JP2000298872A - 光ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

光ヘッド及びその製造方法

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JP2000298872A
JP2000298872A JP11103000A JP10300099A JP2000298872A JP 2000298872 A JP2000298872 A JP 2000298872A JP 11103000 A JP11103000 A JP 11103000A JP 10300099 A JP10300099 A JP 10300099A JP 2000298872 A JP2000298872 A JP 2000298872A
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holder
tip
fiber
optical head
probe
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JP11103000A
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Futoshi Ishida
太 石田
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペース効率のよいファイバプローブを使用
した光ヘッドを得ること、及びプローブ先端とそのホル
ダとが高精度に組み合わされ、量産に適した光ヘッドの
製造方法を得ること。 【解決手段】 ファイバプローブ21の先端部はホルダ
25に対して傾斜して突入した状態で固定され、先端の
微小開口22はホルダ底面25aと略同じ面内に位置し
ている。この光ヘッドはホルダの底面とファイバの先端
とをエッチング液に浸漬させて同時にエッチング加工
し、さらに、ファイバの先端部分のみを選択的にエッチ
ングすることで作製される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッド、特に、
高密度光メモリや高分解能顕微鏡の分野で用いられる光
ヘッド及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】近年、光学的に情報を記録/再生
する光メモリの分野においては、コンピュータの高速化
やマルチメディアの発達に伴い、より高密度に情報を記
録/再生できる、即ち、記録密度の著しく向上した光記
録装置及びそれに用いられる光ヘッドが望まれ、近接場
光記録技術が提案されている。近接場光による記録及び
読み取りを行う光ヘッドについては、光ファイバや微小
開口を有するプローブ、あるいはSolid Immersion Le
ns(固浸レンズ)を用いることが検討されている。この
種の近接場光ヘッドは記録媒体に対して数10〜数10
0nmまで近接させ、集光した光を微小開口から近接場
光として発生させ、記録/読取りを行う。
【0003】即ち、通常、図5(A)に示すように、フ
ァイバプローブ1はコア2とクラッド3からなり、周囲
を不透明膜4で覆ったものが使用され、先端の微小開口
5を記録媒体9の表面に対して数10nmのギャップG
に維持する必要がある。従って、先端が平坦なプローブ
1にあっては、ホルダ(スライダ)8(図7参照)に傾
いて取り付けられると、図5(B)に示すように、エッ
ジ部6が記録媒体9に衝突してしまい、微小開口5と記
録媒体9とのギャップGを所定値まで近づけることがで
きない。
【0004】例えば、外径が125μmの一般的な光フ
ァイバを使用した場合に、微小開口5を記録媒体9に対
して約30nmまで近づけようとすると、角度θの許容
値は約0.03°となる。この傾きは拡大鏡を使用しな
がらの微妙な調整を必要とし、煩雑なものであった。ま
た、プローブ1の先端を記録媒体9の表面に強制的に押
しつけて角度θを調整し、所定のギャップGを確保する
方法も提案されている。
【0005】また、図6(A)に示すように、先端が先
鋭化されたペンシル型のファイバプローブ1’にあって
は、図6(B)に示すように、若干傾いて設置されても
ギャップGは確保可能である。しかし、先端の微小開口
5をホルダの底面に対して所定の位置関係で正確に取り
付けることは非常に困難であった。また、先端が先鋭化
されているが故に前記ファイバプローブ1のように先端
を記録媒体9に押しつけて傾きを是正する方法を採用す
ることはできない。
【0006】一方、ファイバプローブ1(1’)はホル
ダ8に位置調整を考慮して垂直方向に取り付けられるの
が通常である。しかし、垂直方向の取り付けではファイ
バプローブ1(1’)がホルダ8の上面に突き出てしま
