JP2005513845A - Optical disk head having bowtie grating antenna and slider for optical focusing, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
読み取り/書き込みヘッド(1320)と記憶媒体(1310)との間に間隔をあけるのを助けるためにスライダ装置(1300)が開発されてきており、照射スポットのサイズおよび分極の特性を改良するために格子アンテナ増幅器(1110)が開発されてきている。格子アンテナ(1110)は、照射スポット(1150)と、近いフィールド領域にあるアンテナ(1110)との間の距離を得るために、グレースケールスライダ(1130)に取り付けられる。 A slider device (1300) has been developed to help provide a gap between the read / write head (1320) and the storage medium (1310) to improve the size and polarization characteristics of the illumination spot. A grating antenna amplifier (1110) has been developed. The grating antenna (1110) is attached to the gray scale slider (1130) to obtain the distance between the illumination spot (1150) and the antenna (1110) in the near field region.
Description
本発明は、光学アンテナ、光学レンズ、ならびに、電磁的読み取り装置および書き込み装置の位置決めに関し、より詳しくは、一部に連続的に変化する表面を含み、かつ、強度の最大ピークをもつ所望の距離で所望の分極(polarization)の集中光学スポット(spot)をつくるように光学アンテナとしての増幅格子アンテナに連結された微小積層光学レンズおよび成形表面の利用に関する。 The present invention relates to the positioning of optical antennas, optical lenses, and electromagnetic readers and writers, and more particularly, a desired distance that includes a partially varying surface and has a maximum intensity peak. The invention relates to the use of a micro-laminated optical lens connected to an amplification grating antenna as an optical antenna and a molding surface so as to create a concentrated optical spot of desired polarization.
磁気媒体における情報の記憶は、所望の記憶位置に集められた光強度のスポットの大きさによって制限される。その強度が媒体の分極を解くことで、論理/アナログのビットが記憶されることができる。スポットサイズが小さくなるほど、1ビットに必要な記憶空間がより小さくなって、より多くの情報が媒体に記憶できるようになる。 Storage of information on magnetic media is limited by the size of the light intensity spot collected at the desired storage location. The logic / analog bit can be stored as its strength unwinds the polarization of the medium. The smaller the spot size, the smaller the storage space required for one bit and the more information can be stored on the medium.
集中したスポットを得るために、現在の装置は、光を再放射するアンテナに光を照射し、媒体における記憶/読み取りの論理/アナログのビットのために使用される適度な強度で集中された部分を含む種々のパターンを形成する。照射波長(λ)より小さいスポットサイズは、横方向の寸法が前記λよりも小さいギャップによって隔てられ、かつ、入射光の通路に配置された複数の伝導性部材からなるアンテナによって実現される。 To obtain a focused spot, current devices illuminate an antenna that re-radiates the light, and a moderately concentrated part used for storage / reading logic / analog bits in the medium Various patterns including are formed. A spot size smaller than the irradiation wavelength (λ) is realized by an antenna composed of a plurality of conductive members arranged in a path of incident light, separated by a gap whose lateral dimension is smaller than the λ.
従来の装置の例として、グローバーら(米国特許第5,696,372号)のアンテナ装置がある。図1および図2は、伝導性アーム16,18の端部20,22を隔てる横方向の寸法“d”のギャップ24をもつ2つのアンテナアーム16,18を備えたグローバーのアンテナを示す。入射光は、ターゲット媒体30上に初期のスポットサイズ26を形成する。アンテナアーム16,18が照射通路内に配置されているとき、アンテナアーム16,18上の入射光は伝導体(16,18)に誘導電流を生じさせる。誘導電流は、前記端部20,22で電荷蓄積を生じさせ、その結果としての変位電流が端部間に引き起こされる。変位電流は、ターゲット媒体30上の同じ寸法のスポットサイズを形成する寸法“d”の双極子によって引き起こされるものと同様の再放射を引き起こす。
An example of a conventional device is the antenna device of Grover et al. (US Pat. No. 5,696,372). FIGS. 1 and 2 show a Glover antenna with two
情報を読み取るために、ギャップ24は問い合わせられるターゲット媒体30に接近して配置される。ターゲット媒体30の照射(illumination)(例えば、軸がずれた照射(off-axis illumination)、ターゲット媒体30近傍からの照射、自己誘導照射(self induced emanations)など)により生じるギャップ24に近いフィールド(field)43での波動(fluctuation)は、上述したように再放射光(reradiated illumination)を生じさせる導電性アーム16,18における誘導電流を発生させる。再放射光は、読み取られるために、光学系を介して(ターゲット媒体30から離れて)上方に向けられることができる。
In order to read the information, the
複数の中実(solid)のアンテナの不都合な点は、再放射のフィールドが、照射されたフィールドにおける所望の最大ピークより低く、かつ、アンテナからの所望の距離で所望のスポットサイズより大きくなる重ね合わせ工程(superposition process)の際に復極された(depolarized)状態になることである。 The disadvantage of multiple solid antennas is the overlap where the re-radiation field is lower than the desired maximum peak in the illuminated field and larger than the desired spot size at the desired distance from the antenna. It is a depolarized state during the superposition process.
