JP2000215497A - Optical head and information reproducing device - Google Patents
Optical head and information reproducing deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヘッド浮上量をサブミクロン以下の擬似コン
タクトとすることを可能とする。発熱の問題が生じない
ようにする。光記録媒体上の記録情報を高精度で再生す
る。
【解決手段】 浮上スライダ１−１の先端面部１−２に
フォトダイオード領域１−３を形成する。この領域１−
３を覆うように遮光膜１−５を絶縁層１−４を介して形
成する。遮光膜１−５の上面に保護膜１−６を形成す
る。遮光膜１−５および保護膜１−６の中央部に貫通し
て微小開口１−７を形成する。レーザダイオード３と集
光レンズ４を光記録媒体２の光ヘッド１が配置された面
とは反対側の面に配置し、レーザダイオード３からの光
ビームＬＢを光記録媒体２の情報記録部２−１に照射す
る。微小開口１−７の寸法は光源の波長未満とする。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To make it possible to make a pseudo contact with a head flying height of submicron or less. Avoid fever problems. The information recorded on the optical recording medium is reproduced with high accuracy. SOLUTION: A photodiode region 1-3 is formed on a tip surface portion 1-2 of a flying slider 1-1. This area 1-
3 is formed with an insulating layer 1-4 interposed therebetween so as to cover the light-shielding film 3. A protective film 1-6 is formed on the upper surface of the light shielding film 1-5. A minute opening 1-7 is formed through the center of the light-shielding film 1-5 and the protective film 1-6. The laser diode 3 and the condenser lens 4 are arranged on the surface of the optical recording medium 2 opposite to the surface on which the optical head 1 is arranged, and the light beam LB from the laser diode 3 is transmitted to the information recording section 2 of the optical recording medium 2. Irradiate -1. The size of the minute aperture 1-7 is smaller than the wavelength of the light source.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、浮上スライダ型
（フォイル軸受型）の光ヘッドおよびこの光ヘッドを使
用した情報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 a flying slider type (foil bearing type) optical head and an information reproducing apparatus using the optical head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在広く普及している光ディスク装置に
おいては、光学系の回折限界が存在するために、集光ス
ポットの大きさが制限され、そのために光ディスク装置
における情報記録密度を大幅に向上させることは困難で
あった。2. Description of the Related Art In an optical disk device that is currently widely used, the size of a condensed light spot is limited due to the diffraction limit of an optical system, and therefore, the information recording density in the optical disk device is greatly improved. It was difficult.
【０００３】これに対し、伝搬特性を持たない近接場光
を応用した再生方式では、記録ビットの大きさは使用す
る光源の波長の大きさよりも、むしろ近接場光を発生す
る開口の形状や寸法に大きく依存する要素が大きい。そ
のため、近接場光を用いた情報再生装置では、光源の波
長の数分の一から数十分の一の大きさの記録ビット情報
の再生が可能になる。この近接場光を応用することで情
報の記録密度を飛躍的に向上できることが、参考文献１
（Applied Physics Letters 61(2)，142(1992)）に紹介
されている。On the other hand, in a reproducing method using near-field light having no propagation characteristics, the size of a recording bit is not the size of the wavelength of a light source to be used, but rather the shape and size of an aperture for generating near-field light. Is largely dependent on Therefore, in the information reproducing apparatus using near-field light, it is possible to reproduce the recording bit information having a size of a fraction of the wavelength of the light source to several tenths. Reference 1 discloses that the recording density of information can be dramatically improved by applying this near-field light.
(Applied Physics Letters 61 (2), 142 (1992)).
【０００４】この文献１に紹介された方法は、尖鋭な光
ファイバの先端の開口（微小開口）の周囲に金属膜を蒸
着することで、近接場光の漏洩の低減を図っている。こ
の様な光ファイバ先端開口型では、光ファイバの先端に
近くなるにつれて徐々に光ファイバの直径が光源の波長
よりも小さくなるので、光透過率が極端に小さくなる。
このため、光ファイバの入力側末端において約１０ｍＷ
程度の光を導き入れたとしても、先端開口部からしみ出
してくる光の強度はｎＷオーダ、比率にして１０-5〜１
０-6程度にまで減衰されてしまう欠点があった。In the method introduced in this reference 1, a leak of near-field light is reduced by depositing a metal film around an opening (a minute opening) at the tip of a sharp optical fiber. In such an optical fiber tip opening type, the light transmittance becomes extremely small because the diameter of the optical fiber gradually becomes smaller than the wavelength of the light source as it approaches the tip of the optical fiber.
Therefore, about 10 mW at the input end of the optical fiber
Even if a small amount of light is introduced, the intensity of the light seeping out from the opening at the tip is in the order of nW, and the ratio is 10 -5 to 1.
There is disadvantageously attenuated to approximately 0 -6.
【０００５】さらに、文献１に紹介された方法では、実
際の近接場光は微小開口から極近傍領域、距離にして光
源の波長オーダ未満にしか定在しないために、近接場光
を検出するためには微小開口と記録媒体表面との距離
は、用いる光源の波長未満に常に保たなくてはならな
い。そのため、尖鋭な光ファイバから近接場光をしみ出
させ、これを再生に応用する従来の方法では、近接場光
の強度が小さい上に、ファイバ先端と記録媒体表面間の
距離を光源の波長未満（約１０ｎｍ）に保って走査させ
ることが必要であった。この様な条件の下では、実用的
な再生速度を満たす情報再生装置の作製は困難であっ
た。Further, in the method introduced in Document 1, since the actual near-field light is located only in a region very close to the minute aperture and in a distance less than the wavelength order of the light source, the near-field light is detected. Therefore, the distance between the minute aperture and the surface of the recording medium must always be kept below the wavelength of the light source used. Therefore, in the conventional method in which near-field light is exuded from a sharp optical fiber and applied to reproduction, the intensity of the near-field light is small and the distance between the fiber tip and the recording medium surface is smaller than the wavelength of the light source. (About 10 nm). Under such conditions, it has been difficult to manufacture an information reproducing apparatus satisfying a practical reproducing speed.
