JP2002245655A - Optical device for optical pickup and its manufacturing method - Google Patents

Optical device for optical pickup and its manufacturing method

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JP2002245655A
JP2002245655A JP2001044611A JP2001044611A JP2002245655A JP 2002245655 A JP2002245655 A JP 2002245655A JP 2001044611 A JP2001044611 A JP 2001044611A JP 2001044611 A JP2001044611 A JP 2001044611A JP 2002245655 A JP2002245655 A JP 2002245655A
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JP
Japan
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light
objective lens
optical
optical pickup
optical element
Prior art date
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Application number
JP2001044611A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Takahashi
淳一 高橋
Hiroyasu Mifune
博庸 三船
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device for an optical pickup, which is suitable for high density recording and capable of stably and speedily performing recording, reproducing or erasing operation without needing precise and high dynamic positioning (tracking) between a probe part and a condensing point. SOLUTION: An object lens 3 which condenses collimated light is formed on a substrate 2, and the probe part 6 which generates near-field light (or near- field light and propagating light) is formed at the condensing point (or the vicinity of the condensing point) of the object lens 3. Thus, precise and high dynamic positioning (tracking) between the probe part 6 and the condensing point is not needed and recording, reproducing or erasing operation is stably performed at high speed.

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、高密度大容量光記
録或いは光磁気記録に適した光ピックアップ用光学素子
及びその製造方法に関する。
The present invention relates to an optical element for an optical pickup suitable for high-density, large-capacity optical recording or magneto-optical recording and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の従来技術について数例を挙げて
説明する。
2. Description of the Related Art A conventional example of this type will be described with reference to several examples.

【0003】[従来技術1]特開2000−21550
1公報に示される光ディスク装置の例がある。同公報提
案例では、光ヘッドは、光ディスク上を浮上する浮上ス
ライダを有し、この浮上スライダ上に、例えば、AgG
aInPからなり、波長630nmのレーザビームを出
射する端面発光型の半導体レーザと、この半導体レーザ
から出射されたレーザビームを平行ビームに整形するコ
リメータレンズと、半導体レーザを浮上スライダ上に取
り付ける溶融石英板からなるホルダと、半導体レーザを
圧電素子を介して支持するホルダと、半導体レーザから
の平行ビームと光ディスクからの反射光とを分離する偏
光ビームスプリッタと、半導体レーザからの平行ビーム
の直線偏光を円偏光にする1/4波長板と、1/4波長
板からの平行ビームを集光させる集光レンズ及び透明集
光用媒体と、浮上スライダ上に取り付けられ、光ディス
クからの反射光を、ビームスプリッタを介して入力する
光検出器とを各々配置させて構成されている。また、全
体はヘッドケース内に収納され、ヘッドケースは、サス
ペンションの先端に固定されている。
[PRIOR ART 1] JP-A-2000-21550
There is an example of an optical disk device disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. H10-209. In this publication, the optical head has a flying slider that floats on the optical disk, and for example, an AgG
an edge emitting semiconductor laser made of aInP and emitting a laser beam having a wavelength of 630 nm, a collimator lens for shaping the laser beam emitted from the semiconductor laser into a parallel beam, and a fused silica plate for mounting the semiconductor laser on a flying slider , A holder for supporting the semiconductor laser via a piezoelectric element, a polarization beam splitter for separating a parallel beam from the semiconductor laser from the reflected light from the optical disk, and a circular polarization for the parallel beam from the semiconductor laser. A quarter-wave plate for polarizing, a condensing lens and a transparent condensing medium for condensing a parallel beam from the quarter-wave plate, and a beam splitter mounted on a flying slider and reflecting light from the optical disk. And a photodetector input through the interface. Further, the whole is housed in a head case, and the head case is fixed to a tip of a suspension.

【0004】透明集光用媒体は、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、高さ1mm、
長さ2mmを有する。この透明集光用媒体は、入射面及
び反射面を有するが、浮上スライダを透明集光用媒体と
等しい屈折率を有する透明媒体から構成し、浮上スライ
ダ面がスポット形成面に相当するように構成されてお
り、浮上スライダのスポット形成面に光スポットが形成
される。浮上スライダのスポット形成面には、ピンホー
ルを有する遮光膜が被着形成されている。
A transparent light-collecting medium has, for example, a refractive index n = 1.
Made of heavy flint glass having a height of 1 mm,
It has a length of 2 mm. This transparent condensing medium has an incident surface and a reflecting surface, but the flying slider is formed of a transparent medium having the same refractive index as the transparent condensing medium, and the flying slider surface is configured to correspond to the spot forming surface. The light spot is formed on the spot forming surface of the flying slider. A light shielding film having a pinhole is formed on the spot forming surface of the flying slider.

【0005】浮上スライダは、スポット形成面に形成さ
れる光スポットの周辺部以外の部分に負圧を生じるよう
に凹部が形成されている。この凹部による負圧とサスペ
ンションのばね力との作用によって浮上スライダと光デ
ィスクとの間隔が、浮上量として一定に保たれる。提案
例では、浮上量は約0.06μmとされている。
In the flying slider, a concave portion is formed so as to generate a negative pressure in a portion other than the peripheral portion of the light spot formed on the spot forming surface. The space between the flying slider and the optical disk is kept constant as the flying height by the action of the negative pressure by the recess and the spring force of the suspension. In the proposed example, the flying height is about 0.06 μm.

【0006】[従来技術2]特開2000−28036
6公報に示されるマイクロレンズの製造方法の例があ
る。同公報提案例では、高NAのマイクロレンズを容易
に製造することが可能なマイクロレンズの製造方法を提
供することを目的として、少なくとも片面に、基板表面
より深い位置にマイクロレンズが形成された第1,第2
の基板を製造する工程と、これらの第1,第2の基板の
マイクロレンズが形成された面同士を対向させて貼り合
わせる工程とを含むようにしたものである。
[Prior Art 2] JP-A-2000-28036
There is an example of a manufacturing method of a microlens disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6 (1994) -67,639. In the gazette proposal example, in order to provide a microlens manufacturing method capable of easily manufacturing a high NA microlens, at least one side, the microlens formed at a position deeper than the substrate surface 1st, 2nd
And a step of bonding the first and second substrates so that the surfaces of the first and second substrates on which the microlenses are formed face each other.

【0007】[従来技術3]特開平11−45455号
公報に示される例がある。同公報例では、対物レンズと
ソリッドイマージョンレンズとの一体構成或いは貼り合
せによる一体構成により、対物レンズとソリッドイマー
ジョンレンズとの位置精度を容易に確保してスポットサ
イズの小径化を図り、高密度の記録、再生又は消去を実
現することを目的とし、所定の波長を有するコヒーレン
トな光をコリメートし、このコリメートされた光を微小
スポットとして光記録媒体上に集光させ、該集光された
光を用いて光記録媒体に対する情報の記録、再生又は消
去を行う光ピックアップ用光学素子において、コリメー
トされた光を集光させる対物レンズを、対物レンズの集
光長さに等しい厚さの基板上に形成するようにしたもの
である。
[Prior Art 3] There is an example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-45455. In this publication, the objective lens and the solid immersion lens are integrated or bonded together, so that the positional accuracy between the objective lens and the solid immersion lens is easily secured, the spot size is reduced, and For the purpose of realizing recording, reproduction or erasing, collimate coherent light having a predetermined wavelength, focus the collimated light on an optical recording medium as a minute spot, and then focus the collected light. In an optical element for an optical pickup for recording, reproducing, or erasing information on an optical recording medium by using an objective lens for condensing collimated light, the objective lens is formed on a substrate having a thickness equal to the converging length of the objective lens. It is something to do.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来技術1では、記
録、再生又は消去に必要な光学系を全てスライダ上に搭
載しているので、記録媒体上での光スポット径を支配的
に決定するソリッド・イマージョン・ミラーとの光学的
位置合せは、製造時に決定でき、両者を位置合せしなが
ら記録媒体への情報の記録、再生又は消去を行う必要は
ない。もしも、スライダとソリッド・イマージョン・ミ
ラーに光を集光させる光学系を機械的に分離し、スライ
ダ外部に設置すると、ソリッド・イマージョン・ミラー
の入射面に光学系の焦点を位置合せしなければいけな
い。
In the prior art 1, since all the optical systems necessary for recording, reproduction, or erasing are mounted on the slider, the solid state which determines the light spot diameter on the recording medium dominantly is determined. The optical alignment with the immersion mirror can be determined at the time of manufacture, and there is no need to record, reproduce, or erase information on the recording medium while aligning the two. If the slider and the optical system that focuses light on the solid immersion mirror are mechanically separated and installed outside the slider, the focus of the optical system must be aligned with the incident surface of the solid immersion mirror .

【0009】従って、外部光学系とソリッド・イマージ
ョン・ミラーとの高精度かつ高速なフォーカシング、ト
ラッキングなどの位置合せが必要になる。しかし、実際
は技術的に非常に困難である。また、ソリッド・イマー
ジョン・ミラーは非球面な曲面を有し、しかも射出成形
などで作製できる樹脂でなく、ガラスを用いるので、技
術的に困難な非球面研磨を施さなければいけない。
Therefore, it is necessary to perform high-precision and high-speed positioning and tracking between the external optical system and the solid immersion mirror. However, it is technically very difficult. In addition, since the solid immersion mirror has an aspherical curved surface and uses glass instead of a resin that can be manufactured by injection molding or the like, it must be subjected to technically difficult aspherical polishing.

【0010】従来技術2,3はこの点を改善するために
フォトリソ・エッチングにより、研磨ではなく、一括大
量生産に適した方法で、レンズをスライダ基板と一体に
作製する。
In the prior arts 2 and 3, in order to improve this point, the lens is integrally formed with the slider substrate by photolithography and etching, not by polishing, but by a method suitable for batch mass production.

【0011】本発明は、プローブ部と集光点の精密かつ
高度な動的位置合せ(トラッキング)が不要で、記録、
再生又は消去動作を安定かつ高速に行える高密度記録に
適した光ピックアップ用光学素子及びその製造方法を提
供することを目的とする。
The present invention eliminates the need for precise and advanced dynamic positioning (tracking) between the probe section and the focal point.
An object of the present invention is to provide an optical element for an optical pickup suitable for high-density recording in which reproduction or erasing operation can be performed stably and at high speed, and a method for manufacturing the same.

【0012】また、本発明は、上記目的を実現する上
で、レーザ光源の高い光利用効率を実現できる光ピック
アップ用光学素子及びその製造方法を提供する。
Further, the present invention provides an optical element for an optical pickup capable of realizing a high light use efficiency of a laser light source to achieve the above object, and a method of manufacturing the same.

【0013】また、本発明は、上記目的を実現する上
で、より一層高い記録密度を実現する。
Further, the present invention achieves a higher recording density to achieve the above object.

【0014】さらに、本発明は、技術的に困難なソリッ
ド・イマージョン・ミラーを使用することなく、スライ
ダ上に光学系を構成することができ、低コストや高信頼
性の優れた特徴を達成しつつ、機器の小型化・軽量化、
動作速度の高速化、高信頼性を実現できる高密度記録に
適した光ピックアップ用光学素子を提供することを目的
とする。
Further, according to the present invention, an optical system can be formed on a slider without using a technically difficult solid immersion mirror, and an excellent feature of low cost and high reliability is achieved. While reducing the size and weight of the equipment,
It is an object of the present invention to provide an optical element for an optical pickup suitable for high-density recording that can achieve high operation speed and high reliability.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
所定の波長を有するコヒーレントな光を入射し、この光
をコリメートし、コリメートされた光を微小スポットと
して光記録媒体上に集光させることにより前記光記録媒
体に対する情報の記録、再生又は消去を行う光ピックア
ップ用光学素子において、前記コリメートされた光を集
光させる対物レンズを基板上に形成し、前記対物レンズ
の集光点或いは集光点近傍に近接場光又は近接場光と伝
搬光とを発生するプローブ部を形成したことを特徴とす
る。
According to the first aspect of the present invention,
Recording, reproducing or erasing information on the optical recording medium is performed by injecting coherent light having a predetermined wavelength, collimating the light, and condensing the collimated light as a minute spot on the optical recording medium. In the optical element for an optical pickup, an objective lens for condensing the collimated light is formed on a substrate, and near-field light or near-field light and propagating light are collected at or near the converging point of the objective lens. It is characterized in that a probe part which generates is formed.

【0016】従って、コリメートされた光を集光させる
対物レンズを基板上に形成し、対物レンズの集光点或い
は集光点近傍に近接場光又は近接場光と伝搬光とを発生
するプローブ部を形成したので、プローブ部と集光点と
の精密かつ高度な動的位置合せ(トラッキング)が不要
になり、記録、再生又は消去動作を安定かつ高速に行わ
せることが可能となる。
Accordingly, an objective lens for condensing the collimated light is formed on the substrate, and a probe unit for generating near-field light or near-field light and propagation light at or near the converging point of the objective lens. The need for precise and sophisticated dynamic positioning (tracking) between the probe unit and the focal point is eliminated, and the recording, reproduction, or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0017】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部は、
前記基板上に堆積されて前記コヒーレントな光を透過し
ない膜に微小開口を開けることにより形成されているこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe section comprises:
The film is formed by forming a minute opening in a film that is deposited on the substrate and does not transmit the coherent light.

【0018】従って、プローブ部が、基板上に堆積され
てコヒーレントな光を透過しない膜に微小開口を開ける
ことにより形成されているので、プローブ部と集光点の
精密かつ高度な動的位置合せ(トラッキング)が不要に
なり、記録、再生又は消去動作を安定かつ高速に行わせ
ることが可能となる。
Therefore, since the probe portion is formed by forming a small opening in the film that is deposited on the substrate and does not transmit coherent light, precise and high-level dynamic alignment between the probe portion and the condensing point is performed. (Tracking) becomes unnecessary, and recording, reproduction, or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0019】請求項3記載の発明は、請求項1記載の光
ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部は、
前記基板上に堆積されて前記コヒーレントな光を透過し
ない膜に、媒体対向面側が微小開口となるようにテーパ
状に貫通させた穴により形成されていることを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe section comprises:
It is characterized in that the film that is deposited on the substrate and does not transmit the coherent light is formed by a hole penetrating in a tapered shape so that the medium facing surface side becomes a minute opening.

【0020】従って、プローブ部が、基板上に堆積され
てコヒーレントな光を透過しない膜に、媒体対向面側が
微小開口となるようにテーパ状に貫通させた穴により形
成されているので、プローブ部と集光点の精密かつ高度
な動的位置合せ(トラッキング)が不要になり、記録、
再生又は消去動作を安定かつ高速に行わせることが可能
となる。
Therefore, the probe portion is formed by a hole which is formed on the substrate and does not transmit coherent light through a tapered shape so that the medium facing surface side becomes a minute opening. Precise and advanced dynamic alignment (tracking) of the light and the focal point is not required,
Reproduction or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0021】請求項4記載の発明は、請求項1記載の光
ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部は、
前記コヒーレントな光が透過する材料により媒体対向側
が細くなるテーパ形状の突起として形成されていること
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe section comprises:
It is characterized in that the coherent light is formed as a tapered projection whose material facing side is made thinner by transmitting the material.

【0022】従って、プローブ部が、コヒーレントな光
が透過する材料により媒体対向側が細くなるテーパ形状
の突起として形成されているので、プローブ部と集光点
の精密かつ高度な動的位置合せ(トラッキング)が不要
になり、記録、再生又は消去動作を安定かつ高速に行わ
せることが可能となる。
Therefore, since the probe section is formed as a tapered protrusion whose medium facing side is narrowed by a material that transmits coherent light, precise and advanced dynamic positioning (tracking) between the probe section and the condensing point is performed. ) Becomes unnecessary, and the recording, reproducing or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0023】請求項5記載の発明は、請求項1記載の光
ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部は、
前記基板と同一材料により媒体対向側が細くなるテーパ
形状の突起として形成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe section comprises:
It is characterized in that the medium facing side is formed as a tapered projection made thinner from the same material as the substrate.

【0024】従って、プローブ部が、基板と同一材料に
より媒体対向側が細くなるテーパ形状の突起として形成
されているので、プローブ部と集光点の精密かつ高度な
動的位置合せ(トラッキング)が不要になり、記録、再
生又は消去動作を安定かつ高速に行わせることが可能と
なる。
Therefore, since the probe portion is formed as a tapered protrusion having the medium facing side made thinner from the same material as the substrate, precise and sophisticated dynamic positioning (tracking) between the probe portion and the light condensing point is unnecessary. Thus, the recording, reproducing, or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0025】請求項6記載の発明は、請求項1記載の光
ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部は、
前記基板材料よりも高い屈折率を有する材料により媒体
対向側が細くなるテーパ形状の突起として形成されてい
ることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe section comprises:
It is characterized in that it is formed as a tapered projection in which the medium facing side is made thinner by a material having a higher refractive index than the substrate material.

【0026】従って、プローブ部が、基板材料よりも高
い屈折率を有する材料により媒体対向側が細くなるテー
パ形状の突起として形成されているので、プローブ部と
集光点の精密かつ高度な動的位置合せ(トラッキング)
が不要になり、記録、再生又は消去動作を安定かつ高速
に行わせることが可能となる。
Therefore, since the probe section is formed as a tapered protrusion whose medium facing side becomes thinner with a material having a higher refractive index than the substrate material, the probe section and the focusing point can be precisely and highly dynamically positioned. Matching (tracking)
Becomes unnecessary, and the recording, reproducing or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0027】請求項7記載の発明は、所定の波長を有す
るコヒーレントな光を入射し、この光をコリメートし、
コリメートされた光を微小スポットとして光記録媒体上
に集光させることにより前記光記録媒体に対する情報の
記録、再生又は消去を行う光ピックアップ用光学素子に
おいて、前記コリメートされた光を集光させる第1の対
物レンズと、この第1の対物レンズの光軸と同軸で前記
第1の対物レンズにより集光された光をさらに集光させ
る第2の対物レンズとを基板上に形成し、前記第2の対
物レンズの集光点或いは集光点近傍に近接場光又は近接
場光と伝搬光とを発生するプローブ部を形成したことを
特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, coherent light having a predetermined wavelength is incident, and this light is collimated.
An optical pickup optical element for recording, reproducing or erasing information on the optical recording medium by condensing the collimated light as a minute spot on the optical recording medium; Forming, on a substrate, a second objective lens coaxial with the optical axis of the first objective lens and further condensing the light condensed by the first objective lens; A probe section for generating near-field light or near-field light and propagation light is formed at or near the focal point of the objective lens.

【0028】従って、上述の請求項1ないし6記載の発
明の目的を実現しつつ、光源の光利用効率を向上させる
ことができる。
Therefore, it is possible to improve the light use efficiency of the light source while realizing the objects of the first to sixth aspects of the present invention.

【0029】請求項8記載の発明は、請求項7記載の光
ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部は、
前記第2の対物レンズ上に堆積されて前記コヒーレント
な光を透過しない膜に微小な開口を開けることにより形
成されていることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the seventh aspect, the probe portion is
The film is formed by forming a minute opening in a film that is deposited on the second objective lens and does not transmit the coherent light.

【0030】従って、光源の光利用効率を向上させるこ
とができる。
Therefore, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0031】請求項9記載の発明は、請求項7記載の光
ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部は、
前記第2の対物レンズ上に堆積されて前記コヒーレント
な光を透過しない膜に、媒体対向面側が微小開口になる
ようにテーパ状に貫通させた穴により形成されているこ
とを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the seventh aspect, the probe section comprises:
The film deposited on the second objective lens and not transmitting the coherent light is formed by a tapered hole penetrating the medium facing surface so as to form a minute opening.

【0032】従って、光源の光利用効率を向上させるこ
とができる。
Therefore, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0033】請求項10記載の発明は、請求項7記載の
光ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部
は、前記コヒーレントな光を透過する材料により媒体対
向側が細くなるテーパ形状の突起として前記第2の対物
レンズ上に形成されていることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the seventh aspect, the probe portion has a tapered shape in which a medium facing side is made thin by a material that transmits the coherent light. Characterized by being formed on an objective lens.

【0034】従って、光源の光利用効率を向上させるこ
とができる。
Therefore, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0035】請求項11記載の発明は、請求項7記載の
光ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部
は、前記第2の対物レンズと同一材料により媒体対向側
が細くなるテーパ形状の突起として前記第2の対物レン
ズ上に形成されていることを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the seventh aspect, the probe portion has a tapered shape in which the medium facing side is made thinner by the same material as the second objective lens. 2 is formed on the objective lens.

【0036】従って、光源の光利用効率を向上させるこ
とができる。
Therefore, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0037】請求項12記載の発明は、請求項7記載の
光ピックアップ用光学素子において、前記プローブ部
は、前記第2の対物レンズの材料よりも高い屈折率を有
する材料により媒体対向側が細くなるテーパ形状の突起
として前記第2の対物レンズ上に形成されていることを
特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the seventh aspect, the probe portion is made thinner on the medium facing side by a material having a higher refractive index than the material of the second objective lens. It is characterized in that it is formed on the second objective lens as a tapered projection.

【0038】従って、光源の光利用効率を向上させるこ
とができる。
Therefore, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0039】請求項13記載の発明は、請求項3又は9
記載の光ピックアップ用光学素子において、テーパ状に
貫通させた前記穴の先端の微小開口は、細長形状である
ことを特徴とする。
The invention of claim 13 is the third or ninth invention.
The optical element for an optical pickup according to the item, characterized in that the minute opening at the tip of the hole penetrated in a tapered shape has an elongated shape.

【0040】従って、請求項3又は9記載の発明を実現
する上で、穴の先端の微小開口が細長形状であるので、
より一層高い記録密度を実現できる。
Therefore, in realizing the invention of claim 3 or 9, since the minute opening at the tip of the hole has an elongated shape,
Even higher recording density can be realized.

【0041】請求項14記載の発明は、請求項4,5,
6,10,11又は12記載の光ピックアップ用光学素
子において、テーパ形状の前記突起の頂点部は、細長形
状であることを特徴とする。
According to the fourteenth aspect of the present invention,
13. The optical element for an optical pickup according to 6, 10, 11 or 12, wherein the apex portion of the tapered projection has an elongated shape.

