(57)【要約】【課題】  複数の記録層に情報が記録される光ディスク、これに対して記録／再生を行う装置及び方法を提供する。【解決手段】  レイヤーフォーマット領域とユーザーデータ領域とを備える光情報保存層を備え、レイヤーフォーマット領域には、光情報保存層内の厚さ方向の位置が異なる複数の仮想レイヤーが設定され、複数の仮想レイヤーそれぞれには複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報が記録された光ディスク。【選択図】      図３Ｃ
2010067339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤーフォーマット領域とユーザーデータ領域とを備える光情報保存層を備え、
前記レイヤーフォーマット領域には、前記光情報保存層内の厚さ方向の位置が異なる複数の仮想レイヤーが設定され、前記複数の仮想レイヤーそれぞれには前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報が記録されたことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記光情報保存層は、ホログラム記録の可能な感光性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】
前記レイヤーフォーマット領域は、複数個設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の光ディスク。
【請求項４】
前記レイヤーフォーマット領域は、ディスクの最内周部及び最外周部に設けられることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク。
【請求項５】
前記複数の仮想レイヤーのうち、最上層及び最下層に該当する仮想レイヤーはダミーレイヤーであり、
前記ダミーレイヤーには、前記ダミーレイヤーを前記データ領域に延ばした線上の位置には記録を行わないという情報が記録されたことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載の光ディスク。
【請求項６】
光情報保存層を備える光ディスクに対する記録／再生方法において、
前記光情報保存層にレイヤーフォーマット領域とデータ領域とを定めるステップと、
前記データ領域に情報を記録する前に、
前記レイヤーフォーマット領域に、前記光情報保存層の厚さ方向の位置が異なる複数の位置を仮想レイヤーとして定め、前記複数の仮想レイヤーそれぞれに前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報を記録するステップと、を含む記録／再生方法。
【請求項７】
前記光ディスクの偏向特性を考慮して、前記レイヤーフォーマット領域を定めることを特徴とする請求項６に記載の記録／再生方法。
【請求項８】
前記レイヤーフォーマット領域を複数個に定めることを特徴とする請求項６または７に記載の記録／再生方法。
【請求項９】
前記複数の仮想レイヤーを前記データ領域方向に延ばした線上の位置を複数の記録層とし、それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報によって、光焦点を制御して情報を記録するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６ないし８のうちいずれか一項に記載の記録／再生方法。
【請求項１０】
それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報によって光焦点を制御し、前記記録層に記録された情報を再生する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の記録／再生方法。
【請求項１１】
前記複数の記録層に／から情報を記録／再生するために、光焦点を前記光ディスクの厚さ方向へ移動させる時、前記移動は、前記レイヤーフォーマット領域で行われることを特徴とする請求項９または１０に記載の記録／再生方法。
【請求項１２】
光情報保存層を備える光ディスクに対する記録／再生装置において、
前記光情報保存層に／から情報を記録／再生するためのホログラム記録／再生光学系と、
前記光情報保存層をレイヤーフォーマット領域とデータ領域とに分け、前記データ領域に情報を記録する前に、前記レイヤーフォーマット領域に前記光情報保存層の厚さ方向の位置が異なる複数の位置を仮想レイヤーとして定め、前記複数の仮想レイヤーそれぞれに前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報を記録するように、前記ホログラム記録／再生光学系を制御する制御部と、を備える記録／再生装置。
【請求項１３】
前記ホログラム記録／再生光学系は、前記データ領域に情報を記録する時、前記複数の仮想レイヤーを前記データ領域方向に延ばした線上の位置を複数の記録層とし、それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報によって、光焦点を制御して情報を記録することを特徴とする請求項１２に記載の記録／再生装置。
【請求項１４】
前記ホログラム記録／再生光学系は、それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報によって光焦点を制御し、前記記録層に記録された情報を再生することを特徴とする請求項１３に記載の記録／再生装置。
【請求項１５】
複数の記録層に／から情報を記録／再生するために光焦点を前記光ディスクの厚さ方向へ移動させる時、前記移動は、前記レイヤーフォーマット領域で行われるように、前記制御部が前記ホログラム記録／再生光学系を制御することを特徴とする請求項１３または１４に記載の記録／再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示された光ディスク記録／再生方法及び装置は光記録／再生技術に係り、特に、複数の記録層に情報が記録される光ディスク及びこれについての記録／再生技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光情報記録媒体（以下、光ディスク）の情報保存容量は、関連技術の発展につれて急激に増加しつつある。光ディスクは情報保存容量によって、ディスクは情報保存容量によって、コンパクトディスク（ＣＤ；Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、デジタル多機能ディスク（ＤＶＤ；Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＨＤ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）−ＤＶＤ及びブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ；以下、ＢＤ）などがある。
【０００３】
既存の光情報記録媒体に対する記録／再生に係る技術としては、特許文献１がある。
【０００４】
