JP2002373450A

JP2002373450A - 光ヘッドおよびディスク装置

Info

Publication number: JP2002373450A
Application number: JP2001181413A
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: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】小型・軽量で、高記録密度化が可能な光ヘッ
ド、および高速記録・再生および高体積記録密度化が可
能なディスク装置を提供する。【解決手段】この光ヘッド１は、半導体レーザ２、コ
リメートレンズ４、偏光ビームスプリッタ１１、１／４
波長板１２、折り返しミラー６、対物レンズ５および透
明集光媒体７は、隣接する面同士が直接あるいはスペー
サ１５ｂ，１５ｅ、プリズム１５ｃを介して接合される
とともに、浮上スライダ８上にスペーサ１５ｄを介して
搭載されている。半導体レーザ２から透明集光媒体７に
至る距離は最小となり、小型・軽量化が可能となる。透
明集光媒体７の被集光面７ｂに形成される光スポット９
ａをディスク１０に対する記録・再生に用いることによ
り、高記録密度化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッドおよびデ
ィスク装置に関し、特に、小型・軽量で、高記録密度化
が可能な光ヘッド、および高速記録・再生および高体積
記録密度化が可能な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（Solid
Immersion Lens）を用いた近接場光を用いた光記録があ
る。これは、半球形あるいは超半球形（Super-Spherica
l）のＳＩＬの被集光面上の光スポットから漏れ出す近
接場光（あるいはエバネッセント光）を用いて記録する
方式である（B.D.Terris,et al., Appl. Phys. Lett.65
(4),(1994) 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。従って、
ゴミの混入を避ける必要性からディスクは磁気ディスク
装置などと同様に非可換型とせざるを得ない。そのため
体積容量を磁気ディスク装置以上に高くすることが求め
られ、光ヘッドの高さを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、所謂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する上で重要
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を用いた従来の近接場光記録用の光
ヘッドとして、例えば、文献（B.D.Terris, et al., Ap
pl. Phys. Lett. 65(4),(1994) P.388.)に示されるもの
がある。

【０００６】図９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から入射した平行ビーム３ｂと光ディスク１０で反
射した光とを分離する偏光ビームスプリッタ１１と、コ
リメータレンズ４から入射し偏光ビームスプリッタ１１
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７ｂ上に光スポット９ａを形成するＳＩＬの透明
集光媒体７と、光ディスク１０で反射し偏光ビームスプ
リッタ１１を透過したレーザビームを集光レンズ１４を
介して検出する光検出器１３と、半導体レーザ２、コリ
メータレンズ４、対物レンズ５、偏光ビームスプリッタ
１１、透明集光媒体７、光検出器１３および集光レンズ
１４をそれぞれ適当な間隔を有して保持する図示しない
ホルダーと、このホルダーを支持し、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】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ディ
スク装置によると、ディスクは可換型であり、低コスト
化を課題としていたため、光ヘッドの小型化はそれほど
重要ではなく、また、ＳＩＬを用いた近接場光記録にお
いても、従来は可換型の光ディスク装置を目指していた
ため、このような光学系がそのまま使用されてきたこと
から、個々の光学素子は、それぞれ適当な間隔を隔てて
図示しないホルダーに固定されていた。このため、光ヘ
ッドのサイズが大きくなるという問題があった。特に、
半導体レーザは除湿のためにキャン型のケースに入れて
供給され、それをそのまま光ヘッドに使用していたた
め、ケースとコリメータレンズ等との距離を大きく取る
必要があった。また、ホルダーに個々の光学素子を充填
材で充填しながらそれぞれの位置合わせを行ってきたた
め、組立て・調整に長時間を要するとともに、近接場光
記録用の光ヘッドに必要とされるマイクロメーターレベ
ルの調整は困難であった。