【０００６】上記のような条件を考慮して、特開平３−
１７１４３４号公報（先願）および特開平９−１９８
８３０号公報（先願）では、微小開口を浮上スライダ
に搭載することで、微小開口と記録媒体表面間の距離を
制御する方法を提案している。これらは、いずれも光源
の近くに微小開口を配置し、さらにこれを浮上スライダ
の浮上面内に作製することを提案している。[0006] In consideration of the above conditions,
171434 (prior application) and JP-A-9-198
No. 830 (prior application) proposes a method of controlling the distance between the minute opening and the surface of the recording medium by mounting the minute opening on a flying slider. Each of these proposals proposes arranging a minute opening near the light source and manufacturing the minute opening in the flying surface of the flying slider.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先願
やで提案されている方法で情報再生を行うには、いく
つかの問題がある。光源、レンズ、ピンホールおよび受
光器などの送受光部を浮上スライダに搭載した光ヘッド
（送光ヘッド）を実際に作製する場合、データを高転送
速度でもって再生するために必要なパワーを十分備えた
光源、光源からの光を集光するためのレンズ、ピンホー
ル（微小開口）、および受光器の各構成項目を同一（単
一）の浮上スライダ中（上）に搭載し、かつその浮上ス
ライダ面と記録媒体表面間の距離を光源の波長未満に常
に保って制御できるような、小型軽量の光ヘッドを設計
・作製することは技術的に非常に困難と考えられる。However, there are some problems in reproducing information by the method proposed in the prior application and the like. When actually manufacturing an optical head (light transmitting head) with a light transmitting / receiving part such as a light source, a lens, a pinhole, and a light receiver mounted on a flying slider, sufficient power is required to reproduce data at a high transfer rate. The light source provided, a lens for condensing light from the light source, a pinhole (a minute aperture), and a light receiving device are mounted in the same (single) flying slider (upper), and the floating is carried out. It is considered technically very difficult to design and manufacture a small and lightweight optical head that can always control the distance between the slider surface and the surface of the recording medium below the wavelength of the light source.
【０００８】さらに、光源を浮上スライダ上に搭載する
にはいくつかの作製上の問題が存在する。それは、光源
として提案されているレーザーダイオードは消費電力が
大きいので、発熱を伴うことである。レーザーダイオー
ドの高寿命化のためには、レーザーダイオードを高温劣
化から守る必要があり、そのためにはレーザーダイオー
ドと浮上スライダとの熱伝導性を考慮した構造設計や材
質の選定が必要になる。また、レーザーダイオードの光
を効率よく微小開口に導くためには、レーザーダイオー
ドの出射窓と微小開口との高精度アライメントが要求さ
れてくる。しかし、このような条件の下では、光ヘッド
の小型軽量化、製造および材料コストの削減は技術的に
非常に困難と考えられる。Further, mounting the light source on the flying slider has some fabrication problems. That is, the laser diode proposed as the light source consumes a large amount of power, and thus involves heat generation. In order to extend the life of the laser diode, it is necessary to protect the laser diode from high-temperature deterioration. To this end, it is necessary to select a structural design and a material in consideration of the thermal conductivity between the laser diode and the flying slider. Further, in order to efficiently guide the light of the laser diode to the minute aperture, high-precision alignment between the emission window of the laser diode and the minute aperture is required. However, under such conditions, it is considered that it is technically very difficult to reduce the size and weight of the optical head and to reduce the manufacturing and material costs.
【０００９】なお、特開平９−１６７３２３号公報（先
願）には、磁気ヘッドブロックの浮上量をサブミクロ
ン以下の擬似コンタクトとして、記録情報の再生が可能
な磁気ヘッド支持構造が示されている。この磁気ヘッド
支持構造では、薄板状の浮上スライダの先端に磁気ヘッ
ドブロックを搭載し、この磁気ヘッドブロックの電磁変
換部を磁気記録媒体と対向させることによって、磁気記
録媒体からの記録情報の再生を行う。この先願の磁気
ヘッド支持構造において、磁気ヘッドブロックを送受光
部に置き換えることが考えられるが、送受光部が重たい
ためヘッド浮上量をサブミクロン以下の擬似コンタクト
とすることが難しく、発熱の問題も生じる。Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-167323 (prior application) discloses a magnetic head supporting structure capable of reproducing recorded information by using a pseudo contact with a flying height of a magnetic head block of submicron or less. . In this magnetic head support structure, a magnetic head block is mounted on the tip of a thin plate-like flying slider, and the electromagnetic conversion section of the magnetic head block faces the magnetic recording medium, thereby reproducing recorded information from the magnetic recording medium. Do. In the magnetic head support structure of this prior application, it is conceivable to replace the magnetic head block with a light transmitting and receiving unit, but since the light transmitting and receiving unit is heavy, it is difficult to make the head floating amount a sub-micron or less pseudo contact, and heat generation is also a problem. Occurs.