これと共に、最近にはホログラムを利用した情報保存技術が注目されている。ホログラム光ディスクは、記録層の材質として、光に鋭敏な無機質結晶や、あるいはフォトポリマーなどの感光性材料を使用し、可干渉性を持つ２つのレーザービーム、すなわち、参照光と信号光とによる干渉紋（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐａｔｔｅｒｎ）の形態で、情報が前記感光性材料に保存される。また、記録時の参照光と類似した参照光が、情報が干渉紋の形態で保存されたホログラム光ディスクに照射されれば、これにより信号光が復元されつつ情報が再生される。
【０００５】
このようなホログラム情報保存技術は、ボリュームホログラフィーを利用してページ単位で記録／再生するボリュームホログラフィー方式と、マイクロホログラフィーを利用して単一ビットで記録／再生するマイクロホログラフィー方式とがある。ボリュームホログラフィー方式は、大規模の情報を同時に処理するという長所があるが、光学系が非常に精密に調整されねばならないため、一般消費者向けの情報保存装置として商用化し難いという問題点がある。
【０００６】
一方、マイクロホログラフィー方式は、２つの集光された光を焦点で干渉させて微細な干渉紋（マイクロホログラム）を形成し、これらの干渉紋を情報記録媒体の平面上で移動させて複数を記録して記録層を形成し、これらの記録層を情報記録媒体の深さ方向に重畳させて複数層で形成することによって、ホログラフィック情報記録媒体上に情報を３次元に記録する方式である。
【０００７】
基本的にマイクロホログラフィー方式は、ホログラフィック情報記録媒体の深さ方向に複数層で記録して容量を高める。既存のＢＤのような複数層の光ディスクでは、それぞれの記録層を物理的に区切る反射膜があって、反射光強度信号のレベル及び信号の極性を利用して複数の記録層を区別し、所望の記録層に光焦点を形成させる。
【０００８】
ところが、ホログラム光ディスクの場合には、既存の光ディスクとは異なって、複数の記録層を物理的に区切る反射膜が存在しない。したがって、ホログラム光ディスクの所望の記録層位置に光焦点を形成するのに困難であり、ホログラム光ディスクの複数の記録層に対して記録／再生する方案についての研究が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２３５３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述した必要性に応じて、本発明の実施形態は、ホログラムディスクに対して複数の記録層に情報の記録／再生を行う装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態による光ディスクは、レイヤーフォーマット領域とユーザーデータ領域とを備える光情報保存層を備え、前記レイヤーフォーマット領域には、前記光情報保存層内の厚さ方向の位置が異なる複数の仮想レイヤーが設定され、前記複数の仮想レイヤーそれぞれには前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報が記録される。
【００１２】
前記光情報保存層は、ホログラム記録の可能な感光性材料からなる。
【００１３】
前記レイヤーフォーマット領域は複数個設けられ、ディスクの最内周部及び最外周部に設けられる。
【００１４】
前記光情報保存層内には反射膜が形成されていない。
【００１５】
前記複数の仮想レイヤーのうち、最上層及び最下層に該当する仮想レイヤーはダミーレイヤーであり、前記ダミーレイヤーには、前記ダミーレイヤーを前記データ領域に延ばした線上の位置には記録を行わないという情報が記録される。
【００１６】
本発明の実施形態による記録／再生方法は、光情報保存層を備える光ディスクに対する記録／再生方法において、前記光情報保存層にレイヤーフォーマット領域とデータ領域とを定めるステップと、前記データ領域に情報を記録する前に、前記レイヤーフォーマット領域に、前記光情報保存層の厚さ方向の位置が異なる複数の位置を仮想レイヤーとして定め、前記複数の仮想レイヤーそれぞれに前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報を記録するステップと、を含む。
【００１７】
前記レイヤーフォーマット領域を定めるとき、光ディスクの偏向特性を考慮する。前記レイヤーフォーマット領域を複数個に定める。
【００１８】
また、本発明の実施形態による記録／再生方法によれば、前記複数の仮想レイヤーを前記データ領域方向に延ばした線上の位置を複数の記録層とし、それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報によって、光焦点を制御して情報を記録するステップをさらに含んで、複数の記録層に情報を記録できる。
【００１９】
また、本発明の実施形態による記録／再生方法によれば、情報再生時、それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報によって光焦点を制御し、前記記録層に記録された情報を再生する。
【００２０】
前記複数の記録層に／から情報を記録／再生するために、光焦点を前記光ディスクの厚さ方向へ移動させる時、前記移動は、前記レイヤーフォーマット領域で行われる。
【００２１】
本発明の実施形態による記録／再生装置は、光情報保存層を備える光ディスクに対する記録／再生装置において、前記光情報保存層に／から情報を記録／再生するためのホログラム記録／再生光学系と、前記光情報保存層をレイヤーフォーマット領域とデータ領域とに分け、前記データ領域に情報を記録する前に、前記レイヤーフォーマット領域に前記光情報保存層の厚さ方向の位置が異なる複数の位置を仮想レイヤーとして定め、前記複数の仮想レイヤーそれぞれに前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報を記録するように、前記ホログラム記録／再生光学系を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の方法及び装置により、ホログラム光ディスクに複数の記録層に情報を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態による記録／再生装置に適用できるホログラム光ディスクの概略的な構造を示す図である。
【図２】参照光と信号光との干渉により、図１の光ディスクの光情報保存層に形成される記録マークホログラムを概略的に示すイメージである。
【図３Ａ】本発明の実施形態による光ディスクの光情報保存層の領域構造と、これに記録を行う過程を説明するための図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による光ディスクの光情報保存層の領域構造と、これに記録を行う過程を説明するための図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による光ディスクの光情報保存層の領域構造と、これに記録を行う過程を説明するための図である。
【図３Ｄ】本発明の実施形態による光ディスクの光情報保存層の領域構造と、これに記録を行う過程を説明するための図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による光ディスクに対する記録時、記録層を移動する方法を説明するための図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による光ディスクに対する再生時、記録層を移動する方法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態による記録／再生装置の構成を概略的に示す図である。
