JP2002319174A

JP2002319174A - 光ヘッドおよびディスク装置

Info

Publication number: JP2002319174A
Application number: JP2001121475A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Kamiyanagi; 喜一上柳; Sadaichi Suzuki; 貞一鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッド高さを小型化することによりディスク
の高密度化・大容量化を可能とした光ヘッドおよびディ
スク装置を提供する。【解決手段】この光ヘッド１の対物レンズ５の光軸５
ａは、半導体レーザ２の光軸２ａと一致し、かつ、ＳＩ
Ｌ７の光軸７ａとほぼ直交するように配置されている。
この構成により、光ヘッド１の高さは、対物レンズ５の
直径と浮上スライダ８の厚さの和程度となり、従来の光
ヘッドの高さに比べて大幅に縮小することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソリッドイマージ
ョンレンズ(Solid Immersion Lens：ＳＩＬ)を搭載した
光ヘッドおよびディスク装置に関し、特に、ヘッド高さ
を小型化することにより光ディスク、磁気ディスク、光
磁気ディスク等のディスクの高密度化・大容量化を可能
とした光ヘッドおよびディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクを含めて、光ディスクの
高密度化・大容量化が求められている。光産業振興協会
でまとめたロードマップでは、２０１０年に１Ｔｂｉｔ
ｓ／（ｉｎｃｈ）²の記録密度達成が期待されている
（ロードマップ（情報記録分野）、1998年3月、光産業
振興協会）。

【０００３】その主な候補技術として、ＳＩＬによる近
接場光を用いた光磁気記録がある。これは、半球形ない
し超半球形（Ｓｕｐｅｒ−Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ）のＳＩ
Ｌの被集光面上の光スポットから漏れ出す近接場光（あ
るいエバネッセント光）を用いて記録する方式である
（B.D.Terris, et al., Appl. Phys. Lett. 65(4),(199
4) P.388.)。

【０００４】この方式の記録では、大滝氏が計算してい
るように（大滝桂、信学技報、Tech. Report of IEIC
E、CPM98-110 (1998)ｐ．30 ）、ＳＩＬと記録面との間
隔は、１００ｎｍ以下にしなければならず、この程度の
高さで光ヘッドを浮上走行させる必要がある。そのた
め、ゴミの混入を避けるため、ディスクは非可換型とせ
ざるを得ず、そのため光ヘッドの高さをディスク固定型
の磁気ディスク装置に使用される磁気ヘッド並みに低く
することが求められる（磁気ヘッドの高さは最も進んだ
ものでは、高さ０．５ｍｍ程度のもの（ピコヘッド）が
市場に導入されつつある）。特に磁気ディスク装置のよ
うに、ディスクを複数枚スタックした、いわゆるウィン
チェスター型の装置の場合、ディスク同士の間隔を狭め
ることが体積密度を増大させる上で重要であり、その隙
間の中にヘッドを収めるためにヘッド高さを低くする必
要が生じる。また、ディスク可換型の場合でも高速トラ
ッキングや高速シーク動作をさせるためには、光ヘッド
の小型・軽量化が重要となる。

【０００５】ＳＩＬを用いた従来の光ヘッドとして、例
えば、文献（B.D.Terris, et al.,Appl.Phys.Lett.65
(4),(1994)P.388)に示されるものがある。

【０００６】図７は、この従来の光ヘッドを示す。この
光ヘッド１は、レーザビーム３ａを出射する半導体レー
ザ２と、半導体レーザ２の出力ビーム３ａを平行ビーム
３ｂに整形するコリメータレンズ４と、コリメータレン
ズ４からの平行ビーム３ｂをほぼ直角に折り曲げる折り
返しミラー６と、折り返しミラー６で反射した平行ビー
ム３ｂを集光する対物レンズ５と、対物レンズ５から入
射される収束ビーム３ｃによって被集光面７ｃ上に光ス
ポット９ａを形成するＳＩＬ７と、少なくとも半導体レ
ーザ２、コリメータレンズ４、折り返しミラー６、対物
レンズ５およびＳＩＬ７を支持し、光ディスク１０上を
浮上走行する浮上スライダ８とを有する。