【００１０】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、ヘッド浮上
量をサブミクロン以下の擬似コンタクトとすることが可
能で、発熱の問題も生じない光ヘッドおよびこの光ヘッ
ドを使用して光記録媒体上の記録情報を高精度で再生す
ることのできる情報再生装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. It is an object of the present invention to make it possible to make a pseudo contact with a head flying height of submicron or less, and to avoid a problem of heat generation. An object of the present invention is to provide an optical head and an information reproducing apparatus capable of reproducing recorded information on an optical recording medium with high accuracy using the optical head.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の光ヘッドは、光記録媒体に対しその
先端面部を近接し対向浮上させた状態で配置される薄板
状の浮上スライダの先端面部に受光領域を形成し、この
受光領域への光を遮光膜で遮光するようにすると共に、
この遮光膜に受光領域への近接場光成分を通す微小開口
を開設したものである。この発明によれば、光記録媒体
の情報記録部に光記録媒体の光ヘッドと対向しない面側
から光ビームを照射し、情報記録部の情報記録ビットに
よって散乱放出された光ビームの近接場光成分を光ヘッ
ドの微小開口を通して受光領域にて受光させることが可
能となる。In order to achieve the above object, an optical head according to the present invention has a thin plate-like floating structure in which a front end portion of the optical head is close to and floats against an optical recording medium. A light receiving area is formed on the tip surface of the slider, and light to this light receiving area is blocked by a light shielding film.
In this light-shielding film, a minute opening for passing a near-field light component to the light receiving region is opened. According to the present invention, the information recording section of the optical recording medium is irradiated with a light beam from the side of the optical recording medium not facing the optical head, and the near-field light of the light beam scattered and emitted by the information recording bits of the information recording section is provided. The component can be received in the light receiving region through the minute opening of the optical head.
【００１２】また、本発明の情報再生装置は、光ヘッド
の浮上スライダの先端面部に対向する光記録媒体の情報
記録部に光記録媒体の光ヘッドと対向しない面側から光
ビームを照射する光学系と、この光学系から照射され情
報記録部の情報記録ビットによって散乱放出され微小開
口を通して受光領域にて受光される光ビームの近接場光
成分に基づいて光記録媒体上の記録情報を再生する記録
情報再生手段とを設けたものである。この発明によれ
ば、光ヘッドの浮上スライダの先端面部に対向する光記
録媒体の情報記録部に光ヘッドと対向しない面側から光
ビームが照射され、情報記録部の情報記録ビットによっ
て散乱放出された光ビームの近接場光成分が光ヘッドの
微小開口を通して受光領域にて受光され、受光された光
ビームの近接場光成分に基づいて光記録媒体上の記録情
報が再生される。Further, the information reproducing apparatus of the present invention provides an optical system for irradiating an information recording portion of an optical recording medium facing a tip end portion of a flying slider of an optical head from a side of the optical recording medium not facing the optical head. And reproducing information recorded on an optical recording medium based on a near-field light component of a light beam irradiated from the optical system, scattered and emitted by an information recording bit of an information recording unit, and received in a light receiving region through a minute aperture. Recording information reproducing means. According to the present invention, the information recording portion of the optical recording medium facing the tip end portion of the flying slider of the optical head is irradiated with a light beam from the surface side not facing the optical head, and is scattered and emitted by the information recording bits of the information recording portion. The near-field light component of the received light beam is received by the light receiving region through the minute aperture of the optical head, and the recorded information on the optical recording medium is reproduced based on the received near-field light component of the light beam.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。 〔実施の形態１〕図１はこの発明の一実施の形態を示す
光ヘッドを使用した情報再生装置の要部を示す側断面図
である。同図において、１は浮上スライダ型（フォイル
軸受型）の光ヘッド（受光ヘッド）、２は光記録媒体、
３はレーザダイオード（光源）、４は集光レンズであ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. [First Embodiment] FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of an information reproducing apparatus using an optical head according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a flying slider type (foil bearing type) optical head (light receiving head), 2 is an optical recording medium,
3 is a laser diode (light source) and 4 is a condenser lens.
【００１４】光ヘッド１は、薄板状の浮上スライダ（カ
ンチレバー）１−１を備え、光記録媒体２からの情報再
生に際し、この浮上スライダ１−１の先端面部１−２を
回転する光記録媒体２に対し近接し対向浮上させた状態
で配置される。浮上スライダ１−１の先端面部１−２に
は、インドーピング等の半導体プロセス手段を用いてフ
ォトダイオード領域（受光領域）１−３が形成されてお
り、このフォトダイオード領域１−３を覆うように遮光
膜１−５が絶縁層１−４を介して形成されている。遮光
膜１−５の上面には光を透過させる保護膜１−６が形成
されている。遮光膜１−５および保護膜１−６にはその
中央部に貫通して微小開口１−７が形成されている。な
お、この例では、保護膜１−６を貫通して微小開口１−
７を形成しているが、遮光膜１−５のみに微小開口１−
７を設け、この遮光膜１−５に設けられた微小開口１−
７を保護膜１−６で覆うようにしてもよい。The optical head 1 has a thin-plate flying slider (cantilever) 1-1, and rotates an end surface 1-2 of the flying slider 1-1 when reproducing information from the optical recording medium 2. It is arranged in a state of being brought close to and opposed to 2. A photodiode region (light receiving region) 1-3 is formed on the tip end surface portion 1-2 of the flying slider 1-1 by using semiconductor processing means such as in-doping, and covers the photodiode region 1-3. , A light-shielding film 1-5 is formed via an insulating layer 1-4. On the upper surface of the light-shielding film 1-5, a protective film 1-6 that transmits light is formed. The light-shielding film 1-5 and the protective film 1-6 are formed with a minute opening 1-7 penetrating the center thereof. Note that, in this example, the small opening 1-
7 are formed, but the minute aperture 1- is formed only in the light shielding film 1-5.
