WO1999059149A1

WO1999059149A1 - Tete optique en champ proche

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Publication number: WO1999059149A1
Application number: PCT/JP1999/002393
Authority: WO
Inventors: Manabu Oumi; Yasuyuki Mitsuoka; Norio Chiba; Nobuyuki Kasama; Kenji Kato; Takashi Niwa; Kunio Nakajima
Original assignee: Seiko Instruments Inc.
Priority date: 1998-05-11
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 1999-11-18
Also published as: EP0996122B1; US7057998B1; EP0996122A4; DE69926324T2; DE69926324D1; EP0996122A1; JP2000036127A; JP4020229B2

Description

明細書近視野光学ヘッド技術分野

この発明は、近視野光学ヘッドに関し、より詳しくは、近視野顕微鏡技術をハードディスクなどに代表される記録装置のヘッドに適用した近視野光学ヘッドに関する。背景技術

近視野光を利用する光プローブを備えた近視野顕微鏡では、光の回折限界以上の高分解能にて試料を観測することができる。このような近視野顕微鏡では、当該光プローブの試料対向端部として、先鋭化した光ファイバ一先端に設けた微小開口や異方性エッチングを施して形成されたシリコン基板上のチップに設けた微小開口を用いたり、光ファイバ一の先鋭化された先端や当該チップによる微小突起を用いている。

一方、このような観測原理を応用した、例えば（ E. Betzig et al.， Science257, 189(1992))に開示されているような近視野光学メモリも提案されている。

このような応用例においては、記録または読取ヘッドに形成される微小開口または微小突起を記録媒体表面に伝搬光である照射光の波長以下に近接または当接させる必要がある。

ヘッドと記録媒体とを近接させる機構として提案されているものは例えば、

(第 44回応用物理学関係連合講演会講演予稿集 28p— ZG— 3)に示されているように、シリコン基板に異方性エッチングにより微小な開口を形成したヘッドを、ハードディスクドライブで用いられているフライングヘッドのように、記録媒体を回転させることによりヘッドと記録媒体間に押し込まれる空気の膜で浮上させ、ヘッドと記録媒体とを近接させる。

し力、しな力ら、上記一般的なフライングヘッドシステムでは、ヘッドと記録媒体間に押し込まれる空気の膜が厚ぐヘッド底面と記録媒体表面間の距離が数十〜数百ナノメートルであり、近視野光を用いた記録 Z読取を高分解能かつ効率良く実現するには大き過ぎる距離となっている。この場合、近視野光の強度は微小開口から離れるほど指数関数的に急激に減少することから、ヘッドと記録媒体が離れているため近視野光強度が小さく、十分な信号強度が得られない、さらに高い分解能の実現も困難である、という問題点があった。

また、ヘッド上面に置かれた発光素子あるいは受光素子とヘッド底面の微小開口との距離はスライダーの厚みと等しくなつておリ、発光素子を用いた場合には微小開口を照射する光強度はこの距離の 2乗に比例して減衰するため、十分な信号強度が得られないという問題点があり、受光素子を用いた場合には受光部を大面積にしなければ十分な信号強度が得られないという問題点があった。また、ヘッドの休止中にはスライダー表面が記録媒体に接触しているため、記録媒体表面の吸着水によってスライダーと記録媒体の吸着が強くなリ、ヘッドの運転開始時にスライダー及び記録媒体を損傷するという問題点があった。従来はこの問題点を回避するためにスライダーを記録媒体に対して垂直方向に移動する機構が必要となり、ヘッドの小型化の障害になるという問題点があった。また、ヘッドの浮上時にはスライダーが記録媒体表面に対して傾いた構造を持っているが、このため微小開口が記録媒体表面に対して傾いて配置されることになり、微小開口の一部が記録媒体から離れてしまうことになる。近視野光強度は微小開口と記録媒体の距離に対して指数関数的に減衰することから、微小開口のうち記録媒体から離れている部分は記録媒体と十分な相互作用を持てなくなり、十分な信号強度が得られないという問題点があった。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構造でしかも記録媒体とヘッドとの距離を小さくし、この記録媒体とヘッドとの距離を制御し、運転開始時及び停止時のスライダーと記録媒体の接触面積を小さくし、運転休止中はプローブと記録媒体が接触しないことでプローブおよび記録媒体の損傷を防止する高感度高分解能近視野光学ヘッドを提供することを目的とする。発明の開示

