CN102842314A - 物镜、透镜制造方法、及光学驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物镜、制造透镜的方法以及光学驱动装置。该物镜包括前透镜，作为布置在最靠近对象侧的前透镜，该前透镜配置为具有层压结构，在层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜形成为在来自光源的光输入的一侧具有突起的角形作为其截面形状。

Description

物镜、透镜制造方法、及光学驱动装置

技术领域

本技术涉及用于会聚入射光并照射目标对象的物镜、用于该物镜的透镜的制造方法，并且还涉及包括该物镜的用于对光学记录介质执行信息记录或者播放光学记录介质上记录的信息的光学驱动设备。

背景技术

对于通过光照来执行信息记录和/或播放记录的信息的光学记录介质，已经广泛地使用了所谓的光盘记录介质（简称“光盘”），例如，诸如CD（压缩光盘）、DVD（数字通用盘）、BD（蓝光光盘：注册商标）等。

对于这些光盘，已经逐步实现了记录/播放光的波长的缩短、以及物镜的数值孔径（NA）的增大，因此，实现了用于记录/播放的会聚点（condensing spot）大小的减小，并且已经实现大记录容量和高记录密度。

然而，对于根据相关技术的这些光盘，物镜和光盘之间的介质是空气，因此，对会聚点的大小（直径）有影响的数值孔径NA不大于“1”，这已被大家所熟知。

具体地，当物镜的数值孔径为NA_obj，并且光的波长为λ时，通常由如下公式获得经由物镜照射在光盘上的光点（light spot）大小：λ/NA_obj。

此时，当物镜和光盘之间的介质的折射率为n_A，并且物镜的环境光束的入射角为θ时，数值孔径NA_obj用以下的表达式表示：NA_obj=n_A×sinθ。

参照该表达式可以理解，只要介质是空气（n_A=1），则不能实现NA_obj>1。

因此，例如，诸如第2010-33688号日本未审查专利申请公开和第2009-134780号日本未审查专利申请公开等所披露的，已经提出了通过利用近场光（瞬逝光（evanescent light））来实现NA_obj>1的记录/播放系统（近场记录/播放系统）。

被广泛了解的是，对于近场记录/播放系统，信息的记录/播放被设置为通过在光盘上照射近场光来执行，并且此时，对于用于在光盘上照射近场光的物镜，采用固体浸没透镜（Solid Immersion Lens，以下缩写为SIL）（例如，参见第2010-33688号日本未审查专利申请公开和第2009-134780号日本未审查专利申请公开）。

图18是用于描述使用根据相关技术的SIL的近场光学系统的图。值得注意的是，该图18示出了采用超半球形SIL（超半球SIL）作为SIL的实例。具体地，对于该情况下的超半球SIL，对象侧（即，布置了待记录/播放的记录介质的一侧）的形状取平面形，并且除此之外的部分取半球形。

该情况下的物镜被配置为具有上述超半球SIL作为前透镜的2-组透镜。如图18所示，采用双面非球面透镜作为后透镜。

在这里，当入射光的入射角为θi，并且超半球SIL的部件材料的折射率为n_SIL时，根据图18中示出的配置的物镜的有效数值孔径如下表示：NA=n_SIL ²×sinθi

从该表达式中可以发现，根据图18中示出的物镜配置，通过将SIL的数值孔径n_SIL设置为大于“1”（大于空气的折射率），则可以将有效数值孔径NA设置为大于“1”。

至此，对于SIL的折射率，设置为例如大约n_SIL=2，因此，实现了1.8左右的有效数值孔径NA。

在这里，对于近场光学系统，不仅可以采用上述的利用超半球SIL的配置，还可以采用利用了半球形SIL（半球SIL）的配置。

在采用利用了半球形SIL而不是图18中的超半球SIL的物镜情况下，其有效数值孔径如下：NA=n_SIL×sinθi

根据该表达式，在采用半球SIL的情况下，采用n_SIL>1的高折射率材料作为SIL的部件材料，据此可知能够实现NA>1。

此时，与前面的超半球SIL情况下的表达式比较，在超半球形情况下和半球形情况下的SIL的部件材料（折射率）相同时，可以发现，在采用超半球SIL的情况下，有效NA可以设置为更高。

值得注意的是，为了通过传播（照射）由记录介质上的SIL生成的NA>1的光（近场光）来执行记录/播放，需要将SIL的对象面和记录介质布置为非常靠近。SIL的对象面和记录介质（记录表面）之间的间隔此时称为间隙。对于近场记录/播放系统，预计间隙的值被压缩为至少等于或小于光波长的四分之一。

如上所述，采用了包括做成半球形或超半球形的SIL的物镜，从而可以将数值孔径NA设置为大于“1”，因此，可以超越根据相关技术的光盘系统中的限制来减小光点直径。也就是说，实现了记录密度，进而实现了大记录容量的相应提高。

现在可以说，关于高记录密度和大记录容量，其水平并没有达到极好，需要进一步提高。就通过减小记录光的光点大小来实现大记录容量而言，采用诸如第2005-116155号日本未审查专利申请公开中所披露的使用金属针的等离子体天线系统是有效的。

具体地，对于第2005-116155号日本未审查专利申请公开的披露，光输入到相对于记录介质垂直倒立的状态下的金属针（金属纳米结构），因此，通过表面等离子体效应（局部近场效应）来生成最小光点，并由此执行记录。

根据第2005-116155号日本未审查专利申请公开的等离子体天线系统，相比于采用利用了SIL的近场系统的情况下，通过其近场光的生成原理可以实现记录光点的更大减小。并且，通过等离子体共振（共振）的作用还能够实现记录功率（光强度）的增大。

发明内容

然而，对于根据第2005-116155号日本未审查专利申请公开的等离子体天线系统，通过金属针来执行近场光的照射，因此，能够记录，但是不能够播放。也就是说，因为不能用上述金属针进行播放，因此等离子体天线系统不具有光的可逆性，因此，记录时和播放时不共享光学系统这一点导致存在问题。

发现需要在确保光可逆性用于在记录时和播放时共享光学系统的同时，相比于采用根据相关技术的SIL的物镜的情况，提高有效NA来实现进一步的高记录密度和大记录容量。

根据实施方式，本技术的物镜包括前透镜，作为布置在最靠近对象侧上的前透镜，该前透镜配置为具有层压结构，在所述层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜形成为具有在来自光源的光输入的一侧突起的角形作为其截面形状。

此外，对于本技术，将提出以下的第一和第二方法作为根据实施方式的透镜制造方法。

根据实施方式，第一透镜制造方法是用于制造配置为具有层压结构的透镜的透镜制造方法，在层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜形成为具有在来自光源的光输入的一侧突起的角形作为其截面形状，该方法包括：突起部分形成处理，用于在基板上形成突起部分，其中，所述突起部分的顶端部分的截面形状为角形；以及层压处理，用于在所述突起部分形成处理中形成的所述突起部分上交替层压所述第一薄膜和所述第二薄膜。

此外，根据实施方式的第二透镜制造方法如下。

根据实施方式，第二透镜制造方法是用于制造配置为具有层压结构的透镜的透镜制造方法，在层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜形成为具有在来自光源的光输入的一侧突起的角形作为其截面形状，该方法包括：凹陷部分形成处理，用于在基板上形成凹陷部分，其中，所述凹陷部分的顶端部分的截面形状为角形；以及层压处理，用于在所述凹陷部分形成处理中形成的所述凹陷部分上交替层压所述第一薄膜和所述第二薄膜。

此外，对于本技术，根据实施方式的光学驱动装置如下配置。

根据实施方式，本技术的光学驱动装置包括：物镜，包括前透镜，作为布置在最靠近光学记录介质的位置的前透镜，该前透镜配置为具有层压结构，其中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜形成为具有在来自光源的光输入的一侧突起的角形作为其截面形状；以及记录/播放单元，配置为通过经由所述物镜对所述光学记录介质执行光照，对所述光学记录介质执行信息记录或者执行所述光学记录介质的记录信息的播放。

在这里，对于如上所述的其中介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压的层压结构，可以传播NA>1的光（NA：数值孔径）。此外，对于该层压结构，膜形成为具有在入射面上突起的角形作为其截面形状，从而如上所述，可以在其入射面的角形顶端部分生成根据局部近场效应（表面等离子体效应）的具有高NA的近场光。值得注意的是，这里提到的“具有高NA的近场光”是指由于表面等离子体效应引起的最小光点，其具有由微结构部分的尺寸决定的分辨率。

因此，根据本技术的物镜，由于层压结构的顶端部分的表面等离子体效应引起的近场光可以在层压结构内传播，并照射目标对象。

本技术是以与等离子体天线系统相同的方式利用了表面等离子体效应的技术，从而相比于采用根据相关技术的SIL（固体浸没透镜）的近场系统的情况，可以减小光点大小。另一方面，本技术不是诸如等离子天线系统的采用金属针的技术，从而可以如同根据相关技术的近场系统那样实现光可逆性。

根据以上配置，通过在确保用于在记录时和播放时共享光学系统的光可逆性的同时，与采用根据相关技术的SIL的物镜的情况相比，提高了有效NA，可以实现更高的记录密度和大的记录容量。此外，能够制造具有突出优点的物镜。此外，可以执行采用该物镜的记录/播放。

