(57)【要約】【課題】記録部に幾何学的形状を有する単純な構成により多値情報を記録する情報記録媒体、このような情報記録媒体に対応する情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は再生装置を提供することを目的とする。【解決手段】読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、前記記録部には、所定の領域を有する所定の傾斜角の傾斜反射面が、前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、
前記記録部には、所定の領域を有する所定の傾斜角の傾斜反射面が、前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、
前記記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の傾斜反射面が、前記多値情報に対応して複数種類の傾斜角を成すように形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項３】
読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、
前記記録部には、所定の領域を有する傾斜反射面が、前記多値情報に対応して複数種類の傾斜角と複数種類の方位角をなすように組合されて形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項４】
読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、
前記記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の、１つ又は複数の傾斜反射面が形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項５】
記録光が記録部に照射されることにより多値情報が記録され、前記多値情報が記録された前記記録部に読取光が照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された前記多値情報が読取られる情報記録媒体であって、
所定の領域を有する１つ又は複数の所定の傾斜角の傾斜反射面を有し、前記傾斜反射面上に光学異方性が付加される材料からなる記録層を有することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項６】
記録磁場、又は、記録電場が記録部に印加されることにより多値情報が記録され、前記多値情報が記録された前記記録部に読取光が照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された前記多値情報が読取られる情報記録媒体であって、
所定の領域を有する１つ又は複数の所定の傾斜角の傾斜反射面を有し、前記傾斜反射面上に光学異方性が付加される材料からなる記録層を有することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項７】
前記記録部は、３つの前記傾斜反射面で往復光路をなす前記所定の傾斜角が４５°であるコーナーキューブを有し、前記コーナーキューブの稜線が前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記記録部は、前記所定の傾斜角が３０°である前記傾斜反射面を有し、前記傾斜反射面が前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記記録部は、２つの前記傾斜反射面で往復光路をなす前記所定の傾斜角が４５°であるＶ溝を有し、前記Ｖ溝の稜線が前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記傾斜反射面として誘電体の全反射を用いることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記傾斜反射面として誘電体の裏面反射を用いることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項記載の情報記録媒体の前記記録部に、既知の偏光状態である読取光を照射し、前記記録部で反射される反射光の偏光状態を検知し、検知された前記偏光状態から、前記所定の傾斜角及び／又は所定の方位角を特定することにより、前記記録部に記録された多値情報を読取る情報再生方法。
【請求項１３】
前記読取光の前記偏光状態は円偏光であり、前記反射光の前記偏光状態は楕円偏光であることを特徴とする請求項１２記載の情報再生方法。
【請求項１４】
前記読取光は、前記偏光状態が右円偏光である第１の読取光と、前記偏光状態が左円偏光である第２の読取光とを有し、前記第１の読取光と前記第２の読取光とが、所定の半空間を成すように照射されることを特徴とする請求項１２又は１３記載の情報再生方法。
【請求項１５】
請求項５記載の情報記録媒体の記録層に、記録光を照射し、前記記録層の材料に光学異方性を付加することにより、前記記録層に多値情報を記録する情報記録方法。
【請求項１６】
請求項６記載の情報記録媒体の記録層に、記録磁場、又は、記録電場を印加し、前記記録層の材料に光学異方性を付加することにより、前記記録層に多値情報を記録する情報記録方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１１の何れか一項記載の情報記録媒体の前記記録部に、既知の偏光状態である読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段と、前記記録部で反射される反射光の偏光状態を検知する反射光検知手段と、を有し、
前記反射光検知手段の検知結果に基づいて、前記所定の傾斜角及び／又は所定の方位角を特定することにより、前記記録部に記録された多値情報を読取る情報記録及び／又は再生装置。
【請求項１８】
前記読取光の偏光状態は円偏光であり、前記反射光の偏光状態は楕円偏光であることを特徴とする請求項１７記載の情報記録及び／又は再生装置。
【請求項１９】
前記読取光は、前記偏光状態が右円偏光である第１の読取光と、前記偏光状態が左円偏光である第２の読取光とを有し、前記第１の読取光と前記第２の読取光とが、所定の半空間を成すように照射されることを特徴とする請求項１７又は１８記載の情報記録及び／又は再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体、情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は再生装置に関し、特に偏光の反射特性を利用し、多値情報の記録及び／又は再生に対応する情報記録媒体、情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器又は映像音響機器等で処理される情報量の増大に伴い、データアクセスが容易で、大容量データを蓄積可能で、かつ、機器の小型化に対応可能な、光ディスクなどの情報記録媒体が注目されている。光ディスクなどの情報記録媒体の面内記録密度向上のためには、情報再生に用いられる対物レンズの開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）を大きくすると共に、使用する読取光の波長を短くして、対物レンズによって集光される光のスポット径を小径化することが有効であり、例えば、波長が約４０５ｎｍのレーザ光源と開口数ＮＡが０．８５の集光レンズとを含む光学系を備えた情報記録及び／又は再生装置を用いて、情報が記録及び／又は再生される情報記録媒体が提案されている（Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ規格）。
【０００３】
また、Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃに代表される高ＮＡの光学系を用いた記録再生可能な情報記録媒体においては、信号面を複数設け、これを積層化することで更に容量を増やした多層型の情報記録媒体が実現できる。例えば、Ｂｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ規格では、単一の記録層について２５ＧＢ程度、二層の記録層について５０ＧＢ程度の容量のデータを蓄積可能である。
【０００４】
また、最近では、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化や読取光の短波長化がともに限界に近づきつつあることから、現状を大きく打破すべく、三次元的に多値情報を記録可能なホログラム型情報記録媒体なども提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２２５９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多値情報を記録する情報記録媒体としては、ホログラフィックな方法などは多く提案されているが、例えば、記録部に幾何学的形状を有する単純な構成により多値情報を記録する情報記録媒体は提案されていなかった。記録部に幾何学的形状を有する単純な構成により多値情報を記録する情報記録媒体が実現できれば、例えば、スタンパーやインプリントなどで複製可能な再生専用の情報記録媒体を従来の形状加工法を大きく変更することなく容易に実現することができる。また、記録可能な情報記録媒体も実現可能である。更には、偏光を利用することで多値情報に対応する情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は再生装置を実現することができる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、記録部に幾何学的形状を有する単純な構成により多値情報を記録する情報記録媒体、このような情報記録媒体に対応する情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は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】
【０００７】
上記目的を達成するため、第１の発明は、読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、前記記録部には、所定の領域を有する所定の傾斜角の傾斜反射面が、前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、前記記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の傾斜反射面が、前記多値情報に対応して複数種類の傾斜角を成すように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、前記記録部には、所定の領域を有する傾斜反射面が、前記多値情報に対応して複数種類の傾斜角と複数種類の方位角をなすように組合されて形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、読取光が記録部に照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された多値情報が読取られる情報記録媒体であって、前記記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の、１つ又は複数の傾斜反射面が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、記録光が記録部に照射されることにより多値情報が記録され、前記多値情報が記録された前記記録部に読取光が照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された前記多値情報が読取られる情報記録媒体であって、所定の領域を有する１つ又は複数の所定の傾斜角の傾斜反射面を有し、前記傾斜反射面上に光学異方性が付加される材料からなる記録層を有することを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、記録磁場、又は、記録電場が記録部に印加されることにより多値情報が記録され、前記多値情報が記録された前記記録部に読取光が照射され、前記記録部で反射される反射光が検知されることにより、前記記録部に記録された前記多値情報が読取られる情報記録媒体であって、所定の領域を有する１つ又は複数の所定の傾斜角の傾斜反射面を有し、前記傾斜反射面上に光学異方性が付加される材料からなる記録層を有することを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１の発明に係る情報記録媒体において、前記記録部は、３つの前記傾斜反射面で往復光路をなす前記所定の傾斜角が４５°であるコーナーキューブを有し、前記コーナーキューブの稜線が前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第１の発明に係る情報記録媒体において、前記記録部は、前記所定の傾斜角が３０°である前記傾斜反射面を有し、前記傾斜反射面が前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第１の発明に係る情報記録媒体において、前記記録部は、２つの前記傾斜反射面で往復光路をなす前記所定の傾斜角が４５°であるＶ溝を有し、前記Ｖ溝の稜線が前記多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されていることを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第１乃至第９の何れか一に記載の発明に係る情報記録媒体において、前記傾斜反射面として誘電体の全反射を用いることを特徴とする。
【００１７】
第１１の発明は、第１乃至第９の何れか一に記載の発明に係る情報記録媒体において、前記傾斜反射面として誘電体の裏面反射を用いることを特徴とする。
【００１８】
第１２の発明は、請求項１乃至１１の何れか一項記載の情報記録媒体の前記記録部に、既知の偏光状態である読取光を照射し、前記記録部で反射される反射光の偏光状態を検知し、検知された前記偏光状態から、前記所定の傾斜角及び／又は所定の方位角を特定することにより、前記記録部に記録された多値情報を読取る情報再生方法であることを特徴とする。
【００１９】
第１３の発明は、第１２の発明に係る情報再生方法において、前記読取光の前記偏光状態は円偏光であり、前記反射光の前記偏光状態は楕円偏光であることを特徴とする。
【００２０】
第１４の発明は、第１２又は第１３の発明に係る情報再生方法において、前記読取光は、前記偏光状態が右円偏光である第１の読取光と、前記偏光状態が左円偏光である第２の読取光とを有し、前記第１の読取光と前記第２の読取光とが、所定の半空間を成すように照射されることを特徴とする。
【００２１】
第１５の発明は、請求項５記載の情報記録媒体の記録層に、記録光を照射し、前記記録層の材料に光学異方性を付加することにより、前記記録層に多値情報を記録する情報記録方法であることを特徴とする。
【００２２】
第１６の発明は、請求項６記載の情報記録媒体の記録層に、記録磁場、又は、記録電場を印加し、前記記録層の材料に光学異方性を付加することにより、前記記録層に多値情報を記録する情報記録方法であることを特徴とする。
【００２３】
