(57)【要約】【課題】記録と再生とで同一光学系を共用できるという意味での光可逆性を確保しつつ、従来のＳＩＬを用いた対物レンズとする場合よりも実効的なＮＡを向上させることでさらなる高記録密度化、大記録容量化を図る。【解決手段】最も対物側に配置される先玉レンズとして、誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成された先玉レンズを備える対物レンズとする。これにより、上記積層構造体の上記入射側の先端部で局所近接場効果（表面プラズモン効果）による高ＮＡの近接場光を発生させることができ、これを伝搬して対象物体に照射できる。局所近接場効果を利用したものであるので、従来のＳＩＬを用いたニアフィールド方式の場合よりもスポットサイズを縮小化でき、またプラズモンアンテナ方式のように金属ピンを用いる手法ではないので光可逆性を実現できる。【選択図】図５
2013004159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も対物側に配置される先玉レンズとして、
誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成された先玉レンズを備える
対物レンズ。
【請求項２】
上記積層構造体は、その断面形状が略三角形状とされる請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項３】
上記先玉レンズの対物面に面した領域において、上記積層構造体で生じる反射・散乱に起因した迷光を低減するためのマスク層が形成されている
請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項４】
上記第１の薄膜は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌの何れかで構成される請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項５】
上記第２の薄膜は、シリコン系化合物、フッ化物、窒化物、金属酸化物（Metal Oxide）、ガラス、ポリマーの何れかで構成される請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項６】
上記第１の薄膜はＡｇで構成され、上記第２の薄膜はＡｌ2Ｏ3で構成される請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項７】
上記積層構造体は、その外形が略ピラミッド形状とされる請求項２に記載の対物レンズ。
【請求項８】
上記積層構造体は、その外形が略円錐形状とされる請求項２に記載の対物レンズ。
【請求項９】
上記積層構造体の対物面が保護膜で覆われている請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項１０】
上記先玉レンズは、
ソリッドイマージョンレンズの対物面側に上記積層構造体を一体的に形成して成るものである
請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項１１】
上記積層構造体を有して構成された上記先玉レンズに対してソリッドイマージョンレンズにより集光した光を入射するように構成されている
請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項１２】
上記積層構造体における上記光源からの光が入射する側の頂点の角度が略８０°〜略１６０°とされる請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項１３】
誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成されるレンズを製造するためのレンズ製造方法であって、
基板に対してその先端部の断面形状が角形状とされた凸部を形成する凸部形成工程と、
上記凸部形成工程により形成した上記凸部に対して、上記第１の薄膜と上記第２の薄膜とを交互に積層する積層工程と
を有するレンズ製造方法。
【請求項１４】
誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成されるレンズを製造するためのレンズ製造方法であって、
基板に対してその先端部の断面形状が角形状とされた凹部を形成する凹部形成工程と、
上記凹部形成工程により形成した上記凹部に対して、上記第１の薄膜と上記第２の薄膜とを交互に積層する積層工程と
を有するレンズ製造方法。
【請求項１５】
光記録媒体に最も近接した位置に配置される先玉レンズとして、誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成された先玉レンズを備える対物レンズと、
上記対物レンズを介して上記光記録媒体に対する光照射を行うことで、上記光記録媒体に対する情報の記録又は上記光記録媒体の記録情報の再生を行う記録／再生部と
を備える光学ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、入射光を集光して対象物体に照射する対物レンズと、当該対物レンズに用いられるレンズの製造方法とに関する。また、上記対物レンズを備えて光記録媒体に対する情報記録又は上記光記録媒体に記録された情報の再生を行う光学ドライブ装置に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２０１０−３３６８８号公報
【特許文献２】特開２００９−１３４７８０号公報
【特許文献３】特開２００５−１１６１５５号公報
【背景技術】
【０００３】
光の照射により情報の記録及び／又は記録情報の再生が行われる光記録媒体として、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などのいわゆる光ディスク記録媒体（単に光ディスクとも表記する）が広く普及している。
【０００４】
これらの光ディスクにおいては、徐々に記録再生光の短波長化・対物レンズの高開口数（ＮＡ）化が図られてきており、それによって記録再生のための集光スポットサイズの縮小化が実現され、大記録容量化・高記録密度化が達成されてきた。
【０００５】
但し、これら従来の光ディスクでは、対物レンズと光ディスクとの間の媒質が空気であるため、集光スポットのサイズ（径）を左右する開口数ＮＡを「１」より大とすることができないことが知られている。
具体的に、光ディスク上に対物レンズを介して照射される光のスポットのサイズは、当該対物レンズの開口数をＮＡobj、光の波長をλとおくと、およそ
λ／ＮＡobj
で与えられるものである。
このとき、開口数ＮＡobjは、対物レンズと光ディスクとの間に介在する媒質の屈折率をｎA、対物レンズの周辺光線の入射角度をθとしたとき、
ＮＡobj＝ｎA×ｓｉｎθ
で表されるものとなる。
この式を参照して理解されるように、媒質が空気（ｎA＝１）である限り、ＮＡobj＞１とすることはできない。
【０００６】
そこで、例えば上記特許文献１や特許文献２などに開示されるような、近接場光（エバネッセント光）を利用してＮＡobj＞１を実現する記録再生方式（ニアフィールド記録再生方式）が提案されている。
【０００７】
周知のようにニアフィールド記録再生方式では、光ディスクに対して近接場光を照射して情報の記録／再生を行うようにされるが、このとき、光ディスクに対し近接場光を照射するための対物レンズとしては、ソリッドイマージョンレンズ（Solid Immersion Lens、以下ＳＩＬと略称する）が用いられる（例えば特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００８】
図１８は、ＳＩＬを用いた従来のニアフィールド光学系について説明するための図である。
なお、この図１８では、ＳＩＬとして超半球状のＳＩＬ（超半球ＳＩＬ）を用いた例を示している。具体的に、この場合の超半球ＳＩＬは、対物側（つまり記録／再生対象とする記録媒体が配置される側）の形状が平面形状とされ、それ以外の部分が超半球状とされている。
【０００９】
この場合の対物レンズは、上記超半球ＳＩＬを先玉レンズとして有する２群レンズとして構成される。図示されるように、後玉レンズとしては、両面非球面レンズが用いられている。
【００１０】
ここで、図１８に示す構成による対物レンズの実効的な開口数ＮＡは、入射光の入射角度をθｉ、超半球ＳＩＬの構成材料の屈折率をｎSILとすると、
ＮＡ＝ｎSIL2×ｓｉｎθｉ
で表される。
この式より、図１８に示す対物レンズの構成とすれば、実効的な開口数ＮＡは、ＳＩＬの屈折率ｎSILを「１」よりも高く（空気の屈折率よりも高く）設定することで、「１」より大にできることが分かる。
従来において、ＳＩＬの屈折率としては例えばｎSIL＝２程度が設定され、これにより実効的な開口数ＮＡとして１．８程度が実現されている。
【００１１】
ここで、ニアフィールド光学系としては、上記のような超半球ＳＩＬを用いる構成のみでなく、半球状のＳＩＬ（半球状ＳＩＬ）を用いたものであってもよい。
図１８に示す超半球ＳＩＬに代えて半球状ＳＩＬを用いた対物レンズとした場合、その実効的な開口数ＮＡは、
ＮＡ＝ｎSIL×ｓｉｎθｉ
となる。この式より、半球状ＳＩＬを用いた場合も、ＳＩＬの構成材料としてｎSIL＞１の高屈折率材料を用いることで、ＮＡ＞１を実現可能であることが分かる。
【００１２】
このとき、先の超半球ＳＩＬの場合の式と比較すると、超半球状の場合と半球状の場合とでＳＩＬの構成材料（屈折率）を同一とするときには、超半球ＳＩＬを用いる場合の方が、実効的なＮＡをより高く設定できることが分かる。
【００１３】
なお確認のため述べておくと、ＳＩＬにより生成されるＮＡ＞１の光（近接場光）を記録媒体に伝播（照射）して記録再生を行うためには、ＳＩＬの対物面と記録媒体とを非常に近接させて配置する必要がある。このときのＳＩＬの対物面と記録媒体（記録面）との間隔は、ギャップと呼ばれている。
ニアフィールド記録再生方式において、ギャップの値としては、少なくとも光の波長の１／４程度以下に抑えることが要請される。
【００１４】
上記のようにして、半球状や超半球状によるＳＩＬを備えた対物レンズを用いることで、開口数ＮＡを「１」より大に設定することができ、その結果、スポット径を従来の光ディスクシステムでの限界を超えて縮小化できる。つまりその分、記録密度の向上、ひいては大記録容量化が図られる。
【００１５】
ここで、高記録密度化や大記録容量化については、その程度が大であることに越したことはなく、さらなる向上が要請されていると言うことができる。
【００１６】
記録光のスポットサイズを縮小化し大記録容量化を図るという観点では、上記特許文献３に開示されるような金属ピンを用いたプラズモンアンテナ方式を採用することが有効である。
具体的に、当該特許文献３に記載の発明では、記録媒体に対して垂直に倒立させた状態の金属ピン（金属ナノ構造体）に対して光を入射することで、表面プラズモン効果（局所近接場効果）により極小光スポットを発生させ、これにより記録を行うようにされている。
このような特許文献３に記載のプラズモンアンテナ方式によれば、その近接場光の発生原理により、ＳＩＬを用いたニアフィールド方式を採用する場合よりも記録スポットの大幅な縮小化を図ることができる。また、プラズモン共鳴（共振）の作用により記録パワー（光強度）の増大化も図ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献３に記載のプラズモンアンテナ方式は、近接場光の照射を金属ピンにより行うため、記録は可能であるが、再生は不能となる。すなわち、プラズモンアンテナ方式は、上記金属ピンを用いた再生が不能であるという点において光の可逆性を有しておらず、記録時と再生時とで光学系を共用できない点が問題となる。
