JPH11203708A - Optical recording and reproducing device and method thereof - Google Patents

Optical recording and reproducing device and method thereof

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JPH11203708A
JPH11203708A JP10208764A JP20876498A JPH11203708A JP H11203708 A JPH11203708 A JP H11203708A JP 10208764 A JP10208764 A JP 10208764A JP 20876498 A JP20876498 A JP 20876498A JP H11203708 A JPH11203708 A JP H11203708A
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JP
Japan
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lens
light
recording
recording medium
evanescent wave
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Application number
JP10208764A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Hirono
方敏 廣野
Yoriyuki Ishibashi
頼幸 石橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH11203708A publication Critical patent/JPH11203708A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording/reproducing device having an excellent optical resolving power. SOLUTION: In an optical recording/reproducing device for performing the recording/reproduction of information in a recording medium 20 by using light from a light source 2, a semispherical lens 14 capable of generating an evanescent wave and an annular aperture 5 for shielding at least a part of a light beam passing through the semispherical lens 14 without contributing to the generation of the evanescent wave are provided on the optical path from the light source 2 to the recording medium 20. The annular aperture 5 shields the center of a laser beam passed through the semispherical lens 14 and forms the waveform of a hollow annular beam.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エバネッセント波
を発生可能なレンズを用いて、光ディスクヘの信号記録
や信号再生を行う光記録・再生装置および光記録・再生
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording / reproducing apparatus and method for recording / reproducing a signal on / from an optical disk by using a lens capable of generating an evanescent wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、情報記録分野においては高密度記
録のための様々な技術革新が見られる。記録媒体という
限られた領域に高密度記録を行うためには、半導体レー
ザなどのレーザ光源から照射された光のスポットサイズ
をできるだけ小さくする必要がある。こういった要望を
満たすものとして、エバネッセント波を介して形成され
る極めて微小なスポットを用いて記録・再生を行う技術
が開発されている。
2. Description of the Related Art In the field of information recording, various technological innovations for high-density recording have been observed today. In order to perform high-density recording on a limited area such as a recording medium, it is necessary to reduce the spot size of light emitted from a laser light source such as a semiconductor laser as much as possible. In order to satisfy such a demand, a technology for recording / reproducing using an extremely small spot formed through an evanescent wave has been developed.

【0003】これは、エバネッセント波を発生可能なレ
ンズ(以下、「エバネッセント波発生用レンズ」と言
う)を用い、このエバネッセント波発生用レンズ内で光
が全反射することにより生成されるエバネッセント波を
利用するものである。なお、記録媒体に近接は位置され
たエバネッセント波発生用レンズは一般的にはSIL
(Solid Immersion Lens)と呼ばれている。エバネッセ
ント波発生用レンズによって生成されるエバネッセント
波は、微小な光スポットとして存在するため、光ディス
クなどの記録媒体に対する情報の記録密度を高めること
ができる。
[0003] This uses a lens capable of generating an evanescent wave (hereinafter, referred to as an "evanescent wave generating lens"), and converts an evanescent wave generated by total reflection of light in the evanescent wave generating lens. To use. Note that an evanescent wave generating lens positioned close to a recording medium is generally SIL
(Solid Immersion Lens). Since the evanescent wave generated by the evanescent wave generating lens exists as a minute light spot, the recording density of information on a recording medium such as an optical disk can be increased.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、エバネッセ
ント波を生成するためにエバネッセント波発生用レンズ
に光を入射させても、エバネッセント波の発生効率は必
ずしも十分なものではなかった。
However, even if light is incident on an evanescent wave generating lens in order to generate an evanescent wave, the evanescent wave generation efficiency is not always sufficient.

【0005】図24は、エバネッセント波発生用レンズ
として半球レンズを使用した場合の概略構成を示す従来
例である。同図に示すように、対物レンズ101で集光
された光は、半球レンズ(エバネッセント波発生用レン
ズ)102の曲面に垂直に入射し、半球レンズ102内
で集光されて記録媒体103上の記録面にエバネッセン
ト波による光スポットを形成する。
FIG. 24 is a conventional example showing a schematic configuration when a hemispherical lens is used as an evanescent wave generating lens. As shown in FIG. 1, light condensed by an objective lens 101 is perpendicularly incident on a curved surface of a hemispherical lens (an evanescent wave generating lens) 102, is condensed in the hemispherical lens 102, and is recorded on a recording medium 103. A light spot is formed on the recording surface by an evanescent wave.

【0006】また図25は、図24の概略構成におい
て、半球レンズ102と記録媒体103の屈折率を約
1.88に、半球レンズ102と記録媒体103との間
のギャップを入射光の波長の約0.3倍に、半球レンズ
102内での端光線の入射角度を約57.6°にそれぞ
れ設定した場合の、光スポットのノーマライズされた強
度分布を示したグラフである。ここでグラフの横軸は、
記録媒体103上の記録面内の半径方向の位置(q/
λ)を表している。
FIG. 25 shows a schematic configuration of FIG. 24, in which the refractive index of the hemispherical lens 102 and the recording medium 103 is set to about 1.88, and the gap between the hemispherical lens 102 and the recording medium 103 is the wavelength of the incident light. FIG. 9 is a graph showing a normalized intensity distribution of a light spot when the incident angle of an end ray in the hemispherical lens 102 is set to about 57.6 ° at about 0.3 times. Where the horizontal axis of the graph is
Radial position (q /
λ).

【0007】図25からも明らかなように、形成される
光スポットが記録媒体103上の記録面内の半径方向に
わたって複数のピークを有することが理解できる。グラ
フ中心部に発生する最大ピークに対して、その両脇に発
生するピークはサイドローブと呼ばれ、光学的な分解能
を低下させる要因となる。
As is apparent from FIG. 25, it can be understood that the formed light spot has a plurality of peaks in the radial direction on the recording surface of the recording medium 103. With respect to the maximum peak occurring at the center of the graph, the peaks occurring on both sides thereof are called side lobes and cause a reduction in optical resolution.

【0008】このように、サイドローブの発生によって
装置の光学的分解能を容易に上げることができないとい
う問題があった。本発明は、このような点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、光学的分解能に優れた光
記録・再生装置および光記録・再生方法を提供すること
にある。
As described above, there is a problem that the optical resolution of the apparatus cannot be easily increased due to generation of side lobes. The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an optical recording / reproducing apparatus and an optical recording / reproducing method having excellent optical resolution.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、光源からの光を用いて記録媒体に情報の
記録・再生を行う光記録・再生装置において、光源から
記録媒体までの光路上に設けられたエバネッセント波を
発生可能なレンズと、エバネッセント波の発生に寄与せ
ずに前記エバネッセント波を発生可能なレンズを通過す
る光の少なくとも一部を遮断する光遮断手段と、を有す
る装置としたことを特徴としている。
According to the present invention, there is provided an optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium using light from a light source. A lens provided on the optical path and capable of generating an evanescent wave, and light blocking means for blocking at least a part of light passing through the lens capable of generating the evanescent wave without contributing to generation of the evanescent wave. It is characterized in that it is a device.

【0010】また、前記エバネッセント波を発生可能な
レンズの前段に、前記エバネッセント波を発生可能なレ
ンズに対して前記光源からの光を集光するための対物レ
ンズを設けることができる。
In addition, an objective lens for condensing light from the light source with respect to the lens capable of generating the evanescent wave can be provided in front of the lens capable of generating the evanescent wave.

