JP2001084636A - 光ヘッドおよびそれを用いた記録再生装置 - Google Patents
光ヘッドおよびそれを用いた記録再生装置Info
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Abstract
とともに高S/N比での再生を行う。 【解決手段】 記録時には液晶板631に電圧を印加し
ない。それによりレーザー光LBは全て固浸レンズ63
4の底面634aで集光し、その底面634aに記録媒
体RMが近接することにより、近接場光を発生させ、そ
のようなレーザー光LBを制御して十分な光強度で情報
を記録する。再生時には液晶板631に所定の直流電圧
を印加する。それにより、レーザー光LBの中心部分は
偏光板632により遮蔽され、臨界角より大きい角度で
固浸レンズ634の底面634aに入射するレーザー光
LBの外周部分の光のみが固浸レンズ634に至ってそ
の下方に近接場光を発生させる。このようなノイズの少
ない光によって再生を行うことで高S/N比の再生信号
が得られる。
Description
させる光ヘッドおよびそれを用いた記録再生装置に関す
る。
気デイスク)などの光メモリとは別に、近接場光を利用
した光記録再生装置が提案されている。そのような装置
において近接場光を発生させる手段として、固浸レンズ
(Solid Immersion Lens、SIL)が注目を集めてい
る。固浸レンズは、通常、半球状のレンズで曲面側から
入射した光が底面で集光し、そのスポット光が漏れ出て
近接場光を発生させる。そして、該レンズの屈折率が高
いことから、いわゆる液浸レンズと同様の効果で光スポ
ットを小さくすることができ、高密度に情報を記録でき
る。
る場合、同様にして固浸レンズによって近接場光を発生
させ、その近接場光の記録媒体に形成された記録ピット
との相互作用の成分を含む固浸レンズの平面における反
射光を読み取って、記録された情報を再生する。
レンズの球面に入射する光のうち中心部分の全反射しな
い光を含んだ形で光スポットを形成しているので、記録
媒体での反射の際、散乱光や各種のノイズとしての光を
生じやすく、光におけるS/N比が低くなり、再生信号
におけるS/N比も低下する。
4号公報には、光源と固浸レンズとの間にセンターマス
クや輪帯開口マスクなど、固浸レンズに入射する光の中
心部を遮蔽する遮蔽部を設け、再生の際にS/N比を低
下させる全反射成分以外の成分を除去して散乱光や各種
のノイズ成分を抑えた光記録装置が提案されている。
技術では遮蔽部を設けているので再生時にはS/N比が
向上するが、記録時にも全反射成分以外の光が除去され
てしまうので、記録のための光の強度が低下し、強度不
足となる可能性が高い。
の克服を意図しており、固浸レンズを用いて、十分な強
度による記録とともに高S/N比での再生が行える光ヘ
ッドおよびそれを用いた記録再生装置を提供することを
目的とする。
め、請求項1の発明は、光源から供給される光に基づい
て近接場光を発生させる固浸レンズと、前記固浸レンズ
に対して光源側に設けられるとともに、前記光源からの
光の中心部分を遮蔽した遮光状態と前記光源からの光を
遮蔽しない開放状態とを切り替える遮蔽切替え手段と、
を備えている。
の光ヘッドであって、前記遮蔽切替え手段が、前記光源
からの光の前記中心部分を遮蔽する遮光素子を含むもの
である。
の光ヘッドであって、前記遮蔽切替え手段が、前記光源
からの光の前記中心部分を遮蔽する遮光板と、前記光源
からの光の光路上と当該光路の外部との間で前記遮光板
を移動させる遮光板駆動機構と、を備えるものである。
て情報の記録および再生を行う記録再生装置であって、
前記請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光ヘッ
ドと、前記光ヘッドに光を供給する光源と、前記光ヘッ
ドからの光を検出する光検出手段と、を備えている。
載の記録再生装置であって、さらに、記録媒体への情報
の記録時には前記遮蔽切替え手段を前記開放状態に制御
するとともに、記録媒体の情報の再生時には前記遮蔽切
替え手段を前記遮光状態に制御する遮蔽制御手段を備え
ている。
面に基づいて説明する。
の形態における記録再生装置1の構成を示す概略図であ
る。なお、以下に参照する各図において適宜、3次元座
標系X−Y−Zを定義する。
た状態で記録媒体RMを所定方向に回転させる回転機構
部5と、記録媒体RMの記録面に対する信号の記録また
は読み取り(再生)を行う光ピックアップ6と、光ピッ
クアップ6および回転機構部5に対して駆動制御信号を
与えるコントローラ7と、記録媒体RMに対する記録信
号または再生信号を処理する信号処理部8と、直流電源
9(図2参照)とを備えて構成される。
52とを備えており、コントローラ7から与えられる駆
動制御信号に基づいて回転駆動部51が回転部材52を
所定方向PDに回転させる。回転部材52は着脱自在の
