JP4286418B2 - 近視野光ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録、相変化記録に代表される光記録の原理を応用した光記録装置の記録・再生ヘッドや、近視野光を利用して微小領域の観察を行う近視野光学顕微鏡のプローブとして用いられる近視野光ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試料表面において、ナノメートルオーダの微小な領域を観察するには、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に代表される走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）が用いられている。この種の走査型プローブ顕微鏡は、先鋭化された先端部を有するプローブを試料表面に走査させることにより、プローブと試料表面との間に生じるトンネル電流や原子間力などの相互作用を利用して、試料表面を観察するものである。
【０００３】
しかしながら、走査型プローブ顕微鏡は、プローブの先端形状に依存した分解能の観察結果（像）を得ることができるという利点を有しているが、観察対象である試料に対する制約が厳しいという欠点がある。そこで、従来より、伝搬光を使用し、試料表面に生成される近視野光とプローブとの間に生じる相互作用を観察対象とすることで、試料表面の微小な領域の観察を行う近視野光学顕微鏡が注目されている。
【０００４】
上記近視野光学顕微鏡においては、伝搬光（例えば、レーザ光）を試料表面に照射することにより近視野光を生成し、この近視野光を先鋭化された先端を有するプローブにより散乱させ、この散乱光の受光結果に基づいて、試料表面における微小領域の観察が行われる。また、近視野光学顕微鏡においては、試料表面に照射する光の波長を掃引することにより、微小領域における試料の光学物性の解析が可能である。
【０００５】
ここで、近視野光学顕微鏡においては、先端部が先鋭化された光ファイバであって、表面が金属膜（反射膜）でコーティングされ、かつその先端に微小開口部を形成してなるプローブが使用されている。この近視野光学顕微鏡においては
、プローブの微小開口部近傍に生成される近視野光が散乱されることにより生ずる散乱光が、光ファイバを介してフォトマルチプライヤ（光電子増倍管）へ導かれ、このフォトマルチプライヤの検出結果に基づいて、試料表面の観察が行なわれる。
【０００６】
上述した近視野光学顕微鏡の原理は、試料表面の観察にとどまらず、プローブの微小開口部にエネルギー密度の高い近視野光を生成させ、この近視野光によって記録媒体の物性を局所的に変化させる光記録装置にも応用可能である。
【０００７】
以下、図６を参照して、上述した従来の近視野光学顕微鏡のプローブや、光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いられる近視野光ヘッド１について詳述する。図６は、従来の近視野光ヘッド１の構成を示す側面図である。この図に示す近視野光ヘッド１において、クラッド２およびコア３は、光ファイバ４を構成している。すなわち、コア３は、コア３より屈折率が小さいクラッド２によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光Ｌ₁を導く。
【０００８】
また、光ファイバ４の先端部分は、引き延ばし工法等により、テーパ状に形成されている。従って、クラッド２およびコア３の各先端部は、テーパ部２ａおよびテーパ部３ａとされている。反射膜５は、Ａｌ、Ａｕ等の金属がクラッド２の外周面にスパッタリングや真空蒸着により薄膜形成されてなり、光ファイバ４内部に外部光を入射させない役目をしている。
【０００９】
微小開口部４ａは、光ファイバ４（コア３）の先端に形成された微小径（数十ナノメートル）の開口部であり、この微小開口部４ａ部分には、反射膜５が形成されていない。また、微小開口部４ａは、図示しない記録媒体または試料表面に近接しており、この微小開口部４ａと記録媒体または試料表面との間の空間には、近視野光が生成される。
【００１０】
上記構成において、近視野光ヘッド１を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド１は、図示しない試料表面と微小開口部４ａとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光Ｌ₁は、光ファイバ４のコア３を微小開口部４ａ方向に伝搬する。
【００１１】
そして、レーザ光Ｌ₁がテーパ部３ａを伝搬する際には、レーザ光Ｌ₁の一部が漏洩レーザ光Ｌ₂としてテーパ部３ａより染み出し、クラッド２を伝搬する。この漏洩レーザ光Ｌ₂は、同図に示すように反射膜５により繰り返し反射されることにより、クラッド２内部を伝搬しつつ減衰する。
【００１２】
一方、残りのレーザ光Ｌ₁により、微小開口部４ａ近傍に近視野光が生成され、微小開口部４ａと試料表面との間の空間には、上記近視野光と試料表面との相互作用に応じた光強度の伝搬光が生成される。従って、この伝搬光を図示しないフォトマルチプライヤにより検出・増幅することにより、試料表面の状態が観察される。
【００１３】
また、近視野光ヘッド１を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いる場合には、近視野光ヘッド１は、相変化記録方式が適用可能な記録媒体（図示略）と微小開口部４ａとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器よりレーザ光Ｌ₁が出射されると、このレーザ光Ｌ₁は、上述した動作と同様にして、その一部が漏洩レーザ光Ｌ₂としてテーパ部３ａからテーパ部２ａへ染みだすとともに、残りの部分が微小開口部４ａへ向けてテーパ部３ａ内を伝搬する。
【００１４】
そして、残りのレーザ光Ｌ₁により微小開口部４ａ近傍に近視野光が生成され、この近視野光と記録媒体（図示略）の情報記録部との相互作用により、該情報記録部には、情報が記録される。
【００１５】
一方、上述した動作を経て記録媒体に記録された情報の再生においては、微小開口部４ａが記録媒体上の情報再生位置に移動される。つぎに、レーザ発振器（図示略）よりレーザ光Ｌ₁が出射されると、上述した動作と同様にして、微小開口部４ａ近傍には、近視野光が生成され、この近視野光と記録媒体上の情報記録部との相互作用によって伝搬光が生成される。ここで、この伝搬光は、上記情報記録部の記録状態に依存した強度や位相等の特性を有するものである。従って
、図示しないフォトマルチプライヤにより上記伝搬光を検出・増幅することにより、情報記録部の記録データが再生可能となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の近視野光ヘッド１においては、コア３のテーパ部３ａをレーザ光Ｌ₁が伝搬する際にレーザ光Ｌ₁の一部が漏洩レーザ光Ｌ₂として染み出してしまうため、微小開口部４ａに集光されるレーザ光（レーザ光Ｌ₁）の光強度が低くなってしまう。
【００１７】
つまり、従来の近視野光ヘッド１においては、入射されるレーザ光Ｌ₁の光強度に対して微小開口部４ａに集光されるレーザ光（残りのレーザ光Ｌ₁）の光強度が漏洩レーザ光Ｌ₂の光強度分だけ小さくなることから、光伝搬ロスが大きく、光利用効率が非常に悪いという欠点があった。
【００１８】
従って、従来の近視野光ヘッド１においては、微小開口部４ａ近傍に形成される近視野光と試料表面との間の相互作用による伝搬光の光強度が低いことから、高感度増幅を維持すべく、伝搬光を検出・増幅するフォトマルチプライヤを用いなければならないため、おのずと大型化、高コスト化してしまう。
【００１９】