【0042】従って、請求項4,5,6,10,11又
は12記載の発明を実現する上で、テーパ形状の突起の
頂点部が細長形状であるので、より一層高い記録密度を
実現できる。
Accordingly, in realizing the invention described in claims 4, 5, 6, 10, 11 and 12, since the apex of the tapered projection is elongated, higher recording density can be realized.

【0043】請求項15記載の発明は、請求項1ないし
14の何れか一記載の光ピックアップ用光学素子におい
て、前記光記録媒体に対する情報の記録、再生又は消去
を行う光学系を前記対物レンズとともに構成する他の光
学部品を、前記基板上に搭載したことを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to any one of the first to fourteenth aspects, an optical system for recording, reproducing, or erasing information on the optical recording medium is provided together with the objective lens. Another constituent optical component is mounted on the substrate.

【0044】従って、従来技術1のように、技術的に困
難なソリッド・イマージョン・ミラーを使用することな
く、スライダ上に光学系を構成することができ、これに
より、低コストや高信頼性の優れた特徴を達成しつつ、
機器の小型化・軽量化、動作速度の高速化、高信頼性を
実現できる高密度記録に適した光ピックアップ用光学素
子を提供できる。
Accordingly, an optical system can be formed on the slider without using a technically difficult solid immersion mirror as in the prior art 1, thereby achieving low cost and high reliability. While achieving excellent features,
It is possible to provide an optical element for an optical pickup suitable for high-density recording capable of realizing miniaturization and weight reduction of an apparatus, high operation speed, and high reliability.

【0045】請求項16記載の発明は、所定の波長を有
するコヒーレントな光を入射し、この光をコリメート
し、コリメートされた光を微小スポットとして光記録媒
体上に集光させることにより前記光記録媒体に対する情
報の記録、再生又は消去を行う光ピックアップ用光学素
子を、半導体製造プロセスを用いて製造する光ピックア
ップ用光学素子の製造方法であって、前記コリメートさ
れた光を集光させる第1の対物レンズを基板上に形成す
る工程と、前記基板上に形成された前記第1の対物レン
ズとは反対面側に凹曲面を形成し、この凹曲面に対して
前記基板より高い屈折率を有する材料を堆積させて、前
記第1の対物レンズの光軸と同軸上の位置に前記第1の
対物レンズで集光された光をさらに集光させる第2の対
物レンズを形成する工程と、前記凹曲面上に堆積させた
前記基板より高い屈折率を有する材料を加工して前記第
2の対物レンズ上に近接場光又は近接場光と伝搬光とを
発生させるテーパ形状の突起型プローブ部を形成する工
程と、を含むことを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the optical recording method, coherent light having a predetermined wavelength is incident, the light is collimated, and the collimated light is condensed on an optical recording medium as a minute spot. A method for manufacturing an optical element for an optical pickup for recording, reproducing, or erasing information on a medium by using a semiconductor manufacturing process, wherein the first element for condensing the collimated light is provided. Forming an objective lens on the substrate, forming a concave surface on the side opposite to the first objective lens formed on the substrate, and having a higher refractive index than the substrate with respect to the concave surface A second objective lens is formed by depositing a material and further condensing the light collected by the first objective lens at a position coaxial with the optical axis of the first objective lens. And processing the material having a higher refractive index than the substrate deposited on the concave surface to produce near-field light or near-field light and propagation light on the second objective lens. And forming a mold probe portion.

【0046】従って、前述したような光ピックアップ用
光学素子に適した製造方法を提供できる。
Therefore, a manufacturing method suitable for the optical element for an optical pickup as described above can be provided.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。
Embodiments of the present invention will be described.

【0048】[第一の実施の形態]本発明の第一の実施
の形態を図1ないし図3に基づいて説明する。図1は、
本実施の形態の光ピックアップ用光学素子1の構成を示
す縦断側面図である。この光ピックアップ用光学素子1
は、例えば、ガラスや石英等の透光性基板2の上部にコ
リメート光を集光するためのマイクロレンズ構造の対物
レンズ3が一体化させて形成されている。また、基板2
の対物レンズ3部分における厚さは対物レンズ3の集光
する厚さに設定されている。
[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element 1 for an optical pickup according to the present embodiment. This optical pickup optical element 1
For example, an objective lens 3 having a microlens structure for converging collimated light is formed integrally on a transparent substrate 2 made of glass, quartz, or the like. Also, the substrate 2
The thickness at the portion of the objective lens 3 is set to a thickness at which the objective lens 3 collects light.

【0049】このように構成された光ピックアップ用光
学素子1において、光学系4からのコリメート光は対物
レンズ3により収れんする光となり、基板2の底面で集
光する。また、本実施の形態では、ソリッドイマージョ
ンレンズは設けられていないが、基板2内で最小のスポ
ットが形成されるので、基板2内での光の波長は基板2
の屈折率の逆数が掛けられる。レンズの屈折率をnとす
ると、スポットサイズW′は下記の式(1) W′∝λ/nsinθ′……(1) により表される。
In the optical element 1 for an optical pickup configured as described above, the collimated light from the optical system 4 becomes light converged by the objective lens 3 and is collected on the bottom surface of the substrate 2. Further, in the present embodiment, the solid immersion lens is not provided, but since the smallest spot is formed in the substrate 2, the wavelength of light in the substrate 2 is
Is multiplied by the reciprocal of the refractive index. Assuming that the refractive index of the lens is n, the spot size W 'is represented by the following equation (1): W'∝λ / nsin θ' (1)

【0050】対物レンズ3の集光点は基板2の概略表面
にあり、この表面に位置する遮光膜(コヒーレントな光
を透過しない膜)5には微小な開口6が開いている。こ
の微小開口6の直径(特に円である必要はない)は集光
点でのスポットサイズよりも小さくする。特に、いわゆ
る回折限界以下の直径にすると本実施の形態の意義が増
す。
The focal point of the objective lens 3 is located on the approximate surface of the substrate 2, and a light-shielding film (a film that does not transmit coherent light) 5 located on this surface has a small opening 6. The diameter of the minute aperture 6 (not necessarily a circle) is made smaller than the spot size at the converging point. In particular, if the diameter is smaller than the so-called diffraction limit, the significance of the present embodiment is increased.

【0051】このような構成では、遮光膜5の表面から
開口直径とほぼ同じ距離までの領域に局在する近接場光
7が存在し得る。この近接場光7の存在する領域はほぼ
微小開口6と同じであるので、この微小開口6の直径を
回折限界以下にすれば、これを超える高密度な光記録を
行うことができる。
In such a configuration, the near-field light 7 localized in a region from the surface of the light shielding film 5 to a distance substantially equal to the diameter of the aperture may exist. Since the region where the near-field light 7 exists is almost the same as the minute aperture 6, if the diameter of the minute opening 6 is set to be equal to or less than the diffraction limit, high-density optical recording exceeding this can be performed.

【0052】既に述べたように、従来技術では、記録媒
体をスライダに対して相対運動させると二重のトラッキ
ングが必要になる。この点、本実施の形態では、スライ
ダとして機能する基板2と一体化された対物レンズ3に
はコリメートされた平行光が入射しているため、コリメ
ート光と対物レンズ3との位置合わせの精度は、直接、
微小開口6に外部の光学系4から集光光を照射するより
も遙かに低くてよい。例えば、図2に示すように、微小
開口6と外部の光学系4とがずれても、問題なく微小開
口6に光を集光させることができる。対物レンズ3と微
小開口6との相対位置は両者が既に基板2により一体化
されているため、殆ど位置ずれを生じることはない。
As described above, in the prior art, when the recording medium is moved relative to the slider, double tracking is required. In this regard, in the present embodiment, since the collimated parallel light is incident on the objective lens 3 integrated with the substrate 2 functioning as a slider, the accuracy of the alignment between the collimated light and the objective lens 3 is high. , Directly,
It may be much lower than irradiating the micro aperture 6 with condensed light from the external optical system 4. For example, as shown in FIG. 2, even if the small aperture 6 and the external optical system 4 are displaced, light can be focused on the small aperture 6 without any problem. Since the relative positions of the objective lens 3 and the minute aperture 6 are already integrated by the substrate 2, there is almost no displacement.

【0053】そして、このように対物レンズ3と微小開
口6とが形成された基板2を光ピックアップ用光学素子
1として光記録媒体の記録、再生又は消去に使用する。
その際、光学素子は図示していないが目的のピットに動
作するようなアクチェータや光源、受光部が具備され
る。
Then, the substrate 2 on which the objective lens 3 and the minute aperture 6 are formed is used as an optical element 1 for an optical pickup for recording, reproducing or erasing an optical recording medium.
At this time, the optical element is provided with an actuator, a light source, and a light receiving unit which are not shown but operate on a target pit.

【0054】なお、図1における下部分は、光ピックア
ップ用光学素子1自身が所望の浮上量で浮上できるよう
なパターニング(面取り)がなされているが、アクチェ
ータを使って浮上量を制御できるように構成してもよ
い。また、光ピックアップ用光学素子1を浮上以外の方
法で記録面との間隔を保持させるようにしてもよい。
The lower part in FIG. 1 is patterned (chamfered) so that the optical element 1 for optical pickup itself can float at a desired floating amount. However, the lower part is controlled so that the floating amount can be controlled using an actuator. You may comprise. Further, the optical pickup optical element 1 may be maintained at a distance from the recording surface by a method other than floating.

【0055】図3は、本実施の形態に係る光ピックアッ
プ用光学素子1の製造工程を順に示す工程図である。上
述したような基板材料の片面に対物レンズ3を以下の手
順で形成する。
FIG. 3 is a process chart sequentially showing the steps of manufacturing the optical element 1 for an optical pickup according to the present embodiment. The objective lens 3 is formed on one side of the substrate material as described above in the following procedure.

【0056】(a) まず、ガラス基板2上に感光性材
料(レジスト)8を塗布する。塗布するレジスト8の厚
さは、基板2上に形成する対物レンズ3の高さと、後に
感光性材料をレジスト8としてエッチングを行う基板材
料のエッチング速度とレジスト8のエッチング速度との
比(選択比)により設定する。例えば、両者のエッチン
グ速度が等しい場合(選択比1)には、レジスト8の厚
さは形成する対物レンズ3の高さと等しくする。また、
基板2材料のエッチング速度がレジスト8のエッチング
速度より2倍大きい場合(選択比2)には、レジスト8
の高さは対物レンズ3の高さの1/2でよい。
(A) First, a photosensitive material (resist) 8 is applied on the glass substrate 2. The thickness of the resist 8 to be applied is determined by the height of the objective lens 3 formed on the substrate 2 and the ratio (selectivity ratio) of the etching rate of the substrate material to be etched using a photosensitive material as the resist 8 and the etching rate of the resist 8. ). For example, when both etching rates are equal (selectivity 1), the thickness of the resist 8 is made equal to the height of the objective lens 3 to be formed. Also,
If the etching rate of the material of the substrate 2 is twice as large as the etching rate of the resist 8 (selectivity 2), the resist 8
May be の of the height of the objective lens 3.

【0057】また、基板2上に塗布する感光性材料とし
ては、通常の半導体製造に用いられるフォトレジスト或
いは感光性ドライフィルムを使用する。具体的には、OF
PR−800(ポジ型レジスト)、OMR−85(ネガ型レジス
ト)などを用いればよい。ポジ型或いはネガ型の選択に
よりレジスト8に形状を転写する工程(フォトリソ工
程)に用いる写真マスクの形状が変化するが、基本的な
作製手順は変わらない。なお、本実施の形態では、ポジ
型レジストを用いる場合について説明する。
As a photosensitive material to be applied on the substrate 2, a photoresist or a photosensitive dry film used in ordinary semiconductor manufacturing is used. Specifically, OF
PR-800 (positive resist), OMR-85 (negative resist), or the like may be used. The shape of the photomask used in the step of transferring the shape to the resist 8 (photolithography step) changes depending on the selection of the positive type or the negative type, but the basic manufacturing procedure does not change. In this embodiment, a case where a positive resist is used will be described.

【0058】(b) 次に、基板2上に形成したレジス
ト8上に対物レンズ径と同等のパターンを形成したマス
ク(フォトマスク)を介して光を照射し、感光性材料を
感光させる。これにより、光照射後に現像すると基板2
上に対物レンズ径と同等のパターン樹脂9が残る。
(B) Next, light is irradiated through a mask (photomask) in which a pattern equivalent to the diameter of the objective lens is formed on the resist 8 formed on the substrate 2 to expose the photosensitive material. Thus, when development is performed after light irradiation, the substrate 2
The pattern resin 9 equivalent to the diameter of the objective lens remains on the top.

【0059】(c) 続いて、残存したパターン樹脂9
に対し、熱及び(或いは)圧力を加え、重力及び表面張
力の効果によりレジスト表面を凸レンズ形状の樹脂10
を形成する。なお、作用させる温度と圧力はレジスト形
状により異なるが、温度においては200〜400℃、
圧力は1〜10気圧の範囲で選べばよい。
(C) Subsequently, the remaining pattern resin 9
To the resist surface by applying heat and / or pressure to the surface of the resist 10 by the effect of gravity and surface tension.
To form The temperature and pressure to be applied vary depending on the resist shape.
The pressure may be selected in the range of 1 to 10 atm.

【0060】(d)(e) さらに、このようにして形
成した凸レンズ形状の樹脂10をマスクとしてガラス基
板2を基板に垂直な方向にエッチング(異方性エッチン
グ)を行う。このエッチングの手段としては、半導体製
造プロセスで通常用いられるドライエッチングが可能で
ある。具体的には反応性イオンエッチング法(RIE)
や電子サイクロトロン共鳴エッチング法(ECR)など
である。ドライエッチングに用いるガスは基板材料によ
り選択する。
(D) (e) Further, the glass substrate 2 is subjected to etching (anisotropic etching) in a direction perpendicular to the substrate by using the resin 10 having a convex lens shape formed as described above as a mask. As a means for this etching, dry etching usually used in a semiconductor manufacturing process can be used. Specifically, reactive ion etching (RIE)
And electron cyclotron resonance etching (ECR). The gas used for dry etching is selected according to the substrate material.

【0061】例えば、基板材料がガラスの場合は、CF
,CHFなどを用いる。また、エッチング速度や選
択性の調整のために上述のエッチッグガスに、N,O
,Arなどのガスを混入してもよい。即ち、上記工程
により、基板2上に対物レンズ3が形成される。
For example, when the substrate material is glass, CF
4 , CHF 3 or the like is used. In order to adjust the etching rate and the selectivity, N 2 , O
2 , a gas such as Ar may be mixed. That is, the objective lens 3 is formed on the substrate 2 by the above steps.

【0062】(f) 対物レンズ3が形成されている面
と反対の面に遮光膜5を堆積する。
(F) A light shielding film 5 is deposited on the surface opposite to the surface on which the objective lens 3 is formed.

【0063】(g) 遮光膜5に回折限界以下の直径の
微小開口6を開ける。
(G) A small opening 6 having a diameter smaller than the diffraction limit is formed in the light shielding film 5.

【0064】[第二の実施の形態]本発明の第二の実施
の形態を図4及び図5に基づいて説明する。第一の実施
の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示
し、説明も省略する(以降の実施の形態でも順次同様と
する)。
[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to the following embodiments).

【0065】図4は本実施の形態の光ピックアップ用光
学素子11の構成を示す縦断側面図である。図4におい
て、図3で説明した場合と同様の条件で、対物レンズ3
を基板2の表面から下の位置に対し、凸形状をなすよう
に形成する。この形状を作製するには図5のようなパタ
ーンのフォトマスク12(図面上は、単なる穴形状であ
るが、中心ほど露光量が少なくなるように階調を持たせ
てある)を使ってもよいが、図3の場合と同様にレジス
トをリフローさせて作製する方法を採ることもできる。
FIG. 4 is a vertical sectional side view showing the structure of the optical element 11 for an optical pickup according to the present embodiment. In FIG. 4, under the same conditions as those described with reference to FIG.
Is formed in a convex shape with respect to a position below the surface of the substrate 2. In order to produce this shape, a photomask 12 having a pattern as shown in FIG. 5 (in the drawing, it is a mere hole shape, but it is given a gradation so that the exposure amount becomes smaller toward the center). Alternatively, a method of manufacturing by reflowing the resist as in the case of FIG. 3 can be adopted.

【0066】[第三の実施の形態]本発明の第三の実施
の形態を図6及び図7に基づいて説明する。図6は本実
施の形態の光ピックアップ用光学素子13の構成を示す
縦断側面図である。前述の対物レンズ3が基2面に対し
て凸形状であるのに対し、この光ピックアップ用光学素
子13では、対物レンズ14が基板2面に対して凹形状
として形成されている。このとき、対物レンズ14の屈
折率は、基板2の屈折率よりも高くなるように設定す
る。また、基板2の厚さは、この光学系で最小スポット
サイズが基板2の底面で得られる長さとする。
[Third Embodiment] A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical element 13 for an optical pickup of the present embodiment. In contrast to the above-mentioned objective lens 3 having a convex shape with respect to the base 2 surface, in the optical element 13 for an optical pickup, the objective lens 14 is formed with a concave shape with respect to the substrate 2 surface. At this time, the refractive index of the objective lens 14 is set to be higher than the refractive index of the substrate 2. The thickness of the substrate 2 is set to a length at which the minimum spot size can be obtained on the bottom surface of the substrate 2 in this optical system.

【0067】図7は、本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子13の製造工程を工程順に示す工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing the steps of manufacturing the optical element 13 for an optical pickup according to the present embodiment in the order of steps.

【0068】ここでは、基板2より屈折率の高い凹レン
ズ形状の対物レンズ14を形成する。なお、凹レンズの
形成も前述の凸レンズの形成と基本的に同様に行う。な
お、本実施の形態ではネガ型レジストを使用する場合を
例にとって説明する。
Here, an objective lens 14 having a concave lens shape having a higher refractive index than the substrate 2 is formed. The formation of the concave lens is performed basically in the same manner as the formation of the above-mentioned convex lens. In this embodiment, a case where a negative resist is used will be described as an example.

【0069】(a) ネガ型レジスト15を、基板上ソ
リッドイマージョンレンズを形成する面に塗布する。 (b) 前述のフォトリソ工程を用い、基板2上に対物
レンズ14が形成される部分16を除いた周囲に樹脂が
残存するようにする。 (c) 次いで、対物レンズ14を形成する部分も含ん
だ全面にレジスト17を塗布する。これは、樹脂の熱変
形を促進させるための塗布であり、塗布厚さは少なくて
よい。具体的には5μm以下の必要に応じた厚さでよ
い。 (d) 続いて、前述の場合と同様に熱及び(或いは)
圧力の作用で樹脂を変形させ、凹レンズ形状18を形成
する。 (e)(f) さらに、同様のエッチング方法を用い、
基板2上に凹レンズ形状部19を形成する。 (g) 次いで、凹レンズ形状部19に、基板2より屈
折率の高い材料20を形成する。本実施の形態では、所
望の屈折率を有した材料をターゲットとし、これを、ス
パッタ法を用いて凹レンズ形状部19を含んだ基板2面
にスパッタ膜を形る。 (h) さらに、基板2面のエッチバック及び平坦化に
より凹レンズ形状部19に選択的にスパッタ膜20を残
存させることにより、対物レンズ14を形成する。 (i) 遮光膜5に回折限界以下の直径の微小開口6を
開ける。
(A) A negative resist 15 is applied to the surface of the substrate on which a solid immersion lens is to be formed. (B) The resin is left around the substrate 2 except for the portion 16 where the objective lens 14 is formed by using the photolithography process described above. (C) Next, a resist 17 is applied to the entire surface including the portion where the objective lens 14 is formed. This is an application for promoting thermal deformation of the resin, and the application thickness may be small. Specifically, the thickness may be 5 μm or less as required. (D) Subsequently, heat and / or
The resin is deformed by the action of pressure to form a concave lens shape 18. (E) (f) Further, using the same etching method,
A concave lens shape portion 19 is formed on the substrate 2. (G) Next, a material 20 having a higher refractive index than the substrate 2 is formed on the concave lens shape portion 19. In the present embodiment, a target having a desired refractive index is used as a target, and a sputtered film is formed on the surface of the substrate 2 including the concave lens-shaped portion 19 by using a sputtering method. (H) Further, the objective lens 14 is formed by selectively leaving the sputtered film 20 on the concave lens shape portion 19 by etching back and flattening the surface of the substrate 2. (I) A small opening 6 having a diameter equal to or less than the diffraction limit is formed in the light shielding film 5.

【0070】このような図7に示す工程により光ピック
アップ用光学素子13が製造される。
The optical element 13 for an optical pickup is manufactured by the steps shown in FIG.

【0071】[第四の実施の形態]本発明の第四の実施
の形態を図8に基づいて説明する。図8は、本実施の形
態の光ピックアップ用光学素子21の製造工程を示す説
明図である。
[Fourth Embodiment] A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing process of the optical element 21 for an optical pickup according to the present embodiment.

【0072】本実施の形態では、前述の第三の実施の形
態で示した対物レンズ14a,14bを2つ用意し、こ
れを貼り合せたものである。貼り合せ方法は、2つの基
板2a,2bの固定を強固にするため、接着剤を用いて
もよく、或いは、電気化学的な貼り合せでもよい。接着
剤は基板2a,2bとほぼ同等の屈折率を有する紫外線
硬化性樹脂を用いる。また、常温の直接接合を用いても
よい。常温接合は、鏡面研磨したシリコンウェファやガ
ラス基板、金属基板をいわゆるRCA洗浄した後、10
−9Torrの真空チャンバ内でArのFAB(Fast At
omic Beam)を2枚の基板2a,2bに各々に300se
c程度、同時に照射した後、10MPaの圧力で圧着す
る。大気に戻した後の接合強度は12MPa以上にな
る。
In the present embodiment, two objective lenses 14a and 14b shown in the third embodiment are prepared and bonded together. In the bonding method, an adhesive may be used to firmly fix the two substrates 2a and 2b, or electrochemical bonding may be used. As the adhesive, an ultraviolet curable resin having a refractive index substantially equal to that of the substrates 2a and 2b is used. Further, direct bonding at room temperature may be used. Room temperature bonding is performed by so-called RCA cleaning of a mirror-polished silicon wafer, glass substrate, or metal substrate.
-9 Ar FAB (Fast At) in a Torr vacuum chamber
omic Beam) on each of the two substrates 2a and 2b for 300se.
After irradiating about c times at the same time, pressure bonding is performed at a pressure of 10 MPa. The bonding strength after returning to the atmosphere becomes 12 MPa or more.

