JP4985050B2 - 光ディスク装置及び情報再生方法 - Google Patents

Description

本発明は光ディスク装置及び情報再生方法に関し、例えば光ディスクに記録されたホログラムを再生する光ディスク装置に適用して好適なものである。

従来、光ディスク装置においては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等、光ディスクに対して光ビームを照射し、その反射光を読み取ることにより情報を再生するようになされたものが広く普及している。

またかかる従来の光ディスク装置では、当該光ディスクに対して光ビームを照射し、当該光ディスクの局所的な反射率等を変化させることにより、情報の記録を行うようになされている。

この光ディスクに関しては、当該光ディスク上に形成される光スポットの大きさは、およそλ／ＮＡ（λ：光ビームの波長、ＮＡ:開口数）で与えられ、解像度もこの値に比例することが知られている。例えば、直径１２０［ｍｍ］の光ディスクにおよそ２５［ＧＢ］のデータを記録し得るＢＤの詳細については、非特許文献１に示されている。

ところで光ディスクには、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報が記録されるようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光ディスクに記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が要求されている。

そこで、１枚の光ディスク内で記録層を重ねることにより、１枚の光ディスクにおける記録容量を増加させる手法も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。

一方、光ディスクに対する情報の記録手法として、ホログラムを用いた光ディスク装置も提案されている（例えば、非特許文献３参照）。

例えば図１に示すように、光ディスク装置１は、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなる光ディスク８中に、光学ヘッド７から一旦光ビームを集光し、その後光ディスク８の裏面側（図１では下側）に設けられた反射装置９を用いて、もう一度逆方向から光ビームを同一焦点位置に集光するようになされている。

光ディスク装置１は、レーザ２からレーザ光でなる光ビームを出射させ、音響光学変調器３によりその光波を変調し、コリメータレンズ４により平行光に変換する。続いて光ビームは、偏光ビームスプリッタ５を透過し、１／４波長板６により直線偏光から円偏光に変換されてから、光学ヘッド７へ入射される。

光学ヘッド７は、情報の記録及び再生を行い得るようになされており、光ビームをミラー７Ａにより反射し、対物レンズ７Ｂにより集光して、スピンドルモータ（図示せず）により回転されている光ディスク８に照射する。

このとき光ビームは、光ディスク８の内部で一旦合焦されてから、当該光ディスク８の裏面側に配置された反射装置９によって反射され、当該光ディスク８の裏面側から光ディスク８の内部における同一焦点に集光される。因みに反射装置９は、集光レンズ９Ａ、シャッタ９Ｂ、集光レンズ９Ｃ及び反射ミラー９Ｄにより構成されている。

この結果、図２（Ａ）に示すように、光ビームの焦点位置に定在波が生じ、全体的に２つの円錐体を互いの底面同士で貼り合わせたような形状でなる、光スポットサイズの小さなホログラムでなる記録マークＲＭを形成する。かくしてこの記録マークＲＭが情報として記録される。

光ディスク装置１は、光ディスク８の内部にこの記録マークＲＭを複数記録する際、当該光ディスク８を回転させ各記録マークＲＭを同心円状又は螺旋状のトラックに沿って配置することにより一つのマーク記録層を形成し、さらに光ビームの焦点位置を調整することにより、マーク記録層を複数層重ねるように各記録マークＲＭを記録することができる。

これにより光ディスク８は、内部に複数のマーク記録層を有する多層構造となる。例えば光ディスク８は、図２（Ｂ）に示すように、記録マークＲＭ間の距離（マークピッチ）ｐ１が１．５［μｍ］、トラック間の距離（トラックピッチ）ｐ２が２［μｍ］、層間の距離ｐ３が２２．５［μｍ］となっている。

また光ディスク装置１は、記録マークＲＭが記録されたディスク８から情報を再生する場合、反射装置９のシャッタ９Ｂを閉じ、光ディスク８の裏面側から光ビームを照射しないようにする。

このとき光ディスク装置１は、光学ヘッド７によって光ディスク８中の記録マークＲＭへ光ビームを照射し、当該記録マークＲＭから発生する再生光ビームを当該光学ヘッド７へ入射させる。この再生光ビームは、１／４波長板６により円偏光から直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ５により反射される。さらに再生光ビームは、集光レンズ１０により集光され、ピンホール板１１を介してフォトディテクタ１２へ照射される。

光ディスク装置１は、このときフォトディテクタ１２により再生光ビームの光量を検出し、その検出結果を基に情報を再生する。
Y.Kasami, Y.Kuroda, K.Seo,O.Kawakubo, S.Takagawa, M.Ono, and M.Yamada, Jpn. J. Appl. Phys., 39,756(2000) I.Ichimura et al, Technical Digest of ISOM’04, pp52,Oct.11-15, 2005, Jeju Korea R. R. McLeod et al.,"Microholographic multilayer optical disk data storage," Appl. Opt., Vol. 44, 2005, pp3197

ところで近年では、光ディスク８に記録する情報量を増加させるのみでなく、その記録速度や再生速度を向上させることにより記録や再生に要する時間を短縮したいといった要望がある。

この場合、光ディスク装置１は、光ディスク８の回転速度を上昇させ、又は記録マークＲＭの記録時間を短縮することが考えられる。

しかしながら光ディスク装置１は、光ディスク８自体の強度やスピンドルモータの性能、或いはブレ等の観点から、回転速度の上昇には限界があり、また記録マークＲＭを形成する際の物理的・化学的反応にある程度の時間を要することから、自ずと記録速度や再生速度の上限が定められてしまう。

このため光ディスク装置１は、記録や再生に要する時間を短縮することが困難であるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ディスクに記録されたホログラムからの情報再生を短時間で完了し得る光ディスク装置及び情報再生方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明の光ディスク装置においては、ディスク状でなる体積型記録媒体に照射された光の光強度分布が反映されて記録された定在波に対し、所定の対物レンズを介して第１又は第２の光を照射することにより再生光を発生させる光ディスク装置において、第１の光が所定の記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第１の光の光軸方向に調整する第１の焦点位置調整手段と、第２の光が記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第２の光の光軸方向に調整する第２の焦点位置調整手段と、体積型記録媒体に定在波を記録する際、第１の光が記録層内で結ぶ焦点と、第２の光が記録層を透過後に所定の反射面において反射された後第１の光の焦点と同一位置に焦点を結ぶよう第１の焦点位置調整手段及び第２の焦点位置調整手段を制御し、体積型記録媒体の定在波から再生光を発生させる際、第１の光が記録層内で結ぶ焦点と、第２の光が記録層内で結ぶ焦点とが互いに異なる位置となるよう第１の焦点位置調整手段及び第２の焦点位置調整手段を制御することにより互いに異なる定在波から第１及び第２の再生光をそれぞれ発生させる制御手段と、第１及び第２の再生光をそれぞれ検出する第１及び第２の検出手段とを設けるようにした。

これにより、情報を再生する際、第１及び第２の再生光を並行して検出することができるので、双方の検出結果を統合することにより光ディスクから情報を読み出す速度を高めることができる。

また本発明の情報再生方法においては、ディスク状でなる体積型記録媒体に照射された光の光強度分布が反映されて記録された定在波に対し、所定の対物レンズを介して第１又は第２の光を照射することにより再生光を発生させる情報再生方法において、体積型記録媒体に定在波を記録する際、第１の光が所定の記録層内で結ぶ焦点と、第２の光が記録層を透過後に所定の反射面において反射された後第１の光の焦点と同一位置に焦点を結ぶよう、第１の光が記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第１の光の光軸方向に調整する第１の焦点位置調整手段と、第２の光が記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第２の光の光軸方向に調整する第２の焦点位置調整手段とを制御する記録制御ステップと、再生光を発生させる際、第１の光が記録層内で結ぶ焦点と、第２の光が記録層内で結ぶ焦点とが互いに異なる位置となるよう第１の焦点位置調整手段及び第２の焦点位置調整手段を制御することにより互いに異なる定在波から第１及び第２の再生光をそれぞれ発生させる再生制御ステップと、第１及び第２の再生光をそれぞれ検出する第１及び第２の検出ステップとを設けるようにした。

これにより、情報を再生する際、第１及び第２の再生光を並行して検出することができるので、双方の検出結果を統合することにより光ディスクから情報を読み出す速度を高めることができる。

本発明によれば、情報を再生する際、第１及び第２の再生光を並行して検出することができるので、双方の検出結果を統合することにより光ディスクから情報を読み出す速度を高めることができ、かくして光ディスクに記録されたホログラムからの情報再生を短時間で完了し得る光ディスク装置及び情報再生方法を実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）ホログラムによる情報の記録及び再生原理
まず、本発明による光ディスクの具体的な構成を説明する前に、ホログラムを用いた情報の記録原理及び再生原理について説明する。

図３（Ａ）において、記録媒体Ｍは、略直方体状に形成されており、例えば波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームに反応し、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなるものとする。

この記録媒体Ｍに対して、図の上側及び下側から、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２を集光するよう所定の強度で照射した場合、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の干渉により定在波が生成され、ホログラムでなる記録マークＲＭが形成される。

一方、この記録マークＲＭは、図３（Ｂ）に示すように、記録時と同波長の青色光ビームＬｂ１が照射されると、ホログラムとしての性質により、再生光ビームＬｂ３を発生する。

また図３（Ｃ）に示すように、記録媒体Ｍのうち記録マークＲＭが形成されていない箇所に対して青色光ビームＬｂ１が照射された場合、再生光ビームＬｂ３を発生しない。

そこで、例えば情報を２進数表示したときの値「０」及び「１」を、それぞれ「記録マークＲＭなし」及び「記録マークＲＭあり」に割り当てることにより、記録媒体Ｍに対して情報を記録し、また再生することが可能となる。

このようにホログラムの形成を利用した情報の記録では、例えば青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２のように２種類の光ビームが用いられ、また情報の再生では、青色光ビームＬｂ１のように１種類の光ビームが用いられるようになされている。

（２）第１の実施の形態
（２−１）光ディスクの構成
次に、本実施の形態において情報記録媒体として用いられる光ディスク１００について説明する。図４に外観図を示すように、光ディスク１００は、全体として従来のＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤと同様に直径約１２０［ｍｍ］の円盤状に構成されている。

また光ディスク１００は、図５（Ａ）に断面図を示すように、情報を記録するための記録層１０１を中心に有しており、基板１０２及び１０３により当該記録層１０１を両面から挟むように構成されている。

基板１０２及び１０３は、例えばポリカーボネイトやガラス等の材料により構成されており、いずれも一面から入射される光をその反対面へ高い透過率で透過させるようになされている。また基板１０２及び１０３は、ある程度の強度を有しており、記録層１０１を保護する役割も担うようになされている。

因みに光ディスク１００は、厚さ方向に関して記録層１０１を中心としたほぼ対称な構造となっており、全体として経年変化等による反りや歪み等の発生を極力抑えるようにも配慮されている。なお基板１０２及び１０３の表面については、無反射コーティングにより不要な反射が防止されるようになされていても良い。

記録層１０１は、光ディスク８（図１）及び記録媒体Ｍ（図３）と同様、照射された光強度によって屈折率が変化するフォトポリマ等でなり、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームに反応するようになされている。