それ故、分極を維持しつつより小さなスポットサイズをつくることができるシステム/装置/方法は、より多量のデータの記憶および読み取りを可能にできる。 Therefore, a system / device / method that can create a smaller spot size while maintaining polarization can allow for the storage and reading of larger amounts of data.
読み取りと書き込みの機能は、近いフィールドの領域で起こる。照射スポットサイズを小さくするのに加えて、ターゲット媒体に対するアンテナの配置が重要である。ターゲット媒体の上で読み取りおよび書き込み装置を移動させるために、幾つかの機構が開発されてきている。図6は、焦点を合わせた光学ビーム660を集中させたスポット(図7の符号760)上に向けるための従来の装置600を示す。この装置は、複数の金属層620,630をその上に配置したシリコン層610である。これらの層の1つの下に、孔または異なる指数の屈折材料650のいずれかを含む導波管640が配置されている。この装置は、記録媒体上の所望のスポットに光学ビーム660を向ける/案内するために、それの一方の側に回転させて使用される。
Read and write functions occur in near field areas. In addition to reducing the irradiation spot size, the placement of the antenna relative to the target medium is important. Several mechanisms have been developed to move the reading and writing device over the target media. FIG. 6 shows a
図7は、回転式の磁気または光学の記憶/読み取り装置に使用する読み取り/書き込み装置700に図6で説明した装置を使用した状態を示す。光学ビーム照射710は、初期の照射710を集光された照射730にする集光レンズ720によって導波管構造740の入口に集められる。内部で反射されたビームは、導波管を通って案内された照射750として出てきて、照射スポット760でターゲット媒体770を照射する。説明されたのと同様の装置の一般的な不都合な点は、構成要素の大きさである。すなわち、構成要素の部品は互いに正確に取り付けられなければならず、かつ、スポットサイズは200nm以上であるので、これらのことは記録媒体の記憶スペースを制限する要因になる。また、種々の構成要素を組合せなければならないことは、実質的にコストを増大させることになる。
FIG. 7 shows a state in which the apparatus described in FIG. 6 is used for a read / write
読み取り/書き込み装置とターゲット媒体との間の最適な間隔を維持できる伝送装置(delivery system)は、安定した状態を与えることで記憶速度を増加させ、これにより論理/アナログ分極値を記憶するのに必要な時間の総量を判断するのに役立つ。 A delivery system that can maintain an optimum spacing between the read / write device and the target medium increases storage speed by providing a stable state, thereby storing logic / analog polarization values. Helps determine the total amount of time needed.
したがって、分極を維持しつつ、単独で又はより小さいスポットサイズをつくれるシステム/装置/方法との関連で、ターゲット媒体と読み取り/書き込みヘッドとの間に最適な間隔を与える一体化された伝送装置は、従来の装置に比べてより安価でより信頼性のある方法で、より多量のデータの記憶および読み取りを可能にできる。 Thus, an integrated transmission device that provides optimum spacing between the target medium and the read / write head, alone or in the context of a system / device / method that can produce smaller spot sizes while maintaining polarization. Thus, it is possible to store and read a larger amount of data in a cheaper and more reliable manner than conventional devices.
したがって、本発明の目的は、読み取り/書き込み装置と一体になった成形表面を用いて、ターゲット媒体に対する読み取り/書き込みヘッドの所望位置を維持できる読み取り/書き込み装置を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a read / write device that can maintain a desired position of the read / write head relative to a target medium using a molded surface that is integral with the read / write device.
また、本発明の目的は、重ねられた再放射フィールドが所望位置で所望のスポットサイズ、強度および分極を生じさせ、これにより上述した問題を解決できる格子アンテナまたは格子アンテナの組を提供することにある。ここで、格子アンテナは、複数の格子または格子の組から構成される。 It is also an object of the present invention to provide a grating antenna or set of grating antennas in which the superimposed re-radiating field produces the desired spot size, intensity and polarization at the desired location, thereby solving the above-mentioned problems. is there. Here, the lattice antenna is composed of a plurality of lattices or a set of lattices.