【００１８】
本技術はこのような問題点に鑑み為されたもので、記録時と再生時とで光学系を共用するための光可逆性を確保しつつ、従来のＳＩＬを用いた対物レンズとする場合よりも実効的なＮＡを向上させることでさらなる高記録密度化、大記録容量化を図ることをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
かかる課題の解決のため、本技術では対物レンズとして以下のように構成することとした。
つまり、本技術の対物レンズは、最も対物側に配置される先玉レンズとして、誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成された先玉レンズを備えるものである。
【００２０】
また、本技術では、レンズ製造方法として以下の第１、第２の方法を提案する。
つまり、第１のレンズ製造方法は、誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成されるレンズを製造するためのレンズ製造方法であって、基板に対してその先端部の断面形状が角形状とされた凸部を形成する凸部形成工程を有する。
また、上記凸部形成工程により形成した上記凸部に対して、上記第１の薄膜と上記第２の薄膜とを交互に積層する積層工程を有するものである。
【００２１】
また、第２のレンズ製造方法は、以下の通りとなる。
つまり、誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成されるレンズを製造するためのレンズ製造方法であって、基板に対してその先端部の断面形状が角形状とされた凹部を形成する凹部形成工程を有する。
また、上記凹部形成工程により形成した上記凹部に対して、上記第１の薄膜と上記第２の薄膜とを交互に積層する積層工程を有するものである。
【００２２】
また、本技術では光学ドライブ装置として以下のように構成することとした。
すなわち、光記録媒体に最も近接した位置に配置される先玉レンズとして、誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成された先玉レンズを備える対物レンズを備える。
また、上記対物レンズを介して上記光記録媒体に対する光照射を行うことで、上記光記録媒体に対する情報の記録又は上記光記録媒体の記録情報の再生を行う記録／再生部を備えるものである。
【００２３】
ここで、上記のように誘電率が負の薄膜と正の薄膜とを交互に積層した積層構造体においては、ＮＡ＞１（ＮＡ：開口数）の光を伝搬することができる。なおかつ、当該積層構造体においては、上記のように各薄膜が、その断面形状が入射側に凸となる角形状を有するように形成されていることで、その入射側の角形状先端部において、局所近接場効果（表面プラズモン効果）による高ＮＡの近接場光を発生させることができる。なお、ここで言う「高ＮＡの近接場光」とは、表面プラズモン効果により生じ、微細構造部の寸法で決まる分解能をもった微小光スポットのことを指す。
これらより、本技術の対物レンズによれば、上記積層構造体の上記先端部において表面プラズモン効果により生じた近接場光を、当該積層構造体内を伝播させて対象物体に照射することができる。
プラズモンアンテナ方式と同様に表面プラズモン効果を利用した手法であるので、従来のＳＩＬ（ソリッドイマージョンレンズ）を用いたニアフィールド方式の場合よりもスポットサイズを縮小化できる。
一方で、プラズモンアンテナ方式のように金属ピンを用いる手法ではないので、従来のニアフィールド方式のように光可逆性を実現できる。
【発明の効果】
【００２４】
上記のように本技術の対物レンズによれば、記録時と再生時とで光学系を共用するための光可逆性を確保しつつ、従来のＳＩＬを用いた対物レンズとする場合よりも実効的なＮＡを向上させてさらなる高記録密度化、大記録容量化を図ることができる。
【００２５】
また、本技術のレンズ製造方法によれば、このような優れた効果を奏する本技術の対物レンズを製造することができる。
また本技術の光学ドライブ装置によれば、本技術の対物レンズを用いた記録／再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】先行例としての対物レンズについての説明図である。
【図２】先行例の対物レンズが有するハイパーレンズ部の拡大断面図である。
【図３】ハイパーレンズを別体で設けた対物レンズの構成を示した図である。
【図４】先行例の対物レンズが奏する効果を実証するための具体的な計算結果を示した図である。
【図５】実施の形態の対物レンズの構成についての説明図である。
【図６】実施の形態のハイパーレンズ部の作用について説明するための図である。
【図７】実施の形態のハイパーレンズ部と先行例のハイパーレンズ部とについて、レンズ内を伝搬する光の強度のシミュレーションを行った結果を示した図である。
【図８】実施の形態のハイパーレンズ部を用いた場合と先行例のハイパーレンズを用いた場合の変調度を比較した図である
【図９】ハイパーレンズ部の先端部の角度に依存してスポットサイズや強度が変化する点についての説明図である。
【図１０】ハイパーレンズ部にて生じ得る反射・散乱に起因した迷光についての説明図である。
【図１１】マスク層（及び保護膜）についての説明図である。
【図１２】実施の形態のレンズ製造方法のうちの第１の製造方法について説明するための図である。
【図１３】実施の形態のレンズ製造方法のうちの第２の製造方法について説明するための図である。
【図１４】実施の形態の光学ドライブ装置の主に光学ピックアップの内部構成を示した図である。
【図１５】実施の形態で記録再生の対象とする光記録媒体の断面構造を示した図である。
【図１６】実施の形態の光学ドライブ装置の全体的な内部構成を示した図である。
【図１７】ギャップ長と対物レンズからの戻り光量との関係について説明するための図である。
【図１８】ソリッドイマージョンレンズを用いたニアフィールド光学系について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本技術に係る実施の形態について説明していく。
なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．先行例としての対物レンズ＞
＜２．先行例の有する問題＞
＜３．実施の形態としての対物レンズ＞
［3-1．対物レンズの構成・効果について］
［3-2．第１の製造方法］
［3-3．第２の製造方法］
［3-4．光学ピックアップの構成］
［3-5．ドライブ装置全体の内部構成］
＜４．変形例＞
【００２８】
＜１．先行例としての対物レンズ＞
先ずは、本実施の形態の対物レンズの比較対象となるべき、先行例としての対物レンズＯＬ'について説明していく。
図１は、先行例としての対物レンズＯＬ'の構成について説明するための図である。
なおこの図１では、対物レンズＯＬ'の断面を示している。
また図１では、対物レンズＯＬ'に対する入射光Ｌｉとその光軸axsも併せて示している。
【００２９】
図示するように先行例としての対物レンズＯＬ'は、後玉レンズＬ１と先玉レンズＬ２'とを有する２群レンズとされる。
この場合、後玉レンズＬ１としては両面非球面レンズが用いられる。
後玉レンズＬ１は、入射光Ｌｉに基づく収束光を先玉レンズＬ２'に対し入射する。
【００３０】
先玉レンズＬ２'は、ＳＩＬ部（ＳＩＬ：Solid Immersion Lens：ソリッドイマージョンレンズ）Ｌ２'ａに対し、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂが一体的に形成されたレンズとなる。換言すれば、先玉レンズＬ２'は、ソリッドイマージョンレンズの一部に対してハイパーレンズ部Ｌ２'ｂが形成されたものとも言うことができる。
先玉レンズＬ２'に用いるＳＩＬ（ＳＩＬ部Ｌ２'ａ）は、図のように超半球形状を有するＳＩＬとされる。具体的に、この場合のＳＩＬ部Ｌ２'ａは、その対物側の面が平面とされた超半球状のＳＩＬとされる。
【００３１】
なお確認のため述べておくと、「対物側」とは、対物レンズによる光照射の対象とする物体が配置される側を意味するものである。本先行例の対物レンズＯＬ'は、光記録媒体に対する記録／再生システムに適用されるので、対物側と言ったときは、光記録媒体が配置される側を意味するものとなる。
【００３２】
ソリッドイマージョンレンズとしてのＳＩＬ部Ｌ２'ａは、少なくとも屈折率が１より大となる高屈折率材料で構成されており、後玉レンズＬ１からの入射光に基づき、開口数ＮＡ＞１による近接場光（エバネッセント光）を生成する。
そして、先玉レンズＬ２'において、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、図のようにＳＩＬ部Ｌ２'ａにおける対物面に面する部分に形成されている。このような構成により、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂには、ＳＩＬ部Ｌ２'ａが生成したＮＡ＞１による光が入射されるようになっている。
図のようにハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、その全体的な形状として、略半球状の形状を有する。
【００３３】
図２は、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂの拡大断面図である。
図のようにハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、複数の薄膜を積層した構造を有する。
具体的に、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、誘電率εが負（ε＜０）となる第１の薄膜と、誘電率εが正（ε＞０）となる第２の薄膜とを交互に積層して形成されたものとなる。
【００３４】
ここで、誘電率εが負の材料は、プラズモニック材料（Plasmonic Material）とも呼ばれる。プラズモニック材料の例としては、例えばＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌなどを挙げることができる。
また、誘電率εが正の材料としては、例えばＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＣなどのシリコン系化合物、ＭｇＦ2、ＣａＦ2などのフッ化物、ＧａＮ、ＡｌＮなどの窒化物、金属酸化物（Metal Oxide）、ガラス、ポリマーなどを挙げることができる。
【００３５】
ここで、誘電率εは、使用する光の波長λに応じて変化するものである。従って第１の薄膜、第２の薄膜の材料は、所期の誘電率εが得られるべく、波長λに応じて選定すればよい。
本先行例の場合、第１の薄膜の材料としてＡｇを、また第２の薄膜の材料としてＡｌ2Ｏ3をそれぞれ選定するものとしている（本先行例の場合、波長λ＝４０５nm程度を前提としている）。
【００３６】
図２において、第１の薄膜と第２の薄膜との積層は、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂの対物側の外部（つまり先玉レンズＬ２'の対物側の外部と同じ）に設定した所定の基準点Ｐｒを中心とする半径Ｒｉによる球面に沿って、上記基準点Ｐｒを中心とする半径Ｒｏ（Ｒｏ＞Ｒｉ）による球面の範囲まで行われている。このとき、第１の薄膜と第２の薄膜との積層は球面を基準に行われるので、各薄膜の積層は、図のようにドーム状に行われるものとなる。結果、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂの断面形状としては、図のように年輪のような形状（半年輪形状）になる。
【００３７】
