JP2001023230A - Optical head and optical recording / reproducing device - Google Patents
Optical head and optical recording / reproducing deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集光スポットを形成する固体浸レンズと記録
媒体との離間距離を適正に保ちつつ、製作コストを低減
することが可能な光ヘッド及び光記録再生装置を提供す
る。
【解決手段】 光磁気ディスク2の記録膜2aに近接す
る位置に固体浸レンズ12を設け、この固体浸レンズ1
2の上側には光源から射出される記録再生光を固体浸レ
ンズ12に集光させる対物レンズ13を設けて光ヘッド
10を構成する。ここで、固体浸レンズ12の底面は、
下方に凸の球面形状に形成される。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head and an optical recording / reproducing apparatus capable of reducing a manufacturing cost while appropriately maintaining a separation distance between a solid immersion lens forming a condensing spot and a recording medium. . SOLUTION: A solid immersion lens 12 is provided on a magneto-optical disk 2 at a position close to a recording film 2a.
On the upper side of 2, an optical head 10 is provided by providing an objective lens 13 for condensing recording / reproducing light emitted from a light source on a solid immersion lens 12. Here, the bottom surface of the solid immersion lens 12 is
It is formed into a downwardly convex spherical shape.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光によって記録媒
体に情報を記録再生する光記録再生装置及びこの光記録
再生装置に用いられる光ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium by light and an optical head used for the optical recording / reproducing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光を用いて記録媒体に情報を記録
再生する装置には、記録媒体に設けられた記録膜の光磁
気変化や結晶相変化を利用するもの等がある。ここで、
記録膜の光磁気変化を利用するものでは、レーザー光照
射によりキュリー点以上に昇温させた記録膜の部分に外
部から磁界を印加してその部分の磁化を反転させること
により記録を行い、磁化カー効果による反射光の偏光角
の回転を検出して再生を行う。一方、記録媒体の結晶相
変化を利用するものでは、レーザーの熱で記録膜を結晶
状態から非結晶状態へ、またその逆へと相変化を生じさ
せて記録を行い、結晶部と非結晶部の反射率が異なるこ
とを利用して再生を行う。2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for recording / reproducing information on a recording medium using light, there is an apparatus utilizing a magneto-optical change or a crystal phase change of a recording film provided on the recording medium. here,
In the case of utilizing the magneto-optical change of the recording film, recording is performed by applying a magnetic field from the outside to a portion of the recording film heated to a temperature above the Curie point by irradiating a laser beam and inverting the magnetization of the portion. Reproduction is performed by detecting the rotation of the polarization angle of the reflected light due to the Kerr effect. On the other hand, in the case of utilizing the crystalline phase change of the recording medium, recording is performed by causing the phase change of the recording film from a crystalline state to an amorphous state and vice versa by the heat of a laser to perform recording. Is performed utilizing the fact that the reflectances of the images are different.
【0003】このような光記録再生装置において、記録
密度を高めて記録媒体の記録容量を大きくするために
は、記録膜上に形成されるレーザーの集光スポット径を
小さくする必要がある。ここで、集光スポット径はK・
λ/NA(λ:光波長、NA:対物レンズの開口数、
K:定数)で求められることが知られており、集光スポ
ット径を小さくするには光波長λを小さくするか、若し
くは対物レンズのNAを大きくすればよいことになる。
ここで光波長λは、小型の半導体レーザーで400nm
程度のものも実用化されつつあるが、寿命が短いことや
生産性の点で難点があり、現状ではまだ装置に組み込め
るほどのレベルには達していない。In such an optical recording / reproducing apparatus, in order to increase the recording density and increase the recording capacity of a recording medium, it is necessary to reduce the diameter of a laser spot formed on a recording film. Here, the focused spot diameter is K ·
λ / NA (λ: light wavelength, NA: numerical aperture of objective lens,
It is known that the diameter of the condensed spot is reduced by decreasing the light wavelength λ or increasing the NA of the objective lens.
Here, the light wavelength λ is 400 nm with a small semiconductor laser.
Some of them are being put to practical use, but have shortcomings in terms of short life and productivity, and have not yet reached a level that can be incorporated into equipment at present.