附图说明

图1是关于用作现有实例的物镜的解释图；

图2是现有实例的物镜中包括的超透镜（hyper lens）部分的放大横截面图；

图3是示出具有单独设置的超透镜的物镜配置的图；

图4是用于表明现有实例的物镜提供的优点的具体计算结果的图；

图5A和图5B是关于根据实施方式的物镜的配置的解释图；

图6A和图6B是用于描述根据实施方式的超透镜部分的作用的图；

图7A和图7B是示出了执行有关根据实施方式的超透镜部分以及根据现有实例的超透镜部分的透镜中传播的光密度模拟的结果的图；

图8是比较了在采用根据实施方式的超透镜部分的情况下的调制水平和在采用根据现有实例的超透镜部分的情况下的调制水平的图；

图9A至图9C是关于根据超透镜部分的顶端部分的角而改变的光点大小和强度的解释图；

图10是关于由于超透镜部分上引起的反射/散射造成的杂散光的解释图；

图11A和图11B是关于掩蔽层（和保护层）的解释图；

图12是用于描述根据实施方式的透镜制造方法的第一制造方法的图；

图13是用于描述根据实施方式的透镜制造方法的第二制造方法的图；

图14是主要示出根据实施方式的光学驱动装置的光学拾取器的内部配置的图；

图15是示出实施方式的待记录/播放的光学记录介质的截面配置的图；

图16是示出根据实施方式的光学驱动装置的整体内部配置的图；

图17是用于描述来自物镜的返回光量和间隙长度之间的关系的图；

图18是用于描述采用固体浸没透镜的近场光学系统的图。

具体实施方式

以下，将描述根据本技术的实施方式。注意，将根据如下顺序进行描述。

1.用作现有实例的物镜

2.现有实例中存在的问题

3.用作实施方式的物镜

3-1.物镜的配置和优点

3-2.第一制造方法

3-3.第二制造方法

3-4.光学拾取器的配置

3-5.整个驱动装置的内部配置

4.变形例

1.用作现有实例的物镜

首先，将描述作为现有实例的物镜OL’，作为根据实施方式的物镜的比较对象。

图1是用于描述用作现有实例的物镜OL’的图。值得注意的是，图1示出了物镜OL’的截面。图1还一起示出了到物镜OL’的入射光Li及其光轴axs。

如图1所示，将用作现有实例的物镜OL’为具有后透镜L1和前透镜L2’的2组透镜。在该情况下，可以采用双面非球面透镜作为后透镜L1。后透镜L1将基于入射光Li的会聚光输入到前透镜L2’。

前透镜L2’是其中超透镜部分L2’b与SIL部分（SIL：固体浸没透镜）L2’a整体形成的透镜。换句话讲，也可以说前透镜L2’是其中超透镜部分L2’b形成为固体浸没透镜的一部分的透镜。

将用作前透镜L2’的SIL（SIL部分L2’a）采用如图1所示的具有超半球形的SIL。具体地，该情况下的SIL部分L2’a采用其对象侧为平面的超半球形SIL。

值得注意的是，“对象侧”指的是布置对象的一侧，该对象将通过物镜进行光照。根据本现有实例的物镜OL’被应用到光学记录介质的记录/播放系统，因此，当提到对象侧时，表示布置了光学记录介质的一侧。

用作固体浸没透镜的SIL部分L2’a至少由折射率大于1的高折射率材料配置，并且基于来自后透镜L1的入射光，由于数值孔径NA>1而生成近场光（瞬逝光）。

对于前透镜L2’，如图1所示，在面向SIL部分L2’a的对象面的部分中形成了超透镜部分L2’b。根据这种配置，由SIL部分L2’a生成的NA>1的光被输入到超透镜部分L2’b。如图1所示，超透镜部分L2’b具有大致半球形的整体形状。

图2是超透镜部分L2’b的放大截面图。如图2所示，超透镜部分L2’b具有层压了多个薄膜的配置。具体地，超透镜部分L2’b由交替层压的介电常数ε为负（ε<0）的第一薄膜和介电常数为正（ε>0）的第二薄膜形成。

这里，介电常数ε为负的材料也称为等离子体材料（PlasmonicMaterial）。等离子体材料的实例包括Ag、Cu、Au和Al。并且，介电常数ε为正的材料的实例包括诸如SiO₂、SiN、SiC等的硅类化合物（siliconsystem compound）、诸如MgF₂、CaF₂等的氟化物、诸如GaN、AlN的氮化物、金属氧化物（Metal Oxide）、玻璃和聚合物。

这里，介电常数ε根据待使用的光的波长λ而变化。因此，需要根据波长λ来选择第一薄膜和第二薄膜的材料，以获得所需的介电常数ε。

在本现有实例的情况下，选择Ag作为第一薄膜的材料，并且选择Al₂O₃作为第二薄膜的材料（在本现有实例的情况下，假设波长λ=405nm左右）。

在图2中，沿以基准点Pr作为中心的半径为Ri的球面直到以基准点Pr作为中心的半径为Ro（Ro>Ri）的球面执行第一薄膜和第二薄膜的层压，其中，基准点Pr设置在超透镜部分L2’b的对象侧的外部（即，与前透镜L2’的对象侧的外部相同）。此时，以球面作为基准来执行第一薄膜和第二薄膜的层压，因此，如图2所示，以穹顶形状来执行薄膜的层压。因此，如图2所示，超透镜部分L2’b的截面形状成为诸如年轮（半年轮形）的形状。

值得注意的是，如上所述，超透镜部分L2’b具有大致半圆形作为其整体形状，并且因此，除了具有半径为Ri的球形的部分，其对象侧的表面形状是平面形状。超透镜部分L2’b的对象侧的表面以这样的大致平面形状形成的原因是为了应对与该超透镜部分L2’b整体形成的SIL部分L2’a的对象侧的表面形状为平面形状。

这里，层压的第一薄膜和第二薄膜的总数优选地为3至100000。具体地，在本现有实例中使用68层左右。并且，每个薄膜的膜厚度优选地为4nm至40nm，并且在本现有实例的情况下，第一和第二薄膜都设置为10nm。

如上所述，超透镜部分L2’b具有其中交替层压了介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜的配置。根据这种配置，关于超透镜部分L2’b，NA>1的光（近场光）可以在与薄膜的层压方向平行的方向传播。也就是说，由此，由SIL部分L2’a生成的NA>1的光可以传播并发射到对象侧。

并且，根据上述超透镜部分L2’b的层压结构，在从半径为Ri的球面侧发射从半径为Ro的球面侧输入的光时，光的光通量（即，光点直径）可以减小相当于半径Ri和半径Ro之间的比率（Ro/Ri）的量。

根据这种作用，由SIL部分L2’a生成的NA>1的光实现的最小光点，可以进一步由超透镜部分L2’b减小，并且，这可以传播并照射到光学记录介质上。

根据用作现有实例的物镜OL’，其结果是，相比于根据相关技术的使用固体浸没透镜的物镜，可以实现更小光点直径的记录。也就是说，可以相应地实现更高的记录密度和更大的记录容量。

并且，根据具有图2中示出的配置的超透镜部分L2’b，对于来自对象侧的返回光，其光通量可以扩大等于半径Ri和半径Ro之间的比率的量。也就是说，超透镜部分L2’b能可逆地减小/增大光通量。

根据具有能够执行这种可逆地减小/增大的超透镜部分L2’b的物镜OL’，对于使用该物镜OL’通过最小光点记录的标记（信息），也可以执行其读取。

也就是说，结果是，与诸如CD（压缩光盘）、DVD（数字通用盘）、BD（蓝光光盘：注册商标）等的根据相关技术的光盘系统的情况的方式相同，可以实现采用共同的光学系统的记录/播放。换句话说，可以省略诸如在记录时和播放时采用不同的光学系统的复杂配置。

顺便说一下，关于现有实例，虽然超透镜部分L2’b与SIL部分L2’a整体形成，但是可以设想，从根据上述超透镜部分L2’b获得光点直径的进一步减小作用和光可逆性的角度来讲，例如，如图3所示，单独地配置采用与相关技术的SIL相同的SIL的前透镜L2”、与超透镜部分L2’b具有相同配置的超透镜部分L2’b’。

然而，在前透镜L2”用作SIL并且超透镜部分L2’b’已经这样单独地设置的情况下，除前透镜L2”与超透镜部分L2’b’接触的点之外的区域的介质是空气，因此，在从前透镜L2”向超透镜部分L2’b’输入光时引起光反射损失。此时，用作SIL的前透镜L2”以及超透镜部分L2’b’均由高折射率材料配置，因此，这种由于反射引起的损失极大。