なお確認のため述べておくと、前述のようにハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、その全体的な形状としては略半円形状を有するものであり、従ってその対物側の面形状は、上記半径Ｒｉによる球面の形状を有する部分以外は、平面形状とされる。このようにハイパーレンズ部Ｌ２'ｂの対物側の面をほぼ平面形状としているのは、当該ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂが一体形成されたＳＩＬ部Ｌ２'ａの対物側の面形状が平面形状とされていることに対応させるためである。
【００３８】
ここで、第１の薄膜と第２の薄膜とを積層した合計の層数は、３〜１０００００とされればよい。具体的に、本先行例の場合は６８層程度としている。
また、各薄膜の膜厚は４nm〜４０nmとされればよく、本先行例の場合、第１，第２の薄膜とも１０nmを設定している。
【００３９】
上記のようにハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とを交互に積層した構造を有する。このような構造により、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂにおいては、薄膜の積層方向に平行な方向おいて、ＮＡ＞１の光（近接場光）を伝搬することができる。つまりこのことで、ＳＩＬ部Ｌ２'ａが生成したＮＡ＞１の光を伝搬して、対物側に出射することができる。
また、上記により説明したハイパーレンズ部Ｌ２'ｂの積層構造によれば、半径Ｒｏの球面側から入射した光を半径Ｒｉの球面側より出射する際に、光の光束（つまり光のスポット径）を、上記半径Ｒｉと半径Ｒｏとの比率（Ｒｏ／Ｒｉ）に応じた分だけ縮小化することができる。
【００４０】
これらの作用により、上記ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂによっては、ＳＩＬ部Ｌ２'ａによって生成されるＮＡ＞１の光で実現される極小光スポットをさらに縮小化することができ、なおかつ、これを伝搬して光記録媒体に対して照射することができる。
この結果、先行例としての対物レンズＯＬ'によれば、従来のソリッドイマージョンレンズを用いた対物レンズとする場合よりも小さなスポット径での記録を実現できる。つまりその分、従来よりも高記録密度化が図られ、大記録容量化が図られるものである。
【００４１】
また、図２に示す構造を有するハイパーレンズ部Ｌ２'ｂによれば、対物側からの戻り光について、その光束を上記半径Ｒｉと上記半径Ｒｏとの比率に応じた分だけ拡大化することもできる。つまりハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、光束を可逆的に縮小／拡大化することができるものである。
このような可逆的縮小／拡大化が可能なハイパーレンズ部Ｌ２'ｂを有する対物レンズＯＬ'によれば、当該対物レンズＯＬ'を用いて極小スポットにより記録したマーク（情報）について、その読み出しも行うことができる。
つまりこの結果、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などの従来の光ディスクシステムの場合と同様に、共通の光学系を用いた記録再生を実現することができる。換言すれば、記録時と再生時とで、それぞれ異なる光学系を用いるといった複雑な構成を採らずに済むものとできる。
【００４２】
ところで、先行例においては、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂをＳＩＬ部Ｌ２'ａに対して一体的に形成するものとしているが、上記で説明したようなハイパーレンズ部Ｌ２'ｂによるスポット径のさらなる縮小化作用、及び光可逆性を得るという面においては、例えば図３に示されるように、従来と同様のＳＩＬとした先玉レンズＬ２''と、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂと同様の構造を有するハイパーレンズＬ２'ｂ'とを、別体に設けた構成とすることも考えられ得る。
しかしながら、このようにＳＩＬとしての先玉レンズＬ２''とハイパーレンズ部Ｌ２'ｂ'とを別体で設けた場合には、先玉レンズＬ２''とハイパーレンズＬ２'ｂ'とが接する点以外の領域での媒質が空気とされるため、先玉レンズＬ２''からハイパーレンズＬ２'ｂ'への光の入射の際に、光の反射ロスが生じてしまう。このとき、ＳＩＬとしての先玉レンズＬ２''及びハイパーレンズＬ２'ｂ'としては共に高屈折率材料で構成されるため、このような反射によるロスは非常に大きなものとなる。
【００４３】
図１に示したようにハイパーレンズ部Ｌ２'ｂをＳＩＬに一体的に形成する構成とすれば、かかる問題の発生を効果的に回避することができ、光の利用効率を格段に高めることができる。
【００４４】
図４は、上記により先行例の対物レンズＯＬ'が奏する効果を実証するための具体的な計算結果を示している。
この図４では、ＢＤシステム、従来ＳＩＬのシステム、及び先行例（図中、先行実施例１、先行実施例２）の対物レンズＯＬ'を用いたシステムの別ごとに、波長λ（nm）、後玉ＮＡ（ＮＡｂ）、先玉屈折率（ｎ）、縮小／拡大倍率（Ｒｏ／Ｒｉ）、実効ＮＡ、スポット径を表すλ／ＮＡ（nm）、作動距離（記録媒体との距離：ギャップ）、プリグルーブ形態、トラックピッチＴｐ（nm）、変調方式、チャンネルの各条件を示すと共に、最短マーク長（nm）、ビット長（nm／bit）、記録密度（Ｇbpsi）、及び記録容量（ＧＢ）についての計算結果を示している。
なお図４において、「従来ＳＩＬ」のシステムとは、先の図１８に示した超半球状のソリッドイマージョンレンズを用いたシステムを指す。
また図４において、「チャンネル」は、採用するＰＲ（Partial Response）のクラスの別を表したものである。
また、「記録容量」は、１２cmディスクとした場合の記録容量を指す。
ここで、先行例のシステムとして、先行実施例１と先行実施例２のシステムの差は、主に後玉レンズＬ１のＮＡの差と、先玉レンズＬ２'の屈折率ｎの差となる。
【００４５】
なお、この図４に示される以外の条件として、先行実施例１のシステムでは、図１に示した後玉レンズＬ１の厚さ（光軸axsに平行な方向の長さ）Ｔ_L1、ＳＩＬ部Ｌ２'ａの厚さＴ_L2、ＳＩＬ部Ｌ２'ａの半径Ｒ、及び後玉レンズＬ１と先玉レンズＬ２'との間のスペース（後玉レンズＬ１の対物側面の頂点からＳＩＬ部Ｌ２'ａの超半球面の頂点までの距離）Ｔ_sを、以下のように設定した。
Ｔ_L1＝１．７mm
Ｔ_L2＝０．７１２４mm
Ｒ＝０．４５mm
Ｔ_s＝０．１５５６mm
また、後玉レンズＬ１への入射光Ｌｉは平行光とし、その径φは２．１mmとした。
【００４６】
図４において、先ず波長λについては、ＢＤ、従来ＳＩＬ、先行実施例１，２の各場合で共通のλ＝４０５nmである。
また、後玉ＮＡについては、ＢＤの場合は対物レンズのＮＡであり０．８５である。また、従来ＳＩＬ、先行実施例１、先行実施例２の場合は、共に後玉レンズＬ１のＮＡであり、従来ＳＩＬ及び先行実施例１の場合が０．４３で同値であり、また先行実施例２の場合は０．３７である。
【００４７】
また、先玉レンズの屈折率ｎについては、ＢＤの場合は該当無し、従来ＳＩＬ及び先行実施例１の場合が共通でｎ＝２．０７５となる。また先行実施例２の場合、ｎ＝２．３６である。
【００４８】
縮小／拡大倍率（Ｒｏ／Ｒｉ）については、先行実施例１、２が該当し、図のように共に６．５８である。
なお本例の場合、半径Ｒｉ＝１２０nm、半径Ｒｏ＝７９０nmを設定するものとしており、その結果がＲｏ／Ｒｉ＝６．５８となる。
【００４９】
実効ＮＡは、対物レンズの実効的な開口数ＮＡであり、ＢＤの場合は０．８５、従来ＳＩＬの場合は１．８４となる。これに対し、先行実施例１の場合は１２．１、先行実施例２の場合が１３．７となる。
なお確認のため述べておくと、従来ＳＩＬ（超半球状ＳＩＬ）の場合における対物レンズの実効ＮＡは、先に示した通り、
ＮＡ＝ｎSIL2×ｓｉｎθｉ
で求まる。
これに対し、先行実施例１、２の場合における対物レンズＯＬ'の実効ＮＡは、
ＮＡ＝ｎ2×ＮＡｂ×（Ｒｏ／Ｒｉ）
で計算されるものとなる。
【００５０】
スポット径は、ＢＤの場合が４７６nm、従来ＳＩＬの場合が２２０nmとなる。これに対し、先行実施例１の場合は３３nm、先行実施例２の場合には３０nmとなる。
このように先行例としての対物レンズＯＬ'によれば、従来ＳＩＬの場合よりもスポット径の大幅な縮小化が図られる。
【００５１】
また、作動距離は、ＢＤの場合が０．３mmである。また、従来ＳＩＬ及び先行実施例１，２としてのニアフィールド記録再生方式の場合、作動距離（つまりギャップＧ）は２０nmとなる。
また、プリグルーブ形態は、各場合とも連続蛇行溝（ウォブリンググルーブ）で共通である。
【００５２】
トラックピッチＴｐについては、ＢＤの場合が３２０nm、従来ＳＩＬの場合が１６０nmとされる。
そして、先行実施例１，２の場合は、前述のようにスポット径の縮小化が図られることで、トラックピッチＴｐは従来ＳＩＬの場合よりも狭い２４nmとなる。
【００５３】
変調方式については、各場合とも１−７ｐｐ変調方式で共通である。
また、チャンネルについては、ＢＤの場合は該当無し（ＰＲＭＬ復号無し）としており、また従来ＳＩＬ及び先行実施例１の場合は共にＰＲ（１，２，２，１）を採用している。また先行実施例２ではＰＲ（１，２，２，２，１）を採用している。
【００５４】
最短マーク長は、ＢＤの場合が１４９nm、従来ＳＩＬの場合が６６．５nmとなる。
これに対し、先行実施例１の場合の最短マーク長は１０．１nm、先行実施例２の場合の最短マーク長は８．４nmにまで縮小化できる。
【００５５】
ビット長については、ＢＤの場合が１１２nm／bit、従来ＳＩＬの場合が５０nm／bitとなる。
これに対し、先行実施例１の場合は７．６nm／bit、先行実施例２の場合は６．２nm／bitと、従来ＳＩＬの場合よりも大幅に短縮化される。
【００５６】
記録密度については、ＢＤの場合が１８Ｇbpsi、従来ＳＩＬの場合でも８１Ｇbpsiである。これに対し、先行実施例１の場合には３５１０Ｇbpsi、先行実施例２の場合には４２９０Ｇbpsiとなる。
この結果より、先行例としての対物レンズＯＬ'によれば、従来ＳＩＬの場合よりも記録密度を数十倍向上できることが分かる。
【００５７】
また、記録容量に関しては、ＢＤの場合が２５ＧＢ、従来ＳＩＬの場合でも１１２ＧＢである。これに対し先行実施例１、先行実施例２の場合、記録容量はそれぞれ４８５０ＧＢ、５９３０ＧＢまで増大化する。
この結果からも理解されるように、先行例としての対物レンズＯＬ'によれば、記録容量についても、従来ＳＩＬの場合との比較で数十倍程度向上することができる。
【００５８】
＜２．先行例の有する問題＞
上記のように先行例としての対物レンズＯＬ'によれば、光可逆性を確保しつつ、従来のＳＩＬを用いたニアフィールド方式を採用する場合よりもスポット径を縮小化して高記録密度化、大記録容量化を図ることができる。
【００５９】
但し、先行例で用いるハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、例えば特許文献３に開示されるプラズモンアンテナ方式を採用する場合等と比較して、スポットの光強度を高めることが困難となる。
具体的に、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂで用いる金属膜（第１の薄膜）は、これが反射膜としても機能してしまうので、光の減衰量が比較的大きなものとなる。ここで、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、その外径／内径の比（Ｒｏ／Ｒｉ）でスポットサイズが決まるので、スポットサイズを小とするには、その分、厚さが増す傾向となる。すなわち、薄膜の積層数が大となる傾向となる。具体的に、前述のような３０nm程度のスポットサイズ（Ｒｏ／Ｒｉ＝６．５程度）を実現しようとしたとき、ハイパーレンズ部Ｌ２'ｂの薄膜の積層数は、前述の各薄膜の膜厚（＝１０nm程度）等を考慮するとおよそ６０層程度となる。うち、金属膜による第１の薄膜の積層数は、その半分のおよそ３０層程度である。
