JP2006073123A - Near-field light slider and near-field light recording/reproducing apparatus - Google Patents

Near-field light slider and near-field light recording/reproducing apparatus Download PDF

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JP2006073123A JP2004256814A JP2004256814A JP2006073123A JP 2006073123 A JP2006073123 A JP 2006073123A JP 2004256814 A JP2004256814 A JP 2004256814A JP 2004256814 A JP2004256814 A JP 2004256814A JP 2006073123 A JP2006073123 A JP 2006073123A
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淳一 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a near-field light slider in which a reproduction bit rate of a near-field light memory is increased without requiring a complex means such as a scan system and a near-field light recording/reproducing apparatus using the near-field light slider. <P>SOLUTION: This near-field light slider is composed of a substrate 11 being optically flat, has a function in which surface plasmon or near-field light is generated at a plane being vertical when it is opposed to a recording medium surface of the substrate 11, and a parallel reproduction near-field light head constituted of metal fine particles column which are periodically arranged, propagating a wave motion excited by the surface plasmon or the near-field light, and dividing is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表面プラズモン効果を用い、高効率で近接場光を発生させる近接場光スライダ及びその近接場光スライダを用いて高記録大容量で光記録を行う近接場光記録再生装置に関するものである。   The present invention relates to a near-field light slider that uses a surface plasmon effect to generate near-field light with high efficiency, and a near-field optical recording / reproducing apparatus that performs optical recording with a large recording capacity using the near-field light slider. is there.

近年、情報記憶装置の大容量化はめざましいものがあり、今後10〜15年の間には直径12cmのディスクに1TB程度の記憶容量を実現する可能性がある。このような高密度情報記憶装置では、記録できる情報量が多いということと同時に、情報を記録再生するスピード、いわゆるビットレートが速くなければ、記録できる情報量が多いだけに記録再生に長時間を要し、実用的ではない。したがって、ビットレートが速い必要がある。   In recent years, there has been a remarkable increase in capacity of information storage devices, and in the next 10 to 15 years, there is a possibility of realizing a storage capacity of about 1 TB on a disk with a diameter of 12 cm. In such a high-density information storage device, the amount of information that can be recorded is large, and at the same time, if the speed at which information is recorded and reproduced, that is, the so-called bit rate is not fast, the amount of information that can be recorded is large. In short, it's not practical. Therefore, the bit rate needs to be fast.

また、このような大容量記憶装置を実現する一つの手段として、近接場光を用いた光メモリがあげられる。しかし、従来提案されている光メモリにおいても、記録再生時に近接場光を発するヘッドは一つであるために、ビットレートを速くすることには限界があった。   One means for realizing such a large capacity storage device is an optical memory using near-field light. However, even in the conventionally proposed optical memory, there is a limit to increasing the bit rate because only one head emits near-field light during recording and reproduction.

これを解決するために、近接場光の光源となるレーザ光を、単一ヘッドの場合のビットレートよりも高速に一次元的に走査し、準並列的に記録再生を行うことにより、ビットレートを高速化する方法が提示されている(例えば、特許文献1参照。)。   In order to solve this, the bit rate is obtained by scanning the laser beam, which is a near-field light source, one-dimensionally at a higher speed than the bit rate of a single head and performing recording and reproduction in a quasi-parallel manner. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図1〜図4にその概要を示す。
図1,図2に示すように、高屈折率材料で形成された基板2aと同じ材料で形成され、外壁に先細のテーパー面を有し、先端部に細長形状の光出射部5aを有する突起部3aと対向する面に、基板2aと同じ材料で形成されたマイクロレンズ4aを設け、マイクロレンズ4aに入射した光がマイクロレンズ4aと基板2aの境界で反射することを防止し、入射した光を有効に利用する。この入射した光をマイクロレンズ4aで光出射部5aに集光して、光出射部に非常に小さな光スポットを実現する。
The outline is shown in FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, a protrusion formed of the same material as the substrate 2a formed of a high refractive index material, having a tapered tapered surface on the outer wall and an elongated light emitting portion 5a at the tip. A microlens 4a made of the same material as that of the substrate 2a is provided on the surface facing the portion 3a to prevent light incident on the microlens 4a from being reflected at the boundary between the microlens 4a and the substrate 2a. Is used effectively. The incident light is condensed on the light emitting portion 5a by the microlens 4a to realize a very small light spot on the light emitting portion.

また、図3に示すように光プローブ1aに入射するレーザ光は、ガルバノミラー13aを揺動によりレーザ光を反射させる方向を周期的に変えられながら突起部3aの頂点部に設けられた光出射部5aに向かい、光出射部5aの長辺方向に走査される。この光ピックアップの光学系7aで記録媒体14aに情報を記録したり再生するときの一処理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。記録媒体14a上には、書き込みができないROMタイプの場合を除いて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。ガルバノミラー13a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。そして記録媒体14aの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、そのときに記録媒体14aから反射してガルバノミラー13aとビームスプリッタ10a及びコリメートレンズ9bを通ってPD12aに入射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、いわゆるトラックエラー検出を行うことができる。また、この値から、PD12aからガルバノミラー13aへの制御回路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13aを制御することができる。   Further, as shown in FIG. 3, the laser light incident on the optical probe 1a is emitted from the apex of the protrusion 3a while periodically changing the direction in which the laser light is reflected by swinging the galvanometer mirror 13a. Scanning in the long side direction of the light emitting portion 5a toward the portion 5a. Tracking error detection and tracking actuation can be cited as one process when information is recorded on or reproduced from the recording medium 14a by the optical system 7a of the optical pickup. On the recording medium 14a, there is a land groove as a guide groove for guiding the track to each track except in the case of the ROM type incapable of writing. A so-called beam wobbling operation is performed by the galvanometer mirror 13a so that the position of the emitted light is swung with a width smaller than the track width. Then, the wobbling is performed from the timing at which the emitted light hits the land or groove of the recording medium 14a and the intensity of the reflected light that is reflected from the recording medium 14a at that time and incident on the PD 12a through the galvano mirror 13a, the beam splitter 10a, and the collimating lens 9b. The deviation between the center position of the outgoing light fluctuation width and the track center position can be detected, and so-called track error detection can be performed. Further, from this value, the galvano mirror 13a can be controlled by the control circuit from the PD 12a to the galvano mirror 13a so that the center position of the outgoing light fluctuation width coincides with the track center position.

また、記録媒体14aに記録したり再生するとき、ガルバノミラー13aを揺動することによりレーザ光を反射させる方向を変え、光プローブ1aの突起部3aの頂点部に設けられた光出射部5aの長辺方向に走査することにより、記録媒体14aの複数トラックに記録あるいは再生を行うことができる。すなわち、記録媒体14aと光プローブ1aのギャップを小さくするために光プローブ1aを記録媒体14a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媒体14aの回転速度は遅い方が良い。このように記録媒体14aの回転速度を遅くすると記録・再生速度が遅くなってしまう。   Further, when recording on or reproducing from the recording medium 14a, the direction in which the laser light is reflected is changed by swinging the galvano mirror 13a, and the light emitting portion 5a provided at the apex of the projection 3a of the optical probe 1a is changed. By scanning in the long side direction, recording or reproduction can be performed on a plurality of tracks of the recording medium 14a. That is, in some cases, the optical probe 1a is slidingly contacted with the recording medium 14a in order to reduce the gap between the recording medium 14a and the optical probe 1a. In this case, the rotational speed of the recording medium 14a is preferably slow from the viewpoint of friction and wear. As described above, when the rotation speed of the recording medium 14a is decreased, the recording / reproducing speed is decreased.

これに対して、光プローブ1aの光出射部5aの長辺は複数トラックの長さを持っているので、図4に示すように、光出射部5aの長辺を記録媒体14aのトラック15aと直交するように、サスペンション16aを介して光プローブ1aを記録媒体14a上に位置決めし、記録,再生するビームを振らせることにより、複数のトラック15aに対して記録あるいは再生を行うことができ、実質的に記録再生速度を向上させることができる。特にトラッキング動作をする場合は、光出射部5aの長辺方向は2トラック分の寸法があれば良い。
しかしながら、本発明の場合、走査系が必要であるなど、装置が複雑になる欠点を有していた。
On the other hand, since the long side of the light emitting portion 5a of the optical probe 1a has a length of a plurality of tracks, the long side of the light emitting portion 5a is connected to the track 15a of the recording medium 14a as shown in FIG. By positioning the optical probe 1a on the recording medium 14a via the suspension 16a so as to be orthogonal to each other and swinging the recording and reproducing beam, it is possible to perform recording or reproduction on the plurality of tracks 15a. In particular, the recording / reproducing speed can be improved. In particular, when the tracking operation is performed, it is sufficient that the long side direction of the light emitting portion 5a has a size for two tracks.
However, in the case of the present invention, there is a disadvantage that the apparatus becomes complicated, for example, a scanning system is necessary.

特開2003−141768号公報JP 2003-141768 A

本発明は、上記従来技術の欠点を解決するものであり、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化する近接場光スライダを提供し、該近接場光スライダを用いた近接場光記録再生装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned disadvantages of the prior art, and provides a near-field light slider that increases the reproduction bit rate of a near-field light memory without requiring a complicated means such as a scanning system. An object of the present invention is to provide a near-field optical recording / reproducing apparatus using an optical slider.

また、本発明は、上記従来技術の欠点を解決するものであり、走査系などの複雑な手段を必要とせずに、近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、記録と再生を一つのスライダで可能とする近接場光スライダを提供し、該近接場光スライダを用いた近接場光記録再生装置を提供することを目的とする。   In addition, the present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art, and does not require complicated means such as a scanning system, and at the same time, increases the reproduction bit rate of the near-field optical memory and performs recording and reproduction in one. An object of the present invention is to provide a near-field light slider that can be realized by a slider, and to provide a near-field light recording / reproducing apparatus using the near-field light slider.

また、本発明は、上記従来技術の欠点を解決するものであり、記録媒体間のトラック幅が変動しても、近接場光メモリの再生ビットレートを高速化することが可能な近接場光記録再生装置を提供することを目的とする。   In addition, the present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art, and even when the track width between recording media varies, the near-field optical recording / reproducing can increase the reproduction bit rate of the near-field optical memory. An object is to provide an apparatus.

また、本発明は、上記従来技術の欠点を解決するものであり、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、複雑な光源角度調整機構を必要としない、或いは光源の移動を必要とせずかつ同時に記録と再生を一つのスライダで可能とする近接場光記録再生装置を提供することを目的とする。   In addition, the present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art and increases the reproduction bit rate of the near-field light memory without requiring a complicated means such as a scanning system, and a complicated light source angle adjusting mechanism. It is an object of the present invention to provide a near-field optical recording / reproducing apparatus that does not require or does not require the movement of a light source and can simultaneously perform recording and reproduction with a single slider.

前記課題を解決するために提供する本発明は、光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに垂直となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されることを特徴とする近接場光スライダである(請求項1)。   The present invention provided in order to solve the above-described problems has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface which is made of an optically flat substrate and is perpendicular to the surface of the recording medium on the substrate. A near-field light comprising: a parallel reproduction near-field optical head formed of a row of fine metal particles that is periodically arranged and propagates and divides a wave excited by the surface plasmon or near-field light It is a slider (claim 1).

前記課題を解決するために提供する本発明は、光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに垂直となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドと、前記基板の垂直面とは別な垂直面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドとが形成されることを特徴とする近接場光スライダである(請求項2)。   The present invention provided in order to solve the above-described problems has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface which is made of an optically flat substrate and is perpendicular to the surface of the recording medium on the substrate. A parallel reproducing near-field optical head composed of metal fine particle rows that are periodically arranged and propagate and divide waves excited by the surface plasmon or near-field light; and a vertical direction different from the vertical plane of the substrate A near-field light slider characterized in that a recording near-field light head having a function of generating surface plasmons or near-field light is formed on a surface.

ここで、請求項2に記載の近接場光スライダにおいて、前記基板の並列再生近接場光ヘッドが形成される面と、記録用近接場光ヘッドが形成される面とが互いに平行な端面であることが好ましい。   Here, in the near-field light slider according to claim 2, the surface on which the parallel reproduction near-field light head of the substrate is formed and the surface on which the recording near-field light head is formed are parallel to each other. It is preferable.

前記課題を解決するために提供する本発明は、光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに垂直となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されるとともに、前記垂直面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドが形成されることを特徴とする近接場光スライダである(請求項4)。   The present invention provided in order to solve the above-described problems has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface which is made of an optically flat substrate and is perpendicular to the surface of the recording medium on the substrate. And a parallel reproducing near-field optical head composed of a row of fine metal particles that is periodically arranged and propagates and divides a wave excited by the surface plasmon or near-field light. A near-field light slider characterized in that a recording near-field light head having a function of generating plasmons or near-field light is formed.

前記課題を解決するために提供する本発明は、光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに平行となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されること近接場光スライダである(請求項5)。   The present invention provided to solve the above-mentioned problems has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface which is made of an optically flat substrate and is parallel to the surface of the substrate facing the recording medium surface. The near-field light slider is formed by forming a parallel reproduction near-field light head composed of metal fine particle rows that are periodically arranged and propagate and divide the wave excited by the surface plasmon or near-field light. Claim 5).

前記課題を解決するために提供する本発明は、光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに平行となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されるとともに、前記平行面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドが形成され、前記並列再生近接場光ヘッドと記録用近接場光ヘッドがそれぞれ前記基板の対向する側端面近傍に配置されていることを特徴とする近接場光スライダである(請求項6)。   The present invention provided to solve the above-mentioned problems has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface which is made of an optically flat substrate and is parallel to the surface of the substrate facing the recording medium surface. A parallel reproduction near-field optical head composed of a row of fine metal particles that is periodically arranged and propagates and divides a wave excited by the surface plasmon or near-field light, and has a surface on the parallel surface. A recording near-field optical head having a function of generating plasmons or near-field light is formed, and the parallel reproduction near-field optical head and the recording near-field optical head are respectively disposed in the vicinity of opposite side end surfaces of the substrate. This is a near-field light slider characterized in that (claim 6).

前記課題を解決するために提供する本発明は、光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに平行となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されるとともに、前記平行面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドが形成され、前記並列再生近接場光ヘッドと記録用近接場光ヘッドが前記基板の同一側端面近傍に配置されていることを特徴とする近接場光スライダである(請求項7)。   The present invention provided to solve the above-mentioned problems has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface which is made of an optically flat substrate and is parallel to the surface of the substrate facing the recording medium surface. A parallel reproduction near-field optical head composed of a row of fine metal particles that is periodically arranged and propagates and divides a wave excited by the surface plasmon or near-field light, and has a surface on the parallel surface. A recording near-field optical head having a function of generating plasmons or near-field light is formed, and the parallel reproduction near-field optical head and the recording near-field optical head are disposed in the vicinity of the same side end surface of the substrate. The near-field light slider is characterized in that (claim 7).

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項1〜7のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、前記並列再生近接場光ヘッドにおいて、前記分割された波動が到達する位置の間隔を、使用する光源の空気中の波長よりも大きくすることを特徴とする近接場光スライダである(請求項8)。   The present invention provided to solve the above-described problems uses the near-field light slider according to any one of claims 1 to 7, and the position where the divided waves reach in the parallel reproduction near-field light head. The near-field light slider is characterized in that the distance between is larger than the wavelength in the air of the light source to be used.

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項1〜8のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、前記並列再生近接場光ヘッドにおいて、前記分割された波動が到達する位置の間隔と、前記記録媒体のトラックの間隔が一致するように前記近接場光スライダの前記記録媒体のトラック方向に対する角度をチルトさせることを特徴とする近接場光記録再生装置である(請求項9)。   The present invention provided to solve the above-described problems uses the near-field light slider according to any one of claims 1 to 8, and the position where the divided waves reach in the parallel reproduction near-field light head. The near-field optical recording / reproducing apparatus tilts the angle of the near-field light slider with respect to the track direction of the recording medium so that the distance between the recording medium and the track of the recording medium coincides with each other (claim 9). ).

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項8に記載の近接場光スライダを用い、前記並列再生近接場光ヘッドにより、前記記録媒体に記録されたマーク及びピットの情報を読みとった光を、光検出器アレイにより検出することを特徴とする近接場光記録再生装置である(請求項10)。   The present invention provided to solve the above-mentioned problems uses the near-field light slider according to claim 8 and reads information on marks and pits recorded on the recording medium by the parallel reproduction near-field light head. A near-field optical recording / reproducing apparatus, wherein light is detected by a photodetector array (claim 10).

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項2〜4,6,7のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、一つの光源からの光を切り替えることにより、前記並列再生近接場光ヘッドまたは記録用近接場光ヘッドの何れかに光を照射する機能を有することを特徴とする近接場光記録再生装置である(請求項11)。   The present invention provided to solve the above-mentioned problems uses the near-field light slider according to any one of claims 2 to 4 and 6 and switches the light from one light source to perform the parallel reproduction. A near-field optical recording / reproducing apparatus having a function of irradiating light to either the near-field optical head or the recording near-field optical head (claim 11).

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項2〜4,6,7のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、並列再生近接場光ヘッドに光を照射する第1の光源と、記録用近接場光ヘッドに光を照射する第2の光源を有し、並列再生近接場光ヘッドと記録用近接場光ヘッドの何れか一方或いは両方に光を照射する機能を有することを特徴とする近接場光記録再生装置である(請求項12)。   The present invention provided to solve the above-described problems is a first embodiment in which the near-field light slider according to any one of claims 2 to 4 and 6 and 7 is used to irradiate a parallel reproduction near-field light head with light. A light source and a second light source for irradiating light to the recording near-field optical head and having a function of irradiating one or both of the parallel reproduction near-field optical head and the recording near-field optical head A near-field optical recording / reproducing apparatus characterized by the above (claim 12).

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項11または12に記載の近接場光記録再生装置において、前記近接場光スライダ上にプリズムを設けたことを特徴とする近接場光記録再生装置である(請求項13)。   The present invention provided to solve the above-mentioned problems is a near-field optical recording / reproducing apparatus according to claim 11 or 12, wherein a prism is provided on the near-field optical slider. (Claim 13).

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項11または12に記載の近接場光記録再生装置において、前記近接場光スライダ上にガルバノミラーを設けたことを特徴とする近接場光記録再生装置である(請求項14)。   The present invention provided to solve the above-mentioned problems is a near-field optical recording / reproducing apparatus according to claim 11 or 12, wherein a galvano mirror is provided on the near-field light slider. A playback device (claim 14).

本発明の効果として、請求項1の近接場光スライダによれば、前記近接場光スライダが記録媒体表面に対向したときの前記記録媒体との垂直面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を設け、これら表面プラズモン或いは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する周期的に配置された金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドであるので、従来技術の欠点を解決し、再生の時のみであるが、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化することができる。   As an effect of the present invention, according to the near-field light slider of claim 1, surface plasmon is generated on the perpendicular surface to the recording medium when the near-field light slider faces the recording medium surface, Since it is a parallel reproducing near-field optical head that has a function to generate field light and is composed of periodically arranged metal fine particle rows that propagate and divide waves excited by these surface plasmons or near-field light, The drawbacks of the technology are solved and only at the time of reproduction, but the reproduction bit rate of the near-field optical memory can be increased without requiring complicated means such as a scanning system.

