JP2990037B2 - Super-resolution optical head - Google Patents
Super-resolution optical headInfo
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- JP2990037B2 JP2990037B2 JP7049564A JP4956495A JP2990037B2 JP 2990037 B2 JP2990037 B2 JP 2990037B2 JP 7049564 A JP7049564 A JP 7049564A JP 4956495 A JP4956495 A JP 4956495A JP 2990037 B2 JP2990037 B2 JP 2990037B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高密度記録用の超解像光
ヘッドに係わり、詳細には超解像ビームからサイドロー
ブを除去して記録マーク間の干渉を低減するようにした
超解像光ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a super-resolution optical head for high-density recording, and more particularly to a super-resolution optical head which removes side lobes from a super-resolution beam to reduce interference between recording marks. .
【0002】[0002]
【従来の技術】コンピュータ等の情報処理装置に使用さ
れる磁気ディスクの高速アクセス性と、光ディスクの特
徴とする記憶容量の大きさの双方を兼ね備えた外部記憶
装置が求められており、その研究が急速に進展してい
る。このような次世代の外部記憶装置としては、高速転
送レート、高速ランダムアクセスならびに大容量という
条件を満たし、かつ媒体の保存に優れ、非接触で媒体の
耐久性に優れたものという観点から光記録を使用する光
ディスクが有望となっている。2. Description of the Related Art There is a demand for an external storage device having both the high-speed accessibility of a magnetic disk used for an information processing device such as a computer and the storage capacity characteristic of an optical disk. It is evolving rapidly. As such a next-generation external storage device, optical recording is required from the viewpoint that it satisfies the conditions of high transfer rate, high-speed random access, and large capacity, is excellent in storage of the medium, and is non-contact and has excellent durability of the medium. Optical discs that use .NET are promising.
【0003】光ディスク装置に関する技術の中核をなす
ものとして光学系がある。収束した光ビームをいかに回
折限界まで絞りきるかといった高精度の光学系が要求さ
れている。このための光ヘッドとして、遮光帯を使用し
た超解像光ヘッドが例えば特開平6−180853号公
報等に各種提案されている。An optical system is at the core of the technology relating to an optical disk device. There is a demand for a high-precision optical system that can converge a converged light beam to the diffraction limit. As an optical head for this purpose, various super-resolution optical heads using a light-shielding band have been proposed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H6-180853.
【0004】図5は、特開平4−358328号公報等
で提案された従来の光ヘッドの構成の一例を示したもの
である。光ビームの発生源としてのレーザ11からの発
散光はコリメータレンズ12に入射して平行光となる。
コリメータレンズ12の出射側には遮光帯13が配置さ
れている。コリメータレンズ12を出た平行光の一部は
この遮光帯13で遮られるが、これ以外は偏光ビームス
プリッタ14に到達し、これを通過する。そして、1/
4波長板15を通過して直線偏光から円偏光に変換され
る。この円偏光は対物レンズ16に入射され、その前方
に配置された光ディスク17の所定位置に集光する。こ
のようにして情報の記録や再生のための光ビームの照射
が行われる。FIG. 5 shows an example of the configuration of a conventional optical head proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-358328. The divergent light from the laser 11 as a light beam generation source enters the collimator lens 12 and becomes parallel light.
A light-shielding band 13 is arranged on the exit side of the collimator lens 12. A part of the parallel light that has exited from the collimator lens 12 is blocked by the light-shielding band 13, but the rest reaches the polarizing beam splitter 14 and passes therethrough. And 1 /
The light passes through the four-wavelength plate 15 and is converted from linearly polarized light to circularly polarized light. The circularly polarized light enters the objective lens 16 and is condensed at a predetermined position on an optical disk 17 disposed in front of the objective lens 16. In this manner, light beam irradiation for recording and reproducing information is performed.
【0005】情報の読み出しを行う際には、光ディスク
17からの反射光が使用される。この反射光は、対物レ
ンズ16を通って平行光になり、1/4波長板15を経
て偏光ビームスプリッタ14に到達する。ここで入射偏
光に対して偏光軸が90度変換された光ビームとなっ
て、光ビームは90度偏光する。この光ビームは集光レ
ンズ19で収束する。集光レンズ19は、開口数NAが
0.1〜0.2のものが使用される。集光レンズ19の
集光位置には、空間フィルタ21が配置されている。空
間フィルタ21は、次に説明するように収束ビームのサ
イドローブの部分を遮光する役割をもっている。When reading out information, the reflected light from the optical disk 17 is used. This reflected light becomes parallel light through the objective lens 16 and reaches the polarization beam splitter 14 via the quarter-wave plate 15. Here, it becomes a light beam whose polarization axis is converted by 90 degrees with respect to the incident polarized light, and the light beam is polarized by 90 degrees. This light beam is converged by the condenser lens 19. The condenser lens 19 has a numerical aperture NA of 0.1 to 0.2. A spatial filter 21 is arranged at the light condensing position of the condenser lens 19. The spatial filter 21 has a role of shielding the side lobe portion of the convergent beam as described below.
