JP2990037B2 - 超解像光ヘッド - Google Patents
超解像光ヘッドInfo
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- JP2990037B2 JP2990037B2 JP7049564A JP4956495A JP2990037B2 JP 2990037 B2 JP2990037 B2 JP 2990037B2 JP 7049564 A JP7049564 A JP 7049564A JP 4956495 A JP4956495 A JP 4956495A JP 2990037 B2 JP2990037 B2 JP 2990037B2
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- light beam
- light
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- super
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高密度記録用の超解像光
ヘッドに係わり、詳細には超解像ビームからサイドロー
ブを除去して記録マーク間の干渉を低減するようにした
超解像光ヘッドに関する。
ヘッドに係わり、詳細には超解像ビームからサイドロー
ブを除去して記録マーク間の干渉を低減するようにした
超解像光ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ等の情報処理装置に使用さ
れる磁気ディスクの高速アクセス性と、光ディスクの特
徴とする記憶容量の大きさの双方を兼ね備えた外部記憶
装置が求められており、その研究が急速に進展してい
る。このような次世代の外部記憶装置としては、高速転
送レート、高速ランダムアクセスならびに大容量という
条件を満たし、かつ媒体の保存に優れ、非接触で媒体の
耐久性に優れたものという観点から光記録を使用する光
ディスクが有望となっている。
れる磁気ディスクの高速アクセス性と、光ディスクの特
徴とする記憶容量の大きさの双方を兼ね備えた外部記憶
装置が求められており、その研究が急速に進展してい
る。このような次世代の外部記憶装置としては、高速転
送レート、高速ランダムアクセスならびに大容量という
条件を満たし、かつ媒体の保存に優れ、非接触で媒体の
耐久性に優れたものという観点から光記録を使用する光
ディスクが有望となっている。
【0003】光ディスク装置に関する技術の中核をなす
ものとして光学系がある。収束した光ビームをいかに回
折限界まで絞りきるかといった高精度の光学系が要求さ
れている。このための光ヘッドとして、遮光帯を使用し
た超解像光ヘッドが例えば特開平6−180853号公
報等に各種提案されている。
ものとして光学系がある。収束した光ビームをいかに回
折限界まで絞りきるかといった高精度の光学系が要求さ
れている。このための光ヘッドとして、遮光帯を使用し
た超解像光ヘッドが例えば特開平6−180853号公
報等に各種提案されている。
【0004】図5は、特開平4−358328号公報等
で提案された従来の光ヘッドの構成の一例を示したもの
である。光ビームの発生源としてのレーザ11からの発
散光はコリメータレンズ12に入射して平行光となる。
コリメータレンズ12の出射側には遮光帯13が配置さ
れている。コリメータレンズ12を出た平行光の一部は
この遮光帯13で遮られるが、これ以外は偏光ビームス
プリッタ14に到達し、これを通過する。そして、1/
4波長板15を通過して直線偏光から円偏光に変換され
る。この円偏光は対物レンズ16に入射され、その前方
に配置された光ディスク17の所定位置に集光する。こ
のようにして情報の記録や再生のための光ビームの照射
が行われる。
で提案された従来の光ヘッドの構成の一例を示したもの
である。光ビームの発生源としてのレーザ11からの発
散光はコリメータレンズ12に入射して平行光となる。
コリメータレンズ12の出射側には遮光帯13が配置さ
れている。コリメータレンズ12を出た平行光の一部は
この遮光帯13で遮られるが、これ以外は偏光ビームス
プリッタ14に到達し、これを通過する。そして、1/
4波長板15を通過して直線偏光から円偏光に変換され
る。この円偏光は対物レンズ16に入射され、その前方
に配置された光ディスク17の所定位置に集光する。こ
のようにして情報の記録や再生のための光ビームの照射
が行われる。
【0005】情報の読み出しを行う際には、光ディスク
17からの反射光が使用される。この反射光は、対物レ
ンズ16を通って平行光になり、1/4波長板15を経
て偏光ビームスプリッタ14に到達する。ここで入射偏
光に対して偏光軸が90度変換された光ビームとなっ
て、光ビームは90度偏光する。この光ビームは集光レ
ンズ19で収束する。集光レンズ19は、開口数NAが
0.1〜0.2のものが使用される。集光レンズ19の
集光位置には、空間フィルタ21が配置されている。空
間フィルタ21は、次に説明するように収束ビームのサ
イドローブの部分を遮光する役割をもっている。
17からの反射光が使用される。この反射光は、対物レ
ンズ16を通って平行光になり、1/4波長板15を経
