JPH11296889A - 高開口数光学系、及び光磁気用光学ヘッド - Google Patents

高開口数光学系、及び光磁気用光学ヘッド

Info

Publication number
JPH11296889A
JPH11296889A JP10120026A JP12002698A JPH11296889A JP H11296889 A JPH11296889 A JP H11296889A JP 10120026 A JP10120026 A JP 10120026A JP 12002698 A JP12002698 A JP 12002698A JP H11296889 A JPH11296889 A JP H11296889A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
optical
numerical aperture
high numerical
magneto
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10120026A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichiro Nishikawa
幸一郎 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10120026A priority Critical patent/JPH11296889A/ja
Publication of JPH11296889A publication Critical patent/JPH11296889A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、スポットサイズの微小化を図ること
のできる光学系において、更なる高開口数化が可能なS
ILを用いた高開口数光学系、及び該高開口数光学系を
備えた光磁気用光学ヘッドを提供することを目的として
いる。 【解決手段】本発明の光学系は、少なくとも対物レンズ
とソリッドイマージョンレンズとを備え、該ソリッドイ
マージョンレンズを、屈折率分布型レンズで形成し、高
開口数としたことを特徴とするものであり、また本発明
の光磁気用光学ヘッドは、光源からの照射光により記録
媒体の記録面で反射し、該記録面における情報を持つ光
を、光学系を介して集光することによって情報を得る光
磁気用光学ヘッドにおいて、前記光学系を本発明の光学
系で構成したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソリッドイマージ
ョンレンズを用いた高開口数光学系に係り、例えば、記
録.再生用の結像、集光光学系に使用できる高開口数光
学系及び光磁気用光学ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】記録.再生に係る光学系において、スポ
ットサイズを小さくして解像度を増大させる光学系とし
て、近年提案されたものに特開平5−189796号公
報に記載のようなものがある。
【0003】この光学系は、対物レンズと記録媒体の間
にソリッドイマージョンレンズ(以下、これをSILと
記す)を配置し、平面側を記録媒体と微小な間隔で対向
させて、平面部近傍に結像させるように構成されてい
る。そして、このSIL内は、屈折率nの媒質で、波長
が1/nに減少され、その媒質内で結像することによ
り、スポットサイズヘの波長の寄与は1/nとすること
ができ、スポットサイズの縮小が容易となる。したがっ
て、対物レンズの開口数をNAとして、SILの球面に
光線がほぼ垂直に入射する場合、系の開口数は、n・N
A程度となり、スポットサイズ≒λ/(n・NA)で記
録再生に供することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に、光
学ガラス材では、屈折率は2.0を超えない。シリコン
やゲルマニウム等の屈折率は、2.0を超えた値である
が、可視光領域では、透過率が極端に低く、光の利用効
率の面で使用することができない。また、対物レンズ
は、開口数が大きくなる程、設計製造が難しく、コスト
が欠点になる。さらにまた、対物レンズは、開口数が大
きくなる程、光束径は増加傾向となり、光学系サイズが
欠点となる。したがって、光学系として対物レンズの2
倍を超える開口数を実現させることは、容易ではなく、
光学系としてより高開口数をねらう場合、対物レンズの
高開口数化は避けられず、高開口数をねらうほど光学系
の大型化、素子の高価化が避けられない。しかしなが
ら、一方では、記録容量の更なる高密度化等の為に、更
なるスポットサイズの微小化が必要である。
【0005】そこで、本発明は、スポットサイズの微小
化を図ることのできる光学系において、更なる高開口数
化が可能なSILを用いた高開口数光学系、及び該高開
口数光学系を備えた光磁気用光学ヘッドを提供すること
を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、高開口数光学系、及び高開口数光学系を備
えた光磁気用光学ヘッドをつぎのように構成したことを
