(57)【要約】【課題】  開口数の変化量および間隔収差が総じて小さい光磁気ヘッドを提供する。【解決手段】  光磁気ディスク８０上に光スポットを形成するための第１レンズ系Ｌ１および第２レンズ系Ｌ２と、これら第１および第２レンズ系Ｌ１，Ｌ２が互いに間隔をあけて固定される鏡筒部材３０とを備え、第２レンズ系Ｌ２には、光磁気ディスク８０に磁界を印加するためのコイル２５を有するコイル付きレンズ２４が含まれており、このコイル付きレンズ２４が光磁気ディスク８０に近接する光磁気ヘッドＨであって、第１レンズ系Ｌ１および第２レンズ系Ｌ２からなるレンズ系全体の開口数をＮＡ、当該レンズ系全体の焦点距離をｆ、第１レンズ系Ｌ１単独の焦点距離をｆ１とし、β＝ｆ／ｆ１とするとき、第１レンズ系Ｌ１および第２レンズ系Ｌ２は、０．８４≦ＮＡ≦０．９、かつ、０．３＜β＜０．３９を満たすように構成されている。【選択図】  図２
2006048847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光磁気ディスク上に光スポットを形成するための第１レンズ系および第２レンズ系と、これら第１レンズ系および第２レンズ系が互いに間隔をあけて固定される鏡筒部材とを備え、上記第２レンズ系には、上記光磁気ディスクに磁界を印加するためのコイルを有するコイル付きレンズが含まれており、このコイル付きレンズが光磁気ディスクに近接する光磁気ヘッドであって、
上記第１レンズ系および第２レンズ系からなるレンズ系全体の開口数をＮＡ、当該レンズ系全体の焦点距離をｆ、上記第１レンズ系単独の焦点距離をｆ１とし、β＝ｆ／ｆ１とするとき、
上記第１レンズ系および第２レンズ系は、
０．８４≦ＮＡ≦０．９、かつ、０．３＜β＜０．３９
を満たすように構成されていることを特徴とする、光磁気ヘッド。
【請求項２】
上記光磁気ディスクは、記録層と、この記録層を覆うとともに上記コイル付きレンズの光出射面に対向する保護層とを有しており、この保護層の厚さをＤ、上記コイル付きレンズから上記保護層までの作動距離をＷＤとし、Ｄ≦５０μｍ、かつ、ＷＤ＜４０μｍとする場合、
上記コイル付きレンズの光出射面の曲率半径をｒとすると、当該光出射面は、
１２＋（ＷＤ−３０）×０．５５＋０．１×（Ｄ−２５）＜ｒ
を満たす凹面状に形成されている、請求項１に記載の光磁気ヘッド。
【請求項３】
上記第１レンズ系は、色収差が補正された色消しレンズからなる、請求項１または２に記載の光磁気ヘッド。
【請求項４】
上記第１レンズ系は、上記第２レンズ系との間隔を調整した上で上記鏡筒部材の周壁に接着固定されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の光磁気ヘッド。
【請求項５】
上記第１レンズ系には、上記鏡筒部材の周壁に接着固定される部位として、当該周壁に沿う接着面が設けられている、請求項４に記載の光磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、光磁気ディスクについてデータの記録・再生を行うのに用いられる、いわゆる表面記録型方式の光磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面記録型方式の光磁気ヘッドとしては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示された従来の光磁気ヘッドは、光磁気ディスク上に光スポットを形成するための第１レンズ系および第２レンズ系と、これら第１レンズ系および第２レンズ系が互いに間隔（以下、「レンズ間隔」と称する）をあけて固定される鏡筒部材（レンズホルダ）とを備えて構成されている。上記第２レンズ系には、光磁気ディスクに磁界を印加するためのコイルを有するコイル付きレンズが含まれており、このコイル付きレンズが光磁気ディスクに最も近接するように配置されている。鏡筒部材は、アクチュエータ（電磁駆動手段）によってフォーカス方向に制御されるようになっている。このような光磁気ヘッドでは、光磁気ディスクにデータを記録する際、コイル付きレンズから光磁気ディスクの表面までの作動距離が、たとえば４０μｍ未満の極めて短い距離に保たれる。また、レンズ系全体の開口数については、一般的な光磁気記録方式のものに比べて高い値、たとえば０．８４以上に設定されている。これにより、光磁気ディスクの表面近くに設けられた記録層には、レーザ光の波長より小さい光スポットが形成される。回転中の光磁気ディスクの表面において、上記光スポットが形成される領域は、コイルの磁界によって磁化方向が変化させられ、その結果、高密度での記録が可能となっている。なお、光磁気ディスクの表面には、たとえば５０μｍ以下の厚さの透明な保護層（絶縁保護膜）が形成されており、この極薄の保護層によって記録層が覆われている。