【0011】同様に、前記エバネッセント波を発生可能
なレンズの前段で、かつ前記対物レンズの後段に、メニ
スカスレンズを設けることができる。ここで、光遮断手
段は、前記エバネッセント波を発生可能なレンズに直接
設けることができる。
Similarly, a meniscus lens can be provided before the lens capable of generating the evanescent wave and after the objective lens. Here, the light blocking means can be provided directly on the lens capable of generating the evanescent wave.

【0012】また、光遮断手段は、前記エバネッセント
波を発生可能なレンズと前記光源との間に設けることが
できる。また、光遮断手段は、前記対物レンズに直接設
けることができる。
The light blocking means may be provided between the lens capable of generating the evanescent wave and the light source. Further, the light blocking means can be provided directly on the objective lens.

【0013】また、光遮断手段は、前記対物レンズと前
記光源との間に設けることができる。また、光遮断手段
は、光の遮断面積を変化させる光遮断面積可変機能を備
える。これは例えば液晶シャッタを用いることができ
る。
Further, the light blocking means can be provided between the objective lens and the light source. The light blocking means has a light blocking area variable function for changing a light blocking area. For this, for example, a liquid crystal shutter can be used.

【0014】さらに本発明では、光源からの光を用いて
記録媒体に情報の記録・再生を行う光記録・再生方法に
おいて、光源からの光の少なくとも一部を遮断するステ
ップと、遮断されなかった光をエバネッセント波を発生
可能なレンズ内で通過させるステップと、エバネッセン
ト波を発生可能なレンズ内を通過した光を記録媒体に照
射するステップと、を有する光記録・再生方法としたこ
とを特徴としている。
Further, according to the present invention, in the optical recording / reproducing method for recording / reproducing information on / from a recording medium using the light from the light source, the step of blocking at least a part of the light from the light source and the step of not blocking An optical recording / reproducing method comprising: passing light through a lens capable of generating an evanescent wave; and irradiating a recording medium with light passing through the lens capable of generating an evanescent wave. I have.

【0015】上述した本発明によれば、エバネッセント
波を発生可能なレンズに対して、エバネッセント波の発
生に寄与しない光が入射しないようにしたため、光学的
分解能に優れた光記録・再生装置および光記録・再生方
法が実現する。
According to the present invention described above, light that does not contribute to the generation of an evanescent wave is prevented from entering a lens capable of generating an evanescent wave. A recording / reproducing method is realized.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は、本発明の光記録・再生装置
の全体構成を示す図である。同図に示した光記録・再生
装置は、半導体レーザからなる光源2と、コリメータレ
ンズ4と、アニュラーアパーチャ(円環状に形成された
絞り)5と、コンデンサレンズ6と、ピンホール部8
と、コリメータレンズ10と、対物レンズ12と、半球
レンズ14とを備えている。ここで半球レンズ14はエ
バネッセント波発生用レンズ、すなわちSILに相当す
るものである。そして半球レンズ14から照射される光
が記録媒体20に照射される。これら一連の光学部品に
より、レーザ光の光路が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an optical recording / reproducing apparatus according to the present invention. The optical recording / reproducing apparatus shown in FIG. 1 includes a light source 2 composed of a semiconductor laser, a collimator lens 4, an annular aperture (a diaphragm formed in an annular shape) 5, a condenser lens 6, and a pinhole portion 8.
, A collimator lens 10, an objective lens 12, and a hemispherical lens 14. Here, the hemispherical lens 14 corresponds to an evanescent wave generation lens, that is, an SIL. Then, light emitted from the hemispherical lens 14 is applied to the recording medium 20. The optical path of the laser beam is formed by these series of optical components.

【0017】光源2から発生された記録信号が重畳した
レーザ光は、コリメータレンズ4によって平行光に整形
され、アニュラーアパーチャ(光遮断手段)5を通過す
る。このアニュラーアパーチャ5は図2に示すように、
円環状の開口部5aを有している。そのため、このアニ
ュラーアパーチャ5を通過したレーザ光は中空円環状と
なってコンデンサレンズ6に入射する。なお、アニュラ
ーアパーチャ5の開口部5aと対物レンズ12とは、そ
の光学的な中心軸が一致するように設定されている。
The laser light on which the recording signal generated from the light source 2 is superimposed is shaped into parallel light by a collimator lens 4 and passes through an annular aperture (light blocking means) 5. This annular aperture 5 is, as shown in FIG.
It has an annular opening 5a. Therefore, the laser beam that has passed through the annular aperture 5 enters the condenser lens 6 in a hollow annular shape. The opening 5a of the annular aperture 5 and the objective lens 12 are set so that their optical central axes coincide.

【0018】コンデンサレンズ6を通過したレーザ光は
ピンホール部8を通過した後コリメータレンズ10に入
射し、このコリメータレンズ10によって平行とされ
る。この平行光が対物レンズ12を介して半球レンズ1
4に入射すると、半球レンズ14の底面に微小なビーム
スポットが形成される。そして、このビームスポット
は、エバネッセント波を介してエアギャップを伝播し、
記録媒体20の表面を透過し記録層に対して情報が記録
される。
The laser beam having passed through the condenser lens 6 enters the collimator lens 10 after passing through the pinhole 8, and is collimated by the collimator lens 10. This parallel light is transmitted through the objective lens 12 to the hemispherical lens 1.
4, a minute beam spot is formed on the bottom surface of the hemispherical lens 14. And this beam spot propagates through the air gap via evanescent waves,
Information is recorded on the recording layer through the surface of the recording medium 20.

【0019】ここで半球レンズ14は、記録媒体20の
回転に伴う流体軸受作用(air bearing )により発生す
る圧力を利用し、記録媒体20との間に所定間隔の隙間
を介して対向できるように構成されている。なお、半球
レンズ14と記録媒体とが接触する状態であってもよ
い。
Here, the hemispherical lens 14 utilizes a pressure generated by a fluid bearing action (air bearing) accompanying the rotation of the recording medium 20 so that the hemispherical lens 14 can face the recording medium 20 via a predetermined gap. It is configured. Note that the hemispherical lens 14 and the recording medium may be in contact with each other.

【0020】なお、図1においてθmは、半球レンズ1
4内でのレーザ光の最大入射角度を、θcは半球レンズ
14における臨界角を示している。また、ピンホール部
8は、コンデンサレンズ6およびコリメートレンズ10
のそれぞれの焦点距離f1,f2だけ離間した位置に配
置される。したがって、コンデンサレンズ6とコリメー
タレンズ10とはf1+f2だけ離れた位置関係とな
る。
In FIG. 1, θm is a hemispherical lens 1
4 indicates the maximum incident angle of the laser beam, and θc indicates the critical angle in the hemispherical lens 14. Further, the pinhole portion 8 includes the condenser lens 6 and the collimator lens 10.
Are disposed at positions separated by the respective focal lengths f1 and f2. Therefore, the condenser lens 6 and the collimator lens 10 have a positional relationship separated by f1 + f2.

【0021】そして、エバネッセント波発生用レンズ1
4と記録媒体20との距離は、使用されるレーザ光の波
長の例えば1/3以下となるように近接して置かれる。
例えば、光源2として半導体青色レーザ(波長約400
nm)を使用する場合には、半球レンズ14と記録媒体
20との距離は120nm以下に設定されることが好ま
しい。
Then, the lens 1 for generating an evanescent wave
The distance between the recording medium 4 and the recording medium 20 is set close to, for example, 1/3 or less of the wavelength of the laser light used.
For example, a semiconductor blue laser (wavelength of about 400
When using (nm), the distance between the hemispherical lens 14 and the recording medium 20 is preferably set to 120 nm or less.

