(57)【要約】【課題】安定的に記録又は再生を行うことを可能にする記録媒体を提供する。【解決手段】記録レーザ光の照射により３次元的にデータを記録する記録媒体であって、各々が接続端子を含み接続端子に供給された電気信号に応じて反射率及び透過率が変化自在でありかつ膜厚方向において積層された複数の反射層からなる反射制御層と、反射制御層の光入射側に配置された記録層と、を含む。
2008114388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録レーザ光の照射により３次元的にデータを記録する記録媒体であって、
各々が接続端子を含み前記接続端子に供給された電気信号に応じて反射率及び透過率が変化自在でありかつ膜厚方向において積層された複数の反射層からなる反射制御層と、
前記反射制御層の光入射側に配置された記録層と、を含むことを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
前記記録層は、前記反射層のうち前記記録層に最も遠いものにより前記記録レーザ光が反射された場合の集光位置と、前記反射層のうち前記記録層に最も近いものより前記記録レーザ光が反射された場合の集光位置と、の間の距離を超える膜厚を有することを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
【請求項３】
前記反射層の各々は、前記接続端子に接続された一対の透明電極と前記透明電極に挟持されたコレステリック液晶を含む液晶層とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の記録媒体。
【請求項４】
前記記録層の光入射側に配置されたサーボガイド層を含み、前記サーボガイド層及び前記記録層の間には前記記録レーザ光の波長とは異なる波長を有するサーボレーザ光を反射しかつ前記記録レーザ光を透過する波長選択性反射膜が設けられていることを特徴とする請求項３記載の記録媒体。
【請求項５】
前記反射制御層の前記記録層とは反対側に配置されたサーボガイド層を含み、前記反射制御層の前記反射層の各々は、前記記録レーザ光の波長とは異なる波長を有するサーボレーザ光ではほとんど反射しないで透過するようにかつ前記記録レーザ光では高い反射率を有する条件を満たす厚さに設定されていることを特徴とする請求項３記載の記録媒体。
【請求項６】
前記反射制御層の前記記録層とは反対側に配置されたサーボガイド層を含み、前記反射制御層の前記反射層の各々は、前記記録レーザ光の一部を反射しないで他の一部を透過するような反射率を有する条件を満たす厚さに設定されていることを特徴とする請求項３記載の記録媒体。
【請求項７】
前記反射層の各々は、前記接続端子に接続された一対の透明電極と前記透明電極に挟持されたエレクトロクロミック層とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の記録媒体。
【請求項８】
前記記録層の光入射側に配置されたサーボガイド層を含み、前記サーボガイド層及び前記記録層の間には前記記録レーザ光の波長とは異なる波長を有するサーボレーザ光を反射しかつ前記記録レーザ光を透過する波長選択性反射膜が設けられていることを特徴とする請求項７記載の記録媒体。
【請求項９】
記録レーザ光の照射により３次元的にデータを記録する記録媒体の記録システムであって、
各々が接続端子を含み前記接続端子に供給された電気信号に応じて反射率及び透過率が変化自在でありかつ膜厚方向において積層された複数の反射層からなる反射制御層と、前記反射制御層の光入射側に配置された記録層と、を含む記録媒体を、移動自在に保持する保持装置と、
前記反射層すべてが光透過状態の場合に、記録レーザ光を、前記記録層側から前記記録層及び前記反射層を透過して集光する状態に保持する対物レンズを含む光学装置と、
前記記録媒体の前記接続端子に電気的に接続され、前記反射層を択一的に選択して、前記集光する記録レーザ光を、前記記録層内の膜厚方向において互いに異なる位置に集光せしめる選択装置と、を有することを特徴とする記録システム。
【請求項１０】
