(57)【要約】【課題】本発明は、位置合わせ精度の低い露光機（アライナー）を用いても、光利用効率が低下せずに済み、トラッキングエラー検出とアクチュエーション、あるいは高速記録・再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。【解決手段】本発明は、長方形状の開口となされた光入射開口と、該光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、光入射開口側に接合した透光性基板と、光出射開口が長方形状であり、かつ光出射開口の長辺方向に走査される光を光出射開口上に集光するため、透過性基板に形成された対物レンズとを有し、対物レンズを一方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズとし、この対物レンズの曲率がない方向を光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを光出射開口の短辺よりも長くした。【選択図】        図２
2005011415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形状の開口となされた光入射開口と、該光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、前記光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、前記光入射開口側に接合した透光性基板と、前記光出射開口が長方形状であり、かつ前記光出射開口の長辺方向に走査される光を前記光出射開口上に集光するため、前記透過性基板に形成された対物レンズとを有する光プローブにおいて、
前記対物レンズは、前記対物レンズの曲率がない方向を前記光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、前記対物レンズの曲率がない方向の長さを前記光出射開口の短辺よりも長くしたことを特徴とする光プローブ。
【請求項２】
前記光出射開口には、複数の遮光材を長辺方向に略等間隔で複数個配設することで複数の開口を形成してスリット状になされている請求項１記載の光プローブ。
【請求項３】
光透過性を有する基板と、該基板上に形成されてなる突起部とを備え、前記突起部は外壁に単数又は複数のテーパ角度を有し、前記突起部の頂点部が細長形状であり、前記対物レンズの曲率がない方向を細長形状の前記頂点部の短辺方向と平行にすると共に、前記対物レンズの曲率がない方向の長さを前記突起部の根元の短辺よりも長くした請求項１に記載の光プローブ。
【請求項４】
細長形状の前記頂点部には、複数の遮光材を長辺方向に略等間隔で複数個配設することで複数の開口を形成してスリット状になされている請求項３記載の光プローブ。
【請求項５】
入射された光の偏光を長方形状の前記光出射開口の短辺方向に、又は前記突起部の前記頂点部の短辺方向に、平行な直線偏光とすると共に、前記光入射開口から前記光出射開口までの入射された光が集光される部分の屈折率、又は前記突起部分の屈折率をｎとし、入射された光の真空中での波長をλとし、長方形状の前記光出射開口の短辺又は前記突起部の前記頂点部の短辺の長さをａとし、長方形状の前記光出射開口の長辺又は前記突起部の前記頂点部の長辺の長さをｂとしたときに、ａ≧λ／２ｎかつｂ＜λ／２ｎの条件を満たす請求項１〜４のいずれかに記載の光プローブ。
【請求項６】
長方形状の開口となされた光入射開口と、該光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、前記光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、前記光入射開口側に接合した透光性基板と、前記光出射開口が長方形状であり、かつ前記光出射開口の長辺方向に走査される光を前記光出射開口上に集光するため、前記透過性基板に形成された対物レンズとを有する光プローブと、前記光出射開口の長辺方向に入射された光を走査する光走査手段とを有する光ピックアップ装置において、
前記対物レンズは、前記対物レンズの曲率がない方向を前記光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、前記対物レンズの曲率がない方向の長さを前記光出射開口の短辺よりも長くしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記光走査手段として、振動鏡を用いた請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記光走査手段として、回転多面鏡を用いた請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記光走査手段として、音響光学偏向器を用いた請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記光走査手段として、電気光学偏向器を用いた請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記電気光学偏向器が立方体の電気光学結晶で構成され、光が透過する方向と平行な前記電気光学結晶の面に電極が形成され、前記電極の幅が、光が透過する方向に関して変化する形状に形成されている請求項１０記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記電気光学偏向器がドメイン反転型の電気光学結晶である請求項１０記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記電気光学結晶としてＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）結晶を用い、前記ＬＮ結晶の光学軸に平行に前記ＬＮ結晶に電界がかかるように前記電極と結晶の形状を定めると共に、光を前記光学軸と平行な方向の直線偏光とした請求項１１又は１２に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光プローブ及び光ピックアップ装置に関し、特に記録媒体に近接して配設され光を照射する光プローブと、当該光プローブを用いて記録媒体に記録させた信号を再生する光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−１７１３８０号公報
図３３は従来の光プローブを有する近接場光プローブ・スライダの一例の構成を示す図である。同図の（ａ）は近接場光プローブ・スライダを上面から見た図、同図の（ｂ）は断面図、同図の（ｃ）は近接場光プローブ・スライダの底面図である。同図に示す近接場光プローブ・スライダ３０は、長方形状の開口となされた、光入射開口３１と、光入射開口３１から入射された光を集光して出射する光出射開口３２と、光入射開口３１と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁３３とを有し、光出射開口３２は、一次元的であって長方形状の開口を有している。光出射開口３２の形状が、例えば長方形状をしている。このような開口を形成する基板の上に、円形のマイクロレンズ３４を形成したガラス基板３５を設ける。記録媒体の移動方向と短辺の方向が一致するようにしてもよいし、またこの逆でもよく、斜めにしてもよい。
【０００３】
図３４は従来の光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図において、レーザダイオード（ＬＤ）３６から出射したレーザ光はコリメートレンズ３７で平行光になり、ビームスプリッタ（ＢＳ）３８で直角に反射され、ＥＯモデュレータ３９に入射する。ＥＯモデュレータ３９には図示しないが偏光方向を制御する電圧源が接続されている。ＥＯモデュレータ３９を通った光は近接場光プローブ・スライダ３０の光入射開口を通り、光出射開口に向かう。光出射開口の長辺の寸法はレーザ光の波長以上であり、短辺寸法は数十ｎｍの波長以下となっている。光入射開口と光出射開口感の間で、モード間干渉が生じる。モード間干渉効果を利用することで、小スポット化と高効率化とが同時に達成されている。しかしながら、そのビームスポットの形状は楕円形状となってしまう。すなわち、入射光の偏光方向と垂直な方向に対しては、ビームスポット径が小さくなり、回折限界を超えた高分解能化が達成可能であるが、入射光の偏光方向と平行な方向に対しては、ピームスポット径が半波長程度までにしか小さくならず、高分解能化が困難であった。しかし、この例では、小スポット化が困難であった入射光の偏光方向と平行な方向、出射開口の短辺方向に対しては、開口形状によって光が閉じ込められることになる。また、短辺に対して平行に入射する光に対してはカットオフが存在しない。これにより、入射光の偏光方向と平行な方向に対してもピームスポットの小スポット化を実現し、一層の高分解化と高効率化とを実現することができる。このような光出射開口の形状として具体的には、長辺の長さａが、ａ≧λ／２ｎの範囲、すなわち、長辺の長さａは、最低次モードのカットオフ径（λ／２ｎ）以上であることが必要である。また、短辺の長さｂは、ａ＞ｂを満たすことが必要である。具体的には、コアが空気（屈折率ｎ＝１）からなる開口において、波長λを７８０ｎｍ、ａ＞３９０ｎｍとなる。なお、最低次モードのカットオフ径（λ／２ｎ）以上となるように長辺の長さａを設定すれば、ｂはいくらでも小さくしても構わない。
【０００４】
次に、従来例の第１の使用方法として、トラッキングエラー検出とトラッキングアクチュエーションが挙げられる。記録メディア上には各トラックにトラックを案内する案内溝としてのランドグルーブが存在する。書き込みができないＲＯＭタイプの場合はこの限りではない。ガルバノミラーによりトラック幅より小さい幅で出射光の位置が振れるように、いわゆるビームウォブリング動作をさせる。ランド（あるいはグルーブ）に出射光が当たるタイミングと、その時の、ＰＤで検出する反射光の強度からウォブリングする出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置とのずれを検出できる。いわゆるトラックエラー検出を行う。
【０００５】
