JP2000021005A - Proximity field optical head and optical recording and reproducing device - Google Patents

Proximity field optical head and optical recording and reproducing device

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JP2000021005A
JP2000021005A JP10188514A JP18851498A JP2000021005A JP 2000021005 A JP2000021005 A JP 2000021005A JP 10188514 A JP10188514 A JP 10188514A JP 18851498 A JP18851498 A JP 18851498A JP 2000021005 A JP2000021005 A JP 2000021005A
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Japan
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probe
light
field
recording medium
optical head
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Japanese (ja)
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Akitomo Itou
顕知 伊藤
Masafumi Kiguchi
雅史 木口
Midori Katou
美登里 加藤
Sumio Hosaka
純男 保坂
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a proximity field optical head, which mounts a proximity field optical light emitting probe having a high proximity field optical light emitting efficiency, and the optical recording and reproducing device using the head. SOLUTION: An optically transparent slider 1 conducts a relative motion while contacting an information recording medium 11 or floating with an approximately constant gap with the medium 11. A probe 3 is provided on the surface of the slider 1 facing the medium 11. The probe 3 has a quadrilateral pyramid having the surfaces that generate minute spot sized proximity field light beams 9 and are covered by metallic thin films 4. A pad 2 is also provided to control the contacting or floating condition of the medium 11. Thus, the optical recording and reproducing device having an ultra high recording density, a high transfer speed, a small size and a simple configuration is constructed.

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、近接場光ヘッドお
よび光記録再生装置に関し、特に近接場光発生効率の高
い近接場光発生用プローブを搭載した近接場光ヘッドお
よび光記録再生装置に関する。
The present invention relates to a near-field optical head and an optical recording / reproducing apparatus, and more particularly to a near-field optical head and an optical recording / reproducing apparatus equipped with a near-field light generating probe having high near-field light generating efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク装置の高密度化を達成する方
法として近年、近接場光を応用した光記録が注目されて
いる。例えば、アプライド・フィジクス・レターズ、6
1巻、2号の142頁から144頁(Applied
Physics Lettes,Vol.62,No.
2,pp.142−144,1992)に記載されてい
るように、光ファイバの先端をコーン状に加工し、その
先端の数10nmの領域以外を金属の被膜で覆ったプロ
ーブを作製し、これをピエゾ素子を用いた精密アクチュ
エータに搭載して位置を制御して、直径60nmの記録
マークをプラチナ/コバルトの多層膜上に記録再生した
例が報告されている。この例の場合、プローブと記録媒
体の距離制御には、原子間力を応用したシア・フォース
方式が用いられ、記録密度は45ギガビット/平方イン
チに達し、現状の約20倍とすることができる。更に、
アプライド・フィジクス・レターズ、63巻、26号の
3550頁から3552頁(Applied Physics Letters,
Vol.63, No.26, pp.3550-3552,1993)には、光ファイ
バとしてネオジウムガドープされているものを用い、レ
ーザ発振を利用してS/N比を向上した例が報告されて
いる。更に最近、アプライド・フィジクス・レターズ、
第69巻、19号の2612頁から2614頁(Applied
physics Letters, Vol.69, No.19, pp.2612-2614,199
6)には、光ファイバプローブの頂角を2段階に変え、根
元の部分の頂角は小さく、先端の部分の頂角は大きくす
ることで、遮光用の金属膜への光の漏れ出しを押え、か
つプローブ先端部からの反射を押さえ、透過効率の高い
プローブを得ることができることが記載されている。ま
た、アプライド・フィジクス・レターズ、第71巻、1
3号の1756頁から1758頁(Applied physics Let
ters, Vol.71, No.13, pp.1756-1758,1997)には、光フ
ァイバプローブの形状を、プローブの中心線に対して非
対称にし、表面プラズマ波を励振することによって、透
過効率の高いプローブを得ることができることが記載さ
れている。さらに、第58回秋季応用物理学会学術講演
会のプログラムナンバー4p−L−12では、先端がコ
ーン状に加工された光ファイバプローブ上に金の薄膜を
40nm蒸着し、このプローブを全反射条件で、光が入
射せしめられたプリズム上の近接場領域に挿入して、光
ファイバからの出力光を検出し、局在プラズマ波による
光の励起を観測している。さらにまた、フィジカル・レ
ビュー、ビー、第55巻、12号の7977頁から79
84頁(Physical Review, B, Vol.55, No.12, pp.7977-
7984,1997)には、三角柱状に切り出したガラス片状に、
50nm程度の厚さの金薄膜を蒸着し、ガラス片をプリ
ズム上に接着したのち、ガラス片の一頂点にレーザ光を
照射し、表面プラズマ波を励起して、効率が高く、かつ
1nmという極めて高い分解能のプローブを開発した例
が記載されている。
2. Description of the Related Art In recent years, optical recording using near-field light has attracted attention as a method for achieving higher density of an optical disk device. For example, Applied Physics Letters, 6
Vol. 1, No. 2, pp. 142-144 (Applied
Physics Lettes, Vol. 62, No.
2, pp. 142-144, 1992), a probe in which the tip of an optical fiber is processed into a cone shape and a region other than the region of several tens of nanometers of the end of the optical fiber is covered with a metal coating, and this is used as a piezo element. There has been reported an example in which a recording mark having a diameter of 60 nm is recorded / reproduced on a platinum / cobalt multilayer film by controlling the position by mounting on a precision actuator used. In the case of this example, a shear force method using an atomic force is used for controlling the distance between the probe and the recording medium, and the recording density reaches 45 gigabits / square inch, which can be about 20 times the current state. . Furthermore,
Applied Physics Letters, Vol. 63, No. 26, pages 3550 to 3552 (Applied Physics Letters,
Vol. 63, No. 26, pp. 3550-3552, 1993) reported an example in which a neodymium-doped optical fiber was used to improve the S / N ratio using laser oscillation. I have. More recently, Applied Physics Letters,
Vol. 69, No. 19, pages 2612 to 2614 (Applied
physics Letters, Vol.69, No.19, pp.2612-2614,199
In (6), the apex angle of the optical fiber probe is changed in two steps, and the apex angle at the root portion is small and the apex angle at the tip portion is large, so that light leaks to the metal film for light shielding. It is described that a probe having high transmission efficiency can be obtained by pressing down and suppressing reflection from the probe tip. Applied Physics Letters, Vol. 71, 1
Issue 3 pages 1756 to 1758 (Applied physics Let
ters, Vol. 71, No. 13, pp. 1756-1758, 1997), the shape of an optical fiber probe is made asymmetrical with respect to the center line of the probe, and the surface plasma wave is excited to reduce the transmission efficiency. It is described that high probes can be obtained. Furthermore, in Program Number 4p-L-12 of the 58th Autumn Meeting of the Japan Society of Applied Physics, a 40 nm gold thin film was deposited on an optical fiber probe whose tip was processed into a cone shape, and this probe was subjected to total reflection conditions. Then, the light is inserted into the near-field region on the prism on which the light is incident, the output light from the optical fiber is detected, and the excitation of light by the localized plasma wave is observed. Furthermore, Physical Review, B, Vol. 55, No. 12, pages 7977 to 79.
Page 84 (Physical Review, B, Vol.55, No.12, pp.7977-
7984, 1997), into a piece of glass cut out into a triangular prism shape,
A gold thin film having a thickness of about 50 nm is deposited, and a glass piece is adhered on a prism. Then, a laser beam is irradiated on one vertex of the glass piece to excite a surface plasma wave. An example of developing a high resolution probe is described.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は、以下のような問題がある。
However, the above conventional example has the following problems.

【0004】光ファイバを用いた従来例は、いずれも効
率の高い近接場光発生用プローブを得る試みであるが、
その光利用効率は、0.01%から0.1%と現状の光情報記録
再生装置の光利用効率が数10%であるのに比べ、格段
に小さい。このため、情報の記録・再生速度を現状装置
ほど大きくすることができない。現状の光情報記録・再
生の転送速度に必要な光パワーを得るためには、大きな
レーザ光パワーを入力をする必要があるが、大きな光パ
ワーを入力すると、プローブ先端の微小な領域に光パワ
ーが集中し、プローブを覆う金属膜が損傷を受けるとい
う問題がある。また、光情報記録再生装置においては、
情報の転送速度を大きくするため、記録媒体と情報を記
録再生する光ヘッドの相対速度を大きくする必要があ
る。
The conventional examples using an optical fiber are all attempts to obtain a probe for generating near-field light with high efficiency.
The light use efficiency is 0.01% to 0.1%, which is much smaller than the current light use efficiency of the optical information recording / reproducing device of several tens%. For this reason, the recording / reproducing speed of information cannot be made as high as that of the current device. In order to obtain the optical power required for the current transfer speed of optical information recording / reproduction, it is necessary to input a large laser light power. And the metal film covering the probe is damaged. In an optical information recording / reproducing device,
In order to increase the information transfer speed, it is necessary to increase the relative speed between the recording medium and the optical head for recording and reproducing information.

【0005】しかし、光ファイバプローブと記録媒体の
距離制御には、原子間力を応用したシア・フォース方式
が用いられているため、記録媒体とファイバプローブと
の距離をスキャニング・フォース顕微鏡を用いて、極め
て精密に制御する必要がある。このため、情報を記録し
たディスクを高速に回転した場合、ディスクの偏心によ
って生じる高い周波数の基板とプローブの距離の変動を
制御しきれず、転送速度をあげることができないという
問題がある。
However, since the shear force method using atomic force is used for controlling the distance between the optical fiber probe and the recording medium, the distance between the recording medium and the fiber probe is determined by using a scanning force microscope. Needs to be controlled very precisely. Therefore, when the disk on which information is recorded is rotated at a high speed, the fluctuation of the distance between the probe and the high-frequency substrate caused by the eccentricity of the disk cannot be controlled, and the transfer speed cannot be increased.