前記記録媒体がサーボガイド層を含み、前記対物レンズを介して戻る光の光電変換した電気信号に基づいて、前記集光する記録レーザ光を集光する状態に保持するように、前記記録媒体及び前記対物レンズの相対位置を制御するサーボ装置を含むことを特徴とする請求項９記載の記録システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ビームの照射により情報の記録又は再生可能な記録層を有する光ディスク、光カードなどの光学的に情報記録又は情報再生が行われる記録媒体及び記録システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録媒体の光ディスクは、映像データ、音声データ及びコンピュータデータなどのデータを記録再生する手段として広く用いられている。例えば、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）には、ディスク片側から読み出すことができる複数の記録層を有した積層構造の多層ディスクがある。片面に２つの記録層を有する２層ディスクは、再生専用ディスクとして実用化されている。【０００３】
ＤＶＤの再生専用２層ディスクでは、再生用光ビームの焦点を移動させる（以下、フォーカスジャンプと称す）だけで浅い記録層、深い記録層のいずれの電気信号もディスク片側から読み出すことができる。光ビームが浅い記録層を透過して深い記録層の電気信号を読み取れるように浅い記録層を半透明膜とし、その膜厚や材料が選択される。深い記録層は反射膜が用いられる。浅い記録層と深い記録層の間にはこれらを一定の厚さで分離するため、光の波長での透過率が高い光透過性のスペーサ層が設けられる。【０００４】
ＤＶＤ規格においては、１つの記録層だけを有する単層ディスクの記録層上の透明カバー層の厚さは６００μｍである。これに対し、２層ディスクでは、２つの記録層の位置が入射側表面からそれぞれ５７０μｍと６３０μｍ、すなわち、単層ＤＶＤの記録層の深さ６００μｍを挟んで上下に１層目と２層目を配置するように構成されている。このように２層ディスクで単層記録層の厚さを中心とした振り分けを行うことは、ＤＶＤ規格における電気信号記録再生用ピックアップ光学系の比較的小さな開口数ＮＡ＝０．６の対物レンズが６００μｍの厚さのカバー層に対して設計され、かかる低開口数の対物レンズを用いても単層記録層からの±３０μｍ程度の１層目と２層目の深さずれで電気信号の読み取りに大きな影響を及ぼさないため、採用されている。このように先行技術では、それぞれの反射層材料そのもの、または反射層と対となる記録材料に記録する構成が採用されている。【０００５】
一方、次世代光ディスクではさらに高密度化が要求され、そのために記録層を多層化すると共に対物レンズの開口数を拡大することが考えられている。このような高開口数対物レンズを用いた場合には、記録層上のカバー層厚さの誤差による収差発生量が電気信号読み取りを不可能にするまでに拡大し、次世代光ディスクの多層記録層からを容易にデータを再生することができない。このため、球面収差量を調整できる光学系などをピックアップに組み込んで記録層の深さに応じて収差が発生しないように補償をする必要がある。【０００６】
また、従来から多層記録層構造の光ディスクにおいては、例えば、半透明膜ではなく液晶層を用いて、記録層と液晶層とを交互に積層して、液晶層の各々を光シャッタとして用いて記録層を選択する多層光ディスクがある（特許文献１参照）。【０００７】
また、さらに、多層光ディスクの各記録再生層において、それぞれ層識別用部材（例えばコレステリック液晶が薄板形状の透明中空部材に封止されて形成されたもの）が隣接して配置されているものも知られている（特許文献２参照）。また、各層識別用部材を挟むようにそれぞれ一対の電極が配置され、積層された層をそれぞれ離間するために中間層が設けられている。
【特許文献１】特開昭６３−２４４３１６号公報
【特許文献２】特開２００４−７９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の多層構造の光ディスクで記録層の選択を液晶を用いて行っているが、液晶層と記録層が１対となって多層化されている。よって、光ディスクの厚さが大きくなる傾向にあり、複数の液晶層および記録層の積層深さに応じて収差が発生するので、依然として、その収差補償の必要がある。【０００９】
