(57)【要約】【課題】所定の深さを有する記録マークを適正に消去可能なホログラム装置を提供する。【解決手段】記録層１２中には、ホログラムによる記録マークＭが形成されている。光ピックアップ装置は、レーザ光を出射するレーザ光源１０１と、コリメータレンズ１０３と、コリメータレンズ１０３を光軸方向に変位させるレンズアクチュエータ１０４と、レーザ光を記録層１２に収束させる対物レンズ１０６とを備える。記録マークＭの消去時には、コリメータレンズ１０３が駆動され、レーザ光が平行光から広げられる。これにより、レーザ光の焦点位置が、記録層１２の深さ方向に変位される。これにより、記録マークＭの消去時には、再生時よりも広い範囲において、レーザ光が記録マークＭに照射される。【選択図】図２
2012053942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層中にホログラムによる記録マークが形成された記録媒体にレーザ光を照射するホログラム装置において、
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を前記記録媒体上に収束させる対物レンズと、
前記記録層に対する前記レーザ光の照射状態を制御する照射制御部と、を備え、
前記照射制御部は、前記記録マークの再生時において、前記レーザ光を前記記録マークに照射し、前記記録マークの消去時には、前記再生時よりも広い範囲において、前記レーザ光を前記記録マークに照射する、
ことを特徴とするホログラム装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホログラム装置において、
前記照射制御部は、前記記録マークの消去時において、前記対物レンズの光軸に垂直な方向に、前記レーザ光の照射範囲を広げる、
ことを特徴とするホログラム装置。
【請求項３】
請求項２に記載のホログラム装置において、
前記照射制御部は、前記記録マークの消去時において、前記対物レンズの光軸に平行な方向に、前記レーザ光の照射範囲を広げる、
ことを特徴とするホログラム装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載のホログラム装置において、
前記記録層には、複数の前記記録マークが前記対物レンズの光軸に垂直な方向に並んで形成されて、一連の前記記録マークからなるトラックが形成され、
前記照射制御部は、前記記録マークの消去時において、前記レーザ光の形状が前記トラックに平行な方向よりも、前記トラックと前記光軸とに垂直な方向に大きくなるように、前記レーザ光の照射範囲を広げる、
ことを特徴とするホログラム装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のホログラム装置において、
前記照射制御部は、前記対物レンズに対する前記レーザ光の入射状態を変化させる光学装置と、前記対物レンズに対する前記レーザ光の入射状態が再生時と消去時とで変化するように前記光学装置を制御する制御回路とを備える、
ことを特徴とするホログラム装置。
【請求項６】
請求項５に記載のホログラム装置において、
前記光学装置は、駆動信号によって、前記レーザ光に対する回折作用を動的に変化させる回折装置である、
ことを特徴とするホログラム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム装置に関するものであり、特に、記録されたホログラムマークをレーザ光により消去可能なホログラム装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光記録媒体の大容量化に伴い、記録層の多層化が進んでいる。また、最近では、一つの記録層中の異なる深さ位置にレーザ光を収束させて記録を行う方式が提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。この方式によれば、一つの記録層中に複数の信号層が形成される。このため、記録媒体の記録容量を高めることができる。なお、このような記録方式として、２つのレーザ光の干渉を利用する方式（マイクロホログラム方式：特許文献１）と、２光子吸収を利用する方式（２光子吸収方式：特許文献２）がある。
【０００３】
マイクロホログラム方式では、記録の際に、信号光と参照光とが互いに異なる角度で記録層に照射される。これにより、信号光と参照光とが交差する領域に、これら２つの光の干渉による記録マーク（ホログラムマーク）が形成される。ここで、信号光と参照光は、上記のように、互いに異なる角度で記録層に照射されるため、信号光と参照光とが交差する領域は、ディスク面に垂直な方向に、所定の深さを有する。このため、記録マークも、ディスク面に垂直な方向に、所定の深さを有する形状となる。
【０００４】
マイクロホログラム方式の記録媒体は、一つの記録マークを１ビットとしてデータが保持される。記録マークの形成領域は、他の領域に比べて、屈折率が異なる。かかる屈折率の変化を、信号層からの反射光の強弱に基づいて検出することで、データの再生が行われる。この場合、参照光は照射されず、一つのレーザ光のみが、記録マークにフォーカスされ、記録マークが読み取られる。
【０００５】
マイクロホログラム方式の記録媒体では、記録マークの形成のために、信号光と参照光を記録層に照射するための２つの光学系が、光ピックアップ装置に必要となる。このため、この種の光ピックアップ装置では、小型化が難しく、コストが高くなる。
