JP2000163793A - Optical head, disk device, and manufacture of optical head - Google Patents

Optical head, disk device, and manufacture of optical head

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JP2000163793A
JP2000163793A JP11072783A JP7278399A JP2000163793A JP 2000163793 A JP2000163793 A JP 2000163793A JP 11072783 A JP11072783 A JP 11072783A JP 7278399 A JP7278399 A JP 7278399A JP 2000163793 A JP2000163793 A JP 2000163793A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head, a disk device, an optical device, and manufacture of the optical head which permit high-density recording of recording media, and are miniaturized and improved in data transfer rate. SOLUTION: When a laser beam 2a is emitted from a semiconductor laser unit 2, the laser beam 2a is shaped into a parallel beam 2b by a collimator lens 3, and is reflected on a mirror 4 before converged by an object lens 5, and then made incident on a plane of incidence 6a of a transparent medium for condensing. Converged light 2c made incident on the plane of incidence 6a is refracted through the plane of incidence 6a, and the refracted light 2d is condensed on a plane 6b for condensation, and a light spot 9 is formed, and near field light 10 seeps out of a minute hole 7a. The near field light seeping out of the minute hole 7a is made incident to a recording film 8a of a recording medium 8 as propagating light, and this light makes it possible to record and reproduce on/from the recording film 8a.

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、近接場光を利用し
た光ヘッド、ディスク装置、光学素子、および光ヘッド
の製造方法に関し、特に、記録媒体の高記録密度化が可
能となり、小型化およびデータ転送レートの向上を図っ
た光ヘッド、ディスク装置、光学素子、お光ヘッドの製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head, a disk device, an optical element, and a method of manufacturing an optical head using near-field light, and more particularly, to a method for increasing the recording density of a recording medium, reducing the size and size of the recording medium. The present invention relates to an optical head, a disk device, an optical element, and a method of manufacturing an optical head that improve a data transfer rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク装置においては、光ディスク
はコンパクトディスク(CD)からディジタルビデオデ
ィスク(DVD)へと高密度・大容量化が進められてい
るが、コンピュータの高性能化やディスプレイ装置の高
精細化に伴い、ますます大容量化が求められている。
2. Description of the Related Art In an optical disk device, the density of an optical disk has been increased from a compact disk (CD) to a digital video disk (DVD). With the increase in capacity, an increase in capacity is increasingly required.

【0003】光ディスクの記録密度は、基本的には記録
媒体上に形成される光スポットの径で抑えられる。近
年、光スポット径を小さくする技術として顕微鏡の近接
場光の技術が光記録に応用されている。この近接場光を
用いた従来の光ディスク装置としては、例えば、文献
(Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.35
(1996)P.443)および米国特許公報USP5
497359に記載されたものがある。
[0003] The recording density of an optical disk is basically controlled by the diameter of a light spot formed on a recording medium. In recent years, a technique of near-field light of a microscope has been applied to optical recording as a technique for reducing the diameter of a light spot. As a conventional optical disk device using this near-field light, for example, a document (Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 35)
(1996) P.A. 443) and US Patent Publication USP5
497359.

【0004】図21(a) ,(b) は、文献(Jpn.J.
Appl.Phys.,Vol.35(1996)P.
443)に記載された光ディスク装置を示す。この光デ
ィスク装置190は、図21(a) に示すように、レーザ
光191aを出射する半導体レーザ191と、半導体レ
ーザ191からのレーザ光191aを平行ビーム191
bに整形するカプリングレンズ192と、入射端193
aから出射端193bに向かって細くなるようにテーパ
状に研磨された光ファイバ193を有し、カプリングレ
ンズ192からの平行ビーム191bを入射端193a
から導入するプローブ194と、光ファイバ193の出
射端193bから漏れ出す近接場光191cによって記
録される記録媒体195とを有する。
FIGS. 21 (a) and 21 (b) show references (Jpn.
Appl. Phys. , Vol. 35 (1996) p.
443) shows an optical disk device. As shown in FIG. 21A, the optical disk device 190 includes a semiconductor laser 191 that emits a laser beam 191a, and a laser beam 191a from the semiconductor laser 191 and a parallel beam 191a.
b, a coupling lens 192 shaped to b
has an optical fiber 193 polished in a tapered shape so as to become thinner from the output end 193a toward the output end 193b, and transmits the parallel beam 191b from the coupling lens 192 to the input end 193a.
And a recording medium 195 recorded by near-field light 191c leaking from the emission end 193b of the optical fiber 193.

【0005】記録媒体195は、相変化媒体のGeSb
Teからなる記録層195aを有し、近接場光191c
が入射されることによって加熱され、結晶/アモルファ
ス間の相変化を引き起こし、両者間の反射率変化を用い
て記録されるものである。
[0005] The recording medium 195 is a phase change medium of GeSb.
It has a recording layer 195a made of Te and has a near-field light 191c.
Is heated by the incident light, causing a phase change between crystal and amorphous, and is recorded using the change in reflectance between the two.

【0006】光ファイバ193は、入射端193aが直
径10μm、出射端193bが直径50nmに加工さ
れ、クラッド194aを介してアルミニウム等の金属膜
194bでコーティングされており、出射端193b以
外への光の漏れ出しを防いでいる。近接場光191cの
直径は、出射端193bの直径と同程度となるため、数
十Gbits/inch2 の高記録密度が可能となる。
The optical fiber 193 has an incident end 193a having a diameter of 10 μm and an emitting end 193b having a diameter of 50 nm, and is coated with a metal film 194b such as aluminum through a cladding 194a. Prevents leaks. Since the diameter of the near-field light 191c is substantially equal to the diameter of the emission end 193b, a high recording density of several tens of Gbits / inch 2 is possible.

【0007】再生には,図21(b) に示すように、記録
時と同様の光ヘッドを用いて、相変化を引き起こさない
程度の低パワーの近接場光191cを記録層195aに
照射し、そこからの反射光191dを集光レンズ196
により光電子増倍管(以下「フォトマル」と略称す
る。)197に集光して検出することにより行う。
For reproduction, as shown in FIG. 21B, the recording layer 195a is irradiated with near-field light 191c having a low power that does not cause a phase change by using the same optical head as used for recording. The reflected light 191d therefrom is collected by a condenser lens 196.
The light is focused on a photomultiplier tube (hereinafter abbreviated as “photomultiplier”) 197 and detected.

【0008】図22は、米国特許公報USP54973
59に記載された光ディスク装置の光ヘッドを示す。こ
の光ヘッド50は、平行光51を集光する対物レンズ5
2と、この対物レンズ52からの収束光53に対して底
面54aが直交するように配置された裁底球状のSIL
(Solid Immersion Lens) 54とを有する。平行光51
を対物レンズ52によって収束させ、その収束光53を
球面状の入射面54bに入射させると、収束光53は入
射面54bで屈折して底面54aに集光し、底面54a
に光スポット55が形成される。SIL54内部では、
光の波長はSIL54の屈折率に逆比例して短くなるた
め、光スポット55もそれに比例して小さくなる。この
光スポット55に集光された光の大半は入射面54bに
向かって全反射されるが、その一部は光スポット55か
らSIL54の外部に近接場光57として滲み出す。底
面54aから光の波長より十分小さい距離にSIL54
と同程度の屈折率を有する記録媒体56を配置すると、
近接場光57が記録媒体56とカップルして記録媒体5
6内を伝播する伝播光となる。この伝播光によって記録
媒体56に情報が記録される。
[0008] FIG.
59 shows an optical head of an optical disk device described in No. 59. The optical head 50 includes an objective lens 5 that collects the parallel light 51.
2 and a bottomed spherical SIL arranged such that the bottom surface 54a is orthogonal to the convergent light 53 from the objective lens 52.
(Solid Immersion Lens) 54. Parallel light 51
Is converged by the objective lens 52, and the convergent light 53 is incident on the spherical incident surface 54b.
A light spot 55 is formed on the substrate. Inside the SIL 54,
Since the wavelength of light becomes shorter in inverse proportion to the refractive index of the SIL 54, the light spot 55 also becomes smaller in proportion thereto. Most of the light condensed on the light spot 55 is totally reflected toward the incident surface 54b, but part of the light leaks out of the light spot 55 to the outside of the SIL 54 as near-field light 57. The SIL 54 is located at a distance sufficiently smaller than the wavelength of light from the bottom surface 54a.
When the recording medium 56 having the same refractive index as that of
The near-field light 57 couples with the recording medium 56 and the recording medium 5
6 becomes the propagating light. Information is recorded on the recording medium 56 by the propagated light.

【0009】SIL54を平行光51が半球面54bの
中心54cからr/n(rはSILの半径)の位置に集
光するような構成にすることにより(これをSuper
SIL構造と称する。)、SIL54による球面収差
が小さく、かつ、SIL54内部での開口数を上げるこ
とができ、さらに光スポット55の微小化を図ることが
可能になる。すなわち、光スポット55は次式(1)の
ように微小化される。 D1/2 =kλ/(n・NAi )=kλ/(n2 ・NAo) …(1) ここに、D1/2 :光強度が1/2となるところのスポッ
ト径 k:光ビームの強度分布に依存する比例常数(通常0.
5程度) λ:光ビームの波長 n:SIL54の屈折率 NAi:SIL54内部での開口数 NAo:SIL54への入射光の開口数 平行光51が光路上で吸収されることなく光スポット5
5として集光されるため、高い光利用効率が得られる。
この結果、比較的低出力の光源を用いることができ、ホ
トマルを用いなくても反射光の検出を行うことができ
る。
The SIL 54 is configured such that the parallel light 51 is focused at a position r / n (r is the radius of the SIL) from the center 54c of the hemispherical surface 54b (this is referred to as Super).
Called the SIL structure. ), The spherical aberration due to the SIL 54 is small, the numerical aperture inside the SIL 54 can be increased, and the light spot 55 can be further miniaturized. That is, the light spot 55 is miniaturized as in the following equation (1). D 1/2 = kλ / (n · NA i ) = kλ / (n 2 · NAo) (1) where D 1/2 : spot diameter where the light intensity is k: light beam Is a proportional constant (usually 0.
Λ: wavelength of light beam n: refractive index of SIL 54 NAi: numerical aperture inside SIL 54 NAo: numerical aperture of light incident on SIL 54 light spot 5 without parallel light 51 being absorbed on the optical path
Since the light is condensed as 5, a high light use efficiency is obtained.
As a result, a light source having a relatively low output can be used, and the reflected light can be detected without using a photomultiplier.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ディ
スク装置190によると、記録媒体上に数十nm程度の
微小の光スポットを形成できるが、光ファイバ193は
テーパ状であるため、光ファイバ193に入射したレー
ザの一部が内部に吸収され、光利用効率が1/1000
以下と低くなるという問題がある。このため、反射光1
91dの検出にフォトマル197を使用せざるを得ず、
光ヘッド部が大型で高価となる。また、フォトマル19
7の応答速度が遅く、光ヘッド部が重いため、高速のト
ラッキングができない。従って、光デイスクを高速回転
させることができないので転送レートが低い等の多く問
題があり、実用化には多くの改良を必要とする。
However, according to the conventional optical disk device 190, a minute light spot of about several tens of nm can be formed on the recording medium. However, since the optical fiber 193 is tapered, the optical fiber 193 is formed. A part of the laser incident on the surface is absorbed inside, and the light utilization efficiency is 1/1000.
There is a problem that it becomes lower as follows. Therefore, the reflected light 1
I have to use Photomaru 197 to detect 91d,
The optical head is large and expensive. In addition, Photomaru 19
7 has a slow response speed and a heavy optical head, so that high-speed tracking cannot be performed. Therefore, since the optical disk cannot be rotated at a high speed, there are many problems such as a low transfer rate, and many improvements are required for practical use.

【0011】図23は、図22に示す従来の光ヘッド5
0の問題点を説明するための図で、鈴木氏がAsia−
Pasific Data Storage Conf
erence(Taiwan、’97.7.)の#OC
−1において解析したものであり、SIL54の屈折率
nとNAoの関係を示す。SIL54への入射光のN
A、すなわち入射角θの最大値θmaxとSIL54の
屈折率nには相反関係があり、両者を独立に大きくでき
る訳ではない。同図から分かるように、SIL54の屈
折率nを上げて行くと、入射光のNAoの採り得る最大
値NAomaxは次第に小さくなる。これは、最大値N
Aomax以上にNAoが増加して入射角がさらに大き
くなると、その光はSIL54を通らずに直接記録媒体
56に入射するため、記録媒体56の位置における光ス
ポット55が却って広がるからである。例えば、屈折率
n=2のとき、NAomaxは0.44であり、両者の
積n・NAomaxは、両者のどのような組合せでも
0.8〜0.9までである。これは理論限界であり、実
際にはそれよりもさらに小さな値(0.7〜0.8)と
なる。
FIG. 23 shows a conventional optical head 5 shown in FIG.
0 to explain the problem.
Pacific Data Storage Conf
#OC of erence (Taiwan, '97 .7.)
-1 and shows the relationship between the refractive index n of the SIL 54 and NAo. N of light incident on SIL 54
A, that is, the maximum value θmax of the incident angle θ and the refractive index n of the SIL 54 have a reciprocal relationship, and both cannot be increased independently. As can be seen from the figure, as the refractive index n of the SIL 54 increases, the maximum value NAomax of the incident light NAo gradually decreases. This is the maximum value N
This is because when the NAo increases more than Aomax and the incident angle further increases, the light directly enters the recording medium 56 without passing through the SIL 54, so that the light spot 55 at the position of the recording medium 56 spreads. For example, when the refractive index n = 2, NAomax is 0.44, and the product n · NAomax of both is 0.8 to 0.9 in any combination of both. This is a theoretical limit, and actually becomes a smaller value (0.7 to 0.8).

【0012】このSuper SILによる集光実験に
ついては、B.D.Terris他がAppl.Phy
s.Lett.,Vol.68,(’96),P.14
1.において報告している。この報告によると、屈折率
n=1.83のSuperSILを対物レンズと記録媒
体の間に置き、波長0.83μmのレーザ光を集光する
ことにより0.317μmの光スポット径を得ている。
すなわち、D1/2 =λ/2.3相当の集光を達成してい
るが、この場合のNAは0.4、n・NAmaxは0.
73程度である。また、この系を用いて従来の数倍程度
の記録密度0.38×Gbits/cm2 の可能性を検
証している。
Regarding the light collection experiment using the Super SIL, see B.S. D. Terris et al., Appl. Phys
s. Lett. , Vol. 68, ('96), p. 14
1. In the report. According to this report, a SuperSIL having a refractive index n = 1.83 is placed between an objective lens and a recording medium, and a laser beam having a wavelength of 0.83 μm is condensed to obtain a light spot diameter of 0.317 μm.
That is, light collection equivalent to D 1/2 = λ / 2.3 is achieved. In this case, NA is 0.4 and n · NAmax is 0.2.
It is about 73. Also, the possibility of a recording density of 0.38 × Gbits / cm 2 , which is several times the conventional value, is verified using this system.

【0013】すなわち、従来の光ヘッド50によると、
光利用効率は高いが、SILの屈折率nと最大NAom
axとに相反関係があるため、両者の積n・NAoma
xの理論限界は0.8〜0.9であり、実際には0.7
〜0.8に抑えられ、波長400nmのレーザ光を使用
しても光スポットはせいぜい直径0.2μm程度までし
か絞れず、プローブ194を用いて集光する従来例に比
べて光スポット径が数倍以上大きく、高記録密度化が図
れないという問題がある。
That is, according to the conventional optical head 50,
Although the light use efficiency is high, the refractive index n of SIL and the maximum NAom
ax has a reciprocal relationship, so the product n · NAoma of both
The theoretical limit for x is 0.8-0.9, and in practice 0.7
0.80.8, and even when a laser beam having a wavelength of 400 nm is used, the light spot can be narrowed down to only about 0.2 μm in diameter at most. However, there is a problem that the recording density cannot be increased.

【0014】図24は、文献「日経エレクトロニクス
(1998.6.15)(No.718)」に示された
光ヘッドを示す。この光ヘッドは、SIM(Solid
Immersion Mirror)型と称せられて
いるものであり、平行レーザビーム2bが入射する凹球
面状の入射面101a、入射面101aに対向する位置
に設けられた集光面101b、集光面101bの周囲に
設けられた平面状反射面101c、および入射面101
aの周囲に形成された非球面状反射面101dを有する
透明集光用媒体101と、平面状反射面101cの表面
に形成された平面状反射膜102と、非球面状反射面1
01dの表面に形成された非球面状反射膜103とを有
する。このように構成された光ヘッドにおいて、平行レ
ーザビーム2bが透明集光用媒体101の入射面101
aに入射すると、入射面101aに入射した平行レーザ
ビーム2bは、入射面101aで拡散され、その拡散光
2dは、平面状反射膜102で反射し、その反射光2e
は、非球面状反射膜103でさらに反射して集光面10
1bに集光し、集光面101bに光スポット9が形成さ
れる。集光面101bから滲み出す近接場光10によっ
て記録媒体8の記録層8aへの記録および読み出しが可
能になる。この透明集光用媒体101の平面状反射面1
01cの開口数NAは、0.8程度、透明集光用媒体1
01の屈折率は1.83であり、透明集光用媒体101
内部でのNAは約1.5が可能になる。
FIG. 24 shows an optical head disclosed in the document “Nikkei Electronics (1998.6.15) (No. 718)”. This optical head is a SIM (Solid)
It is referred to as an immersion mirror type, and has a concave spherical incident surface 101a on which the parallel laser beam 2b is incident, a light collecting surface 101b provided at a position facing the light incident surface 101a, and a periphery of the light collecting surface 101b. Plane reflecting surface 101c provided on the
a, a transparent condensing medium 101 having an aspherical reflecting surface 101d formed around the surface a, a planar reflecting film 102 formed on the surface of the planar reflecting surface 101c, and an aspherical reflecting surface 1
01d. In the optical head thus configured, the parallel laser beam 2b is incident on the incident surface 101 of the transparent condensing medium 101.
a, the parallel laser beam 2b incident on the incident surface 101a is diffused on the incident surface 101a, and the diffused light 2d is reflected on the planar reflecting film 102, and the reflected light 2e
Is further reflected by the aspherical reflective film 103 and
The light is condensed on 1b, and a light spot 9 is formed on the condensing surface 101b. The near-field light 10 oozing from the light-collecting surface 101b enables recording and reading on the recording layer 8a of the recording medium 8. The planar reflecting surface 1 of the transparent light-collecting medium 101
01c has a numerical aperture NA of about 0.8, and the transparent condensing medium 1
01 has a refractive index of 1.83.
An internal NA of about 1.5 is possible.

【0015】この光ヘッドによると、実際に得られたス
ポット径は、0.35〜0.39μmと大きく、透明集
光用媒体の集光面上に形成されるスポット径の微小化に
限界があるため、高記録密度化が図れないという問題が
ある。
According to this optical head, the actually obtained spot diameter is as large as 0.35 to 0.39 μm, and there is a limit to miniaturization of the spot diameter formed on the light collecting surface of the transparent light collecting medium. Therefore, there is a problem that a high recording density cannot be achieved.

【0016】従って、本発明の目的は、記録媒体の高記
録密度化が可能となり、小型化およびデータ転送レート
の向上を図った光ヘッド、ディスク装置、光学素子、お
よび光ヘッドの製造方法を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical head, a disk device, an optical element, and a method for manufacturing an optical head, which can achieve a high recording density of a recording medium, achieve a reduction in size and improve a data transfer rate. Is to do.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、レーザ光を出射するレーザ光出射手段と、
透明集光用媒体を含み、前記レーザ光出射手段からの前
記レーザ光を前記透明集光用媒体の集光面上に集光して
光スポットを形成する光学系と、前記透明集光用媒体上
に設けられ、前記光スポットより小さい面積を有する微
小孔が前記光スポットの形成位置に設けられた遮光体と
を備えたことを特徴とする光ヘッドを提供する。本発明
は、上記目的を達成するため、回転する光ディスクと、
前記光ディスク上に近接場光を照射し、前記光ディスク
に記録された情報の検出を行うディスク装置において、
請求項1乃至請求項54いずれか1項記載の光ヘッド
と、前記光ヘッドを駆動する駆動手段とを備えたことを
特徴とするディスク装置を提供する。本発明は、上記目
的を達成するため、入射したレーザ光によって光スポッ
トが形成される集光面を有する透明集光用媒体を準備
し、前記透明集光用媒体に前記光スポットより小なる外
径のホトレジストを形成し、前記透明集光用媒体の前記
ホトレジストの存在しない領域を前記レーザ光の波長以
下の所定の深さでエッチングによって除去することによ
り凹部を形成し、前記凹部に遮光材料を堆積させて前記
小なる外径の開口を有した遮光体を形成することを特徴
とする光ヘッドの製造方法を提供する。本発明は、上記
目的を達成するため、請求項1乃至請求項54のいずれ
か1項記載の光ヘッドを製造する光ヘッドの製造方法に
おいて、前記遮光体を形成する工程中に、前記透明集光
用媒体の前記集光面側からエッチング工程を施す工程を
含むことを特徴とする光ヘッドの製造方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a laser light emitting means for emitting laser light,
An optical system that includes a transparent light-collecting medium, and forms an optical spot by condensing the laser light from the laser light emitting means on a light-collecting surface of the transparent light-collecting medium; An optical head, comprising: a light blocking member provided at an upper position and having a small hole having an area smaller than the light spot at a position where the light spot is formed. In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating optical disc,
In a disk device that irradiates near-field light on the optical disk and detects information recorded on the optical disk,
A disk device comprising: the optical head according to any one of claims 1 to 54; and a driving unit that drives the optical head. In order to achieve the above object, the present invention provides a transparent light-collecting medium having a light-collecting surface on which a light spot is formed by incident laser light, and the transparent light-collecting medium has an outer diameter smaller than the light spot. A photoresist having a diameter is formed, a concave portion is formed by removing an area of the transparent light-condensing medium where the photoresist does not exist by etching at a predetermined depth equal to or less than the wavelength of the laser light, and a light shielding material is formed in the concave portion. A method of manufacturing an optical head, comprising forming a light shielding body having an opening with a small outer diameter by depositing the light shielding body. The invention provides an optical head manufacturing method for manufacturing an optical head according to any one of claims 1 to 54, wherein the transparent light-collecting member is formed during the step of forming the light-shielding member. A method of manufacturing an optical head, comprising a step of performing an etching step from the light-collecting surface side of an optical medium.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る光ヘッド1の主要部を示す。この光ヘッド1
は、レーザビーム2aを出射する半導体レーザ2と、半
導体レーザ2からのレーザビーム2aを平行ビーム2b
に整形するコリメータレンズ3と、コリメータレンズ3
からの平行ビーム2bを垂直方向に反射するミラー4
と、ミラー4で反射した平行ビーム2bを収束させる対
物レンズ5と、対物レンズ5により収束された光2cが
入射し、集光面6bに光スポット9を形成する透明集光
用媒体6と、透明集光用媒体6の集光面6bの表面に被
着形成された微小孔7aを有する遮光膜7とを有する。
FIG. 1 shows a main part of an optical head 1 according to a first embodiment of the present invention. This optical head 1
Is a semiconductor laser 2 that emits a laser beam 2a, and a laser beam 2a from the semiconductor laser 2 is converted into a parallel beam 2b.
Collimator lens 3 and collimator lens 3
4 that reflects the parallel beam 2b from the mirror in the vertical direction
An objective lens 5 for converging the parallel beam 2b reflected by the mirror 4, a transparent condensing medium 6 on which the light 2c converged by the objective lens 5 enters and forms a light spot 9 on a condensing surface 6b; And a light-shielding film 7 having fine holes 7a formed on the surface of the light-collecting surface 6b of the transparent light-collecting medium 6.