請求項2の近接場光スライダによれば、前記近接場光スライダが記録媒体表面に対向したときの前記記録媒体との垂直面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を設け、これら表面プラズモン或いは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する周期的に配置された金属微粒子列により構成される第一の(再生用)近接場光ヘッドを有するとともに、前記垂直面とは別な垂直面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を有する第二の(記録用)近接場光ヘッドを有する近接場光スライダであるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに、近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   According to the near-field light slider of claim 2, a function of generating surface plasmon or generating near-field light on a surface perpendicular to the recording medium when the near-field light slider faces the recording medium surface. And having a first (for reproduction) near-field optical head composed of periodically arranged metal fine particle rows that propagate and divide the waves excited by the surface plasmons or near-field light, and Since it is a near-field light slider having a second (recording) near-field light head having a function of generating surface plasmons on a vertical plane different from the surface or generating near-field light, a scanning system, etc. Thus, the reproduction bit rate of the near-field optical memory can be increased and recording and reproduction can be performed with a single slider.

請求項3の近接場光スライダによれば、請求項2の近接場光スライダにおいて、前記記録媒体との二つの垂直面が、近接場光スライダが作製されている前記基板の互いに平行な端面であることを特徴とする近接場光スライダであるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに、近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   According to the near-field light slider of claim 3, in the near-field light slider of claim 2, two perpendicular surfaces to the recording medium are parallel end surfaces of the substrate on which the near-field light slider is manufactured. The near-field light slider is characterized by the fact that the reproduction bit rate of the near-field light memory can be increased and recording and reproduction can be performed with a single slider without requiring complicated means such as a scanning system. can do.

請求項4の近接場光スライダによれば、前記近接場光スライダが記録媒体表面に対向したときの前記記録媒体との垂直面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を設け、これら表面プラズモン或いは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する周期的に配置された金属微粒子列により構成される第一の(再生用)近接場光ヘッドを有するとともに、前記垂直面と同じ垂直面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を有する第二の(記録用)近接場光ヘッドを有する近接場光スライダであるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに、近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、記録と再生を一つのスライダで可能とする、他の手段を提供することができる。   According to the near-field light slider of claim 4, a function of generating surface plasmon or generating near-field light on a surface perpendicular to the recording medium when the near-field light slider faces the recording medium surface. And having a first (for reproduction) near-field optical head composed of periodically arranged metal fine particle rows that propagate and divide the waves excited by the surface plasmons or near-field light, and Since this is a near-field light slider having a second (recording) near-field light head that has the function of generating surface plasmons or generating near-field light on the same vertical plane as the surface, it is difficult to scan a complicated system such as a scanning system. In addition to speeding up the reproduction bit rate of the near-field optical memory without using any other means, it is possible to provide another means that enables recording and reproduction with a single slider.

請求項5の近接場光スライダによれば、前記近接場光スライダが記録媒体表面に対向したときの前記記録媒体との平行面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を設け、これら表面プラズモン或いは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する周期的に配置された金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドを有する近接場光スライダであるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化することができる。   According to the near-field light slider of claim 5, a function of generating surface plasmons or generating near-field light on a parallel surface with the recording medium when the near-field light slider faces the recording medium surface. Since this is a near-field light slider having a parallel reproducing near-field light head composed of periodically arranged metal fine particle rows that propagate and divide waves excited by these surface plasmons or near-field light, The reproduction bit rate of the near-field optical memory can be increased without requiring complicated means such as a system.

請求項6の近接場光スライダによれば、前記近接場光スライダが記録媒体表面に対向したときの前記記録媒体との平行面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を設け、これら表面プラズモン或いは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する周期的に配置された金属微粒子列により構成される第一の(再生用)近接場光ヘッドを有するとともに、前記平行面と同じ平行面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を有する第二の(記録用)近接場光ヘッドを有する近接場光スライダであって、前記第一の(再生用)近接場光ヘッドと第二の(記録用)近接場光ヘッドがそれぞれ対向する端面近傍に配置されていることを特徴とする近接場光スライダであるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに、近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   According to the near-field light slider of claim 6, the function of generating surface plasmons or generating near-field light on a parallel surface with the recording medium when the near-field light slider faces the recording medium surface. And having a first (for reproduction) near-field optical head composed of periodically arranged metal fine particle rows that propagate and divide waves excited by the surface plasmons or near-field light, and the parallel A near-field light slider having a second (recording) near-field light head having a function of generating surface plasmons or generating near-field light in the same parallel plane as the surface, wherein the first ( Since the near-field light head is characterized in that the near-field light head for reproduction and the second near-field light head for recording (recording) are arranged in the vicinity of the opposing end faces, Without requiring miscellaneous means, with the speed of the reproduction bit rate of the near-field optical memory, it can allow a single slider recording and playback.

請求項7の近接場光スライダによれば、前記近接場光スライダが記録媒体表面に対向したときの前記記録媒体との平行面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を設け、これら表面プラズモン或いは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する周期的に配置された金属微粒子列により構成される第一の(再生用)近接場光ヘッドを有するとともに、前記平行面と同じ平行面に、表面プラズモンを発生させる、或いは、近接場光を発生させる機能を有する第二の(記録用)近接場光ヘッドを有する近接場光スライダであって、前記第一の(再生用)近接場光ヘッドと第二の(記録用)近接場光ヘッドが同一端面近傍に配置されていることを特徴とする近接場光スライダであるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに、近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   The near-field light slider according to claim 7 has a function of generating surface plasmon or generating near-field light on a parallel surface with the recording medium when the near-field light slider faces the recording medium surface. And having a first (for reproduction) near-field optical head composed of periodically arranged metal fine particle rows that propagate and divide waves excited by the surface plasmons or near-field light, and the parallel A near-field light slider having a second (recording) near-field light head having a function of generating surface plasmons or generating near-field light in the same parallel plane as the surface, wherein the first ( Since the near-field light slider is characterized in that the near-field light head for reproduction and the second near-field light head for recording (recording) are arranged in the vicinity of the same end face, complicated means such as a scanning system can be used. Without necessity, along with the speed of the reproduction bit rate of the near-field optical memory, it can allow a single slider recording and playback.

請求項8の近接場光スライダによれば、請求項1〜7の近接場光スライダの第一の(再生用)近接場光ヘッドにおいて、前記分割された波動が到達する位置の間隔を、使用する光源の空気中の波長よりも大きくすることを特徴とする近接場光スライダであるので、請求項1〜7の近接場スライダを用いた近接場光記録再生装置が、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化することができる。   According to the near-field light slider of claim 8, in the first (reproducing) near-field light head of the near-field light slider of claims 1 to 7, the interval between the positions where the divided waves reach is used. The near-field optical slider using the near-field slider according to Claims 1 to 7 has a complicated structure such as a scanning system. The reproduction bit rate of the near-field optical memory can be increased without requiring any means.

請求項9の近接場光記録再生装置によれば、請求項1〜8の近接場光スライダの第一の(再生用)近接場光ヘッドにおいて、前記分割された波動が到達する位置の間隔と、前記記録媒体のトラックの間隔が一致するように前記近接場光スライダの前記記録媒体のトラック方向に対する角度をチルトさせることを特徴とする近接場光記録再生装置であるので、
請求項1〜7の近接場スライダが、記録媒体間のトラック幅が変動しても、近接場光メモリの高速化な再生ビットレートを可能とすることができる。
According to the near-field optical recording / reproducing apparatus of claim 9, in the first (reproducing) near-field optical head of the near-field light slider according to claims 1 to 8, an interval between positions where the divided waves reach Since the near-field light recording / reproducing apparatus tilts the angle of the near-field light slider with respect to the track direction of the recording medium so that the track intervals of the recording medium coincide with each other,
The near-field slider according to claims 1 to 7 can enable a high-speed reproduction bit rate of the near-field optical memory even when the track width between the recording media varies.

請求項10の近接場光記録再生装置によれば、請求項8の近接場光スライダの第一の(再生用)近接場光ヘッドにより、前記記録媒体に記録されたマーク及びピットの情報を読みとった光を、光検出器アレイにより検出することを特徴とする近接場光記録再生装置であるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化することができる。   According to the near-field light recording / reproducing apparatus of the tenth aspect, the first (reproducing) near-field light head of the near-field light slider according to the eighth aspect reads the mark and pit information recorded on the recording medium. The near-field optical recording / reproducing apparatus is characterized in that the detected light is detected by a photodetector array, so that the reproduction bit rate of the near-field optical memory can be increased without the need for complicated means such as a scanning system. Can do.

請求項11の近接場光記録再生装置によれば、請求項2〜4、6,7の近接場光スライダを用いて、一つの光源からの光を切り替えることにより、第一の(再生用)近接場光ヘッドまたは第二の(記録用)近接場光ヘッドの何れかに光を照射する機能を有する近接場光記録再生装置であるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   According to the near-field light recording / reproducing apparatus of claim 11, the first (reproducing) is performed by switching light from one light source using the near-field light sliders of claims 2 to 4, 6, and 7. Since this is a near-field optical recording / reproducing apparatus having a function of irradiating light to either the near-field optical head or the second (recording) near-field optical head, it is possible to approach without requiring complicated means such as a scanning system. The reproduction bit rate of the field light memory can be increased, and recording and reproduction can be performed with a single slider.

請求項12の近接場光記録再生装置によれば、請求項2〜4、7,8の近接場光スライダを用いて、第一の(再生用)近接場光ヘッドに光を照射する光源と、第二の(記録用)近接場光ヘッドに光を照射する光源を有し、第一の(再生用)近接場光ヘッドと第二の(記録用)近接場光ヘッドの何れか一方或いは両方に光を照射する機能を有する近接場光記録再生装置であるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、同時に記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   According to the near-field light recording / reproducing apparatus of claim 12, a light source for irradiating light to the first (reproducing) near-field light head using the near-field light sliders of claims 2 to 4, 7, and 8; A light source for irradiating light to the second (recording) near-field light head, and one of the first (for reproduction) near-field light head and the second (for recording) near-field light head, or Since the near-field optical recording / reproducing apparatus has a function of irradiating light to both, the reproducing bit rate of the near-field optical memory is increased without requiring complicated means such as a scanning system, and at the same time, recording and reproduction are performed simultaneously. This can be done with two sliders.

請求項13の近接場光記録再生装置によれば、請求項11及び12の近接場光スライダにおいて、近接場光スライダ上にプリズムを設けたことを特徴とする近接場光記録再生装置であるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、複雑な光源角度調整機構を必要としない、或いは光源の移動を必要とせずかつ同時に記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   According to the near-field light recording / reproducing apparatus of claim 13, in the near-field light slider of claims 11 and 12, the near-field light recording / reproducing apparatus is characterized in that a prism is provided on the near-field light slider. Accelerates the near-field optical memory playback bit rate without requiring complicated means such as a scanning system, and does not require a complicated light source angle adjustment mechanism, or does not require movement of the light source, and simultaneously records and reproduces Can be achieved with a single slider.

請求項14の近接場光記録再生装置によれば、請求項11及び12の近接場光スライダにおいて、近接場光スライダ上にガルバノミラーを設けたことを特徴とする近接場光記録再生装置であるので、走査系などの複雑な手段を必要とせずに近接場光メモリの再生ビットレートを高速化するとともに、複雑な光源角度調整機構を必要とせず、かつ記録と再生を一つのスライダで可能とすることができる。   The near-field optical recording / reproducing apparatus according to claim 14 is the near-field optical recording / reproducing apparatus according to claim 11 or 12, wherein a galvanometer mirror is provided on the near-field light slider. Therefore, the reproduction bit rate of the near-field optical memory can be increased without requiring complicated means such as a scanning system, and a complicated light source angle adjustment mechanism is not required, and recording and reproduction can be performed with one slider. be able to.

本発明の前提となる近接場光スライダ(光学ヘッド装置)及び近接場光記録再生装置について図5〜図9を参照しながら説明する。
本発明は、表面プラズモンを効率よく利用して、近接場プローブ部分から高効率に近接場光を発生させることができる構成の光学ヘッド装置を提供することを課題としている。
図5は近接場光スライダ(光学ヘッド装置)の斜視図、図6は図5に示す光学ヘッド装置の金属膜に形成される微細構造の配置例を示す図、図7は前記周期的微細構造を持つ光学ヘッド装置の他の例を示す斜視図、図8は図5の光学ヘッド装置を使用した近接場光記録再生装置の概略構成図、図9は図7の光学ヘッド装置を使用した近接場光記録再生装置の概略構成図である。
A near-field light slider (optical head device) and a near-field light recording / reproducing device as the premise of the present invention will be described with reference to FIGS.
An object of the present invention is to provide an optical head device having a configuration capable of efficiently generating near-field light from a near-field probe portion by efficiently using surface plasmons.
5 is a perspective view of a near-field light slider (optical head device), FIG. 6 is a diagram showing an example of the arrangement of fine structures formed on the metal film of the optical head device shown in FIG. 5, and FIG. 7 is the periodic fine structure. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing device using the optical head device of FIG. 5, and FIG. 9 is a proximity view using the optical head device of FIG. It is a schematic block diagram of a field optical recording / reproducing apparatus.

図5に示すように、本発明に係る光学ヘッド装置では、光学的に平坦な基板11bに形成された平面(例えば上面)に金属膜12bを有し、前記平面と該平面に入射する光軸とのなす角度が、前記金属膜12bに表面プラズモンの励起される角度であり、前記金属膜12b上に周期的な微細構造13bを持つことを特徴としており、高効率かつ安定に近接場光を発生させることができる。   As shown in FIG. 5, the optical head device according to the present invention has a metal film 12b on a plane (for example, an upper surface) formed on an optically flat substrate 11b, and the plane and the optical axis incident on the plane. Is an angle at which surface plasmon is excited on the metal film 12b, and has a periodic fine structure 13b on the metal film 12b, so that the near-field light can be efficiently and stably emitted. Can be generated.

図8において、レーザ光源41bから照射された光はコリメータレンズ(図示せず)により平行光束に変換され図5に示した構造を持つ光学ヘッド装置42b(1)に入射する。この時、光学ヘッド装置42b(1)に形成された金属膜(図5の金属膜12b)に対してp偏光になるように入射光を制御する必要がある。光学ヘッド装置42b(1)に入射した光は金属膜界面で表面プラズモンを発生し、光学ヘッド装置42b(1)に形成された周期的な微細構造により、プラズモンを既定の焦点に集中させ、光学ヘッド装置42b(1)より近接場光を発生させる。光学ヘッド装置42b(1)と記録媒体47bが照射光の波長より十分近接している時、発生した近接場光は記録媒体47bに結合し、記録層45bに記録マークを形成する。   In FIG. 8, the light emitted from the laser light source 41b is converted into a parallel light beam by a collimator lens (not shown), and enters the optical head device 42b (1) having the structure shown in FIG. At this time, it is necessary to control the incident light so as to be p-polarized with respect to the metal film (metal film 12b in FIG. 5) formed on the optical head device 42b (1). The light incident on the optical head device 42b (1) generates surface plasmons at the metal film interface, and the periodic fine structure formed on the optical head device 42b (1) concentrates the plasmons at a predetermined focal point, thereby providing an optical Near-field light is generated from the head device 42b (1). When the optical head device 42b (1) and the recording medium 47b are sufficiently close to the wavelength of the irradiation light, the generated near-field light is coupled to the recording medium 47b and forms a recording mark on the recording layer 45b.

また、再生の場合は、記録媒体47bを透過する近接場光成分が対物レンズ48bにより平行光束に変換され、結像レンズ49bで光検出器50b上にスポットを結ぶ。この光検出器50b上の光強度の明暗により、記録媒体47b上に記録された情報を再生することができる。また、光学ヘッド装置42b(1)から反射してきた光束を光検出器51bで検出することで、発生した近接場光の記録媒体47bの記録マークと未記録部分との反射率の差を検出することでも、記録媒体47b上に記録された情報を再生することができる。
しかしながら、本発明でも記録再生時に近接場光を発するヘッドは一つであるために、ビットレートを速くすることには限界があった。
In the case of reproduction, the near-field light component that passes through the recording medium 47b is converted into a parallel light beam by the objective lens 48b, and a spot is formed on the photodetector 50b by the imaging lens 49b. The information recorded on the recording medium 47b can be reproduced by the brightness of the light intensity on the photodetector 50b. Further, by detecting the light beam reflected from the optical head device 42b (1) by the photodetector 51b, the difference in reflectance between the recorded mark and the unrecorded portion of the recording medium 47b of the generated near-field light is detected. In this way, the information recorded on the recording medium 47b can be reproduced.
However, in the present invention, since there is only one head that emits near-field light during recording and reproduction, there is a limit to increasing the bit rate.

(1)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第1の実施の形態(請求項1,8,10の構成動作)
図10は近接場光スライダの斜視図である。この近接場光スライダ10においては、光学ガラス等の透明な材料からなり直方体状で光学的に平坦な基板11の平面(図では右側端面)の上側に金属膜12が形成されている。基板10としては石英やポリカーボネート等を用いることができる。また、金属膜12としてはAu、Ag、Alなどの金属を用いることができ、この金属膜上に周期的な微細構造13が形成されている。
(1) First embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (constituent operations of claims 1, 8 and 10)
FIG. 10 is a perspective view of the near-field light slider. In the near-field light slider 10, a metal film 12 is formed on the upper side of the plane (right end face in the drawing) of a rectangular parallelepiped and optically flat substrate 11 made of a transparent material such as optical glass. As the substrate 10, quartz, polycarbonate, or the like can be used. Further, as the metal film 12, a metal such as Au, Ag, or Al can be used, and the periodic fine structure 13 is formed on the metal film.

この周期的な微細構造13は、小さな窪みでも盛り上がりでもよく、収束イオンビームを用いたり、原子間力顕微鏡、あるいはトンネル顕微鏡などで加工することができる。尚、AgやAuの金属膜を形成する時、基板が石英系の場合は、クロム(Cr)の下地膜を数nm程度付けると密着度が向上する。   The periodic fine structure 13 may be a small depression or bulge, and can be processed using a focused ion beam, an atomic force microscope, a tunnel microscope, or the like. When the Ag or Au metal film is formed and the substrate is quartz, the degree of adhesion is improved by applying a chromium (Cr) base film of several nm.

