JP3368422B2 - レンズ装置、これを用いた光学ヘッドおよび光ディスク装置 - Google Patents
レンズ装置、これを用いた光学ヘッドおよび光ディスク装置Info
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- JP3368422B2 JP3368422B2 JP02301199A JP2301199A JP3368422B2 JP 3368422 B2 JP3368422 B2 JP 3368422B2 JP 02301199 A JP02301199 A JP 02301199A JP 2301199 A JP2301199 A JP 2301199A JP 3368422 B2 JP3368422 B2 JP 3368422B2
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
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- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
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- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、レンズ装置、こ
れを用いた光学ヘッドおよび光ディスク装置に関する。
レンズ装置および光学ヘッドは、光ディスク装置等の光
学的な記録装置に用いられる。本明細書中で光ディスク
装置の意味中には、光ディスクの読み取り専用の装置の
みならず、磁界変調方式や光パルス変調方式によって光
磁気ディスクに読み書き可能な光磁気ディスク装置、ま
たは相変化光ディスク装置をも含む。
れを用いた光学ヘッドおよび光ディスク装置に関する。
レンズ装置および光学ヘッドは、光ディスク装置等の光
学的な記録装置に用いられる。本明細書中で光ディスク
装置の意味中には、光ディスクの読み取り専用の装置の
みならず、磁界変調方式や光パルス変調方式によって光
磁気ディスクに読み書き可能な光磁気ディスク装置、ま
たは相変化光ディスク装置をも含む。
【０００２】
【従来の技術】この種の光ディスク装置において、ディ
スクの記憶容量は光学ヘッドによってディスク記録面に
形成される焦点スポット径の自乗に反比例する。したが
って、ディスクの記録容量を増大させるためには、焦点
スポット径をできるだけ縮小することが効果が大きい。
焦点スポット径は、λ（レーザの波長）／ＮＡ（開口
数）に比例するため、レーザのスポット径を絞るために
は、理屈の上ではλを小さくする方法とＮＡを大きくす
る方法とがある。しかしながら、光源としての半導体レ
ーザの短波長化は材料物性が関係するために容易ではな
く、現状では、出力および寿命の点で満足できる短波長
レーザ（ブルー・レーザ）を安価に得ることができな
い。したがって、ＮＡを増大させて焦点スポット径を縮
小するための技術改良、あるいは磁気超解像技術を用い
た光磁気ディスクの大容量化が精力的に進められている
ことは、よく知られたところである。
スクの記憶容量は光学ヘッドによってディスク記録面に
形成される焦点スポット径の自乗に反比例する。したが
って、ディスクの記録容量を増大させるためには、焦点
スポット径をできるだけ縮小することが効果が大きい。
焦点スポット径は、λ（レーザの波長）／ＮＡ（開口
数）に比例するため、レーザのスポット径を絞るために
は、理屈の上ではλを小さくする方法とＮＡを大きくす
る方法とがある。しかしながら、光源としての半導体レ
ーザの短波長化は材料物性が関係するために容易ではな
く、現状では、出力および寿命の点で満足できる短波長
レーザ（ブルー・レーザ）を安価に得ることができな
い。したがって、ＮＡを増大させて焦点スポット径を縮
小するための技術改良、あるいは磁気超解像技術を用い
た光磁気ディスクの大容量化が精力的に進められている
ことは、よく知られたところである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＮＡを増大させるため
の技術改良の一例としては、図１７に示すように、対物
レンズとして、レンズアクチュエータＡに搭載される第
１の対物レンズＬ1 に加え、キャリッジ等に支持される
スライダＳに第２の対物レンズＬ2 を搭載し、この第２
の対物レンズＬ2 をディスクＤに近接して配置したもの
が見受けられる。第２の対物レンズＬ2 は、ディスクＤ
の基板表面にきわめて近接しているため、対物レンズの
総合的なＮＡを単一の対物レンズを用いる場合に比較し
て高めることができる（特開平８−２２１７９０号公報
参照）。
の技術改良の一例としては、図１７に示すように、対物
レンズとして、レンズアクチュエータＡに搭載される第
１の対物レンズＬ1 に加え、キャリッジ等に支持される
スライダＳに第２の対物レンズＬ2 を搭載し、この第２
の対物レンズＬ2 をディスクＤに近接して配置したもの
が見受けられる。第２の対物レンズＬ2 は、ディスクＤ
の基板表面にきわめて近接しているため、対物レンズの
総合的なＮＡを単一の対物レンズを用いる場合に比較し
て高めることができる（特開平８−２２１７９０号公報
参照）。
【０００４】しかしながら、上記のようにディスクＤに
近接した第２の対物レンズＬ2 を用いたとしても、図１
７に表れているように、ディスクＤの透明基板Ｄ1 の外
部に配置されるレンズからのレーザ光を記録面Ｄ2 に集
束させるものであるため、図１７において〔ｎ（ディス
クの屈折率）×ｓｉｎθ〕で表される開口数ＮＡを１以
上に上げることができず、実用的にはたかだか０．８程
度どまりであった。
近接した第２の対物レンズＬ2 を用いたとしても、図１
７に表れているように、ディスクＤの透明基板Ｄ1 の外
部に配置されるレンズからのレーザ光を記録面Ｄ2 に集
束させるものであるため、図１７において〔ｎ（ディス
クの屈折率）×ｓｉｎθ〕で表される開口数ＮＡを１以
上に上げることができず、実用的にはたかだか０．８程
度どまりであった。
【０００５】また、磁気超解像媒体を用いた光磁気ディ
スクの大容量化技術は、磁化膜として形成される記録層
に積層される複数の磁化膜のキューリー温度の相違を利
用し、焦点スポット領域の一部を磁気的にマスクするこ
とにより、焦点スポットより小さい記録マークの読み取
りを可能としたものである（たとえば特開平１０−１２
４９４３号公報参照）。
スクの大容量化技術は、磁化膜として形成される記録層
に積層される複数の磁化膜のキューリー温度の相違を利
用し、焦点スポット領域の一部を磁気的にマスクするこ
とにより、焦点スポットより小さい記録マークの読み取
りを可能としたものである（たとえば特開平１０−１２
４９４３号公報参照）。
【０００６】しかしながら、この技術においては、レー
ザの焦点スポット径を小さくしているわけではないた
め、隣接トラックからのクロストークを低減するには限
界があるという問題があった。
ザの焦点スポット径を小さくしているわけではないた
め、隣接トラックからのクロストークを低減するには限
界があるという問題があった。
【０００７】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、理論的な開口数をより増大させ
