JP2006190400A - ニアフィールド光記録再生方法、光学ピックアップ装置および光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ニアフィールド光記録または／および再生において、大容量記録と、転送レートの向上を図る
【解決手段】 光記録媒体１の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において、共通のソリッドイマージョンレンズを通じてそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを同時的に照射してそれぞれニアフィールド記録または／および再生を行うものであり、複数の光源２１，２２と、これら光源２１，２２から得た複数本の光に対して共通のソリッドイマージョンレンズ４１を有する共通のニアフィールド集光レンズ４と、この共通のニアフィールド集光レンズ４に向かう各光ビームの光路にそれぞれ設けられた焦点調整手段６１，６２とを設けてこれら焦点調整手段６１，６２によってそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを、光記録媒体１の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において同時的に照射して記録または／および再生を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に、光記録媒体の厚さ方向の異なる位置に形成された複数の記録領域に対して同時にニアフィールド光（近接場光）によって記録または／および再生を行う、ニアフィールド光記録再生方法、光学ピックアップ装置および光記録再生装置に関する。

コンパクトディスク（ＣＤ）、ミニディスク（ＭＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）で代表される光（もしくは光磁気）記録または／および再生がなされる光記録媒体は、音楽情報、映像情報、データ、プログラム等の格納媒体として広く利用されている。
しかしながら、音楽情報、映像情報、データ、プログラム等の、更なる高音質化、高画質化、長時間化、大容量化により、更に、大容量の記録、したがって、高密度記録化の要求と、これに対応する光学レンズ、集光光学レンズ、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置において、用いる光例えば半導体レーザの短波長化、集光レンズの開口数の増大化が図られ、集光光スポットの小径化が図られている。

例えば、半導体レーザに関しては、発振波長が従来の赤色レーザの６３５ｎｍから４００ｎｍ帯に短波長化されたＧａＮ半導体レーザが実用化され、更に、２６６ｎｍの単一波長の光を連続発振する遠紫外固体レーザを用いることによって、スポットの小径化が図られようとしている。
また、光源として、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの２倍波レーザ（２６６ｎｍ帯）、ダイヤモンドレーザ（２３５ｎｍ帯）、ＧａＮレーザの２倍波レーザ（２０２ｎｍ帯）などの研究、開発が進められている。

一方、例えば、ソリッドイマ―ジョンレンズに代表される開口数の大なる光学レンズを用いることによって、例えば開口数１以上の集光光学レンズを実現し、ソリッドイマージョンレンズの対物面を、光記録媒体に対して光源波長の１０分の１程度まで近接させることによりニアフィールド(近接場光)による記録または／および再生を行う光記録再生方法の検討がなされている。

このニアフィールド光記録再生は、例えば、図２４に概略構成図を示すように、光記録媒体４００に近接対向して、ソリッドイマージョンレンズによる第１の光学レンズ４０１と集光レンズの第２の光学レンズ４０２とが同一光軸Ｏ上に配置されて成る集光光学レンズ１０３が用いられる。
ソリッドイマージョンレンズによる第１の光学レンズ４０１は、その光入射側、すなわち第２の光学レンズ側において、凸球面とされた半球面レンズあるいは超半球レンズによって構成される。
これら第１の光学レンズ４０１および第２の光学レンズ４０２による集光光学レンズ１０は、光記録または／および再生に使用される２軸ピックアップ装置に装着され、光記録媒体４００と第１の光学レンズ４０１すなわちソリッドイマージョンレンズとが光学的にコンタクトされる。この構成により照射光例えばレーザ光４０４は、第２の光学レンズ１０２によって集光されて第１の光学レンズ４０１に導入されて対物面に集光され、対物面に微小スポットの近接場光を生じさせ、対物面に光学的にコンタクトされた光記録媒体１００に微小スポット光が得られるようになされる。

このニアフィールド光記録再生方法によれば、光記録媒体に微小スポットが得られることによって高密度記録化、したがって、大記録容量化が図られる。
しかしながら、このニアフィールド光記録再生においても、より大容量記録化が望まれ、記録層が多層化された光記録媒体とその光記録再生装置の提案がなされている（例えば特許文献１参照）。
この光記録再生装置においては、各記録層の位置、すなわち深さが異なることから、これら記録層に対する光記録または／および再生は、光ビームの合焦位置を各記録層に応じて変更することによって、記録再生動作を行うようになされている。

