JPH11273126A

JPH11273126A - 光学記録再生用固体浸レンズおよび光学記録再生装置

Info

Publication number: JPH11273126A
Application number: JP10075149A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Irita; 丈司入田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度の光学記録再生が可能な光学記録再生
装置およびこの装置に適した固体浸レンズを得る。【解決手段】波長３５０ｎｍ〜７００ｎｍの少なくと
も一部の波長範囲のレーザ光を発生させるレーザ光源１
０と、光磁気ディスク１の表面記録面１ａに近接して配
設されてレーザ光源からの光を集光する対物レンズ１５
と、この対物レンズからのレーザ光束を受けて記録再生
用の集光スポットを記録面に形成させる固体浸レンズ１
６と、光磁気ディスク１を回転させるモータと、固体浸
レンズを回転している光磁気ディスクの記録面に近接さ
せた状態で固体浸レンズを半径方向に走査移動させる可
動光学系１２とを有して構成される。ここで、固体浸レ
ンズ１６は、レーザ光源１０からのレーザ光に対する屈
折率が２．０以上となる材料から作られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を用いて
光ディスクなどの記録媒体への情報記録・再生を行う装
置、特に記録媒体に近接して固体浸レンズを配設してな
る光学記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学的に情報を記録再生する装置
またはシステム、特に光磁気記録再生装置またはシステ
ムにおいて、記録密度を向上させることを目的として、
固体浸レンズ（ソリッドイマージョンレンズまたはＳＩ
Ｌとも称される）を用いて光学系の実効的な開口数を１
以上にする記録再生方式が提案されている。

【０００３】このような光学記録再生装置の一例を図１
３に示しており、半導体レーザ９０１から射出されたレ
ーザ光（波長６５０ｎｍ）が固定光学系９０２内で平行
光束となり、可動光学系９０３内のミラー９０４，９０
５により方向を変えて対物レンズ９０６に導かれ、半球
状のガラス（屈折率１．５）を材料とする固体浸レンズ
９０７に向かって集光する光となり、固体浸レンズ９０
７のレンズ底面にスポットを形成する。固体浸レンズ９
０７の底面は光学記録媒体（例えば、光磁気ディスク）
９１０の表面に近接配設され、光学記録媒体９１０の表
面は固体浸レンズ９０７のレンズ底面の近接場領域まで
近づいており、固体浸レンズ９０７の透過光と浸み出し
光（エバネッセント光）を使って記録面に集光スポット
を形成する。

【０００４】この装置による情報の記録再生に際して
は、光学記録媒体９１０を高速回転させた状態で、可動
光学系９０３により固体浸レンズ９０７を半径方向に走
査移動させ、対物レンズ９０６と制御系９０８によって
フォーカスサーボを加えつつ、光学記録媒体９１０の表
面に形成した集光スポットにより高密度の光学的な情報
の記録再生を行う。このようにして形成される集光スポ
ット径は、固体浸レンズ９０７の開口数Ｎ＝ｎ・ｓｉｎ
θ（但し、ｎ：固体浸レンズ９０７の屈折率、θ：固体
浸レンズに入射する角度）と波長λで決まり、ほぼλ／
（ｎ・ｓｉｎθ）である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような光学記録再
生装置においては、集光スポット径をできる限り小さく
して記録密度を高める要求が強いが、上記の関係から分
かるように、集光スポット径を小さくするには、固体浸
レンズの屈折率ｎが大きいほど、また、波長λが短いほ
ど好ましい。ここで、レーザ光の短波長化には限界があ
り、特にレーザ光源として半導体レーザを用いる場合、
現在では赤色領域（波長６００〜７００ｎｍ）であるが
将来的にも青色領域（波長３５０〜５５０ｎｍ）が下限
であると考えられる。しかしながら、このような短波長
の光に対してガラス材料の場合には、屈折率を大きくす
るのは非常に困難であった。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みたもので、
固体浸レンズを用いて従来より小さな集光スポットを形
成して高密度の光学記録再生が可能な光学記録再生装置
を提供すること、およびこのような装置に適した固体浸
レンズを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明に係る固体浸レンズは、波長３５０ｎｍ〜７
００ｎｍの少なくとも一部の波長範囲の光に対する屈折
率が２．０以上となる材料から作られ、この少なくとも
一部の波長範囲の光を集光して光学記録再生用の集光ス
ポットを形成させるために用いられる。なお、このよう
な固体浸レンズを形成するに適した材料としては、ダイ
ヤモンド、チタン酸ストロンチウム、シリコンカーバイ
ド、ルチル、ガリウム燐、硫化亜鉛、硫化砒素、ニオブ
酸リチウム、酸化ジルコニウム、窒化シリコン等があ
る。

