JP2003077165A - Optical pickup and information recording/reproducing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To record the information with high density and also to satisfactorily reproduce the recorded information with the simple constitution by generating the strong electro-magnetic field on a very small area smaller than the diffraction limit on a recording medium. SOLUTION: On a slider 11 of an optical head 7 scanning on the recording medium 4, a metal surface 12 is arranged for generating the electro-magnetic field on a local area by the irradiation with laser beams, and the polarization direction of the laser beams irradiated on the metal surface 12 is arranged to be parallel with the incident plane of the laser beams with respect to the surface of the recording medium 4 so that the electro-magnetic field localized to the very small area smaller than the case when laser beams in the other polarized state are emitted, is generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、記録媒体に対し
て情報の記録あるいは再生、又は記録と再生の両方の動
作が可能な光ピックアップ及び情報記録再生装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup and an information recording / reproducing apparatus capable of recording or reproducing information on a recording medium or both recording and reproducing operations.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光ディスク等の光メモリに対する情報の
記録や再生に使用するため現在実用化されている情報記
録再生装置は、光の波長と対物レンズの開口数で定まる
光の回折限界にまで集光したレーザ光を記録媒体へ照射
して記録層に熱的・磁気的変調を与えて情報を記録し、
情報を記録した記録ピットによって変調される反射光強
度および偏光を検出して情報の再生を行っている。この
情報記録再生装置を使用した場合、光メモリの記録密度
は光の回折限界で決定されてしまい、近年のコンピュー
タ等の情報機器を取り巻く情報量の増大に対応していく
ためには限度があり、光の回折限界を超えるような記録
密度を達成する大容量光メモリが要求されている。2. Description of the Related Art Information recording / reproducing apparatuses currently in practical use for recording / reproducing information on / from an optical memory such as an optical disk focus light to a diffraction limit of light determined by the wavelength of light and the numerical aperture of an objective lens. The information is recorded by irradiating the recording medium with the generated laser light and thermally and magnetically modulating the recording layer,
Information is reproduced by detecting the intensity and polarization of reflected light that is modulated by the recording pits that record information. When this information recording / reproducing apparatus is used, the recording density of the optical memory is determined by the diffraction limit of light, and there is a limit to cope with the recent increase in the amount of information surrounding information devices such as computers, There is a demand for a large-capacity optical memory that achieves a recording density that exceeds the diffraction limit of light.

【０００３】このような大容量光メモリとして有望視さ
れているものとして、近接場光を用いて情報の記録と再
生を行ういわゆる近接場光を利用した情報記録再生装置
が、例えば特開平５−２５０７０８号公報や特開平１１
−２５９９０２号公報，特開平１１−２６５５２０号公
報等に提案されている。近接場とは、屈折率の異なる２
つの媒体の一方から全反射条件以上で入射した光が、反
射境界面ですべて反射されるが、一部境界面を越え非伝
播の電磁場成分のみが染み出した領域ができ、この非伝
播の電磁場領域のことをいう。この近接場は、入射する
光の波長よりも微小な開口近傍にのみ染み出し、開口寸
法とほぼ同じ程度しか横方向の広がりを持たないといわ
れている。そのため、開口寸法を小さくすることによ
り、光の回折限界を超えた解像度を得ることができる。An information recording / reproducing apparatus using so-called near-field light, which records and reproduces information by using near-field light, is promising as such a large-capacity optical memory, for example, JP-A-5-250708. No.
No. 259902, JP-A No. 11-265520, and the like. Near field is different in refractive index 2
Light that enters from one of the two media under total reflection conditions or more is totally reflected at the reflective boundary surface, but there is a region that partially exudes the non-propagating electromagnetic field component beyond the boundary surface. Refers to an area. It is said that this near field exudes only in the vicinity of the opening, which is smaller than the wavelength of the incident light, and has a lateral spread of about the same size as the opening. Therefore, the resolution exceeding the diffraction limit of light can be obtained by reducing the aperture size.

【０００４】この近接場光プローブを使用した情報記録
再生装置は、図２５に示すように半導体レーザ素子（Ｌ
Ｄ）４１から出射されたレーザ光はコリメータレンズ４
２により平行光となり、この光は偏光ビームスプリッタ
４３と１／４波長板４４を透過した後、対物レンズ４５
で集光されて近接場光プローブ４６に照射される。近接
場光プローブ４６は、ガラス基板等の透光性基板上に透
光性基板より屈折率の高いシリコン等の高屈折材料で形
成された円錐台形状の突起部を設け、この側面を金や銀
あるいはアルミなどの金属でコーティングして構成され
る。そして対物レンズ４５で集光された光は近接場光プ
ローブ４６の先端で微小なサイズの近接場光に変換され
る。この変換された近接場光により記録媒体４７の近接
場光プローブ４６と対向する面に設けられた記録層４８
に情報を記録し、対物レンズ４５で集光させただけの場
合より高密度な記録を実現することができる。また記録
媒体４７に記録された情報を再生するときは、記録層３
８から反射した光が対物レンズ４５と１／４波長板４４
を通り、偏光ビームスプリッタ４３で反射し、集光レン
ズ４９により光検出器５０に集光し、光検出器５０によ
り光強度が検出され情報を再生する。An information recording / reproducing apparatus using this near-field optical probe is shown in FIG.
D) The laser light emitted from 41 is collimator lens 4
2 becomes parallel light, and this light passes through the polarization beam splitter 43 and the quarter-wave plate 44, and then the objective lens 45
The light is focused by and is irradiated onto the near-field optical probe 46. The near-field optical probe 46 is provided with a truncated cone-shaped protrusion formed of a high-refractive material such as silicon having a higher refractive index than a transparent substrate on a transparent substrate such as a glass substrate. It is composed by coating with a metal such as silver or aluminum. Then, the light condensed by the objective lens 45 is converted into a near-field light of a minute size at the tip of the near-field light probe 46. The recording layer 48 provided on the surface of the recording medium 47 facing the near-field optical probe 46 by the converted near-field light.
It is possible to realize higher density recording than in the case where the information is recorded in and the light is condensed by the objective lens 45. When reproducing the information recorded on the recording medium 47, the recording layer 3
The light reflected from 8 is the objective lens 45 and the quarter-wave plate 44.
After passing through, the light is reflected by the polarization beam splitter 43, condensed by the condenser lens 49 on the photodetector 50, the light intensity is detected by the photodetector 50, and information is reproduced.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に、近接場光を発
生させるための近接場光プローブでは、近接場の発生領
域を小さくすることと強度を上げることを両立させるこ
とは原理的に困難である。また、近接場光プローブを作
製するためには、半導体プロセスに匹敵する高精度な加
工プロセスや組付け作業などを必要とするという短所が
ある。Generally, in a near-field optical probe for generating near-field light, it is theoretically difficult to make the near-field generation region small and increase the strength at the same time. . In addition, there is a disadvantage in that in order to manufacture the near-field optical probe, a highly accurate processing process and assembly work comparable to the semiconductor process are required.

【０００６】この発明は係る短所を改善し、比較的簡単
な構造で、記録媒体上の回折限界以下の微小領域に強力
な電磁場を発生させ、そこでの電磁相互作用を通じて高
密度に情報を記録するとともに記録した情報を良好に再
生することができる光ピックアップ及び情報記録再生装
置を提供することを目的とするものである。The present invention solves the above drawbacks and has a relatively simple structure, which generates a strong electromagnetic field in a minute region below the diffraction limit on a recording medium, and records information at high density through electromagnetic interaction there. Another object of the present invention is to provide an optical pickup and an information recording / reproducing apparatus which can reproduce the recorded information in a good condition.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る光ピック
アップは、記録媒体に近接して配置され、照射された光
により記録媒体に情報を記録するとともに記録媒体に記
録された情報を再生する光プローブにおいて、記録媒体
上を走査させるためのスライダーに設けられ、レーザ光
の照射によって局所的な領域に電磁場を発生させる金属
面を有する光ヘッドと、光ヘッドの金属面に対して照射
するレーザ光の偏光方向が、記録媒体表面に対するレー
ザ光の入射面に平行である照射光学系とを有し、他の偏
光状態のレーザ光を照射した場合より微小な領域に局在
化した電磁場を発生させることができるととともに、レ
ーザ光のエネルギを効率よく局在化した電磁場に変換さ
せることを特徴とする。An optical pickup according to the present invention is an optical pickup which is disposed in the vicinity of a recording medium and records information on the recording medium by the irradiated light and reproduces the information recorded on the recording medium. In the probe, an optical head provided with a slider for scanning the recording medium and having a metal surface for generating an electromagnetic field in a local region by irradiation of laser light, and laser light for irradiation on the metal surface of the optical head Has an irradiation optical system whose polarization direction is parallel to the plane of incidence of the laser light on the surface of the recording medium, and generates a localized electromagnetic field in a smaller region than when irradiated with laser light of another polarization state. In addition to being able to do so, it is characterized in that the energy of laser light is efficiently converted into a localized electromagnetic field.