てレーザの焦点スポット径を縮小して、光ディスク装置
の大容量化が可能なレンズ装置およびこれを用いた光学
ヘッドを提供することをその課題としている。
出されたものであって、理論的な開口数をより増大させ
てレーザの焦点スポット径を縮小して、光ディスク装置
の大容量化が可能なレンズ装置およびこれを用いた光学
ヘッドを提供することをその課題としている。
【０００８】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
は、次の技術的手段を講じている。
【０００９】すなわち、本願発明の第１の側面によって
提供されるレンズ装置は、光記録媒体の基板表面から入
射させたレーザ光によって光記録媒体の記録面に焦点ス
ポットを形成するためのレンズ装置であって、レーザ光
が入射される入射面と、焦点を形成するべくレーザ光が
出射される出射面とを備えた複数の集光レンズを備える
とともに、各集光レンズは、光記録媒体の基板の表面ま
たは内部に１次焦点を形成するとともに、各１次焦点か
らの回折光が光記録媒体の記録面上に焦点スポットとし
ての２次焦点を形成するように構成されていることを特
徴とする。
提供されるレンズ装置は、光記録媒体の基板表面から入
射させたレーザ光によって光記録媒体の記録面に焦点ス
ポットを形成するためのレンズ装置であって、レーザ光
が入射される入射面と、焦点を形成するべくレーザ光が
出射される出射面とを備えた複数の集光レンズを備える
とともに、各集光レンズは、光記録媒体の基板の表面ま
たは内部に１次焦点を形成するとともに、各１次焦点か
らの回折光が光記録媒体の記録面上に焦点スポットとし
ての２次焦点を形成するように構成されていることを特
徴とする。
【００１０】好ましい実施の形態においては、各集光レ
ンズの入射面と出射面の面間距離は、各集光レンズが形
成する１次焦点から２次焦点までの光学的距離の差に対
応して異ならせられている。
ンズの入射面と出射面の面間距離は、各集光レンズが形
成する１次焦点から２次焦点までの光学的距離の差に対
応して異ならせられている。
【００１１】好ましい実施の形態においてはさらに、各
集光レンズの入射面から出射面ないし１次焦点を経由し
た２次焦点までの光学的距離は、一致させられている。
集光レンズの入射面から出射面ないし１次焦点を経由し
た２次焦点までの光学的距離は、一致させられている。
【００１２】好ましい実施の形態においてはまた、各集
光レンズの入射面から出射面ないし１次焦点を経由した
２次焦点までの光学的距離の差は、レーザ光の波長の０
または整数倍となっている。
光レンズの入射面から出射面ないし１次焦点を経由した
２次焦点までの光学的距離の差は、レーザ光の波長の０
または整数倍となっている。
【００１３】第１の側面に係るレンズ装置においては、
複数の集光レンズによって光記録媒体の基板の表面また
は内部に１次焦点を形成させる。この１次焦点は、集光
レンズの形態により、点状、または線状となる。この１
次焦点からの回折光は、あたかも、１次焦点位置の光源
から放射される光のような挙動を示す。各集光レンズの
面間距離および光記録媒体までの距離を上記のように選
ぶことにより、このような複数の光源からの回折光の位
相波面が光記録媒体の記録面上のある位置に収斂し、こ
の位置に光量ピーク、すなわち２次焦点を形成する。そ
して、この２次焦点を光記録媒体の記録面に対する書き
込みおよび／または読み出しに用いる焦点スポットとす
ることができる。
複数の集光レンズによって光記録媒体の基板の表面また
は内部に１次焦点を形成させる。この１次焦点は、集光
レンズの形態により、点状、または線状となる。この１
次焦点からの回折光は、あたかも、１次焦点位置の光源
から放射される光のような挙動を示す。各集光レンズの
面間距離および光記録媒体までの距離を上記のように選
ぶことにより、このような複数の光源からの回折光の位
相波面が光記録媒体の記録面上のある位置に収斂し、こ
の位置に光量ピーク、すなわち２次焦点を形成する。そ
して、この２次焦点を光記録媒体の記録面に対する書き
込みおよび／または読み出しに用いる焦点スポットとす
ることができる。
【００１４】そして、１次焦点を介して２次焦点を形成
するための回折は基板の内部の屈折率の高い領域で行わ
れるので、開口数ＮＡを１以上とすることも可能であ
り、これにより、このレンズ装置が最終的に形成する焦
点スポット径を著しく小径化することができる。
するための回折は基板の内部の屈折率の高い領域で行わ
れるので、開口数ＮＡを１以上とすることも可能であ
り、これにより、このレンズ装置が最終的に形成する焦
点スポット径を著しく小径化することができる。
【００１５】また、各集光レンズは、光記録媒体の基板
の内部に１次焦点を形成する役割をはたせばよいので、
開口数ＮＡが小さくてもよく、この集光レンズを波面収
差、コマ収差の少ないものとして適正に製作することが
できる。
の内部に１次焦点を形成する役割をはたせばよいので、
開口数ＮＡが小さくてもよく、この集光レンズを波面収
差、コマ収差の少ないものとして適正に製作することが
できる。
【００１６】好ましい実施の形態においては、各集光レ
ンズは、入射面を平坦面、出射面を凸面とする同一外径
のロッドレンズの形態を有している。この場合におい
て、各集光レンズは、その周面に他の４つの集光レンズ
が接触する格子状に配置してもよいし、周面に他の６つ
の集光レンズが接触するハニカム状に配置してもよい。
ただし、集光レンズをロッドレンズの形態とする場合、
離散的な１次焦点からの回折となるため、多数の副次的
な疑似焦点（スプリアス）が現れる。このようなスプリ
アスの出現を抑制して読み出し時の信号へのノイズの混
入を抑制するためには、各集光レンズは格子状に配置す
るよりも、より蜜なハニカム状に配置するのが望まし
い。
ンズは、入射面を平坦面、出射面を凸面とする同一外径
のロッドレンズの形態を有している。この場合におい
て、各集光レンズは、その周面に他の４つの集光レンズ
が接触する格子状に配置してもよいし、周面に他の６つ
の集光レンズが接触するハニカム状に配置してもよい。
ただし、集光レンズをロッドレンズの形態とする場合、
離散的な１次焦点からの回折となるため、多数の副次的
な疑似焦点（スプリアス）が現れる。このようなスプリ
アスの出現を抑制して読み出し時の信号へのノイズの混
入を抑制するためには、各集光レンズは格子状に配置す
るよりも、より蜜なハニカム状に配置するのが望まし
い。
【００１７】他の好ましい実施の形態においては、各集
光レンズは、入射光の光軸を中心とする同心状に配置さ
れたリング状を呈しており、各リング状の集光レンズ
は、光軸に沿う断面において、入射面が平坦面であり、
出射面が凸面である。
光レンズは、入射光の光軸を中心とする同心状に配置さ
れたリング状を呈しており、各リング状の集光レンズ
は、光軸に沿う断面において、入射面が平坦面であり、
出射面が凸面である。
【００１８】このように構成すると、各リング状の集光
レンズが形成する１次焦点は連続するリング状となるの
で、スプリアスの出現が抑制され、ノイズの少ない読み
取り信号を得ることができる。
レンズが形成する１次焦点は連続するリング状となるの