7 and a small opening 1- provided in the light shielding film 1-5.
7 may be covered with a protective film 1-6.
【００１５】また、浮上スライダ１−１には、図２に図
１におけるＡ方向から見た斜視図を示すように、プリア
ンプ１−９が形成されている。プリアンプ１−９はエッ
チングにより作製されたリード線１−１０を介してフォ
トダイオード領域１−３に接続されている。プリアンプ
１−９をフォトダイオード領域１−３の直近に配置する
ことで、フォトダイオード領域１−３とプリアンプ１−
９から構成される増幅回路の余分な浮遊容量を低減で
き、回路全体の応答特性を改善することができる。Further, as shown in FIG. 2, a preamplifier 1-9 is formed on the flying slider 1-1 as shown in FIG. The preamplifier 1-9 is connected to the photodiode region 1-3 via a lead 1-10 formed by etching. By disposing the preamplifier 1-9 in the immediate vicinity of the photodiode region 1-3, the photodiode region 1-3 and the preamplifier
9 can reduce the extra stray capacitance of the amplifier circuit constituted by the circuit 9 and improve the response characteristics of the entire circuit.
【００１６】図３にフォトダイオード領域１−３，絶縁
層１−４，遮光膜１−５，保護膜１−６および微小開口
１−７よりなる受光部１−８の拡大断面図を示す。フォ
トダイオード領域１−３は導電性を示す。遮光膜１−５
は金属材質からなる。絶縁層１−４は、導電性を示すフ
ォトダイオード領域１−３と金属材質からなる遮光膜１
−５とを、電気的に絶縁するために設けられている。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a light receiving portion 1-8 comprising a photodiode region 1-3, an insulating layer 1-4, a light shielding film 1-5, a protective film 1-6 and a minute opening 1-7. The photodiode region 1-3 shows conductivity. Light shielding film 1-5
Is made of a metal material. The insulating layer 1-4 includes a photodiode region 1-3 exhibiting conductivity and a light shielding film 1 made of a metal material.
−5 is provided for electrical insulation.
【００１７】遮光膜１−５は、あまり薄いとその金属表
面から光がフォトダイオード領域１−３の内部にしみ込
むという現象が見られるので、その影響を少なくするた
めに、遮光膜１−５の材質は低侵入長を有する金属膜あ
るいはそれらの合金で形成される膜であることが望まし
い。例えば、Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａ
ｕ，Ａｇなどが代表的な金属として挙げられる。中でも
Ｔｉなどは低侵入長の他に高剛性を有しているので、フ
ォトダイオード領域１−３を保護するという目的をも兼
ね備えることが可能である。実際には、この厚さは金属
材質にも依存するが、概ね５０〜５００ｎｍ程度であ
る。If the light-shielding film 1-5 is too thin, light penetrates into the photodiode region 1-3 from the metal surface, and a phenomenon is seen. The material is desirably a metal film having a low penetration length or a film formed of an alloy thereof. For example, W, Pt, Ti, Al, Ni, Cu, A
u, Ag, etc. are mentioned as a typical metal. Above all, Ti and the like have high rigidity in addition to the low penetration length, so that they can also serve the purpose of protecting the photodiode region 1-3. In practice, this thickness depends on the metal material, but is generally about 50 to 500 nm.
【００１８】フォトダイオード領域１−３のベースとな
る浮上スライダ１−１の形状（長さ、幅、厚み等）およ
び材質を調整することで、受光部１−８の加重を分散
し、安定した浮上特性を有するフォイル軸受型の光ヘッ
ド１として働かせることが可能になる。また、浮上スラ
イダ１−１のバネ定数と押しつけ加重を制御する事で、
微小開口１−７と記録媒体２の表面との距離を数１０ｎ
ｍから数１００ｎｍの範囲で、一定距離に保つことが可
能である。さらに押しつけ加重を強くすることで、微小
開口１−７を記録媒体２の表面に疑似コンタクトせるこ
とも可能である。By adjusting the shape (length, width, thickness, etc.) and material of the flying slider 1-1 serving as the base of the photodiode region 1-3, the weight of the light receiving section 1-8 is dispersed and stabilized. It becomes possible to work as a foil bearing type optical head 1 having flying characteristics. Also, by controlling the spring constant and the pressing load of the flying slider 1-1,
The distance between the minute opening 1-7 and the surface of the recording medium 2 is several tens n
It is possible to keep a constant distance in the range from m to several 100 nm. By further increasing the pressing load, it is also possible to make the minute opening 1-7 pseudo contact with the surface of the recording medium 2.
【００１９】すなわち、本実施の形態では、光ヘッド１
には受光部のみで送光部が設けられておらず、軽量であ
るため、ヘッド浮上量をサブミクロン以下の疑似コンタ
クトとすることが可能である。また、光ヘッド１には送
光部が設けられていないので、発熱の問題も生じない。
本実施の形態では、後述する如く、伝搬距離の短い近接
場光の検出を行うので、微小開口１−７と記録媒体２の
表面との距離が小さい方が高ＳＮ比を得る上で得策であ
り、微小開口１−７を記録媒体２の表面に疑似コンタク
トさせることができる効果は極めて大きい。That is, in this embodiment, the optical head 1
Is light-weighted and has no light-transmitting portion, and is light in weight. Therefore, it is possible to provide a pseudo contact with a head flying height of submicron or less. Further, since the optical head 1 is not provided with a light transmitting unit, there is no problem of heat generation.