【０００８】上記光ピックアップの金属面の記録媒体表
面に近接または接する部分は、光学系が照射するレーザ
光の波長より小さく先鋭化して、記録層中の電磁場の強
度分布を入射面に直交する方向についてもレーザ光の波
長より小さくする。The portion of the metal surface of the optical pickup which is close to or in contact with the surface of the recording medium is sharpened to be smaller than the wavelength of the laser beam emitted by the optical system, so that the intensity distribution of the electromagnetic field in the recording layer is perpendicular to the incident surface. Is also smaller than the wavelength of the laser light.

【０００９】また、上記金属面を、照射するレーザ光の
入射面に略平行なスライダーの側面に、レーザ光の波長
より薄い膜厚で形成し、記録層中の電磁場の強度分布を
入射面に直交する方向についてもレーザ光の波長より小
さくする。Further, the metal surface is formed on the side surface of the slider substantially parallel to the incident surface of the laser light to be irradiated with a film thickness thinner than the wavelength of the laser light, and the intensity distribution of the electromagnetic field in the recording layer is applied to the incident surface. The wavelength in the orthogonal direction is also smaller than the wavelength of the laser light.

【００１０】また、上記金属面を、レーザ光の波長より
薄い膜厚で形成し、誘電体により照射するレーザ光の入
射面に略平行に挟み込んで、光ヘッドが記録媒体に接触
する場合などにおける金属面の損傷を防止する。Further, in the case where the metal surface is formed with a film thickness thinner than the wavelength of the laser light and is sandwiched substantially in parallel with the incident surface of the laser light irradiated by the dielectric, the optical head comes into contact with the recording medium. Prevents damage to metal surfaces.

【００１１】この発明の情報記録再生装置は、上記光ピ
ックアップを有し、記録媒体の基体と記録層の間に周期
的な凹凸形状を有した金属膜を有し、記録層をデータト
ラックのピッチと等しい周期的な凹凸形状に形成して、
記録層中の電磁場のパワー密度を増加させ、光源からの
光の利用効率を向上させる。An information recording / reproducing apparatus of the present invention has the above-mentioned optical pickup, has a metal film having a periodic uneven shape between a substrate of a recording medium and a recording layer, and sets the recording layer to a pitch of a data track. Formed into a periodic uneven shape equal to
It increases the power density of the electromagnetic field in the recording layer and improves the utilization efficiency of light from the light source.

【００１２】上記凹凸形状を周期的な三角波形状又は波
形状で形成し、より集中したパワー密度の高い電磁場を
記録層に加える。The concavo-convex shape is formed in a periodic triangular wave shape or a wave shape, and a more concentrated electromagnetic field having a high power density is applied to the recording layer.

【００１３】また、記録媒体から光ヘッドのスライダー
内に向けて伝搬する光を光検出器で検出して、記録媒体
上の記録情報を再生して、再生したい記録マーク以外か
らの反射光を低減し、再生信号のＳ／Ｎを向上させる。Further, the light propagating from the recording medium toward the inside of the slider of the optical head is detected by the photodetector, the recorded information on the recording medium is reproduced, and the reflected light other than the recording mark to be reproduced is reduced. Then, the S / N ratio of the reproduced signal is improved.

【００１４】さらに、光検出器の受光面を、光ヘッドに
照射するレーザ光の入射面と交差しない位置に設け、再
生したい記録マーク以外からの不要な光が光検出器に入
ることを防止して再生信号のＳ／Ｎを向上させる。Further, the light receiving surface of the photodetector is provided at a position that does not intersect with the incident surface of the laser light for irradiating the optical head to prevent unnecessary light other than the recording mark to be reproduced from entering the photodetector. Improve the S / N of the reproduced signal.

【００１５】また、光検出器を光ヘッドに装着し、光検
出器において光電変換された電気信号を光ヘッド以外の
場所に設けられた信号処理回路へと導くための配線をサ
スペンションと一体化すると良い。If the photodetector is mounted on the optical head and the wiring for guiding the electric signal photoelectrically converted in the photodetector to the signal processing circuit provided at a place other than the optical head is integrated with the suspension. good.

【００１６】また、光検出器を、光ヘッドを走査するた
めのアームに装着し、記録媒体からの光が伝搬して光ヘ
ッドのスライダーを透過して出射する部分に反射防止膜
を形成しても良い。Further, the photodetector is mounted on an arm for scanning the optical head, and an antireflection film is formed on a portion where light from the recording medium propagates and passes through a slider of the optical head to be emitted. Is also good.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】図１はこの発明の情報記録再生装
置の構成図である。図に示すように、情報記録再生装置
１は、ガラスやポリカーボネイトなどの透明基板２上に
相変化材料などで記録層３を設けた円形の記録媒体４を
図示しないスピンドルモータで回転させた状態で記録媒
体４に情報を記録したり再生するものであり、アーム５
にサスペンション６を介して取り付けられた光ヘッド７
と、光ヘッド７に記録、再生用のレーザ光を照射する光
学系８と、記録媒体４の透明基板２側に配置されたアー
ム９に設けられ、記録媒体４の透過散乱光を受光するフ
ォトダイオード等からなる光検出器１０を有し、光ヘッ
ド７を、回転している記録媒体４の記録層３に対して波
長以下の距離まで近接させて配置している。1 is a block diagram of an information recording / reproducing apparatus of the present invention. As shown in the figure, the information recording / reproducing apparatus 1 is a state in which a circular recording medium 4 having a recording layer 3 made of a phase change material on a transparent substrate 2 such as glass or polycarbonate is rotated by a spindle motor (not shown). Information is recorded on and reproduced from the recording medium 4, and the arm 5
Optical head 7 attached to the suspension via suspension 6
An optical system 8 for irradiating the optical head 7 with laser light for recording and reproduction, and an arm 9 arranged on the transparent substrate 2 side of the recording medium 4 for receiving the scattered light scattered by the recording medium 4. It has a photodetector 10 composed of a diode or the like, and the optical head 7 is arranged in proximity to the recording layer 3 of the rotating recording medium 4 to a distance equal to or less than the wavelength.

【００１８】アーム５は、図示しない駆動機構によって
光ヘッド７を記録媒体４上で走査させるための支持体で
あり、サスペンション６は光ヘッド７の浮上量を安定さ
せるものである。光ヘッド７は、図２の斜視図に示すよ
うに、ガラスや合成樹脂などで形成されたスライダー１
１のｙｚ面に平行な側面に、例えば金や銀、アルミなど
で形成された厚さが50〜300ｎｍ程度の金属面１２を有
する。光学系８はアーム５上に配置された半導体レーザ
素子からなる光源１３とコリメートレンズ１４及び凹面
反射鏡１５を有し、光源１３から出射した例えば波長40
5ｎｍのレーザ光をコリメートレンズ１３と凹面反射鏡
１５及びアーム５に設けた透過穴１６を介して光ヘッド
７の金属面１２の記録媒体４表面に最も近い端部１２ａ
に集光して照射する。The arm 5 is a support for scanning the optical head 7 on the recording medium 4 by a drive mechanism (not shown), and the suspension 6 stabilizes the flying height of the optical head 7. As shown in the perspective view of FIG. 2, the optical head 7 has a slider 1 formed of glass or synthetic resin.
1 has a metal surface 12 made of, for example, gold, silver, aluminum or the like and having a thickness of about 50 to 300 nm on the side surface parallel to the yz plane. The optical system 8 has a light source 13 composed of a semiconductor laser element arranged on the arm 5, a collimator lens 14 and a concave reflecting mirror 15, and has a wavelength of, for example, 40 nm emitted from the light source 13.
The end portion 12a of the metal surface 12 of the optical head 7 closest to the surface of the recording medium 4 passes through the collimating lens 13, the concave reflecting mirror 15, and the transmission hole 16 provided in the arm 5 for passing the laser beam of 5 nm.
The light is focused on and irradiated.