【0006】また、上記の金属薄膜を蒸着したガラス片
をプローブとして用いた従来例も、効率の高い近接場光
発生用プローブを得る試みであるが、その光利用効率
は、0.1%程度であり現状の光情報記録再生装置の光利
用効率が数10%であるのに比べ、格段に小さい。さら
に、プローブと記録媒体との距離制御に走査型トンネル
顕微鏡による制御が用いられており、やはり、情報を記
録したディスクを高速に回転した場合、ディスクの偏心
によって生じる高い周波数の基板とプローブの距離の変
動を制御しきれず、転送速度をあげることができないと
いう問題がある。
The prior art using a glass piece on which the above-mentioned metal thin film is deposited as a probe is also an attempt to obtain a probe for generating near-field light with high efficiency, but the light utilization efficiency is about 0.1%. The light utilization efficiency of the current optical information recording / reproducing device is much smaller than that of several tens%. Furthermore, control by a scanning tunneling microscope is used to control the distance between the probe and the recording medium, and when the disk on which information is recorded is rotated at high speed, the distance between the probe and the high-frequency substrate caused by the eccentricity of the disk is also increased. However, there is a problem that the transfer speed cannot be increased because the fluctuation of the data cannot be controlled.

【0007】本発明の目的は、近接場光発生用プローブ
を応用した超高密度光記録再生装置の、情報の転送速度
を大きくするため、近接場光発生効率の高い近接場光発
生用プローブを搭載した近接場光ヘッド、およびそれを
用いた光記録再生装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a near-field light generating probe having high near-field light generating efficiency in order to increase the information transfer speed of an ultra-high density optical recording / reproducing apparatus to which the near-field light generating probe is applied. An object of the present invention is to provide a near-field optical head mounted thereon and an optical recording / reproducing apparatus using the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、以下の手段を採用した。
To solve the above problems, the following means are employed.

【0009】情報記録媒体と接触しつつ、もしくはほぼ
一定の間隔を保って浮上しながら相対運動をし、情報記
録媒体上に微小なスポットサイズの近接場光を発生させ
るプローブと、プローブに近接場光を発生させるための
照射光提供するレーザ光源と、レーザ光をプローブへ集
光する手段を備えている近接場光ヘッドにおいて、プロ
ーブ形状を四角錐形状とし、かつプローブを光学的に透
明な物質で形成し、かつプローブ表面全体を金属膜に覆
った。さらにまた、レーザ光の偏光方向を、四角錐体形
状のプローブの頂点と底面の向かい合った二つの頂点を
結ぶ平面に平行方向とした。さらに、レーザ光の四角錐
体形状のプローブの底面への入射角度を調節する機構を
設けた。
A probe that generates relative-field light having a minute spot size on the information recording medium by making relative movement while in contact with the information recording medium or while floating at a substantially constant interval; In a near-field optical head having a laser light source for providing irradiation light for generating light and a means for condensing the laser light to the probe, the probe has a quadrangular pyramid shape, and the probe is made of an optically transparent material. And the entire probe surface was covered with a metal film. Furthermore, the polarization direction of the laser light was set to a direction parallel to a plane connecting two apexes of the quadrangular pyramid-shaped probe and the bottom surface facing each other. Further, a mechanism for adjusting the incident angle of the laser beam on the bottom surface of the quadrangular pyramid-shaped probe is provided.

【0010】さらに、上記近接場光ヘッドにおいて、レ
ーザ光の波長Lと、プローブを形成する光学的に透明な
物質のレーザ光の波長Lにおける誘電率e1、プローブ表
面全体を覆う金属膜のレーザ光の波長Lにおける誘電率
の実数部e2、虚数部e3および膜厚d、レーザ光の四角錐
体形状のプローブの底面への入射角度q、レーザ光の入
射面と平行な平面内の三角形の頂角の半角s1、レーザ
光の入射面と垂直な平面内の三角形の頂角の半角s2
を、ほぼ(数1)を満足する材料、形状とした。
Further, in the near-field optical head, the dielectric constant e1 at the wavelength L of the laser light, the laser light wavelength L of the optically transparent substance forming the probe, and the laser light of the metal film covering the entire surface of the probe. Real part e2, imaginary part e3 and film thickness d of the dielectric constant at the wavelength L, the incident angle q of the laser light on the bottom surface of the quadrangular pyramid-shaped probe, the top of the triangle in a plane parallel to the incident surface of the laser light. Half angle s1 of the angle, half angle s2 of the vertex angle of a triangle in a plane perpendicular to the laser light incident surface
Is a material and a shape that substantially satisfy (Equation 1).

【0011】[0011]

【数1】 (Equation 1)

【0012】さらに、特に、プローブ表面を覆う金属
が、金、銀、クロムないしアルミニウムのいずれかとし
た。さらにまた、レーザ光をプローブへ集光する手段が
集光レンズであり、その開口数が少なくとも0.6以上
としたり、プローブへ集光されたレーザ光のスポット径
を、少なくとも1ミクロン以下とした。
Further, in particular, the metal covering the probe surface is any one of gold, silver, chromium and aluminum. Further, the means for condensing the laser light on the probe is a condensing lens, and the numerical aperture thereof is at least 0.6 or more, and the spot diameter of the laser light condensed on the probe is at least 1 micron or less. .

【0013】さらに上記近接場光ヘッドにおいて、プロ
ーブを、情報記録媒体と接触しつつ、もしくはほぼ一定
の間隔を保って浮上しながら相対運動をする光学的に透
明なスライダ上に形成した。さらに、近接場光ヘッドに
おいて、スライダ上に、情報記録媒体の接触ないし浮上
の状態を制御するために設けられた柱状のパッドと、微
小なスポットサイズの近接場光を発生させる錐体形状の
プローブを近接して設けた。あるいはまた、近接場光ヘ
ッドにおいて、プローブとして、光学的に透明な探針が
金属膜で覆われているカンチレバーを用いた。
Further, in the near-field optical head, the probe is formed on an optically transparent slider which makes relative movement while being in contact with the information recording medium or while floating at a substantially constant interval. Further, in the near-field optical head, a columnar pad provided on the slider to control the contact or floating state of the information recording medium, and a cone-shaped probe for generating a near-field light of a minute spot size Was provided in close proximity. Alternatively, in the near-field optical head, a cantilever in which an optically transparent probe is covered with a metal film is used as a probe.

【0014】さらに、上記近接場光ヘッドと、光記録媒
体と、近接場光ヘッドにより発生された近接場光の記録
媒体による変調信号を検出する受光手段とで、光記録再
生装置を構成した。
Further, an optical recording / reproducing apparatus is constituted by the above-described near-field optical head, an optical recording medium, and a light receiving means for detecting a modulation signal of the near-field light generated by the near-field optical head by the recording medium.

【0015】さらにまた、近接場光の記録媒体による変
調信号として、特にプローブからの反射光を用いた。さ
らに、光記録再生装置において、プローブへの照明光を
集光する手段、集光手段によって集光された照明光の焦
点位置とプローブ位置のずれを検出する手段、および集
光手段とプローブの相対位置を補正する可動機構を備え
た。さらにまた、光記録再生装置において、集光手段、
および集光手段とプローブの相対位置を補正する可動機
構を、光情報記録再生装置を構成する他の構成要素から
分離し、集光手段を記録媒体の所定の位置にアクセスせ
しめる可動機構上に搭載した。
Further, as the modulation signal of the near-field light by the recording medium, the reflected light from the probe is used. Further, in the optical recording / reproducing apparatus, a means for condensing the illumination light to the probe, a means for detecting a shift between the focus position of the illumination light condensed by the light condensing means and the probe position, and a relative position between the light condensing means and the probe A movable mechanism for correcting the position is provided. Furthermore, in the optical recording and reproducing apparatus,
And a movable mechanism for correcting the relative position of the light condensing means and the probe is separated from other components constituting the optical information recording / reproducing apparatus, and the light condensing means is mounted on a movable mechanism for accessing a predetermined position of the recording medium. did.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の一実施例であり、図1(a)
は本発明の近接場光ヘッドの斜視図、図1(b)は、図
1(a)のABCにそった断面図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 1 is a perspective view of the near-field optical head of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along ABC in FIG. 1A.

【0018】図1(a)において、1は光学的に透明な物
質からなるスライダである。本実施例では、波長650
nmの半導体レーザを光源とする場合について説明する
ので、スライダの材質は石英を選択したが、これに限定
されるものではない。2はスライダの情報記録媒体11
からの浮上の状態を制御するために設けられたパッドで
ある。本実施例では、スライダ底面に3つのパッドが設
けられている。そのうちの一つのパッドに隣接し、かつ
パッドの内側に近接場光発生用の四角錐形のプローブ3
が設けられている。プローブ3には、図1(b)に示さ
れているように厚さ数10nmの金属薄膜4がコーティ
ングされている。また、パッド2及びそれ以外のスライ
ダの記録媒体に対向する面には、摩耗防止用の薄膜、例
えばカーボン膜5がに約10nm程度成膜されている。
図1(b)において、6は半導体レーザ光8の光路を傾
ける作用を有する可動ミラー、7は半導体レーザ光8を
近接場光発生用プローブ3に集光するための対物レンズ
である。レーザ光8は、プローブへの入射面内、すなわ
ち図1(b)において紙面に垂直な方向に偏光してい
る。集光された半導体レーザ光8は、近接場光発生プロ
ーブ3の先端付近で微小なサイズの近接場光9に変換さ
れる。スライダは、記録媒体基板10より数10nm浮
上して走行し、近接場光9により、基板10上に形成さ
れた記録媒体11への、情報12の記録、再生が行われ
る。
In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a slider made of an optically transparent substance. In this embodiment, the wavelength 650
Since the case where the semiconductor laser of nm is used as the light source is described, quartz is selected as the material of the slider, but the material is not limited to quartz. 2 is a slider information recording medium 11
This is a pad provided to control the state of floating from the surface. In this embodiment, three pads are provided on the bottom surface of the slider. A quadrangular pyramid probe 3 for generating near-field light adjacent to one of the pads and inside the pad 3
Is provided. The probe 3 is coated with a metal thin film 4 having a thickness of several tens nm as shown in FIG. A thin film for preventing abrasion, for example, a carbon film 5 having a thickness of about 10 nm is formed on the surface of the pad 2 and other sliders facing the recording medium.
In FIG. 1B, reference numeral 6 denotes a movable mirror having a function of inclining the optical path of the semiconductor laser light 8, and reference numeral 7 denotes an objective lens for condensing the semiconductor laser light 8 on the near-field light generating probe 3. The laser beam 8 is polarized in the plane of incidence on the probe, that is, in the direction perpendicular to the plane of FIG. 1B. The condensed semiconductor laser light 8 is converted into a small-sized near-field light 9 near the tip of the near-field light generating probe 3. The slider travels while flying above the recording medium substrate 10 by several tens of nm, and the near-field light 9 records and reproduces information 12 on and from the recording medium 11 formed on the substrate 10.