【0004】一方、対物レンズの集光部に固体浸レンズ
(SIL:Solid Immersion Lens)を設けて合成NAを
大きくしたものもある。これによれば対物レンズのみで
0.45〜0.60程度であるNAを1.2〜1.6程
度にまで大きくすることが可能である。図6(a)には
半球型の固体浸レンズを用いた光ヘッドの構成例を示し
ており、記録媒体102の記録膜102aに近接して設
けられたスライダ111(スライダ111の駆動機構の
図示は省略する)の空隙111aに対物レンズ113及
び固体浸レンズ112が設けられている。光源から射出
された光は対物レンズ113において集光され、固体浸
レンズ112の底面に集光スポットが形成される。この
ように半球型の固体浸レンズ112の場合、合成NAは
(対物レンズのNA)×(固体浸レンズ材料の屈折率
n)となる。このため、例えばNA=0.6及びn=
2.0であれば合成NAは1.2となり、集光スポット
径は定数Kを0.6として、光波長630nmに対して
約320nm、光波長400nmに対して約200nm
とすることができる。On the other hand, there is a type in which a solid immersion lens (SIL: Solid Immersion Lens) is provided in a condensing portion of an objective lens to increase the synthetic NA. According to this, it is possible to increase NA, which is about 0.45 to 0.60 only with the objective lens, to about 1.2 to 1.6. FIG. 6A shows a configuration example of an optical head using a hemispherical solid immersion lens, and a slider 111 (shown as a driving mechanism of the slider 111) provided near the recording film 102 a of the recording medium 102. (Not shown), an objective lens 113 and a solid immersion lens 112 are provided in a gap 111a. Light emitted from the light source is condensed by the objective lens 113, and a condensed spot is formed on the bottom surface of the solid immersion lens 112. As described above, in the case of the hemispherical solid immersion lens 112, the synthetic NA is (NA of the objective lens) × (refractive index n of the solid immersion lens material). Thus, for example, NA = 0.6 and n =
If 2.0, the synthetic NA is 1.2, and the focused spot diameter is about 320 nm for a light wavelength of 630 nm and about 200 nm for a light wavelength of 400 nm, with a constant K of 0.6.
It can be.
【0005】図6(b)は超半球型の固体浸レンズ21
2を用いた場合の例であり、このとき合成NAは(対物
レンズのNA)×(固体浸レンズ材料の屈折率n)2と
なる。このため例えばNA=0.6及びn=2.0であ
れば合成NAは2.4となり、集光スポット径は定数K
を0.6として、光波長630nmに対して約160n
m、光波長400nmに対して約100nmとすること
ができる。FIG. 6B shows a super hemispherical solid immersion lens 21.
In this case, the composite NA is (NA of the objective lens) × (refractive index n of the solid immersion lens material) 2 . Therefore, for example, if NA = 0.6 and n = 2.0, the synthetic NA is 2.4, and the focused spot diameter is a constant K.
Is set to 0.6, and about 160 n for an optical wavelength of 630 nm.
m, about 100 nm for a light wavelength of 400 nm.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、合成NA
を大きくすることにより集光スポット径を小さくして記
録密度を高くすることは可能であるが、上記装置のよう
に合成NAが1を越える場合には、固体浸レンズの底面
に集光した光の一部又はほとんどが固体浸レンズの底面
内側で全反射を起こし、固体浸レンズの底面下方ではエ
ネルギーが微弱ないわゆるエバネッセント波となる。こ
のため固体浸レンズと記録媒体表面との離間距離をあま
り大きくとることはできず、一般には光波長よりも短く
なるように設定される。この離間距離は、上記のように
光波長が630nm,400nmである場合には50n
m以下となる。As described above, the synthetic NA
Although it is possible to increase the recording density by reducing the diameter of the condensed spot by increasing the diameter of light, when the combined NA exceeds 1, as in the above apparatus, the light condensed on the bottom surface of the solid immersion lens A part or most of the light is totally reflected inside the bottom surface of the solid immersion lens, and a so-called evanescent wave having weak energy is formed below the bottom surface of the solid immersion lens. For this reason, the separation distance between the solid immersion lens and the surface of the recording medium cannot be made too large, and is generally set to be shorter than the light wavelength. This separation distance is 50 n when the light wavelength is 630 nm or 400 nm as described above.
m or less.
【0007】しかしながら、直径約1mmの大きさの固
体浸レンズを50nm以下という微小間隔で記録媒体に
近接させ、且つ記録再生の動作中にもこれを保持させる
には高い精度で工作・組立が行われる必要がある。この
ため固体浸レンズと記録媒体との平行度は、レンズ中央
部と記録媒体表面との距離が50nm程度まで接近した
ときでもレンズの端部が記録媒体に接触しない程度に保
たれる必要があることから、両部材(固体浸レンズ及び
記録媒体)に許容される相対傾き角θは近似的に(固体
浸レンズの中央と記録媒体との離間距離)/(固体浸レ
ンズの半径)rad以下となる。これは、例えば固体浸
レンズの直径が1mmである場合には、50nm/0.
5mm=0.1mrad以下となる。このように固体浸
レンズを用いた光記録再生装置の光ヘッドには非常に高
い工作・組立精度が要求され、コストアップの原因とな
っていた。However, in order to bring a solid immersion lens having a diameter of about 1 mm close to a recording medium at a very small interval of 50 nm or less and to hold the same even during a recording / reproducing operation, high-precision machining / assembly is required. Need to be done. Therefore, the parallelism between the solid immersion lens and the recording medium needs to be maintained such that the end of the lens does not contact the recording medium even when the distance between the center of the lens and the surface of the recording medium approaches 50 nm. Therefore, the relative inclination angle θ allowed for both members (the solid immersion lens and the recording medium) is approximately equal to or less than (the distance between the center of the solid immersion lens and the recording medium) / (the radius of the solid immersion lens) rad. Become. This means that, for example, when the diameter of the solid immersion lens is 1 mm, 50 nm / 0.
