JP2006185492A - Optical memory device - Google Patents

Optical memory device Download PDF

Info

Publication number
JP2006185492A
JP2006185492A JP2004377349A JP2004377349A JP2006185492A JP 2006185492 A JP2006185492 A JP 2006185492A JP 2004377349 A JP2004377349 A JP 2004377349A JP 2004377349 A JP2004377349 A JP 2004377349A JP 2006185492 A JP2006185492 A JP 2006185492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording medium
recording
light
memory device
optical memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004377349A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Toyoshima
伸朗 豊島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2004377349A priority Critical patent/JP2006185492A/en
Publication of JP2006185492A publication Critical patent/JP2006185492A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optical memory having large capacity even though the optical memory is miniaturized by effectively utilizing a near field light recording technology realizing high density recording. <P>SOLUTION: An optical memory device which is miniaturized and has large capacity can be realized since recording and reproduction of large capacity can be performed even when a rotational radius is made small by recording with irradiation of near field light and detecting returned light by using a cylindrical recording medium 101. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光メモリ装置に関し、特に円筒形状の記録媒体に対して情報の記録または再生、あるいは情報の記録と再生の両方の動作が可能な光メモリ装置に関する。   The present invention relates to an optical memory device, and more particularly to an optical memory device capable of recording or reproducing information on a cylindrical recording medium, or both information recording and reproduction operations.

現在実用化されているCD(コンパクトディスク)やDVD(ディジタルビデオディスク)等の光メモリでは、対物レンズを用いてレーザ光を集光して記録媒体の微小領域に照射し、この微小領域からの反射光を検出することによって情報の再生を行っている。また、DVD−RやDVD−RW等の情報の記録が可能な記録媒体に対しては、集光照射した光で記録層を加熱することよって記録層材料に作用を与えて情報の記録を行っている。
上記方式では、対物レンズによる集光スポットのサイズを小さくすることによって記録密度を向上させることができるが、集光スポットのサイズには光の回折限界という制限があり、これより小さな集光スポットを形成することはできない。現段階では、青紫色レーザ(波長405nm)を光源とし、N.A.(開口数)0.85の対物レンズを用いて直径400nm程度のスポットを形成するシステムを超えるものは困難と考えられている。
In optical memories such as CDs (compact discs) and DVDs (digital video discs) that are currently in practical use, laser light is collected using an objective lens and irradiated onto a minute area of the recording medium, and reflected from this minute area. Information is reproduced by detecting light. For recording media capable of recording information such as DVD-R and DVD-RW, information is recorded by heating the recording layer with condensed light and acting on the recording layer material. ing.
In the above method, the recording density can be improved by reducing the size of the focused spot by the objective lens. However, the size of the focused spot is limited by the diffraction limit of light. It cannot be formed. At this stage, a blue-violet laser (wavelength 405 nm) is used as a light source. A. It is considered difficult to exceed a system that forms a spot having a diameter of about 400 nm using an objective lens having a numerical aperture of 0.85.

一方、このような回折限界の制限を超えた光メモリの方式として、近接場光メモリと呼ばれるものが提案されている(例えば、特許文献1、2、3参照)。
図27を例に用いて近接場光メモリ装置の基本概念について説明する。
図27は光メモリ装置の従来例としての近接場光メモリ装置の基本概念の説明図である。
回転運動する円板形状の記録媒体2700に、先端を尖らせて微小開口(例えば直径100nmの円形開口)を形成したファイバープローブ2701を数十nmの距離まで近接して配置する。この微小開口に光源としての半導体レーザ2703からのレーザ光が対物レンズ2702を介して伝搬して達すると、微小開口近傍において回折限界以下の領域に局在する近接場光が発生する。記録媒体は、ガラス表面に堆積させた金属膜に記録情報に従った波長以下の微小なピット(穴)が並んだものを用いた場合、ファイバープローブ2701で発生した近接場光は、この記録媒体2700の微小開口で散乱・透過し、レンズ2704を介して光検出器であるフォトダイオード2705においてその一部が検出される。従って、回転する記録媒体2700から透過してくる光強度の変化をこのフォトダイオード2705でモニタすることによって記録場体2700上の記録情報が再生される。
特開2000−21005号公報 特開2000−182271号公報 特開2001−52363号公報
On the other hand, what is called a near-field optical memory has been proposed as an optical memory system that exceeds the diffraction limit (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
The basic concept of the near-field optical memory device will be described using FIG. 27 as an example.
FIG. 27 is an explanatory diagram of a basic concept of a near-field optical memory device as a conventional example of an optical memory device.
A fiber probe 2701 having a sharp aperture (for example, a circular aperture with a diameter of 100 nm) formed on a disk-shaped recording medium 2700 that rotates is arranged close to a distance of several tens of nm. When laser light from a semiconductor laser 2703 as a light source propagates through the objective lens 2702 and reaches the minute aperture, near-field light localized in a region below the diffraction limit near the minute aperture is generated. When the recording medium is a metal film deposited on the glass surface and in which minute pits (holes) having a wavelength or less according to the recording information are arranged, the near-field light generated by the fiber probe 2701 is recorded on the recording medium. The light is scattered and transmitted through a minute aperture 2700, and a part thereof is detected by a photodiode 2705 which is a photodetector through a lens 2704. Therefore, the recorded information on the recording field 2700 is reproduced by monitoring the change in light intensity transmitted from the rotating recording medium 2700 with the photodiode 2705.
JP 2000-21005 A JP 2000-182271 A JP 2001-52363 A

上記したように、近接場光を利用することによって記録密度を向上させることが可能であるが、従来の光ディスク(CDやDVD等)と同様に、装置を小型化しようとすると記録媒体が小さくなって記録可能な面積が減り、結果として全体の記録容量が低下してしまう。特に、円板状の記録媒体においては、円板の中心付近をモータと連結するための領域として使用するため、この部分に情報の記録が行えず、このため円板の直径を小さくすると記録可能な面積が極端に減少してしまう。
本発明はかかる問題を解決し、高密度記録を実現する近接場光記録技術を有効に機能させて小型でありながら大容量の光メモリを実現することを目的とする。
As described above, it is possible to improve the recording density by using near-field light. However, as with conventional optical discs (CD, DVD, etc.), the recording medium becomes smaller when the device is miniaturized. As a result, the recordable area decreases, and as a result, the entire recording capacity decreases. In particular, in a disk-shaped recording medium, since the area near the center of the disk is used as an area for connecting to a motor, information cannot be recorded in this area, and therefore recording can be performed by reducing the diameter of the disk. Area is extremely reduced.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem and to realize a small-sized and large-capacity optical memory by effectively functioning a near-field optical recording technique for realizing high-density recording.

上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、電磁場のエネルギーに応答して光学特性が変化する記録膜を有する円筒形状の記録媒体と、前記光学特性が変化する程度のエネルギーの近接場光を照射することによって前記記録媒体に情報の記録を行うための記録手段と、前記光学特性が変化しない程度のエネルギーの近接場光を照射したときの戻り光によって前記記録情報を読み出すための再生手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is directed to a cylindrical recording medium having a recording film whose optical characteristics change in response to energy of an electromagnetic field, and a near field of energy that changes the optical characteristics. Recording means for recording information on the recording medium by irradiating light, and reproduction for reading the recorded information by return light when irradiated with near-field light having an energy that does not change the optical characteristics Means.

請求項2記載の発明は、電磁場のエネルギーに応答して光学特性が変化する記録膜を有する円筒形状の記録媒体と、前記光学特性が変化する程度のエネルギーの近接場光を照射することによって前記記録媒体に情報の記録を行うための記録手段と、前記記録膜において透過・散乱された伝搬光を検出して前記記録情報を読み出すための再生手段とを備えたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a cylindrical recording medium having a recording film whose optical characteristics change in response to energy of an electromagnetic field, and irradiating near-field light having an energy enough to change the optical characteristics. It is characterized by comprising recording means for recording information on a recording medium, and reproducing means for detecting propagation light transmitted and scattered in the recording film and reading the recorded information.

請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記記録手段及び前記再生手段の少なくとも一部が、前記円筒形状を有する記録媒体の内側の空間内に設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the recording means and the reproducing means is provided in a space inside the recording medium having the cylindrical shape. It is characterized by.

請求項4記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記記録媒体を回転運動させるための出力軸が中空であり、かつ、前記記録媒体と同軸であるモータと、前記モータの出力軸の空間内に設けられ、前記円筒形状の記録媒体における内周面と前記空間と前記出力軸外との間を光が透過できるようにするための透過手段とを備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the output shaft for rotating the recording medium is hollow and the motor is coaxial with the recording medium, and the output shaft of the motor And transmitting means for allowing light to pass between the inner peripheral surface of the cylindrical recording medium and between the space and the outside of the output shaft.

請求項5記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記記録媒体は、金属材料を用いた円筒形状の基板に記録膜及び誘電体膜のうち少なくとも記録膜が積層された構成を有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the recording medium has a configuration in which at least a recording film of a recording film and a dielectric film is laminated on a cylindrical substrate using a metal material. It is characterized by that.

請求項6記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記記録媒体は、円筒の内周面または外周面に保護膜が設けられていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the recording medium is characterized in that a protective film is provided on an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of a cylinder.

請求項7記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記記録手段または前記再生手段は、透明基板上に形成され、近接場光を発生または散乱させるための金属材料を用いた構造体を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the recording means or the reproducing means is formed on a transparent substrate and uses a metal material for generating or scattering near-field light. A structure is provided.

請求項8記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記記録手段または前記再生手段は、前記記録媒体の表面に対して浮上または滑走するスライダーの構成を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 1 or 2, characterized in that the recording means or the reproducing means has a configuration of a slider that floats or slides with respect to the surface of the recording medium. To do.

請求項9記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記記録媒体を前記近接場光ヘッドが備えられた再生装置本体から分離する際に、前記記録媒体に装着して使用される保護用キャップが設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is used in the invention according to claim 1 or 2 by being mounted on the recording medium when the recording medium is separated from a reproducing apparatus main body provided with the near-field optical head. A protective cap is provided.

(請求項1)
円筒形状の記録媒体を用いて近接場光を照射して記録したり、戻り光を検出することにより、回転半径を小さくしても大容量の記録再生を行うことが出来るので、小型で大容量の光メモリ装置が実現される。
(Claim 1)
Recording and playback of large volumes can be performed even with a small radius of rotation by irradiating near-field light using a cylindrical recording medium and detecting return light. The optical memory device is realized.

(請求項2)
円筒形状の記録媒体を用いて近接場光の透過・散乱を利用して記録、再生を行うことにより、回転半径を小さくしても大容量の記録再生を行うことが出来るので、小型で大容量の光メモリ装置が実現される。
(Claim 2)
By using a cylindrical recording medium for recording and playback using transmission and scattering of near-field light, large capacity recording and playback can be performed even with a small radius of rotation. The optical memory device is realized.

(請求項3)
記録手段及び再生手段の少なくとも一部が、円筒形状を有する記録媒体の内側の空間内に設けられていることにより、装置全体の大きさをさらに小さくすることができるので、小型の光メモリ装置が実現される。
(Claim 3)
Since at least a part of the recording means and the reproducing means is provided in the space inside the recording medium having a cylindrical shape, the size of the entire apparatus can be further reduced, so that a compact optical memory device is realized. Is done.

(請求項4)
モータと記録媒体および近接場光ピックアップを効率よく配置することができるので、さらに小型な光メモリ装置が実現される。
(Claim 4)
Since the motor, the recording medium, and the near-field optical pickup can be efficiently arranged, a further compact optical memory device is realized.

(請求項5)
反射膜を別途設ける必要がなくなるので、記録媒体を簡単かつ低価格で実現することができる。
(Claim 5)
Since there is no need to separately provide a reflective film, a recording medium can be realized easily and at a low price.

(請求項6)
何らかの要因によって記録媒体に衝撃が加わった場合においても、これらの危険要因から記録媒体を保護して装置の信頼性を確保することができる。
(Claim 6)
Even when an impact is applied to the recording medium for some reason, the reliability of the apparatus can be ensured by protecting the recording medium from these risk factors.

(請求項7)
ファイバープローブを用いた構成よりも微小な領域に近接場光を発生させてより高密度な記録を実現すると同時に、小型な装置を実現する。
(Claim 7)
Near-field light is generated in a smaller area than the configuration using the fiber probe to realize higher density recording and at the same time to realize a small apparatus.