【００６０】
光スポットの強度が小であると、記録パワーの不足や再生時のＳＮＲ（Ｓ／Ｎ比）の低下を招き、記録性能・再生性能の悪化に繋がる。
【００６１】
＜３．実施の形態としての対物レンズ＞
［3-1．対物レンズの構成・効果について］
そこで本実施の形態では、先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂ（以下、球面ハイパーレンズとも称する）のように光可逆性を確保し且つ従来ＳＩＬを用いたニアフィールド方式よりもスポット径の縮小化が図られるようにしつつ、さらに、光スポット強度の向上を図ることのできる対物レンズを提案する。
【００６２】
図５は、本技術の対物レンズの一実施形態としての対物レンズ（対物レンズＯＬとする）の構成についての説明図である。
図５Ａは対物レンズＯＬ全体の断面図を、また図５Ｂは対物レンズＯＬが有するハイパーレンズ部Ｌ２ｂの拡大断面図をそれぞれ示している。
なおこの図５において、既に先行例において説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
本実施の形態の対物レンズＯＬは、球面によるハイパーレンズ部Ｌ２'ｂに代えて、図のように光源からの入射光Ｌｉが入力される側に凸となる角形状を有する積層構造体（つまり第１の薄膜と第２の薄膜の交互積層体）によるハイパーレンズ部Ｌ２ｂを形成したものとなる。
なお、図５Ａを参照して分かるように、本例においても、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂは、ＳＩＬ（ここではＳＩＬ部２ａとしている）における対物面に面する部分に一体的に形成するものとしている。
【００６４】
具体的に、本例のハイパーレンズ部Ｌ２ｂは、その断面において、図のように第１の薄膜と第２の薄膜をそれぞれＶ字状に交互積層して形成されたものとなる。また、対物側の面の形状は、先行例の場合と同様、ＳＩＬ部Ｌ２ａの対物面が平面で形成されることに対応させて平面により形成している。
これらより、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂは、その全体的な断面形状が略三角形状とされる。
なお、この場合におけるハイパーレンズ部Ｌ２ｂの外形形状としては、ピラミッド形状（四角錐形状）、又は円錐形状とすればよい。
【００６５】
ここで、この場合も第１の薄膜は誘電率ε＜０、第２の薄膜は誘電率ε＞０である。本例においても、これら第１の薄膜、第２の薄膜の材料としては、所期の誘電率εが得られるべく、使用する波長λに応じて選定すればよい。
具体的な材料については、先行例にて挙げたものと同様でよい。
本例の場合、第１の薄膜の材料としてはＡｇを、また第２の薄膜の材料としてはＡｌ2Ｏ3をそれぞれ選定しているものとする。
ここで、これら薄膜の積層順としては、光源からの光の入射側から順に第１の薄膜→第２の薄膜の順とする。
【００６６】
また、第１，第２の薄膜の膜厚についても、先行例の場合と同様に４nm〜４０nm程度の範囲内で適切に設定すればよい。
【００６７】
なお、図５Ｂに示したように、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの対物側の面から入射側の端部（角部）の頂点までの距離（ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの厚さ）をＨとする。
また、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの入射側の角部（先端部）の角度はθと表記する。
【００６８】
図６は、実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂの作用について説明するための図である。
図６Ａがハイパーレンズ部Ｌ２ｂで得られる作用を模式的に示し、図６Ｂは、比較として先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂで得られる作用を模式的に示している。
なお、図中の入射光Ｌｉは、ＳＩＬ部Ｌ２ａ（図６Ｂの場合はＬ２'ａ）からの入射光を意味している。
【００６９】
図６Ａにおいて、実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂは、入射側の先端部が角形状とされる。このことで、当該入射側先端部においては、図中のＰ１と示すように局所近接場効果（表面プラズモン効果）に伴う近接場光（局所近接場光）が発生することになる。
周知ように局所近接場効果は、金属中の電子が光と相互作用を起こすことで発生するものである。
特に本例のハイパーレンズ部Ｌ２ｂのように、角状の先端部に続けてその内部に角状の薄膜が周期的に並ぶような構造をとる場合、電子と光の共鳴（プラズモン共鳴）が促進され、非常に高い光出力をもたらすことができる。
【００７０】
ハイパーレンズ部Ｌ２ｂは、第１の薄膜と第２の薄膜とが交互に積層されているので、このように生じた近接場光は、当該ハイパーレンズ部Ｌ２ｂ内を伝搬する（図中、斜線矢印）。そして、このように伝搬した近接場光が、図中のＰ２と示すように対物面から出力されることになる。
ここで、図６Ａにおいては、このような局所近接場光の発生・伝搬・出力に係る、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの中心軸近傍の領域を、領域Ｒ１と示している。
【００７１】
また、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂを三角断面形状で構成した場合には、局所近接場光の発生・伝搬等に係る領域Ｒ１以外にも、近接場光を伝搬可能な第１,第２の薄膜の積層領域が得られる。
このことでハイパーレンズ部Ｌ２ｂによっては、ＳＩＬ部Ｌ２ａにより生成されるＮＡ＞１の成分を伝搬して、これを出力するという作用も同時に得られることとなる（図中、白抜き矢印）。
【００７２】
これに対し、先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂの場合は、図６Ｂに示すように、これら実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂで得られる２つの作用のうち、後者の作用、すなわちＳＩＬ部で生成されたＮＡ＞１の入射光成分を伝搬して出力する作用のみが得られるものと表すことができる。
【００７３】
ここで、局所近接場光による光強度は非常に大きなものである。また本例の場合は、多層構造としていることで金属膜が周期的に配置されることから、多層構造内部においてもプラズモン共鳴効果を得ることができる。
従って上記の対比からも明らかなように、本実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂによれば、先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂと比較して、スポットの光強度を大幅に改善することができる。
【００７４】
図７は、実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂ（図７Ａ）と先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂ（図７Ｂ）とについて、それぞれレンズ内を伝搬する光の強度のシミュレーションを行った結果を示している。
なお、この図に示すシミュレーション結果を得るにあたっては、形成される光スポットのサイズが同等となるように第１,第２の薄膜の膜厚、積層数を設定した。具体的に、各膜厚＝１０nmの条件下で、図７Ａの場合は積層数＝１２程度、図７Ｂの場合は積層数＝６８程度とした。また実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂについて、先端部の角度θは９０°程度とした。なお図７Ｂの場合、Ｒｏ／Ｒｉ＝６．５８程度とした。
【００７５】
これら図７Ａ，図７Ｂを対比して明らかなように、光強度については、先行例との比較でおよそ１０倍程度の改善が図られることが分かる（図７Ａにおいて強度｜Ｅ｜の単位が１０倍となっている点に注意）。
【００７６】
図８は、実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂを用いた場合と先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂを用いた場合の変調度を比較した図である。
なお、この図に示すシミュレーション結果を得るにあたって設定した条件は、図７の場合と同様である。またシミュレーションでは、ＧｅＳｂＴｅアモルファスの記録膜に結晶マークを形成することを前提とした。このとき、マーク長＝３０nm、スペース長＝３０nmで一定とした。
横軸は距離（時間）、縦軸は、先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂを用いた場合の変調度幅を±１としたときの変調度比を表す。●プロットが先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂを用いた場合の結果を、■プロットが実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂを用いた場合の結果をそれぞれ表す。
【００７７】
この図８を参照して分かるように、実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂによれば、先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂと比較して大幅な変調度の改善が図られる。具体的にこの場合は、約５０倍程度の変調度の改善が図られる。
【００７８】
ここで、実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂにおいて、形成される光スポットのサイズやその光強度は、主として、入射側の先端部の角度θに依存する傾向となる。
図９は、この点について説明するための図である。
図９では、図９Ｂにおいて角度θに対するエネルギー面内分布（半値全幅）、すなわち光スポットの半径の関係性についてのシミュレーション結果を示し、図９Ｃに角度θに対するエネルギー面内分布中心強度の関係性についてのシミュレーション結果を示している。
【００７９】
ここで、図９Ｂ、図９Ｃに示すシミュレーション結果を得るにあたって設定した条件を図９Ａを参照して説明しておく。
先ず、エネルギー分布算出面は、図のようにハイパーレンズ部Ｌ２ｂの対物面から１０nm離間した位置とした。
またこの場合、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂを形成する第１の薄膜、第２の薄膜の膜厚はそれぞれ１０nmとし、これら第１の膜厚と第２の膜厚を交互に６回繰り返し積層した（第１の薄膜×６、第２の薄膜×６）。この場合、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの対物面は平面とされるので、最も対物側となる位置には、図のような三角断面形状による第１の薄膜が形成される（つまり第１の薄膜については７層目が存在する）。
この場合におけるハイパーレンズ部Ｌ２ｂの厚さＨは、１２５nm（６回の繰り返し積層部＝１２０、及び７層目の第１の薄膜＝５nm）となる。