第１７の発明は、第１乃至第１１の何れか一に記載の発明に係る情報記録媒体の前記記録部に、既知の偏光状態である読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段と、前記記録部で反射される反射光の偏光状態を検知する反射光検知手段と、を有し、前記反射光検知手段の検知結果に基づいて、前記所定の傾斜角及び／又は所定の方位角を特定することにより、前記記録部に記録された多値情報を読取る情報記録及び／又は再生装置であることを特徴とする。
【００２４】
第１８の発明は、第１７の発明に係る情報記録及び／又は再生装置において、前記読取光の偏光状態は円偏光であり、前記反射光の偏光状態は楕円偏光であることを特徴とする。
【００２５】
第１９の発明は、第１７又は第１８の発明に係る情報記録及び／又は再生装置において、前記読取光は、前記偏光状態が右円偏光である第１の読取光と、前記偏光状態が左円偏光である第２の読取光とを有し、前記第１の読取光と前記第２の読取光とが、所定の半空間を成すように照射されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、記録部に幾何学的形状を有する単純な構成により多値情報を記録する情報記録媒体、このような情報記録媒体に対応する情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００２８】
本発明に係る情報記録媒体の記録部には、所定の領域を有する所定の傾斜角の傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されている。又は、本発明に係る情報記録媒体の記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の傾斜角を成すように形成されている。又は、本発明に係る情報記録媒体の記録部には、所定の領域を有する傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の傾斜角と複数種類の方位角をなすように組合されて形成されている。
【００２９】
又は、本発明に係る情報記録媒体の記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の、１つ又は複数の傾斜反射面が形成されている。又は、本発明に係る情報記録媒体は、所定の領域を有する１つ又は複数の所定の傾斜角の傾斜反射面を有し、前記傾斜反射面上に光学異方性が付加される材料からなる記録層を有する。
【００３０】
本発明に係る情報記録媒体の記録部に形成される傾斜反射面に、制御された既知の偏り（例えば右円偏光）を有する偏光を上部から照射し、その反射光の偏光状態（例えば、楕円偏光）を検知し、検知結果に基づいて所定の傾斜角及び／又は所定の方位角の特定することにより、記録部に記録された多値情報を読み出すことができる。
【００３１】
本発明は、偏光の物質表面での反射という良く知られた普遍的な物理現象に基づいている。すなわち、例えば、円偏光入射では、反射面で反射された楕円偏光の楕円率と楕円の方位角を検知することで、反射面の幾何学的な形状で規定される入射角と入射面の方位角を決定できることに着目した。原理的に、従来技術の反射率の変化を利用する方法に比べて、偏光状態の変化を利用する方法であることから、数々の特徴を備えている。
【００３２】
本発明の第１の特徴は、検知感度が高いことである。従来技術では、情報記録媒体面の未記録部（高反射率の明部）に記録部（低反射率の暗部）を設けるために、検知は、単純な光強度検出であり、検出光学系の視野では、明るいバックグラウンドが構成する明視野中の暗部信号検出となる。一方、本発明では、最終的な光強度検出の前段に偏光状態を分離するフィルター（例えば、後述する図２２における、直線検光子など）が挿入される。照射部では、右又は左円偏光を情報記録媒体面に入射し、情報記録媒体面に所定の形状で設けた反射面で、その正反射光を所定の方位角の楕円偏光とする。この場合、よく知られたように、該記録部の反射光以外、即ち、情報記録媒体未記録部の平面からの正反射光は、入射した円偏光に偏光状態が直交する左又は右円偏光となり、記録部からの偏光状態と異なる。
【００３３】
従って、検出部において、効率よく信号成分を分離して未記録部からの信号レベルを相対的に下げることができる。検出光学系の視野では、情報記録媒体面の未記録部（暗部）に記録部（明部）を設けるために、検知は、暗部中の明部信号検出となり、検出のＳ／Ｎは格段に向上する。また、未記録部の反射信号は、入射右（左）円偏光を生成する右（左）円偏光子によって偏光状態が直交するために消光される左（右）円偏光成分であって、情報記録媒体表面の再生位置と再生状態の基準信号とできるため、検出部が、所定の再生位置と再生状態にあることを保証するイベント信号や信号増幅系のゲイン信号、更には、トラッキング信号として使用できる。つまり、記録部の反射強度が表面状態や再生位置などで変動しても、ゲインを自動調整して安定した信号再生を行うことを保証できるため、オーバーオールの特性として、高い検知感度を維持できる。
【００３４】
本発明の第２の特徴は、外乱に強いことである。本発明では、原理的に、例えば、円偏光を照射して、所定の傾斜角と方位角の記録部からの反射光の偏光状態を検知する。反射による偏光状態の変化は、記録部の斜面での反射で起こる現象であり、入射角の関数である。従って、入射角が変わらない限り、反射面の前後左右の並行移動などの外乱では偏光状態は変化しない。これは、３次元方向の並行移動に鈍感であるという意味であり、例えば、ＤＶＤなどの情報記録媒体に対応する情報記録及び／又は再生装置で言えば、デフォーカスマージン及びデトラックマージンが広いことを意味する。
【００３５】
また、記録部での反射現象を除いて、光の伝搬中には偏光状態の変化は起こらない。入射偏光および反射後の射出偏光は、共に、空気や保護膜などの等方で均一な媒質を通過するので、伝搬中には光の偏光状態には変化を起こさない。従って、動作環境を選ばず、例えば、レジスター応用や道路標識反射板と車載読み取り装置などの場合に、情報記録媒体と前記装置の検知部ヘッド間の距離変動（ｍｍ、ｍ、ｋｍなどの大幅な距離変化）にも影響されないという大きな特徴がある。なお、ここでいう動作環境とは、電場や磁場などの変動、あるいは、温度、湿度、圧力などの他、ガス中、液体中、固体中などの環境媒質も含めた動作環境である。
【００３６】
本発明の第３の特徴は、動作距離（ＷＤ）が長いことである。本発明に係る情報再生方法は、原理的に、平らな斜面での正反射光を利用する、いわば０次回折光による検出光学系であり、検出光学系の開口数（ＮＡ）は従来技術による光学系に比べると小さく設定できる。従って、情報記録媒体と検出部ヘッド間の距離を大きくとれるために、実用性を大幅に向上できる。
【００３７】
本発明の第４の特徴は、光磁気記録との融合性が高いことである。本発明では、反射による偏光状態の変化を利用することから、光磁気記録による記録と読み出しとも融合性や適用性が高い。すなわち、従来の光磁気記録では、磁気記録媒体の磁気光学的な異方性を利用して記録と読み出しを行うが、本発明では、それと独立な、情報記録媒体の表面の幾何学的な形状の変化によって光学的な異方性を起こさせる。磁気光学的な異方性と本発明の構成による幾何学的な異方性は互いに全く独立であり、独立に制御できることから、例えば、幾何学的な形状と磁気異方性を融合した記録と読み出しの方式が構成できる。また、例えば、光磁気記録の情報記録媒体に本発明に係る幾何学的な異方性を付加して、偏光状態に幾何学的な異方性による一定のバイアスを与えて、総合的に光磁気記録の検出Ｓ／Ｎを向上させるなどの構成を実現することが期待される。
【００３８】
本発明の第５の特徴は、反射面の光学異方性の増感である。本発明の一形態である光の斜め反射では、反射面が等方均質な材質から成る場合の反射の異方性を利用する。斜め反射では、反射面に僅かな光学異方性がある場合に、入射角や入射する偏光の偏光状態を選ぶことで、その光学異方性に対して敏感な反射特性を構成できる。従って、例えば、本発明に係る反射斜面を液晶などの光学異方性を有する物質で構成することで、光学的異方性を持った表面への垂直入射による反射では構成できない、斜め反射を利用した記録と読み出し方式を構成することも期待できる。
【００３９】
本発明の原理について説明する。光（一般には電磁波）はその基本的な特性として'偏り'の性質を持つ。一方で、物質表面での光の反射では、一般に光の振幅と位相が変化するために、複素振幅反射率で反射特性が記述できる。光の偏りを考慮すると、複素振幅反射率は、入射面（入射光線と反射面の法線を含む面で定義される）内の偏りの成分であるｐ成分と、入射面に垂直（表面に平行）なs成分とで異なった値をとる。
【００４０】
入射する光のｐ成分の複素振幅反射率をｒｐ、ｓ成分の複素振幅反射率ｒｓをと書くと、偏りを持つ光である偏光が物質表面で反射されたとき、光の電気ベクトルのｐ成分とｓ成分とで振幅と位相の変化が異なるために、反射光では偏光状態が変化する。変化の基準は入射面方位にある。この偏光状態の変化は、後述するように、入射角に対して単調な関数である。本発明では、反射光の偏光状態、特に楕円偏光の傾斜角及び／又は方位角の差を利用して、多値情報に対応する情報記録媒体と情報再生方法等を実現する。
【００４１】
本発明に係る情報記録媒体の記録部に形成される傾斜反射面について、具体的に説明する。図１は、４５°傾いた斜面で構成されるＶ溝に円偏光を照射したときに反射される楕円偏光を例示する図である。図１において、１は記録部に照射される円偏光の入射光、２ａ及び２ｂは記録部に形成されるＶ溝、３ａ及び３ｂは入射面、４ａ及び４ｂはＶ溝２ａ及び２ｂで反射される楕円偏光、５ａ及び５ｂは楕円の主軸である。ここで、入射面とは、入射光と反射面の法線とを含む面をいう。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、記録部に形成されるＶ溝２ａ及び２ｂを斜め方向から見た図であり、Ｖ溝２ａ及び２ｂは記録部が形成されていない情報記録媒体平面（傾斜角の基準面）に対して傾斜角４５°の傾いた斜面で構成されている。また、矢印は入射光１がＶ溝２ａ及び２ｂで反射する様子を模式的に示している。また、図１（ａ）と図１（ｂ）とにおいて、Ｖ溝２ａとＶ溝２ｂとは方位角が異なる。なお、方位角の基準に関しては、図３の説明において後述する。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＶ溝２ａで反射された楕円偏光４ａを記録部が形成されていない情報記録媒体表面に垂直な方向（反射光の進む方法）から見た図、図１（ｄ）は、図１（ｂ）のＶ溝２ｂで反射された楕円偏光４ｂを記録部が形成されていない情報記録媒体表面に垂直な方向（反射光の進む方法）から見た図である。
【００４２】
図１に示すように、記録部として、傾斜角４５°の傾いた斜面（傾斜反射面）でＶ溝２ａ（２ｂ）を構成して、２回反射で垂直に反射させる構成では、反射される楕円偏光４ａ（４ｂ）は、Ｖ溝２ａ（２ｂ）の情報記録媒体面上の方位角によって楕円の主軸５ａ（５ｂ）の傾きが変化する。楕円の主軸５ａ（５ｂ）の方位角は、Ｖ溝２ａ（２ｂ）の方位角と１：１の比例関係にあり、例えば、Ｖ溝２ａ（２ｂ）の表面にＡｌ層を形成して、情報記録媒体表面を透明な保護層で覆った標準的な構成では、図１に示すように、楕円の主軸５ａ（５ｂ）の方位角は、Ｖ溝２ａ（２ｂ）の方位角から常に４８°左に回転する。
【００４３】
反射光である楕円偏光４ａ（４ｂ）の楕円主軸５ａ（５ｂ）の回転は、入射光１である円偏光のＡｌ表面での２回の反射の結果として生じている。円偏光入射では、反射楕円偏光４ａ（４ｂ）の方位角と楕円率角は入射面３ａ（３ｂ）の方位角と円偏光の入射角と単純な線形関係にある。従って、偏光状態（楕円の長軸の方位と楕円率）の変化として、情報記録媒体表面の傾斜反射面の方位角と入射角の変化を読み出すことができる。なお、楕円率角とは、楕円の長軸の長さをＡ、短軸の長さをＢとしたときの、ｔａｎ−１（Ｂ／Ａ）である。また、本願においては、楕円率角に偏光方向を考慮し、正の楕円率角は右回りの偏光を、負の楕円率角は左回りの偏光を示す。
【００４４】
図２は、本発明に係る情報記録媒体に形成される傾斜面を有する記録部の形成例を示す図である。同図中、図１と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す傾斜面を有する記録部は、例えば、ＣＤで言えば、一つのピットに相当する部分である。図２（ａ）〜図２（ｃ）において、矢印は入射光１が傾斜反射面を有する記録部で反射する様子を模式的に示している。図２（ａ）は、情報記録媒体上での光の反射回数が３回の場合の三角錐の一部（以下、三角錐という）を構成する傾斜面の形成例である。図２（ａ）において、６は３回反射用の三角錐である。三角錐６は、３つの傾斜反射面で往復光路をなす、記録部が形成されていない情報記録媒体平面に対し傾斜角が４５°のコーナーキューブであり、コーナーキューブの稜線が所定の方位を表しており、多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成される。なお、コーナーキューブとは、３つの傾斜反射面をそれぞれ９０°の角度で組み合わせたもので、入射光を各傾斜反射面で１回ずつ反射させることで反射光は入射光に逆行する（往復光路をなす）。
【００４５】
図２（ｂ）は、情報記録媒体上での光の反射回数が２回の場合のＶ溝を構成する傾斜面の形成例である。図２（ｂ）において、Ｖ溝２ｂは、２つの傾斜反射面で往復光路をなす、記録部が形成されていない情報記録媒体平面に対して傾斜角が４５°のＶ溝であり、Ｖ溝２ｂの稜線（傾斜反射面の長手方向）が所定の方位を表しており、多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成される。図２（ｃ）は、情報記録媒体上での光の反射回数が１回の場合の傾斜面の形成例である。図２（ｃ）において、７は１回反射用の斜面である。斜面７は、記録部が形成されていない情報記録媒体平面に対して、例えば、傾斜角が３０°の傾斜反射面であり、傾斜反射面の長手方向が所定の方位を表しており、多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成される。実際には、図２（ａ）〜図２（ｃ）に例示したような傾斜反射面を有する記録部が、多値情報に対応して複数種類の傾斜角及び／又は複数種類の方位角を成し、例えば、ＣＤのピットのように、所定の間隔と所定のトラックピッチで、例えば、同心円状、螺旋状、直線状などに形成される。
【００４６】
図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す傾斜面を有する記録部に、円偏光の入射光１を照射すると、反射光は、ｐ偏光とｓ偏光の振幅反射率比角Ψと位相差Δが変化するため、偏光状態が変わる。なお、図２（ｃ）に示す反射回数が１回の場合の傾斜面の形成例では、入射光１或いは反射光のどちらか一方を斜め入射とする必要がある。また、記録部で斜め反射させるために、入射光１の光路と反射光の光路とは空間的に分離する構成となる。図２（ｃ）では、照射光である入射光１が斜め入射で、検出光である反射光の光軸は情報記録媒体表面に垂直に取る構成を示す。
【００４７】
記録部で反射して逆行する光を検知する構成の場合は、図２（ａ）又は図２（ｂ）に示すように、２回又は３回の反射で構成する必要がある。この場合、反射は、従来技術で用いられる金属面の反射を利用できる。更に、本発明では、透明物質の全反射を利用する単純な情報記録媒体構成とすることもできる。
【００４８】
図１及び図２は、所定の領域を有する所定の傾斜角の傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成される例であるが、前述のように、本発明に係る情報記録媒体の記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の傾斜角を成すように形成されても構わないし、所定の領域を有する傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の傾斜角と複数種類の方位角をなすように組合されて形成されても構わない。
