JP2004046916A - 光記録媒体再生装置、および光記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録層同士の間隔の低減が可能な光記録媒体再生装置および光記録媒体を提供する。
【解決手段】光記録媒体再生装置が、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、記録層のトラックに沿って複数のピットが形成されたトラッキング層と、を有する光記録媒体を備える。
トラッキング層に形成されたピットによってトラッキングを行うことができるため、記録層にトラッキング用の機構を配置する必要性が低下し、記録層同士の間隔を適宜に薄くすることが可能となる。
さらに、第１、第２の発光部、第１、第２の受光部それぞれで、記録層からの情報の読み出し、トラッキング層からのトラッキングエラー信号の生成が行える。このように別途の発光部、受光部で、情報の読み出し、トラッキングエラー信号の生成をそれぞれ行えることから、光記録媒体再生装置の信頼性の向上が図られる。
【選択図】 図１
【解決手段】光記録媒体再生装置が、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、記録層のトラックに沿って複数のピットが形成されたトラッキング層と、を有する光記録媒体を備える。
トラッキング層に形成されたピットによってトラッキングを行うことができるため、記録層にトラッキング用の機構を配置する必要性が低下し、記録層同士の間隔を適宜に薄くすることが可能となる。
さらに、第１、第２の発光部、第１、第２の受光部それぞれで、記録層からの情報の読み出し、トラッキング層からのトラッキングエラー信号の生成が行える。このように別途の発光部、受光部で、情報の読み出し、トラッキングエラー信号の生成をそれぞれ行えることから、光記録媒体再生装置の信頼性の向上が図られる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体および光記録媒体に記録された情報を再生する光記録媒体再生装置に関し、特に複数の記録層を有する光記録媒体および光記録媒体に記録された情報を再生する光記録媒体再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の光記録媒体に記録された情報を光学的手段で読み出す（再生する）光記録媒体再生装置が用いられている。光記録媒体の記録層に光を照射して、記録層から反射された光の強度等を検知することで、光記録媒体からの情報の読み取り（必要に応じて書き込み等も）を行う。
ここで、光記録媒体は、その大容量化のために、複数の記録層を有するようになってきている。例えば、ＣＤでは記録層が単層であるが、ＤＶＤでは２層となっている。
光記録媒体の大容量化のために、今後もこのような記録層の層数増加が進められると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光記録媒体から情報の再生を行うには、トラッキングを行う必要があり、光記録媒体にトラッキング用のグルーブ等を設ける必要がある。
トラッキング用のグルーブは各記録層に設けることが好ましいが、例えばプッシュプル法ではλ／６程度、ＤＰＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）法ではλ／４程度とある程度の深さであることが要求される（λはいずれも光源の波長）。
このため各記録層同士の間隔をある程度厚くする必要があり、多層化を進める場合の障害になる可能性がある。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、記録層同士の間隔の低減が可能な光記録媒体再生装置および光記録媒体を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
Ａ．上記目的を達成するために本発明に係る光記録媒体再生装置は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが配置されたトラッキング層と、を有する光記録媒体と、第１の波長の光を発する第１の発光部と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発する第２の発光部と、前記第１、第２の発光部それぞれから発せられた光を混合する光混合部と、前記光混合部で混合された光を前記光記録媒体に集束し、該光記録媒体から反射された光が入射される第１の光学部材と、前記光記録媒体から反射され、前記第１の光学部材を通過した光を集束する第２の光学部材と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第１の波長の光を受光する第１の受光部と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第２の波長の光を受光する第２の受光部と、を具備することを特徴とする。
【０００５】
光記録媒体再生装置は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが形成されたトラッキング層と、を有する光記録媒体を備える。
トラッキング層に形成されたピットによってトラッキングを行うことができるため、記録層にトラッキング用の機構を配置する必要性が低下する。このため、記録層同士の間隔を適宜に薄くすることが可能となる。
さらに、第１、第２の発光部、第１、第２の受光部それぞれで、記録層からの情報の読み出し、トラッキング層からのトラッキングエラー信号の生成が行える。このように別途の発光部、受光部で、情報の読み出し、トラッキングエラー信号の生成をそれぞれ行えることから、光記録媒体再生装置の信頼性の向上が図られる。
【０００６】
（１）前記トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないこととしてもよい。
トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置にピットを配置しないことで、隣接するピット間の間隔を大きくできる。このため、トラッキング層に集束する光のスポット内に隣接するトラックのピットが入らないようにして、複数のトラックのトラッキングエラー情報が混入することを防止している。この結果、トラック間隔の低減、即ち光記録媒体の記録密度の向上が容易になる。
【０００７】
（２）前記光記録媒体再生装置が、前記光記録媒体のティルト状態を調節するティルト調節手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体のティルト状態を調節することで、記録層とトラッキング層とのトラックのズレを解消することができる。
【０００８】
（３）前記光記録媒体再生装置が、前記第２の光学部材と前記第１の受光器の間に配置されたピンホールをさらに具備してもよい。
ピンホールによって、読み出しを行っている記録層以外の記録層からの反射光（迷光）を除外して、情報読み出しの精度を向上することができる。
【０００９】
ここで、前記発光部、前記ピンホール、前記受光部が同一の基板上に一体として形成されてもよい。
これら全てを一体的に形成することで、これらのアライメント、固定、その後の経時変化に起因する位置ずれ等の問題が軽減される。
【００１０】
（４）前記第１の光学部材が、前記光記録媒体の面に前記第１，第２発光部の発光波長いずれよりも短い距離で近接する面を有してもよい。
第１の光学部材が光記録媒体の面に近接する面を有することで、これらの面間の光結合にエバネセント光を用いることが可能となる。その結果、第１の光学部材の開口数ＮＡを向上させ、高分解能での情報の読み取り、即ち光記録媒体の記録密度の向上を図ることができる。
【００１１】
（５）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材の収差を補正する収差補正手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体への光の集束性が向上し、光記録媒体からの高分解能での読み取りが可能となる。
【００１２】
（６）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材からの収束光の前記光記録媒体の厚み方向における収束位置を調節する収束位置調節手段を有してもよい。各記録層に対して適切な深さ（位置）に光を収束することが容易になる。
前記収束位置調節手段は、例えば、アフォーカル光学系、屈折率可変素子、楔型プリズムのいずれかを用いて構成できる。
【００１３】
Ｂ．本発明に係る光記録媒体再生装置は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが配置されたトラッキング層と、を有する光記録媒体を保持するステージと、第１の波長の光を発する第１の発光部と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発する第２の発光部と、前記第１、第２の発光部それぞれから発せられた光を混合する光混合部と、前記光混合部で混合された光を前記光記録媒体に集束し、該光記録媒体から反射された光が入射される第１の光学部材と、前記光記録媒体から反射され、前記第１の光学部材を通過した光を集束する第２の光学部材と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第１の波長の光を受光する第１の受光部と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第２の波長の光を受光する第２の受光部と、を具備することを特徴とする。
光記録媒体はステージに適宜に設置される。即ち、この光記録媒体再生装置は光記録媒体を必須の要素とはせず、光記録媒体の着脱等が可能となる。
【００１４】
（１）前記トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないこととしてもよい。
トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置にピットを配置しないことで、隣接するピット間の間隔を大きくできる。このため、トラッキング層に集束する光のスポット内に隣接するトラックのピットが入らないようにして、複数のトラックのトラッキングエラー情報が混入することを防止している。この結果、トラック間隔の低減、即ち光記録媒体の記録密度の向上が容易になる。
【００１５】
（２）前記光記録媒体再生装置が、前記光記録媒体のティルト状態を調節するティルト調節手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体のティルト状態を調節することで、記録層とトラッキング層とのトラックのズレを解消することができる。
【００１６】
（３）前記光記録媒体再生装置が、前記第２の光学部材と前記第１の受光器の間に配置されたピンホールをさらに具備してもよい。
ピンホールによって、読み出しを行っている記録層以外の記録層からの反射光（迷光）を除外して、情報読み出しの精度を向上することができる。
【００１７】
ここで、前記発光部、前記ピンホール、前記受光部が同一の基板上に一体として形成されてもよい。
これら全てを一体的に形成することで、これらのアライメント、固定、その後の経時変化に起因する位置ずれ等の問題が軽減される。
【００１８】
（４）前記第１の光学部材が、前記光記録媒体の面に前記第１，第２発光部の発光波長いずれよりも短い距離で近接する面を有してもよい。
第１の光学部材が光記録媒体の面に近接する面を有することで、これらの面間の光結合にエバネセント光を用いることが可能となる。その結果、第１の光学部材の開口数ＮＡを向上させ、高分解能での情報の読み取り、即ち光記録媒体の記録密度の向上を図ることができる。
【００１９】
（５）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材の収差を補正する収差補正手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体への光の集束性が向上し、光記録媒体からの高分解能での読み取りが可能となる。
【００２０】
（６）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材からの収束光の前記光記録媒体の厚み方向における収束位置を調節する収束位置調節手段を有してもよい。各記録層に対して適切な深さ（位置）に光を収束することが容易になる。
前記収束位置調節手段は、例えば、アフォーカル光学系、屈折率可変素子、楔型プリズムのいずれかを用いて構成できる。
【００２１】
Ｃ．本発明に係る光記録媒体は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、前記複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが形成され、かつ隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないことを特徴とする。
トラッキング層に形成されたピットによってトラッキングを行うことができるため、記録層にトラッキング用の機構を配置する必要性が低下する。このため、記録層同士の間隔を適宜に薄くすることが可能となる。
さらに、トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置にピットを配置しないことで、隣接するピット間の間隔を大きくしている。このため、トラッキング層に集束する光のスポット内に隣接するトラックのピットが入らないようにして、複数のトラックのトラッキングエラー情報が混入することを防止している。この結果、トラック間隔の低減、即ち光記録媒体の記録密度の向上が容易になる。
【００２２】
ここで、前記トラッキング層の隣接するピット間の距離が最大になるように前記ピットを配置してもよい。
ピット間の間隔が最大になるようにすることで、隣接するトラックからのトラッキングエラー信号の混入をさらに低減できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る光記録媒体再生装置１００を表す模式図である。本図に示すように光記録媒体再生装置１００は、光記録媒体１０，半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）１２１、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）１２２、コリメータ・フォーカスレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｌｅｎｓ）１２３、１／４波長板（ＱＷＰ：Ｑｕａｒｔｅｒ−Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｐｌａｔｅ）１２４，ダイクロイックコンバイナ（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）１２５，収差補正素子１２８、１２９対物レンズ２０，受光ユニット３０（ホログラム素子（ＨＯＥ：Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）３１，ピンホール３２，受光素子（ＰＤ：ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）３３〜３５）、半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）１２６，コリメータレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｌｅｎｓ）１２７を有する。