て偏光ビームスプリッタ14に到達する。ここで入射偏
光に対して偏光軸が90度変換された光ビームとなっ
て、光ビームは90度偏光する。この光ビームは集光レ
ンズ19で収束する。集光レンズ19は、開口数NAが
0.1〜0.2のものが使用される。集光レンズ19の
集光位置には、空間フィルタ21が配置されている。空
間フィルタ21は、次に説明するように収束ビームのサ
イドローブの部分を遮光する役割をもっている。
【0006】図6は、空間フィルタによる光ビームの処
理の原理を表わしたものである。同図(a)は、光ディ
スク17における光ビームの焦点近傍の光量分布を表わ
したものである。図5に示したようにコリメータレンズ
12の後方に遮光帯13が配置されているので、光ディ
スク17に到達するレーザビームの中心部分の光線が蹴
られる。これにより、光ディスク17における集光ビー
ムの光量の総量は減少する。しかしながら、この集光位
置周辺において、実線で示したような超解像ビーム31
となってe-12 のビーム直径が小さくなる利点がある。
理の原理を表わしたものである。同図(a)は、光ディ
スク17における光ビームの焦点近傍の光量分布を表わ
したものである。図5に示したようにコリメータレンズ
12の後方に遮光帯13が配置されているので、光ディ
スク17に到達するレーザビームの中心部分の光線が蹴
られる。これにより、光ディスク17における集光ビー
ムの光量の総量は減少する。しかしながら、この集光位
置周辺において、実線で示したような超解像ビーム31
となってe-12 のビーム直径が小さくなる利点がある。
【0007】ところが、超解像ビーム31には高解像度
の読み出しに寄与するメインローブ32の他にサイドロ
ーブ33が発生する。このためにこれをそのまま受光し
て情報の再生を行うと、記録マーク間で干渉が生じてし
まい、ディジタル記録であればビットエラーレートが高
くなるといった問題がある。そこで同図(b)に示すよ
うに空間フィルタ21を通過させて、同図(c)に示す
ように超解像ビーム31のサイドローブ33を除去して
メインローブ32のみを残すようにしている。
の読み出しに寄与するメインローブ32の他にサイドロ
ーブ33が発生する。このためにこれをそのまま受光し
て情報の再生を行うと、記録マーク間で干渉が生じてし
まい、ディジタル記録であればビットエラーレートが高
くなるといった問題がある。そこで同図(b)に示すよ
うに空間フィルタ21を通過させて、同図(c)に示す
ように超解像ビーム31のサイドローブ33を除去して
メインローブ32のみを残すようにしている。
【0008】このように空間フィルタ21の位置が光ビ
ームの焦点位置となるので、この後方に配置された光セ
ンサ34には発散光が入射し、光ディスク17に記録さ
れた情報の読み出しが行われる。
ームの焦点位置となるので、この後方に配置された光セ
ンサ34には発散光が入射し、光ディスク17に記録さ
れた情報の読み出しが行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この提案の空間フィル
タ21として必要な直径を計算する。光ビームとして使
用されるレーザ波長を680nm(0.68μm)と
し、集光レンズ19の開口数NAを0.2とする。する
と、e-12 のビーム直径は次の式(1)および(2)で
表わされる。ここで(1)式のφは通常のビーム直径を
表わし、(2)式のφU は超解像ビームについてのビー
ム直径を表わしている。 φ =0.82×λ/NA ……(1) φU =0.85×φ ……(2)
タ21として必要な直径を計算する。光ビームとして使
用されるレーザ波長を680nm(0.68μm)と
し、集光レンズ19の開口数NAを0.2とする。する
と、e-12 のビーム直径は次の式(1)および(2)で
表わされる。ここで(1)式のφは通常のビーム直径を
表わし、(2)式のφU は超解像ビームについてのビー
ム直径を表わしている。 φ =0.82×λ/NA ……(1) φU =0.85×φ ……(2)
【0010】メインローブ32の直径は遮光帯13の大
きさにもよるが、通常のビーム収束直径の約85%程度
になる。したがって、式(1)および(2)からメイン
ローブ32の直径は2.3μmとなる。したがって、図
5で集光レンズ19の光軸方向をZ軸方向とし、このZ
軸方向と垂直でかつ図で紙面に垂直な方向をX軸方向、
上下方向をY軸方向とすると、サイドローブ33を除去
するために空間フィルタ21のX,Y方向の調整精度は
上記値の十分の1としての0.23μm程度にする必要
がある。
きさにもよるが、通常のビーム収束直径の約85%程度
になる。したがって、式(1)および(2)からメイン
ローブ32の直径は2.3μmとなる。したがって、図
5で集光レンズ19の光軸方向をZ軸方向とし、このZ
軸方向と垂直でかつ図で紙面に垂直な方向をX軸方向、
上下方向をY軸方向とすると、サイドローブ33を除去
するために空間フィルタ21のX,Y方向の調整精度は
上記値の十分の1としての0.23μm程度にする必要
がある。
【0011】このように図5で示した従来の光学系で
は、光ディスク17からの戻り光に存在するサイドロー
ブ33を除去するために空間フィルタ21を使用してい