【0019】次に、図2を用いて、プローブ3によっ
て、高い効率の近接場光を発生できる原理を説明する。
図2(a)はクレッチマンによって提唱された表面プラズ
マ波の発生原理である(ジャーナル・フィジーク、第2
41巻、313頁から324頁参照)。図2(a)におい
て、21は光学的に透明なプリズム、22は金、銀など
の、厚さ数10nmの金属薄膜である。このプリズム
に、プリズム底面で全反射が起こる角度以上の入射角q
1で、入射面内、図2の場合は紙面に平行な方向に偏光
(p偏光)しているレーザ光を入射すると、通常入射し
たレーザ光は全反射されるが、入射角度が特定の角度を
満足すると金属と空気の界面に表面プラズマ波23が励
振され、反射光24のパワーは減少する。プリズム底面
における反射率Rは、レーザ光の波長をL、プリズムを
構成する光学的に透明な物質のレーザ光の波長Lにおけ
る誘電率をe1、金属薄膜のレーザ光の波長Lにおける誘
電率の実数部をe2、虚数部をe3、およびその膜厚をdと
すると、ほぼ(数2)であらわされる。
Next, the principle by which the probe 3 can generate near-field light with high efficiency will be described with reference to FIG.
Fig. 2 (a) shows the principle of surface plasma wave generation proposed by Kretschmann (Journal Physik, No. 2).
41, pages 313 to 324). In FIG. 2A, reference numeral 21 denotes an optically transparent prism, and reference numeral 22 denotes a metal thin film having a thickness of several tens nm, such as gold or silver. This prism has an incident angle q equal to or larger than the angle at which total reflection occurs at the bottom of the prism.
1, when a laser beam polarized (p-polarized) is incident on the plane of incidence, in the case of FIG. 2, parallel to the plane of the paper, the incident laser beam is normally totally reflected, but the incident angle is a specific angle. Is satisfied, the surface plasma wave 23 is excited at the interface between the metal and the air, and the power of the reflected light 24 decreases. The reflectance R at the bottom of the prism is represented by the following equation: the laser light wavelength is L, the dielectric constant of the optically transparent material constituting the prism at the laser light wavelength L is e1, and the dielectric constant of the metal thin film at the laser light wavelength L is the real number. Assuming that the part is e2, the imaginary part is e3, and the film thickness is d, it is almost expressed by (Equation 2).

【0020】[0020]

【数2】 (Equation 2)

【0021】図2(b)は、プリズムとして石英、金属
として銀を用い、入射光波長Lを変化させ、反射光24
の反射率を計算した結果である。例えば、銀の膜厚を4
0nmとし、レーザ光の波長を633nmとすると、入
射角q1が45.5度の場合、反射光はほとんどなくな
り、効率よく表面プラズマ波が励振されることがわか
る。
FIG. 2B shows a case where quartz is used for the prism and silver is used for the metal, the wavelength L of the incident light is changed, and the reflected light 24 is changed.
It is the result of having calculated the reflectance. For example, if the silver film thickness is 4
Assuming that the wavelength is 0 nm and the wavelength of the laser beam is 633 nm, when the incident angle q1 is 45.5 degrees, there is almost no reflected light, and it can be seen that the surface plasma wave is efficiently excited.

【0022】この原理を用い、本発明の近接場光発生プ
ローブで効率よく表面プラズマ波を励振することができ
る。すなわち、図3(a)において、レーザ光8の四角錐
体形状のプローブ3の底面への入射角度をq、四角錐体
形状のプローブの頂点と底面の向かい合った二つの頂点
を結ぶ平面のうち、レーザ光の入射面と平行な平面内の
三角形の頂角の半角をs1、レーザ光の入射面と垂直な
平面内の三角形の頂角の半角をs2、レーザ光の入射面
と四角錐体斜面の交線DEFが作る角の半角をq2とす
ると、これらの関係は(数3)のようになる。
Using this principle, a surface plasma wave can be efficiently excited by the near-field light generating probe of the present invention. That is, in FIG. 3A, the incident angle of the laser beam 8 on the bottom surface of the quadrangular pyramid-shaped probe 3 is q, and the plane connecting the vertex of the quadrangular pyramid-shaped probe and the two vertexes of the bottom surface is opposite. The half angle of the vertex angle of a triangle in a plane parallel to the plane of incidence of the laser light is s1, the half angle of the vertex of the triangle in a plane perpendicular to the plane of incidence of the laser light is s2, the plane of incidence of the laser light and the quadrangular pyramid. Assuming that the half angle of the angle formed by the intersection line DEF of the slope is q2, these relationships are as shown in (Equation 3).

【0023】[0023]

【数3】 (Equation 3)

【0024】レーザ光入射面できったプローブ3の平面
DEFの断面図を図3(b)に示す。この場合、レーザ光
8は図2(a)の場合と同様に、紙面に平行な方向に偏光
(p偏光)している。表面プラズマ波23はクレッチマ
ンの原理に従い、図3(b)の断面内を、図3(b)に示した
ごとく四面体斜面のエッジEの方向に励振され、伝播す
る。このとき、図2(a)におけるレーザ光の入射角q1
には、図3(b)では、(90−q2)度が対応する。例
えば、銀の膜厚が40nm、レーザ光の波長を633n
mの前記例の場合、前記のようにq1=45.5度であ
るから、q2は44.5度である。s1、s2、qは、
(数3)の関係を満足するように、任意に設定できる。
簡単のため、四角錐体を正四面体形状とし(すなわちs
1=s2)、q=0(垂直入射)の場合を考えると、s
1=s2= 44.5(度)とすればよいことが、(数
3)を用いて計算される。
FIG. 3B is a sectional view of the plane DEF of the probe 3 formed on the laser beam incident surface. In this case, the laser beam 8 is polarized (p-polarized) in a direction parallel to the sheet of paper, as in the case of FIG. The surface plasma wave 23 is excited and propagates in the direction of the edge E of the tetrahedral slope as shown in FIG. 3B in the cross section of FIG. 3B according to the Kretschmann principle. At this time, the incident angle q1 of the laser beam in FIG.
Corresponds to (90−q2) degrees in FIG. For example, the thickness of silver is 40 nm, and the wavelength of laser light is 633 n.
In the case of the example of m, since q1 = 45.5 degrees as described above, q2 is 44.5 degrees. s1, s2, and q are
It can be set arbitrarily so as to satisfy the relationship of (Equation 3).
For simplicity, the quadrangular pyramid has a regular tetrahedral shape (ie, s
1 = s2) and q = 0 (normal incidence), s
It is calculated using (Equation 3) that 1 = s2 = 44.5 (degrees).

【0025】しかし、現実のプローブにおいては、レー
ザ光の波長L、プローブを構成する光学的に透明な物質
のレーザ光の波長Lにおける誘電率e1、金属薄膜のレー
ザ光の波長Lにおける誘電率e2、およびその膜厚d、お
よびレーザ光の入射面と平行な平面内の三角形の頂角の
半角s1、レーザ光の入射面と垂直な平面内の三角形の
頂角の半角をs2すべての値について、設計値からのず
れが生じることが予想される。例えば、上記例の場合、
s1が設計値より1度大きく、s1=45.5度の場
合、q2=45.5度となり、q1=44.5度とな
る。 q1=44.5度の場合、図2(b)より、波長
L=633(nm)における反射率は約80%まで増加
し、表面プラズマ波23はほとんど励振されなくなる。
これを防ぐには、(数3)より、レーザ光8の四角錐体
形状のプローブ3の底面への入射角度qを0度から1.
93度に増加させればよい。これは、可動ミラー6の角
度を変化させることで容易に実現できる。このように、
本発明の近接場光ヘッドにおいては、各種パラメータが
設計値からずれても、可動ミラーの角度を調整すること
で、つねに高い効率で表面プラズマ波を励振することが
できる。
However, in an actual probe, the dielectric constant e1 at the wavelength L of the laser light of the optically transparent substance constituting the probe and the dielectric constant e2 at the wavelength L of the laser light of the metal thin film in the actual probe. And the thickness d thereof, and the half angle s1 of the apex angle of the triangle in a plane parallel to the plane of incidence of the laser beam, and the half angle s2 of the apex angle of the triangle in a plane perpendicular to the plane of incidence of the laser beam for all values It is expected that a deviation from the design value will occur. For example, in the above example,
When s1 is larger than the design value by 1 degree and s1 = 45.5 degrees, q2 = 45.5 degrees and q1 = 44.5 degrees. When q1 = 44.5 degrees, as shown in FIG. 2B, the reflectance at the wavelength L = 633 (nm) increases to about 80%, and the surface plasma wave 23 is hardly excited.
To prevent this, according to (Equation 3), the incident angle q of the laser beam 8 on the bottom surface of the quadrangular pyramid-shaped probe 3 is changed from 0 degree to 1.degree.
What is necessary is just to increase to 93 degrees. This can be easily realized by changing the angle of the movable mirror 6. in this way,
In the near-field optical head of the present invention, even if various parameters deviate from the design values, the surface plasma wave can always be excited with high efficiency by adjusting the angle of the movable mirror.