さらに、本発明の目的は、読み取り/書き込み装置とターゲット媒体との間の適当な隔たりを助けるグレースケールスライダ伝送装置を提供することにあり、前記伝送装置は複数の構成要素を一体化したもので、製造コストを低減するとともに信頼性を向上させる。 It is a further object of the present invention to provide a gray scale slider transmission device that assists in the proper separation between the read / write device and the target medium, the transmission device integrating a plurality of components. , Reduce manufacturing costs and improve reliability.
本発明のスライダ製造方法は、所定の成形表面のパターンを有するグレースケールマスクを現像するステップを含み、前記所定の成形表面は、記憶媒体の上に所定距離を得るために書き込み/読み取り装置を十分に上昇させるスライダを製造するように選択され、さらに、基板上にフォトレジストを配置するステップと、前記フォトレジストが現像されるまで照射光を前記グレースケールマスクを介して前記フォトレジストに露光するステップと、現像されたフォトレジストで前記所定の成形表面パターンの表示をつくるために未現像のフォトレジストを除去するステップと、前記基板に前記所定の成形表面パターンに対応する成形表面を形成するために前記現像されたフォトレジストおよび前記基板をエッチングするステップとを含む。 The slider manufacturing method of the present invention includes a step of developing a grayscale mask having a pattern of a predetermined molding surface, and the predetermined molding surface is sufficient for a writing / reading device to obtain a predetermined distance on a storage medium. A step of placing a photoresist on the substrate, and exposing the photoresist through the grayscale mask with irradiation light until the photoresist is developed. Removing the undeveloped photoresist to produce an indication of the predetermined molding surface pattern with the developed photoresist, and forming a molding surface corresponding to the predetermined molding surface pattern on the substrate. Etching the developed photoresist and the substrate.
また、本発明のスライダ製造方法は、所定の成形表面パターンと反対の凹凸形状を有する型を準備するステップと、硬化性物質を準備するステップと、前記型内に前記硬化性物質を配置するステップと、前記硬化性物質上に前記所定の成形表面パターンに対応する形状を有する成形表面をつくる前記型によって前記硬化性物質を硬化させるステップとを含み、前記所定の成形表面は記憶媒体の上に所定距離を得るために書き込み/読み取り装置を十分に上昇させるスライダを製造するように選択されるものである。 The slider manufacturing method of the present invention includes a step of preparing a mold having an uneven shape opposite to a predetermined molding surface pattern, a step of preparing a curable material, and a step of arranging the curable material in the mold. And curing the curable material with the mold to create a molded surface having a shape corresponding to the predetermined molded surface pattern on the curable material, the predetermined molded surface on a storage medium. It is chosen to produce a slider that raises the writing / reading device sufficiently to obtain a predetermined distance.
さらに、本発明のスライダ製造方法は、所定の成形表面パターンと反対の凹凸形状を有する型を準備するステップと、成型物質を準備するステップと、前記型内に前記成型物質を配置するステップと、前記成型物質上に前記所定の成形表面パターンに対応する形状を有する成形表面をつくる前記型によって前記成型物質を型押しするステップとを含み、前記所定の成形表面は記憶媒体の上に所定距離を得るために書き込み/読み取り装置を十分に上昇させるスライダを製造するように選択されるものである。 Furthermore, the slider manufacturing method of the present invention includes a step of preparing a mold having a concavo-convex shape opposite to a predetermined molding surface pattern, a step of preparing a molding material, a step of arranging the molding material in the mold, Embossing the molding material with the mold to create a molding surface having a shape corresponding to the predetermined molding surface pattern on the molding material, the predetermined molding surface having a predetermined distance on the storage medium. It is chosen to produce a slider that sufficiently raises the writing / reading device to obtain.
本発明の照射スポット形成装置は、第1の格子と第2の格子とを含み、前記第1および第2の格子には特有な波長を有する入射光が照射され、前記第1および第2の格子は複数の格子要素から構成され、前記第1および第2の格子は前記特有な波長よりも小さい距離だけ隔てられており、前記格子アンテナはターゲット媒体上に所望の大きさおよび分極のスポットサイズを形成する光を再放射するものである。 The irradiation spot forming apparatus of the present invention includes a first grating and a second grating, and the first and second gratings are irradiated with incident light having a specific wavelength, and the first and second gratings are irradiated. The grating is composed of a plurality of grating elements, and the first and second gratings are separated by a distance smaller than the characteristic wavelength, and the grating antenna has a desired size and polarization spot size on the target medium. The light that forms is re-radiated.