【０００３】
一方、表面記録型方式の他の光磁気ヘッドとしては、たとえば特許文献２に開示されたものもある。この特許文献２に開示された光磁気ヘッドは、第２レンズ系が第１レンズ系とは独立して動作するように構成されており、上記特許文献１に開示されたものと比べると、第２レンズ系がサスペンションを介してフォーカス方向に変位可能に支持されている点が異なる。
【０００４】
ところで、上記特許文献２にも記載されているように、コイル付きレンズを含む第２レンズ系は、球面収差のアプラナティズムにより、いわゆるＨｅｍｉ型あるいはＳｕｐｅｒ型として構成されるのが一般的である。通常、レンズ系全体の球面収差の補正は、上記レンズ間隔を調整することで行われるが、Ｈｅｍｉ型の場合には、球面収差の補正量に対し、レンズ間隔の調整量が比較的小さく、レンズ系全体の開口数の変化量ΔＮＡについても比較的小さい。その一方、Ｓｕｐｅｒ型の場合には、レンズ間隔の調整量が比較的大きく、レンズ系全体の開口数の変化量ΔＮＡも比較的大きくなることが知られている。これらのレンズ特性のうち、開口数の変化量ΔＮＡについては、光スポットの径の変動と相関することから、できる限り小さい方がよい。そのため、開口数の変化量ΔＮＡのみに関していえば、第２レンズ系としては、Ｈｅｍｉ型が適している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６２８５０号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以下に説明するように、第１レンズ系および第２レンズ系が鏡筒部材に固定される光磁気ヘッドでは、第２レンズ系をＨｅｍｉ型またはＳｕｐｅｒ型のいずれにしても一長一短があり、この種のレンズ系を採用する上で適切な設計条件が見出されておらず、所望とするレンズ特性を得るのが困難であるという問題があった。
【０００７】
第１レンズ系および第２レンズ系が鏡筒部材に固定される光磁気ヘッドの場合には、製造段階でレンズ間隔が固定される。また、コイル付きレンズには、たとえば±１０μｍ程度の厚さ誤差がある。このようなコイル付きレンズの厚さ誤差などに起因する球面収差を補正するために、レンズ間隔は、個々の光磁気ヘッドごとに微調整された上で固定される。ところが、そうすることによっても例えば±５μｍ程度の調整誤差があるため、結局のところ、球面収差については、所定の許容範囲内に収まるように補正されるにすぎず、補正後にあっても残存収差が存在する。
【０００８】
また、たとえば記録時には、コイルが発熱することでコイル付きレンズが熱の影響を受けやすい。そうなると、レンズ間隔が熱的に変化することとなり、球面収差が変動してしまう。さらには、たとえば再生状態から記録状態に変化する際のレーザ出力の変化に応じてレーザ光の波長がある程度変化するが、このレーザ光の波長変化によっても球面収差が変動してしまう。つまり、球面収差は、ある程度変動するものの所定の許容範囲内で光学的に支障のない残存収差として存在しなければならない。
【０００９】
このような観点から、レンズ系としては、所定の許容範囲内で球面収差を補正可能とした上で、レンズ間隔の変化量に対する球面収差の変動量（以下、「間隔収差」と呼ぶ）をできる限り小さくする必要がある。すなわち、球面収差の補正量に対してレンズ間隔の調整量が大きくなるようにレンズ系を設計すれば、レンズ特性としての間隔収差を小さくすることができる。そのため、間隔収差のみに関していえば、第２レンズ系としては、Ｓｕｐｅｒ型が適している。
【００１０】