【０００７】この光ヘッド１は、出射レーザビーム３ａ
の光軸２ａが光ディスク１０に対して水平になるように
半導体レーザ２を配置し、かつ、コリメータレンズ４で
そのレーザビーム３ａをコリメートして平行ビーム３ｂ
にした後、折り返しミラー６により垂直に折り曲げて対
物レンズ５に入射する構成であるので、光源である半導
体レーザ２をＳＩＬ７の光軸上７ａに配置する構成と比
較して光ヘッドの高さを低くすることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ヘッ
ドによれば、ＳＩＬ７の上に対物レンズ５と折り返しミ
ラー６が配置されるために、光ヘッドの高さが高くなる
という問題がある。

【０００９】図７に示すように、対物レンズ５の光軸を
ＳＩＬ７の光軸７ａに合わせ、かつ、ＳＩＬ７の光軸７
ａを光ディスク１０に垂直に配置した構成が採られてい
るのは、従来の光ディスク装置においては、対物レンズ
がその光軸を常に光ディスク面に対して垂直になるよう
に配置されてきたこと、およびＳＩＬの発想の元となっ
た油浸型顕微鏡（ＯｉｌＩｍｍｅｒｓｉｏｎＬｅｎ
ｓ）においても対物レンズが試料に対して垂直に配置さ
れたきたことから、習慣的に上記の配置が採用されたと
推定される。

【００１０】ＳＩＬ自体は、近年小型化され、０．２ｍ
ｍ以下のものが作られている（S. Kittaka and Y. Sasa
ki,Digest of Int. Symp. on Optical Memory2000、Fr-
J-15(2000) p. 136）が、対物レンズを１ｍｍ以下とす
ることは難しく、従って、ビーム径もその程度となるた
め、光ヘッドの高さは２ｍｍ以上となり、磁気ヘッドと
比べて大幅にヘッド高さが高くなる。従って、たとえデ
ィスクの面記録密度を磁気ディスク並みとしても、体積
記録密度は磁気ディスク装置に比べて大幅に低いことに
なる。

【００１１】従って、本発明の目的は、ヘッド高さを小
型化することによりディスクの高密度化・大容量化を可
能とした光ヘッドおよびディスク装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、半導体レーザから出射されたレーザ光を対
物レンズを含む集光光学系によって集光してソリッドイ
マージョンレンズの出射面あるいはその近傍に光スポッ
トを形成する光ヘッドにおいて、前記対物レンズの光軸
は、前記ソリッドイマージョンレンズの光軸に対して直
角をなすように配置されたことを特徴とする光ヘッドを
提供する。この配置により、光ヘッドの高さは、対物レ
ンズの直径と同程度まで縮小できるので、従来の光ヘッ
ドに比べて大幅に低くすることができる。

【００１３】本発明は、上記目的を達成するため、半導
体レーザから出射されたレーザ光を対物レンズを含む集
光光学系によって集光してソリッドイマージョンレンズ
の出射面あるいはその近傍に光スポットを形成する光ヘ
ッドにおいて、前記対物レンズの光軸は、前記ソリッド
イマージョンレンズの光軸に対して直角をなすように配
置され、前記光スポットを前記対物レンズの光軸、およ
び前記ソリッドイマージョンレンズの光軸に直交する方
向に走査させる走査手段を備えたことを特徴とする光ヘ
ッドを提供する。

