以下に、図面を参照して本発明の実施の� ��態について説明する。

 図2に、本発明の第一の実施の形態に係る 光ヘッド装置の構成が示される。光ヘッド1a� ��、光記録媒体であるディスク2aに情報を記� �し、ディスク2aに記録された情報を再生する 。光ヘッド1aは、レーザ3、凸レンズ4a~4f、4k� �マイクロレンズアレイ5、空間光変調器6、可 変波長板7、開口9a、9b、偏光ビームスプリッ� ��10a、ミラー11a~11f、1/4波長板12a、12b、対物レ ンズ13a、13b、撮像素子14を備える。光源であ� ��レーザ3は、波長が405nmの光を出射する単一� ��ード半導体レーザである。レーザ3から出射 された光は、発散光として凸レンズ4aへ入射� ��、凸レンズ4aを透過して発散光から平行光� �変換され、マイクロレンズアレイ5を透過し� ��平行光から複数の収束光へ変換され、空間� ��変調器6の複数の画素を含む変調層内に複数 の集光スポットとして集光される。複数の集 光スポットのそれぞれの集光位置は複数の画 素のそれぞれに対応している。ここで、マイ クロレンズアレイ5はビーム群生成手段に相� �し、複数の集光スポットとして集光された� �数の光は出射ビーム群に相当する。これら� �複数の光は、複数の発散光として凸レンズ4b へ入射し、凸レンズ4bを透過して複数の発散� ��から複数の平行光へ変換され、可変波長板7 へ入射する。可変波長板7は、光記録媒体で� �るディスク2aへ情報を記録するときには入射 光に対して1/4波長板の効果を持ち、光記録媒 体であるディスク2aから情報を再生するとき� ��は入射光に対して1/2波長板の効果を持つ。

 ディスク2aへ情報を記録するときには、� �変波長板7へ入射した複数の光は、可変波長� ��7を透過して複数の直線偏光から複数の円偏 光へ変換される。変換された複数の円偏光の それぞれの約50%が偏光ビームスプリッタ10aで S偏光成分として反射され、複数の円偏光の� �れぞれの約50%が偏光ビームスプリッタ10aをP� ��光成分として透過する。ここで、可変波長� ��7および偏光ビームスプリッタ10aは、ビーム 群分割手段に相当する。また、偏光ビームス プリッタ10aで反射された複数の光、偏光ビー ムスプリッタ10aを透過した複数の光は、それ ぞれ第一の往路ビーム群、第二の往路ビーム 群に相当する。

 偏光ビームスプリッタ10aで反射された複� ��の光は、開口9aを透過し、凸レンズ4cを透過 して複数の平行光から複数の収束光へ変換さ れ、ミラー11aの近傍に複数の集光スポットと して集光される。これらの複数の光は、ミラ ー11aおよびミラー11cで反射され、複数の発散 光として凸レンズ4eへ入射し、凸レンズ4eを� �過して複数の発散光から複数の平行光へ変� �され、ミラー11eで反射される。反射された� �は、1/4波長板12aを透過して複数の直線偏光� �ら複数の円偏光へ変換され、対物レンズ13a� �透過して複数の平行光から複数の収束光へ� �換され、ディスク2aの記録層内に複数の集光 スポットとして集光される。

 一方、偏光ビームスプリッタ10aを透過し� ��複数の光は、開口9bを透過し、凸レンズ4dを 透過して複数の平行光から複数の収束光へ変 換され、ミラー11bの近傍に複数の集光スポッ トとして集光される。これらの複数の光は、 ミラー11bおよびミラー11dで反射され、複数の 発散光として凸レンズ4fへ入射し、凸レンズ4 fを透過して複数の発散光から複数の平行光� �変換され、ミラー11fで反射される。反射さ� �た光は、1/4波長板12bを透過して複数の直線� �光から複数の円偏光へ変換され、対物レン� �13bを透過して複数の平行光から複数の収束� �へ変換され、ディスク2aの記録層内に複数の 集光スポットとして集光される。

 偏光ビームスプリッタ10aで反射された複� ��の光のそれぞれと、偏光ビームスプリッタ1 0aを透過した複数の光のそれぞれとは、ディ� ��ク2aの記録層内の同一の位置に集光されて� �渉し、複数の集光位置のそれぞれに微小な� �折格子が形成される。ここで、凸レンズ4bの 後側焦点位置と、凸レンズ4c、4dの前側焦点� �置とは、一致している。また、凸レンズ4e、 4fの後側焦点位置と、対物レンズ13a、13bの前� ��焦点位置とは、それぞれ一致している。

 空間光変調器6の変調層内に形成された複 数の集光スポットのそれぞれは、ディスク2a� ��記録層内に形成された複数の集光スポット� ��それぞれに対応している。すなわち、空間� ��変調器6の変調層とディスク2aの記録層とは� ��凸レンズ4b、4c、4e、対物レンズ13aに対して� ��また、凸レンズ4b、4d、4f、対物レンズ13bに� ��して互いに光学的に共役な位置にある。図2 においては、空間光変調器6の変調層内に形� �された複数の集光スポットの数、ディスク2a の記録層内に形成された複数の集光スポット の数は、いずれも5個である。

 空間光変調器6の変調層は、凸レンズ4bの� ��側焦点位置にある。また、開口9a、9bは、凸 レンズ4bの後側焦点位置にある。すなわち、� ��口9a、9bは、空間光変調器6の変調層に対す� �フーリエ面に設けられている。空間光変調� �6の変調層内に形成された複数の集光スポッ� ��に対応する複数の主光線は、凸レンズ4bの� �側焦点位置において一点で交わる。従って� �この位置に開口9a、9bを設けることにより、� ��数の集光スポットを物点とする複数の光の� ��ーム径を全て等しくすることができる。そ� ��結果、複数の光のそれぞれに対する対物レ� ��ズ13a、13bの開口数を全て等しくすることが� ��きる。すなわち、ディスク2aの記録層内の� �数の集光位置に形成される複数の回折格子� �大きさを全て等しくすることができる。な� �、開口の位置は、空間光変調器6の変調層の� ��ーリエ面であれば凸レンズ4bの後側焦点位� �である必要はない。例えば、開口9a、9bの代� ��りに、凸レンズ4c、4eに対して凸レンズ4bの� ��側焦点位置と互いに光学的に共役な位置、� ��よび凸レンズ4d、4fに対して凸レンズ4bの後� ��焦点位置と互いに光学的に共役な位置に開� ��を設けても良い。

 空間光変調器6からディスク2aの対物レン� ��13a側の入射面までの出射ビーム群および第� ��の往路ビーム群の光路には、偏光ビームス� ��リッタ10aの反射面、ミラー11aの反射面、ミ� ��ー11cの反射面、ミラー11eの反射面の合計4つ の反射面がある。このとき、空間光変調器6� �変調層内、ディスク2aの記録層内に複数の集 光スポットが形成される。これらの複数の集 光スポットのうちの、空間光変調器6の変調� �内のa点、b点(図2参照)に位置する集光スポッ トを物点とする光は、空間光変調器6からデ� �スク2aの対物レンズ13a側の入射面までの光路 を経て、ディスク2aの記録層内のA点、B点(図2 参照)に位置する集光スポットを像点とする� �となる。