【０００８】従って、本発明の目的は、小型・軽量で、
高記録密度化が可能な光ヘッドを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高速記録・再生および高体
積記録密度化が可能なディスク装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、レーザ光を出射する出射部と、前記出射部
から光学素子を介して入射された前記レーザ光を集光し
て被集光面に光スポットを形成する透明集光媒体と、前
記出射部、前記光学素子および前記透明集光媒体を支持
するとともに、ディスク上を浮上走行する浮上スライダ
とを有する光ヘッドにおいて、前記出射部、前記光学素
子および前記透明集光媒体は、隣接する面同士が直接あ
るいはスペーサを介して接合されるとともに、前記浮上
スライダ上に直接あるいはスペーサを介して搭載された
ことを特徴とする光ヘッドを提供する。この構造によ
り、出射部から透明集光媒体に至る距離は最小となり、
小型・軽量化が可能となる。透明集光媒体の被集光面に
形成される光スポットをディスクに対する記録・再生に
用いることにより、高記録密度化が可能となる。

【００１０】本発明は、上記目的を達成するため、回転
する情報記録ディスク上に光ヘッドを浮上走行させて前
記情報記録ディスクから情報信号を再生するディスク装
置において、前記光ヘッドは、レーザ光を出射する出射
部と、前記出射部から光学素子を介して入射された前記
レーザ光を集光して被集光面に光スポットを形成する透
明集光媒体と、前記出射部、前記光学素子および前記透
明集光媒体を支持するとともに、ディスク上を浮上走行
する浮上スライダとを有する光ヘッドにおいて、前記出
射部、前記光学素子および前記透明集光媒体は、隣接す
る面同士が直接あるいはスペーサを介して接合されると
ともに、前記浮上スライダ上に直接あるいはスペーサを
介して搭載されたことを特徴とするディスク装置を提供
する。この構成により、小型・軽量化が可能で高記録密
度化が可能な光ヘッドを用いることにより、高速記録・
再生および高体積記録密度化が可能となる。

【００１１】

【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主要部を示す。この光ヘッド
１は、浮上スライダ８上に集積されており、主に、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が入射さ
れるスーパーソリッドイマージョンレンズ（Super-sphe
rical ＳＩＬ（Ｓ−ＳＩＬ））の透明集光媒体７と、半
導体レーザ２からの入射光３ａと光ディスク１０の基板
１０ｂ上に形成された記録膜１０ａからの反射光とを分
離する偏光ビームスプリッタ１１と、入射光と反射光の
偏光方向を直交させる１／４波長板１２と、半導体レー
ザ２と並列に配置された光検出器１３とを有する。

【００１２】Ｓ−ＳＩＬの透明集光媒体７は、対物レン
ズ５からの収束ビーム３ｃが屈折して入射する半球面状
の入射面７ａと、入射面７ａで屈折して入射した収束ビ
ーム３ｄが集光して光スポット９ａが形成される被集光
面７ｂとを有する。

【００１３】なお、半導体レーザ２に記録膜１０ａから
の反射光を戻して、その戻り光による半導体レーザ２の
変調効果、いわゆる自己結合効果を用いてレーザ光を検
出してもよい。この場合、半導体レーザ２が戻り光に対
して増幅効果を及ぼし、高感度の検出が可能となる。な
お、光検出器１３は、半導体レーザ２の共振器用のミラ
ーの一方として、透明集光媒体７の被集光面７ｂ上に設
けた微小金属体あるいは開口付きの金属遮光体を用いて
レーザ光を検出してもよい。この場合でも、出射源であ
る半導体レーザからＳ−ＳＩＬまで一体化されているた
め、安定した共振器を構成でき、また、偏光ビームスプ
リッタ１１等の分離光学素子が不要となるため、より安
定で低価格の光ヘッドの提供が可能となる。

【００１４】本実施の形態においては、上記の半導体レ
ーザ２、コリメータレンズ４等の光学素子は、直接ある
いはスペーサ等を介して接続されている。すなわち、半
導体レーザ２は、ヒートシンクを兼ねるホルダ１５ａに
取り付けられ、スペーサ１５ｂを介してコリメータレン
ズ４に接着されている。スペーサ１５ｂは、例えば、低
膨張係数を有するガラスからなり、出射光３ａの形状に
対応した円錐状の空隙を有する。コリメータレンズ４の
出射面４ａは、平面からなり、折り返しミラー６は、例
えば、ガラスからなるプリズム１５ｃの斜面に内部鏡と
して形成する。これにより、半導体レーザ２、スペーサ
１５ｂ、コリメータレンズ４、偏光ビームスプリッタ１
１、１／４波長板１２、プリズム１５ｃおよび折り返し
ミラー６は、直結される。これらの光学素子は、ベース
１５ｄ上に配置され、対物レンズ５は、スペーサ１５ｅ
によって浮上スライダ８上に取り付けられる。ホルダ１
５ａ、ベース１５ｄおよびスペーサ１５ｅは、低膨張係
数を有する部材、例えば、溶融石英からなる。なお、ス
ペーサ１５ｅおよびベース１５ｄは、一体に形成しても
よく、さらに浮上スライダ８と一体化してもよい。な
お、光検出器１３は、スペーサ１５ｂに直接貼り付けて
もよい。