また光ディスク１００は、記録層１０１と基板１０３との境界面に、反射層としての反射膜１０５を有している。反射層１０５は、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２に関して、高い反射率（例えば約９５％以上）を呈するようになされている。

実際上、光ディスク１００では、青色光ビームＬｂ２を反射膜１０５で反射させたときの焦点Ｆｂ２を、当該反射膜１０５に照射される前における青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１に合わせることを前提としている（詳しくは後述する）。

このとき記録層１０１の内部では、図５（Ａ）に示したように、比較的強い強度でなる２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２が干渉するため、定在波が生成されることになり、図２（Ａ）に示したようなホログラムとしての性質を有する干渉パターンが形成される。

さらに光ディスク１００は、記録層１０１と基板１０２との境界面に位置決め層としての反射透過膜１０４を有している。反射透過膜１０４は、誘電体多層膜等でなり、波長４０５［ｎｍ］でなる青色光ビームＬｂ１、Ｌｂ２及び青色再生光ビームＬｂ３を透過すると共に、波長６６０［ｎｍ］でなる赤色光ビームＬｒ１を反射するといった波長選択性を有している。

また反射透過膜１０４は、トラッキングサーボ用の案内溝を形成しており、具体的には、一般的なＢＤ−Ｒ（Recordable）ディスク等と同様のランド及びグルーブにより螺旋状のトラックを形成している。このトラックには、所定の記録単位ごとに一連の番号でなるアドレスが付されており、情報を記録又は再生するトラックを当該アドレスにより特定し得るようになされている。

なお反射透過膜１０４（すなわち記録層１０１と基板１０２との境界面）には、案内溝に代えてピット等が形成され、或いは案内溝とピット等とが組み合わされていても良く、要は光ビームを用いてアドレスを認識し得れば良い。

この反射透過膜１０４は、基板１０２側から赤色光ビームＬｒ１が照射された場合、これを当該基板１０２側へ反射する。以下、このとき反射された光ビームを赤色反射光ビームＬｒ２と呼ぶ。

赤色反射光ビームＬｒ２は、例えば光ディスク装置において、目標とするトラック（以下、これを目標トラックと呼ぶ）に対して、所定の対物レンズＯＬにより集光された赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒを合わせるための、当該対物レンズＯＬの位置制御（すなわちフォーカス制御及びトラッキング制御）に用いられることが想定されている。なお以下では、光ディスク１００の基板１０２側の面を面１００Ａと呼ぶ。

実際上、光ディスク１００に情報が記録されるとき、図５（Ａ）に示したように、位置制御された対物レンズＯＬにより赤色光ビームＬｒ１が集光され、反射透過膜１０４の目標トラックに合焦される。

また、当該赤色光ビームＬｒ１と光軸Ｌｘを共有し当該対物レンズＯＬにより集光された青色光ビームＬｂ１が、基板１０２及び反射透過膜１０４を透過し、記録層１０１内における当該目標トラックの裏側（すなわち基板１０３側）に相当する位置に合焦される。このとき青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１は、対物レンズＯＬを基準として、共通の光軸Ｌｘ上における焦点Ｆｒよりも遠方に位置することになる。

さらに、青色光ビームＬｂ１と同一波長でなり光軸Ｌｘを共有する青色光ビームＬｂ２が、対物レンズＯＬにより集光され、当該青色光ビームＬｂ１と同様に基板１０２及び反射透過膜１０４を透過し、反射膜１０５により反射されるようになされている。このとき当該青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２は、図示しない光学素子により、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１と同一の位置に調整されるようになされている。

この結果、光ディスク１００には、記録層１０１内における目標トラックの裏側に相当する焦点Ｆｂ１及びＦｂ２の位置に、比較的小さい干渉パターンでなる記録マークＲＭが記録される。

このとき記録層１０１内には、いずれも収束光でなる青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２が重なり、且つ所定強度以上となった部分に定在波が生じ、記録マークＲＭが形成される。このため記録マークＲＭは、図２（Ａ）に示したように、全体的に２つの円錐体を互いの底面同士で貼り合わせ、中央部（底面同士を貼り合わせた部分）が僅かにくびれたような形状となる。

因みに、記録マークＲＭに関して、中央部におけるくびれ部分の直径ＲＭｒについては、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の波長をλ［ｍ］、対物レンズＯＬ１及びＯＬ２の開口数をＮＡとすると、次に示す（１）式により求められる。

また記録マークＲＭの高さＲＭｈに関しては、記録層１０１の屈折率をｎとすると、次に示す（２）式により求められる。

例えば、波長λを４０５［ｎｍ］、開口数ＮＡを０．５、屈折率ｎを１．５とすると、（１）式より直径ＲＭｒ＝０．９７［μｍ］、（２）式より高さＲＭｈ＝９．７２［μｍ］となる。

さらに光ディスク１００は、記録層１０１の厚さｔ１（＝０．３［ｍｍ］）が記録マークＲＭの高さＲＭｈよりも充分に大きくなるよう設計されている。このため光ディスク１００は、記録層１０１内における反射透過膜１０４からの距離（以下、これを深さと呼ぶ）が切り換えられながら記録マークＲＭが記録されることにより、図２（Ｂ）に示したような、複数のマーク記録層を当該光ディスク１００の厚さ方向に重ねた多層記録を行い得るようになされている。

この場合、光ディスク１００の記録層１０１内において、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１の深さ及び青色光ビームＬｂ２が反射膜１０５において反射された後における焦点Ｆｂ２の深さが調整されることにより、記録マークＲＭの深さが変更されることになる。例えば光ディスク１００は、記録マークＲＭ同士の相互干渉等を考慮してマーク記録層同士の距離ｐ３が約１５［μｍ］に設定されれば、記録層１０１内に約２０層のマーク記録層を形成することができる。なお距離ｐ３については、約１５［μｍ］とする以外にも、記録マークＲＭ同士の相互干渉等を考慮した上で他の種々の値としても良い。

一方、図５（Ｂ）に示すように、光ディスク１００は、情報が再生されるとき、当該情報を記録したときと同様、対物レンズＯＬにより集光された赤色光ビームＬｒ１が反射透過膜１０４の目標トラックに合焦するよう当該対物レンズＯＬが位置制御されるようになされている。

また光ディスク１００は、同一の対物レンズＯＬを介し基板１０２及び反射透過膜１０４を透過した青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１を、記録層１０１内における当該目標トラックの「裏側」に相当し、かつ目標深さとなる位置（以下、これを第１目標マーク位置ＰＳ１と呼ぶ）に合焦させるようになされている。

このとき焦点Ｆｂ１の位置に記録されている記録マークＲＭ（説明の便宜上、以下これを第１記録マークＲＭ１と呼ぶ）は、ホログラムとしての性質により青色再生光ビームＬｂ５を発生する。この青色再生光ビームＬｂ５は、記録マークＲＭ１の記録時に照射された（反射後の）青色光ビームＬｂ３と同等の光学特性を有しており、当該青色光ビームＬｂ３と同じ方向へ、すなわち記録層１０１内から基板１０２側へ発散しながら進むことになる。

さらに光ディスク１００は、情報が再生される際、図示しない光学素子によって青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２が調整されることにより、図５（Ｂ）に示すように、当該青色光ビームＬｂ２を反射膜１０５において反射させることなく、第１記録マークＲＭ１と異なる目標深さ（以下、第２目標深さとも呼ぶ）となる位置（以下、第２目標マーク位置ＰＳ２と呼ぶ）の第２記録マークＲＭ２に合焦されるようにもなされている。

この場合、当該第２記録マークＲＭ２は、ホログラムとしての性質により青色再生光ビームＬｂ６を発生する。この青色再生光ビームＬｂ６は、青色再生光ビームＬｂ５と同様に、記録層１０１内から基板１０２側へ発散しながら進むことになる。

このように光ディスク１００は、情報が記録される場合、位置制御用の赤色光ビームＬｒ１、情報記録用の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２が用いられることにより、記録層１０１内において焦点Ｆｂ１及びＦｂ２が重なる位置、すなわち反射透過膜１０４における目標トラックの裏側となり且つ目標深さとなる目標マーク位置に、当該情報として記録マークＲＭが形成されるようになされている。

また光ディスク１００は、記録済みの情報が再生される場合、位置制御用の赤色光ビームＬｒ１及び情報再生用の青色光ビームＬｂ１が用いられることにより、焦点Ｆｂ１の位置、すなわち第１目標マーク位置ＰＳ１に記録されている第１記録マークＲＭ１から、青色再生光ビームＬｂ５を発生させ、同時に情報再生用の青色光ビームＬｂ２が用いられることにより、焦点Ｆｂ２の位置、すなわち第２目標マーク位置ＰＳ２に記録されている第２記録マークＲＭ２から、青色再生光ビームＬｂ６を発生させるようになされている。

（２−２）光ディスク装置の構成
次に、上述した光ディスク１００に対応した光ディスク装置２０について説明する。光ディスク装置２０は、図６に示すように、制御部２１により全体を統括制御するようになされている。

制御部２１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心に構成されており、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から基本プログラムや情報記録プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開することにより、情報記録処理等の各種処理を実行するようになされている。

例えば制御部２１は、光ディスク１００が装填された状態で、図示しない外部機器等から情報記録命令、記録情報及び記録アドレス情報を受け付けると、駆動命令及び記録アドレス情報を駆動制御部２２へ供給すると共に、記録情報を信号処理部２３へ供給する。因みに記録アドレス情報は、光ディスク１００の記録層１０１又は反射透過膜１０４に付されたアドレスのうち、記録情報を記録すべきアドレスを示す情報である。

駆動制御部２２は、駆動命令に従い、スピンドルモータ２４を駆動制御することにより光ディスク１００を所定の回転速度で回転させると共に、スレッドモータ２５を駆動制御することにより、光ピックアップ２６を移動軸２５Ａ及び２５Ｂに沿って光ディスク１００の径方向（すなわち内周方向又は外周方向）における記録アドレス情報に対応した位置へ移動させる。

信号処理部２３は、供給された記録情報に対して所定の符号化処理や変調処理等の各種信号処理を施すことにより記録信号を生成し、これを光ピックアップ２６へ供給する。

光ピックアップ２６は、駆動制御部２２の制御に基づいてフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、光ディスク１００の記録層１０１又は反射透過膜１０４における記録アドレス情報により示されるトラック（以下、これを目標トラックと呼ぶ）に光ビームの照射位置を合わせ、信号処理部２３からの記録信号に応じた記録マークＲＭを記録するようになされている（詳しくは後述する）。

また制御部２１は、例えば外部機器（図示せず）から情報再生命令及び当該記録情報のアドレスを示す再生アドレス情報を受け付けると、駆動制御部２２に対して駆動命令を供給すると共に、再生処理命令を信号処理部２３へ供給する。

駆動制御部２２は、情報を記録する場合と同様、スピンドルモータ２４を駆動制御することにより光ディスク１００を所定の回転速度で回転させると共に、スレッドモータ２５を駆動制御することにより光ピックアップ２６を再生アドレス情報に対応した位置へ移動させる。

光ピックアップ２６は、駆動制御部２２の制御に基づいてフォーカス制御及びトラッキング制御を行うことにより、光ディスク１００の記録層１０１又は反射透過膜１０４における再生アドレス情報により示されるトラック（すなわち目標トラック）に光ビームの照射位置を合わせ、所定光量の光ビームを照射する。このとき光ピックアップ２６は、光ディスク１００における記録層１０１の記録マークＲＭから発生される再生光ビームを検出し、その光量に応じた検出信号を信号処理部２３へ供給するようになされている（詳しくは後述する）。