【0026】励振された表面プラズマ波は、図3(b)に
示したごとく四面体斜面のエッジの方向に伝播し、エッ
ジ部分に集められる。エッジ部分に集められた表面プラ
ズマ波は、エッジに沿ってプローブ先端方向に伝播し、
最終的にプローブ先端に集められる。表面プラズマ波2
3は、金属中を伝播する際に、減衰してゆく。金、銀な
どの金属の場合、表面プラズマ波23が減衰せず伝播す
る距離は1から3μmである。したがって、レーザ光8
は1μm以下のスポットサイズに対物レンズ7を用いて
集光し、かつプローブ先端付近に集光する必要がある。
スポットサイズは、(レーザ光波長)/(対物レンズの
NA)であるから、例えば波長633nmのレーザ光を
用いる場合には、対物レンズの開口数NAは0.6以上
とすることが望ましい。
The excited surface plasma wave propagates in the direction of the edge of the tetrahedral slope as shown in FIG. 3B and is collected at the edge. The surface plasma wave collected at the edge propagates along the edge toward the probe tip,
Finally collected at the probe tip. Surface plasma wave 2
3 attenuates as it propagates through the metal. In the case of a metal such as gold or silver, the distance over which the surface plasma wave 23 propagates without being attenuated is 1 to 3 μm. Therefore, the laser light 8
Needs to be condensed to a spot size of 1 μm or less using the objective lens 7 and converged near the tip of the probe.
Since the spot size is (laser beam wavelength) / (objective lens NA), for example, when a laser beam having a wavelength of 633 nm is used, the numerical aperture NA of the objective lens is desirably 0.6 or more.

【0027】以上のようにして、レーザ光は効率よくプ
ローブ先端まで伝達される。このときプローブ先端には
極めて大きなパワー密度で近接場光が局在し、プローブ
3に光記録媒体11を接近させると、高い効率で、近接
場光が光記録媒体11内へ伝播し、効率よい情報の記録
再生が可能となる。光ファイバを用いた従来の近接場光
発生プローブでは、プローブ先端付近での金属膜による
光の吸収が生じ、その光伝達効率は低かった。本発明の
近接場光ヘッドにおけるプローブでは、金属膜表面を伝
播する表面プラズマ波23を用いているため、その光伝
達効率10%以上が可能であり、従来のプローブより、
格段に大きくせしめることができる。また、この光伝達
効率は、三角柱状のガラスを切り出し、その表面に金薄
膜を蒸着し、ガラス片をプリズム上に接着したのち、三
角錐状のガラス片の一頂点にレーザ光を照射し、表面プ
ラズマ波を励起する方式の従来例に比べても大きい。こ
の理由は、本発明ではプローブ形状として四角錐形状を
採用しているため、図1のごとくプローブ頂点に集光さ
れた光のすべてを効率よく近接場光の励振に利用できる
ようになったこと、および(数1)、および(数2)に
示したごとく、プローブの材料および構造がクレッチマ
ンの条件を満たすように最適化されていること、および
可動ミラー6によりレーザ光の入射角度を変化させ、プ
ローブの製造誤差を補正する機構を設けたこと、また、
近接場を励振するために用いるレーザ光を、NAの高い
レンズを用いて1μm以下のスポットに集光し、表面プ
ラズマ波が金属薄膜内を伝播する際に生じる損失をおさ
えたことなどがあげられる。
As described above, the laser light is efficiently transmitted to the tip of the probe. At this time, near-field light is localized at an extremely large power density at the tip of the probe, and when the optical recording medium 11 is brought close to the probe 3, the near-field light propagates into the optical recording medium 11 with high efficiency. Recording and reproduction of information becomes possible. In a conventional near-field light generating probe using an optical fiber, light is absorbed by a metal film near the tip of the probe, and the light transmission efficiency is low. The probe in the near-field optical head according to the present invention uses the surface plasma wave 23 propagating on the surface of the metal film, so that its light transmission efficiency can be 10% or more.
It can be much larger. In addition, this light transmission efficiency is obtained by cutting a triangular prism-shaped glass, depositing a gold thin film on the surface thereof, bonding the glass piece on a prism, and irradiating one vertex of the triangular pyramid-shaped glass piece with laser light. It is larger than the conventional method of exciting a surface plasma wave. The reason is that, in the present invention, since the quadrangular pyramid shape is employed as the probe shape, all the light condensed at the probe apex can be efficiently used for exciting the near-field light as shown in FIG. As shown in (Equation 1) and (Equation 2), the material and structure of the probe are optimized to satisfy the conditions of Kretschmann, and the incident angle of the laser beam is changed by the movable mirror 6. , Provided a mechanism for correcting the manufacturing error of the probe,
The laser beam used to excite the near field is focused on a spot of 1 μm or less using a lens with a high NA to suppress the loss that occurs when a surface plasma wave propagates through a metal thin film. .

【0028】本近接場光ヘッドにおいては、例えば入射
するレーザ光パワーとして10mWの光パワーを入射す
れば、従来の実用化されている光記録再生装置と同程度
の1mW以上の光パワーが利用できる。従来の光ファイ
バを用いた近接場光ヘッドでは、光利用効率がきわめて
低く、情報の転送速度が1kbpsと極めて小さかっ
た。一方本発明の近接場光ヘッドを用いれば、上記のよ
うに従来の実用化されている光記録再生装置と同程度の
1mW以上の信号を得ることができるので、情報の転送
速度を従来装置並みの10MHz程度に高めることが可
能である。
In this near-field optical head, for example, if an optical power of 10 mW is incident as an incident laser light power, an optical power of 1 mW or more, which is almost the same as that of a conventional practically used optical recording / reproducing apparatus, can be used. . A conventional near-field optical head using an optical fiber has a very low light use efficiency and an extremely low information transfer rate of 1 kbps. On the other hand, if the near-field optical head of the present invention is used, as described above, a signal of 1 mW or more, which is almost the same as that of the conventional optical recording / reproducing apparatus, can be obtained. Of about 10 MHz.

【0029】次に、スライダ全体の構造について述べ
る。プローブ3の高さhは、必ずパッド2の高さhより
小さくされなければならない。図1(b)で示したよう
に、スライダは記録媒体基板11より、わずか数10n
m浮上して走行する。パッド2の上面は、スライダと記
録媒体基板11との摺動面にあたる。このため、本ヘッ
ドによる記録再生動作中に、スライダと記録媒体基板が
接触する状況が発生した場合、パッド上面が記録媒体基
板と接触する。このとき、プローブ3の高さhがパッド
2の高さhより大きいと、プローブ先端と記録媒体基板
が接触し、プローブの摩耗を招く。これを防止するた
め、hはhより必ず小さくする必要がある。hをhより小さ
くするのみならず、hとhの差も極めて小さくする必要
がある。近接場光9の強度は、プローブ先端からの距離
がプローブ先端のサイズ程度までは大きく変化しない
が、プローブ先端からの距離がそれ以上に大きくなる
と、急激に減少することが知られている。本実施例の場
合のプローブ先端のサイズは数10から100nmであ
り、もし、プローブと媒体の距離がそれ以上大きくなっ
た場合、近接場光10の強度が記録媒体11上で極めて
小さくなってしまう。スライダは記録媒体表面から数1
0nm浮上して走行するため、もし、プローブと媒体の
距離をプローブ先端のサイズ、すなわち数10から10
0nm以下に保つためには、hとhをほぼ同じとし、スラ
イダ走行時に、プローブ先端と記録媒体表面との距離も
数10nm程度に保つ必要がある。このためにはhとhの
差をnmオーダーで制御しなければならない。この点
が、本近接場光ヘッド作製の大きなポイントである。
Next, the structure of the entire slider will be described. The height h of the probe 3 must always be smaller than the height h of the pad 2. As shown in FIG. 1B, the slider is only several tens of ns from the recording medium substrate 11.
m and run. The upper surface of the pad 2 corresponds to a sliding surface between the slider and the recording medium substrate 11. Therefore, when a situation occurs in which the slider comes into contact with the recording medium substrate during the recording / reproducing operation by the head, the upper surface of the pad comes into contact with the recording medium substrate. At this time, if the height h of the probe 3 is larger than the height h of the pad 2, the tip of the probe and the recording medium substrate come into contact with each other, causing wear of the probe. In order to prevent this, h must be always smaller than h. Not only must h be smaller than h, but also the difference between h and h must be very small. It is known that the intensity of the near-field light 9 does not greatly change at a distance from the probe tip up to the size of the probe tip, but sharply decreases as the distance from the probe tip further increases. The size of the tip of the probe in this embodiment is several tens to 100 nm, and if the distance between the probe and the medium becomes longer, the intensity of the near-field light 10 becomes extremely small on the recording medium 11. . The slider is several tens from the surface of the recording medium.
In order to travel while flying 0 nm, if the distance between the probe and the medium is increased by the size of the probe tip, that is,
In order to keep it at 0 nm or less, h and h need to be substantially the same, and the distance between the tip of the probe and the surface of the recording medium must be kept at about several tens nm when the slider is running. For this purpose, the difference between h and h must be controlled on the order of nm. This is a major point of the fabrication of the near-field optical head.