【０００８】また、本発明に係る光学記録再生装置は、
波長３５０ｎｍ〜７００ｎｍの少なくとも一部の波長範
囲のレーザ光を発生させるレーザ光源と、記録媒体の表
面に近接して配設されてレーザ光源から集光されて入射
するレーザ光束を受けて記録再生用の集光スポットを記
録媒体（例えば、光磁気ディスク）の表面に形成させる
固体浸レンズと、記録媒体を平面運動（回転運動）させ
る媒体駆動機構と、固体浸レンズを平面運動している記
録媒体の表面に近接させた状態で固体浸レンズを平面運
動方向と異なる方向に走査移動させる走査駆動機構（例
えば、ヘッドアーム装置）とを有して構成され、固体浸
レンズは、レーザ光源からのレーザ光に対する屈折率が
２．０以上となる材料から作られている。

【０００９】このように本発明においては、固体浸レン
ズの材料とこの固体浸レンズにより集光されるレーザ光
とを適宜選択し、屈折率が２．０以上となる条件の組み
合わせの下で固体浸レンズおよびレーザ光を使用する。
このため、固体浸レンズを大きな屈折率で使用し、集光
スポットを小さくして高密度での情報の記録再生が可能
となる。

【００１０】なお、媒体駆動機構により平面運動してい
る記録媒体の記録面に置かれて空気ベアリングによりこ
の記録面から浮上して位置するスライダーを用いて光学
記録再生装置を構成することができ、この場合、スライ
ダーに固体浸レンズが配設され、走査駆動機構によりス
ライダーが走査移動されるように構成するのが好まし
い。このようにすれば、スライダーが空気ベアリングに
より常に一定の距離を保って記録面から浮上するため、
レンズのフォーカス機構が不要となる。また、スライダ
ーにレーザ光源からのレーザ光束を集光させて固体浸レ
ンズに照射させる対物レンズを設けることができ、構成
を簡単にすることができる。

【００１１】また、走査駆動機構に、スライダーを走査
移動方向と同方向に微小移動させる微動アクチュエータ
を設けるのが好ましい。これにより、走査駆動機構では
制御が難しい、細かなトラッキング制御を行ってより高
密度で高精度の記録再生が可能となる。

【００１２】スライダーにレーザ光源からのレーザ光を
反射して対物レンズに導くための光学プリズムもしくは
光学ミラーを設けることができる。この場合、光学プリ
ズムもしくは光学ミラーの反射面の傾きを微調整する微
動アクチュエータを設けるのが好ましい。これにより、
光学系の自由度が高くなり、また、微動アクチュエータ
により高精度なトラッキング制御か可能となる。

【００１３】スライダーに、再生用の巨大磁気抵抗効果
もしくは磁気抵抗効果を有する素子を設けても良く、こ
れにより、小型コンパクトで且つ高精度の再生を行うこ
とができる装置を得ることができる。また、スライダー
における記録媒体に対向する位置にコイル状の導電性配
線を設けてもよく、この導電性配線により記録媒体の磁
界変調を行わせて、記録のオーバーライトが可能とな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図面を参照して説明する。本発明に係る光学
記録再生装置の第１実施形態を図１に示しており、半導
体レーザ１０から波長６５０ｎｍ近傍のレーザ光が固定
光学系１１に向かって照射され、固定光学系１１におい
て平行光束となって、可動光学系１２内の第１ミラー１
３に照射される。このように照射されたレーザ光は、可
動光学系１２内において第１および第２ミラー１３，１
４により方向を変えられて対物レンズ１５に導かれ、半
球状のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を材料とする固体
浸レンズ１６に向かって集光する光となり、固体浸レン
ズ１６のレンズ底面にスポットを形成する。固体浸レン
ズ１６の底面は光磁気ディスク（光学記録媒体）１の表
面１ａに近接配設され、光磁気ディスク１の表面１ａは
固体浸レンズ１６のレンズ底面の近接場領域まで近づい
ており、固体浸レンズ１６の透過光と浸み出し光（エバ
ネッセント光）を使って記録面１ａに集光スポットを形
成する。

