(57)【要約】【課題】光ディスクの記録面にビームスポット径の小さな光ビームを、効率良く照射できる光記録再生方法及び光記録再生装置並びに光記録媒体を提供する。【解決手段】光ディスク２０に対して光源からの光束を集光する対物レンズ４と、光結合層１側に平坦面を有するように配置される半球状レンズ５とを備える。半球状レンズ５の屈折率をＮ１、半径をｒとし、光結合層１の屈折率をＮ２、厚さをｄとすると、半球状レンズ５の半球面の頂部から平坦面までの距離Ｄが、Ｄ＝ｒ−ｄ×Ｎ１／Ｎ２である。対物レンズ４から出射した光は半球状レンズ５の表面に斜めに入射する。対物レンズ４・半球状レンズ５内の光出射端部分における光源からの光束の進行方向を略維持した状態で、対物レンズ４・半球状レンズ５から光結合層１内に光束を導入することで、光ディスク２０の信号記録面に光束を照射する。【選択図】図３
2006236570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号記録面の光入射側に光結合層を有する光学記録媒体に対して、光源からの光束を照射して、情報を記録または再生する光記録再生方法であって、
前記光学記録媒体に対して前記光源からの光束を集光する対物レンズ手段を配置し、
前記対物レンズ手段は、対物レンズと前記光結合層に平坦面を有するように配置される半球状レンズとを備え、前記半球状レンズの屈折率をＮ１、前記半球状レンズの半径をｒ、前記光結合層の屈折率をＮ２、及び前記光結合層の厚さをｄとすると、前記半球状レンズの半球面の頂部から平坦面までの距離Ｄが、
Ｄ＝ｒ−ｄ×Ｎ１／Ｎ２
であり、
前記対物レンズから出射した光は前記半球状レンズの表面に斜めに入射し、
前記対物レンズ手段内の光出射端部分における前記光源からの光束の進行方向を略維持した状態で、前記対物レンズ手段から前記光結合層内に光束を導入することで、前記光学記録媒体の前記信号記録面に光束を照射することを特徴とする光記録再生方法。
【請求項２】
上記光結合層の厚さｄが０．４μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光記録再生方法。
【請求項３】
上記光結合層の厚さｄが３μｍ〜７μｍであることを特徴とする請求項１に記載の光記録再生方法。
【請求項４】
光源と、少なくとも一部材からなる対物レンズ手段とを有してなり、信号記録面に対して光入射側に光結合層が設けられた光学記録媒体に対して前記光源からの光束を照射することで情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光記録再生装置であって、
前記対物レンズ手段は、前記光源からの光の波長以下の間隔で前記光結合層に近接した位置に配されており、
かつ前記対物レンズ手段は、対物レンズと前記光結合層に平坦面を有するように配置される半球状レンズとを備え、前記半球状レンズの屈折率をＮ１、前記半球状レンズの半径をｒ、前記光結合層の屈折率をＮ２、及び光結合層の厚さをｄとすると、前記半球状レンズの半球面の頂部から平坦面までの距離Ｄが、
Ｄ＝ｒ−ｄ×Ｎ１／Ｎ２
であり、
前記対物レンズから出射した光は前記半球状レンズの表面に斜めに入射し、
該対物レンズ手段により集光した光束を前記光結合層に結合させることを特徴とする光記録再生装置。
【請求項５】
上記光結合層の厚さｄが０．４μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の光記録再生装置。
【請求項６】
上記光結合層の厚さｄが３μｍ〜７μｍであることを特徴とする請求項４に記載の光記録再生装置。
【請求項７】
光源からの光束を集光する対物レンズ手段が、前記光源からの光の波長以下の間隔で配された状態で、情報の記録または再生の少なくとも一方がなされる光記録媒体であって、
情報を記録する記録面に対して前記対物レンズ手段と対向する側に、透明誘電体層、及び該対物レンズ手段からの出射光を結合する光結合層を有してなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項８】
前記透明誘電体層の膜厚は、λ／４ｎ（ｎは透明誘電体層の屈折率）であることを特徴とする請求項７に記載の光記録媒体。
