光源ユニット、光検出ユニット、光学ヘッド、光ドライブ装置、情報処理装置、光走査装置及び画像形成装置
【課題】波長変動が発生しても、複数の光束を安定して出射する。
【解決手段】光源装置２３ａは、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有している。光源ＬＤ１からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ１のみで回折される。光源ＬＤ２からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ２のみで回折される。光源ＬＤ３からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ３のみで回折される。そして、波長変動が発生しても平面ホログラム素子の回折角変動と各体積ホログラム素子のブラッグ角変動とが相殺されるように設定する。
【解決手段】光源装置２３ａは、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有している。光源ＬＤ１からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ１のみで回折される。光源ＬＤ２からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ２のみで回折される。光源ＬＤ３からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ３のみで回折される。そして、波長変動が発生しても平面ホログラム素子の回折角変動と各体積ホログラム素子のブラッグ角変動とが相殺されるように設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニット、光検出ユニット、光学ヘッド、光ドライブ装置、情報処理装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、さらに詳しくは、複数の光を出力する光源ユニット、複数の光を個別に検出する光検出ユニット、光記録媒体に光を照射し、該光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッド、前記光ヘッドを備える光ドライブ装置、該光ドライブ装置を備える情報処理装置、前記光源ユニットを有する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための情報記録媒体（メディア）として、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【０００３】
光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録層にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録を行い、記録層からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。この光ディスク装置には、光ディスクにレーザ光を照射するとともに、光ディスクからの反射光（戻り光）を受光するために、光ピックアップ装置が設けられている。
【０００４】
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、数１０層程度の複数の記録層を重ね合わせた、いわゆる３次元多層方式の開発がなされている。この３次元多層方式では、記録材料として蛍光材料や２光子吸収材料を用い、透過率や層間クロストークを改善させた例が多数発表されているが、記録速度及び再生速度が遅いという不都合があった。
【０００５】
例えば、特許文献１には、波長多重型多層光記録媒体の異なった光記録層へ焦点を結ばせて記録を行なう多波長書込み型光学素子が開示されている。この多波長書込み型光学素子は、光波長に応じて波長分散をもつ材料により構成され、多波長光源からの複数の光波長の光を同時もしくは時間分割の形態で受光可能となし、その各波長光に対応する波長多重型多層光記録媒体の光記録層に、当該波長光の焦点をそれぞれ独立して結ばせるようになしている。
【０００６】
また、特許文献２には、複数の記録層を中間層を介して積層した多層記録媒体を用いる情報記録・再生装置が開示されている。この情報記録・再生装置は、同一平面上に配置され、同一波長の光ビームを出射する複数の光源と、これら光源より出射された光ビームを集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に配置され、光ビームがそれぞれに対応する記録層にフォーカスするように光路長を変換する光路長変換手段とを有している。
【０００７】
さらに、非特許文献１には、複数光源からの光束を、対物レンズと多重露光された体積ホログラムを用いて多層光記録媒体の異なった光記録層へ集光させるデバイスが開示されている。
【０００８】
特許文献３には、被走査面上の光ビーム位置を変えることのできる液晶素子と、光ビームの偏光面を回転する旋光手段としての１／２波長板を液晶素子の前方に配置した光走査装置が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−１１３９４７号公報
【特許文献２】特許第２９８８７３２号公報
【特許文献３】特開２００４-１８４５２７号公報
【非特許文献１】Ｌｅｅ，Ｓ．Ｃ．、Ｙ．Ｋａｗａｔａ 「Ｖｏｌｕｍｅ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅｓｐｈｅｒｉｃａｌ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｌｌｅｌ ｄａｔａ ａｃｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｅｍｏｒｙ」Ｆｒ−ＰＤ−１５ ＩＳＯＭ２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されている多波長書込み型光学素子では、互いの波長が大きく異なる複数の光スポットを用いて各光記録層に対する記録及び再生を行っているため、光記録層毎に波長に応じた記録材料を用いる必要があった。しかし、蛍光材料や２光子吸収材料は、反応する波長範囲が狭いため、この多波長書込み型光学素子を用いる場合には、光記録層の数を数１０層程度にすることは事実上不可能であった。また、記録層毎に記録材料を異なるものにすると、光記録媒体の製造コストが高くなり、実用的ではなかった。
【００１１】
特許文献２に開示されている情報記録・再生装置では、光源が同一平面上に配置されていると、光軸外の光源からの光束に対して、レンズ系で波面収差（コマ収差）が発生するため、記録層で回折限界の光スポットを得るのは困難であった。また、この情報記録・再生装置では、コリメートレンズからの光束がある角度を持って射出されるため、対物レンズに取り込まれる光量が光源毎に異なり、光利用効率が低下するという不都合があった。
【００１２】
非特許文献１に開示されているデバイスでは、体積ホログラムは、多重露光するほど回折効率が低下するので、スポット数を増やすと、得られる盤面パワーが低下するという不都合があった。また、このデバイスでは、複数の光源を光軸に垂直な面上に配置した構成にすると、コリメートレンズからの光束がある角度を持って射出されるため、対物レンズに取り込まれる光量や光量分布が光源毎に異なり、光利用効率の低下やスポット形状の非対称性が生じるという不都合があった。さらに、このデバイスでは、１個の体積ホログラムに多重露光するため、複数の発光点の位置が個々にばらついた場合、１個の体積ホログラムでは個別に調整することはできず、発光点のばらつきがそのまま集光点のばらつきになってしまうという不都合があった。
【００１３】
特許文献３に開示されている光走査装置では、偏光状態がＰ偏光とＳ偏光の２種類しかないためこれ以上合波数を増やすことは困難であった。
【００１４】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力することができる光源ユニットを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、波長変動が発生しても、複数の光を個別に精度良く検出することができる光検出ユニットを提供することにある。
【００１６】
また、本発明の第３の目的は、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することができる光学ヘッドを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の第４の目的は、光記録媒体の複数の記録位置に同時にアクセスすることができる光ドライブ装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の第５の目的は、光記録媒体に対して、高速で安定したアクセスを行うことができる情報処理装置を提供することにある。
【００１９】
また、本発明の第６の目的は、高速、高密度に光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。
【００２０】
また、本発明の第７の目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、第１の観点からすると、複数の光を出力する光源ユニットであって、複数の光源と；前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に配置され、前記複数の光をそれぞれ回折する平面ホログラム素子と；前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；を備える光源ユニットである。
【００２２】
これによれば、複数の光源から出射された複数の光の少なくともいずれかに波長変動が発生しても、平面ホログラム素子と対応する体積ホログラム素子とによって、波長変動の影響を小さくすることができる。従って、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力することが可能となる。
【００２３】
本発明は、第２の観点からすると、入射する複数の光を個別に検出する光検出ユニットであって、前記複数の光を回折する平面ホログラム素子と；前記複数の光に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する体積ホログラム素子からの光を受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニットである。
【００２４】
これによれば、入射する複数の光の少なくともいずれかに波長変動が発生しても、平面ホログラム素子と対応する体積ホログラム素子とによって、波長変動の影響を小さくすることができる。従って、波長変動が発生しても、複数の光を個別に精度良く検出することが可能となる。
【００２５】
本発明は、第３の観点からすると、光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；前記所定位置に配置され、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光検出器と；を備える第１の光学ヘッドである。
【００２６】
本発明は、第４の観点からすると、光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、複数の光源と；前記複数の光源からの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；前記所定位置に配置された本発明の光検出ユニットと；を備える第２の光学ヘッド装置である。
【００２７】
本発明は、第５の観点からすると、光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；前記所定位置に配置された本発明の光検出ユニットと；を備える第３の光学ヘッドである。
【００２８】
これら第１〜第３の光学ヘッドによれば、本発明の光源ユニット及び本発明の光検出ユニットの少なくとも一方を備えているため、結果として波長変動が発生しても、安定した性能を維持することが可能となる。
【００２９】
本発明は、第６の観点からすると、光記録媒体に対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ドライブ装置であって、本発明の光学ヘッドと；前記光学ヘッドの出力信号を用いて情報の再生を行う処理装置と；を備える光ドライブ装置である。
【００３０】
これによれば、本発明の光学ヘッドを備えているため、結果として光記録媒体の複数の記録位置に同時にアクセスすることが可能となる。
【００３１】
本発明は、第７の観点からすると、本発明の光ドライブ装置と；前記光ドライブ装置を制御する制御装置と；を備える情報処理装置である。
【００３２】
これによれば、本発明の光ドライブ装置を備えているため、結果として光記録媒体に対して、高速で安定したアクセスを行うことが可能となる。
【００３３】
本発明は、第８の観点からすると、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットからの光を偏向する偏向器と；前記偏光器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。
【００３４】
これによれば、本発明の光源ユニットを備えているため、結果として高速、高密度に光走査を行うことが可能となる。
【００３５】
本発明は、第９の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。
【００３６】
これによれば、少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として高品質の画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００３８】
この光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をシーク方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００３９】
ここでは、光ディスク１５は、一例として３層ディスクであり、レーザ光の入射側から順に、第１記録層（Ｌ１とする）、第２記録層（Ｌ２とする）、第３記録層（Ｌ３とする）を有しているものとする（図２参照）。
【００４０】
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５の３つの記録層に同時にレーザ光を照射するとともに、３つの記録層からの反射光を同時に受光することが可能な光ピックアップ装置である。
【００４１】
この光ピックアップ装置２３は、一例として図２に示されるように、光源装置２３ａ、偏光ビームスプリッタ５４、λ／４板５５、対物レンズ６０、光検出装置２３ｂ、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【００４２】
光源装置２３ａは、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、コリメートレンズ５２、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有している。
【００４３】
ここでは、一例として各光源は、いずれも波長λが６５０ｎｍのレーザ光を出射する半導体レーザである。なお、本明細書では、光源ＬＤ２から出射されるレーザ光の最大強度出射方向をＸ軸の＋方向とし、Ｘ軸方向に垂直な面内における互いに直交する２つの方向をＹ軸方向及びＺ軸方向として説明する。
【００４４】
光源ＬＤ１は光源ＬＤ２の＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤ３は光源ＬＤ２の−Ｚ側に配置されている。また、一例として各光源からはＰ偏光の光がそれぞれ出射されるものとする。
【００４５】
コリメートレンズ５２は、各光源の＋Ｘ側であって、その光軸上に光源ＬＤ２が位置するように配置されている。コリメートレンズ５２は、各光源から出射された光をそれぞれ略平行光とする。
【００４６】
ここでは、光源ＬＤ１はコリメートレンズ５２の光軸よりも＋Ｚ側に位置しているため、光源ＬＤ１からの光は、一例として図３（Ａ）に示されるように、コリメートレンズ５２を透過すると、コリメートレンズ５２の光軸方向に対して若干傾斜した略平行光となる。
【００４７】
また、光源ＬＤ２はコリメートレンズ５２の光軸上に位置しているため、光源ＬＤ２からの光は、一例として図３（Ｂ）に示されるように、コリメートレンズ５２を透過すると、コリメートレンズ５２の光軸に略平行な光となる。
【００４８】
そして、光源ＬＤ３はコリメートレンズ５２の光軸の−Ｚ側に位置しているため、光源ＬＤ３からの光は、一例として図３（Ｃ）に示されるように、コリメートレンズ５２を透過すると、コリメートレンズ５２の光軸方向に対してＬＤ１と反対方向に若干傾斜した略平行光となる。
【００４９】
例えば、Ｚ軸方向に関する各光源の間隔をそれぞれ１００μｍ、コリメートレンズ５２の焦点距離を１９ｍｍとすると、コリメートレンズ５２を透過した光源ＬＤ１からの光は、コリメートレンズ５２の光軸方向に対して＋０．３０°傾斜し、コリメートレンズ５２を透過した光源ＬＤ３からの光は、コリメートレンズ５２の光軸方向に対して−０．３０°傾斜することになる。なお、本明細書では、時計回りを「＋」、反時計回りを「−」としている。
【００５０】
すなわち、光軸方向に平行な略平行光と、光軸方向に対して＋０．３０°傾斜した略平行光と、光軸方向に対して−０．３０°傾斜した略平行光とがコリメートレンズ５２から出射される。
【００５１】
平面ホログラム素子ＰＨ１は、コリメートレンズ５２の＋Ｘ側に配置され、コリメートレンズ５２からの３つの略平行光をいずれも回折する。なお、以下では、便宜上、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された光源ＬＤ１からの光を「第１光源光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された光源ＬＤ２からの光を「第２光源光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された光源ＬＤ３からの光を「第３光源光」ともいう。
【００５２】
体積ホログラム素子ＶＨ１は、平面ホログラム素子ＰＨ１の＋Ｘ側に配置され、図４に示されるように、第１光源光Ｂ１を回折する。なお、第２光源光及び第３光源光は、体積ホログラム素子ＶＨ１では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨ１を透過する。
【００５３】
体積ホログラム素子ＶＨ２は、体積ホログラム素子ＶＨ１の＋Ｘ側に配置され、図５に示されるように、第２光源光Ｂ２を回折する。なお、第３光源光及び体積ホログラム素子ＶＨ１で回折された第１光源光は、体積ホログラム素子ＶＨ２では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨ２を透過する。
【００５４】
体積ホログラム素子ＶＨ３は、体積ホログラム素子ＶＨ２の＋Ｘ側に配置され、図６に示されるように、第３光源光Ｂ３を回折する。なお、体積ホログラム素子ＶＨ１で回折された第１光源光及び体積ホログラム素子ＶＨ２で回折された第２光源光は、体積ホログラム素子ＶＨ３では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨ３を透過する。
【００５５】
偏光ビームスプリッタ５４は、各体積ホログラム素子で回折され光ディスク１５に向かう光、及び光ディスク１５からの戻り光の共通光路上に配置されている。ここでは、偏光ビームスプリッタ５４は、Ｐ偏光の光である各体積ホログラム素子で回折された光をそのまま透過させ、Ｓ偏光の光である光ディスク１５からの戻り光を分岐する。なお、以下では、便宜上、各体積ホログラム素子で回折された光の進行方向を＋Ｔ方向とし、戻り光の分岐方向を＋Ｓ方向とする（図２参照）。
【００５６】
λ／４板５５は、偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｔ側に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する。
【００５７】
対物レンズ６０は、λ／４板５５の＋Ｔ側に配置され、λ／４板５５を介した光を集光する。
【００５８】
ここでは、対物レンズ６０のフォーカス制御が適切に行われたときに、光源ＬＤ１からの光が第１記録層Ｌ１に集光され、光源ＬＤ２からの光が第２記録層Ｌ２に集光され、光源ＬＤ３からの光が第３記録層Ｌ３に集光される（図７参照）。すなわち、３個の光源を同時に発光させると、光ディスク１５の３つの記録層に同時に光スポットを形成することができる。ここでは、各光スポットは、対物レンズ６０の光軸上に形成される。
【００５９】
光検出装置２３ｂは、集光レンズ５８、２個のハーフプリズム（７６ａ、７６ｂ）、３個のピンホール板（７５ａ、７５ｂ、７５ｃ）、及び３個の受光器（ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３）を有している。
【００６０】
集光レンズ５８は、偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｓ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で分岐された戻り光を集光する。ここでは、戻り光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分は、やや収束しながら集光レンズ５８に入射し、戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分は、平行に集光レンズ５８に入射し、戻り光に含まれる第３記録層Ｌ３からの戻り光成分は、やや発散しながら集光レンズ５８に入射する。
【００６１】
ハーフプリズム７６ａは、集光レンズ５８の＋Ｓ側に配置され、集光レンズ５８を介した光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分を−Ｔ方向に反射し、残りを透過させる（図８参照）。
【００６２】
ハーフプリズム７６ｂは、ハーフプリズム７６ａの＋Ｓ側に配置され、ハーフプリズム７６ａを透過した光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分を−Ｔ方向に反射し、残りを透過させる（図８参照）。
【００６３】
ピンホール板７５ａは、ハーフプリズム７６ａの−Ｔ側に配置され、ハーフプリズム７６ａで反射された光のビーム径を制限する。このピンホール板７５ａを通過した光は、受光器ＰＤ３で受光される（図８参照）。従って、受光器ＰＤ３で受光される光は、主として第１記録層Ｌ１からの戻り光である。
【００６４】
ピンホール板７５ｂは、ハーフプリズム７６ｂの−Ｔ側に配置され、ハーフプリズム７６ｂで反射された光のビーム径を制限する。このピンホール板７５ｂを通過した光は、受光器ＰＤ２で受光される（図８参照）。従って、受光器ＰＤ２で受光される光は、主として第２記録層Ｌ２からの戻り光である。
【００６５】
ピンホール板７５ｃは、ハーフプリズム７６ｂの＋Ｓ側に配置され、ハーフプリズム７６ｂを透過した光のビーム径を制限する。このピンホール板７５ｃを通過した光は、受光器ＰＤ１で受光される（図８参照）。従って、受光器ＰＤ１で受光される光は、主として第３記録層Ｌ３からの戻り光である。
【００６６】
なお、各ピンホール板は、層間クロストークを除去するために設けられている。
【００６７】
前記駆動系は、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及びトラッキング方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのトラッキングアクチュエータを有している。
【００６８】
上記のように構成される光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【００６９】
光源ＬＤ１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、コリメートレンズ５２で略平行光とされた後、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折され、さらに体積ホログラム素子ＶＨ１で回折され、体積ホログラム素子ＶＨ２及び体積ホログラム素子ＶＨ３をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７０】
