JPH11176007A - 光記録再生用固体浸レンズおよびこの固体浸レンズを用いた光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体浸レンズを用いた光記録再生装置におい
て、記録密度および解像度を向上させる。 【解決手段】 光記録再生装置が、レーザー光源１と、
ビームスプリッター２を通過したレーザー光源１からの
光を収束させる対物レンズ３と、光ディスク６の表面６
ａに極く近接して配設され、対物レンズ３により集光さ
れた光により平面レンズ面４ｂに集光スポットを形成さ
せる固体浸レンズ４と、光ディスク６を回転させて集光
スポットをその表面上で走査させる走査機構とを有して
構成される。固体浸レンズ４は、光ディスク６の表面６
ａに近接する平面レンズ面４ｂと光源側に対向するとと
もにこの平面レンズ面４ｂ上に中心を有する球面レンズ
面４ａとを備えた半球状に形成され、平面レンズ面４ｂ
が遮光層により覆われ、この遮光層における球面レンズ
面４ａの中心点に微小開口５が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の記
録媒体に対して情報の記録・再生を行うために用いられ
る光記録再生装置に関し、さらに詳しくは固体浸レンズ
を用いて光記録再生を行う装置に関する。

【０００２】

【従来技術】固体浸レンズを用いた光記録再生装置は従
来から公知である（例えば、米国特許公報第５，００
４，３０７号、同第５，１２１，２５６号、同第５，１
２５，７５０号）。このような光記録再生装置の一例を
図６に示すが、この装置においては、レーザー光源５１
からのレーザー光はビームスプリッター５２を通過した
後、対物レンズ５３によって集光する光束とされる。固
体浸レンズ５４は図示のように半球形であり、光源側に
対向する球面レンズ面５４ａと光ディスク５６の表面５
６ａに近接対向する円形平面レンズ面５４ｂとを有し、
球面レンズ面５４ａの中心が平面レンズ面５４ｂの中心
点と一致する。

【０００３】固体浸レンズ５４はその中心軸がレーザー
光源５１からの光軸と一致し、且つ対物レンズ５３の集
光点が球面レンズ面５４ａの中心点と一致するように配
設されている。このため、固体浸レンズ５４の平面レン
ズ面５４ｂの中心点にレーザー光が集光されて集光スポ
ットが形成される。このようにして形成される集光スポ
ットのサイズは、固体浸レンズ５４の屈折率をｎとする
と、固体浸レンズ５４がない場合に比べて１／ｎ倍とな
る。

【０００４】光ディスク（記録媒体）５６は、その上面
５６ａが固体浸レンズ５４の平面レンズ面５４ｂに極く
近接して配設されており、上面５６ａは固体浸レンズ５
４の平面レンズ面（底面側レンズ面）５４ｂの近接場領
域まで近づいて配設されている。集光スポットを形成す
る光のうち、臨界角以上で入射してきた光は全反射し、
残りは反射光と透過光に分かれるが、光ディスク５６の
上面５６ａは固体浸レンズの平面レンズ面５４ｂの近接
場領域まで近づいているため、全反射光の浸み出し成分
であるエバネッセント場も捉えることができ、固体浸レ
ンズ５４の透過光と浸み出し光（エバネッセント光）と
を使って光ディスク５６への記録再生を行うことができ
る。なお、再生を行うときには、光ディスク５６からの
反射光をビームスプリッター５２の反射面５２ａで反射
させて光電検出器５７に入射させ、光電検出器５７によ
り電気信号として検出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような光記録再
生装置では、レンズ面での屈折を利用して集光スポット
を形成しているので、集光スポットの大きさは、光の波
長λと、固体浸レンズの固体浸レンズの屈折率ｎと、対
物レンズの開口数ＮＡにより決まり、集光スポットの半
径をＲとすると、式（１）で表される。