【0019】半導体レーザ2は、市販で最も短波長の赤
色レーザ(630nm)や現在開発中のAlGalnN
系の青色レーザ(410nm)を用いることができる。
青色レーザ(410nm)を用いることにより、光スポ
ット径を0.15μm以下にすることができ、開口へ入
射する光の割合を増すことができる。
The semiconductor laser 2 is a red laser (630 nm) having the shortest wavelength on the market or an AlGalnN laser currently under development.
Blue laser (410 nm) can be used.
By using a blue laser (410 nm), the light spot diameter can be reduced to 0.15 μm or less, and the proportion of light entering the opening can be increased.

【0020】図2(a) は、透明集光用媒体6および遮光
膜7を示し、図2(b) は、その底面図である。
FIG. 2A shows the transparent light-collecting medium 6 and the light-shielding film 7, and FIG. 2B is a bottom view thereof.

【0021】透明集光用媒体6は、重フリントガラス
(屈折率=1.91)や硫化カドミウムCdS(屈折率
2.5),閃亜鉛鉱ZnS(屈折率2.37)等の結晶
性材料を用いることができ、また、屈折率は1より大き
れば上限はなく、さらに高い屈折率の材料を用いること
もできる。本実施の形態では、屈折率1.91の重フリ
ントガラスを用いた。結晶性材料を用いることにより、
光スポット径を重フリントガラスより2割以上縮小でき
る。また、透明集光用媒体6は、図2(a) に示すよう
に、球面状の入射面6aに入射した対物レンズ5からの
収束光2cを入射面6aで屈折させ、その屈折光2dを
底面の集光面6bに集光させて光スポット9が形成され
るように裁底球状(Super SIL構造)を有して
いる。ここで、集光面6bに光スポット9が形成される
とは、光スポットの焦点深度内に集光面6bが位置する
ことを意味する。
The transparent light-collecting medium 6 is made of a crystalline material such as heavy flint glass (refractive index = 1.91), cadmium sulfide CdS (refractive index 2.5), zinc blende ZnS (refractive index 2.37). There is no upper limit if the refractive index is greater than 1, and a material having a higher refractive index can be used. In this embodiment, heavy flint glass having a refractive index of 1.91 is used. By using a crystalline material,
The light spot diameter can be reduced by 20% or more compared to heavy flint glass. Further, as shown in FIG. 2 (a), the transparent condensing medium 6 refracts convergent light 2c from the objective lens 5 incident on the spherical incident surface 6a at the incident surface 6a, and converts the refracted light 2d. It has a spherical shape (Super SIL structure) so that the light spot 9 is formed by condensing the light on the condensing surface 6b on the bottom surface. Here, that the light spot 9 is formed on the light converging surface 6b means that the light converging surface 6b is located within the depth of focus of the light spot.

【0022】遮光膜7は、遮光材料としてのチタン(T
i)からなり、レーザ光の波長より小なる厚さ(例えば
10nm)を有し、光スポット9に対応する位置に光ス
ポット9よりも十分小さい径、レーザ光の波長より小さ
い直径(例えば50nm)の微小孔7aを形成し、光ス
ポット9から外部へ直接出射する光を遮断し、かつ、微
小孔7aと略同径の近接場光10を形成するものであ
る。なお、微小孔7aは、本実施の形態では円形である
が、矩形状等の他の形状でもよい。矩形状とすることに
より、円形よりトラックピッチを小さくでき、高記録密
度化が可能になる。また、微小孔7aの直径は、光ディ
スクの高記録密度化技術および微小孔形成技術の進展に
応じて50nmより小さくしてもよい。
The light shielding film 7 is made of titanium (T) as a light shielding material.
i) having a thickness (for example, 10 nm) smaller than the wavelength of the laser light, and a diameter sufficiently smaller than the light spot 9 at a position corresponding to the light spot 9 and a diameter (for example, 50 nm) smaller than the wavelength of the laser light. Are formed to block light emitted directly from the light spot 9 to the outside, and to form near-field light 10 having substantially the same diameter as the small holes 7a. Although the micro holes 7a are circular in the present embodiment, other shapes such as a rectangular shape may be used. By using a rectangular shape, the track pitch can be made smaller than that of a circular shape, and high recording density can be achieved. Further, the diameter of the minute holes 7a may be smaller than 50 nm in accordance with the progress of the technology for increasing the recording density of the optical disk and the minute hole forming technology.

【0023】光スポット9のスポット径は、球面の中心
6cからr/n(r、nはそれぞれ透明集光用媒体6の
半径と屈折率)の位置に集光させる場合、従来例で説明
したように、次式(1)で表される。 D1/2 =kλ/(n・NAi)=kλ/(n2 ・NAo) …(1) ここに、NAi:透明集光用媒体6内部での開口数 NAo:透明集光用媒体6への入射光の開口数 光スポット9は、式(1)に示すように、透明集光用媒
体6の屈折率nに逆比例して微小化され、球面収差の小
さな集光が可能となる。しかし、収束光2cの取り得る
入射角θ、すなわち開口数NAoと屈折率nには相反関
係があり、両者を独立に大きくできる訳ではない。屈折
率nとNAの最大値との積は約0.88であり、光線の
けられを考慮すると実際には0.8程度以下となる。従
って、最小光スポット径D1/2 minは次式(2)のよ
うになる。 D1/2 min=kλ/(0.8n)≒0.6λ/n (k=0.5の時) …(2) 従って、透明集光用媒体6として非結晶としては最も大
きな屈折率を有する重フリントガラス(屈折率=1.9
1)を用い、半導体レーザ2に赤色レーザ(波長630
nm)を使用した場合、最小光スポット径D1/2 min
は0.20μmとなる。また、青色レーザ(400n
m)用いた場合は、最小光スポット径D1/ 2 minは約
0.13μmとなる。また、それらの光スポット9は、
ほぼガウス型の強度の広がり分布を有する。
The spot diameter of the light spot 9 is set to r / n (r and n are the radius and the refractive index of the transparent light-condensing medium 6) from the center 6c of the spherical surface, respectively, as described in the conventional example. Thus, it is expressed by the following equation (1). D 1/2 = kλ / (n · NAi) = kλ / (n 2 · NAo) (1) where, NAi: numerical aperture inside transparent light-collecting medium 6 NAo: transparent light-collecting medium 6 Numerical aperture of the incident light The light spot 9 is miniaturized in inverse proportion to the refractive index n of the transparent light-condensing medium 6 as shown in the equation (1), and condensing with small spherical aberration becomes possible. However, the possible angle of incidence θ of the convergent light 2c, that is, the numerical aperture NAo and the refractive index n have a reciprocal relationship, and both cannot be increased independently. The product of the refractive index n and the maximum value of the NA is about 0.88, and is actually about 0.8 or less in consideration of the beam eclipse. Accordingly, the minimum light spot diameter D 1/2 min is given by the following equation (2). D 1/2 min = kλ / (0.8n) ≒ 0.6λ / n (when k = 0.5) (2) Accordingly, as the transparent light-collecting medium 6, the largest refractive index as an amorphous material is obtained. Heavy flint glass (refractive index = 1.9)
1) and a red laser (wavelength 630)
nm), the minimum light spot diameter D 1/2 min
Is 0.20 μm. Blue laser (400n
m) in the case of using the minimum spot diameter D 1/2 min is about 0.13 [mu] m. Moreover, those light spots 9
It has an almost Gaussian intensity spread distribution.

【0024】微小孔7aの直径はレーザ波長に比べて小
さいため、この微小孔7aからは伝搬光は出射せず、近
接場光10が微小孔7aの径と同程度の近接の距離にま
で滲み出している。この近接場光10に誘電体、具体的
には、記録媒体8を近接配置することにより、近接場光
10が記録媒体8の記録層8a中に伝播光となって入射
し、この光によって記録層8aへの記録および読み出し
が可能になる。この伝播光の光量は、次式(3)で近似
される。
Since the diameter of the minute hole 7a is smaller than the laser wavelength, no propagating light is emitted from the minute hole 7a, and the near-field light 10 spreads to a close distance approximately equal to the diameter of the minute hole 7a. Is out. By arranging a dielectric material, specifically, the recording medium 8 close to the near-field light 10, the near-field light 10 enters the recording layer 8 a of the recording medium 8 as propagating light, and the light is used for recording. Recording and reading on the layer 8a become possible. The amount of the propagated light is approximated by the following equation (3).

【数1】 ここに、Io:レーザの全パワー ω :集光面6bでの光スポット9の半径 a :微小孔7aの半径 すなわち、赤色レーザの場合、微小孔7aを通過するレ
ーザ光の光量は光スポット9の全パワーの約15%、青
色光の場合は20%以上となり、従来の光ファイバを使
用した場合の100倍以上に集光効率を改善することが
できる。
(Equation 1) Here, Io: the total power of the laser ω: the radius of the light spot 9 on the light-collecting surface 6b a: the radius of the minute hole 7a That is, in the case of a red laser, the light amount of the laser beam passing through the minute hole 7a is the light spot 9 This is about 15% of the total power and 20% or more in the case of blue light, so that the light-collecting efficiency can be improved to 100 times or more in the case of using a conventional optical fiber.

【0025】図3(a) 〜(d) は、遮光膜7の被着方法お
よび微小孔7aの形成方法に関わる一形態を示す。ま
ず、裁底球状の透明集光用媒体6の底面6dに電子ビー
ム露光用のフォトレジスト膜70を塗布し、微小孔7a
に対応する部分70a、および遮光膜7の周囲に対応す
る保護用の部分70bを残すように電子ビームにより露
光し(図3(a) )、現像の後、底面6dをドライエッチ
ングにより約100Å異方性にエッチングし、凸部6f
および遮光膜の被着面6gを形成する(図3(b))。エ
ッチングガスとしてはCF4 系のガスを使用する。次
に、全面に遮光膜用のTi膜71をスパッタリングによ
り約100Å被着した後(図3(c) )、フォトレジスト
膜70(70a,70b)を溶解することにより、微小
孔7aの部分70aおよび遮光膜7の保護用の部分70
bのTi膜71をリフトオフする(図3(d) )。このよ
うにして微小孔7aを有する遮光膜7が形成される。な
お、遮光膜7は、遮光性、およびガラスとの優れた被着
性を有する膜であれば、Ti膜以外の他の膜でもよい。
なお、本形態の方法のようにその内部に透明集光用媒体
の凸部6fが満たす微小孔7aを形成すると、単に遮光
膜7に微小孔を形成してその内部を空気層とする場合に
対して、凸部6fから記録媒体間のエアギャップが小さ
くなるため、近接場光の伝播効率が向上する。遮光膜7
に対して凸部6fの先端は突出してもよいし、さらに、
図3に示されているように、遮光膜7と、微小孔7a内
に位置する透明集光用媒体の凸部6fとを近接場光の出
射側から見て平坦になるよう形成すると、近接場光の広
がりを抑えることができて、高密度記録により適する。
ところで、本形態のように透明集光用媒体に凸部6fを
設ける場合は、凸部の先端が集光面6bに対応するの
で、集光面6b上に光スポットを形成するとは、光スポ
ットの焦点深度内に凸部6fの先端が位置することを意
味する。なお、本形態のように、遮光膜の厚みが十分小
さいときには、凸部の先端と遮光膜の被着面6gはとも
に光スポットの焦点深度内に位置する場合が多いから、
スポット形成位置を凸部の先端とするか被着面6gとす
るかは実際には問題となることは少ない。また、微小孔
7aを形成する工程中にエッチング工程を含む場合に、
透明集光用媒体の集光面6b側からエッチングを行う
と、通常、凸部6fの側面もエッチングガスにさらされ
ているため、次第にエッチングされるめ、微小孔7aに
対応する凸部には適度な傾斜が形成される(図示せ
ず。)この周囲に遮光膜7が形成されると、遮光膜は微
小孔7aにおいて、近接場光の伝播方向につれて穴が狭
まるテーパー形状となるので、近接場光の集光効果を高
めることができる。
FIGS. 3A to 3D show one embodiment relating to the method of attaching the light-shielding film 7 and the method of forming the minute holes 7a. First, a photoresist film 70 for electron beam exposure is applied to the bottom surface 6d of the transparent converging medium 6 having a spherical shape.
(FIG. 3 (a)), and the bottom surface 6d is subjected to dry etching by about 100.degree. By dry etching so as to leave a portion 70a corresponding to the pattern and a protective portion 70b corresponding to the periphery of the light-shielding film 7. Etch anisotropically and use convex 6f
Then, an attachment surface 6g of the light shielding film is formed (FIG. 3B). A CF 4 gas is used as an etching gas. Next, a Ti film 71 for a light-shielding film is deposited on the entire surface by sputtering at about 100 ° (FIG. 3 (c)), and then the photoresist film 70 (70a, 70b) is dissolved to form a portion 70a of the minute hole 7a. And a portion 70 for protecting the light shielding film 7
The Ti film 71 of b is lifted off (FIG. 3D). Thus, the light-shielding film 7 having the fine holes 7a is formed. The light-shielding film 7 may be a film other than the Ti film as long as it has a light-shielding property and an excellent adhesion to glass.
When the minute holes 7a filled with the convex portions 6f of the transparent light-collecting medium are formed therein as in the method of the present embodiment, the minute holes are simply formed in the light-shielding film 7 and the inside becomes an air layer. On the other hand, since the air gap between the convex portion 6f and the recording medium becomes small, the propagation efficiency of near-field light is improved. Light shielding film 7
In contrast, the tip of the convex portion 6f may protrude,
As shown in FIG. 3, when the light-shielding film 7 and the convex portion 6f of the transparent light-condensing medium positioned in the minute hole 7a are formed to be flat when viewed from the near-field light emission side, the proximity Since the spread of the field light can be suppressed, it is more suitable for high-density recording.
By the way, when the convex portion 6f is provided on the transparent light-collecting medium as in the present embodiment, the tip of the convex portion corresponds to the light-collecting surface 6b. Means that the tip of the projection 6f is located within the depth of focus. When the thickness of the light-shielding film is sufficiently small as in the present embodiment, both the tip of the projection and the surface 6g of the light-shielding film are often located within the focal depth of the light spot.
It does not really matter whether the spot forming position is at the tip of the projection or at the attachment surface 6g. Further, when an etching step is included in the step of forming the minute holes 7a,
When etching is performed from the side of the light-collecting surface 6b of the transparent light-collecting medium, the side surface of the convex portion 6f is usually exposed to the etching gas. When an appropriate inclination is formed (not shown), when the light-shielding film 7 is formed around this, the light-shielding film has a tapered shape in which the hole narrows in the direction of propagation of the near-field light in the minute hole 7a. The light condensing effect of the field light can be enhanced.

【0026】次に、上記第1の実施の形態に係る光ヘッ
ド1の動作を説明する。半導体レーザ2からレーザビー
ム2aを出射すると、そのレーザビー2aはコリメータ
レンズ3によって平行ビーム2bに整形され、ミラー4
で反射された後、対物レンズ5によって収束され、透明
集光用媒体6の入射面6aに入射する。入射面6aに入
射した収束光2cは、入射面6aで屈折し、その屈折光
2dは集光面6bに集光し、集光面6bに光スポット9
が形成され、微小孔7aから近接場光10が滲み出す。
微小孔7aから滲み出した近接場光10は、記録媒体8
の記録層8a中に伝播光となって入射し、この光によっ
て記録層8aへの記録および再生が可能となる。
Next, the operation of the optical head 1 according to the first embodiment will be described. When a laser beam 2a is emitted from the semiconductor laser 2, the laser beam 2a is shaped into a parallel beam 2b by a collimator lens 3, and
Then, the light is converged by the objective lens 5 and is incident on the incident surface 6a of the transparent light-collecting medium 6. The convergent light 2c incident on the incident surface 6a is refracted on the incident surface 6a, and the refracted light 2d is condensed on the converging surface 6b, and the light spot 9c is converged on the converging surface 6b.
Are formed, and the near-field light 10 oozes out from the minute holes 7a.
The near-field light 10 oozing out of the minute holes 7a is
Of the recording layer 8a as propagating light, and this light enables recording and reproduction on the recording layer 8a.

【0027】上記第1の実施の形態に係る光ヘッド1に
よれば、集光面6bに形成された光スポット9から滲み
出す近接場光を遮光膜7の微小孔7aによって絞ってい
るので、記録媒体8上に形成される近接場光スポットを
微小化できる。また、近接場光をレーザビーム2aの波
長より小さい径の微小孔7aで絞っても微小孔7aから
の近接場光の中心光強度はあまり低下しないため、高い
光利用効率が得られる。従って、数ミリワットの比較的
低出力の半導体レーザ2が光源として使用できる。ま
た、記録媒体8からの反射光も微小孔7aからの伝播光
に比例して増大するため、再生光の検出に従来光ディス
クメモリに常用されているSi光検出器が使用でき、ホ
トマルを使用しなくて済み、光ヘッド1が小型・軽量化
できるとともに、高速度の読み出しが可能となる。
According to the optical head 1 of the first embodiment, the near-field light oozing out of the light spot 9 formed on the light-collecting surface 6b is narrowed by the minute holes 7a of the light-shielding film 7. The near-field light spot formed on the recording medium 8 can be miniaturized. Further, even if the near-field light is narrowed down by the minute hole 7a having a diameter smaller than the wavelength of the laser beam 2a, the central light intensity of the near-field light from the minute hole 7a does not decrease so much, and high light use efficiency can be obtained. Therefore, the semiconductor laser 2 having a relatively low output of several milliwatts can be used as a light source. Further, the reflected light from the recording medium 8 also increases in proportion to the propagating light from the minute holes 7a, so that a Si photodetector conventionally used in conventional optical disk memories can be used for detecting the reproduction light, and a photomultiplier can be used. The optical head 1 can be reduced in size and weight, and high-speed reading can be performed.

【0028】図4(a) ,(b) は、遮光膜7の変形例を示
す。遮光膜7は、図4(a) に示すように、透明集光用媒
体6の底面6dのエッチング時に、底面6dを傾ける等
の操作により被エッチング面を入射光に対して傾斜さ
せ、凸型あるいは凹型の円錐面状にしてもよい。また、
図4(b) に示すように、透明集光用媒体6の底面6dの
エッチング時に、比較的大電流で高速にエッチングする
等の操作によりエッチング面に細かい凹凸を形成しても
よい。遮光膜7の表面7bの反射率が高いと、遮光膜7
で反射した光強度が、微小孔7aから戻る信号光に比べ
て強くなり、信号処理時の前段増幅の増幅率を大きく取
れなくなるため、S/Nが低下する。一方、遮光膜7で
の吸収率が高いと、遮光膜7の光スポット9が照射され
た部分の温度が上昇し、この熱が記録に影響を与えるた
め好ましくない。そこで、図4(a),(b) に示すような
構造にすることにより、反射光2eが対物レンズ5に戻
る量が減少し、S/Nを向上させることができる。一
方、微小孔7aを通過する反射光は、入射光2c、2d
と同じ経路をたどり、光検出器(図略)に入射する。こ
れにより、光検出器に入る迷光の割合を減らすことがで
きるため、DC型の前置増幅器の増幅率をあげることが
でき、S/Nを改善することが可能となる。
FIGS. 4A and 4B show modified examples of the light shielding film 7. FIG. As shown in FIG. 4 (a), the light-shielding film 7 tilts the surface to be etched with respect to the incident light by an operation such as tilting the bottom surface 6d when etching the bottom surface 6d of the transparent light-condensing medium 6, thereby forming a convex shape. Alternatively, the shape may be a concave conical surface. Also,
As shown in FIG. 4 (b), when etching the bottom surface 6d of the transparent light-condensing medium 6, fine irregularities may be formed on the etched surface by an operation such as etching at a relatively large current and at a high speed. If the reflectance of the surface 7b of the light shielding film 7 is high, the light shielding film 7
The intensity of the light reflected by the light source becomes stronger than the signal light returning from the minute hole 7a, and the amplification factor of the pre-amplification at the time of signal processing cannot be increased, so that the S / N is reduced. On the other hand, if the absorptance in the light-shielding film 7 is high, the temperature of the portion of the light-shielding film 7 irradiated with the light spot 9 rises, and this heat undesirably affects recording. Therefore, by adopting the structure shown in FIGS. 4A and 4B, the amount of the reflected light 2e returning to the objective lens 5 is reduced, and the S / N can be improved. On the other hand, the reflected light passing through the minute hole 7a is incident light 2c, 2d
Follow the same path as above and enter a photodetector (not shown). As a result, the ratio of stray light entering the photodetector can be reduced, so that the gain of the DC preamplifier can be increased and the S / N can be improved.

【0029】図5は、本発明の第2の実施の形態に係る
光ヘッドの主要部を示す。この光ヘッド1は、透明集光
用媒体6を半球状(SIL型)にしたものであり、他は
第1の実施の形態と同様に構成されている。透明集光用
媒体6の入射面6aに入射した収束光2cは、球面の中
心に集光する。この場合、収束光2cは入射面6aにお
いて屈折しないため、透明集光用媒体6中での開口数N
Aは、対物レンズ5の出射時のNAと変わらず、屈折に
よってNAを増大することはできない。従って、この場
合の光スポット径は次式(4)のようになる。 D1/2 =kλ/(n・NAo) …(4) ここに、NAo:SIL型の透明集光用媒体6への入射
光の開口数
FIG. 5 shows a main part of an optical head according to a second embodiment of the present invention. The optical head 1 has a transparent condensing medium 6 formed in a hemispherical shape (SIL type), and the other configuration is the same as that of the first embodiment. The convergent light 2c incident on the incident surface 6a of the transparent light-collecting medium 6 is condensed at the center of the spherical surface. In this case, since the convergent light 2c is not refracted on the incident surface 6a, the numerical aperture N
A is the same as the NA of the objective lens 5 at the time of emission, and the NA cannot be increased by refraction. Accordingly, the light spot diameter in this case is as shown in the following equation (4). D 1/2 = kλ / (n · NAo) (4) where, NAo: the numerical aperture of light incident on the SIL-type transparent light-collecting medium 6.

