JPH11326346A

JPH11326346A - 光学プローブ、近接場走査型光顕微鏡及び光学装置

Info

Publication number: JPH11326346A
Application number: JP13393098A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Ogura; 和幸小椋; Futoshi Ishida; 太石田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】安全に、そして正確に物体観察を行える近接場
走査型光顕微鏡、及び近接場光を発生させるか又は検出
することが要求される分野に広く利用でき、例えば光学
的記録媒体に正確かつ安全に、光の回折限界以下の分解
能で情報を書き込むか又は読み出すこと等に利用できる
光学装置を提供する。【解決手段】近接場走査型光顕微鏡及び光メモリ装置
（光学装置）に搭載でき、微小開口Ｐを介して近接場光
を発生させ又は近接場光を検出するための光学プローブ
６であって、近接場光発生又は検出のための微小開口Ｐ
が、互いに隣り合って配置された微小開口形成用の第１
〜第４部材６１〜６４の間に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微小開口を介して近
接場光を発生させ又は近接場光を検出するための光学プ
ローブ、かかる光学プローブを搭載した近接場走査型光
顕微鏡及び光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近接場光を発生させ又は近接場光を検出
するための微小開口を有する光学プローブは、近接場走
査型光顕微鏡の分野で利用されている。また、近接場光
を用いて情報の書き込み又は再生を行う光メモリ装置な
どへの利用も提案されている。近接場走査型光顕微鏡
は、観察物体に近接して光学プローブを配置し、近接場
光を用いて光の回折限界以下の分解能で物体を観察する
ものである。近接場走査型光顕微鏡には、物体をレーザ
光等で照明し、物体の近傍に発生した近接場光を該光学
プローブで検出し、その検出値に基づいて物体を観察す
るコレクションモード、該光学プローブから近接場光を
発生させ、その近接場光で物体を照射し、物体からの反
射光又は透過光を検出し、その検出値に基づいて物体を
観察するイルミネーションモード、該光学プローブから
近接場光を発生させ、その近接場光で物体を照射し、物
体の近傍に発生した近接場光を該光学プローブで検出
し、その検出値に基づいて物体を観察するイルミネーシ
ョンコレクションモードの３つのモードがある。

【０００３】このような近接場走査型光顕微鏡において
は、該光学プローブの開口の大きさにより分解能が決定
されるため、該開口の大きさは非常に小さく形成されて
いる。また、近接場光の発生する領域は光の波長程度以
下の領域であり、観察する物体と光学プローブの間の距
離は数１００ナノメートル以下とする必要がある。かか
る光学プローブは従来光ファイバを利用して形成されて
いることが多く、微小開口を得るために、光ファイバに
テーパ部（先端の尖った部分）が設けられ、そこに微小
開口が形成されて光ファイバプローブとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光ファイバプローブは、その先端径（微小開口の
径）を数ナノメートルから数１０ナノメートル程度に小
さくしてあるため、何らかの原因で観察対象物体、光学
的記録媒体等に接触すると、先端が折れるなど光ファイ
バプローブが損傷する危険性が高い。また、前記テーパ
部分において再現性良く所定サイズの微小開口を形成す
ることは困難である。

【０００５】そこで本発明は、近接場光を発生させ又は
近接場光を検出するための微小開口を有する光学プロー
ブであって、所定サイズの微小開口を精度よく提供で
き、また、観察対象物体、光学的記録媒体等に接触して
も損傷の危険性が低く、それだけ安全な光学プローブを
提供することを課題とする。また、本発明は、微小開口
サイズを容易に変更できる光学プローブを提供すること
を課題とする。

【０００６】さらに本発明は、光学プローブが損傷を受
ける恐れが少なく、それだけ安全に、そして正確に物体
観察を行える近接場走査型光顕微鏡を提供することを課
題とする。さらに本発明は、近接場光を発生させること
が要求される分野に広く利用でき、その場合、所定の近
接場光を精度よく、また、光学プローブが損傷を受ける
恐れが少なく、それだけ安全に発生させることができ、
例えば光学的記録媒体に正確にかつ安全に、光の回折限
界以下の分解能で情報を書き込むこと等に利用できる光
学装置を提供することを課題とする。

【０００７】さらに本発明は、近接場光を検出すること
が要求される分野に広く利用でき、その場合、所定の近
接場光を精度よく、また、光学プローブが損傷を受ける
恐れが少なく、それだけ安全に検出することができ、例
えば光学的記録媒体から、正確にかつ安全に、光の回折
限界以下の分解能で情報を読み出すこと等に利用できる
光学装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、次の光学プローブ、近接場走査型光顕微鏡及
び光学装置を提供する。（１）光学プローブ微小開口を介して近接場光を発生させ又は近接場光を検
出するための光学プローブであって、近接場光発生又は
検出のための該微小開口が、隣り合って配置された複数
の微小開口形成用部材の間に形成されていることを特徴
とする光学プローブ。

【０００９】前記複数の微小開口形成用部材のうち少な
くとも一つは該微小開口サイズを調整できる方向に移動
可能に設けられていてもよい。本発明の光学プローブに
よると、近接場光発生又は検出のための微小開口は、隣
り合って配置された複数の微小開口形成用部材の間に形
成されているので、それら部材の配置及び（又は）大き
さ等を調整することで簡単に精度よく所定サイズの開口
にできる。また、それら部材は物体に近接配置される面
を平滑状に形成しておけるので、光学プローブが物体に
近接して配置され、何らかの原因で該物体に接触するこ
とがあっても、該光学プローブが損傷を受ける恐れは少
なく、それだけ安全である。

【００１０】また、それら部材のうち少なくとも一つを
微小開口サイズを調整できる方向に移動可能に設けると
きは、その部材の移動により簡単容易に微小開口のサイ
ズを変更できる。本発明の光学プローブとして次のもの
を例示できる。不透明な第１から第４の部材を含み、前記第１部材
と第３部材は微小間隙をおいて対向して隣り合っている
とともに前記第２及び第４部材も間隔をおいて対向して
隣り合っており、これら部材で囲まれ、前記第１部材と
第３部材の間に沿って延びるスリット形状の開口（例え
ば第１、第３部材の間に沿って細長いスリット状の開
口）が形成されており、該スリット形状の開口により前
記微小開口が提供されている光学プローブ。

【００１１】この場合、互いに連続して隣り合っている
部材は一体的に形成されていてもよい。上記の光学プローブにおいて、前記第１部材とこ
れに対向する第３部材とはそれらの互いに対向する端面
が、互いに反対方向に傾斜する斜面に形成されていて前
記スリット形状の開口の断面形状がＶ字形状になってお
り、それら斜面間の最小間隙部分に前記微小開口が形成
されている光学プローブ。