【０００６】
ところで、上記マイクロホログラム方式の光ディスクには、所定パワーのレーザ光を記録マークに照射すると、記録マークが消去される構成のものがある。そのような光ディスクの中には、記録マークが、再生時と同じ一つのレーザ光によって消去されるものがある。このような光ディスクでは、たとえば、予め記録層に形成された記録マークを消去することによって、データの記録を行うことができる。こうすると、光ピックアップ装置には、一つの光学系のみを配置すれば良くなり、光ピックアップ装置の小型化とコストの削減を図り得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２８７７５４号公報
【特許文献２】特開２００９−１０４７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ホログラムで記録された記録マークを消去する場合、記録マークが、確実に消去される必要がある。ところが、上記のように記録マークは所定の深さを有するため、再生時と同様にレーザ光を照射しても、記録マークの全領域にレーザ光が照射され難い。このため、
一つのレーザ光で記録マークを消去する場合、記録マークの消し残りが生じ、その後の再生動作に支障が生じる惧れがある。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、所定の深さを有する記録マークを適正に消去可能なホログラム装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、記録層中にホログラムによる記録マークが形成された記録媒体にレーザ光を照射するホログラム装置に関する。本発明に係るホログラム装置は、前記レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を前記記録媒体上に収束させる対物レンズと、前記記録層に対する前記レーザ光の照射状態を制御する照射制御部と、を備える。前記照射制御部は、前記記録マークの再生時において、前記レーザ光を前記記録マークに照射し、前記記録マークの消去時には、前記再生時よりも広い範囲において、前記レーザ光を前記記録マークに照射する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所定の深さを有する記録マークを適正に消去可能なホログラム装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態によって何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係るディスクの構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成と動作を説明する図である。
【図３】実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係る光ディスク装置の動作を説明する図である。
【図５】変更例１に係る光ピックアップ装置の構成と動作を説明する図である。
【図６】変更例１に係る液晶レンズの構成と動作を説明する図である。
【図７】変更例２に係る光ピックアップ装置の構成と動作を説明する図である。
【図８】変更例２に係る液晶レンズの構成と動作を説明する図である。
【図９】変更例３に係る光ピックアップ装置の構成と動作を説明する図である。
【図１０】変更例３に係る液晶レンズの構成と動作を説明する図である。
【図１１】変更例４に係る光ピックアップ装置の構成と動作を説明する図である。
【図１２】変更例１の回折構造を変化させた例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係るディスク１０の構成を示す図である。同図（ａ）は、ディスクの断面図、同図（ｂ）は、信号層１４の平面図である。
【００１６】
同図（ａ）を参照して、ディスク１０は、基板１１と、記録層１２と、表面層１３とを備えている。
【００１７】
基板１１および表面層１３は、ポリカーボネート、ポリオレフィンまたはアクリル等の透光性材料からなっている。この他、基板１１および表面層１３の材料として、生分解性材料、ＵＶ硬化樹脂、粘着フィルム等を用いることもできる。また、レーザ光が入射しない方の基板１１を、安価なＡＢＳ樹脂や紙などで構成しても良い。
【００１８】
記録層１２は、記録光と参照光との干渉により屈折率が変化する材料からなっている。本実施の形態では、予め、記録光と参照光を記録層１２内で干渉させて、一連のホログラム領域（マークＭ）が形成されている。マークＭは、表面層から所定の深さの位置に、ディスク１０の内周部から外周部に向かって螺旋状に形成されている。これにより、各深さ位置に、信号層１４が形成されている。同図（ａ）では、６段の信号層１４が、記録層１２中に配されている。
【００１９】
ユーザが購入した時点の未記録状態のディスク１０では、同図（ｂ）に示すように、各信号層１４のマークＭは、一定の間隔で、螺旋状に、規則的に並んでいる。マークＭは、記録データの１ビットに相当する。各信号層１４には、螺旋状に続く記録マークＭによって、トラックＭＴが形成される。ユーザ情報の記録は、マークＭを消去することにより行われる。すなわち、記録されるべきユーザ情報に応じて、ディスクの製造段階で予め形成された規則的に並ぶ記録マークが消去される。
【００２０】