【0030】上記第2の実施の形態に係る光ヘッド1に
よれば、第1の実施の形態と同様に、近接場光10の直
径は微小孔7aの直径で決まり、光スポット9の直径に
依存しないので、収差や位置ずれ等の影響は少ないた
め、NAoは0.8と従来のSILを用いた光ヘッドに
比べて比較的大きくでき、第1の実施の形態のSupe
r SIL構造と同等の集光が可能となる。すなわち、
赤色レーザ(波長630nm)と青色レーザ(400n
m)を用いた場合、それぞれ最小光スポット径として
0.2μm、0.13μmが得られ、微小孔7aから滲
み出す近接場光10の光量すなわち光利用効率は第1の
実施の形態と同程度にできる。
According to the optical head 1 according to the second embodiment, as in the first embodiment, the diameter of the near-field light 10 is determined by the diameter of the minute hole 7a, and is equal to the diameter of the light spot 9. Since it does not depend on the optical head, the influence of aberration and displacement is small, so that NAo can be set to 0.8, which is relatively large as compared with the optical head using the conventional SIL.
Light collection equivalent to that of the r SIL structure is possible. That is,
Red laser (wavelength 630nm) and blue laser (400n
When m) is used, the minimum light spot diameters of 0.2 μm and 0.13 μm are obtained, respectively, and the light amount of the near-field light 10 oozing out of the minute holes 7a, that is, the light use efficiency is almost the same as in the first embodiment. Can be.

【0031】図6(a) は、本発明の第3の実施の形態に
係る光ヘッドの主要部を示し、同図(b) は、その底面図
を示す。この光ヘッド1は、レーザビーム2aを出射す
る半導体レーザ2と、半導体レーザ2からのレーザビー
ム2aを平行ビーム2bに整形するコリメータレンズ3
と、コリメータレンズ3からの平行ビーム2bを集光
し、集光面6bに光スポット9を形成する透明集光用媒
体6と、透明集光用媒体6の反射面6eの表面に被着形
成された反射膜11と、透明集光用媒体6の集光面6b
の表面に被着形成された微小孔7aを有する遮光膜7と
を有する。
FIG. 6A shows a main part of an optical head according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6B shows a bottom view thereof. The optical head 1 includes a semiconductor laser 2 for emitting a laser beam 2a, and a collimator lens 3 for shaping the laser beam 2a from the semiconductor laser 2 into a parallel beam 2b.
And a transparent light-condensing medium 6 for converging the parallel beam 2b from the collimator lens 3 to form a light spot 9 on the light-condensing surface 6b, and adhered to the surface of the reflection surface 6e of the transparent light-condensing medium 6 Reflecting film 11 and light-collecting surface 6b of transparent light-collecting medium 6
And a light-shielding film 7 having fine holes 7a adhered and formed on the surface of the substrate.

【0032】透明集光用媒体6は、例えば、重フリント
ガラス(屈折率1.91)からなり、平行ビーム2bが
入射する入射面6aと、入射面6aに入射した平行ビー
ム2bを反射させる反射面6eと、光スポット9が形成
される集光面6bとを有する。反射面6eは、回転放物
面の一部を用いている。回転放物面の断面(6e)の主
軸をx軸に、垂直軸をy軸に採り、焦点位置を(p,
0)とすると、断面(6e)は、次の式(5)で表され
る。 y2 =4px …(5) また、回転放物面を用いて透明集光用媒体6の内部で集
光する場合、原理的に無収差の集光が可能であり(光
学:久保田広、岩波書店、P.283)、単一の集光性
の反射体で光スポット9を集光することが可能になる。
また、この方式では、透明集光用媒体6の屈折率と反射
面6eによる集光光の開口数NAに限定がなく、屈折率
が高い場合でも、NAは1に近い値を採り得る。従っ
て、この場合の光スポット径は次式(6)のように与え
られる。 D1/2 =kλ/(n・NAr) …(6) ここに、NAr:反射面6eの反射光の開口数回転放物
面の焦点位置のpをp=0.125mmとし、回転放物
面の上端を(x,y)=(2mm、1mm)とすると、
この上端からの収束角は60度以上が得られ、この反射
面6eのNAは0.98となり、従来のDVDにおける
NA=0.6の1.6倍以上に大きくなる。
The transparent light-condensing medium 6 is made of, for example, heavy flint glass (refractive index: 1.91) and has an incident surface 6a on which the parallel beam 2b is incident and a reflection reflecting the parallel beam 2b incident on the incident surface 6a. It has a surface 6e and a light-collecting surface 6b on which the light spot 9 is formed. The reflection surface 6e uses a part of the paraboloid of revolution. The principal axis of the section (6e) of the paraboloid of revolution is taken on the x-axis, the vertical axis is taken on the y-axis, and the focal position is (p,
0), the cross section (6e) is represented by the following equation (5). y 2 = 4 px (5) In addition, when light is condensed inside the transparent light-condensing medium 6 using a paraboloid of revolution, it is possible in principle to collect light with no aberration (optical: Hiroshi Kubota, Iwanami Bookstore, p. 283), so that the light spot 9 can be collected by a single light-collecting reflector.
Further, in this method, there is no limitation on the refractive index of the transparent light-collecting medium 6 and the numerical aperture NA of the condensed light by the reflection surface 6e. Even when the refractive index is high, NA can take a value close to 1. Therefore, the light spot diameter in this case is given by the following equation (6). D 1/2 = kλ / (n · NAr) (6) where, NAr: p of the focal position of the numerical aperture paraboloid of revolution of the reflected light of the reflecting surface 6 e is p = 0.125 mm, and If the upper end of the surface is (x, y) = (2 mm, 1 mm),
The convergence angle from the upper end is 60 degrees or more, and the NA of the reflection surface 6e is 0.98, which is 1.6 times or more as large as NA = 0.6 in the conventional DVD.

【0033】上記第3の実施の形態に係る光ヘッド1に
よれば、NArは、実際には設計余裕を見るため、0.
9程度が限界であるが、赤色レーザ(波長630nm)
と青色レーザ(400nm)を用いた場合、それぞれ光
スポット径として0.19μm、0.12μmまで絞る
ことができ、微小孔7aから滲み出す近接場10の光量
すなわち光利用効率は第1の実施の形態に比べて約20
%程度増加することができる。また、反射型の集光のた
め、色収差が生じない。また、本実施の形態の光学系
は、いわゆる無限系、すなわちコリメータレンズ3と透
明集光用媒体6の入射面6aとの間のレーザビーム2b
は平行となっているため、温度変動に対する焦点位置ず
れが小さい。
According to the optical head 1 according to the third embodiment, NAr is set to 0.
About 9 is the limit, but red laser (wavelength 630nm)
When a blue laser (400 nm) is used, the light spot diameter can be reduced to 0.19 μm and 0.12 μm, respectively. About 20 compared to the form
% Can be increased. In addition, chromatic aberration does not occur due to reflection type light collection. The optical system according to the present embodiment is a so-called infinite system, that is, a laser beam 2b between the collimator lens 3 and the incident surface 6a of the transparent condensing medium 6.
Are parallel to each other, so that the focal position shift with respect to the temperature fluctuation is small.

【0034】図7は、本発明の第4の実施の形態に係る
光ヘッドの主要部を示す。この光ヘッド1は、平面状の
反射面6eを有する透明集光用媒体6を用い、反射面6
eの表面に反射膜11として反射型ホログラムを用いた
ものであり、他は第3の実施の形態と同様に構成されて
いる。反射型ホログラムとしては、凹凸型のバイナリホ
ログラムでも有機感光材料からなるボリュ−ムホログラ
ムでもよい。また、これらのホログラムの外側にアルミ
ニウム等の高反射金属層からなる反射膜を被着してもよ
い。透明集光用媒体6の反射面6eを平面状とすること
により、第3の実施の形態と比較して生産性を上げるこ
とができる。
FIG. 7 shows a main part of an optical head according to a fourth embodiment of the present invention. The optical head 1 uses a transparent condensing medium 6 having a planar reflecting surface 6e,
In this example, a reflective hologram is used as the reflective film 11 on the surface of e, and the other components are configured in the same manner as in the third embodiment. The reflection hologram may be an uneven binary hologram or a volume hologram made of an organic photosensitive material. Further, a reflective film made of a highly reflective metal layer such as aluminum may be provided outside these holograms. By making the reflection surface 6e of the transparent light-collecting medium 6 flat, productivity can be improved as compared with the third embodiment.

【0035】図8(a) ,(b) は、本発明の第5の実施の
形態に係る光ヘッドの主要部を示す。この光ヘッド1
は、同図(a) に示すように、透明集光用媒体6にSIM
(Solid Immersion Mirror)型
と称せられているものを用いたものであり、レーザビー
ム2aを出射する半導体レーザ2と、半導体レーザ2か
らのレーザビーム2aを平行ビーム2bに整形するコリ
メータレンズ3と、コリメータレンズ3からの平行ビー
ム2bを垂直方向に反射するミラー4と、ミラー4から
の平行ビーム2bが入射する凹球面状の入射面6a、入
射面6aに対向する位置に設けられた集光面6b、およ
び入射面6aの周囲に形成された非球面状の反射面6e
を有する透明集光用媒体6と、透明集光用媒体6の反射
面6eの表面に被着形成された反射膜11と、透明集光
用媒体6の集光面6bの表面に非着形成され、微小孔7
aを有する遮光膜7とを有する。微小孔7aは、同図
(b) に示すように、第1の実施の形態と同様に、光スポ
ット9に対応する位置に形成されている。
FIGS. 8A and 8B show a main part of an optical head according to a fifth embodiment of the present invention. This optical head 1
As shown in FIG. 3A, the transparent light-collecting medium 6 has a SIM
A semiconductor laser 2 that emits a laser beam 2a, a collimator lens 3 that shapes the laser beam 2a from the semiconductor laser 2 into a parallel beam 2b, and a so-called (Solid Image Mirror) type is used. A mirror 4 for reflecting the parallel beam 2b from the collimator lens 3 in the vertical direction, a concave spherical incident surface 6a on which the parallel beam 2b from the mirror 4 is incident, and a condensing surface provided at a position facing the incident surface 6a 6b, and an aspherical reflecting surface 6e formed around the incident surface 6a
, A reflection film 11 formed on the surface of the reflection surface 6e of the transparent light collection medium 6, and a non-adhesion film formed on the surface of the light collection surface 6b of the transparent light collection medium 6. And the micro holes 7
a) and a light-shielding film 7 having a. The micro holes 7a are
As shown in FIG. 3B, the light spot 9 is formed at a position corresponding to the light spot 9 as in the first embodiment.

【0036】次に、第5の実施の形態に係る光ヘッド1
の動作を説明する。半導体レーザ2からレーザビーム2
aを出射すると、そのレーザビーム2aはコリメータレ
ンズ3によって整形され、ミラー4で反射された後、透
明集光用媒体6の入射面6aに入射する。入射面6aに
入射した平行ビーム2bは、入射面6aで拡散され、そ
の拡散光2dは、遮光膜7で反射し、その反射光2e
は、反射膜11で反射して集光面6bに集光し、集光面
6bに光スポット9が形成され、微小孔7aから近接場
光10が滲み出す。微小孔7aから滲み出した近接場光
10は、記録媒体8の記録層8a中に入射し、この光に
よって記録層8aへの記録および読み出しが可能にな
る。
Next, an optical head 1 according to a fifth embodiment will be described.
Will be described. Laser beam 2 from semiconductor laser 2
When the laser beam 2a is emitted, the laser beam 2a is shaped by the collimator lens 3, is reflected by the mirror 4, and then enters the incident surface 6a of the transparent light-collecting medium 6. The parallel beam 2b incident on the incident surface 6a is diffused on the incident surface 6a, and the diffused light 2d is reflected on the light shielding film 7 and the reflected light 2e
Is reflected by the reflection film 11 and condensed on the light-collecting surface 6b, a light spot 9 is formed on the light-collecting surface 6b, and the near-field light 10 oozes out from the minute hole 7a. The near-field light 10 oozing out of the minute holes 7a enters the recording layer 8a of the recording medium 8, and this light enables recording and reading on the recording layer 8a.

【0037】上記第5の実施の形態に係る光ヘッド1に
よれば、第1の実施の形態と同様に、トラック方向Xの
記録密度を増大させることができるとともに、第1の実
施の形態で用いた対物レンズが不要であるので、構成の
簡素化が図れる。また、透明集光用媒体6が膨張あるい
は収縮しても集光点が変化しないので、温度変化にも対
応できる。なお、遮光膜7は、図4(a) ,(b) に示す構
造にしてもよい。なお、光スポットの径は、上記したよ
うに0.2μm程度以下であり、効率よく0.1μm以
下の開口に光を入射するためには、光スポットと開口の
位置合わせは、少なくとも0.1μm以下の誤差で合わ
せる必要がある。第1、第2の実施の形態で示したよう
なSILを用いた集光では、対物レンズを用いて集光を
行い、その収束光をSILに入射するため、入射光と対
物レンズおよびSIL相対位置によって光スポットの位
置が変動するので、上記三者の位置を高精度に合わせな
ければならない。一方、第3乃至第5の実施形態で示し
た光ヘッドにおいて、集光のための対物レンズを用い
ず、かつ、平行光ビームを本実施例の透明集光用媒体に
直接入射させることにより、平行光ビームと透明集光用
媒体の相対位置がずれても、光スポットの位置が変動し
ないようにできる。そのため、それぞれの位置合わせ精
度が大幅に緩和でき、製作上非常に有利である。
According to the optical head 1 of the fifth embodiment, similarly to the first embodiment, the recording density in the track direction X can be increased, and in the first embodiment, Since the objective lens used is unnecessary, the configuration can be simplified. Further, even if the transparent light condensing medium 6 expands or contracts, the light condensing point does not change, so that it can cope with a temperature change. The light-shielding film 7 may have the structure shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Note that the diameter of the light spot is about 0.2 μm or less as described above. It is necessary to adjust with the following error. In the light condensing using the SIL as described in the first and second embodiments, light is condensed using an objective lens and the converged light is incident on the SIL. Since the position of the light spot varies depending on the position, the positions of the three must be adjusted with high accuracy. On the other hand, in the optical heads shown in the third to fifth embodiments, the parallel light beam is directly incident on the transparent light-collecting medium of the present example without using the objective lens for light collection, Even if the relative position between the parallel light beam and the transparent light-collecting medium is shifted, the position of the light spot can be kept from changing. Therefore, the positioning accuracy of each can be greatly relaxed, which is very advantageous in manufacturing.

【0038】図9(a) は、本発明の第1の実施の形態に
係る光ディスク装置を示し、同図(b) は、同図(a) のA
−A断面図である。この光ディスク装置100は、円盤
状のプラスチック板120の一方の面にGeSbTeの
相変化材料からなる記録層121が形成され、図示しな
いモータによって回転軸30を介して回転する光ディス
ク12と、光ディスク12の記録層121に対し光記録
/光再生を行う光ヘッド1と、光ヘッド1をトラッキン
グ方向31に移動させるリニアモータ32と、リニアモ
ータ32側から光ヘッド1を支持するサスペンション3
3と、光ヘッド1を駆動する光ヘッド駆動系34と、光
ヘッド1から得られた信号を処理するとともに、光ヘッ
ド駆動系34を制御する信号処理系35とを有する。
FIG. 9A shows an optical disk apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
It is -A sectional drawing. In the optical disc device 100, a recording layer 121 made of a phase-change material of GeSbTe is formed on one surface of a disc-shaped plastic plate 120, and the optical disc 12 is rotated via a rotation shaft 30 by a motor (not shown). An optical head 1 for performing optical recording / optical reproduction on the recording layer 121, a linear motor 32 for moving the optical head 1 in a tracking direction 31, and a suspension 3 for supporting the optical head 1 from the linear motor 32 side
3, an optical head driving system 34 for driving the optical head 1, and a signal processing system 35 for processing signals obtained from the optical head 1 and controlling the optical head driving system 34.

【0039】リニアモータ32は、トラッキング方向3
1に沿って設けられた一対の固定部32aと、一対の固
定部32a上を移動する可動コイル32bとを備える。
この可動コイル32bから上記サスペンション33によ
って光ヘッド1を支持している。
The linear motor 32 has a tracking direction 3
1 and a movable coil 32b that moves on the pair of fixed portions 32a.
The optical head 1 is supported by the suspension 33 from the movable coil 32b.

【0040】図10は、光ディスク12の詳細を示す。
この光ディスク12は、光ヘッド1によって形成される
近接場光10の微小化に対応して高記録密度化を図った
ものである。プラスチック板120は、例えば、ポリカ
ーボネート基板等が用いられ、その一方の面にグルーブ
部12aが形成される。この光ディスク12は、プラス
チック板120のグルーブ部12aが形成された側の面
に、Al反射膜層(100nm厚)121a、SiO2
層(100nm厚)121b、GeSbTe記録層(1
5nm厚)121c、SiN層(50nm厚)121d
を積層して記録層121を形成したものである。本実施
の形態では、ランド部12bに情報が記録してあり、ト
ラックのピッチは0.07μm、グルーブ部12aの深
さは約0.06μmとしている。マーク長は0.05μ
m、記録密度は130Gbits/inch2 であり、
12cmディスクでは210GBの記録容量に相当し、
従来のDVDの45倍に高記録密度化できる。なお、光
記録媒体としては、凹凸ピットを有する再生専用ディス
クや光磁気記録材料や相変化材料を用いた記録・再生用
媒体、色素などの光吸収により凹凸ピットを形成して記
録を行う追記型媒体等の各種の記録媒体を用いることが
できる。
FIG. 10 shows the details of the optical disk 12.
The optical disc 12 has a high recording density in response to miniaturization of the near-field light 10 formed by the optical head 1. As the plastic plate 120, for example, a polycarbonate substrate or the like is used, and a groove portion 12a is formed on one surface thereof. The optical disc 12 has an Al reflecting film layer (100 nm thick) 121a and a SiO 2
Layer (100 nm thick) 121b, GeSbTe recording layer (1
5 nm thick) 121c, SiN layer (50nm thick) 121d
Are laminated to form the recording layer 121. In the present embodiment, information is recorded on the land 12b, the track pitch is 0.07 μm, and the depth of the groove 12a is about 0.06 μm. Mark length is 0.05μ
m, the recording density is 130 Gbits / inch 2 ,
For a 12 cm disc, this corresponds to a recording capacity of 210 GB.
The recording density can be increased to 45 times that of the conventional DVD. As an optical recording medium, a read-only disk having uneven pits, a recording / reproducing medium using a magneto-optical recording material or a phase change material, and a write-once type in which uneven pits are formed by light absorption of a dye or the like for recording. Various recording media such as media can be used.

【0041】図11は、本発明の第6の実施の形態に係
る光ヘッド1を示し、同図(a) はその側面図、同図(b)
はその底面図である。光ヘッド1は、光ディスク12上
を浮上する浮上スライダ36を有し、この浮上スライダ
36上に、例えば、AlGalnPからなり、波長63
0nmのレーザビーム2aを出射する端面発光型の半導
体レーザ2と、半導体レーザ2から出射されたレーザビ
ーム2aを平行ビーム2bに整形するコリメータレンズ
3と、浮上スライダ36上に取り付けられた溶融石英板
からなる座板37Aと、半導体レーザ2およびコリメー
タレンズ3を座板37A上に固定する溶融石英板からな
るホルダ37Bと、半導体レーザ2からの平行ビーム2
bと光ディスク12からの反射光とを分離する偏光ビー
ムスプリッタ13と、半導体レーザ2からの平行ビーム
2bの直線偏光を円偏光にする1/4波長板38と、平
行ビーム2bを垂直方向に反射するミラー4と、ミラー
4で反射した平行ビーム2bを収束させる対物レンズ5
および上部透明集光用媒体6’と、座板37Aに取り付
けられ、光ディスク12からの反射光をビームスプリッ
タ13を介して入力する光検出器15とを各々配置して
いる。また、全体はヘッドケース39内に収納され、ヘ
ッドケース39は、サスペンション33の先端に固定さ
れている。
FIG. 11 shows an optical head 1 according to a sixth embodiment of the present invention, wherein FIG. 11 (a) is a side view thereof, and FIG.
Is a bottom view thereof. The optical head 1 has a flying slider 36 that floats on the optical disk 12, and is made of, for example, AlGalnP and has a wavelength of 63
An edge emitting semiconductor laser 2 for emitting a laser beam 2a of 0 nm, a collimator lens 3 for shaping a laser beam 2a emitted from the semiconductor laser 2 into a parallel beam 2b, and a fused quartz plate mounted on a flying slider 36 37A, a holder 37B made of a fused silica plate for fixing the semiconductor laser 2 and the collimator lens 3 on the seat 37A, and a parallel beam 2 from the semiconductor laser 2.
b, a polarizing beam splitter 13 for separating the reflected light from the optical disk 12, a quarter-wave plate 38 for converting the linearly polarized light of the parallel beam 2b from the semiconductor laser 2 into circularly polarized light, and reflecting the parallel beam 2b in the vertical direction. Mirror 4 and an objective lens 5 for converging the parallel beam 2b reflected by the mirror 4
And an upper transparent condensing medium 6 ', and a photodetector 15 attached to the seat plate 37A and inputting reflected light from the optical disc 12 via the beam splitter 13. Further, the whole is housed in a head case 39, and the head case 39 is fixed to a tip of the suspension 33.

【0042】上部透明集光用媒体6’は、例えば、屈折
率n=1.91を有する重フリントガラスからなり、直
径1mm、高さ約1.3mmを有し、図1に示す透明集
光用媒体6と同様に、Super SIL構造である
が、浮上スライダ36を上部透明集光用媒体6’とほぼ
等しい屈折率を有する透明媒体36から構成し、浮上ス
ライダ36の集光面36aに光スポット9が形成され
る。即ち、上部透明集光用媒体6’と浮上スライダ36
とで一体の透明集光媒体を構成する。浮上スライダ36
の集光面36aには、図1に示したのと同様に、微小孔
7aを有する遮光膜7が被着形成されている。
The upper transparent condensing medium 6 'is made of, for example, heavy flint glass having a refractive index n = 1.91, has a diameter of 1 mm, and a height of about 1.3 mm. The flying slider 36 is composed of a transparent medium 36 having a refractive index substantially equal to that of the upper transparent light-collecting medium 6 ′, and has a light focusing surface 36 a of the flying slider 36. A spot 9 is formed. That is, the upper transparent light-collecting medium 6 'and the flying slider 36
And constitute an integral transparent light-collecting medium. Flying slider 36
The light-shielding film 7 having the minute holes 7a is formed on the light-collecting surface 36a in the same manner as shown in FIG.