そこで、本発明の解決しようとする課題には、安定的に記録又は再生を行うことを可能にする記録媒体及び記録システムを提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の記録媒体は、記録レーザ光の照射により３次元的にデータを記録する記録媒体であって、
各々が接続端子を含み前記接続端子に供給された電気信号に応じて反射率及び透過率が変化自在でありかつ膜厚方向において積層された複数の反射層からなる反射制御層と、
前記反射制御層の光入射側に配置された記録層と、を含むことを特徴とする。【００１１】
本発明の記録システムは、記録レーザ光の照射により３次元的にデータを記録する記録媒体の記録システムであって、
各々が接続端子を含み前記接続端子に供給された電気信号に応じて反射率及び透過率が変化自在でありかつ膜厚方向において積層された複数の反射層からなる反射制御層と、前記反射制御層の光入射側に配置された記録層と、を含む記録媒体を、移動自在に保持する保持装置と、
前記反射層すべてが光透過状態の場合に、記録レーザ光を、前記記録層側から前記記録層及び前記反射層を透過して集光する状態に保持する対物レンズを含む光学装置と、
前記記録媒体の前記接続端子に電気的に接続され、前記反射層を択一的に選択して、前記集光する記録レーザ光を、前記記録層内の膜厚方向において互いに異なる位置に集光せしめる選択装置と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による実施形態の記録媒体の部分断面図である。
【図２】本発明による他の実施形態の記録媒体の部分断面図である。
【図３】本発明による実施形態の記録媒体の反射制御層を説明する部分断面図である。
【図４】本発明による実施形態の記録再生システムの概略構成を説明する線図である。
【図５】本発明による他の実施形態の記録媒体の部分断面図である。
【図６】本発明による他の実施形態のピックアップの概略構成を説明する線図である。
【図７】本発明による他の実施形態の記録媒体の部分断面図である。
【図８】本発明による他の実施形態の記録媒体の反射制御層の反射率の波長依存性を示すグラフである。
【図９】本発明による他の実施形態のピックアップの概略構成を説明する線図である。
【図１０】本発明による他の実施形態の記録媒体の部分断面図である。
【図１１】本発明による他の実施形態の記録媒体の反射制御層の反射率の波長依存性を示すグラフである。
【図１２】本発明による他の実施形態のピックアップの概略構成を説明する線図である。
【符号の説明】
【００１３】
２  記録媒体
５  反射層
７  記録層
９  波長選択性反射膜
１３  カバー層
１１  サーボガイド層
１５  ピンホールフィルタ
２３  ピックアップ
５０  反射制御層
１３１  第２カバー層
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
（記録媒体）
図１は実施形態の記録媒体２の一例を示す。対物レンズＯＢにより集光する記録レーザ光ＲＢによって３次元的にデータを記録する記録媒体２は、データを記録する記録層７と外部からの電気的制御によって反射または透過を制御可能な反射制御層５０とが個別のエリアに積層されている。反射制御層５０は、図２に示すように、例えば、保持基板３上にその膜厚方向に所定間隔で積層された複数の反射層５からなる。図２に示すように、各々の反射層５は、外部の制御装置へ接続するための接続端子ＣＴを含み、接続端子ＣＴに供給された電気信号に応じて反射率及び透過率が変化自在である。記録媒体２では、反射制御層５０の記録レーザ光ＲＢの各々の反射層５による反射光の集光点ＦＰにおいて、光入射側に配置された記録層７内に３次元的にデータ（記録マークＲＭ）を記録する。記録層７の記録部ＲＭは多層構造となる。
【００１６】
以上の構成によれば、記録層７内の光軸ＡＸ上の深さ位置を選択するための反射制御層５０とデータを保持する記録層７とが光軸ＡＸ方向において異なる場所に存在するので、記録層７の材料を自由に選択できる。また、以上の構成によれば、反射制御層５０を光入射側から見て記録層７の奥側に配置して、その反射層５による反射光で記録を行うため、記録層７内の深さ位置を選択しても、記録レーザ光に記録層厚さ誤差による球面収差が発生しない効果がある。
