、対物レンズ３８により位置制御光ビームＬ１Ｃが反射透過膜１０４の目標トラックに合焦するよう、当該対物レンズ３８が位置制御されるようになされている。
【００８８】
この場合、光ディスク１００は、対物レンズ３８と連動する対物レンズ４７を介し基板１０３を透過した光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡが記録層１０１内における目標マーク位置ＰＳに合焦されるようになされている。
【００８９】
ここで目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されている場合、当該記録マークＲＭはホログラムとしての性質を呈する。このため記録層１０１の当該目標マーク位置ＰＳからは、再生光ビームＬ２Ａが発生する。
【００９０】
この再生光ビームＬ２Ａは、記録時に照射された光ビームＬ１Ｂと同等の光学特性を有しており、当該光ビームＬ１Ｂと同じ方向へ、すなわち記録層１０１内から基板１０３側へ発散しながら進むことになる。
【００９１】
一方、目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されていない場合、記録層１０１の目標マーク位置ＰＳは、ホログラムとしての性質を呈さない。このため当該目標マーク位置ＰＳからは、再生光ビームＬ２Ａが発生しない。
【００９２】
このように光ディスク１００は、記録済みの情報が再生される場合、記録層１０１内において光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡが目標マーク位置ＰＳに合焦されることにより、当該目標マーク位置ＰＳにおける記録マークＲＭの有無に応じて、再生光ビームＬ２Ａを発生するか否かが変化するようになされている。
【００９３】
（２−２）光ディスク装置の構成
図４との対応部分に同一符号を付した図１０に示すように、第２の実施の形態における光ディスク装置３０は、ホログラム記録再生装置２０と一部類似した構成を有しており、全体として光ディスク１００にホログラムを用いて情報を記録し、また当該光ディスク１００から情報を再生するようになされている。
【００９４】
光源２１は、第１の実施の形態と同様、内部のレーザダイオード２１Ａ（図５）から発散光でなる光ビームＬ１を出射し、コリメータレンズ３１に入射させる。コリメータレンズ３１は、光ビームＬ１を発散光から平行光に変換し、これを可干渉性制御部２２へ入射させる。
【００９５】
可干渉性制御部２２は、第１の実施の形態と同様、光源２１のレーザダイオード５１との間で外部共振器型の半導体レーザを構成し、圧電素子２２Ｂ（図５）に印加する電圧を電圧制御回路２２Ｃによって制御することにより光ビームＬ１の可干渉性を制御した上で、１／２波長板３２により当該光ビームＬ１の偏光方向を調整し、偏光ビームスプリッタ３３へ入射させる。
【００９６】
偏光ビームスプリッタ３３は、光ビームＬ１の偏光方向に応じてその一部を反射して位置制御光ビームＬ１Ｃとし、これをミラー３４及び偏光ビームスプリッタ３５により順次反射させ、さらにビームスプリッタ３６によりその一部を反射させて１／４波長板３７へ入射させる。
【００９７】
１／４波長板３７は、位置制御光ビームＬ１Ｃを直線偏光から円偏光に変換し、対物レンズ３８へ入射させる。対物レンズ３８は、位置制御光ビームＬ１Ｃを光ディスク１００の反射透過膜１０４へ照射する。
【００９８】
このとき位置制御光ビームＬ１Ｃは、反射透過膜１０４によりその一部が反射されて位置制御反射光ビームＬ２Ｃとなり、対物レンズ３８へ再度入射する。このとき位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、反射透過膜１０４での反射によって円偏光の旋回方向が反転される。
【００９９】
その後位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、１／４波長板３７により直線偏光に変換され、ビームスプリッタ３６へ入射される。このとき位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、円偏光の旋回方向が元の位置制御光ビームＬ１Ｃの反対方向であるため、当該位置制御光ビームＬ１Ｃと直交するような直線偏光に変換される。
【０１００】
位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、ビームスプリッタ３６においてその一部が反射されて偏光ビームスプリッタ３５へ入射し、その偏光方向により当該偏光ビームスプリッタ３５を透過し、集光レンズ３９により集光されてサーボ信号検出部４０へ照射される。
【０１０１】
サーボ信号検出部４０は、フォトディテクタ（図示せず）等により位置制御反射光ビームＬ２Ｃを受光し、その受光結果を基に、位置制御光ビームＬ１Ｃの焦点ＦＣと目標トラックとの間におけるフォーカス方向のずれ量を表すフォーカスエラー信号、及びトラッキング方向のずれ量を表すトラッキングエラー信号を生成する。
【０１０２】
光ディスク装置３０は、このフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を基に、対物レンズ３６をフォーカス方向（すなわち光ディスク１００に近接させ又は離隔させる方向）及びトラッキング方向（すなわち光ディスクの内周側又は外周側へ向かう方向）へ駆動制御する（以下、これをサーボ制御と呼ぶ）。
【０１０３】
この結果、光ディスク装置３０は、位置制御光ビームＬ１Ｃの焦点ＦＣを光ディスク１００の所望トラックに追従させることができる。
【０１０４】
ところで偏光ビームスプリッタ３３を透過した光ビームＬ１Ｔは、１／２波長板４１により再度偏光方向が調整偏光ビームスプリッタ４２へ入射される。偏光ビームスプリッタ４２は、光ビームＬ１Ｔの偏光方向に応じて、当該光ビームＬ１Ｔを所定の光量比（例えば約５０％）で透過させて光ビームＬ１Ａとし、これを偏光ビームスプリッタ４３へ入射させる。
【０１０５】
偏光ビームスプリッタ４３は、光ビームＬ１Ａをその偏光方向に応じて透過させ、リレーレンズ４４へ入射させる。リレーレンズ４４は、光ビームＬ１Ａの光軸に沿って移動可能な可動レンズ４４Ａ及び固定された固定レンズ４４Ｂが組み合わされており、可動レンズ４４Ａにより光ビームＬ１Ａを一度収束させた後再び発散させ、固定レンズ４４Ｂにより発散角を変更した上で、１／４波長板４５へ入射させる。
【０１０６】
１／４波長板４５は、光ビームＬ１Ａを直線偏光から円偏光へ変換し、対物レンズ４６へ入射させる。対物レンズ４６は、光ビームＬ１Ａを集光し、その焦点ＦＡを光ディスク１００の記録層１０１内に位置させる。
【０１０７】
一方、偏光ビームスプリッタ４２は、光ビームＬ１Ｔの偏光方向に応じて当該光ビームＬ１Ｔを所定の光量比（例えば約５０％）で反射させ光ビームＬ１Ｂとし、これをミラー５１へ入射させる。光ビームＬ１Ｂは、ミラー５１により反射され、シャッタ５２を介してミラー５３及び５４により順次反射され、リレーレンズ５５へ入射される。
【０１０８】
リレーレンズ５５は、リレーレンズ４４と同様に構成されており、光ビームＬ１Ｂの光軸に沿って移動可能な可動レンズ５５Ａ及び固定された固定レンズ５５Ｂが組み合わされている。このためリレーレンズ５５は、可動レンズ５５Ａにより光ビームＬ１Ｂを一度収束させた後再び発散させ、固定レンズ５５Ｂにより発散角を変更した上で、ビームスプリッタ３６へ入射させる。
【０１０９】
ビームスプリッタ３６は、光ビームＬ１Ｂを所定の割合で透過させ、１／４波長板により直線偏光から円偏光に変換した上で、対物レンズ３８により集光する。このとき光ビームＬ１Ｂは、発散光として対物レンズ３８へ入射されるため、位置制御光ビームＬ１Ｃと異なり、反射透過膜１０４ではなく記録層１０１内に集光される。
【０１１０】
ここで対物レンズ４６は、対物レンズ３８と連動して制御されることにより、光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡを光ビームＬ１Ｂの焦点ＦＢと一致させ得るようになされている。
【０１１１】
このとき可干渉性制御部２２は、圧電素子２２Ｂに対する印加電圧を制御して回折素子２２Ａを可干渉性状態又は非干渉状態に切り換えることにより、光ディスク１００の記録層１０１内において、図７に示したようにホログラムを形成させ、又は図８に示したようにホログラムを形成させないようになされている。
【０１１２】
すなわち光ディスク装置３０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１の光量を変化させることなく、目標マーク位置ＰＳに対してホログラムでなる記録マークＲＭを形成するか否かを切り換え得ることができる。
【０１１３】
これに伴い光ディスク装置３０は、目標マーク位置ＰＳに対してホログラムでなる記録マークＲＭを形成するか否かに関わらず、位置制御光ビームＬ１Ｃの光量を一定に保つことができるので、当該一定の位置制御光ビームＬ１Ｃに基づいた位置制御反射光ビームＬ２Ｃをサーボ信号検出部４０により受光することができる。
【０１１４】
この結果、光ディスク装置３０は、情報の記録中において常に安定したサーボ制御を行うことができる。
【０１１５】
また光ディスク装置３０は、光ディスク１００から情報を再生する際、光ディスク１００に対して位置制御光ビームＬ１Ｃを照射し対物レンズ３８及び４６の位置制御を行うと共に、シャッタ５２により光ビームＬ１Ｂを遮断し、光ビームＬ１Ａを記録層１０１内の目標マーク位置ＰＳに照射する。
【０１１６】
ここで目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されていた場合、当該記録マークＲＭのホログラムとしての作用により光ビームＬ１Ａの一部が反射されて再生光ビームＬ２Ａとなり、当該光ビームＬ１Ａの光路を反対方向へ辿り、対物レンズ４６、１／４波長板４５及びリレーレンズ４４を介して偏光ビームスプリッタ４３へ入射される。
【０１１７】
このとき再生光ビームＬ２Ａは、その偏光方向が光ビームＬ１Ａと異なるため、偏光ビームスプリッタ４３により反射され、集光レンズ４８により集光されて再生信号検出部４９へ照射される。
【０１１８】
再生信号検出部４９は、図示しないフォトディテクタにより再生光ビームＬ２Ａを検出し、当該再生光ビームＬ２Ａを検出したことにより光ディスク１００の記録層１０１内における目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭとしてホログラムが形成されていること、すなわち情報として符号「１」が記録されていることを認識し、これに応じた再生信号を所定の信号処理部（図示せず）へ供給する。
【０１１９】
一方、目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されていなかった場合、再生光ビームＬ２Ａは生成されず、再生信号検出部４９により当該再生光ビームＬ２Ａが検出されることもない。このとき再生信号検出部４９は、光ディスク１００の記録層１０１内における目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭとしてのホログラムが記録されていないこと、すなわち情報として符号「０」が記録されていることを認識し、これに応じた再生信号を所定の信号処理部（図示せず）へ供給する。
【０１２０】
かくして光ディスク装置３０は、光ディスク１００にホログラムとして記録された情報を再生することができる。
【０１２１】