【図６】図５の記録／再生装置でのサーボ光学系で、サーボ光の進路についての実施形態を概略的に示す図である。
【図７】図５の記録／再生装置での記録モード時の信号光の進路の実施形態を概略的に示す図である。
【図８】図５の記録／再生装置での記録／再生モード時の参照光の進路の実施形態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。以下の図面で同じ参照符号は同じ構成要素を示し、図面上で各構成要素の大きさは、説明の明瞭性及び便宜のために誇張されていることもある。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態による光ディスク、記録／再生方法及び装置に適用できるホログラム光ディスクの概略的な構造を示す図であり、図２は、参照光と信号光との干渉により、図１の光ディスクの光情報保存層に形成される記録マークホログラムを概略的に示す図である。図１を参照するに、光ディスク１０は、基板１４、１５と、第１波長の光を反射させる反射膜１１と、第１波長の光は透過させ、前記第１光とは異なる第２波長の光は反射させる反射透過膜１２と、光情報が記録される光情報保存層１３とを備える。第１波長の光はサーボ光である赤色光であり、第２波長の光は青色光でありうる。光情報保存層１３には複数の記録層に情報が記録されうるが、複数の記録層を物理的に区切る反射膜が形成されていない。例えば、光情報保存層１３は、ホログラム記録の可能な感光性材料からなる。図面で、Ｌｒ１及びＬｒ２は、それぞれ反射膜１１に入射されるサーボ光及び、反射膜１１から反射されたサーボ光を示す。Ｌｂ１及びＬｂ３は、それぞれ焦点Ｆｂにフォーカシングされる参照光及び、焦点Ｆｂにフォーカシングされた後で発散され、かつ反射透過膜１２により反射された参照光を示す。Ｌｂ２及びＬｂ４は、それぞれ反射透過膜１２で反射された後、焦点Ｆｂにフォーカシングされる信号光及び、焦点Ｆｂを通って発散する反射信号光を表す。Ｆｂは、参照光の焦点を示す。
【００２６】
光ディスク１０は既存のＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）と同様に、例えば、直径１２０mmで、中央にホールが形成された円盤形態であり、光情報保存層１３と反射膜１１とを保護するようにホログラフィック情報記録媒体１０の両側に、基板１４、１５が形成されうる。かかる基板１４、１５は、ポリカーボネートやガラスなどの材料からなりうる。
【００２７】
光情報保存層１３は、照射される光度によって屈折率が変化するフォトポリマーなどからなり、例えば、波長が約４０５nmである青色光に反応するように設けられうる。青色光である参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２とが光情報保存層１３で干渉する場合、図２に示したように、記録マークのホログラムが形成される。この時に形成された記録マークホログラムは、マイクロホログラムでありうる。前記基板１４、１５は、光情報保存層１３と同一また類似した屈折率を持つように形成される。
【００２８】
前記光情報保存層１３の厚さｄ２は、記録マークの高さより十分に大きく設計される。例えば、光情報保存層１３は約１５０μmの厚さに設計されうる。図１でｄ１は、表面から光情報保存層１３までの基板１４の厚さを示し、ｄ２は、光情報保存層１３の厚さ、ｄ３は、反射透過膜１２から反射膜１１までの厚さを示す。
【００２９】
光情報保存層１３には、信号光Ｌｂ２と参照光Ｌｂ１との干渉によるホログラム記録によって一つの記録層を形成し、深さ方向にホログラム記録が行われる位置を変えつつ記録を進めれば、複数の記録層に情報が記録される。
【００３０】
反射膜１１には、トラッキング及びフォーカシングサーボを具現できるようにランドやグルーブまたはピットなどが形成される。基板１４側から入射された第１波長の光、例えば、赤色光であるサーボ光Ｌｒ１は、この反射膜１１により基板１４側に反射される。
【００３１】
反射透過膜１２は、サーボ光（赤色光）は透過し、第２波長の光、例えば、青色光は反射する波長選択性反射膜である。この反射透過膜１２は、コレステリック液状結晶層で形成されて、円偏光分離機能を持つことができる。円偏光分離機能を持つコレステリック液状結晶層は、液晶の螺旋の回転方向（右回転または左回転）と円偏光方向とが一致し、波長が液晶の螺旋ピッチである時、その円偏光成分のみ反射する選択反射特性を持つ。例えば、青色光が右円偏光として基板１４側から入射される時、反射透過膜１２により反射された光は右円偏光になる。
【００３２】
信号光Ｌｂ２は、反射透過膜１２により反射された後、焦点Ｆｂにフォーカシングされ、参照光Ｌｂ１は直ちに焦点ＦＬｂにフォーカシングされる。この時、光ディスク１０に信号光Ｌｂ２は、例えば、右円偏光として、参照光Ｌｂ１は、例えば、左円偏光として入射される。これに鑑みて、前記反射透過膜１２は基本的に、例えば、右円偏光の青色光である信号光Ｌｂ２は反射させ、直交する左円偏光の青色光である参照光Ｌｂ１を透過させるように設けられうる。
【００３３】
図３Ａないし図３Ｄは、本発明の実施形態による光ディスクの光情報保存層の領域構造と、これに記録／再生を行う過程を説明するための図である。
【００３４】
図面で、フォーカス方向は光情報保存層１３の厚さ方向を示し、ラジアル方向は光ディスクの半径方向にトラックを横切る方向、すなわち、トラッキング方向を示し、タンジェンシャル方向は、光ディスクのトラックに沿う方向に円周方向を示す。
【００３５】
本発明の実施形態の記録／再生方法によれば、光情報保存層１３にレイヤーフォーマット領域とデータ領域とを設定し、前記データ領域に情報を記録する前に、前記レイヤーフォーマット領域に、前記光情報保存層の厚さ方向の位置が異なる複数の位置を仮想レイヤーとして定め、前記複数の仮想レイヤーそれぞれに、前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報を記録する。
【００３６】
図３Ａは、光情報保存層１３にレイヤーフォーマット領域を設定した例を示したものであって、レイヤーフォーマット領域にレイヤー情報が記録されてはいない図である。図面で、１レイヤーフォーマット領域と第２レイヤーフォーマット領域との２つのレイヤーフォーマット領域を示しているが、これは例示的なものであり、１つまたは複数のレイヤーフォーマット領域を備えることができる。また、レイヤーフォーマット領域の位置は、光ディスクの偏向などを考慮して適切な位置に定められ、例えば、ディスクの最内周部及び／または最外周部に設けられうる。
【００３７】
レイヤーフォーマット領域は、光情報保存層１４内の厚さ方向の位置が異なる複数の所定位置に、あらかじめレイヤー情報を記録するために設けられる。情報を複数の記録層に記録しようとする時、これらの記録層を物理的に区切る反射膜がない場合、例えば、ホログラム光ディスクの場合、記録層の位置制御が困難であり、本発明の実施形態では、これをさらに容易にするために、このような構造を採択している。
【００３８】
すなわち、レイヤーフォーマット領域には複数の仮想レイヤーが設定され、複数の仮想レイヤーそれぞれには、複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報が記録される。
【００３９】