【０００６】

【数１】 Ｒ ＝ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） ・・・（１）

【０００７】光記録再生を行うときの記録密度および解
像度の向上のために集光スポットはできる限り小さくす
ることが要望されている。しかしながら、対物レンズの
開口数ＮＡは限度があり（入射角度θは９０度以下）、
固体浸レンズの材料の屈折率ｎも制限があり、且つ、光
の波長λにも限度があるため、集光スポットをこれらの
限度を越えて小さくすることはできず、記録密度および
解像度の向上にも限度があった。

【０００８】本発明はこのようなことに鑑みたもので、
集光スポット自体の大きさは小さくできなくても、この
集光スポットを形成する光による記録媒体に対する記録
再生をより小さなスポット光により行い、記録密度およ
び解像度を向上させることができるようにすることを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明係る固体浸レンズは、光記録再生装置に用い
られ、記録媒体の表面に極く近接して配設され、対物レ
ンズにより集光されて入射される光源からの光により記
録媒体に近接するレンズ面に集光スポットを形成させる
ものであるが、記録媒体の表面に近接する平面レンズ面
と光源側に対向するとともにこの平面レンズ面上に中心
を有する球面レンズ面とを備え、この平面レンズ面が遮
光層により覆われ、この遮光層における集光スポットの
集光点の中心点に微小開口が形成される。

【００１０】本発明に係る固体浸レンズを、記録媒体の
表面に近接する平面レンズ面と、光源側に対向するとと
もにこの平面レンズ面上の集光スポットに対しアプラナ
チックな球面とを備えて構成することも可能であり、こ
の場合にも、平面レンズ面が遮光層により覆われ、この
遮光層における集光スポットの集光点の中心点に微小開
口が形成される。

【００１１】このような構成の固体浸レンズの場合に
は、平面レンズ面に集光スポットが形成されても、この
うち微小開口上に位置する集光スポットの中心部分のみ
が記録媒体への記録再生用に用いられる。すなわち、記
録再生用の光スポットの大きさがレンズ開口数等により
制限されることがなく、より小さな光スポットによる記
録再生が可能であり、記録密度および解像度が向上す
る。

【００１２】なお、微小開口は円形開口（ピンホー
ル）、矩形開口（スリット）とすることができ、円形開
口の場合はその半径ｒが下記式（２）を満足し、矩形開
口の場合にはその短辺の長さｗが下記式（３）を満足す
るように設定、すなわち、固体浸レンズのレンズ面に形
成される集光スポットより小さな開口となるように設定
される。

【００１３】

【数２】 ｒ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） ・・・（２） 但し、 λ ： 光源からの光の波長 ｎ ： 固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 対物レンズの開口数

【００１４】

【数３】 ｗ／２ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） ・・・（３） 但し、 λ ： 光源からの光の波長 ｎ ： 固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 対物レンズの開口数

【００１５】また、本発明に係る光記録再生装置は、光
源からの光を収束させる対物レンズと、記録媒体の表面
に極く近接して配設され、対物レンズにより集光された
光により記録媒体の表面に近接するレンズ面に集光スポ
ットを形成させるための固体浸レンズと、記録媒体に対
して固体浸レンズを記録媒体の表面に沿って相対移動さ
せ、集光スポットを記録媒体の表面上で走査させる走査
手段とを有して構成される。その上で、この固体浸レン
ズが、記録媒体の表面に近接する平面レンズ面と光源側
に対向するとともにこの平面レンズ面上に中心を有する
球面レンズ面とを備えた半球状に形成され、この平面レ
ンズ面が遮光層により覆われ、この遮光層における集光
スポットの集光点の中心点に微小開口が形成される。

【００１６】なお、上記固体浸レンズに代えて、記録媒
体の表面に近接する平面レンズ面と、光源側に対向する
とともにこの平面レンズ面上の集光スポットに対しアプ
ラナチックな球面とを備えた固体浸レンズを用いて、本
発明に係る光記録再生装置を構成することも可能であ
る。