ここで、漏洩レーザ光Ｌ₂の光強度分の光伝搬ロスを補償すべく、大出力のレーザ発振器を用いて、コア３に入射するレーザ光Ｌ₁の光強度を高くする方法も考えられるが、この方法では、光伝搬ロスは補償されるが、光強度を高くすることに伴って、発生する熱量も多くなってしまう。従って、この方法では、特に、テーパ部３ａ、テーパ部２ａおよび微小開口部４ａの温度が耐熱温度を越えてしまうことにより、テーパ部３ａ、テーパ部２ａおよび微小開口部４ａに熱変形が生じ、ひいては破壊されてしまうため、実際には実現が難しい。
【００２０】
本発明はこのような背景の下になされたもので、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができる近視野光ヘッドを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光を伝搬させ、かつその先端に微小開口部が形成されてなるコアと、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取りまくようにして光ファイバを構成するクラッドと、前記クラッドの外周面に薄膜形成された反射膜とを備え、前記クラッドの先端部分は、くびれ部を有するように段状に形成されてなり、前記コアから前記クラッドへの漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されてなることを特徴とする。
【００２２】
この請求項１に記載の発明によれば、コアを伝搬中の光は先端部分において、その一部が漏洩光としてクラッドへ漏洩するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記漏洩光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、集光された漏洩光と残りの光とにより、微小開口部近傍には、近視野光が生成される。
【００２３】
このように、請求項１に記載の発明によれば、集光面により漏洩光が微小開口部へ集光されるため、結果的に微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、前記第１の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面からなることを特徴とする。
【００２５】
この請求項２に記載の発明によれば、漏洩光は、第１の反射面により第２の反射面方向に反射された後、この第２の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、基板の表面に形成され、先端部分が略菱形とされかつ先端が微小開口部とされた、光を伝搬させるコアと、前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの先端部分以外の部分の周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、前記クラッドおよび前記コアの先端部分の周囲に形成された反射膜とを備え、前記コアの先端部分には、前記光が拡散された拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする。
【００２７】
この請求項３に記載の発明によれば、コアを伝搬中の光は先端部分において、一部が拡散光として拡散するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記拡散光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、微小開口部近傍には、近視野光が生成される。このように、請求項３に記載の発明によれば、集光面により拡散光が微小開口部へ集光されるため、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記拡散光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、前記第１の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面とからなることを特徴とする。
【００２９】
この請求項４に記載の発明によれば、拡散光は、第１の反射面により第２の反射面方向に反射された後、この第２の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、基板の表面に形成され、先端部分がテーパ状とされかつ先端が微小開口部とされた、光を伝搬させるコアと、前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、前記クラッドの周囲に形成された反射膜とを備え
、前記クラッドの先端部分には、前記コアの先端部より漏洩した漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする。
【００３１】
この請求項５に記載の発明によれば、コアを伝搬中の光は先端部分において、その一部が漏洩光としてクラッドへ漏洩するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記漏洩光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００３２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、前記第１の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面とからなることを特徴とする。
【００３３】
この請求項６に記載の発明によれば、漏洩光は、第１の反射面により第２の反射面方向に反射された後、この第２の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００３４】
請求項７に記載の発明は、表面から裏面までを貫通しかつ裏面側が微小開口部とされた貫通穴であって先端部分が略テーパ状とされた貫通穴が形成された平面基板と、前記平面基板における前記貫通穴の周壁に薄膜形成された反射膜と、前記反射膜内の空間を光導波路とする光を発生する光発生器とを備え、前記光導波路の先端部分には、前記光が拡散した拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする。
【００３５】
この請求項７に記載の発明によれば、光導波路を伝搬中の光は先端部分において、その一部が拡散光として拡散するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記拡散光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００３６】
請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記拡散光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、前記第１の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面とからなることを特徴とする。
【００３７】
この請求項８に記載の発明によれば、拡散光は、第１の反射面により第２の反射面方向に反射された後、この第２の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【００３８】
請求項９に記載の発明によれば、近視野光を介して記録媒体と相互作用することによって情報の記録あるいは再生あるいはその両者を行う近視野光ヘッドにおいて、入射光波長よりも小さいサイズの光学的微小開口を持ち、前記近視野光が前記光学的微小開口から発生するものであり、前記光学的微小開口が導光構造の先端に形成されたものであり、前記導光構造内部に、前記光学的微小開口周辺からのもどり光を反射する２次反射膜を設けたことを特徴とする。
【００３９】
