JP2006228289A - 光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置 - Google Patents
光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 近接場光を用いる光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置にあって、光記録媒体とソリッドイマージョンレンズの衝突などによる光記録媒体や、光学レンズにおける衝突傷や、擦傷の発生の問題、ひいては、光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置における使用不能などの解決を図る。
【解決手段】 ソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズ51が、レンズ保持体に保持されて成る光学レンズ装置にあって、レンズ保持体62の少なくとも一部が、圧力吸収体60より成り、該圧力吸収体60によってソリッドイマージョンレンズの第1の光学レンズ51と、その対物との間に生じる圧力を吸収する構成とする。
【選択図】 図2
【解決手段】 ソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズ51が、レンズ保持体に保持されて成る光学レンズ装置にあって、レンズ保持体62の少なくとも一部が、圧力吸収体60より成り、該圧力吸収体60によってソリッドイマージョンレンズの第1の光学レンズ51と、その対物との間に生じる圧力を吸収する構成とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、光記録媒体に対するニアフィールド光記録または/および再生に適用して好適な光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置に関する。
コンパクトディスク(CD)、ミニディスク(MD)、デジタルビデオディスク(DVD)で代表される光(もしくは光磁気)記録または/および再生がなされる光記録媒体は、音楽情報、映像情報、データ、プログラム等の格納媒体として広く利用されている。
しかしながら、音楽情報、映像情報、データ、プログラム等の、更なる高音質化、高画質化、長時間化、大容量化により、更に、大容量の記録、したがって、高密度記録化の要求から記録または/および再生光の短波長化、集光レンズの開口数の増大化が図られ、集光光スポットの小径化が図られている。
しかしながら、音楽情報、映像情報、データ、プログラム等の、更なる高音質化、高画質化、長時間化、大容量化により、更に、大容量の記録、したがって、高密度記録化の要求から記録または/および再生光の短波長化、集光レンズの開口数の増大化が図られ、集光光スポットの小径化が図られている。
例えば、半導体レーザ光に関しては、発振波長が従来の赤色レーザの635nmから400nm帯に短波長化されたGaN半導体レーザが実用化され、更に、266nmの単一波長の光を連続発振する遠紫外固体レーザを用いることによって、スポットの小径化が図られようとしている。
また、光源として、Nd:YAGレーザの2倍波レーザ(266nm帯)、ダイヤモンドレーザ(235nm帯)、GaNレーザの2倍波レーザ(202nm帯)などの研究、開発が進められている。
また、光源として、Nd:YAGレーザの2倍波レーザ(266nm帯)、ダイヤモンドレーザ(235nm帯)、GaNレーザの2倍波レーザ(202nm帯)などの研究、開発が進められている。
一方、例えば、ソリッドイマ―ジョンレンズに代表される開口数の大なる光学レンズを用いることによって、例えば開口数1以上のニアフィールド集光レンズ装置を実現し、ソリッドイマージョンレンズの対物面を、光記録媒体に対して光源波長の10分の1程度までに近接させることによりニアフィールド光(近接場光)による記録または/および再生を行う光記録再生方法の研究、開発がなされている。
このニアフィールド光記録再生は、例えば、図7に概略構成図を示すように、光記録媒体100に近接対向して、ソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズ101と集光レンズによる第2の光学レンズ102とが同一光軸O上に配置されたニアフィールド集光レンズ装置103が用いられる。
ソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズ101は、その光入射側、すなわち第2の光学レンズ側において、凸球面とされ、対物面がレンズの光軸を中心とする凸形状とされる。照射光例えばレーザ光104は、第2の光学レンズ102によって集光されて第1の光学レンズ101に導入され、その光記録媒体100と対向する対物面に集光させ、微小スポットの近接場光を生じさせるようになされる。
ソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズ101は、その光入射側、すなわち第2の光学レンズ側において、凸球面とされ、対物面がレンズの光軸を中心とする凸形状とされる。照射光例えばレーザ光104は、第2の光学レンズ102によって集光されて第1の光学レンズ101に導入され、その光記録媒体100と対向する対物面に集光させ、微小スポットの近接場光を生じさせるようになされる。
第1の光学レンズ101のソリッドイマージョンレンズは、例えば超半球形状あるいは半球形状とすることができ、超半球構成とした場合は、その曲率半径をr、光学レンズの屈折率をn、光学レンズ101の光軸方向の厚さをtとすると、t=r(1+1/n)の関係がある。
また、例えば、第1の光学レンズ101を半球形状で形成した場合は、光学レンズの曲率半径をr、光学レンズの厚さをtとすると、t=rの関係がある。
また、例えば、第1の光学レンズ101を半球形状で形成した場合は、光学レンズの曲率半径をr、光学レンズの厚さをtとすると、t=rの関係がある。
このニアフィールド集光レンズ装置103は、図示しないが、例えば2軸アクチュエータによって光記録媒体100との距離を光学的なコンタクト状態に維持する。
このニアフィールド光記録再生方法にあって、光記録媒体に対するフォーカシング方向、または/およびトラッキング方向に制御駆動される集光レンズの安定制御を図ることができるとともに、ナノメートルオーダの距離で光記録媒体と安定した記録再生が行えるように、光記録媒体とそのニアフィールド集光レンズ装置103の第1の光学レンズ101、すなわちソリッドイマージョンレンズの傾きマージンを大きくすることが望まれる。
そのため、第1の光学レンズ101のソリッドイマージョンレンズでは、その対物面をレンズの光軸を中心とする凸形状、例えば円錐形状とし、その先端部に微小スポットのエバネッセント光の近接場光集光が生じるようになされ、光記録媒体との距離を数十nmにした場合でも、傾きマージンが、±0.1度程度確保できるようにされる。
また、このように光学レンズ101の対物面を円錐形状等にしたことにより、光学レンズと光記録媒体との間に入り込んでくる塵埃等の汚染ないしは汚損物質を、凸形状例えば円錐形状面に沿って周囲に流れていくようにして、光学レンズ101の集光部となる対物面に塵埃が巻き込まれて、光学レンズの集光部や、光記録媒体の汚染ないしは汚損を回避する効果を生じさせることができる。
また、このように光学レンズ101の対物面を円錐形状等にしたことにより、光学レンズと光記録媒体との間に入り込んでくる塵埃等の汚染ないしは汚損物質を、凸形状例えば円錐形状面に沿って周囲に流れていくようにして、光学レンズ101の集光部となる対物面に塵埃が巻き込まれて、光学レンズの集光部や、光記録媒体の汚染ないしは汚損を回避する効果を生じさせることができる。
ところが、上述したように、近接場光が用いられる場合、ソリッドイマージョンレンズと光記録媒体とのギャップが狭小であることから、外震等、何らかの原因で、ソリッドイマージョンレンズの先端が光記録媒体面と衝突することによって、例えば図8に示すように、光記録媒体1、例えば光ディスクにおいて、衝突傷105を発生させたり、あるいは光記録媒体1の回転によって図9に示すように、リング状の擦傷106を発生するなどの問題があり、特に上述した先端が突出する凸形状とする場合、この衝突傷105や、リング状の擦傷106が顕著に生じ、光記録媒体100、更には第1の光学レンズ101のソリッドイマージョンレンズの利用を不可能にするなどの問題がある。
従来、光ディスクの傾きによって、ソリッドイマージョンレンズによる損傷による光ディスク短命化を改善する方法の提案はなされている(特許文献1参照)。
この提案による光学式ピックアップは、対物レンズとイマージョンレンズとを連結するサスペンションバネを設けることによって、光ディスクの傾きに応じてイマージョンレンズが傾斜するようにしたものである。しかしながら、この場合、サスペンションバネの反発による押圧力によって、上述した擦傷が発生するという問題がある。