図３Ｂは、レイヤーフォーマット領域にダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２をまず形成したところを示す。仮想レイヤーを設定するに当って、光情報保存層１３内に情報が記録できる位置の最下部と最上部との位置を先ず定める必要がある。このために、例えば、光情報保存層１３の最下部と最上部とにダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２を定めることができる。ダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２は、光ディスクで光情報保存層１３が始まる位置と終わる位置及び光学系マージンを考慮して定める。ダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２それぞれと光情報保存層１３の両終点との間隔を狭めるほど、記録層をさらに多く形成することができて記録容量を増大させることができる。
【００４０】
図３Ｃを参照するに、ダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２間の光情報保存層１３に複数の仮想レイヤーＩＬ１〜ＩＬ４が設定される。この仮想レイヤーＩＬ１〜ＩＬ４にはレイヤー情報が記録される。記録／再生光学系により、２ビーム焦点制御を仮想レイヤーＩＬ１〜ＩＬ４に沿って行うことによって情報が記録されるが、この時、２ビーム焦点深度、レイヤー間のクロストークなどを考慮して決定されたレイヤー間の距離情報を利用して、レイヤーフォーマット領域にレイヤー情報を記録する。
【００４１】
図３Ｄを参照するに、レイヤー情報が記録された仮想レイヤーＩＬ１〜ＩＬ４をユーザーデータ領域に延ばした線は、複数の記録層ＲＬ１〜ＲＬ４を形成する。複数の記録層ＲＬ１〜ＲＬ４に情報を記録する時、まず、該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報を読み取り、これにより光焦点を制御しつつ情報を記録する。ダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２をユーザーデータ領域に延ばした位置には情報を記録させず、このために、ダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２には、ダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２を前記データ領域に延ばした線上の位置には記録を行わないという情報が記録されうる。ただし、これらのダミーレイヤーＤＬ１、ＤＬ２を必ずしも設定する必要はなく、最初の仮想レイヤーと最後の仮想レイヤーとをデータ領域側に延ばした位置で情報記録ができるように、最初の仮想レイヤーと最後の仮想レイヤーとの位置を光情報保存層１３の両終点で適切な距離に設定してもよい。
【００４２】
複数の記録層ＲＬ１〜ＲＬ４に記録された情報を再生する時にも、まず、それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報を読み取り、これにより光焦点を制御して前記記録層に記録された情報を再生する。
【００４３】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の実施形態による光ディスクに対する記録／再生時に記録層を移動する方法を説明するための図である。
【００４４】
本発明の実施形態で、複数の記録層に／から情報を記録／再生するために、光焦点を光ディスクの厚さ方向へ移動させる時、前記移動はレイヤーフォーマット領域で行わせる。これは、光情報保存層１３の消耗や劣化を防止するためのことである。例えば、光情報保存層１３は、光に敏感に反応する感光性材料からなり、データ領域に該当する光情報保存層１３内で、光焦点の頻繁な移動により光情報保存層１３が消耗されて記録／再生特性が劣化する恐れがある。本発明の実施形態では、ユーザーデータが記録されるユーザーデータ領域以外にレイヤーフォーマット領域を別途に備えているので、記録層間の移動はレイヤーフォーマット領域で行われるようにして、光ディスクの消耗を防止できる。
【００４５】
図４Ａは、仮想レイヤーＩＬ１〜ＩＬ４の情報を利用して複数の記録層に情報を記録する時、記録のための光焦点の移動経路を示している。ダミーレイヤーＤＬ１の情報から、ダミーレイヤーＤＬ１をデータ領域方向に延ばした線上の位置には情報が記録されないので、仮想レイヤーＩＬ１に光焦点を移動する。次いで、仮想レイヤーＩＬ１の情報によって記録層ＲＬ１に情報を記録する。次いで、第２レイヤーフォーマット領域から次の記録層に光焦点を移動する。次いで、第２レイヤーフォーマット領域で仮想レイヤーＩＬ２の情報を読み取り、これにより記録層ＲＬ２に情報を記録する。ただし、図示された光焦点の移動経路は例示的なものであり、例えば、レイヤーフォーマット領域が１つ備えられた場合には、記録層ＲＬ１に情報を記録した後、記録層ＲＬ２に情報を記録するために、再び第１レイヤーフォーマット領域に光焦点を移動させた後、記録層を移動する。
【００４６】
図４Ｂは、複数の記録層に記録された情報を再生するための記録のための光焦点の移動経路を示している。ダミーレイヤーＤＬ１の情報から、ダミーレイヤーＤＬ１をデータ領域方向に延ばした線上の位置には情報が記録されないので、仮想レイヤーＩＬ１に光焦点を移動する。次いで、仮想レイヤーＩＬ１の情報によって記録層ＲＬ１に光焦点を制御し、情報を再生する。次いで、第２レイヤーフォーマット領域から次の記録層に光焦点を移動する。次いで、第２レイヤーフォーマット領域で仮想レイヤーＩＬ２の情報を読み取り、これにより記録層ＲＬ２に情報を再生する。ただし、図示された光焦点の移動経路は例示的なものであり、例えば、レイヤーフォーマット領域が１つ備えられた場合には、記録層ＲＬ１の情報を再生した後、記録層ＲＬ２の情報を再生するために、再び第１レイヤーフォーマット領域に光焦点を移動させた後、記録層を移動する。
【００４７】
本発明の実施形態による記録／再生装置は、光情報保存層を備える光ディスクに対する記録／再生装置であって、光情報保存層に／から情報を記録／再生するためのホログラム記録／再生光学系と、ホログラム記録／再生光学系を制御する制御部とを備える。
【００４８】
制御部は、光情報保存層をレイヤーフォーマット領域とデータ領域とに分け、前記データ領域に情報を記録する前に、レイヤーフォーマット領域に前記光情報保存層の厚さ方向の位置が異なる複数の位置を仮想レイヤーとして定め、前記複数の仮想レイヤーそれぞれに前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報を記録するように、前記ホログラム記録／再生光学系を制御する。
【００４９】
図５は、本発明の実施形態による記録／再生装置に採用できるホログラム記録／再生光学系の構成を概略的に示す図であって、例えば、このような記録／再生装置により図３Ａないし図４Ｄで説明した記録／再生方法が行われる。
【００５０】
図５を参照するに、ホログラム記録／再生光学系は、情報を記録／再生する光を光ディスク１０に集光する対物レンズ１００をサーボ駆動するためのサーボ光の経路を形成するサーボ光学系７０、情報記録のための信号光Ｌｂ２を光ディスク１０に照射するための信号光光学系５０、記録時と再生時とにそれぞれ、記録及び再生のための参照光Ｌｂ１を光ディスクに照射するための参照光光学系２０を備える。
【００５１】
以下では、サーボ光学系７０、信号光光学系５０、参照光光学系２０のさらに詳細な構成を、図６、図７及び図８を参照して説明する。