【0073】[第五の実施の形態]本発明の第五の実施
の形態を図9に基づいて説明する。図9は、本実施の形
態の光ピックアップ用光学素子22の構成を示す縦断側
面図である。
[Fifth Embodiment] A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical element 22 for an optical pickup of the present embodiment.

【0074】本実施の形態では、前述の第二の実施の形
態の光ピックアップ用光学素子11で示した対物レンズ
3a,3bを2つ用意し、これを貼り合せたものであ
る。貼り合せ方法は前述の第四の実施の形態の場合と同
じでよい。
In the present embodiment, two objective lenses 3a and 3b shown in the optical element 11 for an optical pickup of the second embodiment are prepared and bonded together. The bonding method may be the same as in the above-described fourth embodiment.

【0075】[第六の実施の形態]本発明の第六の実施
の形態を図10に基づいて説明する。本実施の形態で
は、前述した各実施の形態の光ピックアップ用光学素子
1,11,13,21,22の各々について、基板2の
底面に基板2よりも高い屈折率を有する膜である高屈折
率膜23を設けたものである。
[Sixth Embodiment] A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, for each of the optical elements 1, 11, 13, 21, 21 and 22 for an optical pickup of each of the above-described embodiments, a high refractive index film that has a higher refractive index than the substrate 2 is provided on the bottom surface of the substrate 2. In this case, a rate film 23 is provided.

【0076】即ち、対物レンズ3又は14の最小スポッ
トサイズの位置に高屈折率膜23を設けることにより、
高屈折率膜23内では、光の波長に基板2の屈折率の逆
数が掛けられ、前述した式(1)で表されるようなスポ
ットサイズとなる。これにより、スポットサイズがより
小さくなるので、微小開口6から発せられる近接場光7
の光強度が増大する。つまり、光利用効率が高くなる。
工程としては前述した実施の形態の工程に従い、対物レ
ンズ3又は14を作製した工程を経た後、高屈折率材料
をスパッタなどで堆積して高屈折率膜23を形成した
後、遮光膜5を堆積し、これに微小開口6を開けるよう
にすればよい。
That is, by providing the high refractive index film 23 at the position of the minimum spot size of the objective lens 3 or 14,
In the high refractive index film 23, the wavelength of light is multiplied by the reciprocal of the refractive index of the substrate 2 to obtain a spot size as represented by the above-described equation (1). As a result, the spot size becomes smaller, so that the near-field light 7 emitted from the minute aperture 6
Light intensity increases. That is, the light use efficiency increases.
According to the process of the above-described embodiment, after the process of manufacturing the objective lens 3 or 14 is performed, a high-refractive-index material is deposited by sputtering or the like to form a high-refractive-index film 23, and then the light-shielding film 5 is formed. It is sufficient to deposit the material and to make the minute opening 6 therethrough.

【0077】[第七の実施の形態]本発明の第七の実施
の形態を図11及び図12に基づいて説明する。図11
は本実施の形態の光ピックアップ用光学素子24の構成
を示す縦断側面図である。
[Seventh Embodiment] A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 2 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical element for an optical pickup 24 of the present embodiment.

【0078】図示例では、図1に示した光ピックアップ
用光学素子1とほぼ同様な構造をしているが、プローブ
部となる遮光膜5の微小開口25が、記録媒体側に向か
うに従ってその開口寸法が小さくなるテーパ形状に形成
されている。即ち、テーパ状に貫通させた穴として形成
されている。
In the illustrated example, the structure is substantially the same as that of the optical element 1 for an optical pickup shown in FIG. 1. However, the minute opening 25 of the light shielding film 5 serving as a probe portion is gradually increased toward the recording medium. It is formed in a tapered shape with a reduced size. That is, it is formed as a hole penetrated in a tapered shape.

【0079】このようにすることにより、図1に示した
場合より、より簡単に微小開口25を作製することがで
きる。即ち、回折限界以下の開口寸法とは100nm程
度なのであるが、この寸法は最新の半導体加工プロセス
を持ってしてもかなり困難な値である。しかし、後述す
る単結晶シリコンの結晶軸異方性エッチングを用いるこ
とにより、比較的簡単にこれが実現できる。
By doing so, the minute opening 25 can be manufactured more easily than the case shown in FIG. In other words, the aperture size equal to or smaller than the diffraction limit is about 100 nm, which is a very difficult value even with the latest semiconductor processing process. However, this can be realized relatively easily by using the crystal axis anisotropic etching of single crystal silicon described later.

【0080】図12は本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子24の製造工程を工程順に示す工程図である。
FIG. 12 is a process chart showing the steps of manufacturing the optical element 24 for an optical pickup according to the present embodiment in the order of steps.

【0081】(a) 厚みが数100μmの単結晶Si
(シリコン)基板26上に約1μmのSiO(酸化シリ
コン)層27と約5〜10μmの単結晶Si層28が積
層された、所謂SOI基板を用いる。一番上には膜厚が
数100nmのSiO層29がある。
(A) Single-crystal Si having a thickness of several hundred μm
A so-called SOI substrate in which a SiO 2 (silicon oxide) layer 27 of about 1 μm and a single-crystal Si layer 28 of about 5 to 10 μm are laminated on a (silicon) substrate 26 is used. At the top is an SiO 2 layer 29 with a thickness of several 100 nm.

【0082】開口を作製したいところのSiO層29
をフォトリソ、エッチングにより除去する。除去する部
分の寸法は開口の寸法が数10nmから数100nmに
なるように見込んで決める。
The SiO 2 layer 29 where an opening is to be formed
Is removed by photolithography and etching. The size of the portion to be removed is determined so that the size of the opening is several tens nm to several hundreds nm.

【0083】(b) 単結晶Si層28をアルカリエッ
チングによりエッチングする。このときのエッチャント
としては、ヒドラジン(N・HO),KOH,
NaOH,CaOH,EDP(Ethylene diamine Pyroc
atechol(water))、TMAH(tetramethyl ammoniumhy
droxide、(CHNOH)などの結晶軸異方性エ
ッチャントを用いる。エッチャントの温度は50℃から
80℃位にする。これらのエッチャントは結晶軸異方性
エッチャントであり、これにより、(111)面に囲ま
れた逆ピラミッド状の穴形状ができる。先端部分がちょ
うどSiO層28になるようにすると、穴底面が正方
形又は長方形になる。この1辺が数10nmから数10
0nmになるように最初のSiO層29のパターニン
グ寸法を決めておく。
(B) The single crystal Si layer 28 is etched by alkali etching. At this time, as an etchant, hydrazine (N 2 H 4 .H 2 O), KOH,
NaOH, CaOH, EDP (Ethylene diamine Pyroc
atechol (water)), TMAH (tetramethyl ammoniumhy)
A crystal axis anisotropic etchant such as droxide or (CH 3 ) 4 NOH) is used. The temperature of the etchant is about 50 ° C. to 80 ° C. These etchants are crystal axis anisotropic etchants, thereby forming an inverted pyramid-shaped hole surrounded by the (111) plane. If the tip portion is made to be just the SiO 2 layer 28, the hole bottom surface will be square or rectangular. This one side is from several tens nm to several tens
The patterning dimension of the first SiO 2 layer 29 is determined so as to be 0 nm.

【0084】(c) 最上層のSiO層29を弗酸な
どで除去する。
(C) The uppermost SiO 2 layer 29 is removed with hydrofluoric acid or the like.

【0085】(d) ガラス30を単結晶Si層28上
に乗せ、単結晶Si基板26とガラス30とに電極31
a,31bを圧接させる。このガラス30としては、例
えば米国コーニング社製#7740を用いる。その厚みは
0.1mmから3mm位がよい。窒素ガス中或いは真空
中で350℃に加熱した状態で、単結晶Si基板26側
に正の300V程度の電圧Vbを10分程度印加する。
(D) The glass 30 is placed on the single crystal Si layer 28, and the electrode 31 is placed on the single crystal Si substrate 26 and the glass 30.
a and 31b are pressed against each other. As the glass 30, for example, # 7740 manufactured by Corning Incorporated, USA The thickness is preferably about 0.1 mm to 3 mm. While heating to 350 ° C. in a nitrogen gas or vacuum, a positive voltage Vb of about 300 V is applied to the single crystal Si substrate 26 for about 10 minutes.

【0086】このような方法により、(e)に示すよう
にガラス30は単結晶Si層28に接合される。単結晶
Si基板26と単結晶Si層28sの間には絶縁層であ
るSiO層27があるが、温度が高く、電圧も高いの
で、電流が突き抜けたり、漏れて、接合に必要な電流が
流れる。この接合方法を陽極接合という。
According to such a method, the glass 30 is bonded to the single crystal Si layer 28 as shown in FIG. Between the single-crystal Si substrate 26 and the single-crystal Si layer 28 s, there is an SiO 2 layer 27 as an insulating layer. However, since the temperature is high and the voltage is high, the current penetrates or leaks, and the current necessary for bonding is reduced. Flows. This bonding method is called anodic bonding.

【0087】(f)から(h)において、図3で説明し
た場合と同様に、対物レンズ3を作製する。
In (f) to (h), the objective lens 3 is manufactured as in the case described with reference to FIG.

【0088】(i) 接合された基板を再びアルカリエ
ッチャントの中に入れる。単結晶Si基板26はアルカ
リエッチャントによりエッチングされる。例えば、KO
HはSi以外にSiO(ガラスの主成分)もエッチン
グするが、ガラス30は非常に厚いので、全てエッチン
グされることはない。また、単結晶Si層28とガラス
30とは非常に強固に接合されているので、両者間にエ
ッチャントが浸入することはないので、単結晶Si層2
8がエッチングされることはない。よって、単結晶Si
基板26のみがエッチングされる。SiO層27はア
ルカリエッチャントに対するエッチングスピードがSi
の1/100以下であるので、単結晶Si基板26がエ
ッチングされ切ったところでエッチングを止めることが
できる。
(I) The bonded substrate is put again in the alkaline etchant. The single crystal Si substrate 26 is etched by an alkali etchant. For example, KO
H also etches SiO 2 (the main component of glass) in addition to Si, but the glass 30 is very thick and is not etched at all. Further, since the single-crystal Si layer 28 and the glass 30 are bonded very firmly, there is no possibility that the etchant penetrates between the two, so that the single-crystal Si layer 2
8 is not etched. Therefore, single crystal Si
Only the substrate 26 is etched. The etching speed of the SiO 2 layer 27 with respect to the alkaline etchant is Si.
Therefore, the etching can be stopped when the single crystal Si substrate 26 is completely etched.

【0089】(j) SiO層27を弗酸で除去する
ことにより、微小開口25が形成される。この後、ダイ
シングソーで所望の大きさに切られる。
(J) The fine openings 25 are formed by removing the SiO 2 layer 27 with hydrofluoric acid. After that, it is cut into a desired size with a dicing saw.

【0090】もしも、対物レンズ3が僅かでもエッチン
グされることを避けたい場合は、これにアルカリエッチ
ャントや弗酸がかからないように、Oリングなどでシー
ルドしたり、対アルカリ性ワックスなどで対物レンズ3
を覆えばよい。
If it is desired to prevent the objective lens 3 from being slightly etched, the objective lens 3 may be shielded with an O-ring or the like so as not to be exposed to an alkali etchant or hydrofluoric acid, or may be protected with an alkali wax or the like.
Should be covered.

【0091】また、遮光をより完全にするために、開口
25内部の斜面に金属膜を堆積するようにしてもよい。
Further, a metal film may be deposited on the slope inside the opening 25 in order to make the light shielding more complete.

【0092】[第八の実施の形態]本発明の第八の実施
の形態を図13に基づいて説明する。本実施の形態で
は、前述した各実施の形態の光ピックアップ用光学素子
1,11,13,21,22の各々について、微小開口
6に代えてテーパ状の微小開口25で構成した構成例を
示すものである。
[Eighth Embodiment] An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a configuration example in which each of the optical elements 1, 11, 13, 21, and 22 for the optical pickup of each of the above-described embodiments is configured by a tapered minute opening 25 instead of the minute opening 6 will be described. Things.

【0093】[第九の実施の形態]本発明の第九の実施
の形態を図14に基づいて説明する。本実施の形態で
は、前述した第八の実施の形態の光ピックアップ用光学
素子1,11,13,21,22の各々について、テー
パ状の微小開口25中に高屈折率材料32を充填させた
ものである。
[Ninth Embodiment] A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in each of the optical elements 1, 11, 13, 21, and 22 for the optical pickup according to the eighth embodiment described above, the high refractive index material 32 is filled in the tapered minute opening 25. Things.

【0094】これにより、図7で説明した場合と同様に
光利用効率が高くなる。工程としては図12(c)の後
に、テーパ状の微小開口25に高屈折率材料32を堆積
させ、エッチバックなどで平坦化し、かつ、シリコン表
面を露出させ、その後、図12(d)以降の工程を行わ
せるようにすればよい。
As a result, the light use efficiency is increased as in the case described with reference to FIG. As a step, after FIG. 12C, a high refractive index material 32 is deposited in the tapered minute opening 25, flattened by etch back and the like, and the silicon surface is exposed. May be performed.

【0095】[第十の実施の形態]本発明の第十の実施
の形態を図15及び図16に基づいて説明する。図15
は本実施の形態の光ピックアップ用光学素子33の構成
を示す縦断側面図である。ここでは、図11に示した光
ピックアップ用光学素子24とほぼ同様な構造をしてい
るが、プローブ部34の形状が、記録媒体に対向する側
が細くなるテーパ形状の突起構造になっている。
[Tenth Embodiment] A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 3 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element 33 for an optical pickup according to the present embodiment. Here, the structure is substantially the same as that of the optical element for optical pickup 24 shown in FIG. 11, but the shape of the probe portion 34 is a tapered projection structure in which the side facing the recording medium becomes thin.

【0096】このような構造とすることにより、突起テ
ーパに入射した光が、対向したテーパ面間で反射を繰り
返し、突起先端に集光される。従って、突起底面に入射
する光を有効に使うことができるので、光利用効率がよ
い。先端からは近接場光7が出る。
With such a structure, the light incident on the protrusion taper is repeatedly reflected between the opposed tapered surfaces, and condensed on the protrusion tip. Therefore, the light incident on the bottom surface of the protrusion can be used effectively, and the light use efficiency is high. Near-field light 7 is emitted from the tip.

【0097】ここでは、近接場光7を発する光ピックア
ップ用光学素子33について説明したが、全く同様な製
造方法で、突起形状を最適化することにより、モード間
干渉により近接場光と伝搬光との両方を発することがで
きる、より光利用効率の高い光ピックアップ用光学素子
を実現することができる。
Here, the optical element 33 for the optical pickup which emits the near-field light 7 has been described. However, by optimizing the shape of the protrusion by the completely same manufacturing method, the near-field light and the propagation light are inter-mode interference. And an optical element for an optical pickup having higher light use efficiency can be realized.

【0098】このような光ピックアップ用光学素子33
の製造方法をその工程順に示す図16を参照して説明す
る。
Such an optical element 33 for an optical pickup
Will be described with reference to FIG.

【0099】(a) まず、図3(a)〜(e)の場合
と同様にして対物レンズ3を作製する。 (b) この後、対物レンズ3の焦点位置にフォトリソ
によりパターン樹脂35を形成する。 (c) これをマスクにし、先の対物レンズ3を作製し
たときと同様に、突起形状36をガラス基板2上に形成
(樹脂パターンの転写)する。 (d) 突起形状36側に遮光膜5を堆積する。 (e) 突起形状36の先端部分の遮光膜5をFIB或
いは化学機械研磨などの方法で除去する。
(A) First, the objective lens 3 is manufactured in the same manner as in FIGS. 3 (a) to 3 (e). (B) Thereafter, a pattern resin 35 is formed at the focal position of the objective lens 3 by photolithography. (C) Using this as a mask, a projection 36 is formed on the glass substrate 2 (transfer of a resin pattern) in the same manner as when the objective lens 3 was manufactured. (D) The light-shielding film 5 is deposited on the protrusion 36 side. (E) The light-shielding film 5 at the tip of the protrusion 36 is removed by FIB or chemical mechanical polishing.

【0100】なお、本実施の形態では、基板2表面に凸
型の対物レンズ3を形成する例で説明したが、図3,図
6,図8及び図9に各々示したような対物レンズ3,1
4を適用してもよい。
Although the present embodiment has been described with respect to the example in which the convex objective lens 3 is formed on the surface of the substrate 2, the objective lens 3 shown in FIGS. 3, 6, 8 and 9 is used. , 1
4 may be applied.

【0101】[第十一の実施の形態]本発明の第十一の
実施の形態を図17及び図18に基づいて説明する。図
17は本実施の形態の光ピックアップ用光学素子33の
構成を示す縦断側面図である。本実施の形態では、図1
5の場合とほぼ同様な構造をしているが、突起形状のプ
ローブ部34におけるテーパ状の微小開口25内に基板
2よりも高い屈折率を有する高屈折率材料37を充填さ
せた構造とされている。
[Eleventh Embodiment] The eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical element 33 for an optical pickup of the present embodiment. In the present embodiment, FIG.
5, but has a structure in which a high-refractive-index material 37 having a higher refractive index than the substrate 2 is filled in the tapered minute opening 25 of the protruding probe portion 34. ing.

【0102】これにより、プローブ部34内の波長が短
くなるので、突起先端から発するスポット径を小さくで
きる。また、微小開口25の開口径に対して波長が相対
的に短くなるので、光利用効率も高くなる。
As a result, the wavelength in the probe section 34 is shortened, so that the spot diameter emitted from the tip of the projection can be reduced. Further, since the wavelength is relatively short with respect to the diameter of the minute opening 25, the light use efficiency is also increased.

【0103】本実施の形態の場合、同じ製造方法で、突
起形状を最適化することにより、モード間干渉により近
接場光と伝搬光との両方を発生させることができる、よ
り光利用効率の高い光ピックアップ用光学素子を実現す
ることができる。
In the case of the present embodiment, both the near-field light and the propagating light can be generated by inter-mode interference by optimizing the shape of the protrusion by the same manufacturing method. An optical element for an optical pickup can be realized.

【0104】図18は本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子33の製造工程を工程順に示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory view showing the steps of manufacturing the optical element 33 for an optical pickup of this embodiment in the order of steps.

【0105】(a) 厚みが数100μmの単結晶Si
(シリコン)基板26上に約1μmのSiO(酸化シリ
コン)層27と約5μm〜10μmの単結晶Si層28
が積層された、所謂SOI基板を用いる。
(A) Single-crystal Si having a thickness of several 100 μm
On a (silicon) substrate 26, a SiO 2 (silicon oxide) layer 27 of about 1 μm and a single-crystal Si layer 28 of about 5 μm to 10 μm
Are stacked, that is, a so-called SOI substrate is used.

【0106】(b)(c) ガラス30を単結晶Si層
28の上に乗せ、単結晶Si基板26とガラス30とに
電極31a,31bを圧接させる。このガラス30とし
ては、例えば米国コーニング社製#7740を用いる。その
厚みは0.1mmから3mm位がよい。窒素ガス中或い
は真空中で350℃に加熱した状態で、単結晶Si基板
26側に正の300V程度の電圧Vbを10分程度印加
する。このような方法により(e)に示すようにガラス
30は単結晶Si層28に接合される。単結晶Si基板
26と単結晶Si層28との間には絶縁層であるSiO
層27があるが、温度が高く、電圧も高いので、電流
が突き抜けたり、漏れて、接合に必要な電流が流れる。
この接合方法を陽極接合という。
(B) (c) The glass 30 is placed on the single crystal Si layer 28, and the electrodes 31a and 31b are pressed against the single crystal Si substrate 26 and the glass 30. As the glass 30, for example, # 7740 manufactured by Corning Incorporated in the United States is used. The thickness is preferably about 0.1 mm to 3 mm. While heating to 350 ° C. in a nitrogen gas or vacuum, a positive voltage Vb of about 300 V is applied to the single crystal Si substrate 26 for about 10 minutes. By such a method, the glass 30 is bonded to the single crystal Si layer 28 as shown in FIG. Between the single-crystal Si substrate 26 and the single-crystal Si layer 28, an insulating layer of SiO
Although the two layers 27 are provided, the temperature is high and the voltage is high, so that the current penetrates or leaks, and the current required for the junction flows.
This bonding method is called anodic bonding.

【0107】(d)〜(g) 図3(a)〜(e)の場
合と同様にして対物レンズ3を作製する。
(D)-(g) The objective lens 3 is manufactured in the same manner as in FIGS. 3 (a)-(e).

【0108】(h)〜(i) 単結晶Si基板26とS
iO層27とを図12(i)の場合と同様に除去す
る。
(H) to (i) Single-crystal Si substrate 26 and S
The iO 2 layer 27 is removed as in the case of FIG.