 一方、空間光変調器6からディスク2aの対� ��レンズ13b側の入射面までの出射ビーム群お� ��び第二の往路ビーム群の光路には、ミラー1 1bの反射面、ミラー11dの反射面、ミラー11fの� ��射面の合計3つの反射面がある。このとき、 空間光変調器6の変調層内、ディスク2aの記録 層内に複数の集光スポットが形成される。こ れらの複数の集光スポットのうちの、空間光 変調器6の変調層内のa点、b点(図2参照)に位置 する集光スポットを物点とする光は、空間光 変調器6からディスク2aの対物レンズ13b側の入 射面までの光路を経て、ディスク2aの記録層� ��のA点、B点(図2参照)に位置する集光スポッ� �を像点とする光となる。

 このように、空間光変調器6からディスク 2aの対物レンズ13a側の入射面までの出射ビー� ��群および第一の往路ビーム群の光路におけ� ��反射面の数と、空間光変調器6からディスク 2aの対物レンズ13b側の入射面までの出射ビー� ��群および第二の往路ビーム群の光路におけ� ��反射面の数との差が奇数である。これによ� ��、第一の往路ビーム群に含まれる複数の光� ��第二の往路ビーム群に含まれる複数の光と� ��うち、空間光変調器6の変調層内に形成され た同一の集光スポットを物点とする光は、デ ィスク2aの記録層内に形成された同一の集光� ��ポットを像点とする光となる。

 これに対し、ディスク2aから情報を再生� �るときには、可変波長板7へ入射した複数の� ��は、可変波長板7を透過して偏光方向が90°� �化し、複数の直線偏光のそれぞれが偏光ビ� �ムスプリッタ10aへS偏光として入射してほぼ1 00%が反射される。ここで、偏光ビームスプリ ッタ10aで反射された複数の光は、往路ビーム 群に相当する。

 偏光ビームスプリッタ10aで反射された複� ��の光は、凸レンズ4cを透過して複数の平行� �から複数の収束光へ変換され、ミラー11aの� �傍に複数の集光スポットとして集光される� �これらの複数の光は、ミラー11aおよびミラ� �11cで反射され、複数の発散光として凸レン� �4eへ入射し、凸レンズ4eを透過して複数の発� ��光から複数の平行光へ変換され、ミラー11e� ��反射される。反射された光は、1/4波長板12a� ��透過して複数の直線偏光から複数の円偏光� ��変換され、対物レンズ13aを透過して複数の� ��行光から複数の収束光へ変換され、ディス� ��2aの記録層内に複数の集光スポットとして� �光される。これらの複数の光は、複数の集� �位置に形成された複数の回折格子で反射さ� �、複数の発散光として対物レンズ13aへ入射� �、対物レンズ13aを透過して複数の発散光か� �複数の平行光へ変換される。変換された光� �、1/4波長板12aを透過して複数の円偏光から� �数の直線偏光へ変換され、ミラー11eで反射� �れ、凸レンズ4eを透過して複数の平行光から 複数の収束光へ変換され、ミラー11cで反射さ れ、ミラー11aの近傍に複数の集光スポットと して集光される。これらの複数の光は、ミラ ー11aで反射され、複数の発散光として凸レン ズ4cへ入射し、凸レンズ4cを透過して複数の� �散光から複数の平行光へ変換され、複数の� �線偏光のそれぞれが偏光ビームスプリッタ10 aへP偏光として入射してほぼ100%が透過する。 偏光ビームスプリッタ10aを透過した複数の光 は、凸レンズ4kを透過して複数の平行光から� ��数の収束光へ変換され、撮像素子14の複数� �画素を含む受光層内に複数の集光スポット� �して集光される。複数の集光スポットのそ� �ぞれの集光位置は、複数の画素のそれぞれ� �対応している。ここで、撮像素子14は光検出 器に相当し、複数の集光スポットとして集光 された複数の光は復路ビーム群に相当する。

 撮像素子14の受光層内に形成された複数� �集光スポットのそれぞれは、ディスク2aの記 録層内に形成された複数の集光スポットのそ れぞれに対応している。すなわち、撮像素子 14の受光層とディスク2aの記録層とは、対物� �ンズ13a、凸レンズ4e、4c、4kに対して、また� �対物レンズ13b、凸レンズ4f、4d、4kに対して� �いに光学的に共役な位置にある。図2におい� ��は、撮像素子14の受光層内に形成された複� �の集光スポットの数、ディスク2aの記録層内 に形成された複数の集光スポットの数はいず れも5個である。撮像素子14の受光層は、凸レ ンズ4kの後側焦点位置にある。また、開口9a� �9bは、凸レンズ4kの前側焦点位置にある。す� ��わち、開口9a、9bは、撮像素子14の受光層に� ��するフーリエ面に設けられている。

 ここで、複数の回折格子のそれぞれは、� ��ットデータの情報を有している。偏光ビー� ��スプリッタ10aで反射された複数の光および� ��光ビームスプリッタ10aを透過した複数の光� ��複数の集光位置を記録層の厚さ方向へ移動� ��せ、記録層の面内方向だけでなく厚さ方向� ��も多層に複数の回折格子を形成することに� ��り、並列に3次元記録再生を行うことができ る。

 可変波長板7は、2枚の基板の間に液晶層� �挟むように構成される。2枚の基板の液晶層� ��の面には、液晶層に電圧を印加するための� ��極が形成されている。液晶は一軸の屈折率� ��方性を有している。液晶層の厚さは、液晶� ��を透過する光に生じる光学軸に平行な方向� ��偏光成分と光学軸に垂直な方向の偏光成分� ��の間の位相差がπになるように定められて� �る。液晶層に電圧Vを印加する場合、液晶層� ��光学軸の方向は、入射光の光軸に垂直な方� ��と平行な方向の中間の方向となる。このと� ��、可変波長板7は1/4波長板の効果を持つ。液 晶層に電圧を印加しない場合、液晶層の光学 軸の方向は、入射光の光軸に垂直な方向とな る。このとき、可変波長板7は1/2波長板の効� �を持つ。

 空間光変調器6としては、透過型の液晶光 学素子と偏光子を組み合わせた空間光変調器 6a、反射型の液晶光学素子と偏光ビームスプ� ��ッタを組み合わせた空間光変調器6bを用い� �ことができる。

