(57)【要約】【課題】多層構造を有する光学情報記録媒体の各記録層に対して効率よく情報を記録するとともに、記録された情報を安定して再生する。【解決手段】光学的に情報を記録する記録層が複数積層された多層構造を有する光学情報記録媒体２の任意の記録層から反射された光における波面収差を低減するように、光源３，４から出射された光を記録層に集光状態で照射させる照射光学系１５における光束の光学的位相差を補正することにより、光学情報記録媒体２におけるいずれの記録層に対しても位相差を生じさせることなく、記録層に集光される光スポット径を回析限界まで絞ることができ、多層構造を有する光学情報記録媒体２の各記録層に対して効率よく情報を記録するとともに、記録された情報を安定して再生することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
光を受光する受光素子と、
前記光源から出射された光を、光学的に情報を記録する記録層が複数積層された多層構造を有する光学情報記録媒体における任意の一の前記記録層に集光状態で照射させる照射光学系と、
前記光学情報記録媒体を経由した光を前記受光素子に受光させる受光光学系と、
前記受光素子に受光させた光の波面収差に基づきこの波面収差を低減させるように前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する位相差補正手段と、
を具備する光学情報記録再生装置。
【請求項２】
前記位相差補正手段は、前記照射光学系の光路中に設けられて光路方向に対向した状態で液晶を狭持する一対の透明基板と、この透明基板に設けられて複数に分割された透明な電極とを有する液晶パネルを具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記電極に印加する電圧を前記電極毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する請求項１記載の光学情報記録再生装置。
【請求項３】
前記位相差補正手段は、前記照射光学系の光路中に設けられて前記照射光学系における光束を反射するミラー面を有するミラー部材と、前記ミラー面を任意形状に変形させる変形手段と、を具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記変形手段によって前記ミラー面を変形させることにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する請求項１記載の光学情報記録再生装置。
【請求項４】
前記位相差補正手段は、前記ミラー部材を前記ミラー面とは反対側から支持するミラー支持部材と、このミラー支持部材と前記ミラー部材との間に設けられた複数の圧電素子とを前記変形手段として具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記圧電素子の電極に印加する電圧を前記圧電素子毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する請求項３記載の光学情報記録再生装置。
【請求項５】
前記位相差補正手段は、前記ミラー面とは反対側から前記ミラー部材に対して対向して複数に分割された電極を前記変形手段として具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記電極に印加する電圧を前記電極毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する請求項３記載の光学情報記録再生装置。
【請求項６】
前記ミラー支持部材は、シリコン基板によって構成されている請求項４または５記載の光学情報記録再生装置。
【請求項７】
前記ミラー部材は、前記ミラー支持部材上にコーティングされた金属層と、この金属層に積層された誘電体層とによって構成される請求項６記載の光学情報記録再生装置。
【請求項８】
前記電極は、前記照射光学系の光軸を中心として半径方向に沿って分割されている複数の環状パターンを有する請求項２ないし７のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項９】
前記電極は、前記照射光学系の光軸方向に直交する方向に対してチルトする方向に沿って複数に分割されている請求項２ないし７のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１０】
２光子吸収により重合するフォトポリマーによって形成された前記記録層を有する前記光学情報記録媒体を再生対象とし、
前記照射光学系は、前記光学情報記録媒体で記録対象となる任意の一の前記記録層で２光子吸収による光重合反応を生じさせるように前記記録用光源から出射された光の焦点を該記録層に合わせて集光させる請求項１ないし９のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１１】
有機フォトクロミック材料によって形成された前記記録層を有する前記光学情報記録媒体を再生対象とし、
前記照射光学系は、前記光学情報記録媒体で記録対象となる任意の一の前記記録層における有機フォトクロミック材料をフォトクロミズムさせるように前記記録用光源から出射された光の焦点を該記録層に合わせて集光させる請求項１ないし９のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置。
【請求項１２】
各記録層に該記録層を識別するアドレス情報が記録された前記光学情報記録媒体を再生対象とし、
前記位相差補正手段は、前記光学情報記録媒体から取得した前記アドレス情報に基づいて前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する請求項１ないし１１のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オーディオおよびビデオ動画像ファイル、テキストファイル等のような多様なタイプの情報を組み合わせて記録（記憶）するマルチメディアに関する技術の発展に伴い、大容量の情報を光学的に記録することができる光学情報記録媒体（光ディスク）や、大容量の情報の記録や再生等を迅速に行なうことができる光学情報記録再生装置が必須となってきている。
【０００３】
このように大容量の情報処理に関する光学情報記録再生装置や光学情報記録媒体は、今後、さらに普及すると予想される。中でも、高鮮明（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）動画像とＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ−Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ）とのような双方向性画像通信が実現されると、光学情報記録媒体に必要とされる記録容量はさらに増大することになる。
【０００４】
しかしながら、情報の記録や再生に光を用いている従来の光学情報記録媒体および光学情報記録再生装置では、情報の記録や再生に光を使う限り、単位面積あたりの記録密度は使用する波長の回折限界で決まるスポット径で制限される。したがって、データの書き込みと読み出しに光を用いている従来の光学情報記録媒体と光学情報記録再生装置とを用いて、より大きな容量を記録するためには、光学情報記録媒体の面積を大きくしなければならない。
【０００５】
ところで、データを２次元平面内だけでなく、奥行き方向（光軸方向）にも記録可能な３次元構造を持つ光学情報記録媒体（例えば、特許文献１参照）と、この光学情報記録媒体に対する情報の記録や再生を３次元方向で可能とする光学情報記録再生装置とを実現することで、より大きな記録容量を実現することが可能である。