なお、ディスク１０の内周部には、試し書き領域が設定され、かかる試し書き領域よりも外側の領域（データ領域）にユーザデータが記録される。トラックＭＴは、試し書き領域とデータ領域は同一の状態で形成されている。
【００２１】
記録層１２は、所定パワーのレーザ光が照射されると、記録マークＭが消去され、その部分の屈折率が変化する材料からなっている。記録層１２の材料として、たとえば、プロトン化ニトロン色素を含む材料を用いることができる。
【００２２】
本実施の形態では、具体的には、記録層１２の材料として、α−（４−ジメチルアミノスチリル）−Ｎ−フェニルニトロンや、それをプロトン化したα−（４−ジメチルアミノスチリル）−Ｎ−フェニルニトロン塩酸塩が用いられる。これらの材料では、信号光と参照光によりマークＭが形成されると、マークＭが消去されるためには、一定以上のパワーの光が必要となる。つまり、マークＭは、所定以上のパワーが照射されないと消去されない特性を有する。これにより、マークＭは、再生のみでは安易に消去されず、消去パワーのレーザ光によって消去できる。これと同様の特性となるように、記録層１２の材料として、α−（４−メチルアミノスチリル）−Ｎ−（４−カルペトキシフェニル）ニトロンおよびこれをプロトン化したα−（４−メチルアミノスチリル）−Ｎ−（４−カルペトキシフェニル）ニトロン塩酸塩を用いても良い。
【００２３】
信号層１４の再生時には、収束されたレーザ光が、トラックＭＴ上を走査する。レーザ光が、マークＭに掛かると、マークＭによってレーザ光が反射される。この反射光が、光検出器により受光され、マークＭの有無に応じた信号が光検出器から出力される。このときの再生パワーは、所定パワー以下であるので、マークＭは消去されない。
【００２４】
マークＭの消去時には、再生時よりもパワーが強い所定パワー以上のレーザ光がマークＭに照射される。このとき、レーザ光の照射領域が再生時よりも広げられる。これにより、マークＭが確実に消去される。
【００２５】
図２（ａ）は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【００２６】
光ピックアップ装置は、レーザ光源１０１と、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１０２と、コリメータレンズ１０３と、レンズアクチュエータ１０４と、１／４波長板１０５と、対物レンズ１０６と、対物レンズアクチュエータ１０７と、アナモレンズ１０８と、光検出器１０９とを備える。
【００２７】
レーザ光源１０１は、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光を出射する。ＰＢＳ１０２は、レーザ光源１０１から入射されたレーザ光を略全反射する。
【００２８】
コリメータレンズ１０３は、ＰＢＳ１０２により反射されたレーザ光を平行光に変換する。レンズアクチュエータ１０４は、駆動信号に応じて、コリメータレンズ１０３を光軸方向に変位させる。レンズアクチュエータ１０４は、たとえば、コリメータレンズ１０３の光軸に平行なガイドによってコリメータレンズ１０３を支持し、磁石とコイルの間の電磁駆動力によって、コリメータレンズ１０３を光軸方向に駆動する。
【００２９】
コリメータレンズ１０３は、透過したレーザ光を平行光にする位置（通常位置）と、透過したレーザ光を平行光から所定角度だけ広げる位置（消去位置）の２つの位置に、レンズアクチュエータ１０４によって位置づけられる。レンズアクチュエータ１０４は、コリメータレンズ１０３の移動範囲をこれら２つの位置の間に制限するようなリミッタを有する。再生時には、通常位置側のリミッタにコリメータレンズ１０３が押し当てられ、マークＭの消去時には、消去位置側のリミッタにコリメータレンズ１０３が押し当てられる。
【００３０】
１／４波長板１０５は、コリメータレンズ１０３から入射したレーザ光を円偏光に変換するとともに、対物レンズ１０６側から入射したレーザ光を、コリメータレンズ１０３側から入射したときのレーザ光の偏光方向に直交する偏光方向の直線偏光に変換する。
【００３１】
対物レンズ１０６は、１／４波長板１０５側から入射したレーザ光を、所定の開口数（ＮＡ）にて収束させる。対物レンズ１０６の入射側にはアパーチャが形成され、このアパーチャにより、対物レンズ１０６によって収束されたレーザスポットの形状は、真円となる。対物レンズアクチュエータ１０７は、サーボ信号に応じて、対物レンズ１０６を、フォーカス方向とトラッキング方向に変位する。対物レンズアクチュエータ１０７は、既存のＣＤやＤＶＤ等に用いられる光ピックアップ装置と同様の電磁駆動機構によって構成される。
【００３２】
ディスク１０の信号層１４から反射されたレーザ光は、対物レンズ１０６、１／４波長板１０５、コリメータレンズ１０３を通ってＰＢＳ１０２に入射し、さらに、ＰＢＳ１０２を透過して、アナモレンズ１０８に入射する。アナモレンズ１０８は、入射したレーザ光に非点収差を導入する。本実施の形態では、信号層１４に対するレーザ光のフォーカスエラーの検出方法として、既存のＣＤやＤＶＤ等に用いられる光ピックアップ装置と同様、非点収差法が用いられる。また、トラックＭＴに対するレーザスポットのずれ（トラッキングエラー）の検出方法として、周知の１ビームプッシュプル法が用いられる。
【００３３】
光検出器１０９は、４分割センサを備えている。光検出器１０９は、４分割センサの中心にレーザ光の中心が一致するように配置される。
【００３４】