信号処理部２３は、供給された検出信号に対して所定の復調処理や復号化処理等の各種信号処理を施すことにより再生情報を生成し、この再生情報を制御部２１へ供給する。これに応じて制御部２１は、この再生情報を外部機器（図示せず）へ送出するようになされている。

このように光ディスク装置２０は、制御部２１によって光ピックアップ２６を制御することにより、光ディスク１００の記録層１０１における目標トラックに情報を記録し、また当該目標トラックから情報を再生するようになされている。

（２−３）光ピックアップの構成
次に、光ピックアップ２６の構成について説明する。図７に模式的に示すように、光ピックアップ２６は、多数の光学部品が設けられており、大きく分けて位置制御光学系３０及び情報光学系５０により構成されている。

（２−３−１）位置制御光学系の構成
位置制御光学系３０は、図７と対応する図８に示すように、光ディスク１００の面１００Ａに対して赤色光ビームＬｒ１を照射し、当該光ディスク１００により当該赤色光ビームＬｒ１が反射されてなる赤色反射光ビームＬｒ２を受光するようになされている。

図７において位置制御光学系３０のレーザダイオード３１は、波長約６６０［ｎｍ］の赤色レーザ光を射出し得るようになされている。実際上レーザダイオード３１は、制御部２１（図４）の制御に基づいて発散光でなる所定光量の赤色光ビームＬｒ１を射出し、コリメータレンズ３２へ入射させる。コリメータレンズ３２は、赤色光ビームＬｒ１を発散光から平行光に変換し無偏光ビームスプリッタ３３の面３３Ｂへ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ３３は、赤色光ビームＬｒ１を反射透過面３３Ｓにおいて約５０％の割合で反射し、面３３Ａから出射させダイクロイックプリズム３４へ入射させる。

ダイクロイックプリズム３４の反射透過面３４Ｓは、光ビームの波長により透過率及び反射率が異なる、いわゆる波長選択性を有しており、波長約６６０［ｎｍ］の赤色光ビームをほぼ１００％の割合で透過し、波長約４０５［ｎｍ］の青色光ビームをほぼ１００％の割合で反射するようになされている。このためダイクロイックプリズム３４は、当該反射透過面３４Ｓにおいて赤色光ビームＬｒ１を透過し、無偏光ビームスプリッタ３５の面３５Ｃへ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ３５は、反射透過面３５Ｓにおいて赤色光ビームＬｒ１の一部を透過し、面３５Ａから出射させ対物レンズ３６へ入射させる。

対物レンズ３６は、赤色光ビームＬｒ１を集光し、光ディスク１００の面１００Ａへ向けて照射する。このとき赤色光ビームＬｒ１は、図５（Ａ）に示したように、基板１０２を透過し反射透過膜１０４において反射され、赤色光ビームＬｒ１と反対方向へ向かう赤色反射光ビームＬｒ２となる。

この後、赤色反射光ビームＬｒ２は、対物レンズ３６により平行光に変換され、無偏光ビームスプリッタ３５及びダイクロックプリズム３４を順次透過し、無偏光ビームスプリッタ３３の面３３Ａへ入射される。

無偏光ビームスプリッタ３３は、赤色反射光ビームＬｒ２を約５０％の割合で透過することにより面３３Ｃから出射させ、集光レンズ３７へ入射させる。集光レンズ３７は、赤色反射光ビームＬｒ２を収束させ、シリンドリカルレンズ３８により非点収差を持たせた上で当該赤色反射光ビームＬｒ２をフォトディテクタ３９へ照射する。

ところで光ディスク装置２０では、回転する光ディスク１００においていわゆる面ブレ等が発生する可能性があるため、位置制御光学系３０に対する目標トラックの相対的な位置が変動する可能性がある。

このため、位置制御光学系３０において赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒ（図５（Ａ））を目標トラックに追従させるには、当該焦点Ｆｒを光ディスク１００に対する近接方向又は離隔方向であるフォーカス方向及び光ディスク１００の内周側方向又は外周側方向であるトラッキング方向へ移動させる必要がある。

そこで対物レンズ３６は、２軸アクチュエータ３６Ａにより、フォーカス方向及びトラッキング方向の２軸方向へ駆動され得るようになされている。

また位置制御光学系３０（図８）では、対物レンズ３６により赤色光ビームＬｒ１が集光され光ディスク１００の反射透過膜１０４へ照射されるときの合焦状態が、集光レンズ３７により赤色反射光ビームＬｒ２が集光されフォトディテクタ３９に照射されるときの合焦状態に反映されるよう、各種光学部品の光学的位置等が調整されている。

フォトディテクタ３９は、図９に示すように、赤色反射光ビームＬｒ２が照射される面上に、格子状に分割された４つの検出領域３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃ及び３９Ｄを有している。因みに矢印ａ１により示される方向（図中の縦方向）は、赤色光ビームＬｒ１が反射透過膜１０４（図５（Ａ））に照射されるときの、トラックの走行方向に対応している。

フォトディテクタ３９は、検出領域３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃ及び３９Ｄにより赤色反射光ビームＬｒ２の一部をそれぞれ検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号ＳＤＡｒ、ＳＤＢｒ、ＳＤＣｒ及びＳＤＤｒをそれぞれ生成して、これらを信号処理部２３（図６）へ送出する。

信号処理部２３は、いわゆる非点収差法によるフォーカス制御を行うようになされており、次に示す（３）式に従ってフォーカスエラー信号ＳＦＥｒを算出し、これを駆動制御部２２へ供給する。

このフォーカスエラー信号ＳＦＥｒは、赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒと光ディスク１００の反射透過膜１０４とのずれ量（すなわち距離）の大きさを表すことになる。

また信号処理部２３は、いわゆるプッシュプル法によるトラッキング制御を行うようになされており、次に示す（４）式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥｒを算出し、これを駆動制御部２２へ供給する。

このトラッキングエラー信号ＳＴＥｒは、赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒと光ディスク１００の反射透過膜１０４における目標トラックとのずれ量（すなわち距離）の大きさを表すことになる。

駆動制御部２２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥｒを基にフォーカス駆動信号ＳＦＤｒを生成し、当該フォーカス駆動信号ＳＦＤｒを２軸アクチュエータ３６Ａへ供給することにより、赤色光ビームＬｒ１が光ディスク１００の反射透過膜１０４に合焦するよう、対物レンズ３６をフィードバック制御（すなわちフォーカス制御）する。

また駆動制御部２２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥｒを基にトラッキング駆動信号ＳＴＤｒを生成し、当該トラッキング駆動信号ＳＴＤｒを２軸アクチュエータ３６Ａへ供給することにより、赤色光ビームＬｒ１が光ディスク１００の反射透過膜１０４における目標トラックに合焦するよう、対物レンズ３６をフィードバック制御（すなわちトラッキング制御）する。

このように位置制御光学系３０は、赤色光ビームＬｒ１を光ディスク１００の反射透過膜１０４に照射し、その反射光である赤色反射光ビームＬｒ２の受光結果を信号処理部２３へ供給するようになされている。これに応じて駆動制御部２２は、当該赤色光ビームＬｒ１を当該反射透過膜１０４の目標トラックに合焦させるよう、対物レンズ３６のフォーカス制御及びトラッキング制御を行うようになされている。

（２−３−２）情報光学系の構成
情報光学系５０（図７）は、光ディスク１００の面１００Ａに対して青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２を照射するようになされており、また当該光ディスク１００から入射される青色光ビームＬｂ３及びＬｂ４を受光するようになされている。

（２−３−２−１）青色光ビームの光路（１）
図７と対応する図１０において、情報光学系５０のレーザダイオード５１は、波長約４０５［ｎｍ］の青色レーザ光を射出し得るようになされている。実際上レーザダイオード５１は、制御部２１（図６）の制御に基づいて発散光でなる青色光ビームＬｂ０を射出し、コリメータレンズ５２へ入射させる。コリメータレンズ５２は、青色光ビームＬｂ０を発散光から平行光に変換し、１／２波長板５３へ入射させる。

青色光ビームＬｂ０は、１／２波長板５３によって偏光方向が所定角度回転されることにより、例えばｐ偏光成分が約５０％、ｓ偏光成分が約５０％となされ、偏光ビームスプリッタ５４の面５４Ｃに入射される。

偏光ビームスプリッタ５４は、反射透過面５４Ｓにおいて、光ビームの偏光方向により異なる割合で当該光ビームを反射又は透過するようになされている。例えば反射透過面５４Ｓは、ｐ偏光の光ビームをほぼ全て透過し、ｓ偏光の光ビームをほぼ全て反射するようになされている。

実際上、偏光ビームスプリッタ５４は、反射透過面５４Ｓにより、青色光ビームＬｂ０のうちｐ偏光成分を透過して青色光ビームＬｂ１とし、これを面５４Ａからガルバノミラー５５へ照射する。ガルバノミラー５５は、青色光ビームＬｂ１をミラー面５５Ａにより反射し、液晶パネル５６へ入射させる。

液晶パネル５６は、青色光ビームＬｂ１の球面収差や光ディスク１００の傾きに起因するコマ収差等を補正し、１／４波長板５７へ入射させる。１／４波長板５７は、青色光ビームＬｂ１を例えば直線偏光から右円偏光に変換し、リレーレンズ５８へ入射させる。

リレーレンズ５８は、可動レンズ５９により青色光ビームＬｂ１を平行光から収束光に変換し、収束後に発散光となった当該青色光ビームＬｂ１を固定レンズ６０により再度収束光に変換し、無偏光ビームスプリッタ３５の面３５Ｄへ入射させる。

ここで可動レンズ５９は、アクチュエータ５９Ａにより青色光ビームＬｂ１の光軸方向に移動されるようになされている。実際上、リレーレンズ５８は、制御部２１（図６）の制御に基づきアクチュエータ５９Ａによって可動レンズ５９を移動させることにより、固定レンズ６０から出射される青色光ビームＬｂ１の収束状態を変化させ得るようになされている。

無偏光ビームスプリッタ３５は、反射透過面３５Ｓにおいて青色光ビームＬｂ１を反射し、対物レンズ３６へ入射させる。因みに青色光ビームＬｂ１は、反射透過面３５Ｓにおいて反射されるときに円偏光における偏光方向が反転され、例えば右円偏光から左円偏光に変換される。

対物レンズ３６は、青色光ビームＬｂ１を集光し、光ディスク１００の面１００Ａへ照射する。因みに対物レンズ３６は、青色光ビームＬｂ１に関しては、リレーレンズ５８との光学的な距離等の関係により、開口数（ＮＡ）が０．５の集光レンズとして作用することになる。

このとき青色光ビームＬｂ１は、図５（Ａ）に示したように、基板１０２及び反射透過膜１０４を透過し、記録層１０１内に合焦する。ここで当該青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１の位置は、リレーレンズ５８の固定レンズ６０から出射される際の収束状態により定められることになる。すなわち焦点Ｆｂ１は、可動レンズ５９の位置に応じて記録層１０１内の面１００Ａ側又はその反対側へ移動することになる。