 図3A~3Bを参照して、透過型の液晶光学素� �と偏光子とを組み合わせた空間光変調器6aの 動作が説明される。図3Aはディスク2aへ情報� �記録するとき、図3Bはディスク2aから情報を� ��生するときの空間光変調器6aの動作を示し� �いる。空間光変調器6aは、透過型の液晶光学 素子15aと偏光子16とを備える。空間光変調器6 aの複数の画素を含む変調層は、液晶光学素� �15aに設けられている。ここで、レーザ3から� ��射した光は、紙面に垂直な方向の直線偏光� ��ある。この光は、マイクロレンズアレイ5を 透過し、変調層内に複数の集光スポットとし て集光される。図3A~3Bにおいては、変調層内� ��形成される複数の集光スポットの数は5個で ある。

 偏光子16は、紙面に平行な方向の直線偏� �をほぼ100%透過させ、紙面に垂直な方向の直� ��偏光をほぼ100%反射する働きをする。ディス ク2aへ情報を記録するときには、ビットデー� ��“1”を表す画素は入射光の偏光方向を90°� �化させ、ビットデータ“0”を表す画素は入� ��光の偏光状態を変化させない。ビットデー� ��“1”を表す画素内に形成される集光スポッ トを物点とする光は、画素を透過して偏光方 向が90°変化し、偏光子16へ紙面に平行な方向 の直線偏光として入射してほぼ100%が透過す� �。一方、ビットデータ“0”を表す画素内に� ��成される集光スポットを物点とする光は、� ��素を偏光状態が変化することなく透過し、� ��光子16へ紙面に垂直な方向の直線偏光とし� �入射してほぼ100%が反射される。

 図3Aにおいては、5個の集光スポットのう� ��、3個はビットデータ“1”を表す画素内に� �成され、2個はビットデータ“0”を表す画素 内に形成される。ビットデータ“1”を表す� �素内に形成される3個の集光スポットのそれ� ��れを物点とする3つの光は、偏光子16を透過� ��てビーム17a、17c、17eとなる。これに対し、� ��ィスク2aから情報を再生するときには、全� �の画素は入射光の偏光方向を90°変化させる� ��画素内に形成される集光スポットを物点と� ��る光は、画素を透過して偏光方向が90°変化 し、偏光子16へ紙面に平行な方向の直線偏光� ��して入射してほぼ100%が透過する。図3Bにお� ��ては、5個の集光スポットのそれぞれを物点 とする5つの光は、偏光子16を透過してビーム 17a、17b、17c、17d、17eとなる。

 図4A~4Bを参照して、反射型の液晶光学素� �と偏光ビームスプリッタを組み合わせた空� �光変調器6bの動作が説明される。図4Aはディ� ��ク2aへ情報を記録するとき、図4Bはディスク 2aから情報を再生するときの空間光変調器6b� �動作を示している。空間光変調器6bは、反射 型の液晶光学素子15bと偏光ビームスプリッタ 10dとを備える。空間光変調器6bの複数の画素� ��含む変調層は、液晶光学素子15bに設けられ� ��いる。ここで、レーザ3から出射した光は、 紙面に垂直な方向の直線偏光である。この光 は、マイクロレンズアレイ5を透過し、偏光� �ームスプリッタ10dへS偏光として入射してほ� ��100%が反射され、変調層内に複数の集光スポ ットとして集光される。図4A~4Bにおいては、� ��調層内に形成される複数の集光スポットの� ��は5個である。

 ディスク2aへ情報を記録するときには、� �ットデータ“1”を表す画素は入射光の偏光� ��向を90°変化させ、ビットデータ“0”を表� �画素は入射光の偏光状態を変化させない。� �ットデータ“1”を表す画素内に形成される� ��光スポットを物点とする光は、画素で反射� ��れて偏光方向が90°変化し、偏光ビームスプ リッタ10dへP偏光として入射してほぼ100%が透� ��する。一方、ビットデータ“0”を表す画素 内に形成される集光スポットを物点とする光 は、画素で偏光状態が変化することなく反射 され、偏光ビームスプリッタ10dへS偏光とし� �入射してほぼ100%が反射される。

 図4Aにおいては、5個の集光スポットのう� ��、3個はビットデータ“1”を表す画素内に� �成され、2個はビットデータ“0”を表す画素 内に形成される。ビットデータ“1”を表す� �素内に形成される3個の集光スポットのそれ� ��れを物点とする3つの光は、偏光ビームスプ リッタ10dを透過してビーム17a、17c、17eとなる 。これに対し、ディスク2aから情報を再生す� ��ときには、全ての画素は入射光の偏光方向� ��90°変化させる。画素内に形成される集光ス ポットを物点とする光は、画素で反射されて 偏光方向が90°変化し、偏光ビームスプリッ� �10dへP偏光として入射してほぼ100%が透過する 。図4Bにおいては、5個の集光スポットのそれ ぞれを物点とする5つの光は、偏光ビームス� �リッタ10dを透過してビーム17a、17b、17c、17d� �17eとなる。

 図5A~5Bに、液晶光学素子15a、15bの光軸に� �直な面内における、液晶光学素子15a、15bに� �けられた変調層が含む複数の画素の配置が� �される。図5Aはディスク2aへ情報を記録する� ��き、図5Bはディスク2aから情報を再生すると きの複数の画素の配置を示している。図5A~5B� ��おいては、複数の画素は5行5列の2次元状に� ��列されており、その数は25個である。ここ� �、図3A~3B、図4A~4Bにおける5個の集光スポット のそれぞれは、図5A~5Bにおける画素18a、18b、1 8c、18d、18e内に形成される。

 液晶光学素子15a、15bは、2枚の基板の間に 変調層である強誘電性液晶層を挟むように構 成される。2枚の基板の強誘電性液晶層側の� �には、強誘電性液晶層に電圧を印加するた� �の電極が形成されている。一方の電極は複� �の画素に対応して2次元状に分割されたパタ� ��ン電極であり、他方の電極は全面電極であ� ��。電極には、複数の画素のそれぞれに対応� ��る強誘電性液晶層に独立に電圧を印加する� ��とができる。強誘電性液晶は一軸の屈折率� ��方性を有し、図中の矢印は強誘電性液晶層� ��光学軸の方向を表している。ここで、液晶� ��学素子15aにおける強誘電性液晶層の厚さは� ��画素を透過する光に生じる光学軸に平行な� ��向の偏光成分と光学軸に垂直な方向の偏光� ��分との間の位相差がπになるように定めら� �ている。また、液晶光学素子15bにおける強� �電性液晶層の厚さは、画素で反射される光� �生じる光学軸に平行な方向の偏光成分と光� �軸に垂直な方向の偏光成分との間の位相差� �πになるように定められている。強誘電性液 晶層へ入射する光は、図の横方向の直線偏光 である。