【0109】(j) この後、対物レンズ3の焦点位置
或いはその近傍にフォトリソにより、パターン樹脂35
を形成する。
(J) Thereafter, the pattern resin 35 is placed at or near the focal position of the objective lens 3 by photolithography.
To form

【0110】(k) これをマスクにし、先の対物レン
ズ3を作製したときと同様に、突起形状を高屈折率材料
37に形成(樹脂パターンの転写)する。このときの高
屈折率材料37としてはシリコンとなる。シリコンの屈
折率は、波長λ=780nmにおいて屈折率n=3.7
と非常に高い。また、5μm程度の厚みの場合40%程
度の透過率を示す。さらに、突起側に遮光膜5を堆積す
る。
(K) Using this as a mask, a projection shape is formed on the high refractive index material 37 (transfer of the resin pattern) in the same manner as when the objective lens 3 was manufactured. At this time, the high refractive index material 37 is silicon. The refractive index of silicon is n = 3.7 at a wavelength λ = 780 nm.
And very high. In the case of a thickness of about 5 μm, the transmittance is about 40%. Further, a light shielding film 5 is deposited on the protrusion side.

【0111】(l) 突起先端部分の遮光膜5をFIB
或いは化学機械研磨などの方法で除去する。
(L) The light shielding film 5 at the tip of the projection is
Alternatively, it is removed by a method such as chemical mechanical polishing.

【0112】なお、本実施の形態では、基板2表面に凸
型の対物レンズ3を形成する例で説明したが、図3,図
6,図8及び図9に各々示したような対物レンズ3,1
4を適用してもよい。
In this embodiment, an example in which the convex objective lens 3 is formed on the surface of the substrate 2 has been described, but the objective lens 3 shown in FIGS. 3, 6, 8 and 9 is used. , 1
4 may be applied.

【0113】[第十二の実施の形態]本発明の第十二の
実施の形態を図19ないし図23に基づいて説明する。
本実施の形態は、特願平11−157699号として本
出願人既提案のプローブに適用したものである。同提案
例では、入射光の偏光方向と平行な方向についての小ス
ポット化を達成するとともに、さるなる高効率化とを実
現するために、光透過性を有する基板と、この基板上に
形成され、基板よりも屈折率が高い材料からなる突起部
とを備え、この突起部は、その外壁に単数又は複数のテ
ーパ角度を有するとともに、その頂点部が細長形状であ
り、この突起部は、基板からの光を入射して、先端部分
で近接場光或いは伝搬光或いは近接場光及び伝搬光の両
方を発生させるようにしたものである。ここに、同提案
例では、突起型プローブとされているが、本実施の形態
では、穴形状のプローブ部41として形成されている。
モード間干渉を生じる媒質が空気(或いは真空)なの
で、屈折率は同提案例より低いので、スポット径はその
分大きくなるが、モード間干渉そのものは生じるので、
モード間干渉による同様の効果は得られる。
[Twelfth Embodiment] A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment is applied to a probe proposed by the present applicant as Japanese Patent Application No. 11-157699. In the proposed example, in order to achieve a small spot in a direction parallel to the polarization direction of the incident light, and to realize even higher efficiency, a substrate having light transmittance and a substrate formed on this substrate A projection made of a material having a refractive index higher than that of the substrate, the projection having one or more taper angles on its outer wall, and a vertex of the projection having an elongated shape. , And near-field light or propagating light or both near-field light and propagating light are generated at the tip. Here, in the proposal example, the projection type probe is used. However, in the present embodiment, the projection type probe is formed as a hole-shaped probe portion 41.
Since the medium that causes the inter-mode interference is air (or vacuum), the refractive index is lower than that of the proposed example, and the spot diameter increases accordingly, but the inter-mode interference itself occurs.
Similar effects due to inter-mode interference can be obtained.

【0114】ここで、本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子40におけるプローブ部41では、図19に示
すようにテーパ状穴42の底面の開口42aの形状が、
例えば長円形状、長方形上等のいわゆる細長形状をして
いる。図20にその断面図を示す。図19及び図20に
示すテーパ状穴42では、その底面の開口42aの形状
が長方形状とされている。このような開口42aを形成
する遮光膜5又は基板2上に、図21に示すように、対
物レンズ3を形成した基板2を設ける。図21のように
記録媒体46の移動方向と短辺の方向が一致するように
してもよいし、また、この逆でもよく、或いは、斜めに
してもよい。48は支持アームである。
Here, in the probe part 41 of the optical element 40 for an optical pickup according to the present embodiment, as shown in FIG.
For example, it has a so-called elongated shape such as an oval shape or a rectangular shape. FIG. 20 shows a sectional view thereof. In the tapered hole 42 shown in FIGS. 19 and 20, the shape of the opening 42a on the bottom surface is rectangular. As shown in FIG. 21, the substrate 2 on which the objective lens 3 is formed is provided on the light shielding film 5 or the substrate 2 on which the opening 42a is formed. As shown in FIG. 21, the moving direction of the recording medium 46 and the direction of the short side may be the same, or may be reversed, or may be inclined. 48 is a support arm.

【0115】作製方法の一例としては、図12で前述し
た場合と同様でよい。ただし、図12(a)において、
底面の開口42aが長方形形状になるように、SiO
をパターニングする。対物レンズ3としては図12
(a)〜(e)に示すような形状・構成の用いてもよ
い。また、図13(a)〜(e)の場合と同様にテーパ
状穴42内に高屈折率材料32を充填することもでき
る。これにより光利用効率が高くなる。工程としては図
12(c)の後に、テーパ状穴42に高屈折率材料32
を堆積し、エッチバックなどで平坦化し、かつ、シリコ
ン表面を露出させ、その後、図12(d)以下と同様の
工程を行えばよい。
An example of the manufacturing method may be the same as the case described above with reference to FIG. However, in FIG.
SiO 2 is formed so that the opening 42a on the bottom surface has a rectangular shape.
Is patterned. FIG. 12 shows the objective lens 3.
The shapes and configurations shown in (a) to (e) may be used. Further, the high refractive index material 32 can be filled in the tapered hole 42 as in the case of FIGS. Thereby, the light use efficiency is increased. As a step, after the step shown in FIG.
Is deposited, planarized by etch back or the like, and the silicon surface is exposed. Thereafter, the same steps as those shown in FIG.

【0116】さて、テーパ状穴42の底面の開口42a
の形状を長方形にすることにより得られる効果について
説明する。具体的には後述するが、底面の開口42aの
形状をいわゆる細長形状とすることで、モード間干渉に
より発生する略楕円状のビームスポットの、長軸方向、
即ち入射光の偏光方向と平行な方向に対しても小スポッ
ト化を実現することができる。
The opening 42a at the bottom of the tapered hole 42 will now be described.
The effect obtained by making the shape of a rectangle rectangular will be described. Specifically, as will be described later, by making the shape of the opening 42a on the bottom surface into a so-called elongated shape, a substantially elliptical beam spot generated by inter-mode interference can be moved in the major axis direction.
That is, a small spot can be realized even in a direction parallel to the polarization direction of the incident light.

【0117】テーパ状穴42を形成する材料は図12の
説明で前述したように単結晶シリコンであってもよい
し、テーパ状穴42を形成する材料の上に金属層(例え
ば、Al,Au等の遮光性材料)を、例えば、蒸着法等
の薄膜形成技術により、光を透過させない程度の膜厚に
形成してもよい。この金属膜は、例えばAl材料を用い
た場合、約100nm以上の膜厚で形成される。この金
属層は穴のテーパ面に形成される。このようなプローブ
部41は、対物レンズ3が設けられているガラス基板2
側から光が入射されると、テーパ部分で光を散乱させて
底面の開口42aでの光強度が大きくなるように集光
し、底面の開口42aと光記録媒体46との間に近接場
光7を発生させる。金属層を形成することで、底面の開
口42aから発生する光以外の光を遮断することがで
き、再生信号のS/Nを向上させることができる。
The material for forming the tapered hole 42 may be single crystal silicon as described above with reference to FIG. 12, or a metal layer (for example, Al, Au) may be formed on the material for forming the tapered hole 42. ) May be formed to a thickness that does not allow light to pass through, for example, by a thin film forming technique such as an evaporation method. This metal film is formed to a thickness of about 100 nm or more when using, for example, an Al material. This metal layer is formed on the tapered surface of the hole. Such a probe unit 41 is provided on the glass substrate 2 on which the objective lens 3 is provided.
When light is incident from the side, the light is scattered at the tapered portion and condensed so as to increase the light intensity at the bottom opening 42a, and near-field light is generated between the bottom opening 42a and the optical recording medium 46. 7 is generated. By forming the metal layer, light other than light generated from the opening 42a on the bottom surface can be blocked, and the S / N of a reproduction signal can be improved.

【0118】また、上述したように、このようなプロー
ブ部41では、モード間干渉効果を利用することで、小
スポット化と高効率化とを同時に達成できる。しかしな
がら、上述したように、テーパ状穴42の底面の開口4
2bの形状が正方形形状又は円形状或いはそれに類する
形状であるような場合、本出願人提案例のモード間干渉
により発生するビームスポット形状は楕円形状となって
しまう。即ち、図22に示すように、入射光の偏光方向
と垂直な方向に対しては、ビームスポット径が小さくな
り、回折限界を超えた高分解能化が達成可能であるが、
入射光の偏光方向と平行な方向に対しては、ビームスポ
ット径が半波長程度までにしか小さくならす、高分解能
化が困難となる。
Further, as described above, in such a probe section 41, by using the inter-mode interference effect, it is possible to simultaneously achieve a small spot and high efficiency. However, as described above, the opening 4 in the bottom surface of the tapered hole 42
When the shape of 2b is a square shape, a circular shape or a similar shape, the beam spot shape generated by the inter-mode interference proposed by the present applicant becomes an elliptical shape. That is, as shown in FIG. 22, the beam spot diameter becomes smaller in the direction perpendicular to the polarization direction of the incident light, and high resolution beyond the diffraction limit can be achieved.
In the direction parallel to the polarization direction of the incident light, it is difficult to increase the resolution by reducing the beam spot diameter to only about half a wavelength.

【0119】そこで、本実施の形態では、図23に示す
ように、テーパ状穴42の底面の開口42aの形状を、
図中矢印で示される入射光の偏光方向と平行な方向が短
辺bとなり、入射光の偏光方向と垂直な方向が長辺aと
なるような長方形形状としている。テーパ状穴42の底
面の開口42aの形状を長方形形状とすることで、図2
2に示すように、小スポット化が困難であった入射光の
偏光方向と平行な方向、即ち、テーパ状穴42の底面形
状の短辺方向に対しては、テーパ状穴42の底面形状に
よって光が閉じ込められることになる。また、テーパ状
穴42の底面形状の短辺に対して平行に入射する光に対
してはカットオフが存在しない。これにより、入射光の
偏光方向と平行な方向に対してもビームスポットの小ス
ポット化を実現でき、一層の高分解化と高効率化とを実
現することができる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 23, the shape of the opening 42a on the bottom surface of the tapered hole 42 is
The rectangular shape is such that a direction parallel to the polarization direction of the incident light indicated by an arrow in the drawing is a short side b, and a direction perpendicular to the polarization direction of the incident light is a long side a. By making the shape of the opening 42a on the bottom surface of the tapered hole 42 into a rectangular shape, FIG.
As shown in FIG. 2, in the direction parallel to the polarization direction of the incident light for which it was difficult to reduce the spot, that is, in the short side direction of the bottom surface shape of the tapered hole 42, the bottom surface shape of the tapered hole 42 Light will be confined. Further, there is no cutoff for light incident parallel to the short side of the bottom surface shape of the tapered hole 42. This makes it possible to reduce the size of the beam spot even in a direction parallel to the polarization direction of the incident light, thereby achieving higher resolution and higher efficiency.

【0120】このようなテーパ状穴42の底面形状とし
て、具体的には、長辺の長さaが、a≧λ/2nの範
囲、即ち、長辺の長さaは、最低次モードのカットオフ
径(λ/2n)以上であることが必要である。ただし、
ここでnは開口42a内の媒質の屈折率である。また、
短辺の長さbは、a>bを満たすことが必要である。具
体的には、開口42a内の媒質が空気又は真空の場合
(屈折率n=1)からなるテーパ状穴42において、波
長λを830nmとした場合、a>415nmとなる。
なお、最低次モードのカットオフ径(λ/2n)以上と
なるように長辺の長さaを設定すれば、bはいくらでも
小さくしても構わない。
As the bottom shape of the tapered hole 42, specifically, the length a of the long side is in the range of a ≧ λ / 2n, that is, the length a of the long side is the lowest order mode. It is necessary that the diameter be equal to or larger than the cutoff diameter (λ / 2n). However,
Here, n is the refractive index of the medium in the opening 42a. Also,
The length b of the short side needs to satisfy a> b. Specifically, when the wavelength λ is 830 nm in the tapered hole 42 in which the medium in the opening 42 a is air or vacuum (refractive index n = 1), a> 415 nm.
If the length a of the long side is set to be equal to or larger than the cutoff diameter (λ / 2n) of the lowest mode, b may be reduced as much as possible.

【0121】なお、本実施の形態では、基板2表面に凸
型の対物レンズ3を形成する例で説明したが、図3,図
6,図8及び図9に各々示したような対物レンズ3,1
4を適用してもよい。
Although the present embodiment has been described with respect to the example in which the convex objective lens 3 is formed on the surface of the substrate 2, the objective lens 3 shown in FIGS. 3, 6, 8 and 9 is used. , 1
4 may be applied.

【0122】[第十三の実施の形態]本発明の第十三の
実施の形態を図24ないし図26に基づいて説明する。
本実施の形態も、特願平11−157699号として本
出願人既提案のプローブに適用したものである。
[Thirteenth Embodiment] A thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment is also applied to a probe proposed by the present applicant as Japanese Patent Application No. 11-157699.

【0123】本実施の形態のプローブ(光ピックアップ
用光学素子)51では、図24に示すように突起部52
の頂点部52aの形状が、例えば長円形状、長方形状等
のいわゆる細長形状をしている。その断面図を図25に
示す。図24及び図25に示す突起部52では、その頂
点部形状が長方形状とされている。このような突起部5
2を形成する遮光膜5又は基板2の上に、図26に示す
ように、対物レンズ3を形成した基板2を設ける。図2
6に示すように記録媒体46の移動方向と短辺の方向が
一致するようにしてもよいし、また、この逆でもよく、
或いは、斜めにしてもよい。
In the probe (optical element for optical pickup) 51 of the present embodiment, as shown in FIG.
Has a so-called elongated shape such as an elliptical shape or a rectangular shape. FIG. 25 shows a sectional view thereof. 24 and 25, the apex portion has a rectangular shape. Such a protrusion 5
As shown in FIG. 26, the substrate 2 on which the objective lens 3 is formed is provided on the light shielding film 5 or the substrate 2 on which the substrate 2 is formed. FIG.
As shown in FIG. 6, the moving direction of the recording medium 46 and the direction of the short side may be the same, or vice versa.
Alternatively, it may be inclined.

【0124】作製方法の一例としては、図16に示した
場合と同様の工程を利用すればよい。ただし、図16
(b)において、突起部52の頂点部52aが長方形形
状になるように、パターン樹脂35をパターニングす
る。対物レンズ3としては図13(a)〜(e)に示す
ような例を用いることができる。
As an example of the manufacturing method, the same step as that shown in FIG. 16 may be used. However, FIG.
In (b), the pattern resin 35 is patterned so that the apex 52a of the projection 52 has a rectangular shape. As the objective lens 3, examples shown in FIGS. 13A to 13E can be used.

【0125】突起部52の頂点部52aの形状を長方形
にすることにより得られる効果については、前述の実施
の形態の場合と同様である。
The effect obtained by making the shape of the apex portion 52a of the projection 52 rectangular is the same as that of the above-described embodiment.

【0126】遮光膜5を形成する金属層は、例えばA
l,Au等の遮光性材料からなり、例えば蒸着法等の薄
膜形成技術により、光を透過させない程度の膜厚に形成
される。この金属膜は、例えばAl材料を用いた場合、
約100nm以上の膜厚で形成される。この金属層は、
ガラス基板2及び突起部52の側面に形成される。
The metal layer forming the light shielding film 5 is, for example, A
It is made of a light-shielding material such as 1 or Au, and is formed to a thickness that does not transmit light by a thin film forming technique such as an evaporation method. This metal film, for example, when using an Al material,
It is formed with a thickness of about 100 nm or more. This metal layer
It is formed on the side surface of the glass substrate 2 and the protrusion 52.

【0127】このようなプローブ部51は、対物レンズ
3が設けられているガラス基板2側から光が入射される
と、金属層による遮光膜5で光を散乱させて突起部52
の頂点での光強度が大きくなるように集光し、突起部5
2と記録媒体46との間に近接場光7を発生させる。遮
光膜5を形成することで、突起部52の先端から発生す
る光以外の光を遮断することができ、再生信号のS/N
を向上させることができる。
When light enters from the glass substrate 2 side on which the objective lens 3 is provided, the probe portion 51 scatters the light with the light shielding film 5 made of a metal layer, and the projection portion 52
Are focused so that the light intensity at the apex of the
The near-field light 7 is generated between the recording medium 2 and the recording medium 46. By forming the light shielding film 5, light other than the light generated from the tip of the projection 52 can be blocked, and the S / N of the reproduction signal can be reduced.
Can be improved.

【0128】さらに、上述したように、このようなプロ
ーブ部51では、モード間干渉効果を利用することで、
小スポット化と高効率化とが同時に達成される。もっと
も、上述したように、突起部52の頂点部52aの形状
が正方形形状又は円形状、或いはそれに類する形状であ
るような場合、モード間干渉により発生するビームスポ
ットの形状は楕円形状となってしまう。即ち、図22に
示した場合と同様に、入射光の偏光方向と垂直な方向に
対しては、ビームスポット径が小さくなり、回折限界を
超えた高分分解能化が達成可能であるが、入射光の偏光
方向と平行な方向に対しては、ビームスポット径が半波
長程度までにしか小さくならす、高分解能化が困難とな
る。
Further, as described above, in such a probe unit 51, by utilizing the inter-mode interference effect,
Small spot and high efficiency are achieved at the same time. However, as described above, when the shape of the apex portion 52a of the protrusion 52 is a square shape, a circular shape, or a similar shape, the shape of the beam spot generated due to the inter-mode interference is elliptical. . That is, as in the case shown in FIG. 22, the beam spot diameter becomes smaller in the direction perpendicular to the polarization direction of the incident light, and high resolution can be achieved beyond the diffraction limit. In the direction parallel to the polarization direction of the light, it is difficult to increase the resolution by reducing the beam spot diameter to only about half a wavelength.

【0129】この点、本実施の形態では図23に示した
場合と同様に、頂点部52aの形状を、図中矢印で示さ
れる入射光の偏光方向と平行な方向が短辺bとなり、入
射光の偏光方向と垂直な方向が長辺aとなるような長方
形形状とすることで、図22に示すように、小スポット
化が困難であった入射光の偏光方向と平行な方向、即
ち、頂点部52aの形状の短辺方向に対しては、頂点部
52aの形状によって光が閉じ込められることになる。
また、頂点部52aの形状の短辺に対して平行に入射す
る光に対してはカットオフが存在しない。これにより、
入射光の偏光方向と平行な方向に対してもビームスポッ
トの小スポット化を実現でき、一層の高分解化と高効率
化とを実現することができる。
In this respect, in the present embodiment, as in the case shown in FIG. 23, the shape of the vertex 52a is changed such that the direction parallel to the polarization direction of the incident light indicated by the arrow in the drawing becomes the short side b, By making the rectangular shape such that the direction perpendicular to the polarization direction of the light is the long side a, as shown in FIG. 22, the direction parallel to the polarization direction of the incident light, for which it was difficult to reduce the spot, that is, Light is confined in the short side direction of the shape of the vertex 52a by the shape of the vertex 52a.
Also, there is no cutoff for light incident parallel to the short side of the shape of the vertex 52a. This allows
The beam spot can be made smaller even in the direction parallel to the polarization direction of the incident light, and higher resolution and higher efficiency can be realized.

【0130】このような頂点部52aの形状として、具
体的には、長辺の長さaが、a≧λ/2nの範囲、即
ち、長辺の長さaは、最低次モードのカットオフ径(λ
/2n)以上であることが必要である。ただし、ここで
nは突起材料の屈折率である。また、短辺の長さbは、
a>bを満たすことが必要である。具体的には、突起材
料がSiO(ガラスも含む)の場合(屈折率n=約
1.5)、波長λを830nmとした場合、a>277
nmとなる。なお、最低次モードのカットオフ径(λ/
2n)以上となるように長辺の長さaを設定すれば、b
はいくらでも小さくしても構わない。
As the shape of the apex portion 52a, specifically, the length a of the long side is in the range of a ≧ λ / 2n, that is, the length a of the long side is the cutoff of the lowest mode. Diameter (λ
/ 2n) or more. Here, n is the refractive index of the projection material. Also, the length b of the short side is
It is necessary to satisfy a> b. Specifically, when the projection material is SiO 2 (including glass) (refractive index n = about 1.5), when the wavelength λ is 830 nm, a> 277
nm. Note that the cutoff diameter of the lowest order mode (λ /
2n) If the length a of the long side is set to be equal to or greater than
You can make it as small as you like.

【0131】[第十四の実施の形態]本発明の第十四の
実施の形態を図27ないし図29に基づいて説明する。
本実施の形態も、特願平11−157699号として本
出願人既提案のプローブに適用したものである。
[Fourteenth Embodiment] A fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment is also applied to a probe proposed by the present applicant as Japanese Patent Application No. 11-157699.

【0132】本実施の形態のプローブ部56は、基本的
には、図24等に示したプローブ部51とほぼ同様な構
造を有しており、突起部52内に基板2よりも高い屈折
率を有する高屈折率材料57が充填された構造とされて
いる。これにより、プローブ部56内の波長が短くなる
ので、突起部52の先端から発するスポット径を小さく
できる。また、開口径に対して波長は相対的に短くなる
ので、光利用効率も高くなる。
The probe section 56 of the present embodiment has basically the same structure as the probe section 51 shown in FIG. 24 and the like, and has a higher refractive index than the substrate 2 in the projection 52. Is filled with a high refractive index material 57 having Thereby, the wavelength in the probe section 56 is shortened, so that the spot diameter emitted from the tip of the projection section 52 can be reduced. Further, since the wavelength is relatively shorter than the aperture diameter, the light use efficiency is also increased.