【0022】このように構成された本実施の形態の光記
録・再生装置において、アニュラーアパーチャ5によっ
て形成される中空円環状の光の環のサイズを△rとし、
対物レンズ12に入射される中空円環状の光の環のサイ
ズを△r´とすると(図1参照)、以下の関係式が成り
立つ。
In the optical recording / reproducing apparatus of the present embodiment configured as described above, the size of the hollow annular light ring formed by the annular aperture 5 is represented by Δr,
Assuming that the size of the ring of the hollow circular light incident on the objective lens 12 is △ r ′ (see FIG. 1), the following relational expression holds.

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】そしてこの実施形態では、エバネッセント
波発生用レンズ14に対してほぼ臨界角θc以上の入射
角度のものだけが入射するように、アニュラーアパーチ
ャ5のサイズ△rを設定してある。これにより、対物レ
ンズ12からエバネッセント波発生用レンズ14に入射
する、エバネッセント波を発生させない光のほとんどを
遮断することが可能となる。もちろん本発明では、レー
ザ光の光軸付近の光を遮断するべく中空円環状の絞りを
設けさえすれば、必要な効果を得ることができる。
In this embodiment, the size △ r of the annular aperture 5 is set so that only the lens having an incident angle substantially equal to or larger than the critical angle θc enters the evanescent wave generating lens 14. This makes it possible to block most of the light that does not generate an evanescent wave and that is incident on the evanescent wave generation lens 14 from the objective lens 12. Needless to say, in the present invention, a necessary effect can be obtained only by providing a hollow annular stop in order to block light near the optical axis of the laser light.

【0025】半球レンズ14の臨界角θc以上の入射角
度のレーザ光だけを通過させるように構成とすると、以
下のような結果が得られる。すなわち、図25に示した
ものと同様に、半球レンズ14と記録媒体20の屈折率
を約1.88に、半球レンズ14と記録媒体20との間
のギャップを波長の約0.3倍に、半球レンズ14内で
の端光線の入射角度を約57.6°にそれぞれ設定す
る。光路中にアニュラーアパーチャ5を設け、光スポッ
トのノーマライズされた強度分布を計測すると、図3の
ような波形になる。図3における横軸は、記録媒体10
3上の記録面内の半径方向の位置(q/λ)を表してい
る。
If only the laser beam having an incident angle equal to or larger than the critical angle θc of the hemispherical lens 14 is allowed to pass, the following result is obtained. That is, as in the case shown in FIG. 25, the refractive index between the hemispherical lens 14 and the recording medium 20 is set to about 1.88, and the gap between the hemispherical lens 14 and the recording medium 20 is set to about 0.3 times the wavelength. , The incident angle of the end ray in the hemispherical lens 14 is set to about 57.6 °. When the annular aperture 5 is provided in the optical path and the normalized intensity distribution of the light spot is measured, a waveform as shown in FIG. 3 is obtained. The horizontal axis in FIG.
3 shows a position (q / λ) in the radial direction within the recording surface.

【0026】ここで、図3と図25とを比較する。図2
5では、中心部に発生する最大ピークに対して、その両
脇にはサイドローブと呼ばれるピークが存在する。これ
に対して、アニュラーアパーチャ5を設けた図3では、
最大ピークの両側に発生するサイドローブの高さが大幅
に減少していることが理解できる。
Here, FIG. 3 and FIG. 25 will be compared. FIG.
In No. 5, a peak called a side lobe exists on both sides of the maximum peak generated at the center. On the other hand, in FIG. 3 in which the annular aperture 5 is provided,
It can be seen that the height of the side lobes generated on both sides of the maximum peak is greatly reduced.

【0027】通常、光学系を設計するにあたっては、レ
ンズの光軸付近に入射する光を遮断して、レンズの周辺
部分のみ光の通過を許容する手法はよく知られている。
これは一般に「輪帯照明(apodization )」と呼ばれて
いる。この手法を用いると、最大ピークの半値幅を狭め
られるものの、逆にサイドローブが増大してしまうこと
が知られている。
Generally, in designing an optical system, a method of blocking light incident near the optical axis of a lens and permitting light to pass only in a peripheral portion of the lens is well known.
This is commonly referred to as "apodization". It is known that when this method is used, the half width of the maximum peak can be reduced, but the side lobes increase.

【0028】これに対して本発明の手法は、上記輪帯照
明(apodization )とは現象自体が全く異なっている。
つまり、本発明ではアニュラーアパーチャ5などの絞り
を用いることにより、臨界角θcより小さな入射角度の
レーザ光を遮断することができるため、サイドローブを
減少させることが可能となるのである。したがって、装
置の光学的分解能が大幅に向上するのである。こういっ
た効果は、半球レンズに限らず、その他の一般的なエバ
ネッセント波発生用レンズを用いた場合にも得られる。
On the other hand, the method of the present invention is completely different from the above-mentioned annular illumination (apodization) in the phenomenon itself.
That is, in the present invention, by using the aperture such as the annular aperture 5, the laser light having an incident angle smaller than the critical angle θc can be cut off, so that the side lobe can be reduced. Therefore, the optical resolution of the device is greatly improved. Such effects can be obtained not only by using a hemispherical lens but also by using another general evanescent wave generating lens.

【0029】さらに詳しく説明する。エバネッセント波
発生用レンズで臨界角θc以上の入射角度で集光された
光、すなわち光軸に対して離間した位置に照射される中
空円環状の光を「外部光」と名づける。また、光軸付近
の光を「内部光」と名づける。
This will be described in more detail. Light condensed by the evanescent wave generating lens at an incident angle equal to or larger than the critical angle θc, that is, light in a hollow annular shape irradiated to a position separated from the optical axis is referred to as “external light”. Light near the optical axis is referred to as “internal light”.

【0030】図4は、外部光が内部光よりも多く記録媒
体側に透過する場合のスポットの強度分布特性を示すグ
ラフ、図5は外部光と内部光とが同じ量だけ記録媒体側
に透過する場合のスポットの強度分特性を示すグラフ、
図6は内部光が外部光よりも多く記録媒体側に透過する
場合のスポットの強度分布特性を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the intensity distribution characteristics of spots when external light transmits more to the recording medium side than internal light. FIG. 5 shows the same amount of external light and internal light transmitted to the recording medium side. Graph showing the intensity characteristics of the spot when
FIG. 6 is a graph showing the intensity distribution characteristics of a spot when internal light is transmitted to the recording medium side more than external light.

【0031】記録媒体側に形成される最終的な光スポッ
ト(内部光+外部光)の強度分布形状が、内部光から受
ける影響を極力少なくするためには、図4に示すよう
に、内部光の透過率をできるだけ小さくすると同時に、
外部光の透過率をでけるだけ大きくする必要がある。こ
の場合の透過率を左右する要因としては、対物レンズの
NA、エバネッセント波発生用レンズのレンズ形状と屈
折率、エバネッセント波発生用レンズと記録媒体間の距
離、および記録媒体の表面膜の屈折率(表面膜が存在し
ない場合には記録媒体自体の屈折率)が挙げられる。
In order to minimize the influence of the internal light on the intensity distribution of the final light spot (internal light + external light) formed on the recording medium side, as shown in FIG. While minimizing the transmittance of
It is necessary to increase the transmittance of external light as much as possible. Factors that affect the transmittance in this case include the NA of the objective lens, the lens shape and the refractive index of the evanescent wave generating lens, the distance between the evanescent wave generating lens and the recording medium, and the refractive index of the surface film of the recording medium. (If there is no surface film, the refractive index of the recording medium itself).