ところでリレーレンズ４４は、図示しないアクチュエータによって可動レンズ４４Ａを移動させることにより、固定レンズ４４Ｂから出射される青色光ビームＬｂ１の発散角を変化させ得るようになされている。
【０１２２】
これに応じて光ビームＬ１Ａは、対物レンズ４６へ入射される際の発散角が変化することになるため、当該対物レンズ４６から焦点ＦＡまでの距離が変化する。実際上、光ディスク装置３０は、所定の基準位置からの可動レンズ４４Ａの距離と、反射透過膜１０４からの焦点ＦＡの距離（すなわち深さｄ）とが比例関係となるように設計されている。
【０１２３】
このため光ディスク装置３０は、可動レンズ４４Ａの位置を制御することにより、光ビームＬ１Ａにおける焦点ＦＡの深さｄを調整し得るようになされている。
【０１２４】
また光ディスク装置３０は、リレーレンズ５５をリレーレンズ４４と同様に構成しているため、可動レンズ５５Ａの位置を制御することにより、光ビームＬ１Ｂにおける焦点ＦＢの深さｄを調整し得るようになされている。
【０１２５】
実際上、光ディスク装置３０は、可動レンズ４４Ａ及び５５Ａを連動させることにより、光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡ及び光ビームＬ１Ｂの焦点ＦＢを一致させつつ、その深さｄを任意に変更し得るようになされている。これにより光ディスク装置３０は、光ディスク１００の記録層１０１内に、ホログラムでなる記録マークＲＭを異なる深さｄに形成し、また再生する多層記録再生を実現し得るようになされている。
【０１２６】
（２−３）動作及び効果
以上の構成において、第２の実施の形態による光ディスク装置３０は、第１の実施の形態によるホログラム記録再生装置２０と同様、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加せず回折素子２２Ａを可干渉状態とする場合、当該可干渉性制御部２２により光ビームＬ１の可干渉性を高めることにより、光ディスク１００の記録層１０１内で光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させて記録マークＲＭ（すなわちホログラム）を記録させる。
【０１２７】
一方、光ディスク装置３０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加して回折素子２２Ａを非干渉状態とした場合、光ビームＬ１の可干渉性を低減させることにより、記録層１０１に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま干渉縞の記録を抑止する。
【０１２８】
従って光ディスク装置３０は、第１の実施の形態と同様、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに対し所定電圧を印加するか否かを制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１を変化させず光ディスク１００の記録層１０１に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま、ホログラムを記録するか否かを切り換えることができる。
【０１２９】
このとき光ディスク装置３０は、目標マーク位置ＰＳに対してホログラムでなる記録マークＲＭを形成するか否かに関わらず、位置制御光ビームＬ１Ｃの光量を一定に保つことができるので、高精度なフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を定常的に得ることができ、情報の記録中において常に安定したサーボ制御を行うことができる。
【０１３０】
すなわち光ディスク装置３０は、例えば記録すべき情報に応じて光源から出射する光ビームを変調させるような従来の光ディスク装置において生じ得る、位置制御を行うための光ビームまで変調してしまうことによるサーボ制御の不安定化を、原理的に排除することができる。
【０１３１】
また上述した従来の光ディスク装置では、符号「０」が所定数以上続く場合に光ビームが出射されずサーボ制御が不安定になることを防止するべく、符号「０」の上限連続数（いわゆるランレングス）を定めた符号体系に変調することが考えられるが、この場合、結果的に符号数が増加し転送レートが低下することになる。
【０１３２】
これに対し本発明の光ディスク装置３０では、少なくともサーボ制御の観点から符号の変調処理を行う必要はなく、また光ディスク１００において反射透過膜１０４にトラックが独立して形成されているため当該トラックを見失う可能性が極めて低いことから、無変調の符号をそのまま記録することも可能となる。
【０１３３】
このように無変調記録を行う場合、本発明の光ディスク装置３０では、例えばＤＶＤの８／１６変調により８ビットのデータを１６ビットに変調し、或いはＢＤの１−７ＰＰにより２ビットのデータを３ビットに変調する場合と比較して、転送レートを格段に向上させることができる。
【０１３４】
また光ディスク装置３０は、第１の実施の形態におけるホログラム記録再生装置２０の場合と同様、光源２１の選定条件から変調周波数の高さを除外することができ、ホログラムの形成に一段と適した光源を選択することができる。
【０１３５】
以上の構成によれば、光ディスク装置３０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１及び光ディスク１００の記録層１０１に照射する光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂの光量を変化させることなく、ホログラムを記録するか否かを切り換えることができるので、光量が安定した位置制御光ビームＬ１Ｃを用いて安定的なサーボ制御を行うことができる。
【０１３６】
（３）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、回折素子２２Ａ、圧電素子２２Ｂ及び圧電制御回路２２Ｃにより可干渉性制御部２２を構成し、光源２１との組み合わせにより光ビームＬ１の可干渉性を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば回折素子２２Ａに代えて所定のプリズムを用い、また圧電素子２２Ｂに代えてソレノイド等の電気信号を駆動力に変換する手段を用いる等、他の種々の手段により可干渉性制御部２２を構成するようにしても良く、要は光源２１のレーザダイオード２１Ａ（図５）に光ビームＬ１を戻すか否かを制御することにより当該光ビームＬ１の可干渉性を高めるか低減するかを制御し得るようになされていれば良い。
【０１３７】
また上述した実施の形態においては、光源２１及び可干渉性制御部２２により外部共振器型の半導体レーザを構成し、圧電素子２２Ｂに印加する電圧に応じて光ビームＬ１の可干渉性を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の手段により光ビームＬ１の可干渉性を制御するようにしても良い。
【０１３８】
例えば図１１に示すように、レーザダイオード６１及び可干渉性制御部６２による注入同期型の半導体レーザを構成しても良い。このレーザダイオード６１は、例えば出射強度が比較的強いものの、図６（Ａ）に示したように可干渉性が低く、単体では良好なホログラムを形成することができない。一方、レーザダイオード６２Ａは、図６（Ｂ）に示したように、良好な可干渉性を有するものの、出射強度が小さく、やはり単体では良好なホログラムを形成することができない。
【０１３９】
しかしながら可干渉性制御部６２は、レーザダイオード６２Ａから出射される可干渉性の高い光ビームをレーザダイオード６１へ入射することにより、可干渉性が高く、且つ強度が大きい光ビームを出射することができる。
【０１４０】
この場合、回折素子２２Ａ（図５）と同様、ミラー６２Ｂを圧電素子（図示せず）等により位置を変化させ可干渉性を制御することにより、第１及び第２の実施の形態と同様、可干渉性を制御することができる。
【０１４１】
さらに上述した第１の実施の形態においては、記録媒体２８に対してホログラムの記録及び再生を行うホログラム記録再生装置２０に本発明を適用し、また第２の実施の形態においては、光ディスク１００に対してホログラムの記録及び再生を行う光ディスク装置３０に本発明を適用するようにした場合について述べたが、これに限らず、例えばホログラムの記録のみを行うホログラム記録装置や、光ディスク１００に対してホログラムの記録のみを行う光ディスク記録装置に本発明を適用するようにしても良い。
【０１４２】
さらに上述した第２の実施の形態においては、リレーレンズ４４及び５５により、目標マーク位置ＰＳの深さｄを変化させて多層記録を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば当該リレーレンズ４４及び５５に代えて、固定的なレンズ等を設けることにより、目標マーク位置ＰＳの深さｄを固定して単層記録を行うようにしても良い。
【０１４３】
さらに上述した第２の実施の形態においては、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、記録層１０１を両面から基板１０２及び１０３により挟み、当該記録層１０１と基板１０２との境界面に反射透過膜１０４を有する光ディスク１００にホログラムを記録するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば基板１０３が省略され、又は記録層１０１内に反射透過膜１０４が設けられる等、他の種々の構成でなる光ディスクにホログラムを記録するようにしても良い。
【０１４４】
本発明に好適な光ディスクとしては、目標マーク位置ＰＳを特定するためのトラック等が形成された反射透過膜１０４と、実際に記録マークＲＭとしてのホログラムを形成する記録層１０１とが分離されていれば良い。
【０１４５】
さらに上述した実施の形態においては、光源としての光源２１と、照射手段としての光ビーム照射部２３と、可干渉性制御手段としての可干渉性制御部２２とによってホログラム記録装置としてのホログラム記録再生装置２０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなる光源と、照射手段と、可干渉性制御手段とによってホログラム記録装置を構成するようにしても良い。
【０１４６】
さらに上述した実施の形態においては、光源としての光源２１と、分離部としての偏光ビームスプリッタ３３及び４２と、第１対物レンズとしての対物レンズ３６と、第２対物レンズとしての対物レンズ４６と、受光部及びレンズ位置制御部としてのサーボ信号検出部４０と、可干渉性制御部としての可干渉性制御部２２とによって光ディスク記録装置としての光ディスク装置３０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、分離部と、第１対物レンズと、第２対物レンズと、受光部と、レンズ位置制御部と、可干渉性制御部とによって光ディスク記録装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、映像や音楽、或いは各種データをホログラムにより光ディスクに記録する場合でも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】従来の定在波記録型光ディスク装置の構成を示す略線図（１）である。
【図２】ホログラムの形成の説明に供する略線図である。
【図３】従来の定在波記録型光ディスク装置の構成を示す略線図（２）である。
【図４】第１の実施の形態によるホログラム記録再生装置の構成を示す略線図である。
【図５】可干渉性制御部の構成を示す略線図である。