また、図３４のＥＯモデュレータ３９には図示しないが偏光方向を制御する電圧源として交流電圧が接続されている。トラッキングエラー検出のためにビームをウォブリングするには、この交流電圧を、必要な振れ幅に対応する振幅を持つ交流電圧とする。これによりトラッキングエラーを検出し、この値から前記交流電圧のバイアス値を制御することにより、出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置を一致させるようにＥＯモデュレータ３９を制御する。
【０００６】
また、従来例の第２の使用方法としては、高速記録・再生を目的とするものがある。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させる出射光の走査を行うシステムとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、図３３に示したように、ガラス基板上に円形のレンズを設けている。このレンズの焦点は出射開口上になければならない。そうでないと光利用効率が著しく減少するからである。図３３のプローブ・スライダを作製する方法において、マイクロレンズと出射開口間の位置合わせは後に述べるように、フォトリソ工程における露光の位置合わせ、いわゆるアライメントの精度に依る。光出射開口側長方形状の短辺の寸法は数十ｎｍであるために、これよりも高い精度で位置合わせをする必要があるが、これだけの精度のある露光機の価格は数億円以上と非常に高価である。したがって、一般的な露光機（アライナー）ではマイクロレンズの焦点位置合わせが大きな問題となる。
【０００８】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、位置合わせ精度の低い露光機（アライナー）を用いても、光利用効率が低下せずに済み、トラッキングエラー検出とアクチュエーション、あるいは高速記録・再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる光プローブ及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明の光プローブは、長方形状の開口となされた光入射開口と、該光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、光入射開口側に接合した透光性基板と、光出射開口が長方形状であり、かつ光出射開口の長辺方向に走査される光を光出射開口上に集光するため、透過性基板に形成された対物レンズとを有している。更に、対物レンズを一方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズとし、この対物レンズの曲率がない方向を光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを光出射開口の短辺よりも長くしたことに特徴がある。よって、入射光の偏光方向と平行な方向についての更なる小スポット化と、更なる高効率化を実現できると共に、マイクロレンズの焦点位置合わせと出射開口または突起部の光精度の位置合わせがなくとも所望の性能を発揮する光プローブを提供できる。
【００１０】
また、光出射開口には、複数の遮光材を長辺方向に略等間隔で複数個配設することで複数の開口を形成してスリット状になされていることにより、軽量化及び小型化が容易に実現でき、制度の高いトラッキング制御ができ、高い光効率が実現できる。
【００１１】
更に、光透過性を有する基板と、基板上に形成されてなる突起部とを備え、突起部は外壁に単数又は複数のテーパ角度を有している。そして、突起部の頂点部が細長形状であり、対物レンズの曲率がない方向を細長形状の頂点部の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを突起部の根元の短辺よりも長くした。よって、モード間干渉と開口径形状により、入射光の偏光方向と平行な方向についての小スポット化と、更なる高効率化を実現でき、高速なトラッキング動作を可能にする光プローブを提供できる。
【００１２】
また、細長形状の頂点部には、複数の遮光材を長辺方向に略等間隔で複数個配設することで複数の開口を形成してスリット状になされている。よって、軽量化及び小型化が容易に実現でき、制度の高いトラッキング制御ができ、高い光効率が実現できる。
【００１３】
更に、入射された光の偏光を長方形状の光出射開口の短辺方向に、又は突起部の頂点部の短辺方向に、平行な直線偏光とすると共に、光入射開口から光出射開口までの入射された光が集光される部分の屈折率、又は突起部分の屈折率をｎとし、入射された光の真空中での波長をλとし、長方形状の光出射開口の短辺又は突起部の頂点部の短辺の長さをａとし、長方形状の光出射開口の長辺又は突起部の頂点部の長辺の長さをｂとしたときに、ａ≧λ／２ｎかつｂ＜λ／２ｎの条件を満たすことが好ましい。
【００１４】
また、別の発明としての光ピックアップ装置は、長方形状の開口となされた光入射開口と、光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、光入射開口側に接合した透光性基板と、光出射開口が長方形状であり、かつ光出射開口の長辺方向に走査される光を光出射開口上に集光するため、透過性基板に形成された対物レンズとを有する光プローブと、光出射開口の長辺方向に入射された光を走査する光走査手段とを有する。そして、対物レンズは一方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズとし、この対物レンズの曲率がない方向を光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを光出射開口の短辺よりも長くしたことに特徴がある。よって、精度の高いトラッキング制御ができる光ピックアップ装置を提供できる。
【００１５】
更に、光走査手段として、振動鏡、回転多面鏡、音響光学偏向器又は電気光学偏向器を用いることが好ましい。
【００１６】
また、上記電気光学偏向器が立方体の電気光学結晶で構成され、光が透過する方向と平行な電気光学結晶の面に電極が形成され、電極の幅が、光が透過する方向に関して変化する形状に形成されていることにより、簡単な構造で記録・再生速度を向上できる。
【００１７】
更に、電気光学偏向器がドメイン反転型の電気光学結晶であることにより、簡単な構造で記録・再生速度を向上できる。
【００１８】
また、上記電気光学結晶としてＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）結晶を用い、ＬＮ結晶の光学軸に平行にＬＮ結晶に電界がかかるように電極と結晶の形状を定めると共に、光を光学軸と平行な方向の直線偏光としたことにより、電気光学偏向器の動作を効率良く、つまり電源の電圧、消費電力をより一層低くすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の光プローブは、長方形状の開口となされた光入射開口と、該光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、光入射開口側に接合した透光性基板と、光出射開口が長方形状であり、かつ光出射開口の長辺方向に走査される光を光出射開口上に集光するため、透過性基板に形成された対物レンズとを有している。更に、対物レンズを一方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズとし、この対物レンズの曲率がない方向を光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを光出射開口の短辺よりも長くした。
【００２０】
【実施例】
図１は本発明の第１の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図において、レーザダイオード（以下ＬＤと略す）１１から出射したレーザ光は、コリメートレンズ１２で平行光になり、ビームスプリッタ（以下ＢＳと略す）１３で直角に反射され、ガルバノミラー１４でさらに反射される。ガルバノミラー１４は振動することによりレーザ光を反射させる方向を変える。反射された光は近接場光プローブ・スライダ１５のガラス基板上の紙面左右方向のみに曲率を持つシリンドリカルレンズ１６を通り、曲率を持つ方向のみ集光される。なお、紙面垂直方向に関しては、シリンドリカルレンズ１６は曲率を持たないので、シリンドリカルレンズ１６による集光は起こらない。そして、シリンドリカルレンズ１６によって集光されたレーザ光は、更に近接場光プローブ・スライダ１５の光入射開口１７を通り、光出射開口１８に向かう。光出射開口１８の長辺の寸法はレーザ光の波長以上であり、短辺寸法は数十ｎｍの波長以下となっている。光入射開口１７と光出射開口１８の間でモード間干渉が生じる。このモード間干渉効果を利用することで、小スポット化と高効率化とが同時に達成されている。しかし、そのビームスポットの形状は楕円形状となってしまう。すなわち、入射光の偏光方向と垂直な方向に対しては、ビームスポット径が小さくなり、回折限界を超えた高分解能化が達成可能であるが、入射光の偏光方向と平行な方向に対しては、ピームスポット径が半波長程度までにしか小さくならず、高分解能化が困難であった。しかし、本実施例では、小スポット化が困難であった入射光の偏光方向と平行な方向、光出射開口の短辺方向に対しては、開口形状によって光が閉じ込められることになる。また、短辺に対して平行に入射する光に対してはカットオフが存在しない。これにより、入射光の偏光方向と平行な方向に対してもピームスポットの小スポット化を実現し、一層の高分解化と高効率化とを実現することができる。このような光出射開口の形状として具体的には、長辺の長さａが、ａ≧λ／２ｎの範囲、すなわち、長辺の長さａは、最低次モードのカットオフ径（λ／２ｎ）以上であることが必要である。また、短辺の長さｂは、ａ＞ｂを満たすことが必要である。具体的には、コアが空気（屈折率ｎ＝１）からなる開口において、波長λを７８０ｎｍ、ａ＞３９０ｎｍとなる。なお、最低次モードのカットオフ径（λ／２ｎ）以上となるように長辺の長さａを設定すれば、ｂはいくらでも小さくしても構わない。
【００２１】