【００１５】この装置による情報の記録再生に際して
は、光磁気ディスク１を回転軸１ｂを中心として水平面
内で高速回転させた状態で、可動光学系１２により固体
浸レンズ１６を半径方向に走査移動させ、対物レンズ１
５と制御系１７によってフォーカスサーボを加えつつ、
光磁気ディスク１の表面１ａに形成した集光スポットに
より高密度の光学的な情報の記録再生を行う。

【００１６】ここで固体浸レンズ１６の材料であるシリ
コンカーバイドの屈折率は、波長約６５０ｎｍのレーザ
光において２．６３である。このため、上記のように波
長６５０ｎｍのレーザ光を射出する半導体レーザ１０と
シリコンカーバイド製の固体浸レンズ１６との組み合わ
せにより、屈折率１．５程度であるガラス材料により固
体浸レンズを構成した場合に比べ、集光スポット径を５
７％の大きさとすることができ、記録密度を約３倍とす
ることができる。

【００１７】なお、上記実施形態においては、波長６５
０ｎｍのレーザ光とシリコンカーバイド製の固体浸レン
ズとを用いたが、これ以外の組み合わせも可能であり、
例えば次表１に示すような組み合わせでも良い。

【００１８】

【表１】材料屈折率（ｎ）波長（λ）ダイヤモンド２．４１６５０ｎｍチタン酸ストロンチウム２．４６５０ｎｍルチル２．６６５０ｎｍガリウム燐３．３６５０ｎｍ硫化亜鉛２．３７６５０ｎｍ硫化砒素２．５６５０ｎｍニオブ酸リチウム２．２８６５０ｎｍ酸化ジルコニウム２．２６５０ｎｍ窒化シリコン２．０１６５０ｎｍ

【００１９】次に、本発明に係る光学記録再生装置の第
２実施形態について図２および図３を参照して説明す
る。この装置は、スピンドルモータ２により回転軸１ｂ
を中心として回転駆動される光磁気ディスク１の上面記
録面１ａの上に近接して位置する情報記録再生ヘッド２
０と、この情報記録再生ヘッド２０を保持するヘッドア
ーム装置３０とを有して構成される。

【００２０】情報記録再生ヘッド２０はスライダー２１
を備えており、スライダー２１は回転する光磁気ディス
ク１の上面記録面１ａの上に位置し、空気ベアリング効
果により上面記録面１ａから一定微小距離だけ浮上した
状態となる（すなわち、フライングヘッドを構成す
る）。ヘッドアーム装置３０は、ボイスコイルモータ３
１に繋がれて回転駆動される回転軸３２と、この回転軸
３２の上端から水平に延びたアーム部３３と、アーム部
３３の中間部下面において情報記録再生ヘッド２０を上
下の移動を許容するようにして支持するサスペンション
部３４とから構成される。ボイスコイルモータ３１によ
り回転軸３２が回転駆動されるとアーム部３３が水平に
揺動移動され、情報記録再生ヘッド２０を光磁気ディス
ク１の回転方向に対してほぼ直角方向（半径方向）に移
動させて情報記録再生ヘッド２０が光磁気ディスク１の
上面記録面１ａ上で走査される。すなわちトラッキング
制御が行われる。

【００２１】情報記録再生ヘッド２０において、スライ
ダー２１に上方に広がる円形テーパ状の空隙２１ａが形
成され、空隙２１ａ内にはチタン酸ストロンチウム（Ｓ
ｒＴｉＯ₃）から作られた固体浸レンズ２２が配設さ
れ、上部には対物レンズ２３が配設されている。ここで
ヘッドアーム装置３０のアーム部３３は、対物レンズ２
３と上下に対向する位置まで延びており、その先端部は
４５°傾斜した反射面３５を有するするとともにこの反
射面３５には高反射膜が設けられている。なお、空隙２
１ａを透明もしくは光透過性を有する材料で充満させて
も良い。

【００２２】アーム部３３は中空もしくは透明材料から
形成されており、その内部を記録用レーザ光が鎖線で示
すように透過可能である。図示しない記録光照射装置
（レーザ光源）から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光が
アーム部３３を通って鎖線のように照射されるようにな
っており、このレーザ光は高反射膜を有した反射面３５
において反射された後、対物レンズ２３により収束され
て固体浸レンズ２２に入射され、光磁気ディスク１の上
面記録面１ａに集光スポットを形成する。

