(57)【要約】【課題】３次元的に記録可能な情報記録媒体の光学情報記録再生装置に関し、独立制御可能なマルチビームによりその集光スポット性能の劣化を抑えて良好に高速並列記録または高速並列再生ができる情報記録再生装置を提供する。【解決手段】独立に駆動可能な複数の発振部２３ａ〜２３ｃを備えた記録用または再生用の光源２０と、３次元的に記録可能な記録部３を有する情報記録媒体２１に上記発振部２３ａ〜２３ｃからの複数の出射光２２ａ〜２２ｃをそれぞれ集光する対物レンズ６と、上記情報記録媒体２１からの複数の反射光１７ａ〜１７ｃ、１７’ａ〜１７’ｃをそれぞれ検出する光検出器１９ａ〜１９ｃ、１９’ａ〜１９’ｃとを備え、上記光源２０と上記対物レンズ６の光路間に、上記対物レンズ６へ斜め入射する出射光８ｂ、８ｃに対応して、斜め入射により生じる収差を低減する斜入射収差低減光学素子２４を具備することを特徴とする光学情報記録再生装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立に駆動可能な複数の発振部を備えた記録用または再生用の光源と、３次元的に記録可能な記録部を有する情報記録媒体に上記発振部からの複数の出射光をそれぞれ集光する対物レンズと、上記情報記録媒体からの複数の反射光をそれぞれ検出する光検出器とを備え、上記光源と上記対物レンズの光路間に、上記対物レンズへ斜め入射する出射光に対応して、斜め入射により生じる収差を低減する斜入射収差低減光学素子を具備することを特徴とする光学情報記録再生装置。
【請求項２】
斜入射収差低減光学素子は、少なくとも発振部の数より１つ少ない数だけ同一基板上にアレイ化して設けた請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
斜入射収差低減光学素子は、斜め入射により生じるコマ収差、非点収差、デフォーカスの３つの収差のうち、波面収差が１０ｍλより大きい収差を低減する請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項４】
斜入射収差低減光学素子は、斜め入射により生じるコマ収差のみを低減する請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項５】
斜入射収差低減光学素子は、斜め入射により生じるコマ収差とデフォーカスを低減する請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項６】
斜入射収差低減光学素子は、斜め入射により生じるデフォーカスのみを低減する請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項７】
斜入射収差低減光学素子は、斜め入射により生じる非点収差をさらに低減する請求項４または５に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項８】
斜入射収差低減光学素子は、光源を封止する封止基板の表面または裏面に設ける請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項９】
斜入射収差低減光学素子は、さらに凸レンズ機能を有し、発振部の数と同じ数だけ同一基板上にアレイ化して設けた請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１０】
アレイ化した中央部以外の斜入射収差低減光学素子は、等膜厚面上での等膜厚線が円となる凸レンズ形状であり、その円の中心位置は上記等膜厚面が高くなるに従い、対物レンズへの斜め入射の角度に依存して、上記中央部の斜入射収差低減光学素子のセンター方向に徐々にシフトする請求項９に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１１】
アレイ化した中央部以外の斜入射収差低減光学素子は、等膜厚面上での等膜厚線が複数の発振部の配置方向に長軸をもつ楕円となる凸レンズ形状であり、その楕円形状の中心位置は上記等膜厚面が高くなるに従い、対物レンズへの斜め入射の角度に依存して、上記中央部の斜入射収差低減光学素子のセンター方向に徐々にシフトする請求項９に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１２】
斜入射収差低減光学素子は、対物レンズへの斜め入射の角度が大きくなるほど、凸レンズの焦点距離を大きくする請求項９に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１３】
斜入射収差低減光学素子は、対物レンズへの斜め入射の角度が大きくなるほど、厚さを薄くした位相板である請求項６に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１４】
光源と情報記録媒体の光路間に球面収差補正素子を備え、記録または再生する記録部の深さ位置に応じて上記球面収差補正素子の補正量を変化させて記録または再生を行う請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１５】
球面収差補正素子は、光源と対物レンズの光路間に設けた可動コリメータレンズであって、上記光源とコリメータレンズの間隔を変えることにより球面収差を補正する請求項１４に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１６】
球面収差補正素子は、光源と対物レンズの光路間に設けた液晶光学素子であって、液晶に電圧分布を印加することでその屈折率分布を変えることにより球面収差を補正する請求項１４に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１７】
球面収差補正素子は、光源と対物レンズの光路間に設けた拡大率可変ビームエキスパンダーであって、その拡大率を変化させることより球面収差を補正する請求項１４に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１８】
情報記録媒体から光検出器までの光路中にフォーカス／トラック誤差信号検出素子と、上記フォーカス／トラック誤差信号検出素子と上記光検出器までの光路中に、複数のピンホールを有するピンホールアレイを設け、上記情報記録媒体からの複数の反射光を、上記フォーカス／トラック誤差信号検出素子によりそれぞれ少なくとも２分岐して再生信号とフォーカス／トラック誤差信号とし、上記再生信号は上記それぞれのピンホールを通過させてから光検出器に導き、上記フォーカス／トラック誤差信号はピンホールを通過させないで、上記光検出器とは別の光検出器に導く請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１９】