【0043】浮上スライダ36は、図11(b) に示すよ
うに、集光面36aに形成される光スポット9の周辺部
以外の部分に負圧を生じるように溝36bを形成してい
る。この溝36bによる負圧とサスペンション33のば
ね力との作用によって浮上スライダ36と光ディスク1
2との間隔が、浮上量として一定に保たれる。本実施の
形態では、浮上量は約0.06μmである。なお、下面
36cが摺動面となる。また、浮上スライダ36の浮上
量は極めて小さく、先端が集光面となる凸部の先端と光
ディスクとの間隔も精度よく設定する必要がある。ここ
で図示するように、凸部6fの先端と浮上スライダ36
の下面36cが同一平面上にあるようにすることによ
り、浮上スライダ36の浮上量をコントロールすること
で凸部6fの先端と光ディスク12との間隔も精密に調
整でき、また凸部6fが光ディス12クに衝突し、摩耗
することもない。
As shown in FIG. 11 (b), the flying slider 36 has a groove 36b so as to generate a negative pressure in a portion other than the periphery of the light spot 9 formed on the light condensing surface 36a. The floating slider 36 and the optical disk 1
2 is kept constant as the flying height. In the present embodiment, the flying height is about 0.06 μm. The lower surface 36c serves as a sliding surface. In addition, the flying height of the flying slider 36 is extremely small, and it is necessary to accurately set the distance between the tip of the convex portion whose tip is the light-collecting surface and the optical disk. As shown here, the tip of the convex portion 6f and the flying slider 36
By controlling the flying height of the flying slider 36, the distance between the tip of the convex portion 6f and the optical disk 12 can be precisely adjusted by setting the lower surface 36c of the optical disk 12 on the same plane. It does not collide with 12 and does not wear.

【0044】光ヘッド駆動系34は、記録時に、半導体
レーザ2の出力光を記録信号により変調することによ
り、記録層121に結晶/アモルファス間の相変化を生
じさせ、その間の反射率の違いとして記録し、再生時に
は、半導体レーザ2の出力光を変調せずに、連続して照
射し、記録層121での上記の反射率の違いを反射光の
変動として光検出器15により検出するようになってい
る。
The optical head drive system 34 modulates the output light of the semiconductor laser 2 with a recording signal at the time of recording, thereby causing a phase change between crystal and amorphous in the recording layer 121, and as a difference in reflectance between the phases. At the time of recording and reproduction, the output light of the semiconductor laser 2 is continuously irradiated without being modulated, and the difference in reflectance at the recording layer 121 is detected by the photodetector 15 as a change in reflected light. Has become.

【0045】信号処理系35は、光検出器15が検出し
た光ディスク12からの反射光に基づいてトラッキング
制御用の誤差信号およびデータ信号を生成し、誤差信号
をハイパスフィルタとローパスフィルタによって高周波
域の誤差信号と低周波域の誤差信号を形成し、これらの
誤差信号に基づいて光ヘッド駆動系34に対しトラッキ
ング制御を行うものである。ここでは、トラッキング用
の誤差信号をサンプルサーボ方式(光ディスク技術、ラ
ジオ技術社、P.95)によって生成するようになって
おり、このサンプルサーボ方式は、千鳥マーク(Wob
bled Track)を間欠的にトラック上に設け、
それからの反射強度の変動から誤差信号を生成する方式
である。サンプルサーボ方式の場合、記録信号とトラッ
キング誤差信号とは時分割的に分離されているので、両
者の分離は再生回路におけるゲート回路によって行う。
また、サンプルサーボ方式を用いる場合には、受光面が
1つの光検出器を用いることになるので、SCOOP方
式と組み合わせるのに好適である。なお、グルーブ部1
2aからの反射光との干渉を利用するプッシュプル方式
で誤差信号を生成してもよい。
The signal processing system 35 generates an error signal and a data signal for tracking control based on the reflected light from the optical disk 12 detected by the photodetector 15, and converts the error signal into a high frequency band by a high-pass filter and a low-pass filter. An error signal and an error signal in a low frequency range are formed, and tracking control is performed on the optical head drive system 34 based on these error signals. Here, the tracking error signal is generated by a sample servo method (optical disk technology, Radio Technology Co., p. 95), and this sample servo method uses a staggered mark (Wobble mark).
bleed Track) is intermittently provided on the track,
In this method, an error signal is generated from the fluctuation of the reflection intensity. In the case of the sample servo method, since the recording signal and the tracking error signal are separated in a time-division manner, the two are separated by a gate circuit in a reproducing circuit.
When the sample servo method is used, the photodetector having one light-receiving surface is used, which is suitable for combination with the SCOOP method. The groove 1
The error signal may be generated by a push-pull method using interference with the reflected light from 2a.

【0046】次に、上記第6の実施の形態に係る光ディ
スク装置100の動作を説明する。光ディスク12は、
図示しないモータによって所定の回転速度で回転し、浮
上スライダ36は、光ディスク12の回転によって発生
する負圧とサスペンション33のばね力との作用によっ
て光ディスク12上を浮上走行する。光ヘッド駆動系3
5による駆動によって半導体レーザ2からレーザビーム
2aが出射されると、半導体レーザ2からのレーザビー
ム2aは、コリメータレンズ3により平行ビーム2bに
整形された後、偏光ビームスプリッタ13および1/4
波長板38を通り、上部透明集光用媒体6’の入射面
6'aに入射する。平行ビーム2bは、1/4波長板38
を通過する際に、1/4波長板38によって直線偏光か
ら円偏光に変わる。円偏光の平行ビーム2bは、対物レ
ンズ5に収束され、上部透明集光用媒体6’の入射面
6'aで屈折して集光され、浮上スライダ36の集光面3
6aに集光する。浮上スライダ36の集光面36aに微
小の光スポット9が形成される。この光スポット9下の
微小孔7aから光スポット9の光の一部が近接場光10
として浮上スライダ36の下面36cの外側に漏れ出
し、この近接場光10が光ディスク12の記録層121
に伝播して光記録あるいは光再生が行われる。光ディス
ク12で反射した反射光は、入射光の経路を逆にたど
り、上部透明集光用媒体6’の入射面6'aで屈折してミ
ラー4で反射され、1/4波長板38で入射光(2a)
と偏光面を90度異にする直線偏光光に成形された後、
偏光ビームスプリッタ13で90度方向に反射され、光
検出器15に入射する。信号処理系35は、光検出器1
5に入射した光ディスク12からの反射光に基づいてト
ラッキング制御用の誤差信号およびデータ信号を生成
し、誤差信号に基づいて光ヘッド駆動系34に対しトラ
ッキング制御を行う。光ヘッド1のサイズは、長さ約8
mm、幅約4mm、高さ約6mmであり、自動焦点制御
を行わずに記録再生ができるため、自動焦点制御機構が
不要となり、光ヘッド1の重量を大幅に減らすことがで
き、小型化が図れた。光ヘッド1の重量は約0.6g、
リニアモ−タ32の可動コイル32bの重量等を合わせ
て可動部全体で約2gであり、トラッキングの周波数帯
域は50kHz、利得60以上が得られた。また、偏心
を25μmに抑えたことにより、600rpmの回転下
において必要精度5nmを満たすトラッキングができ
た。この場合の平均転送レ−トは60Mbpsであり、
UGAレベルのビデオ信号の記録再生が可能となった。
Next, the operation of the optical disk device 100 according to the sixth embodiment will be described. The optical disk 12
The flying slider 36 is rotated at a predetermined rotation speed by a motor (not shown), and floats on the optical disk 12 by the action of the negative pressure generated by the rotation of the optical disk 12 and the spring force of the suspension 33. Optical head drive system 3
5 emits a laser beam 2a from the semiconductor laser 2, the laser beam 2a from the semiconductor laser 2 is shaped into a parallel beam 2b by the collimator lens 3, and then the polarization beam splitters 13 and 1/4.
The light passes through the wave plate 38 and enters the incident surface 6'a of the upper transparent light-collecting medium 6 '. The parallel beam 2b is a 1 / wavelength plate 38
, The light is changed from linearly polarized light to circularly polarized light by the 波長 wavelength plate 38. The circularly polarized parallel beam 2b is converged on the objective lens 5, is refracted and condensed on the incident surface 6'a of the upper transparent condensing medium 6 ', and is condensed on the converging surface 3 of the flying slider 36.
Focus on 6a. A minute light spot 9 is formed on the light-collecting surface 36a of the flying slider 36. A part of the light of the light spot 9 is transmitted from the minute hole 7a under the light spot 9 to the near-field light 10.
Leaks out of the lower surface 36c of the flying slider 36, and the near-field light 10
To perform optical recording or optical reproduction. The light reflected by the optical disk 12 reverses the path of the incident light, is refracted by the incident surface 6'a of the upper transparent light-collecting medium 6 ', is reflected by the mirror 4, and is incident by the quarter-wave plate 38. Light (2a)
After being shaped into linearly polarized light with a polarization plane that differs by 90 degrees,
The light is reflected by the polarization beam splitter 13 in the direction of 90 degrees and enters the photodetector 15. The signal processing system 35 includes the photodetector 1
An error signal and a data signal for tracking control are generated based on the reflected light from the optical disk 12 incident on the optical disk 5, and tracking control is performed on the optical head drive system 34 based on the error signal. The size of the optical head 1 is about 8
mm, width of about 4 mm, and height of about 6 mm. Since recording and reproduction can be performed without performing automatic focus control, an automatic focus control mechanism is not required, and the weight of the optical head 1 can be greatly reduced, and downsizing can be achieved. It was planned. The weight of the optical head 1 is about 0.6 g,
The weight of the movable coil 32b of the linear motor 32 is about 2 g in total for the movable part, the tracking frequency band is 50 kHz, and the gain is 60 or more. In addition, since the eccentricity was suppressed to 25 μm, tracking satisfying the required accuracy of 5 nm could be performed under the rotation of 600 rpm. The average transfer rate in this case is 60 Mbps,
Recording and reproduction of UGA level video signals have become possible.

【0047】上記第6の実施の形態に係る光ディスク装
置100によれば、上部透明集光用媒体6’の入射面
6'aでの最大屈折角が60度となり、NAは0.86が
得られ、この結果、スポット径D1/2 約0.2μmの微
小の光スポット10が得られ、その約20%を直径50
nmの微小孔7aを通して近接場光10として光ディス
ク12の記録層121に入射でき、超高密度(180G
bits/inch2 )の長高密度の光記録/光再生が
可能になった。また、サンプルサーボ方式の採用によ
り、記録信号とトラッキング誤差信号とは時分割的に分
離されているので、光検出器15としては、分割型のも
のは必要なく、例えば、1mm角のPINフォトダイオ
ードを用いることができる。光検出器15として分割型
である必要がないため、検出系を大幅に簡素・軽量化で
きる。
According to the optical disk device 100 of the sixth embodiment, the maximum refraction angle on the incident surface 6'a of the upper transparent light-collecting medium 6 'is 60 degrees, and the NA is 0.86. As a result, a minute light spot 10 having a spot diameter D 1/2 of about 0.2 μm is obtained, and about 20% of the light spot 10 has a diameter of 50 μm.
through the micro-hole 7a of the optical disk 12 as the near-field light 10 and has a very high density (180 G
Bits / inch 2 ) long-density optical recording / optical reproduction has become possible. Further, since the recording signal and the tracking error signal are separated in a time-division manner by adopting the sample servo method, the photodetector 15 does not need to be a split type, and for example, a 1 mm square PIN photodiode Can be used. Since the photodetector 15 does not need to be a split type, the detection system can be significantly simplified and lightened.

【0048】なお、トラッキング制御用の誤差信号の生
成には、上記実施の形態では、サンプルサーボ方式を用
いたが、周囲的に記録トラックを蛇行させて、それによ
る反射光の変調を蛇行周波数に同期させて検出し、誤差
信号を生成するウォブルドトラック方式を用いてもよ
い。また、再生専用ディスクのトラッキングには、CD
で行われているように3スポット方式を用いることも可
能である。すなわち、コリメータレンズ3と偏光ビーム
スプリッタ13の間に回折格子を挿入し、かつ、その±
一次光それぞれのディスクからの反射光を検出する光検
出素子を主ビーム検出用素子の両側に配置し、その出力
の差分を取ることにより、誤差信号の生成が可能とな
る。また、記録トラック側面部からの回折光の左右のア
ンバランスを検出して誤差信号を生成するプッシュプル
型の制御を行うことも可能である。この場合はその回折
光を2分割型の光検出素子に入射し、その差動出力誤差
信号を生成する。また、本実施の形態の光ヘッド1をそ
のまま追記型光ディスク(色素の光吸収により凹凸ビッ
トを形成したディスク)への記録および再生に用いるこ
とができる。また、浮上スライダ36の下面36cの光
スポット9が形成される位置の周辺に薄膜コイルを装着
し、磁界変調を行うことにより、光磁気媒体を用いての
光磁気記録も可能となる。但し、再生の場合には、光の
偏波面の回転を偏光解析によって検出して信号を生成す
るため、偏光ビームスプリッタ13を非偏光のスプリッ
タに変え、光検出素子の手前に検光子を配置する必要が
ある。また、レーザ源として本実施の形態では、端面発
光型レーザを用いたが、面発光型レーザ(VCSEL)
を用いることも可能である。面発光型レーザの場合、基
本モード(TEM00)の最大出力は、2mW程度と端
面発光型レーザの1/10以下であるが、本実施の形態
では従来の光ディスク装置で使用されている光スポット
径の数分の1に絞られているため、光密度が1桁以上高
くできることから、面発光型半導体レーザでも記録が可
能となる。また、面発光型半導体レーザの場合、温度に
よる波長変動が小さく、色収差補正を不要にできる。
In the above-described embodiment, the sample servo method is used to generate the tracking control error signal. A wobbled track method of detecting in synchronization and generating an error signal may be used. Also, for tracking of a read-only disc, CD
It is also possible to use a three-spot method as performed in the above. That is, a diffraction grating is inserted between the collimator lens 3 and the polarizing beam splitter 13, and
An error signal can be generated by arranging photodetectors for detecting the reflected light of the primary light from the disc on both sides of the main beam detecting element and calculating the difference between the outputs. It is also possible to perform a push-pull control that detects an imbalance between the left and right of the diffracted light from the side of the recording track and generates an error signal. In this case, the diffracted light is incident on a two-division type photodetector, and a differential output error signal is generated. Further, the optical head 1 of the present embodiment can be used as it is for recording and reproducing on a write-once optical disc (disc having uneven bits formed by light absorption of a dye). Further, by mounting a thin-film coil around the position where the light spot 9 is formed on the lower surface 36c of the flying slider 36 and performing magnetic field modulation, magneto-optical recording using a magneto-optical medium becomes possible. However, in the case of reproduction, in order to generate a signal by detecting the rotation of the plane of polarization of light by polarization analysis, the polarization beam splitter 13 is changed to a non-polarization splitter, and an analyzer is arranged in front of the photodetector. There is a need. In this embodiment, an edge emitting laser is used as a laser source, but a surface emitting laser (VCSEL) is used.
Can also be used. In the case of the surface emitting laser, the maximum output in the fundamental mode (TEM00) is about 2 mW, which is 1/10 or less of that of the edge emitting laser. In the present embodiment, the light spot diameter used in the conventional optical disk device is used. Since the light density can be increased by one digit or more, recording is possible even with a surface-emitting type semiconductor laser. In the case of a surface-emitting type semiconductor laser, wavelength fluctuation due to temperature is small, and chromatic aberration correction can be unnecessary.

【0049】図12は、第7の実施の形態に係る光ディ
スク装置の光ヘッドの主要部を示す。同図(a) は、透明
集光用媒体6部分の平面図、同図(b) は、その正面図、
同図(c) は、透明集光用媒体6を駆動する部分を示す。
この光ディスク装置における光ヘッド1は、浮上スライ
ダ36に透明集光用媒体6を収容する収容孔36dを形
成し、透明集光用媒体6をトラッキング方向40に走査
させる一対の圧電素子41、41をホルダ42によって
浮上スライダ36に設けたものであり、他は第1の実施
の形態に係る光ディスク装置100と同様に構成されて
いる。この透明集光用媒体6は、集光面6bを有し、光
ディスクとの距離調整のため、集光面6bを下面36b
から突出あるいはへこましてもよいが、集光面6bは、
浮上スライダ36の下面36bとほぼ同一平面をなすよ
うに配置される。
FIG. 12 shows a main part of an optical head of an optical disk device according to the seventh embodiment. FIG. 2A is a plan view of the transparent light-collecting medium 6, and FIG.
FIG. 3C shows a portion for driving the transparent light-collecting medium 6.
The optical head 1 of the optical disk device includes a flying slider 36 having an accommodation hole 36d for accommodating the transparent light-collecting medium 6 therein. The other components are provided on the flying slider 36 by the holder 42, and the other components are the same as those of the optical disc device 100 according to the first embodiment. The transparent light-collecting medium 6 has a light-collecting surface 6b, and the light-collecting surface 6b is adjusted to a lower surface 36b for adjusting the distance from the optical disk.
The light-collecting surface 6b may protrude or indent from
The flying slider 36 is disposed so as to be substantially flush with the lower surface 36 b of the flying slider 36.

【0050】一対の圧電素子41,41は、それぞれ図
12(c) に示すように、電極端子410,410に接続
された複数の電極膜411と、電極膜411間に形成さ
れた多層PZT薄膜(厚さ約20μm)412とからな
る。この圧電素子41は、上記ホルダ42に被着形成さ
れており、これらの一対の圧電素子41,41により集
光用透明媒体6を支えるとともに、光線に対して垂直方
向、すなわちトラッキング方向40に走査する。なお、
変形方向が光軸方向となる圧電素子を用いて集光用透明
媒体6を光軸方向に移動させてもよい。
As shown in FIG. 12C, each of the pair of piezoelectric elements 41 includes a plurality of electrode films 411 connected to the electrode terminals 410 and a multilayer PZT thin film formed between the electrode films 411. 412 (thickness: about 20 μm). The piezoelectric element 41 is attached to the holder 42, supports the light-collecting transparent medium 6 by the pair of piezoelectric elements 41, 41, and scans in the direction perpendicular to the light beam, that is, in the tracking direction 40. I do. In addition,
The transparent medium 6 for condensing light may be moved in the optical axis direction using a piezoelectric element whose deformation direction is in the optical axis direction.

【0051】上記第7の実施の形態に係る光ディスク装
置によれば、透明集光用媒体6の重量は、5mg以下と
軽くできるため、透明集光用媒体6を支持する系の共振
周波数を300kHz以上にでき、電極端子410,4
10間への印加電圧5Vで0.5μm以上の変位が得ら
れる。また、この圧電素子41とリニアモータ32によ
る2段制御により、80dBの利得で300kHzの帯
域が得られ、高速回転時(3600rpm)下において
5nmの精度でトラッキングを行うことができる。これ
により、本実施の形態では転送レートを第1の実施の形
態の光ディスク装置100の6倍、すなわち、360M
bpsに上げることができる。また、後述するマルチビ
−ムの光ヘッドを使用した場合には、さらに8倍とな
り、3Gbps近くの転送レ−トが得られる。また、1
2cmのディスクにおいて10ms以下の平均シーク速
度を達成できる。これにより、3600rpm回転時の
アクセス時間は20ms以下となる。
According to the optical disk device of the seventh embodiment, since the weight of the transparent light-collecting medium 6 can be reduced to 5 mg or less, the resonance frequency of the system supporting the transparent light-collecting medium 6 is set to 300 kHz. The electrode terminals 410, 4
A displacement of 0.5 μm or more can be obtained with an applied voltage of 5 V between 10 and 10. Further, by the two-stage control by the piezoelectric element 41 and the linear motor 32, a band of 300 kHz can be obtained with a gain of 80 dB, and tracking can be performed with a precision of 5 nm under a high-speed rotation (3600 rpm). As a result, in the present embodiment, the transfer rate is six times that of the optical disc device 100 of the first embodiment, that is, 360M.
bps. Further, when a multi-beam optical head described later is used, the transmission rate is further increased by 8 times, and a transfer rate of about 3 Gbps can be obtained. Also, 1
An average seek speed of less than 10 ms can be achieved on a 2 cm disc. As a result, the access time at 3,600 rpm becomes 20 ms or less.

【0052】図13は、本発明の第8の実施の形態に係
る光ディスク装置を示す。第1の実施の形態では、シー
ク動作にリニアモータ32を使用したが、この第3の実
施の形態では、ハードディスクに使用する回転型リニア
モータ43を使用したものである。光ヘッド1は回動軸
33aに回動可能に支持されたサスペンション33によ
って回転型リニアモータ43に接続されている。このよ
うな構成とすることにより、回転型リニアモータ43は
光ディスク12の外側に配置できるため、光ヘッド1を
さらに薄型にでき、光ディスク装置100全体を小型化
できる。また、これにより、光ディスク12を高速(3
600rpm)に回転することができ、平均360Mb
ps以上のデータ転送レートが可能になる。
FIG. 13 shows an optical disk device according to an eighth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the linear motor 32 is used for the seek operation. In the third embodiment, the rotary linear motor 43 used for the hard disk is used. The optical head 1 is connected to a rotary linear motor 43 by a suspension 33 rotatably supported by a rotary shaft 33a. With such a configuration, the rotary linear motor 43 can be disposed outside the optical disc 12, so that the optical head 1 can be made thinner and the entire optical disc apparatus 100 can be downsized. In addition, this allows the optical disc 12 to operate at high speed (3
600rpm), 360Mb on average
A data transfer rate of ps or more becomes possible.

【0053】図14は、本発明の第9の実施の形態に係
る光ディスク装置を示す。この光ディスク装置100
は、図1に示す透明集光用媒体6を用いた光ヘッド1
を、5枚重ねのディスクスタック型の光ディスク装置に
適用したものであり、プラスチック基板120の上下面
に記録層121,121がそれぞれ被着された5枚の光
ディスク12と、各光ディスク12の記録層121上を
浮上走行する10個の光ヘッド1と、回動軸44によっ
て光ヘッド1を回動可能に支持するサスペンション33
と、サスペンション33を駆動する回転型リニアモータ
45とを有する。記録層121としては、相変化型の媒
体でも光磁気型の媒体でもよい。回転型リニアモータ4
5は、サスペンション33が結合された可動片45a
と、ヨーク45bによって連結され、可動片45aを駆
動する電磁石45c,45cとからなる。この光ヘッド
1の構造は、基本的には図6に示すものと同様であり、
回転放物面を有する透明集光用媒体6とAlGalnN
系のレーザ(630nm)を使用しており、光スポット
径は0.2μmである。ディスク径は12cm、トラッ
クピッチとマーク長はそれぞれ0.07μm、0.05
μmであり、片面の容量は300GB、両面では600
GBである。
FIG. 14 shows an optical disk device according to the ninth embodiment of the present invention. This optical disk device 100
Is an optical head 1 using the transparent light-collecting medium 6 shown in FIG.
Is applied to a five-stacked disk stack type optical disk device, in which five optical disks 12 having recording layers 121, 121 respectively attached to the upper and lower surfaces of a plastic substrate 120, and a recording layer of each optical disk 12 And ten suspensions 33 for supporting the optical head 1 rotatably by a rotating shaft 44.
And a rotary linear motor 45 that drives the suspension 33. The recording layer 121 may be a phase change type medium or a magneto-optical type medium. Rotary linear motor 4
5 is a movable piece 45a to which the suspension 33 is connected.
And electromagnets 45c, 45c connected by a yoke 45b to drive the movable piece 45a. The structure of the optical head 1 is basically the same as that shown in FIG.
Transparent condensing medium 6 having a paraboloid of revolution and AlGalnN
A system laser (630 nm) is used, and the light spot diameter is 0.2 μm. The disc diameter is 12 cm, the track pitch and the mark length are 0.07 μm and 0.05, respectively.
μm, capacity on one side is 300 GB, and on both sides is 600
GB.