上記の目的を達成するために、本発明に係る近視野光学ヘッドは、負荷加重を与えるサスペンションアームにより支持されると共に記録媒体との相対運動により浮上力を得、前記負荷加重と前記浮上力との均衡により記録媒体との間に隙間をつくるスライダーと、前記スライダー底面に形成され、近視野光を発生させる、あるいは前記記録媒体表面に発生した近視野光を伝播光に変換させるプローブとを備え、前記スライダーが前記記録媒体表面を走査するときに、前記近視野光を介して前記記録媒体と前記プローブが相互作用することによって情報の記録および再生を行う近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブが前記スライダー底面から突出していることを特徴としている。

よって、スライダーと記録媒体との距離が数十〜数百ナノメートルであっても、プローブと記録媒体との距離は数〜数十ナノメートルと小さくすることが可能となり、それによつて近視野光と記録媒体との相互作用を増大させることで、高感度高密度の記録が可能となり、また、ヘッドの運転開始時および停止時にはスライダー底面と記録媒体との接触面積が小さいため接触による損傷を防止できる。

また、本発明に係る近視野光学ヘッドは前記最初の近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブは微小開口であることを特徴としている。

よって、前記最初の効果の上に、記録媒体とプローブの相互作用が主に近視野光を主成分とした光によって起こるようにすることができ、高い SZN比が得られる。また、本発明に係る近視野光学ヘッドは前記最初の近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブは微小突起であることを特徴としている。

よって、前記最初の効果の上に、プローブとして内部構造を持たない単純な突起を形成すれば良いことから、プローブ作成がより容易になり、低コストで安定的に作成できる。

また、本発明に係る近視野光学ヘッドは前記いずれかの近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブを、前記情報記録あるいは再生時以外は、前記スライダ —底面あるいは前記スライダー内部に収納しておき、前記情報記録あるいは再生時に、前記プローブを、前記スライダー底面から所定の量あるいは方向に突出させる機構を備えていることを特徴としている。

よって、前記いずれかの効果の上に、ヘッドの休止中と運転開始 Z停止時のそれぞれのモードにおいてスライダー底面と記録媒体表面の損傷を防止することができる。また、プローブを記録媒体表面に対して平行に配置することによつて高感度ヘッドが実現される。

また、本発明に係る近視野光学ヘッドは前記いずれかの近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブは前記スライダー底面に複数個形成され、前記複数のプローブの前記突出量あるいは突出方向あるいはその両者が、前記プローブのおのおのに対して個別に設定されているいることを特徴としている。

よって、前記いずれかの効果の上に、おのおののプローブごとに感度を設定することが可能となる。また、一つのプローブをトラッキングに利用したり、高速再生に利用したりすることができる。

また、本発明に係る近視野光学ヘッドは前記いずれかの近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブの前記突出量あるいは突出方向あるいはその両者の制御と、前記スライダーの前記記録媒体上走査を同時に行う機構を備えていることを特徴としている。

よって、前記いずれかの効果の上に、データの記録再生と同時に感度、分解能などの制御が可能となる。また、記録媒体表面に凹凸がある場合でも記録再生が可能なので、高密度化が可能となる。

また、本発明に係る近視野光学ヘッドは、負荷加重を与えるサスペンションァームにより支持されると共に記録媒体との相対運動により浮上力を得、前記負荷加重と前記浮上力との均衡により記録媒体との間に隙間をつくるスライダーと、当該スライダーを貫通し頂部が前記スライダー底面における微小開口となるように形成された少なくとも 1つの逆錐状の穴と、当該逆錐状の穴の底部に発光素子あるいは受光素子とを備え、前記微小開口と前記発光素子あるいは受光素子との距離を前記スライダーの厚みよりも短くしたことを特徴とする。

よって、スライダーの厚みが数百ミクロンであっても、微小開口と発光素子あるいは受光素子との距離を数十ミクロン以下にすることができ、微小開口での光強度を大きくすることが可能であり、それによつて高感度ヘッドが実現される。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施の形態 1による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。

図 2は、この発明の実施の形態 2による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。

図 3は、この発明の実施の形態 3による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。

図 4は、この発明の実施の形態 4による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。

図 5は、この発明の実施の形態 5による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。

図 6は、この発明の実施の形態 6による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。図 7は、この発明の実施の形態 1に係る近視野光学ヘッドを用いた情報再生装置の構成図である。