【００１２】この場合、微小開口は第１部材と第３部材
の間に沿う距離の長い方向では面ではなくラインで区画
されたような恰好になり、この隣り合うライン部の直線
性と相互間隔は面とは違って容易に精度よく設定するこ
とができるので、それだけ所定サイズの微小開口を精度
よく得ることができる。また、このようなＶ字形状斜面
型の光学プローブの場合、前記第１部材と第３部材のう
ち少なくとも一方を板体部材として、該板体部材の物体
に向けられる面側に、受光素子或いは受光素子へ近接場
光を導くための光ファイバ等の導波路を設けることもで
きる。このようにして後述する光学装置の１例を提供す
ることができる。前記物体に向けられる面に不透明膜が形成されてい
る透明な第１及び第３の部材と、不透明な第２及び第４
の部材を含み（構成１）、或いは前記物体に向けられる
面に不透明膜が形成されている透明な第１から第４の部
材を含み（構成２）、前記第１部材と第３部材は微小間
隙をおいて対向して隣り合っているとともに前記第２及
び第４部材も間隔をおいて対向して隣り合っており、こ
れら部材で囲まれ、前記第１部材と第３部材の間に沿っ
て延びるスリット形状の開口（例えば第１、第３部材の
間に沿って細長いスリット形状の開口）が形成されてお
り、前記構成１の場合は該スリット形状の開口のうち前
記第１、第３部材の面に形成された不透明膜の間に、ま
た前記構成２の場合は該スリット形状の開口のうち前記
各部材の面に形成された不透明膜で囲まれた部分で前記
微小開口が形成されている光学プローブ。

【００１３】この光学プローブでは、薄い不透明膜によ
り、立体的というよりむしろ平面的な微小開口が形成さ
れているので、この微小開口に光を照射して近接場光を
発生させる場合や、逆に近接場光を該微小開口を介して
検出する場合において、前記構成１の場合は前記第１及
び第３部材の透明体を光が通過でき、前記構成２の場合
は、前記第１部材〜第４部材の透明体を光が通過でき、
それだけ光の損失が少なく済む利点がある。

【００１４】前記第１部材〜第４部材の透明体としては
ガラスなどを例示できる。また、前記部材の面に形成さ
れる不透明膜としては金属膜などを例示でき、その膜厚
は不透明性を維持できる程度の厚さであればよい。ま
た、この薄膜形成方法としては、スパッタリング、真空
蒸着などを例示できる。上記の光学プローブ構成と上記の光学プローブ
構成を組み合わせた光学プローブ。

【００１５】上記からのいずれの光学プローブにお
いても、第１部材と第３部材の間隙を調整、設定するこ
とで、容易にサブミクロンオーダからナノメートルオー
ダの幅の微小開口を形成しておくことができる。上記からのいずれかに記載の光学プローブにお
いて、前記第１部材及び第３部材のうち少なくとも一方
が他方に対し接近離脱移動可能に設置されており、さら
に、該移動可能の部材を接近離脱駆動する駆動装置が設
けられている光学プローブ。

【００１６】この光学プローブでは駆動装置により部材
を移動させて第１部材と第３部材間の間隙を調整するこ
とで容易に所定幅の微小開口を得ることができ、また、
該開口幅を容易に変更することもできる。かかる駆動装
置として次のａ及びｂのものを例示できる。ａ．一端部で前記移動可能の部材に接続されるとともに
他端部が定位置に設置された、圧電体を含む駆動体であ
り、該圧電体への印加電圧の調節（電圧印加しない場合
も含む）により前記微小開口の幅方向に所望量伸縮させ
ることができる駆動体。なお、電圧印加のための適当な
電圧印加装置を設けるとよい。

【００１７】かかるの圧電体としては、チタン酸ジルコ
ン酸鉛（Pb(Ti,Zr)O₃）、いわゆるＰＺＴなどを例示で
きる。この圧電体は微小開口の幅方向に電圧を印加する
ものでも、微小開口の幅方向に直交する方向に電圧を印
加するものでもよい。圧電体の総体積が同じで各圧電体
に印加する電圧が同じとすれば、電圧印加方向と伸縮方
向が同一である方が、電圧印加方向と伸縮方向が異なっ
ている場合に比べて駆動体全体の伸縮量を大きくでき
る。このことから電圧印加方向と伸縮方向を同一にすれ
ば、方向が異なる場合に比べ低電圧で駆動できる。

【００１８】ｂ．一端部で前記移動可能の部材に接続さ
れるとともに他端部が定位置に設置された、熱膨張収縮
可能の感温体を含む駆動体であり、該感温体の温度調節
により前記微小開口の幅方向に所望量伸縮させることが
できる駆動体。なお、感温体の温度調節のために適当な
ヒータを設けるとよい。かかる駆動体としては、流体、
例えば水、水銀等の流体を伸縮自在の袋体に密閉したも
の、一定形状を保持できる感温性の固体、例えば銅、ア
ルミニウム等を挙げることができる。

【００１９】なお、駆動装置がいずれのタイプのもので
あれ、その全部又は一部（例えば前記のａ又はｂの駆動
体）それ自身が前記移動可能の部材を兼ねていてもよ
い。少なくとも３個の不透明な円板又は球体と光ファイ
バとを含み、前記円板又は球体を接触させて前記光ファ
イバ端面におけるコア端面に配置し、接触しあう前記円
板又は球体の間に形成される隙間を前記微小開口とした
光学プローブ。

【００２０】この場合、３個の円板又は球体を用いる
と、略三角形状の微小開口が得られる。４個の円板又は
球体を用いると、略四角形状の微小開口が得られる。ま
た、より多くの円板又は球体を用いることで、複数の微
小開口を形成することもできる。いずれにしても微小開
口は、円板や球体の大きさを調整することで簡単に精度
よく所定サイズの開口にできる。

【００２１】かかる円板又は球体の材質としては、金
（Ａｕ）などの金属などを例示できる。（２）近接場走査型光顕微鏡上記（１）で説明した光学プローブを搭載したことを特
徴とする近接場走査型光顕微鏡。

【００２２】この顕微鏡によると、本発明に係る光学プ
ローブを採用しているので、光学プローブが損傷を受け
る恐れが少なく、それだけ安全に、そして正確に物体観
察を行える。（３）光学装置ａ）上記（１）で説明した光学プローブを備えていると
ともにレーザ光源を備えており、該レーザ光源からのレ
ーザ光を該光学プローブの微小開口に照射して前記近接
場光を発生させることを特徴とする光学装置。

【００２３】この光学装置は、近接場光を発生させるこ
とが要求される分野に広く利用でき、その場合、本発明
に係る光学プローブを採用しているので、所定の近接場
光を精度よく、また、該光学プローブが損傷を受ける恐
れが少なく、それだけ安全に発生させることができ、例
えば光学的記録媒体に正確にかつ安全に、光の回折限界
以下の分解能で情報を書き込むこと等に利用できる。ま
た、微小開口の大きさが可変であることから、書き込む
情報ビットの長さを所望の長さに設定することができ
る。