一方、光記録再生装置において、大容量化と共に、高転送レート化が求められる。このような高転送レート化を実現する方法としては、通常、その記録再生を行う光学ピックアップと光記録媒体との相対移行速度を高めるという方法がとられる。
しかしながら、ニアフィールド光記録再生方式においては、ソリッドイマージョンレンズの対物面におけるエバネッセント光によって光記録媒体に対する光スポットを得ることから、この対物面と光記録媒体とが光学的にコンタクトする距離すなわちギャップの設定は用いる光の波長の１０分の１程度という数十ｎｍの狭隘なギャップで、高い精度をもって維持させることが必要であることから、光記録媒体例えば光ディスクを高速回転させ、かつ狭隘なギャップを保持させることに技術的な問題が生じてくる。
特開２００３−２６３７７０号公報

本発明は、ニアフィールド光記録または／および再生において、大容量記録と、転送レートの向上を図ることができ、かつその記録再生を安定して行うことができるニアフィールド光記録再生方法、光学ピックアップ装置および光記録再生装置を提供するものである。
すなわち、本発明においては、ニアフィールド記録による光スポットの微小化による高記録密度化に加えて、複数の記録トラックに関して同時に記録再生を行うことができるようにして転送レートの向上を図るものであり、更に、これら同時に記録再生を行う複数の記録トラックが、上述した大容量化を図った複数の記録層が積層された構成による光記録媒体、あるいはトラッキング用のグルーブ等によって生じる凹凸両領域に記録トラックを形成するいわゆるランド・グルーブ記録による光記録媒体において、相互にその深さないしは高さを異にする記録層、あるいはランドとグルーブにおける記録トラックに関して良好にニアフィールド記録再生を、安定に行うことができるニアフィールド光記録再生方法、光学ピックアップ装置および光記録再生装置を提供するものである。

本発明によるニアフィールド光記録再生方法は、光記録媒体の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において、共通のソリッドイマージョンレンズを通じてそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを同時的に照射してそれぞれニアフィールド記録または／および再生を行うことを特徴とする。

本発明による光学ピックアップ装置は、複数の光源と、該複数の光源から得た複数本の光に対して共通のソリッドイマージョンレンズを有する共通のニアフィールド集光レンズと、該共通のニアフィールド集光レンズに向かう上記複数本の光の各光路にそれぞれ設けられた焦点調整手段とを有し、
該焦点調整手段によってそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを、光記録媒体の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において同時的に照射して記録または／および再生を行うことを特徴とする。

本発明による光記録再生装置は、光記録媒体の配置部と、光学ピックアップ装置とを有し、上記光記録媒体は、互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域に記録層を有し、上記光学ピックアップ装置は、複数の光源と、該複数の光源から得た複数本の光に対して共通のソリッドイマージョンレンズを有する共通のニアフィールド集光レンズと、該共通のニアフィールド集光レンズに向かう上記複数本の光の各光路にそれぞれ設けられた焦点調整手段とを有し、
該焦点調整手段によってそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを、光記録媒体の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において同時的に照射して記録または／および再生を行うことを特徴とする。

また、本発明によるニアフィールド光記録再生方法、光学ピックアップ装置および光記録再生装置は、上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体の厚さ方向に積層された厚さ方向の異なる位置の記録層における領域であることを特徴とする。
また、本発明によるニアフィールド光記録再生方法、光学ピックアップ装置および光記録再生装置は、上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体に形成された厚さ方向の異なる位置の凹凸両領域における記録層領域であることを特徴とする。
また、本発明による光学ピックアップ装置および光記録再生装置は、上記焦点調整手段が、光学エキスパンダレンズ群より成ることを特徴とする。

上述したように、本発明によるニアフィールド記録再生方法においては、互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域への記録再生を、それぞれ対応する光スポットをもって同時的に記録または／および再生することから、高い転送レートを得ることができる。
そして、本発明による記録再生方法においては、その各光スポットの焦点をそれぞれ調整する構成としたことによって、これら光に対するソリッドイマージョンレンズを共通とするものであることから、このソリッドイマージョンレンズ、具体的には図２５で説明したように、このソリッドイマージョンレンズを第１の光学レンズとし、これに対する集光レンズを第２の光学レンズとするニアフィールド集光レンズを個々に設ける場合におけるに高精度の組み立てと、光記録媒体との狭小なギャップを個々に設定する複雑な構成が回避されることによって複数の光スポットについて安定した記録再生を行うことができるものである。

そして、その互いに厚さを異にする複数の領域は、光記録媒体の厚さ方向に積層された記録層における領域であるとか、凹凸両領域すなわち例えばいわゆるランド・グルーブ領域によるものであることから高密度記録すなわち大容量記録であり、更に、ニアフィールド光記録というスポットの微小化記録であることによる高密度記録による大容量記録において、より求められる高転送レートを実現することができるものである。