本発明の照射スポット形成方法は、所定距離だけ隔てられるとともに複数の格子要素から構成される第1の格子および第2の格子を位置決めするステップと、前記所定距離より大きい特有な波長を有する入射光で前記第1および第2の格子を照射するステップとを含み、この照射により前記第1および第2の格子が再放射してターゲット媒体上に所望のサイズおよび分極のスポットを形成するものである。 The irradiation spot forming method of the present invention includes a step of positioning a first grating and a second grating that are separated from each other by a predetermined distance and are composed of a plurality of grating elements, and incident light having a characteristic wavelength larger than the predetermined distance. Irradiating the first and second gratings, wherein the irradiation re-radiates the first and second gratings to form spots of the desired size and polarization on the target medium. .
本発明の読み取りおよび書き込み光学装置は、第1の格子と第2の格子とからなる増幅アンテナを備え、前記第1および第2の格子には特有な波長を有する入射光が照射され、前記第1および第2の格子は複数の格子要素から構成され、前記第1および第2の格子は前記特有な波長よりも小さい距離だけ隔てられており、前記格子アンテナはターゲット媒体上に所望の大きさおよび分極のスポットサイズを形成する光を再放射するものであり、移動可能な伝送装置をさらに備え、前記伝送装置はレンズ構造からなり、前記レンズ構造は入射光を集光する一体化された部分を含み、前記集光された入射光は前記第1および第2の格子を照射する入射光になり、前記第1および第2の格子の向きが前記レンズ構造に対して維持されるものであり、読み取りおよび書き込み回路をさらに備え、前記書き込み回路は前記スポット中の前記ターゲット媒体の分極を設定し、前記読み取り回路は所定領域中の前記ターゲット媒体の分極を読み取るものである。 The reading and writing optical apparatus according to the present invention includes an amplification antenna including a first grating and a second grating, and the first and second gratings are irradiated with incident light having a specific wavelength. The first and second gratings are composed of a plurality of grating elements, the first and second gratings are separated by a distance smaller than the characteristic wavelength, and the grating antenna has a desired size on the target medium. And re-radiating the light forming the polarization spot size, further comprising a movable transmission device, the transmission device comprising a lens structure, the lens structure being an integrated part for collecting incident light The condensed incident light becomes incident light that irradiates the first and second gratings, and the orientations of the first and second gratings are maintained with respect to the lens structure. , Look-up and further comprising a write circuit, said write circuit sets the polarization of the target medium in the spot, the read circuit is intended for reading the polarization of the target medium in a given area.
本発明の適用範囲は、ここでなされる詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の例は、本発明の好適な実施形態を示すものであるが、例示として与えられたものにすぎない。したがって、当業者にとっては詳細な説明から、本発明の精神および範囲内にある種々の変形および改良が明らかになるであろう。 The scope of the invention will become apparent from the detailed description provided herein. However, the detailed description and specific examples, while indicating the preferred embodiment of the invention, are given by way of illustration only. Accordingly, various modifications and improvements within the spirit and scope of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the detailed description.
本発明は、単なる例示であって本発明を制限するものではない以下の詳細な説明および添付図面からより十分に理解されるであろう。 The present invention will be more fully understood from the following detailed description and the accompanying drawings, which are merely exemplary and do not limit the present invention.
本発明は、読み取り/書き込み装置とターゲット記憶媒体との間に間隔をあけることを助ける伝送装置を提供する方法/装置であり、および/または、有効な分極レベルを維持しつつ小さい照射スポットサイズをつくるための格子アンテナ(grating antennas)の使用である。 The present invention is a method / apparatus that provides a transmission device that assists in spacing between the read / write device and the target storage medium and / or reduces the illumination spot size while maintaining an effective polarization level. The use of grating antennas to make.
格子アンテナは、伝送フィールド(transmitted fields)の重ね合わせを生じさせる回析格子と同様である。前記重ね合わせは、格子からの位置の関数として照射フィールドの最大および最小のピークを生じさせる。そのピークは、回析格子や前記背景技術で述べた中実の2つのアンテナに比べてより集中された空間位置を有する。それ故、アンテナに格子構造を与えることにより、中実の再放射変位(re-radiating displacement)の現在の装置によって得られるものよりも小さい寸法である強度の集中ピークを生じることになる。 A grating antenna is similar to a diffraction grating that produces a superposition of transmitted fields. The superposition produces maximum and minimum peaks in the illumination field as a function of position from the grating. The peak has a more concentrated spatial position than the diffraction grating or the two solid antennas described in the background art. Therefore, providing the antenna with a grating structure will result in a concentrated peak of intensity that is smaller than that obtained with current devices of solid re-radiating displacement.