この請求項９に記載の発明によれば、入射光のうち光学的微小開口に直接到達せずその周辺で反射して戻った光のうちの一部を、２次反射膜によってふたたび開口に向かわせることができる。これにより、入射光にたいする近視野光強度を向上させることができ、高いS/N比の出力信号が得られ、データ転送速度の向上が実現される。
【００４０】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造が基板にテーパ状に開けられた空間、あるいは基板にテーパ状に開けられた空間を誘電体で充填したものであることを特徴とする。
【００４１】
この請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明による効果に加えて、シリコンの異方性エッチングなどのプロセス技術を用いて製造が可能になり、安価で大量生産に適した構造の近視野光ヘッドが実現できる。また、前記導光構造内部を誘電体で充填することで、入射光に対するカットオフ波長を短くして、ロス領域を狭くすることができる。これにより、入射光のうち、前記光学的微小開口に到達する光強度を増加させることができる。
【００４２】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項９に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造が基板表面にティップ状に積層された誘電体からなることを特徴とする。
【００４３】
この請求項１１に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明による効果に加えて、低い製造コストで前記光学的微小開口を製造することができる。
【００４４】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項９に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造がコアあるいはクラッドあるいはその両者を含むことを特徴とする。
【００４５】
この請求項１２に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明による効果に加えて、前記導光構造内での光損失を低減することができる。
【００４６】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項９から１２のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造が光導波路と光学的に接続していることを特徴とする。
【００４７】
この請求項１３に記載の発明によれば、請求項９から１２のいずれかに記載の発明による効果に加えて、光源を近視野光ヘッドから空間的に離れた場所に配置することができるため、近視野光ヘッドの軽量化が実現される。
【００４８】
請求項１４に記載の発明によれば、請求項１３に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記２次反射膜が前記導光構造と前記光導波路の接続部に形成されていることを特徴とする。
【００４９】
この請求項１４に記載の発明によれば、請求項１３に記載の発明による効果に加えて、前記導光構造と前記光導波路の製造工程の中間にひとつの工程を加えるだけで、前記２次反射膜を製造することができ、製造コストの低減が実現される。
【００５０】
請求項１５に記載の発明によれば、請求項１３あるいは１４に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記光導波路が基板表面に形成されたものであることを特徴とする。
【００５１】
この請求項１５に記載の発明によれば、請求項１３あるいは１４に記載の発明による効果に加えて、シリコン基板上に導波路を形成する従来技術を利用して近視野光ヘッドを作成することができ、製造コストが低減できる。
【００５２】
請求項１６に記載の発明によれば、請求項１３から１５のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造と前記光導波路が同一基板に形成されたものであることを特徴とする。
【００５３】
この請求項１６に記載の発明によれば、請求項１３から１５のいずれかに記載の発明による効果に加えて、より簡略な製造工程になるため製造コストが低減できる。さらに、このような構成の近視野光ヘッドは機械的強度が大きく寿命も長い。保守費用の低減もできる。
【００５４】
請求項１７に記載の発明によれば、請求項１３から１５のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造と前記光導波路が別々の基板に形成され、接着されたものであることを特徴とする。
【００５５】
この請求項１７に記載の発明によれば、請求項１３から１５のいずれかに記載の発明による効果に加えて、前記導光構造と前記光導波路のそれぞれを製造する工程が簡略で、従来技術の利用によって行えるため、品質管理が容易になる。
【００５６】
請求項１８に記載の発明によれば、請求項９から１７のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記２次反射膜が前記入射光光路を遮らない外側に形成されていることを特徴とする。
【００５７】
この請求項１８に記載の発明によれば、請求項９から１７のいずれかに記載の発明による効果に加えて、入射光が２次反射膜によって遮られることなく入射し、もどり光の一部が２次反射膜によってふたたび前記光学的微小開口に向かわせられるため、入射光強度に対する近視野光強度が向上する。
【００５８】
請求項１９に記載の発明によれば、請求項９から１８のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記情報の記録および再生およびその両者が、前記記録媒体との相対運動によって発生する浮上力を用いて前記記録媒体表面から浮上して走査することによって行われるものであることを特徴とする。
【００５９】
この請求項１９に記載の発明によれば、従来の磁気ディスクのサスペンションアーム、フレクシャ、ボイスコイルモータ、制御回路などに代表される従来技術を大幅な変更なく利用して、近視野光情報記録再生装置を実現することができる。また、前記記録媒体表面からの前記光学的微小開口の距離が、入射光波長に対して極めて短く抑えられるため、より高密度な情報の記録および再生が可能となる。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明にかかる近視野光ヘッドの実施の形態１〜４について詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による近視野光ヘッド１０の構成を示す側面図である。この図に示す近視野光ヘッド１０は、前述した近視野光学顕微鏡のプローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものである。この近視野光ヘッド１０において、クラッド１１およびコア１２は、光ファイバ１３を構成している。すなわち、コア１２は、コア１２より屈折率が小さいクラッド１１によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光Ｌ₁を導く。
【００６１】
また、光ファイバ１３の先端部分は、くびれ部１１ｂを有するように段状に形成されている。すなわち、図２に示すコア１２の先端部分は、先細り形状のテーパ部１２ａとされている。また、クラッド１１の先端部分においては、外周縁より中心軸へ向けて先細りとなるような形状の第１のテーパ部１１ａが形成され、さらにこの第１のテーパ部１１ａの端縁から半径方向へ向けて先太りとなるような形状の第２のテーパ部１１ｃが形成されている。ここで、第１のテーパ部１１ａと第２のテーパ部１１ｃとの間のつなぎ部分は、径小のくびれ部１１ｂとされており、このくびれ部１１ｂとテーパ部１２ａとの間隔は、後述する漏洩レーザ光Ｌ₂や、レーザ光Ｌ₁のクラッド１１部分への染み出し成分が反射膜１４に届かない程度とされている。