ここで、本実施例の構成の第１の使用方法として、トラッキングエラー検出とトラッキングアクチュエーションが挙げられる。記録メディア上には各トラックにトラックを案内する案内溝としてのランドグルーブが存在する。書き込みができないＲＯＭタイプの場合はこの限りではない。図１のガルバノミラー１４によりトラック幅より小さい幅で出射光の位置が振れるように、いわゆるビームウォブリング動作をさせる。ランド（あるいはグルーブ）に出射光が当たるタイミングと、その時の、ＰＤ１９で検出する反射光の強度からウォブリングする出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置とのずれを検出できる。いわゆるトラックエラー検出を行うことができる。この値からＰＤ１９からガルバノミラー１４への制御回路（図示せず）により、出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置を一致させるようにガルバノミラー１４を制御することができる。
【００２２】
また、本実施例の構成の第２の使用方法としては、高速記録・再生を目的とするものがある。本実施例の近接場光プローブ・スライダは記録メディアとスライダ底面間のギャップを小さくするために接触スライディングをさせる場合がある。この場合、摩擦・摩耗の観点からすると記録メディアの回転速度は低い方がよい。ところがこれだと記録・再生速度が遅くなってしまう。そこで、ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。
【００２３】
図２は本発明の近接場光プローブ・スライダの一例の構成を示す図である。同図の（ａ）は近接場光プローブ・スライダを上面から見た図、同図の（ｂ）は断面図、同図の（ｃ）は近接場光プローブ・スライダの底面図、同図の（ｄ）は近接場光プローブ・スライダの側面図である。同図の（ｂ）において、ガラス基板２１上にテーパ形状を持つ単結晶シリコン２２が接合されている。傾斜部分には金属遮光膜２３があり伝搬光が漏れないようになっている。ガラス基板上２１にはシリンドリカルレンズ１６が設けられている。このシリンドリカルレンズ１６は光出射開口の長辺方向にのみ曲率を有していて、この方向のみ入射光を集光する。これと垂直な方向、つまり光出射開口の短辺方向には集光効果を持たない。逆に言うと、図２のｙ方向に関しては、シリンドリカルレンズ１６の焦点位置というものがないので、ｙ方向に関しては光出射開口とシリンドリカルレンズ間の高精度な位置合わせは必要ない。また、ｘ方向に関しても、光出射開口の長辺方向のどこかで、集光していればいいので、ｘ方向に関しても、光出射開口とシリンドリカルレンズ間の高精度な位置合わせは必要ない。したがって、高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００２４】
図３は図２の近接場光プローブ・スライダを記録媒体上で使用する際の様子を示す図である。同図において、サスペンション２４を介して、近接場光プローブ・スライダ１５は記録媒体上に位置決めされる。光出射開口の長辺は複数トラックの長さを持っているので、上記のような動作を行うことができる。特にトラッキング動作をする場合はせいぜい２トラック分の長辺方向の寸法があればよい。
【００２５】
図４は図２の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。先ず、図４の（ａ）に示すように、厚み数百μｍの単結晶Ｓｉ（シリコン）基板４１上に約１μｍのＳｉＯ２（酸化シリコン）層４２と約１０μｍの単結晶Ｓｉ層４３が積層されている。所謂ＳＯＩ基板を用いる。一番上には膜厚数百ｎｍのＳｉＯ２層４４がある。開口を作製したいところのＳｉＯ２層４４をフォトリソ、エッチングにより除去する。除去する部分の寸法は開口の寸法が数十から数百ｎｍになるように見込んで決める。次に、図４の（ｂ）に示すように、単結晶Ｓｉ層４３をアルカリエッチングによりエッチングする。この時のエッチャントとしては、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４・Ｈ２Ｏ）、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＣａＯＨ、ＥＤＰ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｄｉａｍｉｎｅ  Ｐｙｒｏｃａｔｅｃｈｏｌ（ｗａｔｅｒ））、ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、（ＣＨ３）４ＮＯＨ）などの結晶軸異方性エッチャントを用いる。エッチャントの温度は５０から８０℃ぐらいにする。これらのエッチャントは結晶軸異方性エッチャントであり、これにより（１１１）面に囲まれた逆ピラミッド状の穴形状ができる。先端部分がちょうどＳｉＯ２層になるようにすると、穴底面が正方形または長方形になる。この一辺が数十から数百ｎｍになるように最初のＳｉＯ２のパターニング寸法を決めておく。そして、図４の（ｃ）に示すように、最上層のＳｉＯ２層４４を弗酸などで除去する。遮光膜４５をデポした後、図４の（ｄ）で示す接合面になるシリコン表面部分の遮光膜のみをフォトリソ・エッチングにより除去する。既に他のプロセスによりマイクロシリンドリカルレンズを形成済みのガラス基板４６を単結晶Ｓｉ層４３の上に乗せ、単結晶Ｓｉ基板４１とガラス基板４６に電極４７，４８を圧接させる。このガラス基板４６としては例えば米国コーニング社製＃７７４０を用いる。その厚みは０．１ｍｍから３ｍｍぐらい。窒素ガス中あるいは真空中で３５０℃に加熱した状態で、単結晶Ｓｉ基板４１側に正の３００Ｖ程度の電圧を１０分程度印加する。図４の（ｅ）に示すように、このような方法によりガラス基板４６は単結晶Ｓｉ層４３に接合される。シリコン基板とシリコン層の間には絶縁層であるＳｉＯ２があるが、温度が高く、電圧も高いので、電流が突き抜けたり、漏れていたりして、接合に必要な電流が流れる。この接合方法を陽極接合という。接合された基板を再びアルカリエッチャントの中に入れる。単結晶Ｓｉ基板４１はアルカリエッチャントによりエッチングされる。例えばＫＯＨはＳｉ以外にＳｉＯ２（ガラスの主成分）もエッチングするが、ガラス基板４６は非常に厚いので、全てエッチングされることはない。また、単結晶Ｓｉ層４３とガラス基板４６は非常に強固に接合されているので、両者間にエッチャントが侵入することはないので、単結晶Ｓｉ層４３がエッチングされることはない。よって、単結晶Ｓｉ基板４１のみがエッチングされる。ＳｉＯ２はアルカリエッチャントに対するエッチングスピードがＳｉの１／１００以下であるので、単結晶Ｓｉ基板４１がエッチングされきったところでエッチングを止めることができる。図４の（ｆ）に示すように、ＳｉＯ２を弗酸で除去することにより、微小開口が形成される。このときに出射開口部のＳｉＯ２膜のガラス基板４６側にデポされていた遮光膜もＳｉＯ２膜と同時に除去される。この後ダイシングソーで所望の大きさに切られる。
【００２６】
図５は本発明の第２の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スラダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図に示す光走査方法としてポリゴンミラー５１を使っている以外は図１の第１の実施例の構成と同じである。図５において、出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置を一致させるには、図５中の「トラッキングアクチュエーション方向」にポリゴンミラー５１を動かすことで可能となる。
【００２７】
ここで、本実施例の構成の使用方法としては、高速記録・再生を目的とするものがある。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。本実施例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００２８】
図６は本発明の第３の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図に示す光走査方法としてＡＯモデュレータ６１を使っている以外は図１の第１の実施例の構成と同じである。ＡＯモデュレータ６１には図示しないが偏光方向を制御する交流電圧が接続されている。トラッキングエラー検出のためにビームをウォブリングするには、この交流電圧を、必要な振れ幅に対応する周波数変動を持つ交流電圧とする。これによりトラッキングエラーを検出し、この値から前記交流電圧周波数変動の中心周波数を制御することにより、出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置を一致させるようにＡＯモデュレータ６１を制御することができる。
【００２９】
ここで、本実施例の構成の使用方法としては、高速記録・再生を目的とするものがある。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。ＡＯモデュレータ６１としてはＴｉ：ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＺｎＯ等を用いることができる。本実施例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００３０】
図７は本発明の第４の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図に示す光走査方法としてＥＯモデュレータ７１を使っている以外は図１の第１の実施例の構成と同じである。ＥＯモデュレータ７１には図示しないが偏光方向を制御する交流電圧が接続されている。トラッキングエラー検出のためにビームをウォブリングするには、この交流電圧を、必要な振れ幅に対応する振幅を持つ交流電圧とする。これによりトラッキングエラーを検出し、この値から上記交流電圧のバイアス値を制御することにより、出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置を一致させるようにＥＯモデュレータ７１を制御することができる。
【００３１】