図 8は、この発明の実施の形態 8に係る近視野光学ヘッドを用いた情報再生装置の概略構成ブロック図である。

図 9は、この発明の実施の形態 8による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。

図 1 0は、この発明の実施の形態 9による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

(実施の形態 1 )

図 7は本発明の実施の形態 1に係る近視野光学ヘッドを用いた情報記録再生装置の構成を示す。この情報再生装置 20は、レーザ発振器 21と、レーザ光の偏光方向を制御する波長板 22 と 23、前記レーザ光を伝送する光導波路 24、微小開口を持つ光ヘッド 1、光ヘッド駆動ァクチユエータ 30、近視野光 7と記録媒体 33の相互作用によって発生した散乱光を集光するレンズ 29、散乱光を受光する受光素子 25、出力信号処理回路 26、制御回路 27、記録媒体 33の位置を制御する記録媒体駆動ァクチユエータ 34 を備えている。レーザ発振器 21から発生した光は波長板 22,23によって偏光方向を制御され、光導波路 24 を介して光ヘッド 1に導かれる。

図 1で後述するように光ヘッドの底面において発生した近視野光 7は記録媒体 33と相互作用の結果散乱光が発生する。図 7においては散乱光が記録媒体から上面に反射したものを検出する構造を示したが、記録媒体を透過する構造にすることも容易にできる。散乱光は集光レンズ 29 によって集光され、受光素子 25で電気信号に変換される。この信号は出力信号処理回路 26 に送られ、信号成分の抽出などの処理を行った後、制御回路 27に送られる。制御回路 27 は受け取った信号をもとにデータ出力 28を生成し、光ヘッド駆動ァクチユエ一夕 30と、記録媒体駆動ァクチユエ一タ 34に制御用信号を送る。

図 1は、この発明の実施の形態 1による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。より詳しくは、記録媒体の断面構造とともに当該記録媒体にアクセスする際の姿勢を示すものである。スライダー 1は、サスペンションアーム（図示省略）により支持される。これらサスペンションアームとスライダー 1とによって浮上ヘッド機構が構成される。サスペンションアームは、ボイスコイルモータ（図示省略）を駆動源とし揺動軸を中心に揺動する。スライダー 1の走査方位には、テーノ 1 aが設けてある。この亍ーパ 1 aとスライダー底面 1 bおよび記録媒体 3の表面とにより、くさび膜形状の空気流路 1 cを形成する。スライダー 1には、サスぺンシヨンアームおよびジンバルパネにより、記録媒体 3側への負荷加重が与えられている。スライダー 1は、シーク制御およびフォローイング制御により記録媒体 3のトラック上に位置決めされている。スライダー 1には逆錐状の穴が光の通路 5となるように開けられている。本実施の形態においては光の通路 5は逆錐状になっているが、直方体あるいは円柱状になっていても良い。光の通路 5の先端はスライダー 1の底面における微小開口フとなり、反対側の先端はスライダー 1 の上面に接着された発光素子 2によって覆われている。記録媒体 3上に単位デ —タを収納する記憶領域 4が形成されている。スライダー底面のうち微小開口 7 の近傍部分 6がスライダー 1の底面から記録媒体 3の方向に突出している。このため、スライダー底面 1 bと記録媒体 3表面との距離 hに比べ、微小開口 7と記録媒体 3表面との距離 h'のほうが小さ〈なっている。このような構造を持つスライダ一は異方性エッチングなどの半導体微細加工技術により作成される。発光素子 2によって発生した光は光の通路 5を通って微小開口 7に導かれる。ここで微小開口 7は光の波長よりも小さいため、微小開口 7の記録媒体 3側には近視野光を主成分とする光場が形成される。この近視野光と記憶領域 4との相互作用によりデータの記録読取を行う。スライダー 1の底面と記録媒体 3の表面との距離 hは典型的には数十から数百ナノメートルであり、近視野光を十分な強度で記憶領域 4と相互作用させることは困難であるが、微小開口 7の近傍部分 6がスライダー底面の他の部分よりも突出しているため、微小開口 7は記録媒体 3 の表面に近接している。近視野光の強度は微小開口 7からの距離に対して指数関数的に減衰するため、微小開口 7を記憶領域 4に可能なかぎり近接させることが重要であるが、本実施例の構成にすることにより、微小開口 7を記録媒体 3 の表面に近接させることができ、十分な強度の近視野光相互作用を起こさせることが可能となり、高感度の光ヘッドが実現された。また、微小開口フが記録媒体 3の表面に近接しているため、記録媒体 3表面の記憶領域 4を小面積にすることができ、高分解能の光ヘッドが実現された。また、スライダー 1と記録媒体 3 表面が微小開口 7の近傍部分 6においてのみ接触した構造になっているため、吸着水などによるスライダー 1と記録媒体 3との吸着力が弱くなリ、ヘッドの運転開始時及び停止時にスライダー 1と記録媒体 3に機械的損傷が起きにくくなつた。