5 mm = 0.1 mrad or less. As described above, the optical head of the optical recording / reproducing apparatus using the solid immersion lens is required to have extremely high work / assembly accuracy, which causes an increase in cost.
【0008】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、集光スポットを形成する固体浸レンズと記
録媒体との離間距離を適正に保ちつつ、製作コストを低
減することが可能な光ヘッド及び光記録再生装置を提供
することを目的としている。The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to reduce the manufacturing cost while appropriately maintaining the distance between the solid immersion lens forming the condensed spot and the recording medium. It is an object to provide an optical head and an optical recording / reproducing device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る光ヘッドは、記録再生光を射出す
る光源(例えば、実施形態における光照射装置5)と、
記録媒体(例えば、実施形態における光磁気ディスク
2)の記録膜に近接する位置に配設された固体浸レンズ
と、固体浸レンズの上側に配設されて光源からの記録再
生光を固体浸レンズに集光させる対物レンズとを有して
おり、固体浸レンズの底面が、下方に凸の球面形状に形
成されている。In order to achieve the above object, an optical head according to the present invention comprises a light source for emitting recording / reproducing light (for example, a light irradiation device 5 in the embodiment),
A solid immersion lens disposed at a position close to a recording film of a recording medium (for example, the magneto-optical disk 2 in the embodiment); and a solid immersion lens disposed above the solid immersion lens to record and reproduce light from a light source. And a bottom surface of the solid immersion lens is formed in a downwardly convex spherical shape.
【0010】集光スポットを形成する固体浸レンズは記
録媒体表面に対して平行に、且つ極近接するようにして
設けられるが、本発明においては固体浸レンズの底面が
記録再生光の光軸付近(固体浸レンズの中心部)ほど下
方に突出した形状になっているので、両部材(固体浸レ
ンズ及び記録媒体)が非平行状態になった場合であって
もレンズの周辺部が記録媒体表面に極端に近接するよう
なことはなく、固体浸レンズの底面が平面である従来の
場合よりも両部材は干渉しにくくなる。このため、固体
浸レンズと記録媒体との離間距離を適正に保ちつつ両部
材の非平行度を許容できる範囲を大きくすることができ
るので、工作・組立精度の面から製作コストを低減する
ことが可能となる。The solid immersion lens forming the converging spot is provided in parallel with and extremely close to the recording medium surface. In the present invention, the bottom surface of the solid immersion lens is located near the optical axis of the recording / reproducing light. (The center of the solid immersion lens) has a shape that protrudes downward, so that even when both members (the solid immersion lens and the recording medium) are in a non-parallel state, the peripheral portion of the lens remains on the recording medium surface. The two members are less likely to interfere with each other than in the conventional case where the bottom surface of the solid immersion lens is flat. For this reason, it is possible to increase the range in which the non-parallelism of the two members can be tolerated while appropriately maintaining the separation distance between the solid immersion lens and the recording medium, thereby reducing manufacturing costs in terms of machining and assembly accuracy. It becomes possible.
【0011】また、本発明に係る光記録再生装置は、記
録媒体を保持して平面運動させる媒体駆動機構(例え
ば、実施形態におけるスピンドルモータ1)と、上記光
ヘッドと、この光ヘッドを保持するヘッドアームと、光
ヘッドを記録媒体の平面運動方向と交差する方向に移動
させるようにヘッドアームを駆動するアーム駆動機構
(例えば、実施形態におけるボイスコイルモータ3)と
を有して構成されるが、上記の光ヘッドを用いることに
より製作コストを低減することができる。An optical recording / reproducing apparatus according to the present invention has a medium driving mechanism (for example, a spindle motor 1 in the embodiment) for holding and moving a recording medium in a plane, the optical head, and the optical head. It is configured to include a head arm and an arm driving mechanism (for example, the voice coil motor 3 in the embodiment) for driving the head arm so as to move the optical head in a direction intersecting the plane movement direction of the recording medium. By using the optical head, the manufacturing cost can be reduced.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】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。本発明に係る光ヘッ
ドを備えた光記録再生装置を図1及び図2に示してお
り、この光記録再生装置は、スピンドルモータ1により
回転駆動される光磁気ディスク2の記録膜2aの上に近
接して位置する光ヘッド10と、この光ヘッド10を保
持するヘッドアーム4と、このヘッドアーム4を回動さ
せるためのボイスコイルモータ3と、記録再生レーザー
光を照射する光照射装置5とを有して構成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 show an optical recording / reproducing apparatus provided with an optical head according to the present invention. The optical recording / reproducing apparatus is provided on a recording film 2a of a magneto-optical disk 2 driven to rotate by a spindle motor 1. An optical head 10 positioned close to the head, a head arm 4 for holding the optical head 10, a voice coil motor 3 for rotating the head arm 4, and a light irradiation device 5 for irradiating recording / reproducing laser light. Is configured.