フォーカス／トラック誤差信号検出素子は、回折型の光学素子であり、上記光学素子からの出射光のうち０次回折光を再生信号とし、１次回折光をフォーカス／トラック誤差信号とする請求項１８に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２０】
光源は半導体レーザであり、記録時は記録ピットの長さに応じてパルス幅を１ナノ秒から１００ナノ秒の間で変化させて出射する請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２１】
非線形吸収現象を用いて記録する請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２２】
非線形現象は、２光子吸収、もしくは多光子吸収である請求項２１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２３】
光源は、記録用と再生用を兼ねる請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２４】
光源の複数の発振部は、同一基板上に形成された請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２５】
光源の複数の発振部は、記録時または再生時に、同時に独立駆動し、複数の情報を同時に記録または再生を行う請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項２６】
光源の発振部の数は３以上の奇数である請求項１に記載の光学情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
３次元的に記録可能な情報記録媒体の光学情報記録再生装置に関し、特に、独立制御可能なマルチビームにより、その集光スポット性能の劣化を抑えて良好に並列記録または並列再生ができる情報記録再生装置を提供する。
【背景技術】
【０００２】
光学情報記録再生装置は、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ等の光ディスクや光カードメモリ等の光学情報記録媒体に、情報を記録再生する装置である。近年、光学情報記録媒体のさらなる大容量化と、その大容量光学情報記録媒体に対して、高速記録または高速再生できる光学情報記録再生装置が求められている。
【０００３】
従来の大容量情報記録媒体として、非特許文献１には、記録層を複数層構成した多層の情報記録媒体が記載されている。記録層を、中間層を挟んで複数層交互に形成することにより、記録容量をその層数の分だけ増加させることが可能である。上記多層の情報記録媒体の光学情報記録再生装置としては、Ｔｉサファイアレーザ等の大パワを発するフェムト秒レーザを記録用光源として具備し、非線形現象の１つである２光子吸収過程を用いて、上記多層の情報記録媒体に記録ピットを記録し、再生用光源としてはＨｅ−Ｎｅレーザ等を具備し、低パワでその記録ピットに集光して反射光を光検出器で検出することにより信号再生できる。
【０００４】
また、従来の高速記録／再生可能な光学情報記録再生装置として、特許文献１には、独立に駆動できる３つの光源を用いた光学ヘッドが記載され、３つのトラック上に同時に記録または再生する例が示されている。
【０００５】
特許文献２には、記録してすぐに別のビームでモニターすることを目的として、記録用と再生／ベリファイ用の２光源を用いて、対物レンズに対する光の斜め入射によるスポット性能の劣化の防止が可能な光学ヘッドが記載されている。図６は、特許文献２に記載された光ピックアップの基本構成図である。光源２００は、再生／ベリファイ用の半導体レーザチップ２３０ａと記録用の半導体レーザチップ２３０ｂとを具備し、上記レーザチップ２３０ａに近接して１／２波長板３１０が設置されている。この１／２波長板３１０により、両光源２３０ａ、２３０ｂを出射したそれぞれのビーム２２０ａと２２０ｂの偏光方向は互いに直交し、その後、両ビームとも、コリメータレンズ１６０で略平行光になってウオラストンプリズム３００に入射する。出射ビーム２２０ｂのみが、偏光方向の違いによりウオラストンプリズム３００により光軸が曲げられ、その結果、２つの出射光２２０ａと２２０ｂはほぼ平行化される。その結果、両ビームとも、対物レンズ６０にほぼ垂直入射する（入射角は０に近い）ことにより、２つのビームの集光スポットの劣化はほぼ防止することができる。
【非特許文献１】河田善正他：”多層膜構造を有する有機記録媒体を用いた３次元光メモリ”、Ｏｐｔｉｃｓ  Ｊａｐａｎ２０００講演予稿集ｐｐ．９５−９６（２０００年）
【特許文献１】特許第３４７６８７９号公報（第４頁、図３）
【特許文献２】特開２００３−６７９７０号公報（第４〜５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示した従来の光学情報記録再生装置は、複数の発光点（発振部）を有する光源を有し、その発光点は熱の影響も考慮することにより、ある程度の間隔で配置した構成であるが、中央の発光点からの出射ビームが対物レンズに垂直入射するように配置した場合、周辺の発光点からの出射ビームは、対物レンズへ斜め入射になってしまうため、それが原因で収差が発生して、その集光スポット性能が劣化する傾向があった。
【０００７】
それを解決する目的で、特許文献１の構成に、特許文献２に記載されたウオラストンプリズムを組み合わせた場合は、その光学系が複雑かつ高価となり、しかも基本的にｘとｙの２方向しかない偏光を用いるため、光源の発光点の数は、たかだか２つまでである、つまり、同時に記録または再生するピットの数は最大で２つであり、それ以上の並列記録／再生はできないという課題があった。
【０００８】
非特許文献１に示した３次元的に記録可能な情報記録媒体を、特許文献１に示したようなマルチビームで、高速記録または再生が可能な光学情報記録再生装置を構成することを目的とした場合、マルチビームの数が２つで良いなら、光学系が複雑になるものの、上記文献から、ウオラストンプリズムを用いるような偏光を利用した構成を導くことができる。
【０００９】
しかしながら、さらにマルチビームの数を増加（３つ以上）させて高速記録または高速再生を行いたい場合は、偏光が利用できないために特許文献２の光学系を用いることができず、マルチビームの数が増えるほど中央部からずれた発光点からのビームは対物レンズに一層斜入射するため、それが原因で収差が益々大きくなり集光特性が劣化する傾向にあった。
【００１０】