い、ファイバは比較的自由に曲げられるといっても、曲
げ角度には限界があり、ファイバ1(1’)の取り回し
に大きなスペースを必要としていた。
【0007】そこで、本発明の目的は、スペース効率の
よいファイバプローブを使用した光ヘッドを提供するこ
とにある。さらに、本発明の他の目的は、ホルダ底面と
プローブの先端微小開口を煩雑な調整を必要とせずに、
所定の位置関係に正確に合わせた状態とすることがで
き、かつ、量産に適した光ヘッドの製造方法を提供する
ことにある。
【0008】
【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明は、ファイバプローブの先端部をホルダに固
定した光ヘッドにおいて、ファイバプローブの先端部を
ホルダに傾斜して突入した状態で固定し、かつ、ファイ
バプローブの先端平坦面をホルダの底面に対して平行に
設定し、あるいはファイバプローブの先端先鋭部をホル
ダの底面と略同じ面内に設定した。
【0009】以上の本発明に係る光ヘッドにおいて、フ
ァイバプローブはホルダに対して傾斜して取り付けられ
ているため、ファイバがホルダの上面から大きく突出す
ることはなく、むしろホルダの上面と同じ高さで引き出
すことができ、ヘッド自体をコンパクトにスペース効率
よく構成することができる。また、ファイバプローブの
先端微小開口はホルダの底面とほぼ一致するように設け
られているため、記録媒体とのギャップを正確に保持す
ることができる。特に、スペース効率の良好性は、ホル
ダに複数本のファイバプローブを取り付けた場合に大き
な効果を発揮する。
【0010】さらに、本発明は、ファイバプローブの先
端部をホルダに固定した光ヘッドの製造方法において、
光ファイバをホルダにその先端がホルダの底面から僅か
に突出した状態に固定する工程と、前記ホルダの底面及
び前記光ファイバの先端をエッチング液に浸漬し、ホル
ダの底面とファイバの先端とを同時にエッチングする工
程とを備えている。さらに、光ファイバの先端部分のみ
を選択的にエッチングする工程を加えてもよい。
【0011】本発明に係る製造方法によれば、ホルダの
底面と光ファイバの先端とを同時にエッチング加工する
ため、プローブの先端をホルダの底面に所定の位置関係
に正確に合わせた光ヘッドを量産することができ、ひい
てはプローブの先端と記録媒体とのギャップを所定の値
に維持することができる。しかも、エッチング液の材
料、成分比を調整すること、あるいはエッチング時間を
調整することで、ファイバプローブの先端部に対するエ
ッチング処理の進行度合いを制御し、先端部が所望形状
のファイバプローブを得ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ヘッド及び
その製造方法の実施形態について、添付図面を参照して
説明する。
【0013】(光ヘッドの第1実施形態、図1参照) 図1は本発明の第1実施形態である光ヘッドの要部を示
し、ホルダ25にファイバプローブ21を取り付け、ホ
ルダ25をサスペンション27で保持するようにしたも
のである。光ヘッド自体は記録媒体9の高速回転に伴っ
て発生する空気流に乗って浮上し、記録媒体9の表面と
数10nmのギャップに保持される。ホルダ25の浮上
量(ギャップ)は、サスペンション27の強度によって
調整される。
【0014】ファイバプローブ21は図5に示したファ
イバプローブ1と同じ構成からなり、その先端は平坦面
21aとされて微小開口22が形成されている。このプ
ローブ21はホルダ25に対して斜め上部から傾斜して
突入され、先端の平坦面21aはホルダ25の底面25
aに対して平行に設定されている。微小開口22は底面
25aと同一平面上に位置していても、あるいは底面2
5aから若干突出していてもよい。プローブ21の先端
平坦面21aと底面25aとの平行度は0.05°以
内、特に0.03°以内に収めることが好ましい。
【0015】微小開口22とホルダ25の底面25aと
の位置合わせは、後述するエッチング法によってもよ
く、あるいは予め先端を所定の形状に加工したプローブ
21をホルダ25に組み付けてもよい。微小開口22を
底面25aから若干突出させた場合には、微小開口22
を記録媒体9の表面に強制的に押しつけることで、微小
開口22と底面25aとの位置合わせを行うことができ
る。
【0016】本第1実施形態においては、ファイバプロ
ーブ21の先端部がホルダ25に対して斜め側方から突
入しており、プローブ21自体がホルダ25の上方に大
きく突出することがなく、スペース効率が向上する。な
お、プローブ21は必ずしもホルダ25の側面から突出
した状態でなくてもよく、傾斜していればホルダ25の
上面から突出していてもよい。プローブ21がホルダ2
5に対して傾斜状態で取り付けられていれば、突出部分
の曲げを大きく取ることができ、スペース効率が改善さ
