JP2006048807A - Optical memory device - Google Patents

Optical memory device Download PDF

Info

Publication number
JP2006048807A
JP2006048807A JP2004226708A JP2004226708A JP2006048807A JP 2006048807 A JP2006048807 A JP 2006048807A JP 2004226708 A JP2004226708 A JP 2004226708A JP 2004226708 A JP2004226708 A JP 2004226708A JP 2006048807 A JP2006048807 A JP 2006048807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory device
recording medium
light
optical memory
polarized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004226708A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Toyoshima
伸朗 豊島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2004226708A priority Critical patent/JP2006048807A/en
Publication of JP2006048807A publication Critical patent/JP2006048807A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical memory device capable of information recording with higher density than in the conventional practice without damaging portability being a merit of a conventional optical disk. <P>SOLUTION: This optical memory device is provided with a semiconductor layer 101 in which a beam cross section intensity distribution is an annular intensity distribution and which generates an axial symmetrical polarized doughnut beam of radial polarization having a radial electric field intensity distribution with respect to a center axis, a collimating lens 102, a polarization sensing element 103, a light shielding element 104, an objective lens 106 for converging axial symmetrical polarized doughnut beams of the radial polarization on a recording surface of a recording medium 20 to emit the beams, and a beam splitter 105 for guiding beams obtained by allowing the axial symmetrical polarized doughnut beams of radial polarization to be reflected at the recording surface of the recording medium 20 to a photodetector 108. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光を利用して、情報記録媒体への情報の記録、情報記録媒体に記録されている情報の再生又は消去の少なくともいずれかを行う光メモリ装置に関する。   The present invention relates to an optical memory device that uses light to record information on an information recording medium and reproduce or erase information recorded on the information recording medium.

現在実用化されている光メモリ装置(CD−ROMドライブやDVD−ROMドライブ)では、対物レンズによって集光されたレーザ光を情報記録媒体に照射して情報を記録し、また、照射した領域からの反射光を検出することによって情報を再生している。このような記録再生方式では、記録面上の集光スポットサイズが記録密度(単位面積当たりに記録される情報量)を左右する。   In an optical memory device (CD-ROM drive or DVD-ROM drive) currently in practical use, information is recorded by irradiating an information recording medium with a laser beam condensed by an objective lens, and from the irradiated area. Information is reproduced by detecting reflected light. In such a recording / reproducing system, the condensing spot size on the recording surface affects the recording density (the amount of information recorded per unit area).

現行の光メモリ装置のように、ガウスビームを対物レンズで集光させる方式においては、光の回折限界という制限からその集光スポットの大きさは波長程度までが限界となる。   In the method of condensing a Gaussian beam with an objective lens as in the current optical memory device, the size of the focused spot is limited to about the wavelength due to the limitation of light diffraction.

現在、青紫色半導体レーザ(波長405nm程度)を光源として、N.A(開口数)0.85の対物レンズを用いてこの光を集光する光メモリ装置が既に実現されており、ガウスビームを対物レンズで集光するといった従来の記録再生方式を踏襲した方法は、高密度記録化においてほぼ限界に達していると考えられている。   Currently, a blue-violet semiconductor laser (wavelength of about 405 nm) is used as a light source. An optical memory device that condenses this light using an objective lens with an A (numerical aperture) of 0.85 has already been realized, and a method following a conventional recording / reproducing method of condensing a Gaussian beam with an objective lens is as follows: It is considered that the limit is almost reached in high density recording.

このような問題に対して、光メモリのさらなる高密度記録化を目指した技術が従来から検討されてきた。   In order to solve such a problem, techniques aiming at higher density recording of an optical memory have been studied conventionally.

例えば、古くには、超解像効果と呼ばれる現象を利用した光メモリ装置が特許文献1などによって提案されている。   For example, in the old days, an optical memory device using a phenomenon called a super-resolution effect has been proposed in Patent Document 1 and the like.

図19を例に用いて超解像効果を利用した光メモリ装置について説明する。
半導体レーザ1から発射されたレーザ光は、コリメートレンズ2で平行光となり遮光素子3へ入射される。遮光素子3では、平行光の中心部が減衰され、透過光は環状の強度分布を持ったビームとなる。その後、偏光分離のための偏光ビームスプリッタ4及び1/4波長板5を透過し、対物レンズ6によって記録媒体20に集光される。このとき記録媒体20の記録面上での光強度分布は、サイドローブを伴いながらも通常のガウスビームを集光させた場合よりも若干小さくなる。
An optical memory device using the super-resolution effect will be described using FIG. 19 as an example.
Laser light emitted from the semiconductor laser 1 is collimated by the collimating lens 2 and enters the light shielding element 3. In the light shielding element 3, the central portion of the parallel light is attenuated, and the transmitted light becomes a beam having an annular intensity distribution. Thereafter, the light passes through the polarization beam splitter 4 and the quarter wavelength plate 5 for polarization separation, and is focused on the recording medium 20 by the objective lens 6. At this time, the light intensity distribution on the recording surface of the recording medium 20 is slightly smaller than that in the case where a normal Gaussian beam is condensed while accompanied by side lobes.

情報信号を持った記録媒体からの反射光は、対物レンズ6及び1/4波長板5を通って偏光ビームスプリッタ4で反射され、レンズ7及び光検出器8からなる信号検出系において再生信号やサーボ信号などの検出が行われる。   Reflected light from the recording medium having an information signal is reflected by the polarization beam splitter 4 through the objective lens 6 and the quarter wavelength plate 5, and is reproduced in the signal detection system including the lens 7 and the photodetector 8. Servo signals are detected.

このような超解像効果を用いた光メモリ装置は、従来の光学系に遮光素子を挿入するといった簡単な方法で構成できるという長所があるものの、光利用効率の低下やサイドローブの出現、光軸に対してスポット強度分布が非対称になるなど、スポット径を2〜3割縮小するのと引き替えとなるデメリットが多く、飛躍的な高密度化は困難である。   Although such an optical memory device using the super-resolution effect can be configured by a simple method such as inserting a light-shielding element in a conventional optical system, it reduces the light utilization efficiency, the appearance of side lobes, the optical axis On the other hand, there are many disadvantages in exchange for reducing the spot diameter by 20-30%, such as asymmetric spot intensity distribution, and it is difficult to dramatically increase the density.

一方、回折限界そのものにとらわれない光メモリとして、近接場光メモリと呼ばれる方式が特許文献2などに提案されている。   On the other hand, as an optical memory not limited by the diffraction limit itself, a method called a near-field optical memory has been proposed in Patent Document 2 and the like.

図20を用いて近接場光メモリ装置について説明する。
半導体レーザ11から発射されたレーザ光は、レンズ12を通ったあと、ファイバプローブ13(近接場光を発生させるための素子)へと集光して入射される。ファイバローブ13の先端には、金属の遮光膜で覆われた微小開口(例えば、直径50nmの円形開口)が形成されており、この開口近傍に開口径程度の広がりを持った近接場光が発生する。
The near-field optical memory device will be described with reference to FIG.
The laser light emitted from the semiconductor laser 11 passes through the lens 12 and is then focused and incident on the fiber probe 13 (an element for generating near-field light). At the tip of the fiber lobe 13, a minute opening (for example, a circular opening having a diameter of 50 nm) covered with a metal light-shielding film is formed, and near-field light having a spread about the opening diameter is generated in the vicinity of the opening. To do.