【０００６】
このような３次元方向での情報の記録や再生を実現する方法は、２光子吸収が光強度の２乗に比例して生じることを利用して実現することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
すなわち、２光子吸収は光強度の２乗に比例して生じるため、例えば、フォトポリマーによって形成される記録層を有する光学情報記録媒体に対する情報の記録に際しては、この光学情報記録媒体にレーザ光を集光してレーザ光強度の大きな焦点付近でのみ２光子吸収を生じさせ、２光子吸収が生じた部分のフォトポリマーの結合状態を変化させる。結合状態が変化したフォトポリマーは屈折率が変化するため、２光子吸収を利用することによりレーザ焦点付近のみの屈折率を変化させることができる。そして、記録層が複数積層された多層構造の光学情報記録媒体に対する情報の記録に際しては、レーザ光の焦点位置を一点ずつ３次元的に走査することで、３次元方向で情報を記録することができる。これにより、大容量の光学情報記録媒体および光学情報記録再生装置が実現できる。従来では、感光性製版材料のレーザ光照射部において２光子吸収現象による光重合反応を生じさせて硬化部を形成することにより、鮮鋭な画像記録を可能とするようにした技術がある（例えば、特許文献２参照）。また、光学情報記録媒体内に３次元的に記録されたデータを再生する方法としては、共焦点光学系を用いた方法が提案されている。
【０００８】
ところで、多層構造を有する光学情報記録媒体に対して記録や再生を行なう場合、記録層および記録層間の保護層の厚みに起因する位相差が発生し、本来望まれる集光スポットが形成できず、良好な記録再生動作ができないという問題がある。
【０００９】
また、上述したような光学情報記録再生装置では、所定の厚みの透明基板に対して収差が発生しないようにレーザ光を集光するように設計されているため、透明基板の厚み誤差によって球面収差が発生してしまうという問題がある。透明基板の厚み誤差による球面収差は、開口数の小さな対物レンズを用いた場合に比べて、開口数の大きな対物レンズを用いた場合に顕著に発生し易く、開口数の大きな対物レンズを用いた場合には少しの厚み誤差によっても大きな球面収差が発生する。
【００１０】
特に、多層構造を持つ光学情報記録媒体の再生に際しては、再生対象とする記録層によって光透過基板厚が異なるために球面収差が発生し、良好な信号再生が困難になる問題点がある。
【００１１】
また、特許文献１に記載された技術では、記録に際して、記録光を発するレーザ光源と記録対象である記録層との間にある別の記録層をレーザ光が通過することによって、記録対象とする記録層とは異なる別の記録層にも記録されてしまったり、クロスライトが発生したりする。
【００１２】
これに対し、特許文献２に記載された技術では、２光子吸収現象を用いているためクロスライトを防止することができる。
【００１３】
しかしながら、特許文献１および特許文献２のいずれに記載された技術でも、多層構造の光学情報記録媒体の記録対象とする記録層に焦点を合わせようとすると、上側の記録層と下側の記録層とでは、通過する記録層の数が異なるために光路差が生じてしまう。これにより、焦点面に収差がのり、レーザスポットを回析限界まで絞ることが困難になり、面方向の記録密度を向上することができない。
【００１４】
この対策として、同心円状に分割された複数の電極を有する液晶素子を用いて、電極に印加する電圧を調整することによりこの液晶素子を通過する光束の屈折率を変化させることで、多層構造を有する光学情報記録媒体に対する球面収差を補正するようにした技術がある（例えば、特許文献３参照）。
【００１５】
また、瞳面が分割された反射ミラーを用いて収差補正を行なうようにした技術がある（特許文献４参照）。この技術によれは、多層構造の光ディスクの球面収差や、チルトによる波面収差を補正することができる。
【００１６】
【特許文献１】
特開平１１−１９５２４３号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６６４６７公報
【特許文献３】
特開平１０−２６９６１１号公報
【特許文献４】
特開平１３−２０９９６１号公報
【非特許文献１】
Ｄ．  Ａ．  Ｐａｒｔｈｅｎｏｐｏｕｌｏｓ  ａｎｄ  Ｐ．  Ｍ．  Ｒｅｎｔｚｅｐｉｓ：  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｖｏｌ．  ２４５，  ８４３−８４４，  １９８９；  Ｓ．  Ｈｕｎｔｅｅｒ，  Ｆ．  Ｋｉａｍｉｌｅｖ，  Ｓ．  Ｅｓｅｎｅｒ，  Ｄ．  Ａ．  Ｐａｒｔｈｅｎｏｐｏｕｌｏｓ，  ａｎｄＰ．  Ｍ．  Ｒｅｎｔｚｅｐｉｓ：  Ａｐｐｌ．  Ｏｐｔ．  Ｖｏｌ．  ２９，  ２０５８−２０６６，  １９９０；  Ｊ．  Ｈ．  Ｓｔｒｉｃｋｌｅｒ  ａｎｄ  Ｗ．  Ｗ．  Ｗｅｂｂ：  Ｏｐｔ．  Ｌｅｔｔ．  Ｖｏｌ．  １６，  １７８０−１７８２，  １９９１
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献３および特許文献４に記載されているような技術では、多層構造を有する光学情報記録媒体に対する情報の記録や再生に際して発生する光学収差を補正して良好な特性を得ることができるが、記録に際して用いる光学系によって、回析限界以下のサイズの記録マークを形成することができず、十分な記録密度の向上を図ることができない。
【００１８】
また、上述の特許文献３および特許文献４に記載されているような技術では、焦点深度方向における記録可能領域を限定することができず、また、２光子吸収により記録マークを形成するためのしきい値よりも低いしきい値で記録を行なうため、記録に際しては記録層間でのクロスライトが発生する。
【００１９】
本発明の目的は、多層構造を有する光学情報記録媒体の各記録層に対して効率よく情報を記録するとともに、記録された情報を安定して再生することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光学情報記録再生装置は、光を出射する光源と、光を受光する受光素子と、前記光源から出射された光を、光学的に情報を記録する記録層が複数積層された多層構造を有する光学情報記録媒体における任意の一の前記記録層に集光状態で照射させる照射光学系と、前記光学情報記録媒体を経由した光を前記受光素子に受光させる受光光学系と、前記受光素子に受光させた光の波面収差に基づきこの波面収差を低減させるように前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する位相差補正手段と、を具備する。
【００２１】
したがって、位相差補正手段によって、受光素子に受光させた光の波面収差に基づきこの波面収差を低減させるように、照射光学系における光束の光学的位相差が補正される。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記照射光学系の光路中に設けられて光路方向に対向した状態で液晶を狭持する一対の透明基板と、この透明基板に設けられて複数に分割された透明な電極とを有する液晶パネルを具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記電極に印加する電圧を前記電極毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する。
【００２３】