【0032】もちろん本発明では、レーザ光の光軸付近
の光を遮断するべく中空円環状の絞りを設けるだけで、
臨界角との関係に関係なく、装置の光学的分解能を向上
させることができる。
Of course, according to the present invention, only a hollow annular stop is provided to block light near the optical axis of the laser light.
Irrespective of the relationship with the critical angle, the optical resolution of the device can be improved.

【0033】このように本発明では、エバネッセント波
の発生に寄与することのない光が半球レンズ14(エバ
ネッセント波発生用レンズ)に入射しないようにしたた
め、従来に比べて、装置の光学的分解能を向上させるこ
とが容易になる。
As described above, according to the present invention, light that does not contribute to the generation of evanescent waves is prevented from entering the hemispherical lens 14 (lens for generating evanescent waves). It is easy to improve.

【0034】また、本発明は装置の光路内にアニュラー
アパーチャ5、すなわち絞りを設けるだけの構造で実現
できる。そのため光学系の大掛かりな設計変更は必要な
く、コスト面でも不利になることがない。
Further, the present invention can be realized with a structure in which only the annular aperture 5, that is, a stop is provided in the optical path of the apparatus. Therefore, no major design change of the optical system is required, and there is no disadvantage in cost.

【0035】図7は、本発明の光記録・再生装置の第2
の実施形態に係る全体構成を示す図であり、図8は、同
実施形態に係る光記録・再生装置の一部を構成する光学
系の概略構成図、図9は対物レンズの平面図である。な
お、以下の各実施形態においては図1に示したものと同
一構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略す
る。
FIG. 7 shows a second embodiment of the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration according to the embodiment, FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an optical system constituting a part of an optical recording / reproducing apparatus according to the embodiment, and FIG. 9 is a plan view of an objective lens. . In the following embodiments, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0036】この実施例形態では、対物レンズ12Aの
表面もしくは対物レンズ12Aの内部に、対物レンズ1
2Aの光軸と同軸の関係に、同心円状の絞り13が設け
られている(図7参照)。
In this embodiment, the objective lens 1A is provided on the surface of the objective lens 12A or inside the objective lens 12A.
A concentric diaphragm 13 is provided coaxially with the optical axis of 2A (see FIG. 7).

【0037】ここで、絞り13としては、光を透過させ
ずに遮光する部材であれば各種のものを用いることがで
きる。例えば、対物レンズ12Aに黒色などの光吸収率
の高い色からなる材料を塗布あるいは蒸着することによ
って絞り13を形成する方法などである。
Here, as the diaphragm 13, various members can be used as long as they are members that shield light without transmitting light. For example, there is a method in which the aperture 13 is formed by applying or vapor-depositing a material having a high light absorption coefficient such as black on the objective lens 12A.

【0038】このように対物レンズ12Aに直接的に絞
り13を設けることによっても、光源から照射された光
が遮断される。そのため、対物レンズ12Aに到達した
光のうち、絞り13の外側の部分に到達した光のみが対
物レンズ12A内を通過して半球レンズ14に入射する
ことができる。
By arranging the aperture 13 directly on the objective lens 12A in this manner, the light emitted from the light source is also blocked. Therefore, of the light that has reached the objective lens 12A, only the light that has reached the portion outside the stop 13 can pass through the objective lens 12A and enter the hemispherical lens 14.

【0039】なお、絞り13は、半球レンズ14に臨界
角θc以上の光のみが入射するような口径となるように
形成されることが好ましい。しかし、少なくともレーザ
光を中空円環状に整形することができれば本発明の効果
を期待することができる。
The aperture 13 is preferably formed so as to have a diameter such that only light having a critical angle θc or more enters the hemispherical lens 14. However, the effects of the present invention can be expected if at least the laser beam can be shaped into a hollow ring shape.

【0040】図10は、本発明の光記録・再生装置の第
3の実施形態に係る光学系の概略構成図である。本実施
形態における装置の全体構成はほぼ図1と同じであるた
め、図示は省略してある。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a third embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention. Since the overall configuration of the apparatus according to the present embodiment is almost the same as that of FIG. 1, it is not shown.

【0041】この実施形態では対物レンズ12の前段、
すなわち、半導体レーザ等からなる光源と対物レンズ1
2との間に、光学部品としての絞り部材11を設けたこ
とを特徴としている。
In this embodiment, before the objective lens 12,
That is, a light source composed of a semiconductor laser or the like and the objective lens 1
2, a diaphragm member 11 as an optical component is provided.

【0042】ここで絞り部材11は、図1に示したアニ
ュラーアパーチャ5と同様に、対物レンズ12に入射す
る光のうち光軸付近の光を遮断するように構成されてい
る。具体的には液晶シャッターであり、絞り制御部11
Aからの制御信号によりシャッターのON/OFFある
いはシャッタ面積を制御することが可能である。
Here, the aperture member 11 is configured to block the light near the optical axis among the light incident on the objective lens 12, similarly to the annular aperture 5 shown in FIG. Specifically, it is a liquid crystal shutter, and the aperture control unit 11
It is possible to control the ON / OFF of the shutter or the shutter area by the control signal from A.

【0043】この実施形態においても、対物レンズ12
に入射する光の一部を遮断することで、エバネッセント
波の発生に寄与しない光が半球レンズ14に入射するの
が防止される。これにより、先の実施形態と同様に、光
スポットの強度分布にサイドローブがほとんど存在しな
くなり、装置の光学的分解能を容易に向上させることが
できる。
Also in this embodiment, the objective lens 12
By blocking a part of the light incident on the hemispherical lens 14, light that does not contribute to the generation of the evanescent wave is prevented. Thus, as in the previous embodiment, almost no side lobes exist in the intensity distribution of the light spot, and the optical resolution of the apparatus can be easily improved.

【0044】なお、第3の実施形態における絞り部材1
1は、半球レンズや対物レンズなどのレンズ類に対して
直接的に絞りを形成したもの(例えば第2 の実施形態)
とは異なり、必要に応じて絞り部材11を光路から取り
外すことも可能である。
The aperture member 1 according to the third embodiment is used.
1 is a lens in which a diaphragm is directly formed on a lens such as a hemispherical lens or an objective lens (for example, the second embodiment)
Unlike this, the aperture member 11 can be removed from the optical path as needed.

【0045】また、図10に示すように液晶シャッタを
用いた場合には、絞り制御部11Aからの電気信号に応
じてシャッタ面積を変化させることも可能である。した
がって、絞り部材11による絞り量を自由に変化させる
ことができる。これは、装置の大量生産を行う場合にお
いて発生しやすい、個々の光学部品の特性のバラつきを
比較的容易に補正することができる。また、記録媒体の
種類等に応じて絞り量を微調整することも可能となる。
When a liquid crystal shutter is used as shown in FIG. 10, the shutter area can be changed according to an electric signal from the aperture control unit 11A. Therefore, the amount of aperture by the aperture member 11 can be freely changed. This makes it possible to relatively easily correct variations in characteristics of individual optical components, which are likely to occur when mass-producing the apparatus. Further, it becomes possible to finely adjust the aperture amount according to the type of the recording medium and the like.