具体的に情報光学系５０は、可動レンズ５９の移動距離と青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１の移動距離とがほぼ比例関係となるように設計されており、例えば可動レンズ５９を１［ｍｍ］移動させると、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１が３０［μｍ］移動するようになされている。

実際上、情報光学系５０は、制御部２１（図６）によって可動レンズ５９の位置が制御されることにより、光ディスク１００の記録層１０１内における青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１（図５（Ａ））の深さｄ（すなわち反射透過膜１０４からの距離）を調整するようになされている。

このように情報光学系５０では、リレーレンズ５８における可動レンズ５９の位置を制御することにより、偏光ビームスプリッタ５４の面５４Ａから出射される青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１が光ディスク１００の記録層１０１内における所望の焦点深さｄに位置するよう調整するようになされている。なお、以下では、青色光ビームＬｂ１が辿る光路を青光路１と呼ぶ。

（２−３−２−２）青色光ビームの光路（２）
一方、偏光ビームスプリッタ５４は、図７と対応する図１１に示すように、青色光ビームＬｂ０が面５４Ｃに入射されると、反射透過面５４Ｓにより、青色光ビームＬｂ０のうちｓ偏光成分を反射して青色光ビームＬｂ２とし、これを面５４Ｂから液晶パネル７１へ入射させる。

液晶パネル７１は、青色光ビームＬｂ１の球面収差や光ディスク１００の傾きに起因するコマ収差等を補正し、光学補償器７２に入射させる。光学補償器７２は、屈折率の差異を利用して青色光ビームＬｂ２の光路長を青色光ビームＬｂ１と一致させた上で、１／２波長板７３へ入射させる。

１／２波長板７３は、青色光ビームＬｂ２を例えばｓ偏光からｐ偏光に変換し、偏光ビームスプリッタ７４の面７４Ｄに入射させる。

偏光ビームスプリッタ７４は、偏光ビームスプリッタ５４と同様、反射透過面７４Ｓにおいて、光ビームの偏光方向により異なる割合で当該光ビームを反射又は透過するようになされている。例えば反射透過面７４Ｓは、ｐ偏光の光ビームをほぼ全て透過し、ｓ偏光の光ビームをほぼ全て反射するようになされている。

実際上、偏光ビームスプリッタ７４は、反射透過面７４Ｓにより、ｐ偏光でなる青色光ビームＬｂ１を透過し、面７４Ｂから１／４波長板７５へ入射させる。１／４波長板７５は、青色光ビームＬｂ１を例えば直線偏光から右円偏光に変換し、リレーレンズ７６へ入射させる。

リレーレンズ７６は、リレーレンズ５８と同様に構成されており、可動レンズ７７により青色光ビームＬｂ２を平行光から収束光に変換し、収束後に発散光となった当該青色光ビームＬｂ２を固定レンズ７８により再度収束光に変換し、ダイクロイックプリズム３４の面３４Ｄへ入射させる。

ダイクロイックプリズム３４は、青色光ビームＬｂ２の波長に応じて当該青色光ビームＬｂ２を反射透過面３４Ｓにおいて反射し面３４Ａから出射させ、無偏光ビームスプリッタ３５の面３５Ｃへ入射させる。因みに青色光ビームＬｂ２は、反射透過面３４Ｓにおいて反射されるときに円偏光における偏光方向が反転され、例えば右円偏光から左円偏光に変換される。

無偏光ビームスプリッタ３５は、反射透過面３５Ｓにおいて青色光ビームＬｂ２の一部を透過し、面３５Ａから出射させ対物レンズ３６へ入射させる。

対物レンズ３６は、青色光ビームＬｂ２を集光し、光ディスク１００の面１００Ａへ照射する。因みに対物レンズ３６は、青色光ビームＬｂ１の場合と同様、青色光ビームＬｂ２に関しても、リレーレンズ７６との光学的な距離等の関係により、開口数（ＮＡ）が０．５の集光レンズとして作用することになる。

このとき青色光ビームＬｂ２は、図５（Ａ）に示したように、基板１０２及び反射透過膜１０４を透過し、一度記録層１０１を透過し反射膜１０５において反射された後、記録層１０１内に合焦する。ここで当該青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２の位置は、リレーレンズ７６の固定レンズ７８から出射される際の収束状態により定められることになる。すなわち焦点Ｆｂ２は、可動レンズ７７の位置に応じて記録層１０１内の面１００Ａ側又はその反対側へ移動することになる。

具体的に情報光学系５０は、青色光ビームＬｂ１の場合と同様、可動レンズ７７の移動距離と青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２の移動距離とがほぼ比例関係となるように設計されており、例えば可動レンズ７７を１［ｍｍ］移動させると、青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２が３０［μｍ］移動するようになされている。

実際上、情報光学系５０は、制御部２１（図６）によって可動レンズ７７の位置が制御されることにより、光ディスク１００の記録層１０１内における青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２（図５（Ａ））の深さｄ（すなわち反射透過膜１０４からの距離）を調整するようになされている。

ここで、リレーレンズ５８及び７６は、制御部２１によって可動レンズ５９及び７７を互いに相補的な位置に調整することにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１と青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２とを一致させ得るように設計されている。

このように情報光学系５０では、リレーレンズ５８における可動レンズ５９の位置を制御することにより、偏光ビームスプリッタ５４の面５４Ｂから出射される青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２が光ディスク１００の記録層１０１内における所望の焦点深さｄに位置するよう調整するようになされている。なお、以下では、青色光ビームＬｂ２が辿る光路を青光路２と呼ぶ。

（２−３−２−３）青色光ビームの光路（３）
次に、図１１に示した青色光ビームＬｂ２が焦点Ｆｂ２（図５（Ａ））において集光された後、そのまま進行し再度拡散するときの青色光ビームＬｂ３について説明する。

青色光ビームＬｂ３は、図７及び図１０と対応する図１２に示すように、青色光ビームＬｂ１（図１０）の青光路１を逆方向へ辿るように、対物レンズ３６により平行光に変換された後、無偏光ビームスプリッタ３５の面３５Ａに入射される。

因みに、青色光ビームＬｂ２は、対物レンズ３６から光ディスク１００へ照射されたときに左円偏光であったため、光ディスク１００の反射膜１０５において反射された際に右円偏光に反転される。すなわち青色光ビームＬｂ３は、右円偏光の状態で無偏光ビームスプリッタ３５へ入射する。

無偏光ビームスプリッタ３５は、反射透過面３５Ｓによって青色光ビームＬｂ３を反射し、面３５Ｄからリレーレンズ５８へ入射させる。このとき青色光ビームＬｂ３は、反射透過面３５Ｓにおいて円偏光における偏光方向が反転され、例えば右円偏光から左円偏光に変換される。

リレーレンズ５８は、固定レンズ６０及び可動レンズ５９を順次介して青色光ビームＬｂ３を１／４波長板５７へ入射させる。１／４波長板５７は、青色光ビームＬｂ３を例えば左円偏光から直線偏光（ｓ偏光）に変換し、液晶パネル５６を介してガルバノミラー５５へ照射する。ガルバノミラー５５は、ミラー面５５Ａにより青色光ビームＬｂ３を反射させ、偏光ビームスプリッタ５４の面５４Ａへ入射させる。

偏光ビームスプリッタ５４は、ｓ偏光でなる青色光ビームＬｂ３を反射透過面５４Ｓにおいて反射させ、面５４Ｄから出射させて集光レンズ６１へ入射させる。

集光レンズ６１は、青色光ビームＬｂ３を収束させ、所定径の孔部６２Ｈが設けられたピンホール板６２を介してフォトディテクタ６３へ照射させる。フォトディテクタ６３は、青色光ビームＬｂ３の光量を検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号ＳＤ１を生成し、これを信号処理部２３（図６）へ供給するようになされている（詳しくは後述する）。なお、以下では、青色光ビームＬｂ３が辿る光路を青光路３と呼ぶ。

（２−３−２−４）青色光ビームの光路（４）
ところで情報光学系５０は、各種光学部品の誤差等により、単純に可動レンズ５９及び７７を互いに相補的に移動させるのみでは、焦点Ｆｂ１及びＦｂ２を一致させ得ない可能性もある。そこで情報光学系５０は、焦点Ｆｂ１及びＦｂ２のずれ量に応じて可動レンズ７７の位置を補正し得るようになされている。

図１０に示した青色光ビームＬｂ１は、焦点Ｆｂ１において合焦した後、再び発散光となり、光ディスク１００（図５（Ａ））の反射膜１０５において反射される。このとき青色光ビームＬｂ１は、反射透過面３５Ｓにおいて円偏光における偏光方向が反転され、例えば左円偏光から右円偏光に変換される（以下、反射後の青色光ビームＬｂ１を青色光ビームＬｂ３と呼ぶ）。

その後、青色光ビームＬｂ４は、図７及び図１１と対応する図１３に示すように、青光路２（図１１）を逆方向に辿るようにして、対物レンズ３６により平行光に変換され、無偏光ビームスプリッタ３５によりその一部が透過されて、ダイクロイックプリズム３４の面３４Ａに入射される。

ダイクロイックプリズム３４は、反射透過面３４Ｓにより青色光ビームＬｂ４を反射し、面３４Ｄから出射してリレーレンズ７６へ入射させる。このとき青色光ビームＬｂ４は、反射透過面３４Ｓにおいて円偏光における偏光方向が反転され、例えば右円偏光から左円偏光に変換される。

リレーレンズ７６は、固定レンズ７８及び可動レンズ７７を順次介して青色光ビームＬｂ４を１／４波長板７５へ入射させる。１／４波長板７５は、青色光ビームＬｂ４を例えば左円偏光から直線偏光（ｓ偏光）に変換し、偏光ビームスプリッタ７４の面７４Ｂへ入射させる。

偏光ビームスプリッタ７４は、青色光ビームＬｂ４の偏光方向（ｓ偏光）に基づき当該青色光ビームＬｂ４を反射透過面７４Ｓにおいて反射させ、面７４Ｃから無偏光ビームスプリッタ８０の面８０Ａへ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ８０は、反射透過面８０Ｓによって青色光ビームＬｂ４の一部を反射して面８０Ｂから出射させ、さらにミラー８４により反射させた上で集光レンズ８５へ入射させる。集光レンズ８５は、青色光ビームＬｂ４を収束し、シリンドリカルレンズ８６により非点収差を持たせた上で当該青色光ビームＬｂ４をフォトディテクタ８７へ照射する。

ここで、情報光学系５０では、記録層１０１内における青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１に対する青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２のずれ量が、集光レンズ８５により青色光ビームＬｂ４が集光されフォトディテクタ８７へ照射されるときの照射状態に反映されるよう、各種光学部品の光学的位置が調整されている。

フォトディテクタ８７は、図１４に示すように、フォトディテクタ３９（図９）と同様、青色光ビームＬｂ４が照射される面上に、格子状に分割された４つの検出領域８７Ａ、８７Ｂ、８７Ｃ及び８７Ｄを有している。因みに矢印ａ２により示される方向（図中の横方向）は、青色光ビームＬｂ４が照射されるときの、反射透過膜１０４（図５（Ａ））におけるトラックの走行方向に対応している。