【００５２】
図６は、図５の記録／再生装置でのサーボ光学系７０で、サーボ光の進路についての実施形態を概略的に示す図である。図６を参照するに、サーボ光学系７０は、光ディスク１０に対して第１光源７１から出射された第１波長の第１光、すなわち、赤色波長のサーボ光Ｌｒ１を照射し、反射膜１１で反射されたサーボ光Ｌｒ２を受光するように構成される。
【００５３】
第１光源７１は、例えば、波長が約６６０nmであるサーボ光Ｌｒ１を出射できる。第１光源７１から発散されたサーボ光Ｌｒ１は、グレーティング７２により１個のメインビームと２個のサブビームとの３つに分岐され、偏光ビームスプリッタ７３を透過してコリメートレンズ７４に入射される。
【００５４】
グレーティング７２は、メインビームの光量をサブビームより比較的多くするか、または同等なレベルに分岐するように構成される。図５でサブビームの図示は省略した。偏光ビームスプリッタ７３は、入射されるサーボ光Ｌｒ１のうち、Ｐ偏光成分は透過してＳ偏光成分は反射させるように構成される。コリメートレンズ７４は、光源７１から発散されたサーボ光Ｌｒ１を平行光に変換する。平行光に変換されたサーボ光Ｌｒ１は、補正レンズ７５に入射される。補正レンズ７５は、２個の集束レンズ７６、７７で形成される。補正レンズ７５を通過したサーボ光Ｌｒ１は、２色プリズム４０、４１を透過してミラー４２で反射されて、１／４波長板（Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｗａｖｅ  Ｐｌａｔｅ：ＱＷＰ）４３に入射されて円偏光に変換され、対物レンズ１００に入射される。対物レンズ１００は、図１のように、サーボ光Ｌｒ１を反射膜１１に集光させて反射膜１１上に焦点Ｆｒを形成し、反射膜１１により反射されて、入射されるサーボ光Ｌｒ１と逆方向に反射サーボ光Ｌｒ２が進む。
【００５５】
対物レンズ１００は、第２光源２１から出射された第２波長の第２光、すなわち、ホログラム記録／再生用の青色光に最適化して設計されており、第１波長の第１光、すなわち、サーボ光Ｌｒ１に対しては、補正レンズ７５と対物レンズ１００との光学的な距離などの関係により、反射膜１１にサーボ光Ｌｒ１が集光されるように最適化しており、サーボ光Ｌｒ１に対して、例えば、開口数約０．６３の集光レンズとして作用できる。
【００５６】
２色プリズム４０は、赤色光（サーボ光）はほぼ１００％透過し、青色光（ホログラム記録／再生用光であって、図８の光学系では参照光）はほぼ１００％反射され、２色プリズム４１は、赤色光はほぼ１００％透過し、青色光のうち、例えば、ｐ偏光成分はほぼ１００％透過し、例えば、ｓ偏光成分はほぼ１００％反射させるように設けられうる。ミラー４２は、赤色光及び青色光いずれもほぼ１００％反射され、１／４波長板４３は、赤色光及び青色光いずれも直線偏光を円偏光に変換させることができる。
【００５７】
反射サーボ光Ｌｒ２は、対物レンズ１００、１／４波長板４３、ミラー４２、２色プリズム４０、４１、補正レンズ７５を順次に透過して平行ビームになった後、コリメートレンズ７４により集光されて偏光ビームスプリッタ７３で反射され、第１光検出器７９に受光される。この反射サーボ光Ｌｒ２に非点収差を発生させ、非点収差法によりフォーカスサーボを具現するように、偏光ビームスプリッタ７３と第１光検出器７９との間には、非点収差レンズ、例えば、円柱レンズ７８をさらに備えることができる。
【００５８】
光ディスク１０は、偏向及び偏心の発生可能性があるため、目標トラック及び該当焦点位置が変動される可能性がある。したがって、サーボ光学系７０で、サーボ光Ｌｒ１の焦点を目標トラックと該当焦点とに位置させる必要がある。このために、サーボ光Ｌｒ１を光ディスク１０の厚さ方向と半径方向とである、フォーカス方向とトラッキング方向とに移動させる必要がある。
【００５９】
このようなサーボ光Ｌｒ１のフォーカス方向及びトラッキング方向への移動のために、駆動部４４を２軸アクチュエータで構成して、対物レンズ１００をフォーカス方向及びトラッキング方向の２軸で駆動できる。また、駆動部４４を３軸アクチュエータで構成して、対物レンズ１００をフォーカス及びトラッキングだけではなく、半径方向チルトに対しても駆動できる。
【００６０】
対物レンズ１００により、サーボ光Ｌｒ１が反射膜１１に集光されて反射されたサーボ光Ｌｒ２が第１光検出器７９に受光されるが、この第１光検出器７９に受光された反射サーボ光Ｌｒ２は、フォーカシング及びトラッキング状態を反映する。
【００６１】
フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を検出するように、第１光検出器７９は、図示されていないが、メインビームを受光するように４個の受光領域Ａｒ、Ｂｒ、Ｃｒ、Ｄｒを備えるメイン光検出器と、サブビームを受光するように、ラジアル方向にメイン光検出器の両側にそれぞれ配された２個の受光領域Ｅｒ，Ｆｒ、Ｈｒ，Ｇｒをそれぞれ備える第１及び第２サブ光検出器とで構成される。
【００６２】
フォーカス制御は、メイン光検出器で検出された信号を利用して非点収差法により行われうる。メイン光検出器に受光されるメインビーム検出信号を利用したフォーカスエラー信号ＦＥＳｒは、式（１）のように得られ、このフォーカスエラー信号ＦＥＳｒは、制御部（図示せず）に入力されて対物レンズ１００をフォーカス制御するのに使われる。以下では、便宜のため、光検出器の受光領域とそれから検出された信号を同一記号で表記する。
【００６３】
ＦＥＳｒ＝（Ａｒ＋Ｃｒ）−（Ｂｒ＋Ｄｒ）      （１）
トラッキング制御は、サブ光検出器７９ｂ、７９ｃから検出された信号を利用して差動プッシュプル法により行われうる。差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＤＰＰｒは、サーボ光Ｌｒ１が目標トラックから外れる量を表すものであって、式（２）のように得られる。式（２）でｋは、ゲインである。
【００６４】
ＭＰＰｒ＝（Ａｒ＋Ｄｒ）−（Ｂｒ＋Ｃｒ）
ＳＰＰｒ１＝Ｅｒ−Ｆｒ
ＳＰＰｒ２＝Ｇ１−Ｈｒ
ＤＰＰｒ＝ＭＰＰｒ−ｋ（ＳＰＰｒ１＋ＳＰＰｒ２）        （２）
前記のように、サーボ光Ｌｒ１を利用したサーボ光学系７０は、サーボ光Ｌｒ１をホログラフィック情報記録媒体１０の反射膜１１に照射し、その反射サーボ光Ｌｒ２の検出信号を利用して、対物レンズ１００のフォーカス及びトラッキング制御を行うように形成される。
【００６５】
図７は、図５の記録／再生装置での記録モード時の信号光の進路の実施形態を概略的に示す図であり、図８は、図５の記録／再生装置での記録モードと再生モード時の参照光の進路の実施形態を概略的に示す図である。
【００６６】
図７及び図８を参照するに、第２光源２１からは、第２波長の第２光、例えば、波長が約４０５nmである青色光Ｌｂが発散されつつ出射される。青色光Ｌｂは、コリメートレンズ２２に入射されて平行光に変換される。この平行光に変換された青色光Ｌｂは、能動型半波長板２６を通過し、偏光ビームスプリッタ２７で反射されるか、またはこの偏光ビームスプリッタ２７を透過する。ここでは、偏光ビームスプリッタ２７で反射された青色光を信号光Ｌｂ２、偏光ビームスプリッタ２７を透過した光を参照光Ｌｂ１として使用する場合を挙げて説明する。
【００６７】