【００２４】
（光記録媒体１０の構成の詳細）
光記録媒体１０の構成につき説明する。
図２は、光記録媒体１０を拡大して表した断面図である。
光記録媒体１０は、複数の記録層１１、および最下層のトラッキング層１２を有する。記録層１１には、光学的に読み出し可能な形で情報が記録される。具体的にはピット（あるいはマーク）によって情報が記録される。トラッキング層１２は、記録層１１に記録された情報を読み出す際のトラッキングを行う基準となるピットが形成された層である。
記録層１１にはトラッキング用のピット、あるいはグルーブを有せず、トラッキングはトラッキング専用のトラッキング層１２を用いて行われる。
【００２５】
図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、記録層１１、トラッキング層１２の一部を上面から拡大してみた上面図である。
記録層１１では、トラックＴに沿って記録内容に応じてピットＰが形成されている。即ち、トラックＴにおいてピットＰが形成させる箇所には大きな制限は加えられていない。
これに対して、トラッキング層１２のトラックＴにおいてピットＰは分散して配置されている。ピットＰがトラックＴに沿った方向（周方向）またトラックＴに垂直な方向（半径方向）のいずれにおいても互いに所定の間隔をおいて配置されている。即ち、あるトラックＴにピットＰがあればその近傍Ｖには、同一のトラックＴ、隣接するトラックＴのいずれにもピットＰは配置されていない。言い換えれば、隣接するトラックＴにおいて互いに最短距離になる位置にはピットＰが配置されない（この関係をピットＰ１と仮想的なピットＰ２で示す）。
このとき、近接するピットＰ同士の間隔が最大になるように、ピットＰを配置するのが好ましい。なお、この理由は次に述べる。
【００２６】
トラッキング層１２におけるトラッキング用のピットの配置が分散されている理由を説明する。
図４は光記録媒体１０に光が入射している状態を表す側面図である。
光記録媒体１０への入射光Ｌ１が情報の読み出しを行う記録層１１に集束されている。このとき理想的には入射光Ｌ１は破線のＬ２のように一点に向かって集束するはずである。しかし、光が波動性を有するために入射光Ｌ１は一点に集束することはできず収束光Ｌ３のようにエアリー円板の大きさ（直径：１．２２λ／ＮＡ（波長λ、開口数ＮＡ）に拡がる。
【００２７】
トラッキング層１２に入射する入射光Ｌ４に、記録層１１に入射する入射光Ｌ３の波長と異なる波長を有する光源が用いられる。これは、トラッキング用の光源波長を記録再生用の光源波長と異なるものを用いることで、２つの光源の不要な干渉を防ぎ、良好な記録再生信号、トラッキング信号を得るためである。この場合、トラッキング信号用光源の波長は記録再生用の光源より長波長のものを用いる。
波長がより長波長に、開口数ＮＡがより小さくなると、エアリー円板の面積（収束光の拡がる範囲）は大きくなる。しかし、トラッキング層１２は線速度方向に必ずしも密にトラッキング用ピットを配列する必要はないため、ピットの配列が互いに隣接しないよう配置することで、より大きなスポット径であっても隣接ピット配置間で懸念されるクロストークを除去できる。
【００２８】
トラッキング層１２にトラッキング用の光が入射した場合に、そのスポット径内に異なるトラックのピットが同時に入るのは好ましくない。トラッキングエラー信号に異なるトラックの情報が混入するからである。なお、光記録媒体１０の記録密度が増加し、トラック間の距離が短くなると、この可能性が増大する。
このため、上述のように隣接するトラックのさらに最近接する位置にはピットを配置しないようにして、トラッキングエラー信号への複数のトラックの情報の混入を防止している。
以上の理由から、トラッキング層１２においてはピットＰを分散して配置すると共に、隣接するトラックＴ同士ではピットＰをずらして配置している。
【００２９】
このようにトラッキング層１２においてピットＰを分散して配置すると、トラッキングエラー信号の出力も連続しては行われにくくなるが、トラッキングエラー信号の生成を必ずしも連続的に行う必要はないので、大きな問題とはならない。
以上のように光記録媒体１０では、トラッキング層１２に隣接するトラックＴの最近接する位置にはピットＰを配置しないようにして、トラッキング信号に隣接するトラックＴに配置されたピットＰからの信号の混入を防止している。
【００３０】
以上を纏めると光記録媒体１０は次のような特徴を有する。
（１）記録層１１にはトラッキング用のパターン（ピット等）を配置しないので、記録層１１の間隔を低減できる。
この層間隔の低減は記録層１１の層数の増加による光記録媒体１０の記憶容量の増大に結びつく。後述する球面収差を考慮すると、記録層１１全体としての厚さ（層間隔と層数の積）が小さい方が好ましいからである。
（２）記録層１１にトラッキング用のパターンを有しないことから、光記録媒体１０の製作コストの低減が可能となる。
（３）トラッキング層１２でのピットＰの配置が分散的であることから、隣接するトラック同士のトラッキングエラー信号が互いに混入する可能性が低減する。これは光記録媒体１０の高記録密度化（トラックの間隔の低減）を容易に行えることを意味する。
【００３１】
（光記録媒体再生装置１００の他の構成要素の詳細）
以下、光記録媒体再生装置１００の他の構成要素の詳細を説明する。
光記録媒体再生装置１００は、光記録媒体１０の全面から情報を読み出すために、半導体レーザ１２１から出射した光ビームを光記録媒体１０上で走査する走査手段（図示せず）を有している。例えば、光記録媒体１０を回転し、かつ対物レンズ２０を光記録媒体１０の回転中心に対して半径方向に移動可能とすることで、対物レンズ２０から出射された光により光記録媒体１０のほぼ全面を走査することが可能となる。
【００３２】
また、光記録媒体再生装置１００は、光記録媒体１０の記録層１１それぞれに対物レンズ２０から出射された光ビームを集束するための焦点調節手段（図示せず）を有している。焦点調節手段によって読み出しを行う記録層１１を変更することができる。なお、焦点調節手段の具体的な構成は他の実施形態において後述する。
また、記録層１１の移動によって生じる収差（主として、球面収差）を補正するために収差補正素子１２８を併用することで各記録層１１に対して適切な集光性能を維持することが可能となる。
【００３３】
半導体レーザ１２１は、光記録媒体１０からの情報の読み出しを行うための光源であり、例えば波長６５８ｎｍの半導体レーザを利用できる。
偏光ビームスプリッタ１２２は、所定の偏光成分の光を透過し、他の偏光成分の光を反射する光学素子である（例えば、Ｐ偏光を透過して、Ｓ偏光を反射する）。
コリメータ・フォーカスレンズ１２３（本発明の第２の光学部材に対応）は、半導体レーザ１２１から出射した光を平行光に変換すると共に、光記録媒体１０から反射してきた戻り光を集束して受光素子３３〜３５に入射させる光学素子である。
１／４波長板１２４は、直交する偏光成分に互いに１／４波長の位相差を付与する光学素子である。
ダイクロイックコンバイナ１２５は、複数の波長の光を結合する光学素子であり、ここでは半導体レーザ１２１，１２６から出射した光を結合している。
【００３４】
半導体レーザ１２６は、光記録媒体１０に対するトラッキングを行うための光源であり、例えば波長７８０ｎｍの半導体レーザを利用できる。
コリメータレンズ１２７は、半導体レーザ１２６から出射した光ビームを平行光に変換する光学素子である。
収差補正素子１２８、１２９は、レイヤー移動によって生じる収差を補正して光記録媒体１０の記録層１１への光の適切な収束を司るための光学素子であり、例えば液晶素子を用いて構成できる。なお、収差補正素子１２８、１２９による球面収差の補正による効果については第２の実施形態で詳述する。
【００３５】
受光ユニット３０は、ホログラム素子３１，ピンホール３２，受光素子３３〜３５より構成される。
ホログラム素子３１は，ホログラムによって偏光ビームスプリッタ１２２から入射してきた光を回折して受光素子３３〜３５それぞれに入射させる光学素子である。
【００３６】
ピンホール３２は，ホログラム素子３１から受光素子３３に入射してきた光の焦点に対応して形成された穴を有し、入射光の焦点付近を通る光を通過しそれ以外の光の受光素子３３への入射を阻止する。
光記録媒体１０上の収束光と受光素子３３の収束光は互いに対応する焦点を有する。このため、受光素子３３に収束する光をピンホール３２に通過させることで、光記録媒体１０上における焦点、即ち読み出しを行っている記録層１１以外からの迷光（特に、読み出しの対象としていない記録層からの反射光）を除外し、信号のＳ／Ｎ比を向上することができる。
【００３７】
穴の直径φとして、例えばエアリー円板の直径（１．２２λ／ＮＡ）程度の値を採用するのが有効であると考えられる。受光素子３３側の集束光のエアリー円板と光記録媒体１０の記録層１１上の集束光のエアリー円板とが対応している。このため、受光素子３３側の集束光のエアリー円板内の光のみを通過させることで受光素子３３に入射する光から迷光を除去することができると考えられる。穴の直径φをエアリー円板の直径よりも大きくし過ぎると受光素子３３への入射光に迷光が増大する。一方、穴の直径φをエアリー円板の直径よりも小さくし過ぎると受光素子３３への入射光の強度が低下する。
仮に受光素子３３への入射光（光記録媒体１０からの戻り光）の開口数ＮＡ（コリメータ・フォーカスレンズ１２３の開口数）が０．１程度、半導体レーザ１２１の波長λを６５８ｎｍとすると、穴の直径φは８μｍ程度になる。
【００３８】
受光素子３３は、光記録媒体１０からの戻り光を受光し、光記録媒体１０に記録された情報をＲＦ信号として生成するための素子である。
受光素子３４，３５は、光記録媒体１０からの戻り光を受光し、光記録媒体１０に対するトラッキングを行うためのトラッキングエラー信号を生成するための素子である。
この受光素子３３と受光素子３４，３５とは、半導体レーザ１２１，１２６それぞれに対応する受光素子であり、感受性の有する波長域を半導体レーザ１２１，１２６それぞれの発光波長に対応させることが好ましい。
【００３９】
（光記録媒体再生装置１００の動作）
以下に光記録媒体再生装置１００の動作について説明する。
半導体レーザ１２１から出射した情報読み取り用の直線偏光は偏光ビームスプリッタ１２２を通過し、コリメータ・フォーカスレンズ１２３によって略平行光に変換される。コリメータ・フォーカスレンズ１２３から出射した光は１／４波長板１２４によって円偏光とされ、ダイクロイックコンバイナ１２５によって光路を９０°偏向される。ダイクロイックコンバイナ１２５によって偏向された光は、収差補正素子１２８を介して対物レンズ２０に入射し、光記録媒体１０上の記録層１１に微少なスポットとして集光される。このとき集光する記録層１１を選択することで、選択された記録層１１からの情報の読み出し（再生）、記録、あるいは消去を行うことができる。
【００４０】
光記録媒体１０から反射した光は円偏光のまま、対物レンズ２０により略平行光とされる。この略平行光は、収差補正素子１２８を経てダイクロイックコンバイナ１２５によって光路を９０°偏向され、１／４波長板１２４を通過して往路と直交した直線偏光になり、コリメータ・フォーカスレンズ１２３によって受光素子３３〜３５上に収束する収束光に変換される。この収束光は偏光ビームスプリッタ１２２のＰＢＳ面で反射され、ホログラム素子３１、さらに一部はピンホール３２を通過し、受光素子３３〜３５上に収束し、ＲＦ信号の検出、フォーカスエラー信号の生成がそれぞれ適宜になされる。
このとき、受光素子３３に入射する光がピンホール３２を通過することで、迷光が除去される。その結果、受光素子３３から出力されるＲＦ信号のＳ／Ｎ比が向上する。
【００４１】
半導体レーザ１２６から出射したトラッキング用の光はコリメータレンズ１２７によって略平行光に変換され、収差補正素子１２９を経てダイクロイックコンバイナ１２５を通過して対物レンズ２０に入射する。対物レンズ２０から出射した光は光記録媒体１０のトラッキング層１２上に微少なスポットとして集光される。
【００４２】
光記録媒体１０のトラッキング層１２から反射した光は、対物レンズ２０により略平行光とされ、ダイクロイックコンバイナ１２５によって光路を９０°偏向され、１／４波長板１２４を通過し、コリメータ・フォーカスレンズ１２３によって受光素子３３〜３５上に収束する収束光に変換される。この収束光は偏光ビームスプリッタ１２２のＰＢＳ面で反射され、ホログラム素子３１を通過し、受光素子３４，３５上に収束する。受光素子３４，３５からの出力を演算することでトラッキングエラー信号を生成することができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態に係る光記録媒体再生装置２００を表す模式図である。本図に示すように光記録媒体再生装置２００は、光記録媒体１０，ピンホール付受発光素子２２１、無偏光ビームスプリッタ２２２、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、ダイクロイックコンバイナ２２４，収差補正素子（Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）２２５，対物レンズ２０，受光ユニット３０Ａ（ホログラム素子３１Ａ，受光素子（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）３３Ａ〜３５Ａ）、モニタＰＤ（Ｆｒｏｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）２２６、ティルトサーボユニット２２７、を有する。
光記録媒体再生装置２００は、さらにトラッキング用の半導体レーザ２５１，コリメータレンズ２５２，収差補正素子２５３を有している。
【００４４】
ピンホール付受発光素子２２１から出射した出射光は、無偏光ビームスプリッタ２２２、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、ダイクロイックコンバイナ２２４，収差補正素子２２５，対物レンズ２０を経由して光記録媒体１０に入射する。
光記録媒体１０から反射された戻り光は、対物レンズ２０、収差補正素子２２５、ダイクロイックコンバイナ２２４、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、無偏光ビームスプリッタ２２２を経由して、ピンホール付受発光素子２２１および受光ユニット３０Ａに入射する。
【００４５】
半導体レーザ２５１から出射した出射光は、コリメータレンズ２５２，収差補正素子２５３、ダイクロイックコンバイナ２２４，収差補正素子２２５，対物レンズ２０を経由して光記録媒体１０に入射する。光記録媒体１０のトラッキング層１２から反射された戻り光は、対物レンズ２０、収差補正素子２２５、ダイクロイックコンバイナ２２４、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、無偏光ビームスプリッタ２２２を経由して、受光ユニット３０Ａ上に入射する。
【００４６】
即ち、ピンホール付受発光素子２２１からの出射光でＲＦ信号の生成を、半導体レーザ２５１からの出射光でフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号の生成およびティルトの検出を行っている。ここで、ピンホール付受発光素子２２１と半導体レーザ２５１の波長は、一例として前者を６５８ｎｍ、後者を７８０ｎｍに設定することができる。
【００４７】
本実施形態では、半導体レーザ、ピンホール、および受光素子を一体化したピンホール付受発光素子２２１を用いる。第１の実施形態で述べたようにピンホールの穴の直径は例えば波長６５８ｎｍ、ＮＡ＝０．１としたとき約８μｍと微少である。このため、微細な穴を有するピンホールの形成、受光素子とのアセンブリ、固定を精度良く行うのは必ずしも容易ではない。また、経年変化によって位置精度が劣化する可能性もある。特に光記録媒体１０上を光が走査する動的な光学系では、経年変化の問題が生じる可能性が高くなると考えられる。