ここで、本実施例の構成の使用方法としては、高速記録・再生を目的とするものがある。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。ＥＯモデュレータ７１としてはＴｉ：ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴＡＯ３等を用いることができる。本実施例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００３２】
図８は本発明の第５の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図に示す光ピックアップ装置において、ＬＤ１１から出射したレーザ光はコリメートレンズ１２で平行光になり、ＢＳ１３で直角に反射され、ガルバノミラー１４でさらに反射される。ガルバノミラー１４は振動することによりレーザ光を反射させる方向を変える。反射された光は近接場光プローブ・スライダ１５のガラス基板上の紙面左右方向のみに曲率を持つシリンドリカルレンズ１６を通り、この方向のみ集光される。しかし、紙面垂直方向に関しては、シリンドリカルレンズ１６は曲率を持たないので、このシリンドリカルレンズ１６による集光は起こらない。レーザ光は、さらに近接場光プローブ・スライダ１５の光入射開口１７を通り、光出射開口１８に向かう。光出射開口１８の長辺の寸法はレーザ光の波長以上であり、短辺寸法は数十ｎｍの波長以下となっている。近接場光プローブ・スライダ１５は、集光レンズからの光を図８に示すように、ガルバノミラー１４から光を集光するマイクロシリンドリカルレンズ１６と、集光した光を入射するように略長方形状に開口した光入射開口１７と、集光レンズからの光を出射するように開口した複数の光出射開口１８とを備えている。そして、この近接場光プローブ・スライダ１５は、上記光入射開口１７と光出射開口１８とを接続するとともに、光入射開口１７と直交する面の断面が次第に小となるように形成された内壁を有している。図９の（ａ）に近接場光プローブ・スライダの他の例の構成を示す断面図、図９の（ｂ）に近接場光プローブ・スライダを上面から見た図、図９の（ｃ）に近接場光プローブ・スライダの底面図、図９の（ｄ）に近接場光プローブ・スライダの側面図をそれぞれ示す。この近接場光プローブ・スライダ１５は、単一の光入射開口が図９中のＡ方向を長辺とした矩形状に形成され、マイクロシリンドリカルレンズ１６を介して当該光入射開口から入射された光がＡ方向に配列された複数の光出射開口に入射されるように構成されている。光入射開口は、近接場光プローブ・スライダの内壁を傾斜させて形成することでガルバノミラー側から集光レンズ側に向かって開口が次第に小となるように形成されている。そして、この近接場光プローブ・スライダは、このように光入射開口が形成されることにより、一次元スリット状であって、複数の遮光材が当該一次元方向において複数個配設された光出射開口を形成する。光出射開口は、Ａ方向において一次元方向に約５０ｎｍ程度の間隔Ｌで複数個配列されてなる。この間隔はスライダ底面に形成した遮光膜９１を短冊状にエッチングしたときのパターンで決まる。従って、スライダ底面までの距離が長い光入射光側からのエッチングで寸法が決まるわけではないので、その寸法精度が非常に高い。また、この近接場光プローブ・スライダは、図９に示すようにガルバノミラー側の上面がＳｉ（１００）面で構成され、光入射開口から光出射開口を接続する内壁がＳｉ（１１１）面で構成されている。
【００３３】
このような近接場光プローブ・スライダは、ガルバノミラーからの光を光入射開口で入射し、内壁で入射された光を乱反射させるように次第に光出射開口に向かって図９中のＢ方向において集光し、集光した光を光出射開口に導き、各光出射開口から光を出射させる。この結果、近接場光プローブ・スライダからは、ガルバノミラーで１次元のＡ方向において方向が変化されたことに応じて各光出射開口から順次光を記録メディアに出射する。これにより高速記録・再生を実現できる。この近接場光プローブ・スライダは記録メディアとスライダ底面間のギャップを小さくするために接触スライディングをさせる場合がある。この場合、摩擦・摩耗の観点からすると記録メディアの回転速度は低い方がよい。ところがこれだと記録・再生速度が遅くなってしまう。そこで、ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。なお、図９に示すように、ガラス基板上にテーパ形状を持つ単結晶シリコンが接合されている。傾斜部分には金属遮光膜があり伝搬光が漏れないようになっている。ガラス基板上にはマイクロシリンドリカルレンズがある。このシリンドリカルレンズはＡ方向には集光効果を持つ。これにより入射光はスリット状の遮光膜９１により形成された各出射開口に集光される。一方、Ｂ方向には集光効果を持たないのであるが、出射開口の短辺方向に対しては、開口形状によって光が閉じ込められ、出射光の大きさは短辺の長さに依ることになる。
【００３４】
図１０は図９の近接場光プローブ・スライダを記録媒体上で使用する際の様子を示す図である。同図において、サスペンション１０１を介して、スライダは記録媒体上に位置決めされる。出射開口の間隔は底面側のフォトリソ・エッチングで決まるので、その間隔をトラックピッチとほぼ同じにすることができる。したがって、トラック１０２との角度θを小さくして記録メディアに形成されるトラック列に対して配設することができる。従って、従来の光プローブと比較して、使用中に角度θがずれることによるトラッキングの誤差を小さくすることができる。
【００３５】
図１１は図９の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。先ず、図１１の（ａ）に示すように、厚み数百μｍの単結晶Ｓｉ基板１１１上に約１μｍのＳｉＯ２層１１２と約１０μｍの単結晶Ｓｉ層１１３が積層されている。所謂ＳＯＩ基板を用いる。一番上には膜厚数百ｎｍのＳｉＯ２層１１４がある。開口を作製したいところのＳｉＯ２層１１４をフォトリソ、エッチングにより除去する。除去する部分の寸法は開口の寸法が数十から数百ｎｍになるように見込んで決める。図１１の（ｂ）に示すように、単結晶Ｓｉ層１１３をアルカリエッチングによりエッチングする。この時のエッチャントとしては、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４・Ｈ２Ｏ）、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＣａＯＨ、ＥＤＰ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｄｉａｍｉｎｅ  Ｐｙｒｏｃａｔｅｃｈｏｌ（ｗａｔｅｒ））、ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、（ＣＨ３）４ＮＯＨ）などの結晶軸異方性エッチャントを用いる。エッチャントの温度は５０から８０℃ぐらいにする。これらのエッチャントは結晶軸異方性エッチャントであり、これにより（１１１）面に囲まれた逆ピラミッド状の穴形状ができる。先端部分がちょうどＳｉＯ２層になるようにすると、穴底面が正方形または長方形になる。この一辺が数十から数百ｎｍになるように最初のＳｉＯ２のパターニング寸法を決めておく。そして、図１１の（ｃ）に示すように、最上層のＳｉＯ２を弗酸などで除去する。遮光膜をデポした後、図１１の（ｄ）に示す接合面になるシリコン表面部分の遮光膜のみをフォトリソ・エッチングにより除去する。既に他のプロセスによりマイクロシリンドリカルレンズを形成済みのガラス基板９５を単結晶Ｓｉ層９３の上に乗せ、単結晶Ｓｉ基板９１とガラス基板９５に電極９６，９７を圧接させる。このガラス基板としては例えば米国コーニング社製＃７７４０を用いる。その厚みは０．１ｍｍから３ｍｍぐらい。窒素ガス中あるいは真空中で３５０℃に加熱した状態で、単結晶Ｓｉ基板９１側に正の３００Ｖ程度の電圧を１０分程度印加する。図１１の（ｅ）に示すように、このような方法によりガラス基板９５は単結晶Ｓｉ層９３に接合される。シリコン基板とシリコン層の間には絶縁層であるＳｉＯ２があるが、温度が高く、電圧も高いので、電流が突き抜けたり、漏れていたりして、接合に必要な電流が流れる。この接合方法を陽極接合という。接合された基板を再びアルカリエッチャントの中に入れる。単結晶Ｓｉ基板９１はアルカリエッチャントによりエッチングされる。例えば、ＫＯＨはＳｉ以外にＳｉＯ２（ガラスの主成分）もエッチングするが、ガラス基板９５は非常に厚いので、全てエッチングされることはない。また、単結晶Ｓｉ層９３とガラス基板９５は非常に強固に接合されているので、両者間にエッチャントが侵入することはないので、単結晶Ｓｉ層９３がエッチングされることはない。よって、単結晶Ｓｉ基板９１のみがエッチングされる。ＳｉＯ２はアルカリエッチャントに対するエッチングスピードがＳｉの１／１００以下であるので、Ｓｉ基板がエッチングされきったところでエッチングを止めることができる。図１１の（ｆ）に示すように、遮光膜１１８をＳｉＯ２上に形成する。次に、図１１の（ｇ）に示すように、短冊状のレジストパターン１１９を形成する。そして、図１１の（ｈ）に示すように、遮光膜１１８をエッチングによりパターニングし、レジスト１１９を除去する。このような方法で作製した近接場光プローブ・スライダは透光性基板であるガラスに支えられているので、機械的強度が高い。また、基板に対して著しく薄いシリコン層（約１０μｍ以下）をエッチングして開口穴を形成するので、光出射開口の短辺方向の寸法精度が高くなる。本実施例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００３６】
図１２は本発明の第６の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図に示す光走査方法としてポリゴンミラー１２１を使っている以外は図８の第５の実施例の構成と同じである。本実施例の構成で、高速記録・再生を実現できる。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。本実施例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００３７】
