JP2006099902A - Optical apparatus for optical recording/reproducing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光記録/再生用光学装置、詳しくは、近接場光による情報の記録及び/又は再生に用いられる光記録/再生用光学装置に関する。 The present invention relates to an optical recording / reproducing optical apparatus, and more particularly to an optical recording / reproducing optical apparatus used for recording and / or reproducing information by near-field light.
近年、光記録再生技術において、微小な光スポットを得るために近接場光発生構造を用いることが種々提案されている。近接場光による記録/再生を実現するためには、固浸レンズ(Solid Immersion Lens)や固浸ミラー(Solid Immersion Mirror)を集光素子として用い、微小スポットと記録媒体とを近接させ、エバネッセント波と記録媒体とを相互作用させている。これにて、情報の記録又は再生における高密度化が図られる。 In recent years, various proposals have been made to use a near-field light generating structure in an optical recording / reproducing technique in order to obtain a minute light spot. In order to realize recording / reproduction using near-field light, a solid immersion lens or a solid immersion mirror is used as a condensing element, a minute spot and a recording medium are brought close to each other, and an evanescent wave is used. Interact with the recording medium. As a result, high density recording or reproduction of information is achieved.
特許文献1,2,3では、集光素子として固浸レンズを用いた光記録/再生用光学装置が開示されている。ところで、従来の固浸レンズでは対物レンズが必要であり、両者の調整が困難で、調整後にあっても温度などの環境変化で調整ずれが発生してしまうという問題点を有していた。また、この種の対物レンズは固浸レンズに比べて大型であるためヘッド部分が大型化してしまうという問題点をも有していた。そして、集光性能や光の利用効率の向上のため、集光素子へほぼ平行光を導く光学系をどのように構成するかが大きな課題となっている。
即ち、特許文献1では、コンデンサレンズとコリメータレンズの焦点距離比を用いて輪帯照明用の遮光板(絞り)の大きさを規定しているが、具体的な焦点距離比は開示されていない。
That is, in
特許文献2では、二つの変換レンズを備えたビーム径変換光学系が開示され、具体的な焦点距離の数値例としてf1=f2=6mmとすることが示されているが、ビーム径の縮小を行っていないために光学系が大型化してしまう。
In
特許文献3では、リレーレンズとイメージングレンズとの組合せによってビーム径を縮小させることが開示されているが、レンズに関する具体的な数値例の記載がなく、対物レンズと固浸レンズの組合せである点で前述した調整の困難性や大型化といった問題点を解決するものではない。
そこで、本発明の目的は、光学性能や光の利用効率が良好で、ヘッド部分を小型化した、近接場光を用いた光記録/再生用光学装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical recording / reproducing optical apparatus using near-field light, which has good optical performance and light utilization efficiency, and has a small head portion.
以上の目的を達成するため、本発明は、近接場光を用いた光記録/再生用光学装置において、光源と、コリメータ光学系と、該コリメータ光学系から出射された平行光のビーム径を変換する少なくとも二つのレンズからなるビーム径変換光学系と、該ビーム径変換光学系から出射されたほぼ平行光を集光して集光点付近に集光スポットより小さい近接場光を発生させる単一の光学素子からなる集光素子と、を備え、前記ビーム径変換光学系の倍率βが0.2<|β|<0.8であること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an optical recording / reproducing optical apparatus using near-field light, which converts a light source, a collimator optical system, and a beam diameter of parallel light emitted from the collimator optical system. A beam diameter converting optical system composed of at least two lenses, and a single unit that collects substantially parallel light emitted from the beam diameter converting optical system and generates near-field light smaller than the focused spot near the focusing point. A light-condensing element composed of the above optical elements, and the magnification β of the beam diameter converting optical system is 0.2 <| β | <0.8.
本発明に係る光記録/再生用光学装置は、まず、近接場光を発生させる集光素子が単一(接合又は複合されたものを含む)の光学素子にて構成されている。従来から知られている対物レンズと固浸レンズとの組合せに起因する大型化、調整の困難性、調整後のずれなどが解消され、良好な光学性能を達成できる。 In the optical recording / reproducing optical apparatus according to the present invention, first, a condensing element that generates near-field light is composed of a single optical element (including one that is joined or combined). Upsizing, difficulty in adjustment, deviation after adjustment, and the like due to a combination of an objective lens and a solid immersion lens that have been conventionally known are eliminated, and good optical performance can be achieved.