【００１９】この光ヘッド７に照射するレーザ光１７
は、図３に示すように、記録媒体４の表面に対するレー
ザ光１７の入射面、すなわち記録媒体４の表面に垂直
で、照射レーザ光１７の光軸を含む面であるｘｚ面に平
行な面に平行な方向に偏光方向（電界の振動方向）を持
つようにして、記録媒体４の表面に対してＰ偏光の状態
になるようにしている。このようにして光ヘッド７の金
属面１２の端部１２ａにレーザ光１７が照射されると、
金属面１２の導電性の効果によって金属面１２の端部１
２ａに電界が集中する。すなわち図４に示すように、金
属面１２に対してＰ方向に偏光したレーザ光１７が照射
されると、金属面１２の表面に対して垂直なＱ方向に加
わる電界成分は金属中において速やかに減少し、金属表
面に平行なＲ方向の電界成分はＲ方向に振動する表面電
流を発生させる。この表面電流（電荷の流れ）は、金属
面１２が有限であることから、入射レーザ光１７の波長
より充分小さな領域Ｓに集中した電荷分布を発生させ
る。この電荷は光の周波数と等しい周波数で正電荷と負
電荷の交替を行うので、領域Ｓの近傍に電磁場を発生さ
せる。電荷分布によって生じる電界は、電荷分布の勾配
に比例するため、上記のように入射レーザ光１７の波長
より充分小さな領域Ｓに局在化する電荷分布によって生
じる電磁場は、点Ｏのような場所の電磁場より強くな
る。さらに領域Ｓにおいては、上記電荷分布によって生
じる電磁場に加えて、この場所に照射されるレーザ光に
よる電磁場も重ね合わされる。したがって領域Ｓの近傍
では、入射レーザ光１７のより強い電磁場が発生する。
このようにして発生する電磁場は、金属面１２の端部に
近接する記録層３の微小領域（波長より充分小さな領
域）に対して電磁場のエネルギを与える。したがって例
えば相変化材料を用いた記録層３のように電磁場のエネ
ルギで加熱することによって記録マークを形成させる方
式においては、入射レーザ光１７の強度を変調して記録
層３を溶融・冷却することによって波長より小さなサイ
ズ、例えば波長の１／４程度で記録マークを形成するこ
とができる。一方、記録情報の読み出し（再生）は、局
在化した電磁場が記録マークで強度変調を受けた後に、
透明基板２中を伝搬し記録媒体４を透過する散乱光の強
度を光検出器１０で検出することによって行う。ここで
光検出器１０を取り付けたアーム９は、図示しない機構
によって、光ヘッド７を走査させるアーム５と連動して
動くようになっており、光検出器１０が常に光ヘッド７
の真下に位置するように構成されている。Laser light 17 for irradiating the optical head 7
As shown in FIG. 3, is the plane of incidence of the laser beam 17 on the surface of the recording medium 4, that is, the plane perpendicular to the surface of the recording medium 4 and parallel to the xz plane, which is the plane containing the optical axis of the irradiation laser beam 17. A polarization direction (a vibration direction of an electric field) is provided in a direction parallel to, so that the surface of the recording medium 4 is in a P-polarized state. When the end portion 12a of the metal surface 12 of the optical head 7 is irradiated with the laser light 17 in this way,
Due to the conductivity effect of the metal surface 12, the end 1 of the metal surface 12
The electric field is concentrated on 2a. That is, as shown in FIG. 4, when the metal surface 12 is irradiated with the laser light 17 polarized in the P direction, the electric field component applied in the Q direction perpendicular to the surface of the metal surface 12 is rapidly generated in the metal. The electric field component in the R direction that decreases and is parallel to the metal surface generates a surface current that oscillates in the R direction. Since the metal surface 12 is finite, this surface current (flow of charges) causes a concentrated charge distribution in a region S sufficiently smaller than the wavelength of the incident laser light 17. Since this charge alternates between positive charge and negative charge at a frequency equal to the frequency of light, an electromagnetic field is generated near the region S. Since the electric field generated by the charge distribution is proportional to the gradient of the charge distribution, the electromagnetic field generated by the charge distribution localized in the region S which is sufficiently smaller than the wavelength of the incident laser light 17 as described above is generated at a location such as the point O. It becomes stronger than the electromagnetic field. Further, in the region S, in addition to the electromagnetic field generated by the charge distribution, the electromagnetic field generated by the laser beam applied to this location is also superimposed. Therefore, in the vicinity of the region S, a stronger electromagnetic field of the incident laser light 17 is generated.
The electromagnetic field thus generated gives the energy of the electromagnetic field to a minute area (area sufficiently smaller than the wavelength) of the recording layer 3 which is close to the end of the metal surface 12. Therefore, in the method of forming the recording mark by heating with the energy of the electromagnetic field like the recording layer 3 using the phase change material, for example, the intensity of the incident laser beam 17 is modulated to melt / cool the recording layer 3. Thus, the recording mark can be formed with a size smaller than the wavelength, for example, about 1/4 of the wavelength. On the other hand, reading (reproduction) of recorded information is performed after the localized electromagnetic field is intensity-modulated by the recording mark,
The intensity of scattered light propagating through the transparent substrate 2 and passing through the recording medium 4 is detected by the photodetector 10. Here, the arm 9 to which the photodetector 10 is attached is designed to move in conjunction with the arm 5 for scanning the optical head 7 by a mechanism (not shown), and the photodetector 10 is constantly operated.
It is configured to be located just below.

【００２０】このように情報記録再生装置１を構成する
ことにより、従来より高密度で記録媒体４に情報を記録
するとともに記録媒体４に記録した情報を再生すること
ができる。By configuring the information recording / reproducing apparatus 1 in this manner, it is possible to record information on the recording medium 4 and reproduce the information recorded on the recording medium 4 at a higher density than before.

【００２１】上記情報記録再生装置１は、光学系８の集
光光学系に凹面反射鏡１５を使用した場合について説明
したが、図５に示すように、反射鏡１８と対物レンズ１
９により集光光学系を構成して光ヘッド７の金属面１２
の端部１２ａにレーザ光１７を集光して照射するように
しても良い。The information recording / reproducing apparatus 1 has been described with respect to the case where the concave reflecting mirror 15 is used for the condensing optical system of the optical system 8, but as shown in FIG. 5, the reflecting mirror 18 and the objective lens 1 are used.
The light condensing optical system is constituted by 9 and the metal surface 12 of the optical head 7
The laser beam 17 may be condensed and applied to the end portion 12a of the.

【００２２】また、上記情報記録再生装置１は、スライ
ダー１１の一方の側面全体に金属面１２を設けた光ヘッ
ド７を使用した場合について説明したが、光ヘッド７の
金属面１２を、図６の斜視図に示すように、記録媒体４
の記録層３に近接する部分を細くして３角形状にすると
良い。この３角形状の金属面１２は、記録層３に近接す
る端部１２ａの曲率半径を照射するレーザ光１７の波長
より充分小さくなるように形成する。例えば、光源１３
から出射するレーザ光の波長の１／１０以下となるよう
に先鋭化すると良い。The information recording / reproducing apparatus 1 has been described using the optical head 7 in which the metal surface 12 is provided on the entire one side surface of the slider 11, but the metal surface 12 of the optical head 7 is shown in FIG. As shown in the perspective view of FIG.
It is advisable to thin the portion close to the recording layer 3 to have a triangular shape. The triangular metal surface 12 is formed so as to be sufficiently smaller than the wavelength of the laser beam 17 for irradiating the radius of curvature of the end portion 12a close to the recording layer 3. For example, the light source 13
It is advisable to sharpen the wavelength to 1/10 or less of the wavelength of the laser light emitted from the laser.

【００２３】この光ヘッド７の金属面１２の先鋭化され
た端部１２ａにレーザ光１７を照射すると、先鋭化され
た先端部分の近傍に電磁場が集中し、レーザ光１７の波
長より充分小さく形成された曲率半径程度に局在化した
電磁場が発生する。スライダー１１の一方の側面全体に
金属面１２を設けた場合、ｙ方向の電磁場強度分布は金
属面１２に照射するレーザ光１７の集光スポットサイズ
程度すなわち波長程度であるのに対して、記録層３に近
接する部分を先鋭化した場合は、ｙ方向の電磁場強度分
布もレーザ光１７の波長より充分小さな領域に局在化さ
せることができる。したがって、記録媒体４上の互いに
隣り合うデータ列の間隔であるトラックピッチを、例え
ば金属面１２の３角形状の曲率半径の数倍程度とレーザ
光１７の波長より小さくなるようにして高密度な記録を
行うことができる。When the sharpened end 12a of the metal surface 12 of the optical head 7 is irradiated with the laser beam 17, the electromagnetic field is concentrated in the vicinity of the sharpened tip portion and is formed sufficiently smaller than the wavelength of the laser beam 17. A localized electromagnetic field is generated with a radius of curvature of approximately the specified value. When the metal surface 12 is provided on the entire one side surface of the slider 11, the electromagnetic field intensity distribution in the y direction is about the focused spot size, that is, the wavelength of the laser beam 17 with which the metal surface 12 is irradiated. When the portion close to 3 is sharpened, the electromagnetic field intensity distribution in the y direction can be localized in a region sufficiently smaller than the wavelength of the laser light 17. Therefore, the track pitch, which is the interval between the data rows adjacent to each other on the recording medium 4, is set to be several times the radius of curvature of the triangular shape of the metal surface 12 and smaller than the wavelength of the laser light 17 to achieve high density. Records can be made.

【００２４】また、ｙ方向の電磁場強度分布をレーザ光
１７の波長より充分小さな領域に局在化するために、金
属面１２の形状を三角形状にした場合について説明した
が、図７（ａ）に示すように、金属面１２を照射するレ
ーザ光１７の波長より十分に小さな幅ｄを有する帯状に
したり、図７（ｂ）に示すように、半楕円状にしても良
い。Further, in order to localize the electromagnetic field intensity distribution in the y direction to a region sufficiently smaller than the wavelength of the laser beam 17, the case where the metal surface 12 has a triangular shape has been described. 7B, the metal surface 12 may have a band shape having a width d sufficiently smaller than the wavelength of the laser beam 17, or a semi-elliptical shape as shown in FIG. 7B.