【0006】図6は、空間フィルタによる光ビームの処
理の原理を表わしたものである。同図(a)は、光ディ
スク17における光ビームの焦点近傍の光量分布を表わ
したものである。図5に示したようにコリメータレンズ
12の後方に遮光帯13が配置されているので、光ディ
スク17に到達するレーザビームの中心部分の光線が蹴
られる。これにより、光ディスク17における集光ビー
ムの光量の総量は減少する。しかしながら、この集光位
置周辺において、実線で示したような超解像ビーム31
となってe-12 のビーム直径が小さくなる利点がある。FIG. 6 shows the principle of processing of a light beam by a spatial filter. FIG. 7A shows the light amount distribution near the focal point of the light beam on the optical disk 17. As shown in FIG. 5, since the light-shielding band 13 is disposed behind the collimator lens 12, the central ray of the laser beam reaching the optical disk 17 is kicked. As a result, the total amount of light of the condensed beam on the optical disk 17 decreases. However, around this focusing position, the super-resolution beam 31 as shown by the solid line
Thus, there is an advantage that the beam diameter of e -12 is reduced.
【0007】ところが、超解像ビーム31には高解像度
の読み出しに寄与するメインローブ32の他にサイドロ
ーブ33が発生する。このためにこれをそのまま受光し
て情報の再生を行うと、記録マーク間で干渉が生じてし
まい、ディジタル記録であればビットエラーレートが高
くなるといった問題がある。そこで同図(b)に示すよ
うに空間フィルタ21を通過させて、同図(c)に示す
ように超解像ビーム31のサイドローブ33を除去して
メインローブ32のみを残すようにしている。However, a side lobe 33 is generated in the super-resolution beam 31 in addition to the main lobe 32 which contributes to high-resolution reading. Therefore, if information is reproduced by receiving the light as it is, interference occurs between the recording marks, and there is a problem that the bit error rate is increased in the case of digital recording. Therefore, as shown in FIG. 2B, the light is passed through a spatial filter 21 to remove the side lobes 33 of the super-resolution beam 31 and leave only the main lobe 32 as shown in FIG. 2C. .
【0008】このように空間フィルタ21の位置が光ビ
ームの焦点位置となるので、この後方に配置された光セ
ンサ34には発散光が入射し、光ディスク17に記録さ
れた情報の読み出しが行われる。Since the position of the spatial filter 21 becomes the focal position of the light beam, divergent light is incident on the optical sensor 34 disposed behind the spatial filter 21 and the information recorded on the optical disk 17 is read. .
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】この提案の空間フィル
タ21として必要な直径を計算する。光ビームとして使
用されるレーザ波長を680nm(0.68μm)と
し、集光レンズ19の開口数NAを0.2とする。する
と、e-12 のビーム直径は次の式(1)および(2)で
表わされる。ここで(1)式のφは通常のビーム直径を
表わし、(2)式のφU は超解像ビームについてのビー
ム直径を表わしている。 φ =0.82×λ/NA ……(1) φU =0.85×φ ……(2)The diameter required for the proposed spatial filter 21 is calculated. The laser wavelength used as the light beam is 680 nm (0.68 μm), and the numerical aperture NA of the condenser lens 19 is 0.2. Then, the beam diameter of e -12 is represented by the following equations (1) and (2). Here, φ in equation (1) represents a normal beam diameter, and φ U in equation (2) represents a beam diameter for a super-resolution beam. φ = 0.82 × λ / NA (1) φ U = 0.85 × φ (2)
【0010】メインローブ32の直径は遮光帯13の大
きさにもよるが、通常のビーム収束直径の約85%程度
になる。したがって、式(1)および(2)からメイン
ローブ32の直径は2.3μmとなる。したがって、図
5で集光レンズ19の光軸方向をZ軸方向とし、このZ
軸方向と垂直でかつ図で紙面に垂直な方向をX軸方向、
上下方向をY軸方向とすると、サイドローブ33を除去
するために空間フィルタ21のX,Y方向の調整精度は
上記値の十分の1としての0.23μm程度にする必要
がある。The diameter of the main lobe 32 depends on the size of the light-shielding band 13, but is about 85% of the normal beam converging diameter. Therefore, the diameter of the main lobe 32 is 2.3 μm from Expressions (1) and (2). Therefore, the optical axis direction of the condenser lens 19 in FIG.
The direction perpendicular to the axis direction and perpendicular to the paper surface in the figure is the X-axis direction,
Assuming that the vertical direction is the Y-axis direction, in order to remove the side lobe 33, the adjustment accuracy of the spatial filter 21 in the X and Y directions needs to be about 0.23 μm, which is 1 of the above value.