【0013】光ヘッド10はスライダ11を備えてお
り、スライダ11は回転する光磁気ディスク2上面の記
録膜2aの上に位置し、空気ベアリング効果により記録
膜2aから一定微小距離だけ浮上した状態となる(すな
わち、フライングヘッドを構成する)。ヘッドアーム4
は、ボイスコイルモータ3に繋がれて回転駆動される回
転軸4aと、この回転軸4aの上端から水平に延びたア
ーム部4bと、アーム部4bの先端において光ヘッド1
0の上下の移動を許容するようにして支持するサスペン
ション部4cとから構成される。ボイスコイルモータ3
により回転軸4aが回転駆動されるとアーム部4bが水
平に揺動移動され、光ヘッド10を光磁気ディスク2の
回転方向に対してほぼ直角方向(図2における矢印A方
向)に移動させて光ヘッド10が光磁気ディスク2の記
録膜2a上で走査される。すなわち、ボイスコイルモー
タ3によりトラッキング制御が行われる。The optical head 10 includes a slider 11. The slider 11 is located on the recording film 2a on the rotating magneto-optical disk 2 and floats by a certain minute distance from the recording film 2a by an air bearing effect. (Ie, constitute a flying head). Head arm 4
Is a rotary shaft 4a connected to the voice coil motor 3 and driven to rotate, an arm 4b extending horizontally from the upper end of the rotary shaft 4a, and an optical head 1 at the tip of the arm 4b.
And a suspension portion 4c that supports the vertical movement of the suspension portion 4c. Voice coil motor 3
When the rotation shaft 4a is driven to rotate, the arm portion 4b swings horizontally and moves the optical head 10 in a direction substantially perpendicular to the rotation direction of the magneto-optical disk 2 (the direction of arrow A in FIG. 2). The optical head 10 scans on the recording film 2a of the magneto-optical disk 2. That is, tracking control is performed by the voice coil motor 3.
【0014】光ヘッド10のスライダ11内には、上方
に広がる円形テーパ状の空隙11aが形成されており、
この空隙11aの下部にはガラス材料で作成された固体
浸レンズ12が配設され、空隙11aの上部には同じく
ガラス材料で製作された対物レンズ13が配設されてい
る。スライダ11の上方にはスペーサ14を介してマイ
クロプリズム15が配設され、その反射面15aには高
反射膜16が設けられている。このマイクロプリズム1
5が微動アクチュエータ20を介してヘッドアーム4の
サスペンション部4cに繋がれている。なお、上記空隙
11aを透明若しくは光透過性を有する材料で充満させ
てもよい。A circular tapered space 11a extending upward is formed in the slider 11 of the optical head 10.
A solid immersion lens 12 made of a glass material is provided below the gap 11a, and an objective lens 13 also made of a glass material is provided above the gap 11a. A microprism 15 is provided above the slider 11 with a spacer 14 interposed therebetween, and a high reflection film 16 is provided on a reflection surface 15a thereof. This micro prism 1
Reference numeral 5 is connected to the suspension section 4c of the head arm 4 via the fine movement actuator 20. The space 11a may be filled with a transparent or light-transmitting material.
【0015】図3に示すように、固体浸レンズ12は上
方に凸の半径rの半球型部材の底面を下方に凸の球面状
に整形して得られる形状に形成されている。ここで底面
の球面形状は、上記半球型部材の中心P(この点Pは結
果的に固体浸レンズ12の最下点となる)を通る垂線L
(これは半球型部材の光軸に一致する)の上方に設定し
た点Qを中心とし、且つ線分PQ(=Rとする。R>
r)を半径とする球面の一部として与えられる。なお、
この固体浸レンズ12はモールドにより製作される。As shown in FIG. 3, the solid immersion lens 12 is formed in a shape obtained by shaping the bottom surface of a hemispherical member having an upwardly convex radius r into a downwardly convex spherical shape. Here, the spherical shape of the bottom surface is a perpendicular line L passing through the center P of the hemispherical member (this point P results in the lowest point of the solid immersion lens 12).
(This coincides with the optical axis of the hemispherical member.) The center is a point Q set above and a line segment PQ (= R. R>
It is given as part of a sphere with radius r). In addition,
This solid immersion lens 12 is manufactured by a mold.
【0016】図4には微動アクチュエータ20を拡大し
て示している。この微動アクチュエータ20は平行平板
型であり、具体的にはサスペンション部4cと接合され
る第1基板21に設けられた固定ブロック23及び可動
ブロック24とを有して構成され、両ブロック23,2
4は互いに平行に延びて対向する多数の平行平板を有し
ている。これら平行平板間に電圧を印加することにより
静電力を働かせ、固定ブロック23に対して可動ブロッ
ク24を平行平板と直角な方向(矢印B方向)に微動さ
せて、細かな且つ高精度な移動制御ができるようになっ
ている。FIG. 4 shows the fine movement actuator 20 in an enlarged manner. The fine movement actuator 20 is of a parallel plate type, and specifically has a fixed block 23 and a movable block 24 provided on a first substrate 21 joined to the suspension part 4c.