また、ビーム径変換光学系はその倍率βが0.2<|β|<0.8である、即ち、縮小光学系として構成されている。コリメータ光学系から出射されるビーム径との関係では、ビーム径を縮小させる光学系を介在させることで光の効率利用を図ることができ、ヘッド部分の小型化に寄与する。倍率βが0.2以下であると集光素子の感度が高くなりすぎるために好ましくはなく、0.8以上であるとヘッド部分の小型化に効果的ではなくなる。より好ましい倍率βの範囲は0.3<|β|<0.6である。 The beam diameter conversion optical system has a magnification β of 0.2 <| β | <0.8, that is, is configured as a reduction optical system. With respect to the relationship with the beam diameter emitted from the collimator optical system, it is possible to use light efficiently by interposing an optical system for reducing the beam diameter, which contributes to miniaturization of the head portion. If the magnification β is 0.2 or less, the sensitivity of the light collecting element becomes too high, which is not preferable. If the magnification β is 0.8 or more, it is not effective for downsizing the head portion. A more preferable range of magnification β is 0.3 <| β | <0.6.
本発明に係る光記録/再生用光学装置において、集光素子の集光部分には集光スポットよりも小さい近接場光を発生させる微小構造が形成されていることが好ましい。集光部分に微小構造を設けることで、集光スポットよりもさらに小さなビーム径にて光記録/再生を行うことが可能となる。具体的には、金属薄膜に形成するパターンの形状を工夫することで、表面励起プラズモンポラリトンによる電場増幅を起こし、微小な近接場光の発生でありながら非常に高効率の光記録/再生が可能となる。 In the optical recording / reproducing optical apparatus according to the present invention, it is preferable that a microscopic structure that generates near-field light smaller than the condensing spot is formed in the condensing portion of the condensing element. By providing a micro structure in the light condensing portion, optical recording / reproduction can be performed with a beam diameter smaller than that of the light condensing spot. Specifically, by devising the shape of the pattern formed on the metal thin film, electric field amplification by surface-excited plasmon polariton occurs, and very high-efficiency optical recording / reproduction is possible while generating minute near-field light. It becomes.
このような微小構造は集光素子の集光部分に複数個マトリックス状に配置されていることが好ましい。集光素子による集光スポットと微小構造とを正確に合わせることは困難である。しかし、微小構造をマトリックス状に配置しておけば、集光スポットをそのいずれかに合わせればよく、調整が容易になる。なお、微小構造は従来知られている微細プロセス加工にて複数個のものを同時に高精度にかつ容易に形成することができる。 It is preferable that a plurality of such microstructures are arranged in a matrix at the light condensing portion of the light condensing element. It is difficult to accurately match the focused spot by the focusing element with the microstructure. However, if the microstructures are arranged in a matrix, the focusing spot can be adjusted to one of them, and the adjustment becomes easy. Note that a plurality of micro structures can be simultaneously formed with high accuracy and easily by a conventionally known micro process.
また、本発明に係る光記録/再生用光学装置において、ビーム径変換光学系のレンズを光軸と垂直方向に移動させる移動手段及び/又は光軸方向に移動させる移動手段を備えていてもよい。このような移動手段を備えることによって、集光素子と集光スポットとの位置調整を容易に行うことができる。即ち、ビーム径変換光学系のレンズを光軸と垂直方向に移動させることで、集光素子に入射するビームの角度が変化し、それにより集光スポットの位置を調整することができる。また、ビーム径変換光学系のレンズを光軸方向に移動させることで、集光素子に入射するビームの波面の曲率半径(入射物体距離)が変化し、フォーカス位置を調整することができる。 The optical recording / reproducing optical apparatus according to the present invention may further include a moving means for moving the lens of the beam diameter converting optical system in a direction perpendicular to the optical axis and / or a moving means for moving in the optical axis direction. . By providing such moving means, it is possible to easily adjust the position of the light condensing element and the light condensing spot. That is, by moving the lens of the beam diameter conversion optical system in the direction perpendicular to the optical axis, the angle of the beam incident on the condensing element is changed, and thereby the position of the condensing spot can be adjusted. Further, by moving the lens of the beam diameter conversion optical system in the optical axis direction, the radius of curvature (incident object distance) of the wavefront of the beam incident on the condensing element changes, and the focus position can be adjusted.