るが、その機械的な調整が極めて困難であるといった問
題があった。また、超解像ビーム31からメインローブ
32を残してサイドローブ33のみを除去するように空
間フィルタ21のサイズを正確に設定する必要があり、
従来ではニッケルフィルムをエッチング等の手法で加工
することによって実現していたが、加工精度が十分でな
いという問題があった。
は、光ディスク17からの戻り光に存在するサイドロー
ブ33を除去するために空間フィルタ21を使用してい
るが、その機械的な調整が極めて困難であるといった問
題があった。また、超解像ビーム31からメインローブ
32を残してサイドローブ33のみを除去するように空
間フィルタ21のサイズを正確に設定する必要があり、
従来ではニッケルフィルムをエッチング等の手法で加工
することによって実現していたが、加工精度が十分でな
いという問題があった。
【0012】そこで本発明の目的は、サイドローブを除
去する空間フィルタの位置調整や加工を行うことなく光
学変調度の高い記録再生特性を得ることのできる超解像
光ヘッドを提供することにある。
去する空間フィルタの位置調整や加工を行うことなく光
学変調度の高い記録再生特性を得ることのできる超解像
光ヘッドを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)光ビーム発生源と、(ロ)この光ビーム発生
源の発生した光ビームを入射して平行光にするコリメー
タレンズと、(ハ)このコリメータレンズの後方に配置
され入射した光ビームの中心部のみを遮光する遮光手段
と、(ニ)この遮光手段によって中心部を欠いた光ビー
ムを記録媒体の所定の位置に集光させる第1の集光手段
と、(ホ)前記した所定の位置から反射された光ビーム
を集光する第2の集光手段と、(へ)この第2の集光手
段による集光位置に配置されたフィルタ材に対して前記
記録媒体から反射された光ビームを照射しそのうちの比
較的パワーの強い部分が照射された箇所のみを光の透過
箇所に変化させることによって空間フィルタを形成する
空間フィルタ形成手段と、(ト)この空間フィルタ形成
手段によって形成された空間フィルタを前記集光位置に
そのまま配置した状態で、第2の集光手段によって集光
されこの空間フィルタを通過した光ビームを検出する光
センサとを超解像光ヘッドに具備させる。
は、(イ)光ビーム発生源と、(ロ)この光ビーム発生
源の発生した光ビームを入射して平行光にするコリメー
タレンズと、(ハ)このコリメータレンズの後方に配置
され入射した光ビームの中心部のみを遮光する遮光手段
と、(ニ)この遮光手段によって中心部を欠いた光ビー
ムを記録媒体の所定の位置に集光させる第1の集光手段
と、(ホ)前記した所定の位置から反射された光ビーム
を集光する第2の集光手段と、(へ)この第2の集光手
段による集光位置に配置されたフィルタ材に対して前記
記録媒体から反射された光ビームを照射しそのうちの比
較的パワーの強い部分が照射された箇所のみを光の透過
箇所に変化させることによって空間フィルタを形成する
空間フィルタ形成手段と、(ト)この空間フィルタ形成
手段によって形成された空間フィルタを前記集光位置に
そのまま配置した状態で、第2の集光手段によって集光
されこの空間フィルタを通過した光ビームを検出する光
センサとを超解像光ヘッドに具備させる。
【0014】すなわち請求項1記載の発明では、光ディ
スク等の記録媒体から反射された光ビームのサイドロー
ブを第2の集光手段によって集光した位置で空間フィル
タによって除去する際に、この集光位置に所定の光ビー
ムを照射し、この照射箇所を光の透過箇所に変化させて
空間フィルタを形成するようにした。したがって、超解
像光ヘッドの光学系の一部または全部を使用して空間フ
ィルタを形成することができ、空間フィルタの位置調整
や機械的な加工を行う必要がない。
スク等の記録媒体から反射された光ビームのサイドロー
ブを第2の集光手段によって集光した位置で空間フィル
タによって除去する際に、この集光位置に所定の光ビー
ムを照射し、この照射箇所を光の透過箇所に変化させて
空間フィルタを形成するようにした。したがって、超解
像光ヘッドの光学系の一部または全部を使用して空間フ
ィルタを形成することができ、空間フィルタの位置調整
や機械的な加工を行う必要がない。
【0015】さらに請求項1記載の発明では、空間フィ
ルタは、一定値以上のパワーの光ビームの照射された部
分が光ビームを透過させるように機能変化する機能性薄
膜を有していることを特徴としている。
ルタは、一定値以上のパワーの光ビームの照射された部
分が光ビームを透過させるように機能変化する機能性薄
膜を有していることを特徴としている。
【0016】ここで機能性薄膜は、請求項2記載の発明
のように一定値以上のパワーの光ビームをある照射時間
以上照射されることによって光ビームの透過率の異なる
結晶もしくは非結晶状態に変化する相変化媒体であって
もよいし、これ以外の原理でサイドローブを遮光するよ
うにした機能性薄膜であってもよい。
のように一定値以上のパワーの光ビームをある照射時間
以上照射されることによって光ビームの透過率の異なる
結晶もしくは非結晶状態に変化する相変化媒体であって