【００２４】ｂ）上記（１）で説明した光学プローブを
備えているとともに受光素子を備えており、該光学プロ
ーブの微小開口から到来する近接場光を該受光素子で検
出することを特徴とする光学装置。この光学装置は、近
接場光を検出することが要求される分野に広く利用で
き、その場合、本発明に係る光学プローブを採用してい
るので、所定の近接場光を精度よく、また、該光学プロ
ーブが損傷を受ける恐れが少なく、それだけ安全に検出
することができ、例えば光学的記録媒体から、正確にか
つ安全に、光の回折限界以下の分解能で情報を読み出す
こと等に利用できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る光学プローブ
を備えた近接場走査型光顕微鏡の概略構成を示す図であ
る。なお、本例ではコレクションモードで試料を観察す
る。図１に示す近接場走査型光顕微鏡は、観察試料１を
載置するための試料台を兼ねる三角プリズム２を備えて
いる。三角プリズム２の下方にはビーム拡大器３、反射
鏡４、光源５が順次配置されている。また、上方には、
光学プローブ６、光ファイバ６０、光検出器８、走査機
構９が設けられている。

【００２６】光源５は、ここでは半導体レーザからな
り、レーザ光Ｂ１を反射鏡４に照射できる。反射鏡４は
光源５から射出されるレーザ光Ｂ１をビーム拡大器３に
導くことができる。ビーム拡大器３は、反射鏡４にて反
射されるレーザ光Ｂ１を三角プリズム２の試料１裏面に
おいて全反射するようなレーザ光Ｂ２に拡大することが
できる。光学プローブ６は、光検出器８及び光ファイバ
６０を介して走査機構９に支持され、試料１表面に近接
して配置されている。

【００２７】図２に図１に示す光学プローブ６の斜視図
を示す。図２（Ａ）は光学プローブ６の微小開口Ｐが開
いている状態であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す光
学プローブ６の微小開口Ｐが閉じている状態である。図
２に示すように光学プローブ６は、微小開口形成用の第
１部材６１、第２部材６２、第３部材６３及び第４部材
６４を含んでおり、さらに固定部材６５を含んでいる。

【００２８】第１部材６１、第２部材６２及び第４部材
６４は、本例では、それぞれＳｉ（ケイ素）からなって
いる。第３部材６３は後述する圧電体を含んでいる。第
１から第４部材６１〜６４はいずれも不透明な部材であ
る。第１部材６１と第３部材６３は微小間隙をおいて対
向して隣り合っているとともに第２部材６２及び第４部
材６４も間隔をおいて対向して隣り合っており、これら
部材で囲まれ、第１部材６１と第３部材６３の間に沿っ
て細長いスリット形状の開口が形成されており、該スリ
ット形状の開口により微小開口Ｐが提供されている。な
お、第１部材６１、第２部材６２、第４部材６４は一体
的に形成されていてもよい。

【００２９】なお、説明の都合上、図２において部材６
１と部材６３間の開口幅方向をｘ方向、部材６２と部材
６４間の開口長さ方向をｙ方向、該ｘ、ｙの両方向に直
交する方向をｚ方向とする。また、後述する図３におい
ても同様とする。第３部材６３は第１部材６１に対し接
近離脱移動可能に設置されている。固定部材６５は第２
部材６２及び第４部材６４に接続されている。また、第
３部材６３の一端は固定部材６５に接続されている。こ
れにより第３部材６３の一端を定位置に設置している。
第３部材６３は、それ自身伸縮して第１部材６１に対し
接近離脱できる。すなわち、部材６３は圧電体を含む駆
動体であり、後述するように該圧電体への印加電圧の調
節（電圧印加しない場合も含む）により図中ｘ方向に所
望量伸縮させることができる。

【００３０】図３は駆動体６３（第３部材）の圧電体へ
の電圧印加形態を示すものであり、図３（Ａ）にその電
圧印加形態の１例の斜視図を示し、図３（Ｂ）に電圧印
加形態の他の例の斜視図を示す。図３（Ａ）に示すよう
に駆動体６３（第３部材）は圧電体６３１及びこの両面
に積層した電極層６３２からなっており、圧電体６３１
は、本例ではチタン酸ジルコン酸鉛（Pb(Ti,Zr)O₃、Ｐ
ＺＴ）からなっている。

【００３１】圧電体６３１は電極層６３２により図中ｚ
方向に挟まれた構成になっている。電極層間には電圧印
加装置１０から所定の電圧Ｖを印加できる。圧電体６３
１は図中ｚ方向に電圧を印加されることにより、図中ｘ
方向に伸縮される。ここで、圧電体６３１において、圧
電定数をｄ₃₁（ｍ／Ｖ）、印加電圧をＶ（Ｖ）、ｘ方向
の長さをＬ（ｍ）、ｚ方向の厚さをＴ（ｍ）とした場
合、ｘ方向の長さの変化量ΔＬ（ｍ）は、次式（１）の
ような関係で表される。

【００３２】△Ｌ＝ｄ₃₁ＶＬ／Ｔ・・・（１）例えば、圧電体６３１の圧電定数ｄ₃₁を−１００×１０
^-12ｍ／Ｖ、長さＬを１０μｍ、厚さＴを１μｍに設定
しておき、印加電圧Ｖを１Ｖとした場合、式（１）より
△Ｌ＝−１×１０^-9ｍとなり、圧電体６３１はｘ方向に
１ｎｍ縮むことになる。従って、圧電体６３１への印加
電圧を可変することで、図２（Ａ）に示すように微小開
口部Ｐのｘ方向の開口幅をナノメートル単位で制御する
ことができる。また、圧電体６３１への印加電圧を調節
することで微小開口部Ｐを図２（Ｂ）に示すように閉じ
ることもできる。

【００３３】図３（Ｂ）に示す駆動体６３（第３部材）
も図３（Ａ）と同様に圧電体６３１及び電極層６３２か
らなっており、圧電体６３１はＰＺＴからなっている。
但し図３（Ｂ）に示す駆動体６３（第３部材）では、圧
電体６３１及び電極層６３２をｘ方向に順次重ね並べて
これらを積層させた構成となっている。それぞれの圧電
体６３１を挟んでいる各電極層間には電圧印加装置１０
から所定の電圧Ｖをそれぞれ印加できる。圧電体６３１
は図中ｘ方向に電圧を印加されることにより、図中ｘ方
向に伸縮される。

【００３４】圧電体の総体積が同じで各圧電体に印加す
る電圧を同じとすれば、図３（Ｂ）に示すように電圧印
加方向と伸縮方向が同一方向である方が、図３（Ａ）に
示すように電圧印加方向と伸縮方向が異なっている場合
に比べて、駆動体全体の伸縮量を大きくできる。また、
このことから図３（Ａ）に示すような駆動体に比べて、
図３（Ｂ）に示すような駆動体の方が低電圧で駆動でき
る。

【００３５】なお、駆動体６３（第３部材）について
は、図３（Ａ）、（Ｂ）のいずれの電圧印加形態も採用
できるが、それに限定されるものではない。図１に示す
ように、光ファイバ６０は一方で光検出器８に接続され
ており、他方で光学プローブ６の微小開口Ｐの周辺部分
（図２中第１部材６１、第２部材６２、第４部材６４の
微小開口Ｐの周辺部分）に接続されている。これによ
り、光学プローブ６の微小開口Ｐから到来する近接場光
を光検出器８に導くことができる。