フォトディテクタ８７は、検出領域８７Ａ、８７Ｂ、８７Ｃ及び８７Ｄにより青色光ビームＬｂ４の一部をそれぞれ検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号ＳＤＡｂ、ＳＤＢｂ、ＳＤＣｂ及びＳＤＤｂをそれぞれ生成して、これらを信号処理部２３（図６）へ送出する。

信号処理部２３は、いわゆる非点収差法によるフォーカス制御を行うようになされており、次に示す（５）式に従ってフォーカスエラー信号ＳＦＥｂを算出し、これを駆動制御部２２へ供給する。

このフォーカスエラー信号ＳＦＥｂは、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１と青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２とのフォーカス方向に関するずれ量を表すことになる。

また信号処理部２３は、プッシュプル信号を用いたトラッキング制御（ラジアル制御とも呼ぶ）を行うようになされており、次に示す（６）式に従ってトラッキングエラー信号ＳＴＥｂを算出し、これを駆動制御部２２へ供給する。

このトラッキングエラー信号ＳＴＥｂは、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１と青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２とのトラッキング方向（いわゆるラジアル方向）に関するずれ量を表すことになる。

さらに信号処理部２３は、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も生成するようになされている。このタンジェンシャル制御とは、タンジェンシャル方向（すなわちトラックの接線方向）に関して青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２を目標位置へ移動させる制御である。

具体的に信号処理部２３は、プッシュプル信号を用いたタンジェンシャル制御を行うようになされており、次に示す（７）式に従ってタンジェンシャルエラー信号ＳＮＥｂを算出し、これを駆動制御部２２へ供給する。

このタンジェンシャルエラー信号ＳＮＥｂは、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１と青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２とのタンジェンシャル方向に関するずれ量を表すことになる。

これに応じて駆動制御部２２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥｂを基にリレーレンズ７６の可動レンズ７７を移動させ、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１に対する青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２のフォーカス方向に関するずれ量を減少させるよう、フィードバック制御するようになされている。

また駆動制御部２２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥｂを基にトラッキング駆動信号ＳＴＤｂを生成すると共に、タンジェンシャルエラー信号ＳＮＥｂを基にタンジェンシャル駆動信号ＳＮＤｂを生成し、当該トラッキング駆動信号ＳＴＤｂ及び当該タンジェンシャル駆動信号ＳＮＤｂをガルバノミラー５５へ供給することにより、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１に対する青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２のトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に関するずれ量をそれぞれ減少させるようガルバノミラー５５における反射面５５Ａの角度を調整する、トラッキング制御及びタンジェンシャル制御を行うようになされている。

このように情報光学系５０は、青色光ビームＬｂ１が光ディスク１００の反射膜１０５において反射されてなる青色光ビームＬｂ４を受光し、その受光結果を信号処理部２３へ供給するようになされている。これに応じて駆動制御部２２は、青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２を青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１に合わせるよう、リレーレンズ７６の可動レンズ７６によりフォーカス方向のずれを調整し、またガルバノミラー５５によるトラッキング制御及びタンジェンシャル制御を行うようになされている。

さらに、無偏光ビームスプリッタ８０は、反射透過面８０Ｓによって青色光ビームＬｂ４の一部を透過させ、面８０Ｂから集光レンズ８１へ入射させる。集光レンズ８１は、青色光ビームＬｂ４を収束させ、所定径の孔部８２Ｈが設けられたピンホール板８２を介してフォトディテクタ８３へ照射させる。

フォトディテクタ８３は、青色光ビームＬｂ４の光量を検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号ＳＤ２を生成し、これを信号処理部２３（図６）へ供給するようになされている（詳しくは後述する）。なお、以下では、青色光ビームＬｂ４が辿る光路を青光路４と呼ぶ。

（２−４）情報の記録及び再生
次に、光ディスク装置２０が光ディスク１００に情報を記録する場合、及び当該光ディスク１００から情報を再生する場合について、それぞれ説明する。

（２−４−１）情報の記録
光ディスク装置２０の制御部２１（図６）は、光ディスク１００に情報を記録する場合、上述したように、外部機器（図示せず）等から情報記録命令、記録情報及び記録アドレス情報を受け付けると、駆動命令及び記録アドレス情報を駆動制御部２２へ供給すると共に、記録情報を信号処理部２３へ供給する。

このとき駆動制御部２２は、光ピックアップ２６の位置制御光学系３０（図８）により赤色光ビームＬｒ１を光ディスク１００の面１００Ａ側から照射させ、その反射光である赤色反射光ビームＬｒ２の検出結果を基に、対物レンズ３６のフォーカス制御及びトラッキング制御（すなわち位置制御）を行うことにより、赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒを記録アドレス情報に対応した目標トラックに追従させる。

また制御部２１は、情報光学系５０（図７）により青色光ビームＬｂ１を光ディスク１００の面１００Ａ側から照射させる。このとき青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１は、位置制御された対物レンズ３６によって集光されることにより、目標トラックの裏側に位置することになる。

さらに制御部２１は、リレーレンズ５８における可動レンズ５９の位置を調整することにより、当該焦点Ｆｂ１（図５（Ａ））の深さｄを目標深さに調整する。この結果、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１は、目標マーク位置に合わされる。

また制御部２１は、リレーレンズ５８における可動レンズ５９の位置に合わせてリレーレンズ７６における可動レンズ７７の位置を調整することにより、青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２（図５（Ａ））の深さｄを調整する。これにより青色光ビームＬｂ２は、焦点Ｆｂ２の深さｄが、光ディスク１００の面ブレや各光学素子の誤差が生じていないと仮定した場合の青色光ビームＬｂ１における焦点Ｆｂ１の深さｄに合わされる。

さらに制御部２１は、青色光ビームＬｂ１が光ディスク１００の反射膜１０５により反射されてなる青色光ビームＬｂ３をフォトディテクタ８７により検出させ、その検出結果を基に、駆動制御部２２により可動レンズ７７の位置を調整して青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２と青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１とのずれを減少させ、ガルバノミラー５５にトラッキング制御及びタンジェンシャル制御を行わせる。

この結果、青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２は、青色光ビームＬｂ１における焦点Ｆｂ１の位置、すなわち目標マーク位置に合わされる。

そのうえ制御部２１は、光学補償器７２により屈折率の差異を利用して青色光ビームＬｂ２の光路長を調整し、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２における光路長の差をコヒーレント長以下に抑える。

かくして光ディスク装置２０の制御部２１は、光ピックアップ２６により光ディスク１００の記録層１０１内の目標マーク位置に対して、良好な記録マークＲＭを形成することができる。

ところで信号処理部２３（図６）は、外部機器（図示せず）等から供給される記録情報を基に、例えば値「０」又は「１」のバイナリデータを表す記録信号を生成する。これに応じてレーザダイオード５１は、例えば記録信号が値「１」である時に青色光ビームＬｂ０を出射し、記録信号が値「０」である時に青色光ビームＬｂ０を出射しないようになされている。

これにより光ディスク装置２０では、記録信号が値「１」のときには光ディスク１００の記録層１０１内の目標マーク位置に記録マークＲＭを形成し、当該記録信号が値「０」のときには当該目標マーク位置に当該記録マークＲＭを形成しないことになるため、当該記録マークＲＭの有無により当該目標マーク位置に記録信号の値「１」又は「０」を記録することができ、結果的に記録情報を光ディスク１００の記録層１０１に記録することができる。

（２−４−２）情報の再生
光ディスク装置２０の制御部２１（図６）は、光ディスク１００から情報を再生する場合、光ピックアップ２６の位置制御光学系３０（図７）により赤色光ビームＬｒ１を光ディスク１００の面１００Ａ側から照射させ、その反射光である赤色反射光ビームＬｒ２の検出結果を基に、駆動制御部２２により対物レンズ３６のフォーカス制御及びトラッキング制御（すなわち位置制御）を行わせる。

また制御部２１は、情報光学系５０（図７）により青色光ビームＬｂ１を光ディスク１００へ照射させる。このとき青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１は、位置制御された対物レンズ３６によって集光されることにより、目標トラックの裏側に位置することになる。

さらに制御部２１は、リレーレンズ５８における可動レンズ５９の位置を調整することにより、図５（Ｂ）に示すように、焦点Ｆｂ１の深さｄ１を第１の目標深さに調整する。この結果、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１は、第１目標マーク位置ＰＳ１に合わされる。

これに応じて、第１目標マーク位置ＰＳ１に記録されている第１記録マークＲＭ１は、ホログラムとして作用し、いわゆる再生光としての青色再生光ビームＬｂ５を面１００Ａ側へ発生させる。

因みに制御部２１は、再生時におけるレーザダイオード５１の出射パワーを抑えることにより、青色光ビームＬｂ１による記録マークＲＭの誤消去を防止するようになされている。

そのうえ制御部２１は、情報光学系５０により、青色光ビームＬｂ１に加えて青色光ビームＬｂ２も光ディスク１００へ照射させるようになされている。このとき青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２は、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１と同様、位置制御された対物レンズ３６によって集光されることにより、目標トラックの裏側に位置することになる。

また制御部２１は、リレーレンズ７６における可動レンズ７７の位置を、リレーレンズ５８における可動レンズ５９の位置と連動させることなく独立して調整することにより、図５（Ｂ）に示すように、焦点Ｆｂ２の深さｄ２を焦点Ｆｂ１の深さｄ１と異なる第２の目標深さに調整する。この結果、青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２は、第２の目標マーク位置に合わされる。

これに応じて、第２の目標マーク位置に記録されている第２の記録マークＲＭ２は、ホログラムとして作用し、いわゆる再生光としての青色再生光ビームＬｂ６を面１００Ａ側へ発生させる。

すなわち情報光学系５０は、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２を、互いの焦点Ｆｂ１及びＦｂ２が互いに異なる第１及び第２の目標マーク位置にそれぞれ合焦するよう、同時に照射するようになされている。

この結果、情報光学系５０は、光ディスク１００の記録層１０１内における第１及び第２の目標マーク位置にある第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２から、それぞれ青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を発生させることができる。

このとき情報光学系５０（図１２）の対物レンズ３６は、青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を混合したまま平行光に変換し、無偏光ビームスプリッタ３５の面３５Ａへ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ３５の反射透過膜３５Ｓは、青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を混合したまま、その一部を反射して面３５Ｄから出射させ、青光路３を経て集光レンズ６１へ入射させる。

集光レンズ６１は、青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を集光する。ここで図１５（Ａ）に示すように、ピンホール板６２は、青色再生光ビームＬｂ５の焦点を孔部６２Ｈ内に位置させるよう配置されているため、当該青色再生光ビームＬｂ５を通過させフォトディテクタ６３に照射させる。

一方、ピンホール板６２は、焦点が孔部６２Ｈ内に形成されない青色再生光ビームＬｂ６については、その大部分を遮断するため、当該青色再生光ビームＬｂ６を事実上フォトディテクタ６３に照射させない。

この結果、フォトディテクタ６３は、青色再生光ビームＬｂ５の光量を検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号ＳＤ１を生成し、これを信号処理部２３（図６）へ供給することができる。

さらに、無偏光ビームスプリッタ３５の反射透過膜３５Ｓ（図１３）は、青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を混合したまま、その一部を透過して面３５Ｃから出射させ、青光路４を経て集光レンズ８１へ入射させる。