【００１５】次に、光ヘッド１の組立て・調整方法を説
明する。コリメータレンズ４からの出力光３ｂは、コリ
メータレンズ４の光軸に平行かつ平行光にコリメートさ
れている必要がある。このため、半導体レーザ２、スペ
ーサ１５ｂおよびコレメータレンズ４を別途コリメータ
を用いて位置調整した後、それぞれを接着し、ベース１
５ｄ上に接着する。これにより、平行度を１分以内で組
み立てることができる。ただし、コリメータレンズ4の
焦点ばらつきが大きい場合には、スペーサ１５ｂの長さ
をそれに合わせて数種類準備し、焦点距離に応じてスペ
ーサ１５ｂを選択する必要がある。また、コリメータレ
ンズ4の出射面４ａを平面とし、折り返しミラー６はプ
リズム１５ｃの斜面に内部鏡として形成する。これによ
り、コリメータレンズ４と偏光ビームスプリッタ１１、
１／４波長板１２とプリズム１５ｃとは直結される。ま
たこの間のレーザ光３ｂは平行であるため、それぞれの
光素子を重ね合わせて接着するだけでよく、組立て・調
整が簡単にできる。対物レンズ５と透明集光媒体との位
置調整が重要であり、その位置調整は、スペーサ１５ｅ
によって行う。これらのスペーサ１５ｅ、ベース１５
ｄ、透明集光媒体７を浮上スライダ８に接着する。この
ようにして光ヘッド１が組み立てられ、位置調整され
る。

【００１６】次に、光ヘッド１の動作を説明する。半導
体レーザ２から光ディスク１０の記録膜１０ａに対して
平行方向に出射されたレーザ光３ａは、コリメータレン
ズ４により平行光３ｂにコリメートされ、折り返しミラ
ー６により記録膜１０ａに対して垂直方向に折り曲げら
れた後、対物レンズ５により収束されて透明集光媒体７
に入射し、透明集光媒体７の被集光面７ｂに集光され
る。その被集光面７ｂに集光されて形成された光スポッ
ト９ａから伝播光とエバネッセント光とからなる出射光
９ｂが出射され、記録膜１０ａに入射し、記録を行う。
また、再生時には、記録膜１０ａからの反射光は、透明
集光媒体７に入射した後、入射光３ｄ、３ｃを逆に辿
り、偏光ビームスプリッタ１１により入射光３ａと分離
された後、光検出器１３に入射し、信号再生に供され
る。

【００１７】本実施の形態によれば、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
ことにより、光ヘッド１の高さを２ｍｍ程度と小型にす
ることができる。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
低くすることも可能である。また、対物レンズ５に分布
屈折率型のレンズを使用してもよい。これにより、対物
レンズの入射面を平面にでき、プリズム１５ｃと直結す
ることができる。また、コリメータレンズ４に分布屈折
率型のレンズを使用してもよい。これにより、スペーサ
１５ｂとの接着性を上げることができる。また、コリメ
ータレンズ４等の各光学素子間を直接あるいはスペーサ
等を介して接続することにより、量産可能で、高精度、
高信頼性の光ヘッドの組立て・調整が可能となる。半導
体レーザ２とコリメータレンズ４のみの位置調整によ
り、出射レーザ光３ａのコリメートができるため、短時
間で高精度の位置調整が可能となる。