図１３は本発明の第７の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図に示す光走査方法としてＡＯモデュレータ１３１を使っている以外は図８の第５の実施例の構成と同じである。ＡＯモデュレータ１３１には図示しないが偏光方向を制御する交流電圧が接続されている。ビームを走査するためには、この交流電圧を、必要な振れ幅に対応する周波数変動を持つ交流電圧とする。本実施例の構成で、高速記録・再生を実現できる。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。ＡＯモデュレータ１３１としてはＴｉ：ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＺｎＯ等を用いることができる。本実施例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００３８】
図１４は本発明の第８の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。同図に示す光走査方法としてＥＯモデュレータ１４１を使っている以外は図８の第５の実施例の構成と同じである。ＥＯモデュレータ１４１には図示しないが偏光方向を制御する交流電圧が接続されている。ビームを走査するためには、この交流電圧を、必要な振れ幅に対応する振幅を持つ交流電圧とする。本実施例の構成で、高速記録・再生を実現できる。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。ＥＯモデュレータ１４１としてはＴｉ：ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴＡＯ３等を用いることができる。本実施例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００３９】
図１５は本発明の近接場光プローブ・スライダの他の例の構成を示す図である。同図の（ａ）は近接場光プローブ・スライダを上面から見た図、同図の（ｂ）は断面図、同図の（ｃ）は近接場光プローブ・スライダの底面図である。同図の（ｂ）に示すように、突起部１５１はガラス基板１５２よりも屈折率が非常に高い高屈折率材料からなる。この例では、例えばＳｉ材料からなる。この突起部１５１は、底面をガラス基板１５２側に形成した例えば四角錐形状となってガラス基板１５２上に形成される。ガラス基板１５２上にはシリンドリカルレンズ１６が設けられている。このシリンドリカルレンズ１６は光出射開口の長辺方向にのみ曲率を有していて、この方向のみ入射光を集光する。これと垂直な方向、つまり出射光の短辺方向には集光効果を持たない。この突起部１５１は、先端部分に近接場光を発生させるように設計され、先端部分を光の波長程度あるいは波長以下に形成させることで先端部分に近接場光でない伝搬光を発生させるように設計される。さらに、この突起部１５１の側面は、光が突起部の底面側から入射されたとき、先端部分で光強度が大きくなるように設計されている。ここで、本例の近接場光プローブ・スライダ１５では、突起部１５１の頂点部の形状が、例えば長円形状、長方形状等のいわゆる細長形状をしている。図１５に示す例では、突起部１５１は、その頂点部が長方形状とされている。具体的には後述するが、突起部１５１の頂点部をいわゆる細長形状とすることで、モード間干渉により発生する略楕円状のビームスポットの、長軸方向、すなわち入射光の偏光方向と平行な方向に対しても小スポット化を実現することができる。また、傾斜部分には金属遮光膜１５３があり伝搬光が漏れないようになっている。金属遮光膜１５３は、例えばＡｌ・Ａｕ等の遮光性材料からなり、例えば蒸着法等の薄膜形成技術により、光を透過させない程度の膜厚に形成される。この金属遮光膜１５３は、例えばＡｌ材料を用いた場合、約３０ｎｍ程度、あるいはそれ以上の膜厚で形成される。更に、この金属遮光膜１５３は、ガラス基板１５２及び突起部１５１の側面に形成される。このような近接場光プローブ・スライダ１５は、ガラス基板側から光が入射されると、金属遮光膜１５３で光を散乱させて突起部１５１の頂点での光強度が大きくなるように集光し、突起部１５１と試料との間に近接陽光を発生させる。また、金属遮光膜１５３を形成することで、突起部１５１の先端から発生する光以外の光を遮断することができ、読み取り信号のＳ／Ｎを向上させることができる。更に、上述したように、このような近接場光プローブ・スライダでは、モード間干渉効果を利用することで、小スポット化と高効率化とが同時に達成されている。
【００４０】
しかし、上述したように、突起部１５１の頂点部の形状が、正方形形状又は円形状、あるいはそれに類する形状であるような場合、本出願人が先に特許第３０５３３８０号明細書で提案したモード間干渉により発生するビームスポットの形状は楕円形状となってしまう。すなわち、入射光の偏光方向と垂直な方向に対しては、ビームスポット径が小さくなり、回折限界を超えた高分解能化が達成可能であるが、入射光の偏光方向と平行な方向に対してはピームスポット径が半波長程度までにしか小さくならず、高分解能化が困難であった。本実施例では、突起部の頂点部の形状を、入射光の偏光方向と平行な方向が短辺となり、入射光の偏光方向と垂直な方向が長辺となるような長方形状としている。突起部の頂点部の形状を長方形状とすることで、小スポット化が困難であった入射光の偏光方向と平行な方向、すなわち頂点部の短辺方向に対しては、頂点部形状によって光が閉じ込められることになる。また、頂点部の短辺に対して平行に入射する光に対してはカットオフが存在しない。これにより、入射光の偏光方向と平行な方向に対してもピームスポット６の小スポット化を実現し、一層の高分解化と高効率化とを実現することができる。
【００４１】
このような頂点部の形状として具体的には、長辺の長さａが、ａ≧λ／２ｎの範囲、すなわち、長辺の長さａは、最低次モードのカットオフ径（λ／２ｎ）以上であることが必要である。また、短辺の長さｂは、ａ＞ｂを満たすことが必要である。具体的には、シリコン（屈折率ｎ＝３．６）からなる突起部において、波長λを７８０ｎｍとした場合、ａ＞１０８ｎｍとなる。なお、最低次モードのカットオフ径（λ／２ｎ）以上となるように長辺の長さａを設定すれば、ｂはいくらでも小さくしても構わない。
【００４２】
図１６は図１５の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。先ず、図１６の（ａ）に示すように、厚み数１００μｍの単結晶Ｓｉ（シリコン）基板１６１上に約１μｍのＳｉＯ２（酸化シリコン）層１６２と約５〜１０μｍの単結晶Ｓｉ層１６３が積層されている。所謂ＳＯＩ基板を用いる。そして、図１６の（ｂ）に示すように、既に他のプロセスによりマイクロシリンドリカルレンズを形成済みのガラス基板１６４を単結晶Ｓｉ層１６３の上に乗せ、単結晶Ｓｉ基板１６１とガラス基板１６４に電極１６５，１６６を圧接させる。このガラス基板１６４としては例えば米国コーニング社製＃７７４０を用いる。その厚みは０．１ｍｍから３ｍｍぐらい。窒素ガス中あるいは真空中で３５０℃に加熱した状態で、単結晶Ｓｉ基板１６１側に正の３００Ｖ程度の電圧を１０分程度印加する。このような方法により、図１６の（ｃ）に示すように、ガラス基板１６４は単結晶Ｓｉ層１６３に接合される。シリコン基板とシリコン層の間には絶縁層であるＳｉＯ２があるが、温度が高く、電圧も高いので、電流が突き抜けたり、漏れていたり、接合に必要な電流が流れる。この接合方法を陽極接合という。図１６の（ｄ）に示すように、単結晶Ｓｉ基板１６１を強アルカリエッチングなどで、ＳｉＯ２層１６２をフッ酸などで除去する。この後、図１６の（ｅ）に示すように、フォトリソにより、パターン樹脂の突起部１６７を形成する。次に、図１６の（ｆ）に示すように、突起部１６７をマスクにし、先の対物レンズを作製したときと同様に、単結晶Ｓｉ層１６３を突起形状に高屈折率材料で形成（樹脂パターンの転写）する。このときの高屈折率材料としてはシリコンとなる。シリコンの屈折率は、波長λ＝７８０ｎｍにおいて屈折率ｎ＝３．７と非常に高い。また、５μｍ程度の厚みだと４０％程度の透過率を示す。更に、図１６の（ｇ）に示すように、突起側に遮光膜１６８を堆積する。最後に、図１６の（ｈ）に示すように、突起先端部分の遮光膜１６８をＦＩＢあるいは化学機械研磨などの方法で除去する。
【００４３】
図１７は図１５の近接場光スライダ・プローブを作製する他のプロセス例を示す工程断面図である。先ず、図１７の（ａ）に示すように、厚み数１００μｍの単結晶Ｓｉ（シリコン）基板１７１上に約１μｍのＳｉＯ２（酸化シリコン）層１７２と約５〜１０μｍの単結晶Ｓｉ層１７３が積層されている。所謂ＳＯＩ基板を用いる。そして、図１７の（ｂ）に示すように、ガラス基板１７４を単結晶Ｓｉ層１７３の上に乗せ、単結晶Ｓｉ基板１７１とガラス基板１７４に電極１７５，１７６を圧接させる。このガラス基板１７４としては例えば米国コーニング社製＃７７４０を用いる。その厚みは０．１ｍｍから３ｍｍぐらい。窒素ガス中あるいは真空中で３５０℃に加熱した状態で、単結晶Ｓｉ基板側に正の３００Ｖ程度の電圧を１０分程度印加する。このような方法により図１７の（ｃ）に示すようにガラス基板１７４は単結晶Ｓｉ層１７３に接合される。シリコン基板とシリコン層の間には絶縁層であるＳｉＯ２があるが、温度が高く、電圧も高いので、電流が突き抜けたり、漏れていたり、接合に必要な電流が流れる。この接合方法を陽極接合という。図１７の（ｄ）〜（ｇ）に示すように、ガラス基板１７４上に樹脂のレジスト１７７を積層してからパターン樹脂を形成し、凸レンズ形状樹脂１７８を形成することにより対物シリンドリカルレンズ１７９を作製する。そして、図１７の（ｈ）に示すように、単結晶Ｓｉ基板１７１とＳｉＯ２層１７２を図１６の（ｄ）と同様に除去する。この後、図１７の（ｉ）に示すように、プローブを作製する場所にパターン樹脂のレジスト１８０を形成する。そして、図１７の（ｊ），（ｋ）に示すように、このレジスト１８０をマスクにし、先の対物シリンドルカルレンズ１７９を作製したときと同様に、突起形状を高屈折率材料に形成する。このときの高屈折率材料としてはシリコンとなる。シリコンの屈折率は、波長λ＝７８０ｎｍにおいて屈折率ｎ＝３．７と非常に高い。また５μｍ程度の厚みだと４０％程度の透過率を示す。更に、図１７の（ｌ）に示すように、突起側に遮光膜１８１を堆積する。最後に、図１７の（ｍ）に示すように、突起先端部分の遮光膜１８１をＦＩＢあるいは化学機械研磨などの方法で除去する。
【００４４】