集光レンズ８１は、青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を集光する。ここで図１５（Ｂ）に示すように、ピンホール板８２は、青色再生光ビームＬｂ６の焦点を孔部８２Ｈ内に位置させるよう配置されているため、当該青色再生光ビームＬｂ６を通過させフォトディテクタ８３に照射させる。

一方、ピンホール板８２は、焦点が孔部８２Ｈ内に形成されない青色再生光ビームＬｂ５については、その大部分を遮断するため、ピンホール板６２と反対に、当該青色再生光ビームＬｂ５を事実上フォトディテクタ８３に照射させない。

この結果、フォトディテクタ８３は、青色再生光ビームＬｂ６の光量を検出し、このとき検出した光量に応じて検出信号ＳＤ２を生成し、これを信号処理部２３（図６）へ供給することができる。

因みに光ディスク装置２０は、目標マーク位置に記録マークＲＭが記録されていなかった場合、当該目標マーク位置からは青色再生光ビームＬｂ５又はＬｂ６が発生しないため、情報光学系５０により、当該青色再生光ビームＬｂ５又はＬｂ６を受光しなかったことを示す検出信号を生成することになる。

これに応じて信号処理部２３は、この検出信号を基に、青色再生光ビームＬｂ５又はＬｂ６が検出されたか否かを値「１」又は「０」として認識し、この認識結果を基に再生情報を生成する。

これにより光ディスク装置２０では、光ディスク１００の記録層１０１内の目標マーク位置に記録マークＲＭが形成されているときには青色再生光ビームＬｂ５又はＬｂ６を受光し、当該目標マーク位置に当該記録マークＲＭが形成されていないときには青色再生光ビームＬｂ５又はＬｂ６を受光しないことにより、それぞれの目標マーク位置に値「１」又は「０」のいずれが記録されているかを独立して認識することができる。

このように光ピックアップ２６は、いわゆる参照光としての青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２を、光ディスク１００の記録層１０１内における第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２にそれぞれ合焦させることにより、いわゆる再生光としての青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６をそれぞれ発生させ、青光路３及び青光路４を介してフォトディテクタ６３及び８３によりそれぞれの光量を検出し、記録マークＲＭの有無に応じた検出信号ＳＤ１及びＳＤ２を生成し得るようになされている。

その後信号処理部２３は、検出信号ＳＤ１及びＳＤ２に対してそれぞれ上述した復調処理や復号化処理等の各種信号処理を施すことによりそれぞれ再生情報を生成し、これら再生情報を制御部２１へ供給する。

制御部２１は、所定の情報統合処理によって複数の再生情報を一つの再生情報に統合した上で外部機器（図示せず）へ送出するようになされている。この結果、光ディスク装置２０は、青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６によりそれぞれ通常の再生速度で再生するだけで、見かけ上、２倍の再生速度を得ることができる。

なお光ディスク装置２０は、例えば液晶パネル７１を制御して青色光ビームＬｂ２及び青色再生光ビームＬｂ６等を遮断することにより、敢えて青色光ビームＬｂ１および青色再生光ビームＬｂ５により得られる１系統の再生情報のみを基に情報を再生するようにしても良い。

（２−５）動作及び効果
以上の構成において、第１の実施の形態における光ディスク装置２０の制御部２１（図６）は、光ディスク１００に対して情報を記録する際、及び当該光ディスク１００から情報を再生する際のいずれにおいても、光ピックアップ２６の位置制御光学系３０（図８）により赤色光ビームＬｒ１の焦点Ｆｒを光ディスク１００の反射透過膜１０４（図５（Ａ）及び（Ｂ））における目標トラックに合焦させるよう、対物レンズ３６のフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。

さらに制御部２１は、光ディスク１００に対して情報を記録する際、２本の青色光ビームＬｂ１（図１０）及びＬｂ２（図１１）を用い、リレーレンズ５８及び７６の可動レンズ５９及び７７の位置を相補的に制御し、当該青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２をいずれも目標マーク位置に合わせることにより（図５（Ａ））、光ディスク１００の記録層１０１内に記録マークＲＭを形成する。

一方、制御部２１は、光ディスク１００から情報を再生する際、リレーレンズ５８及び７６の可動レンズ５９及び７７の位置を互いに独立して制御し、２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２を互いに異なる目標マーク位置にそれぞれ合わせることにより（図５（Ｂ））、光ディスク１００の記録層１０１内において深さｄ１及びｄ２に位置する第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２からそれぞれ青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を発生させる。

このとき制御部２１は、フォトディテクタ６３及び８３によりそれぞれ青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６の光量を検出し、所定の信号処理を施して得られた２系統の再生信号を統合することにより、２倍の再生速度でなる一つの再生信号を生成する。

従って光ディスク装置２０の制御部２１は、情報の記録時には、ホログラムを利用した情報記録の原理的な制約により同時に一つの記録マークＲＭしか記録し得ないものの、情報の再生時には、同時に２つの記録マーク、すなわち第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２からそれぞれ青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を発生させて２系統の再生信号を得ることができ、これらを統合して２倍速の再生信号を得ることができる。

このとき制御部２１は、情報の記録時に互いに相補的となるよう位置制御するリレーレンズ５８及び７６の可動レンズ５９及び７７を、情報の再生時にそれぞれ互いに独立して位置制御するだけで、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２をそれぞれ第１目標マーク位置ＰＳ１及び第２目標マーク位置ＰＳ２に合わせることができるため、当該焦点Ｆｂ１及びＦｂ２を互いに独立して調整するための光学部品等を追加せずに済む。

これにより光ディスク装置２０は、光ディスク１００の物理的な強度や高速回転時における面ブレ等により、光ディスク１００の回転速度に上限があり情報の再生速度の上限が必然的に定められてしまうような場合であっても、２系統の情報を同時に読み出し統合することにより、見かけ上の再生速度を約２倍に向上させることができる。

本来、光ディスク装置２０は、光ディスク１００に対して記録マークＲＭを記録する際、原理的に２系統の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２が必要となるため、予め青光路１及び青光路２のように２系統の光学系を有している。このため光ディスク装置２０は、２系統同時再生を行うために、改めて光学系を増設する必要が無く、一方の光学系のみを用いて情報を再生する場合に使用していなかった他方の光学系を有効活用することができる。

ちなみに光ディスク装置２０の制御部２１は、例えば情報の記録時に、記録すべき情報を２系統に分解しておき、同一の目標トラックにおける異なる深さとなる目標マーク位置に、分解後の互いに対応する情報をそれぞれ記録しておくことにより、再生時に得られる２系統の情報を統合して元の情報を得ることができる。

以上の構成によれば、第１の実施の形態による光ディスク装置２０の制御部２１は、光ディスク１００に対して情報を記録する際、２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２をいずれも目標マーク位置に合わせ干渉させることにより記録マークＲＭを形成する一方、光ディスク１００から情報を再生する際、２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２を互いに異なる目標マーク位置にそれぞれ合わせることにより、光ディスク１００の記録層１０１内の互いに異なる位置にある第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２からそれぞれ青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を発生させて２系統の再生信号を得ることができ、これらを統合することにより２倍の再生速度でなる一つの再生信号を生成することができる。

（３）第２の実施の形態
（３−１）光ディスクの構成
本実施の形態における光ディスク２００は、第１の実施の形態における光ディスク１００（図４）とほぼ同様の外観を有している。

この光ディスク２００は、光ディスク１００に対して照射される赤色光ビームＬｒ１に代えて青色光ビームＬｂ１１が照射され、目標トラックに合焦されることを想定している。

実際上、光ディスク２００は、図５（Ａ）との対応部分に同一符号を付した図１６（Ａ）に断面図を示すように、光ディスク１００と比較して、反射透過膜１０４に代えて、反射透過膜２０４を有している点が異なっている。

反射透過膜２０４は、反射透過膜１０４と同様に螺旋状のトラックが形成されている一方、反射透過膜１０４と異なり、青色光ビームＬｂのうち所定の割合（例えば約１０％）を反射すると共に残り（例えば約９０％）を透過するような材料で構成されている。

かかる構成により、光ディスク２００は、情報が記録される際、光ディスク１００と比較して反射透過膜２０４における青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の透過率を一部低下させるものの、当該青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２により記録マークＲＭをほぼ同様に記録するようになされている。

また光ディスク２００は、情報が再生される際、光ディスク１００と同様に、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２の位置にある記録マークＲＭ１及びＲＭ２からそれぞれ青色再生光ビームＬｂ３及びＬｂ４を発生させる。

このとき光ディスク２００は、光ディスク１００と比較して反射透過膜２０４における青色再生光ビームＬｂ３及びＬｂ４の透過率についても一部低下させるものの、当該青色再生光ビームＬｂ３及びＬｂ４を基板１０２側から発散光として出射させるようになされている。

このように光ディスク２００は、第１の実施の形態における光ディスク１００と異なり、情報が記録される場合及び情報が再生される場合のいずれにおいても、位置制御用及び情報記録用の双方に青色光ビームが用いられるようになされている。

（３−２）光ディスク装置の構成
次に、上述した光ディスク２００に対応した光ディスク装置１２０について説明する。光ディスク装置１２０は、図６に示した第１の実施の形態における光ディスク装置２０と比較して、制御部２１に代えて制御部１２１を有し、光ピックアップ２６に代えて光ピックアップ１２６を有している点が異なるものの、他はほぼ同様に構成されている。

制御部１２１は、制御部２１と同様、図示しないＣＰＵを中心に構成されており、図示しないＲＯＭから基本プログラムや情報記録プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないＲＡＭに展開することにより、情報記録処理等の各種処理を実行するようになされている。

また光ディスク装置１２０は、第１の実施の形態における光ディスク装置２０と同様、制御部１２１によって光ピックアップ１２６を制御することにより、光ディスク２００の記録層１０１における目標トラックに対応する位置に情報を記録し、また当該目標トラックに対応する位置から情報を再生するようになされている。

（３−３）光ピックアップの構成
次に、光ピックアップ１２６の構成について説明する。光ピックアップ１２６は、図７との対応部分に同一符号を付した図１７に示すように、光ピックアップ２６におけるレーザダイオード３１やフォトディテクタ３９等といった一部の光学部品に代えて、無偏光ビームスプリッタ９１及びフォトディテクタ９６等を有している。

すなわち光ピックアップ１２６は、光ピックアップ２６と比較して、位置制御光学系３０が省略され、これに代えて青色光ビームを用いたフォーカス制御やトラッキング制御を行う位置制御光学系９０（図１８）を有しており、また情報光学系５０（図７）と対応する情報光学系９８（図１９）を有している。

（３−３−１）位置制御光学系の構成
図１７と対応する図１８に示すように、レーザダイオード５１は、制御部１２１（図６）の制御に基づいて発散光でなる青色光ビームＬｂ０を射出し、コリメータレンズ５２へ入射させる。コリメータレンズ５２は、青色光ビームＬｂ０を発散光から平行光に変換し、１／２波長板５３へ入射させる。

青色光ビームＬｂ０は、１／２波長板５３によって偏光方向が所定角度回転されることにより、例えばｐ偏光成分が約５０％、ｓ偏光成分が約５０％となされ、無偏光ビームスプリッタ９１の面９１Ｄに入射される。