したがって、液晶パネルを用いることにより光利用効率を向上させることができる。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記照射光学系の光路中に設けられて前記照射光学系における光束を反射するミラー面を有するミラー部材と、前記ミラー面を任意形状に変形させる変形手段と、を具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記変形手段によって前記ミラー面を変形させることにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する。
【００２５】
したがって、照射光学系における光束をミラー面で反射する際に該光束の光学的位相差を補正することができる。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記ミラー部材を前記ミラー面とは反対側から支持するミラー支持部材と、このミラー支持部材と前記ミラー部材との間に設けられた複数の圧電素子とを前記変形手段として具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記圧電素子の電極に印加する電圧を前記圧電素子毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する。
【００２７】
したがって、実用上、圧電素子の電極に印加する電圧を圧電素子毎に調整することにより請求項３記載の発明の作用を得ることができる。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記ミラー面とは反対側から前記ミラー部材に対して対向して複数に分割された電極を前記変形手段として具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記電極に印加する電圧を前記電極毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する。
【００２９】
したがって、実用上、電極に印加する電圧を電極毎に調整して、ミラー面と電極との間における静電引力を電極毎に調整することにより請求項３記載の発明の作用を得ることができる。
【００３０】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の光学情報記録再生装置において、前記ミラー支持部材は、シリコン基板によって構成されている。
【００３１】
したがって、ミラー支持部材表面の平面度を良好に維持した状態で、ミラー支持部材の厚さを薄くすることができる。また、表面の平面度が良好に維持されたミラー支持部材を大量生産することができる。
【００３２】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の光学情報記録再生装置において、前記ミラー部材は、前記ミラー支持部材上にコーティングされた金属層と、この金属層に積層された誘電体層とによって構成される。
【００３３】
したがって、ミラー面での反射率を高くするとともにミラー面の機械的な損傷を抑制して機械的強度を強くすることができる。
【００３４】
請求項８記載の発明は、請求項２ないし７のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、前記電極は、前記照射光学系の光軸を中心として半径方向に沿って分割されている複数の環状パターンを有する。
【００３５】
したがって、複数の記録層を通過することによって生じる球面収差に起因する波面収差を電極の形状によって補正することができる。
【００３６】
請求項９記載の発明は、請求項２ないし７のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、前記電極は、前記照射光学系の光軸方向に直交する方向に対してチルトする方向に沿って複数に分割されている。
【００３７】
したがって、例えば、光学情報記録媒体の設置状態等により対象とする記録層が、照射光学系の光軸方向に直交する方向に対してチルトしていることによって生じる収差に起因する波面収差を電極の形状によって補正することができる。
【００３８】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、２光子吸収により重合するフォトポリマーによって形成された前記記録層を有する前記光学情報記録媒体を再生対象とし、前記照射光学系は、前記光学情報記録媒体で記録対象となる任意の一の前記記録層で２光子吸収による光重合反応を生じさせるように前記記録用光源から出射された光の焦点を該記録層に合わせて集光させる。
【００３９】
したがって、２光子吸収による光重合反応により情報が記録されるので、回析限界以下のサイズの微細な記録マークを形成し、情報を高密度、高効率に記録することができ、また、記録された情報を安定して再生することができる。
【００４０】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、有機フォトクロミック材料によって形成された前記記録層を有する前記光学情報記録媒体を再生対象とし、前記照射光学系は、前記光学情報記録媒体で記録対象となる任意の一の前記記録層における有機フォトクロミック材料をフォトクロミズムさせるように前記記録用光源から出射された光の焦点を該記録層に合わせて集光させる。
【００４１】
したがって、有機フォトクロミック材料のフォトクロミズムにより情報が記録されるので、微細な記録マークを形成し、情報を高密度、高効率に記録することができ、また、記録された情報を安定して再生することができる。
【００４２】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、各記録層に該記録層を識別するアドレス情報が記録された前記光学情報記録媒体を再生対象とし、前記位相差補正手段は、前記光学情報記録媒体から取得した前記アドレス情報に基づいて前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する。
【００４３】
したがって、例えば、各記録層に対する記録や再生時に生じる光学的位相差の補正に関する情報をアドレス情報に応じて予め設定しておくことにより、光学的位相差の補正を容易化し、各記録層にして、情報を高密度、高効率に記録することができ、また、記録された情報を安定して再生することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図５を参照して説明する。本実施の形態は、光学情報記録再生装置への適用例を示す。
【００４５】
図１は、本実施の形態の光学情報記録再生装置を示す概略図である。図１に示すように、本実施の形態の光学情報記録再生装置１は、光学情報記録媒体２に対する情報の記録に際して、該光学情報記録媒体２に対して照射する記録光を出射する第１光源３を備えている。本実施の形態では、記録用のハイパワーフェムト秒レーザを第１光源３として用いている。
【００４６】
また、光学情報記録再生装置１は、光学情報記録媒体２に対する情報の再生に際して、該光学情報記録媒体２に対して照射する再生光を出射する第２光源４を備えている。
【００４７】
本実施の形態では、第１および第２光源３，４によって光源が実現されている。
【００４８】
本実施の形態では、図２に示すように、支持基板５と、支持基板５の一面側に順次積層された複数の記録層６と、各記録層６間を分離する複数のバッファ層７とを備える多層構造の光学情報記録媒体２を記録・再生の対象としている。光学情報記録媒体２における支持基板５としては、ポリカーボネートが挙げられる。本実施の形態の光学情報記録媒体２における各記録層６は、フォトポリマー（ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ）等のように、２光子吸収によって結合状態が変化する材料により形成されている。