【００２３】以上の構成の情報記録再生装置の動作を説
明する。まず光磁気ディスク１をスピンドルモータ２に
より所定の速度で回転させ、ヘッドアーム装置３０のサ
スペンション部３４に支持されてディスク１の上面記録
面１ａ上に配置された情報記録再生ヘッド２０を、空気
ベアリング効果により上面記録面１ａから微小距離だけ
浮上した状態とする。この状態で、記録光照射装置から
照射された記録用レーザー光は鎖線で示す光路に沿って
照射されて反射面３５で反射され、対物レンズ２３によ
り収束されて固体浸レンズ２２に照射され、光磁気ディ
スク１の上面記録面１ａに集光スポットが形成される。

【００２４】ここで光磁気ディスク１は定速回転で駆動
されており、スライダー２１の浮上量は常に一定であ
り、この浮上量を集光スポットが上面記録面に焦点を結
ぶように設定されている。このため、フォーカシング機
構を設ける必要はない。また、浮上量は極く微小であ
り、固体浸レンズ２２のレンズ底面の近接場領域まで光
磁気ディスク１の記録面１ａが近づき、固体浸レンズ２
２の透過光と浸み出し光により集光スポットが形成され
る。

【００２５】このように形成される集光スポット光によ
り情報の記録を行うときには、まず集光スポット部をこ
こに照射されるレーザー光によりキュリー温度以上に加
熱し、外部磁場を印加する装置を用いてこの部分の磁性
を変化（磁化を反転）させて情報記録を行うのである
が、これについてはすでに周知のことなので、外部磁場
を印加する装置は図示せず、その作動説明も省略する。
また、情報の再生（読み取り）についても、磁気光学カ
ー効果を検出する装置が用いられるが、これについても
図示およびその説明を省略する。

【００２６】このような情報記録は、光磁気ディスク１
の回転に対応して情報記録再生ヘッド２０を光磁気ディ
スク１の半径方向に移動させて（走査して）行われる
が、この情報記録再生ヘッド２０の走査すなわちトラッ
キングは、ヘッドアーム装置３０のボイスコイルモータ
３１により回転軸３２を中心としてアーム部３３を回動
させて行われる。なお、この回動をリニア型アクチュエ
ータによってもよい。

【００２７】この第２実施形態の場合には、固体浸レン
ズ２２をチタン酸ストロンチウムから作り、記録光照射
装置から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光を照射して集
光スポットを形成するようになっており、このときの固
体浸レンズ２２の屈折率ｎ＝２．４である。このため、
ガラス材料製の固体浸レンズを用いる場合より小さな集
光スポットを形成して、高密度記録再生が可能である。

【００２８】次に、本発明に係る光学記録再生装置の第
３実施形態について図４を参照して説明する。この装置
は、スピンドルモータ２により回転軸１ｂを中心として
回転駆動される光磁気ディスク１の上面記録面１ａの上
に近接して位置する情報記録再生ヘッド４０と、この情
報記録再生ヘッド４０を保持するヘッドアーム装置５０
とを有して構成される。

【００２９】情報記録再生ヘッド４０はスライダー４１
を備えており、スライダー４１は回転する光磁気ディス
ク１の上面記録面１ａの上に位置し、空気ベアリング効
果により上面記録面１ａから一定微小距離だけ浮上した
状態となる。ヘッドアーム装置５０は、ボイスコイルモ
ータ５１に繋がれて回転駆動される回転軸５２と、この
回転軸５２の上端から水平に延びたアーム部５３と、ア
ーム部５３の先端部において情報記録再生ヘッド４０を
上下の移動を許容するようにして支持するサスペンショ
ン部５４とから構成される。ボイスコイルモータ５１に
よりアーム部５３が水平に揺動移動され、情報記録再生
ヘッド４０を光磁気ディスク１の回転方向に対してほぼ
直角方向（半径方向）に移動させて情報記録再生ヘッド
４０の光磁気ディスク１の上面記録面１ａ上におけるト
ラッキング制御が行われる。

【００３０】情報記録再生ヘッド４０において、スライ
ダー４１に上方に広がる円形テーパ状の空隙４１ａが形
成され、空隙４１ａ内にはシリコンカーバイド（Ｓｉ
Ｃ）から作られた固体浸レンズ４２が配設され、上部に
は対物レンズ４３が配設されている。さらに、スペーサ
４４を介してマイクロプリズム４５が対物レンズ４３の
上方に位置して配設されている。なお、マイクロプリズ
ム４５は高反射膜が設けられた反射面４６を有する。こ
の場合においても、空隙４１ａを透明もしくは光透過性
を有する材料で充満させても良い。