無偏光ビームスプリッタ９１は、反射透過面９１Ｓにおいて青色光ビームＬｂ０を所定の割合（例えば２０％）で透過させて青色光ビームＬｂ１１とし、これを面９１Ｂから出射させ、さらにミラー９２により反射させた上で無偏光ビームスプリッタ９３の面９３Ｃへ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ９３は、反射透過面９３Ｓにおいて青色光ビームＬｂ１１を所定の割合（例えば２０％）で透過させ、面９３Ａから出射させ、無偏光ビームスプリッタ３５の面３５Ｃへ入射させる。

無偏光ビームスプリッタ３５は、反射透過面３５Ｓにおいて青色光ビームＬｂ１１の一部を透過させ、面３５Ａから出射させ対物レンズ３６へ入射させる。

対物レンズ３６は、第１の実施の形態における赤色光ビームＬｒ１と同様に、青色光ビームＬｂ１１を集光し、光ディスク２００の面２００Ａへ向けて照射する。このとき青色光ビームＬｂ１１は、図１６（Ａ）に示したように、基板１０２を透過し反射透過膜２０４において所定の割合（例えば約１０％）が反射され、青色光ビームＬｂ１１と反対方向へ向かう青色光ビームＬｂ１２となる。

この後、青色光ビームＬｂ１２は、対物レンズ３６により平行光に変換され、無偏光ビームスプリッタ３５及び無偏光ビームスプリッタ９３を順次透過し、ミラー９２により反射された後、無偏光ビームスプリッタ９１の面９１Ｂへ入射される。

無偏光ビームスプリッタ９１は、青色光ビームＬｂ１２を約８０％の割合で反射することにより面９１Ｃから出射させ、集光レンズ９４へ入射させる。集光レンズ９４は、青色光ビームＬｂ１２を収束させ、シリンドリカルレンズ９５により非点収差を持たせた上で当該青色光ビームＬｂ１２をフォトディテクタ９６へ照射する。

フォトディテクタ９６は、第１の実施の形態におけるフォトディテクタ３９と同様に検出領域（図示せず）が４分割されており、当該フォトディテクタ３９と同様に４種類の検出信号ＳＤＡｃ、ＳＤＢｃ、ＳＤＣｃ及びＳＤＤｃをそれぞれ生成して、これらを信号処理部２３（図６）へ送出する。

これに応じて信号処理部２３は、第１の実施の形態と同様のフォーカスエラー信号ＳＦＥｃ及びトラッキングエラー信号ＳＴＥｃを生成し、これらを駆動制御部２２へ供給する。

駆動制御部２２は、フォーカスエラー信号ＳＦＥｃを基に、青色光ビームＬｂ１１が光ディスク２００の反射透過膜２０４に合焦するよう対物レンズ３６をフィードバック制御（すなわちフォーカス制御）する。

また駆動制御部２２は、トラッキングエラー信号ＳＴＥｃを基に、青色光ビームＬｂ１１が光ディスク２００の反射透過膜２０４における目標トラックに合焦するよう、対物レンズ３６をフィードバック制御（すなわちトラッキング制御）する。

このように位置制御光学系９０は、第１の実施の形態における赤色光ビームＬｒ１に代えて青色光ビームＬｂ１１を用い、これを光ディスク２００の反射透過膜２０４に照射し、その反射光である青色光ビームＬｂ１２の受光結果を信号処理部２３へ供給するようになされている。これに応じて駆動制御部２２は、当該青色光ビームＬｂ１１を当該反射透過膜２０４の目標トラックに合焦させるよう、対物レンズ３６のフォーカス制御及びトラッキング制御を行うようになされている。

（３−３−２）情報光学系の構成
図１７と対応する図１９に示すように、情報光学系９８は、第１の実施の形態における情報光学系５０（図７）と比較して、青色光ビームＬｂ０が偏光ビームスプリッタ５４の面５４Ｃへ入射される点に代えて、無偏光ビームスプリッタ９１の反射透過面９１Ｓにおいて当該青色光ビームＬｂ０が所定割合で反射されてなる青色光ビームＬｂ１０が当該面５４Ｃへ入射されるようになされている点が異なるものの、他は同様に構成されている。

すなわち情報光学系９８は、偏光ビームスプリッタ５４の反射透過面５４Ｓにより、青色光ビームＬｂ１０のうちｐ偏光成分を透過して青色光ビームＬｂ１とし、また青色光ビームＬｂ１０のうちｓ偏光成分を反射して青色光ビームＬｂ２とするようになされている。

その後情報光学系９８は、第１の実施の形態における情報光学系５０と同様に、青光路１（図１０）に相当する光路を介して青色光ビームＬｂ１を光ディスク２００へ照射し、青光路２（図１１）に相当する光路を介して青色光ビームＬｂ２を光ディスク２００へ照射するようになされている。

また情報光学系９８は、青光路３（図１２）に相当する光路を介して、青色光ビームＬｂ２が光ディスク２００により反射された後の青色光ビームＬｂ３をフォトディテクタ６３へ入射させ、また青光路４（図１３）に相当する光路を介して、青色光ビームＬｂ１が光ディスク２００により反射された後の青色光ビームＬｂ４をフォトディテクタ８３へ入射させる。

さらに情報光学系９８は、フォトディテクタ８７により青色光ビームＬｂ４の一部を検出する。この検出結果を基に、信号処理部２３及び駆動制御部２２は、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１に対する青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２のフォーカス方向に関するずれ量を減少させるようフィードバック制御し、また青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１に対する青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２のトラッキング方向（すなわちラジアル方向）及びタンジェンシャル方向に関するずれ量を減少させるよう、ガルバノミラー５５における反射面５５Ａの角度を調整する（すなわちトラッキング制御及びタンジェンシャル制御を行う）ようになされている。

このように情報光学系９８は、第１の実施の形態における情報光学系５０とほぼ同様に、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２並びに青色光ビームＬｂ３及びＬｂ４をそれぞれ導光するようになされている。

（３−４）情報の記録及び再生
次に、光ディスク装置１２０が光ディスク２００に情報を記録する場合、及び当該光ディスク２００から情報を再生する場合について、それぞれ説明する。

光ディスク装置１２０の制御部１２１は、光ディスク２００に情報を記録する際、青色光ビームＬｂ１１を用いて対物レンズ３６のフォーカス制御及びトラッキング制御を行った状態で、青色光ビームＬｂ１およびＬｂ２を光ディスク２００へ照射し、それぞれの焦点Ｆｂ１及びＦｂ２を目標マーク位置に合わせることにより、記録マークＲＭを記録するようになされている。

また光ディスク装置１２０の制御部１２１は、光ディスク２００から情報を再生する際、青色光ビームＬｂ１の焦点Ｆｂ１を第１目標マーク位置ＰＳ１に合わせることにより、第１記録マークＲＭ１により青色再生光ビームＬｂ５を発生させ、これを検出する。

さらに光ディスク装置１２０の制御部１２１は、青色光ビームＬｂ２の焦点Ｆｂ２を第２目標マーク位置ＰＳ２に合わせることにより、第２記録マークＲＭ２により青色再生光ビームＬｂ６を発生させ、これを検出する。

このとき信号処理部２３は、第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２の有無に応じた検出信号ＳＤ１及びＳＤ２を基にそれぞれ再生情報を生成し、制御部１２１は、複数の再生情報を一つの再生情報に統合した上で外部機器（図示せず）へ送出する。この結果、光ディスク装置１２０は、第１の実施の形態における光ディスク装置２０と同様、見かけ上、２倍の再生速度を得ることができる。

（３−５）動作及び効果
以上の構成において、第２の実施の形態における光ディスク装置１２０の制御部１２１（図６）は、光ディスク２００に対して情報を記録する際、及び当該光ディスク２００から情報を再生する際のいずれにおいても、光ピックアップ１２６の位置制御光学系９０（図１８）により青色光ビームＬｂ１１の焦点Ｆｂ１１を光ディスク２００の反射透過膜２０４（図１６（Ａ）及び（Ｂ））における目標トラックに合焦させるよう、対物レンズ３６のフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。

さらに制御部１２１は、光ディスク２００に対して情報を記録する際、第１の実施の形態と同様に、リレーレンズ５８及び７６の可動レンズ５９及び７７の位置をアクチュエータ５９Ａ及び７７Ａを介して相補的に制御し、２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２をいずれも目標マーク位置に合わせることにより（図１６（Ａ））、光ディスク２００の記録層１０１内に記録マークＲＭを形成する。

一方、制御部１２１は、光ディスク２００から情報を再生する際も、第１の実施の形態と同様に、リレーレンズ５８及び７６の可動レンズ５９及び７７の位置を互いに独立して制御し、２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２を互いに異なる目標マーク位置にそれぞれ合わせることにより（図１６（Ｂ））、光ディスク２００の記録層１０１内において深さｄ１及びｄ２に位置する第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２から青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６をそれぞれ発生させる。

このとき制御部１２１は、フォトディテクタ６３及び８３によりそれぞれ青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６の光量を検出し、所定の信号処理を施して得られた２系統の再生信号を統合することにより、２倍の再生速度でなる一つの再生信号を生成する。

従って光ディスク装置１２０の制御部１２１は、第１の実施の形態と同様、情報の記録時には、ホログラムを利用した情報記録の原理的な制約により同時に一つの記録マークＲＭしか記録し得ないものの、情報の再生時には、同時に２つの記録マーク、すなわち第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２からそれぞれ再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を発生させて２系統の再生信号を得ることができ、これらを統合して２倍速の再生信号を得ることができる。

特に光ディスク装置１２０の光ピックアップ１２６（図１７）は、第１の実施の形態における光ピックアップ２６（図７）と比較して、赤色のレーザダイオード３１等を省略することができるので、光ピックアップ１２６の構成を簡略化することができ、軽量化による光ピックアップ１２６のトラッキング方向移動時における応答性の向上や部品削減による低コスト化等を図ることができる。

以上の構成によれば、第２の実施の形態における光ディスク装置１２０の制御部１２１は、第１の実施の形態における光ディスク装置２０の制御部２１と同様、光ディスク２００に対して情報を記録する際、２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２をいずれも目標マーク位置に合わせ干渉させることにより記録マークＲＭを形成する一方、光ディスク２００から情報を再生する際、２本の青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点Ｆｂ１及びＦｂ２を互いに異なる目標マーク位置にそれぞれ合わせることにより、光ディスク２００の記録層１０１内の互いに異なる位置にある第１記録マークＲＭ１及び第２記録マークＲＭ２からそれぞれ青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を発生させて２系統の再生信号を得ることができ、これらを統合することにより２倍の再生速度でなる一つの再生信号を生成することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述した第１及び第２の実施の形態においては、２系統の青光路を介して２本の青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６を発生させて得られた２系統の再生信号を統合して２倍の再生速度でなる一つの再生信号を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば３系統や４系統以上の青光路を設けるようにし、３本又は４本以上の青色再生光ビームを発生させて得られる３系統又は４系統以上の再生信号を統合して３倍や４倍以上の再生速度を得られるようにしても良い。

この場合、各青光路にリレーレンズを設けて光ディスク１００又は２００へ照射する青色光ビームＬｂの焦点Ｆｂがそれぞれ異なる位置（深さ）となるように調整し、またフォトディテクタの直前に設けたピンホール板により所望の青色再生光ビームのみの光量を検出するようにすれば良い。