特徴とするものである。すなわち、本発明の高開口数光
学系は、少なくとも対物レンズとソリッドイマージョン
レンズとを備え、該ソリッドイマージョンレンズを、屈
折率分布型レンズで形成し、高開口数としたことを特徴
としている。また、本発明の高開口数光学系において
は、対物レンズからの光線がソリッドイマージョンレン
ズの球面にほぼ垂直に入射し、あるいは、該光線が球面
に垂直に入射する場合よりも遠い位置で結像するように
入射することを特徴としている。また、本発明の光磁気
用光学ヘッドは、光源からの照射光により記録媒体の記
録面で反射し、該記録面における情報を持つ光を、光学
系を介して集光することによって情報を得る光磁気用光
学ヘッドにおいて、前記光学系が上記した本発明のいず
れかの高開口数光学系であることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、上記したように、ソリ
ッドイマージョンレンズを、屈折率分布型レンズで形成
したことにより、更なる高開口数化が可能な高開口数光
学系、及び高開口数光学系を備えた光磁気用光学ヘッド
を実現することができる。したがって、本発明において
は、より低い開口数の対物レンズを用いて、より高い開
口数の光学系を実現することが可能となり、このような
本発明の高開口数光学系を用いることによって、記録容
量の更なる高密度化を図ることができる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 [実施例1]図1は、本発明に係る実施例1の光学系
で、NA=sinθ1の対物レンズ1とラジアル屈折率
分布型のSIL2からなる。SIL2の屈折率は光軸付
近が最も高い屈折率となっていて、光線は光軸に向かっ
て曲がり、焦点近傍では、開口数(開口数を実施例の説
明中においてNAと記す)を決定する光線は点線Aの傾
きとなり、sinθ2>sinθ1となる。焦点近傍の
屈折率をn0とすると、系のNAはn0・sinθ2と
なり、高NAが実現されている。
【0009】図2は、図1のような光学系を含む、記録
再生に係る光磁気用光学ヘッドの概略図である。SIL
2と記録媒体6の間隔は、浮上機構(図示せず)で光源
波長の1/8程度以下に保持されている。波長λの半導
体レーザー3からの光束を、コリメートレンズ4、ビー
ムスプリッター5を経て、対物レンズ1、SIL2の光
学系でSIL2の平面部に焦点を結ぶように結像してい
る。記録媒体6は、λ/8という値に対して、有意な値
を持たない程度の薄い透明保護膜で覆われた記録面がS
IL2と対向して設けられている。記録面が、焦点から
λ/8程度という、焦点から見て近接場光領域にあるの
で、結像スポットとほぼ同等のスポットで記録再生がな
される。記録媒体6の記録面で反射した光は、記録媒体
6の記録面の情報を持ち、センサー10へと導かれる。
7は1/2波長板、8は集光レンズ、9は偏光ビームス
プリッターである。そして、センサー10からの出力よ
り、周知の方法により、フォーカスエラー、トラッキン
グエラー、光磁気信号等を得る。こうして、NA=n0
・sinθ2で性格付けられる微小なスポットの光磁気
用光学ヘッドが実現出来る。
【0010】次に、SIL2の作用について図3、図4
を用いて説明する。対物レンズ1からの光線は、SIL
2の球面にほぼ垂直入射する。即ち、SILが半球レン
ズ2’である場合の、平面と光軸の交点P’へ結像する
ようになっている。半球レンズ2’が均一な屈折率(=
n0’)の場合、半球レンズ2’内で波長はn0’分の
1となり、光学系のNAはNA≒n0’・sinθ1で
ある。一方、本願では屈折率分布型を使用する。屈折率
分布は、図4のようで、NAを決める光線のSIL2へ
の入射位置をr1とし、r1での屈折率をn1とする
と、 n(r)≒n(r=0)+N1・r2+・・・・・ n(r=0)=n0 n(r=r1)=n1 である。
【0011】n0>n1で、SIL2へ入射した光線
は、光軸へ向かって曲線を描き、点Pで光軸と交わる。
SIL2の平面部は、点Pの位置に設けてある。点Pで
の光軸と、その延長線が点線Aで表されるNAを決める
光線のなす角はθ2となり、 sinθ2>sinθ1 となる。
【0012】従って、数式的には、NA=n・sinθ
のsinθ部分が大きくなって、NAの増加となる。均
一な屈折率の場合は、NA=n0’・sinθ1であ
る。従って、n0がn0’に等しい場合、sinθ2/
sinθ1=Rとして、均一な屈折率(=n0’)の場
合と比較して、R倍のNAが得られたこととなる。逆
に、所望のNAが固定ならば、対物レンズ1のNAは、
均一な屈折率(=n0’)の場合に対して、1/Rに減
少出来る。ところで、sinθ2/sinθ1=R、Δ
n=(n0−n1)/n0、n0=1.646として、
Rの値をみると、表1の結果となった。
【0013】
【表1】 図5は、表1をグラフ化したものである。図から、Δn
が大きくなればRも大きくり、将来、Δnの増大化によ
りさらに高NAにすることにつなげられることが分か
る。こうして、従来例と比較して、概ね1.16から
1.41倍程度の高NAへの可能性が確認された。或い