【図６】レーザ光の周波数制御を示す略線図である。
【図７】ホログラムの形成の様子を示す略線図である。
【図８】ホログラムの非形成の様子を示す略線図である。
【図９】光ディスクの構成を示す略線図である。
【図１０】第２の実施の形態による光ディスク装置の構成を示す略線図である。
【図１１】他の実施の形態による可干渉性制御部の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【０１４９】
２０……ホログラム記録再生装置、２１……光源、２１Ａ、６１……レーザダイオード、２２、６２……可干渉性制御部、２２Ａ……回折素子、２２Ｂ……圧電素子、２２Ｃ……電圧制御回路、２３……光ビーム照射部、２４、２５……ビームスプリッタ、２６、２７……ミラー、２８……記録媒体、２９……受光素子、３０……光ディスク装置、３３、３５、４２、４３……偏光ビームスプリッタ、３６……ビームスプリッタ、３８、４６……対物レンズ、４０……サーボ信号検出部、４４、５５……リレーレンズ、４９……再生信号検出部、１００……光ディスク、１０１……記録層、１０４……反射透過膜、Ｌ１……光ビーム、Ｌ１Ｃ……位置制御光ビーム、ＦＡ、ＦＢ、ＦＣ……焦点、ＰＳ……目標マーク位置、ＲＭ……記録マーク。
【技術分野】
【０００１】
本発明はホログラム記録装置及びホログラム記録方法並びに光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法に関し、例えば光ディスクにホログラムを記録する光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置においては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等、光ディスクに対して光ビームを照射し、その反射光を読み取ることにより情報を再生するようになされたものが広く普及している。
【０００３】
またかかる従来の光ディスク装置では、当該光ディスクに対して光ビームを照射することにより、当該光ディスクの局所的な反射率等を変化させることにより、情報の記録を行うようになされている。
【０００４】
この光ディスクに関しては、当該光ディスク上に形成される光スポットの大きさは、およそλ／ＮＡ（λ：光ビームの波長、ＮＡ:開口数）で与えられ、解像度もこの値に比例することが知られている。例えば、直径１２０［ｍｍ］の光ディスクにおよそ２６［ＧＢ］のデータを記録し得るＢＤの詳細については、非特許文献１に示されている。
【０００５】
ところで光ディスクには、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報が記録されるようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光ディスクに記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が要求されている。
【０００６】
そこで、１枚の光ディスク内で記録層を重ねることにより、１枚の光ディスクにおける記録容量を増加させる手法も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００７】
一方、光ディスクに対する情報の記録手法として、ホログラムを用いた光ディスク装置も提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００８】
例えば図１に示すように、光ディスク装置１は、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなる光ディスク８中に、光学ヘッド７から一旦光ビームを集光し、その後光ディスク８の裏面側（図１では下側）に設けられた反射装置９を用いて、もう一度逆方向から光ビームを同一焦点位置に集光するようになされている。
【０００９】
光ディスク装置１は、レーザ２からレーザ光でなる光ビームを出射させ、音響光学変調器３によりその光波を変調し、コリメータレンズ４により平行光に変換する。続いて光ビームは、偏光ビームスプリッタ５を透過し、１／４波長板６により直線偏光から円偏光に変換されてから、光学ヘッド７へ入射される。
【００１０】
光学ヘッド７は、情報の記録及び再生を行い得るようになされており、光ビームをミラー７Ａにより反射し、対物レンズ７Ｂにより集光して、スピンドルモータ（図示せず）により回転されている光ディスク８に照射する。
【００１１】
このとき光ビームは、光ディスク８の内部で一旦合焦されてから、当該光ディスク８の裏面側に配置された反射装置９によって反射され、当該光ディスク８の裏面側から光ディスク８の内部における同一焦点に集光される。因みに反射装置９は、集光レンズ９Ａ、シャッタ９Ｂ、集光レンズ９Ｃ及び反射ミラー９Ｄにより構成されている。
【００１２】
この結果、図２（Ａ）に示すように、光ビームの焦点位置に定在波が生じ、全体的に２つの円錐体を互いの底面同士で貼り合わせたような形状でなる、光スポットサイズの小さなホログラムでなる記録マークＲＭを形成する。かくしてこの記録マークＲＭが情報として記録される。
【００１３】
光ディスク装置１は、光ディスク８の内部にこの記録マークＲＭを複数記録する際、当該光ディスク８を回転させ各記録マークＲＭを同心円状又は螺旋状のトラックに沿って配置することにより一つのマーク記録層を形成し、さらに光ビームの焦点位置を調整することにより、マーク記録層を複数層重ねるように各記録マークＲＭを記録することができる。
【００１４】
これにより光ディスク８は、内部に複数のマーク記録層を有する多層構造となる。例えば光ディスク８は、図２（Ｂ）に示すように、記録マークＲＭ間の距離（マークピッチ）ｐ１が１．５［μｍ］、トラック間の距離（トラックピッチ）ｐ２が２［μｍ］、層間の距離ｐ３が２２．５［μｍ］となっている。
【００１５】
また光ディスク装置１は、記録マークＲＭが記録されたディスク８から情報を再生する場合、反射装置９のシャッタ９Ｂを閉じ、光ディスク８の裏面側から光ビームを照射しないようにする。
【００１６】
このとき光ディスク装置１は、光学ヘッド７によって光ディスク８中の記録マークＲＭへ光ビームを照射し、当該記録マークＲＭから発生する再生光ビームを当該光学ヘッド７へ入射させる。この再生光ビームは、１／４波長板６により円偏光から直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ５により反射される。さらに再生光ビームは、集光レンズ１０により集光され、ピンホール１１を介してフォトディテクタ１２へ照射される。
【００１７】
光ディスク装置１は、このときフォトディテクタ１２により再生光ビームの光量を検出し、その検出結果を基に情報を再生する。
【００１８】
また図１と対応する部分に同一符号を附した図３に示す光ディスク装置１３のように、記録処理の際、単一の光源から出射された１本の光ビームを２本の記録用の光ビームに分離し、その反射光を基に従来の光ディスク装置と同様の位置制御を行いながらホログラムを形成するようになされたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１９】
この光ディスク装置１３では、レーザダイオード１４から出射した光ビームをコリメータレンズ４によって平行光に変換し、ビームスプリッタ５Ａによって２つの光ビーム（第１光ビーム及び第２光ビーム）に分離する。
【００２０】
光ディスク装置１３は、ビームスプリッタ５Ａを透過した第１光ビームをビームスプリッタ５Ｂ及び５Ｃを介して対物レンズ７Ｂに入射する。対物レンズ７Ｂは、第１光ビームを集光し光ディスク８の第１面８Ａ側へ照射する。
【００２１】
このとき光ディスク装置１３は、第１光ビームが光ディスク８における基板８Ｃ及び誘電体層８Ｄとの界面によって反射されてなる第１反射光ビームの一部を対物レンズ７Ｂ、ビームスプリッタ５Ｃ及び５Ｂ、シリンドリカルレンズ１８を介してフォトディテクタ１２Ｂによって受光し、受光量に応じた検出信号をマトリックスアンプ１９によって増幅すると共に、増幅した検出信号に基づいてサーボ制御信号を生成する。
【００２２】
そして光ディスク装置１３は、サーボ制御信号に基づいてアクチュエータ７Ｂａを駆動することにより、対物レンズ７Ｂを変位させるようになされている。
【００２３】
一方、光ディスク装置１３は、ビームスプリッタ５Ａによって反射された第２光ビームをミラー１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄを介して凸レンズ７Ｃに入射する。凸レンズ７Ｃは、第２光ビームを集光して光ディスク８の第２面８Ｂ側から光ディスク８に入射する。
【００２４】
このとき光ディスク装置１３では、第１光ビーム及び第２光ビームが重なる部分（斜線で示す）が干渉してホログラムでなる記録マークＲＭを形成する。かくしてこの記録マークＲＭが記録層８Ｅに情報として記録される。
【００２５】
また光ディスク装置１３は、再生処理の際、第２光ビームの光路上に設置されたシャッタ１６によって当該第２光ビームを遮断すると共に、第１光ビームが光ディスク８に記録された記録マークＲＭによって反射されることにより生成される再生光ビームを対物レンズ７Ｂ、ビームスプリッタ５Ｃ、凹レンズ１７、集光レンズ１０及びピンホール板１１を介してフォトディテクタ１２Ａによって受光する。
【００２６】
光ディスク装置１は、このときフォトディテクタ１２により再生光ビームの光量を検出し、その検出結果を基に情報を再生するようになされている。
【００２７】
例えば光ディスク装置１３は、情報を２進数で表したときの符号「１」に対応してレーザダイオード１４を発光させ記録マークＲＭを記録し、符号「０」に対応してレーザダイオード１４を消灯させ記録マークＲＭを記録しないようになされている。これにより光ディスク装置１３は、再生時に、記録マークＲＭの有無を基に符号「０」又は「１」を認識し、元の情報を再生し得るようになされている。
【非特許文献１】Y.Kasami,Y.Kuroda, K.Seo, O.Kawakubo, S.Takagawa, M.Ono, and M.Yamada, Jpn. J. Appl.Phys., 39, 756(2000)
【非特許文献２】I.Ichimura etal, Technical Digest of ISOM’04, pp52,Oct.11-15, 2005, Jeju Korea
【非特許文献３】R. R. McLeod etal.,“Microholographicmultilayer optical disk data storage,” Appl. Opt., Vol. 44, 2005, pp3197
【特許文献１】特許第３４５２１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
ところで光ディスク装置１３では、第１反射光ビームの一部を基に位置制御を行うため、記録すべき符号が「１」のときには適切に位置制御を行い得るものの、記録すべき符号が「０」のときには第１光ビームが光ディスク８に照射されないため位置制御を行うことができなくなる。
【００２９】
特に光ディスク装置１３は、記録すべき符号として「０」が連続した場合、その間位置制御を全く行うことができなくなるため、次に符号が「１」となったときに記録マークＲＭを不適切な位置に記録してしまう危険性があるという問題があった。