図１８は本発明の近接場光プローブ・スライダの他の例の構成を示す図である。同図の（ａ）は近接場光プローブ・スライダを上面から見た図、同図の（ｂ）は断面図、同図の（ｃ）は近接場光プローブ・スライダの底面図である。同図の（ｂ）に示すように、図１５に示す近接場光プローブ・スライダとほとんど同じであるが、複数の遮光材が、頂点部の長径方向において複数個配設された光出射開口を形成する。光出射開口は、Ａ方向において一次元方向に約５０ｎｍ程度の間隔Ｌで複数個配列されてなる。この間隔は頂点部に短冊状に形成するレジストパターンで決まる。よって、その寸法精度が非常に高い。
【００４５】
図１９は図１８の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。本プロセス工程は図１６に示すプロセス工程とほとんど同じである。異なる工程として、図１９の（ｅ）で突起形状樹脂を形成する際に、後に短冊状の遮光膜を形成する場所の樹脂膜厚を少々薄くする。これはこの場所だけ露光量を減らして、フォトマスクを介して露光することにより実現できる。図１９の（ｆ）に示すように、これをマスクにし、上述した対物シリンドリカルレンズを作製したときと同様に、突起形状を高屈折率材料に形成する。このときの高屈折率材料としてはシリコンとなる。シリコンの屈折率は、波長λ＝７８０ｎｍにおいて屈折率ｎ＝３．７と非常に高い。また、５μｍ程度の厚みだと４０％程度の透過率を示す。短冊状に樹脂膜厚を薄くしたところの高屈折率材料には、溝１９８ができる。更に、図１９の（ｇ）に示すように、突起側に遮光膜１９９を堆積する。短冊状の溝部分にも遮光膜が堆積する。最後に、図１９の（ｈ）に示すように、突起先端部分の遮光膜１９９をＦＩＢあるいは化学機械研磨などの方法で除去する。上述の溝部分の遮光膜は除去されないで残るので、短冊状に遮光膜１９９が残る。
【００４６】
図２０は図１８の近接場光スライダ・プローブを作製する他のプロセス例を示す工程断面図である。本プロセス工程は図１７に示すプロセス工程とほとんど同じである。異なる工程として、図１９では既にマイクロレンズを形成したガラス基板を陽極接合したが、これとは異なり図２０では、平板のガラスを陽極接合した後、マイクロレンズを形成するようにしている。本例に関しても高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００４７】
図２１は本発明の第９の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。基本的な構成は図１４と同じであるが、ＥＯモデュレータ１４１のより具体的構成が示されている。なお、近接場光プローブ・スライダに関しては、図１５の構成のものを実施例では使っているが、特にこれに限定されるものではない。ＥＯモデュレータにはメディアから近接場光プローブ・スライダ１５を介してＰＤ１９に入射する光をＰＤ１９にて電気信号に変換して、これをフィードバック回路２１０１に入力する。これと交流電圧２１０２からＥＯモデュレータ１４１を制御する信号を出力する。トラッキングエラー検出のためにビームをウォブリングするには、この交流電圧を、必要な振れ幅に対応する振幅を持つ交流電圧とする。これによりトラッキングエラーを検出し、この値から前記交流電圧のバイアス値を制御することにより、出射光振れ幅の中心位置とトラック中心位置を一致させるようにＥＯモデュレータ１４１を制御することができる。
【００４８】
ここで、本実施例の構成の使用方法としては、高速記録・再生を目的とするものがある。ビームを振らせることにより複数トラックに記録あるいは再生を行い、実質的に記録・再生速度を向上させることができる。本実施例では出射光の走査を行うシステムを提供できる。ＥＯモデュレータ１４１としてはＴｉ：ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴＡＯ３、ＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）、ＭｇＯ等を用いることができる。
【００４９】
図２２はＥＯモデュレータの具体的構成を示す図である。電気光学結晶の形状は立方体で、光の透過する方向（ｘ方向）に長く、電極が形成されている面に垂直な方向（ｚ方向）に薄いことが好ましい。電極のｙ方向の長さ（幅）はｘ方向に関して変化するように形成されている。最も単純な形は直角三角形又は図２２のように台形である。電気光学結晶は電界を印加することで屈折率が変化する。ここでは特に、電界に比例して屈折率が変化するポッケルス効果を利用する。図２２では電極が形成されている部分のみに電界が印加されるので、電圧源により、この部分の屈折率が他の部分のそれよりも増加又は減少する。これによりスネルの式から結晶を透過する光は結晶内で屈折して、結晶を出射した光は偏向する。出射した光を先に述べた近接場光プローブに照射すれば、その先端の近接場光は走査されることとなる。よって、高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００５０】
次に、このような動作を効率よく、つまり電源の電圧、消費電力がより低くて済む構成について以下に説明する。
【００５１】
一般に、ポッケルス効果における結晶の屈折率の状態を表す屈折率楕円体の式は電気光学定数テンソルと印加電界ベクトルを用いて次のように表せる。
【００５２】
【数１】
2005011415.tif 000003
【００５３】
本発明の実施例で使用するＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）結晶の場合、電気光学定数テンソルの各成分の値は、
【００５４】
【数２】
2005011415.tif 000004
【００５５】
となる。
【００５６】
図２３で、ＬＮ結晶の光学軸（ｚ軸）に電界を印加し、光がｘ方向へ伝搬した場合を考える。ただし、光学軸とは、結晶中を伝搬する伝搬光が偏向に依存無く、常に常光線となる方向を光学軸という。なお、上記式１，２より（ここでｎｏ、ｎｅはＥ＝０のときのｎｙ、ｎｚを表している）、
【００５７】
【数３】
2005011415.tif 000005
【００５８】
電界を印加したことによる屈折率変化は少ないので、
【００５９】
【数４】
2005011415.tif 000006
【００６０】
この近似により、
【００６１】
【数５】
2005011415.tif 000007
【００６２】
従って、ｚ偏向とｙ偏向で屈折率は、
【００６３】
【数６】
2005011415.tif 000008
【００６４】
のように変化することが分かる。
【００６５】
ここで、図２４のように屈折率分布をもつ領域を作り、ビーム径Ｄの光を伝搬させるときのことを考える。図２４で見たとき、このビームの上端を通るビームＡとビームの下端を通るビームＢに注目すると、それぞれのビームが結晶を通り抜けるのにかかる時間は次のように表せる。
【００６６】
【数７】
2005011415.tif 000009
【００６７】
したがって、ちょうどビームＡが結晶端にたどり着いたとき、ビームＢはΔＺだけ結晶を飛び出している。
【００６８】
【数８】
2005011415.tif 000010
【００６９】
このことから、光は位相をそろえるため角度ａ偏向することになる。
【００７０】
【数９】
2005011415.tif 000011
【００７１】
更に、このビームがガウシアンビームのウェイストに置かれていたとした場合、無限遠での回折広がり半頂角は、
【００７２】
【数１０】
2005011415.tif 000012
【００７３】
となる。ここから、集光したときに１スポット半径のＮ個分スポットを動かすことができる量（分解点数Ｎと呼ぶ）は、
【００７４】
【数１１】
2005011415.tif 000013
【００７５】
で表される。
【００７６】
以上のことから、ＬＮ結晶に図２４の灰色のような形の電極を作製することで偏向器となることが分かる。
【００７７】
更に、（式６）と（式１２）を用いてＬＮ結晶に入射した光の分解点数Ｎは、
【００７８】
【数１２】
2005011415.tif 000014
【００７９】
と表せる。
【００８０】
ＬＮ結晶の場合、
【００８１】
【数１３】
2005011415.tif 000015
【００８２】
であるため、偏向の効果が大きい光学軸に平行な、すなわちｚ軸方向の偏光（ｚ偏光）の光を入射させる。図で表すと、図２５のようになる。トラッキング信号検出を可能とするためには、記録されているマークの中心からビームをその半径程度移動させる必要がある。すなわち、偏向素子に求める分解点数は１以上が必要となる。これを目標にＬＮ結晶に図２６のような電極を作製した。上記式１３により、このような大きさをもつ偏向器では光学軸に平行な偏光に対して分解点数Ｎは、
【００８３】
【数１４】
2005011415.tif 000016
【００８４】
となり、１６０Ｖ程度で分解点数Ｎ＝１が実現できる。なお、ここで、波長は８３０ｎｍ、屈折率ｎ０＝２．２とした。
【００８５】
図２７のようにＬＮ結晶の光学軸に平行に電界を印加しかつ光学軸方向に平行な直線偏光の光（Ｅ／／）をｘ軸方向に入射した場合の出射ビームの移動量（偏向量）を図２８の（ｂ）に、垂直な光（Ｅ⊥）のそれを図２８の（ａ）に示す。両者を比較すれば明らかなように、上述したように電気光学結晶としてＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）結晶を用い、ＬＮ結晶の光学軸に平行にＬＮ結晶に電界がかかるように電極と結晶の形状を定めた構成である前者の場合の方が、移動量が大きいことがわかる。すなわち、より低い電圧でビームを振ることができる。よって、高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００８６】
図２９は電気光学偏向器の一例を示す図である。同図の（ａ）は上面図、同図の（ｂ）は断面図である。図中の電極に電圧源より電圧を印加すると電気光学結晶に電界が発生する。斜線で示した部分とそれ以外の部分は、同じ電界がかかった場合に生じる屈折率の変化が異なるようになっている。それぞれは楔形をしていて、交互にスタックされている。ここで、図２９の（ａ）のように光が入射すると、斜線の部分とそれ以外の部分の境界で屈折率差による屈折が生じる。この現象が、光が境界を通るたびに生じるので、結晶から出る光は偏向される。この偏向の度合いは結晶に印加する電圧により制御できるので、結晶を出た光を先に述べた近接場光プローブに照射すれば、その先端の近接場光は走査されることとなる。よって、高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００８７】