【００２５】さらに、記録媒体４のトラックピッチを狭
めて高密度化を実現する他の方法として、図８の斜視図
に示すように、スライダー１１のｘｚ面に平行な側面
に、レーザ光１７の波長より十分に小さな膜厚、例えば
波長の１／４の厚さの金属面１２を形成して光ヘッド7
を構成し、この光ヘッド７対してｘｚ面に平行な面を入
射面とし、この面内に偏光方向（Ｐ偏光）を持ったレー
ザ光を金属面１２の側端部１２ａに集光して照射しても
良い。この金属面１２の側端部１２ａにレーザ光１７を
集光して照射すると、入射面に直交するｙ方向において
金属面１２の膜厚程度に局在化した電磁場が金属面１２
の側端部１２ａの近傍に発生する。また、ｚ方向につい
ても金属面１２の側端部１２ａの近傍にレーザ光１７の
波長より小さく局在化した電磁場が発生する。したがっ
て照射レーザ光１７の強度を変調することによって側端
部１２ａの部分に近接する記録層３の領域にレーザ光１
７の波長より充分小さな記録マークを形成させることが
できる。例えば、金属面１２の膜厚を100ｎｍ、レーザ
光源１７の波長を660ｎｍとした場合、ｘ方向とｙ方向
ともに100ｎｍ程度の微小な記録マークを形成させるこ
とができる。ここで金属面１２をスライダー１１のｘｚ
面に平行な側面全体に設けずに、図９に示すように、ス
ライダー１１のｘｚ面に平行な側面の一部に金属面１２
を形成しても良い。Further, as another method for narrowing the track pitch of the recording medium 4 to realize high density, as shown in the perspective view of FIG. 8, the side surface of the slider 11 parallel to the xz plane is irradiated with the laser light 17. An optical head 7 is formed by forming a metal surface 12 having a film thickness sufficiently smaller than the wavelength, for example, a thickness of 1/4 of the wavelength.
A plane parallel to the xz plane with respect to the optical head 7 as an incident plane, and a laser beam having a polarization direction (P-polarized) in this plane is condensed on the side end 12a of the metal surface 12. You may irradiate. When the laser light 17 is focused and applied to the side end portion 12a of the metal surface 12, an electromagnetic field localized in the thickness of the metal surface 12 in the y direction orthogonal to the incident surface is generated.
Is generated in the vicinity of the side end portion 12a. Also in the z direction, a localized electromagnetic field smaller than the wavelength of the laser light 17 is generated near the side end 12a of the metal surface 12. Therefore, by modulating the intensity of the irradiation laser beam 17, the laser beam 1 is applied to the region of the recording layer 3 which is close to the side end portion 12a.
It is possible to form recording marks sufficiently smaller than the wavelength of 7. For example, when the film thickness of the metal surface 12 is 100 nm and the wavelength of the laser light source 17 is 660 nm, minute recording marks of about 100 nm can be formed in both the x and y directions. Here, the metal surface 12 is set to xz of the slider 11.
As shown in FIG. 9, the metal surface 12 is formed on a part of the side surface parallel to the xz plane of the slider 11 instead of being provided on the entire side surface parallel to the surface.
May be formed.

【００２６】また、スライダー１１のｘｚ面に平行な側
面に設けた金属面１２が破損することを防止するため、
図１０の斜視図に示すように、金属面１２をガラスや合
成樹脂等の誘電体２０で挟み込んで光ヘッド７を構成す
ると良い。このように照射するレーザ光の波長より薄
く、例えば波長の１／４の厚さに形成される金属面１２
を誘電体２０で挟み込むことにより、例えば記録媒体４
を回転しているときの面ぶれなどによって光ヘッド７と
記録媒体４が衝突した場合などにおいて金属面１２の損
傷を防止することができる。また、光ヘッド７を記録媒
体上で滑走させながら走査するコンタクトスライダー方
式の場合においても、金属面１２の摩耗を防止すること
ができる。また、図２、図４に示すように、スライダー
１１のｙｚ面に平行な側面に金属面１２を設けた場合
も、金属面１２を保護するために、図１１に示すよう
に、金属面１２の前面にガラスなどの透明材料からなる
誘電体の保護層２１を設けると良い。Further, in order to prevent the metal surface 12 provided on the side surface parallel to the xz plane of the slider 11 from being damaged,
As shown in the perspective view of FIG. 10, it is preferable to configure the optical head 7 by sandwiching the metal surface 12 with a dielectric material 20 such as glass or synthetic resin. In this way, the metal surface 12 formed to be thinner than the wavelength of the laser light to be irradiated, for example, a thickness of ¼ of the wavelength
By sandwiching between the dielectrics 20, for example, the recording medium 4
It is possible to prevent the metal surface 12 from being damaged when the optical head 7 and the recording medium 4 collide with each other due to surface wobbling while rotating. Further, even in the case of the contact slider method in which the optical head 7 scans while sliding on the recording medium, the abrasion of the metal surface 12 can be prevented. Further, as shown in FIGS. 2 and 4, even when the metal surface 12 is provided on the side surface parallel to the yz plane of the slider 11, as shown in FIG. It is preferable to provide a dielectric protective layer 21 made of a transparent material such as glass on the front surface of the.

【００２７】また、このように光ヘッド７で発生する局
在化した電磁場を、効率良く記録媒体４の記録層３に加
えるために、図１２（ａ）の断面図と（ｂ）の斜視図に
示すように、記録媒体４の透明基板２の記録層３側を、
ｙ方向に周期的な凹凸形状に形成し、この透明基板２と
記録層３の間に金や銀、アルミ、銅などの金属膜２２を
設け、記録層３を周期的な凹凸形状にすると良い。Further, in order to efficiently apply the localized electromagnetic field generated in the optical head 7 to the recording layer 3 of the recording medium 4, the sectional view of FIG. 12A and the perspective view of FIG. 12B are shown. , The recording layer 3 side of the transparent substrate 2 of the recording medium 4 is
It is preferable that the recording layer 3 is formed in a periodic uneven shape in the y direction, a metal film 22 of gold, silver, aluminum, copper or the like is provided between the transparent substrate 2 and the recording layer 3 to make the recording layer 3 in the periodic uneven shape. .

【００２８】このように記録層３に周期的な凹凸形状を
設け、光ヘッド７の金属面１２に、ｘｚ面に平行な方向
に偏光方向を持つレーザ光を照射して局在化した電磁場
を発生させ、この電磁場のエネルギを利用して形成され
る記録マークの大きさは、ｙ方向については、周期的な
凹凸形状を有する記録層３の幅Ｄでほぼ決定される。し
たがってｙ方向の凹凸のピッチを狭めることにより、波
長以下のトラックピッチを実現することができる。ま
た、記録媒体４に周期的な凹凸形状を有する金属膜２２
を設けることにより、光ヘッド７の金属面１２の先端と
記録媒体４の金属膜２２に電磁相互作用が発生するため
に、金属面１２の先端で発生する局所的な電磁場がより
記録層３側に引き込まれ、強い電磁場が記録層３に加え
ることができる。したがって記録媒体４中に金属面２２
を設けない場合より、光源１３の発光強度を低く押さえ
た状態で記録・再生を行うことができる。As described above, the recording layer 3 is provided with a periodic uneven shape, and the metal surface 12 of the optical head 7 is irradiated with a laser beam having a polarization direction parallel to the xz plane to generate a localized electromagnetic field. The size of the recording mark generated and formed by utilizing the energy of this electromagnetic field is substantially determined in the y direction by the width D of the recording layer 3 having a periodic uneven shape. Therefore, by narrowing the pitch of the unevenness in the y direction, it is possible to realize a track pitch equal to or less than the wavelength. In addition, the metal film 22 having a periodic uneven shape on the recording medium 4
By providing the electromagnetic interaction between the tip of the metal surface 12 of the optical head 7 and the metal film 22 of the recording medium 4, the local electromagnetic field generated at the tip of the metal surface 12 is closer to the recording layer 3 side. And a strong electromagnetic field can be applied to the recording layer 3. Therefore, in the recording medium 4, the metal surface 22
Recording and reproduction can be performed in a state in which the emission intensity of the light source 13 is suppressed to a lower level than in the case of not providing.