記録媒体RMを所定位置にて保持するような構造を有し
ており、装着された記録媒体RMと一体となって回転動
作を行う。
た光ヘッド駆動部61にアーム62の一端が取り付けら
れるとともに、アーム62の他端に光ヘッド63を備
え、さらに、アーム62内には以下に示す光記録および
再生のための光学系64(図2参照)を備えている。
媒体RMの回転中心方向に対して旋回させることができ
る駆動機構であり、コントローラ7から与えられる駆動
制御信号に応じてアーム62を任意角度旋回させること
によって光ヘッド63を記録媒体RMの径方向に進退さ
せる。なお、光ピックアップ6の駆動機構は、このよう
な旋回により進退させる構成に限らず、直進的に進退さ
せる構成でもよい。
アップ6の詳細な構成を説明するための図である。図2
に示すように、光学系64は、レーザー光源641、コ
リメータレンズ642、ビームスプリッタ643、光検
出器644、反射ミラー645を備えており、光ヘッド
63は液晶板631と、偏光板632、対物レンズ63
3および固浸レンズ634を内部に備えたスライダ63
5とから成っている。
設けられた図示しないレーザー駆動回路によって駆動さ
れるように構成されている。そして、レーザー光源64
1から出射される光は、コリメータレンズ642、ビー
ムスプリッタ643、反射ミラー645、液晶板63
1、偏光板632、対物レンズ633および固浸レンズ
634を介して記録媒体RMに導かれる。なお、レーザ
ー光源641は、後述する偏光についての特性および光
ピックアップ6の小型化の要請からレーザーダイオード
が好ましい。
が、レーザー光源641、コリメータレンズ642、ビ
ームスプリッタ643、光検出器644、反射ミラー6
45はそれぞれアーム62内の所定位置に、液晶板63
1も光ヘッド63内の所定位置に固定されている。ま
た、偏光板632、対物レンズ633および固浸レンズ
634はスライダ635を貫通する貫通孔635a内に
順に積層して設けられている。また、液晶板631は透
明電極631a,631c間にTN(ツイストネマティ
ック)液晶631bが封入された構造を有しており、両
透明電極631a,631cにはコントローラ7により
制御される直流電源9が接続されている。
に示すように偏光板632は透明基材632aの中央に
円形の偏光フィルター632bが設けられた構造となっ
ており、偏光フィルター632bの径は上方から供給さ
れるレーザー光LBのビーム径より透過領域(後述)の
幅だけ小さいものとなっている。
34aがスライダ635の貫通孔635aの下端の開口
OP付近に位置するように、スライダ635内に取り付
けられており、球面634b側から入射したレーザー光
LBにより底面634aから近接場光(エバネッセント
光+通常光)を発生させる。
録層RMbが形成されたディスク形状の媒体であり、こ
の記録層RMbは発生した光ピックアップ6により発生
される近接場光に反応してその性質が変化する材質で形
成されている。具体的には記録層RMbとしては、光磁
気媒体、相変化媒体、有機色素媒体、フォトクロミック
媒体等が使用可能である。そして、近接場光により記録
層RMbの性質を部分的に変化させて記録ピットrpを
形成して情報を記録し、逆に再生の際にはその性質の相
違を検出して情報を読み出す。なお、必要に応じて記録
層の上に保護膜を設けてもよい。
Mへの情報の記録プロセスおよび記録情報の再生プロセ
スについては後に詳述する。
するためのデータをコントローラ7を介してレーザー駆
動回路に与えたり、光検出器644で検出された読み取
りデータ(再生データ)をコントローラ7を介して受け
取り、他のデータ処理機器に対して出力する機能を有す
る。
セス>>つぎに、第1の実施の形態である記録再生装置
1による記録媒体RMへの情報の記録プロセスおよび記
録媒体RMに記録された情報の再生プロセスについて説
明する。
録プロセスの様子を示しており、図2において、レーザ
ー光源641より出射し、コリメータレンズ642によ
り平行光にコリメートされた光は、ビームスプリッタ6
43を透過し、反射ミラー645と液晶板631と偏光
板632とを介して、対物レンズ633に入射し、固浸
レンズ634の底面634aに集光される。この時、コ
ントローラ7の制御により液晶板631に電圧を印加し
ないので液晶分子が螺旋状になったままであり、液晶板
631を透過する光の偏光方向は図2の矢印A1,A2
のように90゜回転する。ところで、偏光板632はこ
の90゜回転した偏光のみを透過するものとなってお
り、したがって、この電圧の印加されない液晶板631
を透過した偏光は偏光板632で遮光されず、対物レン
ズ633により集光され固浸レンズ634の底面により
一部全反射されるとともに中心部分の光の多くは底面6
34aから出射する開放状態となる。ここで、記録媒体
RMの記録層と固浸レンズ634の間隔は0.05〜
