WO2012063484A1 - 光ピックアップ、傾き角度検出方法、光情報装置及び情報処理装置 - Google Patents

光ピックアップ、傾き角度検出方法、光情報装置及び情報処理装置 Download PDF

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WO2012063484A1
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lens
optical
recording medium
solid immersion
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PCT/JP2011/006264
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和田　秀彦
佐野　晃正
松崎　圭一
水野　定夫
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup that records or reproduces information on the optical recording medium by irradiating the converged light onto an optical recording medium such as an optical disc or an optical card, an optical information device including the optical pickup, and the optical information device.
  • the present invention relates to an information processing apparatus provided, and an inclination angle detection method for detecting a relative inclination angle between a surface of an optical recording medium having a plurality of layers and an end face of a solid immersion lens facing the surface of the optical recording medium.
  • optical discs such as CDs, DVDs, and BDs (Blu-ray discs) have been widely used as optical recording media for recording various types of information including video and audio.
  • information is recorded or reproduced by irradiating the optical recording medium with light, and the recording density of information depends on the size of the light spot that converges on the optical recording medium. . Therefore, the capacity of the optical recording medium can be increased by reducing the light spot irradiated by the optical pickup.
  • the size of the light spot is proportional to the numerical aperture of the objective lens and inversely proportional to the wavelength of the light to be irradiated. Therefore, in order to form a smaller light spot, the wavelength of light to be used may be further shortened, or the numerical aperture of the objective lens may be further increased.
  • the distance between the optical recording medium and the objective lens is sufficiently large compared to the wavelength.
  • the numerical aperture of the objective lens exceeds 1, the light incident on the objective lens is totally reflected on the lens exit surface. Therefore, the recording density of the optical recording medium cannot be increased.
  • NA n ⁇ sin ⁇
  • n the refractive index of the medium of the optical recording medium
  • ⁇ the maximum angle of the incident light with respect to the optical axis.
  • the evanescent light can be propagated from the lens to the optical recording medium. For this reason, the distance (air gap) between the exit end face of the objective lens and the surface of the optical recording medium is maintained shorter than the attenuation distance of the evanescent light, and light in a range where the numerical aperture exceeds 1 is transmitted from the objective lens to the optical recording medium. Is transparent.
  • the distance between the solid immersion lens and the optical disk must be kept sufficiently shorter than the wavelength of the light.
  • the distance between the solid immersion lens and the optical disk needs to be about 1/10 or less of the wavelength of light, and when using light having a wavelength of 405 nm, it is necessary to keep it at about 25 nm.
  • the end of the solid immersion lens and the optical disk collide. Therefore, the error allowed for the tilt becomes very small.
  • the relative tilt angle ⁇ between the solid immersion lens and the optical disk is expressed by the following equation (1).
  • g represents the distance between the solid immersion lens and the optical disc
  • D represents the diameter of the tip of the solid immersion lens. If the diameter D of the tip of the solid immersion lens is 40 ⁇ m and the interval g is 25 nm, the allowable relative tilt angle ⁇ is about 0.07 degrees.
  • FIG. 47 is a diagram showing a configuration of a conventional optical pickup.
  • the beam emitted from the semiconductor laser 401 becomes parallel light by the collimator lens 402 and passes through the beam splitter 403 and the beam splitter 404.
  • the beam that has passed through the quarter-wave plate 405 becomes convergent light by the lens 406a.
  • the beam that has become convergent light is incident on the solid immersion lens 406 b and converged on the optical disk 407.
  • the tip of the solid immersion lens 406b and the surface of the optical disk 407 are close to a distance at which light is propagated by evanescent light.
  • the beam reflected by the optical disk 407 passes through the solid immersion lens 406b, the lens 406a, and the quarter wavelength plate 405 again and enters the beam splitter 404.
  • a part of the beam incident on the beam splitter 404 is reflected and incident on the photodetector 408.
  • the other part of the beam incident on the beam splitter 404 is transmitted and incident on the beam splitter 403.
  • the beam incident on the beam splitter 403 is reflected toward the photodetector 409 and enters the photodetector 409.
  • the photodetector 408 receives the beam reflected by the information surface of the optical disc 407 and generates a signal for information reproduction.
  • the photodetector 409 receives light reflected by the end surface of the solid immersion lens 406b.
  • the photodetector 409 has a light receiving unit divided into four, and each light receiving unit outputs a signal corresponding to the amount of light received.
  • FIG. 48 is an enlarged view of the vicinity of the end surface of the solid immersion lens 406b when the end surface of the solid immersion lens 406b and the surface of the optical disc 407 are relatively inclined in the conventional optical pickup.
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens 406b and the surface of the optical disc 407 differs between the ambient light indicated by the arrow A and the ambient light indicated by the arrow B. Therefore, the reflectance differs between the position where the ambient light indicated by arrow A passes and the position where the ambient light indicated by arrow B passes.
  • the photodetector 409 in FIG. 47 can detect the tilt angle by detecting the difference in brightness as the difference in signal amount between the four light receiving units.
  • the reproduction signal from the recording layer, the gap signal for gap control, and the relative tilt angle are detected using only one light source for a multi-layer disc having a plurality of recording layers.
  • the beam diameter at the end surface of the solid immersion lens changes depending on the position of the recording layer on which information is to be recorded or reproduced, and the relative tilt angle detection sensitivity. Will change drastically.
  • the cover layer of the optical disk is thin, the recording layer closest to the surface has a problem that practical tilt detection sensitivity cannot be obtained.
  • the layer that collects the beam for example, the recording layer for recording or reproducing information
  • the conventional method using multiple beams separates and detects the main beam and sub beam sufficiently. It has a problem that it cannot be done.
  • An optical pickup capable of stably and accurately detecting the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium, the tilt angle detecting method, and the optical An object is to provide an information device and an information processing device.
  • An optical pickup includes a light beam generating unit that generates a first beam and a second beam, and a solid immersion lens having an end surface facing the surface of an optical recording medium having a plurality of layers.
  • An objective lens optical system for converging the first beam and the second beam onto the optical recording medium, and reflecting the first beam and the second beam reflected by an end surface of the solid immersion lens.
  • the convergence state changing unit changes the convergence state of the first beam and the second beam in accordance with the layer of the optical recording medium, and the first light detection is performed at different positions on the end surface of the lens.
  • the device includes a first light receiving unit that receives the converged first beam and a second light receiving unit that receives the converged second beam, and the first light receiving unit and the second light receiving unit A relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is detected based on the difference in the amount of received light with the light receiving unit.
  • the light beam generation unit generates the first beam and the second beam.
  • the objective lens optical system includes a solid immersion lens having an end surface facing the surface of an optical recording medium having a plurality of layers, and converges the first beam and the second beam onto the optical recording medium.
  • the first branch element reflects the first beam and the second beam reflected by the end surface of the solid immersion lens.
  • the convergence state changing unit converges the first beam and the second beam reflected by the first branch element, and changes the convergence state.
  • the first photodetector detects the first beam and the second beam converged by the convergence state changing unit.
  • the center of the first beam and the center of the second beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens.
  • the convergence state changing unit changes the convergence state of the first beam and the second beam according to the layer of the optical recording medium.
  • the first photodetector includes a first light receiving unit that receives the converged first beam, and a second light receiving unit that receives the converged second beam, and includes the first light receiving unit and the second light receiving unit.
  • the relative inclination angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is detected based on the difference in the amount of received light with respect to the light receiving unit.
  • the convergence state of the first beam and the second beam is changed according to the layers of the optical recording medium, and the first light detection is performed. Since the spot system of the first beam and the second beam incident on the detector is changed to an appropriate size, the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately. And the deviation of the tilt angle can be suppressed.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of the optical pick-up in Embodiment 1 of this invention. It is a front view which shows an example of the diffraction grating in Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the structure of the 1st photodetector shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the relationship between an objective-lens optical system and each recording layer of an optical recording medium.
  • A is a figure which shows a mode that the main beam is converging on the 1st recording layer of an optical recording medium
  • (B) is a solid image when a main beam is irradiated to a 1st recording layer
  • FIG. 6 is a diagram showing spot shapes of a main beam and first to fourth sub beams on an end surface of a John lens.
  • A is a figure which shows a mode that the main beam is converging on the 2nd recording layer of an optical recording medium
  • (B) is a solid image when a main beam is irradiated to a 2nd recording layer
  • FIG. 6 is a diagram showing spot shapes of a main beam and first to fourth sub beams on an end surface of a John lens.
  • A) is a figure which shows a mode that the main beam is converging on the 3rd recording layer of an optical recording medium
  • B is a solid image when a main beam is irradiated to a 3rd recording layer
  • FIG. 6 is a diagram showing spot shapes of a main beam and first to fourth sub beams on an end surface of a John lens.
  • A is a figure which shows a mode that the main beam is converging on the 1st recording layer of an optical recording medium, (B), when the main beam is converging on the 1st recording layer, It is a figure which shows a mode that a main beam is condensed with the 1st detection lens.
  • A) is a figure which shows a mode that the main beam has converged on the 2nd recording layer of an optical recording medium, (B), when the main beam has converged on the 2nd recording layer, It is a figure which shows a mode that a main beam is condensed with the 1st detection lens.
  • (A) is a figure which shows a mode that the main beam has converged on the 3rd recording layer of an optical recording medium, (B), when the main beam has converged on the 3rd recording layer, It is a figure which shows a mode that a main beam is condensed with the 1st detection lens.
  • the optical pickup shown in FIG. 1 it is a figure which shows the mode of the reflected light from the end surface of a solid immersion lens when a main beam is condensed on each recording layer.
  • (A) shows the respective light receiving portions of the first photodetector when the main beam is focused on the first recording layer, the spot of the main beam, and the spots of the first to fourth sub beams.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a light receiving portion of the first photodetector when the main beam is condensed on the second recording layer, the spot of the main beam, and the first to fourth portions.
  • FIG. 6C is a diagram showing sub-beam spots
  • FIG. 8C is a diagram illustrating each light-receiving unit of the first photodetector when the main beam is condensed on the third recording layer
  • FIG. 5 is a diagram showing spots of first to fourth sub beams.
  • FIG. 5 is a diagram showing spots of first to fourth sub beams.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating the upper spot
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a main beam, a first sub beam, and a second beam reflected from an end surface of the solid immersion lens when the main beam is condensed on the second recording layer
  • FIG. 6C is a diagram showing spots on the first photodetector of the sub-beams of the main beam reflected from the end surface of the solid immersion lens when the main beam is condensed on the third recording layer.
  • FIG. 3 is a diagram showing spots on a first photodetector of a beam, a first sub-beam and a second sub-beam. It is a figure which shows the structure of the astigmatism provision part in the 5th modification of Embodiment 1 and 2 of this invention. It is a figure which shows the structure of the optical pick-up in Embodiment 3 of this invention. It is a figure which shows the structure of the 2nd photodetector shown in FIG. It is a figure which shows the structure of the optical pick-up of the comparative example of Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 23A shows the first recording of the optical recording medium from the end face of the solid immersion lens when the light from the second light source is condensed on the first recording layer in the optical pickup shown in FIG. It is a figure which shows a mode that it injects into a layer, and the spot formed on a 2nd photodetector,
  • B WHEREIN: The light from a 2nd light source is 2nd in the optical pick-up shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state where light is incident on a second recording layer of an optical recording medium from an end surface of a solid immersion lens and a spot formed on a second photodetector in the case of focusing on the recording layer.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state where light is incident on a second recording layer of an optical recording medium from an end surface of a solid immersion lens and a spot formed on a second photodetector in the case of focusing on the recording layer.
  • FIG. 23C shows the third example of the optical recording medium in which the light from the second light source is condensed on the third recording layer in the optical pickup shown in FIG. 23 from the end surface of the solid immersion lens.
  • Incident on the recording layer and on the second photodetector It is a diagram showing a spot made. It is a figure which shows the structure of the optical pick-up in the modification of Embodiment 3 of this invention.
  • (A) is a figure which shows the spot position of the light condensed on a 2nd photodetector from a 2nd collimator lens in Embodiment 3
  • (B) is solid in Embodiment 3.
  • the configuration of the second photodetector when the second photodetector is arranged at a position farther from the second collimator lens than the spot position where the light reflected by the exit end face of the immersion lens is collected is shown. It is a figure and (C) is a figure which shows the mode of the spot on the 2nd photodetector shown in FIG.26 (B). It is a figure which shows the structure of the optical pick-up in Embodiment 4 of this invention. (A) is a figure which shows the spot position of the light condensed on the 2nd photodetector from the 2nd collimator lens in Embodiment 4, (B) is solid in Embodiment 4.
  • the configuration of the second photodetector when the second photodetector is arranged at a position farther from the second collimator lens than the spot position where the light reflected by the exit end face of the immersion lens is collected is shown. It is a figure and (C) is a figure which shows the mode of the spot on the 2nd photodetector shown in FIG.28 (B).
  • (A) is a figure which shows the cross-sectional shape of the objective lens containing a hemispherical lens
  • (B) is a figure which shows the cross-sectional shape of the objective lens containing a super hemispherical lens. It is a figure which shows the structure of the conventional objective lens.
  • the optical recording medium is a multilayer optical recording medium, and coma aberration generated when the angle of incident light to the objective lens optical system is tilted by 0.3 deg, and (ns ⁇ (ds ⁇ is a diagram showing a relationship between Rs) + nd ⁇ dd) / Rs ⁇ NA 3.5.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the optical pickup shown in FIG. 1 includes a light source 1, a collimator lens 2, a first beam splitter (second branch element) 3, a divergence changing unit 4, a second beam splitter (first branch element) 5, 1 / 4 wavelength plate 6, objective lens optical system 7, diffraction grating (light beam generation unit) 9, second detection lens 10, second photodetector 11, convergence position changing unit 16, first photodetector 14. And an objective lens actuator 17.
  • the divergence changing unit 4 includes a concave lens 4a, a convex lens 4b, and an actuator 4c that moves the convex lens 4b in the optical axis direction.
  • the objective lens optical system 7 includes a diaphragm lens 7a and a solid immersion lens (SIL) 7b.
  • the convergence position changing unit 16 that changes the convergence position is an example of the convergence state changing unit that changes the convergence states of the first beam and the second beam according to the layer of the optical recording medium. It is.
  • the light source 1 is composed of, for example, a GaN-based semiconductor laser element, and performs recording or reproduction coherent for each recording layer of the optical recording medium 8 having a plurality of recording layers (three layers in the present embodiment).
  • Light (wavelength 390 to 450 nm) is emitted.
  • the optical recording medium 8 is a multilayer optical recording medium having three recording layers.
  • the diffraction grating 9 is an optical element that diffracts incident light and separates the incident beam into a plurality of beams.
  • the diffraction grating 9 generates a first beam and a second beam.
  • the 0th-order diffracted light is 80% and the first-order diffracted light is 20%.
  • the diffraction grating 9 has the pattern shown in FIG.
  • FIG. 2 is a front view showing an example of the diffraction grating in the first embodiment of the present invention.
  • the diffraction grating 9 diffracts the beam in the x direction and the y direction.
  • the diffraction grating 9 can separate the incident beam into five beams including the 0th-order diffracted light.
  • the x direction corresponds to the radial direction of the optical recording medium 8
  • the y direction corresponds to the tangential direction of the optical recording medium 8. Therefore, the incident light is separated in the radial direction and the tangential direction of the optical recording medium 8.
  • the collimator lens 2 converts divergent light emitted from the light source 1 into parallel light.
  • the first beam splitter 3 has a characteristic that the transmittance of certain linearly polarized light is 100%, and the reflectance of linearly polarized light orthogonal to the linearly polarized light is 100%.
  • the divergence changing unit 4 is disclosed in International Publication No. WO2009 / 37850 and detailed description thereof is omitted, but the divergence of the first beam and the second beam generated by the diffraction grating 9 is omitted.
  • the divergence changing unit 4 includes a concave lens 4a having a negative power, a convex lens 4b having a positive power, and an actuator 4c that moves the convex lens 4b in the optical axis direction.
  • the divergence degree changing unit 4 can convert the divergence degree different from the divergence degree of the incident light by changing the distance between the concave lens 4a and the convex lens 4b with the actuator 4c. By changing the divergence, it is possible to simultaneously correct both the focus component and the spherical aberration corresponding to the thickness change from the surface of the optical recording medium 8 to each recording layer.
  • the second beam splitter 5 has a linearly polarized light transmittance of 90% and a reflectance of 10% with respect to the wavelength of light emitted from the light source 1, and is a straight line orthogonal to the linearly polarized light. It has a characteristic that the transmittance of polarized light is 100%.
  • the quarter wave plate 6 is made of a birefringent material and converts linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the objective lens optical system 7 converges the first beam and the second beam onto the optical recording medium 8 having a plurality of layers.
  • the objective lens optical system 7 converges the first beam and the second beam from the divergence changing unit 4 on the optical recording medium 8 having a plurality of layers.
  • the objective lens optical system 7 includes an aperture lens 7a and a solid immersion lens (SIL) 7b.
  • the solid immersion lens 7 b has an end surface facing the surface of the optical recording medium 8.
  • the air gap existing between the exit end face of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 facing the exit end face is made shorter than the evanescent attenuation length so that light propagation by the evanescent light is performed. . Further, the gap interval is generally shorter than 1/10 of the wavelength.
  • the objective lens actuator 17 moves the objective lens optical system 7 in the optical axis direction (focus direction) and the tracking direction (radial direction) of the optical recording medium 8.
  • the objective lens actuator 17 adjusts the angle of the objective lens optical system 7 so that the emission end face of the solid immersion lens 7b of the objective lens optical system 7 and the surface of the optical recording medium 8 are parallel to each other.
  • the objective lens actuator 17 moves the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b as a unit.
  • the second beam splitter 5 reflects the first beam and the second beam reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • the incident surface is a cylindrical surface
  • the output surface is a rotationally symmetric surface with respect to the lens optical axis.
  • the second detection lens 10 gives astigmatism to the incident light to enable detection of a focus error signal by a so-called astigmatism method.
  • the second photodetector 11 receives the light reflected by the recording layer of the optical recording medium 8 and converts the light into an electrical signal according to the amount of received light.
  • the convergence position changing unit 16 converges the first beam and the second beam reflected by the second beam splitter 5 and changes the convergence state.
  • the convergence position changing unit 16 changes the convergence state of the first beam and the second beam according to the layer of the optical recording medium 8.
  • the convergence position changing unit 16 changes the convergence positions of the first beam and the second beam.
  • the convergence position changing unit 16 includes a first detection lens 12, a glass plate 13, and a glass plate insertion unit 15.
  • the first detection lens 12 condenses the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 7b.
  • the glass plate 13 is a glass flat plate having a transmittance of 100%, and the position where the light is collected by the first detection lens 12 is changed by being taken in and out of the optical path.
  • the glass plate insertion part 15 puts the glass plate 13 in and out of the optical path.
  • the first photodetector 14 detects the first beam and the second beam converged by the convergence position changing unit 16.
  • the first photodetector 14 receives the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 7b, and converts the light into an electrical signal according to the amount of received light.
  • the center of the first beam and the center of the second beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • the first photodetector 14 includes a first light receiving unit that receives the converged first beam and a second light receiving unit that receives the converged second beam.
  • the first photodetector 14 determines the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 based on the difference in the amount of received light between the first light receiving unit and the second light receiving unit. To detect.
  • the first beam is a main beam
  • the second beam is a sub-beam. There may be only one sub beam, or two or more sub beams.
  • the second beam splitter 5 reflects the main beam and the sub beam reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • the first photodetector 14 detects the main beam and the sub beam converged by the convergence position changing unit 16.
  • the first beam splitter 3 reflects the main beam reflected by the optical recording medium 8.
  • the second photodetector 11 detects the main beam reflected by the first beam splitter 3.
  • the light source 1 emits linearly polarized light.
  • the light emitted from the light source 1 is separated into five beams by the diffraction grating 9.
  • the five beams are one main beam and four sub beams.
  • the five beams become substantially parallel light by the collimator lens 2 and pass through the first beam splitter 3.
  • the light transmitted through the first beam splitter 3 enters the divergence changing unit 4.
  • the divergence degree changing unit 4 changes the divergence degree of the incident light according to the position of the recording layer of the optical recording medium 8 to be condensed.
  • the light whose divergence has been changed by the divergence changing unit 4 passes through the second beam splitter 5 and enters the quarter-wave plate 6.
  • the quarter wavelength plate 6 converts the incident linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the light transmitted through the quarter-wave plate 6 is condensed on a predetermined recording layer of the optical recording medium 8 by the objective lens optical system 7.
  • the light reflected from the optical recording medium 8 passes through the objective lens optical system 7, the quarter-wave plate 6, the second beam splitter 5, and the divergence changing unit 4, and enters the first beam splitter 3.
  • the light reflected by the first beam splitter 3 enters the second detection lens 10. Astigmatism is given to the light incident on the second detection lens 10.
  • the light transmitted through the second detection lens 10 is collected on the second photodetector 11.
  • the second photodetector 11 outputs a focus error signal indicating the focused state of light on the optical recording medium 8.
  • the second photodetector 11 outputs a tracking error signal indicating the light irradiation position on the optical recording medium 8.
  • the focus error signal and the tracking error signal are detected by a well-known technique such as an astigmatism method and a push-pull method.
  • a focus control unit (not shown) drives the actuator 4c based on the focus error signal from the second photodetector 11 so that the light is always focused on the optical recording medium 8 in a focused state.
  • the position of the convex lens 4b is controlled in the optical axis direction. That is, the actuator 4c moves the convex lens 4b in the optical axis direction according to a control signal from the focus control unit.
  • a tracking control unit controls the objective lens actuator 17 so that light is condensed on a desired track on the optical recording medium 8 based on the tracking error signal from the second photodetector 11.
  • the position of the objective lens optical system 7 is controlled by driving. That is, the objective lens actuator 17 moves the objective lens optical system 7 in accordance with a control signal from the tracking control unit.
  • a reproduction control unit acquires reproduction information recorded on the optical recording medium 8 based on the electric signal from the second photodetector 11.
  • the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 7 b passes through the objective lens optical system 7 and the quarter wavelength plate 6 and reflects the second beam splitter 5.
  • the light reflected by the second beam splitter 5 passes through the first detection lens 12 and the glass plate 13 and is condensed on the first photodetector 14.
  • the glass plate insertion part 15 puts in and out the glass plate 13 according to the position of the recording layer which condenses the light among several recording layers.
  • the light reflected by the second beam splitter 5 passes through the first detection lens 12 and is condensed on the first photodetector 14.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the first photodetector shown in FIG.
  • the first photodetector 14 includes five light receiving parts (first light receiving part 21, second light receiving part 22a, third light receiving part 22b, fourth light receiving part 22c, and second light receiving part 22). 5 light receiving portions 22d).
  • first light receiving part 21, second light receiving part 22a, third light receiving part 22b, fourth light receiving part 22c, and second light receiving part 22 5 light receiving portions 22d).
  • Patent Document 2 A detailed description of the first photodetector 14 is described in Patent Document 2 and will be omitted.
  • the first light receiving unit 21 receives reflected light (main beam) 31 from the emission end surface of the solid immersion lens 7b, and the second light receiving unit 22a reflects light from the emission end surface of the solid immersion lens 7b ( The first sub beam) 32a is received, the third light receiving unit 22b receives the reflected light (second sub beam) 32b from the emission end face of the solid immersion lens 7b, and the fourth light receiving unit 22c is solid.
  • the reflected light (third sub beam) 32c from the exit end face of the immersion lens 7b is received, and the fifth light receiving unit 22d receives the reflected light (fourth sub beam) 32d from the exit end face of the solid immersion lens 7b. Receive light.
  • the gap (gap signal) of the air gap existing between the exit end face of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 facing the exit end face is detected. Is done. Further, based on the difference signal between the fourth light receiving portion 22c and the fifth light receiving portion 22d, the emission end face of the solid immersion lens 7b with respect to the radial direction of the optical recording medium 8 and the optical recording medium 8 facing the emission end face. A relative tilt (radial tilt signal) with respect to the surface is detected.
  • the emission end face of the solid immersion lens 7b with respect to the tangential direction of the optical recording medium 8 is detected.
  • a gap control unit keeps the distance between the emission end face of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 facing the emission end face constant based on the gap signal from the first photodetector 14.
  • the objective lens optical system 7 is controlled.
  • the tilt control unit (not shown) is based on the radial tilt signal and the tangential tilt signal from the first photodetector 14, and the exit end face of the solid immersion lens 7 b and the surface of the optical recording medium 8 facing the exit end face.
  • the objective lens optical system 7 is controlled so that the relative angle with respect to becomes zero.
  • the light amount control of the light source 1 is performed by condensing 10% of the light reflected by the second beam splitter 5 onto a photodetector (not shown) using a lens (not shown). That is, a light amount control unit (not shown) monitors the amount of light emitted from the light source 1 based on a signal output from a light detector (not shown) so that the amount of light emitted from the light source 1 is constant. To control.
  • the light emitted from the light source 1 and reflected by the optical recording medium 8 will be described in more detail.
  • the light emitted from the light source 1 is collected on a predetermined recording layer of the optical recording medium 8 and reflected by the predetermined recording layer of the optical recording medium 8.
  • the light reflected by the predetermined recording layer of the optical recording medium 8 is converted by the quarter wavelength plate 6 into linearly polarized light in a direction orthogonal to the light emitted from the light source 1.
  • the linearly polarized light converted by the quarter-wave plate 6 is 100% transmitted through the second beam splitter 5, reflected by the first beam splitter 3, and received by the second photodetector 11.
  • the distance between the exit end face of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 is not zero, a part of the light emitted from the light source 1 is reflected by the exit end face of the solid immersion lens 7b.
  • the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 7 b is converted into linearly polarized light having the same polarization direction as the light emitted from the light source 1 by the quarter wavelength plate 6.
  • 90% of the linearly polarized light converted by the quarter wave plate 6 is transmitted through the second beam splitter 5, and 10% of the linearly polarized light is reflected by the second beam splitter 5.
  • the light transmitted through the second beam splitter 5 passes through the first beam splitter 3 100%, and therefore does not enter the second photodetector 11.
  • the light reflected from the second beam splitter 5 is incident on the first photodetector 14.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the objective lens optical system 7 and each recording layer of the optical recording medium 8.
  • the distance between the tip of the solid immersion lens 7b and the optical recording medium 8 is a distance through which light is efficiently propagated as evanescent light.
  • the distance between the tip of the solid immersion lens 7b and the optical recording medium 8 is maintained at about 25 nm, for example.
  • the optical recording medium 8 has three recording layers, and is referred to as a first recording layer L1, a second recording layer L2, and a third recording layer L3 in order from the surface on the beam incident side.
  • the distance from the surface to the first recording layer L1 is t1, the distance between the first recording layer L1 and the second recording layer L2 is t2, and the distance between the second recording layer L2 and the third recording layer L3 is Let the distance be t3. Further, the distance from the surface to the first recording layer L1 is d1, the distance from the surface to the second recording layer L2 is d2, and the distance from the surface to the third recording layer L3 is d3.
  • the 0th-order diffracted light is the main beam 31, and the ⁇ 1st-order diffracted light is the sub-beam.
  • the solid immersion lens 7b has a flat portion (end surface) having a diameter D at the tip.
  • the shape of the periphery of the flat portion of the solid immersion lens 7b is a cone.
  • the main beam and the sub beam pass through the flat portion of the solid immersion lens 7b.
  • 5A to 7B show the relationship between the spot shape of the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d on the end surface of the solid immersion lens 7b and the recording layer to which the main beam reaches.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a state where the main beam 31 is converged on the first recording layer L1 of the optical recording medium 8
  • FIG. 5B is a diagram illustrating the main beam 31 being the first recording layer. It is a figure which shows the spot shape of the main beam 31 and the 1st-4th sub-beams 32a-32d in the end surface of the solid immersion lens 7b in the case of irradiating L1.
  • the main beam 31 is disposed at the center of the end surface of the solid immersion lens 7b, and the first to fourth sub beams 32a to 32d are disposed around the main beam 31.
  • the first sub beam 32a and the second sub beam 32b are arranged in the tangential direction of the optical recording medium 8 with the main beam 31 interposed therebetween.
  • the third sub beam 32c and the fourth sub beam 32d are arranged in the radial direction of the optical recording medium 8 with the main beam 31 interposed therebetween.
  • the center of the second beam on the end surface of the solid immersion lens 7b is the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • the optical recording medium 8 is at a position shifted from the center of the first beam in the tangential direction.
  • the center of the second beam on the end surface of the solid immersion lens 7b is the solid immersion lens 7b.
  • the position of the optical recording medium 8 is shifted in the radial direction from the center of the first beam on the end face.
  • the center of the first beam, the center of the second beam, the center of the third beam is at a different position on the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • the straight line connecting the center of the first beam and the center of the second beam is orthogonal to the straight line connecting the center of the third beam and the center of the fourth beam. is doing.
  • the diffraction grating 9 generates a main beam 31 and first to fourth sub beams 32a to 32d.
  • the objective lens optical system 7 converges the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32 a to 32 d on the optical recording medium 8.
  • the second beam splitter 5 reflects the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • the convergence position changing unit 16 converges the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d reflected by the second beam splitter 5 to the first photodetector 14, and changes the convergence state.
  • the first photodetector 14 detects the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d that are converged by the convergence position changing unit 16. At this time, the center of the first sub-beam 32a, the center of the second sub-beam 32b, the center of the third sub-beam 32c, and the center of the fourth sub-beam 32d are respectively on the end surface of the solid immersion lens 7b. In different positions.
  • a straight line connecting the center of the first sub-beam 32a and the center of the second sub-beam 32b is a straight line connecting the center of the third sub-beam 32c and the center of the fourth sub-beam 32d. Is orthogonal.
  • the first recording layer L1 is disposed on the foremost side. Therefore, the beam diameter at the end surface of the solid immersion lens 7b is small, and the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d do not overlap each other.
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 at the position of the sub beam is set. Different.
  • the reflectance at the end surface of the solid immersion lens 7b becomes smaller if the distance between the end surface of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 is narrow. If this interval is zero, the reflectance at the end face of the solid immersion lens 7b is determined only by the refractive index difference.
  • the incident light is close to total reflection, and the reflectance at the end face of the solid immersion lens 7b approaches 1 and increases. For this reason, the difference in the distance between the end surface of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 appears as a light amount difference in the reflected light of the sub beam. Therefore, the relative inclination angle between the solid immersion lens 7b and the optical recording medium 8 can be detected based on the interval between the sub beams and the difference in the amount of reflected light.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which the main beam 31 is converged on the second recording layer L2 of the optical recording medium 8
  • FIG. 6B is a diagram illustrating the main beam 31 being the second recording layer. It is a figure which shows the spot shape of the main beam 31 and the 1st-4th sub-beams 32a-32d in the end surface of the solid immersion lens 7b in the case of irradiating L2.
  • the second recording layer L2 is disposed in the middle of the plurality of recording layers.
  • the main beam 31 and a part of the first to fourth sub beams 32a to 32d overlap each other.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a state where the main beam 31 is converged on the third recording layer L3 of the optical recording medium 8
  • FIG. 7B is a diagram illustrating the main beam 31 being the third recording layer. It is a figure which shows the spot shape of the main beam 31 and the 1st-4th sub-beams 32a-32d in the end surface of the solid immersion lens 7b in the case of irradiating L3.
  • the third recording layer L3 is disposed at the innermost position.
  • the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d overlap each other, and the degree of overlap is larger than that in FIG. 6B.
  • the diameter D of the end surface of the solid immersion lens 7b is configured such that the sub beam is not formed even when the main beam is condensed on the third recording layer L3 which is the innermost.
  • the spacing L b between the centers of the main beam of the sub-beams on the end face of the solid Y Mar John lens 7b, the end face of the solid Y Mar John lens 7b upon converging the main beam and sub-beams deepest layer of the optical recording medium 8 and the beam diameter D b at a diameter D of the end surface of the solid y Mar John lens 7b, may satisfy the following equation (2).
  • the optical recording medium 8 is an optical recording medium having three recording layers.
  • the numerical aperture of the objective lens optical system 7 in the optical recording medium 8 is NA
  • the refractive index of the optical recording medium 8 is n disk .
  • the beam diameter Db is expressed by the following formula (4).
  • FIG. 8A is a diagram showing a state in which the main beam 31 is converged on the first recording layer L1 of the optical recording medium 8
  • FIG. 8B is a diagram showing the main beam on the first recording layer L1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a main beam 31 is condensed by a first detection lens 12 when 31 is converged.
  • the main beam 31 reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b is once converged to a position at a distance d1 'from the surface of the optical recording medium 8, from which it becomes divergent light and is guided to the first detection lens 12.
  • the distance d1 ' is expressed by the following formula (5).
  • d1 ′ is the distance from the surface of the optical recording medium 8 when the main beam 31 is converged to the first recording layer L1 to the convergence point of the main beam 31 reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • d1 is the distance from the surface of the optical recording medium 8 to the first recording layer L1
  • n disk is the refractive index of the optical recording medium 8
  • n SIL is the refractive index of the solid immersion lens 7b.
  • the light traveling from the optical recording medium 8 toward the first photodetector 14 propagates on the side closer to the light source 1 than the light traveling from the light source 1 toward the optical recording medium 8 as a virtual light emitting point.
  • the point 123 where the main beam 31 is converged by the first detection lens 12 is farther from the focal position 122 when the parallel light enters the first detection lens 12.
  • the distance between the focal position 122 and the point 123 is a distance obtained by multiplying the air-converted value of the distance d1 ′ by the vertical magnification ⁇ of the detection system. That is, d1 ′ ⁇ ⁇ ⁇ n disk / n SIL .
  • NA disk represents the numerical aperture on the optical recording medium side
  • NA det represents the numerical aperture on the detection side.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a state where the main beam 31 is converged on the second recording layer L2 of the optical recording medium 8
  • FIG. 9B is a diagram illustrating the second recording layer L2.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the main beam 31 is collected by the first detection lens 12 when the main beam 31 is converged.
  • the main beam 31 reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b is once converged to a position at a distance d2 'from the surface of the optical recording medium 8, from which it becomes divergent light and is guided to the first detection lens 12.
  • the distance d2 ' is expressed by the following formula (6).
  • d2 ′ is the distance from the surface of the optical recording medium 8 when the main beam 31 is converged to the second recording layer L2 to the convergence point of the main beam 31 reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • d2 is the distance from the surface of the optical recording medium 8 to the second recording layer L2
  • n disk is the refractive index of the optical recording medium 8
  • n SIL is the refractive index of the solid immersion lens 7b.
  • the light traveling from the optical recording medium 8 to the first photodetector 14 propagates on the side closer to the light source 1 as a virtual light emitting point than the light traveling from the light source 1 to the optical recording medium 8 as described above.
  • the point 124 where the main beam 31 is converged by the first detection lens 12 is farther from the focal position 122 when the parallel light enters the first detection lens 12.
  • the distance between the focal position 122 and the point 124 is a distance obtained by multiplying the air equivalent value of the distance d2 ′ by the vertical magnification ⁇ of the detection system. That is, d2 ′ ⁇ ⁇ ⁇ n disk / n SIL . Therefore, the point 124 where the main beam 31 is converged by the first detection lens 12 is on the far side from the point 123 shown in FIG.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a state where the main beam 31 is converged on the third recording layer L3 of the optical recording medium 8
  • FIG. 10B is a diagram illustrating the third recording layer L3.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the main beam 31 is collected by the first detection lens 12 when the main beam 31 is converged.
  • the main beam 31 reflected by the end face of the solid immersion lens 7b is once converged to a position at a distance d3 'from the surface of the optical recording medium 8, from which it becomes divergent light and is guided to the first detection lens 12.
  • the distance d3 ' is expressed by the following formula (7).
  • the light traveling from the optical recording medium 8 to the first photodetector 14 propagates on the side closer to the light source 1 as a virtual light emitting point than the light traveling from the light source 1 to the optical recording medium 8 as described above.
  • the point 125 where the main beam 31 is converged by the first detection lens 12 is a side farther from the focal position 122 when the parallel light enters the first detection lens 12.
  • the distance between the focal position 122 and the point 125 is a distance obtained by multiplying the air-converted value of the distance d3 ′ by the vertical magnification ⁇ of the detection system. That is, d3 ′ ⁇ ⁇ ⁇ n disk / n SIL . Therefore, the point 125 at which the main beam 31 is converged by the first detection lens 12 is farther from the point 123 shown in FIG. 8B and further to the far side from the point 124 shown in FIG. 9B.
  • FIG. 11 is a diagram showing a state of reflected light from the end face of the solid immersion lens 7b when the main beam 31 is condensed on each recording layer in the optical pickup shown in FIG. Reflected light from the end surface of the solid immersion lens 7b when focused on the first recording layer L1, the second recording layer L2, and the third recording layer L3 converges at points 123, 124, and 125, respectively. To do. Further, the light receiving unit of the first photodetector 14 is arranged on the point 124. In this state, the relationship between the arrangement of the light receiving portions 21, 22a to 22d of the first photodetector 14 and the spots of the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d is shown in FIGS. Shown in (C).
  • FIG. 12A shows the arrangement of the light receiving portions 21, 22a to 22d of the first photodetector 14 when the main beam 31 is condensed on the first recording layer L1, and the spot of the main beam 31.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram showing spots of first to fourth sub beams 32a to 32d.
  • FIG. 12B shows the light receiving portions 21, 22a to 22d of the first photodetector 14 when the main beam 31 is focused on the second recording layer L2, the spot of the main beam 31,
  • FIG. 6 is a diagram showing spots of first to fourth sub beams 32a to 32d.
  • FIG. 12C shows the light receiving portions 21, 22a to 22d of the first photodetector 14 when the main beam 31 is condensed on the third recording layer L3, the spot of the main beam 31,
  • FIG. 6 is a diagram showing spots of first to fourth sub beams 32a to 32d.
  • the main beam 31 reflected by the end face of the solid immersion lens 7b is received by the first light receiving unit 21 at the center, and the first to fourth sub beams 32a to 32d are respectively the second to fifth light receiving units 22a to 22a. Light is received at 22d.
  • the second to fifth light receiving parts 22a to 22d are arranged in a cross shape with the first light receiving part 21 at the center.
  • the spot of the main beam 31 and the spots of the first to fourth sub beams 32a to 32d protrude from the respective light receiving portions 21, 22a to 22d or enter different light receiving portions. Therefore, the quality of the gap signal and the tilt signal is considerably deteriorated.
  • each light receiving portion of the first photodetector 14 is disposed so as to be positioned between the condensing point 124 and the condensing point 125 shown in FIGS. 9B and 10B.
  • the size of the four sub beams 32a to 32d can be set so as not to protrude from the respective light receiving portions.
  • the spot diameters of the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b are shown in FIG. It becomes larger than the spot diameter indicated by 12 (A). Therefore, the glass plate 13 is inserted on the optical path, and the condensing point 123 shown in FIG. Thus, the size of the spot of the main beam 31 and the spots of the first to fourth sub beams 32a to 32d reflected by the end face of the solid immersion lens 7b is prevented from protruding from each light receiving unit.
  • FIG. 13 shows each light receiving section 21 of the first photodetector 14 when the main beam 31 is focused on the first recording layer L1 to the third recording layer L3 in the first embodiment of the present invention. , 22a to 22d, the spot of the main beam 31, and the spots of the first to fourth sub beams 32a to 32d.
  • Each of the light receiving portions 21, 22a to 22d of the first photodetector 14 is positioned between the condensing point 124 and the condensing point 125 shown in FIGS. 9B and 10B. Is arranged. Therefore, as shown in FIG. 13, when the main beam 31 is condensed on the second recording layer L2 and the third recording layer L3, the main beam 31 reflected by the end face of the solid immersion lens 7b and the first to first recording layers L1 and L3.
  • the four sub-beams 32a to 32d are all condensed in the light receiving portions 21, 22a to 22d of the first photodetector 14.
  • the glass plate 13 is inserted on the optical path between the first detection lens 12 and the first photodetector 14. Therefore, as shown in FIG. 13, even when the main beam 31 is condensed on the first recording layer L1, the main beam 31 and the first to fourth sub beams 32a to 32d reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b. Are condensed in the respective light receiving portions 21, 22 a to 22 d of the first photodetector 14. When the main beam 31 is condensed on the second recording layer L2 and the third recording layer L3, a glass plate is placed on the optical path between the first detection lens 12 and the first photodetector 14. 13 is not inserted.
  • the gap signal and the tilt signal are stabilized. Can be detected with high accuracy.
  • the relative tilt angle between the surface of the optical recording medium 8 and the exit end face of the solid immersion lens 7b can be detected stably and accurately. It is possible to avoid collision of the solid immersion lens 7b with the surface of the optical recording medium 8. Therefore, not only can information be recorded or reproduced stably, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • the second beam splitter 5 is arranged on the objective lens optical system 7 side from the divergence changing unit 4, but may be arranged on the light source 1 side from the divergence changing unit 4. There is no problem.
  • the first beam splitter 3 is arranged on the light source 1 side from the divergence changing unit 4, but there is no problem even if it is arranged on the objective lens optical system 7 side from the divergence changing unit 4. Further, the arrangement of the first beam splitter 3 and the second beam splitter 5 may be either on the light source 1 side.
  • the diffraction grating 9 is arranged on the light source 1 side with respect to the divergence degree changing unit 4, there is no problem if it is arranged on the objective lens optical system 7 side with respect to the divergence degree changing part 4.
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the optical pickup according to the second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment is different from the first embodiment described above only in that there is no divergence changing unit 4 and there is an actuator 7c that moves the aperture lens 7a in the optical axis direction.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, those not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the components given the same reference numerals as those in the first embodiment are the same unless otherwise specified. It shall have the same function as 1.
  • Actuator 7c varies the distance in the optical axis direction between aperture lens 7a and solid immersion lens 7b.
  • the actuator 7c is an example of an inter-lens distance changing unit.
  • the light source 1 emits linearly polarized light.
  • the light emitted from the light source 1 is separated into five beams by the diffraction grating 9.
  • the five beams are one main beam and four sub beams.
  • the five beams become substantially parallel light by the collimator lens 2 and pass through the first beam splitter 3.
  • the light that has passed through the first beam splitter 3 passes through the second beam splitter 5 and enters the quarter-wave plate 6.
  • the quarter-wave plate 6 converts incident linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the light transmitted through the quarter-wave plate 6 is condensed on a predetermined recording layer of the optical recording medium 8 by the objective lens optical system 7.
  • the light reflected from the optical recording medium 8 passes through the objective lens optical system 7, the quarter-wave plate 6 and the second beam splitter 5 and enters the first beam splitter 3.
  • the light reflected by the first beam splitter 3 enters the second detection lens 10. Astigmatism is given to the light incident on the second detection lens 10.
  • the light transmitted through the second detection lens 10 is collected on the second photodetector 11.
  • the second photodetector 11 outputs a focus error signal indicating the focused state of light on the optical recording medium 8.
  • the second photodetector 11 outputs a tracking error signal indicating the light irradiation position on the optical recording medium 8.
  • the focus error signal and the tracking error signal are detected by a well-known technique such as an astigmatism method and a push-pull method.
  • the focus control unit (not shown) drives the actuator 7c based on the focus error signal from the second photodetector 11 so that the light is always focused on the optical recording medium 8 in a focused state. Then, the position of the aperture lens 7a is controlled in the optical axis direction. That is, the actuator 7c moves the aperture lens 7a in the optical axis direction according to a control signal from the focus control unit.
  • the tracking control unit (not shown) is based on the tracking error signal from the second photodetector 11 so that the light is condensed on a desired track on the optical recording medium 8. Control the position of the. That is, the objective lens actuator 17 moves the objective lens optical system 7 in accordance with a control signal from the tracking control unit. Furthermore, a reproduction control unit (not shown) acquires reproduction information recorded on the optical recording medium 8 from the second photodetector 11.
  • the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 7 b passes through the objective lens optical system 7 and the quarter wavelength plate 6 and reflects the second beam splitter 5.
  • the light reflected by the second beam splitter 5 passes through the first detection lens 12 and the glass plate 13 and is condensed on the first photodetector 14.
  • the glass plate insertion part 15 puts in and out the glass plate 13 according to the position of the recording layer which condenses the light among several recording layers.
  • the light reflected by the second beam splitter 5 passes through the first detection lens 12 and is condensed on the first photodetector 14.
  • the first photodetector 14 includes five light receiving units (first light receiving unit 21, second light receiving unit 22a, third light receiving unit 22b, fourth light receiving unit 22c and fifth light receiving unit shown in FIG. Light receiving portion 22d). A detailed description of the first photodetector 14 is described in Patent Document 2 and will be omitted.
  • the gap (gap signal) of the air gap existing between the exit end face of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 facing the exit end face is detected. Is done. Further, based on the difference signal between the fourth light receiving portion 22c and the fifth light receiving portion 22d, the emission end face of the solid immersion lens 7b with respect to the radial direction of the optical recording medium 8 and the optical recording medium 8 facing the emission end face. A relative tilt (radial tilt signal) with respect to the surface is detected.
  • the emission end face of the solid immersion lens 7b with respect to the tangential direction of the optical recording medium 8 is detected.
  • a gap control unit keeps the distance between the emission end face of the solid immersion lens 7b and the surface of the optical recording medium 8 facing the emission end face constant based on the gap signal from the first photodetector 14.
  • the objective lens optical system 7 is controlled.
  • the tilt control unit (not shown) is based on the radial tilt signal and the tangential tilt signal from the first photodetector 14, and the exit end face of the solid immersion lens 7 b and the surface of the optical recording medium 8 facing the exit end face.
  • the objective lens optical system 7 is controlled so that the relative angle with respect to becomes zero.
  • the light amount control of the light source 1 is performed by condensing 10% of the light reflected by the second beam splitter 5 onto a photodetector (not shown) using a lens (not shown). That is, a light amount control unit (not shown) monitors the amount of light emitted from the light source 1 based on a signal output from a light detector (not shown) so that the amount of light emitted from the light source 1 is constant. To control.
  • the position of the condensing recording layer is changed by changing the distance between the aperture lens 7a constituting the objective lens optical system 7 and the solid immersion lens 7b. That is, the optical pickup according to the second embodiment corrects the focus component and the spherical aberration at the same time by changing the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b in accordance with each recording layer.
  • the function of changing the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b is the same as the function of changing the distance between the concave lens 4a and the convex lens 4b in the divergence changing unit 4 of the first embodiment.
  • the divergence changing unit 4 of the first embodiment gives defocus and spherical aberration to the light incident on the objective lens optical system 7.
  • the spherical aberration to be corrected is converted into coma aberration, and the aperture performance of the objective lens optical system 7 is deteriorated.
  • the decentering between the objective lens optical system 7 and the divergence changing unit 4 becomes a big problem. Therefore, when assembling the optical pickup, it is necessary to adjust to eliminate the decenter between the objective lens optical system 7 and the divergence changing unit 4.
  • the spherical aberration is changed by changing the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b.
  • the objective lens optical system 7 may follow the track of the optical recording medium 8, so that the objective lens optical system 7 may deviate from the optical axis center (this is called a lens shift).