本実施形態では、ピンホール付受発光素子２２１を用いることで、ピンホールの形成、受光素子等とのアセンブリ、経年変化等への対応を容易にしている。
【００４８】
光記録媒体再生装置２００は、第１の実施形態と同様に、光記録媒体１０の全面から情報を読み出すための光の走査手段（図示せず）、および光記録媒体１０の記録層１１それぞれに対物レンズ２０から出射された光を集束するための焦点調節手段（図示せず）を有している。
【００４９】
光記録媒体１０は、第１の実施形態で既述のように、記録層１１、トラッキング層１２を有する。
ピンホール付受発光素子２２１には、光記録媒体１０からの情報の読み出しを行うための光源たる半導体レーザ（例えば波長６５８ｎｍ）、光記録媒体１０からの戻り光を受光する受光素子、受光素子に入射される光から迷光を除去するためのピンホールが一体的に形成されている。なお、ピンホール付受発光素子２２１の構成の詳細は後述する。
【００５０】
無偏光ビームスプリッタ２２２は、所定の分離比率を有し、透過光と９０°反射光に、入射光を分離する光学素子である。
コリメータ・フォーカスレンズ２２３は、ピンホール付受発光素子２２１から出射した光を平行光に変換すると共に、光記録媒体１０から反射してきた戻り光を集束してピンホール付受発光素子２２１および受光素子３３Ａ〜３５Ａに入射させる光学素子である。
対物レンズ２０は、ピンホール付受発光素子２２１から出射した光を光記録媒体１０の記録層１１上に収束する光学素子であり、その開口数ＮＡを第１の実施形態と同様の０．６程度とすることができる。
ダイクロイックコンバイナ２２４は、光の方向を変化（偏向）させるための反射素子である。
【００５１】
収差補正素子２２５は、記録層１１の移動によって生じる収差（主として、球面収差）を補正して光記録媒体１０の記録層１１への光の集束効率を向上するための光学素子であり、例えば液晶素子を用いて構成できる。
【００５２】
球面収差は光軸上の１点から出た光線がレンズを通過後，軸上の１点に集まらないで前後にずれる現象をいい、球面収差の大きさはこのずれ量によって表される。
図６に球面収差の計算例を表したグラフを示す。
図６（Ａ）は、光記録媒体１０におけるデフォルト層を表した側面図である。このデフォルト層において、対物レンズ２０の球面収差が最低になるように設定されている。
図６（Ｂ）は、対物レンズ２０の焦点の位置を各記録層１１に合わせたときの焦点の位置（デフォルト層からの距離）と球面収差の量との関係を表したグラフである。なお、このグラフで実線、破線、一点鎖線はそれぞれ、入射光の光軸に対する光記録媒体１０の面の傾きθが０°、０．６°，１．２°の場合を示している。
【００５３】
図６では、対物レンズ２０の開口数ＮＡが０．６の場合における一般的な収差を考慮している。デフォルト層から上下に±２００μｍ程度焦点の位置をずらすことで±０．２λ［ｒｍｓ］程度の収差の増加が生じていることが判る。この±０．２λ程度の球面収差は、市販されているグラデーション型球面収差補正液晶素子による補正が可能な範囲である。
±２００μｍの距離は、記録層１１の間隔を２０〜２５μｍとすると±８層（全体で１５層程度）に対応する。即ち、上述のグラデーション型球面収差補正液晶素子を用いることで１５層程度の記録層１１を有する光記録媒体１０からの読み出し等が可能である。
球面収差補正液晶素子では、印加する電圧に応じて球面収差の補正量を変化させることができる。このため、対物レンズ２０の焦点の位置に対応して、適切に球面収差を補正することが可能となる。
【００５４】
ホログラム素子３１Ａは，ホログラムによって無偏光ビームスプリッタ２２２から入射してきた光をフォーカスサーボ、トラッキングサーボ、ティルトサーボそれぞれに必要な信号を生成するために適宜パターンを形成した回折素子である。ホログラム素子３１Ａを経た光は、受光素子３３Ａ〜３５Ａそれぞれに適切に入射される。
【００５５】
光記録媒体１０は多層なので入射光の光軸Ａに対して光記録媒体１０が傾くと、情報の読み出し位置が記録層１１ごとにずれてくる。これを説明するのが図７である。ここで、図７（Ａ）は入射光の光軸Ａに対して光記録媒体１０の面が垂直（傾きがない）の場合であり、図５（Ｂ）は入射光の光軸Ａに対して光記録媒体１０の面が角度θ傾いている場合を表している。
図７（Ａ）では光軸Ａの入射光で記録層１１へ入射される記録再生光とトラッキング層１２へ入射する光それぞれの光軸が一致し、適切にトラッキングサーボをかけた状態で信号の記録再生ができるのに対して、図７（Ｂ）では光記録媒体１０の傾きθに応じて、トラック方向にオフセットが生じることが判る。この場合、適切な記録再生信号の生成は期待できない。
【００５６】
このような光記録媒体１０の傾きを修正するためにティルトサーボユニット２２７が用いられ、対物レンズ２０の傾きの調節等を行う。
光記録媒体１０の傾き（ティルト、スキュー）の検出には、例えば各記録層１１上の同一の位置にティルトの基準となるピットを埋め込んでおく方法が考えられる（ＡＳＭＯで提案されている埋め込みピット方式）。この基準ピットが同一光軸上に並ぶように（図７（Ａ）参照）、光記録媒体１０に対する入射光の光軸を調整する。
ティルトの検出には、この他に、光記録媒体１０の傾きに応じて反射光の位置が変化することを用いた方式（反射光の位置の移動をティルトセンサで差動検出する方式）、ＤＶＤ−ＲＡＭで用いられている方式、コマ収差を用いた方式等も考えられる。
【００５７】
以上、ティルトサーボを使用することを考えたが、本実施形態においてティルトサーボを行わずティルトサーボユニット２２７を除外することも考えられる。本実施形態では、記録層１１毎にトラッキング用のグルーブを有することから、記録層１１毎にトラッキングサーボをかけることが可能なため、集光性能の劣化が著しくない範囲においてはティルトサーボは不要となる。
【００５８】
図８は、ピンホール付受発光素子２２１の具体的な構成例である共焦点レーザカプラ（ＣＬＣ：Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｌａｓｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｒ）５０を表す斜視図である。
共焦点レーザカプラ５０は、半導体基板５１上に発光部５２，受光部５３が形成されている。発光部５２は、半導体基板５１面に沿う方向に共振器長方向を有する半導体レーザＬＤ（例えば、発光波長６５８ｎｍ）およびその出射端面に面して設けられた反射鏡Ｍから構成される。受光部５３は、反射鏡Ｍを挟んで半導体レーザＬＤの形成部とは反対側に配置された受光素子（フォトダイオード）ＰＤから構成される。
ここで、θ１は反射鏡の傾きであり、例えば半導体基板５１をＧａＡｓの［１，１，−１］面を利用し、反射鏡用の面として｛１，１，１｝Ｂ面を利用した場合、５４．７°に設定できる。
【００５９】
受光部５３は、発光部５２から出射し、光記録媒体１０で反射された戻り光がコリメータ・フォーカスレンズ２２３で収束される位置（共焦点）に配置される。発光部５２と受光部５３が近接していることから、発光部５２から出射した出射光がこれと逆の経路を辿って戻った場合に受光部５３に入射することになる。発光部５２と受光部５３の間の距離は、例えば回折限界であるエアリー円板の直径（１．２２λ／ＮＡ）程度とすることができる。
さらに、受光部５３の受光面の大きさを小さくすることで、ピンホールを別個に付加したと実質的に同様に、迷光を除去することが可能となる。即ち、受光部５３は、受光面を第１の実施形態で示したピンホールの大きさに設定することで（例えば、エアリー円板の直径程度）、ピンホールと実質的に一体化されている。
【００６０】
上述のように共焦点レーザカプラ５０では、発光部５２（発光点）近傍にエアリー円板程度の大きさで空間的に帯域制限された受光部５３（大きさがエアリー円板程度の受光部５３）が形成されている。
従い、焦点の合った記録層１１から反射された光が確実に受光部５３に戻ることになる。このため共焦点レーザカプラ５０から出射した光の焦点を所望の記録層１１に合わせることで、この記録層１１からの反射光を受光部５３に入射することが可能となり、受光部５３の位置の調節（アライメント）は必要がない。この結果、焦点が合った記録層１１からの信号を確実に捕らえることができる。これは、対物レンズ２０の視野が移動等した場合にその影響を受けにくいことにも繋がる。
【００６１】
以上のことから、光記録媒体再生装置２００を用いて光記録媒体１０上を走査する動的な動作環境においても、所望の記録層１１に対して焦点を維持するようフォーカスサーボを掛けた状態において共焦点系を維持することが可能となる（受光部５３への入射光の確保が可能）。
さらに、受光部５３は、半導体プロセス等でピンホールサイズの受光素子を形成することで構成され、ピンホールと一体となっている。このため、ピンホールと受光素子の位置ズレが発生することもなく、この点で経年変化は問題にならない。
【００６２】
図９は、光記録媒体再生装置２００を用いて光記録媒体１０を再生したときの焦点の深さと出力されるＲＦ信号（図９（Ａ））、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）（図９（Ｂ））との関係を表すグラフである。焦点の深さを各層に合わせることで、ＲＦ信号が最大となる。また、焦点の深さを各層の中心からずれることで、ＦＥ信号が増減する。
【００６３】
本実施形態では、共焦点レーザカプラ５０ではＲＦ信号の出力のみを行い、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号の生成には受光素子３３Ａ〜３５Ａの出力を用いている。これは、共焦点レーザカプラ５０の構造を簡略化してその製造時の歩留まりの向上を図るため等の理由からである。
但し、後述するように共焦点レーザカプラの出力からフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成できるように構成することも可能である。
【００６４】
（第３の実施形態）
本実施形態では、トラッキングエラーの生成が可能なピンホール付受発光素子を有する光記録媒体再生装置４００を用いた場合を示す。このときの光記録媒体再生装置４００の全体的な構成は第２の実施形態で既に示した構成を用いることができるので、全体的な構成については省略する。
本実施形態ではピンホール付受発光素子によってトラッキングエラーの生成が可能であるため、受光ユニット３０Ａを設ける必要性が低減する。
【００６５】
図１０は、ピンホール付受発光素子２２１の構成例である共焦点レーザカプラ７０を表す斜視図である。
本図に示すように、共焦点レーザカプラ７０は、半導体基板７１上の半導体レーザＬＤと、３つの反射面Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３を有する三角錐状の半導体構造７２と、２つの４分割フォトダイオードＰＤＲ（ＰＤＲ１，ＰＤＲ２，ＰＤＲ３，ＰＤＲ４）及びＰＤＬ（ＰＤＬ１，ＰＤＬ２，ＰＤＬ３，ＰＤＬ４）からなる受光部７３から構成される。
２つの４分割フォトダイオードＰＤＲ，ＰＤＬは、共に互いに交わる２本の分割線により略田の字状に４分割されている。
【００６６】
反射面Ｍ１１は、半導体レーザＬＤの一方の発射端面に面して設けられ半導体レーザＬＤからの出射光を反射する。
反射面Ｍ１１により反射された発射光は、対物レンズ２０により光記録媒体１０に収束照射され、光記録媒体１０から反射された戻り光はコリメータ・フォーカスレンズ２２３によって収束され共焦点レーザカプラ７０に戻される。
この戻り光は、反射面Ｍ１２，Ｍ１３によって反射され、それぞれ４分割フォトダイオードＰＤＲ，ドＰＤＬに照射される。
【００６７】
各４分割フォトダイオードＰＤＲ１〜ＰＤＲ４，ＰＤＬ１〜ＰＤＬ４から得られる信号に対して、演算を行うことでフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号等を生成することができる。また、４分割フォトダイオードＰＤＲ１〜ＰＤＲ４，ＰＤＬ１〜ＰＤＬ４全体からの出力全体の総和によって、ＲＦ信号の生成を行うことができる。
半導体構造７２の底面積の大きさを例えば、エアリー円板（直径：１．２２λ／ＮＡ）程度に制限することで、ピンホール付受発光素子２２１を構成できる。
【００６８】
（第４の実施形態）
本実施形態では、対物レンズ２０に代えて、浮上型光学ヘッド８０を用いた光記録媒体再生装置５００を表す。このときの光記録媒体再生装置５００の全体的な構成は第２の実施形態で既に示した構成を用いることができるので、全体的な構成については省略する。
図１１は、浮上型光学ヘッド８０の構成を表す模式図である。
浮上型光学ヘッド８０は、近接場光学を利用して光記録媒体１０に対する信号の記録及び／又は再生を行うものであり、本図に示すように、スライダー部材８１と、２群レンズ８２，サスペンション８３、焦点調節機構８４とを備えている。
【００６９】
スライダー部材８１は、ハードディスク装置等で用いられるヘッドスライダーと同様に、サスペンション８３によって光記録媒体１０と相対向するように支持される。これにより、光記録媒体１０に対する信号の書き込みや読み出しの際、光記録媒体１０の回転等により光記録媒体１０との間に生じる空気流を受けて、光記録媒体１０上を１００ｎｍ程度以下の浮上量（距離ｄ）で浮上しながら走行することができる。
スライダー部材８１には、所定の箇所にその厚み方向に貫通する貫通孔８１ａが設けられている。この貫通孔８１ａには、２群レンズ８２が配置されている。
【００７０】
２群レンズ８２は、対物レンズ８５および固体イマージョンレンズ（ＳＩＬ：Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌｅｎｓ）８６から構成され、１以上の開口数ＮＡを実現することができる。
対物レンズ８５は、片面が球面又は非球面の凸面である第１の面８５ａと、他方の面が球面又は非球面とされた第２の面８５ｂとを有し、光源側のレンズである。
固体イマージョンレンズ８６は、対物レンズ８５に対向される面が球面又は非球面の凸面とされた第３の面８６ａと、他方の面が略平面とされた第４の面８６ｂとを有し、光記録媒体１０に対向される側のレンズである。
【００７１】
固体イマージョンレンズ８６は、第４の面８６ｂと光記録媒体１０とを近接させることで、第４の面８６ｂと光記録媒体１０での近接場光学によるエバネッセンス光の滲み出しを利用している。固体イマージョンレンズ８６の第４の面８６ｂと光ディスクとの間の距離ｄを１００ｎｍ程度以下とすることで、１以上の開口数ＮＡを実現して光記録媒体１０の高分解能での読み出し等を可能とする。
【００７２】
第４の面８６ｂと光記録媒体１０との間を近接させると、第４の面８６ｂと光記録媒体１０との間での光の流入、流出がエバネセント光の滲み出しにより行われるようになる。この結果、第４の面８６ｂと光記録媒体１０との間の空気層の屈折率がこの空気層を通過する光に影響を及ぼさないようになり、光を通過させる媒質は実質的に固体イマージョンレンズ８６のみとになる。開口数ＮＡは媒質の屈折率ｎに比例し、かつ空気層の屈折率（ｎ０＝１）よりも固体イマージョンレンズ８６の屈折率ｎが大きいことから、開口数ＮＡが大きくなる。
【００７３】
サスペンション８３は、それ自体の弾性またはスライダー部材８１との間に弾性を有するサスペンションスプリングを設けることで、スライダー部材８１の浮上量を適宜に保つことができる。