【００２９】さらに、高密度で光利用効率を高め低消費
電力化を図るために、図１３（ａ）の断面図と（ｂ）の
斜視図に示すように、記録媒体４の透明基板２の記録層
３側を、ｙ方向に周期的な三角波形状に形成し、この透
明基板２と記録層３の間に金や銀、アルミ、銅などの金
属膜２２を設け、記録層３を周期的な三角波形状に形成
すると良い。この場合、記録層３の三角形状の周期Ｄ
は、データトラックのピッチに相当し、記録・再生に用
いるレーザ光の波長より狭く形成されている。また三角
波形状の溝の深さは、周期Ｄの半分以下に形成させてい
る。例えば、光源１３の波長を650ｎｍとした場合、周
期Ｄは200ｎｍあるいは150ｎｍ、溝の深さは40ｎｍある
いは20ｎｍといった値の形状にする。このように構成さ
れた記録媒体４に光ヘッド７を近接して配置して局在化
した電磁場を発生させ、記録媒体４上の微小領域に対し
て記録・再生を行うときに、記録層３の三角波形状の頂
点の部分の曲率半径が小さく形成されているので、この
頂点の部分への電磁界の集中が顕著になり、記録層に加
わる電磁場を、より局所的でパワー密度も高くすること
ができる。したがって記録密度をより向上するととも
に、光源１３の発光強度を下げて記録を行うことがで
き、消費電力も低くすることができる。さらに、同じト
ラックピッチの記録媒体４を作製する場合において、図
１２に示すように、記録層３を周期的な凹凸形状にした
場合と比べて、鋭角に形成する部分が少なくトラックに
垂直な方向の形状の空間周波数が低い。また、記録層３
を周期的な凹凸形状にした場合は、記録層３のなす角を
ほぼ直角に作製する必要があるのに対し、三角波形状に
した場合は、その角度は例えば120度以上でもよく、容
易に作成することができる。さらに、図１４の断面図に
示すように、記録媒体４の透明基板２の記録層３側を、
ｙ方向に周期的な波形状に形成し、この透明基板２と記
録層３の間に金や銀、アルミ、銅などの金属膜２２を設
け、記録層３を周期的な波形状に形成しても、記録層３
を三角波形状に形成した場合と同様の作用、効果を奏す
ることができる。Further, in order to increase the light utilization efficiency and reduce the power consumption with high density, as shown in the sectional view of FIG. 13A and the perspective view of FIG. 13B, the transparent substrate 2 of the recording medium 4 is formed. The recording layer 3 side is formed in a triangular wave shape that is periodic in the y direction, and a metal film 22 of gold, silver, aluminum, copper, or the like is provided between the transparent substrate 2 and the recording layer 3, and the recording layer 3 is periodically formed. It is preferable to form the triangular wave shape. In this case, the triangular period D of the recording layer 3
Corresponds to the pitch of the data track and is formed narrower than the wavelength of the laser beam used for recording / reproducing. Further, the depth of the triangular wave-shaped groove is formed to be half or less of the period D. For example, when the wavelength of the light source 13 is 650 nm, the period D is 200 nm or 150 nm, and the groove depth is 40 nm or 20 nm. When the optical head 7 is arranged close to the recording medium 4 configured as described above to generate a localized electromagnetic field and recording / reproducing is performed on a minute area on the recording medium 4, the recording layer 3 Since the radius of curvature at the apex of the triangular wave shape is formed to be small, the concentration of the electromagnetic field at this apex becomes remarkable, and the electromagnetic field applied to the recording layer should be more localized and have a higher power density. You can Therefore, the recording density can be further improved, recording can be performed by lowering the emission intensity of the light source 13, and the power consumption can be reduced. Further, in the case where the recording medium 4 having the same track pitch is manufactured, as compared with the case where the recording layer 3 has a periodical uneven shape, as shown in FIG. The shape has a low spatial frequency. In addition, the recording layer 3
When the recording layer 3 has a periodic uneven shape, the angle formed by the recording layer 3 needs to be formed substantially at a right angle, whereas when the recording layer 3 has a triangular waveform, the angle may be 120 degrees or more, for example. can do. Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 14, the recording layer 3 side of the transparent substrate 2 of the recording medium 4 is
The recording layer 3 is formed in a periodic wave shape in the y direction, and a metal film 22 of gold, silver, aluminum, copper or the like is provided between the transparent substrate 2 and the recording layer 3 to form the recording layer 3 in a periodic wave shape. Even recording layer 3
The same action and effect as in the case of forming the triangular wave shape can be obtained.

【００３０】このような金属膜２２を有する記録媒体４
を用いて記録情報の再生を行うには記録媒体４からの反
射光を検出する必要があり、例えば、図１５の構成図に
示すように、光源１３から放射されコリメートレンズ１
４を通ったレーザ光をハーフミラー２３で反射させた
後、対物レンズ１９で集光させて光ヘッド７の金属面１
２の先端部と記録媒体４表面の境界付近に集光照射さ
せ、金属面１２先端と記録媒体７の金属膜２２の間で発
生する電磁場が記録層３中の記録マークによって変調を
受けた後に対物レンズ１９側に反射・散乱した光を取り
込み、その後にハーフミラー２３を透過した光強度を集
光レンズ２４で集光して光検出器１０で検出することに
よって記録情報の再生を行う。Recording medium 4 having such a metal film 22
It is necessary to detect the reflected light from the recording medium 4 in order to reproduce the recorded information by using, for example, as shown in the configuration diagram of FIG.
After the laser light passing through 4 is reflected by the half mirror 23, it is condensed by the objective lens 19 and the metal surface 1 of the optical head 7
2 is focused and irradiated near the boundary between the tip of the recording medium 4 and the surface of the recording medium 4, and the electromagnetic field generated between the tip of the metal surface 12 and the metal film 22 of the recording medium 7 is modulated by the recording marks in the recording layer 3. The reflected / scattered light is fetched to the objective lens 19 side, and then the light intensity transmitted through the half mirror 23 is condensed by the condenser lens 24 and detected by the photodetector 10 to reproduce the recorded information.

【００３１】このように対物レンズ１９側に反射・散乱
した光を取り込んで記録情報を再生する場合、記録情報
によって変調を受けた光以外に光ヘッド７の金属面１２
や記録媒体４の表面などによって反射・散乱される光も
光検出器１０で同時に検出してしまうので、その影響に
よって再生信号のＳ／Ｎが低下してしまう。この再生信
号のＳ／Ｎの低下を防止するため、記録マークから光ヘ
ッド７のスライダー１１の内部に向けて反射・散乱され
る光を検出して記録情報の再生を行うと良い。例えば図
１６の構成図に示すように、光ヘッド７のスライダー１
１をガラスや透明樹脂などの透光性材料で形成し、この
スライダー１１の上面に光検出器１０を設け、記録媒体
４からスライダー１１の内部に向けて反射・散乱される
光を検出する。このように記録媒体４からスライダー１
１の内部に向けて反射・散乱される光を検出する場合、
光検出器１０を、図１７に示すように、アーム５の上部
に設けたアーム２５に設け、アーム５の透過穴２６を透
過してくる光を検出するようにしてもよいが、装置全体
の部品点数を減らして小型化させるために、光検出器１
０をスライダー１１に直接設けることが望ましい。When reproducing the recorded information by taking in the light reflected / scattered on the side of the objective lens 19 as described above, in addition to the light modulated by the recorded information, the metal surface 12 of the optical head 7 is used.
The light reflected and scattered by the surface of the recording medium 4 and the like is also detected by the photodetector 10 at the same time, and the S / N of the reproduction signal is reduced due to the influence. In order to prevent the decrease in S / N of the reproduction signal, it is preferable to detect the light reflected / scattered from the recording mark toward the inside of the slider 11 of the optical head 7 to reproduce the recorded information. For example, as shown in the configuration diagram of FIG. 16, the slider 1 of the optical head 7
1 is formed of a translucent material such as glass or transparent resin, a photodetector 10 is provided on the upper surface of the slider 11, and the light reflected and scattered from the recording medium 4 toward the inside of the slider 11 is detected. Thus, from the recording medium 4 to the slider 1
When detecting the light reflected / scattered toward the inside of 1,
As shown in FIG. 17, the photodetector 10 may be provided on the arm 25 provided above the arm 5 to detect the light transmitted through the transmission hole 26 of the arm 5. In order to reduce the number of parts and downsize, the photodetector 1
It is desirable to provide 0 directly on the slider 11.

【００３２】また、光検出器１０のからの電気信号を取
り出す配線２７を、図１６に示すように、サスペンショ
ン６とは別にアーム５に連結すると、記録媒体４上で光
ヘッド７を走査させたときに光ヘッド７と記録媒体４と
の距離や光ヘッド７の姿勢を一定に保つサスペンション
６の働きに不具合が発生する。これを防ぐために、図１
８（ａ）の側面図と（ｂ）のサスペンション６と光ヘッ
ド７のｚ軸方向から見た上面図に示すように、光検出器
１０の配線２７を光ヘッド７とアーム５の間ではサスペ
ンション６と一体化させる。この配線２７の経路を詳し
く説明すると、まず、光検出器１０のフォトダイオード
のアノードとカソードから配線２７ａによってサスペン
ション６上の配線２７ｂに接続する。そしてサスペンシ
ョン６とアーム５の連結部において配線２７ｂとアーム
５に沿って増幅回路等の信号処理回路に接続された配線
２７ｃを接続する。このように配線２７をサスペンショ
ン６に沿って配置することにより、サスペンション６の
働きに不具合が発生することを防ぎ、安定した光ヘッド
７の走査を実現することができる。Further, when the wiring 27 for taking out an electric signal from the photodetector 10 is connected to the arm 5 separately from the suspension 6 as shown in FIG. 16, the optical head 7 is scanned on the recording medium 4. Sometimes, a problem occurs in the function of the suspension 6 that keeps the distance between the optical head 7 and the recording medium 4 and the posture of the optical head 7 constant. In order to prevent this,
As shown in the side view of FIG. 8A and the top view of the suspension 6 and the optical head 7 viewed from the z-axis direction in FIG. 8B, the wiring 27 of the photodetector 10 is provided between the optical head 7 and the arm 5. Integrate with 6. The route of the wiring 27 will be described in detail. First, the photodiode 27 of the photodetector 10 is connected to the wiring 27b on the suspension 6 by the wiring 27a from the anode and cathode of the photodiode. Then, at the connecting portion between the suspension 6 and the arm 5, the wiring 27b is connected along the arm 5 to the wiring 27c connected to a signal processing circuit such as an amplifier circuit. By arranging the wiring 27 along the suspension 6 in this manner, it is possible to prevent the operation of the suspension 6 from being defective and to realize stable scanning of the optical head 7.