4 has a large number of parallel flat plates extending parallel to each other. By applying a voltage between these parallel flat plates to actuate electrostatic force, the movable block 24 is finely moved relative to the fixed block 23 in a direction perpendicular to the parallel flat plate (the direction of arrow B) to provide fine and highly accurate movement control. Is available.
【0017】可動ブロック24は更に、平板部22を介
してマイクロプリズム15と接合されており、このため
平行平板間に電圧を印加して可動ブロック24を微動さ
せれば、サスペンション部4cに対して光ヘッド10を
矢印B方向に微動させることができる。なお、この矢印
B方向は、ボイスコイルモータ3による光ヘッド10の
走査のための移動方向Aと同一の方向である。The movable block 24 is further joined to the microprism 15 via the flat plate portion 22. Therefore, if a voltage is applied between the parallel flat plates to finely move the movable block 24, the movable block 24 is moved relative to the suspension portion 4c. The optical head 10 can be slightly moved in the direction of arrow B. The direction of the arrow B is the same as the moving direction A for scanning the optical head 10 by the voice coil motor 3.
【0018】ヘッドアーム4の回転軸4aには光照射装
置5に斜めに対向して反射ミラー6が配設されており、
光照射装置5から照射される記録再生レーザー光は、図
1及び図2に鎖線R1,R2で示すように反射ミラー6
により反射されてマイクロプリズム15に導かれる。こ
のようにしてマイクロプリズム15に導かれた記録再生
レーザー光はマイクロプリズム15の反射面15aの高
反射膜16により反射された後、対物レンズ13により
回折限界まで絞り込まれるように集光されて固体浸レン
ズ12に入射される。A reflection mirror 6 is disposed on a rotating shaft 4a of the head arm 4 so as to be obliquely opposed to the light irradiation device 5.
The recording / reproducing laser beam emitted from the light irradiating device 5 is reflected by a reflecting mirror 6 as shown by chain lines R1 and R2 in FIGS.
And is guided to the microprism 15. The recording / reproducing laser light guided to the microprism 15 in this manner is reflected by the high reflection film 16 on the reflection surface 15a of the microprism 15, and then condensed by the objective lens 13 so as to be narrowed down to the diffraction limit. The light enters the immersion lens 12.
【0019】以上のような構成の光記録再生装置の作動
を説明する。先ず、光磁気ディスク2をスピンドルモー
タ1により所定の速度で回転させる。このとき、ヘッド
アーム4のサスペンション部4cに支持されて光磁気デ
ィスク2上面の記録膜2a上に配置された光ヘッド10
は、空気ベアリング効果によりスライダ11が記録膜2
aから微小距離だけ浮上した状態となる。この状態で光
照射装置5から記録再生レーザー光を照射すると、この
光は鎖線R1,R2で示すように反射ミラー6により反
射されてマイクロプリズム15に入射する。そして、マ
イクロプリズム15の反射面15aで反射された後、対
物レンズ13により集光されて固体浸レンズ12に入射
して集束する。これにより固体浸レンズ12の底面に集
光スポットが形成される(図3参照)。The operation of the optical recording / reproducing apparatus having the above configuration will be described. First, the magneto-optical disk 2 is rotated at a predetermined speed by the spindle motor 1. At this time, the optical head 10 supported by the suspension portion 4c of the head arm 4 and disposed on the recording film 2a on the upper surface of the magneto-optical disk 2
Means that the slider 11 has the recording film 2
It floats by a very small distance from a. When the recording / reproducing laser beam is irradiated from the light irradiation device 5 in this state, this light is reflected by the reflecting mirror 6 and enters the microprism 15 as indicated by chain lines R1 and R2. Then, after being reflected by the reflecting surface 15a of the microprism 15, the light is condensed by the objective lens 13 and enters the solid immersion lens 12 to be focused. As a result, a focused spot is formed on the bottom surface of the solid immersion lens 12 (see FIG. 3).
【0020】ここで、光磁気ディスク2は定速回転で駆
動されているためスライダ11の浮上量は常に一定であ
り、このため光磁気ディスク2の記録膜2aと固体浸レ
ンズ12の底面との距離は常に適正な値に保たれる。こ
のため、集光スポットは常に光磁気ディスク2の記録膜
2a上に位置させることが可能であり、従来のようにフ
ォーカシング機構を設ける必要はない。Here, since the magneto-optical disk 2 is driven at a constant speed, the flying height of the slider 11 is always constant. Therefore, the distance between the recording film 2a of the magneto-optical disk 2 and the bottom surface of the solid immersion lens 12 is high. The distance is always kept at an appropriate value. For this reason, the condensed spot can be always positioned on the recording film 2a of the magneto-optical disk 2, and it is not necessary to provide a focusing mechanism as in the conventional case.