また、ビーム径変換光学系を二つのレンズで構成する場合、いずれのレンズも片面は非球面で平行光のほうの曲率が強いことが好ましい。収差の補正には非球面が有利であり、また、平行方向に凸のパワーの強いレンズを用いることが必要となる。 Further, when the beam diameter converting optical system is composed of two lenses, it is preferable that both lenses are aspherical on one side and the curvature of parallel light is stronger. An aspherical surface is advantageous for correcting the aberration, and it is necessary to use a lens having a strong power convex in the parallel direction.
以下、本発明に係る光記録/再生用光学装置の実施形態及び実施例について、添付図面を参照して説明する。 Embodiments and examples of an optical recording / reproducing optical apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態、図1及び図2参照)
第1実施形態である光記録用光学装置1Aは、図1に示すように、光源であるレーザダイオード2と、コリメータ光学系3と、ビーム径変換光学系4と、平面ミラー5と、集光素子6とで構成されている。
(Refer to the first embodiment, FIG. 1 and FIG. 2)
As shown in FIG. 1, an optical recording
レーザダイオード2は所定波長の発散光を光軸方向Zに放射する。コリメータ光学系3はレーザダイオード2から放射された拡散光をほぼ平行光に変換するものであり、その具体的な構成例は図5及び図6を参照して以下に説明する。
The
ビーム径変換光学系4は凸レンズである第1レンズ41と凸レンズである第2レンズ42と絞り43とで構成され、前記コリメータ光学系3から出射された平行光のビーム径を変換する。具体的なコンストラクションについては実施例1〜5として後述する。
The beam diameter conversion optical system 4 includes a
平面ミラー5は前記ビーム径変換光学系4から出射されたビームを折り返して集光素子6に導くものである。集光素子6は、ミラー5で反射された平行ビームを集光して集光点付近に集光スポットより小さい近接場光を発生させるもので、その具体的な構成例は図7及び図8を参照して以下に説明する。
The plane mirror 5 folds the beam emitted from the beam diameter converting optical system 4 and guides it to the condensing
さらに、図2に示すように、ビーム径変換光学系4の第1レンズ41は圧電アクチュエータ45によって光軸方向Zに位置調整可能とされている。また、第2レンズ42はムービングコイル46によって光軸方向Zと直交する方向X,Yに位置調整可能とされている。
Further, as shown in FIG. 2, the position of the
(第2実施形態、図3及び図4参照)
第2実施形態である光記録用光学装置1Bは、図3に示すように、前記第1実施形態と同様に、レーザダイオード2、コリメータ光学系3、ビーム径変換光学系4、平面ミラー5、集光素子6とで構成されている。異なるのは、ビーム径変換光学系4を凸レンズである第1レンズ41と凹レンズである第2レンズ42とで構成した点にある。他の構成は第1実施形態と同様であり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。また、ビーム径変換光学系4の具体的なコンストラクションについては実施例6〜10として後述する。
(Refer to the second embodiment, FIGS. 3 and 4)
As shown in FIG. 3, an optical recording optical device 1B according to the second embodiment includes a
(コリメータ光学系の構成例、図5及び図6参照)
コリメータ光学系3は種々の構成を採用することができる。例えば、図5に示すように、ビームを整形して拡散させる光学素子31と、コリメータレンズ32との組合せであってもよい。あるいは、図6に示すように、さらにプリズム33を組み合わせた構成であってもよい。また、図示しないが、単一の非球面レンズのみで構成したり、アナモフィック光学素子で構成したり、一対のアナモフィックプリズムを付加してもよい。
(Refer to FIG. 5 and FIG. 6 for a configuration example of a collimator optical system)
The collimator
一般的に、レーザダイオードからの出射角度は方向によって異なるため、球面、非球面のコリメータレンズでは平行光に変換しても、円形にはならない。円形に近づけるためにはビーム整形素子をコリメータ光学系3に組み込む必要があり、前記アナモフィックプリズム33やプリズム対、アナモフィックレンズ、シリンドリカルレンズなどが用いられる。