【0133】ただし、本実施の形態では、図27に示す
ように突起部52の頂点部52aの形状が、例えば長円
形状、長方形上等のいわゆる細長形状をしている。その
断面図を図28に示す。図27及び図28に示す突起部
52では、その頂点部52aの形状が長方形状とされて
いる。このような突起部52を形成する遮光膜5又は基
板2上に、図29に示すように、対物レンズ3を形成し
た基板2を設ける。図29に示すように記録媒体46の
移動方向と短辺の方向が一致するようにしてもよいし、
また、この逆でもよく、或いは、斜めにしてもよい。
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 27, the shape of the apex 52a of the projection 52 is a so-called elongated shape such as an ellipse or a rectangle. FIG. 28 shows a cross-sectional view thereof. 27 and 28, the apex 52a has a rectangular shape. As shown in FIG. 29, the substrate 2 on which the objective lens 3 is formed is provided on the light-shielding film 5 or the substrate 2 on which the projections 52 are formed. As shown in FIG. 29, the moving direction of the recording medium 46 and the direction of the short side may be made to match,
In addition, the reverse may be possible, or it may be oblique.

【0134】作製方法の一例としては、前述した図18
の場合の工程を利用すればよい。ただし、図18(i)
の工程において、突起部52の頂点部52aが長方形形
状になるように、パターン樹脂35をパターニングす
る。対物レンズ3としては図13(a)〜(e)に示す
ような例を用いることができる。
As an example of the manufacturing method, the aforementioned FIG.
The process in the case of (1) may be used. However, FIG.
In the step (3), the pattern resin 35 is patterned so that the apex 52a of the projection 52 has a rectangular shape. As the objective lens 3, examples shown in FIGS. 13A to 13E can be used.

【0135】突起部52の頂点部52aの形状を長方形
にすることにより得られる効果については前述の実施の
形態の場合と同様である。
The effect obtained by making the shape of the apex 52a of the projection 52 rectangular is the same as that of the above-described embodiment.

【0136】遮光膜5を形成する金属層は、例えばA
l,Au等の遮光性材料からなり、例えば蒸着法等の薄
膜形成技術により、光を透過させない程度の膜厚に形成
される。この金属層は、例えばAl材料を用いた場合、
約100nm以上の膜厚で形成される。この金属層は、
ガラス基板2及び突起部52の側面に形成される。
The metal layer forming the light shielding film 5 is, for example, A
It is made of a light-shielding material such as 1 or Au, and is formed to a thickness that does not transmit light by a thin film forming technique such as an evaporation method. This metal layer, for example, when using an Al material,
It is formed with a thickness of about 100 nm or more. This metal layer
It is formed on the side surface of the glass substrate 2 and the protrusion 52.

【0137】このようなプローブ部56は、対物レンズ
3が設けられているガラス基板2側から光が入射される
と、金属層による遮光膜5で光を散乱させて突起部52
の頂点での光強度が大きくなるように集光し、突起部5
2と記録媒体46との間に近接場光7を発生させる。遮
光膜5を形成することで、突起部52の先端から発生す
る光以外の光を遮断することができ、再生信号のS/N
を向上させることができる。
When light enters from the glass substrate 2 side on which the objective lens 3 is provided, the probe portion 56 scatters the light with the light shielding film 5 made of a metal layer, and
Are focused so that the light intensity at the apex of the
The near-field light 7 is generated between the recording medium 2 and the recording medium 46. By forming the light shielding film 5, light other than the light generated from the tip of the projection 52 can be blocked, and the S / N of the reproduction signal can be reduced.
Can be improved.

【0138】さらに、上述したように、このようなプロ
ーブ部56では、モード間干渉効果を利用することで、
小スポット化と高効率化とが同時に達成される。しかし
ながら、上述したように、突起部52の頂点部52aの
形状が正方形形状又は円形状、或いはそれに類する形状
であるような場合、モード間干渉により発生するビーム
スポットの形状は楕円形状となってしまう。即ち、図2
2に示したように、入射光の偏光方向と垂直な方向に対
しては、ビームスポット径が小さくなり、回折限界を超
えた高分分解能化が達成可能であるが、入射光の偏光方
向と平行な方向に対しては、ビームスポット径が半波長
程度までにしか小さくならす、高分解能化が困難であ
る。
Further, as described above, in such a probe section 56, by utilizing the inter-mode interference effect,
Small spot and high efficiency are achieved at the same time. However, as described above, when the shape of the apex portion 52a of the protrusion 52 is a square shape, a circular shape, or a similar shape, the shape of the beam spot generated by the inter-mode interference becomes elliptical. . That is, FIG.
As shown in Fig. 2, the beam spot diameter becomes smaller in the direction perpendicular to the polarization direction of the incident light, and high resolution can be achieved beyond the diffraction limit. In the parallel direction, it is difficult to increase the resolution by reducing the beam spot diameter to only about half a wavelength.

【0139】この点、本実施の形態では図23に示した
ように、頂点部52aの形状を、図中矢印で示される入
射光の偏光方向と平行な方向が短辺bとなり、入射光の
偏光方向と垂直な方向が長辺aとなるような長方形形状
としている。頂点部52aの形状を長方形形状とするこ
とで、図22に示したように、小スポット化が困難であ
った入射光の偏光方向と平行な方向、即ち頂点部52a
の形状の短辺方向に対しては、頂点部52aの形状によ
って光が閉じ込められることになる。また、頂点部52
aの形状の短辺に対して平行に入射する光に対してはカ
ットオフが存在しない。これにより、入射光の偏光方向
と平行な方向に対してもビームスポットの小スポット化
を実現でき、一層の高分解化と高効率化とを実現するこ
とができる。
In this regard, in the present embodiment, as shown in FIG. 23, the shape of the vertex 52a is such that the direction parallel to the polarization direction of the incident light indicated by the arrow in the drawing is the short side b, and It has a rectangular shape such that the direction perpendicular to the polarization direction is the long side a. By making the shape of the apex 52a rectangular, as shown in FIG. 22, the direction parallel to the polarization direction of the incident light, for which it was difficult to reduce the spot, that is, the apex 52a
The light is confined in the short side direction of the shape by the shape of the vertex 52a. The vertex 52
There is no cutoff for light incident parallel to the short side of shape a. This makes it possible to reduce the size of the beam spot even in a direction parallel to the polarization direction of the incident light, thereby achieving higher resolution and higher efficiency.

【0140】このような頂点部52aの形状として、具
体的には、長辺の長さaが、a≧λ/2nの範囲、即
ち、長辺の長さaは、最低次モードのカットオフ径(λ
/2n)以上であることが必要である。ただし、ここで
nは突起材料の屈折率である。また、短辺の長さbは、
a>bを満たすことが必要である。具体的には、突起材
料がシリコンの場合(屈折率n=約3.6)、波長λを
830nmとした場合、a>115nmとなる。なお、
最低次モードのカットオフ径(λ/2n)以上となるよ
うに長辺の長さaを設定すれば、bはいくらでも小さく
しても構わない。
As the shape of the apex 52a, specifically, the length a of the long side is in the range of a ≧ λ / 2n, that is, the length a of the long side is the cutoff of the lowest mode. Diameter (λ
/ 2n) or more. Here, n is the refractive index of the projection material. Also, the length b of the short side is
It is necessary to satisfy a> b. Specifically, when the projection material is silicon (refractive index n = about 3.6), when the wavelength λ is 830 nm, a> 115 nm. In addition,
If the length a of the long side is set so as to be equal to or larger than the cut-off diameter (λ / 2n) of the lowest mode, b may be reduced as much as possible.

【0141】[第十五の実施の形態]本発明の第十五の
実施の形態を図30及び図31に基づいて説明する。図
30は、本実施の形態の光ピックアップ用光学素子61
の構成を示す縦断側面図である。本実施の形態の光ピッ
クアップ用光学素子61は、光学系4によりコリメート
された光を集光させる働きを有する第1の対物レンズ3
と、光記録媒体(ここでは、図示せず)に近接する位置
にあり第1の対物レンズ3と光軸が一致し、基板2より
屈折率の高い第2の対物レンズ62とを1枚の基板2上
に形成した構成とされている。即ち、図1に示した光ピ
ックアップ用光学素子1の構成に第2の対物レンズ62
を付加した構成とされている。
[Fifteenth Embodiment] The fifteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 30 shows an optical element 61 for an optical pickup according to the present embodiment.
It is a longitudinal side view which shows a structure. The optical element 61 for an optical pickup of the present embodiment includes a first objective lens 3 having a function of condensing light collimated by the optical system 4.
And a second objective lens 62 having a refractive index higher than that of the substrate 2 at a position close to an optical recording medium (not shown), having the same optical axis as the first objective lens 3, and one substrate. It is configured to be formed on the substrate 2. That is, the second objective lens 62 is added to the configuration of the optical element 1 for an optical pickup shown in FIG.
Is added.

【0142】なお、第1の対物レンズ3の形状は球面或
いは収差を考慮した非球面でもよい。さらに、第2の対
物レンズ62の形状も屈折作用が得られれば、半球或い
は超半球であってもよい。ただし、第2の対物レンズ6
2の屈折率だけが基板2と異なる。さらに、基板2の厚
さは、この光学系4で最小スポットサイズが基板2の底
面で得られる長さとする。
The shape of the first objective lens 3 may be spherical or aspherical in consideration of aberration. Further, the shape of the second objective lens 62 may be a hemisphere or a super-hemisphere as long as a refraction action can be obtained. However, the second objective lens 6
2 differs from the substrate 2 only in the refractive index. Further, the thickness of the substrate 2 is set so that the minimum spot size can be obtained on the bottom surface of the substrate 2 with the optical system 4.

【0143】第2の対物レンズ62の集光点はこの対物
レンズ62の概略表面にあり、そこに遮光膜5に微小開
口6が開いている。この微小開口6の直径(特に円であ
る必要はない)は集光点でのスポットサイズよりも小さ
くする。特に、いわゆる回折限界以下の直径にすると本
実施の形態の意義が増す。
The condensing point of the second objective lens 62 is located on the approximate surface of the objective lens 62, and a minute opening 6 is opened in the light shielding film 5 there. The diameter of the minute aperture 6 (not necessarily a circle) is made smaller than the spot size at the converging point. In particular, if the diameter is smaller than the so-called diffraction limit, the significance of the present embodiment is increased.

【0144】このような構成では、遮光膜5表面から微
小開口6の直径とほぼ同じ距離までの領域に局在する近
接場光7が存在し得る。この近接場光7の存在する領域
はほぼ微小開口6と同じなので、この直径を回折限界以
下にすれば、これを越える高密度な光記録を行うことが
できる。
In such a configuration, the near-field light 7 localized in a region from the surface of the light-shielding film 5 to almost the same distance as the diameter of the minute opening 6 may exist. Since the region where the near-field light 7 exists is almost the same as the minute aperture 6, if this diameter is set to be equal to or less than the diffraction limit, high-density optical recording exceeding this can be performed.

【0145】ここで、第2の対物レンズ62を用いる効
果について説明する。対物レンズとして第1,第2の対
物レンズ3,62の2つを用いることにより、この2つ
の光学系全体の開口率(NA)が、第1の対物レンズ3の
みを用いた場合(図1参照)よりも大きくなる。これに
より、微小開口面(即ち、第2の対物レンズ62の表
面)でのスポット径がより小さくなる。微小開口6の開
口径が同じ場合、このスポット径が小さいほどスポット
径内の光エネルギーの内、近接場光7となるエネルギー
の割合が増える。つまり、光利用効率が高まり、より強
い近接場光7を得ることができる。これにより、記録媒
体への記録がより高速になる。或いは、より少ない光源
レーザパワーで済む。また、再生するときも信号のS/
Nがよくなるので、再生の誤りが少なくなったり、高速
に再生することができる。
Here, the effect of using the second objective lens 62 will be described. By using two of the first and second objective lenses 3 and 62 as the objective lens, the aperture ratio (NA) of the two optical systems as a whole can be reduced when only the first objective lens 3 is used (FIG. 1). Reference). Thereby, the spot diameter on the minute aperture surface (that is, the surface of the second objective lens 62) becomes smaller. When the aperture diameter of the minute aperture 6 is the same, as the spot diameter is smaller, the ratio of the energy that becomes the near-field light 7 out of the light energy within the spot diameter increases. That is, the light use efficiency is increased, and stronger near-field light 7 can be obtained. Thereby, recording on the recording medium becomes faster. Alternatively, less light source laser power is required. Also, when reproducing, the signal S /
Since N is improved, errors in reproduction can be reduced, and reproduction can be performed at high speed.

【0146】既に第一、第二の実施の形態で述べたよう
に、光記録媒体とスライダ(基板2)及びスライダと光
学系4との間の二重の高精度なトラッキング制御が不要
になることは本実施の形態でも同様である。
As already described in the first and second embodiments, double high-precision tracking control between the optical recording medium and the slider (substrate 2) and between the slider and the optical system 4 becomes unnecessary. The same applies to the present embodiment.

【0147】本実施の形態において、スポットサイズを
より小さくしたい場合には、第2の対物レンズ62の屈
折率が大きいほどスポットサイズを小さくすることがで
きるので、第2の対物レンズ62は基板2の屈折率より
も大きな屈折率を有する材料を選択すればよい。例え
ば、基板2の材料として、BK7(波長768.2nm
での屈折率1.5115)を選択し、第2の対物レンズ
62の材料として、LaF(波長768.2nmでの
屈折率1.7335)或いはSFS1(波長768.2
nmでの屈折率1.8927)或いはシリコン(波長7
80nmでの屈折率は約3.6)を選択する。
In the present embodiment, when it is desired to reduce the spot size, the larger the refractive index of the second objective lens 62, the smaller the spot size. What is necessary is just to select a material having a refractive index larger than the refractive index. For example, as a material of the substrate 2, BK7 (wavelength 768.2 nm
Is selected, and LaF 2 (refractive index at a wavelength of 768.2 nm: 1.7335) or SFS1 (wavelength: 768.2) is used as a material of the second objective lens 62.
The refractive index in nm is 1.8927) or silicon (wavelength 7
The refractive index at 80 nm is selected to be about 3.6).

【0148】図31は本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子61の製造工程を工程順に示す工程図である。
上記基板2材料の片側面に対物レンズ3,62を以下の
手順で形成する。
FIG. 31 is a process chart showing the steps of manufacturing the optical element 61 for an optical pickup of the present embodiment in the order of steps.
Objective lenses 3 and 62 are formed on one side of the material of the substrate 2 by the following procedure.

【0149】(a) まず、ガラス基板2上に感光性材
料(レジスト)8を塗布する。塗布する感光性材料の厚さ
は、基板2上に形成する対物レンズ3の高さと、後に感
光性材料をレジストしてエッチングを行う基板材料のエ
ッチング速度とレジストのエッチング速度との比(選択
比)により設定する。例えば、両者のエッチング速度が
等しい場合(選択比1)には、レジスト8の高さは形成
する対物レンズ3の高さと等しくする。また、基板材料
のエッチング速度がレジストのエッチング速度より2倍
大きい場合(選択比2)には、レジスト8の高さは対物
レンズ3の高さの1/2でよい。
(A) First, a photosensitive material (resist) 8 is applied on the glass substrate 2. The thickness of the photosensitive material to be applied depends on the height of the objective lens 3 formed on the substrate 2 and the ratio (selectivity ratio) of the etching rate of the substrate material and the etching rate of the resist, on which the photosensitive material is to be etched afterwards. ). For example, when both etching rates are equal (selectivity 1), the height of the resist 8 is made equal to the height of the objective lens 3 to be formed. When the etching rate of the substrate material is twice as large as the etching rate of the resist (selectivity 2), the height of the resist 8 may be 1 / of the height of the objective lens 3.

【0150】また、基板2上に塗布する感光性材料とし
ては、通常の半導体製造に用いられるフォトレジスト或
いは感光性ドライフィルムを使用する。具体的には、OF
PR−800(ポジ型レジスト)、OMR−85(ネガ型レジス
ト)などを用いればよい。ポジ型或いはネガ型の選択に
よりレジストに形状を転写する工程(フォトリソ工程)
に用いる写真マスクの形状が変化するが、基本的な形成
手順は変わらない。なお、本実施の形態ではポジ型レジ
ストを用いる場合について説明する。
Further, as a photosensitive material applied on the substrate 2, a photoresist or a photosensitive dry film used in usual semiconductor manufacturing is used. Specifically, OF
PR-800 (positive resist), OMR-85 (negative resist), or the like may be used. Step of transferring shape to resist by selecting positive type or negative type (photolithography step)
Although the shape of the photographic mask used for the above changes, the basic forming procedure does not change. In this embodiment, a case where a positive resist is used will be described.

【0151】(b) 次に、基板2上に形成したレジス
ト8上に対物レンズ3の径と同等のパターンを形成した
マスク(フォトマスク)を介して光を照射し、感光性材
料を感光させる。これにより、光照射後に現像すると基
板2上に対物レンズ径と同等のパターン樹脂9が残る。
(B) Next, light is irradiated onto a resist 8 formed on the substrate 2 through a mask (photomask) in which a pattern equivalent to the diameter of the objective lens 3 is formed to expose the photosensitive material. . As a result, when developed after light irradiation, a pattern resin 9 equivalent to the objective lens diameter remains on the substrate 2.

【0152】(c) 続いて、残存したパターン樹脂9
に対し、熱及び(或いは)圧力を加え、重力及び表面張
力の効果によりレジスト8表面を凸レンズ形状に形成す
る。なお、作用させる温度と圧力はレジスト形状により
異なるが、温度においては200℃〜400℃、圧力は
1〜10気圧の範囲で選べばよい。
(C) Subsequently, the remaining pattern resin 9
Then, heat and / or pressure is applied, and the surface of the resist 8 is formed into a convex lens shape by the effects of gravity and surface tension. The temperature and pressure to be applied vary depending on the resist shape, but the temperature may be selected from 200 ° C. to 400 ° C. and the pressure may be selected from 1 to 10 atm.

【0153】(d)(e) さらに、このようにして形
成した凸レンズ形状の樹脂10をマスクとしてガラス基
板2を基板に垂直な方向にエッチング(異方性エッチン
グ)を行う。このエッチングの手段としては、半導体製
造プロセスで通常用いられるドライエッチングが可能で
ある。具体的には反応性イオンエッチング法(RIE)
や電子サイクロトロン共鳴エッチング法(ECR)など
である。ドライエッチングに用いるガスは基板材料によ
り選択する。
(D) (e) Further, the glass substrate 2 is etched (anisotropic etching) in a direction perpendicular to the substrate, using the resin 10 having the convex lens shape formed as described above as a mask. As a means for this etching, dry etching usually used in a semiconductor manufacturing process can be used. Specifically, reactive ion etching (RIE)
And electron cyclotron resonance etching (ECR). The gas used for dry etching is selected according to the substrate material.

【0154】例えば、基板材料がガラスの場合は、CF
,CHFなどを用いる。また、エッチング速度や選
択性の調整のために上記のエッチッグガスに、N,O
,Arなどのガスを混入してもよい。このような工程
により、基板2上に第1の対物レンズ3が形成される。
For example, when the substrate material is glass, CF
4 , CHF 3 or the like is used. In order to adjust the etching rate and selectivity, N 2 , O
2 , a gas such as Ar may be mixed. Through such steps, the first objective lens 3 is formed on the substrate 2.

【0155】次に、第2の対物レンズ62を作製する工
程に移る。ここでは、基板2より屈折率の高い凹レンズ
を形成する。なお、凹レンズの形成も上述の凸レンズの
形成と基本的に同様に行う。なお、本実施の形態ではネ
ガ型レジストを使用する場合を例にとって説明する。
Next, the procedure moves to the step of manufacturing the second objective lens 62. Here, a concave lens having a higher refractive index than the substrate 2 is formed. The formation of the concave lens is performed basically in the same manner as the formation of the above-mentioned convex lens. In this embodiment, a case where a negative resist is used will be described as an example.

【0156】(f) ネガ型レジスト63を、基板2上
でソリッドイマージョンレンズを形成する面に塗布す
る。
(F) A negative resist 63 is applied on the surface of the substrate 2 on which the solid immersion lens is to be formed.

【0157】(g) 前述のフォトリソ工程を用い、基
板2上に対物レンズ62が形成される部分64を除いた
周囲に樹脂が残存するようにする。
(G) The resin is left around the substrate 2 except for the portion 64 where the objective lens 62 is formed by using the photolithography process described above.

【0158】(h) 次いで、対物レンズ62を形成す
る部分64も含んだ全面にレジスト65を塗布する。こ
れは、樹脂の熱変形を促進させるための塗布であり、塗
布厚さは少なくてよい。具体的には、5μm以下で必要
に応じた厚さでよい。
(H) Next, a resist 65 is applied to the entire surface including the portion 64 where the objective lens 62 is formed. This is an application for promoting thermal deformation of the resin, and the application thickness may be small. Specifically, the thickness may be 5 μm or less, and may be as thick as necessary.

【0159】(i) 続いて、前述と同様に熱及び(或
いは)圧力の作用で樹脂を変形させ、凹レンズ形状66
を形成する。
(I) Subsequently, similarly to the above, the resin is deformed by the action of heat and / or pressure, and the concave lens shape 66 is formed.
To form

【0160】(j)(k) さらに、同様のエッチング
方法を用い、基板2上に凹レンズ形状部67を形成す
る。
(J) (k) Further, a concave lens-shaped portion 67 is formed on the substrate 2 by using the same etching method.

【0161】(k) 凹レンズ形状部67に、基板2よ
り屈折率の高い材料68を形成する。本実施の形態で
は、所望の屈折率を有した材料をターゲットとし、これ
を、スパッタ法を用いて凹レンズ形状を含んだ基板2面
にスパッタ膜を形成する。
(K) A material 68 having a higher refractive index than the substrate 2 is formed on the concave lens-shaped portion 67. In this embodiment mode, a target having a desired refractive index is used as a target, and a sputtered film is formed on the surface of the substrate 2 including the concave lens shape by using a sputtering method.