ファイバローブ13の先端は、記録媒体20の表面に対して数十nmの距離まで近接して配置される。このとき、ファイバローブで発生させた近接場光は、記録媒体20の表面の記録情報に従って散乱・透過するため、この光をレンズ14で集光し、ファイバローブと反対側に位置するフォトダイオード15で検出することによって情報を再生できる。   The tip of the fiber lobe 13 is disposed close to the surface of the recording medium 20 up to a distance of several tens of nanometers. At this time, the near-field light generated in the fiber lobe is scattered and transmitted according to the recording information on the surface of the recording medium 20, so that the light is collected by the lens 14 and is located on the opposite side of the fiber lobe. Information can be reproduced by detecting with.

このような近接場光を利用する方法は、光源の波長にとらわれない高密度な光メモリの実現手段として期待できるものではあるが、従来の光ディスク(CDやDVDなど)の長所であった記録媒体の可搬性(リムーバビリティ)を実現することが困難である。   Such a method using near-field light can be expected as a means for realizing a high-density optical memory independent of the wavelength of the light source. However, the method using a recording medium that has been an advantage of a conventional optical disk (CD, DVD, etc.). It is difficult to realize portability (removability).

SIL(solid immersion lens)と呼ばれる半球状のレンズを用いて微小なスポットを得る方法もあるが、これについても近接場光を利用するため、可搬性の問題が同様に発生する。
特開平9−231607号公報 特開2004−178640号公報
There is also a method of obtaining a minute spot using a hemispherical lens called SIL (solid immersion lens), but this also uses the near-field light, and the problem of portability similarly occurs.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-231607 JP 2004-178640 A

上記のようにCDやDVDに代表される従来方式を踏襲しながら現行の青紫色半導体レーザを用いた光メモリ装置に対して十分優位な記録密度を達成するのは困難である。また、近接場光を用いることで高密度記録化を図る方法では、従来の光ディスクの長所であった可搬性を実現することは困難である。   As described above, it is difficult to achieve a recording density sufficiently superior to the current optical memory device using the blue-violet semiconductor laser while following the conventional method represented by CD and DVD. Moreover, it is difficult to realize the portability, which is an advantage of the conventional optical disc, by the method for achieving high density recording by using near-field light.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、従来の光ディスクの長所であった可搬性を損なうことなく従来よりも高密度の情報記録が可能な光メモリ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an optical memory device capable of recording information at a higher density than before without impairing the portability, which is an advantage of the conventional optical disk.

上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、ビームの断面強度分布が環状の強度分布であり、かつ中心軸に対して放射状の電界振動分布を有するラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームを発生させる発光光学系と、ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームを記録媒体の記録面に集光して照射するための集光光学系と、ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームが記録媒体の記録面で反射された光を、光検出器へ導く検出光学系とを備えたことを特徴とする光メモリ装置を提供するものである。   To achieve the above object, the present invention provides, as a first aspect, an axially symmetric polarization donut of radial polarization having a circular cross-sectional intensity distribution and a radial electric field vibration distribution with respect to the central axis. A light emitting optical system for generating a beam, a condensing optical system for condensing and irradiating an axially symmetric polarized donut beam on a recording medium, and an axially symmetric polarized donut beam of the recording medium The present invention provides an optical memory device comprising a detection optical system that guides light reflected from a recording surface to a photodetector.

本発明の第1の態様においては、発光光学系に含まれ、レーザ光源から発せられる光を環状断面のドーナツビームに変換する遮光部と、検出光学系に含まれ、ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームが記録媒体の記録面で反射された光を検出器の方向へ反射する反射部とを一体化したビームスプリッタを備えることが好ましい。
または、発光光学系は、レーザ光源から発せられる光をアキシコンを用いてドーナツビームに変換することが好ましい。
若しくは、発光光学系は、レーザ光源と、該レーザ光源が発せられる拡散光を平行光に変換するコリメートレンズとの間にアキシコンを配置した構成を備えていることが好ましく、これに加えて、レーザ光源はケースに収納されており、該レーザ光源が発する拡散光をケース外へ導く開口部にアキシコンが配置されていることがより好ましい。
In the first aspect of the present invention, the light-shielding unit included in the light-emitting optical system and converts light emitted from the laser light source into a donut beam having an annular cross section, and the detection optical system includes an axially symmetric polarized donut. It is preferable to include a beam splitter in which a beam is integrated with a reflection unit that reflects light reflected by the recording surface of the recording medium toward the detector.
Alternatively, the light emitting optical system preferably converts light emitted from the laser light source into a donut beam using an axicon.
Alternatively, the light-emitting optical system preferably includes a configuration in which an axicon is disposed between a laser light source and a collimating lens that converts diffused light emitted from the laser light source into parallel light. More preferably, the light source is housed in a case, and an axicon is disposed in an opening that guides diffused light emitted from the laser light source to the outside of the case.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、中心軸に対して放射状の電界振動分布を有するラジアル偏光の軸対称偏光ビームを発生させる発光光学系と、ラジアル偏光の軸対称偏光ビームを環状断面のラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームに変換すると共に記録媒体の記録面に集光して照射するための変換集光光学系と、ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームが記録媒体の記録面で反射された光を、光検出器へ導く検出光学系とを備えたことを特徴とする光メモリ装置を提供するものである。   In order to achieve the above object, as a second aspect, the present invention provides a light-emitting optical system that generates a radially polarized axially symmetric polarized beam having a radial electric field vibration distribution with respect to the central axis, and a radial polarization axis. Converts a symmetric polarized beam into an axially symmetric axially symmetric donut beam with an annular cross section, and converts and condenses the light onto the recording surface of the recording medium, and records a radial polarized axisymmetric polarized donut beam. The present invention provides an optical memory device comprising a detection optical system that guides light reflected from a recording surface of a medium to a photodetector.

本発明の第2の態様においては、変換集光光学系が、反射型の対物レンズを用いて構成されていることが好ましい。   In the second aspect of the present invention, it is preferable that the conversion condensing optical system is configured using a reflection type objective lens.

上記本発明の第1の態様及び第2の態様のいずれの構成においても、記録媒体は、表面記録型の記録媒体であることが好ましい。   In any of the configurations of the first aspect and the second aspect of the present invention, the recording medium is preferably a surface recording type recording medium.

本発明の第1の態様及び第2の態様のいずれの構成においても、記録媒体を着脱自在に保持する手段を有することが好ましい。または、記録媒体が装置内に組み込まれていることが好ましい。   In both configurations of the first aspect and the second aspect of the present invention, it is preferable to have means for holding the recording medium in a detachable manner. Alternatively, the recording medium is preferably incorporated in the apparatus.

本発明によれば、従来の光ディスクの長所であった可搬性を損なうことなく従来よりも高密度の情報記録が可能な光メモリ装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical memory device capable of recording information at a higher density than before without impairing the portability which is an advantage of the conventional optical disk.