In the present embodiment, as will be described later, near-field light with a short propagation distance is detected, so that a smaller distance between the minute aperture 1-7 and the surface of the recording medium 2 is a good measure for obtaining a high SN ratio. In addition, the effect that the minute opening 1-7 can be pseudo-contacted to the surface of the recording medium 2 is extremely large.
【００２０】なお、本実施の形態では、遮光膜１−５を
形成する金属膜と記録媒体２の表面との距離が非常に近
接する。そこで、遮光膜１−５の接触による記録媒体２
の破損を避けるために、遮光膜１−５上にダイアモンド
ライクカーボン（ＤＬＣ）のように光を透過させる保護
膜１−６を形成している。In this embodiment, the distance between the metal film forming the light shielding film 1-5 and the surface of the recording medium 2 is very short. Therefore, the recording medium 2 is brought into contact with the light shielding film 1-5.
In order to avoid damage to the light-shielding film, a protective film 1-6 that transmits light, such as diamond-like carbon (DLC), is formed on the light-shielding film 1-5.
【００２１】図１は、光記録媒体２からの情報再生に際
し、光ヘッド１の先端面部１−２を記録媒体２の表面に
近づけた状態を示している。スライダ１−１の長さを長
くすることで、スライダ１−１の先端面部１−２に形成
した受光部１−８の微小開口１−７を、記録媒体２の表
面近傍にまで近接することが可能になる。また、スライ
ダ１−１を長くすることで、プリアンプ１−９からの出
力を外部と接続するリード線１−１１が、記録媒体２の
表面に接触する虞れを少なくることができる。FIG. 1 shows a state in which the tip end surface 1-2 of the optical head 1 is brought close to the surface of the recording medium 2 when reproducing information from the optical recording medium 2. By increasing the length of the slider 1-1, the minute opening 1-7 of the light receiving section 1-8 formed in the front end surface 1-2 of the slider 1-1 can be brought close to the vicinity of the surface of the recording medium 2. Becomes possible. Further, by increasing the length of the slider 1-1, it is possible to reduce the risk that the lead wire 1-11 connecting the output from the preamplifier 1-9 to the outside will come into contact with the surface of the recording medium 2.
【００２２】また、本実施の形態において、微小開口１
−７を通ってフォトダイオード領域１−３にて受光され
る光は、微小開口１−７の寸法（直径・形状・厚さ等）
および遮光膜１−５の材質に大きく依存する。微小開口
１−７の直径が光源の波長未満の場合、微小開口１−７
を通ってフォトダイオード領域１−３にて受光できる光
は、遮光膜１−５に照射されている光の成分の中でも、
伝搬特性を持たない近接場光成分のみに限定される。そ
こで、本実施の形態では、微小開口１−７の寸法を光源
の波長未満にすることで、遮光膜１−５に照射されてい
る光の内、近接場光成分のみを微小開口１−７を通して
フォトダイオード領域１−３にて受光させるようにして
いる。In the present embodiment, the minute opening 1
The light received by the photodiode region 1-3 through -7 is the size (diameter, shape, thickness, etc.) of the minute aperture 1-7.
And it largely depends on the material of the light shielding film 1-5. When the diameter of the small aperture 1-7 is smaller than the wavelength of the light source, the small aperture 1-7
The light that can be received by the photodiode region 1-3 through the light source is, among the components of the light applied to the light shielding film 1-5,
Only the near-field light component having no propagation characteristic is limited. Therefore, in the present embodiment, by setting the size of the minute aperture 1-7 to be smaller than the wavelength of the light source, only the near-field light component of the light applied to the light-shielding film 1-5 can be reduced. Through the photodiode region 1-3.
【００２３】具体的には、レーザダイオード３からの光
の波長（６００〜８００ｎｍ）を基準において、微小開
口１−７の寸法を半波長未満（≦λ／２）としており、
保護膜１−６の表面とフォトダイオード領域１−３の表
面との距離を４００ｎｍ未満、微小開口１−７の形状が
長方形，楕円等長軸および短軸を持つ形状である場合に
はその長軸方向の長さを４００ｎｍ未満、その他の形状
である場合にはその直径を４００ｎｍ未満としている。
なお、保護膜１−７の表面と記録媒体２の表面との距離
は、２０〜３５０ｎｍとする。More specifically, based on the wavelength of the light from the laser diode 3 (600 to 800 nm), the size of the minute aperture 1-7 is set to less than half a wavelength (≦ λ / 2),
The distance between the surface of the protective film 1-6 and the surface of the photodiode region 1-3 is less than 400 nm. If the shape of the minute opening 1-7 has a rectangular shape, an elliptical equal-length axis and a short axis, the length is longer. The length in the axial direction is less than 400 nm, and in the case of other shapes, the diameter is less than 400 nm.
The distance between the surface of the protective film 1-7 and the surface of the recording medium 2 is set to 20 to 350 nm.
【００２４】レーザダイオード３と集光レンズ４は光記
録媒体２の光ヘッド１が配置された面とは反対側の面に
配置している。このレーザダイオード３と集光レンズ４
とで光学系が構成され、受光部１−８が形成された浮上
スライダ１−１の先端面部１−２に対向する光記録媒体
２の情報記録部２−１に光ビームＬＢを照射する。The laser diode 3 and the condenser lens 4 are arranged on the surface of the optical recording medium 2 opposite to the surface on which the optical head 1 is arranged. The laser diode 3 and the condenser lens 4
Constitutes an optical system, and irradiates a light beam LB to the information recording section 2-1 of the optical recording medium 2 facing the tip end surface section 1-2 of the flying slider 1-1 on which the light receiving section 1-8 is formed.