なお、第１の薄膜＝Ａｇ、第２の薄膜＝Ａｌ2Ｏ3である。
また、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂへの入射光Ｌｉの波長λ及び開口数ＮＡについては、それぞれλ＝３７５nm、ＮＡ＝１．６１とした。
【００８０】
図９Ｂの結果によれば、スポットサイズは角度θに依存して変化することが分かる。具体的にスポットサイズは、概ね角度θ＝１３０°付近が最小となり、そこから角度θが大又は小となることに応じて拡大していく傾向となる。
【００８１】
また図９Ｃの結果によれば、スポットの中心光強度についても角度θに依存して変化することが分かる。具体的には、概ね角度θ＝１２０°付近で光強度が最小となり、そこから角度θが大又は小となることに応じて光強度が増大化していく傾向となる。
【００８２】
ここで、スポットの光強度については、本実施の形態では局所近接場光を利用した方式であることから、先行例との比較では非常に大きなものとなる。この意味で、角度θを定めるにあたっては、主として、スポットサイズを基準とすべきであると言える。
【００８３】
この点に鑑みると、角度θについては、先行例と同等のおよそ５０nm程度以下のスポットサイズを実現するという意味では、概ね８０°〜１６０°の範囲内で設定することが望ましいと言える（図９Ｂを参照）。
或いは、さらなるスポットサイズの縮小化を図るとした場合には、角度θは概ね１００°〜１５０°の範囲内で設定することが望ましい。
【００８４】
ところで、実際に角度θを定めるにあたっては、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂで発生する反射や散乱の発生も考慮に入れるべきである。これら反射・散乱に起因した迷光により、ＳＮＲの悪化が生じるためである。
【００８５】
図１０は、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂにて生じ得る反射・散乱に起因した迷光についての説明図である。
ハイパーレンズ部Ｌ２ｂに光が入射（図中の破線矢印）された場合には、先に述べた局所近接場効果等により、紙面上向きの白抜き矢印で示す記録／再生光がハイパーレンズ部Ｌ２ｂにより出射される。
また、前述のようにハイパーレンズ部Ｌ２ｂは光可逆性を有するため、再生時には、このように出射された再生光の光記録媒体からの戻り光がハイパーレンズ部Ｌ２ｂを介して出力されることになる（紙面下向きの白抜き矢印）。
【００８６】
そして、これと共にハイパーレンズ部Ｌ２ｂにおいては、図中に第１の反射・散乱光と示すような、光の入射側に発せられるノイズ光が生じ得る。
また同時に、図中に第２の反射・散乱光と示す、光記録媒体側（対物側）に発せられるノイズ光も生じ得る。
第１の反射・散乱光は、第１,第２の薄膜の膜面放線方向に発せられるものとなる。また第２の反射・散乱光は、第１,第２の薄膜の膜面接線方向に発せられるものとなる。
【００８７】
第１の反射・散乱光は、少なくともその一部が再生光についての反射光（戻り光）と共に受光部に導かれて、ＳＮＲを悪化させる。また第２の反射・散乱光は、光記録媒体の記録面（反射面）で反射された後、それらの少なくとも一部が戻り光と共に受光部に導かれてＳＮＲを悪化させるものとなる。
【００８８】
ここで、角度θを大とすると、第１の反射・散乱光が戻り光と共に受光部に導かれる量（すなわち迷光の発生量）が増大し、ＳＮＲがより悪化する傾向となる。一方で、第２の反射・散乱光については、角度θが大となる分、これが発せられる角度が広がることで、光記録媒体からの反射光が戻り光と共に受光部側に戻される量（迷光の発生量）が減少し、ＳＮＲは改善する傾向となる。
【００８９】
角度θを小とした場合には、上記とは逆の関係が成り立つ。すなわち、第１の反射・散乱光に起因する迷光が減少して当該迷光に依るＳＮＲの悪化は抑制傾向となり、第２の反射・散乱光に起因する迷光が増大して、当該迷光に依るＳＮＲの悪化は増大傾向となる。
【００９０】
角度θについては、このようにハイパーレンズ部Ｌ２ｂで生じる反射・散乱光に起因する迷光の影響も考慮して、主にスポットサイズ（及び要求される場合は光強度）との兼ね合いで適切に設定すればよい。
【００９１】
ここで、対物側に発せられる第２の反射・散乱光に起因する迷光については、例えば図１１に示すようなマスク層を先玉レンズＬ２の対物面側に設けることでその抑制を図ることができる。
【００９２】
この図１１に示す例では、マスク層と共に、保護膜も併せて設けるものとしている。
具体的に、図１１Ａの例では、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの対物面の全体を保護膜ＦＣで覆うものとしている。この図の例では、保護膜ＦＣは先玉レンズＬ２におけるハイパーレンズ部Ｌ２ｂの形成部分以外の部分も覆うように形成している。
その上で、マスク層ＦＤを、先玉レンズＬ２の対物面に面した領域（この場合は保護膜ＦＣと接する領域となる）であって、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの形成領域以外の領域に対して形成するものとしている。
このようなマスク層ＦＣの形成により、第２の反射・散乱光に起因する迷光の発生を効果的に抑制できる。
また保護膜ＦＣの形成により、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂのレンズとしての信頼性を向上できる。
【００９３】
また、図１１Ｂは、マスク層と保護膜を同じ層位置に形成する例である。
この場合の保護膜ＦＣ'は、図のようにハイパーレンズ部Ｌ２ｂの対物面の全体を覆うものとはせず、中心部を含む一部領域のみを覆うように形成している。その上で、先玉レンズＬ２の対物面と、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの対物面における保護膜ＦＣ'が覆われていない領域とを、マスク層ＦＤ'により覆うものとしている。
当該マスク層ＦＤ'によれば、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの一部もマスクされるものとなるので、第２の反射・散乱光に起因する迷光の発生をより効果的に抑制できる。
なお確認のために述べておくと、図１１Ｂの例においては、マスク層ＦＤ'の一部がハイパーレンズ部Ｌ２ｂを保護するための保護膜としても機能することになる。
【００９４】
図１１に示したようなマスク層の形成により、第２の反射・散乱光に起因する迷光の発生を抑制できるので、迷光によるＳＮＲの悪化の抑制にあたっては、第１の反射・散乱光のみを考慮する、つまりは角度θはできるだけ小とすることが望ましいものとなる。
【００９５】
以上で説明してきたように、本実施の形態の対物レンズＯＬによれば、誘電率が負の薄膜と正の薄膜とを交互に積層した積層構造体について、各薄膜の断面形状として、入射側に凸となる角形状を与えることによって、当該積層構造体にて局所近接場効果による高ＮＡの光を発生させ、かつこれを伝搬して光記録媒体（対象物体）に照射できる。
局所近接場効果で発生した高ＮＡの光を利用する手法であるので、プラズモンアンテナ方式と同様、従来のＳＩＬを用いたニアフィールド方式を採用する場合よりもスポットサイズを縮小化できる。すなわち、高記録密度化、大記録容量化を図ることができる。
また本実施の形態では、金属ピンではなく誘電率が負の薄膜と正の薄膜の積層構造体としていることで、光可逆性を得ることができる。すなわち、記録時と再生時とでそれぞれ異なる光学系を用いるといった複雑な構成を採らずに済むものとできる。
【００９６】
また、先行例との比較においては、スポットサイズは同等に縮小化しつつ、光強度を増大化できる。
【００９７】
また本実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂは、その外形形状をピラミッド形状又は円錐形状として、その全体的な断面形状が略三角形状となるようにしている。これによれば、当該三角形の裾野部分に入射される光のＮＡ＞１の成分も伝搬してこれを光記録媒体に照射することができる。つまりその分、光の利用効率が向上するものである。
【００９８】
［3-2．第１の製造方法］
続いて、上記により説明した実施の形態としての対物レンズＯＬが備える先玉レンズＬ２の製造方法について説明する。
以下では、先玉レンズＬ２の製造方法に関し、図１２に示す第１の製造方法と、図１３に示す第２の製造方法とを説明する。
【００９９】
先ず、図１２により第１の製造方法について説明する。
第１の製造方法は、基板に対してその先端部の断面形状が角形状とされた凸部を形成し、当該凸部に対して第１の薄膜と第２の薄膜とを交互に積層していくことでハイパーレンズ部Ｌ２ｂを形成するものである。
【０１００】
具体的に、先ず第１の製造方法では、図１２Ａに示すように、所定の基板ＢＳ上に第１の薄膜又は第２の薄膜の何れかの形成材料による膜を成膜する。本例では、第１の薄膜の形成材料を成膜するものとしている。
【０１０１】
次いで、図１２Ｂに示す凸部形成工程として、その先端部が角状の断面形状を有する凸部を、例えばＦＩＢ加工（FIB:Focused Ion Beam system、集束イオンビーム加工観察装置）や電子ビーム露光等により形成する。
なお、このような凸部を形成するための具体的な手法については、例えば下記参考文献１に記載のドット形成手法を採用することができる。
・参考文献１・・・H.Toyota,et al.,JJAP.40(2001)L747.
【０１０２】
凸部を形成した後は、図１２Ｃに示すように、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂを形成する各薄膜の交互積層を行う。具体的にこの場合は、上記凸部を第１の薄膜材料で形成したので、第２の薄膜→第１の薄膜の交互積層を行う。
この積層工程により、図のようにその先端部の断面形状が角形状とされた積層構造体Ｌ２ｂ-Bが形成される。
【０１０３】
図１２Ｃの積層工程を行った後は、図１２Ｄに示す貼り合わせ工程を行う。
具体的に当該貼り合わせ工程では、超半球状ＳＩＬとしてのＳＩＬ部Ｌ２ａ-Bの対物側平面に対し、図１２Ｃで形成した積層構造体Ｌ２ｂ-B付きの基板ＢＳの当該積層構造体Ｌ２ｂ-Bの形成面を突き合わせ、これらの間に高屈折率レジンＬ２ａ-x（例えばＳＩＬ部Ｌ２ａ-Bと同屈折率）を充填してＵＶ硬化処理を施す。
当該硬化処理により、レンジＬ２ａ-xはＳＩＬ部Ｌ２ａ-Bと一体を成す。すなわち次の図１２Ｅにも示されるように、これらＳＩＬ部Ｌ２ａ-BとレンジＬ２a-xとが一体となって、先の図５Ａに示したＳＩＬ部Ｌ２ａが形成されるものである。
【０１０４】
図１２Ｄの貼り合わせ工程後は、図１２Ｅに示す剥離工程により、基板ＢＳを剥離する。
そして図１２Ｆに示すエッチング工程により、積層構造体Ｌ２ｂ-Bにおける平坦多層部分を例えばドライエッチング等のエッチングにより除去する。
これにより、ＳＩＬ部Ｌ２ａとハイパーレンズ部Ｌ２ｂとを有して成る先玉レンズＬ２が生成される。
【０１０５】
［3-3．第２の製造方法］
続いて、図１３により第２の製造方法について説明する。
第２の製造方法は、基板に対してその先端部の断面形状が角形状とされた凹部を形成した上で、当該凹部に第１の薄膜と第２の薄膜とを交互に積層するものである。
この図１３では、凹部の形成を異方性エッチングにより行う場合を例示する。
先ずこの場合は、図１３Ａに示す成膜工程により、異方性エッチング可能な基板ＢＳ'上に、被ガイド膜（マスク材）ＦＧを成膜する。ここで、この場合の異方性エッチングでは、その先端部の断面形状が角形状を有する凹部、すなわち深い位置ほど幅が狭まる形状の凹部を形成するので、基板ＢＳ'としては、水平方向へのエッチング速度が速く、縦方向のエッチング速度の遅い性質のものを用いる。