【0011】このように図5で示した従来の光学系で
は、光ディスク17からの戻り光に存在するサイドロー
ブ33を除去するために空間フィルタ21を使用してい
るが、その機械的な調整が極めて困難であるといった問
題があった。また、超解像ビーム31からメインローブ
32を残してサイドローブ33のみを除去するように空
間フィルタ21のサイズを正確に設定する必要があり、
従来ではニッケルフィルムをエッチング等の手法で加工
することによって実現していたが、加工精度が十分でな
いという問題があった。As described above, in the conventional optical system shown in FIG. 5, the spatial filter 21 is used to remove the side lobe 33 existing in the return light from the optical disk 17, but the mechanical adjustment thereof is not performed. There was a problem that it was extremely difficult. In addition, it is necessary to accurately set the size of the spatial filter 21 so as to remove only the side lobe 33 while leaving the main lobe 32 from the super-resolution beam 31,
Conventionally, this was realized by processing a nickel film by a method such as etching, but there was a problem that processing accuracy was not sufficient.
【0012】そこで本発明の目的は、サイドローブを除
去する空間フィルタの位置調整や加工を行うことなく光
学変調度の高い記録再生特性を得ることのできる超解像
光ヘッドを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a super-resolution optical head capable of obtaining a recording / reproducing characteristic having a high optical modulation degree without performing position adjustment or processing of a spatial filter for removing a side lobe.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)光ビーム発生源と、(ロ)この光ビーム発生
源の発生した光ビームを入射して平行光にするコリメー
タレンズと、(ハ)このコリメータレンズの後方に配置
され入射した光ビームの中心部のみを遮光する遮光手段
と、(ニ)この遮光手段によって中心部を欠いた光ビー
ムを記録媒体の所定の位置に集光させる第1の集光手段
と、(ホ)前記した所定の位置から反射された光ビーム
を集光する第2の集光手段と、(へ)この第2の集光手
段による集光位置に配置されたフィルタ材に対して前記
記録媒体から反射された光ビームを照射しそのうちの比
較的パワーの強い部分が照射された箇所のみを光の透過
箇所に変化させることによって空間フィルタを形成する
空間フィルタ形成手段と、(ト)この空間フィルタ形成
手段によって形成された空間フィルタを前記集光位置に
そのまま配置した状態で、第2の集光手段によって集光
されこの空間フィルタを通過した光ビームを検出する光
センサとを超解像光ヘッドに具備させる。According to the first aspect of the present invention, there are provided (a) a light beam generating source, and (b) a collimator lens which receives the light beam generated by the light beam generating source and converts the light beam into parallel light. (C) light-blocking means disposed behind the collimator lens to block only the center of the incident light beam; and (d) light beam lacking the center by the light-blocking means.
A first focusing means for focusing the beam to a predetermined position of the recording medium, and second focusing means for focusing the light beam reflected from the predetermined position described above (e), (to) this Second concentrator
The above-mentioned is applied to the filter material disposed
Irradiate the light beam reflected from the recording medium and calculate the ratio
Transmits light only in areas where relatively high power is irradiated
Form a spatial filter by changing to locations
Spatial filter forming means, and (g) forming the spatial filter.
The spatial filter formed by the
The super-resolution optical head is provided with an optical sensor for detecting the light beam condensed by the second light condensing means and passing through the spatial filter in the state of being arranged as it is.
【0014】すなわち請求項1記載の発明では、光ディ
スク等の記録媒体から反射された光ビームのサイドロー
ブを第2の集光手段によって集光した位置で空間フィル
タによって除去する際に、この集光位置に所定の光ビー
ムを照射し、この照射箇所を光の透過箇所に変化させて
空間フィルタを形成するようにした。したがって、超解
像光ヘッドの光学系の一部または全部を使用して空間フ
ィルタを形成することができ、空間フィルタの位置調整
や機械的な加工を行う必要がない。That is, according to the first aspect of the present invention, when a side lobe of a light beam reflected from a recording medium such as an optical disk is removed by a spatial filter at a position where the side lobe is focused by the second focusing means, this light beam is collected. The position was irradiated with a predetermined light beam, and the irradiated area was changed to a light transmitting area to form a spatial filter. Therefore, the spatial filter can be formed by using part or all of the optical system of the super-resolution optical head, and there is no need to adjust the position of the spatial filter or perform mechanical processing.
【0015】さらに請求項1記載の発明では、空間フィ
ルタは、一定値以上のパワーの光ビームの照射された部
分が光ビームを透過させるように機能変化する機能性薄
膜を有していることを特徴としている。 Further, in the invention according to claim 1, the spatial filter has a functional thin film whose function is changed so that a portion irradiated with a light beam having a power equal to or higher than a predetermined value transmits the light beam. Features.
【0016】ここで機能性薄膜は、請求項2記載の発明
のように一定値以上のパワーの光ビームをある照射時間
以上照射されることによって光ビームの透過率の異なる
結晶もしくは非結晶状態に変化する相変化媒体であって
もよいし、これ以外の原理でサイドローブを遮光するよ
うにした機能性薄膜であってもよい。Here, the functional thin film is irradiated with a light beam having a power equal to or more than a certain value for a certain irradiation time for a certain irradiation time as described in claim 2 so as to be in a crystalline or non-crystalline state having different light beam transmittances. It may be a phase-change medium that changes, or a functional thin film that shields side lobes by other principles.