【００１７】このような光記録再生装置を用いれば、対
物レンズにより集光されて固体浸レンズの平面レンズ面
に形成された集光スポットのうち、微小開口上に位置す
る集光スポットの中心部分のみが記録媒体への記録再生
用に用いられる。このため、記録再生用の光スポットの
大きさがレンズ開口数等により制限されず、より小さな
光スポットによる記録再生が可能であり、記録密度およ
び解像度が向上する。なお、固体浸レンズの微小開口
は、上記と同様に、円形開口（ピンホール）、矩形開口
（スリット）とすることができ、円形開口の場合はその
半径ｒが上記式（２）を満足し、矩形開口の場合にはそ
の短辺の長さｗが上記式（３）を満足するように設定さ
れる。

【００１８】固体浸レンズに矩形開口が形成される場合
には、この光記録再生装置において、光源と対物レンズ
系との間に、光源からの光を所定方向に電場が振動する
直線偏光に変換する直線偏光手段を設け、この直線偏光
手段により変換された直線偏光の電場の振動方向が、矩
形開口の長辺の延びる方向と直角になるように固体浸レ
ンズを配設するのが好ましい。スリット状開口（矩形開
口）の場合には、電場の振動方向がスリットの長さ方向
に対して垂直となる光の方が光の透過率が高くなること
が知られている（Bouwkamp,C.J., Diffraction theory,
Reports on Progress in Physics 17 (1954)）。この
ため、直線偏光を行った光に対して固体浸レンズの配設
方向を上記のように設定すれば、光の透過率が高まって
記録再生効率が向上する。

【００１９】また、固体浸レンズの矩形開口を、短辺の
一方が他方より長くなる台形状に形成しても良く、その
上で、集光スポットを固体浸レンズの球面レンズ面の中
心点に対して矩形開口の長辺の延びる方向に移動させる
スポット移動手段を設けるのが好ましい。このようにす
ると、スポット移動手段により集光スポット位置を矩形
開口の長手方向に移動させることができ、これにより、
集光スポット位置における開口幅を可変調整して、記録
再生密度および解像度を調整できる。

【００２０】

【発明の実施の形態１】以下、図面を参照して本発明の
好ましい実施形態について説明する。本発明に係る光記
録再生装置の第１の実施形態を図１（Ａ）に示してお
り、この装置は、記録再生用レーザー光を射出するレー
ザー光源１と、このレーザー光源１からの光軸上に図示
のように並んで配設されたビームスプリッター２、対物
レンズ３および固体浸レンズ４と、固体浸レンズ４の底
面側の平面レンズ面４ｂに極く近接して配設された光デ
ィスク６と、ビームスプリッター２の反射面２ａからの
反射光を受光する光電検出器７とを有する。なお、固体
浸レンズ４は図示のように半球形であり、光源側に対向
する球面レンズ面４ａと光ディスク６の表面６ａに近接
対向する円形状平面レンズ面４ｂとを有し、球面レンズ
面４ａの中心が平面レンズ面４ｂの中心点と一致する。

【００２１】この装置においては、レーザー光源１から
のレーザー光はビームスプリッター２を通過した後、対
物レンズ３によって集光する光束とされる。固体浸レン
ズ４はその中心軸がレーザー光源１からの光軸と一致
し、且つ対物レンズ３の集光点が球面レンズ面４ａの中
心点と一致するように配設されている。このため、固体
浸レンズ４の平面レンズ面４ｂの中心点にレーザー光が
集光されて集光スポットが形成される。この集光スポッ
トのサイズは、固体浸レンズ４の屈折率をｎとすると、
固体浸レンズ４がない場合に比べて１／ｎ倍となる。具
体的には、上記式（１）で表される半径Ｒの円形形状の
集光スポットとなる。