【0030】以上のような、近接場発生用プローブがス
ライダと一体形成された近接場光ヘッドを用いれば、従
来の磁気ディスク装置で用いられているヘッドと同様の
性能をもった、小型、軽量、簡略な構成の近接場光ヘッ
ドが構成できる。かつ、スライダが小型、軽量となるた
め、記録媒体と情報を記録再生する光ヘッドの相対速度
を大きくでき、情報の転送速度を向上することが可能と
なる。
By using the near-field optical head in which the near-field generating probe is formed integrally with the slider as described above, a compact and lightweight device having the same performance as the head used in the conventional magnetic disk drive is provided. Thus, a near-field optical head having a simple configuration can be configured. In addition, since the slider is small and lightweight, the relative speed between the recording medium and the optical head for recording and reproducing information can be increased, and the information transfer speed can be improved.

【0031】図4は、カンチレバーを用いた、本実施例
の第2の実施例である。図4において、41は、カンチ
レバー43の先端に形成された四角錐形状のプローブ
で、光学的に透明な物資、例えば二酸化シリコンやシリ
コンナイトライドで形成されている。その表面には、金
や銀など表面プラズマ波23を励振、伝播するための金
属薄膜42が形成されている。8はレーザ光であり、可
動ミラー6により、プローブ41への入射角度を調節さ
れたのち、対物レンズ7で、プローブ41の先端付近へ
集光される。プローブ41を構成する材料の誘電率やレ
ーザ光の波長、プローブの構造などは、実施例1と同
様、(数1)、(数2)の関係を満足し、高い効率で表
面プラズマ波が発生できるように最適化されている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention using a cantilever. In FIG. 4, reference numeral 41 denotes a quadrangular pyramid-shaped probe formed at the tip of the cantilever 43, which is formed of an optically transparent material, for example, silicon dioxide or silicon nitride. On its surface, a metal thin film 42 for exciting and propagating a surface plasma wave 23 such as gold or silver is formed. Reference numeral 8 denotes a laser beam. The incident angle on the probe 41 is adjusted by the movable mirror 6, and the laser beam is condensed by the objective lens 7 near the tip of the probe 41. The dielectric constant of the material constituting the probe 41, the wavelength of the laser beam, the structure of the probe, and the like satisfy the relations of (Equation 1) and (Equation 2) as in the first embodiment, and the surface plasma wave is generated with high efficiency. Optimized to allow.

【0032】図5は、接触型スライダを応用した本発明
の第3の実施例である。図5(a)は本実施例の近接場光
ヘッドの斜視図、図5(b)は、図5(a)のFFにそった
断面図である。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention to which a contact type slider is applied. FIG. 5A is a perspective view of the near-field optical head of the present embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 5A.

【0033】図5(a)において、光学的に透明な物質か
らなるスライダ1上には、スライダ1と情報記録媒体1
1の接触状態を制御するために設けられたパッド2が設
けられている。図1の実施例では、スライダ底面に3つ
のパッドが設けられていたが、本実施例では、4つに分
割されたパッド51のみが設けられている。パッド51
の中央に近接場光発生用の四角錐形のプローブ3が設け
られている。プローブ3には、図5(b)に示されてい
るように厚さ数10nmの金属薄膜4がコーティングさ
れている。また、パッド51及びそれ以外のスライダの
記録媒体に対向する面には、摩耗防止用の薄膜、例えば
カーボン膜5がに約10nm程度成膜されている。図5
(b)では、金属薄膜4と摩耗防止用の薄膜5として別
々の材料を用いる例を示したが、耐摩耗性と、図2から
3の項で述べた表面プラズマ波23の励振特性の両方を
満足できる材料、例えばクロム膜で、スライダ底面およ
びプローブ表面を覆うことも可能である。そうすれば、
作製プロセスは一層容易になる。記録媒体表面には、摩
耗防止用のカーボン膜52が数nm成膜され、その上に
高分子の潤滑剤がやはり数nm塗布されている。このカ
ーボン膜と潤滑剤により、記録媒体11の耐摩耗性が向
上させられている。スライダ1は、記録媒体基板10に
接触しながら走行し、近接場光9により、基板10上に
形成された記録媒体11への、情報12の記録、再生が
行われる。
In FIG. 5A, the slider 1 and the information recording medium 1 are placed on the slider 1 made of an optically transparent substance.
1 is provided with a pad 2 provided for controlling the contact state. In the embodiment of FIG. 1, three pads are provided on the bottom surface of the slider. In the present embodiment, only the pad 51 divided into four is provided. Pad 51
Is provided with a quadrangular pyramidal probe 3 for generating near-field light. The probe 3 is coated with a metal thin film 4 having a thickness of several tens nm as shown in FIG. A thin film for preventing abrasion, for example, a carbon film 5 having a thickness of about 10 nm is formed on the surface of the pad 51 and the other slider facing the recording medium. FIG.
(B) shows an example in which different materials are used as the metal thin film 4 and the wear preventing thin film 5, but both the wear resistance and the excitation characteristics of the surface plasma wave 23 described in the section of FIGS. It is also possible to cover the slider bottom surface and the probe surface with a material that satisfies the above conditions, for example, a chromium film. that way,
The fabrication process becomes easier. On the surface of the recording medium, a carbon film 52 for preventing wear is formed with a thickness of several nm, and a high molecular lubricant is also applied thereon with a thickness of several nm. The wear resistance of the recording medium 11 is improved by the carbon film and the lubricant. The slider 1 travels while contacting the recording medium substrate 10, and the recording and reproduction of information 12 on and from the recording medium 11 formed on the substrate 10 are performed by the near-field light 9.

【0034】図6は、浮上型スライダを用いた本発明の
第4の実施例である。図6(a)は本実施例の近接場光ヘ
ッドの斜視図、図6(b)は、図6(a)のGGにそった
断面図である。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention using a flying slider. FIG. 6A is a perspective view of the near-field optical head of the present embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along a line GG of FIG. 6A.

【0035】図6(a)において、光学的に透明な物質か
らなるスライダ1上に、スライダと情報記録媒体11の
浮上の状態を制御するために設けられたパッド61、6
2が設けられている。本実施例では、スライダ底面に3
つのパッドが設けられている。そのうちの一つのパッド
61に隣接して近接場光発生用の四角錐形のプローブ4
が設けられている。本実施例においては、パッド61に
設けられた小パッド63の高さは、パッド61全体およ
びパッド62のスライダ底面からの高さより小さく設計
されている。このようにすることにより、プローブ3の
サイズの如何によらず、自由にスライダ底面からパッド
上面までの高さを設計することができる。これにより、
スライダの浮上量を、任意に設定することができる。ま
た、パッド61に設けられた小パッド63の高さは、実
施例1と同じように、プローブ3の高さより僅かに高く
設定する。スライダの浮上量を考慮することなく、プロ
ーブの形状、サイズに応じて自由に小パッドの高さが設
定できるので、プローブ作製の自由度が大きくなる。
In FIG. 6A, pads 61, 6 provided on the slider 1 made of an optically transparent material to control the flying state of the slider and the information recording medium 11 are shown.
2 are provided. In the present embodiment, 3
One pad is provided. A quadrangular pyramid-shaped probe 4 for generating near-field light adjacent to one of the pads 61
Is provided. In this embodiment, the height of the small pad 63 provided on the pad 61 is designed to be smaller than the height of the entire pad 61 and the pad 62 from the slider bottom surface. By doing so, the height from the slider bottom surface to the pad upper surface can be freely designed irrespective of the size of the probe 3. This allows
The flying height of the slider can be arbitrarily set. The height of the small pad 63 provided on the pad 61 is set slightly higher than the height of the probe 3 as in the first embodiment. Since the height of the small pad can be freely set according to the shape and size of the probe without considering the flying height of the slider, the degree of freedom in manufacturing the probe is increased.

【0036】図7は、本発明の近接場光ヘッドを応用し
た光記録再生装置の斜視図である。記録媒体基板10お
よび記録媒体膜11からなるディスク71は、ベース7
2に固定されたスピンドルモータに連結された軸73に
取り付けられて回転する。この回転運動により図1、お
よび図5から6のいずれかの近接場光ヘッドを搭載した
スライダ1に対し、相対運動をする。スライダ1の位置
決めを行うアクチュエータ74も、ベース72に固定さ
れおり、その可動部75には、アーム76およびサスペ
ンション77が取り付けられている。可動部75は、そ
の中心軸の周りを回転し、サスペンション77の先端に
取り付けられたスライダ1を、ディスク71の半径方向
に移動させる。さらに、トラッキングピッチが小さいデ
ィスクを用いる場合には、アーム76の先端部に、アク
チュエータ74より、さらに微細な位置決めを可能とす
るアクチェータ78を取り付ける。ベース72に固定さ
れたインターフェース79には、コネクタ80が接続さ
れ、コネクタ80に接続されたケーブルを通して、本装
置を駆動するための電源の供給、装置に対する記録再生
命令、記録情報の入力、再生情報の出力を行う。近接場
光ヘッドへのレーザ光の供給、および記録情報の検出、
スライダのトラックからの位置ずれ情報の検出、および
対物レンズとスライダの位置ずれの検出は、詳細は図8
で説明するが、ベースに固定された光学ヘッド81を用
いて行われる。スライダの直下には、可動ミラー6、対
物レンズ7、および対物レンズ7を移動させるアクチュ
エータを搭載した可動部分82が設置されている。図7
には陽には記載されていないが、可動部分82は、可動
部分全体を移動させるアクチュエータにより、ディスク
71の半径方向に、スライダ1に追従して移動させられ
る。
FIG. 7 is a perspective view of an optical recording / reproducing apparatus to which the near-field optical head of the present invention is applied. The disk 71 composed of the recording medium substrate 10 and the recording medium film 11 is
2 and attached to a shaft 73 connected to a spindle motor fixed to the spindle motor. By this rotational movement, relative movement is performed with respect to the slider 1 on which the near-field optical head shown in FIG. 1 or any of FIGS. 5 to 6 is mounted. An actuator 74 for positioning the slider 1 is also fixed to the base 72, and an arm 76 and a suspension 77 are attached to a movable portion 75 thereof. The movable portion 75 rotates around its central axis, and moves the slider 1 attached to the tip of the suspension 77 in the radial direction of the disk 71. Further, when a disk with a small tracking pitch is used, an actuator 78 that allows finer positioning than the actuator 74 is attached to the tip of the arm 76. A connector 80 is connected to an interface 79 fixed to the base 72, and power is supplied to drive the apparatus through a cable connected to the connector 80, a recording / reproducing command to the apparatus, input of recording information, reproduction information Output. Supply of laser light to the near-field optical head, and detection of recorded information,
The detection of the displacement information of the slider from the track and the detection of the displacement between the objective lens and the slider are described in detail in FIG.
As will be described below, this is performed using the optical head 81 fixed to the base. Immediately below the slider, a movable mirror 6, an objective lens 7, and a movable portion 82 on which an actuator for moving the objective lens 7 are mounted are provided. FIG.
Although not explicitly described, the movable portion 82 is moved following the slider 1 in the radial direction of the disk 71 by an actuator that moves the entire movable portion.