基板ＢＳ'の材料としては、例えばＳｉを挙げることができる。また被ガイド膜ＦＧの材料としてはＳｉＮやＳｉＯ2を挙げることができる。
【０１０６】
図１３Ａの成膜工程後は、図１３Ｂに示すエッチング工程を行う。具体的には、ＦＩＢや電子線描画等により被ガイド膜ＦＧにホールを形成後、強アルカリ溶液による異方性エッチングを行う。
前述のように基板ＢＳ'においては水平方向のエッチング速度が速く縦方向のエッチング速度が遅いため、上記強アルカリ溶液の注入に応じては、図のようにその先端部の断面形状が角形状となる、三角断面形状の凹部が基板ＢＳ'に形成されることになる。
【０１０７】
図１３Ｂのエッチング処理により凹部を形成した後は、被ガイド膜ＦＧを剥離後、図１３Ｃに示す積層工程により、基板ＢＳ'上の上記凹部が形成された面に対して第１の薄膜と第２の薄膜の交互積層を行う。これにより、第１の薄膜と第２の薄膜とが交互積層され且つその断面において角形状の凸部を有する積層構造体Ｌ２ｂ-B'が形成される。
【０１０８】
図１３Ｃの積層工程後は、図１３Ｄに示すように、積層構造体Ｌ２ｂ-B'の角形状の先端部の裏側（図のように三角状の穴部となる）に対し、レジストをパターニングする。
次いで、図１３Ｅのエッチング工程により、積層構造体Ｌ２ｂ-B'の平坦多層部分をドライエッチングにより除去する。
これにより、基板ＢＳ'の凹部内において、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂが形成される。
【０１０９】
図１３Ｅのエッチング工程後は、図１３Ｆの貼り付け工程により、基板ＢＳ'のハイパーレンズ部Ｌ２ｂが形成された側の面に対し転写用基板ＲＢＳを貼り付ける。これにより、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂが転写用基板ＲＢＳに貼り付けられた状態となる。
【０１１０】
図１３Ｆの貼り付け工程後は、図１３Ｇのエッチング工程により、基板ＢＳ'をエッチングにより剥離する。
【０１１１】
このように基板ＢＳ'を剥離した後は、図１３Ｈに示す貼り合わせ工程により、超半球状のＳＩＬ部Ｌ２ａ-Bの対物側平面に対して転写用基板ＲＢＳのハイパーレンズ部Ｌ２ｂが形成された側の面を突き合わせ、これらの間に高屈折率レジンＬ２ａ-xを充填してＵＶ硬化処理を施す。
そして、図１３Ｉに示す剥離工程により、転写用基板ＲＢＳを剥離する。
これにより、ＳＩＬ部Ｌ２ａとハイパーレンズ部Ｌ２ｂとを有して成る先玉レンズＬ２が形成される。
【０１１２】
［3-4．光学ピックアップの構成］
図１４は、対物レンズＯＬを備えて構成される実施の形態としての光学ドライブ装置の主に光学ピックアップ（光学ピックアップＯＰ）の内部構成を示した図である。
先ず、図１４には、実施の形態の光学ドライブ装置が記録再生対象とする光ディスクＤが示されている。
光ディスクＤは、円盤状の光記録媒体であり、光の照射により情報の記録及び記録情報の再生が行われる。
【０１１３】
図１５は、光ディスクＤの断面構造を示している。
図示するように光ディスクＤには、カバー層Ｌｃ、記録層Ｌｒ、基板Ｌｂが同順で形成されている。光学ドライブ装置が備える対物レンズＯＬからの出射光は、カバー層Ｌｃ側から入射することになる。
【０１１４】
カバー層Ｌｃは、記録層Ｌｒの保護のために設けられる。
記録層Ｌｒは、記録パワーによるレーザ光の照射に応じて記録マークが形成される記録膜と、反射膜とを備えて構成される。この場合、上記記録膜としては、相変化材料で構成されている。
【０１１５】
記録層Ｌｒには、案内溝の形成に伴う図のような凹凸の断面形状が与えられている。
具体的に、この場合は基板Ｌｂ上に対して案内溝が形成されており、当該基板Ｌｂの案内溝が形成された面側に対して記録層Ｌｒが形成されることで、記録層Ｌｒに凹凸の断面形状が与えられている。
本例の場合、案内溝としてはウォブリンググルーブが形成され、グルーブの蛇行周期の情報によりディスク上の絶対位置を表す絶対位置情報（半径位置情報や回転角度情報）の記録が行われている。
ここで、案内溝は、スパイラル状（又は同心円状であってもよい）に形成されている。
【０１１６】
説明を図１４に戻す。
図１４において、光ディスクＤは、図中のスピンドルモータ（ＳＰＭ）３０により回転駆動される。このようにスピンドルモータ３０により回転駆動される光ディスクＤに対して、光学ピックアップＯＰによる情報記録・記録情報の再生のための光照射が行われる。
【０１１７】
光学ピックアップＯＰ内には、記録層Ｌｒに対する情報記録及び記録層Ｌｒの記録情報についての再生を行うためのレーザ光である録再用レーザ光についての光学系と、対物レンズＯＬと光ディスクＤとの間のギャップＧを保つためのギャップ長サーボを行うためのレーザ光であるギャップサーボ用レーザ光についての光学系とが設けられる。
先に挙げた特許文献１にも記載されるように、録再用レーザ光とギャップサーボ用レーザ光とはそれぞれ波長帯の異なるレーザ光を用いる。本例の場合、録再用レーザ光の波長は例えば４０５nm程度、ギャップサーボ用レーザ光の波長は例えば６５０nm程度を設定しているとする。
【０１１８】
先ず、録再用レーザ光の光学系において、録再用レーザ１より出射された録再用レーザ光は、コリメーションレンズ２を介して平行光となるようにされた後、偏光ビームスプリッタ３に入射する。偏光ビームスプリッタ３は、このように録再用レーザ１側から入射した録再用レーザ光については透過するように構成されている。
【０１１９】
上記偏光ビームスプリッタ３を透過した録再用レーザ光は、固定レンズ５、可動レンズ６、及びレンズ駆動部７を備えて成るフォーカス機構４に入射する。このフォーカス機構４は、録再用レーザ光の焦点位置を調整するために設けられる。
フォーカス機構４において、固定レンズ５は、光源である録再用レーザ１に近い側に配置され、可動レンズ６は録再用レーザ１から遠い側に配置される。レンズ駆動部７は可動レンズ６を録再用レーザ光の光軸に平行な方向に駆動する。
後述もするように、レンズ駆動部７は、図１６に示すフォーカスドライバ３３からのフォーカスドライブ信号ＦＤにより駆動制御される。
【０１２０】
フォーカス機構４における固定レンズ５及び可動レンズ６を介した録再用レーザ光は、１／４波長板８を介してダイクロイックプリズム９に入射する。
ダイクロイックプリズム９は、その選択反射面が、録再用レーザ光と同波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するように構成されている。従って上記のようにして入射した録再用レーザ光は、ダイクロイックプリズム９にて反射される。
【０１２１】
ダイクロイックプリズム９で反射された録再用レーザ光は、図示するようにして対物レンズＯＬを介して光ディスクＤに対して照射される。
【０１２２】
ここで、対物レンズＯＬに対しては、当該対物レンズＯＬをトラッキング方向（光ディスクＤの半径方向）に変位させるためのトラッキング方向アクチュエータ１０と、光軸方向（フォーカス方向）に変位させるための光軸方向アクチュエータ１１とが設けられる。
本例の場合、これらトラッキング方向アクチュエータ１０、光軸方向アクチュエータ１１としては共にピエゾアクチュエータが用いられる。
そしてこの場合、対物レンズＯＬは、トラッキング方向アクチュエータ１０に保持され、このように対物レンズＯＬを保持するトラッキング方向アクチュエータ１０が、光軸方向アクチュエータ１１によって保持されている。これにより、これらトラッキング方向アクチュエータ１０、光軸方向アクチュエータ１１を駆動することで、対物レンズＯＬをトラッキング方向及び光軸方向に変位させることができるようにされている。
なお、逆に光軸方向アクチュエータ１１が対物レンズＯＬを保持し、光軸方向アクチュエータ１１をトラッキング方向アクチュエータ１０が保持する構成としても同様の作用が得られることは言うまでもない。
【０１２３】
トラッキング方向アクチュエータ１０は、図１６に示す第１トラッキングドライバ３９からの第１トラッキングドライブ信号ＴＤ-1に基づき駆動される。
また光軸方向アクチュエータ１１は、図１６に示す第１光軸方向ドライバ４７からの第１光軸方向ドライブ信号ＧＤ-1に基づき駆動される。
【０１２４】
再生時においては、前述のように光ディスクＤに対して録再用レーザ光が照射されることに応じて、記録層Ｌｒからの反射光が得られる。このように得られた録再用レーザ光の反射光は、対物レンズＯＬを介してダイクロイックプリズム９に導かれ、当該ダイクロイックプリズム９にて反射される。
ダイクロイックプリズム９で反射された録再用レーザ光の反射光は、１／４波長板８→フォーカス機構４（可動レンズ６→固定レンズ５）を介した後、偏光ビームスプリッタ３に入射する。
【０１２５】
ここで、このように偏光ビームスプリッタ３に入射する録再用レーザ光の反射光（復路光）は、１／４波長板８による作用と記録層Ｌｒでの反射時の作用とにより、録再用レーザ１側から偏光ビームスプリッタ３に入射した録再用レーザ光（往路光）とはその偏光方向が９０度異なるようにされる。この結果、上記のようにして入射した録再用レーザ光の反射光は、偏光ビームスプリッタ３にて反射される。
【０１２６】
このように偏光ビームスプリッタ３にて反射された録再用レーザ光の反射光は、シリンドリカルレンズ１２→集光レンズ１３を介して録再光用受光部１４の受光面上に集光する。
録再光用受光部１４は、複数の受光素子を備えて成り、これら受光素子が非点収差法によるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号（プッシュプル信号）、ＲＦ信号（再生信号）の生成が可能となるように配置されている。
ここでは、録再光用受光部１４が備えるそれぞれの受光素子による受光信号について、それらを包括して受光信号Ｄ_rpと表記している。
【０１２７】
また、図１４に示す光学ピックアップＯＰにおいて、ギャップサーボ用レーザ光の光学系には、ギャップサーボ用レーザ１５、コリメーションレンズ１６、偏光ビームスプリッタ１７、１／４波長板１８、集光レンズ１９、及びギャップサーボ用受光部２０が設けられている。
【０１２８】
ギャップサーボ用レーザ１５より出射されたギャップサーボ用レーザ光は、コリメーションレンズ１６を介して平行光となるようにされた後、偏光ビームスプリッタ１７に入射する。偏光ビームスプリッタ１７は、このようにギャップサーボ用レーザ１５側から入射したギャップサーボ用レーザ光（往路光）は透過するように構成される。
【０１２９】
偏光ビームスプリッタ１７を透過したギャップサーボ用レーザ光は、１／４波長板１８を介してダイクロイックプリズム９に入射する。
先に述べたように、ダイクロイックプリズム９は、録再用レーザ光と同波長帯の光は反射し、それ以外の波長による光は透過するように構成されているため、ギャップサーボ用レーザ光はダイクロイックプリズム９を透過し、対物レンズＯＬに入射する。
【０１３０】
ここで、後述もするように、ギャップ長が過大な状態（近接場結合が生じず対物レンズＯＬにより生成される光が光ディスクＤに伝播しない状態）では、ギャップサーボ用レーザ光は対物レンズＯＬの端面（ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの端面）にて全反射され、戻り光量は最大となる。一方、ギャップ長が適切な状態（近接場結合状態）では、その分、対物レンズＯＬ端面での反射光量は減少し、戻り光量も減少することとなる。
ギャップ長サーボは、このようなギャップ長に相関した対物レンズＯＬ端面からのギャップサーボ用レーザ光の反射光の光量変動を利用して行われるものである。
【０１３１】
対物レンズＯＬ端面からのギャップサーボ用レーザ光の反射光（復路光）は、ダイクロイックプリズム９を透過した後、１／４波長板１８を介して偏光ビームスプリッタ１７に入射する。
【０１３２】