In general, since the emission angle from the laser diode varies depending on the direction, a spherical or aspherical collimator lens does not become circular when converted to parallel light. In order to approximate a circular shape, it is necessary to incorporate a beam shaping element into the collimator
(ビーム径変換光学系の実施例)
ビーム径変換光学系4は、第1実施形態では正のパワーを持つ第1及び第2レンズ41,42の組合せであり、第2実施形態では正のパワーを持つ第1レンズ41と負のパワーを持つ第2レンズ42との組合せである。
(Example of beam diameter conversion optical system)
The beam diameter conversion optical system 4 is a combination of first and
入射ビーム径をφ1、出射ビーム径をφ2、第1レンズ41の焦点距離をf1、第2レンズ42の焦点距離をf2とすると(単位はいずれもmm)、以下の表1,2に示す種々の組合せを例示することができる。表1に示す実施例1〜5は第1実施形態の例であり、表2に示す実施例6〜10は第2実施形態の例である。
Assuming that the incident beam diameter is φ1, the outgoing beam diameter is φ2, the focal length of the
このようなビーム径変換光学系4において、第1及び第2レンズ41,42の距離は主点間隔がレンズ41,42の焦点距離の和になるようにする。倍率βの絶対値は焦点距離の比で決まる。その倍率βは0.2<|β|<0.8の範囲に設定されており、縮小光学系として構成されている。
In such a beam diameter converting optical system 4, the distance between the first and
コリメータ光学系3から出射されるビーム径φ1との関係では、ビーム径φ2に縮小させる光学系を介在させることで光の効率利用を図ることができ、ヘッド部分の小型化に寄与する。倍率βが0.2以下であると集光素子6の感度が高くなりすぎるために好ましくはなく、0.8以上であるとヘッド部分の小型化に効果的ではなくなる。より好ましい倍率βの範囲は0.3<|β|<0.6である。
In relation to the beam diameter φ1 emitted from the collimator
(フォーカス調整)
ところで、第1及び第2レンズ41,42の間隔を変化させることで、出射光の波面の曲率半径をコントロールすることができる。この種のコントロールの必要性は、本発明では単一(接合又は複合構造を含む)の集光素子6を用いているため、集光素子6自体にフォーカス機能がないことによる。つまり、集光素子6の製造誤差でフォーカス位置が若干変化して集光スポットが設計上の集光位置からずれた場合、単一構造の集光素子6ではフォーカス位置を変化させることができない。
(Focus adjustment)
By the way, the radius of curvature of the wavefront of the emitted light can be controlled by changing the distance between the first and
そこで、ビーム径変換光学系4によって集光素子6の入射光をコントロールする必要がある。レンズ41,42の間隔の調整は第1レンズ41を圧電アクチュエータ45(図2及び図4参照)で光軸方向Zに駆動することが好ましく、その理由は後述する。但し、第2レンズ42を光軸方向Zに駆動することを排除するものではない。
Therefore, it is necessary to control the incident light of the condensing
また、レンズ41,42は非球面レンズを使用することが好ましい。球面であると集光の際に残存収差が発生するが、非球面を最適に設計することで、軸上収差を満足し、さらに、正弦条件を満足することで軸外収差もある程度補正することができる。設計の自由度の点で両面を非球面とすることが好ましい。また、軸上収差及び軸外収差の性能を満足するためには、大きな共役側の曲率が小さな共役側の曲率よりも大きいということが従来から知られており、平行光側の曲率が強いということも必要となる。
The
集光素子6の集光スポットは単一素子であることから、ビームの入射角度によって決まる。第1及び第2実施形態では、ミラー5の角度や集光素子6の保持に誤差がある場合は集光スポットの位置が所定位置(集光素子6の光軸)からずれてしまう。
Since the condensing spot of the condensing
集光スポットの光軸上からのずれに対処するには、集光素子6に対するビームの入射角度を調整すればよい。具体的には、第1又は第2レンズ41,42を光軸に対して直交するX方向及びY方向に移動させればよい。つまり、第1レンズ41(又は第2レンズ42)を光軸と垂直方向に移動させることで集光素子6への入射角度を調整することができる。
In order to cope with the deviation of the focused spot from the optical axis, the incident angle of the beam with respect to the
この移動量(偏心量)をyとすると、y=f・tanθの式で(fは移動させるレンズの焦点距離)で角度θが決定される。第1及び第2実施形態の各実施例1〜10では、第2レンズ42の焦点距離が第1レンズ41よりも小さく設定されているため、同じ角度を変化させるには、第2レンズ42を光軸と垂直方向に移動させるほうが移動距離が小さくて済む。それゆえ、レンズ41,42の間隔調整は第1レンズ41の移動で行うこととしている。なお、第1又は第2レンズ41,42のみでフォーカス位置の調整及び入射角度の調整を行うようにしてもよい。