【００４９】
なお、例えば、ＤＶＤ再生装置のように情報記録媒体を回転して読み出す方式に限定すれば、傾斜角が一定で方位角を複数種類設けることで情報が記録されている記録部を有する場合は、各記録部のトラック方向の長さを一定にする構成になる。また、傾斜角を複数種類設けることで情報が記録されている記録部を有する場合は、トラック方向の長さを可変にする構成にしても構わない。この場合、ＤＶＤ再生装置のように情報記録媒体を回転して読み出す方式においては、トラック方向の長さを一定にする構成では、信号の時間的なインターバル（周波数）は決まっているので、ロックイン検波などのＳ／Ｎを向上する信号処理系を利用でき、トラック方向の長さを可変にする構成では、偏光状態の検知は、複数の偏光状態を読み出し、チャンネル間の信号強度比で決定することができる。
【００５０】
図２に示す傾斜反射面を有する記録部が形成された情報記録媒体は、例えば、情報記録媒体に形成される傾斜反射面（例えば、Ｖ溝やコーナーキューブなど）を、凹凸を反転させて形成した、マスタとなるスタンパーを作製し、周知のように、前記スタンパーを用いて射出成型で転写複製することにより大量に作製できる。更に、転写複製された情報記録媒体には、必要に応じてＡｌなどの金属膜が形成される。
【００５１】
マスタとなるスタンパーを作製するには、最初に、例えば、ガラスなどに傾斜反射面（凹凸を反転させない）を形成する。ガラスなどへの傾斜反射面の形成は、例えば、ＦＩＢ（Focused Ion Beam）加工により実現できる。ＦＩＢ（Focused Ion Beam）加工とは、周知のように、細く絞ったＧａ(ガリウム）イオンビームを使用する加工方法であり、サブミクロンレベルの精度で複雑な形状を作製することができる。また、ガラスなどへの傾斜反射面の形成は、例えば、ガラスなどに（又は、ガラスなどにスパッタリング法などで金属薄膜を形成した後に）、予め先端を４５°のプリズム型（Ｖ溝）や三角錐などに加工したダイヤモンドを、適当な圧力で押し当てることで作製しても構わない。また、周知の、ナノインプリントの技術を用いることもできる。
【００５２】
次に、傾斜反射面が形成されたガラスなどに、例えば、スパッタリング法や無電解めっき法などで、例えば、ニッケルなどを数ｍｍオーダの厚みに成膜する。成膜したニッケルなどをガラスなどから剥離することでマスタとなるスタンパーが作製される。
【００５３】
なお、スタンパーを用いた射出成型などで作製された情報記録媒体においては、例えば、Ｖ溝やコーナーキューブなどの傾斜反射面の角部などに部分的な丸みや平面が形成される可能性もあるが、反射面が形成されていれば、反射面縁部における部分的な変形は、記録された情報の読み出しに大きな影響は与えない。そこで、本明細書、特許請求の範囲及び図面においては、反射面縁部における部分的な変形を有するものも含めて、Ｖ溝、コーナーキューブ等と呼ぶ。
【００５４】
以下、図面を参照して、図２（ｃ）に示す１回反射を例に、記録と再生に利用する偏光の反射の原理を詳述する。図２（ａ）又は図２（ｂ）に示す２回又は３回反射では、１回反射の特性を所定の回数重ね合わせた特性となる。なお、以下に述べる原理は、全ての波長の電磁波で成立する。また、使用する光は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（ブルーレイディスク）のいずれに使用される波長でも良いし、更に、他の波長でもよい。更には、これらの光の混合した白色光であっても良い。
【００５５】
一般に、斜め入射による反射の偏光状態の変化は、物質の複素屈折率によって次のように定式化できる。以下では、まず、観測される偏光状態と、情報記録媒体上の傾斜面中のある反射点での複素振幅反射率のｐ−ｓ成分の比（数１）との関係を示す。
【００５６】
【数１】
2009099192.tif 000003
複素変数ρは、周知の偏光解析法（エリプソメトリー）のパラメータであり、実際に計測される実変数Ψ、Δは複素変数ρの極座標表示に相当する。ｚ方向に進行する光の偏光状態を、光の電気ベクトルの水平成分Ｅｘと垂直成分Ｅｙを成分とするジョーンズベクトル、式（数２）で表現し、ジョーンズ計算を用いて偏光状態の変化を説明する。入射偏光は式（数３）に示す右回りの円偏光とする。
【００５７】
【数２】
2009099192.tif 000004
【００５８】
【数３】
2009099192.tif 000005
まず、情報記録媒体の記録部が情報記録媒体上で成す傾斜面の方位角が変化した時、傾
斜面での１回の鏡面反射によって情報記録媒体表面に垂直な読み取り光学系へ反射される
光の偏光状態がどのように変化するかを考える。図３は、入射面の方位角θでの入射光と
反射光とを模式的に示す図であり、ｘ−ｙ平面内の動径方向に入射角φが０°〜９０°ま
で変化した状態を示している。図３において、ｚ軸は読み取り光軸の方向であり、ｘ軸は
記録部が連続的に形成される方向、ｙ軸はｘ軸及びｚ軸と垂直な方向である。例えば、ＤＶＤのように記録部が同心円状又は螺旋状に形成されていれば、ｘ軸は記録部の連続する方向（トラック方向）に対する接線方向であり、記録部が直線状に形成されていれば、ｘ軸は記録部の連続する方向（前記直線の方向）である。また、予め基準方位を示す記録部が設けられている情報記録媒体の場合には、ｘ軸は基準方位を示す記録部の方向である。このように、記録部の方位角の基準方位は、ｘ軸方向である。
【００５９】
図３に示すように、読み取り光軸をｚ軸方向として固定すると、記録部の傾斜面へ入射してｚ方向に反射される光線は、それぞれの傾斜面の法線と反射光線の成す面で定義される入射面内にある。このとき入射面はｚ軸を含み、ｘ−ｙ平面に垂直である。また、鏡面反射での反射の法則から、入射光線は入射面内にあり、且つ、その入射角は反射角と等しい。従って、入射面のx軸と成す角を方位角θと定義すると、方位角θは、傾斜面の法線のｘ−ｙ平面への射影成分がｘ軸と成す角と等しい。図３に示すように、入射面の一つとして、方位角θ＝０のｘ−ｚ平面をとり、動径方向に入射角φを取ると、入射角φが０°〜９０°で変化した時、入射光線は図３の太線に示される角度でそれぞれの傾斜面に入射する。
【００６０】
図４は、Ａｌ反射面から様々な方位角θの入射面で反射される反射光の偏光状態の入射角φによる変化を例示する図である。図４中央の'左'は左円偏光を、周辺の'右'は右円偏光が反射されることを示す。従来技術と同様に、Ａｌ表面が透明な保護膜で覆われているとすると、方位角θ＝０では、それぞれの入射角φで図４のx軸上に示すように偏光状態が変化する。図４では、傾斜面の法線の成す角θが、情報記録媒体面内で基準方位x軸（０°）から３０°毎に１５０°まで変化する場合を示している。これらの偏光状態の変化は、次のように計算できる
【００６１】
【数４】
2009099192.tif 000006
で表される。ここで、
【００６２】
【数５】
2009099192.tif 000007
は、座標系の回転に伴う角度θの旋光子行列、
【００６３】
【数６】
2009099192.tif 000008
は、偏光状態の記述の基準方位をx方向として、入射面がｘ方向を向いた傾斜面での入射角φ１における偏光の反射を表すジョーンズ行列である。ここで、ρ１は
【００６４】
【数７】
2009099192.tif 000009
と書ける。円偏光は、Ｔ−θで変化しないから
【００６５】
【数８】
2009099192.tif 000010
となる。式（数８）は、右辺のジョーンズベクトルで表わされる楕円偏光が、回転行列Ｔーθ１で回転されることを示し、楕円の主軸の傾きが方位角−θ１だけ回転される。反射された楕円は、エリプソメトリーの手法でその形を容易に決定できる。通常のエリプソメトリー技術では、楕円の方位角θの計測精度は、０．０１°から０．００１°である。
【００６６】
式（数８）右辺の、反射面の複素屈折率によって変化する楕円の形はジョーンズベクトル
【００６７】
【数９】
2009099192.tif 000011
で記述され、反射面の材質が決まれば、式（数７）によるρ１として次に述べるように特性を計算できる。反射偏光の入射角依存性を決めるρ１は、式（数７）のフレネル振幅反射係数の比で記述できて、透明体でも吸収体でもバルク物質の場合は共通の式で
【００６８】
【数１０】
2009099192.tif 000012
と書ける。但し、φ′は複素屈折角であり、スネルの法則
【００６９】
【数１１】
2009099192.tif 000013
でバルク物質の複素屈折率Ｎ＝ｎ−ｉｋの関数である。また、ｎａは媒質の屈折率で、情報記録媒体の透明樹脂保護膜では、１．５８程度である。一般に、媒質は透明で屈折率は実数であり、入射角も実数だから、スネルの法則の左辺は実数である。従って、右辺も実数となる必要があり、傾斜面が金属反射面などの吸収のある物質で構成されている場合は、屈折角も複素数となる。式（数１０）の関数は、以下の計算例に示すように、入射角に対して単純な関数であり、物質ごとに容易に校正曲線を得ることができる。
【００７０】
図５は、Ａｌ反射面のｐ−ｓ成分の強度反射率の入射角依存性を示す図である。図５において、ｒｐはｐ成分に対する強度反射率、ｒｓはｓ成分に対する強度反射率であり、入射光の波長を４０５ｎｍ、Ａｌ反射面の複素屈折率をＮ＝ｎ−ｉｋ＝０．６−５．０４ｉとして計算している。強度反射率ｒｐ及びｒｓは、共に７５%以上の高い値を保ち、入射角依存性は小さい．しかし、次に説明するように、反射光の偏光状態は入射角で大きく変化する．
図６は、Ａｌ表面のｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比の入射角依存性を複素平面表示で例示する図である。図６において、Ｒｅは実軸、Ｉｍは虚軸であり、複素振幅反射率比ρ（＝ｒｐ／ｒｓ）は、図５と同様に、入射光の波長を４０５ｎｍ、Ａｌ反射面の複素屈折率をＮ＝ｎ−ｉｋ＝０．６−５．０４ｉとして計算している。図６に示すように、入射角φが０°〜９０°（＝π／２）まで増加すると、ρは複素平面上で−１から１まで単調に変化する。本発明の利用するこの性質は、全ての物質に共通な性質である。すなわち、
Ｉ.複素振幅反射率比ρは、入射角φ＝０で−１であり、φ＝π／２で１である。
ＩＩ.入射角φが０からπ／２まで変化すると、複素平面上でρは−１から１まで単調に変化し、途中でρの実数部が０の虚軸（Δ＝±π／２）を必ず通過する。
【００７１】
例えば、後述する透明体ではρは常に実数で、−１から１まで実軸上を単調に変化する。Ａｌ反射面の例では、図６の強度反射率の変化から想定されるように、p偏光もｓ偏光も高い反射率を維持するので、振幅反射率比角を表すΨは、ほぼ４０°から４５°の間で一定である。金属面では、図６に示すように、複素平面上では、ほぼ半径１の半円上を左から右へ移動すると考えてよい。
【００７２】
図６に示すＡｌの傾斜面を右円偏光で照射すると、偏光状態は、それぞれ左円偏光から右円偏光まで変化する。また、入射角が７９°から８０°まで変化する間にρの実数部が０となる主入射角を通過する。主入射角では反射光は直線偏光となる。楕円の楕円率角で表せば、入射角変化によって−４５°から＋４５°まで単調増加する。なお、負の楕円率角は左回り、正は右回りの偏光を示す。単調変化の様子は、ρを極座標形式で表示すると判りやすい。
【００７３】
図７は、Ａｌ反射面の反射偏光パラメータの入射角依存性を示す図であり、図６の入射角依存性をΨ及びΔで示す。図７において、Ψ及びΔは、反射偏光パラメータであり、図５及び図６と同様に、入射光の波長を４０５ｎｍ、Ａｌ反射面の複素屈折率をＮ＝ｎ−ｉｋ＝０．６−５．０４ｉとして計算している。ｓ偏光反射率がｐ偏光反射率よりも高いという物質の共通な性質により、Ψの最大値は４５°であると考えてよい。図７に示すように、一般に、吸収の大きい金属体などでは、Δに１８０°（複素平面上で−１に相当する）から０°（複素平面上で＋１に相当する）までの大きな変化が起こる。右円偏光を入射した場合、Ａｌなどの金属面で反射される偏光は、一般に楕円偏光となる。このとき、楕円偏光の主軸は入射面からΨに等しい方位角だけ傾く。図の例では常にほぼ４５°傾くことになり、途中の楕円も、直線偏光も、図４に示されるように一様に４５°傾く（円は傾いても円）。
【００７４】
図４の楕円偏光の計算では、Ａｌ反射面での２回反射を想定している。２回反射では、反射による偏光状態の変化はρ２＝ｔａｎ２Ψ・ｅｘｐ（ｉ２Δ）となり、楕円率角の変化が２倍となる。図８は、Ａｌ表面での同入射角での２回反射による位相変化を例示する図である。図８（ａ）は、入射角に対するΔの変化、図８（ｂ）は、入射角に対するΨ及びΔの変化を示している。図８（ａ）に示すように、入射角４５°での２回反射により、反射光の偏光楕円の楕円率角は３１２°となり、偏光楕円は、図４に示すように−４８°の楕円となる。
【００７５】
次に、照射光学系の開口数について考える。ここで、本発明の構成による２回反射による往復光路配置を想定して、照射光学系から収束光が記録部に集光されるとする。この場合、第１面の入射角が小さくなった場合は第２面の入射角が大きくなり、相補的に入射角変化が打ち消される効果が生ずる。具体的には、２回反射によって、
【００７６】
【数１２】
2009099192.tif 000014
となる。
【００７７】
図９は、頂角９０°のＡｌ反射面での２回反射による偏光状態の振れ角による変化を例示する図である。図９において、振れ角０°は円偏光の光軸を示す。また、右目盛りがΨを、左目盛りがΔを示し、斜線部は、Ψ＝３９．５±０．５°の範囲を示している。図９に示すように、振れ角±３６°の範囲でΨは、斜線部で示す３９．５±０．５°の範囲に入る。また、本発明の図１で示す頂角が９０°に固定されたＡｌ反射面に入射する場合は、第１面への照射収束光の収束角を光軸を中心に取ると、Ａｌ面での２回反射の入射角の和は９０°となり、反射偏光特性は光軸を中心に対称に変化する。同様の角度補償が３回反射の構成でも生じる。
【００７８】
本発明の一形態は、楕円の主軸の傾き角（方位角）θの変化を多値情報とする多値記録である。ここで、本発明の構成では、主軸の傾きのオフセット値はΨで変化し、Δは、楕円率角に変動を与える。従って、図９に示すように、光束の収束角が±３６°の範囲でΨ＝３９．５°±０．５°であり、楕円の主軸の傾き角（方位角）θの変動は幅１°以内に入る。この収束角範囲でのΔの変動は、楕円率角を変動させるが、データ記録に用いる方位角θの誤差とはならない。つまり、本発明の構成では、本質的に偏光の反射の入射角依存性を利用するが、往復光路の構成によって照射光の入射角広がりによる変化は補償されて、反射面の頂角で規定される一定値となる。この特性から、ＤＶＤに使用される収束光学系相当のＮＡ＝０．６（収束角±３６．９°）でも、十分一様な反射偏光が得られる。
【００７９】
式（数１０）及び式（数１１）は、情報記録媒体の表面がバルクと見なせる場合について記述している。本発明に係る方法は、情報記録媒体表面がバルクと異なる場合、例えば、表面が光学的に等方な酸化膜や、光学的に異方性を持つ磁性薄膜や液晶薄膜などに覆われている場合にも有効である。この場合、反射面を光学的にモデル化して複素変数ρを計算し、観測された偏光状態の変化と対応付けを行えばよい。この解析計算部分には、従来技術のエリプソメトリーで行われている方法論がそのまま使用できる。つまり、光が反射して、偏光状態の変化が計測できる限り、計測値をどの様に利用し、どのような情報を抽出するかについては、エリプソメトリー技術の手法を導入すればよい。
【００８０】