尚、本発明による光学ピックアップおよび光記録再生装置は、上述した本発明による光記録または／および再生を実現する光記録再生装置、すなわち記録および再生の両機能を有する光学ピックアップおよび光記録再生装置はもとより、記録のみ、あるいは再生のみを行う光学ピックアップおよび光記録再生装置を指称するものである。そして、この本発明による光学ピックアップおよび光記録再生装置においては、複数本の光に対して共通のソリッドイマージョンレンズを有する共通のニアフィールド集光レンズを用いる構成を実現することによって、各光に対して個々にニアフィールド集光レンズを配置し、そのソリッドイマージョンレンズと光記録媒体との微細で高精度を有するギャップ調整が回避される構成としたことから、動作の安定、精度の向上、構成の簡易化を図ることができるものである。

本発明によるニアフィールド光記録再生方法、光学ピックアップ装置および光記録再生装置の最良の形態の例について図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、この例に限定されるものではない。

本発明による光学ピックアップ装置と、光記録再生装置の実施の位置形態について説明する。
［第１の実施の形態例］
図１を参照して説明する。この例では、例えば図２ＡおよびＢに、光記録媒体１の模式的断面図を示すように、基板１０上に順次積層された第１の記録層１１および第２の記録層１２を有し、その表面に必要に応じて保護層２０が形成された光記録媒体１に対する記録または／および再生を行う光記録再生装置を例示する。
すなわち、この例では、光記録媒体１の互いに厚さ方向に異なる第１および第２の記録層１１および１２に対して同時的に２本のレーザ光照射によって光記録または／および再生を行う構成とした場合である。

光記録再生装置は、光記録媒体１例えば光ディスクが配置され、これを例えばスピンドルモータによって回転駆動する光記録媒体の配置部２と、光ビックアップ装置３とを有して成る。
この光学ピックアップ装置３は、複数の光源、この例では、上述した第１および第２の記録層１１および１２に対応する例えばそれぞれ波長４０５ｎｍのレーザ光を発生する半導体レーザによる第１および第２の光源２１および２２と、これら光源２１および２２からのレーザ光を、光記録媒体１にエバネッセント光、すなわち近接場光におる微小スポットとして照射させる共通のニアフィールド集光レンズ４とを有する。

このニアフィールド集光レンズ４は、例えば図３に示すように、同一光軸上に、光記録媒体１側から、ソリッドイマージョンレンズによる第１の光学レンズ４１と、対物レンズとも呼称される集光レンズによる第２の光学レンズ４２とが所定の位置および間隔をもって配置され相互にホルダー４３によって機械的に結合保持されて成る。
そして、第１および第２の光源２１および２２からのレーザ光による第１および第２の光ビーム５１および５２は、それぞれ第１および第２の光路３１および３２を経て、共通のニアフィールド集光レンズ４に導入される。
そして、共通のソリッドイマージョンレンズ（具体的には、共通のニアフィールド集光レンズ４）に向かう第１および第２の光ビーム５１および５２のそれぞれの第１および第２の光路３１および３２に、それぞれ第１および第２の光ビーム５１および光５２に対してニアフィールド集光レンズ４によって集光する位置を変更する第１および第２の焦点調整手段６１および６２が設けられる。これら焦点調整手段６１および６２は、例えば凹レンズおよび凸レンズの組み合わせによる光学エキスパンダすなわちビームエキスパンダによって構成することができる。

各第１および第２の光路３１および３２は、例えば各光源２１および２２と、各焦点調整手段６１および６２との間に第１および第２のコリメートレンズ７１および７２、第１および第２の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）８１および８２、第１および第２の１／４波長板（ＱＷＰ）９１および９２が配置される。
そして、両偏光ビームスプリッタ８１および８２によって分離された光路に、それぞれ第１および第２の集光レンズ７によって、各レーザ光の戻り光が分離され、この分離された光路上にそれぞれ第１および第２の集光レンズ１０１および１０２と、例えばフォトダイオードによる第１および第２の光検出素子１１１および１１２が配置される。

一方、光源２１および２２からの第１および第２の光ビーム５１および５２の光路上にそれぞれ第１および第２のビームスプリッタ１２１および１２２が配置される。
更に、図１で示す例においては、ビームスプリッタ１２２によって分離される光路上に第３の１／４波長板９３、第３の集光レンズ１１３、例えばフォトダイオードによる第３の光検出素子１１３が配置される。