When this moving amount (eccentric amount) is y, the angle θ is determined by the equation y = f · tan θ (f is the focal length of the lens to be moved). In each of Examples 1 to 10 of the first and second embodiments, since the focal length of the
レンズ41,42に関して、第1実施形態ではいずれも正パワーのレンズを使用し、第2実施形態では正パワーと負パワーのレンズを使用している。ビーム径の変換に関しては同等であるが、収差補正の面では2枚の正パワーのレンズを使用するほうが有利である。
Regarding the
(集光素子の構成、図7及び図8参照)
集光素子6としては、固浸ミラーや固浸レンズと透光性平板との接合素子を用いる。ミラータイプの集光素子6に関してその具体的構成例を図7(A)〜(D)に示し、レンズタイプの集光素子6に関してその具体的構成例を図8(A),(B)に示す。なお、図7の各図において、100は記録媒体である。
(Configuration of condensing element, see FIGS. 7 and 8)
As the condensing
図7(A)に示す集光素子6は、固浸ミラー6aであり、平面状の第1面輪帯部分からの入射光を非球面である第2面で反射させ、さらに、第1面の反射面で反射させて集光スポット61に集光させて近接場光を発生させる。
The condensing
図7(B)に示す集光素子6は、固浸ミラー6bと透光性平板65を接合したもので、正のパワーを有する第1面を透過した入射光を正のパワーを有する第2面で反射させ、第2面の中央平面部に接合された透光性平板65の第2面付近の集光スポット61に集光させて近接場光を発生させる。
The condensing
図7(C)に示す集光素子6は、固浸ミラー6cと透光性平板65を接合したもので、第1面の凹所(非球面)からの入射光を該凹所で屈折させ、平面である第2面で反射させるとともに第1面(非球面)で反射させ、第2面の中央部に接合された透光性平板65の第2面付近の集光スポット61に集光させて近接場光を発生させる。
The condensing
図7(D)に示す集光素子6は、固浸ミラー6dであり、垂直平面である第1面を透過した入射光を、例えば放物面として形成された反射面で反射させ、水平平面である第2面の集光スポット61に集光させて近接場光を発生させる。このような固浸ミラー6dを用いれば、ミラー5が不要である。
A condensing
図8(A)に示す集光素子6は、入射面が凸形状の連続非球面であり、出射面が平面である固浸レンズ(非球面レンズ)6eと、該固浸レンズ6eの平面に接合された透光性平板65とで構成されている。固浸レンズ6eに入射したビームは入射面(非球面)で屈折され、接合面である平面を透過し、透光性平板65の出射面付近の集光スポット61に集光し、近接場光を発生する。
A condensing
図8(B)に示す集光素子6は、固浸レンズ6fと透光性平板65を接合したものである。固浸レンズ6fは、屈折率N1を有する第1の材料からなる第1レンズ6f1と、屈折率N2を有する第2の材料からなる第2レンズ6f2とで構成され、レンズ6f1,6f2の対向面は同形状で接合されている。第1レンズ6f1に入射したビームは入射面(非球面)で屈折され、第2レンズ6f2を透過するとともに透光性平板65の出射面付近の集光スポット61に集光し、近接場光を発生する。
A condensing
この固浸レンズ6fにおいては、第1レンズ6f1の入射面のパワーをP1とし、第2レンズ6f2との接合面のパワーをP2としたとき、以下の式を満足することが好ましい。なお、CR1は第1レンズ6f1の入射面の曲率半径、CR2は第1レンズ6f1の接合面の曲率半径である。
In the
0.1<P1/P2<5
P1=(N1−1)/CR1
P2=(N2−N1)/CR2
0.1 <P1 / P2 <5
P1 = (N1-1) / CR1
P2 = (N2-N1) / CR2
図8(B)に示す集光素子6にあっては、第1レンズ6f1と第2レンズ6f2とを接合又は複合して一つの非球面レンズとすることにより、二つの光学面によって収差をより自由に補正することができ、軸上収差のみならず軸外収差をも効果的に補正することができる。レンズ6f1,6f2のパワー比を規定する前記式は、良好な収差補正を確保するためのものである。
In the condensing
P1/P2が5を超えると、パワーP1でのパワー配分が大きくなりすぎ、接合レンズあるいは複合レンズ(モールド一体型)で構成する効果が発揮されなくなる。P1/P2が0.1を下回ると、接合面のパワーが大きくなりすぎ、レンズの製作が困難になる。より好ましい範囲は、0.3<P1/P2<3である。 When P1 / P2 exceeds 5, the power distribution at the power P1 becomes too large, and the effect of configuring with a cemented lens or a compound lens (mold-integrated type) cannot be exhibited. If P1 / P2 is less than 0.1, the power of the joint surface becomes too large, making it difficult to manufacture the lens. A more preferable range is 0.3 <P1 / P2 <3.