【0017】請求項3記載の発明では、前記した所定の
光ビームは前記した記録媒体の代わりに反射率の高いミ
ラーをその位置に配置したときの光ビーム発生源から得
られこの反射ミラーによって反射されて第2の集光手段
によって集光されたものであることを特徴としている。According to the third aspect of the present invention, the predetermined light beam is obtained from a light beam source when a mirror having a high reflectivity is arranged at that position instead of the recording medium, and is reflected by the reflecting mirror. Then, the light is collected by the second light collecting means.
【0018】すなわち、空間フィルタを形成するために
光ビームのパワーがある程度強いものであることが必要
とされる場合には、反射率の低い実際の記録媒体を使用
する代わりにその位置に反射率の高いミラーを配置し
て、よりパワーの強い反射光を得ようとするものであ
る。これにより、光ビームの効率的な活用が可能にな
り、実際使用するレーザダイオード等の光ビーム発生源
を使用して空間フィルタを作成することが可能になる。That is, when it is required that the power of the light beam is somewhat strong in order to form a spatial filter, instead of using an actual recording medium having a low reflectivity, the reflectivity is set at that position. In this case, a mirror having a high power is arranged to obtain reflected light having higher power. As a result, the light beam can be efficiently used, and a spatial filter can be created using a light beam source such as a laser diode that is actually used.
【0019】請求項4記載の発明では、請求項4記載の
発明における反射率の高いミラーは多相膜反射体であ
り、開口数の小さい集光レンズで開口瞳の絞りが入射ビ
ームの95%以上のもので集光された光ビームを反射す
るもので構成されている。これにより、請求項4記載の
発明と同様に光ビームの効率的な活用が可能になる。According to a fourth aspect of the present invention, the mirror having a high reflectivity according to the fourth aspect of the present invention is a multi-phase film reflector, and the converging lens having a small numerical aperture has an aperture pupil having a stop of 95% of the incident beam. The above structure reflects the light beam condensed. As a result, the light beam can be efficiently used as in the case of the fourth aspect.
【0020】[0020]
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.
【0021】図1は本発明の一実施例における超解像光
ヘッドの構成を表わしたものである。レーザダイオード
等から構成されるレーザ41からの発散光は、コリメー
タレンズ42に入射して平行光となる。本実施例でもコ
リメータレンズ42の出射側には遮光帯43が配置され
ている。コリメータレンズ42を出た平行光の一部はこ
の遮光帯43で遮られるが、これ以外は偏光ビームスプ
リッタ44に到達し、これを通過した後、1/4波長板
45を通過して直線偏光から円偏光に変換される。この
円偏光は対物レンズ46に入射され、その前方に配置さ
れた光ディスク47の所定位置に集光する。このように
して情報の記録や再生のための光ビームの照射が行われ
る。FIG. 1 shows the configuration of a super-resolution optical head according to an embodiment of the present invention. The divergent light from the laser 41 composed of a laser diode or the like enters the collimator lens 42 and becomes parallel light. Also in this embodiment, a light-shielding band 43 is arranged on the emission side of the collimator lens 42. A part of the parallel light that has exited the collimator lens 42 is blocked by the light-shielding band 43, but the rest of the light reaches the polarizing beam splitter 44, passes through it, passes through the quarter-wave plate 45, and then is linearly polarized Is converted into circularly polarized light. The circularly polarized light enters the objective lens 46 and is condensed at a predetermined position on an optical disc 47 disposed in front of the objective lens 46. In this manner, light beam irradiation for recording and reproducing information is performed.
【0022】情報の読み出しを行う際には、光ディスク
47からの反射光が使用される。この反射光は、対物レ
ンズ46を通って平行光になり、1/4波長板45を経
て偏光ビームスプリッタ44に到達する。ここで入射偏
光に対して偏光軸が90度変換された光ビームとなっ
て、光ビームは90度偏光する。この光ビームは集光レ
ンズ49で収束する。集光レンズ49は、開口数NAが
0.1〜0.2と小さく、開口瞳の絞りが入射ビームの
95%以上のものが使用される。集光レンズ49の集光
位置には、空間フィルタ51が配置されている。空間フ
ィルタ51は、収束ビームのサイドローブの部分を遮光
する役割をもっている。空間フィルタ51を経て発散し
た光ビームは収束レンズ52に入射して収束光となり、
光センサ53上に収束して、光ディスク47に記録され
た情報の読み出しが行われる。When reading out information, the reflected light from the optical disk 47 is used. This reflected light becomes parallel light through the objective lens 46, and reaches the polarization beam splitter 44 via the 板 wavelength plate 45. Here, it becomes a light beam whose polarization axis is converted by 90 degrees with respect to the incident polarized light, and the light beam is polarized by 90 degrees. This light beam is converged by the condenser lens 49. As the condenser lens 49, one having a small numerical aperture NA of 0.1 to 0.2 and an aperture pupil having a stop of 95% or more of the incident beam is used. A spatial filter 51 is arranged at the light collecting position of the light collecting lens 49. The spatial filter 51 has a role of shielding the side lobe portion of the convergent beam. The light beam diverged through the spatial filter 51 enters the converging lens 52 and becomes convergent light,
The information converged on the optical sensor 53 and the information recorded on the optical disk 47 is read.