【0037】次に、図8を用いて、光ヘッド81、およ
び可動部分82の動作について詳細に説明する。半導体
レーザ83によって発生されたレーザ光8は、コリメー
トレンズ84により平行ビームに変えられたのち、ビー
ムスプリッタ85を通過し、可動ミラー6で方向を変え
られる。可動ミラー6で方向を変えられたレーザ光8
は、プローブ3上に対物レンズ7によって集光され、近
接場光が発生させられ、ディスク71上に形成された記
録媒体への記録、再生が行われる。記録媒体の情報によ
り強度を変調されたレーザ光8は、対物レンズ7を通
り、可動ミラー6で再び方向を変えられ、ビームスプリ
ッタ85で反射し、検出系に導かれる。検出系では、読
み出し信号の検出、および対物レンズ7によって集光さ
れたレーザ光の焦点とプローブ3の光軸方向の位置ずれ
の検出と、光軸と垂直方向の位置ずれの検出が行われ
る。光軸と垂直方向のレーザ光焦点とプローブ3の位置
ずれは、レンズ86により集光され、ビームスプリッタ
87により分割されたレーザ光を、一方向のみに集光す
るレンズ、例えばシリンドリカルレンズ88により4分
割光検出器89上へ集光し、いわゆる非点収差法と呼ば
れる焦点誤差検出方式を用いて行う。レーザ光の焦点と
プローブ4の光軸と垂直方向のずれの検出は、4分割光
検出器90により以下のように行う。レーザ光の焦点
が、プローブ3とディスク71の半径方向に位置ずれす
ると、4分割光検出器の検出器Aと検出器Cの和信号
と、検出器Bと検出器Dの和信号にアンバランスが生じ
る。したがってこれらの和信号の差を用いれば、位置ず
れを検出できる。一方、レーザ光の焦点が、プローブ3
とディスク71の周方向にずれると、4分割光検出器9
0の検出器Aと検出器Bの和信号と、検出器Cと検出器
Dの和信号にアンバランスが生じる。したがってこれら
の和信号の差を用いれば、位置ずれを検出できる。これ
らの位置ずれ信号を用い、例えば、対物レンズの周りに
取り付けられた2次元アクチュエータ91によりレーザ
光の焦点とプローブ3の光軸方向の位置ずれおよびディ
スク71の周方向の位置ずれを、ガル可動部82全体を
移動させるアクチュエータ92により、レーザ光の焦点
とプローブ3のディスク71の半径方向の位置ずれを補
正することにより、つねに対物レンズの焦点をプローブ
3に合わせ、効率よく近接場光を発生せしめることがで
きる。最後に、記録情報の再生は、例えば、ディスク上
に形成された記録媒体として、いわゆる相変化型の記録
媒体や再生専用の凹凸記録媒体を用いる場合は、2つの
4分割検出器89、90のすべての検出器の和信号の強
度を用いて行う。
Next, the operation of the optical head 81 and the movable portion 82 will be described in detail with reference to FIG. The laser beam 8 generated by the semiconductor laser 83 is changed into a parallel beam by the collimator lens 84, passes through the beam splitter 85, and is changed in direction by the movable mirror 6. Laser beam 8 whose direction has been changed by movable mirror 6
Is condensed on the probe 3 by the objective lens 7 to generate near-field light, and recording and reproduction on a recording medium formed on the disk 71 are performed. The laser beam 8 whose intensity has been modulated by the information on the recording medium passes through the objective lens 7, is redirected by the movable mirror 6, is reflected by the beam splitter 85, and is guided to the detection system. The detection system detects a read signal, detects a displacement of the focus of the laser beam condensed by the objective lens 7 in the optical axis direction of the probe 3, and detects a displacement in a direction perpendicular to the optical axis. The displacement between the laser beam focal point and the probe 3 in the direction perpendicular to the optical axis is focused by a lens 86 and the laser beam split by a beam splitter 87 is focused only in one direction by a lens, for example, a cylindrical lens 88. The light is condensed on the split photodetector 89, and the focusing is performed using a focus error detection method called an astigmatism method. The detection of the deviation between the focal point of the laser beam and the optical axis of the probe 4 in the vertical direction is performed by the 4-split photodetector 90 as follows. When the focus of the laser beam is displaced in the radial direction between the probe 3 and the disk 71, the sum signal of the detectors A and C of the four-split photodetector and the sum signal of the detectors B and D are unbalanced. Occurs. Therefore, the position shift can be detected by using the difference between these sum signals. On the other hand, the focus of the laser light is
Is shifted in the circumferential direction of the disk 71,
An unbalance occurs between the sum signal of the detector A and the detector B of 0 and the sum signal of the detector C and the detector D. Therefore, the position shift can be detected by using the difference between these sum signals. Using these displacement signals, for example, the two-dimensional actuator 91 attached around the objective lens can be used to detect the displacement of the focus of the laser beam from the probe 3 in the optical axis direction and the displacement of the disk 71 in the circumferential direction. The focus of the objective lens is always adjusted to the probe 3 by correcting the displacement of the focus of the laser beam and the radial position of the disk 71 of the probe 3 by the actuator 92 for moving the entire portion 82, and the near-field light is efficiently generated. I can do it. Lastly, in the case of using a so-called phase-change type recording medium or a read-only concave-convex recording medium as a recording medium formed on a disc, for example, the reproduction of the recorded information is performed by two quadrant detectors 89 and 90. This is performed using the sum signal intensities of all the detectors.

【0038】次に、本発明における位置決め、サーボ技
術について図9を用いて説明する。図9において、93
から98は、ディスク上に設けられた多くの情報トラッ
クのうちの7本を示している。99は、トラック番号を
識別するアドレスマーク群であり、トラック毎に異なっ
ており、このマークによってプローブ3がどのトラック
上に位置するかを検知する。各トラックには、ウォブル
マーク100とクロックマーク101が設けられてい
る。情報の記録再生の際、プローブ3は図9において、
図の下から上に移動する。プローブ4は、クロックマー
ク101を通りクロックが作成された後、ウォブルマー
ク100上を通過する。もしプローブの位置がトラック
中心からずれていた場合、連続した2つのウォブルマー
クからの信号にアンバランスが生じ、これらの信号の差
をとってトラッキング誤差信号とする。この誤差信号に
応じてアクチュエータ74(もし取り付けられていれば
アクチュエータ78も)を駆動し、プローブ3をトラッ
ク中心に位置合わせする。対物レンズ7は、前述のよう
に常にプローブ3上にレーザ光の焦点が位置するように
動作するので、レーザ光の焦点も上記のサーボ動作に追
従してサーボされる。プローブ3は、ウォブルマーク1
00の上を通過した後、アドレスマーク99上を通過
し、情報を記録する記録部102上へ入り、情報の記録
再生が行われる。
Next, the positioning and servo technology according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 9, 93
To 98 show seven of the many information tracks provided on the disk. Reference numeral 99 denotes a group of address marks for identifying a track number, which differs for each track, and detects on which track the probe 3 is located by using this mark. Each track is provided with a wobble mark 100 and a clock mark 101. At the time of recording and reproducing information, the probe 3
Move up from the bottom of the figure. The probe 4 passes over the wobble mark 100 after the clock is created through the clock mark 101. If the position of the probe deviates from the center of the track, signals from two consecutive wobble marks become unbalanced, and the difference between these signals is taken as a tracking error signal. The actuator 74 (and the actuator 78 if attached) is driven in accordance with the error signal, and the probe 3 is positioned at the center of the track. The objective lens 7 operates so that the focal point of the laser beam is always positioned on the probe 3 as described above, so that the focal point of the laser beam is also servoed following the above servo operation. Probe 3 has wobble mark 1
After passing over 00, it passes over the address mark 99, enters the recording unit 102 for recording information, and records and reproduces information.