【００３６】光検出器８は光ファイバ６０を通過してく
る光を検出できる。走査機構９は光検出器８に接続され
ており、光検出器８、光ファイバ６０及び光学プローブ
６を図２における互いに直交するｘ方向又はｙ方向に移
動させることができる。これにより光学プローブ６を試
料１の表面に対し図２におけるｘ方向又はｙ方向に走査
できる。

【００３７】また、この近接場走査型光顕微鏡は、ｘ−
ｙドライブ用回路ＤＣ、画面表示用回路ＩＣ、電圧制御
用回路ＶＣを備えている。ｘ−ｙドライブ用回路ＤＣは
走査機構９に接続されており、走査機構９の駆動を制御
できる。また、回路ＤＣは走査機構９の走査位置情報を
画面表示用回路ＩＣに送ることができる。

【００３８】画面表示用回路ＩＣは光検出器８にて検出
された検出値及び走査機構９からの走査位置情報に基づ
いて画像信号を作成し、この画像信号を画像表示部１１
に送ることができる。画像表示部１１は回路ＩＣからの
画像信号を画像情報として表示できる。また、電圧制御
用回路ＶＣは電圧印加装置１０の印加電圧を制御でき
る。

【００３９】以上説明した近接場走査型光顕微鏡による
と、光源５からレーザ光Ｂ１が射出され、反射鏡４に反
射される。反射鏡４に反射されたレーザ光Ｂ１はビーム
拡大器３にてレーザ光Ｂ２に拡大され、三角プリズム２
に、試料１と接する面で全反射する角度で入射される。
これにより三角プリズム２上の試料１の面上に近接場光
が発生する。

【００４０】光学プローブ６では、このとき、電圧制御
用回路ＶＣからの指示信号により図３に示すように電圧
印加装置１０から駆動体６３（第３部材）に所定の電圧
が印加されており、図２及び図３中ｘ方向に伸び、又は
収縮している。すなわち、光学プローブ６の微小開口部
Ｐのｘ方向の幅は所望の大きさにされている。試料１の
近傍で発生する近接場光は微小開口部Ｐを通過し、光フ
ァイバ６０を介して光検出器８で検出され、その検出値
が画像表示用回路ＩＣに送られる。

【００４１】また、光学プローブ６はＸ−Ｙドライブ用
回路ＤＣからの指示信号による走査機構９の動作により
光検出器８及び光ファイバ６０を介して試料１の表面に
沿って走査され、試料１の表面各部における近接場光が
検出される。試料１の表面各部における検出値は光検出
器８から画像表示用回路ＩＣに順次送られる。一方、Ｘ
−Ｙドライブ用回路ＤＣからの走査位置情報も画像表示
用回路ＩＣに出力される。

【００４２】これら光検出器８から送られてきた検出値
及びＸ−Ｙドライブ用回路ＤＣから出力されきた走査位
置情報は画像表示用回路ＩＣにて画像信号にされ、この
画像信号が画像表示部１１に送られる。画像表示部１１
に送られてきた画像信号は、ここで画像情報として表示
される。かくして試料１を観察できる。本発明の光学プ
ローブ６によると、図２に示すように微小開口Ｐは、隣
り合って配置された微小開口形成用の第１から第４部材
６１〜６４の間に形成されているので、その開口サイズ
はそれら部材の配置及び（又は）大きさ等を調整するこ
とで簡単に精度よく所定サイズの開口にできる。また、
第１から第４部材６１〜６４は試料１に向けられる面側
を平滑に形成しておけるので、光学プローブ６が試料１
に近接して配置され、何らかの原因で試料１に接触する
ことがあっても、光学プローブ６が損傷を受ける恐れは
少なく、それだけ安全である。

【００４３】また、駆動体６３（第３部材）の伸縮によ
り第１部材６１と第３部材６３間の間隙を調整すること
で容易に所定幅の微小開口Ｐを得ることができ、また、
該開口幅を容易に変更することもできる。次に、図１及
び図２に示す光学プローブ６の変形例の光学プローブ６
ａについて図４を参照しながら説明する。なお、この光
学プローブ６ａは図１に示す近接場走査型光顕微鏡に光
学プローブ６に代えて搭載できる。

【００４４】図４（Ａ）に図１及び図２に示す光学プロ
ーブ６の変形例の光学プローブ６ａの斜視図を示し、図
４（Ｂ）に図４（Ａ）に示す第３部材６３ａ及び駆動体
６６の斜視図を示す。図４に示す光学プローブ６ａで
は、図２の光学プローブ６において第３部材６３に代え
て第３部材６３ａ、駆動体６６を設けてある。他の点は
図２の光学プローブ６と同様であり、同じ構成、作用を
有する部品には同じ参照符号を付してある。なお、図１
に示す近接場走査型光顕微鏡ではこの光学プローブ６ａ
を搭載できるように電圧印加装置１０及び電圧制御用回
路ＶＣを後述するヒータ６６３の温度調節可能なように
変更すればよい。また、第１部材６１、第２部材６２及
び第４部材６４は図２の光学プローブ６における部材の
材料と同様のものを使用しており、第３部材６３ａもこ
れらと同様の材料を使用しており、いずれも不透明であ
る。

【００４５】以下に図４に示す光学プローブ６ａについ
て図２の光学プローブ６と異なる点を中心に説明する。
なお、説明の都合上、図４において第１部材６１と第３
部材６３ａ間の開口幅方向をｘ方向、第２部材６２と第
４部材６４間の開口長さ方向をｙ方向、ｘ、ｙ両方向に
直交する方向をｚ方向とする。

【００４６】第１部材６１と第３部材６３ａは微小間隙
をおいて対向して隣り合っているとともに第２部材６２
及び第４部材６４も間隔をおいて対向して隣り合ってお
り、これら部材で囲まれ、第１部材６１と第３部材６３
ａの間に沿って細長いスリット形状の開口が形成されて
おり、該スリット形状の開口により微小開口Ｐ１が提供
されている。

【００４７】また、第３部材６３ａは第１部材６１に対
し接近離脱移動可能に設置されており、さらに、第３部
材６３ａを接近離脱駆動する駆動体６６が設けられてい
る。駆動体６６は、一端部で第３部材６３ａに接続され
ているとともに他端部が固定部材６５に接続されてい
る。これにより駆動体６６を定位置に設置している。図
４（Ｂ）示すように駆動体６６は、感温体６６０、これ
を収容する箱体６６１及びヒータ６６２からなってい
る。感温体６６０は袋体６６３に液体Ｑ（本例では、水
銀）を収容している。袋体６６３は液体Ｑの熱膨張収縮
により伸縮できる。