【0054】上記第9の実施の形態に係る光ディスク装
置100によれば、5枚の光ディスク12に情報を記録
できるので、3TBの大容量化が可能になる。
According to the optical disk device 100 of the ninth embodiment, information can be recorded on five optical disks 12, so that the capacity of 3 TB can be increased.

【0055】なお、光ヘッド1は、図6,図7に示すも
のを用いてもよい。これにより、光ヘッド1の高さを3
mm以下にでき、光ディスク装置の高さを小型化でき、
体積容量を上げることができる。
The optical head 1 shown in FIGS. 6 and 7 may be used. Thereby, the height of the optical head 1 is set to 3
mm or less, and the height of the optical disc device can be reduced.
Volume capacity can be increased.

【0056】図15は、本発明の第10の実施の形態に
係る光ディスク装置の主要部を示す。この光ディスク装
置100は、独立駆動可能な複数(例えば、8個)のレ
ーザ素子を備え、複数のレーザ素子から複数のレーザビ
ーム2aを出射する半導体レーザ2と、半導体レーザ2
からのレーザビーム2aを所定の入射ビーム2b’に整
形するコリメータレンズ3と、入射ビーム2b’を所定
の方向に反射させるミラー4と、ミラー4で反射した入
射ビーム2b’を収束させる対物レンズ5と、対物レン
ズ5により収束された収束光2c’が入射し、集光面6
bに複数の光スポット9を形成する図1と同様の透明集
光用媒体6と、透明集光用媒体6の集光面6bの表面に
被着形成された複数の微小孔7aを有する遮光膜7と、
円盤状のプラスチック板120の一方の面にGeSbT
eの相変化材料からなる記録層121が形成され、図示
しないモータによって回転する光ディスク12と、光デ
ィスク12で反射した光を入射ビーム2b’と分離する
偏光ビームスプリッタ13と、ビームスプリッタ13で
分離されたレーザビーム2eを集光レンズ14を介して
入力する8分割の光検出器15とを有する。
FIG. 15 shows a main part of an optical disk device according to the tenth embodiment of the present invention. The optical disc apparatus 100 includes a plurality of (eg, eight) laser elements that can be driven independently, a semiconductor laser 2 that emits a plurality of laser beams 2 a from the plurality of laser elements, and a semiconductor laser 2.
A collimator lens 3 for shaping the laser beam 2a from the laser beam into a predetermined incident beam 2b ', a mirror 4 for reflecting the incident beam 2b' in a predetermined direction, and an objective lens 5 for converging the incident beam 2b 'reflected by the mirror 4. And the convergent light 2c ′ converged by the objective lens 5 enters,
b, which forms a plurality of light spots 9 in the same manner as in FIG. Membrane 7;
GeSbT is applied to one surface of the disc-shaped plastic plate 120.
e, a recording layer 121 made of the phase change material e is formed, and the optical disk 12 is rotated by a motor (not shown); And an eight-segment photodetector 15 for inputting the laser beam 2e via the condenser lens 14.

【0057】図16は、半導体レーザ2を示す。半導体
レーザ2は、端面発光半導体レーザであり、活性層20
a、p型電極20b、n型電極20cを有する。p型電
極20bの間隔d1 を例えば15μmにすることによ
り、レーザビーム2aの間隔を15μmにしている。
FIG. 16 shows the semiconductor laser 2. The semiconductor laser 2 is an edge emitting semiconductor laser and has an active layer 20.
a, a p-type electrode 20b and an n-type electrode 20c. By the distance d 1 of the p-type electrode 20b, for example, 15 [mu] m, has a distance of laser beam 2a to 15 [mu] m.

【0058】図17は、遮光膜7を示す。遮光膜7は、
レーザビーム2aの数に対応して8つの微小孔7aを有
する。コリメータレンズ3のNAは0.16、透明集光
用媒体6でのNAは0.8、レーザビーム2aの間隔d
1 は15μmであるので、集光面6bでの光スポット9
の間隔、すなわち、微小孔7aの間隔d2 は3μmにし
ている。微小孔7aのアレイ軸方向7bは、各微小孔7
aがそれぞれ隣接するトラックの真上に位置するよう
に、光デイスク12のトラックに対してわずかに傾けて
ある。すなわち、それぞれの隣接微小孔7aの記録トラ
ックに対する垂直方向の間隔はトラックピッチ(この場
合、0.07μm)pに等しくなるように配列されてい
る。微小孔7aのアレイ軸方向7bとトラック(図略)
の傾き角は23ミリラジアンであり、この傾きはレーザ
アレイではその支持台の傾き、微小孔アレイでは形成時
のフォトリゾグラフィによる調整で行う。
FIG. 17 shows the light shielding film 7. The light shielding film 7
Eight micro holes 7a are provided corresponding to the number of laser beams 2a. The NA of the collimator lens 3 is 0.16, the NA of the transparent focusing medium 6 is 0.8, and the distance d between the laser beams 2a is d.
1 is 15 μm, so that the light spot 9
Spacing, i.e., spacing d 2 of microporous 7a are with 3 [mu] m. The array direction 7b of the micro holes 7a is
a is slightly inclined with respect to the track of the optical disk 12 so that a is located directly above each adjacent track. That is, the adjacent minute holes 7a are arranged so that the interval in the vertical direction with respect to the recording track is equal to the track pitch (in this case, 0.07 μm) p. Array axis direction 7b of micro holes 7a and tracks (not shown)
Is 23 milliradians. This inclination is adjusted by adjusting the inclination of the support in the laser array and by photolithography at the time of formation in the microhole array.

【0059】次に、上記第10の実施の形態に係る光デ
ィスク装置100の動作を説明する。半導体レーザ2か
ら複数のレーザビーム2aが出射されると、半導体レー
ザ2からの複数のレーザビーム2aは、コリメータレン
ズ3により所定の入射ビーム2b’に整形された後、偏
光ビームスプリッタ13を通り、ミラー4で反射し、対
物レンズ5によって収束され、透明集光用媒体6の入射
面6aで屈折して集光され、集光面6bに集光する。集
光面6bに複数の光スポット9が形成される。この複数
の光スポット9下の複数の微小孔7aから複数の近接場
光10が透明集光用媒体6の外側に滲み出し、この近接
場光10が光ディスク12の記録層121に伝播して光
記録あるいは光再生が行われる。光ディスク12で反射
した反射光は、入射光の経路を逆にたどり、透明集光用
媒体6の入射面6aで屈折してミラー4で反射され、偏
光ビームスプリッタ13で入射ビーム2b’と分離され
た後、集光レンズ14により8分割の光検出器15に集
光される。
Next, the operation of the optical disk device 100 according to the tenth embodiment will be described. When a plurality of laser beams 2a are emitted from the semiconductor laser 2, the plurality of laser beams 2a from the semiconductor laser 2 are shaped into a predetermined incident beam 2b 'by the collimator lens 3, and then pass through the polarization beam splitter 13, The light is reflected by the mirror 4, converged by the objective lens 5, refracted by the incident surface 6 a of the transparent light-collecting medium 6, condensed, and condensed on the light-collecting surface 6 b. A plurality of light spots 9 are formed on the light collecting surface 6b. A plurality of near-field lights 10 ooze out of the transparent light-collecting medium 6 from the plurality of micro holes 7 a below the plurality of light spots 9, and the near-field light 10 propagates to the recording layer 121 of the optical disc 12 and emits light. Recording or optical reproduction is performed. The reflected light reflected by the optical disk 12 reverses the path of the incident light, is refracted by the incident surface 6a of the transparent light-collecting medium 6, is reflected by the mirror 4, and is separated from the incident beam 2b 'by the polarization beam splitter 13. After that, the light is condensed by the condensing lens 14 on the eight-divided photodetector 15.

【0060】上記第10の実施の形態に係る光ディスク
装置100によれば、8個の微小孔7aからの8個の独
立に変調可能な近接場光10により、独立に8本の記録
トラックを同時に記録・再生することができ、記録再生
の転送レートを8倍にすることができる。なお、微小孔
7aのアレイの長さは20μm程度であり、その間のト
ラックの曲がりは0.007μmとトラック幅の1/1
0程度であるので、これによるトラックずれは無視でき
る。また、微小孔7aの数は必ずしも8個に限るもので
はなく、用途により増減可能である。なお、透明集光用
媒体6は、他の実施の形態に示すものを用いてもよい。
また、複数の微小孔を1つのビームスポットで照射し、
いずれかの微小孔から照射された近接場光を用いると、
トラッキングの周波数帯域を下げることができる。ま
た、端面発光半導体レーザは、図16に示されるよう
に、活性層20aの積層面方向に沿って発光点が形成さ
れるので、半導体レーザの設置する向き、言い換えれば
活性層の向きを縦置きするか、横置きするかで照射され
るビーム列の方向が変わるので、任意に選択できる。な
お、単一の発光点を有する端面発光半導体レーザであっ
ても、ビーム形状が活性層の方向によって変形するた
め、半導体レーザの設置方向を縦置き、あるいは横置き
することで、所望のビーム形状および偏光方向を選択す
ることができる。
According to the optical disk device 100 of the tenth embodiment, eight recording tracks are independently recorded simultaneously by eight independently modulatable near-field lights 10 from eight micro holes 7a. Recording and reproduction can be performed, and the transfer rate of recording and reproduction can be increased eight times. The length of the array of the micro holes 7a is about 20 μm, and the track bend between them is 0.007 μm, which is 1/1 of the track width.
Since it is about 0, the track shift due to this is negligible. Further, the number of the micro holes 7a is not necessarily limited to eight, but can be increased or decreased depending on the application. Note that the transparent light-collecting medium 6 may use the medium shown in another embodiment.
Also, irradiating a plurality of micro holes with one beam spot,
When using near-field light emitted from any of the micro holes,
The tracking frequency band can be reduced. Further, in the edge emitting semiconductor laser, as shown in FIG. 16, since the light emitting point is formed along the direction of the stacked surface of the active layer 20a, the direction in which the semiconductor laser is installed, in other words, the direction of the active layer is vertically set. The direction of the beam row to be applied changes depending on whether the beam is to be placed or placed horizontally. Note that, even with an edge emitting semiconductor laser having a single light emitting point, the beam shape is deformed depending on the direction of the active layer. And the polarization direction can be selected.

【0061】図18は、本発明の第11の実施の形態に
係る光ディスク装置を示す。この光ディスク装置の光ヘ
ッド1は、遮光膜7の外径のみ図1の光ヘッド1と異な
り、他は同様に構成されている。この遮光膜7は、光ス
ポットの径より若干大きい直径を有したものである。光
ディスク12は、保護膜12h、記録層12i、干渉層
12j、反射層12kを備えている。本実施の形態の場
合、保護膜12h、記録層12i、干渉層12jおよび
反射層12kの全厚さは約100nm、保護膜12hと
微小孔7aとの距離は、約50nmである。
FIG. 18 shows an optical disk device according to the eleventh embodiment of the present invention. The optical head 1 of this optical disk device differs from the optical head 1 of FIG. 1 only in the outer diameter of the light-shielding film 7, and has the same configuration as the other. The light shielding film 7 has a diameter slightly larger than the diameter of the light spot. The optical disc 12 includes a protective film 12h, a recording layer 12i, an interference layer 12j, and a reflection layer 12k. In the case of the present embodiment, the total thickness of the protective film 12h, the recording layer 12i, the interference layer 12j, and the reflective layer 12k is about 100 nm, and the distance between the protective film 12h and the micro holes 7a is about 50 nm.

【0062】次に、上記第11の実施の形態に係る光ヘ
ッド1の動作を説明する。対物レンズからの収束光2c
は、透明集光用媒体6の球面状の入射面6aで屈折し、
その屈折光2dは集光面6bに集光する。集光面6bに
光スポット9が形成される。遮光膜7の微小孔7aから
漏れ出す近接場光10は、伝播光となって光ディスク1
2に入射し、光ディスク12の反射層12kで反射す
る。反射層12kで反射した反射光2kは、遮光膜7の
微小孔7aを通過するだけでなく、遮光膜7の外側も通
過して透明集光用媒体6および対物レンズを介して光検
出器に入力される。
Next, the operation of the optical head 1 according to the eleventh embodiment will be described. Convergent light 2c from objective lens
Is refracted on the spherical incident surface 6a of the transparent light-collecting medium 6,
The refracted light 2d is converged on the converging surface 6b. A light spot 9 is formed on the light collecting surface 6b. The near-field light 10 leaking from the minute holes 7a of the light-shielding film 7 becomes propagating light and becomes
2 and is reflected by the reflection layer 12k of the optical disk 12. The reflected light 2k reflected by the reflection layer 12k not only passes through the minute holes 7a of the light shielding film 7 but also passes outside the light shielding film 7 and passes through the transparent light collecting medium 6 and the objective lens to the photodetector. Is entered.

【0063】微小孔7aからの近接場光10の強度分布
は、記録媒体内で微小孔7aを完全拡散面と考えた場合
の強度分布1として近似できる。この場合が最も広がり
方が大きく、角度分布はCosθで表される。この光は
この分布を保ちながら、反射膜12kで透明集光用媒体
6の方向に反射される。この光が微小孔7aと遮光膜7
の外形を見込む角度をそれぞれθ1 ,θ2 とすると、微
小孔7aに戻る光の割合Ir1/I0 および周辺部に戻る
割合Ir2/I0 は、微小孔7aでの透過率をTn、媒体
反射率をRbとすると、それぞれ次式(7),(8)で
近似できる。
The intensity distribution of the near-field light 10 from the minute holes 7a can be approximated as an intensity distribution 1 when the minute holes 7a are considered as a perfect diffusion surface in the recording medium. In this case, the spread is the largest, and the angular distribution is represented by Cos θ. This light is reflected toward the transparent light-collecting medium 6 by the reflection film 12k while maintaining this distribution. This light is applied to the micro holes 7a and the light shielding film 7
Assuming angles θ 1 and θ 2 at which the outer shape of the micro hole 7a is assumed, respectively, the ratio I r1 / I 0 of the light returning to the minute hole 7a and the ratio I r2 / I 0 returning to the peripheral portion are represented by Tn. If the medium reflectance is Rb, they can be approximated by the following equations (7) and (8), respectively.

【数2】 (Equation 2)

【数3】 微小孔7aの直径を50nmとした場合、Tnは0.1
5、Rbは相変化媒体の場合は0.2程度であるので、
遮光膜7の外径を0.2μmとした場合、Ir1/I0
r2/I0 は、それぞれ0.0025、0.02とな
る。すなわち、遮光膜7の周辺部の光を取り入れること
により、約1桁の強度改善が可能となる。また、この効
果は、微小孔7aの直径が小さくなる程大きくなる。ま
た、周辺部の光は透明集光用媒体6の入射面6aで屈折
して内部に入り、微小孔7aからの戻り光は、微小孔7
aを中心として広がるので、両者の指向性は若干異なる
が、透明集光用媒体6の直径は1mm程度と微小孔7a
や記録媒体の膜厚(150nm)に比べて十分大きいた
め、それらのずれは無視でき、両者をまとめて光検出器
に導入することは可能であり、反射光の強度の増大を図
ることができる。
(Equation 3) When the diameter of the micropores 7a is 50 nm, Tn is 0.1
5, Rb is about 0.2 for the phase change medium,
When the outer diameter of the light shielding film 7 is 0.2 μm, I r1 / I 0 ,
I r2 / I 0 becomes respectively 0.0025,0.02. That is, by taking in the light at the periphery of the light-shielding film 7, the intensity can be improved by about one digit. This effect increases as the diameter of the micro holes 7a decreases. Further, the light in the peripheral portion is refracted on the incident surface 6a of the transparent light-condensing medium 6 and enters the inside, and the return light from the minute hole 7a is
a, the directivity of the two is slightly different, but the diameter of the transparent light-condensing medium 6 is about 1 mm and the minute holes 7a
And the film thickness of the recording medium (150 nm) is sufficiently large, so that their deviation can be neglected, and it is possible to collectively introduce the two into the photodetector, thereby increasing the intensity of the reflected light. .

【0064】図19は、再生時に符号誤り率1×10-9
を維持するために必要な検出光パワーと再生速度との関
係を示す。なお、図19において、実線はデュティ比
0.1、破線は1の場合を示し、線群Aは光検出器の量
子効率0.1、線群Bは1の場合を示す。本実施の形態
の検出光パワーは、−30dBm程度であるので、再生
速度を109 ビット/秒以上にすることができる(大津
元一,エレクロトニクス,96年5月号,p.92)。
FIG. 19 shows a code error rate of 1 × 10 -9 during reproduction.
The relationship between the detected light power and the reproduction speed required to maintain the speed. In FIG. 19, the solid line shows the case where the duty ratio is 0.1, the broken line shows the case of 1, the line group A shows the case where the quantum efficiency of the photodetector is 0.1, and the line group B shows the case where it is 1. Since the detected light power of the present embodiment is about −30 dBm, the reproduction speed can be increased to 10 9 bits / sec or more (Genichi Otsu, Electronics, May 1996, p.92). .

【0065】図20は、本発明の第12の実施の形態に
係る光ディスク装置の光ヘッドを示し、同図(a) はその
縦断面図、同図(b) はその横断面図である。この光ヘッ
ド1は、図8に示す光ヘッド1を図9に示す光ディスク
装置100に適用したものである。光ヘッド1は、光デ
ィスク12上を浮上する浮上スライダ36を有し、この
浮上スライダ36上に、例えば、AlGalnPからな
り、波長630nmのレーザビーム2aを出射する端面
発光型の半導体レーザ2と、半導体レーザ2から出射さ
れたレーザビーム2aを平行ビーム2bに整形するコリ
メータレンズ3と、浮上スライダ36上に取り付けられ
た溶融石英板からなるホルダ37Aと、半導体レーザ2
およびコリメータレンズ3をホルダ37A上に固定する
溶融石英板からなるホルダ37Bと、半導体レーザ2を
圧電素子41を介して支持するホルダ37Cと、半導体
レーザ2からの平行ビーム2bと光ディスク12からの
反射光とを分離する偏光ビームスプリッタ13と、半導
体レーザ2からの平行ビーム2bの直線偏光を円偏光に
する1/4波長板38と、平行ビーム2bを垂直方向に
反射するミラー4と、ミラー4で反射した平行ビーム2
bを収束させる図8に示す上部透明集光用媒体6”と、
上部透明集光用媒体6”の反射面6eに被着形成された
反射層11と、座板37Aに取り付けられ、光ディスク
12からの反射光をビームスプリッタ13を介して入力
する光検出器15とを各々配置している。また、全体は
ヘッドケース39内に収納され、ヘッドケース39は、
サスペンション33の先端に固定されている。浮上スラ
イダ36の下面36aには、図8に示したのと同様に、
微小孔7aを有する遮光膜7が被着形成されている。
FIG. 20 shows an optical head of an optical disk device according to a twelfth embodiment of the present invention. FIG. 20A is a longitudinal sectional view, and FIG. 20B is a transverse sectional view. This optical head 1 is obtained by applying the optical head 1 shown in FIG. 8 to the optical disk device 100 shown in FIG. The optical head 1 has a flying slider 36 that floats on the optical disk 12. On the flying slider 36, an edge-emitting semiconductor laser 2 made of, for example, AlGalnP and emitting a laser beam 2 a having a wavelength of 630 nm, and a semiconductor A collimator lens 3 for shaping a laser beam 2a emitted from the laser 2 into a parallel beam 2b, a holder 37A made of a fused silica plate mounted on a flying slider 36, and a semiconductor laser 2
And a holder 37B made of a fused silica plate for fixing the collimator lens 3 on the holder 37A, a holder 37C for supporting the semiconductor laser 2 via the piezoelectric element 41, a parallel beam 2b from the semiconductor laser 2 and reflection from the optical disk 12. A polarizing beam splitter 13 for separating light, a quarter-wave plate 38 for converting linearly polarized light of the parallel beam 2b from the semiconductor laser 2 to circularly polarized light, a mirror 4 for reflecting the parallel beam 2b in the vertical direction, and a mirror 4 Parallel beam 2 reflected by
b for converging the upper transparent light-collecting medium 6 ″ shown in FIG.
A reflection layer 11 formed on the reflection surface 6e of the upper transparent light-condensing medium 6 "; a photodetector 15 attached to the seat plate 37A to input reflected light from the optical disk 12 via the beam splitter 13; The whole is housed in a head case 39, and the head case 39 is
It is fixed to the tip of the suspension 33. On the lower surface 36a of the flying slider 36, as shown in FIG.
The light-shielding film 7 having the minute holes 7a is formed by deposition.