能動型半波長板２６は、オン／オフタイプの半波長板であって、電気を印加すれば、半波長板として作用し、電気を印加しなければ、半波長板として作用しないように構成できる。したがって、電気が印加されて半波長板として機能するようになった場合、入射される青色光Ｌｂは、能動型半波長板２６により偏光方向が所定角度で回転されて、Ｓ偏光成分の信号光Ｌｂ２は偏光ビームスプリッタ２７により反射され、Ｐ偏光成分である参照光Ｌｂ１は偏光ビームスプリッタ２７を透過する。ここで、再生モード時には能動型半波長板２６に電気が印加されず、能動型半波長板２６は半波長板として機能せず、これにより、光源２１から出射された青色光Ｌｂは、例えば、Ｐ偏光の青色光Ｌｂは、全部またはほとんどが偏光ビームスプリッタ２７を透過して記録モード時の参照光Ｌｂ１の進路に沿って進む。ここでは、第２光源２１から出射された青色光ＬｂがＰ偏光状態であると仮定した。
【００６８】
他の実施形態として、能動型半波長板２６を、半波長板に回転駆動装置を設けた構造で形成して、回転角度によって偏光方向を所定の角度で回転させて、Ｓ偏光及びＰ偏光の強度分布を調節することもできる。
第２光源２１から出射された青色光Ｌｂは、偏光ビームスプリッタ２７で約５０％の参照光Ｌｂ１と約５０％の信号光Ｌｂ２とに分割される。分割される比率は能動型半波長板２６により調節できる。
【００６９】
Ｓ偏光の信号光Ｌｂ２は、ガルバノミラー５１に反射されて半波長板５２によりｐ偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ５３を透過して１／４波長板５４により円偏光に変換され、ミラー５５により再反射される。再反射された信号光Ｌｂ２は、１／４波長板５４によりＳ偏光に変換され、ビームスプリッタ５３により反射されてガルバノミラー５６に入射される。
【００７０】
ガルバノミラー５１、５６は、反射光の角度を変化させる形成されたものであって、制御部（図示せず）により信号光Ｌｂ２の進行方向を調整するように形成されうる。
【００７１】
ガルバノミラー５６で反射された信号光Ｌｂ２は、スリット５７を通過してビームエキスパンダー５８に入射される。ビームエキスパンダー５８は、２個の駆動レンズ５９、６０で構成できる。駆動レンズ５９により信号光Ｌｂ２は発散され、駆動レンズ６０により集束光に変わり、リレーレンズ６１を通過して半波長板６４に入射されてｐ偏光に変換される。
【００７２】
ビームエキスパンダー５８は、２個の駆動レンズ５９、６０で構成されるが、駆動レンズ５９は、ステッピングモータまたはピエゾモータを利用して光軸方向へ移動するように構成され、駆動レンズ６０は、対物レンズ１００用駆動部４４（アクチュエーター）と類似したアクチュエータを利用して光軸方向へ移動するように構成される。駆動レンズ５９は、粗い焦点調整を行い、駆動レンズ６０は、駆動レンズ５９に比べて相対的に微細に焦点調整を行うように構成できる。駆動レンズ５９の移動距離は、駆動レンズ６０の移動距離より大きく構成できる。
【００７３】
リレーレンズ６１は、対物レンズ１００とビームエキスパンダー５８の駆動レンズ６０との距離を確保するために構成されたものであって、２個の凸レンズ６２、６３で形成される。
【００７４】
半波長板６４を通過したＰ偏光の信号光Ｌｂ２は、偏光ビームスプリッタ３８を透過して能動型半波長板４６に入射される。入射されたＰ偏光の信号光Ｌｂ２は、偏光を変換させるように駆動（例えば、電気が印加）された能動型半波長板４６により偏光方向が所定角度で回転されて、主にＳ偏光成分を含むように変換される。Ｐ偏光の信号光Ｌｂ２は、能動型半波長板４６により約７０％のＳ偏光成分と約３０％のＰ偏光成分とを含むように変換される。
【００７５】
信号光Ｌｂ２はミラー４５により反射され、２色プリズム４１により信号光Ｌｂ２のＳ偏光成分のみミラー４２に入射され、１／４波長板４３により、例えば、右円偏光に変化して対物レンズ１００に入射される。対物レンズ１００により信号光Ｌｂ２は集光され、コレステリック液状結晶層を含む反射透過膜１２（図１）で反射されてＦｂに焦点を形成する。
【００７６】
この信号光Ｌｂ２に対して対物レンズ１００は信号光Ｌｂ２を集光し、ビームエキスパンダー５８との光学的な距離などの関係により、例えば、約開口数０．４の集光レンズとして作用できる。
【００７７】
焦点Ｆｂに集められた信号光Ｌｂ２は、発散して対物レンズ１００に再入射される。ここで、この反射信号光をＬｂ４という。反射信号光Ｌｂ４は、コレステリック液状結晶層を含む反射透過膜１２で反射されて信号光Ｌｂ２と同じ右円偏光を持つ。反射信号光Ｌｂ４は、１／４波長板４３によりＳ偏光に変換され、ミラー４２、２色プリズム４１及びミラー４５により反射されて能動型半波長板４６に入射される。Ｓ偏光の反射信号光Ｌｂ４は、能動型半波長板４６により、例えば、約３０％のＳ偏光成分と約７０％のＰ偏光成分とを含むように変換され、反射信号光Ｌｂ４のうち、Ｓ偏光成分は偏光ビームスプリッタ３８により反射される。反射されたＳ偏光成分の反射信号光Ｌｂ４は、リレーレンズ３５を透過してビームエキスパンダー３２に入射される。反射信号光Ｌｂ４は、半波長板３１によりＰ偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ２８を透過し、集光レンズ４６により集光され、円柱レンズ４７により非点収差が発生して第２光検出器４８に受光される。
【００７８】
光ディスク１０は、偏向及び偏心発生の可能性があるため、目標トラック及び該当焦点位置が変動される可能性があって、前述したように、赤色光であるサーボ光を利用したサーボ光学系及び制御部（図示せず）などによりフォーカス及びトラッキングを制御するようになっている。しかし、信号光Ｌｂ２は、対物レンズ１００の移動により参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂの位置から外れる可能性がある。したがって、信号光光学系５０では、光ディスク１０の光情報保存層１３（図１）内に位置した参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂに対する信号光Ｌｂ２の焦点外れ量による反射信号光Ｌｂ４が、第２光検出器４８に受光される状態を反映して、各種光学部品の光学的位置を調整させる。
【００７９】
記録モード時、信号光Ｌｂ２に対するフォーカス及びトラッキング制御のために、第２光検出器４８は、４個の受光領域Ａｂ、Ｂｂ、Ｃｂ、Ｄｂを備えることができ、この４個の受光領域Ａｂ、Ｂｂ、Ｃｂ、Ｄｂにより反射信号光Ｌｂ４を検出する。信号処理部（図示せず）は、非点収差法によりフォーカス制御を行うように形成され、４個の受光領域Ａｂ、Ｂｂ、Ｃｂ、Ｄｂの検出信号から、式（３）のようなフォーカスエラー信号ＦＥＳｂを算出して制御部に供給する。
【００８０】
ＦＥＳｂ＝（Ａｂ＋Ｃｂ）−（Ｂｂ＋Ｄｂ）      （３）
このフォーカスエラー信号ＦＥＳｂは、参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂと信号光Ｌｂ２の焦点とのフォーカス方向に対する差異量を表現したものである。
【００８１】
トラッキングは、プッシュプル信号を利用して制御するように行われ、トラッキングエラー信号ＲＰＰｂを式（４）のように算出し、これを制御部に供給する。
【００８２】
ＲＰＰｂ＝（Ａｂ＋Ｄｂ）−（Ｂｂ＋Ｃｂ）      （４）
このトラッキングエラー信号ＲＰＰｂは、参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂと信号光Ｌｂ２の焦点とのトラッキング方向に対する差異量を表現したものになる。
【００８３】