【００４８】袋体６６３は一端部で箱体６６１の底部内
側（固定部材６５側の底部内側）６６１’に接着されて
おり、他端部で第３部材６３ａの外側面６３ａ’に接着
されている。また、箱体６６１の外側にはヒータ６６２
が配置されている。ヒータ６６２は図示を省略した電圧
印加装置に接続されており、該電圧印加装置による通電
により発熱する。なお、ヒータ６６２の温度は図示を省
略した電圧制御用回路からの該電圧印加装置への指示信
号により調節される。

【００４９】感温体６６０の温度調節により、内部の液
体Ｑが熱膨張収縮し、微小開口Ｐ１を図４中ｘ方向に所
望量伸縮させることができる。例えば、液体Ｑが膨張す
ると第３部材は微小開口Ｐ１が閉じる図中ｘ方向に移動
する。例えば、感温体６６０が２０℃に加熱された場
合、図４（Ｂ）示すように２０℃での感温体６６０のｘ
方向の長さＬ１を１０μｍ、ｙ方向の長さＬ２を１０μ
ｍ、ｚ方向の長さＴ１を１μｍとすると、液体Ｑ（本例
では水銀）の２０℃における体膨張率は０．１８１×１
０^-3であり、１℃の温度上昇あたりｘ方向に１．８１ｎ
ｍ膨張する。

【００５０】従って、感温体６６０の温度を調節するこ
とで、図４（Ａ）に示す光学プローブ６ａにより形成さ
れる微小開口部Ｐ１のｘ方向の開口幅をナノメートル単
位で制御することができる。図４（Ａ）に示す光学プロ
ーブ６ａでは、微小開口Ｐ１は、隣り合って配置された
第１から第４の微小開口形成用部材６１、６２、６３
ａ、６４の間に形成されているので、その開口サイズは
それら部材の配置及び（又は）大きさ等を調整すること
で簡単に精度よく所定サイズの開口にできる。

【００５１】また、駆動体６６により第３部材６３ａを
移動させて第１部材６１と第３部材６３ａ間の間隙を調
整することで容易に所定幅の微小開口Ｐ１を得ることが
でき、また、該開口幅を容易に変更することもできる。
また、図１及び図２に示す光学プローブ６と同様、図４
に示す光学プローブ６ａが試料１に近接して配置され、
何らかの原因で試料１に接触することがあっても、光学
プローブ６が損傷を受ける恐れは少なく、それだけ安全
である。

【００５２】図５は図１及び図２に示す光学プローブ６
の他の例の光学プローブ７を備えた近接場走査型光顕微
鏡の概略構成を示す図である。この近接場走査型光顕微
鏡では、図１に示す近接場走査型光顕微鏡において光フ
ァイバ６０、光学プローブ６、電圧印加装置１０及び電
圧制御用回路ＶＣに代えて光学プローブ７を設けてあ
る。他の点は図１の光顕微鏡と同様であり、同じ構成、
作用を有する部品には同じ参照符号を付してある。

【００５３】図５に示す近接場走査型光顕微鏡の構成、
動作は、電圧印加装置１０の電圧制御用回路ＶＣの構
成、動作を除けば図１の光顕微鏡と同じであるのでここ
ではその説明を省略し、以下に図５に示す光学プローブ
７について図６を参照しながら説明する。図６に図５に
示す光学プローブ７端部の斜視図を示す。

【００５４】光学プローブ７は、図６に示すように、３
つの円板７ａと光ファイバ７０を含んでいる。円板７ａ
は不透明な材料（本例では金（Ａｕ））からなり、いず
れの円板７ａも半径１μｍ、厚み０．５μｍの微小円板
である。光ファイバ７０はコア７０１及びクラッド７０
２を有しており、後述する微小開口Ｐ２から到来する近
接場光を図５に示す光検出器８に導くことができる。

【００５５】光学プローブ７は、各円板７ａを接触させ
て光ファイバ７０端面におけるコア７０１端面に配置接
着し、接触しあう円板７ａの間に形成されている隙間を
微小開口Ｐ２としている。なお、円板７ａに代えて球体
を採用してもよい。光学プローブ７によると、３個の円
板を用いているので、略三角形状（本例では一辺約１μ
ｍ、面積約０．１６μｍ²）の微小開口Ｐ２が得られ
る。微小開口Ｐ２は円板７ａの大きさを調整することで
簡単に精度よく所定サイズの開口にできる。また、例え
ば、円板７ａを半径５００ｎｍにすれば、一辺約５００
ｎｍの略三角形の開口ができる。

【００５６】なお、本例では３個の微小円板７ａを用い
ているが、これを４個以上としてもよい。例えば、４個
の微小円板を用いれば、略四角形の開口ができる。さら
に多くの微小円板を用いて形成される開口数を２つ以上
としてもよい。図７に図５及び図６に示す光学プローブ
７の光ファイバ７０端面におけるコア７０１端面に配置
されている微小円板を４個以上とした開口部分の斜視図
を示す。なお、光ファイバ７０は図示を省略している。

【００５７】図７に示すように大きさの揃った多くの微
小円板７ａを平面状に敷き詰めることにより、大きさの
揃った略三角形の微小開口Ｐ３を揃ったピッチで製作す
ることができ、マルチ開口として機能させることもでき
る。また、微小円板７ａの半径をナノメートルのオーダ
にすることにより、近接場光を発生させる開口として機
能させることも可能である。例えば、微小円板７ａの半
径が５０ｎｍであれば、半径約５０ｎｍの略三角形の微
小開口が複数できる。

【００５８】以上説明したように図１及び図５に示す近
接場走査型光顕微鏡のいずれにおいても、本発明に係る
光学プローブ６、６ａ、７を採用しているので、それら
の光学プローブが損傷を受ける恐れが少なく、それだけ
安全に、そして正確に物体観察を行える。図８は本発明
に係る光学プローブを備えた書き込み用の光メモリ装置
（光学装置の１例）の概略構成を示す斜視図である。こ
の光メモリ装置は記録媒体への情報の書き込みに用いら
れる。

【００５９】図８に示す光メモリ装置は、光学プローブ
６００及び圧電体ドライバ１３を備えているとともにレ
ーザ光源５０を備えており、ディスク状の光記録媒体Ｄ
を収納できる。光学プローブ６００は光記録媒体Ｄに近
接して配置されており、光学プローブ６００の上方には
光学レンズ５１、レーザ光源５０が順次設けられてい
る。光学レンズ５１、レーザ光源５０及び光学プローブ
６００は図示を省略した駆動装置により一体となって光
記録媒体Ｄ表面に沿って媒体半径方向に移動できる。ま
た、光記録媒体Ｄは図示を省略した回転駆動装置により
回転駆動される。