記録マークの読み取り時には、コリメータレンズ１０４によって、レーザ光が平行光に変換される。また、記録マークの消去時には、レンズアクチュエータ１０３によってコリメータレンズ１０４が消去位置に変位され、対物レンズ１０６に向かうレーザ光が、同図（ａ）の点線のように、平行光から広げられる。これにより、レーザ光の焦点位置が、記録マークの読み取り時よりも記録層１２の奥側に移動される。
【００３５】
なお、コリメータレンズ１０４は、消去すべきマークＭをレーザ光が過ぎると、レーザ光が平行光となる通常位置に速やかに戻される。このため、このように、レーザ光の焦点位置が記録マークの読み取り時よりも記録層１２の奥側に移動されて、レーザ光が一時的にトラックＭＴに対してデフォーカス状態になっても、トラックＭＴに対するフォーカス制御は問題なく行われる。
【００３６】
同図（ｂ）、（ｃ）は、記録マークの読み取り時と消去時におけるレーザ光の照射状態を模式的に示す図である。同図（ｃ）は、同図（ｂ）のレーザ光の収束部分を拡大して示す図である。また、同図（ｂ）、（ｃ）において、読み取り時に照射されるレーザ光には“ＲＬ”が付され、消去時に照射されるレーザ光には“ＥＬ”が付されている。
【００３７】
同図（ｃ）に示すように、マーク読み取り時には、コリメータレンズ１０３が通常位置に位置づけられ、レーザ光（ＥＬ）がマークＭにフォーカスされる。また、マークＭの消去時には、上記のようにコリメータレンズ１０３が消去変位されることにより、レーザ光（ＥＬ）の照射領域が、読み取り時のレーザ光（ＲＬ）の照射範囲よりも、対物レンズ１０６の光軸方向に平行および垂直な方向に広げられる。これにより、マークＭが確実に消去される。
【００３８】
図３は、本実施の形態に係るホログラム装置の構成を示す図である。上記の如く、本実施の形態では、一つのマークＭが記録データの１ビットに相当する。また、未記録状態の信号層１４に規則的に並んだマークＭが、記録データに応じて消去されることにより、信号層１４に対するデータの記録が行われる。なお、ディスク１０は、記録および再生時に、線速度一定で回転駆動される。
【００３９】
ホログラム装置は、コントローラ２０１と、レーザ駆動回路２０２と、光ピックアップ装置２０３と、信号処理回路２０４と、サーボ回路２０５と、クロック生成回路２０６と、スピンドルモータ２０７を有している。
【００４０】
コントローラ２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリを備え、メモリ
に各種データを格納するとともに、あらかじめメモリに格納されたプログラムに従って、各部を制御する。コントローラ２０１は、入力された記録データに基づいて、対応するマークＭを消去するよう、レーザ駆動回路２０２とサーボ回路２０５を制御する。また、コントローラ２０１は、信号処理回路２０４から入力される再生ＲＦ信号を復調して再生データを生成し、後段回路に出力する。
【００４１】
レーザ駆動回路２０２は、コントローラ２０１からの制御により、光ピックアップ装置２０３に内蔵されたレーザ光源１０１を駆動する。具体的には、レーザ駆動回路２０２は、再生時において、一定パワーのレーザ光が光ピックアップ装置２０３から出射されるよう、レーザ光源１０１を駆動する。また、レーザ駆動回路２０２は、記録時において、レーザ光源１０１に、再生時と同じパワーでレーザ光を出射させるとともに、マークＭの消去タイミングにおいて、レーザ光源１０１の出射パワーを、消去に必要なパワーに引き上げる。
【００４２】
光ピックアップ装置２０３は、図２（ａ）に示す構成を有する。信号処理回路２０４は、光ピックアップ装置２０３に内蔵された光検出器１０９からの出力信号を処理する。具体的には、光検出器１０９に配された４分割センサからの信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および４分割センサの全受光量に応じた信号（再生ＲＦ信号）を生成し、これら信号を、対応する回路部に供給する。フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号は、サーボ回路２０５に供給され、再生ＲＦ信号は、クロック生成回路２０６とコントローラ２０１に供給される。
【００４３】
サーボ回路２０３は、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号に基づき、レーザ光の収束スポットが、信号層１４のトラックＭＴ上を走査するように、光ピックアップ装置２０３内の対物レンズアクチュエータ１０７を制御する（フォーカスサーボ／トラッキングサーボ）。また、サーボ回路２０５は、クロック生成回路２０６から入力されるク
ロック信号ＣＬＫに基づいて、ディスク１０が線速度一定で回転されるように、スピンドルモータ２０７を制御する（回転サーボ）。さらに、サーボ回路２０５は、コントローラ２０１からの制御信号に応じて、光ピックアップ装置２０３内のレンズアクチュエータ１０４を制御する。すなわち、サーボ回路２０５は、記録時において、図２（ｂ）、（ｃ）を参照して説明したように、レーザ光の焦点位置を、記録層１２の深さ方向に変位させる。
【００４４】
クロック生成回路２０６は、信号処理回路２０４から入力される再生ＲＦ信号に基づいて、マークＭに同期したクロック信号ＣＬＫを生成する。生成されたクロック信号ＣＬＫは、コントローラ２０１とサーボ回路２０５に供給される。
【００４５】