【００３３】また、図１９の構成図に示すように、光検
出器１０をアーム５の、光ヘッド７の上部に位置に設け
ても良い。この場合、スライダー１１を透過した光を光
検出器１０で検出するとき、記録マークからの反射・散
乱光がスライダー１１の内部から空気中に透過するとき
の反射を低減させるために、スライダー１１の上面に、
図２０に示すように、反射防止膜２８を形成すると良
い。例えば、スライダー１１を屈折率が1.5のガラスで
形成し、光源１３からのレーザ光の波長が405ｎｍ、記
録マークでの反射・散乱光の最も強度の強い光線である
主成分が反射防止膜２８に対して45度の入射角で入射す
る場合には、厚さが105ｎｍ程度のフッ化マグネシウム
の膜を反射防止膜２８として形成させておけば良い。こ
のように記録媒体４からスライダー１１の内部に向けて
反射・散乱される光を検出することにより、装置を小型
化することができる。また、光検出器１０をアーム５に
設けることにより、光検出器１０を光ヘッド７に設ける
場合と比べて光ヘッド７を軽量化することがで、光ヘッ
ド７を記録媒体４上で高速に走査させることができる。Further, as shown in the configuration diagram of FIG. 19, the photodetector 10 may be provided at a position above the optical head 7 of the arm 5. In this case, when the light that has passed through the slider 11 is detected by the photodetector 10, in order to reduce the reflection when the reflected / scattered light from the recording mark is transmitted from the inside of the slider 11 to the air, On the top
As shown in FIG. 20, it is preferable to form an antireflection film 28. For example, the slider 11 is formed of glass having a refractive index of 1.5, the wavelength of the laser light from the light source 13 is 405 nm, and the main component, which is the strongest light of the reflected / scattered light at the recording mark, is the antireflection film 28. On the other hand, when the light is incident at an incident angle of 45 degrees, a magnesium fluoride film having a thickness of about 105 nm may be formed as the antireflection film 28. As described above, by detecting the light reflected / scattered from the recording medium 4 toward the inside of the slider 11, the device can be downsized. Further, by providing the photodetector 10 on the arm 5, it is possible to reduce the weight of the optical head 7 as compared with the case where the photodetector 10 is provided on the optical head 7, so that the optical head 7 can be moved faster on the recording medium 4. It can be scanned.

【００３４】また、図２１（ａ）,（ｂ）に示すように
スライダー１１の内部を透過した光をアーム５に設けた
レンズ２９やスライダー１１に設けたレンズ２９ａで集
光して光検出器１０に入射するようにしても良い。Further, as shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b), the light transmitted through the inside of the slider 11 is condensed by the lens 29 provided on the arm 5 or the lens 29a provided on the slider 11 to detect the light. You may make it inject into 10.

【００３５】さらに、図８に示すように、スライダー１
１のｘｚ面に平行な側面に金属面１２を形成したり、図
１０に示すように、金属面１２をガラスや合成樹脂等の
誘電体２０で挟み込んで光ヘッド７を構成し、スライダ
ー１１の内部を透過した光を光検出器１０で検出する場
合、図２２に示すように、光学系８の凹面反射鏡１５で
反射して光ヘッド７の金属面１２の先端に集光して照射
した光の一部は、記録媒体４の表面で反射したり、ある
いはスライダー１１に設けた金属面１２の側面で反射・
散乱して。Ｐで示すように放射状に伝播する。一方、金
属面１２の先端に集光・照射されることによって発生す
る局所的な電磁場は、記録層３中の記録マークによって
変調を受けた後、図２２におけるＱの部分を中心に球面
状に反射・散乱される。したがって、例えば図２２
（ａ）の位置Ａに光検出器１０を配置した場合、光検出
器１０は記録マークからの反射・散乱光とともに、Ｐに
代表されるような再生したい情報と無関係な光を一緒に
検出してしまい、再生信号のＳ／Ｎが低下してしまう。
そこで、図２２（ａ）に示すように、光検出器１０を光
ヘッド７の金属面１２の先端に集光して照射する光の光
軸を含む入射面３０から離れた位置Ｂに配置したり、図
２２（ｂ）に示すように、光検出器１０を金属面１２と
対向するスライダー１１の側面に配置し、再生情報と無
関係な光を受光しないようにして再生信号光だけを検出
し、再生信号のＳ／Ｎを高めると良い。Further, as shown in FIG. 8, the slider 1
1, a metal surface 12 is formed on a side surface parallel to the xz plane, or as shown in FIG. 10, the metal surface 12 is sandwiched between dielectrics 20 such as glass or synthetic resin to form the optical head 7, and the slider 11 When the light that has passed through the inside is detected by the photodetector 10, as shown in FIG. 22, the light is reflected by the concave reflecting mirror 15 of the optical system 8 and focused on the tip of the metal surface 12 of the optical head 7 for irradiation. Part of the light is reflected by the surface of the recording medium 4 or reflected by the side surface of the metal surface 12 provided on the slider 11.
Scatter. It propagates radially as indicated by P. On the other hand, the local electromagnetic field generated by converging and irradiating the tip of the metal surface 12 is modulated by the recording mark in the recording layer 3 and then becomes spherical around the portion Q in FIG. It is reflected and scattered. Therefore, for example, in FIG.
When the photodetector 10 is arranged at the position A in (a), the photodetector 10 detects not only the reflected / scattered light from the recording mark but also the light irrelevant to the information to be reproduced as represented by P. Therefore, the S / N ratio of the reproduction signal is lowered.
Therefore, as shown in FIG. 22A, the photodetector 10 is arranged at a position B apart from the incident surface 30 including the optical axis of the light focused and irradiated on the tip of the metal surface 12 of the optical head 7. Alternatively, as shown in FIG. 22B, the photodetector 10 is arranged on the side surface of the slider 11 facing the metal surface 12 so that light unrelated to reproduction information is not received and only reproduction signal light is detected. It is better to increase the S / N of the reproduced signal.

【００３６】また、光ヘッド７の金属面１２と記録媒体
４との境界付近に照射されたレーザ光１７は、凹面反射
鏡１５とコリメートレンズ１４を介して光源１３側に戻
り、光源１３に照射される。このようにレーザ光を出射
する光源１３に戻り光が照射されると、光源１３の動作
が不安定になり、安定した記録・再生動作を行うことが
困難になる。そこで、光ヘッド７の金属面１２と記録媒
体７の表面の境界に照射するレーザ光１７の入射角度
を、戻り光が抑制される角度に設定すると良い。例えば
図２３に示すように、記録媒体４の表面に対する光ヘッ
ド７の金属面１２の角度をＣ１、記録媒体４の表面に対
するレーザ光１７の入射角度をＣ２、記録媒体４の表面
に対する反射・散乱光Ｋの中心角度をＣ３とすると、角
度Ｃ２が角度Ｃ１の１／２以下の値にならないようにし
て、角度Ｃ３が角度Ｃ２と一致しないようにして、反射
・散乱光Ｋを入射レーザ光１７とは異なる方向に強く反
射・散乱するようにする。例えば角度Ｃ１が９０度の場
合、角度Ｃ２を４５度より大きな角度にすることにより
角度Ｃ３を４５度より小さな値になるようにする。この
ようにして光源１３に対する戻り光を抑制することによ
り、光源１３から安定したレーザ光１７を出射すること
ができる。The laser light 17 emitted near the boundary between the metal surface 12 of the optical head 7 and the recording medium 4 returns to the light source 13 side via the concave reflecting mirror 15 and the collimating lens 14 and is emitted to the light source 13. To be done. When the light source 13 that emits the laser light is irradiated with the return light in this way, the operation of the light source 13 becomes unstable, and it becomes difficult to perform stable recording / reproducing operation. Therefore, the incident angle of the laser beam 17 that irradiates the boundary between the metal surface 12 of the optical head 7 and the surface of the recording medium 7 may be set to an angle at which the returning light is suppressed. For example, as shown in FIG. 23, the angle of the metal surface 12 of the optical head 7 with respect to the surface of the recording medium 4 is C1, the incident angle of the laser beam 17 with respect to the surface of the recording medium 4 is C2, and the reflection / scattering on the surface of the recording medium 4 is performed. Assuming that the central angle of the light K is C3, the angle C2 does not become a value equal to or smaller than 1/2 of the angle C1, and the angle C3 does not match the angle C2. Strongly reflect and scatter in a direction different from. For example, when the angle C1 is 90 degrees, the angle C2 is set to be larger than 45 degrees so that the angle C3 is set to a value smaller than 45 degrees. By suppressing the return light to the light source 13 in this way, a stable laser beam 17 can be emitted from the light source 13.