これまでの説明では、読み出しのために入射する光の偏光状態として、円偏光を用いた場合を中心に説明してきたが、原理的には照射光（読取光）は偏光状態が既知であれば良く、例えば楕円偏光や直線偏光を照射光として用いて構成することもできる。また、最近報告されている軸対称偏光ビーム（軸対称偏光ビーム、小澤祐市、佐藤俊一、光学３５巻１２号（２００６）ｐｐ．９−１８）を照射光として用いることもできる。更には、偏りを持たない非偏光を照射光として用いることもできる。非偏光照射の場合、反射による偏光状態の変化はより一般化され、散乱を含む反射を扱うこともできる。
【００８１】
理論的な扱いは、以下に示すように、非偏光や部分偏光を記述できるストークスパラメーターとミューラー行列による。上述の式（数４）に相当する式は、ミューラー計算では強度を１に規格化した基準化ストークスパラメーターを使って、右円偏光入射の場合は、
【００８２】
【数１３】
2009099192.tif 000015
となる。ここで座標系の回転に伴う角度θの旋光子行列は
【００８３】
【数１４】
2009099192.tif 000016
入射面が水平な鉛直試料面での入射角φ１における偏光の反射を表すミューラー行列は
【００８４】
【数１５】
2009099192.tif 000017
これらを式（数１３）に代入して
【００８５】
【数１６】
2009099192.tif 000018
となる。すなわち、入射面の傾きθ１による変化は、ポアンカレ球上でＳ３を回転軸としてＳ１、Ｓ２座標をθ１回転するだけで、楕円率角の変化は伴わない。非偏光を入射した場合は、入射ストークスパラメーターを非偏光に置きなおして、
【００８６】
【数１７】
2009099192.tif 000019
となる。非偏光入射では、反射の位相角の情報は失われるが、ｐ−ｓ成分の強度反射率の変化を示すΨ１が４５°に等しい場合以外はθ１を計測できる。θ１の計測精度は、Ψ１が４５°から小さくなれば上がるため、反射面は金属による反射に代えて、消衰係数ｋが小さく、ｐ−ｓ成分の反射振幅比角Ψが小さい誘電体などを用いることになる。
【００８７】
既に述べたように、記録面が透明な場合にも、図１の反射の法則は成立する。また、入射角φ＝９０°のすれすれ入射では、入射した光の偏光状態は、反射によって変化を受けない。更に、φ=０°の垂直入射では、反射によって光の進行方向が逆転するために、偏光の回転方向が逆転し、右回り円偏光は左回り円偏光となる。これらの性質は、空間の幾何学的な性質に起因するので透明体でも吸収体でも成立し、試料物質によらない。
【００８８】
偏光状態の入射角依存性は、試料が透明な場合は、図６の複素平面表示で実軸上を−１から１へ移動する。図１０は、誘電体表面での斜め反射の場合の偏光状態の入射角による変化を例示する図であるが、例えば消衰係数ｋの小さいＳｉ反射面などでは、図４に相当する変化は図１０に示すようになり、楕円の主軸の方位角は常に入射面に垂直である。しかし、記録部の方位角を計測する原理は同じである。金属表面の例として取り上げたＡｌの場合に対応させて、誘電体表面の例として、比較的反射率の高いＳｉを例に、光学特性を図面を用いて説明する。計算では、Ｓｉの波長４０５ｎｍの複素屈折率Ｎ＝ｎ−ｉｋを５．４２−０．２５ｉとして保護膜を付加した。
【００８９】
図１１は、Ｓｉ表面のｐ−ｓ成分の強度反射率の入射角依存性を例示する図である。図１１において、ｒｐはｐ成分に対する強度反射率、ｒｓはｓ成分に対する強度反射率であり、入射光の波長を４０５ｎｍ、Ａｌ反射面の複素屈折率をＮ＝ｎ−ｉｋを５．４２−０．２５ｉとして計算している。図１１に示すように、ｐ−ｓ成分の強度反射率は、消衰係数が小さいために、偏光角でのｐ成分の反射率低下が顕著に表れる。一方、ｓ成分の強度反射率は単調増加となる。
【００９０】
図１２は、Ｓｉ表面のｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比の入射角依存性を複素平面表示で例示する図である。図１２において、Ｒｅは実軸、Ｉｍは虚軸であり、複素振幅反射率比ρ（＝ｒｐ／ｒｓ）は、入射光の波長を４０５ｎｍ、Ａｌ反射面の複素屈折率をＮ＝ｎ−ｉｋ＝５．４２−０．２５ｉとして計算している。反射偏光の形を表すｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比ρは、図１２に示すように、複素平面上で−１から＋１までほぼ実軸上を単調に変化する。既に述べた誘電体での特徴である。
【００９１】
図１３は、Ｓｉ表面のｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比の入射角依存性（実数部と虚数部）を例示する図である。Ｓｉ表面のｐ−ｓ成分の振幅反射率比の入射角依存性は、図１３に示すように、図１２の実数部と虚数部を取り出すと特徴が明瞭で、実数部の変化が支配的である。右円偏光を入射した場合、偏光角付近で直線偏光を経由して、右回り円偏光から左回りの円偏光へ単調に変化する。入射角４５°では実数部が−０．９程度で、２回反射後に０．８程度だから、反射楕円の楕円率角は３８．７°程度である。
【００９２】
更に、誘電体を使用する場合は、直角プリズム形状の斜面に垂直に光を入出射する構成で全反射を利用できる。図１４は、記録ピットと読み出し方式の構成例を示す模式図である。図１４（ａ）において、８ａは情報記録媒体断面を示している。また、２本の直線の矢印は、ピット外部に当った光がほとんど反射せずに透過する様子を、斜面部で方向の変わっている矢印は、ピット部の斜面に当った光が、反射されて方向を変える様子を模式的に示している。図１４（ｂ）において、９ａは記録部に照射される照射スポットの例を模式的に示している。また、１０ａ〜１０ｐは記録ピットの並びと稜方向に対応する反射光の例を模式的に示しており、反射光１０ａ〜１０ｐの円中の直線が稜方向（＝反射楕円の主軸方向）である。なお、金属面の場合は、図１４（ａ）に示す情報記録媒体断面を保護膜断面に読み替えればよい。また、ピット外部に当った光は、右回りの円偏光を入射すると左回りの円偏光で反射する。全反射の場合、ｐ−ｓ成分の振幅反射率比角は常に４５°で、入射角による変化は、ｐ−ｓ成分間の相対的な位相の跳びの差となる。具体的に計算するには、フレネル振幅反射率をそれぞれ
【００９３】
【数１８】
2009099192.tif 000020
【００９４】
【数１９】
2009099192.tif 000021
と書くと、全反射条件では、式（数１１）のスネルの法則に対して両辺が実数であり、屈折角φ′に関する式（数１８）、式（数１９）の係数ｃｏｓφ′が純虚数となることから、いずれも（ａ−ｉｂ）／（ａ＋ｉｂ）の形式となりｅｘｐ（−｛２ｔａｎ―１（ｂ／ａ）｝）と変形できる。従って、反射光の振幅は常に入射光の振幅と等しく、位相のみが２ｔａｎ―１（ｂ／ａ）だけ遅れる。ｐ成分とｓ成分では入射角依存性が異なるので、一般に全反射条件ではｐ成分とｓ成分間に位相差が生じ、
【００９５】
【数２０】
2009099192.tif 000022
【００９６】
【数２１】
2009099192.tif 000023
より、ｐ−ｓ成分間の移相変化は、
【００９７】
【数２２】
2009099192.tif 000024
と書ける。
【００９８】
図１４の構成では、例えば、情報記録媒体をｎａ＝１．５８のポリカーボネイト基板で形成した場合、表面に凸の直角プリズムをその稜線を所定の方位角配置で形成し、裏面から全反射を利用して記録を読み出す構成で、δＰ−δｓは−４８°となる。全反射では、反射される楕円偏光の楕円率角は半角に等しいから２４°となって、長軸と短軸の軸比がほぼ２：１の扁平な楕円となる。この構成では、記録部では全反射が起きるが、未記録部は透明な状態であり、暗部での明信号となることから、収束光学系によるスポット径は記録ピット間の距離と同等であれば良く、従来技術に比べると、照射光のピットからのはみ出しを許容できるので、広い照射光スポットが使える。この特徴は、以下に理由を述べるように、本発明に共通な特徴である。
【００９９】
図１５は、検知感度が高いという本発明に係る信号検知の特徴を、従来技術での信号検知の様子と比較して模式的に例示する図である。図１５（ａ）は、本発明に係る信号検知（暗視野中の明信号の検出）の例を示している。図１５（ａ）において、９ａは記録部に照射される照射スポットの例を模式的に示す。また、１１ａ〜１１ｆは記録ピットの並びと稜方向に対応する反射光の例を模式的に示しており、反射光１１ａ〜１１ｆの円中の直線が稜方向（＝反射楕円の主軸方向）である。また、図１５（ａ）中のパルス波形１２ａは、検出される信号例のイメージを示し、信号レベルの高い部分が記録ピット部に対応する。
【０１００】
図１５（ｂ）は、従来技術での信号検知（明視野中の暗信号）の検出の例を示している。９ｂは記録部に照射される照射スポットを模式的に示す。また、１１ｇ〜１１ｌは記録ピットの並びに対応する反射光の例を模式的に示し、パルス波形１２ｂは、検出される信号例のイメージを示す。パルス波形１２ｂの信号レベルの低い部分が記録ピット部に対応する。
【０１０１】
本発明では、既に述べたように、例えば、右円偏光を照射する。このとき、記録部位のピットは、ピット毎にその方位角θが異なり、多重ビット情報を持つ。それぞれの記録ピットからの反射光は楕円率角は一定だが、その方位角が異なる楕円偏光である。検出光学系では、偏光状態の差によって未記録部の信号レベルは低下し、図１５に示す検出光学系の視野では、図１５（ａ）に示すように信号検出は暗視野中の明信号の検出の配置となる。また、ピット毎に偏光状態は変化するが、記録部位の強度反射率は高いレベルを維持している。暗視野中の明信号検出では、次に示す明視野中の暗信号検出に比べてスポットサイズの許容値が大きくとれるので、使いやすく実用性に優れた低ＮＡの光学系を構成できる利点がある。
【０１０２】
従来技術では、ピット部での反射率の低下を利用して信号を検出する。検出信号は単純な反射強度に比例する信号であり、ピット周辺部の反射率は高いために、図１５に示す検出光学系の視野では、図１５（ｂ）に示すように明視野中の暗信号の検出の配置となる。この配置では、例えば、照射スポットサイズは、記録部位のピットサイズと同等以下に抑える必要がある。スポットサイズのはみ出しや、外乱光の混入は、ピット部の暗信号レベルを押し上げてしまい、結果としてＳ／Ｎを劣化させる。従って、従来技術では、スポットサイズを小さく保つために、高ＮＡの検出光学系を用いる構成が不可欠となる。高ＮＡの検出光学系では、種々の制限が生じて構成が複雑化することが避けがたい。
【０１０３】
以上に説明したように、本発明の構成では、偏光を利用することからＳ／Ｎが高いという共通の特徴をもつ。本発明の構成の中でも、図１４に示す全反射を利用した構成は、特にＳ／Ｎが高い。そもそも、透明体の未記録部ではほとんどの光が透過し、反射率が数％と低いために、記録部の信号に与える影響が大幅に低下する。従って、照射光学系のスポットサイズは、従来技術の少なくとも２倍を容易に許容する。例えば、ブルーレイディスクのＮＡ０．８５の１／２はＮＡ０．４２５である。これに匹敵するＮＡ０．３の構成は、例えば、波長４０５ｎｍで高屈折率ガラスやセラミックス材（ルミセラなど）のｎａ＝２．１５を仮定すると、全反射角φＴは、ｓｉｎ―１（１／ｎａ）＝２７．７°で全反射の臨界角内の利用できる収束角は±１７．３°、ＮＡは０．３となる。暗視野で発光する記録ピット点の検知となるために、隣り合う記録ピットが分離できて、それぞれの発光点からの光の偏光状態が検知できれば十分であることを考慮すると、本発明の構成で、ブルーレイディスクに相当する使用波長４０５ｎｍ程度のピットサイズに多重ビット記録が期待できる。いずれにしろ、記録ピットを小さくするには、全反射角の小さい、高屈折率の全反射素材が適している。
【０１０４】
更に、この構成の他の特徴は、すべてが透明な基板に何も付加せずに情報記録媒体を構成できるので、製作プロセスは大幅に単純化される点にある。従って、ＣＤやＤＶＤの記録容量を大幅に増加するとともに、製作コストを削減できるという特徴がある。単一透明素材による記録であることから、長期保存特性に優れ、温度・湿度・圧力などの環境による劣化を嫌う応用には最適である。
【０１０５】
以上で明らかにしたように、本発明では、偏光の傾斜面での反射特性を利用して、特定の構成を組み合わせ、簡便で汎用な光情報記録と読み出し方式を提供するものである。最適な形として、情報記録媒体に垂直に円偏光を入射し、スタンパー等で所定の記録方位に形成した特定の斜面から成る記録部からの鏡面反射光の偏光状態を観測する読み出し装置によって、該記録部を成す斜面の傾き（記録方位）を読み出す基本構成について説明してきたが、本発明の実施形態はこれに留まらず数多くの変形が可能である。
【０１０６】
第一に、円偏光を垂直入射させる構成は、従来技術との融合性を取れる特徴があるが、本質的には、円偏光は、記録部の周辺から一様に照射されていれば良い。この場合、記録部での反射は、４５°以外の多くの角度を選択することができる。図３に示すように、１回反射の配置では、読み取り方向が固定されているために、記録部の反射面の入射角を記録情報に設定しても良い。複数の方位角に加えて、複数の入射角を記録の多重性情報として加えることによって、記録ビットの多重性を更に上げることができる。つまり、記録部の１ビットを構成する反射面の方位角θに加えて、その入射角φを多値記録情報と出来る。
【０１０７】
図１４の全反射を利用する構成と同様に、高屈折率の透明基板又は保護膜を透過して、裏面で反射する構成とすると、観測方向を垂直方向に固定した場合、１回反射で利用できる入射角は４５°以下となる。高屈折率から低屈折率に入射する透明媒質系では、全反射角までは、フレネル反射係数は実数であり、全反射角を超えると屈折角の余弦が順虚数となる。従って、複素平面上の−１から＋１までの変化は、入射角０°から全反射角までの入射角領域に圧縮される。この特性は、１回反射で反射光のΨの入射角依存性を利用する場合には好都合である。
【０１０８】
図１６は、屈折率ｎ＝２．１４５の透明記録媒体の強度反射率の入射角依存性を例示する図であり、入射角が、垂直入射φ＝０°から全反射角φＴ＝２７．８°まで変化した場合の特性を示している。図１６において、ｒｐはｐ成分に対する強度反射率、ｒｓはｓ成分に対する強度反射率であり、入射光の波長を４０５ｎｍ、透明記録媒体の屈折率をｎ＝２．１４５として計算している。図１６に示すように、全反射領域（φＴ＝２７．８°）では強度反射率ｒｓ、ｒｐは共に１である。
【０１０９】
図１７は、屈折率ｎ＝２．１４５の透明記録媒体の複素振幅反射率比の入射角依存性を複素平面表示で例示する図である。図１７において、Ｒｅは実軸、Ｉｍは虚軸であり、複素振幅反射率比ρ（＝ｒｐ／ｒｓ）は、入射光の波長を４０５ｎｍ、透明記録媒体の屈折率をｎ＝２．１４５として計算している。図１７において、ρ（＝ｒｐ／ｒｓ）は、垂直入射φ＝０°から全反射角φＴ＝２７．８°まで実軸上を右に動き、全反射領域では偏角が負方向に変化して、単位円上を動く。
【０１１０】
図１８は、屈折率ｎ＝２．１４５の透明記録媒体の複素振幅反射率比の入射角依存性（実数部と虚数部）を例示する図である。図１８において、Ｉｍ（ρ）及びＲｅ（ρ）は、入射光の波長を４０５ｎｍ、透明記録媒体の屈折率をｎ＝２．１４５として計算している。
【０１１１】
図１６〜図１８に示すように、屈折率ｎ＝２．１４５を例にあげれば、屈折率ｎ＝２．１４５の透明記録媒体のｐ−ｓ成分の強度反射率（図１６）、ｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比の複素平面表示（図１７）、複素振幅反射率の実数部と虚数部（図１８）を計算すると、ともに垂直入射φ＝０°から全反射角φＴ＝２７．８°の領域に圧縮された入射角依存性を示す。図１７の複素平面表示では、全反射領域が単位円の右下の領域で変化する。式（数２２）の全反射による変化は、この部分に現れる。図１８では、全反射角よりも大きい角での実数部と虚数部の同時変化として表れている。図１８には、右円偏光を周辺から一様に照射した場合の反射光の偏光状態を付記した。入射角φが０°から全反射角まで変化する間に、左円偏光から右円偏光まで単調に変化し、１：１の対応が取れる。