【００１８】Ｓ−ＳＩＬの透明集光媒体７の被集光面７
ｂ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／（ｎ²・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は屈折率、ＮＡ
ｉは透明集光媒体７内部での開口数であり、本実施例で
は入射面７ａでは屈折しないため、対物レンズ５のＮＡ
に等しい。透明集光媒体７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Ｇ
ａＡｌＩｎＰ系の赤色レーザ（波長６３０ｎｍ）を使用
し、光スポット径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７ｂに波長の数分の一にま
で近づけ、光スポット９ａからの出射光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光スポット径Ｄ
_1/2と同程度となる。透明集光媒体７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
光スポット９ａを得ることも可能である。

【００１９】なお、透明集光媒体７として、１の超半球
形のＳ−ＳＩＬの代わりに、半球型のソリッドイマージ
ョンレンズ（ＳＩＬ）を使用してもよい。これにより、
ＳＩＬと対物レンズの位置調整が緩和される。

【００２０】図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）は、光ヘッドの他の例を示す。透明集光媒体７の
被集光面７ｂに形成される光スポット９ａの集光部に、
図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）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１６を配置してもよい。

【００２１】図１（ｂ）の金属光散乱体１６は、矩形状
を有し、その長手方向１６ａは、記録トラック１７を横
切るように、また、入射光３ｄの変更方向は、長手方向
１６ａに対して垂直方向となるように配置されている。
なお、１８は記録マークである。このような配置とする
ことにより、金属光散乱体１６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１６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１６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７ｂ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１６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（ｃ）は、金属光散乱体１６の他の例
を示す。この金属光散乱体１６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（ｄ）は、金属光散乱体１６の他の例
を示す。この金属光散乱体は、三角形状の金属光散乱体
１６Ａ，１６Ｂを頂点を近接させて配置したもである。
この一対の金属光散乱体１６Ａ，１６Ｂを照射する収束
光３ｄの偏光方向１９を、２つの金属光散乱体１６Ａ，
１６Ｂの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１６Ａ，１６Ｂ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、さらに近接場光の発生効率を高めることができる。

【００２４】図１（ｅ）は、図１（ｄ）に示す金属光散
乱体１６Ａ，１６Ｂの他の例を示す。各金属光散乱体１
６Ａ，１６Ｂ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（ｆ）は、図１(ｅ）に示す金属光散
乱体１６Ａ，１６Ｂの他の例を示す。図１（ｅ）では、
楕円形の金属光散乱体１６Ａ，１６Ｂ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（ｆ）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】このように透明集光媒体７の光スポット９
ａの位置に金属光散乱体を配置する場合、光スポット９
ａの直径は０．２μｍ程度かそれ以下であるため、金属
光散乱体はその数分の一程度の精度で位置合わせする必
要があるが、本実施の形態のように、必要な平行度を有
する各光学素子を直接あるいはスペーサを介して接続す
ることにより、そのような精度での位置合わせが可能と
なる。

【００２７】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
光ヘッドを示す。この光ヘッド１は、レーザ光３ａの出
射源としては、半導体レーザ２の代わりに光ファイバ２
１を配置し、その出力端２１ａとスペーサ１５ｂとを直
接接着し、出力端２１ａ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り、他の部分（図
略）は、第１の実施の形態と同様に構成されている。光
ファイバ２１にレーザ光を入力するための半導体レーザ
は、光ディスク装置の固定部や光ヘッド１の走査用のス
イングアームやサスペンダ上に設置してもよい。これに
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。

【００２８】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る
光ヘッドを示す。この光ヘッド１は、第２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。
光ファイバ２１を使用した場合、出射レーザ光３ａの広
がり角が小さいため、コリメートレンズを省略すること
が可能である。これにより、光学系の部品点数を減らす
ことができ、低コスト化が可能となる。また、面発光型
レーザ（ＶＣＳＥＬ）は出射レーザ光の広がり角が８度
程度と小さいため、第３の実施の形態において、光ファ
イバ２１の代わりにＶＣＳＥＬを使用することも可能で
ある。