0.1μm程度と光源641からの光の波長以下、より
詳細には波長の1/4以下に近接しているので、このよ
うな近接場と呼ばれる範囲では、固浸レンズ634の底
面634aにおける光スポットと同じ大きさで近接場光
がしみ出して記録層RMbにまで及び、そこに記録ピッ
トrpを形成する。
ット径の1/n(nは固浸レンズ634の屈折率)とな
る。例えば、供給されるレーザー光LBの波長が0.6
5μm、固浸レンズ634の屈折率が1.85、対物レ
ンズ633の開口数が0.6の場合の光スポット径は、
約0.4〜0.5μmとなり、この時の面記録密度は約
10Gbit/inch2と非常に高密度になる。
形成しつつ、記録媒体RMが矢印AR1方向に回転する
ことによって記録媒体RMにおけるトラックに沿って記
録ピット列が形成されることにより情報が記録される。
セスを説明するための図である。図4に示すように再生
プロセスでは記録プロセスと同様に、レーザー光源64
1より出射したレーザー光LBは固浸レンズ634の底
面に集光される。この時、コントローラ7の制御により
液晶板631に直流電源9によって所定の交流電圧が印
加される。するとTN液晶631の液晶分子の捻れが解
消され液晶板631を透過する光の偏光方向は図4の矢
印Bに示すように回転しない。ところで、前述のように
偏光板632は液晶板631によって90゜回転した偏
光のみを透過するものとなっており、したがって、回転
されなかった偏光したレーザー光LBは図3に示すよう
に偏光板632によって円形の中心部分が遮蔽され、外
周部の透過領域TAの光だけ透明基材632aを透過す
る、遮光状態となる。すなわち、偏光フィルター632
bの径はレーザー光LBのビーム径より透過領域TAの
幅Wだけ小さいものとなっている。
は、入射するレーザー光LBの透過領域TA(外周部)
を通過する光が全て臨界角より大きい(全反射する)角
度で固浸レンズ634の底面634aに入射するように
形成されている。換言すると、偏光フィルター632b
の径は、固浸レンズ634の底面634aにおいて臨界
角より小さい(全反射しない)角度で入射するように固
浸レンズ634の球面634bに入射する部分(中心部
分)をほぼ覆うような径として形成されている。
(透過領域TAを透過した光)は固浸レンズ634の底
面634aで全反射し、固浸レンズ634の底面634
aにおける光スポットと同じ大きさで近接場光がしみ出
す。この近接場光は記録層RMbと相互作用をして、相
互作用の結果が記録ピットrpに対応した変調信号とし
て固浸レンズ634の底面634aで全反射して上方へ
戻る反射光に含まれるので、この反射光を検出すること
で情報の再生を行う。すなわち、上記変調信号を含んだ
固浸レンズ634の底面634aで全反射した反射光は
上記と逆方向に進み、スライダ635からビームスプリ
ッタ643に戻る。そしてビームスプリッタ643で反
射されて光検出器644に入射し、光検出器644に入
射する。すると、コントローラ7は光検出器644から
の電流のうち上記変調信号による電流成分を抽出するこ
とによって記録媒体RMに記録された情報(記録ピット
rpに対応した情報)を読み取り、再生するのである。
34aにおいて全反射した反射光はほとんど光検出器6
44に戻ってくるので、中心部分を遮蔽することによる
光強度の損失はあるが、S/N比が高く、担う情報の密
度も高い良好な再生信号が得られる。
読取りつつ、記録媒体RMが矢印AR2方向に回転する
ことによって記録媒体RMにおけるトラックに沿った記
録ピット列が示す情報が再生される。
てレーザー光LBの中心部分を遮光して絞った光スポッ
トを用いて再生を行っているため、記録プロセスにおい
ても光スポット径を、より小さくして高密度の記録を行
うようにすることができる。
ット径で記録プロセスを行う場合について説明する。
常の記録時における光ヘッド63から発せられる近接場
光の強度分布を示す図であり、図5において分布曲線D
L1およびDL2はそれぞれ記録時および再生時におけ
る近接場光の強度分布を示している。
おいては記録媒体RMの記録層RMbの材質(例えば、
フォトクロミック材料)の光による変性の感度の閾値を
通常より高い閾値T1、すなわち感度を下げて、記録時
に光スポットの中心部分のみで記録して、記録ピットr
pを記録ピット幅PW1で形成する。この記録ピット幅
PW1は図5(b)に示す通常の感度の閾値T2を有す
る記録媒体RMに記録される記録ピット幅PW2より小
さいものとなる。このような筆先記録により記録された
情報を再生する際の光スポット径は、図5(a)に示す
ように、液晶板631と偏光板632とによって遮光さ
れたことによる輪帯開口の効果で、記録ピット幅PW1
と同程度となっており、再生を行うのに十分なサイズ
(小ささ)となっている。
よれば、固浸レンズ634に対してレーザー光源641
側に、レーザー光源641からの光の中心部分を遮蔽し
た遮光状態と開放した開放状態との間で切り替える遮蔽