特開2001−101690号公報
この提案による光学式ピックアップは、対物レンズとイマージョンレンズとを連結するサスペンションバネを設けることによって、光ディスクの傾きに応じてイマージョンレンズが傾斜するようにしたものである。しかしながら、この場合、サスペンションバネの反発による押圧力によって、上述した擦傷が発生するという問題がある。
本発明は、上述した近接場光を用いる光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置にあって、光記録媒体における上述した衝突傷や、擦傷の発生を効果的に回避することができるようにし、光記録媒体が使用不能になったり、ソリッドイマージョンレンズ側においての損傷、したがって、これに基いたニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置において生じる損傷、故障等の問題の解決を図るものである。
本発明による光学レンズ装置は、ソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持されて成る光学レンズ装置であって、上記レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とする。
本発明によるニアフィールド集光レンズ装置は同一光軸上に、対物側からソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズと、第2の光学レンズとが配置されて成るニアフィールド集光レンズ装置であって、少なくとも上記第1の光学レンズのソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持され、該レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とする。
本発明による光学ピックアップ装置は、少なくとも、光源部と、該光源部からの出射光を集光するニアフィールド集光レンズ装置とを有し、該ニアフィールド集光レンズ装置は、同一光軸上に、対物側からソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズと、第2の光学レンズとが配置されて成るニアフィールド集光レンズであって、上記第1の光学レンズのソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持され、該レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とする。
本発明による光記録再生装置は、少なくとも光記録媒体の配置部と、光学ピックアップ装置とを有し、上記光記録媒体に対する光記録または/および再生がなされる光記録再生装置であって、上記光学ピックアップ装置は、少なくとも、光源部と、該光源部からの出射光を集光するニアフィールド集光レンズ装置とを有し、該ニアフィールド集光レンズ装置は、同一光軸上に、対物側からソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズと、第2の光学レンズとが配置されて成るニアフィールド集光レンズであって、上記第1の光学レンズのソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持され、該レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とする。
本発明は、上述した各本発明装置において、上記圧力吸収体が、圧力変形体よりなることを特徴とする。
また、本発明は、上述した各本発明装置において、上記圧力吸収体が、空孔体よりなることを特徴とする。
また、本発明は、上述した各本発明装置において、上記圧力吸収体が、空孔体よりなることを特徴とする。
上述したように、本発明による光学レンズ装置においては、ソリッドイマージョンレンズの保持体の少なくとも一部を、圧力吸収体によって構成したことによって、何らかの原因で、ソリッドイマージョンレンズが光記録媒体に、直接的あるいは間接的に衝突や接触したとき、ソリッドイマージョンレンズに加わった圧力が、圧力吸収体によって吸収されることから、光記録媒体側において衝撃等が与えられることがなく、前述した衝突傷や、擦傷傷が発生することが回避されものである。