【００１７】
図１に示すように、記録層７は、反射層５すべての光透過状態で対物レンズＯＢにより記録レーザ光ＲＢが記録層７及び反射層５を透過して集光される状態（仮想焦点ＶＦＰ）において、反射層５のうち記録層７に最も遠いもの（反射層５ＦＦ）により記録レーザ光ＲＢが反射された場合の集光位置（ＦＦＰ）と、反射層５のうち記録層７に最も近いもの（反射層５ＮＮ）より記録レーザ光ＲＢが反射された場合の集光位置（ＮＦＰ）と、の間の距離を超える膜厚を有する。これにより、記録層自体を厚くすれば記録層７自体を保持基板として利用でき、反射層５の層数分の記録層が十分得られる。保持基板を要するが、対応する反射層の層数分に満たない薄い記録層７の膜厚でも構成できることはいうまでもない。図２に示す反射膜を担持する保持基板３は、例えば、ガラス、或いはポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳなどのプラスチック、紫外線硬化型アクリル樹脂などからなる。
【００１８】
記録層７には、例えば、記録レーザ光ＲＢの波長及び強度の少なくとも一方に応じて感応し、屈折率、透過率、吸収率、反射率などが変化することで記録を行うことができ、安定な材料であればよい。例えばフォトポリマーや、光異方性材料や、フォトリフラクティブ材料や、ホールバーニング材料、フォトクロミック材料、不可逆的に変化するサーモクロミック材料など透光性の光感応材料や２光子吸収材料などが用いられる。各層の透明電極５１は液晶ディスプレイなどで用いられているＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などを使用することができる。
【００１９】
反射制御層５０は例えば一例として、図３のような各反射層５がコレステリック液晶を用いた積層構成を有する。
【００２０】
反射制御層５０は、一対の透明電極５１でそれらの間にコレステリック液晶を挟む液晶層５２からなる反射層５と、絶縁性透明材料からなるスペーサＳとを交互に等間隔で積層した構成を有しており、反射制御層５０に必要な層数だけ記録レーザ光ＲＢの光軸ＡＸ方向に同一の構造を有する。液晶層５２を挟んで互いに対向する一対の透明電極５１にはそれぞれ独立して電圧を印加できるように制御装置１０１へ接続される接続端子ＣＴが配置されていて各々の液晶層５２の透過／反射状態（オン／オフ状態）を制御することができる。コレステリック液晶はネマティック液晶にキラル性の添加剤（カイラル剤）を数重量％含有させマティック液晶を強く螺旋状にひねった液晶で、電圧を印加しない状態では螺旋構造が横たわる状態となり反射状態となる（プレーナー状態）。一方、電圧を印加すると螺旋構造が立った状態となり透過状態となる（フォーカルコニック状態）。反射層５に電圧を印加するため接続端子ＣＴ及び制御装置１０１の間の接続構造には、例えば、特開２００６−１０７６０６号公報に開示される技術を用いることができる。
【００２１】
図３は、制御装置１０１によるオフ状態の反射層５のプレーナー状態では螺旋構造と同一の回転を有する円偏光（図中、反時計回転矢印）でかつ所定波長λの記録レーザ光ＲＢが反射している状態を示す。反射層５のコレステリック液晶の螺旋ピッチをＰ、液晶の屈折率をｎ、波長をλとした時、光学膜厚が所定波長と一致するとき、すなわち、λ＝Ｐ×ｎを満たすとき所定波長λが強く反射し、その他の波長、偏光状態の光は透過する。また、コレステリック液晶はメモリ性を有するため電圧を常に印加する必要がない。このように、接続端子ＣＴに供給された電気信号に応じて反射率及び透過率が変化自在である反射層５の各々は、接続端子ＣＴに接続された一対の透明電極５１と透明電極５１に挟持されたコレステリック液晶を含む液晶層５２とを含む構造を有している。
【００２２】
このように、実施形態の記録システムは、記録媒体２の接続端子ＣＴに電気的に接続され、反射層５を択一的に選択して、集光する記録レーザ光ＲＢを、記録層７内の膜厚方向において互いに異なる位置に集光せしめる選択装置、すなわち制御装置１０１を有する。
【００２３】