【００３０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ビームの出射強度を変化させることなくホログラムの形成の可否を制御し得るホログラム記録装置及びホログラム記録方法、並びに同一光源から出射される光ビームを用いて情報記録及び位置制御を行う際に安定して位置制御を行い得る光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
かかる課題を解決するため本発明のホログラム記録装置及びホログラム記録方法においては、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録媒体内の所望記録位置に対し、所定の光源から出射される光ビームを分離し互いに異なる方向からそれぞれ集光し、光源から出射され分離される前の光ビームの可干渉性を制御することにより、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換えるようにした。
【００３２】
これにより、光源から所定強度の光ビームを出射させたまま、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを制御することができる。
【００３３】
また本発明の光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法においては、所定の光源から出射された光ビームを位置制御用の位置制御光ビーム並びに情報記録用の第１記録光ビーム及び第２記録光ビームを分離し、略円盤状に形成されると共に、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録層と記録媒層における位置を識別するため当該記録部内に設けられた位置識別層とを有する光ディスクの一面側から、第１対物レンズにより位置制御光ビームを集光し、当該位置制御光ビームが位置識別層により反射されてなる反射光ビームの受光結果を基に当該位置制御光ビームの焦点を位置識別層における所望識別位置に合わせるよう当該第１対物レンズを位置制御すると共に、第２対物レンズにより第２光ビームの焦点を集光したときに、当該第１対物レンズにより第１光ビームが合焦される所望記録位置に第２光ビームの焦点を合わせるよう当該第２対物レンズの位置を制御し、光源から出射された光ビームの可干渉性を制御することにより、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換えるようにした。
【００３４】
これにより、ホログラムを形成するか否かに拘わらず、光ディスクの位置識別層に対して一定の光量でなる位置制御光ビームを常時照射することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、光源から所定強度の光ビームを出射させたまま、所望記録位置にホログラムを形成するか否かを制御することができ、かくして光ビームの出射強度を変化させることなくホログラムの形成の可否を制御し得るホログラム記録装置及びホログラム記録方法を実現できる。
【００３６】
また本発明によれば、ホログラムを形成するか否かに拘わらず、光ディスクの位置識別層に対して一定の光量でなる位置制御光ビームを常時照射することができ、かくして同一光源から出射される光ビームを用いて情報記録及び位置制御を行う際に安定して位置制御を行い得る光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００３８】
（１）第１の実施の形態
（１−１）ホログラム記録再生装置の構成
図４において、第１の実施の形態におけるホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８内で２本の光ビームを干渉させることにより、ホログラムを記録し得るようになされている。
【００３９】
ホログラム記録再生装置２０は、図示しない外部機器から情報の記録指示を受けると、光源２１からレーザ光でなる光ビームＬ１を出射させ、可干渉性制御部２２へ入射させる。可干渉性制御部２２は、当該光ビームＬ１の可干渉性（詳しくは後述する）を制御して光ビーム照射部２３のビームスプリッタ２４へ入射させる。
【００４０】
ビームスプリッタ２４は、光ビームＬ１を所定の光量比（例えば約５０％）で透過させて光ビームＬ１Ａとし、これをビームスプリッタ２５Ａへ入射させる。ビームスプリッタ２５は、光ビームＬ１Ａを所定の割合で透過させ記録媒体２８へ入射させる。
【００４１】
またビームスプリッタ２４は、光ビームＬ１のうち残り部分（例えば約５０％）を反射して光ビームＬ１Ｂとし、これをミラー２６及び２７により順次反射させることにより、光ビームＬ１Ａと異なる方向から記録媒体２８へ入射させる。
【００４２】
記録媒体２８は、例えば光重合型フォトポリマでなり、その内部にモノマが均一に分散している。この記録媒体２８は、光が照射されると、照射箇所においてモノマが重合する（すなわち光重合する）ことによりポリマ化し、これに伴い屈折率が変化するといった性質を有している。また記録媒体２８は、光の照射によりポリマ同士の間に「橋架け」を行い分子量を増加させる、いわゆる光架橋が生じることにより、さらに屈折率が変化する場合もある。
【００４３】
因みにホログラム記録再生装置２０は、図中に示したビームスプリッタ２４等に加えて、実際にはコリメータレンズや対物レンズ、或いは波長板等の各種光学素子も設けられているが、説明の都合上省略している。
【００４４】
ところで可干渉性制御部２２は、図２に示すように、回折素子２２Ａ、圧電素子２２Ｂ及び圧電制御回路２２Ｃを有している。
【００４５】
回折素子２２Ａは、光源２１内に設けられたレーザダイオード２１Ａから出射される光ビームＬ０を回折し当該レーザダイオード２１Ａ内へ戻し得るようになされている。また回折素子２２Ａは、レーザダイオード２１Ａとの間の距離ｄ１が、光ビームＬ１の波長をλとしたときの半波長（λ／２）の整数倍となるように配置されている。
【００４６】
このとき可干渉性制御部２２は、光ビームＬ１をレーザダイオード２１Ａ内へ戻すことにより、レーザ光でなる光ビームＬ１の波長を、図６（Ａ）に示すように広がった分布状態から、図６（Ｂ）に示すように範囲を狭めた分布状態にすることになる。
【００４７】
すなわち可干渉性制御部２２は、光源２１と共にいわゆる外部共振器型の半導体レーザを構成することになり、これにより光ビームＬ１の波長の精度、すなわちその逆数である周波数の精度を高め、当該光ビームＬ１における可干渉性を向上させることができる（以下、このときの回折素子２２Ａの状態を可干渉状態と呼ぶ）。
【００４８】
この結果、ホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８内で光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させることができる。
【００４９】
ここで図７（Ａ）に模式的に示すように、記録媒体２８内では、光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂによる干渉縞における、光の強度が強い部分のみにおいてモノマの重合等が生じ、当該干渉縞が記録されることになる。この干渉縞は、図７（Ａ）と対応する図７（Ｂ）に示すように、位置に応じて光の屈折率が急峻に変化するため、ホログラムとして作用することになる。これは、一般に、屈折率が大きく異なる境界面では光の反射率が高くなるためである。
【００５０】
ところで回折素子２２Ａは、圧電素子２２Ｂを介して所定のシャーシに取り付けられている。この圧電素子２２Ｂは、電圧制御回路２２Ｃにより所定電圧が印加されると、その厚さを僅かに変化させる性質を有しており、当該厚さを変化させることにより、回折素子２２Ａの角度を僅かに変化させる。
【００５１】
この場合、図６（Ａ）に示したように、光ビームＬ１の可干渉性が低下する。この結果、ホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８内において光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させないことになる（以下、このときの回折素子２２Ａの状態を非干渉状態と呼ぶ）。
【００５２】
この場合、図７（Ａ）と対応する図８（Ａ）に示すように、記録媒体２８内では、光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂによる光の強度に応じてモノマの重合等が部分的に生じる。しかしながらこの場合、図８（Ａ）と対応する図８（Ｂ）に示すように、屈折率が緩やかに変化するため、光の反射率を高めることはなく、ホログラムとして作用しない。
【００５３】
すなわち可干渉性制御部２２は、圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加しない場合、回折素子２２Ａを可干渉状態として光ビームＬ１の可干渉性を高めることにより、記録媒体２８内に干渉縞（すなわちホログラム）を記録させることができる。
【００５４】
一方、可干渉性制御部２２は、圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加した場合、回折素子２２Ａを非干渉状態として光ビームＬ１の可干渉性を低減させることにより、記録媒体２８内への干渉縞の記録を抑止する。
【００５５】
このようにホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の回折素子２２Ａを干渉状態又は非干渉状態に制御することにより、記録媒体２８に対して光ビームＬ１Ａ及びＬ２Ａを照射したまま、ホログラムを形成するか否かを切り換え得るようになされている。
【００５６】
例えばホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８の所望箇所に対し、記録すべき情報を２進数に符号化したときの符号「１」に応じてホログラムを形成すると共に符号「０」に応じて当該ホログラムを形成しないことにより、当該記録すべき情報を記録することができる。
【００５７】
またホログラム記録再生装置２０は、情報を再生する際、図示しない光路遮断機により光ビームＬ１Ｂを遮断し、光ビームＬ１Ａのみを所望箇所に照射する。因みにホログラム記録再生装置２０は、情報の再生時には、光源２１から出射する光ビームＬ１の強度を記録時よりも弱めることにより、光ビームＬ１Ａによって既存のホログラムを破壊しないようになされている。
【００５８】
このときホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８のホログラムが形成されている箇所のみから発生する再生光ビームＬ２Ａを、ビームスプリッタ２５により反射させ受光素子２９により受光する。この結果、ホログラム記録再生装置２０は、記録媒体２８に記録された情報を再生することができる。
【００５９】
（１−２）動作及び効果
以上の構成においてホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加せず回折素子２２Ａを可干渉状態とする場合、光源２１及び当該可干渉性制御部２２により外部共振器型の半導体レーザを構成し光ビームＬ１の可干渉性を高めることにより、記録媒体２８内で光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させて干渉縞（すなわちホログラム）を記録させる。
【００６０】
一方、ホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加して回折素子２２Ａを非干渉状態とした場合、光ビームＬ１の可干渉性を低減させることにより、記録媒体２８に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま干渉縞の記録を抑止する。