根据与图1示出的SIL整体形成的超透镜部分L2’b，能够有效地避免这种问题的发生，并能够大幅提高光的使用效率。

图4示出了具体计算结果，用于证实以上描述的现有实例的物镜OL’提供的优点。该图4对于采用BD系统、根据相关技术的SIL系统以及现有实例（图4中的现有第一实施方式、现有第二实施方式）的物镜OL’的各个系统示出了以下各个条件：波长λ（nm）、后透镜NA（NAb）、前透镜折射率（n）、缩小/放大率（Ro/Ri）、有效NA、λ/NA（nm）、工作距离（与记录介质的距离：间隙）、预制槽形式、轨道间距Tp（nm）、调制方法以及沟道，并示出了关于最短标记长度（nm）、比特长度（nm/bit）、记录密度（Gbpsi）以及记录容量（GB）的计算结果。

值得注意的是，在图4中，“根据相关技术的SIL”的系统是指采用在上述图18中示出的超半球形固体浸没透镜的系统。并且，在图4中，“沟道”表示将采用的PR（部分响应）的分类。并且，“记录容量”表示12-cm盘的情况下的记录容量。

这里，对于现有实例的系统，现有第一实施方式和现有第二实施方式之间的差异主要是后透镜L1的NA的差异，以及前透镜L2’的折射率n的差异。

值得注意的是，对于图4中指出的以外的条件，关于根据现有第一实施方式的系统，如下设置图1中示出的后透镜L1的厚度（平行于光轴axs的方向的长度）T_L1、SIL部分L2’a的厚度T_L2、SIL部分L2’a的半径R、以及后透镜L1和前透镜L2’之间的间隔（从后透镜L1的对象面表面的顶点到SIL部分L2’a的超半球形表面的顶点的距离）T_s。

T_L1=1.7mm

T_L2=0.7124mm

R=0.45mm

T_s=0.1556mm

此外，将到后透镜L1的入射光Li视为平行光，并且其直径φ取2.1mm。

在图4中，首先，波长λ取λ=405，这对于BD、根据相关技术的SIL以及现有第一和第二实施方式是相同的。

此外，在BD情况下，后透镜NA是物镜的NA，并且为0.85。此外，根据相关技术的SIL、现有第一实施方式和现有第二实施方式的情况下的后透镜NA共同为后透镜L1的NA，并且在根据相关技术的SIL和现有第一实施方式的情况下为相同值0.43，在现有第二实施方式的情况下为0.37。

此外，对于前透镜的折射率n，n不适用于BD的情况，并且在根据相关技术的SIL和现有第一实施方式的情况下，n共同为2.075。并且，在现有第二实施方式的情况下，n为2.36。

对于缩小/放大比（Ro/Ri），适用于现有第一和第二实施方式，并且如图4所示，均为6.58。值得注意的是，在本实例中的情况下，假设半径Ri设置为120nm、半径Ro设置为790nm，并且Ro/Ri的结果为6.58。

有效NA是物镜的有效数值孔径NA，并且在BD的情况下为0.85，在根据相关技术的SIL的情况下为1.84。另一方面，有效NA在现有第一实施方式的情况下为12.1，在现有第二实施方式的情况下为13.7。

值得注意的是，如上所述，如下获得在根据相关技术的SIL（超半球形SIL）的情况下的物镜的有效NA。

NA=nSIL²×sinθi

另一方面，现有第一和第二实施方式的情况下的物镜OL’的有效NA如下计算。

NA=n²×NAb×（Ro/Ri）

光点直径在BD的情况下为476nm，在根据相关技术的SIL的情况下为220nm。另一方面，光点直径在现有第一实施方式的情况下为33nm，在现有第二实施方式的情况下为30nm。

根据这样用作现有实例的物镜OL’，相比于根据相关技术的SIL的情况，可以实现光点直径的显著减小。

并且，工作距离在BD的情况下为0.3mm。并且，在用作根据相关技术的SIL以及现有第一和第二实施方式的近场记录/播放系统的情况下，工作距离（即，间隙G）为20nm。并且，预制槽（pre-groove）形式是通用于这些情况的曲折连续槽（摆动槽）。轨道间距Tp在BD的情况下为320nm，并且在根据相关技术的SIL的情况下为160nm。

在现有第一和第二实施方式的情况下，如上所述实现了光点直径的减小，因此，轨道间距Tp变为24nm，比根据相关技术的SIL的情况。

调制方法是通用于这些情况的1-7pp调制方法。并且，沟道不适用于BD的情况（没有PRML解码），并且在根据相关技术的SIL和现有第一实施方式的情况下，共同采用PR（1，2，2，1）。并且，在现有第二实施方式的情况下，采用PR（1，2，2，2，1）。

最短标记长度在BD的情况下为149nm，在根据相关技术的SIL的情况下为66.5nm。另一方面，现有第一实施方式的情况下的最短标记长度可以减小至10.1nm，并且现有第二实施的情况下的最短标记长度可以减小至8.4nm。

比特长度在BD的情况下为112nm/bit，并且在根据相关技术的SIL的情况下为50nm/bit。另一方面，比特长度在现有第一实施方式的情况下为7.6nm/bit，并且在第二现有实施方式的情况下为6.2nm/bit，这相比于根据相关技术的SIL的情况显著减小。

记录密度在BD的情况下为18Gbpsi，并且在根据相关技术的SIL的情况下为81Gbpsi。另一方面，记录密度在现有第一实施方式的情况下为3510Gbpsi，并且在现有第二实施方式的情况下为4290Gbpsi。

根据用作现有实例的物镜OL’，其结果是，可以发现，相比于根据相关技术的SIL的情况，记录密度可以提高几十倍。

并且，记录容量在BD的情况下为25GB，而在根据相关技术的SIL的情况下为112GB。另一方面，在现有第一和第二实施方式的情况下，记录容量分别增大到4850GB和5930GB。

从该结果可以理解，根据用作现有实例的物镜OL’，相比于根据相关技术的SIL的情况，记录容量也能够增大几十倍左右。

2.现有实例中存在的问题

根据用作如上所述的现有实例的物镜OL’，相比于采用使用根据相关技术的SIL的近场系统的情况，可以在确保光可逆性的同时，实现高记录密度和大记录容量。

然而，对于用于现有实例的超透镜部分L2’b，例如，相比于采用第2005-116155号日本未审查专利申请中披露的等离子体天线系统的情况，难以增强光点的光强。

具体地，用于超透镜部分L2’b的金属膜（第一薄膜）也有反射膜的功能，因此，光的衰减量比较大。这里，关于超透镜部分L2’b，用其外直径/内直径的比（Ro/Ri）来确定光点大小，因此，在减小光点大小的情况下，厚度趋于相应的增大。也就是说，层压的薄膜数趋于增大。具体地，当试图如上所述实现30nm左右的光点大小（Ro/Ri=6.5左右）时，在考虑每个上述薄膜的膜厚度（=10nm左右）等时，超透镜部分L2’b的层压薄膜的数量变成60层左右。在层压薄膜的数量中，层压的由金属膜制成的第一薄膜的数量通常是其一半、30层左右。

在光点的强度很小的情况下，这导致了记录功率的不足以及播放时SNR（S/R比）的恶化，并导致记录性能/播放性能的恶化。

3.用作实施方式的物镜

3-1.物镜的配置和优点

因此，关于本实施方式，将提出一种物镜，从而可以在像现有实例的超透镜部分L2’b（以下，也称为球面超透镜）那样确保光可逆性的同时，实现光点强度的提高，并且相比于在根据相关技术的SIL中采用的近场系统，还实现光点直径的更多减小。

图5A和图5B是关于用作本技术的物镜的实施方式的物镜（将其称为物镜OL）的配置的解释图。

图5A示出了整个物镜OL的截面图，而图5B示出了物镜OL中包括的超透镜部分L2b的放大横截面图。值得注意的是，在图5A和图5B中，对于与已经在现有实例中描述的部分相同的部分，标注了相同的参考标号，并且将省略其描述。

关于根据本实施方式的物镜OL，形成了图5A中示出的由层压结构（即，第一薄膜和第二薄膜的交替层压件）制成的超透镜部分L2b来代替由球面制成的超透镜部分L2’b，层压结构具有在光源的入射光Li的输入侧突起的角形。

值得注意的是，参照图5A可以理解，关于本实例，超透镜部分L2b与面向SIL（这里视为SIL部分L2a）中的对象面的部分一体形成。

具体地，如图5B所示，通过以V字形截面交替层压第一薄膜和第二薄膜中的每个来形成根据本实例的超透镜部分L2b。并且，与现有实例的情况相同，与以平面表面形成的SIL部分L2a的对象面相对应，对象侧的表面形状以平面表面形成。因此，关于超透镜部分L2b，其整个截面形状是大致三角形。

值得注意的是，在该情况下，超透镜部分L2b的外部形状可以是棱锥形（正方棱锥形）或可以是圆锥形。

这里，在这种情况下，同样，第一薄膜具有介电常数ε<0，并且第二薄膜具有介电常数ε>0。关于本实例，可以根据待使用的波长λ来选择这些第一薄膜和第二薄膜的材料，以获得所需的介电常数ε。

具体材料可以与在现有实例中描述的那些相同。

在本实例的情况下，假定分别选择了Ag作为第一薄膜的材料、Al₂O₃作为第二薄膜的材料。

现在，假设这些薄膜的层压顺序为从来自光源的光的入射侧起第一薄膜到第二薄膜的顺序。并且，以与现有实例的情况相同的方式，将第一和第二薄膜的膜厚度适当地设置在4nm至40nm左右的范围内。