【0162】(l) さらに、基板2面のエッチバック
及び平坦化により凹レンズ形状部67に選択的にスパッ
タ膜を残存させる。
(L) Further, a sputtered film is selectively left on the concave lens-shaped portion 67 by etching back and flattening the surface of the substrate 2.

【0163】(m) 遮光膜5に回折限界以下の直径の
微小開口6を開ける。
(M) A minute opening 6 having a diameter smaller than the diffraction limit is formed in the light shielding film 5.

【0164】このように図31(a)〜(n)に示す工
程により光ピックアップ用光学素子61が製造される。
Thus, the optical element 61 for an optical pickup is manufactured by the steps shown in FIGS.

【0165】[第十六の実施の形態]本発明の第十六の
実施の形態を図32に基づいて説明する。図32は、本
実施の形態の光ピックアップ用光学素子69の構成を示
す縦断側面図である。
[Sixteenth Embodiment] A sixteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 32 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical element 69 for an optical pickup of the present embodiment.

【0166】本実施の形態では、第十四の実施の形態と
同様の条件で、第1の対物レンズ3を、基板2の表面か
ら下の位置に対し、凸形状をなして構成する。図4に示
した光ピックアップ用光学素子11との対比では、第2
の対物レンズ62を付加した構成とされている。この形
状を作製するには図5に示したようなパターンのフォト
マスク12を使うか、図3の場合と同様にレジストをリ
フローさせて作製する方法を採ることもできる。
In the present embodiment, the first objective lens 3 is formed to have a convex shape with respect to a position below the surface of the substrate 2 under the same conditions as in the fourteenth embodiment. In comparison with the optical element 11 for an optical pickup shown in FIG.
The objective lens 62 of FIG. In order to produce this shape, a method of using a photomask 12 having a pattern as shown in FIG. 5 or reflowing the resist in the same manner as in FIG. 3 can be adopted.

【0167】[第十七の実施の形態]本発明の第十七の
実施の形態を図33に基づいて説明する。図33は、本
実施の形態の光ピックアップ用光学素子70の構成を示
す縦断側面図である。
[Seventeenth Embodiment] A seventeenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 33 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical element 70 for an optical pickup of the present embodiment.

【0168】前述の第1の対物レンズ3が基板2面に対
して凸形状であるのに対し、本実施の形態の対物レンズ
14は基板2面に対して凹形状となっている。このと
き、第1の対物レンズ14の屈折率は、基板2の屈折率
よりも高くなるように設定する。図6に示した光ピック
アップ用光学素子13との対比では、第2の対物レンズ
62を付加した構成とされている。
While the above-mentioned first objective lens 3 has a convex shape with respect to the surface of the substrate 2, the objective lens 14 of the present embodiment has a concave shape with respect to the surface of the substrate 2. At this time, the refractive index of the first objective lens 14 is set to be higher than the refractive index of the substrate 2. In comparison with the optical element 13 for an optical pickup shown in FIG. 6, the configuration is such that a second objective lens 62 is added.

【0169】[第十八の実施の形態]本発明の第十八の
実施の形態を図34に基づいて説明する。図34は、本
実施の形態の光ピックアップ用光学素子71の構成を示
す縦断側面図である。
[Eighteenth Embodiment] The eighteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 34 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical pickup optical element 71 of the present embodiment.

【0170】本実施の形態の光ピックアップ用光学素子
71は、前述の第十六の実施の形態で示した第1の対物
レンズ3a,3bを2つ用意し、これを貼り合せたもの
である。図8に示した光ピックアップ用光学素子21と
の対比では、第2の対物レンズ62を付加した構成とさ
れている。貼り合せ方法は光ピックアップ用光学素子2
1の場合と同様でよい。
The optical element 71 for an optical pickup of this embodiment is obtained by preparing the two first objective lenses 3a and 3b shown in the sixteenth embodiment and bonding them. . In comparison with the optical element 21 for an optical pickup shown in FIG. 8, the configuration is such that a second objective lens 62 is added. The bonding method is the optical element 2 for optical pickup.
It may be the same as the case of 1.

【0171】[第十九の実施の形態]本発明の第十九の
実施の形態を図35に基づいて説明する。図35は、本
実施の形態の光ピックアップ用光学素子72の構成を示
す縦断側面図である。
[Nineteenth Embodiment] A nineteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 35 is a vertical sectional side view showing the configuration of the optical pickup optical element 72 of the present embodiment.

【0172】本実施の形態の光ピックアップ用光学素子
72は、前述の第十五の実施の形態で示した対物レンズ
3を2つ用意し、これを貼り合せたものである。図9に
示した光ピックアップ用光学素子22との対比では、第
2の対物レンズ62を付加した構成とされている。貼り
合せ方法は光ピックアップ用光学素子22の場合と同様
でよい。
The optical element 72 for an optical pickup of the present embodiment is obtained by preparing two objective lenses 3 shown in the fifteenth embodiment and bonding them. In contrast to the optical element 22 for an optical pickup shown in FIG. 9, the configuration is such that a second objective lens 62 is added. The bonding method may be the same as that of the optical pickup optical element 22.

【0173】[第二十の実施の形態]本発明の第二十の
実施の形態を図36及び図37に基づいて説明する。図
34は、本実施の形態の光ピックアップ用光学素子73
の構成を示す縦断側面図である。
[Twentieth Embodiment] A twentieth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 34 is an optical pickup optical element 73 according to the present embodiment.
It is a longitudinal side view which shows a structure.

【0174】本実施の形態の光ピックアップ用光学素子
73は、光ピックアップ用光学素子61等と同様に、光
学系4によりコリメートされた光を集光させる働きを有
する第1の対物レンズ3と、光記録媒体(ここでは、図
示せず)に近接する位置にあり第1の対物レンズ3と光
軸が一致し、基板2より屈折率の高い第2の対物レンズ
62とを1枚の基板2上に形成した構成とされている。
図11に示した光ピックアップ用光学素子24との対比
では、第2の対物レンズ62を付加した構成とされてい
る。即ち、本実施の形態の遮光膜5の微小開口25は、
光記録媒体側に向かうに従って、その開口寸法が小さく
なるテーパ形状になっている。
The optical element 73 for an optical pickup of the present embodiment comprises, like the optical element 61 for an optical pickup, etc., a first objective lens 3 having a function of condensing the light collimated by the optical system 4, The second objective lens 62, which is located close to an optical recording medium (not shown here), has the same optical axis as the first objective lens 3 and has a higher refractive index than the substrate 2, and a single substrate 2 It is the structure formed above.
In comparison with the optical element for an optical pickup 24 shown in FIG. 11, the configuration is such that a second objective lens 62 is added. That is, the minute opening 25 of the light shielding film 5 of the present embodiment is
It has a tapered shape in which the opening size decreases toward the optical recording medium side.

【0175】このようにすることにより、より簡単に微
小開口25を作製することができる。即ち、回折限界以
下の開口寸法とは100nm程度なのであるが、この寸
法は最新の半導体加工プロセスを持ってしてもかなり困
難な値である。しかし、後述する単結晶シリコンの結晶
軸異方性エッチングを用いることにより、比較的簡単に
これを実現できる。
By doing so, the minute opening 25 can be manufactured more easily. In other words, the aperture size equal to or smaller than the diffraction limit is about 100 nm, which is a very difficult value even with the latest semiconductor processing process. However, this can be relatively easily realized by using the crystal axis anisotropic etching of single crystal silicon described later.

【0176】さらに、第2の対物レンズ62を設けるこ
とにより、第2の対物レンズ62表面でのスポット径
は、第2の対物レンズ62がない場合に比べて小さくな
る。これに伴って、テーパ状穴の第2の対物レンズ62
側の径を小さくしても光利用効率が低くならない。第2
の対物レンズ62側の径を小さくできるということで、
遮光膜5の厚みを薄くできることになり、これにより微
小開口25の開口径の加工精度を高めることができる。
即ち、図37で説明する作製方法では、単結晶シリコン
の異方性エッチングによりテーパ穴を開けるのである
が、記録媒体側の微小開口25の開口径は第2の対物レ
ンズ62側の穴径と遮光膜(単結晶シリコン膜)5の厚
みで決まる。遮光膜5の厚みが薄いほど絶対的な膜厚の
精度は高くなるので、微小開口25の開口径精度も向上
するわけである。
Further, by providing the second objective lens 62, the spot diameter on the surface of the second objective lens 62 becomes smaller as compared with the case where the second objective lens 62 is not provided. Along with this, the second objective lens 62 having a tapered hole
Even if the diameter of the side is reduced, the light use efficiency does not decrease. Second
By reducing the diameter of the objective lens 62 on the side of
As a result, the thickness of the light-shielding film 5 can be reduced, so that the processing accuracy of the opening diameter of the minute opening 25 can be improved.
That is, in the manufacturing method described with reference to FIG. 37, a tapered hole is formed by anisotropic etching of single crystal silicon. However, the diameter of the minute opening 25 on the recording medium side is smaller than the diameter of the hole on the second objective lens 62 side. It is determined by the thickness of the light shielding film (single crystal silicon film) 5. Since the absolute thickness accuracy increases as the thickness of the light-shielding film 5 decreases, the accuracy of the opening diameter of the minute opening 25 also improves.

【0177】図37に本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子73の作製方法を示す。光ピックアップ用光学
素子24の作製方法(図12)の場合とほぼ同じである
が、図37(d)において接合するガラス基板30に図
7で示した方法で第2の対物レンズ62を予め作製して
おく。後の工程は図12の場合と同様である。
FIG. 37 shows a method of manufacturing the optical element 73 for an optical pickup according to the present embodiment. The method is substantially the same as the method for manufacturing the optical element 24 for an optical pickup (FIG. 12), but the second objective lens 62 is previously manufactured on the glass substrate 30 to be joined in FIG. 37D by the method shown in FIG. Keep it. Subsequent steps are the same as those in FIG.

【0178】[第二十一の実施の形態]本発明の第二十
一の実施の形態を図38に基づいて説明する。本実施の
形態では、前述した各実施の形態の光ピックアップ用光
学素子61,69,70,71,72の各々について、
微小開口6に代えてテーパ状の微小開口25で構成した
構成例を示すものである。
[Twenty-First Embodiment] A twenty-first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, each of the optical elements 61, 69, 70, 71, 72 for the optical pickup of each of the above-described embodiments will be described.
This shows a configuration example in which a minute opening 25 having a tapered shape is used instead of the minute opening 6.

【0179】[第二十二の実施の形態]本発明の第二十
二の実施の形態を図39及び図40に基づいて説明す
る。本実施の形態では、前述した第二十一の実施の形態
の光ピックアップ用光学素子61,69,70,71,
72の各々について、テーパ状の微小開口25中に高屈
折率材料32を充填させたものである。これにより光利
用効率が高くなる。
[Twenty-second Embodiment] A twenty-second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the optical elements 61, 69, 70, 71, and 71 for the optical pickup of the twenty-first embodiment described above.
The high refractive index material 32 is filled in each of the small openings 25 in the tapered shape. Thereby, the light use efficiency is increased.

【0180】製造工程としては、例えば図39(a)に
示す光ピックアップ用光学素子61の場合の工程例を図
40に示す。基本的には、図12に示した場合と同様で
あるが、図40(c)に示す工程で、テーパ開口に高屈
折率材料32を堆積し、エッチバックなどで平坦化し、
かつ、シリコン表面を露出させ、その後、図12(d)
以降の工程を行えばよい。
FIG. 40 shows an example of the manufacturing process in the case of the optical element 61 for an optical pickup shown in FIG. 39A, for example. Basically, it is the same as the case shown in FIG. 12, but in the step shown in FIG. 40C, a high refractive index material 32 is deposited on the tapered opening and flattened by etch back or the like.
Further, the silicon surface is exposed, and thereafter, FIG.
The following steps may be performed.

【0181】[第二十三の実施の形態]本発明の第二十
三の実施の形態を図41及び図42に基づいて説明す
る。図41は本実施の形態の光ピックアップ用光学素子
81の構成を示す縦断側面図である。ここでは、図36
に示した光ピックアップ用光学素子73とほぼ同様な構
造をしているが、プローブ部34の形状が、光記録媒体
に対向する側が細くなるテーパ形状の突起構造になって
いる。図15に示した光ピックアップ用光学素子33と
の対比では、第2の対物レンズ62を付加した構成とさ
れている。即ち、突起状のプローブ部34の材料は第2
の対物レンズ62と同じ材料とされている。
[Twenty-third Embodiment] A twenty-third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 41 is a longitudinal sectional side view showing the configuration of the optical element 81 for an optical pickup of the present embodiment. Here, FIG.
Has the same structure as the optical element 73 for an optical pickup shown in FIG. 1, but the shape of the probe portion 34 is a tapered projection structure in which the side facing the optical recording medium becomes thinner. In comparison with the optical element 33 for an optical pickup shown in FIG. 15, the configuration is such that a second objective lens 62 is added. That is, the material of the protruding probe portion 34 is the second
The same material as that of the objective lens 62 is used.

【0182】このような構造にすることにより、突起テ
ーパ状構造のプローブ部34に入射した光が、対向した
テーパ面間で反射を繰り返し、突起先端に集光される。
また、第2の対物レンズ62があることにより突起底面
での光スポット径が小さくなる。また、突起も高屈折率
材料であるために突起内での波長が短くなる。これらの
ことから、突起底面に入射する光を有効に使うことがで
きるので、光利用効率がよい。先端からは近接場光7が
出る。ここでは、近接場光7を発する光ピックアップ用
光学素子81について説明したが、全く同様な製造方法
で、突起形状を最適化することにより、モード間干渉に
より近接場光と伝搬光との両方を発することのできる、
より光利用効率の高い光ピックアップ用光学素子を実現
することができる。
With such a structure, light incident on the probe portion 34 having the tapered projection structure is repeatedly reflected between the opposed tapered surfaces, and condensed on the tip of the projection.
Further, the presence of the second objective lens 62 reduces the light spot diameter at the bottom surface of the projection. Further, since the protrusion is also made of a high refractive index material, the wavelength in the protrusion becomes shorter. From these facts, light incident on the bottom surface of the projection can be used effectively, so that the light use efficiency is high. Near-field light 7 is emitted from the tip. Here, the optical element 81 for the optical pickup that emits the near-field light 7 has been described. However, by optimizing the shape of the protrusion by the completely same manufacturing method, both the near-field light and the propagating light are generated by the inter-mode interference. Can emit,
An optical element for an optical pickup with higher light use efficiency can be realized.

【0183】図42に本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子81の製造方法の一例を示す。
FIG. 42 shows an example of a method for manufacturing the optical element 81 for an optical pickup according to the present embodiment.

【0184】(a) まず、図31(a)〜(l)の工
程と同様に第1,第2の対物レンズ3,62を作製す
る。高屈折率材料82の表面を化学機械研磨により平坦
化する。 (b) この後、突起型プローブ部34を作製する位置
にフォトリソにより、パターン樹脂35を形成する。 (c) これをマスクにし、先の対物レンズ62を作製
したときと同様に、突起形状36を高屈折率材料82上
に形成(樹脂パターンの転写)する。 (d) 突起側に遮光膜5を堆積する。 (e) 突起形状36の先端部分の遮光膜5をはFIB
或いは化学機械研磨などの方法で除去する。
(A) First, the first and second objective lenses 3 and 62 are manufactured in the same manner as in the steps of FIGS. 31 (a) to 31 (l). The surface of the high refractive index material 82 is flattened by chemical mechanical polishing. (B) Thereafter, a pattern resin 35 is formed by photolithography at a position where the protruding probe section 34 is to be formed. (C) Using this as a mask, the projections 36 are formed on the high refractive index material 82 (transfer of the resin pattern) in the same manner as when the objective lens 62 was manufactured. (D) A light shielding film 5 is deposited on the protrusion side. (E) The light-shielding film 5 at the tip of the projection 36 is FIB
Alternatively, it is removed by a method such as chemical mechanical polishing.

【0185】なお、本実施の形態では、第1の対物レン
ズ3に関して基板2表面に凸型対物レンズを形成した例
を一例として挙げたが、図10に示すような各種構成例
の第1の対物レンズ3,14を適用してもよい。
In the present embodiment, an example in which a convex objective lens is formed on the surface of the substrate 2 with respect to the first objective lens 3 has been described as an example. However, the first objective lens 3 has various configurations as shown in FIG. Objective lenses 3 and 14 may be applied.

【0186】[第二十四の実施の形態]本発明の第二十
四の実施の形態を図43及び図44に基づいて説明す
る。図43は本実施の形態の光ピックアップ用光学素子
83の構成を示す縦断側面図である。ここでは、図41
に示した光ピックアップ用光学素子81とほぼ同様な構
造をしているが、突起状のプローブ部34の材料と第2
の対物レンズ62の材料とが異なり、両者の屈折率が異
なるように構成されている。図17に示した光ピックア
ップ用光学素子33との対比では、第2の対物レンズ6
2を付加した構成とされている。好ましくは、突起状の
プローブ部34の屈折率nが第2の対物レンズ62の
屈折率nより大きい方が好ましい。この場合、図41
に示した光ピックアップ用光学素子81の場合より、さ
らに突起内での波長が短くなり、より光利用効率が高く
なる。
[Twenty-fourth Embodiment] A twenty-fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 43 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element 83 for an optical pickup of the present embodiment. Here, FIG.
Has substantially the same structure as the optical element 81 for an optical pickup shown in FIG.
The material of the objective lens 62 is different, and the two are configured to have different refractive indexes. In contrast to the optical element 33 for an optical pickup shown in FIG.
2 is added. Preferably, it is preferred refractive index n 2 of the protruding probe portion 34 is larger than the refractive index n 1 of the second objective lens 62. In this case, FIG.
In the case of the optical element 81 for an optical pickup shown in (1), the wavelength in the projection is further shortened, and the light use efficiency is further increased.

【0187】例えば、第2の対物レンズ62の材料とし
て、BK7(波長768.2nmでの屈折率1.511
5)を選択し、突起型プローブの材料として、LaF
(波長768.2nmでの屈折率1.7335)或いは
SFS1(波長768.2nmでの屈折率1.892
7)或いはシリコン(波長780nmでの屈折率は約
3.6)を選択する。
For example, as a material of the second objective lens 62, BK7 (refractive index 1.511 at a wavelength of 768.2 nm) is used.
5) was selected, and LaF 2 was used as the material for the protruding probe.
(Refractive index 1.7335 at wavelength 768.2 nm) or SFS1 (refractive index 1.892 at wavelength 768.2 nm)
7) or silicon (the refractive index at a wavelength of 780 nm is about 3.6) is selected.

【0188】このような構造にすることにより、突起状
テーパ構造のプローブ部34に入射した光が、対向した
テーパ面間で反射を繰り返し、突起先端に集光される。
また、第2の対物レンズ62があることにより突起底面
での光スポット径が小さくなる。また、突起も高屈折率
材料37が充填されて第2の対物レンズ62よりも屈折
率の高い材料で構成されているため、突起内での波長が
さらに短くなる。これらのことから、突起底面に入射す
る光を有効に使うことができるので、光利用効率がさら
によくなる。先端からは近接場光7が出る。ここでは、
近接場光7を発する光ピックアップ用光学素子83につ
いて説明したが、全く同様な製造方法で、突起形状を最
適化することにより、モード間干渉により近接場光と伝
搬光との両方を発することのできる、より光利用効率の
高い光ピックアップ用光学素子を実現することができ
る。
With such a structure, the light incident on the protruding tapered probe portion 34 is repeatedly reflected between the opposing tapered surfaces, and condensed on the tip of the protrusion.
Further, the presence of the second objective lens 62 reduces the light spot diameter at the bottom surface of the projection. Further, since the protrusion is also filled with the high refractive index material 37 and is made of a material having a higher refractive index than the second objective lens 62, the wavelength in the protrusion is further shortened. From these facts, the light incident on the bottom surface of the protrusion can be used effectively, so that the light use efficiency is further improved. Near-field light 7 is emitted from the tip. here,
The optical element 83 for the optical pickup that emits the near-field light 7 has been described. However, by optimizing the protrusion shape by the exactly same manufacturing method, it is possible to emit both the near-field light and the propagation light by the inter-mode interference. It is possible to realize an optical element for an optical pickup having higher light use efficiency.

【0189】図44に本実施の形態の光ピックアップ用
光学素子83の製造方法の一例を示す。
FIG. 44 shows an example of a method of manufacturing the optical element 83 for an optical pickup according to the present embodiment.

【0190】(a)(b) まず、図31(a)〜
(l)の工程と同様に第1,第2の対物レンズ3,62
を作製する。高屈折率材料82の表面を化学機械研磨に
より平坦化する。 (c) さらに、第2の高屈折率材料84を堆積する。 (d) この後、突起状のプローブ部34を作製する位
置にフォトリソにより、パターン樹脂35を形成する。 (e) これをマスクにし、先の対物レンズ62を作製
したときと同様に、突起形状36を高屈折率材料84上
に形成(樹脂パターンの転写)する。 (f) 突起側に遮光膜5を堆積する。 (g) 突起形状36の先端部分の遮光膜5をFIB或
いは化学機械研磨などの方法で除去する。
(A) (b) First, FIGS.
Similarly to the process (l), the first and second objective lenses 3 and 62
Is prepared. The surface of the high refractive index material 82 is flattened by chemical mechanical polishing. (C) Further, a second high refractive index material 84 is deposited. (D) Thereafter, a pattern resin 35 is formed by photolithography at a position where the protruding probe portion 34 is to be formed. (E) Using this as a mask, the projections 36 are formed on the high refractive index material 84 (transfer of the resin pattern) in the same manner as when the objective lens 62 was manufactured. (F) A light-shielding film 5 is deposited on the protrusion side. (G) The light-shielding film 5 at the tip of the protrusion 36 is removed by a method such as FIB or chemical mechanical polishing.