光源ＬＤ２から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、コリメートレンズ５２で略平行光とされた後、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折され、体積ホログラム素子ＶＨ１をそのまま透過後、体積ホログラム素子ＶＨ２でさらに回折され、体積ホログラム素子ＶＨ３をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７１】
光源ＬＤ３から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、コリメートレンズ５２で略平行光とされた後、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折され、体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ２をそのまま透過後、体積ホログラム素子ＶＨ３でさらに回折され、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７２】
偏光ビームスプリッタ５４に入射した光の大部分は、偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、λ／４板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の各記録層に集光される。
【００７３】
光ディスク１５の各記録層からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０を介してλ／４板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７４】
偏光ビームスプリッタ５４で＋Ｓ方向に分岐された戻り光は、集光レンズ５８を介してハーフプリズム７６ａに入射する。戻り光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分は、ハーフプリズム７６ａで反射され、ピンホール板７５ａを介して受光器ＰＤ３で受光される。
【００７５】
ハーフプリズム７６ａを透過した戻り光は、ハーフプリズム７６ｂに入射する。この戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分は、ハーフプリズム７６ｂで反射され、ピンホール板７５ｂを介して受光器ＰＤ２で受光される。
【００７６】
ハーフプリズム７６ｂを透過した戻り光は、ピンホール板７５ｃを介して受光器ＰＤ１で受光される。
【００７７】
各受光器は、それぞれ通常の光ディスク装置と同様に、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を出力する複数の受光素子（又は複数の受光領域）を含んで構成されている。各受光素子（又は各受光領域）はそれぞれ光電変換により受光量に応じた信号を生成し、再生信号処理回路２８に出力する。
【００７８】
図１に戻り、再生信号処理回路２８は、光ピックアップ装置２３の各受光器の出力信号（複数の光電変換信号）に基づいて、サーボ信号（フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など）、アドレス情報、同期情報、及びＲＦ信号などを取得する。
【００７９】
ここで得られたサーボ信号は制御回路２６に出力され、アドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５や駆動制御回路２６などに出力される。さらに、再生信号処理回路２８は、ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に格納する。また、再生データに含まれるアドレス情報はＣＰＵ４０に出力される。
【００８０】
駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのサーボ信号に基づいて、光ピックアップ装置２３の駆動系の駆動信号を生成し、光ピックアップ装置２３に出力する。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００８１】
バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００８２】
エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を記録層毎に生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。
【００８３】
レーザ制御回路２４は、光ピックアップ装置２３の各光源の発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び各光源の発光特性などに基づいて、各光源の駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。
【００８４】
インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００８５】
フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及び各光源の発光特性などが格納されている。
【００８６】
ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００８７】
《記録処理》
次に、上位装置９０からユーザデータの記録要求があったときの、光ディスク装置２０における処理（記録処理）について図９を用いて説明する。図９のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００８８】
上位装置９０から記録要求コマンドを受信すると、図９のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、記録処理がスタートする。
【００８９】
最初のステップＳ４０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から記録要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８などに通知する。また、記録要求コマンドに基づいて記録対象の記録層を特定し、該特定結果を再生信号処理回路２８、エンコーダ２５、及びレーザ制御回路２４などに通知する。なお、ここでは、第１記録層Ｌ１と第２記録層Ｌ２と第３記録層Ｌ３とにユーザデータが記録されるものとする。
【００９０】
次のステップＳ４０３では、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている上位装置９０からのユーザデータ（記録用データ）を、第１記録層Ｌ１に記録するユーザデータ、第２記録層Ｌ２に記録するユーザデータ、及び第３記録層Ｌ３に記録するユーザデータに分割する。
【００９１】
次のステップＳ４０５では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００９２】
次のステップＳ４０７では、記録を許可する。これにより、エンコーダ２５、レーザ制御回路２４及び光ピックアップ装置２３を介して、光ディスク１５の各記録層にユーザデータがそれぞれ記録される。
【００９３】
次のステップＳ４０９では、記録が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。記録が完了していれば、ここでの判断は肯定され、記録終了を上位装置９０に通知した後、記録処理を終了する。ここでは、各記録層への記録がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で記録処理を終了することができる。
【００９４】
《再生処理》
次に、上位装置９０から再生要求があったときの、光ディスク装置２０における処理（再生処理）について図１０を用いて説明する。図１０のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００９５】
上位装置９０から再生要求コマンドを受信すると、図１０のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、再生処理がスタートする。
【００９６】
最初のステップＳ５０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から再生要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８などに通知する。また、再生要求コマンドに基づいて再生対象の記録層を特定し、該特定結果を再生信号処理回路２８及びレーザ制御回路２４などに通知する。なお、ここでは、第１記録層Ｌ１と第２記録層Ｌ２と第３記録層Ｌ３とから再生するものとする。
【００９７】
次のステップＳ５０３では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００９８】
次のステップＳ５０５では、再生を許可する。これにより、光ピックアップ装置２３及び再生信号処理回路２８を介して、光ディスク１５の各記録層に記録されているデータがそれぞれ再生される。
【００９９】
次のステップＳ５０７では、再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。再生が完了していれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ５０９に移行する。
【０１００】
このステップＳ５０９では、第１記録層Ｌ１からの再生データと第２記録層Ｌ２からの再生データと第３記録層Ｌ３からの再生データとを連結し、上位装置９０に転送する。そして、再生処理を終了する。ここでは、各記録層からの再生がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で再生処理を終了することができる。
【０１０１】
《角度選択性》
ところで、平面ホログラム素子ＰＨ１からの複数の略平行光が、それぞれ対応する体積ホログラム素子だけで回折されるのは、各体積ホログラム素子がそれぞれ角度選択性を有するためである。この角度選択性とは、特定の入射角で入射した光だけを回折し、それ以外の入射角で入射した光は回折せずにそのまま透過させる特性をいう。この角度選択性について以下に説明を行う。
【０１０２】
例えば、小山次郎、西原浩著の「光波電子工学」（コロナ社）１１７頁〜１３２頁によると、体積ホログラム素子とは、次の（１）式で算出されるパラメータＱの値（Ｑ値）が１０を超えるホログラム素子とされている。ここで、λ０は入射光の波長（空気中：ここでは６５０ｎｍ）、Ｔはホログラム素子の厚さ、ｎ０はホログラム素子基板の屈折率、Λは溝のピッチ（ホログラムピッチ）である。
【０１０３】
Ｑ＝２πλ０Ｔ／（ｎ０Λ２） ……（１）
【０１０４】
Ｑ＝０．１、Ｑ＝１、Ｑ＝２及びＱ＝１０の各ホログラム素子での、光の入射角と１次回折効率Ｐ（％）との関係が一例として図１１に示されている。なお、図１１におけるαは、−ｓｉｎ（入射角）／２ｓｉｎ（ブラッグ角）である。
【０１０５】
体積ホログラム素子では、図１１からわかるように、光の入射角がブラッグ角と一致したとき（α＝１／２のとき）に、高い回折効率が得られ、それ以外の入射角のときは回折効率がほとんど０％になる。
【０１０６】
一方、Ｑ値が１以下のホログラム素子は、一般に平面ホログラム素子と呼ばれている。平面ホログラム素子では、図１１からわかるように、入射角によらず常にほぼ一定の回折効率が得られる。平面ホログラム素子ＰＨ１は、このような特性を示すホログラム素子である。
【０１０７】
そこで、前述した、Ｚ軸方向に関する各光源の間隔がそれぞれ１００μｍ、コリメートレンズ５２の焦点距離が１９ｍｍの場合に、光源ＬＤ２からの光が平面ホログラム素子ＰＨ１に垂直（入射角＝０°）に入射し、回折されて出射角θｍで出射するときには、光源ＬＤ１からの光はθｍ＋０．３０°、光源ＬＤ３からの光は、θｍ−０．３０°の角度で平面ホログラム素子ＰＨ１から出射される。この場合には、平面ホログラム素子ＰＨ１からの３つの光束は、各体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）への入射角が、互いに約０．３０°異なることとなるため、各体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）は、いずれも約０．３°の角度選択性を持てば良い。
【０１０８】
ところで、体積ホログラムは角度選択性と同時に波長選択性も有している。そのため高速記録、高速再生のために光源の数を増やし、角度選択性が顕著な体積ホログラムを用いると、同時に波長選択性も顕著になる。
【０１０９】
例えば、図１２に示されるように、ホログラムピッチΛが１．０μｍ、厚さＴが６４５μｍの体積ホログラムに波長λ０が６５０ｎｍの光を入射すると、入射角θが１８．９７°（＝ブラッグ角）のときに回折効率Ｐは最大で約９５％になる。このときの角度選択性は０．２３°であり、光の入射角がブラッグ角から「０．２３°／２」異なれば回折効率はほぼ０％になる。なお、図１２における符号Ｂ０は０次光を示し、符号Ｂ１は１次光を示している。
【０１１０】
この体積ホログラムに対して、入射角が１８．９７°のときに、図１３に示されるように、入射光の波長λを６４０ｎｍから６６０ｎｍまで変化させると、６５０ｎｍの光に対しては９５％の高い回折効率Ｐが得られるが、波長が６５０ｎｍから±４ｎｍ程度ずれると回折効率Ｐはほぼ０％に低下する。なお、図１３における符号Ｂ０は０次光を示し、符号Ｂ１は１次光を示している。
【０１１１】
通常、光ピックアップ装置で用いられる半導体レーザから出射されるレーザ光は±１０ｎｍ程度の波長幅があるため、波長選択性が顕著な体積ホログラムを用いると、特定の波長の場合にしか高い回折効率が得られない。そこで、温度変動等に起因して光源から出射される光に波長変動が発生すると、急激に回折効率が低下してしまう。
【０１１２】
本第１の実施形態では、以下のようにしてこの問題を解決している。
【０１１３】
平面ホログラム素子ＰＨ１への光の入射角をθｉ、平面ホログラム素子ＰＨ１からの光の出射角をθｍ、光源波長をλ、平面ホログラム素子ＰＨ１のホログラムピッチをΛｐとすると、次の（２）式の関係が成り立つ。
【０１１４】
ｓｉｎθｉ＋ｓｉｎθｍ＝λ／Λｐ ……（２）
【０１１５】
（Ａ）先ず、光源ＬＤ２からの光について説明する。
【０１１６】
光源ＬＤ２からの光は平面ホログラム素子ＰＨ１へは垂直に入射しており、入射角θｉは０°である。従って、上記（２）式は、次の（３）式となる。
【０１１７】
ｓｉｎθｍ＝λ／Λｐ ……（３）
【０１１８】
第２光源光が体積ホログラムＶＨ２に入射角θｍで入射し、体積ホログラムＶＨ２で回折された第２光源光が出射角θｎで体積ホログラムＶＨ２から出射するとすれば、次の（４）式が成り立つ。ここで、Λ２は体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチである。
【０１１９】
ｓｉｎθｍ＋ｓｉｎθｎ＝λ／Λ２ ……（４）
【０１２０】
そして、θｍ＝θｎ＝ブラッグ角（θＢとする）のときにブラッグ条件が満足され、第２光源光は最も高い回折効率で回折される。そこで、上記（４）式に、θｍ＝θｎ＝θＢの関係を適用すると、ブラッグ角θＢは、次の（５）式で表される。
【０１２１】
ｓｉｎθＢ＝λ／（２×Λ２） ……（５）
【０１２２】
また、ブラッグ条件が満足されるときには、θｍ＝θＢなので、上記（５）式から次の（６）式も成立する。
【０１２３】
ｓｉｎθｍ＝λ／（２×Λ２） ……（６）
【０１２４】
そして、上記（６）式を上記（３）式に代入すると、次の（７）式が得られる。
【０１２５】
０＝λ／Λｐ−ｓｉｎθｍ
＝λ／Λｐ−λ／（２×Λ２）
＝λ（１／Λｐ−１／（２×Λ２）） ……（７）
【０１２６】
従って、平面ホログラム素子ＰＨ１への入射角が０°であり、かつΛｐ＝（２×Λ２）であれば、波長λに関わらず、ブラッグ条件が満足される。
【０１２７】
本第１の実施形態では、平面ホログラム素子ＰＨ１への光源ＬＤ２からの光の入射角を０°とし、平面ホログラム素子ＰＨ１のホログラムピッチΛｐを体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチΛ２の２倍としている。これにより、第２光源光は常に体積ホログラム素子ＶＨ２にブラッグ角で入射することになる。従って、光源ＬＤ２からの光に波長変動があっても、体積ホログラムＶＨ２では、常に高い回折効率で第２光源光を回折することができる。
【０１２８】
（Ｂ）次に光源ＬＤ１からの光について説明する。
【０１２９】
第１光源光が体積ホログラムＶＨ１に入射角θｍで入射し、体積ホログラムＶＨ１で回折された第１光源光が出射角θｎで体積ホログラムＶＨ１から出射するとすれば、次の（８）式が成り立つ。ここで、Λ１は体積ホログラム素子ＶＨ１のホログラムピッチである。
【０１３０】
ｓｉｎθｍ＋ｓｉｎθｎ＝λ／Λ１ ……（８）
【０１３１】
そして、θｍ＝θｎ＝θＢのときにブラッグ条件が満足され、第１光源光は最も高い回折効率で回折される。そこで、上記（８）式から次の（９）式が成立する。
【０１３２】
ｓｉｎθｍ＝λ／（２×Λ１） ……（９）
【０１３３】
そして、上記（９）式を上記（２）式に代入すると、次の（１０）式が得られる。
【０１３４】
ｓｉｎθｉ＝λ／Λｐ−ｓｉｎθｍ
＝λ／Λｐ−λ／（２×Λ１）
＝λ（１／Λｐ−１／（２×Λ１）） ……（１０）
【０１３５】
そこで、次の（１１）式を満たすようなΛ１に設定すれば、平面ホログラム素子ＰＨ１からの出射角と体積ホログラム素子ＶＨ１のブラッグ角とが一致して高い回折効率を得ることができる。
【０１３６】
（１／Λｐ−１／（２×Λ１））＝ｓｉｎθｉ／λ ……（１１）
【０１３７】
しかしながら、波長λが変化すると、それに応じてΛ１も変化させないと上記（１１）式は成り立たなくなる。
【０１３８】
図１４に、平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段に配置され、平面ホログラム素子への入射角が０°のとき（Ｃａｓｅ１）、平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段に配置され、平面ホログラム素子への入射角が０．３°のとき（Ｃａｓｅ２）、平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段になく、体積ホログラム素子への入射角が０°のとき（Ｃａｓｅ３）、及び平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段になく、体積ホログラム素子への入射角が０．３°のとき（Ｃａｓｅ４）の、体積ホログラム素子における入射角とブラッグ角とのずれｄθと波長λとの関係が示されている。
【０１３９】
Ｃａｓｅ１では、波長λが設計波長の６５０ｎｍから６４０ｎｍもしくは６６０ｎｍに変化しても、体積ホログラム素子への入射角は、ブラッグ角と常に一致している。また、Ｃａｓｅ２では、波長λが設計波長の６５０ｎｍから６４０ｎｍもしくは６６０ｎｍに変化すると、体積ホログラム素子への入射角は、ブラック角から±０．００５°ずれる。
【０１４０】
一方、Ｃａｓｅ３及びＣａｓｅ４では、波長λが設計波長の６５０ｎｍから６４０ｎｍもしくは６６０ｎｍに変化すると、体積ホログラム素子への入射角は、ブラック角から±０．０５°ずれる。
【０１４１】
図１２を参照すると、体積ホログラム素子への入射角θがブラック角（１８．９７°）から±０．００５°ずれても、回折効率Ｐは９０％以上を維持しているが、体積ホログラム素子への入射角θがブラック角（１８．９７°）から±０．０５°ずれると、回折効率Ｐは約５０％になる。
【０１４２】
本第１の実施形態では、体積ホログラム素子ＶＨ１は、θｉ＝０．３°、λ＝６５０ｎｍのときに、上記（１１）式が満たされるようなΛ１に設定されている。これにより、第１光源光は常に体積ホログラム素子ＶＨ１に略ブラッグ角で入射することになる。従って、光源ＬＤ１からの光に波長変動があっても、体積ホログラムＶＨ１では、常に高い回折効率で第１光源光を回折することができる。
【０１４３】
（Ｃ）次に光源ＬＤ３からの光について説明する。
【０１４４】
第３光源光が体積ホログラムＶＨ３に入射角θｍで入射し、体積ホログラムＶＨ３で回折された第３光源光が出射角θｎで体積ホログラムＶＨ３から出射するとすれば、次の（１２）式が成り立つ。ここで、Λ３は体積ホログラム素子ＶＨ３のホログラムピッチである。
【０１４５】
ｓｉｎθｍ＋ｓｉｎθｎ＝λ／Λ３ ……（１２）
【０１４６】
そして、θｍ＝θｎ＝θＢのときにブラッグ条件が満足され、第３光源光は最も高い回折効率で回折される。そこで、上記（１２）式から次の（１３）式が成立する。
【０１４７】
ｓｉｎθｍ＝λ／（２×Λ３） ……（１３）
【０１４８】
そして、上記（１３）式を上記（２）式に代入すると、次の（１４）式が得られる。
【０１４９】
ｓｉｎθｉ＝λ／Λｐ−ｓｉｎθｍ
＝λ／Λｐ−λ／（２×Λ３）
＝λ（１／Λｐ−１／（２×Λ３）） ……（１４）
【０１５０】
本第１の実施形態では、体積ホログラム素子ＶＨ３は、θｉ＝−０．３°、λ＝６５０ｎｍのときに、上記（１４）式が満たされるようなΛ３に設定されている。これにより、上記「光源ＬＤ１からの光」の場合と同様に、第３光源光は常に体積ホログラム素子ＶＨ３に略ブラッグ角で入射することになる。従って、光源ＬＤ３からの光に波長変動があっても、体積ホログラムＶＨ３では、常に高い回折効率で第３光源光を回折することができる。
【０１５１】
このように、複数の体積ホログラム素子の前段に平面ホログラム素子を配置することにより、波長変動が発生しても平面ホログラム素子の回折角変動と体積ホログラム素子のブラッグ角変動とが相殺され、各体積ホログラム素子では常に高い回折効率を保つことができる。
【０１５２】
各体積ホログラム素子の材料としては、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかを使用することができる。
【０１５３】
フォトポリマーは有機高分子記録材料であって、ＷＯＲＭ（Ｗｒｉｔｅ Ｏｎｃｅ Ｒｅａｄ Ｍａｎｙ）型ホログラムメモリに多く使われている。フォトポリマーは、最近の数年間で大幅にその性能が改善され、現在、メーカでは、数１００μｍの厚さで光学特性に優れ、記録に伴う収縮を低減する材料の開発に成功している。例えば、２−ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ−ｍａｔｅｒｉａｌｓから構成される低収縮性フォトポリマーや、カチオンリング重合機構を利用して重合される低収縮性フォトポリマーなどが知られている。その結果、高い光感度と高い体積記録密度とが両立可能となった。このようなフォトポリマーを各体積ホログラム素子に使うことにより、高効率で高精度の光束合成手段が実現できる。
【０１５４】
また、サーモプラスチックもＷＯＲＭ型ホログラムメモリに多く使われている。特に色素がドープされたサーモプラスチックは、種々の波長の光で記録再生が可能である。また、メーカは、数ミリ厚の成形が可能で、光学特性に優れ、記録に伴う収縮を低減するサーモプラスチックの開発に成功している。その結果、高い光感度と高い体積記録密度とが両立可能となった。また数ミリ厚の成形ができるため、ホログラムのピッチを小さくしなくても体積性（Ｑ値）の大きいホログラムを実現でき、微細加工を必要とせず、加工性が容易になると言うメリットがある。このようなサーモプラスチックは、材料自身を基板とすることができるので、高効率、高精度の光束合成手段が実現できる。
【０１５５】
さらに、最近ナノガラスを用いた光機能素子が提案されている。ナノガラスとは、ナノメートル単位で構造を制御したガラスのことで、例えばガラス中に半導体ナノ粒子を安定かつ均一に分散させることでガラス中にホログラムを形成することもできる。このガラスに光を照射すると、光の当たったところが屈折率が変わるため体積ホログラムを作ることができる。ガラスを材料としているため、従来のガラス加工技術をそのまま使うことができ、波面精度、光透過性、熱特性等に優れた光学素子を作ることができる。また厚さも数ミリ厚の成形ができるため、ホログラムのピッチを小さくしなくても体積性（Ｑ値）の大きいホログラムを実現でき、微細加工を必要とせず、加工が容易になると言うメリットがある。
【０１５６】
ところで、対物レンズ６０に対する第１記録層Ｌ１の位置、第２記録層Ｌ２の位置及び第３記録層Ｌ３の位置は、互いに異なっている。すなわち、記録層毎にいわゆる基板厚が異なっている。ここでは、一例として、第２記録層Ｌ２に集光する光に収差が生じないように設計されているため、第１記録層Ｌ１に集光する光には、対物レンズ６０に対する第１記録層Ｌ１の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差が生じる。同様に、第３記録層Ｌ３に集光する光には、対物レンズ６０に対する第３記録層Ｌ３の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差が生じる。