このように偏光ビームスプリッタ１７に入射した復路光としてのギャップサーボ用レーザ光の反射光は、１／４波長板１８の作用と対物レンズＯＬでの反射時の作用とにより、往路光とはその偏光方向が９０度異なるものとされ、従って復路光としてのギャップサーボ用レーザ光の反射光は偏光ビームスプリッタ１７にて反射される。
【０１３３】
偏光ビームスプリッタ１７にて反射されたギャップサーボ用レーザ光の反射光は、集光レンズ１９を介してギャップサーボ光用受光部２０の受光面上に集光する。
本例の場合、ギャップサーボ用受光部２０は複数の受光素子を備えて構成される。ギャップサーボ用受光部２０が有する複数の受光素子による受光信号については、これらを包括して受光信号Ｄ_svと表記する。
【０１３４】
［3-5．ドライブ装置全体の内部構成］
図１６は、実施の形態の光学ドライブ装置の全体的な内部構成を示している。
なお図１６において、光学ピックアップＯＰの内部構成については、先の図１４に示した構成のうち録再用レーザ１、レンズ駆動部７、トラッキング方向アクチュエータ１０、光軸方向アクチュエータ１１のみを抽出して示している。
また図１６においては、スピンドルモータ３０の図示は省略している。
【０１３５】
先ず、光学ドライブ装置には、記録処理部５２が設けられる。
記録処理部５２に対しては、光ディスクＤに記録すべきデータ（記録データ）が入力される。記録処理部５２は、入力された記録データに対して例えばエラー訂正符号の付加や所定の記録変調符号化を施すなどして、光ディスクＤに実際に記録される例えば「０」「１」の２値データ列である記録変調データ列を得る。
記録処理部５２は、上記記録変調データ列に応じた記録パルス信号を生成し、該記録パルス信号に基づき光学ピックアップＯＰ内の録再用レーザ１を発光駆動する。
【０１３６】
また光学ドライブ装置には、光ディスクＤに記録された情報を再生するための構成として、マトリクス回路３１、及び再生処理部５３が設けられる。
マトリクス回路３１は、先の図１４に示した録再光用受光部１４からの受光信号Ｄ_rpに基づいて必要な信号を生成する。
具体的に、マトリクス回路３１は、上記受光信号Ｄ_rpとしての複数の受光素子からの受光信号に基づき、ＲＦ信号（再生信号）、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。ＲＦ信号としては和信号を生成し、フォーカスエラー信号ＦＥは非点収差法に対応した演算により生成する。またトラッキングエラー信号ＴＥとしてはプッシュプル信号を生成する。
なお、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥの生成手法については上記に限定されるべきものでなく、他の手法を採ることもできる。例えばトラッキングエラー信号ＴＥについてはＤＰＰ法（差動プッシュプル法）により生成することもできる。
【０１３７】
マトリクス回路３１により生成されたＲＦ信号は、再生処理部３４に供給される。
再生処理部３４は、ＲＦ信号について、記録変調符号の復号化やエラー訂正処理など上述した記録データを復元するための再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
【０１３８】
また、光学ドライブ装置において、フォーカスサーボ回路３２、フォーカスドライバ３３、トラッキングサーボ回路３４、第１トラッキングドライバ３９、第２トラッキングドライバ４０、及びスライド移送・偏芯追従機構５０は、録再用レーザ光についてのフォーカスサーボ、トラッキングサーボ、及び光学ピックアップＯＰ全体のスライドサーボを実現するために設けられる。
【０１３９】
先ず、フォーカスサーボ回路３２には、マトリクス回路３１により生成されたフォーカスエラー信号ＦＥが入力される。
フォーカスサーボ回路３２は、フォーカスエラー信号ＦＥに対しサーボ演算（位相補償やループゲイン付与）を行ってフォーカスサーボ信号ＦＳを生成する。
フォーカスドライバ３３はフォーカスサーボ回路３３から入力されたフォーカスサーボ信号ＦＳに基づくフォーカスドライブ信号ＦＤを生成し、当該フォーカスドライブ信号ＦＤにより光学ピックアップＯＰ内のレンズ駆動部７を駆動する。
これにより、録再用レーザ光の焦点が記録層Ｌｒに一致するように制御される。
【０１４０】
スライド移送・偏芯追従機構５０は、光学ピックアップＯＰ全体をトラッキング方向に変位可能に保持する。
このスライド移送・偏芯追従機構５０は、例えばＣＤやＤＶＤなどの従来の光ディスクシステムに設けられるスレッド機構が備えるモータよりも高速な応答性を有する動力部を備えて構成され、光学ピックアップＯＰを、シーク時のスライド移送のために変位させるのみでなく、トラッキングサーボがオンの状態においてディスク偏芯に伴い生じるレンズシフトの抑制のためにも変位させる。
本例の場合、スライド移送・偏芯追従機構５０はリニアモータを備え、当該リニアモータによる駆動力を光学ピックアップＯＰをトラッキング方向に変位可能に保持する機構部に与えるように構成されている。
【０１４１】
ここで、本実施の形態の光学ドライブ装置において、上記のように光学ピックアップＯＰ全体をディスク偏芯にも追従させるように駆動するものとしているのは、本実施の形態のようなハイパーレンズ部Ｌ２ｂを備える対物レンズＯＬを用いるシステムでは、ＢＤシステムや従来ＳＩＬのシステムとの比較で、視野範囲が比較的狭いものとなる点に鑑みたものである。
【０１４２】
トラッキングサーボ回路３４に対しては、マトリクス回路３１で生成されたトラッキングエラー信号ＴＥが入力される。
トラッキングサーボ回路３４内には、図中のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３５とサーボフィルタ３６とによる第１のトラッキングサーボ信号生成系と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３７とサーボフィルタ３８とによる第２のトラッキングサーボ信号生成系とが形成される。
第１のトラッキングサーボ信号生成系が対物レンズＯＬを保持するトラッキング方向アクチュエータ１０側に対応するものとなり、第２のトラッキングサーボ信号生成系が光学ピックアップＯＰを保持するスライド移送・偏芯追従機構５０側に対応するものとなる。
【０１４３】
トラッキングサーボ回路３４内において、トラッキングエラー信号ＴＥは、ハイパスフィルタ３５とローパスフィルタ３７とに分岐して入力される。
ハイパスフィルタ３５は、トラッキングエラー信号ＴＥの所定のカットオフ周波数以上の成分を抽出してサーボフィルタ３６に出力する。
サーボフィルタ３６は、ハイパスフィルタ３５の出力信号についてサーボ演算を行って第１のトラッキングサーボ信号ＴＳ-1を生成する。
また、ローパスフィルタ３７はトラッキングエラー信号ＴＥの所定のカットオフ周波数以下の成分を抽出してサーボフィルタ３８に出力する。
サーボフィルタ３８はローパスフィルタ３７の出力信号についてサーボ演算を行って第２のトラッキングサーボ信号ＴＳ-2を生成する。
【０１４４】
第１トラッキングドライバ３９は、第１のトラッキングサーボ信号ＴＳ-1に基づき生成した第１のトラッキングドライブ信号ＴＤ-1によってトラッキング方向アクチュエータ１０を駆動する。
【０１４５】
また第２トラッキングドライバ４０は、第２のトラッキングサーボ信号ＴＳ-2に基づき生成した第２のトラッキングドライブ信号ＴＤ-2によってスライド移送・偏芯追従機構５０を駆動する。
【０１４６】
なお、図示による説明は省略するが、トラッキングサーボ回路３４は、例えば光学ドライブ装置の全体制御を行う制御部より目標アドレスが指示されることに応じて、トラッキングサーボループをオフとして、第１トラッキングドライバ３９や第２トラッキングドライバ４０にトラックジャンプやシーク移動のための指示信号を与えるように構成されている。
【０１４７】
ここで、トラッキングサーボ回路３４において、ローパスフィルタ３７のカットオフ周波数は、ディスク偏芯周期（ディスク偏芯に伴い光スポット位置とトラック位置との位置関係が変化する周期）以上の周波数に設定される。これにより、スライド移送・偏芯追従機構５０が、光学ピックアップＯＰをディスク偏芯に追従させるように駆動することができる。
つまりこの結果、ディスク偏芯に伴う対物レンズＯＬのレンズシフトの量を大幅に抑えることができ、録再用レーザ光が視野範囲（視野全幅）から外れないようにすることができる。換言すれば、ディスク偏芯に依って録再用レーザ光が視野範囲から外れて記録／再生を行うことができなくなってしまうといった事態の発生を防止することができるものである。
【０１４８】
また、光学ドライブ装置には、ギャップ長サーボを実現するための構成として、信号生成回路４１、ギャップ長サーボ回路４２、第１光軸方向ドライバ４７、第２光軸方向ドライバ４８、引込制御部４９、及び面振れ追従機構５１が設けられている。
【０１４９】
先ず、面振れ追従機構５１は、光学ピックアップＯＰを保持するスライド移送・偏芯追従機構５０を、光軸方向（フォーカス方向）に変位可能に保持する。
本例の場合、当該面振れ追従機構５１もリニアモータを備えて成り、比較的高速な応答性を有するようにされている。面振れ追従機構５１は、当該リニアモータの動力によりスライド移送・偏芯追従機構５０を光軸方向に駆動し、これによって光学ピックアップＯＰを光軸方向に変位させる。
なお、当該面振れ追従機構５１とスライド移送・偏芯追従機構５０との位置関係についても、先のトラッキング方向アクチュエータ１０と光軸方向アクチュエータ１１との関係と同様に、それらの関係を入れ替えたとしても得られる作用は同様となる。
【０１５０】
信号生成回路４１は、図１４に示したギャップサーボ用受光部２０による受光信号Ｄ_sv（複数の受光素子からの受光信号）に基づき、ギャップ長サーボにおけるエラー信号として機能する信号を生成する。具体的には、和信号（全光量信号）ｓｕｍを生成する。
【０１５１】
ここで、図１７は、ギャップ長と対物レンズＯＬからの戻り光量（ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの対物側端面からの戻り光量）との関係について説明するための図である。
なおこの図１７では一例として、シリコン（Ｓｉ）ディスクを用いた場合におけるギャップ長と戻り光量との関係を示しているが、本例のように相変化材料による記録層Ｌｒとする場合においてもこの図１７とほぼ同様の関係が得られる。
【０１５２】
この図１７に示されるように、対物レンズＯＬからの戻り光量は、ギャップ長が過大で近接場結合が生じない領域では最大値となる。
これに対し、およそ波長の１／４程度となるギャップ長＝５０nm近傍以下の領域では、近接場結合の作用により、戻り光量はギャップ長が短くなるに連れて徐々に減少していくものとなる。
【０１５３】
ここで、近接場結合による作用を優先するのであれば、ギャップ長は短いほど有利となるが、ギャップ長を短くすると対物レンズＯＬと光ディスクＤとの衝突や摩擦が問題となる。このため、ギャップ長としては近接場結合が生じる範囲内で光ディスクＤとの間隔が或る程度空けられるようにして設定される。
この点を踏まえ、本例においては、ギャップ長（ギャップＧ）をＧ＝２０nm程度に設定している。
【０１５４】
図１７において、例えばギャップＧ＝２０nmとする場合の戻り光量の目標値は、およそ０．０８程度となっている。
ギャップ長サーボを行うにあたっては、予めギャップＧの値から戻り光量についての目標値を求めておく。ギャップ長サーボは、検出した戻り光量がこのように予め求めておいた目標値で一定となるようにして行われる。
【０１５５】
説明を図１６に戻す。
信号生成回路４１により生成された和信号ｓｕｍは、ギャップ長サーボ回路４２と共に引込制御部４９に入力される。
【０１５６】