〔発明の原理〕
本発明では、従来のガウスビームの代わりにラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームを用いて情報の記録や再生を行う。
軸対称偏光ビームには、図1(ビーム伝搬方向に垂直な断面上の偏光分布を示した図)に示すように、光の電界の振動方向が半径方向となるように分布しているラジアル偏光(中心軸に対して放射状の電界振動分布を有する偏光)と、方位角方向に分布するアジミュサル偏光(磁界の振動方向が半径方向の偏光)とがあり、本発明では前者のラジアル偏光の軸対称偏光ビームをもとにしたラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームを用いる。ここで、本発明におけるラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームとは、Maxwell方程式を円筒座標上で解いて得られる通常のラジアル偏光の軸対称偏光ビーム(TEM01*やR−TEM01*と記述されるモード)よりもビーム断面強度分布における中心付近の強度が減衰した、もしくは強度の弱い面積が広いビームのことである。
このようなラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビーム(以下、ラジアル偏光ドーナツビームと略す)をレンズで集光させると、ガウスビームを集光させた場合よりも格段に小さな集光スポット径が得られることが報告されている(S.Quabis,R.Dron,M.Eberier,O.Glocki,G.Leuchs:Optics Communications 179 (2000))。この報告によると、ラジアル偏光ドーナツビームをN.A(開口数)の大きな集光レンズで集光させた場合、ガウスビームを同じ対物レンズで集光させた場合と比較して、強度分布の半値全幅で半分以下にすることが可能であるとしている。
[Principle of the Invention]
In the present invention, information is recorded and reproduced using an axially symmetric polarized donut beam instead of a conventional Gaussian beam.
As shown in FIG. 1 (a diagram showing a polarization distribution on a cross section perpendicular to the beam propagation direction), the axially symmetric polarized beam has a radial polarization that is distributed so that the oscillation direction of the electric field of the light is in the radial direction. (Polarized light having a radial electric field vibration distribution with respect to the central axis) and azimuth polarized light distributed in the azimuth direction (polarized light whose magnetic field vibration direction is radial), and in the present invention, the former radial polarized light is axially symmetric. A radially polarized axially symmetric donut beam based on a polarized beam is used. Here, an axially symmetric polarized donut beam in the present invention is described as an axially symmetric polarized beam (TEM 01 * or R-TEM 01 *) obtained by solving the Maxwell equation on cylindrical coordinates. In the beam cross-sectional intensity distribution, the intensity in the vicinity of the center is attenuated or the area where the intensity is weak is wide.
When such a radially polarized axially symmetric polarized donut beam (hereinafter abbreviated as a radially polarized donut beam) is condensed with a lens, a condensing spot diameter much smaller than when a Gaussian beam is condensed can be obtained. (S. Quabis, R. Dron, M. Eberier, O. Glocki, G. Leuchs: Optics Communications 179 (2000)). According to this report, radial polarized donut beams are When condensing with a condensing lens with a large A (numerical aperture), the full width at half maximum of the intensity distribution can be reduced to half or less compared to the case where a Gaussian beam is condensed with the same objective lens. Yes.

本発明は、このようなラジアル偏光ドーナツビームを集光して得られる微小スポットを利用して高密度な光メモリを実現するものである。   The present invention realizes a high-density optical memory using a micro spot obtained by condensing such a radially polarized donut beam.

上記原理に基づく本発明の好適な実施の形態について以下に説明する。   A preferred embodiment of the present invention based on the above principle will be described below.

〔第1の実施形態〕
本発明を好適に実施した第1の実施形態について説明する。本実施形態にかかる光メモリ装置の構成を図2に示す。本実施形態にかかる光メモリ装置は、半導体レーザ101、コリメートレンズ102、偏光変換素子103、遮光素子104、ビームスプリッタ105、対物レンズ106、レンズ107及び光検出器108を有する。この光メモリ装置は、光源としての半導体レーザ101(例えば、発光波長約405nmの青紫色半導体レーザ)を備え、ここから発射されたレーザ光が、コリメートレンズ102で平行光へと変換された後に偏光変換素子103へと入射される構成である。偏光変換素子103へ入射された直線偏光のガウスビームは、ここでラジアル偏光の軸対称偏光ビームへと変換されて出射され、さらに遮光素子104においてラジアル偏光ドーナツビームへと変換される。
[First Embodiment]
A first embodiment in which the present invention is suitably implemented will be described. The configuration of the optical memory device according to the present embodiment is shown in FIG. The optical memory device according to the present embodiment includes a semiconductor laser 101, a collimator lens 102, a polarization conversion element 103, a light shielding element 104, a beam splitter 105, an objective lens 106, a lens 107, and a photodetector 108. This optical memory device includes a semiconductor laser 101 (for example, a blue-violet semiconductor laser having an emission wavelength of about 405 nm) as a light source, and the laser light emitted therefrom is converted into parallel light by a collimator lens 102 and then converted into polarized light. In this configuration, the light is incident on the element 103. The linearly polarized Gaussian beam incident on the polarization conversion element 103 is converted into a radial polarization axially symmetric polarization beam and emitted, and further converted into a radial polarization donut beam by the light shielding element 104.

偏光変換素子103の構成としては、種々のものが存在するが、特定の構成に限定されることはない。構成例の一例をあげれば、文献(宮地悟代他:レーザ研究、第32巻、第4号 259頁〜)に紹介されている液晶を用いた偏光変換素子を用いることができる。   There are various configurations of the polarization conversion element 103, but the configuration is not limited to a specific configuration. If an example of a structure is given, the polarization conversion element using the liquid crystal introduced in literature (Miyaji Goyo et al .: Laser Research, Vol. 32, No. 4, p. 259-) can be used.

遮光素子104については、図3に示すように透明基板1041(ガラスや樹脂など)の中心に金属1042(アルミ、銀、クロムなど)を設けた構成のものを適用できる。   As the light shielding element 104, a structure in which a metal 1042 (aluminum, silver, chromium, or the like) is provided at the center of a transparent substrate 1041 (glass, resin, or the like) as shown in FIG. 3 can be applied.

遮光素子104を通ったビームは、信号検出光学系との光路分岐のためのビームスプリッタ105(例えば、透過光と反射光との割合が7:3であるような偏光依存性のないもの)を通った後、対物レンズ106によって記録媒体20へと集光される。   The beam that has passed through the light-shielding element 104 passes through a beam splitter 105 (for example, having no polarization dependency such that the ratio of transmitted light to reflected light is 7: 3) for optical path branching with the signal detection optical system. After passing, the light is condensed on the recording medium 20 by the objective lens 106.

記録媒体20からの反射光は、対物レンズ106を通りビームスプリッタ105で光検出器108(例えばフォトダイオード)側へと導かれ、レンズ107を介して光検出器108へと入射する。光検出器108においては、再生信号の検出及びフォーカスサーボ(常に記録面上に集光スポットが移動するようにするための制御)を行うための信号の検出が行われる。   The reflected light from the recording medium 20 passes through the objective lens 106, is guided to the photodetector 108 (for example, photodiode) side by the beam splitter 105, and enters the photodetector 108 through the lens 107. The photodetector 108 detects a signal for performing reproduction signal detection and focus servo (control to always move the focused spot on the recording surface).

フォーカスサーボやトラッキング動作については、例えば、文献(押上守夫他“光ディスク技術”ラジオ技術社)に紹介されている手法と同様のものを用いることができる。   As for the focus servo and tracking operation, for example, the same method as introduced in the literature (Morio Oshiage et al. “Optical Disc Technology” Radio Technology Co., Ltd.) can be used.

対物レンズ106のN.Aが高いほど集光スポット径は小さくなる。本実施形態では、N.A0.85以上の対物レンズを使用している。   N. of the objective lens 106. The higher A is, the smaller the focused spot diameter becomes. In this embodiment, N.I. An objective lens of A0.85 or higher is used.

記録媒体20は、円盤形状の透明基板21(例えば、ポリカーボネートやガラス材料を用いたもの)の片面に金属膜22(金、銀、アルミなど)、さらにその上に保護膜23(誘電体材料など)が設けられる。図4及び図5に示すように、記録情報を反映した凹凸(記録情報を表す記録ピット24)が、透明基板21と金属膜22との界面に形成されている。なお、記録ピット24は、円盤の中心に対して同心円状又は渦状に配列される。   The recording medium 20 has a disk-shaped transparent substrate 21 (for example, one using polycarbonate or glass material) on one side thereof with a metal film 22 (gold, silver, aluminum, etc.), and further a protective film 23 (dielectric material, etc.) thereon. ) Is provided. As shown in FIGS. 4 and 5, irregularities (recording pits 24 representing recording information) reflecting the recording information are formed at the interface between the transparent substrate 21 and the metal film 22. The recording pits 24 are arranged concentrically or spirally with respect to the center of the disk.