また、電気光学偏向器がドメイン反転型の電気光学結晶であって、電気光学結晶としてＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）結晶を用い、ＬＮ結晶の光学軸に平行にＬＮ結晶に電界がかかるように電極と結晶の形状を定めた構成にすることにより、上記動作を効率よく、つまり電源の電圧、消費電力がより低くて済む。なお、結晶の光学軸の方向、入射する光の偏光方向、印加する電界の方向などは図２９の例と同じである。ただし、図２９の斜線部分とそれ以外の部分の光学軸方向が反対になる。この構成で光を走査できる原理は図２９の例と同じであるが、より効率がよい。また、高価な露光器を用いる必要がなく、製造コストも下がる。
【００８８】
なお、マイクロレンズとしては図３０の（ａ）〜（ｅ）及び図３１に示すような、種々のマイクロレンズを用いることができる。特にワーキングディスタンスを短くして、ＮＡを高くするためには図３０の（ｃ）のマイクロレンズを用いると良い。また、入射開口の長辺、あるいは、突起部の底面の長辺よりもシリンドリカルレンズの幅（曲率が存在する方向の幅）が短い場合を示したが、図３２のように、入射開口の長辺、あるいは、突起部の底面の長辺よりもシリンドリカルレンズの幅（曲率が存在する方向の幅）が長くなっていても良い。なお、図３２は図２の実施例に対応する実施例を示したが、他の実施例に対しても適用できることはいうまでもない。
【００８９】
また、陽極接合に用いるガラスとしては、米国コーニング社製＃７７４０を一例として挙げたが、特にこれに限定されるわけではなく、米国コーニング社製＃７０７０、あるいは岩城硝子のＳＷ−３等を用いることもできる。更に、単結晶Ｓｉ層とガラス基板を接合する方法として、陽極接合を挙げたが、特にこれに限るわけではなく、常温の直接接合を用いても良い。常温接合は、鏡面研磨したシリコンウェファやガラス基板、金属基板をいわゆるＲＣＡ洗浄した後、１０−９Ｔｏｒｒの真空チャンバ内でＡｒのＦＡＢ（Ｆａｓｔ  Ａｔｏｍｉｃ  Ｂｅａｍ）を２枚の基板にそれぞれに３００ｓｅｃ程度、同時に照射した後、１０ＭＰａの圧力で圧着する。大気に戻した後の接合強度は１２Ｍｐａ以上になる。また、透光性基板として、コーニング社の＃７７４０を挙げたが、特にこれ限るものではなく、直接接合を用いる場合は石英基板や、透光性の樹脂を用いることもできる。特に、石英を用いた場合は、高温の直接接合により透光性基板とＳｉ層を接合することができる。この方法は、基板表面を充分に洗浄して、ゴミや汚れを除去して乾燥させ、正常な雰囲気中で面同士を接触させる。この後９００℃以上の熱処理を窒素中で行うことにより基板が接合される。また、低融点ガラス（フリットガラス）を用いたガラス接合によりＳｉ層と透光性基板を接合することもできる。更に、接着材により開口を作製した層と透光性基板の接合を行うこともできる。この場合、ガラス基板を用い、ガラスと屈折率が等しくなるように製造された光学用接着剤（例えば駿河精機製Ｖ４０−Ｊ９１）を用いることができる。この場合、接合後にガラス表面と開口の間にできる空間を、屈折率が空気より高い接着剤で充填するように接合することにより、微小開口に照射される光ビームスポットを、接着剤が充填されていない場合よりも小さくすることができる。これによりレーザ光源から発した光が近接場光となって記録媒体に到達する結合効率が高くなる効果が生じる。また、開口を形成する基板は特に単結晶Ｓｉ基板を用いることはなく、数十ｎｍから数百ｎｍの開口寸法を実現できるのであれば化合物半導体やガラス基板（遮光膜は必須）、樹脂基板、金属基板であっても良い。上記の各実施例において、いわゆる凹レンズ、又は凸レンズを用いているが、特にこれに限られるものではなく、回折格子型のレンズ、又はフレネルレンズでも良い。また、集光レンズとして、シリンドリカルレンズのみではなく、ボールレンズなどを用いても良い。
【００９０】
また、上記の各実施例において、突起部及びテーパ状開口を形成する材料として、主として透光性基板とは異なる材料とし、Ｓｉを用いた一例について説明したが、これに限られず、透光性基板と同じ材料で、あるいは、透光性基板と一体に作製されていても問題ない。更に、上記実施例で空孔であったテーパ状開口に、下記のプローブ材料を充填しても良い。また、上記の実施例において、突起部及びテーパ状開口を形成する材料として、主としてＳｉを用いた一例について説明したが、これに限られず、以下の材料も使用可能である。
【００９１】
以下プローブ材料を列記する。
ＳｉＯ２、Ｇｅ、ガラス、結晶石英、Ｃ（ダイヤモンド）、アモルファスＳｉ、マイクロクリスタル（微小結晶）Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、ＳｉｘＮｙ（ｘ、ｙは任意）、ＴｉＯ２、ＴＥＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ２Ｓ、ＬｉＧＡＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３、Ｋ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ３（ＫＴＮ）、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴＡＯ３、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ２、（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｈｆ，Ｔｉ）Ｏ３、ＰｂＧＥＯ３、Ｌｉ２ＧＥＯ３、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｎｂ２Ｏ６、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｂａ２ＴｉＳｉ１２Ｏ８、Ｐｂ５Ｇｅ３Ｏ１１、Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２、Ｂｉ４Ｓｉ３Ｏ１２、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２、（Ｇｄ，Ｂｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２、Ｂａ２ＮａＮｂＯ１５、Ｂｉ１２ＧＥＯ２Ｏ、Ｂｉ１２ＳｉＯ２、Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３３、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＣｌ、ＡｇＣｌ、ＴｌＣｌ、ＣｕＣｌ、ＬｉＢｒ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＣｓＢｒ、ＡｇＢｒ、ＴｌＢｒ、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＣｓＩ、Ｔｌ（Ｂｒ，Ｉ）、Ｔｌ（Ｃｌ、Ｂｒ）、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２２、ＢａＦ２、ＰｂＦ２、Ｈｇ２ＣＩ２、ＦｅＦ３、ＣｓＰｂＣｌ３、ＢａＭｇＦ４、ＢａＺｎＦ４、Ｎａ２ＳｂＦ５、ＬｉＣｌＯ４・３Ｈ２Ｏ、ＣｄＨｇ（ＳＣＮ）４、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、α−ＨｇＳ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＥｕＳ、ＥｕＳｅ、ＧａＳｅ、ＬｉＩｎＳ２、ＡｇＧａＳ２、ＡｇＧａＳｅ２、ＴｉＩｎＳ２、ＴｉＩｎＳｅ２、ＴｌＧａＳｅ２、ＴｌＧａＳ２、Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｇ３ＡｓＳ３、Ａｇ３ＳｂＳ３、ＣｄＧａ２Ｓ４、ＣｄＣｒ２Ｓ４、ＴｌＴａ３Ｓ４、Ｔｌ３ＴａＳｅ４、Ｔｌ３ＶＳ４、Ｔｌ３ＡｓＳ４、Ｔｌ３ＰＳｅ４、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、（Ｇａ，Ａｌ）Ａｓ、Ｇａ（Ａｓ，Ｐ）、（ｌｎＧａ）Ｐ、（ｌｎＧａ）Ａｓ、（Ｇａ，ＡＩ）Ｓｂ、Ｇａ（ＡｓＳｂ）、（ｌｎＧａ）（ＡｓＰ）、（ＧａＡｌ）（ＡｓＳｂ）、ＺｎＧｅＰ２、ＣａＣＯ３、ＮａＮＯ３、α−ＨＩＯ３、α−ＬｉＩＯ３、ＫＩＯ２Ｆ２、ＦｅＢＯ３、Ｆｅ３ＢＯ６、ＫＢ５Ｏ８・４Ｈ２Ｏ、ＢｅＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、Ｌｉ２ＳＯ４・Ｈ２Ｏ、ＫＨ２ＰＯ４，ＫＤ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４、ＫＨ２ＡｓＯ４、ＫＤ２ＡｓＯ４ＣＳＨ２ＡｓＯ４、ＣｓＤ２ＡｓＯ４、ＫＴｉＯＰＯ４，ＲｂＴｉＯＰＯ４、（Ｋ，Ｒｂ）ＴｉＯＰＯ４、ＰｂＭｏＯ４、β−Ｇｄ２（ＭｏＯ４）３、β−Ｔｂ２（ＭｏＯ４）３、Ｐｂ２ＭｏＯ５、Ｂｉ２ＷＯ６、Ｋ２ＭｏＯＳ３・ＫＣｌ、ＹＶＯ４Ｃａ３（ＶＯ４）２、Ｐｂ５（ＧＥＯ４）（ＶＯ４）２、ＣＯ（ＮＨ２）２，Ｌｉ（ＣＯＯＨ）・Ｈ２Ｏ、Ｓｒ（ＣＯＯＨ）２、（ＮＨ４ＣＨ２ＣＯＯＨ）３Ｈ２ＳＯ４、（ＮＤ４ＣＤ２ＣＯＯＤ）３Ｄ２ＳＯ４，（ＮＨ４ＣＨ２ＣＯＯＨ）３Ｈ２ＢｅＦ、（ＮＨ４）２Ｃ２Ｏ４・Ｈ２Ｏ、Ｃ４Ｈ３Ｎ３Ｏ４、Ｃ４Ｈ９ＮＯ３、Ｃ６Ｈ４（ＮＯ２）、Ｃ６Ｈ４ＮＯ２Ｂｒ、Ｃ６Ｈ４ＮＯ２ＣＩ、Ｃ６Ｈ４ＮＯ２ＮＨ２、Ｃ６Ｈ４（ＮＨ４）ＯＨ、Ｃ６Ｈ４（ＣＯ２）２ＨＣｓ、Ｃ６Ｈ４（ＣＯ２）��ＨＲｂ、Ｃ６Ｈ３ＮＯ２ＣＨ３ＮＨ２、Ｃ６Ｈ３ＣＨ３（ＮＨ２）２、Ｃ６Ｈ１２Ｏ５・Ｈ２ＯＫＨ（Ｃ８Ｈ４Ｏ４）、ＣｌＯＨ１１Ｎ３Ｏ６、［ＣＨ２・ＣＦ２］ｎ。