【0046】なお、絞り部材11を対物レンズ12の前
段に設ける代わりに、対物レンズ12の後段に設けるこ
とも可能である。図11は、本発明の光記録・再生装置
の第4の実施形態に係る光学系の概略構成図である。
Instead of providing the diaphragm member 11 at a stage preceding the objective lens 12, it is also possible to provide the diaphragm member 11 at a stage subsequent to the objective lens 12. FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a fourth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【0047】この実施形態では、半球レンズの表面もし
くは半球レンズの内部に、半球レンズの光軸と同軸の関
係に、同心円状の絞りが設けられている。なお、ここで
の絞り13は、半球レンズ14Aに臨界角θc以上の光
のみが入射するような口径となるように形成されてい
る。もちろん、少なくともレーザ光を中空円環状に整形
することができれば、本発明の効果を期待することがで
きる。
In this embodiment, a concentric stop is provided on the surface of the hemispherical lens or inside the hemispherical lens so as to be coaxial with the optical axis of the hemispherical lens. The aperture 13 here is formed so as to have a diameter such that only light having a critical angle θc or more enters the hemispherical lens 14A. Of course, the effects of the present invention can be expected if at least the laser beam can be shaped into a hollow ring.

【0048】本実施形態においても、エバネッセント波
の発生に寄与することのない光が半球レンズ14Aを透
過しないようにできるため、従来に比べて、装置の光学
的分解能を向上させることが容易になる。
Also in the present embodiment, light that does not contribute to the generation of evanescent waves can be prevented from passing through the hemispherical lens 14A, so that the optical resolution of the device can be easily improved as compared with the conventional case. .

【0049】図12は、本発明の光記録・再生装置の第
5の実施形態に係る光学系の概略構成図である。この実
施形態では、エバネッセント波発生用レンズすなわちS
ILとして、より球体に近い形状のレンズ15(以下、
単に「球体レンズ」と言う)を用いている。球体レンズ
15の球面の曲率半径をr、屈折率をnとした場合、球
体レンズ15の中心肉厚は約r(1+1/n)である。
球体レンズ15の球面の中心から約nr下の光軸上の点
に向けられたレーザ光は、球面で屈折し、球体レンズ1
5の底面の中心に集光する。
FIG. 12 is a schematic structural view of an optical system according to a fifth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention. In this embodiment, the evanescent wave generation lens, ie, S
As the IL, a lens 15 having a shape closer to a sphere (hereinafter, referred to as an IL)
(Referred to simply as "spherical lens"). When the radius of curvature of the spherical surface of the spherical lens 15 is r and the refractive index is n, the center thickness of the spherical lens 15 is about r (1 + 1 / n).
The laser beam directed to a point on the optical axis about nr below the center of the spherical surface of the spherical lens 15 is refracted by the spherical surface and the spherical lens 1
The light is condensed at the center of the bottom surface of No. 5.

【0050】球体レンズ15の球面で屈折したレーザ光
は、入射角度が上がる。したがって、NAのより小さい
対物レンズを使用して光学系を設計することも可能とな
る。例えば振動などによって対物レンズがその光軸方向
に変位し、記録媒体20との相対位置が変化したとして
も、対物レンズのNAが小さければ光学的な悪影響を少
なく抑えることができる。
The angle of incidence of the laser light refracted by the spherical surface of the spherical lens 15 increases. Therefore, it becomes possible to design an optical system using an objective lens having a smaller NA. For example, even if the objective lens is displaced in the direction of its optical axis due to vibration or the like, and its relative position with respect to the recording medium 20 changes, the adverse optical effect can be suppressed if the NA of the objective lens is small.

【0051】図13は、本発明の光記録・再生装置の第
6の実施形態に係る光学系の概略構成図である。この実
施形態では、エバネッセント発生用レンズと対物レンズ
とが一体になった非球面レンズ16を用いている。そし
て非球面レンズ16には、レンズの表面もしくは内部
に、臨界角θc以上の入射角度のレーザ光だけを通過さ
せるように絞り13が形成されている。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a sixth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention. In this embodiment, an aspheric lens 16 in which an evanescent generation lens and an objective lens are integrated is used. A stop 13 is formed on the aspherical lens 16 on the surface or inside of the lens so as to pass only laser light having an incident angle equal to or greater than the critical angle θc.

【0052】このような絞り13を設けることにより、
エバネッセント波の発生に寄与しない光が非球面レンズ
16を透過するのが防止される。これにより、先の実施
形態と同様に、光スポットの強度分布にサイドローブが
ほとんど存在しなくなり、装置の光学的分解能を容易に
向上させることができる。
By providing such an aperture 13,
Light that does not contribute to the generation of the evanescent wave is prevented from transmitting through the aspheric lens 16. Thus, as in the previous embodiment, almost no side lobes exist in the intensity distribution of the light spot, and the optical resolution of the apparatus can be easily improved.

【0053】また、先に説明した各実施形態と比較して
光学素子の個数を減らすことができるため、光学系の構
成が簡略化するとともに製作コストを低減できる。上記
したそれぞれの実施の形態は、絞り等を設けることによ
ってエバネッセント波発生用レンズに入射する光の強度
分布を調整するものであった。これに対して、記録媒体
の記録層の表面膜(膜のない場合は記録媒体自体)の光
学的な屈折率を最適化することによっても、レーザ光の
スポットのサイズを小さくすることが可能となる。以
下、このことについて説明する。
Further, since the number of optical elements can be reduced as compared with the above-described embodiments, the configuration of the optical system can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. In each of the embodiments described above, the intensity distribution of light incident on the evanescent wave generating lens is adjusted by providing a stop or the like. On the other hand, by optimizing the optical refractive index of the surface film of the recording layer of the recording medium (or the recording medium itself when there is no film), it is possible to reduce the size of the spot of the laser beam. Become. Hereinafter, this will be described.

【0054】図14は、本発明の光記録・再生装置の第
7の実施形態に係る光学系の概略構成図であり、図15
乃至図17は記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップ
の透過率との関係を示すグラフである。この実施の形態
にて用いられる装置の全体構成は、基本的には図1や図
7に示したものと同じである。
FIG. 14 is a schematic diagram of an optical system according to a seventh embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.
17 are graphs showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the transmittance of the air gap. The overall configuration of the device used in this embodiment is basically the same as that shown in FIGS.

【0055】図14においては、球体レンズ15内での
入射角度が臨界角θc以下となるレーザ光31の記録媒
体20への透過率(内部透過率)をI1、球体レンズ1
5内での入射角度が臨界角θc以上となるレーザ光35
の記録媒体20への透過率(外部透過率)をI2とす
る。内部透過率I1と外部透過率I2とはおおよそ以下
の式で表される。
In FIG. 14, the transmittance (internal transmittance) of the laser beam 31 whose incident angle in the spherical lens 15 is equal to or smaller than the critical angle θc to the recording medium 20 is I1, the spherical lens 1
Laser light 35 whose incident angle within 5 is equal to or greater than the critical angle θc
The transmittance of the recording medium 20 (external transmittance) is I2. The internal transmittance I1 and the external transmittance I2 are approximately represented by the following equations.

【0056】[0056]

【数2】 ここで(Equation 2) here

【0057】[0057]

【数3】 である。なおここでn0は球体レンズ15の屈折率、n
2は記録媒体20の表面膜(膜のない場合は記録媒体自
体)の屈折率、θcは球体レンズ15におけるレーザ光
の臨界角、θmは球体レンズ14内でのレーザ光の最大
入射角度、dは球体レンズ14の底面と記録媒体20表
面との距離、λ1はレーザの空気内での波長を表してい
る。
(Equation 3) It is. Here, n0 is the refractive index of the spherical lens 15, n
2 is the refractive index of the surface film of the recording medium 20 (the recording medium itself when there is no film), θc is the critical angle of the laser light in the spherical lens 15, θm is the maximum incident angle of the laser light in the spherical lens 14, d Represents the distance between the bottom surface of the spherical lens 14 and the surface of the recording medium 20, and λ1 represents the wavelength of the laser in the air.