もよいし、これ以外の原理でサイドローブを遮光するよ
うにした機能性薄膜であってもよい。
【0017】請求項3記載の発明では、前記した所定の
光ビームは前記した記録媒体の代わりに反射率の高いミ
ラーをその位置に配置したときの光ビーム発生源から得
られこの反射ミラーによって反射されて第2の集光手段
によって集光されたものであることを特徴としている。
光ビームは前記した記録媒体の代わりに反射率の高いミ
ラーをその位置に配置したときの光ビーム発生源から得
られこの反射ミラーによって反射されて第2の集光手段
によって集光されたものであることを特徴としている。
【0018】すなわち、空間フィルタを形成するために
光ビームのパワーがある程度強いものであることが必要
とされる場合には、反射率の低い実際の記録媒体を使用
する代わりにその位置に反射率の高いミラーを配置し
て、よりパワーの強い反射光を得ようとするものであ
る。これにより、光ビームの効率的な活用が可能にな
り、実際使用するレーザダイオード等の光ビーム発生源
を使用して空間フィルタを作成することが可能になる。
光ビームのパワーがある程度強いものであることが必要
とされる場合には、反射率の低い実際の記録媒体を使用
する代わりにその位置に反射率の高いミラーを配置し
て、よりパワーの強い反射光を得ようとするものであ
る。これにより、光ビームの効率的な活用が可能にな
り、実際使用するレーザダイオード等の光ビーム発生源
を使用して空間フィルタを作成することが可能になる。
【0019】請求項4記載の発明では、請求項4記載の
発明における反射率の高いミラーは多相膜反射体であ
り、開口数の小さい集光レンズで開口瞳の絞りが入射ビ
ームの95%以上のもので集光された光ビームを反射す
るもので構成されている。これにより、請求項4記載の
発明と同様に光ビームの効率的な活用が可能になる。
発明における反射率の高いミラーは多相膜反射体であ
り、開口数の小さい集光レンズで開口瞳の絞りが入射ビ
ームの95%以上のもので集光された光ビームを反射す
るもので構成されている。これにより、請求項4記載の
発明と同様に光ビームの効率的な活用が可能になる。
【0020】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0021】図1は本発明の一実施例における超解像光
ヘッドの構成を表わしたものである。レーザダイオード
等から構成されるレーザ41からの発散光は、コリメー
タレンズ42に入射して平行光となる。本実施例でもコ
リメータレンズ42の出射側には遮光帯43が配置され
ている。コリメータレンズ42を出た平行光の一部はこ
の遮光帯43で遮られるが、これ以外は偏光ビームスプ
リッタ44に到達し、これを通過した後、1/4波長板
45を通過して直線偏光から円偏光に変換される。この
円偏光は対物レンズ46に入射され、その前方に配置さ
れた光ディスク47の所定位置に集光する。このように
して情報の記録や再生のための光ビームの照射が行われ
る。
ヘッドの構成を表わしたものである。レーザダイオード
等から構成されるレーザ41からの発散光は、コリメー
タレンズ42に入射して平行光となる。本実施例でもコ
リメータレンズ42の出射側には遮光帯43が配置され
ている。コリメータレンズ42を出た平行光の一部はこ
の遮光帯43で遮られるが、これ以外は偏光ビームスプ
リッタ44に到達し、これを通過した後、1/4波長板
45を通過して直線偏光から円偏光に変換される。この
円偏光は対物レンズ46に入射され、その前方に配置さ
れた光ディスク47の所定位置に集光する。このように
して情報の記録や再生のための光ビームの照射が行われ
る。
【0022】情報の読み出しを行う際には、光ディスク
47からの反射光が使用される。この反射光は、対物レ
ンズ46を通って平行光になり、1/4波長板45を経
て偏光ビームスプリッタ44に到達する。ここで入射偏
光に対して偏光軸が90度変換された光ビームとなっ
て、光ビームは90度偏光する。この光ビームは集光レ
ンズ49で収束する。集光レンズ49は、開口数NAが
0.1〜0.2と小さく、開口瞳の絞りが入射ビームの
95%以上のものが使用される。集光レンズ49の集光
位置には、空間フィルタ51が配置されている。空間フ
ィルタ51は、収束ビームのサイドローブの部分を遮光
する役割をもっている。空間フィルタ51を経て発散し
た光ビームは収束レンズ52に入射して収束光となり、
光センサ53上に収束して、光ディスク47に記録され
た情報の読み出しが行われる。
47からの反射光が使用される。この反射光は、対物レ
ンズ46を通って平行光になり、1/4波長板45を経
て偏光ビームスプリッタ44に到達する。ここで入射偏
光に対して偏光軸が90度変換された光ビームとなっ
て、光ビームは90度偏光する。この光ビームは集光レ
ンズ49で収束する。集光レンズ49は、開口数NAが
0.1〜0.2と小さく、開口瞳の絞りが入射ビームの
95%以上のものが使用される。集光レンズ49の集光
位置には、空間フィルタ51が配置されている。空間フ
ィルタ51は、収束ビームのサイドローブの部分を遮光
する役割をもっている。空間フィルタ51を経て発散し
た光ビームは収束レンズ52に入射して収束光となり、
光センサ53上に収束して、光ディスク47に記録され