【００６１】
従ってホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに対し所定電圧を印加するか否かを制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１を変化させず記録媒体２８に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま、ホログラムを記録するか否かを切り換えることができる。
【００６２】
ところで、一般的なホログラム記録装置においては、光源２１から光ビームＬ１を出射させるか否かを切り換え、或いは光ビームＬ１を遮断する光路遮断機（図示せず）により光路を遮断するか否かを切り換えることによりホログラムを記録するか否かを切り換えるものがある。
【００６３】
かかるホログラム記録装置では、連続する情報に基づき複数のホログラムを連続的に形成するような場合に、光源２１における変調周波数により記録の速さ（すなわちいわゆる転送レート）が定まることになり、当該転送レートを高めるには光源２１又は光路遮断機等の変調周波数を高める必要がある。
【００６４】
これに対し本願発明によるホログラム記録再生装置２０は、光源２１の変調周波数を高める必要は無く、可干渉性制御部２２の応答速度、すなわち圧電素子２２Ｂの動作速度を高めることにより、転送レートを上げることができる。
【００６５】
このためホログラム記録再生装置２０は、光源２１の選定条件から変調周波数の高さを除外することができるので、例えば光量が多く、又は発光効率が高く、或いは可干渉性が良好であるものの、変調周波数が低いために従来のホログラム記録装置では採用し得なかったような光源についても、光源２１として利用することが可能となる。
【００６６】
以上の構成によれば、ホログラム記録再生装置２０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、記録媒体２８内に照射する光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させるか否かを切り換えることができるので、光源２１による光ビームＬ１の照射状態を変化させることなく、当該記録媒体２８内にホログラムを記録させるか否かを切り換えることができる。
【００６７】
（２）第２の実施の形態
（２−１）光ディスクの構成
【００６８】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態における記録媒体２８に代えて、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示す光ディスク１００に対して情報が記録され、また当該光ディスク１００から情報が再生されるようになされている。
【００６９】
光ディスク１００は、図９（Ａ）に外観図を示すように、全体として略円盤状に形成されており、その中央に孔部１００Ｈが設けられている。この孔部１００Ｈは、光ディスク１００が回転駆動される際、回転軸に対する位置決め等に用いられるようになされている。
【００７０】
また光ディスク１００は、図９（Ｂ）に断面図を示すように、情報を記録するための記録層１０１を中心に有しており、基板１０２及び１０３により当該記録層１０１を両面から挟むように構成されている。
【００７１】
基板１０２及び１０３は、例えばポリカーボネイトやガラス等の材料により構成されており、いずれも一面から入射される光をその反対面へ高い透過率で透過させるようになされている。また基板１０２及び１０３は、ある程度の強度を有しており、記録層１０１を保護する役割も担うようになされている。
【００７２】
因みに光ディスク１００は、厚さ方向に関して記録層１０１を中心としたほぼ対称な構造となっており、全体として経年変化等による反りや歪み等の発生を極力抑えるようにも配慮されている。なお基板１０２及び１０３の表面については、無反射コーティングにより不要な反射が防止されるようになされていても良い。
【００７３】
記録層１０１は、記録媒体２８（図４）と同様、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなり、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームに反応するようになされている。
【００７４】
実際上、光ディスク１００は、情報の記録時及び再生時に、対物レンズ３８により光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂが集光され照射されるようになされている（詳しくは後述する）。
【００７５】
また光ディスク１００は、記録層１０１と基板１０２との境界面に反射透過層としての反射透過膜１０４を有している。反射透過膜１０４は、誘電体多層膜等でなり、光ビームＬ１Ｂのうち所定の割合（例えば約１０％）を反射すると共に残り（例えば約９０％）を透過するように構成されている。
【００７６】
反射透過膜１０４は、トラッキングサーボ用の案内溝を形成しており、具体的には、一般的なＢＤ−Ｒ（Recordable）ディスク等と同様のランド及びグルーブにより螺旋状のトラックを形成している。このトラックには、所定の記録単位ごとに一連の番号でなるアドレスが付されており、情報を記録又は再生するトラックを当該アドレスにより特定し得るようになされている。
【００７７】
なお反射透過膜１０４（すなわち記録層１０１と基板１０２との境界面）には、案内溝に代えてピット等が形成され、或いは案内溝とピット等とが組み合わされていても良く、要は光ビームを用いてアドレスを認識し得れば良い。
【００７８】
反射透過膜１０４は、基板１０２側から所定の位置制御光ビームＬ１Ｃが照射された場合、これを所定の割合で当該基板１０２側へ反射する。以下、このとき反射された光ビームを位置制御反射光ビームＬ２Ｃと呼ぶ。
【００７９】
位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、例えば光ディスク装置において、目標とするトラック（以下、これを目標トラックと呼ぶ）に対して、対物レンズ３８により集光された位置制御反射光ビームＬ２Ｃの焦点ＦＣを合わせるための、当該対物レンズ３８の位置制御（すなわちフォーカス制御及びトラッキング制御）に用いられることが想定されている。
【００８０】
実際上、光ディスク１００は、情報が記録される際、図５に示したように、位置制御された対物レンズ３８により位置制御光ビームＬ１Ｃが集光され、反射透過膜１０４の目標トラックに合焦される。
【００８１】
また、位置制御光ビームＬ１Ｃと光軸Ｌｘを共有し当該対物レンズ３８により集光された光ビームＬ１Ｂが、基板１０２及び反射透過膜１０４を透過し、記録層１０１内における当該目標トラックの裏側（すなわち基板１０３側）に相当する位置に合焦される。このとき光ビームＬ１Ｂの焦点ＦＢは、対物レンズ３８を基準として、共通の光軸Ｌｘ上における焦点ＦＣよりも遠方に位置することになる。
【００８２】
さらに光ディスク１００は、基板１０３側から、光ビームＬ１Ａが対物レンズ４７により集光され、光ビームＬ１Ｂと同一の焦点ＦＢに集光されるようになされている。
【００８３】
このとき光ディスク１００は、第１の実施の形態と同様、光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂの可干渉性が高められていれば、焦点ＦＢの位置にホログラムを形成し（以下、このホログラムを記録マークＲＭとも呼ぶ）、また当該光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂの可干渉性が低減されていれば、焦点ＦＢの位置にホログラムを形成しない。
【００８４】
因みに記録マークＲＭは、直径ＲＭｒが約１．０［μｍ］、高さＲＭｈが約９．７［μｍ］となっている。
【００８５】
さらに光ディスク１００は、記録層１０１の厚さが記録マークＲＭの高さＲＭｈよりも充分に大きくなるよう設計されている。このため光ディスク１００は、記録層１０１内における記録反射膜１０４からの距離（以下、これを深さｄと呼ぶ）が切り換えられながら記録マークＲＭが記録されることにより、複数のマーク記録層を当該光ディスク１００の厚さ方向に重ねた多層記録を行い得るようになされている。
【００８６】
この場合、光ディスク１００の記録層１０１内において、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１の深さｄが調整されることにより、記録マークＲＭの深さｄが変更されることになる。例えば光ディスク１００は、記録層１０１の厚さが０．３［ｍｍ］であった場合、記録マークＲＭ同士の相互干渉等を考慮してマーク記録層同士の距離ｐ３が約１５［μｍ］に設定されれば、記録層１０１内に約２０層のマーク記録層を形成することができる。なお距離ｐ３については、約１５［μｍ］とする以外にも、記録マークＲＭ同士の相互干渉等を考慮した上で他の種々の値としても良い。
【００８７】
また光ディスク１００は、情報が再生される場合、当該情報を記録したときと同様、対物レンズ３８により位置制御光ビームＬ１Ｃが反射透過膜１０４の目標トラックに合焦するよう、当該対物レンズ３８が位置制御されるようになされている。
【００８８】
この場合、光ディスク１００は、対物レンズ３８と連動する対物レンズ４７を介し基板１０３を透過した光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡが記録層１０１内における目標マーク位置ＰＳに合焦されるようになされている。
【００８９】
ここで目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されている場合、当該記録マークＲＭはホログラムとしての性質を呈する。このため記録層１０１の当該目標マーク位置ＰＳからは、再生光ビームＬ２Ａが発生する。
【００９０】
この再生光ビームＬ２Ａは、記録時に照射された光ビームＬ１Ｂと同等の光学特性を有しており、当該光ビームＬ１Ｂと同じ方向へ、すなわち記録層１０１内から基板１０３側へ発散しながら進むことになる。
【００９１】
一方、目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されていない場合、記録層１０１の目標マーク位置ＰＳは、ホログラムとしての性質を呈さない。このため当該目標マーク位置ＰＳからは、再生光ビームＬ２Ａが発生しない。
【００９２】
このように光ディスク１００は、記録済みの情報が再生される場合、記録層１０１内において光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡが目標マーク位置ＰＳに合焦されることにより、当該目標マーク位置ＰＳにおける記録マークＲＭの有無に応じて、再生光ビームＬ２Ａを発生するか否かが変化するようになされている。
【００９３】
（２−２）光ディスク装置の構成
図４との対応部分に同一符号を付した図１０に示すように、第２の実施の形態における光ディスク装置３０は、ホログラム記録再生装置２０と一部類似した構成を有しており、全体として光ディスク１００にホログラムを用いて情報を記録し、また当該光ディスク１００から情報を再生するようになされている。
【００９４】
光源２１は、第１の実施の形態と同様、内部のレーザダイオード２１Ａ（図５）から発散光でなる光ビームＬ１を出射し、コリメータレンズ３１に入射させる。コリメータレンズ３１は、光ビームＬ１を発散光から平行光に変換し、これを可干渉性制御部２２へ入射させる。