れることになる。
【0017】(光ヘッドの第2実施形態、図2参照)図
2は本発明の第2実施形態である光ヘッドの要部を示
し、ホルダ25にファイバプローブ31を取り付け、ホ
ルダ25をサスペンション27で保持し、空気浮上方式
で記録媒体9とのギャップを保持するようにした点は前
記第1実施形態と同様である。
【0018】ファイバプローブ31は、図6に示したフ
ァイバプローブ1’と同じように、その先端は先鋭化さ
れた微小開口32が形成されている。このプローブ31
もホルダ25に対して斜め上部から傾斜して突入され、
先端の先鋭部(微小開口32)はホルダ25の底面25
aと同一平面上に設定されている。微小開口32と底面
25aとの高さ方向の差は、50nm以内、特に30n
m以内に収めることが好ましい。差が50nmより大き
くなると、微小開口32を記録媒体9に対して近接場領
域にまで近づけることができなくなるおそれがある。
【0019】微小開口32とホルダ25の底面25aと
の位置合わせは、後述するエッチング法によってもよ
く、あるいは予め先端を所定の形状に加工したプローブ
31をホルダ25に組み付けてもよい。微小開口32を
底面25aから若干突出させた場合には、微小開口32
を記録媒体9の表面に強制的に押しつけることで、微小
開口32と底面25aとの位置合わせを行うことができ
る。但し、微小開口32は先鋭化されて脆いので極めて
弱い力で押しつける必要がある。
【0020】本第2実施形態の効果は前記第1実施形態
と同様であり、プローブ31は傾斜していればホルダ2
5の上面から突出していてもよいことは勿論である。
【0021】(光ヘッドの第3実施形態、図3参照)本
第3実施形態である光ヘッドは、図3に示すように、ホ
ルダ25に3本のファイバプローブ41を取り付けて各
プローブ41の先端をホルダ25の底面に臨ましめ、マ
ルチビーム方式での記録/再生を可能としたものであ
る。各プローブ41の先端は第1実施形態の如く平坦面
であっても、第2実施形態の如く先鋭化されていてもよ
い。また、図3ではプローブ41がそれぞれホルダ25
の各側面から1本ずつ突出したものを示しているが、一
の側面から複数本突出していてもよい。
【0022】(製造方法の実施形態、図4参照)まず、
図4(A)に示すように、ホルダ25に形成した貫通孔
26に光ファイバ51を貫通させ、固定する。ホルダ2
5の材料としては、よく知られているAl23・TiC
(アルチック)あるいはMn−Znを用いることができ
る。以下に説明する緩衝フッ酸溶液に対する耐久性の面
からは、前者の材料が望ましい。
【0023】次に、図4(B)に示すように、光ファイ
バ51とホルダ25とを一体的に、ホルダ25の底面2
5aが液面と一致するように緩衝フッ酸溶液55に浸漬
する。この場合、ホルダ25の底面25aを液面より若
干高く保持し、表面張力によってエッチング液を底面2
5aに接触させることが肝要である。本発明者らの実験
では、緩衝フッ酸溶液55として、HF:H2O:NH4
Fを重量比1:1:20で混合したものを用いた。HF
は55wt%溶液,NH4Fは40wt%溶液を用い
た。
【0024】前記浸漬状態で約120〜150分間放置
すると、ホルダ25の底面25aと同一面上に平坦面5
1aを有するプローブが形成された(図4(C)参
照)。平坦面51aが形成された高さでエッチング液の
浸漬がなくなり、エッチングレートが急に遅くなるた
め、底面25aと同一面上に平坦面51aを有するプロ
ーブを再現性よく形成することができた。液面にSiオ
イル等の薄い膜を形成しておくことにより、さらに精度
よくこの位置でエッチングを止めることができる。
【0025】このようにして作製されたホルダ25の底
面25aと平坦面51aの位置関係を測定したところ、
底面25aから15nm奥まったところに平坦面51a
が形成されており、両者の平行度の差は0.02°であ
った。この平坦面51aに微小開口を形成することによ
り、近接場光が十分に発生することが確認された。
【0026】図4(C)に示した状態から、さらに15
0〜240分間放置すると、毛細管現象で上昇したエッ
チング液によって光ファイバ先端の先鋭化が進行し、図
4(D)に示すように、コア部分が先鋭化した突起52
を有するプローブが得られた。この突起52と底面25
aとの高さの差は25nmであり、突起52に微小開口
を形成することにより、近接場光が十分に発生すること
が確認された。
【0027】図4(D)に示した状態から、さらに36
0〜480分間放置すると、毛細管現象で上昇したエッ
チング液及び蒸気化したエッチング液によって光ファイ
バ先端の先鋭化がさらに進行し、図4(E)に示すよう
に、ペンシル型に先鋭化した突起53を有するプローブ
が得られた。この突起53と底面25aとの高さの差は