【００６２】
さらに、クラッド１１の先端部分においては、第２のテーパ部１１ｃの外周縁から中心軸へ向けて先細りとなるような形状の第３のテーパ部１１ｄが形成されており、この第３のテーパ部１１ｄと第２のテーパ部１１ｃとにより先端部１１ｅが構成されている。反射膜１４は、Ａｌ、Ａｕ等の金属がクラッド１１の外周面にスパッタリングや真空蒸着により薄膜形成されてなり、光ファイバ１３内部に外部光を入射させない役目をしている。
【００６３】
微小開口部１３ａは、光ファイバ１３（コア１２、先端部１１ｅ）の先端に形成された微小径（数十ナノメートル）の開口部であり、この微小開口部１３ａ部分には、反射膜１４が形成されていない。
【００６４】
ここで、先端部１１ｅにおいて、第１の反射面１４ａは、第３のテーパ部１１ｄに薄膜形成された反射膜１４からなり、一方、第２の反射面１４ｂは、上記第１の反射面１４ａに対向する位置にあり、第２のテーパ部１１ｃに薄膜形成された反射膜１４からなる。上記第１の反射面１４ａは、コア１２のテーパ部１２ａからクラッド１１へ染みだした、レーザ光Ｌ₁の一部である漏洩レーザ光Ｌ₂を第２の反射面１４ｂ方向へ反射させるための面である。
【００６５】
一方、第２の反射面１４ｂは、第１の反射面１４ａにより反射された漏洩レーザ光Ｌ₂をさらに微小開口部１３ａ方向へ反射させるための面である。従って、第１の反射面１４ａと第２の反射面１４ｂとは、漏洩レーザ光Ｌ₂を微小開口部１３ａへ導くための条件（反射角度）を満たすようにして配置されている。
【００６６】
上記構成において、近視野光ヘッド１０を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド１０は、図示しない試料表面と微小開口部１３ａとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光Ｌ₁は、光ファイバ１３のコア１２を微小開口部１３ａ方向に伝搬する。
【００６７】
そして、レーザ光Ｌ₁がテーパ部１２ａを伝搬する際には、レーザ光Ｌ₁の一部が漏洩レーザ光Ｌ₂としてテーパ部１２ａより染み出し、クラッド１１を伝搬する。この漏洩レーザ光Ｌ₂は、図２に示すように、まず第１の反射面１４ａにより第２の反射面１４ｂ方向へ反射された後、さらに第２の反射面１４ｂにより微小開口部１３ａ方向へ向けて反射される。つまり、漏洩レーザ光Ｌ₂は、微小開口部１３ａ部分に集光されるのである。
【００６８】
一方、残りのレーザ光Ｌ₁は、微小開口部１３ａ部分に集光される。従って、上記残りのレーザ光Ｌ₁と、漏洩レーザ光Ｌ₂との合成光が微小開口部１３ａに集光される。このとき微小開口部１３ａ近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により、試料表面の状態に応じた光強度を有する伝搬光が生成される。
【００６９】
ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光Ｌ₁と漏洩レーザ光Ｌ₂との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド１（図６参照）における微小開口部４ａ近傍より生成される伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器（例えば、フォトダイオード）により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【００７０】
また、近視野光ヘッド１０を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いる場合には、近視野光ヘッド１０は、前述したように相変化記録方式が適用可能な記録媒体（図示略）と微小開口部１３ａとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器よりレーザ光Ｌ₁が出射されると、このレーザ光Ｌ₁は、上述した動作と同様にして、その一部が漏洩レーザ光Ｌ₂としてテーパ部１２ａからクラッド１１（先端部１１ｅ）へ染み出した後、第１の反射面１４ａおよび第２の反射面１４ｂにより微小開口部１３ａに集光されるとともに、残りの部分がテーパ部１２ａを伝搬して微小開口部１３ａに集光される。
【００７１】
従って、微小開口部１３ａ近傍には、残りのレーザ光Ｌ₁と漏洩レーザ光Ｌ₂との合成光に応じた近視野光が生成される。これにより、上記近視野光との相互作用によって該情報記録部には、情報が記録される。
【００７２】
一方、上述した動作を経て記録媒体に記録された情報の再生においては、前述した動作と同様にして、微小開口部１３ａが記録媒体上の情報再生位置に移動された後、レーザ発振器（図示略）よりレーザ光Ｌ₁０が出射されると、微小開口部１３ａ近傍には、近視野光が生成され、この近視野光と記録媒体上の情報記録部との相互作用によって伝搬光が生成される。ここで、この伝搬光は、上記情報記録部の記録状態に依存した強度や位相等の特性を有するものである。従って、図示しない光検出器により上記伝搬光を検出することにより、情報記録部の記録データが再生可能となる。
【００７３】
以上説明したように、上述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０によれば、クラッド１１（光ファイバ１３）に先端部１１ｅを形成し、かつテーパ部１２ａの近傍に第１の反射面１４ａおよび第２の反射面１４ｂを形成して漏洩レーザ光Ｌ₂を微小開口部１３ａへ導くように構成したので、微小開口部１３ａ近傍に生成される近視野光と試料表面（または記録媒体）との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を前述した従来の近視野光ヘッド１の場合に比して高くすることができる。
【００７４】
従って、上述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０によれば、微小開口部１３ａ近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用に基づく伝搬光の光強度を従来の近視野光ヘッド１の場合に比して高くすることができるため、光の利用効率を高めることができる。さらに、上述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０によれば、上記伝搬光の光強度が高いため、高感度な受光素子を用いることなく、受光できるようになることから、小型化、低コスト化を図ることができる。
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２による近視野光ヘッド２０の構成を示す平面図である。この図に示す近視野光ヘッド２０は、前述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０と同様にして近視野光学顕微鏡のプローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものであるが、光導波路２３により構成されている。この近視野光ヘッド２０において、クラッド２１およびコア２２は、平面基板（図示略）上に薄膜形成技術により形成されており、光導波路２３を構成している。すなわち、コア２２は、先端部２２ｃを除く部分が、コア２２より屈折率が小さいクラッド２１によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光Ｌ₁を導く。
【００７５】