【００６０】図９（Ａ）に図８に示す光学プローブ６０
０の斜視図を示し、図９（Ｂ）に光学プローブ６００の
概略断面図を示す。この光学プローブ６００は図４に示
す光学プローブ６ａの変形例である。光学プローブ６０
０では、図４の光学プローブ６ａにおいて第１部材６
１、第３部材６３ａ、駆動体６６に代えて第１部材６１
ｂ、第３部材６３ｂ及び駆動体６３’を設けてある。他
の点は図４の光学プローブ６ａと同様であり、同じ構
成、作用を有する部品には同じ参照符号を付してある。
なお、第２部材６２及び第４部材６４は図２及び図４の
光学プローブにおける部材の材料と同様のものを使用し
ており、第１部材６１ｂ及び第３部材６３ｂもこれらと
同様の材料を使用している。また、駆動体６３’につい
ては図２の光学プローブ６に用いた圧電体タイプの駆動
体６３（第３部材）と同様のものを使用している。

【００６１】なお、説明の都合上、図９において第１部
材６１ｂと第３部材６３ｂ間の開口幅方向をｘ方向、第
２部材６２と第４部材６４間の開口長さ方向をｙ方向、
ｘ、ｙ両方向に直交する方向をｚ方向とする。以下に図
８及び図９に示す光学プローブ６００について図４の光
学プローブ６ａと異なる点を中心に説明する。

【００６２】図９（Ａ）に示すように、光学プローブ６
００では、第１部材６１ｂと第３部材６３ｂは微小間隙
をおいて対向して隣り合っているとともに第２部材６２
及び第４部材６４も間隔をおいて対向して隣り合ってお
り、これら部材で囲まれ、第１部材６１ｂと第３部材６
３ｂの間に沿って細長いスリット形状の開口が形成され
ており、該スリット形状の開口により微小開口Ｐ４が提
供されている。

【００６３】また、第３部材６３ｂは第１部材６１ｂに
対し接近離脱移動可能に設置されており、さらに、第１
部材６３ｂを接近離脱駆動する駆動体６３’が設けられ
ている。駆動体６３’は、一端部で第１部材６３ｂに接
続されているとともに他端部が固定部材６５に接続され
ている。これにより駆動体６３’を定位置に設置でき
る。

【００６４】駆動体６３’は、図３の駆動体６３と同様
の圧電体を含んでおり、該圧電体への印加電圧の調節
（電圧印加しない場合も含む）により所望量伸縮させる
ことができる。また、この光学プローブ６００では、図
９（Ｂ）に示すように、第１部材６１ｂとこれに対向す
る第３部材６３ｂとはそれらの互いに対向する端面Ｓ
が、互いに反対方向に傾斜する斜面に形成されていてス
リット形状の開口の断面形状がＶ字形状になっており、
それら斜面間の最小間隙部分に微小開口Ｐ４が形成され
ている。

【００６５】図８に示すレーザ光源５０は半導体レーザ
からなっている。光学レンズ５１はレーザ光源５０から
射出されるビーム状のレーザ光Ｂを開口Ｐ４に集光でき
る。これにより、光学プローブ６００はレーザ光源５０
からのレーザ光Ｂを光学プローブ６００の微小開口Ｐ４
に照射して近接場光を発生させることができる。なお、
微小開口Ｐ４に導入されるレーザ光Ｂが損失少なく微小
開口Ｐ４に到達させるために、例えば、開口数ＮＡが
０．５の光学レンズ５１を用いる場合、第１部材６１ｂ
及び第３部材６３ｂの端面Ｓのレーザ光軸に対する角度
θ（図９（Ｂ）参照）は３０度以上が望ましい。

【００６６】圧電体ドライバ１３は図１に示す電圧印加
装置１０と同様のはたらきを有している。すなわち、駆
動体６３’に所定の電圧を印加できる。また、図８に示
す光メモリ装置は制御部ＣＯＮＴを備えており、圧電体
ドライバ１３及び光源５０に接続されている。制御部Ｃ
ＯＮＴは図１に示す電圧制御用回路ＶＣと同様のはたら
きを含んでおり、圧電体ドライバ１３の印加電圧を制御
する。これにより、駆動体６３’における圧電体の伸縮
量を制御できる。また、制御部ＣＯＮＴは光記録媒体Ｄ
に記録するための記録情報に基づいて光源５０を制御で
きる。

【００６７】以上説明した光メモリ装置によると、光記
録媒体Ｄへの情報の記録にあたり、レーザ光源５０及び
光学プローブ６００は図示を省略した駆動装置により所
定位置に配置される。また、光学プローブ６００の駆動
体６３’は制御部ＣＯＮＴからの指示信号に基づいて駆
動体ドライバ１３により制御され、微小開口Ｐ４の図９
中ｘ方向の幅は所望量にされる。

【００６８】レーザ光Ｂは光源５０から光学レンズ５１
を介して光学プローブ６００の微小開口Ｐ４に入射さ
れ、微小開口Ｐから発生するレーザ光による熱或いはフ
ォトンのエネルギにより、光記録媒体Ｄ上に記録ビット
Ｄ１を書き込む。なお、ここで用いる光記録媒体Ｄは、
相変化型光記録材料からなる記録媒体、光磁気記録材料
からなる記録媒体などの他、フォトクロミック材料（有
機系光メモリ材料）からなる記録媒体であってもよい。

【００６９】また、この光メモリ装置では、微小径光の
発生も可能であり、この光学プローブ６００を１Ｔｂｉ
ｔ／ｉｎｃｈ²級の超高密度記録媒体に用いることもで
きる。また、光学プローブ６００の微小開口Ｐ４の図９
中ｘ方向の幅を変えられるので、記録ビットＤ１の円周
方向の長さを変えることができる。これにより、同一デ
ータが連続するときには何度も同じデータを書き込む必
要はなく、一度に長めの記録ビットを書き込むことも可
能となる。

【００７０】光学プローブ６００によると、図９（Ａ）
に示すように、圧電体ドライバ１３により駆動体６３’
の伸縮を調節し、第３部材６３ｂを移動させて第１部材
６１ｂと第３部材６３ｂ間の間隙を調整することで容易
に所定幅の微小開口Ｐ４を得ることができ、また、微小
開口Ｐ４の図中ｘ方向の開口幅をナノメートル単位で容
易に変更することもできる。

【００７１】また、図８及び図９に示す光学プローブ６
００が光記録媒体Ｄに近接して配置され、何らかの原因
で光記録媒体Ｄに接触することがあっても、光学プロー
ブ６００が損傷を受ける恐れは少なく、それだけ安全で
ある。また、第１部材６１ｂと第３部材６３ｂのスリッ
ト形状の開口の断面形状がＶ字形状になっているので、
微小開口Ｐ４は第１部材６１ｂと第３部材６３ｂの間に
沿う図中ｙ方向では面ではなくラインで区画されたよう
な恰好になり、この隣り合うライン部の直線性と相互間
隔は面とは違って容易に精度よく設定することができる
ので、それだけ所定サイズの微小開口Ｐ４を精度よく得
ることができる。