【０１５７】
そこで、体積ホログラム素子ＶＨ１は、対物レンズ６０に対する第１記録層Ｌ１の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差を補正するための球面収差を第１光源光に与えるように設定されている。また、体積ホログラム素子ＶＨ３は、対物レンズ６０に対する第３記録層Ｌ３の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差を補正するための球面収差を第３光源光に与えるように設定されている。すなわち、体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ３は、基板厚の違いに起因する収差が補償されるように、対応する光の発散度を変更する。なお、本明細書では、「発散度」は、光が発散するときの発散の程度だけでなく、光が収束するときの収束の程度も含むものとする。
【０１５８】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０では、再生信号処理回路２８と、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、処理装置が実現されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現された処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって実現することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって実現することとしても良い。
【０１５９】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有する光源装置２３ａを備えている。そして、光源ＬＤ１からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ１のみで回折される。また、光源ＬＤ２からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ２のみで回折される。さらに、光源ＬＤ３からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ３のみで回折される。この場合に、波長変動が発生しても平面ホログラム素子の回折角変動と各体積ホログラム素子のブラッグ角変動とが相殺され、各体積ホログラム素子では常に高い回折効率を保つことができる。これにより、光源装置２３ａからは、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力することが可能となる。従って、光ピックアップ装置２３は、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することが可能となる。
【０１６０】
また、波長変動が発生しても各体積ホログラム素子では常に高い回折効率を保つことができるため、光源に安価な半導体レーザを用いても、光源の温度を制御するための温度制御装置を設ける必要がなく、光源装置２３ａの小型化及び低コスト化を図ることができる。その結果、光ピックアップ装置２３の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【０１６１】
また、体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ３は、記録層の基板厚の違いに起因する収差が補償されるように、対応する光の発散度を変更しているため、いずれの記録層においても良好な光スポットを形成することができる。
【０１６２】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することができる光ピックアップ装置２３を備えているため、結果として、光ディスクの複数の記録層に同時にアクセスすることが可能となる。
【０１６３】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、第１記録層Ｌ１への記録と第２記録層Ｌ２への記録と第３記録層Ｌ３への記録とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクへの記録処理を迅速に行うことが可能となる。
【０１６４】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、第１記録層Ｌ１からの再生と第２記録層Ｌ２からの再生と第３記録層Ｌ３からの再生とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクからの再生処理を迅速に行うことが可能となる。
【０１６５】
なお、上記第１の実施形態において、記録と再生をほぼ同時に行うことも可能である。例えば、第１記録層Ｌ１への情報の記録を行いつつ、第２記録層Ｌ２から情報の再生を行うことができる。
【０１６６】
また、上記第１の実施形態において、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、コリメートレンズ５２、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を同一の筐体内に収容しユニット化しても良い。これにより、光源装置２３ａの小型化を更に図ることができる。ところで、半導体レーザ以外の固体レーザ（ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ等）や気体レーザ（Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ２レーザ等）では波長変動が無い反面、小型化が困難である。
【０１６７】
また、上記第１の実施形態において、平面ホログラム素子を追加したことによる光量ロスを最小限に抑えるために、平面ホログラム素子ＰＨ１における格子は、一例として図１５に示されるように、断面がブレーズ形状の格子であることが望ましい。ブレーズ形状の格子は＋１次光だけを生じるように設計できるため、入射した光を高い回折効率で各体積ホログラム素子へと導くことができる。
【０１６８】
但し、ブレーズ形状の格子は常に高い回折効率が得られるわけではなく、「回折光学素子入門」（オプトロニクス社）６７頁（図３）によると、Λ／λ（Λ：格子ピッチ、λ：波長）が７以上のときには高い回折効率が得られるが、Λ／λが４以下のときには高い回折効率が得られにくくなる。ここでは、λ＝６５０ｎｍであるため、Λが４．５５μｍ以上の場合に高い回折効率が得られることになる。なお、上記第１の実施形態では、平面ホログラム素子ＰＨ１のホログラムピッチは体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチの２倍であるので、この場合には、体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチは２．２７５μｍ以上となる。
【０１６９】
なお、上記第１の実施形態では、体積ホログラム素子ＶＨ２が体積ホログラム素子ＶＨ１の＋Ｘ側に配置され、体積ホログラム素子ＶＨ３が体積ホログラム素子ＶＨ２の＋Ｘ側に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１７０】
また、各体積ホログラム素子を、それぞれの出射光の発散度及び出射光の出射角が互いに異なるように設定し、一例として図１６に示されるように、光ディスク１５の回転中心からの距離が互いに異なる位置に各光スポットを形成することができる。この場合には、各記録層からの複数の戻り光成分は、上記第１の実施形態よりも大きな角度の違いを持って光検出装置２３ｂに戻ってくる。従って、各戻り光成分の分離が容易になり、かつ層間クロストークが更に少なくなる。
【０１７１】
そして、例えば、第１記録層Ｌ１に形成される光スポット及び第３記録層Ｌ３に形成される光スポットが、対物レンズ６０の光軸からずれている場合には、この光軸からのずれに起因するコマ収差を体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ３にて補正するようにしても良い。
【０１７２】
また、各体積ホログラム素子を、それぞれの出射光の出射角が互いに異なるように設定し、光ディスクの同一の記録層に３つの光スポットを形成することができる（図１７参照）。この場合であっても、３つのスポットで同時に記録及び再生ができるため、高速記録、高速再生が可能になる。
【０１７３】
《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態を図１８及び図１９に基づいて説明する。
【０１７４】
この第２の実施形態は、図１８に示されるように、前述した第１の実施形態における前記光検出装置２３ｂに代えて、平面ホログラム素子及び体積ホログラム素子を有する光検出装置２３ｃを用いる点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１７５】
光検出装置２３ｃは、平面ホログラム素子ＰＨ２、３個の体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）、集光レンズ５８、及び３個の受光器（ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３）を有している。
【０１７６】
平面ホログラム素子ＰＨ２は、偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｓ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で分岐された戻り光を回折する。ここでは、平面ホログラム素子ＰＨ２は、戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分が入射角０°で入射するように設定されている。また、平面ホログラム素子ＰＨ２のホログラムピッチは、体積ホログラム素子ＶＨＤ２のホログラムピッチの２倍となるように設定されている。
【０１７７】
なお、以下では、便宜上、平面ホログラム素子ＰＨ２で回折された戻り光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分を「第１反射光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ２で回折された戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分を「第２反射光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ２で回折された戻り光に含まれる第３記録層Ｌ３からの戻り光成分を「第３反射光」ともいう。
【０１７８】
体積ホログラム素子ＶＨＤ１は、平面ホログラム素子ＰＨ２の＋Ｓ側に配置され、第１反射光を回折する。なお、第２反射光及び第３反射光は、体積ホログラム素子ＶＨＤ１では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨＤ１を透過する。
【０１７９】
体積ホログラム素子ＶＨＤ２は、体積ホログラム素子ＶＨＤ１の＋Ｓ側に配置され、第２反射光を回折する。なお、第３反射光及び体積ホログラム素子ＶＨＤ１で回折された第１反射光は、体積ホログラム素子ＶＨＤ２では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨＤ２を透過する。
【０１８０】
体積ホログラム素子ＶＨＤ３は、体積ホログラム素子ＶＨＤ２の＋Ｓ側に配置され、第３反射光を回折する。なお、体積ホログラム素子ＶＨＤ１で回折された第１反射光及び体積ホログラム素子ＶＨＤ２で回折された第２反射光は、体積ホログラム素子ＶＨＤ３では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨＤ３を透過する。
【０１８１】
ここでは、第１の実施形態で説明した光源装置２３ａと同様にして、戻り光に波長変動があっても、平面ホログラム素子ＰＨ２の回折角変動と各体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）のブラッグ角変動とが相殺され、各体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）では常に高い回折効率を保つことができるように設定されている。
【０１８２】
なお、光検出装置２３ｃの各体積ホログラム素子としては、光源装置２３ａの各体積ホログラム素子と同様に、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかを使用することができる。
【０１８３】
集光レンズ５８は、体積ホログラム素子ＶＨＤ３の＋Ｓ側に配置され、体積ホログラム素子ＶＨＤ１で回折された第１反射光、体積ホログラム素子ＶＨＤ２で回折された第２反射光及び体積ホログラム素子ＶＨＤ３で回折された第３反射光をそれぞれ集光する。
【０１８４】
集光レンズ５８は、コリメートレンズ５２に比べて焦点距離をある程度自由に設定できる。そのため光検出装置２３ｃの各体積ホログラム素子の仕様も自由度が広がり、高い角度選択性、高い回折効率を得るために、それぞれのホログラムピッチ、厚さ、及び屈折率を最適化しやすくなる。
【０１８５】
受光器ＰＤ１は、集光レンズ５８による第１反射光の集光位置に配置され、第１反射光を受光する。従って、受光器ＰＤ１で受光される光は、主として第３記録層Ｌ３からの戻り光である。
【０１８６】
受光器ＰＤ２は、集光レンズ５８による第２反射光の集光位置に配置され、第２反射光を受光する。従って、受光器ＰＤ２で受光される光は、主として第２記録層Ｌ２からの戻り光である。
【０１８７】
受光器ＰＤ３は、集光レンズ５８による第３反射光の集光位置に配置され、第３反射光を受光する。従って、受光器ＰＤ３で受光される光は、主として第３記録層Ｌ３からの戻り光である。
【０１８８】
また、第１の実施形態と同様にして、記録処理及び再生処理を行うことができる。
【０１８９】
以上に説明したように、本第２の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有する光源装置２３ａを備えている。従って、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１９０】
また、平面ホログラム素子ＰＨ２、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）を有する光検出装置２３ｃを備えている。従って、戻り光に波長変動があっても、各受光器からはＳ／Ｎ比の高い信号が安定して出力される。
【０１９１】
また、光検出装置２３ｃは、複数の記録層の層間距離が小さくても、ピンホール板を有していないため、前記光検出装置２３ｂよりも組み付け及び調整が容易である。
【０１９２】
また、本第２の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することができる光ピックアップ装置２３を備えているため、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１９３】
なお、光量ロスを最小限に抑えるために、平面ホログラム素子ＰＨ１及び平面ホログラム素子ＰＨ２の格子は、断面がブレーズ形状の格子であることが望ましい。但し、いずれも、Λ／λ（Λ：格子ピッチ、λ：波長）は７以上とする。
【０１９４】
また、上記第１及び第２の実施形態では、光ディスクの記録層が３層の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１９５】
また、上記第１及び第２の実施形態では、１つの記録層に３次元的に情報が記録される光ディスクに対しても同様にして情報の記録及び再生を行うことができる。
【０１９６】
また、上記第１及び第２の実施形態では、光ディスクが情報の書き換えが可能な光ディスクであっても良い。この場合には、複数の記録層に記録されている情報をほぼ同時に消去することができるため、情報の消去を従来よりも高速に行うことが可能である。
【０１９７】
《第３の実施形態》
以下、本発明の第３の実施形態を図２０及び図２１に基づいて説明する。
【０１９８】
この第３の実施形態は、図２０に示されるように、第２の実施形態における前記光源装置２３ａに代えて、光源装置２３ｄを用いる点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第２の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１及び第２の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１及び第２の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１９９】
光源装置２３ｄは、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）及びコリメートレンズ５２を有している。すなわち、前記光源装置２３ａから前記平面ホログラム素子ＰＨ１及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を除いたものである。
【０２００】
この場合は、一例として図２１に示されるように、光ディスクの同一の記録層に３つの光スポットが形成される。
【０２０１】
本第３の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、平面ホログラム素子ＰＨ２、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）を有する光検出装置２３ｃを備えている。これにより、戻り光に波長変動があっても、各受光器からはＳ／Ｎ比の高い信号が安定して出力される。従って、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することが可能となる。
【０２０２】
なお、上記第１〜第３の実施形態では、光源が３個の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、複数の光源に対応して複数の体積ホログラム素子が設けられていれば良い。
【０２０３】
また、上記第１〜第３の実施形態では、体積ホログラム素子が透過型の場合について説明したが、これに限らず、反射型であっても良い。
【０２０４】
また、上記第１〜第３の実施形態では、光ディスク装置が情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【０２０５】
《情報処理装置》
次に、本発明の一実施形態に係る情報処理装置を図２２に基づいて説明する。
【０２０６】
この情報処理装置１０は、主制御装置９２、前記光ディスク装置２０、ハードディスク装置（ＨＤＤ）９４、入力装置９５、表示装置９６、及びドライブインターフェース９７などを備えている。
【０２０７】
前記ＨＤＤ９４は、ハードディスク９４ｂと、該ハードディスク９４ｂを駆動するための駆動装置９４ａなどから構成されている。
【０２０８】
前記表示装置９６は、例えばＣＲＴ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）などを用いた表示部（図示省略）を備え、主制御装置９２から指示された各種情報を表示する。
【０２０９】
前記入力装置９５は、例えばキーボード、マウス、タブレット、ライトペン及びタッチパネルなどのうち少なくとも１つの入力媒体（図示省略）を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置９２に通知する。なお、入力媒体からの情報はワイヤレス方式で入力されても良い。また、表示装置９６と入力装置９５とが一体化されたものとして、例えばタッチパネル付きＬＣＤなどがある。
【０２１０】
前記ドライブインターフェース９７は、主制御装置９２と、光ディスク装置２０及びＨＤＤ９４との双方向のインターフェースであり、前記光ディスク装置２０のインターフェース３８と同じ標準インターフェースに準拠している。
【０２１１】
このように構成される情報処理装置１０において、ユーザが、入力装置９５を介して、光ディスク１５に対する再生要求を入力すると、主制御装置９２は、再生要求コマンドを光ディスク装置２０に送信する。
【０２１２】
光ディスク装置２０は、再生要求コマンドを受信すると、上記再生処理を行う。
【０２１３】
主制御装置９２は、光ディスク装置２０からの再生結果を表示装置９６の表示部に表示する。
【０２１４】
また、ユーザが、入力装置９５を介して、光ディスク１５に対する記録要求を入力すると、主制御装置９２は、記録要求コマンド及び記録用データを光ディスク装置２０に送信する。
【０２１５】
光ディスク装置２０は、記録要求コマンドを受信すると、上記記録処理を行う。
【０２１６】
主制御装置９２は、光ディスク装置２０での記録結果を表示装置９６の表示部に表示する。
【０２１７】
以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置１０によると、光ディスクの複数の記録位置に同時にアクセスすることができる光ディスク装置２０を備えているため、結果として、光ディスクに対して、高速で安定したアクセスを行うことが可能となる。
【０２１８】
なお、上記情報処理装置１０において、前記光ディスク装置２０は、いわゆる内蔵タイプであっても良いし、いわゆる外付けタイプであっても良い。
【０２１９】
また、前記光ディスク装置２０は、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、情報の再生のみが可能な光ディスク装置であっても良い。
【０２２０】
《画像形成装置》
図２３には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【０２２１】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【０２２２】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位機器（例えば、パソコン）との双方向の通信を制御する。
【０２２３】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図２３における矢印方向に回転するようになっている。
【０２２４】
帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【０２２５】
帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。
【０２２６】
光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。
【０２２７】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【０２２８】
現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。
【０２２９】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。
【０２３０】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【０２３１】
この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。
【０２３２】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【０２３３】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。
【０２３４】
次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。
【０２３５】
この光走査装置１０１０は、図２４に示されるように、偏向器側走査レンズ１０１１ａ、像面側走査レンズ１０１１ｂ、ポリゴンミラー１０１３、光源ユニット１０１４、カップリングレンズ１０１５、開口板１０１６、シリンドリカルレンズ１０１７、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。
【０２３６】