透明基板21の厚さは特に限定はされないが、厚さが増すほど対物レンズ106の直径を大きくとる必要がある。これは、透明基板21の厚さが増すと対物レンズの106の焦点距離が長くなるためであり、長い焦点距離で同一のスポット径を得るためには、レンズ径が大きくならなければならない。従来の光ディスクと同様に、ポリカーボネートを基板に用いた直径12cmの記録媒体とするならば、記録媒体の剛性を考慮して少なくとも0.5mm以上の厚さが必要である。   The thickness of the transparent substrate 21 is not particularly limited, but it is necessary to increase the diameter of the objective lens 106 as the thickness increases. This is because the focal length of the objective lens 106 increases as the thickness of the transparent substrate 21 increases. In order to obtain the same spot diameter at a long focal length, the lens diameter must be increased. As in the case of a conventional optical disk, if a recording medium having a diameter of 12 cm using polycarbonate as a substrate is used, a thickness of at least 0.5 mm is necessary in consideration of the rigidity of the recording medium.

記録ピット24及び一連の連続したデータが並んだデータトラックの配置構成例としては、例えば、データトラック間の距離(トラックピッチ)が約200nm、記録ピット24の長さ(図5での紙面上下方向の長さ)が最短で約100nmといったサイズで構成される。   As an example of the arrangement configuration of the recording pit 24 and a data track in which a series of continuous data are arranged, for example, the distance between the data tracks (track pitch) is about 200 nm, and the length of the recording pit 24 (the vertical direction in FIG. 5). (Length) is the shortest of about 100 nm.

記録媒体20全体は、情報の再生を行う際に、中心に開けられた穴を介してモータ10に取り付けられて回転運動するようになっていて、回転状態でレーザ光が記録面(透明基板21と金属膜22との界面)に照射されると、連続した記録データに従った光信号強度の変化が光検出器108において検出される。記録媒体20は、モータ10に着脱自在となっていて、他の記録媒体の情報を再生する場合には、記録媒体を交換して上記動作を行う。   The entire recording medium 20 is attached to the motor 10 through a hole formed in the center and rotates when the information is reproduced, and the laser beam is rotated on the recording surface (transparent substrate 21). When the light is applied to the interface between the metal film 22 and the metal film 22, a change in the optical signal intensity according to the continuous recording data is detected by the photodetector 108. The recording medium 20 is detachably attached to the motor 10, and when reproducing information from other recording media, the recording medium is replaced and the above operation is performed.

ここでは凹凸で表現される記録情報が予め記録された記録媒体20を用いて、この情報を再生する構成を例としたが、これに限定されることはなく、従来の記録可能な光ディスク(CD−R、CD−RW、DVD−R、DVD−RW、MOなど)と同様に、上記の凹凸の代わりにランドグルーブと呼ばれるガイド溝と、光単独又は光と磁気との組合せによって情報の記録が可能な層構成(透明基板に設ける記録可能な材料の膜及びそれに付随して必要となる誘電体膜や金属膜など)を設けることによって、情報の記録が可能な光メモリ装置を構成することも可能である。   In this example, the recording medium 20 on which the recording information expressed by the projections and depressions is recorded in advance is used as an example of reproducing the information. However, the present invention is not limited to this, and a conventional recordable optical disc (CD) is used. -R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, MO, etc.) Information can be recorded by a guide groove called a land groove instead of the above-described irregularities and light alone or a combination of light and magnetism. It is also possible to configure an optical memory device capable of recording information by providing a possible layer structure (a film of a recordable material provided on a transparent substrate and a dielectric film or a metal film necessary for the film). It is.

また、本実施形態においては、透明基板21側からレーザを入射して反対側の記録面の情報を読み出す構成を例としたが、二つの透明基板の間に情報を記録するための記録面を設ける構成や、Blue-ray Disk(青紫色半導体レーザとN.A0.85の対物レンズとを組み合わせた光ディスクの規格)のように、透明基板上の記録面の上に透明保護膜を設け、この透明保護膜の上からレーザを照射する構成、又は基板と反対側から記録面に照射する表面記録型の構成などであっても構わない。
さらには、従来の光ディスクのような円盤形状にとらわれることなく、角形や円筒形の記録媒体であっても構わない。
In this embodiment, the laser is incident from the transparent substrate 21 side and the information on the recording surface on the opposite side is read. However, a recording surface for recording information between the two transparent substrates is used. A transparent protective film is provided on the recording surface on the transparent substrate as in the configuration to be provided and Blue-ray Disk (standard of an optical disk combining a blue-violet semiconductor laser and an NA 0.85 objective lens). A configuration in which laser is irradiated from above the transparent protective film, or a surface recording type configuration in which the recording surface is irradiated from the side opposite to the substrate may be employed.
Further, the recording medium may be a rectangular or cylindrical recording medium without being constrained by a disk shape like a conventional optical disk.

また、ラジアル偏光ドーナツビームを生成するための偏光変換素子103及び遮光素子104については、必ずしも別々の素子である必要はなく、これらを一体化した素子を単独で用いても良い。また、これらの素子の機能の一部又は全部をビームスプリッタ105が備える構成であってもよい。   Further, the polarization conversion element 103 and the light shielding element 104 for generating the radial polarization donut beam are not necessarily separate elements, and an element in which these elements are integrated may be used alone. Further, the beam splitter 105 may have a part or all of the functions of these elements.

遮光素子104と偏光変換素子103との配置に関しては、レーザ光源(半導体レーザ101)と対物レンズ106との間にあればよく、ビームスプリッタ105と対物レンズ106との間にこれらの素子を配置して構成することも可能である。また、レーザ光が先に遮光素子104を通ってから偏光変換素子103を通るように構成しても良い。   With regard to the arrangement of the light shielding element 104 and the polarization conversion element 103, it is sufficient that the light shielding element 104 and the polarization conversion element 103 are disposed between the laser light source (semiconductor laser 101) and the objective lens 106, and these elements are disposed between the beam splitter 105 and the objective lens 106. It is also possible to configure. Further, it may be configured such that the laser light first passes through the light shielding element 104 and then passes through the polarization conversion element 103.

本実施形態にかかる光メモリ装置は、ラジアル偏光ドーナツビームを集光して得られる微小スポットを利用して高密度に記録し、再生することが可能である。   The optical memory device according to the present embodiment is capable of recording and reproducing at high density using a minute spot obtained by condensing a radially polarized donut beam.