【0058】今、n0を1.83(よってθcは約3
3.1°)、θmを約66.2°、dを150nm、λ
1を830nmとする。すると、屈折率n2に対する透
過率I1の関係、屈折率n2に対する透過率I2の関
係、屈折率n2に対するI2/I1の関係は、それぞれ
図15,図16,図17のように表現される。
Now, n0 is 1.83 (thus θc is about 3
3.1 °), θm is about 66.2 °, d is 150 nm, λ
1 is 830 nm. Then, the relationship of the transmittance I1 to the refractive index n2, the relationship of the transmittance I2 to the refractive index n2, and the relationship of I2 / I1 to the refractive index n2 are expressed as shown in FIGS. 15, 16, and 17, respectively.

【0059】この場合、屈折率n2は、外部透過率I2
が最大となるときの屈折率(約1.8)よりも大きく
(図16参照)、外部透過率I2と内部透過率I1との
比I2/I1が最大となるときの屈折率(約2.17)
よりも小さければ(図17参照)、記録媒体20の表面
に形成されるスポットを小さくすることが可能となる。
In this case, the refractive index n2 is equal to the external transmittance I2
Is larger than the refractive index (about 1.8) when the maximum value (see FIG. 16), and the refractive index when the ratio I2 / I1 between the external transmittance I2 and the internal transmittance I1 is the largest (approximately 2. 1). 17)
If it is smaller (see FIG. 17), the spot formed on the surface of the recording medium 20 can be made smaller.

【0060】図18は、本発明の光記録・再生装置の第
8の実施形態に係る光学系の概略構成図であり、図19
乃至図21は記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップ
の透過率との関係を示すグラフである。この実施の形態
にて用いられる装置の全体構成は、基本的には図1や図
7に示したものと同じである。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram of an optical system according to an eighth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.
21 to 21 are graphs showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the transmittance of the air gap. The overall configuration of the device used in this embodiment is basically the same as that shown in FIGS.

【0061】この実施形態では、エバネッセント波発生
用レンズとして球体レンズの代わりに半球レンズ14を
用いている点が異なる。図18においても、半球レンズ
14内での入射角度が臨界角θc以下となるレーザ光3
1の記録媒体20への透過率(内部透過率)をI1、半
球レンズ16内での入射角度が臨界角θc以上となるレ
ーザ光35の記録媒体20への透過率(外部透過率)を
I2とする。内部透過率I1と外部透過率I2とはおお
よそ以下の式で表される。
This embodiment is different from the first embodiment in that a hemispherical lens 14 is used instead of a spherical lens as an evanescent wave generating lens. Also in FIG. 18, the laser beam 3 whose incident angle in the hemispherical lens 14 is equal to or smaller than the critical angle θc
1 is the transmittance (internal transmittance) to the recording medium 20, and I2 is the transmittance (external transmittance) of the laser light 35 whose incident angle in the hemispherical lens 16 is equal to or more than the critical angle θc to the recording medium 20. And The internal transmittance I1 and the external transmittance I2 are approximately represented by the following equations.

【0062】[0062]

【数4】 ここで(Equation 4) here

【0063】[0063]

【数5】 である。なおここでn0は半球レンズ14の屈折率、n
2は記録媒体20の表面膜(膜のない場合は記録媒体自
体)の屈折率、θcは半球レンズ14におけるレーザ光
の臨界角、θmは半球レンズ14内でのレーザ光の最大
入射角度、dは半球レンズ16の底面と記録媒体20表
面との距離、λ1はレーザの空気内での波長を表してい
る。
(Equation 5) It is. Here, n0 is the refractive index of the hemispherical lens 14, n
2 is the refractive index of the surface film of the recording medium 20 (the recording medium itself if there is no film), θc is the critical angle of the laser light in the hemispherical lens 14, θm is the maximum incident angle of the laser light in the hemispherical lens 14, d Represents the distance between the bottom surface of the hemispherical lens 16 and the surface of the recording medium 20, and λ1 represents the wavelength of the laser in the air.

【0064】今、n0を1.83(よってθcは約3
3.1°)、θmを約66.2°、dを150nm、λ
1を830nmとする。すると、屈折率n2に対する透
過率I1の関係、屈折率n2に対する透過率I2の関
係、屈折率n2に対するI2/I1の関係は、それぞれ
図19,図20,図21のように表現される。
Now, n0 is 1.83 (thus θc is about 3
3.1 °), θm is about 66.2 °, d is 150 nm, λ
1 is 830 nm. Then, the relationship of the transmittance I1 to the refractive index n2, the relationship of the transmittance I2 to the refractive index n2, and the relationship of I2 / I1 to the refractive index n2 are expressed as shown in FIGS. 19, 20, and 21, respectively.

【0065】この場合、屈折率n2は、外部透過率I2
が最大となるときの屈折率(約1.93)よりも大きく
(図20参照)、外部透過率I2と内部透過率I1との
比I2/I1が最大となるときの屈折率(=∞)よりも
小さければ(図21参照)、すなわち1.93以上であ
れば、記録媒体20の表面に形成されるスポットを小さ
くすることが可能となる。
In this case, the refractive index n2 is equal to the external transmittance I2
Is larger than the refractive index (about 1.93) at the time when the maximum (see FIG. 20), and the refractive index (= ∞) when the ratio I2 / I1 between the external transmittance I2 and the internal transmittance I1 becomes the maximum. If it is smaller than that (see FIG. 21), that is, if it is 1.93 or more, it becomes possible to reduce the spot formed on the surface of the recording medium 20.

【0066】図22は、本発明の光記録・再生装置の第
9の実施形態に係る光学系の概略構成図である。同図に
示す装置は、2個の対物レンズ12と記録媒体20の間
にプリズム18を設け、プリズム18の底面に発生する
エバネッセント波を利用したものである。すなわち、2
個の対物レンズ12とプリズム18とを結合することに
より、エバネッセント波発生用レンズの機能を持たせて
いる。一方の対物レンズは平行光を集光してプリズムの
底面に焦点を合わせる役割を持ち、他方の対物レンズは
プリズムの底面もしくは記録媒体で反射した光を平行光
にする役割を持つ。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a ninth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention. In the apparatus shown in FIG. 1, a prism 18 is provided between two objective lenses 12 and a recording medium 20, and an evanescent wave generated on the bottom surface of the prism 18 is used. That is, 2
By combining the objective lenses 12 and the prism 18, the function of an evanescent wave generation lens is provided. One objective lens has a role of converging the parallel light and focusing on the bottom surface of the prism, and the other objective lens has a role of converting the light reflected on the bottom surface of the prism or the recording medium into parallel light.