た情報の読み出しが行われる。
【0023】図2は本実施例の超解像光ヘッドにおける
空間フィルタの構成を表わしたものである。本発明の空
間フィルタ51は、相変化媒体のように、例えば結晶状
態と非結晶状態(アモルファス)とによって光の透過率
が変化するものを成膜して形成している。本実施例で
は、ガラス基板61の一方の面に、シリコンガラスと硫
化亜鉛(SiO2-ZnS)の複合膜からなる保護膜62を成膜
し、更に例えばゲルマニウム・アンチモン・テルル(Ge
SbTe)膜からなる相変化媒体としての機能膜63を成膜
する。そして最後にシリコンガラスと硫化亜鉛の複合膜
からなる保護膜64を成膜している。なお、図で一点鎖
線66は光ビームの進行する方向を示している。
空間フィルタの構成を表わしたものである。本発明の空
間フィルタ51は、相変化媒体のように、例えば結晶状
態と非結晶状態(アモルファス)とによって光の透過率
が変化するものを成膜して形成している。本実施例で
は、ガラス基板61の一方の面に、シリコンガラスと硫
化亜鉛(SiO2-ZnS)の複合膜からなる保護膜62を成膜
し、更に例えばゲルマニウム・アンチモン・テルル(Ge
SbTe)膜からなる相変化媒体としての機能膜63を成膜
する。そして最後にシリコンガラスと硫化亜鉛の複合膜
からなる保護膜64を成膜している。なお、図で一点鎖
線66は光ビームの進行する方向を示している。
【0024】図3は、この空間フィルタにおける相変化
媒体としての機能膜の変化を説明するためのものであ
る。この図で横軸はレーザビームの照射時間(nS)を
示しており、縦軸はレーザビームのパワー(mW)を示
している。この図で符号Aは機能膜63がアモルファス
状態となる領域を示し、符号Bはなんら変化しない不変
化領域を示している。また、符号Cは機能膜63が結晶
状態となる領域を示し、符号Dは機能膜63自体の変化
ではなく、この機能膜63が溶解したり昇華することに
よって穴が開く状態を示している。
媒体としての機能膜の変化を説明するためのものであ
る。この図で横軸はレーザビームの照射時間(nS)を
示しており、縦軸はレーザビームのパワー(mW)を示
している。この図で符号Aは機能膜63がアモルファス
状態となる領域を示し、符号Bはなんら変化しない不変
化領域を示している。また、符号Cは機能膜63が結晶
状態となる領域を示し、符号Dは機能膜63自体の変化
ではなく、この機能膜63が溶解したり昇華することに
よって穴が開く状態を示している。
【0025】この図から、光ビームとしてのレーザビー
ムのパワーをある程度大きくして本実施例の空間フィル
タ51にこれを照射すると、その照射部分の機能膜63
が不変化領域Bからアモルファス状態の領域Aに変化す
ることが分かる。そこで、不変化領域Bで光ビームを遮
光する一方でアモルファス状態の領域Aで光ビームを透
過するような材料を機能膜63として設定すると、この
レーザビームのパワーの比較的強い部分のみを透過する
空間フィルタ51を得ることができる。すなわち、図6
(a)に示したように超解像ビーム31のうちのメイン
ローブ32の方がサイドローブ33よりも光ビームのパ
ワーが大きいので、超解像ビーム31のレベルを適切に
調整すれば、メインローブ32に相当する光ビームの中
心部分のみ透過する空間フィルタ51を作成することが
できる。
ムのパワーをある程度大きくして本実施例の空間フィル
タ51にこれを照射すると、その照射部分の機能膜63
が不変化領域Bからアモルファス状態の領域Aに変化す
ることが分かる。そこで、不変化領域Bで光ビームを遮
光する一方でアモルファス状態の領域Aで光ビームを透
過するような材料を機能膜63として設定すると、この
レーザビームのパワーの比較的強い部分のみを透過する
空間フィルタ51を得ることができる。すなわち、図6
(a)に示したように超解像ビーム31のうちのメイン
ローブ32の方がサイドローブ33よりも光ビームのパ
ワーが大きいので、超解像ビーム31のレベルを適切に
調整すれば、メインローブ32に相当する光ビームの中
心部分のみ透過する空間フィルタ51を作成することが
できる。
【0026】図4は、本実施例の空間フィルタを作成す
る様子を示したものである。図1に示した超解像光ヘッ
ドの偏光ビームスプリッタ44よりも図で上の光学系の
部分を除外した状態のヘッド要部構成体71の上に、治
具72を取り付けて、空間フィルタ51の作成を行うよ
うになっている。このように治具72を使用して空間フ
ィルタ51の作成を行うようにしているのは、光ディス
ク47からの戻り光のパワーが比較的小さいことによ
る。
る様子を示したものである。図1に示した超解像光ヘッ
ドの偏光ビームスプリッタ44よりも図で上の光学系の
部分を除外した状態のヘッド要部構成体71の上に、治
具72を取り付けて、空間フィルタ51の作成を行うよ
うになっている。このように治具72を使用して空間フ
ィルタ51の作成を行うようにしているのは、光ディス
ク47からの戻り光のパワーが比較的小さいことによ
る。
【0027】すなわち、通常の光磁気記録媒体の反射率
は25%以下であり、相変化媒体を使用したディスクの
場合には初期化の段階と記録済みの状態では反射率が異