【００９５】
可干渉性制御部２２は、第１の実施の形態と同様、光源２１のレーザダイオード５１との間で外部共振器型の半導体レーザを構成し、圧電素子２２Ｂ（図５）に印加する電圧を電圧制御回路２２Ｃによって制御することにより光ビームＬ１の可干渉性を制御した上で、１／２波長板３２により当該光ビームＬ１の偏光方向を調整し、偏光ビームスプリッタ３３へ入射させる。
【００９６】
偏光ビームスプリッタ３３は、光ビームＬ１の偏光方向に応じてその一部を反射して位置制御光ビームＬ１Ｃとし、これをミラー３４及び偏光ビームスプリッタ３５により順次反射させ、さらにビームスプリッタ３６によりその一部を反射させて１／４波長板３７へ入射させる。
【００９７】
１／４波長板３７は、位置制御光ビームＬ１Ｃを直線偏光から円偏光に変換し、対物レンズ３８へ入射させる。対物レンズ３８は、位置制御光ビームＬ１Ｃを光ディスク１００の反射透過膜１０４へ照射する。
【００９８】
このとき位置制御光ビームＬ１Ｃは、反射透過膜１０４によりその一部が反射されて位置制御反射光ビームＬ２Ｃとなり、対物レンズ３８へ再度入射する。このとき位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、反射透過膜１０４での反射によって円偏光の旋回方向が反転される。
【００９９】
その後位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、１／４波長板３７により直線偏光に変換され、ビームスプリッタ３６へ入射される。このとき位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、円偏光の旋回方向が元の位置制御光ビームＬ１Ｃの反対方向であるため、当該位置制御光ビームＬ１Ｃと直交するような直線偏光に変換される。
【０１００】
位置制御反射光ビームＬ２Ｃは、ビームスプリッタ３６においてその一部が反射されて偏光ビームスプリッタ３５へ入射し、その偏光方向により当該偏光ビームスプリッタ３５を透過し、集光レンズ３９により集光されてサーボ信号検出部４０へ照射される。
【０１０１】
サーボ信号検出部４０は、フォトディテクタ（図示せず）等により位置制御反射光ビームＬ２Ｃを受光し、その受光結果を基に、位置制御光ビームＬ１Ｃの焦点ＦＣと目標トラックとの間におけるフォーカス方向のずれ量を表すフォーカスエラー信号、及びトラッキング方向のずれ量を表すトラッキングエラー信号を生成する。
【０１０２】
光ディスク装置３０は、このフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を基に、対物レンズ３６をフォーカス方向（すなわち光ディスク１００に近接させ又は離隔させる方向）及びトラッキング方向（すなわち光ディスクの内周側又は外周側へ向かう方向）へ駆動制御する（以下、これをサーボ制御と呼ぶ）。
【０１０３】
この結果、光ディスク装置３０は、位置制御光ビームＬ１Ｃの焦点ＦＣを光ディスク１００の所望トラックに追従させることができる。
【０１０４】
ところで偏光ビームスプリッタ３３を透過した光ビームＬ１Ｔは、１／２波長板４１により再度偏光方向が調整偏光ビームスプリッタ４２へ入射される。偏光ビームスプリッタ４２は、光ビームＬ１Ｔの偏光方向に応じて、当該光ビームＬ１Ｔを所定の光量比（例えば約５０％）で透過させて光ビームＬ１Ａとし、これを偏光ビームスプリッタ４３へ入射させる。
【０１０５】
偏光ビームスプリッタ４３は、光ビームＬ１Ａをその偏光方向に応じて透過させ、リレーレンズ４４へ入射させる。リレーレンズ４４は、光ビームＬ１Ａの光軸に沿って移動可能な可動レンズ４４Ａ及び固定された固定レンズ４４Ｂが組み合わされており、可動レンズ４４Ａにより光ビームＬ１Ａを一度収束させた後再び発散させ、固定レンズ４４Ｂにより発散角を変更した上で、１／４波長板４５へ入射させる。
【０１０６】
１／４波長板４５は、光ビームＬ１Ａを直線偏光から円偏光へ変換し、対物レンズ４６へ入射させる。対物レンズ４６は、光ビームＬ１Ａを集光し、その焦点ＦＡを光ディスク１００の記録層１０１内に位置させる。
【０１０７】
一方、偏光ビームスプリッタ４２は、光ビームＬ１Ｔの偏光方向に応じて当該光ビームＬ１Ｔを所定の光量比（例えば約５０％）で反射させ光ビームＬ１Ｂとし、これをミラー５１へ入射させる。光ビームＬ１Ｂは、ミラー５１により反射され、シャッタ５２を介してミラー５３及び５４により順次反射され、リレーレンズ５５へ入射される。
【０１０８】
リレーレンズ５５は、リレーレンズ４４と同様に構成されており、光ビームＬ１Ｂの光軸に沿って移動可能な可動レンズ５５Ａ及び固定された固定レンズ５５Ｂが組み合わされている。このためリレーレンズ５５は、可動レンズ５５Ａにより光ビームＬ１Ｂを一度収束させた後再び発散させ、固定レンズ５５Ｂにより発散角を変更した上で、ビームスプリッタ３６へ入射させる。
【０１０９】
ビームスプリッタ３６は、光ビームＬ１Ｂを所定の割合で透過させ、１／４波長板により直線偏光から円偏光に変換した上で、対物レンズ３８により集光する。このとき光ビームＬ１Ｂは、発散光として対物レンズ３８へ入射されるため、位置制御光ビームＬ１Ｃと異なり、反射透過膜１０４ではなく記録層１０１内に集光される。
【０１１０】
ここで対物レンズ４６は、対物レンズ３８と連動して制御されることにより、光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡを光ビームＬ１Ｂの焦点ＦＢと一致させ得るようになされている。
【０１１１】
このとき可干渉性制御部２２は、圧電素子２２Ｂに対する印加電圧を制御して回折素子２２Ａを可干渉性状態又は非干渉状態に切り換えることにより、光ディスク１００の記録層１０１内において、図７に示したようにホログラムを形成させ、又は図８に示したようにホログラムを形成させないようになされている。
【０１１２】
すなわち光ディスク装置３０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１の光量を変化させることなく、目標マーク位置ＰＳに対してホログラムでなる記録マークＲＭを形成するか否かを切り換え得ることができる。
【０１１３】
これに伴い光ディスク装置３０は、目標マーク位置ＰＳに対してホログラムでなる記録マークＲＭを形成するか否かに関わらず、位置制御光ビームＬ１Ｃの光量を一定に保つことができるので、当該一定の位置制御光ビームＬ１Ｃに基づいた位置制御反射光ビームＬ２Ｃをサーボ信号検出部４０により受光することができる。
【０１１４】
この結果、光ディスク装置３０は、情報の記録中において常に安定したサーボ制御を行うことができる。
【０１１５】
また光ディスク装置３０は、光ディスク１００から情報を再生する際、光ディスク１００に対して位置制御光ビームＬ１Ｃを照射し対物レンズ３８及び４６の位置制御を行うと共に、シャッタ５２により光ビームＬ１Ｂを遮断し、光ビームＬ１Ａを記録層１０１内の目標マーク位置ＰＳに照射する。
【０１１６】
ここで目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されていた場合、当該記録マークＲＭのホログラムとしての作用により光ビームＬ１Ａの一部が反射されて再生光ビームＬ２Ａとなり、当該光ビームＬ１Ａの光路を反対方向へ辿り、対物レンズ４６、１／４波長板４５及びリレーレンズ４４を介して偏光ビームスプリッタ４３へ入射される。
【０１１７】
このとき再生光ビームＬ２Ａは、その偏光方向が光ビームＬ１Ａと異なるため、偏光ビームスプリッタ４３により反射され、集光レンズ４８により集光されて再生信号検出部４９へ照射される。
【０１１８】
再生信号検出部４９は、図示しないフォトディテクタにより再生光ビームＬ２Ａを検出し、当該再生光ビームＬ２Ａを検出したことにより光ディスク１００の記録層１０１内における目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭとしてホログラムが形成されていること、すなわち情報として符号「１」が記録されていることを認識し、これに応じた再生信号を所定の信号処理部（図示せず）へ供給する。
【０１１９】
一方、目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭが記録されていなかった場合、再生光ビームＬ２Ａは生成されず、再生信号検出部４９により当該再生光ビームＬ２Ａが検出されることもない。このとき再生信号検出部４９は、光ディスク１００の記録層１０１内における目標マーク位置ＰＳに記録マークＲＭとしてのホログラムが記録されていないこと、すなわち情報として符号「０」が記録されていることを認識し、これに応じた再生信号を所定の信号処理部（図示せず）へ供給する。
【０１２０】
かくして光ディスク装置３０は、光ディスク１００にホログラムとして記録された情報を再生することができる。
【０１２１】
ところでリレーレンズ４４は、図示しないアクチュエータによって可動レンズ４４Ａを移動させることにより、固定レンズ４４Ｂから出射される青色光ビームＬｂ１の発散角を変化させ得るようになされている。
【０１２２】
これに応じて光ビームＬ１Ａは、対物レンズ４６へ入射される際の発散角が変化することになるため、当該対物レンズ４６から焦点ＦＡまでの距離が変化する。実際上、光ディスク装置３０は、所定の基準位置からの可動レンズ４４Ａの距離と、反射透過膜１０４からの焦点ＦＡの距離（すなわち深さｄ）とが比例関係となるように設計されている。
【０１２３】
このため光ディスク装置３０は、可動レンズ４４Ａの位置を制御することにより、光ビームＬ１Ａにおける焦点ＦＡの深さｄを調整し得るようになされている。
【０１２４】
また光ディスク装置３０は、リレーレンズ５５をリレーレンズ４４と同様に構成しているため、可動レンズ５５Ａの位置を制御することにより、光ビームＬ１Ｂにおける焦点ＦＢの深さｄを調整し得るようになされている。
【０１２５】
実際上、光ディスク装置３０は、可動レンズ４４Ａ及び５５Ａを連動させることにより、光ビームＬ１Ａの焦点ＦＡ及び光ビームＬ１Ｂの焦点ＦＢを一致させつつ、その深さｄを任意に変更し得るようになされている。これにより光ディスク装置３０は、光ディスク１００の記録層１０１内に、ホログラムでなる記録マークＲＭを異なる深さｄに形成し、また再生する多層記録再生を実現し得るようになされている。
【０１２６】
（２−３）動作及び効果
以上の構成において、第２の実施の形態による光ディスク装置３０は、第１の実施の形態によるホログラム記録再生装置２０と同様、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加せず回折素子２２Ａを可干渉状態とする場合、当該可干渉性制御部２２により光ビームＬ１の可干渉性を高めることにより、光ディスク１００の記録層１０１内で光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを干渉させて記録マークＲＭ（すなわちホログラム）を記録させる。
【０１２７】
一方、光ディスク装置３０は、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに所定電圧を印加して回折素子２２Ａを非干渉状態とした場合、光ビームＬ１の可干渉性を低減させることにより、記録層１０１に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま干渉縞の記録を抑止する。
【０１２８】