值得注意的是，如图5B所示，假定从超透镜部分L2b的对象侧的表面到入射侧的边缘部分（角部）的顶点的距离（超透镜部分L2b的厚度）为H。

并且，超透镜部分L2b的入射面的角部（顶端部分）的角将表示为θ。

图6A和图6B是用于描述根据实施方式的超透镜部分L2b的作用的图。图6A示意性示出了在超透镜部分L2b获得的作用，并且图6B示意性示出了将要比较的在现有实例的超透镜部分L2'b获得的作用。值得注意的是，图6A和图6B中的入射光Li表示来自SIL部分L2a（在图6B的情况下为L2’a）的入射光。

在图6A中，关于根据实施方式的超透镜部分L2b，入射面的顶端部分具有角形。因此，关于该入射侧的顶端部分，如图6A中的P1所示，生成了伴随局部近场效应（表面等离子体效应）的近场光（局部近场光）。

由引起与光交互作用的金属中的电子产生了近场效应，这是被广泛了解的。具体地，像根据本实例的超透镜部分L2b一样，在跟随角形顶端部分的内侧角形薄膜周期性排列的配置的情况下，促进电子和光之间的共振（等离子体共振），可以提供非常高的光输出。

关于超镜头部分L2b，第一薄膜和第二薄膜交替层压，因此，这样生成的近场光在该超透镜部分L2b中传播（图6A中的斜箭头）。如图6A中的P2所示，这样传播的近场光从对象面输出。

在图6A中，涉及这种局部近场光的生成/传播/输出的靠近超透镜部分L2b的中心轴的区域表示为区域R1。并且，在超透镜部分L2b配置为三角形截面形状的情况下，除涉及局部近场光的生成、传播等的区域R1外，获得了能够传播近场光的第一和第二薄膜的层压区。

因此，根据超透镜部分L2b，可以同时获得其中还传播并输出由SIL部分L2a生成的NA>1的成分的作用（图6A中的白箭头）。

另一方面，如图6B所示，在根据现有实例的超镜头部分L2’b的情况下，仅获得了通过根据这些实施方式的超透镜部分L2b获得的两个作用中的后一个作用，即，其中传播并输出由SIL部分生成的NA>1的入射光成分的作用。

这里，根据局部近场光的光强非常大。并且，本实例的情况具有多层配置，因此，金属膜是周期性布置的，在多层配置中也能获得等离子体共振效应。

因此，从上述比较中显而易见的是，相比于根据现有实例的超透镜部分L2’b，根据本实施方式的超透镜部分L2b可以极大提高光点的光强。

图7A和图7B分别示出了执行在根据实施方式的超透镜部分L2b（图7A）和根据现有实例的超透镜部分L2’b（图7B）的透镜中传播的光强模拟的结果。

值得注意的是，在获得图7A和7B中示出的模拟结果时，将第一和第二薄膜的膜厚度和层压层的数量设置为将要形成的光点具有相同大小。具体地，在每个膜厚度=10nm的条件下，层压层的数量在图7A的情况下设置为12左右，在图7B的情况下设置为68左右。并且，关于实施方式的超透镜部分L2b，根据顶端部分的角θ设置为大约90度。值得注意的是，在图7B的情况下，Ro/Ri设置为6.58左右。

从图7A和7B的比较中显而易见，可以发现，对于光强，相比于现有实例，实现了大约10倍左右的提高（注意，在图7A中，强度|E|增量为10倍）。

图8是比较了采用根据实施方式的超透镜部分L2b的情况下和采用根据现有实例的超透镜部分L2’b的情况下的调制水平的图。

值得注意的是，在该附图中示出的获得模拟结果时设置的条件与图7A和7B的情况相同。并且，关于该模拟，假设在由GeSbTe无定形制成的记录膜上形成晶体标记。此时，标记长度和间隔长度固定设置为30nm。

横轴表示距离（时间），而纵轴表示在采用根据现有实例的超透镜部分L2’b的情况下的调制宽度取±1时（球面超透镜的调制度宽度取取±1）的调制水平比。分别地，绘制的圆点表示采用根据现有实例的超透镜部分L2’b的情况的结果，而绘制的正方形表示采用根据实施方式的超透镜部分L2b的情况下的结果。

参照图8显而易见，相比于根据现有实例的超透镜部分L2’b，根据实施方式的超透镜部分L2b实现了调制水平的显著提高。具体地，在该情况下，实现了大约50倍左右的调制水平提高。

这里，关于根据实施方式的超透镜部分L2b，将要形成的光点大小及其光强趋于主要取决于入射侧的顶端部分的角θ。

图9A至图9C是用于描述这一点的图。图9B示出了相对角θ的能量面内分布（半宽度（full width at half maximum））的模拟结果，即，光点的半径关系，并且图9C示出了关于能量面内分布中心强度与角θ的关系。

现在，将参照图9A描述获得图9B和图9C中示出的模拟结果时的条件设置。首先，如图9A所示，能量分布计算面距离超透镜部分L2b的对象面10nm。

并且，在该情况下，构成超透镜部分L2b的第一和第二薄膜的膜厚度每个都设置为10nm，并且这些第一膜厚度和第二膜厚度交替重复层压六次（第一薄膜×6，第二薄膜×6）。在该情况下，超透镜部分L2b的对象面为平面表面，因此，如图9A所示的由三角形横截面形组成的第一薄膜形成在最靠近对象侧的位置（即，关于第一薄膜存在第七层）。

在该情况下，超透镜部分L2b的厚度H为125nm（重复层压部分的六倍=120nm，并且第一膜的第七层=5nm）。值得注意的是，第一薄膜由Ag配置，并且第二薄膜由Al₂O₃配置。并且，到超透镜部分L2b的入射光Li的波长λ和数值孔径NA设置为λ=375nm，NA=1.61。

根据图9B的结果，可以发现，光点大小根据角θ而改变。具体地，光点大小大致在角θ=130度左右最小，并且光强趋于根据角θ从130度增大或减小而增大。

并且，根据图9C的结果，可以发现，光点的中心光强也根据角θ而改变。具体地，光强大致在角θ=120度左右最小，并且光强趋于根据角θ从120度增大或减小而增大。

这里，关于本实施方式，采用了使用局部近场光的系统，因此，相比于现有实例，光点的光强显著大。从这个意义上讲，可以说，在确定角θ时，应主要将光点大小设置为基准。

鉴于这一点，可以说，就实现与现有实例相同的等于或小于约50nm的光点大小而言，优选将角θ设置在大致80至160度的范围内（见图9B）。可选地，在实现光点大小的进一步减小的情况下，优选将角θ设置在大致100至150度的范围内。

顺便说一下，在实际上确定角θ时，需要考虑超透镜部分L2b处生成的反射和散射的发生。这是因为，SNR的恶化是由于这些反射和散射引起的杂散光造成的。

图10是关于由在超透镜部分L2b处引起的反射和散射造成的杂散光的解释图。在光已经输入超透镜部分L2b的情况下（图10中的虚线箭头），由于上述局部近场效应等，超透镜部分L2b发出由指向图10中的向上方向的白箭头标出的记录/播放光。

并且，超透镜部分L2b具有如上所述的光可逆性，因此，在播放时，来自这样发出的播放光的光学记录介质的返回光经由超透镜部分L2b输出（图10中指向向下方向的白箭头）。

同时，关于超透镜部分L2b，可能造成在光入射面发出的噪声光，诸如图10中标出的第一反射/散射光。并且，同时，可能引起在光学记录介质侧（对象侧）发出的噪声光，诸如图10中标出的第二反射/散射光。

第一反射/散射光在第一和第二薄膜的膜表面辐射方向发出。并且，第二反射/散射光在第一和第二薄膜的膜表面切线方向发出。

对于第一反射/散射光，其至少一部分连同关于播放光的反射光（返回光）被导向光接收单元，恶化了SNR。并且，第二反射/散射光在光学记录介质的记录表面（反射表面）被反射之后，其至少一部分连同返回光被导向光接收单元，恶化了SNR。

现在，如果我们假设角θ很大，则连同返回光被导向光接收单元的第一反射/散射光的量（即，生成的杂散光量）增加，并且趋势是SNR进一步被恶化。另一方面，对于第二反射/散射光，角θ越大，则用于发出的光的角越大，因此，连同返回光被返回到光接收单元侧的来自光学记录介质的反射光量（生成的杂散光量）减小，并且趋势是改善SNR。

如果我们假设角θ很小，则与上述相反的关系成立。具体地，由第一反射/散射光引起的杂散光减小，由于该杂散光引起的SNR的恶化趋于被抑制，并且由于第二反射/散射光引起的杂散光增加，由于该杂散光引起的SNR的恶化趋于增大。

考虑到由于在超透镜部分L2b产生的反射/散射光的杂散光的影响，需要主要平衡于光点大小（在要求的情况，还有光强）来适当地设置角θ。

这里，关于由在对象侧发出的第二反射/散射光造成的杂散光，例如，通过在前透镜L2的对象面侧设置如图11A和11B所示的掩蔽层，可以实现其抑制。

关于图11A和11B示出的实例，还与掩蔽层一起设置了保护膜。具体地，关于图11A中的实例，超透镜部分L2b的整个对象面都被保护膜FC覆盖。关于该附图的实例，形成了保护膜FC，也覆盖前透镜L2中与形成超透镜部分L2b的部分以外的部分。