しかしながら先述したように、レンズ系を設計する上では、開口数の変化量ΔＮＡについても考慮しなければならず、この変化量ΔＮＡに関してはＨｅｍｉ型の方が優れている。このように、Ｈｅｍｉ型の利点は、Ｓｕｐｅｒ型の欠点になっている一方、Ｓｕｐｅｒ型の利点は、Ｈｅｍｉ型の欠点になっている。つまり、第２レンズ系の設計条件としてＨｅｍｉ型あるいはＳｕｐｅｒ型のいずれか一方の条件を採用するだけでは、開口数の変化量ΔＮＡまたは間隔収差のいずれか一方が劣ることとなる。そのため、従来の光磁気ヘッドでは、レンズ特性を示す開口数の変化量ΔＮＡおよび間隔収差に関し、これらを総じて小さくするための設計条件が未だ見出されていないという問題があった。なお、間隔収差としては、波面収差に変換したｒｍｓ値で例えば２０ｍλｍｒｓ未満になることが好ましく、開口数の変化量ΔＮＡとしては、たとえば０．０１以下になることが好ましい。このような開口数の変化量ΔＮＡおよび間隔収差は、レンズ系全体の焦点距離を単に大きくしても改善されるものではない。
【００１１】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、開口数の変化量および間隔収差が総じて小さい光磁気ヘッドを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１３】
本願発明によって提供される光磁気ヘッドは、光磁気ディスク上に光スポットを形成するための第１レンズ系および第２レンズ系と、これら第１レンズ系および第２レンズ系が互いに間隔をあけて固定される鏡筒部材とを備え、上記第２レンズ系には、上記光磁気ディスクに磁界を印加するためのコイルを有するコイル付きレンズが含まれており、このコイル付きレンズが光磁気ディスクに近接する光磁気ヘッドであって、上記第１レンズ系および第２レンズ系からなるレンズ系全体の開口数をＮＡ、当該レンズ系全体の焦点距離をｆ、上記第１レンズ系単独の焦点距離をｆ１とし、β＝ｆ／ｆ１とするとき、上記第１レンズ系および第２レンズ系は、０．８４≦ＮＡ≦０．９、かつ、０．３＜β＜０．３９を満たすように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成では、開口数が０．８４≦ＮＡ≦０．９といった比較的高い値とされ、開口数の変化量ΔＮＡの逆数が概ねβと正の傾きの線形関係をなし、また、レンズ間隔（第１レンズ系おと第２レンズ系との間隔）の変化量に対する球面収差の変動量を示す間隔収差についても、概ねβと正の傾きの線形関係をなす。つまり、レンズ系全体の設計条件として０．３＜β＜０．３９とすると、このβとの線形関係に基づき、開口数の変化量ΔＮＡを所望とする値未満で、かつ、間隔収差を所望とする値未満にすることができる。したがって、本願発明によれば、Ｈｅｍｉ型あるいはＳｕｐｅｒ型の条件に拘束されることなく、レンズ特性としての開口数の変化量および間隔収差を総じて小さくすることができる。
【００１５】
好ましい実施の形態としては、上記光磁気ディスクは、記録層と、この記録層を覆うとともに上記コイル付きレンズの光出射面に対向する保護層とを有しており、この保護層の厚さをＤ、上記コイル付きレンズから上記保護層までの作動距離をＷＤとし、Ｄ≦５０μｍ、かつ、ＷＤ＜４０μｍとする場合、上記コイル付きレンズの光出射面の曲率半径をｒとすると、当該光出射面は、１２＋（ＷＤ−３０）×０．５５＋０．１×（Ｄ−２５）＜ｒを満たす凹面状に形成されている。
【００１６】
このような構成によれば、コイル付きレンズから保護層までの作動距離ＷＤが４０μｍ未満といった極めて短い距離とされるものの、コイル付きレンズの光出射面が凹面状であるため、光磁気ディスクに対してコイル付きレンズの光出射面を接触させにくくすることができる。
【００１７】
他の好ましい実施の形態としては、上記第１レンズ系は、色収差が補正された色消しレンズからなる。
【００１８】
このような構成によれば、球面収差だけでなく色収差についてもできる限り解消することができる。
【００１９】
他の好ましい実施の形態としては、上記第１レンズ系は、上記第２レンズ系との間隔を調整した上で上記鏡筒部材の周壁に接着固定されている。また、上記第１レンズ系には、上記鏡筒部材の周壁に接着固定される部位として、当該周壁に沿う接着面が設けられている。
【００２０】
このような構成によれば、球面収差を補正するためにレンズ間隔を適当に調整しながら第１レンズ系を鏡筒部材の周壁に接着固定することができる。