(請求項8)
簡単で安価な構成を用いて、記録媒体とファイバープローブまたは近接場光プローブとの距離を一定に保つことができるので、安定かつ高品質の記録再生を行うことができる。
(Claim 8)
Since the distance between the recording medium and the fiber probe or the near-field optical probe can be kept constant using a simple and inexpensive configuration, stable and high-quality recording / reproduction can be performed.

(請求項9)
防塵措置を施すことにより、記録媒体を記録再生装置本体から分離して保管したり持ち運んだりした場合でも、その後の記録及び再生において不具合なく記録再生が行えるようになり、装置としての信頼性が確保できる。
(Claim 9)
By taking dust-proof measures, even if the recording medium is stored or carried separately from the recording / reproducing device body, recording and reproduction can be performed without any trouble in the subsequent recording and reproduction, ensuring the reliability of the device. it can.

本実施形態の光メモリ装置は、電磁場のエネルギーに応答して光学特性が変化する記録膜を有する円筒形状の記録媒体と、光学特性が変化する程度のエネルギーの近接場光を照射することによって記録媒体に情報の記録を行うための記録手段と、光学特性が変化しない程度のエネルギーの近接場光を照射したときの戻り光によって記録情報を読み出すための再生手段とを備えたことを特徴とする。
本実施形態の光メモリ装置は、電磁場のエネルギーに応答して光学特性が変化する記録膜を有する円筒形状の記録媒体と、光学特性が変化する程度のエネルギーの近接場光を照射することによって記録媒体に情報の記録を行うための記録手段と、記録膜において透過・散乱された伝搬光を検出して記録情報を読み出すための再生手段とを備えたことを特徴とする。
The optical memory device of this embodiment includes a cylindrical recording medium having a recording film whose optical characteristics change in response to the energy of an electromagnetic field, and a recording medium by irradiating near-field light with energy that changes the optical characteristics. And a recording means for recording information, and a reproducing means for reading the recorded information by return light when irradiated with near-field light having an energy that does not change the optical characteristics.
The optical memory device of this embodiment includes a cylindrical recording medium having a recording film whose optical characteristics change in response to the energy of an electromagnetic field, and a recording medium by irradiating near-field light with energy that changes the optical characteristics. And a recording means for recording information and a reproducing means for detecting the propagation light transmitted and scattered in the recording film and reading the recorded information.

本実施形態の光メモリ装置は、上記構成に加え、記録手段及び再生手段の少なくとも一部が、円筒形状を有する記録媒体の内側の空間内に設けられていてもよく、記録媒体を回転運動させるための出力軸が中空であり、かつ、記録媒体と同軸であるモータと、 モータの出力軸の空間内に設けられ、円筒形状の記録媒体における内周面と空間と出力軸外との間を光が透過できるようにするための透過手段とを備えてもよい。   In the optical memory device of the present embodiment, in addition to the above configuration, at least a part of the recording unit and the reproducing unit may be provided in a space inside the recording medium having a cylindrical shape, in order to rotate the recording medium. The output shaft of the motor is hollow and coaxial with the recording medium, and is provided in the space of the output shaft of the motor. Light is transmitted between the inner peripheral surface of the cylindrical recording medium and the space and the outside of the output shaft. And a transmission means for allowing the light to pass therethrough.

また、本実施形態の光メモリ装置は、上記構成に加え、記録媒体は、金属材料を用いた円筒形状の基板に記録膜及び誘電体膜のうち少なくとも記録膜が積層された構成を有してもよく、記録媒体は、円筒の内周面または外周面に保護膜が設けられていてもよく、記録手段または再生手段は、透明部材を用いた基板上に形成され、近接場光を発生または散乱させるための金属材料を用いた構造体を備えていてもよい。
さらに、本実施形態の光メモリ装置は、上記構成に加え、記録手段または再生手段は、記録媒体の表面に対して浮上または滑走するスライダーの構成を備えてもよく、記録媒体を近接場光ヘッドが備えられた再生装置本体から分離して保管または持ち運ぶ場合において、記録媒体に装着して使用される保護用キャップが設けられていてもよい。
In addition to the above configuration, the optical memory device according to the present embodiment may have a configuration in which at least the recording film of the recording film and the dielectric film is stacked on a cylindrical substrate using a metal material. The recording medium may be provided with a protective film on the inner or outer peripheral surface of the cylinder, and the recording means or reproducing means is formed on a substrate using a transparent member to generate or scatter near-field light. You may provide the structure using the metal material for making it.
Furthermore, in addition to the above-described configuration, the optical memory device of the present embodiment may include a slider that floats or slides with respect to the surface of the recording medium. A protective cap that is used by being attached to a recording medium may be provided in the case of being stored or carried separately from the provided reproducing apparatus main body.

以下、本発明の実施例を、図面を用いて具体的に説明する。
〔実施例1〕
図1は、本発明に係る光メモリ装置の一実施例を示す概念図である。
本実施例の基本構成は、円筒形状の記録媒体101と、この記録媒体101を一端で支持するとともにこれを回転運動させるためのモータ100と、記録媒体101に対して情報の記録を行うための記録手段及び記録された情報の再生を行うための再生手段とを一体化させた近接場光ピックアップ109が図1のように配置された構成となっている。
図2は図1に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体のII−II線断面図である。
記録媒体101は、図2に示すように、ガラスや樹脂などで形成される円筒形状を有する基板200の外周面に、反射膜(金、銀、アルミなど)201、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)202a、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)203、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)202bの順に膜を堆積させた構成を有している。
また、図1に示すモータ100と記録媒体101とは着脱可能となっており、矢印110方向に記録媒体101を移動させることによって記録再生装置本体(モータ100や近接場光ピックアップ109など、記録媒体101に記録や再生を行うために必要な構成部分)から分離して持ち運ぶことが可能となっている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an optical memory device according to the present invention.
The basic configuration of this embodiment is a cylindrical recording medium 101, a motor 100 for supporting the recording medium 101 at one end and rotating the recording medium 101, and recording information on the recording medium 101. A near-field optical pickup 109 in which a recording means and a reproducing means for reproducing recorded information are integrated is arranged as shown in FIG.
2 is a cross-sectional view of the recording medium used in the optical memory device shown in FIG. 1 taken along the line II-II.
As shown in FIG. 2, the recording medium 101 includes a reflective film (gold, silver, aluminum, etc.) 201 and a dielectric film (ZnS and SiO) on the outer peripheral surface of a substrate 200 having a cylindrical shape formed of glass or resin. film, etc.) 202a with a mixed material 2, the phase change layer (AgInSbTe or GaAgInSbTe, GeSbTe or the like) 203, and a dielectric film (with a mixed material of ZnS and SiO 2 film, etc.) 202b was sequentially depositing a film structure have.
Further, the motor 100 and the recording medium 101 shown in FIG. 1 are detachable, and the recording / reproducing apparatus main body (such as the motor 100 and the near-field optical pickup 109 is recorded by moving the recording medium 101 in the direction of the arrow 110. 101 can be carried separately from the components necessary for recording and reproduction.

ここで、近接場光ピックアップ109は、図1に示すように、光源である半導体レーザ108と、近接場光の発生と近接場光を再び伝搬光に変換する役割とを担うファイバープローブ102と、光路分岐用のビームスプリッター104と、記録情報によって変調された光強度を検出するための光検出器(フォトダイオード)107と、上記素子間を光学的に効率よく連結するためのレンズ群(対物レンズ103、コリメートレンズ105、レンズ106)とを備えた構成となっている。
半導体レーザ108の波長には特別な限定はなく、例えば、780nmや680nm、405nmなどの一般的な光機器に用いられている信号の波長で発光する半導体レーザを用いることができる。
Here, as shown in FIG. 1, the near-field light pickup 109 includes a semiconductor laser 108 that is a light source, a fiber probe 102 that plays a role of generating near-field light and converting near-field light into propagating light again, A beam splitter 104 for branching the optical path, a photodetector (photodiode) 107 for detecting the light intensity modulated by the recording information, and a lens group (objective lens) for optically and efficiently connecting the elements 103, a collimating lens 105, and a lens 106).
There is no particular limitation on the wavelength of the semiconductor laser 108. For example, a semiconductor laser that emits light at a signal wavelength used in general optical equipment such as 780 nm, 680 nm, and 405 nm can be used.

図3は図1に示した光メモリ装置に用いられるファイバープローブの縦断面図である。
ファイバープローブ102の先端は、図3に示すように、円錐台形状に先鋭化されたコア302の周囲を金属材料(例えば金、銀、アルミなど)でコーティングして金属コーティング層300を形成し、先端(図では左端)に微小開口(例えば、直径50nm程度の開口)303を形成させた構成となっており、ファイバープローブ102の内部を導波して先端に達した光がこの微小開口303近傍において近接場光を発生するようになっている。尚、301はコア302より低い屈折率を有しコア302を覆うクラッドである。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a fiber probe used in the optical memory device shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the tip of the fiber probe 102 is coated with a metal material (for example, gold, silver, aluminum, etc.) around the core 302 sharpened in a truncated cone shape to form a metal coating layer 300, A micro opening (for example, an opening having a diameter of about 50 nm) 303 is formed at the tip (left end in the figure), and light that reaches the tip through the inside of the fiber probe 102 is near the micro opening 303. Near-field light is generated. Reference numeral 301 denotes a clad having a refractive index lower than that of the core 302 and covering the core 302.

図4(a)は図1に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体の外観斜視図であり、図4(b)は図4(a)に示した記録媒体の外周面の部分拡大図である。
図3に示したファイバープローブの先端の微小開口303の直径は、図4(b)のトラックピッチPより小さくなるように形成されている。図3に示した金属コーティング層300は、内部(コア302)の光が外部に漏れない程度、例えば、50〜300nm程度の厚みで形成されている。
近接場光ピックアップ109全体は一つのユニットとして一体化されており、円筒形状の記録媒体101の中心軸と平行な方向(図1の矢印110方向)に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるように構成されている。移動の際、ファイバープローブ102の先端と記録媒体101の表面とは、光源(半導体レーザ108)の波長以下の一定距離を保つようになっている。
一方、記録媒体101は、図1に示すように、モータ100と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ピックアップ109との水平移動機構によって、記録媒体101上におけるすべての位置の記録情報にアクセスできる構成となっている。
4A is an external perspective view of the recording medium used in the optical memory device shown in FIG. 1, and FIG. 4B is a partially enlarged view of the outer peripheral surface of the recording medium shown in FIG. .
The diameter of the minute opening 303 at the tip of the fiber probe shown in FIG. 3 is formed to be smaller than the track pitch P in FIG. The metal coating layer 300 shown in FIG. 3 is formed with a thickness such that the light inside (core 302) does not leak to the outside, for example, about 50 to 300 nm.
The entire near-field optical pickup 109 is integrated as one unit, and is moved by a drive system (not shown) with respect to a direction parallel to the central axis of the cylindrical recording medium 101 (in the direction of arrow 110 in FIG. 1). It is configured to be able to. During movement, the tip of the fiber probe 102 and the surface of the recording medium 101 are kept at a certain distance below the wavelength of the light source (semiconductor laser 108).
On the other hand, as shown in FIG. 1, the recording medium 101 is connected to a motor 100 and is configured to rotate at a constant rotational speed. The horizontal movement between the rotational movement mechanism and the near-field light pickup 109 is horizontal. By the moving mechanism, the recording information at all positions on the recording medium 101 can be accessed.

情報の記録は、図1に示した記録媒体101の中心軸(図では縦軸)のまわりに回転させた記録媒体101に対して、記録したい情報に従って変調されたパルス状の近接場光(但し、光学特性が変化する程度のエネルギーを有する)を照射することによって行われる。
ここで、時間的に変調されたパルス状の近接場光は、半導体レーザ108によって強度変調された光をファイバープローブ102で近接場光に変換させることによって発生する。この操作によって形成される記録媒体101上の連続データは、図4(a)に示す円筒形状の記録媒体101の表面(外周面)に螺旋を描くように並べられる。
Information is recorded on the recording medium 101 rotated around the central axis (vertical axis in the figure) of the recording medium 101 shown in FIG. 1 in the form of pulsed near-field light modulated according to the information to be recorded (however, , Having an energy sufficient to change the optical characteristics).
Here, the temporally modulated pulse-like near-field light is generated by converting the light whose intensity is modulated by the semiconductor laser 108 into the near-field light by the fiber probe 102. Continuous data on the recording medium 101 formed by this operation is arranged in a spiral pattern on the surface (outer peripheral surface) of the cylindrical recording medium 101 shown in FIG.