【００２５】すなわち、この情報再生装置において、レ
ーザダイオード３から出た光ビームＬＢは、集光レンズ
４を経て、光記録媒体２の情報記録部２−１上に集光さ
れる。集光された光は情報記録部２−１の情報記録ビッ
トＩＢによって散乱放出される。この放出される散乱光
は近接場光および伝搬光からなる。光ヘッド１の受光部
１−８中の微小開口１−７を通過できるのは、この散乱
光の内、近接場光成分ＬＢａのみである。この微小開口
１−７を通過した近接場光成分ＬＢａはフォトダイオー
ド領域１−３にて受光される。フォトダイオード領域１
−３からの受光信号はリード線１−１０を介してプリア
ンプ１−９へ与えられ、増幅された後、リード線１−１
１を介して後段の回路へ出力される。この後段の回路に
おいて、プリアンプ１−９からの増幅された受光信号に
基づき、情報記録ビットＩＢの記録情報が再生される。That is, in this information reproducing apparatus, the light beam LB emitted from the laser diode 3 is condensed on the information recording section 2-1 of the optical recording medium 2 via the condenser lens 4. The collected light is scattered and emitted by the information recording bit IB of the information recording unit 2-1. The emitted scattered light is composed of near-field light and propagating light. Of the scattered light, only the near-field light component LBa can pass through the minute aperture 1-7 in the light receiving section 1-8 of the optical head 1. The near-field light component LBa that has passed through the minute aperture 1-7 is received by the photodiode region 1-3. Photodiode area 1
-3 is supplied to a preamplifier 1-9 via a lead 1-10, and after being amplified, the lead 1-1 is amplified.
The signal is output to the subsequent circuit via the line 1. In the subsequent circuit, the recorded information of the information recording bit IB is reproduced based on the amplified light receiving signal from the preamplifier 1-9.
【００２６】本実施の形態では、微小開口１−７の寸法
を半波長未満としているので、フォトダイオード領域１
−３により読み取り可能な情報記録ビットの分解能は半
波長未満となり、半波長未満の大きさの情報記録ビット
の記録情報を読み取ることが可能となる。なお、微小開
口１−７の寸法を波長未満とすれば、読み取り可能な情
報記録ビットの分解能を波長未満とし、波長未満の大き
さの情報記録ビットの記録情報を読み取ることが可能と
なる。In this embodiment, since the size of the minute aperture 1-7 is less than half a wavelength, the photodiode region 1
The resolution of the information recording bit that can be read by -3 is less than a half wavelength, and it is possible to read the recorded information of the information recording bit having a size less than a half wavelength. If the size of the minute aperture 1-7 is less than the wavelength, the resolution of the readable information recording bit is less than the wavelength, and it is possible to read the recording information of the information recording bit having a size less than the wavelength.
【００２７】〔実施の形態２〕実施の形態１ではフォト
ダイオード領域１−３を１つの領域とした。これに対し
て、実施の形態２では、図４に示すように、フォトダイ
オード領域１−３を、微小開口１−７にその領域の一部
が対向する第１のフォトダイオード領域１−３１と、対
向しない第２のフォトダイオード領域１−３２とに分割
している。第１のフォトダイオード領域１−３１と第２
のフォトダイオード領域１−３２とは、入射光が無い場
合、そこからの受光信号が同じとなるように両者の面積
が決められている。また、プリアンプ１−９に代えて、
第１のフォトダイオード領域１−３１からの受光信号と
第２のフォトダイオード領域１−３２からの受光信号と
の差分を増幅する差分型プリアンプ１−１２を設けてい
る。[Second Embodiment] In the first embodiment, the photodiode region 1-3 is formed as one region. On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG. 4, the photodiode region 1-3 is formed as a first photodiode region 1-31 part of which faces the minute opening 1-7. , And a second photodiode region 1-32 that is not opposed to the first photodiode region. The first photodiode region 1-31 and the second
The areas of the photodiode regions 1-32 are determined so that when there is no incident light, the received light signals therefrom are the same. Also, instead of the preamplifier 1-9,
A differential preamplifier 1-12 is provided for amplifying the difference between the light receiving signal from the first photodiode region 1-31 and the light receiving signal from the second photodiode region 1-32.
【００２８】この情報再生装置では、図５に示されるよ
うに、レーザダイオード３から出た光ビームＬＢは、集
光レンズ４を経て、光記録媒体２の情報記録部２−１上
に集光される。集光された光は情報記録部２−１の情報
記録ビットＩＢによって散乱放出される。この放出され
る散乱光は、近接場光および伝搬光からなり、微小開口
１−７を通過した近接場光成分ＬＢａは第１のフォトダ
イオード領域１−３１にて受光される。この第１のフォ
トダイオード領域１−３１からの受光信号には近接場光
成分ＬＢａのシグナルが含まれる。一方、第２のフォト
ダイオード領域１−３２は、微小開口１−７が存在しな
いため、そこからの受光信号には近接場光成分ＬＢａの
シグナルが含まれない。In this information reproducing apparatus, as shown in FIG. 5, a light beam LB emitted from a laser diode 3 is condensed on an information recording section 2-1 of an optical recording medium 2 via a condenser lens 4. Is done. The collected light is scattered and emitted by the information recording bit IB of the information recording unit 2-1. The emitted scattered light is composed of near-field light and propagation light, and the near-field light component LBa that has passed through the minute aperture 1-7 is received by the first photodiode region 1-31. The light receiving signal from the first photodiode region 1-31 includes a signal of the near-field light component LBa. On the other hand, in the second photodiode region 1-32, since the minute aperture 1-7 does not exist, the light reception signal therefrom does not include the signal of the near-field light component LBa.