【請求項９】
上記光結合層の厚さｄが０．４μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の光記録媒体。
【請求項１０】
上記光結合層の厚さｄが３μｍ〜７μｍであることを特徴とする請求項７に記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば光ディスクのような光記録媒体の信号記録面に光源からの光を集光する光記録再生方法及び光記録再生装置並びに光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの記録装置や音楽・画像情報のパッケージメディアとしての光ディスクや、光磁気ディスク等が使用されている。これらの光記録／再生装置では、光源から出射された光束を対物レンズで集光して記録面に照射する（以下、従来例１と記す）。
【０００３】
このような光記録／再生装置では、近年、高密度化が要求されているが、この高密度化の１つの方法として、光記録媒体面に照射する光スポット径を小さくすることが考えられる。
【０００４】
これは、スポット径が小さくなれば、情報信号が微小マークで高密度記録された光記録媒体から情報信号を再生する場合、再生すべきマーク以外のマークからの信号の混入（いわゆるクロストーク）が小さくなり、小さな記録マークであっても正しく再生することが可能となるからであり、また、記録媒体に情報信号を記録する場合においても、隣接マークに影響を与えずに、正確に微小マークを記録できるからである。
【０００５】
ところで、光ビームのスポット径はその波長をλ、開口数をＮＡとした場合、λ／ＮＡに比例する。よって、光ビームのスポット径を小さくするには記録媒体面に光ビームを集光する対物レンズの開口数を高めればよい。しかし、対物レンズの開口数はその製造の困難さから限界（具体的には０．６程度）がある。
【０００６】
そこで、対物レンズをレンズの複合体（対物レンズ複合体と記す）とすることで、スポット径を小さくすることが提案されている。図５に基づきこの対物レンズ複合体について具体的に説明する。図５において、２００は対物レンズ（開口数ＮＡ）であり、２０１は半球状レンズ（屈折率Ｎ）である。対物レンズ２００には平行光束Ｐ１が入射するようになっている。また、半球状レンズ２０１は、対物レンズ２００と対向する側の入射面が球面状となっており、対物レンズ２００によりビーム径の絞られた光束Ｐ２が上記入射面に垂直に入射するように配置されている。また、半球状レンズ２０１の反対側の面は平坦面となっている。
【０００７】
このような対物レンズ複合体では、対物レンズ２００を出射した光束Ｐ２は、半球状レンズ２０１への入射の際にほとんど反射されずまた回折されない。したがって、光束Ｐ２は開口数ＮＡの対物レンズ２００による絞り角度を保ったまま半球状レンズ２０１の内部へと入射することになる。ここで、半球状レンズ２０１は屈折率がＮであるため、半球状レンズ２０１の内部では波長が１／Ｎ倍となっている。
【０００８】
そして、半球レンズ２０１の平坦面から出射すると、その出射光束Ｐ３は、半球レンズ２０１と空気との屈折率差により、更に絞られた開口数Ｎ×ＮＡに対応するものとなる（波長はλへと戻る）。
【０００９】
このように、図５に示すような対物レンズ複合体によれば、実効的に開口数の大きな光束を容易に作り出すことができる。そこで、このような対物レンズ複合体を用いた光ディスク装置についていくつか提案されている。
【００１０】
図６は、上記対物レンズ複合体を用いた光ディスク装置として提案されている従来例（特許文献１、特許文献２、以下、従来例２と記す）の構成を示す概略図である。本光ディスク装置では、対物レンズ２００（開口数＝ＮＡ）と半球状レンズ２０１（屈折率＝Ｎ）からなる対物レンズ複合体２１０から出射した光束は、数μｍ以上のギャップ２１２を介して光ディスク２１１に入射し、情報が記録されている記録面２１３を照射する。ここで、対物レンズ複合体２１０からの光束は上記したようにギャップ２１２において開口数Ｎ×ＮＡに対応するものとなって光ディスク２１１に入射する。
【００１１】