 ディスク2aへ情報を記録するときには、� �ットデータ“1”を表す画素に対応する強誘� ��性液晶層には正の電圧が印加され、ビット� ��ータ“0”を表す画素に対応する強誘電性液 晶層には負の電圧が印加される。このとき、 ビットデータ“1”を表す画素に対応する強� �電性液晶の光学軸の方向は図の45°方向とな� ��、ビットデータ“0”を表す画素に対応する 強誘電性液晶の光学軸の方向は図の横方向と なる。ビットデータ“1”を表す画素に対応� �る強誘電性液晶層へ入射した光は、液晶光� �素子15aにおいては画素を透過して偏光方向� �90°変化し、液晶光学素子15bにおいては画素� ��反射されて偏光方向が90°変化し、強誘電性 液晶層から出射する。一方、ビットデータ“ 0”を表す画素に対応する強誘電性液晶層へ� �射した光は、液晶光学素子15aにおいては画� �を偏光状態が変化することなく透過し、液� �光学素子15bにおいては画素で偏光状態が変� �することなく反射され、強誘電性液晶層か� �出射する。画素18a、18c、18eはビットデータ� �1”を表しており、画素18b、18dはビットデー� ��“0”を表している。画素18a、18c、18eのそれ ぞれを物点とする3つの光は、図3Aまたは図4A� ��おけるビーム17a、17c、17eとなる。

 これに対し、ディスク2aから情報を再生� �るときには、全ての画素に対応する強誘電� �液晶層に正の電圧が印加される。このとき� �全ての画素に対応する強誘電性液晶の光学� �の方向は図の45°方向となる。画素に対応す� ��強誘電性液晶層へ入射した光は、液晶光学� ��子15aにおいては画素を透過して偏光方向が9 0°変化し、液晶光学素子15bにおいては画素で 反射されて偏光方向が90°変化し、強誘電性� �晶層から出射する。画素18a、18b、18c、18d、18 eのそれぞれを物点とする5つの光は、図3Bま� �は図4Bにおけるビーム17a、17b、17c、17d、17eと なる。

 図6A~6Bに、ディスク2aへ情報を記録すると きおよびディスク2aから情報を再生するとき� ��、ディスク2aへの入射ビームおよびディス� �2aからの反射ビームの光路を示す。ディスク 2aは、基板22aと基板22bとの間に記録層19aを挟� ��ように構成される。基板22a、22bの材料とし� ��はガラス等が用いられる。記録層19aの材料� ��してはフォトポリマ等が用いられる。図3A� �たは図4Aにおけるビーム17a、17c、17eの約50%は 、偏光ビームスプリッタ10aで反射され、それ ぞれ図6Aに示されるビーム25a、25c、25eとなる� ��また、他の約50%は、偏光ビームスプリッタ1 0aを透過して、それぞれ図6Aに示されるビー� �26a、26c、26eとなる。また、図3Bまたは図4Bに� ��されるビーム17a、17b、17c、17d、17eは、偏光� ��ームスプリッタ10aでほぼ100%が反射されて、 それぞれ図6Bに示されるビーム25a、25b、25c、2 5d、25eとなる。ここで、基板22aの対物レンズ1 3a側の面、基板22bの対物レンズ13b側の面は、� ��れぞれ第一の入射面、第二の入射面に相当� ��る。

 図6Aに、ディスク2aへ情報を記録するとき のディスク2aへの入射ビームの光路が示され� ��。図6Aに示されるように、ビーム25a、25c、25 eは、平行光として対物レンズ13aへ入射して� �録層19a内に集光される。また、ビーム26a、26 c、26eは、平行光として対物レンズ13bへ入射� �て記録層19a内に集光される。ビーム25aとビ� �ム26aとは集光点23aに、ビーム25cとビーム26c� �は集光点23bに、ビーム25eとビーム26eとは集� �点23cに集光されて干渉し、それぞれの集光� �に微小な回折格子が形成される。このよう� �、回折格子が形成された状態がビットデー� �“1”に対応し、回折格子が形成されない状� ��がビットデータ“0”に対応する。図6Aに示� ��れる集光点23a、23b、23cに形成された回折格� ��は、図6Bに示される回折格子24a、24b、24cに� �当する。

 図6Bに、ディスク2aから情報を再生すると きのディスク2aへの入射ビームの光路および� ��ィスク2aからの反射ビームの光路が示され� �。図6Bに示されるように、ビーム25a、25b、25c 、25d、25eは平行光として対物レンズ13aへ入射 して記録層19a内に集光される。ビーム25a、25c 、25eは、それぞれ集光点に形成された回折格 子24a、24b、24cで反射され、平行光として対物 レンズ13aから出射してビーム25a、25c、25eと同 じ光路を逆向きに辿り、撮像素子14の受光層� ��含まれる複数の画素のうち対応する画素で� ��光される。一方、ビーム25b、25dは、集光点� ��回折格子が形成されていないため反射され� ��、撮像素子14の受光層に含まれる複数の画� �のうち対応する画素で受光されない。この� �うに、画素がビームを受光する状態がビッ� �データ“1”に対応し、画素がビームを受光� ��ない状態がビットデータ“0”に対応する。 図5A~5Bに示される液晶光学素子15a、15bを用い� ��場合、記録層19aの面内に25チャンネルの並� �記録再生を行うことができる。

 なお、本発明の第一の実施の形態に係る� ��ヘッド装置は、集光位置のずれを検出、補� ��する手段を備えることができる。その一つ� ��、ディスク2aへ情報を記録するときに対向� �る2つのビームのうち一方の集光位置に対す� ��他方の集光位置のずれを検出するための光� ��系およびそのずれを補正するための手段で� ��る。また、ディスク2aの基準位置に対する� �ームの集光位置のずれを検出するための光� �系およびそのずれを補正するための手段を� �けることができる。

 図7に、上述の光ヘッド1aを搭載する光学� ��情報記録再生装置の構成が示される。光学� ��情報記録再生装置は、光ヘッド1a、ポジシ� �ナ27a、スピンドル28、コントローラ29、レー� ��駆動回路30、変調回路31、記録信号生成回路 32、空間変調器駆動回路33、増幅回路34、再生 信号処理回路35、復調回路36、可変波長板駆� �回路37、対物レンズ駆動回路38、ポジショナ� ��動回路40、スピンドル駆動回路41を備える。 光ヘッド1aは、ポジショナ27aに搭載されてい� ��。ディスク2aは、スピンドル28に搭載されて いる。光源駆動回路であるレーザ駆動回路30� ��変調回路31から空間光変調器駆動回路33まで の回路、増幅回路34から復調回路36までの回� �、可変波長板駆動回路37、対物レンズ駆動回 路38、ポジショナ駆動回路40、およびスピン� �ル駆動回路41はコントローラ29により制御さ� ��る。

 レーザ駆動回路30は、ディスク2aへ情報を 記録するときおよびディスク2aから情報を再� ��するときに、光ヘッド1a内のレーザ3からの� ��射光のパワーが一定になるように、レーザ3 へ一定の電流を供給してレーザ3を駆動する� �

 変調回路31は、ディスク2aへ情報を記録す るときに、記録データとして外部から入力さ れた信号を変調規則に従って変調する。記録 信号生成回路32は、変調回路31で変調された� �号に基づいて、光ヘッド1a内の空間光変調器 6を駆動するための記録信号を生成する。空� �光変調器駆動回路33は、空間光変調器6を駆� �する。ディスク2aへ情報を記録するときには 、空間光変調器駆動回路33は、記録信号生成� ��路32で生成された記録信号に基づいて、そ� �ぞれの画素に対応する変調層である強誘電� �液晶層に記録信号に応じた電圧を供給して� �間光変調器6を駆動する。これにより、空間� ��変調器6の変調層に含まれる複数の画素のう ち、ビットデータ“1”を表す画素を物点と� �る光が生成され、ビットデータ“0”を表す� ��素を物点とする光は生成されない。これに� ��し、ディスク2aから情報を再生するときに� �、空間光変調器駆動回路33は、空間光変調器 6の変調層に含まれる全ての画素を物点とす� �光が生成されるように、それぞれの画素に� �応する変調層である強誘電性液晶層に一定� �電圧を供給して空間光変調器6を駆動する。

 増幅回路34は、ディスク2aから情報を再生 するときに、光ヘッド1a内の撮像素子14の受� �層が含む複数の画素のそれぞれから出力さ� �る電圧信号を増幅する。再生信号処理回路35 は、増幅回路34で増幅された電圧信号に基づ� ��て、ディスク2aに回折格子の形態で記録さ� �た再生信号の生成、波形等化、2値化を行う� ��復調回路36は、再生信号処理回路35で2値化� �れた信号を復調規則に従って復調し、再生� �ータとして外部へ出力する。

 可変波長板駆動回路37は、ディスク2aへ情 報を記録するときには、光ヘッド1a内の可変� ��長板7が1/4波長板の効果を持つように、可変 波長板7が有する液晶層に電圧Vを印加する。� ��ィスク2aから情報を再生するときには、可� �波長板駆動回路37は、光ヘッド1a内の可変波� ��板7が1/2波長板の効果を持つように、可変波 長板7が有する液晶層に電圧を印加しない。

 対物レンズ駆動回路38は、アクチュエー� �(図示せず)へ電流を供給して、光ヘッド1a内� ��対物レンズ13a、13bを光軸方向へ駆動する。� ��れにより、ディスク2aへ情報を記録すると� �およびディスク2aから情報を再生するときに 、ディスク2aの記録層内における複数の光の� ��数の集光位置が記録層の厚さ方向へ移動す� ��。

 ポジショナ駆動回路40は、モータ(図示せ� ��)へ電流を供給して、光ヘッド1aを搭載する� ��ジショナ27aをディスク2aの半径方向へ移動� �せる。これにより、ディスク2aへ情報を記録 するときおよびディスク2aから情報を再生す� ��ときに、ディスク2aの記録層内における複� �の光の複数の集光位置がディスク2aの半径方 向に移動する。スピンドル駆動回路41は、モ� ��タ(図示せず)へ電流を供給して、ディスク2a が搭載されているスピンドル28を回転させる� ��これにより、ディスク2aへ情報を記録する� �きおよびディスク2aから情報を再生するとき に、ディスク2aの記録層内における複数の光� ��複数の集光位置がディスク2aの接線方向へ� �動する。

 図8に、本発明の第二の実施の形態に係る 光ヘッド装置の構成が示される。光ヘッド1b� ��、光記録媒体であるディスク2bに情報を記� �し、ディスク2bに記録された情報を再生する 。光ヘッド1bは、レーザ3、凸レンズ4a、4b、4g ~4k、マイクロレンズアレイ5、空間光変調器6� ��可変波長板7、ビームスプリッタ8、開口9c、 偏光ビームスプリッタ10b、10c、ミラー11g、11h 、対物レンズ13c、撮像素子14を備える。光源� ��あるレーザ3は、単一モード半導体レーザで あり、波長が405nmの光を出射する。レーザ3か ら出射された光は、発散光として凸レンズ4a� ��入射し、凸レンズ4aを透過して発散光から� �行光へ変換され、マイクロレンズアレイ5を� ��過して平行光から複数の収束光へ変換され� ��空間光変調器6の複数の画素を含む変調層内 に複数の集光スポットとして集光される。複 数の集光スポットのそれぞれの集光位置は、 複数の画素のそれぞれに対応している。ここ で、マイクロレンズアレイ5はビーム群生成� �段に相当し、複数の集光スポットとして集� �された複数の光は出射ビーム群に相当する� �これらの複数の光は、複数の発散光として� �レンズ4bへ入射し、凸レンズ4bを透過して複� ��の発散光から複数の平行光へ変換され、可� ��波長板7へ入射する。可変波長板7は、光記� �媒体であるディスク2bへ情報を記録するとき には入射光に対して1/4波長板の効果を持ち、 光記録媒体であるディスク2bから情報を再生� ��るときには入射光に対して全波長板の効果� ��持つ。

 ディスク2bへ情報を記録するときには、� �変波長板7へ入射した複数の光は、可変波長� ��7を透過して複数の直線偏光から複数の円偏 光へ変換され、それぞれの約50%がビームスプ リッタ8で反射される。反射された複数の円� �光のそれぞれの約50%が偏光ビームスプリッ� �10bをP偏光成分として透過し、複数の円偏光� ��それぞれの約50%が偏光ビームスプリッタ10b� ��S偏光成分として反射される。ここで、可変 波長板7および偏光ビームスプリッタ10bは、� �ーム群分割手段に相当する。また、偏光ビ� �ムスプリッタ10bを透過した複数の光、偏光� �ームスプリッタ10bで反射された複数の光は� �それぞれ第一の往路ビーム群、第二の往路� �ーム群に相当する。

 偏光ビームスプリッタ10bを透過した複数� ��光は、凸レンズ4gを透過して複数の平行光� �ら複数の収束光へ変換され、複数の集光ス� �ットとして集光される。これらの複数の光� �、複数の発散光として凸レンズ4iへ入射し、 凸レンズ4iを透過して複数の発散光から複数� ��平行光に近い収束光へ変換され、ミラー11h� ��反射される。複数の直線偏光のそれぞれが� ��光ビームスプリッタ10cへP偏光として入射し てほぼ100%が透過する。偏光ビームスプリッ� �10cを透過した複数の光は、対物レンズ13cを� �過して複数の平行光に近い収束光から複数� �収束光へ変換され、ディスク2bの記録層内に 複数の集光スポットとして集光される。