で、スプリアスの出現が抑制され、ノイズの少ない読み
取り信号を得ることができる。
【００１９】さらに他の好ましい実施形態に係るレンズ
装置は、光が入射される入射面と光が出射される出射面
とを備えた複数の集光用ロッドレンズをそれぞれの出射
面が共通平面内に位置するように束ねた構成を有し、か
つ、各集光用ロッドレンズはその入射面から出射面に至
る光路長が中央部で長く、周辺部で漸減するように形成
され、各集光用ロッドレンズのそれぞれの１次焦点を出
射面に略平行に近接した高屈折率光学部材内に形成した
とき、各１次焦点の光の回折光が共通の２次焦点スポッ
トを形成することを特徴とする。このようなレンズ装置
においても、上述したのと同様の利点を享受することが
できる。
装置は、光が入射される入射面と光が出射される出射面
とを備えた複数の集光用ロッドレンズをそれぞれの出射
面が共通平面内に位置するように束ねた構成を有し、か
つ、各集光用ロッドレンズはその入射面から出射面に至
る光路長が中央部で長く、周辺部で漸減するように形成
され、各集光用ロッドレンズのそれぞれの１次焦点を出
射面に略平行に近接した高屈折率光学部材内に形成した
とき、各１次焦点の光の回折光が共通の２次焦点スポッ
トを形成することを特徴とする。このようなレンズ装置
においても、上述したのと同様の利点を享受することが
できる。
【００２０】本願発明の第２の側面によって提供される
レンズ装置は、光記録媒体の透明基板表面から入射させ
たレーザ光によって光記録媒体の記録面に焦点スポット
を形成するためのレンズ装置であって、レーザ光が入射
される入射面と、焦点を形成するべくレーザ光が出射さ
れる出射面とを備えた複数の集光レンズと、各集光レン
ズの出射面側に配置されたソリッドイマージョンレンズ
とを備えるとともに、各集光レンズとソリッドイマージ
ョンレンズの組は、それぞれソリッドイマージョンレン
ズの出射面上またはその近傍に１次焦点を形成するとと
もに、これら１次焦点の近接場光からの回折光が光記録
媒体の記録面上に焦点スポットとしての２次焦点を形成
するように構成されていることを特徴とする。
レンズ装置は、光記録媒体の透明基板表面から入射させ
たレーザ光によって光記録媒体の記録面に焦点スポット
を形成するためのレンズ装置であって、レーザ光が入射
される入射面と、焦点を形成するべくレーザ光が出射さ
れる出射面とを備えた複数の集光レンズと、各集光レン
ズの出射面側に配置されたソリッドイマージョンレンズ
とを備えるとともに、各集光レンズとソリッドイマージ
ョンレンズの組は、それぞれソリッドイマージョンレン
ズの出射面上またはその近傍に１次焦点を形成するとと
もに、これら１次焦点の近接場光からの回折光が光記録
媒体の記録面上に焦点スポットとしての２次焦点を形成
するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】好ましい実施の形態においては、各集光レ
ンズの入射面から出射面ないしソリッドイマージョンレ
ンズにおける１次焦点を経由した記録面上の２次焦点ま
での光学的距離の差は、レーザ光の波長の０または整数
倍である。レンズ装置。
ンズの入射面から出射面ないしソリッドイマージョンレ
ンズにおける１次焦点を経由した記録面上の２次焦点ま
での光学的距離の差は、レーザ光の波長の０または整数
倍である。レンズ装置。
【００２２】好ましい実施の形態においてはまた、各集
光レンズは、入射面を平坦面、出射面を凸面とする同一
外径のロッドレンズの形態を有している。
光レンズは、入射面を平坦面、出射面を凸面とする同一
外径のロッドレンズの形態を有している。
【００２３】ソリッドイマージョンレンズは、屈折率が
１より大きい媒質内で焦点を形成するため、こうして形
成される１次焦点のスポット径はきわめて小さい。そし
て、この１次焦点付近に形成される近接場光もまた、き
わめて小さい領域で存在するため、この近接場光は、回
折光を放射する点光源とみなすことができる。そして、
このような複数の光源からの回折光は、各集光レンズの
面間距離およびディスクまでの距離を上記のように選ぶ
ことにより、光記録媒体の記録面上のある位置に光量ピ
ーク、すなわち２次焦点を形成し、これを光記録媒体の
記録面に対する書き込みおよび／または読み出しに用い
る焦点スポットとすることができる。
１より大きい媒質内で焦点を形成するため、こうして形
成される１次焦点のスポット径はきわめて小さい。そし
て、この１次焦点付近に形成される近接場光もまた、き
わめて小さい領域で存在するため、この近接場光は、回
折光を放射する点光源とみなすことができる。そして、
このような複数の光源からの回折光は、各集光レンズの
面間距離およびディスクまでの距離を上記のように選ぶ
ことにより、光記録媒体の記録面上のある位置に光量ピ
ーク、すなわち２次焦点を形成し、これを光記録媒体の
記録面に対する書き込みおよび／または読み出しに用い
る焦点スポットとすることができる。
【００２４】本願発明の第３の側面によって提供される
光学ヘッドは、上記第１の側面または第２の側面によっ
て提供されるレンズ装置を光記録媒体の基板の表面に倣
って移動するスライダに搭載したことを特徴とする。
光学ヘッドは、上記第１の側面または第２の側面によっ
て提供されるレンズ装置を光記録媒体の基板の表面に倣
って移動するスライダに搭載したことを特徴とする。
【００２５】好ましい実施の形態においては、スライダ
に、レンズ装置を光ディスクに対して近接離間動させる
ためのアクチュエータが搭載される。このアクチュエー
タとしては、たとえば、ピエゾ素子が用いられる。これ
により、きわめて応答性のよいフォーカス制御を行うこ
とができる。
に、レンズ装置を光ディスクに対して近接離間動させる
ためのアクチュエータが搭載される。このアクチュエー
タとしては、たとえば、ピエゾ素子が用いられる。これ
により、きわめて応答性のよいフォーカス制御を行うこ
とができる。
【００２６】好ましい実施の形態においてはまた、上記
レンズ装置の入射側に、各集光レンズと対応する区画ご
とに屈折率を変更することができる液晶パネルが配置さ
れている。
レンズ装置の入射側に、各集光レンズと対応する区画ご
とに屈折率を変更することができる液晶パネルが配置さ
れている。
【００２７】このように構成することにより、たとえ
ば、液晶パネルの各区画の屈折率を一斉一様に変更する
ことにより、フォーカス制御を行うことができる。ま
た、所定の区画ごとにその屈折率を変更することによ
り、２次焦点の形成位置を光記録媒体の記録面に沿う二
次元方向に移動させて、トラック制御を行うことができ
る。
ば、液晶パネルの各区画の屈折率を一斉一様に変更する
ことにより、フォーカス制御を行うことができる。ま
た、所定の区画ごとにその屈折率を変更することによ
り、２次焦点の形成位置を光記録媒体の記録面に沿う二
次元方向に移動させて、トラック制御を行うことができ
る。
【００２８】本願発明のその他の特徴および利点は、以
下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【００２９】
【好ましい実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施