【００７２】図１０（Ａ）に図８及び図９に示す光学プ
ローブ６００の変形例の光学プローブ６０１の斜視図を
示し、図１０（Ｂ）に光学プローブ６０１の概略断面図
を示す。なお、この光学プローブ６０１は図８に示す光
メモリ装置に光学プローブ６００に代えて搭載できる。
図１０に示す光学プローブ６０１では、図８及び図９に
示す光学プローブ６００において第１部材６１ｂ、第３
部材６３ｂに代えて透明な第１部材６１ｃ、第３部材６
３ｃを設けてある。他の点は図９の光学プローブ６００
と同様であり、同じ構成、作用を有する部品には同じ参
照符号を付してある。なお、第２部材６２及び第４部材
６４は図２及び図４の光学プローブにおける部材の材料
と同様の不透明なものを使用している。

【００７３】なお、説明の都合上、図１０において第１
部材６１ｃと第３部材６３ｃ間の開口幅方向をｘ方向、
第２部材６２と第４部材６４間の開口長さ方向をｙ方
向、ｘ、ｙ両方向に直交する方向をｚ方向とする。以下
に図１０に示す光学プローブ６０１について図９の光学
プローブ６００と異なる点を中心に説明する。

【００７４】第１部材６１ｃは本体の透明体６１０ｃ及
び薄膜６１１ｃからなっている。透明体６１０ｃは、本
例ではガラスであり、薄膜６１１ｃは本例では金属膜で
ある。薄膜６１１ｃの厚さは不透明性を維持できる厚さ
である。この薄膜は、スパッタリング、真空蒸着などで
形成されている。第３部材６３ｃは本体の透明体６３０
ｃ及び不透明薄膜６３１ｃからなっており、透明体６３
０ｃ及び薄膜６３１ｃは、それぞれ第１部材６１ｃの透
明体６１０ｃ及び薄膜６１１ｃと同じ材料からなってい
る。

【００７５】駆動体６３’に電圧をかけ図中ｘ方向に伸
縮させることで、開口Ｐ４の大きさを変化させることが
できる。図９の光学プローブ６００と同様、圧電体（Ｐ
ＺＴ）はナノメートル単位で制御でき、これを用いるこ
とにより、開口Ｐ４の図中ｘ方向の幅をナノメートル単
位で制御することができる。開口Ｐ４へのレーザ光Ｂの
導入は、図１０（Ｂ）に示すように、ビーム状のレーザ
光Ｂを光学レンズ５１で開口Ｐ４に集光することにより
行う。透明部材６１０ｃ、６３０ｃが光学的に透明な部
材であるため、入射レーザ光はほとんど損失なく開口Ｐ
４に到達することができる。しかしながら、散乱などに
より多少は損失があるため、透明部材６１０ｃ、６３０
ｃの図中ｚ方向の厚さは、なるべく小さくした方が望ま
しい。また、こうした場合、開口Ｐ４が閉じたときの第
１部材６１ｃと第３部材６３ｃの接合面積を小さくで
き、加工精度の点で有利である。

【００７６】光学プローブ６０１を採用する場合も、所
定の近接場光を精度よく、また、光学プローブ６０１が
損傷を受ける恐れが少なく、それだけ安全に発生させる
ことができ、光記録媒体Ｄに正確に、安全に、高精度に
情報を書き込むことができる。図１１に本発明に係る光
学プローブを備えた再生用の光メモリ装置の（光学装置
の１例）の斜視図を示す。この光メモリ装置は記録媒体
からの情報の再生に用いられる。

【００７７】図１１に示す光メモリ装置では、図８に示
す光メモリ装置においてさらに光検出器１４（受光素子
の１例）を設けてある。他の点は図８の光メモリ装置と
同様であり、同じ構成、作用を有する部品には同じ参照
符号を付してある。以下に図１１に示す光メモリ装置に
ついて図８の光メモリ装置と異なる点を中心に説明す
る。

【００７８】光検出器１４は光学レンズ１５を含んでお
り、光源５０から情報を記録した光記録媒体Ｄに照射さ
れ、該媒体Ｄから反射される光を光学レンズ１５を介し
て検出できる。図１１に示す光メモリ装置によると、光
記録媒体Ｄからの情報の読み出しを行うにあたり、光源
５０からレーザ光Ｂが微小開口Ｐ４を介して光記録媒体
Ｄ上の記録ビットＤ１に照射され、記録ビットＤ１から
の反射光などが光検出器１４で検出される。

【００７９】なお、図１１に示す光メモリ装置は図８の
光メモリ装置のような情報の書き込み機能を有していて
もよい。図１２に光学プローブのさらに他の変形例の概
略側面図を示す。なお、この光学プローブ６０２は例え
ば図１１に示す再生用の光メモリ装置に光学プローブ６
００に代えて搭載できる。

【００８０】図１２に光学プローブ６０２では、図９の
光学プローブ６００において第１部材６１ｂ、第３部材
６３ｂ及び駆動体６３’に代えて板状の第１部材６１
ｄ、板状の第３部材６３ｄ及び駆動体６３”を設けてあ
る。他の点は図９の光学プローブ６００と同様である。
なお、図１２においては第２部材６２、第４部材６４及
び固定部材６５は図示を省略してある。駆動体６３”に
ついては図２の光学プローブ６に用いた駆動体６３（第
３部材）と同様のものを使用している。

【００８１】以下に図１２に示す光学プローブ６０２に
ついて図９の光学プローブ６００と異なる点を中心に説
明する。光学プローブ６０２では、第１部材６１ｄと第
３部材６３ｄの間に沿って細長いスリット形状の開口が
形成されており、該スリット形状の開口により微小開口
Ｐ４が提供されている。また、第３部材６３ｄは第１部
材６１ｄに対し接近離脱移動可能に設置されており、さ
らに、第３部材６３ｄを接近離脱駆動する駆動体６３”
が設けられている。

【００８２】駆動体６３”は圧電体を含んでおり、該圧
電体への印加電圧の調節（電圧印加しない場合も含む）
により所望量伸縮させることができる。また、この光学
プローブ６０２では、図１２に示すように、第１部材６
１ｄ及び第３部材６３ｄは斜めに配置されており、第１
部材６１ｄとこれに対向する第３部材６３ｄとはそれら
の互いに対向する端面Ｓが、互いに反対方向に傾斜する
斜面となっていてスリット形状の開口の断面形状がＶ字
形状になっており、それら斜面間の最小間隙部分に微小
開口Ｐ４が形成されている。

【００８３】また、図１２に示すように、開口Ｐ４を形
成する第１部材６１ｄの下面に、光ファイバからなる導
波路６１０ｄが設けられている。なお、光ファイバの導
波路６１０ｄは第１部材６１ｄに代えて又はそれととも
に第３部材６３ｄに設けられていてもよい。図１２に示
す光学プローブ６０２によると、図１１に示すような圧
電体ドライバ１３により駆動体６３”の伸縮を調節する
ことで、微小開口部Ｐ４の開口幅をナノメートル単位で
制御することができ、図９の光学プローブ６００と同様
の効果を奏することができる。