焦点調節機構８４は、例えば電圧等の印加によって屈折率が変化する屈折率可変素子を用いることができる。屈折率可変素子は、光学結晶あるいは液晶素子を用いて構成できる。屈折率を変化することで、光路長が変化して焦点の位置を調節することができる。この結果、光が集光する記録層１１を適宜に選択することができる。
また、フォーカスエラー信号に基づいて、焦点の位置を制御することで、記録層１１それぞれに対して最適な位置に焦点を合わせることが可能となる。
【００７４】
対物レンズ８５側から入射した入射光は対物レンズ８５，焦点調節機構８４、固体イマージョンレンズ８６、浮上型光学ヘッド８０と光記録媒体１０との間の空気層（距離ｄ）を介して、光記録媒体１０の記録層１１に入射する。記録層１１で反射された光はこの逆の経路を通って対物レンズ８５から戻り光として出射する。
なお、各記録層１１を移動することで発生する収差（主として、球面収差）は前述の収差補正素子２２５によって適宜に補正される。
【００７５】
以上のような焦点位置の調節および収差の補正により、所望の記録層１１への適切な集光、即ち情報の読み出し、書き込み等が可能となる。
本実施形態においては、近接場光学を用いて１以上の開口数ＮＡを実現し、光記録媒体１０への高分解能の読み出し、書き込み、即ち光記録媒体１０の大容量化を図ることが可能となる。
【００７６】
焦点調節機構８４は、屈折率可変素子以外の手段によって実現することも可能である。
図１２は、１対のウエッジプリズム８７ａ，８７ｂによって焦点調節機構を実現した浮上型光学ヘッド８０Ａの構成を表す模式図である。
ウエッジ（楔型）プリズム８７ａ，８７ｂの楔型の部分が上下に重なり合って、全体として板状部材８７を構成している。ウエッジプリズム８７ａ，８７ｂの相対的位置を調節することで、この板状部材８７の厚みを可変することができる。この厚みの変化はこの板状部材８７中を通過する光の光路長の変化をもたらす。この結果、ウエッジプリズム８７ａ，８７ｂのいずれかまたは双方を動かすことで、焦点位置を調節できる。
【００７７】
焦点調節機構８４を浮上型光学ヘッド８０とは別個に設けることもできる。
図１３は、１対のレンズ９１，９２から構成されるアフォーカル光学系９３を用いて焦点位置の調節を行う例を表す模式図である。浮上型光学ヘッド８０Ｂには焦点調節機構が設けられていない。これに代えて、アフォーカル光学系９３を光記録媒体再生装置５００の光学系中に組み込むことで光記録媒体１０への焦点位置の調節を実現している。１対のレンズ９１，９２の距離を可変することで、対物レンズ８５に入射する入射光の角度を微妙に変化させ、焦点位置の調節が可能となる。
【００７８】
（第５の実施形態）
図１４は本発明の第５の実施形態に係る光記録媒体再生装置６００を表す模式図である。本図に示すように光記録媒体再生装置６００は、光記録媒体１０，光源（Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）６２１、コリメータレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｌｅｎｓ）６２２，アナモルフィックプリズム（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃ Ｐｒｉｓｍ）６２３，６２４、無偏光ビームスプリッタ（ＮＰＢＳ：Ｎｏｎ−Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）６２５、収差補正素子（Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）６２６，偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）６２７，１／４波長板（ＱＷＰ：Ｑｕａｒｔｅｒ−Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｐｌａｔｅ）６２８、アフォーカル光学系６２９，ダイクロイックコンバイナ（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）６３１、浮上型光学ヘッド８０を有する。
【００７９】
また、光源（Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）６４１、コリメータレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｌｅｎｓ）６４２，アナモルフィックプリズム（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃ Ｐｒｉｓｍ）６４３，６４４、コンデンサーレンズ（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ Ｌｅｎｚ）６５１〜６５３，受光ユニット３０，モニタＰＤ（Ｆｒｏｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）６７１，６７２を有する。
【００８０】
光源６２１は、ＲＦ信号およびフォーカスエラー信号の生成に用いる光源であり、波長λが例えば４００ｎｍである。波長を短くした方が光記録媒体１０からの読み出しを高分解能で行える。
コリメータレンズ６２２は，光源６２１から出射された光を略平行光に変換する。
アナモルフィックプリズム６２３，６２４は、アナモルフィック光学系を構成し、コリメータレンズ６２２から出射した光を無偏光ビームスプリッタ６２５に対応する形状に変換する。
無偏光ビームスプリッタ６２５は、入射光の一部を反射し、他を透過するものであり、この反射量と透過量の比が例えば１：９に設定されている。
収差補正素子６２６は、各記録層１１の異動によって生じる収差（主として、球面収差）を補正して光記録媒体１０への光の集束効率を向上するための光学素子であり、例えば液晶素子を用いて構成できる。
【００８１】
偏光ビームスプリッタ６２７は、所定の偏光成分の光を透過し、他の偏光成分の光を反射する光学素子である。
１／４波長板６２８は、直交する偏光成分に互いに１／４波長の位相差を付与する光学素子である。
アフォーカル光学系６２９は、一対のレンズから構成され、このレンズ間の距離を変化することで、光源６２１から出射した光が光記録媒体１０上に集光する集光位置を調節し、読み取り等を行う記録層１１の選択等を可能とする。
ダイクロイックコンバイナ６３１は、複数の波長の光を結合する光学素子であり、ここでは光源６２１，６４１から出射した光を結合している。
【００８２】
光源６４１は、トラッキングエラー信号の生成に用いる光源である。
コリメータレンズ６４２は，光源６４１から出射された光を略平行光に変換する。
アナモルフィックプリズム６４３，６４４は、アナモルフィック光学系を構成し、コリメータレンズ６４２から出射した光をダイクロイックコンバイナ６３１に対応する形状に変換する。
コンデンサーレンズ６５１〜６５３は，受光ユニット３０，モニタＰＤ６７１，６７２に光を集束する。
【００８３】
受光ユニット３０は、ホログラム素子３１，ピンホール３２，受光素子３３〜３５と、第１の実施形態と実質的に同様の構成からなる。
モニタＰＤ６７１，６７２は、光源６２１，６４１それぞれの出力をモニタする。
【００８４】
光源６２１から発した光は、コリメータレンズ６２２で略平行光に変換され、アナモルフィックプリズム６２３，６２４で整形され、無偏光ビームスプリッタ６２５に入射する。無偏光ビームスプリッタ６２５に入射した光の一部は、コンデンサーレンズ６５２を経由して、モニタＰＤ６７１に入射し出力がモニタされる。
【００８５】
無偏光ビームスプリッタ６２５に入射した光の多くは、収差補正素子６２６に入射し、その後偏光ビームスプリッタ６２７を経て、１／４波長板６２８で円偏光になり、アフォーカル光学系６２９，ダイクロイックコンバイナ６３１、浮上型光学ヘッド８０を経由して、光記録媒体１０に入射する。
光記録媒体１０に入射した光は記録層１１で反射され戻り光となる。この戻り光は、浮上型光学ヘッド８０、ダイクロイックコンバイナ６３１、アフォーカル光学系６２９を経由し、１／４波長板６２８で往路とは直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ６２７で反射され、コンデンサーレンズ６５１により受光ユニット３０に収束され、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号が生成される。
【００８６】
光源６４１から発せられた光は、コリメータレンズ６４２で略平行光に変換され、アナモルフィックプリズム６４３，６４４で整形され、ダイクロイックコンバイナ６３１に入射する。ダイクロイックコンバイナ６３１に入射した光の一部は、コンデンサーレンズ６５３を経由して、モニタＰＤ６７２に入射し、光源６４１の出力がモニタされる。
【００８７】
ダイクロイックコンバイナ６３１に入射した光の多くは、浮上型光学ヘッド８０を経由して、光記録媒体１０に入射する。光記録媒体１０に入射した光は記録層１１で反射され戻り光となる。この戻り光は、浮上型光学ヘッド８０、ダイクロイックコンバイナ６３１、アフォーカル光学系６２９を経由し１／４波長板６２８で直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ６２７で反射され、コンデンサーレンズ６５１により受光ユニット３０に収束され、トラッキングエラー信号が生成される。
【００８８】
本実施形態に係る光記録媒体再生装置６００は、以下のような特徴を有する。受光ユニット３０がピンホール３２を有することから、読み出し等を行いたい記録層１１以外の記録層１１からの迷光を除外して、ＲＦ信号のＳ／Ｎ比を向上することができる。
光記録媒体１０に近接した浮上型光学ヘッド８０を用いることで、開口数ＮＡを大きくして、高分解能での光記録媒体１０の読み取り（場合により書き込み等も）が可能となる。
アナモルフィックプリズムによる光の整形、および収差補正素子による球面収差の補正によって、光記録媒体１０の記録層１１への光の収束性を向上できる。これは、高分解能での光記録媒体１０の読み取り、あるいは迷光の低減等に寄与する。
アフォーカル光学系６２９を用いることで、光記録媒体１０に対する焦点位置の調節を行っている。このため、浮上型光学ヘッド８０に焦点位置の調節手段を設ける必要がなく、その構成の簡略化が図れる。
【００８９】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記実施形態には限られず拡張、変更できる。拡張、変更された実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）例えば、光記録媒体再生装置は、光記録媒体が定常的に設置される固定方式と光記録媒体が着脱自在に設置されるリムーバブル（着脱可能）方式のいずれであってもよい。リムーバブル方式の場合には、光記録媒体再生装置にステージ（台）等光記録媒体保持手段を設け、この光記録媒体保持手段に光記録媒体を保持することになる。
【００９０】
（２）光記録媒体の形状には、円板状その他の適宜な形状を採用することができる。
また、光記録媒体への情報の記録は、種々の手段によって行える。即ち、ここでいう光記録媒体は情報の読み出しが光学的手段で行えればよく、書き込み手段は限定されない。
【００９１】
（３）上記実施形態では、光記録媒体に記録された情報の再生（読み出し）に光記録媒体再生装置を用いる場合を主として説明しているが、光記録媒体再生装置によって光記録媒体への情報の書き込み、消去等を行っても差し支えない。例えば、光磁気ディスクのように情報の書き込みを光学的に行う手段を光記録媒体再生装置に付与することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録層同士の間隔の低減が可能な光記録媒体再生装置および光記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】光記録媒体の構成例を拡大して表した断面図である。
【図３】光記録媒体の記録層１１、トラッキング層１２の一部を上面から拡大してみた上面図である。
【図４】光記録媒体に光が入射している状態を表す側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】球面収差を表したグラフである。
【図７】入射光の光軸に対して光記録媒体が傾くと、情報の読み出し位置が記録層ごとにずれることを説明する図である。
【図８】ピンホール付受発光素子の具体的な構成例である共焦点レーザカプラを表す斜視図である。
【図９】光記録媒体再生装置を用いて光記録媒体を再生したときの焦点の深さと出力されるＲＦ信号およびフォーカスエラー信号との関係を表すグラフである。
【図１０】共焦点レーザカプラの構成例を表す斜視図である。
【図１１】浮上型光学ヘッドの１構成例を表す斜視図である。
【図１２】浮上型光学ヘッドの１構成例を表す斜視図である。
【図１３】アフォーカル光学系を用いて焦点位置の調節を行う例を表す模式図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る光記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 光記録媒体
１１ 記録層
１２ トラッキング層
２０ 対物レンズ
３０ 受光ユニット
３１ ホログラム素子
３２ ピンホール
３３〜３５ 受光素子
５０ 共焦点レーザカプラ
５１ 半導体基板
５２ 発光部
５３ 受光部
８０ 浮上型光学ヘッド
８１ スライダー部材
８２ ２群レンズ
８３ サスペンション
８４ 焦点調節機構
８５ 対物レンズ
８６ 固体イマージョンレンズ
１００ 光記録媒体再生装置
１２１ 半導体レーザ
１２２ 偏光ビームスプリッタ
１２３ コリメータ・フォーカスレンズ
１２４ 波長板
１２５ ダイクロイックコンバイナ
１２６ 半導体レーザ
１２７ コリメータレンズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体および光記録媒体に記録された情報を再生する光記録媒体再生装置に関し、特に複数の記録層を有する光記録媒体および光記録媒体に記録された情報を再生する光記録媒体再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の光記録媒体に記録された情報を光学的手段で読み出す（再生する）光記録媒体再生装置が用いられている。光記録媒体の記録層に光を照射して、記録層から反射された光の強度等を検知することで、光記録媒体からの情報の読み取り（必要に応じて書き込み等も）を行う。
ここで、光記録媒体は、その大容量化のために、複数の記録層を有するようになってきている。例えば、ＣＤでは記録層が単層であるが、ＤＶＤでは２層となっている。
光記録媒体の大容量化のために、今後もこのような記録層の層数増加が進められると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光記録媒体から情報の再生を行うには、トラッキングを行う必要があり、光記録媒体にトラッキング用のグルーブ等を設ける必要がある。
トラッキング用のグルーブは各記録層に設けることが好ましいが、例えばプッシュプル法ではλ／６程度、ＤＰＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）法ではλ／４程度とある程度の深さであることが要求される（λはいずれも光源の波長）。
このため各記録層同士の間隔をある程度厚くする必要があり、多層化を進める場合の障害になる可能性がある。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、記録層同士の間隔の低減が可能な光記録媒体再生装置および光記録媒体を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