【0191】なお、本実施の形態では、第1の対物レン
ズ3に関して基板2表面に凸型対物レンズを形成した例
を一例として挙げたが、図10に示すような各種構成例
の第1の対物レンズ3,14を適用してもよい。
In the present embodiment, an example in which a convex objective lens is formed on the surface of the substrate 2 with respect to the first objective lens 3 has been described as an example. Objective lenses 3 and 14 may be applied.

【0192】[第二十五の実施の形態]本発明の第二十
五の実施の形態を図45に基づいて説明する。本実施の
形態の光ピックアップ用光学素子85に関して、そのプ
ローブ部41の構成と製造方法については基本的には図
19ないし図21に示した場合と同様である。即ち、図
21に示したプローブ部41に対して、第2の対物レン
ズ62を持ち、光利用効率が高くなる効果と微小開口2
5の開口径精度が向上する効果とを併有するものであ
る。
[Twenty-Fifth Embodiment] A twenty-fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Regarding the optical element 85 for an optical pickup of the present embodiment, the configuration and manufacturing method of the probe section 41 thereof are basically the same as those shown in FIGS. That is, a second objective lens 62 is provided with respect to the probe unit 41 shown in FIG.
5 has the effect of improving the aperture diameter accuracy.

【0193】また、遮光膜5に設けられているテーパ穴
42は、図19ないし図21に示した場合と同様な形状
をしている。即ち、テーパ状穴42の底面の開口42a
の形状が、例えば長円形状、長方形状等のいわゆる細長
形状をしている。これにより、図19ないし図21に示
した場合と同様に、モード間干渉により発生する略楕円
状のビームスポットの、長軸方向、即ち入射光の偏光方
向と平行な方向に対しても小スポット化を実現すること
ができる。テーパ穴42の底面形状の長辺、短辺に関す
る寸法も図19ないし図21に示した場合と同様に設定
すればよい。
The tapered hole 42 provided in the light shielding film 5 has the same shape as that shown in FIGS. That is, the opening 42a on the bottom surface of the tapered hole 42
Has a so-called elongated shape such as an elliptical shape or a rectangular shape. As a result, similarly to the case shown in FIGS. 19 to 21, the small spot in the major axis direction of the substantially elliptical beam spot generated by the inter-mode interference, that is, the direction parallel to the polarization direction of the incident light. Can be realized. The dimensions of the bottom side of the tapered hole 42 with respect to the long side and the short side may be set in the same manner as in the case shown in FIGS.

【0194】[第二十六の実施の形態]本発明の第二十
六の実施の形態を図46に基づいて説明する。本実施の
形態の光ピックアップ用光学素子86に関して、そのプ
ローブ部41の構成と製造方法については基本的には図
24に示した場合と同様であるが、図41に示した場合
と同様に第2の対物レンズ62を持ち、突起底面での光
スポット径が小さくなる。また、突起も高屈折率材料3
7であるために突起内での波長が短くなる。これらのこ
とから、突起底面に入射する光を有効に使うことができ
るので、光利用効率がよい。
[Twenty-Sixth Embodiment] A twenty-sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. With respect to the optical element 86 for an optical pickup of the present embodiment, the configuration and the manufacturing method of the probe section 41 are basically the same as the case shown in FIG. 24, but the same as in the case shown in FIG. With the second objective lens 62, the diameter of the light spot on the bottom surface of the projection is reduced. In addition, the projection is made of a high refractive index material
7, the wavelength in the protrusion becomes shorter. From these facts, light incident on the bottom surface of the projection can be used effectively, so that the light use efficiency is high.

【0195】また、突起部は、図24に示した場合と同
様に図25に示すような形状をしている。即ち、突起状
のテーパ穴42の頂点部の形状が、例えば長円形状、長
方形状等のいわゆる細長形状をしている。これにより、
前述の実施の形態の場合と同様に、モード間干渉により
発生する略楕円状のビームスポットの長軸方向、即ち入
射光の偏光方向と平行な方向に対しても小スポット化を
実現することができる。テーパ穴42の底面の開口42
aの形状の長辺、短辺に関する寸法は適宜設定すればよ
い。
The projection has a shape as shown in FIG. 25 as in the case shown in FIG. That is, the shape of the apex of the protruding tapered hole 42 is a so-called elongated shape such as an elliptical shape or a rectangular shape. This allows
As in the case of the above-described embodiment, it is possible to realize a small spot in the major axis direction of the substantially elliptical beam spot generated by the inter-mode interference, that is, in the direction parallel to the polarization direction of the incident light. it can. Opening 42 at the bottom of tapered hole 42
The dimension of the long side and the short side of the shape a may be set as appropriate.

【0196】[第二十七の実施の形態]本発明の第二十
七の実施の形態を図47に基づいて説明する。本実施の
形態の光ピックアップ用光学素子87に関して、そのプ
ローブ部41の構成と製造方法については基本的には図
27に示した場合と同様であるが、図43に示した場合
と同様に第2の対物レンズ62を持ち、突起底面での光
スポット径が小さくなるように構成されている。また、
突起型プローブ部41の材料と第2の対物レンズ62の
材料とが異なり、両者の屈折率が異なるように構成され
ている。好ましくは、突起型プローブ部41側の屈折率
が第2の対物レンズ62側の屈折率n より大きい
方が好ましい。この場合、図46に示した実施の形態の
場合より、さらに突起内での波長が短くなり、より光利
用効率が高くなる。
[27th Embodiment] The 20th embodiment of the present invention
A seventh embodiment will be described with reference to FIG. Of this implementation
The optical pickup 87 in the form
The configuration and manufacturing method of the lobe part 41 are basically
Similar to the case shown in FIG. 27, but in the case shown in FIG.
Has the second objective lens 62 in the same manner as
The spot diameter is configured to be small. Also,
The material of the projection type probe section 41 and the second objective lens 62
Different materials and different refractive indexes
ing. Preferably, the refractive index of the protruding probe 41 side
n2Is the refractive index n on the second objective lens 62 side 1Greater than
Is more preferred. In this case, the embodiment shown in FIG.
The wavelength in the protrusion is shorter than in the case
Efficiency is increased.

【0197】例えば、第2の対物レンズ62の材料とし
て、BK7(波長768.2nmでの屈折率1.511
5)を選択し、突起型プローブ部41の材料として、L
aF (波長768.2nmでの屈折率1.7335)
或いはSFS1(波長768.2nmでの屈折率1.8
927)或いはシリコン(波長780nmでの屈折率は
約3.6)を選択する。
For example, as the material of the second objective lens 62,
BK7 (refractive index 1.511 at wavelength 768.2 nm)
5) is selected, and L is used as the material of the projection type probe portion 41.
aF 2(Refractive index at a wavelength of 768.2 nm: 1.7335)
Alternatively, SFS1 (refractive index 1.8 at a wavelength of 768.2 nm)
927) or silicon (the refractive index at a wavelength of 780 nm is
Select about 3.6).

【0198】また、突起部41は、図27及び図28に
示した場合と同様な形状をしている。即ち、突起部41
の頂点部の形状が、例えば長円形状、長方形上等のいわ
ゆる細長形状をしている。これにより、図27の場合と
同様に、モード間干渉により発生する略楕円状のビーム
スポットの長軸方向、即ち入射光の偏光方向と平行な方
向に対しても小スポット化を実現することができる。テ
ーパ穴42の底面の開口42aの形状の長辺、短辺に関
する寸法も図27の場合と同様に設定すればよい。
The projection 41 has the same shape as that shown in FIGS. 27 and 28. That is, the protrusion 41
Has a so-called elongate shape such as an elliptical shape or a rectangular shape. Thus, similarly to the case of FIG. 27, it is possible to realize a small spot in the major axis direction of the substantially elliptical beam spot generated by the inter-mode interference, that is, in the direction parallel to the polarization direction of the incident light. it can. The dimensions of the long side and the short side of the shape of the opening 42a on the bottom surface of the tapered hole 42 may be set similarly to the case of FIG.

【0199】[第二十八の実施の形態]本発明の第二十
八の実施の形態を図48に基づいて説明する。図48
は、本実施の形態の光ピックアップ用光学素子100の
構成例を示し、(a)は平面図、(b)はその縦断側面
図である。
[28th Embodiment] A 28th embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
1 shows a configuration example of an optical element 100 for an optical pickup of the present embodiment, in which (a) is a plan view and (b) is a longitudinal side view thereof.

【0200】この光ピックアップ用光学素子100は、
光記録媒体46上を浮上する浮上スライダ101構造と
されている。この浮上スライダ101上に、例えば、コ
ヒーレントな光としてレーザビームを出射する半導体レ
ーザ102と、半導体レーザ102から出射されたレー
ザビームを平行ビームに整形する(コリメートする)コ
リメータレンズ103と、半導体レーザ102からの平
行ビームと光記録媒体46からの反射光とを分離する偏
光ビームスプリッタ104と、半導体レーザ102から
の平行ビームの直線偏光を円偏光にする1/4波長板1
05と、光記録媒体46からの反射光が偏光ビームスプ
リッタ104を介して入力されるフォトダイオード10
6と、平行ビームを反射させ第1の対物レンズ3に入射
させる反射プリズム107を各々配置している。なお、
半導体レーザ102とコリメータレンズ103と偏光ビ
ームスプリッタ104と1/4波長板105とフォトダ
イオード106とはこれらを支持するホルダ108上に
設置されている。
This optical pickup optical element 100 is
The flying slider 101 has a structure for flying above the optical recording medium 46. On this flying slider 101, for example, a semiconductor laser 102 for emitting a laser beam as coherent light, a collimator lens 103 for shaping (collimating) the laser beam emitted from the semiconductor laser 102 into a parallel beam, and a semiconductor laser 102 A polarizing beam splitter 104 for separating a parallel beam from the optical recording medium 46 and a reflected beam from the optical recording medium 46;
05 and the photodiode 10 to which the reflected light from the optical recording medium 46 is input via the polarization beam splitter 104.
6 and a reflecting prism 107 that reflects a parallel beam and makes it incident on the first objective lens 3. In addition,
The semiconductor laser 102, the collimator lens 103, the polarizing beam splitter 104, the quarter-wave plate 105, and the photodiode 106 are installed on a holder 108 that supports them.

【0201】さらに、1/4波長板105からの平行ビ
ームを集光させる凸型の第1の対物レンズ3と、第2の
対物レンズ62と、集光されたレーザビームから回折限
界以下のスポット径を持つ近接場光7(又は、近接場光
と伝搬光)とを発生する突起型近接場光プローブ部10
9(突起型プローブ部34等が相当する)が浮上スライ
ダ101上に作り込まれている。これらの第1の対物レ
ンズ3と第2の対物レンズ62と突起型近接場光プロー
ブ部109とは前述した各実施の形態で説明したように
半導体製造プロセスを用いて作製される(本実施の形態
では、図46に示したタイプの適用例を示している)。
Further, a convex first objective lens 3 and a second objective lens 62 for converging a parallel beam from the quarter-wave plate 105, and a spot less than the diffraction limit from the converged laser beam Protruding near-field optical probe unit 10 that generates near-field light 7 having a diameter (or near-field light and propagation light)
9 (corresponding to the protruding probe section 34 and the like) are formed on the flying slider 101. The first objective lens 3, the second objective lens 62, and the protruding near-field optical probe unit 109 are manufactured using the semiconductor manufacturing process as described in each of the above-described embodiments (this embodiment). The embodiment shows an application example of the type shown in FIG. 46).

【0202】また、全体はケース110内に収納され、
このケース110は、サスペンション111の先端に固
定されている。
[0202] Also, the whole is stored in a case 110,
This case 110 is fixed to the tip of a suspension 111.

【0203】このような構成にすることで、光ピックア
ップ光学系を小型化、薄型化することができる。また、
軽量化されるので、シークタイムが短くなり、光記録媒
体46に対する情報の記録、再生又は消去動作が速くな
る。さらに、浮上スライダ101上の対物レンズ3,6
2と光ピックアップ光学系を構成する他の光学部品10
2〜107が一体化されているので、従来のように、こ
れらが分離していたときのように両者をトラッキングさ
せながら記録、再生又は消去動作を行わせる必要がな
い。また、平行ビームを対物レンズ3,62・突起型近
接場光プローブ部109側に反射し、入射させるのは単
純な形状の反射プリズム107である。従って、従来技
術1のように、非球面曲面を有するソリッド・イマージ
ョン・ミラーなどは必要なく、技術的に困難な非球面研
磨の問題もない。
With such a structure, the optical pickup optical system can be reduced in size and thickness. Also,
Since the weight is reduced, the seek time is shortened, and the operation of recording, reproducing, or erasing information on the optical recording medium 46 is accelerated. Further, the objective lenses 3 and 6 on the flying slider 101
2 and other optical components 10 constituting an optical pickup optical system
Since the elements 2 to 107 are integrated, there is no need to perform a recording, reproducing or erasing operation while tracking them as in the related art, unlike when they are separated. The reflecting prism 107 having a simple shape reflects the parallel beam toward the objective lenses 3 and 62 and the protruding near-field optical probe unit 109 and makes it incident. Therefore, unlike the prior art 1, there is no need for a solid immersion mirror having an aspherical curved surface or the like, and there is no technically difficult problem of aspherical polishing.

【0204】[第二十九の実施の形態]本発明の第二十
九の実施の形態を図49に基づいて説明する。図49
は、本実施の形態の光ピックアップ用光学素子112の
構成例を示し、(a)は平面図、(b)はその縦断側面
図である。
[Twenty-Ninth Embodiment] A twenty-ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
1A shows a configuration example of an optical element 112 for an optical pickup of the present embodiment, FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a longitudinal side view thereof.

【0205】本実施の形態の光ピックアップ用光学素子
112の構成は基本的には図48に示した光ピックアッ
プ用光学素子100と同じであるが、第1の対物レンズ
3a,3bは浮上スライダ113の基板内に作製されて
おり(図39(e)に示したようなタイプ)、浮上スラ
イダ113の上面は完全な平面として形成されている。
The structure of the optical pickup optical element 112 of this embodiment is basically the same as that of the optical pickup optical element 100 shown in FIG. 48, but the first objective lenses 3a and 3b are (Type as shown in FIG. 39 (e)), and the upper surface of the flying slider 113 is formed as a complete plane.

【0206】従って、本実施の形態によれば、反射プリ
ズム107は第1の対物レンズ3a,3b真上の浮上ス
ライダ113上面にべたに付けることができる。これに
より、反射プリズム107の接着の容易性や接着後の強
度、安定性の向上が図られる。
Therefore, according to the present embodiment, the reflecting prism 107 can be solidly attached to the upper surface of the flying slider 113 immediately above the first objective lenses 3a and 3b. Thereby, the easiness of adhesion of the reflection prism 107, the strength after adhesion, and the stability are improved.

【0207】[第三十の実施の形態]本発明の第三十の
実施の形態を図50に基づいて説明する。図50は、本
実施の形態の光ピックアップ用光学素子114の構成例
を示し、(a)は平面図、(b)はその縦断側面図であ
る。
[Thirtieth Embodiment] A thirtieth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 50A and 50B show a configuration example of the optical element 114 for an optical pickup of the present embodiment, wherein FIG. 50A is a plan view and FIG.

【0208】本実施の形態の光ピックアップ用光学素子
114の構成は基本的には図49に示した光ピックアッ
プ用光学素子112とほぼ同じであるが、突起型近接場
光プローブ部109周辺にある遮光膜5の光記録媒体4
6側の面と突起型プローブ109先端面とが同一面内に
なるように加工されている。
The structure of the optical pickup optical element 114 of this embodiment is basically the same as that of the optical pickup optical element 112 shown in FIG. Optical recording medium 4 of light shielding film 5
The surface on the sixth side and the tip end surface of the projection-type probe 109 are processed so as to be in the same plane.

【0209】この場合、光学系を含むスライダ全体が平
面化されるので、突出部が無いことによりスライダの取
り扱いが容易になったり、スライダ全体と光記録媒体4
6との両方が破損しにくくなる、などの効果が得られ
る。
In this case, since the entire slider including the optical system is flattened, the handling of the slider is facilitated because there is no protrusion, or the entire slider and the optical recording medium 4 can be easily read.
6 are hardly damaged.

【0210】なお、これらの第二十七ないし第二十九の
実施の形態で示した突起型プローブ109以外でも、前
述した各実施の形態に示したような各種近接場光プロー
ブ或いは特に実施の形態として例示しない他の種類の近
接場プローブを用いてもよい。また、第2の対物レンズ
62を有する場合の実施の形態として示したが、特にこ
れが無くとも第1の対物レンズ3又は14のみの構成で
あってもよい。また、第1の対物レンズ3に関しても、
前述した各実施の形態に例示したような各種のレンズを
使うことができる。例示した種類以外であっても、要
は、スライダ上に一体に作り込まれたレンズであれば、
どのようなものでもよい。
In addition to the protruding type probe 109 shown in the twenty-seventh to twenty-ninth embodiments, various near-field optical probes as described in the above-described embodiments or particularly the Other types of near-field probes that are not illustrated as a form may be used. Further, the embodiment having the second objective lens 62 has been described as an embodiment, but a configuration having only the first objective lens 3 or 14 may be employed without this. Further, regarding the first objective lens 3,
Various lenses as exemplified in the above-described embodiments can be used. Even if it is a lens other than the exemplified type, the point is that if it is a lens that is integrally formed on the slider,
Anything is fine.

【0211】[0211]

【発明の効果】請求項1記載の発明の光ピックアップ用
光学素子によれば、コリメートされた光を集光させる対
物レンズを基板上に形成し、対物レンズの集光点或いは
集光点近傍に近接場光又は近接場光と伝搬光とを発生す
るプローブ部を形成したので、プローブ部と集光点との
精密かつ高度な動的位置合せ(トラッキング)を不要に
することができ、記録、再生又は消去動作を安定かつ高
速に行わせることができる。
According to the optical pickup device of the first aspect of the present invention, the objective lens for condensing the collimated light is formed on the substrate, and is formed at or near the converging point of the objective lens. Since the probe section that generates the near-field light or the near-field light and the propagation light is formed, precise and advanced dynamic alignment (tracking) between the probe section and the focal point can be unnecessary, and recording, The reproducing or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0212】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の光ピックアップ用光学素子において、プローブ部
が、基板上に堆積されてコヒーレントな光を透過しない
膜に微小開口を開けることにより形成されているので、
プローブ部と集光点の精密かつ高度な動的位置合せ(ト
ラッキング)が不要にすることができ、記録、再生又は
消去動作を安定かつ高速に行わせることができる。
According to the second aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe portion is formed by forming a minute opening in a film that is deposited on the substrate and does not transmit coherent light. Has been
Precise and advanced dynamic positioning (tracking) between the probe section and the focal point can be dispensed with, and the recording, reproducing, or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0213】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の光ピックアップ用光学素子において、プローブ部
が、基板上に堆積されてコヒーレントな光を透過しない
膜に、媒体対向面側が微小開口となるようにテーパ状に
貫通させた穴により形成されているので、プローブ部と
集光点の精密かつ高度な動的位置合せ(トラッキング)
が不要にすることができ、記録、再生又は消去動作を安
定かつ高速に行わせることができる。
According to the third aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe portion is formed on a film which is deposited on the substrate and does not transmit coherent light, and has a minute opening on the medium facing surface side. It is formed by a hole penetrated in a tapered shape so that the probe section and the focal point can be precisely and highly dynamically aligned (tracking).
Can be eliminated, and the recording, reproducing or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0214】請求項4記載の発明によれば、請求項1記
載の光ピックアップ用光学素子において、プローブ部
が、コヒーレントな光が透過する材料により媒体対向側
が細くなるテーパ形状の突起として形成されているの
で、プローブ部と集光点の精密かつ高度な動的位置合せ
(トラッキング)が不要にすることができ、記録、再生
又は消去動作を安定かつ高速に行わせることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe portion is formed as a tapered projection whose material facing side is made thin by a material that transmits coherent light. This eliminates the need for precise and sophisticated dynamic alignment (tracking) between the probe unit and the focal point, and enables stable, high-speed recording, reproduction, or erasing operations.

【0215】請求項5記載の発明によれば、請求項1記
載の光ピックアップ用光学素子において、プローブ部
が、基板と同一材料により媒体対向側が細くなるテーパ
形状の突起として形成されているので、プローブ部と集
光点の精密かつ高度な動的位置合せ(トラッキング)が
不要にすることができ、記録、再生又は消去動作を安定
かつ高速に行わせることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, since the probe portion is formed of the same material as that of the substrate and formed as a tapered projection having a narrower medium-facing side. Precise and advanced dynamic positioning (tracking) between the probe section and the focal point can be dispensed with, and the recording, reproducing, or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0216】請求項6記載の発明によれば、請求項1記
載の光ピックアップ用光学素子において、プローブ部
が、基板材料よりも高い屈折率を有する材料により媒体
対向側が細くなるテーパ形状の突起として形成されてい
るので、プローブ部と集光点の精密かつ高度な動的位置
合せ(トラッキング)が不要にすることができ、記録、
再生又は消去動作を安定かつ高速に行わせることができ
る。
According to the sixth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the first aspect, the probe portion is formed as a tapered projection whose material facing side is made narrower by a material having a higher refractive index than the substrate material. Because it is formed, precise and advanced dynamic alignment (tracking) between the probe section and the focal point is not required, and recording,
The reproducing or erasing operation can be performed stably and at high speed.

【0217】請求項7記載の発明の光ピックアップ用光
学素子によれば、コリメートされた光を集光させる第1
の対物レンズと、この第1の対物レンズの光軸と同軸で
第1の対物レンズにより集光された光をさらに集光させ
る第2の対物レンズとを基板上に形成し、第2の対物レ
ンズの集光点或いは集光点近傍に近接場光又は近接場光
と伝搬光とを発生するプローブ部を形成したので、上述
の請求項1ないし6記載の発明の目的を実現しつつ、光
源の光利用効率を向上させることができる。
According to the optical element for an optical pickup of the present invention, the first element for collecting the collimated light is provided.
And a second objective lens coaxial with the optical axis of the first objective lens and further condensing the light condensed by the first objective lens on the substrate. Since the probe section for generating near-field light or near-field light and propagation light is formed at or near the focal point of the lens, the light source is realized while achieving the objects of the above-mentioned inventions. Light utilization efficiency can be improved.