【0021】記録膜2aのうち集光スポットが当たって
いる部分の温度は局部的に高くなるが、これがキュリー
点以上の温度に高められた状態で外部から磁界を印加す
るとその部分の磁化が反転し、情報が記録(若しくは消
去)される。磁界の印加は固体浸レンズ12の近傍に設
けられた電磁コイル(図示せず)に通電することにより
行われるが、通電電流の向きを変えることにより印加す
る磁界の方向を切り換えることが可能である。なお、印
加する(電磁コイルにより発生する)磁界の方向は記録
膜2aに対して垂直な方向である。一方、情報の再生に
は磁気カー効果を検出する装置が用いられ、上記光記録
再生装置にもそのような装置が設けられているが、これ
らについては周知であるので図示及びその説明は省略す
る。The temperature of the portion of the recording film 2a where the condensed light spot is locally increased, but when a magnetic field is applied from the outside while the temperature is raised to a temperature higher than the Curie point, the magnetization of the portion is reversed. Then, the information is recorded (or erased). The application of the magnetic field is performed by energizing an electromagnetic coil (not shown) provided in the vicinity of the solid immersion lens 12, but the direction of the applied magnetic field can be switched by changing the direction of the energizing current. . The direction of the applied magnetic field (generated by the electromagnetic coil) is perpendicular to the recording film 2a. On the other hand, a device for detecting the magnetic Kerr effect is used for reproducing information, and such a device is also provided in the above-mentioned optical recording / reproducing device. .
【0022】このような情報の記録再生は、光磁気ディ
スク2の回転に対応して光ヘッド10を光磁気ディスク
2の半径方向に移動させて(走査して)行われ、この光
ヘッド10の走査すなわちトラッキングは、ヘッドアー
ム4の根本に配置されたボイスコイルモータ3によりヘ
ッドアーム4を回動させて行われる。但し、ここではボ
イスコイルモータ3は粗動サーボとして用いられ、ヘッ
ドアーム4の比較的低速成分の制御を司る。すなわち、
ボイスコイルモータ3によるトラッキングの制御精度に
は限界があり細かなトラッキング制御は難しいためこれ
を粗動サーボ制御に用い、粗動サーボ制御では追いきれ
ない微小で高速な成分の制御は、微動アクチュエータ2
0により微動サーボをかけることで行う。The recording and reproduction of such information is performed by moving (scanning) the optical head 10 in the radial direction of the magneto-optical disk 2 in accordance with the rotation of the magneto-optical disk 2. Scanning or tracking is performed by rotating the head arm 4 by the voice coil motor 3 arranged at the root of the head arm 4. However, here, the voice coil motor 3 is used as a coarse movement servo, and controls a relatively low-speed component of the head arm 4. That is,
Since the precision of tracking control by the voice coil motor 3 is limited and fine tracking control is difficult, the tracking control is used for coarse movement servo control.
This is performed by applying a fine movement servo with 0.
【0023】ここで、固体浸レンズ12の底面は前述し
たように下方に凸の球面形状に形成されているため、固
体浸レンズ12と光磁気ディスク2との平行度のずれが
生じた場合であっても固体浸レンズ12の周辺部がディ
スク2に極端に近接するようなことがない。以下、この
ことを図5を用いて説明する。Since the bottom surface of the solid immersion lens 12 is formed in a downwardly convex spherical shape as described above, the solid immersion lens 12 may be displaced from the magneto-optical disk 2 in parallelism. Even if there is, the periphery of the solid immersion lens 12 will not be extremely close to the disk 2. Hereinafter, this will be described with reference to FIG.
【0024】図5(図3と共通する記号はそのまま用い
ている)に示すように、固体浸レンズ12の最下点Pか
ら水平にXだけずれた位置にある底面上の点をP1とす
ると、点Qと点P1とを結ぶ線分と垂線Lとのなす角度
θはθ=sin−1(X/R)となる。ここで、点Pと
点P1の光磁気ディスク2表面からの距離の差Δは、図
から明らかなようにΔ=R(1−cosθ)となる。こ
れは角度θが非常に小さいときには近似的にΔ≒Rθ2
/2で表すことができる。このため、固体浸レンズ12
と光磁気ディスク2表面とが所定の離間距離mを保つと
いう条件から許容される固体浸レンズ12に対する光磁
気ディスク2の傾き角度θ1はθ1≒θとして、m>Δ
より求められる。ここで、例えば固体浸レンズ12の直
径が1.0mm(半径r=0.5mm)であり、底面形
状の曲率半径Rが5.0mmであれば、所定の離間距離
mが50nmであるときにはθ1<4.5mradとな
る。これは、前述した固体浸レンズの底面が平面である
場合の0.1mradに対して45倍もの余裕があるこ
とを意味している。As shown in FIG. 5 (symbols common to FIG. 3 are used as is), a point on the bottom surface which is horizontally shifted by X from the lowermost point P of the solid immersion lens 12 is P1. , The angle θ between the line segment connecting the point Q and the point P1 and the perpendicular L is θ = sin −1 (X / R). Here, the difference Δ in the distance between the point P and the point P1 from the surface of the magneto-optical disk 2 is Δ = R (1−cos θ) as is clear from the drawing. This is approximately Δ ≒ Rθ 2 when the angle θ is very small.