はまた、従来例と比較して、概ね1.16から1.41
分の1程度低いNAの対物レンズで、同一の系のNAが
実現出来る可能性が確認された。また、例えば、均一な
屈折率でNA=0.5の対物レンズを使用した場合と、
実施例1でNA=0.4の対物レンズを使用した場合を
比べると、 均一な屈折率でNA=0.5の対物レンズを使用した場
合;光学系NA=1.646×0.5≒0.82 実施例1でNA=0.4の対物レンズを使用した場合;
光学系NA=1.41×(1.646×0.4)≒0.
93 となり、本発明では、より低いNAの対物レンズを用い
て、より高いNAの光学系が実現出来る。
【0014】[実施例2]次に、図6に本発明に係る実
施例2の光学系を示す。図7に示すように、対物レンズ
の光束は、各光線が球面に垂直入射する場合よりも遠い
点P”で結像するようにSIL12に入射している。図
中、NAを決める光線SIL12への入射直後の傾き
は、点線Bで示されている。本実施例に於いても、図4
で示されたような屈折率分布を有するので、NAを決め
る光線は先の例と同じように光軸に向かって弧を描く。
SIL12の平面は、その光線と光軸の交わる点Pに位
置するように設けられている。そこで、上記点線Bと光
軸のなす角をθ1、点Pで光軸となす角(点線A)をθ
2とすると sinθ2>sinθ1 となり、先の例と同様NAの増加となる。
【0015】本実施例の場合、SIL12の球面での屈
折の効果でSIL12へ入射した光線は、光軸側へ屈折
するので、先の実施例より高NAが達成される。或いは
また、先の実施例より低いNAの対物レンズで、光学系
の所望の高NAが実現出来る。以上より、総じて、より
低いNAの対物レンズを用いて、より高いNAの光学系
が実現出来た。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ソリッドイマージョンレンズを、屈折率分布型レンズで
形成したことにより、更なる高開口数化が可能な高開口
数光学系、及び高開口数光学系を備えた光磁気用光学ヘ
ッドを実現することができる。したがって、本発明にお
いては、より低い開口数の対物レンズを用いて、より高
い開口数の光学系を実現することが可能となり、このよ
うな本発明の高開口数光学系を用いることによって、記
録容量の更なる高密度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例1の光学系の概略図であ
る。
【図2】本発明に係る実施例1の光学系を含む、記録再
生に係る光磁気用光学ヘッドの概略図である。
【図3】本発明に係る実施例1の光学系の作用を説明す
るための図である。
【図4】本発明に係る屈折率分布の様子を示すグラフで
ある。
【図5】本発明による開口数の増大率を、従来例と比較
して示したグラフである。
【図6】本発明に係る実施例2の光学系の概略図であ
る。
【図7】本発明に係る実施例2の光学系の作用を説明す
るための図である。
【符号の説明】
1、11:対物レンズ 2、2’、12:ソリッドイマージョンレンズ 3:半導体レーザ 4:コリメートレンズ 5:ビームスプリッター 6:記録媒体 7:1/2波長板 8:集光レンズ 9:偏向ビームスプリッター 10:センサー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも対物レンズとソリッドイマージ
    ョンレンズとを備え、該ソリッドイマージョンレンズ
    を、屈折率分布型レンズで形成し、高開口数としたこと
    を特徴とする高開口数光学系。
  2. 【請求項2】前記光学系において、対物レンズからの光
    線がソリッドイマージョンレンズの球面にほぼ垂直に入
    射し、あるいは、該光線が球面に垂直に入射する場合よ
    りも遠い位置で結像するように入射することを特徴とす
    る請求項1に記載の高開口数光学系。
  3. 【請求項3】光源からの照射光により記録媒体の記録面
    で反射し、該記録面における情報を持つ光を、光学系を
    介して集光することによって情報を得る光磁気用光学ヘ
    ッドにおいて、前記光学系が請求項1または請求項2に
    記載の高開口数光学系であることを特徴とする磁気用光
    学ヘッド。
JP10120026A 1998-04-14 1998-04-14 高開口数光学系、及び光磁気用光学ヘッド Pending JPH11296889A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10120026A JPH11296889A (ja) 1998-04-14 1998-04-14 高開口数光学系、及び光磁気用光学ヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10120026A JPH11296889A (ja) 1998-04-14 1998-04-14 高開口数光学系、及び光磁気用光学ヘッド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11296889A true JPH11296889A (ja) 1999-10-29