の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００３０】図１は、本願発明の第１の側面に係るレン
ズ装置１０の第１の実施形態の構成を示す模式図であ
る。このレンズ装置１０は、たとえばＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタアクリレート）などの透明樹脂で形成された複
数本の集光レンズ２０を備えており、この実施形態で
は、各集光レンズ２０は一定外径を有する円柱状のロッ
ドレンズ２０ａの形態を有している。各ロッドレンズ２
０ａは、好ましくは図２に示すように、一のロッドレン
ズ２０ａの周面に他の６つのロッドレンズ２０ａの周面
が接触するように、ハニカム状に二次元配列され、たと
えば、他の不透明樹脂（図示略）中にインサートされる
などして集合保持される。たとえば、他の不透明樹脂と
しては、樹脂成形によるスライダとすることができる。
そして、このレンズ集合体３０は、その出射面側が光記
録媒体の一例としての光ディスクＤの透明基板Ｄ1 に所
定距離を隔てて対向するようにして使用される。
ズ装置１０の第１の実施形態の構成を示す模式図であ
る。このレンズ装置１０は、たとえばＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタアクリレート）などの透明樹脂で形成された複
数本の集光レンズ２０を備えており、この実施形態で
は、各集光レンズ２０は一定外径を有する円柱状のロッ
ドレンズ２０ａの形態を有している。各ロッドレンズ２
０ａは、好ましくは図２に示すように、一のロッドレン
ズ２０ａの周面に他の６つのロッドレンズ２０ａの周面
が接触するように、ハニカム状に二次元配列され、たと
えば、他の不透明樹脂（図示略）中にインサートされる
などして集合保持される。たとえば、他の不透明樹脂と
しては、樹脂成形によるスライダとすることができる。
そして、このレンズ集合体３０は、その出射面側が光記
録媒体の一例としての光ディスクＤの透明基板Ｄ1 に所
定距離を隔てて対向するようにして使用される。
【００３１】光ディスクＤは、所定厚みの透明樹脂製の
基板Ｄ1 を備え、この基板Ｄ1 の背面側に記録面Ｄ2 が
形成されたものである。
基板Ｄ1 を備え、この基板Ｄ1 の背面側に記録面Ｄ2 が
形成されたものである。
【００３２】図１に示されるように、各ロッドレンズ２
０ａは、平坦な入射面２１と、凸面の出射面２２とを備
えており、出射面２２は、入射面２１から入射した平行
レーザ光Ｂがディスク基板Ｄ1 の表面ないしその内部に
おいて収差なく１次焦点Ｆ1を形成するように、非球面
に形成される。そして、各ロッドレンズ２０ａの面間距
離ｈ、すなわち入射面２１と出射面２２の面間距離ｈ
は、レンズ集合体３０の中心からの距離に応じて次のよ
うに設定されている。すなわち、図１に表れているよう
に、各ロッドレンズ２０ａの平坦な入射面２１が等波面
となるように設定される。このことは、各ロッドレンズ
の入射面２１の光軸方向のずれ量がレーザ波長λの整数
倍となってることを意味する。そして、各ロッドレンズ
２０ａの入射面２１、出射面２２、１次焦点Ｆ1 ないし
ディスク基板内の定点、好ましくは記録面Ｄ2 内の定点
Ｆ2 を結ぶ光学的距離（すなわち、光記録媒体の屈折率
を考慮した距離）が一定となるか、または、これらの光
学的距離の差がレーザ光の波長λの整数倍となるように
される。すべてのロッドレンズ２０ａに対応する上記の
光学的距離が一定となる場合、各ロッドレンズの面間距
離ｈは、レンズ集合体３０の中央部ほど長く、周辺部に
向かうほど短くなる。
０ａは、平坦な入射面２１と、凸面の出射面２２とを備
えており、出射面２２は、入射面２１から入射した平行
レーザ光Ｂがディスク基板Ｄ1 の表面ないしその内部に
おいて収差なく１次焦点Ｆ1を形成するように、非球面
に形成される。そして、各ロッドレンズ２０ａの面間距
離ｈ、すなわち入射面２１と出射面２２の面間距離ｈ
は、レンズ集合体３０の中心からの距離に応じて次のよ
うに設定されている。すなわち、図１に表れているよう
に、各ロッドレンズ２０ａの平坦な入射面２１が等波面
となるように設定される。このことは、各ロッドレンズ
の入射面２１の光軸方向のずれ量がレーザ波長λの整数
倍となってることを意味する。そして、各ロッドレンズ
２０ａの入射面２１、出射面２２、１次焦点Ｆ1 ないし
ディスク基板内の定点、好ましくは記録面Ｄ2 内の定点
Ｆ2 を結ぶ光学的距離（すなわち、光記録媒体の屈折率
を考慮した距離）が一定となるか、または、これらの光
学的距離の差がレーザ光の波長λの整数倍となるように
される。すべてのロッドレンズ２０ａに対応する上記の
光学的距離が一定となる場合、各ロッドレンズの面間距
離ｈは、レンズ集合体３０の中央部ほど長く、周辺部に
向かうほど短くなる。
【００３３】上記の構成において、まず、複数のロッド
レンズ２０ａがディスクＤの基板内部にそれぞれ１次焦
点Ｆ1 を形成する。この１次焦点Ｆ1 からの回折光は、
あたかも、１次焦点位置の光源から放射される光のよう
な挙動を示す。各ロッドレンズ２０ａの面間距離ｈおよ
びディスクＤまでの距離を上記のように選ぶことによ
り、このような複数の点光源（Ｆ1 ）からの回折光の位
相波面がディスクＤの記録面上のある位置に収斂し、こ
の位置に光量ピーク、すなわち２次焦点Ｆ2 を形成す
る。そして、この２次焦点Ｆ2 を光ディスクＤの記録面
Ｄ2 に対する書き込みおよび／または読み出しに用いる
焦点スポットＰとすることができる。
レンズ２０ａがディスクＤの基板内部にそれぞれ１次焦
点Ｆ1 を形成する。この１次焦点Ｆ1 からの回折光は、
あたかも、１次焦点位置の光源から放射される光のよう
な挙動を示す。各ロッドレンズ２０ａの面間距離ｈおよ
びディスクＤまでの距離を上記のように選ぶことによ
り、このような複数の点光源（Ｆ1 ）からの回折光の位
相波面がディスクＤの記録面上のある位置に収斂し、こ
の位置に光量ピーク、すなわち２次焦点Ｆ2 を形成す
る。そして、この２次焦点Ｆ2 を光ディスクＤの記録面
Ｄ2 に対する書き込みおよび／または読み出しに用いる
焦点スポットＰとすることができる。
【００３４】上記のように、１次焦点Ｆ1 を介して２次
焦点Ｆ2 を形成するための回折はディスク基板Ｄ1 の内
部の屈折率の高い領域で行われるので、開口数ＮＡを１
以上とすることも可能であり、これにより、このレンズ
装置１０が最終的に形成する焦点スポット径を著しく小
径化することができる。また、各ロッドレンズ２０ａ
は、ディスク基板Ｄ1 の内部に１次焦点Ｆ1 を形成する
役割をはたせばよいので、開口数ＮＡが小さくてもよ
く、この集光レンズ２０を波面収差、コマ収差の少ない
ものとして適正に製作することができる。
焦点Ｆ2 を形成するための回折はディスク基板Ｄ1 の内
部の屈折率の高い領域で行われるので、開口数ＮＡを１
以上とすることも可能であり、これにより、このレンズ
装置１０が最終的に形成する焦点スポット径を著しく小
径化することができる。また、各ロッドレンズ２０ａ
は、ディスク基板Ｄ1 の内部に１次焦点Ｆ1 を形成する
役割をはたせばよいので、開口数ＮＡが小さくてもよ
く、この集光レンズ２０を波面収差、コマ収差の少ない
ものとして適正に製作することができる。
【００３５】なお、上記構成のレンズ装置１０は、各集