【００２９】図４は、本発明の第４の実施の形態に係る
光ヘッドを示す。この光ヘッド１は、第１の実施の形態
において、折り返しミラー６の前段に対物レンズ５を配
置し、この対物レンズ５およびコリメータレンズ４の代
わりに周囲から中心に向けて屈折率が増大する分布屈折
率型（ＧＲＩＮ）レンズ４’を使用し、分離光学系の偏
光ビームスプリッタ１１，１／４波長板１２をＧＲＩＮ
レンズ４’の前段に配置したものである。これにより、
対物レンズとコリメータレンズを一体化することがで
き、光ヘッド１の高さをより低くすることができる。ま
た、ＧＲＩＮレンズ４’の前後の端面は平面であるた
め、組み立て精度を高めることができ、組立てコストを
下げることも可能となる。同図において、１５ｃ’はプ
リズムであり、１５ｅ’はプリズム１５ｃ’を支持する
スペーサである。

【００３０】図５は、本発明の第５の実施の形態に係る
光ヘッドを示す。この光ヘッド１は、第１の実施の形態
において、Ｓ−ＳＩＬの透明集光媒体７の代わりに回転
放物面状の集光面７ｃを有するソリッドイマージョンミ
ラー（ＳＩＭ）型の透明集光媒体７を使用したものであ
る。集光面７ｃの表面には反射膜７ｄが被着形成されて
いる。浮上スライダ８は、透明集光媒体７と光学的に同
一の材料からなり、下面８ａが光スポット９ａが形成さ
れる被集光面となる。また、本実施の形態では、半導体
レーザ２の自己結合効果を用いて反射光の検出を行って
いる。

【００３１】この第５の実施の形態によれば、このＳＩ
Ｍの透明集光媒体７の入射面７ａは平面であるので、他
の光学系との直結が可能となり、ＳＩＭの透明集光媒体
７を使用することにより、対物レンズおよび折り返しミ
ラーが不要となるので、光ヘッドの軽量・小型化が図
れ、光ヘッドの高さを更に低くすることができるととも
に、組立て精度の向上と部品点数の低減などによる低コ
スト化が図れる。なお、光路中に分離光学系１１，１２
を挿入してもよい。これにより、第１の実施の形態と同
様に光検出器１３による反射光の検出を行うことが可能
である。

【００３２】図６は、本発明の第６の実施の形態に係る
光ヘッドを示す。この光ヘッド１は、第５の実施の形態
において、コリメータレンズ４の代わりに分布屈折率型
（ＧＲＩＮ）レンズ４’を用い、スペーサ１５ｂ’は、
低膨張係数を有するガラスからなり、レーザ光３ａの光
路のための空隙を設けずに埋めたものを用いる。ＧＲＩ
Ｎレンズ４’を用いることにより、スペーサ１５ｂ’の
入射面と出射面を平面にでき、それぞれを直結すること
により、高精度の組み立てが可能となる。なお、ＧＲＩ
Ｎレンズ４’の長さを入射レーザ光に対する焦点距離に
等しく設定することにより、スペーサ１５ｂ’を省略
し、出射部（この場合は半導体レーザ２）をＧＲＩＮレ
ンズ４’の入射面に直結することが可能となる。これに
より、光学部品が減らせ、信頼性がより高くなるととも
に、低コスト化が可能となる。

【００３３】なお、第１乃至第５の実施の形態におい
て、スペーサ１５ｂは、レーザ光３ａの光路のための空
隙を設けずに埋めてもよい。

【００３４】図７は、本発明の第７の実施の形態に係る
ディスク装置３０を示す。このディスク装置３０は、記
録膜３１ａとして相変化記録媒体を使用した光ディスク
３１と、光ディスク３１を回転するモータ３２と、記録
膜３１ａ上を浮上走行して、記録膜３１ａに記録・再生
を行う光ヘッド４０と、光ヘッド４０を支えるスイング
アーム３３と、スイングアーム３３を揺動させるボイス
コイルモータ３４と、記録時には記録信号を処理し、光
ヘッド４０のレーザ光を変調し、再生時には光ヘッド４
０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３５と、記録・再生時にモータ３２やヴォイスコ
イルモータ３４を制御する制御回路３６とを備える。

【００３５】図８は、図７に使用した光ヘッド４０を示
す。この光ヘッド４０は、第５の実施の形態に使用した
光ヘッド本体部とそれ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からの出力光３
ａを整形するコリメータレンズ４、回転放物面状の集光
面７ｃを有するＳＩＭの透明集光媒体７と、浮上スライ
ダ８と、ケース２５と、ケース２５をスイングアーム３
３に連結するサスペンダ２７および支持部２６とからな
る。なお、光ヘッドは、他の実施の形態のものを用いて
もよい。