このように上記光ディスク装置では、対物レンズ２００のみを使用していたときと比べて、半球状レンズ２０１の屈折率Ｎ倍だけ開口数の大きな光束、つまりビームスポットサイズが１／Ｎ倍の光束を光ディスク２１１に入射させることができる。
【００１２】
図７は、対物レンズ複合体を用いた光ディスク装置として提案されている他の例（特許文献３、非特許文献１、以下、従来例３と記す）を説明する概略図である。この光ディスク装置では、対物レンズ２００（開口数＝ＮＡ）と半球状レンズ２０１（屈折率＝Ｎ）からなる対物レンズ複合体２１０は、光ディスク２１１の記録面２１３に対して近接して（〜λ／４）配置されている。
【００１３】
対物レンズ複合体２１０と記録面２１３とを近接して配置すると、近接場（ニア・フィールド）効果が働き、半球状レンズ２０１の平坦面から出射しようとする光束は、半球状レンズ２０１内にある状態と同じ性質で上記平坦面から浸み出して記録面２１３を照射する。ここで、上記したように半球状レンズ２０１内の光束は、開口数ＮＡで波長が１／Ｎ倍の光束となっているため、記録面２１３に照射される光束は従来の照射光に比して波長が１／Ｎ倍に縮小された光束となる。よって、記録面２１３にはビームスポットサイズが１／Ｎ倍となった光束が入射することとなる。
【００１４】
このように、従来例３では、近接場を利用することで、半球状レンズ２０１内で波長の縮小された光束をそのままの性質で記録面２１３へと導き、これによりビームスポットサイズを縮小している。
【特許文献１】特開平８−２２１７７２号公報
【特許文献２】特開平８−２２１７９０号公報
【特許文献３】米国特許第５，１２１，２５６号明細書
【特許文献４】特開平９−１６１３１１号公報（平成９年６月２０日公開）
【特許文献５】特開平５−１８９７９６号公報（平成５年７月３０日公開）
【非特許文献１】日経エレクトロニクス１９９７．６．１６，ｐ．９９〜ｐ．１０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記したように、従来例２、３によれば原理上は記録面を照射するビームスポットサイズを縮小でき、これにより、光ディスクの高密度化を実現できる。
【００１６】
しかしながら、図６に示す従来例２の場合には、対物レンズ複合体２１０を出射する光束は、開口数が大きくなると半球面レンズ２０１から外に出た光束は光ディスク２１０への入射の際に、光ビーム内の外側付近では入射角度が大きくって全反射現象が起こり、開口数に制限がでる。
【００１７】
例えば、屈折率が１．５の半球状レンズ２０１から屈折率１．０の空気中に光が放出されるときの反射率は、いわゆるブリュースター角の３３°付近から上昇しはじめ、４１．８°で完全反射となる。反射率が大きくなるということは、結局光ディスク２１０へ入射される光量が減少することを意味しており、完全反射の場合には光ディスク２１０へは光が入射しないことになる。このため、従来例２の場合には開口数を大きくして記録密度を向上させるには限界があり、開口数は０．８５程度までしか大きくすることはできない。
【００１８】
また、図７に示す従来例３では、半球レンズ２０１において空気中の波長の１／Ｎに絞った光束を、その波長のまま記録面２１３へと導くため、記録面２１３と半球レンズ２０１とを光の波長の１／４程度に近接させる必要があり、記録媒体には、有効な保護膜を付けることができないという問題があった。そのため、塵埃の影響を大きく受け、波長オーダーの埃があっても、動作に影響を及ぼすだけでなく、記録媒体そのものを損傷させる惧れがある。また、塵埃を避けるためには、光ディスクの特長である媒体交換が行えなくなるという問題もある。
【００１９】
さらに、従来例３の光ディスク装置では、半球レンズ２０１と記録面２１３との光の結合効率が略５０％と低くなり、十分な情報光を得ることができないという問題もある。これは、本件発明者が推察するに、従来例３では半球レンズ２０１内部で光の波長を縮小した（波長の１／Ｎとした）状態で平坦面から大気中に光束を出射するが、このとき、光束径（光量がピーク強度の１／ｅ２となる部分の光束径）が大気中での波長以下であり大気中では存在し得ない光束径となっているため、この部分で光の何らかのロスが生じていることによるものと考えられる。
【００２０】