また、コア２２の先端部２２ｃは、クラッド２１の端縁２１ａより突出するように略菱形に形成されており、先太りとなるような形状の第１のテーパ部２２ａおよび該第１のテーパ部２２ａの端部より先細りとなるような形状の第２のテーパ部２２ｂを備えている。反射膜２４は、Ａｌ、Ａｕ等の金属がクラッド２１の周囲および先端部２２ｃの周囲に形成されてなり、光導波路２３内部に外部光を入射させない役目をしている。
【００７６】
微小開口部２３ａは、光導波路２３（コア２２）の先端に形成された微小径（数十ナノメートル）の開口部であり、この微小開口部２３ａ部分には、反射膜２４が形成されていない。先端部２２ｃにおいて、第１の反射面２４ａは、第２のテーパ部２２ｂに薄膜形成された反射膜２４からなり、一方、第２の反射面２４ｂは、上記第１の反射面２４ａに対向する位置にあり、第１のテーパ部２２ａに薄膜形成された反射膜２４からなる。
【００７７】
上記第１の反射面２４ａは、コア２２において拡散等されて微小開口部２３ａへ直接伝搬しない、レーザ光Ｌ₁の一部である拡散レーザ光Ｌ₂’を第２の反射面２４ｂ方向へ反射させるための面である。一方、第２の反射面２４ｂは、第１の反射面２４ａにより反射された拡散レーザ光Ｌ₂’をさらに微小開口部２３ａ方向へ反射させるための面である。従って、第１の反射面２４ａと第２の反射面２４ｂとは、拡散レーザ光Ｌ₂’を微小開口部２３ａへ導くための条件（反射角度）を満たすようにして配置されている。
【００７８】
上記構成において、近視野光ヘッド２０を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド２０は、図示しない試料表面と微小開口部２３ａとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光Ｌ₁は、光導波路２３のコア２２を微小開口部２３ａ方向に伝搬する。
【００７９】
そして、レーザ光Ｌ₁がコア２２の先端部２２ｃを伝搬する際には、レーザ光Ｌ₁の一部が拡散等の影響により拡散レーザ光Ｌ₂’として第１の反射面２４ａ方向へ伝搬する。この拡散レーザ光Ｌ₂’は、同図に示すように、まず第１の反射面２４ａにより第２の反射面２４ｂ方向へ反射された後、さらに第２の反射面２４ｂにより微小開口部２３ａ方向へ向けて反射されることにより、微小開口部２３ａ部分に集光されるのである。
【００８０】
一方、残りのレーザ光Ｌ₁は、微小開口部２３ａ部分に集光される。従って、微小開口部２３ａ近傍には、上記残りのレーザ光Ｌ₁と、拡散レーザ光Ｌ₂’との合成光に基づく近視野光が生成される。そして、この近視野光と試料表面との間の相互作用により、上述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０の場合と同様にして、試料表面の状態に応じた光強度を有する伝搬光が生成される。
【００８１】
ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光Ｌ₁と拡散レーザ光Ｌ₂’との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド１（図６参照）における微小開口部４ａ近傍より形成される伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器（例えば、フォトダイオード）により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【００８２】
また、近視野光ヘッド２０を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いた場合にも、前述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０と同様の動作により、記録媒体（図示略）に対する記録・再生が可能となる。
【００８３】
以上説明したように、上述した実施の形態２による近視野光ヘッド２０によれば、コア２２（光導波路２３）に先端部２２ｃを形成し、かつ第１の反射面２４ａおよび第２の反射面２４ｂを形成して拡散レーザ光Ｌ₂’を微小開口部２３ａへ導くように構成したので、微小開口部２３ａ近傍に生成される近視野光と、試料表面（または記録媒体）との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を高くすることができる。
【００８４】
従って、上述した実施の形態２による近視野光ヘッド２０によれば、微小開口部２３ａ近傍に生成される近視野光と試料表面（または記録媒体）との間の相互作用に基づく伝搬光の光強度を従来の近視野光ヘッド１の場合に比して高くすることができるため、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができる。また、上述した実施の形態２による近視野光ヘッド２０によれば、薄膜形成技術により容易に形成可能であるため、大量生産が可能である。
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３による近視野光ヘッド３０の構成を示す平面図である。この図に示す近視野光ヘッド３０は、前述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０と同様にして近視野光学顕微鏡のプローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものであるが、実施の形態２による近視野光ヘッド２０と同様にして光導波路３３により構成されている。
【００８５】
この近視野光ヘッド３０において、クラッド３１およびコア３２は、平面基板（図示略）上に薄膜形成技術により形成されており、光導波路３３を構成している。すなわち、コア３２の先端部分は、テーパ状に形成されたテーパ部３２ａとされている。このコア３２は、コア３２より屈折率が小さいクラッド３１によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光Ｌ₁を導く。
【００８６】
また、クラッド３１の先端部３１ｅは、端縁３１ａより突出するように略菱形に形成されており、先太りとなるような形状の第１のテーパ部３１ｃおよび該第１のテーパ部３１ｃの端部より先細りとなるような形状の第２のテーパ部３１ｄを備えている。上記端縁３１ａと第１のテーパ部３１ｃとの境界部分は、くびれ部３１ｂとされている。
【００８７】
反射膜３４は、Ａｌ、Ａｕ等の金属がクラッド３１の周囲に形成されてなり、光導波路３３内部に外部光を入射させない役目をしている。微小開口部３３ａは、光導波路３３（コア３２）の先端に形成された微小径（数十ナノメートル）の開口部であり、この微小開口部３３ａ部分には、反射膜３４が形成されていない。先端部３１ｅにおいて、第１の反射面３４ａは、第２のテーパ部３１ｄに薄膜形成された反射膜３４からなり、一方、第２の反射面３４ｂは、上記第１の反射面３４ａに対向する位置にあり、第１のテーパ部３１ｃに薄膜形成された反射膜３４からなる。
【００８８】
上記第１の反射面３４ａは、テーパ部３２ａからクラッド３１（先端部３１ｅ）へ染みだしたレーザ光Ｌ₁の一部である漏洩レーザ光Ｌ₂を第２の反射面３４ｂ方向へ反射させるための面である。一方、第２の反射面３４ｂは、第１の反射面３４ａにより反射された漏洩レーザ光Ｌ₂をさらに微小開口部３３ａ方向へ反射させるための面である。従って、第１の反射面３４ａと第２の反射面３４ｂとは、漏洩レーザ光Ｌ₂を微小開口部３３ａへ導くための条件（反射角度）を満たすようにして配置されている。
【００８９】
上記構成において、近視野光ヘッド３０を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド３０は、図示しない試料表面と微小開口部３３ａとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光Ｌ₁は、光導波路３３のコア３２を微小開口部３３ａ方向に伝搬する。
【００９０】