【００２９】第１のフォトダイオード領域１−３１から
の受光信号と第２のフォトダイオード領域１−３２から
の受光信号は差分型プリアンプ１−１２へ与えられる。
差分型プリアンプ１−１２は第１のフォトダイオード領
域１−３１からの受光信号と第２のフォトダイオード領
域１−３２からの受光信号との差分を増幅し、リード線
１−１１を介して後段の回路へ送る。この場合、差分型
プリアンプ１−１２では、微小開口１−７を通過して入
射された近接場光成分ＬＢａのシグナルのみを効率よく
増幅することになる。２つのフォトダイオード領域１−
３１，１−３２の出力の差分を増幅することで、フォト
ダイオードの暗電流による出力成分を打ち消すことがで
き、近接場光による受光信号のみを効率よく得ることが
できる。The light receiving signal from the first photodiode region 1-31 and the light receiving signal from the second photodiode region 1-32 are supplied to a differential preamplifier 1-12.
The differential preamplifier 1-12 amplifies the difference between the received light signal from the first photodiode region 1-31 and the received light signal from the second photodiode region 1-32, and amplifies the difference via the lead 1-11. To the circuit. In this case, the differential preamplifier 1-12 efficiently amplifies only the signal of the near-field light component LBa incident through the minute aperture 1-7. Two photodiode regions 1-
By amplifying the difference between the outputs 31 and 1-32, the output component due to the dark current of the photodiode can be canceled, and only the light receiving signal by the near-field light can be efficiently obtained.
【００３０】この実施の形態２は、照射している光の強
度が強い場合、特に効果的である。何故ならば、照射し
ている光強度が強い条件下では、微小開口１−７を取り
囲む遮光膜１−５を貫通して、フォトダイオード領域１
−３１に到達してしまう光が存在する虞れがあるからで
ある。この場合、フォトダイオード領域１−３１の出力
信号には、近接場光による変調信号の他に、透過光によ
るオフセット信号が重畳されることになる。フォトダイ
オード領域１−３１とフォトダイオード領域１−３２と
では、その面積が等しいので、両者の遮光膜１−５を透
過して来る光の出力成分は等しいはずであるから、両者
の差分を求めることで、この透過光によるオフセット信
号を効果的に除去できることになる。The second embodiment is particularly effective when the intensity of the irradiated light is high. This is because under the condition that the intensity of the irradiated light is high, the photodiode region 1 penetrates the light-shielding film 1-5 surrounding the minute opening 1-7.
This is because there is a possibility that light reaching −31 may exist. In this case, an offset signal due to transmitted light is superimposed on an output signal of the photodiode region 1-31 in addition to a modulation signal due to near-field light. Since the photodiode region 1-31 and the photodiode region 1-32 have the same area, the output components of the light transmitted through both the light-shielding films 1-5 should be equal. Thus, the offset signal due to the transmitted light can be effectively removed.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明の光ヘッドによると、光記録媒体に対しその先端面
部を近接し対向浮上させた状態で配置される薄板状の浮
上スライダの先端面部に受光領域を形成し、この受光領
域への光を遮光膜で遮光するようにすると共に、この遮
光膜に受光領域への近接場光成分を通す微小開口を開設
するようにしたので、光記録媒体の情報記録部に光記録
媒体の光ヘッドと対向しない面側から光ビームを照射
し、情報記録部の情報記録ビットによって散乱放出され
た光ビームの近接場光成分を光ヘッドの微小開口を通し
て受光領域にて受光させるようにすることが可能とな
り、浮上スライダから送光部を除去して軽量化を図り、
ヘッド浮上量をサブミクロン以下の疑似コンタクトとす
ることが可能となり、発熱の問題も生じないものとな
る。また、本発明の情報再生装置によると、上述した光
ヘッドを使用することにより、光記録媒体の情報記録部
の情報記録ビットによって散乱放出された光ビームの近
接場光成分を高ＳＮ比でもって検出することが可能とな
り、光記録媒体上の記録情報を高精度で再生することが
できるようになる。As is apparent from the above description, according to the optical head of the present invention, the distal end surface of the thin-plated flying slider disposed with the distal end surface of the optical head close to and opposed to the optical recording medium. A light-receiving area is formed in the light-receiving area, and light to the light-receiving area is shielded by a light-shielding film. In addition, a minute opening for passing near-field light components to the light-receiving area is opened in the light-shielding film. The information recording section of the medium is irradiated with a light beam from the side of the optical recording medium that does not face the optical head, and the near-field light component of the light beam scattered and emitted by the information recording bits of the information recording section passes through the minute aperture of the optical head. It is possible to receive light in the light receiving area, and by removing the light transmitting part from the flying slider, the weight is reduced,
A pseudo contact with a head flying height of submicron or less can be achieved, and no heat generation problem occurs. Further, according to the information reproducing apparatus of the present invention, by using the above-described optical head, the near-field light component of the light beam scattered and emitted by the information recording bit of the information recording section of the optical recording medium can be formed with a high SN ratio. This makes it possible to detect the information and to reproduce the information recorded on the optical recording medium with high accuracy.
【図１】 本発明の一実施の形態（実施の形態１）を示
す光ヘッドを使用した情報再生装置の要部を示す側断面
図である。FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of an information reproducing apparatus using an optical head according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.
【図２】 図１において光ヘッドをＡ方向から見た斜視
図である。FIG. 2 is a perspective view of the optical head in FIG.