【００４９】
ところで、通常の光吸収では、物質中で一個の電子に一個の光子が吸収されるが、光強度を時間的、空間的に上げることにより、２個以上の光子を吸収する過程が存在することが知られている。このように、２個以上の光子を吸収する現象を２光子吸収といい、このような２光子吸収は励起光の強度の２乗に比例して発生することが知られている。
【００５０】
本実施の形態の光学情報記録再生装置１では、レーザ光を回折限界まで集光した場合において、通常の吸収よりも光強度の強い部分でのみ発生する２光子吸収を利用することにより、実際に２光子吸収が起きる領域を集光スポットよりも小さい領域に限定し、実際に形成される記録スポット径を回折限界以下にすることが可能である。
【００５１】
多層構造の光学情報記録媒体２の記録層６に用いられるフォトポリマーは、光が照射されることにより単量体（ｍｏｎｏｍｅｒ）から重合体（ｐｏｌｙｍｅｒ）に変化する高分子化合物であって、通常は、光重合性のモノマー、プレポリマー（すなわち２量体、３量体およびオリゴマー）、または、これらの混合物、ならびに、それらの共重合体（以下、これらを総称して光重合性化合物とする）に、増感剤や重合開始剤を添加したものである。特に好適な光重合性化合物としては、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物のエステルや、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物のアミドなどが挙げられる。
【００５２】
本実施の形態では、このようなフォトポリマーの層をポリカーボネート等によって形成される支持基板５上に設けたものをフォトポリマー感光材料とする。
【００５３】
また、２光子吸収の感度の高いπ共役化合物をフォトイニシエータとして含む系、例えば、ポリマーバインダーと、重合可能なアクリレートモノマーと、Ｄ−π―Ｄ化合物（Ｄはπ共役橋架け部分（π  ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  ｂｒｉｄｇｅ）と結合しうる低イオン化ポテンシャルの原子または原子群を表す）からなる光重合性組成物を記録層６としてポリカーボネート等の材料によって形成される支持基板５上に塗布してもよい。
【００５４】
なお、本実施の形態では、フォトポリマー等のように、２光子吸収によって結合状態が変化する材料によって光学情報記録媒体２における各記録層６を形成するようにしたが、これに限るものではなく、光を照射することによりフォトクロミズムを生じさせる有機フォトクロミック材料によって記録層を形成するようにしてもよい。例えば、有機フォトクロミック材料であるジアリールエテン分子をポリマーに分散した薄膜を記録層として支持基板上に設けてもよい。
【００５５】
光学情報記録再生装置１は、各光源３，４から出射されるレーザ光束を混合するビームスプリッタ８、ビームスプリッタ８を経由した光束を平行光束に変換するコリメータレンズ９、平行光束を光学情報記録媒体２において記録または再生の対象となる記録層６の記録位置に集光させる対物レンズ１０等を備えている。対物レンズ１０により集光された光は、光学情報記録媒体２の記録層６で反射される。
【００５６】
対物レンズ１０は、光学情報記録媒体２に対して、フォーカシング方向およびトラッキング方向に移動自在に設けられており、後述する記録・再生に際しては図示しないフォーカシング手段およびトラッキング手段に駆動されてフォーカシング方向およびトラッキング方向に移動する。
【００５７】
また、光学情報記録再生装置１は、光学情報記録媒体２の記録層６で反射された光束を、対物レンズ１０により集光される光束から分離するとともに進行方向を屈曲させるビームスプリッタ１１と、ビームスプリッタ１１により光路分離されて集光レンズ１２によって集光された反射光が入射される受光素子を備える光検出器１３とを備えている。光検出器１３に入射された反射光は、反射信号として検出される。
【００５８】
光検出器１３の直前には、ピンホール１４ａを有するピンホール板１４が配置されている。ピンホール板１４が有するピンホール１４ａの大きさは、光検出器１３上に形成されるスポットのエアリーディスクの１〜２倍程度にすると良い。
【００５９】
なお、本実施の形態では、ピンホール１４ａを有するピンホール板１４を光検出器１３の直前に設けるようにしたが、これに限るものではなく、ピンホール１４ａの代わりに、ピンホール１４ａの大きさと同じ程度の大きさの受光範囲を持つ光検出器（図示せず）を用いても、ピンホール１４ａを有するピンホール板１４を配置した場合と全く同じ効果を得ることができる。
【００６０】
本実施の形態では、ビームスプリッタ８、コリメータレンズ９、ビームスプリッタ１１および対物レンズ１０によって照射光学系１５が実現され、対物レンズ１０、ビームスプリッタ１１、集光レンズ１２、光検出器１３、ピンホール板１４によって受光光学系１６が実現されている。
【００６１】
ところで、本実施の形態の光学情報記録再生装置１が記録・再生の対象とする光学情報記録媒体２は、記録層６を複数積層した多層構造を有しているため、記録・再生に際しては、記録・再生対象となる記録層６毎に光学的位相差が生じる。そして、このような光学的位相差が生じることにより、記録・再生対象となる記録層６に集光される光束の焦点がずれてしまう。
【００６２】
このため、本実施の形態の光学情報記録再生装置１は、照射光学系１５におけるコリメータレンズ９とビームスプリッタ１１との間に、光学情報記録媒体２によって生じる光学的位相差を補正するための位相差補正素子１７が設けられている。
【００６３】
位相差補正素子１７は、屈折率異方性を持つ液晶分子が所定の向きに配向されたガラス基板対を備える液晶パネル（いずれも図示せず）によって実現することができる。公知の技術であるため液晶パネルの図示および説明は省略するが、液晶パネルにおける一方のガラス基板には、それぞれが異なる径を有する環状パターンで複数の透明な電極が形成されている。環状パターンに形成された複数の電極は、同心円上に配列されている。液晶パネルにおける他方の図示しないガラス基板には、一方のガラス基板の電極に対向する別の透明な電極が形成されている。ガラス基板間における液晶分子は、各ガラス基板に形成された電極間に印加された電圧に応じて発生する電界にしたがって配向状態が偏倚する。
【００６４】
光学情報記録再生装置１は、位相差補正素子１７が備える電極に対して、電極のパターン毎に可変調整して電圧を印加する図示しない液晶パネル制御回路を備えている。
【００６５】
加えて、特に図示しないが、光学情報記録再生装置１は、液晶パネル制御回路の駆動、第１，第２光源３，４のＯＮ／ＯＦＦ、対物レンズ１０のフォーカシング／トラッキング等、光学情報記録再生装置１が備える各部を駆動制御する制御部を備えている。
【００６６】
このような光学情報記録再生装置１における記録に際しては、第１光源３から出射したレーザ光を、照射光学系１５を介して、光学情報記録媒体２における記録対象とする記録層６に照射する。
【００６７】
これにより、記録対象となる記録層６において光強度の２乗のレーザ光が照射された位置で２光子吸収が発生し、この２光子吸収が発生した位置におけるフォトポリマーの結合状態が変化して、フォトポリマーの構造が変化する。
【００６８】
このとき、上述したように、２光子吸収は光強度の２乗に比例してレーザ光強度の大きな焦点付近でのみ生じるため、記録対象となる記録層以外の記録層におけるフォトポリマーの結合状態は変化せず、レーザ光束の焦点付近となる記録対象となる記録層における光学特性（屈折率）のみを変化させることができる。
【００６９】
すなわち、２光子吸収を利用することにより、回析限界以下のサイズの微小な記録マークを形成することができる。
【００７０】