本発明は、上記課題を解決するものであって、光ディスクの記録面にビームスポット径の小さな光ビームを、効率良く照射できる光記録再生方法及び光記録再生装置並びに光記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の光記録再生方法は、信号記録面の光入射側に光結合層を有する光学記録媒体に対して、光源からの光束を照射して、情報を記録または再生する光記録再生方法であって、前記光学記録媒体に対して前記光源からの光束を集光する対物レンズ手段を配置し、前記対物レンズ手段は、対物レンズと前記光結合層に平坦面を有するように配置される半球状レンズとを備え、前記半球状レンズの屈折率をＮ１、前記半球状レンズの半径をｒ、前記光結合層の屈折率をＮ２、及び前記光結合層の厚さをｄとすると、前記半球状レンズの半球面の頂部から平坦面までの距離Ｄが、
Ｄ＝ｒ−ｄ×Ｎ１／Ｎ２
であり、前記対物レンズから出射した光は前記半球状レンズの表面に斜めに入射し、前記対物レンズ手段内の光出射端部分における前記光源からの光束の進行方向を略維持した状態で、前記対物レンズ手段から前記光結合層内に光束を導入することで、前記光学記録媒体の前記信号記録面に光束を照射することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の光記録再生方法は、前記光記録再生方法において、前記光結合層の厚さｄが０．４μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の光記録再生方法は、前記光記録再生方法において、前記光結合層の厚さｄが３μｍ〜７μｍであることを特徴としている。
【００２４】
本発明の光記録再生装置は、光源と、少なくとも一部材からなる対物レンズ手段とを有してなり、信号記録面に対して光入射側に光結合層が設けられた光学記録媒体に対して前記光源からの光束を照射することで情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光記録再生装置であって、前記対物レンズ手段は、前記光源からの光の波長以下の間隔で前記光結合層に近接した位置に配されており、かつ前記対物レンズ手段は、対物レンズと前記光結合層に平坦面を有するように配置される半球状レンズとを備え、前記半球状レンズの屈折率をＮ１、前記半球状レンズの半径をｒ、前記光結合層の屈折率をＮ２、及び前記光結合層の厚さをｄとすると、前記半球状レンズの半球面の頂部から平坦面までの距離Ｄが、
Ｄ＝ｒ−ｄ×Ｎ１／Ｎ２
であり、前記対物レンズから出射した光は前記半球状レンズの表面に斜めに入射し、該対物レンズ手段により集光した光束を前記光結合層に結合させることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の光記録再生装置は、前記光記録再生装置において、前記光結合層の厚さｄが０．４μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明の光記録再生装置は、前記光記録再生装置において、前記光結合層の厚さｄが３μｍ〜７μｍであることを特徴としている。
【００２７】
本発明の光記録媒体は、光源からの光束を集光する対物レンズ手段が、前記光源からの光の波長以下の間隔で配された状態で、情報の記録または再生の少なくとも一方がなされる光記録媒体であって、情報を記録する記録面に対して前記対物レンズ手段と対向する側に、透明誘電体層、及び該対物レンズ手段からの出射光を結合する光結合層を有してなることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の光記録媒体は、前記記載の光記録媒体において、前記透明誘電体層の膜厚は、λ／４ｎ（ｎは透明誘電体層の屈折率）であることが好ましい。
【００２９】
また、本発明の光記録媒体は、前記光記録媒体において、前記光結合層の厚さｄが０．４μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴としている。
【００３０】