そして、レーザ光Ｌ₁がコア３２のテーパ部３２ａを伝搬する際には、レーザ光Ｌ₁の一部がクラッド３１（先端部３１ｅ）に染み出し、漏洩レーザ光Ｌ₂として第１の反射面３４ａ方向へ伝搬する。この漏洩レーザ光Ｌ₂は、同図に示すように、まず第１の反射面３４ａにより第２の反射面３４ｂ方向へ反射された後、さらに第２の反射面３４ｂにより微小開口部３３ａ方向へ向けて反射されることにより、微小開口部３３ａ部分に集光されるのである。
【００９１】
一方、残りのレーザ光Ｌ₁は、微小開口部３３ａ部分に集光される。従って、微小開口部３３ａ近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により伝搬光が生成される。ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光Ｌ₁と漏洩レーザ光Ｌ₂との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド１（図６参照）における伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器（例えば、フォトダイオード）により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【００９２】
また、近視野光ヘッド３０を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いた場合にも、前述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０と同様の動作により、記録媒体（図示略）に対する記録・再生が可能となる。
【００９３】
以上説明したように、上述した実施の形態３による近視野光ヘッド３０によれば、クラッド３１（光導波路３３）に先端部３１ｅを形成し、かつ第１の反射面３４ａおよび第２の反射面３４ｂを形成して漏洩レーザ光Ｌ₂を微小開口部３３ａへ導くように構成したので、微小開口部３３ａ近傍に生成される近視野光と試料表面（または記録媒体）との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を前述した従来の近視野光ヘッド１の場合に比して高くすることができる。
【００９４】
従って、上述した実施の形態３による近視野光ヘッド３０によれば、微小開口部３３ａ近傍に生成される近視野光と試料表面（または記録媒体）との間の相互作用に基づく伝搬光の光強度を従来の近視野光ヘッド１の場合に比して高くすることができるため、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができ、かつ薄膜形成技術により形成可能であるため、大量生産を容易に行うことができる。
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４による近視野光ヘッド４０の構成を示す断面図である。この図に示す近視野光ヘッド４０は、前述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０と同様にして近視野学顕微鏡の平面プローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものである。
【００９５】
この近視野光ヘッド４０において、第１の基板４１は、シリコン基板からなり、この第１の基板４１の略中央部には、異方性エッチングにより、略テーパ（逆ピラミッド）状の角錐穴４１ａが形成されている。この角錐穴４１ａの底部は、第１の基板４１の裏面に微小開口部４１ｂとして数十ナノメートルの径をもって開口している。また、第１の基板４１の裏面４１ｃと角錐穴４１ａの周壁とのなす角度θは、５５度とされている。第１の反射膜４２は、Ａｌ、Ａｕ等の金属がスパッタリングや真空蒸着等により、第１の基板４１の表面全体および角錐穴４１ａの周壁に薄膜形成されてなる。
【００９６】
第２の基板４３は、シリコン基板からなり、この第２の基板４３の略中央部には、貫通穴４３ａ、および貫通穴４３ａの周縁から逆テーパ状のテーパ部４３ｂが形成されている。第２の反射膜４４は、Ａｌ、Ａｕ等の金属がスパッタリングや真空蒸着等により第２の基板４３の裏面全体、およびテーパ部４３ｂの周壁に薄膜形成されてなる。
【００９７】
この第２の基板４３と第１の基板４１とが積層されることにより、同図に示すように角錐穴４１ａ、テーパ部４３ａおよび貫通穴４３ａの形状に一致する断面略菱形の空間４５が形成される。レーザ発振器４６より発生されるレーザ光Ｌ₁は、上記空間４５を伝搬しつつ微小開口部４１ｂへ導かれる。すなわち、空間４５は、レーザ光Ｌ₁の光導波路としての役目をしている。
【００９８】
ここで、第１の反射面４２ａは、空間４５において拡散等されて微小開口部４１ｂへ直接伝搬しない、レーザ光Ｌ₁の一部である拡散レーザ光Ｌ₂’を第２の反射面４４ａ方向へ反射させるための面である。一方、第２の反射面４４ａは、第１の反射面４２ａにより反射された拡散レーザ光Ｌ₂’をさらに微小開口部４１ｂ方向へ反射させるための面である。従って、第１の反射面４２ａと第２の反射面４４ａとは、拡散レーザ光Ｌ₂’を微小開口部４１ｂへ導くための条件（反射角度）を満たすようにして配置されている。
【００９９】
上記構成において、近視野光ヘッド４０を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド４０は、図示しない試料表面と微小開口部４１ｂとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、レーザ発振器４６より出射されたレーザ光Ｌ₁は、空間４５を微小開口部４１ｂ方向に伝搬する。
【０１００】
そして、レーザ光Ｌ₁が空間４５を伝搬する際には、レーザ光Ｌ₁の一部が拡散等の影響により拡散レーザ光Ｌ₂’として第１の反射面４２ａ方向へ伝搬する。この拡散レーザ光Ｌ₂’は、同図に示すように、まず第１の反射面４２ａにより第２の反射面４４ａ方向へ反射された後、さらに第２の反射面４４ａにより微小開口部４１ｂ方向へ向けて反射されることにより、微小開口部４１ｂ部分に集光されるのである。
【０１０１】
一方、残りのレーザ光Ｌ₁は、微小開口部４１ｂ部分に集光される。従って、微小開口部４１ｂ近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により、高い光強度の伝搬光が生成される。ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光Ｌ₁と拡散レーザ光Ｌ₂’との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド１（図６参照）における伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器（例えば、フォトダイオード）により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【０１０２】
また、近視野光ヘッド４０を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いた場合にも、前述した実施の形態１による近視野光ヘッド１０と同様の動作により、記録媒体（図示略）に対する記録・再生が可能となる。
【０１０３】
以上説明したように、上述した実施の形態４による近視野光ヘッド４０によれば、第１の基板４１、第１の反射膜４２、第２の基板４３および第２の反射膜４４により光導波路である空間４５を形成し、かつ第１の反射面４２ａおよび第２の反射面４４ａを形成して拡散レーザ光Ｌ₂’を微小開口部４１ｂへ導くように構成したので、生成される伝搬光の光強度を前述した従来の近視野光ヘッド１の場合に比して高くすることができる。さらに、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができる。また、上述した実施の形態４による近視野光ヘッド４０によれば、シリコン基板形成技術により容易に形成可能であるため、大量生産が可能である。