近接場光スライダへの入射光は、基板11の金属膜12が形成されていない側から特定の入射角度で入射される。金属膜12に対してp偏光で、入射角が一定の条件を満たす場合、金属膜12と外側の空間の界面に、表面プラズモンを励起することができる。例えば金属膜12の材質をAgとし、入射光の真空中における波長λを633nmとすると、金属膜12の屈折率nは、0.065−4.0iとなる。金属膜12の上面は空気であり、その屈折率は約1.0である。この場合、金属膜12の表面に励起される表面プラズモンの伝播定数(波数)kは、入射光の伝播定数k0をk0=2π/λとすると、次式(1)で表される。 Incident light to the near-field light slider is incident at a specific incident angle from the side of the substrate 11 where the metal film 12 is not formed. When p-polarized light is applied to the metal film 12 and the incident angle satisfies a certain condition, surface plasmons can be excited at the interface between the metal film 12 and the outer space. For example, when the material of the metal film 12 is Ag and the wavelength λ of the incident light in vacuum is 633 nm, the refractive index n of the metal film 12 is 0.065-4.0i. The upper surface of the metal film 12 is air, and its refractive index is about 1.0. In this case, the propagation constant (wave number) k of the surface plasmon excited on the surface of the metal film 12 is expressed by the following equation (1), where the propagation constant k 0 of incident light is k 0 = 2π / λ.

Figure 2006073123
Figure 2006073123

ここで、金属膜12の材質をAgとし、基板を石英としてその屈折率nfを1.457とすると、角度θは約45.1度で表面プラズモンが励起できる。この方法は、いわゆるクレッチマン(Kretschmann)配置による表面プラズモンの励起となっている。角度θは、Agの他に、例えばAuでは46.2度、Alでは43.9度となる。今回はAgの薄膜を80nm蒸着したものを用いた。 Here, when the material of the metal film 12 is Ag, the substrate is quartz, and the refractive index n f is 1.457, the surface plasmon can be excited with an angle θ of about 45.1 degrees. This method is the excitation of surface plasmons by the so-called Kretschmann arrangement. In addition to Ag, the angle θ is, for example, 46.2 degrees for Au and 43.9 degrees for Al. This time, an Ag thin film deposited by 80 nm was used.

発生した表面プラズモンは、金属膜12に形成した周期的な微細構造13によって散乱されるが、適切な構造を形成するとある焦点距離を有する点にプラズモンが集中するプラズモンレンズを形成することが可能である。そしてこの集中点に散乱源14を配置することにより、プラズモンは近接場光に変換され、従来よりも高効率な近接場光プローブとして利用することができる。   The generated surface plasmon is scattered by the periodic fine structure 13 formed in the metal film 12, but if an appropriate structure is formed, it is possible to form a plasmon lens in which plasmons are concentrated at a point having a certain focal length. is there. By arranging the scattering source 14 at this concentrated point, the plasmon is converted to near-field light, and can be used as a near-field light probe that is more efficient than before.

図6に上記の周期的な微細構造の配置例を示す。ここで集光点を原点とし、半径R上に球形状の微細構造が円弧状に配置されている。ここでαはy軸と半径R上にあるn番目の球形状の微細構造とのなす角度である。図6において、y軸+∞方向から表面プラズモンが伝播してきた時、各球形状の微細構造で散乱されたプラズモンを原点上で、同位相で重ね合わせることにより、通常よりも増強されたプラズモンを得ることができる。この原点にさらに散乱源となる微細構造を配置することでさらに増強された近接場光を得ることができる。 FIG. 6 shows an example of the arrangement of the periodic fine structure. Here, a spherical fine structure is arranged in an arc shape on a radius R with the condensing point as an origin. Here, α n is an angle formed between the y-axis and the n-th spherical microstructure on the radius R. In FIG. 6, when surface plasmons propagate from the y-axis + ∞ direction, the plasmons that are scattered by the spherical fine structures are superimposed on the origin in the same phase, so that the plasmons enhanced than usual are Obtainable. Further enhanced near-field light can be obtained by arranging a fine structure as a scattering source at the origin.

ここで、周期構造が集光点を原点として、入射プラズモンの波数をkとすると、n番目の微細構造が半径R上の円弧状に下記の(2)式の関係で配置されている時、プラズモンが集中するプラズモンレンズを形成することができる。
kR−kRcosαn=2πn ・・・(2)
Here, when the periodic structure has the focal point as the origin and the wave number of the incident plasmon is k, when the nth fine structure is arranged in an arc shape on the radius R in the relationship of the following expression (2), A plasmon lens in which plasmons concentrate can be formed.
kR-kRcos αn = 2πn (2)

各入射波長に対する上記n番面の微細構造の配置例を下記の表1に示した。表1にはy軸に対して左側半分の微細構造の配置を示したが、図6に図示されているように、y軸右側に対してもy軸対称な位置に配置される。尚、ここで示した例では、半径Rは5μmと設定した。この半径Rは、プラズモンの伝播長以下に設定する必要がある。ここでの伝播長は9.1μmであったため、半径は5μmとした。また、n番目の微細構造とy軸とのなす角αは、図6に示すように、45度以下(αn<45度)であることが望ましい。 Table 1 below shows an arrangement example of the fine structure of the n-th surface with respect to each incident wavelength. Table 1 shows the arrangement of the left half of the fine structure with respect to the y-axis, but as shown in FIG. In the example shown here, the radius R is set to 5 μm. This radius R must be set to be equal to or smaller than the plasmon propagation length. Since the propagation length here was 9.1 μm, the radius was 5 μm. Further, as shown in FIG. 6, the angle α formed by the nth fine structure and the y axis is desirably 45 degrees or less (α n <45 degrees).

Figure 2006073123
Figure 2006073123

図10において、円弧状に配列された微細構造13の中心に、前記プラズモンが集中し、増強される散乱源微粒子14がある。ここから金属微粒子列15が配置されている。この金属微粒子列15の下には金属膜は存在せず、石英やポリカーボネート等の誘電体の基板11表面に直接形成されている。図10は一例であるが、この金属微粒子列15は4つに分岐している。この分岐の間隔dは使用する光源の空気中の波長よりも大きくなっている。それらの終端は基板11(つまり近接場光スライダ)の下面にある。上記分岐数は特に4つに限定されるものではない。   In FIG. 10, there are scattering source particles 14 in which the plasmons are concentrated and enhanced at the center of the fine structures 13 arranged in an arc shape. From here, the metal fine particle array 15 is arranged. A metal film does not exist under the metal fine particle array 15 and is formed directly on the surface of a dielectric substrate 11 such as quartz or polycarbonate. Although FIG. 10 shows an example, the metal fine particle array 15 is branched into four. This branch interval d is larger than the wavelength of the light source used in the air. Their ends are on the lower surface of the substrate 11 (ie, the near-field light slider). The number of branches is not particularly limited to four.

図11で上記近接場光スライダ10を記録媒体100に対向させた際の動作を説明する。スライダ10端面の金属膜12にスライダ10の透明基板10側からレーザ光が、上記表面プラズモンが発生する条件により照射されている。金属膜12に対してp偏光になるようにレーザ光を制御する必要がある。これにより金属膜12上に表面プラズモンが発生し、上記円弧状に配列された微細構造13により散乱源微粒子14にプラズモンが集中する。ここで増強して発生したプラズモンは金属微粒子列15により伝搬していく。   The operation when the near-field light slider 10 is opposed to the recording medium 100 will be described with reference to FIG. Laser light is applied to the metal film 12 on the end face of the slider 10 from the transparent substrate 10 side of the slider 10 under the condition that the surface plasmon is generated. It is necessary to control the laser beam so that the metal film 12 becomes p-polarized light. As a result, surface plasmons are generated on the metal film 12, and the plasmons are concentrated on the scattering source fine particles 14 by the fine structure 13 arranged in the arc shape. The plasmon generated here is propagated by the metal fine particle array 15.

この伝播に関しては、従来技術として開示されている(”Electromagnetic energy transport along arrays of closely spaced metal rods as an analogue to plasmonic devices”, Stefan A. Maier, Mark L. Brongersma, and Harry A. Atwatera, Applied Physics Letters, Vol.78, No.1, 1 January 2001, pp.16-18)。
すなわち、誘電体上に、用いる電磁波の波長よりもその直径が小さい金属微粒子を、その間隔も前記電磁波波長よりも小さい金属微粒子列を設け、金属微粒子列の一端の微粒子を電磁波により励起すると、電磁エネルギーが金属微粒子列に沿って伝搬していく現象である。エネルギーの90%は金属微粒子列の外に出て行かず、いわば閉じこめられた状態のまま伝搬する。伝搬の速度は0.6c (c=光速)。伝搬の損失は約2.2λの長さに対して3dbであった。この伝搬は電磁波の波長よりも小さい領域に局在して生じる。真空中での電磁波の伝搬では回折限界からこのようなことは生じない。図12に、前記論文に記載されているシミュレーション結果を示す。図12中、(a)は金属微粒子を直線に配列した場合、(b)はL字型に配列した場合である。直線だけでなく、直角に曲がって伝搬することもできる。
This propagation has been disclosed in the prior art ("Electromagnetic energy transport along arrays of closely spaced metal rods as an analogue to plasmonic devices", Stefan A. Maier, Mark L. Brongersma, and Harry A. Atwatera, Applied Physics. Letters, Vol. 78, No. 1, 1 January 2001, pp. 16-18).
That is, when a metal fine particle having a diameter smaller than the wavelength of the electromagnetic wave to be used is provided on the dielectric, and a metal fine particle array having an interval smaller than the electromagnetic wave wavelength is provided, and the fine particle at one end of the metal fine particle array is excited by the electromagnetic wave, This is a phenomenon in which energy propagates along the metal fine particle array. Ninety percent of the energy does not go out of the metal particulate array, but is transmitted in a confined state. Propagation speed is 0.6c (c = speed of light). The propagation loss was 3db for a length of about 2.2λ. This propagation occurs locally in a region smaller than the wavelength of the electromagnetic wave. In the propagation of electromagnetic waves in vacuum, this does not occur due to the diffraction limit. FIG. 12 shows the simulation results described in the paper. In FIG. 12, (a) shows the case where the metal fine particles are arranged in a straight line, and (b) shows the case where the metal fine particles are arranged in an L shape. Not only a straight line but also a right angle can be propagated.

図11において、金属微粒子列15の分岐により前記プラズモンは4つに分かれて伝搬し、近接場光スライダ10端面の下面近くに到達する。金属微粒子列15の最も基板11下面に近い複数(4つ)の金属微粒子に到達したプラズモンにより、それらの周辺に近接場光が発生する。   In FIG. 11, the plasmon is divided into four parts by the branching of the metal fine particle array 15 and reaches near the lower surface of the end face of the near-field light slider 10. Near-field light is generated around the plasmons that have reached a plurality (four) of metal fine particles closest to the bottom surface of the substrate 11 in the metal fine particle array 15.

記録媒体100にはナノ構造を持つ記録層102があり、さらにその上には誘電体103bの中に金属微粒子103aが膜厚方向に列をなす微粒子配列層103がある。微粒子配列層103は周辺雰囲気中の湿気やガスから記録層102材料を保護する表面保護層であるとともに、スライダ(光ヘッド)10と記録媒体100の接触による機械的破壊から記録層102を保護する耐摺動層の役目もある。   The recording medium 100 has a recording layer 102 having a nanostructure, and further there is a fine particle arrangement layer 103 in which metal fine particles 103a are arranged in a film thickness direction in a dielectric 103b. The fine particle array layer 103 is a surface protective layer that protects the recording layer 102 material from moisture and gas in the surrounding atmosphere, and also protects the recording layer 102 from mechanical destruction due to contact between the slider (optical head) 10 and the recording medium 100. It also serves as a sliding-resistant layer.

先に述べた最も基板11下面に近い金属微粒子に到達したプラズモンにより、それらの周辺に発生した近接場光が微粒子配列層103の最も表面よりの微粒子を励起する。このエネルギーは前記従来技術で示した通り、微粒子配列層103の微粒子配列に沿って、記録層102の方に伝搬していく。微粒子列からはほとんどエネルギーが外に出て行かず、いわば閉じこめられた状態のまま伝搬する。伝搬するエネルギーは粒子列から0.05λ(λは使用している光の真空中での波長)程度の範囲に、エネルギーの90%は閉じこめられる。したがって、λ=780nmの場合、微粒子配列から40nm程度の範囲にエネルギーのほぼ90%は閉じこめられるので、微粒子列間の距離をこれ以上に取れば、隣の微粒子列にエネルギーが移ってしまうことはない。このようにして、情報が記録されているナノ構造記録層102にプラズモンが到達する。このプラズモンによりナノ構造記録層102が励起される。そして、ここから伝搬光を放射する。ここで、ナノ構造記録層102には情報によりその物性(屈折率や吸収係数など)が変化している、いわゆるマークが記録されている。したがって、各々の場所により、プラズモンにより励起される強度が異なる。つまり、先のナノ構造記録層102から放射される伝搬光により情報を読みとることができる。上記の動作が4つ分岐について、それぞれ働く。   Due to the plasmons that have reached the metal fine particles closest to the lower surface of the substrate 11 described above, the near-field light generated around them excites the fine particles from the outermost surface of the fine particle array layer 103. This energy propagates toward the recording layer 102 along the fine particle arrangement of the fine particle arrangement layer 103 as shown in the prior art. Almost no energy goes out of the fine particle array, and so it propagates in a confined state. The propagating energy is within the range of 0.05λ (λ is the wavelength of the light used in vacuum) from the particle array, and 90% of the energy is confined. Therefore, when λ = 780 nm, almost 90% of the energy is confined within the range of about 40 nm from the fine particle arrangement, so that if the distance between the fine particle rows is larger than this, the energy is transferred to the adjacent fine particle row. Absent. In this way, plasmons reach the nanostructure recording layer 102 in which information is recorded. The plasmon excites the nanostructure recording layer 102. And propagation light is radiated from here. Here, a so-called mark whose physical properties (refractive index, absorption coefficient, etc.) are changed by information is recorded in the nanostructure recording layer 102. Therefore, the intensity excited by the plasmon differs depending on the location. That is, information can be read by propagating light emitted from the previous nanostructure recording layer 102. The above operations work for each of the four branches.

次に本発明の近接場光スライダを用いた近接場光記録再生装置について説明する。
図13は本発明の一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図であり、この近接場光記録再生装置110においては、図10に示した構造を持つ近接場光スライダ10から近接場光を記録媒体100に照射する。近接場光スライダ10はスライダ状に形成されサスペンション19に支持され、回転する記録媒体100上を走引される。記録媒体100は微粒子配列層(表面保護層=耐摺動層)103、ナノ構造記録層102、必要な場合は下地層104を備え、微粒子配列層103によりスライダ部との磨耗に耐えるように構成されている。
Next, a near-field light recording / reproducing apparatus using the near-field light slider of the present invention will be described.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing an embodiment of the present invention. In the near-field optical recording / reproducing apparatus 110, the near-field optical slider 10 having the structure shown in FIG. The recording medium 100 is irradiated with field light. The near-field light slider 10 is formed in a slider shape, is supported by a suspension 19, and is traversed on the rotating recording medium 100. The recording medium 100 includes a fine particle array layer (surface protective layer = sliding resistant layer) 103, a nanostructure recording layer 102, and an underlayer 104 if necessary, and is configured to withstand abrasion with the slider portion by the fine particle array layer 103. Has been.

図13において、レーザ光源111から照射された光はコリメータレンズ(図示せず)により平行光束に変換され図10に示した構造を持つ近接場光スライダ10に入射する。そして先に述べた動作によりナノ構造記録層102の4つの部分を同時に励起し、それぞれ記録された情報に対応した強度の伝搬光を放射する。放射された伝搬光を記録媒体100の近接場光スライダ10と反対側から検出する場合は、伝搬光成分が対物レンズ115により平行光束に変換され、結像レンズ116で光検出器アレイ117上にスポットを結ぶ。この光検出器アレイ117上の光強度の明暗により、記録媒体100上に記録された情報を再生することができる。この時、上記近接場光スライダ10の分岐間隔dはレーザ光の波長より大きくしている。したがって、記録媒体100のナノ構造記録層102中の励起されている部分の間隔も波長以上になっている。したがって、これらから発せられる伝搬光を別個のスポットとして光検出器アレイ117上に結像することができる。これら各結像点位置に合わせて光検出器アレイ117の各光検出部を配置すれば、同時にナノ構造記録層102内の4点の情報を並列に(同時に)再生することができる。即ち再生のビットレートは4倍になり、高速な再生が可能となる。なお、上記4点というのは一例であるので、さらに分岐数を増やせばさらなる高速再生が可能となる。   In FIG. 13, the light emitted from the laser light source 111 is converted into a parallel light beam by a collimator lens (not shown) and enters the near-field light slider 10 having the structure shown in FIG. Then, the four portions of the nanostructure recording layer 102 are excited simultaneously by the above-described operation, and the propagation light having the intensity corresponding to the recorded information is emitted. When detecting the emitted propagating light from the side of the recording medium 100 opposite to the near-field light slider 10, the propagating light component is converted into a parallel light beam by the objective lens 115, and is formed on the photodetector array 117 by the imaging lens 116. Tie spots. The information recorded on the recording medium 100 can be reproduced by the light intensity on the photodetector array 117. At this time, the branch interval d of the near-field light slider 10 is set larger than the wavelength of the laser beam. Therefore, the interval between the excited portions in the nanostructured recording layer 102 of the recording medium 100 is also equal to or greater than the wavelength. Therefore, the propagating light emitted from these can be imaged on the photodetector array 117 as separate spots. If each light detection part of the light detector array 117 is arranged according to each of these image formation point positions, information on four points in the nanostructure recording layer 102 can be reproduced in parallel (simultaneously). That is, the reproduction bit rate is quadrupled, and high-speed reproduction is possible. Note that the above four points are merely examples, and if the number of branches is further increased, further high-speed playback is possible.

また、近接場光スライダ10から反射してきた光束を光検出器アレイ118で検出することで、発生した近接場光の記録媒体100の記録マークと未記録部分との反射率の差を検出することでも、記録媒体100上に記録された情報を、上記透過の場合と同様に再生することができる。
なお、上記の再生ヘッドを以下、「並列再生近接場光ヘッド」と呼ぶ。
Further, by detecting the light beam reflected from the near-field light slider 10 by the photodetector array 118, the difference in reflectance between the recorded mark and the unrecorded portion of the recording medium 100 of the generated near-field light is detected. However, the information recorded on the recording medium 100 can be reproduced in the same manner as in the case of the transmission.
The above reproducing head is hereinafter referred to as a “parallel reproducing near-field optical head”.

(2)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第2の実施の形態(請求項2,11,12の構成動作)
図14は請求項2の発明の実施例を示す近接場光スライダの斜視図である。第1の実施の形態と同様に近接場光スライダ20の右端端面に並列再生近接場光ヘッド(金属膜22、微細構造23、散乱源金属微粒子24、金属微粒子列25)を設ける(図14(b))。この動作は第1の実施の形態で示した通りである。本実施例ではこれとは別に記録用近接場光ヘッドを近接場光スライダ20の中に設けている(図14(c))。
(2) Second embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (configuration operation of claims 2, 11 and 12)
FIG. 14 is a perspective view of a near-field light slider showing an embodiment of the invention of claim 2. As in the first embodiment, a parallel reproducing near-field optical head (metal film 22, fine structure 23, scattering source metal fine particle 24, metal fine particle array 25) is provided on the right end face of the near-field light slider 20 (FIG. 14 ( b)). This operation is as described in the first embodiment. In this embodiment, a recording near-field light head is provided in the near-field light slider 20 separately (FIG. 14C).