集光素子6をレンズ又はミラーと透光性平板65との接合タイプとすれば、接合されているので外乱に強いという利点を有する。また、集光素子6を無限遠物体に対して設計すれば、入射光との相対的な位置ずれに対して、フォーカス位置が変動しにくいという利点も生じる。
If the condensing
レンズ又はミラーと平板65とを接合する目的は、微小構造の量産が可能な点にある。即ち、平板65の出射面には以下に説明するように近接場光発生のための微小構造が形成されており、この種の微小構造はウエハに対する微細プロセス加工が一般的であり、マザー基板上にプロセス加工で微小構造を形成し、所定サイズの平板65にカットすることで安価に量産が可能となる。
The purpose of joining the lens or mirror and the
(近接場光発生構造、図9及び図10参照)
ところで、前記集光素子6の集光スポット61には、入射波長以下の寸法を有する近接場光発生用の微小構造が形成されている。このような微小構造は表面励起プラズモンを発生させる微小構造であること、特に、プラズモン共鳴を発生する金属により作製されることが好ましい。
(Near-field light generating structure, see FIGS. 9 and 10)
By the way, the condensing
波長以下の寸法を有する微小構造であっても、効率よく微小スポットにエネルギーを集める必要があり、表面励起プラズモン共鳴による電場増幅効果を利用すると、良好な集光効率を得ることができる。例えば、波長780nmでは金や銀が、波長405nmではアルミニウムやマグネシウムが大きな電場増幅効果を有することが知られている。そこで、入射波長に応じた金属材料と微小構造パターン、その厚みを選択することで、プラズモン共鳴を有効に利用することができ、効率よく微小スポットを得ることができる。 Even with a microstructure having a dimension of a wavelength or less, it is necessary to efficiently collect energy in a minute spot, and good light collection efficiency can be obtained by using the electric field amplification effect by surface excitation plasmon resonance. For example, it is known that gold and silver have a large electric field amplification effect at a wavelength of 780 nm, and aluminum and magnesium have a large electric field amplification effect at a wavelength of 405 nm. Therefore, plasmon resonance can be used effectively by selecting a metal material, a fine structure pattern, and a thickness corresponding to the incident wavelength, and a fine spot can be obtained efficiently.
図9及び図10に微小構造の具体例を示す。図9に示す第1例は、素子6の集光面に成膜した厚さ50nm程度の金属薄膜70にバタフライ形状の複数の開口71をマトリックス状に形成したものである。微小突部72,72の対向間隔は、例えば、20〜50nmであり、微小突部72,72の対向部分に集光するとこの対向部分付近のみに強い電場が生じ、近接場光が発生する。
9 and 10 show specific examples of the microstructure. In the first example shown in FIG. 9, a plurality of butterfly-shaped
図10に示す第2例は、素子6の集光面に、厚さ50nm程度の三角形状の複数の金属薄膜75をマトリックス状に形成したものである。金属薄膜75に集光するとその頂部付近のみに強い電場が生じ、近接場光が発生する。金属薄膜75の周囲は空気又は誘電体である。
In the second example shown in FIG. 10, a plurality of triangular metal
前記第1例及び第2例とも、薄膜70,75の厚みとパターンを最適化することで、微小な領域に電場を効率よく集中させることができ、近接場光を利用した微小領域での光記録/再生を行うことが可能になる。微小構造は一つだけ形成してもよいが、複数個をマトリックス状に配置することで、いずれかの微小構造に集光スポット位置を調整すればよく、調整が容易になる。
In both the first and second examples, by optimizing the thickness and pattern of the
(非球面の定義式)
ここで、前述した種々の非球面の定義式を以下に示す。
(Definition formula of aspherical surface)
Here, the definition formulas of the various aspheric surfaces described above are shown below.