一方、式（５）のように、タンジェンシャル制御に必要なタンジェンシャルエラー信号ＴＰＰｂも生成できる。タンジェンシャル制御とは、光ディスク１０の接線方向に対して参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂに信号光Ｌｂ２を位置させる制御である。
【００８４】
ＴＰＰｂ＝（Ａｂ＋Ｂｂ）−（Ｃｂ＋Ｄｂ）      （５）
このタンジェンシャルエラー信号ＴＰＰｂは、参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂと信号光Ｌｂ２の焦点との光ディスク１０の接線方向に対する差異量を表現したものになる。
【００８５】
制御部は、フォーカスエラー信号ＦＥＳｂに基づいてフォーカス駆動信号を生成し、該当フォーカス駆動信号を、例えば、ビームエキスパンダー５８の駆動レンズ６０に供給し、参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂに対する信号光Ｌｂ２の焦点のフォーカス方向に対する差異量を低減させるように、駆動レンズ６０をフォーカス制御できる。また、トラッキングエラー信号ＲＰＰｂに基づいてトラッキング駆動信号を生成し、該当トラッキング駆動信号を、例えば、ガルバノミラー５６に供給して、参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂに対する信号光Ｌｂ２の焦点のトラッキング方向に関する差異量を低減させるように、ガルバノミラー５６をトラッキング制御できる。
【００８６】
また、制御部は、タンジェンシャルエラー信号ＴＰＰｂに基づいてタンジェンシャル駆動信号を生成し、該当タンジェンシャル駆動信号をガルバノミラー５１に供給して、参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂに対する信号光Ｌｂ２の焦点のタンジェンシャル方向に関する差異量を低減させるように、ガルバノミラー５１をタンジェンシャル制御できる。
【００８７】
したがって、信号光光学系５０は、ホログラフィック情報記録媒体１０に信号光Ｌｂ２を照射するように形成され、光ディスク１０の反射透過膜１２（図１）により反射された反射信号光Ｌｂ４を受光して、受光結果を信号処理部に供給し、制御部は、信号光Ｌｂ２の焦点を参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂに形成するように、ビームエキスパンダー５８とリレーレンズ６１とのフォーカス制御及び、ガルバノミラー５１及び５６のタンジェンシャル及びトラッキング制御を行える。
【００８８】
一方、図８を参照するに、参照光光学系２０で、光源２１から出射された青色光Ｌｂは、コリメートレンズ２２を経由しつつ平行光になり、能動型半波長板２６を経由しつつＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含むようになる。この青色光ＬｂのＳ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ２７で反射されて、前述したように信号光Ｌｂ２として使われる。
【００８９】
青色光ＬｂのＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ２７を透過して参照光Ｌｂ１として使われうる。偏光ビームスプリッタ２７を透過した参照光Ｌｂ１は、偏光ビームスプリッタ２８に入射される。偏光ビームスプリッタ２８を透過したＰ偏光の参照光Ｌｂ１は、１／４波長板２９により左円偏光に変換されてミラー３０で反射され、１／４波長板２９により再びＳ偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ２８により反射されて半波長板３１側に進む。Ｓ偏光の参照光Ｌｂ１は、半波長板３１によりＰ偏光に変換され、ビームエキスパンダー３２に入射される。
【００９０】
ここで、ミラー３０は移動可能に設けられたものであって、ミラー３０の移動により参照光Ｌｂ１の光路の長さを変更して、参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２との光路の長さを合せることができる。参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２との光路の長さを合せるために、信号光光学系５０でのミラー５５を駆動するか、信号光光学系５０でのミラー５５と参照光光学系２０でのミラー３０とをいずれも駆動することもできる。光源２１としてレーザーダイオードを使用する場合、レーザーダイオードは、可干渉距離が数百ミクロンほどであるため、参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２との光路の長さ差が可干渉距離以上である場合、参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２との焦点で形成される記録マーク（ホログラム）が良好に記録されない。したがって、良好なホログラムを形成するために、例えば、ミラー３０を調整して参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２との光路の長さの差を可干渉距離以下に合せる必要がある。
【００９１】
ビームエキスパンダー３２に入射されたＰ偏光の参照光Ｌｂ１は、駆動レンズ３３により発散され、駆動レンズ３４により再び集束される。ビームエキスパンダー３２を経由した参照光Ｌｂ１は、リレーレンズ３５を通過して偏光ビームスプリッタ３６に入射されるが、この参照光Ｌｂ１は、前述したようにＰ偏光を持つので、偏光ビームスプリッタ３６を透過してシャッター３９に入射される。
【００９２】
ここで、ビームエキスパンダー３２とリレーレンズ３５とは、信号光光学系５０でのビームエキスパンダー５８とリレーレンズ６１と実質的に同じ作用を行う。
【００９３】
シャッター３９は、制御部により参照光Ｌｂ１を遮断または通過させるように形成される。参照光Ｌｂ１がシャッター３９を通過する場合、この参照光Ｌｂ１は、Ｐ偏光の青色光であって、２色プリズム４０により反射され、かつ２色プリズム４１を透過してミラー４２に入射される。参照光Ｌｂ１は、ミラー４２で反射され、１／４波長板４３により左円偏光に変換されて、対物レンズ１００により光ディスク１０に集光される。
【００９４】
対物レンズ１００は、参照光Ｌｂ１を集光し、ビームエキスパンダー３２との光学的な距離などの関係によって、例えば、開口数が約０．６５である集光レンズとして作用できる。ここで、参照光Ｌｂ１に対する対物レンズ１００の開口数が信号光Ｌｂ２に対する開口数より大きいが、その理由は、参照光Ｌｂ１は対物レンズ１００により集光されて直ちに焦点Ｆｂにフォーカシングされる一方、信号光Ｌｂ２は、対物レンズ１００により集光されて、光ディスク１０の反射透過膜１２（図１）で反射された後、焦点Ｆｂにフォーカシングされて、信号光Ｌｂ２の焦点距離が参照光Ｌｂ１の焦点距離より大きくなければならないためである。ただし、参照光Ｌｂ１が直ちに焦点Ｆｂにフォーカシングされ、信号光Ｌｂ２は、反射透過膜１２で反射された後で焦点Ｆｂにフォーカシングされるのは、例示的に記述するものであり、本発明の実施形態がこれに限定されるものではない。
【００９５】
記録時に参照光Ｌｂ１のうち、光ディスク１０の反射透過膜１２により反射されて対物レンズ１００に戻る光はほとんどない。コレステリック液状結晶層を含む反射透過膜１２（図１）は、主に右円偏光のみを反射される特性を持っていて、左円偏光として光ディスク１０に入射される参照光Ｌｂ１はほとんど反射されない。