【0039】次に、プローブ3を目的のトラックまで移
動させるシーク動作について述べる。シーク動作におい
ては、システムコントローラから、外部の制御装置から
指定された情報を記録、再生すべき位置と、4分割光検
出器90、91によって検出された実際のプローブ3の
位置を比較する。この比較結果を基に、位置決めアクチ
ュエータ74(もし取り付けられていればアクチュエー
タ78も)を駆動し、プローブ3をディスク上の所定の
トラックに位置決めする。このとき、対物レンズ7は、
レーザ光の焦点位置とプローブ3の位置が、光軸方向、
および光軸と垂直な平面内でかつディスクの周方向にず
れないよう、アクチュエータ91でサーボされながら、
可動部82全体をディスクの半径方向に移動させるアク
チュエータ92により、プローブを搭載したスライダ1
に追従して移動させられる。スライダ1および可動部8
2は極めて軽量であり、このためシークに要する時間
を、通常の磁気ディスク装置並みに短くすることができ
る。
Next, a seek operation for moving the probe 3 to a target track will be described. In the seek operation, the system controller compares the position where information designated by an external control device is to be recorded and reproduced with the actual position of the probe 3 detected by the four-split photodetectors 90 and 91. Based on this comparison result, the positioning actuator 74 (and the actuator 78 if attached) is driven to position the probe 3 at a predetermined track on the disk. At this time, the objective lens 7
The focus position of the laser beam and the position of the probe 3 are set in the optical axis direction,
And while being servo-controlled by the actuator 91 so as not to be displaced in the plane perpendicular to the optical axis and in the circumferential direction of the disk,
A slider 1 on which a probe is mounted is moved by an actuator 92 for moving the entire movable portion 82 in the radial direction of the disk.
Is moved to follow. Slider 1 and movable part 8
2 is extremely lightweight, so that the time required for seeking can be reduced to the same level as a normal magnetic disk drive.

【0040】最後に、本発明で用いる記録媒体について
述べる。本発明では、レーザ光を金属薄膜に覆われた近
接場光発生プローブに集光し、金属薄膜内を伝播する表
面プラズマ波を励振し、そのエネルギーをプローブ先端
に局在プラズマ波として集中させる。プローブ先端の局
在したプラズマ波は、媒体の近接場相互作用し、媒体中
に記録された屈折率や吸収率、および形状の変化よって
変調をうける。この変調信号は、プローブからの反射光
の強度変化に反映され、最終的に光検出器によって情報
の再生が行われる。したがって情報媒体としては、プロ
ーブ先端に局在したプラズマ波との相互作用が大きな情
報媒体、例えば基板上に形成された微小なサイズの金属
ドットなどがふさわしい。金属ドットのサイズが、おお
むねプローブ先端の曲率半径と同程度のサイズ(ほぼ2
0−100nm)の場合、特に大きなプローブ反射光量
の変調が見られる。また、媒体基板そのものに凹凸を設
け、その上に金属薄膜を形成した媒体も、本発明で用い
る情報媒体として適している。これは、凹凸ビットのエ
ッジ部分で、局在プラズマ波が感じる誘電率が大きく変
調を受け、その結果大きなプローブ反射光量の変調が得
られるためである。以上は、再生専用媒体の例であった
が、記録可能な媒体の例としては、結晶状態とアモルフ
ァス状態間の相変化を利用する相変化媒体が適してい
る。これは、相変化媒体においては、媒体中に記録され
た屈折率や吸収率、の変化の形で情報が媒体中に記録さ
れるからである。さらに、相変化媒体表面に金属薄膜が
形成されていると、プローブ直下の金属膜内に表面プラ
ズマ波が集中的に励振され、さらに効率の高い記録再生
が可能である。
Finally, the recording medium used in the present invention will be described. In the present invention, a laser beam is focused on a near-field light generating probe covered with a metal thin film, a surface plasma wave propagating in the metal thin film is excited, and the energy is concentrated as a localized plasma wave at the probe tip. The localized plasma wave at the tip of the probe interacts with the near-field of the medium and is modulated by changes in the refractive index, absorption rate, and shape recorded in the medium. This modulated signal is reflected in a change in the intensity of the reflected light from the probe, and information is finally reproduced by the photodetector. Therefore, as the information medium, an information medium having a large interaction with the plasma wave localized at the tip of the probe, for example, a fine metal dot formed on a substrate is suitable. The size of the metal dot is approximately the same as the radius of curvature of the probe tip (approximately 2
In the case of 0-100 nm), particularly large modulation of the amount of reflected light from the probe is observed. Further, a medium in which irregularities are provided on the medium substrate itself and a metal thin film is formed thereon is also suitable as the information medium used in the present invention. This is because the dielectric constant felt by the localized plasma wave is greatly modulated at the edge portion of the concavo-convex bit, and as a result, a large modulation of the probe reflected light amount is obtained. The above is an example of a read-only medium. However, as an example of a recordable medium, a phase change medium using a phase change between a crystalline state and an amorphous state is suitable. This is because, in a phase change medium, information is recorded in the medium in the form of a change in the refractive index or absorption rate recorded in the medium. Furthermore, when a metal thin film is formed on the surface of the phase change medium, surface plasma waves are intensively excited in the metal film immediately below the probe, and recording and reproduction with higher efficiency can be performed.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、近接場光
発生効率の高い近接場光発生用プローブを搭載した近接
場光ヘッドおよび記録媒体と光ヘッドの距離を検出する
ための付加的な設備が不要の、小型、軽量で簡略な構成
の、近接場光ヘッドおよびそれを用いた光記録再生装置
を提供することが可能で、近接場光発生用プローブを応
用した超高密度光記録再生装置の、情報の転送速度を、
飛躍的に大きくすることができる。
As described above, according to the present invention, a near-field optical head equipped with a near-field light generating probe having high near-field light generating efficiency and an additional method for detecting the distance between the recording medium and the optical head are provided. It is possible to provide a near-field optical head and an optical recording / reproducing apparatus using the same, which are compact, lightweight, and have a simple configuration, and do not require special equipment. The information transfer speed of the playback device
It can be dramatically increased.

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

【図1】スライダを用いた本発明の第1の近接場光ヘッ
ドの実施例を示す図で、(a)は斜視図、(b)は断面
図。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a first near-field optical head of the present invention using a slider, wherein FIG. 1A is a perspective view and FIG.

【図2】本近接場光ヘッドで用いられている表面プラズ
マ波の励振原理を説明する図で、(a)は原理図、(b)
は反射率の計算結果を示す図。
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating the principle of excitation of surface plasma waves used in the near-field optical head, wherein FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a calculation result of reflectance.

【図3】本発明の近接場光ヘッドにおける表面プラズマ
波の励振方法を説明する図で、(a)は斜視図、(b)断
面図。
3A and 3B are views for explaining a method of exciting a surface plasma wave in the near-field optical head of the present invention, wherein FIG. 3A is a perspective view and FIG.

【図4】カンチレバーを用いた本発明の近接場光ヘッド
の第2の実施例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the near-field optical head of the present invention using a cantilever.

【図5】接触型スライダを用いた本発明の第3の実施例
を示す図である。(a)は斜視図、(b)は断面図。
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention using a contact type slider. (a) is a perspective view, (b) is a sectional view.

【図6】スライダを用いた本発明の第4の実施例を示す
図である。(a)は斜視図、(b)は断面図。
FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention using a slider. (a) is a perspective view, (b) is a sectional view.

【図7】本発明の近接場光ヘッドを応用した光記録再生
装置の斜視図。
FIG. 7 is a perspective view of an optical recording / reproducing apparatus to which the near-field optical head of the present invention is applied.

【図8】図7で用いられる光ヘッド部の詳細を示す図。FIG. 8 is a diagram showing details of an optical head unit used in FIG. 7;

【図9】本発明の光記録再生装置におけるサーボ動作を
説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining a servo operation in the optical recording / reproducing apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スライダ、 2…パッド、 3…プローブ、 4…金属薄膜、 5…摩耗防止用の薄膜、 6…可動ミラー、 7…対物レンズ、 8…半導体レーザ光、 9…近接場光、 10…基板、 11…記録媒体、 12…記録情報、 21…プリズム、 22…金属薄膜、 23…表面プラズマ波、 41…プローブ、 42…金属薄膜、 43…カンチレバー、 51…パッド、 52…保護膜、 61…パッド、 62…パッド、 63…小パッド、 71…ディスク、 72…ベース、 73…軸、 74…アクチュエータ、 75…可動部、 76…アーム、 77…サスペンション、 78…アクチュエータ、 79…インターフェース、 80…コネクタ、 81…光学ヘッド、 82…光学ヘッド可動部、 83…半導体レーザ、 84…コリメートレンズ、 85…ビームスプリッタ、 86…レンズ、 87…ビームスプリッタ、 88…シリンドリカルレンズ、 89…4分割光検出器、 90…4分割光検出器、 91…2次元アクチュエータ、 92…アクチュエータ、 93、94、95、96、97、98…情報トラック、 99…クロックマーク、 100…ウォブルマーク、 101…アドレスマーク、 102…情報記録部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Slider, 2 ... Pad, 3 ... Probe, 4 ... Metal thin film, 5 ... Thin film for wear prevention, 6 ... Movable mirror, 7 ... Objective lens, 8 ... Semiconductor laser light, 9 ... Near-field light, 10 ... Substrate Reference numeral 11: Recording medium, 12: Recording information, 21: Prism, 22: Metal thin film, 23: Surface plasma wave, 41: Probe, 42: Metal thin film, 43: Cantilever, 51: Pad, 52: Protective film, 61 ... Pad, 62: Pad, 63: Small pad, 71: Disk, 72: Base, 73: Shaft, 74: Actuator, 75: Moving part, 76: Arm, 77: Suspension, 78: Actuator, 79: Interface, 80: Connector, 81: Optical head, 82: Optical head movable part, 83: Semiconductor laser, 84: Collimating lens, 85: Beam split 86, a lens, 87, a beam splitter, 88, a cylindrical lens, 89, a 4-split photodetector, 90, a 4-split photodetector, 91, a two-dimensional actuator, 92, an actuator, 93, 94, 95, 96 , 97, 98: information track, 99: clock mark, 100: wobble mark, 101: address mark, 102: information recording section.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 美登里 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 保坂 純男 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 Fターム(参考) 5D119 AA10 AA24 AA43 CA03 CA06 DA01 DA05 FA02 JB03 LB05 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Mitori Kato 2520 Akanuma-cho, Hatoyama-cho, Hiki-gun, Saitama Prefecture Within Hitachi, Ltd. F-term in Hitachi Basic Research Laboratory (reference) 5D119 AA10 AA24 AA43 CA03 CA06 DA01 DA05 FA02 JB03 LB05