【００１４】本発明は、上記目的を達成するため、半導
体レーザから出射されたレーザ光を対物レンズを含む集
光光学系によって集光してソリッドイマージョンレンズ
の出射面あるいはその近傍に光スポットを形成する光ヘ
ッドと、回転する情報記録ディスクと、前記光ヘッドを
前記情報記録ディスク上を浮上走行させる走行手段と、
前記光スポットを前記情報記録ディスクに照射して前記
情報記録ディスクからの情報信号を再生する再生手段と
を備え、前記光ヘッドの前記対物レンズの光軸は、前記
ソリッドイマージョンレンズの光軸に対して直角をなす
ように配置されたことを特徴とするディスク装置を提供
する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の第１の実
施の形態に係る光ヘッドの記録系の主要部を示す。この
光ヘッド１は、レーザビーム３ａを出射する半導体レー
ザ２と、半導体レーザ２のヒートシンクを兼ねた支持台
１１と、半導体レーザ２の出力ビーム３ａを平行ビーム
３ｂに整形するコリメータレンズ４と、コリメータレン
ズ４からの平行ビーム３ｂを集光する対物レンズ５と、
対物レンズ５からの収束ビーム３ｃをほぼ直角に折り曲
げる折り返しミラー６と、折り返しミラー６からの収束
ビーム３ｄが入射されるＳＩＬ７と、少なくとも対物レ
ンズ５、折り返しミラー６およびＳＩＬ７を支持し、光
ディスク１０上を浮上走行する浮上スライダ８とを有す
る。

【００１６】ＳＩＬ７は、球面の一部からなり、収束ビ
ーム３ｄが屈折せずに入射する半球面状の入射面７ｂ
と、球面の中心を含む平面から構成され、収束ビーム３
ｄが集光して光スポット９ａが形成される出射面として
の被集光面７ｃとを備えた半球形を有する。なお、光ス
ポット９ａが形成される位置は、出射面の近傍でもよ
い。

【００１７】対物レンズ５の光軸５ａは、半導体レーザ
２の光軸２ａと一致し、かつ、ＳＩＬ７の光軸７ａとほ
ぼ直交するように構成されている。

【００１８】この第１の実施の形態によれば、対物レン
ズ５の光軸５ａは、半導体レーザ２の光軸２ａと一致
し、かつ、ＳＩＬ７の光軸７ａとほぼ直交するように構
成されているので、光ヘッド１の高さは、対物レンズ５
の直径と浮上スライダ８の厚さの和の程度となり、図７
に示す従来の光ヘッドの高さに比べて大幅に高さを縮小
することが可能となる。具体的には、本実施の形態にお
いて、対物レンズ５の直径を１ｍｍ、浮上スライダ８の
厚さを０．１ｍｍとすると、光ヘッド１の高さは１．１
ｍｍ程度と従来の約１／２となる。また、対物レンズ５
の直径は単に加工技術で抑えられるのみで、光学設計上
の問題はないため、加工技術の向上とともに、さらに光
ヘッドの高さを低くすることは可能である。また、ＳＩ
Ｌ７の半径は０．０８ｍｍとした。これにより、ＳＩＬ
７に入射する収束光の入射角は４０度以上にできるの
で、ＳＩＬ７内での開口数ＮＡｉは０．７程度となる。
ＳＩＬ７の被集光面７ｃ上の光スポット９ａの直径Ｄ
_1/2（光強度が１／２となる位置の直径）は、次式で与
えられる。Ｄ_1/2＝ｋ・λ／（ｎ・ＮＡｉ）ここに、ｋは比例定数でガウスビームの場合は、約０．
５であり、λは入射レーザ光の波長、ｎはＳＩＬ７の屈
折率、ＮＡｉはＳＩＬ７内部での開口数であり、本実施
の形態では入射面７ｂでは屈折しないため、対物レンズ
５のＮＡに等しい。ＳＩＬ７の材質としては重フリント
ガラス（屈折率１．９１）を、半導体レーザ２としては
ＧａＡｌＩｎＰ系の赤色レーザ（波長６３０ｎｍ）を使
用した場合、スポット径Ｄ_1/2は、約０．２μｍが得ら
れる。記録に際しては、光ディスク１０の基板１０ｂ上
に形成した記録膜１０ａを被集光面７ｃに波長の数分の
一にまで近づけ、近接場光スポット（９ｂ）が実質的に
余り広がらない範囲で行うため、記録膜１０ａ上に形成
される最小記録マークのサイズもほぼＤ_1/2と同程度と
なる。ＳＩＬ７としては、結晶系の材料を使用すること
も可能であり、例えば、ＧａＰ（屈折率３．３）を使用
することにより、さらに微小なスポットを得ることも可
能である。なお、対物レンズ５とコリメータレンズ４を
一体的に成形してもよい。これにより、光ヘッドの小型
化が図れ、組立て精度を上げることができ、組立てコス
トを下げることが可能となる。また、レーザ光を出射す
る半導体レーザを浮上スライダ上に集積することによ
り、自動焦点制御用の機械サーボ系をなくすることがで
き、小型・軽量化が図れる。