Ａ．上記目的を達成するために本発明に係る光記録媒体再生装置は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが配置されたトラッキング層と、を有する光記録媒体と、第１の波長の光を発する第１の発光部と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発する第２の発光部と、前記第１、第２の発光部それぞれから発せられた光を混合する光混合部と、前記光混合部で混合された光を前記光記録媒体に集束し、該光記録媒体から反射された光が入射される第１の光学部材と、前記光記録媒体から反射され、前記第１の光学部材を通過した光を集束する第２の光学部材と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第１の波長の光を受光する第１の受光部と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第２の波長の光を受光する第２の受光部と、を具備することを特徴とする。
【０００５】
光記録媒体再生装置は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが形成されたトラッキング層と、を有する光記録媒体を備える。
トラッキング層に形成されたピットによってトラッキングを行うことができるため、記録層にトラッキング用の機構を配置する必要性が低下する。このため、記録層同士の間隔を適宜に薄くすることが可能となる。
さらに、第１、第２の発光部、第１、第２の受光部それぞれで、記録層からの情報の読み出し、トラッキング層からのトラッキングエラー信号の生成が行える。このように別途の発光部、受光部で、情報の読み出し、トラッキングエラー信号の生成をそれぞれ行えることから、光記録媒体再生装置の信頼性の向上が図られる。
【０００６】
（１）前記トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないこととしてもよい。
トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置にピットを配置しないことで、隣接するピット間の間隔を大きくできる。このため、トラッキング層に集束する光のスポット内に隣接するトラックのピットが入らないようにして、複数のトラックのトラッキングエラー情報が混入することを防止している。この結果、トラック間隔の低減、即ち光記録媒体の記録密度の向上が容易になる。
【０００７】
（２）前記光記録媒体再生装置が、前記光記録媒体のティルト状態を調節するティルト調節手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体のティルト状態を調節することで、記録層とトラッキング層とのトラックのズレを解消することができる。
【０００８】
（３）前記光記録媒体再生装置が、前記第２の光学部材と前記第１の受光器の間に配置されたピンホールをさらに具備してもよい。
ピンホールによって、読み出しを行っている記録層以外の記録層からの反射光（迷光）を除外して、情報読み出しの精度を向上することができる。
【０００９】
ここで、前記発光部、前記ピンホール、前記受光部が同一の基板上に一体として形成されてもよい。
これら全てを一体的に形成することで、これらのアライメント、固定、その後の経時変化に起因する位置ずれ等の問題が軽減される。
【００１０】
（４）前記第１の光学部材が、前記光記録媒体の面に前記第１，第２発光部の発光波長いずれよりも短い距離で近接する面を有してもよい。
第１の光学部材が光記録媒体の面に近接する面を有することで、これらの面間の光結合にエバネセント光を用いることが可能となる。その結果、第１の光学部材の開口数ＮＡを向上させ、高分解能での情報の読み取り、即ち光記録媒体の記録密度の向上を図ることができる。
【００１１】
（５）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材の収差を補正する収差補正手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体への光の集束性が向上し、光記録媒体からの高分解能での読み取りが可能となる。
【００１２】
（６）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材からの収束光の前記光記録媒体の厚み方向における収束位置を調節する収束位置調節手段を有してもよい。各記録層に対して適切な深さ（位置）に光を収束することが容易になる。
前記収束位置調節手段は、例えば、アフォーカル光学系、屈折率可変素子、楔型プリズムのいずれかを用いて構成できる。
【００１３】
Ｂ．本発明に係る光記録媒体再生装置は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが配置されたトラッキング層と、を有する光記録媒体を保持するステージと、第１の波長の光を発する第１の発光部と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発する第２の発光部と、前記第１、第２の発光部それぞれから発せられた光を混合する光混合部と、前記光混合部で混合された光を前記光記録媒体に集束し、該光記録媒体から反射された光が入射される第１の光学部材と、前記光記録媒体から反射され、前記第１の光学部材を通過した光を集束する第２の光学部材と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第１の波長の光を受光する第１の受光部と、前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第２の波長の光を受光する第２の受光部と、を具備することを特徴とする。
光記録媒体はステージに適宜に設置される。即ち、この光記録媒体再生装置は光記録媒体を必須の要素とはせず、光記録媒体の着脱等が可能となる。
【００１４】
（１）前記トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないこととしてもよい。
トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置にピットを配置しないことで、隣接するピット間の間隔を大きくできる。このため、トラッキング層に集束する光のスポット内に隣接するトラックのピットが入らないようにして、複数のトラックのトラッキングエラー情報が混入することを防止している。この結果、トラック間隔の低減、即ち光記録媒体の記録密度の向上が容易になる。
【００１５】
（２）前記光記録媒体再生装置が、前記光記録媒体のティルト状態を調節するティルト調節手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体のティルト状態を調節することで、記録層とトラッキング層とのトラックのズレを解消することができる。
【００１６】
（３）前記光記録媒体再生装置が、前記第２の光学部材と前記第１の受光器の間に配置されたピンホールをさらに具備してもよい。
ピンホールによって、読み出しを行っている記録層以外の記録層からの反射光（迷光）を除外して、情報読み出しの精度を向上することができる。
【００１７】
ここで、前記発光部、前記ピンホール、前記受光部が同一の基板上に一体として形成されてもよい。
これら全てを一体的に形成することで、これらのアライメント、固定、その後の経時変化に起因する位置ずれ等の問題が軽減される。
【００１８】
（４）前記第１の光学部材が、前記光記録媒体の面に前記第１，第２発光部の発光波長いずれよりも短い距離で近接する面を有してもよい。
第１の光学部材が光記録媒体の面に近接する面を有することで、これらの面間の光結合にエバネセント光を用いることが可能となる。その結果、第１の光学部材の開口数ＮＡを向上させ、高分解能での情報の読み取り、即ち光記録媒体の記録密度の向上を図ることができる。
【００１９】
（５）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材の収差を補正する収差補正手段をさらに具備してもよい。
光記録媒体への光の集束性が向上し、光記録媒体からの高分解能での読み取りが可能となる。
【００２０】
（６）前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材からの収束光の前記光記録媒体の厚み方向における収束位置を調節する収束位置調節手段を有してもよい。各記録層に対して適切な深さ（位置）に光を収束することが容易になる。
前記収束位置調節手段は、例えば、アフォーカル光学系、屈折率可変素子、楔型プリズムのいずれかを用いて構成できる。
【００２１】
Ｃ．本発明に係る光記録媒体は、情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、前記複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが形成され、かつ隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないことを特徴とする。
トラッキング層に形成されたピットによってトラッキングを行うことができるため、記録層にトラッキング用の機構を配置する必要性が低下する。このため、記録層同士の間隔を適宜に薄くすることが可能となる。
さらに、トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置にピットを配置しないことで、隣接するピット間の間隔を大きくしている。このため、トラッキング層に集束する光のスポット内に隣接するトラックのピットが入らないようにして、複数のトラックのトラッキングエラー情報が混入することを防止している。この結果、トラック間隔の低減、即ち光記録媒体の記録密度の向上が容易になる。
【００２２】
ここで、前記トラッキング層の隣接するピット間の距離が最大になるように前記ピットを配置してもよい。
ピット間の間隔が最大になるようにすることで、隣接するトラックからのトラッキングエラー信号の混入をさらに低減できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る光記録媒体再生装置１００を表す模式図である。本図に示すように光記録媒体再生装置１００は、光記録媒体１０，半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）１２１、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）１２２、コリメータ・フォーカスレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｌｅｎｓ）１２３、１／４波長板（ＱＷＰ：Ｑｕａｒｔｅｒ−Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｐｌａｔｅ）１２４，ダイクロイックコンバイナ（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）１２５，収差補正素子１２８、１２９対物レンズ２０，受光ユニット３０（ホログラム素子（ＨＯＥ：Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）３１，ピンホール３２，受光素子（ＰＤ：ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）３３〜３５）、半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）１２６，コリメータレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｌｅｎｓ）１２７を有する。
【００２４】
（光記録媒体１０の構成の詳細）
光記録媒体１０の構成につき説明する。
図２は、光記録媒体１０を拡大して表した断面図である。
光記録媒体１０は、複数の記録層１１、および最下層のトラッキング層１２を有する。記録層１１には、光学的に読み出し可能な形で情報が記録される。具体的にはピット（あるいはマーク）によって情報が記録される。トラッキング層１２は、記録層１１に記録された情報を読み出す際のトラッキングを行う基準となるピットが形成された層である。
記録層１１にはトラッキング用のピット、あるいはグルーブを有せず、トラッキングはトラッキング専用のトラッキング層１２を用いて行われる。
【００２５】
図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、記録層１１、トラッキング層１２の一部を上面から拡大してみた上面図である。
記録層１１では、トラックＴに沿って記録内容に応じてピットＰが形成されている。即ち、トラックＴにおいてピットＰが形成させる箇所には大きな制限は加えられていない。
これに対して、トラッキング層１２のトラックＴにおいてピットＰは分散して配置されている。ピットＰがトラックＴに沿った方向（周方向）またトラックＴに垂直な方向（半径方向）のいずれにおいても互いに所定の間隔をおいて配置されている。即ち、あるトラックＴにピットＰがあればその近傍Ｖには、同一のトラックＴ、隣接するトラックＴのいずれにもピットＰは配置されていない。言い換えれば、隣接するトラックＴにおいて互いに最短距離になる位置にはピットＰが配置されない（この関係をピットＰ１と仮想的なピットＰ２で示す）。
このとき、近接するピットＰ同士の間隔が最大になるように、ピットＰを配置するのが好ましい。なお、この理由は次に述べる。
【００２６】
トラッキング層１２におけるトラッキング用のピットの配置が分散されている理由を説明する。
図４は光記録媒体１０に光が入射している状態を表す側面図である。
光記録媒体１０への入射光Ｌ１が情報の読み出しを行う記録層１１に集束されている。このとき理想的には入射光Ｌ１は破線のＬ２のように一点に向かって集束するはずである。しかし、光が波動性を有するために入射光Ｌ１は一点に集束することはできず収束光Ｌ３のようにエアリー円板の大きさ（直径：１．２２λ／ＮＡ（波長λ、開口数ＮＡ）に拡がる。
【００２７】
トラッキング層１２に入射する入射光Ｌ４に、記録層１１に入射する入射光Ｌ３の波長と異なる波長を有する光源が用いられる。これは、トラッキング用の光源波長を記録再生用の光源波長と異なるものを用いることで、２つの光源の不要な干渉を防ぎ、良好な記録再生信号、トラッキング信号を得るためである。この場合、トラッキング信号用光源の波長は記録再生用の光源より長波長のものを用いる。
波長がより長波長に、開口数ＮＡがより小さくなると、エアリー円板の面積（収束光の拡がる範囲）は大きくなる。しかし、トラッキング層１２は線速度方向に必ずしも密にトラッキング用ピットを配列する必要はないため、ピットの配列が互いに隣接しないよう配置することで、より大きなスポット径であっても隣接ピット配置間で懸念されるクロストークを除去できる。
【００２８】
トラッキング層１２にトラッキング用の光が入射した場合に、そのスポット径内に異なるトラックのピットが同時に入るのは好ましくない。トラッキングエラー信号に異なるトラックの情報が混入するからである。なお、光記録媒体１０の記録密度が増加し、トラック間の距離が短くなると、この可能性が増大する。
このため、上述のように隣接するトラックのさらに最近接する位置にはピットを配置しないようにして、トラッキングエラー信号への複数のトラックの情報の混入を防止している。
以上の理由から、トラッキング層１２においてはピットＰを分散して配置すると共に、隣接するトラックＴ同士ではピットＰをずらして配置している。
【００２９】