  • a lens shift occurs, in the first embodiment, there is a possibility that the spherical aberration is converted into coma aberration and the aperture performance deteriorates.
  • this problem occurs. do not do.
  • the optical pickup according to the second embodiment is easier to assemble than the optical pickup according to the first embodiment, has high reliability, and does not deteriorate the aperture performance even if a lens shift occurs.
  • the defocus component and spherical aberration can be corrected simultaneously by changing the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b.
  • the definition formula of the aspherical surface of the lens is expressed by the following formula (8).
  • Table 1 below is a table showing lens data of the entrance surface and the exit surface of the stop lens 7a constituting the objective lens optical system 7.
  • the wavelength of incident light is 405 nm
  • the refractive index of the diaphragm lens 7a is 1.6239
  • the thickness of the diaphragm lens 7a in the optical axis direction is 2.076187 mm.
  • the refractive index of the solid immersion lens 7b is 2.0681
  • the radius of curvature of the solid immersion lens 7b is 500 ⁇ m
  • the thickness of the solid immersion lens 7b in the optical axis direction is 515 ⁇ m.
  • the optical recording medium 8 to be reproduced has three recording layers.
  • the substrate thickness from the surface of the optical recording medium 8 to each recording layer is 1 ⁇ m, 4 ⁇ m, and 7 ⁇ m, respectively, and the refractive index of the region from the surface of the optical recording medium 8 to each recording layer is 2.0. . If the diameter of light incident on the objective lens optical system 7 is 2.93 mm, the numerical aperture NA of the objective lens optical system 7 in the optical recording medium 8 is 1.77.
  • the calculation result when the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b is changed so that the defocus component becomes 0 m ⁇ for each recording layer of the optical recording medium 8. Is as follows.
  • the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b where the defocus component is 0 m ⁇ is 0.0589 mm, and the spherical surface at this time
  • the aberration is 0 m ⁇ .
  • the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b where the defocus component becomes 0 m ⁇ is 0.0659 mm.
  • the spherical aberration is -14.6 m ⁇ .
  • the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b where the defocus component is 0 m ⁇ is 0.0518 mm.
  • the spherical aberration is 14.1 m ⁇ .
  • the defocus component can be set to 0 m ⁇ .
  • the spherical aberration is sufficiently smaller than 70 m ⁇ , which is a Marshall criterion that affects the aperture performance, it does not affect the aperture performance. That is, the signal quality when reproducing or recording information on each recording layer is sufficiently good.
  • the focus component is changed by changing the distance between the aperture lens 7a and the solid immersion lens 7b.
  • the positional relationship between the main beam and the sub beam is the same as when the light is condensed on each recording layer using the divergence changing unit 4 of Embodiment 1, and FIGS.
  • the positional relationship between the spot on the first photodetector 14 and each light receiving portion in the second embodiment is the positional relationship shown in FIGS. 12 (A) to 12 (C). Therefore, also in the second embodiment, as described in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained by inserting and removing the glass plate 13 in accordance with the recording layer to be condensed.
  • the relative tilt angle between the surface of the optical recording medium 8 and the exit end face of the solid immersion lens 7b can be detected stably and accurately. It is possible to avoid collision of the solid immersion lens 7b with the surface of the optical recording medium 8. Therefore, not only can information be recorded or reproduced stably, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • the optical pickup and the tilt angle detection method in the first and second embodiments mainly have the following configurations.
  • the optical pickup according to the first embodiment has a light beam generation unit that generates the first beam and the second beam, and the divergence of the first beam and the second beam generated by the light beam generation unit.
  • Objective lens optics that includes a divergence changing mechanism for changing and a solid immersion lens having an end face facing the surface of the optical recording medium having a plurality of layers, and converges the first beam and the second beam onto the optical recording medium A system, a first branch element that reflects the first beam and the second beam reflected by the end face of the solid immersion lens, and the first beam and the second beam reflected by the first branch element are converged.
  • the convergence state changing unit changes the convergence state of the first beam and the second beam according to the layer of the optical recording medium.
  • the first photodetector includes a first light receiving unit that receives the converged first beam and a second light receiving unit that receives the converged second beam. At this time, the first photodetector detects the relative inclination angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium based on the difference in the amount of received light between the first light receiving unit and the second light receiving unit. To detect.
  • the optical pickup in the second embodiment is a light having a plurality of layers of the first beam and the second beam, instead of the divergence changing mechanism and the objective lens optical system in the optical pickup of the first embodiment described above.
  • An objective lens optical system including a solid immersion lens having an end face facing the surface of the optical recording medium, which converges on the recording medium, and an aperture lens that converges the first beam and the second beam on the solid immersion lens;
  • An inter-lens distance changing unit that changes the distance in the optical axis direction between the solid immersion lens and the aperture lens is provided.
  • the tilt angle detection method in the optical pickups of Embodiments 1 and 2 includes a light beam generation step for generating the first beam and the second beam, and the solid state immersion of the first beam and the second beam.
  • a converging step for converging on the optical recording medium via the lens a first step reflected by the end face of the solid immersion lens, a reflecting step for reflecting the second beam, a first beam reflected in the reflecting step, and
  • a convergence state changing step for converging the second beam and changing the convergence state
  • a light detection step for detecting the first beam and the second beam converged in the convergence state changing step are included.
  • the center of the first beam and the center of the second beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens.
  • the convergence state changing step changes the convergence state of the first beam and the second beam according to the layer of the optical recording medium. Further, the light detection step detects a relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium based on a difference in received light amount between the converged first beam and the converged second beam. .
  • the relative tilt angle between the exit end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium in the optical system equipped with the solid immersion lens can be detected with high accuracy, and the deviation of the tilt angle can be suppressed. Therefore, for example, even in an optical recording medium having a plurality of recording layers for recording or reproducing information by near-field light, information with a high recording density can be recorded stably without the solid immersion lens colliding with the optical recording medium. Can be played. Further, the possibility of damaging the optical recording medium can be reduced.
  • the convergence state changing unit may be configured by the convergence position changing unit 16 that changes the convergence positions of the first beam and the second beam.
  • the first and second beams can be condensed on the first photodetector 14 in correspondence with each recording layer. Therefore, the positional accuracy of the first photodetector 14 is reduced, and an optical pickup that is easy to assemble and has high reliability can be configured.
  • the glass plate insertion unit 15 changes the focal position of the first detection lens 12 to a binary value by inserting and removing the glass plate 13 in the optical path.
  • the glass plate insertion part 15 may selectively insert a plurality of glass plates having different thicknesses for each recording layer.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of the convergence position changing unit in the first modification of Embodiments 1 and 2 of the present invention.
  • the configuration other than the convergence position changing unit 16 is the same as the configuration of the optical pickup according to the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.
  • the 15 includes a first detection lens 12, a first glass plate 13a, a second glass plate 13b, and a glass plate insertion unit 15.
  • the convergence position changing unit 16 shown in FIG. The thickness of the first glass plate 13a in the optical axis direction is different from the thickness of the second glass plate 13b in the optical axis direction.
  • the first glass plate 13a is thicker than the second glass plate 13b.
  • the glass plate insertion portion 15 includes a first glass plate 13 a and a second glass plate in the optical path between the first detection lens 12 and the first photodetector 14 according to the recording layer of the optical recording medium 8. 13b is selectively inserted.
  • the position where the first detection lens 12 is focused can be made constant.
  • the relationship between the photodetector and the spot can be made the same in all the recording layers, so that the positional accuracy of the first photodetector 14 is loosened and the assembly is facilitated.
  • the reliability of the optical pickup is improved.
  • the present invention is not particularly limited to this, and three or more glass plates may be used. Good.
  • a plurality of glass plates having different thicknesses are provided separately, but the present invention is not particularly limited to this, and each glass plate has a thickness.
  • a plurality of different regions may be provided, and the regions may be selectively arranged in the optical path between the first detection lens 12 and the first photodetector 14 in accordance with the recording layer of the optical recording medium 8.
  • the convergence position changing unit may include a variable focus lens that changes the focal position of the beam, instead of the first detection lens, the glass plate, and the glass plate insertion unit.
  • FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the convergence position changing unit in the second modification of Embodiments 1 and 2 of the present invention.
  • the configuration other than the convergence position changing unit 16 is the same as the configuration of the optical pickup according to the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.
  • the liquid crystal lens 18 is an example of a variable focus lens, and changes the focal position of the beam according to the recording layer of the optical recording medium 8.
  • the focal length can be changed according to the recording layer to be condensed, the position where the liquid crystal lens 18 is condensed can be made constant even if the recording layer for reproducing or recording information is changed. .
  • the relationship between the photodetector and the spot can be made the same in all the recording layers, so that the positional accuracy of the first photodetector 14 is loosened and the assembly is facilitated.
  • the reliability of the optical pickup is improved. Since the liquid crystal lens is used as the variable focus lens, the focus position can be changed using electricity, the optical pickup can be reduced in size, and a highly reliable optical pickup can be configured.
  • the convergence position changing unit is configured by a first detection lens 12 and a lens position changing mechanism that changes the position of the first detection lens 12 in the optical axis direction instead of the glass plate and the glass plate insertion unit. May be.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration of the convergence position changing unit in the third modification of the first and second embodiments of the present invention.
  • the configuration other than the convergence position changing unit 16 is the same as the configuration of the optical pickup according to the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.
  • the 17 includes a first detection lens 12 and an actuator 19.
  • the actuator 19 is an example of a lens position changing mechanism, and changes the position of the first detection lens 12 in the optical axis direction according to the recording layer of the optical recording medium 8.
  • the position of the first detection lens 12 can be changed according to each recording layer, even if the recording layer for reproducing or recording information is changed, the position where the first detection lens 12 is focused is made constant. It is possible. In this way, the relationship between the photodetector and the spot can be made the same in all the recording layers, so that the positional accuracy of the first photodetector 14 is loosened and the assembly is facilitated.
  • the first photodetector 14 has five light receiving sections in order to detect both the radial direction and the tangential direction, but the inclination is only in the radial direction. Alternatively, the inclination only in the tangential direction may be detected. In this case, since the adjustment of the first photodetector 14 is only required in one axial direction, the adjustment becomes easy, and the reliability of the optical pickup is improved.
  • FIG. 18 is a diagram showing a configuration of an astigmatism applying unit in the fourth modification of the first and second embodiments of the present invention.
  • the configuration other than the astigmatism applying unit 40 is the same as the configuration of the optical pickup according to the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.
  • the astigmatism giving unit 40 gives astigmatism to the beam.
  • the astigmatism applying unit 40 includes the first detection lens 12.
  • the optical recording medium 8 has three recording layers each having a substrate thickness of 1 ⁇ m, 4 ⁇ m, and 7 ⁇ m, the incident surface of the first detection lens 12 is a cylindrical surface, and the first detection lens 12
  • the first detection lens 12 is a lens capable of giving astigmatism to incident light.
  • the light condensed by the first detection lens 12 becomes a minimum circle of confusion or a focal line depending on the position in the optical axis direction. Therefore, when the light is condensed on the recording layer having the intermediate substrate thickness of 4 ⁇ m among the three substrate thicknesses, the first light is collected at the position where the light collected by the first detection lens 12 becomes the minimum circle of confusion.
  • a photodetector 14 is arranged.
  • FIG. 19A shows the main beam, the first sub beam, and the first beam reflected from the end surface of the solid immersion lens 7b when the main beam is focused on the first recording layer having a substrate thickness of 1 ⁇ m.
  • a spot on the first photodetector 14 of two sub-beams is shown.
  • FIG. 19B shows the main beam, the first sub beam, and the first beam reflected from the end surface of the solid immersion lens 7b when the main beam is focused on the second recording layer having a substrate thickness of 4 ⁇ m.
  • a spot on the first photodetector 14 of two sub-beams is shown.
  • 19C shows the main beam, the first sub beam, and the first beam reflected from the end surface of the solid immersion lens 7b when the main beam is focused on the third recording layer having a substrate thickness of 7 ⁇ m. A spot on the first photodetector 14 of two sub-beams is shown.
  • the spot of the main beam 31, the spot of the first sub beam 32a, and the spot of the second sub beam 32b on the first photodetector 14 are as follows. Even if the main beam is focused on any recording layer, it does not overlap. Therefore, it is possible to detect signals independently from the main beam, the first sub-beam, and the second sub-beam spot by increasing the number of division patterns of the light receiving unit of the first photodetector 14. As described above, since the first detection lens 12 can give astigmatism, a movable part for moving the first detection lens 12 as described above is unnecessary, and the reliability is high and suitable for downsizing. An optical pickup can be realized.
  • the convergence state changing unit may be configured by the astigmatism applying unit 40 that applies astigmatism to the first beam and the second beam.
  • the first and second beams are focused on the first photodetector 14 even when the first and second beams are recording or reproducing information on any recording layer of each recording layer.
  • the first and second beams can be prevented from overlapping on the first photodetector 14 without using a mechanism for moving the lens. Therefore, the optical pickup can be reduced in size. Furthermore, since the mechanism part for moving the lens which condenses the 1st and 2nd beam to the 1st photodetector 14 is unnecessary, the reliability of an optical pick-up can be improved.
  • the astigmatism applying unit 40 (first detection lens 12) may be configured by a lens in which at least one of the light incident surface and the light emitting surface is a cylindrical surface. Thereby, astigmatism can be given by one optical component, which is suitable for downsizing of the optical pickup.
  • At least one of the light incident surface and the light emitting surface has a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis. Astigmatism can be given to the light converged by the first detection lens 12 by arranging the glass plate.
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration of an astigmatism applying unit in the fifth modification of the first and second embodiments of the present invention.
  • the configuration other than the astigmatism applying unit 40 is the same as the configuration of the optical pickup according to the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.
  • the astigmatism applying unit 40 includes a first detection lens 12 and a wedge glass plate 41.
  • the first detection lens 12 condenses the beams (first beam and second beam).
  • the wedge glass plate 41 is a wedge-shaped glass plate disposed in the optical path between the first detection lens 12 and the first photodetector 14.
  • the light emission surface of the wedge glass plate 41 has a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis, and the light incident surface of the wedge glass plate 41 is a plane perpendicular to the optical axis.
  • Astigmatism can be given to the light converged by the first detection lens 12 by the wedge glass plate 41, and the same effect as described above can be obtained.
  • the astigmatism imparting portion can be configured with symmetrical and inexpensive components, so that the cost of the optical pickup can be reduced, and the assembly accuracy is reduced, so that a highly reliable optical pickup can be realized.
  • the wedge glass plate 41 shown in FIG. 20 has a predetermined angle with respect to a plane whose light emission surface is perpendicular to the optical axis
  • the present invention is not particularly limited to this, and the light of the wedge glass plate is used.
  • the exit surface may be a plane perpendicular to the optical axis
  • the light incident surface of the wedge glass plate may have a predetermined angle with respect to the plane perpendicular to the optical axis.
  • both the light incident surface and the light emitting surface of the wedge glass plate may have a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis.
  • the first beam splitter 3 separates the reflected light from the optical recording medium 8
  • the second beam splitter 5 separates the reflected light from the end surface of the solid immersion lens 7b.
  • the following other configurations are possible.
  • the first beam splitter 3 is disposed between the second beam splitter 5 and the first detection lens 12.
  • the second beam splitter 5 is a non-polarizing beam splitter having the characteristics of 50% transmittance and 50% reflectance for all linearly polarized light. Further, the first beam splitter 3 has a characteristic of transmitting 100% of linearly polarized light and reflecting 100% of linearly polarized light in a direction orthogonal to the predetermined linearly polarized light. In this way, both the light reflected by the optical recording medium 8 and the light reflected by the end surface of the solid immersion lens 7 b are reflected by the second beam splitter 5.
  • the light reflected by the optical recording medium 8 is transmitted through the first beam splitter 3, and the light reflected by the end surface of the solid immersion lens 7 b is reflected by the first beam splitter 3. Therefore, the light reflected by the optical recording medium 8 and the light reflected by the end surface of the solid immersion lens 7b can be separated. Condensing the respective lights to the first and second photodetectors 14 and 11 is the same as in FIG.
  • the relative tilt angle between the surface of the optical recording medium 8 and the emission end face of the solid immersion lens 7b can be detected stably and accurately. It is possible to avoid collision of the solid immersion lens 7b with the surface of the optical recording medium 8. Therefore, not only can information be recorded or reproduced stably, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • Embodiments 1 and 2 two sub-beams are arranged on both sides of the main beam, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if one of the two sub-beams is used.
  • the difference signal between the signal obtained from the main beam and the signal obtained from the sub beam is the tilt signal.
  • the first beam splitter 3 is disposed on the light source 1 side and the second beam splitter 5 is disposed on the objective lens optical system 7 side.
  • the first beam splitter 3 and the second beam splitter 3 are disposed on the objective lens optical system 7 side. There is no problem even if the order of arrangement with the beam splitter 5 is reversed. Further, the order of arrangement of the diffraction grating 9, the first beam splitter 3, and the second beam splitter 5 is not questioned and does not affect the present invention.
  • the astigmatism method is used as the focus detection method and the push-pull method is used as the tracking detection method.
  • the present invention is not limited to these, and these detection methods and other detection methods are used. You may combine with a method.
  • the objective lens optical system 7 is tilted based on the radial tilt signal and the tangential tilt signal.
  • a method of tilting the optical recording medium 8 by providing a tilt mechanism in the motor unit Alternatively, there is no problem even if the entire optical pickup is tilted by providing a tilt mechanism in the shaft portion that supports the entire optical pickup.
  • the optical recording medium 8 according to Embodiments 1 and 2 has three recording layers, but the optical pickups according to Embodiments 1 and 2 are optical signals having two or more recording layers. It goes without saying that information is stably recorded or reproduced on a recording medium.
  • the light reflected by the second beam splitter 5 is condensed on a photodetector by a lens, and the light amount of the light source 1 is controlled using a signal output from the photodetector.
  • the light quantity of the light source 1 may be controlled by using only a part of the light reflected by the second beam splitter 5 without condensing the light reflected by the second beam splitter 5 by the lens.
  • any method described in the related art may be used for the light amount control of the light source 1.
  • an actuator is used as the inter-lens distance changing unit.
  • the distance between the diaphragm lens 7a and the solid immersion lens 7b may be changed using a piezo, and the diaphragm lens 7a and the solid lens 7b may be solid. There is no problem as long as the mechanism can change the distance to the immersion lens 7b.
  • FIG. 21 is a diagram showing the configuration of the optical pickup according to the third embodiment of the present invention.
  • the optical pickup includes a first light source 101, a first collimator lens 102, a first beam splitter 103, a divergence changing unit 104, a second beam splitter 105, a quarter wavelength plate 106, an objective lens.
  • the divergence changing unit 104 includes a concave lens 104a, a convex lens 104b, and an actuator 104c that moves the convex lens 104b in the optical axis direction.
  • the objective lens optical system 107 includes a diaphragm lens 107a and a solid immersion lens (SIL) 107b.
  • the first beam splitter 103 is an example of a first branch unit
  • the second beam splitter 105 is an example of a second branch unit.
  • the first light source 101 is composed of, for example, a GaN-based semiconductor laser element, and performs recording or reproduction on each recording layer of the optical recording medium 108 having a plurality of recording layers (three layers in this embodiment). Coherent light (wavelength 390 to 450 nm) is emitted.
  • the first collimator lens 102 converts divergent light emitted from the first light source 101 into parallel light.
  • the first beam splitter 103 has a characteristic that the transmittance is 100% for a certain linearly polarized light, and the reflectance is 100% for the linearly polarized light orthogonal to the linearly polarized light. is doing.
  • the first beam splitter 103 reflects the light emitted from the first light source 101 and reflected by the recording layer of the optical recording medium 108.
  • the divergence changing unit 104 changes the divergence of the light emitted from the first light source 101. Further, the divergence changing unit 104 includes a concave lens 104a having negative power, a convex lens 104b having positive power, and an actuator 104c that moves the convex lens 104b in the optical axis direction.
  • the divergence degree changing unit 104 can convert the divergence degree different from the divergence degree of the incident light by changing the distance between the concave lens 104a and the convex lens 104b with the actuator 104c. By changing the divergence degree, it corresponds to the thickness change from the surface of the optical recording medium 108 to each recording layer.
  • the second beam splitter 105 has a transmittance of 90% of linearly polarized light and a reflectance of 10% with respect to the wavelength of light emitted from the first light source 101.
  • the transmittance of orthogonal linearly polarized light is 100%.
  • the second beam splitter 105 has a characteristic of reflecting 100% of all polarized light with respect to the wavelength of light emitted from the second light source 111.
  • the second beam splitter 105 reflects the light that is emitted from the second light source 111 and reflected by the end surface of the solid immersion lens 107b.
  • the second beam splitter 105 (branch element) is closer to the objective lens optical system 107 described later than the divergence changing unit 104.
  • the second beam splitter 105 is disposed between the divergence changing unit 104 and the objective lens optical system 107. That is, the light from the second light source 111 does not pass through the divergence changing unit 104.
  • the quarter-wave plate 106 is made of a birefringent material and converts linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the objective lens optical system 107 includes a solid immersion lens 107b and converges the light from the divergence changing unit 104 to the optical recording medium 108 having a plurality of recording layers.
  • the objective lens optical system 107 includes an aperture lens 107a and a solid immersion lens (SIL) 107b.
  • SIL solid immersion lens
  • the air gap existing between the exit end face of the solid immersion lens 107b and the surface of the optical recording medium 108 facing the exit end face is made shorter than the evanescent attenuation length so that light propagation by the evanescent light is performed. . Further, the gap interval is generally shorter than 1/10 of the wavelength.
  • the solid immersion lens 107b preferably has an end surface facing the surface of the optical recording medium 108, and the shape around the end surface is preferably a cone. Thereby, even if the emitting end face of the solid immersion lens 107b and the surface of the optical recording medium 108 are relatively inclined, the solid immersion lens 107b is difficult to collide with the optical recording medium 108. For this reason, the allowable angle of relative inclination between the emission end face of the solid immersion lens 107 b and the surface of the optical recording medium 108 can be increased.
  • the objective lens actuator 117 moves the objective lens optical system 107 in the optical axis direction (focus direction) and the tracking direction (radial direction) of the optical recording medium 108.
  • the objective lens actuator 117 adjusts the angle of the objective lens optical system 107 so that the emission end face of the solid immersion lens 107b of the objective lens optical system 107 and the surface of the optical recording medium 108 are parallel to each other.
  • the objective lens actuator 117 moves the aperture lens 107a and the solid immersion lens 107b as a unit.
  • the optical recording medium 108 is a multilayer optical recording medium having three recording layers.
  • the detection lens 109 has an incident surface that is a cylindrical surface and an output surface that is a rotationally symmetric surface with respect to the lens optical axis.
  • the detection lens 109 gives astigmatism to enable detection of a focus error signal by a so-called astigmatism method with respect to incident light.
  • the first photodetector 110 receives the light reflected by the recording layer of the optical recording medium 108 and converts the received light into an electrical signal.
  • the first photodetector 110 outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light.
  • the first photodetector 110 outputs an electrical signal for reproducing information recorded on the optical recording medium 108.
  • the second light source 111 is a semiconductor laser light source, and emits light having a wavelength in the range of 640 nm to 680 nm.
  • the wavelength of the light emitted from the first light source 101 and the wavelength of the light emitted from the second light source 111 are different from each other.
  • the third beam splitter 112 is a non-polarizing beam splitter having the characteristics that the transmittance is 50% and the reflectance is 50%.
  • the second collimator lens 113 is a lens that changes the divergence of the light emitted from the second light source 111.
  • the analyzer 114 is an optical element that transmits linearly polarized light in a certain polarization direction and absorbs linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light.
  • the second photodetector 115 receives the light emitted from the second light source 111 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b, and converts the received light into an electrical signal.
  • the second photodetector 115 has a light receiving unit divided into at least two parts, receives the light reflected by the second beam splitter 105, and outputs an electrical signal corresponding to the amount of light received.
  • the second photodetector 115 outputs an electrical signal for detecting the relative tilt angle between the emission end face of the solid immersion lens 107 b and the surface of the optical recording medium 108.
  • the third photodetector 116 receives the light emitted from the second light source 111 and converts the received light into an electrical signal in order to monitor the amount of light emitted from the second light source 111. .
  • the first light source 101 emits linearly polarized light.
  • the light emitted from the first light source 101 becomes substantially parallel light by the first collimator lens 102 and passes through the first beam splitter 103.
  • the light transmitted through the first beam splitter 103 enters the divergence changing unit 104.
  • the divergence degree changing unit 104 changes the divergence degree of the incident light according to the position of the recording layer of the optical recording medium 108 on which the light is condensed.
  • the light whose divergence has been changed by the divergence changing unit 104 passes through the second beam splitter 105 and enters the quarter-wave plate 106.
  • the quarter wavelength plate 106 converts incident linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the light transmitted through the quarter-wave plate 106 is condensed on a predetermined recording layer of the optical recording medium 108 by the objective lens optical system 107.
  • the light reflected from the optical recording medium 108 passes through the objective lens optical system 107, the quarter-wave plate 106, the second beam splitter 105, and the divergence changing unit 104, and enters the first beam splitter 103.
  • the light reflected by the first beam splitter 103 enters the detection lens 109. Astigmatism is given to the light incident on the detection lens 109.
  • the light transmitted through the detection lens 109 is collected on the first photodetector 110.
  • the first photodetector 110 outputs a focus error signal indicating the focused state of light on the optical recording medium 108.
  • the first photodetector 110 outputs a tracking error signal indicating the light irradiation position on the optical recording medium 108.
  • the focus error signal and the tracking error signal are detected by a well-known technique such as an astigmatism method and a push-pull method.
  • the focus control unit (not shown) drives the actuator 104c based on the focus error signal from the first photodetector 110 so that the light is always focused on the optical recording medium 108 in a focused state.
  • the position of the convex lens 104b is controlled in the optical axis direction. That is, the actuator 104c moves the convex lens 104b in the optical axis direction according to a control signal from the focus control unit.
  • the tracking control unit controls the objective lens actuator 117 so that the light is condensed on a desired track on the optical recording medium 108 based on the tracking error signal from the first photodetector 110.
  • the position of the objective lens optical system 107 is controlled by driving. That is, the objective lens actuator 117 moves the objective lens optical system 107 in accordance with a control signal from the tracking control unit.
  • a reproduction control unit acquires reproduction information recorded on the optical recording medium 108 based on the electrical signal from the first photodetector 110.
  • the second light source 111 emits linearly polarized light.
  • the light emitted from the second light source 111 is reflected by the third beam splitter 112, and the divergence is changed by the second collimator lens 113.
  • the light that has passed through the second collimator lens 113 passes through the analyzer 114, is reflected by the second beam splitter 105, and enters the quarter-wave plate 106.
  • the quarter-wave plate 106 converts incident linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the light transmitted through the quarter-wave plate 106 enters the objective lens optical system 107 and is reflected by the emission end face of the solid immersion lens (SIL) 107b.
  • SIL solid immersion lens
  • the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 107 b is transmitted through the objective lens optical system 107 and the quarter-wave plate 106 and reflected by the second beam splitter 105.
  • the light reflected from the second beam splitter 105 passes through the analyzer 114, the second collimator lens 113, and the third beam splitter 112, and is collected on the second photodetector 115.
  • FIG. 22 is a diagram showing the configuration of the second photodetector shown in FIG.
  • the second photodetector 115 has a four-divided light receiving section (a first light receiving section 115a, a second light receiving section 115b, a third light receiving section 115c, and a fourth light receiving section 115d) shown in FIG. Detailed description thereof is described in Patent Document 1, and therefore will be omitted.
  • the second photodetector 115 receives the spot 121 of the reflected light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b.
  • Output from the solid immersion lens 107b by adding all signals from the four-divided light receiving parts (first light receiving part 115a, second light receiving part 115b, third light receiving part 115c, and fourth light receiving part 115d).
  • An air gap interval (gap signal) existing between the end face and the surface of the optical recording medium 108 facing the emission end face is detected.
  • the relative tilt (radial tilt signal) between the emission end face of the solid immersion lens 107b and the surface of the optical recording medium 108 facing the emission end face with respect to the radial direction of the optical recording medium 108 is detected.
  • the relative tilt (tangential tilt signal) between the exit end face of the solid immersion lens 107b and the surface of the optical recording medium 108 facing the exit end face with respect to the tangential direction of the optical recording medium 108 is detected.
  • a focus control unit (not shown) keeps the distance between the emission end face of the solid immersion lens 107b and the surface of the optical recording medium 108 facing the emission end face constant based on the gap signal from the second photodetector 115.
  • the objective lens optical system 107 is controlled.
  • a tilt control unit (not shown) is based on the radial tilt signal and the tangential tilt signal from the second photodetector 115, and the exit end face of the solid immersion lens 107b and the surface of the optical recording medium 108 facing the exit end face.
  • the objective lens optical system 107 is controlled so that the relative angle with respect to becomes zero.
  • the third photodetector 116 receives a part of the light emitted from the second light source 111.
  • a light amount control unit (not shown) monitors the amount of light emitted from the second light source 111 based on the signal output from the third photodetector 116, and the amount of light emitted from the second light source 111 is determined. Control to be constant.
  • the light emitted from the first light source 101 and the second light source 111 and reflected by the optical recording medium 108 will be described in more detail.
  • first light emitted from the first light source 101 is collected on the optical recording medium 108 and reflected by a predetermined recording layer of the optical recording medium 108.
  • the light reflected by the predetermined recording layer of the optical recording medium 108 is converted into linearly polarized light in a direction orthogonal to the light emitted from the first light source 101 by the quarter wavelength plate 106.
  • the linearly polarized light converted by the quarter-wave plate 106 is 100% transmitted through the second beam splitter 105, reflected 100% by the first beam splitter 103, and received by the first photodetector 110.
  • the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 107 b is converted into linearly polarized light having the same polarization direction as the light emitted from the first light source 101 by the quarter wavelength plate 106.
  • 90% of the linearly polarized light converted by the quarter wave plate 106 is transmitted through the second beam splitter 105, and 10% of the linearly polarized light is reflected by the second beam splitter 105.
  • the transmitted light of the second beam splitter 105 is 100% transmitted through the first beam splitter 103 and therefore does not enter the first photodetector 110.
  • the detection of the gap signal and the tilt signal is hindered. Therefore, the light emitted from the first light source 101 is reflected on the surface of the analyzer 114 on the objective lens optical system side, and the second light source 111 having a wavelength different from that of the light from the first light source 101 is reflected. A film that transmits the emitted light is formed. Thereby, the light emitted from the first light source 101 does not reach the second photodetector 115.
  • the reflected light from the optical recording medium 108 is a straight line in a direction orthogonal to the light emitted from the second light source 111 by the quarter wavelength plate 106. Converted to polarized light. This linearly polarized light reflects 100% of the second beam splitter 105 and is absorbed 100% by the analyzer 114. Thereby, the light emitted from the second light source 111 and reflected by the optical recording medium 108 does not reach the second photodetector 115.
  • the distance between the emission end face of the solid immersion lens 107b and the surface of the optical recording medium 108 is not zero, a part of the light emitted from the second light source 111 is part of the solid immersion lens 107b. Reflected at the exit end face.
  • the reflected light from the exit end face of the solid immersion lens 107 b becomes linearly polarized light having the same polarization direction as the light emitted from the second light source 111 after passing through the quarter-wave plate 106. Therefore, the reflected light from the emission end face of the solid immersion lens 107b is reflected 100% by the second beam splitter 105 and passes through the analyzer 114 by 100%. Therefore, only the light emitted from the second light source 111 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is received by the second photodetector 115.
  • the divergence changing unit 104 is driven to correspond to each recording layer. However, even if the divergence changing unit 104 is driven, the light emitted from the second light source 111 does not pass through the divergence changing unit 104. Therefore, the second light detection is performed regardless of which recording layer is being reproduced. The diameter of the light spot focused on the instrument 115 does not change. Therefore, it is possible to detect a stable gap signal and tilt signal. Furthermore, since there is no unnecessary light as described above, a stable signal can be detected.
  • FIG. 23 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to a comparative example of the third embodiment of the present invention.
  • the same functions as those of the optical pickup shown in FIG. 23 are identical to those of the optical pickup shown in FIG. 23.
  • the second beam splitter 105 (branch element) is located farther from the objective lens optical system 107 than the divergence changing unit 104.
  • the optical pickup of the comparative example shown in FIG. That is, the light from the second light source 111 is transmitted through the divergence changing unit 104. This is a different point from the optical pickup of FIG.
  • FIGS. 24A to 24C show how the light from the second light source 111 enters each recording layer of the optical recording medium 108 from the end face of the solid immersion lens 107b in the optical pickup shown in FIG. And a spot 121 formed on the second photodetector 115 that changes according to the position of the condensed recording layer.
  • the optical recording medium 108 shown in FIGS. 24A to 24C has three recording layers as an example.
  • the optical recording medium 108 includes a substrate 118, a first recording layer L0, a second recording layer L1, and a third recording layer L2 in order from the solid immersion lens 107b.
  • FIG. 24A shows an optical recording medium in which the light from the second light source 111 is condensed on the first recording layer L0 in the optical pickup shown in FIG. 23 from the end face of the solid immersion lens 107b. It is a figure which shows a mode that it injects into 108 1st recording layers L0, and the spot 121 formed on the 2nd photodetector 115.
  • FIG. 24B shows an optical recording medium in which the light from the second light source 111 is condensed on the second recording layer L1 in the optical pickup shown in FIG. 23 from the end face of the solid immersion lens 107b.
  • FIG. 24C shows an optical recording medium in which the light from the second light source 111 is condensed on the third recording layer L2 in the optical pickup shown in FIG. 23 from the end face of the solid immersion lens 107b. It is a figure which shows a mode that it injects into the 3rd recording layer L2 of 108, and the spot 121 formed on the 2nd photodetector 115.
  • FIG. 24C shows an optical recording medium in which the light from the second light source 111 is condensed on the third recording layer L2 in the optical pickup shown in FIG. 23 from the end face of the solid immersion lens 107b.
  • the distance between the concave lens 104a and the convex lens 104b in the divergence changing unit 104 is changed by the actuator 104c.
  • the shape of the light from the light source 111 on the end surface of the solid immersion lens 107b also changes.
  • the spot size on the second photodetector 115 changes.
  • the detection optical system is set so that the spot size on the second photodetector 115 when the focusing position is changed to the first recording layer L0 becomes an optimum size. Then, the spot size on the second photodetector 115 when the focusing position is changed to the third recording layer L2 becomes the smallest. At this time, if the spot size on the second photodetector 115 is too small, it is difficult to obtain practical tilt detection sensitivity.
  • the detection optical system is set so that the spot size on the second photodetector 115 when the focusing position is changed to the third recording layer L2 becomes an optimum size. Then, the spot size on the second photodetector 115 when the focusing position is changed to the first recording layer L0 or the second recording layer L1 closer to the substrate 118 than the third recording layer L2 is relatively Become bigger. In order to cope with this, it is conceivable to use a photodetector having a large size. However, the photodetector has a property that the frequency characteristic decreases as the size thereof increases. For this reason, when the photodetector is enlarged, it is difficult to detect a rapid change in the amount of light as an electric signal, and it is difficult to perform servo control with a desired frequency characteristic.
  • the second beam splitter 105 (branch element) is connected to the objective lens optical system by the divergence changing unit 104. 107 side. That is, the light from the second light source 111 does not pass through the divergence changing unit 104.
  • the second light source 111 is operated.
  • the shape of the light from the end surface of the solid immersion lens 107b does not change. That is, the spot size on the second photodetector 115 does not change. For this reason, it becomes possible to detect a stable gap signal and tilt signal.
  • the wavelength of the light emitted from the second light source 111 is longer than the wavelength of the light emitted from the first light source 101. For this reason, when the objective lens optical system 107 is designed to condense the light emitted from the first light source 101 onto the recording layer of the optical recording medium 108, the wavelength of the objective lens optical system 107 is larger than that of the light from the first light source 101.
  • the light emitted from the long second light source 111 is largely defocused due to the chromatic aberration of the objective lens optical system 107.
  • the spot of the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b becomes very large. Come back. Therefore, if the distance between the objective lens optical system 107 and the second photodetector 115 is long, it is necessary to increase the size of the optical component on the way.
  • the second collimator lens 113 is disposed at a position where the light emitted from the second collimator lens 113 becomes convergent light.
  • the light emitted from the second light source 111 enters the objective lens optical system 107 as convergent light.
  • chromatic aberration due to the objective lens optical system 107 can be corrected, and the optical component between the objective lens optical system 107 and the second photodetector 115 can be reduced in size, so that the optical pickup can be reduced in size. can do.
  • the convergent light is formed by the position of the second collimator lens 113.
  • a convex lens is provided between the second collimator lens 113 and the objective lens optical system 107, and the second collimator lens 113 is used. There is no problem even if the collimating lens 113 makes the collimated light once and then the convergent light is formed by the convex lens.
  • the objective lens optical system 107 is tilted based on the radial tilt signal and the tangential tilt signal.
  • a method of tilting the optical recording medium 108 by providing a tilt mechanism in the motor unit, or optical There is no problem even if the entire optical pickup is tilted by providing a tilt mechanism in the shaft portion that supports the entire pickup.
  • the relative tilt angle between the surface of the optical recording medium 108 and the exit end face of the solid immersion lens 107b can be detected stably and accurately, and the solid immersion lens can be detected. It is possible to avoid the collision of 107b with the surface of the optical recording medium 108. Therefore, not only can information be recorded or reproduced stably, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • the second photodetector 115 has a four-divided light receiving unit in order to detect both the radial and tangential tilts. May have a two-divided light receiving section and detect the inclination only in the radial direction or only in the tangential direction. In this case, since the adjustment of the photodetector only needs to be performed in one axis direction, the adjustment becomes easy, and the reliability of the optical pickup is improved.
  • the astigmatism method is used as the focus detection method and the push-pull method is used as the tracking detection method.
  • the present invention is not limited to these, and these detection methods and other detection methods are used. And may be combined.
  • the optical pickup according to the third embodiment includes an analyzer 114 that transmits linearly polarized light in a certain polarization direction and absorbs linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light. And a polarization hologram that diffracts linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light, transmits linearly polarized light in a certain polarization direction, and reflects linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light.
  • a splitter may be provided. Even if any optical element such as an analyzer, a polarization hologram, or a polarization beam splitter is used, it is possible to prevent unnecessary linearly polarized light from entering the second photodetector 115.
  • a film that reflects the light emitted from the first light source 101 and transmits the light emitted from the second light source 111 is formed on the analyzer 114.
  • a film having the above-described characteristics may be provided on an optical component between the second beam splitter 105 and the second photodetector 115, or an optical component having the above-described characteristics may be separately provided.
  • the light incident surface of the optical component on which the film having the above characteristics is formed is preferably inclined with respect to a surface perpendicular to the optical axis. Thereby, since the incident reflected light travels in a direction different from the optical axis direction, unnecessary stray light can be prevented from entering the second photodetector 115.
  • FIG. 25 is a diagram showing a configuration of an optical pickup in a modification of the third embodiment of the present invention.
  • the divergence degree changing unit 104 includes two lenses, a concave lens 104a and a convex lens 104b, and an actuator 104c.
  • the divergence degree changing unit 104 includes two lenses, a concave lens 104a and a convex lens 104b, and an actuator 104c.
  • the divergence degree changing unit 104 includes two lenses, a concave lens 104a and a convex lens 104b, and an actuator 104c.
  • FIG. There is no problem even if it is composed of one collimator lens 102 and the actuator 144c.
  • the first collimator lens 102 is disposed between the first beam splitter 103 and the second beam splitter 105, and converts the light from the first light source 101 into parallel light.
  • the actuator 144c moves the first collimator lens 102 in the optical axis direction according to the position of the recording layer that collects light.
  • the divergence changing unit 144 also functions as a collimator lens. Therefore, the components of the optical component are reduced, the assembly of the optical pickup is facilitated, and the cost of the optical pickup is reduced.
  • FIG. 26 (A) is a diagram showing a spot position of light collected from the second collimator lens 113 to the second photodetector 115 in the third embodiment.
  • the light emitted from the second light source 111 is reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b and condensed at the spot position 131d.
  • the optical recording medium 108 has three recording layers, the light emitted from the second light source 111 is also reflected by each of the three recording layers.
  • Light is also collected at three spot positions 131a, 131b, and 131c other than the position 131d.
  • the optical recording medium 108 includes three recording layers of the first recording layer L0, the second recording layer L1, and the third recording layer L2, in order from the light incident side.
  • the spot position 131a is a spot position where light emitted from the second light source 111 and reflected by the first recording layer L0 is condensed.
  • the spot position 131b is a spot position where light emitted from the second light source 111 and reflected by the second recording layer L1 is condensed.
  • the spot position 131c is a spot position where light emitted from the second light source 111 and reflected by the third recording layer L2 is condensed.
  • the second photodetector 115 is preferably arranged in the vicinity of the spot position 131d where the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is condensed.
  • the spot of light emitted from the second light source 111 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b becomes smaller than the light receiving part of the second photodetector 115, and is emitted from the solid immersion lens 107b. All the reflected light from the end face can be received by the light receiving unit.
  • the reflected light from each recording layer condensed at each of the spot positions 131a, 131b, and 131c becomes a very large spot with respect to the light receiving portion of the second photodetector 115.
  • the output from the light receiving portion of the light emitted from the second light source 111 and reflected by each recording layer becomes very small. That is, the signal output from the second photodetector 115 is substantially a signal based on the light emitted from the second light source 111 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b.
  • the second photodetector 115 is preferably arranged at a position farther from the second collimator lens 113 than the spot position 131d in FIG.
  • the spot of light emitted from the second light source 111 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is smaller than the light receiving part of the second photodetector 115 and has an optimum size. it can.
  • FIG. 26B shows the second light at a position farther from the second collimator lens 113 than the spot position 131d where the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is collected in the third embodiment. It is a figure which shows the structure of the 2nd photodetector 115 at the time of arrange
  • FIG. FIG. 26C is a diagram illustrating a state of spots on the second photodetector 115 illustrated in FIG.
  • the spot 132 on the second photodetector 115 of the light emitted from the second light source 111 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is the second light. It can be housed in the light receiving part of the detector 115. Further, the spots 133, 134, and 135 on the second photodetector 115 of the light emitted from the second light source 111 and reflected by the respective recording layers are with respect to the light receiving portion of the second photodetector 115. It can be made even larger.
  • the spot 133 represents a spot on the second photodetector 115 of the light reflected by the first recording layer L0
  • the spot 134 represents the second of the light reflected by the second recording layer L1.
  • a spot on the photodetector 115 represents a spot
  • a spot 135 represents a spot on the second photodetector 115 of the light reflected by the third recording layer L2.
  • the optical recording medium 108 has three recording layers, but the present invention is not limited to this.
  • the optical recording medium 108 may have two or more recording layers.
  • FIG. 27 is a diagram showing a configuration of the optical pickup according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the fourth embodiment is different from the third embodiment described above only in that the wavelength of light emitted from the second light source 141 is the same as the wavelength of light emitted from the first light source 101.
  • the third embodiment is the same as the third embodiment. Therefore, in the fourth embodiment, those not specifically described are the same as those in the third embodiment, and the components given the same reference numerals as those in the third embodiment are the same unless otherwise specified. It shall have the same function as 3.
  • the wavelength of the light emitted from the first light source 101 and the wavelength of the light emitted from the second light source 141 are the same. Therefore, in the polarization characteristics of the beam splitter or analyzer, the light emitted from the first light source 101 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b, and the emission from the second light source 141 emitted from the solid immersion lens 107b. The light reflected by the end face cannot be separated.
  • the difference between the degree of divergence of light emitted from the first light source 101 and incident on the objective lens optical system 107 and the degree of divergence of light emitted from the second light source 141 and incident on the objective lens optical system 107 are utilized. Separating the two lights.
  • FIG. 28A is a diagram illustrating a spot position of light collected from the second collimator lens 113 to the second photodetector 115 in the fourth embodiment.
  • the optical recording medium 108 has three recording layers.
  • the light emitted from the first light source 101 is condensed on the three spot positions 131a ′, 131b ′, and 131c ′ by the position of the divergence changing unit 104 corresponding to each recording layer of the optical recording medium 108. To do.
  • the optical recording medium 108 includes three recording layers of the first recording layer L0, the second recording layer L1, and the third recording layer L2 in order from the light incident side.
  • the spot position 131a ′ corresponds to the emission end face of the solid immersion lens 107b emitted from the first light source 101 when the light emitted from the first light source 101 is condensed on the first recording layer L0. It is a spot position where the light reflected in is condensed.
  • the spot position 131b ′ is emitted from the first light source 101 and emitted from the solid immersion lens 107b when the light emitted from the first light source 101 is condensed on the second recording layer L1.
  • the spot position where the reflected light is collected is the spot position where the reflected light is collected. Also, the spot position 131c ′ is emitted from the first light source 101 and emitted from the solid immersion lens 107b when the light emitted from the first light source 101 is condensed on the third recording layer L2. This is the spot position where the reflected light is collected.
  • the light emitted from the second light source 141 does not pass through the divergence changing unit 104, it is condensed at a spot position 131d different from the spot positions 131a ', 131b', 131c 'regardless of the recording layer.
  • the second photodetector 115 is preferably arranged in the vicinity of the spot position 131d where the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 107b is collected.
  • the spot of the light emitted from the second light source 141 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b becomes smaller than the four-divided light receiving portion of the second photodetector 115, and the solid immersion lens 107b. All the reflected light from the emission end face can be received by the four-divided light receiving part.
  • the light emitted from the first light source 101 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107 b is a very large spot with respect to the light receiving portion of the second photodetector 115.
  • the output from the light receiving part of the light emitted from the first light source 101 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b becomes very small. That is, the signal output from the second photodetector 115 is substantially a signal based on the light emitted from the second light source 141 and reflected from the emission end face of the solid immersion lens 107b.
  • the second photodetector 115 is disposed at a position farther from the second collimator lens 113 than the spot position 131d in FIG.
  • the spot of the light emitted from the second light source 141 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is smaller than the four-divided light receiving unit of the second photodetector 115 and has an optimum size. be able to.
  • FIG. 28B shows the second light at a position farther from the second collimator lens 113 than the spot position 131d where the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is focused in the fourth embodiment. It is a figure which shows the structure of the 2nd photodetector 115 at the time of arrange
  • FIG. FIG. 28C is a diagram illustrating a state of spots on the second photodetector 115 illustrated in FIG.
  • the spot 132 on the second photodetector 115 of the light emitted from the second light source 141 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b is the second light. It can be housed in the light receiving part of the detector 115. Further, spots 136, 137, and 138 on the second photodetector 115 of the light emitted from the first light source 101 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 107b are received by the second photodetector 115. The size can be further increased with respect to the portion.
  • the spot 136 is a light beam emitted from the first light source 101 on the emission end face of the solid immersion lens 107b when the light emitted from the first light source 101 is condensed on the first recording layer L0.