【００２２】光ディスク（記録媒体）６は、その上面６
ａが固体浸レンズ４の平面レンズ面４ｂに極く近接して
配設されており、上面６ａは固体浸レンズ４の平面レン
ズ面４ｂの近接場領域まで近づいて配設されている。集
光スポットを形成する光のうち、臨界角以上で入射して
きた光は全反射し、残りは反射光と透過光に分かれる
が、光ディスク６の上面６ａは固体浸レンズの平面レン
ズ面４ｂの近接場領域まで近づいているため、全反射光
の浸み出し成分であるエバネッセント場も捉えることが
でき、固体浸レンズ４の透過光と浸み出し光（エバネッ
セント光）とを使って光ディスク６への記録再生を行う
ことができる。

【００２３】ここで、固体浸レンズ４の平面レンズ面４
ｂは、図１（Ｂ）に示すように、ほぼ全面が遮光層に覆
われており、その中心に円形の微小開口（ピンホール）
５が形成されている。この微小開口５はその半径ｒが上
記式（２）を満足するように設定されている。ここで、
対物レンズ３により集光されて固体浸レンズ４の球面レ
ンズ面４ｂの中心に照射される集光スポットの半径Ｒは
上記式（１）で示されているように、Ｒ＝０．６×λ／
ＮＡである。すなわち、微小開口５は集光スポットより
小さな開口である。このため、固体浸レンズ４の平面レ
ンズ面４ｂの集光スポットを形成する光のうち、微小開
口５の部分を照射する光のみが光ディスク６への記録再
生に使用され、より小さなスポット光により、高密度で
且つ高解像度の記録再生が行われることになる。

【００２４】なお、再生を行うときには、光ディスク６
からの反射光をビームスプリッター２の反射面２ａで反
射させて光電検出器７に入射させ、光電検出器７により
電気信号として検出される。また、ここでは、微小開口
５を円形としたが、楕円、多角形等、これに類似する形
状の微小開口を用いても上記と同様の効果が期待でき
る。

【００２５】

【実施例】図１に示す光記録再生装置の具体的な一例を
説明する。波長７８０ｎｍのレーザー光を発するレーザ
ー光源１と開口数ＮＡ＝０．６の対物レンズを用い、屈
折率ｎ＝１．４３１の硝子材で固体浸レンズ４を作成し
た。このとき、固体浸レンズ４の平面レンズ面４ｂの中
心には、半径５４０ｎｍの半径のピンホールを形成する
ことにより、従来より小さなスポット系での記録再生を
行うことができ、高密度且つ高解像度での記録再生が可
能となった。

【００２６】

【発明の実施の形態２】本発明に係る光記録再生装置の
第２の実施形態を図２（Ａ）に示しており、この装置は
図１（Ａ）に示す装置と類似するため、同一構成部分に
ついては同一番号を付して説明する。この装置において
は、レーザー光源１とビームスプリッター２との間に偏
光板８が配設されていることと、固体浸レンズ１４の平
面レンズ面１４ｂの遮光層に幅ｗのスリット開口（矩形
開口）１５が形成されていることが図１（Ａ）の装置と
異なるだけである。

【００２７】この装置の場合には、レーザー光源１から
のレーザー光はまず偏光板８により、矢印Ａで示すよう
に紙面内で電場が振動する直線偏光とされ、ビームスプ
リッター２を通過した後、対物レンズ３によって集光す
る光束とされる。そして、固体浸レンズ１４により平面
レンズ面１４ｂの中心点に直線偏光状態のレーザー光が
集光されて集光スポットが形成される。この集光スポッ
トのサイズは、上記（１）で示すように固体浸レンズ１
４の屈折率をｎとすると、固体浸レンズ１４がない場合
に比べて１／ｎ倍となる。