【００３７】さらに、光源１３の半導体レーザ素子３１
として例えば波長780ｎｍで縦モードと横モードがとも
に単一であるものを用い、この半導体レーザ素子３１の
駆動回路を、図２４の回路図に示すように、交流電源３
２とコンデンサ３３に対して並列に直流電源３４を設
け、直流電源３４は、交流電源３２によって半導体レー
ザ素子３１に流れる電流が変調されたときに、半導体レ
ーザ素子３１に流れる電流が常に発振するための閾値電
流以上になるように設定しておく。また、交流電源３２
による変調周波数は、例えば記録情報の再生が50Ｍｂｐ
ｓ（１秒間に50メガビットのデータを読み出す速度）で
行われる場合には、これより充分高速な800ＭＨｚの周
波数設定して半導体レーザ素子３１を強度変調させるこ
とによって、光ヘッド７と記録媒体４の表面の境界付近
から半導体レーザ素子３１への戻り光があった場合にお
いても発光強度を一定に保つことができ、安定した記録
・再生動作を行うことができる。Further, the semiconductor laser element 31 of the light source 13
As the driving circuit of the semiconductor laser device 31, an alternating current power source 3 is used as shown in the circuit diagram of FIG.
A DC power source 34 is provided in parallel with the capacitor 2 and the capacitor 33. The DC power source 34 constantly oscillates the current flowing through the semiconductor laser element 31 when the current flowing through the semiconductor laser element 31 is modulated by the AC power source 32. The threshold current is set to be equal to or higher than the threshold current. In addition, the AC power source 32
The modulation frequency is, for example, 50 Mbp for reproducing recorded information.
In the case of s (speed of reading data of 50 megabits per second), the frequency is set to 800 MHz, which is sufficiently faster than this, and the semiconductor laser element 31 is intensity-modulated so that the optical head 7 and the recording medium 4 can be modulated. Even when there is light returning from the vicinity of the boundary of the surface to the semiconductor laser element 31, the emission intensity can be kept constant, and stable recording / reproducing operation can be performed.

【００３８】[0038]

【発明の効果】この発明は以上説明したように、光ヘッ
ドのレーザ光の照射によって局所的な領域に電磁場を発
生させる金属面に対して照射するレーザ光の偏光方向
を、記録媒体表面に対するレーザ光の入射面とすること
により、他の偏光状態のレーザ光を照射した場合より微
小な領域に局在化した電磁場を発生させることができる
ととともに、レーザ光のエネルギを効率よく局在化した
電磁場に変換させることができ、記録情報の記録密度を
高密度にし、かつ光利用効率を高めることができる。As described above, according to the present invention, the polarization direction of the laser light applied to the surface of the recording medium is set so that the polarization direction of the laser light applied to the metal surface, which generates an electromagnetic field in a local region by the irradiation of the laser light from the optical head. By making it the incident surface of light, it is possible to generate a localized electromagnetic field in a smaller area than when irradiated with laser light of other polarization state, and efficiently localize the energy of the laser light. It can be converted into an electromagnetic field, the recording density of recorded information can be increased, and the light utilization efficiency can be improved.

【００３９】また、光ヘッドの金属面の記録媒体表面に
近接または接する部分を、光学系が照射するレーザ光の
波長より小さく先鋭化することにより、記録層中の電磁
場の強度分布を入射面に直交する方向についてもレーザ
光の波長より小さくすることができ、トラックピッチを
狭くしてより高密度に情報を記録し、記録した情報を再
生することができる。Further, by sharpening a portion of the metal surface of the optical head, which is close to or in contact with the surface of the recording medium, to be smaller than the wavelength of the laser beam emitted by the optical system, the intensity distribution of the electromagnetic field in the recording layer is made incident on the incident surface. Also in the orthogonal direction, the wavelength can be made smaller than the wavelength of the laser beam, the track pitch can be narrowed, information can be recorded at a higher density, and the recorded information can be reproduced.

【００４０】また、上記金属面を、照射するレーザ光の
入射面に略平行なスライダーの側面に、レーザ光の波長
より薄い膜厚で形成することにより、記録層中の電磁場
の強度分布を入射面に直交する方向についてもレーザ光
の波長より小さくすることができ、記録媒体のトラック
ピッチを狭くしてさらに高密度な記録を行うことができ
る。また、入射面に直交する方向の強度分布をスライダ
ーに設けた金属面の膜厚で制御することができるので、
光ヘッドを容易に作製することができる。Further, by forming the metal surface on the side surface of the slider substantially parallel to the incident surface of the laser light to be irradiated with a film thickness smaller than the wavelength of the laser light, the intensity distribution of the electromagnetic field in the recording layer is incident. Also in the direction orthogonal to the plane, the wavelength can be made smaller than the wavelength of the laser beam, and the track pitch of the recording medium can be narrowed to perform higher density recording. Further, since the intensity distribution in the direction orthogonal to the incident surface can be controlled by the film thickness of the metal surface provided on the slider,
The optical head can be easily manufactured.

【００４１】さらに、上記金属面を、レーザ光の波長よ
り薄い膜厚で形成し、誘電体により照射するレーザ光の
入射面に略平行に挟み込むことにより、光ヘッドが記録
媒体に接触する場合などにおける金属面の損傷を防止し
て耐久性を向上することができる。Further, in the case where the optical head comes into contact with the recording medium by forming the metal surface with a film thickness smaller than the wavelength of the laser light and sandwiching it substantially parallel to the incident surface of the laser light irradiated by the dielectric. It is possible to prevent the metal surface from being damaged and improve the durability.

【００４２】また、記録媒体の基体と記録層の間に周期
的な凹凸形状を有した金属膜を設け、記録層をデータト
ラックのピッチと等しい周期的な凹凸形状に形成するこ
とにより、記録層中の電磁場のパワー密度を増加させ、
光源からの光の利用効率を向上させることができる。Further, a metal film having a periodical uneven shape is provided between the substrate of the recording medium and the recording layer, and the recording layer is formed to have a periodical uneven shape equal to the pitch of the data tracks. Increase the power density of the electromagnetic field inside,
The utilization efficiency of the light from the light source can be improved.

【００４３】さらに、凹凸形状を周期的な三角波形状又
は波形状で形成することにより、より集中したパワー密
度の高い電磁場を記録層に加えることができ、より高密
度な記録を行うことができるとともに光利用効率を高め
低消費電力を図ることができる。Further, by forming the uneven shape in a periodic triangular wave shape or a wave shape, a more concentrated electromagnetic field having a high power density can be added to the recording layer, and higher density recording can be performed. It is possible to improve light utilization efficiency and reduce power consumption.

【００４４】また、記録媒体から光ヘッドのスライダー
内に向けて伝搬する光を光検出器で検出して、記録媒体
上の記録情報を再生することにより、再生したい記録マ
ーク以外からの反射光を低減し、再生信号のＳ／Ｎを向
上させることができる。Further, the light propagating from the recording medium toward the inside of the slider of the optical head is detected by the photodetector, and the recorded information on the recording medium is reproduced, so that the reflected light other than the recording mark to be reproduced is generated. It is possible to reduce and improve the S / N ratio of the reproduction signal.

【００４５】さらに、光検出器の受光面を、光ヘッドに
照射するレーザ光の入射面と交差しない位置に設け、再
生したい記録マーク以外からの不要な光が光検出器に入
ることを防止して再生信号のＳ／Ｎを向上させることが
できる。Further, the light receiving surface of the photodetector is provided at a position that does not intersect with the incident surface of the laser light for irradiating the optical head to prevent unnecessary light other than the recording mark to be reproduced from entering the photodetector. Thus, the S / N of the reproduced signal can be improved.

【００４６】また、光検出器を光ヘッドに装着すること
により、装置全体を小型に構成できる。また記録媒体の
面ぶれなどによって、光ヘッドが記録媒体表面に対して
上下運動するような場合においても、光ヘッドと光検出
器の位置関係が変わらないので、常に安定した再生信号
を得ることができる。By mounting the photodetector on the optical head, the entire apparatus can be made compact. Further, even when the optical head moves up and down with respect to the surface of the recording medium due to surface wobbling of the recording medium, the positional relationship between the optical head and the photodetector does not change, so that a stable reproduction signal can always be obtained. it can.

【００４７】さらに、光ヘッドに装着した光検出器から
光電変換された電気信号を光ヘッド以外の場所に設けら
れた信号処理回路へと導くための配線をサスペンション
と一体化することにより、記録媒体上で光ヘッドを走査
させたときに、光ヘッドと記録媒体との距離や光ヘッド
の姿勢を一定に保つサスペンションの働きを損なうこと
なく、光ヘッド上の光検出器から信号処理回路へ再生信
号を送ることができる。Further, wiring for guiding an electric signal photoelectrically converted from a photodetector mounted on the optical head to a signal processing circuit provided at a place other than the optical head is integrated with the suspension, thereby recording medium. When the optical head is scanned above, the reproduction signal is sent from the photodetector on the optical head to the signal processing circuit without impairing the function of the suspension that keeps the distance between the optical head and the recording medium and the attitude of the optical head constant. Can be sent.