また、２光子吸収を利用することにより、記録マークを形成するフォトポリマーの結合状態を変化させる領域を、光学情報記録媒体２に照射される光の焦点深度方向においても限定することができる。
【００７１】
このため、多層構造の光学情報記録媒体に対して、１光子吸収を利用して、光源から遠い記録層に記録マークを形成した場合には、記録対象としない記録層を光束が通過した部分において吸収が発生し、記録対象ではない別の記録層における光学特性（屈折率）が変化してしまうという不具合を抑制し、記録に際しての記録層６間のクロスライトの発生を防止することができる。
【００７２】
すなわち、レーザ光スポット強度の２乗部分の分布がほぼ焦点スポット内に局在する２光子吸収を利用することにより、記録対象とする記録層６以外に記録することなく、記録対象とする記録層６のみに記録することができる。
【００７３】
また、このような光学情報記録媒体に記録された情報の再生に際しては、第２光源４からのレーザ光束を光学情報記録媒体２に照射し、光学情報記録媒体２の記録層６からの反射光の光束を受光光学系１６を介して光検出器１３で検出する。
【００７４】
光検出器１３は、受光した反射光の強度に応じた反射信号を図示しない制御部に出力する。制御部は、この反射信号に応じて再生信号を生成する。
【００７５】
ここで、本実施の形態の光学情報記録再生装置１では、光検出器１３の直前にピンホール１４ａを有するピンホール板１４が設けられているため、対物レンズ１０の焦点面からの光のみが光検出器１３上に到達し、焦点面以外の光学情報記録媒体２からの反射光は光検出器１３上でぼけた状態となり検出されない。
【００７６】
ところで、光学情報記録媒体２に記録された情報の記録や再生に際しては、照射光学系１５により、記録または再生対象とする記録層６にレーザ光束を集光させることにより情報を再生するが、対物レンズ１０からより離反する側に位置する記録層６を再生する場合には、集光するレーザ光束は記録または再生対象とする記録層６以外の記録層６、バッファ層７を通過することになる。
【００７７】
このため、１光子吸収を用いた従来の光学情報記録再生装置では、記録または再生対象とする記録層６以外の記録層６をレーザ光束が通過する際に生じる光学的位相差の影響を受け、球面収差が発生してしまう。この球面収差に起因して波面収差が生じ、記録または再生対象とする記録層６でのレーザ光の集光スポットを回折限界まで絞ることができないため、従来の光学情報記録再生装置では、良好な記録マークを形成することができず、また、各記録マークを再生することが困難であった。
【００７８】
これに対し、本発明の光学情報記録再生装置１では、位相差補正素子１７によって光学的位相差を補正することによりこの不具合を改善することができる。
【００７９】
以下に、位相差補正素子１７を用いた光学的位相差の補正について図３を参照して説明する。図３中、ξ−η面を対物レンズ１０の射出瞳、ｘ−ｙ面を像面（光記録媒体１において記録または再生対象とする記録層６面）とすると、対物レンズ１０に入射したレーザ光束の瞳関数Ｈ（ξ、η）は、以下に示す（１）式によって表わされる。
【００８０】
2004220702.tif 000003
【００８１】
ここで、Ｓ（ξ、η）は瞳内の形状をあらわす関数、Ｗ（ξ、η）は波面収差をあらわす関数である。また、ｋは波数であり、レーザ光の波長をλとすると、ｋ＝２π／λである。
【００８２】
また、像面における振幅分布関数ｈ（ｘ，ｙ）は、上述した瞳関数Ｈ（ξ，η）のフーリエ変換として、以下に示す（２）式によって表わされる。
【００８３】
ｈ（ｘ，ｙ）＝｜ｈ（ｘ，ｙ）｜ｅｘｐ（ｉφ（ｘ，ｙ））    …（２）
【００８４】
一方、像面でのビームスポットは、点像分布関数によって以下に示す（３）式によって表わされる。
【００８５】
ｐ（ｘ，ｙ）＝｜ｈ（ｘ，ｙ）｜２      …（３）
【００８６】
ところで、光源から光学情報記録媒体２の記録層６までの厚さが異なったり、光記録媒体（記録面）のチルトが発生したりしている場合、光検出器で検出される再生光に波面収差が発生し、像が劣化する。ここで、発生する波面収差をＷＴ（ξ，η）とすると、光検出器１３上にスポットを形成する集光レンズ１２の瞳関数ＨＴ（ξ，η）は、以下に示す（４）式によって表わされる。
【００８７】
ＨＴ（ξ，η）＝Ｓ（ξ，η）ｅｘｐ（ｉｋＷＴ（ξ，η））  …（４）
【００８８】
なお、光学系１５，１６全体の振幅分布関数は、対物レンズ１０に入射したレーザ光束の瞳関数Ｈ（ξ、η）と、光検出器１３上にスポットを形成する集光レンズ１２の瞳関数ＨＴ（ξ，η）とのコンボリューションで表される。
【００８９】
次に、位相差補正素子１７の前面で生じる光学的位相差をＷＭ（ξ，η）とし、位相差補正素子１７によって与えられる光路差をＷＭ（ξ，η）とすると、位相差補正素子１７による光学的位相差の補正後に光検出器１３上にスポットを形成する集光レンズ１２の瞳関数ＨＭ（ξ，η）は、以下に示す（５）式によって表わされる。
【００９０】
2004220702.tif 000004
【００９１】
（５）式によれば、ＷＴ（ξ，η）−ＷＭ（ξ，η）を０にすることにより、光学情報記録媒体２内で発生した波面収差を打ち消すことが可能であることが判る。
【００９２】
本実施の形態では、位相差補正素子１７により、光学情報記録媒体２厚の変化に応じて、ＷＴ（ξ、η）−ＷＭ（ξ、η）を０もしくは最小にするように、位相差補正素子１７を通過する高速の光路差を調整することにより、位相差を補正する。
【００９３】
具体的に、波面収差をあらわす関数としては、ゼルニケ多項式がよく知られている。この多項式は、ザイデル収差などの光学収差などとよく対応しており、ゼルニケ多項式によれば上述の光記録媒体の球面収差に対応する係数Ｗｃは、以下に示す（６）式によって表わされる。
【００９４】
Ｗｃ＝１−６（ｘ２＋ｙ２）＋６（ｘ２＋ｙ２）２      …（６）
【００９５】
ここで、図４は、球面収差が発生した場合の波面収差の一例を示している。図４中横軸は、瞳面半径を１として瞳面座標を規格化した値である。また、図４中縦軸は、波面収差を表わしており、入射波長で規格化した値である。
【００９６】
本実施の形態の光学情報記録再生装置１によれば、図４に示すような球面収差が発生している場合に、液晶パネル制御回路（図示せず）によって、位相差補正素子１７のガラス基板に形成された電極に印加する電圧を電極毎に可変制御することにより、液晶パネルにおける光束の透過状態を調整する。本実施の形態では、図４に示すような球面収差を発生させる光束に対して、図５に示すような位相分布を与えるように、電極に印加する電圧を電極毎に調整する。ここに、位相差補正手段としての機能が実現される。
【００９７】
このように電圧毎に電圧を印加することにより、ガラス基板間における液晶分子の配向を、印加された電圧に応じて発生する電界にしたがって偏倚させることができ、位相差補正素子１７のガラス基板間を透過する光束の進行方向に直交する断面内における屈折率分布を調整することができる。
【００９８】
これによって、球面収差によって発生した波面収差を小さくすることができ、多層構造の光学情報記録媒体２であっても、記録や再生の対象となる記録層６の場所毎の厚みの違いや、記録や再生の対象となる記録層６に到達するまでにレーザ光束が通過する記録層６の数等によって生じる波面収差を補正することができる。
【００９９】