一方、ソリッドイマージョンレンズ側においても、圧力吸収体によって、上述した衝突や、接触による圧力が実質的に加わることが回避されることによってレンズや付随する部材等の損傷が回避され、長寿命化を図ることができるものである。
一方、ソリッドイマージョンレンズ側においても、圧力吸収体によって、上述した衝突や、接触による圧力が実質的に加わることが回避されることによってレンズや付随する部材等の損傷が回避され、長寿命化を図ることができるものである。
そして、圧力吸収体が、圧力変形体による構成とするときは、その変形によって上述した圧力吸収が効果的になされると共に、この変形によって、ソリッドイマージョンレンズを、正規の対物位置から後退離間させることができることによって、より確実に、上述した光記録媒体側およびソリッドイマージョンレンズ側の損傷等を回避できるものである。
また、圧力吸収体が、空孔体によるときは、空孔の密度、大きさ等の選定によって必要充分な圧力吸収がなされる圧力吸収体を構成することができることから、上述した光記録媒体側およびソリッドイマージョンレンズ側の損傷等の回避を適切に行うことができるものである。
そして、本発明による光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置においては、上述した本発明による光学装置が適用された構成によることから、これら装置の光学レンズ装置への衝撃による事故を回避でき、信頼性が高く、また、長寿命化が図られる。
本発明による光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置の実施の形態例を、図面を参照して説明する。
先ず、図1の概略構成図を参照して、光記録媒体1例えば光ディスクに対する光記録または/および再生を行う本発明による光記録再生装置の実施の形態例を説明する。
この光記録再生装置は、少なくとも光記録媒体1例えば光ディスクが配置され、これを回転駆動する光記録媒体の配置部30と、光学ピックアップ装置40とを有して成る。
光学ピックアップ装置40は、少なくとも、光源部10と、この光源部10からの出射光例えばレーザ光を集光し、微小スポットのニアフィールド(近接場)光を得るニアフィールド集光レンズ装置50とを有し、更に、例えばコリメートレンズ11と、無偏光ビームスプリッタ12と、偏光ビームスプリッタ13と、1/4波長板14と、ビームエキスパンダー15と、ミラー16と、集光レンズ18と、受光手段19と、集光レンズ20と、受光手段21とを有して成る。
先ず、図1の概略構成図を参照して、光記録媒体1例えば光ディスクに対する光記録または/および再生を行う本発明による光記録再生装置の実施の形態例を説明する。
この光記録再生装置は、少なくとも光記録媒体1例えば光ディスクが配置され、これを回転駆動する光記録媒体の配置部30と、光学ピックアップ装置40とを有して成る。
光学ピックアップ装置40は、少なくとも、光源部10と、この光源部10からの出射光例えばレーザ光を集光し、微小スポットのニアフィールド(近接場)光を得るニアフィールド集光レンズ装置50とを有し、更に、例えばコリメートレンズ11と、無偏光ビームスプリッタ12と、偏光ビームスプリッタ13と、1/4波長板14と、ビームエキスパンダー15と、ミラー16と、集光レンズ18と、受光手段19と、集光レンズ20と、受光手段21とを有して成る。
ニアフィールド集光レンズ装置50は、図2に示すように、レンズ保持体62に、ソリッドイマージョンレンズ(SIL)を構成する第1の光学レンズ51が保持された光学レンズ装置61を有する。そして、このレンズ保持体62に、第1の光学レンズ51を対物側、すなわち光記録媒体1側に配置して、同一光軸O上に集光レンズによる第2の光学レンズ52が保持されてニアフィールド集光レンズ装置50が構成される。
レンズ保持体62は、例えば第1および第2の光学レンズ51および52の、本来の光軸0を中心として、これら光学レンズ51および52を例えば取り囲むカップ状あるいは柵状等の形状に配置され、第1および第2の光学レンズ51および52の全外周もしくは一部の外周において、機械的にレンズ保持体61の内側に固定される。
そして、本発明構成においては、このレンズ保持体60の一部を圧力吸収体60によって構成する。
この圧力吸収体60は、少なくとも上述した本来の光軸0の方向に関する圧力を吸収する機能を有する構成および配置とする。
そして、本発明構成においては、このレンズ保持体60の一部を圧力吸収体60によって構成する。