そして、上述したニアフィールド集光レンズ４は、図３に示すように、アクチュエータ例えばトラッキング方向制御用コイル７と、ギャップ制御がなされるギャップ方向制御用コイル８を有する２軸アクチュエータ６に搭載される。

この構成による光記録再生装置によって、例えば図４に示すように、第１および第２記録層１１および１２が積層されて成る光記録媒体１、例えば光ディスクの、互いに厚さ方向の位置が異なる第１および第２の記録層１１および１２に対する同時的記録を行う場合について説明する。この光記録媒体１には、各記録層１１および１２に、トラッキング用等のグルーブ、ピット、ウォブル等のトラック案内部２５を有する。

この場合、第１及び第２の光源２１および２２からの記録情報に応じて強度変調された第１および第２の光ビーム５１および５２すなわち第１および第２のレーザ光を、それぞれ第１および第２の光路３１および３２において、コリメートレンズ７１および７２によって平行光とされて偏光ビームスプリッタ８１および８２、１／４波長板９１および９２、焦点調整手段６１および６２のエキスパンダを通じてそれぞれ第１および第２のビームスプリッタ１２１および１２２に導入する。
更に、第２のビームスプリッタ１２２に導入された第２の光ビーム５２は、この第２のビームスプリッタ１２２によって、屈曲された第１のビームスプリッタ１２１に導入される。

そして、第１の光ビーム５１は、この第１のビームスプリッタ１２１によって屈曲されてニアフィールド集光レンズ４に導入され、第２の光ビーム５２も第１のビームスプリッタ１２１を透過して、共通のニアフィールド集光レンズ４に導入される。
これら第１および第２の光ビームは、それぞれ共通のニアフィールド集光レンズ４の第１の光学レンズ４１によるソリッドイマージョンレンズの光記録媒体１と対向する側のいわゆる対物面で、エバネッセント光すなわちニアフィールド光が生じるように、これら第１および第２の光ビーム５１および５２に係わる光学系の設計がなされるものであるが、更に、各焦点調整手段６１および６２によって、それぞれ焦点位置の調整がなされていて、図４に示すように、ニアフィールド光の微小スポットが、光記録媒体１の厚さ方向にその位置が相違する第１および第２の記録層１１および１２にそれぞれ合焦するようになされる。

これら第１および第２の光ビーム５１および５２のスポットは、図５にその一例の平面的配置パターンを示すように、例えば隣接する記録トラックに、トラックの延長方向に関して所要の位置関係を保持して配置された状態で、この位置関係を保持して光記録媒体１に対して光記録媒体１の回転に伴ってトラックの長手方向に走行するようになされる。
このようにして、第１および第２の記録層１１および１２に第１および第２の光ビームによって情報の記録がなされる。
そして、光記録媒体１の各記録層１１および１２に記録された記録情報の読み出しは、第１および第２の光源２１および２２から所定のパワーを有する第１および第２の光ビームを発生させ、前述した記録時と同様の光路を経て光記録媒体１の各記録層１１および１２に照射する。そして、その戻り光が、再び上述した光路を経て戻る。この戻り光は、光記録媒体１での反射によって偏光が変化していることから、第１および第２の偏光ビームスプリッタ８１および８２で反射され、それぞれ第１および第２の光検出素子１１１および１１２に導入される。

上述した記録および再生において、ニアフィールド集光レンズ４の第１の光学レンズ４１のソリッドイマージョンレンズの対物面からの戻り光は、第１および第２のビームスプリッタ１２１および１２２、１／４は波長板９３を通じて第３の光検出素子１１３に導入され、これによって、ニアフィールド集光レンズ４の対物面と光記録媒体１との距離、すなわちギャップによって変化する光量によってギャップ信号が得られ、ギャップ制御信号を得ることができる。

また、第１および第２の光検出素子１１１および１１２は、通常の光ピックアップにおけると同様に例えば分割ダイオードによって構成され、記録および再生時において光記録媒体のトラック案内部２５によってトラッキング信号を含んだ戻り光が、第１および第２の光路３１および３２を通じて偏光ビームスプリッタ８１および８２によって第１および第２の光検出素子１１１および１１２によって検出され、これら検出信号の演算によってトラッキング制御信号を得る。
そして、これらトラッキング制御信号およびギャップ制御信号によって、図３で示した２軸アクチュエータ６のトラッキング方向制御用コイル７およびギャップ制御用コイル８の通電制御がなされる。