【００２８】光ディスク（記録媒体）６は、その上面６
ａが固体浸レンズ１４の平面レンズ面１４ｂの近接場領
域まで近づいており、全反射光の浸み出し成分であるエ
バネッセント場も捉えることができ、固体浸レンズ１４
の透過光と浸み出し光（エバネッセント光）とを使って
光ディスク６への記録再生を行うことができる。但し、
上記のように、固体浸レンズ１４の平面レンズ面１４ｂ
は、図２（Ｂ）に示すように、ほぼ全面が遮光層に覆わ
れるとともに紙面に直角な方向に延びるスリット開口１
５が形成されている。このスリット開口５はその幅ｗが
上記式（３）を満足するように設定されており、対物レ
ンズ３により集光されて固体浸レンズ１４の球面レンズ
面１４ｂの中心に照射される集光スポットの半径Ｒより
小さい。このため、固体浸レンズ１４の平面レンズ面１
４ｂの集光スポットを形成する光のうち、スリット開口
１５の部分を照射する光のみが光ディスク６への記録再
生に使用され、より小さなスポット光により、高密度で
且つ高解像度の記録再生が行われることになる。

【００２９】なお、偏光板８を通過した光は紙面内で電
場が振動する直線偏光であり、これに対してスリット開
口１５はこの振動方向と直角になっているため、前述し
たように直線偏光の光の透過率が高くなり、より効率の
よい記録再生を行わせることができる。なお、本装置を
偏光板８を用いずに構成しても良い。

【００３０】

【発明の実施の形態３】本発明に係る光記録再生装置の
第３の実施形態を図３（Ａ）に示しており、この装置に
ついても、図１（Ａ）に示す装置と類似するため、同一
構成部分については同一番号を付して説明する。この装
置においては、固体浸レンズ２４の平面レンズ面２４ｂ
の遮光層に台形状（もしくは楔状）の矩形開口２５が形
成されていることが図１（Ａ）の装置と異なる。さら
に、この装置は、図示しないスポット移動装置を有して
いる。

【００３１】この装置の場合には、レーザー光源１から
のレーザー光はビームスプリッター２を通過した後、対
物レンズ３によって集光する光束とされる。そして、固
体浸レンズ２４により平面レンズ面２４ｂの中心点に直
線偏光状態のレーザー光が集光されて集光スポットが形
成される。この集光スポットのサイズは、上記（１）で
示すように固体浸レンズ２４の屈折率をｎとすると、固
体浸レンズ２４がない場合に比べて１／ｎ倍となる。

【００３２】光ディスク（記録媒体）６は、その上面６
ａが固体浸レンズ２４の平面レンズ面２４ｂの近接場領
域まで近づいており、全反射光の浸み出し成分であるエ
バネッセント場も捉えることができ、固体浸レンズ２４
の透過光と浸み出し光（エバネッセント光）とを使って
光ディスク６への記録再生を行うことができる。但し、
上記のように、固体浸レンズ２４の平面レンズ面２４ｂ
は、図３（Ｂ）に示すように、ほぼ全面が遮光層に覆わ
れるとともに紙面に直角な方向に延びる台形状（楔状）
開口２５が形成されている。

【００３３】この平面レンズ面２４ｂを拡大して図４に
示しており、この図では特に台形状スリット２５を誇張
して示している。この台形状開口２５は少なくとも、球
面レンズ面２４ａの中心Ｏを中心として長手方向（スリ
ットが延びる方向）に長さＬで、且つ上辺が幅ｗ１で、
下辺が幅ｗ２となる領域が開口して形成され、これ以外
の領域を遮光層によって覆っても良く、また、図示のよ
うに上下に延びるスリット状の開口としても良い。

【００３４】また、この装置は上述のようにスポット移
動装置を有しており、このスポット移動装置により固体
浸レンズ２４の平面レンズ面２４ｂに形成される集光ス
ポット位置を、球面レンズ面２４ａの中心Ｏから長手方
向に移動させることができるようになっている。なお、
この移動は、固体浸レンズ２４を移動させても、光軸を
移動させても良い。このように集光スポット位置を移動
させることにより、集光スポットを形成する光が台形状
開口２５を通過する量を変化させることができる。すな
わち、集光スポット位置を移動させることにより、光デ
ィスク６への記録再生に使用されるスポット光の大きさ
を調整可能であり、これにより光ディスク６への記録再
生の密度および解像度を調整できる。なお、スポット光
の大きさを大きくすると記録再生用に使用される光のパ
ワーを大きくすることができ、集光スポット位置移動に
よりパワー調整も同時に可能である。