【００３１】この装置では、図示しない記録光照射装置
（レーザ光源）から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光が
マイクロプリズム４５の反射面４６に向かって鎖線のよ
うに照射されるようになっており、このレーザ光は反射
面４６において反射された後、対物レンズ４３により収
束されて固体浸レンズ４２に入射され、光磁気ディスク
１の上面記録面１ａに集光スポットを形成する。

【００３２】以上の構成の情報記録再生装置の動作は、
図２及び図３に示した第２実施形態の場合とほぼ同一な
のでその説明は省略する。この第３実施形態の場合に
は、固体浸レンズ４２をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）
から作り、記録光照射装置から波長６５０ｎｍの記録用
レーザ光を照射して集光スポットを形成するようになっ
ており、このときの固体浸レンズ４２の屈折率ｎ＝２．
６３である。このため、ガラス材料製の固体浸レンズを
用いる場合より小さな集光スポットを形成して、高密度
記録再生が可能である。

【００３３】次に、本発明に係る光学記録再生装置の第
４実施形態について図５を参照して説明する。この装置
は、微動マイクロミラー６４を有した情報記録再生ヘッ
ド６０と、この情報記録再生ヘッド６０を保持するヘッ
ドアーム装置７０とを有して構成される。

【００３４】情報記録再生ヘッド６０は、空気ベアリン
グにより回転する光磁気ディスク１の上面記録面１ａの
上で浮上するスライダー６１と、このスライダー６１の
上に図示のように配設された固体浸レンズ６２、対物レ
ンズ６３および微動マイクロミラー６４から構成され
る。なお、微動マイクロミラー６４は、反射ミラー面６
５の傾斜を微調整可能なアクチュエータ６６を有する。
ヘッドアーム装置７０は、ボイスコイルモータ７１によ
り回転駆動される回転軸７２と、この回転軸７２に繋が
るアーム部７３と、アーム部７３の先端部において情報
記録再生ヘッド６０を支持するサスペンション部７４と
から構成される。

【００３５】ボイスコイルモータ７１によりアーム部７
３が水平に揺動移動され、情報記録再生ヘッド６０を光
磁気ディスク１の回転方向に対してほぼ直角方向（半径
方向）に移動させて情報記録再生ヘッド６０の光磁気デ
ィスク１の上面記録面１ａ上におけるトラッキング制御
が行われるが、このとき微動マイクロミラー６４におい
てアクチュエータ６６により反射ミラー面６５の傾斜を
微調整して、微小トラッキング制御を行い、極めて高精
度でのトラッキング制御を行うことができるようになっ
ている。

【００３６】この装置では、図示しない記録光照射装置
（レーザ光源）から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光が
微動マイクロミラー６４の反射ミラー面６５に向かって
鎖線のように照射され、反射ミラー面６５において反射
された後、対物レンズ６３により収束されて固体浸レン
ズ６２に入射され、光磁気ディスク１の上面記録面１ａ
に集光スポットを形成する。この装置では、固体浸レン
ズ６２をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から作り、記録
光照射装置から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光を照射
して集光スポットを形成するようになっており、このと
きの固体浸レンズ６２の屈折率ｎ＝２．６３である。こ
のため、小さな集光スポットを形成して、高密度記録再
生が可能である。

【００３７】次に、本発明に係る光学記録再生装置の第
５実施形態について図６を参照して説明する。この装置
において、情報記録再生ヘッド８０は、空気ベアリング
により回転する光磁気ディスク１の上面記録面１ａの上
で浮上するスライダー８１と、このスライダー８１の上
に図示のように配設された固体浸レンズ８２、対物レン
ズ８３およびマイクロミラー８４から構成される。な
お、スライダー８１の底面に、固体浸レンズ８２を囲む
ようにして、コイル状の導電性配線８７を備えたマイク
ロコイル８６（図７参照）が埋め込まれている。この導
電性配線８７に通電することにより、光磁気ディスク１
の記録面１ａにおけるマイクロコイル８６が対向する部
分の磁界変調を行い、記録のオーバーライトを行うこと
が可能となっている。