【００２１】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本願発明によれば、開口数が０．８４≦ＮＡ≦０．９といった比較的高い値とされ、開口数の変化量ΔＮＡの逆数が概ねβと正の傾きの線形関係をなし、また、レンズ間隔（第１レンズ系おと第２レンズ系との間隔）の変化量に対する球面収差の変動量を示す間隔収差についても、概ねβと正の傾きの線形関係をなす。つまり、レンズ系全体の設計条件として０．３＜β＜０．３９とすると、このβとの線形関係に基づき、開口数の変化量ΔＮＡを所望とする値未満で、かつ、間隔収差を所望とする値未満にすることができる。すなわち、Ｈｅｍｉ型あるいはＳｕｐｅｒ型の条件に拘束されることなく、レンズ特性としての開口数の変化量および間隔収差を総じて小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１および図２は、本願発明に係る光磁気ヘッドの一実施形態を示している。
【００２４】
図１および図２に良く示されているように、本実施形態の光磁気ヘッドＨは、いわゆる表面記録型方式により光磁気ディスク（以下、単に「ディスク」と称する）８０にデータを記録したり、記録したデータの再生を行うためのものである。この表面記録型方式による光磁気ヘッドＨでは、ディスク８０の記録層８８に焦点を合わせてレーザスポットを形成しつつ、この記録層８８に対して垂直磁界を印加する。このような光磁気ヘッドＨは、レーザスポットを形成するための第１レンズ系Ｌ１および第２レンズ系Ｌ２、これら第１レンズ系Ｌ１および第２レンズ系Ｌ２が互いに間隔（以下、「レンズ間隔」と称する）をあけて固定される鏡筒部材３０、ならびに第１レンズ系Ｌ１に入射するレーザ光を制限するアパーチャ４０を備えて構成されている。第１レンズ系Ｌ１は、鏡筒部材３０の入射側の開口に固定されており、第１レンズ１１と第２レンズ１２とを組み合わせて構成されている。第２レンズ系Ｌ２は、鏡筒部材３０の出射側の開口に固定されており、第３レンズ２３とコイル付きレンズ２４とを組み合わせて構成されている。鏡筒部材３０は、立ち上げミラー７１が内蔵されたキャリッジ７０に搭載されている。アパーチャ４０は、第１レンズ１１の入射側に設けられている。ディスク８０の表面には、たとえば５０μｍ以下の厚さＤの透明な保護層８９が形成されており、この極薄の保護層８９によって記録層８８が覆われている。このようなディスク８０と光磁気ヘッドＨとは、ディスク８０の回転中、コイル付きレンズ２４の表面から保護層８９の表面までの作動距離ＷＤが、たとえば４０μｍ未満といった極めて短い所定の距離に保たれる。なお、本実施形態で使用されるレーザ光の波長は、たとえば４５０ｎｍ以下の波長である。
【００２５】
図１に示されているように、鏡筒部材３０は、矢印Ｔｇで示すディスク８０のトラッキング方向（径方向）に変位可能な支持手段（図示略）を介してキャリッジ７０に支持されており、同方向への変位が可能である。また、鏡筒部材３０は、たとえば電磁駆動手段３１の駆動力により矢印Ｆｃで示すフォーカス方向への変位が可能とされている。
【００２６】
キャリッジ７０は、たとえば図示されていないボイスコイルモータの駆動力によってトラッキング方向Ｔｇに移動自在である。このキャリッジ７０の移動により、鏡筒部材３０を目的のトラックの近傍に配置させるシーク動作がなされる。レーザ光は、図示されていないレーザダイオードやコリメータレンズなどを備えた固定光学部からキャリッジ７０に向けて進行し、キャリッジ７０に搭載された立ち上げミラー７１に到達するように構成されている。立ち上げミラー７１によって上方に反射されたレーザ光は、第１レンズ系Ｌ１、第２レンズ系Ｌ２の順に入射することにより集束され、これによりディスク８０の記録層８８上にレーザスポットが形成される。上記固定光学部には、ビームスプリッタや光検出器も設けられており、記録層８８によってレーザ光が反射されると、その反射光が上記光検出器で検出される。図示されていない制御用のマイクロコンピュータは、ディスク８０の回転中、上記光検出器からのトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号に基づいて電磁駆動手段３１などを制御し、光磁気ヘッドＨの位置をトラッキング方向Ｔｇおよびフォーカス方向Ｆｃに微調整する。これにより、作動距離ＷＤは、ディスクＤの回転中に４０μｍ未満といった極めて短い所定の距離に保たれる（図２参照）。