図４は、記録動作時におけるレーザ駆動回路２０２とサーボ回路２０５の制御の流れを示すタイミングチャートである。なお、同図には、最上段に、トラックＭＴに対するレーザ光の走査状態が模式的に示されている。また、同図の（ｃ）には、コリメータレンズ１０３の駆動状態が示されている。ここで、“ＯＦＦ”は、コリメータレンズ１０３が通常位置に位置づけられていることを示し、“ＯＮ”は、コリメータレンズ１０３が消去位置に位置づけられていることを示す。
【００４６】
記録時には、同図の（ｂ）に示すように、レーザ光源１０１の出射パワーがＰａ（再生時のパワー）に設定された状態で、フォーカスサーボ、トラッキングサーボおよび回転サーボが掛けられる。これにより、ディスク１０が線速度一定で回転され、レーザ光の収束スポットが、信号層１４のトラックＭＴを追従する。このとき、クロック生成回路から、同図の（ａ）に示すように、マークＭに同期した一定周期のクロックＣＬＫが出力される。
【００４７】
こうしてレーザ光がトラックＭＴを走査する間に、レーザ光が、消去すべきマークＭの位置に掛かると、同図の（ｂ）に示すように、レーザ光源１０１の出射パワーがＰｂ（マークＭの消去に必要なパワー）に高められる。このとき、同時に、同図の（ｃ）に示すように、コリメータレンズ１０３が、消去位置に変位される。これにより、同図の最上段に示すように、マークＭが消去される。その後、レーザ光が、消去すべきマークＭの位置を過ぎると、レーザ光源１０１の出射パワーがＰａに戻され、同時に、コリメータレンズ１０３が、通常位置に変位される。以下、同様に、マークＭの消去が行われる。
【００４８】
なお、出射パワーＰｂは、記録に先立ち、ディスク１０の内周部に設けられた試し書き領域において試し書きを行うことにより設定される。たとえば、出射パワーを変えながら、所定のデータをトラックＭＴに記録する。そして、記録を行ったトラックＭＴを再生し、再生データのエラーレートが所定の閾値を下回る出射パワーを実記録時の出射パワーＰｂに設定する。この他、トラックＭＴの所定区間において、全てのマークＭを消去する動作を所定の出射パワーにて行い、当該区間を再生パワーで走査したときの反射光の強度（反射率）が所定の閾値を下回るか否かによって、出射パワーＰｂを設定するようにしても良い。
【００４９】
以上、本実施の形態によれば、再生時（読み取り時）よりも広い範囲においてマークＭにレーザ光が照射されることにより、マークＭが消去されるため、マークＭを円滑に消去することができる。特に、本実施の形態によれば、対物レンズ１０６の光軸に垂直な面の面内方向のみならず、記録層１２の深さ方向にも、レーザ光の照射範囲が広げられてマークＭが消去されるため、信号光と参照光を干渉させて形成されたホログラムによるマークＭのように、マークＭが深さ方向にも長さを有するような場合にも、適正に、マークＭを消去することができる。
【００５０】
＜変更例１＞
上記実施の形態では、コリメータレンズ１０３を変位させることで、レーザ光が平行光から広げられ、マークＭに対するレーザ光の照射範囲が広げられた。これに対し、本変更例では、駆動信号により制御される液晶レンズを用いることにより、レーザ光が平行光から広げられ、マークＭに対するレーザ光の照射範囲が広げられる。
【００５１】
図５（ａ）は、本変更例に係る光ピックアップ装置の構成を示し、図５（ｂ）、（ｃ）は、本変更例に係る記録マークの読み取り時と消去時におけるレーザ光の照射状態を模式的に示す。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。
【００５２】
本変更例において、コリメータレンズ１０３は、ＰＢＳ１０２側から入射するレーザ光を平行光に変換する位置に固定され、コリメータレンズ１０３と１／４波長板１０５との間に、回折型の液晶レンズ１１０が配置されている。その他の構成は、上記実施の形態における図２（ａ）の構成と同じである。
【００５３】
図６（ａ）は、液晶レンズ１１０をその光軸を通る平面で切断したときの断面図、同図（ｂ）は、液晶レンズの回折構造１１０ｂを模式的に示す平面図である。
【００５４】
図６（ａ）を参照して、液晶レンズ１１０は、上面にブレーズ型の回折構造１１０ｂを有する透明電極１１０ａとこれに対向する透明電極１１０ｅの間に、シール部材１１０ｄによって液晶を封入することにより構成される。ここで、透明電極１１０ｅの内側面と、回折構造１１０ｂの上面および透明電極１１０ａの内側面のうち回折構造１１０ｂが形成されていない部分には、液晶層１１０ｃ中の液晶分子の配向方向を揃えるための配向膜（図示せず）が形成されている。
【００５５】
回折構造１１０ｂは、図６（ｂ）に示す如く、同心リング状に形成されている。同図は、回折構造１１０ｂを図６（ａ）のＺ軸方向から見たときの状態を模式的に表したものである。
【００５６】
液晶層１１０ｃの屈折率は、透明電極１１０ａ、１１０ｅに電圧が印加されない状態（ＯＦＦ状態）では、回折構造１１０ｂの屈折率と同じとなる。この場合、液晶層１１０ｃと、回折構造１１０ｂとの間には屈折率による境界が生じないため、回折構造１１０ｂは回折格子として機能せず、レーザ光に対するレンズ効果は生じない。
【００５７】
一方、透明電極１１０ａ、１１０ｅに電圧が印加されると（ＯＮ状態）、液晶層１１０ｃ中の液晶分子の配向状態が変化し、その結果、液晶層１１０ｃの屈折率が変化する。これにより、液晶層１１０ｃと回折構造１１０ｂの間に屈折率による境界が生じ、回折構造１１０ｂが回折格子として機能するようになる。その結果、レーザ光は、回折構造１１０ｂによるレンズ効果を受けるようになる。