【0067】この実施形態の場合には、図示のように、
入射したレーザ光30の全て、もしくはほとんとが、臨
界角θc以上の入射角度で集光されることになる。した
がって、プリズム18の底面が記録媒体20の表面の近
接場(おおよそ光の波長の1/3以下)に位置し、記録
媒体20の表面膜(膜のない場合は記録媒体自体)の屈
折率が通常の値(おおよそ1.5から2.5)であれ
ば、プリズム18に対して臨界角θc以上の入射角度で
入射するレーザ光35の記録媒体20への透過率I2
と、プリズム10に対して臨界角θc以下の入射角度で
入射するレーザ光31の記録媒体20への透過率I1と
の比(I2/I1)は、記録媒体20の表面膜(膜のな
い場合は記録媒体自体)の屈折率にかかわらず大きな値
となる。もちろん、絞りなどの構成要素は不要である。
In the case of this embodiment, as shown in FIG.
All or almost all of the incident laser light 30 is condensed at an incident angle equal to or greater than the critical angle θc. Therefore, the bottom surface of the prism 18 is located in the near field (approximately 1/3 or less of the wavelength of light) of the surface of the recording medium 20, and the refractive index of the surface film of the recording medium 20 (or the recording medium itself when there is no film) is reduced. If it is a normal value (approximately 1.5 to 2.5), the transmittance I2 of the laser beam 35 incident on the prism 18 at an incident angle equal to or larger than the critical angle θc to the recording medium 20
(I2 / I1) of the transmittance I1 of the laser beam 31 incident on the prism 10 at an incident angle equal to or less than the critical angle θc to the recording medium 20 is a surface film of the recording medium 20 (when there is no film). Is a large value regardless of the refractive index of the recording medium itself). Of course, components such as the aperture are unnecessary.

【0068】よって、記録媒体20に形成される光スポ
ットの微細化に応じて屈折率を適当に設定すれば、エバ
ネッセント波を介して記録媒体に照射されるレーザ光3
5の透過率を大きな値にすることができる。
Therefore, if the refractive index is appropriately set according to the miniaturization of the light spot formed on the recording medium 20, the laser beam 3 applied to the recording medium via the evanescent wave
5 can be set to a large value.

【0069】図23は、本発明の光記録・再生装置の第
10の実施形態に係る光学系の概略構成図である。同図
に示す装置は、対物レンズ12と球体レンズ15との間
にメニスカスレンズ19を設け、対物レンズ12とメニ
スカスレンズ19とによってレーザ光を集光させ、球体
レンズ15によってエバネッセント光を発生する構成と
なっている。メニスカスレンズ19の表面もしくはメニ
スカスレンズ19の内部には、メニスカスレンズ19の
光軸付近のレーザ光を遮断するための絞り13が設けら
れている。
FIG. 23 is a schematic structural view of an optical system according to a tenth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention. The device shown in the figure has a configuration in which a meniscus lens 19 is provided between an objective lens 12 and a spherical lens 15, laser light is condensed by the objective lens 12 and the meniscus lens 19, and evanescent light is generated by the spherical lens 15. It has become. On the surface of the meniscus lens 19 or inside the meniscus lens 19, an aperture 13 for blocking laser light near the optical axis of the meniscus lens 19 is provided.

【0070】ここで対物レンズ12,球体レンズ15お
よびメニスカスレンズ19は、光学収差をできるだけ少
なくするために、アプラナティック(aplanatic )な条
件を満たすように配置されている。
Here, the objective lens 12, the spherical lens 15 and the meniscus lens 19 are arranged so as to satisfy aplanatic conditions in order to minimize optical aberrations.

【0071】ここで、対物レンズ12を通過した直後の
レーザ光の端光線の入射角度をθ1、メニスカスレンズ
19を通過した直後のレーザ光の端光線の入射角度をθ
2、球体レンズ15内でのレーザ光の端光線の入射角度
をθ3、メニスカスレンズ19の屈折率をn1、球体レ
ンズ15の屈折率をn2とすると、次の式が成り立つ。
Here, the incident angle of the end ray of the laser beam immediately after passing through the objective lens 12 is θ1, and the incident angle of the end ray of the laser beam immediately after passing through the meniscus lens 19 is θ.
2. Assuming that the incident angle of the end ray of the laser light in the spherical lens 15 is θ3, the refractive index of the meniscus lens 19 is n1, and the refractive index of the spherical lens 15 is n2, the following equation is established.

【0072】[0072]

【数6】 (Equation 6)

【0073】上式より明らかなように、メニスカスレン
ズ19を介して球体レンズ15に入射する光のNAは、
メニスカスレンズ19を配置しない場合の開口数NA´
(=sinθ1)のn1倍になる。本実施形態の場合に
は、図23に示すように、メニスカスレンズ19と球体
レンズ15との距離は、保持部材21により一定に保た
れている。そのため、球体レンズ15内でのレーザ光の
端光線の入射角度を変えることなく対物レンズ2のNA
を小さくしたことと同等となる。
As is apparent from the above equation, the NA of light that enters the spherical lens 15 via the meniscus lens 19 is
Numerical aperture NA 'when no meniscus lens 19 is arranged
(= Sin θ1) becomes n1 times. In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 23, the distance between the meniscus lens 19 and the spherical lens 15 is kept constant by the holding member 21. Therefore, the NA of the objective lens 2 can be changed without changing the incident angle of the end ray of the laser light in the spherical lens 15.
Is equivalent to reducing.

【0074】対物レンズ12のNAが低いほど、対物レ
ンズ12の焦点深度が深くなる。そのため、対物レンズ
12と球体レンズ15との距離の変化に対して、球体レ
ンズ15底面での光のスポット径は変化しにくくなる。
すなわち、メニスカスレンズ19を設けると、対物レン
ズ12の位置ずれが記録・再生の分解能に及ぼす影響が
少なくなる。
The lower the NA of the objective lens 12, the deeper the focal depth of the objective lens 12. Therefore, the spot diameter of light on the bottom surface of the spherical lens 15 does not easily change with the change in the distance between the objective lens 12 and the spherical lens 15.
That is, when the meniscus lens 19 is provided, the influence of the displacement of the objective lens 12 on the resolution of recording and reproduction is reduced.

【0075】なお、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施できることは言うまでもない。例え
ば、本発明の絞り4としては、光を透過させずに遮光す
る部材であれば各種のものを用いることができる。これ
は、先に説明したように、対物レンズ1aに黒色などの
光吸収率の高い色からなる材料を塗布あるいは蒸着する
ことによって絞り4を形成する方法などである。また、
レンズの表面を梨地状に処理することにより光を乱反射
させ、これによって絞りの機能を持たせることももちろ
ん可能である。
It goes without saying that the present invention can be implemented in various modifications without departing from the spirit thereof. For example, as the diaphragm 4 of the present invention, various members can be used as long as the member blocks light without transmitting light. As described above, this is a method of forming the stop 4 by applying or vapor-depositing a material having a high light absorptivity such as black on the objective lens 1a. Also,
By treating the surface of the lens in a satin shape, light is diffusely reflected, and of course, it is possible to provide a function of a diaphragm.

【0076】また、本発明は光記録・再生装置としてC
D−ROMなどの光ディスクの原盤を製作するための原
盤記録装置も含むものである。この場合、記録媒体とし
てはフォトレジストが使用される。
The present invention also relates to an optical recording / reproducing
It also includes a master recording device for manufacturing a master of an optical disc such as a D-ROM. In this case, a photoresist is used as a recording medium.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
学的分解能に優れた光記録・再生装置が実現する。
As described above, according to the present invention, an optical recording / reproducing apparatus having excellent optical resolution is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光記録・再生装置の第1 の実施形態に
係る全体構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of an optical recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1 の実施形態におけるアニュラーアパーチャ
の平面図。
FIG. 2 is a plan view of an annular aperture according to the first embodiment.

【図3】本発明における光スポットのノーマライズされ
た強度分布を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing a normalized intensity distribution of a light spot according to the present invention.

【図4】外部光が内部光よりも多く記録媒体側に透過す
る場合のスポットの強度分布特性を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing intensity distribution characteristics of spots when external light transmits more to the recording medium than internal light.