従って、従来例を組み合わせても、３つ以上の発光点を有する光源に対して、対物レンズに斜め入射になるビームの集光スポット性能の劣化が避けられないという課題があった。また２つの発光点を有する光源に対しても、偏光光学系を使うために構成が複雑で高価になるという課題があった。また、何らかの方法で発光点の間隔をかなり小さくできても、情報記録媒体からの複数の反射光を検出する場合、発光点の間隔が小さすぎるとその分離検出が困難になるという課題もあった。
【００１１】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、独立制御可能な複数の出射光を発するマルチビーム光源を用いた３次元情報記録媒体の光学情報記録再生装置に関し、対物レンズに斜め入射になるビームの集光スポット性能の劣化が防止できる情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、独立に駆動可能な複数の発振部を備えた記録用または再生用の光源と、３次元的に記録可能な記録部を有する情報記録媒体に上記発振部からの複数の出射光をそれぞれ集光する対物レンズと、上記情報記録媒体からの複数の反射光をそれぞれ検出する光検出器とを備え、上記光源と上記対物レンズの光路間に、上記対物レンズへ斜め入射する出射光に対応して、斜め入射により生じる収差を低減する斜入射収差低減光学素子を具備することを特徴とする光学情報記録再生装置である。
【００１３】
これにより、３次元的に記録可能な情報記録媒体に対して、高速に並列記録または並列再生可能な光学情報記録再生装置に関し、特に、対物レンズに斜め入射になるビームの集光スポット性能の劣化が低減できる情報記録再生装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、３次元的に記録可能な大容量情報記録媒体の光学情報記録再生装置に関し、独立制御可能な複数の出射光を発するマルチビーム光源からの複数の出射光に対応して、対物レンズへ斜入射となる出射光の収差を低減する斜入射収差低減光学素子を具備したことにより、対物レンズに斜め入射になるビームの集光スポット性能の劣化が低減でき、これらのマルチビームにより高速並列記録または高速並列再生が可能な情報記録再生装置を実現することができる。また、ウオラストンプリズムのような高価な偏光部品を使用しないため、光学系が簡単で、安価になるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置について、図１から図３までを用い、座標軸を図のようにとって詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態１における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図、図２は本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置において、対物レンズへ斜入射する複数の出射光を示す説明図、図３（ａ）は本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す側面図、図３（ｂ）は本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図、図３（ｃ）は本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図において等膜厚線を示す図である。等膜厚線は、地図の等高線のように、基板からある高さ（等膜厚面）での素子形状を点線で示したものであり、３次元的な形状を表すことができる。図２の光学情報記録再生装置は、基本的に図１の光学情報記録再生装置と同じものを図示しているが、対物レンズへ斜入射する複数の出射光を分かりやすく説明するために、ビームスプリッタや立ち上げミラー等の光学部品を省略して簡略化した構成である。そのため図２に示した対物レンズと情報記録媒体の座標系が図１の場合と異なる。
【００１８】
本発明の光学情報記録再生装置は、独立に駆動（制御）可能な複数の発振部２３ａ〜２３ｃ（図１では発振部２３の数が３つの場合を図示）を備えた記録用または再生用の光源２０と、３次元的に記録可能な記録部３を有する情報記録媒体２１に上記発振部２３ａ〜２３ｃからの複数の出射光２２ａ〜２２ｃ（図１では出射光２２の数が３つの場合を図示）をそれぞれ集光する対物レンズ６と、上記情報記録媒体２１からの複数の反射光１７ａ〜１７ｃ、１７’ａ〜１７’ｃをそれぞれ検出する光検出器１９ａ〜１９ｃ、１９’ａ〜１９’ｃとを備え、上記光源２０と上記対物レンズ６の光路間に、上記対物レンズ６へ斜め入射する出射光８ｂ、８ｃに対応して、斜め入射により生じる収差（斜入射収差）を低減する斜入射収差低減光学素子２４を具備したことを特徴とする。
【００１９】
図２に示すように、発振部２３の数が複数（図１では３つ）になると、中央の発振部２３ａからの出射光２２ａは対物レンズ６に垂直入射するように配置できるため、対物レンズ６からの収束光７ａの焦点位置での集光スポットは斜入射収差の影響を受けずに良好に集光できるため（斜入射収差の補正必要なし）、記録時は、記録部３に形成した記録層１のトラック２８上に良好な記録ピット５ａを形成することができ、良好な再生も可能である。
【００２０】
しかし、両端の発振部２３ｂ、２３ｃから出射された略平行光８ｂ、８ｃはどちらも対物レンズ６に斜入射する（それぞれの入射角θｂ、θｃ）ため、斜入射収差低減光学素子２４が無い場合は、収束光７ｂ、７ｃの集光スポットは斜入射収差の影響を受け、記録時は記録ピット５ｂ、５ｃはサイズが大きくなったり、ぼやけたりする等の悪化する傾向があり、再生信号の品質も悪くなりがちであったが、本発明の光学情報記録再生装置では、斜入射収差低減光学素子２４によりそのような収差を低減させて、記録部３に複数の良好な集光スポット５ａ〜５ｃを同時に形成することが可能で、出射光の数だけ（例えば、図１の構成では３倍）記録速度または再生速度は高速化できる。
【００２１】
従って、斜入射収差低減光学素子２４は、中央部の素子２４ａは斜入射補正が不必要なため無くても良く、少なくとも発振部２３の数より１つ少ない数だけアレイ化して設ければ良い。同一基板上にアレイ化することにより構造が安定になる。また、ウオラストンプリズムのような高価な偏光部品は使用しないため、光学系が簡単で、安価になるという効果もある。
【００２２】
なお、斜入射収差は、開口数ＮＡの大きい対物レンズ６に斜め入射するときにその大部分が発生するため、その発生分を補正すれば現実的にはそれで良い場合がほとんどである。しかしながらそれ以外にコリメータレンズ１６等の光学部品にも斜入射するため多少斜入射収差が生じる場合があり、全光学系の斜入射収差をトータルで補正すればより望ましい。
【００２３】