また、本発明の光記録媒体は、前記光記録媒体において、前記光結合層の厚さｄが３μｍ〜７μｍであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明に係わる光ディスク装置によれば、対物レンズ手段を光記録媒体に近接させるため、開口数が大きくしても全反射を生じさせず光量の損失を抑制できるので、信号記録面に照射するビームのスポット径を縮小して高密度の記録再生動作を実現できる。さらに光量のロスを抑制できるため、低パワーでの記録再生が実現し、光源（レーザー等）の寿命が延び、信頼性を高めることができる。
【００３２】
また、光記録媒体に光結合層を設けるため、それを保護膜としても機能させることで、塵埃に対して十分強くなり、信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る光記録再生装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、ここでは本発明の光記録再生装置を光ディスク装置に適用した例について説明するが、本発明の光記録再生装置は光ディスク装置の他に光カード装置や光テープ装置等にも適用可能であることは言うまでもない。
【００３４】
まず、本実施の形態の原理について図１に基づき説明する。図１において、４は対物レンズ、５は半球状レンズであり、両者で対物レンズ手段を構成している。なお、ここでは対物レンズ４の開口数をＮＡ、半球状レンズ５の屈折率をＮ１とする。光ディスク２０は、基板３上に記録面２が設けられ、更にこの記録面２上に光結合膜１が設けられたものである。
【００３５】
このような光ディスクシステムにおいて、対物レンズ４に入射した光（波長＝λ）は半球状レンズ５の球面に垂直に入射する。この入射光は、半球状レンズ５内で開口数ＮＡで波長がλ／Ｎ１の光束となる。そして、半球状レンズ５の平坦面から出射し、一旦大気中に出た後光ディスク２０に入射する。
【００３６】
ここにおいて、通常は、上記した従来例２のように、半球状レンズ５の出射光は開口数が大きくなると反射が生じてしまい、光量ロスとなる。
【００３７】
そこで、本発明では、上記したように光ディスク２０の光入射面に半球状レンズ５と略同一の屈折率を有する光結合層１を設け、該光結合層１に近接して（光の波長λ以下の距離で）半球状レンズ５を配置する。このように、全反射が起こる面に、半球状レンズ５と略同一の屈折率を有する媒質を近づけることにより、全反射表面のエバネッセント光が近づいている媒質の中に伝わるようになる。すなわち、半球状レンズ５の平坦面から出射する光束は、近接場（ニア・フィールド）効果により光結合層１と結合し、半球状レンズ５内での進行方向と概ね同一方向に進行する。このため、半球状レンズ５から大気中に出射するときに大きな反射を生じさせずに、光束を光結合層１に導くことができる。
【００３８】
ここで、光結合層１に導かれる光束は、半球状レンズ５内と同様の性質のものとなるため、開口数ＮＡ、波長λ／ＮＡの光束となる。そして、この光束は光結合層１内を進み、記録面２を照射する。よって、記録面２には、波長がλ／ＮＡで開口数ＮＡの光束が入射することとなる。
【００３９】
このため、通常の光ディスクに比して、光ディスクに記録できる密度を高めることができる。また、従来例２のように反射が生じることもなく充分な光量をもって記録面２に対して情報を記録または再生することができる。
【００４０】
以上のように、本件発明は、近接場効果を利用し、光が本来持つ“光が同一方向に進行する性質”により、半球状レンズから大気中に光束が出射する際の反射の発生を抑制し、光束を光結合層に導くものであり、従来例３のように近接場効果を使って半球状レンズで集光された光のエネルギーを光ディスクに伝搬させるものとは技術思想が異なるものである。このため、従来例３のように、記録面と半球状レンズとを近接させる必要がなく、また、大気中における光束（半球状レンズの平坦面から出射された光束）を通常の状態では存在し得ないものとする必要がない。
【００４１】
よって、光結合層１に記録面２を保護する機能を持たせて、半球状レンズ５の走行等に起因する記録面１の破壊等に対する保護を実現できる。また、半球状レンズ５を出射した時点での光束の径を所定値以上の大きさとして、光の結合率を高めることができる。なお、半球状レンズ５の出射時点での光束径としては、光の波長（大気中）程度以上とすればよい。