【００３８】ヘッドアーム装置９０は、ボイスコイルモ
ータ９１により回転駆動される回転軸９２と、この回転
軸９２に繋がるアーム部９３と、アーム部９３の先端部
において微動アクチュエータ１００を介して情報記録再
生ヘッド８０を支持するサスペンション部９４とから構
成される。微動アクチュエータ１００の構成を図８に示
しており、アーム部９３に繋がれた固定ブロック１０１
と、サスペンション部９４に繋がれた可動ブロック１０
２との間に積層型圧電素子１０３を配設して構成され
る。圧電素子１０３への通電制御を行うことにより、固
定ブロック１０１に対して可動ブロック１０２を矢印方
向に微小移動させることができる。なお、微動アクチュ
エータを、圧電型のものに代えて、電磁力や静電力を用
いたタイプのものから構成しても良い。

【００３９】ボイスコイルモータ９１によりアーム部９
３が水平に揺動移動され、情報記録再生ヘッド８０を光
磁気ディスク１の回転方向に対してほぼ直角方向（半径
方向）に移動させて情報記録再生ヘッド８０の光磁気デ
ィスク１の上面記録面１ａ上におけるトラッキング制御
が行われる。このとき、微動アクチュエータ１００によ
り情報記録再生ヘッド８０の微小トラッキング制御を行
い、極めて高精度でのトラッキング制御を行うことがで
きる。

【００４０】この装置では、図示しない記録光照射装置
（レーザ光源）から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光が
マイクロミラー８４の反射ミラー面８５に向かって鎖線
のように照射され、反射ミラー面８５において反射され
た後、対物レンズ８３により収束されて固体浸レンズ８
２に入射され、光磁気ディスク１の上面記録面１ａに集
光スポットを形成する。この装置では、固体浸レンズ８
２をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から作り、記録光照
射装置から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光を照射して
集光スポットを形成するようになっており、このときの
固体浸レンズ８２の屈折率ｎ＝２．６３である。このた
め、小さな集光スポットを形成して、高密度記録再生が
可能である。

【００４１】次に、本発明に係る光学記録再生装置の第
６実施形態について図９を参照して説明する。この装置
において、情報記録再生ヘッド１１０は、空気ベアリン
グにより回転する光磁気ディスク１の上面記録面１ａの
上で浮上するスライダー１１１と、このスライダー１１
１の上に図示のように配設された固体浸レンズ１１２、
対物レンズ１１３およびマイクロミラー１１４から構成
される。なお、スライダー１１１の底面に、第５実施形
態と同様に図７に示すようなマイクロコイル８６が埋め
込まれている。これにより、光磁気ディスク１の記録面
１ａにおけるマイクロコイル８６が対向する部分の磁界
変調を行い、記録のオーバーライトを行うことが可能で
ある。

【００４２】スライダー１１１の先端には、光磁気ディ
スク１に記録された情報の再生に用いられる巨大磁気抵
抗効果素子（ＧＭＲ素子）１３０が再生ヘッドとして取
り付けられている。この巨大磁気抵抗効果素子２０を図
１０〜図１２を参照して説明する。

【００４３】図１０に磁気抵抗効果素子１３０のみを取
り出して拡大表示しており、この素子１３０の断面を示
す図１１および図１２から良く分かるように、四層構造
のＧＭＲセンサ１３７とこの上に設けられた二つの電極
１３８，１３９とを上下の磁気シールド１３１，１３２
により覆って構成される。ＧＭＲセンサ１３７は、反強
磁性膜１３３と、第１磁性膜１３４と、非磁性膜１３５
と、第２強磁性膜１３６とを図示のように四層に重ねて
形成され、いわゆるスピンバルブ構造となっている。な
お、反強磁性膜１３３にはＦｅＭｎを用い、第１および
第２磁性膜１３４，１３６にはＮｉＦｅを用い、非磁性
膜１３５にはＣｕを用いた。

【００４４】ヘッドアーム装置１２０は、ボイスコイル
モータ１２１により回転駆動される回転軸１２２と、こ
の回転軸１２２に繋がるアーム部１２３と、アーム部１
２３の先端部において情報記録再生ヘッド１１０を支持
するサスペンション部１２４とから構成される。ボイス
コイルモータ１２１によりアーム部１２３が水平に揺動
移動され、情報記録再生ヘッド１１０を光磁気ディスク
１の回転方向に対してほぼ直角方向（半径方向）に移動
させて情報記録再生ヘッド１１０の光磁気ディスク１の
上面記録面１ａ上におけるトラッキング制御が行われ
る。