上述したように、光学情報記録媒体２の記録層６の厚さによって生じた球面収差を補正することにより、多層構造を有する光学情報記録媒体２におけるいずれの記録層６に対しても光学的位相差を生じさせることなく、各記録層６に集光される光スポット径を回析限界まで絞ることができ、多層構造を有する光学情報記録媒体２の各記録層６に対して効率よく情報を記録するとともに、記録された情報を安定して再生することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態の光学情報記録再生装置１では、対物レンズ１０をフォーカシング方向に移動させて光学情報記録媒体を３次元的に走査することにより、多層構造の光学情報記録媒体２の各記録層６に対して記録マークを３次元的に一点ずつ形成することにより情報を記録する。これによって、大容量の光情報記録再生が実現できる。
【０１０１】
ここで「３次元的に一点ずつ形成する」とは、多層構造の光学情報記録媒体が有する記録層のうち目的とする記録層に対して同心円状またはスパイラル状に配列されるように記録マークを形成すること意味する。
【０１０２】
次に、本発明の第２の実施の形態について図６および図７を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。本実施の形態では、例えば、光学情報記録媒体２が傾いた状態で配置された場合や記録層６の厚みが場所毎に異なる等、照射光学系１５における光束の光軸に直交する面に対して記録層がチルトしている場合等に発生する波面収差を補正する。
【０１０３】
図６は、チルトが発生している状態の波面収差（コマ収差）の一例を示している。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、このチルトを相殺するような位相分布を光路中に与えることによって、光学情報記録媒体２の記録層６のチルトにより発生する収差成分を小さくすることができる。
【０１０４】
ここで、チルトに対応する係数Ｗｃは、以下に示す（７）式で表わされる。
【０１０５】
Ｗｃ＝−２ｘ＋３ｘ３＋３ｘｙ２      …（７）
【０１０６】
公知の技術であるため液晶パネルの図示および説明は省略するが、本実施の形態の光学情報記録再生装置１の液晶パネルにおける一方のガラス基板には、照射光学系１５の光軸方向に直交する方向に対してチルトする方向に沿って複数に分割された透明な電極が形成されている。液晶パネルにおける他方の図示しないガラス基板には、一方のガラス基板の電極に対向する別の透明な電極が形成されている。ガラス基板間における液晶分子は、各ガラス基板に形成された電極間に印加された電圧に応じて発生する電界にしたがって配向状態が偏倚する。
【０１０７】
このような光学情報記録再生装置１では、図６に示すように、チルトによる収差が発生している場合、液晶パネル制御回路（図示せず）によって、位相差補正素子１７のガラス基板に形成された電極に印加する電圧のパターンを可変制御することにより、図６に示すような球面収差を発生させる光束に対して、図７に示すような位相分布を与える。ここに、位相差補正手段が実現される。
【０１０８】
このような電圧印加により、ガラス基板間における液晶分子の配向が、印加された電圧に応じて発生する電界にしたがって偏倚し、位相差補正素子１７のガラス基板間を透過する光束の進行方向に直交する断面内における屈折率分布が記録層６のチルトによる波面収差低減するように調整される。
【０１０９】
これによって、記録層６のチルトによる波面収差を小さくし、多層構造の光学情報記録媒体２であっても、チルトの発生に起因する波面収差を補正することができる。
【０１１０】
上述したように、光学情報記録媒体２の記録層厚によって生じた記録面のチルトによる波面収差を補正することにより、再生対象とする記録層に対して、良好な再生レーザ光スポットを形成することができる。
【０１１１】
次に、本発明の第３の実施の形態について図８を参照して説明する。
【０１１２】
図８は、本実施の形態の光学情報記録再生装置１を示す概略図である。本実施の形態の光学情報記録再生装置１は、図１に示す位相差補正素子１７に代えて、図８に示すように、波面補正ミラー２０が設けられている。
【０１１３】
波面補正ミラー２０は、一面側にミラー面２１ａを有する薄膜状のミラー部材２１と、このミラー部材２１を支持するミラー支持部材としてのミラー支持基板２２と、ミラー部材２１とミラー支持基板２２との間に設けられた図示しない複数の圧電素子（ピエゾ素子）とを有している。公知の技術であるため図示および説明を省略するが、各圧電素子は、電圧を印加するための電極をそれぞれ備えている。ここに、ミラー支持基板２２と圧電素子とによって変形手段が実現されている。
【０１１４】
波面補正ミラー２０のミラー支持基板２２としては、例えば、Ｓｉ単結晶によって構成することが可能である。ミラー支持基板２２の厚さは、例えば、４インチ四方のＳｉ単結晶基板では通常５２５μｍ、６インチ四方のＳｉ単結晶基板では６２５μｍに設定されている。通常の半導体プロセスで用いられて、鏡面研磨された４インチ四方のＳｉ単結晶基板における平面度は、波長６３５ｎｍの光を照射した場合の波面収差のｒｍｓが、０．０２λ程度である。この平面度は、Ｓｉ単結晶基板を波面補正ミラー２０のミラー支持基板２２として用いることに対して、十分実用に耐えうる精度である。
【０１１５】
また、波面補正ミラー２０のミラー支持基板２２としては、例えば、市販されているダイシングソウで数ミリ角程度に切断したＳｉ単結晶であってもよい。特に図示しないが、このようなＳｉ単結晶によって形成したミラー支持基板２２の波面収差のｒｍｓは０．０２λであり、これによりダイシングソウで切断したＳｉ単結晶によりミラー支持基板２２を形成した場合でも、切断時のひずみにより波面収差が劣化する可能性も少ないことが判る。
【０１１６】
特に図示しないが、実際に、元々が４インチ四方のＳｉ単結晶基板を、１％程度の希フッ酸を用いて、軽く表面酸化膜を剥離した後、Ａｌを４０００オングストローム程度に真空蒸着し、ダイシングソウで７ｍｍ×７ｍｍに切断した後、波面収差を測定したところ、０．０２λの波面収差のｒｍｓを有する波面補正ミラー２０を得ることができた。この平面度は、波面補正ミラー２０として用いることに対して、十分実用に耐えうる精度である。
【０１１７】
ミラー支持基板２２上にミラー面２１ａを有するミラー部材２１形成するミラーコーティング材としては、金属、誘電体等が代表的なミラーコーティング材として用いられる。例えば、ミラーコーティング材として金属を用いる場合には、Ａｌ、Ａｕなどが挙げられる。ミラーコーティング材としてＡｌを用いる場合、Ａｌ単体、Ａｌの上にＭｇＦ２を保護膜としてコーティングしたもの、Ａｌ上にＳｉＯを保護膜としてコーティングしたものなどが用いられる。本実施の形態では、ＭｇＦ２やＳｉＯ等によって形成される保護膜によって誘電体層が実現されている。また、ミラーコーティング材としてＡｕを用いる場合は、ミラー支持基板２２に対する付着力を強化するため、ミラー支持基板２２上にＣｒを薄くアンダーコーティングした後、Ａｕをコーティングしてもよい。
【０１１８】
なお、誘電体は、ミラー部材２１を金属を用いて形成する場合に限らず、ミラーコーティング材として用いることが可能であり、誘電体をミラー個ティング材として用いた多層膜構造のミラー部材を有する波面補正ミラーにおいても同様に使用することができる。
【０１１９】
このように、ミラー支持部材２２上にコーティングされた金属層と、この金属層に積層された誘電体層とによってミラー部材２１を構成することにより、ミラー面２１ａでの反射率を高くするとともにミラー面２１ａの機械的な損傷を抑制して機械的強度を強くすることができる。これにより、例えば、ミラー面２１ａをクリーニングすることが可能になり、高い反射率を長期に亘って維持することができる。
【０１２０】
光学情報記録再生装置１は、波面補正ミラー２０における圧電素子（ピエゾ素子）に印加する電圧を、波面補正ミラー２０で反射する光束における収差パターンおよび収差量に応じて調整する波面補正ミラー制御回路を備えている。
【０１２１】