一方、上述した再生時においては、第１および第２の記録層１１および１２における、記録信号に応じて戻り光が、それぞれ第１および第２の光検出素子１１１および１１２に導入され、通常におけると同様に、記録情報による再生信号いわゆるＲＦ信号を演算して得る。

尚、上述した戻り光は、第１および第２の光ビームの戻り光が、互いに他の光路に導入されるが、これら第１および第２の光ビームは、その光軸が相互に一致していないことから、各光検出素子における検出領域の選定等によって排除することができる。

上述したように、第１および第２の焦点調整手段６１および６２によって第１および第２の光ビームの焦点位置の調整を行うものであるが、この第１および第２の焦点調整手段６１および６２は、光学エキスパンダレンズ群によることができる。すなわち、この場合、図６Ａ，Ｂ，Ｃに模式的に示すように、エキスパンダを構成する例えば凹レンズおよび凸レンズの間隔を長，中，短とすることによってニアフィールド集光レンズ４の第１の光学レンズ４１であるソリッドイマージョンレンズの対物面４１ａ近傍での焦点位置を前後に移動調整することができる。図６においては、記録層を一定位置に設定した状態で、その焦点位置を比較例示したものである。

二アフィールド集光レンズ４の第１の光学レンズ４１のソリッドイマージョンレンズは、第２の光学レンズ４２との対向側、すなわち光記録媒体１への光ビームスポットを形成する入射光の入射面が球面とされた、半球レンズあるいは超半球レンズによって構成される。
光学レンズ４１の実施形態例を示す。図７〜図９において、各ＡおよびＢは、それぞれ光学レンズ４１の側面図および底面図である。
光学レンズ４１は、その集光すべき光の入射面４１ｂが凸球面とされ、集光側の対物面４１ａが、光学レンズ４１の光軸Ｏを中心として突出する凸形状とされる。

光学レンズ４１の対物面４１ａにおける凸形状は、例えば図７に示すように、先端部が光軸Ｏと直交する平坦面４１ａoを有する切頭円錐形状とする。あるいは図８に示すように、切頭形状によらない円錐状、角錐状とするとか、図９に示すように、球面形状とすることができる。
なお、その凸形状の角度は、レーザ光の入射角より大に設定されるものであり、例えば屈折率が、２〜３程度のレンズ材料を用いた場合は、６０度〜８０度である。
このように、対物面４１ａにおいて中心の光ビームが集束部を頂点としてその周囲が後退する傾きを有する形状とすることによって第１の光学レンズ４１と光記録媒体１との傾きマージンを確保することができる。

また、図７〜図９に示すように、第１の光学レンズ４１は、その光軸Ｏ方向の厚さが前述したように、ｒ｛１＋（１／ｎ）｝とされた超半球レンズによって構成することができる。そして、この場合、例えば図８に示すように、凸形状の先端部が、光学レンズ４１の半球面と光軸０との交点Ｐを中心とする半径ｒ／ｎの円ｆに外接する形状とするときは、入射光の光軸が、光学レンズ４１の光軸Ｏから、わずか程度傾いて交点Ｐに入射する場合においても、点Ｐと凸形状の先端までの距離をｒ／ｎとすることができる。

ソリッドイマージョンレンズＳＩＬとしての第１の光学レンズ４１の構成材料としては、上述した光学ピックアップ装置、光記録再生装置の装備するレーザ光源の波長に対して、屈折率が大きく、透過率が大きく、光吸収が小さい材料によること望ましい。このような材料としては、例えば、高屈折率ガラスであるオハラ株式会社製のＳ−ＬＡＨ７９や、高屈折率セラミックス、高屈折率単結晶材料であるＢｉ_４Ｇｅ_３Ｏ_１２，ＳｒＴｉＯ_３，ＫＴａＯ_３、ＺｒＯ_２，ＨｆＯ_２，ＳｉＣ，ダイヤモンド、ＧａＰなどが好適である。

また、これら光学レンズ材料は、アモルファス構造、もしくは単結晶の場合には立方晶構造であることが、望ましい。光学レンズ材料がアモルファス構造、もしくは立方晶構造である場合、結晶方位によりエッチング速度やエッチング特性が変化しないことから通常の半導体製造技術などで用いられているエッチング方法や装置を利用することができる。

また、図７で示した光学レンズ４１におけるように、凸形状において、円錐形状の先端部分の平坦部の加工については、公知である半導体加工に利用されているエッチング方法や装置を利用することができるものであり、特に、微細な先端部の加工については、たとえば、日立製作所製の集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００などのフォーカスイオンビーム加工方法、および加工装置を利用するのが好適である。