【００９２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光プローブは、長方形状の開口となされた光入射開口と、該光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、光入射開口側に接合した透光性基板と、光出射開口が長方形状であり、かつ光出射開口の長辺方向に走査される光を光出射開口上に集光するため、透過性基板に形成された対物レンズとを有している。更に、対物レンズを一方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズとし、この対物レンズの曲率がない方向を光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを光出射開口の短辺よりも長くしたことに特徴がある。よって、入射光の偏光方向と平行な方向についての更なる小スポット化と、更なる高効率化を実現できると共に、マイクロレンズの焦点位置合わせと出射開口または突起部の光精度の位置合わせがなくとも所望の性能を発揮する光プローブを提供できる。
【００９４】
また、光出射開口には、複数の遮光材を長辺方向に略等間隔で複数個配設することで複数の開口を形成してスリット状になされていることにより、軽量化及び小型化が容易に実現でき、制度の高いトラッキング制御ができ、高い光効率が実現できる。
【００９５】
更に、光透過性を有する基板と、基板上に形成されてなる突起部とを備え、突起部は外壁に単数又は複数のテーパ角度を有している。そして、突起部の頂点部が細長形状であり、対物レンズの曲率がない方向を細長形状の頂点部の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを突起部の根元の短辺よりも長くした。よって、モード間干渉と開口径形状により、入射光の偏光方向と平行な方向についての小スポット化と、更なる高効率化を実現でき、高速なトラッキング動作を可能にする光プローブを提供できる。
【００９６】
また、細長形状の頂点部には、複数の遮光材を長辺方向に略等間隔で複数個配設することで複数の開口を形成してスリット状になされている。よって、軽量化及び小型化が容易に実現でき、制度の高いトラッキング制御ができ、高い光効率が実現できる。
【００９７】
更に、入射された光の偏光を長方形状の光出射開口の短辺方向に、又は突起部の頂点部の短辺方向に、平行な直線偏光とすると共に、光入射開口から光出射開口までの入射された光が集光される部分の屈折率、又は突起部分の屈折率をｎとし、入射された光の真空中での波長をλとし、長方形状の光出射開口の短辺又は突起部の頂点部の短辺の長さをａとし、長方形状の光出射開口の長辺又は突起部の頂点部の長辺の長さをｂとしたときに、ａ≧λ／２ｎかつｂ＜λ／２ｎの条件を満たすことが好ましい。
【００９８】
また、別の発明としての光ピックアップ装置は、長方形状の開口となされた光入射開口と、光入射開口から入射された光を集光して出射する長方形状の光出射開口と、光入射開口と直交する面の断面が次第に小となるように形成されたガイド壁と、光入射開口側に接合した透光性基板と、光出射開口が長方形状であり、かつ光出射開口の長辺方向に走査される光を光出射開口上に集光するため、透過性基板に形成された対物レンズとを有する光プローブと、光出射開口の長辺方向に入射された光を走査する光走査手段とを有する。そして、対物レンズは一方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズとし、この対物レンズの曲率がない方向を光出射開口の短辺方向と平行にすると共に、対物レンズの曲率がない方向の長さを光出射開口の短辺よりも長くしたことに特徴がある。よって、精度の高いトラッキング制御ができる光ピックアップ装置を提供できる。
【００９９】
更に、光走査手段として、振動鏡、回転多面鏡、音響光学偏向器又は電気光学偏向器を用いることが好ましい。
【０１００】
また、上記電気光学偏向器が立方体の電気光学結晶で構成され、光が透過する方向と平行な電気光学結晶の面に電極が形成され、電極の幅が、光が透過する方向に関して変化する形状に形成されていることにより、簡単な構造で記録・再生速度を向上できる。
【０１０１】
更に、電気光学偏向器がドメイン反転型の電気光学結晶であることにより、簡単な構造で記録・再生速度を向上できる。
【０１０２】
また、上記電気光学結晶としてＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）結晶を用い、ＬＮ結晶の光学軸に平行にＬＮ結晶に電界がかかるように電極と結晶の形状を定めると共に、光を光学軸と平行な方向の直線偏光としたことにより、電気光学偏向器の動作を効率良く、つまり電源の電圧、消費電力をより一層低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の近接場光プローブ・スライダの一例の構成を示す図である。
【図３】図２の近接場光プローブ・スライダを記録媒体上で使用する際の様子を示す図である。
【図４】図２の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スラダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図７】本発明の第４の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の第５の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図９】本発明の近接場光プローブ・スライダの他の例の構成を示す図である。
【図１０】図９の近接場光プローブ・スライダを記録媒体上で使用する際の様子を示す図である。
【図１１】図９の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。
【図１２】本発明の第６の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図１３】本発明の第７の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図１４】本発明の第８の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図１５】本発明の近接場光プローブ・スライダの他の例の構成を示す図である。
【図１６】図１５の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。
【図１７】図１５の近接場光スライダ・プローブを作製する他のプロセス例を示す工程断面図である。
【図１８】本発明の近接場光プローブ・スライダの他の例の構成を示す図である。
【図１９】図１８の近接場光スライダ・プローブを作製するプロセス例を示す工程断面図である。
【図２０】図１８の近接場光スライダ・プローブを作製する他のプロセス例を示す工程断面図である。
【図２１】本発明の第９の実施例に係る光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図２２】ＥＯモデュレータの具体的構成を示す図である。
【図２３】ＬＮ結晶の光学軸（ｚ軸）に電界を印加し、光がｘ方向へ伝搬した場合の電気光学偏向器の構造を示す図である。
【図２４】ＥＯモデュレータにおける屈折率分布領域を示す図である。
【図２５】ｚ軸方向の偏向（ｚ偏向）の光を入射させる場合の電気光学偏向器内の光の偏向の様子を示す図である。
【図２６】電極の具体例を示す図である。
【図２７】ＬＮ結晶に電界を印加した際の光の様子を示す図である。
【図２８】光学軸方向に平行な直線偏光光をｘ軸方向に入射した場合の出射ビームの移動量を示す図である。
【図２９】電気光学偏向器の一例を示す図である。
【図３０】種々のマイクロレンズの構造を示す断面図である。
【図３１】他のマイクロレンズの構造を示す図である。
【図３２】本発明の近接場光プローブ・スライダの他例の構成を示す図である。
【図３３】従来の光プローブを有する近接場光プローブ・スライダの一例の構成を示す図である。
【図３４】従来の光プローブを有する近接場光プローブ・スライダ搭載の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１１；ＬＤ、１２；コリメートレンズ、１３；ＢＳ、
１４；ガルバノミラー、１５；近接場光プローブ・スライダ、
１６；シリンドリカルレンズ、１７；光入射開口、１８；光出射開口、
１９；ＰＤ。
【図１】
2005011415.tif 000017
【図２】
2005011415.tif 000018
【図３】
2005011415.tif 000019
【図４】
2005011415.tif 000020
【図５】
2005011415.tif 000021
【図６】
2005011415.tif 000022
【図７】
2005011415.tif 000023
【図８】
2005011415.tif 000024
【図９】
2005011415.tif 000025
【図１０】
2005011415.tif 000026
【図１１】
2005011415.tif 000027
【図１２】
2005011415.tif 000028
【図１３】
2005011415.tif 000029
【図１４】
2005011415.tif 000030
【図１５】
2005011415.tif 000031
【図１６】
2005011415.tif 000032
【図１７】
2005011415.tif 000033
【図１８】
2005011415.tif 000034
【図１９】
2005011415.tif 000035
【図２０】
2005011415.tif 000036
【図２１】
2005011415.tif 000037
【図２２】
2005011415.tif 000038
【図２３】
2005011415.tif 000039
【図２４】
2005011415.tif 000040
【図２５】
2005011415.tif 000041
【図２６】
2005011415.tif 000042
【図２７】
2005011415.tif 000043
【図２８】
2005011415.tif 000044
【図２９】
2005011415.tif 000045
【図３０】
2005011415.tif 000046
【図３１】
2005011415.tif 000047
【図３２】
2005011415.tif 000048
【図３３】
2005011415.tif 000049
【図３４】
2005011415.tif 000050