【０１０４】
以上、本発明の実施の形態１〜４について詳述してきたが、具体的な構成例は、これらの実施の形態１〜４に限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述した実施の形態１〜４による近視野光ヘッドにおいては、先端部１１ｅ（図１参照）、先端部２２ｃ（図３参照）、先端部３１ｅ（図４参照）ならびに第１の基板４１および第２の基板４３（図５参照）の各形状を第１の反射面および第２の反射面を有するように形成した例について説明したが、これに限定されることなく、漏洩レーザ光Ｌ₂（または拡散レーザ光Ｌ₂’）を微小開口部へ集光するような形状であればいかなる形状であってもよく、例えば、球形状であってもよい。
【０１０５】
次に、実施の形態４で示したレーザ光源に代えて、光導波路端面からの光を用いた実施の形態について説明する。
（実施の形態５）
図７は本発明の実施の形態５による近視野光ヘッド５０の構成を示す断面図である。シリコン基板５６に異方性エッチングによって形成した斜面に反射膜５２（本実施の形態においてはAl膜）を積層し、そのうえにコア５１とクラッド５３からなる導波路を形成する。上面には２次反射膜５４の上にテーパ状のSiO₂層５７が形成されている。このようなテーパの下面に反射膜がオーバーハングする構造は、例えば公開特許公報（特開平１１−７４５８３）に開示されているような、充填物の上にAlをパターニングした後に充填物を除去する方法によって製造することができる。テーパの先端は微小開口５５になっている。導波路を伝播した光は反射膜５２で反射後、微小開口５５に向かう。微小開口５５に直接到達しなかった光はテーパ内部で乱反射した後に導波路方向に逆行する。この光を２次反射膜５４で反射して、その一部を微小開口５５に向かわせることができる。入射光に比べて大きく広がった反射光を２次反射膜５４でもう一度反射させて微小開口５５に向かわせるという構造になっている。このようにして、平面型近視野光ヘッドの光効率を大幅に増大することができる。
（実施の形態６）
図８は本発明の実施の形態６による近視野光ヘッド６０の構成を示す断面図である。シリコン基板６１に異方性エッチングによって形成した斜面に反射膜６２を形成し、その上にコア６３、クラッド６４から成る導波路が形成されている。これとは別のシリコン基板６５に、やはり異方性エッチングによって四角錐形状のテーパを形成し、表面を反射膜６７でおおう。実施の形態５で述べた方法によって、このテーパにオーバーハングした２次反射膜６９を形成する。テーパ先端は微小開口６８となっていて、ここから発生する近視野光によって記録媒体と相互作用する。シリコン基板６１と６５は接着剤６６によって位置決めされて接着されている。光導波路を伝播した光は反射膜６２で反射した後、テーパ内に入り、微小開口６８へ向かう。微小開口６８は入射光波長よりも微小なサイズになっているため、入射光のうち大部分は反射膜６７で反射されて導波路方向に逆行する。このとき、入射光にくらべて反射光のほうが空間的に極めて広く広がっていることを利用して、テーパ下面にオーバーハングしている２次反射膜６９が反射光を反射して、もう一度微小開口６８の方向へ光を向かわせる。これにより、入射光強度に対する近視野光強度の効率が大幅に向上する。
（実施の形態７）
図９は本発明の実施の形態７による近視野光ヘッド７０の構成を示す断面図である。実施の形態６とほぼ同一構造であり同一部分には同一符号を当て、説明を略す。相違点は２つのシリコン基板６１と６５のあいだに、レンズ７２を含むレンズ基板７１が接着剤６６によって接着されている点である。これにより、反射膜６２で反射した光が集光され、テーパ部に入り、微小開口６８に到達しないで逆行して来た光は２次反射膜６９によってふたたび微小開口６８の方向に向かわされる。これにより入射入射光強度に対する近視野光強度の効率が大幅に向上する。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２、５、６に記載の発明によれば、漏洩光を集光面により微小開口部へ集光するように構成するので、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を高めることができるという効果を奏する。
【０１０７】
従って、請求項１、２、５、６に記載の発明によれば、伝搬光の光強度が高いため、従来のフォトマルチプライヤに代えて、比較的、低感度な光検出器（例えば、フォトダイオード）を用いても、十分な光検出結果を得ることができるため、小型化、低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
【０１０８】
また、請求項３、４、７、８に記載の発明によれば、拡散光を集光面により微小開口部へ集光するように構成とするので、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を高めることができるという効果を奏する。
【０１０９】
従って、請求項３、４、７、８に記載の発明によれば、上記伝搬光の光強度が高いため、従来のフォトマルチプライヤに代えて、比較的、低感度な光検出器（例えば、フォトダイオード）を用いても、高感度を得ることができるため、小型化、低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
【０１１０】
また、請求項３〜８に記載の発明によれば、基板生成技術を用いて作成できるため、光ファイバを用いた場合に比して容易に大量生産を行うことができるという効果を奏する。
【０１１１】
また、請求項９に記載の発明によれば、高いS/N比の出力信号が得られ、データ転送速度の向上が実現される、という効果を奏する。
【０１１２】
請求項１０に記載の発明によれば、入射光のうち、前記光学的微小開口に到達する光強度を増加させることができる、という効果を奏する。
【０１１３】
請求項１１に記載の発明によれば、低い製造コストで前記光学的微小開口を製造することができる、という効果を奏する。
【０１１４】
請求項１２に記載の発明によれば、導光構造内での光損失を低減することができる、という効果を奏する。
【０１１５】
請求項１３に記載の発明によれば、近視野光ヘッドの軽量化が実現される、という効果を奏する。
【０１１６】
請求項１４から１６に記載の発明によれば、製造コストの低減が実現される、という効果を奏する。
【０１１７】
請求項１７に記載の発明によれば、前記導光構造と前記光導波路のそれぞれを製造する工程が簡略で、従来技術の利用によって行えるため、品質管理が容易になる、という効果を奏する。
【０１１８】
請求項１８に記載の発明によれば、入射光強度に対する近視野光強度が向上する、という効果を奏する。
【０１１９】
請求項１９に記載の発明によれば、従来の磁気ディスクのサスペンションアーム、フレクシャ、ボイスコイルモータ、制御回路などに代表される従来技術を大幅な変更なく利用して、近視野光情報記録再生装置を実現することができる、という効果を奏する。また、前記記録媒体表面からの前記光学的微小開口の距離が、入射光波長に対して極めて短く抑えられるため、より高密度な情報の記録および再生が可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による近視野光ヘッド１０の構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す先端部１１ｅの構成を示す拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態２による近視野光ヘッド２０の構成を示す平面図である。
【図４】同実施の形態３による近視野光ヘッド３０の構成を示す平面図である。
【図５】同実施の形態４による近視野光ヘッド４０の構成を示す側断面図である。
【図６】従来の近視野光ヘッド１の構成を示す側面図である。