この圧力吸収体60は、少なくとも上述した本来の光軸0の方向に関する圧力を吸収する機能を有する構成および配置とする。
第1の光学レンズ51は、その微小スポットの近接場光を得るための光を入射させる光入射面51aが凸球面とされ、対物側の対物面51bが凸形状とされ、その先端の中心部に微小スポットの近接場光を得る光の集光部が形成されるようにする。
このニアフィールド集光レンズ装置50の第1の光学レンズ51と対物との間のギャップ、すなわち光記録媒体1とのギャップは、光源波長の10分の1程度に選定される。
そして、この光学レンズ構体50は、例えば2軸アクチュエータ53に搭載され、そのトラッキング用コイル53Aとギャップ制御用コイル53Bとによって、光記録媒体1に対するトラッキング制御とギャップ制御とがなされる。
そして、この光学レンズ構体50は、例えば2軸アクチュエータ53に搭載され、そのトラッキング用コイル53Aとギャップ制御用コイル53Bとによって、光記録媒体1に対するトラッキング制御とギャップ制御とがなされる。
図1の構成において、光源部10から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ11により平行光とされて無偏光ビームスプリッタ12、偏光ビームスプリッタ13を通過して1/4波長板14を介してビームエキスパンダー15によってビーム幅が調整されて、例えばミラー16により集光光学レンズ構体50に導入され、光記録媒体1にニアフィールド(近接場)光として照射される。
光記録媒体1の記録面から反射された光は、ニアフィールド集光レンズ装置50を介してミラー16により反射され、ビームエキスパンダー15、1/4波長板14を介して偏光ビームスプリッタ13により一部反射されて集光レンズ18により受光手段19に集光される。また、偏光ビームスプリッタ13を通過した一部の光は、無偏光ビームスプリッタ12により反射されて、集光レンズ20により受光手段21に検出される。
このように、受光手段19により例えばトラッキング信号および記録情報再生信号(いわゆるRF再生信号)が得られるようになされ、他の受光手段21により第1の光学レンズ51の対物面51bに集光がなされる凸形状先端部と、光記録媒体1との間のギャップを検出するギャップ検出用信号が得られるようになされる。
このように、受光手段19により例えばトラッキング信号および記録情報再生信号(いわゆるRF再生信号)が得られるようになされ、他の受光手段21により第1の光学レンズ51の対物面51bに集光がなされる凸形状先端部と、光記録媒体1との間のギャップを検出するギャップ検出用信号が得られるようになされる。
このギャップ検出は、偏光の変化を利用することによって検出することができるものである。すなわち、光記録媒体1と光学レンズのSIL51とのギャップが広く、SIL51の対物面で光がほぼ全反射する場合には、SIL表面で偏光が変化するので、戻り光路でPBS13から一部の光が漏れてくる。一方、光記録媒体1とSIL51とが近く、近接場光が漏れて通常の反射に近い場合には偏光の変化は小さいので、PBS13を漏れてくる光量は小さくなる。この差すなわち、全反射戻り光量の変化を利用してギャップ検出を行うことができる。
このギャップの検出方法としては、その他例えば静電容量の変化を検出する方法など、種々の方法を採ることができる。
このギャップの検出方法としては、その他例えば静電容量の変化を検出する方法など、種々の方法を採ることができる。
このようにして得たトラッキング信号、ギャップ検出信号を、2軸アクチュエータ17にフィードバックすることにより、ニアフィールド集光レンズ装置50のトラッキングおよびギャップサーボを行うと同時に、第1の光学レンズSIL51の対物面51bの集光部となる凸形状部の先端と光記録媒体1とのギャップを所定ギャップに設定し、両者の衝突を避けることができる。
また、必要に応じてこの光学ピックアップ装置には、例えば2枚のレンズの間隔を変えことができるリレーレンズを、両ビームスプリッタ12および13間に挿入した構成として例えば光記録媒体の面振れに対して、2軸アクチュエータが追従した残りのフォーカスエラー成分および集光レンズの組み立て工程時に発生した誤差成分を補正することができる。
ソリッドイマージョンレンズの第1の光学レンズ51は、その基本的構造が、半球、超半球レンズとすることができる。図3〜図5は、超半球構造とした場合のソリッドイマージョンレンズの第1の光学レンズ51を例示したもので、各AおよびBは、それぞれ光学レンズ51の側面図および底面図である。