並列再生近接場光ヘッドでは同時に記録媒体の記録層を励起するので、記録パワー以上のレーザ光を近接場光スライダ20に照射した場合、記録媒体において分岐した数の記録層部分で同じように情報が記録されてしまう。これは記録密度を分岐数分の一に減ずることになるので、好ましいものではない。そこで、記録する場合は、並列再生近接場光ヘッドとは別に記録用近接場光ヘッドを設ける。本実施例では、記録用近接場光ヘッドを並列再生近接場光ヘッドが形成されている近接場光スライダ20端面に平行な面内(基板21内の一切断面)に作製する。図14のB視図(図14(c))はその構成を示している。並列再生近接場光ヘッドと同様に、金属膜26上の円弧状に配列された微細構造27の中心に、前記プラズモンが集中し、増強される散乱源微粒子28がある。しかし分岐することはなく一列の金属微粒子列29があるだけである。基本的な機能としてはこの一列の金属微粒子列29は必要ないのであるが、用いる光学系の都合上、並列再生近接場光ヘッドの円弧状微細構造13と記録用近接場光ヘッドの微細構造27の高さが一致している方がよいので、記録用近接場光ヘッドにも金属微粒子列29を設けている。記録用近接場光ヘッドの円弧状微細構造27内の配置も並列再生近接場光ヘッドと同様である。
なお、並列再生近接場光ヘッドにおける金属微粒子例25の分岐間隔は第1の実施の形態と同様である。
Since the parallel reproduction near-field optical head excites the recording layer of the recording medium at the same time, when the near-field light slider 20 is irradiated with a laser beam having a recording power or higher, information is similarly obtained in the number of recording layer portions branched in the recording medium. Will be recorded. This is not preferable because the recording density is reduced to a fraction of the number of branches. Therefore, when recording, a recording near-field optical head is provided separately from the parallel reproduction near-field optical head. In this embodiment, the recording near-field optical head is manufactured in a plane parallel to the end surface of the near-field light slider 20 on which the parallel reproduction near-field optical head is formed (all cross sections in the substrate 21). FIG. 14B (FIG. 14C) shows the configuration. Similar to the parallel reproducing near-field optical head, there is a scattering source fine particle 28 in which the plasmon is concentrated and enhanced at the center of the fine structure 27 arranged in an arc shape on the metal film 26. However, there is no branching and there is only one row of metal fine particles 29. Although this single row of fine metal particles 29 is not necessary as a basic function, for convenience of the optical system used, the arcuate microstructure 13 of the parallel reproducing near-field optical head and the microstructure 27 of the recording near-field optical head are described. Since it is better that the heights coincide with each other, the metal near-field optical head for recording is also provided with the metal fine particle array 29. The arrangement of the recording near-field optical head in the arcuate microstructure 27 is the same as that of the parallel reproducing near-field optical head.
The branch interval of the metal fine particle example 25 in the parallel reproducing near-field optical head is the same as that in the first embodiment.

次に本発明の近接場光スライダ20を用いた近接場光記録再生装置について説明する。図15は請求項2記載の近接場光スライダを備えた請求項11記載の近接場光記録再生装置の概略構成図である。装置構成は基本的には図13の場合と同様であるが、記録の機能が加わっている点で異なる。再生時は第1の実施の形態と同様である。記録時に、レーザ光源が光を発する方向を変えて、記録用近接場光ヘッド(金属膜26側)にレーザ光が照射されるようにする。この時のレーザ光のパワーは記録媒体100の記録層102に情報が書き込めるまで高くする。記録用近接場光ヘッドでは金属微粒子列29が一つなので、先に述べたように、複数の記録層102内の部分が記録されてしまうという不具合がない。また、分岐していないので、パワーを一つに集中できるので、レーザ光源の発するパワーを、並列再生近接場光ヘッドを使った場合よりも小さくできる。なお上記では、一つのレーザ光源を記録と再生で使い回す方法を述べたが、記録時には記録専用レーザ211、再生時には再生専用レーザ212と別個に設け、使い分けてもよい。   Next, a near-field light recording / reproducing apparatus using the near-field light slider 20 of the present invention will be described. FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus according to claim 11 provided with the near-field light slider according to claim 2. The apparatus configuration is basically the same as in FIG. 13, but differs in that a recording function is added. At the time of reproduction, it is the same as in the first embodiment. During recording, the direction in which the laser light source emits light is changed so that the recording near-field optical head (on the metal film 26 side) is irradiated with laser light. The power of the laser beam at this time is increased until information can be written in the recording layer 102 of the recording medium 100. Since the recording near-field optical head has one metal fine particle array 29, as described above, there is no problem that the portions in the plurality of recording layers 102 are recorded. Further, since the power is not branched, the power can be concentrated to one, so that the power emitted from the laser light source can be made smaller than that in the case of using the parallel reproducing near-field optical head. In the above description, a method of using one laser light source for recording and reproduction has been described. However, a separate recording laser 211 may be provided for recording and a dedicated reproduction laser 212 may be used separately for recording.

図16は本発明の近接場光記録再生装置の第2の実施の形態のバリエーションの概略構成図である。ここでは1つのレーザを平行移動させて記録用レーザと再生用レーザとに使い分けている構成である。或いは記録用レーザ221と別個の再生用レーザ222を記録用レーザ221と平行に配置する構成としてもよい。
ここで、一つのレーザ光源を記録用レーザと再生用レーザとして使い分けるときは、記録か再生のどちらか一方の動作を行う。記録用レーザと再生用レーザが別個にある場合は、両方同時に、つまり記録と再生を同時に行うこともできる。
なお、並列再生近接場光ヘッドにおける金属微粒子例25の分岐間隔は第1の実施の形態と同様であり、これら金属微粒子例25の分岐位置に対応する光検出器アレイ117上の各結像点位置に合わせて光検出器アレイ117の各光検出部を配置すれば、同時にナノ構造記録層102内の4点の情報を並列に(同時に)再生することができる。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a variation of the second embodiment of the near-field optical recording / reproducing apparatus of the present invention. Here, the configuration is such that one laser is translated and used separately for a recording laser and a reproducing laser. Alternatively, a configuration may be adopted in which a reproducing laser 222 separate from the recording laser 221 is disposed in parallel with the recording laser 221.
Here, when one laser light source is selectively used as a recording laser and a reproducing laser, either recording or reproducing operation is performed. When the recording laser and the reproduction laser are provided separately, both can be performed simultaneously, that is, recording and reproduction can be performed simultaneously.
The branch interval of the metal fine particle example 25 in the parallel reproducing near-field optical head is the same as that of the first embodiment, and each imaging point on the photodetector array 117 corresponding to the branch position of the metal fine particle example 25 is the same. If the respective light detection portions of the light detector array 117 are arranged in accordance with the positions, information on four points in the nanostructure recording layer 102 can be reproduced in parallel (simultaneously).

(3)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第3の実施の形態(請求項3,11,12の構成動作)
図17は請求項3の発明の実施例を示す近接場光スライダの斜視図である。第1の実施の形態と同様に近接場光スライダ30の図中右端端面に並列再生近接場光ヘッド(金属膜32、微細構造33、散乱源金属微粒子34、金属微粒子列35)を設ける(図17(b))。この動作は第1の実施の形態で示した通りである。本実施例ではこれとは別に記録用近接場光ヘッド(金属膜36、微細構造37、散乱源金属微粒子38、金属微粒子列39)を近接場光スライダ30の図中左端端面に設けている(図17(c))。記録用ヘッドを設ける理由は第2の実施の形態と同様である。すなわち、記録用近接場光ヘッドを並列再生近接場光ヘッドが形成されている近接場光スライダ端面に平行な他の端面(基板31の他の端面)に作製する。記録用ヘッドの構成、動作、効果は第2の実施の形態で示した記録用ヘッドと同様である。
なお、並列再生近接場光ヘッドの分岐間隔dは第1の実施の形態と同様である。
(3) Third embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (configuration operation of claims 3, 11 and 12)
FIG. 17 is a perspective view of a near-field light slider showing an embodiment of the invention of claim 3. Similar to the first embodiment, a parallel reproducing near-field optical head (metal film 32, fine structure 33, scattering source metal fine particles 34, metal fine particle array 35) is provided on the right end face of the near-field light slider 30 in the figure (see FIG. 17 (b)). This operation is as described in the first embodiment. In the present embodiment, a recording near-field light head (metal film 36, fine structure 37, scattering source metal fine particles 38, metal fine particle array 39) is separately provided on the left end face of the near-field light slider 30 in the drawing (FIG. FIG. 17 (c)). The reason for providing the recording head is the same as in the second embodiment. That is, the recording near-field optical head is manufactured on the other end surface (the other end surface of the substrate 31) parallel to the end surface of the near-field light slider on which the parallel reproduction near-field optical head is formed. The configuration, operation, and effect of the recording head are the same as those of the recording head shown in the second embodiment.
Note that the branch interval d of the parallel reproducing near-field optical head is the same as that of the first embodiment.

次に本発明の近接場光スライダ30を用いた近接場光記録再生装置について説明する。図18は本発明の一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。近接場光スライダ30である点を除けば基本的には図15と同様の装置構成、動作、効果である。表面プラズモンが発生する原理上、記録時、再生時とも誘電体側(つまり近接場光スライダの基板側)からレーザ光を照射する構成になっている。
なお、一つのレーザ光源について光を発する方向を変えて、記録と再生とで使い分けてもよく、記録時には記録専用レーザ211、再生時には再生専用レーザ212と別個に設け、使い分けてもよい。また、一つのレーザ光源を記録用レーザと再生用レーザとして使い分けるときは、記録か再生のどちらか一方の動作を行う。記録用レーザと再生用レーザが別項にある場合は、両方同時に、つまり記録と再生を同時に行うこともできる。
なお、並列再生近接場光ヘッドにおける金属微粒子例35の分岐間隔は第1の実施の形態と同様であり、これら金属微粒子例35の分岐位置に対応する光検出器アレイ117上の各結像点位置に合わせて光検出器アレイ117の各光検出部を配置すれば、同時にナノ構造記録層102内の4点の情報を並列に(同時に)再生することができる。
Next, a near-field light recording / reproducing apparatus using the near-field light slider 30 of the present invention will be described. FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing an embodiment of the present invention. Except for the fact that it is a near-field light slider 30, the apparatus configuration, operation, and effects are basically the same as those in FIG. Based on the principle that surface plasmons are generated, the laser beam is irradiated from the dielectric side (that is, the substrate side of the near-field light slider) during recording and reproduction.
Note that one laser light source may be used for recording and reproduction by changing the direction in which light is emitted, or may be separately used for recording and reproducing laser 211 for recording and for reproduction 212 for reproduction. When one laser light source is used as a recording laser and a reproducing laser, either recording or reproducing operation is performed. When the recording laser and the reproduction laser are in separate items, both can be performed simultaneously, that is, recording and reproduction can be performed simultaneously.
The branch interval of the metal fine particle example 35 in the parallel reproducing near-field optical head is the same as that of the first embodiment, and each imaging point on the photodetector array 117 corresponding to the branch position of the metal fine particle example 35 is the same. If the respective light detection portions of the light detector array 117 are arranged in accordance with the positions, information on four points in the nanostructure recording layer 102 can be reproduced in parallel (simultaneously).

(4)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第4の実施の形態(請求項4,11,12の構成動作)
図19は請求項4の発明の実施例を示す近接場光スライダの斜視図である。近接場光スライダ40の右端端面の半面には第1の実施の形態と同様に並列再生近接場光ヘッド(金属膜42、微細構造43、散乱源金属微粒子44、金属微粒子列45)を設ける。この動作は第1の実施の形態で示した通りである。本実施例ではこれとは別に記録用近接場光ヘッド(金属膜42、微細構造47、散乱源金属微粒子48、金属微粒子列49)も近接場光スライダ40の右端端面(つまり並列再生近接場光ヘッドが設けられている面)の残りの半面に設けている。記録用ヘッドを設ける理由は第2の実施の形態と同様である。図19のA視図(図19(b))の左側にその構成を示している。記録用ヘッドの構成、動作、効果は第2の実施の形態で示した記録用ヘッドと同様である。
なお、並列再生近接場光ヘッドの分岐間隔dは第1の実施の形態と同様である。
(4) Fourth embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (configuration operations of claims 4, 11 and 12)
FIG. 19 is a perspective view of a near-field light slider showing an embodiment of the invention of claim 4. A parallel reproduction near-field optical head (metal film 42, fine structure 43, scattering source metal fine particles 44, metal fine particle array 45) is provided on the half surface of the right end face of the near-field light slider 40, as in the first embodiment. This operation is as described in the first embodiment. In the present embodiment, the recording near-field light head (metal film 42, fine structure 47, scattering source metal fine particles 48, metal fine particle array 49) is also separated from the right end face of the near-field light slider 40 (that is, parallel reproduction near-field light). It is provided on the other half of the surface on which the head is provided. The reason for providing the recording head is the same as in the second embodiment. The configuration is shown on the left side of FIG. 19A (FIG. 19B). The configuration, operation, and effect of the recording head are the same as those of the recording head shown in the second embodiment.
Note that the branch interval d of the parallel reproducing near-field optical head is the same as that of the first embodiment.

次に本発明の近接場光スライダ40を用いた近接場光記録再生装置について説明する。図20は本発明の一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。近接場光スライダ30である点を除けば基本的には図13と同様の装置構成、動作、効果である。但し、A視図(図20(b))にあるように、金属膜42の面に対して記録用近接場光ヘッドと並列再生近接場光ヘッドとが形成されている領域に対応してレーザ光源を平行移動させて記録用レーザと再生用レーザとに使い分けている。或いは記録用レーザ411と再生用レーザ412とを別々に上記端面に平行に配置してもよい。
また、一つのレーザ光源を記録用レーザと再生用レーザとして使い分けるときは、記録か再生のどちらか一方の動作を行う。記録用レーザと再生用レーザが別項にある場合は、両方同時に、つまり記録と再生を同時に行うこともできる。
なお、並列再生近接場光ヘッドにおける金属微粒子例45の分岐間隔は第1の実施の形態と同様であり、これら金属微粒子例45の分岐位置に対応する光検出器アレイ117上の各結像点位置に合わせて光検出器アレイ117の各光検出部を配置すれば、同時にナノ構造記録層102内の4点の情報を並列に(同時に)再生することができる。
Next, a near-field light recording / reproducing apparatus using the near-field light slider 40 of the present invention will be described. FIG. 20 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing an embodiment of the present invention. Except for the near-field light slider 30, the apparatus configuration, operation, and effects are basically the same as those in FIG. However, as shown in FIG. 20A (FIG. 20B), the laser corresponding to the region where the recording near-field optical head for recording and the parallel near-field optical head for recording are formed on the surface of the metal film 42. The light source is moved in parallel to selectively use a recording laser and a reproducing laser. Alternatively, the recording laser 411 and the reproducing laser 412 may be separately arranged in parallel to the end face.
When one laser light source is used as a recording laser and a reproducing laser, either recording or reproducing operation is performed. When the recording laser and the reproduction laser are in separate items, both can be performed simultaneously, that is, recording and reproduction can be performed simultaneously.
The branch interval of the metal fine particle example 45 in the parallel reproducing near-field optical head is the same as that of the first embodiment, and each imaging point on the photodetector array 117 corresponding to the branch position of the metal fine particle example 45 is the same. If the respective light detection portions of the light detector array 117 are arranged in accordance with the positions, information on four points in the nanostructure recording layer 102 can be reproduced in parallel (simultaneously).

(5)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第5の実施の形態(請求項5,9の構成動作)
図21は請求項5の発明の実施例を示す近接場光スライダの斜視図である。この近接場光スライダ50においては、上記に示した金属膜52と、金属膜52上の球形状で、円弧状に配列された微細構造53及び散乱源微粒子54と、分岐した金属微粒子列55は、近接場光スライダ50が記録媒体表面に対向したときの前記記録媒体との平行面上に形成されている。これにより、近接場光スライダ50の側端面に最も近い金属微粒子近傍に近接場光が発生する。これにより並列再生近接場光ヘッドを構成する。円弧状に配列された微細構造53、散乱源微粒子54及び、分岐した金属微粒子列55の構成、動作、効果は第1の実施の形態と同様である。
(5) Fifth embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (configuration operation of claims 5 and 9)
FIG. 21 is a perspective view of a near-field light slider showing an embodiment of the invention of claim 5. In the near-field light slider 50, the metal film 52 described above, the fine structure 53 and the scattering source fine particles 54 arranged in an arc shape in a spherical shape on the metal film 52, and the branched metal fine particle array 55 include: The near-field light slider 50 is formed on a plane parallel to the recording medium when facing the recording medium surface. As a result, near-field light is generated in the vicinity of the metal fine particle closest to the side end surface of the near-field light slider 50. This constitutes a parallel reproduction near-field optical head. The configurations, operations, and effects of the fine structures 53, the scattering source fine particles 54, and the branched metal fine particle arrays 55 arranged in an arc shape are the same as those in the first embodiment.

図22は上記近接場光スライダ50を記録媒体100に対向させた際の動作説明図である。並列再生近接場光ヘッド(金属膜52、微細構造53、散乱源金属微粒子54、金属微粒子列55)が、基板51の記録媒体100との平行面上に形成されている点と、レーザ光Lが前記並列再生近接場光ヘッドの形成されている平行面上に照射されている点以外はその構成、動作、効果は第1の実施の形態における図11と同様である。   FIG. 22 is an operation explanatory diagram when the near-field light slider 50 is opposed to the recording medium 100. The parallel reproduction near-field optical head (metal film 52, fine structure 53, scattering source metal fine particles 54, metal fine particle array 55) is formed on a plane parallel to the recording medium 100 of the substrate 51, and the laser beam L Is the same as that of FIG. 11 in the first embodiment except that the light is irradiated on the parallel plane on which the parallel reproducing near-field optical head is formed.

次に本発明の近接場光スライダ50を用いた近接場光記録再生装置について説明する。図23は本発明の一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。並列再生近接場光ヘッドが基板51の記録媒体100との平行面上に形成されている点と、レーザ光が前記基板51の平行面上に照射されている点以外は基本的には図13と同様の装置構成、動作、効果である。   Next, a near-field optical recording / reproducing apparatus using the near-field light slider 50 of the present invention will be described. FIG. 23 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing an embodiment of the present invention. Basically, except that the parallel reproducing near-field optical head is formed on the parallel surface of the substrate 51 with the recording medium 100 and that the laser light is irradiated on the parallel surface of the substrate 51, FIG. This is the same device configuration, operation, and effect.