本発明の好適な実施形態である格子アンテナ300が図3に示されている。本実施形態では、ボウタイ格子アンテナ300は、2つの三角の格子370,380の対で構成されており、各組は格子要素390の集合からなっている。なお、格子370,380は、2つに限定されるものではなく、かつ、三角に限定されるものでもない。格子370,380は、上述した図1の“d”と同じ目的でギャップ距離“D”だけ離れている。配列された格子370,380の長さ“L”340は、ミリメータオーダからナノメータオーダまで可変である。同様に、格子の幅“W”360もミリメータオーダからナノメータオーダまで可変である。寸法“W”,“L”,“D”は、製造方法によって変わることになるが、いかなる場合でも寸法“D”は照射波長よりも小さくしなければならない。図示される実施形態において、各格子要素は、特別の格子アンテナの組のために、個々に変更されてもよいし、または、組合せで操作されてもよい。図3は三角の格子を示すが、上述したように本発明は三角形の格子に限定することを意図していない。格子は、所望の照射スポットパターンを得るのに必要な所定の形状の螺旋形または円形であってもよい。 A grating antenna 300, which is a preferred embodiment of the present invention, is shown in FIG. In the present embodiment, the bow tie grating antenna 300 is composed of a pair of two triangular gratings 370 and 380, and each set is composed of a set of grating elements 390. Note that the lattices 370 and 380 are not limited to two, and are not limited to triangles. The gratings 370 and 380 are separated by a gap distance “D” for the same purpose as “d” in FIG. 1 described above. The length “L” 340 of the arrayed gratings 370 and 380 is variable from millimeter order to nanometer order. Similarly, the grating width “W” 360 is also variable from millimeter order to nanometer order. The dimensions “W”, “L”, and “D” will vary depending on the manufacturing method, but in any case the dimension “D” must be smaller than the irradiation wavelength. In the illustrated embodiment, each grating element may be individually modified or operated in combination for a particular set of grating antennas. Although FIG. 3 shows a triangular grid, as described above, the present invention is not intended to be limited to a triangular grid. The grating may be a spiral or circle of a predetermined shape necessary to obtain the desired illumination spot pattern.
格子は、半導体エッチングと同様の微細加工方法を用いて形成可能であり、所望の光学特性をもつ同様の材料(例えば、シリコン、窒化シリコン、導電性金属、半導体、および他の同様な材料)で形成可能である。同様に、格子は、パターンを形成するためにエッチング技術または硬化方法(curing process)に代えて付加技術(adding techniques)を用いた方法で形成されてもよいし、硬化の場合には不要な部分を取り除く除去方法を用いて形成されてもよい。また、格子は、入射光の1つの分極に対して透明であってもよいし、同じ入射光の異なる分極に対して伝導性であってもよい。ここでの記述は、格子の材料組成を限定しない。格子は、再放射光を生じさせる伝導要件を満たすいかなる材料からなっていてもよい。 The grating can be formed using microfabrication methods similar to semiconductor etching, and with similar materials (eg, silicon, silicon nitride, conductive metals, semiconductors, and other similar materials) with the desired optical properties. It can be formed. Similarly, the grating may be formed by a method using adding techniques instead of an etching technique or a curing process to form a pattern, or an unnecessary part in the case of curing. It may be formed by using a removing method for removing. The grating may be transparent to one polarization of incident light or may be conductive to different polarizations of the same incident light. The description here does not limit the material composition of the lattice. The grating may be made of any material that meets the conduction requirements that produce re-emitted light.
最初の照射は、スポットサイズの分極が本発明の特定の使用のために重要かどうか、および、照射の一部が格子間隔よりも大きい波長を含むかどうかに応じて、可干渉性、半干渉性、または非干渉性の照射装置(例えば、レーザ、VIXELS、集束ランプ装置(focused lamp systems)、および他の同様な可干渉性、半干渉性または非干渉性照射源)によって与えられてもよい。また、照射源は、単一基板上で伝送装置と一体化されてもよい。 The initial illumination is coherent, semi-interferent, depending on whether the spot size polarization is important for a particular use of the invention and whether a portion of the illumination includes wavelengths greater than the grating spacing. Or incoherent illumination devices (eg, lasers, VIXELS, focused lamp systems, and other similar coherent, semi-coherent or incoherent illumination sources) . The irradiation source may be integrated with the transmission device on a single substrate.