なるが、それぞれ20%と7%程度である。このように
低い反射率の媒体からの反射光量は空間フィルタ51を
形成するための十分なパワーを持たず、機能膜63を長
時間照射しても図3の不変化領域Bから脱することがで
きない。
は25%以下であり、相変化媒体を使用したディスクの
場合には初期化の段階と記録済みの状態では反射率が異
なるが、それぞれ20%と7%程度である。このように
低い反射率の媒体からの反射光量は空間フィルタ51を
形成するための十分なパワーを持たず、機能膜63を長
時間照射しても図3の不変化領域Bから脱することがで
きない。
【0028】そこで本実施例では、図1に示した光ディ
スク47の代わりに多層膜構成の反射ミラー74を配置
した治具72を使用するようにしている。そして、偏光
ビームスプリッタ44を通過してこの治具72内に入射
される光ビームを、開口数NAが0.2程度のコリメー
タレンズ75を使用して反射ミラー74上に集光させる
ようにしている。このように開口数NAの小さなコリメ
ータレンズ75を使用しているので、光ビームの“蹴ら
れ”が少なく、ビームの使用効率を高めることができ
る。
スク47の代わりに多層膜構成の反射ミラー74を配置
した治具72を使用するようにしている。そして、偏光
ビームスプリッタ44を通過してこの治具72内に入射
される光ビームを、開口数NAが0.2程度のコリメー
タレンズ75を使用して反射ミラー74上に集光させる
ようにしている。このように開口数NAの小さなコリメ
ータレンズ75を使用しているので、光ビームの“蹴ら
れ”が少なく、ビームの使用効率を高めることができ
る。
【0029】治具72の反射ミラー74は、多層膜構成
としており反射率がほぼ100%となるので、集光レン
ズ49を経て空間フィルタ51に到達する光ビームのパ
ワーを、通常の記録または消去の際に使用されるパワー
の4倍〜14倍にまで高めることができる。このように
空間フィルタ51の形成時に光ビームのパワーを4倍以
上に高めると、図3における不変化領域Bからアモルフ
ァス状態の領域Aへの変化が可能になる。
としており反射率がほぼ100%となるので、集光レン
ズ49を経て空間フィルタ51に到達する光ビームのパ
ワーを、通常の記録または消去の際に使用されるパワー
の4倍〜14倍にまで高めることができる。このように
空間フィルタ51の形成時に光ビームのパワーを4倍以
上に高めると、図3における不変化領域Bからアモルフ
ァス状態の領域Aへの変化が可能になる。
【0030】以上のようにして超解像光ヘッド自体の光
源を使用して空間フィルタ51の機能膜63の形成が行
われたら、治具72を取り外して対物レンズ46を用い
て光ディスク47に対する情報の読み書きや消去が行わ
れる。情報の再生を行う際には、空間フィルタ51の光
ビームの透過箇所(アモルファス状態の領域A)がメイ
ンローブ32によって形成されるので、その位置および
サイズが正確であり、戻り光としての超解像ビーム31
からサイドローブ33のみを確実に除去することができ
る。したがって、光ディスク47から読み出す情報にお
ける記録マーク間の干渉が減少し、ビットエラーレート
が十分に低下した状態で情報の再生を行うことができ
る。
源を使用して空間フィルタ51の機能膜63の形成が行
われたら、治具72を取り外して対物レンズ46を用い
て光ディスク47に対する情報の読み書きや消去が行わ
れる。情報の再生を行う際には、空間フィルタ51の光
ビームの透過箇所(アモルファス状態の領域A)がメイ
ンローブ32によって形成されるので、その位置および
サイズが正確であり、戻り光としての超解像ビーム31
からサイドローブ33のみを確実に除去することができ
る。したがって、光ディスク47から読み出す情報にお
ける記録マーク間の干渉が減少し、ビットエラーレート
が十分に低下した状態で情報の再生を行うことができ
る。
【0031】しかも本実施例の超解像光ヘッドでは、治
具72を使用して光ビームのパワーを通常よりも強くし
た状態で空間フィルタ51の形成を行ったので、通常の
使用状態で空間フィルタ51の特性が変化することがな
い。
具72を使用して光ビームのパワーを通常よりも強くし
た状態で空間フィルタ51の形成を行ったので、通常の
使用状態で空間フィルタ51の特性が変化することがな
い。
【0032】なお、実施例では光ディスク47に本発明
を適用する場合について説明したが、反射光として情報
を取得することのできるあらゆる記録媒体に対して本発
明の超解像光ヘッドを適用することができることは当然
である。
を適用する場合について説明したが、反射光として情報
を取得することのできるあらゆる記録媒体に対して本発
明の超解像光ヘッドを適用することができることは当然
である。
【0033】また、実施例では集光レンズ49として、
開口数NAが0.1〜0.2と小さく、開口瞳の絞りが
入射ビームの95%以上のものを使用したが、光ビーム
の使用効率や照射時間が特に問題とならない機能性薄膜
に対しては、これよりも特性的に劣っているものを使用
することができ、これにより、装置のコストダウンや小
型化を達成することができる。
開口数NAが0.1〜0.2と小さく、開口瞳の絞りが
入射ビームの95%以上のものを使用したが、光ビーム