図24により請求項9の構成動作を説明する。図24(a)では記録媒体100のデータ列(ここではランド上にマークが並んでいるとする)のピッチと、例えば近接場光スライダ50の並列再生近接場光ヘッドの分岐間隔(金属微粒子列55の分岐間隔)が一致している場合を示す。しかし、記録媒体間の固有差により微妙にランド間隔が変化する場合がある。この場合は図24(b)に示すように近接場光スライダ50をデータ列つまりランド及びグルーブの延伸方向に対してチルトさせることにより上記分岐間隔と記録媒体のデータ列のピッチを一致させ、再生を行う。
なお、この技術は本発明の並列再生近接場光スライダのすべての実施形態に適用することができる。
The configuration operation of claim 9 will be described with reference to FIG. In FIG. 24 (a), the pitch of the data string of the recording medium 100 (here, marks are arranged on the land) and the branch interval (metal fine particle array) of the parallel reproduction near-field optical head of the near-field light slider 50, for example. The case where 55 branch intervals) coincide is shown. However, the land interval may change slightly due to the inherent difference between the recording media. In this case, as shown in FIG. 24 (b), the near-field light slider 50 is tilted with respect to the data string, that is, the extending direction of the land and groove, so that the branch interval and the pitch of the data string of the recording medium are matched. I do.
This technique can be applied to all embodiments of the parallel reproduction near-field light slider of the present invention.

(6)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第6の実施の形態(請求項6,11,12の構成動作)
図25は請求項6の発明の実施例を示す近接場光スライダの斜視図である。第5の実施の形態と同様に近接場光スライダ60(基板61)の記録媒体との平行面上に並列再生近接場光ヘッド(金属膜62、微細構造63、散乱源金属微粒子64、金属微粒子列65)を設ける。この動作は第1の実施の形態で示した通りである。本実施例でこれとは別に記録用近接場光ヘッド(金属膜62、微細構造67、散乱源金属微粒子68)も近接場光スライダ60の前記記録媒体との平行面(つまり並列再生近接場光ヘッドが設けられている面)の金属膜62上に設けられている。記録用ヘッドを設ける理由は第2の実施の形態と同様である。図25のA視図(図25(b))の右側にその構成を示している。その構成、動作、効果は第2の実施の形態と同様である。但しこの場合は、記録用近接場光ヘッドの散乱源微粒子から伸びる一列の金属微粒子列はない。これは記録用近接場光ヘッドと並列再生近接場光ヘッドがそれぞれ基板61の対向する側端面近傍に配置されているためである。しかし、前記一列の金属微粒子列を設けても良い。なお、並列再生近接場光ヘッドの分岐間隔は第1の実施の形態と同様である。
(6) Sixth embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing device according to the present invention (configuration operations of claims 6, 11 and 12)
FIG. 25 is a perspective view of a near-field light slider showing an embodiment of the invention of claim 6. Similar to the fifth embodiment, the parallel reproduction near-field optical head (metal film 62, fine structure 63, scattering source metal fine particle 64, metal fine particle is formed on the parallel surface of the near-field light slider 60 (substrate 61) with the recording medium. Column 65) is provided. This operation is as described in the first embodiment. In the present embodiment, the recording near-field light head (metal film 62, fine structure 67, scattering source metal fine particles 68) is also separated from the parallel surface of the near-field light slider 60 with the recording medium (that is, parallel reproduction near-field light). The surface provided with the head) is provided on the metal film 62. The reason for providing the recording head is the same as in the second embodiment. The configuration is shown on the right side of the view A in FIG. 25 (FIG. 25B). Its configuration, operation, and effect are the same as in the second embodiment. However, in this case, there is no one row of metal fine particles extending from the scattering source fine particles of the recording near-field light head. This is because the recording near-field optical head and the parallel reproducing near-field optical head are arranged in the vicinity of the opposing side end surfaces of the substrate 61, respectively. However, the one row of fine metal particles may be provided. The branch interval of the parallel reproducing near-field optical head is the same as that in the first embodiment.

次に本発明の近接場光スライダ60を用いた近接場光記録再生装置について説明する。図26は本発明の一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。基本的には図23に示す装置と同様の構成、動作、効果であるが、記録の機能が加わっている点で異なる。再生時は第5の実施の形態と同様である。記録時に、レーザ光源が光を発する方向を変えて、記録用近接場光ヘッドにレーザ光が照射されるようにする。この時のレーザ光のパワーは記録媒体100の記録層102に情報が書き込めるまで高くする。記録用近接場光ヘッドでは散乱源金属微粒子68の一つなので、先に述べたように、複数の記録層102内の部分が記録されてしまうという不具合がない。また、分岐していないので、パワーを一つに集中できるので、レーザ光源の発するパワーを、並列再生近接場光ヘッドを使った場合よりも小さくできる。なお上記では、一つのレーザ光源を記録と再生で使い回す方法を述べたが、記録時には記録専用レーザ611、再生時には再生専用レーザ612と別個に設け、使い分けてもよい。また、一つのレーザ光源を記録用レーザと再生用レーザとして使い分けるときは、記録か再生のどちらか一方の動作を行う。記録用レーザと再生用レーザが別個にある場合は、両方同時に、つまり記録と再生を同時に行うこともできる。   Next, a near-field optical recording / reproducing apparatus using the near-field light slider 60 of the present invention will be described. FIG. 26 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing an embodiment of the present invention. The configuration, operation, and effect are basically the same as those of the apparatus shown in FIG. 23, except that a recording function is added. At the time of reproduction, it is the same as in the fifth embodiment. At the time of recording, the direction in which the laser light source emits light is changed so that the near-field optical head for recording is irradiated with the laser light. The power of the laser beam at this time is increased until information can be written in the recording layer 102 of the recording medium 100. Since the recording near-field light head is one of the scattering source metal fine particles 68, there is no problem that the portions in the plurality of recording layers 102 are recorded as described above. Further, since the power is not branched, the power can be concentrated to one, so that the power emitted from the laser light source can be made smaller than that in the case of using the parallel reproducing near-field optical head. In the above description, a method of using one laser light source for recording and reproduction has been described. However, a separate recording laser 611 for recording and a dedicated reproduction laser 612 for reproduction may be provided separately. When one laser light source is used as a recording laser and a reproducing laser, either recording or reproducing operation is performed. When the recording laser and the reproduction laser are provided separately, both can be performed simultaneously, that is, recording and reproduction can be performed simultaneously.

(7)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第7の実施の形態(請求項7,11,12の構成動作)
図27は請求項7の発明の実施例を示す近接場光スライダの斜視図である。第6の実施の形態と同様に近接場光スライダ70の記録媒体との平行面上に並列再生近接場光ヘッド(金属膜72、微細構造73、散乱源金属微粒子74、金属微粒子列75)と記録用近接場光ヘッド(金属膜72、微細構造77、散乱源金属微粒子78)を設ける。その構成、動作、効果は第6の実施の形態と同様である。但し、記録用近接場光ヘッドと並列再生近接場光ヘッドは近接場光スライダ70(基板71)の同一側端面近傍に配置されている。また、記録用近接場光ヘッドの散乱源微粒子78から伸びる一列の金属微粒子列はない。これは記録用近接場光ヘッドと並列再生近接場光ヘッドが近接場光スライダの同一端面近傍に配置されているためである。しかし、前記一列の金属微粒子列を設けても良い。なお、並列再生近接場光ヘッドの分岐間隔は第1の実施の形態と同様である。
(7) Seventh embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (constituent operations of claims 7, 11 and 12)
27 is a perspective view of a near-field light slider showing an embodiment of the invention of claim 7. FIG. Similar to the sixth embodiment, a parallel reproduction near-field optical head (metal film 72, fine structure 73, scattering source metal fine particle 74, metal fine particle array 75) on the parallel surface of the near-field light slider 70 with the recording medium, and A recording near-field optical head (metal film 72, fine structure 77, scattering source metal fine particles 78) is provided. Its configuration, operation, and effect are the same as in the sixth embodiment. However, the recording near-field optical head and the parallel reproduction near-field optical head are disposed in the vicinity of the end face on the same side of the near-field light slider 70 (substrate 71). Further, there is no row of metal fine particles extending from the scattering source fine particles 78 of the recording near-field light head. This is because the recording near-field optical head and the parallel reproduction near-field optical head are disposed in the vicinity of the same end surface of the near-field light slider. However, the one row of fine metal particles may be provided. The branch interval of the parallel reproducing near-field optical head is the same as that in the first embodiment.

次に本発明の近接場光スライダ70を用いた近接場光記録再生装置について説明する。図28は本発明の一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。近接場光スライダ70である点を除けば基本的には図23と同様の装置構成、動作、効果である。但し、A視図(図28(b))にあるように、金属膜72の面に対して記録用近接場光ヘッドと並列再生近接場光ヘッドとが形成されている領域に対応してレーザ光源を平行移動させて記録用レーザと再生用レーザとに使い分けている。或いは記録用レーザ711と再生用レーザ712とを別々に上記端面に平行に配置してもよい。
また、一つのレーザ光源を記録用レーザと再生用レーザとして使い分けるときは、記録か再生のどちらか一方の動作を行う。記録用レーザと再生用レーザが別項にある場合は、両方同時に、つまり記録と再生を同時に行うこともできる。
なお、並列再生近接場光ヘッドにおける金属微粒子例75の分岐間隔は第1の実施の形態と同様であり、これら金属微粒子例75の分岐位置に対応する光検出器アレイ517上の各結像点位置に合わせて光検出器アレイ517の各光検出部を配置すれば、同時にナノ構造記録層102内の4点の情報を並列に(同時に)再生することができる。
Next, a near-field optical recording / reproducing apparatus using the near-field light slider 70 of the present invention will be described. FIG. 28 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing an embodiment of the present invention. Except for the near-field light slider 70, the apparatus configuration, operation, and effects are basically the same as those in FIG. However, as shown in FIG. 28A (FIG. 28B), the laser corresponds to the region where the recording near-field optical head and the parallel reproducing near-field optical head are formed on the surface of the metal film 72. The light source is moved in parallel to selectively use a recording laser and a reproducing laser. Alternatively, the recording laser 711 and the reproducing laser 712 may be separately arranged in parallel to the end face.
When one laser light source is used as a recording laser and a reproducing laser, either recording or reproducing operation is performed. When the recording laser and the reproduction laser are in separate items, both can be performed simultaneously, that is, recording and reproduction can be performed simultaneously.
The branch interval of the metal fine particle example 75 in the parallel reproducing near-field optical head is the same as that of the first embodiment, and each imaging point on the photodetector array 517 corresponding to the branch position of the metal fine particle example 75 is the same. If the respective light detection portions of the light detector array 517 are arranged in accordance with the positions, information on four points in the nanostructure recording layer 102 can be reproduced in parallel (simultaneously).

(8)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第8の実施の形態(請求項13の構成動作)
図29は請求項13の第一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。本実施例では第3の実施の形態で示した近接場光スライダ30をベースとする近接場光スライダ80Aを用いている。近接場光スライダ80Aにおいて基板81aの記録媒体100と反対側に光学的平滑度に研磨された二つの斜面を持つ凹型のプリズムが設けてある。図中左側のプリズム斜面にレーザ光が入射した場合には、レーザ光は左方向に屈折し、金属膜82a上のプリズモンレンズ及び近接場光を分割する金属微粒子列がある近接場光ヘッド、つまり並列再生近接場光ヘッド(図29左側の端面)に到達する。また、図中右側のプリズム斜面にレーザ光が入射した場合には、レーザ光は右方向に屈折し、金属膜86a上のプリズモンレンズ及び金属微粒子列がある金属膜記録用近接場光ヘッド(図29右側の端面)に到達する。レーザ光源が一つの場合には記録時にはレーザ光源を右側に配置し、再生時には左側に配置する。これにより、上記プリズムの効果により、適宜記録用近接場光ヘッド、並列再生近接場光ヘッドにレーザ光が照射され、記録或いは再生が行われる。また、レーザ光源を二つにして、それそれ記録専用レーザ811、再生専用レーザ812として使えばレーザ光源を移動する必要はない。本発明ではレーザ光源を近接場光ヘッドの上面に垂直に配置すればよい。一般に機構的には平行移動(図29の場合)のほうが、角度を変えての移動(図18)に比べて機械的な構成が単純になり、コストや信頼性の面で優れている。またレーザ光源を二つにして、移動する機構を不要にしても、角度の調整に関しては任意角度よりも垂直(直角)の方が簡単かつ精確である。以上から、本発明では装置の構成や調整を簡単化することができる。
(8) Eighth embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (configuration operation of claim 13)
FIG. 29 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing a first embodiment of claim 13. In this example, a near-field light slider 80A based on the near-field light slider 30 shown in the third embodiment is used. In the near-field light slider 80A, a concave prism having two inclined surfaces polished to optical smoothness is provided on the side opposite to the recording medium 100 of the substrate 81a. When laser light is incident on the left prism slope in the figure, the laser light is refracted in the left direction, and a near-field optical head having a plasmon lens on the metal film 82a and a metal fine particle array that divides the near-field light, That is, it reaches the parallel reproducing near-field optical head (the end face on the left side of FIG. 29). Further, when laser light is incident on the prism slope on the right side in the drawing, the laser light is refracted in the right direction, and a near-field optical head for recording a metal film having a plasmon lens and metal fine particle rows on the metal film 86a ( (The end face on the right side of FIG. 29). When there is one laser light source, the laser light source is arranged on the right side during recording, and is arranged on the left side during reproduction. As a result, by the effect of the prism, the recording near-field optical head and the parallel reproduction near-field optical head are appropriately irradiated with laser light, and recording or reproduction is performed. Further, if two laser light sources are used as the recording dedicated laser 811 and the reproduction dedicated laser 812, it is not necessary to move the laser light source. In the present invention, the laser light source may be arranged perpendicular to the upper surface of the near-field light head. Generally, in terms of mechanism, the parallel movement (in the case of FIG. 29) has a simpler mechanical structure than the movement by changing the angle (FIG. 18), and is superior in terms of cost and reliability. Even if two laser light sources are used and a moving mechanism is not required, the angle (right angle) is simpler and more accurate with respect to the angle adjustment than the arbitrary angle. As described above, in the present invention, the configuration and adjustment of the apparatus can be simplified.

図30は、請求項13の発明の第二実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。ここでは近接場光スライダ80Bの基板81bの記録媒体と反対側には光学的平滑度に研磨された二つの斜面を持つ凸型のプリズムが設けてある。記録用レーザ光源と再生用レーザ光源の位置が反対になる以外は第一実施例(図29)と動作・効果は同じである。   FIG. 30 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing a second embodiment of the invention of the thirteenth aspect. Here, a convex prism having two inclined surfaces polished to optical smoothness is provided on the side of the substrate 81b of the near-field light slider 80B opposite to the recording medium. Operations and effects are the same as in the first embodiment (FIG. 29) except that the positions of the recording laser light source and the reproducing laser light source are reversed.

図31は第4の実施の形態で示した近接場光スライダ40をベースとする近接場光スライダ80Cを用いた近接場光記録再生装置の概略構成図である。図31のA視図(図31(b))の近接場光スライダ80Cにおいて基板81cの記録媒体100と反対側に光学的平滑度に研磨された二つの斜面を持つ凹型のプリズムが設けてある。図31(b)中右側のプリズム斜面にレーザ光が入射した場合には、レーザ光は右方向に屈折し、金属膜82c上の微細構造83c、散乱源金属微粒子84c及び近接場光を分割する金属微粒子列85cがある近接場光ヘッド、つまり並列再生近接場光ヘッドに到達する。また、図中左側のプリズム斜面にレーザ光が入射した場合には、レーザ光は左方向に屈折し、金属膜82c上の微細構造87c、散乱源金属微粒子88c及び金属微粒子列89cがある記録用近接場光ヘッドに到達する。レーザ光源が一つの場合には記録時にはレーザ光源を左側に配置し、再生時には右側に配置する。これにより、上記プリズムの効果により、適宜記録用近接場光ヘッド、並列再生近接場光ヘッドにレーザ光が照射され、記録或いは再生が行われる。また、レーザ光源を二つにして、それぞれ記録専用レーザ831、再生専用レーザ832として使えばレーザ光源を移動する必要はない。なお、ここでは凹型のプリズムを例に挙げているが、凸型のプリズムでも、同様の動作・効果を上げることができる。   FIG. 31 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus using a near-field light slider 80C based on the near-field light slider 40 shown in the fourth embodiment. In the near-field light slider 80C of FIG. 31A (FIG. 31B), a concave prism having two inclined surfaces polished to optical smoothness is provided on the opposite side of the substrate 81c from the recording medium 100. . When the laser light is incident on the prism slope on the right side in FIG. 31B, the laser light is refracted in the right direction to divide the fine structure 83c, the scattering source metal fine particles 84c and the near-field light on the metal film 82c. It reaches the near-field optical head having the metal fine particle array 85c, that is, the parallel reproduction near-field optical head. Further, when laser light is incident on the prism slope on the left side in the figure, the laser light is refracted in the left direction, and there is a fine structure 87c on the metal film 82c, scattering source metal fine particles 88c, and metal fine particle arrays 89c. A near-field optical head is reached. When there is one laser light source, the laser light source is arranged on the left side during recording, and is arranged on the right side during reproduction. As a result, by the effect of the prism, the recording near-field optical head and the parallel reproduction near-field optical head are appropriately irradiated with laser light, and recording or reproduction is performed. Further, if two laser light sources are used and used as a recording dedicated laser 831 and a reproduction dedicated laser 832, it is not necessary to move the laser light source. Here, a concave prism is taken as an example, but a similar operation and effect can be achieved with a convex prism.

図32は第6の実施の形態で示した近接場光スライダ60をベースとする近接場光スライダ80Dを用いた近接場光記録再生装置の概略構成図である。図32の近接場光スライダ80Dにおいて基板81dの記録媒体100と反対側に光学的平滑度に研磨された二つの斜面を持つ凹型のプリズムが設けてある。レーザ光の到達場所が基板81dの下面に形成された並列再生近接場光ヘッド、記録用近接場光ヘッドである点を除き、動作・効果は図29に示した実施例と同様なので省略する。ここでは凹型のプリズムを例に挙げているが、凸型のプリズムでも、同様の動作・効果を上げることができる。   FIG. 32 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus using a near-field light slider 80D based on the near-field light slider 60 shown in the sixth embodiment. In the near-field light slider 80D of FIG. 32, a concave prism having two inclined surfaces polished to optical smoothness is provided on the side opposite to the recording medium 100 of the substrate 81d. The operations and effects are the same as those of the embodiment shown in FIG. 29 except that the laser beam reaches the parallel reproducing near-field optical head and the recording near-field optical head formed on the lower surface of the substrate 81d. Here, a concave prism is taken as an example, but a similar operation and effect can be achieved with a convex prism.