【０１１２】
次に、具体的な光学系の実施の形態について説明する。
【０１１３】
図１９は、高屈折率媒体の裏面での反射を利用する場合の記録ピットと読み出し方式の構成例を示す模式図である。図１９（ａ）において、８ｂは情報記録媒体断面（高屈折の基板断面）を示している。また、矢印は、ピット部に入射する光が、傾斜反射面で反射されて方向を変える様子を模式的に示している。図１９（ｂ）において、１３ａ〜１３ｑは、記録ピットの並びと稜方向に対応する反射光の例を模式的に示しており、反射光１３ａ〜１３ｑの円中の矢印が傾斜反射面の方向（＝反射楕円の短軸方向）である。また、矢印の長さは、楕円率の変化を示している。
【０１１４】
図１９（ａ）において、上部の空気側から一様に右円偏光を照射すると、光は基板の表面で屈折して基板内部に入り、それぞれ所定の方位角を向いた傾斜反射面で垂直方向に反射される成分だけが偏光状態の検出系に向かい、図１９（ｂ）に示すような多重記録読み出しを実現する。透明体の反射では、反射楕円の短軸が入射面方向と一致し、楕円率角が入射角の関数で変化する。楕円率角は、符号も含めて、ｔａｎー１ρに一致する。図１８の実数部は、Δが０又はπであるためにρ＝ｔａｎΨ・ｃｏｓΔに等しく、観測される楕円の楕円率に等しい。従って正では右回りの楕円、負では左回りの楕円が反射される。
【０１１５】
図１９（ｂ）に示すように、記録情報は傾斜反射面の法線の射影として模式的に表すことができて、法線ベクトルの向きが楕円の短軸に一致し、ベクトルの長さが楕円率の変化を示す。この構成では、記録ピットの記録を構成する法線の方位角と入射角は互いに独立な変数であり、光ディスクなどのピット当たりの情報を倍に増加できる。更に、偏光状態を２次元的に検知する顕微偏光カメラの光学系と組み合わせることで、可動部無しに大情報のタグやチップを用いた情報記録・再生方式を構成できる。
【０１１６】
また、図１９に示す構成では、全反射になる直前までの垂直入射側の入射角を利用できる。図１８に示すように、反射光の偏光状態の入射角変化分（複素振幅反射率比の実数部）は、全反射の臨界角までの垂直入射側に圧縮されて集まる。全反射を用いない場合は、情報記録媒体の前面の半空間を使い、反射光の光軸を情報記録媒体の法線方向に固定すると、利用できる入射角は±４５°までの範囲に制限され、それ以上の入射角では、情報記録媒体面の裏側からの照射光が必要になる。
【０１１７】
図１９に示す誘電体の裏面反射の構成では、このような制限が無くなる。これが本発明の大きな特徴でもあり、従来法の２０倍の高密度化をも達成できる最も実施の利点の高い構成である。多層化ディスクに例えると、例えば、微小な鏡の傾斜角（±９０°）と方位角（±９０°）をそれぞれ１０２４分割して２進１０ビットの記録情報を載せる場合は、２０層の多層化をした場合と同等の高密度化に相当する。分割数をさらに数倍上げることも比較的容易である。
【０１１８】
次に、記録可能型の情報記録媒体（ＲＡＭ）について、説明する。本発明による書き込み動作は、機械的（幾何光学的）な変形駆動による記録と、光、電場又は磁場による物理光学的記録とに大別される。本発明による書き込み動作の一つの形態である機械的（幾何光学的）な変形駆動による記録では、記録部の傾斜反射面の姿勢を制御する動作となる。具体的には、傾斜と方位角回転、あるいはｘ−ｙ２方向の傾斜の制御の動作を行う。入力を電気信号とすると、微小な斜面（鏡面）の制御動作をＭＥＭＳ技術を応用して実現することができる。あるいは、ピエゾ素子による駆動やマイクロモーターによる回転を組み合わせても良い。
【０１１９】
制御動作の例について、図２０を参照しながら説明する。図２０は、記録部を構成する微小斜面のうちの１つの姿勢についての制御動作例を示す図であり、面内方位角と入射角を駆動する場合を例示している。図２０（ａ）に示す記録部は、固定部１５と、端面を鏡面とした円筒状の可動部１６から構成されている。又、図２０（ｂ）に示す記録部は、固定部１５と、一部を平面状にした球状の可動部１７から構成されている。なお、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）において、矢印は、可動部が可動する方向をイメージしたものである。可動部１６及び可動部１７を駆動する駆動軸は、２重構造として、独立に±９０°制御できればよい。回転軸には、直交３軸の内、任意の２軸を用いればよい。
【０１２０】
記録可能型の情報記録媒体（ＲＡＭ）の書き込み動作を実現する他の形態である、光、電場又は磁場による物理光学的記録では、斜面の姿勢は一定の値に保ち、この斜面での反射について電気信号入力による反射偏光状態の制御をする。この場合、傾いた面に、電場や磁場、あるいは読み出しとは波長の異なる電磁波（光）による現象を利用して反射光学特性（具体的にはΔとΨ）の変化を起こさせて記録する。
【０１２１】
記録書き込み動作によって誘起される反射光学特性変化が小さい場合も、変化に十分な再現性が得られれば、記録面の反射に関する光学特性の読み出し配置の最適化によって、読み出し偏光感度を上げる構成をとることができる。すなわち、所定の書き込み変化で十分大きな読み出し信号の変化が得られる構成とできる。このように、本発明に係る書き込み動作においては、記録面を斜めにすることで、記録面が水平である従来の磁気ディスクなどの技術と比べて、偏光状態による多値記録の感度を上げることができる。
【０１２２】
読み出しに最適な構成は、磁性膜等で覆われた状態での記録面の光学的性質で記述できる。まず、入射偏光は、読み出し光の波長での記録面の主方位角、すなわち、ｐ偏光とｓ偏光の振幅反射率比角と等しく、反射後に両成分の強度が等しくなる方位角の直線偏光を入射する。また、傾斜面の角度は、読み出し光の波長での記録面の主入射角とする。主入射角は、ｐ偏光とｓ偏光の反射の相対位相差Δが±９０°となることで定義される。主方位角の直線偏光の照射では、主入射角での反射光は円偏光となる。
【０１２３】
図２１は、情報記録媒体上に形成される、傾斜面と記録層を有する記録部の形成例を示す図である。図２１（ａ）は、Ａｌ層が形成されているＶ溝上に、光学異方性を制御する塗布膜からなる記録層１９ａが形成され、透明な保護層１８ａで覆われている例である。図２１（ａ）において、黒丸は５８°を、矢印は入射光が反射する様子を、斜線の矢印は書き込み時の磁場または電場の方向を示している。
【０１２４】
また、図２１（ｂ）は、Ｖ溝が形成された誘電体１８ｂに、光学異方性を制御する塗布膜からなる記録層１９ｂが形成されており、誘電体裏面の全反射を利用し、２回反射の合計でΔを±９０°とする例である。図２１（ｂ）において、黒丸は４５°を、矢印は入射光が反射する様子を、斜線の矢印は書き込み時の磁場または電場の方向を示している。また、図２１（ｃ）は、傾斜面が形成された誘電体１８ｃに、光学異方性を制御する塗布膜からなる記録層１９ｃが形成されており、誘電体裏面の鏡面反射を利用した１回反射により反射光の偏光状態を検知する例である。図２１（ｃ）において、矢印は入射光が反射する様子を、斜線の矢印は書き込み時の磁場または電場の方向を示している。
【０１２５】
例えば、図２１（ａ）に示すように、Ａｌ面の表面反射で構成する場合、２回反射のΔを示す図８（ａ）を参照すれば、Δ＝２７０°（＝−９０°）の入射角は５８度である。従って、Ｖ溝の２回反射構成では、Ｖ溝の稜が成す頂角を５８×２＝１１６°とすれば、読み取り光の光軸と照射光の光軸を記録媒体表面の法線からそれぞれ１１６−９０＝２６°傾ければよい。
【０１２６】
ＲＡＭ構成では、Ｖ溝の向きは固定する。例えば、トラック方向（図２１の紙面垂直方向）に平行に固定されているので、照射光は1つで良い。書き込み動作は、磁場または電場の強さの変化で記録する。あるいは、磁場または電場の向き（図２１における斜線の矢印の向き）を変えて制御しても良い。この条件では、反射表面あるいは、全反射の低屈折率側（空気側）表面に薄膜を塗布し、僅かな光学異方性を付加することで偏光状態は大きく変わる。従って、記録情報の書き込みの分解能を上げることができる。
【０１２７】
例えば、磁性膜、または、液晶膜を利用して、それぞれ光磁気記録、および、液晶ディスプレイの既存技術を応用して情報を書き込む場合、書き込み媒体の表面は、当該媒体の読み出し光の波長に対する主入射角とする。すなわち、傾斜角は媒体によって決まるある特異的な値とする。反射表面に光学異方性を付加する方法としては、上記の方法以外にも、フォトクロミズム薄膜などの光物性の学術書に記載されている光学現象が利用できる。読み出し光とは波長の異なる書き込み光による光物性を利用して記録情報を書き込み、所定の光学的処理によって、反射偏光特性の変化を生じさせればよい。
【０１２８】
以上、本発明における発明の原理と実施の形態について説明した。本発明では、楕円偏光の形、即ち楕円の主軸の傾きと、楕円の楕円率の二つの変数を利用して情報の記録・読み出しを行う。情報の読み出しについては、基本的には偏光状態の検知であることから、従来技術であるエリプソメトリーの技術が利用できる。また、光磁気記録の読み取り光学系で用いられている偏光読み取り光学系の技術も適用できる。これらの既知の技術を要素として本発明に適用する場合、以下に述べる計測原理に基づいて選別適用する必要がある。
【０１２９】
本発明で検知すべき偏光状態で、必要な構成を大別すると、
（１）所定の楕円率角の楕円について、その方位角θを検知する１変数構成。
（２）楕円率角と方位角の両方を検知する２変数構成。
の2つの場合がある。
（１）の場合には、検出は、ポアンカレ球上で、楕円率角が一定のＳ３軸に垂直な面上のＳ１、Ｓ２の値又はその比を検知する。（２）では、ポアンカレ球上で方位角および楕円率角が所定の一定の間隔で分布した記録位置を、ポアンカレ球上でＳ１、Ｓ２、Ｓ３の値又はその比を検知する。
【０１３０】
（１）では、Ｓ３の情報、あるいは楕円の回転方向の情報を必要としないために、１／４波長板などの位相素子を使わない回転偏光子法に属する検出技術、（２）では、Ｓ３も含めた、楕円の回転方向も判別するための、１／４波長板などの位相素子を検出光学系に含み、ストークスパラメーターを検知できる回転位相子法に属する検出技術を用いる。
【０１３１】
高速読み取りを必要とする応用では、（１）の回転素子型の検知の場合でも機械的な駆動部を排除する構成が望ましい。このために、ファラデー効果、カー効果、ポッケルス効果などの各種の偏光変調効果を利用した偏光変調素子を用いて偏光状態を変調し、ロックイン検波方式でｃｏｓθ信号の位相角を決定検知する構成をとることもできる。しかし、反射光を空間的に複数に分割し、特定の偏光状態を検出できる偏光子を複数割り当てて、偏光状態を検知する方式は、高速化の観点からは更に優れている。
【０１３２】
例えば、複数のチャンネルを持った検出器の各チャンネルに方位角θの異なる直線偏光子を割り当てて、回転位相子信号を同時に検知し、信号処理によってｃｏｓθ信号の位相角（楕円の主軸の方位角）を多値信号として出力する。チャンネル数は、最低３つとし、ビット多重度と同等数とする。また、各チャネルが受け持つ検知方位角は、ポアンカレ球のＳ２、Ｓ３面上で互いにできるだけ離れ、且つ、互いに等間隔である配置を基準とする。３チャンネルの場合、検知方位角はポアンカレ球上で６０°の等配が基準で、例えば、０°（＝１８０°）、６０°（２４０°）、１２０°（３００°）となる。実空間の方位角は、１／２になり、０°、３０°、６０°となる。
【０１３３】
直線偏光子をこれらの方位角で用いる構成をとることもできるが、本発明の（１）の構成では、楕円偏光の楕円率が固定されていることから、１／４波長板などの位相子を用いて、所定の楕円偏光子を各チャンネルに配置することでチャンネル毎の信号コントラストを最適化することもできる。更には、多重ビットの基準方位角設定値に一致させたチャンネル仕様と数とし、全チャンネルの基準平均出力０．５に対して、所定のビット角度のチャンネルだけがｃｏｓθ信号の位相角ゼロの出力信号１のレベルとなり、しかも、他チャンネルがｃｏｓθ信号の所定の方位角での数値を構成することを利用して、所定のビット数の高速並列出力回路を構成することもできる。
【０１３４】
（２）のストークスパラメーター検知方式では、原理的に、１／４波長板などの位相子を用いて、偏光状態の位相を変化させた信号を得る必要がある。この場合も、高速読み取りには、回転位相子型の検知の機械的な駆動部を排除する構成が望ましい。検出系の構成は、原理的には（１）での構成と同様で、複数のチャンネルに、特定の偏光子を配置する。この場合の偏光子は、直線偏光子や円偏光子を含めて、特定の楕円偏光状態に直交する楕円偏光子となる。配置の最適構成は、検知すべき偏光状態のポアンカレ球上での分布に対して、最大の感度を得られるように、分布領域内で工夫することができる。この場合、ポアンカレ球上での検知チャンネル数は、三角測量の原理から最低３つとなる。
【０１３５】
各チャネルは、ポアンカレ球上で特定の検知座標に位置し、チャネル出力は、検知座標からの距離に比例すると考えてよい。例えば、右円偏光子（Ｓ３軸=北極）をチャンネルに選ぶと、ポアンカレ球上で直交する左円偏光（−Ｓ３軸=南極）に対して強度０（消光）、右円偏光で強度１（最大値）の信号が得られる。楕円偏光に対しては、南半球の左回り楕円では楕円率が減少するほど強度が増加し、赤道上の直線偏光では強度０．５、北半球に入って右回りの楕円偏光では楕円率角が増加するほど強度が増加する。つまり、楕円偏光を表すポアンカレ球上の点が北極に近づくほど強度が増加する。
【０１３６】
偏光状態がポアンカレ球面上の全てにわたる場合は、ポアンカレ球上で直交する３軸を取ればよい。例えばＳ１、Ｓ２、Ｓ３、軸上の点を取っても良いが、−Ｓ１、−Ｓ２、−Ｓ３の領域にある楕円、例えば、方位角−６７．５°、楕円率角−２２．５°の左回り楕円偏光を中心とする楕円では出力信号強度が減少することに注意する必要がある。本発明の図１９の構成では、右円偏光で周辺から照射すると、垂直に反射される検知すべき偏光成分はほとんどが左回転の楕円偏光群であり、検出強度レベルは、Ｓ３が負の南半球にある。この場合、（１）で述べた等配３軸０°（＝１８０°）、６０°（２４０°）、１２０°（３００°）の直線偏光子に加えて、−Ｓ３の左円偏光子を加える４チャンネルの構成が一つの最適解である。
【０１３７】
（１）の場合に述べた並列回路処理による並列出力構成も同様に反射光に対して１／４波長板と直線偏光子を所定の方位角で組み合わせた所定の楕円偏光子によって構成できる。また、直線偏光子を偏光ビームスプリッターで構成すれば、直交する２つの偏光状態に対する２つの出力としてポアンカレ球上の対称点を出力点に選び、反射される信号光を全て信号処理に有効に利用できる。
【０１３８】
反射光を空間的に複数に分割し、各チャンネルに導くには、ビームスプリッターを用いて反射光の光軸に沿って分割する方法を用いても良いが、反射光の光束をその断面内で複数に分割する方法も利用できる。この場合、例えば、偏光検知ファイバーの束を利用しても良いが、本発明が開示した反射面の偏光特性を利用して微小な鏡面で空間的に分割する方法が使える。また、本発明の別の構成である全反射を利用して、リング状に反射光を導き、リング状に配置した検出器で検出しても良い。入射円偏光の照射を含めた具体的な情報記録及び／又は再生装置の実施の形態を図２２から図２８に例示する。
【０１３９】