【0023】図2は本実施例の超解像光ヘッドにおける
空間フィルタの構成を表わしたものである。本発明の空
間フィルタ51は、相変化媒体のように、例えば結晶状
態と非結晶状態(アモルファス)とによって光の透過率
が変化するものを成膜して形成している。本実施例で
は、ガラス基板61の一方の面に、シリコンガラスと硫
化亜鉛(SiO2-ZnS)の複合膜からなる保護膜62を成膜
し、更に例えばゲルマニウム・アンチモン・テルル(Ge
SbTe)膜からなる相変化媒体としての機能膜63を成膜
する。そして最後にシリコンガラスと硫化亜鉛の複合膜
からなる保護膜64を成膜している。なお、図で一点鎖
線66は光ビームの進行する方向を示している。FIG. 2 shows the configuration of a spatial filter in the super-resolution optical head of this embodiment. The spatial filter 51 of the present invention is formed by forming a film such as a phase change medium whose light transmittance changes depending on, for example, a crystalline state and an amorphous state (amorphous). In this embodiment, a protective film 62 made of a composite film of silicon glass and zinc sulfide (SiO 2 -ZnS) is formed on one surface of a glass substrate 61, and further, for example, germanium, antimony, tellurium (Ge)
A functional film 63 as a phase change medium made of an SbTe) film is formed. Finally, a protective film 64 made of a composite film of silicon glass and zinc sulfide is formed. In the drawing, the dashed line 66 indicates the direction in which the light beam travels.
【0024】図3は、この空間フィルタにおける相変化
媒体としての機能膜の変化を説明するためのものであ
る。この図で横軸はレーザビームの照射時間(nS)を
示しており、縦軸はレーザビームのパワー(mW)を示
している。この図で符号Aは機能膜63がアモルファス
状態となる領域を示し、符号Bはなんら変化しない不変
化領域を示している。また、符号Cは機能膜63が結晶
状態となる領域を示し、符号Dは機能膜63自体の変化
ではなく、この機能膜63が溶解したり昇華することに
よって穴が開く状態を示している。FIG. 3 is for explaining the change of the functional film as a phase change medium in this spatial filter. In this figure, the horizontal axis represents the irradiation time (nS) of the laser beam, and the vertical axis represents the power (mW) of the laser beam. In this figure, the symbol A indicates a region where the functional film 63 is in an amorphous state, and the symbol B indicates an invariable region where no change occurs. Reference numeral C indicates a region where the functional film 63 is in a crystalline state, and reference numeral D indicates a state where a hole is opened due to melting or sublimation of the functional film 63, not a change of the functional film 63 itself.
【0025】この図から、光ビームとしてのレーザビー
ムのパワーをある程度大きくして本実施例の空間フィル
タ51にこれを照射すると、その照射部分の機能膜63
が不変化領域Bからアモルファス状態の領域Aに変化す
ることが分かる。そこで、不変化領域Bで光ビームを遮
光する一方でアモルファス状態の領域Aで光ビームを透
過するような材料を機能膜63として設定すると、この
レーザビームのパワーの比較的強い部分のみを透過する
空間フィルタ51を得ることができる。すなわち、図6
(a)に示したように超解像ビーム31のうちのメイン
ローブ32の方がサイドローブ33よりも光ビームのパ
ワーが大きいので、超解像ビーム31のレベルを適切に
調整すれば、メインローブ32に相当する光ビームの中
心部分のみ透過する空間フィルタ51を作成することが
できる。From this figure, when the power of the laser beam as a light beam is increased to some extent and the spatial filter 51 of the present embodiment is irradiated with the power, the functional film 63 in the irradiated portion is irradiated.
Changes from the invariable region B to the amorphous region A. Therefore, if the material that blocks the light beam in the invariable region B and transmits the light beam in the amorphous region A is set as the functional film 63, only the portion where the power of the laser beam is relatively strong is transmitted. The spatial filter 51 can be obtained. That is, FIG.
As shown in (a), the power of the light beam of the main lobe 32 of the super-resolution beam 31 is larger than that of the side lobe 33. Therefore, if the level of the super-resolution beam 31 is appropriately adjusted, The spatial filter 51 that transmits only the central portion of the light beam corresponding to the lobe 32 can be created.