【００４５】この装置では、図示しない記録光照射装置
（レーザ光源）から波長６５０ｎｍの記録用レーザ光が
マイクロミラー１１４の反射ミラー面１１５に向かって
鎖線のように照射され、反射ミラー面１１５において反
射された後、対物レンズ１１３により収束されて固体浸
レンズ１１２に入射され、光磁気ディスク１の上面記録
面１ａに集光スポットを形成する。この装置では、固体
浸レンズ１１２をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から作
り、記録光照射装置から波長６５０ｎｍの記録用レーザ
光を照射して集光スポットを形成するようになってお
り、このときの固体浸レンズ８２の屈折率ｎ＝２．６３
である。このため、小さな集光スポットを形成して、高
密度記録再生が可能である。

【００４６】このように形成される集光スポット光によ
り情報の記録を行うときには、まず集光スポット部をこ
こに照射されるレーザー光によりキュリー温度以上に加
熱し、図示しない外部磁場を印加する装置を用いてこの
部分の磁性を変化（磁化を反転）させて情報記録を行
う。一方、このようにして光磁気ディスク２に記録され
た情報の再生は、巨大磁気抵抗効果素子１３０により行
われる。この再生は、二つの電極１３８，１３９間に電
圧を印可して図に矢印Ｃで示すようなセンス電流をＧＭ
Ｒセンサ１３７に流した状態で行われ、光磁気ディスク
１からの磁界によりＧＭＲセンサ１３７の磁化が回転し
てその電気抵抗が変化するという磁気抵抗効果を利用し
て行われる。

【００４７】ＧＭＲセンサ１３７の電気抵抗変化は、具
体的には次のように起こる。第１磁性膜１３４は反強磁
性膜１３３と接しているので第１磁性膜１３４の磁化は
固定されている。これに対し、第２磁性膜１３６の磁化
は媒体（光磁気ディスク）からの外部磁界により回転さ
れる。このため、外部磁界を受けると、第１および第２
磁性膜１３４，１３６の磁化の向きが平行から反平行へ
変化する。ここで、これら二つの磁性膜１３４，１３６
の磁化方向が同じ（平行である）場合には流れ込む電子
の磁気的散乱は小さく電気抵抗は小さくなる。一方、磁
性膜１３４，１３６の磁化方向が異なる（反平行であ
る）場合には流れ込む電子の磁気的散乱が大きくなり電
気抵抗も大きくなる。このように、巨大磁気抵抗効果素
子１３０を用いれば、信号対雑音比を向上させて情報の
再生が可能となる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体浸レンズの材料とこの固体浸レンズにより集光され
るレーザ光とを適宜選択し、屈折率が２．０以上となる
条件の組み合わせの下で固体浸レンズおよびレーザ光を
使用するため、固体浸レンズを大きな屈折率で使用し、
集光スポットを小さくして高密度での情報の記録再生が
可能となる。

【００４９】なお、平面運動する記録媒体の記録面に置
かれて空気ベアリングによりこの記録面から浮上して位
置するスライダーを用いて光学記録再生装置を構成し、
スライダーに固体浸レンズを配設し、走査駆動機構によ
りスライダーを走査移動するように構成するのが好まし
い。このようにすれば、スライダーが空気ベアリングに
より常に一定の距離を保って記録面から浮上するため、
レンズのフォーカス機構が不要となる。また、スライダ
ーにレーザ光源からのレーザ光束を導くための、光学ミ
ラー、光学プリズム、対物レンズ等を設けることがで
き、装置構成を簡単にすることができる。

【００５０】また、走査駆動機構に、スライダーを走査
移動方向と同方向に微小移動させる微動アクチュエータ
を設けたり、光学プリズムもしくは光学ミラーの反射面
の傾きを微調整する微動アクチュエータを設けるのが好
ましい。これにより、光学系の自由度が高くなり、ま
た、微動アクチュエータにより高精度なトラッキング制
御が可能となる。

【００５１】スライダーに、再生用の巨大磁気抵抗効果
もしくは磁気抵抗効果を有する素子を設けても良く、こ
れにより、小型コンパクトで且つ高精度の再生を行うこ
とができる装置を得ることができる。また、スライダー
における記録媒体に対向する位置にコイル状の導電性配
線を設けてもよく、この導電性配線により記録媒体の磁
界変調を行わせて、記録のオーバーライトが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光学記録再生装置
を示す概略斜視図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る光学記録再生装置
を示す概略斜視図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る光学記録再生装置
を示すための図２における矢印III−IIIに沿った正面断
面図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る光学記録再生装置
を示す正面断面図である。