Family

ID=14776080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10120026A Pending JPH11296889A (ja) 1998-04-14 1998-04-14 高開口数光学系、及び光磁気用光学ヘッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11296889A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100632507B1 (ko) * 2000-01-04 2006-10-09 엘지전자 주식회사 근접장 광 기록/재생 장치의 광 헤드

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100632507B1 (ko) * 2000-01-04 2006-10-09 엘지전자 주식회사 근접장 광 기록/재생 장치의 광 헤드

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007518211A (ja) 光学系
KR100657247B1 (ko) 고밀도 광집속을 위한 대물렌즈 및 이를 채용한광픽업장치
KR910008493B1 (ko) 반도체 레이저를 사용한 광학장치
JPH10208276A (ja) 光ピックアップ装置
JPS60131648A (ja) 光学ヘツド
JP2002123960A (ja) 光ヘッドおよび光ディスク装置
US4235507A (en) Optical system to condense light from a semiconductor laser into a circular spot
JPH1064103A (ja) 光ピックアップ装置
JPS60124035A (ja) 光ヘッド装置
JPH05303766A (ja) 光ディスク用光学素子とそれを用いた光ヘッド
EP1168311B1 (en) Objective lens, optical pickup device and optical recording/reproducing apparatus
JP3545028B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP2004511875A (ja) 光走査デバイス
JP2001034998A (ja) 光ヘッド及びその製造方法
JP2003157567A (ja) 光ピックアップ用変形可能ミラー
JP2002533860A (ja) 光走査装置
JPS6322370B2 (ja)
JPS6334446B2 (ja)
JP2738543B2 (ja) 光ピックアップ
JPH11296889A (ja) 高開口数光学系、及び光磁気用光学ヘッド
JP2904422B2 (ja) 光ヘッド
JPH0536767B2 (ja)
JPH09259458A (ja) 光学装置及びこの光学装置を用いた光ピックアップ装置
JP3656936B2 (ja) 光ディスク装置の光学系
JP2000149306A (ja) 光ピックアップ用光学素子及び光ピックアップ用光学素子の作製方法