【0026】図4は、本実施例の空間フィルタを作成す
る様子を示したものである。図1に示した超解像光ヘッ
ドの偏光ビームスプリッタ44よりも図で上の光学系の
部分を除外した状態のヘッド要部構成体71の上に、治
具72を取り付けて、空間フィルタ51の作成を行うよ
うになっている。このように治具72を使用して空間フ
ィルタ51の作成を行うようにしているのは、光ディス
ク47からの戻り光のパワーが比較的小さいことによ
る。FIG. 4 shows how the spatial filter of this embodiment is created. A jig 72 is mounted on a main part 71 of the head in a state where an optical system part above the polarization beam splitter 44 of the super-resolution optical head shown in FIG. It is supposed to do. The reason why the spatial filter 51 is formed using the jig 72 in this manner is that the power of the return light from the optical disk 47 is relatively small.
【0027】すなわち、通常の光磁気記録媒体の反射率
は25%以下であり、相変化媒体を使用したディスクの
場合には初期化の段階と記録済みの状態では反射率が異
なるが、それぞれ20%と7%程度である。このように
低い反射率の媒体からの反射光量は空間フィルタ51を
形成するための十分なパワーを持たず、機能膜63を長
時間照射しても図3の不変化領域Bから脱することがで
きない。That is, the reflectivity of a normal magneto-optical recording medium is 25% or less, and in the case of a disk using a phase-change medium, the reflectivity differs between the initialization stage and the recorded state. % And 7%. The amount of light reflected from the medium having such a low reflectance does not have sufficient power to form the spatial filter 51, and the light can escape from the invariable region B in FIG. Can not.
【0028】そこで本実施例では、図1に示した光ディ
スク47の代わりに多層膜構成の反射ミラー74を配置
した治具72を使用するようにしている。そして、偏光
ビームスプリッタ44を通過してこの治具72内に入射
される光ビームを、開口数NAが0.2程度のコリメー
タレンズ75を使用して反射ミラー74上に集光させる
ようにしている。このように開口数NAの小さなコリメ
ータレンズ75を使用しているので、光ビームの“蹴ら
れ”が少なく、ビームの使用効率を高めることができ
る。Therefore, in this embodiment, a jig 72 on which a reflection mirror 74 having a multilayer structure is arranged is used instead of the optical disk 47 shown in FIG. Then, the light beam passing through the polarizing beam splitter 44 and entering the jig 72 is focused on the reflection mirror 74 by using a collimator lens 75 having a numerical aperture NA of about 0.2. I have. Since the collimator lens 75 having a small numerical aperture NA is used as described above, the “kick” of the light beam is small, and the beam use efficiency can be improved.
【0029】治具72の反射ミラー74は、多層膜構成
としており反射率がほぼ100%となるので、集光レン
ズ49を経て空間フィルタ51に到達する光ビームのパ
ワーを、通常の記録または消去の際に使用されるパワー
の4倍〜14倍にまで高めることができる。このように
空間フィルタ51の形成時に光ビームのパワーを4倍以
上に高めると、図3における不変化領域Bからアモルフ
ァス状態の領域Aへの変化が可能になる。The reflection mirror 74 of the jig 72 has a multilayer structure and has a reflectivity of almost 100%, so that the power of the light beam reaching the spatial filter 51 via the condenser lens 49 can be recorded or erased in a normal manner. The power can be increased to 4 to 14 times the power used in the above. When the power of the light beam is increased four times or more during the formation of the spatial filter 51 in this manner, a change from the invariable region B to the amorphous region A in FIG. 3 becomes possible.
【0030】以上のようにして超解像光ヘッド自体の光
源を使用して空間フィルタ51の機能膜63の形成が行
われたら、治具72を取り外して対物レンズ46を用い
て光ディスク47に対する情報の読み書きや消去が行わ
れる。情報の再生を行う際には、空間フィルタ51の光
ビームの透過箇所(アモルファス状態の領域A)がメイ
ンローブ32によって形成されるので、その位置および
サイズが正確であり、戻り光としての超解像ビーム31
からサイドローブ33のみを確実に除去することができ
る。したがって、光ディスク47から読み出す情報にお
ける記録マーク間の干渉が減少し、ビットエラーレート
が十分に低下した状態で情報の再生を行うことができ
る。When the functional film 63 of the spatial filter 51 is formed using the light source of the super-resolution optical head itself as described above, the jig 72 is removed, and information is read from and written to the optical disk 47 using the objective lens 46. Or erasure is performed. When information is reproduced, the transmitting portion (amorphous region A) of the light beam of the spatial filter 51 is formed by the main lobe 32, so that its position and size are accurate, and the super solution Image beam 31
Therefore, only the side lobe 33 can be reliably removed. Therefore, interference between recording marks in information read from the optical disk 47 is reduced, and information can be reproduced with the bit error rate sufficiently reduced.
【0031】しかも本実施例の超解像光ヘッドでは、治
具72を使用して光ビームのパワーを通常よりも強くし
た状態で空間フィルタ51の形成を行ったので、通常の
使用状態で空間フィルタ51の特性が変化することがな
い。Further, in the super-resolution optical head of this embodiment, the spatial filter 51 is formed in a state where the power of the light beam is made stronger than usual by using the jig 72. Characteristics do not change.