  • the reflected light represents a spot on the second photodetector 115
  • the spot 137 is the first light source when the light emitted from the first light source 101 is condensed on the second recording layer L1.
  • 101 represents a spot on the second photodetector 115 of the light reflected from the exit end face of the solid immersion lens 107b
  • the spot 138 represents the light emitted from the first light source 101.
  • the influence of the light emitted from the second light source 141 and reflected by each recording layer in the light receiving unit of the second photodetector 115 can be further reduced.
  • the light from the second photodetector 115 is emitted.
  • the relative tilt angle between the surface of the multilayer optical recording medium 108 and the exit end face of the solid immersion lens 107b can be detected stably and accurately, and the solid immersion lens 107b can detect the surface of the optical recording medium 108. Can avoid colliding with. Therefore, not only can information be recorded / reproduced stably, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • the number of layers in the film structure of the beam splitter which is a branching portion is reduced, and the allowable variation in film thickness is further increased. For this reason, since it is possible to use a beam splitter that is easy to manufacture and low in cost, an inexpensive optical pickup can be realized.
  • the optical recording medium 108 of Embodiment 4 has three recording layers, the optical recording medium 108 may have a plurality of recording layers of two or more layers. Information can be stably recorded or reproduced by using the optical pickup of the fourth embodiment with respect to an optical recording medium having two or more recording layers.
  • FIG. 29A is a diagram illustrating a cross-sectional shape of an objective lens including a hemispherical lens
  • FIG. 29B is a diagram illustrating a cross-sectional shape of the objective lens including a super hemispherical lens
  • the objective lens used for the near-field optical recording / reproduction is a hemispherical lens shown in FIG. 29A (the thickness in the optical axis direction is D1) according to the thickness of the solid immersion lens included in the objective lens.
  • a hemispherical lens shown in FIG. 29B (thickness in the optical axis direction is D3).
  • the thickness of the hemispherical lens and the super hemispherical lens is a thickness at which an aplanatic point having no spherical aberration is formed.
  • an objective lens having a hemispherical lens has a problem that the numerical aperture is relatively low.
  • NA n 2 ⁇ sin ⁇ .
  • the objective lens including the super hemispherical lens has a larger numerical aperture than the objective lens including the hemispherical lens, which is advantageous for near-field optical recording and reproduction.
  • the super-hemispherical lens has a much smaller tolerance for thickness deviation than the hemispherical lens. Therefore, an objective lens having a super hemispherical lens has an advantage that the numerical aperture can be increased, but manufacturing tolerances are severe and there is no productivity. On the other hand, the hemispherical lens has productivity, but there is a problem that the numerical aperture cannot be increased as the objective lens having the super hemispherical lens.
  • FIG. 30 is a diagram showing a configuration of a conventional objective lens.
  • the objective lens shown in FIG. 30 includes a condenser lens 601 and a solid immersion lens 602 having a thickness D2.
  • FIG. 31 is a diagram showing a change in spherical aberration of the objective lens according to the thickness of the solid immersion lens.
  • the spherical aberration of the solid immersion lens having the thickness D1 and the thickness D3 is zero.
  • the hemispherical lens and the super hemispherical lens described above are used.
  • Each can have its own characteristics.
  • spherical aberration occurs, the spherical surface generated when the thickness of the solid immersion lens deviates from the hemispherical type and the super hemispherical type by giving the spherical aberration to the condenser lens 601 itself. Aberration can be corrected, and the spherical aberration becomes zero for the entire objective lens.
  • the thickness D2 of the solid immersion lens has a very wide range from the thickness D1 of the hemispherical lens to the thickness D2 of the super hemispherical lens.
  • the thickness is close to a hemispherical shape, the reflected light from the entrance surface of the solid immersion lens and the reflected light from the exit surface pass through substantially the same optical path. As a result, the light overlaps on the light receiving device that receives the light and converts it into a signal, causing a large amount of interference and degrading the reproduction signal.
  • the thickness of the solid immersion lens is increased, a large coma aberration is generated when light is incident from an oblique direction, and the reproduction signal is similarly deteriorated.
  • the optical pickup according to the fifth embodiment of the present invention reduces the influence of interference between the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens and the reflected light from the exit surface, and light is obliquely applied to the solid immersion lens. The occurrence of coma aberration is suppressed even when incident.
  • FIG. 32 is a diagram showing a configuration of the optical pickup according to the fifth embodiment of the present invention.
  • an optical pickup includes a first light source 201, a divergence changing unit 202, a first beam splitter 203, a second beam splitter 205, a quarter wavelength plate 206, an objective lens optical system 207, and a detection lens 209.
  • a lens actuator 217 is provided.
  • the divergence changing unit 202 includes a first collimator lens 202a and an actuator 202b that moves the first collimator lens 202a in the optical axis direction.
  • the objective lens optical system 207 includes an aperture lens 207a and a solid immersion lens 207b.
  • the first beam splitter 203 is an example of a first branch unit
  • the second beam splitter 205 is an example of a second branch unit.
  • a detection system for condensing the light reflected by the recording layer of the optical recording medium 208 on the first photodetector is composed of a first collimator lens 202a and a detection lens 209.
  • the first light source 201 is composed of, for example, a GaN-based semiconductor laser element, and emits recording or reproduction coherent light (wavelength 390 to 450 nm) to the recording layer of the optical recording medium 208.
  • the first collimator lens 202a is a convex lens having a positive power for changing the divergence of the divergent light emitted from the first light source 201.
  • the divergence changing unit 202 includes a first collimator lens 202a having a positive power and an actuator 202b that moves the first collimator lens 202a in the optical axis direction.
  • the divergence degree changing unit 202 can convert the divergence degree different from the divergence degree of the incident light by changing the distance between the first light source 201 and the first collimator lens 202a by the actuator 202b. is there. Focus control can be performed by changing the divergence.
  • the first beam splitter 203 reflects the light emitted from the first light source 201 and reflected by the recording layer of the optical recording medium 208.
  • the first beam splitter 203 has a characteristic that the transmittance with respect to a certain linearly polarized light is 100% and the reflectance with respect to the linearly polarized light orthogonal to the linearly polarized light is 100%.
  • the second beam splitter 205 reflects the light that is emitted from the second light source 211 and reflected by the end surface of the solid immersion lens 207b.
  • the second beam splitter 205 has a linearly polarized light transmittance of 90% and a reflectance of 10% with respect to the wavelength of light emitted from the first light source 201.
  • the transmittance of orthogonal linearly polarized light is 100%, and the reflectance of all polarized light is 100% with respect to the wavelength of light emitted from the second light source 211.
  • the quarter wavelength plate 206 is made of a birefringent material and converts linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the objective lens optical system 207 includes a solid immersion lens 207b and a diaphragm lens 207a for condensing the light from the first light source 201 on the solid immersion lens 207b, and the light from the first light source 201 is an optical recording medium. It converges to 108 recording layers.
  • the objective lens optical system 207 includes a diaphragm lens 207a and a solid immersion lens 207b.
  • the air gap existing between the exit end face of the solid immersion lens 207b and the surface of the optical recording medium 208 facing the exit end face is shorter than the evanescent attenuation length so that light propagation by the evanescent light is performed. . Further, the gap interval is generally shorter than 1/10 of the wavelength.
  • the shape around the end surface of the solid immersion lens 207b facing the optical recording medium 208 is a cone.
  • the incident surface is a cylindrical surface
  • the output surface is a rotationally symmetric surface with respect to the lens optical axis.
  • the detection lens 209 gives astigmatism to the incident light to enable detection of a focus error signal by a so-called astigmatism method.
  • the first photodetector 210 receives the light reflected by the recording layer of the optical recording medium 208 and converts the received light into an electrical signal.
  • the first photodetector 210 receives the light collected by the detection lens 209 and outputs an electrical signal according to the amount of light received.
  • the second light source 211 is a semiconductor laser light source, and emits light having a wavelength in the range of 640 nm to 680 nm.
  • the wavelength of light emitted from the first light source 201 and the wavelength of light emitted from the second light source 211 are different from each other.
  • the third beam splitter 212 is a non-polarizing beam splitter having the characteristics that the transmittance is 50% and the reflectance is 50%.
  • the second collimator lens 213 is a lens that changes the divergence degree of the light emitted from the second light source 211.
  • the analyzer 214 is an optical element that transmits linearly polarized light in a certain polarization direction and absorbs linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light.
  • the second photodetector 215 receives the light emitted from the second light source 211 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 207b, and converts the received light into an electrical signal.
  • the second photodetector 215 receives the light reflected by the second beam splitter 205 and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the second photodetector 215 outputs an electrical signal for detecting the distance between the end surface of the solid immersion lens 207 b and the surface of the optical recording medium 208.
  • the second photodetector 215 has at least two light receiving parts.
  • the second photodetector 215 outputs an electrical signal for detecting the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens 207 b and the surface of the optical recording medium 208.
  • the third photodetector 216 receives the light emitted from the second light source 211 and converts the received light into an electrical signal in order to monitor the amount of light emitted from the second light source 211. .
  • the first light source 201 emits linearly polarized light.
  • the light emitted from the first light source 201 is transmitted through the first beam splitter 203, and the divergence is changed by the first collimator lens 202a.
  • the light whose divergence has been changed by the first collimator lens 202 a passes through the second beam splitter 205 and enters the quarter-wave plate 206.
  • the quarter wavelength plate 206 converts the incident linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the light transmitted through the quarter-wave plate 206 is condensed on the recording layer of the optical recording medium 208 by the objective lens optical system 207.
  • the light reflected from the optical recording medium 208 is transmitted through the objective lens optical system 207, the quarter wavelength plate 206, the second beam splitter 205, and the first collimator lens 202a, and enters the first beam splitter 203.
  • the light reflected by the first beam splitter 203 enters the detection lens 209. Astigmatism is given to the light incident on the detection lens 209.
  • the light transmitted through the detection lens 209 is collected on the first photodetector 210.
  • the first photodetector 210 outputs a focus error signal indicating the focused state of light on the optical recording medium 208. Further, the first photodetector 210 outputs a tracking error signal indicating the light irradiation position on the optical recording medium 208.
  • the focus error signal and the tracking error signal are detected by a well-known technique such as an astigmatism method and a push-pull method.
  • a focus control unit (not shown) drives the actuator 202b so that the light is always focused on the optical recording medium 208 in a focused state based on the focus error signal from the first photodetector 210. Then, the position of the first collimator lens 202a is controlled in the optical axis direction. That is, the actuator 202b moves the first collimator lens 202a in the optical axis direction according to a control signal from the focus control unit.
  • the tracking control unit controls the objective lens actuator 217 so that the light is condensed on a desired track on the optical recording medium 208 based on the tracking error signal from the first photodetector 210.
  • the position of the objective lens optical system 207 is controlled by driving. That is, the objective lens actuator 217 moves the objective lens optical system 207 according to a control signal from the tracking control unit.
  • a reproduction control unit (not shown) acquires reproduction information recorded on the optical recording medium 208 based on the electric signal from the first photodetector 210.
  • the second light source 211 emits linearly polarized light.
  • the light emitted from the second light source 111 is reflected by the third beam splitter 212, and the divergence is changed by the second collimator lens 213.
  • the light that has passed through the second collimator lens 213 passes through the analyzer 214, reflects off the second beam splitter 205, and enters the quarter-wave plate 206.
  • the quarter-wave plate 206 converts incident linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the light transmitted through the quarter-wave plate 206 is incident on the objective lens optical system 207 and is reflected by the exit end face of the solid immersion lens 207b.
  • the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 207 b is transmitted through the objective lens optical system 207 and the quarter wavelength plate 206 and is reflected by the second beam splitter 205.
  • the light reflected by the second beam splitter 205 passes through the analyzer 214, the second collimator lens 213, and the third beam splitter 212 and is collected by the second photodetector 215.
  • FIG. 33 is a diagram showing the configuration of the second photodetector shown in FIG.
  • the second photodetector 215 has a four-divided light receiving section (first light receiving section 215a, second light receiving section 215b, third light receiving section 215c, and fourth light receiving section 215d) shown in FIG. Detailed description thereof is described in Patent Document 1, and therefore will be omitted.
  • the second photodetector 215 receives the reflected light 221 reflected by the emission end face of the solid immersion lens 207b. Output from the solid immersion lens 207b by adding all signals from the four-divided light receiving parts (first light receiving part 215a, second light receiving part 215b, third light receiving part 215c, and fourth light receiving part 215d).
  • An air gap interval (gap signal) existing between the end face and the surface of the optical recording medium 208 facing the emission end face is detected.
  • the relative tilt (radial tilt signal) between the exit end face of the solid immersion lens 207b and the surface of the optical recording medium 208 facing the exit end face with respect to the radial direction of the optical recording medium 208 is detected.
  • the relative inclination (tangential tilt signal) between the exit end face of the solid immersion lens 207b and the surface of the optical recording medium 208 facing the exit end face with respect to the tangential direction of the optical recording medium 208 is detected.
  • a gap control unit (not shown) keeps the distance between the emission end face of the solid immersion lens 207b and the surface of the optical recording medium 208 facing the emission end face constant based on the gap signal from the second photodetector 215.
  • the objective lens optical system 207 is controlled.
  • a tilt control unit (not shown) is based on the radial tilt signal and the tangential tilt signal from the second photodetector 215, and the exit end face of the solid immersion lens 207b and the surface of the optical recording medium 208 facing the exit end face.
  • the objective lens optical system 207 is controlled so that the relative angle with respect to becomes zero.
  • the third photodetector 216 receives a part of the light emitted from the second light source 211.
  • a light amount control unit (not shown) monitors the amount of light emitted from the second light source 211 based on the signal output from the third photodetector 216, and the amount of light emitted from the second light source 211 is monitored. Control to be constant.
  • the light emitted from the first light source 201 and the second light source 211 and reflected by the optical recording medium 208 will be described in more detail.
  • the light emitted from the first light source 201 is collected on the optical recording medium 208 and reflected by the recording layer of the optical recording medium 208.
  • the light reflected by the recording layer of the optical recording medium 208 is converted by the quarter wavelength plate 206 into linearly polarized light in a direction orthogonal to the light emitted from the first light source 201.
  • the linearly polarized light converted by the quarter-wave plate 206 is 100% transmitted through the second beam splitter 205, reflected 100% by the first beam splitter 203, and received by the first photodetector 210.
  • the distance between the emission end face of the solid immersion lens 207b and the surface of the optical recording medium 208 is not zero, a part of the light emitted from the first light source 201 is the emission end face of the solid immersion lens 207b. It is reflected by.
  • the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 207b is converted by the quarter wavelength plate 206 into linearly polarized light having the same polarization direction as the light emitted from the first light source 201.
  • 90% of the linearly polarized light converted by the quarter wave plate 206 is transmitted through the second beam splitter 205, and 10% of the linearly polarized light is reflected by the second beam splitter 205. Since the transmitted light of the second beam splitter 205 is 100% transmitted through the first beam splitter 203, it does not enter the first photodetector 210.
  • the light reflected from the second beam splitter 205 reaches the second photodetector 215, detection of the gap signal and the tilt signal is hindered. For this reason, the light emitted from the first light source 201 is reflected on the surface of the analyzer 214 on the objective lens optical system side, and the second light source 211 having a wavelength different from that of the light from the first light source 201 is reflected. A film that transmits the emitted light is formed. Thereby, the light emitted from the first light source 201 does not reach the second photodetector 215.
  • the reflected light from the optical recording medium 208 is a straight line in a direction orthogonal to the light emitted from the second light source 211 by the quarter wavelength plate 206. Converted to polarized light. This linearly polarized light reflects 100% of the second beam splitter 205 and is absorbed 100% by the analyzer 214. As a result, light emitted from the second light source 211 and reflected by the optical recording medium 208 does not reach the second photodetector 215.
  • the distance between the emission end face of the solid immersion lens 207b and the surface of the optical recording medium 208 is not zero, a part of the light emitted from the second light source 211 is transmitted to the solid immersion lens 207b. Reflected at the exit end face.
  • the reflected light from the exit end face of the solid immersion lens 207b becomes linearly polarized light having the same polarization direction as the light emitted from the second light source 211 after passing through the quarter-wave plate 206. Therefore, the reflected light from the exit end face of the solid immersion lens 207 b is reflected 100% by the second beam splitter 205 and passes through the analyzer 214 by 100%. Accordingly, the second photodetector 215 receives only light emitted from the second light source 211 and reflected by the emission end face of the solid immersion lens 207b.
  • the wavelength of the light emitted from the second light source 211 is longer than the wavelength of the light emitted from the first light source 201. For this reason, when the objective lens optical system 207 is designed to condense the light emitted from the first light source 201 onto the recording layer of the optical recording medium 208, the wavelength of the objective lens optical system 207 is larger than that of the light from the first light source 201.
  • the light emitted from the long second light source 211 is largely defocused due to the chromatic aberration of the objective lens optical system 207.
  • the spot of the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 207b becomes very large. Come back. For this reason, if the distance between the objective lens optical system 207 and the second photodetector 215 is long, the size of the optical component on the way needs to be very large.
  • the second collimator lens 213 is arranged at a position where the light emitted from the second collimator lens 213 becomes convergent light.
  • the light emitted from the second light source 211 enters the objective lens optical system 207 as convergent light.
  • chromatic aberration due to the objective lens optical system 207 can be corrected, and the optical component between the objective lens optical system 207 and the second optical detector 215 does not need to be enlarged. Can do.
  • the convergent light is formed by the position of the second collimator lens 213.
  • a convex lens is provided between the second collimator lens 213 and the objective lens optical system 207, so that the second There is no problem even if the collimating lens 213 once makes the parallel light and then forms the convergent light by the convex lens.
  • FIG. 34 is a diagram for explaining the thickness of the solid immersion lens 207b according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the thickness of the solid immersion lens 207b is ds ( ⁇ m)
  • the refractive index is ns
  • the curvature radius is Rs ( ⁇ m)
  • the distance from the surface of the optical recording medium 208 to the recording layer 208a where information is recorded ( The base material thickness) is dd ( ⁇ m)
  • the refractive index of the layer between the surface of the optical recording medium 208 and the recording layer 208a is nd.
  • the center of the curvature radius Rs coincides with the recording layer 208a
  • the shape of the solid immersion lens 207b is such that the light is perpendicular to the incident surface of the solid immersion lens 207b.
  • the shape of the solid immersion lens 207b is a hemispherical shape in which light is perpendicular to the incident surface of the solid immersion lens 207b.
  • Reflected light from the recording layer 208a of the optical recording medium 208 is incident on the first photodetector 210 as described above.
  • the light reflected by the incident surface of the solid immersion lens 207b is reflected from the recording layer 208a of the optical recording medium 208.
  • the light passes through the same optical path and enters the first photodetector 210. Therefore, on the first photodetector 210, the light reflected by the incident surface of the solid immersion lens 207b completely overlaps with the reflected light from the recording layer 208a of the optical recording medium 208.
  • the optical path difference between the reflected light from the recording layer 208a of the optical recording medium 208 and the light reflected by the incident surface of the solid immersion lens 207b is twice the thickness of the solid immersion lens 207b. Very large compared to the wavelength of light. Therefore, when a wavelength change occurs even a little, the light interferes on the first photodetector 210, and the spot disappears completely under the worst condition. Therefore, in the objective lens optical system 207 having the above-described hemispherical solid immersion lens 207b, the signal quality is very poor.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-117513 discloses the relationship between the thickness between recording layers of a multilayer optical recording medium having a plurality of recording layers and jitter which is a signal reproduction index.
  • the focal length of the objective lens is 2 mm
  • the numerical aperture NA is 0.85
  • the focal length of the detection system for condensing light on the photodetector is 30 mm (the lateral distance from the objective lens to the detection system).
  • the interlayer thickness of the adjacent recording layers is 8 ⁇ m or more
  • the reproduced signal is at a level with no problem. Therefore, if the distance between the recording layers is 8 ⁇ m or more, the interference of the reflected light from each recording layer on the photodetector is not a problem. Further, the interference greatly depends on the spot diameter on the photodetector.
  • the numerical aperture NA of the objective lens optical system which is near-field light recording is 1.74 and the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection system is 15, the spot diameter on the photodetector and the light
  • the relationship with the defocus amount on the recording medium, and the spot diameter on the photodetector when the numerical aperture NA is 0.85 and the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection system is 15,
  • the relationship with the defocus amount on the optical recording medium is shown in FIG.
  • the defocus amount on the optical recording medium depends on the refractive index of the region from the surface of the optical recording medium to the recording layer, the distance from the surface of the optical recording medium to the condensing position, and the surface of the optical recording medium from the recording layer. It is the quantity which multiplied the difference with the distance to.
  • FIG. 35 is a diagram showing the relationship between the spot diameter on the first photodetector and the defocus amount on the optical recording medium in the fifth embodiment of the present invention.
  • the solid line shows the calculation result when the numerical aperture NA is 1.74 and the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection system is 15, and the dotted line shows the numerical aperture NA of 0.85.
  • the calculation result is shown when the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection system is 15. Since the ratio of the spot diameter under each condition to the defocus amount is approximately 1.4, the spot area ratio is 2, which corresponds to the numerical aperture NA ratio. That is, even if the defocus amount is the same, the larger the numerical aperture NA, the smaller the influence of interference, and the interference performance is inversely proportional to the numerical aperture NA.
  • the following calculation is performed when the numerical aperture NA is 0.85, the optical magnification is 15, and the refractive index of the intermediate layer between the recording layers is 1.62.
  • the reflected light from the recording layer (self layer) where the light is collected and the reflected light from a recording layer (other layer) different from the recording layer where the light is collected are received on the photodetector.
  • the other layer changes in the region of ⁇ 0.5 ⁇ m
  • the maximum signal output from the photodetector is Vmax
  • the minimum signal is Vmin.
  • the relationship between (Vmax ⁇ Vmin) / (Vmax + Vmin) and the thickness of the other layer (base material thickness) is shown in FIG.
  • FIG. 36 is a diagram showing the relationship between the degree of interference between the reflected light from the own layer and the reflected light from the other layer on the conventional photodetector and the substrate thickness of the other layer.
  • (Vmax ⁇ Vmin) / (Vmax + Vmin) is a parameter representing the amount of change in the signal due to the interference between the reflected light from the own layer and the reflected light from the other layer.
  • the thickness of the intermediate layer is 8 ⁇ m
  • the value of (Vmax ⁇ Vmin) / (Vmax + Vmin) is 0.045. In other words, the signal change of 0.045 or less does not deteriorate the reproduction signal.
  • the numerical aperture NA is 1.74
  • the optical magnification is 15
  • the refractive index of the solid immersion lens (SIL) is 2.07
  • the distance from the surface of the optical recording medium 208 to the recording layer is 0, that is, the recording layer is on the surface of the optical recording medium 208.
  • the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens 207b and the reflected light from the output surface Are received on the first photodetector 210
  • the maximum signal output from the first photodetector 210 when the wavelength of the light emitted from the first light source 201 slightly changes is Vmax.
  • the minimum signal is Vmin.
  • FIG. 37 shows the relationship between (Vmax ⁇ Vmin) / (Vmax + Vmin) and the deviation amount (ds ⁇ Rs) between the thickness ds of the solid immersion lens and the radius of curvature Rs.
  • FIG. 37 shows the degree of interference caused by the reflected light from the entrance surface and the reflected light from the exit surface of the solid immersion lens on the photodetector in Embodiment 5 of the present invention, and the thickness ds of the solid immersion lens.
  • 5 is a diagram showing a relationship between a deviation amount (ds ⁇ Rs) between the curvature radius Rs and the curvature radius Rs. As shown in FIG. 37, (Vmax ⁇ Vmin) / (Vmax + Vmin) is 0.045 or less when the deviation (ds ⁇ Rs) is 3.1 ⁇ m.
  • the allowable value of interference is 8 / (NA / 0.85) / (m / 15) 2 or less, where m is the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection system. Therefore, the range in which interference can be tolerated is expressed by the following equation (9).
  • the optical recording medium 208 When the optical recording medium 208 itself is warped, or when the surface supporting the optical recording medium 208 is inclined, the optical recording medium 208 is inclined with respect to the objective lens optical system 207. This tilt amount is about 0.3 deg at the maximum.
  • the distance between the solid immersion lens and the optical recording medium needs to be sufficiently shorter than the wavelength of the light (approximately 1/10 or less).
  • the solid immersion lens and the optical recording medium are used. It is necessary to keep the distance to about 25 nm.
  • the end of the solid immersion lens 207b and the optical recording medium 208 collide. Therefore, the error allowed for the tilt becomes very small.
  • the degree of inclination is increased by processing so that the shape around the end surface of the solid immersion lens 207b facing the optical recording medium 208 becomes a cone shape.
  • the allowable angle ⁇ is From the following formula (10), it is about 0.07 degrees.
  • the tilt of the optical recording medium 208 is 0.3 degrees at the maximum and larger than 0.07 degrees. Therefore, tilt detection is performed and the objective lens optical system 207 is tilted so as to be parallel to the optical recording medium 208. This makes it possible to prevent the solid immersion lens 207b and the optical recording medium 208 from colliding, but the light is incident on the objective lens optical system 207 with an inclination of 0.3 degrees at the maximum, and coma aberration is reduced. appear.
  • Table 2 below is a table showing lens data of the entrance surface and the exit surface of the diaphragm lens 207a constituting the objective lens optical system 207.
  • the wavelength of incident light is 405 nm
  • the refractive index of the diaphragm lens 207a is 1.6239
  • the thickness of the diaphragm lens 207a in the optical axis direction is 2.076187 mm.
  • the refractive index of the solid immersion lens 207b is 2.0681, and the radius of curvature of the solid immersion lens 207b is 500 ⁇ m.
  • the substrate thickness of the recording layer of the optical recording medium 208 to be reproduced is 4 ⁇ m
  • the refractive index of the region between the surface of the optical recording medium 208 and the recording layer is 2.0.
  • the aperture diameter of light and the numerical aperture NA of the objective lens optical system 207 are shown in Table 3 below.
  • All lenses of 24 patterns shown in Table 3 above have almost zero defocus and spherical aberration.
  • the coma aberration generated when light inclined by 0.3 degrees was incident on these objective lens optical systems 207 was calculated. Further, the thickness of the solid immersion lens 207b, the refractive index of the solid immersion lens 207b, the radius of curvature of the solid immersion lens 207b, the substrate thickness of the optical recording medium 208, and the refractive index of the optical recording medium 208.
  • Multiply the numerical value NA of the objective lens optical system 207 by the 3.5th power of the value obtained by normalizing ns ⁇ (ds ⁇ Rs) + nd ⁇ dd, which means a deviation from the hemispherical shape expressed by FIG. 38 shows the relationship between the measured value and coma aberration.
  • FIG. 38 shows coma aberration that occurs when the angle of light incident on the objective lens optical system according to Embodiment 5 of the present invention is tilted by 0.3 deg, and (ns ⁇ (ds ⁇ Rs) + nd ⁇ dd) / Rs. ⁇ is a diagram showing the relationship between the NA 3.5. From the graph shown in FIG. 38, coma aberration (CM (0.405)) when light having a wavelength of 0.405 ⁇ m tilted by 0.3 degrees is incident on the objective lens optical system 207 is expressed by the following equation (12). Is done.
  • CM (0.405) ⁇ 129 ⁇ (ns ⁇ (ds ⁇ Rs) + nd ⁇ dd) / Rs ⁇ NA 3.5 ⁇ 3 (12)
  • CM ( ⁇ ) when the wavelength is ⁇ ( ⁇ m) is expressed by the following equation (13).
  • CM ( ⁇ ) ⁇ 129 ⁇ (ns ⁇ (ds ⁇ Rs) + nd ⁇ dd) / Rs ⁇ NA 3.5 ⁇ 3 ⁇ ⁇ (0.405 / ⁇ ) (13)
  • the thickness of the solid immersion lens 207b needs to satisfy the following formula (14).
  • the quality of the reproduced signal does not deteriorate even if the objective lens optical system 207 follows the tilt of the optical recording medium 208.
  • the optical recording medium 208 is a multilayer optical recording medium having a plurality of recording layers.
  • the substrate thickness from the surface of the optical recording medium 208 to each recording layer is 1 ⁇ m, 4 ⁇ m, and 7 ⁇ m
  • the object point position is a position where defocus and spherical aberration become 0 when the substrate thickness is 4 ⁇ m.
  • the objective lens actuator 217 changes the distance between the diaphragm lens 207a and the solid immersion lens 207b by moving the diaphragm lens 207a in the optical axis direction.
  • Table 4 shows the diaphragm lens 207a and the solid immersion lens for setting the defocus component to 0 when the substrate thickness is changed to 1 ⁇ m or 7 ⁇ m for each of the 24 patterns shown in Table 3. The distance to 207b and the remaining third order spherical aberration are shown.
  • the optical pickup according to the present embodiment is compatible with a multilayer optical recording medium. This is because defocus can be removed by changing the distance between the diaphragm lens 207a and the solid immersion lens 207b for each recording layer, and information is reproduced or recorded with sufficiently small spherical aberration. It shows that it is possible. Further, when the defocus is set to 0 by changing the distance between the aperture lens 207a and the solid immersion lens 207b corresponding to each recording layer in the 24 patterns of lenses shown in Table 3, the light is 0.3 degrees. The coma aberration when incident at an angle was calculated. FIG. 39 shows a graph in which the calculated coma aberration is added to the graph shown in FIG. 38 using (ns ⁇ (ds ⁇ Rs) + nd ⁇ dd) / Rs ⁇ NA 3.5 as a parameter.
  • FIG. 39 shows coma aberration that occurs when the optical recording medium is a multilayer optical recording medium and the angle of incident light on the objective lens optical system is tilted by 0.3 deg in Embodiment 5 of the present invention.
  • ⁇ is a diagram showing the relationship between (ds-Rs) + nd ⁇ dd) / Rs ⁇ NA 3.5.
  • the coma aberration is expressed by the above equation (12), and even if it corresponds to the multilayer optical recording medium, if the above equation (14) is satisfied, the objective lens optics Even if the system 207 follows, the quality of the reproduced signal does not deteriorate. Furthermore, since the defocus and spherical aberration can be reduced for each recording layer by changing the distance between the solid immersion lens 207b and the aperture lens 207a, focus control can be performed without using the divergence changing unit 202. It can be performed.
  • the entire objective lens optical system 207 is controlled in the optical axis direction by the gap signal, the distance between the solid immersion lens 207b and the aperture lens 207a is controlled by the focus error signal, and the objective lens optical system 207 is controlled by the tracking error signal.
  • the whole in the radial direction and controlling the angle of the entire objective lens optical system 207 using a radial tilt signal and a tangential tilt signal information can be stably recorded or reproduced on a multilayer optical recording medium.
  • focus control is performed using the divergence degree changing unit 202.
  • the divergence degree changing unit 202 without using the divergence degree changing unit 202, between the solid immersion lens 207b and the aperture lens 207a described above. It is possible to perform focus control by changing the distance.
  • the light amount control of the first light source 201 will be described.
  • the light emitted from the first light source 201 passes through the first beam splitter 203 and the first collimator lens 202 a and enters the second beam splitter 205.
  • the second beam splitter 205 transmits 90% of the incident light and reflects 10%.
  • the light reflected by the second beam splitter 205 is received by a photodetector (not shown).
  • a light amount control unit (not shown) monitors the amount of light emitted from the first light source 201 based on a signal output from a light detector (not shown), and is emitted from the first light source 201. Control is performed so that the amount of light is constant.
  • the objective lens optical system and the optical pickup according to the fifth embodiment mainly have the following configurations.
  • the optical pickup of the present embodiment is an optical pickup that records or reproduces information on an optical recording medium, and is a first light source, a solid immersion lens, and a diaphragm lens that condenses light on the solid immersion lens.
  • An optical system including an objective lens optical system, a first branch part that reflects light emitted from the first light source and reflected by the recording layer of the optical recording medium, and reflected by the recording layer of the optical recording medium, A detection optical system that collects the light reflected by the branching unit and a first photodetector that receives the light collected by the detection optical system and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is a distance shorter than 1/10 of the wavelength of the light emitted from the first light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated. It is kept. At this time, the thickness of the solid immersion lens satisfies the following expressions (15) and (16).
  • ns represents the refractive index of the solid immersion lens
  • ds represents the thickness ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Rs represents the radius of curvature ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • nd is Represents the refractive index of the region between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • dd represents the distance ( ⁇ m) between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • NA represents the objective lens optical system.
  • the numerical aperture represents the numerical aperture
  • m represents the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection system
  • ⁇ represents the wavelength ( ⁇ m) of the light emitted from the first light source.
  • the objective lens optical system is an objective lens optical system mounted on an optical pickup that records or reproduces information on an optical recording medium, and includes a solid immersion lens and a light source for the solid immersion lens. And a diaphragm lens for condensing light from the lens.
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is kept at a distance shorter than 1/10 of the wavelength of the light emitted from the light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated. Yes.
  • the thickness of the solid immersion lens satisfies the following expressions (17) and (18).
  • ns represents the refractive index of the solid immersion lens
  • ds represents the thickness ds ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Rs represents the radius of curvature ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • nd Represents the refractive index of the region between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • dd represents the distance ( ⁇ m) between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • NA represents the objective lens optical system
  • M represents the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection optical system that collects the light reflected by the recording layer of the optical recording medium on the photodetector
  • ⁇ is emitted from the light source. Represents the wavelength of light ( ⁇ m).
  • the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens 207b the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens 207b
  • the objective lens optical system 207 follows the inclination of the optical recording medium 208, the light spot is not deteriorated. Therefore, it is possible to provide an optical pickup and an objective lens optical system that can not only stably record or reproduce information but also reduce the possibility of damaging important optical recording media.
  • the distance between the aperture lens 207a and the solid immersion lens 207b is changed corresponding to each recording layer of the optical recording medium 208, so that defocus and spherical aberration can be reduced. Similar effects can be obtained for a multilayer optical recording medium having a plurality of recording layers. That is, the optical recording medium 208 may have a plurality of recording layers.
  • the objective lens actuator 217 may change the distance in the optical axis direction between the solid immersion lens 207b and the aperture lens 207a according to the recording layer to be converged.
  • the second photodetector 215 includes a four-divided light receiving unit in order to detect both the radial direction and the tangential direction, but has a two-divided light receiving unit.
  • the inclination only in the radial direction or the inclination only in the tangential direction may be detected.
  • the adjustment of the second photodetector 215 is only required in one axial direction, so that the adjustment becomes easy, and the reliability of the optical pickup is improved.
  • the focus detection method is exemplified by the astigmatism method
  • the tracking detection method is exemplified by the push-pull method.
  • the present invention is not limited to these, and these detection methods and other detection methods are used. And may be combined.
  • the optical pickup according to the fifth embodiment includes the analyzer 214 that transmits linearly polarized light in a certain polarization direction and absorbs linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light.
  • a polarization hologram that diffracts linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light, transmits linearly polarized light in a certain polarization direction, and reflects linearly polarized light in a direction orthogonal to the linearly polarized light.
  • a splitter may be provided. Even if any optical element such as an analyzer, a polarization hologram, or a polarization beam splitter is used, it is possible to prevent unnecessary linearly polarized light from entering the second photodetector 215.
  • a film that reflects the light emitted from the first light source 201 and transmits the light emitted from the second light source 211 is formed on the analyzer 214.
  • a film having the above-described characteristics may be provided on an optical component between the second beam splitter 205 and the second photodetector 215, or an optical component having the above-described characteristics may be separately provided.
  • the light incident surface of the optical component on which the film having the above characteristics is formed is preferably inclined with respect to a surface perpendicular to the optical axis. Thereby, since the incident reflected light travels in a direction different from the optical axis direction, unnecessary stray light can be prevented from entering the second photodetector 215.
  • the light amount control of the first light source 201 is performed using the light reflected by the second beam splitter 205, but the light is emitted from the first light source 201 and is recorded on the optical recording medium. Light that is not used for recording or reproducing information for 208 may be detected and controlled.
  • the first beam splitter 203 has a characteristic of transmitting 100% with respect to the forward polarized light, but the first beam splitter 203 transmits 90% with respect to the forward polarized light and reflects 10%.
  • the light quantity of the first light source 201 can be controlled by detecting the reflected light from the first beam splitter 203. However, in this case, since the light reflected by the exit end face of the solid immersion lens 207b returns with the same polarization as the forward path, it is reflected 10% by the first beam splitter 203 and is reflected by the first photodetector 210. Incident.
  • the multilayer optical recording medium of Embodiment 5 has three recording layers, there is no problem even if it has two or more recording layers.
  • the second light source 211 emits light having a wavelength different from that of the first light source 201 in order to detect the gap signal, but emits light having the same wavelength as that of the first light source 201. There is no problem even if it is emitted. That is, the wavelength of the light emitted from the first light source 201 and the wavelength of the light emitted from the second light source 211 may be the same.
  • the emission end face of the solid immersion lens 207b emitted from the first light source 201 is used in the polarization characteristics of the beam splitter or analyzer. And the light emitted from the second light source 211 and reflected by the exit end face of the solid immersion lens 207b cannot be separated. Therefore, a difference between the degree of divergence of light emitted from the first light source 201 and incident on the objective lens optical system 207 and the degree of divergence of light emitted from the second light source 211 and incident on the objective lens optical system 207 is utilized. Separating the two lights. That is, the light emitted from the first light source 201 and reflected by the exit end face of the solid immersion lens 207b is largely defocused on the second photodetector 215, whereby the two lights can be separated. is there.
  • the solid immersion lens 207b when the solid immersion lens 207b is thin, it is necessary to consider signal degradation due to interference, and when the solid immersion lens 207b is thick, the aperture performance when light is inclined and incident is reduced. It is necessary to consider. Therefore, when designing a lens, it is necessary to design based on the above.
  • FIG. 40 is a diagram showing the configuration of the optical pickup according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the sixth embodiment is different from the fifth embodiment described above only in that the second light source 211, the analyzer 214, the third beam splitter 212, and the third photodetector 216 are eliminated.
  • Other configurations are the same as those in the fifth embodiment. Therefore, in the sixth embodiment, those not specifically described are the same as those in the fifth embodiment, and the components given the same reference numerals as those in the fifth embodiment are the same unless otherwise specified. It shall have the same function as 5.
  • the second beam splitter 205 reflects the light incident from the first light source 201 and reflected by the exit end face of the solid immersion lens 207b.
  • the second photodetector 215 receives the light reflected by the second beam splitter 205 and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the second photodetector 215 outputs an electrical signal for detecting the distance between the exit end face of the solid immersion lens 207 b and the surface of the optical recording medium 208.
  • the light emitted from the first light source 201 is condensed on the optical recording medium 208, and the light reflected from the optical recording medium 208 is received by the first photodetector 210, and a reproduction signal, a focus error signal, and a tracking error are received.
  • the detection of the signal is as described in the fifth embodiment.
  • the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 207b has the same polarization direction as the light emitted from the first light source 201, the light reflected by the emission end face of the solid immersion lens 207b 10% is reflected by the second beam splitter 205.
  • the light reflected by the second beam splitter 205 is incident on the second collimator lens 213 because the analyzer 214 arranged in the fifth embodiment is not arranged.
  • the light that has passed through the second collimator lens 213 is incident on the second photodetector 215.
  • the second photodetector 215 outputs a gap signal, a radial tilt signal, and a tangential tilt signal as in the fifth embodiment.
  • the thickness of the solid immersion lens 207b satisfies the expressions (15) and (16)
  • the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens 207b and the optical recording medium There is no deterioration due to interference with the reflected light from the recording layer, and even if the objective lens optical system 207 follows the tilt of the optical recording medium 208, the light spot is not deteriorated. Accordingly, it is possible to provide an optical pickup and an objective lens optical system that can not only stably record or reproduce information but also reduce the possibility of damaging important optical recording media. Furthermore, since only one light source is used, the number of parts is reduced and the number of assembly steps is reduced, so that an inexpensive and small optical pickup can be realized.
  • Embodiment 7 of the present invention an example of the optical information device of the present invention will be described.
  • the optical information apparatus according to the seventh embodiment is an apparatus for recording and / or reproducing information with respect to an optical recording medium.
  • FIG. 41 is a diagram schematically showing a configuration of the optical information device 310 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the optical information device 310 includes an optical pickup driving device 301, an optical pickup 302, a control unit 303, a motor 304, a turntable 305, and a clamper 306. Since the optical pickup 302 is the same as the optical pickup described in the first to sixth embodiments, a duplicate description is omitted.
  • an optical recording medium 300 is mounted on a turntable 305, held by a clamper 306, and rotated by a motor 304.
  • the optical pickup driving device 301 roughly moves the optical pickup 302 shown in the first to sixth embodiments to a track on the optical recording medium 300 where desired information exists.
  • the control unit 303 controls the optical pickup 302 and the motor 304 based on a signal obtained from the optical pickup 302.
  • the optical pickup 302 sends a focus error signal, a tracking error signal, a gap signal, and a tilt signal to the control unit 303 in accordance with the positional relationship with the optical recording medium 300.
  • the control unit 303 sends a signal for finely moving the objective lens optical system or the divergence degree changing unit to the optical pickup 302. Based on this signal, the optical pickup 302 performs focus control, tracking control, gap control, or tilt control on the optical recording medium 300, and reads, writes, or erases information.
  • the control unit 303 may send a signal for changing the distance between the aperture lens and the solid immersion lens. Including this signal, the optical pickup 302 performs focus control, tracking control, gap control, and tilt control on the multilayer optical recording medium 300 to read, write, or erase information.
  • the optical recording medium 300 mounted on the optical information device 310 is the optical recording medium described in Embodiments 1 to 6 having a recording layer for recording or reproducing information by near-field light.
  • the optical information apparatus 310 according to the seventh embodiment can detect the relative tilt angle between the surface of the optical recording medium and the exit end face of the solid immersion lens stably and accurately even in a multilayer optical recording medium. It is possible to avoid the lens from colliding with the surface of the optical recording medium. Therefore, not only can information be recorded or reproduced stably, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens does not interfere with the reflected light from the recording layer of the optical recording medium on the first photodetector.
  • the signal quality is not degraded.
  • the objective lens optical system 207 is tilted following the tilt of the optical recording medium 208, the coma aberration is at a problem-free level, so that the signal quality is not deteriorated.
  • the distance between the aperture lens and the solid immersion lens information can be stably recorded or reproduced even on a multilayer optical recording medium.
  • FIG. 42 is a diagram schematically showing a configuration of a computer according to the eighth embodiment of the present invention.
  • a computer 320 includes an optical information device 310 according to the seventh embodiment, an input device 321 that is configured by a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like, and information and optical information input from the input device 321.
  • An arithmetic device 322 such as a central processing unit (CPU) that performs an operation based on information read from the device 310, and a monitor 323 that includes a cathode ray tube or a liquid crystal display device and displays information such as a result calculated by the arithmetic device 322.
  • CPU central processing unit
  • monitor 323 that includes a cathode ray tube or a liquid crystal display device and displays information such as a result calculated by the arithmetic device 322.
  • the computer 320 corresponds to an example of an information processing device
  • the arithmetic device 322 corresponds to an example of an information processing unit.
  • the computer 320 provided with the optical information device 310 of the seventh embodiment as an external storage device stably records information on an optical recording medium having a recording layer for recording or reproducing information by near-field light. Or, since it can be reproduced, it can be used for a wide range of purposes.
  • the optical information device 310 can back up the information recorded on the hard disk in the computer by taking advantage of its large capacity.
  • the program or data can be exchanged with other people, or for personal use. Can be carried around.
  • FIG. 43 is a diagram schematically showing a configuration of the optical disc recorder according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the optical disc recorder 330 includes the optical information device 310 according to the seventh embodiment and an encoder 331 that converts image information into an information signal to be recorded on an optical recording medium by the optical information device 310.
  • the optical disc recorder 330 preferably includes a decoder 332 that converts an information signal obtained from the optical information device 310 into an image signal, so that already recorded information can be reproduced.
  • the optical disk recorder 330 is connected to a monitor 333 that displays the recorded video.
  • the optical disc recorder 330 corresponds to an example of an information processing device
  • the encoder 331 corresponds to an example of an information processing unit.
  • the optical disc recorder 330 equipped with the optical information device of the seventh embodiment described above can record or reproduce video stably on an optical recording medium having a recording layer for recording or reproducing information by near-field light. Can be used for applications.
  • the optical disc recorder 330 can record a video on a medium (optical disc) and reproduce it at any time.
  • the optical recording medium does not need to be rewound after recording or reproduction like a tape.
  • the optical disk recorder 330 may have a built-in hard disk or a video tape recording / playback function. In this case, video can be temporarily saved or backed up easily.
  • FIG. 44 is a diagram schematically showing the configuration of the optical disc player according to the tenth embodiment of the present invention.
  • the optical disc player 340 includes the optical information device 310 according to the seventh embodiment and a decoder 341 that converts an information signal obtained from the optical information device 310 into an image signal.
  • the optical disc player 340 may include a liquid crystal monitor 342.
  • the optical disc player 340 provided with the liquid crystal monitor 342 incorporates the optical information device 310 according to Embodiment 7, and can display the video recorded on the optical recording medium on the liquid crystal monitor 342.
  • the optical disc player 340 corresponds to an example of an information processing device
  • the decoder 341 corresponds to an example of an information processing unit.
  • the optical disc player 340 provided with the optical information device 310 according to the seventh embodiment described above can stably reproduce video from an optical recording medium having a recording layer for recording or reproducing information by near-field light. Can be used.
  • the optical disc player 340 can reproduce the video recorded on the medium (optical disc) at any time.
  • the optical disk can be played back by accessing any place of a video without the need for rewinding work after playback like a tape.
  • FIG. 45 is a diagram schematically showing a configuration of the optical disk server according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • an optical disk server 350 is recorded or reproduced by the optical information device 310 according to the seventh embodiment, an input device 351 for inputting information, which includes a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like, and the optical information device 310.
  • An input / output unit 353 that inputs and outputs information is provided.
  • the input / output unit 353 is connected to a network 354 such as the Internet.
  • the optical information device 310 takes advantage of its large capacity and sends information (eg, images, audio, video, HTML documents, text documents, etc.) recorded on an optical recording medium in response to a request from the network 354. . Further, the optical information device 310 records information sent from the network 354 in the requested location.
  • information eg, images, audio, video, HTML documents, text documents, etc.
  • the input / output unit 353 takes in information to be recorded by the optical information device 310 or outputs information read by the optical information device 310 to the outside by wire or wireless.
  • the optical disk server 350 can exchange information with a plurality of devices such as a computer, a telephone, or a TV tuner via the network 354, and can be used as a shared information server for the plurality of devices. Since the optical disk server 350 can stably record or reproduce information on an optical recording medium having a recording layer for recording or reproducing information by near-field light, it can be used in a wide range of applications.
  • the optical disk server 350 may include a monitor 352 configured by a cathode ray tube or a liquid crystal display device to display information.
  • the optical disk server 350 includes a plurality of optical information devices 310 and a changer for taking a plurality of optical recording media into and out of the plurality of optical information devices 310, so that a large amount of information can be recorded.