〔第2の実施形態〕
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する。図6に、本実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す。本実施形態にかかる光メモリ装置は、第1の実施形態とほぼ同様の構成であるが、ビームスプリッタ201に遮光素子が一体に構成されている点が相違する。なお、第1の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して表し、重複する説明は省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment in which the present invention is suitably implemented will be described. FIG. 6 shows a configuration of the optical memory device according to the present embodiment. The optical memory device according to this embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but is different in that a light shielding element is integrated with the beam splitter 201. In addition, about the component similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and it represents, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

ビームスプリッタ201は、第1の実施形態においては全面が誘電体多層膜2011からなるハーフミラーであった膜構成を、図7に示すように、その中心に金属材料など(アルミ、銀、クロムなど)による遮光・反射膜2012を設けた構成に変えたものである。
遮光・反射膜2012の部分は、偏光変換素子103を通ったラジアル偏光の軸対称偏光ビームが入射する際には、その中心付近を遮光してラジアル偏光ドーナツビームへと変換するように動作し、一方、記録媒体20で反射されて対物レンズ106側から戻ってくる光が入射された際には、この光を光検出器108側に反射させる反射膜として動作するようになっている。第1の実施形態の構成においては、ビームの中心部を完全に隠蔽してしまっていた為に光量が低下するが、本実施形態の構成では、ビームの中心部分は反射率が低くはなるものの完全には隠蔽しないため、第1の実施形態の構成と比較して、反射光を検出する際の光量が増加するという特徴を備えている。
In the first embodiment, the beam splitter 201 has a film configuration in which the entire surface is a half mirror made of a dielectric multilayer film 2011, as shown in FIG. 7, such as a metal material (aluminum, silver, chromium, etc.) at the center. ) Is changed to a configuration in which the light shielding / reflecting film 2012 is provided.
The portion of the light shielding / reflecting film 2012 operates so as to shield the vicinity of its center and convert it into a radially polarized donut beam when a radially polarized axially symmetric polarized beam that has passed through the polarization conversion element 103 is incident. On the other hand, when light that is reflected by the recording medium 20 and returns from the objective lens 106 side is incident, it operates as a reflective film that reflects this light to the photodetector 108 side. In the configuration of the first embodiment, the amount of light is reduced because the central portion of the beam is completely concealed. However, in the configuration of the present embodiment, although the reflectance is low in the central portion of the beam. Since it is not completely concealed, it has a feature that the amount of light when detecting reflected light is increased as compared with the configuration of the first embodiment.

情報の再生を行うための動作やその他の構成については第1の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。   Since the operation for reproducing information and other configurations are the same as those in the first embodiment, a duplicate description is omitted.

〔第3の実施形態〕
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。図8に本実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す。この光メモリ装置は第1の実施形態とほぼ同様の構成であるが、アキシコン(ガラスなどの透明材料によって作られた円錐台形状の面を有する光学素子)を二つ(301、302)用いてドーナツビームを生成する点が第1の実施形態と相違する。なお、第1の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して表し重複する説明は省略する。
コリメートレンズ102によって平行光となった光は、第1のアキシコン301によって環状の発散光(伝搬とともに環が広がっていくドーナツビーム)に変換されて第2のアキシコン302へ入射する。第2のアキシコン302は、発散光であったドーナツビームを平行光へと変換し、その後、偏光変換素子103においてラジアル偏光へと変換されるようになっている。
[Third Embodiment]
A third embodiment in which the present invention is preferably implemented will be described. FIG. 8 shows the configuration of the optical memory device according to the present embodiment. This optical memory device has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but it uses two axicons (optical elements having a frustoconical surface made of a transparent material such as glass) (301, 302). The point which produces | generates a beam is different from 1st Embodiment. In addition, about the component similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
The light that has been collimated by the collimator lens 102 is converted by the first axicon 301 into annular divergent light (a donut beam in which the ring expands as it propagates), and is incident on the second axicon 302. The second axicon 302 converts the divergent light, which is a donut beam, into parallel light, and then is converted into radial polarized light by the polarization conversion element 103.

遮光素子を用いる方法とは異なり、光源からの光の一部を排除することがないため、光の利用効率を向上させることが可能である。   Unlike the method using a light shielding element, part of the light from the light source is not excluded, so that the light use efficiency can be improved.

ドーナツビームを生成するためにアキシコンを二つ用いること以外は、第1の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。   Since it is the same as that of the first embodiment except that two axicons are used to generate a donut beam, a duplicate description is omitted.

なお、ここではアキシコンを二つ用いる構成を例としたが、図9に示すように、円錐台形状部分を二箇所に備えたアキシコン303を単独で用いてもドーナツビームを形成できる。この場合に生成されるドーナツビームは、アキシコンを二つ用いる場合と同様である。   Although a configuration using two axicons has been described here as an example, as shown in FIG. 9, a donut beam can be formed even if axicons 303 having two truncated cone portions are used alone. The donut beam generated in this case is the same as when two axicons are used.

〔第4の実施形態〕
本発明を好適に実施した第4の実施形態について説明する。本実施形態にかかる光メモリ装置の構成を図10に示す。この光メモリ装置は第1の実施形態とほぼ同様の構成であるが、円錐面を一つ有するアキシコン401を用い、これを光源である半導体レーザ101とコリメートレンズ102との間に配置してドーナツビームを形成する点が相違する。なお、第1の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して表し重複する説明は省略する。
コリメートレンズ102で直線偏光の平行光となったドーナツビームは、偏光変換素子103においてラジアル偏光ドーナツビームへ変換され、対物レンズ106によって記録媒体20に集光される。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment in which the present invention is preferably implemented will be described. FIG. 10 shows the configuration of the optical memory device according to the present embodiment. This optical memory device has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but uses an axicon 401 having one conical surface and is disposed between a semiconductor laser 101 serving as a light source and a collimator lens 102 to form a donut beam. Is different. In addition, about the component similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
The donut beam converted into linearly polarized parallel light by the collimator lens 102 is converted into a radially polarized donut beam by the polarization conversion element 103 and condensed on the recording medium 20 by the objective lens 106.

第1の実施形態と同様に、本実施形態にかかる光メモリ装置も、情報の記録が可能な記録媒体や、表面記録型の記録媒体を用いることが可能であり、特定の記録媒体に限定されることなく適用可能である。   Similar to the first embodiment, the optical memory device according to the present embodiment can use a recording medium capable of recording information or a surface recording type recording medium, and is limited to a specific recording medium. It is applicable without.

〔第5の実施形態〕
本発明を好適に実施した第5の実施形態について説明する。図11及び図12に本実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す。本実施形態に置いては、第4の実施形態におけるアキシコン401を半導体レーザ101と一体化して構成するようにした。図12に示すように、半導体レーザ101のチップ(レーザ光の発光部)から放射されるレーザ光を外部に取り出すための透明窓1011を円錐形状のガラス窓とすることで発散するドーナツビームを生成している。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment in which the present invention is preferably implemented will be described. 11 and 12 show the configuration of the optical memory device according to the present embodiment. In the present embodiment, the axicon 401 in the fourth embodiment is integrated with the semiconductor laser 101. As shown in FIG. 12, a donut beam that diverges is generated by using a transparent window 1011 for taking out laser light emitted from the chip (laser light emitting part) of the semiconductor laser 101 to the outside as a conical glass window. is doing.

このドーナツビームは、コリメートレンズ102で平行光となり、偏光変換素子103において、ラジアル偏光ドーナツビームへと変換される。   The donut beam is converted into parallel light by the collimator lens 102, and is converted into a radially polarized donut beam by the polarization conversion element 103.

第1の実施形態と同様に、本実施形態にかかる光メモリ装置も、情報の記録が可能な記録媒体や、表面記録型の記録媒体を用いることが可能であり、特定の記録媒体に限定されることなく適用可能である。   Similar to the first embodiment, the optical memory device according to the present embodiment can use a recording medium capable of recording information or a surface recording type recording medium, and is limited to a specific recording medium. It is applicable without.

〔第6の実施形態〕
本発明を好適に実施した第6の実施形態について説明する。図13に本実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す。この光メモリ装置は反射型の対物レンズを用いてラジアル偏光の軸対称ドーナツビームを形成する点で第1の実施形態と相違する。なお、第1の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して表し、重複する説明は省略する。この光メモリ装置は、光源に半導体レーザ101(例えば、発光波長約405nmの青紫色半導体レーザ)が用いられ、ここから放射された直線偏光のガウスビームは、コリメートレンズ102で平行光に変換された後、偏光変換素子103へ入力される。偏光変換素子103に入射された直線偏光のガウスビームは、ここでラジアル偏光の軸対称偏光ビームへと変換されて出射される。
[Sixth Embodiment]
A sixth embodiment in which the present invention is preferably implemented will be described. FIG. 13 shows the configuration of the optical memory device according to the present embodiment. This optical memory device is different from the first embodiment in that a radially polarized axially symmetric donut beam is formed using a reflective objective lens. In addition, about the component similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and it represents, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In this optical memory device, a semiconductor laser 101 (for example, a blue-violet semiconductor laser having an emission wavelength of about 405 nm) is used as a light source, and a linearly polarized Gaussian beam emitted therefrom is converted into parallel light by a collimator lens 102. , And input to the polarization conversion element 103. The linearly-polarized Gaussian beam incident on the polarization conversion element 103 is converted into a radial-polarized axially symmetric polarized beam and emitted.