他の記録媒体２の実施形態において、反射制御層５０には、コレステリック液晶５２を透明電極５１で挟んだ反射層５を光軸方向に多層化する構成のコレステリック液晶層の代わり、酸化還元反応によって可逆的に無色有色状態を得られるエレクトロクロミック材料を用いることもできる。この場合、透明電極に挟まれるエレクトロクロミック材料の単一層とすることもできるが、エレクトロクロミック材料層、電解質層などを積層した多層構造とすることもできる。反射層５の各々は、接続端子ＣＴに接続された一対の透明電極５１と透明電極５１に挟持されたエレクトロクロミック層とを含むことができる。例えば、透明電極に挟まれたエレクトロクロミック層としては電解質層にＮａＯＨ薄膜を触媒層にＰｄ薄膜をエレクトロクロミック材料層にＭｇＮｉ薄膜を積層したものがある。
【００２４】
記録媒体２の外形は、所定波長の記録レーザ光がその光軸方向において反射制御層に関して一定の距離の地点（仮想焦点）に集光されれば、円板、カード、直方体、半球などいずれでもよい。
【００２５】
（実施形態１）
図４は本実施形態の記録媒体及びその記録又は再生のための記録再生システムの概略構成を示す。
【００２６】
図４に示すように、記録再生装置は、ディスク状の記録媒体２を回転自在に保持するターンテーブル（保持装置）を介して保持しているスピンドルモータ８、記録媒体２へ記録再生用の光ビームを照射する対物レンズを含むピックアップ２３、及びこれらを制御する制御装置１０１などを備えている。制御装置１０１は、ピックアップ２３内に設けられている各種センサから各種出力される出力データに基づいてピックアップ２３を制御するとともに、それらデータを処理する。制御装置１０１からの信号によって、ピックアップ２３は回転制御されている記録媒体２に対して記録用の光ビームを制御しつつ照射し、記録マークを記録媒体２に記録する。制御装置１０１は再生用光ビームの戻り光から生成される信号をピックアップ２３から得てこれを復号処理して出力する。
【００２７】
図５に本実施形態の記録媒体の構造を示す。記録媒体は記録レーザ光ＲＢ入射側からカバー層１３、サーボ用のグルーブなどが記録されたサーボガイド層１１、サーボレーザ光ＳＢの反射用波長選択性反射膜９、記録層７、記録レーザ光ＲＢ反射用の反射制御層５０、基板からなる。波長選択性反射膜９は記録レーザ光ＲＢとは異なる波長の光を反射するように設定されている。記録レーザ光ＲＢのための反射制御層５０は複数の積層されたコレステリック液晶の反射層５からなり、反射層５外部からの電気信号により、反射制御層５０の反射層５のいずれかへの電圧印加を選択的に決めることのできる構造を有する。この接続端子ＣＴを介して制御装置１０１は反射層５の透明電極へ電圧信号を供給する。
【００２８】
カバー層１３は光透過性材料からなり、積層構造の平坦化や、記録層７などの保護の機能を担う。
【００２９】
すなわち、上記図１に示す記録媒体の構造に加えて、記録層７の光入射側に配置されたサーボガイド層１１を含み、サーボガイド層１１及び記録層７の間には記録レーザ光ＲＢの波長とは異なる波長（例えば記録レーザ光より長い波長）を有するサーボレーザ光ＳＢを反射しかつ記録レーザ光ＲＢを透過する波長選択性反射膜９が設けられている。
【００３０】
図６は記録媒体２及びその記録又は再生のためのピックアップの概略構成を示す。
【００３１】
この実施形態の記録システムでは、記録媒体２がサーボガイド層１１を含み、対物レンズＯＢを介して戻る光の光電変換した電気信号に基づいて記録媒体２及び対物レンズの相対位置を制御するサーボ装置を含む。このシステムでは、記録レーザＲＢＬＤより長い波長のレーザ光を発生するサーボレーザＳＢＬＤを用いたピックアップを用いる。
【００３２】
かかるピックアップ構成では、対物レンズＯＢを、記録媒体２に対してその光軸（フォーカス）方向及び光軸に直交する（例えばトラッキング）方向に可動する機構（レンズアクチュエータ３６）を有する構成となっており、記録媒体２に対する記録レーザ光ＲＢの集光スポットの相対位置を反射制御層５０により調節することによって、記録媒体２の記録層７の光軸のいずれかの位置に記録レーザ光ＲＢを集光照射し、情報の記録を行い、また、記録レーザ光の強度を低下させ（読み出し光）て記録層７の記録部ＲＭに照射して、その反射した戻り光を光検出器ＰＤで検知することで記録されたデータを読み出すことができる。
【００３３】