図33は第7の実施の形態で示した近接場光スライダ70をベースとする近接場光スライダ80Eを用いた近接場光記録再生装置の概略構成図である。図33のA視図(図33(b))の近接場光スライダ80Eにおいて基板81eの記録媒体100と反対側に光学的平滑度に研磨された二つの斜面を持つ凹型のプリズムが設けてある。レーザ光の到達場所が基板81eの下面に形成された並列再生近接場光ヘッド、記録用近接場光ヘッドである点を除き、動作・効果は図31に示した実施例と同様なので省略する。ここでは凹型のプリズムを例に挙げているが、凸型のプリズムでも、同様の動作・効果を上げることができる。
上記近接場光スライダ80A〜80Eにおいて、基板と一体にプリズムを設ける構成を示したが、それぞれ基板とは別に近接場光スライダ上に所定のプリズムを設ける構成としてもよい。
FIG. 33 is a schematic configuration diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus using a near-field light slider 80E based on the near-field light slider 70 shown in the seventh embodiment. In the near-field light slider 80E in FIG. 33A (FIG. 33B), a concave prism having two inclined surfaces polished to optical smoothness is provided on the side opposite to the recording medium 100 of the substrate 81e. . The operations and effects are the same as those of the embodiment shown in FIG. 31 except that the laser light reaches the parallel reproducing near-field optical head and the recording near-field optical head formed on the lower surface of the substrate 81e. Here, a concave prism is taken as an example, but a similar operation and effect can be achieved with a convex prism.
In the above-described near-field light sliders 80A to 80E, the prism is provided integrally with the substrate. However, a predetermined prism may be provided on the near-field light slider separately from the substrate.

(9)本発明に係る近接場光スライダ及び近接場光記録再生装置の第9の実施の形態(請求項14の構成動作)
図34は請求項14の第一実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。本実施例では第3の実施の形態で示した近接場光スライダ30を用いた。近接場光スライダ30の記録媒体100と反対側には角度可変のガルバノミラー構造のミラーMaが置いてある。これはいわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスであってもいいし、個別の部品を組み付けたものでも良い。ミラーMaが右側に傾斜した場合は、レーザ光は図中左側に反射され、近接場光を分割する金属微粒子列がある近接場光ヘッド、つまり並列再生近接場光ヘッド(図34左側の端面)に到達する。また、ミラーMaが左側に傾斜した場合は、レーザ光は右側に反射され、レーザ光は右方向に反射し、記録用近接場光ヘッド(図34右側の端面)に到達する。これにより、上記角度可変ミラーの効果により、適宜、記録用近接場光ヘッド、並列再生近接場光ヘッドにレーザ光が照射され、記録或いは再生が行われる。
(9) Ninth embodiment of a near-field light slider and a near-field light recording / reproducing apparatus according to the present invention (configuration operation of claim 14)
FIG. 34 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing a first embodiment of the fourteenth aspect. In this example, the near-field light slider 30 shown in the third embodiment was used. On the opposite side of the near-field light slider 30 from the recording medium 100, a mirror Ma having a variable angle galvanometer mirror structure is placed. This may be a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device or an assembly of individual components. When the mirror Ma is tilted to the right side, the laser light is reflected to the left side in the figure, and a near-field light head having a metal fine particle array that divides the near-field light, that is, a parallel reproduction near-field light head (end face on the left side in FIG. 34). To reach. When the mirror Ma is tilted to the left, the laser light is reflected to the right, the laser light is reflected to the right, and reaches the recording near-field light head (the end face on the right side in FIG. 34). Accordingly, the recording near-field optical head and the parallel reproduction near-field optical head are appropriately irradiated with the laser beam by the effect of the variable angle mirror, and recording or reproduction is performed.

特にミラーMaとしてMEMSデバイスの角度可変ミラーを使用した場合は、角度可変ミラーの可変角度が作製したときに充分なかつ均質な精度で決まる。これを組み付ける場合はレーザ光源911と角度可変ミラーMaを近接場光スライダ30の上面に垂直に配置すればよい。先に述べたように、角度の調整に関しては任意角度よりも垂直(直角)の方が簡単かつ精確である。また、レーザ光源の位置を移動するよりも、角度可変ミラーのミラー角度を変える方が遙かに精度は高い。したがって、本発明では装置の構成や調整を簡単かつ高精度に行うことができる。   In particular, when a variable angle mirror of a MEMS device is used as the mirror Ma, the variable angle of the variable angle mirror is determined with sufficient and uniform accuracy. When this is assembled, the laser light source 911 and the angle variable mirror Ma may be arranged vertically on the upper surface of the near-field light slider 30. As described above, regarding the angle adjustment, the vertical (right angle) is simpler and more accurate than the arbitrary angle. In addition, the accuracy of changing the mirror angle of the angle variable mirror is much higher than moving the position of the laser light source. Therefore, in the present invention, the configuration and adjustment of the apparatus can be performed easily and with high accuracy.

図35は、請求項14の第二実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。本実施例では第4の実施の形態で示した近接場光スライダ40を用いた。ここでは近接場光スライダ40の記録媒体100と反対側には角度可変のガルバノミラー構造のミラーMbが置いてある。レーザ光の到達場所が基板41の同一側面に形成された並列再生近接場光ヘッド、記録用近接場光ヘッドである点を除き、動作・効果は図34の実施例と同様なので省略する。   FIG. 35 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing a second embodiment of the fourteenth aspect. In this example, the near-field light slider 40 shown in the fourth embodiment was used. Here, a mirror Mb having a variable galvanometer mirror structure is placed on the opposite side of the near-field light slider 40 from the recording medium 100. The operations and effects are the same as those in the embodiment of FIG. 34 except that the laser light reaches the parallel reproduction near-field optical head and the recording near-field optical head formed on the same side surface of the substrate 41, so that the description is omitted.

図36は、請求項14の第三実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。本実施例では第6の実施の形態で示した近接場光スライダ60を用いた。ここでは近接場光スライダ60の記録媒体100と反対側には角度可変のガルバノミラー構造のミラーMcが置いてある。レーザ光の到達場所が基板61の同一下面に形成された並列再生近接場光ヘッド、記録用近接場光ヘッドである点を除き、動作・効果は図34の実施例と同様なので省略する。   FIG. 36 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing a third embodiment of the fourteenth aspect. In this example, the near-field light slider 60 shown in the sixth embodiment was used. Here, on the opposite side of the near-field light slider 60 from the recording medium 100, a mirror Mc having a variable angle galvano mirror structure is placed. Except for the fact that the laser beam reaches the parallel reproduction near-field optical head and the recording near-field optical head formed on the same lower surface of the substrate 61, the operations and effects are the same as in the embodiment of FIG.

図36は、請求項14の第四実施例を示す近接場光記録再生装置の概略構成図である。本実施例では第7の実施の形態で示した近接場光スライダ70を用いた。ここでは近接場光スライダ70の記録媒体100と反対側には角度可変のガルバノミラー構造のミラーMdが置いてある。レーザ光の到達場所が基板71の同一下面に形成された並列再生近接場光ヘッド、記録用近接場光ヘッドである点を除き、動作・効果は図34の実施例と同様なので省略する。   FIG. 36 is a schematic block diagram of a near-field optical recording / reproducing apparatus showing the fourth embodiment of the fourteenth aspect. In this example, the near-field light slider 70 shown in the seventh embodiment was used. Here, a mirror Md having a variable galvanometer mirror structure is placed on the opposite side of the near-field light slider 70 from the recording medium 100. The operations and effects are the same as those in the embodiment of FIG. 34 except that the laser beam reaches the parallel reproducing near-field optical head and the recording near-field optical head formed on the same lower surface of the substrate 71, so that the description is omitted.

また、以上で示した近接場光スライダはプラズモンレンズを用いたものに限定されるわけではなく、図38のように光導波路13aをスライダ端面に設けたものや、図39のようなボウ・タイ型と呼ばれる金属ボウタイ型ヘッド13bを設けたものでも良い。あるいは、特開2001−93251号公報に示される開口型プローブ・スライダや、特開2001−208672号公報に示されるような突起型プローブ・スライダ、特願2000−301292号の出願明細書に示されるウエッジ型プローブ・スライダでも良い。
また、実施例では金属微粒子や記録微粒子などは球形であるものを示したが、特にこれに限定されるものではなく、楕円球体、立方体、直方体などでも良い。
Further, the near-field light slider shown above is not limited to the one using a plasmon lens, but is provided with an optical waveguide 13a on the end face of the slider as shown in FIG. 38, or a bow tie as shown in FIG. A metal bow tie head 13b called a mold may be provided. Alternatively, an open type probe slider shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-93251, a protruding type probe slider shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-208672, and the specification of Japanese Patent Application No. 2000-301292. A wedge-type probe slider may be used.
In the embodiments, the metal fine particles and the recording fine particles are shown as being spherical. However, the present invention is not particularly limited thereto, and may be an elliptical sphere, a cube, a rectangular parallelepiped, or the like.

なお、本発明で使用できる記録媒体は上記実施例の中で示した記録媒体100に留まらず、例えば図40に示すようなものでも良い。基本的には図11に示す構成と同じであるが、記録層の構造が異なっている。記録層202は誘電体202bの中に記録微粒子202aが分散された状態になっている。記録微粒子202aの直径は微粒子配列層103の金属微粒子103aと等しくするのが好ましい。また、微粒子配列層103内の最も記録層202に近い金属微粒子と、その直下の記録微粒子間のピッチは微粒子配列層103内の金属微粒子間のピッチと等しくすることが好ましい。また、微粒子配列層103の誘電体103bの誘電率と記録層202の誘電体202bが近いことが好ましい。また、記録微粒子202aそのものは金属を主成分とする合金が好ましい。これらの条件により微粒子配列を伝搬してきた光のエネルギーが効率よく記録微粒子202aにカップリングすることができる。いわゆるインピーダンスマッチングが取れた状態になる。記録微粒子202aの材料としては、いわゆる相変化材料が適している。例としては、AgInSbTe、GeSbTe、AgInSbTeGe、InTe、SbTeなどが挙げられる。これらは合金であるので、その比抵抗は、ほとんど微粒子配列層103内の金属微粒子103aのそれとほぼ等しいので、伝搬してきたエネルギーが効率よくカップリングする。相変化材料は結晶相とアモルファス相の間で相変化を生じる。両相間ではその比抵抗が6桁近く変化する。したがって、金属微粒子103aから記録微粒子202aへのカップリングが、記録粒子が結晶相であるときとアモルファス相である時で大きく異なる。これにより記録微粒子202aの相状態により、金属微粒子103a配列から記録微粒子202aにまで伝播するエネルギーが変わる。記録微粒子202aに伝わった光エネルギーはスライダの反対側から検出する或いは或いは反射光により検出するので、記録微粒子202aの状態により、検出光量は変わる。つまり情報を読みとる(情報再生する)ことができる。なお、記録微粒子202aとして相変化材料を挙げたが、記録に用いる光によりその光学的特性が変化しうるものであり、再生が可能なものであれば、他の材料であっても良い。   Note that the recording medium that can be used in the present invention is not limited to the recording medium 100 shown in the above embodiment, and may be, for example, as shown in FIG. The structure is basically the same as that shown in FIG. 11, but the structure of the recording layer is different. The recording layer 202 is in a state in which recording fine particles 202a are dispersed in a dielectric 202b. The diameter of the recording fine particles 202 a is preferably equal to the metal fine particles 103 a of the fine particle arrangement layer 103. In addition, it is preferable that the pitch between the metal fine particles closest to the recording layer 202 in the fine particle array layer 103 and the recording fine particles immediately below the metal fine particles be equal to the pitch between the metal fine particles in the fine particle array layer 103. Further, it is preferable that the dielectric constant of the dielectric 103 b of the fine particle array layer 103 is close to the dielectric 202 b of the recording layer 202. The recording fine particles 202a themselves are preferably an alloy containing a metal as a main component. Under these conditions, the energy of the light propagating through the fine particle array can be efficiently coupled to the recording fine particles 202a. So-called impedance matching is achieved. A so-called phase change material is suitable as the material of the recording fine particles 202a. Examples include AgInSbTe, GeSbTe, AgInSbTeGe, InTe, SbTe and the like. Since these are alloys, their specific resistance is almost equal to that of the metal fine particles 103a in the fine particle arrangement layer 103, and thus the propagated energy is efficiently coupled. Phase change materials cause a phase change between a crystalline phase and an amorphous phase. The specific resistance changes between the two phases by almost 6 orders of magnitude. Therefore, the coupling from the metal fine particles 103a to the recording fine particles 202a is greatly different between when the recording particles are in a crystalline phase and when they are in an amorphous phase. As a result, the energy propagated from the array of metal fine particles 103a to the recording fine particles 202a varies depending on the phase state of the recording fine particles 202a. The light energy transmitted to the recording particulates 202a is detected from the opposite side of the slider or is detected by reflected light. Therefore, the detected light amount varies depending on the state of the recording particulates 202a. That is, information can be read (information reproduction). Although the phase change material has been described as the recording fine particles 202a, other materials may be used as long as the optical characteristics can be changed by the light used for recording and reproduction is possible.

図41に他の記録媒体の実施例を示す。微粒子配列層103は上記実施例と同じである。記録層302は誘電体302bの中に記録微粒子302aが分散された状態になっている。ただし、記録微粒子302aの構造が上記実施例と異なる。ここでは核となる金属微粒子302a1とこれを包み込むように設けられている光記録材料302a2により構成されている。核となる金属微粒子302a1の材料は微粒子配列層103の金属微粒子103aと同じ物が好ましい。 FIG. 41 shows another embodiment of the recording medium. The fine particle arrangement layer 103 is the same as the above embodiment. The recording layer 302 is in a state where recording fine particles 302a are dispersed in a dielectric 302b. However, the structure of the recording fine particles 302a is different from that of the above embodiment. Here, it is constituted by a core metal fine particle 302a 1 and an optical recording material 302a 2 provided so as to enclose it. The material of the metal fine particle 302a 1 serving as the nucleus is preferably the same as that of the metal fine particle 103a of the fine particle arrangement layer 103.

記録微粒子302aの誘電体の誘電率や光記録材料302a2の特性により異なるが、記録微粒子302aの直径、すなわち金属微粒子302a1と光記録材料302a2 (ここの例では相変化材料)を合わせた直径を、あるいは、核となる金属微粒子302a1の直径を、微粒子配列層103の金属微粒子103aと等しくするのが好ましい。また、微粒子配列層103内の最も記録層302に近い金属微粒子103aとその直下の記録微粒子302a間のピッチは微粒子配列層103内の金属微粒子103a間のピッチと等しくすることが好ましい。また、微粒子配列層103の誘電体103bの誘電率と記録層302の誘電体302bの誘電率とが近いことが好ましい。 Varies depending permittivity and characteristics of the optical recording material 302a 2 of the dielectric recording particulates 302a, the diameter of the recording particulates 302a, i.e. metal particles 302a 1 and the optical recording material 302a 2 (in our example the phase change material) were combined It is preferable that the diameter or the diameter of the metal fine particle 302 a 1 serving as a nucleus is equal to the metal fine particle 103 a of the fine particle arrangement layer 103. Further, it is preferable that the pitch between the metal fine particles 103 a closest to the recording layer 302 in the fine particle array layer 103 and the recording fine particles 302 a immediately below the metal fine particles 103 a be equal to the pitch between the metal fine particles 103 a in the fine particle array layer 103. Further, it is preferable that the dielectric constant of the dielectric 103 b of the fine particle array layer 103 is close to the dielectric constant of the dielectric 302 b of the recording layer 302.

また、記録微粒子302aの光記録材料302a2は金属を主成分とする合金が好ましい。これらの条件により微粒子配列を伝搬してきた光のエネルギーが効率よく記録微粒子302aにカップリングすることができる。いわゆるインピーダンスマッチングが取れた状態になる。記録微粒子の材料としては、いわゆる相変化材料が適している。例としては、AgInSbTe、GeSbTe、AgInSbTeGe、InTe、SbTeなどが挙げられる。これらは合金であるので、その比抵抗は、ほとんど微粒子配列層103内の金属微粒子103aおよび記録微粒子302aの核となる金属微粒子302a1のそれとほぼ等しいので、伝搬してきたエネルギーが効率よくカップリングする。相変化材料は結晶相とアモルファス相の間で相変化を生じる。両相間ではその比抵抗が6桁近く変化する。したがって、金属微粒子103aから記録微粒子302aへのカップリングが、記録粒子302aが結晶相であるときとアモルファス相である時で大きく異なる。これにより記録微粒子302aの相変化材料の相状態により、金属微粒子103a配列から記録微粒子302aにまで伝播するエネルギーが変わる。記録微粒子302aに伝わった光エネルギーはスライダの反対側から検出する或いは反射光により検出するので、記録粒子302aの状態により、検出光量は変わる。つまり情報を読みとる(情報再生する)ことができる。なお、記録微粒子302aとして相変化材料を挙げたが、記録に用いる光によりその光学的特性が変化しうるものであり、再生が可能なものであれば、他の材料であっても良い。 Further, the optical recording material 302a 2 of the recording fine particles 302a is preferably an alloy containing a metal as a main component. Under these conditions, the energy of the light propagating through the fine particle array can be efficiently coupled to the recording fine particles 302a. So-called impedance matching is achieved. A so-called phase change material is suitable as a material for the recording fine particles. Examples include AgInSbTe, GeSbTe, AgInSbTeGe, InTe, SbTe and the like. Since these are alloys, their specific resistances are almost equal to those of the metal fine particles 103a in the fine particle arrangement layer 103 and the metal fine particles 302a 1 serving as the nuclei of the recording fine particles 302a, and thus the propagated energy is efficiently coupled. . Phase change materials cause a phase change between a crystalline phase and an amorphous phase. The specific resistance changes between the two phases by almost 6 orders of magnitude. Therefore, the coupling from the metal fine particles 103a to the recording fine particles 302a is greatly different when the recording particles 302a are in the crystalline phase and when they are in the amorphous phase. As a result, the energy that propagates from the arrangement of the metal fine particles 103a to the recording fine particles 302a changes depending on the phase state of the phase change material of the recording fine particles 302a. Since the light energy transmitted to the recording particles 302a is detected from the opposite side of the slider or by reflected light, the detected light amount varies depending on the state of the recording particles 302a. That is, information can be read (information reproduction). Although the phase change material has been described as the recording fine particles 302a, other materials may be used as long as the optical characteristics can be changed by the light used for recording and reproduction is possible.