同様の効果は発光素子 2に代えて受光素子を用いた場合においても得られた。微小開口フが記録媒体 3に近接しているため、十分な強度の近視野光相互作用を起こさせることが可能となり、散乱された近視野光が伝播光となって受光素子に高い強度で到達する。これにより高感度高分解能の光ヘッドが実現され

(実施の形態 2)

図 2は、本発明の実施の形態 2による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。動作機構は実施の形態 1と同一であるので説明は省略する。本実施の形態においては発光素子 2を接着するスライダ一 1の上面が他の部分に比べて掘リ下げられた構造になっている。このような構造を持つスライダーは異方性エツチングなどの半導体製造技術によって作製される。従来の構造では発光素子 2 からの光はスライダー 1の上面から微小開口 7まで d lの距離を進まなければならないが、本実施例においては d 2の距離を進めばよし、。微小開口 7における光強度は発光素子 2から微小開口 7までの距離の 2乗に比例して減衰するため、発光素子 2と微小開口 7の距離は可能なかぎり小さくすることが重要であるが、本実施例には発光素子 2が微小開口 7に近づいた構成になっており、微小開口 7での入力光強度を向上させることができた。データの記録読取を高感度で行うためには十分な強度の近視野光を発生させることが重要であり、それを実現する方法のひとつは微小開口 7での光強度を上げることである。本実施例でこれが実現された。同様の効果は発光素子 2に代えて受光素子を用いても得られた。受光素子を接着するスライダー 1の上面が他の部分に比べて掘り下げられた構造になっているため、受光素子は微小開口 7に近づいた構成になっておリ、小面積の受光部で十分な信号強度が得られるため、高分解能の光ヘッドが実現された。

(実施の形態 3)

図 3は、本発明の実施の形態 3による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。実施の形態 1との違いは発光素子 2を接着するスライダー 1の上面が他の部分に比べて掘り下げられた構造になっている点である。その他の構造および製造方法は実施の形態 1と同様であり、説明を省略する。実施の形態 1では発光素子 2からの光はスライダー 1の上面から微小開口 7まで d 1の距離を進まなければならない力《、本実施例においては d 2 の距離を進めばよい。実施の形態 2と同様に微小開口 7での入力光強度を向上させることができ、さらにスライダー底面のうち微小開口 7の近傍部分 6が記録媒体方向に突出していることによって、微小開口 7を記録媒体 3に近接させることが可能となった。本実施例においては、高感度で高密度なデータの記録読取を実現するために近視野光が到達しなければならない距離が、従来の hではなくそれよりも短い h'であるため、十分な強度の近視野光相互作用が起こされ、高感度で高密度なデータの記録 Z読取が実現された。また、ヘッドの運転休止時においては、スライダー 1 は記録媒体 3表面から浮上せず記録媒体 3表面に接触しているが、スライダー 1と記録媒体 3表面が微小開口 7の近傍部分 6においてのみ接触した構造になつているため、吸着水などによるスライダー 1と記録媒体 3との吸着力が弱くなリ、ヘッドの運転開始時及び停止時にスライダー 1と記録媒体 3に機械的損傷が起きにくくなつた。実施の形態 1 , 2および 3と同様に、発光素子 2のかわりに受光素子を用いても同様の効果が得られた。

(実施の形態 4)

図 4は、本発明の実施の形態 4による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。実施の形態 3との違いは微小開口部 7が圧電素子 8によってスライダー 1 から突出する構造になっている点である。その他の構造および製造方法は実施の形態 3と同様であり、説明を省略する。図 4 ( b)はヘッドの上面図で、圧電素子 8は微小開口部 7の両側に接着されている。図 4 ( c)に示すように、圧電素子 8に電位を印加することによって体積変化を起こさせ、スライダーの微小開口部 7の近傍部分 6を記録媒体 3方向に突出させる。圧電素子 8に印加する電位を制御することによって、微小開口部 7をスライダー 1底面に収納あるいはスライダ一 1底面から突出させることができる。