另外，掩蔽层FD形成在与形成有超透镜部分L2b的区域以外的区域，其是面向前透镜L2的对象面的区域（在该情况下，与保护膜FC接触的区域）。根据这样的掩蔽层FC的形成，可以有效地抑制由第二反射/散射光造成的杂散光的发生。此外，根据保护膜FC的形成，可以提高用作超透镜部分L2b的透镜的可靠性。

此外，图11B是其中在相同的层位置形成掩蔽层和保护膜的实例。在该情况下的保护膜FC’形成为仅覆盖包括中央部分的部分区域，而不是覆盖图11B中的超透镜部分L2b的整个对象面。此外，前透镜L2的对象面以及超透镜部分L2b的对象面中不被保护膜FC’覆盖的区域被掩蔽层FD’覆盖。

根据该掩蔽层FD’，超透镜部分L2b的一部分被掩蔽，从而能够有效地抑制由第二反射/散射光造成的杂散光的发生。值得注意的是，借助于图11B中的实例，掩蔽层FD’的一部分还用作用于保护超透镜部分L2b的保护膜。

根据图11A和11B中示出的掩蔽层的形成，能够抑制由第二反射/散射光造成的杂散光的发生，因此，在抑制由杂散光造成的SNR恶化时仅考虑第一反射/散射光，即，优选将角θ设置为尽可能小。

如上所述，根据本实施方式的物镜OL，对于介电常数为负的薄膜和介电常数为正的薄膜交替层压的层压结构，将在入射面突起的角形作为每个薄膜的截面形状，从而可以在该层压结构生成由于局部近场效应产生的具有高NA的光，并且传播并照射到光学记录介质（目标对象）上。

这是利用了由局部近场效应生成的具有高NA的光的技术，因此，与等离子体天线系统方式相同，相比于采用使用根据现有技术的SIL的近场系统的情况，可以减小光点大小。也就是说，能够实现高记录密度和大记录容量。

并且，关于本实施方式，采用由介电常数为负的薄膜和介电常数为正的薄膜制成的层压结构来代替金属针，从而可以获得光可逆性。也就是说，可以省略诸如在记录时和播放时采用不同光学系统的复杂配置。并且，相比于现有实例，可以在同等地减小光点大小的同时增大光强。

关于根据本实施方式的超透镜部分L2b，其外部形状配置为棱锥形或圆锥形，并且其整个截面形状配置为大致三角形。因此，输入到该三角形的足部的光的NA>1的成分可以传播并照射在光学记录介质上。也就是说，相应地提高了光的使用效率。

3-2.第一制造方法

接下来，将描述用作上述实施方式的物镜OL中包括的前透镜L2的制造方法。在下文中，对于前透镜L2的制造方法，将描述图12中示出的第一制造方法和图13中示出的第二制造方法。

首先，将参照图12A至12C描述第一制造方法。第一制造方法用于对基板形成突起部分（其顶端部分具有角形截面形状），并且在该突起部分上交替层压第一薄膜和第二薄膜，从而形成超透镜部分L2b。

具体地，首先，如图12A所示，关于第一制造方法，在预定基板BS上形成由第一薄膜或第二薄膜的形成材料制成的膜。关于本实例，将形成第一薄膜的形成材料。

然后，对于图12B中示出的突起部分形成处理，例如，通过FIB加工（FIB：聚焦离子束系统、聚焦离子束加工观察装置）、电子束曝光等，形成了其顶端部分具有角形截面形状的突起部分。

值得注意的是，对于用于形成这种突起部分的具体技术，例如，可以采用在H.Toyota，et al.，JJAP，40（2001）L747中描述的点形成技术。

在形成突起部分之后，如图12C所示，执行形成超透镜部分L2b的薄膜的交替层压。具体地，在该情况下，突起部分用第一薄膜材料形成，因此，执行从第二薄膜到第一薄膜的交替层压。

根据该层压处理，形成了如图12A至12F所示的其顶端部分具有角形截面形状的层压结构L2b-B。执行了图12C中的层压处理之后，执行图12D示出的粘贴处理。

具体地，对于该粘贴处理，粘附有图12C中形成的层压结构L2b-B的基板BS的层压结构L2b-B的形成表面面向用作超半球形SIL的SIL部分L2a-B的对象侧平面表面，并且通过在二者之间填充高折射率（例如，与SIL部分L2a-B相同的折射率）树脂L2a-x进行UV固化处理。

根据该固化处理，树脂L2a-x与SIL部分L2a-B一体化。也就是说，如图12E所示，SIL部分L2a-B与树脂L2a-x一体化，从而形成前面图5A中示出的SIL部分L2a。

在图12D中的粘贴处理之后，通过图12E中示出的剥离处理将基板BS剥离。

根据图12F中示出的蚀刻处理，通过诸如干蚀刻等的蚀刻，去除了层压结构L2b-B中的平坦多层部分。因此，生成了由SIL部分L2a和超透镜部分L2b配置的前透镜L2。

3-3.第二制造方法

接下来，将参照图13A至图13F描述第二制造方法。第二制造方法用于在基板上形成其顶端部分具有角形截面形状的凹陷部分，并在该凹陷部分上交替层压第一薄膜和第二薄膜。

图13A至图13F举例说明了通过各向异性蚀刻来执行凹陷部分的形成的情况。首先，在该情况下，通过图13A中示出的形成处理，在能够经受各向异性蚀刻的基板BS’上形成引导膜（掩模材料）FG。这里，对于该情况中的各向异性蚀刻，形成了其顶端部分具有角形截面形状的凹陷部分，即，具有随着其位置加深其宽度变窄的形状的凹陷部分，因此，采用具有其中水平方向的蚀刻速度快并且垂直方向的蚀刻速度慢的特性的基板，作为基板BS’。

基板BS’的材料的实例包括Si。此外，引导膜（guided film）FG的材料的实例包括SiN和SiO₂。

在图13A的形成处理之后，执行图13B中示出的蚀刻处理。具体地，通过FIB、电子束光刻等在引导膜FG中形成孔之后，执行使用强碱溶液的各向异性蚀刻。

如上所述，关于基板BS’，蚀刻速度在水平方向快，并且蚀刻速度在垂直方向慢，因此，在基板BS’中形成了具有三角形截面形状的凹陷部分，其中，响应于注入的强碱溶液，其顶端部分的截面形状变成图13A至13I中示出的角形。

通过图13B中的蚀刻处理形成凹陷部分之后，在剥离了引导膜FG之后，通过图13C中示出的层压处理，在形成有基板BS’上的凹陷部分的表面上执行第一薄膜和第二薄膜的交替层压。因此，第一薄膜和第二薄膜被交替层压，并且，形成了在其横截面中具有角形突起部分的层压结构L2b-B’。

在图13C中的层压处理之后，如图13D所示，在层压结构L2b-B'的角形顶端部分的背面将抗蚀剂图样化（变成图13A至13I所示的三角形孔部分）。

然后，根据图13E中的蚀刻处理，通过干蚀刻去除层压结构L2b-B'的平坦多层部分。因此，在基板BS’的凹陷部分中形成了超透镜部分L2b。

在图13E中的蚀刻处理之后，根据图13F中的粘贴处理，在形成有基板BS’的超透镜部分L2b的一侧的表面上粘贴用于转录的基板RBS。由此，超透镜部分L2b处于粘贴在用于转录的基板RBS上状态。

在图13E中的粘贴处理之后，根据图13G中的蚀刻处理，通过蚀刻将基板BS’剥离。

在基板BS’这样被剥离之后，根据图13H中示出的粘贴处理，形成有用于转录的基板RBS的超透镜部分L2b的一侧的表面面向超半球形SIL部分L2a-B的对象侧平面表面，并且通过在二者之间填充高折射率树脂L2a-x进行UV固化处理。

根据图13I中示出的剥离处理，然后剥离用于转录的基板RBS。由此，形成由SIL部分L2a和超透镜部分L2b配置的前透镜L2。

3-4.光学拾取器的配置

图14是示出用作由物镜OL配置的实施方式的光学驱动装置的主要光学拾取器（光学拾取器OP）的内部配置的图。

首先，在图14中，示出了根据实施方式的光学驱动装置作为记录/播放对象的光盘D。光盘D是盘形光学记录介质，其中，通过光照执行信息记录以及所记录的信息的播放。

图15示出了光盘D的截面配置。如图15所示，对于光盘D，覆盖层Lc、记录层Lr以及基板Lb以该顺序形成。从光学驱动装置中包括的物镜OL发出的光从覆盖层Lc侧输入。

设置覆盖层Lc来保护记录层Lr。记录层Lr由记录膜和反射膜配置，在记录膜，根据记录能量的激光束照射而形成有记录标记。在该情况下，记录膜由相变材料配置。

在记录层Lr设置图15示出的伴随导槽的形成的凹凸截面形状。具体地，在该情况下，导槽形成在基板Lb上，并且记录层Lr形成在形成有基板Lb的导槽的表面侧上，从而为记录层Lr提供了凹凸的截面形状。