図42に他の記録媒体の実施例を示す。微粒子配列層103は上記実施例と同じである。記録層402は誘電体402bの中に記録微粒子402aが分散された状態になっている。ただし、記録微粒子402aの構造が上記実施例と異なる。ここでは核となる金属微粒子402aとこれを包み込むように設けられている光記録材料402aにより構成されている。核となる金属微粒子402aの材料は微粒子配列層103の金属微粒子103aと同じ物が好ましい。 FIG. 42 shows an example of another recording medium. The fine particle arrangement layer 103 is the same as the above embodiment. The recording layer 402 is in a state where recording fine particles 402a are dispersed in a dielectric 402b. However, the structure of the recording fine particles 402a is different from that of the above embodiment. Here, it is constituted by metal fine particles 402a 1 serving as nuclei and an optical recording material 402a 2 provided so as to enclose the particles. The material of the metal fine particle 402 a 1 serving as a nucleus is preferably the same as the metal fine particle 103 a of the fine particle arrangement layer 103.

記録微粒子402aの誘電体402bの誘電率や光記録材料402aの特性により異なるが、記録微粒子402aの直径、すなわち金属微粒子402aと光記録材料402a(ここの例では有機色素材料)を合わせた直径を、あるいは、核となる金属微粒子402aの直径を、微粒子配列層103の金属微粒子103aと等しくするのが好ましい。また、微粒子配列層103内の最も記録層402に近い金属微粒子103aとその直下の記録微粒子402a間のピッチは微粒子配列層103内の金属微粒子103a間のピッチと等しくすることが好ましい。また、微粒子配列層103の誘電体103bの誘電率と記録層402の誘電体402bの誘電率が近いことが好ましい。
これらの条件により微粒子配列を伝搬してきた光のエネルギーが効率よく記録微粒子402にカップリングすることができる。いわゆるインピーダンスマッチングが取れた状態になる。
It varies depending permittivity and characteristics of the optical recording material 402a 2 of dielectric 402b of recording particulates 402a, the diameter of the recording particulates 402a, i.e. combined (organic dye material in the here example) metal particles 402a 1 and the optical recording material 402a 2 It is preferable that the diameter of the metal fine particle 402 a 1 serving as a nucleus is equal to that of the metal fine particle 103 a of the fine particle array layer 103. Further, the pitch between the metal fine particles 103 a closest to the recording layer 402 in the fine particle array layer 103 and the recording fine particles 402 a immediately below the metal fine particles 103 a is preferably equal to the pitch between the metal fine particles 103 a in the fine particle array layer 103. Further, it is preferable that the dielectric constant of the dielectric 103 b of the fine particle array layer 103 is close to the dielectric constant of the dielectric 402 b of the recording layer 402.
Under these conditions, the energy of the light propagating through the fine particle array can be efficiently coupled to the recording fine particle 402. So-called impedance matching is achieved.

また、記録微粒子402aの光記録材料402aとしては、有機色素材料を用いる。例としては、フタロシアニンなどのシアニン色素、アザアヌレン色素、金属キレート色素などが挙げられる。記録微粒子402aの核である金属微粒子402aにカップリングした光は、近接場光としてこの金属微粒子402a周辺に存在する。その電磁界が数十nmの非常に狭い領域に閉じこめられるので、電磁界強度は非常に強くなる。この電磁界のエネルギーにより有機色素材料が変成し、情報が記録される。前記変成は有機色素材料の分子構造の変化と形状変化の両方で生じる。したがって、金属微粒子103aから記録微粒子402aへのカップリングが、有機色素材料への記録前後で大きく異なる。これにより有機色素材料の状態により、金属微粒子103a配列から記録微粒子402aにまで伝播するエネルギーが変わる。記録微粒子402aに伝わった光エネルギーはスライダの反対側から検出する或いは反射光により検出するので、記録微粒子402aの状態により、検出光量は変わる。つまり情報を読みとる(情報再生する)ことができる。 As the optical recording material 402a 2 of recording particulates 402a, an organic dye material. Examples include cyanine dyes such as phthalocyanine, azaannulene dyes, metal chelate dyes, and the like. The light coupled to the metal fine particle 402a 1 which is the nucleus of the recording fine particle 402a is present near the metal fine particle 402a 1 as near-field light. Since the electromagnetic field is confined in a very narrow region of several tens of nanometers, the electromagnetic field strength becomes very strong. The organic dye material is transformed by the energy of the electromagnetic field, and information is recorded. Said modification occurs both due to a change in the molecular structure and shape of the organic dye material. Therefore, the coupling from the metal fine particles 103a to the recording fine particles 402a differs greatly before and after recording on the organic dye material. As a result, the energy propagated from the array of metal fine particles 103a to the recording fine particles 402a varies depending on the state of the organic dye material. Since the light energy transmitted to the recording particulate 402a is detected from the opposite side of the slider or by reflected light, the detected light amount varies depending on the state of the recording particulate 402a. That is, information can be read (information reproduction).

なお、記録微粒子402aとして有機色素材料を用いたものを挙げたが、記録に用いる光によりその光学的特性が変化しうるものであり、再生が可能なものであれば、他の材料であっても良い。   In addition, although the thing using the organic pigment | dye material was mentioned as the recording fine particle 402a, if the optical characteristic can be changed with the light used for recording and reproduction | regeneration is possible, it will be another material. Also good.

図43に他の記録媒体の実施例を示す。微粒子配列層103は上記実施例と同じである。記録層502は誘電体502bの中に記録微粒子502aが分散された状態になっている。ただし、記録微粒子502aの構造が上記実施例と異なる。ここでは核となる金属微粒子502aとこれを包み込むように設けられている光記録材料502aにより構成されている。核となる金属微粒子502aの材料は微粒子配列層103の金属微粒子103aと同じ物が好ましい。 FIG. 43 shows another embodiment of the recording medium. The fine particle arrangement layer 103 is the same as the above embodiment. The recording layer 502 is in a state where recording fine particles 502a are dispersed in a dielectric 502b. However, the structure of the recording fine particles 502a is different from that of the above embodiment. Here, it is composed of metal fine particles 502a 1 serving as nuclei and an optical recording material 502a 2 provided so as to enclose the particles. The material of the metal fine particle 502 a 1 serving as a nucleus is preferably the same as that of the metal fine particle 103 a of the fine particle arrangement layer 103.

記録微粒子502の誘電体502bの誘電率や光記録材料502aの特性により異なるが、記録微粒子502の直径、すなわち金属微粒子502aと光記録材料502a(ここの例ではフォトクロミック材料)を合わせた直径を、あるいは、核となる金属微粒子502aの直径を、微粒子配列層103の金属微粒子103aと等しくするのが好ましい。また、微粒子配列層103内の最も記録層に近い金属微粒子103aとその直下の記録微粒子502a間のピッチは微粒子配列層103内の金属微粒子103a間のピッチと等しくすることが好ましい。また、微粒子配列層103の誘電体103bの誘電率と記録層502の誘電体502bの誘電率とが近いことが好ましい。
これらの条件により微粒子配列を伝搬してきた光のエネルギーが効率よく記録微粒子502aにカップリングすることができる。いわゆるインピーダンスマッチングが取れた状態になる。
Varies depending permittivity and characteristics of the optical recording material 502a 2 of dielectric 502b of recording particulates 502, the diameter of the recording particulates 502, namely (in the case example photochromic material) metal particles 502a 1 and the optical recording material 502a 2 combined It is preferable that the diameter or the diameter of the metal fine particle 502 a 1 serving as a nucleus is equal to the metal fine particle 103 a of the fine particle arrangement layer 103. Further, it is preferable that the pitch between the metal fine particles 103 a closest to the recording layer in the fine particle array layer 103 and the recording fine particles 502 a immediately below the metal fine particles 103 a is equal to the pitch between the metal fine particles 103 a in the fine particle array layer 103. Further, it is preferable that the dielectric constant of the dielectric 103 b of the fine particle array layer 103 is close to the dielectric constant of the dielectric 502 b of the recording layer 502.
Under these conditions, the energy of the light propagating through the fine particle array can be efficiently coupled to the recording fine particles 502a. So-called impedance matching is achieved.

また、記録微粒子502aの光記録材料502aとしては、フォトクロミック材料を用いる。例としては以下の構造式(a),(b),(c)に示すジアリールエテン、フキド、スピロベンゾピラン、アゾベンゼンなどが挙げられる。記録微粒子502aの核である金属微粒子502aにカップリングした光は、近接場光としてこの金属微粒子502a周辺に存在する。その電磁界が数十nmの非常に狭い領域に閉じこめられるので、電磁界強度は非常に強くなる。この電磁界のエネルギーによりフォトクロミック材料の吸収スペクトルが変化し、情報が記録される。前記吸収スペクトルの変化はフォトクロミック材料の屈折率の実数部と虚数部の両方が変化することである。したがって、金属微粒子103aから記録微粒子502aへのカップリングが、フォトクロミック材料への記録前後で大きく異なる。これによりフォトクロミック材料の状態により、金属微粒子103a配列から記録微粒子502aにまで伝播するエネルギーが変わる。記録微粒子502aに伝わった光エネルギーはスライダの反対側から検出する或いは反射光により検出するので、記録粒子502aの状態により、検出光量は変わる。つまり情報を読みとる(情報再生する)ことができる。
なお、記録微粒子502aとしてはフォトクロミック材料を用いたものを挙げたが、記録に用いる光によりその光学的特性が変化しうるものであり、再生が可能なものであれば、他の材料であっても良い。
As the optical recording material 502a 2 of recording particulates 502a, using a photochromic material. Examples include diarylethene, fluoride, spirobenzopyran, azobenzene and the like represented by the following structural formulas (a), (b), and (c). The light coupled to the metal fine particle 502a 1 which is the nucleus of the recording fine particle 502a is present near the metal fine particle 502a 1 as near-field light. Since the electromagnetic field is confined in a very narrow region of several tens of nanometers, the electromagnetic field strength becomes very strong. The absorption spectrum of the photochromic material changes due to the electromagnetic field energy, and information is recorded. The change in the absorption spectrum is that both the real part and the imaginary part of the refractive index of the photochromic material change. Therefore, the coupling from the metal fine particles 103a to the recording fine particles 502a differs greatly before and after recording on the photochromic material. Thereby, the energy propagated from the array of the metal fine particles 103a to the recording fine particles 502a varies depending on the state of the photochromic material. Since the light energy transmitted to the recording particles 502a is detected from the opposite side of the slider or by reflected light, the detected light amount varies depending on the state of the recording particles 502a. That is, information can be read (information reproduction).
In addition, although the thing using the photochromic material was mentioned as the recording fine particle 502a, the optical characteristic may change with the light used for recording, and if it can reproduce | regenerate, it is another material. Also good.

Figure 2006073123
Figure 2006073123

図44に他の記録媒体の実施例を示す。微粒子配列層103は上記実施例と同じである。記録層602は有機色素材料602bの中に金属微粒子602aが分散された状態になっている。記録層602内の金属微粒子602aの材料は微粒子配列層103の金属微粒子103aと同じ物が好ましい。   FIG. 44 shows another embodiment of the recording medium. The fine particle arrangement layer 103 is the same as the above embodiment. The recording layer 602 is in a state where metal fine particles 602a are dispersed in an organic dye material 602b. The material of the metal fine particles 602 a in the recording layer 602 is preferably the same as the metal fine particles 103 a of the fine particle array layer 103.

記録層602内の金属微粒子602aの直径は微粒子配列層103の金属微粒子103aと等しくするのが好ましい。また、微粒子配列層103内の最も記録層に近い金属微粒子103aとその直下の記録層602内の金属微粒子602a間のピッチは微粒子配列層103内の金属微粒子103a間のピッチと等しくすることが好ましい。また、微粒子配列層103の誘電体103bの誘電率と記録層602の光記録材料602b(ここでは有機色素材料)のそれが近いことが好ましい。
これらの条件により微粒子配列を伝搬してきた光のエネルギーが効率よく記録層602内の金属微粒子602aにカップリングすることができる。いわゆるインピーダンスマッチングが取れた状態になる。
The diameter of the metal fine particles 602 a in the recording layer 602 is preferably equal to the metal fine particles 103 a of the fine particle array layer 103. Further, it is preferable that the pitch between the metal fine particles 103 a closest to the recording layer in the fine particle array layer 103 and the metal fine particles 602 a in the recording layer 602 immediately below the same is equal to the pitch between the metal fine particles 103 a in the fine particle array layer 103. . In addition, it is preferable that the dielectric constant of the dielectric 103b of the fine particle array layer 103 is close to that of the optical recording material 602b (here, organic dye material) of the recording layer 602.
Under these conditions, the energy of the light propagating through the fine particle array can be efficiently coupled to the metal fine particles 602a in the recording layer 602. So-called impedance matching is achieved.

また、記録層602の光記録材料602bとしては、有機色素材料を用いる。例としてはフタロシアニンなどのシアニン色素、アザアヌレン色素、金属キレート色素などが挙げられる。記録層602内の金属微粒子602aにカップリングした光は、近接場光としてこの金属微粒子602a周辺に存在する。その電磁界が数十nmの非常に狭い領域に閉じこめられるので、電磁界強度は非常に強くなる。この電磁界のエネルギーにより記録層602内の金属微粒子602a周辺の有機色素材料が変成し、情報が記録される。前記変成は有機色素材料の分子構造の変化と形状変化の両方で生じる。したがって、金属微粒子103aから記録層602内の金属微粒子602aへのカップリングが、有機色素材料への記録前後で大きく異なる。
これにより有機色素材料の状態により、金属微粒子配列から記録層602内の金属微粒子602aにまで伝播するエネルギーが変わる。
An organic dye material is used as the optical recording material 602b of the recording layer 602. Examples include cyanine dyes such as phthalocyanine, azaannulene dyes, metal chelate dyes, and the like. The light coupled to the metal fine particles 602a in the recording layer 602 exists around the metal fine particles 602a as near-field light. Since the electromagnetic field is confined in a very narrow region of several tens of nanometers, the electromagnetic field strength becomes very strong. Due to the energy of the electromagnetic field, the organic dye material around the metal fine particles 602a in the recording layer 602 is transformed, and information is recorded. Said modification occurs both due to a change in the molecular structure and shape of the organic dye material. Therefore, the coupling from the metal fine particles 103a to the metal fine particles 602a in the recording layer 602 differs greatly before and after recording on the organic dye material.
Thereby, the energy propagated from the metal fine particle array to the metal fine particles 602a in the recording layer 602 changes depending on the state of the organic dye material.

記録層602内の金属微粒子に伝わった光エネルギーはスライダの反対側から検出する或いは反射光により検出するので、記録層602内の金属微粒子602a周辺の記録材料(有機色素材料)602bの状態により、検出光量は変わる。つまり情報を読みとる(情報再生する)ことができる。   Since the light energy transmitted to the metal fine particles in the recording layer 602 is detected from the opposite side of the slider or by reflected light, depending on the state of the recording material (organic dye material) 602b around the metal fine particles 602a in the recording layer 602, The detected light amount changes. That is, information can be read (information reproduction).

なお、記録層602の光記録材料602bとしては有機色素材料を挙げたが、記録に用いる光によりその光学的特性が変化しうるものであり、再生が可能なものであれば、他の材料であっても良い。   Note that although an organic dye material is used as the optical recording material 602b of the recording layer 602, other materials can be used as long as the optical characteristics thereof can be changed by the light used for recording and reproduction is possible. There may be.

図45に他の記録媒体の実施例を示す。微粒子配列層103は上記実施例と同じである。記録層702はフォトクロミック材料702bの中に金属微粒子702aが分散された状態になっている。記録層702内の金属微粒子702aの材料は微粒子配列層103の金属微粒子103aと同じ物が好ましい。   FIG. 45 shows another embodiment of the recording medium. The fine particle arrangement layer 103 is the same as the above embodiment. The recording layer 702 is in a state where metal fine particles 702a are dispersed in a photochromic material 702b. The material of the metal fine particles 702 a in the recording layer 702 is preferably the same as the metal fine particles 103 a of the fine particle array layer 103.

記録層702内の金属微粒子702aの直径は微粒子配列層103の金属微粒子103aと等しくするのが好ましい。また、微粒子配列層103内の最も記録層702に近い金属微粒子103aとその直下の記録層702内の金属微粒子702a間のピッチは微粒子配列層103内の金属微粒子103a間のピッチと等しくすることが好ましい。また、微粒子配列層103の誘電体103bの誘電率と記録層702の光記録材料702b(ここではフォトクロミック材料)のそれが近いことが好ましい。
これらの条件により微粒子配列を伝搬してきた光のエネルギーが効率よく記録層702内の金属微粒子702aにカップリングすることができる。いわゆるインピーダンスマッチングが取れた状態になる。
The diameter of the metal fine particles 702 a in the recording layer 702 is preferably equal to the metal fine particles 103 a of the fine particle array layer 103. Further, the pitch between the metal fine particles 103 a closest to the recording layer 702 in the fine particle array layer 103 and the metal fine particles 702 a in the recording layer 702 immediately below the metal fine particles 103 a may be equal to the pitch between the metal fine particles 103 a in the fine particle array layer 103. preferable. In addition, it is preferable that the dielectric constant of the dielectric 103b of the fine particle arrangement layer 103 is close to that of the optical recording material 702b (here, photochromic material) of the recording layer 702.
Under these conditions, the energy of the light propagating through the fine particle array can be efficiently coupled to the metal fine particles 702a in the recording layer 702. So-called impedance matching is achieved.

また、記録層702の光記録材料702bとしては、フォトクロミック材料を用いる。例としては、上記構造式(a),(b),(c)で示されるジアリールエテン、フキド、スピロベンゾピラン、アゾベンゼンなどが挙げられる。記録層702内の金属微粒子702aにカップリングした光は、近接場光としてこの金属微粒子702a周辺に存在する。その電磁界が数十nmの非常に狭い領域に閉じこめられるので、電磁界強度は非常に強くなる。この電磁界のエネルギーにより記録層702内の金属微粒子702a周辺のフォトクロミック材料の吸収スペクトルが変化し、情報が記録される。前記吸収スペクトルの変化はフォトクロミック材料の屈折率の実数部と虚数部の両方が変化することである。したがって、金属微粒子103aから記録層702内の金属微粒子702aへのカップリングが、フォトクロミック材料への記録前後で大きく異なる。   Further, a photochromic material is used as the optical recording material 702b of the recording layer 702. Examples include diarylethene, fluoride, spirobenzopyran, azobenzene and the like represented by the above structural formulas (a), (b), and (c). The light coupled to the metal fine particles 702a in the recording layer 702 exists near the metal fine particles 702a as near-field light. Since the electromagnetic field is confined in a very narrow region of several tens of nanometers, the electromagnetic field strength becomes very strong. The electromagnetic spectrum energy changes the absorption spectrum of the photochromic material around the metal fine particles 702a in the recording layer 702, and information is recorded. The change in the absorption spectrum is that both the real part and the imaginary part of the refractive index of the photochromic material change. Therefore, the coupling from the metal fine particles 103a to the metal fine particles 702a in the recording layer 702 differs greatly before and after recording on the photochromic material.