また、光磁気記録媒体に対するニアフィールド光記録再生方式においては、記録時または／および再生時に磁界が必要になることから、ソリッドイマージョンレンズ４１の対物面４１ａの一部に磁気コイル等を取り付けた構成とすることができる。

上述したように、本発明による光学ピックアップ装置３とこれを用いた構成による本発明による光記録再生装置によれば、本発明による記録再生方法、すなわち光記録媒体の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において、共通のソリッドイマージョンレンズを通じてそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを同時的に照射してそれぞれニアフィールド記録または／および再生を行う方法を実施できるものである。

上述した第１の実施の形態例では、積層構造による第１および第２記録層１１および１２に対する記録、再生を第１および第２の光ビーム５１および５２によって行う場合であるが、各記録層に対しも複数の光ビームによって同時的に記録、再生を行うようにすることもできる。
次に、この場合の実施の形態例を説明する。

［第２の実施の形態例］
この場合の実施の形態においては、第１および第２の記録層１１および１２が積層された光記録媒体１に対して、その各記録層１１および１２に関してそれぞれ２本の光ビームによって、すなわち４本の光ビームによって、４本のトラックに関して同時的に記録再生を行うものである。
この場合第１の実施の形態例における図１で示した構成における第１および第２の光源２１および２２が、それぞれ記録情報に応じて変調された２本の例えば４１０ｎｍの波長の光ビームを出射する２ビームレーザ等によって構成される。そして、これら各２ビームの光軸は平行するが一致することがない関係に選定する。
そして、図１０および図１１に模式的断面図および模式的平面図を示すように、第１の記録層１１のトラック案内部２５によって区分された例えば各隣接する２本のトラックにそれぞれ第１の光ビーム５１−１，５１−２によるビームスポットを照射し、第２の記録層のトラック案内部２５によって区分された例えば各隣接する２本のトラックにそれぞれ第２の光ビーム５２−１，５１−２によるビームスポットを照射する。
このようにして、第１および第２の記録層１１および１２にそれぞれ２本の記録トラックに情報の記録を行う。

そして、その再生においては、それぞれ２ビームレーザによる第１および第２の光源２１および２２から所定のパワーの２本の光ビーム５１−１，５１−２および５２−１，５１−２を出射し、光記録媒体１の上述した第１および第２の記録層１１および１２の各２本の記録トラックに照射し、その戻り光を、第１および第２の光検出素子１１１および１１２によってＲＦ信号とトラッキング信号を得る。この場合においても、各戻り光の光軸が相違することからそれぞれの光ビームに関するトラッキング信号およびＲＦ信号得ることができる。

上述した複数記録層の積層による光記録媒体１は、種々の構成によるものを用いることができる。この光記録媒体１を、図１２〜図１５に模式的断面図をもって例示する。
例えば図１２ＡおよびＢに示すように、基板１０上に、それぞれ基板１０側に凹、あるいは基板１０側から凸の案内溝、ピット、ウォブル等によるトラック案内部２５を有する第１および第２の記録層１１および１２が積層された構成による光記録媒体１を用いることができる。
あるいは図１３ＡおよびＢに示すように、基板１０上に、それぞれ基板１０側に凹、あるいは基板１０側から凸の案内溝、ピット、ウォブル等によるトラック案内部２５を有する第１および第２の記録層１１および１２が積層され、この上に平坦化層１３が形成された構成による光記録媒体１を用いることができる。

また、図１４ＡおよびＢに示すように、基板１０の両面に図１２図ＡおよびＢで示した第１および第２の記録層１１および１２が形成された構成による両面記録がなされる光記録媒体１とすることもできる。
あるいは図１５ＡおよびＢに示すように、基板１０の両面に図１３図ＡおよびＢで示した第１および第２の記録層１１および１２が形成されこの上に平坦化層１３が形成された構成による両面記録がなされる光記録媒体１とすることもできる。
また、両面型構成において、それぞれ一方の面に記録層を有する対の基板をその背面で貼り合わせる構成とすることもできるなど、種々の構成とすることができる。