【００３５】但し、このように集光スポット位置を移動
させると固体浸レンズ２４の収差が問題となるため、移
動量はあまり大きくできない。このため、例えば、台形
状開口２５の長手方向長さＬが式（１）で決まる集光ス
ポット半径Ｒの２０倍程度で、上辺の幅ｗ１が集光スポ
ット半径Ｒと同程度で、下辺の幅ｗ２が集光スポット半
径の４倍といったような設定がなされる。なお、図２
（Ａ）の装置で用いられている偏光板８をこの装置にも
用いても良い。

【００３６】なお、以上説明した実施形態においては、
半球状の４，１４，２４を用いているが、この固体浸レ
ンズに代えて、図５に示すように、記録媒体の表面に近
接する平面レンズ面６４ｂと、光源側に対向するととも
にこの平面レンズ面６４ｂ上の集光スポットに対しアプ
ラナチックな球面６４ａとを備えた固体浸レンズ６４を
用いても良い。

【００３７】アプラナチックな球面６４ａの定義は図５
に示したとおりであり、この場合には、平面レンズ面６
４ｂに集光されるスポットのサイズは固体浸レンズのな
い場合に比べて、１／ｎ２倍となる。これは開口数ＮＡ
が対物レンズ６３の開口数ＮＡのｎ２倍になることに対
応しているが、対物レンズの開口数ＮＡがいくら大きく
ても固体浸レンズの開口数ＮＡは屈折率ｎを超えること
はない。また、この場合、平面レンズ面６４ｂはアプラ
ナチック球面６４ａの曲率中心からＲ／ｎ（但し、Ｒ：
曲率，ｎ：屈折率）だけ離れたところに配置されてい
る。

【００３８】なお、以上の装置において、微小開口（円
形開口および矩形開口）の寸法は式（２）および（３）
から分かるように非常に小さなものであるが、図におい
ては説明の容易化のため、これらを誇張して示している
ことは理解されたい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る固体
浸レンズの場合には、平面レンズ面に集光スポットが形
成されても、このうち微小開口上に位置する集光スポッ
トの中心部分のみが記録媒体への記録再生用に用いられ
るので、記録再生用の光スポットの大きさがレンズ開口
数等により制限されることがなく、より小さな光スポッ
トによる記録再生が可能であり、高い記録密度および解
像度での光記録再生を行うことが可能となる。

【００４０】なお、微小開口は円形開口（ピンホー
ル）、矩形開口（スリット）とすることができ、円形開
口の場合はその半径ｒが前述の式（２）を満足し、矩形
開口の場合にはその短辺の長さｗが前述の式（３）を満
足するように設定、すなわち、固体浸レンズのレンズ面
に形成される集光スポットより小さな開口となるように
設定される。

【００４１】また、本発明に係る光記録再生装置を用い
れば、対物レンズにより集光されて固体浸レンズの平面
レンズ面に形成された集光スポットのうち、微小開口上
に位置する集光スポットの中心部分のみが記録媒体への
記録再生用に用いられるので、記録再生用の光スポット
の大きさがレンズ開口数等により制限されず、より小さ
な光スポットによる記録再生が可能であり、記録密度お
よび解像度が向上する。なお、固体浸レンズの微小開口
は、上記と同様に、円形開口（ピンホール）、矩形開口
（スリット）とすることができ、円形開口の場合はその
半径ｒが上記式（２）を満足し、矩形開口の場合にはそ
の短辺の長さｗが上記式（３）を満足するように設定さ
れる。

【００４２】固体浸レンズに矩形開口が形成される場合
には、この光記録再生装置において、光源と対物レンズ
系との間に、光源からの光を所定方向に電場が振動する
直線偏光に変換する直線偏光手段を設け、この直線偏光
手段により変換された直線偏光の電場の振動方向が、矩
形開口の長辺の延びる方向と直角になるように固体浸レ
ンズを配設するのが好ましい。スリット状開口（矩形開
口）の場合には、電場の振動方向がスリットの長さ方向
に対して垂直となる光の方が光の透過率が高くなること
が知られており、このように固体浸レンズの配設方向を
設定すれば、光の透過率が高まって記録再生効率を向上
させることができる。