  • the optical disk server 350 corresponds to an example of an information processing device
  • the input / output unit 353 corresponds to an example of an information processing unit.
  • FIG. 46 is a diagram schematically showing a configuration of the car navigation system according to the twelfth embodiment of the present invention.
  • a car navigation system 360 includes an optical information device 310 according to the seventh embodiment, a liquid crystal monitor 361 that displays terrain or destination information, and a decoder 362 that converts an information signal obtained from the optical information device 310 into an image signal.
  • a liquid crystal monitor 361 that displays terrain or destination information
  • a decoder 362 that converts an information signal obtained from the optical information device 310 into an image signal.
  • the car navigation system 360 calculates the current position based on the map information recorded on the medium (optical disk) and information on the ground position determination system (GPS), gyroscope, speedometer, odometer, etc.
  • the current position is displayed on the liquid crystal monitor 361.
  • the car navigation system 360 calculates an optimum route to the input destination based on the map information or road information, and the calculated route is displayed on the liquid crystal monitor 361. To display.
  • the car navigation system 360 including the optical information device 310 according to the seventh embodiment can stably reproduce video from an optical recording medium having a recording layer for recording or reproducing information by near-field light. Can be used for
  • a large-capacity optical recording medium is used for recording map information
  • a single optical recording medium can cover a wide area and provide detailed road information.
  • information such as restaurants, convenience stores, or gas stations accompanying road information can be simultaneously stored in an optical recording medium and provided.
  • road information becomes old with time and does not match the reality, but since optical recording media are compatible and inexpensive, the latest information can be obtained by exchanging with optical recording media containing new road information. Obtainable.
  • the first to twelfth embodiments of the present invention have been described by way of examples.
  • the present invention is not limited to the first to twelfth embodiments but is applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention. can do.
  • the optical recording medium for recording information only by light has been described, but it goes without saying that the same effect can be obtained for an optical recording medium for recording information by light and magnetism. Absent.
  • the optical recording medium is an optical disk.
  • the present invention can be applied to an optical recording medium having a function similar to that of an optical disk, such as a card-shaped optical recording medium.
  • An optical pickup is A light beam generator for generating a first beam and a second beam;
  • An objective lens optical system including a solid immersion lens having an end surface facing the surface of an optical recording medium having a plurality of layers, and converging the first beam and the second beam on the optical recording medium;
  • a first branching element that reflects the first beam and the second beam reflected by the end surface of the solid immersion lens;
  • a convergence state changing unit that converges the first beam and the second beam reflected by the first branch element and changes a convergence state;
  • a first photodetector for detecting the first beam and the second beam converged by the convergence state changing unit;
  • the center of the first beam and the center of the second beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens,
  • the convergence state changing unit changes a convergence state of the first beam and the second beam according to a layer of the optical recording medium,
  • the first photodetector includes a first light receiving unit that receives the converged first beam, and a second light receiving unit
  • the light beam generation unit generates the first beam and the second beam.
  • the objective lens optical system includes a solid immersion lens having an end surface facing the surface of an optical recording medium having a plurality of layers, and converges the first beam and the second beam onto the optical recording medium.
  • the first branch element reflects the first beam and the second beam reflected by the end surface of the solid immersion lens.
  • the convergence state changing unit converges the first beam and the second beam reflected by the first branch element, and changes the convergence state.
  • the first photodetector detects the first beam and the second beam converged by the convergence state changing unit.
  • the center of the first beam and the center of the second beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens.
  • the convergence state changing unit changes the convergence state of the first beam and the second beam according to the layer of the optical recording medium.
  • the first photodetector includes a first light receiving unit that receives the converged first beam, and a second light receiving unit that receives the converged second beam, and includes the first light receiving unit and the second light receiving unit.
  • the relative inclination angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is detected based on the difference in the amount of received light with respect to the light receiving unit.
  • the convergence state of the first beam and the second beam is changed according to the layer of the optical recording medium, and enters the first photodetector. Since the spot system of the first beam and the second beam is changed to an appropriate size, the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately. The deviation can be suppressed.
  • a divergence changing mechanism for changing the divergence of the first beam and the second beam generated by the light beam generator It is preferable that the objective lens optical system converges the first beam and the second beam from the divergence changing mechanism on the optical recording medium.
  • the divergence degree changing mechanism changes the divergence degrees of the first beam and the second beam generated by the light beam generation unit.
  • the objective lens optical system converges the first beam and the second beam from the divergence changing mechanism on the optical recording medium.
  • the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium are The relative tilt angle can be detected stably and accurately.
  • the objective lens optical system further includes an aperture lens that converges the first beam and the second beam on the solid immersion lens, It is preferable to further include an inter-lens distance changing unit that changes the distance in the optical axis direction between the solid immersion lens and the aperture lens.
  • the objective lens optical system further includes a diaphragm lens that converges the first beam and the second beam on the solid immersion lens.
  • the inter-lens distance changing unit changes the distance in the optical axis direction between the solid immersion lens and the aperture lens.
  • the divergence of the first beam and the second beam generated by the light beam generation unit can be changed.
  • the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately.
  • the convergence state changing unit includes a convergence position changing unit that changes a convergence position of the first beam and the second beam.
  • the first beam and the second beam are individually focused on the first photodetector by changing the convergence positions of the first beam and the second beam.
  • the position accuracy of the first photodetector can be relaxed, and an optical pickup that is easy to assemble and has high reliability can be realized.
  • the convergence position changing unit includes a convergence lens that converges the first beam and the second beam, a glass plate, and the convergence lens according to a layer of the optical recording medium. It is preferable that the glass plate insertion part which inserts the said glass plate in the optical path between said 1st photodetectors is included.
  • the glass plate is inserted into the optical path between the converging lens and the first photodetector according to the layer of the optical recording medium by the glass plate inserting portion.
  • the convergence positions of the first beam and the second beam can be changed according to the layer of the optical recording medium by putting the glass plate into and out of the optical path to and from the photodetector.
  • the glass plate includes a plurality of glass plates each having a different thickness, It is preferable that the glass plate insertion portion selectively inserts the plurality of glass plates into an optical path between the converging lens and the first photodetector according to the layer of the optical recording medium.
  • the glass plate insertion portion selectively selects a plurality of glass plates having different thicknesses in the optical path between the focusing lens and the first photodetector according to the layer of the optical recording medium. Since a glass plate corresponding to the layer of the optical recording medium is inserted among the plurality of glass plates having different thicknesses, the first beam and the second beam according to the layer of the optical recording medium are inserted. The convergence position of can be changed.
  • the convergence position changing unit includes a convergence lens that converges the first beam and the second beam, and an optical axis direction of the convergence lens according to a layer of the optical recording medium. It is preferable to include a lens position changing mechanism that changes the position.
  • the position in the optical axis direction of the converging lens that converges the first beam and the second beam is changed according to the layer of the optical recording medium, and therefore the first according to the layer of the optical recording medium.
  • the convergence positions of the first beam and the second beam can be changed.
  • the optical component is only a converging lens, the number of optical components that transmit light can be reduced, the quality of the light focused on the first photodetector is improved, and a high-quality optical pickup is realized. it can.
  • the convergence position changing unit includes a variable focus lens that changes a focal position of the first beam and the second beam according to a layer of the optical recording medium.
  • the focal positions of the first beam and the second beam are changed according to the layer of the optical recording medium, the first beam and the second beam are changed according to the layer of the optical recording medium.
  • the convergence position can be changed.
  • the focal position of light can be changed without using a drive mechanism, the optical pickup can be downsized and a highly reliable optical pickup can be realized.
  • variable focus lens includes a liquid crystal lens.
  • the focal position of the first beam and the second beam can be easily changed according to the layer of the optical recording medium by changing the voltage applied to the liquid crystal lens.
  • the focal position can be moved using electricity, the optical pickup can be reduced in size and a highly reliable optical pickup can be realized.
  • the convergence state changing unit includes an astigmatism applying unit that applies astigmatism to the first beam and the second beam.
  • the optical pickup can be miniaturized, and the driving mechanism can be used. Therefore, the reliability of the optical pickup can be improved.
  • the astigmatism providing unit is constituted by a lens in which at least one of a light incident surface and a light emitting surface is a cylindrical surface.
  • astigmatism can be given to the first beam and the second beam by the lens in which at least one of the light incident surface and the light emitting surface is a cylindrical surface. Further, astigmatism can be given to the first beam and the second beam by one optical component, so that the optical pickup can be miniaturized.
  • the astigmatism applying unit may include a condensing lens that condenses the first beam and the second beam, and the condensing lens and the first photodetector. It is preferably composed of a wedge-shaped glass plate disposed in the optical path between them.
  • the wedge-shaped glass plate disposed in the optical path between the condensing lens that condenses the first beam and the second beam and the first photodetector detects the first beam. Astigmatism can be imparted to the beam and the second beam.
  • it since it can be configured with inexpensive optical components, it is suitable for reducing the cost of the optical pickup, and the assembly accuracy is reduced, so that a highly reliable optical pickup can be realized.
  • the shape of the periphery of the end surface of the solid immersion lens is a cone.
  • the center of the second beam on the end surface of the solid immersion lens is from the center of the first beam on the end surface of the solid immersion lens. It is preferable to be in a position shifted in the tangential direction or radial direction.
  • the relative tilt in the uniaxial direction between the optical recording medium and the solid immersion lens can be detected stably, and the collision between the solid immersion lens and the optical recording medium can be prevented.
  • the light beam generation unit further generates a third beam and a fourth beam
  • the objective lens optical system converges the third beam and the fourth beam on the optical recording medium
  • the first branch element reflects the third beam and the fourth beam reflected by the end surface of the solid immersion lens
  • the convergence state changing unit converges the third beam and the fourth beam reflected by the first branch element on the first photodetector, and changes the convergence state.
  • the first photodetector detects the third beam and the fourth beam converged by the convergence state changing unit;
  • the center of the first beam, the center of the second beam, the center of the third beam, and the center of the fourth beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens.
  • a straight line connecting the center of the first beam and the center of the second beam is a straight line connecting the center of the third beam and the center of the fourth beam.
  • the first photodetector further includes a third light receiving unit that receives the converged third beam, and a fourth light receiving unit that receives the converged fourth beam, Based on the difference in the amount of received light between the light receiving unit and the second light receiving unit and the difference in the amount of received light between the third light receiving unit and the fourth light receiving unit, the end surface of the solid immersion lens and the light It is preferable to detect the relative tilt angle with the surface of the recording medium.
  • the third beam and the fourth beam are further generated by the light beam generation unit.
  • the third beam and the fourth beam are converged on the optical recording medium by the objective lens optical system.
  • the third beam and the fourth beam reflected by the end surface of the solid immersion lens are reflected by the first branch element.
  • the convergence state changing unit converges the third beam and the fourth beam reflected by the first branch element to the first photodetector and changes the convergence state.
  • the first light detector detects the third beam and the fourth beam converged by the convergence state changing unit. At this time, the center of the first beam, the center of the second beam, the center of the third beam, and the center of the fourth beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens.
  • the first photodetector further includes a third light receiving unit that receives the converged third beam, and a fourth light receiving unit that receives the converged fourth beam, the first light receiving unit. Relative to the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium based on the difference in the amount of received light between the second light receiving unit and the difference in the amount of received light between the third light receiving unit and the fourth light receiving unit. Detect the tilt angle.
  • the first beam is a main beam;
  • the second beam is a sub-beam;
  • the first branch element reflects the main beam and the sub beam reflected by the end surface of the solid immersion lens,
  • the first photodetector detects the main beam and the sub beam converged by the convergence state changing unit,
  • the optical pickup is A second branch element that reflects the main beam reflected by the optical recording medium; It is preferable to further include a second photodetector that detects the main beam reflected by the second branch element.
  • the main beam and the sub beam reflected by the end surface of the solid immersion lens are reflected by the first branch element.
  • the main photodetector and the sub beam converged by the convergence state changing unit are detected by the first photodetector.
  • the main beam reflected by the optical recording medium is reflected by the second branch element.
  • the main beam reflected by the second branch element is detected by the second photodetector.
  • the convergence state of the main beam and the sub beam is changed according to the layer of the optical recording medium, and the main beam and the sub beam incident on the first photodetector are changed. Since the spot system is changed to an appropriate size, the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately, and the shift of the tilt angle can be suppressed.
  • An inclination angle detection method for detecting a relative inclination angle between a surface of an optical recording medium having a plurality of layers and an end face of the solid immersion lens facing the surface of the optical recording medium, A light beam generating step for generating a first beam and a second beam; A convergence step of converging the first beam and the second beam onto the optical recording medium via the solid immersion lens; A reflecting step for reflecting the first beam and the second beam reflected by the end face of the solid immersion lens; A convergence state changing step of converging the first beam and the second beam reflected in the reflection step and changing a convergence state; A light detection step of detecting the first beam and the second beam converged in the convergence state changing step, The center of the first beam and the center of the second beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens, The convergence state changing step changes a convergence state of the first beam and the second beam according to a layer of the optical recording medium, In the light detection step, a
  • the first beam and the second beam are generated in the light beam generation step.
  • the convergence step the first beam and the second beam are converged on the optical recording medium via the solid immersion lens.
  • the reflection step the first beam and the second beam reflected by the end face of the solid immersion lens are reflected.
  • the convergence state changing step the first beam and the second beam reflected in the reflecting step are converged, and the convergence state is changed.
  • the light detection step the first beam and the second beam converged in the convergence state changing step are detected.
  • the center of the first beam and the center of the second beam are at different positions on the end surface of the solid immersion lens.
  • the convergence state changing step the convergence states of the first beam and the second beam are changed according to the layer of the optical recording medium.
  • the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is detected based on the difference in the amount of received light between the converged first beam and the converged second beam.
  • the first beam and the second beam are converged according to the layers of the optical recording medium, and the first incident light to the photodetector is changed. Since the spot system of the beam and the second beam is changed to an appropriate size, the relative inclination angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately, and the deviation of the inclination angle can be detected. Can be suppressed.
  • An optical information device the optical pickup according to any one of the above, A motor that rotates the optical recording medium; and a control unit that controls the motor and the optical pickup based on a signal obtained from the optical pickup.
  • the optical pickup described above can be applied to an optical information device.
  • An information processing apparatus includes the optical information apparatus described above, and an information processing unit that processes information recorded in the optical information apparatus and / or information reproduced from the optical information apparatus. Prepare. According to this configuration, the above-described optical information device can be applied to an information processing device.
  • An optical pickup is A first light source; A second light source; A divergence changing unit for changing the divergence of the light emitted from the first light source;
  • An objective lens optical system that includes a solid immersion lens and converges light from the divergence changing unit onto an optical recording medium having a plurality of recording layers;
  • a first branch part that reflects light emitted from the first light source and reflected by a recording layer of the optical recording medium;
  • a second branch part that reflects the light emitted from the second light source and reflected by the end surface of the solid immersion lens;
  • a first photodetector that receives the light reflected by the first branch portion and outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light;
  • a second light detector having a light receiving part divided into at least two parts, receiving light reflected by the second branch part, and outputting an electric signal according to the amount of light received;
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is a distance shorter than one tenth of the
  • the second branching unit is disposed between the divergence changing unit and the objective lens optical system,
  • the first photodetector outputs an electrical signal for reproducing information recorded on the optical recording medium;
  • the second photodetector outputs an electrical signal for detecting a relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium.
  • the divergence degree changing unit changes the divergence degree of the light emitted from the first light source.
  • the objective lens optical system includes a solid immersion lens and converges light from the divergence changing unit onto an optical recording medium having a plurality of recording layers.
  • the first branch portion reflects light emitted from the first light source and reflected by the recording layer of the optical recording medium.
  • the second branching unit reflects light that is incident on the light emitted from the second light source and reflected by the end surface of the solid immersion lens.
  • the first photodetector receives the light reflected by the first branching unit and outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light.
  • the second photodetector has a light receiving unit divided into at least two parts, receives light reflected by the second branching unit, and outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light.
  • the distance between the end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is kept at a distance shorter than 1/10 of the wavelength of the light emitted from the first light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated. Yes.
  • the second branching unit is disposed between the divergence changing unit and the objective lens optical system.
  • the first photodetector outputs an electrical signal for reproducing the information recorded on the optical recording medium, and the second photodetector detects the relative relationship between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium. An electrical signal for detecting the tilt angle is output.
  • the second branching unit is disposed between the divergence changing unit and the objective lens optical system, the focusing position of the first light source in the optical axis direction is set according to the layer to be recorded or reproduced. Even if the divergence changing unit is operated to change, the shape of the light from the second light source on the end face of the solid immersion lens does not change, and the spot size on the second photodetector changes. Therefore, the relative inclination angle between the end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately, and the deviation of the inclination angle can be suppressed.
  • the wavelength of light emitted from the first light source and the wavelength of light emitted from the second light source are different from each other.
  • the relative inclination angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is stabilized. Can be detected.
  • the wavelength of light emitted from the first light source and the wavelength of light emitted from the second light source are the same.
  • the second branch part can be easily manufactured, and the cost for creating the second branch part can be reduced.
  • the light emitted from the second light source is incident on the objective lens optical system as convergent light.
  • the optical pickup can be reduced in size.
  • the shape of the periphery of the end surface of the solid immersion lens facing the surface of the optical recording medium is a cone.
  • An information recording / reproducing method includes: A divergence changing step for changing the divergence of the light emitted from the first light source by the divergence changing unit; A convergence step of converging the light whose divergence has been changed in the divergence changing step to an optical recording medium having a plurality of recording layers by an objective lens optical system including a solid immersion lens; A first reflection step of reflecting light emitted from the first light source and reflected by a recording layer of the optical recording medium by a first branching portion; A second reflecting step in which the light emitted from the second light source is incident and the light reflected by the end surface of the solid immersion lens is reflected by the second branching portion; A first light detection step of receiving the light reflected in the first reflection step and outputting an electric signal corresponding to the amount of received light; Receiving the light reflected in the second reflection step, and outputting an electric signal corresponding to the amount of received light, and a second light detection step.
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is a distance shorter than one tenth of the wavelength of light emitted from the first light source, which is a distance through which evanescent light is propagated.
  • the second branching unit is disposed between the divergence changing unit and the objective lens optical system,
  • the first light detection step outputs an electrical signal for reproducing information recorded on the optical recording medium,
  • the second light detection step outputs an electrical signal for detecting a relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium.
  • the divergence degree of the light emitted from the first light source is changed by the divergence degree changing unit.
  • the convergence step the light whose divergence has been changed in the divergence changing step is converged on an optical recording medium having a plurality of recording layers by an objective lens optical system including a solid immersion lens.
  • the first reflection step the light emitted from the first light source and reflected by the recording layer of the optical recording medium is reflected by the first branch portion.
  • the second reflection step the light emitted from the second light source is incident, and the light reflected by the end surface of the solid immersion lens is reflected by the second branch portion.
  • the first light detection step the light reflected in the first reflection step is received, and an electrical signal corresponding to the amount of received light is output.
  • the second light detection step the light reflected in the second reflection step is received, and an electrical signal corresponding to the amount of received light is output.
  • the distance between the end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is kept at a distance shorter than 1/10 of the wavelength of the light emitted from the first light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated. Yes.
  • the second branching unit is disposed between the divergence changing unit and the objective lens optical system.
  • the first light detection step outputs an electric signal for reproducing the information recorded on the optical recording medium.
  • the second light detection step outputs an electrical signal for detecting a relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium.
  • the second branching unit is disposed between the divergence changing unit and the objective lens optical system, the focusing position of the first light source in the optical axis direction is set according to the layer to be recorded or reproduced. Even if the divergence changing unit is operated to change, the shape of the light from the second light source on the end face of the solid immersion lens does not change, and the spot size on the second photodetector changes. Therefore, the relative inclination angle between the end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately, and the deviation of the inclination angle can be suppressed.
  • the wavelength of the light emitted from the first light source and the wavelength of the light emitted from the second light source are different from each other.
  • the relative inclination angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is stabilized. Can be detected.
  • the wavelength of the light emitted from the first light source and the wavelength of the light emitted from the second light source are the same.
  • the second branch part can be easily manufactured, and the cost for creating the second branch part can be reduced.
  • the light emitted from the second light source is preferably incident on the objective lens optical system as convergent light.
  • the optical pickup can be reduced in size.
  • the shape of the periphery of the end surface of the solid immersion lens facing the surface of the optical recording medium is preferably a cone.
  • An optical information device provides an optical pickup according to any one of the above, a motor for rotating an optical recording medium, and the motor and the optical pickup based on a signal obtained from the optical pickup. And a control unit for controlling. According to this configuration, the optical pickup described above can be applied to an optical information device.
  • An information processing apparatus includes the optical information apparatus described above, and an information processing unit that processes information recorded in the optical information apparatus and / or information reproduced from the optical information apparatus. Prepare. According to this configuration, the above-described optical information device can be applied to an information processing device.
  • An optical pickup for recording or reproducing information on an optical recording medium, A first light source;
  • An objective lens optical system including a solid immersion lens and a diaphragm lens for condensing light from the first light source on the solid immersion lens;
  • a first branch part that reflects light emitted from the first light source and reflected by a recording layer of the optical recording medium;
  • a detection optical system that collects the light reflected by the recording layer of the optical recording medium and reflected by the first branch portion;
  • a first photodetector that receives the light collected by the detection optical system and outputs an electrical signal according to the amount of light received;
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is a distance shorter than one tenth of the wavelength of light emitted from the first light source, which is a distance through which evanescent light is propagated. Is preserved, The thickness of the solid immersion lens satisfies the following expressions (19) and (20).