図２２は、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の構成例を示す図である。図２２（ａ）は、照射光学系と偏光検知光学系の構成例の断面を模式的に示す断面図であり、図２２（ｂ）は、集光レンズ４０ａ側から見た、半透明鏡３０ａ、水平直線偏光子６０ａ、４５°直線偏光子６０ｂ、円偏光子６０ｃ０、検出器７０ａ~７０ｄの配置を模式的に示す平面図である。図２２（ａ）に示す情報記録及び／又は再生装置は、円偏光生成手段２０ａ、半透明鏡３０ａ、集光レンズ４０ａ、水平直線偏光子６０ａ、４５°直線偏光子６０ｂ、円偏光子６０ｃ０、検出器７０ａ~７０ｄから構成されている。また、円偏光子６０ｃ０は、位相子６０ｃ１と直線偏光子６０ｃから構成されている。また、実線の矢印は読取光（入射円偏光）、破線の矢印は反射光、３００は情報記録媒体を示す。
【０１４０】
なお、反射光の光路において、検出器７０ａ~７０ｄの前に記録面を検出器７０ａ~７０ｄ上に適当な倍率で拡大投影するための集光レンズを挿入しても構わない。また、図２２において、円偏光生成手段２０ａ、半透明鏡３０ａ及び集光レンズ４０ａは、情報記録媒体３００の記録部に読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段の例であり、水平直線偏光子６０ａ、４５°直線偏光子６０ｂ、円偏光子６０ｃ０及び検出器７０ａ~７０ｄは、記録部で反射される反射光を検知する反射光検知手段の例である。
【０１４１】
図２２（ａ）において、円偏光生成手段２０ａは、円偏光の読取光を生成する手段であり、例えば、レーザダイオードや発光ダイオードなどの光源と、コリメートレンズ、直線偏光子、１／４波長板などで構成できる。半透明鏡３０ａは、読取光を透過し、反射光の光路を例えば９０°曲げる半透明鏡である。集光レンズ４０ａは円偏光生成手段２０ａで生成された円偏光の読取光を情報記録媒体３００の記録部に集光するレンズである。水平直線偏光子６０ａは方位角０°に直線偏光子の透過軸方位を配置した直線偏光子であり、方位角０°の直線偏光成分のみを透過させる。４５°直線偏光子６０ｂは方位角４５°に直線偏光子の透過軸方位を配置した直線偏光子であり、方位角４５°の直線偏光成分のみを透過させる。円偏光子６０ｃ０は位相子６０ｃ１と直線偏光子６０ｃを組み合わせた右円偏光子であり、右円偏光成分のみを透過させる。円偏光子６０ｃは、例えば、直線偏光子６０ｃの透過軸方位に対して、１／４波長板である位相子６０Ｃ１の中性軸のうち、光の速度が速い方の軸を４５°傾けて配置することで実現できる。検出器７０ａ~７０ｄは、各検出器に入る光の強度を電気信号の強弱に変換する検出器であり、例えば、フォトダイオードやＣＣＤなどが使用できる。
【０１４２】
また、情報記録媒体３００は、本発明に係る情報記録媒体である。すなわち、情報記録媒体３００の記録部には、所定の領域を有する所定の傾斜角の傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の方位角を成すように形成されている。又は、情報記録媒体３００の記録部には、所定の領域を有する所定の方位角の傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の傾斜角を成すように形成されている。又は、情報記録媒体３００の記録部には、所定の領域を有する傾斜反射面が、多値情報に対応して複数種類の傾斜角と複数種類の方位角をなすように組合されて形成されている。
【０１４３】
図２２（ａ）において、円偏光生成手段２０ａで生成された円偏光である読取光は、半透明鏡３０ａを透過し、集光レンズ４０ａで情報記録媒体３００の記録部（図示せず）に集光される。集光された光は、記録部で反射され、記録情報を持った楕円偏光の反射光として、再び集光レンズ４０ａを通り、半透明鏡３０ａで進路を例えば９０°変え、検出器７０ａ〜７０ｄが配置された４つの方向に進む。４つの方向に進む反射光は、それぞれ水平直線偏光子６０ａ、４５°直線偏光子６０ｂ、円偏光子６０ｃ０に入り、それぞれの偏光子の特性に対応する前記所定の成分が透過し、検出器７０ａ〜７０ｄで、それぞれの光強度に対応する電気信号に変換される。なお、半透明鏡３０ａと検出器７０ｄとの間には、位相子や偏光子は配置されていないが、これは、検出器７０ｄは、反射光の全強度を検出することを目的とする検出器だからである。但し、反射光の全強度は、必須の検出項目ではない。また、半透明鏡３０ａが反射光又は透過光に対して無視できない偏光状態の変化を持つ場合は、補償作用を持たせればよい。
【０１４４】
検出器７０ａ〜７０ｄから出力される電気信号は、マイクロコンピュータなどから構成される信号処理部に入力され、前記電気信号の信号強度比から、周知のエリプソメトリーの手法により、ストークスパラメーターが決定でき、情報記録媒体３００の記録部の傾斜角及び／又は方位角を特定することができる。その結果、記録された情報を読み出すことができる。なお、図２２では、円偏光生成手段２０ａで生成された読取光の光路を曲げずに情報記録媒体３００の記録部に照射する例を示したが、円偏光生成手段２０ａで生成された読取光の光路を半透明鏡３０ａで例えば９０°曲げて情報記録媒体３００の記録部に照射し、反射光の光路を曲げずに検出器７０ａ〜７０ｄに導くような光学系の構成にしても構わない。
【０１４５】
図２３は、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図であり、円偏光一様照射と１回反射記録部による構成例である。また、円偏光照射の光軸は、記録部の傾斜面の入射面内に配置する必要がある。図２３（ａ）は、照射光学系と偏光検知光学系の構成例の断面を模式的に示す断面図であり、図２３（ｂ）は、集光レンズ４０ｄ側から見た、全反射プリズム位相子３０ｂ、直線偏光子６０ｄ〜６０ｇ、検出器７０ａ~７０ｄの配置を模式的に示す平面図である。同図中、図２２と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１４６】
図２３に示す情報記録及び／又は再生装置は、右円偏光生成手段２０ｂ、左円偏光生成手段２０ｃ、全反射プリズム位相子３０ｂ、集光レンズ４０ｂ〜４０ｄ、直線偏光子６０ｄ〜６０ｇ、検出器７０ａ~７０ｄから構成されている。また、実線の矢印は読取光（左右円偏光）、破線の矢印は反射光、３００は情報記録媒体を示す。なお、図２３においては、便宜上、円偏光生成手段として、右円偏光生成手段２０ｂ、左円偏光生成手段２０ｃの２個が記載されているが、実際は、照射光が情報記録媒体３００の記録部の傾斜面で反射した後に検出器７０ａ~７０ｄに向かうような位置に、方位角の設定個数に合わせて、光源を設置する必要がある。
【０１４７】
なお、反射光の光路において、検出器７０ａ~７０ｄの前に記録面を検出器７０ａ~７０ｄ上に適当な倍率で拡大投影するための集光レンズを挿入しても構わない。また、図２３において、右円偏光生成手段２０ｂ、左円偏光生成手段２０ｃ及び集光レンズ４０ｂ、４０ｃは、情報記録媒体３００の記録部に読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段の例であり、全反射プリズム位相子３０ｂ、集光レンズ４０ｄ、直線偏光子６０ｄ〜６０ｇ、検出器７０ａ~７０ｄは、記録部で反射される反射光を検知する反射光検知手段の例である。
【０１４８】
図２３（ａ）において、右円偏光生成手段２０ｂは、右円偏光の読取光を生成する手段であり、例えば、レーザダイオードや発光ダイオードなどの光源と、コリメートレンズ、直線偏光子、１／４波長板などで構成できる。左円偏光生成手段２０ｃは、左円偏光の読取光を生成する手段であり、例えば、レーザダイオードや発光ダイオードなどの光源と、コリメートレンズ、直線偏光子、１／４波長板などで構成できる。なお、直線偏光子の透過軸方位に対して、１／４波長板の中性軸のうち、光の速度が速い方の軸を４５°傾けて配置することで右円偏光が生成され、直線偏光子の透過軸方位に対して、１／４波長板の中性軸のうち、光の速度が遅い方の軸を４５°傾けて配置することで左円偏光が生成される。右円偏光生成手段２０ｂ及び左円偏光生成手段２０ｃの２つの円偏光生成手段を有する理由は、情報記録媒体３００の記録部で反射される楕円偏光の楕円の回転方向で区別して方位角の記録を１８０°の半空間から３６０°の全空間へ広げるためである。
【０１４９】
全反射プリズム位相子３０ｂは、プリズム素材で構成され、プリズム素材の屈折率と反射角で決まる所定の反射位相角δを生じさせる光学素子である。具体的には、入射楕円偏光をプリズム反射のｐ方向成分とｓ方向成分の直交する２成分に分解して、それぞれの成分間にδの位相差を生じさせるので、反射楕円偏光の楕円率や方位角が変化する。直線偏光子６０ｄ〜６０ｇは、全反射プリズム位相子３０ｂと組み合わせることで任意の楕円偏光子を構成することができる。例えば、全反射プリズム位相子３０ｂから直線偏光子６０ｄ〜６０ｇに入る反射光の方位角に対して、図２２の場合と同様に直線偏光子６０ｄ〜６０ｇの透過軸方位を所定の値に設定することで、方位角０°の直線偏光成分のみを透過させる水平直線偏光子、方位角４５°の直線偏光成分のみを透過させる４５°直線偏光子、右円偏光成分のみを透過させる右円偏光子、左円偏光成分のみを透過させる左円偏光子を実現できる。
【０１５０】
図２３（ａ）において、右円偏光生成手段２０ｂ及び左円偏光生成手段２０ｃで生成された読取光（入射円偏光）は、集光レンズ４０ｂ及び４０ｃで情報記録媒体３００の記録部（図示せず）に集光される。集光された光は、記録部で反射され、記録情報を持った楕円偏光の反射光として、集光レンズ４０ｄを通り、全反射プリズム位相子３０ｂで進路を例えば９０°変え、検出器７０ａ〜７０ｄが配置された４つの方向に進むと共に所定の反射位相角δを生じる。４つの方向に進む反射光は、それぞれ直線偏光子６０ｅ〜６０ｇに入り、全反射プリズム位相子３０ｂと各直線偏光子（６０ｅ〜６０ｇ）との組み合わせで決まる所定の偏光成分が透過し、検出器７０ａ〜７０ｄで、それぞれの光強度に対応する電気信号に変換される。
【０１５１】
検出器７０ａ〜７０ｄから出力される電気信号は、マイクロコンピュータなどから構成される信号処理部に入力され、前記電気信号の信号強度比から、周知のエリプソメトリーの手法により、ストークスパラメーターが決定でき、情報記録媒体３００の記録部の傾斜角及び／又は方位角を特定することができる。その結果、記録された情報を読み出すことができる。なお、図２３（ａ）では、右円偏光生成手段２０ｂ及び左円偏光生成手段２０ｃの２つの円偏光生成手段を用いることにより、傾斜角の±９０°で反射される楕円偏光をそれぞれの楕円の回転方向で区別することができる。
【０１５２】
図２４は、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。図２４（ａ）は、照射光学系と偏光検知光学系の構成例の断面を模式的に示す断面図であり、図２４（ｂ）は、集光レンズ４０ａ側から見た、検出器７０ａ~７０ｆ、偏光照射ファイバー９０ａ〜９０ｆ、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌの配置を模式的に示す平面図である。同図中、図２２及び図２３と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１５３】
図２４（ａ）に示す情報記録及び／又は再生装置は、光源２５、集光レンズ４０ａ、検出器７０ａ〜７０ｆ、偏光照射ファイバー９０ａ〜９０ｆ、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌから構成されている。また、３００は情報記録媒体を示す。なお、偏光検出デバイス（位相子、直線偏光子）は図示していないが、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌと、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌに対応して配置される検出器７０ａ〜７０ｆとの間、又は、集光レンズ４０ａと、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌとの間に設置できる。また、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌに偏光検出デバイス（位相子、直線偏光子）としての作用を持たせても良い。なお、検出器７０ａ〜７０ｆを一体化して、検出器アレイとして構成しても構わない。また、偏光照射ファイバー９０ａ〜９０ｆ、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌを微小な鏡面で置き換えても構わない。
【０１５４】
なお、反射光の光路において、検出器７０ａ~７０ｆの前に記録面を検出器７０ａ~７０ｆ上に適当な倍率で拡大投影するための集光レンズを挿入しても構わない。また、図２４において、光源２５、偏光照射ファイバー９０ａ〜９０ｆ及び集光レンズ４０ａは、情報記録媒体３００の記録部に読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段の例であり、図示しない偏光検出デバイス（位相子、直線偏光子）、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌ及び検出器７０ａ~７０ｆは、記録部で反射される反射光を検知する反射光検知手段の例である。
【０１５５】
図２４（ａ）において、光源２５は、レーザダイオードや発光ダイオードなどの光源である。また、偏光照射ファイバー９０ａ〜９０ｆは、光源２５より出射される光から円偏光の読取光を生成し、集光レンズ４０ａに導くファイバーであり、円偏光を情報記録媒体３００に入射する。また、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌは、反射楕円偏光を検出器７０ａ~７０ｆに導くファイバーである。また、図２４の例では、検出器７０ａ~７０ｆの６個の検出器を用いているが、前述のように（図２２の説明参照）、読み出すべき基準化ストークスパラメーターの数が３（反射光の全強度信号を検出しない場合）であるから、６個の検出器を用いることで、信号出力を各軸の正、負の方位に対応させることができ、検出精度を更に向上することができる。なお、６個の検出器を一体化し、１個の検出器アレイとしても構わない。また、図示しない偏光検出デバイス（位相子、直線偏光子）は、図２２及び図２３で説明したように、位相子と直線偏光子を組み合わせ、直線偏光子に入る反射光の方位角に対して、直線偏光子の透過軸方位を所定の値に設定することで、任意の楕円偏光子となる。
【０１５６】
図２４（ａ）において、光源２５より出射された光は、偏光照射ファイバー９０ａ〜９０ｆを経由し、集光レンズ４０ａで情報記録媒体３００の記録部（図示せず）に円偏光の読取光として集光される。集光された光は、記録部で反射され、記録情報を持った楕円偏光の反射光として、再び集光レンズ４０ａを通り、偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌ及び図示しない偏光検出デバイス（位相子、直線偏光子）を経由し、それぞれの偏光検出デバイス（位相子、直線偏光子）の特性に対応する所定の成分が透過し、検出器７０ａ〜７０ｆに入り、検出器７０ａ〜７０ｆで、それぞれの光強度に対応する電気信号に変換される。
【０１５７】
検出器７０ａ〜７０ｆから出力される電気信号は、マイクロコンピュータなどから構成される信号処理部に入力され、前記電気信号の信号強度比から、周知のエリプソメトリーの手法により、ストークスパラメーターが決定でき、情報記録媒体３００の記録部の傾斜角及び／又は方位角を特定することができる。その結果、記録された情報を読み出すことができる。なお、図２４に示す偏光検知ファイバー９０ｇ〜９０ｌにより偏光を分離する例では、検出器７０ａ〜７０ｆ又はそれらを一体化した検出器アレイの配置を、自在に設計できるという特徴もある。