【００１９】図１（ｂ）は、ＳＩＬ７の他の例を示す。
図１（ａ）に示す半球形のＳＩＬ７の代わりに、図１
（ｂ）に示す超半球形のソリッドイマージョンレンズ
（Ｓ−ＳＩＬ）７を使用してもよい。このＳ−ＳＩＬ７
は、球面の一部からなる入射面７ｂと、球面の中心から
入射面７ｂから反対側に所定の距離、例えば、ｒ／ｎ
（ｒは半径、ｎは媒体屈折率）だけ離れた位置に配置さ
れ、入射面７ｂの光軸７ａに垂直な平面から構成された
被集光面７ｃとを備えた超半球形を有するものである。
収束光３ｄは入射面７ｂにおいて屈折して入射するた
め、スネルの法則に基づき、Ｓ−ＳＩＬ７の内部での開
口数ＮＡｉをさらに屈折率ｎ倍だけ高めることができる
ので、さらに微小な光スポット９ａを形成することが可
能となる。このため対物レンズのＮＡを０．４５と小さ
く設定しても、屈折率１．９１程度の重フリントガラス
を使用することにより、Ｓ−ＳＩＬ７の内部での開口数
ＮＡｉを０．９とほぼＳ−ＳＩＬの限界の開口数まで上
げることができ、また対物レンズ５のＮＡは下げられる
ため、設計の自由度が増し、また、対物レンズ５の直径
を小さくすることも可能となる。

【００２０】図１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、
（ｇ）は、光ヘッドの他の例を示す。ＳＩＬ７の被集光
面７ｃに形成される光スポット９ａの近傍に、図１
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示すよう
に、Ａｇ等の金属からなる１つあるいは２つ以上の金属
光散乱体１２を配してもよい。

【００２１】図１（ｃ）に示す金属光散乱体１２は、矩
形状を有し、その長手方向１３は、記録トラック１０ｃ
を横切る方向に、また、入射光３ｄの偏光方向１４は、
長手方向１３に対して垂直方向となるように配置されて
いる。このような配置により、金属光散乱体１２におい
てプラズモンが励起され、散乱されるレーザ光の強度が
大幅に増大し、高速の記録・再生が可能となる。金属光
散乱体１２としては、Ａｇ膜を使用したが、これに限定
されるものではなく、ＡｌやＡｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなど
の金属膜などでも使用可能である。金属光散乱体１２の
厚さは１００ｎｍ程度、あるいはそれより厚くてもよ
い。また、その周囲の被集光面７ｃをさらに薄い金属膜
で覆ってもよい。これにより、その金属膜において励起
されたプラズモンから発生する近接場光を金属光散乱体
１２で散乱することができ、さらに光利用効率を上げる
ことができる。

【００２２】図１（ｄ）は、金属光散乱体１２の他の例
を示す。この金属光散乱体１２は、短径が長径の１／３
となる楕円形を有する。これにより、プラズモン励起の
効率を更に上げることが可能となる。

【００２３】図１（ｅ）は、金属光散乱体１２の他の例
を示す。この金属光散乱体は、２つの三角形状の金属光
散乱体１２Ａ，１２Ｂを頂点を近接させて配置したもの
である。この一対の金属光散乱体１２Ａ，１２Ｂを照射
する収束光３ｄの偏光方向１４を、２つの金属光散乱体
１２Ａ，１２Ｂを並び方向に配置することにより、それ
ぞれの金属光散乱体１２Ａ，１２Ｂで励起されるプラズ
モンの位相が逆となり、両者がダイポールアンテナとし
て働くため、さらに近接場の発生効率を高めることがで
きる。

【００２４】図１（ｆ）は、図１（ｅ）に示す金属光散
乱体１２Ａ，１２Ｂの他の例を示す。各金属光散乱体１
２Ａ，１２Ｂは、短径が長径の１／３となる楕円形とし
てもよい。これによりプラズモン励起の効率を更に上げ
ることが可能となる。