光記録媒体１は、相変化記録層、色素記録層、光磁気記録層、再生専用記録層による構成とすることができる。例えば図１６に模式的構成を有するように、は、種々の記録再生ないしは、再生専用の構成によることができる。
例えば図１６に示すように、基板１０上に、順次は反射層２０１、誘電体層２０２、第１の記録層１１を構成する相変化記録層２０３、誘電体層２０４、中間層２０５、誘電体層２０６、第２の記録層１２を構成する相変化記録層２０７、誘電体層２０８、保護層２０９が積層形成されて成る。
あるいは図１７に示すように、第１および第２の記録層１１および１２として図１６における相変化膜に代えて色素記録膜を有する構成とする。
あるいは再生専用の光記録媒体にあっては、例えば図１８に示すように、基板１０上に
順次、第１の記録層１１を構成する反射層３０１、誘電体層３０２、中間層３０３、第２
の記録層１２を構成する反射層３０４、誘電体層３０５、保護層３０６が積層された構成とすることができる。
上述した構成において、その保護層２０９、３０６は、例えばハードコート膜あるいは潤滑膜によることができる。

また、上述した第１および第２の実施の形態例においては、第１および第２の記録層１１および１２の２層構造の光記録媒体１の各記録層に対する記録または／および再生を行う場合を例示したものであるが、３層構造以上の多層構造の光記録媒体に対し、これら３層以上の記録層に対して同時に記録または再生を行うこともできる。

更に、また、上述した実施の形態においては、ニアフィールド光記録がなされる複数の記録層が積層された光記録媒体１にあって、その複数の記録層に対してそれぞれ光ビームスポットを照射して、同時的に記録または／および再生を行ったものであるが、同様のニアフィールド光記録がなされる同一記録層において、図１９に要部の斜視図を示すように、基板１０上に、案内溝、ピット、ウォブル等によるトラック案内部２５が形成されて、厚さ方向の位置が相違するグルーブ記録面１４と、ランド記録面１４とを有する光記録媒体に対して記録または／および再生を行う実施の形態をとることができる。
この場合の、実施の形態を例示する。

［第３の実施の形態例］
この実施の形態においても光記録再生装置は、図１で示した構成と動作によって、その記録または／および再生を行うことができるものである。
すなわち、この場合、図２０に概略断面図を示し、図２１に模式約的平面図を示すように、例えば図１の第１の光源２１からの第１の光ビーム５１のスポットが、低位置にあるグルーブ記録面１４に照射するようになされ、第２の光源２２からの光ビーム５２が、高位置にあるランド記録面１５に照射するようになされる。このようにして第１の実施の形態例における第１および第２記録層に対する記録または／および再生と同様にグルーブ記録面１４およびランド記録面１５に対する記録または／および再生を同時に行うことができる。

そして、このランド・グルーブ記録においても、図２２あるいは図２３に示すように、例えば３本の光ビーム５１〜５３あるいは例えば図１１で説明したように、４本の光ビーム５１−１，５１−２，および５２−１，５２−１によって、それぞれ隣接するグルーブ記録面１４およびランド記録面１５に対する記録または／および再生を同時に行うことができる。

また、このランド・グルーブ記録による光記録媒体１においても、例えば図２４に模式的断面図を示すように、その記録層上に平坦化層１３を形成する構成とすることができる。
また、この場合においても、基板１０の両面にランド・グルーブ記録面が形成された両面型構成とするとかそれぞれ基板にランド・グルーブ記録面を有する基板を貼り合わせる構成とすることもできる。
また、各記録面の構成は、図１６〜図１８で説明したと同様に、例えば相変化記録、色素記録、再生専用構成等種々の構成を採ることができる。

上述したように、本発明によるニアフィールド光記録再生方法、光ピックアップ装置および光記録再生装置によれば、各光スポットの焦点をそれぞれ調整する構成としたことによって、これら光に対するソリッドイマージョンレンズ、すなわちリニアフィールド集光レンズ４のように、高い精度と狭隘な箇所での組み立て製造が回避されることによって、製造の簡易か、安定した記録再生を行うことができるものである。

なお、本発明は、上述した例に限定されるものではなく、本発明構成において、種々の変更、態様をとり得ることは言うまでもない。例えば図１の構成においては、もどり光の検出によってギャップの検出を行う方法によったものであるが、例えば静電容量の検出による検出方法によることができる。