実施の形態１の光学情報記録再生装置では、図１に示すように、光源２０の発振部２３から情報記録媒体２１までの光路中に、斜入射収差低減光学素子２４、光源２０の封止基板２５、コリメータレンズ１６、ビームスプリッタ１８、像回転プリズム１０、立ち上げミラー１２、球面収差補正素子１３、対物レンズ６が配置されている。
【００２４】
復路となる、ビームスプリッタ１８から光検出器１９の光路には、フォーカス／トラック誤差信号検出素子１５、検出レンズ１１、情報記録媒体２１の層間クロストークを小さくするピンホールアレイ１４が配置されている。なお、図１では、コリメータレンズ１６から対物レンズ６までの光路、及びビームスプリッタ１８から検出レンズ１１までの光路においては、簡略化のため３つの出射光は同一の光線として図示されているが、実際は、図２に示すように（例えば８ａ〜８ｃ）、３つの出射光はそれぞれ分離している。
【００２５】
情報記録媒体２１は、基板９上に、記録層１ａ〜１ｅと、中間層２ａ〜２ｄをそれぞれ複数層交互に堆積した記録部３（図１では記録層１は５層、中間層２は４層の場合を図示）と、表面に保護層４が設けられた構造である。記録層１を複数層積層することにより、３次元的な記録再生が可能で、記録容量をその層数の分だけ（例えば図１の構成では５倍）増加させることができる。
【００２６】
図１に示すように、記録時においては、光源２０の３つの発振部２３ａ〜２３ｃからＹ軸方向への３つの出射光２２ａ〜２２ｃである、ピークパワーの比較的大きなパルスレーザ光（発散光）は、それぞれ、凸レンズ機能を有する斜入射収差低減光学素子２４ａ〜２４ｃ（図２、図３参照）に入射し、凸レンズ作用で発散角が若干緩和され、両端発振部２３ｂ、２３ｃからのそれぞれの出射光２２ｂと２２ｃは、対物レンズ６への斜入射で生じる斜入射収差を前もって逆向きに付加され、その後、対物レンズ６へ斜入射したときに生じる斜入射収差と打ち消しあい集光点での収差を低減することができる。
【００２７】
斜入射収差には、具体的に、コマ収差、像面湾曲に伴うデフォーカス、非点収差の３種類の収差成分があるが、それぞれのＲＭＳ波面収差（以下波面収差と記載）の許容範囲を１０ｍλとして収差低減を行った。最悪の場合で、３つとも１０ｍλの波面収差が生じた場合はその合計の斜入射収差は１７ｍλ（２乗平均で計算）となる。これより大きくなると中央の集光スポットに比べて、両端の集光スポットの中心強度は３％以上低下するため、記録感度は不揃いとなり好ましくないことが分かった。
【００２８】
それぞれの斜入射収差低減光学素子２４ａ〜２４ｃが、斜入射収差を補正する機能があれば良いが、特にそれに加えて凸レンズ機能を有することにより、各出射光２２ａ〜２２ｃの発散角が小さくなり、対物レンズ６に入射する光８ａ〜８ｃの利用効率が向上する。なお、凸レンズ機能がない場合、斜入射収差低減光学素子２４ａは省略することができ、２４ｂと２４ｃのみで良い。なお、中央の素子２４ａには斜入射収差低減の機能は特に必要がないが、一般化するために斜入射収差低減光学素子の１つとして記載している。
【００２９】
その後、３つの出射光２２ａ〜２２ｃとも、コリメータレンズ１６により、略平行光となり、ビーム分岐素子であるビームスプリッタ１８を透過して、像回転プリズム１０である公知のドーブプリズムに入射する。像回転プリズム１０は、入射光線が底面で全反射するような台形形状をしており、後述する光検出器１９’ａ〜１９’ｃで検出された３つのトラック誤差信号に基づき、アクチュエータ等を用いてＺＸ面内での回転を行い、３つの集光スポットが情報記録媒体２１の記録部３の記録層１に形成した各トラック２８上に乗るように調整される。
【００３０】
立ち上げミラー１２によって光路を−Ｚ軸方向に折り曲げられた３つの略平行光８（図２では８ａ〜８ｃ）は、球面収差補正素子１３を通過して、対物レンズ６によって、情報記録媒体２１の保護層４を通過して記録部３の所望の記録層１ｃのトラック２８上に集光し（収束光７ａ〜７ｃ）、記録層１の層数が、例えば、８層以下と少ない場合は、記録材料の屈折率と消衰係数（吸収係数）を変化させて通常の１光子吸収記録で、また、記録層１の層数が、例えば８層より多い場合は２光子吸収または多光子吸収（３光子吸収以上）、プラズマ記録等のような非線形現象を用いて、記録材料の光学定数のうち望ましくは屈折率のみを変化させて、記録ピット５ａ〜５ｃの列が記録される。
【００３１】
なお、図１に示した情報記録媒体２１は複数の記録層１と中間層３を交互に設けた積層構造であるが、それぞれの厚さは、例えば、基板９は１ｍｍ、各記録層１は数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ、各中間層２は３〜１０μｍである。記録部３が、数１００μｍ程度の厚い記録層１のみ（中間層２なし）のいわゆるバルクの構造でも、光軸（図１ではＺ）方向に３次元的に記録可能であるため、そのような構造でも良い。
【００３２】
２光子または多光子吸収、プラズマ記録等の非線形現象を利用して記録を行う場合では、例えば、記録波長のちょうど半分の波長（２光子吸収の場合）で吸収がある記録材料を記録層１として用いることにより、例えば、数１００ｍＷ〜数Ｗ以上の比較的ピークパワーの高い、例えば１００フェムト秒〜１００ナノ秒のパルス幅の小さい記録光を照射すると、対物レンズ６により集光された光のパワ密度の高い部分（集光点）のみが波長が半分になった効果が生じて、記録材料に吸収が起こり、記録ピット５が記録される。本実施の形態で用いた半導体レーザ光源２０では、超短パルス化が困難なため、記録時は記録ピットの長さ（記録マーク）に応じて、パルス幅を１ナノ秒から１００ナノ秒の間で変化させて（例えば、記録マークが長いほどパルス幅を長くして）記録光を出射した。非線形記録では、このように集光点のみで吸収が生じるため、深い領域の記録層にも光がそれほど減衰されないため、超多層光メモリのように記録層１の多いまたは記録部１の厚い３次元光メモリに適している。
【００３３】
感光材料としては、８層以下と記録層１が少ない場合には１光子吸収記録が可能なため相変化材料や感光色素等を用いることができる。記録層１が８層より多い場合では非線形記録が適しているため、フォトポリマーや、ジアリールエテン等のフォトクロミック材料等の有機色素、ＺｎＯ等の超微粒子を混入した樹脂膜、ＺｎＳ、ＴｅＯ２膜等が感光材料として適しており、屈折率変化のみを利用することにより光の吸収損失を減らすことができる。記録光の照射の仕方により、屈折率変化量を制御できるが、数Ｗ〜数１０ｋＷと比較的ピークパワーの高いパルス光を用いると、ボイドと言われる空のピットを記録することも可能である。ボイドの場合は、屈折率が１であるので、記録膜の屈折率が、例えば、１．７の場合、屈折率変化量はΔｎ＝−０．７と大きくなるため、コントラスト良く信号を再生できるという効果がある。
【００３４】