  • ns represents the refractive index of the solid immersion lens
  • ds represents the thickness ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Rs represents the radius of curvature ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Nd represents the refractive index of the region between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • dd represents the distance ( ⁇ m) between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • NA is The numerical aperture of the objective lens optical system is represented
  • m represents the lateral magnification from the objective lens optical system to the detection optical system
  • ⁇ represents the wavelength ( ⁇ m) of light emitted from the first light source.
  • the objective lens optical system includes the solid immersion lens and a diaphragm lens that collects the light from the first light source on the solid immersion lens.
  • the first branch portion reflects light emitted from the first light source and reflected by the recording layer of the optical recording medium.
  • the detection optical system collects the light reflected by the recording layer of the optical recording medium and reflected by the first branch portion.
  • the first photodetector receives the light collected by the detection optical system and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the distance between the end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is kept at a distance shorter than 1/10 of the wavelength of the light emitted from the first light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated. Yes.
  • the thickness of the solid immersion lens satisfies the above expressions (19) and (20).
  • the deterioration of the detection signal due to interference between the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens and the reflected light from the recording layer of the optical recording medium is eliminated, and the objective lens optical system follows the inclination of the optical recording medium.
  • the light spot is not deteriorated, not only can information be stably recorded or reproduced, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • the shape of the periphery of the end surface of the solid immersion lens facing the optical recording medium is a cone.
  • a second branching unit that reflects the light emitted from the first light source and reflected by the end surface of the solid immersion lens;
  • a second photodetector that receives the light reflected by the second branch and outputs an electrical signal according to the amount of light received;
  • the second photodetector preferably outputs an electric signal for detecting a distance between an end surface of the solid immersion lens and a surface of the optical recording medium.
  • the second branching unit reflects the light that is emitted from the first light source and reflected by the end surface of the solid immersion lens.
  • the second photodetector receives the light reflected by the second branching section and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the second photodetector outputs an electrical signal for detecting the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium.
  • the distance between the solid immersion lens and the optical recording medium can be accurately detected, and information can be recorded or reproduced stably. Moreover, since it is composed of only one light source, an inexpensive and small optical pickup can be realized.
  • a second light source In the above optical pickup, A second light source; A second branch part that reflects the light emitted from the second light source and reflected by the end surface of the solid immersion lens; A second photodetector that receives the light reflected by the second branch and outputs an electrical signal according to the amount of light received; The second photodetector preferably outputs an electric signal for detecting a distance between an end surface of the solid immersion lens and a surface of the optical recording medium.
  • the second branching unit reflects the light emitted from the second light source and reflected by the end surface of the solid immersion lens.
  • the second photodetector receives the light reflected by the second branching section and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the second photodetector outputs an electrical signal for detecting the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium.
  • the distance between the solid immersion lens and the optical recording medium can be accurately detected, and information can be recorded or reproduced stably.
  • the second light source for detecting the distance between the solid immersion lens and the optical recording medium is arranged separately from the first light source for recording or reproducing information on a predetermined layer of the optical recording medium. Therefore, the adjustment accuracy of each light source can be relaxed, and an optical pickup that can be easily assembled can be realized.
  • the second photodetector has at least two light receiving parts, The second photodetector preferably outputs an electrical signal for detecting a relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium.
  • the second photodetector outputs an electrical signal for detecting the relative tilt angle between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium. Therefore, the distance between the solid immersion lens and the optical recording medium can be accurately detected, and control can be performed so that the solid immersion lens and the optical recording medium do not collide, thereby stably recording information. Or can be regenerated.
  • the wavelength of light emitted from the first light source and the wavelength of light emitted from the second light source are different from each other.
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium and the solid state The relative inclination angle between the end surface of the immersion lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably.
  • the wavelength of light emitted from the first light source and the wavelength of light emitted from the second light source are the same.
  • the second branch part can be easily manufactured, and the cost for creating the second branch part can be reduced.
  • the light emitted from the second light source is incident on the objective lens optical system as convergent light.
  • the optical pickup can be reduced in size.
  • the optical recording medium has a plurality of recording layers, It is preferable to further include an inter-lens distance changing unit that changes the distance in the optical axis direction between the solid immersion lens and the aperture lens according to the recording layer to be converged.
  • the divergence degree of the light emitted from the first light source can be changed, and the solid immersion can be changed.
  • the relative tilt angle between the end surface of the lens and the surface of the optical recording medium can be detected stably and accurately.
  • An information recording / reproducing method includes: An information recording / reproducing method of an optical pickup for recording or reproducing information on an optical recording medium, A light emitting step for emitting light from the first light source; A converging step for converging light on the recording layer of the optical recording medium by an objective lens optical system including a solid immersion lens and a diaphragm lens for condensing the light from the first light source on the solid immersion lens; A first reflection step for reflecting light emitted from the first light source and reflected by a recording layer of the optical recording medium; A condensing step of condensing the light reflected by the recording layer of the optical recording medium and reflected in the first reflecting step by a detection optical system; Receiving the light collected in the condensing step, and outputting an electric signal according to the amount of received light, The distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is a distance shorter than one tenth of the wavelength of light emitted from the first light source, which is
  • ns represents the refractive index of the solid immersion lens
  • ds represents the thickness ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Rs represents the radius of curvature ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Nd represents the refractive index of the region between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • dd represents the distance ( ⁇ m) between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • NA is The numerical aperture of the objective lens optical system is represented
  • m represents a lateral magnification from the objective lens optical system to a detection optical system that collects light reflected by the recording layer of the optical recording medium on a photodetector
  • ⁇ represents the wavelength ( ⁇ m) of light emitted from the first light source.
  • the light is emitted from the first light source in the light emission step.
  • the convergence step the light is converged on the recording layer of the optical recording medium by an objective lens optical system including a solid immersion lens and a diaphragm lens that condenses the light from the first light source on the solid immersion lens.
  • the first reflection step light emitted from the first light source and reflected by the recording layer of the optical recording medium is reflected.
  • the condensing step the light reflected by the recording layer of the optical recording medium and reflected by the first reflecting step is condensed by the detection optical system.
  • the first light detection step the light condensed in the condensing step is received, and an electrical signal is output according to the amount of received light.
  • the distance between the end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is kept at a distance shorter than 1/10 of the wavelength of the light emitted from the first light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated. Yes.
  • the first light detection step outputs an electric signal for detecting a reproduction signal recorded on the optical recording medium.
  • the thickness of the solid immersion lens satisfies the above expressions (21) and (22).
  • the deterioration of the detection signal due to interference between the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens and the reflected light from the recording layer of the optical recording medium is eliminated, and the objective lens optical system follows the inclination of the optical recording medium.
  • the light spot is not deteriorated, not only can information be stably recorded or reproduced, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • Objective lens optical system An objective lens optical system mounted on an optical pickup for recording or reproducing information on an optical recording medium, A solid immersion lens, A diaphragm lens for condensing light from a light source on the solid immersion lens;
  • the distance between the end surface of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is kept at a distance shorter than one tenth of the wavelength of the light emitted from the light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated.
  • the thickness of the solid immersion lens satisfies the following expressions (23) and (24).
  • ns represents the refractive index of the solid immersion lens
  • ds represents the thickness ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Rs represents the radius of curvature ( ⁇ m) of the solid immersion lens
  • Nd represents the refractive index of the region between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • dd represents the distance ( ⁇ m) between the surface of the optical recording medium and the recording layer
  • NA is The numerical aperture of the objective lens optical system is represented
  • m represents a lateral magnification from the objective lens optical system to the detection optical system
  • ⁇ represents a wavelength ( ⁇ m) of light emitted from the light source.
  • the objective lens optical system includes a solid immersion lens and a diaphragm lens that collects light from the light source on the solid immersion lens.
  • the distance between the end face of the solid immersion lens and the surface of the optical recording medium is kept at a distance shorter than 1/10 of the wavelength of the light emitted from the light source, which is the distance through which the evanescent light is propagated.
  • the thickness of the solid immersion lens satisfies the above expressions (23) and (24).
  • the deterioration of the detection signal due to interference between the reflected light from the incident surface of the solid immersion lens and the reflected light from the recording layer of the optical recording medium is eliminated, and the objective lens optical system follows the inclination of the optical recording medium.
  • the light spot is not deteriorated, not only can information be stably recorded or reproduced, but also the possibility of damaging important optical recording media can be reduced.
  • An optical information device provides an optical pickup according to any one of the above, a motor for rotating an optical recording medium, and the motor and the optical pickup based on a signal obtained from the optical pickup. And a control unit for controlling. According to this configuration, the optical pickup described above can be applied to an optical information device.
  • An information processing apparatus includes the optical information apparatus described above, and an information processing unit that processes information recorded in the optical information apparatus and / or information reproduced from the optical information apparatus. Prepare. According to this configuration, the above-described optical information device can be applied to an information processing device.
  • An optical pickup, a tilt angle detection method, and an optical information device use a solid immersion lens having a numerical aperture exceeding 1 to record information with high density and stability with respect to an optical recording medium having a plurality of layers. Can be recorded or reproduced. Therefore, it can be used for an information processing apparatus such as a computer, an optical disk recorder, an optical disk player, an optical disk server, or a car navigation system, which is an application apparatus of the optical information apparatus.

Abstract

　固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出できる光ピックアップ、傾き角度検出方法、光情報装置及び情報処理装置を提供する。収束位置変更部（１６）は、光記録媒体（８）の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態を変更し、第１の光検出器（１４）は、収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含み、第１の受光部と第２の受光部との受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズ（７ｂ）の端面と光記録媒体（８）の表面との相対傾き角度を検出する。

Description

光ピックアップ、傾き角度検出方法、光情報装置及び情報処理装置
　本発明は、光ディスク又は光カードなどの光記録媒体に収束した光を照射することにより当該光記録媒体に情報を記録又は再生する光ピックアップ、当該光ピックアップを備える光情報装置、当該光情報装置を備える情報処理装置、及び複数の層を持つ光記録媒体の表面と、固体イマルジョンレンズの前記光記録媒体の表面に対向する端面との相対傾き角度を検出する傾き角度検出方法に関するものである。
　従来、映像又は音声を初めとする各種の情報を記録する光記録媒体として、ＣＤ、ＤＶＤ又はＢＤ（ブルーレイディスク）といった光ディスクが広く用いられている。このような光記録媒体を用いた光情報装置では、光記録媒体に光を照射して情報を記録又は再生するため、情報の記録密度は光記録媒体に収束する光スポットの大きさに依存する。従って、光記録媒体の大容量化は、光ピックアップにより照射される光スポットを小さくすることによって実現できる。この光スポットの大きさは、対物レンズの開口数に比例し、照射する光の波長に反比例する。そのため、より小さな光スポットを形成するには、使用する光の波長を更に短くするか、あるいは、対物レンズの開口数を更に大きくすれば良い。
　しかしながら、これまで実用化されている光情報装置では、光記録媒体と対物レンズとの間が波長に比べて十分大きく離れている。また、対物レンズの開口数が１を超えると、対物レンズに入射する光はレンズ出射面で全反射する。そのため、光記録媒体の記録密度を上げることができなかった。
　そこで、対物レンズの開口数が１を超える場合の光記録再生方法として、ＳＩＬ（固体イマルジョンレンズ、ソリッドイマルジョンレンズ）を用いた近接場光記録再生方法が開発されている。開口数ＮＡは、光記録媒体の媒質の屈折率をｎとし、入射光の光軸に対する最大角度をθとすると、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθで定義される。通常、開口数が１を超えると、対物レンズを出射する光の角度は臨界角以上になる。臨界角以上の領域の光は、対物レンズの出射端面において全反射される。この全反射する光は、出射端面からエバネッセント光としてしみ出す。近接場光記録再生方法では、このエバネッセント光をレンズから光記録媒体に伝搬できるようにしたものである。このため、対物レンズの出射端面と光記録媒体の表面との間隔（エアギャップ）を、エバネッセント光の減衰距離より短く維持して、開口数が１を越える範囲の光を対物レンズから光記録媒体に透過させている。
　このような固体イマルジョンレンズを用いる光学系では、エバネッセント光により光を伝播させるため、固体イマルジョンレンズと光ディスクとの間隔は、光の波長より十分短く保つ必要がある。例えば、固体イマルジョンレンズと光ディスクとの間隔は、光の波長のおよそ１０分の１以下にする必要があり、波長４０５ｎｍの光を使用している場合、２５ｎｍ程度に保つ必要がある。ところがこのような間隔が狭い状態で固体イマルジョンレンズと光ディスクとの間に相対的な傾きがあると固体イマルジョンレンズの端部と光ディスクとが衝突する。従って、傾きに許容される誤差が非常に小さくなる。
　固体イマルジョンレンズと光ディスクとの相対傾き角度θは、下記の式（１）で表される。なお、下記の式（１）において、ｇは固体イマルジョンレンズと光ディスクとの間隔を表し、Ｄは固体イマルジョンレンズの先端の直径を表している。固体イマルジョンレンズの先端の直径Ｄを４０μｍとし、間隔ｇを２５ｎｍとすると、許容される相対傾き角度θは０．０７度程度となる。
　θ＝ｓｉｎ－１（ｇ／２Ｄ）・・・（１）
　しかしながら、相対傾き角度を０．０７度以下に抑えることは、容易ではない。この相対傾き角度を抑える方法として、相対傾き角度を検出し、固体イマルジョンレンズ又は光ディスクを傾ける方法がある。相対傾き角度を検出する方法としては、固体イマルジョンレンズの端面からの反射光の分布を検出し、反射光の分布の偏りから相対傾き角度を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　図４７は、従来の光ピックアップの構成を示す図である。半導体レーザ４０１から出射されたビームは、コリメータレンズ４０２で平行光となり、ビームスプリッタ４０３及びビームスプリッタ４０４を透過する。１／４波長板４０５を経たビームは、レンズ４０６ａにより収束光となる。収束光となったビームは固体イマルジョンレンズ４０６ｂに入射し、光ディスク４０７上に収束される。固体イマルジョンレンズ４０６ｂの先端と光ディスク４０７の表面とは、エバネッセント光により光が伝播される位の距離に接近している。
　光ディスク４０７で反射されたビームは、固体イマルジョンレンズ４０６ｂ、レンズ４０６ａ及び１／４波長板４０５を再び通り、ビームスプリッタ４０４に入射する。ビームスプリッタ４０４に入射したビームの一部は、反射され、光検出器４０８に入射する。ビームスプリッタ４０４に入射したビームの他部は、透過され、ビームスプリッタ４０３に入射する。ビームスプリッタ４０３に入射したビームは、光検出器４０９に向けて反射され、光検出器４０９に入射する。ここで、光検出器４０８は、光ディスク４０７の情報面で反射したビームを受光し、情報再生用の信号を生成する。一方、光検出器４０９は、固体イマルジョンレンズ４０６ｂの端面で反射した光を受光する。また、光検出器４０９は、４分割された受光部を持ち、各受光部は、それぞれ受光した光量に応じた信号を出力する。
　図４８は、従来の光ピックアップにおいて、固体イマルジョンレンズ４０６ｂの端面と光ディスク４０７の表面とが相対的に傾いている場合の固体イマルジョンレンズ４０６ｂの端面付近の拡大図である。矢印Ａで示す周辺光と、矢印Ｂで示す周辺光とでは、固体イマルジョンレンズ４０６ｂの端面と光ディスク４０７の表面との間の距離がそれぞれ異なっている。そのため、矢印Ａで示す周辺光が通過する位置と、矢印Ｂで示す周辺光が通過する位置とでは反射率が異なる。これにより、固体イマルジョンレンズ４０６ｂの端面で反射したビームには明暗の差が生じる。図４７の光検出器４０９は、この明暗の差を４つの受光部の信号量の違いとして検出することにより、傾き角度を検出することができる。
　また、別の相対傾き角度を検出する方法として、固体イマルジョンレンズの端面を通して複数のビームを光ディスクに照射し、相対傾き角度を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
　しかしながら、前記従来の構成では、複数の記録層を持つ多層ディスクに対して、１つの光源のみを用いて、記録層からの再生信号と、ギャップ制御のためのギャップ信号と、相対傾き角度を検出するためのチルト信号とを得ることを考えた場合、情報を記録又は再生しようとする記録層の位置に応じて固体イマルジョンレンズの端面でのビーム径が変わってしまい、相対傾き角度の検出感度が大きく変化してしまう。特に、固体イマルジョンレンズを用いる場合、光ディスクのカバー層が薄いため、最も表面に近い記録層では、実用的なチルト検出の感度が得られないという課題を有している。
　また、多層ディスクでビームを集光する層（例えば、情報を記録又は再生する記録層）を変えた時、従来の複数のビームを使う方法では、メインビームとサブビームとを十分に分離して検出できないという課題を有している。
特開２００６－３４４３５１号公報 特開２００６－００４５９６号公報
　本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出できる光ピックアップ、傾き角度検出方法、光情報装置及び情報処理装置を提供することを目的とするものである。
　本発明の一局面に係る光ピックアップは、第１のビーム及び第２のビームを生成する光ビーム生成部と、複数の層を持つ光記録媒体の表面に対向する端面を有する固体イマルジョンレンズを含み、前記第１のビーム及び前記第２のビームを前記光記録媒体に収束する対物レンズ光学系と、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを反射させる第１の分岐素子と、前記第１の分岐素子によって反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する収束状態変更部と、前記収束状態変更部によって収束された前記第１のビーム及び前記第２のビームを検出する第１の光検出器とを備え、前記第１のビームの中心と前記第２のビームの中心とは、前記固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にあり、前記収束状態変更部は、前記光記録媒体の層に応じて前記第１のビーム及び前記第２のビームの収束状態を変更し、前記第１の光検出器は、前記収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、前記収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含み、前記第１の受光部と前記第２の受光部との受光光量の差に基づいて、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　この構成によれば、光ビーム生成部は、第１のビーム及び第２のビームを生成する。対物レンズ光学系は、複数の層を持つ光記録媒体の表面に対向する端面を有する固体イマルジョンレンズを含み、第１のビーム及び第２のビームを光記録媒体に収束する。第１の分岐素子は、固体イマルジョンレンズの端面で反射した第１のビーム及び第２のビームを反射させる。収束状態変更部は、第１の分岐素子によって反射した第１のビーム及び第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する。第１の光検出器は、収束状態変更部によって収束された第１のビーム及び第２のビームを検出する。第１のビームの中心と第２のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にある。収束状態変更部は、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態を変更する。第１の光検出器は、収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含み、第１の受光部と第２の受光部との受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　本発明によれば、光記録媒体が複数の層を有する場合であっても、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態が変更され、第１の光検出器に入射する第１のビーム及び第２のビームのスポット系が適切な大きさに変更されるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出でき、傾き角度のずれを抑えることができる。
　本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態１における光ピックアップの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１における回折格子の一例を示す正面図である。 図１に示す第１の光検出器の構成を示す図である。 対物レンズ光学系と光記録媒体の各記録層との関係を示す模式図である。 （Ａ）は、光記録媒体の第１の記録層にメインビームが収束している様子を示す図であり、（Ｂ）は、メインビームが第１の記録層に照射される場合の固体イマルジョンレンズの端面におけるメインビーム及び第１～第４のサブビームのスポット形状を示す図である。 （Ａ）は、光記録媒体の第２の記録層にメインビームが収束している様子を示す図であり、（Ｂ）は、メインビームが第２の記録層に照射される場合の固体イマルジョンレンズの端面におけるメインビーム及び第１～第４のサブビームのスポット形状を示す図である。 （Ａ）は、光記録媒体の第３の記録層にメインビームが収束している様子を示す図であり、（Ｂ）は、メインビームが第３の記録層に照射される場合の固体イマルジョンレンズの端面におけるメインビーム及び第１～第４のサブビームのスポット形状を示す図である。 （Ａ）は、光記録媒体の第１の記録層にメインビームが収束している様子を示す図であり、（Ｂ）は、第１の記録層にメインビームが収束している際に、メインビームが第１の検出レンズにより集光される様子を示す図である。 （Ａ）は、光記録媒体の第２の記録層にメインビームが収束している様子を示す図であり、（Ｂ）は、第２の記録層にメインビームが収束している際に、メインビームが第１の検出レンズにより集光される様子を示す図である。 （Ａ）は、光記録媒体の第３の記録層にメインビームが収束している様子を示す図であり、（Ｂ）は、第３の記録層にメインビームが収束している際に、メインビームが第１の検出レンズにより集光される様子を示す図である。 図１に示す光ピックアップにおいて、メインビームを各記録層に集光した際の固体イマルジョンレンズの端面からの反射光の様子を示す図である。 （Ａ）は、第１の記録層にメインビームが集光しているときの第１の光検出器の各受光部と、メインビームのスポットと、第１～第４のサブビームのスポットとを示す図であり、（Ｂ）は、第２の記録層にメインビームが集光しているときの第１の光検出器の各受光部と、メインビームのスポットと、第１～第４のサブビームのスポットとを示す図であり、（Ｃ）は、第３の記録層にメインビームが集光しているときの第１の光検出器の各受光部と、メインビームのスポットと、第１～第４のサブビームのスポットとを示す図である。 本発明の実施の形態１において、第１の記録層～第３の記録層にメインビームを集光しているときの第１の光検出器の各受光部と、メインビームのスポットと、第１～第４のサブビームのスポットとを示す図である。 本発明の実施の形態２における光ピックアップの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１及び２の第１の変形例における収束位置変更部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１及び２の第２の変形例における収束位置変更部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１及び２の第３の変形例における収束位置変更部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１及び２の第４の変形例における非点収差付与部の構成を示す図である。 （Ａ）は、第１の記録層にメインビームが集光しているときの固体イマルジョンレンズの端面から反射されたメインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームの第１の光検出器上のスポットを示す図であり、（Ｂ）は、第２の記録層にメインビームが集光しているときの固体イマルジョンレンズの端面から反射されたメインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームの第１の光検出器上のスポットを示す図であり、（Ｃ）は、第３の記録層にメインビームが集光しているときの固体イマルジョンレンズの端面から反射されたメインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームの第１の光検出器上のスポットを示す図である。 本発明の実施の形態１及び２の第５の変形例における非点収差付与部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３における光ピックアップの構成を示す図である。 図２１に示す第２の光検出器の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３の比較例の光ピックアップの構成を示す図である。 （Ａ）は、図２３に示す光ピックアップにおいて、第２の光源からの光が第１の記録層に集光する場合において、光が固体イマルジョンレンズの端面から光記録媒体の第１の記録層に入射する様子と、第２の光検出器上に形成されるスポットとを示す図であり、（Ｂ）は、図２３に示す光ピックアップにおいて、第２の光源からの光が第２の記録層に集光する場合において、光が固体イマルジョンレンズの端面から光記録媒体の第２の記録層に入射する様子と、第２の光検出器上に形成されるスポットとを示す図であり、（Ｃ）は、図２３に示す光ピックアップにおいて、第２の光源からの光が第３の記録層に集光する場合において、光が固体イマルジョンレンズの端面から光記録媒体の第３の記録層に入射する様子と、第２の光検出器上に形成されるスポットとを示す図である。 本発明の実施の形態３の変形例における光ピックアップの構成を示す図である。 （Ａ）は、実施の形態３において、第２のコリメータレンズから第２の光検出器に集光される光のスポット位置を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態３において、固体イマルジョンレンズの出射端面で反射された光が集光するスポット位置よりも、第２のコリメータレンズから離れる位置に第２の光検出器を配置した場合の第２の光検出器の構成を示す図であり、（Ｃ）は、図２６（Ｂ）に示す第２の光検出器上のスポットの様子を示す図である。 本発明の実施の形態４における光ピックアップの構成を示す図である。 （Ａ）は、実施の形態４において、第２のコリメータレンズから第２の光検出器に集光される光のスポット位置を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態４において、固体イマルジョンレンズの出射端面で反射された光が集光するスポット位置よりも、第２のコリメータレンズから離れる位置に第２の光検出器を配置した場合の第２の光検出器の構成を示す図であり、（Ｃ）は、図２８（Ｂ）に示す第２の光検出器上のスポットの様子を示す図である。 （Ａ）は、半球型レンズを含む対物レンズの断面形状を示す図であり、（Ｂ）は、超半球型レンズを含む対物レンズの断面形状を示す図である。 従来の対物レンズの構成を示す図である。 固体イマルジョンレンズの厚さに応じた対物レンズの球面収差の変化を示す図である。 本発明の実施の形態５における光ピックアップの構成を示す図である。 図３２に示す第２の光検出器の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５における固体イマルジョンレンズの厚さについて説明するための図である。 本発明の実施の形態５における第１の光検出器上のスポット径と、光記録媒体上でのデフォーカス量との関係を示す図である。 従来の光検出器上での自層からの反射光と他層からの反射光とによる干渉度合いと、他層の基材厚との関係を示す図である。 本発明の実施の形態５における光検出器上での固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と出射面からの反射光による干渉度合いと、固体イマルジョンレンズの厚さｄｓと曲率半径Ｒｓとのずれ量（ｄｓ－Ｒｓ）との関係を示す図である。 本発明の実施の形態５における対物レンズ光学系への入射光の角度が０．３ｄｅｇ傾いたときに発生するコマ収差と、（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５との関係を示す図である。 本発明の実施の形態５において、光記録媒体が多層光記録媒体であり、対物レンズ光学系への入射光の角度が０．３ｄｅｇ傾いたときに発生するコマ収差と、（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５との関係を示す図である。 本発明の実施の形態６における光ピックアップの構成を示す図である。 本発明の実施の形態７における光情報装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態８におけるコンピュータの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態９における光ディスクレコーダの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１０における光ディスクプレーヤの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１１における光ディスクサーバの構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１２におけるカーナビゲーションシステムの構成を模式的に示す図である。 従来の光ピックアップの構成を示す図である。 従来の光ピックアップにおいて、固体イマルジョンレンズの端面と光ディスクの表面とが相対的に傾いている場合の固体イマルジョンレンズの端面付近の拡大図である。
　以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１における光ピックアップの構成を示す図である。
　図１に示す光ピックアップは、光源１、コリメータレンズ２、第１のビームスプリッタ（第２の分岐素子）３、発散度変更部４、第２のビームスプリッタ（第１の分岐素子）５、１／４波長板６、対物レンズ光学系７、回折格子（光ビーム生成部）９、第２の検出レンズ１０、第２の光検出器１１、収束位置変更部１６、第１の光検出器１４及び対物レンズアクチュエータ１７を備える。
　発散度変更部４は、凹レンズ４ａ、凸レンズ４ｂ、及び凸レンズ４ｂを光軸方向に移動させるアクチュエータ４ｃで構成されている。対物レンズ光学系７は、絞りレンズ７ａ及び固体イマルジョンレンズ（ＳＩＬ）７ｂで構成されている。
　さらに、本実施の形態１では、収束位置を変更する収束位置変更部１６は、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態を変更する収束状態変更部の一例である。
　ここで、光源１は、例えばＧａＮ系の半導体レーザ素子で構成され、複数の記録層（本実施の形態では３層）を有する光記録媒体８の各記録層に対し、記録又は再生用のコヒーレント光（波長３９０～４５０ｎｍ）を出射する。
　光記録媒体８は３つの記録層を有する多層光記録媒体である。回折格子９は、入射した光を回折させ、入射したビームを複数のビームに分離する光学素子である。回折格子９は、第１のビーム及び第２のビームを生成する。回折格子９によって回折されるビームのうち、０次回折光が８０％であり、１次回折光が２０％である。また、回折格子９には、図２に示したパターンが形成されている。図２は、本発明の実施の形態１における回折格子の一例を示す正面図である。回折格子９は、ビームをｘ方向及びｙ方向に回折させる。すなわち、回折格子９は、入射したビームを、０次回折光を含めて５つのビームに分離することができる。ここで、ｘ方向は、光記録媒体８のラジアル方向に対応し、ｙ方向は、光記録媒体８のタンジェンシャル方向に対応している。そのため、入射された光は、光記録媒体８のラジアル方向及びタンジェンシャル方向に分離されている。
　コリメータレンズ２は、光源１から出射された発散光を平行光に変換する。第１のビームスプリッタ３は、ある直線偏光の透過率が１００％であり、当該直線偏光に対して直交する直線偏光の反射率が１００％である特性を有する。
　また、発散度変更部４は、国際公開番号ＷＯ２００９／３７８５０号公報に示されているので詳細な説明は省略するが、回折格子９によって生成された第１のビーム及び第２のビームの発散度を変更する。発散度変更部４は、負のパワーを持つ凹レンズ４ａと、正のパワーを持つ凸レンズ４ｂと、凸レンズ４ｂを光軸方向に可動するアクチュエータ４ｃとから成る。発散度変更部４は、凹レンズ４ａと凸レンズ４ｂとの間隔をアクチュエータ４ｃで変化させることで、入射された光の発散度とは異なる発散度に変換することが可能である。発散度を変更することにより、光記録媒体８の表面から各記録層までの厚さ変化に対応して、フォーカス成分と球面収差との両方を同時に補正することが可能である。
　第２のビームスプリッタ５は、光源１から出射される光の波長に対して、ある直線偏光の透過率が９０％であり、反射率が１０％であり、当該直線偏光に対して直交する直線偏光の透過率が１００％である特性を有している。１／４波長板６は、複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する。
　対物レンズ光学系７は、第１のビーム及び第２のビームを複数の層を持つ光記録媒体８に収束する。対物レンズ光学系７は、発散度変更部４からの第１のビーム及び第２のビームを複数の層を持つ光記録媒体８に収束する。対物レンズ光学系７は、絞りレンズ７ａと、固体イマルジョンレンズ（ＳＩＬ）７ｂとから成る。固体イマルジョンレンズ７ｂは、光記録媒体８の表面に対向する端面を有する。固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との間に存在するエアギャップは、エバネッセント減衰長さより短くしてエバネッセント光による光伝播が行われるようにしている。また、ギャップ間隔は、おおむね波長の１０分の１より短くしている。
　対物レンズアクチュエータ１７は、対物レンズ光学系７を光軸方向（フォーカス方向）及び光記録媒体８のトラッキング方向（ラジアル方向）に移動させる。また、対物レンズアクチュエータ１７は、対物レンズ光学系７の固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、光記録媒体８の表面とが平行となるように、対物レンズ光学系７の角度を調節する。なお、対物レンズアクチュエータ１７は、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとを一体に移動させる。
　第２のビームスプリッタ５は、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射した第１のビーム及び第２のビームを反射させる。
　第２の検出レンズ１０は、入射面が円筒面であり、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっている。第２の検出レンズ１０は、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカスエラー信号の検出を可能とするための非点収差を与える。第２の光検出器１１は、光記録媒体８の記録層で反射された光を受光し、受光量に応じて光を電気信号に変換する。
　収束位置変更部１６は、第２のビームスプリッタ５によって反射した第１のビーム及び第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する。収束位置変更部１６は、光記録媒体８の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態を変更する。収束位置変更部１６は、第１のビーム及び第２のビームの収束位置を変更する。収束位置変更部１６は、第１の検出レンズ１２、ガラス板１３及びガラス板挿入部１５で構成されている。
　第１の検出レンズ１２は、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面で反射された光を集光する。ガラス板１３は、透過率が１００％のガラス平板であり、光路から出し入れされることで第１の検出レンズ１２で集光される位置を可変する。ガラス板挿入部１５は、ガラス板１３を光路から出し入れする。第１の光検出器１４は、収束位置変更部１６によって収束された第１のビーム及び第２のビームを検出する。第１の光検出器１４は、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面で反射された光を受光して、受光量に応じて光を電気信号に変換する。
　第１のビームの中心と第２のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上では異なる位置にある。第１の光検出器１４は、収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含む。第１の光検出器１４は、第１の受光部と第２の受光部との受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面と光記録媒体８の表面との相対傾き角度を検出する。
　なお、例えば、第１のビームは、メインビームであり、第２のビームは、サブビームである。サブビームは、１つのみでもよく、また、２つ以上の複数であってもよい。第２のビームスプリッタ５は、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム及びサブビームを反射させる。第１の光検出器１４は、収束位置変更部１６によって収束されたメインビーム及びサブビームを検出する。第１のビームスプリッタ３は、光記録媒体８で反射したメインビームを反射させる。第２の光検出器１１は、第１のビームスプリッタ３によって反射したメインビームを検出する。
　このように構成された光ピックアップの動作について説明する。
　光源１は、直線偏光の光を出射する。光源１から出射した光は、回折格子９により５つのビームに分離される。なお、５つのビームとは、１つのメインビームと、４つのサブビームとである。５つのビームは、コリメータレンズ２で略平行光となり、第１のビームスプリッタ３を透過する。第１のビームスプリッタ３を透過した光は、発散度変更部４に入射する。発散度変更部４は、集光する光記録媒体８の記録層の位置に応じて、入射した光の発散度を変更する。
　発散度変更部４により発散度が変更された光は、第２のビームスプリッタ５を透過して、１／４波長板６に入射する。１／４波長板６は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換する。１／４波長板６を透過した光は、対物レンズ光学系７により、光記録媒体８の所定の記録層に集光する。
　光記録媒体８を反射した光は、対物レンズ光学系７、１／４波長板６、第２のビームスプリッタ５及び発散度変更部４を透過して、第１のビームスプリッタ３に入射する。第１のビームスプリッタ３で反射された光は、第２の検出レンズ１０に入射する。第２の検出レンズ１０に入射した光には、非点収差が与えられる。第２の検出レンズ１０を透過した光は、第２の光検出器１１上に集光される。
　第２の光検出器１１は、光記録媒体８上における光の合焦状態を示すフォーカスエラー信号を出力する。また、第２の光検出器１１は、光記録媒体８上における光の照射位置を示すトラッキングエラー信号を出力する。
　ここで、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、周知の技術、たとえば非点収差法及びプッシュプル法により検出される。また、図示していないフォーカス制御部は、第２の光検出器１１からのフォーカスエラー信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体８上に集光されるように、アクチュエータ４ｃを駆動して凸レンズ４ｂの位置を光軸方向に制御する。すなわち、アクチュエータ４ｃは、フォーカス制御部からの制御信号に応じて凸レンズ４ｂを光軸方向に移動させる。
　また、図示していないトラッキング制御部は、第２の光検出器１１からのトラッキングエラー信号に基づき、光が光記録媒体８上の所望のトラックに集光されるように、対物レンズアクチュエータ１７を駆動して対物レンズ光学系７の位置を制御する。すなわち、対物レンズアクチュエータ１７は、トラッキング制御部からの制御信号に応じて対物レンズ光学系７を移動させる。さらに、図示していない再生制御部は、第２の光検出器１１からの電気信号に基づいて、光記録媒体８に記録された再生情報を取得する。
　また、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面で反射された光は、対物レンズ光学系７及び１／４波長板６を透過し、第２のビームスプリッタ５を反射する。第２のビームスプリッタ５を反射した光は、第１の検出レンズ１２及びガラス板１３を透過し、第１の光検出器１４に集光される。ここで、ガラス板挿入部１５は、複数の記録層のうちの光を集光する記録層の位置に応じてガラス板１３を出し入れする。なお、ガラス板１３が挿入されていない場合は、第２のビームスプリッタ５を反射した光は、第１の検出レンズ１２を透過し、第１の光検出器１４に集光される。
　図３は、図１に示す第１の光検出器の構成を示す図である。図３に示すように、第１の光検出器１４は、５つの受光部（第１の受光部２１、第２の受光部２２ａ、第３の受光部２２ｂ、第４の受光部２２ｃ及び第５の受光部２２ｄ）を有している。なお、第１の光検出器１４の詳細な説明は特許文献２に記載されているので省略する。
　第１の受光部２１は、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面からの反射光（メインビーム）３１を受光し、第２の受光部２２ａは、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面からの反射光（第１のサブビーム）３２ａを受光し、第３の受光部２２ｂは、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面からの反射光（第２のサブビーム）３２ｂを受光し、第４の受光部２２ｃは、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面からの反射光（第３のサブビーム）３２ｃを受光し、第５の受光部２２ｄは、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面からの反射光（第４のサブビーム）３２ｄを受光する。
　第１の受光部２１からの信号を用いて、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との間に存在するエアギャップの間隔（ギャップ信号）が検出される。また、第４の受光部２２ｃと第５の受光部２２ｄとの差信号に基づいて、光記録媒体８のラジアル方向に対する固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との相対傾き（ラジアルチルト信号）が検出される。また、第２の受光部２２ａと第３の受光部２２ｂとの差信号に基づいて、光記録媒体８のタンジェンシャル方向に対する固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との相対傾き（タンジェンシャルチルト信号）が検出される。
　図示しないギャップ制御部は、第１の光検出器１４からのギャップ信号に基づき、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との間隔を一定に保つように対物レンズ光学系７を制御する。また、図示しないチルト制御部は、第１の光検出器１４からのラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号に基づき、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との相対角度が０になるように対物レンズ光学系７を制御する。
　また、光源１の光量制御は、第２のビームスプリッタ５で反射された１０％の光を、図示していないレンズを用いて図示していない光検出器に集光することにより行われる。すなわち、図示していない光量制御部は、図示していない光検出器から出力される信号に基づいて、光源１の出射光量をモニタし、光源１から出射される光の光量が一定になるように制御する。
　ここで、光源１から出射され光記録媒体８で反射された光についてさらに詳細に述べる。光源１から出射された光は光記録媒体８の所定の記録層に集光され、光記録媒体８の所定の記録層で反射される。光記録媒体８の所定の記録層で反射された光は、１／４波長板６によって、光源１から出射された光と直交する方向の直線偏光に変換される。１／４波長板６によって変換された直線偏光は、第２のビームスプリッタ５を１００％透過し、第１のビームスプリッタ３で１００％反射され、第２の光検出器１１で受光される。
　また、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と光記録媒体８の表面との間隔が０になっていないので、光源１から出射された光の一部は固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面で反射される。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面で反射された光は、１／４波長板６によって、光源１から出射された光と同じ偏光方向の直線偏光に変換される。１／４波長板６によって変換された直線偏光の９０％は、第２のビームスプリッタ５を透過し、直線偏光の１０％は、第２のビームスプリッタ５を反射する。第２のビームスプリッタ５の透過光は、第１のビームスプリッタ３を１００％透過するので、第２の光検出器１１に入射することはない。また、第２のビームスプリッタ５を反射した光は、第１の光検出器１４に入射される。
　次に、回折格子９により分離された光について述べる。図４は、対物レンズ光学系７と、光記録媒体８の各記録層との関係を示す模式図である。固体イマルジョンレンズ７ｂの先端と光記録媒体８との距離は、エバネッセント光として光が効率よく伝播される距離である。固体イマルジョンレンズ７ｂの先端と光記録媒体８との距離は、例えば２５ｎｍ程度に保たれる。光記録媒体８は３つの記録層を有しており、ビームが入射する側の表面から近い順に、第１の記録層Ｌ１、第２の記録層Ｌ２及び第３の記録層Ｌ３とする。表面から第１の記録層Ｌ１までの距離をｔ１とし、第１の記録層Ｌ１と第２の記録層Ｌ２との距離をｔ２とし、第２の記録層Ｌ２と第３の記録層Ｌ３との距離をｔ３とする。また、表面から第１の記録層Ｌ１までの距離をｄ１とし、表面から第２の記録層Ｌ２までの距離をｄ２とし、表面から第３の記録層Ｌ３までの距離をｄ３とする。また、回折格子９で回折された光のうち、０次回折光をメインビーム３１とし、±１次回折光をサブビームとする。
　固体イマルジョンレンズ７ｂは、先端に、直径Ｄの平坦部（端面）を有している。固体イマルジョンレンズ７ｂの平坦部の周囲の形状はコーン状である。メインビームとサブビームとは、固体イマルジョンレンズ７ｂの平坦部を通る。
　図５（Ａ）～図７（Ｂ）は、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面におけるメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポット形状と、メインビームが到達する記録層との関係を示す図である。
　図５（Ａ）は、光記録媒体８の第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１が収束している様子を示す図であり、図５（Ｂ）は、メインビーム３１が第１の記録層Ｌ１に照射される場合の固体イマルジョンレンズ７ｂの端面におけるメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポット形状を示す図である。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの端面の中央にメインビーム３１が配置され、メインビーム３１の周囲に第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄが配置される。第１のサブビーム３２ａと第２のサブビーム３２ｂとは、メインビーム３１を挟んで光記録媒体８のタンジェンシャル方向に配置される。第３のサブビーム３２ｃと第４のサブビーム３２ｄとは、メインビーム３１を挟んで光記録媒体８のラジアル方向に配置される。
　例えば、メインビーム３１を第１のビームとし、第１のサブビーム３２ａを第２のビームとすると、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上での第２のビームの中心は、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上での第１のビームの中心から、光記録媒体８のタンジェンシャル方向にずれた位置にある。また、例えば、メインビーム３１を第１のビームとし、第３のサブビーム３２ｃを第２のビームとすると、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上での第２のビームの中心は、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上での第１のビームの中心から、光記録媒体８のラジアル方向にずれた位置にある。
　例えば、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄを第１～第４のビームとすると、第１のビームの中心と、第２のビームの中心と、第３のビームの中心と、第４のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上ではそれぞれ異なる位置にある。また、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上において、第１のビームの中心と第２のビームの中心とを結ぶ直線は、第３のビームの中心と第４のビームの中心とを結ぶ直線と直交している。