【0032】なお、実施例では光ディスク47に本発明
を適用する場合について説明したが、反射光として情報
を取得することのできるあらゆる記録媒体に対して本発
明の超解像光ヘッドを適用することができることは当然
である。In the embodiment, the case where the present invention is applied to the optical disk 47 has been described. However, the super-resolution optical head of the present invention can be applied to any recording medium from which information can be obtained as reflected light. Is natural.
【0033】また、実施例では集光レンズ49として、
開口数NAが0.1〜0.2と小さく、開口瞳の絞りが
入射ビームの95%以上のものを使用したが、光ビーム
の使用効率や照射時間が特に問題とならない機能性薄膜
に対しては、これよりも特性的に劣っているものを使用
することができ、これにより、装置のコストダウンや小
型化を達成することができる。In the embodiment, the condensing lens 49 is
Although the numerical aperture NA is as small as 0.1 to 0.2 and the aperture pupil aperture is 95% or more of the incident beam, a functional thin film having no particular problem in light beam use efficiency and irradiation time is used. In this case, it is possible to use a device having characteristics that are inferior to the above, thereby achieving a reduction in cost and size of the device.
【0034】更に実施例では空間フィルタ51を作成す
るために特別の治具72を用意したが、機能性薄膜によ
ってはこのような治具を使用することなく実際の記録媒
体の反射を利用したり、反射率の高い特別のディスク等
の部材を代わりに使用することで空間フィルタを作成す
ることも可能であることはいうまでもない。Further, in the embodiment, a special jig 72 is prepared for forming the spatial filter 51. However, depending on the functional thin film, the reflection of the actual recording medium can be utilized without using such a jig. Needless to say, it is also possible to create a spatial filter by using a member such as a special disk having a high reflectance instead.
【0035】更に実施例では空間フィルタ51を経た光
ビームを収束レンズ52で光センサ53上に収束させた
が、従来と同様に発散光を光センサ53上に照射するよ
うにすることも可能である。Further, in the embodiment, the light beam passing through the spatial filter 51 is converged on the optical sensor 53 by the converging lens 52, but it is also possible to radiate the divergent light onto the optical sensor 53 as in the conventional case. is there.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように請求項1〜請求項4
記載の発明によれば、光ディスク等の記録媒体から反射
された光ビームのサイドローブを第2の集光手段によっ
て集光した位置で空間フィルタによって除去する際に、
この集光位置に所定の光ビームを照射し、この照射箇所
を光の透過箇所に変化させて空間フィルタを形成するよ
うにした。したがって、超解像光ヘッドの光学系の一部
または全部を使用して空間フィルタを形成することがで
き、空間フィルタの位置調整や高精度な機械的加工を行
う必要がなく、超解像光ヘッド製造の工数の削減や歩留
りの向上によってコストダウンを図ることができる。As described above, claims 1 to 4 are described.
According to the described invention, when removing the side lobe of the light beam reflected from the recording medium such as the optical disk by the spatial filter at the position where the side lobe is collected by the second focusing unit,
A predetermined light beam was applied to the light condensing position, and the irradiated area was changed to a light transmitting area to form a spatial filter. Therefore, the spatial filter can be formed by using a part or the whole of the optical system of the super-resolution optical head, and there is no need to adjust the position of the spatial filter or perform high-precision mechanical processing. The cost can be reduced by reducing the cost and improving the yield.
【0037】また、請求項3および請求項4記載の発明
によれば、反射率の低い実際の記録媒体を使用する代わ
りにその位置に反射率の高いミラーを配置して、よりパ
ワーの強い反射光を得て空間フィルタを作成することに
した。これにより、光ビームの効率的な活用が可能にな
り、実際使用するレーザダイオード等の光ビーム発生源
を使用して、より短い時間で、また光ビーム発生源に過
度の負担をかけることなく、空間フィルタを作成するこ
とが可能になる。According to the third and fourth aspects of the present invention, instead of using an actual recording medium having a low reflectivity, a mirror having a high reflectivity is arranged at the position of the actual recording medium, and a reflection having a higher power is provided. I decided to create a spatial filter by obtaining light. This makes it possible to use the light beam efficiently, using a light beam source such as a laser diode that is actually used, in a shorter time, and without putting an excessive burden on the light beam source. It is possible to create a spatial filter.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施例における超解像光ヘッドの構
成を表わした概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a super-resolution optical head according to an embodiment of the present invention.
【図2】本実施例の超解像光ヘッドにおける空間フィル
タの構成を表わした断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a spatial filter in the super-resolution optical head of the present embodiment.
【図3】本実施例で使用する空間フィルタの機能膜の変
化を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in a functional film of a spatial filter used in the present embodiment.
【図4】治具を用いて本実施例の空間フィルタを作成す
る様子を示した概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing how a spatial filter of the present embodiment is created using a jig.
【図5】従来提案された超解像光ヘッドの構成を示した
概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a conventionally proposed super-resolution optical head.