 一方、偏光ビームスプリッタ10bで反射さ� ��た複数の光は、ミラー11gで反射され、凸レ� ��ズ4hを透過して複数の平行光から複数の収� �光へ変換され、複数の集光スポットとして� �光される。これらの複数の光は、複数の発� �光として凸レンズ4jへ入射し、凸レンズ4jを� ��過して複数の発散光から複数の平行光に近� ��発散光へ変換され、複数の直線偏光のそれ� ��れが偏光ビームスプリッタ10cへS偏光として 入射してほぼ100%が反射される。偏光ビーム� �プリッタ10cで反射された複数の光は、対物� �ンズ13cを透過して複数の平行光に近い発散� �から複数の収束光へ変換され、ディスク2bの 記録層内に複数の集光スポットとして集光さ れる。偏光ビームスプリッタ10bを透過した複 数の光のそれぞれと偏光ビームスプリッタ10b で反射された複数の光のそれぞれとは、ディ スク2bの記録層内の同一の位置に集光されて� ��渉し、複数の集光位置のそれぞれに微小な� ��折格子が形成される。ここで、凸レンズ4b� �後側焦点位置と凸レンズ4g、4hの前側焦点位� ��とは一致しており、凸レンズ4i、4jの後側焦 点位置と対物レンズ13cの前側焦点位置とは一 致している。

 空間光変調器6の変調層内に形成された複 数の集光スポットのそれぞれは、ディスク2b� ��記録層内に形成された複数の集光スポット� ��それぞれに対応している。すなわち、空間� ��変調器6の変調層とディスク2bの記録層とは� ��凸レンズ4b、4g、4i、対物レンズ13cに対して� ��また、凸レンズ4b、4h、4j、対物レンズ13cに� ��して互いに光学的に共役な位置にある。図8 においては、空間光変調器6の変調層内に形� �された複数の集光スポットの数、ディスク2b の記録層内に形成された複数の集光スポット の数は、いずれも5個である。空間光変調器6� ��変調層は、凸レンズ4bの前側焦点位置にあ� �、開口9cは、凸レンズ4bの後側焦点位置にあ� ��。すなわち、開口9cは、空間光変調器6の変� ��層に対するフーリエ面に設けられている。

 空間光変調器6の変調層内に形成された複 数の集光スポットに対応する複数の主光線は 、凸レンズ4bの後側焦点位置において一点で� ��わる。従って、この位置に開口9cを設ける� �とにより、複数の集光スポットを物点とす� �複数の光のビーム径を全て等しくすること� �できる。その結果、複数の光のそれぞれに� �する対物レンズ13cの開口数を全て等しくす� �ことができ、ディスク2bの記録層内の複数の 集光位置に形成される複数の回折格子の大き さを全て等しくすることができる。なお、開 口9cの位置は、空間光変調器6の変調層のフー リエ面であれば凸レンズ4bの後側焦点位置で� ��る必要はない。例えば、開口9cの代わりに� �凸レンズ4g、4iに対して凸レンズ4bの後側焦� �位置と互いに光学的に共役な位置、および� �レンズ4h、4jに対して凸レンズ4bの後側焦点� �置と互いに光学的に共役な位置に開口を設� �ても良い。

 空間光変調器6からディスク2bの入射面ま� ��の出射ビーム群および第一の往路ビーム群� ��光路には、ビームスプリッタ8の反射面、ミ ラー11hの反射面の合計2つの反射面がある。� �のとき、空間光変調器6の変調層内、ディス� ��2bの記録層内に複数の集光スポットが形成� �れる。これらの複数の集光スポットのうち� �、空間光変調器6の変調層内のa点、b点(図8参 照)に位置する集光スポットを物点とする光� �、空間光変調器6からディスク2bの入射面ま� �の光路を経て、ディスク2bの記録層内のA点� �B点(図8参照)に位置する集光スポットを像点� ��する光となる。

 一方、空間光変調器6からディスク2bの入� ��面までの出射ビーム群および第二の往路ビ� ��ム群の光路には、ビームスプリッタ8の反射 面、偏光ビームスプリッタ10bの反射面、ミラ ー11gの反射面、偏光ビームスプリッタ10cの反 射面の合計4つの反射面がある。このとき、� �間光変調器6の変調層内、ディスク2bの記録� �内に複数の集光スポットが形成される。こ� �らの複数の集光スポットのうちの、空間光� �調器6の変調層内のa点、b点(図8参照)に位置� �る集光スポットを物点とする光は、空間光� �調器6からディスク2bの入射面までの光路を� �て、ディスク2bの記録層内のA点、B点(図8参� �)に位置する集光スポットを像点とする光と� ��る。

 このように、空間光変調器6からディスク 2bの入射面までの出射ビーム群および第一の� ��路ビーム群の光路における反射面の数と、� ��間光変調器6からディスク2bの入射面までの� ��射ビーム群および第二の往路ビーム群の光� ��における反射面の数との差が偶数である。� ��れにより、第一の往路ビーム群に含まれる� ��数の光と第二の往路ビーム群に含まれる複� ��の光のうち、空間光変調器6の変調層内に形 成された同一の集光スポットを物点とする光 は、ディスク2bの記録層内に形成された同一� ��集光スポットを像点とする光となる。

 これに対し、ディスク2bから情報を再生� �るときには、可変波長板7へ入射した複数の� ��は、可変波長板7を偏光状態が変化すること なく透過し、それぞれの約50%がビームスプリ ッタ8で反射される。反射された複数の直線� �光のそれぞれが偏光ビームスプリッタ10bへP� ��光として入射してほぼ100%が透過する。ここ で、偏光ビームスプリッタ10bを透過した複数 の光は往路ビーム群に相当する。偏光ビーム スプリッタ10bを透過した複数の光は、凸レン ズ4gを透過して複数の平行光から複数の収束� ��へ変換され、複数の集光スポットとして集� ��される。これらの複数の光は複数の発散光� ��して凸レンズ4iへ入射し、凸レンズ4iを透過 して複数の発散光から複数の平行光に近い収 束光へ変換され、ミラー11hで反射される。反 射された複数の直線偏光のそれぞれが偏光ビ ームスプリッタ10cへP偏光として入射してほ� �100%が透過する。偏光ビームスプリッタ10cを� ��過した複数の光は、対物レンズ13cを透過し� ��複数の平行光に近い収束光から複数の収束� ��へ変換され、ディスク2bの記録層内に複数� �集光スポットとして集光される。

 これらの複数の光は、複数の集光位置に� ��成された複数の回折格子で反射され、複数� ��発散光として対物レンズ13cへ入射し、対物� ��ンズ13cを透過して複数の発散光から複数の� ��行光に近い発散光へ変換される。変換され� ��複数の直線偏光のそれぞれが偏光ビームス� ��リッタ10cへP偏光として入射してほぼ100%が� �過する。偏光ビームスプリッタ10cを透過し� �複数の光は、ミラー11hで反射され、凸レン� �4iを透過して複数の平行光に近い発散光から 複数の収束光へ変換され、複数の集光スポッ トとして集光される。これらの複数の光は、 複数の発散光として凸レンズ4gへ入射し、凸� ��ンズ4gを透過して複数の発散光から複数の� �行光へ変換され、複数の直線偏光のそれぞ� �が偏光ビームスプリッタ10bへP偏光として入� ��してほぼ100%が透過する。偏光ビームスプリ ッタ10bを透過した複数の光は、それぞれの約 50%がビームスプリッタ8を透過し、凸レンズ4k を透過して複数の平行光から複数の収束光へ 変換され、撮像素子14の複数の画素を含む受� ��層内に複数の集光スポットとして集光され� ��。複数の集光スポットのそれぞれの集光位� ��は複数の画素のそれぞれに対応している。� ��こで、撮像素子14は光検出器に相当し、複� �の集光スポットとして集光された複数の光� �復路ビーム群に相当する。