(他の実施例)
なお、本発明に係る光記録/再生用光学装置は前記実施形態及び実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
(Other examples)
The optical apparatus for optical recording / reproducing according to the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be variously modified within the scope of the gist.
特に、コリメータ光学系やビーム径変換光学系の詳細な構成は任意であり、集光素子としても種々の構成の単一素子(接合、複合タイプを含む)を用いることができる。また、近接場光を発生させる微小構造を示した図9及び図10はあくまで例示であり、その構造、パターンの詳細は任意である。 In particular, the detailed configurations of the collimator optical system and the beam diameter conversion optical system are arbitrary, and single elements (including junction and composite types) having various configurations can be used as the condensing element. Further, FIGS. 9 and 10 showing a microstructure that generates near-field light are merely examples, and the details of the structure and pattern are arbitrary.
また、図1及び図3において、光路中にハーフミラーを設け、記録媒体からの戻り光を該ハーフミラーから光検出素子に入射させれば、情報の再生を行うこともできる。 In FIGS. 1 and 3, information can also be reproduced by providing a half mirror in the optical path and allowing the return light from the recording medium to enter the light detection element from the half mirror.
1A,1B…光記録用光学素子
2…レーザダイオード
3…コリメータ光学系
4…ビーム径変換光学系
6…集光素子
41…第1レンズ
42…第2レンズ
45…圧電アクチュエータ
46…ムービングコイル
61…集光スポット
70…金属薄膜
71…開口
75…金属薄膜
DESCRIPTION OF
Claims (7)
光源と、
コリメータ光学系と、
前記コリメータ光学系から出射された平行光のビーム径を変換する少なくとも二つのレンズからなるビーム径変換光学系と、
前記ビーム径変換光学系から出射されたほぼ平行光を集光して集光点付近に集光スポットより小さい近接場光を発生させる単一の光学素子からなる集光素子と、を備え、
前記ビーム径変換光学系の倍率βが0.2<|β|<0.8であること、
を特徴とする光記録/再生用光学装置。 In an optical recording / reproducing optical apparatus using near-field light,
A light source;
Collimator optics,
A beam diameter converting optical system comprising at least two lenses for converting the beam diameter of the parallel light emitted from the collimator optical system;
A condensing element consisting of a single optical element that condenses substantially parallel light emitted from the beam diameter conversion optical system and generates near-field light smaller than the condensing spot near the condensing point, and
The magnification β of the beam diameter converting optical system is 0.2 <| β | <0.8;
An optical apparatus for optical recording / reproducing characterized by the above.
7. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the beam diameter converting optical system has two lenses, each of which has an aspherical surface on one side and a stronger curvature of parallel light. Optical device.
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Cited By (2)
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WO2008155805A1 (en) | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Fujitsu Limited | Cache memory device, arithmetic processing unit, and its control method |
WO2012140876A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | パナソニック株式会社 | Optical information device, optical disc drive device, optical information recording device, optical information playback device, gap control method, and optical pickup |
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- 2004-09-30 JP JP2004287123A patent/JP2006099902A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008155805A1 (en) | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Fujitsu Limited | Cache memory device, arithmetic processing unit, and its control method |
WO2012140876A1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | パナソニック株式会社 | Optical information device, optical disc drive device, optical information recording device, optical information playback device, gap control method, and optical pickup |
CN103493135A (en) * | 2011-04-14 | 2014-01-01 | 松下电器产业株式会社 | Optical information device, optical disc drive device, optical information recording device, optical information playback device, gap control method, and optical pickup |
US8837264B2 (en) | 2011-04-14 | 2014-09-16 | Panasonic Corporation | Optical information device, optical disc driving device, optical information recording device, optical information reproducing device, gap control method, and optical pickup |
JP5994198B2 (en) * | 2011-04-14 | 2016-09-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Optical information apparatus, optical disk drive apparatus, optical information recording apparatus, optical information reproducing apparatus, gap control method, and optical pickup |
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