図4(b)においては、縦方向に並んだ記録マーク401が連続するデータ列(データトラック)を表し、円筒形状の記録媒体101を円周方向に1周すると隣接する記録マーク401の列に接続されるようになっている。記録マーク401及びデータトラック間の距離(トラックピッチ)Pの具体的寸法例としては、例えば、記録マーク401の直径が50〜100nm、トラックピッチPが記録マーク401の直径の2倍程度が挙げられる。   In FIG. 4B, the recording marks 401 arranged in the vertical direction represent a continuous data row (data track). When the cylindrical recording medium 101 makes one round in the circumferential direction, the adjacent recording marks 401 are arranged. Connected. Specific examples of dimensions of the distance (track pitch) P between the recording mark 401 and the data track include, for example, a diameter of the recording mark 401 of 50 to 100 nm and a track pitch P of about twice the diameter of the recording mark 401. .

記録情報の再生(読み出し)は、まず、図1に示した記録媒体101を記録媒体101の中心軸のまわりに回転させ、ファイバープローブ102の先端が読み出したい情報のある記録マーク401(図4(b)参照)上に位置するように近接場光ピックアップ109を配置する。このような状態で、半導体レーザ108を連続点灯させてファイバープローブ102の先端と記録媒体101との間に近接場光を発生させ、記録マーク401(図4(b)参照)の並び方に従って時間的に変調されるファイバープローブ102内の戻り光(ファイバープローブ102の先端の微小開口303(図3参照)からビームスプリッター104側に伝搬する光)強度をフォトダイオード107で検出する。
このような動作によって、記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体101の回転運動に連動していずれか一方の隣接トラックの方向に移動して、近接場光ピックアップ109はこの動きに連動して移動するようになっている。この連動により、記録媒体101の外周面上に並んだ連続したデータを読み出すようになっている。
In reproducing (reading) the recorded information, first, the recording medium 101 shown in FIG. 1 is rotated around the central axis of the recording medium 101, and the tip of the fiber probe 102 has a recording mark 401 (FIG. b) Reference) The near-field light pickup 109 is arranged so as to be positioned above. In this state, the semiconductor laser 108 is continuously turned on to generate near-field light between the tip of the fiber probe 102 and the recording medium 101, and according to the arrangement of the recording marks 401 (see FIG. 4B), the time is increased. The photodiode 107 detects the intensity of the return light (light propagating from the minute opening 303 at the tip of the fiber probe 102 (see FIG. 3) to the beam splitter 104 side) in the fiber probe 102 that is modulated by the photodiode 107.
By such an operation, a signal corresponding to the recorded information is detected. The track being read moves in the direction of one of the adjacent tracks in conjunction with the rotational movement of the recording medium 101, and the near-field optical pickup 109 moves in conjunction with this movement. . By this interlocking, continuous data arranged on the outer peripheral surface of the recording medium 101 is read out.

〔実施例2〕
図5は本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。図6は図5のVI−VI線断面図である。図7は図5に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体のVII−VII線断面図である。図8(a)は図5に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体の外観斜視図であり、図8(b)は図8(a)に示した記録媒体の内周面の部分拡大図である。
本実施例の基本構成は、図5に示す円筒形状の記録媒体500と、この記録媒体500を側面で支持するローラ508、ローラ600、601(図6参照)と、ローラ508を介して記録媒体500を回転運動させるためのモータ509と、記録媒体500に対して情報の記録を行うための記録手段と、記録された情報の再生を行うための再生手段とを一体化させた近接場光ピックアップ511が図5および図6に示すように配置された構成となっている。
記録媒体500は、図7に示すように、ガラスや樹脂などで形成される円筒形状を有する基板703の内面に、反射膜(金、銀、アルミなど)702、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)700a、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)701、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)702bの順に膜を堆積させた構成となっている。
また、記録媒体500は、図6に示したローラ600、601を図6の紙面上方(矢印604方向)に移動させ、図5に示した矢印510方向に記録媒体500を移動させることによって記録再生装置本体(モータ508や近接場光ピックアップ511など、記録媒体500に記録や再生を行うために必要な構成部分)から分離して持ち運ぶことが可能となっている。
[Example 2]
FIG. 5 is a conceptual diagram showing another embodiment of the optical memory device according to the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of the recording medium used in the optical memory device shown in FIG. 8A is an external perspective view of the recording medium used in the optical memory device shown in FIG. 5, and FIG. 8B is a partially enlarged view of the inner peripheral surface of the recording medium shown in FIG. is there.
The basic configuration of this embodiment is a cylindrical recording medium 500 shown in FIG. 5, a roller 508 that supports the recording medium 500 on its side, rollers 600 and 601 (see FIG. 6), and a recording medium via the roller 508. A near-field optical pickup in which a motor 509 for rotating 500, a recording unit for recording information on the recording medium 500, and a reproducing unit for reproducing recorded information are integrated. 511 is arranged as shown in FIGS. 5 and 6.
As shown in FIG. 7, the recording medium 500 includes a reflective film (gold, silver, aluminum, etc.) 702 and a dielectric film (ZnS and SiO 2 ) on the inner surface of a cylindrical substrate 703 formed of glass or resin. 700a, a phase change film (AgInSbTe, GaAgInSbTe, GeSbTe, etc.) 701, and a dielectric film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ) 702b. ing.
Further, the recording medium 500 is recorded and reproduced by moving the rollers 600 and 601 shown in FIG. 6 upward (in the direction of arrow 604) in FIG. 6 and moving the recording medium 500 in the direction of arrow 510 shown in FIG. It can be carried separately from the apparatus main body (components necessary for recording and reproduction on the recording medium 500 such as the motor 508 and the near-field optical pickup 511).

近接場光ピックアップ511は、図5に示すように、光源である半導体レーザ505と、近接場光の発生と近接場光を再び伝搬光に変換する役割とを担うファイバープローブ501と、光路分岐用のビームスプリッター503と、記録情報によって変調された光強度を検出するための光検出器(フォトダイオード)507と、上記素子間を光学的に効率よく連結するためのレンズ群(対物レンズ502、コリメートレンズ504、レンズ506)とを備えた構成となっている。
半導体レーザ505の波長には特別な限定はなく、例えば、780nmや660nm、405nmなどの一般的な光機器に用いられている信号の波長で発光する半導体レーザを用いることができる。
ファイバープローブ501の先端は、図3に示したように、円錐台形状に先鋭化されたコア302の周囲を金属材料(例えば金、銀、アルミなど)でコーティングして金属コーティング層300を形成し、先端に微小開口(例えば、直径50nm程度の開口)303を形成させ、かつファイバープローブ501の長手方向に対してほぼ垂直に折り曲げられた構成となっており、ファイバープローブ501の内部を導波して先端に達した光はこの微小開口303近傍において近接場光を発生するようになっている。微小開口303の直径は、図8(b)に示したトラックピッチPより小さくなるように形成されている。
金属コーティング層300は、コア302内部の光が外部に漏れない程度、例えば、50〜300nm程度の厚みで形成されている。近接場光ピックアップ511全体は一つのユニットとして一体化されており、円筒形状の記録媒体500の中心軸と平行な方向(図5において矢印510方向)に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるように構成されている。この移動の際、ファイバープローブ501の先端と記録媒体500の内周面との間は、光源(半導体レーザ505)の波長以下の一定距離を保つようになっている。
As shown in FIG. 5, the near-field optical pickup 511 includes a semiconductor laser 505 that is a light source, a fiber probe 501 that plays a role of generating near-field light and converting near-field light into propagating light again, and for optical path branching. The beam splitter 503, a photodetector (photodiode) 507 for detecting the light intensity modulated by the recording information, and a lens group (objective lens 502, collimator) for optically and efficiently connecting the elements. A lens 504 and a lens 506).
There is no particular limitation on the wavelength of the semiconductor laser 505. For example, a semiconductor laser that emits light at a signal wavelength used in general optical equipment such as 780 nm, 660 nm, and 405 nm can be used.
As shown in FIG. 3, the tip of the fiber probe 501 is coated with a metal material (for example, gold, silver, aluminum, etc.) around the core 302 sharpened in a truncated cone shape to form a metal coating layer 300. A micro opening (for example, an opening having a diameter of about 50 nm) 303 is formed at the tip, and is bent substantially perpendicularly to the longitudinal direction of the fiber probe 501 and guided inside the fiber probe 501. Then, the light that reaches the tip generates near-field light in the vicinity of the minute opening 303. The diameter of the minute opening 303 is formed to be smaller than the track pitch P shown in FIG.
The metal coating layer 300 is formed with a thickness that prevents light inside the core 302 from leaking to the outside, for example, a thickness of about 50 to 300 nm. The entire near-field optical pickup 511 is integrated as one unit, and is moved by a drive system (not shown) in a direction parallel to the central axis of the cylindrical recording medium 500 (in the direction of arrow 510 in FIG. 5). It is configured to be able to. During this movement, a constant distance not more than the wavelength of the light source (semiconductor laser 505) is maintained between the tip of the fiber probe 501 and the inner peripheral surface of the recording medium 500.

一方、記録媒体500は、図5に示すように、ローラ508を介してモータ509と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ピックアップ511の水平移動機構によって、記録媒体500上におけるすべての位置の記録情報にアクセスできる構成となっている。
情報の記録は、回転させた記録媒体500に対して、記録したい情報に従って変調されたパルス状の近接場光を照射することによって行われる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the recording medium 500 is connected to a motor 509 via a roller 508 and is configured to rotate at a constant rotation speed. The recording information of all positions on the recording medium 500 can be accessed by the horizontal movement mechanism of the pickup 511.
Information recording is performed by irradiating the rotated recording medium 500 with pulsed near-field light modulated according to the information to be recorded.

ここで、時間的に変調されたパルス状の近接場光は、半導体レーザ505によって強度変調された光をファイバープローブ501で近接場光に変換させることによって発生させる。この操作によって形成される記録媒体500上の連続データは、図8(a)に示したように円筒形状の表面(内周面)に螺旋を描くように並べられる。図8(b)においては、縦方向に並んだ記録マーク801が連続するデータ列(データトラック)を表し、円筒形状の記録媒体500を円周方向に1周すると隣接する記録マーク801の列に接続されるようになっている。記録マーク801およびデータトラック間の距離(トラックピッチP)の具体的寸法例としては、例えば、記録マーク801の直径が50〜100nm、トラックピッチPが記録マーク801の直径の2倍程度が挙げられる。   Here, the temporally modulated pulse-like near-field light is generated by converting light intensity-modulated by the semiconductor laser 505 into near-field light by the fiber probe 501. The continuous data on the recording medium 500 formed by this operation is arranged so as to draw a spiral on the cylindrical surface (inner peripheral surface) as shown in FIG. In FIG. 8B, the recording marks 801 arranged in the vertical direction represent a continuous data row (data track). When the cylindrical recording medium 500 makes one round in the circumferential direction, the recording marks 801 are arranged adjacent to each other. Connected. Specific examples of dimensions of the distance between the recording mark 801 and the data track (track pitch P) include, for example, a recording mark 801 having a diameter of 50 to 100 nm and a track pitch P of about twice the diameter of the recording mark 801. .

記録情報の再生(読み出し)は、まず、記録媒体500を回転させ、ファイバープローブ501の先端が読み出したい情報のある記録マーク801(図8(b)参照)上に位置するように近接場光ピックアップを配置させる。この状態で、半導体レーザ505を連続点灯させてファイバープローブ501の先端と記録媒体500との間に近接場光を発生させ、記録マーク801(図8(b)参照)の並び方に従って時間的に変調されるファイバープローブ501内の戻り光(ファイバープローブ501の先端の微小開口303(図3参照)からビームスプリッター503側に伝搬する光)強度をフォトダイオード507で検出する。これによって、記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体500の回転運動に連動していずれか一方の隣接トラックの方向に移動して、近接場光ピックアップ511はこの動きに連動して移動するようになっている。この連動により、記録媒体状に並んだ連続したデータを読み出すようになっている。   For reproducing (reading) the recorded information, first, the recording medium 500 is rotated, and the near-field optical pickup is positioned so that the tip of the fiber probe 501 is positioned on the recording mark 801 (see FIG. 8B) having information to be read. Arrange. In this state, the semiconductor laser 505 is continuously turned on to generate near-field light between the tip of the fiber probe 501 and the recording medium 500, and temporally modulated according to the arrangement of the recording marks 801 (see FIG. 8B). The intensity of the return light (light propagating from the minute opening 303 at the tip of the fiber probe 501 (see FIG. 3) to the beam splitter 503 side) in the fiber probe 501 is detected by the photodiode 507. Thereby, a signal corresponding to the recording information is detected. The track being read moves in the direction of one of the adjacent tracks in conjunction with the rotational movement of the recording medium 500, and the near-field optical pickup 511 moves in conjunction with this movement. . By this interlocking, continuous data arranged in the form of a recording medium is read out.