光源ユニット１０１４は、図２５に示されるように、前記光源装置２３ａと同様な構成を有している。但し、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）は、一例として図２６に示されるように、それぞれ４つの発光部が一次元配列された面発光レーザアレイである。なお、発光部の数は４つに限定されるものではない。
【０２３７】
図２５に戻り、ＬＤＡ２から出射された光束は、入射角θｉ（図２５ではθｉ＝０）で平面ホログラム素子ＰＨ１に入射し、出射角θｍで回折される。平面ホログラム素子ＰＨ１から出射角θｍで回折された光束は体積ホログラム素子ＶＨ１を透過し、体積ホログラム素子ＶＨ２で回折される。光束が体積ホログラム素子ＶＨ１を透過するのは、体積ホログラムが有する角度選択性のためであり、体積ホログラム素子ＶＨ１は、θｍの角度で入射した光束に対しては回折効率が低くなるように設計されている。一方、体積ホログラム素子ＶＨ２はθｍの角度で入射した光束に対しては回折効率が高くなるように設計されている。したがって、θｍの角度で入射した光束は出射角θｎとなって高効率（≧８０％）で回折される。このとき体積ホログラム素子ＶＨ３も、体積ホログラム素子ＶＨ１同様、透過するように設計されている。
【０２３８】
ＬＤＡ１から出射された光束は、入射角θｉ´で平面ホログラム素子ＰＨ１に入射する。ここでθｉ´は、ｔａｎθｉ´＝α／ｆ（α：ＬＤＡ１とＬＤＡ２の間隔、ｆ：コリメートレンズ５２の焦点距離）である。ここでの目的は熱の影響を受け難くするためなのでＬＤＡ１とＬＤＡ２の間隔αは熱の影響を受けにくいように間隔を大きくした方が望ましい。平面ホログラム素子ＰＨ１にθｉ´で入射した光束は出射角θｍ´で回折される。平面ホログラム素子ＰＨ１から出射角θｍ´で回折された光束は体積ホログラム素子ＶＨ１で回折される。体積ホログラム素子ＶＨ１はθｍ´の角度で入射した光束に対しては回折効率が高くなるように設計されている。したがって、θｍ´の角度で入射した光束は出射角θｎ´となって高効率（≧８０％）で回折される。このとき体積ホログラム素子ＶＨ２、体積ホログラム素子ＶＨ３は透過する。
【０２３９】
ここで、ＬＤＡ１とＬＤＡ２の光束の間で、平面ホログラム素子ＰＨ１への入射角の差（θｉ´−θｉ）と、体積ホログラム素子からの出射角の差（θｎ´−θｎ）を比べて、出射角の差（θｎ´−θｎ）の方が小さくなるように体積ホログラム素子を設計すれば、ＬＤＡ１とＬＤＡ２の間隔αが小さくなったことと等価になる。したがって、光源の間隔αを広げて熱に対して安定にしたとしても、光走査装置においては高密度記録できることに変わりはない。このように体積ホログラムを用いて合波することにより、通常の面発光レーザアレイよりも熱に対して安定にすることができる。また熱による波長変動に対しても安定であることは、上記第１の実施形態と同じである。
【０２４０】
ＬＤＡ３からの光束についても同様のことが言え、ＬＤＡ２とＬＤＡ３の間隔を広げて熱に対して安定化を図ることができる。
【０２４１】
この場合に、感光体ドラム１０３０の表面に形成される光スポットが図２７に示されている。
【０２４２】
図２４に戻り、カップリングレンズ１０１５は、光源ユニット１０１４から射出された光束を略平行光とする。
【０２４３】
開口板１０１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１０１５を介した光束の、少なくとも副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）のビーム径を規定する。
【０２４４】
シリンドリカルレンズ１０１７は、開口板１０１６の開口部を通過した光束を、反射ミラー１０１８を介して、ポリゴンミラー１０１３の偏向反射面近傍に副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して結像する。
【０２４５】
光源ユニット１０１４とポリゴンミラー１０１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１０１５と開口板１０１６とシリンドリカルレンズ１０１７と反射ミラー１０１８とから構成されている。
【０２４６】
ポリゴンミラー１０１３は、一例として６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１０１３は、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に平行な軸の周りを等速回転しながら、シリンドリカルレンズ１０１７からの光束を偏向する。
【０２４７】
偏向器側走査レンズ１０１１ａは、ポリゴンミラー１０１３で偏向された光束の光路上に配置されている。
【０２４８】
像面側走査レンズ１０１１ｂは、偏向器側走査レンズ１０１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１０１１ｂを介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される（図２７参照）。この光スポットは、ポリゴンミラー１０１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。
【０２４９】
ポリゴンミラー１０１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１０１１ａと像面側走査レンズ１０１１ｂとから構成されている。なお、偏向器側走査レンズ１０１１ａと像面側走査レンズ１０１１ｂとの間の光路上及び像面側走査レンズ１０１１ｂと感光体ドラム１０３０との間の光路上の少なくともいずれかに、光路を折り曲げるための折り曲げミラーが設けられても良い。
【０２５０】
ところで、高速、高密度に画像を形成するために、複数の光束を使って走査する光走査装置（マルチビーム光走査装置）、及び該光走査装置を備える画像形成装置（マルチビーム画像形成装置）が提案されている（例えば、特開５６−４２２４８、特開平８−２８６１３６参照）。
【０２５１】
高速化、高密度化のためには発光部の数は多いほうが好ましいが、走査光学系の収差を小さく抑えるために発光部間隔を狭くする必要がある。この場合、隣接する発光部からの熱影響により、温度が上昇するおそれがある。すなわち、高速化、高密度化を図ろうとすると熱の問題が発生することとなる。
【０２５２】
レーザ発振の閾値電流密度Ｊｔｈは、温度特性に対応する特性温度Ｔ０を用いて、次の（１５）式で示される。ここで、Ｊ０は比例定数であり、Ｔは活性層の温度である。
【０２５３】
Ｊｔｈ＝Ｊ０×ｅｘｐ（Ｔ／Ｔ０） ……（１５）
【０２５４】
温度特性が悪化するにつれて特性温度Ｔ０は低下するため、温度Ｔの上昇によって閾値電流密度Ｊｔｈは急激に上昇し、レーザ発振が困難となる。
【０２５５】
さらに、温度特性が悪化することで熱飽和が生じやすくなる。低い注入電流値で熱飽和が生じると、その時点でレーザ光強度が飽和するため、レーザ光強度の最大値は低い値となる。面発光レーザを光走査装置に用いる場合、個々のレーザ出力は１ｍＷ程度が必要とされるが、熱飽和が生じると必要なレーザ光出力を得ることは困難になる。
【０２５６】
すなわち、面発光レーザアレイを用いることは高速化、高密度化のために有効ではあるものの、熱の問題があるために、発光部の数を増やすことが困難であったり、個々の発光部のレーザ出力を大きくできないといった不都合があった。
【０２５７】
本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、体積ホログラムを用いて４個の発光部が１次元配列された面発光レーザアレイを３個合波することにより、４×３の２次元配列の発光部を有する面発光レーザアレイを用いたのと同じ数の光スポットを形成することができる。これにより高速化と高密度化を実現できる。
【０２５８】
また、発光部がｎ×１の１次元配列の面発光レーザアレイをＬ個用い、各面発光レーザアレイからの光を体積ホログラムで合波することは、発光部がｎ×Ｌの２次元配列の面発光レーザアレイを１個用いる場合に比べて、発光部間隔を広げることができるため熱に対して安定にすることができる。
【０２５９】
また、本実施形態における光源ユニット１０１４の構成は光源の波長変動に対しても安定であるため、光源ユニット１０１４が熱により出力低下を起こすおそれもない。
【０２６０】
このように、光走査装置１０１０は、各面発光レーザアレイからの光束を、体積ホログラムの角度選択性を利用して合波しているため、個々の光源が有する発光部の数が少なくても、感光体ドラム１０３０の表面に所望の数の光スポットを所望の間隔で形成することができる。従って、熱の問題を回避して、高速、高密度に光走査を行うことが可能となる。
【０２６１】
また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、高速、高密度に光走査を行うことができる光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０２６２】
なお、図２８に示されるように、各光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）からの光束を個別のコリメートレンズ（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）でカップリングしても良い。この場合には、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３の間隔をより大きくすることができ、熱に対して更に安定となる。
【０２６３】
また、一例として図２９に示されるように、各光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）が、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザアレイを有していても良い。
【０２６４】
この場合、発光部間隔βは、個々の発光部が熱の影響を受けにくい程度に広めの間隔となっている。したがって、各光源自体は熱によって悪影響を受けない。ここでは４×２の面発光レーザアレイを例に説明しているが、数が異なる場合でも効果は同じである。
【０２６５】
各光源からの光を体積ホログラムで合波すると、４×６のスポットが形成され（図３０参照）、４×６の発光部が２次元配列された面発光レーザアレイを用いた場合と等価になる。しかも発光部間隔が狭くなった場合と等価にできるため、高速化、高密度化を図ることができる。
【０２６６】
なお、３個の光源の全てが面発光レーザを有する必要はなく、３個の光源の少なくとも１つが、面発光レーザアレイを有していれば良い。
【０２６７】
また、ネットワークを介して、レーザプリンタ１０００と、電子演算装置（コンピュータ等）、画像情報通信システム（ファクシミリ等）等とを接続することにより、1台の画像形成装置で複数の機器からの出力を処理することができる情報処理システムを形成することができる。また、ネットワーク上に複数の画像形成装置を接続すれば、各出力要求から各画像形成装置の状態（ジョブの混み具合、電源が入っているかどうか、故障しているかどうか等）を知ることができ、一番状態の良い（使用者の希望に一番適した）画像形成装置を選択し、画像形成を行うことができる。
【０２６８】
なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０２６９】
例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
【０２７０】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０２７１】
また、多色のカラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高品質のカラー画像を形成することが可能となる。
【０２７２】
例えば、図３１に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタであっても良い。
【０２７３】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。
【０２７４】
各感光体ドラムは、図３１中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットがそれぞれ配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。
【０２７５】
光走査装置２０１０は、前記光源ユニット１０１４と同様な光源ユニット、前記偏向器前光学系と同様な偏向器前光学系、及び前記走査光学系と同様な走査光学系を、それぞれ色毎に有している。そして、各光源ユニットから射出された光束は、対応する偏向器前光学系を介して共通のポリゴンミラーで偏向され、対応する走査光学系を介して対応する感光体ドラムに照射される。
【０２７６】
従って、光走査装置２０１０は、上記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。その結果、カラープリンタ２０００は、上記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。
【０２７７】
なお、このカラープリンタ２０００において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２７８】
以上説明したように、本発明の光源ユニットによれば、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力するのに適している。また、本発明の光検出ユニットによれば、波長変動が発生しても、複数の光を個別に精度良く検出するのに適している。また、本発明の光学ヘッドによれば、波長変動が発生しても、安定した性能を維持するのに適している。また、本発明の光ドライブ装置によれば、光記録媒体の複数の記録位置に同時にアクセスするのに適している。また、本発明の情報処理装置によれば、光記録媒体に対して、高速で安定したアクセスを行うのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、高速、高密度に光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０２７９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、それぞれ各光源から出射された光の光路を説明するための図である。
【図４】平面ホログラム素子と体積ホログラム素子ＶＨ１との関係を説明するための図である。
【図５】平面ホログラム素子と体積ホログラム素子ＶＨ２との関係を説明するための図である。
【図６】平面ホログラム素子と体積ホログラム素子ＶＨ３との関係を説明するための図である。
【図７】各記録層に形成される光スポットを説明するための図である。
【図８】光ピックアップ装置における光検出装置の作用を説明するための図である。
【図９】上位装置から記録要求を受信したときの図１の光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】上位装置から再生要求を受信したときの図１の光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】平面ホログラム素子及び体積ホログラムを説明するための図である。
【図１２】体積ホログラム素子の角度選択性を説明するための図である。
【図１３】体積ホログラム素子の波長選択性を説明するための図である。
【図１４】平面ホログラム素子の効果を説明するための図である。
【図１５】平面ホログラム素子のブレーズ形状を説明するための図である。
【図１６】各記録層に形成される光スポットの変形例を説明するための図である。
【図１７】１つの記録層に３つの光スポットが形成される場合を説明するための図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図１９】図１８の光ピックアップ装置における光検出装置の作用を説明するための図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図２１】図２０の光ピックアップ装置を用いたときに光ディスクに形成される光スポットを説明するための図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２４】図２３における光走査装置の概略構成を説明するための図である。
【図２５】図２４における光源ユニットを説明するための図である。
【図２６】図２４における各光源に含まれる面発光レーザアレイを説明するための図である。
【図２７】感光体ドラム表面に形成される光スポットを説明するための図である。
【図２８】図２４における光源ユニットの変形例を説明するための図である。
【図２９】図２４における各光源に含まれる面発光レーザアレイの変形例を説明するための図である。
【図３０】図２９の面発光レーザアレイを用いたときに感光体ドラム表面に形成される光スポットを説明するための図である。
【図３１】カラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２８０】
１０…情報処理装置、１５…光ディスク（光記録媒体）、２０…光ディスク装置（光ドライブ装置）、２３…光ピックアップ装置（光学ヘッド）、２３ａ…光源装置（光源ユニット）、２３ｃ…光検出装置（光検出ユニット）、２８…再生信号処理回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、９２…主制御装置（制御装置）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０１４…光源ユニット、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３…光源、ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３…受光器（光検出器）、ＰＨ１、ＰＨ２…平面ホログラム素子、ＶＨ１、ＶＨ２、ＶＨ３…体積ホログラム素子、ＶＨＤ１、ＶＨＤ２、ＶＨＤ３…体積ホログラム素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニット、光検出ユニット、光学ヘッド、光ドライブ装置、情報処理装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、さらに詳しくは、複数の光を出力する光源ユニット、複数の光を個別に検出する光検出ユニット、光記録媒体に光を照射し、該光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッド、前記光ヘッドを備える光ドライブ装置、該光ドライブ装置を備える情報処理装置、前記光源ユニットを有する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための情報記録媒体（メディア）として、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【０００３】
光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録層にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録を行い、記録層からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。この光ディスク装置には、光ディスクにレーザ光を照射するとともに、光ディスクからの反射光（戻り光）を受光するために、光ピックアップ装置が設けられている。
【０００４】
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、数１０層程度の複数の記録層を重ね合わせた、いわゆる３次元多層方式の開発がなされている。この３次元多層方式では、記録材料として蛍光材料や２光子吸収材料を用い、透過率や層間クロストークを改善させた例が多数発表されているが、記録速度及び再生速度が遅いという不都合があった。
【０００５】
例えば、特許文献１には、波長多重型多層光記録媒体の異なった光記録層へ焦点を結ばせて記録を行なう多波長書込み型光学素子が開示されている。この多波長書込み型光学素子は、光波長に応じて波長分散をもつ材料により構成され、多波長光源からの複数の光波長の光を同時もしくは時間分割の形態で受光可能となし、その各波長光に対応する波長多重型多層光記録媒体の光記録層に、当該波長光の焦点をそれぞれ独立して結ばせるようになしている。
【０００６】
また、特許文献２には、複数の記録層を中間層を介して積層した多層記録媒体を用いる情報記録・再生装置が開示されている。この情報記録・再生装置は、同一平面上に配置され、同一波長の光ビームを出射する複数の光源と、これら光源より出射された光ビームを集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に配置され、光ビームがそれぞれに対応する記録層にフォーカスするように光路長を変換する光路長変換手段とを有している。
【０００７】
さらに、非特許文献１には、複数光源からの光束を、対物レンズと多重露光された体積ホログラムを用いて多層光記録媒体の異なった光記録層へ集光させるデバイスが開示されている。
【０００８】
特許文献３には、被走査面上の光ビーム位置を変えることのできる液晶素子と、光ビームの偏光面を回転する旋光手段としての１／２波長板を液晶素子の前方に配置した光走査装置が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−１１３９４７号公報
【特許文献２】特許第２９８８７３２号公報
【特許文献３】特開２００４-１８４５２７号公報
【非特許文献１】Ｌｅｅ，Ｓ．Ｃ．、Ｙ．Ｋａｗａｔａ 「Ｖｏｌｕｍｅ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅｓｐｈｅｒｉｃａｌ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｌｌｅｌ ｄａｔａ ａｃｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｅｍｏｒｙ」Ｆｒ−ＰＤ−１５ ＩＳＯＭ２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されている多波長書込み型光学素子では、互いの波長が大きく異なる複数の光スポットを用いて各光記録層に対する記録及び再生を行っているため、光記録層毎に波長に応じた記録材料を用いる必要があった。しかし、蛍光材料や２光子吸収材料は、反応する波長範囲が狭いため、この多波長書込み型光学素子を用いる場合には、光記録層の数を数１０層程度にすることは事実上不可能であった。また、記録層毎に記録材料を異なるものにすると、光記録媒体の製造コストが高くなり、実用的ではなかった。
【００１１】
特許文献２に開示されている情報記録・再生装置では、光源が同一平面上に配置されていると、光軸外の光源からの光束に対して、レンズ系で波面収差（コマ収差）が発生するため、記録層で回折限界の光スポットを得るのは困難であった。また、この情報記録・再生装置では、コリメートレンズからの光束がある角度を持って射出されるため、対物レンズに取り込まれる光量が光源毎に異なり、光利用効率が低下するという不都合があった。
【００１２】
非特許文献１に開示されているデバイスでは、体積ホログラムは、多重露光するほど回折効率が低下するので、スポット数を増やすと、得られる盤面パワーが低下するという不都合があった。また、このデバイスでは、複数の光源を光軸に垂直な面上に配置した構成にすると、コリメートレンズからの光束がある角度を持って射出されるため、対物レンズに取り込まれる光量や光量分布が光源毎に異なり、光利用効率の低下やスポット形状の非対称性が生じるという不都合があった。さらに、このデバイスでは、１個の体積ホログラムに多重露光するため、複数の発光点の位置が個々にばらついた場合、１個の体積ホログラムでは個別に調整することはできず、発光点のばらつきがそのまま集光点のばらつきになってしまうという不都合があった。
【００１３】
特許文献３に開示されている光走査装置では、偏光状態がＰ偏光とＳ偏光の２種類しかないためこれ以上合波数を増やすことは困難であった。
【００１４】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力することができる光源ユニットを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、波長変動が発生しても、複数の光を個別に精度良く検出することができる光検出ユニットを提供することにある。
【００１６】