従って光ディスク装置３０は、第１の実施の形態と同様、可干渉性制御部２２の圧電素子２２Ｂに対し所定電圧を印加するか否かを制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１を変化させず光ディスク１００の記録層１０１に光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂを照射したまま、ホログラムを記録するか否かを切り換えることができる。
【０１２９】
このとき光ディスク装置３０は、目標マーク位置ＰＳに対してホログラムでなる記録マークＲＭを形成するか否かに関わらず、位置制御光ビームＬ１Ｃの光量を一定に保つことができるので、高精度なフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を定常的に得ることができ、情報の記録中において常に安定したサーボ制御を行うことができる。
【０１３０】
すなわち光ディスク装置３０は、例えば記録すべき情報に応じて光源から出射する光ビームを変調させるような従来の光ディスク装置において生じ得る、位置制御を行うための光ビームまで変調してしまうことによるサーボ制御の不安定化を、原理的に排除することができる。
【０１３１】
また上述した従来の光ディスク装置では、符号「０」が所定数以上続く場合に光ビームが出射されずサーボ制御が不安定になることを防止するべく、符号「０」の上限連続数（いわゆるランレングス）を定めた符号体系に変調することが考えられるが、この場合、結果的に符号数が増加し転送レートが低下することになる。
【０１３２】
これに対し本発明の光ディスク装置３０では、少なくともサーボ制御の観点から符号の変調処理を行う必要はなく、また光ディスク１００において反射透過膜１０４にトラックが独立して形成されているため当該トラックを見失う可能性が極めて低いことから、無変調の符号をそのまま記録することも可能となる。
【０１３３】
このように無変調記録を行う場合、本発明の光ディスク装置３０では、例えばＤＶＤの８／１６変調により８ビットのデータを１６ビットに変調し、或いはＢＤの１−７ＰＰにより２ビットのデータを３ビットに変調する場合と比較して、転送レートを格段に向上させることができる。
【０１３４】
また光ディスク装置３０は、第１の実施の形態におけるホログラム記録再生装置２０の場合と同様、光源２１の選定条件から変調周波数の高さを除外することができ、ホログラムの形成に一段と適した光源を選択することができる。
【０１３５】
以上の構成によれば、光ディスク装置３０は、可干渉性制御部２２によって光ビームＬ１の可干渉性を制御することにより、光源２１から出射する光ビームＬ１及び光ディスク１００の記録層１０１に照射する光ビームＬ１Ａ及びＬ１Ｂの光量を変化させることなく、ホログラムを記録するか否かを切り換えることができるので、光量が安定した位置制御光ビームＬ１Ｃを用いて安定的なサーボ制御を行うことができる。
【０１３６】
（３）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、回折素子２２Ａ、圧電素子２２Ｂ及び圧電制御回路２２Ｃにより可干渉性制御部２２を構成し、光源２１との組み合わせにより光ビームＬ１の可干渉性を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば回折素子２２Ａに代えて所定のプリズムを用い、また圧電素子２２Ｂに代えてソレノイド等の電気信号を駆動力に変換する手段を用いる等、他の種々の手段により可干渉性制御部２２を構成するようにしても良く、要は光源２１のレーザダイオード２１Ａ（図５）に光ビームＬ１を戻すか否かを制御することにより当該光ビームＬ１の可干渉性を高めるか低減するかを制御し得るようになされていれば良い。
【０１３７】
また上述した実施の形態においては、光源２１及び可干渉性制御部２２により外部共振器型の半導体レーザを構成し、圧電素子２２Ｂに印加する電圧に応じて光ビームＬ１の可干渉性を制御するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の手段により光ビームＬ１の可干渉性を制御するようにしても良い。
【０１３８】
例えば図１１に示すように、レーザダイオード６１及び可干渉性制御部６２による注入同期型の半導体レーザを構成しても良い。このレーザダイオード６１は、例えば出射強度が比較的強いものの、図６（Ａ）に示したように可干渉性が低く、単体では良好なホログラムを形成することができない。一方、レーザダイオード６２Ａは、図６（Ｂ）に示したように、良好な可干渉性を有するものの、出射強度が小さく、やはり単体では良好なホログラムを形成することができない。
【０１３９】
しかしながら可干渉性制御部６２は、レーザダイオード６２Ａから出射される可干渉性の高い光ビームをレーザダイオード６１へ入射することにより、可干渉性が高く、且つ強度が大きい光ビームを出射することができる。
【０１４０】
この場合、回折素子２２Ａ（図５）と同様、ミラー６２Ｂを圧電素子（図示せず）等により位置を変化させ可干渉性を制御することにより、第１及び第２の実施の形態と同様、可干渉性を制御することができる。
【０１４１】
さらに上述した第１の実施の形態においては、記録媒体２８に対してホログラムの記録及び再生を行うホログラム記録再生装置２０に本発明を適用し、また第２の実施の形態においては、光ディスク１００に対してホログラムの記録及び再生を行う光ディスク装置３０に本発明を適用するようにした場合について述べたが、これに限らず、例えばホログラムの記録のみを行うホログラム記録装置や、光ディスク１００に対してホログラムの記録のみを行う光ディスク記録装置に本発明を適用するようにしても良い。
【０１４２】
さらに上述した第２の実施の形態においては、リレーレンズ４４及び５５により、目標マーク位置ＰＳの深さｄを変化させて多層記録を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば当該リレーレンズ４４及び５５に代えて、固定的なレンズ等を設けることにより、目標マーク位置ＰＳの深さｄを固定して単層記録を行うようにしても良い。
【０１４３】
さらに上述した第２の実施の形態においては、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、記録層１０１を両面から基板１０２及び１０３により挟み、当該記録層１０１と基板１０２との境界面に反射透過膜１０４を有する光ディスク１００にホログラムを記録するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば基板１０３が省略され、又は記録層１０１内に反射透過膜１０４が設けられる等、他の種々の構成でなる光ディスクにホログラムを記録するようにしても良い。
【０１４４】
本発明に好適な光ディスクとしては、目標マーク位置ＰＳを特定するためのトラック等が形成された反射透過膜１０４と、実際に記録マークＲＭとしてのホログラムを形成する記録層１０１とが分離されていれば良い。
【０１４５】
さらに上述した実施の形態においては、光源としての光源２１と、照射手段としての光ビーム照射部２３と、可干渉性制御手段としての可干渉性制御部２２とによってホログラム記録装置としてのホログラム記録再生装置２０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなる光源と、照射手段と、可干渉性制御手段とによってホログラム記録装置を構成するようにしても良い。
【０１４６】
さらに上述した実施の形態においては、光源としての光源２１と、分離部としての偏光ビームスプリッタ３３及び４２と、第１対物レンズとしての対物レンズ３６と、第２対物レンズとしての対物レンズ４６と、受光部及びレンズ位置制御部としてのサーボ信号検出部４０と、可干渉性制御部としての可干渉性制御部２２とによって光ディスク記録装置としての光ディスク装置３０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、分離部と、第１対物レンズと、第２対物レンズと、受光部と、レンズ位置制御部と、可干渉性制御部とによって光ディスク記録装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、映像や音楽、或いは各種データをホログラムにより光ディスクに記録する場合でも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】従来の定在波記録型光ディスク装置の構成を示す略線図（１）である。
【図２】ホログラムの形成の説明に供する略線図である。
【図３】従来の定在波記録型光ディスク装置の構成を示す略線図（２）である。
【図４】第１の実施の形態によるホログラム記録再生装置の構成を示す略線図である。
【図５】可干渉性制御部の構成を示す略線図である。
【図６】レーザ光の周波数制御を示す略線図である。
【図７】ホログラムの形成の様子を示す略線図である。
【図８】ホログラムの非形成の様子を示す略線図である。
【図９】光ディスクの構成を示す略線図である。
【図１０】第２の実施の形態による光ディスク装置の構成を示す略線図である。
【図１１】他の実施の形態による可干渉性制御部の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【０１４９】
２０……ホログラム記録再生装置、２１……光源、２１Ａ、６１……レーザダイオード、２２、６２……可干渉性制御部、２２Ａ……回折素子、２２Ｂ……圧電素子、２２Ｃ……電圧制御回路、２３……光ビーム照射部、２４、２５……ビームスプリッタ、２６、２７……ミラー、２８……記録媒体、２９……受光素子、３０……光ディスク装置、３３、３５、４２、４３……偏光ビームスプリッタ、３６……ビームスプリッタ、３８、４６……対物レンズ、４０……サーボ信号検出部、４４、５５……リレーレンズ、４９……再生信号検出部、１００……光ディスク、１０１……記録層、１０４……反射透過膜、Ｌ１……光ビーム、Ｌ１Ｃ……位置制御光ビーム、ＦＡ、ＦＢ、ＦＣ……焦点、ＰＳ……目標マーク位置、ＲＭ……記録マーク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録媒体内の所望記録位置に対し、上記光ビームを分離し互いに異なる方向からそれぞれ集光する照射手段と、
上記光源から出射された上記光ビームの可干渉性を制御して上記照射手段に供給することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御手段と
を具えることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
上記可干渉性制御手段は、
上記光源から出射される上記光ビームを所定範囲の周波数成分のみに制限することにより上記可干渉性を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
上記光源は、レーザ光源でなり、
上記可干渉性制御手段は、
上記光源から出射された上記光ビームを当該光源へ戻すよう回折させ又は当該光源以外の方向へ反射する反射回折素子と、
上記光源と上記反射回折素子との間における上記光ビームの光路を変化させる光路変化手段と、
上記光路を変化させることにより、上記光源と反射回折素子とで構成された共振器の共振器長を制御する共振器長制御手段と
を具えることを特徴とする請求項２に記載のホログラム記録装置
【請求項４】
上記光路変化手段は、圧電素子でなり、
上記光路制御手段は、上記圧電素子に対する印加電圧を制御することにより上記共振器長を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