【図７】本発明の実施の形態５による近視野光ヘッド５０の構成を示す側断面図である。
【図８】同実施の形態６による近視野光ヘッド６０の構成を示す側断面図である。
【図９】同実施の形態４による近視野光ヘッド７０の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０ 近視野光ヘッド
１１ クラッド
１２ コア
１３ 光ファイバ
１３ａ 微小開口部
１４ 反射膜
１４ａ 第１の反射面
１４ｂ 第２の反射面
２０ 近視野光ヘッド
２１ クラッド
２２ コア
２３ 光導波路
２３ａ 微小開口部
２４ 反射膜
２４ａ 第１の反射面
２４ｂ 第２の反射面
３０ 近視野光ヘッド
３１ クラッド
３２ コア
３３ 光導波路
３３ａ 微小開口部
３４ 反射膜
３４ａ 第１の反射面
３４ｂ 第２の反射面
４０ 近視野光ヘッド
４１ 第１の基板
４１ａ 角錐穴
４１ｂ 微小開口部
４２ 第１の反射膜
４２ａ 第１の反射面
４４ 第２の反射膜
４４ａ 第２の反射面
４５ 空間
５０ 近視野光ヘッド
５１ コア
５２ 反射膜
５３ クラッド
５４ ２次反射膜
５５ 微小開口
５６ シリコン基板
５７ SiO₂層
６０ 近視野光ヘッド
６１ シリコン基板
６２ 反射膜
６３ コア
６４ クラッド
６５ シリコン基板
６６ 接着剤
６７ 反射膜
６８ 微小開口
６９ ２次反射膜
７０ 近視野光ヘッド
７１ レンズ基板
７２ レンズ

Claims (19)

1. 光を伝搬させ、かつその先端に微小開口部が形成されてなるコアと、
   前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取りまくようにして光ファイバを構成するクラッドと、
   前記クラッドの外周面に薄膜形成された反射膜とを備え、
   前記クラッドの先端部分は、くびれ部を有するように段状に形成されてなり、
   前記コアから前記クラッドへの漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されてなることを特徴とする近視野光ヘッド。
2. 前記集光面は、
   前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、
   前記第１の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面と、からなることを特徴とする請求項１に記載の近視野光ヘッド。
3. 基板の表面に形成されるとともに入射される光を伝搬させ、前記光の入射方向に平行な面における先端部分の断面が略菱形とされかつ先端が微小開口部とされたコアと、
   前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの先端部分以外の部分の周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、
   前記クラッドおよび前記コアの先端部分の周囲に形成された反射膜とを備え、
   前記コアの先端部分には、前記光が拡散された拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする近視野光ヘッド。
4. 前記集光面は、
   前記拡散光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、
   前記第１の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面と、からなることを特徴とする請求項３に記載の近視野光ヘッド。
5. 基板の表面に形成され、先端部分がテーパ状とされかつ先端が微小開口部とされた、光を伝搬させるコアと、
   前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、
   前記クラッドの周囲に形成された反射膜とを備え、
   前記クラッドの先端部分には、前記コアの先端部より漏洩した漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする近視野光ヘッド。
6. 前記集光面は、
   前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、
   前記第１の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面と、からなることを特徴とする請求項５に記載の近視野光ヘッド。
7. 表面から裏面までを貫通しかつ裏面側が微小開口部とされた貫通穴であって先端部分が略テーパ状とされた貫通穴が形成された平面基板と、
   前記平面基板における前記貫通穴の周壁に薄膜形成された反射膜と、
   前記反射膜内の空間を光導波路とする光を発生する光発生器とを備え、
   前記光導波路の先端部分には、前記光が拡散した拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする近視野光ヘッド。
8. 前記集光面は、
   前記拡散光を反射させる前記反射膜による第１の反射面と、
   前記第１の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第２の反射面と、からなることを特徴とする請求項７に記載の近視野光ヘッド。
9. 近視野光を介して記録媒体と相互作用することによって情報の記録あるいは再生あるいはその両者を行う近視野光ヘッドにおいて、
   基板に設けられたテーパ状の導光構造の先端に形成され、入射光波長よりも小さいサイズであり、前記近視野光を発生する光学的微小開口と、
   前記導光構造の内部壁面に設けられ、前記導光構造の内部壁面により反射された光を前記微小開口方向に反射する２次反射膜とを設けたことを特徴とする近視野光ヘッド。
10. 前記導光構造が基板にテーパ状に開けられた空間、あるいは基板にテーパ状に開けられた空間を誘電体で充填したものであることを特徴とする請求項９に記載の近視野光ヘッド。
11. 前記導光構造が基板表面にテーパ状に積層された誘電体からなることを特徴とする請求項９に記載の近視野光ヘッド。
12. 前記導光構造がコアあるいはクラッドあるいはその両者を含むことを特徴とする請求項９に記載の近視野光ヘッド。
13. 前記導光構造が光導波路と光学的に接続していることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
14. 前記２次反射膜が前記導光構造と前記光導波路の接続部に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の近視野光ヘッド。
15. 前記光導波路が基板表面に形成されたものであることを特徴とする請求項１３あるいは１４に記載の近視野光ヘッド。
16. 前記導光構造と前記光導波路が同一基板に形成されたものであることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
17. 前記導光構造と前記光導波路が別々の基板に形成され、接着されたものであることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
18. 前記２次反射膜が前記入射光光路を遮らない外側に形成されていることを特徴とする請求項９から１７のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
19. 前記情報の記録および再生およびその両者が、前記記録媒体との相対運動によって発生する浮上力を用いて前記記録媒体表面から浮上して走査することによって行われるものであることを特徴とする請求項９から１８のいずれかに記載の近視野光ヘッド。

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