(実施例3)
図9は本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。
本実施例の基本構成は、円筒形状の記録媒体900と、この記録媒体900を一端(図では右側)で支持するとともに記録媒体900を回転運動させるためのモータ901と、記録媒体900に対して情報の記録を行うための記録手段、及び記録された情報の再生を行うための再生手段を一体化させた近接場光ピックアップ912とが図9に示すように配置された構成となっている。
記録媒体900は、図7に示すように、ガラスや樹脂などで形成される円筒形状を有した基板700の内周面に、反射膜(金、銀、アルミなど)701、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)702a、相変化膜(AgInSbTeやがGaAgInSbTe、GeSbTeなど)703、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)702bの順に膜を堆積させた構成となっている。
円筒形状の記録媒体900は一端(図では右側)はモータ901の円板状の凸部に開口部の内周面が装着されるようになっており、他端(この場合左側)は図10に示したように防塵のために閉鎖された構成となっている。図10は図9に示した記録媒体にキャップ1000を被せた状態を示す外観斜視図である。
また、記録媒体900は、図9に示した矢印911方向に移動することによって記録再生装置本体(モータ901や近接場光ピックアップ912など、記録媒体900に記録や再生を行うために必要な構成部分)から分離して持ち運ぶことが可能となっている。
(Example 3)
FIG. 9 is a conceptual diagram showing another embodiment of the optical memory device according to the present invention.
The basic configuration of this embodiment is based on a cylindrical recording medium 900, a motor 901 for supporting the recording medium 900 at one end (right side in the figure) and rotating the recording medium 900, and the recording medium 900. A recording means for recording information and a near-field optical pickup 912 in which a reproducing means for reproducing recorded information is integrated are arranged as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a recording medium 900 has a reflective film (gold, silver, aluminum, etc.) 701 and a dielectric film (ZnS) formed on the inner peripheral surface of a substrate 700 having a cylindrical shape formed of glass or resin. and such film with a mixed material of SiO 2) 702a, a phase change film (AgInSbTe or is GaAgInSbTe, GeSbTe or the like) 703, and the dielectric film (with a mixed material of ZnS and SiO 2 film) depositing a film in the order of 702b It is the composition made to do.
The cylindrical recording medium 900 has one end (right side in the figure) attached to the disk-like convex portion of the motor 901 with the inner peripheral surface of the opening, and the other end (left side in this case) is shown in FIG. As shown in Fig. 1, it is closed for dust prevention. FIG. 10 is an external perspective view showing a state in which the cap 1000 is put on the recording medium shown in FIG.
In addition, the recording medium 900 moves in the direction of the arrow 911 shown in FIG. ) And can be carried separately.

記録再生装置本体から分離された記録媒体900は、図10に示すように、一端の開口部から塵埃が進入するのを防止するためキャップ1000を取り付けて持ち運ぶような構成となっている。
近接場光ピックアップ912は、図9に示したように、光源である半導体レーザ910と、近接場光の発生と近接場光を再び伝搬光に変換する役割とを担うファイバープローブ902と、光路分岐用のビームスプリッター905と、記録情報によって変調された光強度を検出するための光検出器(フォトダイオード)910と、上記素子間を光学的に効率よく連結するためのレンズ群(対物レンズ904、コリメートレンズ906、レンズ908)とを備えた構成となっている。
半導体レーザ910の波長には特別な限定はなく、例えば、780nmや660nm、405nmなどの一般的な光機器に用いられている信号の波長で発光する半導体レーザを用いることができる。
ファイバープローブ902は、図9に示したように剛性を高めるための支持体(例えば金属パイプ)903が装着され、モータ901の出力軸の中心に長手方向に設けられた透過手段としての透過穴907に挿入されている。ファイバープローブ902は先端部近傍がファイバープローブ902の長手方向に対して垂直に折り曲げられており、その先端は、図3に示したように、円錐台形状に先鋭化されたコア302の周囲を金属材料(例えば金、銀、アルミなど)でコーティングしてコーティング層300を形成を形成し、先端に微小開口(例えば、直径50nm程度の開口)303を形成した構成となっており、ファイバープローブ501の内部を導波して先端に達した光はこの微小開口303の近傍において近接場光を発生するようになっている。微小開口303の直径は、図8(b)に示したトラックピッチPより小さくなるように形成されている。
金属コーティング層300は、コア302(図3参照)内部の光が外部に漏れない程度、例えば、50〜300nm程度の厚みで形成されている。近接場光ピックアップ912全体は、ファイバープローブ902を含めて一つのユニットとして一体化されており、円筒形状の記録媒体900の中心軸と平行な方向(図9の矢印911方向)に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるように構成されている。この移動の際、ファイバープローブ902の先端と記録媒体900の内周面との間は、光源(半導体レーザ910)の波長以下の一定距離を保つようになっている。
As shown in FIG. 10, the recording medium 900 separated from the recording / reproducing apparatus main body is configured to be carried by attaching a cap 1000 to prevent dust from entering from an opening at one end.
As shown in FIG. 9, the near-field optical pickup 912 includes a semiconductor laser 910 that is a light source, a fiber probe 902 that plays a role of generating near-field light and converting near-field light into propagating light again, and an optical path branch Beam splitter 905, a photodetector (photodiode) 910 for detecting the light intensity modulated by the recorded information, and a lens group (objective lens 904, optically efficient connection between the elements) A configuration including a collimating lens 906 and a lens 908).
The wavelength of the semiconductor laser 910 is not particularly limited. For example, a semiconductor laser that emits light with a signal wavelength used in general optical equipment such as 780 nm, 660 nm, and 405 nm can be used.
As shown in FIG. 9, the fiber probe 902 is attached with a support (for example, a metal pipe) 903 for increasing rigidity, and a transmission hole 907 as a transmission means provided in the longitudinal direction at the center of the output shaft of the motor 901. Has been inserted. The fiber probe 902 is bent near the tip in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fiber probe 902. As shown in FIG. 3, the tip of the fiber probe 902 is metal around the core 302 sharpened in a truncated cone shape. The coating layer 300 is formed by coating with a material (for example, gold, silver, aluminum, etc.), and a minute opening (for example, an opening having a diameter of about 50 nm) 303 is formed at the tip. Light that has guided through the interior and reached the tip generates near-field light in the vicinity of the minute aperture 303. The diameter of the minute opening 303 is formed to be smaller than the track pitch P shown in FIG.
The metal coating layer 300 is formed with a thickness that prevents light inside the core 302 (see FIG. 3) from leaking to the outside, for example, a thickness of about 50 to 300 nm. The entire near-field optical pickup 912 is integrated as a unit including the fiber probe 902, and is illustrated with respect to a direction parallel to the central axis of the cylindrical recording medium 900 (the direction of the arrow 911 in FIG. 9). It can be moved by a drive system that does not. During this movement, a constant distance equal to or less than the wavelength of the light source (semiconductor laser 910) is maintained between the tip of the fiber probe 902 and the inner peripheral surface of the recording medium 900.

一方、記録媒体900は、モータ901と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ピックアップ912の水平移動機構によって、記録媒体900上におけるすべての位置の記録情報にアクセスできる構成となっている。
上記以外の構成および記録、再生の動作については、実施例2と同様である。
On the other hand, the recording medium 900 is connected to a motor 901 and is configured to rotate at a constant rotational speed. The recording medium 900 is arranged on the recording medium 900 by the rotating mechanism and the horizontal movement mechanism of the near-field optical pickup 912 described above. The recording information at all the positions in can be accessed.
Other configurations and recording / reproducing operations are the same as those in the second embodiment.

(実施例4)
図11は本発明に係る光メモリ装置に用いられる記録媒体の他の実施例を示す断面図である。
本実施例は、実施例1における記録媒体101の構成(図2参照)を図11に示すような構成としたものである。
この記録媒体1100は、図11に示すように、金属材料(アルミなど)で形成される円筒形状を有する基板1101の外周面に、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)1103a、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)1102、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)1103bの順に膜を堆積させた構成となっている。その他の構成および記録、再生の動作については実施例1と同様である。
Example 4
FIG. 11 is a sectional view showing another embodiment of a recording medium used in the optical memory device according to the present invention.
In the present embodiment, the configuration of the recording medium 101 in the first embodiment (see FIG. 2) is configured as shown in FIG.
As shown in FIG. 11, this recording medium 1100 has a dielectric film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ) on the outer peripheral surface of a cylindrical substrate 1101 formed of a metal material (such as aluminum). 1103a, a phase change film (AgInSbTe, GaAgInSbTe, GeSbTe, etc.) 1102, and a dielectric film (a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ) 1103b are sequentially deposited. Other configurations and recording / reproducing operations are the same as those in the first embodiment.

(実施例5)
図12は本発明に係る光メモリ装置に用いられる記録媒体の他の実施例を示す断面図である。
本実施例は、実施例2および3における記録媒体の構成(図7参照)を図12に示すような構成としたものである。
この記録媒体1200は、金属材料(アルミなど)で形成される円筒形状を有する基板1201の内周面に、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)1202a、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)1203、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)1202bの順に膜を堆積させた構成となっている。その他の構成および記録、再生の動作については実施例1および2と同様である。
(Example 5)
FIG. 12 is a sectional view showing another embodiment of a recording medium used in the optical memory device according to the present invention.
In the present example, the configuration of the recording medium in Examples 2 and 3 (see FIG. 7) is configured as shown in FIG.
This recording medium 1200 has a dielectric film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ) 1202 a and a phase change film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ) on the inner peripheral surface of a cylindrical substrate 1201 formed of a metal material (such as aluminum). AgInSbTe, GaAgInSbTe, GeSbTe, etc.) 1203 and a dielectric film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ) 1202b are deposited in this order. Other configurations and recording / reproducing operations are the same as those in the first and second embodiments.

(実施例6)
図13は本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。図14は図13のXIV−XIV線断面図である。
本実施例の基本構成は、円筒形状の記録媒体1300と、この記録媒体1300を一端で支持するとともにこの記録媒体1300を回転運動させるためのモータ1301と、記録媒体1300に対して情報の記録を行うための記録手段及び記録された情報の再生を行うための再生手段を一体化させた近接場光ピックアップ1304とで構成されている。
記録媒体1300は、図2に示すように、ガラスや樹脂などで形成された円筒形状を有する透明基板の外周面に、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)の順に膜を堆積させた構成となっている。また、記録媒体1300とモータ1301とは着脱可能となっており、図13に示した矢印1305の方向に記録媒体1300を移動することによって記録再生装置本体(モータ1301や近接場光ピックアップ1401など、記録媒体1300に記録や再生を行うために必要な構成部分)から分離して持ち運ぶことが可能となっている。
(Example 6)
FIG. 13 is a conceptual diagram showing another embodiment of the optical memory device according to the present invention. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
The basic configuration of the present embodiment is a cylindrical recording medium 1300, a motor 1301 for supporting the recording medium 1300 at one end and rotating the recording medium 1300, and recording information on the recording medium 1300. A near-field optical pickup 1304 in which recording means for performing and reproducing means for reproducing recorded information are integrated.
As shown in FIG. 2, the recording medium 1300 has a dielectric film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ) and a phase change on the outer peripheral surface of a transparent substrate having a cylindrical shape formed of glass or resin. The film is deposited in the order of a film (AgInSbTe, GaAgInSbTe, GeSbTe, etc.) and a dielectric film (a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ). The recording medium 1300 and the motor 1301 are detachable, and the recording / reproducing apparatus main body (such as the motor 1301 and the near-field optical pickup 1401 is moved by moving the recording medium 1300 in the direction of the arrow 1305 shown in FIG. It is possible to carry the recording medium 1300 separately from components necessary for recording and reproduction.