【００４３】また、固体浸レンズの矩形開口を、短辺の
一方が他方より長くなる台形状に形成しても良く、その
上で、集光スポットを固体浸レンズの球面レンズ面の中
心点に対して矩形開口の長辺の延びる方向に移動させる
スポット移動手段を設けるのが好ましい。このようにす
ると、スポット移動手段により集光スポット位置を矩形
開口の長手方向に移動させることができ、これにより、
集光スポット位置における開口幅を可変調整して、記録
再生密度および解像度並びに記録再生の光パワーを調整
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光記録再生装置を
示す概略図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る光記録再生装置を
示す概略図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る光記録再生装置を
示す概略図である。

【図４】第３実施形態の装置における固体浸レンズの平
面レンズ面を拡大誇張して示す底面図である。

【図５】本発明に係る光記録再生装置をアプラナチック
な球面を有する固体浸レンズを用いて構成した零を示す
概略図である。

【図６】従来の光記録再生装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１ レーザー光源 ２ ビームスプリッター ３ 対物レンズ ４，１４，２４ 固体浸レンズ ６ 光ディスク ７ 光電検出器 ８ 偏光板

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録再生用の記録媒体の表面に極く近
   接して配設され、対物レンズにより集光されて入射され
   る光源からの光により記録媒体に近接するレンズ面に集
   光スポットを形成させ、この集光スポットを形成する光
   を用いて前記記録媒体への情報記録および再生を行わせ
   る固体浸レンズであって、 前記記録媒体の表面に近接する平面レンズ面と、前記光
   源側に対向するとともに前記平面上に中心を有する球面
   レンズ面とを備え、 前記平面レンズ面が遮光層により覆われ、この遮光層に
   おける前記集光スポットの集光点の中心点に微小開口が
   形成されていることを特徴とする光記録再生用固体浸レ
   ンズ。
2. 【請求項２】 前記微小開口が円形開口であり、その半
   径ｒが、 ｒ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項１に記載の光記録再
   生用固体浸レンズ。
3. 【請求項３】 前記微小開口が矩形開口であり、その短
   辺の長さｗが、 ｗ／２ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項１に記載の光記録再
   生用固体浸レンズ。
4. 【請求項４】 光源からの光を収束させて光記録再生用
   の記録媒体の表面に集光照射させる対物レンズと、 前記記録媒体の表面に極く近接して配設され、前記対物
   レンズにより集光された光により前記記録媒体の表面に
   近接するレンズ面に集光スポットを形成させるための固
   体浸レンズと、 前記記録媒体に対して前記固体浸レンズを前記記録媒体
   の表面に沿って相対移動させ、前記集光スポットを前記
   記録媒体の表面上で走査させる走査手段とを有して構成
   され、 前記固体浸レンズが、前記記録媒体の表面に近接する平
   面レンズ面と前記光源側に対向するとともに前記平面レ
   ンズ面上に中心を有する球面レンズ面とを備え、前記平
   面レンズ面が遮光層により覆われ、この遮光層における
   前記集光スポットの集光点の中心点に微小開口が形成さ
   れていることを特徴とする光記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記微小開口が円形開口であり、その半
   径ｒが、 ｒ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項４に記載の光記録再
   生用固体浸レンズ。
6. 【請求項６】 前記微小開口が矩形開口であり、その短
   辺の長さｗが、 ｗ／２ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項４に記載の光記録再
   生用固体浸レンズ。
7. 【請求項７】 前記光源と前記対物レンズ系との間に、