【００４８】また、光検出器を光ヘッドを走査するため
のアームに装着することにより、光ヘッドを軽量化で
き、記録媒体上を高速に走査できる。また、光検出器を
取り付けるためのスペースを新たに設ける必要がないの
で、装置全体を小型化することもできる。By mounting the photodetector on the arm for scanning the optical head, the weight of the optical head can be reduced and the recording medium can be scanned at high speed. Further, since it is not necessary to newly provide a space for mounting the photodetector, the entire device can be downsized.

【００４９】また、記録媒体からの光が伝搬して光ヘッ
ドのスライダーを透過して出射する部分に反射防止膜を
形成することにより、記録媒体上の記録情報を反映した
反射光を効率よく光検出器に導くことができ、良好な記
録情報の再生動作を実現することができる。Further, by forming an antireflection film on the portion where the light from the recording medium propagates and passes through the slider of the optical head and is emitted, the reflected light reflecting the recorded information on the recording medium can be efficiently reflected. It can be guided to the detector, and a good recording information reproducing operation can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の情報記録再生装置の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an information recording / reproducing apparatus of the present invention.

【図２】光ヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an optical head.

【図３】光ヘッドに照射するレーザ光を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a laser beam with which an optical head is irradiated.

【図４】光ヘッドに照射したレーザ光による電界成分を
示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an electric field component due to a laser beam applied to an optical head.

【図５】第２の情報記録再生装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a second information recording / reproducing apparatus.

【図６】第２の光ヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a second optical head.

【図７】光ヘッドの金属面の他の構成を示す側面図であ
る。FIG. 7 is a side view showing another configuration of the metal surface of the optical head.

【図８】第３の光ヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a third optical head.

【図９】第３の光ヘッドの他の構成を示す側面図であ
る。FIG. 9 is a side view showing another configuration of the third optical head.

【図１０】第４の光ヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a fourth optical head.

【図１１】第５の光ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a configuration of a fifth optical head.

【図１２】凹凸を有する記録媒体の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a recording medium having irregularities.

【図１３】凹凸を有する第２の記録媒体の構成図であ
る。FIG. 13 is a configuration diagram of a second recording medium having irregularities.

【図１４】凹凸を有する第３の記録媒体の断面図であ
る。FIG. 14 is a cross-sectional view of a third recording medium having unevenness.

【図１５】第３の情報記録再生装置の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a third information recording / reproducing apparatus.

【図１６】第４の情報記録再生装置の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a fourth information recording / reproducing apparatus.

【図１７】第５の情報記録再生装置の構成図である。FIG. 17 is a block diagram of a fifth information recording / reproducing apparatus.

【図１８】光検出器の配置と配線を示す構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram showing an arrangement and wiring of photodetectors.

【図１９】第６の情報記録再生装置の構成図である。FIG. 19 is a block diagram of a sixth information recording / reproducing apparatus.

【図２０】反射防止膜を有する光ヘッドと光検出器の配
置図である。FIG. 20 is a layout view of an optical head having an antireflection film and a photodetector.

【図２１】光ヘッドと光検出器及び光検出器に入射する
光を集光するレンズの配置図である。FIG. 21 is an arrangement diagram of an optical head, a photodetector, and a lens that collects light incident on the photodetector.

【図２２】光ヘッドに照射するレーザ光に対する光検出
器の配置図である。FIG. 22 is a layout view of a photodetector for laser light with which the optical head is irradiated.

【図２３】光ヘッドに照射するレーザ光の入射角と反射
角を示す模式図である。FIG. 23 is a schematic diagram showing an incident angle and a reflection angle of laser light with which the optical head is irradiated.

【図２４】光源の駆動回路を示す回路図である。FIG. 24 is a circuit diagram showing a drive circuit of a light source.

【図２５】従来例の構成図である。FIG. 25 is a configuration diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１；情報記録再生装置、２；透明基板、３；記録層、
４；記録媒体、５；アーム、６；サスペンション、７；
光ヘッド、８；光学系、９；アーム、１０；光検出器、
１１；スライダー、１２；金属面、１３；光源、１４；
コリメートレンズ、１５；凹面反射鏡、１６；透過穴、
１７；レーザ光。1; information recording / reproducing device; 2; transparent substrate; 3; recording layer;
4; recording medium, 5; arm, 6; suspension, 7;
Optical head, 8; optical system, 9; arm, 10; photodetector,
11; slider, 12; metal surface, 13; light source, 14;
Collimating lens, 15; concave reflecting mirror, 16; transmission hole,
17: Laser light.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 記録媒体に近接して配置され、照射され
た光により記録媒体に情報を記録するとともに記録媒体
に記録された情報を再生する光ピックアップにおいて、 記録媒体上を走査させるためのスライダーに設けられ、
レーザ光の照射によって局所的な領域に電磁場を発生さ
せる金属面を有する光ヘッドと、光ヘッドの金属面に対
して照射するレーザ光の偏光方向が、記録媒体表面に対
するレーザ光の入射面に平行である照射光学系とを有す
ることを特徴とする光ピックアップ。1. A slider for scanning on a recording medium in an optical pickup which is arranged close to the recording medium, records information on the recording medium by irradiated light, and reproduces the information recorded on the recording medium. Is provided in
The optical head that has a metal surface that generates an electromagnetic field in a local area by laser light irradiation, and the polarization direction of the laser light that irradiates the metal surface of the optical head are parallel to the laser light incident surface on the recording medium surface. And an irradiation optical system that is 【請求項２】 上記光ヘッドの金属面の記録媒体表面に
近接または接する部分は、光学系が照射するレーザ光の
波長より小さく先鋭化されている請求項１記載の光ピッ
クアップ。2. The optical pickup according to claim 1, wherein a portion of the metal surface of the optical head which is close to or in contact with the surface of the recording medium is sharpened to be smaller than the wavelength of the laser beam emitted by the optical system. 【請求項３】 上記金属面は、照射するレーザ光の入射
面に略平行なスライダーの側面に、レーザ光の波長より
薄い膜厚で形成されている請求項1記載の光ピックアッ
プ。3. The optical pickup according to claim 1, wherein the metal surface is formed on a side surface of the slider that is substantially parallel to an incident surface of the laser light to be irradiated, with a film thickness thinner than a wavelength of the laser light. 【請求項４】 上記金属面は、レーザ光の波長より薄い
膜厚で形成され、誘電体により照射するレーザ光の入射
面に略平行に挟み込まれている請求項1記載の光ピック
アップ。4. The optical pickup according to claim 1, wherein the metal surface is formed with a film thickness thinner than the wavelength of the laser light, and is sandwiched substantially parallel to the incident surface of the laser light irradiated by the dielectric. 【請求項５】 請求項1乃至４のいずれかに記載の光ピ
ックアップを有する情報記録再生装置において、記録媒
体の基体と記録層の間に周期的な凹凸形状を有した金属
膜を有し、記録層をデータトラックのピッチと等しい周
期的な凹凸形状に形成したことを特徴とする情報記録再
生装置。5. An information recording / reproducing apparatus having the optical pickup according to claim 1, further comprising a metal film having a periodical uneven shape between the base of the recording medium and the recording layer, An information recording / reproducing apparatus, wherein a recording layer is formed in a periodic uneven shape having a pitch of a data track. 【請求項６】 上記凹凸形状は、周期的な三角波形状又
は波形状である請求項５記載の情報記録再生装置。6. The information recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein the uneven shape is a periodic triangular wave shape or a wave shape. 【請求項７】 上記記録媒体から光ヘッドのスライダー
内に向けて伝搬する光を光検出器で検出して、記録媒体
上の記録情報を再生する請求項５又は６記載の情報記録
再生装置。7. The information recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein the light propagating from the recording medium toward the inside of the slider of the optical head is detected by a photodetector to reproduce the recorded information on the recording medium. 【請求項８】 上記光検出器の受光面は、光ヘッドに照
射するレーザ光の入射面と交差しない位置に設けられて
いる請求項７記載の情報記録再生装置。8. The information recording / reproducing apparatus according to claim 7, wherein the light receiving surface of the photodetector is provided at a position that does not intersect the incident surface of the laser light with which the optical head is irradiated. 【請求項９】 上記光検出器を光ヘッドに装着した請求
項８記載の情報記録再生装置。9. The information recording / reproducing apparatus according to claim 8, wherein the photodetector is mounted on an optical head. 【請求項１０】 上記光検出器において光電変換された
電気信号を光ヘッド以外の場所に設けられた信号処理回
路へと導くための配線が、サスペンションと一体化され
ている請求項９記載の情報記録再生装置。10. The information according to claim 9, wherein wiring for guiding an electric signal photoelectrically converted by the photodetector to a signal processing circuit provided at a place other than the optical head is integrated with the suspension. Recording / playback device. 【請求項１１】 上記光検出器を、光ヘッドを走査する
ためのアームに装着した請求項８記載の情報記録再生装
置。11. The information recording / reproducing apparatus according to claim 8, wherein the photodetector is mounted on an arm for scanning an optical head. 【請求項１２】 上記記録媒体からの光が伝搬して光ヘ
ッドのスライダーを透過して出射する部分に反射防止膜
を形成した請求項１１記載の情報記録再生装置。12. The information recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein an antireflection film is formed on a portion where light from the recording medium propagates, passes through a slider of an optical head, and exits.