近接場光ピックアップ1401は、図14に示すように、近接場光を記録媒体1300に照射するための近接場光照射ユニット1304と、記録媒体1300の内側の空間内に配置されて、記録媒体1300を透過してきた伝搬光を検出するための光検出器(フォトダイオード)1400との2つの部分より構成される。近接場光照射ユニット1304は、光源である半導体レーザ1303と、近接場光を発生させるファイバープローブ1310と、光源としての半導体レーザ1303とファイバープローブ1310とを光学的に連結するためのレンズ1302とで構成される。 As shown in FIG. 14, the near-field light pickup 1401 is disposed in a space inside the recording medium 1300 and a near-field light irradiation unit 1304 for irradiating the recording medium 1300 with the near-field light. It is comprised from two parts with the photodetector (photodiode) 1400 for detecting the propagation light which permeate | transmitted. The near-field light irradiation unit 1304 includes a semiconductor laser 1303 as a light source, a fiber probe 1310 that generates near-field light, and a lens 1302 for optically connecting the semiconductor laser 1303 and the fiber probe 1310 as a light source. Composed.

半導体レーザ1303の波長には特別な限定はなく、例えば、780nmや660nm、405nmなどの一般的な光機器に用いられている信号の波長で発光する半導体レーザを用いることができる。
ファイバープローブ1310の先端は、図3に示したように、円錐台形状に先鋭化されたコア302の周囲を金属材料(例えば金、銀、アルミなど)でコーティングして金属コーティング層300を形成し、先端に微小開口(例えば、直径50nm程度の開口)303を形成した構成となっており、ファイバープローブ1310の内部を導波して先端に達した光はこの微小開口303近傍において近接場光を発生するようになっている。
微小開口303の直径は、図4(b)に示したトラックピッチPより小さくなるように形成されている。金属コーティング層300は、コア302内部の光が外部に漏れない程度、例えば、50〜300nm程度の厚みで形成されている。近接場光ピックアップ1401全体は一つのユニットとして一体化されており、円筒形状の記録媒体1300の中心軸と平行な方向(図13において矢印1305方向)に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるように構成されている。この移動の際、ファイバープローブ1310の先端と記録媒体1300の外周面との間は、半導体レーザ1303のレーザ光の波長以下の一定距離を保つようになっている。
There is no particular limitation on the wavelength of the semiconductor laser 1303, and for example, a semiconductor laser that emits light at a signal wavelength used in general optical equipment such as 780 nm, 660 nm, and 405 nm can be used.
As shown in FIG. 3, the tip of the fiber probe 1310 is coated with a metal material (eg, gold, silver, aluminum, etc.) around the core 302 sharpened in a truncated cone shape to form a metal coating layer 300. In this configuration, a minute opening (for example, an opening having a diameter of about 50 nm) 303 is formed at the tip, and light reaching the tip after being guided through the inside of the fiber probe 1310 is subjected to near-field light in the vicinity of the minute opening 303. It is supposed to occur.
The diameter of the minute opening 303 is formed to be smaller than the track pitch P shown in FIG. The metal coating layer 300 is formed with a thickness that prevents light inside the core 302 from leaking to the outside, for example, a thickness of about 50 to 300 nm. The entire near-field optical pickup 1401 is integrated as one unit, and is moved by a drive system (not shown) in a direction parallel to the central axis of the cylindrical recording medium 1300 (in the direction of arrow 1305 in FIG. 13). It is configured to be able to. During this movement, a constant distance equal to or less than the wavelength of the laser beam of the semiconductor laser 1303 is maintained between the tip of the fiber probe 1310 and the outer peripheral surface of the recording medium 1300.

一方、記録媒体1300は、図13のように、モータ1301と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ピックアップ1401の水平移動機構によって、記録媒体1300上におけるすべての位置の記録情報にアクセスできる構成となっている。
記録媒体1300の内側には、近接場光照射ユニット1304によって近接場光にさらされた記録媒体1300からの透過・散乱光強度を検出するためのフォトダイオード(光検出器)1400が図14に示すように配置されており、近接場光照射ユニット1304と一体となって上記した水平移動を行うようになっている。
記録媒体1300への情報の記録は、回転させた記録媒体1300に対して、記録したい情報に従って変調されたパルス状の近接場光(但し、光学特性が変化する程度のエネルギーを有する)を照射することによって行われる。ここで、時間的に変調されたパルス状の近接場光は、半導体レーザ1303によって強度変調された光をファイバープローブ1310で近接場光に変換させることによって発生させる。
On the other hand, as shown in FIG. 13, the recording medium 1300 is connected to a motor 1301 and is configured to rotate at a constant rotational speed, and this rotational movement mechanism and the horizontal movement mechanism of the near-field optical pickup 1401 described above. Thus, the recording information at all positions on the recording medium 1300 can be accessed.
Inside the recording medium 1300, a photodiode (light detector) 1400 for detecting the intensity of transmitted / scattered light from the recording medium 1300 exposed to the near-field light by the near-field light irradiation unit 1304 is shown in FIG. The horizontal movement described above is performed integrally with the near-field light irradiation unit 1304.
Information is recorded on the recording medium 1300 by irradiating the rotated recording medium 1300 with pulsed near-field light modulated according to the information to be recorded (however, it has energy that changes the optical characteristics). Is done by. Here, the temporally modulated pulse-like near-field light is generated by converting light intensity-modulated by the semiconductor laser 1303 into near-field light by the fiber probe 1310.

この操作によって形成される記録媒体1300上の連続データは、図4(a)のように円筒形状の外周面に螺旋を描くように並べられる。図4(b)においては、縦方向に並んだ記録マーク401が連続するデータ列(データトラック)を表し、円筒形状の記録媒体1300を円周方向に1周すると隣接する記録マーク401の列に接続されるようになっている。記録マーク401およびデータトラック間の距離(トラックピッチP)の具体的寸法例としては、例えば、記録マーク401の直径が50〜100nm、トラックピッチPが記録マーク401の直径の2倍程度が挙げられる。
記録情報の再生(読み出し)は、まず、記録媒体1300を回転させ、ファイバープローブ1310の先端が読み出したい情報のある記録マーク401(図4(b)参照)上に位置するように近接場光ピックアップ1401を配置させる。このとき、フォトダイオード1400は、記録媒体1300を挟んでファイバープローブ1310の先端と対向する位置に配置される。この状態で、半導体レーザ1303を連続点灯させてファイバープローブ1310の先端と記録媒体1300との間に近接場光を発生させ、記録マーク401の並び方に従って時間的に変調される透過・散乱光(記録媒体内側の空間に透過・散乱される光)の強度をフォトダイオード1400で検出する。このフォトダイオード1400によって、記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体1300の回転運動に連動していずれか一方の隣接トラックの方向に移動し、近接場光ピックアップ1401はこの動きに連動して移動するようになっている。この連動により、記録媒体状に並んだ連続したデータを読み出すようになっている。
The continuous data on the recording medium 1300 formed by this operation is arranged so as to draw a spiral on the cylindrical outer peripheral surface as shown in FIG. In FIG. 4B, the recording marks 401 arranged in the vertical direction represent a continuous data row (data track). When the cylindrical recording medium 1300 makes one round in the circumferential direction, the recording marks 401 are adjacent to each other. Connected. Specific examples of dimensions of the distance between the recording mark 401 and the data track (track pitch P) include, for example, a diameter of the recording mark 401 of 50 to 100 nm and a track pitch P of about twice the diameter of the recording mark 401. .
For reproduction (reading) of recorded information, first, the recording medium 1300 is rotated, and the near-field optical pickup is positioned so that the tip of the fiber probe 1310 is positioned on a recording mark 401 (see FIG. 4B) having information to be read. 1401 is arranged. At this time, the photodiode 1400 is disposed at a position facing the tip of the fiber probe 1310 with the recording medium 1300 interposed therebetween. In this state, the semiconductor laser 1303 is continuously turned on to generate near-field light between the tip of the fiber probe 1310 and the recording medium 1300, and transmitted / scattered light (recording) that is temporally modulated according to how the recording marks 401 are arranged. The photodiode 1400 detects the intensity of light transmitted and scattered in the space inside the medium. The photodiode 1400 detects a signal corresponding to the recording information. The track being read moves in the direction of one of the adjacent tracks in conjunction with the rotational movement of the recording medium 1300, and the near-field optical pickup 1401 moves in conjunction with this movement. By this interlocking, continuous data arranged in the form of a recording medium is read out.

(実施例7)
図15は本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。
本実施例の基本構成は、円筒形状の記録媒体1507と、この記録媒体1507を一端で支持するとともにこの記録媒体1507を回転運動させるためのモータ1501と、記録媒体1507に対して情報の記録を行うための記録手段及び記録された情報の再生を行うための再生手段を一体化した近接場光ピックアップとが配置された構成となっている。
記録媒体1507は、図7に示すように、ガラスや樹脂などで形成される円筒形状を有する基板700の内周面に、反射膜(金、銀、アルミなど)701、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)702a、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)703、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)702bの順に膜を堆積させた構成となっている。
円筒の一端(図では右端)は、モータ1501の円板状の凸部に装着されており、円筒の他端(この場合左端)は防塵のために閉鎖された構成となっている。
また、記録媒体1507は、図15に示した矢印1508方向に記録媒体1507を移動することによって記録再生装置本体(モータ1501や近接場光ピックアップなど、記録媒体1507に記録や再生を行うために必要な構成部分)から分離して持ち運ぶことが可能となっている。記録再生装置本体から分離された記録媒体1507は、図11に示すように、記録媒体1507の開口部を塞ぐためのキャップを取り付けて持ち運ぶような構成となっている。
(Example 7)
FIG. 15 is a conceptual diagram showing another embodiment of the optical memory device according to the present invention.
The basic configuration of this embodiment is a cylindrical recording medium 1507, a motor 1501 for supporting the recording medium 1507 at one end and rotating the recording medium 1507, and recording information on the recording medium 1507. A near-field optical pickup in which recording means for performing and reproducing means for reproducing recorded information are integrated is arranged.
As shown in FIG. 7, a recording medium 1507 has a reflective film (gold, silver, aluminum, etc.) 701 and a dielectric film (ZnS and such as a membrane by mixing the material with SiO 2) 702a, a phase change film (AgInSbTe or GaAgInSbTe, etc. GeSbTe) 703, and a dielectric film (ZnS and by mixing materials with SiO 2 film) in the order of 702b depositing a film It has a configuration.
One end (right end in the figure) of the cylinder is attached to a disk-like convex portion of the motor 1501, and the other end (left end in this case) of the cylinder is closed to prevent dust.
In addition, the recording medium 1507 is necessary for performing recording and reproduction on the recording medium 1507 by moving the recording medium 1507 in the direction of the arrow 1508 shown in FIG. 15 (such as a motor 1501 and a near-field optical pickup). It is possible to carry it separately. As shown in FIG. 11, the recording medium 1507 separated from the main body of the recording / reproducing apparatus is configured to be carried with a cap for closing the opening of the recording medium 1507.

近接場光ピックアップは、図15のように、近接場光を記録媒体1507に照射するための近接場光照射ユニットと、記録媒体1507を透過してきた伝搬光を検出するための光検出器(フォトダイオード)1500の2つの部分より構成される。近接場光照射ユニットは、光源である半導体レーザ1505と、近接場光を発生させるファイバープローブ1502と、半導体レーザ1505とファイバープローブ1502とを光学的に連結するためのレンズ1504とで構成され、ファイバープローブ1502の一部はモータ1501の中空の出力軸の中心に長手方向に形成された透過穴1506を通して記録媒体1507内側の空間に配置されている。
半導体レーザ1505の波長には特別な限定はなく、例えば、780nmや660nm、405nmなどの一般的な光機器に用いられている信号の波長で発光する半導体レーザを用いることができる。ファイバープローブ1502は、図15のように剛性を高めるための支持体1503が装着され、モータ1501の出力軸の中心に長手方向に設けられた透過手段である透過穴1506に挿入された配置となっている。
As shown in FIG. 15, the near-field light pickup includes a near-field light irradiation unit for irradiating the recording medium 1507 with the near-field light, and a photodetector (photograph for detecting the propagation light transmitted through the recording medium 1507. Diode) 1500 comprises two parts. The near-field light irradiation unit includes a semiconductor laser 1505 that is a light source, a fiber probe 1502 that generates near-field light, and a lens 1504 that optically couples the semiconductor laser 1505 and the fiber probe 1502. A part of the probe 1502 is arranged in a space inside the recording medium 1507 through a transmission hole 1506 formed in the longitudinal direction at the center of the hollow output shaft of the motor 1501.
There is no particular limitation on the wavelength of the semiconductor laser 1505. For example, a semiconductor laser that emits light with a signal wavelength used in general optical equipment such as 780 nm, 660 nm, and 405 nm can be used. As shown in FIG. 15, the fiber probe 1502 is mounted with a support 1503 for increasing rigidity, and is inserted into a transmission hole 1506 which is a transmission means provided in the longitudinal direction at the center of the output shaft of the motor 1501. ing.