偏光変換素子103の構成としては、種々のものが存在するが、特定の構成に限定されることはない。構成例の一例をあげれば、第1の実施形態と同様に、液晶を用いた偏光変換素子を用いることができる。   There are various configurations of the polarization conversion element 103, but the configuration is not limited to a specific configuration. If an example of a structural example is given, the polarization conversion element using a liquid crystal can be used similarly to 1st Embodiment.

偏光変換素子103を通ったビームは、信号検出光学系との光路分岐のためのビームスプリッタ105(例えば、透過光と反射光との割合が7:3であるような偏光依存性のないもの)を通ったのち、反射型の対物レンズ601によって記録媒体へ集光される。   The beam that has passed through the polarization conversion element 103 is a beam splitter 105 for branching an optical path with the signal detection optical system (for example, a beam having no polarization dependency such that the ratio of transmitted light to reflected light is 7: 3). After passing, the light is condensed on a recording medium by a reflective objective lens 601.

図14及び15に、反射型の対物レンズ601の構成を示す。図示するように、反射型対物レンズ601としては、透明部材6011(ガラスや樹脂など)を加工して作られた一つの屈折面6012と二つの反射面6013,6014(アルミや銀などの金属膜や誘電体多層反射膜など)を有する構成のものを用いる。   14 and 15 show the configuration of a reflective objective lens 601. FIG. As shown in the figure, the reflective objective lens 601 includes one refractive surface 6012 and two reflective surfaces 6013 and 6014 (a metal film such as aluminum or silver) made by processing a transparent member 6011 (glass or resin). Or a dielectric multilayer reflective film).

反射型対物レンズ601へ入射されたビームは、屈折面6012で第1の反射面6013に向けて集光し、第1の反射面6013において第2の反射面6014に向けて放射状に反射され、さらに第2の反射面6014で反射されて記録媒体20の記録面に集光するようになっている。つまり、反射型対物レンズ601に入射されたラジアル偏光の軸対称偏光ビームは、反射型対物レンズ601の中でドーナツビームへ変換されて集光するようになっている。   The beam incident on the reflective objective lens 601 is condensed toward the first reflecting surface 6013 by the refracting surface 6012, and is reflected radially toward the second reflecting surface 6014 at the first reflecting surface 6013, Further, the light is reflected by the second reflecting surface 6014 and condensed on the recording surface of the recording medium 20. That is, the radially polarized axially symmetric polarized beam incident on the reflective objective lens 601 is converted into a donut beam and condensed in the reflective objective lens 601.

このような構成の対物レンズを用いる場合でも、第1の実施形態と同様に、N.Aが大きい方が集光スポットは小さくなる。このため、反射型対物レンズには、N.A0.85以上のものが適用される。   Even when the objective lens having such a configuration is used, as in the first embodiment, N.I. The larger A is, the smaller the focused spot becomes. For this reason, the reflection type objective lens includes N.I. A 0.85 or more is applied.

反射型対物レンズ601によって集光された光は、記録媒体20で反射され、再び反射型対物レンズ601を通ってビームスプリッタ105で光検出器108(例えばフォトダイオード)側へと導かれる。
光検出器108では、再生信号の検出及びフォーカスサーボ(常に記録面上に集光スポットを形成するために行う制御)やトラッキング(一連の記録データが並ぶデータトラックに沿って集光スポットを形成するために行う制御)を行うための信号が検出される。
The light condensed by the reflective objective lens 601 is reflected by the recording medium 20, and again passes through the reflective objective lens 601 and is guided to the photodetector 108 (for example, photodiode) side by the beam splitter 105.
The photodetector 108 detects a reproduction signal, performs focus servo (control to always form a focused spot on the recording surface) and tracking (forms a focused spot along a data track in which a series of recorded data is arranged). A signal for performing control) is detected.

図16及び図17に示すように、本実施形態の記録媒体30は、情報が記録されている記録面に対して基板と反対側からレーザ光を照射する表面記録型の記録媒体である。つまり、円盤形状の基板31(例えばポリカーボネートやガラスを材料に用いたもの)の片面に金属膜32(金、銀、アルミなど)、さらにその上に透明な保護膜33(誘電体材料)が設けられている。
そして、記録情報を反映した凹凸(記録情報を表す記録ピット34)が円盤の中心に対して同心円状又は渦状に配列されている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the recording medium 30 of the present embodiment is a surface recording type recording medium that irradiates laser light from the opposite side of the substrate to the recording surface on which information is recorded. That is, a metal film 32 (gold, silver, aluminum, etc.) is provided on one side of a disk-shaped substrate 31 (for example, using polycarbonate or glass as a material), and a transparent protective film 33 (dielectric material) is provided thereon. It has been.
Concavities and convexities (recording pits 34 representing recording information) reflecting the recording information are arranged concentrically or spirally with respect to the center of the disk.

基板31の厚さは特には限定されないが、1mm程度のものを用いることができる。記録ピット34及び一連の連続したデータが並んだデータトラックの配置構造例としては、例えば、データトラック間の距離(トラックピッチ)が約200nm、記録ピット34の長さ(図17における紙面上下方向の長さ)が最短で100nmといったサイズで構成される。   The thickness of the substrate 31 is not particularly limited, but a substrate having a thickness of about 1 mm can be used. As an example of the arrangement structure of the recording pit 34 and the data track in which a series of continuous data is arranged, for example, the distance between the data tracks (track pitch) is about 200 nm, and the length of the recording pit 34 (in the vertical direction of the drawing in FIG. 17). The length is the shortest size of 100 nm.

透明な保護膜33は、記録面上の凹凸を保護するためのものであり、誘電体材料を堆積させた膜や、透明な樹脂フィルムなどを貼り合わせて構成される。保護膜33の厚さは、反射型対物レンズ601のN.Aや装置の機械的精度、保護膜33の均一性などの条件によって最適な値が選定される。例えば、基板31にポリカーボネートを用いた直径12cmの記録媒体30とN.A0.9の反射型対物レンズ601との組合せに対して、数百nmの保護層を設けるといった構成が適用される。記録媒体30全体は、情報を再生する際に、中心に開けられた穴を介してモータ10に取り付けられて回転運動するようになっている。回転状態でレーザ光を保護膜33側から入射して記録面に照射されると、連続した記録データに従った光信号強度の変化が光検出器108(例えば、フォトダイオード)において検出される。
記録媒体30は、モータ10に着脱自在となっていて、他の記録媒体を再生する場合には、記録媒体を交換して上記同様の動作を行えばよい。
The transparent protective film 33 is for protecting irregularities on the recording surface, and is formed by bonding a film on which a dielectric material is deposited, a transparent resin film, or the like. The thickness of the protective film 33 is the same as that of the reflective objective lens 601. The optimum value is selected according to conditions such as A, the mechanical accuracy of the apparatus, and the uniformity of the protective film 33. For example, a recording medium 30 having a diameter of 12 cm using polycarbonate as the substrate 31 and N.I. A configuration in which a protective layer of several hundred nm is provided for the combination with the reflective objective lens 601 of A0.9 is applied. The entire recording medium 30 is attached to the motor 10 through a hole formed in the center and rotates when reproducing information. When laser light is incident from the side of the protective film 33 in the rotating state and irradiated onto the recording surface, a change in optical signal intensity according to continuous recording data is detected by the photodetector 108 (for example, a photodiode).
The recording medium 30 is detachably attached to the motor 10, and when reproducing another recording medium, the recording medium may be replaced and the same operation as described above may be performed.