【００２５】図１（ｇ）は、図１(ｆ）に示す金属光散
乱体１２Ａ，１２Ｂの他の例を示す。図１（ｆ）では、
楕円形の金属光散乱体１２Ａ，１２Ｂのそれぞれは、短
径の先端において相対向するように配置されているが、
図１（ｇ）に示すように、長径の先端において相対向す
るように配置してもよい。これにより、近接場光の幅を
狭めることができる。

【００２６】なお、ＳＩＬ７の被集光面７ｃあるいはそ
の近傍に開口ないしスリットを有する遮光体を配置して
もよい。これにより、ＳＩＬ７からの出射光の微細化が
図れ、高速・高密度の記録が図れる。

【００２７】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
光ヘッドの記録系の主要部を示す。この第２の実施の形
態に係る光ヘッドは、第１の実施の形態においてコリメ
ートレンズ４を省略したものである。これにより光学系
の部品点数を減らすことができ、軽量化、低コスト化が
可能となる。この場合、対物レンズ５の集光側のＮＡを
下げないためには、半導体レーザ２のビーム広がり角度
をあまり大きくできないため、半導体レーザ２として
は、ビーム広がり角度が８度程度と小さい面発光型レー
ザ（ＶＣＳＥＬ）がよく、また、ソリッドイマージョン
レンズとしては、Ｓ−ＳＩＬが適する。

【００２８】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る
光ヘッドの記録系の主要部を示す。この第３の実施の形
態に係る光ヘッドは、第１の実施の形態においてコリメ
ートレンズ４および対物レンズ５の代わりに、周囲から
中心に向けて屈折率の増大する分布屈折率型（ＧＲＩ
Ｎ）レンズ４’を用いたものである。ＧＲＩＮレンズ
４’の端面は平面であるため、これにより組み立て精度
を高めることができる。

【００２９】図４は、本発明の第４の実施の形態に係る
光ヘッドの記録系の主要部を示す。この第４の実施の形
態に係る光ヘッドは、第２の実施の形態において、レー
ザ光３ａの出射源として、半導体レーザ２の代わりに光
ファイバ２０を配置し、その出射端２０ａからの出射レ
ーザ光３ａを記録・再生に使用するようにしたものであ
る。なお、同図中２１は、ファイバ２０のホルダであ
る。その他は、第２の実施の形態と同様に構成されてい
る。この第４の実施の形態によれば、図示しない半導体
レーザからのレーザ光を伝播して出射する光ファイバ２
０の出射端２０ａを浮上スライダ８上に集積したので、
自動焦点制御用の機械サーボ系を無くすことができ、小
型・軽量化が図れる。なお、光ファイバ２０にレーザ光
を入力するための半導体レーザ（図略）は、光ディスク
装置の固定部（図略）や光ヘッド１の走査用のスイング
アーム（図略）上に設置してもよい。これより光ヘッド
１の軽量化が図れるとともに、半導体レーザの発熱によ
る光ヘッド１の加熱ないしそれによる熱歪の影響を避け
ることができ、安定で信頼性の高い記録・再生が可能と
なる。

【００３０】図５は、本発明の第５の実施の形態に係る
ディスク装置を示す。この第５の実施の形態に係るディ
スク装置１００は、記録膜１０１ａとして相変化記録媒
体を使用した光ディスク１０１と、光ディスク１０１を
回転するモータ１０２と、記録膜１０１ａ上を浮上走行
して、記録膜１０１ａに記録・再生を行う光ヘッド１
と、光ヘッド１を支点軸１０３ａを中心にスイングさせ
るスイングアーム１０３と、スイングアーム１０３を駆
動するボイスコイルモータ１０４と、記録時には記録信
号を処理し、光ヘッド１のレーザ光を変調し、再生時に
は光ヘッド１からの光強度信号を用いて記録情報を再生
する信号処理回路１０５と、記録・再生時にモータ１０
２およびヴォイスコイルモータ１０４を制御する制御回
路１０６とを有する。