光学レンズ51は、その集光すべき光の入射面51aが凸球面とされ、集光側の対物面51bが、光学レンズ51の光軸Oを中心として突出する凸形状とされる。
光学レンズ51は、その集光すべき光の入射面51aが凸球面とされ、集光側の対物面51bが、光学レンズ51の光軸Oを中心として突出する凸形状とされる。
ソリッドイマージョンレンズの光学レンズ51の対物面51bにおける凸形状は、例えば図3に示すように、先端部が光軸Oと直交する平坦面51boを有する切頭円錐形状とする。
この光学レンズ51は、例えばオハラ社製S−LAH79の高屈折率ガラス材料によって作製した。このソリッドイマージョンレンズの半径は0.45mm、その厚さは0.667mmとし、その対物面1bの凸形状は70度の切頭円錐形状とし、その切頭平面部51boの半径は40μmとする。
この光学レンズ51は、例えばオハラ社製S−LAH79の高屈折率ガラス材料によって作製した。このソリッドイマージョンレンズの半径は0.45mm、その厚さは0.667mmとし、その対物面1bの凸形状は70度の切頭円錐形状とし、その切頭平面部51boの半径は40μmとする。
あるいは図4に示すように、切頭形状によらない円錐状、角錐状とするとか、図5に示すように、球面形状とすることができる。
なお、その凸形状の角度は、レーザ光の入射角より大に設定されるものであり、例えば屈折率が、2〜3程度のレンズ材料を用いた場合は、60度〜80度である。
なお、その凸形状の角度は、レーザ光の入射角より大に設定されるものであり、例えば屈折率が、2〜3程度のレンズ材料を用いた場合は、60度〜80度である。
図3〜図5に図示の例では、その光軸O方向の厚さが前述したように、r{1+(1/n)}とされた超半球レンズによって構成した場合であり、この場合、例えば図4に示すように、凸形状の先端部が、光学レンズ51の半球面と光軸0との交点Pを中心とする半径r/nの円fに外接する形状とするときは、入射光の光軸が、光学レンズ51の光軸Oから、わずか程度傾いて交点Pに入射する場合においても、点Pと凸形状の先端までの距離をr/nとすることができる。
SILとしての光学レンズの材料としては、上述した光学ピックアップ装置、光記録再生装置の装備するレーザ光源の波長に対して、屈折率が大きく、透過率が大きく、光吸収が小さい材料によること望ましい。このような材料としては、例えば、高屈折率ガラスであるオハラ株式会社製のS−LAH79や、高屈折率セラミックス、高屈折率単結晶材料であるBi4Ge3O12,SrTiO3,KTaO3、ZrO2,HfO2,SiC,ダイヤモンド、GaPなどが好適である。
また、これら光学レンズ材料は、アモルファス構造、もしくは単結晶の場合には立方晶構造であることが望ましい。光学レンズ材料がアモルファス構造、もしくは立方晶構造である場合、結晶方位によりエッチング速度やエッチング特性が変化しないことから通常の半導体製造技術などで用いられているエッチング方法や装置を利用することができる。
また、図3で示した光学レンズ51におけるように、凸形状において、円錐形状の先端部分の平坦部の加工については、公知である半導体加工に利用されているエッチング方法や装置を利用することができるものであり、特に、微細な先端部の加工については、例えば日立製作所製の集束イオンビーム加工観察装置FB−2100などのフォーカスイオンビーム加工方法、および加工装置を利用するのが好適である。
また、光磁気記録媒体に対するニアフィールド光記録再生方式においては、記録時または/および再生時に磁界が必要になることから、第1の光学レンズ(ソリッドイマージョンレンズ)51の対物面51bの一部に磁気コイル等を取り付けた構成とすることができる。
上述したレンズ保持体62の圧力吸収体60は、上述したように、少なくとも本来の光軸0の方向に関する圧力を吸収する機能を有する構成および配置とする。
このようにして、レンズ保持体62によって第1および第2の光学レンズ51および52を所定の位置および位置関係に保持することができるようにすると同時に、ソリッドイマージョンレンズの光学レンズ51に、例えば光記録媒体1との衝突などの衝撃が加えられようとする状態になったとき、この衝撃による圧力が圧力吸収体60によって吸収されるようになされ、ソリッドイマージョンレンズと、その対物の光記録媒体1とに、実質的に傷や損傷をきたすことがない程度に吸収することができるようにする。