中実ボウタイアンテナと本発明に係る格子アンテナとによって生成された近いフィールドの領域のスポットパターンの比較を図4に示す。より強度の強い領域が白く現れている。図に見られるように、格子ボウタイは、1つの中央スポットと2つのローブ(lobe)スポットからなる3つの明るいスポット照射を有する。一方、対応する中実ボウタイのスポットパターンは、格子ボウタイアンテナの中央スポットおよびローブスポットと同様の強度をもつ1つの明るいスポットと、2つのほの暗いローブスポットとを有する。中実ボウタイアンテナの中央スポットは、現在利用できる照射の通常サイズを表している。図に見られるように、格子ボウタイアンテナのローブスポットは、中実ボウタイアンテナの中央スポットに対して、より小さいが同様の強度を有する。したがって、格子ボウタイのローブスポットは、従来の中実ボウタイアンテナのスポットよりも小さい寸法であることで情報を記憶又は読み取りするのを促進するようにターゲット媒体を照射するのに使用できる。 FIG. 4 shows a comparison of spot patterns in the near field region generated by the solid bow tie antenna and the lattice antenna according to the present invention. Stronger areas appear white. As can be seen in the figure, the grating bowtie has three bright spot illuminations consisting of one central spot and two lobe spots. On the other hand, the corresponding spot pattern of the solid bow tie has one bright spot with two similar dark lobe spots with the same intensity as the central spot and lobe spot of the grating bow tie antenna. The center spot of the solid bowtie antenna represents the normal size of illumination currently available. As can be seen, the lobe spot of the grid bow tie antenna has a smaller but similar intensity relative to the central spot of the solid bow tie antenna. Thus, the lattice bowtie lobe spot can be used to illuminate the target medium to facilitate storing or reading information by being smaller in size than the spot of a conventional solid bowtie antenna.
図5は、本願発明者のラボ内における方法でマイクロメータからナノメータの範囲に微細形成されたアンテナおよび放射スポークホイールを示す。本発明に係る格子アンテナをつくるのに同じ方法および設備が使用できる。 FIG. 5 shows an antenna and a radiating spoke wheel microfabricated in the micrometer to nanometer range by the inventor's in-house method. The same method and equipment can be used to make a grating antenna according to the present invention.
アンテナがつくられたら、伝送装置は、照射光をアンテナ内に向けてターゲット媒体上の所望位置に照射するために、アンテナまたはその近傍に取り付けられなければならない。本発明の一実施形態の伝送装置800が図8に示される。この実施形態では、レンズ構造820が光学的光照射810を受け取る。そして光840はマイクロレンズ集束部830を通過し、レンズ830によって図3に示すのと同様の増幅格子アンテナ850上に集束される。ここで、増幅アンテナ850は、レンズ構造820上に積層されるかレンズ構造820に埋設され、あるいは、レンズ構造820からギャップで隔てられた状態でレンズ構造820の上に積層される。レンズ構造820の底部には、グレースケールスライダ(grayscale slider)870が取り付けられている。グレースケールスライダ870は、増幅アンテナに光を集束させるのを促進するように、レンズまたは他の集束構造を有するもう1つの層を含む。増幅格子アンテナ850は、ターゲット媒体(図9中の符号970)上にスポットを生じさせることになる。磁気ターゲット媒体の実施形態では、媒体の分極は、当業者が想像できるように読み取り/書き込み回路860を駆動することによって行われる。
Once the antenna is created, the transmission device must be attached at or near the antenna in order to direct the illuminating light into the antenna to the desired location on the target medium. A
グレースケールスライダは、微細加工された成形表面880である。その表面880は、伝送装置がターゲット媒体(図9中の符号970)に対して移動されたときに伝送装置800を上昇させるものである。成形表面880は、微細形成されるか、または、グレースケールプラズマエッチングされることができ、この場合にはグレースケールスライダと呼ばれる。また、成形表面は、母型(master mold)と、スライダ材料が打ち抜かれるプレス法、または、硬化によって型の形状になる硬化物質(curable substance)を型が保持する硬化方法(curing method)のいずれかとを用いて成型されることができる。ここで、グレースケールスライダに幾度か言及しているが、スライダの範囲は、ターゲット媒体に対して移動するときに上昇させるために使用される伝送装置に取り付けられるか一体化されているいかなる成形表面をも含む。したがって、ここでの議論は、スライダをグレースケール法によって形成されるグレースケールスライダに限定するものと解釈されるべきではない。成形表面880は、緩やかな湾曲、段付き、または所望の上昇特性が得られる形状のいかなる組合せであってもよい。
The gray scale slider is a
増幅格子アンテナ850は種々の形状および大きさを有することができ、ここでの議論はアンテナを三角形状に限定するものと解釈されるべきではない。アンテナを形成する種々の形状の格子が本発明の範囲内にあることが意図されている。
The
また、増幅格子アンテナ850、レンズ830、レンズ構造820およびスライダ870は、プラズマエッチング、成型、硬化、打ち抜き(stamping)、蒸着またはこれらの方法の組合せによってエッチングされた基板に一体形成されてもよい。ターゲット媒体に並列するレンズ構造820の表面は、その表面が接触することなくターゲット媒体(例えば記録材料)の表面を横切って浮くことを可能にするスライダ870を形成するようにパターン形成されてもよい。図9は、単一の基板からエッチングされた一体装置を示す。図9は、単一の基板からエッチングされたアンテナ850、レンズ830、レンズ構造820およびスライダ表面880の一体物が示されているが、各要素は別々にエッチングされた層に分かれて設けられて、光学カバー層1000を追加的に含む図10に示すように一体化(例えば接着)されてもよい。カバー層は、入射光の一部が透過できるいかなる材料であってもよい。
In addition, the
図10には示されていないが、読み取り/書き込み装置と共に使用する光源(例えば、VIXELS、レーザダイオード、および、半導体層に含まれることができる他の同様の照射源)を含む追加の層が含まれてもよい。 Although not shown in FIG. 10, includes additional layers that include light sources (eg, VIXELS, laser diodes, and other similar illumination sources that can be included in the semiconductor layer) for use with the read / write device May be.