【００３１】図６は、第５の実施の形態に係る光ヘッド
１を示す。この光ヘッド１は、第１の実施の形態に使用
した記録系、再生用光学系およびそれらの支持系とから
なる。すなわち、ビームスポット走査型の半導体レーザ
２と、この半導体レーザ２からの出力光３ａをコリメー
トするコリメータレンズ４と、入射光と反射光を分離す
るための光学系である偏光ビームスプリッタ３０と、１
／４波長板３１と、平行ビーム３ｂを集光する対物レン
ズ５と、対物レンズ５からの収束光３ｃを直角に折り曲
げるための折り返しミラー６と、超半球形のソリッドイ
マ−ジョンレンズ（Ｓ−ＳＩＬ）７と、浮上スライダ８
と、反射信号光を受光して電気信号に変換する光検出器
３２と、ケース３３と、ケース３３を図５に示すスイン
グアーム１０３に連結するサスペンダ３４と、ケース３
３をサスペンダ３４に支持する支持部３５とからなる。

【００３２】この構成により、記録時には半導体レーザ
２から出射された信号入力に基づいて強度変調されたレ
ーザ光３ａがＳ−ＳＩＬ７の被集光面７ｃ近傍に集光さ
れ、その直下に配置された記録膜１０１ａに入射して、
記録膜１０１ａに情報を記録する。また、再生時には、
半導体レーザ２からの記録膜１０１ａの記録に影響を与
えない程度に弱いレーザ光を記録膜１０１ａに照射す
る。そこからの反射光は、１／４波長板３１を通ること
により、入射光に対して偏光面が９０度回転された直線
偏光光となり、偏光ビームスプリッタ３０により入射光
の光路から分離されて、光検出器３２に入射され、情報
信号として再生される。また、記録・再生時には、光ヘ
ッド１から出射した光を記録膜１０１ａ上の特定の記録
トラック（図示せず）上に移動し、かつ、トラッキング
させる必要がある。これは、ボイスコイルモータ１０４
の駆動とビームスポット走査型の半導体レーザ２の出射
位置の走査の２段階の位置制御により行った。すなわ
ち、光ディスク１０１のアドレス情報を読み取り、その
情報に基づいて形成した駆動信号により、ボイスコイル
モータ１０４を駆動して光ヘッド１を所定のトラック付
近に移動させた後、ボイスコイルモータ１０４とビーム
スポット走査型の半導体レーザ２の駆動により、精細に
所定のトラックを追従させた。

【００３３】この第５の実施の形態によれば、小型・軽
量の光ヘッド１を光ディスクの記録・再生に使用するこ
とができ、高速記録・再生、高密度、特に高体積記録密
度のディスク装置を提供することが可能となる。

【００３４】なお、半導体レーザ２の駆動の代わりに、
折り返しミラー６として角度走査のできるガルバノミラ
ーを用い、このガルバノミラーを駆動して精細なトラッ
キングを行ってもよい。また、光ヘッド１自体、小型・
軽量であるため、この光ヘッド１全体を圧電素子（図示
せず）により駆動させて精細なトラッキングを行っても
よい。また、ガルバノミラーや圧電素子で駆動する場合
には、半導体レーザ２の代わりに第４の実施の形態で使
用した光ファイバ２０を用いてもよい。さらに、光ファ
イバ２０を圧電素子（図示せず）を介して浮上スライダ
８に取り付けることにより、その圧電素子により光ファ
イバ２０のレーザ光出射端２０ａを駆動して精細なトラ
ッキングを行ってもよい。半導体レーザ２あるいは光フ
ァイバ２０のレーザ光出射端２０ａを左右に走査する構
成、あるいはガルバノミラーにより対物レンズ５からの
レーザ光の角度を左右に走査する構成とすることによ
り、トラッキング用のビーム走査機構を小型化すること
ができ、光ヘッドの小型・軽量化を図ることができる。
また、本実施の形態では、ディスク１０１の記録膜１０
１ａとして相変化媒体を使用したが、光ヘッド１に光磁
気信号再生用の光学系を取り付けることにより、光磁気
媒体を記録膜に用いた光磁気ディスクの記録再生も可能
となる。さらに磁気媒体を使用し、光ヘッド１に磁気抵
抗センサ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｉｓｔｉｖｅＳ
ｅｎｓｏｒ）と磁気コイルを取り付けることにより、磁
気ディスクの光アシスト磁気記録・再生も可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対物レンズの光軸を、ソリッドイマージョンレンズの光
軸に対して直角をなすように配置したので、ヘッド高さ
を小型化することができ、これによりディスクの高密度
化・大容量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る光ヘ
ッドを示す図、（ｂ）〜（ｇ）は他の例を示す図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光ヘッドを示
す図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光ヘッドを示
す図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態に係るディスク装置
を示す図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態に係るディスク装置
を示す図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態に係るディスク装置
に使用する光ヘッドを示す図である。