再生時においては、同じ光源２０の発振部２３ａ〜２３ｃから低パワの連続発振のレーザ光を出射光２２ａ〜２２ｃ（簡単化のため記録時と再生時の光線は同じ記号を使用）として出射させて、記録時の場合と同じ経路を辿るが、この場合も、それぞれ、斜入射収差低減光学素子２４ａ〜２４ｃにより、両端の出射光２２ｂと２２ｃは、対物レンズ６への斜め入射で生じるコマ収差やデフォーカス、非点収差の斜入射収差を逆向きに付加される。前もって収差を付加された３つの出射光８ａ〜８ｃは、対物レンズ６によって情報記録媒体２１の記録部３の所望の記録層１ｃの記録ピット５ａ〜５ｃにそれぞれ斜入射収差が低減されて良好に集光（収束光７ａ〜７ｃ）される。
【００３５】
記録ピット５ａ〜５ｃによって反射されたレーザ光７ａ〜７ｃは、逆方向に折り返し、対物レンズ６、球面収差補正素子１３、立ち上げミラー１２、像回転プリズム１０を順に通過し、ビームスプリッタ１８により光軸をＺ軸方向に曲げられ、回折型フォーカス／トラック誤差信号検出素子１５によって、それぞれの出射光に対して少なくとも２つの光に分岐させて、検出レンズ１１により収束光１７ａ〜１７ｃ（０次回折光）、１７’ａ〜１７’ｃ（１次回折光）となる。収束光１７ａ〜１７ｃは、ピンホールアレイのそれぞれのピンホール１４ａ〜１４ｃを通過させて、光検出器１９ａ〜１９ｃにより再生信号光して検出される。フォーカス／トラック誤差信号となる収束光１７’ａ〜１７’ｃは、ピンホールを通過させずに、別の光検出器１９’ａ〜１９’ｃで検出される。
【００３６】
各ピンホール１４ａ〜１４ｃが、それぞれの検出収束光１７ａ〜１７ｃのほぼ焦点の位置に設置するようにピンホールアレイを設置したが、ピンホールアレイにすることにより各ピンホールの間隔が常に一定となり安定構造になる。また各ピンホール１４ａ〜１４ｃを通すことにより、所望の記録層１ｃの光軸方向の上下の層１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｅからの不要反射光であるクロストーク（層間クロストーク）光が各ピンホール１４ａ〜１４ｃ外に分布し、それらの光は各ピンホール１４ａ〜１４ｃ内に入らなくなるため、層間クロストークを減少させる効果がある。フォーカス／トラック誤差信号は、ピンホールを通過させない構成により、非点収差法や３ビームトラッキング法のような従来方法で、それぞれフォーカスやトラック誤差信号を検出することができる。
【００３７】
フォーカス／トラック誤差信号検出素子は、回折型の光学素子とすることにより製造が楽で低コスト化ができ、０次回折光を再生信号とすることによりピンホール１４への入射の光軸は垂直に近いため入射特性が良く、また１次回折光のみをフォーカス／トラック誤差信号とする構成により光検出器１９’の構成が簡単になる。
【００３８】
検出レンズ１１の焦点距離は、例えば３３ｍｍであり、光検出器１９側でのエアリーディスク径は、例えば９．６μｍとなる。また、ピンホール１４の代わりに、光検出器１９ａ〜１９ｃの受光部がピンホール径の大きさを有する微小光検出器で、検出収束光１７ａ〜１７ｃをそれぞれ検出するようにしても同様の効果が得られる。
【００３９】
本実施の形態では、ピンホール１４ａ〜１４ｃの大きさをそれぞれの収束光１７ａ〜１７ｃのエアリーディスク径の５倍以下、望ましくは１〜３倍程度にすることによって、例えば、記録層１の層間隔が３〜５μｍで問題ないレベル（層間クロストーク量≦３０ｄＢ）まで再生信号の品質を向上させることが可能であった。ただし、ピンホール１４の大きさを小さくすると、記録層１の間隔をより小さくすることが可能であるが、小さくし過ぎる（エアリーディスク径未満）と、ピンホール１４に入る光量が大幅に減少したり、環境温度により光学系が歪んで、収束光１７ａ〜１７ｃがピンホール１４ａ〜１４ｃの中心からそれぞれずれることもあるため、それらを考慮する必要があった。
【００４０】
本実施の形態１の光学情報記録再生装置では、光源２０は、実質的に同一波長の出射光２２ａ〜２２ｃを発する複数の発振部２３ａ〜２３ｃを有する半導体レーザで、複数の発振部２３ａ〜２３ｃは同一基板上に形成されている集積構造である。この集積構造により、光学情報記録再生装置の構成が簡単化できるとともに、発振部２３ａ〜２３ｃの間隔は半導体のフォトリソグラフィ技術により精度良く構成でき、また光学特性も同一になるという効果がある。光源２０の複数の発振部２３ａ〜２３ｃは、記録時または再生時に同時に独立駆動し、複数の情報を情報記録媒体２１の記録部３に同時に記録または再生を行うことができ、その結果、高速記録または高速再生が可能となる。さらに、光源２０の発振部２３ａ〜２３ｃの数は３以上の奇数とすることにより、中央の発振部２３ａから出射された略平行光８ａは対物レンズ６に垂直入射（入射角は０°）することが可能となり、最も優れた集光特性が発揮できる。中央からずれた周辺の発振部２３ｂと２３ｃからのそれぞれの出射光８ｂと８ｃは、対物レンズ６への入射角θｂとθｃは同じになり、対称構造となりバランスがとれる。
【００４１】
また、光源２０は、記録用と再生用を兼ねており、出射光の波長は、例えば、０．４０５μｍで、記録時は高パワのパルス光を出射し、再生時には低パワの連続光を照射する。光源２０は記録用と再生用を兼ねることにより、構成が簡単になる。光源の波長は、情報記録媒体２１の記録材料に合わせて、決めればよい。
【００４２】
斜入射収差低減光学素子２４は、発振部２３の近くに配置した、光源２０を封止する封止基板２５の表面または裏面（図１には裏面の場合を図示）に、各出射光２２ａ〜２２ｃに対応するようにアレイ化して形成されている（図２、図３には斜入射収差低減光学素子２４は３つの素子２４ａ〜２４ｃで構成されている場合を図示）。封止基板２５の表面または裏面に斜入射収差低減光学素子２４ａ〜２４ｃを同時に形成（同一基板上に形成）する構成により、構成が簡単になり構造が安定化する。特に封止基板２５の裏面に形成すれば、斜入射収差低減光学素子２４が内蔵される構成となり素子２４の損傷も防止することができる。
【００４３】
一般に、発振部２３からの出射光２２は発散波であり、複数の発振部２３ａ〜２３ｃからの出射光２２ａ〜２２ｃは、ファーフィールドにおいては重なり合う。例えば、発振部２３ａ〜２３ｃ間の距離をｄ、出射光２２ａ〜２２ｃの片側の発散角をθとすると、出射光同士が重なるまでの距離は、ｌ＝ｄ／（２ｔａｎθ）となるため、発振部２３と斜入射収差低減光学素子２４の間隔をｌ以下にすることによって、発振部２３ａ〜２３ｃからのそれぞれの出射光２２ａ〜２２ｃに対して、ほとんど重なることなく、良好に収差補正が可能となる。例えば、ｄ＝１００μｍ、θ＝８°ならｌ＝３５６μｍであり、ｌは小さいため斜入射収差低減光学素子２４は光源２０に内蔵しやすいと言える。
【００４４】