図11は、本発明の範囲にある装置1100の使用を示す。図8を参照して上述したような伝送装置は、入射光を格子アンテナ1110上に集光する。格子アンテナは、再放射光1140を形成する最初の放射を再放射する。再放射光は、ターゲット媒体1170上に、所定の強度で、かつ、スポット分極(spot polarization)を有する照射スポット1150を形成する。読み取り/書き込み回路1120は、照射スポット1150によってターゲット媒体の分極を設定または読み取るために使用される。図11に示す伝送装置は、矢印1190方向に回転可能なターゲット媒体に対して相対動作1180できるように伝送装置を上昇させるグレースケールスライダ1130を含む。グレースケールスライダは、ターゲット媒体1170と読み取り/書き込み装置1100との間に最適の間隔を与えるように形成されることができる。
FIG. 11 illustrates the use of
本発明の別の実施形態では、スライダは、通常の読み取り/書き込み装置と一体化されてもよく、ここでの発明概念は従来の読み取り/書き込み装置を上昇させるためにスライダを包含していることである。図12は、図7に示す従来の読み取り/書き込み装置にグレースケールスライダ1210を一体化したものを示す。 In another embodiment of the present invention, the slider may be integrated with a conventional read / write device, where the inventive concept includes a slider to raise the conventional read / write device. It is. FIG. 12 shows a grayscale slider 1210 integrated with the conventional read / write apparatus shown in FIG.
図13A,13Bは、ターゲット材料770に対向するスライダ表面880の向きの種々の組合せを示す。従来の読み取り/書き込み装置または格子アンテナ装置と一緒にスライダが使用されても、スライダ1330は、図13Aに示すように読み取り及び/又は書き込みヘッド1320から表面1310上で分離されてもよいし、または、図13Bに示すように読み取り及び/又は書き込みヘッド1370がスライダ1360上に一体化または積層されてもよい。
FIGS. 13A and 13B show various combinations of the orientation of the
格子アンテナ、および/または、読み取り/書き込み装置を上昇させるスライダの組合せの設計における種々の変形が本発明によって実現されてもよい。このように説明された本発明を変形させることは当業者にとっては自明であろう。このような変形は、本発明の精神および範囲から逸脱するものと解釈されるべきではなく、当業者にとって自明であるすべての変形は添付の特許請求の範囲内に含まれるものである。 Various variations in the design of the grating antenna and / or slider combination to raise the read / write device may be realized by the present invention. It will be obvious to those skilled in the art to modify the present invention as described above. Such variations are not to be construed as departing from the spirit and scope of the invention, and all variations that are obvious to one skilled in the art are intended to be included within the scope of the appended claims.
300…ボウタイ格子アンテナ
320…格子間のギャップ
340…格子の長さ
360…格子の幅
370,380…格子
390…格子要素
800…伝送装置
820…レンズ構造
830…レンズ
840…光
850…増幅格子アンテナ
860…読み取り/書き込み回路
870…グレースケールスライダ
880…成形表面
300 ... Bowtie grating antenna 320 ... Gap between
Claims (29)
前記所定距離より大きい特有な波長を有する入射光で前記第1および第2の格子を照射し、この照射により前記第1および第2の格子が再放射してターゲット媒体上に所望のサイズおよび分極のスポットを形成することを特徴とする照射スポット形成方法。 Positioning a first grating and a second grating which are separated by a predetermined distance and which are composed of a plurality of grating elements;
Irradiating the first and second gratings with incident light having a characteristic wavelength greater than the predetermined distance, the irradiation causes the first and second gratings to re-radiate to a desired size and polarization on the target medium. An irradiation spot forming method characterized by forming a spot.