これによりフォトクロミック材料の状態により、金属微粒子103a配列から記録層702内の金属微粒子702aにまで伝播するエネルギーが変わる。記録層702内の金属微粒子702aに伝わった光エネルギーはスライダの反対側から検出する或いは反射光により検出するので、記録層702内の金属微粒子702a周辺の記録材料(フォトクロミック材料)702bの状態により、検出光量は変わる。つまり情報を読みとる(情報再生する)ことができる。   Thereby, the energy propagated from the arrangement of the metal fine particles 103a to the metal fine particles 702a in the recording layer 702 varies depending on the state of the photochromic material. Since the light energy transmitted to the metal fine particles 702a in the recording layer 702 is detected from the opposite side of the slider or by reflected light, depending on the state of the recording material (photochromic material) 702b around the metal fine particles 702a in the recording layer 702, The detected light amount changes. That is, information can be read (information reproduction).

なお、記録層702の光記録材料702bとしてはフォトクロミック材料を用いたものを挙げたが、記録に用いる光によりその光学的特性が変化しうるものであり、再生が可能なものであれば、他の材料であっても良い。   As the optical recording material 702b of the recording layer 702, a material using a photochromic material has been described, but other optical materials can be used as long as the optical characteristics can be changed by the light used for recording and reproduction is possible. This material may be used.

図46に他の記録媒体の実施例を示す。微粒子配列層103は上記実施例と同じである。記録層802は誘電体材料802bの中に金属微粒子802aが分散された状態になっている。但しここの記録媒体800は読みとり専用のROMタイプの記録媒体で、情報は誘電体802b内の金属微粒子802aの有無により記録されている。金属微粒子802aがあるところは微粒子配列層103を伝搬してきたプラズモンに励起され光を発するが、無いところは励起されないので光を発しない。したがって、この光を検出することで、記録媒体800内に記録されて情報を再生することができる。記録層802内の金属微粒子802aの材料は微粒子配列層103の金属微粒子103aと同じ物が好ましい。   FIG. 46 shows another embodiment of the recording medium. The fine particle arrangement layer 103 is the same as the above embodiment. The recording layer 802 is in a state where metal fine particles 802a are dispersed in a dielectric material 802b. However, the recording medium 800 here is a read-only ROM type recording medium, and information is recorded depending on the presence or absence of the metal fine particles 802a in the dielectric 802b. Where there are metal fine particles 802a, they are excited by plasmons propagating through the fine particle array layer 103 and emit light, but when there are no metal fine particles 802a, they are not excited and do not emit light. Therefore, by detecting this light, information recorded in the recording medium 800 can be reproduced. The material of the metal fine particles 802 a in the recording layer 802 is preferably the same as that of the metal fine particles 103 a of the fine particle array layer 103.

記録層802内の金属微粒子802aの直径は微粒子配列層103の金属微粒子103aと等しくするのが好ましい。また、微粒子配列層103内の最も記録層802に近い金属微粒子103aとその直下の記録層802内の金属微粒子802a間のピッチは微粒子配列層103内の金属微粒子103a間のピッチと等しくすることが好ましい。また、微粒子配列層103の誘電体103bの誘電率と記録層802の誘電体材料802bのそれが近いことが好ましい。   The diameter of the metal fine particles 802 a in the recording layer 802 is preferably equal to that of the metal fine particles 103 a in the fine particle array layer 103. Further, the pitch between the metal fine particles 103 a closest to the recording layer 802 in the fine particle array layer 103 and the metal fine particles 802 a in the recording layer 802 immediately below the metal fine particles 103 a may be equal to the pitch between the metal fine particles 103 a in the fine particle array layer 103. preferable. Further, it is preferable that the dielectric constant of the dielectric 103b of the fine particle array layer 103 is close to that of the dielectric material 802b of the recording layer 802.

これらの条件により微粒子配列を伝搬してきた光のエネルギーが効率よく記録層802内の金属微粒子802aにカップリングすることができる。いわゆるインピーダンスマッチングが取れた状態になる。   Under these conditions, the energy of the light propagating through the fine particle array can be efficiently coupled to the metal fine particles 802a in the recording layer 802. So-called impedance matching is achieved.

従来技術の光プローブの構成図である。It is a block diagram of the optical probe of a prior art. 従来技術の光プローブの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical probe of a prior art. 従来技術の光ピックアップの構成図である。It is a block diagram of the optical pick-up of a prior art. 従来技術の記録媒体のトラックに対する光プローブの配置図である。FIG. 7 is an arrangement diagram of an optical probe with respect to a track of a recording medium of a conventional technique. 本発明の前提となる近接場光スライダ(光ヘッド装置)(1)の斜視図である。1 is a perspective view of a near-field light slider (optical head device) (1) as a premise of the present invention. FIG. 図5に示す近接場光スライダの金属膜に形成される微細構造の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the fine structure formed in the metal film of the near-field light slider shown in FIG. 本発明の前提となる近接場光スライダ(光ヘッド装置)(2)の斜視図である。It is a perspective view of the near-field light slider (optical head apparatus) (2) used as the premise of this invention. 本発明の前提となる近接場光記録再生装置(1)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (1) used as the premise of this invention. 本発明の前提となる近接場光記録再生装置(2)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (2) used as the premise of this invention. 本発明の近接場光スライダ(1)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider (1) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(1)と記録媒体との関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relationship between the near-field light slider (1) of this invention, and a recording medium. 電磁エネルギーが金属微粒子列に沿って伝搬していく現象のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the phenomenon in which electromagnetic energy propagates along a metal microparticle row | line | column. 本発明の近接場光記録再生装置(1)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (1) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(2)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider (2) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(2)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (2) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(2)のバリエーションの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation of the near-field optical recording / reproducing apparatus (2) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(3)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider (3) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(3)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (3) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(4)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider (4) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(4)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (4) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(5)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider (5) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(5)と記録媒体との関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relationship between the near-field light slider (5) of this invention, and a recording medium. 本発明の近接場光記録再生装置(5)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (5) of this invention. 図23における近接場光スライダ(5)の記録媒体に対する配置状況を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning condition with respect to the recording medium of the near-field light slider (5) in FIG. 本発明の近接場光スライダ(6)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider (6) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(6)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (6) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(7)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider (7) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(7)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (7) of this invention. 本発明の近接場光スライダ(8)を用いた近接場光記録再生装置(8)の構成図である。It is a block diagram of the near-field light recording / reproducing apparatus (8) using the near-field light slider (8) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(8)のバリエーション1の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation 1 of the near-field optical recording / reproducing apparatus (8) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(8)のバリエーション2の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation 2 of the near-field optical recording / reproducing apparatus (8) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(8)のバリエーション3の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation 3 of the near-field optical recording / reproducing apparatus (8) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(8)のバリエーション4の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation 4 of the near-field optical recording / reproducing apparatus (8) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(9)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the near-field optical recording / reproducing apparatus (9) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(9)のバリエーション1の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation 1 of the near-field optical recording / reproducing apparatus (9) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(9)のバリエーション2の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation 2 of the near-field optical recording / reproducing apparatus (9) of this invention. 本発明の近接場光記録再生装置(9)のバリエーション3の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the variation 3 of the near-field optical recording / reproducing apparatus (9) of this invention. 光導波路をスライダ端面に設けた近接場光スライダの構成図である。It is a block diagram of the near-field light slider which provided the optical waveguide in the slider end surface. 金属ボウタイ型ヘッドを設けた近接場光スライダの構成図である。It is a block diagram of a near-field light slider provided with a metal bow tie type head. 本発明で使用する記録媒体(2)の構成図である。It is a block diagram of the recording medium (2) used by this invention. 本発明で使用する記録媒体(3)の構成図である。It is a block diagram of the recording medium (3) used by this invention. 本発明で使用する記録媒体(4)の構成図である。It is a block diagram of the recording medium (4) used by this invention. 本発明で使用する記録媒体(5)の構成図である。It is a block diagram of the recording medium (5) used by this invention. 本発明で使用する記録媒体(6)の構成図である。It is a block diagram of the recording medium (6) used by this invention. 本発明で使用する記録媒体(7)の構成図である。It is a block diagram of the recording medium (7) used by this invention. 本発明で使用する記録媒体(8)の構成図である。It is a block diagram of the recording medium (8) used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,10A,10B,20,30,40,50,60,70,80A,80B,80C,80D,80E 近接場光スライダ
11,21,31,41,51,61,71,81a,81b,81c,81d,81e 基板
12,22,26,32,36,42,52,62,72,82a,86a,82b,86b,82c,82c,82e 金属膜
13,23,27,33,37,43,47,53,63,67,73,77,83c,87c,83d,87d,83e,87e 微細構造
14,24,28,34,38,44,48,54,64,68,74,77,84c,88c 散乱源金属微粒子
15,25,29,35,39,45,49,55,65,75,85c,89c 金属微粒子列
19,59 サスペンション
100,100´,200,300,400,500,600,700,800 記録媒体
101 基板
102,202,302,402,502,602,702,802 記録層
103 微粒子配列層
103a,302a,402a,502a,602a,702a,802a 金属微粒子
103b,203b,302b,402b,502b,802b 誘電体
202a,302a,402a,502a 記録微粒子
302a 相変化材料
402a,602b 有機色素材料
502a,702b フォトクロミック材料
111,211,212,221,222,311,312,411,412,511,611,612,711,712,811,812,821,822,831,832,841,842,851,852,911,921,931,941 レーザ光源
115,515 対物レンズ
116,516 集光レンズ
117,118,517,518 光検出器
119 折り曲げミラー
Ma,Mb,Mc,Md 角度可変ミラー

10, 10A, 10B, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80A, 80B, 80C, 80D, 80E Near-field light slider 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81a, 81b, 81c 81d, 81e Substrate 12, 22, 26, 32, 36, 42, 52, 62, 72, 82a, 86a, 82b, 86b, 82c, 82c, 82e Metal films 13, 23, 27, 33, 37, 43, 47, 53, 63, 67, 73, 77, 83c, 87c, 83d, 87d, 83e, 87e Fine structure 14, 24, 28, 34, 38, 44, 48, 54, 64, 68, 74, 77, 84c , 88c Scattering source metal fine particles 15, 25, 29, 35, 39, 45, 49, 55, 65, 75, 85c, 89c Metal fine particle array 19, 59 Suspension 100, 00', 200,300,400,500,600,700,800 recording medium 101 substrate 102,202,302,402,502,602,702,802 recording layer 103 fine particle arrangement layer 103a, 302a 1, 402a 1, 502a 1, 602a, 702a, 802a metal particulates 103b, 203b, 302b, 402b, 502b, 802b dielectric 202a, 302a, 402a, 502a recording particulates 302a 2 phase change material 402a 2, 602b organic dye material 502a 2, 702b photochromic material 111 , 211, 212, 221, 222, 311, 312, 411, 412, 511, 611, 612, 711, 712, 811, 812, 821, 822, 831, 832, 841, 842, 851, 852 11,921,931,941 laser source 115,515 objective lens 116,516 condensing lens 117,118,517,518 photodetector 119 bending mirror Ma, Mb, Mc, Md angle variable mirror

Claims (14)

光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに垂直となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されることを特徴とする近接場光スライダ。   It is composed of an optically flat substrate, and has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface perpendicular to the surface of the recording medium of the substrate, and is periodically arranged to place the surface plasmon or proximity A near-field light slider characterized in that a parallel reproducing near-field light head composed of metal fine particle arrays that propagate and divide a wave excited by field light is formed. 光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに垂直となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドと、
前記基板の垂直面とは別な垂直面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドとが形成されることを特徴とする近接場光スライダ。
It is composed of an optically flat substrate, and has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface perpendicular to the surface of the recording medium of the substrate, and is arranged periodically and the surface plasmon or proximity A parallel reproducing near-field optical head composed of a row of fine metal particles that propagate and divide a wave excited by field light;
A near-field light slider, wherein a recording near-field light head having a function of generating surface plasmons or near-field light is formed on a vertical plane different from the vertical plane of the substrate.
請求項2に記載の近接場光スライダにおいて、前記基板の並列再生近接場光ヘッドが形成される面と、記録用近接場光ヘッドが形成される面とが互いに平行な端面であることを特徴とする近接場光スライダ。   3. The near-field light slider according to claim 2, wherein the surface on which the parallel reproduction near-field optical head of the substrate is formed and the surface on which the recording near-field optical head is formed are parallel to each other. A near-field light slider. 光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに垂直となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されるとともに、前記垂直面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドが形成されることを特徴とする近接場光スライダ。   It is composed of an optically flat substrate, and has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface perpendicular to the surface of the recording medium of the substrate, and is periodically arranged to place the surface plasmon or proximity A parallel reproducing near-field optical head composed of a row of fine metal particles that propagates and divides waves excited by field light is formed, and has a function of generating surface plasmon or near-field light on the vertical plane A near-field light slider, wherein a near-field light head is formed. 光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに平行となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されること近接場光スライダ。   It is composed of an optically flat substrate, and has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface parallel to the surface of the recording medium when facing the surface of the recording medium. A near-field light slider formed with a parallel reproducing near-field light head composed of metal fine particle arrays that propagate and divide a wave excited by field light. 光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに平行となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されるとともに、前記平行面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドが形成され、
前記並列再生近接場光ヘッドと記録用近接場光ヘッドがそれぞれ前記基板の対向する側端面近傍に配置されていることを特徴とする近接場光スライダ。
It is composed of an optically flat substrate and has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface parallel to the surface of the recording medium when facing the surface of the recording medium. A parallel reproducing near-field optical head composed of metal fine particle arrays that propagate and divide a wave excited by field light is formed, and has a function of generating surface plasmon or near-field light on the parallel plane. A near-field optical head is formed,
The near-field light slider, wherein the parallel reproduction near-field light head and the recording near-field light head are respectively disposed in the vicinity of opposing side end surfaces of the substrate.
光学的に平坦な基板からなり、該基板の記録媒体表面に対向したときに平行となる面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有し、周期的に配置され前記表面プラズモンまたは近接場光により励起された波動を伝搬・分割する金属微粒子列により構成される並列再生近接場光ヘッドが形成されるとともに、前記平行面に、表面プラズモンまたは近接場光を発生させる機能を有する記録用近接場光ヘッドが形成され、
前記並列再生近接場光ヘッドと記録用近接場光ヘッドが前記基板の同一側端面近傍に配置されていることを特徴とする近接場光スライダ。
It is composed of an optically flat substrate and has a function of generating surface plasmon or near-field light on a surface parallel to the surface of the recording medium when facing the surface of the recording medium. A parallel reproducing near-field optical head composed of metal fine particle arrays that propagate and divide a wave excited by field light is formed, and has a function of generating surface plasmon or near-field light on the parallel plane. A near-field optical head is formed,
The near-field light slider, wherein the parallel reproduction near-field light head and the recording near-field light head are disposed in the vicinity of the same end face of the substrate.
請求項1〜7のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、
前記並列再生近接場光ヘッドにおいて、前記分割された波動が到達する位置の間隔を、使用する光源の空気中の波長よりも大きくすることを特徴とする近接場光スライダ。
Using the near-field light slider according to any one of claims 1 to 7,
In the parallel reproducing near-field optical head, a near-field light slider characterized in that an interval between positions where the divided waves reach is larger than a wavelength in air of a light source to be used.
請求項1〜8のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、
前記並列再生近接場光ヘッドにおいて、前記分割された波動が到達する位置の間隔と、前記記録媒体のトラックの間隔が一致するように前記近接場光スライダの前記記録媒体のトラック方向に対する角度をチルトさせることを特徴とする近接場光記録再生装置。
Using the near-field light slider according to any one of claims 1 to 8,
In the parallel reproducing near-field optical head, the angle of the near-field light slider with respect to the track direction of the recording medium is tilted so that the interval between the positions where the divided waves reach coincides with the track interval of the recording medium. A near-field optical recording / reproducing apparatus.
請求項8に記載の近接場光スライダを用い、
前記並列再生近接場光ヘッドにより、前記記録媒体に記録されたマーク及びピットの情報を読みとった光を、光検出器アレイにより検出することを特徴とする近接場光記録再生装置。
Using the near-field light slider according to claim 8,
A near-field optical recording / reproducing apparatus, wherein the parallel reproduction near-field optical head detects, by means of a photodetector array, light obtained by reading information on marks and pits recorded on the recording medium.
請求項2〜4,6,7のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、
一つの光源からの光を切り替えることにより、前記並列再生近接場光ヘッドまたは記録用近接場光ヘッドの何れかに光を照射する機能を有することを特徴とする近接場光記録再生装置。
Using the near-field light slider according to any one of claims 2 to 4, 6 and 7,
A near-field optical recording / reproducing apparatus having a function of irradiating light to either the parallel reproducing near-field optical head or the recording near-field optical head by switching light from one light source.
請求項2〜4,6,7のいずれか一に記載の近接場光スライダを用い、
並列再生近接場光ヘッドに光を照射する第1の光源と、記録用近接場光ヘッドに光を照射する第2の光源を有し、並列再生近接場光ヘッドと記録用近接場光ヘッドの何れか一方或いは両方に光を照射する機能を有することを特徴とする近接場光記録再生装置。
Using the near-field light slider according to any one of claims 2 to 4, 6 and 7,
A parallel reproduction near-field optical head having a first light source for irradiating light to the parallel reproduction near-field optical head and a second light source for irradiating light to the recording near-field optical head; 1. A near-field optical recording / reproducing apparatus having a function of irradiating one or both of light.
請求項11または12に記載の近接場光記録再生装置において、前記近接場光スライダ上にプリズムを設けたことを特徴とする近接場光記録再生装置。   13. The near-field optical recording / reproducing apparatus according to claim 11 or 12, wherein a prism is provided on the near-field light slider. 請求項11または12に記載の近接場光記録再生装置において、前記近接場光スライダ上にガルバノミラーを設けたことを特徴とする近接場光記録再生装置。   13. The near-field optical recording / reproducing apparatus according to claim 11 or 12, wherein a galvanometer mirror is provided on the near-field light slider.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007111304A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Proximity field optical head, proximity field optical head device, proximity field optical information device, and proximity field optical information system
JP2008096934A (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Sharp Corp Surface plasmon polariton convergence unit, information recording head, and recording device
JP2011210306A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Toshiba Corp Optical head and optical recording/reproducing apparatus
WO2012127854A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 パナソニック株式会社 Optical information device and tracking method
KR101312258B1 (en) * 2007-01-29 2013-09-25 삼성전자주식회사 Optical memory device using plasmon transfer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007111304A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Proximity field optical head, proximity field optical head device, proximity field optical information device, and proximity field optical information system
US8279721B2 (en) 2006-03-29 2012-10-02 Panasonic Corporation Near-field recording head capable of directly forming light source in slider
JP2008096934A (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Sharp Corp Surface plasmon polariton convergence unit, information recording head, and recording device
KR101312258B1 (en) * 2007-01-29 2013-09-25 삼성전자주식회사 Optical memory device using plasmon transfer
JP2011210306A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Toshiba Corp Optical head and optical recording/reproducing apparatus
WO2012127854A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 パナソニック株式会社 Optical information device and tracking method

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