次に、斜入射収差補正素子２４が配置されていない場合に生じる斜入射収差について説明する。例えば、光源の波長がλ＝０．４０５μｍ、波長コリメータレンズ１６の焦点距離がｆｃ＝１８ｍｍ、対物レンズ６の開口数はＮＡ＝０．８５、焦点距離がｆｏ＝１．３ｍｍ（倍率ｆｃ／ｆｏ＝１３．８倍）の場合について説明する。なお、同一基板上に形成された光源の発振部２３の間隔は、熱の影響を受けるため、実際の値は最小値でせいぜいｄ＝５０〜１００μｍ程度である。
【００４５】
図１に示すように発振部２３の間隔がｄ＝１００μｍでその数が３つの場合、両端発振部２３ｂ、２３ｃからの平行光８ｂ、８ｃは対物レンズ６へ斜入射し、その斜入射角はθｂ＝θｃ＝０．３２°となる。その結果、それに対応する収束光７ｂと７ｃは焦点で、例えば、トータルの斜入射収差は１５ｍλの波面収差が生じて集光スポットがその分劣化することが分かった。波面収差１５ｍλの内訳は、コマ収差１０ｍλ、非点収差４ｍλ、デフォーカス９ｍλであった。現実的な収差の許容範囲はそれぞれの収差で１０ｍλであったので、収差としてはぎりぎり許容範囲であったが、他の部分から球面収差等も生じている可能性があり、収差の低減はマージンが増加するため好ましい。収差の中では、コマ収差が最も大きく、デフォーカスが同程度で、非点収差が半分以下である。従って、この場合の収差補正では、コマ収差とデフォーカスが主に生じるので、斜入射収差低減光学素子によりその２つの成分を低減すれば実質的に問題ない。
【００４６】
次に、斜入射角が大きくなり、例えば、θｂ＝θｃ＝０．６４°となる場合について述べる。この場合は、発振部２３の間隔が２００μｍで発振部２３の個数が３つの場合のその両端部からの出射光に対する場合、または発振部２３の間隔が１００μｍで発振部２３の個数が５つの場合のその両端部からの出射光に対する場合に相当する。このときは、それに対応する両端の収束光は焦点でトータルの波面収差４６ｍλだけ斜入射収差が生じることが分かった。その波面収差４６ｍλの内訳は、コマ収差２１ｍλ、非点収差１４ｍλ、デフォーカス３４ｍλであり、この場合、デフォーカスが最も大きく、コマ収差がその次で、非点収差が最小である。従って、この場合の斜入射収差低減光学素子による収差補正では、デフォーカスとコマ収差の低減は必須であり、非点収差も１０ｍλを越えているので低減する方が好ましい。
【００４７】
さらに、斜入射角が大きくなり、例えば、θｂ＝θｃ＝０．９６°となる場合について述べる。この場合は、発振部２３の間隔が４００μｍで発振部２３の個数が３つの場合の両端部からの出射光に対する場合、または発振部２３の間隔が２００μｍで発振部の個数が５つの場合の両端部からの出射光に対する場合、または発振部２３の間隔が１００μｍで発振部２３の個数が７つの場合の両端部からの出射光に対する場合に相当する。このときは、それに対応する両端の収束光は焦点でトータルの波面収差９７ｍλだけ斜入射収差が生じることが分かった。その波面収差９７ｍλの内訳は、コマ収差３４ｍλ、非点収差３３ｍλ、デフォーカス７８ｍλであり、この場合いずれの収差も１０ｍλを大きく越えているため、斜入射収差低減光学素子により、すべての成分を低減する必要がある。
【００４８】
逆に、斜入射角が小さくなり、例えば、θｂ＝θｃ＝０．１６°となる場合について述べる。この場合は、発振部２３の間隔が５０μｍで発振部２３の個数が３つの場合の両端部からの出射光に対する場合に相当する。このときは、それに対応する両端の収束光は焦点でトータルの波面収差６ｍλだけ斜入射収差が生じることが分かった。その波面収差６ｍλの内訳は、コマ収差５ｍλ、非点収差１ｍλ、デフォーカス２ｍλであり、この場合いずれの収差も１０ｍλ以下であるため特に収差低減の必要はないが、斜入射収差低減光学素子により低減するとすれば、コマ収差のみで良く、その結果マージンはその分増加する。
【００４９】
以上の考察結果から、コマ収差は斜入射角に比例し、非点収差とデフォーカスは斜入射角の２乗に比例することが分かり、斜入射角が、例えば０．１６°と非常に小さいときは、斜入射収差低減光学素子２４はせいぜいコマ収差のみを補正するだけで効果があり、例えば０．３２°と斜入射角がそれより大きくなった場合は、コマ収差とデフォーカスの２つ補正するだけで十分効果があり、さらに０．６４°、０．９６°と斜入射角が大きくなってきた場合は、コマ収差とデフォーカスと非点収差の３つとも補正する必要があることが分かった。従って、斜入射収差低減光学素子２４の形状は上記の考察に基づいて、斜入射角に合わせて、収差成分を選んで適切に低減すれば効果がある。
【００５０】
次に、斜入射収差低減光学素子２４の形状について説明する。図３に示すように、アレイ化されて配置された斜入射収差低減光学素子２４ａ〜２４ｃは、対物レンズ６への入射角に応じた形状をしている。入射角が０である出射光８ａに対応しては、斜入射収差を補正する必要はないため、凸レンズ機能のみを有した凸レンズ形状をしている。斜入射収差低減光学素子２４ａの厚さをＬ１、基板２５の裏面をＹ座標の原点、素子２４ａの中央位置（レンズ頂点の位置）を座標系ＺＸａの原点にして考えると、素子２４ａ形状を表す−Ｙ座標（高さ）が等しい等膜厚面での点線で示した等膜厚線２６ａの形状は円になり、その直径は、−Ｙ座標（高さ）が大きくなるほど小さくなる値である。なお、Ｘ＝０におけるＹＺ面での素子２４ａの形状は実質的に放物線状となり、良好に凸レンズ機能を有する。また、厚さＬを大きくして曲率半径を小さくすると凸レンズの焦点距離は短くなり、逆にＬを小さくして曲率半径を大きくするとその焦点距離は長くでき、デフォーカスの低減に有用である。
【００５１】
アレイ化した中央部以外の斜入射収差低減光学素子２２ｂ、２２ｃは、等膜厚面上での等膜厚線２６ｂ、２６ｃが円となる凸レンズ形状であり、その円の中心位置は等膜厚面が高くなるに従い、対物レンズ６への斜め入射の角度に依存して中央部の斜入射収差低減光学素子２４ａのセンター（座標系ＺＸａの原点）方向に徐々に移動する構造をしている。座標系ＺＸｂ、ＺＸｃの原点からの中心位置のシフト量は、等膜厚面の高さとｔａｎθｂの積、等膜厚面の高さとｔａｎθｃの積にそれぞれ比例し、本発明者らは、そのような形状により、コマ収差を低減できることを見出した。また、補正素子２２ｂ、２２ｃの厚さＬ２は、素子２２ａの厚さＬ１より薄く、すなわち焦点距離が長くなるようにしてあり、その結果デフォーカスを低減することができた。すなわち、斜入射収差低減光学素子２４ｂと２４ｃは、凸レンズ機能を有した上で、斜入射収差のうちのコマ収差とデフォーカスを低減することが可能である。
【００５２】