また上述した第１の実施の形態においては、対物レンズ３６の位置制御を行うための光ビーム（これを位置制御光ビームと呼ぶ）を波長約６６０［ｎｍ］の赤色光ビームとし、記録マークＲＭを形成するための光ビーム（これを記録光ビームと呼ぶ）を波長約４０５［ｎｍ］の青色光ビームとするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、位置制御光ビーム及び記録光ビームをそれぞれ任意の波長としても良い。

この場合、反射透過膜１０４としては、位置制御光ビームをその波長に応じて反射し、記録光ビームをその波長に応じて透過する性質を有していればよい。また記録層１０１は、記録光ビームの波長に反応する材料であれば良い。

さらに上述した第２の実施の形態においては、位置制御光ビーム及び記録光ビームをいずれも波長約４０５［ｎｍ］の青色光ビームとするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、位置制御光ビーム及び記録光ビームを任意の波長としても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、リレーレンズ５８及び７６により、光ディスク１００又は２００内における目標マーク位置の深さ（すなわち反射透過膜１０４又は２０４からの距離）を調整するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば単一の集光レンズを移動させることにより当該目標マーク位置の深さを変更し、或いは対物レンズ３６のフォーカス制御を行うことにより当該目標マーク位置の深さを変更するなど、他の手法により当該目標マーク位置の深さを変更するようにしても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、赤色光ビームＬｒ１と青色光ビームＬｂ１との光軸を一致させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば赤色光ビームＬｒ１と青色光ビームＬｂ１との光軸を所定角度傾け、光ディスク１００の面１００Ａから見て目標トラックと目標マーク位置とを意図的に一致させない（すなわちオフセットを設ける）ようにしても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、位置制御光学系３０（図７）及び９０（図１８）並びに情報光学系５０（図７）及び９８（図１９）において、非点収差法によりフォーカスエラー信号を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばナイフエッジ法やフーコー法等の他の手法によってフォーカスエラー信号を生成するようにしても良い。

また位置制御光学系３０及び９０におけるトラッキングエラー信号の生成についても、プッシュプル法に限らず、３ビーム法や差動プッシュプル法等の他の手法により当該トラッキングエラー信号を生成するようにしても良い。

これらの場合、各エラー信号の生成手法に応じて、シリンドリカルレンズ３８及び８６に代えて回折格子等の光学素子が設けられれば良く、またフォトディテクタ３９及び８３については、各エラー信号の生成手法に対応した分割パターンで検出領域が分割されていれば良く、さらに信号処理部２３は、各エラー信号の生成手法に対応した演算処理を行うことにより各エラー信号を生成すれば良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、液晶パネル５６及び７１により青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２並びに青色再生光ビームＬｂ５及びＬｂ６の球面収差や光ディスク１００の傾きに起因するコマ収差等を補正するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、エキスパンダレンズ等の他の種々の光学素子により球面収差や光ディスク１００の傾きに起因するコマ収差等を補正するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、光ディスク１００の直径を約１２０［ｍｍ］、記録層１０１の厚さｔ１を約０．３［ｍｍ］、基板１０２及び１０３の厚さｔ２及びｔ３を約０．６［ｍｍ］とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、それぞれ他の値であっても良い。この場合、記録層１０１並びに基板１０２及び１０３の厚さと各材料の屈折率等を考慮した上で、青色光ビームＬｂ１及びＬｂ２の焦点が目標マーク位置に合わされるよう、各光学部品の光学特性や配置等が設定されていれば良い。

さらに上述した実施の形態においては、第１の焦点位置調整手段としてのリレーレンズ５８及び制御部２１と、第２の焦点位置調整手段としてのリレーレンズ７６及び制御部２１と、制御手段としての制御部２１と、第１及び第２の検出手段としてのフォトディテクタ６３及び８３とによって光ディスク装置としての光ディスク装置２０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなる第１の焦点位置調整手段と、第２の焦点位置調整手段と、制御手段と、第１及び第２の検出手段とによって光ディスク装置を構成するようにしても良い。

本発明は、映像データや音楽データ等の種々のデータを光ディスクに記録及び再生する光ディスク装置でも利用できる。

従来の定在波記録型光ディスク装置の構成を示す略線図である。 ホログラムの形成の様子を示す略線図である。 ホログラムの記録再生原理を示す略線図である。 本発明の一実施形態による光ディスクの構成を示す略線図である。 第１の実施の形態による光ディスクの内部構成を示す略線図である。 本発明の一実施形態による光ディスク装置の構成を示す略線図である。 第１の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 第１の実施の形態による赤色光ビームの光路を示す略線図である。 フォトディテクタにおける検出領域の構成（１）を示す略線図である。 第１の実施の形態による青色光ビームの光路（１）を示す略線図である。 第１の実施の形態による青色光ビームの光路（２）を示す略線図である。 第１の実施の形態による青色光ビームの光路（３）を示す略線図である。 第１の実施の形態による青色光ビームの光路（４）を示す略線図である。 フォトディテクタにおける検出領域の構成（２）を示す略線図である。 ピンホールによる光ビームの選別の説明に供する略線図である。 第２の実施の形態による光ディスクの内部構成を示す略線図である。 第２の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 第２の実施の形態による位置制御光学系の構成を示す略線図である。 第２の実施の形態による情報光学系の構成を示す略線図である。

符号の説明

２０、１２０……光ディスク装置、２１、１２１……制御部、２２……駆動制御部、２３……信号処理部、２６、１２６……光ピックアップ、３０、９０……位置制御光学系、３１、５１……レーザダイオード、３３、３５、８０、９１、９３……無偏光ビームスプリッタ、３４……ダイクロックプリズム、３６……対物レンズ、３６Ａ……アクチュエータ、３９、６３、８３、８７……フォトディテクタ、５０……情報光学系、５４、７４……偏光ビームスプリッタ、５５……ガルバノミラー、５６、７１……液晶パネル、５８、７６……リレーレンズ、５９、７７……可動レンズ、６２、８２……ピンホール板、７５……１／４波長板、１００、２００……光ディスク、１０１……記録層、１０２、１０３……基板、１０４、２０４……反射透過膜、Ｌｒ１……赤色光ビーム、Ｌｒ２……赤色反射光ビーム、Ｌｂ０、Ｌｂ１、Ｌｂ２、Ｌｂ３、Ｌｂ４、Ｌｂ１０、Ｌｂ１１、Ｌｂ１２……青色光ビーム、Ｌｂ５、Ｌｂ６……青色再生光ビーム、Ｆｒ、Ｆｂ１、Ｆｂ２、Ｆｂ１１……焦点、ＲＭ、ＲＭ１、ＲＭ２……記録マーク。

Claims (9)

1. ディスク状でなる体積型記録媒体に照射された光の光強度分布が反映されて記録された定在波を基に情報を再生する光ディスク装置において、
   第１の光が上記体積型記録媒体内における記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第１の光の光軸方向に調整する第１の焦点位置調整手段と、
   第２の光が上記記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第２の光の光軸方向に調整する第２の焦点位置調整手段と、
   上記体積型記録媒体に上記定在波を記録する際、上記第１の光が上記記録層内で焦点を結び、且つ上記第２の光が上記記録層を透過後に所定の反射面において反射された後上記第１の光の焦点と同一位置に焦点を結ぶよう上記第１の焦点位置調整手段及び第２の焦点位置調整手段を制御し、上記体積型記録媒体の上記定在波を基に情報を再生する際、上記第１の光が上記記録層内で結ぶ焦点と、上記第２の光が上記記録層内で結ぶ焦点とが互いに異なる位置となるよう上記第１の焦点位置調整手段及び第２の焦点位置調整手段を制御することにより互いに異なる定在波から第１及び第２の再生光をそれぞれ発生させる制御手段と、
   上記第１及び第２の再生光をそれぞれ検出する第１及び第２の検出手段と
   を有する光ディスク装置。
2. 上記第１及び第２の検出手段は、
   上記第１及び第２の再生光が混合された混合再生光を収束させ、上記第１又は第２の再生光の合焦位置に合わせて設けられたピンホールにより当該上記第１又は第２の再生光を選別して検出する
   請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 所定の第３の光を上記第１の光と光軸を合わせ所定の対物レンズを介して上記体積型記録媒体へ照射し、上記体積型記録媒体に設けられた位置決め層からの当該第３の光に基づく戻り光を基に上記対物レンズを位置制御する対物レンズ制御手段
   をさらに有する請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 上記位置決め層は、上記定在波の記録位置を表すトラックが形成され、
   上記対物レンズ制御手段は、
   上記戻り光を基に上記トラックを認識した上で上記対物レンズを位置制御する
   請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 上記第３の光は、上記第１及び第２の光と異なる波長でなり、
   上記位置決め層は、波長選択性により上記第１及び第２の光を透過すると共に上記第３の光を反射し、
   上記対物レンズ制御手段は、
   上記第３の光を上記体積型記録媒体へ照射することにより、上記位置決め層において上記第３の光を反射させる
   請求項３に記載の光ディスク装置。
6. 上記第３の光は、上記第１及び第２の光と同一波長でなり、
   上記位置決め層は、透過率が調整されていることにより上記第１及び第２の光を所定割合で透過すると共に上記第３の光を所定割合で反射し、
   上記対物レンズ制御手段は、
   上記第３の光を上記体積型記録媒体へ照射することにより、上記位置決め層において上記第３の光を所定割合で反射させる
   請求項３に記載の光ディスク装置。
7. 上記第１及び第２の検出手段による検出結果を統合することにより再生信号を生成する再生信号生成手段
   をさらに有する請求項１に記載の光ディスク装置。
8. 上記制御手段は、
   上記情報を所定単位ごとに分割し上記第１の光及び上記第２の光によりそれぞれ上記定在波として上記記録層に記録させ、
   上記再生信号生成手段は、
   上記情報が分割されて記録された上記定在波から、上記第１及び第２の光によりそれぞれ発生された第１及び第２の再生光に基づく上記検出結果を統合することにより、元の情報に復元した上記再生信号を生成する
   請求項７に記載の光ディスク装置。
9. ディスク状でなる体積型記録媒体に照射された光の光強度分布が反映されて記録された定在波に対し、所定の対物レンズを介して上記第１又は第２の光を照射することにより再生光を発生させる情報再生方法において、
   上記体積型記録媒体に上記定在波を記録する際、上記第１の光が所定の記録層内で結ぶ焦点と、上記第２の光が上記記録層を透過後に所定の反射面において反射された後上記第１の光の焦点と同一位置に焦点を結ぶよう、上記第１の光が上記記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第１の光の光軸方向に調整する第１の焦点位置調整手段と、上記第２の光が上記記録層内で結ぶ焦点の位置を当該第２の光の光軸方向に調整する第２の焦点位置調整手段とを制御する記録制御ステップと、
   上記再生光を発生させる際、上記第１の光が上記記録層内で結ぶ焦点と、上記第２の光が上記記録層内で結ぶ焦点とが互いに異なる位置となるよう上記第１の焦点位置調整手段及び上記第２の焦点位置調整手段を制御することにより互いに異なる定在波から第１及び第２の再生光をそれぞれ発生させる再生制御ステップと、
   上記第１及び第２の再生光をそれぞれ検出する第１及び第２の検出ステップと
   を有する情報再生方法。

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