【００８４】さらに、光学プローブ６０２を備えた光メ
モリ装置によると、第１部材６１ｄに光ファイバの導波
路６１０ｄが設けられているので、光記録媒体Ｄからの
情報の読み出しを行うにあたり、微小開口Ｐ４を介して
レーザ光Ｂを照射された記録ビットＤ１からの反射光な
どは、導波路６１０ｄを介して検出器１４に導くことが
できる。

【００８５】以上説明した光学プローブ６００、６０
１、６０２のいずれにおいても、第１部材と第３部材の
間隙を調整、設定することで、容易にサブミクロンオー
ダからナノメートルオーダの幅の微小開口を形成するこ
とができる。また、光学プローブ６００〜６０２のいず
れも、光メモリ装置の情報の書き込み及び読み出しいず
れにも使用できる。

【００８６】また、図１１に示す光メモリ装置では、本
発明の光学プローブ６００、６０２を採用できるので、
所定の近接場光を精度よく、また、それらの光学プロー
ブが損傷を受ける恐れが少なく、それだけ安全に発生さ
せることができ、光記録媒体Ｄから、正確に、安全に、
高精度に、情報を読み出すことができる。なお、光学プ
ローブ６００〜６０２は、ここでは図８及び図１１に示
す光メモリ装置に採用しているが、図１に示す近接場走
査型光顕微鏡にも使用できる。また、図２、図４及び図
６の光プローブ６、６ａ、７は、ここでは図１及び図５
に示す近接場走査型光顕微鏡に採用しているが、図８及
び図１１に示す光メモリ装置にも使用できる。

【００８７】

【発明の効果】本発明によると、近接場光を発生させ又
は近接場光を検出するための微小開口を有する光学プロ
ーブであって、所定サイズの微小開口を精度よく提供で
き、また、観察対象物体、光学的記録媒体等に接触して
も損傷の危険性が低く、それだけ安全な光学プローブを
提供することができる。

【００８８】また、本発明によると、微小開口サイズを
容易に変更できる光学プローブを提供することができ
る。さらに本発明によると、光学プローブが損傷を受け
る恐れが少なく、それだけ安全に、そして正確に物体観
察を行える近接場走査型光顕微鏡を提供することができ
る。

【００８９】さらに本発明によると、近接場光を発生さ
せることが要求される分野に広く利用でき、その場合、
所定の近接場光を精度よく、また、光学プローブが損傷
を受ける恐れが少なく、それだけ安全に発生させること
ができ、例えば光学的記録媒体に正確にかつ安全に、光
の回折限界以下の分解能で情報を書き込むこと等に利用
できる光学装置を提供することができる。

【００９０】さらに本発明によると、近接場光を検出す
ることが要求される分野に広く利用でき、その場合、所
定の近接場光を精度よく、また、光学プローブが損傷を
受ける恐れが少なく、それだけ安全に検出することがで
き、例えば光学的記録媒体から、正確にかつ安全に、光
の回折限界以下の分解能で情報を読み出すこと等に利用
できる光学装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学プローブを備えた近接場走査
型光顕微鏡の概略構成を示す図である。

【図２】図（Ａ）は図１に示す光学プローブの微小開口
が開いている状態の斜視図であり、図（Ｂ）は図（Ａ）
に示す光学プローブの微小開口が閉じている状態の斜視
図である。

【図３】駆動体（第３部材）の圧電体への電圧印加形態
を示すものであり、図（Ａ）はその電圧印加形態の１例
の斜視図であり、図（Ｂ）は電圧印加形態の他の例の斜
視図である。

【図４】図（Ａ）は図１及び図２に示す光学プローブの
変形例の斜視図であり、図（Ｂ）は図（Ａ）に示す第３
部材及び駆動体の斜視図である。

【図５】光学プローブの他の例を備えた近接場走査型光
顕微鏡の概略構成を示す図である。

【図６】図５に示す光学プローブ端部の斜視図である。

【図７】図５及び図６に示す光学プローブの光ファイバ
端面におけるコア端面に配置されている微小円板を４個
以上とした開口部分の斜視図である。

【図８】本発明に係る光学プローブを備えた書き込み用
の光メモリ装置（光学装置の１例）の概略構成を示す斜
視図である。

【図９】図（Ａ）は図８に示す光学プローブの斜視図で
あり、図（Ｂ）は同光学プローブの概略断面図である。

【図１０】図（Ａ）は図８及び図９に示す光学プローブ
の変形例の斜視図であり、図（Ｂ）は同光学プローブの
概略断面図である。

【図１１】本発明に係る光学プローブを備えた再生用の
光メモリ装置の（光学装置の１例）の斜視図である。

【図１２】光学プローブのさらに他の変形例の概略側面
図である。

【符号の説明】

１観察試料２三角プリズム３ビーム拡大器４反射鏡５光源５０レーザ光源５１光学レンズ６、６ａ光学プローブ６０光ファイバ６１、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ微小開口形成用の第１
部材６００、６０１、６０２光学プローブ６１０ｃ透明体６１１ｃ薄膜６１０ｄ光ファイバの導波路６２微小開口形成用の第２部材６３駆動体（微小開口形成用の第３部材）６３’、６３” 駆動体６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ微小開口形成用の第
３部材６３ａ’ 第３部材６３ａの外側面６３０ｃ透明体６３１ｃ薄膜６３１圧電体６３２電極層６４微小開口形成用の第４部材６５固定部材６６駆動体６６０感温体６６１箱体６６１’ 箱体６６１の底部内側６６２ヒータ６６３袋体７光学プローブ７ａ円板７０光ファイバ７０１コア７０２クラッド８光検出器９走査機構１０電圧印加装置１１画像表示部１３圧電体ドライバ１４光検出器１５光学レンズＢ１、Ｂ２レーザ光Ｂレーザ光ＣＯＮＴ制御部Ｄ光記録媒体Ｄ１記録ビットＤＣｘ−ｙドライブ用回路ＩＣ画面表示用回路ＶＣ電圧制御用回路Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４微小開口Ｑ液体Ｓ第１部材６１ｂ、６１ｄ及び第３部材６３ｂ、６３
ｄの端面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微小開口を介して近接場光を発生させ又は
近接場光を検出するための光学プローブであって、近接
場光発生又は検出のための該微小開口が、互いに隣り合
って配置された複数の微小開口形成用部材の間に形成さ
れていることを特徴とする光学プローブ。
【請求項２】前記複数の微小開口形成用部材のうち少な
くとも一つは該微小開口サイズを調整できる方向に移動
可能に設けられている請求項１記載の光学プローブ。
【請求項３】請求項１又は２記載の光学プローブを搭載
したことを特徴とする近接場走査型光顕微鏡。
【請求項４】請求項１又は２記載の光学プローブを備え
ているとともにレーザ光源を備えており、該レーザ光源
からのレーザ光を該光学プローブの微小開口に照射して
前記近接場光を発生させることを特徴とする光学装置。
【請求項５】請求項１又は２記載の光学プローブを備え
ているとともに受光素子を備えており、該光学プローブ
の微小開口から到来する近接場光を該受光素子で検出す
ることを特徴とする光学装置。