【００４２】
なお、以上説明した本発明では、近接場効果を利用しているが、この効果を得るためには、半球状レンズ５の平坦面と光結合層１の間隔は波長（大気中）の１／４以下とすることが望ましく、１／８以下とすればさらに近接場効果を有効に機能させることができる。
【００４３】
また、ここでは、対物レンズ４と半球状レンズ５とにより大きな開口数を得るレンズ系を構成しているが、開口数の大きなものであれば、これに限るものではなく、単体の対物レンズであっても良い。
【００４４】
また、記録面２は光により情報を読み出せるものであれば、凹凸のピットにより情報を記録しているもの、相変化記録や光磁気記録により情報を記録しているもの等のいずれであってもよい。
【００４５】
なお、以上説明した本実施の形態の光ディスクシステムでは、上記したように従来例１に示した光ディスク装置に比してビームスポットサイズの小さくして記録面に光を照射して情報を記録／再生するが、この記録／再生方法やビームスポットのサーボ制御方法については従来と同様の方法で実現できる。このため、ここでは説明を省略している。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、より具体的に説明する。図１において、対物レンズ４は開口数が０．６に設定されており、波長４００ｎｍの入射光を集光する。該集光光は屈折率が１．６の半球状レンズ５に入射する。半球状レンズ５は光ディスクの表面上を２０〜１００ｎｍ程度浮上して走行する。ここで、半球状レンズ５と光ディスクとの間隔が波長の１／４以下であるため、近接場効果により、半球状レンズ５を出射する光は半球状レンズ５内においての進行方向と同一方向に直進し光ディスク２０の光結合層１内に入射する。ここで、半球状レンズ５の平坦面から出射する光束は、上記平坦面におけるスポット径が４００ｎｍ以上となっている。また、光結合層１は屈折率が約１．６の紫外線硬化樹脂で形成されており、記録面２の保護膜としても機能する。なお、光結合層１としては他にガラス、ＳｉＯ２、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン系樹脂等も使用できる。
【００４７】
光結合層１内に入射した光束は記録面２上で集光され、記録面２上に従来例１の１／１．６倍のスポット径となって照射する（実効開口数０．６×１．６＝０．９６の光束として照射する）。よって、高密度記録または高密度記録媒体からの再生を可能とする。
【００４８】
次に、光結合層１と半球状レンズ５との関係について図２を用いて説明する。図２において、Ｓは半球状レンズ５を部分球面とする球の球面、ｒはその球面Ｓの半径、ｌは半球状レンズ５の平坦面と平行で球面Ｓの中心を通る平面である。また、Ｄは半球状レンズ５の上端から下端までの距離、ｄは光ディスク２０における光結合層１の厚さを示している（半球状レンズ５と光結合層１の屈折率が屈折率が同じ場合）。
【００４９】
この図に示すように、半球状レンズ５と光結合層１の屈折率が屈折率が同じ場合には、半球状レンズ５は幾何学的な半球からほぼ光結合層１の厚みｄだけ薄くなったものであり、記録面２に正しく光の焦点を結ぶようになっている。
【００５０】
半球状レンズ５と光結合層１の屈折率が異なる場合は、その分だけ光学的補正をかけて、レンズの厚みを決定する必要がある。具体的には、半球状レンズ５の屈折率をＮ１、半球状レンズ５の半径をｒ、光結合層１の屈折率をＮ２、厚さをｄとすると、半球状レンズ５の上端から下端までの距離は、概ねｒ−ｄ×Ｎ１／Ｎ２程度に決定する。このようにすれば、記録面２上に光束を集光できる。屈折率Ｎ１とＮ２が略等しい場合には、半球状レンズ５の中心を通る線が記録面２の位置するところであり、ここから光結合層１の厚みを差し引いた値が半球状レンズ５に要求される厚みとなる。
【００５１】
光結合層１は、厚みが不均一となると、記録／再生動作に支障を来すおそれがある。厚みの不均一は、厚みが大きいときに顕著であるため、光結合層１としては１０μｍ以下であることが望ましい。また、光結合層１は厚みがあまり薄くなると、記録面２の保護膜としての機能がなくなり、また、半球状レンズ５の平坦面から出射させる光束径を小さく（大気中での波長λより小さく）設定する必要が生じ光結合率が悪化する惧れがあるため、大気中での波長λ以上、すなわち、ここでは０．４μｍ以上に設定すべきである。また、製造の容易さを考慮すると、３〜７μｍ程度に設定するのが望ましい。