斜入射収差低減光学素子２４ａ〜２４ｃは、封止基板２５として、例えば厚さ０.５ｍｍのガラス基板１上に、例えば、それぞれの口径が１００μｍ、膜厚がＬ１＝２．５０μｍ、Ｌ２＝２．４８μｍとして形成している。素子２４ａのレンズ機能の開口数は、例えば０．０５、素子２４ｂ、２４ｃのレンズ機能の開口数は、例えば、０．０４９８である。θｂ＝θｃ＝０．３２°に対応した光学素子２４ｂ、２４ｃにおいて、膜厚０のときの最外周円（有効径を与える円）のＺＸｂ、ＺＸｃの原点からの中心位置の最大シフト量はそれぞれ、−０．７μｍ、０．７μｍであった。このような光学素子２４は、公知の電子ビーム描画用により、基板上に塗布した感光レジスト上に、所定の形状になるように電子ビームを照射して現像処理を行い、素子形状を作製して、これを原盤として、例えば、ニッケル電鋳法で金型を作製し、例えば、ＵＶ硬化樹脂や射出成形用樹脂を用いて金型から複製することのより原盤と同一の光学素子が低価格で作製可能である。特に、本発明の素子が、光源２０の発振部２３の数だけアレイ状に配列しているときは、この方法を用いると、一度に同じ特性で、精度よく形成できるため効果は大きい。
【００５３】
次に、所望の記録層１ｃから別の記録層に記録層を変えて記録する場合について説明する。この場合、記録するまでに収束光７が通過する記録部３の厚さが記録層（記録深さ）ごとに異なるので、光源２０から対物レンズ６までの光路中に設けた球面収差補正素子１３で記録部３中に記録する記録ピット５の記録深さに応じて、上記球面収差補正素子１３は球面収差量を制御しながら記録するようにし、良好な記録ピット５を形成した。球面収差補正素子１３は、対物レンズ６に入射する出射光８を平行光から発散光もしくは収束光に変えることにより、または球面収差の逆の位相分布を与えることにより、球面収差（主に３次球面収差）を補正することが可能で、例えば、液晶光学素子、拡大率可変ビームエキスパンダーや、可動コリメータレンズを用いることができる。液晶光学素子の場合、液晶に電圧を印加することでその屈折率分布を制御してレンズ作用を持たせるか、あるいは球面収差を打ち消す位相分布になるようにすれば球面収差補正が可能である。拡大率可変ビームエキスパンダーでは凹レンズと凸レンズを組み合わせてアクチュエータ等で両レンズの光軸方向の間隔を可変にして拡大率を変化させることにより球面収差補正が可能であり、また、可動コリメータレンズでは光源とコリメータレンズの間隔をアクチュエータ等で変えることにより球面収差補正が可能となる。
【００５４】
本発明者らは、斜入射収差補正素子が無い場合、球面収差補正素子１３の補正量を変化させて、情報記録媒体２１の記録部３に３次元的に記録または再生を行う場合、球面収差補正を行うことにより、対物レンズ６に斜入射になるビームの集光スポット性能が著しく劣化する（特に斜入射によるコマ収差が増大）傾向があることを見出した。
【００５５】
例えば、所望の記録層１ｃに記録した後に、例えば、２０μｍ奥の別の記録層１ｅに記録する場合、球面収差を補正するが、斜入射収差補正素子２４ｂ、２４ｃが無い場合、前述したように、記録層１ｃでは収束光７ｂと７ｃは焦点でトータルの斜入射収差は１５ｍλだったが、記録層１ｅでは、（３次の）球面収差を補正した場合、トータルの波面収差は高次（５次以上）の球面収差を含んで３１ｍλに増加した。その内訳は、コマ収差２４ｍλ、非点収差４ｍλ、デフォーカス９ｍλであった。すなわち、非点収差とデフォーカスは変わらなかったが、コマ収差が１０ｍλから２４ｍλと大幅に増大することが分かった。従って、斜入射収差補正素子２４ｂ、２４ｃを設けて、特にコマ収差は低減して用いることにより、球面収差補正素子を設けて球面収差を補正しながら、３次元的に記録再生しても、斜入射収差の劣化を抑えられるため、特に本発明の効果は大きい。
【００５６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置について、図４を用いて、上記実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００５７】
図４（ａ）は本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す側面図、図４（ｂ）は本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図、図４（ｃ）は本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図においての等膜厚線を示す図である。
【００５８】
実施の形態１の光学情報記録再生装置と異なる点は、光源の発振部の数が５つに増加している（図示無し）ことと、斜入射収差低減光学素子２４’は、上記発振部の数と同じ数だけ、封止基板２５の裏面にアレイ化して設けた構成（２４’ａ〜２４’ｅ）である。光源の発振部の数が増えることにより、並列記録及び並列再生できる記録ピットの数がその分増えることになり、より高速記録、再生が可能となる。それに対応して光検出器の数も２つ増加させ６つ必要（実施の形態１では４つ）になる。
【００５９】
斜入射収差低減光学素子２４’は、中央部２４’ａ、その周囲部２４’ｂ、２４’ｃの形状は、実施の形態１の光学情報記録再生装置の斜入射収差低減光学素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃとそれぞれ同じ構造であり、凸レンズ機能も有している。素子２４’ｂ、２４’ｃは斜入射によるコマ収差とデフォーカスを低減する。さらなる斜入射（例えば、入射角が０．６４°）となる両端の出射光に対応する２４’ｄと２４’ｅは、凸レンズ機能を有した上で、斜入射収差のうちでコマ収差、デフォーカスを補正する形状に加えて、非点収差まで補正する形状を有している。ただし、斜入射収差低減光学素子２４’ｂ、２４’ｃに比べて、斜入射収差低減光学素子２４’ｄと２４’ｅの凸レンズの焦点距離は、像面湾曲によるデフォーカスを補正するために、さらにその分だけ長くしてある（膜厚を薄くして曲率半径を大きくしてある）。
【００６０】
素子２４’ｄと２４’ｅは、−Ｙ軸上での高さが一定の等膜厚面上での等膜厚線２６’がＺ軸方向（複数の発振部の配置方向）に長軸をもつ楕円となる凸レンズ形状であり、その楕円形状の中心位置は上記等膜厚面が高くなる（−Ｙ方向）に従い、対物レンズへの斜め入射の角度に依存して、上記中央部の斜入射収差低減光学素子２４’ａのセンター（座標系ＺＸａの原点）方向に徐々に移動する形状である。座標系ＺＸｂ、ＺＸｃの原点からの中心位置のシフト量は、対物レンズ６への斜入射角をそれぞれθｄ、θｅとして、等膜厚面の高さとｔａｎθｄの積、等膜厚面の高さとｔａｎθｅの積にそれぞれ比例し、本発明者らは、そのような形状により、コマ収差を低減できることを見出した。また、等膜厚線２６’Ｚ軸方向（複数の発振部の配置方向）に長軸をもつ楕円となることにより、非点収差が補正できることを見出した。また、楕円の離心率を大きくすることにより大きな非点収差も低減できる。