このような光学情報記録再生装置１における情報の記録や再生に際しては、波面補正ミラー制御回路によって、波面補正ミラー２０の各分割部の圧電素子（ピエゾ素子）に印加する電圧を可変制御する。これにより、球面収差あるいはチルトによる波面収差を発生させる光束に対して、この波面収差を相殺するような位相分布を与えることができる。ここに、位相差補正手段としての機能が実現される。
【０１２２】
このような電圧印加により、波面補正ミラー２０におけるミラー面２１が、印加された電圧に応じて変形し、ミラー面によって反射される光束の進行方向に直交する断面内における屈折率分布を調整することができる。
【０１２３】
これによって、球面収差やチルトによる収差に起因して発生した波面収差を小さくして、多層構造の光学情報記録媒体であっても、再生対象となる記録層とレーザ光束が通過する多層構造の光学情報記録媒体２の記録層６の厚みの違いによって生じる波面収差を補正することができる。
【０１２４】
上述したように、光学情報記録媒体２の記録層６の厚さによって生じた球面収差を補正することにより、多層構造を有する光学情報記録媒体２におけるいずれの記録層６に対しても光学的位相差を生じさせることなく、各記録層６に集光される光スポット径を回析限界まで絞ることができ、多層構造を有する光学情報記録媒体２の各記録層６に対して効率よく情報を記録するとともに、記録された情報を安定して再生することができる。
【０１２５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【０１２６】
特に図示しないが、本実施の形態の光学情報記録再生装置１では、図８に示す波面補正ミラー２０におけるミラー部材２１とミラー支持基板２２との間に、圧電素子に代えて、照射光学系１５における波面収差に応じて（球面収差、チルト等）分割された複数の電極が設けられている。各電極は、ミラー部材２１に対して一定距離離間した状態で対向するようにミラー支持基板２２に設けられている。ここに、ミラー部材２１に対向する電極によって変形手段が実現されている。
【０１２７】
また、光学情報記録再生装置１は、波面補正ミラー２０における各電極に印加する電圧を、波面補正ミラー２０で反射する光束における収差パターンおよび収差量に応じて調整する波面補正ミラー制御回路を備えている。
【０１２８】
このような光学情報記録再生装置１における情報の記録や再生に際しては、波面補正ミラー制御回路によって、波面補正ミラー２０の各分割部の電極に印加する電圧を可変制御する。これにより、ミラー部材２１と電極との間における静電引力を電極毎に可変して、球面収差あるいはチルトによる波面収差を発生させる光束に対して、この波面収差を相殺するような位相分布を与えることができる。ここに、位相差補正手段としての機能が実現される。
【０１２９】
このような電圧印加により、波面補正ミラー２０におけるミラー面２１が、印加された電圧に応じて変形し、ミラー面によって反射される光束の進行方向に直交する断面内における屈折率分布を調整することができる。
【０１３０】
これによって、記録層６のチルトによる波面収差を小さくし、多層構造の光学情報記録媒体２であっても、チルトの発生に起因する波面収差を補正し、多層構造を有する光学情報記録媒体２におけるいずれの記録層６に対しても光学的位相差を生じさせることなく、各記録層６に集光される光スポット径を回析限界まで絞ることができ、多層構造を有する光学情報記録媒体２の各記録層６に対して効率よく情報を記録するとともに、記録された情報を安定して再生することができる。
【０１３１】
なお、対向電極の電極パターンは上述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。
【０１３２】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１３３】
特に図示しないが、本実施の形態の光学情報記録再生装置１が備える制御部には、光学情報記録媒体２の各記録層６に設けられて、各記録層６を識別するアドレス情報を記憶するアドレス情報記憶部を有している。
【０１３４】
アドレス情報記憶部に記憶されるアドレス情報は、多層構造の光学情報記録媒体２において何番目の記録層６であるかを識別可能な情報を含んでいる。
【０１３５】
また、制御部には、アドレス情報記憶部に記憶される記録層のアドレス情報に応じて、該アドレス情報によって特定される記録層に関する位相差情報が設定される図示しない位相差情報設定部が設けられている。
【０１３６】
なお、各記録層６を区別するアドレス情報は、例えば、各記録層６の内周部側等、各記録層６の一部に事前に作成されている。
【０１３７】
位相差情報設定部に設定される位相差情報は、例えば、再生光が再生対象となる記録層に到達するまでに別の記録層を通過することによって生じる位相差を補正するために、位相差補正素子１７における電極に印加する電圧に関する情報であってもよいし、波面補正ミラー２０において圧電素子（ピエゾ素子）やミラー部材を変形させる電極に印加する電圧に関する情報であってもよい。
【０１３８】
これにより、光学情報記録媒体２に記録された情報の再生に際しては、再生対象となる記録層６のアドレス情報に応じて取得される位相差情報に基づいて、該記録層６によって発生する位相差の補正を簡易化し、位相差補正を光束化することができる。
【０１３９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の光学情報記録再生装置によれば、光を出射する光源と、光を受光する受光素子と、前記光源から出射された光を、光学的に情報を記録する記録層が複数積層された多層構造を有する光学情報記録媒体における任意の一の前記記録層に集光状態で照射させる照射光学系と、前記光学情報記録媒体を経由した光を前記受光素子に受光させる受光光学系と、前記受光素子に受光させた光の波面収差に基づきこの波面収差を低減させるように前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正する位相差補正手段と、を具備して、位相差補正手段によって、受光素子に受光させた光の波面収差に基づきこの波面収差を低減させるように、照射光学系における光束の光学的位相差を補正することにより、多層構造を有する光学情報記録媒体におけるいずれの記録層に対しても位相差を生じさせることなく、記録層に集光される光スポット径を回析限界まで絞ることができ、多層構造を有する光学情報記録媒体の各記録層に対して効率よく情報を記録するとともに、記録された情報を安定して再生することができる。
【０１４０】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記照射光学系の光路中に設けられて光路方向に対向した状態で液晶を狭持する一対の透明基板と、この透明基板に設けられて複数に分割された透明な電極とを有する液晶パネルを具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記電極に印加する電圧を前記電極毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正することにより、液晶パネルを用いることにより光利用効率を向上させることができ、各記録面に対して、良好な記録マークを形成し、高いＳ／Ｎ比で再生することができる。
【０１４１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記照射光学系の光路中に設けられて前記照射光学系における光束を反射するミラー面を有するミラー部材と、前記ミラー面を任意形状に変形させる変形手段と、を具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記変形手段によって前記ミラー面を変形させることにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正することによって、照射光学系における光束をミラー面で反射する際に該光束の光学的位相差を補正することができるので、光学的位相差をより高速に補正することができ、光学情報記録媒体に対する情報の記録や再生を高速化することができる。