　回折格子９は、メインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄを生成する。対物レンズ光学系７は、メインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄを光記録媒体８に収束する。第２のビームスプリッタ５は、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄを反射させる。
　収束位置変更部１６は、第２のビームスプリッタ５によって反射したメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄを第１の光検出器１４に収束し、かつ、収束状態を変更する。
　第１の光検出器１４は、収束位置変更部１６によって収束されたメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄを検出する。このとき、第１のサブビーム３２ａの中心と、第２のサブビーム３２ｂの中心と、第３のサブビーム３２ｃの中心と、第４のサブビーム３２ｄの中心とは、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上ではそれぞれ異なる位置にある。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上において、第１のサブビーム３２ａの中心と第２のサブビーム３２ｂの中心とを結ぶ直線は、第３のサブビーム３２ｃの中心と第４のサブビーム３２ｄの中心とを結ぶ直線と直交している。
　第１の記録層Ｌ１は最も手前に配置されている。そのため、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面でのビーム径は小さく、メインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄは互いに重ならない。ここで、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面と光記録媒体８の表面とが相対的に傾いていると、サブビームの位置での固体イマルジョンレンズ７ｂの端面と光記録媒体８の表面との間隔が異なる。固体イマルジョンレンズ７ｂの端面での反射率は、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面と光記録媒体８の表面との間隔が狭ければ小さくなる。なお、この間隔がゼロならば固体イマルジョンレンズ７ｂの端面での反射率は屈折率差だけで決まる。また、この間隔が広ければ入射光は全反射に近くなるため、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面での反射率は、１に近づき、大きくなる。このため、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面と光記録媒体８の表面との間隔の差はサブビームの反射光の光量差としてあらわれる。従って、サブビームの間隔と反射光の光量差とに基づいて固体イマルジョンレンズ７ｂと光記録媒体８との相対的な傾きの角度を検出することができる。
　図６（Ａ）は、光記録媒体８の第２の記録層Ｌ２にメインビーム３１が収束している様子を示す図であり、図６（Ｂ）は、メインビーム３１が第２の記録層Ｌ２に照射される場合の固体イマルジョンレンズ７ｂの端面におけるメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポット形状を示す図である。第２の記録層Ｌ２は、複数の記録層のうちの中間に配置されている。固体イマルジョンレンズ７ｂの端面では、メインビーム３１と、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄの一部とは互いに重なり合う。
　図７（Ａ）は、光記録媒体８の第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１が収束している様子を示す図であり、図７（Ｂ）は、メインビーム３１が第３の記録層Ｌ３に照射される場合の固体イマルジョンレンズ７ｂの端面におけるメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポット形状を示す図である。第３の記録層Ｌ３は最も奥に配置されている。固体イマルジョンレンズ７ｂの端面では、メインビーム３１と、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄとは互いに重なり合っており、図６（Ｂ）に比べて重なり度合いが大きくなっている。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの端面の直径Ｄは、最も奥にある第３の記録層Ｌ３にメインビームを集光する場合でも、サブビームがけられないように構成される。固体イマルジョンレンズ７ｂの端面上でのサブビームの中心とメインビームの中心との間隔Ｌｂと、光記録媒体８の最奥層にメインビーム及びサブビームを収束したときの固体イマルジョンレンズ７ｂの端面でのビーム径Ｄｂと、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面の直径Ｄとは、下記の式（２）の関係を満たすとよい。
　Ｄ＞２×Ｌｂ＋Ｄｂ・・・（２）
　なお、図５（Ａ）～図７（Ｂ）の構成では、メインビームの両側に２つのサブビームが位置する構成であるため、上記の式（２）の関係となる。もし、メインビームの片側に１つのサブビームが位置する構成であれば、間隔Ｌｂと、ビーム径Ｄｂと、直径Ｄとは、下記の式（３）の関係を満たせばよい。
　Ｄ＞Ｌｂ＋Ｄｂ・・・（３）
　本実施の形態１の例では、光記録媒体８は、３層の記録層を有する光記録媒体である。表面から第３の記録層Ｌ３までの距離がｄ３であり、対物レンズ光学系７の光記録媒体８中での開口数がＮＡであり、光記録媒体８の屈折率がｎｄｉｓｋである場合、ビーム径Ｄｂは、下記の式（４）で表される。
　Ｄｂ＝２×ｄ３×ｔａｎ（ｓｉｎ－１（ＮＡ／ｎｄｉｓｋ））・・・（４）
　次に、光ピックアップの検出系の配置について説明する。図８（Ａ）は、光記録媒体８の第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１が収束している様子を示す図であり、図８（Ｂ）は、第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１が収束している際に、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により集光される様子を示す図である。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１は、光記録媒体８の表面からの距離ｄ１’の位置に一旦収束し、そこから発散光となり第１の検出レンズ１２に導かれる。距離ｄ１’は、下記の式（５）で表される。
　ｄ１’＝ｄ１×ｎＳＩＬ／ｎｄｉｓｋ・・・（５）
　ここで、ｄ１’は、第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１が収束している際の光記録媒体８の表面から固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１の収束点までの距離であり、ｄ１は光記録媒体８の表面から第１の記録層Ｌ１までの距離であり、ｎｄｉｓｋは光記録媒体８の屈折率であり、ｎＳＩＬは固体イマルジョンレンズ７ｂの屈折率である。
　従って、光記録媒体８から第１の光検出器１４へ向かう光は、光源１から光記録媒体８へ向かう光よりも光源１に近い側を仮想発光点として伝播する。このため、図８（Ｂ）に示すように、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により収束する点１２３は、第１の検出レンズ１２に平行光を入れたときの焦点位置１２２より遠い側になる。焦点位置１２２と点１２３との距離は、距離ｄ１’の空気中換算値に検出系の縦倍率βを掛けた距離となる。すなわち、ｄ１’×β×ｎｄｉｓｋ／ｎＳＩＬとなる。なお、検出系の縦倍率βは、β＝（ＮＡｄｉｓｋ／ＮＡｄｅｔ）２と定義できる。ＮＡｄｉｓｋは光記録媒体側の開口数を表し、ＮＡｄｅｔは検出側の開口数を表している。
　更に、図９（Ａ）は、光記録媒体８の第２の記録層Ｌ２にメインビーム３１が収束している様子を示す図であり、図９（Ｂ）は、第２の記録層Ｌ２にメインビーム３１が収束している際に、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により集光される様子を示す図である。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１は、光記録媒体８の表面からの距離ｄ２’の位置に一旦収束し、そこから発散光となり第１の検出レンズ１２に導かれる。距離ｄ２’は、下記の式（６）で表される。
　ｄ２’＝ｄ２×ｎＳＩＬ／ｎｄｉｓｋ・・・（６）
　ここで、ｄ２’は、第２の記録層Ｌ２にメインビーム３１が収束している際の光記録媒体８の表面から固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１の収束点までの距離であり、ｄ２は光記録媒体８の表面から第２の記録層Ｌ２までの距離であり、ｎｄｉｓｋは光記録媒体８の屈折率であり、ｎＳＩＬは固体イマルジョンレンズ７ｂの屈折率である。
　従って、光記録媒体８から第１の光検出器１４へ向かう光は、上記と同様に光源１から光記録媒体８へ向かう光よりも光源１に近い側を仮想発光点として伝播する。このため、図９（Ｂ）に示すように、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により収束する点１２４は、第１の検出レンズ１２に平行光を入れたときの焦点位置１２２より遠い側になる。焦点位置１２２と点１２４との距離は、距離ｄ２’の空気中換算値に検出系の縦倍率βを掛けた距離となる。すなわち、ｄ２’×β×ｎｄｉｓｋ／ｎＳＩＬとなる。従って、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により収束する点１２４は、図８（Ｂ）で示した点１２３より遠い側になる。
　更に、図１０（Ａ）は、光記録媒体８の第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１が収束している様子を示す図であり、図１０（Ｂ）は、第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１が収束している際に、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により集光される様子を示す図である。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１は、光記録媒体８の表面からの距離ｄ３’の位置に一旦収束し、そこから発散光となり第１の検出レンズ１２に導かれる。距離ｄ３’は、下記の式（７）で表される。
　ｄ３’＝ｄ３×ｎＳＩＬ／ｎｄｉｓｋ・・・（７）
　従って、光記録媒体８から第１の光検出器１４へ向かう光は、上記と同様に光源１から光記録媒体８へ向かう光よりも光源１に近い側を仮想発光点として伝播する。このため、図１０（Ｂ）に示すように、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により収束する点１２５は、第１の検出レンズ１２に平行光を入れたときの焦点位置１２２より遠い側になる。焦点位置１２２と点１２５との距離は、距離ｄ３’の空気中換算値に検出系の縦倍率βを掛けた距離となる。すなわち、ｄ３’×β×ｎｄｉｓｋ／ｎＳＩＬとなる。従って、メインビーム３１が第１の検出レンズ１２により収束する点１２５は、図８（Ｂ）で示した点１２３より遠く、さらに図９（Ｂ）で示した点１２４より遠い側になる。
　図１１は、図１に示す光ピックアップにおいて、メインビーム３１を各記録層に集光した際の固体イマルジョンレンズ７ｂの端面からの反射光の様子を示す図である。第１の記録層Ｌ１、第２の記録層Ｌ２及び第３の記録層Ｌ３に集光した際の固体イマルジョンレンズ７ｂの端面からの反射光は、それぞれ点１２３、点１２４及び点１２５で収束する。また、点１２４上に第１の光検出器１４の受光部がくるように配置されている。この状態で、第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄの配置と、メインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットとの関係を図１２（Ａ）～（Ｃ）に示す。
　図１２（Ａ）は、第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１が集光しているときの第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄの配置と、メインビーム３１のスポットと、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットとを示す図である。図１２（Ｂ）は、第２の記録層Ｌ２にメインビーム３１が集光しているときの第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄと、メインビーム３１のスポットと、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットとを示す図である。図１２（Ｃ）は、第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１が集光しているときの第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄと、メインビーム３１のスポットと、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットとを示す図である。
　固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１は、中央の第１の受光部２１で受光され、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄは、それぞれ第２～第５の受光部２２ａ～２２ｄで受光される。第２～第５の受光部２２ａ～２２ｄは、第１の受光部２１を中央にして十字状に配置される。
　図１２（Ｂ）に示したように、第２の記録層Ｌ２にメインビーム３１を集光している場合は固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１のスポット及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットは各受光部からはみ出さない。一方、図１２（Ａ）及び図１２（Ｃ）に示したように、第１の記録層Ｌ１及び第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１を集光する場合、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１のスポット及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットはかなり大きくなる。そのため、メインビーム３１のスポット及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットは、各受光部２１，２２ａ～２２ｄからはみ出したり、異なる受光部に入り込んだりする。従って、ギャップ信号及びチルト信号の品質がかなり劣化する。
　そこで、第１の光検出器１４の各受光部は、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示されている集光点１２４と集光点１２５との中間に位置するように配置される。このように配置されることにより、第２の記録層Ｌ２及び第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１を集光する場合、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄの大きさが各受光部からはみ出さない大きさにすることが可能である。
　ただし、この状態で第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１を集光する場合、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポット径は図１２（Ａ）で示されたスポット径よりさらに大きくなる。そこで、ガラス板１３を光路上に挿入して図８（Ｂ）に示されている集光点１２３をさらに遠くする。これにより、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１のスポット及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットの大きさが各受光部からはみ出さないようにする。
　図１３は、本発明の実施の形態１において、第１の記録層Ｌ１～第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１を集光しているときの第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄと、メインビーム３１のスポットと、第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄのスポットとを示す図である。
　第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄは、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示されている集光点１２４と集光点１２５との中間に位置するように配置されている。そのため、図１３に示すように、第２の記録層Ｌ２及び第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１を集光する場合、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄは、全て第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄ内に集光している。
　また、第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１を集光する場合、第１の検出レンズ１２と第１の光検出器１４との間の光路上にガラス板１３が挿入される。そのため、図１３に示すように、第１の記録層Ｌ１にメインビーム３１を集光する場合でも、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄは、全て第１の光検出器１４の各受光部２１，２２ａ～２２ｄ内に集光している。なお、第２の記録層Ｌ２及び第３の記録層Ｌ３にメインビーム３１を集光する場合には、第１の検出レンズ１２と第１の光検出器１４との間の光路上にガラス板１３は挿入されない。
　従って、すべての記録層に対して固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射したメインビーム３１及び第１～第４のサブビーム３２ａ～３２ｄが受光部からはみだすことがないので、ギャップ信号及びチルト信号を安定に精度良く検出することが可能となる。
　本実施の形態１によれば、複数の記録層を有する多層光記録媒体でも、光記録媒体８の表面と固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面との相対傾き角度を安定に精度よく検出することができ、固体イマルジョンレンズ７ｂが光記録媒体８の表面と衝突することを避けることができる。そのため、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　なお、本実施の形態１では、第２のビームスプリッタ５は、発散度変更部４より対物レンズ光学系７側に配置しているが、発散度変更部４より光源１側に配置しても何ら問題はない。また、第１のビームスプリッタ３は、発散度変更部４より光源１側に配置しているが、発散度変更部４より対物レンズ光学系７側に配置しても何ら問題はない。また、第１のビームスプリッタ３及び第２のビームスプリッタ５の配置もどちらが光源１側にあっても良い。また、回折格子９は発散度変更部４より光源１側に配置しているが、発散度変更部４より対物レンズ光学系７側に配置しても何ら問題はない。
　（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２における光ピックアップについて図面を参照しながら説明する。図１４は、本発明の実施の形態２における光ピックアップの構成を示す図である。本実施の形態２が上記した実施の形態１と異なるのは、発散度変更部４がないこと、及び絞りレンズ７ａを光軸方向に可動するアクチュエータ７ｃが存在することに関する点のみであり、それ以外は、実施の形態１と同様である。従って、本実施の形態２において、特に説明のないものについては実施の形態１と同じとし、実施の形態１と同一符号を付与している構成部材については、特に説明のない限り、実施の形態１と同様の機能を持つものとする。
　アクチュエータ７ｃは、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの光軸方向の距離を可変する。アクチュエータ７ｃは、レンズ間距離変更部の一例である。
　このように構成された光ピックアップの動作について説明する。光源１は、直線偏光の光を出射する。光源１から出射した光は、回折格子９により５つのビームに分離される。なお、５つのビームとは、１つのメインビームと、４つのサブビームとである。５つのビームは、コリメータレンズ２で略平行光となり、第１のビームスプリッタ３を透過する。第１のビームスプリッタ３を透過した光は、第２のビームスプリッタ５を透過して、１／４波長板６に入射する。
　１／４波長板６は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換する。１／４波長板６を透過した光は、対物レンズ光学系７により、光記録媒体８の所定の記録層に集光する。光記録媒体８を反射した光は、対物レンズ光学系７、１／４波長板６及び第２のビームスプリッタ５を透過して、第１のビームスプリッタ３に入射する。第１のビームスプリッタ３で反射された光は、第２の検出レンズ１０に入射する。第２の検出レンズ１０に入射した光には、非点収差が与えられる。第２の検出レンズ１０を透過した光は、第２の光検出器１１上に集光される。
　第２の光検出器１１は、光記録媒体８上における光の合焦状態を示すフォーカスエラー信号を出力する。また、第２の光検出器１１は、光記録媒体８上における光の照射位置を示すトラッキングエラー信号を出力する。
　ここで、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、周知の技術、たとえば非点収差法及びプッシュプル法により検出される。また、図示していないフォーカス制御部は、第２の光検出器１１からのフォーカスエラー信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体８上に集光されるように、アクチュエータ７ｃを駆動して絞りレンズ７ａの位置をその光軸方向に制御する。すなわち、アクチュエータ７ｃは、フォーカス制御部からの制御信号に応じて絞りレンズ７ａを光軸方向に移動させる。
　また、図示していないトラッキング制御部は、第２の光検出器１１からのトラッキングエラー信号に基づき、光が光記録媒体８上の所望のトラックに集光されるように、対物レンズ光学系７の位置を制御する。すなわち、対物レンズアクチュエータ１７は、トラッキング制御部からの制御信号に応じて対物レンズ光学系７を移動させる。さらに、図示していない再生制御部は、第２の光検出器１１から、光記録媒体８に記録された再生情報を取得する。
　また、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面で反射された光は、対物レンズ光学系７及び１／４波長板６を透過し、第２のビームスプリッタ５を反射する。第２のビームスプリッタ５を反射した光は、第１の検出レンズ１２及びガラス板１３を透過し、第１の光検出器１４に集光される。ここで、ガラス板挿入部１５は、複数の記録層のうちの光を集光する記録層の位置に応じてガラス板１３を出し入れする。なお、ガラス板１３が挿入されていない場合は、第２のビームスプリッタ５を反射した光は、第１の検出レンズ１２を透過し、第１の光検出器１４に集光される。
　第１の光検出器１４は、図３に示された５つの受光部（第１の受光部２１、第２の受光部２２ａ、第３の受光部２２ｂ、第４の受光部２２ｃ及び第５の受光部２２ｄ）を有している。なお、第１の光検出器１４の詳細な説明は特許文献２に記載されているので省略する。
　第１の受光部２１からの信号を用いて、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との間に存在するエアギャップの間隔（ギャップ信号）が検出される。また、第４の受光部２２ｃと第５の受光部２２ｄとの差信号に基づいて、光記録媒体８のラジアル方向に対する固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との相対傾き（ラジアルチルト信号）が検出される。また、第２の受光部２２ａと第３の受光部２２ｂとの差信号に基づいて、光記録媒体８のタンジェンシャル方向に対する固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との相対傾き（タンジェンシャルチルト信号）が検出される。
　図示しないギャップ制御部は、第１の光検出器１４からのギャップ信号に基づき、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との間隔を一定に保つように対物レンズ光学系７を制御する。また、図示しないチルト制御部は、第１の光検出器１４からのラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号に基づき、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体８の表面との相対角度が０になるように対物レンズ光学系７を制御する。
　また、光源１の光量制御は、第２のビームスプリッタ５で反射された１０％の光を、図示していないレンズを用いて図示していない光検出器に集光することにより行われる。すなわち、図示していない光量制御部は、図示していない光検出器から出力される信号に基づいて、光源１の出射光量をモニタし、光源１から出射される光の光量が一定になるように制御する。
　本実施の形態２の光ピックアップは、対物レンズ光学系７を構成する絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変えることにより、集光する記録層の位置を変更している。すなわち、本実施の形態２の光ピックアップは、各記録層に応じて絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変えてフォーカス成分と球面収差とを同時に補正している。絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変える機能は、実施の形態１の発散度変更部４において、凹レンズ４ａと凸レンズ４ｂとの間の距離を変える機能と同じである。
　ここで、実施の形態１の発散度変更部４は、対物レンズ光学系７に入射する光にデフォーカス及び球面収差を与えることになる。このとき、対物レンズ光学系７と発散度変更部４とがディセンターした場合、補正すべき球面収差がコマ収差に変換され、対物レンズ光学系７の絞り性能が劣化する。特に、多層の光記録媒体８に対応するため、発散度変更部４にて大きな球面収差を加える場合は、対物レンズ光学系７と発散度変更部４とのディセンターが大きな問題となる。そこで、光ピックアップを組み立てる際に、対物レンズ光学系７と発散度変更部４とのディセンターをなくす調整が必要となる。
　これに対し、本実施の形態２では、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変えることで球面収差を変化させている。この場合、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離が小さいために、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとのディセンターの影響は小さい。さらに、対物レンズ光学系７が光記録媒体８のトラックに追従することにより、対物レンズ光学系７が光軸中心からずれる場合がある（これをレンズシフトと呼ぶ）。このようなレンズシフトが発生した場合、実施の形態１では、球面収差がコマ収差に変換されて絞り性能が劣化するという課題が発生するおそれがあるが、本実施の形態２ではこの課題は発生しない。
　従って、本実施の形態２の光ピックアップは、実施の形態１の光ピックアップよりも組み立てやすいとともに高い信頼性を有し、さらにレンズシフトが発生しても絞り性能が劣化しない光ピックアップとなる。
　次に、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変えることでデフォーカス成分及び球面収差を同時に補正できることについて述べる。ここで、レンズの非球面の定義式は、下記の式（８）で表される。
　ｚ＝（ｙ２／Ｒ）／［１＋｛１－（Ｋ＋１）（ｙ／Ｒ）２｝０．５］＋Ａ・ｙ４＋Ｂ・ｙ６＋Ｃ・ｙ８＋Ｄ・ｙ１０＋Ｅ・ｙ１２＋Ｆ・ｙ１４＋Ｇ・ｙ１６＋Ｈ・ｙ１８＋Ｉ・ｙ２０＋Ｊ・ｙ２２＋Ｌ・ｙ２４＋Ｍ・ｙ２６・・・（８）
　上記の式（８）において、“ｚ”は非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離であり、“ｙ”は光軸からの距離であり、“Ｒ”は曲率半径であり、“Ｋ”はコーニック係数であり、“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”、“Ｅ”、“Ｆ”、“Ｇ”、“Ｈ”、“Ｉ”、“Ｊ”、“Ｌ”及び“Ｍ”は非球面係数である。
　下記の表１は、対物レンズ光学系７を構成する絞りレンズ７ａの入射面及び出射面のレンズデータを示す表である。また、入射する光の波長は４０５ｎｍであり、絞りレンズ７ａの屈折率は１．６２３９であり、絞りレンズ７ａの光軸方向の厚さは２．０７６１８７ｍｍである。固体イマルジョンレンズ７ｂの屈折率は２．０６８１であり、固体イマルジョンレンズ７ｂの曲率半径は５００μｍであり、固体イマルジョンレンズ７ｂの光軸方向の厚さは５１５μｍである。再生される光記録媒体８は３層の記録層を有している。光記録媒体８の表面から各記録層までの基材厚は、それぞれ１μｍ、４μｍ及び７μｍであり、光記録媒体８の表面から各記録層までの間の領域の屈折率は２．０である。また、対物レンズ光学系７に入射する光の直径が２．９３ｍｍであるとすると、対物レンズ光学系７の光記録媒体８中の開口数ＮＡは１．７７である。
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　上記の対物レンズ光学系７において、光記録媒体８の各記録層に対してデフォーカス成分が０ｍλになるように絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変えた場合の計算結果は以下のようになる。
　まず、基材厚が４μｍである記録層に集光する場合は、デフォーカス成分が０ｍλになる絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離は０．０５８９ｍｍであり、このときの球面収差は０ｍλである。次に、基材厚が１μｍである記録層に集光する場合は、デフォーカス成分が０ｍλになる絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離は０．０６５９ｍｍであり、このときの球面収差は－１４．６ｍλである。次に、基材厚が７μｍである記録層に集光する場合は、デフォーカス成分が０ｍλになる絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離は０．０５１８ｍｍであり、このときの球面収差は１４．１ｍλである。
　このように、各記録層に対して絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を可変することで、デフォーカス成分を０ｍλにすることが可能である。さらに、球面収差は、絞り性能に影響するマーシャルのクライテリアである７０ｍλより十分小さいため、絞り性能に影響を与えない。すなわち、各記録層に情報を再生又は記録する際の信号品質は十分良いものとなる。
　次に、対物レンズ光学系７を構成する絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を可変して各記録層に集光する場合の回折格子９で分離されたビームについて説明する。
　本実施の形態２では、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を可変してフォーカス成分を変えている。この場合のメインビーム及びサブビームの位置関係は、実施の形態１の発散度変更部４を用いて各記録層に光を集光したときと同じであり、図５（Ａ）～図７（Ｂ）に示したようなメインビーム及びサブビームの位置関係になる。すなわち、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射された光は、第１の検出レンズ１２に集光されると、実施の形態１で述べた第１の検出レンズ１２と同様の結果になる。実施の形態２における第１の光検出器１４上のスポットと各受光部との位置関係は、図１２（Ａ）～図１２（Ｃ）に示した位置関係になる。そこで、実施の形態２においても、実施の形態１で述べたように、集光する記録層に応じてガラス板１３を抜き差しすることで実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
　本実施の形態２によれば、複数の記録層を有する多層光記録媒体でも、光記録媒体８の表面と固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面との相対傾き角度を安定に精度よく検出することができ、固体イマルジョンレンズ７ｂが光記録媒体８の表面と衝突することを避けることができる。そのため、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　以上のように、実施の形態１及び２における、光ピックアップ及び傾き角度検出方法は、主に下記の構成を有している。
　すなわち、実施の形態１における光ピックアップは、第１のビーム及び第２のビームを生成する光ビーム生成部と、光ビーム生成部によって生成された第１のビーム及び第２のビームの発散度を変更する発散度変更機構と、複数の層を持つ光記録媒体の表面に対向する端面を有する固体イマルジョンレンズを含み、第１のビーム及び第２のビームを光記録媒体に収束する対物レンズ光学系と、固体イマルジョンレンズの端面で反射した第１のビーム及び第２のビームを反射させる第１の分岐素子と、第１の分岐素子によって反射した第１のビーム及び第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する収束状態変更部と、収束状態変更部によって収束された第１のビーム及び第２のビームを検出する第１の光検出器とを備えている。このとき、第１のビームの中心と第２のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にある。また、収束状態変更部は、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び前記第２のビームの収束状態を変更する。また、第１の光検出器は、収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含んでいる。このとき、第１の光検出器は、第１の受光部と第２の受光部との受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　また、実施の形態２における光ピックアップは、上述した実施の形態１の光ピックアップにおける発散度変更機構と対物レンズ光学系に代えて、第１のビーム及び第２のビームを複数の層を持つ光記録媒体に収束する、光記録媒体の表面に対向する端面を有する固体イマルジョンレンズと固体イマルジョンレンズに第１のビーム及び第２のビームを収束する絞りレンズとを含む対物レンズ光学系と、固体イマルジョンレンズと絞りレンズとの間の光軸方向の距離を変更するレンズ間距離変更部とを備えている。
　また、実施の形態１及び２の光ピックアップにおける傾き角度検出方法は、第１のビーム及び第２のビームを生成する光ビーム生成ステップと、第１のビーム及び第２のビームを、固体イマルジョンレンズを介して光記録媒体に収束する収束ステップと、固体イマルジョンレンズの端面で反射した第１のビーム及び前記第２のビームを反射させる反射ステップと、反射ステップにおいて反射した第１のビーム及び第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する収束状態変更ステップと、収束状態変更ステップにおいて収束された第１のビーム及び第２のビームを検出する光検出ステップとを含む。このとき、第１のビームの中心と第２のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にある。また、収束状態変更ステップは、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び前記第２のビームの収束状態を変更する。さらに、光検出ステップは、収束した第１のビームと収束した第２のビームとの受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　以上の実施の形態１及び２における、光ピックアップ及び傾き角度検出方法によれば、固体イマルジョンレンズを搭載する光学系で、固体イマルジョンレンズの出射端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を精度良く検出でき、傾き角度のずれを抑えることができる。このため、例えば、近接場光により情報を記録又は再生する複数の記録層を持つ光記録媒体でも、固体イマルジョンレンズが光記録媒体に衝突することなく、安定に高い記録密度の情報を記録又は再生することができる。また、光記録媒体を傷つける可能性を低減できる。
　また、実施の形態１及び２において説明したように、収束状態変更部は、第１のビーム及び第２のビームの収束位置を変更する収束位置変更部１６で構成されていても良い。これにより、第１の光検出器１４上に第１及び第２のビームを各記録層に個別に対応して集光することができる。したがって、第１の光検出器１４の位置精度が緩くなり、組み立てやすく信頼性の高い光ピックアップを構成できる。
　なお、実施の形態１及び２では、一例として、ガラス板挿入部１５は、ガラス板１３を光路中に抜き差しして第１の検出レンズ１２の焦点位置を２値に可変している。しかし、ガラス板挿入部１５は、各記録層に対して厚さの異なる複数のガラス板を選択的に挿入しても良い。
　図１５は、本発明の実施の形態１及び２の第１の変形例における収束位置変更部の構成を示す図である。なお、図１５において、収束位置変更部１６以外の構成は、実施の形態１及び２の光ピックアップの構成と同じであるので、説明を省略する。
　図１５に示す収束位置変更部１６は、第１の検出レンズ１２と、第１のガラス板１３ａと、第２のガラス板１３ｂと、ガラス板挿入部１５を備える。第１のガラス板１３ａの光軸方向の厚さと、第２のガラス板１３ｂの光軸方向の厚さとは、互いに異なる。第１のガラス板１３ａは、第２のガラス板１３ｂより厚い。ガラス板挿入部１５は、光記録媒体８の記録層に応じて第１の検出レンズ１２と第１の光検出器１４との間の光路中に第１のガラス板１３ａ及び第２のガラス板１３ｂを選択的に挿入する。
　これにより、情報を再生又は記録する記録層が変わっても、第１の検出レンズ１２の集光する位置を一定にすることが可能である。このようにすれば、光検出器とスポットとの関係を全ての記録層において同じにすることができるので、第１の光検出器１４の位置精度が緩くなり組み立てが容易になる。また、光ピックアップの信頼性が向上する。
　なお、実施の形態１及び２の第１の変形例では、互いに厚みの異なる２つのガラス板を用いているが、本発明は特にこれに限定されず、３つ以上のガラス板を用いてもよい。また、実施の形態１及び２の第１の変形例では、それぞれ厚みの異なる複数のガラス板を別体で設けているが、本発明は特にこれに限定されず、１つのガラス板にそれぞれ厚みの異なる複数の領域を設け、光記録媒体８の記録層に応じて第１の検出レンズ１２と第１の光検出器１４との間の光路中に領域を選択的に配置してもよい。
　また、収束位置変更部は、第１の検出レンズ、ガラス板及びガラス板挿入部に代えて、ビームの焦点位置を変化させる焦点可変レンズを備えても良い。
　図１６は、本発明の実施の形態１及び２の第２の変形例における収束位置変更部の構成を示す図である。なお、図１６において、収束位置変更部１６以外の構成は、実施の形態１及び２の光ピックアップの構成と同じであるので、説明を省略する。
　図１６に示す収束位置変更部１６は、液晶レンズ１８を備える。液晶レンズ１８は、焦点可変レンズの一例であり、光記録媒体８の記録層に応じてビームの焦点位置を変化させる。
　これにより、集光する記録層に応じて焦点距離を変えることができるので、情報を再生又は記録する記録層が変わっても、液晶レンズ１８の集光する位置を一定にすることが可能である。このようにすれば、光検出器とスポットとの関係を全ての記録層において同じにすることができるので、第１の光検出器１４の位置精度が緩くなり組み立てが容易になる。また、光ピックアップの信頼性が向上する。なお、焦点可変レンズとして液晶レンズを用いるので、電気を用いて焦点位置を変えることができ、光ピックアップを小型化することができ、信頼性の高い光ピックアップを構成できる。
　さらに、収束位置変更部は、ガラス板及びガラス板挿入部に代えて、第１の検出レンズ１２と、第１の検出レンズ１２の光軸方向の位置を変更するレンズ位置変更機構とで構成しても良い。
　図１７は、本発明の実施の形態１及び２の第３の変形例における収束位置変更部の構成を示す図である。なお、図１７において、収束位置変更部１６以外の構成は、実施の形態１及び２の光ピックアップの構成と同じであるので、説明を省略する。
　図１７に示す収束位置変更部１６は、第１の検出レンズ１２及びアクチュエータ１９を備える。アクチュエータ１９は、レンズ位置変更機構の一例であり、光記録媒体８の記録層に応じて第１の検出レンズ１２の光軸方向の位置を変更する。
　これにより、第１の検出レンズ１２の位置を各記録層に応じて変更できるため、情報を再生又は記録する記録層が変わっても、第１の検出レンズ１２の集光する位置を一定にすることが可能である。このようにすれば、光検出器とスポットとの関係を全ての記録層において同じにすることができるので、第１の光検出器１４の位置精度が緩くなり組み立てが容易になる。
　なお、実施の形態１及び２では、ラジアル方向とタンジェンシャル方向との両方の傾きを検出するため、第１の光検出器１４は５つの受光部を有しているが、ラジアル方向のみの傾き又はタンジェンシャル方向のみの傾きを検出しても良い。この場合、第１の光検出器１４の調整が１軸方向のみでよいので調整が容易になり、また光ピックアップの信頼性もあがる。
　さらに、ラジアル方向又はタンジェンシャル方向のどちらかのチルトのみを検出する場合の別の方式として収束状態変更部を非点収差付与部で構成した方式を以下に述べる。
　図１８は、本発明の実施の形態１及び２の第４の変形例における非点収差付与部の構成を示す図である。なお、図１８において、非点収差付与部４０以外の構成は、実施の形態１及び２の光ピックアップの構成と同じであるので、説明を省略する。
　非点収差付与部４０は、ビームに非点収差を与える。非点収差付与部４０は、第１の検出レンズ１２を備える。
　光記録媒体８が、それぞれ１μｍ、４μｍ及び７μｍの基材厚を有する３層の記録層を有しており、第１の検出レンズ１２の入射面が円筒面であり、第１の検出レンズ１２の出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっており、第１の検出レンズ１２が入射光に対して非点収差を与えることが可能なレンズとする。このとき、第１の検出レンズ１２で集光される光は、光軸方向の位置により最小錯乱円になったり焦線になったりする。そこで、３つの基材厚のうち中間の４μｍの基材厚を有する記録層に光が集光した時に第１の検出レンズ１２で集光される光が最小錯乱円になる位置に第１の光検出器１４が配置される。
　ここで、各記録層にメインビームが集光したときの固体イマルジョンレンズ７ｂの端面から反射されたメインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームの第１の光検出器１４上のスポットを図１９（Ａ）～図１９（Ｃ）に示す。
　図１９（Ａ）は、基材厚が１μｍである第１の記録層にメインビームが集光しているときの固体イマルジョンレンズ７ｂの端面から反射されたメインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームの第１の光検出器１４上のスポットを示している。図１９（Ｂ）は、基材厚が４μｍである第２の記録層にメインビームが集光しているときの固体イマルジョンレンズ７ｂの端面から反射されたメインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームの第１の光検出器１４上のスポットを示している。図１９（Ｃ）は、基材厚が７μｍである第３の記録層にメインビームが集光しているときの固体イマルジョンレンズ７ｂの端面から反射されたメインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームの第１の光検出器１４上のスポットを示している。
　図１９（Ａ）～図１９（Ｃ）に示すように、第１の光検出器１４上のメインビーム３１のスポットと、第１のサブビーム３２ａのスポットと、第２のサブビーム３２ｂのスポットとは、メインビームがいずれの記録層に集光したとしても重ならない。そのため、第１の光検出器１４の受光部の分割パターンの数を増やせば、メインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームのスポットから独立に信号を検出することは可能である。このように、第１の検出レンズ１２は、非点収差を与えることができるので、上記したような第１の検出レンズ１２を移動させる可動部が不要となり、信頼性が高く、小型化に適した光ピックアップが実現可能となる。
　以上のように、収束状態変更部は、第１のビーム及び第２のビームに非点収差を与える非点収差付与部４０で構成されていても良い。これにより、第１及び第２のビームが各記録層のいずれの記録層に情報を記録又は再生しているときでも、第１の光検出器１４に第１及び第２のビームを集光するレンズを移動させるための機構部を用いずに第１の光検出器１４上で第１及び第２のビームが重ならないようにすることができる。したがって、光ピックアップを小型化することができる。さらに、第１の光検出器１４に第１及び第２のビームを集光するレンズを移動させるための機構部が不要であるため、光ピックアップの信頼性を高めることができる。
　また、非点収差付与部４０（第１の検出レンズ１２）は、光入射面及び光出射面のうちの少なくとも１つの面が円筒面であるレンズで構成されていても良い。これにより、非点収差を１つの光学部品で与えることができるため、光ピックアップの小型化に適している。
　また、第１の検出レンズ１２と第１の光検出器１４との間の光路中に、光入射面及び光出射面のうちの少なくとも一方が光軸に垂直な平面に対して所定の角度を有しているガラス板が配置されることで、第１の検出レンズ１２で収束された光に非点収差を与えることができる。
　図２０は、本発明の実施の形態１及び２の第５の変形例における非点収差付与部の構成を示す図である。なお、図２０において、非点収差付与部４０以外の構成は、実施の形態１及び２の光ピックアップの構成と同じであるので、説明を省略する。
　非点収差付与部４０は、第１の検出レンズ１２及びウエッジガラス板４１を備える。第１の検出レンズ１２は、ビーム（第１のビーム及び第２のビーム）を集光する。ウエッジガラス板４１は、第１の検出レンズ１２と第１の光検出器１４との間の光路中に配置された楔形状のガラス板である。ウエッジガラス板４１の光出射面は、光軸に垂直な平面に対して所定の角度を有しており、ウエッジガラス板４１の光入射面は、光軸に垂直な平面である。ウエッジガラス板４１により第１の検出レンズ１２で収束された光に非点収差を与えることができ、上記と同様の効果を得ることができる。
　これにより、対称であり、かつ安価な部品で非点収差付与部を構成することができるので、光ピックアップの低コスト化を実現でき、組み立て精度が緩くなるので信頼性の高い光ピックアップを実現できる。
　なお、図２０に示すウエッジガラス板４１は、光出射面が光軸に垂直な平面に対して所定の角度を有しているが、本発明は特にこれに限定されず、ウエッジガラス板の光出射面が、光軸に垂直な平面であり、ウエッジガラス板の光入射面が、光軸に垂直な平面に対して所定の角度を有していてもよい。また、ウエッジガラス板の光入射面及び光出射面の両方が、光軸に垂直な平面に対して所定の角度を有していてもよい。
　なお、実施の形態１及び２では、第１のビームスプリッタ３で光記録媒体８からの反射光を分離し、第２のビームスプリッタ５で固体イマルジョンレンズ７ｂの端面からの反射光を分離しているが、以下の別の構成も可能である。
　まず、第１のビームスプリッタ３は、第２のビームスプリッタ５と第１の検出レンズ１２との間に配置される。第２のビームスプリッタ５は、全ての直線偏光の光に対して５０％の透過率及び５０％の反射率になる特性を有する無偏光ビームスプリッタにする。また、第１のビームスプリッタ３は、所定の直線偏光の光を１００％透過し、当該所定の直線偏光に直交した方向の直線偏光の光を１００％反射する特性にする。このようにすれば、光記録媒体８で反射した光と、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射した光とのどちらも第２のビームスプリッタ５で反射する。
　次に、光記録媒体８で反射した光は、第１のビームスプリッタ３を透過し、固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射した光は、第１のビームスプリッタ３を反射する。そのため、光記録媒体８で反射した光と固体イマルジョンレンズ７ｂの端面で反射した光とを分離することができる。それぞれの光を第１及び第２の光検出器１４及び１１に集光することについては図１と同じである。
　このような構成であっても、複数の記録層を有する多層光記録媒体でも、光記録媒体８の表面と固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面との相対傾き角度を安定に精度よく検出することができ、固体イマルジョンレンズ７ｂが光記録媒体８の表面と衝突することを避けることができる。そのため、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　なお、実施の形態１及び２では、２つのサブビームがメインビームの両側に配置されているが、２つのサブビームをどちらか１つにしても同様の効果が得られることは言うまでもない。ただし、この場合は、メインビームから得られる信号とサブビームから得られる信号との差信号がチルト信号となる。
　なお、実施の形態２では、第１のビームスプリッタ３が光源１側で、第２のビームスプリッタ５が対物レンズ光学系７側に配置されているが、第１のビームスプリッタ３と第２のビームスプリッタ５との配置の順序が逆であっても何ら問題はない。また、回折格子９と第１のビームスプリッタ３と第２のビームスプリッタ５との配置の順序についても不問であり、本発明に影響を及ぼさない。
　なお、実施の形態１及び２において、フォーカス検出方法は非点収差法、トラッキング検出方法はプッシュプル法を例として示したが、これらに限定されるものではなく、これらの検出方法と他の検出方法とを組み合わせても良い。
　なお、実施の形態１及び２では、ラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号に基づき、対物レンズ光学系７を傾けているが、たとえば、モータ部にチルト機構を設けることにより光記録媒体８を傾ける方法、又は光ピックアップ全体を支持するシャフト部にチルト機構を設けることにより光ピックアップ全体を傾ける方法でも何ら問題はない。
　なお、実施の形態１及び２の光記録媒体８は、３層の記録層を有しているが、本実施の形態１及び２の光ピックアップは、２層以上の複数の記録層を有する光記録媒体に対して安定に情報を記録又は再生することはいうまでもない。
　なお、実施の形態１及び２では、第２のビームスプリッタ５で反射した光をレンズで光検出器に集光し、光検出器から出力された信号を用いて光源１の光量を制御しているが、第２のビームスプリッタ５で反射した光をレンズで集光せずに、第２のビームスプリッタ５で反射した光の一部のみ利用して光源１の光量を制御しても良い。また、別の箇所にて光源１から出射された光の一部を取り出して光源１の光量を制御しても何ら問題はない。このように、光源１の光量制御は従来述べられているいかなる方法を用いてもよい。
　なお、実施の形態２では、レンズ間距離変更部としてアクチュエータを用いているが、ピエゾを使って絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変えても良く、絞りレンズ７ａと固体イマルジョンレンズ７ｂとの間の距離を変えることができる機構であれば何ら問題はない。
　ここで、固体イマルジョンレンズ７ｂの出射端面に微小な突起を有する金属針を搭載することで、金属針からさらに微小な近接場光が出射され、この近接場光を用いてさらに記録密度を上げることが可能である。このように、本実施の形態１及び２で示した光ピックアップに上記の金属針を搭載すれば、より高密度に情報を記録するとともに高密度に記録された情報を再生することが可能であり、さらに多層光記録媒体に安定して情報を記録又は再生することができる。
　（実施の形態３）
　図２１は、本発明の実施の形態３における光ピックアップの構成を示す図である。
　図２１において、光ピックアップは、第１の光源１０１、第１のコリメータレンズ１０２、第１のビームスプリッタ１０３、発散度変更部１０４、第２のビームスプリッタ１０５、１／４波長板１０６、対物レンズ光学系１０７、検出レンズ１０９、第１の光検出器１１０、第２の光源１１１、第３のビームスプリッタ１１２、第２のコリメータレンズ１１３、検光子１１４、第２の光検出器１１５、第３の光検出器１１６及び対物レンズアクチュエータ１１７を備える。
　発散度変更部１０４は、凹レンズ１０４ａ、凸レンズ１０４ｂ、及び凸レンズ１０４ｂを光軸方向に可動するアクチュエータ１０４ｃで構成されている。対物レンズ光学系１０７は、絞りレンズ１０７ａ、固体イマルジョンレンズ（ＳＩＬ）１０７ｂで構成されている。
　第１のビームスプリッタ１０３は第１の分岐部の一例であり、第２のビームスプリッタ１０５は第２の分岐部の一例である。
　ここで、第１の光源１０１は、例えばＧａＮ系の半導体レーザ素子で構成され、複数の記録層（本実施の形態では３層）を有する光記録媒体１０８の各記録層に対し、記録又は再生用のコヒーレント光（波長３９０～４５０ｎｍ）を出射する。第１のコリメータレンズ１０２は、第１の光源１０１から出射された発散光を平行光に変換する。
　第１のビームスプリッタ１０３は、ある直線偏光に対しては透過率が１００％であり、当該直線偏光に対して直交する直線偏光に対しては反射率が１００％の反射率である特性を有している。第１のビームスプリッタ１０３は、第１の光源１０１から出射され、光記録媒体１０８の記録層で反射した光を反射する。
　発散度変更部１０４は、第１の光源１０１から出射された光の発散度を変更する。また、発散度変更部１０４は、負のパワーを持つ凹レンズ１０４ａと、正のパワーを持つ凸レンズ１０４ｂと、凸レンズ１０４ｂを光軸方向に可動するアクチュエータ１０４ｃとから成る。発散度変更部１０４は、凹レンズ１０４ａと凸レンズ１０４ｂとの間隔をアクチュエータ１０４ｃで変化させることで、入射された光の発散度とは異なる発散度に変換することが可能である。発散度を変更することにより、光記録媒体１０８の表面から各記録層までの厚さ変化に対応する。
　第２のビームスプリッタ１０５は、第１の光源１０１から出射される光の波長に対して、ある直線偏光の透過率が９０％であり、反射率が１０％であり、当該直線偏光に対して直交する直線偏光の透過率が１００％である特性を有している。さらに第２のビームスプリッタ１０５は、第２の光源１１１から出射される光の波長に対して、全ての偏光を１００％反射させる特性である。第２のビームスプリッタ１０５は、第２の光源１１１から出射された光が入射され、かつ、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの端面で反射した光を反射する。
　第２のビームスプリッタ１０５（分岐素子）は、発散度変更部１０４よりも、後述する対物レンズ光学系１０７側にある。第２のビームスプリッタ１０５は、発散度変更部１０４と対物レンズ光学系１０７との間に配置されている。すなわち、第２の光源１１１からの光は、発散度変更部１０４を透過しない構成となっている。
　１／４波長板１０６は、複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する。
　対物レンズ光学系１０７は、固体イマルジョンレンズ１０７ｂを含み、発散度変更部１０４からの光を複数の記録層を持つ光記録媒体１０８に収束する。対物レンズ光学系１０７は、絞りレンズ１０７ａと、固体イマルジョンレンズ（ＳＩＬ）１０７ｂとから成る。固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体１０８の表面との間に存在するエアギャップは、エバネッセント減衰長さより短くしてエバネッセント光による光伝播が行われるようにしている。また、ギャップ間隔は、おおむね波長の１０分の１より短くしている。
　固体イマルジョンレンズ１０７ｂは、光記録媒体１０８の表面に対向する端面を有し、端面の周囲の形状はコーン状であることが好ましい。これにより、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、光記録媒体１０８の表面とが相対的に傾いたとしても、固体イマルジョンレンズ１０７ｂが光記録媒体１０８に衝突し難くなる。このため、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、光記録媒体１０８の表面との相対傾きの許容角度を大きくできる。
　対物レンズアクチュエータ１１７は、対物レンズ光学系１０７を光軸方向（フォーカス方向）及び光記録媒体１０８のトラッキング方向（ラジアル方向）に移動させる。また、対物レンズアクチュエータ１１７は、対物レンズ光学系１０７の固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、光記録媒体１０８の表面とが平行となるように、対物レンズ光学系１０７の角度を調節する。なお、対物レンズアクチュエータ１１７は、絞りレンズ１０７ａと固体イマルジョンレンズ１０７ｂとを一体に移動させる。
　光記録媒体１０８は、３つの記録層を有する多層光記録媒体である。
　検出レンズ１０９は、入射面が円筒面であり、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっている。検出レンズ１０９は、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカスエラー信号の検出を可能とするための非点収差を与える。
　第１の光検出器１１０は、光記録媒体１０８の記録層で反射された光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。第１の光検出器１１０は、受光量に応じた電気信号を出力する。第１の光検出器１１０は、光記録媒体１０８に記録された情報を再生するための電気信号を出力する。
　第２の光源１１１は、半導体レーザ光源であり、波長６４０ｎｍ～６８０ｎｍの範囲の光を出射する。第１の光源１０１から出射される光の波長と、第２の光源１１１から出射される光の波長とは互いに異なる。第３のビームスプリッタ１１２は、透過率が５０％であり、反射率が５０％である特性を有する無偏光ビームスプリッタである。第２のコリメータレンズ１１３は、第２の光源１１１から出射された光の発散度を変更するレンズである。検光子１１４は、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を吸収する光学素子である。
　第２の光検出器１１５は、第２の光源１１１から出射され、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。第２の光検出器１１５は、少なくとも２つに分割された受光部を有し、第２のビームスプリッタ１０５で反射した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。第２の光検出器１１５は、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と光記録媒体１０８の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号を出力する。
　第３の光検出器１１６は、第２の光源１１１から出射された光の光量をモニタするために、第２の光源１１１から出射された光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。
　このように構成された光ピックアップの動作について説明する。
　第１の光源１０１は、直線偏光の光を出射する。第１の光源１０１から出射した光は、第１のコリメータレンズ１０２で略平行光となり、第１のビームスプリッタ１０３を透過する。第１のビームスプリッタ１０３を透過した光は、発散度変更部１０４に入射する。発散度変更部１０４は、集光する光記録媒体１０８の記録層の位置に応じて、入射した光の発散度を変更する。
　発散度変更部１０４により発散度が変更された光は、第２のビームスプリッタ１０５を透過して、１／４波長板１０６に入射する。１／４波長板１０６は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換する。１／４波長板１０６を透過した光は、対物レンズ光学系１０７により、光記録媒体１０８の所定の記録層に集光する。
　光記録媒体１０８を反射した光は、対物レンズ光学系１０７、１／４波長板１０６、第２のビームスプリッタ１０５及び発散度変更部１０４を透過して、第１のビームスプリッタ１０３に入射する。第１のビームスプリッタ１０３で反射された光は、検出レンズ１０９に入射する。検出レンズ１０９に入射した光には、非点収差が与えられる。検出レンズ１０９を透過した光は、第１の光検出器１１０上に集光される。
　第１の光検出器１１０は、光記録媒体１０８上における光の合焦状態を示すフォーカスエラー信号を出力する。また、第１の光検出器１１０は、光記録媒体１０８上における光の照射位置を示すトラッキングエラー信号を出力する。
　ここで、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、周知の技術、たとえば非点収差法及びプッシュプル法により検出される。また、図示していないフォーカス制御部は、第１の光検出器１１０からのフォーカスエラー信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体１０８上に集光されるように、アクチュエータ１０４ｃを駆動して凸レンズ１０４ｂの位置を光軸方向に制御する。すなわち、アクチュエータ１０４ｃは、フォーカス制御部からの制御信号に応じて凸レンズ１０４ｂを光軸方向に移動させる。
　また、図示していないトラッキング制御部は、第１の光検出器１１０からのトラッキングエラー信号に基づき、光が光記録媒体１０８上の所望のトラックに集光されるように、対物レンズアクチュエータ１１７を駆動して対物レンズ光学系１０７の位置を制御する。すなわち、対物レンズアクチュエータ１１７は、トラッキング制御部からの制御信号に応じて対物レンズ光学系１０７を移動させる。さらに、図示していない再生制御部は、第１の光検出器１１０からの電気信号に基づいて、光記録媒体１０８に記録された再生情報を取得する。
　また、第２の光源１１１は、直線偏光の光を出射する。第２の光源１１１から出射された光は、第３のビームスプリッタ１１２を反射し、第２のコリメータレンズ１１３で発散度が変更される。第２のコリメータレンズ１１３を透過した光は、検光子１１４を透過し、第２のビームスプリッタ１０５を反射し、１／４波長板１０６に入射する。
　１／４波長板１０６は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換する。１／４波長板１０６を透過した光は、対物レンズ光学系１０７に入射され、固体イマルジョンレンズ（ＳＩＬ）１０７ｂの出射端面で反射される。
　固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光は、対物レンズ光学系１０７及び１／４波長板１０６を透過し、第２のビームスプリッタ１０５を反射する。第２のビームスプリッタ１０５を反射した光は、検光子１１４、第２のコリメータレンズ１１３及び第３のビームスプリッタ１１２を透過し、第２の光検出器１１５に集光される。
　図２２は、図２１に示す第２の光検出器の構成を示す図である。第２の光検出器１１５は、図２２に示された４分割受光部（第１の受光部１１５ａ、第２の受光部１１５ｂ、第３の受光部１１５ｃ及び第４の受光部１１５ｄ）を有しており、詳細な説明は特許文献１に記載されているので省略する。第２の光検出器１１５は、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面によって反射された反射光のスポット１２１を受光する。４分割受光部（第１の受光部１１５ａ、第２の受光部１１５ｂ、第３の受光部１１５ｃ及び第４の受光部１１５ｄ）からの信号を全て加算することで、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体１０８の表面との間に存在するエアギャップの間隔（ギャップ信号）が検出される。
　また、４分割受光部の第１の受光部１１５ａと第２の受光部１１５ｂとの和信号と、第３の受光部１１５ｃと第４の受光部１１５ｄとの和信号との差信号に基づいて、光記録媒体１０８のラジアル方向に対する固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体１０８の表面との相対傾き（ラジアルチルト信号）が検出される。また、４分割受光部の第１の受光部１１５ａと第３の受光部１１５ｃとの和信号と、第２の受光部１１５ｂと第４の受光部１１５ｄとの和信号との差信号に基づいて、光記録媒体１０８のタンジェンシャル方向に対する固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体１０８の表面との相対傾き（タンジェンシャルチルト信号）が検出される。
　図示しないフォーカス制御部は、第２の光検出器１１５からのギャップ信号に基づき、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体１０８の表面との間隔を一定に保つように対物レンズ光学系１０７を制御する。
　また、図示しないチルト制御部は、第２の光検出器１１５からのラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号に基づき、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体１０８の表面との相対角度が０になるように対物レンズ光学系１０７を制御する。
　また、第３の光検出器１１６は、第２の光源１１１から出射された光の一部を受光する。図示していない光量制御部は、第３の光検出器１１６から出力される信号に基づいて、第２の光源１１１の出射光量をモニタし、第２の光源１１１から出射される光の光量が一定になるように制御する。
　ここで、第１の光源１０１及び第２の光源１１１から出射されて光記録媒体１０８で反射された光についてさらに詳細に述べる。
　まず、第１の光源１０１から出射された光は、光記録媒体１０８に集光され、光記録媒体１０８の所定の記録層で反射される。光記録媒体１０８の所定の記録層で反射された光は、１／４波長板１０６によって、第１の光源１０１から出射された光と直交する方向の直線偏光に変換される。１／４波長板１０６によって変換された直線偏光は、第２のビームスプリッタ１０５を１００％透過し、第１のビームスプリッタ１０３で１００％反射され、第１の光検出器１１０で受光される。
　また、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と光記録媒体１０８の表面との間隔が０になっていないので、第１の光源１０１から出射された光の一部は固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射される。
　固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光は、１／４波長板１０６によって、第１の光源１０１から出射された光と同じ偏光方向の直線偏光に変換される。１／４波長板１０６によって変換された直線偏光の９０％は、第２のビームスプリッタ１０５を透過し、直線偏光の１０％は、第２のビームスプリッタ１０５を反射する。第２のビームスプリッタ１０５の透過光は、第１のビームスプリッタ１０３を１００％透過するので、第１の光検出器１１０に入射することはない。
　ここで、第２のビームスプリッタ１０５を反射した光が、第２の光検出器１１５に到達してしまうと、ギャップ信号及びチルト信号の検出が妨害されることになる。そのため、検光子１１４の対物レンズ光学系側の面には、第１の光源１０１から出射された光を反射し、第１の光源１０１からの光とは異なる波長を有する第２の光源１１１から出射された光を透過する膜が形成されている。これにより、第２の光検出器１１５に第１の光源１０１から出射された光は到達しない。
　次に、第２の光源１１１から出射された光のうち、光記録媒体１０８からの反射光は、１／４波長板１０６によって、第２の光源１１１から出射された光と直交する方向の直線偏光に変換される。この直線偏光は、第２のビームスプリッタ１０５を１００％反射し、検光子１１４により１００％吸収される。これにより、第２の光源１１１から出射され光記録媒体１０８で反射された光は、第２の光検出器１１５に到達しない。
　また、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面と、光記録媒体１０８の表面との間隔が０になっていないので、第２の光源１１１から出射された光の一部は、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射される。
　固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面からの反射光は、１／４波長板１０６を通過後に第２の光源１１１から出射された光と同じ偏光方向の直線偏光になる。そのため、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面からの反射光は、第２のビームスプリッタ１０５で１００％反射され、検光子１１４を１００％透過する。従って、第２の光検出器１１５には、第２の光源１１１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光のみが受光される。
　光記録媒体１０８は多層構造であるため、各記録層に対応するために発散度変更部１０４が駆動される。しかしながら、発散度変更部１０４が駆動されても、第２の光源１１１から出射された光は発散度変更部１０４を透過しないので、どの記録層を再生しているときでも、第２の光検出器１１５に集光する光スポット径は変化しない。そのため、安定したギャップ信号及びチルト信号を検出することが可能である。さらに、上記したように不要な光が存在しないので、安定した信号を検出することができる。
　この効果について、より詳細に説明する。
　図２３は、本発明の実施の形態３の比較例の光ピックアップの構成を示す図である。なお、図２３において、図２１の光ピックアップと同じ機能のものには同じ番号を付している。
　図２３の比較例の光ピックアップでは、第２のビームスプリッタ１０５（分岐素子）は、発散度変更部１０４より対物レンズ光学系１０７から遠い位置にある。すなわち、第２の光源１１１からの光が、発散度変更部１０４を透過する構成となっている。この点が、図２１の光ピックアップと異なる部分である。
　図２４（Ａ）～図２４（Ｃ）は、図２３に示す光ピックアップにおいて、第２の光源１１１からの光が固体イマルジョンレンズ１０７ｂの端面から光記録媒体１０８の各記録層に入射する様子と、集光された記録層の位置に応じて変化する第２の光検出器１１５上に形成されるスポット１２１とを示す図である。
　図２４（Ａ）～図２４（Ｃ）に示す光記録媒体１０８は、例として、３つの記録層を有している。光記録媒体１０８は、固体イマルジョンレンズ１０７ｂから遠い順に、基板１１８、第１の記録層Ｌ０、第２の記録層Ｌ１及び第３の記録層Ｌ２を有している。
　図２４（Ａ）は、図２３に示す光ピックアップにおいて、第２の光源１１１からの光が第１の記録層Ｌ０に集光する場合において、光が固体イマルジョンレンズ１０７ｂの端面から光記録媒体１０８の第１の記録層Ｌ０に入射する様子と、第２の光検出器１１５上に形成されるスポット１２１とを示す図である。図２４（Ｂ）は、図２３に示す光ピックアップにおいて、第２の光源１１１からの光が第２の記録層Ｌ１に集光する場合において、光が固体イマルジョンレンズ１０７ｂの端面から光記録媒体１０８の第２の記録層Ｌ１に入射する様子と、第２の光検出器１１５上に形成されるスポット１２１とを示す図である。図２４（Ｃ）は、図２３に示す光ピックアップにおいて、第２の光源１１１からの光が第３の記録層Ｌ２に集光する場合において、光が固体イマルジョンレンズ１０７ｂの端面から光記録媒体１０８の第３の記録層Ｌ２に入射する様子と、第２の光検出器１１５上に形成されるスポット１２１とを示す図である。
　図２４（Ａ）～図２４（Ｃ）からも分かる通り、図２３に示す光ピックアップでは、発散度変更部１０４における凹レンズ１０４ａと凸レンズ１０４ｂとの間隔がアクチュエータ１０４ｃによって変化されるので、第２の光源１１１からの光の固体イマルジョンレンズ１０７ｂの端面での形状も変化する。これに応じて、第２の光検出器１１５上のスポットサイズが変化する。
　第２の光検出器１１５上においてスポットサイズが変化する場合、次のような課題が生じる。
　まず、第１の記録層Ｌ０に集束位置を変えた場合の第２の光検出器１１５上のスポットサイズが、最適な大きさとなるように検出光学系を設定したとする。すると、第３の記録層Ｌ２に集束位置を変えた場合の第２の光検出器１１５上のスポットサイズが、最も小さくなる。このとき、第２の光検出器１１５上のスポットサイズが小さ過ぎると、実用的なチルト検出の感度を得ることが難しくなる。