【００６１】
斜入射収差低減光学素子２４’は、封止基板２５として、例えば厚さ０.５ｍｍのガラス基板１上に、例えば、それぞれのＺ軸方向の口径が１００μｍ、膜厚がＬ１＝２．５０μｍ、Ｌ２＝２．４８μｍ、Ｌ３＝２．４４μｍとして形成している。素子２４ａのレンズ機能の開口数は、例えば０．０５、素子２４ｂ、２４ｃのレンズ機能の開口数は、例えば、０．０４９８である。素子２４ｄ、２４ｅのレンズ機能の開口数は、例えば、０．０４９０で、楕円の長軸に対する短軸の比は０．９８である。θｄ＝θｅ＝０．６４°に対応した光学素子２４ｄ、２４ｅにおいて、膜厚０のときの最外周円のＺＸｂ、ＺＸｃの原点からの中心位置の最大シフト量はそれぞれ、−１．４μｍ、１．４μｍであった。
【００６２】
斜入射角が大きい場合はその出射光には、前述したように非点収差が大きくなるので、その場合は本形態の斜入射収差低減光学素子２４’を用いて、コマ収差と非点収差を同時に補正するか、それに加えてデフォーカスも補正すると効果的であった。
【００６３】
次に、別の形態の斜入射収差低減光学素子に説明する。図５（ａ）は本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における別の形態の斜入射収差低減光学素子の構造を示す側面図、図５（ｂ）は本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における別の形態の斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図である。点線でそれに入射する楕円形状の出射光輪郭線が表示されている。
【００６４】
本形態の斜入射収差低減光学素子２４”は、対物レンズへの斜め入射の角度が大きくなるほど、厚さを薄くした位相板である。中央部の斜入射収差低減光学素子２４”ａはガラス基板そのもののであり、対物レンズへの入射角が大きくなる出射光に対応して周囲に行くに従って、その厚さが薄くなっている。例えば、図５（ａ）に示した薄くなった分の厚さは、ｔｂ＝ｔｃ＝５．１μｍ、ｔｄ＝ｔｅ＝２１μｍであり、それらの値は、斜入射収差のうち像面湾曲によるデフォーカス成分により決められる。デフォーカス成分を補正することにより、斜入射収差の量は、例えば、斜入射角が０．３２°以上で半分以上低減される効果があった。逆に言うと、斜入射収差の量は、コマ収差と非点収差の成分が残るため、実施の形態１と２の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子２４，２４’に比べて光学特性は劣化するが、斜入射収差低減光学素子２４”の構造は基板の厚さを変えるだけでよく簡単化される。
【００６５】
斜入射収差低減光学素子２４”は、封止基板２５に対してエッチングプロセスにより形成したが、このような光学素子２４”は、これを原盤として、例えば、ニッケル電鋳法で金型を作製し、公知の射出成形や２Ｐ法により、金型から複製することのより原盤と同一の光学素子が低価格で作製可能である。
【００６６】
なお、上記実施の形態で用いた対物レンズとコリメータレンズ、検出レンズは便宜上名付けたものであり、一般にいうレンズと同じである。
【００６７】
また、上記実施の形態においては、情報記録媒体として光ディスクを例に挙げて説明したが、同様の情報記録再生装置で厚みや記録密度など複数の仕様の異なる媒体を再生することができるように設計されたカード状やドラム状、テープ状の製品に応用することも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の光学情報記録再生装置によれば、３次元的に記録可能な大容量情報記録媒体の光学情報記録再生装置に関し、特に、対物レンズに斜め入射になるビームの集光スポット性能の劣化を低減し、これらのマルチビームにより高速並列記録または高速並列再生が可能な情報記録再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１における光学情報記録再生装置の基本構成と光の伝搬の様子を示す側面図
【図２】本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置において、対物レンズへ斜入射する複数の出射光を示す説明図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す側面図（ｂ）本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図（ｃ）本発明の実施の形態１の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図においての等膜厚線を示す図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す側面図（ｂ）本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図（ｃ）本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図においての等膜厚線を示す図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における別の形態の斜入射収差低減光学素子の構造を示す側面図（ｂ）本発明の実施の形態２の光学情報記録再生装置における別の形態の斜入射収差低減光学素子の構造を示す底面図
【図６】従来の光学情報記録再生装置の基本構成図
【符号の説明】
【００７０】
１    記録層
２    中間層
３    記録部
４    保護層
５    記録ピット
６    対物レンズ
７    収束光
８    平行光
９    基板
１０    像回転プリズム
１１    検出レンズ
１２    立ち上げミラー
１３    球面収差補正素子
１４    ピンホール（アレイ）
１５    フォーカス／トラック誤差信号検出素子
１６    コリメータレンズ
１７    検出収束光（再生信号）
１７’    検出収束光（フォーカス／トラック誤差信号用）
１８    ビームスプリッタ
１９    光検出器（再生信号用）
１９’    光検出器（フォーカス／トラック誤差信号用）
２０    光源
２１    情報記録媒体
２２    出射光
２３    発振部
２４    斜入射収差低減光学素子
２５    封止基板
２６    等膜厚線
２７    出射光輪郭
２８    トラック
【図１】
2008097681.tif 000003
【図２】
2008097681.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008097681.tif 000008