【００５２】
また、ここでは、半球状レンズ５は上記のように光ディスク２０上を浮上して走行するもの（浮上ヘッド）使用するため、光結合層１の表面と浮上ヘッドのスライダー部分のどちらか一方に潤滑剤等を塗布しておき、浮上ヘッドとの摩擦の影響を抑制しておくことが望ましい。
【００５３】
（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１よりも更に高密度化を実現するために、対物レンズ４と半球状レンズ１０とにより開口数を向上させた光ディスクシステムに関する。図３は、この光ディスクシステムを説明する図である。図３において図１と同一部分については同一符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
実施の形態１では、対物レンズ４からの光束を半球状レンズ５に垂直に入射させていたが、ここでは半球状レンズ１０の表面に斜めに入射させる。このため、半球状レンズ１０の表面で光が屈折し、極めて高い開口数（例えば、２．０程度）を得ることができる。
【００５５】
本実施の形態では、実施の形態１と同様に半球状レンズ１０と光結合層１とを近接させているため、上記のような高い開口数であっても全反射することなく、光結合層１に効率よく入射できる。よって、さらなる高密度化と、光損失の抑制を両立できる。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１で示した光ディスクシステムを光磁気記録再生装置に適用した例について説明する。
【００５７】
図４は、本実施の形態の光磁気記録再生装置の構成を説明する図である。図４において、４は対物レンズであり、入射光を集光して半球状レンズ５へと導く。半球状レンズ５は、実施の形態１で説明したように、その表面が対物レンズ４からの光束に対して垂直になるよう配置されている。半球状レンズ５からの光束は近接場効果により、半球状レンズ５内部と同様の進行方向を維持したまま、光ディスク２０の光結合層１に入射する。このため、実施の形態１で示したように、光ディスク２０の記録面２に微小なビームスポットとして入射する。よって、記録に際しては高密度記録が実現でき、再生に際してはクロストークのない高信号品質での情報の再生動作を実行できる。なお、記録動作や再生動作は通常の光磁気記録再生装置と同様の動作により行える。
【００５８】
図４の光磁気記録再生装置では、実施の形態１で説明したように半球状レンズ５と光ディスク２０との間隔が短くなるため、磁気ヘッド３０と光ヘッド（半球状レンズ５）とを、スライダー１４に埋め込んで一体化している。具体的には、図４においては、半球状レンズ５の周囲にヨーク１１とコイル１２を配している。スライダー１４は、スライダーサスペンション１３に支持されており、図示していない駆動機構により駆動されて、回転駆動された光ディスク２０上を移動して、光ヘッドと磁気ヘッド３０を所望の位置に導く。これにより、所望の位置（アドレス）での記録再生動作が実行される。
【００５９】
このような構成とすれば、磁気ヘッド３０を光ディスク２０に近接配置でき、これにより高速のデータ転送が可能となる。また、低消費電力化、駆動電圧の低減化、発熱量の抑制を実現できる。
【００６０】
また、光ディスク２０に対し、片側から磁界と光をかけることができるため、光ディスク２０の両側にヘッドを配置し、基板の両面に記録面（光磁気記録層）を設けることにより、ディスク両面に情報を記録することが可能となり、更なる高密度化を実現できる。
【００６１】