の使用効率や照射時間が特に問題とならない機能性薄膜
に対しては、これよりも特性的に劣っているものを使用
することができ、これにより、装置のコストダウンや小
型化を達成することができる。
【0034】更に実施例では空間フィルタ51を作成す
るために特別の治具72を用意したが、機能性薄膜によ
ってはこのような治具を使用することなく実際の記録媒
体の反射を利用したり、反射率の高い特別のディスク等
の部材を代わりに使用することで空間フィルタを作成す
ることも可能であることはいうまでもない。
るために特別の治具72を用意したが、機能性薄膜によ
ってはこのような治具を使用することなく実際の記録媒
体の反射を利用したり、反射率の高い特別のディスク等
の部材を代わりに使用することで空間フィルタを作成す
ることも可能であることはいうまでもない。
【0035】更に実施例では空間フィルタ51を経た光
ビームを収束レンズ52で光センサ53上に収束させた
が、従来と同様に発散光を光センサ53上に照射するよ
うにすることも可能である。
ビームを収束レンズ52で光センサ53上に収束させた
が、従来と同様に発散光を光センサ53上に照射するよ
うにすることも可能である。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように請求項1〜請求項4
記載の発明によれば、光ディスク等の記録媒体から反射
された光ビームのサイドローブを第2の集光手段によっ
て集光した位置で空間フィルタによって除去する際に、
この集光位置に所定の光ビームを照射し、この照射箇所
を光の透過箇所に変化させて空間フィルタを形成するよ
うにした。したがって、超解像光ヘッドの光学系の一部
または全部を使用して空間フィルタを形成することがで
き、空間フィルタの位置調整や高精度な機械的加工を行
う必要がなく、超解像光ヘッド製造の工数の削減や歩留
りの向上によってコストダウンを図ることができる。
記載の発明によれば、光ディスク等の記録媒体から反射
された光ビームのサイドローブを第2の集光手段によっ
て集光した位置で空間フィルタによって除去する際に、
この集光位置に所定の光ビームを照射し、この照射箇所
を光の透過箇所に変化させて空間フィルタを形成するよ
うにした。したがって、超解像光ヘッドの光学系の一部
または全部を使用して空間フィルタを形成することがで
き、空間フィルタの位置調整や高精度な機械的加工を行
う必要がなく、超解像光ヘッド製造の工数の削減や歩留
りの向上によってコストダウンを図ることができる。
【0037】また、請求項3および請求項4記載の発明
によれば、反射率の低い実際の記録媒体を使用する代わ
りにその位置に反射率の高いミラーを配置して、よりパ
ワーの強い反射光を得て空間フィルタを作成することに
した。これにより、光ビームの効率的な活用が可能にな
り、実際使用するレーザダイオード等の光ビーム発生源
を使用して、より短い時間で、また光ビーム発生源に過
度の負担をかけることなく、空間フィルタを作成するこ
とが可能になる。
によれば、反射率の低い実際の記録媒体を使用する代わ
りにその位置に反射率の高いミラーを配置して、よりパ
ワーの強い反射光を得て空間フィルタを作成することに
した。これにより、光ビームの効率的な活用が可能にな
り、実際使用するレーザダイオード等の光ビーム発生源
を使用して、より短い時間で、また光ビーム発生源に過
度の負担をかけることなく、空間フィルタを作成するこ
とが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における超解像光ヘッドの構
成を表わした概略構成図である。
成を表わした概略構成図である。
【図2】本実施例の超解像光ヘッドにおける空間フィル
タの構成を表わした断面図である。
タの構成を表わした断面図である。
【図3】本実施例で使用する空間フィルタの機能膜の変
化を示す特性図である。
化を示す特性図である。
【図4】治具を用いて本実施例の空間フィルタを作成す
る様子を示した概略構成図である。
る様子を示した概略構成図である。
【図5】従来提案された超解像光ヘッドの構成を示した
概略構成図である。
概略構成図である。
【図6】この提案による空間フィルタのサイドローブを
除去する原理を示した説明図である。
除去する原理を示した説明図である。
31 超解像ビーム 32 メインローブ 33 サイドローブ 41 レーザ 42 (超解像光ヘッドの)コリメータレンズ 43 遮光帯 44 偏光ビームスプリッタ 45 1/4波長板 46 対物レンズ 47 光ディスク 49 集光レンズ 51 空間フィルタ 52 収束レンズ 53 光センサ 63 機能膜 71 ヘッド要部構成体 72 治具 74 反射ミラー 75 (治具の)コリメータレンズ
Claims (4)
- 【請求項1】光ビーム発生源と、 この光ビーム発生源の発生した光ビームを入射して平行
光にするコリメータレンズと、 このコリメータレンズの後方に配置され入射した光ビー
ムの中心部のみを遮光する遮光手段と、 この遮光手段によって中心部を欠いた光ビームを記録媒
体の所定の位置に集光させる第1の集光手段と、 前記所定の位置から反射された光ビームを集光する第2
の集光手段と、 この第2の集光手段による集光位置に配置されたフィル