【００５８】
ここで、回折構造１１０ｂは、＋１次の回折効率がほぼ１００％となるよう構成されている。このため、図６（ａ）のＺ軸方向から液晶レンズ１１０にレーザ光が入射されると、レーザ光は、回折効率上の減衰を受けることなく、回折構造１１０ｂによる拡散作用を受けることとなる。なお、回折構造１１０ｂの形状（パターン）は、回折構造１１０ｂによってレーザ光が平行光から広げられることにより、対物レンズ１０６による焦点位置が、図５（ｃ）のように、記録層１２の深さ方向に所定量だけ変化するような形状（パターン）となっている。
【００５９】
このように、本変更例では、液晶レンズ１１０をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える
ことで、レーザ光の焦点位置を深さ方向に変位させることができる。よって、図６（ｃ）に示すように、レーザ光がマークＭに掛かるときに液晶レンズ１１０をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、上記実施の形態と同様、読み取り時よりも、対物レンズ１０６の光軸方向に平行および垂直な方向に広い範囲において、マークＭにレーザ光を照射することができる。これにより、マークＭを円滑かつ適正に消去することができる。
【００６０】
なお、本変更例においても、上記実施の形態と同様、レーザ光がマークＭに掛かるときに、レーザ光源１０１の出射パワーが、ＰａからＰｂに高められる。出射パワーＰｂは、上記と同様、試し書きによって、マークＭを適正に消去できるパワーに設定される。
【００６１】
＜変更例２＞
上記変更例１では、液晶レンズ１１０により、レーザ光を平行光から広げるようにしたが、本変更例では、液晶レンズによりレーザ光の外周部が回折され、レーザ光の外周部が遮光されるようになっている。すなわち、本変更例では、液晶レンズ１２０によって、対物レンズ１０６の開口数（ＮＡ）が変更される。
【００６２】
図７（ａ）は、本変更例に係る光ピックアップ装置の構成を示し、図７（ｂ）、（ｃ）は、本変更例に係る記録マークの読み取り時と消去時におけるレーザ光の照射状態を模式的に示す。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。本変更例では、図５（ａ）の液晶レンズ１１０に替えて、液晶レンズ１２０が配置されている。
【００６３】
図７（ｃ）に示すように、本変更例では、消去時のレーザ光ＥＬの焦点位置は、読み取り時のレーザ光ＲＬの焦点位置と変わらない。ただし、消去時には、レーザ光ＥＬの開口数（ＮＡ）が読み取り時のレーザ光ＲＬの開口数（ＮＡ）よりも小さくなるため、対物レンズ１０６によるレーザ光ＥＬの収束スポットがレーザ光ＲＬの収束スポットよりも広がり、また、レーザ光ＥＬの焦点深度がレーザ光ＲＬの焦点深度よりも大きくなる。
【００６４】
図８（ａ）は、液晶レンズ１１０をその光軸を通る平面で切断したときの断面図、図８（ｂ）は、液晶レンズの回折構造１１０ｂを模式的に示す平面図である。
【００６５】
透明電極１２０ａ、１２０ｅ、液晶層１２０ｃ、シール部材１２０ｄ、ガラス基板１２０ｆは、図６の液晶レンズ１１０における透明電極１１０ａ、１１０ｅ、液晶層１１０ｃ、シール部材１１０ｄ、ガラス基板１１０ｆと同じである。本変更例では、回折構造１２０が、上記変更例１の回折構造１１０に比べて相違している。すなわち、本変更例では、図８（ｂ）に示すように、レーザ光の入射領域のうち、外周領域にのみ、レーザ光を分散させる回折構造１２０ｂが形成されている。ここでは、かかる回折構造１２０ｂが、ステップ型となっている。
【００６６】
本変更例においても、上記変更例１と同様、液晶層１２０ｃの屈折率は、透明電極１２０ａ、１２０ｅに電圧が印加されない状態（ＯＦＦ状態）では、回折構造１２０ｂの屈折率と同じとなり、液晶層１２０ｃと、回折構造１２０ｂとの間には屈折率による境界が生じない。このため、回折構造１２０ｂは回折格子として機能せず、レーザ光の外周部は遮光されない。
【００６７】
一方、透明電極１２０ａ、１２０ｅに電圧が印加されると（ＯＮ状態）、液晶層１２０ｃ中の液晶分子の配向状態が変化し、その結果、液晶層１２０ｃの屈折率が変化する。これにより、液晶層１２０ｃと回折構造１２０ｂの間に屈折率による境界が生じ、回折構造１２０ｂが回折格子として機能するようになる。これにより、レーザ光の外周部が遮光される。
【００６８】
したがって、本変更例では、液晶レンズ１２０をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、記録層１２に入射するレーザ光の開口数（ＮＡ）が小さくなる。これにより、レーザ光の収束スポットを広げることができ、且つ、レーザ光の焦点深度を深くすることができる。よって、図８（ｃ）に示すように、レーザ光がマークＭに掛かるときに液晶レンズ１２０をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、読み取り時よりも、対物レンズ１０６の光軸方向に垂直な方向に広い範囲において、マークＭにレーザ光を照射することができる。これにより、マークＭを円滑に消去することができる。この場合、レーザ光ＥＬの焦点深度が、読み取り時のレーザ光ＲＬの焦点深度よりも大きくなるため、マークＭに対するレーザ光の照射範囲は、読み取り時よりも、焦点深度の差分だけ、深さ方向に広がる。
【００６９】