光レンズ２０がロッドレンズ２０ａで形成されているの
で、１次焦点Ｆ1 は離散的な点光源となる。そのため、
ディスクＤの記録面Ｄ2 における２次焦点Ｆ2 から半径
方向に所定間隔をおいて副次的な疑似焦点（スプリア
ス）ｆが現れる。読み取り信号のノイズの原因となるの
でこのスプリアスｆの出現をできるだけ抑制することが
望ましい。このことに関し、ロッドレンズ２０ａの配列
を図３に示すような格子状に配置するよりも、より蜜
に、すなわち図２に示したようにハニカム状に配置する
ほうが、そして、ロッドレンズ２０ａの直径をより細く
して、レンズ装置１０全体としての外径内に包含させる
ロッドレンズ２０ａの数をできるだけ多くするほうが、
よりスプリアスｆの出現を抑制できることが判明してい
る。
光レンズ２０がロッドレンズ２０ａで形成されているの
で、１次焦点Ｆ1 は離散的な点光源となる。そのため、
ディスクＤの記録面Ｄ2 における２次焦点Ｆ2 から半径
方向に所定間隔をおいて副次的な疑似焦点（スプリア
ス）ｆが現れる。読み取り信号のノイズの原因となるの
でこのスプリアスｆの出現をできるだけ抑制することが
望ましい。このことに関し、ロッドレンズ２０ａの配列
を図３に示すような格子状に配置するよりも、より蜜
に、すなわち図２に示したようにハニカム状に配置する
ほうが、そして、ロッドレンズ２０ａの直径をより細く
して、レンズ装置１０全体としての外径内に包含させる
ロッドレンズ２０ａの数をできるだけ多くするほうが、
よりスプリアスｆの出現を抑制できることが判明してい
る。
【００３６】図４は、光量を縦軸にとって焦点スポット
Ｐを模式的に表す三次元画像であり、ロッドレンズ径を
０．２ｍｍ、レンズ装置１０の外径を２ｍｍ、ディスク
基板厚みを０．６ｍｍ（屈折率ｎ＝１．５９）とし、波
長λ＝６４０ｎｍのレーザ光を用いて記録面Ｄ2 に上述
のようにして２次焦点Ｆ2 を形成させた場合のシュミレ
ーションである。計算上のＮＡは１．３６であり、１を
超えたＮＡを達成している。そのため、焦点スポット径
（強度１／ｅ2 の直径）は理論上０．３９μｍ、シュミ
レーションでは０．３２μｍと、通常のこの種の光学ヘ
ッドで達成されるスポット径０．８〜０．９μｍの半分
以下となっている。このことは、トラックに沿って従来
の倍以上の密度の記録マークを読み取ることができ、ま
た、トラック間ピッチを従来の半分以下とし、これらの
ことによりディスクの記録容量を少なくとも従来の４倍
以上とすることができることを意味する。
Ｐを模式的に表す三次元画像であり、ロッドレンズ径を
０．２ｍｍ、レンズ装置１０の外径を２ｍｍ、ディスク
基板厚みを０．６ｍｍ（屈折率ｎ＝１．５９）とし、波
長λ＝６４０ｎｍのレーザ光を用いて記録面Ｄ2 に上述
のようにして２次焦点Ｆ2 を形成させた場合のシュミレ
ーションである。計算上のＮＡは１．３６であり、１を
超えたＮＡを達成している。そのため、焦点スポット径
（強度１／ｅ2 の直径）は理論上０．３９μｍ、シュミ
レーションでは０．３２μｍと、通常のこの種の光学ヘ
ッドで達成されるスポット径０．８〜０．９μｍの半分
以下となっている。このことは、トラックに沿って従来
の倍以上の密度の記録マークを読み取ることができ、ま
た、トラック間ピッチを従来の半分以下とし、これらの
ことによりディスクの記録容量を少なくとも従来の４倍
以上とすることができることを意味する。
【００３７】図５および図６は、本願発明の第１の側面
に係るレンズ装置の第２の実施形態を模式的に表してい
る。この実施形態では、複数の集光レンズ２０を中央の
ロッドレンズ２０ａおよびこれを取り巻く同心状のリン
グの形態とするとともに、各リングレンズ２０ｂの光軸
に沿う断面形態が、平坦な入射面２１と、凸面の出射面
２２とを有する一定断面となっており、したがって、こ
の実施形態に係るレンズ装置２０の中心線に沿う断面形
態は、図１とほぼ同様なものとなる。この場合において
も、図６に示されるように、各リングレンズ２０ｂが光
ディスクＤの透明基板Ｄ1 の表面または内部に１次焦点
Ｆ1 が形成されるようになすのであり、また、各リング
レンズ２０ｂの入射面２１の相互の位置関係、および、
入射面２１、出射面２２、１次焦点Ｆ1 ないし２次焦点
Ｆ2 までの光学的距離が一定となるか、または、これら
の光学的距離の差がレーザ光の波長λの整数倍となるよ
うにされる点は、上述した第１の実施形態と同様であ
る。したがって、この場合においても、１次焦点Ｆ1 か
らの回折光の位相波面がディスクＤの記録面上のある位
置に収斂し、この位置に２次焦点Ｆ2 、すなわち焦点ス
ポットＰが形成される（図６参照）。１次焦点Ｆ1 から
の回折が屈折率の高いディスク基板内で行われているた
め、高ＮＡが達成され、その結果、焦点スポット径を縮
小できる点も、第１の実施形態と同様である。なお、こ
の実施形態においては、１次焦点Ｆ1 は点ではなく、環
状に連続する線となるため、スプリアスｆの出現は抑制
される。
に係るレンズ装置の第２の実施形態を模式的に表してい
る。この実施形態では、複数の集光レンズ２０を中央の
ロッドレンズ２０ａおよびこれを取り巻く同心状のリン
グの形態とするとともに、各リングレンズ２０ｂの光軸
に沿う断面形態が、平坦な入射面２１と、凸面の出射面
２２とを有する一定断面となっており、したがって、こ
の実施形態に係るレンズ装置２０の中心線に沿う断面形
態は、図１とほぼ同様なものとなる。この場合において
も、図６に示されるように、各リングレンズ２０ｂが光
ディスクＤの透明基板Ｄ1 の表面または内部に１次焦点
Ｆ1 が形成されるようになすのであり、また、各リング
レンズ２０ｂの入射面２１の相互の位置関係、および、
入射面２１、出射面２２、１次焦点Ｆ1 ないし２次焦点
Ｆ2 までの光学的距離が一定となるか、または、これら
の光学的距離の差がレーザ光の波長λの整数倍となるよ
うにされる点は、上述した第１の実施形態と同様であ
る。したがって、この場合においても、１次焦点Ｆ1 か
らの回折光の位相波面がディスクＤの記録面上のある位
置に収斂し、この位置に２次焦点Ｆ2 、すなわち焦点ス
ポットＰが形成される（図６参照）。１次焦点Ｆ1 から
の回折が屈折率の高いディスク基板内で行われているた
め、高ＮＡが達成され、その結果、焦点スポット径を縮
小できる点も、第１の実施形態と同様である。なお、こ
の実施形態においては、１次焦点Ｆ1 は点ではなく、環
状に連続する線となるため、スプリアスｆの出現は抑制
される。
【００３８】図７および図８は、本願発明の第１の側面
に係るレンズ装置１０の第３の実施形態を示している。
この実施形態においては、レンズ装置１０の中央部に通
常のレンズ２０ｎを配置し、その周囲に同心状の複数の
リング状レンズ２０ｂを配置している。このリングレン
ズ２０ｂの作用は、第２の実施形態のリングレンズ２０
ｂと同様である。図８に模式的に示すように、通常レン
ズ２０ｎによる焦点光量分布にリング状集光レンズによ
る光量分布が重なり、その結果として、焦点スポットＰ
のピークが鋭利となり、焦点スポット径が縮小されたの
と同様の記録マーク読み取り性能を発揮することができ
る。
に係るレンズ装置１０の第３の実施形態を示している。
この実施形態においては、レンズ装置１０の中央部に通
常のレンズ２０ｎを配置し、その周囲に同心状の複数の