すなわち、対物レンズＯＢにより集光された記録再生レーザ光ＲＢが、記録媒体２の記録層７内の所定位置に光の焦点が合うように反射制御層５０により多段階に位置制御されることによって、記録レーザ光又は読み出し光を記録層７に入射させて、情報信号の記録及び／又は再生を独立に行うことができる。このように対物レンズＯＢを記録媒体２の記録層７中に光の焦点が合うように光軸方向に多段階に位置制御することにより、記録層７に良好な状態で記録再生を行うことが可能である。
【００３４】
なお、図６では光記録再生装置の制御装置及び光ピックアップ光学系を主に図示しているが、図示しないけれども、ピックアップは集光スポットのフォーカス及びトラッキングのレンズアクチュエータ３６以外の位置制御機構も含み、また、光記録再生装置は光ピックアップ全体を記録媒体２の記録面に沿って移動するスライダ移動制御機構や、ディスク状記録媒体の回転制御のためのサーボ機構などを含み、さらにまた、制御装置１０１は記録レーザＲＢＬＤおよびサーボレーザＳＢＬＤの光源制御するコントロール回路、光検出器ＰＤで検出した信号を処理して情報、ｏｕｔｐｕｔ信号を出力する回路、マイクロコンピュータ等からなるＣＰＵなどの装置全体の制御をなす制御回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の各データを記憶する記憶回路、外部機器とデータの入出力を行うための、インターフェースなどを備えている。
【００３５】
記録ステップにおいて、記録レーザ光ＲＢはコリメータレンズＣＬで平行光に変換され偏光ビームスプリッタＰＢＳ、ダイクロイックプリズムＤＰを透過し四分の一波長板１／４λを経て対物レンズＯＢにて反射制御層５０を通過して仮想焦点ＶＦＰへ向けて、記録媒体２へ集光される。
【００３６】
記録媒体２のレーザ光入射面側には波長選択性反射膜９があるため記録レーザ光ＲＢは反射せずに透過する。記録レーザ光ＲＢは記録層７を透過し反射制御層５０に入射する。記録レーザ光ＲＢはこの反射制御層５０の何れの反射層５においてもデフォーカスした状態であり、焦点位置は反射制御層５０の最も奥の層よりも遠方である（ｔｐ＞ｔｒ）。図示しない接続端子を介して外部の制御装置１０１からの信号印加により、反射制御層５０の反射層５内から電圧を印加すべき透明電極（反射させるべき）を選択する。
【００３７】
いずれかの反射層選択により、反射した記録レーザ光ＲＢの焦点ＦＰを記録層７内の反射制御層５０とサーボガイド層１１の間で光軸ＡＸ方向において移動させることができる。
【００３８】
対物レンズＯＢと記録媒体２の間が一定に保たれていれば、記録層７中の反射制御層５０で反射される記録レーザ光ＲＢの焦光スポットでは収差が生じず、反射制御層５０の層間隔Ｐｐの２倍の層間隔Ｐｃでその焦点ＦＰを移動させることができる。その結果、記録層７にサーボガイド層１１が無くても記録レーザ光ＲＢの焦点を決まった間隔だけ記録層７の厚さ方向に移動できるので記録層７中に３次元的に記録マークを形成できる。
【００３９】
図６に示すように、サーボレーザＳＢＬＤからのサーボレーザ光ＳＢは、コリメータレンズＣＬ２で平行光に変換され偏光ビームスプリッタＰＢＳ２、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され記録レーザ光ＲＢと混合される。ホログラム素子ＨＯＥ及び四分の一波長板１／４λを透過し対物レンズＯＢを経たサーボレーザ光ＳＢは記録媒体２のサーボガイド層１１へ集光される。
【００４０】
サーボレーザ光ＳＢのみ回折作用するホログラム素子ＨＯＥで記録媒体表面近傍のサーボガイド層１１に収差無く焦点を結ぶように設定されている。記録レーザ光ＲＢのスポットとサーボレーザ光ＳＢのスポットはこのホログラム素子ＨＯＥによって互いに異なる焦点距離を有するように設定されている。サーボガイド層１１は通常の光ディスクに用いられているようなサーボ制御用のグルーブ、アドレスマークなどを有する。サーボガイド層１１で反射されたサーボレーザ光ＳＢは通常の光ディスクと同様にサーボ光学系ＳＢＯを透過しサーボ光用の受光素子ＳＰＤに入射する。この受光素子ＳＰＤにて通常の非点収差法やプッシュプルトラッキングエラー検出によって対物レンズＯＢのフォーカス、トラッキングを制御することができる。