【0066】この第12の実施の形態に係る光ディスク
装置100によれば、浮上スライダ36の下面36aに
形成された光スポット9から外部に滲み出す近接場光を
微小孔7aによって絞っているので、第1の実施の形態
の光ディスク装置100と同様に超高密度の光記録/光
再生が可能になるとともに、光ヘッド1の高さ方向の小
型化が図れる。なお、この光ヘッド1を図13、図1
4、図15に示す光ディスク装置100に適用してもよ
い。なお、本発明の光ヘッドは、レーザや検出部などの
重くなる部分を固定部に置き、可動部には対物レンズと
折り返しミラーなどの軽量素子のみを乗せる、所謂分離
型としてもよい。しかし、前述したように本発明の光ヘ
ッドにおいては、透明集光用媒体状に形成する光スポッ
トと微小孔とは、0.1μm以下といった高精度の位置
合わせを必要とする。このとき、分離型では、光ディス
クの上下動や可動部の動き、温度変化によるひずみなど
のため、可動部と固定部をこのような精度で合わせるの
が、困難な場合がある。したがって、少なくとも発光素
子と透明集光用媒体とを同じ筐体中に設置して一体とす
ることが好ましい。こうすることで、変動、ひずみによ
る光スポットと微小孔の位置ずれを防止することが可能
となる。光ディスクに記録された情報を読み出す方式
は、実施例に記載したような反射光を検出する方式に限
らず、公知のGMR(Giant MagneticResistive) センサ
のように磁気を読み出す方式などに対しても本発明は当
然適用できる。また、上述の実施の形態においては、コ
リメートレンズ、反射鏡、対物レンズ、上部透明集光用
媒体といった光学機能を1個の光学要素で構成している
が、複数の光学要素を組み合わせて機能させてもよく、
少なくとも、透明集光用媒体の表面上に集光による光ス
ポットが形成され、その位置に微小孔が位置するように
遮光膜を設ければよい。さらに、反射体用いて透明集光
用媒体上にスポットを形成する場合には、反射体と透明
集光用媒体とに間隙が存在してもよいが、球面収差を発
生させないためには、反射体と透明集光用媒体が密着し
ている方が好ましい。また、反射体として、反射膜のみ
を示したが、金属で成型したものを用いてよい。ただ
し、透明集光用媒体との密着性を考えると、反射膜の方
が好ましい。また、遮光体も上述の形態では遮光膜のみ
を示したが、微小孔から近接場が漏れ出せばよいのであ
って、別途シートで形成したり、化学的に処理して微小
孔の周囲を実質的に遮光するようにしても良い。ただ
し、膜厚を薄くできる点、微小孔の形成精度の面から、
遮光膜を用いた方が好ましい。
According to the optical disc apparatus 100 of the twelfth embodiment, the near-field light that seeps out of the light spot 9 formed on the lower surface 36a of the flying slider 36 is narrowed by the minute holes 7a. As with the optical disc device 100 of the first embodiment, ultra-high density optical recording / light reproduction can be performed, and the optical head 1 can be downsized in the height direction. The optical head 1 is shown in FIGS.
4. The present invention may be applied to the optical disk device 100 shown in FIG. The optical head of the present invention may be of a so-called separation type in which a heavy portion such as a laser or a detecting portion is placed on a fixed portion, and only a lightweight element such as an objective lens and a folding mirror is mounted on a movable portion. However, as described above, in the optical head of the present invention, the light spot formed on the transparent light-collecting medium and the micro holes need to be aligned with high precision of 0.1 μm or less. At this time, in the separation type, it may be difficult to match the movable part and the fixed part with such accuracy due to the vertical movement of the optical disk, the movement of the movable part, and the distortion due to the temperature change. Therefore, it is preferable that at least the light emitting element and the transparent light-collecting medium are installed in the same housing and integrated. By doing so, it is possible to prevent displacement of the light spot and the minute hole due to fluctuation and distortion. The method of reading information recorded on an optical disk is not limited to the method of detecting reflected light as described in the embodiment, and the present invention is also applicable to a method of reading magnetism such as a known GMR (Giant Magnetic Resistive) sensor. Is of course applicable. Further, in the above-described embodiment, the optical functions such as the collimator lens, the reflecting mirror, the objective lens, and the upper transparent light-condensing medium are configured by one optical element. May be
At least a light-shielding film may be provided so that a light spot is formed by condensing light on the surface of the transparent light-condensing medium, and the microhole is located at that position. Further, when a spot is formed on the transparent light-collecting medium using a reflector, a gap may exist between the reflector and the transparent light-collecting medium. It is preferable that the body and the transparent light-collecting medium are in close contact with each other. Further, only the reflection film is shown as the reflector, but a member molded with metal may be used. However, considering the adhesion to the transparent light-collecting medium, the reflective film is more preferable. In the above-described embodiment, only the light-shielding film is shown as the light-shielding member. However, it is sufficient that the near-field leaks from the minute holes. The light may be blocked lightly. However, in view of the fact that the film thickness can be reduced and the precision of forming the micropores,
It is preferable to use a light shielding film.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
集光面に形成せれた光スポットから透明集光用媒体の外
部に滲み出す近接場光を微小孔によって絞っているの
で、記録媒体上に形成される近接場光スポットの微小化
が図れる。この結果、記録媒体の高記録密度化が可能に
なる。また、そのスポット位置に微小孔を位置させて、
光を透明集光用媒体上に集光させ、ここから近接場光を
得るようにしたため、高い光利用効率が得られる。この
ため、小型・軽量の光源および光検出器を用いることが
可能になるため、光ヘッドおよび光ディスク装置の小型
化が図れ、データ転送レートの向上が図れる。
As described above, according to the present invention,
Since the near-field light oozing out of the transparent light-collecting medium from the light spot formed on the light-collecting surface is narrowed by the minute holes, the near-field light spot formed on the recording medium can be miniaturized. As a result, it is possible to increase the recording density of the recording medium. Also, place a micro hole at the spot position,
Since light is condensed on the transparent condensing medium and near-field light is obtained from the medium, high light use efficiency can be obtained. For this reason, it is possible to use a small and lightweight light source and photodetector, so that the optical head and the optical disk device can be reduced in size and the data transfer rate can be improved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光ヘッドの主
要部を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a main part of an optical head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a) は第1の実施の形態に係る透明集光用媒体
および遮光膜を示す図、(b) はその底面図である。
FIG. 2A is a diagram illustrating a transparent light-collecting medium and a light-shielding film according to the first embodiment, and FIG. 2B is a bottom view thereof.

【図3】(a) 〜(d) は第1の実施の形態に係る遮光膜の
形成方法を示す図である。
FIGS. 3A to 3D are views showing a method of forming a light-shielding film according to the first embodiment.

【図4】(a) ,(b) は第1の実施の形態に係る遮光膜の
変形例を示す図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing modified examples of the light shielding film according to the first embodiment.

【図5】本発明の第2の実施の形態に係る光ヘッドの主
要部を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a main part of an optical head according to a second embodiment of the present invention.

【図6】(a) は本発明の第3の実施の形態に係る光ヘッ
ドの主要部を示す図、(b) はその底面図である。
FIG. 6A is a diagram showing a main part of an optical head according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a bottom view thereof.

【図7】本発明の第4の実施の形態に係る光ヘッドの主
要部を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a main part of an optical head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】(a) は本発明の第5の実施の形態に係る光ヘッ
ドの主要部を示す図、(b) はその遮光膜を示す図であ
る。
FIG. 8A is a diagram showing a main part of an optical head according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a diagram showing a light shielding film thereof.

【図9】(a) は本発明の第6の実施の形態に係る光ディ
スク装置を示す図、(b) は(a)のA−A断面図である。
9A is a diagram showing an optical disc device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a sectional view taken along line AA of FIG. 9A.

【図10】第6の実施の形態に係る光ディスクの詳細を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing details of an optical disc according to a sixth embodiment.

【図11】第6の実施の形態に係る光ヘッドを示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing an optical head according to a sixth embodiment.

【図12】(a) 〜(c) は本発明の第7の実施の形態に係
る光ディスク装置の光ヘッドの主要部を示す図である。
FIGS. 12A to 12C are diagrams showing a main part of an optical head of an optical disk device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第8の実施の形態に係る光ディスク
装置を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an optical disc device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第9の実施の形態に係る光ディスク
装置を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an optical disc device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第10の実施の形態に係る光ディス
ク装置の主要部を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a main part of an optical disc device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図16】第10の実施の形態に係る半導体レーザを示
す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a semiconductor laser according to a tenth embodiment.

【図17】第10の実施の形態に係る遮光膜を示す図で
ある。
FIG. 17 is a diagram showing a light shielding film according to a tenth embodiment.

【図18】本発明の第11の実施の形態に係る光ディス
ク装置の光ヘッドの主要部を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a main part of an optical head of an optical disc device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図19】検出光パワーと再生速度との関係を示す図で
ある。
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between detected light power and reproduction speed.

【図20】(a) は本発明の第12の実施の形態に係る光
ディスク装置の光ヘッドの縦断面図、(b) は横断面図で
ある。
FIG. 20 (a) is a longitudinal sectional view of an optical head of an optical disk device according to a twelfth embodiment of the present invention, and FIG. 20 (b) is a transverse sectional view.

【図21】(a) は従来の光ディスク装置を示す図、(b)
はその再生時の動作を示す図である。
21A is a diagram showing a conventional optical disk device, and FIG.
Is a diagram showing the operation at the time of reproduction.

【図22】従来の他の光ディスク装置の光ヘッドを示す
図である。
FIG. 22 is a diagram showing an optical head of another conventional optical disk device.

【図23】図22における屈折率nとNAの関係を示す
図である。
FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the refractive index n and NA in FIG. 22;

【図24】光ヘッドを示す図である。FIG. 24 is a diagram showing an optical head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ヘッド 2 半導体レーザ 2a レーザビーム 2b 平行ビーム 2b’ 入射ビーム 2c 収束光 2c’ 収束光 2d 拡散光 2e 反射光 3 コリメータレンズ 4 ミラー 5 対物レンズ 6 透明集光用媒体 6’,6” 上部透明集光用媒体 6a,6'a 入射面 6b 集光面 6c 中心 6e 反射面 6d 底面 6f 凸部 6g 遮光膜被着面 7 遮光膜 7a 微小孔 8 記録媒体 8a 記録層 9 光スポット 10 近接場光 11 反射膜 12 光ディスク 12a グルーブ部 12b ランド部 12h 保護膜 12i 記録層 12j 干渉層 12k 反射層 13 偏光ビームスプリッタ 14 集光レンズ 15 光検出器 20a 活性層 20b p型電極 20c n型電極 30 回転軸 31 トラッキング方向 32 リニアモータ 32a 固定部 32b 可動コイル 33 サスペンション 33a 回動軸 34 光ヘッド駆動系 35 信号処理系 36 浮上スライダ 36a 集光面 36c 下面 36b 溝 36d 収容孔 37 溶融石英板 38 1/4波長板 39 ヘッドケース 40 トラッキング方向 41 圧電素子 42 ホルダ 43,45 回転型リニアモータ 44 回動軸 45a 可動片 45b ヨーク 45c 電磁石 70 フォトレジスト膜 70a フォトレジスト膜の微小孔に対応する部分 70b フォトレジスト膜の遮光膜の周囲に対応する保
護用の部分 71 Ti膜 100 光ディスク装置 120 プラスチック板 121 記録層 121a Al反射膜層 121b SiO2 層 121c GeSbTe記録層 121d SiN層 410 電極端子 411 電極膜 412 多層PZT薄膜 d1 レーザビームの間隔 d2 微小孔の間隔 p トラックピッチ θ 入射角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical head 2 Semiconductor laser 2a Laser beam 2b Parallel beam 2b 'Incident beam 2c Convergent light 2c' Convergent light 2d Diffused light 2e Reflected light 3 Collimator lens 4 Mirror 5 Objective lens 6 Transparent condensing medium 6 ', 6 "Top transparent Light-collecting media 6a, 6'a Incident surface 6b Light-collecting surface 6c Center 6e Reflective surface 6d Bottom surface 6f Convex portion 6g Light-shielding film-coated surface 7 Light-shielding film 7a Micropore 8 Recording medium 8a Recording layer 9 Light spot 10 Near-field light DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Reflection film 12 Optical disk 12a Groove part 12b Land part 12h Protective film 12i Recording layer 12j Interference layer 12k Reflection layer 13 Polarization beam splitter 14 Condenser lens 15 Photodetector 20a Active layer 20b P-type electrode 20c N-type electrode 30 Rotation axis 31 Tracking direction 32 Linear motor 32a Fixed part 32b Moving coil 33 Suspension Option 33a Rotating shaft 34 Optical head drive system 35 Signal processing system 36 Floating slider 36a Condensing surface 36c Lower surface 36b Groove 36d Housing hole 37 Fused quartz plate 38 1/4 wavelength plate 39 Head case 40 Tracking direction 41 Piezoelectric element 42 Holder 43 , 45 Rotary linear motor 44 Rotating shaft 45a Movable piece 45b Yoke 45c Electromagnet 70 Photoresist film 70a Portion corresponding to micropores in photoresist film 70b Protection portion corresponding to periphery of light shielding film in photoresist film 71 Ti spacing p of film 100 optical disk device 120 plastic plate 121 recording layer 121a Al reflective film layer 121b SiO 2 layer 121c GeSbTe recording layer 121d SiN layer 410 electrode terminals 411 electrode film 412 multilayer PZT thin film d 1 laser beam interval d 2 micropores Rack pitch θ angle of incidence

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年2月7日(2000.2.7)[Submission date] February 7, 2000 (2000.2.7)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 光ヘッド、ディスク装置、および光
ヘッドの製造方法
[Entitled] optical head, disk device, method of manufacturing a contact and optical head

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項記透明集光用媒体は、前記レーザ光出射
手段からの前記レーザ光を屈折させる球面の一部から構
成された入射面を備え、前記球面の中心からr/n(r
は前記球面の半径、nは前記透明集光用媒体の屈折率)
の位置に前記集光面が形成された構成の請求項1記載の
光ヘッド。
5. Before SL transparent condensing medium, said laser beam emitting
Structure from a part of a spherical surface that refracts the laser beam from the means
Comprising a made the incident surface, from the center r / n (r of the spherical
Is the radius of the spherical surface, and n is the refractive index of the transparent light-collecting medium.
The optical head according to claim 1, wherein the light-collecting surface is formed at the position of (b).

【請求項記透明集光用媒体は、前記レーザ光出射
手段からの前記レーザ光が入射する凹球面状の入射面
と、前記入射面の周囲に反射膜が形成され、前記入射面
に入射し、前記遮光体で反射したレーザ光を前記反射膜
で反射させて前記集光面に前記光スポットを形成させる
非球面状の反射面とを備えた構成の請求項記載の光ヘ
ッド。
8. Before SL transparent condensing medium has a concave spherical incident surface on which the laser beam from the laser beam emitting unit is incident, reflection film is formed around the entrance surface, the incident incident on the surface, light according to claim 1, wherein the configuration that includes a non-spherical reflecting surface of the laser light reflected is reflected by the reflective film to form the light spot in the focusing plane by the light shielding member head.

【請求項】前記遮光体の前記微小孔は、前記レーザ光
の波長より小なる開口幅を有する構成の請求項記載の
光ヘッド。
Said micropores wherein said light shield according to claim 1 optical head according configurations having small consisting opening width than the wavelength of the laser beam.

【請求項10】前記透明集光用媒体は、圧電素子によっ
て移動される構成の請求項記載の光ヘッド。
Wherein said transparent condensing medium is due to the piezoelectric element
2. The optical head according to claim 1 , wherein the optical head is moved .

【請求項11】前記透明集光用媒体は、互いに密着した
第1の透明媒体および第2の透明媒体からなり、前記第
1の透明媒体は、前記レーザ光が入射する入射面を備
え、前記第2の透明媒体は、前記集光面と前記凸部を備
えた構成の請求項記載の光ヘッド。
Wherein said transparent condensing medium comprises a first transparent medium and a second transparent medium in close contact with each other, the first
The transparent medium has an incident surface on which the laser light is incident.
The second transparent medium includes the light-collecting surface and the projection.
2. The optical head according to claim 1 , wherein the optical head has a different configuration .

【請求項12】前記第2の透明媒体は、光ディスクの回
転に伴って前記光ディスク上を浮上させる浮上スライダ
の少なくとも一部を構成する請求項11記載の光ヘッ
ド。
Wherein said second transparent medium, Motomeko 11 optical head according that make up at least part of the flying slider which flies above the optical disc in accordance with rotation of the optical disk.

【請求項14】前記第1の透明媒体前記第2の透明媒
体は、ほぼ同一の屈折率を有する構成の請求項11記載
の光ヘッド。
14. The first transparent medium and the second transparent medium.
The optical head according to claim 11 , wherein the body has substantially the same refractive index.

【請求項16】前記反射面は、回転放物面の一部を構成
する請求項15記載の光ヘッド。
16. The optical head according to claim 15 , wherein said reflection surface forms a part of a paraboloid of revolution.

【請求項18】前記反射面は、平面から構成され、 前記反射は、前記平面に形成された反射型ホログラム
である構成の請求項15記載の光ヘッド。
18. The reflective surface is constituted by the plane, the reflector, the optical head according to claim 15, wherein the structure wherein is a reflective hologram formed on the plane.

【請求項19】前記透明集光用媒体の前記入射面および
前記集光面は、互いに直交する平面からな構成の請求
15記載の光ヘッド。
The incident surface and the converging surface of 19. The transparent condensing medium has claim 15 optical head according the configuration ing from a plane perpendicular to each other.

【請求項20】前記レーザ光出射手段は、前記レーザ光
を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レ
ーザ光を平行光に整形して前記透明集光用媒体の前記入
射面に入射させるコリメータレンズとを備えた構成の請
求項15記載の光ヘッド
20. A laser light emitting means, comprising: a laser light source that emits the laser light; and the laser light from the laser light source is shaped into parallel light to be incident on the incident surface of the transparent condensing medium. 16. The optical head according to claim 15 , comprising a collimator lens.

【請求項21前記レーザ光出射手段は、活性層が前記
透明集光用媒体の前記集光面に垂直となるように配置さ
れた端面発光型半導体レーザを備えた構成の請求項15
記載の光ヘッド。
21. The laser beam emitting means, claim 15 of the structure active layer with the placed edge-emitting semiconductor laser so as to be perpendicular to the focus plane of the transparent condensing medium
Optical head as described.

【請求項54レーザ光を出射するレーザ光出射手段
と、 前記レーザ光出射手段から前記レーザ光を入射し、集光
面上に集光して前記レーザ光の光スポットが形成される
透明集光用媒体と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備え、 前記遮光体は、前記レーザ光の波長より小なる厚さを有
し、前記微小孔から滲み出た近接場光を用いて記録又は
再生を行わせることを特徴とする光ヘッド。
54. A laser beam emitting means for emitting a laser beam.
And injects the laser light from the laser light emitting means and focuses the laser light.
The light spot of the laser light is formed by condensing on the surface
A transparent light collecting medium, provided on the transparent light collecting medium,
The micro holes having a small area are located at the position where the light spot is formed.
And a light-shielding member provided at a position where the light- shielding member has a thickness smaller than the wavelength of the laser light.
Recording or using near-field light oozing from the micropores
An optical head for performing reproduction .

【請求項55レーザ光を出射するレーザ光出射手段
と、 前記レーザ光出射手段から前記レーザ光を入射し、集光
面上に集光して前記レーザ光の光スポットが形成される
透明集光用媒体と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備え、 前記遮光体は、少なくとも前記微小孔の周囲において前
記微小孔における前記レーザ光の主光学軸に垂直な面に
対して傾斜し、前記微小孔から滲み出た近接場光を用い
て記録又は再生を行わせることを特徴とする光ヘッド。
55. Laser light emitting means for emitting laser light
And injects the laser light from the laser light emitting means and focuses the laser light.
The light spot of the laser light is formed by condensing on the surface
A transparent light collecting medium, provided on the transparent light collecting medium,
The micro holes having a small area are located at the position where the light spot is formed.
A light-shielding body provided at a position, wherein the light-shielding body is inclined at least around the micro-hole with respect to a plane perpendicular to the main optical axis of the laser beam in the micro-hole and exuded from the micro-hole. Using near-field light
Optical head characterized in that to perform recording or reproducing Te.

【請求項56】前記透明集光用媒体は、少なくとも前記
微小孔の周囲において光散乱用の複数の微小の凹凸を有
する構成の請求項55記載の光ヘッド。
56. An optical head according to claim 55, wherein said transparent light-collecting medium has a plurality of minute irregularities for light scattering at least around said minute holes.

【請求項57】回転する光ディスクと、前記光ディスク
上に近接場光を照射し、前記光ディスクに対して情報の
記録あるいは再生を行う光ヘッドと、前記光ヘッドを駆
動する駆動手段とを備えたディスク装置において、前記光ヘッドは、レーザ光を出射するレーザ光出射手段
と、 前記レーザ光出射手段から前記レーザ光を入射し、集光
面上に集光して前記レーザ光の光スポットが形成される
透明集光用媒体と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備え、 前記透明集光用媒体は、前記レーザ光出射手段からの前
記レーザ光が入射する入射面と、前記入射面に入射した
レーザ光を反射して前記集光面上に前記光スポットを形
成させる反射面とを備え、前記微小孔から滲み出た近接
場光を用いて記録又は再生を行わせる ことを特徴とする
ディスク装置。
57. A rotating optical disk, and irradiating near-field light on the optical disk to transfer information to the optical disk .
An optical head for recording or reproducing, and an optical head
The optical head comprises a laser beam emitting unit for emitting a laser beam.
And injects the laser light from the laser light emitting means and focuses the laser light.
The light spot of the laser light is formed by condensing on the surface
A transparent light collecting medium, provided on the transparent light collecting medium,
The micro holes having a small area are located at the position where the light spot is formed.
And a light-shielding body provided in the transparent light-collecting medium,
The incident surface on which the laser light is incident and the incident light on the incident surface
The laser beam is reflected to form the light spot on the light-collecting surface.
A reflective surface to be formed,
A disk device for performing recording or reproduction using field light .

【請求項58】同軸上に所定の間隔を有して配置された
回転する複数の光ディスクと、前記複数の光ディスク上
に近接場光を照射し、前記光ディスクに対して情報の記
録あるいは再生を行う複数の光ヘッドと、前記複数の光
ヘッドを駆動する駆動手段とを備えたディスク装置にお
いて、前記光ヘッドは、レーザ光を出射するレーザ光出射手段
と、 前記レーザ光出射手段から前記レーザ光を入射し、集光
面上に集光して前記レーザ光の光スポットが形成される
透明集光用媒体と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備え、 前記透明集光用媒体は、前記レーザ光出射手段からの前
記レーザ光が入射する入射面と、前記入射面に入射した
レーザ光を反射して前記集光面上に前記光スポットを形
成させる反射面とを備え、前記微小孔から滲み出た近接
場光を用いて記録又は再生を行わせる ことを特徴とする
ディスク装置。
58. A plurality of rotating optical discs arranged coaxially at predetermined intervals, and near-field light irradiating the plurality of optical discs to record information on the optical discs .
A plurality of optical heads for performing recording or reproduction;
A disk drive comprising: a drive unit for driving a head ; wherein the optical head comprises a laser beam emitting unit for emitting a laser beam.
And injects the laser light from the laser light emitting means and focuses the laser light.
The light spot of the laser light is formed by condensing on the surface
A transparent light collecting medium, provided on the transparent light collecting medium,
The micro holes having a small area are located at the position where the light spot is formed.
And a light-shielding body provided in the transparent light-collecting medium,
The incident surface on which the laser light is incident and the incident light on the incident surface
The laser beam is reflected to form the light spot on the light-collecting surface.
A reflective surface to be formed,
A disk device for performing recording or reproduction using field light .