また、本発明の第３の目的は、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することができる光学ヘッドを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の第４の目的は、光記録媒体の複数の記録位置に同時にアクセスすることができる光ドライブ装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の第５の目的は、光記録媒体に対して、高速で安定したアクセスを行うことができる情報処理装置を提供することにある。
【００１９】
また、本発明の第６の目的は、高速、高密度に光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。
【００２０】
また、本発明の第７の目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、第１の観点からすると、複数の光を出力する光源ユニットであって、複数の光源と；前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に配置され、前記複数の光をそれぞれ回折する平面ホログラム素子と；前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；を備える光源ユニットである。
【００２２】
これによれば、複数の光源から出射された複数の光の少なくともいずれかに波長変動が発生しても、平面ホログラム素子と対応する体積ホログラム素子とによって、波長変動の影響を小さくすることができる。従って、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力することが可能となる。
【００２３】
本発明は、第２の観点からすると、入射する複数の光を個別に検出する光検出ユニットであって、前記複数の光を回折する平面ホログラム素子と；前記複数の光に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する体積ホログラム素子からの光を受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニットである。
【００２４】
これによれば、入射する複数の光の少なくともいずれかに波長変動が発生しても、平面ホログラム素子と対応する体積ホログラム素子とによって、波長変動の影響を小さくすることができる。従って、波長変動が発生しても、複数の光を個別に精度良く検出することが可能となる。
【００２５】
本発明は、第３の観点からすると、光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；前記所定位置に配置され、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光検出器と；を備える第１の光学ヘッドである。
【００２６】
本発明は、第４の観点からすると、光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、複数の光源と；前記複数の光源からの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；前記所定位置に配置された本発明の光検出ユニットと；を備える第２の光学ヘッド装置である。
【００２７】
本発明は、第５の観点からすると、光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；前記所定位置に配置された本発明の光検出ユニットと；を備える第３の光学ヘッドである。
【００２８】
これら第１〜第３の光学ヘッドによれば、本発明の光源ユニット及び本発明の光検出ユニットの少なくとも一方を備えているため、結果として波長変動が発生しても、安定した性能を維持することが可能となる。
【００２９】
本発明は、第６の観点からすると、光記録媒体に対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ドライブ装置であって、本発明の光学ヘッドと；前記光学ヘッドの出力信号を用いて情報の再生を行う処理装置と；を備える光ドライブ装置である。
【００３０】
これによれば、本発明の光学ヘッドを備えているため、結果として光記録媒体の複数の記録位置に同時にアクセスすることが可能となる。
【００３１】
本発明は、第７の観点からすると、本発明の光ドライブ装置と；前記光ドライブ装置を制御する制御装置と；を備える情報処理装置である。
【００３２】
これによれば、本発明の光ドライブ装置を備えているため、結果として光記録媒体に対して、高速で安定したアクセスを行うことが可能となる。
【００３３】
本発明は、第８の観点からすると、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、本発明の光源ユニットと；前記光源ユニットからの光を偏向する偏向器と；前記偏光器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。
【００３４】
これによれば、本発明の光源ユニットを備えているため、結果として高速、高密度に光走査を行うことが可能となる。
【００３５】
本発明は、第９の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。
【００３６】
これによれば、少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として高品質の画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００３８】
この光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をシーク方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００３９】
ここでは、光ディスク１５は、一例として３層ディスクであり、レーザ光の入射側から順に、第１記録層（Ｌ１とする）、第２記録層（Ｌ２とする）、第３記録層（Ｌ３とする）を有しているものとする（図２参照）。
【００４０】
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５の３つの記録層に同時にレーザ光を照射するとともに、３つの記録層からの反射光を同時に受光することが可能な光ピックアップ装置である。
【００４１】
この光ピックアップ装置２３は、一例として図２に示されるように、光源装置２３ａ、偏光ビームスプリッタ５４、λ／４板５５、対物レンズ６０、光検出装置２３ｂ、及び対物レンズ６０を駆動するための不図示の駆動系などを備えている。
【００４２】
光源装置２３ａは、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、コリメートレンズ５２、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有している。
【００４３】
ここでは、一例として各光源は、いずれも波長λが６５０ｎｍのレーザ光を出射する半導体レーザである。なお、本明細書では、光源ＬＤ２から出射されるレーザ光の最大強度出射方向をＸ軸の＋方向とし、Ｘ軸方向に垂直な面内における互いに直交する２つの方向をＹ軸方向及びＺ軸方向として説明する。
【００４４】
光源ＬＤ１は光源ＬＤ２の＋Ｚ側に配置され、光源ＬＤ３は光源ＬＤ２の−Ｚ側に配置されている。また、一例として各光源からはＰ偏光の光がそれぞれ出射されるものとする。
【００４５】
コリメートレンズ５２は、各光源の＋Ｘ側であって、その光軸上に光源ＬＤ２が位置するように配置されている。コリメートレンズ５２は、各光源から出射された光をそれぞれ略平行光とする。
【００４６】
ここでは、光源ＬＤ１はコリメートレンズ５２の光軸よりも＋Ｚ側に位置しているため、光源ＬＤ１からの光は、一例として図３（Ａ）に示されるように、コリメートレンズ５２を透過すると、コリメートレンズ５２の光軸方向に対して若干傾斜した略平行光となる。
【００４７】
また、光源ＬＤ２はコリメートレンズ５２の光軸上に位置しているため、光源ＬＤ２からの光は、一例として図３（Ｂ）に示されるように、コリメートレンズ５２を透過すると、コリメートレンズ５２の光軸に略平行な光となる。
【００４８】
そして、光源ＬＤ３はコリメートレンズ５２の光軸の−Ｚ側に位置しているため、光源ＬＤ３からの光は、一例として図３（Ｃ）に示されるように、コリメートレンズ５２を透過すると、コリメートレンズ５２の光軸方向に対してＬＤ１と反対方向に若干傾斜した略平行光となる。
【００４９】
例えば、Ｚ軸方向に関する各光源の間隔をそれぞれ１００μｍ、コリメートレンズ５２の焦点距離を１９ｍｍとすると、コリメートレンズ５２を透過した光源ＬＤ１からの光は、コリメートレンズ５２の光軸方向に対して＋０．３０°傾斜し、コリメートレンズ５２を透過した光源ＬＤ３からの光は、コリメートレンズ５２の光軸方向に対して−０．３０°傾斜することになる。なお、本明細書では、時計回りを「＋」、反時計回りを「−」としている。
【００５０】
すなわち、光軸方向に平行な略平行光と、光軸方向に対して＋０．３０°傾斜した略平行光と、光軸方向に対して−０．３０°傾斜した略平行光とがコリメートレンズ５２から出射される。
【００５１】
平面ホログラム素子ＰＨ１は、コリメートレンズ５２の＋Ｘ側に配置され、コリメートレンズ５２からの３つの略平行光をいずれも回折する。なお、以下では、便宜上、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された光源ＬＤ１からの光を「第１光源光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された光源ＬＤ２からの光を「第２光源光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された光源ＬＤ３からの光を「第３光源光」ともいう。
【００５２】
体積ホログラム素子ＶＨ１は、平面ホログラム素子ＰＨ１の＋Ｘ側に配置され、図４に示されるように、第１光源光Ｂ１を回折する。なお、第２光源光及び第３光源光は、体積ホログラム素子ＶＨ１では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨ１を透過する。
【００５３】
体積ホログラム素子ＶＨ２は、体積ホログラム素子ＶＨ１の＋Ｘ側に配置され、図５に示されるように、第２光源光Ｂ２を回折する。なお、第３光源光及び体積ホログラム素子ＶＨ１で回折された第１光源光は、体積ホログラム素子ＶＨ２では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨ２を透過する。
【００５４】
体積ホログラム素子ＶＨ３は、体積ホログラム素子ＶＨ２の＋Ｘ側に配置され、図６に示されるように、第３光源光Ｂ３を回折する。なお、体積ホログラム素子ＶＨ１で回折された第１光源光及び体積ホログラム素子ＶＨ２で回折された第２光源光は、体積ホログラム素子ＶＨ３では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨ３を透過する。
【００５５】
偏光ビームスプリッタ５４は、各体積ホログラム素子で回折され光ディスク１５に向かう光、及び光ディスク１５からの戻り光の共通光路上に配置されている。ここでは、偏光ビームスプリッタ５４は、Ｐ偏光の光である各体積ホログラム素子で回折された光をそのまま透過させ、Ｓ偏光の光である光ディスク１５からの戻り光を分岐する。なお、以下では、便宜上、各体積ホログラム素子で回折された光の進行方向を＋Ｔ方向とし、戻り光の分岐方向を＋Ｓ方向とする（図２参照）。
【００５６】
λ／４板５５は、偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｔ側に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する。
【００５７】
対物レンズ６０は、λ／４板５５の＋Ｔ側に配置され、λ／４板５５を介した光を集光する。
【００５８】
ここでは、対物レンズ６０のフォーカス制御が適切に行われたときに、光源ＬＤ１からの光が第１記録層Ｌ１に集光され、光源ＬＤ２からの光が第２記録層Ｌ２に集光され、光源ＬＤ３からの光が第３記録層Ｌ３に集光される（図７参照）。すなわち、３個の光源を同時に発光させると、光ディスク１５の３つの記録層に同時に光スポットを形成することができる。ここでは、各光スポットは、対物レンズ６０の光軸上に形成される。
【００５９】
光検出装置２３ｂは、集光レンズ５８、２個のハーフプリズム（７６ａ、７６ｂ）、３個のピンホール板（７５ａ、７５ｂ、７５ｃ）、及び３個の受光器（ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３）を有している。
【００６０】
集光レンズ５８は、偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｓ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で分岐された戻り光を集光する。ここでは、戻り光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分は、やや収束しながら集光レンズ５８に入射し、戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分は、平行に集光レンズ５８に入射し、戻り光に含まれる第３記録層Ｌ３からの戻り光成分は、やや発散しながら集光レンズ５８に入射する。
【００６１】
ハーフプリズム７６ａは、集光レンズ５８の＋Ｓ側に配置され、集光レンズ５８を介した光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分を−Ｔ方向に反射し、残りを透過させる（図８参照）。
【００６２】
ハーフプリズム７６ｂは、ハーフプリズム７６ａの＋Ｓ側に配置され、ハーフプリズム７６ａを透過した光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分を−Ｔ方向に反射し、残りを透過させる（図８参照）。
【００６３】
ピンホール板７５ａは、ハーフプリズム７６ａの−Ｔ側に配置され、ハーフプリズム７６ａで反射された光のビーム径を制限する。このピンホール板７５ａを通過した光は、受光器ＰＤ３で受光される（図８参照）。従って、受光器ＰＤ３で受光される光は、主として第１記録層Ｌ１からの戻り光である。
【００６４】
ピンホール板７５ｂは、ハーフプリズム７６ｂの−Ｔ側に配置され、ハーフプリズム７６ｂで反射された光のビーム径を制限する。このピンホール板７５ｂを通過した光は、受光器ＰＤ２で受光される（図８参照）。従って、受光器ＰＤ２で受光される光は、主として第２記録層Ｌ２からの戻り光である。
【００６５】
ピンホール板７５ｃは、ハーフプリズム７６ｂの＋Ｓ側に配置され、ハーフプリズム７６ｂを透過した光のビーム径を制限する。このピンホール板７５ｃを通過した光は、受光器ＰＤ１で受光される（図８参照）。従って、受光器ＰＤ１で受光される光は、主として第３記録層Ｌ３からの戻り光である。
【００６６】
なお、各ピンホール板は、層間クロストークを除去するために設けられている。
【００６７】
前記駆動系は、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及びトラッキング方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのトラッキングアクチュエータを有している。
【００６８】
上記のように構成される光ピックアップ装置２３の作用を簡単に説明する。
【００６９】
光源ＬＤ１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、コリメートレンズ５２で略平行光とされた後、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折され、さらに体積ホログラム素子ＶＨ１で回折され、体積ホログラム素子ＶＨ２及び体積ホログラム素子ＶＨ３をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７０】
光源ＬＤ２から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、コリメートレンズ５２で略平行光とされた後、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折され、体積ホログラム素子ＶＨ１をそのまま透過後、体積ホログラム素子ＶＨ２でさらに回折され、体積ホログラム素子ＶＨ３をそのまま透過して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７１】
光源ＬＤ３から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光は、コリメートレンズ５２で略平行光とされた後、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折され、体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ２をそのまま透過後、体積ホログラム素子ＶＨ３でさらに回折され、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７２】
偏光ビームスプリッタ５４に入射した光の大部分は、偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、λ／４板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の各記録層に集光される。
【００７３】
光ディスク１５の各記録層からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光として対物レンズ６０を介してλ／４板５５に入射し、ここで往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７４】
偏光ビームスプリッタ５４で＋Ｓ方向に分岐された戻り光は、集光レンズ５８を介してハーフプリズム７６ａに入射する。戻り光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分は、ハーフプリズム７６ａで反射され、ピンホール板７５ａを介して受光器ＰＤ３で受光される。
【００７５】
ハーフプリズム７６ａを透過した戻り光は、ハーフプリズム７６ｂに入射する。この戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分は、ハーフプリズム７６ｂで反射され、ピンホール板７５ｂを介して受光器ＰＤ２で受光される。
【００７６】
ハーフプリズム７６ｂを透過した戻り光は、ピンホール板７５ｃを介して受光器ＰＤ１で受光される。
【００７７】
各受光器は、それぞれ通常の光ディスク装置と同様に、ウォブル信号情報、再生データ情報、フォーカスエラー情報及びトラックエラー情報などを含む信号を出力する複数の受光素子（又は複数の受光領域）を含んで構成されている。各受光素子（又は各受光領域）はそれぞれ光電変換により受光量に応じた信号を生成し、再生信号処理回路２８に出力する。
【００７８】
図１に戻り、再生信号処理回路２８は、光ピックアップ装置２３の各受光器の出力信号（複数の光電変換信号）に基づいて、サーボ信号（フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など）、アドレス情報、同期情報、及びＲＦ信号などを取得する。
【００７９】
ここで得られたサーボ信号は制御回路２６に出力され、アドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５や駆動制御回路２６などに出力される。さらに、再生信号処理回路２８は、ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に格納する。また、再生データに含まれるアドレス情報はＣＰＵ４０に出力される。
【００８０】
駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのサーボ信号に基づいて、光ピックアップ装置２３の駆動系の駆動信号を生成し、光ピックアップ装置２３に出力する。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００８１】
バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００８２】
エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を記録層毎に生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。
【００８３】
レーザ制御回路２４は、光ピックアップ装置２３の各光源の発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び各光源の発光特性などに基づいて、各光源の駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。
【００８４】
インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００８５】
フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及び各光源の発光特性などが格納されている。
【００８６】
ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００８７】
《記録処理》
次に、上位装置９０からユーザデータの記録要求があったときの、光ディスク装置２０における処理（記録処理）について図９を用いて説明する。図９のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００８８】
上位装置９０から記録要求コマンドを受信すると、図９のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、記録処理がスタートする。
【００８９】
最初のステップＳ４０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から記録要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８などに通知する。また、記録要求コマンドに基づいて記録対象の記録層を特定し、該特定結果を再生信号処理回路２８、エンコーダ２５、及びレーザ制御回路２４などに通知する。なお、ここでは、第１記録層Ｌ１と第２記録層Ｌ２と第３記録層Ｌ３とにユーザデータが記録されるものとする。
【００９０】
次のステップＳ４０３では、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている上位装置９０からのユーザデータ（記録用データ）を、第１記録層Ｌ１に記録するユーザデータ、第２記録層Ｌ２に記録するユーザデータ、及び第３記録層Ｌ３に記録するユーザデータに分割する。
【００９１】
次のステップＳ４０５では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００９２】
次のステップＳ４０７では、記録を許可する。これにより、エンコーダ２５、レーザ制御回路２４及び光ピックアップ装置２３を介して、光ディスク１５の各記録層にユーザデータがそれぞれ記録される。
【００９３】
次のステップＳ４０９では、記録が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。記録が完了していれば、ここでの判断は肯定され、記録終了を上位装置９０に通知した後、記録処理を終了する。ここでは、各記録層への記録がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で記録処理を終了することができる。
【００９４】
《再生処理》
次に、上位装置９０から再生要求があったときの、光ディスク装置２０における処理（再生処理）について図１０を用いて説明する。図１０のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００９５】
上位装置９０から再生要求コマンドを受信すると、図１０のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、再生処理がスタートする。
【００９６】