【００４１】
すなわち、制御装置１０１の位置決めサーボ制御によって、受光素子ＳＰＤの出力に基づいて演算されて得たエラー信号にて、フォーカス及びトラッキング方向に対物レンズＯＢを駆動するレンズアクチュエータ３６を駆動する。
【００４２】
対物レンズＯＢと記録媒体２の距離を一定に保つように制御されているので、反射制御層５０において反射層５を切り替えることで、記録レーザ光ＲＢの焦点ＦＰを収差無く記録層７中にて光軸方向に移動させることができる。
【００４３】
再生ステップにおいて、記録レーザＲＢＬＤから記録レーザ光の強度を低下させた読み出し光を記録層７の記録部ＲＭに照射して、その反射した戻り光を光検出器ＰＤで検知することで記録されたデータを読み出すことができる。このとき、図６に示すように、コリメータレンズＣＬ３により集束されてピンホールフィルタ１５上に集光して、光検出器ＰＤ上に照射される。ここでピンホールフィルタ１５は上記仮想焦点にほぼ共役な位置に配置され、反射制御層５０にて反射された戻り光がピンホールフィルタ１５のホールにほぼ集光する。コリメータレンズＣＬ３の概略集光位置付近に配置されたピンホールフィルタ１５のホールはそこに集光する光ビームの全光量の大半が通過し、一部がその周囲で遮光するように、コリメータレンズＣＬ３の集光スポット径に対して、同等かやや大きい程度の大きさに設定する。よって、ノイズの原因の１つとなる反射制御層５０にて反射されずに記録部ＲＭから直接戻る戻り光は、ピンホールフィルタ１５の位置での集光スポット径が焦点位置ずれの関係で大きくなり遮光される。これにより、記録時と同一反射条件の戻り光が良好に、光検出器ＰＤ上で得られる。同時に、ピンホールフィルタ１５により、記録媒体２中の或る記録層７の記録部ＲＭの上下にある、他階層の記録部からの反射光をも抑制することができる。このため光検出器ＰＤに入射する光信号でクロストークとなる他の階層の記録部からの影響をも防ぐことができる。
【００４４】
（実施形態２）
図７は実施形態２の記録媒体２の概略構成を示す。
【００４５】
図７に示す本実施形態は、実施形態１のサーボガイド層１１を光入射側から見て一番奥に第２カバー層１３１を介して配置した構造を有している。反射制御層５０の各液晶層は、反射動作時の記録レーザ光ＲＢを反射しかつサーボレーザ光ＳＢの波長を常に透過するように設定されている。すなわち、反射制御層５０の反射層のコレステリック液晶の螺旋ピッチをＰ、液晶の屈折率をｎ、波長をλとした時、λ＝Ｐ×ｎを満たすとき所定波長λが強く反射し、その他の波長、偏光状態の光は透過する現象を利用して、各液晶厚さに設定することにより、液晶層の反射率及び透過率を制御できる。例えば図８に示す或る所定厚さに設定された反射制御層の反射率の波長依存性によれば、好ましくは反射性御層で得られる最大の反射率となる波長ＰＫを所定波長λとして設定したとき、反射制御層５０の各液晶層の記録レーザ光ＲＢに関する反射率を高くなる。同時にサーボレーザ光ＳＢの波長を反射性御層がどの状態にあっても反射率がきわめて低くすなわち透過率を高くするように設定できる。よって、波長選択性反射膜は必要ない。第２カバー層１３１も光透過性材料からなり、積層構造の平坦化や、記録層７などの保護の機能を担う。
【００４６】
このように、実施形態２は、反射制御層５０の記録層７とは反対側に配置されたサーボガイド層１１を含み、反射制御層５０の反射層５の各々は、記録レーザ光ＲＢの波長とは異なる波長を有するサーボレーザ光ＳＢではほとんど反射しないで透過するようにかつ記録レーザ光ＲＢでは高い反射率を有する条件を満たす厚さに設定されている。この構成によりサーボレーザ光ＳＢは反射制御層５０の影響を受けることなく、光入射側から最も奥のサーボガイド層１１に入射する。サーボレーザ光ＳＢと記録レーザ光ＲＢの焦点、開口数ＮＡはほぼ同一にすることができるのでピックアップに両光の焦点距離を変えるホログラム素子などの光学部品が不要となる。
【００４７】
図９は実施形態２の記録媒体２及びその記録又は再生のためのピックアップの概略構成を示す。記録レーザＲＢＬＤについての光路説明は実施形態１と同一なので省略する。
【００４８】