 撮像素子14の受光層内に形成された複数� �集光スポットのそれぞれは、ディスク2bの記 録層内に形成された複数の集光スポットのそ れぞれに対応している。すなわち、撮像素子 14の受光層とディスク2bの記録層とは、対物� �ンズ13c、凸レンズ4i、4g、4kに対して、また� �対物レンズ13c、凸レンズ4j、4h、4kに対して� �いに光学的に共役な位置にある。図8におい� ��は、撮像素子14の受光層内に形成された複� �の集光スポットの数、ディスク2bの記録層内 に形成された複数の集光スポットの数はいず れも5個である。撮像素子14の受光層は凸レン ズ4kの後側焦点位置にあり、開口9cは凸レン� �4kの前側焦点位置にある。すなわち、開口9c� ��撮像素子14の受光層に対するフーリエ面に� �けられている。

 ここで、複数の回折格子のそれぞれはビ� ��トデータの情報を有している。偏光ビーム� ��プリッタ10bを透過した複数の光および偏光� ��ームスプリッタ10bで反射された複数の光の� ��数の集光位置を記録層の厚さ方向へ移動さ� ��、記録層の面内方向だけでなく厚さ方向へ� ��多層に複数の回折格子を形成することによ� ��、並列に3次元記録再生を行うことができる 。

 可変波長板7は、2枚の基板の間に液晶層� �挟むように構成される。2枚の基板の液晶層� ��の面には、液晶層に電圧を印加するための� ��極が形成されている。液晶層に含まれる液� ��は、一軸の屈折率異方性を有している。液� ��層の厚さは、液晶層を透過する光に生じる� ��学軸に平行な方向の偏光成分と光学軸に垂� ��な方向の偏光成分との間の位相差がπにな� �ように定められている。液晶層に電圧Vが印� ��される場合、液晶層の光学軸の方向は、入� ��光の光軸に垂直な方向と平行な方向の中間� ��方向となる。このとき、可変波長板7は、1/4 波長板の効果を持つ。液晶層に電圧2Vが印加� ��れる場合、液晶層の光学軸の方向は、入射� ��の光軸に平行な方向となる。このとき、可� ��波長板7は全波長板の効果を持つ。

 本発明の第二の実施の形態に係る光ヘッ� ��装置においては、本発明の第一の実施の形� ��に係る光ヘッド装置と同様に、空間光変調� ��6として、透過型の液晶光学素子と偏光子を 組み合わせた空間光変調器6a、反射型の液晶� ��学素子と偏光ビームスプリッタを組み合わ� ��た空間光変調器6bを用いることができる。� �過型の液晶光学素子と偏光子を組み合わせ� �空間光変調器6aは、図3A~3Bに示されるように� ��作する。反射型の液晶光学素子と偏光ビー� ��スプリッタを組み合わせた空間光変調器6b� �、図4A~4Bに示されるように動作する。また、 液晶光学素子の光軸に垂直な面内における、 液晶光学素子に設けられた変調層に含まれる 複数の画素は、図5A~5Bに示されるものと同じ� ��ある。

 図9A~9Bに、ディスク2bへ情報を記録すると きおよびディスク2bから情報を再生するとき� ��、ディスク2bへの入射ビームおよびディス� �2bからの反射ビームの光路が示される。図9A� ��、ディスク2bへ情報を記録するときのディ� �ク2bへの入射ビームの光路を示している。図 9Bは、ディスク2bから情報を再生するときの� �ィスク2bへの入射ビームおよびディスク2bか� ��の反射ビームの光路を示している。ディス� ��2bは、基板22cと基板22dとの間に、記録層19b� �1/4波長板層20、反射層21をこの順に挟むよう� ��構成される。基板22c、22dの材料としてはガ� ��ス等が用いられる。記録層19bの材料として� ��フォトポリマ等が用いられる。1/4波長板層2 0の材料としては液晶等が用いられる。反射� �21の材料としてはアルミニウム等が用いられ る。図3Aまたは図4Aにおけるビーム17a、17c、17 eの約50%は、図8における偏光ビームスプリッ� ��10bを透過して、それぞれ図9Aにおけるビー� �25f、25h、25jとなる。他の約50%は、図8におけ� ��偏光ビームスプリッタ10bで反射されて、そ� ��ぞれ図9Aにおけるビーム26f、26h、26jとなる� �また、図3Bまたは図4Bにおけるビーム17a、17b� ��17c、17d、17eは、図8における偏光ビームスプ リッタ10bをほぼ100%が透過して、それぞれ図9B におけるビーム25f、25g、25h、25i、25jとなる。

 図9Aにおいては、ビーム25f、25h、25jは、� �光方向が紙面に平行な平行光に近い収束光� �して対物レンズ13cへ入射し、記録層19b内を� �射層21の側へ向かう途中で集光される。また 、ビーム26f、26h、26jは、偏光方向が紙面に垂 直な平行光に近い発散光として対物レンズ13c へ入射し、記録層19bを透過し、1/4波長板層20� ��透過して円偏光へ変換され、反射層21で反� �される。反射された円偏光は、1/4波長板層20 を透過して偏光方向が紙面に平行な直線偏光 へ変換され、記録層19b内を反射層21と反対の� ��へ向かう途中で集光される。ビーム25fとビ� ��ム26fとは集光点23dに、ビーム25hとビーム26h� ��は集光点23eに、ビーム25jとビーム26jはと集� ��点23fに、それぞれ集光されて干渉し、それ� ��れの集光点に微小な回折格子が形成される� ��このように、回折格子が形成された状態が� ��ットデータ“1”に対応し、回折格子が形成 されない状態がビットデータ“0”に対応す� �。図9Bにおける回折格子24d、24e、24fは、それ ぞれ図9Aにおける集光点23d、23e、23fに形成さ� ��たものである。

 図9Bにおいては、ビーム25f、25g、25h、25i� �25jは、偏光方向が紙面に平行な平行光に近� �収束光として対物レンズ13cへ入射し、記録� �19b内を反射層21の側へ向かう途中で集光され る。ビーム25f、25h、25jは、それぞれ集光点に 形成された回折格子24d、24e、24fで反射され、 偏光方向が紙面に平行な平行光に近い発散光 として対物レンズ13cから出射してビーム25f、 25h、25jと同じ光路を逆向きに辿り、撮像素子 14の受光層に含まれる複数の画素のうち対応� ��る画素で受光される。一方、ビーム25g、25i� ��、集光点に回折格子が形成されていないた� ��反射されず、撮像素子14の受光層に含まれ� �複数の画素のうち対応する画素で受光され� �い。このように、画素がビームを受光する� �態がビットデータ“1”に対応し、画素がビ� ��ムを受光しない状態がビットデータ“0”に 対応する。図5A~5Bに示される液晶光学素子15a� ��15bを用いた場合、記録層19bの面内に25チャ� �ネルの並列記録再生を行うことができる。