切替え手段として、液晶板631および偏光板632を
備えるため、記録時には中心部分も含めた光を用いて情
報を記録することにより、十分な強度の光で記録できる
とともに、再生時には中心部分の光を遮蔽し、固浸レン
ズ634に入射する光のうち底面634aにおいて全反
射する成分のみを使用することにより、記録媒体RMで
の反射の際の散乱光や各種のノイズ成分を小さくして、
高S/N比での再生を行うことができる。
1および偏光板632を用いているのでコントローラ7
により容易に制御することができるとともに高速に切り
替えを行うことができる。
液浸の効果により情報の密度も高くできる。
し、外周部分の光だけを通すことによる輪帯開口の効果
で光スポットを小さくできるので、記録時の光スポット
も筆先記録などにより小さくでき、さらに高密度な記録
および再生が可能となる。
施の形態における光ピックアップ6の光学的構成につい
て説明するための図である。第1の実施の形態では遮蔽
切替え手段として液晶板631および偏光板632とい
った電気光学的性質を有する遮光素子を用いたが、第2
の実施の形態では図6に示すように、遮光板636とそ
れを移動させる遮光板移動機構としての、図示しない固
定手段により光ピックアップ6に固定されたモータ63
7を備え、遮光板636を機械的に移動させて遮光状態
と開放状態とを切替えられるものとなっている。なお、
その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
板636は透明基材636aの中央にレーザー光源64
1からのレーザー光LBを透過させない材質による円形
の遮光部636bが形成されるとともに、透明基材63
6aの端縁の一部にはモータ637の回動軸637aが
取り付けられ、コントローラ7の制御によるモータ63
7の駆動により遮光板636が水平面内(X−Y面内)
で回動自在となっている。
6bも第1の実施の形態の偏光板632における偏光フ
ィルター632bと同様、その径は上方から供給される
レーザー光LBのビーム径より透過領域TAの幅Wだけ
小さいものとなっている。すなわち、遮光部636bの
径は、入射するレーザー光LBの外周部である透過領域
TAを通過する光が全て臨界角より大きい(全反射す
る)角度で固浸レンズ634の底面634aに入射する
ように、換言すると、固浸レンズ634の底面634a
において臨界角より小さい(全反射しない)角度で入射
するように固浸レンズ634の球面634bに入射する
部分(中心部分)をほぼ覆うような径として形成されて
いる。
示すようにコントローラ7の制御によるモータ637の
駆動により遮光板636が回動して遮光部636bが光
路外に待避される。これにより、レーザー光LBは中心
部分も含めた全体として記録媒体RMに照射され、それ
により十分な強度の光で情報の記録を行うことができ
る。
セスを説明するための図である。図8に示すように、再
生時にはコントローラ7によるモータ637の制御によ
り遮光板636が光路中に挿入され、図7に示すように
遮光部636bがレーザー光LBの中心部分に位置す
る。これにより、第1の実施の形態と同様、レーザー光
LBの外周部の全反射する光のみを用いることによっ
て、記録媒体RMでの反射の際の散乱光や各種のノイズ
成分を小さくして、高S/N比での再生を行うことがで
きる。
形態と同様に筆先記録を行うことができ、それにより第
1の実施の形態と同様に、さらに高密度な記録および再
生が可能となる。
36をモータ637で回動させる機械的構成を採用して
いるので、製造コストを抑えて安価な装置とすることが
できる。
ヘッドおよびそれを用いた記録再生装置の例を示した
が、この発明はこれに限定されるものではない。
え手段、とりわけ、電気的な素子である遮光素子として
液晶板631と偏光板632を備えるものとしたが、P
LZT等の素子による光シャッター等を用いてもよい。
また、第1の実施の形態では、光学系64内に収めてい
たが、光学系64はアーム62の外に配置してもよく、
この場合は光ファイバなどで光ヘッド63に光を導く。
求項5の発明によれば、固浸レンズに対して光源側に設
けられるとともに、その光源からの光を中心部分を遮蔽
した遮光状態と、光源からの光を遮蔽しない開放状態と
の間で切り替える遮蔽切替え手段を備えるため、記録時
には中心部分も含めた光を用いて情報を記録することに
より、十分な強度の光で記録できるとともに、再生時に
は中心部分の光を遮蔽し、固浸レンズに入射する光のう
ち平面状の底面において全反射する成分のみを使用する
ことにより、記録媒体での反射の際の散乱光や各種のノ
イズ成分を抑えることができ、高S/N比での再生を行
うことができる。また、固浸レンズを用いているので液
浸の効果により情報の密度も高くできる。再生時には中
心部の光を遮蔽し、外周部の光だけを通すことによる輪
帯開口の効果で光スポットを小さくできるので、記録時