図９に示すように、サーボレーザＳＢＬＤからのサーボレーザ光ＳＢはコリメータレンズＣＬ２で平行光に変換され偏光ビームスプリッタＰＢＳ２、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され記録レーザ光ＲＢと混合される。両光共に、ダイクロイックプリズムＤＰを透過し四分の一波長板１／４λを経て対物レンズＯＢにて反射制御層５０を通過してサーボ焦点ＳＦＰへ向けて、記録媒体２へ集光される。記録レーザ光ＲＢは反射制御層５０で反射されるが、サーボレーザ光ＳＢはサーボガイド層１１に収差無く焦点を結ぶように設定されている。サーボガイド層１１は通常の光ディスクに用いられているようなサーボ制御用のグルーブ、アドレスマークなどを有する。サーボガイド層１１で反射されたサーボレーザ光ＳＢは通常の光ディスクと同様にサーボ光学系ＳＢＯを透過しサーボ光用の受光素子ＳＰＤに入射する。この受光素子ＳＰＤにて通常の非点収差法やプッシュプルトラッキングエラー検出によって対物レンズＯＢのフォーカス、トラッキングを制御することができる。この作用によって対物レンズＯＢと記録媒体２の間の距離を一定に保つように制御されているので、反射制御層５０の反射層５を切り替えることで、記録レーザ光ＲＢの焦点ＦＰを収差無く記録層７中にて光軸方向に移動させることができる。
【００４９】
（実施形態３）
図１０は実施形態３の記録媒体２の概略構成を示す。これは、反射制御層５０の反射層５の反射率を代えた以外、実施形態２の記録媒体と同一である。
【００５０】
実施形態３の記録媒体２において、液晶層５２の厚さを反射状態において反射制御層５０の各反射層５の反射率が最も高くなる場合と反射率が最も低くなる場合の間に設定する。例えば図１１に示す或る所定厚さに設定された反射制御層の反射率の波長依存性によれば、反射制御層で中間的な反射率が得られる波長ＭＫを所定波長λとして設定したとき、反射制御層５０の各液晶層の記録レーザ光ＲＢに関する反射率を中位程度とでき透過光を得ることができて、同時に記録レーザ光をサーボレーザ光として利用できる。すなわち、反射制御層５０の反射層５の各々を記録レーザ光ＲＢの一部を反射しないで他の一部を透過するような反射率を有する条件を満たす厚さに設定することにより、記録レーザ光ＲＢとサーボレーザ光ＳＢを同一のレーザ光とすることができる。これによって記録レーザ光ＲＢの一部が反射制御層５０を透過することができ奥に配置したサーボガイド層１１に到達することができ、サーボガイド層１１から反射され戻る記録レーザ光ＲＢを用いてフォーカス／トラッキングサーボを行うことができるため、記録レーザ光ＲＢと別波長のサーボレーザ光用の光源や偏光ビームスプリッタやダイクロイックプリズムなどの光学部品が不要となる。
【００５１】
図１２は実施形態３の記録媒体２及びその記録又は再生のためのピックアップの概略構成を示す。記録レーザＲＢＬＤによる記録再生についての光路説明は上記実施形態と同一なので省略する。
【００５２】
図１２に示すように、記録レーザＲＢＬＤからの記録レーザ光ＲＢはコリメータレンズＣＬ２で平行光に変換され偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、四分の一波長板１／４λを経て対物レンズＯＢにて反射制御層５０を通過してサーボ焦点ＳＦＰへ向けて、記録媒体２へ集光される。記録レーザ光ＲＢは反射制御層５０で一部反射され、残りはサーボガイド層１１で反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、ハーフミラーリズムＨＭＰで、分割され、サーボ光学系ＳＢＯを透過した成分はピンホールフィルタ１５をへてサーボ光用の受光素子ＳＰＤに入射する。この受光素子ＳＰＤにて通常の非点収差法やプッシュプルトラッキングエラー検出によって対物レンズＯＢのフォーカス、トラッキングを制御することができる。この作用によって対物レンズＯＢと記録媒体２の間の距離を一定に保つように制御されているので、反射制御層５０の反射層５を切り替えることで、記録レーザ光ＲＢの焦点ＦＰを収差無く記録層７中にて光軸方向に移動させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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