なお、ここでは反射型の対物レンズ601を用いた構成を例としたが、光源の発光強度が十分にある場合には、図18に示すように、反射型対物レンズ601の代わりに対物レンズ106の中心に金属材料(アルミ、銀、クロムなど)からなる円形の遮光膜1061を設けてドーナツビームを生成する構成であっても良い。   Here, the configuration using the reflective objective lens 601 is taken as an example. However, when the light emission intensity of the light source is sufficient, the objective lens 106 is used instead of the reflective objective lens 601 as shown in FIG. Alternatively, a circular light shielding film 1061 made of a metal material (aluminum, silver, chromium, or the like) may be provided at the center to generate a donut beam.

また、ここでは凹凸で表現される記録情報が予め記録された記録媒体30を用いて、この情報を再生する構成を例としたが、これに限定されることはなく、従来の記録可能な光ディスク(CD−R、CD−RW、DVD−R、DVD−RW、MOなど)と同様に、上記の凹凸の代わりにランドグルーブと呼ばれるガイド溝と、光単独又は光と磁気との組合せによって情報の記録が可能な層構成(透明基板に設ける記録可能な材料の膜及びそれに付随して必要となる誘電体膜や金属膜など)を設けることによって、情報の記録が可能な光メモリ装置を構成することも可能である。   Further, here, the recording medium 30 on which the recording information expressed by the projections and depressions is recorded in advance is used as an example of reproducing the information. However, the present invention is not limited to this, and a conventional recordable optical disc is used. Similar to (CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, MO, etc.), a guide groove called a land groove instead of the above-described irregularities and light alone or a combination of light and magnetism An optical memory device capable of recording information is provided by providing a layer structure capable of recording (a film of a recordable material provided on a transparent substrate and a dielectric film or a metal film necessary for the film). Is also possible.

さらに、ここでは保護膜33側からレーザ光を入射して反対側の記録面の情報を読み出す構成を例として説明したが、基板31側からレーザ光を入射する構成や、二つの透明基板の間に情報を記録するための記録面を設ける構成であっても構わない。
さらには、従来の光ディスクのような円盤形状にとらわれることなく、角形や円筒形の記録媒体であっても構わない。
Further, here, a configuration in which laser light is incident from the protective film 33 side and information on the recording surface on the opposite side is read has been described as an example. However, a configuration in which laser light is incident from the substrate 31 side or between two transparent substrates is described. It may be configured to provide a recording surface for recording information.
Further, the recording medium may be a rectangular or cylindrical recording medium without being constrained by a disk shape like a conventional optical disk.

偏光変換素子103は、レーザ光源(半導体レーザ101)と対物レンズ106との間にあればよく、ビームスプリッタ105と反射型対物レンズ601との間に配置して構成することも可能である。   The polarization conversion element 103 only needs to be between the laser light source (semiconductor laser 101) and the objective lens 106, and can be arranged between the beam splitter 105 and the reflective objective lens 601.

なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、記録媒体が着脱可能な構成を例に説明したが、磁気記録装置の一種であるハードディスクドライブのように、記録媒体は装置内に備え付けられていてもよい。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
Each of the above embodiments is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these.
For example, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the recording medium is detachable has been described as an example. However, the recording medium may be provided in the apparatus like a hard disk drive that is a kind of magnetic recording apparatus.
As described above, the present invention can be variously modified.

ラジアル偏光の偏光方向を示す図である。It is a figure which shows the polarization direction of radial polarization. 本発明を好適に実施した第1の実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an optical memory device according to a first embodiment in which the present invention is preferably implemented; 遮光素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a light shielding element. 記録媒体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a recording medium. 記録ピットの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a recording pit. 本発明を好適に実施した第2の実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical memory device concerning 2nd Embodiment which implemented this invention suitably. 第2の実施形態にかかる光メモリ装置のビームスプリッタが備える反射板の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the reflecting plate with which the beam splitter of the optical memory device concerning 2nd Embodiment is provided. 本発明を好適に実施した第3の実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical memory device concerning 3rd Embodiment which implemented this invention suitably. 第3の実施形態にかかる光メモリ装置の変形構成例を示す図である。It is a figure which shows the modification structural example of the optical memory device concerning 3rd Embodiment. 本発明を好適に実施した第4の実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical memory device concerning 4th Embodiment which implemented this invention suitably. 本発明を好適に実施した第5の実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical memory device concerning 5th Embodiment which implemented this invention suitably. 第5の実施形態にかかる光メモリ装置が備える半導体レーザの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor laser with which the optical memory device concerning 5th Embodiment is provided. 本発明を好適に実施した第6の実施形態にかかる光メモリ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical memory device concerning 6th Embodiment which implemented this invention suitably. 第6の実施形態にかかる光メモリ装置が備える反射型対物レンズの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the reflection type objective lens with which the optical memory device concerning 6th Embodiment is provided. 第6の実施形態にかかる光メモリ装置が備える反射型対物レンズの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the reflection type objective lens with which the optical memory device concerning 6th Embodiment is provided. 第6の実施形態にかかる光メモリ装置に用いる記録媒体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the recording medium used for the optical memory device concerning 6th Embodiment. 記録ピットの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a recording pit. 第6の実施形態にかかる光メモリ装置を透過型の対物レンズを用いて構成する場合に用いる対物レンズの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the objective lens used when the optical memory device concerning 6th Embodiment is comprised using a transmissive | pervious objective lens. 従来技術による光メモリ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical memory device by a prior art. 従来技術による光メモリ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical memory device by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10 モータ
20、30 記録媒体
21、31 透明基板
22、32 記録層
23、33 保護層
24、34 記録ピット
101 半導体レーザ
102 コリメートレンズ
103 偏光変換素子
104 遮光素子
105、201 ビームスプリッタ
106 対物レンズ
107 レンズ
108 光検出器
301、302、401 アキシコン
601 反射型対物レンズ
1011 透明窓
1061 遮光膜
2011 誘電体多層膜
2012 反射膜
6011 透明樹脂
6012 屈折面
6013 第1の反射面
6014 第2の反射面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor 20, 30 Recording medium 21, 31 Transparent substrate 22, 32 Recording layer 23, 33 Protective layer 24, 34 Recording pit 101 Semiconductor laser 102 Collimating lens 103 Polarization conversion element 104 Light shielding element 105, 201 Beam splitter 106 Objective lens 107 Lens 108 Photodetectors 301, 302, 401 Axicon 601 Reflective objective lens 1011 Transparent window 1061 Light shielding film 2011 Dielectric multilayer film 2012 Reflective film 6011 Transparent resin 6012 Refractive surface 6013 First reflective surface 6014 Second reflective surface

Claims (10)