ヘッドの休止中には微小開口部 7をスライダー 1底面に収納しておくことによつて、スライダー 1と記録媒体 3の密着性を上げ、外部振動による損傷を防止する。ヘッドの運転開始時および停止時には微小開口部 7をスライダー 1底面より突出させ、スライダー 1と記録媒体 3の密着性を下げ、抵抗の小さい状態での運転開始および停止を行う。このような機構にすることによって、本実施例においてはスライダー 1を記録媒体 3から垂直方向に移動させる機構が不必要になつた。また、ヘッドの運転中にはスライダー 1の微小開口部 7は記録媒体 3方向に突出していることによって、微小開口 7を記録媒体 3に近接させることが可能となった。これにより、高感度で高密度なデータの記録 z読取を実現するために近視野光が到達しなければならない距離が、従来の hではなくそれよりも短い h' であるため、十分な強度の近視野光相互作用が起こされ、高感度で高密度なデータの記録読取が実現された。同様の効果は発光素子 2に代えて受光素子を用いても得られた。

(実施の形態 5)

図 5は、本発明の実施の形態 5による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。スライダー 1の底面が記録媒体 3の表面に対して傾いた配置になっている点、および圧電素子 8と 8'の体積変化量が異なっている点以外は実施の形態 4 と同様であり、説明を省略する。本実施の形態は実施の形態 4の持つ効果に加えて、圧電素子 8と 8'に対して異なる印加電圧をかけることによって、スライダー 1の記録媒体 3に対する傾きを補正し、微小開口 7が記録媒体 3に対して平行に配置されるように制御することが可能となった。近視野光は微小開口 7からの距離に対し指数関数的に減衰するため、微小開口 7を記録媒体 3に対して平行に配置することで、微小開口 7全体に均一な強度で近視野光を発生させることが実現した。これによリ本実施の形態においては実施の形態 4が持つ効果を実現したが、それ以外の効果として微小開口 7の全域が近視野光発生源となり、十分な強度の近視野光相互作用が得られた。

(実施の形態 6)

図 6は、本発明の実施の形態 6による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。複数個の微小開口 11, 12部がスライダー 1底面に形成され、それぞれが圧電素子 8，8'，8", 8" 'によって、記録媒体 3方向に突出する。その他の構造と製造方法は実施の形態 4と同様であり、説明を省略する。図 6 ( b)はヘッドの上面図で、圧電素子 8,8'，8",8'"は微小開口 11, 12 の両側に接着されている。圧電素子 8 , 8'に印加する電位よリ圧電素子 8",8'"に印加する電位を大きくすることによって、 h"が h 'より小さくなリ、スライダー底面のうち微小開口の近傍部分 1 0 のほう力《9よりも記録媒体 3表面に近接する。この構成により、本実施の形態は実施の形態 4の持つ効果に加えて、微小開口 1 2は 1 1より高感度での相互作用を起こす。微小開口 1 2をデータの記録 Z再生に使用し、微小開口 1 1をトラッキングに使用することが可能となった。また、微小開口 1 1を高速で粗い記録再生に使用し、微小開口 1 2を高密度記録 Z再生あるいは再生情報のヴエリフアイに使用するなど、多種類の応用が可能である。

(実施の形態 7)

実施の形態 4、 5および 6において、圧電素子 8，8',8",8'"に印加する電位を高速に変化させることにより、記録読取と同時に微小開口 7部をスライダー 1 平面から突出あるいはスライダー 1平面へ収納させることができる。これにより、本実施の形態においては実施の形態 4、 5および 6がもつ効果に加えて、記録媒体表面がランド■グループ記録方式のように凹凸がある場合でも、ランドだけでなくグループに対してもアクセスできるため、高密度な記録 Z再生が可能となつた。

(実施の形態 8)