【００２７】
図２に良く示されているように、第１レンズ系Ｌ１を構成する第１レンズ１１は、非球面の光入射面をもつ両凸レンズからなり、所望とする屈折率の光学ガラスによって製作されている。また、第１レンズ系Ｌ１を構成する第２レンズ１２は、レンズ系全体の色収差を補正するために第１レンズ１１の光出射面に接着されたものであり、所望とする屈折率の光学ガラスで製作された平凹レンズからなる。これにより、第１レンズ１１と第２レンズ１２とを組み合わせて構成される第１レンズ系Ｌ１は、色消しレンズとして機能する。このような第１レンズ系Ｌ１の鏡筒部材３０に対する固定は、次のようにしてなされている。すなわち、第１レンズ系Ｌ１は、第２レンズ系Ｌ２を鏡筒部材３０に固定した後、鏡筒部材３０に対して固定されている。この第１レンズ系Ｌ１を固定するにあたっては、レンズ系全体の球面収差を測定しながらこの球面収差ができる限り小さくなるように、第１レンズ系Ｌ１と第２レンズ系Ｌ２とのレンズ間隔が微調整される。レンズ間隔を微調整して第１レンズ系Ｌ１を位置決めした後、この第１レンズ系Ｌ１は、第２レンズ１２の外周面を接着面１２ａとして鏡筒部材３０の内周壁に接着固定される。なお、レンズ間隔を微調整する際には、たとえば±５μｍ程度の調整誤差があるため、完全に球面収差が０になるわけではない。
【００２８】
第２レンズ系Ｌ２を構成する第３レンズ２３は、非球面の光入射面をもつ平凸レンズからなり、所望とする屈折率の光学ガラスによって形成されている。また、第２レンズ系Ｌ２を構成するコイル付きレンズ２４は、ベース部２４Ａおよびコイル部２４Ｂを積層した構造からなる。ベース部２４Ａおよびコイル部２４Ｂは、それぞれ異なる屈折率の光学ガラスによって形成されている。ベース部２４Ａの表面には、第３レンズ２３の光出射面が接着されている。一方、コイル部２４Ｂには、ディスク８０に対して磁界を印加するためのコイル２５が一体形成されている。レーザ光は、コイル２５の中心部を通ってコイル部２４Ｂからディスク８０へと向かう。そのため、コイル２５の中心部付近を占めるコイル部２４Ｂの表面は、レンズ系全体の光出射面２４Ｃとなっている。この光出射面２４Ｃは、所望とする曲率半径ｒで僅かながらも凹面状となるように形成されている。これにより、光出射面２４Ｃは、ディスク８０の表面をなす保護層８９に対して接触しにくくなっている。
【００２９】
レンズ系の具体的な設計パラメータとしては、下記の表１に示すようになっている。これにより、本実施形態の光磁気ヘッドＨは、下記の表２に示されるレンズ特性をもつ。
【００３０】
【表１】
2006048847.tif 000003
【００３１】
【表２】
2006048847.tif 000004
【００３２】
なお、上記表１に示されるＫ、Ａ〜Ｄとは、非球面係数であり、これらを下記の数式１に代入して非球面形状を特定することができる。
【００３３】
【数１】
2006048847.tif 000005
【００３４】
上記表２に示されるＮＡ、φ、ｆ１、ｆのそれぞれは、レンズ系全体の開口数、レンズ系全体の有効径、第１レンズ系Ｌ１単独の焦点距離、レンズ系全体の焦点距離を示している。ここで、β＝ｆ／ｆ１とすると、β≒０．３２となっている。また、間隔収差は、レンズ間隔が５μｍ変化した際に現れる球面収差の変動量であり、波面収差に変換したｒｍｓ値で表したものである。また、ΔＮＡは、レンズ間隔が５μｍ変化した際に現れるレンズ系全体の開口数ＮＡの変化量である。また、補正量は、コイル付きレンズ２４に±１０μｍ程度の厚さ誤差が存在することから、この厚さ誤差に起因する球面収差について補正しなければならない分量を表したものである。
【００３５】
上記表２に示されるレンズ特性のうち、間隔収差（１４．５ｍλｒｍｓ）とΔＮＡ（０．００７４）については、βを０．３２程度とすることで比較的小さな値に抑えられている。これは、後述する第１〜第４のシミュレーションから導かれる事項と合致する。また、上記表１に示されているように、コイル部２４Ｂの光出射面２４Ｃは、曲率半径２５ｍｍの凹面状となっている。これらについては、以下に詳しく説明する。
【００３６】