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】情報記録媒体と接触しつつ、もしくはほぼ
一定の間隔を保って浮上しながら相対運動をし、前記情
報記録媒体上に微小なスポットサイズの近接場光を発生
させるプローブと、前記プローブに近接場光を発生させ
るための照射光提供するレーザ光源と、前記レーザ光を
前記プローブへ集光する手段を備えている近接場光ヘッ
ドにおいて、前記プローブの形状は四角錐形状であり、
前記プローブを構成する材料が光学的に透明な物質で形
成され、かつ前記プローブ表面全体が金属膜に覆われて
いることを特徴とする近接場光ヘッド。
A probe for generating a near-field light having a minute spot size on the information recording medium while making a relative movement while contacting the information recording medium or floating at a substantially constant interval; A laser light source that provides irradiation light for generating near-field light to the probe, and a near-field light head including a unit that condenses the laser light onto the probe, wherein the probe has a quadrangular pyramid shape,
A near-field optical head, wherein a material constituting the probe is formed of an optically transparent substance, and the entire surface of the probe is covered with a metal film.
【請求項2】請求項1記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記レーザ光の偏光方向が、前記錐体形状のプローブの
頂点と、底面の四角形の向かい合った二つの頂点を結ぶ
平面に平行であることを特徴とする近接場光ヘッド。
2. The near-field optical head according to claim 1, wherein
A near-field optical head, wherein a polarization direction of the laser light is parallel to a plane connecting two apexes of the cone-shaped probe and a quadrangular bottom face.
【請求項3】請求項1ないし2記載の近接場光ヘッドに
おいて、前記レーザ光の前記四角錐体形状のプローブの
底面への入射角度を調節する機構を備えていることを特
徴とする近接場光ヘッド。
3. The near-field optical head according to claim 1, further comprising a mechanism for adjusting an incident angle of the laser light on a bottom surface of the quadrangular pyramid-shaped probe. Light head.
【請求項4】請求項1から3記載の近接場光ヘッドにお
いて、前記レーザ光の波長Lと、前記プローブを形成す
る光学的に透明な物質の前記レーザ光の波長Lにおける
誘電率e1と、前記プローブ表面全体を覆う金属膜の前記
レーザ光の波長Lにおける誘電率の実数部e2、虚数部e3
および膜厚dと、前記レーザ光の前記四角錐体形状のプ
ローブの底面への入射角度qと、前記レーザ光の入射面
と平行な平面内の三角形の頂角の半角をs1と、前記レ
ーザ光の入射面と垂直な平面内の三角形の頂角の半角を
s2とが、ほぼ(数1)を満足することを特徴とする近
接場光ヘッド。 【数1】
4. The near-field optical head according to claim 1, wherein a wavelength L of the laser light, a dielectric constant e1 of the optically transparent material forming the probe at the wavelength L of the laser light, Real part e2 and imaginary part e3 of the permittivity of the metal film covering the entire probe surface at the wavelength L of the laser light.
And the thickness d, the incident angle q of the laser light on the bottom surface of the quadrangular pyramid-shaped probe, the half angle of the apex angle of a triangle in a plane parallel to the incident surface of the laser light, s1, A near-field optical head, wherein a half angle of a vertex angle of a triangle in a plane perpendicular to a light incident surface s2 substantially satisfies (Equation 1). (Equation 1)
【請求項5】請求項1から4記載の近接場光ヘッドにお
いて、前記プローブ表面を覆う金属が、金、銀、クロム
ないしアルミニウムのいずれかであることを特徴とする
近接場光ヘッド。
5. The near-field optical head according to claim 1, wherein the metal covering the probe surface is any one of gold, silver, chromium, and aluminum.
【請求項6】請求項1から5記載の近接場光ヘッドにお
いて、前記レーザ光を前記プローブへ集光する手段が集
光レンズであり、その開口数が少なくとも0.6以上で
あることを特徴とする近接場光ヘッド。
6. A near-field optical head according to claim 1, wherein said means for converging said laser beam onto said probe is a condensing lens, and has a numerical aperture of at least 0.6 or more. And near-field light head.
【請求項7】請求項1から6記載の近接場光ヘッドにお
いて、前記プローブへ集光されたレーザ光のスポット径
が、少なくとも1ミクロン以下であることを特徴とする
近接場光ヘッド。
7. The near-field optical head according to claim 1, wherein a spot diameter of the laser beam focused on the probe is at least 1 μm or less.
【請求項8】請求項1から7記載の近接場光ヘッドにお
いて、前記プローブが、情報記録媒体と接触しつつ、も
しくはほぼ一定の間隔を保って浮上しながら相対運動を
する光学的に透明なスライダ上に形成されていることを
特徴とする近接場光ヘッド。
8. An optically transparent near-field optical head according to claim 1, wherein said probe makes a relative movement while being in contact with an information recording medium or floating at a substantially constant interval. A near-field optical head formed on a slider.
【請求項9】請求項8記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記スライダ上に、前記情報記録媒体の接触ないし浮上
の状態を制御するために設けられた柱状のパッドと、微
小なスポットサイズの近接場光を発生させる錐体形状の
プローブが、近接して設けられていることを特徴とする
近接場光ヘッド。
9. The near-field optical head according to claim 8,
On the slider, a columnar pad provided for controlling the contact or floating state of the information recording medium, and a cone-shaped probe for generating near-field light of a minute spot size are provided in close proximity. A near-field optical head, comprising:
【請求項10】請求項1から7に記載されている近接場
光ヘッドにおいて、前記プローブが、光学的に透明な探
針が金属膜で覆われているカンチレバーであることを特
徴とする近接場光ヘッド。
10. The near-field optical head according to claim 1, wherein the probe is a cantilever in which an optically transparent probe is covered with a metal film. Light head.
【請求項11】請求項1から10記載の近接場光ヘッド
と、光記録媒体と、前記近接場光ヘッドにより発生され
た近接場光の記録媒体による変調信号を検出する受光手
段とを有することを特徴とする光記録再生装置。
11. A near-field optical head according to claim 1, further comprising: an optical recording medium; and light receiving means for detecting a modulation signal of the near-field light generated by the near-field optical head by the recording medium. An optical recording / reproducing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項12】請求項11記載の近接場光ヘッドにおい
て、近接場光の記録媒体による変調信号が、前記プロー
ブからの反射光であることを特徴とする光記録再生装
置。
12. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein a modulation signal of the near-field light by the recording medium is reflected light from the probe.
【請求項13】請求項11ないし12記載の光記録再生
装置において、前記プローブへの照明光を集光する手
段、前記集光手段によって集光された照明光の焦点位置
とプローブ位置のずれを検出する手段、および前記集光
手段と前記プローブの相対位置を補正する可動機構を有
することを特徴とする光記録再生装置。
13. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein said means for converging illumination light to said probe, and a shift between a focus position of said illumination light condensed by said light condensing means and a probe position. An optical recording / reproducing apparatus comprising: means for detecting; and a movable mechanism for correcting a relative position between the light condensing means and the probe.
【請求項14】請求項13記載の光記録再生装置におい
て、前記集光手段、および前記集光手段と前記プローブ
の相対位置を補正する可動機構が、光情報記録再生装置
を構成する他の構成要素から分離され、前記集光手段を
記録媒体の所定の位置にアクセスせしめる可動機構上に
搭載されていることを特徴とする光記録再生装置。
14. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 13, wherein said condensing means and a movable mechanism for correcting a relative position between said condensing means and said probe constitute another optical information recording / reproducing apparatus. An optical recording / reproducing apparatus, wherein the optical recording / reproducing apparatus is mounted on a movable mechanism which is separated from an element and allows the light collecting means to access a predetermined position on a recording medium.
【請求項15】請求項11から14記載の光記録再生装
置において、前記光記録媒体の記録情報が金属のドット
で形成されていることを特徴とする光記録再生装置。
15. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein information recorded on said optical recording medium is formed by metal dots.
【請求項16】請求項11から14記載の光記録再生装
置において、前記光記録媒体の記録情報が媒体基板の凹
凸で形成され、かつその表面が金属薄膜で覆われている
ことを特徴とする光記録再生装置。
16. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein information recorded on said optical recording medium is formed by irregularities on a medium substrate, and the surface thereof is covered with a metal thin film. Optical recording and reproducing device.
【請求項17】請求項11から14記載の光記録再生装
置において、前記光記録媒体の記録情報が、媒体物質の
屈折率ないし吸収率を変調することによって記録されて
いることを特徴とする光記録再生装置。
17. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein information recorded on said optical recording medium is recorded by modulating a refractive index or an absorptivity of a medium material. Recording and playback device.
【請求項18】請求項17記載の光記録再生装置におい
て、前記光記録媒体の表面が金属薄膜に覆われているこ
とを徴とする光記録再生装置。
18. An optical recording / reproducing apparatus according to claim 17, wherein the surface of said optical recording medium is covered with a metal thin film.
【請求項19】情報記録媒体と相対運動をする光学的に
透明なスライダと、前記情報記録媒体と対向する前記ス
ライダの面上に設けられ、微小なスポットサイズの近接
場光を発生させる表面を金属薄膜で覆われた四角錐体形
状のプローブと、情報記録媒体の接触または浮上の状態
を制御するパッドと、を有することを特徴とする近接場
光ヘッド。
19. An optically transparent slider that moves relative to an information recording medium, and a surface that is provided on a surface of the slider that faces the information recording medium and generates near-field light having a minute spot size. A near-field optical head comprising: a quadrangular pyramid-shaped probe covered with a metal thin film; and a pad for controlling a contact or a floating state of the information recording medium.
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