最初のステップＳ５０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から再生要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８などに通知する。また、再生要求コマンドに基づいて再生対象の記録層を特定し、該特定結果を再生信号処理回路２８及びレーザ制御回路２４などに通知する。なお、ここでは、第１記録層Ｌ１と第２記録層Ｌ２と第３記録層Ｌ３とから再生するものとする。
【００９７】
次のステップＳ５０３では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００９８】
次のステップＳ５０５では、再生を許可する。これにより、光ピックアップ装置２３及び再生信号処理回路２８を介して、光ディスク１５の各記録層に記録されているデータがそれぞれ再生される。
【００９９】
次のステップＳ５０７では、再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。再生が完了していれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ５０９に移行する。
【０１００】
このステップＳ５０９では、第１記録層Ｌ１からの再生データと第２記録層Ｌ２からの再生データと第３記録層Ｌ３からの再生データとを連結し、上位装置９０に転送する。そして、再生処理を終了する。ここでは、各記録層からの再生がほぼ同時に行われるため、従来よりも単時間で再生処理を終了することができる。
【０１０１】
《角度選択性》
ところで、平面ホログラム素子ＰＨ１からの複数の略平行光が、それぞれ対応する体積ホログラム素子だけで回折されるのは、各体積ホログラム素子がそれぞれ角度選択性を有するためである。この角度選択性とは、特定の入射角で入射した光だけを回折し、それ以外の入射角で入射した光は回折せずにそのまま透過させる特性をいう。この角度選択性について以下に説明を行う。
【０１０２】
例えば、小山次郎、西原浩著の「光波電子工学」（コロナ社）１１７頁〜１３２頁によると、体積ホログラム素子とは、次の（１）式で算出されるパラメータＱの値（Ｑ値）が１０を超えるホログラム素子とされている。ここで、λ０は入射光の波長（空気中：ここでは６５０ｎｍ）、Ｔはホログラム素子の厚さ、ｎ０はホログラム素子基板の屈折率、Λは溝のピッチ（ホログラムピッチ）である。
【０１０３】
Ｑ＝２πλ０Ｔ／（ｎ０Λ２） ……（１）
【０１０４】
Ｑ＝０．１、Ｑ＝１、Ｑ＝２及びＱ＝１０の各ホログラム素子での、光の入射角と１次回折効率Ｐ（％）との関係が一例として図１１に示されている。なお、図１１におけるαは、−ｓｉｎ（入射角）／２ｓｉｎ（ブラッグ角）である。
【０１０５】
体積ホログラム素子では、図１１からわかるように、光の入射角がブラッグ角と一致したとき（α＝１／２のとき）に、高い回折効率が得られ、それ以外の入射角のときは回折効率がほとんど０％になる。
【０１０６】
一方、Ｑ値が１以下のホログラム素子は、一般に平面ホログラム素子と呼ばれている。平面ホログラム素子では、図１１からわかるように、入射角によらず常にほぼ一定の回折効率が得られる。平面ホログラム素子ＰＨ１は、このような特性を示すホログラム素子である。
【０１０７】
そこで、前述した、Ｚ軸方向に関する各光源の間隔がそれぞれ１００μｍ、コリメートレンズ５２の焦点距離が１９ｍｍの場合に、光源ＬＤ２からの光が平面ホログラム素子ＰＨ１に垂直（入射角＝０°）に入射し、回折されて出射角θｍで出射するときには、光源ＬＤ１からの光はθｍ＋０．３０°、光源ＬＤ３からの光は、θｍ−０．３０°の角度で平面ホログラム素子ＰＨ１から出射される。この場合には、平面ホログラム素子ＰＨ１からの３つの光束は、各体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）への入射角が、互いに約０．３０°異なることとなるため、各体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）は、いずれも約０．３°の角度選択性を持てば良い。
【０１０８】
ところで、体積ホログラムは角度選択性と同時に波長選択性も有している。そのため高速記録、高速再生のために光源の数を増やし、角度選択性が顕著な体積ホログラムを用いると、同時に波長選択性も顕著になる。
【０１０９】
例えば、図１２に示されるように、ホログラムピッチΛが１．０μｍ、厚さＴが６４５μｍの体積ホログラムに波長λ０が６５０ｎｍの光を入射すると、入射角θが１８．９７°（＝ブラッグ角）のときに回折効率Ｐは最大で約９５％になる。このときの角度選択性は０．２３°であり、光の入射角がブラッグ角から「０．２３°／２」異なれば回折効率はほぼ０％になる。なお、図１２における符号Ｂ０は０次光を示し、符号Ｂ１は１次光を示している。
【０１１０】
この体積ホログラムに対して、入射角が１８．９７°のときに、図１３に示されるように、入射光の波長λを６４０ｎｍから６６０ｎｍまで変化させると、６５０ｎｍの光に対しては９５％の高い回折効率Ｐが得られるが、波長が６５０ｎｍから±４ｎｍ程度ずれると回折効率Ｐはほぼ０％に低下する。なお、図１３における符号Ｂ０は０次光を示し、符号Ｂ１は１次光を示している。
【０１１１】
通常、光ピックアップ装置で用いられる半導体レーザから出射されるレーザ光は±１０ｎｍ程度の波長幅があるため、波長選択性が顕著な体積ホログラムを用いると、特定の波長の場合にしか高い回折効率が得られない。そこで、温度変動等に起因して光源から出射される光に波長変動が発生すると、急激に回折効率が低下してしまう。
【０１１２】
本第１の実施形態では、以下のようにしてこの問題を解決している。
【０１１３】
平面ホログラム素子ＰＨ１への光の入射角をθｉ、平面ホログラム素子ＰＨ１からの光の出射角をθｍ、光源波長をλ、平面ホログラム素子ＰＨ１のホログラムピッチをΛｐとすると、次の（２）式の関係が成り立つ。
【０１１４】
ｓｉｎθｉ＋ｓｉｎθｍ＝λ／Λｐ ……（２）
【０１１５】
（Ａ）先ず、光源ＬＤ２からの光について説明する。
【０１１６】
光源ＬＤ２からの光は平面ホログラム素子ＰＨ１へは垂直に入射しており、入射角θｉは０°である。従って、上記（２）式は、次の（３）式となる。
【０１１７】
ｓｉｎθｍ＝λ／Λｐ ……（３）
【０１１８】
第２光源光が体積ホログラムＶＨ２に入射角θｍで入射し、体積ホログラムＶＨ２で回折された第２光源光が出射角θｎで体積ホログラムＶＨ２から出射するとすれば、次の（４）式が成り立つ。ここで、Λ２は体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチである。
【０１１９】
ｓｉｎθｍ＋ｓｉｎθｎ＝λ／Λ２ ……（４）
【０１２０】
そして、θｍ＝θｎ＝ブラッグ角（θＢとする）のときにブラッグ条件が満足され、第２光源光は最も高い回折効率で回折される。そこで、上記（４）式に、θｍ＝θｎ＝θＢの関係を適用すると、ブラッグ角θＢは、次の（５）式で表される。
【０１２１】
ｓｉｎθＢ＝λ／（２×Λ２） ……（５）
【０１２２】
また、ブラッグ条件が満足されるときには、θｍ＝θＢなので、上記（５）式から次の（６）式も成立する。
【０１２３】
ｓｉｎθｍ＝λ／（２×Λ２） ……（６）
【０１２４】
そして、上記（６）式を上記（３）式に代入すると、次の（７）式が得られる。
【０１２５】
０＝λ／Λｐ−ｓｉｎθｍ
＝λ／Λｐ−λ／（２×Λ２）
＝λ（１／Λｐ−１／（２×Λ２）） ……（７）
【０１２６】
従って、平面ホログラム素子ＰＨ１への入射角が０°であり、かつΛｐ＝（２×Λ２）であれば、波長λに関わらず、ブラッグ条件が満足される。
【０１２７】
本第１の実施形態では、平面ホログラム素子ＰＨ１への光源ＬＤ２からの光の入射角を０°とし、平面ホログラム素子ＰＨ１のホログラムピッチΛｐを体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチΛ２の２倍としている。これにより、第２光源光は常に体積ホログラム素子ＶＨ２にブラッグ角で入射することになる。従って、光源ＬＤ２からの光に波長変動があっても、体積ホログラムＶＨ２では、常に高い回折効率で第２光源光を回折することができる。
【０１２８】
（Ｂ）次に光源ＬＤ１からの光について説明する。
【０１２９】
第１光源光が体積ホログラムＶＨ１に入射角θｍで入射し、体積ホログラムＶＨ１で回折された第１光源光が出射角θｎで体積ホログラムＶＨ１から出射するとすれば、次の（８）式が成り立つ。ここで、Λ１は体積ホログラム素子ＶＨ１のホログラムピッチである。
【０１３０】
ｓｉｎθｍ＋ｓｉｎθｎ＝λ／Λ１ ……（８）
【０１３１】
そして、θｍ＝θｎ＝θＢのときにブラッグ条件が満足され、第１光源光は最も高い回折効率で回折される。そこで、上記（８）式から次の（９）式が成立する。
【０１３２】
ｓｉｎθｍ＝λ／（２×Λ１） ……（９）
【０１３３】
そして、上記（９）式を上記（２）式に代入すると、次の（１０）式が得られる。
【０１３４】
ｓｉｎθｉ＝λ／Λｐ−ｓｉｎθｍ
＝λ／Λｐ−λ／（２×Λ１）
＝λ（１／Λｐ−１／（２×Λ１）） ……（１０）
【０１３５】
そこで、次の（１１）式を満たすようなΛ１に設定すれば、平面ホログラム素子ＰＨ１からの出射角と体積ホログラム素子ＶＨ１のブラッグ角とが一致して高い回折効率を得ることができる。
【０１３６】
（１／Λｐ−１／（２×Λ１））＝ｓｉｎθｉ／λ ……（１１）
【０１３７】
しかしながら、波長λが変化すると、それに応じてΛ１も変化させないと上記（１１）式は成り立たなくなる。
【０１３８】
図１４に、平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段に配置され、平面ホログラム素子への入射角が０°のとき（Ｃａｓｅ１）、平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段に配置され、平面ホログラム素子への入射角が０．３°のとき（Ｃａｓｅ２）、平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段になく、体積ホログラム素子への入射角が０°のとき（Ｃａｓｅ３）、及び平面ホログラム素子が体積ホログラム素子の前段になく、体積ホログラム素子への入射角が０．３°のとき（Ｃａｓｅ４）の、体積ホログラム素子における入射角とブラッグ角とのずれｄθと波長λとの関係が示されている。
【０１３９】
Ｃａｓｅ１では、波長λが設計波長の６５０ｎｍから６４０ｎｍもしくは６６０ｎｍに変化しても、体積ホログラム素子への入射角は、ブラッグ角と常に一致している。また、Ｃａｓｅ２では、波長λが設計波長の６５０ｎｍから６４０ｎｍもしくは６６０ｎｍに変化すると、体積ホログラム素子への入射角は、ブラック角から±０．００５°ずれる。
【０１４０】
一方、Ｃａｓｅ３及びＣａｓｅ４では、波長λが設計波長の６５０ｎｍから６４０ｎｍもしくは６６０ｎｍに変化すると、体積ホログラム素子への入射角は、ブラック角から±０．０５°ずれる。
【０１４１】
図１２を参照すると、体積ホログラム素子への入射角θがブラック角（１８．９７°）から±０．００５°ずれても、回折効率Ｐは９０％以上を維持しているが、体積ホログラム素子への入射角θがブラック角（１８．９７°）から±０．０５°ずれると、回折効率Ｐは約５０％になる。
【０１４２】
本第１の実施形態では、体積ホログラム素子ＶＨ１は、θｉ＝０．３°、λ＝６５０ｎｍのときに、上記（１１）式が満たされるようなΛ１に設定されている。これにより、第１光源光は常に体積ホログラム素子ＶＨ１に略ブラッグ角で入射することになる。従って、光源ＬＤ１からの光に波長変動があっても、体積ホログラムＶＨ１では、常に高い回折効率で第１光源光を回折することができる。
【０１４３】
（Ｃ）次に光源ＬＤ３からの光について説明する。
【０１４４】
第３光源光が体積ホログラムＶＨ３に入射角θｍで入射し、体積ホログラムＶＨ３で回折された第３光源光が出射角θｎで体積ホログラムＶＨ３から出射するとすれば、次の（１２）式が成り立つ。ここで、Λ３は体積ホログラム素子ＶＨ３のホログラムピッチである。
【０１４５】
ｓｉｎθｍ＋ｓｉｎθｎ＝λ／Λ３ ……（１２）
【０１４６】
そして、θｍ＝θｎ＝θＢのときにブラッグ条件が満足され、第３光源光は最も高い回折効率で回折される。そこで、上記（１２）式から次の（１３）式が成立する。
【０１４７】
ｓｉｎθｍ＝λ／（２×Λ３） ……（１３）
【０１４８】
そして、上記（１３）式を上記（２）式に代入すると、次の（１４）式が得られる。
【０１４９】
ｓｉｎθｉ＝λ／Λｐ−ｓｉｎθｍ
＝λ／Λｐ−λ／（２×Λ３）
＝λ（１／Λｐ−１／（２×Λ３）） ……（１４）
【０１５０】
本第１の実施形態では、体積ホログラム素子ＶＨ３は、θｉ＝−０．３°、λ＝６５０ｎｍのときに、上記（１４）式が満たされるようなΛ３に設定されている。これにより、上記「光源ＬＤ１からの光」の場合と同様に、第３光源光は常に体積ホログラム素子ＶＨ３に略ブラッグ角で入射することになる。従って、光源ＬＤ３からの光に波長変動があっても、体積ホログラムＶＨ３では、常に高い回折効率で第３光源光を回折することができる。
【０１５１】
このように、複数の体積ホログラム素子の前段に平面ホログラム素子を配置することにより、波長変動が発生しても平面ホログラム素子の回折角変動と体積ホログラム素子のブラッグ角変動とが相殺され、各体積ホログラム素子では常に高い回折効率を保つことができる。
【０１５２】
各体積ホログラム素子の材料としては、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかを使用することができる。
【０１５３】
フォトポリマーは有機高分子記録材料であって、ＷＯＲＭ（Ｗｒｉｔｅ Ｏｎｃｅ Ｒｅａｄ Ｍａｎｙ）型ホログラムメモリに多く使われている。フォトポリマーは、最近の数年間で大幅にその性能が改善され、現在、メーカでは、数１００μｍの厚さで光学特性に優れ、記録に伴う収縮を低減する材料の開発に成功している。例えば、２−ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ−ｍａｔｅｒｉａｌｓから構成される低収縮性フォトポリマーや、カチオンリング重合機構を利用して重合される低収縮性フォトポリマーなどが知られている。その結果、高い光感度と高い体積記録密度とが両立可能となった。このようなフォトポリマーを各体積ホログラム素子に使うことにより、高効率で高精度の光束合成手段が実現できる。
【０１５４】
また、サーモプラスチックもＷＯＲＭ型ホログラムメモリに多く使われている。特に色素がドープされたサーモプラスチックは、種々の波長の光で記録再生が可能である。また、メーカは、数ミリ厚の成形が可能で、光学特性に優れ、記録に伴う収縮を低減するサーモプラスチックの開発に成功している。その結果、高い光感度と高い体積記録密度とが両立可能となった。また数ミリ厚の成形ができるため、ホログラムのピッチを小さくしなくても体積性（Ｑ値）の大きいホログラムを実現でき、微細加工を必要とせず、加工性が容易になると言うメリットがある。このようなサーモプラスチックは、材料自身を基板とすることができるので、高効率、高精度の光束合成手段が実現できる。
【０１５５】
さらに、最近ナノガラスを用いた光機能素子が提案されている。ナノガラスとは、ナノメートル単位で構造を制御したガラスのことで、例えばガラス中に半導体ナノ粒子を安定かつ均一に分散させることでガラス中にホログラムを形成することもできる。このガラスに光を照射すると、光の当たったところが屈折率が変わるため体積ホログラムを作ることができる。ガラスを材料としているため、従来のガラス加工技術をそのまま使うことができ、波面精度、光透過性、熱特性等に優れた光学素子を作ることができる。また厚さも数ミリ厚の成形ができるため、ホログラムのピッチを小さくしなくても体積性（Ｑ値）の大きいホログラムを実現でき、微細加工を必要とせず、加工が容易になると言うメリットがある。
【０１５６】
ところで、対物レンズ６０に対する第１記録層Ｌ１の位置、第２記録層Ｌ２の位置及び第３記録層Ｌ３の位置は、互いに異なっている。すなわち、記録層毎にいわゆる基板厚が異なっている。ここでは、一例として、第２記録層Ｌ２に集光する光に収差が生じないように設計されているため、第１記録層Ｌ１に集光する光には、対物レンズ６０に対する第１記録層Ｌ１の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差が生じる。同様に、第３記録層Ｌ３に集光する光には、対物レンズ６０に対する第３記録層Ｌ３の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差が生じる。
【０１５７】
そこで、体積ホログラム素子ＶＨ１は、対物レンズ６０に対する第１記録層Ｌ１の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差を補正するための球面収差を第１光源光に与えるように設定されている。また、体積ホログラム素子ＶＨ３は、対物レンズ６０に対する第３記録層Ｌ３の位置と第２記録層Ｌ２の位置の差に起因する収差を補正するための球面収差を第３光源光に与えるように設定されている。すなわち、体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ３は、基板厚の違いに起因する収差が補償されるように、対応する光の発散度を変更する。なお、本明細書では、「発散度」は、光が発散するときの発散の程度だけでなく、光が収束するときの収束の程度も含むものとする。
【０１５８】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０では、再生信号処理回路２８と、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、処理装置が実現されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現された処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって実現することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって実現することとしても良い。
【０１５９】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有する光源装置２３ａを備えている。そして、光源ＬＤ１からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ１のみで回折される。また、光源ＬＤ２からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ２のみで回折される。さらに、光源ＬＤ３からの光は、平面ホログラム素子ＰＨ１で回折された後、体積ホログラム素子ＶＨ３のみで回折される。この場合に、波長変動が発生しても平面ホログラム素子の回折角変動と各体積ホログラム素子のブラッグ角変動とが相殺され、各体積ホログラム素子では常に高い回折効率を保つことができる。これにより、光源装置２３ａからは、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力することが可能となる。従って、光ピックアップ装置２３は、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することが可能となる。
【０１６０】
また、波長変動が発生しても各体積ホログラム素子では常に高い回折効率を保つことができるため、光源に安価な半導体レーザを用いても、光源の温度を制御するための温度制御装置を設ける必要がなく、光源装置２３ａの小型化及び低コスト化を図ることができる。その結果、光ピックアップ装置２３の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【０１６１】
また、体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ３は、記録層の基板厚の違いに起因する収差が補償されるように、対応する光の発散度を変更しているため、いずれの記録層においても良好な光スポットを形成することができる。
【０１６２】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することができる光ピックアップ装置２３を備えているため、結果として、光ディスクの複数の記録層に同時にアクセスすることが可能となる。
【０１６３】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、第１記録層Ｌ１への記録と第２記録層Ｌ２への記録と第３記録層Ｌ３への記録とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクへの記録処理を迅速に行うことが可能となる。
【０１６４】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、第１記録層Ｌ１からの再生と第２記録層Ｌ２からの再生と第３記録層Ｌ３からの再生とをほぼ同時に行うことができるため、光ディスクからの再生処理を迅速に行うことが可能となる。
【０１６５】
なお、上記第１の実施形態において、記録と再生をほぼ同時に行うことも可能である。例えば、第１記録層Ｌ１への情報の記録を行いつつ、第２記録層Ｌ２から情報の再生を行うことができる。
【０１６６】
また、上記第１の実施形態において、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、コリメートレンズ５２、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を同一の筐体内に収容しユニット化しても良い。これにより、光源装置２３ａの小型化を更に図ることができる。ところで、半導体レーザ以外の固体レーザ（ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ等）や気体レーザ（Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ２レーザ等）では波長変動が無い反面、小型化が困難である。
【０１６７】
また、上記第１の実施形態において、平面ホログラム素子を追加したことによる光量ロスを最小限に抑えるために、平面ホログラム素子ＰＨ１における格子は、一例として図１５に示されるように、断面がブレーズ形状の格子であることが望ましい。ブレーズ形状の格子は＋１次光だけを生じるように設計できるため、入射した光を高い回折効率で各体積ホログラム素子へと導くことができる。
【０１６８】
但し、ブレーズ形状の格子は常に高い回折効率が得られるわけではなく、「回折光学素子入門」（オプトロニクス社）６７頁（図３）によると、Λ／λ（Λ：格子ピッチ、λ：波長）が７以上のときには高い回折効率が得られるが、Λ／λが４以下のときには高い回折効率が得られにくくなる。ここでは、λ＝６５０ｎｍであるため、Λが４．５５μｍ以上の場合に高い回折効率が得られることになる。なお、上記第１の実施形態では、平面ホログラム素子ＰＨ１のホログラムピッチは体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチの２倍であるので、この場合には、体積ホログラム素子ＶＨ２のホログラムピッチは２．２７５μｍ以上となる。
【０１６９】
なお、上記第１の実施形態では、体積ホログラム素子ＶＨ２が体積ホログラム素子ＶＨ１の＋Ｘ側に配置され、体積ホログラム素子ＶＨ３が体積ホログラム素子ＶＨ２の＋Ｘ側に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１７０】
また、各体積ホログラム素子を、それぞれの出射光の発散度及び出射光の出射角が互いに異なるように設定し、一例として図１６に示されるように、光ディスク１５の回転中心からの距離が互いに異なる位置に各光スポットを形成することができる。この場合には、各記録層からの複数の戻り光成分は、上記第１の実施形態よりも大きな角度の違いを持って光検出装置２３ｂに戻ってくる。従って、各戻り光成分の分離が容易になり、かつ層間クロストークが更に少なくなる。
【０１７１】
そして、例えば、第１記録層Ｌ１に形成される光スポット及び第３記録層Ｌ３に形成される光スポットが、対物レンズ６０の光軸からずれている場合には、この光軸からのずれに起因するコマ収差を体積ホログラム素子ＶＨ１及び体積ホログラム素子ＶＨ３にて補正するようにしても良い。
【０１７２】
また、各体積ホログラム素子を、それぞれの出射光の出射角が互いに異なるように設定し、光ディスクの同一の記録層に３つの光スポットを形成することができる（図１７参照）。この場合であっても、３つのスポットで同時に記録及び再生ができるため、高速記録、高速再生が可能になる。
【０１７３】
《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態を図１８及び図１９に基づいて説明する。
【０１７４】