図 8は、本発明の実施の形態 8に係る情報記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。図フとの違いは近視野光ヘッド 231として先端に図 7のような微小開口ではな 1 00nm程度の大きさの先鋭な突起を持つプローブを用いた点と、レーザー 201からの入射光を記録媒体 206の下方から入射し、全反射によって近視野光 205を記録媒体 206表面に発生させている点である。他は図 7と同じであるので、説明を省略する。入射光は光ファイバ（図示略）などによって記録媒体 206の側面に導入され、記録媒体 206中を全反射によって伝播する。記録媒体 206の表面には内部の全反射のために近視野光 205が発生している。近視野光 205は記録媒体 206の表面の光学特性すなわちデータマークの有無によってその強度分布が異なる。この近視野光 205が近視野光プローブ 231によって散乱されて散乱光 208となり、受光素子 204で検出される。検出された信号は信号処理回路 21 4に送られ、信号処理回路 21 4からは出力信号 21 5と、制御回路 21 2に送られる信号が出力される。制御回路 21 2 はァクチユエータ 207、 21 1に対する信号を出し、それによつて記録媒体 206 の z方向位置を粗動機構 21 0と微動機構 20⁹が制御する。

図 9は、本実施の形態における近視野光学ヘッドを示す。図 1との違いはプローブとして微小開口ではなぐ微小突起 301を用いている点である。入射光 20 6と記憶領域 4との相互作用によって発生した近視野光 205は微小突起 301によって散乱光 208に変換される。散乱光 208は図 8に示すように記録媒体 206 の上方向に向かうものを検出しても良いし、図 9に示すように記録媒体 206内部を透過したものを検出することも可能である。近視野光 205は記録媒体表面から離れるにつれて指数関数的に減衰するため、微小突起 30 1はできるだけ記録媒体表面に近接させる必要があるが、本実施の形態においては微小突起部がスライダー底面から記録媒体方向に突出した構造をとつているために、より近接した形で近視野光と相互作用させることが可能である。これにより高感度な近視野光学ヘッドが実現された。また、実施の形態 4のように微小突起部を上下に移動する機構と組み合わせることによって微小突起部をヘッド休止中に損傷から保護することもできる。

(実施の形態 9)

図 1 0は、本発明の実施の形態 9による近視野光学ヘッドを示す概略構成図である。図 4との違いは図 1 0において開口部がスライダー底面よりも上側に陥没した位置にある点である。その他の構造および動作機構については実施の形態 4と同一であるので説明を略す。ヘッドの休止中には開口部はスライダー底面よりも上にあるため、記録媒体 3と接触することが無ぐ開口部の損傷を防止することができた。同様の構造は実施の形態 8のような微小突起からなるプロ —ブにおいても実現することができ、同様の効果を奏する。産業上の利用可能性

以上説明したように、この発明の近視野光学ヘッドによれば、負荷加重を与えるサスペンションアームにより支持されると共に記録媒体との相対運動により浮上力を得、前記負荷加重と前記浮上力との均衡により記録媒体との間に隙間をつくるスライダーと、前記スライダー底面に形成され、近視野光を発生させる、あるいは前記記録媒体表面に発生した近視野光を伝播光に変換させるプロ一ブとを備え、前記スライダーが前記記録媒体表面を走査するときに、前記近視野光を介して前記記録媒体と前記プローブが相互作用することによって情報の記録および再生を行う近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブが前記スライダー底面から突出していることを特徴としているので、スライダーと記録媒体との距離が数十〜数百ナノメートルであっても、プローブと記録媒体との距離は数〜数十ナノメートルと小さくすることが可能となり、それによつて近視野光と記録媒体との相互作用を増大させることで、高感度高密度の記録が可能となり、また、ヘッドの運転開始時および停止時にはスライダー底面と記録媒体との接触面積が小さいため接触による損傷を防止できる。

また、本発明の近視野光学ヘッドによれば、前記最初の近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブは微小開口であることを特徴としているので、前記最初の効果の上に、記録媒体とプローブの相互作用が主に近視野光を主成分とした光によって起こるようにすることができ、高い SZN比が得られる。

また、本発明の近視野光学ヘッドによれば、前記最初の近視野光学ヘッドにおいて、前記プローブは微小突起であることを特徴としているので、前記最初の効果の上に、プローブとして内部構造を持たない単純な突起を形成すれば良いこと力、ら、プローブ作成がより容易になり、低コストで安定的に作成できる。また、本発明の近視野光学ヘッドによれば、前記いずれかの近視野光学へッドにおいて、前記プローブを、前記情報記録あるいは再生時以外は、前記スライダー底面あるいは前記スライダー内部に収納しておき、前記情報記録あるいは再生時に、前記プローブを、前記スライダー底面から所定の量あるいは方向に突出させる機構を備えていることを特徴としているので、前記いずれかの効果の上に、ヘッドの休止中と運転開始 Z停止時のそれぞれのモードにおいてスライダー底面と記録媒体表面の損傷を防止することができる。また、プローブを記録媒体表面に対して平行に配置することによって高感度ヘッドが実現される。また、本発明の近視野光学ヘッドによれば、前記いずれかの近視野光学へッドにおいて、前記プローブは前記スライダー底面に複数個形成され、前記複数のプローブの前記突出量あるいは突出方向あるいはその両者が、前記プロ一ブのおのおのに対して個別に設定されているいることを特徴としているので、前記いずれかの効果の上に、おのおののプローブごとに感度を設定することが可能となる。また、一つのプローブをトラッキングに利用したり、高速再生に利用したりすることができる。