このようにトラッキング層１２においてピットＰを分散して配置すると、トラッキングエラー信号の出力も連続しては行われにくくなるが、トラッキングエラー信号の生成を必ずしも連続的に行う必要はないので、大きな問題とはならない。
以上のように光記録媒体１０では、トラッキング層１２に隣接するトラックＴの最近接する位置にはピットＰを配置しないようにして、トラッキング信号に隣接するトラックＴに配置されたピットＰからの信号の混入を防止している。
【００３０】
以上を纏めると光記録媒体１０は次のような特徴を有する。
（１）記録層１１にはトラッキング用のパターン（ピット等）を配置しないので、記録層１１の間隔を低減できる。
この層間隔の低減は記録層１１の層数の増加による光記録媒体１０の記憶容量の増大に結びつく。後述する球面収差を考慮すると、記録層１１全体としての厚さ（層間隔と層数の積）が小さい方が好ましいからである。
（２）記録層１１にトラッキング用のパターンを有しないことから、光記録媒体１０の製作コストの低減が可能となる。
（３）トラッキング層１２でのピットＰの配置が分散的であることから、隣接するトラック同士のトラッキングエラー信号が互いに混入する可能性が低減する。これは光記録媒体１０の高記録密度化（トラックの間隔の低減）を容易に行えることを意味する。
【００３１】
（光記録媒体再生装置１００の他の構成要素の詳細）
以下、光記録媒体再生装置１００の他の構成要素の詳細を説明する。
光記録媒体再生装置１００は、光記録媒体１０の全面から情報を読み出すために、半導体レーザ１２１から出射した光ビームを光記録媒体１０上で走査する走査手段（図示せず）を有している。例えば、光記録媒体１０を回転し、かつ対物レンズ２０を光記録媒体１０の回転中心に対して半径方向に移動可能とすることで、対物レンズ２０から出射された光により光記録媒体１０のほぼ全面を走査することが可能となる。
【００３２】
また、光記録媒体再生装置１００は、光記録媒体１０の記録層１１それぞれに対物レンズ２０から出射された光ビームを集束するための焦点調節手段（図示せず）を有している。焦点調節手段によって読み出しを行う記録層１１を変更することができる。なお、焦点調節手段の具体的な構成は他の実施形態において後述する。
また、記録層１１の移動によって生じる収差（主として、球面収差）を補正するために収差補正素子１２８を併用することで各記録層１１に対して適切な集光性能を維持することが可能となる。
【００３３】
半導体レーザ１２１は、光記録媒体１０からの情報の読み出しを行うための光源であり、例えば波長６５８ｎｍの半導体レーザを利用できる。
偏光ビームスプリッタ１２２は、所定の偏光成分の光を透過し、他の偏光成分の光を反射する光学素子である（例えば、Ｐ偏光を透過して、Ｓ偏光を反射する）。
コリメータ・フォーカスレンズ１２３（本発明の第２の光学部材に対応）は、半導体レーザ１２１から出射した光を平行光に変換すると共に、光記録媒体１０から反射してきた戻り光を集束して受光素子３３〜３５に入射させる光学素子である。
１／４波長板１２４は、直交する偏光成分に互いに１／４波長の位相差を付与する光学素子である。
ダイクロイックコンバイナ１２５は、複数の波長の光を結合する光学素子であり、ここでは半導体レーザ１２１，１２６から出射した光を結合している。
【００３４】
半導体レーザ１２６は、光記録媒体１０に対するトラッキングを行うための光源であり、例えば波長７８０ｎｍの半導体レーザを利用できる。
コリメータレンズ１２７は、半導体レーザ１２６から出射した光ビームを平行光に変換する光学素子である。
収差補正素子１２８、１２９は、レイヤー移動によって生じる収差を補正して光記録媒体１０の記録層１１への光の適切な収束を司るための光学素子であり、例えば液晶素子を用いて構成できる。なお、収差補正素子１２８、１２９による球面収差の補正による効果については第２の実施形態で詳述する。
【００３５】
受光ユニット３０は、ホログラム素子３１，ピンホール３２，受光素子３３〜３５より構成される。
ホログラム素子３１は，ホログラムによって偏光ビームスプリッタ１２２から入射してきた光を回折して受光素子３３〜３５それぞれに入射させる光学素子である。
【００３６】
ピンホール３２は，ホログラム素子３１から受光素子３３に入射してきた光の焦点に対応して形成された穴を有し、入射光の焦点付近を通る光を通過しそれ以外の光の受光素子３３への入射を阻止する。
光記録媒体１０上の収束光と受光素子３３の収束光は互いに対応する焦点を有する。このため、受光素子３３に収束する光をピンホール３２に通過させることで、光記録媒体１０上における焦点、即ち読み出しを行っている記録層１１以外からの迷光（特に、読み出しの対象としていない記録層からの反射光）を除外し、信号のＳ／Ｎ比を向上することができる。
【００３７】
穴の直径φとして、例えばエアリー円板の直径（１．２２λ／ＮＡ）程度の値を採用するのが有効であると考えられる。受光素子３３側の集束光のエアリー円板と光記録媒体１０の記録層１１上の集束光のエアリー円板とが対応している。このため、受光素子３３側の集束光のエアリー円板内の光のみを通過させることで受光素子３３に入射する光から迷光を除去することができると考えられる。穴の直径φをエアリー円板の直径よりも大きくし過ぎると受光素子３３への入射光に迷光が増大する。一方、穴の直径φをエアリー円板の直径よりも小さくし過ぎると受光素子３３への入射光の強度が低下する。
仮に受光素子３３への入射光（光記録媒体１０からの戻り光）の開口数ＮＡ（コリメータ・フォーカスレンズ１２３の開口数）が０．１程度、半導体レーザ１２１の波長λを６５８ｎｍとすると、穴の直径φは８μｍ程度になる。
【００３８】
受光素子３３は、光記録媒体１０からの戻り光を受光し、光記録媒体１０に記録された情報をＲＦ信号として生成するための素子である。
受光素子３４，３５は、光記録媒体１０からの戻り光を受光し、光記録媒体１０に対するトラッキングを行うためのトラッキングエラー信号を生成するための素子である。
この受光素子３３と受光素子３４，３５とは、半導体レーザ１２１，１２６それぞれに対応する受光素子であり、感受性の有する波長域を半導体レーザ１２１，１２６それぞれの発光波長に対応させることが好ましい。
【００３９】
（光記録媒体再生装置１００の動作）
以下に光記録媒体再生装置１００の動作について説明する。
半導体レーザ１２１から出射した情報読み取り用の直線偏光は偏光ビームスプリッタ１２２を通過し、コリメータ・フォーカスレンズ１２３によって略平行光に変換される。コリメータ・フォーカスレンズ１２３から出射した光は１／４波長板１２４によって円偏光とされ、ダイクロイックコンバイナ１２５によって光路を９０°偏向される。ダイクロイックコンバイナ１２５によって偏向された光は、収差補正素子１２８を介して対物レンズ２０に入射し、光記録媒体１０上の記録層１１に微少なスポットとして集光される。このとき集光する記録層１１を選択することで、選択された記録層１１からの情報の読み出し（再生）、記録、あるいは消去を行うことができる。
【００４０】
光記録媒体１０から反射した光は円偏光のまま、対物レンズ２０により略平行光とされる。この略平行光は、収差補正素子１２８を経てダイクロイックコンバイナ１２５によって光路を９０°偏向され、１／４波長板１２４を通過して往路と直交した直線偏光になり、コリメータ・フォーカスレンズ１２３によって受光素子３３〜３５上に収束する収束光に変換される。この収束光は偏光ビームスプリッタ１２２のＰＢＳ面で反射され、ホログラム素子３１、さらに一部はピンホール３２を通過し、受光素子３３〜３５上に収束し、ＲＦ信号の検出、フォーカスエラー信号の生成がそれぞれ適宜になされる。
このとき、受光素子３３に入射する光がピンホール３２を通過することで、迷光が除去される。その結果、受光素子３３から出力されるＲＦ信号のＳ／Ｎ比が向上する。
【００４１】
半導体レーザ１２６から出射したトラッキング用の光はコリメータレンズ１２７によって略平行光に変換され、収差補正素子１２９を経てダイクロイックコンバイナ１２５を通過して対物レンズ２０に入射する。対物レンズ２０から出射した光は光記録媒体１０のトラッキング層１２上に微少なスポットとして集光される。
【００４２】
光記録媒体１０のトラッキング層１２から反射した光は、対物レンズ２０により略平行光とされ、ダイクロイックコンバイナ１２５によって光路を９０°偏向され、１／４波長板１２４を通過し、コリメータ・フォーカスレンズ１２３によって受光素子３３〜３５上に収束する収束光に変換される。この収束光は偏光ビームスプリッタ１２２のＰＢＳ面で反射され、ホログラム素子３１を通過し、受光素子３４，３５上に収束する。受光素子３４，３５からの出力を演算することでトラッキングエラー信号を生成することができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態に係る光記録媒体再生装置２００を表す模式図である。本図に示すように光記録媒体再生装置２００は、光記録媒体１０，ピンホール付受発光素子２２１、無偏光ビームスプリッタ２２２、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、ダイクロイックコンバイナ２２４，収差補正素子（Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）２２５，対物レンズ２０，受光ユニット３０Ａ（ホログラム素子３１Ａ，受光素子（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）３３Ａ〜３５Ａ）、モニタＰＤ（Ｆｒｏｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）２２６、ティルトサーボユニット２２７、を有する。
光記録媒体再生装置２００は、さらにトラッキング用の半導体レーザ２５１，コリメータレンズ２５２，収差補正素子２５３を有している。
【００４４】
ピンホール付受発光素子２２１から出射した出射光は、無偏光ビームスプリッタ２２２、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、ダイクロイックコンバイナ２２４，収差補正素子２２５，対物レンズ２０を経由して光記録媒体１０に入射する。
光記録媒体１０から反射された戻り光は、対物レンズ２０、収差補正素子２２５、ダイクロイックコンバイナ２２４、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、無偏光ビームスプリッタ２２２を経由して、ピンホール付受発光素子２２１および受光ユニット３０Ａに入射する。
【００４５】
半導体レーザ２５１から出射した出射光は、コリメータレンズ２５２，収差補正素子２５３、ダイクロイックコンバイナ２２４，収差補正素子２２５，対物レンズ２０を経由して光記録媒体１０に入射する。光記録媒体１０のトラッキング層１２から反射された戻り光は、対物レンズ２０、収差補正素子２２５、ダイクロイックコンバイナ２２４、コリメータ・フォーカスレンズ２２３、無偏光ビームスプリッタ２２２を経由して、受光ユニット３０Ａ上に入射する。
【００４６】
即ち、ピンホール付受発光素子２２１からの出射光でＲＦ信号の生成を、半導体レーザ２５１からの出射光でフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号の生成およびティルトの検出を行っている。ここで、ピンホール付受発光素子２２１と半導体レーザ２５１の波長は、一例として前者を６５８ｎｍ、後者を７８０ｎｍに設定することができる。
【００４７】
本実施形態では、半導体レーザ、ピンホール、および受光素子を一体化したピンホール付受発光素子２２１を用いる。第１の実施形態で述べたようにピンホールの穴の直径は例えば波長６５８ｎｍ、ＮＡ＝０．１としたとき約８μｍと微少である。このため、微細な穴を有するピンホールの形成、受光素子とのアセンブリ、固定を精度良く行うのは必ずしも容易ではない。また、経年変化によって位置精度が劣化する可能性もある。特に光記録媒体１０上を光が走査する動的な光学系では、経年変化の問題が生じる可能性が高くなると考えられる。
本実施形態では、ピンホール付受発光素子２２１を用いることで、ピンホールの形成、受光素子等とのアセンブリ、経年変化等への対応を容易にしている。
【００４８】
光記録媒体再生装置２００は、第１の実施形態と同様に、光記録媒体１０の全面から情報を読み出すための光の走査手段（図示せず）、および光記録媒体１０の記録層１１それぞれに対物レンズ２０から出射された光を集束するための焦点調節手段（図示せず）を有している。
【００４９】
光記録媒体１０は、第１の実施形態で既述のように、記録層１１、トラッキング層１２を有する。
ピンホール付受発光素子２２１には、光記録媒体１０からの情報の読み出しを行うための光源たる半導体レーザ（例えば波長６５８ｎｍ）、光記録媒体１０からの戻り光を受光する受光素子、受光素子に入射される光から迷光を除去するためのピンホールが一体的に形成されている。なお、ピンホール付受発光素子２２１の構成の詳細は後述する。
【００５０】
無偏光ビームスプリッタ２２２は、所定の分離比率を有し、透過光と９０°反射光に、入射光を分離する光学素子である。
コリメータ・フォーカスレンズ２２３は、ピンホール付受発光素子２２１から出射した光を平行光に変換すると共に、光記録媒体１０から反射してきた戻り光を集束してピンホール付受発光素子２２１および受光素子３３Ａ〜３５Ａに入射させる光学素子である。
対物レンズ２０は、ピンホール付受発光素子２２１から出射した光を光記録媒体１０の記録層１１上に収束する光学素子であり、その開口数ＮＡを第１の実施形態と同様の０．６程度とすることができる。
ダイクロイックコンバイナ２２４は、光の方向を変化（偏向）させるための反射素子である。
【００５１】
収差補正素子２２５は、記録層１１の移動によって生じる収差（主として、球面収差）を補正して光記録媒体１０の記録層１１への光の集束効率を向上するための光学素子であり、例えば液晶素子を用いて構成できる。
【００５２】
球面収差は光軸上の１点から出た光線がレンズを通過後，軸上の１点に集まらないで前後にずれる現象をいい、球面収差の大きさはこのずれ量によって表される。
図６に球面収差の計算例を表したグラフを示す。
図６（Ａ）は、光記録媒体１０におけるデフォルト層を表した側面図である。このデフォルト層において、対物レンズ２０の球面収差が最低になるように設定されている。
図６（Ｂ）は、対物レンズ２０の焦点の位置を各記録層１１に合わせたときの焦点の位置（デフォルト層からの距離）と球面収差の量との関係を表したグラフである。なお、このグラフで実線、破線、一点鎖線はそれぞれ、入射光の光軸に対する光記録媒体１０の面の傾きθが０°、０．６°，１．２°の場合を示している。
【００５３】
図６では、対物レンズ２０の開口数ＮＡが０．６の場合における一般的な収差を考慮している。デフォルト層から上下に±２００μｍ程度焦点の位置をずらすことで±０．２λ［ｒｍｓ］程度の収差の増加が生じていることが判る。この±０．２λ程度の球面収差は、市販されているグラデーション型球面収差補正液晶素子による補正が可能な範囲である。
±２００μｍの距離は、記録層１１の間隔を２０〜２５μｍとすると±８層（全体で１５層程度）に対応する。即ち、上述のグラデーション型球面収差補正液晶素子を用いることで１５層程度の記録層１１を有する光記録媒体１０からの読み出し等が可能である。
球面収差補正液晶素子では、印加する電圧に応じて球面収差の補正量を変化させることができる。このため、対物レンズ２０の焦点の位置に対応して、適切に球面収差を補正することが可能となる。
【００５４】
ホログラム素子３１Ａは，ホログラムによって無偏光ビームスプリッタ２２２から入射してきた光をフォーカスサーボ、トラッキングサーボ、ティルトサーボそれぞれに必要な信号を生成するために適宜パターンを形成した回折素子である。ホログラム素子３１Ａを経た光は、受光素子３３Ａ〜３５Ａそれぞれに適切に入射される。