【図７】従来の光ヘッドを示す図である。

【符号の説明】

１光ヘッド２半導体レーザ２ａ半導体レーザの光軸３ａ〜３ｄレーザ光４コリメータレンズ４’ 分布屈折率型レンズ５対物レンズ５ａ対物レンズの光軸６折り返しミラー７ソリッドイマージョンレンズ７ａソリッドイマージョンレンズの光軸７ｂ入射面７ｃ被集光面８浮上スライダ９ａ光スポット９ｂ出射光１０光ディスク１０ａ光ディスク記録膜１０ｂ光ディスク基板１０ｃ記録トラック１１支持台１２，１２Ａ，１２Ｂ金属光散乱体１３長手方向１４偏光方向２０光ファイバ２０ａ光ファイバ出射端２１ホルダー３０偏光ビームスプリッタ３１１／４波長板３２光検出器３３ケース３４サスペンダ３５支持部１００ディスク装置１０１光ディスク１０１ａディスク記録膜１０２モータ１０３スイングアーム１０３ａ支点軸１０４ヴォイスコイルモータ１０５信号処理回路１０６制御回路

フロントページの続きＦターム(参考） 5D075 AA03 CD01 CD17 5D091 AA08 CC24 DD03 HH20 5D119 AA01 AA11 AA22 BA01 BB05 CA06 EC15 FA05 FA36 JA44 JA49 JA57 LB04 LB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザから出射されたレーザ光を対
物レンズを含む集光光学系によって集光してソリッドイ
マージョンレンズの出射面あるいはその近傍に光スポッ
トを形成する光ヘッドにおいて、前記対物レンズの光軸は、前記ソリッドイマージョンレ
ンズの光軸に対して直角をなすように配置されたことを
特徴とする光ヘッド。
【請求項２】前記集光光学系は、前記対物レンズと前記
ソリッドイマージョンレンズとの間に前記対物レンズに
よって集光された前記レーザ光を前記ソリッドイマージ
ョンレンズ側に反射する折り返しミラーを備えたことを
特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項３】前記折り返しミラーは、平面状の反射面を
有することを特徴とする請求項２記載の光ヘッド。
【請求項４】前記集光光学系は、前記半導体レーザと前
記対物レンズとの間に前記半導体レーザから出射された
前記レーザ光を平行光に整形するコリメータレンズを備
えたことを特徴とする請求項２記載の光ヘッド。
【請求項５】前記対物レンズおよび前記コリメータレン
ズは、一体的に形成されたことを特徴とする請求項４記
載の光ヘッド。
【請求項６】前記対物レンズは、前記半導体レーザから
所定の広がり角度を有して出射される前記レーザ光を直
接入射するように配置されたことを特徴とする請求項２
記載の光ヘッド。
【請求項７】前記対物レンズは、周囲から中心に向けて
屈折率の増大する分布屈折率型レンズから構成されたこ
とを特徴とする請求項２記載の光ヘッド。
【請求項８】前記ソリッドイマージョンレンズは、球面
の一部からなり、前記レーザ光が入射する入射面と、前
記球面の中心を含む平面からなる前記出射面とを備えた
半球形を有することを特徴とする請求項１記載の光ヘッ
ド。
【請求項９】前記ソリッドイマージョンレンズは、球面
の一部からなり、前記レーザ光が入射する入射面と、前
記球面の中心から前記入射面とは反対側に所定の距離だ
け離れた位置に配置され、前記入射面の光軸に垂直な平
面からなる前記出射面とを備えた超半球形を有すること
を特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項１０】前記対物レンズ、前記折り返しミラーお
よび前記ソリッドイマージョンレンズは、浮上スライダ
上に配置されたことを特徴とする請求項２記載の光ヘッ
ド。