【０１５８】
図２５は、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。図２５（ａ）は、照射光学系と偏光検知光学系の構成例の断面を模式的に示す断面図であり、図２５（ｂ）は、集光レンズ４０ａ側から見た、全反射位相子３０ｃ、検出器７０ａ~７０ｌ、検出器保持部７１、直線偏光子リング１００ａ、集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌの配置を模式的に示す平面図である。同図中、図２２〜図２４と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１５９】
図２５（ａ）に示す情報記録及び／又は再生装置は、円偏光生成手段２０ａ、全反射位相子３０ｃ、集光レンズ４０ａ、１１０ａ〜１１０ｌ、検出器７０ａ〜７０ｌ、検出器保持部７１、直線偏光子リング１００ａから構成されている。また、３００は情報記録媒体を示す。なお、偏光検出器７０ａ〜７０ｌを一体化して、検出器アレイとして構成しても構わない。また、図２５において、円偏光生成手段２０ａ及び集光レンズ４０ａは、情報記録媒体３００の記録部に読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段の例であり、全反射位相子３０ｃ、集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌ、直線偏光子リング１００ａ及び検出器７０ａ~７０ｌは、記録部で反射される反射光を検知する反射光検知手段の例である。
【０１６０】
図２５（ａ）において、全反射位相子３０ｃは、検知すべき楕円偏光に合わせて位相角が変わる光学素子である。直線偏光子リング１００ａは、全反射位相子３０ｃと組み合わせることで任意の楕円偏光子を構成することができる偏光子であり、検知すべき楕円偏光に合わせて領域ごとに特性を変えることができる。集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌは、記録面を検出器７０ａ~７０ｌ上に適当な倍率で拡大投影するための集光レンズである。また、図２５の例では、検出器７０ａ~７０ｌの１２個の検出器を用いているが、前述のように（図２２の説明参照）、読み出すべき基準化ストークスパラメーターの数が３（反射光の全強度信号を検出しない場合）であるから、図２４に示す６個の検出器を用いる場合よりも、検出精度を更に向上することができる。なお、１２個の検出器を一体化し、１個の検出器アレイとしても構わない。
【０１６１】
図２５（ａ）において、円偏光生成手段２０ａで生成された円偏光である読取光は、集光レンズ４０ａで情報記録媒体３００の記録部（図示せず）に集光される。集光された光は、記録部で反射され、記録情報を持った楕円偏光の反射光として、再び集光レンズ４０ａを通り、全反射位相子３０ｃで進路を例えば９０°変え、集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌを経由し、直線偏光子リング１００ａに入る。全反射位相子３０ｃと直線偏光子リング１００ａとの組み合わせで決まる所定の偏光成分が透過し、検出器７０ａ〜７０ｌで、それぞれの光強度に対応する電気信号に変換される。
【０１６２】
検出器７０ａ〜７０ｌから出力される電気信号は、マイクロコンピュータなどから構成される信号処理部に入力され、前記電気信号の信号強度比から、周知のエリプソメトリーの手法により、ストークスパラメーターが決定でき、情報記録媒体３００の記録部の傾斜角及び／又は方位角を特定することができる。その結果、記録された情報を読み出すことができる。
【０１６３】
図２５（ｃ）は、照射光学系と偏光検知光学系の構成例の断面を模式的に示す図であり、図２５（ｂ）に示す、集光レンズ４０ａ、集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌ及び全反射位相子３０ｃを、一体成型した集合光学素子２００ａを用いた光学系の例である。光学系の小型化、低コスト化が可能である。
【０１６４】
図２６は、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。図２６（ａ）は、照射光学系と偏光検知光学系の構成例の断面を模式的に示す断面図であり、図２６（ｂ）は、集光レンズ４０ａ側から見た、全反射位相子３０ｃ、３０ｄ、検出器７０ａ~７０ｌ、検出器保持部７１、直線偏光子リング１００ｂ、集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌの配置を模式的に示す平面図である。同図中、図２２〜図２５と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１６５】
図２６（ａ）に示す情報記録及び／又は再生装置は、円偏光生成手段２０ａ、全反射位相子３０ｃ、集光レンズ４０ａ、１１０ａ〜１１０ｌ、検出器７０ａ〜７０ｌ、検出器保持部７１、直線偏光子リング１００ｂから構成されている。また、３００は情報記録媒体を示す。なお、偏光検出器７０ａ〜７０ｌを一体化して、検出器アレイとして構成しても構わない。また、図２６において、円偏光生成手段２０ａ及び集光レンズ４０ａは、情報記録媒体３００の記録部に読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段の例であり、全反射位相子３０ｃ、３０ｄ、集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌ、直線偏光子リング１００ｂ及び検出器７０ａ~７０ｌは、記録部で反射される反射光を検知する反射光検知手段の例である。
【０１６６】
図２６（ａ）において、全反射位相子３０ｃ、３０ｄは、検知すべき楕円偏光に合わせて位相角が変わる光学素子であり、１回反射の約２倍の位相角変化を得るとともに、それぞれの角度設計で設定位相角の自由度を上げる特徴をもつ。直線偏光子リング１００ｂは、全反射位相子３０ｃ、３０ｄと組み合わせることで任意の楕円偏光子を構成することができる偏光子であり、検知すべき楕円偏光に合わせて領域ごとに特性を変えることができる。集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌは、記録面を検出器７０ａ~７０ｌ上に適当な倍率で拡大投影するための集光レンズである。
【０１６７】
図２６（ａ）において、円偏光生成手段２０ａで生成された円偏光である読取光は、集光レンズ４０ａで情報記録媒体３００の記録部（図示せず）に集光される。集光された光は、記録部で反射され、記録情報を持った楕円偏光の反射光として、再び集光レンズ４０ａを通り、全反射位相子３０ｃで進路を例えば９０°変え、全反射位相子３０ｄで更に進路を例えば９０°変え、集光レンズ１１０ａ〜１１０ｌを経由し、直線偏光子リング１００ｂに入る。全反射位相子３０ｃ、３０ｄと直線偏光子リング１００ｂとの組み合わせで決まる所定の偏光成分が透過し、検出器７０ａ〜７０ｌで、それぞれの光強度に対応する電気信号に変換される。
【０１６８】
検出器７０ａ〜７０ｌから出力される電気信号は、マイクロコンピュータなどから構成される信号処理部に入力され、前記電気信号の信号強度比から、周知のエリプソメトリーの手法により、ストークスパラメーターが決定でき、情報記録媒体３００の記録部の傾斜角及び／又は方位角を特定することができる。その結果、記録された情報を読み出すことができる。なお、図２６において、円偏光である読取光は、中央部の代わりに検出器部から入射する構成でもよい。
【０１６９】
図２７は、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。図２７（ａ）は、照射光学系と偏光検知光学系の構成例の断面を模式的に示す断面図であり、図２７（ｂ）は、情報記録媒体３００側から見た、集合光学素子２００ｂ、検出器７０ａ~７０ｌ、検出器保持部７１、直線偏光子リング１００ｂの配置を模式的に示す平面図である。同図中、図２２〜図２６と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１７０】
図２７（ａ）に示す情報記録及び／又は再生装置は、円偏光生成手段２０ａ、集合光学素子２００ｂ、検出器７０ａ〜７０ｌ、検出器保持部７１、直線偏光子リング１００ｂから構成されている。集合光学素子２００ｂは、集光レンズ部２００ｂ１と全反射位相子部２００ｂ２とを一体成型した光学素子である。また、３００は情報記録媒体を示す。なお、偏光検出器７０ａ〜７０ｌを一体化して、検出器アレイとして構成しても構わない。
【０１７１】
また、図２７において、円偏光生成手段２０ａ及び集合光学素子２００ｂは、情報記録媒体３００の記録部に読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段の例であり、集合光学素子２００ｂ、直線偏光子リング１００ｂ及び検出器７０ａ~７０ｌは、記録部で反射される反射光を検知する反射光検知手段の例である。
【０１７２】
図２７（ａ）において、集合光学素子２００ｂの全反射位相子部２００ｂ２は、検知すべき楕円偏光に合わせて位相角が変わる光学素子である。直線偏光子リング１００ｂは、集合光学素子２００ｂの全反射位相子部２００ｂ２と組み合わせることで任意の楕円偏光子を構成することができる偏光子であり、検知すべき楕円偏光に合わせて領域ごとに特性を変えることができる。
【０１７３】
図２７（ａ）において、円偏光生成手段２０ａで生成された円偏光である読取光は、集合光学素子２００ｂの集光レンズ部２００ｂ１で情報記録媒体３００の記録部（図示せず）に集光される。集光された光は、記録部で反射され、記録情報を持った楕円偏光の反射光として、再び集合光学素子２００ｂの集光レンズ部２００ｂ１を通り、集合光学素子２００ｂの全反射位相子部２００ｂ２で進路を例えば９０°で２回変え、直線偏光子リング１００ｂに入る。集合光学素子２００ｂの全反射位相子部２００ｂ２と直線偏光子リング１００ｂとの組み合わせで決まる所定の偏光成分が透過し、検出器７０ａ〜７０ｌで、それぞれの光強度に対応する電気信号に変換される。
【０１７４】
検出器７０ａ〜７０ｌから出力される電気信号は、マイクロコンピュータなどから構成される信号処理部に入力され、前記電気信号の信号強度比から、周知のエリプソメトリーの手法により、ストークスパラメーターが決定でき、情報記録媒体３００の記録部の傾斜角及び／又は方位角を特定することができる。その結果、記録された情報を読み出すことができる。
【０１７５】
図２８は、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す断面図である。同図中、図２２〜図２７と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１７６】
図２８に示す情報記録及び／又は再生装置は、円偏光生成手段２０ａ、集光レンズ４０ａ、半透明鏡３０ａ、偏光ビームスプリッター３０ｅ、検出器７０ａ、７０ｂから構成されている。なお、偏光検出器７０ａ、７０ｂを一体化して、検出器アレイとして構成しても構わない。また、反射光の光路において、検出器７０ａ、７０ｂの前に記録面を検出器７０ａ、７０ｂ上に適当な倍率で拡大投影するための集光レンズを挿入しても構わない。情報記録媒体３１０には、記録情報を表す０°〜９０°の範囲内の複数の方位角（傾斜角は一定）をなす記録部（図示せず）が形成されており、図２８の光学系は、０°〜９０°の範囲内の方位角のみを検出することができる。
【０１７７】
また、図２８において、円偏光生成手段２０ａ、半透明鏡３０ａ及び集光レンズ４０ａは、情報記録媒体３１０の記録部に読取光を照射する、光源を含む読取光照射手段の例であり、偏光ビームスプリッター３０ｅ及び検出器７０ａ、７０ｂは、記録部で反射される反射光を検知する反射光検知手段の例である。図２８において、偏光ビームスプリッター３０ｅは、入射した光をその偏光成分により分離させるフィルタであり、ｐ偏光成分を透過させ、ｓ偏光成分を反射させる。
【０１７８】
図２８において、円偏光生成手段２０ａで生成された円偏光である読取光は、半透明鏡３０ａを透過し、集光レンズ４０ａで情報記録媒体３１０の記録部（図示せず）に集光される。集光された光は、記録部で反射され、記録情報を持った楕円偏光の反射光として、再び集光レンズ４０ａを通り、半透明鏡３０ａで進路を例えば９０°変え、偏光ビームスプリッター３０ｅに入る。偏光ビームスプリッター３０ｅに入る光のうち、ｐ偏光成分は透過し、検出器７０ａに入る。また、ｓ偏光成分は反射し、検出器７０ｂに入る。検出器７０ａ、７０ｂで、それぞれの光強度に対応する電気信号に変換される。
【０１７９】
検出器７０ａ７０ｂから出力される電気信号は、マイクロコンピュータなどから構成される信号処理部に入力され、前記電気信号の信号強度比から、情報記録媒体３１０の記録部の方位角を特定することができる。その結果、記録された情報を読み出すことができる。なお、図２８において、検出器を７０ａ一つで構成し、検出器７０ａで検出される電気信号の信号強度（方位角に応じて電気信号強度が異なる）から方位角を特定することも可能である。
【０１８０】
以上、図２２〜図２８に本発明にかかる情報記録及び／又は再生装置の実施の形態を例示したが、本発明は、例えば、以下に示すような様々な媒体、方法及び装置などに適用することができる。ただし、必ずしも下記適用例に限定されるものではない。
【０１８１】
第１に、本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク（ＢＤ）の技術を応用した読み出し専用の情報記録媒体と情報再生装置、及び、同一の原理に基づく情報記録カード、情報記録チップなどの情報記録及び／又は再生装置などに適用できる。例えば、情報記録媒体上の記録部を２面又は３面の折り返し光路反射面で構成し、その面内方位角を記録情報として多値化した情報を記録する情報記録媒体を実現できる。また、係る情報記録媒体の情報記録部に、照射光を右（左）円偏光とし、情報記録媒体に実質的に垂直に入射して、所定の楕円率の楕円偏光として反射される反射光の偏光状態を検知出力することで記録情報を読取る情報記録及び／又は再生装置を実現できる。この際、折り返し光路反射面を全反射を利用することで構成しても良いし、折り返し光路反射面を実質的に金属面反射を利用することで構成しても良い。
【０１８２】
また、情報記録媒体上の記録部を１面の反射面で構成し、該反射面の法線の方位角と反射面の成す入射角とを記録情報として多値情報を記録する情報記録媒体を実現できる。係る情報記録媒体の記録部に、照射光を右（左）円偏光とし、情報記録媒体に実質的に一様に周辺から斜めに入射して、該記録反射面で垂直に反射される反射光の偏光楕円を検知出力することで多値情報を読取る情報記録及び／又は再生装置を実現できる。
【０１８３】
また、情報記録媒体上の記録部をｐ成分とｓ成分の強度反射率が異なる反射面で構成し、該反射面の方位角を記録情報として多値情報を記録する情報記録媒体を実現できる。また、係る情報記録媒体の情報記録部に、照射光を実質的に偏りを持たない非偏向又は右（左）円偏光として情報記録媒体に入射し、該記録反射面から垂直に反射される部分楕円偏光の楕円方位角を検知出力することで多値情報を読取る情報記録及び／又は再生装置を実現できる。
【０１８４】