【図５】本発明の第４実施形態に係る光学記録再生装置
を示す正面断面図である。

【図６】本発明の第５実施形態に係る光学記録再生装置
を示す正面断面図である。

【図７】本発明の第５実施形態に係る光学記録再生装置
に用いられる導電性配線の構成を示す底面図である。

【図８】本発明の第５実施形態に係る光学記録再生装置
を構成する微動アクチュエータを示す斜視図である。

【図９】本発明の第６実施形態に係る光学記録再生装置
を示す正面断面図である。

【図１０】本発明の第６実施形態に係る光学記録再生装
置に用いられる巨大磁気抵抗効果素子を示す斜視図であ
る。

【図１１】この巨大磁気抵抗効果素子を示す図１０の矢
印Ｘ−Ｘに沿った断面図である。

【図１２】この巨大磁気抵抗効果素子を示す図１０の矢
印ＸＩ−ＸＩに沿った断面図である。

【図１３】従来の光学記録再生装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１光磁気ディスク２スピンドルモータ１１固定光学系１２可動光学系１５対物レンズ１６固体浸レンズ２０，４０，６０，８０，１１０情報記録再生ヘッド３０，５０，７０，９０，１２０ヘッドアーム装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ１１Ｂ 11/10 ５５１Ｇ１１Ｂ 11/10 ５５１Ｄ５６６５６６Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長３５０ｎｍ〜７００ｎｍの少なくと
も一部の波長範囲の光に対する屈折率が２．０以上とな
る材料から作られ、前記少なくとも一部の波長範囲の光を集光して光学記録
再生用の集光スポットを形成させために用いられること
を特徴とする光学記録再生用固体浸レンズ。
【請求項２】前記材料が、ダイヤモンド、チタン酸ス
トロンチウム、シリコンカーバイド、ルチル、ガリウム
燐、硫化亜鉛、硫化砒素、ニオブ酸リチウム、酸化ジル
コニウム、窒化シリコンのいずれかであることを特徴と
する請求項１に記載の光学記録再生用固体浸レンズ。
【請求項３】波長３５０ｎｍ〜７００ｎｍの少なくと
も一部の波長範囲のレーザ光を発生させるレーザ光源
と、光学記録再生用の記録媒体の表面に近接して配設され、
前記レーザ光源から集光されて入射するレーザ光束を受
けて記録再生用の集光スポットを前記記録媒体の表面に
形成させる固体浸レンズと、前記記録媒体を平面運動させる媒体駆動機構と、前記固体浸レンズを平面運動している前記記録媒体の表
面に近接させた状態で、前記固体浸レンズを前記平面運
動方向と異なる方向に走査移動させる走査駆動機構とを
有して構成され、前記固体浸レンズが、前記レーザ光源からの前記レーザ
光に対する屈折率が２．０以上となる材料から作られて
いることを特徴とする光学記録再生装置。
【請求項４】前記媒体駆動機構により平面運動してい
る前記記録媒体の記録面に置かれて空気ベアリングによ
りこの記録面から浮上して位置するスライダーを有し、このスライダーに前記固体浸レンズが配設されており、
前記走査駆動機構により前記スライダーが走査移動され
ることを特徴とする請求項３に記載の光学記録再生装
置。
【請求項５】前記スライダーに前記レーザ光源からの
レーザ光束を集光させて前記固体浸レンズに照射させる
対物レンズが設けられていることを特徴とする請求項４
に記載の光学記録再生装置。
【請求項６】前記走査駆動機構に、前記スライダーを
前記走査移動方向と同方向に微小移動させる微動アクチ
ュエータを有することを特徴とする請求項４もしくは５
に記載の光学記録再生装置。
【請求項７】前記スライダーに前記レーザ光源からの
レーザ光を反射して前記対物レンズに導くための光学プ
リズムもしくは光学ミラーが設けられていることを特徴
とする請求項４〜６のいずれかに記載の光学記録再生装
置。
【請求項８】前記光学プリズムもしくは光学ミラーの
反射面の傾きを微調整する微動アクチュエータを有する
ことを特徴とする請求項７に記載の光学記録再生装置。
【請求項９】前記スライダーに、再生用の巨大磁気抵
抗効果もしくは磁気抵抗効果を有する素子を設けたこと
を特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の光学記録
再生装置。
【請求項１０】前記スライダーにおける前記記録媒体
に対向する位置にコイル状の導電性配線が設けられ、こ
の導電性配線により前記記録媒体の磁界変調を行わせる
ことが可能であることを特徴とする請求項４〜９のいず
れかに記載の光学記録再生装置。