このようにして、レンズ保持体62によって第1および第2の光学レンズ51および52を所定の位置および位置関係に保持することができるようにすると同時に、ソリッドイマージョンレンズの光学レンズ51に、例えば光記録媒体1との衝突などの衝撃が加えられようとする状態になったとき、この衝撃による圧力が圧力吸収体60によって吸収されるようになされ、ソリッドイマージョンレンズと、その対物の光記録媒体1とに、実質的に傷や損傷をきたすことがない程度に吸収することができるようにする。
この圧力吸収体60は、例えば図2および図6に示すように、レンズ保持体62を、第1の光学レンズ51を保持する保持部分621と、第2の光学レンズ52を保持する保持部分622とに、例えば軸0と交叉する面内で分割し、これら保持部分621および622間に、例えば軸0を中心とするリング状、あるいは軸0を中心とする等角間隔に複数個分断して配置することによって、軸0に関して回転対称的に配置する。
そして、この場合、第2の保持部分622を、例えば2軸アクチュエータ17への固定部とする。
このようにして、圧力吸収体60の圧力吸収効果が、安定して本来の光軸0に沿って生じるようになされる。
そして、この場合、第2の保持部分622を、例えば2軸アクチュエータ17への固定部とする。
このようにして、圧力吸収体60の圧力吸収効果が、安定して本来の光軸0に沿って生じるようになされる。
この圧力吸収体60は、所要の圧力で変形し、かつ変形状態を長時間保持できる例えばゲル状の樹脂、あるいは圧力変形ゴム等による圧力変形体によって構成することができる。
このように圧力吸収体60が圧力変形体によって構成するときは、図6Aにソリッドイマージョンレンズの第1の光学レンズ51と光記録媒体1とが狭小な所要の間隔にある状態で、例えば光記録媒体1と光学レンズ51とが何らかの状況、例えば外震で、本来は、衝突が発生する状態となったとき、圧力吸収体60を構成する圧力変形体の変形によって、圧力の吸収がなされると共に、第1の光学レンズ51が、図6Bに示すように、図6Aの正規の対物位置から後退離間させることができるものであり、このときの位置検出、例えばギャップ検出により、例えば光記録媒体1の移行を停止させる動作を行う。
このようにすることにより、衝撃の回避と、より確実に、上述した光記録媒体側およびソリッドイマージョンレンズ側の損傷等を回避でき、ひいては、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置の故障等を回避できるものである。
このように圧力吸収体60が圧力変形体によって構成するときは、図6Aにソリッドイマージョンレンズの第1の光学レンズ51と光記録媒体1とが狭小な所要の間隔にある状態で、例えば光記録媒体1と光学レンズ51とが何らかの状況、例えば外震で、本来は、衝突が発生する状態となったとき、圧力吸収体60を構成する圧力変形体の変形によって、圧力の吸収がなされると共に、第1の光学レンズ51が、図6Bに示すように、図6Aの正規の対物位置から後退離間させることができるものであり、このときの位置検出、例えばギャップ検出により、例えば光記録媒体1の移行を停止させる動作を行う。
このようにすることにより、衝撃の回避と、より確実に、上述した光記録媒体側およびソリッドイマージョンレンズ側の損傷等を回避でき、ひいては、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置の故障等を回避できるものである。
また、圧力吸収体60を、空孔が形成された樹脂等によって構成することができる。この場合は、その空孔の密度、大きさ等の選定によって必要な圧力吸収がなされる圧力吸収体を構成することができ、またその強度の選定によって変形体とすることができる。
また、レンズ保持体62は、例えば図6で示すように、その前方内面が、第1の光学レンズ51の凸形状すなわち円錐形、角錐形等に沿う傾斜面62aとして保持の安定化を図ることができる。
上述したように、本発明による光学レンズは、開口数が大なる集光レンズを構成し得るソリッドイマージョンレンズ、ニアフィールド構成とすることができるものであるが、特に、その対物面が凸形状として、その傾きマージンを大とすることができるようにした構成において、これによる対物の例えば光ディスクの破損、ソリッドイマージョンレンズの破損、傷の発生を確実に回避でき、光記録媒体の長寿命化、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置の長寿命化を図ることができるものである。