在本实例的情况下，形成摆动槽作为导槽，并且使用槽的曲折周期信息来执行关于表示光盘上的绝对位置的绝对位置信息（半径位置信息或旋转角信息）的记录。

将返回图14进行描述。在图14中，通过主轴电机（SPM）30来旋转光盘D。对这样通过主轴电机30旋转的光盘D，执行光照，用于记录信息或者使用光学拾取器OP来播放记录的信息。

在光学拾取器OP中设置有关于用于记录/播放的激光束（是用于执行记录层Lr上的信息记录以及记录层Lr中的记录的信息的播放的激光束）的光学系统、以及关于用于间隙伺服的激光束（是用于执行间隙长度伺服来保持物镜OL和光盘D之间的间隙G的激光束）的光学系统。

如第2010-33688号日本未审查专利申请公开中披露的，对于用于记录/播放的激光束和用于间隙伺服的激光束，采用具有不同波段的激光束。在本实例的情况下，用于记录/播放的激光束的波长设置为例如405nm左右，并且用于间隙伺服的激光束的波长设置为例如650nm左右。

首先，对于用于记录/播放的激光束的光学系统，从用于记录/播放的激光器1发出的用于记录/播放的激光束经由准直透镜2被转换成平行光，然后被输入到偏振分束器3。偏振分束器3被配置为透过从用于记录/播放的激光器1侧输入的用于记录/播放的激光束。

已经由分束器3透过的用于记录/播放的激光束被输入到由固定透镜5、活动透镜6、透镜驱动单元7配置的聚焦机构4中。设置了该聚焦机构4来调整用于记录/播放的激光束的聚焦位置。

对于聚焦机构4，固定透镜5布置在靠近作为光源的用于记录/播放的激光器1的一侧，活动透镜6布置在远离用于记录/播放的激光器1的一侧。透镜驱动单元7将活动透镜6驱动到与用于记录/播放的激光束的光轴平行的方向。如后面描述的，透镜驱动单元7由来自图16中示出的聚焦驱动器33的聚焦驱动信号FD驱动和控制。

穿过聚焦机构4中的固定透镜5和活动透镜6的用于记录/播放的激光束经由四分之一波板8输入到分色棱镜9。分色棱镜9配置为使得其选择性反射面反射与用于记录/播放的激光束具有相同波段的光，并透过具有与此不同的波长的光。因此，如上所述输入的用于记录/播放的激光束在分色棱镜9被反射。

在分色棱镜9反射的用于记录/播放的激光束经由图14中示出的物镜OL照射在光盘D上。

这里，物镜OL设置有用于在跟踪方向（光盘D的半径方向）将物镜OL移动的跟踪方向致动器10、以及用于在光轴方向（聚焦方向）将物镜OL移动的光轴方向致动器11。在本实例的情况下，采用压电致动器作为这些跟踪方向致动器10和光轴方向致动器11。

在该情况下，物镜OL保持在跟踪方向致动器10上，并且这样保持物镜OL的跟踪方向致动器10保持在光轴方向致动器11上。因此，通过驱动这些跟踪方向致动器10和光轴方向致动器11，能够在跟踪方向和光轴方向将物镜OL移动。

值得注意的是，当然不用说，即使作出相反的配置，其中，光轴方向致动器11保持物镜OL，并且光轴方向致动器11保持在跟踪方向致动器10，也能获得相同的作用。基于来自图16中示出的第一跟踪驱动器39的第一跟踪驱动信号TD-1来驱动跟踪方向致动器10。

并且，还基于来自图16中示出的第一光轴方向驱动器47的第一光轴方向驱动信号GD-1来驱动光轴方向致动器11。

在播放时，响应于如上所述照射在光盘D上的用于记录/播放的激光束，获得来自记录层Lr的反射光。这样获得的用于记录/播放的激光束的反射光经由物镜OL被引导到分色棱镜9，并且在该分色棱镜9被反射。

在分色棱镜9被反射的用于记录/播放的激光束的反射光穿过四分之一波板8、通过聚焦机构4（活动透镜6至固定透镜5），然后被输入到偏振分束器3。

这里，这样输入到偏振分束器3的记录激光束的反射光（回程光）与从用于记录/播放的激光器1侧输入到偏振分束器3的用于记录/播放的激光束（外程光（outward trip light））在偏振方向差90度。其结果是，如上所述输入的用于记录/播放的激光束的反射光在偏振分束器3被反射。

这样在偏振分束器3反射的用于记录/播放的激光束的反射光通过聚光透镜13经由圆柱透镜12会聚在用于记录/播放的光接收单元14的光接收表面上。

用于记录/播放光的光接收单元14由多个光接收元件配置，并且这些光接收元件布置为根据像散法生成聚焦误差信号、跟踪误差信号（推拉信号）以及RF信号（播放信号）。

这里，根据用于记录/播放光的光接收单元14中包括的光接收元件的光接收信号将总称为光接收信号D_rp。

此外，对于图14中示出的光学拾取器OP，为间隙伺服用激光束的光学系统设置了用于间隙伺服的激光器15、准直透镜16、偏振分束器17、四分之一波板18、聚光透镜19、用于间隙伺服的光接收单元20。

从用于间隙伺服的激光器15发出的用于间隙伺服的激光束经由准直透镜16被转换成平行光，然后输入到偏振分束器17。偏振分束器17被配置为透过从用于间隙伺服的激光器15侧输入的用于间隙伺服的激光束（外程光）。

透过偏振分束器17的用于间隙伺服的激光束经由四分之一波板18输入到分色棱镜9。

如上所述，分色棱镜9被配置为反射与用于记录/播放的激光具有相同波段的光，并透过具有与此不同的波长的光，因此，用于间隙伺服的激光束透过分色棱镜9，并输入到物镜OL。

现在，如随后将描述的，在间隙长度太长的状态下（没有发生近场耦合并且由物镜OL生成的光没有传播到光盘D的状态），用于间隔伺服的激光束在物镜OL的边缘表面（超透镜部分L2b的边缘表面）被完全反射，并且返回光的量变成最大。另一方面，在间隙长度合适的状态下（近场耦合状态），物镜OL的边缘表面处的反射光的量减小相等量，并且返回光的量也减小。

通过利用与这样的间隙长度相关的从物镜OL的边缘表面的间隙伺服用激光束的反射光的光量波动，来执行间隙长度伺服。

从物镜OL的边缘表面的间隙伺服用激光束的反射光（回程光）透过分色棱镜9，然后经由四分之一波板18输入到偏振分束器17。

根据四分之一波板18的作用以及物镜OL反射时的作用，这样输入到偏振分束器17的用作回程光的间隙伺服用激光束的反射光与外程光的偏振方向差90度，因此，用作外程光的间隙伺服用激光束的反射光在偏振分束器17被反射。

在偏振分束器17被反射的间隙伺服用激光束的反射光经由聚光透镜19会聚在用于间隙伺服的光接收单元20的光接收表面。

在本实例的情况下，用于间隙伺服的光接收单元20由多个光接收元件配置。根据包括在间隙伺服用光接收单元20中的光接收元件的光接收信号将总称为光接收信号D_sv。

3-5.整个驱动装置的内部配置

图16示出了根据实施方式的光学驱动装置的整个内部配置。值得注意的是，在图16中，关于光学拾取器OP的内部配置，在前面的图14中示出的配置中，仅抽出并示出了用于记录/播放的激光器1、透镜驱动单元7、跟踪方向致动器10和光轴方向致动器11。并且，在图16中，省略了主轴电机30的图。

首先，为光学驱动装置设置了记录处理单元52。将要在光盘D中被记录的数据（记录数据）输入到记录处理单元52。记录处理单元52将输入的记录数据进行例如纠错码的添加或预定记录调制编码等，从而获得例如将被实际记录在光盘D中的记录调制数据串（“0”和“1”的二进制数据串）。

记录处理单元52根据记录的调制数据串生成记录脉冲信号，并基于该记录脉冲信号驱动光学拾取器OP内的用于记录/播放的激光器1，以发光。

此外，为光学驱动装置设置了矩阵电路31和播放处理单元53，作为用于播放光盘D中记录的信息的配置。矩阵电路31基于来自在前面的图14中示出的用于记录/播放光的光接收单元14的光接收信号D_rp生成待使用的信号。

具体地，矩阵电路31基于用作光接收信号D_rp的来自多个光接收元件的光接收信号，生成RF信号（播放信号）、聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE。矩阵电路31生成加和信号作为RF信号，并使用对应于像散法的演算来生成聚焦误差信号FE。此外，矩阵电路31生成推拉信号作为跟踪误差信号TE。

值得注意的是，聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE的生成技术不限于上述技术，并且还可以采用其他技术。例如，还可以通过DPP（差分推拉法）方法来生成跟踪误差信号TE。

由矩阵电路31生成的RF信号被提供给播放处理单元34。播放处理单元34对于RF信号执行用于恢复上述记录的数据的播放处理，例如记录的调制码的解码或者纠错处理等，以获得从上述记录数据播放的播放数据。