まず、第１のシミュレーションとしては、第２レンズ系をＨｅｍｉ型とするとともに、第１レンズ系に色収差補正用の第２レンズを組み合わせ、下記の表３や表４に示すような設計パラメータを設定した。なお、表３は、有効径大の場合の設計パラメータを示しており、表４は、有効径小の場合の設計パラメータを示している。
【００３７】
【表３】
2006048847.tif 000006
【００３８】
【表４】
2006048847.tif 000007
【００３９】
これらの設計パラメータには、下記の表５に示すガラス材の屈折率をサンプルデータとして用いる。なお、この表５に示されるサンプルデータは、後述する第２〜第４のシミュレーションにも用いられる。
【００４０】
【表５】
2006048847.tif 000008
【００４１】
上記表３および表４に示される設計パラメータによれば、図３に示されるようなレンズ特性に関するシミュレーション結果が得られる。この図３のシミュレーション結果では、ΔＮＡが比較的小さな値に抑えられているものの、間隔収差が２０ｍλｒｍｓ以上になってしまっている。このときのβは、略０．４９となっている。つまり、第１のシミュレーションでは、２０ｍλｒｍｓ未満といった間隔収差が得られない。この間隔収差を２０ｍλｒｍｓ未満とすべきなのは、次の理由による。
【００４２】
ディスクの保護層には、±２μｍ程度の厚さ誤差があり、この保護層の厚み誤差が存在することによってレンズ系の間隔収差とは別に２０ｍλｒｍｓ前後の球面収差が生じる。一方、レンズ系では、レンズ間隔の調整誤差（±５μｍ程度）によって球面収差が生じ、この球面収差が間隔収差となる。このような保護層の厚み誤差による球面収差と間隔収差とを合わせた収差の合計値が４０ｍλｒｍｓを超えると、トラッキングエラー信号の振幅が５％以上減少してしまい、光磁気ヘッドの位置をトラッキング方向に良好に制御できなくなる。そのため、間隔収差としては、２０ｍλｒｍｓ未満に抑えなければならないのである。
【００４３】
次に、第２のシミュレーションとしては、第２レンズ系をＳｕｐｅｒ型とするとともに、第１レンズ系に色収差補正用の第２レンズを組み合わせ、下記の表６に示すような設計パラメータを設定した。
【００４４】
【表６】
2006048847.tif 000009
【００４５】
上記表６に示される設計パラメータによれば、図４に示されるようなレンズ特性に関するシミュレーション結果が得られる。この図４のシミュレーション結果では、ΔＮＡが比較的小さな値に抑えられているとともに、間隔収差も２０ｍλｒｍｓ未満に抑えられている。つまり、第２のシミュレーションでは、ΔＮＡおよび間隔収差ともに良好となっており、このときのβは、略０．３２となっている。
【００４６】
次に、第３のシミュレーションとしては、第２レンズ系をＨｅｍｉ型とする一方、第１レンズ系を１つのレンズで構成し、下記の表７に示すような設計パラメータを設定した。
【００４７】
【表７】
2006048847.tif 000010
【００４８】
上記表７に示される設計パラメータによれば、図５に示されるようなレンズ特性に関するシミュレーション結果が得られる。この図５のシミュレーション結果では、ΔＮＡが小さな値に抑えられているものの、間隔収差が２０ｍλｒｍｓ以上になってしまっている。このときのβは、略０．５８となっている。
【００４９】
次に、第４のシミュレーションとしては、第２レンズ系をＳｕｐｅｒ型とする一方、第１レンズ系を１つのレンズで構成し、下記の表８に示すような設計パラメータを設定した。
【００５０】
【表８】
2006048847.tif 000011
【００５１】
上記表８に示される設計パラメータによれば、図６に示されるようなレンズ特性に関するシミュレーション結果が得られる。この図６のシミュレーション結果では、間隔収差が２０ｍλｒｍｓ未満に抑えられているものの、ΔＮＡが０．０１以上になってしまっており、レーザスポットの径を一定とする上では好ましくない。このときのβは、略０．２７である。
【００５２】