【図5】外部光と内部光とが同じ量だけ記録媒体側に透
過する場合のスポットの強度分特性を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing intensity characteristics of spots when the same amount of external light and internal light are transmitted to the recording medium.

【図6】外部光が内部光よりも多く記録媒体側に透過す
る場合のスポットの強度分布特性を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing intensity distribution characteristics of spots when external light transmits more to the recording medium than internal light.

【図7】本発明の光記録・再生装置の第2の実施形態に
係る全体構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration according to a second embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図8】同実施形態に係る光記録・再生装置の一部を構
成する光学系の概略構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an optical system forming a part of the optical recording / reproducing apparatus according to the embodiment.

【図9】第2の実施形態における対物レンズの平面図。FIG. 9 is a plan view of an objective lens according to a second embodiment.

【図10】本発明の光記録・再生装置の第3の実施形態
に係る光学系の概略構成図。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a third embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図11】本発明の光記録・再生装置の第4の実施形態
に係る光学系の概略構成図。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a fourth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図12】本発明の光記録・再生装置の第5の実施形態
に係る光学系の概略構成図。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a fifth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図13】本発明の光記録・再生装置の第6の実施形態
に係る光学系の概略構成図。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a sixth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図14】本発明の光記録・再生装置の第7の実施形態
に係る光学系の概略構成図。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a seventh embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図15】記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップの
内部透過率との関係を示すグラフ。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the internal transmittance of the air gap.

【図16】記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップの
外部透過率との関係を示すグラフ。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the external transmittance of the air gap.

【図17】記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップの
外部透過率/内部透過率との関係を示すグラフ。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the external transmittance / internal transmittance of the air gap.

【図18】本発明の光記録・再生装置の第8の実施形態
に係る光学系の概略構成図。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram of an optical system according to an eighth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図19】記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップの
内部透過率との関係を示すグラフ。
FIG. 19 is a graph showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the internal transmittance of the air gap.

【図20】記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップの
外部透過率との関係を示すグラフ。
FIG. 20 is a graph showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the external transmittance of the air gap.

【図21】記録媒体の表面膜の屈折率とエアギャップの
外部透過率/内部透過率との関係を示すグラフ。
FIG. 21 is a graph showing the relationship between the refractive index of the surface film of the recording medium and the external transmittance / internal transmittance of the air gap.

【図22】本発明の光記録・再生装置の第9の実施形態
に係る光学系の概略構成図。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a ninth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図23】本発明の光記録・再生装置の第10の実施形
態に係る光学系の概略構成図。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram of an optical system according to a tenth embodiment of the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図24】エバネッセント波発生用レンズとして半球レ
ンズを使用した場合の概略構成を示す従来例。
FIG. 24 is a conventional example showing a schematic configuration when a hemispherical lens is used as a lens for generating an evanescent wave.

【図25】従来における光スポットのノーマライズされ
た強度分布を示すグラフ。
FIG. 25 is a graph showing a normalized intensity distribution of a light spot in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 光源 5 アニュラーアパーチャ(光遮断手段) 11 絞り部材(光遮断手段) 12,12A 対物レンズ 13 絞り(光遮断手段) 14,14A 半球レンズ(エバネッセント波発生用レ
ンズ) 15 球体レンズ(エバネッセント波発生用レンズ) 16 非球面レンズ(エバネッセント波発生用レンズ) 19 メニスカスレンズ 20 記録媒体
Reference Signs List 2 light source 5 annular aperture (light blocking means) 11 aperture member (light blocking means) 12, 12A objective lens 13 aperture (light blocking means) 14, 14A hemispheric lens (lens for generating evanescent waves) 15 spherical lens (for generating evanescent waves) Lens) 16 Aspherical lens (lens for generating evanescent wave) 19 Meniscus lens 20 Recording medium

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源からの光を用いて記録媒体に情報の記
録・再生を行う光記録・再生装置において、 光源から記録媒体までの光路上に設けられたエバネッセ
ント波を発生可能なレンズと、 エバネッセント波の発生に寄与せずに前記エバネッセン
ト波を発生可能なレンズを通過する光の少なくとも一部
を遮断する光遮断手段と、 を有することを特徴とする光記録・再生装置。
An optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium by using light from a light source, comprising: a lens provided on an optical path from the light source to the recording medium, capable of generating an evanescent wave; An optical recording / reproducing apparatus, comprising: light blocking means for blocking at least a part of light passing through a lens capable of generating the evanescent wave without contributing to generation of the evanescent wave.
【請求項2】前記エバネッセント波を発生可能なレンズ
の前段に、前記エバネッセント波を発生可能なレンズに
対して前記光源からの光を集光するための対物レンズを
設けたことを特徴とする請求項1記載の光記録・再生装
置。
2. An objective lens for converging light from the light source to a lens capable of generating the evanescent wave is provided at a stage preceding the lens capable of generating the evanescent wave. Item 2. The optical recording / reproducing apparatus according to Item 1.
【請求項3】前記エバネッセント波を発生可能なレンズ
の前段で、かつ前記対物レンズの後段に、メニスカスレ
ンズを設けたことを特徴とする請求項1記載の光記録・
再生装置。
3. The optical recording / recording apparatus according to claim 1, wherein a meniscus lens is provided in front of the lens capable of generating the evanescent wave and downstream of the objective lens.
Playback device.
【請求項4】前記光遮断手段は、前記エバネッセント波
を発生可能なレンズに直接設けてなることを特徴とする
請求項1記載の光記録・再生装置。
4. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein said light blocking means is provided directly on a lens capable of generating said evanescent wave.
【請求項5】前記光遮断手段は、前記エバネッセント波
を発生可能なレンズと前記光源との間に設けてなること
を特徴とする請求項1記載の光記録・再生装置。
5. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein said light blocking means is provided between a lens capable of generating said evanescent wave and said light source.
【請求項6】前記光遮断手段は、前記対物レンズに直接
設けてなることを特徴とする請求項1記載の光記録・再
生装置。
6. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein said light blocking means is provided directly on said objective lens.
【請求項7】前記光遮断手段は、前記対物レンズと前記
光源との間に設けてなることを特徴とする請求項1記載
の光記録・再生装置。
7. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein said light blocking means is provided between said objective lens and said light source.
【請求項8】前記光遮断手段は、光の遮断面積を変化さ
せる光遮断面積可変機能を備えてなることを特徴とする
請求項1記載の光記録・再生装置。
8. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein said light blocking means has a light blocking area variable function for changing a light blocking area.
【請求項9】前記光遮断手段は液晶シャッタであること
を特徴とする請求項8記載の光記録・再生装置。
9. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 8, wherein said light blocking means is a liquid crystal shutter.
【請求項10】光源からの光を用いて記録媒体に情報の
記録・再生を行う光記録・再生方法において、 光源からの光の少なくとも一部を遮断するステップと、 遮断されなかった光をエバネッセント波を発生可能なレ
ンズ内で通過させるステップと、 エバネッセント波を発生可能なレンズ内を通過した光を
記録媒体に照射するステップと、を有することを特徴と
する光記録・再生方法
10. An optical recording / reproducing method for recording / reproducing information on / from a recording medium using light from a light source, wherein at least a part of the light from the light source is blocked, and the light not blocked is evanescently transmitted. An optical recording / reproducing method, comprising: a step of passing a wave through a lens capable of generating a wave; and a step of irradiating a recording medium with light passing through a lens capable of generating an evanescent wave.
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