ファイバープローブ1502の先端は、図3に示したように、円錐台形状に先鋭化されたコア302の周囲を金属材料(例えば金、銀、アルミなど)でコーティングして金属コーティング層300を形成し、先端に微小開口(例えば、直径50nm程度の開口)303を形成した構成となっており、ファイバープローブ1502内部を導波して先端に達した光はこの微小開口303近傍において近接場光を発生するようになっている。微小開口303の直径は、図8(b)に示したトラックピッチPより小さくなるように形成されている。金属コーティング層300は、コア302内部の光が外部に漏れない程度、例えば、50〜300nm程度の厚みで形成されている。近接場光ピックアップ全体は一つのユニットとして一体化されており、円筒形状の記録媒体1507の中心軸と平行な方向(図15において矢印1508方向)に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるように構成されている。この移動の際、ファイバープローブ1502の先端と記録媒体1507の内周面とは、半導体レーザ1505のレーザ光の波長以下の一定距離を保つようになっている。   As shown in FIG. 3, the tip of the fiber probe 1502 is coated with a metal material (eg, gold, silver, aluminum, etc.) around the core 302 sharpened in a truncated cone shape to form a metal coating layer 300. In this configuration, a minute opening (for example, an opening having a diameter of about 50 nm) 303 is formed at the tip, and light reaching the tip after being guided through the fiber probe 1502 generates near-field light in the vicinity of the minute opening 303. It is supposed to be. The diameter of the minute opening 303 is formed to be smaller than the track pitch P shown in FIG. The metal coating layer 300 is formed with a thickness that prevents light inside the core 302 from leaking to the outside, for example, a thickness of about 50 to 300 nm. The entire near-field optical pickup is integrated as one unit, and can be moved by a drive system (not shown) with respect to a direction parallel to the central axis of the cylindrical recording medium 1507 (in the direction of arrow 1508 in FIG. 15). It is configured to be able to. During this movement, the tip of the fiber probe 1502 and the inner peripheral surface of the recording medium 1507 are kept at a certain distance below the wavelength of the laser beam of the semiconductor laser 1505.

一方、記録媒体1507は、図15のように、モータ1501と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ピックアップの水平移動機構とによって、記録媒体1507上におけるすべての位置の記録情報にアクセスできる構成となっている。
記録媒体1507の外側には、近接場光照射ユニットによって近接場光にさらされた記録媒体1507からの透過・散乱光強度を検出するためのフォトダイオード(光検出器)1500が配置されており、近接場光照射ユニットと一体となって上記した水平移動を行うようになっている。
記録媒体1507への情報の記録は、回転させた記録媒体1507に対して、記録したい情報に従って変調されたパルス状の近接場光を照射することによって行われる。
On the other hand, as shown in FIG. 15, the recording medium 1507 is connected to a motor 1501 and is configured to rotate at a constant rotational speed. This rotational motion mechanism and the horizontal movement mechanism of the near-field optical pickup described above Thus, the recording information at all positions on the recording medium 1507 can be accessed.
A photodiode (photodetector) 1500 for detecting the intensity of transmitted / scattered light from the recording medium 1507 exposed to the near-field light by the near-field light irradiation unit is disposed outside the recording medium 1507. The horizontal movement described above is performed integrally with the near-field light irradiation unit.
Information is recorded on the recording medium 1507 by irradiating the rotated recording medium 1507 with pulsed near-field light modulated according to the information to be recorded.

ここで、時間的に変調されたパルス状の近接場光は、半導体レーザ1505によって強度変調された光をファイバープローブ1502で近接場光に変換させることによって発生させる。この操作によって形成される記録媒体1507上の連続データは、図8(a)に示したように円筒形状の表面に螺旋を描くように並べられる。図8(b)においては、縦方向に並んだ記録マーク401が連続するデータ列(データトラック)を表し、円筒形状の記録媒体1507を円周方向に1周すると隣接する記録マーク401の列に接続されるようになっている。記録マーク401およびデータトラック間の距離(トラックピッチP)の具体的寸法例としては、例えば、記録マーク401の直径が50〜100nm、トラックピッチPが記録マーク401の直径の2倍程度が挙げられる。
記録媒体1507への記録情報の再生(読み出し)は、まず、記録媒体1507を回転させ、ファイバープローブ1502の先端が読み出したい情報のある記録マーク401上に位置するように近接場光ピックアップを配置させる。このとき、フォトダイオード1500は、記録媒体1507を挟んでファイバープローブ1502の先端と対向する位置に配置される。このような状態で、半導体レーザ1505を連続点灯させてファイバープローブ1502の先端と記録媒体1507との間に近接場光を発生させ、記録マーク401の並び方に従って時間的に変調される透過・散乱光(記録媒体内側の空間に透過・散乱される光)の強度をフォトダイオード1500で検出する。これによって、記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体1507の回転運動に連動していずれか一方の隣接トラックの方向に移動し、近接場光ピックアップはこの動きに連動して移動するようになっている。この連動により、記録媒体状に並んだ連続したデータを読み出すようになっている。
Here, the temporally modulated pulse-like near-field light is generated by converting the light whose intensity is modulated by the semiconductor laser 1505 into the near-field light by the fiber probe 1502. The continuous data on the recording medium 1507 formed by this operation is arranged so as to draw a spiral on the cylindrical surface as shown in FIG. In FIG. 8B, the recording marks 401 arranged in the vertical direction represent a continuous data row (data track). When the cylindrical recording medium 1507 makes one round in the circumferential direction, the recording marks 401 are adjacent to each other. Connected. Specific examples of dimensions of the distance between the recording mark 401 and the data track (track pitch P) include, for example, a diameter of the recording mark 401 of 50 to 100 nm and a track pitch P of about twice the diameter of the recording mark 401. .
In reproducing (reading) recorded information on the recording medium 1507, first, the recording medium 1507 is rotated, and the near-field optical pickup is arranged so that the tip of the fiber probe 1502 is positioned on the recording mark 401 having information to be read. . At this time, the photodiode 1500 is disposed at a position facing the tip of the fiber probe 1502 with the recording medium 1507 interposed therebetween. In this state, the semiconductor laser 1505 is continuously turned on to generate near-field light between the tip of the fiber probe 1502 and the recording medium 1507, and transmitted / scattered light that is temporally modulated according to the arrangement of the recording marks 401. The intensity of (light transmitted and scattered in the space inside the recording medium) is detected by the photodiode 1500. Thereby, a signal corresponding to the recording information is detected. The track being read moves in the direction of one of the adjacent tracks in conjunction with the rotational movement of the recording medium 1507, and the near-field optical pickup moves in conjunction with this movement. By this interlocking, continuous data arranged in the form of a recording medium is read out.

(実施例8)
図16は本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図であり、図17は図16のXVII−XVII線断面図である。
本実施例の基本構成は、円筒形状の記録媒体1600と、この記録媒体1600を一端で支持するとともにこの記録媒体1600を回転運動させるためのモータ1601と、記録媒体1600に対して情報の記録を行うための記録手段及び記録された情報の再生を行うための再生手段を一体化させた近接場光ピックアップ1608とが図16及び図17に示すように配置された構成となっている。
記録媒体1600は、図2に示すように、ガラスや樹脂などで形成される円筒形状を有した基板の外周面に、反射膜(金、銀、アルミなど)、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)の順に膜を堆積させた構成となっている。
(Example 8)
16 is a conceptual diagram showing another embodiment of the optical memory device according to the present invention, and FIG. 17 is a sectional view taken along line XVII-XVII in FIG.
The basic configuration of this embodiment is a cylindrical recording medium 1600, a motor 1601 for supporting the recording medium 1600 at one end and rotating the recording medium 1600, and recording information on the recording medium 1600. A near-field optical pickup 1608 in which recording means for performing and reproducing means for reproducing recorded information are integrated is arranged as shown in FIGS. 16 and 17.
As shown in FIG. 2, the recording medium 1600 has a reflective film (gold, silver, aluminum, etc.), a dielectric film (ZnS and SiO 2 ) on the outer peripheral surface of a cylindrical substrate formed of glass or resin. And a phase change film (AgInSbTe, GaAgInSbTe, GeSbTe, etc.), and a dielectric film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ). .

また、記録媒体1600とモータ1601とは着脱可能となっており、図16に示した矢印1609方向に記録媒体1600を移動させることによって記録再生装置本体(モータ1601や近接場光ピックアップ1608など、記録媒体1600に記録や再生を行うために必要な構成部分)から分離して持ち運ぶことが可能となっている。
近接場光ピックアップ1608は、図17に示すように、光源である半導体レーザ1607と、近接場光の発生と近接場光を再び伝搬光に変換する役割とを担う近接場光プローブ1602と、光路分岐用のビームスプリッター1605と、記録情報によって変調された光強度を検出するための光検出器(フォトダイオード)1701と、上記素子間を光学的に効率よく連結するためのレンズ群(対物レンズ1604、コリメートレンズ1606、レンズ1700)とを備えた構成となっている。半導体レーザ1607の波長には特別な限定はなく、例えば、780nmや660nm、405nmなどの一般的な光機器に用いられている信号の波長で発光する半導体レーザを用いることができる。
The recording medium 1600 and the motor 1601 are detachable, and the recording / reproducing apparatus main body (such as the motor 1601 and the near-field optical pickup 1608 is recorded by moving the recording medium 1600 in the direction of the arrow 1609 shown in FIG. The medium 1600 can be carried separately from the components necessary for recording and reproduction.
As shown in FIG. 17, the near-field optical pickup 1608 includes a semiconductor laser 1607 as a light source, a near-field optical probe 1602 that plays a role of generating near-field light and converting near-field light into propagating light again, and an optical path. A beam splitter 1605 for branching, a photodetector (photodiode) 1701 for detecting the light intensity modulated by the recorded information, and a lens group (objective lens 1604) for optically efficiently connecting the elements. , A collimating lens 1606, and a lens 1700). There is no particular limitation on the wavelength of the semiconductor laser 1607. For example, a semiconductor laser that emits light at a signal wavelength used in general optical equipment such as 780 nm, 660 nm, and 405 nm can be used.

図18は図16に示した光メモリ装置の動作を説明するための模式図である。
近接場光プローブ1602は、図18に示すように、記録媒体1600(図16参照)の回転運動によって数〜数十nm程度浮上するスライダー1800の側面(図の左側)に近接場光を発生させるためのファイバープローブ1801が装着された構成となっている。
スライダー1800は、ガラスや樹脂などで形成されており、サスペンション1601を介して近接場光プローブ1602を支持するためのアーム1602に連結されている。ファイバープローブ1801の先端は、図3に示したように、円錐台形状に先鋭化されたコア302の周囲を金属材料(例えば金、銀、アルミなど)でコーティングして金属コーティング層300を形成し、先端に微小開口(例えば、直径50nm程度の開口)303を形成させた構成となっており、ファイバープローブ1801内部を導波して先端に達した光はこの開口近傍において近接場光を発生するようになっている。微小開口303の直径は、図4(b)に示したトラックピッチPより小さくなるように形成されている。金属コーティング層300は、コア302の内部の光が外部に漏れない程度、例えば、50〜300nm程度の厚みで形成されている。近接場光ピックアップ全体は一つのユニットとして一体化されており、円筒形状の記録媒体の中心軸と平行な方向(図16において矢印1609方向)に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるように構成されている。この移動の際、ファイバープローブ1801先端と記録媒体1600の外周面との間の距離は、スライダー1800の浮上量が記録媒体1600の回転数に従うことによって常に半導体レーザ1607の波長以下の一定距離が保たれるようになっている。
記録媒体1600は、図16に示したように、その中心軸がモータ1601の出力軸と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と、上記した近接場光ピックアップ1608の水平移動機構とで、記録媒体1600上におけるすべての位置の記録情報にアクセスできる構成となっている。
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining the operation of the optical memory device shown in FIG.
As shown in FIG. 18, the near-field light probe 1602 generates near-field light on the side surface (left side of the drawing) of the slider 1800 that floats about several to several tens of nanometers by the rotational movement of the recording medium 1600 (see FIG. 16). Therefore, a fiber probe 1801 is mounted.
The slider 1800 is made of glass, resin, or the like, and is connected to an arm 1602 for supporting the near-field optical probe 1602 via a suspension 1601. As shown in FIG. 3, the tip of the fiber probe 1801 is coated with a metal material (for example, gold, silver, aluminum, etc.) around the core 302 sharpened in a truncated cone shape to form a metal coating layer 300. In this configuration, a minute opening (for example, an opening having a diameter of about 50 nm) 303 is formed at the tip, and light reaching the tip after being guided through the fiber probe 1801 generates near-field light in the vicinity of the opening. It is like that. The diameter of the minute opening 303 is formed to be smaller than the track pitch P shown in FIG. The metal coating layer 300 is formed with a thickness that prevents light inside the core 302 from leaking to the outside, for example, a thickness of about 50 to 300 nm. The entire near-field optical pickup is integrated as a single unit, and can be moved by a drive system (not shown) in a direction parallel to the central axis of the cylindrical recording medium (in the direction of arrow 1609 in FIG. 16). It is configured as follows. During this movement, the distance between the tip of the fiber probe 1801 and the outer peripheral surface of the recording medium 1600 is always kept at a constant distance equal to or less than the wavelength of the semiconductor laser 1607 as the flying height of the slider 1800 follows the rotational speed of the recording medium 1600. It has come to droop.
As shown in FIG. 16, the recording medium 1600 is configured such that its central axis is connected to the output shaft of the motor 1601 so as to rotate at a constant rotational speed. With the horizontal movement mechanism of the field light pickup 1608, the recording information at all positions on the recording medium 1600 can be accessed.