【図３】 この光ヘッドの浮上スライダの先端面部に形
成された受光部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a light receiving section formed on a tip end surface of a flying slider of the optical head.
【図４】 図５において光ヘッドをＡ方向から見た斜視
図である。FIG. 4 is a perspective view of the optical head in FIG.
【図５】 本発明の他の実施の形態（実施の形態２）を
示す光ヘッドを使用した情報再生装置の要部を示す側断
面図である。FIG. 5 is a side sectional view showing a main part of an information reproducing apparatus using an optical head according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention.
１…光ヘッド（受光ヘッド）、１−１…浮上スライダ、
１−２…先端面部、１−３…フォトダイオード領域、１
−３１…第１のフォトダイオード領域、１−３２…第２
のフォトダイオード領域、１−４…絶縁層、１−５…遮
光膜、１−６…保護膜、１−７…微小開口、１−８…受
光部、１−９…プリアンプ、１−１０，１−１１…リー
ド線、１−１２…差動型プランプ、２…光記録媒体、２
−１…情報記録部、３…レーザダイオード、４…集光レ
ンズ、ＩＢ…情報記録ビット、ＬＢ…光ビーム、ＬＢａ
…近接場光成分。1. Optical head (light receiving head) 1-1: Flying slider
1-2: tip surface portion, 1-3: photodiode region, 1
-31 ... first photodiode region, 1-32 ... second
Photodiode region, 1-4 insulating layer, 1-5 light shielding film, 1-6 protective film, 1-7 minute aperture, 1-8 light receiving section, 1-9 preamplifier, 1-10, 1-11 Lead wire, 1-12 Differential plump, 2 Optical recording medium, 2
-1: information recording section, 3: laser diode, 4: focusing lens, IB: information recording bit, LB: light beam, LBa
… Near-field light component.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 義昭 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 安藤 康子 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 福澤 健二 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5D119 AA11 AA22 CA06 CA10 FA05 FA30 JA59 JB02 KA17 MA06 NA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshiaki Kurokawa 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Yasuko Ando 3-192-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Kenji Fukuzawa 3-19-2 Nishi Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo F-term within Japan Telegraph and Telephone Corporation 5D119 AA11 AA22 CA06 CA10 FA05 FA30 JA59 JB02 KA17 MA06 NA04
Claims (6)
対向浮上させた状態で配置される薄板状の浮上スライダ
と、 この浮上スライダの先端面部に形成された受光領域と、 この受光領域への光を遮光する遮光膜と、 この遮光膜に開設され前記受光領域への近接場光成分を
通す微小開口とを備えたことを特徴とする光ヘッド1. A flying slider in the form of a thin plate which is arranged in such a manner that its front end face is close to and opposed to an optical recording medium and is floated, a light receiving area formed on the front end face of this floating slider, and a light receiving area. An optical head, comprising: a light-shielding film that shields the light from the light-receiving region;
Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇなどの高反
射率かつ低浸入長を有する金属あるいはこれらの金属の
合金の薄膜であることを特徴とする光ヘッド。2. The light-shielding film according to claim 1, wherein W,
An optical head characterized in that it is a thin film of a metal having high reflectivity and a low penetration length, such as Pt, Ti, Al, Ni, Cu, Au, Ag, or an alloy of these metals.
遮光膜の上面に光を透過させる保護膜が形成されている
ことを特徴とする光ヘッド。3. The optical head according to claim 1, wherein a protective film for transmitting light is formed on an upper surface of the front light-shielding film.
前記受光領域の表面との距離が４００ｎｍ未満、前記微
小開口の形状が長軸および短軸を持つ形状である場合に
はその長軸方向の長さが４００ｎｍ未満、その他の形状
である場合にはその直径が４００ｎｍ未満とされている
ことを特徴とする光ヘッド。4. The long axis according to claim 3, wherein the distance between the surface of the protective film and the surface of the light receiving region is less than 400 nm and the shape of the minute opening has a long axis and a short axis. An optical head having a length in a direction of less than 400 nm and a diameter of less than 400 nm in other shapes.
る第１の受光領域と対向しない第２の受光領域とに分割
され、 第１の受光領域からの受光信号と第２の受光領域からの
受光信号との差分を増幅する差分増幅手段を備えたこと
を特徴とする光ヘッド。5. The light receiving region according to claim 1, wherein the light receiving region is divided into a first light receiving region in which a part of the light receiving region faces the minute aperture and a second light receiving region in which the light receiving region does not face the minute opening. An optical head, comprising: differential amplification means for amplifying a difference between a light receiving signal from a first light receiving area and a light receiving signal from a second light receiving area.
ドと、 この光ヘッドの浮上スライダの先端面部に対向する光記
録媒体の情報記録部に光記録媒体の光ヘッドと対向しな
い面側から光ビームを照射する光学系と、 この光学系から照射され前記情報記録部の情報記録ビッ
トによって散乱放出され前記微小開口を通して前記受光
領域にて受光される前記光ビームの近接場光成分に基づ
いて前記光記録媒体上の記録情報を再生する記録情報再
生手段とを備えたことを特徴とする情報再生装置。6. An optical head according to claim 1, wherein an information recording portion of the optical recording medium facing a tip end portion of a flying slider of the optical head does not face the optical head of the optical recording medium. An optical system that irradiates a light beam from a surface side; and a near-field light component of the light beam that is radiated from the optical system, is scattered and emitted by information recording bits of the information recording unit, and is received by the light receiving region through the minute aperture. And a recording information reproducing means for reproducing the recording information on the optical recording medium based on the information.
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- 1999-01-21 JP JP01297899A patent/JP3522562B2/en not_active Expired - Fee Related
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