ビームの断面強度分布が環状の強度分布であり、かつ中心軸に対して放射状の電界振動分布を有するラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームを発生させる発光光学系と、
前記ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームを記録媒体の記録面に集光して照射するための集光光学系と、
前記ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームが前記記録媒体の記録面で反射された光を、光検出器へ導く検出光学系とを備えたことを特徴とする光メモリ装置。
A light emitting optical system for generating a radially polarized axially symmetric donut beam having a circular cross-sectional intensity distribution and a radial electric field oscillation distribution with respect to the central axis;
A condensing optical system for condensing and irradiating the recording surface of the recording medium with the axially symmetric polarized donut beam of radial polarization;
An optical memory device comprising: a detection optical system that guides light reflected by the recording surface of the recording medium to the radial-polarized axially symmetric polarized donut beam to a photodetector.
前記発光光学系に含まれ、レーザ光源から発せられる光を環状断面のドーナツビームに変換する遮光部と、
前記検出光学系に含まれ、前記ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームが前記記録媒体の記録面で反射された光を前記検出器の方向へ反射する反射部とを一体化したビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項1記載の光メモリ装置。
A light-shielding part that is included in the light-emitting optical system and converts light emitted from a laser light source into a donut beam having an annular cross section;
A beam splitter that is included in the detection optical system and that is integrated with a reflecting portion that reflects the light reflected by the recording surface of the recording medium toward the detector, with respect to the radial-polarized axially symmetric polarized donut beam; The optical memory device according to claim 1.
前記発光光学系は、レーザ光源から発せられる光をアキシコンを用いてドーナツビームに変換することを特徴とする請求項1記載の光メモリ装置。   2. The optical memory device according to claim 1, wherein the light emitting optical system converts light emitted from a laser light source into a donut beam using an axicon. 前記発光光学系は、レーザ光源と、該レーザ光源が発せられる拡散光を平行光に変換するコリメートレンズとの間にアキシコンを配置した構成を備えていることを特徴とする請求項1記載の光メモリ装置。   2. The optical memory according to claim 1, wherein the light-emitting optical system includes a configuration in which an axicon is disposed between a laser light source and a collimating lens that converts diffused light emitted from the laser light source into parallel light. apparatus. 前記レーザ光源はケースに収納されており、該レーザ光源が発する拡散光を前記ケース外へ導く開口部に前記アキシコンが配置されていることを特徴とする請求項4記載の光メモリ装置。   5. The optical memory device according to claim 4, wherein the laser light source is housed in a case, and the axicon is disposed in an opening that guides diffused light emitted from the laser light source to the outside of the case. 中心軸に対して放射状の電界振動分布を有するラジアル偏光の軸対称偏光ビームを発生させる発光光学系と、
前記ラジアル偏光の軸対称偏光ビームを環状断面のラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームに変換すると共に記録媒体の記録面に集光して照射するための変換集光光学系と、
前記ラジアル偏光の軸対称偏光ドーナツビームが前記記録媒体の記録面で反射された光を、光検出器へ導く検出光学系とを備えたことを特徴とする光メモリ装置。
A light emitting optical system for generating a radially polarized axially symmetric polarized beam having a radial electric field vibration distribution with respect to the central axis;
A conversion condensing optical system for converting the radially polarized axially symmetric polarized beam into a radially polarized axially symmetric donut beam having a circular cross section and condensing and irradiating the recording surface of the recording medium;
An optical memory device comprising: a detection optical system that guides light reflected by the recording surface of the recording medium to the radial-polarized axially symmetric polarized donut beam to a photodetector.
前記変換集光光学系が、反射型の対物レンズを用いて構成されていることを特徴とする請求項6記載の光メモリ装置。   7. The optical memory device according to claim 6, wherein the conversion condensing optical system is configured using a reflection type objective lens. 前記記録媒体は、表面記録型の記録媒体であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の光メモリ装置。   The optical memory device according to claim 1, wherein the recording medium is a surface recording type recording medium. 前記記録媒体を着脱自在に保持する手段を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の光メモリ装置。   9. The optical memory device according to claim 1, further comprising means for detachably holding the recording medium. 前記記録媒体が装置内に組み込まれていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の光メモリ装置。   9. The optical memory device according to claim 1, wherein the recording medium is incorporated in the device.
JP2004226708A 2004-08-03 2004-08-03 Optical memory device Pending JP2006048807A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004226708A JP2006048807A (en) 2004-08-03 2004-08-03 Optical memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004226708A JP2006048807A (en) 2004-08-03 2004-08-03 Optical memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006048807A true JP2006048807A (en) 2006-02-16

Family

ID=36027166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004226708A Pending JP2006048807A (en) 2004-08-03 2004-08-03 Optical memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006048807A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100846806B1 (en) 2007-01-08 2008-07-16 삼성전자주식회사 Unit for removing layer crosstalk of multi-layer disc, optical pick-up apparatus employing the same and optical recording/reproducing apparatus
JP2008288099A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Nano Photon Kk Electron gun, electron generating method, and element whose polarization state can be controlled
JP2009541742A (en) * 2006-06-21 2009-11-26 ユニバーシティ・オブ・デイトン Polarization design methods and application examples
JP2010176830A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Thomson Licensing High data density optical recording medium
US7924682B2 (en) 2007-01-08 2011-04-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Unit to remove crosstalk in multi-layered disk, optical pickup including the unit, and optical recording and/or reproducing apparatus including the optical pickup
US8425056B2 (en) 2009-03-19 2013-04-23 Seiko Epson Corporation Image display apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009541742A (en) * 2006-06-21 2009-11-26 ユニバーシティ・オブ・デイトン Polarization design methods and application examples
KR100846806B1 (en) 2007-01-08 2008-07-16 삼성전자주식회사 Unit for removing layer crosstalk of multi-layer disc, optical pick-up apparatus employing the same and optical recording/reproducing apparatus
US7924682B2 (en) 2007-01-08 2011-04-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Unit to remove crosstalk in multi-layered disk, optical pickup including the unit, and optical recording and/or reproducing apparatus including the optical pickup
JP2008288099A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Nano Photon Kk Electron gun, electron generating method, and element whose polarization state can be controlled
JP2010176830A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Thomson Licensing High data density optical recording medium
US8693301B2 (en) 2009-01-27 2014-04-08 Thomson Licensing High data density optical recording medium
US8425056B2 (en) 2009-03-19 2013-04-23 Seiko Epson Corporation Image display apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006344347A (en) Optical recording medium and optical recording and reproducing method
JP2950500B2 (en) Optical pickup for recording and reproduction for compatibility of discs with different thickness
JPH10302320A (en) Recording medium and optical pickup device
JP2006048807A (en) Optical memory device
KR20090093834A (en) Optical pickup device, and recording reproducing apparatus
JP6037312B2 (en) Detection device, information reproduction device, drive device, sensor, and detection method
JP3782916B2 (en) Optical information storage device and optical element
JP2006190400A (en) Near field optical recording/playback method, optical pickup apparatus, and optical recording/playback apparatus
KR101013765B1 (en) Optical pickup and disc apparatus
JP2005182979A (en) Tracking servo control device using rotatable diffraction lens, and control method therefor
KR100354534B1 (en) Optical pickup for narrow-track optical disk
JP2003257043A (en) Optical reproducing device and optical reproducing method
JP2006134534A (en) Optical pickup device
KR19990061728A (en) Optical pickup
JP2006269071A (en) Recording method and recording device of optical information recording medium
JP2005093067A (en) Objective lens
JP2008287793A (en) Optical information recording medium and optical information processor
JP2005158257A (en) Information reproducing and recording method
WO2011111381A1 (en) Optical pick-up, optical information recording and playback device, computer device, and optical disc recorder
JP2006185492A (en) Optical memory device
JPH1074332A (en) Optical reproducing device
JP2002230817A (en) Information recording and reproducing device
JP2005267768A (en) Optical recording/reproducing device
JP2006012206A (en) Optical memory apparatus
KR19990011285A (en) Optical pickup device for high density optical discs

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070730

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090811

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091013

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100105