【００３６】次に、この第７の実施の形態の動作を説明
する。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ＳＩＭの出
射面である浮上スライダ８の下面８ａに集光され、その
直下に配置された記録膜３１ａに入射して、記録膜３１
ａ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３１ａの記録に影響を与えない程度に弱
いレーザ光を記録膜３１ａに照射する。そこからの反射
光は、半導体レーザ２に戻り、自己結合効果により検出
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４０から出射した光を記録膜３１ａ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３２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う。す
なわち、光ディスク３１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３２を駆動して光ヘッド４０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３２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る。

【００３７】以上の構成により、小型・軽量の光ヘッド
４０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。なお、光ヘッド４
０自体、小型・軽量であるため、この光ヘッド４０全体
を圧電素子（図示せず）により、駆動させて精細なトラ
ッキングをさせてもよい。また、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２，第３の実施の
形態で使用した光ファイバ２１を使用してもよいことは
言うまでもない。さらに、光ファイバ２１を圧電素子
（図示せず）を介して光ヘッド４０に取り付けることに
より、その圧電素子により、精細なトラッキングをさせ
ることも可能である。また、本実施の形態では、ディス
ク３１の記録膜３１ａとして相変化媒体を使用したが、
光ヘッド４０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４０に磁気抵抗センサ（Magnetic Resistive S
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。

【００３８】本発明は上記実施の形態に限定されず、種
々な実施の形態が可能である。例えば、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を用いることができる。また、透
明集光媒体は、集光面としてホログラムレンズあるいは
ホログラムミラーを備えたものでもよい。集光面は球面
あるいは回転楕円面等の非球面でもよい。また、対物レ
ンズあるいはコリメータレンズは、ホログラムレンズあ
るいはフレネルレンズから構成されたものでもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ヘッド
によれば、出射部から透明集光媒体に至る距離は最小と
なるので、小型・軽量化が可能となる。また、透明集光
媒体の被集光面に形成される光スポットをディスクに対
する記録・再生に用いることにより、高記録密度化が可
能となる。また、上記光ヘッドをディスク装置に用いる
ことにより、高速記録・再生および高体積記録密度化が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ヘッドを示
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の変
形例を示す図である。

【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光ヘッドを示
す図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態に係る光ヘッドを示
す図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態に係る光ヘッドを示
す図である。

【図７】本発明の第７の実施の形態に係るディスク装置
を示す図である。

【図８】図７に示すディスク装置に使用する光ヘッドを
示す図である。

【図９】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３ａ〜３ｄレーザ光４コリメータレンズ４’ ＧＲＩＮレンズ５対物レンズ６折り返しミラー７透明集光媒体７ａ入射面７ｂ被集光面（出射面）７ｃ集光面７ｄ反射膜８浮上スライダ８下面９ａ光スポット９ｂ出射光１０光ディスク１０ａ記録膜１０ｂ基板１１偏光ビームスプリッタ１２１／４波長板１３光検出器１５ａホルダ１５ｂ，１５ｅ，１５ｅ’ スペーサ１５ｃ，１５ｃ’ プリズム１５ｄベース１６，１６Ａ，１６Ｂ金属光散乱体１７記録トラック１８記録マーク１９光方向２１光ファイバ２１ａ光ファイバ出射端２５ケース２６支持部２７サスペンダ３０ディスク装置３１ディスク３１ａ記録膜３２モータ３３スイングアーム３４ヴォイスコイルモータ３５信号処理回路３６制御回路４０光ヘッド