【請求項59】入射したレーザ光によって光スポットが
形成される集光面を有する透明集光用媒体を準備し、 前記透明集光用媒体に前記光スポットより小なる幅のホ
トレジストを形成し、 前記透明集光用媒体の前記ホトレジストの存在しない領
域を前記レーザ光の波長以下の所定の深さでエッチング
によって除去することにより凹部を形成し、 前記凹部に遮光材料を堆積させて前記小なる幅の微小孔
を有した遮光体を形成することを特徴とする光ヘッドの
製造方法。
59. A transparent light-collecting medium having a light-collecting surface on which a light spot is formed by incident laser light, and a photoresist having a width smaller than the light spot is formed on the transparent light-collecting medium. A concave portion is formed by removing a region of the transparent light-collecting medium where the photoresist is not present by etching at a predetermined depth equal to or less than the wavelength of the laser beam, and forming a concave portion, and depositing a light shielding material in the concave portion to form the small width. A method of manufacturing an optical head, comprising forming a light shielding body having fine holes.

【請求項60】前記ホトレジストの形成する段階は、前
記透明集光用媒体の外縁に前記遮光体の形状を決定する
ホトレジストを形成する段階を含む構成の請求項59
載の光ヘッドの製造方法。
60. The method of manufacturing an optical head according to claim 59 , wherein the step of forming the photoresist includes the step of forming a photoresist for determining a shape of the light shielding body on an outer edge of the transparent light-collecting medium.

【請求項61】前記凹部を形成する段階は、前記凹部の
座面に光散乱用の複数の微小の凹凸を形成する段階を含
む構成の請求項59記載の光ヘッドの製造方法。
61. The method of manufacturing an optical head according to claim 59 , wherein the step of forming the recess includes the step of forming a plurality of minute unevenness for light scattering on the seating surface of the recess.

【請求項62】前記凹部を形成する段階は、前記凹部の
座面を傾斜面に形成する段階を含む構成の請求項59
載の光ヘッドの製造方法。
62. The method of manufacturing an optical head according to claim 59 , wherein the step of forming the recess includes the step of forming a seating surface of the recess on an inclined surface.

【請求項63】前記遮光体を形成する工程中に、前記透
明集光用媒体の前記集光面側からエッチング工程を施す
工程を含む構成の請求項59記載の光ヘッドの製造方
法。
63. The method of manufacturing an optical head according to claim 59 , wherein the step of forming said light shield includes a step of performing an etching step from said light-collecting surface side of said transparent light-collecting medium.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、近接場光を利用し
た光ヘッド、ディスク装置、および光ヘッドの製造方法
に関し、特に、記録媒体の高記録密度化が可能となり、
小型化およびデータ転送レートの向上を図った光ヘッ
ド、ディスク装置、および光ヘッドの製造方法に関す
る。
The present invention relates to an optical head utilizing the near-field optical disk apparatus, a method of manufacturing a contact and optical head, in particular, it is possible to increase the recording density of the recording medium,
The present invention relates to an optical head, a disk device , and a method for manufacturing an optical head, which are reduced in size and improved in data transfer rate.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0016】従って、本発明の目的は、記録媒体の高記
録密度化が可能となり、小型化およびデータ転送レート
の向上を図った光ヘッド、ディスク装置、および光ヘッ
ドの製造方法を提供することにある。
[0016] Therefore, an object of the present invention, it is possible to increase the recording density of the recording medium, an optical head with improved size and data transfer rate, the disk device, to provide a method of manufacturing a contact and optical head It is in.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、レーザ光を出射するレーザ光出射手段と、
記レーザ光出射手段から前記レーザ光を入射し、集光
面上に集光して前記レーザ光の光スポットが形成される
透明集光用媒体と、前記透明集光用媒体上に設けられ、
前記光スポットより小さい面積を有する微小孔が前記光
スポットの形成位置に設けられた遮光体とを備え、前記
透明集光用媒体は、前記集光面から前記微小孔内に突出
する凸部を備え、前記凸部から滲み出た近接場光を用い
て記録又は再生を行わせることを特徴とする光ヘッドを
提供する。本発明は、上記目的を達成するため、レーザ
光を出射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光出射手
段から前記レーザ光を入射し、集光面上に集光して前記
レーザ光の光スポットが形成される透明集光用媒体と、
前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備え、前記透明集光用媒体は、
前記レーザ光出射手段からの前記レーザ光が入射する入
射面と、前記入射面に入射したレーザ光を反射して前記
集光面上に前記光スポットを形成させる反射面とを備
え、前記微小孔から滲み出た近接場光を用いて記録又は
再生を行わせることを特徴とする光ヘッドを提供する。
本発明は、上記目的を達成するため、平行レーザ光を出
射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光出射手段から
の前記平行レーザ光が記録媒体の記録面に沿って入射
し、前記記録媒体の記録面と対向する集光面上に集光し
て前記レーザ光の光スポットが形成される透明集光用媒
体と、前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポッ
トより小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形
成位置に設けられた遮光体とを備え、前記透明集光用媒
体は、前記レーザ光出射手段からの前記平行レーザ光が
入射する入射面と、前記入射面に入射した平行レーザ光
を反射して前記集光面上に前記光スポットを形成させる
反射面とを備え、前記微小孔から滲み出た近接場光を用
いて記録又は再生を行わせることを特徴とする光ヘッド
を提供する。本発明は、上記目的を達成するため、レー
ザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光出射
手段から前記レーザ光を入射し、集光面上に集光して前
記レーザ光の光スポットが形成される透明集光用媒体
と、前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポット
より小さい面積を有する矩形状の微小孔が前記光スポッ
トの形成位置に設けられた遮光体とを備え、前記微小孔
から滲み出た近接場光を用いて記録又は再生を行わせる
ことを特徴とする光ヘッドを提供する。本発明は、上記
目的を達成するため、複数のレーザ光を出射するレーザ
光出射手段と、前記レーザ光出射手段から前記複数のレ
ーザ光を入射し、集光面上に集光して前記複数のレーザ
光の光スポットが形成される透明集光用媒体と、前記透
明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより小さい
面積を有する複数の微小孔が前記複数の光スポットの形
成位置に設けられた遮光体とを備え、前記複数の微小孔
から滲み出た複数の近接場光を用いて記録又は再生を行
わせることを特徴とする光ヘッドを提供する。本発明
は、上記目的を達成するため、レーザ光を出射するレー
ザ光出射手段と、前記レーザ光出射手段から前記レーザ
光を入射し、集光面上に集光して前記レーザ光の光スポ
ットが形成される透明集光用媒体と、記録媒体に前記透
明集光用媒体の前記集光面から近接場光を照射し、前記
記録媒体で反射した反射光を前記透明集光用媒体を介し
て入力することにより信号を検出する検出手段と、前記
透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより小さ
い面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置に設
けられるとともに、前記光スポットのサイズより大なる
外形を有する遮光体とを備え、前記反射光を前記遮光体
の前記微小孔の内側と前記外形の外側を通過させて前記
検出手段に入力させることを特徴とする光ヘッドを提供
する。本発明は、上記目的を達成するため、レーザ光を
出射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光出射手段か
ら前記レーザ光を入射し、集光面上に集光して前記レー
ザ光の光スポットが形成される透明集光用媒体と、前記
透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより小さ
い面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置に設
けられた遮光体とを備え、前記遮光体は、前記レーザ光
の波長より小なる厚さを有し、前記微小孔から滲み出た
近接場光を用いて記録又は再生を行わせることを特徴と
する光ヘッドを提供する。本発明は、上記目的を達成す
るため、レーザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記
レーザ光出射手段から前記レーザ光を入射し、集光面上
に集光して前記レーザ光の光スポットが形成される透明
集光用媒体と、前記透明集光用媒体上に設けられ、前記
光スポットより小さい面積を有する微小孔が前記光スポ
ットの形成位置に設けられた遮光体とを備え、前記遮光
体は、少なくとも前記微小孔の周囲において前記微小孔
における前記レーザ光の主光学軸に垂直な面に対して傾
斜し、前記微小孔から滲み出た近接場光を用いて記録又
は再生を行わせることを特徴とする光ヘッドを提供す
る。本発明は、上記目的を達成するため、回転する光デ
ィスクと、前記光ディスク上に近接場光を照射し、前記
光ディスクに対して情報の記録あるいは再生を行う光ヘ
ッドと、前記光ヘッドを駆動する駆動手段とを備えた
ィスク装置において、前記光ヘッドは、レーザ光を出射
するレーザ光出射手段と、前記レーザ光出射手段から前
記レーザ光を入射し、集光面上に集光して前記レーザ光
の光スポットが形成される透明集光用媒体と、前記透明
集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより小さい面
積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置に設けら
れた遮光体とを備え、前記透明集光用媒体は、前記レー
ザ光出射手段からの前記レーザ光が入射する入射面と、
前記入射面に入射したレーザ光を反射して前記集光面上
に前記光スポットを形成させる反射面とを備え、前記微
小孔から滲み出た近接場光を用いて記録又は再生を行わ
せることを特徴とするディスク装置を提供する。本発明
は、上記目的を達成するため、入射したレーザ光によっ
て光スポットが形成される集光面を有する透明集光用媒
体を準備し、前記透明集光用媒体に前記光スポットより
小なる幅のホトレジストを形成し、前記透明集光用媒体
の前記ホトレジストの存在しない領域を前記レーザ光の
波長以下の所定の深さでエッチングによって除去するこ
とにより凹部を形成し、前記凹部に遮光材料を堆積させ
て前記小なる幅の微小孔を有した遮光体を形成すること
を特徴とする光ヘッドの製造方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a laser light emitting means for emitting laser light,
Incident pre SL laser beam emitting unit or al before Symbol laser light, converging light
The light spot of the laser light is formed by condensing on the surface
A transparent light- collecting medium, provided on the transparent light-collecting medium,
Micropores having a smaller area than the light spot and a light shielding member provided on the forming position of the light spot, the
The transparent light-collecting medium projects from the light-collecting surface into the minute hole.
Using a near-field light oozing from the convex portion
Provided is an optical head characterized in that recording or reproduction is performed by using the same. The present invention provides a laser
Laser light emitting means for emitting light, and the laser light emitting means
The laser light is incident from the step, and is focused on the light collecting surface,
A transparent condensing medium on which a light spot of laser light is formed,
Provided on the transparent light-collecting medium, from the light spot
The micro holes having a small area are located at the position where the light spot is formed.
And a light-shielding member provided in the transparent condensing medium,
An input into which the laser light from the laser light emitting means enters
Launch surface, reflecting the laser light incident on the entrance surface
A reflecting surface for forming the light spot on the light collecting surface.
Recording or using near-field light oozing from the micropores
Provided is an optical head characterized by performing reproduction.
The present invention achieves the above object by emitting parallel laser light.
Laser light emitting means for emitting light, and
Is incident along the recording surface of the recording medium.
And focuses light on a light-collecting surface facing the recording surface of the recording medium.
Transparent condensing medium on which the light spot of the laser light is formed
A light source provided on the transparent light-collecting medium;
Micro-holes with an area smaller than the shape of the light spot
A light-shielding body provided at the formation position,
The body receives the parallel laser light from the laser light emitting means.
Incident surface for incidence, and parallel laser light incident on the incident surface
To form the light spot on the light-collecting surface
A reflective surface, and uses near-field light oozing out of the micropores.
Optical head for recording or reproducing
I will provide a. The present invention provides a laser
Laser light emitting means for emitting the light;
The laser light is incident from the
A transparent condensing medium on which a light spot of the laser light is formed
And the light spot provided on the transparent light-collecting medium.
A small rectangular hole with a smaller area is
A light shielding body provided at a position where
Recording or reproduction using near-field light oozing from
An optical head is provided. The present invention
Laser that emits multiple laser beams to achieve the purpose
Light emitting means, and the plurality of lasers from the laser light emitting means.
Laser light is incident and focused on the light-collecting surface to form the plurality of lasers.
A transparent condensing medium on which a light spot of light is formed;
Provided on a medium for bright light collection and smaller than the light spot
A plurality of small holes having an area form the plurality of light spots.
A light-shielding body provided at the formation position;
Recording or reproduction using multiple near-field light oozing from
An optical head is provided. The present invention
Is a laser that emits laser light to achieve the above object.
The light emitting means, and the laser
Light is incident, is focused on the light-collecting surface, and is
A transparent light-collecting medium on which a slot is formed;
Irradiating near-field light from the light-collecting surface of the medium for bright light collection,
The reflected light reflected on the recording medium is transmitted through the transparent condensing medium.
Detecting means for detecting a signal by inputting the
Provided on a transparent light-collecting medium and smaller than the light spot
A small hole with a large area is provided at the position where the light spot is formed.
And larger than the size of the light spot
A light-shielding body having an outer shape;
Passing through the inside of the micropores and the outside of the outline
Provided is an optical head characterized by inputting to a detection means.
I do. The present invention provides a laser light for achieving the above object.
A laser light emitting means for emitting the laser light;
The laser light is incident from the
A transparent condensing medium on which a light spot of the light is formed;
Provided on a transparent light-collecting medium and smaller than the light spot
A small hole with a large area is provided at the position where the light spot is formed.
A light-shielding body, and the light-shielding body is provided with the laser light.
Having a thickness smaller than the wavelength of
Recording or reproduction is performed using near-field light.
To provide an optical head. The present invention achieves the above object.
Laser light emitting means for emitting laser light;
The laser light is incident from the laser light emitting means, and is
To form a light spot of the laser beam
A light-collecting medium, provided on the transparent light-collecting medium,
The micro holes having an area smaller than the light spot
A light-shielding body provided at a position for forming the light-shielding unit.
The body comprises the micropores at least around the micropores;
Tilted with respect to a plane perpendicular to the main optical axis of the laser light at
Recording or recording using near-field light sloping and exuding from the micropores
Provides an optical head characterized by performing reproduction
You. In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating optical disc and an optical disc that irradiates near-field light onto the optical disc and records or reproduces information on the optical disc .
A disk device comprising a head and a driving unit for driving the optical head , wherein the optical head emits a laser beam.
A laser beam emitting unit that emits light,
The laser light is incident and focused on the light-collecting surface to form the laser light.
A transparent condensing medium on which a light spot is formed,
A surface provided on the light-collecting medium and smaller than the light spot
A microhole having a product is provided at a position where the light spot is formed.
A transparent light-condensing medium,
An incident surface on which the laser light from the light emitting means is incident,
The laser beam incident on the incident surface is reflected on the condensing surface.
A reflecting surface for forming the light spot,
Performs recording or reproduction using near-field light oozing from the stoma
The invention provides a disk device characterized by having In order to achieve the above object, the present invention provides a transparent light-collecting medium having a light-collecting surface on which a light spot is formed by incident laser light, and the transparent light-collecting medium has a width smaller than the light spot. A photoresist is formed, and a region where the photoresist is not present in the transparent light-collecting medium is removed by etching at a predetermined depth equal to or less than the wavelength of the laser beam to form a concave portion, and a light shielding material is deposited on the concave portion. it that provides manufacturing method for an optical head, characterized in that to form a light shield having a small hole of the small consisting width by.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D119 AA11 AA22 AA43 BA01 BB01 BB02 BB04 BB05 CA06 DA01 DA05 FA05 FA20 FA21 JA02 JA34 JA43 JA44 JA47 JA48 JB03 JB06 MA06 NA05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 5D119 AA11 AA22 AA43 BA01 BB01 BB02 BB04 BB05 CA06 DA01 DA05 FA05 FA20 FA21 JA02 JA34 JA43 JA44 JA47 JA48 JB03 JB06 MA06 NA05