/ 2. Therefore, the solid immersion lens 12
The inclination angle θ1 of the magneto-optical disk 2 with respect to the solid immersion lens 12 is θ> 許 容 θ, where m> Δ, assuming that the predetermined distance m is maintained between the magneto-optical disk 2 and the optical disk 2.
More required. Here, for example, if the diameter of the solid immersion lens 12 is 1.0 mm (radius r = 0.5 mm) and the radius of curvature R of the bottom surface shape is 5.0 mm, θ1 when the predetermined separation distance m is 50 nm. <4.5 mrad. This means that there is a margin 45 times as large as 0.1 mrad when the bottom surface of the solid immersion lens is flat.
【0025】ここで、固体浸レンズ12の底面が球面形
状であることから、固体浸レンズ12と光磁気ディスク
2表面とが完全な平行を保っている場合であっても、上
記点P1においてはR(1−cosθ)=R(1−co
s(sin−1(X/R)))≒X2/2Rだけディス
ク2表面から離れてしまうが、一般に数μm程度の視野
(集光スポット径)を考えた場合にはこの影響は非常に
小さい。例えば、上記の例において視野をφ20μm
(X=10μm)にとった場合でも10nm程度であ
り、特に問題とはならない。更に、底面が球面に加工さ
れた場合は、加工の際に誤差が生じたとしても、両球面
の中心を結ぶ線を新たな光軸とすることで、全く加工誤
差が無かったものと同様になる。Here, since the bottom surface of the solid immersion lens 12 has a spherical shape, even if the solid immersion lens 12 and the surface of the magneto-optical disk 2 are perfectly parallel, the point P1 can be used. R (1-cos θ) = R (1-cos
s (sin −1 (X / R))) ≒ X 2 / 2R away from the surface of the disk 2, but generally this effect is extremely large when considering a field of view (light spot diameter) of about several μm. small. For example, in the above example, the visual field is φ20 μm
(X = 10 μm), it is about 10 nm, and there is no particular problem. Furthermore, when the bottom surface is processed into a spherical surface, even if an error occurs during processing, the line connecting the centers of the two spherical surfaces is set as a new optical axis, as in the case where there was no processing error at all. Become.
【0026】このように本発明においては、固体浸レン
ズ12の底面が下方に凸の球面形状になっているので、
固体浸レンズ12と光磁気ディスク2とが非平行状態に
なった場合であってもレンズ12の周辺部がディスク2
表面に極端に近接するようなことはなく、固体浸レンズ
12の底面が平面である従来の場合よりも両部材12,
2は干渉しにくくなる。このため、固体浸レンズ12と
光磁気ディスク2との離間距離を適正に保ちつつ両部材
12,2の非平行度を許容できる範囲を大きくすること
ができるので、工作・組立精度の面から製作コストを低
減することが可能となる。またこのため、本発明に係る
光ヘッド10を備える光記録再生装置は安価に製作する
ことができる。As described above, in the present invention, since the bottom surface of the solid immersion lens 12 has a downwardly convex spherical shape,
Even when the solid immersion lens 12 and the magneto-optical disk 2 are in a non-parallel state, the periphery of the lens 12 is
There is no extreme closeness to the surface, and both members 12 and 12 are harder than in the conventional case where the bottom surface of the solid immersion lens 12 is flat.
2 is less likely to interfere. For this reason, it is possible to increase the allowable range of the non-parallelism of the two members 12 and 2 while appropriately maintaining the separation distance between the solid immersion lens 12 and the magneto-optical disk 2, and thus, it is possible to manufacture the device from the viewpoint of machining and assembly accuracy. Costs can be reduced. Therefore, an optical recording / reproducing apparatus including the optical head 10 according to the present invention can be manufactured at low cost.
【0027】これまで本発明に係る光ヘッド及び光記録
再生装置について説明してきたが、本発明の範囲は上記
実施形態に示したものに限られない。例えば、固体浸レ
ンズ12の形状は半球型に限られず超半球型等であって
もよい。また、本発明に係る光ヘッドは上記構成の光記
録再生装置に限られず、他の構成の光記録再生装置にも
搭載可能である。Although the optical head and the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the shape of the solid immersion lens 12 is not limited to a hemispherical shape, and may be a super hemispherical shape or the like. Further, the optical head according to the present invention is not limited to the optical recording / reproducing apparatus having the above configuration, and can be mounted on an optical recording / reproducing apparatus having another configuration.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光ヘッ
ドにおいては、固体浸レンズの底面が記録再生光の光軸
付近(固体浸レンズの中心部)ほど下方に突出した形状
になっているので、固体浸レンズと記録媒体とが非平行
状態になった場合であってもレンズの周辺部が記録媒体
表面に極端に近接するようなことはなく、固体浸レンズ
の底面が平面である従来の場合よりも両部材は干渉しに
くくなる。このため、固体浸レンズと記録媒体との離間
距離を適正に保ちつつ両部材の非平行度を許容できる範
囲を大きくすることができるので、工作・組立精度の面
から製作コストを低減することが可能となる。As described above, in the optical head according to the present invention, the bottom surface of the solid immersion lens has a shape protruding downward as it approaches the optical axis of recording / reproducing light (the center of the solid immersion lens). Therefore, even when the solid immersion lens and the recording medium are in a non-parallel state, the peripheral portion of the lens does not become extremely close to the recording medium surface, and the solid immersion lens has a flat bottom surface. In this case, both members are less likely to interfere with each other. For this reason, it is possible to increase the range in which the non-parallelism of the two members can be tolerated while appropriately maintaining the separation distance between the solid immersion lens and the recording medium, thereby reducing manufacturing costs in terms of machining and assembly accuracy. It becomes possible.