第２に、本発明は、多値情報を記録可能な情報記録媒体にも適用できる。本発明に係る情報再生方法の原理は、既に述べたように、情報記録媒体の記録部に既知の偏光状態の光を照射し、記録部で反射される反射光の偏光状態と記録情報を対応させ、反射光の偏光状態を検知することで、情報記録媒体の記録部に記録された情報を読み出すというものである。従って、記録可能な情報記録媒体を実現するためには、記録前後において、反射光学特性（具体的にはΔとΨ）の変化を生じるような現象を利用すればよく、例えば、予め傾斜反射面をＦＩＢ加工などにより形成してある基板上に、照射光により光学異方性を付加することができる、例えば、磁性膜、液晶膜、フォトクロミズム薄膜などを有する記録層をスパッタリングなどにより形成することで実現できる。情報の読み出しは、再生専用の情報記録媒体の場合と同様に、記録部で反射される反射光の偏光状態を検知し、検知された偏光状態から、所定の方位角を特定することにより実現できる。
【０１８５】
第３に、本発明は、回転センサー、方位角センサー、変形センサーなどに適用できる。例えば、既知の偏光状態の光に照射される物体の回転角又は方位角を検知する目的で、物体の一部の反射面、あるいは物体の一部に所定の方位角で付着させた反射面で反射される偏光の偏光状態を検知することで角度を特定する角度センサーを実現できる。
【０１８６】
また、物体の回転角又は方位角を検知する目的で、物体に付着固定されたセンサーヘッド部と該ヘッド部の回転角又は方位角を読み取る検出部とで構成する角度センサーであって、固有の方位角を持つ偏光状態の偏光を反射又は発光するヘッド部と、所定の偏光の方位角を検知出力する検出部で１体の装置を構成することで角度センサーが実現できる。ここで、検出部が円偏光を照射できる機構を備え、該ヘッド部が２面又は３面の折り返し光路反射面で構成され、該検出部から発せられる円偏光が入射した時に、該ヘッド部から反射される特有の楕円率と方位角の楕円偏光を検出するようにしても良い。
【０１８７】
第４に、本発明は、商品等の情報タグ、情報チップ、ドアロックなどに適用できる。例えば、簡単なスタンパーによって形成したＶ溝等で多値記録ができることから、商品情報を記録再生するバーコード記録・読み取り方式に代わる簡便な記録・再生方式が実現できる。幾何学的な形状による記録であることから、特に、バーコード方式では不可欠なレーザービームの"走査"の動作を必要とせずに、情報タグは２次元結像型の偏光カメラなどによって離れた距離からも読みだすことができる。例えば、記録は、所定の面積内の所定数の記録部から成り、特定の部位、例えば４隅に記録部の基準方位を示す記録部を配置して、その他の記録部位の方位角を基準方位から正確に読み取って記録情報を得ることができる。
【０１８８】
この読み取りは、タグ部で起こる反射による偏光状態の変化を利用するので、外乱に強いという本発明の特徴により、計測距離の変化にも鈍感である。これらの特徴から、安価で使いやすい情報タグの記録・読み取り装置を構成できる。更には、図書館等での検索やサービスデータを細かく記録した情報記録カード、情報チップなどへの適用が考えられる。十分多量な複雑化した情報をチップ状やカード状の情報記録媒体に記録できることから、更には、大規模な施設での個人識別票などへの適用も可能である。この場合、読み出し部をドア内に設置し、チップやカードを鍵とするドアロックなども同時に構成できる。鍵の情報が十分複雑であるが、多数個の鍵が一括して安価に製造できる。
【０１８９】
これらの応用では、記録が安定かつ確実に保存される必要がある。本発明に係る記録方式では、情報記録媒体に、幾何学的な形状として情報を記録する。従って、磁気記録や電子を利用した半導体メモリーなどを用いる他の方法に比べて、安定性、保存性に格段に優れている。磁石を接触したり（強磁場）、放電や帯電にさらされたり（強電場）、空港等のＸ線検査（放射線）を通過してもなんら問題は無い。水、油、洗剤などの液体に落としたり、床に落としても問題ないし、靴で踏んだりして汚れても、汚れを洗えば良い。通常の人が生活する全ての場面で影響を受けずに安定している。同時に、情報を消去するには、意識的に鋭い角で表面に傷をつけたり石で叩くなどの簡単な方法で形を壊せばよい。形に情報があるので、材料の再生利用も容易で、環境を汚さないことも重要な利点である。
【０１９０】
第５に、本発明は、稼動部を有さずに記録再生ができる情報記録媒体に適用できる。例えば、微小な鏡の傾斜角（±９０°）と方位角（±９０°）をそれぞれ１０２４分割して２進１０ビットの記録情報を載せる。１０２４分割は１８０°に対して０．１７６°に相当するが、エリプソメトリーの計測精度は０．０１°から０．００１°あるから十分に分離できる角度分解能がある。傾斜角と方位角は互いに独立に設定できるので、それぞれに１．２５バイトの多値記録を乗せると、一枚の鏡に２進２０ビット、すなわち、従来方法の２０倍の２．５バイト分の多値情報が記録できる。一枚の鏡の面積は読み出し波長程度にできると考えられるので、直径１／２μｍとすると、１ｍｍに１５００個前後（最大２０００）を並べて、１ｍｍ２の面積に１５００×１５００＝２．２５×１０６個の鏡を配置できる。従って、これで２．５×２．２５Ｍ＝５．６Ｍバイト／ｍｍ２の記録密度になる。これを拡大光学系で２次元画像センサーに結像し、読み出すことで新たな多値情報記録媒体となる。１枚の鏡面のサイズ１／２μｍを２次元画像センサーの１画素２μｍに合わせて４倍程度の拡大光学系でマッチングすると、現状技術ではデジカメの１０Ｍ画素ＣＣＤでは本願の１０Ｍ個の鏡面（４ｍｍ２程度分）の情報を読み出せるので、１０Ｍ個×２．５バイト＝２５Ｍバイトの情報が可動部無に記録及び読み出し出来る。
【０１９１】
第６に、本発明は、道路標識や路面設置した反射装置などの反射板部分などに適用できる。本質的には傾斜面の反射に内在するｐ−ｓ成分間の光学的異方性を利用した偏光状態による情報記録であり、外乱に影響されないことを更に積極的に利用できる。反射による偏光状態の変化は、反射面の方位角と反射角に敏感であり、外乱による振動などに起因する横シフトや縦シフト成分には感度が無い。従って、通常の環境における読み取りに適している。例えば、道路標識や路面設置した反射装置などの反射板部分に本発明を適用すれば、遠距離から情報を読み出すことが出来るため、小型の可搬読み取り装置、あるいは車載装置とした情報システムを構築できる。その際、使用する波長は、任意に選ぶことができる。例えば、霧などで途中の光路での散乱を受けても影響を受けにくい波長を選ぶこともできる。また、車のヘッドライトを円偏光として、照射装置部を標準化することもできる。
【０１９２】
第７に、本発明は、通常環境での精密回転角計測に適する回転運動センサーに適用できる。情報記録は、例えばＶ溝の記録部では、稜方向の回転角が反射偏光の楕円の主軸方向と１：１で対応する。従って、記録部をセンサーとして用いて、回転角を精密に読みだすことができる。計測の精度は、通常のエリプソメトリー技術では、Δ、ψで０．０１°から０．００１°である。また、センサー部の姿勢の変化による入射角の変化については、既に述べたように、直角プリズム型のＶ溝の２回反射で構成した場合、第１面の入射角が小さくなった場合は第２面の入射角が大きくなり、２回反射の和が９０°となって、結果的に入射角変化が補償される。従って、光の入射方向に鈍感で、回転方向に特異的に敏感なセンサーを構成できる。
【０１９３】
第８に、本発明では、読み出し装置を偏光カメラなどの２次元記録方式とすることで、記録部を傾斜センサーとして利用できる。時間変化を容易に記録できるため、姿勢制御ダイナミクス観測に適する。傾斜計測の応用では、記録部を設置した観測対象を、周辺から一様に円偏光照射する。この条件では、センサーは反射面であれば良く、観測方向が固定されていることから、反射面法線の傾きと光の反射角を同時に継続的に計測できる。従って、時間変化を記録することで、画像中の局所的な微細な変形のセンサーを構成できる。例えば、センサー部をカメラ記録の領域内に所定の位置分布で固定し、変形を記録することで、観測領域内の変形ダイナミックスを記録分析できる。前駆現象を捉えるなどの応用に発展し得る。
【０１９４】
第９に、本発明は、衛星画像による地表の変形の検知や海洋表面の変形の検知などに適用できる。この場合は、照射光は無限遠方からの太陽光であり、図３の光線方向を逆転した観測になるが、反射の原理は同一である。更には、電波よる計測にも適用できる。
【０１９５】
第１０に、本発明は、記録部をセンサーとして微小化し、界面や表面に配置して、他の方法が適用しにくい液体表面の形状やダイナミクスを観測する応用にも適用できる。界面は、気体中の液体、あるいは液体中の気体の界面へ一般化できる。同様に、固体と液体の界面、更には、密度の異なる液体中の液体、気体中の気体、固体中の固体など、反射を起こし得る全ての物質界面へ適用を広げ得る。これらは、従来の干渉計測法などでは計測が不可能であったり、困難である対象である。
【０１９６】
第１１に、本発明は、リモートセンシング法であることから、高温下、高圧化などの通常の方法を適用することが困難な環境下での定型、不定形の物体の形状の計測とダイナミックスの計測にも適用できる。
【０１９７】
また、本発明に係る情報記録媒体、情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は再生装置には、全ての電磁波が利用できる。特に、波長が限定されず、白色光をそのまま利用することもできる。本発明に係る情報記録媒体の記録部は、偏光反射の入射角依存性を利用する。従って、記録部の反射に波長特性を与えれば、更に多くの情報を記録できる。波長に限定されない特徴は、更に、紫外光からマイクロ波など、電磁波の全領域にわたる。必要な要件は、記録部の傾斜面で電磁波が鏡面反射されることであり、鏡面の面積は、少なくとも波長程度があれば十分である。
【０１９８】
このように、本発明によれば、記録部に幾何学的形状を有する単純な構成により多値情報を記録する情報記録媒体、このような情報記録媒体に対応する情報再生方法、情報記録方法、情報記録及び／又は再生装置を提供することができる。
【０１９９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０２００】
例えば、図２２〜２８に例示する本発明に係る情報記録及び／又は再生装置は、信号処理部を含まない構成となっているが、検出器から出力される光強度に対応する電気信号から所定の傾斜角及び／又は所定の方位角を特定し、記録された多値情報を再生する信号処理部を含む構成としても構わない。この場合は、信号処理部も含めて反射光検知手段である。
【図面の簡単な説明】
【０２０１】
【図１】４５°傾いた斜面で構成されるＶ溝に円偏光を照射したときに反射される楕円偏光を例示する図である。
【図２】情報記録媒体上に形成される傾斜面を有する記録部の形成例を示す図である。
【図３】入射面の方位角θでの入射光と反射光とを模式的に示す図である。
【図４】Ａｌ反射面から様々な方位角θの入射面で反射される反射光の偏光状態の入射角φによる変化を例示する図である。
【図５】Ａｌ反射面のｐ−ｓ成分の強度反射率の入射角依存性を示す図である。
【図６】Ａｌ表面のｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比の入射角依存性を複素平面表示で例示する図である。
【図７】Ａｌ反射面の反射偏光パラメータの入射角依存性を示す図である。
【図８】Ａｌ表面での同入射角での２回反射による位相変化を例示する図である。
【図９】頂角９０°のＡｌ反射面での２回反射による偏光状態の振れ角による変化を例示する図である。
【図１０】誘電体表面での斜め反射の場合の偏光状態の入射角による変化を例示する図である
【図１１】Ｓｉ表面のｐ−ｓ成分の強度反射率の入射角依存性を例示する図である。
【図１２】Ｓｉ表面のｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比の入射角依存性を複素平面表示で例示する図である。
【図１３】Ｓｉ表面のｐ−ｓ成分の複素振幅反射率比の入射角依存性（実数部と虚数部）を例示する図である。
【図１４】記録ピットと読み出し方式の構成例を示す模式図である。
【図１５】検知感度が高いという本発明に係る信号検知の特徴を、従来技術での信号検知の様子と比較して模式的に例示する図である。
【図１６】屈折率ｎ＝２．１４５の透明記録媒体の強度反射率の入射角依存性を例示する図である。
【図１７】屈折率ｎ＝２．１４５の透明記録媒体の複素振幅反射率比の入射角依存性を複素平面表示で例示する図である。
【図１８】屈折率ｎ＝２．１４５の透明記録媒体の複素振幅反射率比の入射角依存性（実数部と虚数部）を例示する図である。
【図１９】高屈折率媒体の裏面での反射を利用する場合の記録ピットと読み出し方式の構成例を示す模式図である。
【図２０】記録部を構成する微小斜面のうちの１つの姿勢についての制御動作例を示す図である。
【図２１】情報記録媒体上に形成される傾斜面と記録層を有する記録部の形成例を示す図である。
【図２２】本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の構成例を示す図である。
【図２３】本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。
【図２４】本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。
【図２５】本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。
【図２６】本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。
【図２７】本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。
【図２８】本発明に係る情報記録及び／又は再生装置の概略の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０２０２】
１  記録部に照射される入射光
２ａ、２ｂ  記録部に構成されるＶ溝
３ａ、３ｂ  入射面
４ａ  Ｖ溝２ａで反射される楕円偏光
４ｂ  Ｖ溝２ｂで反射される楕円偏光
５ａ、５ｂ  楕円の主軸
６  ３回反射用の三角錐
７  １回反射用の斜面
８ａ、８ｂ  情報記録媒体断面
９ａ、９ｂ  記録部に照射される照射スポット
１０ａ〜１０ｐ  記録ピットの並びと稜方向
１１ａ〜１１ｆ  記録ピットの並びと稜方向
１１ｇ〜１１ｌ  記録ピットの並び
１２ａ、１２ｂ  検出される信号例のイメージ
１３ａ〜１３ｑ  記録ピットの並びと稜方向
１５  固定部
１６、１７  可動部
１８ａ  透明な保護層
１８ｂ、１８ｃ  誘電体
１９ａ〜１９ｃ  記録層
２０ａ〜２０ｃ  円偏光生成手段
２５  光源
３０ａ  半透明鏡
３０ｂ  全反射プリズム位相子
３０ｃ、３０ｄ  全反射位相子
３０ｅ  偏光ビームスプリッター
４０ａ〜４０ｄ、１１０ａ〜１１０ｌ  集光レンズ
６０ａ  水平直線偏光子
６０ｂ  ４５°直線偏光子
６０ｃ  直線偏光子
６０ｃ０  円偏光子
６０ｃ１  位相子
６０ｄ〜６０ｇ  直線偏光子
７０ａ〜７０ｌ  検出器
７１  検出器保持部
９０ａ〜９０ｆ  偏光照射ファイバー
９０ｇ〜９０ｌ  偏光検知ファイバー
１００ａ、１００ｂ  直線偏光子リング
２００ａ  集合光学素子
２００ｂ  集合光学素子
２００ｂ１  集光レンズ部
２００ｂ２  全反射位相子部
３００、３１０  情報記録媒体
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2009099192.tif 000039
【図１６】
2009099192.tif 000040
【図１７】
2009099192.tif 000041
【図１８】
2009099192.tif 000042
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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