   前記光源からの光を所定方向に電場が振動する直線偏光
   に変換する直線偏光手段が設けられ、 前記直線偏光手段により変換された直線偏光の電場の振
   動方向が、前記矩形開口の長辺の延びる方向と直角にな
   るように前記固体浸レンズが配設されることを特徴とす
   る請求項６に記載の光記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記矩形開口が、短辺の一方が他方より
   長くなる台形状に形成されており、前記集光スポットを
   前記固体浸レンズの球面レンズ面の中心点に対して前記
   矩形開口の長辺の延びる方向に移動させるスポット移動
   手段を有していることを特徴とする請求項６もしくは７
   に記載の光記録再生装置。
9. 【請求項９】 光記録再生用の記録媒体の表面に極く近
   接して配設され、対物レンズにより集光されて入射され
   る光源からの光により記録媒体に近接するレンズ面に集
   光スポットを形成させ、この集光スポットを形成する光
   を用いて前記記録媒体への情報記録および再生を行わせ
   る固体浸レンズであって、 前記記録媒体の表面に近接する平面レンズ面と、前記光
   源側に対向するとともに前記平面上の集光スポットに対
   しアプラナチックな球面とを備え、 前記平面レンズ面が遮光層により覆われ、この遮光層に
   おける前記集光スポットの集光点の中心点に微小開口が
   形成されていることを特徴とする光記録再生用固体浸レ
   ンズ。
10. 【請求項１０】 前記微小開口が円形開口であり、その
    半径ｒが、 ｒ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項９に記載の光記録再
    生用固体浸レンズ。
11. 【請求項１１】 前記微小開口が矩形開口であり、その
    短辺の長さｗが、 ｗ／２ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項９に記載の光記録再
    生用固体浸レンズ。
12. 【請求項１２】 光源からの光を収束させて光記録再生
    用の記録媒体の表面に集光照射させる対物レンズと、 前記記録媒体の表面に極く近接して配設され、前記対物
    レンズにより集光された光により前記記録媒体の表面に
    近接するレンズ面に集光スポットを形成させるための固
    体浸レンズと、 前記記録媒体に対して前記固体浸レンズを前記記録媒体
    の表面に沿って相対移動させ、前記集光スポットを前記
    記録媒体の表面上で走査させる走査手段とを有して構成
    され、 前記固体浸レンズが、前記記録媒体の表面に近接する平
    面レンズ面と前記光源側に対向するとともに前記平面上
    の集光スポットに対しアプラナチックな球面とを備え、
    前記平面レンズ面が遮光層により覆われ、この遮光層に
    おける前記集光スポットの集光点の中心点に微小開口が
    形成されていることを特徴とする光記録再生装置。
13. 【請求項１３】 前記微小開口が円形開口であり、その
    半径ｒが、 ｒ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項１２に記載の光記録
    再生用固体浸レンズ。
14. 【請求項１４】 前記微小開口が矩形開口であり、その
    短辺の長さｗが、 ｗ／２ ＜ ０．６×λ／（ｎ×ＮＡ） 但し、 λ ： 前記光源からの光の波長 ｎ ： 前記固体浸レンズの屈折率 ＮＡ： 前記対物レンズの開口数 を満足することを特徴とする請求項１２に記載の光記録
    再生用固体浸レンズ。
15. 【請求項１５】 前記光源と前記対物レンズ系との間
    に、前記光源からの光を所定方向に電場が振動する直線
    偏光に変換する直線偏光手段が設けられ、 前記直線偏光手段により変換された直線偏光の電場の振
    動方向が、前記矩形開口の長辺の延びる方向と直角にな
    るように前記固体浸レンズが配設されることを特徴とす
    る請求項１４に記載の光記録再生装置。
16. 【請求項１６】 前記矩形開口が、短辺の一方が他方よ
    り長くなる台形状に形成されており、前記集光スポット
    を前記固体浸レンズの球面レンズ面の中心点に対して前
    記矩形開口の長辺の延びる方向に移動させるスポット移
    動手段を有していることを特徴とする請求項１４もしく
    は１５に記載の光記録再生装置。