この第２の実施形態は、図１８に示されるように、前述した第１の実施形態における前記光検出装置２３ｂに代えて、平面ホログラム素子及び体積ホログラム素子を有する光検出装置２３ｃを用いる点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１７５】
光検出装置２３ｃは、平面ホログラム素子ＰＨ２、３個の体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）、集光レンズ５８、及び３個の受光器（ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３）を有している。
【０１７６】
平面ホログラム素子ＰＨ２は、偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｓ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で分岐された戻り光を回折する。ここでは、平面ホログラム素子ＰＨ２は、戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分が入射角０°で入射するように設定されている。また、平面ホログラム素子ＰＨ２のホログラムピッチは、体積ホログラム素子ＶＨＤ２のホログラムピッチの２倍となるように設定されている。
【０１７７】
なお、以下では、便宜上、平面ホログラム素子ＰＨ２で回折された戻り光に含まれる第１記録層Ｌ１からの戻り光成分を「第１反射光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ２で回折された戻り光に含まれる第２記録層Ｌ２からの戻り光成分を「第２反射光」ともいい、平面ホログラム素子ＰＨ２で回折された戻り光に含まれる第３記録層Ｌ３からの戻り光成分を「第３反射光」ともいう。
【０１７８】
体積ホログラム素子ＶＨＤ１は、平面ホログラム素子ＰＨ２の＋Ｓ側に配置され、第１反射光を回折する。なお、第２反射光及び第３反射光は、体積ホログラム素子ＶＨＤ１では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨＤ１を透過する。
【０１７９】
体積ホログラム素子ＶＨＤ２は、体積ホログラム素子ＶＨＤ１の＋Ｓ側に配置され、第２反射光を回折する。なお、第３反射光及び体積ホログラム素子ＶＨＤ１で回折された第１反射光は、体積ホログラム素子ＶＨＤ２では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨＤ２を透過する。
【０１８０】
体積ホログラム素子ＶＨＤ３は、体積ホログラム素子ＶＨＤ２の＋Ｓ側に配置され、第３反射光を回折する。なお、体積ホログラム素子ＶＨＤ１で回折された第１反射光及び体積ホログラム素子ＶＨＤ２で回折された第２反射光は、体積ホログラム素子ＶＨＤ３では回折されず、そのまま体積ホログラム素子ＶＨＤ３を透過する。
【０１８１】
ここでは、第１の実施形態で説明した光源装置２３ａと同様にして、戻り光に波長変動があっても、平面ホログラム素子ＰＨ２の回折角変動と各体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）のブラッグ角変動とが相殺され、各体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）では常に高い回折効率を保つことができるように設定されている。
【０１８２】
なお、光検出装置２３ｃの各体積ホログラム素子としては、光源装置２３ａの各体積ホログラム素子と同様に、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかを使用することができる。
【０１８３】
集光レンズ５８は、体積ホログラム素子ＶＨＤ３の＋Ｓ側に配置され、体積ホログラム素子ＶＨＤ１で回折された第１反射光、体積ホログラム素子ＶＨＤ２で回折された第２反射光及び体積ホログラム素子ＶＨＤ３で回折された第３反射光をそれぞれ集光する。
【０１８４】
集光レンズ５８は、コリメートレンズ５２に比べて焦点距離をある程度自由に設定できる。そのため光検出装置２３ｃの各体積ホログラム素子の仕様も自由度が広がり、高い角度選択性、高い回折効率を得るために、それぞれのホログラムピッチ、厚さ、及び屈折率を最適化しやすくなる。
【０１８５】
受光器ＰＤ１は、集光レンズ５８による第１反射光の集光位置に配置され、第１反射光を受光する。従って、受光器ＰＤ１で受光される光は、主として第３記録層Ｌ３からの戻り光である。
【０１８６】
受光器ＰＤ２は、集光レンズ５８による第２反射光の集光位置に配置され、第２反射光を受光する。従って、受光器ＰＤ２で受光される光は、主として第２記録層Ｌ２からの戻り光である。
【０１８７】
受光器ＰＤ３は、集光レンズ５８による第３反射光の集光位置に配置され、第３反射光を受光する。従って、受光器ＰＤ３で受光される光は、主として第３記録層Ｌ３からの戻り光である。
【０１８８】
また、第１の実施形態と同様にして、記録処理及び再生処理を行うことができる。
【０１８９】
以上に説明したように、本第２の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）、平面ホログラム素子ＰＨ１、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を有する光源装置２３ａを備えている。従って、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１９０】
また、平面ホログラム素子ＰＨ２、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）を有する光検出装置２３ｃを備えている。従って、戻り光に波長変動があっても、各受光器からはＳ／Ｎ比の高い信号が安定して出力される。
【０１９１】
また、光検出装置２３ｃは、複数の記録層の層間距離が小さくても、ピンホール板を有していないため、前記光検出装置２３ｂよりも組み付け及び調整が容易である。
【０１９２】
また、本第２の実施形態に係る光ディスク装置２０によると、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することができる光ピックアップ装置２３を備えているため、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１９３】
なお、光量ロスを最小限に抑えるために、平面ホログラム素子ＰＨ１及び平面ホログラム素子ＰＨ２の格子は、断面がブレーズ形状の格子であることが望ましい。但し、いずれも、Λ／λ（Λ：格子ピッチ、λ：波長）は７以上とする。
【０１９４】
また、上記第１及び第２の実施形態では、光ディスクの記録層が３層の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１９５】
また、上記第１及び第２の実施形態では、１つの記録層に３次元的に情報が記録される光ディスクに対しても同様にして情報の記録及び再生を行うことができる。
【０１９６】
また、上記第１及び第２の実施形態では、光ディスクが情報の書き換えが可能な光ディスクであっても良い。この場合には、複数の記録層に記録されている情報をほぼ同時に消去することができるため、情報の消去を従来よりも高速に行うことが可能である。
【０１９７】
《第３の実施形態》
以下、本発明の第３の実施形態を図２０及び図２１に基づいて説明する。
【０１９８】
この第３の実施形態は、図２０に示されるように、第２の実施形態における前記光源装置２３ａに代えて、光源装置２３ｄを用いる点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第２の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１及び第２の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１及び第２の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１９９】
光源装置２３ｄは、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）及びコリメートレンズ５２を有している。すなわち、前記光源装置２３ａから前記平面ホログラム素子ＰＨ１及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨ１，ＶＨ２，ＶＨ３）を除いたものである。
【０２００】
この場合は、一例として図２１に示されるように、光ディスクの同一の記録層に３つの光スポットが形成される。
【０２０１】
本第３の実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、平面ホログラム素子ＰＨ２、及び３個の体積ホログラム素子（ＶＨＤ１，ＶＨＤ２，ＶＨＤ３）を有する光検出装置２３ｃを備えている。これにより、戻り光に波長変動があっても、各受光器からはＳ／Ｎ比の高い信号が安定して出力される。従って、波長変動が発生しても、安定した性能を維持することが可能となる。
【０２０２】
なお、上記第１〜第３の実施形態では、光源が３個の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、複数の光源に対応して複数の体積ホログラム素子が設けられていれば良い。
【０２０３】
また、上記第１〜第３の実施形態では、体積ホログラム素子が透過型の場合について説明したが、これに限らず、反射型であっても良い。
【０２０４】
また、上記第１〜第３の実施形態では、光ディスク装置が情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【０２０５】
《情報処理装置》
次に、本発明の一実施形態に係る情報処理装置を図２２に基づいて説明する。
【０２０６】
この情報処理装置１０は、主制御装置９２、前記光ディスク装置２０、ハードディスク装置（ＨＤＤ）９４、入力装置９５、表示装置９６、及びドライブインターフェース９７などを備えている。
【０２０７】
前記ＨＤＤ９４は、ハードディスク９４ｂと、該ハードディスク９４ｂを駆動するための駆動装置９４ａなどから構成されている。
【０２０８】
前記表示装置９６は、例えばＣＲＴ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）などを用いた表示部（図示省略）を備え、主制御装置９２から指示された各種情報を表示する。
【０２０９】
前記入力装置９５は、例えばキーボード、マウス、タブレット、ライトペン及びタッチパネルなどのうち少なくとも１つの入力媒体（図示省略）を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置９２に通知する。なお、入力媒体からの情報はワイヤレス方式で入力されても良い。また、表示装置９６と入力装置９５とが一体化されたものとして、例えばタッチパネル付きＬＣＤなどがある。
【０２１０】
前記ドライブインターフェース９７は、主制御装置９２と、光ディスク装置２０及びＨＤＤ９４との双方向のインターフェースであり、前記光ディスク装置２０のインターフェース３８と同じ標準インターフェースに準拠している。
【０２１１】
このように構成される情報処理装置１０において、ユーザが、入力装置９５を介して、光ディスク１５に対する再生要求を入力すると、主制御装置９２は、再生要求コマンドを光ディスク装置２０に送信する。
【０２１２】
光ディスク装置２０は、再生要求コマンドを受信すると、上記再生処理を行う。
【０２１３】
主制御装置９２は、光ディスク装置２０からの再生結果を表示装置９６の表示部に表示する。
【０２１４】
また、ユーザが、入力装置９５を介して、光ディスク１５に対する記録要求を入力すると、主制御装置９２は、記録要求コマンド及び記録用データを光ディスク装置２０に送信する。
【０２１５】
光ディスク装置２０は、記録要求コマンドを受信すると、上記記録処理を行う。
【０２１６】
主制御装置９２は、光ディスク装置２０での記録結果を表示装置９６の表示部に表示する。
【０２１７】
以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置１０によると、光ディスクの複数の記録位置に同時にアクセスすることができる光ディスク装置２０を備えているため、結果として、光ディスクに対して、高速で安定したアクセスを行うことが可能となる。
【０２１８】
なお、上記情報処理装置１０において、前記光ディスク装置２０は、いわゆる内蔵タイプであっても良いし、いわゆる外付けタイプであっても良い。
【０２１９】
また、前記光ディスク装置２０は、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、情報の再生のみが可能な光ディスク装置であっても良い。
【０２２０】
《画像形成装置》
図２３には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。
【０２２１】
このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。
【０２２２】
通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位機器（例えば、パソコン）との双方向の通信を制御する。
【０２２３】
感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図２３における矢印方向に回転するようになっている。
【０２２４】
帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。
【０２２５】
帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。
【０２２６】
光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。
【０２２７】
トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。
【０２２８】
現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。
【０２２９】
給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。
【０２３０】
転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。
【０２３１】
この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。
【０２３２】
除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。
【０２３３】
クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。
【０２３４】
次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。
【０２３５】
この光走査装置１０１０は、図２４に示されるように、偏向器側走査レンズ１０１１ａ、像面側走査レンズ１０１１ｂ、ポリゴンミラー１０１３、光源ユニット１０１４、カップリングレンズ１０１５、開口板１０１６、シリンドリカルレンズ１０１７、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。
【０２３６】
光源ユニット１０１４は、図２５に示されるように、前記光源装置２３ａと同様な構成を有している。但し、３個の光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）は、一例として図２６に示されるように、それぞれ４つの発光部が一次元配列された面発光レーザアレイである。なお、発光部の数は４つに限定されるものではない。
【０２３７】
図２５に戻り、ＬＤＡ２から出射された光束は、入射角θｉ（図２５ではθｉ＝０）で平面ホログラム素子ＰＨ１に入射し、出射角θｍで回折される。平面ホログラム素子ＰＨ１から出射角θｍで回折された光束は体積ホログラム素子ＶＨ１を透過し、体積ホログラム素子ＶＨ２で回折される。光束が体積ホログラム素子ＶＨ１を透過するのは、体積ホログラムが有する角度選択性のためであり、体積ホログラム素子ＶＨ１は、θｍの角度で入射した光束に対しては回折効率が低くなるように設計されている。一方、体積ホログラム素子ＶＨ２はθｍの角度で入射した光束に対しては回折効率が高くなるように設計されている。したがって、θｍの角度で入射した光束は出射角θｎとなって高効率（≧８０％）で回折される。このとき体積ホログラム素子ＶＨ３も、体積ホログラム素子ＶＨ１同様、透過するように設計されている。
【０２３８】
ＬＤＡ１から出射された光束は、入射角θｉ´で平面ホログラム素子ＰＨ１に入射する。ここでθｉ´は、ｔａｎθｉ´＝α／ｆ（α：ＬＤＡ１とＬＤＡ２の間隔、ｆ：コリメートレンズ５２の焦点距離）である。ここでの目的は熱の影響を受け難くするためなのでＬＤＡ１とＬＤＡ２の間隔αは熱の影響を受けにくいように間隔を大きくした方が望ましい。平面ホログラム素子ＰＨ１にθｉ´で入射した光束は出射角θｍ´で回折される。平面ホログラム素子ＰＨ１から出射角θｍ´で回折された光束は体積ホログラム素子ＶＨ１で回折される。体積ホログラム素子ＶＨ１はθｍ´の角度で入射した光束に対しては回折効率が高くなるように設計されている。したがって、θｍ´の角度で入射した光束は出射角θｎ´となって高効率（≧８０％）で回折される。このとき体積ホログラム素子ＶＨ２、体積ホログラム素子ＶＨ３は透過する。
【０２３９】
ここで、ＬＤＡ１とＬＤＡ２の光束の間で、平面ホログラム素子ＰＨ１への入射角の差（θｉ´−θｉ）と、体積ホログラム素子からの出射角の差（θｎ´−θｎ）を比べて、出射角の差（θｎ´−θｎ）の方が小さくなるように体積ホログラム素子を設計すれば、ＬＤＡ１とＬＤＡ２の間隔αが小さくなったことと等価になる。したがって、光源の間隔αを広げて熱に対して安定にしたとしても、光走査装置においては高密度記録できることに変わりはない。このように体積ホログラムを用いて合波することにより、通常の面発光レーザアレイよりも熱に対して安定にすることができる。また熱による波長変動に対しても安定であることは、上記第１の実施形態と同じである。
【０２４０】
ＬＤＡ３からの光束についても同様のことが言え、ＬＤＡ２とＬＤＡ３の間隔を広げて熱に対して安定化を図ることができる。
【０２４１】
この場合に、感光体ドラム１０３０の表面に形成される光スポットが図２７に示されている。
【０２４２】
図２４に戻り、カップリングレンズ１０１５は、光源ユニット１０１４から射出された光束を略平行光とする。
【０２４３】
開口板１０１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１０１５を介した光束の、少なくとも副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）のビーム径を規定する。
【０２４４】
シリンドリカルレンズ１０１７は、開口板１０１６の開口部を通過した光束を、反射ミラー１０１８を介して、ポリゴンミラー１０１３の偏向反射面近傍に副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して結像する。
【０２４５】
光源ユニット１０１４とポリゴンミラー１０１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１０１５と開口板１０１６とシリンドリカルレンズ１０１７と反射ミラー１０１８とから構成されている。
【０２４６】
ポリゴンミラー１０１３は、一例として６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１０１３は、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に平行な軸の周りを等速回転しながら、シリンドリカルレンズ１０１７からの光束を偏向する。
【０２４７】
偏向器側走査レンズ１０１１ａは、ポリゴンミラー１０１３で偏向された光束の光路上に配置されている。
【０２４８】
像面側走査レンズ１０１１ｂは、偏向器側走査レンズ１０１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１０１１ｂを介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される（図２７参照）。この光スポットは、ポリゴンミラー１０１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。
【０２４９】
ポリゴンミラー１０１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１０１１ａと像面側走査レンズ１０１１ｂとから構成されている。なお、偏向器側走査レンズ１０１１ａと像面側走査レンズ１０１１ｂとの間の光路上及び像面側走査レンズ１０１１ｂと感光体ドラム１０３０との間の光路上の少なくともいずれかに、光路を折り曲げるための折り曲げミラーが設けられても良い。
【０２５０】
ところで、高速、高密度に画像を形成するために、複数の光束を使って走査する光走査装置（マルチビーム光走査装置）、及び該光走査装置を備える画像形成装置（マルチビーム画像形成装置）が提案されている（例えば、特開５６−４２２４８、特開平８−２８６１３６参照）。
【０２５１】
高速化、高密度化のためには発光部の数は多いほうが好ましいが、走査光学系の収差を小さく抑えるために発光部間隔を狭くする必要がある。この場合、隣接する発光部からの熱影響により、温度が上昇するおそれがある。すなわち、高速化、高密度化を図ろうとすると熱の問題が発生することとなる。
【０２５２】
レーザ発振の閾値電流密度Ｊｔｈは、温度特性に対応する特性温度Ｔ０を用いて、次の（１５）式で示される。ここで、Ｊ０は比例定数であり、Ｔは活性層の温度である。
【０２５３】
Ｊｔｈ＝Ｊ０×ｅｘｐ（Ｔ／Ｔ０） ……（１５）
【０２５４】
温度特性が悪化するにつれて特性温度Ｔ０は低下するため、温度Ｔの上昇によって閾値電流密度Ｊｔｈは急激に上昇し、レーザ発振が困難となる。
【０２５５】
さらに、温度特性が悪化することで熱飽和が生じやすくなる。低い注入電流値で熱飽和が生じると、その時点でレーザ光強度が飽和するため、レーザ光強度の最大値は低い値となる。面発光レーザを光走査装置に用いる場合、個々のレーザ出力は１ｍＷ程度が必要とされるが、熱飽和が生じると必要なレーザ光出力を得ることは困難になる。
【０２５６】
すなわち、面発光レーザアレイを用いることは高速化、高密度化のために有効ではあるものの、熱の問題があるために、発光部の数を増やすことが困難であったり、個々の発光部のレーザ出力を大きくできないといった不都合があった。
【０２５７】
本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、体積ホログラムを用いて４個の発光部が１次元配列された面発光レーザアレイを３個合波することにより、４×３の２次元配列の発光部を有する面発光レーザアレイを用いたのと同じ数の光スポットを形成することができる。これにより高速化と高密度化を実現できる。
【０２５８】
また、発光部がｎ×１の１次元配列の面発光レーザアレイをＬ個用い、各面発光レーザアレイからの光を体積ホログラムで合波することは、発光部がｎ×Ｌの２次元配列の面発光レーザアレイを１個用いる場合に比べて、発光部間隔を広げることができるため熱に対して安定にすることができる。
【０２５９】
また、本実施形態における光源ユニット１０１４の構成は光源の波長変動に対しても安定であるため、光源ユニット１０１４が熱により出力低下を起こすおそれもない。
【０２６０】
このように、光走査装置１０１０は、各面発光レーザアレイからの光束を、体積ホログラムの角度選択性を利用して合波しているため、個々の光源が有する発光部の数が少なくても、感光体ドラム１０３０の表面に所望の数の光スポットを所望の間隔で形成することができる。従って、熱の問題を回避して、高速、高密度に光走査を行うことが可能となる。
【０２６１】
また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、高速、高密度に光走査を行うことができる光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０２６２】
なお、図２８に示されるように、各光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）からの光束を個別のコリメートレンズ（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）でカップリングしても良い。この場合には、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３の間隔をより大きくすることができ、熱に対して更に安定となる。