タ材に対して前記記録媒体から反射された光ビームを照
射し、そのうちの比較的パワーの強い部分が照射された
箇所のみを光の透過箇所に変化させることによって空間
フィルタを形成する空間フィルタ形成手段と、 この空間フィルタ形成手段によって形成された空間フィ
ルタを前記集光位置にそのまま配置した状態で、前記第
2の集光手段によって集光されこの空間フィルタを通過
した光ビームを検出する光センサと、を具備し、 前記空間フィルタは、一定値以上のパワーの光ビームの
照射された部分が光ビームを透過させるように機能変化
する機能性薄膜を有していることを特徴とする 超解像光
ヘッド。 - 【請求項2】前記機能性薄膜は、一定値以上のパワーの
光ビームをある照射時間以上照射されることによって光
ビームの透過率の異なる結晶もしくは非結晶状態に変化
する相変化媒体であることを特徴とする請求項1記載の
超解像光ヘッド。 - 【請求項3】前記所定の光ビームは前記記録媒体の代わ
りに反射率の高いミラーをその位置に配置したときの前
記光ビーム発生源から得られこの反射ミラーによって反
射されて前記第2の集光手段によって集光されたもので
あることを特徴とする請求項1記載の超解像光ヘッド。 - 【請求項4】前記反射率の高いミラーは多相膜反射体で
あり、開口数の小さい集光レンズで開口瞳の絞りが入射
ビームの95%以上のもので集光された光ビームを反射
することを特徴とする請求項3記載の超解像光ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7049564A JP2990037B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 超解像光ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7049564A JP2990037B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 超解像光ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08249716A JPH08249716A (ja) | 1996-09-27 |
JP2990037B2 true JP2990037B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12834708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7049564A Expired - Lifetime JP2990037B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 超解像光ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2990037B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497165C1 (ru) * | 2012-06-14 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (ОАО "НПК "СПП") | Автоколлимационное теневое устройство |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6625102B1 (en) * | 1999-03-15 | 2003-09-23 | Citizen Watch Co., Ltd. | Optical device |
JP3885444B2 (ja) * | 2000-02-10 | 2007-02-21 | 富士ゼロックス株式会社 | 光読取装置および光記録読取装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02267744A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学ヘッド装置 |
JP2817452B2 (ja) * | 1991-07-10 | 1998-10-30 | 日本電気株式会社 | 光ピックアップ装置 |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7049564A patent/JP2990037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497165C1 (ru) * | 2012-06-14 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (ОАО "НПК "СПП") | Автоколлимационное теневое устройство |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08249716A (ja) | 1996-09-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971104 |