Claims (73)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ光を出射するレーザ光出射手段と、 透明集光用媒体を含み、前記レーザ光出射手段からの前
記レーザ光を前記透明集光用媒体の集光面上に集光して
光スポットを形成する光学系と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備えたことを特徴とする光ヘッ
ド。
1. A laser light emitting means for emitting laser light, and a transparent light-collecting medium, wherein the laser light from the laser light emitting means is focused on a light-collecting surface of the transparent light-collecting medium. An optical system that forms a light spot by using a light-shielding member that is provided on the transparent light-collecting medium and has a small hole having an area smaller than the light spot and that is provided at a position where the light spot is formed. Optical head featuring.
【請求項2】レーザ光を出射するレーザ光出射手段と、 前記レーザ光源からの前記レーザ光を集光する集光光学
系と、 前記集光光学系によって集光されたレーザ光によって光
スポットが形成される集光面を有する透明集光用媒体
と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備えたことを特徴とする光ヘッ
ド。
2. A laser beam emitting means for emitting a laser beam, a focusing optical system for focusing the laser beam from the laser light source, and a light spot formed by the laser beam focused by the focusing optical system. A transparent light-gathering medium having a light-gathering surface to be formed, and a light-shielding body provided on the transparent light-gathering medium and provided with a micropore having an area smaller than the light spot at a position where the light spot is formed. An optical head comprising:
【請求項3】前記集光光学系は、前記透明集光用媒体と
離間した位置に設けられた光学レンズであることを特徴
とする請求項2記載の光ヘッド。
3. An optical head according to claim 2, wherein said condensing optical system is an optical lens provided at a position separated from said transparent condensing medium.
【請求項4】前記集光光学系は、反射体であることを特
徴とする請求項2記載の光ヘッド。
4. An optical head according to claim 2, wherein said condensing optical system is a reflector.
【請求項5】前記反射体は、前記透明集光用媒体表面上
に設けられたことを特徴とする請求項4記載の光ヘッ
ド。
5. The optical head according to claim 4, wherein said reflector is provided on a surface of said transparent light-collecting medium.
【請求項6】前記透明集光用媒体が、ソリッドイマージ
ョンレンズであることを特徴とする請求項2記載の光ヘ
ッド。
6. The optical head according to claim 2, wherein the transparent light-collecting medium is a solid immersion lens.
【請求項7】前記集光光学系は、対物レンズであり、 前記透明集光用媒体は、球面の一部から構成され、前記
対物レンズによって集光された前記レーザ光が入射され
る入射面を有し、前記球面の中心付近を通る軸上に前記
集光面が形成された構成の請求項2記載の光ヘッド。
7. The light-collecting optical system is an objective lens, and the transparent light-collecting medium is formed of a part of a spherical surface, and an incident surface on which the laser light condensed by the objective lens is incident. The optical head according to claim 2, wherein the light-collecting surface is formed on an axis passing near the center of the spherical surface.
【請求項8】前記透明集光用媒体は、前記レーザ光が入
射する面が光学的パワーを有することを特徴とする請求
項2記載の光ヘッド。
8. An optical head according to claim 2, wherein said transparent light-collecting medium has an optical power on a surface on which said laser light is incident.
【請求項9】前記透明集光用媒体が、スーパーソリッド
イマージョンレンズであることを特徴とする請求項2記
載の光ヘッド。
9. An optical head according to claim 2, wherein said transparent light-collecting medium is a super solid immersion lens.
【請求項10】前記集光光学系は、対物レンズであり、 前記透明集光用媒体は、球面の一部から構成され、前記
対物レンズによって集光された前記レーザ光が入射さ
れ、その入射された前記レーザ光を屈折させる入射面を
有し、前記球面の中心からr/n(rは前記球面の半
径、nは前記透明集光用媒体の屈折率)の位置に前記集
光面が形成された構成の請求項2記載の光ヘッド。
10. The condensing optical system is an objective lens, and the transparent condensing medium is formed of a part of a spherical surface, and the laser light condensed by the objective lens is incident thereon, An incident surface for refracting the laser light, and the light-collecting surface is positioned at r / n (r is the radius of the spherical surface, n is the refractive index of the transparent light-collecting medium) from the center of the spherical surface. 3. The optical head according to claim 2, wherein the optical head is formed.
【請求項11】前記透明集光用媒体は、前記レーザ光が
入射する面が、前記入射するレーザ光を発散する凹面形
状を有し、 前記集光光学系は、少なくとも前記透明集光用媒体の前
記レーザ光の入射位置から前記透明集光用媒体を介して
設けられるとともに前記レーザ光が入射する面で発散さ
れた前記レーザ光を集光することを特徴とする請求項2
記載の光ヘッド。
11. The transparent light-collecting medium, wherein the surface on which the laser light is incident has a concave shape that diverges the incident laser light. 3. The laser light, which is provided from the incident position of the laser light via the transparent light-collecting medium and converges the laser light diverged on a surface on which the laser light is incident.
Optical head as described.
【請求項12】前記集光光学系は、反射膜であり、 前記透明集光用媒体は、前記レーザ光出射手段からの前
記レーザ光が入射する凹球面状の入射面と、前記入射面
の周囲に前記反射膜が形成され、前記入射面に入射し、
前記遮光体で反射したレーザ光を前記反射膜で反射させ
て前記集光面に前記光スポットを形成させる非球面状の
反射面とを有する構成の請求項2記載の光ヘッド。
12. The light-collecting optical system is a reflective film, and the transparent light-collecting medium has a concave spherical incident surface on which the laser light from the laser light emitting means enters, The reflective film is formed around the light incident on the incident surface,
The optical head according to claim 2, further comprising: an aspherical reflecting surface that forms the light spot on the light-collecting surface by reflecting the laser light reflected by the light-shielding body on the reflecting film.
【請求項13】前記集光光学系は、少なくとも前記透明
集光用媒体の前記レーザ光が入射する位置に対し前記透
明集光用媒体を介して設けられ、前記入射したレーザ光
の入射する方向と交差する方向に光路を変化させて前記
透明集光用媒体上に前記光スポットを形成することを特
徴とする請求項2記載の光ヘッド。
13. The light-collecting optical system is provided at least through the transparent light-collecting medium at a position on the transparent light-collecting medium where the laser light is incident, and a direction in which the incident laser light is incident. 3. The optical head according to claim 2, wherein the light spot is formed on the transparent light-collecting medium by changing an optical path in a direction intersecting the light spot.
【請求項14】前記集光光学系は、反射体であることを
特徴とする請求項13記載の光ヘッド。
14. An optical head according to claim 13, wherein said condensing optical system is a reflector.
【請求項15】前記透明集光用媒体は、前記レーザ光が
入射する面が平面であることを特徴とする請求項13記
載の光ヘッド。
15. The optical head according to claim 13, wherein the transparent light-collecting medium has a flat surface on which the laser light is incident.
【請求項16】前記透明集光用媒体の前記入射面および
前記集光面は、それぞれ平面からなり、互いに直交する
構成の請求項13記載の光ヘッド。
16. The optical head according to claim 13, wherein said incident surface and said light-collecting surface of said transparent light-collecting medium are each formed of a plane and are orthogonal to each other.
【請求項17】前記集光光学系は、反射膜であり、 前記透明集光用媒体は、前記レーザ光出射手段からの前
記レーザ光が入射する平面状の入射面と、前記反射膜が
形成され、前記入射面に入射したレーザ光を前記反射膜
で反射させ、前記集光面に前記光スポットを形成させる
反射面とを有する構成の請求項2記載の光ヘッド。
17. The light-collecting optical system is a reflective film, and the transparent light-collecting medium is formed by a flat incident surface on which the laser light from the laser light emitting means is incident and the reflective film. The optical head according to claim 2, further comprising: a reflecting surface configured to reflect the laser light incident on the incident surface with the reflective film and form the light spot on the condensing surface.
【請求項18】前記反射面は、回転放物面の一部を構成
する請求項17記載の光ヘッド。
18. An optical head according to claim 17, wherein said reflection surface forms a part of a paraboloid of revolution.
【請求項19】前記反射面は、平面から構成され、 前記反射膜は、平面状に形成された反射型ホログラムで
ある構成の請求項17記載の光ヘッド。
19. An optical head according to claim 17, wherein said reflection surface is formed of a flat surface, and said reflection film is a reflection type hologram formed in a planar shape.
【請求項20】前記反射型ホログラムは、ボリュームホ
ログラムにより構成された請求項19記光ヘッド。
20. An optical head according to claim 19, wherein said reflection hologram is constituted by a volume hologram.
【請求項21】前記反射型ホログラムは、凹凸型のバイ
ナリーホログラムにより構成された請求項19載の光ヘ
ッド。
21. The optical head according to claim 19, wherein said reflection hologram is constituted by an uneven binary hologram.
【請求項22】レーザ光を出射するレーザ光出射手段
と、 前記レーザ光出射手段からの前記レーザ光を集光させる
集光光学系と、 前記集光光学系によって集光されたレーザ光によって光
スポットが形成される集光面を有する透明集光用媒体
と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい径を有する微小孔が前記光スポットの形成位置に
形成された遮光体とを備えたことを特徴とする光ヘッ
ド。
22. A laser beam emitting unit for emitting a laser beam, a focusing optical system for focusing the laser beam from the laser beam emitting unit, and a laser beam focused by the focusing optical system. A transparent light-gathering medium having a light-gathering surface on which a spot is formed; An optical head comprising a body.
【請求項23】レーザ光を出射するレーザ光出射手段
と、 前記レーザ光を集光するとともに、集光されたレーザ光
によって光スポットが形成される集光面を有する透明集
光用媒体と、 前記透明集光用媒体上に設けられ、前記光スポットより
小さい面積を有する微小孔が前記光スポットの形成位置
に設けられた遮光体とを備えたことを特徴とする光ヘッ
ド。
23. A laser light emitting means for emitting laser light, a transparent light-collecting medium having a light-collecting surface on which the laser light is focused and a light spot is formed by the focused laser light; An optical head, comprising: a light-shielding member provided on the transparent light-collecting medium and having a fine hole having an area smaller than the light spot at a position where the light spot is formed.
【請求項24】前記透明集光用媒体は、前記レーザ光の
入射面が光学的パワーを有することを特徴とする請求項
23記載の光ヘッド。
24. The optical head according to claim 23, wherein said transparent light-collecting medium has an optical power on an incident surface of said laser beam.
【請求項25】前記透明集光用媒体は、スーパーソリッ
ドイマージョンレンズであることを特徴とする請求項2
3記載の光ヘッド。
25. A medium according to claim 2, wherein said transparent light-collecting medium is a super solid immersion lens.
3. The optical head according to 3.
【請求項26】前記集光光学系は、前記透明集光用媒体
と離間して配置された対物レンズを備え、 前記透明集光用媒体は、球面の一部から構成され、前記
対物レンズによって集光された前記レーザ光が入射さ
れ、その入射された前記レーザ光を屈折させる入射面を
有し、前記球面の中心からr/n(rは前記球面の半
径、nは前記透明集光用媒体の屈折率)の位置に前記集
光面が形成された構成の請求項22記載の光ヘッド。
26. The light-collecting optical system includes an objective lens disposed apart from the transparent light-collecting medium, wherein the transparent light-collecting medium is formed of a part of a spherical surface, and is formed by the objective lens. The laser beam condensed is incident thereon, and has an incident surface for refracting the incident laser beam. From the center of the spherical surface, r / n (r is the radius of the spherical surface, and n is 23. The optical head according to claim 22, wherein the light-collecting surface is formed at a position (refractive index of the medium).
【請求項27】前記透明集光用媒体は、1より大なる屈
折率を有する構成の請求項1乃至請求項26いずれか1
項記載の光ヘッド。
27. The transparent light-collecting medium according to claim 1, wherein the transparent light-collecting medium has a refractive index larger than 1.
Optical head according to the item.
【請求項28】前記透明集光用媒体は、重フリントガラ
スで形成されてなることを特徴とする請求項1乃至請求
項27いずれか1項記載の光ヘッド。
28. An optical head according to claim 1, wherein said transparent light-collecting medium is made of heavy flint glass.
【請求項29】前記透明集光用媒体は、結晶性材料であ
ることを特徴とする請求項1乃至請求項28いずれか1
項記載の光ヘッド。
29. The method according to claim 1, wherein the transparent light-collecting medium is a crystalline material.
Optical head according to the item.
【請求項30】前記遮光体の前記微小孔は、前記レーザ
光の波長より小なる開口幅を有する構成の請求項1乃至
29いずれか1項記載記載の光ヘッド。
30. The optical head according to claim 1, wherein the minute hole of the light shielding body has an opening width smaller than a wavelength of the laser beam.
【請求項31】前記遮光体は、前記レーザ光の波長より
小なる厚さを有する遮光膜である請求項1乃至請求項3
0いずれか1項記載の光ヘッド。
31. A light shielding film having a thickness smaller than a wavelength of the laser light.
0. The optical head according to claim 1.
【請求項32】前記遮光体は、前記透明集光用媒体に埋
め込まれた構成の請求項1乃至請求項31いずれか1項
記載の光ヘッド。
32. The optical head according to claim 1, wherein the light shield is embedded in the transparent light-collecting medium.
【請求項33】前記透明集光用媒体は、前記微小孔の内
部に位置し、その先端が集光面となる凸部を有すること
を特徴とする請求項1乃至請求項32いずれか1項記載
の光ヘッド。
33. The transparent light-collecting medium according to claim 1, wherein the transparent light-collecting medium has a convex portion which is located inside the minute hole and has a tip as a light-collecting surface. Optical head as described.
【請求項34】前記凸部の先端部と、前記遮光体の表面
とがほぼ平坦であることを特徴とする請求項33記載の
光ヘッド。
34. The optical head according to claim 33, wherein a tip portion of said convex portion and a surface of said light shielding body are substantially flat.
【請求項35】前記遮光体は、前記透明集光用媒体の前
記集光面側から微小孔を形成するためのエッチング工程
を行って作成されてなる遮光体であることを特徴とする
請求項1乃至請求項34いずれか1項記載の光ヘッド。
35. The light-shielding body according to claim 35, wherein the light-shielding body is formed by performing an etching step for forming micro holes from the light-collecting surface side of the transparent light-collecting medium. The optical head according to any one of claims 1 to 34.
【請求項36】前記レーザ光出射手段は、単一の前記レ
ーザ光を出射し、 前記遮光体は、前記単一のレーザ光による単一の前記光
スポットの形成位置に複数の前記微小孔を有する構成の
請求項1乃至請求項35いずれか1項記載の光ヘッド。
36. The laser beam emitting unit emits a single laser beam, and the light shield includes a plurality of micro holes at a position where the single laser beam is formed by the single laser beam. The optical head according to any one of claims 1 to 35 having a configuration having the optical head.
【請求項37】前記レーザ光出射手段は、複数の前記レ
ーザ光を出射し、 前記遮光体は、前記複数のレーザ光による複数の前記光
スポットの形成位置にそれぞれ対応した前記微小孔を有
する構成の請求項1乃至請求項36いずれか1項記載の
光ヘッド。
37. A structure in which said laser beam emitting means emits a plurality of said laser beams, and said light shielding body has said micro holes respectively corresponding to positions where said plurality of light spots are formed by said plurality of laser beams. The optical head according to any one of claims 1 to 36.
【請求項38】前記透明集光用媒体の前記集光面と前記
レーザ光の主光学軸とが、前記微小孔において、直交す
る構成の請求項1乃至請求項37いずれか1項記載の光
ヘッド。
38. The light according to claim 1, wherein the light-collecting surface of the transparent light-collecting medium and the main optical axis of the laser beam are orthogonal to each other in the microhole. head.
【請求項39】前記透明集光用媒体は、少なくとも前記
微小孔の周囲において前記微小孔における前記レーザ光
の主光学軸に垂直な面に対して傾斜したことを特徴とす
るの請求項1乃至請求項38いずれか1項記載の光ヘッ
ド。
39. The transparent light-collecting medium according to claim 1, wherein the medium is inclined at least around the micro-hole with respect to a plane perpendicular to the main optical axis of the laser beam in the micro-hole. The optical head according to claim 38.
【請求項40】前記透明集光用媒体は、少なくとも前記
微小孔の周囲において光散乱用の複数の微小の凹凸を有
することを特徴とする請求項1 乃至請求項39いずれ
か1記載の光ヘッド。
40. The optical head according to claim 1, wherein the transparent light-collecting medium has a plurality of minute irregularities for scattering light at least around the minute holes. .
【請求項41】前記透明集光用媒体は、互いに密着した
第1の透明媒体および第2の透明媒体からなり、前記レ
ーザ光は前記第1の透明媒体に入射し、前記光スポット
が形成される前記集光面は前記第2の透明媒体上に位置
することを特徴とする請求項1乃至請求項40いずれか
1記載の光ヘッド。
41. The transparent light-condensing medium comprises a first transparent medium and a second transparent medium which are in close contact with each other, and the laser beam is incident on the first transparent medium to form the light spot. 41. The optical head according to claim 1, wherein the light-collecting surface is located on the second transparent medium.
【請求項42】前記第2の透明媒体は、光ディスクの回
転に伴って前記光ディスク上を浮上させる浮上スライダ
の少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項4
1記載の光ヘッド。
42. The second transparent medium forms at least a part of a flying slider that floats on the optical disk with rotation of the optical disk.
2. The optical head according to 1.
【請求項43】前記第2の透明媒体は、前記微小孔内に
位置する凸部を有し、前記凸部の先端と前記浮上スライ
ダーの前記光ディスクに最近接する底面とが、同一平面
上に存在するように形成されてなることを特徴とする請
求項42記載の光ヘッド。
43. The second transparent medium has a convex portion located in the minute hole, and the tip of the convex portion and the bottom surface of the floating slider closest to the optical disk are on the same plane. 43. The optical head according to claim 42, wherein the optical head is formed so as to operate.
【請求項44】前記第1の透明媒体および前記第2の透
明媒体とは、ほぼ同一の屈折率を有することを特徴とす
る請求項41記載の光ヘッド。
44. The optical head according to claim 41, wherein said first transparent medium and said second transparent medium have substantially the same refractive index.
【請求項45】前記レーザ光出射手段は、前記レーザ光
を出射する半導体レーザを備えた構成の請求項1乃至請
求項44いずれか1記載の光ヘッド。
45. The optical head according to claim 1, wherein said laser light emitting means includes a semiconductor laser for emitting said laser light.
【請求項46】前記半導体レーザは、端面発光型半導体
レーザである構成の請求項45記載の光ヘッド。
46. The optical head according to claim 45, wherein said semiconductor laser is an edge emitting semiconductor laser.
【請求項47】前記端面発光型半導体レーザは、活性層
が前記透明集光用媒体の前記集光面に垂直となるように
配置された構成の請求項46記載の光ヘッド。
47. The optical head according to claim 46, wherein the edge emitting semiconductor laser has a configuration in which an active layer is disposed so as to be perpendicular to the light-collecting surface of the transparent light-collecting medium.
【請求項48】前記端面発光型半導体レーザは、活性層
が前記透明集光用媒体の前記集光面に平行となるように
配置された構成の請求項46記載の光ヘッド。
48. The optical head according to claim 46, wherein said edge-emitting semiconductor laser has an active layer disposed so as to be parallel to said light-collecting surface of said transparent light-collecting medium.
【請求項49】前記半導体レーザは、面発光型半導体レ
ーザである構成の請求項45記載の光ヘッド。
49. The optical head according to claim 45, wherein said semiconductor laser is a surface-emitting type semiconductor laser.
【請求項50】前記レーザ光出射手段と前記透明集光用
媒体との間の前記レーザ光の主光学軸上に設けられ、前
記レーザ光源からの前記レーザ光を平行光に整形するコ
リメータレンズとを備えた構成の請求項1乃至請求項4
9いずれか1項記載の光ヘッド。
50. A collimator lens provided on the main optical axis of the laser light between the laser light emitting means and the transparent condensing medium, and for shaping the laser light from the laser light source into parallel light. Claims 1 to 4 having a configuration including:
10. The optical head according to any one of claims 9 to 10.
【請求項51】前記レーザ光出射手段は、前記レーザ光
を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レ
ーザ光を平行光に整形して前記集光光学系に入射させる
コリメートレンズとを備えた構成の請求項2記載の光ヘ
ッド。
51. The laser light emitting means includes a laser light source for emitting the laser light, and a collimating lens for shaping the laser light from the laser light source into parallel light and causing the laser light to enter the condensing optical system. 3. The optical head according to claim 2, wherein the optical head has a configuration.
【請求項52】前記レーザ光出射手段は、前記レーザ光
を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レ
ーザ光を平行光に整形して前記透明集光用媒体の前記入
射面に入射させるコリメートレンズとを備えた構成の請
求項23記載の光ヘッド。
52. The laser light emitting means, and a laser light source for emitting the laser light, and the laser light from the laser light source is shaped into parallel light to be incident on the incident surface of the transparent light-collecting medium. The optical head according to claim 23, comprising a collimator lens.
【請求項53】前記透明集光用媒体を移動する圧電素子
を備えた請求項1乃至請求項42のいずれか1記載の光
ヘッド。
53. The optical head according to claim 1, further comprising a piezoelectric element for moving the transparent light-collecting medium.
【請求項54】少なくとも前記レーザ光出射手段と前記
透明集光用媒体とは同一筐体上に固定されてなることを
特徴とする請求項1乃至請求項53のいずれか1記載の
光ヘッド。
54. The optical head according to claim 1, wherein at least the laser beam emitting means and the transparent light-collecting medium are fixed on a same housing.
【請求項55】回転する光ディスクと、前記光ディスク
上に近接場光を照射し、前記光ディスクに記録された情
報の検出を行うディスク装置において、請求項1乃至請
求項54いずれか一項記載の光ヘッドと、前記光ヘッド
を駆動する駆動手段とを備えたことを特徴とするディス
ク装置。
55. The optical disk according to claim 1, wherein the optical disk is a rotating optical disk and a disk device that irradiates near-field light onto the optical disk to detect information recorded on the optical disk. A disk device, comprising: a head; and driving means for driving the optical head.
【請求項56】前記光ディスクを前記近接場光で照射す
ることにより得られる記録信号を検出するための検出手
段を備えたことを特徴とする請求項55記載のディスク
装置。
56. A disk drive according to claim 55, further comprising a detecting means for detecting a recording signal obtained by irradiating said optical disk with said near-field light.
【請求項57】前記光ヘッドの少なくとも前記透明集光
用媒体と前記レーザ光出射手設とが設けられた前記浮上
スライダを備えたことを特徴とする請求項55記載のデ
ィスク装置。
57. The disk device according to claim 55, further comprising the flying slider provided with at least the transparent light-collecting medium of the optical head and the laser light emitting device.
【請求項58】前記透明集光用媒体は、互いに密着した
第1の透明媒体および第2の透明媒体からなり、前記レ
ーザ光は前記第1の透明媒体に入射し、前記光スポット
が形成される前記集光面は前記第2の透明媒体上に位置
するとともに、前記第2の透明媒体は、光ディスクの回
転に伴って前記光ディスク上を浮上させる浮上スライダ
の少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項5
5記載のディスク装置。
58. The transparent light-collecting medium is composed of a first transparent medium and a second transparent medium that are in close contact with each other, and the laser light is incident on the first transparent medium to form the light spot. The light-collecting surface is located on the second transparent medium, and the second transparent medium constitutes at least a part of a flying slider that floats on the optical disk with rotation of the optical disk. Claim 5
6. The disk device according to 5.
【請求項59】前記光ディスクを前記近接場光で照射す
ることにより得られる記録信号を検出するための検出手
段を前記浮上スライダ上に設けたこと特徴とする請求項
55乃至57記載のディスク装置。
59. The disk device according to claim 55, wherein a detecting means for detecting a recording signal obtained by irradiating the optical disk with the near-field light is provided on the flying slider.
【請求項60】前記光ディスクは、凹凸状のピット列に
より情報が記録された再生専用媒体である構成の請求項
55記載のディスク装置。
60. The disk device according to claim 55, wherein said optical disk is a read-only medium on which information is recorded by a concave / convex pit row.
【請求項61】前記光ディスクは、光磁気記録媒体であ
る構成の請求項55記載のディスク装置。
61. A disk drive according to claim 55, wherein said optical disk is a magneto-optical recording medium.
【請求項62】前記光ディスクは、光相変化記録媒体で
ある構成の請求項55記載のディスク装置。
62. A disk drive according to claim 55, wherein said optical disk is a light phase change recording medium.
【請求項63】前記光ディスクは、色素の光吸収により
凹凸ビットを形成する追記型記録媒体である構成の請求
項55記載のディスク装置。
63. The disk device according to claim 55, wherein said optical disk is a write-once recording medium that forms uneven bits by light absorption of a dye.
【請求項64】前記光ディスクを前記近接場光で照射す
ることにより得られる記録信号を検出するための検出手
段を備え、 前記遮光体は、前記光ディスク上に照射された前記近接
場光の反射光を前記微小孔内の他に前記遮光体の外側を
通過させて前記検出手段に入力させる形状を有する構成
の請求項55記載のディスク装置。
64. A detecting means for detecting a recording signal obtained by irradiating the optical disk with the near-field light, wherein the light shield is a light reflected from the near-field light irradiated on the optical disk. 55. The disk device according to claim 55, wherein the disk device has a configuration in which the laser beam passes through the outside of the light blocking member in addition to the inside of the minute hole and is input to the detection means.
【請求項65】前記集光光学系は、反射膜であり、 前記透明集光用媒体は、前記レーザ光出射手段からの前
記レーザ光が入射する凹球面状の入射面と、前記入射面
の周囲に前記反射膜が形成され、前記入射面に入射し、
前記遮光体で反射したレーザ光を前記反射膜で反射させ
て前記集光面に前記光スポットを形成させる非球面状の
反射面とを有する構成の請求項55記載のディスク装
置。
65. The light-collecting optical system is a reflection film, and the transparent light-collecting medium has a concave spherical incident surface on which the laser light from the laser light emitting means enters, The reflective film is formed around the light incident on the incident surface,
56. The disk device according to claim 55, further comprising: an aspherical reflecting surface for forming the light spot on the light-collecting surface by reflecting the laser beam reflected by the light shielding body on the reflecting film.
【請求項66】同軸上に所定の間隔を有して配置された
回転する複数の光ディスクと、前記複数の光ディスク上
に近接場光スポットを形成し、前記光ディスクに記録さ
れた情報の検出を行うディスク装置において、 請求項1乃至請求項54いずれか1項記載の複数の光ヘ
ッドと、 前記光ディスクを前記近接場光スポットで照射すること
により得られる記録信号を検出するための検出手段とを
備えたことを特徴とするディスク装置。
66. A plurality of rotating optical disks arranged coaxially at predetermined intervals, and near-field light spots formed on the plurality of optical disks to detect information recorded on the optical disks. 55. A disk device, comprising: a plurality of optical heads according to any one of claims 1 to 54; and detection means for detecting a recording signal obtained by irradiating the optical disk with the near-field light spot. A disk device characterized by the above-mentioned.
【請求項67】入射したレーザ光によって光スポットが
形成される集光面を有する透明集光用媒体を準備し、 前記透明集光用媒体に前記光スポットより小なる幅のホ
トレジストを形成し、 前記透明集光用媒体の前記ホトレジストの存在しない領
域を前記レーザ光の波長以下の所定の深さでエッチング
によって除去することにより凹部を形成し、 前記凹部に遮光材料を堆積させて前記小なる幅の開口を
有した遮光体を形成することを特徴とする光ヘッドの製
造方法。
67. A transparent light-collecting medium having a light-collecting surface on which a light spot is formed by incident laser light, and a photoresist having a width smaller than the light spot is formed on the transparent light-collecting medium. A concave portion is formed by removing a region of the transparent light-collecting medium where the photoresist is not present by etching at a predetermined depth equal to or less than the wavelength of the laser beam, and forming a concave portion, and depositing a light shielding material in the concave portion to form the small width. A method of manufacturing an optical head, comprising: forming a light shield having an opening.
【請求項68】前記ホトレジストの形成する段階は、前
記透明集光用媒体の外縁に前記遮光体の形状を決定する
ホトレジストを形成する段階を含む構成の請求項67記
載の光ヘッドの製造方法。
68. The method of manufacturing an optical head according to claim 67, wherein said step of forming a photoresist includes a step of forming a photoresist for determining a shape of said light shielding body on an outer edge of said transparent light-collecting medium.
【請求項69】前記凹部を形成する段階は、前記凹部の
座面に光散乱用の複数の微小の凹凸を形成する段階を含
む構成の請求項67記載の光ヘッドの製造方法。
69. The method of manufacturing an optical head according to claim 67, wherein the step of forming the concave portion includes the step of forming a plurality of minute irregularities for light scattering on the seating surface of the concave portion.
【請求項70】前記凹部を形成する段階は、前記凹部の
座面を傾斜面に形成する段階を含む構成の請求項67記
載の光ヘッドの製造方法。
70. The method of manufacturing an optical head according to claim 67, wherein the step of forming the recess includes the step of forming a seating surface of the recess on an inclined surface.
【請求項71】請求項1乃至請求項54のいずれか1項
記載の光ヘッドを製造する光ヘッドの製造方法におい
て、 前記遮光体を形成する工程中に、前記透明集光用媒体の
前記集光面側からエッチング工程を施す工程を含むこと
を特徴とする光ヘッドの製造方法。
71. The method of manufacturing an optical head according to claim 1, wherein the collection of the transparent light-collecting medium is performed during the step of forming the light shield. A method for manufacturing an optical head, comprising a step of performing an etching step from an optical surface side.
【請求項72】光ヘッドに用いる光学素子において、 レーザ光が入射する入射面と、 前記レーザ光が集光してなる光スポットが形成され、前
記光スポットの径よりも短い幅を有する凸部とを備えた
ことを特徴とする光学素子。
72. An optical element used for an optical head, wherein an incident surface on which laser light is incident, a light spot formed by condensing the laser light are formed, and a convex portion having a width shorter than the diameter of the light spot. An optical element comprising:
【請求項73】前記凸部の周縁に設けられた遮光体を備
えたことを特徴とする請求項72記載の光学素子。
73. The optical element according to claim 72, further comprising a light shield provided on a peripheral edge of said projection.
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