上記光源は、レーザ光源でなり、
上記可干渉性制御手段は、
上記光源から出射された上記光ビームを回折させ又は当該光源以外の方向へ反射する反射回折素子と、
上記反射回折素子により回折した光を当該反射回折素子に戻すミラーと、
上記光源と上記ミラーとの間における上記光ビームの光路を変化させる光路変化手段と、
上記光路を変化させることにより、上記光源と上記ミラーとで構成された共振器の共振器長を制御する共振器長制御手段と
を具えることを特徴とする請求項２に記載のホログラム記録装置
【請求項６】
上記光源は、出力レベルが大きく可干渉性が低い第１光ビームを出力する高出力レーザ光源でなり、
上記可干渉性制御手段は、
上記第１光ビームと比較して可干渉性が高く出力レベルが小さい第２光ビームを所定の高可干渉性レーザ光源から出射し上記高出力レーザ光源へ入射させることにより、上記高出力レーザ光源から出力レベルが大きく可干渉性が高い上記光ビームを出射させる注入同期を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項７】
上記記録媒体内における位置を識別するため上記記録媒体内に設けられた位置識別部に対して上記光ビームの一部を照射し、その反射光を検出する検出手段と、
上記検出した結果に基づき、上記記録媒体に対する上記光ビームの一部の集光位置を上記所望箇所とするよう制御する集光位置制御手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項８】
照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録媒体内の所望記録位置に対し、所定の光源から出射される光ビームを分離し互いに異なる方向からそれぞれ集光する照射ステップと、
上記光源から出射され上記分離される前の上記光ビームの可干渉性を制御することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御ステップと
を具えることを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項９】
光ビームを出射する光源と、
上記光ビームを位置制御用の位置制御光ビーム並びに情報記録用の第１記録光ビーム及び第２記録光ビームを分離する分離部と、
略円盤状に形成されると共に、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録層と、上記記録層における位置を識別するため当該記録層と対応付けて設けられた位置識別層とを有する光ディスクの一面側から、上記位置制御光ビーム及び上記第１記録光ビームを互いに異なる箇所に集光する第１対物レンズと、
上記光ディスクの他面側から上記第２記録光ビームを上記第１光ビームの焦点位置に集光する第２対物レンズと、
上記位置制御光ビームが上記位置識別層により反射されてなる反射光ビームを受光する受光部と、
上記反射光ビームの受光結果を基に、上記位置制御光ビームの焦点を上記位置識別層における所望箇所に合わせるよう上記第１対物レンズ及び上記第２対物レンズの位置を制御し上記第１記録光ビーム及び上記第２記録光ビームを所望記録位置に合焦させるレンズ位置制御部と、
上記光源から出射された上記光ビームの可干渉性を制御することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御部と
を具えることを特徴とする光ディスク記録装置。
【請求項１０】
所定の光源から出射された光ビームを位置制御用の位置制御光ビーム並びに情報記録用の第１記録光ビーム及び第２記録光ビームを分離する分離ステップと、
略円盤状に形成されると共に、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録層と上記記録媒層における位置を識別するため当該記録部内に設けられた位置識別層とを有する光ディスクの一面側から、第１対物レンズにより上記位置制御光ビームを集光し、当該位置制御光ビームが上記位置識別層により反射されてなる反射光ビームの受光結果を基に当該位置制御光ビームの焦点を上記位置識別層における所望識別位置に合わせるよう当該第１対物レンズを位置制御すると共に、第２対物レンズにより上記第２光ビームの焦点を集光したときに、当該第１対物レンズにより上記第１光ビームが合焦される所望記録位置に上記第２光ビームの焦点を合わせるよう当該第２対物レンズの位置を制御するレンズ位置制御ステップと、
上記光源から出射された上記光ビームの可干渉性を制御することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御ステップと
を具えることを特徴とする光ディスク記録方法。
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録媒体内の所望記録位置に対し、上記光ビームを分離し互いに異なる方向からそれぞれ集光する照射手段と、
上記光源から出射された上記光ビームの可干渉性を制御して上記照射手段に供給することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御手段と
を具えることを特徴とするホログラム記録装置。
【請求項２】
上記可干渉性制御手段は、
上記光源から出射される上記光ビームを所定範囲の周波数成分のみに制限することにより上記可干渉性を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項３】
上記光源は、レーザ光源でなり、
上記可干渉性制御手段は、
上記光源から出射された上記光ビームを当該光源へ戻すよう回折させ又は当該光源以外の方向へ反射する反射回折素子と、
上記光源と上記反射回折素子との間における上記光ビームの光路を変化させる光路変化手段と、
上記光路を変化させることにより、上記光源と反射回折素子とで構成された共振器の共振器長を制御する共振器長制御手段と
を具えることを特徴とする請求項２に記載のホログラム記録装置
【請求項４】
上記光路変化手段は、圧電素子でなり、
上記光路制御手段は、上記圧電素子に対する印加電圧を制御することにより上記共振器長を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載のホログラム記録装置。
【請求項５】
上記光源は、レーザ光源でなり、
上記可干渉性制御手段は、
上記光源から出射された上記光ビームを回折させ又は当該光源以外の方向へ反射する反射回折素子と、
上記反射回折素子により回折した光を当該反射回折素子に戻すミラーと、
上記光源と上記ミラーとの間における上記光ビームの光路を変化させる光路変化手段と、
上記光路を変化させることにより、上記光源と上記ミラーとで構成された共振器の共振器長を制御する共振器長制御手段と
を具えることを特徴とする請求項２に記載のホログラム記録装置
【請求項６】
上記光源は、出力レベルが大きく可干渉性が低い第１光ビームを出力する高出力レーザ光源でなり、
上記可干渉性制御手段は、
上記第１光ビームと比較して可干渉性が高く出力レベルが小さい第２光ビームを所定の高可干渉性レーザ光源から出射し上記高出力レーザ光源へ入射させることにより、上記高出力レーザ光源から出力レベルが大きく可干渉性が高い上記光ビームを出射させる注入同期を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項７】
上記記録媒体内における位置を識別するため上記記録媒体内に設けられた位置識別部に対して上記光ビームの一部を照射し、その反射光を検出する検出手段と、
上記検出した結果に基づき、上記記録媒体に対する上記光ビームの一部の集光位置を上記所望箇所とするよう制御する集光位置制御手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載のホログラム記録装置。
【請求項８】
照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録媒体内の所望記録位置に対し、所定の光源から出射される光ビームを分離し互いに異なる方向からそれぞれ集光する照射ステップと、
上記光源から出射され上記分離される前の上記光ビームの可干渉性を制御することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御ステップと
を具えることを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項９】
光ビームを出射する光源と、
上記光ビームを位置制御用の位置制御光ビーム並びに情報記録用の第１記録光ビーム及び第２記録光ビームを分離する分離部と、
略円盤状に形成されると共に、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録層と、上記記録層における位置を識別するため当該記録層と対応付けて設けられた位置識別層とを有する光ディスクの一面側から、上記位置制御光ビーム及び上記第１記録光ビームを互いに異なる箇所に集光する第１対物レンズと、
上記光ディスクの他面側から上記第２記録光ビームを上記第１光ビームの焦点位置に集光する第２対物レンズと、
上記位置制御光ビームが上記位置識別層により反射されてなる反射光ビームを受光する受光部と、
上記反射光ビームの受光結果を基に、上記位置制御光ビームの焦点を上記位置識別層における所望箇所に合わせるよう上記第１対物レンズ及び上記第２対物レンズの位置を制御し上記第１記録光ビーム及び上記第２記録光ビームを所望記録位置に合焦させるレンズ位置制御部と、
上記光源から出射された上記光ビームの可干渉性を制御することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御部と
を具えることを特徴とする光ディスク記録装置。
【請求項１０】
所定の光源から出射された光ビームを位置制御用の位置制御光ビーム並びに情報記録用の第１記録光ビーム及び第２記録光ビームを分離する分離ステップと、
略円盤状に形成されると共に、照射される光の強度に応じて屈折率が変化する記録層と上記記録媒層における位置を識別するため当該記録部内に設けられた位置識別層とを有する光ディスクの一面側から、第１対物レンズにより上記位置制御光ビームを集光し、当該位置制御光ビームが上記位置識別層により反射されてなる反射光ビームの受光結果を基に当該位置制御光ビームの焦点を上記位置識別層における所望識別位置に合わせるよう当該第１対物レンズを位置制御すると共に、第２対物レンズにより上記第２光ビームの焦点を集光したときに、当該第１対物レンズにより上記第１光ビームが合焦される所望記録位置に上記第２光ビームの焦点を合わせるよう当該第２対物レンズの位置を制御するレンズ位置制御ステップと、
上記光源から出射された上記光ビームの可干渉性を制御することにより、上記所望記録位置にホログラムを形成するか否かを切り換える可干渉性制御ステップと
を具えることを特徴とする光ディスク記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１５８８１（Ｐ２００９−１５８８１Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７２９０５（Ｐ２００７−１７２９０５）
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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