上記第１〜第４のシミュレーション結果から求められたβをｘ座標にとるとともに、間隔収差とΔＮＡの逆数（ΔＮＡ-1）をｙ座標にとり、これらをプロットしたグラフを図７に示す。この図７のグラフに示されているように、間隔収差は、概ねβと正の傾きの線形関係をなしており、実線の直線に近似するようになっている。また、ΔＮＡ-1も、概ねβと正の傾きの線形関係をなしており、破線の直線に近似するようになっている。これにより、間隔収差を２０ｍλｒｍｓ未満とするには、βを０．３９未満に設定すればよく、ΔＮＡを０．０１未満（ΔＮＡ-1を１００より大）とするには、βを０．３より大きく設定すればよいことがわかる。したがって、βとしては、０．３＜β＜０．３９を満たしていればよい。先述したように、本実施形態の光磁気ヘッドＨでは、βが略０．３２となっているため、間隔収差が２０ｍλｒｍｓ未満で、ΔＮＡが０．０１未満となっており、良好なレンズ特性をもつものとされている。
【００５３】
次に、図８および図９は、コイル部の光出射面の曲率半径と間隔収差との関係についてシミュレーションした結果を示す。なお、図８は、レンズ間隔が一定で開口数ＮＡを０．８４に設定し、その上で作動距離ＷＤや保護層の厚さＤを所定の値とした場合のシミュレーション結果を示す。図９は、レンズ間隔が一定で開口数ＮＡを０．９０に設定し、その上で作動距離ＷＤや保護層の厚さＤを所定の値とした場合のシミュレーション結果を示す。また、図１０は、コイル部の光出射面の曲率半径とΔＮＡとの関係についてシミュレーションした結果を示す。なお、図１０は、レンズ間隔が一定で開口数ＮＡを０．８４に設定し、その上で作動距離ＷＤや保護層の厚さＤを所定の値とした場合のシミュレーション結果を示す。これら図８〜１０においては、曲率半径が２，５，１０，１５，３０，１００，５００ｍｍの場合をプロットしている。
【００５４】
図８および図９に示されているように、レンズ間隔を一定とした上で間隔収差が５０ｍλｍｒｓ以下程度であれば、曲率半径と間隔収差とは概ね線形関係をなしている。また、間隔収差が５０ｍλｍｒｓ以下程度では、βなどのレンズ特性をそれほど変化させることなくレンズ系の設計変更が可能である。そして、開口数ＮＡが大きいほど設計条件としては厳しくなるため、ＮＡ＝０．９０の場合の図９のシミュレーション結果を用いて、以下のロジックにより曲率半径の設計条件となる式を導くことができる。
【００５５】
まず、作動距離ＷＤとしては、３０μｍを仮の中心値に設定するとともに、保護層の厚さＤとしては、２５μｍを仮の中心値に設定し、間隔収差が５０ｍλｍｒｓとなる曲率半径を略１２ｍｍとして仮決めする。そして、図９のシミュレーション結果を検討すると、保護層の厚さＤが間隔収差を変化させる傾向としては、作動距離ＷＤが間隔収差を変化させる傾向の２０％程度である。これにより、作動距離ＷＤが間隔収差を変化させる傾向を傾きαとすると、この傾きαが０．５５になることが求められ、保護層の厚さＤが間隔収差を変化させる傾向の傾きについては、０．２α≒０．１程度となる。したがって、曲率半径をｒとすると、このｒについては、１２＋（ＷＤ−３０）×０．５５＋０．１×（Ｄ−２５）＜ｒを満たしていれば、βなどのレンズ特性をそれほど変化させることなく光出射面を凹面状にすることができ、凹面状の光出射面をディスクに対して接触させにくくすることができる。なお、曲率半径ｒが１２＋（ＷＤ−３０）×０．５５＋０．１×（Ｄ−２５）＜ｒを満たしていれば、図１０に示されているように、ΔＮＡを０．０１未満に抑えることができる。
【００５６】
本実施形態の光磁気ヘッドＨでは、上記表１に示したように、コイル部２４Ｂの光出射面２４Ｃの曲率半径ｒが、１２＋（ＷＤ−３０）×０．５５＋０．１×（Ｄ−２５）＜ｒを満たす略２５ｍｍとなっている。そのため、光磁気ヘッドＨは、間隔収差やΔＮＡについて良好なレンズ特性をもちつつも、光出射面２４Ｃがディスク８０に対して接触しにくいものとなっている。
【００５７】
図１１は、光出射面２４Ｃを凹面状に形成する方法を説明するための説明図である。同の（ａ）に示されているように、コイル付きレンズ２４のコイル部２４Ｂは、当初はコイル２５の厚みよりある程度厚くなるように形成されている。そして、コイル部２４Ｂの表面は、ステージＳとの間に研磨砥粒９０が介在させられた状態でステージＳに対向させられ、コイル付きレンズ２４全体が水平方向に振動させられる。これにより、同図の（ｂ）に示されているように、コイル２５の中心部付近を占める光出射面２４Ｃは、研磨砥粒９０によって磨かれることでわずかな凹面状となる。このとき、コイル部２４Ｂの表面は、コイル２５に近い部分ほど硬くなっているため、コイル２５の中心部付近が最も研磨されやすく、その結果、凹面状の光出射面２４Ｃが形成されるようになっている。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の光磁気ヘッドＨによれば、０．３＜β＜０．３９とする設計条件に基づき、レンズ特性としての間隔収差が２０ｍλｒｍｓ未満で、かつ、ΔＮＡが０．０１未満となっている。そのため、コイル付きレンズ２４の厚さ誤差やレンズ間隔の調整誤差が存在し、さらには、記録時のコイル２５の発熱によるレンズ間隔の変化や、再生状態から記録状態に変化する際にレーザ光の波長が変化することによっても、球面収差については、光学的に支障のない残存収差として許容範囲内のレベルに抑えることができる。