なお、本変更例においても、上記実施の形態と同様、レーザ光がマークＭに掛かるときに、レーザ光源１０１の出射パワーが、ＰａからＰｂに高められる。出射パワーＰｂは、上記と同様、試し書きによって、マークＭを適正に消去できるパワーに設定される。
【００７０】
＜変更例３＞
上記変更例１では、液晶レンズ１１０がＯＮ状態に切り替えられると、レーザ光の焦点位置が、記録層１２の深さ方向に変位する。これに対し、本変更例では、液晶レンズがＯＮ状態に切り替えられると、レーザ光に２つの焦点が生じ、各焦点が、対物レンズ１０６の光軸の方向に並ぶ。
【００７１】
図９（ａ）は、本変更例に係る光ピックアップ装置の構成を示し、図９（ｂ）、（ｃ）は、本変更例に係る記録マークの読み取り時と消去時におけるレーザ光の照射状態を模式的に示す。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。本変更例では、図５（ａ）の液晶レンズ１１０に替えて、液晶レンズ１３０が配置されている。
【００７２】
図９（ｃ）に示すように、本変更例では、消去時において、レーザ光が液晶レンズ１３０により回折され、０次の回折光ＥＬ０と＋１次の回折光ＥＬ１に分離される。消去時には、これら２つの回折光ＥＬ０、ＥＬ１によって、２つの焦点が生じる。回折光ＥＬ０の焦点位置は、読み取り時のレーザ光ＲＬの焦点位置と同じであり、回折光ＥＬ１の焦点位置は、読み取り時のレーザ光ＲＬの焦点位置よりも、所定量だけ深くなる。
【００７３】
図１０（ａ）は、液晶レンズ１３０をその光軸を通る平面で切断したときの断面図、図１０（ｂ）は、液晶レンズの回折構造１３０ｂを模式的に示す平面図である。
【００７４】
透明電極１３０ａ、１３０ｅ、液晶層１３０ｃ、シール部材１３０ｄ、ガラス基板１３０ｆは、図６の液晶レンズ１１０における透明電極１１０ａ、１１０ｅ、液晶層１１０ｃ、シール部材１１０ｄ、ガラス基板１１０ｆと同じである。
【００７５】
本変更例では、回折構造１３０が、上記変更例１の回折構造１１０に比べて相違している。すなわち、本変更例では、図１０（ａ）に示すように、回折構造１３０ｂがステップ型となっている。なお、図１０（ｂ）に示すとおり、回折構造１３０ｂの形状（パターン）は、図６（ｂ）に示す変更例１の回折構造１３０ｂの形状（パターン）と同じである。
【００７６】
本変更例では、回折構造１３０のステップ数とステップ高さが、当該回折構造１３０による０次の回折光ＥＬ０の回折効率と＋１次の回折光ＥＬ１の回折効率が、それぞれ、４０％程度になるように調整されている。
【００７７】
本変更例では、液晶レンズ１１０をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、回折光ＥＬ１の焦点位置を、再生光ＲＬの焦点位置から深さ方向に変位させることができる。よって、図９（ｃ）に示すように、レーザ光がマークＭに掛かるときに液晶レンズ１１０をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、上記実施の形態と同様、読み取り時よりも、対物レンズ１０６の光軸方向に平行および垂直な方向に広い範囲において、マークＭにレーザ光を照射することができる。これにより、マークＭを円滑かつ適正に消去することができる。
【００７８】
なお、本変更例においても、上記実施の形態と同様、レーザ光がマークＭに掛かるときに、レーザ光源１０１の出射パワーが、ＰａからＰｂに高められる。出射パワーＰｂは、上記と同様、試し書きによって、マークＭを適正に消去できるパワーに設定される。
【００７９】
＜変更例４＞
本変更例は、上記変更例２と同様、レーザ光の外周部を遮光するものである。
【００８０】
図１１（ａ）は、本変更例に係る光ピックアップ装置の構成を示し、図１１（ｂ）、（ｃ）は、本変更例に係る記録マークの読み取り時と消去時におけるレーザ光の照射状態を模式的に示す。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。本変更例では、図７（ａ）の液晶レンズ１３０に替えて、偏光選択性の回折素子１４１と、液晶素子１４２が配置されている。
【００８１】
偏光回折素子１４１は、ＰＢＳ１０２の偏光面に対してＳ偏光の偏光方向のレーザ光に対して回折作用を与える。偏光回折素子１４１の回折構造は、上記変更例２の図８（ｂ）と同様、レーザ光の外周部が入射する領域にのみに形成されている。本変更例では、回折構造は、ブレーズ型となっており、レーザ光の外周部を外側に回折させて対物レンズ１０６に入射させないように形成されている。
【００８２】
液晶素子１４２は、駆動信号が印加されていない状態（ＯＦＦ状態）では、レーザ光の偏光方向を回転させず、駆動信号が印加されると（ＯＮ状態）、レーザ光の偏光方向を９０度回転させる。液晶素子１４２がＯＦＦ状態のとき、レーザ光は、ＰＢＳ１０２の偏光面に対してＰ偏光となったまま液晶素子１４２を透過し、偏光回折素子１４１に入射する。この場合、レーザ光は、偏光回折素子１４１による回折を受けずに、そのまま、対物レンズ１０６に入射する。液晶素子１４２がＯＮ状態のとき、レーザ光は、液晶素子１４２を透過することで、ＰＢＳ１０２の偏光面に対してＳ偏光となる。この場合、レーザ光は、偏光回折素子１４１による回折を受け、レーザ光の外周部が対物レンズ１０６に対して遮光される。
【００８３】