リング状レンズ２０ｂを配置している。このリングレン
ズ２０ｂの作用は、第２の実施形態のリングレンズ２０
ｂと同様である。図８に模式的に示すように、通常レン
ズ２０ｎによる焦点光量分布にリング状集光レンズによ
る光量分布が重なり、その結果として、焦点スポットＰ
のピークが鋭利となり、焦点スポット径が縮小されたの
と同様の記録マーク読み取り性能を発揮することができ
る。
【００３９】図９は、本願発明の第２の側面に係るレン
ズ装置１０′の一実施形態を示す模式図である。この実
施形態に係るレンズ装置１０′では、第１の実施形態と
同様の複数のロッドレンズ２０ａの出射面側にそれぞれ
ソリッドイマージョンレンズ(Solid Immersion Lens)２
０ｓを配置して構成されている。各ロッドレンズ２０ａ
および対応するソリッドイマージョンレンズ２０ｓは、
たとえばハニカム状に二次元配列された状態（図２参
照）で、スライダ等の樹脂製保持部材Ｓ内に保持され
る。各ロッドレンズの入射面２１は、等波面とされる。
ソリッドイマージョンレンズ２０ｓは、たとえば、「日
経エレクトロニクス」1997年６月発行の第691 号、99〜
101 ページの解説中に記載されているように高屈折率部
材からなり、通常、球面または非球面の入射面２３と、
平面の出射面２４とを備え、各ロッドレンズ２０ｂとソ
リッドイマージョンレンズ２０ｓとが協働して、ソリッ
ドイマージョンレンズ２０ｓの出射面２４内、またはそ
の内側近傍に収差のない１次焦点がＦ1 が形成されるよ
うになされる。この１次焦点Ｆ1 の近傍には、いわゆる
近接場光Ｎが生成されるが、１次焦点Ｆ1 は屈折率が１
より大きい媒質内で形成されるため、そのスポット径は
きわめて小さいため、近接場光Ｎもまた回折光を放射す
る点光源とみなすことができる。
ズ装置１０′の一実施形態を示す模式図である。この実
施形態に係るレンズ装置１０′では、第１の実施形態と
同様の複数のロッドレンズ２０ａの出射面側にそれぞれ
ソリッドイマージョンレンズ(Solid Immersion Lens)２
０ｓを配置して構成されている。各ロッドレンズ２０ａ
および対応するソリッドイマージョンレンズ２０ｓは、
たとえばハニカム状に二次元配列された状態（図２参
照）で、スライダ等の樹脂製保持部材Ｓ内に保持され
る。各ロッドレンズの入射面２１は、等波面とされる。
ソリッドイマージョンレンズ２０ｓは、たとえば、「日
経エレクトロニクス」1997年６月発行の第691 号、99〜
101 ページの解説中に記載されているように高屈折率部
材からなり、通常、球面または非球面の入射面２３と、
平面の出射面２４とを備え、各ロッドレンズ２０ｂとソ
リッドイマージョンレンズ２０ｓとが協働して、ソリッ
ドイマージョンレンズ２０ｓの出射面２４内、またはそ
の内側近傍に収差のない１次焦点がＦ1 が形成されるよ
うになされる。この１次焦点Ｆ1 の近傍には、いわゆる
近接場光Ｎが生成されるが、１次焦点Ｆ1 は屈折率が１
より大きい媒質内で形成されるため、そのスポット径は
きわめて小さいため、近接場光Ｎもまた回折光を放射す
る点光源とみなすことができる。
【００４０】そして、各ロッドレンズ２０ｂの入射面２
１、出射面２２、ソリッドイマージョンレンズ２０ｓに
形成される１次焦点Ｆ1 ないしディスク基板内の定点、
好ましくは記録面Ｄ2 内の定点Ｆ2 を結ぶ光学的距離が
一定となるか、または、これらの光学的距離の差がレー
ザ光の波長λの整数倍となるようにされる。このような
複数の点光源からの回折光は、各ロッドレンズ２０の面
間距離、あるいはディスクＤまでの距離を適正に選ぶこ
とにより、ディスクＤの記録面Ｄ2 上のある位置に光量
ピーク、すなわち２次焦点Ｆ2 を形成し、これを光学デ
ィスクＤの記録面Ｄ2 に対する書き込みおよび／または
読み出しに用いる焦点スポットとすることができる。
１、出射面２２、ソリッドイマージョンレンズ２０ｓに
形成される１次焦点Ｆ1 ないしディスク基板内の定点、
好ましくは記録面Ｄ2 内の定点Ｆ2 を結ぶ光学的距離が
一定となるか、または、これらの光学的距離の差がレー
ザ光の波長λの整数倍となるようにされる。このような
複数の点光源からの回折光は、各ロッドレンズ２０の面
間距離、あるいはディスクＤまでの距離を適正に選ぶこ
とにより、ディスクＤの記録面Ｄ2 上のある位置に光量
ピーク、すなわち２次焦点Ｆ2 を形成し、これを光学デ
ィスクＤの記録面Ｄ2 に対する書き込みおよび／または
読み出しに用いる焦点スポットとすることができる。
【００４１】図１０は、本願発明の第３の側面に係る光
学ヘッド４０の構成の模式図である。この光学ヘッド４
０は、ディスクＤの基板表面に対して所定のすきまを介
して浮上させられるスライダＳに、上記第１または第２
の側面に係るレンズ装置１０，１０′を組み込んだ構成
を備えている。符号４１は、スライダＳに対し、レンズ
装置１０，１０′全体をレーザ光軸に沿って相対駆動す
るマイクロアクチュエータを示し、たとえば、ピエゾ素
子によって構成することができる。また、符号５０は、
レンズ装置１０，１０′における各集光レンズ２０の入
射側に付属させられる液晶パネルを示し、各集光レンズ
２０に対応させて、各集光レンズ２０に入射するレーザ
光の位相を補正する機能を備えるものである。ただし、
上記のマイクロアクチュエータ４１と液晶パネル５０の
双方を具備させるか、いずれか一方を具備させるかは、
選択的事項である。
学ヘッド４０の構成の模式図である。この光学ヘッド４
０は、ディスクＤの基板表面に対して所定のすきまを介
して浮上させられるスライダＳに、上記第１または第２
の側面に係るレンズ装置１０，１０′を組み込んだ構成
を備えている。符号４１は、スライダＳに対し、レンズ
装置１０，１０′全体をレーザ光軸に沿って相対駆動す
るマイクロアクチュエータを示し、たとえば、ピエゾ素
子によって構成することができる。また、符号５０は、
レンズ装置１０，１０′における各集光レンズ２０の入
射側に付属させられる液晶パネルを示し、各集光レンズ
２０に対応させて、各集光レンズ２０に入射するレーザ
光の位相を補正する機能を備えるものである。ただし、
上記のマイクロアクチュエータ４１と液晶パネル５０の
双方を具備させるか、いずれか一方を具備させるかは、
選択的事項である。
【００４２】図１１および図１２に示すように、液晶パ
ネル５０は、２枚の透明基板５１，５１間の空隙に液晶
５２が封入され、かつ、各透明基板５１，５１の内面に
透明電極５３および配向膜５４が形成されたものである
が、レンズ装置１０，１０′の各集光レンズ２０と対応
した複数の区画に分割されており、透明電極５３，５３
間に印加する電圧を各区画毎に独立して制御して液晶分
子の向きを図１２に示すように水平配向から垂直配向ま
で自由に変えることができるようになっている。すなわ
ち、この液晶パネル５０は、各区画毎に、液晶の屈折率
を所望のように変更することができるようになってい
る。
ネル５０は、２枚の透明基板５１，５１間の空隙に液晶
５２が封入され、かつ、各透明基板５１，５１の内面に
透明電極５３および配向膜５４が形成されたものである
が、レンズ装置１０，１０′の各集光レンズ２０と対応
した複数の区画に分割されており、透明電極５３，５３
間に印加する電圧を各区画毎に独立して制御して液晶分