【００５５】
光記録媒体１０は多層なので入射光の光軸Ａに対して光記録媒体１０が傾くと、情報の読み出し位置が記録層１１ごとにずれてくる。これを説明するのが図７である。ここで、図７（Ａ）は入射光の光軸Ａに対して光記録媒体１０の面が垂直（傾きがない）の場合であり、図５（Ｂ）は入射光の光軸Ａに対して光記録媒体１０の面が角度θ傾いている場合を表している。
図７（Ａ）では光軸Ａの入射光で記録層１１へ入射される記録再生光とトラッキング層１２へ入射する光それぞれの光軸が一致し、適切にトラッキングサーボをかけた状態で信号の記録再生ができるのに対して、図７（Ｂ）では光記録媒体１０の傾きθに応じて、トラック方向にオフセットが生じることが判る。この場合、適切な記録再生信号の生成は期待できない。
【００５６】
このような光記録媒体１０の傾きを修正するためにティルトサーボユニット２２７が用いられ、対物レンズ２０の傾きの調節等を行う。
光記録媒体１０の傾き（ティルト、スキュー）の検出には、例えば各記録層１１上の同一の位置にティルトの基準となるピットを埋め込んでおく方法が考えられる（ＡＳＭＯで提案されている埋め込みピット方式）。この基準ピットが同一光軸上に並ぶように（図７（Ａ）参照）、光記録媒体１０に対する入射光の光軸を調整する。
ティルトの検出には、この他に、光記録媒体１０の傾きに応じて反射光の位置が変化することを用いた方式（反射光の位置の移動をティルトセンサで差動検出する方式）、ＤＶＤ−ＲＡＭで用いられている方式、コマ収差を用いた方式等も考えられる。
【００５７】
以上、ティルトサーボを使用することを考えたが、本実施形態においてティルトサーボを行わずティルトサーボユニット２２７を除外することも考えられる。本実施形態では、記録層１１毎にトラッキング用のグルーブを有することから、記録層１１毎にトラッキングサーボをかけることが可能なため、集光性能の劣化が著しくない範囲においてはティルトサーボは不要となる。
【００５８】
図８は、ピンホール付受発光素子２２１の具体的な構成例である共焦点レーザカプラ（ＣＬＣ：Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｌａｓｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｒ）５０を表す斜視図である。
共焦点レーザカプラ５０は、半導体基板５１上に発光部５２，受光部５３が形成されている。発光部５２は、半導体基板５１面に沿う方向に共振器長方向を有する半導体レーザＬＤ（例えば、発光波長６５８ｎｍ）およびその出射端面に面して設けられた反射鏡Ｍから構成される。受光部５３は、反射鏡Ｍを挟んで半導体レーザＬＤの形成部とは反対側に配置された受光素子（フォトダイオード）ＰＤから構成される。
ここで、θ１は反射鏡の傾きであり、例えば半導体基板５１をＧａＡｓの［１，１，−１］面を利用し、反射鏡用の面として｛１，１，１｝Ｂ面を利用した場合、５４．７°に設定できる。
【００５９】
受光部５３は、発光部５２から出射し、光記録媒体１０で反射された戻り光がコリメータ・フォーカスレンズ２２３で収束される位置（共焦点）に配置される。発光部５２と受光部５３が近接していることから、発光部５２から出射した出射光がこれと逆の経路を辿って戻った場合に受光部５３に入射することになる。発光部５２と受光部５３の間の距離は、例えば回折限界であるエアリー円板の直径（１．２２λ／ＮＡ）程度とすることができる。
さらに、受光部５３の受光面の大きさを小さくすることで、ピンホールを別個に付加したと実質的に同様に、迷光を除去することが可能となる。即ち、受光部５３は、受光面を第１の実施形態で示したピンホールの大きさに設定することで（例えば、エアリー円板の直径程度）、ピンホールと実質的に一体化されている。
【００６０】
上述のように共焦点レーザカプラ５０では、発光部５２（発光点）近傍にエアリー円板程度の大きさで空間的に帯域制限された受光部５３（大きさがエアリー円板程度の受光部５３）が形成されている。
従い、焦点の合った記録層１１から反射された光が確実に受光部５３に戻ることになる。このため共焦点レーザカプラ５０から出射した光の焦点を所望の記録層１１に合わせることで、この記録層１１からの反射光を受光部５３に入射することが可能となり、受光部５３の位置の調節（アライメント）は必要がない。この結果、焦点が合った記録層１１からの信号を確実に捕らえることができる。これは、対物レンズ２０の視野が移動等した場合にその影響を受けにくいことにも繋がる。
【００６１】
以上のことから、光記録媒体再生装置２００を用いて光記録媒体１０上を走査する動的な動作環境においても、所望の記録層１１に対して焦点を維持するようフォーカスサーボを掛けた状態において共焦点系を維持することが可能となる（受光部５３への入射光の確保が可能）。
さらに、受光部５３は、半導体プロセス等でピンホールサイズの受光素子を形成することで構成され、ピンホールと一体となっている。このため、ピンホールと受光素子の位置ズレが発生することもなく、この点で経年変化は問題にならない。
【００６２】
図９は、光記録媒体再生装置２００を用いて光記録媒体１０を再生したときの焦点の深さと出力されるＲＦ信号（図９（Ａ））、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）（図９（Ｂ））との関係を表すグラフである。焦点の深さを各層に合わせることで、ＲＦ信号が最大となる。また、焦点の深さを各層の中心からずれることで、ＦＥ信号が増減する。
【００６３】
本実施形態では、共焦点レーザカプラ５０ではＲＦ信号の出力のみを行い、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号の生成には受光素子３３Ａ〜３５Ａの出力を用いている。これは、共焦点レーザカプラ５０の構造を簡略化してその製造時の歩留まりの向上を図るため等の理由からである。
但し、後述するように共焦点レーザカプラの出力からフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成できるように構成することも可能である。
【００６４】
（第３の実施形態）
本実施形態では、トラッキングエラーの生成が可能なピンホール付受発光素子を有する光記録媒体再生装置４００を用いた場合を示す。このときの光記録媒体再生装置４００の全体的な構成は第２の実施形態で既に示した構成を用いることができるので、全体的な構成については省略する。
本実施形態ではピンホール付受発光素子によってトラッキングエラーの生成が可能であるため、受光ユニット３０Ａを設ける必要性が低減する。
【００６５】
図１０は、ピンホール付受発光素子２２１の構成例である共焦点レーザカプラ７０を表す斜視図である。
本図に示すように、共焦点レーザカプラ７０は、半導体基板７１上の半導体レーザＬＤと、３つの反射面Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３を有する三角錐状の半導体構造７２と、２つの４分割フォトダイオードＰＤＲ（ＰＤＲ１，ＰＤＲ２，ＰＤＲ３，ＰＤＲ４）及びＰＤＬ（ＰＤＬ１，ＰＤＬ２，ＰＤＬ３，ＰＤＬ４）からなる受光部７３から構成される。
２つの４分割フォトダイオードＰＤＲ，ＰＤＬは、共に互いに交わる２本の分割線により略田の字状に４分割されている。
【００６６】
反射面Ｍ１１は、半導体レーザＬＤの一方の発射端面に面して設けられ半導体レーザＬＤからの出射光を反射する。
反射面Ｍ１１により反射された発射光は、対物レンズ２０により光記録媒体１０に収束照射され、光記録媒体１０から反射された戻り光はコリメータ・フォーカスレンズ２２３によって収束され共焦点レーザカプラ７０に戻される。
この戻り光は、反射面Ｍ１２，Ｍ１３によって反射され、それぞれ４分割フォトダイオードＰＤＲ，ドＰＤＬに照射される。
【００６７】
各４分割フォトダイオードＰＤＲ１〜ＰＤＲ４，ＰＤＬ１〜ＰＤＬ４から得られる信号に対して、演算を行うことでフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号等を生成することができる。また、４分割フォトダイオードＰＤＲ１〜ＰＤＲ４，ＰＤＬ１〜ＰＤＬ４全体からの出力全体の総和によって、ＲＦ信号の生成を行うことができる。
半導体構造７２の底面積の大きさを例えば、エアリー円板（直径：１．２２λ／ＮＡ）程度に制限することで、ピンホール付受発光素子２２１を構成できる。
【００６８】
（第４の実施形態）
本実施形態では、対物レンズ２０に代えて、浮上型光学ヘッド８０を用いた光記録媒体再生装置５００を表す。このときの光記録媒体再生装置５００の全体的な構成は第２の実施形態で既に示した構成を用いることができるので、全体的な構成については省略する。
図１１は、浮上型光学ヘッド８０の構成を表す模式図である。
浮上型光学ヘッド８０は、近接場光学を利用して光記録媒体１０に対する信号の記録及び／又は再生を行うものであり、本図に示すように、スライダー部材８１と、２群レンズ８２，サスペンション８３、焦点調節機構８４とを備えている。
【００６９】
スライダー部材８１は、ハードディスク装置等で用いられるヘッドスライダーと同様に、サスペンション８３によって光記録媒体１０と相対向するように支持される。これにより、光記録媒体１０に対する信号の書き込みや読み出しの際、光記録媒体１０の回転等により光記録媒体１０との間に生じる空気流を受けて、光記録媒体１０上を１００ｎｍ程度以下の浮上量（距離ｄ）で浮上しながら走行することができる。
スライダー部材８１には、所定の箇所にその厚み方向に貫通する貫通孔８１ａが設けられている。この貫通孔８１ａには、２群レンズ８２が配置されている。
【００７０】
２群レンズ８２は、対物レンズ８５および固体イマージョンレンズ（ＳＩＬ：Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌｅｎｓ）８６から構成され、１以上の開口数ＮＡを実現することができる。
対物レンズ８５は、片面が球面又は非球面の凸面である第１の面８５ａと、他方の面が球面又は非球面とされた第２の面８５ｂとを有し、光源側のレンズである。
固体イマージョンレンズ８６は、対物レンズ８５に対向される面が球面又は非球面の凸面とされた第３の面８６ａと、他方の面が略平面とされた第４の面８６ｂとを有し、光記録媒体１０に対向される側のレンズである。
【００７１】
固体イマージョンレンズ８６は、第４の面８６ｂと光記録媒体１０とを近接させることで、第４の面８６ｂと光記録媒体１０での近接場光学によるエバネッセンス光の滲み出しを利用している。固体イマージョンレンズ８６の第４の面８６ｂと光ディスクとの間の距離ｄを１００ｎｍ程度以下とすることで、１以上の開口数ＮＡを実現して光記録媒体１０の高分解能での読み出し等を可能とする。
【００７２】
第４の面８６ｂと光記録媒体１０との間を近接させると、第４の面８６ｂと光記録媒体１０との間での光の流入、流出がエバネセント光の滲み出しにより行われるようになる。この結果、第４の面８６ｂと光記録媒体１０との間の空気層の屈折率がこの空気層を通過する光に影響を及ぼさないようになり、光を通過させる媒質は実質的に固体イマージョンレンズ８６のみとになる。開口数ＮＡは媒質の屈折率ｎに比例し、かつ空気層の屈折率（ｎ０＝１）よりも固体イマージョンレンズ８６の屈折率ｎが大きいことから、開口数ＮＡが大きくなる。
【００７３】
サスペンション８３は、それ自体の弾性またはスライダー部材８１との間に弾性を有するサスペンションスプリングを設けることで、スライダー部材８１の浮上量を適宜に保つことができる。
焦点調節機構８４は、例えば電圧等の印加によって屈折率が変化する屈折率可変素子を用いることができる。屈折率可変素子は、光学結晶あるいは液晶素子を用いて構成できる。屈折率を変化することで、光路長が変化して焦点の位置を調節することができる。この結果、光が集光する記録層１１を適宜に選択することができる。
また、フォーカスエラー信号に基づいて、焦点の位置を制御することで、記録層１１それぞれに対して最適な位置に焦点を合わせることが可能となる。
【００７４】
対物レンズ８５側から入射した入射光は対物レンズ８５，焦点調節機構８４、固体イマージョンレンズ８６、浮上型光学ヘッド８０と光記録媒体１０との間の空気層（距離ｄ）を介して、光記録媒体１０の記録層１１に入射する。記録層１１で反射された光はこの逆の経路を通って対物レンズ８５から戻り光として出射する。
なお、各記録層１１を移動することで発生する収差（主として、球面収差）は前述の収差補正素子２２５によって適宜に補正される。
【００７５】
以上のような焦点位置の調節および収差の補正により、所望の記録層１１への適切な集光、即ち情報の読み出し、書き込み等が可能となる。
本実施形態においては、近接場光学を用いて１以上の開口数ＮＡを実現し、光記録媒体１０への高分解能の読み出し、書き込み、即ち光記録媒体１０の大容量化を図ることが可能となる。
【００７６】
焦点調節機構８４は、屈折率可変素子以外の手段によって実現することも可能である。
図１２は、１対のウエッジプリズム８７ａ，８７ｂによって焦点調節機構を実現した浮上型光学ヘッド８０Ａの構成を表す模式図である。
ウエッジ（楔型）プリズム８７ａ，８７ｂの楔型の部分が上下に重なり合って、全体として板状部材８７を構成している。ウエッジプリズム８７ａ，８７ｂの相対的位置を調節することで、この板状部材８７の厚みを可変することができる。この厚みの変化はこの板状部材８７中を通過する光の光路長の変化をもたらす。この結果、ウエッジプリズム８７ａ，８７ｂのいずれかまたは双方を動かすことで、焦点位置を調節できる。
【００７７】
焦点調節機構８４を浮上型光学ヘッド８０とは別個に設けることもできる。
図１３は、１対のレンズ９１，９２から構成されるアフォーカル光学系９３を用いて焦点位置の調節を行う例を表す模式図である。浮上型光学ヘッド８０Ｂには焦点調節機構が設けられていない。これに代えて、アフォーカル光学系９３を光記録媒体再生装置５００の光学系中に組み込むことで光記録媒体１０への焦点位置の調節を実現している。１対のレンズ９１，９２の距離を可変することで、対物レンズ８５に入射する入射光の角度を微妙に変化させ、焦点位置の調節が可能となる。
【００７８】
（第５の実施形態）
図１４は本発明の第５の実施形態に係る光記録媒体再生装置６００を表す模式図である。本図に示すように光記録媒体再生装置６００は、光記録媒体１０，光源（Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）６２１、コリメータレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｌｅｎｓ）６２２，アナモルフィックプリズム（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃ Ｐｒｉｓｍ）６２３，６２４、無偏光ビームスプリッタ（ＮＰＢＳ：Ｎｏｎ−Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）６２５、収差補正素子（Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）６２６，偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）６２７，１／４波長板（ＱＷＰ：Ｑｕａｒｔｅｒ−Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｐｌａｔｅ）６２８、アフォーカル光学系６２９，ダイクロイックコンバイナ（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｃｏｍｂｉｎｅｒ）６３１、浮上型光学ヘッド８０を有する。