【００９６】
再生モード時、能動型半波長板２６は、半波長板として機能しないようにオフされ、第２光源２１から出射されたＰ偏光の青色光Ｌｂは、能動型半波長板２６を偏光変化なしに通過し、偏光ビームスプリッタ２７を透過して記録モード時の参照光Ｌｂ１の光路に沿って進む。したがって、再生モード時に使われる青色光は記録モード時の参照光Ｌｂ１と同一であるので、再生モード時の青色光が参照光Ｌｂ１であると仮定して説明する。
【００９７】
光ディスク１０の光情報保存層に記録されたマーク、すなわち、ホログラム再生時、ホログラムを再生した参照光（以下、再生光という）は、対物レンズ１００に入射される。参照光Ｌｂ１は、左円偏光状態で光ディスク１０に入射され、ホログラムにより反射される再生光は光の進行方向のみ変わるだけで、電界ベクトルの回転方向が変わらないので、右円偏光の光になる。右円偏光の再生光は、１／４波長板４３によりＳ偏光に変化した後、ミラー４２により反射され、２色プリズム４１により反射され、ミラー４５により反射されて能動型半波長板４６に入射する。再生時には、能動型半波長板４６に電気を印加しなくて半波長板の機能を行わないため、Ｓ偏光の再生光は能動型半波長板４６を偏光変化なしに通過し、偏光ビームスプリッタ３８により反射されてリレーレンズ３５に入射される。リレーレンズ３５を通過したＳ偏光の再生光は、ビームエキスパンダー３２を通過しつつ平行ビームに変化し、半波長板３１によりＰ偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ２８を透過する。透過されたＰ偏光の再生光は集光レンズ４６に集光され、円柱レンズ４７を通過して第２光検出器４８に受光される。第２光検出器４８で検出された再生光信号から、所定記録層に記録されている記録マークホログラム情報が分かる。
【００９８】
本発明の実施形態による情報記録／再生装置での情報の記録は、次のように行われる。
【００９９】
サーボ光学系７０によりサーボ光Ｌｒ１を光ディスク１０に照射し、その反射膜１１で反射された反射サーボ光Ｌｒ２の検出結果に］基づいて対物レンズ１００のフォーカス及びトラッキング制御を行い、サーボ光Ｌｒ１の焦点Ｆｒを目標トラックに追従させる。
【０１００】
また、信号光光学系５０は、青色信号光Ｌｂ２を光ディスク１０に照射させ、信号光Ｌｂ２の焦点Ｆｂは、位置制御される対物レンズ１００により目標トラックに位置する。ビームエキスパンダー５８の駆動レンズ５９の位置を調整し、焦点Ｆｂに該当する目標深さを調整して、青色信号光Ｌｂ２を焦点Ｆｂに位置させる。
【０１０１】
参照光光学系２０は、参照光Ｌｂ１が光ディスク１０に照射されるが、ビームエキスパンダー３２の駆動レンズ３３の位置を調整し、シャッター３９を制御し、かつ参照光Ｌｂ１を通過させて参照光Ｌｂ１を焦点Ｆｂに位置させる。
【０１０２】
ここで、第２光源２１の記録パワー制御は、フロント光検出器２５により受光された光を検出して調節する。第２光源２１から出射された光の一部は、ビームスプリッタ２３で分岐され、かつ集束レンズ２４により集束されてフロント光検出器２５に受光される。
【０１０３】
光ディスク１０の偏心及び偏向により、信号光Ｌｂ２が所望する焦点Ｆｂの位置から外れる可能性がある。これを考慮して、反射信号光Ｌｂ４の検出結果に基づいて、ガルバノミラー５１、５６とビームエキスパンダー５８の駆動レンズ６０とにより、タンジェンシャル及びトラッキング制御及びフォーカス制御を行う。
【０１０４】
これらの過程により、参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２とを焦点Ｆｂ位置で合わせた状態で、ミラー３０を移動させて、参照光Ｌｂ１と信号光Ｌｂ２との光路の長さ差を可干渉距離以下に調整する。それにより、良好な記録マークホログラムが記録される。
【０１０５】
また、複数の記録層に情報を記録する時、制御部（図示せず）は、図３Ａないし図３Ｄで説明したように、光情報保存層をレイヤーフォーマット領域とデータ領域とに分け、データ領域に情報を記録する前に、レイヤーフォーマット領域に光情報保存層の厚さ方向の位置が異なる複数の位置を仮想レイヤーとして定め、前記複数の仮想レイヤーそれぞれに前記複数の仮想レイヤーを区別できるレイヤー情報を記録するように、ホログラム記録／再生光学系を制御する。また、記録層間の移動はレイヤーフォーマット領域で行われるように、制御部（図示せず）により制御される。
【０１０６】
本発明の実施形態による情報記録／再生装置での情報の再生は、次の通りである。
【０１０７】
サーボ光学系７０によりサーボ光Ｌｒ１を光ディスク１０に照射し、その反射膜１１で反射された反射サーボ光Ｌｒ２の検出結果に基づいて対物レンズ１００のフォーカス及びトラッキング制御を行い、サーボ光Ｌｒ１の焦点Ｆｒを目標トラックに追従させる。
【０１０８】
参照光光学系２０により参照光Ｌｂ１を光ディスク１０に照射する。参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂは、位置制御される対物レンズ１００により集光され、目標トラックに位置できる。また、ビームエキスパンダー３２の駆動レンズ３３により粗い制御が行われ、駆動レンズ３４により微細な制御が行われて、参照光Ｌｂ１の焦点Ｆｂの位置が調節される。
【０１０９】
再生時には、能動型半波長板２６に電気を印加しなくて半波長板として機能せず、第２光源２１から出射された青色光Ｌｂはいずれもまたはほとんど参照光Ｌｂ１になるので、再生効率を高めることができ、シャッター３９の制御を通じて参照光Ｌｂ１を通過させる。
【０１１０】
参照光Ｌｂ１が記録マークホログラムに照射され、この記録マークホログラムにより再生光が発生し、この再生光を第２光検出器４８で検出して再生信号を得る。ここで、能動型半波長板４６に電気を印加しなくて半波長板として機能できないようにすれば、再生光の受光効率を高めることができる。
【０１１１】
また、光ディスク１０の複数の記録層に記録された情報を再生する時、ホログラム記録／再生光学系は、それぞれの記録層に該当する仮想レイヤーに記録されたレイヤー情報によって光焦点を制御し、記録層に記録された情報を再生する。また、記録層間の移動はレイヤーフォーマット領域で行われるように、制御部（図示せず）により制御される。
【０１１２】
これらの本願発明は、理解を助けるために図面に図示された実施形態を参考に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ及びブルーレイディスクなどの光情報記録媒体に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１１４】
１３  光情報保存層
ＤＬ１、ＤＬ２  ダミーレイヤー
ＩＬ１〜ＩＬ４  仮想レイヤー
【図１】
2010067339.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
2010067339.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2010067339.tif 000007
【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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