此外，对于光学驱动装置，设置了聚焦伺服电路32、聚焦驱动器33、跟踪伺服电路34、第一跟踪驱动器39、第二跟踪驱动器40以及滑动转移/偏心跟踪机构50，用于实现关于用于记录/播放的激光束的聚焦伺服、跟踪伺服以及光学拾取器OP的整体滑动伺服。

首先，由矩阵电路31生成的聚焦误差信号FE被输入到聚焦伺服电路32。聚焦伺服电路32使聚焦误差信号FE经历伺服计算（相位补偿或环路增益增加），以生成聚焦伺服信号FS。

聚焦驱动器33基于从聚焦伺服电路33输入的聚焦伺服信号FS生成聚焦驱动信号FD，并使用该聚焦驱动信号FD驱动光学拾取器OP中的透镜驱动单元7。因此，控制用于记录/播放的激光束的聚焦，以与记录层Lr一致。

滑动转移/偏心跟踪机构50在跟踪方向保持整个光学拾取器OP，以使光学拾取器OP能够被移动。该滑动转移/偏心跟踪机构50由动力单元配置，该动力单元比具有提供给根据相关技术的光盘系统（例如CD或DVD等）的线程机构的电机具有更快的响应度，并且该机构50移动光学拾取器OP，不仅用于寻道（seeking）时的滑动转移，还用于抑制跟踪伺服打开的状态下随着光盘偏心引起的透镜移位。

在本实例的情况下，滑动转移/偏心跟踪机构50包括线性电机，并配置为根据该线性电机向用于在跟踪方向保持光学拾取器OP的机构部分提供驱动力，以使光学拾取器OP能够被移动。

这里，根据本实施方式的光学驱动装置配置为驱动整个光学拾取器OP，从而也追随上述的光盘偏心，这是考虑到相比于根据相关技术的BD系统或SIL系统，在诸如本实施方式的采用包括超透镜部分L2b的物镜OL的系统，视野范围相对窄。

在矩阵电路31生成的跟踪误差信号TE被输入到跟踪伺服电路34。由图16中的高通滤波器（HPF）35和伺服滤波器36组成的第一跟踪伺服信号生成系统、以及由低通滤波器（LPF）37和伺服滤波器38组成的第二跟踪伺服信号生成系统形成在跟踪伺服电路34中。

第一跟踪伺服信号生成系统对应于保持物镜OL的跟踪方向致动器10侧，而第二跟踪伺服信号生成系统对应于保持光学拾取器OP的滑动转移/偏心跟踪机构50侧。

通过分支到跟踪伺服电路34中的高通滤波器35和低通滤波器37来输入跟踪误差信号TE。高通滤波器35提取等于或大于跟踪误差信号TE的预定截止频率的分量，并输出到伺服滤波器36。

伺服滤波器36执行关于高通滤波器35的输出信号的伺服计算，以生成第一跟踪伺服信号TS-1。并且，低通滤波器37提取等于或小于跟踪误差信号TE的预定截止频率的分量，并输出到伺服滤波器38。

伺服滤波器38执行关于低通滤波器37的输出信号的伺服计算，以生成第二跟踪伺服信号TS-2。第一跟踪驱动器39使用基于第一跟踪伺服信号TS-1生成的第一跟踪驱动信号TD-1来驱动跟踪方向致动器10。并且，第二跟踪驱动器40使用基于第二跟踪伺服信号TS-2生成的第二跟踪驱动信号TD-2来驱动滑动转移/偏心跟踪机构50。

值得注意的是，虽然省略了根据图16的描述，但是跟踪伺服电路34被配置例如根据为用于执行光学驱动装置的整体控制的控制单元指示的目标地址来关闭跟踪伺服回路，并向第一跟踪服务器39或第二跟踪服务器40提供用于跟踪跳转或查找移动的指示信号。

这里，对于跟踪伺服电路34，低通滤波器37的截止频率设置为等于或高于光盘偏心周期（根据光盘偏心的光点位置和跟踪位置之间的位置关系变化周期）的频率。这里，滑动转移/偏心跟踪机构50能够驱动光学拾取器OP，以追随光盘偏心。

也就是说，其结果是，可以显著抑制由于光盘偏心引起的物镜OL的透镜移位量，并且可以防止用于记录/播放的激光束从视野范围（视野整体宽度）偏离。换句话说，可以防止如下情况的发生：用于记录/播放的激光束由于光盘偏心从视野范围偏离，没有执行记录/播放。

并且，对于光盘驱动装置，设置了信号生成电路41、间隙长度伺服电路42、第一光轴方向驱动器47、第二光轴方向驱动器48、牵引控制单元49以及表面偏斜跟踪机构51，作为实现间隔长度伺服的配置。

首先，表面偏斜跟踪机构51保持用于保持光学拾取器OP的滑动转移/偏心跟踪机构50，以使滑动转移/偏心跟踪机构50能够在光轴方向（聚焦方向）移动。

在本实例的情况下，该表面偏斜跟踪机构51也由线性电机配置，并配置为具有相对高速响应度。表面偏斜跟踪机构51使用该线性电机的功率在光轴方向驱动滑动转移/偏心跟踪机构50，这使得光学拾取器OP在光轴方向移动。

值得注意的是，对于该表面偏斜跟踪机构51和滑动转移/偏心跟踪机构50之间的位置关系，与先前的跟踪方向致动器10和光轴方向致动器11之间的关系方式相同，即使它们的关系转换了，获得的作用也相同。

基于根据图14中示出的用于间隙伺服的光接收单元20的光接收信号D_sv（来自多个光接收元件的光接收信号），信号生成电路41生成用作间隙长度伺服时的误差信号的信号。具体地，信号生成电路41生成加和信号（整体光量信号）sum。

图17是用于描述间隙长度和来自物镜OL的返回光量（来自超透镜部分L2b的对象侧边缘表面的返回光量）之间的关系的图。值得注意的是，虽然图17示出了采用硅（Si）光盘情况下的间隙长度和返回光量之间的关系作为实例，但是在采用本实例那样的由相变材料制成的记录层Lr的情况下，也获得基本相同的关系。

如图17所示，来自物镜OL的返回光量在间隙长度太长的区域变成最大值，并且不发生近场耦合。

另一方面，在间隙长度大约为用作四分之一波长的50nm或更短的区域，根据近场耦合的作用，随着间隙长度变短，返回光量逐渐减小。

在根据近场耦合的作用优先的情况下，虽然较短的间隙长度是有利的，但是物镜OL和光盘D之间的碰撞和摩擦在缩短间隙长度时引起问题。因此，间隙长度设置为在发生近场耦合的范围内、与光盘D离开一定程度的间隔。基于这一点，对于本实例，间隙长度（间隙G）设置为20nm左右。

在图17中，在例如间隙G=20nm的情况下，返回光量的目标值大约为0.08左右。在执行间隙长度伺服时，预先从间隙G的值获得关于返回光量的目标值。执行间隙长度伺服，使得检测的返回光量固定在这样事前获得的目标值。

将返回图16进行描述。由信号生成电路41生成的加和信号sum被输入到牵引控制单元49以及间隙长度伺服电路42。

对于间隙长度伺服电路42，形成了由高通滤波器43和伺服滤波器44组成的第一间隙长度伺服信号生成系统和由低通滤波器45和伺服滤波器46组成的第二间隙长度伺服信号生成系统。

第一间隙长度伺服信号生成系统对应于光轴方向致动器11，并且第二间隙长度伺服信号生成系统对应于表面偏斜跟踪机构51。

高通滤波器43输入加和信号sum，提取其频率等于或大于该加和信号sum的预定截止频率的分量，并输出到伺服滤波器44。伺服滤波器44执行关于高通滤波器43的输出信号的伺服计算，以生成第一间隙长度伺服信号GS-1。

并且，低通滤波器45输入加和信号sum，提取其频率等于或小于该加和信号sum的预定截止频率的分量，并输出到伺服滤波器46。伺服滤波器46执行关于低通滤波器46的输出信号的伺服计算，以生成第二间隙长度伺服信号GS-2。

对间隙长度伺服电路42设置基于间隙G预先获得的关于加和信号sum的目标值（即，间隙G时的加和信号sum的值），并且通过上述伺服计算，伺服滤波器44和46分别生成间隙长度伺服信号GS-1和GS-2，用于将该加和信号sum的值作为该目标值。

第一光轴方向驱动器47使用基于第一间隙长度伺服信号GS-1生成的第一光轴方向驱动信号GD-1驱动光轴方向致动器11。并且，第二光轴方向驱动器48使用基于第二间隙长度伺服信号GS-2生成的第二光轴方向驱动信号GD-2驱动表面偏斜跟踪机构11。

这里，对于上述间隙长度伺服电路42，低通滤波器45的截止频率设置为等于或大于光盘的表面偏斜频率的频率。因此，光学拾取器OP能够被表面偏斜跟踪机构51移动，以追随光盘的表面偏斜。