40nmであり、突起53に微小開口を形成することに
より、近接場光が十分に発生することが確認された。な
お、突起53に形成する微小開口は、コア部分を含めて
一旦突起53全体に遮光膜をコートし、その後コア部先
端のみの遮光膜を除去することで得られる。
【0028】前述したエッチング法は、ホルダを切り出
してからではなく、ウエハ状態のままで光ファイバと同
時に加工するものであり、数万個の光ヘッドを精度よく
一度に生産することができる。なお、図4では、光ファ
イバをホルダに垂直方向に取り付けた例を示したが、図
1、図2に示した光ヘッドの如く、光ファイバをホルダ
に傾斜させて取り付けたものであってもよい。特に、図
3に示したマルチビーム方式の光ヘッドの製作に適して
いる。
【0029】(他の実施形態)なお、本発明に係る光ヘ
ッド及びその製造方法は前記実施形態に限定するもので
はなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。
【0030】特に、ホルダ自体の形状や構造は任意であ
る。また、エッチング液はホルダや光ファイバの材質に
よって最適な成分を有するものを選択すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である光ヘッドの要部を
示す断面図。
【図2】本発明の第2実施形態である光ヘッドの要部を
示す断面図。
【図3】本発明の第3実施形態である光ヘッドの要部を
示す斜視図。
【図4】本発明に係る製造方法の一実施形態を示す説明
図。
【図5】従来のファイバプローブの第1例を示す断面
図。
【図6】従来のファイバプローブの第2例を示す断面
図。
【図7】従来の光ヘッドの要部を示す断面図。
【符号の説明】
21,31,41…ファイバプローブ 21a…平坦面 22…微小開口 25…ホルダ 25a…底面 32…先端部 51…光ファイバ 51a…平坦面 52,53…突起 55…エッチング液

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファイバプローブの先端部をホルダに固
    定した光ヘッドにおいて、 前記ファイバプローブの先端部が前記ホルダに傾斜して
    突入した状態で固定されており、かつ、該ファイバプロ
    ーブの先端平坦面がホルダの底面に対して平行に設定さ
    れていることを特徴とする光ヘッド。
  2. 【請求項2】 ファイバプローブの先端部をホルダに固
    定した光ヘッドにおいて、 前記ファイバプローブの先端部が前記ホルダに傾斜して
    突入した状態で固定されており、かつ、該ファイバプロ
    ーブの先端先鋭部がホルダの底面と略同じ面内に設定さ
    れていることを特徴とする光ヘッド。
  3. 【請求項3】 複数本のファイバプローブがホルダに取
    り付けられていることを特徴とする請求項1又は請求項
    2記載の光ヘッド。
  4. 【請求項4】 空気浮上方式によって前記ファイバプロ
    ーブの先端と記録媒体表面とのギャップが保持されるこ
    とを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の
    光ヘッド。
  5. 【請求項5】 ファイバプローブの先端部をホルダに固
    定した光ヘッドの製造方法において、 光ファイバをホルダにその先端がホルダの底面から僅か
    に突出した状態に固定する工程と、 前記ホルダの底面及び前記光ファイバの先端をエッチン
    グ液に浸漬し、ホルダの底面と光ファイバの先端とを同
    時にエッチングする工程と、 を備えたことを特徴とする光ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 さらに、前記光ファイバの先端部分のみ
    を選択的にエッチングする工程を備えたことを特徴とす
    る請求項5記載の光ヘッドの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090954A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Seiko Instruments Inc 近接場光ヘッド、近接場光アシスト磁気記録ヘッド、及び近接場光ヘッドの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090954A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Seiko Instruments Inc 近接場光ヘッド、近接場光アシスト磁気記録ヘッド、及び近接場光ヘッドの製造方法

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