ギャップ長サーボ回路４２には、ハイパスフィルタ４３とサーボフィルタ４４とによる第１のギャップ長サーボ信号生成系と、ローパスフィルタ４５とサーボフィルタ４６とによる第２のギャップ長サーボ信号生成系とが形成される。
第１のギャップ長サーボ信号生成系は光軸方向アクチュエータ１１に対応するものとなり、第２のギャップ長サーボ信号生成系が面振れ追従機構５１に対応する。
【０１５７】
ハイパスフィルタ４３は、和信号ｓｕｍを入力し、当該和信号ｓｕｍの所定のカットオフ周波数以上の成分を抽出してサーボフィルタ４４に出力する。
サーボフィルタ４４は、ハイパスフィルタ４３の出力信号についてサーボ演算を行って第１のギャップ長サーボ信号ＧＳ-1を生成する。
また、ローパスフィルタ４５は、和信号ｓｕｍを入力し、当該和信号ｓｕｍの所定のカットオフ周波数以下の成分を抽出してサーボフィルタ４６に出力する。
サーボフィルタ４６はローパスフィルタ４６の出力信号についてサーボ演算を行って第２のギャップ長サーボ信号ＧＳ-2を生成する。
【０１５８】
ここで、ギャップ長サーボ回路４２には、ギャップＧに基づいて予め求められた和信号ｓｕｍについての目標値（つまりギャップＧのときの和信号ｓｕｍの値）が設定されており、サーボフィルタ４４、４６のそれぞれは、上記サーボ演算により、和信号ｓｕｍの値を当該目標値とするためのギャップ長サーボ信号ＧＳ-1、ＧＳ-2をそれぞれ生成する。
【０１５９】
第１光軸方向ドライバ４７は、第１のギャップ長サーボ信号ＧＳ-1に基づいて生成した第１の光軸方向ドライブ信号ＧＤ-1によって光軸方向アクチュエータ１１を駆動する。
【０１６０】
また第２光軸方向ドライバ４８は、第２のギャップ長サーボ信号ＧＳ-2に基づいて生成した第２の光軸方向ドライブ信号ＧＤ-2によって面振れ追従機構５１を駆動する。
【０１６１】
ここで、上記により説明したギャップ長サーボ回路４２において、ローパスフィルタ４５のカットオフ周波数は、ディスクの面振れ周期以上の周波数に設定される。これにより、面振れ追従機構５１によって光学ピックアップＯＰをディスク面振れに追従させるように変位させることができる。
このように光学ピックアップＯＰ全体が面振れに追従するように駆動されることで、対物レンズＯＬの光ディスクＤへの衝突の防止を図ることができる。
【０１６２】
引込制御部４９は、ギャップ長サーボの引き込み制御を行うために設けられる。
この引込制御部４９には、予めギャップＧに基づいて求められた和信号ｓｕｍについての目標値（ギャップＧのときの和信号ｓｕｍの値）が設定されている。引込制御部４９は、このように設定された和信号ｓｕｍの目標値に基づき、以下のようにしてギャップ長サーボの引き込み制御を行う。
先ずは、ギャップ長サーボがオフの状態において、信号生成回路４１から入力される和信号ｓｕｍの値と上記目標値との差分を計算する。そして、この差分の値が予め設定された引き込み範囲内の値であるか否かを判定し、引き込み範囲内でないとした場合は上記差分に応じた引き込み用波形（差分を減少させる方向に和信号ｓｕｍを変化させるための信号）を生成し、これを第１光軸方向ドライバ４７、第２光軸方向ドライバ４８に与える。これにより、和信号ｓｕｍの値が引き込み範囲内に収まるように制御することができる。
そして、上記差分の値が上記引き込み範囲内に入ったとした場合は、ギャップ長サーボ回路４２にサーボループ（第１及び第２のギャップ長サーボ信号生成系の双方）をオンとするように指示を行う。これにより、引き込み制御が完了となる。
【０１６３】
以上で説明した光学ドライブ装置によれば、対物レンズＯＬを用いて光ディスクＤに対し高密度記録を行うことができ、光ディスクＤの大記録容量化を図ることができる。また同時に、対物レンズＯＬを用いて高記録密度で記録された情報の再生を行うことができる。
【０１６４】
＜４．変形例＞
以上、本技術の実施の形態について説明したが、本技術としては上記により説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、これまでの説明では、ＳＩＬ部Ｌ２ａとして、超半球形状を有するソリッドイマージョンレンズを用いる場合を例示したが、半球形状を有するソリッドイマージョンレンズを用いることもできる。
【０１６５】
また、これまでの説明では、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂの外形形状を、ピラミッド形状又は円錐形状で形成する場合を例示したが、従来ＳＩＬを用いたニアフィールド方式よりもスポットサイズの縮小化を図りかつ光可逆性を実現するという点においては、外形形状はこれらの形状に限定されるべきものではなく、少なくともハイパーレンズ部Ｌ２ｂとしては、図６Ａに示したような領域Ｒ１を有していればよい。この意味で、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂとしては、ピン状の外形形状とすることもできる。但し、その断面形状として、入射側に凸となる角形状を有することは必要である（局所近接場効果を得るため）。
【０１６６】
また、これまでの説明では、本技術による第１の薄膜と第２の薄膜との積層構造体（ハイパーレンズ）を、ハイパーレンズ部Ｌ２ｂとして、超半球状（又は半球状）のＳＩＬと一体的に形成する場合を例示したが、ＳＩＬと別体で形成することもできる。
ここで、先行例のハイパーレンズ部Ｌ２'ｂは、先の図３にて説明したようにＳＩＬと別体に形成するとその表面反射により光記録媒体に照射される光の強度が激減するものとなるが、本実施の形態のハイパーレンズ部Ｌ２ｂでは、先行例の場合とは異なり、局所近接場効果を利用してスポットを形成するので、表面反射による影響は先行例と比較して格段に小さくできる。従って、ＳＩＬと別体とする構成も可能である。
【０１６７】
さらに、本技術の積層構造体によれば、ＳＩＬと一体の先玉レンズとする必要性もない。局所近接場効果により高ＮＡの光を発生させるので、当該積層構造体に入射させる光はＮＡ＞１である必要性が無いためである。
【０１６８】
またこれまでの説明では、本技術の積層構造体について、その対物面の形状が平面とされる場合のみを例示したが、当該対物面の形状は平面に限定されるべきものではなく例えば所要の曲率を有した凸状又は凹状に形成するなど、他の形状とすることもできる。
【０１６９】
また、これまでの説明では、記録再生の対象とする光記録媒体が相変化材料による記録層を有するものとされる場合を例示したが、本技術は、相変化材料以外で構成された記録層を有する光記録媒体とする場合にも好適に適用することができる。
また本技術は、例えば下記の参考文献２に開示されるような、いわゆるビットパターンドメディアによる光記録媒体とする場合にも好適に適用できる。
参考文献２・・・特開２００６−７３０８７号公報
【０１７０】
また、これまでの説明では、本技術の対物レンズを、光記録媒体についての記録／再生を行うシステムが有する対物レンズに適用する場合を例示したが、本技術の対物レンズは、例えば光学顕微鏡における対物レンズなど、光記録媒体の記録／再生システム以外の他の用途にも好適に適用できるものである。
【０１７１】
また、本技術は、以下の（１）〜（１２）に示す構成とすることも可能である。
（１）
最も対物側に配置される先玉レンズとして、
誘電率が負である第１の薄膜と誘電率が正である第２の薄膜とが交互に積層され且つ、各薄膜が、その断面形状として、光源からの光が入射する側に凸となる角形状を有するように形成された積層構造体を有して構成された先玉レンズを備える
対物レンズ。
（２）
上記積層構造体は、その断面形状が略三角形状とされる上記（１）に記載の対物レンズ。
（３）
上記先玉レンズの対物面に面した領域において、上記積層構造体で生じる反射・散乱に起因した迷光を低減するためのマスク層が形成されている
上記（１）又は（２）に記載の対物レンズ。
（４）
上記第１の薄膜は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌの何れかで構成される上記（１）〜（３）に記載の対物レンズ。
（５）
上記第２の薄膜は、シリコン系化合物、フッ化物、窒化物、金属酸化物（Metal Oxide）、ガラス、ポリマーの何れかで構成される上記（１）〜（４）に記載の対物レンズ。
（６）
上記第１の薄膜はＡｇで構成され、上記第２の薄膜はＡｌ2Ｏ3で構成される上記（１）〜（５）に記載の対物レンズ。
（７）
上記積層構造体は、その外形が略ピラミッド形状とされる上記（１）〜（６）に記載の対物レンズ。
（８）
上記積層構造体は、その外形が略円錐形状とされる上記（１）〜（６）に記載の対物レンズ。
（９）
上記積層構造体の対物面が保護膜で覆われている上記（１）〜（８）に記載の対物レンズ。
（１０）
上記先玉レンズは、
ソリッドイマージョンレンズの対物面側に上記積層構造体を一体的に形成して成るものである
上記（１）〜（１０）に記載の対物レンズ。
（１１）
上記積層構造体を有して構成された上記先玉レンズに対してソリッドイマージョンレンズにより集光した光を入射するように構成されている
上記（１）〜（１０）に記載の対物レンズ。
（１２）
上記積層構造体における上記光源からの光が入射する側の頂点の角度が略８０°〜略１６０°とされる上記（１）〜（１１）に記載の対物レンズ。
なお、本技術の光学ドライブ装置は、これら（１）〜（１２）の何れかに記載の対物レンズを有して構成できるものである。
【符号の説明】
【０１７２】
ＯＬ  対物レンズ、Ｌ１  後玉レンズ、Ｌ２  先玉レンズ、Ｌ２ａ  ＳＩＬ部、Ｌ２ｂ  ハイパーレンズ部、ＦＣ,ＦＣ'  保護膜、ＦＤ,ＦＤ'  マスク層、ＢＳ,ＢＳ'  基板、Ｌ２ｂ-B,Ｌ２ｂ-B'  積層構造体、Ｌ２ａ-B  ＳＩＬ、Ｌ２ａ-x  高屈折率レジン、ＦＧ  被ガイド膜、ＲＢＳ  転写用基板、１  録再用レーザ、２,１６  コリメーションレンズ、３,１７  偏光ビームスプリッタ、４  フォーカス機構、５  固定レンズ、６  可動レンズ、７  レンズ駆動部、８,１８  １／４波長板、９  ダイクロイックプリズム、１０  トラッキング方向アクチュエータ、１１  光軸方向アクチュエータ、１２  シリンドリカルレンズ、１３,１９  集光レンズ、１４  録再光用受光部、１５  ギャップサーボ用レーザ、２０  ギャップサーボ用受光部、３１  マトリクス回路、３２  フォーカスサーボ回路、３３  フォーカスドライバ、３４  トラッキングサーボ回路、３５,４３  ハイパスフィルタ、３６,３８,４４,４６  サーボフィルタ、３７,４５  ローパスフィルタ、３９  第１トラッキングドライバ、４０  第２トラッキングドライバ、４１  信号生成回路、４２  ギャップ長サーボ回路、４７  第１光軸方向ドライバ、４８  第２光軸方向ドライバ、５０  スライド移送・偏芯追従機構、５１  面振れ追従機構、５２  記録処理部、５３  再生処理部
【図１】
2013004159.tif 000003
【図２】
2013004159.tif 000004
【図３】
2013004159.tif 000005
【図４】
2013004159.tif 000006
【図５】
2013004159.tif 000007
【図６】
2013004159.tif 000008
【図８】
2013004159.tif 000009
【図９】
2013004159.tif 000010
【図１０】
2013004159.tif 000011
【図１１】
2013004159.tif 000012
【図１４】
2013004159.tif 000013
【図１５】
2013004159.tif 000014
【図１６】
2013004159.tif 000015
【図１７】
2013004159.tif 000016
【図１８】
2013004159.tif 000017
【図７】
2013004159.tif 000018
【図１２】
2013004159.tif 000019
【図１３】
2013004159.tif 000020