【００５９】
図１２は、本願発明に係る光磁気ヘッドの他の実施形態を示している。なお、先述した実施形態によるものと同一または類似の要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
本実施形態の光磁気ヘッドでは、第１レンズ系Ｌ１が樹脂製の１つのレンズ１１Ａで構成されている。色収差の補正については、図外の光源側に適当な補正手段、たとえば色消しレンズを配置することでなされている。上記レンズ１１Ａの外周部には、円筒状の補助部材１１Ｂがあらかじめ接着固定されている。このレンズ１１Ａを固定するにあたっても、先述した実施形態と同様に球面収差ができる限り小さくなるように、レンズ１１Ａと第２レンズ系Ｌ２とのレンズ間隔が微調整される。レンズ間隔を微調整してレンズ１１Ａを位置決めした後、このレンズ１１Ａは、補助部材１１Ｂの内周面を接着面１１Ｂａとして鏡筒部材３０の外周壁に接着固定されている。
【００６１】
このような光磁気ヘッドのレンズ系も、βが０．３＜β＜０．３９を満たすように設計されている。したがって、第１レンズ系Ｌ１が色消しレンズとしての機能を備えない本実施形態の光磁気ヘッドでも、間隔収差が２０ｍλｒｍｓ未満で、ΔＮＡが０．０１未満となっており、良好なレンズ特性をもつものとされている。これにより、球面収差については、光学的に支障のない残存収差として許容範囲内のレベルに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本願発明に係る光磁気ヘッドの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す光磁気ヘッドの要部断面図である。
【図３】第１のシミュレーションによる結果を示す図である。
【図４】第２のシミュレーションによる結果を示す図である。
【図５】第３のシミュレーションによる結果を示す図である。
【図６】第４のシミュレーションによる結果を示す図である。
【図７】第１〜第４のシミュレーション結果に基づくグラフを示す図である。
【図８】ＮＡ＝０．８４とし、曲率半径と間隔収差との関係についてシミュレーションした結果を示す図である。
【図９】ＮＡ＝０．９０とし、曲率半径と間隔収差との関係についてシミュレーションした結果を示す図である。
【図１０】ＮＡ＝０．８４とし、曲率半径とΔＮＡとの関係についてシミュレーションした結果を示す図である。
【図１１】光出射面を凹面状に形成する方法を説明するための説明図である。
【図１２】本願発明に係る光磁気ヘッドの他の実施形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｈ                光磁気ヘッド
Ｌ１              第１レンズ系
Ｌ２              第２レンズ系
１１              第１レンズ
１２              第２レンズ
２３              第３レンズ
２４              コイル付きレンズ
２４Ｃ            コイル付きレンズの光出射面
２５              コイル
３０              鏡筒部材
８０              光磁気ディスク
８８              記録層
８９              保護層
１１Ｂ            補助部材
１１Ｂａ，１２ａ  接着面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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