　また、第３の記録層Ｌ２に集束位置を変えた場合の第２の光検出器１１５上のスポットサイズが、最適な大きさとなるように検出光学系を設定したとする。すると、第３の記録層Ｌ２よりも基板１１８側にある第１の記録層Ｌ０又は第２の記録層Ｌ１に集束位置を変えた場合の第２の光検出器１１５上のスポットサイズが、相対的に大きくなる。これに対応するため、サイズの大きい光検出器を用いることが考えられる。しかし、光検出器は、そのサイズが大きくなるほど、周波数特性が低下する性質がある。このため、光検出器を大きくすると、速い光量の変化を電気信号として検出することができず、所望の周波数特性でサーボ制御を行うことが難しくなる。
　以上のように、第２の光検出器１１５上のスポットサイズが変化する場合、安定したギャップ信号及びチルト信号を検出することが難しくなるという課題がある。
　一方、上記の図２３に示す光ピックアップとは異なり、図２１に示す本実施の形態３の光ピックアップでは、第２のビームスプリッタ１０５（分岐素子）は、発散度変更部１０４より対物レンズ光学系１０７側にある。すなわち、第２の光源１１１からの光は、発散度変更部１０４を透過しない構成となっている。
　この構成により、例えば、記録又は再生の対象となる記録層に応じて第１の光源１０１の光軸方向の集束位置を変えるために発散度変更部１０４を動作させても、第２の光源１１１からの光の固体イマルジョンレンズ１０７ｂの端面での形状が変化することはない。すなわち、第２の光検出器１１５上のスポットサイズが変化することはない。このため、安定したギャップ信号及びチルト信号を検出することが可能となる。
　次に、第２のコリメータレンズ１１３から出射される光について述べる。
　第２の光源１１１から出射された光の波長は、第１の光源１０１から出射された光の波長より長い。そのため、対物レンズ光学系１０７が、第１の光源１０１から出射される光を光記録媒体１０８の記録層に集光するように設計されていると、第１の光源１０１からの光より波長が長い第２の光源１１１から出射された光は、対物レンズ光学系１０７の色収差により大きくデフォーカスする。
　従って、第２の光源１１１から出射された光が平行光に変換されて対物レンズ光学系１０７に入射した場合、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光のスポットは、非常に大きくなって戻ってくる。そのため、対物レンズ光学系１０７と第２の光検出器１１５との間の距離が長いと、途中の光学部品の大きさを非常に大きくする必要がある。
　そこで、第２のコリメータレンズ１１３は、第２のコリメータレンズ１１３から出射される光が収束光になるような位置に配置される。第２の光源１１１から出射される光は、対物レンズ光学系１０７に収束光で入射する。これにより、対物レンズ光学系１０７による色収差を補正することができ、対物レンズ光学系１０７と第２の光検出器１１５との間の光学部品を小型化することができるので、光ピックアップを小型化することができる。
　なお、本実施の形態３では、第２のコリメータレンズ１１３の位置によって収束光を形成しているが、第２のコリメータレンズ１１３と対物レンズ光学系１０７との間に凸レンズを設け、第２のコリメータレンズ１１３によって一旦平行光にしてから、凸レンズによって収束光を形成しても問題はない。
　本実施の形態３では、ラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号に基づき、対物レンズ光学系１０７を傾けているが、たとえば、モータ部にチルト機構を設けることにより光記録媒体１０８を傾ける方法、又は光ピックアップ全体を支持するシャフト部にチルト機構を設けることにより光ピックアップ全体を傾ける方法でも何ら問題はない。
　本実施の形態３によれば、多層光記録媒体でも、光記録媒体１０８の表面と固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面との相対傾き角度を安定に精度よく検出することができ、固体イマルジョンレンズ１０７ｂが光記録媒体１０８の表面と衝突することを避けることができる。そのため、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　なお、本実施の形態３では、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向の両方の傾きを検出するため、第２の光検出器１１５は４分割受光部を有しているが、第２の光検出器１１５は、２分割受光部を有し、ラジアル方向のみ、あるいはタンジェンシャル方向のみの傾きを検出しても良い。この場合、光検出器の調整が１軸方向のみでよいので、調整が容易になり、また光ピックアップの信頼性もあがる。
　なお、本実施の形態３において、フォーカス検出方法は非点収差法、トラッキング検出方法はプッシュプル法を例として示したが、これらに限定されるものではなく、これらの検出方法と他の検出方法とを組み合わせても良い。
　なお、本実施の形態３における光ピックアップは、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を吸収する検光子１１４を備えているが、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を回折する偏光ホログラムを備えても良く、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタを備えても良い。検光子、偏光ホログラム及び偏光ビームスプリッタのいずれの光学素子を用いても、不要な直線偏光が第２の光検出器１１５に入射するのを防止することができる。
　なお、本実施の形態３では、検光子１１４上には、第１の光源１０１から出射された光を反射し、第２の光源１１１から出射された光を透過する膜が形成されているが、第２のビームスプリッタ１０５と第２の光検出器１１５との間にある光学部品上に上記した特性を有する膜を設けてもよいし、上記した特性を有する光学部品を別途設けても良い。また、上記の特性を有する膜が形成されている光学部品の光入射面は、光軸に垂直な面に対して傾いていることが好ましい。これにより、入射した反射光が、光軸方向とは異なる方向に進むので、不要な迷光が第２の光検出器１１５に入射することを防ぐことができる。
　図２５は、本発明の実施の形態３の変形例における光ピックアップの構成を示す図である。図２５において、実施の形態３と同じ機能のものには同じ符号を付している。本実施の形態３では、発散度変更部１０４は、凹レンズ１０４ａ及び凸レンズ１０４ｂの２つのレンズと、アクチュエータ１０４ｃとで構成しているが、図２５に示すように、発散度変更部１４４は、第１のコリメータレンズ１０２とアクチュエータ１４４ｃとで構成しても何ら問題はない。
　第１のコリメータレンズ１０２は、第１のビームスプリッタ１０３と第２のビームスプリッタ１０５との間に配置され、第１の光源１０１からの光を平行光に変換する。アクチュエータ１４４ｃは、集光する記録層の位置に応じて、第１のコリメータレンズ１０２を光軸方向に移動させる。
　この場合、発散度変更部１４４がコリメータレンズの機能を兼ねる。そのため、光学部品の構成要素が少なくなり、光ピックアップの組み立てが容易となり、光ピックアップの低コスト化につながる。
　図２６（Ａ）は、実施の形態３において、第２のコリメータレンズ１１３から第２の光検出器１１５に集光される光のスポット位置を示す図である。
　第２の光源１１１から出射された光は、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射され、スポット位置１３１ｄに集光するとする。ここで、例えば、光記録媒体１０８が３層の記録層を有しているとすると、第２の光源１１１から出射された光は、３層の記録層のそれぞれにおいても反射されるため、スポット位置１３１ｄ以外の３つのスポット位置１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃにも集光する。
　すなわち、本実施の形態３では、光記録媒体１０８は、光の入射側から遠い順に、第１の記録層Ｌ０、第２の記録層Ｌ１及び第３の記録層Ｌ２の３層の記録層を有している。このとき、スポット位置１３１ａは、第２の光源１１１から出射され第１の記録層Ｌ０において反射された光が集光するスポット位置である。また、スポット位置１３１ｂは、第２の光源１１１から出射され第２の記録層Ｌ１において反射された光が集光するスポット位置である。また、スポット位置１３１ｃは、第２の光源１１１から出射され第３の記録層Ｌ２において反射された光が集光するスポット位置である。
　以上のように、第２の光源１１１から出射された光が、発散度変更部１０４を通過しない構成であっても、光記録媒体１０８が複数の記録層を有する場合には、複数のスポット位置１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄが存在することになる。
　そこで、第２の光検出器１１５は、図２６（Ａ）に示すように、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光が集光するスポット位置１３１ｄの近傍に配置することが好ましい。
　これにより、第２の光源１１１から出射され、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光のスポットは、第２の光検出器１１５の受光部より小さくなり、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面からの反射光を受光部ですべて受光することができる。
　これに対して、スポット位置１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃのそれぞれに集光する各記録層からの反射光は、第２の光検出器１１５の受光部に対して非常に大きなスポットになる。
　従って、第２の光源１１１から出射され、各記録層で反射された光の受光部からの出力は非常に小さくなる。すなわち、第２の光検出器１１５から出力される信号は、実質的には、第２の光源１１１から出射され、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光による信号になる。
　さらに、第２の光検出器１１５は、図２６（Ａ）のスポット位置１３１ｄよりも、第２のコリメータレンズ１１３から離れる位置に配置することが好ましい。
　これにより、第２の光源１１１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光のスポットは、第２の光検出器１１５の受光部より小さく、かつ、最適なサイズとすることができる。
　図２６（Ｂ）は、実施の形態３において、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光が集光するスポット位置１３１ｄよりも、第２のコリメータレンズ１１３から離れる位置に第２の光検出器１１５を配置した場合の第２の光検出器１１５の構成を示す図である。図２６（Ｃ）は、図２６（Ｂ）に示す第２の光検出器１１５上のスポットの様子を示す図である。
　図２６（Ｃ）に示されるように、第２の光源１１１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポット１３２は、第２の光検出器１１５の受光部内に納めることができる。また、第２の光源１１１から出射され各記録層で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポット１３３，１３４，１３５は、第２の光検出器１１５の受光部に対して、さらに大きくすることができる。
　なお、スポット１３３は、第１の記録層Ｌ０で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポットを表し、スポット１３４は、第２の記録層Ｌ１で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポットを表し、スポット１３５は、第３の記録層Ｌ２で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポットを表す。
　これにより、第２の光検出器１１５の受光部における、第２の光源１１１から出射され各記録層で反射された光の影響を、さらに低減することができる。すなわち、第２の光源１１１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光を、より精度良く検出することができる。
　なお、本実施の形態３では、光記録媒体１０８は３層の記録層を有しているが、これに限られるものではない。光記録媒体１０８は２層以上の複数の記録層を有しても良い。
　（実施の形態４）
　次に、本発明の実施の形態４に係る光ピックアップについて図面を参照して説明する。
　図２７は、本発明の実施の形態４における光ピックアップの構成を示す図である。
　本実施の形態４が上記した実施の形態３と異なるのは、第２の光源１４１から出射される光の波長が第１の光源１０１から出射される光の波長と同じである点のみであり、それ以外は、実施の形態３と同様である。従って、本実施の形態４において、特に説明のないものについては実施の形態３と同じとし、実施の形態３と同一符号を付与している構成部材については、特に説明のない限り、実施の形態３と同様の機能を持つものとする。
　本実施の形態４では、第１の光源１０１から出射される光の波長と、第２の光源１４１から出射される光の波長とが同じである。そのため、ビームスプリッタ又は検光子の偏光特性では、第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光と、第２の光源１４１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光とを分離することができない。
　そこで、第１の光源１０１から出射され対物レンズ光学系１０７に入射する光の発散度合いと、第２の光源１４１から出射され対物レンズ光学系１０７に入射する光の発散度合いとの違いを利用して、２つの光を分離する。
　このことについて図２８（Ａ）～図２８（Ｃ）を用いて詳細に述べる。図２８（Ａ）は、実施の形態４において、第２のコリメータレンズ１１３から第２の光検出器１１５に集光される光のスポット位置を示す図である。
　本実施の形態４では、光記録媒体１０８は３層の記録層を有している。この場合、第１の光源１０１から出射された光は、光記録媒体１０８の各記録層に対応した発散度変更部１０４の位置により、３つのスポット位置１３１ａ’，１３１ｂ’，１３１ｃ’に集光する。
　すなわち、本実施の形態４では、光記録媒体１０８は、光の入射側から遠い順に、第１の記録層Ｌ０、第２の記録層Ｌ１、第３の記録層Ｌ２の３層の記録層を有している。このとき、スポット位置１３１ａ’は、第１の光源１０１から出射された光が第１の記録層Ｌ０に集光された場合において、第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面において反射された光が集光するスポット位置である。また、スポット位置１３１ｂ’は、第１の光源１０１から出射された光が第２の記録層Ｌ１に集光された場合において、第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面において反射された光が集光するスポット位置である。また、スポット位置１３１ｃ’は、第１の光源１０１から出射された光が第３の記録層Ｌ２に集光された場合において、第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面において反射された光が集光するスポット位置である。
　第２の光源１４１から出射された光は、発散度変更部１０４を通過しないので、記録層に関係なく上記のスポット位置１３１ａ’，１３１ｂ’，１３１ｃ’とは異なるスポット位置１３１ｄに集光する。
　そこで、第２の光検出器１１５は、図２８（Ａ）に示すように、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光が集光するスポット位置１３１ｄの近傍に配置することが好ましい。
　これにより、第２の光源１４１から出射され、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光のスポットは、第２の光検出器１１５の４分割受光部より小さくなり、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面からの反射光を４分割受光部ですべて受光することができる。第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光は、第２の光検出器１１５の受光部に対して非常に大きなスポットになっている。
　従って、第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光の受光部からの出力は非常に小さくなる。すなわち、第２の光検出器１１５から出力される信号は、実質的には、第２の光源１４１から出射され、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光による信号になる。
　さらに、第２の光検出器１１５は、図２８（Ａ）のスポット位置１３１ｄよりも、第２のコリメータレンズ１１３から離れる位置に配置することが好ましい。
　これにより、第２の光源１４１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光のスポットは、第２の光検出器１１５の４分割受光部より小さく、かつ、最適なサイズとすることができる。
　図２８（Ｂ）は、実施の形態４において、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光が集光するスポット位置１３１ｄよりも、第２のコリメータレンズ１１３から離れる位置に第２の光検出器１１５を配置した場合の第２の光検出器１１５の構成を示す図である。図２８（Ｃ）は、図２８（Ｂ）に示す第２の光検出器１１５上のスポットの様子を示す図である。
　図２８（Ｃ）に示されるように、第２の光源１４１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポット１３２は、第２の光検出器１１５の受光部内に納めることができる。また、第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポット１３６，１３７，１３８は、第２の光検出器１１５の受光部に対して、さらに大きくすることができる。
　なお、スポット１３６は、第１の光源１０１から出射された光が第１の記録層Ｌ０に集光した場合において、第１の光源１０１から出射された光が固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポットを表し、スポット１３７は、第１の光源１０１から出射された光が第２の記録層Ｌ１に集光した場合において、第１の光源１０１から出射された光が固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポットを表し、スポット１３８は、第１の光源１０１から出射された光が第３の記録層Ｌ２に集光した場合において、第１の光源１０１から出射された光が固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光の第２の光検出器１１５上のスポットを表す。
　これにより、第２の光検出器１１５の受光部における、第１の光源１０１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射される光の影響を、さらに低減することができる。すなわち、第２の光源１４１から出射され固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面で反射された光を、より精度良く検出することができる。
　また、実施の形態３でも説明した通り、第２の光検出器１１５の受光部における、第２の光源１４１から出射され各記録層で反射された光の影響も、さらに低減することができる。
　本実施の形態４によれば、第２の光源１４１から出射される光の波長が第１の光源１０１から出射される光の波長と同じであっても、第２の光検出器１１５からの出力を用いて、多層の光記録媒体１０８の表面と固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面との相対傾き角度を安定に精度よく検出することができ、固体イマルジョンレンズ１０７ｂが光記録媒体１０８の表面と衝突することを避けることができる。そのため、情報を安定に記録・再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　また、単一波長しか使用しないので、分岐部であるビームスプリッタの膜構成の層数が減り、さらに膜厚のばらつき許容量が大きくなる。このため、製作が容易であり、かつ低コストであるビームスプリッタを使用することが可能となるので、安価な光ピックアップを実現できる。
　なお、本実施の形態４の光記録媒体１０８は３層の記録層を有しているが、光記録媒体１０８は２層以上の複数の記録層を有しても良い。２層以上の複数の記録層を有する光記録媒体に対し、本実施の形態４の光ピックアップを用いることで安定に情報を記録又は再生することができる。
　ここで、固体イマルジョンレンズ１０７ｂの出射端面に微小な突起を有する金属針を搭載することで、金属針からさらに微小な近接場光が出射され、この近接場光を用いてさらに記録密度を上げることが可能である。このように、本実施の形態３及び４で示した光ピックアップに上記の金属針を搭載すれば、より高密度に情報を記録するとともに高密度に記録された情報を再生することが可能であり、さらに多層光記録媒体に安定して情報を記録又は再生することができる。
　（実施の形態５）
　ここで、近接場光記録再生に用いられる対物レンズについて説明する。図２９（Ａ）は、半球型レンズを含む対物レンズの断面形状を示す図であり、図２９（Ｂ）は、超半球型レンズを含む対物レンズの断面形状を示す図である。近接場光記録再生に用いられる対物レンズは、対物レンズに含まれる固体イマルジョンレンズの厚さに応じて、図２９（Ａ）に示す半球型レンズ（光軸方向の厚さをＤ１とする）と、図２９（Ｂ）に示す超半球型レンズ（光軸方向の厚さをＤ３とする）との２種類がある。半球型レンズ及び超半球型レンズの厚さは、ともに球面収差が存在しないアプラナティックポイントが形成される厚さである。
　次に、半球型レンズ及び超半球型レンズを有する対物レンズの特徴を述べる。まず、半球型レンズを有する対物レンズには、開口数が相対的に低いという課題がある。半球型レンズを有する対物レンズの開口数ＮＡは、光記録媒体の媒質の屈折率をｎとし、入射光の光軸に対する最大角度をθとすると、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθで定義される。これに対し、超半球型レンズを有する対物レンズの開口数ＮＡは、ＮＡ＝ｎ２・ｓｉｎθで定義される。
　従って、半球型レンズを含む対物レンズに比べて、超半球型レンズを含む対物レンズの方が大きい開口数を有することになり、近接場光記録再生に有利である。しかし、超半球型レンズは半球型レンズに比べて、厚さずれに対する許容度が非常に小さい。従って、超半球型レンズを有する対物レンズは、開口数を大きくできる利点を有するが、製造公差が厳しく生産性がない。これに対し、半球型レンズは、生産性を有しているが、超半球型レンズを有する対物レンズほど開口数を大きくできないという課題がある。
　そこで、これらの課題を解決する対物レンズが特表２００９－５２２７１２号公報に提案されている。図３０は、従来の対物レンズの構成を示す図である。図３０に示す対物レンズは、集光レンズ６０１と、厚さＤ２を有する固体イマルジョンレンズ６０２とで構成されている。図３１は、固体イマルジョンレンズの厚さに応じた対物レンズの球面収差の変化を示す図である。厚さＤ１及び厚さＤ３の固体イマルジョンレンズの球面収差は０になっている。図３０に示される対物レンズに用いられる固体イマルジョンレンズ６０２の厚さＤ２は、厚さＤ１と厚さＤ３との間の厚さにすることで、上記した半球型レンズ及び超半球型レンズのそれぞれの特徴を有することができる。ただし、球面収差が発生することになるが、集光レンズ６０１そのものに球面収差を持たせることで固体イマルジョンレンズの厚さが半球型及び超半球型からずれていることで発生している球面収差を補正することができ、対物レンズ全体としては球面収差が０になる。
　しかしながら、従来の構成では、固体イマルジョンレンズの厚さＤ２が半球型レンズの厚さＤ１から超半球型レンズの厚さＤ２までの範囲と非常に広い範囲を有しており、以下の課題が発生する。まず、厚さが半球型に近い場合は、固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と出射面からの反射光とはほぼ同一光路を通ることになる。その結果、光を受光して信号に変換する受光器上で光が重なり合い、干渉が大きく発生し、再生信号が劣化するという課題を有していた。また、固体イマルジョンレンズの厚さが厚くなると、光が斜めから入射する場合に大きなコマ収差が発生することになり、同じく再生信号が劣化するという課題を有している。
　そこで、本発明の実施の形態５における光ピックアップは、固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と出射面からの反射光との干渉の影響を小さくし、固体イマルジョンレンズに斜めから光が入射した場合でもコマ収差の発生を抑制する。
　図３２は、本発明の実施の形態５における光ピックアップの構成を示す図である。
　図３２において、光ピックアップは、第１の光源２０１、発散度変更部２０２、第１のビームスプリッタ２０３、第２のビームスプリッタ２０５、１／４波長板２０６、対物レンズ光学系２０７、検出レンズ２０９、第１の光検出器２１０、第２の光源２１１、第３のビームスプリッタ２１２、第２のコリメータレンズ２１３、検光子２１４、第２の光検出器２１５、第３の光検出器２１６及び対物レンズアクチュエータ２１７を備える。
　発散度変更部２０２は、第１のコリメータレンズ２０２ａ、及び第１のコリメータレンズ２０２ａを光軸方向に可動するアクチュエータ２０２ｂで構成されている。対物レンズ光学系２０７は、絞りレンズ２０７ａ、固体イマルジョンレンズ２０７ｂで構成されている。第１のビームスプリッタ２０３は第１の分岐部の一例であり、第２のビームスプリッタ２０５は第２の分岐部の一例である。光記録媒体２０８の記録層で反射した光を第１の光検出器に集光する検出系は、第１のコリメータレンズ２０２ａ及び検出レンズ２０９で構成されている。
　ここで、第１の光源２０１は、例えばＧａＮ系の半導体レーザ素子で構成され、光記録媒体２０８の記録層に対し、記録又は再生用のコヒーレント光（波長３９０～４５０ｎｍ）を出射する。
　第１のコリメータレンズ２０２ａは、第１の光源２０１から出射された発散光の発散度を変更する正のパワーを持つ凸レンズである。発散度変更部２０２は、正のパワーを持つ第１のコリメータレンズ２０２ａと、第１のコリメータレンズ２０２ａを光軸方向に移動させるアクチュエータ２０２ｂとから成る。発散度変更部２０２は、第１の光源２０１と第１のコリメータレンズ２０２ａとの間隔をアクチュエータ２０２ｂで変化させることで、入射された光の発散度とは異なる発散度に変換することが可能である。発散度を変更することにより、フォーカス制御を行うことができる。
　第１のビームスプリッタ２０３は、第１の光源２０１から出射され、光記録媒体２０８の記録層で反射した光を反射する。第１のビームスプリッタ２０３は、ある直線偏光に対する透過率が１００％であり、当該直線偏光に対して直交する直線偏光に対する反射率が１００％である特性を有している。
　第２のビームスプリッタ２０５は、第２の光源２１１から出射された光が入射され、かつ、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの端面で反射した光を反射する。第２のビームスプリッタ２０５は、第１の光源２０１から出射される光の波長に対して、ある直線偏光の透過率が９０％であり、反射率が１０％であり、当該直線偏光に対して直交する直線偏光の透過率が１００％であり、第２の光源２１１から出射される光の波長に対して、全ての偏光の反射率が１００％である特性を有している。
　１／４波長板２０６は、複屈折材料で形成されており、直線偏光を円偏光に変換する。
　対物レンズ光学系２０７は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂと固体イマルジョンレンズ２０７ｂに第１の光源２０１からの光を集光させる絞りレンズ２０７ａとを含み、第１の光源２０１からの光を光記録媒体１０８の記録層に収束する。対物レンズ光学系２０７は、絞りレンズ２０７ａと、固体イマルジョンレンズ２０７ｂとから成る。固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体２０８の表面との間に存在するエアギャップは、エバネッセント減衰長さより短くしてエバネッセント光による光伝播が行われるようにしている。また、ギャップ間隔は、おおむね波長の１０分の１より短くしている。
　固体イマルジョンレンズ２０７ｂの光記録媒体２０８に対向する端面の周囲の形状はコーン状である。
　検出レンズ２０９は、入射面が円筒面であり、出射面がレンズ光軸に対し回転対称面になっている。検出レンズ２０９は、入射光に対していわゆる非点収差法によるフォーカスエラー信号の検出を可能とするための非点収差を与える。
　第１の光検出器２１０は、光記録媒体２０８の記録層で反射された光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。第１の光検出器２１０は、検出レンズ２０９によって集光された光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する。
　第２の光源２１１は、半導体レーザ光源であり、波長６４０ｎｍから６８０ｎｍの範囲の光を出射する。第１の光源２０１から出射される光の波長と、第２の光源２１１から出射される光の波長とは互いに異なる。第３のビームスプリッタ２１２は、透過率が５０％であり、反射率が５０％である特性を有する無偏光ビームスプリッタである。第２のコリメータレンズ２１３は、第２の光源２１１から出射された光の発散度を変更するレンズである。検光子２１４は、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を吸収する光学素子である。
　第２の光検出器２１５は、第２の光源２１１から出射され、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光を受光して、受光した光を電気信号に変換する。第２の光検出器２１５は、第２のビームスプリッタ２０５で反射した光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する。第２の光検出器２１５は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの端面と光記録媒体２０８の表面との距離を検出するための電気信号を出力する。
　また、第２の光検出器２１５は、少なくとも２つの受光部を有している。第２の光検出器２１５は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの端面と光記録媒体２０８の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号を出力する。
　第３の光検出器２１６は、第２の光源２１１から出射された光の光量をモニタするために、第２の光源２１１から出射された光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。
　このように構成された光ピックアップの動作について説明する。
　第１の光源２０１は、直線偏光の光を出射する。第１の光源２０１から出射した光は、第１のビームスプリッタ２０３を透過し、第１のコリメータレンズ２０２ａで発散度が変更される。第１のコリメータレンズ２０２ａにより発散度が変更された光は、第２のビームスプリッタ２０５を透過し、１／４波長板２０６に入射する。１／４波長板２０６は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換する。１／４波長板２０６を透過した光は、対物レンズ光学系２０７により、光記録媒体２０８の記録層に集光する。
　光記録媒体２０８を反射した光は、対物レンズ光学系２０７、１／４波長板２０６、第２のビームスプリッタ２０５及び第１のコリメータレンズ２０２ａを透過し、第１のビームスプリッタ２０３に入射する。第１のビームスプリッタ２０３で反射された光は、検出レンズ２０９に入射する。検出レンズ２０９に入射した光には、非点収差が与えられる。検出レンズ２０９を透過した光は、第１の光検出器２１０上に集光される。
　第１の光検出器２１０は、光記録媒体２０８上における光の合焦状態を示すフォーカスエラー信号を出力する。また、第１の光検出器２１０は、光記録媒体２０８上における光の照射位置を示すトラッキングエラー信号を出力する。
　ここで、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、周知の技術、たとえば非点収差法及びプッシュプル法により検出される。また、図示していないフォーカス制御部は、第１の光検出器２１０からのフォーカスエラー信号に基づき、常に光が合焦状態で光記録媒体２０８上に集光されるように、アクチュエータ２０２ｂを駆動して第１のコリメータレンズ２０２ａの位置を光軸方向に制御する。すなわち、アクチュエータ２０２ｂは、フォーカス制御部からの制御信号に応じて第１のコリメータレンズ２０２ａを光軸方向に移動させる。
　また、図示していないトラッキング制御部は、第１の光検出器２１０からのトラッキングエラー信号に基づき、光が光記録媒体２０８上の所望のトラックに集光されるように、対物レンズアクチュエータ２１７を駆動して対物レンズ光学系２０７の位置を制御する。すなわち、対物レンズアクチュエータ２１７は、トラッキング制御部からの制御信号に応じて対物レンズ光学系２０７を移動させる。さらに、図示していない再生制御部は、第１の光検出器２１０からの電気信号に基づいて、光記録媒体２０８に記録された再生情報を取得する。
　また、第２の光源２１１は、直線偏光の光を出射する。第２の光源１１１から出射された光は、第３のビームスプリッタ２１２を反射し、第２のコリメータレンズ２１３で発散度が変更される。第２のコリメータレンズ２１３を透過した光は、検光子２１４を透過し、第２のビームスプリッタ２０５を反射し、１／４波長板２０６に入射する。
　１／４波長板２０６は、入射した直線偏光の光を円偏光に変換する。１／４波長板２０６を透過した光は、対物レンズ光学系２０７に入射され、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射される。
　固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光は、対物レンズ光学系２０７及び１／４波長板２０６を透過し、第２のビームスプリッタ２０５を反射する。第２のビームスプリッタ２０５を反射した光は、検光子２１４、第２のコリメータレンズ２１３及び第３のビームスプリッタ２１２を透過し、第２の光検出器２１５に集光される。
　図３３は、図３２に示す第２の光検出器の構成を示す図である。第２の光検出器２１５は、図３３に示された４分割受光部（第１の受光部２１５ａ、第２の受光部２１５ｂ、第３の受光部２１５ｃ及び第４の受光部２１５ｄ）を有しており、詳細な説明は特許文献１に記載されているので省略する。第２の光検出器２１５は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面によって反射された反射光２２１を受光する。４分割受光部（第１の受光部２１５ａ、第２の受光部２１５ｂ、第３の受光部２１５ｃ及び第４の受光部２１５ｄ）からの信号を全て加算することで、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体２０８の表面との間に存在するエアギャップの間隔（ギャップ信号）が検出される。
　また、４分割受光部の第１の受光部２１５ａと第２の受光部２１５ｂとの和信号と、第３の受光部２１５ｃと第４の受光部２１５ｄとの和信号との差信号に基づいて、光記録媒体２０８のラジアル方向に対する固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体２０８の表面との相対傾き（ラジアルチルト信号）が検出される。また、４分割受光部の第１の受光部２１５ａと第３の受光部２１５ｃとの和信号と、第２の受光部２１５ｂと第４の受光部２１５ｄとの和信号との差信号に基づいて、光記録媒体２０８のタンジェンシャル方向に対する固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体２０８の表面との相対傾き（タンジェンシャルチルト信号）が検出される。
　図示しないギャップ制御部は、第２の光検出器２１５からのギャップ信号に基づき、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体２０８の表面との間隔を一定に保つように対物レンズ光学系２０７を制御する。
　また、図示しないチルト制御部は、第２の光検出器２１５からのラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号に基づき、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と、出射端面に対向する光記録媒体２０８の表面との相対角度が０になるように対物レンズ光学系２０７を制御する。
　また、第３の光検出器２１６は、第２の光源２１１から出射された光の一部を受光する。図示していない光量制御部は、第３の光検出器２１６から出力される信号に基づいて、第２の光源２１１の出射光量をモニタし、第２の光源２１１から出射される光の光量が一定になるように制御する。
　ここで、第１の光源２０１及び第２の光源２１１から出射されて光記録媒体２０８で反射された光についてさらに詳細に述べる。
　まず、第１の光源２０１から出射された光は、光記録媒体２０８に集光され、光記録媒体２０８の記録層で反射される。光記録媒体２０８の記録層で反射された光は、１／４波長板２０６によって、第１の光源２０１から出射された光と直交する方向の直線偏光に変換される。１／４波長板２０６によって変換された直線偏光は、第２のビームスプリッタ２０５を１００％透過し、第１のビームスプリッタ２０３で１００％反射され、第１の光検出器２１０で受光される。
　また、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と光記録媒体２０８の表面との間隔が０になっていないので、第１の光源２０１から出射された光の一部は固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射される。
　固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光は、１／４波長板２０６によって、第１の光源２０１から出射された光と同じ偏光方向の直線偏光に変換される。１／４波長板２０６によって変換された直線偏光の９０％は、第２のビームスプリッタ２０５を透過し、直線偏光の１０％は、第２のビームスプリッタ２０５を反射する。第２のビームスプリッタ２０５の透過光は、第１のビームスプリッタ２０３を１００％透過するので、第１の光検出器２１０に入射することはない。
　ここで、第２のビームスプリッタ２０５を反射した光が、第２の光検出器２１５に到達してしまうと、ギャップ信号及びチルト信号の検出が妨害されることになる。そのため、検光子２１４の対物レンズ光学系側の面には、第１の光源２０１から出射された光を反射し、第１の光源２０１からの光とは異なる波長を有する第２の光源２１１から出射された光を透過する膜が形成されている。これにより、第２の光検出器２１５に第１の光源２０１から出射された光は到達しない。
　次に、第２の光源２１１から出射された光のうち、光記録媒体２０８からの反射光は、１／４波長板２０６によって、第２の光源２１１から出射された光と直交する方向の直線偏光に変換される。この直線偏光は、第２のビームスプリッタ２０５を１００％反射し、検光子２１４により１００％吸収される。これにより、第２の光源２１１から出射され光記録媒体２０８で反射された光は、第２の光検出器２１５に到達しない。
　また、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と、光記録媒体２０８の表面との間隔が０になっていないので、第２の光源２１１から出射された光の一部は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射される。
　固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面からの反射光は、１／４波長板２０６を通過後に第２の光源２１１から出射された光と同じ偏光方向の直線偏光になる。そのため、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面からの反射光は、第２のビームスプリッタ２０５で１００％反射され、検光子２１４を１００％透過する。従って、第２の光検出器２１５には、第２の光源２１１から出射され固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光のみが受光される。
　次に、第２のコリメータレンズ２１３から出射される光について述べる。
　第２の光源２１１から出射された光の波長は、第１の光源２０１から出射された光の波長より長い。そのため、対物レンズ光学系２０７が、第１の光源２０１から出射される光を光記録媒体２０８の記録層に集光するように設計されていると、第１の光源２０１からの光より波長が長い第２の光源２１１から出射された光は、対物レンズ光学系２０７の色収差により大きくデフォーカスする。
　従って、第２の光源２１１から出射された光が平行光に変換されて対物レンズ光学系２０７に入射した場合、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光のスポットは、非常に大きくなって戻ってくる。そのため、対物レンズ光学系２０７と第２の光検出器２１５との間の距離が長いと、途中の光学部品の大きさを非常に大きくする必要がある。
　そこで、第２のコリメータレンズ２１３は、第２のコリメータレンズ２１３から出射される光が収束光になるような位置に配置される。第２の光源２１１から出射される光は、対物レンズ光学系２０７に収束光で入射する。これにより、対物レンズ光学系２０７による色収差を補正することができ、対物レンズ光学系２０７と第２の光検出器２１５との間の光学部品を大きくしないで済むので、光ピックアップを小型化することができる。
　なお、本実施の形態５では、第２のコリメータレンズ２１３の位置によって収束光を形成しているが、第２のコリメータレンズ２１３と対物レンズ光学系２０７との間に凸レンズを設け、第２のコリメータレンズ２１３によって一旦平行光にしてから、凸レンズによって収束光を形成しても問題はない。
　次に、対物レンズ光学系２０７を構成している固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さについて詳細に述べる。図３４は、本発明の実施の形態５における固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さについて説明するための図である。
　まず、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さをｄｓ（μｍ）、屈折率をｎｓ、曲率半径をＲｓ（μｍ）とし、光記録媒体２０８の表面から情報が記録されている記録層２０８ａまでの距離（基材厚）をｄｄ（μｍ）、光記録媒体２０８の表面と記録層２０８ａとの間の層の屈折率をｎｄとする。
　ここで、ｄｄ＝０かつｄｓ＝Ｒｓであるとき、曲率半径Ｒｓの中心が記録層２０８ａに一致し、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの形状は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面に対して光が垂直に入る半球型になる。また、光記録媒体２０８の表面から記録層２０８ａまでの距離が０でない場合、すなわちｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ＝０である場合、同様に曲率半径Ｒｓの中心が記録層２０８ａに一致するので、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの形状は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面に対して光が垂直に入る半球型になる。まず、この条件について考える。
　光記録媒体２０８の記録層２０８ａからの反射光は、上記したように第１の光検出器２１０に入射される。また、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面に対して光は垂直に入射することから、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面で反射された光は、光記録媒体２０８の記録層２０８ａからの反射光と同じ光路を通り、第１の光検出器２１０に入射する。そのため、第１の光検出器２１０上において、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面で反射された光は、光記録媒体２０８の記録層２０８ａからの反射光と完全に重なる。
　ここで、光記録媒体２０８の記録層２０８ａからの反射光と、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面で反射された光との光路差は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さの２倍もあり、光の波長に比べて非常に大きい。そのため、少しでも波長変化が生じると、第１の光検出器２１０上で光が干渉しあい、最悪の条件では完全にスポットが消えてしまう。従って、上記の半球型の固体イマルジョンレンズ２０７ｂを有する対物レンズ光学系２０７では、信号品質が非常に悪くなる。ここで、ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄの値が大きくなればなるほど、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面で反射される光の第１の光検出器２１０上でのスポットが大きくなり、光記録媒体２０８の記録層２０８ａからの反射光との重なりが相対的に小さくなる。したがって、干渉性が低下して問題にならなくなる。この条件について詳細に述べる。
　特開２００８－１１７５１３号公報において、複数の記録層を有する多層光記録媒体の記録層間の厚さと、信号再生指標であるジッターとの関係が示されている。これによれば、対物レンズの焦点距離が２ｍｍであり、開口数ＮＡが０．８５であり、光検出器に光を集光する検出系の焦点距離が３０ｍｍ（対物レンズから検出系までの横倍率が３０／２＝１５）である場合、隣接する記録層の層間厚さが８μｍ以上であれば、再生信号が問題ないレベルとなる。そのため、各記録層の間の距離が８μｍ以上離れていれば、光検出器上での各記録層からの反射光の干渉は問題ないことになる。また、干渉は光検出器上でのスポット径に大きく依存する。
　そこで、近接場光記録である対物レンズ光学系の開口数ＮＡが１．７４であり、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率が１５である場合の光検出器上のスポット径と、光記録媒体上でのデフォーカス量との関係、及び、開口数ＮＡが０．８５であり、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率が１５である場合の光検出器上のスポット径と、光記録媒体上でのデフォーカス量との関係を図３５に示す。なお、光記録媒体上でのデフォーカス量は、光記録媒体の表面から記録層までの領域の屈折率に、光記録媒体の表面から集光位置までの距離と光記録媒体の表面から記録層までの距離との差を乗算した量である。
　図３５は、本発明の実施の形態５における第１の光検出器上のスポット径と、光記録媒体上でのデフォーカス量との関係を示す図である。図３５において、実線は、開口数ＮＡが１．７４であり、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率が１５である場合の計算結果を示し、点線は、開口数ＮＡが０．８５であり、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率が１５である場合の計算結果を示している。デフォーカス量に対する各条件でのスポット径の比率はほぼ１．４であるのでスポットの面積の比は２となり、これは開口数ＮＡの比に相当する。すなわち、同じデフォーカス量であっても開口数ＮＡが大きいほど干渉の影響は少なくなり、干渉性能は開口数ＮＡに反比例することになる。
　まず、開口数ＮＡが０．８５であり、光学倍率が１５であり、各記録層の間の中間層の屈折率が１．６２である場合において次の計算を行う。光が集光している記録層（自層）からの反射光と、光が集光している記録層とは異なる記録層（他層）からの反射光とを光検出器上で受光し、この状態で他層が±０．５μｍの領域で変化した場合の光検出器から出力される最大信号をＶｍａｘとし、最小信号をＶｍｉｎとする。この場合、（Ｖｍａｘ－Ｖｍｉｎ）／（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）と、他層の厚さ（基材厚）との関係を図３６に示す。
　図３６は、従来の光検出器上での自層からの反射光と他層からの反射光とによる干渉度合いと、他層の基材厚との関係を示す図である。（Ｖｍａｘ－Ｖｍｉｎ）／（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）は、自層からの反射光と他層からの反射光との干渉による信号の変化量を表すパラメータである。ここで、中間層の厚さが８μｍであるとき、（Ｖｍａｘ－Ｖｍｉｎ）／（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）の値は０．０４５になる。すなわち、０．０４５以下の信号変化では再生信号に劣化を与えないことになる。
　次に、開口数ＮＡが１．７４であり、光学倍率が１５であり、固体イマルジョンレンズ（ＳＩＬ）の屈折率が２．０７である場合において次の計算を行う。光記録媒体２０８の表面から記録層までの距離が０、すなわち記録層が光記録媒体２０８の表面にあり、この状態で固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面からの反射光と出射面からの反射光とを第１の光検出器２１０上で受光した場合において、第１の光源２０１から出射された光の波長が微小に変化したときの第１の光検出器２１０から出力される最大信号をＶｍａｘとし、最小信号をＶｍｉｎとする。この場合、（Ｖｍａｘ－Ｖｍｉｎ）／（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）と、固体イマルジョンレンズの厚さｄｓと曲率半径Ｒｓとのずれ量（ｄｓ－Ｒｓ）との関係を図３７に示す。
　図３７は、本発明の実施の形態５における光検出器上での固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と出射面からの反射光とによる干渉度合いと、固体イマルジョンレンズの厚さｄｓと曲率半径Ｒｓとのずれ量（ｄｓ－Ｒｓ）との関係を示す図である。図３７に示すように、（Ｖｍａｘ－Ｖｍｉｎ）／（Ｖｍａｘ＋Ｖｍｉｎ）が０．０４５以下になるのは、ずれ量（ｄｓ－Ｒｓ）が３．１μｍとなった場合である。
　上記した光記録媒体の中間層の屈折率と、固体イマルジョンレンズ（ＳＩＬ）の屈折率と、開口数ＮＡとの比を用いて８μｍは、８×１．６２／２．０６／２＝３．１μｍに換算され、干渉性能が同じになる厚さは、開口数ＮＡに反比例していることがわかる。また、受光部上のスポット径は、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率に比例するため、受光部上のスポットの面積は、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率の２乗に比例する。そこで、同じデフォーカス量の時の干渉性能は、スポットの面積が大きくなれば影響が小さくなるので、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率の２乗に反比例する。
　以上より、干渉を許容できる値は、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率をｍとすると、８／（ＮＡ／０．８５）／（ｍ／１５）２以下となる。従って、干渉を許容できる範囲は、下記の式（９）で表される。
　ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ＞８／（ＮＡ／０．８５）／（ｍ／１５）２・・・（９）
　次に、光記録媒体２０８のチルトについて考える。光記録媒体２０８そのものにそりがある場合、又は光記録媒体２０８を支える面が傾いている場合、対物レンズ光学系２０７に対して光記録媒体２０８が傾くことになる。このチルト量は、最大で０．３ｄｅｇ程度である。
　ここで、固体イマルジョンレンズ２０７ｂを用いる光学系では、エバネッセント光により光を伝播させる。そのため、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との間隔は光の波長より十分短くする（およそ１０分の１以下）必要があり、波長４０５ｎｍの光を使用する場合、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との間隔は２５ｎｍ程度に保つ必要がある。ところが、このような間隔が狭い状態で、固体イマルジョンレンズ２０７ｂと光記録媒体２０８との間に相対的な傾きがあると固体イマルジョンレンズ２０７ｂの端と光記録媒体２０８とが衝突する。従って、傾きに許容される誤差が非常に小さくなる。そこで、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの光記録媒体２０８と向き合う端面の周囲の形状がコーン状になるように加工することで、傾きに対する有度を増やしている。しかしながら、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面の周囲の形状をコーン状に加工した場合、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの先端の直径Ｄを４０μｍとし、ギャップ間隔ｇを２５ｎｍとすると、許容される角度θは、下記の式（１０）より０．０７度程度となる。
　θ＝ｓｉｎ－１（ｇ／２Ｄ）・・・（１０）
　しかしながら、上記したように光記録媒体２０８のチルトは、最大で０．３度であり、０．０７度より大きい。従って、チルト検出を行い、対物レンズ光学系２０７を光記録媒体２０８に平行になるように傾ける。これにより、固体イマルジョンレンズ２０７ｂと光記録媒体２０８との衝突を防ぐことは可能となるが、光が対物レンズ光学系２０７に最大で０．３度傾いて入射することになり、コマ収差が発生する。
　このことについて、以下のレンズを用いて計算する。ここで、レンズの非球面の定義式は、下記の式（１１）で表される。
　ｚ＝（ｙ２／Ｒ）／［１＋｛１－（Ｋ＋１）（ｙ／Ｒ）２｝０．５］＋Ａ・ｙ４＋Ｂ・ｙ６＋Ｃ・ｙ８＋Ｄ・ｙ１０＋Ｅ・ｙ１２＋Ｆ・ｙ１４＋Ｇ・ｙ１６＋Ｈ・ｙ１８＋Ｉ・ｙ２０＋Ｊ・ｙ２２＋Ｌ・ｙ２４＋Ｍ・ｙ２６・・・（１１）
　上記の式（１１）において、“ｚ”は非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離であり、“ｙ”は光軸からの距離であり、“Ｒ”は曲率半径であり、“Ｋ”はコーニック係数であり、“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”、“Ｅ”、“Ｆ”、“Ｇ”、“Ｈ”、“Ｉ”、“Ｊ”、“Ｌ”及び“Ｍ”は非球面係数である。
　下記の表２は、対物レンズ光学系２０７を構成する絞りレンズ２０７ａの入射面及び出射面のレンズデータを示す表である。また、入射する光の波長は４０５ｎｍであり、絞りレンズ２０７ａの屈折率は１．６２３９であり、絞りレンズ２０７ａの光軸方向の厚さは２．０７６１８７ｍｍである。固体イマルジョンレンズ２０７ｂの屈折率は２．０６８１であり、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの曲率半径は５００μｍである。再生される光記録媒体２０８の記録層の基材厚は４μｍであり、光記録媒体２０８の表面から記録層までの間の領域の屈折率は２．０である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さ、絞りレンズ２０７ａと固体イマルジョンレンズ２０７ｂとの距離、絞りレンズ２０７ａに入射される光の物点距離ｃｃの逆数（１／ｃｃ）、絞りレンズ２０７ａに入射される光の開口径、及び対物レンズ光学系２０７の開口数ＮＡは、下記の表３で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　上記の表３に示された２４パターンの各レンズは、すべてデフォーカス及び球面収差がほぼ０になっている。これらの対物レンズ光学系２０７に０．３度傾いた光が入射した時に発生するコマ収差を計算した。また、上記した固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さと、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの屈折率と、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの曲率半径と、光記録媒体２０８の基材厚と、光記録媒体２０８の屈折率とで表現される半球型からのずれを意味するｎｓ・（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ・ｄｄを曲率半径Ｒｓで規格化した値に、対物レンズ光学系２０７の開口数ＮＡの３．５乗を乗算した値と、コマ収差との関係を図３８に示す。
　図３８は、本発明の実施の形態５における対物レンズ光学系への入射光の角度が０．３ｄｅｇ傾いたときに発生するコマ収差と、（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５との関係を示す図である。図３８に示すグラフから、０．３度傾いた波長０．４０５μｍの光が対物レンズ光学系２０７に入射したときのコマ収差（ＣＭ（０．４０５））は、下記の式（１２）で表される。
　ＣＭ（０．４０５）＝－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３・・・（１２）
　ここで、コマ収差は波長に反比例するので、波長をλ（μｍ）としたときのコマ収差ＣＭ（λ）は、下記の式（１３）で表される。
　ＣＭ（λ）＝｛－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３｝×（０．４０５／λ）・・・（１３）
　光ピックアップのスポット性能を示す収差は、マーシャルのクライテリアである７０ｍλをこえると再生信号に大きな劣化を与えるので、上記のコマ収差は７０ｍλ以下でないといけない。従って、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さは、下記の式（１４）を満たす必要がある。
　｛－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３｝×（０．４０５／λ）＜７０・・・（１４）
　上記の式（１４）を満足できれば、光記録媒体２０８の傾きに対物レンズ光学系２０７が追従しても再生信号の品質が劣化しない。
　次に、光記録媒体２０８が複数の記録層を有する多層光記録媒体である場合について考える。ここで、光記録媒体２０８の表面から各記録層までの基材厚は１μｍ、４μｍ及び７μｍとし、物点位置は、基材厚が４μｍのときにデフォーカス及び球面収差が０になる位置とする。すなわち、上記の表３の状態を考え、基材厚が変わった場合、物点位置は固定で、絞りレンズ２０７ａと固体イマルジョンレンズ２０７ｂとの間の距離を変えることにより、デフォーカス成分を除去する。なお、対物レンズアクチュエータ２１７は、絞りレンズ２０７ａを光軸方向に移動させることにより、絞りレンズ２０７ａと固体イマルジョンレンズ２０７ｂとの間の距離を変える。
　下記の表４は、表３に示された２４パターンのそれぞれに対して、基材厚を１μｍ又は７μｍに変えたときに、デフォーカス成分を０にするための絞りレンズ２０７ａと固体イマルジョンレンズ２０７ｂとの間の距離と、残存３次球面収差とを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４に示されたように、球面収差は、マーシャルのクライテリアである７０ｍλより小さいので、本実施の形態の光ピックアップは、多層光記録媒体に対応可能である。このことは、各記録層に対して絞りレンズ２０７ａと固体イマルジョンレンズ２０７ｂとの間の距離を変えることでデフォーカスを除去することができ、球面収差が十分小さい状態で情報を再生又は記録することが可能であることを示している。また、表３に示した２４パターンのレンズで各記録層に対応して絞りレンズ２０７ａと固体イマルジョンレンズ２０７ｂとの間の距離を変えてデフォーカスを０にしたときに光が０．３度傾いて入射したときのコマ収差を計算した。上記した（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５をパラメータとし、計算したコマ収差を図３８に示したグラフに追加したグラフを図３９に示す。
　図３９は、本発明の実施の形態５において、光記録媒体が多層光記録媒体であり、対物レンズ光学系への入射光の角度が０．３ｄｅｇ傾いたときに発生するコマ収差と、（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５との関係を示す図である。
　図３９に示すように、コマ収差は上記の式（１２）で示され、多層光記録媒体に対応する場合でも上記の式（１４）を満足すれば、光記録媒体２０８の傾きに対物レンズ光学系２０７が追従しても、再生信号の品質が劣化しない。さらに、固体イマルジョンレンズ２０７ｂと絞りレンズ２０７ａとの間の距離を変えることで、各記録層に対してデフォーカス及び球面収差を小さくできるので、発散度変更部２０２を用いなくても、フォーカス制御を行うことができる。
　従って、ギャップ信号により対物レンズ光学系２０７全体を光軸方向に制御し、フォーカスエラー信号により固体イマルジョンレンズ２０７ｂと絞りレンズ２０７ａとの間の距離を制御し、トラッキングエラー信号により対物レンズ光学系２０７全体をラジアル方向に制御し、ラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号により対物レンズ光学系２０７全体の角度を制御すれば、多層光記録媒体に対し安定して情報を記録又は再生することができる。
　また、本実施の形態５では、発散度変更部２０２を用いてフォーカス制御が行われているが、発散度変更部２０２を用いずに、上記した固体イマルジョンレンズ２０７ｂと絞りレンズ２０７ａとの間の距離を変えることにより、フォーカス制御を行うことが可能である。
　次に、第１の光源２０１の光量制御について述べる。第１の光源２０１から出射された光は、第１のビームスプリッタ２０３及び第１のコリメータレンズ２０２ａを透過し、第２のビームスプリッタ２０５に入射される。第２のビームスプリッタ２０５は、入射された光の９０％を透過し、１０％を反射する。第２のビームスプリッタ２０５によって反射された光は、図示していない光検出器で受光される。図示していない光量制御部は、図示していない光検出器から出力される信号に基づいて、第１の光源２０１から出射された光の光量をモニタし、第１の光源２０１から出射される光の光量が一定になるように制御する。
　以上のように、本実施の形態５の対物レンズ光学系及び光ピックアップは、主に下記の構成を有している。
　すなわち、本実施の形態の光ピックアップは、光記録媒体に情報を記録又は再生する光ピックアップであって、第１の光源と、固体イマルジョンレンズと固体イマルジョンレンズに光を集光させる絞りレンズとを含む対物レンズ光学系と、第１の光源から出射され、光記録媒体の記録層で反射した光を反射する第１の分岐部と、光記録媒体の記録層で反射し、第１の分岐部で反射した光を集光する検出光学系と、検出光学系によって集光された光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する第１の光検出器とを備える。このとき、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれている。このとき、固体イマルジョンレンズの厚さは、下記の式（１５）及び式（１６）を満足する。
　ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ＞８／（ＮＡ／０．８５）／（ｍ／１５）２・・・（１５）
　｛－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３｝×（０．４０５／λ）＜７０・・・（１６）
　ここで、ｎｓは、固体イマルジョンレンズの屈折率を表し、ｄｓは、固体イマルジョンレンズの厚さ（μｍ）を表し、Ｒｓは、固体イマルジョンレンズの曲率半径（μｍ）を表し、ｎｄは、光記録媒体の表面と記録層との間の領域の屈折率を表し、ｄｄは、光記録媒体の表面と記録層との間の距離（μｍ）を表し、ＮＡは、対物レンズ光学系の開口数を表し、ｍは、対物レンズ光学系から検出系までの横倍率を表し、λは、第１の光源から出射される光の波長（μｍ）を表す。
　また、本実施の形態５の対物レンズ光学系は、光記録媒体に情報を記録又は再生する光ピックアップに搭載される対物レンズ光学系であって、固体イマルジョンレンズと、固体イマルジョンレンズに光源からの光を集光させる絞りレンズとを備える。このとき、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれている。このとき、固体イマルジョンレンズの厚さは、下記の式（１７）及び式（１８）を満足する。
　ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ＞８／（ＮＡ／０．８５）／（ｍ／１５）２・・・（１７）
かつ
　｛－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３｝×（０．４０５／λ）＜７０・・・（１８）
　ここで、ｎｓは、固体イマルジョンレンズの屈折率を表し、ｄｓは、固体イマルジョンレンズの厚さｄｓ（μｍ）を表し、Ｒｓは、固体イマルジョンレンズの曲率半径（μｍ）を表し、ｎｄは、光記録媒体の表面と記録層との間の領域の屈折率を表し、ｄｄは、光記録媒体の表面と記録層との間の距離（μｍ）を表し、ＮＡは、対物レンズ光学系の開口数を表し、ｍは、対物レンズ光学系から、光記録媒体の記録層で反射した光を光検出器に集光させる検出光学系までの横倍率を表し、λは、光源から出射される光の波長（μｍ）を表す。
　以上のように、本実施の形態５によれば、固体イマルジョンレンズの厚さが式（１５）及び式（１６）を満足することで、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面からの反射光と光記録媒体の記録層からの反射光との干渉による検出信号の劣化をなくし、また光記録媒体２０８の傾きに対物レンズ光学系２０７が追従しても光スポットを劣化させることがない。したがって、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる光ピックアップ及び対物レンズ光学系を提供することが可能となる。
　さらに、絞りレンズ２０７ａと固体イマルジョンレンズ２０７ｂとの間の距離が、光記録媒体２０８の各記録層に対応して変化されることで、デフォーカス及び球面収差を小さくすることが可能であり、複数の記録層を有する多層光記録媒体に対しても同様の効果を得ることができる。すなわち、光記録媒体２０８は、複数の記録層を有してもよい。また、対物レンズアクチュエータ２１７は、収束させる記録層に応じて、固体イマルジョンレンズ２０７ｂと絞りレンズ２０７ａとの光軸方向の距離を変更してもよい。
　なお、本実施の形態５では、ラジアル方向とタンジェンシャル方向との両方の傾きを検出するため、第２の光検出器２１５は４分割受光部を有しているが、２分割受光部を有し、ラジアル方向のみの傾き又はタンジェンシャル方向のみの傾きを検出しても良い。この場合、第２の光検出器２１５の調整が１軸方向のみでよいので調整が容易になり、また光ピックアップの信頼性もあがる。
　なお、本実施の形態５において、フォーカス検出方法は非点収差法、トラッキング検出方法はプッシュプル法を例として示したが、これらに限定されるものではなく、これらの検出方法と他の検出方法とを組み合わせても良い。
　なお、本実施の形態５における光ピックアップは、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を吸収する検光子２１４を備えているが、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を回折する偏光ホログラムを備えても良く、ある偏光方向の直線偏光を透過し、当該直線偏光に直交する方向の直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタを備えても良い。検光子、偏光ホログラム及び偏光ビームスプリッタのいずれの光学素子を用いても、不要な直線偏光が第２の光検出器２１５に入射するのを防止することができる。
　なお、本実施の形態５では、検光子２１４上には、第１の光源２０１から出射された光を反射し、第２の光源２１１から出射された光を透過する膜が形成されているが、第２のビームスプリッタ２０５と第２の光検出器２１５との間にある光学部品上に上記した特性を有する膜を設けてもよいし、上記した特性を有する光学部品を別途設けても良い。また、上記の特性を有する膜が形成されている光学部品の光入射面は、光軸に垂直な面に対して傾いていることが好ましい。これにより、入射した反射光が、光軸方向とは異なる方向に進むので、不要な迷光が第２の光検出器２１５に入射することを防ぐことができる。
　また、本実施の形態５では、第１の光源２０１の光量制御は、第２のビームスプリッタ２０５で反射された光を用いて行っているが、第１の光源２０１から出射され、光記録媒体２０８に対する情報の記録又は再生に使われない光を検出して制御してもよい。
　また、第１のビームスプリッタ２０３は、往路の偏光に対して１００％透過する特性を有しているが、第１のビームスプリッタ２０３は、往路の偏光に対して９０％透過し、１０％反射する特性を有してもよく、第１の光源２０１の光量は、第１のビームスプリッタ２０３からの反射光を検出して制御することも可能である。ただし、この場合は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光は往路と同じ偏光で戻ってくるため、第１のビームスプリッタ２０３で１０％反射され、第１の光検出器２１０に入射してしまう。そこで、第１のビームスプリッタ２０３と第１の光検出器２１０との間の光路中に、第１の光源２０１から出射された偏光と同じ偏光に対して１００％反射させ、第１の光源２０１から出射された偏光に直交する偏光を１００％透過する第３のビームスプリッタを配置して、信号光から不要光を削除することが必要となる。
　また、本実施の形態５の多層光記録媒体は３層の記録層を有しているが、２層以上の記録層を有しても何ら問題はない。
　また、本実施の形態５では、第２の光源２１１は、ギャップ信号を検出するために第１の光源２０１とは波長の異なる光を出射するが、第１の光源２０１と同じ波長の光を出射しても何ら問題はない。すなわち、第１の光源２０１から出射される光の波長と、第２の光源２１１から出射される光の波長とは同一であってもよい。
　ただし、第１の光源２０１と第２の光源２１１とが同じ波長の光を出射するため、ビームスプリッタ又は検光子の偏光特性では、第１の光源２０１から出射され固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光と、第２の光源２１１から出射され固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光とを分離することができない。そこで、第１の光源２０１から出射され対物レンズ光学系２０７に入射する光の発散度合いと、第２の光源２１１から出射され対物レンズ光学系２０７に入射する光の発散度合いとの違いを利用して、２つの光を分離する。すなわち、第１の光源２０１から出射され固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光を第２の光検出器２１５上で大きくデフォーカスさせることで、２つの光を分離することが可能である。
　さらに、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さが薄い場合は干渉による信号劣化を考慮する必要があり、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さが厚い場合は光が傾いて入射してくる時の絞り性能を考慮する必要がある。そのため、レンズ設計を行う場合において、上記のことをふまえて設計する必要がある。
　（実施の形態６）
　次に、本発明の実施の形態６における光ピックアップについて図面を参照して説明する。図４０は、本発明の実施の形態６における光ピックアップの構成を示す図である。本実施の形態６が上記した実施の形態５と異なるのは、第２の光源２１１、検光子２１４、第３のビームスプリッタ２１２及び第３の光検出器２１６がなくなっている点のみであり、それ以外の構成は、実施の形態５と同様である。従って、本実施の形態６において、特に説明のないものについては実施の形態５と同じとし、実施の形態５と同一符号を付与している構成部材については、特に説明のない限り、実施の形態５と同様の機能を持つものとする。
　第２のビームスプリッタ２０５は、第１の光源２０１から出射された光が入射され、かつ、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射した光を反射する。第２の光検出器２１５は、第２のビームスプリッタ２０５で反射した光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する。第２の光検出器２１５は、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面と光記録媒体２０８の表面との距離を検出するための電気信号を出力する。
