JPH08249716A - 超解像光ヘッド - Google Patents
超解像光ヘッドInfo
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- JPH08249716A JPH08249716A JP7049564A JP4956495A JPH08249716A JP H08249716 A JPH08249716 A JP H08249716A JP 7049564 A JP7049564 A JP 7049564A JP 4956495 A JP4956495 A JP 4956495A JP H08249716 A JPH08249716 A JP H08249716A
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- Japan
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- light
- light beam
- super
- spatial filter
- optical head
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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
性を得る超解像光ヘッドを実現する。 【構成】 レーザ４１からでた光はコリメータレンズ４
２、偏光ビームスプリッタ４４、１／４波長板４５を通
過して対物レンズ４６に入射され、光ディスク４７上に
集光する。コリメータレンズ４２の射出側には遮光帯４
３が配置されており、集光した光ビームはメインローブ
とサブローブからなる超解像ビームとなる。光ディスク
４７の反射光は集光レンズ４９を経てその焦点位置に配
置された空間フィルタ５１を通過して光センサ５３に入
射する。空間フィルタ５１は、メインローブの照射箇所
が光を透過する透明部分に変化するような機能膜を有し
ている。このため、空間フィルタ５１のビーム通過箇所
の位置決めや加工が不要となり、光学変調度の高い記録
再生特性を得ることができる。
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
性を得る超解像光ヘッドを実現する。 【構成】 レーザ４１からでた光はコリメータレンズ４
２、偏光ビームスプリッタ４４、１／４波長板４５を通
過して対物レンズ４６に入射され、光ディスク４７上に
集光する。コリメータレンズ４２の射出側には遮光帯４
３が配置されており、集光した光ビームはメインローブ
とサブローブからなる超解像ビームとなる。光ディスク
４７の反射光は集光レンズ４９を経てその焦点位置に配
置された空間フィルタ５１を通過して光センサ５３に入
射する。空間フィルタ５１は、メインローブの照射箇所
が光を透過する透明部分に変化するような機能膜を有し
ている。このため、空間フィルタ５１のビーム通過箇所
の位置決めや加工が不要となり、光学変調度の高い記録
再生特性を得ることができる。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）
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）
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）レーザダイオード等の光ビーム発生源と、
（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光ディスク等の記録媒体の
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、（ヘ）この第２の集光手段による集光位
置に配置され所定の光ビームが照射した箇所を光の透過
箇所に変化させることによって形成された空間フィルタ
と、（ト）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。
は、（イ）レーザダイオード等の光ビーム発生源と、
（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光ディスク等の記録媒体の
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、（ヘ）この第２の集光手段による集光位
置に配置され所定の光ビームが照射した箇所を光の透過
箇所に変化させることによって形成された空間フィルタ
と、（ト）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。
【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。
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。
【００１５】請求項２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。
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。
【００１６】ここで機能性薄膜は、請求項３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。
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。
【００１７】請求項４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。
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。
【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。
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。
【００１９】請求項５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。
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。
【００２０】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１〜請求項５
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。
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。
【００３７】また、請求項４および請求項５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。
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。
【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。
成を表わした概略構成図である。
【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。
タの構成を表わした断面図である。
【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。
化を示す特性図である。
【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。
る様子を示した概略構成図である。
【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。
概略構成図である。
【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。
除去する原理を示した説明図である。
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
Claims (5)
- 【請求項１】 光ビーム発生源と、 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、 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所定の光
ビームが照射した箇所を光の透過箇所に変化させること
によって形成された空間フィルタと、 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するこ
とを特徴とする超解像光ヘッド。 - 【請求項２】 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
とする請求項１記載の超解像光ヘッド。 - 【請求項３】 前記機能性薄膜は、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ることを特徴とする請求項２記載
の超解像光ヘッド。 - 【請求項４】 前記所定の光ビームは前記記録媒体の代
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
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。 - 【請求項５】 前記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
射することを特徴とする請求項４記載の超解像光ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049564A JP2990037B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 超解像光ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049564A JP2990037B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 超解像光ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08249716A true JPH08249716A (ja) | 1996-09-27 |
| JP2990037B2 JP2990037B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12834708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049564A Expired - Lifetime JP2990037B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 超解像光ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2990037B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229568A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 光読取装置および光記録読取装置 |
| EP1172682A1 (en) * | 1999-03-15 | 2002-01-16 | Citizen Watch Co. Ltd. | Optical device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2497165C1 (ru) * | 2012-06-14 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (ОАО "НПК "СПП") | Автоколлимационное теневое устройство |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267744A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学ヘッド装置 |
| JPH0520697A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-01-29 | Nec Corp | 光ピツクアツプ装置 |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7049564A patent/JP2990037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267744A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学ヘッド装置 |
| JPH0520697A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-01-29 | Nec Corp | 光ピツクアツプ装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1172682A1 (en) * | 1999-03-15 | 2002-01-16 | Citizen Watch Co. Ltd. | Optical device |
| EP1172682A4 (en) * | 1999-03-15 | 2002-04-24 | Citizen Watch Co Ltd | OPTICAL DEVICE |
| US6625102B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-09-23 | Citizen Watch Co., Ltd. | Optical device |
| JP2001229568A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 光読取装置および光記録読取装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2990037B2 (ja) | 1999-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971104 |