の光スポットも筆先記録などにより小さくでき、さらに
高密度な記録および再生が可能となる。
切替え手段が、光を遮蔽する遮光素子を含むため、遮光
状態と開放状態との間で遮蔽切替え手段を容易かつ高速
に切り替えることができる。
切替え手段が、光源からの光の中心部分を遮蔽する遮光
板と、光源からの光の光路上と当該光路の外部との間で
遮光板を移動させる遮光板駆動機構といった安価な部材
で構成されるため、製造コストを抑えて安価な装置とす
ることができる。
媒体への情報の記録時には遮蔽切替え手段を開放状態に
制御するとともに、記録媒体の情報の再生時には遮蔽切
替え手段を遮蔽状態に制御する遮蔽制御手段を備えるた
め、開放状態と遮光状態とを自動的に切替えることがで
きる。
す概略図である。
成を説明するための図である。
するための図である。
度分布を示す図である。
成について説明するための図である。
するための図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 光源から供給される光に基づいて近接場
光を発生させる固浸レンズと、 前記固浸レンズに対して光源側に設けられるとともに、
前記光源からの光の中心部分を遮蔽した遮光状態と前記
光源からの光を遮蔽しない開放状態とを切り替える遮蔽
切替え手段と、を備えることを特徴とする光ヘッド。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光ヘッドであって、 前記遮蔽切替え手段が、前記光源からの光の前記中心部
分を遮蔽する遮光素子を含むものであることを特徴とす
る光ヘッド。 - 【請求項3】 請求項1に記載の光ヘッドであって、 前記遮蔽切替え手段が、 前記光源からの光の前記中心部分を遮蔽する遮光板と、 前記光源からの光の光路上と当該光路の外部との間で前
記遮光板を移動させる遮光板駆動機構と、を備えるもの
であることを特徴とする光ヘッド。 - 【請求項4】 記録媒体に対して情報の記録および再生
を行う記録再生装置であって、 前記請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光ヘッ
ドと、 前記光ヘッドに光を供給する光源と、 前記光ヘッドからの光を検出する光検出手段と、を備え
ることを特徴とする記録再生装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の記録再生装置であっ
て、さらに、 記録媒体への情報の記録時には前記遮蔽切替え手段を前
記開放状態に制御するとともに、記録媒体の情報の再生
時には前記遮蔽切替え手段を前記遮光状態に制御する遮
蔽制御手段を備えることを特徴とする記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25854099A JP2001084636A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 光ヘッドおよびそれを用いた記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25854099A JP2001084636A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | 光ヘッドおよびそれを用いた記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001084636A true JP2001084636A (ja) | 2001-03-30 |
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ID=17321657
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Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2001084636A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100903242B1 (ko) * | 2001-11-19 | 2009-06-17 | 소니 가부시끼 가이샤 | 광헤드, 기록 재생 장치 및 광결합 효율 가변 소자 |
-
1999
- 1999-09-13 JP JP25854099A patent/JP2001084636A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100903242B1 (ko) * | 2001-11-19 | 2009-06-17 | 소니 가부시끼 가이샤 | 광헤드, 기록 재생 장치 및 광결합 효율 가변 소자 |
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