 なお、本発明の第二の実施の形態に係る� ��ヘッド装置は、集光位置のずれを検出、補� ��する手段を備えることもできる。その一つ� ��、ディスク2bへ情報を記録するときに対向� �る2つのビームのうち一方の集光位置に対す� ��他方の集光位置のずれを検出するための光� ��系およびそのずれを補正するための手段で� ��る。また、ディスク2bの基準位置に対する� �ームの集光位置のずれを検出するための光� �系およびそのずれを補正するための手段を� �けることができる。

 図10に、上述の光ヘッド1bを搭載する光学 的情報記録再生装置の構成が示される。光学 的情報記録再生装置は、光ヘッド1b、ポジシ� ��ナ27b、スピンドル28、コントローラ29、レー ザ駆動回路30、変調回路31、記録信号生成回� �32、空間変調器駆動回路33、増幅回路34、再� �信号処理回路35、復調回路36、可変波長板駆� ��回路37、凸レンズ駆動回路39、ポジショナ駆 動回路40、スピンドル駆動回路41を備える。� �ヘッド1bは、ポジショナ27bに搭載されている 。ディスク2bは、スピンドル28に搭載されて� �る。光源駆動回路であるレーザ駆動回路30、 変調回路31から空間光変調器駆動回路33まで� �回路、増幅回路34から復調回路36までの回路� ��可変波長板駆動回路37、凸レンズ駆動回路39 、ポジショナ駆動回路40、およびスピンドル� ��動回路41はコントローラ29により制御される 。

 レーザ駆動回路30は、ディスク2bへ情報を 記録するときおよびディスク2bから情報を再� ��するときに、光ヘッド1b内のレーザ3からの� ��射光のパワーが一定になるように、レーザ3 へ一定の電流を供給してレーザ3を駆動する� �

 変調回路31は、ディスク2bへ情報を記録す るときに、記録データとして外部から入力さ れた信号を変調規則に従って変調する。記録 信号生成回路32は、変調回路31で変調された� �号に基づいて、光ヘッド1b内の空間光変調器 6を駆動するための記録信号を生成する。空� �光変調器駆動回路33は、空間光変調器6を駆� �する。ディスク2bへ情報を記録するときには 、空間光変調器駆動回路33は、記録信号生成� ��路32で生成された記録信号に基づいて、そ� �ぞれの画素に対応する変調層である強誘電� �液晶層に記録信号に応じた電圧を供給して� �間光変調器6を駆動する。これにより、空間� ��変調器6の変調層に含まれる複数の画素のう ち、ビットデータ“1”を表す画素を物点と� �る光が生成され、ビットデータ“0”を表す� ��素を物点とする光が生成されない。これに� ��し、ディスク2bから情報を再生するときに� �、空間光変調器駆動回路33は、空間光変調器 6の変調層に含まれる全ての画素を物点とす� �光が生成されるように、それぞれの画素に� �応する変調層である強誘電性液晶層に一定� �電圧を供給して空間光変調器6を駆動する。

 増幅回路34は、ディスク2bから情報を再生 するときに、光ヘッド1b内の撮像素子14の受� �層が含む複数の画素のそれぞれから出力さ� �る電圧信号を増幅する。再生信号処理回路35 は、増幅回路34で増幅された電圧信号に基づ� ��て、ディスク2bに回折格子の形態で記録さ� �た再生信号の生成、波形等化、2値化を行う� ��復調回路36は、再生信号処理回路35で2値化� �れた信号を復調規則に従って復調し、再生� �ータとして外部へ出力する。

 可変波長板駆動回路37は、ディスク2bへ情 報を記録するときには、光ヘッド1b内の可変� ��長板7が1/4波長板の効果を持つように、可変 波長板7が有する液晶層に電圧Vを印加する。� ��ィスク2bから情報を再生するときには、可� �波長板駆動回路37は、光ヘッド1b内の可変波� ��板7が全波長板の効果を持つように、可変波 長板7が有する液晶層に電圧2Vを印加する。

 凸レンズ駆動回路39は、アクチュエータ(� ��示せず)へ電流を供給して、光ヘッド1b内の� ��レンズ4i、4jを光軸方向へ駆動する。これに より、ディスク2bへ情報を記録するときおよ� ��ディスク2bから情報を再生するときに、デ� �スク2bの記録層内における複数の光の複数の 集光位置が記録層の厚さ方向へ移動する。

 ポジショナ駆動回路40は、モータ(図示せ� ��)へ電流を供給して、光ヘッド1bが搭載され� ��いるポジショナ27bをディスク2bの半径方向� �移動させる。これにより、ディスク2bへ情報 を記録するときおよびディスク2bから情報を� ��生するときに、ディスク2bの記録層内にお� �る複数の光の複数の集光位置がディスク2bの 半径方向へ移動する。スピンドル駆動回路41� ��、モータ(図示せず)へ電流を供給して、デ� �スク2bが搭載されているスピンドル28を回転� ��せる。これにより、ディスク2bへ情報を記� �するときおよびディスク2bから情報を再生す るときに、ディスク2bの記録層内における複� ��の光の複数の集光位置がディスク2bの接線� �向へ移動する。

 上述のように、本発明の光ヘッド装置お� ��び光学的情報記録再生装置は、光源からの� ��射光を独立に変調可能な複数のビームに分� ��し、複数のビームのそれぞれを2つのビーム に分割して互いに対向させ、対向する2つの� �ームを光記録媒体の記録層内の同一の位置� �集光して干渉させ、集光位置に微小な回折� �子を形成することにより並列に情報の記録� �行う。すなわち、一回の記録により複数の� �折格子が形成される。ここで、複数の回折� �子が有するビットデータは複数のビットに� �当する。従って、光源の波長変動に対する� �レランスが広い等のビット型の3次元記録の� ��徴を維持しつつ、データ転送速度を高める� ��とができる。その際、光学系中に設けられ� ��開口の働きにより、複数のビームのそれぞ� ��に対する対物レンズの開口数が全て等しく� ��り、集光位置に形成される複数の回折格子� ��大きさが全て等しくなる。

 本発明によれば、光源の波長変動に対す� ��トレランスが広い等のビット型の3次元記録 の特徴を維持しつつ、データ転送速度を高め ることができる。

 以上、実施の形態を参照して本願発明を� ��明したが、本願発明は上記実施の形態に限� ��されるものではない。本願発明の構成や詳� ��には、本願発明のスコープ内で当業者が理� ��し得る様々な変更をすることができる。

 なお、本出願は、日本出願番号2008-090180� �基づく優先権を主張するものであり、日本� �願番号2008-090180における開示内容は引用によ り本出願に組み込まれる。