【０１４２】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記ミラー部材を前記ミラー面とは反対側から支持するミラー支持部材と、このミラー支持部材と前記ミラー部材との間に設けられた複数の圧電素子とを前記変形手段として具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記圧電素子の電極に印加する電圧を前記圧電素子毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正するので、実用上、圧電素子の電極に印加する電圧を圧電素子毎に調整することで請求項３記載の発明の効果を得ることができる。
【０１４３】
請求項５記載の発明によれば、請求項３記載の光学情報記録再生装置において、前記位相差補正手段は、前記ミラー面とは反対側から前記ミラー部材に対して対向して複数に分割された電極を前記変形手段として具備し、前記照射光学系における光束の光学的位相差に応じて前記電極に印加する電圧を前記電極毎に調整することにより前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正するので、実用上、電極に印加する電圧を電極毎に調整して、ミラー面と電極との間における静電引力を電極毎に調整することで請求項３記載の発明の効果を得ることができる。
【０１４４】
請求項６記載の発明によれば、請求項４または５記載の光学情報記録再生装置において、前記ミラー支持部材は、シリコン基板によって構成されているため、ミラー支持部材表面の平面度を良好に維持した状態で、ミラー支持部材の厚さを薄くすることができ、光学情報記録再生装置の小型化を図ることができる。また、ミラー支持部材をシリコン基板によって構成することにより、表面の平面度が良好に維持されたミラー支持部材を大量生産することができるので、光学情報記録再生装置の低コスト化を図ることができる。
【０１４５】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の光学情報記録再生装置において、前記ミラー部材は、前記ミラー支持部材上にコーティングされた金属層と、この金属層に積層された誘電体層とによって構成されるため、ミラー面での反射率を高くするとともにミラー面の機械的な損傷を抑制して機械的強度を強くすることができ、例えば、ミラー面をクリーニングすることが可能になり、高い反射率を維持することができる。また、高出力な光源を用いることができる。
【０１４６】
請求項８記載の発明によれば、請求項２ないし７のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、前記電極は、前記照射光学系の光軸を中心として半径方向に沿って分割されている複数の環状パターンを有するため、複数の記録層を通過することによって生じる球面収差に起因する波面収差を電極の形状によって補正することができる。
【０１４７】
請求項９記載の発明によれば、請求項２ないし７のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、前記電極は、前記照射光学系の光軸方向に直交する方向に対してチルトする方向に沿って複数に分割されているため、例えば、光学情報記録媒体の設置状態等により対象とする記録層が、照射光学系の光軸方向に直交する方向に対してチルトしていることによって生じる収差に起因する波面収差を電極の形状によって補正することができる。
【０１４８】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし９のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、２光子吸収により重合するフォトポリマーによって形成された前記記録層を有する前記光学情報記録媒体を再生対象とし、前記照射光学系は、前記光学情報記録媒体で記録対象となる任意の一の前記記録層で２光子吸収による光重合反応を生じさせるように前記記録用光源から出射された光の焦点を該記録層に合わせて集光させることにより、２光子吸収による光重合反応により情報が記録されるので、回析限界以下のサイズの微細な記録マークを形成し、情報を高密度、高効率に記録することができ、また、記録された情報を安定して再生することができる。
【０１４９】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１ないし９のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、有機フォトクロミック材料によって形成された前記記録層を有する前記光学情報記録媒体を再生対象とし、前記照射光学系は、前記光学情報記録媒体で記録対象となる任意の一の前記記録層における有機フォトクロミック材料をフォトクロミズムさせるように前記記録用光源から出射された光の焦点を該記録層に合わせて集光させることにより、有機フォトクロミック材料のフォトクロミズムにより情報が記録されるので、微細な記録マークを形成し、情報を高密度、高効率に記録することができ、また、記録された情報を安定して再生することができる。
【０１５０】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１ないし１１のいずれか一に記載の光学情報記録再生装置において、各記録層に該記録層を識別するアドレス情報が記録された前記光学情報記録媒体を再生対象とし、前記位相差補正手段は、前記光学情報記録媒体から取得した前記アドレス情報に基づいて前記照射光学系における光束の光学的位相差を補正することにより、例えば、各記録層に対する記録や再生時に生じる光学的位相差の補正に関する情報をアドレス情報に応じて予め設定しておくことで、光学的位相差の補正を容易化し、各記録層にして、情報を高密度、高効率に記録することができ、また、記録された情報を安定して再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光学情報記録再生装置を示す概略図である。
【図２】光学情報記録媒体の構造を示す断面図である。
【図３】位相差補正素子を用いた光学的位相差の補正について説明する説明図である。
【図４】球面収差が発生した場合の波面収差の一例を示す説明図である。
【図５】球面収差を発生させる光束に対して与える位相分布を示す説明図である。
【図６】チルトが発生している状態の波面収差の一例を示す説明図である。
【図７】チルトによる収差を発生させる光束に対して与える位相分布を示す説明図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の光学情報記録再生装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１        光学情報記録再生装置
３，４    光源
１５        照射光学系
１６        受光光学系
２０        収差補正ミラー
２１        ミラー部材
２１ａ      ミラー面
２２        ミラー支持部材
【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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