また、スライダー１４は、情報の記録再生動作に応じて、光ディスク２０上を走行するが、このときの浮上量が対物レンズ４への入射光の波長λ以下（望ましくはλ／４以下、さらに望ましくはλ／８以下）となるように、スライダー１４の下面には溝を形成する等の設計がなされている。本実施の形態では、半球状レンズ５と光ディスク２０の光結合層１とをかなり近接させるため、スライダー１４がディスク表面に接するスライダー面と、半円球レンズの記録媒体と向かい合う面の高さを略一致させ、レンズ面と記録媒体の光結合層（保護膜）１との距離をできるだけ小さくしている。なお、ここでは、対物レンズ４はスライダー１４と別体としているが、対物レンズ４と半球状レンズ５は一定の位置関係である必要があるため、これらは一体化していることが望ましい。
【００６２】
ところで、光結合層１に入射した光束は光磁気記録された記録面２（光磁気記録層：複数の層から構成されていてもよい）に入射し、ここで偏光方向に変化が加えられ、情報が載せられる。ここで、記録面２と光結合層１との間に透明誘電体層を膜厚λ／４ｎ（ｎは透明誘電体層の屈折率）だけ設けておけばカー回転角が増大し、再生信号品質を向上できる。なお、上記透明誘電体膜は、上記光結合層１と隣接して配置する場合には、屈折率が光結合層１と異なっている必要がある。
【００６３】
また、記録面２に対して光結合層１の反対側には透明誘電体層、反射層をこの順に配しておくけば、光の干渉効果によりやはりカー回転角が増大するため、好ましい。よって、光ディスク２０としては、基板３上に放熱のための放熱層、反射層、透明誘電体層、記録層、透明誘電体層、光結合層が順に形成されたものが使用する上で適当である。なお、記録層としては、ＧｄＴｂＦｅやＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の希土類遷移金属薄膜が用いられる。
【００６４】
また、磁気的超解像を利用した媒体の場合には、基板３側から放熱層、誘電体膜等の保護膜、ＧｄＦｅＣｏ等の記録補助層、ＧｄＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の記録層（複数でも良い）、ＡｌＮ、ＳｉＮ、または、低Ｔｃ媒体等の中間層、ＧｄＦｅ等の再生補助層、ＧｄＦｅＣｏ等の再生層、透明誘電体、光結合層の順に積層したものを使用することが適当である。
【００６５】
さらに、磁区拡大再生方式を使う場合には、基板側から放熱層、誘電体膜等の保護膜、ＧｄＦｅＣｏ等の記録補助層、ＧｄＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の記録媒体、ＡｌＮ、ＳｉＮと低Ｔｃ媒体等からなる磁気マスク層、ＧｄＦｅ等の再生補助層、ＧｄＦｅＣｏ等の再生層、透明誘電体の順に積層したものを使用することが適当である。
【００６６】
なお、ここでは、本発明の光ディスクシステムを光磁気ディスクシステムに適用した例を示したが、記録面２に対して光結合層１側及び／またはその反対側に透明誘電体膜を設けることで再生信号の変調強度を向上させる手法は、相変化記録媒体でも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る光ディスク装置を説明する図である。
【図２】図１の半球状レンズと光結合層の厚みの関係を示す図である。
【図３】実施の形態２の光ディスク装置を説明する図である。
【図４】実施の形態３の光ディスク装置を説明する図である。
【図５】対物レンズ複合体について説明する図である。
【図６】従来例２の光ディスク装置を説明する図である。
【図７】従来例３の光ディスク装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    光結合層
２    記録媒体
３    基板
４    対物レンズ
５    半球状レンズ
１０    半球状レンズ
１１    磁気ヨーク
１２    磁気コイル
１３    スライダーサスペンション
１４    スライダー
２０    光ディスク
Ｄ    半球状レンズ厚み
ｄ    光結合層の厚み
ｌ    球面の中心を通る平面
Ｓ    球面
【図１】
2006236570.tif 000003
【図２】
2006236570.tif 000004
【図３】
2006236570.tif 000005
【図４】
2006236570.tif 000006
【図５】
2006236570.tif 000007
【図６】
2006236570.tif 000008
【図７】
2006236570.tif 000009