また、本発明の近視野光学ヘッドによれば、前記いずれかの近視野光学へッドにおいて、前記プローブの前記突出量あるいは突出方向あるいはその両者の制御と、前記スライダーの前記記録媒体上走査を同時に行う機構を備えていることを特徴としているので、前記いずれかの効果の上に、データの記録ノ再生と同時に感度、分解能などの制御が可能となる。また、記録媒体表面に凹凸がある場合でも記録再生が可能なので、高密度化が可能となる。

また、本発明の近視野光学ヘッドによれば、本発明に係る近視野光学ヘッドは負荷加重を与えるサスペンションアームにより支持されると共に記録媒体との相対運動により浮上力を得、前記負荷加重と前記浮上力との均衡により記録媒体との間に隙間をつくるスライダーと、当該スライダーを貫通し頂部が前記スライダー底面における微小開口となるように形成された少なくとも 1つの逆錐状の穴と、当該逆錐状の穴の底部に発光素子あるいは受光素子とを備え、前記微小開口と前記発光素子あるいは受光素子との距離を前記スライダーの厚みよりも短〈したことを特徴とするので、スライダーの厚みが数百ミクロンであっても、微小開口と発光素子あるいは受光素子との距離を数十ミクロン以下にすること力《でき、微小開口での光強度を大きくすることが可能であり、それによつて高感度ヘッドが実現される。

Claims

請求の範囲

1 . 負荷加重を与えるサスペンションアームにより支持されると共に記録媒体との相対運動により浮上力を得、前記負荷加重と前記浮上力との均衡により記録媒体との間に隙間をつくるスライダーと、

前記スライダー底面に形成され、近視野光を発生させる、あるいは前記記録媒体表面に発生した近視野光を伝播光に変換させるプローブとを備え、前記スライダーが前記記録媒体表面を走査するときに、前記近視野光を介して前記記録媒体と前記プローブが相互作用することによって情報の記録および再生を行う近視野光学ヘッドにおいて、

前記プローブが前記スライダー底面から突出していることを特徴とする近視野光学ヘッド。

2.前記プローブは微小開口であることを特徴とする請求項 1に記載の近視野光学ヘッド。

3. 前記プローブは微小突起であることを特徴とする請求項 1に記載の近視野光学ヘッド。

4. 前記プローブを、前記情報記録あるいは再生時以外は、前記スライダー底面あるいは前記スライダー内部に収納しておき、前記情報記録あるいは再生時に、前記プローブを、前記スライダー底面から所定の量あるいは方向に突出させる機構を備えていることを特徴とする請求項 1〜3のいずれか一項に記載の近視野光学ヘッド。

5.前記プローブは前記スライダー底面に複数個形成され、

前記複数のプローブの前記突出量あるいは突出方向あるいはその両者が、前記プローブのおのおのに対して個別に設定されていることを特徴とする請求項 1 ~4のいずれか一項に記載の近視野光学ヘッド。

6.前記プローブの前記突出量あるいは突出方向あるいはその両者の制御と、前記スライダーの前記記録媒体上走査を同時に行う機構を備えていることを特徴とする請求項 1〜5のいずれか一項に記載の近視野光学ヘッド。

7. 負荷加重を与えるサスペンションアームにより支持されると共に記録媒体との相対運動により浮上力を得、前記負荷加重と前記浮上力との均衡により記録媒体との間に隙間をつくるスライダーと、

当該スライダーを貫通し頂部が前記スライダー底面における微小開口となるように形成された少なくとも 1つの逆錐状の穴と、

当該逆錐状の穴の底部に発光素子あるいは受光素子とを備え、

前記微小開口と前記発光素子あるいは受光素子との距離を前記スライダーの厚みよりも短くしたことを特徴とする近視野光学ヘッド。