このように本変更例においては、液晶素子１４２をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、レーザ光の外周部が遮光され、対物レンズ１０７を透過したレーザ光の開口数（ＮＡ）が、読み取り時の開口数（ＮＡ）よりも小さくなる。これにより、上記変更例２と同様、レーザ光の収束スポットを広げることができ、且つ、レーザ光の焦点深度を深くすることができる。よって、レーザ光がマークＭに掛かるときに液晶素子１４２をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることで、読み取り時よりも、対物レンズ１０６の光軸方向に垂直な方向に広い範囲において、マークＭにレーザ光を照射することができる。これにより、マークＭを円滑に消去することができる。なお、この場合も、レーザ光ＥＬの焦点深度が、読み取り時のレーザ光ＲＬの焦点深度よりも大きくなるため、マークＭに対するレーザ光の照射範囲は、読み取り時よりも、焦点深度の差分だけ、深さ方向に広がる。
【００８４】
本変更例においても、上記実施の形態と同様、レーザ光がマークＭに掛かるときに、レーザ光源１０１の出射パワーが、ＰａからＰｂに高められる。出射パワーＰｂは、上記と
同様、試し書きによって、マークＭを適正に消去できるパワーに設定される。
【００８５】
以上、本発明の実施の形態および変更例について説明したが、本発明は、実施の形態および変更例により何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態は、上記以外に、種々の変更が可能である。
【００８６】
たとえば、上記実施の形態では、消去時にも読み取り時と同様、真円のレーザスポットをトラックＭＴに照射するようにしたが、図１２（ｃ）に示すように、消去時に照射されるレーザ光ＥＬのスポット形状を、ディスク径方向に長細い楕円形状とするのが、より好ましい。こうすると、ディスク径方向におけるマークの消し残しを防ぐことができる。この場合、たとえば、変更例１の回折構造１１０ｂの形状（パターン）を、図１２（ｂ）のように変更することで、レーザ光ＥＬのスポット形状を、ディスク径方向に長細い楕円形状とすることができる。
【００８７】
また、上記実施の形態および変更例では、コリメータレンズ１０３や、液晶レンズ１１０等を用いて、消去時に、マークＭに対するレーザ光の照射範囲を広げたが、これらの方法に替えて、たとえば、消去時に、対物レンズ１０３を、ディスク１０に近づく方向に所定量だけ変位させることにより、レーザ光の焦点位置を記録層１２の深さ方向に変位させ、これにより、レーザ光の照射範囲を広げるようにすることもできる。この場合、レーザ光が、消去されるべきマークＭを外れると、対物レンズ１０３が変位前の位置に戻される。
【００８８】
また、上記実施の形態と変更例には、未記録状態においてマークＭが形成され、マークＭが消去されることによりデータが記録される例が示された。しかしながら、本発明は、これに限らず、マークＭを消去する他の形態においても適用可能である。たとえば、未記録状態においてはマークＭが形成されておらず、参照光と信号光を干渉させることによってデータの記録が行われ、その後、信号光のみを照射することによってマークＭを消去するような場合にも、本発明を適用可能である。また、上記実施の形態および変更例では、予め１ビットの丸いマークＭ群をトラック状に形成し、これを消去することで記録を行うようにしたが、これに限らず、トラック全てをマーク化しておき、ビット単位でマーク化されたトラックを消去することで、記録を行うようにしても良い。
【００８９】
また、上記実施の形態および変更例では、トラックＭＴからの反射光を光検出器１０９で受光し、光検出器１０９からの信号によって、対物レンズ１０６をフォーカス方向およびトラッキング方向に制御するようにした。しかしながら、本発明は、記録層１２とは別に、対物レンズ１０６をフォーカス方向およびトラッキング方向に制御するためのサーボ用のトラックが形成されたディスクを扱うホログラム装置にも、適宜、適用可能である。
【００９０】
さらに、ホログラム媒体は、ディスクに限らず、光カード等、他の媒体であっても良い。本発明は、光カード等の他の媒体に対応するホログラム装置にも適用され得る。
【００９１】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１０１  レーザ光源
１０３  コリメータレンズ（照射制御部）
１０４  レンズアクチュエータ（照射制御部）
１０６  対物レンズ
１１０  液晶レンズ（照射制御部、回折装置）
１２０  液晶レンズ（照射制御部、回折装置）
１３０  液晶レンズ（照射制御部、回折装置）
１４１  偏光回折素子（照射制御部、回折装置）
１４２  液晶素子（照射制御部、回折装置）
２０１  コントローラ（照射制御部、制御回路）
【図１】
2012053942.tif 000003
【図２】
2012053942.tif 000004
【図３】
2012053942.tif 000005
【図４】
2012053942.tif 000006
【図５】
2012053942.tif 000007
【図６】
2012053942.tif 000008
【図７】
2012053942.tif 000009
【図８】
2012053942.tif 000010
【図９】
2012053942.tif 000011
【図１０】
2012053942.tif 000012
【図１１】
2012053942.tif 000013
【図１２】
2012053942.tif 000014