尚、本発明は、上述した例に限られるものではなく、本発明構成において、光学レンズ装置、ニアフィールド集光レンズ装置、光学ピックアップ装置、および光記録再生装置について、種々の変形変更を行うことができる。
1,100……光記録媒体、10……光源部、11……コリメートレンズ、12……無偏光ビームスプリッタ、13……偏光ビームスプリッタ、14……1/4波長板、15……ビームエキスパンダー、16……ミラー、17……2軸アクチュエータ、18……集光レンズ、19,21……受光手段、30……光記録媒体の配置部、40……光学ピックアップ装置、50,103……ニアフィールド集光レンズ装置、51,101……第1の光学レンズ(SIL)、51a……光入射面、51b……対物面、51bo……平坦面、52,102……第2の光学レンズ、60……圧力吸収体、61……光学レンズ装置、62……レンズ保持体、62b……対物側の面、104……照射光、105……衝突傷、106……擦傷
Claims (12)
- ソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持されて成る光学レンズ装置であって、
上記レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とする光学レンズ装置。 - 上記圧力吸収体が、圧力変形体よりなることを特徴とする請求項1に記載の光学レンズ装置。
- 上記圧力吸収体が、空孔体よりなることを特徴とする請求項1に記載の光学レンズ装置。
- 同一光軸上に、対物側からソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズと、第2の光学レンズとが配置されて成るニアフィールド集光レンズ装置であって、
少なくとも上記第1の光学レンズのソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持され、
該レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とするニアフィールド集光レンズ装置。 - 上記圧力吸収体が、圧力変形体よりなることを特徴とする請求項4に記載のニアフィールド集光レンズ装置。
- 上記圧力吸収体が、空孔体よりなることを特徴とする請求項4に記載のニアフィールド集光レンズ装置。
- 少なくとも、光源部と、該光源部からの出射光を集光するニアフィールド集光レンズ装置とを有し、
該ニアフィールド集光レンズ装置は、同一光軸上に、対物側からソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズと、第2の光学レンズとが配置されて成るニアフィールド集光レンズであって、
上記第1の光学レンズのソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持され、
該レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とする光学ピックアップ装置。 - 上記圧力吸収体が、圧力変形体よりなることを特徴とする請求項7に記載の光学ピックアップ装置。
- 上記圧力吸収体が、空孔体よりなることを特徴とする請求項7に記載の光学ピックアップ装置。
- 少なくとも光記録媒体の配置部と、光学ピックアップ装置とを有し、上記光記録媒体に対する光記録または/および再生がなされる光記録再生装置であって、
上記光学ピックアップ装置は、少なくとも、光源部と、該光源部からの出射光を集光するニアフィールド集光レンズ装置とを有し、
該ニアフィールド集光レンズ装置は、同一光軸上に、対物側からソリッドイマージョンレンズによる第1の光学レンズと、第2の光学レンズとが配置されて成るニアフィールド集光レンズであって、
上記第1の光学レンズのソリッドイマージョンレンズが、レンズ保持体に保持され、
該レンズ保持体の少なくとも一部が、圧力吸収体より成り、該圧力吸収体によって上記ソリッドイマージョンレンズと該ソリッドイマージョンレンズに対する対物との間に生じる圧力を吸収する構成としたことを特徴とする光記録再生装置。 - 上記圧力吸収体が、圧力変形体よりなることを特徴とする請求項10に記載の光記録再生装置。
- 上記圧力吸収体が、空孔体よりなることを特徴とする請求項10に記載の光記録再生装置。
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