【０２６３】
また、一例として図２９に示されるように、各光源（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３）が、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザアレイを有していても良い。
【０２６４】
この場合、発光部間隔βは、個々の発光部が熱の影響を受けにくい程度に広めの間隔となっている。したがって、各光源自体は熱によって悪影響を受けない。ここでは４×２の面発光レーザアレイを例に説明しているが、数が異なる場合でも効果は同じである。
【０２６５】
各光源からの光を体積ホログラムで合波すると、４×６のスポットが形成され（図３０参照）、４×６の発光部が２次元配列された面発光レーザアレイを用いた場合と等価になる。しかも発光部間隔が狭くなった場合と等価にできるため、高速化、高密度化を図ることができる。
【０２６６】
なお、３個の光源の全てが面発光レーザを有する必要はなく、３個の光源の少なくとも１つが、面発光レーザアレイを有していれば良い。
【０２６７】
また、ネットワークを介して、レーザプリンタ１０００と、電子演算装置（コンピュータ等）、画像情報通信システム（ファクシミリ等）等とを接続することにより、1台の画像形成装置で複数の機器からの出力を処理することができる情報処理システムを形成することができる。また、ネットワーク上に複数の画像形成装置を接続すれば、各出力要求から各画像形成装置の状態（ジョブの混み具合、電源が入っているかどうか、故障しているかどうか等）を知ることができ、一番状態の良い（使用者の希望に一番適した）画像形成装置を選択し、画像形成を行うことができる。
【０２６８】
なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０２６９】
例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
【０２７０】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０２７１】
また、多色のカラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高品質のカラー画像を形成することが可能となる。
【０２７２】
例えば、図３１に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタであっても良い。
【０２７３】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。
【０２７４】
各感光体ドラムは、図３１中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットがそれぞれ配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。
【０２７５】
光走査装置２０１０は、前記光源ユニット１０１４と同様な光源ユニット、前記偏向器前光学系と同様な偏向器前光学系、及び前記走査光学系と同様な走査光学系を、それぞれ色毎に有している。そして、各光源ユニットから射出された光束は、対応する偏向器前光学系を介して共通のポリゴンミラーで偏向され、対応する走査光学系を介して対応する感光体ドラムに照射される。
【０２７６】
従って、光走査装置２０１０は、上記光走査装置１０１０と同様な効果を得ることができる。その結果、カラープリンタ２０００は、上記レーザプリンタ１０００と同様な効果を得ることができる。
【０２７７】
なお、このカラープリンタ２０００において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２７８】
以上説明したように、本発明の光源ユニットによれば、波長変動が発生しても、複数の光を安定して出力するのに適している。また、本発明の光検出ユニットによれば、波長変動が発生しても、複数の光を個別に精度良く検出するのに適している。また、本発明の光学ヘッドによれば、波長変動が発生しても、安定した性能を維持するのに適している。また、本発明の光ドライブ装置によれば、光記録媒体の複数の記録位置に同時にアクセスするのに適している。また、本発明の情報処理装置によれば、光記録媒体に対して、高速で安定したアクセスを行うのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、高速、高密度に光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０２７９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、それぞれ各光源から出射された光の光路を説明するための図である。
【図４】平面ホログラム素子と体積ホログラム素子ＶＨ１との関係を説明するための図である。
【図５】平面ホログラム素子と体積ホログラム素子ＶＨ２との関係を説明するための図である。
【図６】平面ホログラム素子と体積ホログラム素子ＶＨ３との関係を説明するための図である。
【図７】各記録層に形成される光スポットを説明するための図である。
【図８】光ピックアップ装置における光検出装置の作用を説明するための図である。
【図９】上位装置から記録要求を受信したときの図１の光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】上位装置から再生要求を受信したときの図１の光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】平面ホログラム素子及び体積ホログラムを説明するための図である。
【図１２】体積ホログラム素子の角度選択性を説明するための図である。
【図１３】体積ホログラム素子の波長選択性を説明するための図である。
【図１４】平面ホログラム素子の効果を説明するための図である。
【図１５】平面ホログラム素子のブレーズ形状を説明するための図である。
【図１６】各記録層に形成される光スポットの変形例を説明するための図である。
【図１７】１つの記録層に３つの光スポットが形成される場合を説明するための図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図１９】図１８の光ピックアップ装置における光検出装置の作用を説明するための図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図２１】図２０の光ピックアップ装置を用いたときに光ディスクに形成される光スポットを説明するための図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２４】図２３における光走査装置の概略構成を説明するための図である。
【図２５】図２４における光源ユニットを説明するための図である。
【図２６】図２４における各光源に含まれる面発光レーザアレイを説明するための図である。
【図２７】感光体ドラム表面に形成される光スポットを説明するための図である。
【図２８】図２４における光源ユニットの変形例を説明するための図である。
【図２９】図２４における各光源に含まれる面発光レーザアレイの変形例を説明するための図である。
【図３０】図２９の面発光レーザアレイを用いたときに感光体ドラム表面に形成される光スポットを説明するための図である。
【図３１】カラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２８０】
１０…情報処理装置、１５…光ディスク（光記録媒体）、２０…光ディスク装置（光ドライブ装置）、２３…光ピックアップ装置（光学ヘッド）、２３ａ…光源装置（光源ユニット）、２３ｃ…光検出装置（光検出ユニット）、２８…再生信号処理回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、９２…主制御装置（制御装置）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０１４…光源ユニット、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３…光源、ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３…受光器（光検出器）、ＰＨ１、ＰＨ２…平面ホログラム素子、ＶＨ１、ＶＨ２、ＶＨ３…体積ホログラム素子、ＶＨＤ１、ＶＨＤ２、ＶＨＤ３…体積ホログラム素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光を出力する光源ユニットであって、
複数の光源と；
前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に配置され、前記複数の光をそれぞれ回折する平面ホログラム素子と；
前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；を備える光源ユニット。
【請求項２】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光源からの光のみを回折することを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光源以外の光源からの光は回折せずにそのまま透過させることを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記平面ホログラム素子を介した複数の光のそれぞれは、対応する複数の体積ホログラム素子に対してブラック条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記複数の光源の少なくとも１つは半導体レーザであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記複数の光源の少なくとも１つは、複数の発光部が１次元配列あるいは２次元配列されているレーザを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記平面ホログラム素子は、断面形状がブレーズ形状を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記平面ホログラム素子は、前記複数の光源のうちの特定の光源からの光の入射角が０°であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記平面ホログラム素子のホログラムピッチは、前記特定の光源に対応する体積ホログラム素子のホログラムピッチの２倍であることを特徴とする請求項８に記載の光源ユニット。
【請求項１０】
前記複数の体積ホログラム素子の材料は、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項１１】
入射する複数の光を個別に検出する光検出ユニットであって、
前記複数の光を回折する平面ホログラム素子と；
前記複数の光に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；
前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する体積ホログラム素子からの光を受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニット。
【請求項１２】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光のみを回折することを特徴とする請求項１１に記載の光検出ユニット。
【請求項１３】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光以外の光は回折せずにそのまま透過させることを特徴とする請求項１２に記載の光検出ユニット。
【請求項１４】
前記平面ホログラム素子を介した複数の光のそれぞれは、対応する複数の体積ホログラム素子に対してブラック条件を満足することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１５】
前記平面ホログラム素子は、断面形状がブレーズ形状を有することを特徴とする請求項１１〜１４に記載の光検出ユニット。
【請求項１６】
前記平面ホログラム素子は、前記複数の光のうちの特定の光の入射角が０°であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１７】
前記平面ホログラム素子のホログラムピッチは、前記特定の光に対応する体積ホログラム素子のホログラムピッチの２倍であることを特徴とする請求項１６に記載の光検出ユニット。
【請求項１８】
前記複数の体積ホログラム素子の材料は、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかであることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１９】
光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；
前記所定位置に配置され、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光検出器と；を備える光学ヘッド。
【請求項２０】
光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、
複数の光源と；
前記複数の光源からの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；
前記所定位置に配置された請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の光検出ユニットと；を備える光学ヘッド。
【請求項２１】
光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；
前記所定位置に配置された請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の光検出ユニットと；を備える光学ヘッド。
【請求項２２】
前記光記録媒体は厚さ方向に複数の記録位置を有し、
前記複数の光は、前記複数の記録位置に個別に対応し、
前記光学系は、前記複数の光をそれぞれ対応する記録位置に集光することを特徴とする請求項１９又は２１に記載の光学ヘッド。
【請求項２３】
前記光源ユニットの少なくとも１つの体積ホログラム素子は、対応する光の発散度を変更して、前記厚さ方向に関する記録位置の違いに起因する収差を補償することを特徴とする請求項２２に記載の光学ヘッド。
【請求項２４】
前記光記録媒体は光ディスクであり、
前記複数の記録位置にそれぞれ形成される光スポットは、前記光ディスクの回転中心からの距離が互いに異なることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光学ヘッド。
【請求項２５】
光記録媒体に対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ドライブ装置であって、
請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の光学ヘッドと；
前記光学ヘッドの出力信号を用いて情報の再生を行う処理装置と；を備える光ドライブ装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の光ドライブ装置と；
前記光ドライブ装置を制御する制御装置と；を備える情報処理装置。
【請求項２７】
光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットからの光を偏向する偏向器と；
前記偏光器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの請求項２７に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項２９】
前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項２８に記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数の光を出力する光源ユニットであって、
複数の光源と；
前記複数の光源から出射される複数の光の光路上に配置され、前記複数の光をそれぞれ回折する平面ホログラム素子と；
前記複数の光源に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；を備える光源ユニット。
【請求項２】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光源からの光のみを回折することを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光源以外の光源からの光は回折せずにそのまま透過させることを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記平面ホログラム素子を介した複数の光のそれぞれは、対応する複数の体積ホログラム素子に対してブラック条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記複数の光源の少なくとも１つは半導体レーザであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記複数の光源の少なくとも１つは、複数の発光部が１次元配列あるいは２次元配列されているレーザを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記平面ホログラム素子は、断面形状がブレーズ形状を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記平面ホログラム素子は、前記複数の光源のうちの特定の光源からの光の入射角が０°であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記平面ホログラム素子のホログラムピッチは、前記特定の光源に対応する体積ホログラム素子のホログラムピッチの２倍であることを特徴とする請求項８に記載の光源ユニット。
【請求項１０】
前記複数の体積ホログラム素子の材料は、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項１１】
入射する複数の光を個別に検出する光検出ユニットであって、
前記複数の光を回折する平面ホログラム素子と；
前記複数の光に個別に対応して設けられ、前記平面ホログラム素子を介した複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数の体積ホログラム素子と；
前記複数の体積ホログラム素子に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する体積ホログラム素子からの光を受光する複数の光検出器と；を備える光検出ユニット。
【請求項１２】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光のみを回折することを特徴とする請求項１１に記載の光検出ユニット。
【請求項１３】
前記複数の体積ホログラム素子のそれぞれは、対応する光以外の光は回折せずにそのまま透過させることを特徴とする請求項１２に記載の光検出ユニット。
【請求項１４】
前記平面ホログラム素子を介した複数の光のそれぞれは、対応する複数の体積ホログラム素子に対してブラック条件を満足することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１５】
前記平面ホログラム素子は、断面形状がブレーズ形状を有することを特徴とする請求項１１〜１４に記載の光検出ユニット。
【請求項１６】
前記平面ホログラム素子は、前記複数の光のうちの特定の光の入射角が０°であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１７】
前記平面ホログラム素子のホログラムピッチは、前記特定の光に対応する体積ホログラム素子のホログラムピッチの２倍であることを特徴とする請求項１６に記載の光検出ユニット。
【請求項１８】
前記複数の体積ホログラム素子の材料は、フォトポリマー、サーモプラスチック及びナノガラスのいずれかであることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の光検出ユニット。
【請求項１９】
光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；
前記所定位置に配置され、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光検出器と；を備える光学ヘッド。
【請求項２０】
光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、
複数の光源と；
前記複数の光源からの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；
前記所定位置に配置された請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の光検出ユニットと；を備える光学ヘッド。
【請求項２１】
光記録媒体に光を照射し、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光学ヘッドであって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットからの複数の光をそれぞれ光記録媒体に導くとともに、前記光記録媒体からの戻り光を所定位置に導く光学系と；
前記所定位置に配置された請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の光検出ユニットと；を備える光学ヘッド。
【請求項２２】
前記光記録媒体は厚さ方向に複数の記録位置を有し、
前記複数の光は、前記複数の記録位置に個別に対応し、
前記光学系は、前記複数の光をそれぞれ対応する記録位置に集光することを特徴とする請求項１９又は２１に記載の光学ヘッド。
【請求項２３】
前記光源ユニットの少なくとも１つの体積ホログラム素子は、対応する光の発散度を変更して、前記厚さ方向に関する記録位置の違いに起因する収差を補償することを特徴とする請求項２２に記載の光学ヘッド。
【請求項２４】
前記光記録媒体は光ディスクであり、
前記複数の記録位置にそれぞれ形成される光スポットは、前記光ディスクの回転中心からの距離が互いに異なることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光学ヘッド。
【請求項２５】
光記録媒体に対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ドライブ装置であって、
請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の光学ヘッドと；
前記光学ヘッドの出力信号を用いて情報の再生を行う処理装置と；を備える光ドライブ装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の光ドライブ装置と；
前記光ドライブ装置を制御する制御装置と；を備える情報処理装置。
【請求項２７】
光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニットと；
前記光源ユニットからの光を偏向する偏向器と；
前記偏光器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの請求項２７に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
【請求項２９】
前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項２８に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００８−１７６３１４（Ｐ２００８−１７６３１４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２８５８４（Ｐ２００７−３２８５８４）
【出願日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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