这样驱动整个光学拾取器OP以追随表面偏斜，从而可以实现防止物镜OL与光盘D的碰撞。

设置了牵引控制单元49来执行间隙长度伺服的牵引控制。对该牵引控制单元49预先设置关于基于间隙G获得的加和信号sum的目标值（间隙G时的加和信号sum的值）。牵引控制单元49基于这样设置的加和信号sum的目标值如下执行间隙长度伺服的牵引控制。

首先，在间隙长度伺服关闭的状态下，牵引控制单元49计算从信号生成电路41输入的加和信号sum的值和上述目标值之间的差。牵引控制单元49然后计算该差值是否是实现设置的牵引范围内的值，并且在该差值不包括在牵引范围内的情况下，生成用于根据上述差进行牵引的波形（用于在差减小的方向改变加和信号sum的信号），并且将这提供给第一光轴方向驱动器47和第二光轴方向驱动器48。因此，可以执行控制，以使加和信号sum的值包括在牵引范围中。

在已经确定该差值在牵引范围内的情况下，牵引控制单元49使间隙长度伺服电路42接通伺服回路（第一和第二间隙长度伺服信号生成系统）。因此，完成了牵引控制。

根据这样描述的光学驱动装置，能够对使用物镜OL的光盘D执行高密度记录，并且可以实现光盘D的大记录容量。并且，同时，可以执行使用物镜OL以高记录密度记录的信息的播放。

4.变形例

虽然到目前为止已经描述了本技术的实施方式，但是本技术不限于上述具体实例。例如，对于以上描述，已经举例说明了采用具有超半球形的固体浸没透镜的情况，例如SIL部分L2a，但是也可以采用具有半球形状的固体浸没透镜。

并且，对于以上描述，已经举例说明了其中超透镜部分L2b的外部形状形成为棱锥形或圆锥形的情况，但是外部形状不必限于这些形状，原因是，实现与采用根据相关技术的SIL的近场方法相比光点大小的进一步减小并且还实现光可逆性，超透镜部分L2b需要至少具有图6A中示出的区域R1。从这个意义上说，超透镜部分L2b还可以具有针形外部形状。然而，超透镜部分L2b需要具有在入射面上突起的角形作为其截面形状（用于获得局部近场效应）。

并且，对于以上描述，虽然已经举例说明了其中根据本技术的第一和第二薄膜之间的层压结构（超透镜）与超半球形（或半球形）SIL整体形成作为超透镜部分L2b的情况，但是层压结构还可以与SIL分开形成。

在前面的图3中描述的，在根据现有实例的超透镜部分L2’b已经从SIL分开形成的情况下，由于其表面反射大幅减小了照射在光记录介质上的光强，但是对于根据本实施方式的超透镜部分L2b，不同于现有实例的情况，通过利用局部近场效应形成了光点，因此相比于现有实例，能够显著减小由于表面反射引起的影响。因此，根据本实施方式的超透镜部分L2b可以与SIL分开配置。

此外，根据本技术的层压结构，前透镜不需要与SIL整体形成。这是因为，通过局部近场效应生成了具有高NA的光，因此，输入到该层压结构的光不需要NA>1。

此外，对于以上描述，虽然仅举例说明了其中对于根据本技术的层压结构、其对象面的形状为平面的情况，但是该对象面的形状不限于平面，并可以采用其他形状，诸如具有适当曲率的突起形状或凹陷形状。

此外，对于以上描述，虽然已经举例说明了其中待记录/播放的光学记录介质具有由相变材料制成的记录层的情况，但是本技术还可以适当地应用于采用具有由不同于相变材料的材料制成的记录层的光学记录介质。

此外，本技术还可以适当地应用于采用由所谓的位模式介质制成的光学记录介质，例如，诸如在第2006-73087号日本未审查专利申请公开中披露的。

此外，对于以上描述，虽然已经举例说明了其中将根据本技术的物镜应用于用于执行关于光学记录介质的记录/播放的系统中包括的物镜的情况，但是根据本技术的物镜还可以适当地应用于不同于光学记录介质的记录/播放系统的应用，例如，诸如光显微镜的物镜。

此外，本技术还可以具有在以下的（1）至（12）中指出的配置。

（1）一种物镜，包括布置在最靠近对象侧的前透镜，

前透镜配置为具有层压结构，在层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，薄膜形成为具有在来自光源的光输入的一侧突起的角形作为其截面形状。

（2）根据（1）的物镜，其中，层压结构配置为具有大致三角形作为其截面形状。

（3）根据（1）或（2）的物镜，其中，用于减少由层压结构上引起的反射/散射导致的杂散光的掩蔽层，形成在面向前透镜的对象面的区域中。

（4）根据（1）至（3）的物镜，其中，第一薄膜由Ag、Cu、Au、和Al中的一种配置。

（5）根据（1）至（4）的物镜，其中，第二薄膜由硅类化合物、氟化物、氮化物、金属氧化物（Metal Oxide）、玻璃和聚合物中的一种配置。

（6）根据（1）至（5）的物镜，其中，第一薄膜由Ag配置，并且第二薄膜由Al2O3配置。

（7）根据（1）至（6）的物镜，其中，层压结构配置为具有大致棱锥形状作为其外部形状。

（8）根据（1）至（6）的物镜，其中，层压结构配置为具有大致圆锥形状作为其外部形状。

（9）根据（1）至（8）的物镜，其中，层压结构的对象面用保护膜覆盖。

（10）根据（1）至（9）的物镜，其中，前透镜配置为在固体浸没透镜的对象面侧一体地形成层压结构。

（11）根据（1）至（10）的物镜，配置为将由固体浸没透镜会聚的光输入到配置为具有层压结构的前透镜中。

（12）根据（1）至（11）的物镜，其中，来自层压结构中的光源的光输入的一侧的顶点的角度为大致80度至大致160度。

值得注意的是，根据本技术的光学驱动装置可以由根据（1）至（12）的任一项的物镜配置。

本申请包含2011年6月22日在日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-137958披露的相关主题，其全部内容通过结合于本文。

本领域技术人员应当理解，在所附权利要求或其等同物的范围内，根据设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及替换。

Claims (16)

1.一种物镜，包括布置在最靠对象侧的前透镜，

所述前透镜被配置为具有层压结构，在所述层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜被形成为具有在来自光源的光输入的一侧上突起的角形作为其截面形状。

2.根据权利要求1所述的物镜，其中，所述层压结构被配置为具有大致三角形的截面形状。

3.根据权利要求1所述的物镜，其中，用于减少由所述层压结构上引起的反射/散射导致的杂散光的掩蔽层，形成在面向所述前透镜的对象面的区域。

4.根据权利要求1所述的物镜，其中，所述第一薄膜由Ag、Cu、Au和Al中的一种构成。

5.根据权利要求1所述的物镜，其中，所述第二薄膜由硅类化合物、氟化物、氮化物、金属氧化物、玻璃和聚合物中的一种构成。

6.根据权利要求1所述的物镜，其中，所述第一薄膜由Ag构成，并且所述第二薄膜由Al₂O₃构成。

7.根据权利要求2所述的物镜，其中，所述层压结构被配置为具有大致棱锥形的外部形状。

8.根据权利要求2所述的物镜，其中，所述层压结构被配置为具有大致圆锥形的外部形状。

9.根据权利要求1所述的物镜，其中，所述层压结构的对象面用保护膜覆盖。

10.根据权利要求1所述的物镜，其中，所述前透镜被配置为在固体浸没透镜的对象面侧一体地形成所述层压结构。

11.根据权利要求1所述的物镜，被配置为使得将由固体浸没透镜会聚的光输入到被配置为具有所述层压结构的所述前透镜中。

12.根据权利要求1所述的物镜，其中，在所述层压结构中来自所述光源的光输入的一侧的顶点的角度为大致80度至大致160度。

13.根据权利要求1所述的物镜，其中，在所述层压结构中来自所述光源的光输入的一侧的顶点的角度为大致100度至大致150度。

14.一种透镜制造方法，用于制造被配置为具有层压结构的透镜，在所述层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜被形成为具有在来自光源的光输入的一侧上突起的角形作为其截面形状，所述方法包括：

突起部形成处理，用于对基板形成突起部，其中，所述突起部的顶端部分的截面形状为角形；以及

层压处理，用于对在所述突起部形成处理中形成的所述突起部交替层压所述第一薄膜和所述第二薄膜。

15.一种透镜制造方法，用于制造被配置为具有层压结构的透镜，在所述层压结构中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜被形成为具有在来自光源的光输入的一侧上突起的角形作为其截面形状，所述方法包括：

凹陷部形成处理，用于对基板形成凹陷部，其中，所述凹陷部的顶端部分的截面形状为角形；以及

层压处理，用于对在所述凹陷部形成处理中形成的所述凹陷部交替层压所述第一薄膜和所述第二薄膜。

16.一种光学驱动装置，包括：

物镜，包括布置在最接近光学记录介质的位置的前透镜，

所述前透镜被配置为具有层压结构，其中，介电常数为负的第一薄膜和介电常数为正的第二薄膜交替层压，并且，所述薄膜被形成为具有在来自光源的光输入的一侧上突起的角形作为其截面形状；以及

记录/播放单元，被配置为通过经由所述物镜对所述光学记录介质执行光照，对所述光学记录介质执行信息记录或者执行所述光学记录介质的记录信息的播放。

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