子の向きを図１２に示すように水平配向から垂直配向ま
で自由に変えることができるようになっている。すなわ
ち、この液晶パネル５０は、各区画毎に、液晶の屈折率
を所望のように変更することができるようになってい
る。
【００４３】上記マイクロアクチュエータ４１を制御す
ることにより、レンズ装置１０，１０′とディスク表面
との間の距離を制御することができる。したがって、た
とえば、フォーカスエラー信号を用いてこのマイクロア
クチュエータを制御することにより、きわめて応答性の
よいフォーカス制御を達成することができる。
ることにより、レンズ装置１０，１０′とディスク表面
との間の距離を制御することができる。したがって、た
とえば、フォーカスエラー信号を用いてこのマイクロア
クチュエータを制御することにより、きわめて応答性の
よいフォーカス制御を達成することができる。
【００４４】また、上記液晶パネル５０により、光学ヘ
ッド４０に次の機能を与えることができる。すなわち、
その第１は、液晶パネル５０の各区画の屈折率を一斉一
様に変更することにより、微小フォーカス制御を行うこ
とができる。その第２は、各区画の屈折率を変更するこ
とにより、各集光レンズ２０に入射するレーザ光の位相
を変化させることができ、これにより、２次焦点Ｆ2 の
形成位置をディスクＤの記録面Ｄ2 の二次元方向に変化
させることができる。このことは、液晶パネル５０を制
御することにより、トラック制御を行うことができるこ
とを意味する。
ッド４０に次の機能を与えることができる。すなわち、
その第１は、液晶パネル５０の各区画の屈折率を一斉一
様に変更することにより、微小フォーカス制御を行うこ
とができる。その第２は、各区画の屈折率を変更するこ
とにより、各集光レンズ２０に入射するレーザ光の位相
を変化させることができ、これにより、２次焦点Ｆ2 の
形成位置をディスクＤの記録面Ｄ2 の二次元方向に変化
させることができる。このことは、液晶パネル５０を制
御することにより、トラック制御を行うことができるこ
とを意味する。
【００４５】図１３および図１４は、本願発明に係る光
学ヘッド５０を用いた光ディスク装置６０の構成の一例
を示す模式図である。この光ディスク装置６０は、ハー
ドディスク装置と同様のアクセス機構を備えている。光
ディスクＤは、その透明基板を上にして、垂直スピンド
ル６１を中心として回転駆動させられる。上述の光学ヘ
ッド４０を搭載したスライダＳを先端に有する第１のス
イングアーム７１と、磁界変調記録用のスライダＳａを
先端に有する第２のスイングアーム７２とが垂直軸６２
周りに回動可能に支持されている。第１のスイングアー
ム７１の基端部には、固定光学部６３が設けられてい
る。スライダＳには、ミラーまたはプリズム６４が取付
けられており、これは、固定光学部６３から第１のスイ
ングアーム７１と平行に出射させられるレーザ光Ｂをレ
ンズ装置１０の入射面に向けて直角に反射し、また、デ
ィスクＤからの反射光を同じ経路を通って固定光学部６
３に導く。第１のスイングアーム７１と第２のスイング
アーム７２は、マグネット７３およびコイル７４からな
る駆動機構を制御駆動させることにより、シーク動作お
よびトラッキング動作を行う。
学ヘッド５０を用いた光ディスク装置６０の構成の一例
を示す模式図である。この光ディスク装置６０は、ハー
ドディスク装置と同様のアクセス機構を備えている。光
ディスクＤは、その透明基板を上にして、垂直スピンド
ル６１を中心として回転駆動させられる。上述の光学ヘ
ッド４０を搭載したスライダＳを先端に有する第１のス
イングアーム７１と、磁界変調記録用のスライダＳａを
先端に有する第２のスイングアーム７２とが垂直軸６２
周りに回動可能に支持されている。第１のスイングアー
ム７１の基端部には、固定光学部６３が設けられてい
る。スライダＳには、ミラーまたはプリズム６４が取付
けられており、これは、固定光学部６３から第１のスイ
ングアーム７１と平行に出射させられるレーザ光Ｂをレ
ンズ装置１０の入射面に向けて直角に反射し、また、デ
ィスクＤからの反射光を同じ経路を通って固定光学部６
３に導く。第１のスイングアーム７１と第２のスイング
アーム７２は、マグネット７３およびコイル７４からな
る駆動機構を制御駆動させることにより、シーク動作お
よびトラッキング動作を行う。
【００４６】図１３および図１４から理解されるよう
に、本願発明に係る光学ヘッド４０は、レンズ装置１
０，１０′を搭載するスライダＳに、フォーカス制御を
司るマイクロアクチュエータ４１および／または電子的
なトラック制御を司る液晶パネル５０が設けられている
ため（図１０参照）、アクセス機構をハードディスク装
置のアクセス機構に近似した簡単かつ薄型化されたもの
として構成することができる。
に、本願発明に係る光学ヘッド４０は、レンズ装置１
０，１０′を搭載するスライダＳに、フォーカス制御を
司るマイクロアクチュエータ４１および／または電子的
なトラック制御を司る液晶パネル５０が設けられている
ため（図１０参照）、アクセス機構をハードディスク装
置のアクセス機構に近似した簡単かつ薄型化されたもの
として構成することができる。
【００４７】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事
項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲
に包摂される。たとえば、レンズ装置を構成する複数の
集光レンズ２０は、図１５に例示するように、凸レンズ
２０１と、この凸レンズ２０１の入射側に配置した位相
調整用ロッドレンズ２０２とを組み合わせて構成するこ
とも可能である。また、レンズ装置を構成する複数の集
光レンズ２０は、機能的に独立しておればよく、したが
って、図１６に例示するように、複数の集光レンズ２０
を樹脂によって一体成形してもよい。
形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事
項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲
に包摂される。たとえば、レンズ装置を構成する複数の
集光レンズ２０は、図１５に例示するように、凸レンズ
２０１と、この凸レンズ２０１の入射側に配置した位相
調整用ロッドレンズ２０２とを組み合わせて構成するこ
とも可能である。また、レンズ装置を構成する複数の集
光レンズ２０は、機能的に独立しておればよく、したが
って、図１６に例示するように、複数の集光レンズ２０
を樹脂によって一体成形してもよい。
【００４８】なお、実施形態では、光記録媒体を光ディ
スクとして説明したが、これに限らず、たとえば光カー
ドその他の光記録媒体にも本願発明を適用することがで
きる。
スクとして説明したが、これに限らず、たとえば光カー
ドその他の光記録媒体にも本願発明を適用することがで
きる。
【図１】本願発明の第１の側面に係るレンズ装置の第１
の実施形態の構成を示す模式的断面図である。
の実施形態の構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示されるレンズ装置の各ロッドレンズの
配列の一例を示す平面図である。
配列の一例を示す平面図である。
【図３】図１に示されるレンズ装置の各ロッドレンズの