前記ターゲット媒体の上で前記伝送装置を所望位置に移動させることをさらに含み、前記照射された第1および第2の格子は所望のスポットサイズおよび分極を有する照射スポットを所望位置につくることを特徴とする請求項10に記載の照射スポット形成方法。 The method further includes attaching the first and second gratings to a movable transmission device, the movable transmission device comprising a lens structure, the lens structure including an integrated portion for collecting incident light. The condensed incident light becomes incident light that irradiates the first and second gratings, and the orientation of the first and second gratings is maintained with respect to the lens structure,
The method further includes moving the transmission device on the target medium to a desired position, and the irradiated first and second gratings create an irradiation spot having a desired spot size and polarization at a desired position. The irradiation spot forming method according to claim 10.
移動可能な伝送装置をさらに備え、前記伝送装置はレンズ構造からなり、前記レンズ構造は入射光を集光する一体化された部分を含み、前記集光された入射光は前記第1および第2の格子を照射する入射光になり、前記第1および第2の格子の向きが前記レンズ構造に対して維持されるものであり、
読み取りおよび書き込み回路をさらに備え、前記書き込み回路は前記スポット中の前記ターゲット媒体の分極を設定し、前記読み取り回路は所定領域中の前記ターゲット媒体の分極を読み取るものである、ことを特徴とする読み取りおよび書き込み光学装置。 An amplification antenna comprising a first grating and a second grating is provided, and the first and second gratings are irradiated with incident light having a specific wavelength, and the first and second gratings include a plurality of gratings. And the first and second gratings are separated by a distance less than the characteristic wavelength, and the grating antenna emits light that forms a desired size and a spot size of polarization on the target medium. Re-radiating,
The transmission device further includes a movable transmission device, and the transmission device includes a lens structure, and the lens structure includes an integrated portion that collects incident light, and the collected incident light is the first and second Incident light that irradiates the grating, and the orientation of the first and second gratings is maintained with respect to the lens structure,
A read and write circuit, wherein the write circuit sets the polarization of the target medium in the spot, and the read circuit reads the polarization of the target medium in a predetermined area. And writing optical device.
基板上にフォトレジストを配置し、
前記フォトレジストが現像されるまで照射光を前記グレースケールマスクを介して前記フォトレジストに露光し、
現像されたフォトレジストで前記所定の成形表面パターンの表示をつくるために未現像のフォトレジストを除去し、
前記基板に前記所定の成形表面パターンに対応する成形表面を形成するために前記現像されたフォトレジストおよび前記基板をエッチングする、ことを特徴とするスライダ製造方法。 A gray scale mask having a pattern of a predetermined molding surface is developed, and the predetermined molding surface is selected to produce a slider that sufficiently raises the writing / reading device to obtain a predetermined distance on the storage medium. ,
Place the photoresist on the substrate,
Exposing the photoresist to light through the grayscale mask until the photoresist is developed;
Removing undeveloped photoresist to produce an indication of the predetermined molding surface pattern with developed photoresist;
Etching the developed photoresist and the substrate to form a molded surface corresponding to the predetermined molded surface pattern on the substrate.
硬化性物質を準備し、
前記型内に前記硬化性物質を配置し、
前記硬化性物質上に前記所定の成形表面パターンに対応する形状を有する成形表面をつくる前記型によって前記硬化性物質を硬化させ、前記所定の成形表面は記憶媒体の上に所定距離を得るために書き込み/読み取り装置を十分に上昇させるスライダを製造するように選択される、ことを特徴とするスライダ製造方法。 Prepare a mold with a concavo-convex shape opposite to the predetermined molding surface pattern,
Prepare a curable material,
Placing the curable substance in the mold,
In order to cure the curable substance by the mold that creates a molding surface having a shape corresponding to the predetermined molding surface pattern on the curable substance, and the predetermined molding surface obtains a predetermined distance on the storage medium. A method of manufacturing a slider, characterized in that it is selected to manufacture a slider that raises the writing / reading device sufficiently.
成型物質を準備し、
前記型内に前記成型物質を配置し、
前記成型物質上に前記所定の成形表面パターンに対応する形状を有する成形表面をつくる前記型によって前記成型物質を型押しし、前記所定の成形表面は記憶媒体の上に所定距離を得るために書き込み/読み取り装置を十分に上昇させるスライダを製造するように選択される、ことを特徴とするスライダ製造方法。 Prepare a mold with a concavo-convex shape opposite to the predetermined molding surface pattern,
Prepare the molding material,
Placing the molding material in the mold,
The molding material is embossed by the mold to create a molding surface having a shape corresponding to the predetermined molding surface pattern on the molding material, and the predetermined molding surface is written on the storage medium to obtain a predetermined distance. A method of manufacturing a slider, characterized in that it is selected to manufacture a slider that raises the reader sufficiently.
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