　第１の光源２０１から出射された光が光記録媒体２０８に集光され、光記録媒体２０８から反射された光が第１の光検出器２１０で受光され、再生信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号が検出されることについては実施の形態５で述べたとおりである。
　次に、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光は、第１の光源２０１から出射された光と同じ偏光方向であるため、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの出射端面で反射された光の１０％が、第２のビームスプリッタ２０５で反射される。第２のビームスプリッタ２０５で反射された光は、実施の形態５で配置されていた検光子２１４が配置されていないので、第２のコリメータレンズ２１３に入射される。第２のコリメータレンズ２１３を透過した光は、第２の光検出器２１５に入射される。第２の光検出器２１５は、実施の形態５と同様にギャップ信号及びラジアルチルト信号及びタンジェンシャルチルト信号を出力する。
　本実施の形態６によれば、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの厚さが式（１５）及び式（１６）を満足することで、固体イマルジョンレンズ２０７ｂの入射面からの反射光と光記録媒体の記録層からの反射光との干渉による劣化もなく、また光記録媒体２０８の傾きに対物レンズ光学系２０７が追従しても光スポットを劣化させることがない。したがって、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる光ピックアップ及び対物レンズ光学系を提供する事が可能となる。さらに、光源を１つしか用いないので部品点数が減り、また、組み立て工数も減るので安価で小型な光ピックアップを実現できる。
　（実施の形態７）
　本発明の実施の形態７では、本発明の光情報装置の一例について説明する。実施の形態７の光情報装置は、光記録媒体に対して情報を記録及び／又は再生する装置である。
　図４１は、本発明の実施の形態７における光情報装置３１０の構成を模式的に示す図である。図４１において、光情報装置３１０は、光ピックアップ駆動装置３０１、光ピックアップ３０２、制御部３０３、モータ３０４、ターンテーブル３０５及びクランパー３０６を備える。光ピックアップ３０２は、実施の形態１～６で説明した光ピックアップと同様であるため、重複する説明は省略する。
　図４１において光記録媒体３００は、ターンテーブル３０５に搭載され、クランパー３０６により保持され、モータ３０４によって回転される。光ピックアップ駆動装置３０１は、実施の形態１～６に示した光ピックアップ３０２を、光記録媒体３００の所望の情報の存在するトラックのところまで粗動する。
　制御部３０３は、光ピックアップ３０２から得られる信号に基づいて、光ピックアップ３０２とモータ３０４とを制御する。光ピックアップ３０２は、光記録媒体３００との位置関係に対応して、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ギャップ信号及びチルト信号を制御部３０３へ送る。制御部３０３は、これらの信号に対応して、光ピックアップ３０２へ、対物レンズ光学系又は発散度変更部を微動させるための信号を送る。この信号によって、光ピックアップ３０２は、光記録媒体３００に対してフォーカス制御、トラッキング制御、ギャップ制御又はチルト制御を行い、情報の読み出し、書き込み又は消去を行う。
　また、光記録媒体３００が複数の記録層を有する場合は、制御部３０３は、絞りレンズと固体イマルジョンレンズとの間の距離を変える信号を送ってもよい。この信号も含めて、光ピックアップ３０２は、多層の光記録媒体３００に対してフォーカス制御、トラッキング制御、ギャップ制御及びチルト制御を行い、情報の読み出し、書き込み又は消去を行う。
　以上の説明において、光情報装置３１０に搭載する光記録媒体３００は、近接場光により情報を記録又は再生するための記録層を有する実施の形態１～６で述べた光記録媒体である。本実施の形態７の光情報装置３１０は、多層光記録媒体でも、光記録媒体の表面と固体イマルジョンレンズの出射端面との相対傾き角度を安定に精度よく検出することができ、固体イマルジョンレンズが光記録媒体の表面と衝突することを避けることができる。そのため、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　また、本実施の形態７の光情報装置３１０は、第１の光検出器上で、固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と光記録媒体の記録層からの反射光とが干渉しないので、信号品質が劣化することがない。さらに、光記録媒体２０８の傾きに追従して対物レンズ光学系２０７が傾いても、コマ収差が問題ないレベルとなるので、信号品質を劣化させることがない。また、絞りレンズと固体イマルジョンレンズとの間の距離を変えることで、多層の光記録媒体に対しても、情報を安定に記録又は再生できる。
　（実施の形態８）
　本発明の実施の形態８では、実施の形態７の光情報装置を具備したコンピュータの一例について説明する。
　図４２は、本発明の実施の形態８におけるコンピュータの構成を模式的に示す図である。図４２において、コンピュータ３２０は、実施の形態７の光情報装置３１０と、キーボード、マウス又はタッチパネルなどで構成され情報を入力するための入力装置３２１と、入力装置３２１から入力された情報及び光情報装置３１０から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置３２２と、ブラウン管又は液晶表示装置で構成され演算装置３２２によって演算された結果などの情報を表示するモニタ３２３とを備える。
　なお、本実施の形態８において、コンピュータ３２０が情報処理装置の一例に相当し、演算装置３２２が情報処理部の一例に相当する。
　上述の実施の形態７の光情報装置３１０を外部記憶装置として具備したコンピュータ３２０は、近接場光により情報を記録又は再生するための記録層を持つ光記録媒体に対しても情報を安定に記録又は再生できるので、広い用途に使用できる。光情報装置３１０は、その大容量性を生かして、コンピュータ内のハードディスクに記録されている情報をバックアップすることができる。また、安価で携帯が容易であり、他の光情報装置でも情報が読み出せるという互換性を有するメディア（光ディスク）の特性を生かして、プログラム又はデータを他の人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。
　（実施の形態９）
　本発明の実施の形態９では、実施の形態７の光情報装置を具備した映像記録再生装置（光ディスクレコーダ）の一例について説明する。
　図４３は、本発明の実施の形態９における光ディスクレコーダの構成を模式的に示す図である。図４３において、光ディスクレコーダ３３０は、実施の形態７の光情報装置３１０と、光情報装置３１０によって光記録媒体へ記録する情報信号に画像情報を変換するエンコーダ３３１とを備える。光ディスクレコーダ３３０は、望ましくは、光情報装置３１０から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ３３２も備えることにより、既に記録した情報を再生することも可能となる。なお、光ディスクレコーダ３３０は、記録している映像を表示するモニタ３３３に接続される。
　なお、本実施の形態９において、光ディスクレコーダ３３０が情報処理装置の一例に相当し、エンコーダ３３１が情報処理部の一例に相当する。
　上述の実施の形態７の光情報装置を具備した、光ディスクレコーダ３３０は、近接場光により情報を記録又は再生するための記録層を持つ光記録媒体に映像を安定に記録又は再生できるので、広い用途に使用できる。光ディスクレコーダ３３０は、メディア（光ディスク）に映像を記録し、好きな時にそれを再生することができる。光記録媒体は、テープのように記録後又は再生後に巻き戻しの作業が必要ない。また、ある番組を記録しながらその番組の先頭部分を再生する追っかけ再生、又はある番組を記録しながら以前に記録した番組を再生する同時記録再生が可能となる。また、安価で携帯が容易であり、他の映像記録再生装置でも情報が読み出せるという互換性を有するメディアの特性を生かして、記録した映像を他の人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。
　なお、ここでは、光ディスクレコーダ３３０が光情報装置３１０を備える構成について述べたが、光ディスクレコーダ３３０は、ハードディスクを内蔵していても良いし、ビデオテープの録画再生機能を内蔵していても良い。この場合、映像の一時退避又はバックアップが容易にできる。
　（実施の形態１０）
　本発明の実施の形態１０では、実施の形態７の光情報装置を具備した映像再生装置（光ディスクプレーヤ）の一例について説明する。
　図４４は、本発明の実施の形態１０における光ディスクプレーヤの構成を模式的に示す図である。図４４において、光ディスクプレーヤ３４０は、実施の形態７の光情報装置３１０と、光情報装置３１０から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ３４１とを備える。また、光ディスクプレーヤ３４０は、液晶モニタ３４２を備えてもよい。液晶モニタ３４２を備えた光ディスクプレーヤ３４０は、実施の形態７の光情報装置３１０を内蔵しており、光記録媒体に記録された映像を液晶モニタ３４２に表示することができる。
　なお、本実施の形態１０において、光ディスクプレーヤ３４０が情報処理装置の一例に相当し、デコーダ３４１が情報処理部の一例に相当する。
　上述の実施の形態７の光情報装置３１０を具備した光ディスクプレーヤ３４０は、近接場光により情報を記録又は再生するための記録層を持つ光記録媒体から映像を安定に再生できるので、広い用途に使用できる。光ディスクプレーヤ３４０は、メディア（光ディスク）に記録された映像を、好きな時に再生することができる。光ディスクは、テープのように再生後に巻き戻しの作業が必要なく、ある映像の任意の場所にアクセスして再生することができる。
　（実施の形態１１）
　本発明の実施の形態１１では、実施の形態７の光情報装置を具備した光ディスクサーバの一例について説明する。
　図４５は、本発明の実施の形態１１における光ディスクサーバの構成を模式的に示す図である。図４５において、光ディスクサーバ３５０は、実施の形態７の光情報装置３１０と、キーボード、マウス又はタッチパネルなどで構成され情報を入力するための入力装置３５１と、光情報装置３１０によって記録又は再生される情報の入出力を外部と行う入出力部３５３とを備える。入出力部３５３は、例えばインターネットなどのネットワーク３５４と接続されている。
　光情報装置３１０は、その大容量性を生かして、ネットワーク３５４からの要求に応じ、光記録媒体に記録されている情報（例えば、画像、音声、映像、ＨＴＭＬ文書及びテキスト文書等）を送出する。また、光情報装置３１０は、ネットワーク３５４から送られてくる情報をその要求された場所に記録する。
　入出力部３５３は、有線又は無線により、光情報装置３１０によって記録する情報を取り込んだり、光情報装置３１０によって読み出した情報を外部に出力したりする。これによって、光ディスクサーバ３５０は、ネットワーク３５４を介して複数の機器、例えば、コンピュータ、電話又はテレビチューナーなどと情報をやり取りし、これら複数の機器に共有の情報サーバとして利用することが可能となる。なお、光ディスクサーバ３５０は、近接場光により情報を記録又は再生するための記録層を持つ光記録媒体に情報を安定に記録又は再生できるので、広い用途に使用できる。また、光ディスクサーバ３５０は、ブラウン管又は液晶表示装置で構成され情報を表示するモニタ３５２を備えてもよい。
　さらに、光ディスクサーバ３５０は、複数の光情報装置３１０を備えると共に、複数の光記録媒体を複数の光情報装置３１０に出し入れするチェンジャーを具備することにより、多くの情報を記録することができる。
　なお、本実施の形態１１において、光ディスクサーバ３５０が情報処理装置の一例に相当し、入出力部３５３が情報処理部の一例に相当する。
　（実施の形態１２）
　本発明の実施の形態１２では、実施の形態７の光情報装置を具備したカーナビゲーションシステムの一例について説明する。
　図４６は、本発明の実施の形態１２におけるカーナビゲーションシステムの構成を模式的に示す図である。図４６において、カーナビゲーションシステム３６０は、実施の形態７の光情報装置３１０と、地形又は行き先情報を表示する液晶モニタ３６１と、光情報装置３１０から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ３６２とを備える。
　カーナビゲーションシステム３６０は、メディア（光ディスク）に記録された地図情報と、地上位置確定システム（ＧＰＳ）、ジャイロスコープ、速度計及び走行距離計等の情報とに基づいて、現在位置を算出し、算出した現在位置を液晶モニタ３６１上に表示する。また、カーナビゲーションシステム３６０は、不図示の入力装置により行き先が入力されると、地図情報又は道路情報に基づいて、入力された行き先までの最適な経路を算出し、算出した経路を液晶モニタ３６１に表示する。
　上述の実施の形態７の光情報装置３１０を具備したカーナビゲーションシステム３６０は、近接場光により情報を記録又は再生するための記録層を持つ光記録媒体から映像を安定に再生できるので、広い用途に使用できる。
　地図情報を記録するために大容量の光記録媒体が用いられるので、一枚の光記録媒体で広い地域をカバーして細かい道路情報を提供することができる。また、道路情報に付随する、レストラン、コンビニエンスストア又はガソリンスタンドなどの情報も同時に光記録媒体に格納して提供することができる。さらに、道路情報は、時間が経過すると古くなり、現実と合わなくなるが、光記録媒体は互換性があり安価であるため、新しい道路情報を収めた光記録媒体と交換することで最新の情報を得ることができる。
　以上、本発明の実施の形態１～１２について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態１～１２に限定されず本発明の技術的思想に基づく他の実施の形態に適用することができる。
　また、上記実施の形態１～１２では、光のみによって情報を記録する光記録媒体について述べたが、光及び磁気によって情報を記録する光記録媒体についても同様の効果が得られることはいうまでもない。
　また、上記実施の形態１～１２では、光記録媒体が光ディスクである場合について説明したが、カード状の光記録媒体など、光ディスクと類似の機能を有する光記録媒体にも適用することができる。
　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
　本発明の一局面に係る光ピックアップは、
　第１のビーム及び第２のビームを生成する光ビーム生成部と、
　複数の層を持つ光記録媒体の表面に対向する端面を有する固体イマルジョンレンズを含み、前記第１のビーム及び前記第２のビームを前記光記録媒体に収束する対物レンズ光学系と、
　前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを反射させる第１の分岐素子と、
　前記第１の分岐素子によって反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する収束状態変更部と、
　前記収束状態変更部によって収束された前記第１のビーム及び前記第２のビームを検出する第１の光検出器とを備え、
　前記第１のビームの中心と前記第２のビームの中心とは、前記固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にあり、
　前記収束状態変更部は、前記光記録媒体の層に応じて前記第１のビーム及び前記第２のビームの収束状態を変更し、
　前記第１の光検出器は、前記収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、前記収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含み、前記第１の受光部と前記第２の受光部との受光光量の差に基づいて、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　この構成によれば、光ビーム生成部は、第１のビーム及び第２のビームを生成する。対物レンズ光学系は、複数の層を持つ光記録媒体の表面に対向する端面を有する固体イマルジョンレンズを含み、第１のビーム及び第２のビームを光記録媒体に収束する。第１の分岐素子は、固体イマルジョンレンズの端面で反射した第１のビーム及び第２のビームを反射させる。収束状態変更部は、第１の分岐素子によって反射した第１のビーム及び第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する。第１の光検出器は、収束状態変更部によって収束された第１のビーム及び第２のビームを検出する。第１のビームの中心と第２のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にある。収束状態変更部は、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態を変更する。第１の光検出器は、収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含み、第１の受光部と第２の受光部との受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　したがって、光記録媒体が複数の層を有する場合であっても、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態が変更され、第１の光検出器に入射する第１のビーム及び第２のビームのスポット系が適切な大きさに変更されるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出でき、傾き角度のずれを抑えることができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記光ビーム生成部によって生成された前記第１のビーム及び前記第２のビームの発散度を変更する発散度変更機構をさらに備え、
　前記対物レンズ光学系は、前記発散度変更機構からの前記第１のビーム及び前記第２のビームを前記光記録媒体に収束することが好ましい。
　この構成によれば、発散度変更機構は、光ビーム生成部によって生成された第１のビーム及び第２のビームの発散度を変更する。対物レンズ光学系は、発散度変更機構からの第１のビーム及び第２のビームを光記録媒体に収束する。
　したがって、発散度変更機構によって、光ビーム生成部によって生成された第１のビーム及び第２のビームの発散度が変更される光ピックアップにおいて、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記対物レンズ光学系は、前記固体イマルジョンレンズに前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束する絞りレンズをさらに含み、
　前記固体イマルジョンレンズと前記絞りレンズとの間の光軸方向の距離を変更するレンズ間距離変更部をさらに備えることが好ましい。
　この構成によれば、対物レンズ光学系は、固体イマルジョンレンズに第１のビーム及び第２のビームを収束する絞りレンズをさらに含む。レンズ間距離変更部は、固体イマルジョンレンズと絞りレンズとの間の光軸方向の距離を変更する。
　したがって、固体イマルジョンレンズと絞りレンズとの間の光軸方向の距離が変更されるので、光ビーム生成部によって生成された第１のビーム及び第２のビームの発散度を変更することができ、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記収束状態変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームの収束位置を変更する収束位置変更部を含むことが好ましい。
　この構成によれば、第１のビーム及び第２のビームの収束位置を変更することにより、第１の光検出器上に第１のビーム及び第２のビームを各層に応じて個別に集光させることができ、第１の光検出器の位置精度を緩くすることができ、組み立てやすく信頼性の高い光ピックアップを実現できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記収束位置変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束する収束レンズと、ガラス板と、前記光記録媒体の層に応じて前記収束レンズと前記第１の光検出器との間の光路中に前記ガラス板を挿入するガラス板挿入部とを含むことが好ましい。
　この構成によれば、ガラス板挿入部によって、光記録媒体の層に応じて収束レンズと第１の光検出器との間の光路中にガラス板が挿入されるので、収束レンズと第１の光検出器との間の光路中へのガラス板の出し入れによって、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束位置を変更することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記ガラス板は、それぞれ厚さの異なる複数のガラス板を含み、
　前記ガラス板挿入部は、前記光記録媒体の層に応じて前記収束レンズと前記第１の光検出器との間の光路中に前記複数のガラス板を選択的に挿入することが好ましい。
　この構成によれば、ガラス板挿入部によって、光記録媒体の層に応じて収束レンズと第１の光検出器との間の光路中に、それぞれ厚さの異なる複数のガラス板が選択的に挿入されるので、それぞれ厚さの異なる複数のガラス板のうち、光記録媒体の層に応じたガラス板を挿入することにより、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束位置を変更することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記収束位置変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束する収束レンズと、前記光記録媒体の層に応じて前記収束レンズの光軸方向の位置を変更するレンズ位置変更機構とを含むことが好ましい。
　この構成によれば、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームを収束する収束レンズの光軸方向の位置が変更されるので、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束位置を変更することができる。また、光学部品が収束レンズのみであるため、光が透過する光学部品を少なくすることができ、第１の光検出器に集光する光の品質が良好になり、品質の良い光ピックアップを実現できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記収束位置変更部は、前記光記録媒体の層に応じて前記第１のビーム及び前記第２のビームの焦点位置を変化させる焦点可変レンズを含むことが好ましい。
　この構成によれば、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの焦点位置が変化されるので、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束位置を変更することができる。また、駆動機構を用いずに光の焦点位置を変化させることができるので、光ピックアップを小型化することができ、信頼性の高い光ピックアップを実現できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記焦点可変レンズは、液晶レンズを含むことが好ましい。
　この構成によれば、液晶レンズに印加する電圧を変化させることにより、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの焦点位置を容易に変化させることができる。また、電気を用いて焦点位置を可動できるので、光ピックアップを小型化することができ、信頼性の高い光ピックアップを実現できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記収束状態変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームに非点収差を与える非点収差付与部を含むことが好ましい。
　この構成によれば、第１のビーム及び第２のビームに非点収差を与えることにより、第１のビーム及び第２のビームの収束状態を変更することができる。また、駆動機構を用いずに、第１のビーム及び第２のビームが第１の光検出器上で重ならないようにすることができ、光ピックアップを小型化することができ、駆動機構を用いないので、光ピックアップの信頼性を向上させることができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記非点収差付与部は、光入射面及び光出射面のうちの少なくとも１つの面が円筒面であるレンズで構成されていることが好ましい。
　この構成によれば、光入射面及び光出射面のうちの少なくとも１つの面が円筒面であるレンズにより、第１のビーム及び第２のビームに非点収差を与えることができる。また、１つの光学部品により、第１のビーム及び第２のビームに非点収差を与えることができるので、光ピックアップを小型化することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記非点収差付与部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームを集光する集光レンズと、前記集光レンズと前記第１の光検出器との間の光路中に配置された楔形状のガラス板で構成されていることが好ましい。
　この構成によれば、第１のビーム及び第２のビームを集光する集光レンズと、第１の光検出器との間の光路中に配置された楔形状のガラス板により、第１のビーム及び第２のビームに非点収差を与えることができる。また、安価な光学部品で構成できるので、光ピックアップの低コスト化に向いており、組み立て精度が緩くなるので信頼性の高い光ピックアップを実現できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記固体イマルジョンレンズの端面の周囲の形状はコーン状であることが好ましい。
　この構成によれば、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面とが相対的に傾いても、固体イマルジョンレンズと光記録媒体とが衝突し難くなるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾きの許容角度を大きくすることができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記固体イマルジョンレンズの端面上での前記第２のビームの中心は、前記固体イマルジョンレンズの端面上での前記第１のビームの中心から、前記光記録媒体のタンジェンシャル方向又はラジアル方向にずれた位置にあることが好ましい。
　この構成によれば、光記録媒体と固体イマルジョンレンズとの１軸方向の相対傾きを安定に検出でき、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との衝突を防止することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記光ビーム生成部は、第３のビーム及び第４のビームをさらに生成し、
　前記対物レンズ光学系は、前記第３のビーム及び前記第４のビームを前記光記録媒体に収束し、
　前記第１の分岐素子は、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記第３のビーム及び前記第４のビームを反射させ、
　前記収束状態変更部は、前記第１の分岐素子によって反射した前記第３のビーム及び前記第４のビームを前記第１の光検出器に収束し、かつ、収束状態を変更し、
　前記第１の光検出器は、前記収束状態変更部によって収束された前記第３のビーム及び前記第４のビームを検出し、
　前記第１のビームの中心と、前記第２のビームの中心と、前記第３のビームの中心と、前記第４のビームの中心とは、前記固体イマルジョンレンズの端面上ではそれぞれ異なる位置にあり、
　前記固体イマルジョンレンズの端面上において、前記第１のビームの中心と前記第２のビームの中心とを結ぶ直線は、前記第３のビームの中心と前記第４のビームの中心とを結ぶ直線と直交しており、
　前記第１の光検出器は、前記収束した第３のビームを受光する第３の受光部と、前記収束した第４のビームを受光する第４の受光部とをさらに含み、前記第１の受光部と前記第２の受光部との受光光量の差、及び前記第３の受光部と前記第４の受光部との受光光量の差に基づいて、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出することが好ましい。
　この構成によれば、光ビーム生成部によって、第３のビーム及び第４のビームがさらに生成される。対物レンズ光学系によって、第３のビーム及び第４のビームが光記録媒体に収束される。第１の分岐素子によって、固体イマルジョンレンズの端面で反射した第３のビーム及び第４のビームが反射される。収束状態変更部によって、第１の分岐素子で反射した第３のビーム及び第４のビームが第１の光検出器に収束され、かつ、収束状態が変更される。第１の光検出器によって、収束状態変更部により収束された第３のビーム及び第４のビームが検出される。このとき、第１のビームの中心と、第２のビームの中心と、第３のビームの中心と、第４のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズの端面上ではそれぞれ異なる位置にある。固体イマルジョンレンズの端面上において、第１のビームの中心と第２のビームの中心とを結ぶ直線は、第３のビームの中心と第４のビームの中心とを結ぶ直線と直交している。そして、第１の光検出器は、収束した第３のビームを受光する第３の受光部と、収束した第４のビームを受光する第４の受光部とをさらに含み、第１の受光部と第２の受光部との受光光量の差、及び第３の受光部と第４の受光部との受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　したがって、光記録媒体と固体イマルジョンレンズとのラジアル方向及びタンジェンシャル方向全ての相対傾きを安定に検出でき、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との衝突を防止することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記第１のビームは、メインビームであり、
　前記第２のビームは、サブビームであり、
　前記第１の分岐素子は、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記メインビーム及び前記サブビームを反射させ、
　前記第１の光検出器は、前記収束状態変更部によって収束された前記メインビーム及び前記サブビームを検出し、
　前記光ピックアップは、
　前記光記録媒体で反射した前記メインビームを反射させる第２の分岐素子と、
　前記第２の分岐素子によって反射した前記メインビームを検出する第２の光検出器とをさらに備えることが好ましい。
　この構成によれば、第１の分岐素子によって、固体イマルジョンレンズの端面で反射したメインビーム及びサブビームが反射される。第１の光検出器によって、収束状態変更部によって収束されたメインビーム及びサブビームが検出される。第２の分岐素子によって、光記録媒体で反射したメインビームが反射される。第２の光検出器によって、第２の分岐素子で反射したメインビームが検出される。
　したがって、光記録媒体が複数の層を有する場合であっても、光記録媒体の層に応じてメインビーム及びサブビームの収束状態が変更され、第１の光検出器に入射するメインビーム及びサブビームのスポット系が適切な大きさに変更されるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出でき、傾き角度のずれを抑えることができる。
　本発明の他の局面に係る傾き角度検出方法は、
　複数の層を持つ光記録媒体の表面と、固体イマルジョンレンズの前記光記録媒体の表面に対向する端面との相対傾き角度を検出する傾き角度検出方法であって、
　第１のビーム及び第２のビームを生成する光ビーム生成ステップと、
　前記第１のビーム及び前記第２のビームを、前記固体イマルジョンレンズを介して前記光記録媒体に収束する収束ステップと、
　前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを反射させる反射ステップと、
　前記反射ステップにおいて反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する収束状態変更ステップと、
　前記収束状態変更ステップにおいて収束された前記第１のビーム及び前記第２のビームを検出する光検出ステップとを含み、
　前記第１のビームの中心と前記第２のビームの中心とは、前記固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にあり、
　前記収束状態変更ステップは、前記光記録媒体の層に応じて前記第１のビーム及び前記第２のビームの収束状態を変更し、
　前記光検出ステップは、前記収束した第１のビームと前記収束した第２のビームとの受光光量の差に基づいて、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出する。
　この構成によれば、光ビーム生成ステップにおいて、第１のビーム及び第２のビームが生成される。収束ステップにおいて、第１のビーム及び第２のビームが、固体イマルジョンレンズを介して光記録媒体に収束される。反射ステップにおいて、固体イマルジョンレンズの端面で反射した第１のビーム及び第２のビームが反射される。収束状態変更ステップにおいて、反射ステップで反射された第１のビーム及び第２のビームが収束され、かつ、収束状態が変更される。光検出ステップにおいて、収束状態変更ステップで収束された第１のビーム及び第２のビームが検出される。第１のビームの中心と第２のビームの中心とは、固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にある。収束状態変更ステップにおいて、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態が変更される。光検出ステップにおいて、収束した第１のビームと収束した第２のビームとの受光光量の差に基づいて、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度が検出される。
　したがって、光記録媒体が複数の層を有する場合であっても、光記録媒体の層に応じて第１のビーム及び第２のビームの収束状態が変更され、光検出器に入射する第１のビーム及び第２のビームのスポット系が適切な大きさに変更されるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出でき、傾き角度のずれを抑えることができる。
　本発明の他の局面に係る光情報装置は、上記のいずれかに記載の光ピックアップと、
　光記録媒体を回転させるモータと、前記光ピックアップから得られる信号に基づいて、前記モータ及び前記光ピックアップを制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光ピックアップを光情報装置に適用することができる。
　本発明の他の局面に係る情報処理装置は、上記に記載の光情報装置と、前記光情報装置に記録する情報及び／又は前記光情報装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光情報装置を情報処理装置に適用することができる。
　また、本発明の一局面に係る光ピックアップは、
　第１の光源と、
　第２の光源と、
　前記第１の光源から出射された光の発散度を変更する発散度変更部と、
　固体イマルジョンレンズを含み、前記発散度変更部からの光を複数の記録層を持つ光記録媒体に収束する対物レンズ光学系と、
　前記第１の光源から出射され、前記光記録媒体の記録層で反射した光を反射する第１の分岐部と、
　前記第２の光源から出射された光が入射され、かつ、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した光を反射する第２の分岐部と、
　前記第１の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する第１の光検出器と、
　少なくとも２つに分割された受光部を有し、前記第２の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する第２の光検出器とを備え、
　前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、前記第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれ、
　前記第２の分岐部は、前記発散度変更部と前記対物レンズ光学系との間に配置され、
　前記第１の光検出器は、前記光記録媒体に記録された情報を再生するための電気信号を出力し、
　前記第２の光検出器は、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号を出力する。
　この構成によれば、発散度変更部は、第１の光源から出射された光の発散度を変更する。対物レンズ光学系は、固体イマルジョンレンズを含み、発散度変更部からの光を複数の記録層を持つ光記録媒体に収束する。第１の分岐部は、第１の光源から出射され、光記録媒体の記録層で反射した光を反射する。第２の分岐部は、第２の光源から出射された光が入射され、かつ、固体イマルジョンレンズの端面で反射した光を反射する。第１の光検出器は、第１の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。第２の光検出器は、少なくとも２つに分割された受光部を有し、第２の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれている。第２の分岐部は、発散度変更部と対物レンズ光学系との間に配置される。第１の光検出器は、光記録媒体に記録された情報を再生するための電気信号を出力し、第２の光検出器は、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号を出力する。
　したがって、第２の分岐部は、発散度変更部と対物レンズ光学系との間に配置されるので、記録又は再生の対象となる層に応じて第１の光源の光軸方向の集束位置を変えるために発散度変更部を動作させても、第２の光源からの光の固体イマルジョンレンズの端面での形状が変化することはなく、第２の光検出器上のスポットサイズが変化することはないので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出でき、傾き角度のずれを抑えることができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記第１の光源から出射される光の波長と、前記第２の光源から出射される光の波長とは互いに異なることが好ましい。
　この構成によれば、第２の光検出器には第１の光源から出射された光が入射することがないので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に検出することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記第１の光源から出射される光の波長と、前記第２の光源から出射される光の波長とは同一であることが好ましい。
　この構成によれば、単一波長のみが扱われるので、第２の分岐部の製作が容易となり、第２の分岐部を作成するコストを低減することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記第２の光源から出射される光は、前記対物レンズ光学系に収束光で入射することが好ましい。
　この構成によれば、第２の光源から出射される光は、対物レンズ光学系に収束光で入射するので、対物レンズ光学系による色収差を補正することができ、対物レンズ光学系と第２の光検出器との間の光学部品を小型化することができるので、光ピックアップを小型化することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記固体イマルジョンレンズの前記光記録媒体の表面に対向する端面の周囲の形状はコーン状であることが好ましい。
　この構成によれば、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面とが相対的に傾いても、固体イマルジョンレンズと光記録媒体とが衝突し難くなるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾きの許容角度を大きくすることができる。
　本発明の他の局面に係る情報記録再生方法は、
　第１の光源から出射された光の発散度を発散度変更部により変更する発散度変更ステップと、
　前記発散度変更ステップにおいて発散度が変更された光を複数の記録層を持つ光記録媒体に固体イマルジョンレンズを含む対物レンズ光学系により収束させる収束ステップと、
　前記第１の光源から出射され、前記光記録媒体の記録層で反射した光を第１の分岐部により反射する第１の反射ステップと、
　第２の光源から出射された光が入射され、かつ、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した光を第２の分岐部により反射する第２の反射ステップと、
　前記第１の反射ステップにおいて反射された光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する第１の光検出ステップと、
　前記第２の反射ステップにおいて反射された光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する第２の光検出ステップとを含み、
　前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、前記第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれ、
　前記第２の分岐部は、前記発散度変更部と前記対物レンズ光学系との間に配置され、
　前記第１の光検出ステップは、前記光記録媒体に記録された情報を再生するための電気信号を出力し、
　前記第２の光検出ステップは、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号を出力する。
　この構成によれば、発散度変更ステップにおいて、第１の光源から出射された光の発散度が発散度変更部により変更される。収束ステップにおいて、発散度変更ステップで発散度が変更された光が複数の記録層を持つ光記録媒体に固体イマルジョンレンズを含む対物レンズ光学系により収束される。第１の反射ステップにおいて、第１の光源から出射され、光記録媒体の記録層で反射した光が第１の分岐部により反射される。第２の反射ステップにおいて、第２の光源から出射された光が入射され、かつ、固体イマルジョンレンズの端面で反射した光が第２の分岐部により反射される。第１の光検出ステップにおいて、第１の反射ステップで反射された光が受光され、受光量に応じた電気信号が出力される。第２の光検出ステップにおいて、第２の反射ステップで反射された光が受光され、受光量に応じた電気信号が出力される。固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれている。第２の分岐部は、発散度変更部と対物レンズ光学系との間に配置される。第１の光検出ステップは、光記録媒体に記録された情報を再生するための電気信号を出力する。第２の光検出ステップは、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号を出力する。
　したがって、第２の分岐部は、発散度変更部と対物レンズ光学系との間に配置されるので、記録又は再生の対象となる層に応じて第１の光源の光軸方向の集束位置を変えるために発散度変更部を動作させても、第２の光源からの光の固体イマルジョンレンズの端面での形状が変化することはなく、第２の光検出器上のスポットサイズが変化することはないので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出でき、傾き角度のずれを抑えることができる。
　また、上記の情報記録再生方法において、前記第１の光源から出射される光の波長と、前記第２の光源から出射される光の波長とは互いに異なることが好ましい。
　この構成によれば、第２の光検出器には第１の光源から出射された光が入射することがないので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に検出することができる。
　また、上記の情報記録再生方法において、前記第１の光源から出射される光の波長と、前記第２の光源から出射される光の波長とは同一であることが好ましい。
　この構成によれば、単一波長のみが扱われるので、第２の分岐部の製作が容易となり、第２の分岐部を作成するコストを低減することができる。
　また、上記の情報記録再生方法において、前記第２の光源から出射される光は、前記対物レンズ光学系に収束光で入射することが好ましい。
　この構成によれば、第２の光源から出射される光は、対物レンズ光学系に収束光で入射するので、対物レンズ光学系による色収差を補正することができ、対物レンズ光学系と第２の光検出器との間の光学部品を小型化することができるので、光ピックアップを小型化することができる。
　また、上記の情報記録再生方法において、前記固体イマルジョンレンズの前記光記録媒体の表面に対向する端面の周囲の形状はコーン状であることが好ましい。
　この構成によれば、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面とが相対的に傾いても、固体イマルジョンレンズと光記録媒体とが衝突し難くなるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾きの許容角度を大きくすることができる。
　本発明の他の局面に係る光情報装置は、上記のいずれかに記載の光ピックアップと、光記録媒体を回転させるモータと、前記光ピックアップから得られる信号に基づいて、前記モータ及び前記光ピックアップを制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光ピックアップを光情報装置に適用することができる。
　本発明の他の局面に係る情報処理装置は、上記に記載の光情報装置と、前記光情報装置に記録する情報及び／又は前記光情報装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光情報装置を情報処理装置に適用することができる。
　また、本発明の一局面に係る光ピックアップは、
　光記録媒体に情報を記録又は再生する光ピックアップであって、
　第１の光源と、
　固体イマルジョンレンズと前記固体イマルジョンレンズに前記第１の光源からの光を集光させる絞りレンズとを含む対物レンズ光学系と、
　前記第１の光源から出射され、前記光記録媒体の記録層で反射した光を反射する第１の分岐部と、
　前記光記録媒体の記録層で反射し、前記第１の分岐部で反射した光を集光する検出光学系と、
　前記検出光学系によって集光された光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する第１の光検出器とを備え、
　前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、前記第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれており、
　前記固体イマルジョンレンズの厚さは、下記の式（１９）及び式（２０）を満足する。
　ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ＞８／（ＮＡ／０．８５）／（ｍ／１５）２・・・（１９）
　｛－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３｝×（０．４０５／λ）＜７０・・・（２０）
　ここで、ｎｓは、前記固体イマルジョンレンズの屈折率を表し、ｄｓは、前記固体イマルジョンレンズの厚さ（μｍ）を表し、Ｒｓは、前記固体イマルジョンレンズの曲率半径（μｍ）を表し、ｎｄは、前記光記録媒体の表面と記録層との間の領域の屈折率を表し、ｄｄは、前記光記録媒体の表面と記録層との間の距離（μｍ）を表し、ＮＡは、前記対物レンズ光学系の開口数を表し、ｍは、前記対物レンズ光学系から前記検出光学系までの横倍率を表し、λは、前記第１の光源から出射される光の波長（μｍ）を表す。
　この構成によれば、対物レンズ光学系は、固体イマルジョンレンズと固体イマルジョンレンズに第１の光源からの光を集光させる絞りレンズとを含む。第１の分岐部は、第１の光源から出射され、光記録媒体の記録層で反射した光を反射する。検出光学系は、光記録媒体の記録層で反射し、第１の分岐部で反射した光を集光する。第１の光検出器は、検出光学系によって集光された光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する。固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれている。固体イマルジョンレンズの厚さは、上記の式（１９）及び式（２０）を満足する。
　したがって、固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と光記録媒体の記録層からの反射光との干渉による検出信号の劣化をなくし、また光記録媒体の傾きに対物レンズ光学系が追従しても光スポットを劣化させることがないので、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記固体イマルジョンレンズの前記光記録媒体に対向する端面の周囲の形状はコーン状であることが好ましい。
　この構成によれば、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面とが相対的に傾いても、固体イマルジョンレンズと光記録媒体とが衝突し難くなるので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾きの許容角度を大きくすることができ、光記録媒体の傾きに対する追従精度を緩くすることができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記第１の光源から出射された光が入射され、かつ、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した光を反射する第２の分岐部と、
　前記第２の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する第２の光検出器とをさらに備え、
　前記第２の光検出器は、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との距離を検出するための電気信号を出力することが好ましい。
　この構成によれば、第２の分岐部は、第１の光源から出射された光が入射され、かつ、固体イマルジョンレンズの端面で反射した光を反射する。第２の光検出器は、第２の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する。第２の光検出器は、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離を検出するための電気信号を出力する。
　したがって、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との間の距離を正確に検出することができ、安定に情報を記録又は再生することができる。また、１つの光源のみで構成されるので、安価で小型な光ピックアップを実現することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　第２の光源と、
　前記第２の光源から出射された光が入射され、かつ、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した光を反射する第２の分岐部と、
　前記第２の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する第２の光検出器とをさらに備え、
　前記第２の光検出器は、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との距離を検出するための電気信号を出力することが好ましい。
　この構成によれば、第２の分岐部は、第２の光源から出射された光が入射され、かつ、固体イマルジョンレンズの端面で反射した光を反射する。第２の光検出器は、第２の分岐部で反射した光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する。第２の光検出器は、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離を検出するための電気信号を出力する。
　したがって、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との間の距離を正確に検出することができ、安定に情報を記録又は再生することができる。また、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との間の距離を検出するための第２の光源が、光記録媒体の所定の層に情報を記録又は再生するための第１の光源とは別途配置されているので、各光源の調整精度を緩和することができ、組み立てが容易な光ピックアップを実現できる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記第２の光検出器は、少なくとも２つの受光部を有しており、
　前記第２の光検出器は、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号を出力することが好ましい。
　この構成によれば、第２の光検出器によって、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出するための電気信号が出力される。したがって、固体イマルジョンレンズと光記録媒体との間の距離を正確に検出することができ、固体イマルジョンレンズと光記録媒体とが衝突しないように制御することができるので、安定に情報を記録又は再生することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記第１の光源から出射される光の波長と、前記第２の光源から出射される光の波長とは互いに異なることが好ましい。
　この構成によれば、第２の光検出器には第１の光源から出射された光が入射することがないので、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との間の距離及び固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に検出することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記第１の光源から出射される光の波長と、前記第２の光源から出射される光の波長とは同一であることが好ましい。
　この構成によれば、単一波長のみが扱われるので、第２の分岐部の製作が容易となり、第２の分岐部を作成するコストを低減することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、前記第２の光源から出射される光は、前記対物レンズ光学系に収束光で入射することが好ましい。
　この構成によれば、第２の光源から出射される光は、対物レンズ光学系に収束光で入射するので、対物レンズ光学系による色収差を補正することができ、対物レンズ光学系と第２の光検出器との間の光学部品を小型化することができるので、光ピックアップを小型化することができる。
　また、上記の光ピックアップにおいて、
　前記光記録媒体は、複数の記録層を有し、
　収束させる前記記録層に応じて、前記固体イマルジョンレンズと前記絞りレンズとの光軸方向の距離を変更するレンズ間距離変更部をさらに備えることが好ましい。
　この構成によれば、固体イマルジョンレンズと絞りレンズとの間の光軸方向の距離が変更されるので、第１の光源から出射された光の発散度を変更することができ、固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との相対傾き角度を安定に精度良く検出できる。
　本発明の他の局面に係る情報記録再生方法は、
　光記録媒体に情報を記録又は再生する光ピックアップの情報記録再生方法であって、
　第１の光源から光を出射する光出射ステップと、
　固体イマルジョンレンズと前記固体イマルジョンレンズに前記第１の光源からの光を集光させる絞りレンズとを含む対物レンズ光学系により、前記光記録媒体の記録層に光を収束させる収束ステップと、
　前記第１の光源から出射され、前記光記録媒体の記録層で反射した光を反射する第１の反射ステップと、
　前記光記録媒体の記録層で反射し、前記第１の反射ステップにおいて反射された光を検出光学系により集光する集光ステップと、
　前記集光ステップにおいて集光された光を受光し、受光量に応じて電気信号を出力する第１の光検出ステップとを含み、
　前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、前記第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれており、
　前記第１の光検出ステップは、前記光記録媒体に記録された再生信号を検出するための電気信号を出力し、
　前記固体イマルジョンレンズの厚さは、下記の式（２１）及び式（２２）を満足する。
　ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ＞８／（ＮＡ／０．８５）／（ｍ／１５）２・・・（２１）
　｛－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３｝×（０．４０５／λ）＜７０・・・（２２）
　ここで、ｎｓは、前記固体イマルジョンレンズの屈折率を表し、ｄｓは、前記固体イマルジョンレンズの厚さ（μｍ）を表し、Ｒｓは、前記固体イマルジョンレンズの曲率半径（μｍ）を表し、ｎｄは、前記光記録媒体の表面と記録層との間の領域の屈折率を表し、ｄｄは、前記光記録媒体の表面と記録層との間の距離（μｍ）を表し、ＮＡは、前記対物レンズ光学系の開口数を表し、ｍは、前記対物レンズ光学系から、前記光記録媒体の記録層で反射した光を光検出器に集光させる検出光学系までの横倍率を表し、λは、前記第１の光源から出射される光の波長（μｍ）を表す。
　この構成によれば、光出射ステップにおいて、第１の光源から光が出射される。収束ステップにおいて、固体イマルジョンレンズと固体イマルジョンレンズに第１の光源からの光を集光させる絞りレンズとを含む対物レンズ光学系により、光記録媒体の記録層に光を収束させる。第１の反射ステップにおいて、第１の光源から出射され、光記録媒体の記録層で反射した光が反射される。集光ステップにおいて、光記録媒体の記録層で反射し、第１の反射ステップで反射された光が検出光学系により集光される。第１の光検出ステップにおいて、集光ステップで集光された光が受光され、受光量に応じて電気信号が出力される。固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、第１の光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれている。第１の光検出ステップは、光記録媒体に記録された再生信号を検出するための電気信号を出力する。固体イマルジョンレンズの厚さは、上記の式（２１）及び式（２２）を満足する。
　したがって、固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と光記録媒体の記録層からの反射光との干渉による検出信号の劣化をなくし、また光記録媒体の傾きに対物レンズ光学系が追従しても光スポットを劣化させることがないので、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　本発明の他の局面に係る対物レンズ光学系は、
　光記録媒体に情報を記録又は再生する光ピックアップに搭載される対物レンズ光学系であって、
　固体イマルジョンレンズと、
　前記固体イマルジョンレンズに光源からの光を集光させる絞りレンズとを備え、
　前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、前記光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれており、
　前記固体イマルジョンレンズの厚さは、下記の式（２３）及び式（２４）を満足する。
　ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ＞８／（ＮＡ／０．８５）／（ｍ／１５）２・・・（２３）
　｛－１２９×（ｎｓ×（ｄｓ－Ｒｓ）＋ｎｄ×ｄｄ）／Ｒｓ×ＮＡ３．５－３｝×（０．４０５／λ）＜７０・・・（２４）
　ここで、ｎｓは、前記固体イマルジョンレンズの屈折率を表し、ｄｓは、前記固体イマルジョンレンズの厚さ（μｍ）を表し、Ｒｓは、前記固体イマルジョンレンズの曲率半径（μｍ）を表し、ｎｄは、前記光記録媒体の表面と記録層との間の領域の屈折率を表し、ｄｄは、前記光記録媒体の表面と記録層との間の距離（μｍ）を表し、ＮＡは、前記対物レンズ光学系の開口数を表し、ｍは、前記対物レンズ光学系から前記検出光学系までの横倍率を表し、λは、前記光源から出射される光の波長（μｍ）を表す。
　この構成によれば、対物レンズ光学系は、固体イマルジョンレンズと、固体イマルジョンレンズに光源からの光を集光させる絞りレンズとを備える。固体イマルジョンレンズの端面と光記録媒体の表面との距離は、エバネッセント光が伝播される距離である、光源から出射される光の波長の１０分の１より短い距離に保たれている。固体イマルジョンレンズの厚さは、上記の式（２３）及び式（２４）を満足する。
　したがって、固体イマルジョンレンズの入射面からの反射光と光記録媒体の記録層からの反射光との干渉による検出信号の劣化をなくし、また光記録媒体の傾きに対物レンズ光学系が追従しても光スポットを劣化させることがないので、情報を安定に記録又は再生できるだけでなく、重要な光記録媒体を傷つける可能性を低くすることができる。
　本発明の他の局面に係る光情報装置は、上記のいずれかに記載の光ピックアップと、光記録媒体を回転させるモータと、前記光ピックアップから得られる信号に基づいて、前記モータ及び前記光ピックアップを制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光ピックアップを光情報装置に適用することができる。
　本発明の他の局面に係る情報処理装置は、上記に記載の光情報装置と、前記光情報装置に記録する情報及び／又は前記光情報装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光情報装置を情報処理装置に適用することができる。
　なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
　本発明に係る光ピックアップ、傾き角度検出方法及び光情報装置は、開口数が１を超えるような固体イマルジョンレンズを使って複数の層を有する光記録媒体に対して高密度かつ安定して情報を記録又は再生することが可能になる。よって、光情報装置の応用機器であるコンピュータ、光ディスクレコーダ、光ディスクプレーヤ、光ディスクサーバ又はカーナビゲーションシステムなどの情報処理装置に利用することができる。

Claims (19)

  1. 　第１のビーム及び第２のビームを生成する光ビーム生成部と、
    　複数の層を持つ光記録媒体の表面に対向する端面を有する固体イマルジョンレンズを含み、前記第１のビーム及び前記第２のビームを前記光記録媒体に収束する対物レンズ光学系と、
    　前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを反射させる第１の分岐素子と、
    　前記第１の分岐素子によって反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する収束状態変更部と、
    　前記収束状態変更部によって収束された前記第１のビーム及び前記第２のビームを検出する第１の光検出器とを備え、
    　前記第１のビームの中心と前記第２のビームの中心とは、前記固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にあり、
    　前記収束状態変更部は、前記光記録媒体の層に応じて前記第１のビーム及び前記第２のビームの収束状態を変更し、
    　前記第１の光検出器は、前記収束した第１のビームを受光する第１の受光部と、前記収束した第２のビームを受光する第２の受光部とを含み、前記第１の受光部と前記第２の受光部との受光光量の差に基づいて、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出することを特徴とする光ピックアップ。
  2. 　前記光ビーム生成部によって生成された前記第１のビーム及び前記第２のビームの発散度を変更する発散度変更機構をさらに備え、
    　前記対物レンズ光学系は、前記発散度変更機構からの前記第１のビーム及び前記第２のビームを前記光記録媒体に収束することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
  3. 　前記対物レンズ光学系は、前記固体イマルジョンレンズに前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束する絞りレンズをさらに含み、
    　前記固体イマルジョンレンズと前記絞りレンズとの間の光軸方向の距離を変更するレンズ間距離変更部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
  4. 　前記収束状態変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームの収束位置を変更する収束位置変更部を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の光ピックアップ。
  5. 　前記収束位置変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束する収束レンズと、ガラス板と、前記光記録媒体の層に応じて前記収束レンズと前記第１の光検出器との間の光路中に前記ガラス板を挿入するガラス板挿入部とを含むことを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
  6. 　前記ガラス板は、それぞれ厚さの異なる複数のガラス板を含み、
    　前記ガラス板挿入部は、前記光記録媒体の層に応じて前記収束レンズと前記第１の光検出器との間の光路中に前記複数のガラス板を選択的に挿入することを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ。
  7. 　前記収束位置変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束する収束レンズと、前記光記録媒体の層に応じて前記収束レンズの光軸方向の位置を変更するレンズ位置変更機構とを含むことを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
  8. 　前記収束位置変更部は、前記光記録媒体の層に応じて前記第１のビーム及び前記第２のビームの焦点位置を変化させる焦点可変レンズを含むことを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ。
  9. 　前記焦点可変レンズは、液晶レンズを含むことを特徴とする請求項８記載の光ピックアップ。
  10. 　前記収束状態変更部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームに非点収差を与える非点収差付与部を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の光ピックアップ。
  11. 　前記非点収差付与部は、光入射面及び光出射面のうちの少なくとも１つの面が円筒面であるレンズで構成されていることを特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ。
  12. 　前記非点収差付与部は、前記第１のビーム及び前記第２のビームを集光する集光レンズと、前記集光レンズと前記第１の光検出器との間の光路中に配置された楔形状のガラス板で構成されていることを特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ。
  13. 　前記固体イマルジョンレンズの端面の周囲の形状はコーン状であることを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の光ピックアップ。
  14. 　前記固体イマルジョンレンズの端面上での前記第２のビームの中心は、前記固体イマルジョンレンズの端面上での前記第１のビームの中心から、前記光記録媒体のタンジェンシャル方向又はラジアル方向にずれた位置にあることを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の光ピックアップ。
  15. 　前記光ビーム生成部は、第３のビーム及び第４のビームをさらに生成し、
    　前記対物レンズ光学系は、前記第３のビーム及び前記第４のビームを前記光記録媒体に収束し、
    　前記第１の分岐素子は、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記第３のビーム及び前記第４のビームを反射させ、
    　前記収束状態変更部は、前記第１の分岐素子によって反射した前記第３のビーム及び前記第４のビームを前記第１の光検出器に収束し、かつ、収束状態を変更し、
    　前記第１の光検出器は、前記収束状態変更部によって収束された前記第３のビーム及び前記第４のビームを検出し、
    　前記第１のビームの中心と、前記第２のビームの中心と、前記第３のビームの中心と、前記第４のビームの中心とは、前記固体イマルジョンレンズの端面上ではそれぞれ異なる位置にあり、
    　前記固体イマルジョンレンズの端面上において、前記第１のビームの中心と前記第２のビームの中心とを結ぶ直線は、前記第３のビームの中心と前記第４のビームの中心とを結ぶ直線と直交しており、
    　前記第１の光検出器は、前記収束した第３のビームを受光する第３の受光部と、前記収束した第４のビームを受光する第４の受光部とをさらに含み、前記第１の受光部と前記第２の受光部との受光光量の差、及び前記第３の受光部と前記第４の受光部との受光光量の差に基づいて、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出することを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の光ピックアップ。
  16. 　前記第１のビームは、メインビームであり、
    　前記第２のビームは、サブビームであり、
    　前記第１の分岐素子は、前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記メインビーム及び前記サブビームを反射させ、
    　前記第１の光検出器は、前記収束状態変更部によって収束された前記メインビーム及び前記サブビームを検出し、
    　前記光ピックアップは、
    　前記光記録媒体で反射した前記メインビームを反射させる第２の分岐素子と、
    　前記第２の分岐素子によって反射した前記メインビームを検出する第２の光検出器とをさらに備えることを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の光ピックアップ。
  17. 　複数の層を持つ光記録媒体の表面と、固体イマルジョンレンズの前記光記録媒体の表面に対向する端面との相対傾き角度を検出する傾き角度検出方法であって、
    　第１のビーム及び第２のビームを生成する光ビーム生成ステップと、
    　前記第１のビーム及び前記第２のビームを、前記固体イマルジョンレンズを介して前記光記録媒体に収束する収束ステップと、
    　前記固体イマルジョンレンズの端面で反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを反射させる反射ステップと、
    　前記反射ステップにおいて反射した前記第１のビーム及び前記第２のビームを収束し、かつ、収束状態を変更する収束状態変更ステップと、
    　前記収束状態変更ステップにおいて収束された前記第１のビーム及び前記第２のビームを検出する光検出ステップとを含み、
    　前記第１のビームの中心と前記第２のビームの中心とは、前記固体イマルジョンレンズの端面上では異なる位置にあり、
    　前記収束状態変更ステップは、前記光記録媒体の層に応じて前記第１のビーム及び前記第２のビームの収束状態を変更し、
    　前記光検出ステップは、前記収束した第１のビームと前記収束した第２のビームとの受光光量の差に基づいて、前記固体イマルジョンレンズの端面と前記光記録媒体の表面との相対傾き角度を検出することを特徴とする傾き角度検出方法。
  18. 　請求項１～１６のいずれかに記載の光ピックアップと、
    　光記録媒体を回転させるモータと、
    　前記光ピックアップから得られる信号に基づいて、前記モータ及び前記光ピックアップを制御する制御部とを備えることを特徴とする光情報装置。
  19. 　請求項１８に記載の光情報装置と、
    　前記光情報装置に記録する情報及び／又は前記光情報装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備えることを特徴とする情報処理装置。
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