配列の他の例を示す平面図である。
配列の他の例を示す平面図である。
【図４】本願発明のレンズ装置によって形成される２次
焦点のシュミレーション図である。
焦点のシュミレーション図である。
【図５】本願発明の第１の側面に係るレンズ装置の第２
の実施形態の平面図である。
の実施形態の平面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】本願発明の第１の側面に係るレンズ装置の第３
の実施形態の平面図である。
の実施形態の平面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】本願発明の第２の側面に係るレンズ装置の一実
施形態を示す模式的断面図である。
施形態を示す模式的断面図である。
【図１０】本願発明の第３の側面に係る光学ヘッドの一
実施形態を示す模式的断面図である。
実施形態を示す模式的断面図である。
【図１１】図１０に示される光学ヘッドに用いられる液
晶パネルの部分平面図である。
晶パネルの部分平面図である。
【図１２】図１１に示される液晶パネルの作用説明図で
ある。
ある。
【図１３】本願発明に係る光学ヘッドを用いた光ディス
ク装置の構成例の平面図である。
ク装置の構成例の平面図である。
【図１４】図１３に示される光ディスク装置の側面図で
ある。
ある。
【図１５】本願発明に係るレンズ装置の集光レンズの他
の形態を示す模式的断面図である。
の形態を示す模式的断面図である。
【図１６】本願発明に係るレンズ装置の集光レンズのさ
らに他の形態を示す模式的断面図である。
らに他の形態を示す模式的断面図である。
【図１７】従来例の説明図である。
１０，１０′ レンズ装置
２０ 集光レンズ
２０ａ ロッドレンズ
２０ｂ リングレンズ
２０ｓ ソリッドイマージョンレンズ
２１ 入射面
２２ 出射面
３０ レンズ集合体
４０ 光学ヘッド
４１ マイクロアクチュエータ
５０ 液晶パネル
６０ ディスク装置
６１ 垂直スピンドル
６２ 垂直軸
６３ 固定光学部
６４ プリズム
７１ 第１スイングアーム
７２ 第２スイングアーム
Ｂ レーザ光
Ｄ 光ディスク
Ｄ1 透明基板
Ｄ2 記録面
Ｓ スライダ
ｈ 面間距離
Ｆ1 １次焦点
Ｆ2 ２次焦点
ｆ スプリアス
Ｎ 近接場光
Ｐ 焦点スポット
Claims (17)
- 【請求項１】 光記録媒体の基板表面から入射させたレ
ーザ光によって光記録媒体の記録面に焦点スポットを形
成するためのレンズ装置であって、 レーザ光が入射される入射面と、焦点を形成するべくレ
ーザ光が出射される出射面とを備えた複数の集光レンズ
を備えるとともに、各集光レンズは、光記録媒体の基板
の表面または内部に１次焦点を形成するとともに、各１
次焦点からの回折光が光記録媒体の記録面上に焦点スポ
ットとしての２次焦点を形成するように構成されている
ことを特徴とする、レンズ装置。 - 【請求項２】 各集光レンズの入射面と出射面間の距離
は、各集光レンズが形成する１次焦点から２次焦点まで
の光学的距離の差に対応して異ならせられている、請求
項１に記載のレンズ装置。 - 【請求項３】 各集光レンズの入射面から出射面ないし
１次焦点を経由した２次焦点までの光学的距離は、一致
させられている、請求項２に記載のレンズ装置。 - 【請求項４】 各集光レンズの入射面から出射面ないし
１次焦点を経由した２次焦点までの光学的距離の差は、
レーザ光の波長の０または整数倍である、請求項２に記
載のレンズ装置。 - 【請求項５】 各集光レンズは、入射面を平坦面、出射
面を凸面とする同一外径のロッドレンズの形態を有して
いる、請求項４に記載のレンズ装置。 - 【請求項６】 各集光レンズは、その周面に他の４つの
集光レンズが接触する格子状に配置されている、請求項
５に記載のレンズ装置。 - 【請求項７】 各集光レンズは、その周面に他の６つの
集光レンズが接触するハニカム状に配置されている、請
求項５に記載のレンズ装置。 - 【請求項８】 各集光レンズは、入射光の光軸を中心と
する同心状に配置されたリング状のレンズを含んでお
り、各リング状の集光レンズは、入射光軸に沿う断面に
おいて、入射面が平坦面であり、出射面が凸面である、
請求項４に記載のレンズ装置。 - 【請求項９】 光記録媒体の透明基板表面から入射させ
たレーザ光によって光記録媒体の記録面に焦点スポット
を形成するためのレンズ装置であって、 レーザ光が入射される入射面と、焦点を形成するべくレ
ーザ光が出射される出射面とを備えた複数の集光レンズ
と、各集光レンズの出射面側に配置されたソリッドイマ
ージョンレンズとを備えるとともに、 各集光レンズとソリッドイマージョンレンズの組は、そ
れぞれソリッドイマージョンレンズの出射面上またはそ
の近傍に１次焦点を形成するとともに、これら１次焦点
の近接場光からの回折光が光記録媒体の記録面上に焦点
スポットとしての２次焦点を形成するように構成されて
いることを特徴とする、レンズ装置。 - 【請求項１０】 各集光レンズの入射面から出射面ない
しソリッドイマージョンレンズにおける１次焦点を経由
した記録面上の２次焦点までの光学的距離の差は、レー
ザ光の波長の０または整数倍である、請求項９に記載の
レンズ装置。 - 【請求項１１】 各集光レンズは、入射面を平坦面、出
射面を凸面とする同一外径のロッドレンズの形態を有し
ている、請求項９に記載のレンズ装置。 - 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれかのレン
ズ装置を光記録媒体の基板の表面に倣って移動するスラ
イダに搭載したことを特徴とする、光学ヘッド。 - 【請求項１３】 スライダに、レンズ装置を光記録媒体
に対して近接離間動させるためのアクチュエータが搭載
されている、請求項１２に記載の光学ヘッド。 - 【請求項１４】 上記レンズ装置の入射側に、各集光レ
ンズと対応する区画ごとに屈折率を変更することができ
る液晶パネルが配置されている、請求項１２に記載の光
学ヘッド。 - 【請求項１５】 光が入射される入射面と光が出射され
る出射面とを備えた複数の集光用ロッドレンズをそれぞ
れの出射面が共通平面内に位置するように束ねた構成を
有し、かつ、各集光用ロッドレンズはその入射面から出
射面に至る光路長が中央部で長く、周辺部で漸減するよ
うに形成され、各集光用ロッドレンズのそれぞれの１次
焦点を出射面に略平行に近接した高屈折率光学部材内に
形成したとき、各１次焦点の光の回折光が共通の２次焦
点スポットを形成することを特徴とする、レンズ装置。 - 【請求項１６】 請求項１ないし１１のいずれか、また
は請求項１５に記載のレンズ装置を有する光ディスク装
置。 - 【請求項１７】 請求項１２ないし１４のいずれかに記
載の光学ヘッドを有する光ディスク装置。
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|---|---|---|---|
| JP02301199A JP3368422B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | レンズ装置、これを用いた光学ヘッドおよび光ディスク装置 |
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