【請求項１１】前記半導体レーザは、前記浮上スライダ
上に配置されたことを特徴とする請求項１０記載の光ヘ
ッド。
【請求項１２】前記半導体レーザの出射光の光軸は、前
記対物レンズの光軸と一致することを特徴とする請求項
１記載の光ヘッド。
【請求項１３】前記半導体レーザは、活性層に対して平
行方向に発振する端面発光型半導体レーザ、あるいは活
性層に対して垂直方向に発振する面発光型半導体レーザ
であることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項１４】前記半導体レーザは、出射端の光軸が前
記対物レンズの光軸と一致する光ファイバを介して前記
レーザ光を出射することを特徴とする請求項１記載の光
ヘッド。
【請求項１５】前記ソリッドイマージョンレンズは、前
記出射面あるいはその近傍の前記光スポットの形成位置
に、少なくとも一辺が前記光スポットのサイズよりも小
さい金属体を備えたことを特徴とする請求項１記載の光
ヘッド。
【請求項１６】前記ソリッドイマージョンレンズは、前
記出射面あるいはその近傍の前記光スポットの形成位置
に、前記光スポットのサイズよりも小さい間隔で近接し
て配置された複数の金属体を備えたことを特徴とする請
求項１記載の光ヘッド。
【請求項１７】半導体レーザから出射されたレーザ光を
対物レンズを含む集光光学系によって集光してソリッド
イマージョンレンズの出射面あるいはその近傍に光スポ
ットを形成する光ヘッドにおいて、前記対物レンズの光軸は、前記ソリッドイマージョンレ
ンズの光軸に対して直角をなすように配置され、前記光スポットを前記対物レンズの光軸、および前記ソ
リッドイマージョンレンズの光軸に直交する方向に走査
させる走査手段を備えたことを特徴とする光ヘッド。
【請求項１８】前記走査手段は、前記半導体レーザとし
てビーム走査型半導体レーザを用いたことを特徴とする
請求項１７記載の光ヘッド。
【請求項１９】前記半導体レーザは、光ファイバを介し
て前記レーザ光を出射し、前記走査手段は、前記光ファイバの前記レーザ光の出射
端を前記対物レンズの光軸、および前記ソリッドイマー
ジョンレンズの光軸に直交する方向に移動させる圧電素
子を備えたことを特徴とする請求項１７記載の光ヘッ
ド。
【請求項２０】前記集光光学系は、前記対物レンズと前
記ソリッドイマージョンレンズとの間に前記対物レンズ
によって集光された前記レーザ光を前記ソリッドイマー
ジョンレンズ側に反射する折り返しミラーを備え、前記走査手段は、前記折り返しミラーとして前記対物レ
ンズからの前記レーザ光を走査するガルバノミラーを用
いたことを特徴とする請求項１７記載の光ヘッド。
【請求項２１】半導体レーザから出射されたレーザ光を
対物レンズを含む集光光学系によって集光してソリッド
イマージョンレンズの出射面あるいはその近傍に光スポ
ットを形成する光ヘッドと、回転する情報記録ディスクと、前記光ヘッドを前記情報記録ディスク上を浮上走行させ
る走行手段と、前記光スポットを前記情報記録ディスクに照射して前記
情報記録ディスクからの情報信号を再生する再生手段と
を備え、前記光ヘッドの前記対物レンズの光軸は、前記ソリッド
イマージョンレンズの光軸に対して直角をなすように配
置されたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２２】前記情報記録ディスクは、前記レーザ光
により前記情報信号が再生される光ディスクあるいは光
磁気ディスクから構成されたことを特徴とする請求項２
１記載のディスク装置。
【請求項２３】前記情報記録ディスクは、磁気センサに
より前記情報信号が再生される磁気ディスクから構成さ
れたことを特徴とする請求項２１記載のディスク装置。