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 11/105 Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１Ｔ５６６５６６ＣＦターム(参考） 5D075 AA03 CD00 CD17 CD18 CD19 5D091 AA08 CC24 DD03 HH20 5D119 AA01 AA10 AA24 BA01 CA06 FA05 JA34 JA35 JA43 JA52 KA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を出射する出射部と、前記出射部から光学素子を介して入射された前記レーザ
光を集光して被集光面に光スポットを形成する透明集光
媒体と、前記出射部、前記光学素子および前記透明集光媒体を支
持するとともに、ディスク上を浮上走行する浮上スライ
ダとを有する光ヘッドにおいて、前記出射部、前記光学素子および前記透明集光媒体は、
隣接する面同士が直接あるいはスペーサを介して接合さ
れるとともに、前記浮上スライダ上に直接あるいはスペ
ーサを介して搭載されたことを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】前記出射部は、前記ディスクにほぼ平行に
前記レーザ光が出射されるように前記浮上スライダ上に
搭載され、前記光学素子は、前記出射部から出射された前記レーザ
光を前記ディスクに向けて反射させる反射素子を有し、前記透明集光媒体は、前記反射素子で反射した前記レー
ザ光が入射されるソリッドイマージョンレンズあるいは
スーパーソリッドイマージョンレンズからなることを特
徴とする請求項２記載の光ヘッド。
【請求項３】前記出射部は、前記ディスクにほぼ平行に
前記レーザ光が出射されるように前記浮上スライダ上に
搭載され、前記光学素子は、前記出射部からの前記レーザ光を略平
行光に整形するコリメータレンズあるいは分布屈折率型
レンズ等の屈折素子を有し、前記透明集光媒体は、前記屈折素子からの前記レーザ光
を反射して前記被集光面に集光させる集光面を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項４】前記出射部と前記分布屈折率型レンズと
は、直接接合されていることを特徴とする請求項３記載
の光ヘッド。
【請求項５】前記透明集光媒体の前記集光面は、回転放
物面であることを特徴とする請求項３記載の光ヘッド。
【請求項６】前記浮上スライダは、前記透明集光媒体と
光学的に同一の材料から形成され、前記透明集光媒体
は、前記浮上スライダ上に直接搭載され、前記浮上スラ
イダの前記ディスクに対向する面を前記被集光面とした
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項７】前記透明集光媒体は、前記被集光面の前記
光スポットの形成位置に、１つあるいは２つの微小金属
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８】前記出射部は、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９】前記出射部は、光ファイバであることを特
徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項１０】前記光ファイバは、前記レーザ光の出射
位置を前記ディスクに平行な方向に走査する圧電素子を
介して前記浮上スライダに搭載されたことを特徴とする
請求項９記載の光ヘッド。
【請求項１１】前記光学素子は、前記透明集光媒体の前
記被集光面に形成された前記光スポットから前記ディス
クに入射したレーザ光の反射光を検出する光検出器を有
することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項１２】前記出射部は、半導体レーザであり、前記光検出器は、前記半導体レーザの共振器が兼ねるこ
とを特徴とする請求項１１記載の光ヘッド。
【請求項１３】前記光学素子は、対物レンズ、折り返し
ミラー、コリメータレンズ、分布屈折率型レンズ、１／
４波長板、ビームスプリッタのいずれかを有することを
特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項１４】前記出射部は、前記コリメータレンズ、
前記分布屈折率型レンズあるいは前記ビームスプリッタ
とスペーサを介して接合されたことを特徴とする請求項
１３記載の光ヘッド。
【請求項１５】前記折り返しミラーは、前記出射部から
の前記レーザ光を走査するガルバノミラーから構成され
たことを特徴とする請求項１３記載の光ヘッド。
【請求項１６】回転するディスク上に光ヘッドを浮上走
行させて前記ディスクに対して情報の記録あるいは再生
を行うディスク装置において、前記光ヘッドは、レーザ光を出射する出射部と、前記出射部から光学素子を介して入射された前記レーザ
光を集光して被集光面に光スポットを形成する透明集光
媒体と、前記出射部、前記光学素子および前記透明集光媒体を支
持するとともに、ディスク上を浮上走行する浮上スライ
ダとを有する光ヘッドにおいて、前記出射部、前記光学素子および前記透明集光媒体は、
隣接する面同士が直接あるいはスペーサを介して接合さ
れるとともに、前記浮上スライダ上に直接あるいはスペ
ーサを介して搭載されたことを特徴とするディスク装
置。
【請求項１７】前記ディスクは、レーザ光により情報が
検出される光ディスクであることを特徴とする請求項１
６記載のディスク装置。
【請求項１８】前記ディスクは、磁気センサにより情報
が検出される磁気ディスクからなることを特徴とする請
求項１６記載のディスク装置。