【0029】また、本発明に係る光記録再生装置は、記
録媒体を保持して平面運動させる媒体駆動機構と、上記
光ヘッドと、この光ヘッドを保持するヘッドアームと、
光ヘッドを記録媒体の平面運動方向と交差する方向に移
動させるようにヘッドアームを駆動するアーム駆動機構
とを有して構成されるが、上記の光ヘッドを用いること
により安価に製作することができる。Further, an optical recording / reproducing apparatus according to the present invention comprises a medium drive mechanism for holding a recording medium and moving it in a plane, the optical head, a head arm for holding the optical head,
An arm drive mechanism for driving the head arm to move the optical head in a direction intersecting with the plane movement direction of the recording medium is provided, but it is possible to manufacture the optical head at low cost by using the above optical head. it can.
【図1】本発明に係る光ヘッドを備えた光記録再生装置
の構成を示す正面概略図である。FIG. 1 is a schematic front view showing a configuration of an optical recording / reproducing apparatus including an optical head according to the present invention.
【図2】上記光記録再生装置の構成を示す平面概略図で
ある。FIG. 2 is a schematic plan view showing a configuration of the optical recording / reproducing apparatus.
【図3】固体浸レンズの形状を説明する拡大側面図であ
る。FIG. 3 is an enlarged side view illustrating a shape of a solid immersion lens.
【図4】上記光記録再生装置を構成する微動アクチュエ
ータを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a fine movement actuator constituting the optical recording / reproducing apparatus.
【図5】本発明の効果を説明するための固体浸レンズ近
傍を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing the vicinity of a solid immersion lens for describing the effect of the present invention.
【図6】従来の光記録再生装置に用いられる光ヘッドの
構成の一部を示す側面概略図であり、(a)は半球型の
固体浸レンズを用いた場合、(b)は超半球型の固体浸
レンズを用いた場合の例である。FIGS. 6A and 6B are schematic side views showing a part of the configuration of an optical head used in a conventional optical recording / reproducing apparatus. FIG. 6A shows a case where a hemispherical solid immersion lens is used, and FIG. This is an example in the case where a solid immersion lens is used.
1 スピンドルモータ(媒体駆動機構) 2 光磁気ディスク(記録媒体) 2a 記録膜 3 ボイスコイルモータ(アーム駆動機構) 4 ヘッドアーム 5 光照射装置(光源) 10 光ヘッド 11 スライダ 12 固体浸レンズ 13 対物レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spindle motor (medium drive mechanism) 2 Magneto-optical disk (recording medium) 2a Recording film 3 Voice coil motor (arm drive mechanism) 4 Head arm 5 Light irradiation device (light source) 10 Optical head 11 Slider 12 Solid immersion lens 13 Objective lens
Claims (2)
ンズと、 前記固体浸レンズの上側に配設されて前記光源からの記
録再生光を前記固体浸レンズに集光させる対物レンズと
を有し、 前記固体浸レンズの底面が、下方に凸の球面形状である
ことを特徴とする請求項1に記載の光ヘッド。A light source for emitting recording / reproducing light; a solid immersion lens disposed at a position close to a recording film of a recording medium; and a recording / reproduction from the light source disposed above the solid immersion lens. The optical head according to claim 1, further comprising: an objective lens for condensing light on the solid immersion lens, wherein a bottom surface of the solid immersion lens has a downwardly convex spherical shape.
駆動機構と、請求項1に記載の光ヘッドと、この光ヘッ
ドを保持するヘッドアームと、前記光ヘッドを前記記録
媒体の平面運動方向と交差する方向に移動させるように
前記ヘッドアームを駆動するアーム駆動機構とを有して
なることを特徴とする光記録再生装置。2. A medium driving mechanism for holding a recording medium and moving the recording medium in a plane, the optical head according to claim 1, a head arm holding the optical head, and moving the optical head in a plane movement direction of the recording medium. And an arm driving mechanism for driving the head arm so as to move the head arm in a direction intersecting with the optical recording / reproducing apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11197587A JP2001023230A (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Optical head and optical recording / reproducing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11197587A JP2001023230A (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Optical head and optical recording / reproducing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001023230A true JP2001023230A (en) | 2001-01-26 |
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ID=16376980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP11197587A Pending JP2001023230A (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Optical head and optical recording / reproducing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001023230A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-07-12 JP JP11197587A patent/JP2001023230A/en active Pending
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