【図6】この提案による空間フィルタのサイドローブを
除去する原理を示した説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a principle of removing a side lobe of a spatial filter according to this proposal.
31 超解像ビーム 32 メインローブ 33 サイドローブ 41 レーザ 42 (超解像光ヘッドの)コリメータレンズ 43 遮光帯 44 偏光ビームスプリッタ 45 1/4波長板 46 対物レンズ 47 光ディスク 49 集光レンズ 51 空間フィルタ 52 収束レンズ 53 光センサ 63 機能膜 71 ヘッド要部構成体 72 治具 74 反射ミラー 75 (治具の)コリメータレンズ REFERENCE SIGNS LIST 31 super-resolution beam 32 main lobe 33 side lobe 41 laser 42 collimator lens (of super-resolution optical head) 43 light-shielding band 44 polarization beam splitter 45 quarter-wave plate 46 objective lens 47 optical disk 49 condenser lens 51 spatial filter 52 convergent lens 53 Optical Sensor 63 Functional Film 71 Head Constituent Body 72 Jig 74 Reflecting Mirror 75 Collimator Lens (of Jig)
Claims (4)
光にするコリメータレンズと、 このコリメータレンズの後方に配置され入射した光ビー
ムの中心部のみを遮光する遮光手段と、 この遮光手段によって中心部を欠いた光ビームを記録媒
体の所定の位置に集光させる第1の集光手段と、 前記所定の位置から反射された光ビームを集光する第2
の集光手段と、 この第2の集光手段による集光位置に配置されたフィル
タ材に対して前記記録媒体から反射された光ビームを照
射し、そのうちの比較的パワーの強い部分が照射された
箇所のみを光の透過箇所に変化させることによって空間
フィルタを形成する空間フィルタ形成手段と、 この空間フィルタ形成手段によって形成された空間フィ
ルタを前記集光位置にそのまま配置した状態で、前記第
2の集光手段によって集光されこの空間フィルタを通過
した光ビームを検出する光センサと、を具備し、 前記空間フィルタは、一定値以上のパワーの光ビームの
照射された部分が光ビームを透過させるように機能変化
する機能性薄膜を有していることを特徴とする 超解像光
ヘッド。1. A light beam source, a collimator lens for entering a light beam generated by the light beam source to collimate the light beam, and a central part of the incident light beam disposed behind the collimator lens. Light-shielding means for shielding light, first light-collecting means for condensing a light beam lacking a central portion by the light-shielding means at a predetermined position on a recording medium, and condensing the light beam reflected from the predetermined position Second
Irradiating the light beam reflected from the recording medium to the filter material disposed at the light condensing position of the second light condensing means, and irradiating a relatively strong portion of the light beam. And a spatial filter forming means for forming a spatial filter by changing only the spot to a light transmitting spot, and the spatial filter formed by the spatial filter forming means is arranged at the condensing position as it is, and of the focusing means comprises an optical sensor for detecting the light beam having passed through the spatial filter is condensed, wherein the spatial filter is a light beam of a predetermined value or more power
Function change so that the irradiated part transmits the light beam
1. A super-resolution optical head having a functional thin film that performs the following steps .
光ビームをある照射時間以上照射されることによって光
ビームの透過率の異なる結晶もしくは非結晶状態に変化
する相変化媒体であることを特徴とする請求項1記載の
超解像光ヘッド。2. The functional thin film is a phase-change medium that changes to a crystalline or non-crystalline state having a different light beam transmittance by being irradiated with a light beam having a power of a certain value or more for a certain irradiation time or more. 2. The super-resolution optical head according to claim 1, wherein:
りに反射率の高いミラーをその位置に配置したときの前
記光ビーム発生源から得られこの反射ミラーによって反
射されて前記第2の集光手段によって集光されたもので
あることを特徴とする請求項1記載の超解像光ヘッド。3. The predetermined light beam is obtained from the light beam source when a mirror having a high reflectivity is arranged at that position instead of the recording medium, and is reflected by the reflection mirror to form the second light beam. 2. The super-resolution optical head according to claim 1, wherein the super-resolution optical head is collected by an optical unit.
あり、開口数の小さい集光レンズで開口瞳の絞りが入射
ビームの95%以上のもので集光された光ビームを反射
することを特徴とする請求項3記載の超解像光ヘッド。4. The mirror having a high reflectivity is a multi-phase film reflector. The converging lens having a small numerical aperture reflects an optical beam condensed by an aperture pupil having an aperture of 95% or more of an incident beam. 4. The super-resolution optical head according to claim 3, wherein:
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JP7049564A JP2990037B2 (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | Super-resolution optical head |
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JPH08249716A JPH08249716A (en) | 1996-09-27 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH02267744A (en) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical head device |
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1995
- 1995-03-09 JP JP7049564A patent/JP2990037B2/en not_active Expired - Lifetime
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RU2497165C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (ОАО "НПК "СПП") | Autocollimation shadow device |
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JPH08249716A (en) | 1996-09-27 |
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