【００７９】
また、光源（Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）６４１、コリメータレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ Ｌｅｎｓ）６４２，アナモルフィックプリズム（Ａｎａｍｏｒｐｈｉｃ Ｐｒｉｓｍ）６４３，６４４、コンデンサーレンズ（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ Ｌｅｎｚ）６５１〜６５３，受光ユニット３０，モニタＰＤ（Ｆｒｏｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）６７１，６７２を有する。
【００８０】
光源６２１は、ＲＦ信号およびフォーカスエラー信号の生成に用いる光源であり、波長λが例えば４００ｎｍである。波長を短くした方が光記録媒体１０からの読み出しを高分解能で行える。
コリメータレンズ６２２は，光源６２１から出射された光を略平行光に変換する。
アナモルフィックプリズム６２３，６２４は、アナモルフィック光学系を構成し、コリメータレンズ６２２から出射した光を無偏光ビームスプリッタ６２５に対応する形状に変換する。
無偏光ビームスプリッタ６２５は、入射光の一部を反射し、他を透過するものであり、この反射量と透過量の比が例えば１：９に設定されている。
収差補正素子６２６は、各記録層１１の異動によって生じる収差（主として、球面収差）を補正して光記録媒体１０への光の集束効率を向上するための光学素子であり、例えば液晶素子を用いて構成できる。
【００８１】
偏光ビームスプリッタ６２７は、所定の偏光成分の光を透過し、他の偏光成分の光を反射する光学素子である。
１／４波長板６２８は、直交する偏光成分に互いに１／４波長の位相差を付与する光学素子である。
アフォーカル光学系６２９は、一対のレンズから構成され、このレンズ間の距離を変化することで、光源６２１から出射した光が光記録媒体１０上に集光する集光位置を調節し、読み取り等を行う記録層１１の選択等を可能とする。
ダイクロイックコンバイナ６３１は、複数の波長の光を結合する光学素子であり、ここでは光源６２１，６４１から出射した光を結合している。
【００８２】
光源６４１は、トラッキングエラー信号の生成に用いる光源である。
コリメータレンズ６４２は，光源６４１から出射された光を略平行光に変換する。
アナモルフィックプリズム６４３，６４４は、アナモルフィック光学系を構成し、コリメータレンズ６４２から出射した光をダイクロイックコンバイナ６３１に対応する形状に変換する。
コンデンサーレンズ６５１〜６５３は，受光ユニット３０，モニタＰＤ６７１，６７２に光を集束する。
【００８３】
受光ユニット３０は、ホログラム素子３１，ピンホール３２，受光素子３３〜３５と、第１の実施形態と実質的に同様の構成からなる。
モニタＰＤ６７１，６７２は、光源６２１，６４１それぞれの出力をモニタする。
【００８４】
光源６２１から発した光は、コリメータレンズ６２２で略平行光に変換され、アナモルフィックプリズム６２３，６２４で整形され、無偏光ビームスプリッタ６２５に入射する。無偏光ビームスプリッタ６２５に入射した光の一部は、コンデンサーレンズ６５２を経由して、モニタＰＤ６７１に入射し出力がモニタされる。
【００８５】
無偏光ビームスプリッタ６２５に入射した光の多くは、収差補正素子６２６に入射し、その後偏光ビームスプリッタ６２７を経て、１／４波長板６２８で円偏光になり、アフォーカル光学系６２９，ダイクロイックコンバイナ６３１、浮上型光学ヘッド８０を経由して、光記録媒体１０に入射する。
光記録媒体１０に入射した光は記録層１１で反射され戻り光となる。この戻り光は、浮上型光学ヘッド８０、ダイクロイックコンバイナ６３１、アフォーカル光学系６２９を経由し、１／４波長板６２８で往路とは直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ６２７で反射され、コンデンサーレンズ６５１により受光ユニット３０に収束され、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号が生成される。
【００８６】
光源６４１から発せられた光は、コリメータレンズ６４２で略平行光に変換され、アナモルフィックプリズム６４３，６４４で整形され、ダイクロイックコンバイナ６３１に入射する。ダイクロイックコンバイナ６３１に入射した光の一部は、コンデンサーレンズ６５３を経由して、モニタＰＤ６７２に入射し、光源６４１の出力がモニタされる。
【００８７】
ダイクロイックコンバイナ６３１に入射した光の多くは、浮上型光学ヘッド８０を経由して、光記録媒体１０に入射する。光記録媒体１０に入射した光は記録層１１で反射され戻り光となる。この戻り光は、浮上型光学ヘッド８０、ダイクロイックコンバイナ６３１、アフォーカル光学系６２９を経由し１／４波長板６２８で直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ６２７で反射され、コンデンサーレンズ６５１により受光ユニット３０に収束され、トラッキングエラー信号が生成される。
【００８８】
本実施形態に係る光記録媒体再生装置６００は、以下のような特徴を有する。受光ユニット３０がピンホール３２を有することから、読み出し等を行いたい記録層１１以外の記録層１１からの迷光を除外して、ＲＦ信号のＳ／Ｎ比を向上することができる。
光記録媒体１０に近接した浮上型光学ヘッド８０を用いることで、開口数ＮＡを大きくして、高分解能での光記録媒体１０の読み取り（場合により書き込み等も）が可能となる。
アナモルフィックプリズムによる光の整形、および収差補正素子による球面収差の補正によって、光記録媒体１０の記録層１１への光の収束性を向上できる。これは、高分解能での光記録媒体１０の読み取り、あるいは迷光の低減等に寄与する。
アフォーカル光学系６２９を用いることで、光記録媒体１０に対する焦点位置の調節を行っている。このため、浮上型光学ヘッド８０に焦点位置の調節手段を設ける必要がなく、その構成の簡略化が図れる。
【００８９】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記実施形態には限られず拡張、変更できる。拡張、変更された実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）例えば、光記録媒体再生装置は、光記録媒体が定常的に設置される固定方式と光記録媒体が着脱自在に設置されるリムーバブル（着脱可能）方式のいずれであってもよい。リムーバブル方式の場合には、光記録媒体再生装置にステージ（台）等光記録媒体保持手段を設け、この光記録媒体保持手段に光記録媒体を保持することになる。
【００９０】
（２）光記録媒体の形状には、円板状その他の適宜な形状を採用することができる。
また、光記録媒体への情報の記録は、種々の手段によって行える。即ち、ここでいう光記録媒体は情報の読み出しが光学的手段で行えればよく、書き込み手段は限定されない。
【００９１】
（３）上記実施形態では、光記録媒体に記録された情報の再生（読み出し）に光記録媒体再生装置を用いる場合を主として説明しているが、光記録媒体再生装置によって光記録媒体への情報の書き込み、消去等を行っても差し支えない。例えば、光磁気ディスクのように情報の書き込みを光学的に行う手段を光記録媒体再生装置に付与することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録層同士の間隔の低減が可能な光記録媒体再生装置および光記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】光記録媒体の構成例を拡大して表した断面図である。
【図３】光記録媒体の記録層１１、トラッキング層１２の一部を上面から拡大してみた上面図である。
【図４】光記録媒体に光が入射している状態を表す側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】球面収差を表したグラフである。
【図７】入射光の光軸に対して光記録媒体が傾くと、情報の読み出し位置が記録層ごとにずれることを説明する図である。
【図８】ピンホール付受発光素子の具体的な構成例である共焦点レーザカプラを表す斜視図である。
【図９】光記録媒体再生装置を用いて光記録媒体を再生したときの焦点の深さと出力されるＲＦ信号およびフォーカスエラー信号との関係を表すグラフである。
【図１０】共焦点レーザカプラの構成例を表す斜視図である。
【図１１】浮上型光学ヘッドの１構成例を表す斜視図である。
【図１２】浮上型光学ヘッドの１構成例を表す斜視図である。
【図１３】アフォーカル光学系を用いて焦点位置の調節を行う例を表す模式図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る光記録媒体再生装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 光記録媒体
１１ 記録層
１２ トラッキング層
２０ 対物レンズ
３０ 受光ユニット
３１ ホログラム素子
３２ ピンホール
３３〜３５ 受光素子
５０ 共焦点レーザカプラ
５１ 半導体基板
５２ 発光部
５３ 受光部
８０ 浮上型光学ヘッド
８１ スライダー部材
８２ ２群レンズ
８３ サスペンション
８４ 焦点調節機構
８５ 対物レンズ
８６ 固体イマージョンレンズ
１００ 光記録媒体再生装置
１２１ 半導体レーザ
１２２ 偏光ビームスプリッタ
１２３ コリメータ・フォーカスレンズ
１２４ 波長板
１２５ ダイクロイックコンバイナ
１２６ 半導体レーザ
１２７ コリメータレンズ
Claims (18)
- 情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが配置されたトラッキング層と、を有する光記録媒体と、
第１の波長の光を発する第１の発光部と、
前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発する第２の発光部と、
前記第１、第２の発光部それぞれから発せられた光を混合する光混合部と、
前記光混合部で混合された光を前記光記録媒体に集束し、該光記録媒体から反射された光が入射される第１の光学部材と、
前記光記録媒体から反射され、前記第１の光学部材を通過した光を集束する第２の光学部材と、
前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第１の波長の光を受光する第１の受光部と、
前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第２の波長の光を受光する第２の受光部と、
を具備することを特徴とする光記録媒体再生装置。 - 前記トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体再生装置。
- 前記光記録媒体再生装置が、前記光記録媒体のティルト状態を調節するティルト調節手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体再生装置。 - 前記光記録媒体再生装置が、前記第２の光学部材と前記第１の受光器の間に配置されたピンホール
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体再生装置。 - 前記第１の発光部、前記ピンホール、前記第１の受光部が同一の基板上に一体として形成されている
ことを特徴とする請求項４記載の光記録媒体再生装置。 - 前記第１の光学部材が、前記光記録媒体の面に前記第１、第２の発光部の発光波長いずれよりも短い距離で近接する面を有する
ことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体再生装置。 - 前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材の収差を補正する収差補正手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体再生装置。 - 前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材からの収束光の前記光記録媒体の厚み方向における収束位置を調節する収束位置調節手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体再生装置。 - 情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、該複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが配置されたトラッキング層と、を有する光記録媒体を保持するステージと、
第１の波長の光を発する第１の発光部と、
前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発する第２の発光部と、
前記第１、第２の発光部それぞれから発せられた光を混合する光混合部と、
前記光混合部で混合された光を前記光記録媒体に集束し、該光記録媒体から反射された光が入射される第１の光学部材と、
前記光記録媒体から反射され、前記第１の光学部材を通過した光を集束する第２の光学部材と、
前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第１の波長の光を受光する第１の受光部と、
前記第２の光学部材が収束した光のうち、前記第２の波長の光を受光する第２の受光部と、
を具備することを特徴とする光記録媒体再生装置。 - 前記トラッキング層の隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないことを特徴とする請求項９記載の光記録媒体再生装置。
- 前記光記録媒体再生装置が、前記光記録媒体のティルト状態を調節するティルト調節手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項９記載の光記録媒体再生装置。 - 前記光記録媒体再生装置が、前記第２の光学部材と前記第１の受光器の間に配置されたピンホール
をさらに具備することを特徴とする請求項９記載の光記録媒体再生装置。 - 前記第１の発光部、前記ピンホール、前記第１の受光部が同一の基板上に一体として形成されている
ことを特徴とする請求項１２記載の光記録媒体再生装置。 - 前記第１の光学部材が、前記光記録媒体の面に前記第１、第２の発光部の発光波長いずれよりも短い距離で近接する面を有する
ことを特徴とする請求項９記載の光記録媒体再生装置。 - 前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材の収差を補正する収差補正手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項９記載の光記録媒体再生装置。 - 前記光記録媒体再生装置が、前記第１の光学部材からの収束光の前記光記録媒体の厚み方向における収束位置を調節する収束位置調節手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項９記載の光記録媒体再生装置。 - 情報を光学的に読み出し可能な複数の記録層と、
前記複数の記録層のトラックに沿って複数のピットが形成され、かつ隣接するトラック同士の最近接位置には前記ピットを配置しないことを特徴とする光記録媒体。 - 前記トラッキング層の隣接するピット間の距離が最大になるように前記ピットを配置することを特徴とする請求項１７記載の光記録媒体。
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