記録媒体1600への情報の記録は、回転させた記録媒体1600に対して、記録したい情報に従って変調されたパルス状の近接場光を照射することによって行われる。
ここで、時間的に変調されたパルス状の近接場光は、半導体レーザ1607によって強度変調された光をファイバープローブ1801で近接場光に変換させることによって発生させる。この操作によって形成される記録媒体1600上の連続データは、図4(a)に示したように円筒形状の表面に螺旋を描くように並べられる。図4(b)においては、縦方向に並んだ記録マーク401が連続するデータ列(データトラック)を表し、円筒形状の記録媒体1600(図4(a)の101対応)を円周方向に1周すると隣接する記録マーク401の列に接続されるようになっている。記録マーク401およびデータトラック間の距離(トラックピッチP)の具体的寸法例としては、例えば、記録マーク401の直径が50〜100nm、トラックピッチPが記録マーク401の直径の2倍程度が挙げられる。
Information is recorded on the recording medium 1600 by irradiating the rotated recording medium 1600 with pulsed near-field light modulated according to the information to be recorded.
Here, the temporally modulated pulse-like near-field light is generated by converting the light whose intensity is modulated by the semiconductor laser 1607 into the near-field light by the fiber probe 1801. The continuous data on the recording medium 1600 formed by this operation is arranged so as to draw a spiral on the cylindrical surface as shown in FIG. 4B shows a data string (data track) in which recording marks 401 arranged in the vertical direction are continuous, and a cylindrical recording medium 1600 (corresponding to 101 in FIG. 4A) is 1 in the circumferential direction. As it goes around, it is connected to the row of adjacent recording marks 401. Specific examples of dimensions of the distance between the recording mark 401 and the data track (track pitch P) include, for example, a diameter of the recording mark 401 of 50 to 100 nm and a track pitch P of about twice the diameter of the recording mark 401. .

図16〜図18に示した光メモリ装置において、記録情報の再生(読み出し)は、まず、記録媒体1600を回転させ、ファイバープローブ1801の先端が読み出したい情報のある記録マーク401上に位置するように近接場光ピックアップ1608を配置させる。この状態で、半導体レーザ1607を連続点灯させてファイバープローブ1801の先端と記録媒体1600との間に近接場光を発生させ、記録マークの並び方に従って時間的に変調されるファイバープローブ1801内の戻り光(ファイバープローブ1801の先端開口からビームスプリッター1605側に伝搬する光)強度をフォトダイオード1607で検出する。これによって、記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体1600の回転運動に連動していずれか一方の隣接トラックの方向に移動し、近接場光ピックアップ1608はトラックの動きに連動して移動するようになっている。この連動により、記録媒体1600上に並んだ連続したデータを読み出すようになっている。
本実施例では、近接場光プローブ1602が記録媒体1600から浮上して動作するスライダー1800を例示したが、本発明はこれに限らず、記録媒体1600に接して滑走する形態であっても構わない。
In the optical memory device shown in FIGS. 16 to 18, reproduction (reading) of recorded information is performed by first rotating the recording medium 1600 so that the tip of the fiber probe 1801 is positioned on the recording mark 401 having information to be read. A near-field optical pickup 1608 is disposed. In this state, the semiconductor laser 1607 is continuously turned on to generate near-field light between the tip of the fiber probe 1801 and the recording medium 1600, and the return light in the fiber probe 1801 that is temporally modulated according to the arrangement of the recording marks. The intensity of light (propagating light from the opening of the tip of the fiber probe 1801 toward the beam splitter 1605) is detected by the photodiode 1607. Thereby, a signal corresponding to the recording information is detected. The track being read moves in the direction of one of the adjacent tracks in conjunction with the rotational movement of the recording medium 1600, and the near-field optical pickup 1608 moves in conjunction with the movement of the track. . By this interlocking, continuous data arranged on the recording medium 1600 is read out.
In the present embodiment, the slider 1800 in which the near-field optical probe 1602 moves and moves from the recording medium 1600 is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the slider 1800 may slide in contact with the recording medium 1600. .

(実施例9)
図19は本発明に係る光メモリ装置に用いられる近接場光ピックアップの他の実施例を示す概念図である。
本実施例は、実施例8に示した近接場光プローブ1602の構成図18を別の構成で実現させたものである。
図19に示す近接場光プローブは、レンズ形状の突起部1901を備えた透明基板(ガラスや樹脂など)1902に、図20に示すような微小開口部2000を形成した30〜100nm程度の薄い金属膜(金、銀、アルミなど)1903が設けられた構成となっている。
図20は本発明に係る光メモリ装置の近接場光ピックアップに用いられる金属膜の変形例を示す平面図である。
この近接場光プローブは、図17に示した近接場光プローブ1602と同様に、サスペンション1601を介してアーム1602に支持されており、近接場光プローブ1602自体が記録媒体の表面から数〜数十nmの距離で浮上するスライダーとして動作するようになっている。金属膜2001に設けられた微小開口2000は、ファイバープローブの場合と同程度の直径(図4(b)に示したトラックピッチPより小さな大きさ)で形成されている。透明基板1902に設けられたレンズ形状の突起部1901は、対物レンズ1900で集光される光が、平坦な基板を用いた場合よりさらに微小開口部に向けて集光されるためのものである。このような構成によって、微小開口部において基板の屈折率で実現される回折限界程度まで集光される。
以上のように構成される近接場光プローブを用いた装置構成及び記録、再生の動作については実施例8と同様である。
Example 9
FIG. 19 is a conceptual diagram showing another embodiment of the near-field optical pickup used in the optical memory device according to the present invention.
In this embodiment, the configuration diagram 18 of the near-field optical probe 1602 shown in the eighth embodiment is realized by another configuration.
The near-field optical probe shown in FIG. 19 is a thin metal with a thickness of about 30 to 100 nm in which a minute opening 2000 as shown in FIG. 20 is formed on a transparent substrate (glass, resin, etc.) 1902 provided with a lens-shaped protrusion 1901. A film (gold, silver, aluminum, etc.) 1903 is provided.
FIG. 20 is a plan view showing a modification of the metal film used in the near-field optical pickup of the optical memory device according to the present invention.
Similar to the near-field optical probe 1602 shown in FIG. 17, this near-field optical probe is supported by the arm 1602 via the suspension 1601, and the near-field optical probe 1602 itself is several to several tens from the surface of the recording medium. It operates as a slider that floats at a distance of nm. The minute openings 2000 provided in the metal film 2001 are formed with the same diameter as that of the fiber probe (smaller than the track pitch P shown in FIG. 4B). The lens-shaped protrusion 1901 provided on the transparent substrate 1902 is for the light condensed by the objective lens 1900 to be further condensed toward the minute opening than when a flat substrate is used. . With such a configuration, the light is condensed up to the diffraction limit realized by the refractive index of the substrate in the minute opening.
The apparatus configuration using the near-field optical probe configured as described above and the recording and reproducing operations are the same as in the eighth embodiment.

(実施例10)
図21は本発明に係る光メモリ装置の近接場光ピックアップに用いられる透明基板の変形例を示す平面図である。
本実施例は、実施例8に示した近接場光プローブの構成図18を別の構成で実現させたものである。この近接場光プローブは、実施例9に示した微小開口の代わりに、透明基板1902に微小な金属パターン(金、銀、アルミなどの金属材料で形成される)を形成させた構成となっている。
金属パターンの形状例としては、例えば、図21や図22等の構成が挙げられる。図21の構成は、実施例8における透明基板1902上にファイバープローブの先端開口径程度の大きさの微小散乱体(金、銀、アルミなどの金属材料で形成された金属パターン)2100を形成させてあり、この微小散乱体2100に光を集光照射することによって金属パターン近傍に近接場光を発生させるような構成となっている。
(Example 10)
FIG. 21 is a plan view showing a modification of the transparent substrate used in the near-field optical pickup of the optical memory device according to the present invention.
In the present embodiment, the configuration diagram 18 of the near-field optical probe shown in the eighth embodiment is realized by another configuration. This near-field optical probe has a configuration in which a minute metal pattern (formed of a metal material such as gold, silver, or aluminum) is formed on the transparent substrate 1902 instead of the minute aperture shown in the ninth embodiment. Yes.
Examples of the shape of the metal pattern include the configurations shown in FIGS. In the configuration of FIG. 21, a minute scatterer (a metal pattern formed of a metal material such as gold, silver, or aluminum) 2100 having a size about the diameter of the tip of the fiber probe is formed on the transparent substrate 1902 in the eighth embodiment. In this configuration, near-field light is generated in the vicinity of the metal pattern by condensing and irradiating light onto the minute scatterer 2100.

図22の構成は、2つのほぼ三角形状の微小金属パターン2200a、2200bを線対称となるように向き合わせて配置し、この2つのパターン間(図22において微小ギャップ2201として示した部分)に光を集光照射することによって近接場光を発生させるような構成となっている。微小ギャップ2201の値は、数十nm程度である。図21及び図24のいずれの構成を用いた近接場光プローブの場合にも、図18の近接場光プローブと同様にサスペンション1601を介してアーム1602に支持されており、近接場光プローブ自体が記録媒体表面から数〜数十nmの距離で浮上するスライダーとして動作するようになっている。
以上のように構成される近接場光プローブを用いた装置構成及び記録、再生の動作については実施例8と同様である。
In the configuration of FIG. 22, two substantially triangular fine metal patterns 2200a and 2200b are arranged to face each other so as to be line-symmetric, and light is transmitted between the two patterns (portion shown as a minute gap 2201 in FIG. 22). Is configured to generate near-field light by condensing and irradiating light. The value of the minute gap 2201 is about several tens of nm. In the case of the near-field optical probe using any of the configurations shown in FIGS. 21 and 24, the near-field optical probe itself is supported by the arm 1602 via the suspension 1601 as in the near-field optical probe of FIG. It operates as a slider that floats at a distance of several to several tens of nanometers from the surface of the recording medium.
The apparatus configuration using the near-field optical probe configured as described above and the recording and reproducing operations are the same as in the eighth embodiment.

(実施例11)
図23は本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。図24は図23のXXIV−XXIV線断面図である。
本実施例の基本構成は、円筒形状の記録媒体2300と、この記録媒体2300を一端で支持するとともにこの記録媒体2300を回転運動させるためのモータ2301と、記録媒体2300に対して情報の記録を行うための記録手段及び記録された情報の再生を行うための再生手段を一体化させた近接場光ピックアップとが図23及び図23に示すように配置された構成となっている。
記録媒体2300は、図2に示すように、ガラスや樹脂などで形成される円筒形状を有した基板の外周面に、反射膜(金、銀、アルミなど)、誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)、相変化膜(AgInSbTeやGaAgInSbTe、GeSbTeなど)、及び誘電体膜(ZnSとSiO2との混合材料による膜など)の順に膜を堆積させた構成となっている。
(Example 11)
FIG. 23 is a conceptual diagram showing another embodiment of the optical memory device according to the present invention. 24 is a sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG.
The basic configuration of this embodiment is a cylindrical recording medium 2300, a motor 2301 for supporting the recording medium 2300 at one end and rotating the recording medium 2300, and recording information on the recording medium 2300. The recording means for performing and the near-field optical pickup integrated with the reproducing means for reproducing the recorded information are arranged as shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, the recording medium 2300 has a reflective film (gold, silver, aluminum, etc.), a dielectric film (ZnS and SiO 2 ) on the outer peripheral surface of a cylindrical substrate formed of glass or resin. And a phase change film (AgInSbTe, GaAgInSbTe, GeSbTe, etc.), and a dielectric film (such as a film made of a mixed material of ZnS and SiO 2 ). .