本発明による光記録再生装置の一例の光学的構成図である。 ＡおよびＢは、光記録媒体の模式的断面図である。 本発明による光記録再生装置のリニアフィールド集光レンズの一例の構成図である。 本発明による光記録再生状態の一例の模式的断面図である。 本発明による光記録再生状態の一例の模式的平面図である。 Ａ〜Ｃは、本発明による光記録再生装置の焦点調整手段の一例の動作の説明図である。 ＡおよびＢは、本発明による光記録再生装置のニアフィールド集光レンズの第１の光学レンズの一例の側面図および底面図である。 本発明による光記録再生装置のニアフィールド集光レンズの第１の光学レンズの一例の側面図および底面図である。 本発明による光記録再生装置のニアフィールド集光レンズの第１の光学レンズの一例の側面図および底面図である。 本発明による光記録再生状態の他の例の模式的断面図である。 本発明による光記録再生状態の他の例の模式的平面図である。 ＡおよびＢは、それぞれ本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 ＡおよびＢは、それぞれ本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 ＡおよびＢは、それぞれ本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 ＡおよびＢは、それぞれ本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 本発明による光記録再生がなされる光記録媒体の一例の模式的断面図である。 本発明による光記録再生状態の更に他の例の模式的断面図である。 本発明による光記録再生状態の更に他の例の模式的平面図である。 本発明による光記録再生状態の更に他の例の模式的平面図である。 本発明による光記録再生状態の更に他の例の模式的平面図である。 本発明に用いる光記録媒体を例示する模式的断面図である。 ニアフィールド光記録再生の説明図である。

符号の説明

１……光記録媒体、２……光記録媒体の配置部、３……光学ピックアップ装置、４……ニアフィールド集光レンズ、５……レーザ光、６……アクチュエータ、７……トラッキング方向制御用コイル、８……ギャップ方向制御用コイル、１０……基板、１１、１２……第１，第２の記録層、１３……平坦化層、１４……グルーブ記録面、１５……ランド記録面、２１，２２……第１，第２の光源、２５……トラック案内部、３１，３２……第１，第２の光路、４１，４２……第１，第２の光学レンズ、４３……ホルダー、５１，５２……第１，第２の光ビーム、６１，６２……第１，第２の焦点調整手段、７１，７２……第１，第２のコリメートレンズ、８１，８２……第１，第２の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、９１，９２、９３……第１，第２，第３の１／４波長板（ＱＷＰ）、１０１，１０２，１０３……第１，第２，第３の光検出素子、１２１，１２２……第１，第２のビームスプリッタ

Claims (11)

1. 光記録媒体の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において、共通のソリッドイマージョンレンズを通じてそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを同時的に照射してそれぞれニアフィールド記録または／および再生を行うことを特徴とするニアフィールド光記録再生方法。
2. 上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体の厚さ方向に積層された厚さ方向の異なる位置の記録層における領域であることを特徴とする請求項１に記載のニアフィールド光記録再生方法。
3. 上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体に形成された厚さ方向の異なる位置の凹凸両領域における記録層領域であることを特徴とする請求項１に記載のニアフィールド光記録再生方法。
4. 複数の光源と、該複数の光源から得た複数本の光に対して共通のソリッドイマージョンレンズを有する共通のニアフィールド集光レンズと、該共通のニアフィールド集光レンズに向かう上記複数本の光の各光路にそれぞれ設けられた焦点調整手段とを有し、
   該焦点調整手段によってそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを、光記録媒体の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において同時的に照射して記録または／および再生を行うことを特徴とする光学ピックアップ装置。
5. 上記焦点調整手段が、光学エキスパンダレンズ群より成ることを特徴とする請求項４に記載の光学ピックアップ装置。
6. 上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体の厚さ方向に積層された厚さ方向の異なる位置の記録層における領域であることを特徴とする請求項４に記載の光学ピックアップ装置。
7. 上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体に形成された厚さ方向の異なる位置の凹凸両領域における記録層領域であることを特徴とする請求項４に記載の光学ピックアップ装置。
8. 光記録媒体の配置部と、光学ピックアップ装置とを有し、
   上記光記録媒体は、互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域に記録層を有し、
   上記光学ピックアップ装置は、複数の光源と、該複数の光源から得た複数本の光に対して共通のソリッドイマージョンレンズを有する共通のニアフィールド集光レンズと、該共通のニアフィールド集光レンズに向かう上記複数本の光の各光路にそれぞれ設けられた焦点調整手段とを有し、
   該焦点調整手段によってそれぞれ異なる焦点に調整されたニアフィールド光スポットを、光記録媒体の互いに厚さ方向の異なる位置における２以上の領域において同時的に照射して記録または／および再生を行うことを特徴とする光記録再生装置。
9. 上記焦点調整手段が、光学エキスパンダレンズ群より成ることを特徴とする請求項８に記載の光記録再生装置。
10. 上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体の厚さ方向に積層された厚さ方向の異なる位置の記録層における領域であることを特徴とする請求項８に記載の光記録再生装置。
11. 上記光記録媒体の上記２以上の領域が、上記光記録媒体に形成された厚さ方向の異なる位置の凹凸両領域における記録層領域であることを特徴とする請求項８に記載の光記録再生装置。

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