【0218】請求項8記載の発明によれば、請求項7記
載の光ピックアップ用光学素子において、光源の光利用
効率を向上させることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the seventh aspect, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0219】請求項9記載の発明によれば、請求項7記
載の光ピックアップ用光学素子において、光源の光利用
効率を向上させることができる。
According to the ninth aspect of the present invention, in the optical element for an optical pickup according to the seventh aspect, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0220】請求項10記載の発明によれば、請求項7
記載の光ピックアップ用光学素子において、光源の光利
用効率を向上させることができる。
According to the tenth aspect, the seventh aspect is provided.
In the optical element for an optical pickup described above, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0221】請求項11記載の発明によれば、請求項7
記載の光ピックアップ用光学素子において、光源の光利
用効率を向上させることができる。
According to the eleventh aspect, according to the seventh aspect,
In the optical element for an optical pickup described above, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0222】請求項12記載の発明によれば、請求項7
記載の光ピックアップ用光学素子において、光源の光利
用効率を向上させることができる。
According to the twelfth aspect, the seventh aspect is provided.
In the optical element for an optical pickup described above, the light use efficiency of the light source can be improved.

【0223】請求項13記載の発明によれば、請求項3
又は9記載の発明を実現する上で、穴の先端の微小開口
が細長形状であるので、より一層高い記録密度を実現で
きる。
According to the thirteenth aspect, the third aspect is provided.
Or, in realizing the invention described in 9, since the minute opening at the tip of the hole is elongated, higher recording density can be realized.

【0224】請求項14記載の発明によれば、請求項
4,5,6,10,11又は12記載の光ピックアップ
用光学素子において、請求項4,5,6,10,11又
は12記載の発明を実現する上で、テーパ形状の突起の
頂点部が細長形状であるので、より一層高い記録密度を
実現できる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, there is provided an optical element for an optical pickup according to the fourth, fifth, sixth, tenth, eleventh or twelfth aspect. In realizing the present invention, since the apex of the tapered projection is elongated, higher recording density can be realized.

【0225】請求項15記載の発明によれば、請求項1
ないし14の何れか一記載の光ピックアップ用光学素子
において、光記録媒体に対する情報の記録、再生又は消
去を行う光学系を対物レンズとともに構成する他の光学
部品を、基板上に搭載しているので、従来技術1のよう
に、技術的に困難なソリッド・イマージョン・ミラーを
使用することなく、スライダ上に光学系を構成すること
ができ、これにより、低コストや高信頼性の優れた特徴
を達成しつつ、機器の小型化・軽量化、動作速度の高速
化、高信頼性を実現できる高密度記録に適した光ピック
アップ用光学素子を提供することができる。
According to the fifteenth aspect, the first aspect is provided.
In the optical element for an optical pickup according to any one of the above items 14 to 14, since another optical component constituting an optical system for recording, reproducing or erasing information on an optical recording medium together with an objective lens is mounted on the substrate. Therefore, an optical system can be configured on the slider without using a technically difficult solid immersion mirror as in the prior art 1, thereby providing excellent features of low cost and high reliability. It is possible to provide an optical element for an optical pickup suitable for high-density recording that achieves miniaturization and weight reduction of a device, high-speed operation, and high reliability while achieving the above.

【0226】請求項16記載の発明によれば、前述した
ような光ピックアップ用光学素子に適した製造方法を提
供することができる。
According to the sixteenth aspect, it is possible to provide a manufacturing method suitable for the optical element for an optical pickup as described above.

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

【図1】本発明の第一の実施の形態の光ピックアップ用
光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a first embodiment of the present invention.

【図2】微小開口と光学系とにずれを生じた場合の様子
を示す縦断側面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional side view showing a state in which a deviation occurs between a minute aperture and an optical system.

【図3】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 3 is a process chart showing the manufacturing steps in the order of steps.

【図4】本発明の第二の実施の形態の光ピックアップ用
光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a second embodiment of the present invention.

【図5】その製造工程で用いるフォトマスクを示す平面
図である。
FIG. 5 is a plan view showing a photomask used in the manufacturing process.

【図6】本発明の第三の実施の形態の光ピックアップ用
光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a third embodiment of the present invention.

【図7】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 7 is a process chart showing the manufacturing steps in the order of steps.

【図8】本発明の第四の実施の形態の光ピックアップ用
光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第五の実施の形態の光ピックアップ用
光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第六の実施の形態の各光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 10 is a vertical sectional side view showing a configuration of each optical pickup optical element according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第七の実施の形態の光ピックアップ
用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 11 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 12 is a process chart showing the manufacturing steps in the order of steps.

【図13】本発明の第八の実施の形態の各光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 13 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of each optical pickup optical element according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第九の実施の形態の各光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 14 is a vertical sectional side view showing a configuration of each optical pickup optical element according to a ninth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第十の実施の形態の光ピックアップ
用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 15 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a tenth embodiment of the present invention.

【図16】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 16 is a process chart showing the manufacturing steps in the order of steps.

【図17】本発明の第十一の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 17 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図18】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 18 is a process chart showing the manufacturing steps in the order of steps.

【図19】本発明の第十二の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子のプローブ部の構成を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 19 is a schematic perspective view showing a configuration of a probe section of an optical element for an optical pickup according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図20】(a)は図19のA−A線断面図、(b)は
図19のB−B線断面図である。
20A is a sectional view taken along line AA of FIG. 19, and FIG. 20B is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図21】光ピックアップ用光学素子を示し、(a)は
縦断正面図、(b)は縦断側面図である。
21A and 21B show an optical element for an optical pickup, wherein FIG. 21A is a vertical front view, and FIG. 21B is a vertical side view.

【図22】ビームスポット形状を示す説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram showing a beam spot shape.

【図23】細長形状の微小開口による効果を説明するた
めの平面図的な説明図である。
FIG. 23 is a plan view for explaining the effect of the elongated minute opening.

【図24】本発明の第十三の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子のプローブ部の構成を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 24 is a schematic perspective view showing a configuration of a probe section of an optical element for an optical pickup according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図25】(a)は図24のA−A線断面図、(b)は
図24のB−B線断面図である。
25A is a sectional view taken along line AA of FIG. 24, and FIG. 25B is a sectional view taken along line BB of FIG. 24.

【図26】光ピックアップ用光学素子を示し、(a)は
縦断正面図、(b)は縦断側面図である。
26A and 26B show an optical element for an optical pickup, where FIG. 26A is a longitudinal front view, and FIG. 26B is a longitudinal side view.

【図27】本発明の第十四の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子のプローブ部の構成を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 27 is a schematic perspective view showing a configuration of a probe section of an optical element for an optical pickup according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図28】(a)は図27のA−A線断面図、(b)は
図27のB−B線断面図である。
28A is a sectional view taken along line AA of FIG. 27, and FIG. 28B is a sectional view taken along line BB of FIG. 27;

【図29】光ピックアップ用光学素子を示し、(a)は
縦断正面図、(b)は縦断側面図である。
29A and 29B show an optical element for an optical pickup, in which FIG. 29A is a vertical sectional front view, and FIG. 29B is a vertical sectional side view.

【図30】本発明の第十五の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 30 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【図31】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 31 is a process chart showing the manufacturing steps in the order of steps.

【図32】本発明の第十六の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 32 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a sixteenth embodiment of the present invention.

【図33】本発明の第十七の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 33 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a seventeenth embodiment of the present invention.

【図34】本発明の第十八の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 34 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to an eighteenth embodiment of the present invention.

【図35】本発明の第十九の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 35 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a nineteenth embodiment of the present invention.

【図36】本発明の第二十の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 36 is a vertical sectional side view showing a configuration of an optical element for an optical pickup according to a twentieth embodiment of the present invention.

【図37】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 37 is a process chart showing the manufacturing steps in the order of steps.

【図38】本発明の第二十一の実施の形態の各光ピック
アップ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 38 is a longitudinal sectional side view showing the configuration of each optical pickup optical element according to the twenty-first embodiment of the present invention.

【図39】本発明の第二十二の実施の形態の各光ピック
アップ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 39 is a longitudinal sectional side view showing a configuration of each optical pickup optical element according to a twenty-second embodiment of the present invention.

【図40】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 40 is a process chart showing the manufacturing process in order of process.

【図41】本発明の第二十三の実施の形態の各光ピック
アップ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 41 is a vertical sectional side view showing the configuration of each optical pickup optical element according to the twenty-third embodiment of the present invention.

【図42】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 42 is a process chart showing the manufacturing process in order of process.

【図43】本発明の第二十四の実施の形態の各光ピック
アップ用光学素子の構成を示す縦断側面図である。
FIG. 43 is a longitudinal sectional side view showing the configuration of each optical pickup optical element according to the twenty-fourth embodiment of the present invention.

【図44】その製造工程を工程順に示す工程図である。FIG. 44 is a process diagram showing the manufacturing process in order of process.

【図45】本発明の第二十五の実施の形態の光ピックア
ップ用光学素子を示し、(a)は縦断正面図、(b)は
縦断側面図である。
45A and 45B show an optical element for an optical pickup according to a twenty-fifth embodiment of the present invention, wherein FIG. 45A is a longitudinal front view, and FIG.

【図46】本発明の第二十六の実施の形態の光ピックア
ップ用光学素子を示し、(a)は縦断正面図、(b)は
縦断側面図である。
46A and 46B show an optical element for an optical pickup according to a twenty-sixth embodiment of the present invention, wherein FIG. 46A is a vertical front view, and FIG.

【図47】本発明の第二十七の実施の形態の光ピックア
ップ用光学素子を示し、(a)は縦断正面図、(b)は
縦断側面図である。
FIGS. 47A and 47B show an optical element for an optical pickup according to a twenty-seventh embodiment of the present invention, wherein FIG. 47A is a longitudinal front view, and FIG.

【図48】本発明の第二十八の実施の形態の光ピックア
ップ用光学素子を示し、(a)は平面図、(b)は縦断
側面図である。
FIGS. 48A and 48B show an optical element for an optical pickup according to a twenty-eighth embodiment of the present invention, wherein FIG. 48A is a plan view and FIG.

【図49】本発明の第二十九の実施の形態の光ピックア
ップ用光学素子を示し、(a)は平面図、(b)は縦断
側面図である。
FIGS. 49A and 49B show an optical element for an optical pickup according to a twenty-ninth embodiment of the present invention, wherein FIG. 49A is a plan view, and FIG.

【図50】本発明の第三十の実施の形態の光ピックアッ
プ用光学素子を示し、(a)は平面図、(b)は縦断側
面図である。
FIGS. 50A and 50B show an optical element for an optical pickup according to a thirtieth embodiment of the present invention, wherein FIG. 50A is a plan view and FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ピックアップ用光学素子 2 基板 3 対物レンズ、第1の対物レンズ 5 コヒーレントな光を透過しない膜 6 微小開口 7 近接場光 11,13 光ピックアップ用光学素子 14 対物レンズ、第1の対物レンズ 21,22 光ピックアップ用光学素子 23 高屈折率膜 24 光ピックアップ用光学素子 25 テーパ状に貫通させた穴 32 高屈折率材料 33 光ピックアップ用光学素子 34 テーパ形状の突起によるプローブ部 37 高屈折率材料 40 光ピックアップ用光学素子 41 プローブ部 46 光記録媒体 61 光ピックアップ用光学素子 62 第2の対物レンズ 69〜73 光ピックアップ用光学素子 81 光ピックアップ用光学素子 82 高屈折率材料 83 光ピックアップ用光学素子 85〜87 光ピックアップ用光学素子 100 光ピックアップ用光学素子 102〜107 他の光学部品 108,109 プローブ部 112,114 光ピックアップ用光学素子 Reference Signs List 1 optical pickup optical element 2 substrate 3 objective lens, first objective lens 5 film that does not transmit coherent light 6 micro aperture 7 near-field light 11, 13 optical pickup optical element 14 objective lens, first objective lens 21 , 22 Optical pickup optical element 23 High refractive index film 24 Optical pickup optical element 25 Tapered hole 32 High refractive index material 33 Optical pickup optical element 34 Probe section with tapered projection 37 High refractive index material Reference Signs List 40 optical pickup optical element 41 probe unit 46 optical recording medium 61 optical pickup optical element 62 second objective lens 69 to 73 optical pickup optical element 81 optical pickup optical element 82 high refractive index material 83 optical pickup optical element 85-87 Optical element for optical pickup 100 Light Optical elements 102 to 107 other optical components 108 and 109 probes 112, 114 optical pickup for an optical element for Kkuappu

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の波長を有するコヒーレントな光を
入射し、この光をコリメートし、コリメートされた光を
微小スポットとして光記録媒体上に集光させることによ
り前記光記録媒体に対する情報の記録、再生又は消去を
行う光ピックアップ用光学素子において、 前記コリメートされた光を集光させる対物レンズを基板
上に形成し、前記対物レンズの集光点或いは集光点近傍
に近接場光又は近接場光と伝搬光とを発生するプローブ
部を形成したことを特徴とする光ピックアップ用光学素
子。
1. Coherent light having a predetermined wavelength is incident, the light is collimated, and the collimated light is condensed as a minute spot on an optical recording medium to record information on the optical recording medium. In an optical element for an optical pickup for performing reproduction or erasing, an objective lens for condensing the collimated light is formed on a substrate, and near-field light or near-field light is formed at or near a converging point of the objective lens. An optical element for an optical pickup, wherein a probe portion for generating light and propagation light is formed.
【請求項2】 前記プローブ部は、前記基板上に堆積さ
れて前記コヒーレントな光を透過しない膜に微小開口を
開けることにより形成されていることを特徴とする請求
項1記載の光ピックアップ用光学素子。
2. The optical pickup optical device according to claim 1, wherein the probe section is formed by forming a minute opening in a film that is deposited on the substrate and does not transmit the coherent light. element.
【請求項3】 前記プローブ部は、前記基板上に堆積さ
れて前記コヒーレントな光を透過しない膜に、媒体対向
面側が微小開口となるようにテーパ状に貫通させた穴に
より形成されていることを特徴とする請求項1記載の光
ピックアップ用光学素子。
3. The probe section is formed by a hole deposited on the substrate and impermeable to the coherent light through a tapered shape so that the medium facing surface side has a minute opening. The optical element for an optical pickup according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記プローブ部は、前記コヒーレントな
光が透過する材料により媒体対向側が細くなるテーパ形
状の突起として形成されていることを特徴とする請求項
1記載の光ピックアップ用光学素子。
4. The optical element for an optical pickup according to claim 1, wherein the probe section is formed as a tapered protrusion having a medium-facing side narrowed by a material through which the coherent light is transmitted.
【請求項5】 前記プローブ部は、前記基板と同一材料
により媒体対向側が細くなるテーパ形状の突起として形
成されていることを特徴とする請求項1記載の光ピック
アップ用光学素子。
5. The optical element for an optical pickup according to claim 1, wherein the probe portion is formed of a same material as that of the substrate, and is formed as a tapered projection having a medium facing side narrowing.
【請求項6】 前記プローブ部は、前記基板材料よりも
高い屈折率を有する材料により媒体対向側が細くなるテ
ーパ形状の突起として形成されていることを特徴とする
請求項1記載の光ピックアップ用光学素子。
6. The optical pickup optical device according to claim 1, wherein the probe portion is formed of a material having a refractive index higher than that of the substrate material, and is formed as a tapered protrusion having a medium-facing side narrowed. element.
【請求項7】 所定の波長を有するコヒーレントな光を
入射し、この光をコリメートし、コリメートされた光を
微小スポットとして光記録媒体上に集光させることによ
り前記光記録媒体に対する情報の記録、再生又は消去を
行う光ピックアップ用光学素子において、 前記コリメートされた光を集光させる第1の対物レンズ
と、この第1の対物レンズの光軸と同軸で前記第1の対
物レンズにより集光された光をさらに集光させる第2の
対物レンズとを基板上に形成し、前記第2の対物レンズ
の集光点或いは集光点近傍に近接場光又は近接場光と伝
搬光とを発生するプローブ部を形成したことを特徴とす
る光ピックアップ用光学素子。
7. Coherent light having a predetermined wavelength is incident, the light is collimated, and the collimated light is condensed on the optical recording medium as a minute spot, thereby recording information on the optical recording medium. In an optical element for an optical pickup for performing reproduction or erasing, a first objective lens for condensing the collimated light, and condensed by the first objective lens coaxially with an optical axis of the first objective lens. A second objective lens for further condensing the reflected light on the substrate, and generates near-field light or near-field light and propagating light at or near the focal point of the second objective lens. An optical element for an optical pickup, wherein a probe portion is formed.
【請求項8】 前記プローブ部は、前記第2の対物レン
ズ上に堆積されて前記コヒーレントな光を透過しない膜
に微小な開口を開けることにより形成されていることを
特徴とする請求項7記載の光ピックアップ用光学素子。
8. The apparatus according to claim 7, wherein the probe section is formed by forming a minute opening in a film that is deposited on the second objective lens and does not transmit the coherent light. Optical element for optical pickup.
【請求項9】 前記プローブ部は、前記第2の対物レン
ズ上に堆積されて前記コヒーレントな光を透過しない膜
に、媒体対向面側が微小開口になるようにテーパ状に貫
通させた穴により形成されていることを特徴とする請求
項7記載の光ピックアップ用光学素子。
9. The probe section is formed in a film deposited on the second objective lens and not penetrating the coherent light by a hole penetrating in a tapered shape so that the medium facing surface side has a minute opening. The optical element for an optical pickup according to claim 7, wherein:
【請求項10】 前記プローブ部は、前記コヒーレント
な光を透過する材料により媒体対向側が細くなるテーパ
形状の突起として前記第2の対物レンズ上に形成されて
いることを特徴とする請求項7記載の光ピックアップ用
光学素子。
10. The apparatus according to claim 7, wherein the probe section is formed on the second objective lens as a tapered projection whose side facing the medium is made narrower by a material transmitting the coherent light. Optical element for optical pickup.
【請求項11】 前記プローブ部は、前記第2の対物レ
ンズと同一材料により媒体対向側が細くなるテーパ形状
の突起として前記第2の対物レンズ上に形成されている
ことを特徴とする請求項7記載の光ピックアップ用光学
素子。
11. The apparatus according to claim 7, wherein the probe section is formed on the second objective lens as a tapered protrusion having a medium facing side tapered from the same material as the second objective lens. An optical element for an optical pickup according to the above.
【請求項12】 前記プローブ部は、前記第2の対物レ
ンズの材料よりも高い屈折率を有する材料により媒体対
向側が細くなるテーパ形状の突起として前記第2の対物
レンズ上に形成されていることを特徴とする請求項7記
載の光ピックアップ用光学素子。
12. The probe section is formed on the second objective lens as a tapered projection whose surface facing the medium is made narrower with a material having a higher refractive index than the material of the second objective lens. The optical element for an optical pickup according to claim 7, wherein:
【請求項13】 テーパ状に貫通させた前記穴の先端の
微小開口は、細長形状であることを特徴とする請求項3
又は9記載の光ピックアップ用光学素子。
13. The small opening at the tip of the hole penetrated in a tapered shape is elongated.
Or the optical element for an optical pickup according to 9.
【請求項14】 テーパ形状の前記突起の頂点部は、細
長形状であることを特徴とする請求項4,5,6,1
0,11又は12記載の光ピックアップ用光学素子。
14. The tapered projection according to claim 4, wherein an apex of the projection has an elongated shape.
13. The optical element for an optical pickup according to 0, 11 or 12.
【請求項15】 前記光記録媒体に対する情報の記録、
再生又は消去を行う光学系を前記対物レンズとともに構
成する他の光学部品を、前記基板上に搭載したことを特
徴とする請求項1ないし14の何れか一記載の光ピック
アップ用光学素子。
15. recording information on the optical recording medium;
15. The optical element for an optical pickup according to claim 1, wherein another optical component that forms an optical system for performing reproduction or erasure together with the objective lens is mounted on the substrate.
【請求項16】 所定の波長を有するコヒーレントな光
を入射し、この光をコリメートし、コリメートされた光
を微小スポットとして光記録媒体上に集光させることに
より前記光記録媒体に対する情報の記録、再生又は消去
を行う光ピックアップ用光学素子を、半導体製造プロセ
スを用いて製造する光ピックアップ用光学素子の製造方
法であって、 前記コリメートされた光を集光させる第1の対物レンズ
を基板上に形成する工程と、 前記基板上に形成された前記第1の対物レンズとは反対
面側に凹曲面を形成し、この凹曲面に対して前記基板よ
り高い屈折率を有する材料を堆積させて、前記第1の対
物レンズの光軸と同軸上の位置に前記第1の対物レンズ
で集光された光をさらに集光させる第2の対物レンズを
形成する工程と、 前記凹曲面上に堆積させた前記基板より高い屈折率を有
する材料を加工して前記第2の対物レンズ上に近接場光
又は近接場光と伝搬光とを発生させるテーパ形状の突起
型プローブ部を形成する工程と、を含むことを特徴とす
る光ピックアップ用光学素子の製造方法。
16. Recording of information on the optical recording medium by injecting coherent light having a predetermined wavelength, collimating the light, and condensing the collimated light as a minute spot on the optical recording medium. A method for manufacturing an optical element for an optical pickup for performing reproduction or erasing by using a semiconductor manufacturing process, wherein a first objective lens for condensing the collimated light is provided on a substrate. Forming, forming a concave curved surface on the side opposite to the first objective lens formed on the substrate, depositing a material having a higher refractive index than the substrate on the concave curved surface, Forming a second objective lens for further condensing the light condensed by the first objective lens at a position coaxial with the optical axis of the first objective lens; Forming a tapered protruding probe for generating near-field light or near-field light and propagation light on the second objective lens by processing a material having a higher refractive index than the substrate deposited on the second objective lens. And a method for producing an optical element for an optical pickup.
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