また、記録媒体2300とモータ2301とは着脱可能となっており、図23に示した矢印2306方向に記録媒体2300を移動することによって記録再生装置本体(モータ2301や近接場光ピックアップなど、記録媒体2300に記録や再生を行うために必要な構成部分)から分離して持ち運ぶことが可能となっている。
近接場光ピックアップは、図24に示すように、近接場光を記録媒体2300に照射するための近接場光照射ユニット2306と、記録媒体2300の内側空間に配置されて、記録媒体2300を透過してきた伝搬光を検出するための光検出器(フォトダイオード)2307の2つの部分より構成される。
The recording medium 2300 and the motor 2301 are detachable, and the recording / reproducing apparatus main body (recording medium such as a motor 2301 or a near-field optical pickup is moved by moving the recording medium 2300 in the direction of the arrow 2306 shown in FIG. 2300 can be carried separately from the components necessary for recording and reproduction.
As shown in FIG. 24, the near-field light pickup is disposed in the inner space of the recording medium 2300 and the near-field light irradiation unit 2306 for irradiating the recording medium 2300 with the near-field light, and passes through the recording medium 2300. It comprises two parts of a photodetector (photodiode) 2307 for detecting the propagated light.

近接場光照射ユニット2306は、光源である半導体レーザ2304と、近接場光を発生させる近接場光プローブ2302と、光源2304と近接場光プローブ2302を光学的に効率よく連結するための対物レンズ2303とで構成されている。半導体レーザ2304の波長には特別な限定はなく、例えば、780nmや660nm、405nmなどの一般的な光機器に用いられている信号の波長で発光する半導体レーザを用いることができる。近接場光プローブは、図18に示すように、記録媒体の回転運動によって数〜数十nm程度浮上するスライダー1800の側面に近接場光を発生させるためのファイバープローブ1801が装着された構成となっている。スライダー1800は、ガラスや樹脂などで形成されており、サスペンション1601を介して近接場光プローブを支持するためのアーム1602に連結されている。ファイバープローブ1801の先端は、図3に示すように、円錐台形状に先鋭化されたコア302の周囲を金属材料(例えば金、銀、アルミなど)でコーティングして金属コーティング層300を形成し、先端に微小開口(例えば、直径50nm程度の開口)303を形成させた構成となっており、ファイバープローブ1801内部を導波して先端に達した光はこの微小開口303近傍において近接場光を発生するようになっている。微小開口303の直径は、図4(b)に示したトラックピッチPより小さくなるように形成されている。金属コーティング層300は、コア303内部の光が外部に漏れない程度、例えば、50〜300nm程度の厚みで形成されている。近接場光ピックアップ全体は一つのユニットとして一体化されており、円筒形状の記録媒体の中心軸と平行な方向(図23において矢印2306方向)に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるように構成されている。この移動の際、ファイバープローブ2302の先端と記録媒体2300の外周面との間は、光源(半導体レーザ2304)の波長以下の一定距離を保つようになっている。   The near-field light irradiation unit 2306 includes a semiconductor laser 2304 as a light source, a near-field light probe 2302 that generates near-field light, and an objective lens 2303 for optically efficiently coupling the light source 2304 and the near-field light probe 2302. It consists of and. There is no particular limitation on the wavelength of the semiconductor laser 2304. For example, a semiconductor laser that emits light with a signal wavelength used in general optical equipment such as 780 nm, 660 nm, and 405 nm can be used. As shown in FIG. 18, the near-field light probe has a configuration in which a fiber probe 1801 for generating near-field light is mounted on the side surface of the slider 1800 that floats about several to several tens of nanometers by the rotational movement of the recording medium. ing. The slider 1800 is made of glass, resin, or the like, and is connected to an arm 1602 for supporting the near-field optical probe via a suspension 1601. As shown in FIG. 3, the tip of the fiber probe 1801 is coated with a metal material (for example, gold, silver, aluminum, etc.) around the core 302 sharpened in a truncated cone shape to form a metal coating layer 300, It has a structure in which a minute opening (for example, an opening having a diameter of about 50 nm) 303 is formed at the tip, and light that reaches the tip after being guided through the fiber probe 1801 generates near-field light in the vicinity of the minute opening 303. It is supposed to be. The diameter of the minute opening 303 is formed to be smaller than the track pitch P shown in FIG. The metal coating layer 300 is formed with a thickness of about 50 to 300 nm, for example, so that the light inside the core 303 does not leak outside. The entire near-field optical pickup is integrated as a single unit, and can be moved by a drive system (not shown) in a direction parallel to the central axis of the cylindrical recording medium (in the direction of arrow 2306 in FIG. 23). It is configured as follows. During this movement, a constant distance equal to or less than the wavelength of the light source (semiconductor laser 2304) is maintained between the tip of the fiber probe 2302 and the outer peripheral surface of the recording medium 2300.

一方、記録媒体2300は、図23に示すように、モータ2301と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ピックアップの水平移動機構によって矢印2310方向に移動することができ、記録媒体2300上におけるすべての位置の記録情報にアクセスできる構成となっている。記録媒体2300の内側には、近接場光照射ユニット2306によって近接場光にさらされた記録媒体2300からの透過・散乱光強度を検出するためのフォトダイオード(光検出器)2307が図24のように配置されており、近接場光照射ユニット2306と一体となって上記した水平移動を行うようになっている。
記録媒体2300への情報の記録は、回転状態の記録媒体2300に対して、記録したい情報に従って変調されたパルス状の近接場光を照射することによって行われる。
On the other hand, as shown in FIG. 23, the recording medium 2300 is connected to a motor 2301 and is configured to rotate at a constant rotational speed. This rotational movement mechanism and the horizontal movement mechanism of the near-field optical pickup described above. Can be moved in the direction of the arrow 2310, and the recording information at all positions on the recording medium 2300 can be accessed. A photodiode (light detector) 2307 for detecting the intensity of transmitted / scattered light from the recording medium 2300 exposed to the near-field light by the near-field light irradiation unit 2306 is provided inside the recording medium 2300 as shown in FIG. And the horizontal movement described above is performed integrally with the near-field light irradiation unit 2306.
Information is recorded on the recording medium 2300 by irradiating the rotating recording medium 2300 with pulsed near-field light modulated according to the information to be recorded.

ここで、時間的に変調されたパルス状の近接場光は、半導体レーザ2304によって強度変調された光をファイバープローブ2302で近接場光に変換させることによって発生させる。この操作によって形成される記録媒体2300上の連続データは、図4(a)のように円筒形状の表面に螺旋を描くように並べられる。図4(b)においては、縦方向に並んだ記録マーク401が連続するデータ列(データトラック)を表し、円筒形状の記録媒体を円周方向に1周すると隣接する記録マーク401の列に接続されるようになっている。
記録マーク401およびデータトラック間の距離(トラックピッチP)の具体的寸法例としては、例えば、記録マーク401の直径が50〜100nm、トラックピッチPが記録マーク401の直径の2倍程度が挙げられる。
記録媒体2300への記録情報の再生(読み出し)は、まず、記録媒体2300を回転させ、ファイバープローブ2302の先端が読み出したい情報のある記録マーク401(図4(b)参照)上に位置するように近接場光ピックアップ2306を配置させる。このとき、フォトダイオード2307は、記録媒体2300を挟んでファイバープローブ2302の先端と対向する位置に配置される。この状態で、半導体レーザ2304を連続点灯させてファイバープローブ2302の先端と記録媒体2300との間に近接場光を発生させ、記録マーク401の並び方に従って時間的に変調される透過・散乱光(記録媒体2300の内側の空間に透過・散乱される光)の強度をフォトダイオード2307で検出する。このフォトダイオード2307の検出によって、記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体2300の回転運動に連動してどちらか一方の隣接トラックの方向に移動していき、近接場光ピックアップ2306はこの動きに連動して移動するようになっている。この連動により、記録媒体2300上に並んだ連続したデータを読み出すようになっている。
本実施例では、近接場光プローブ2302が記録媒体2300から浮上して動作するスライダーを例示したが、本発明はこれに限らず、記録媒体2300に接して滑走する形態であってもよい。
Here, the temporally modulated pulse-like near-field light is generated by converting light intensity-modulated by the semiconductor laser 2304 into near-field light by the fiber probe 2302. The continuous data on the recording medium 2300 formed by this operation is arranged so as to draw a spiral on a cylindrical surface as shown in FIG. In FIG. 4B, the recording marks 401 arranged in the vertical direction represent a continuous data row (data track). When a cylindrical recording medium makes one round in the circumferential direction, it is connected to the row of adjacent recording marks 401. It has come to be.
Specific examples of dimensions of the distance between the recording mark 401 and the data track (track pitch P) include, for example, a diameter of the recording mark 401 of 50 to 100 nm and a track pitch P of about twice the diameter of the recording mark 401. .
In reproducing (reading) recorded information on the recording medium 2300, first, the recording medium 2300 is rotated so that the tip of the fiber probe 2302 is positioned on the recording mark 401 (see FIG. 4B) having information to be read. The near-field optical pickup 2306 is disposed at the center. At this time, the photodiode 2307 is disposed at a position facing the tip of the fiber probe 2302 with the recording medium 2300 interposed therebetween. In this state, the semiconductor laser 2304 is continuously turned on to generate near-field light between the tip of the fiber probe 2302 and the recording medium 2300, and transmitted / scattered light (recording) that is temporally modulated according to how the recording marks 401 are arranged. The intensity of light transmitted and scattered in the space inside the medium 2300 is detected by the photodiode 2307. By detecting the photodiode 2307, a signal corresponding to the recording information is detected. The track being read moves in the direction of one of the adjacent tracks in conjunction with the rotational movement of the recording medium 2300, and the near-field optical pickup 2306 moves in conjunction with this movement. Yes. By this interlocking, continuous data arranged on the recording medium 2300 is read out.
In the present embodiment, the slider in which the near-field optical probe 2302 is lifted from the recording medium 2300 is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and may be configured to slide in contact with the recording medium 2300.

(実施例12)
本実施例は、実施例11に示した近接場光プローブの構成図18を別の構成で実現させたものである。
この近接場光プローブは、図19に示したように、レンズ形状の突起部1901を備えた透明基板(ガラスや樹脂などで形成)1902に図20に示したような微小開口部2000を形成させた30〜100nm程度の薄い金属膜(金、銀、アルミなど)1903が設けられた構成となっている。この近接場光プローブは、図18の近接場光プローブと同様にサスペンション1905を介してアーム1904に支持されており、近接場光プローブ自体が記録媒体表面から数〜数十nmの距離で浮上するスライダーとして動作するようになっている。金属膜1903に設けられた微小開口2000は、ファイバープローブの場合と同程度の直径(図4(b)のトラックピッチPより小さな大きさ)で形成されている。透明基板1903に設けられたレンズ形状の突起部1901は、対物レンズで集光される光が、平坦な透明基板1902を用いた場合よりさらに微小開口部2000に向けて集光されるようにするためのものである。この構成によって、微小開口部2000では、透明基板1902の屈折率で実現される回折限界程度まで集光される。
以上のように構成される近接場光プローブを用いた装置構成及び記録、再生の動作については実施例11と同様である。
(Example 12)
In this embodiment, the configuration diagram 18 of the near-field optical probe shown in the embodiment 11 is realized by another configuration.
In this near-field optical probe, as shown in FIG. 19, a micro-opening 2000 as shown in FIG. 20 is formed on a transparent substrate (formed of glass or resin) 1902 provided with a lens-shaped protrusion 1901. In addition, a thin metal film (gold, silver, aluminum, etc.) 1903 of about 30 to 100 nm is provided. This near-field optical probe is supported by an arm 1904 via a suspension 1905 in the same manner as the near-field optical probe in FIG. 18, and the near-field optical probe itself floats at a distance of several to several tens of nm from the surface of the recording medium. It works as a slider. The minute openings 2000 provided in the metal film 1903 are formed with the same diameter (smaller than the track pitch P in FIG. 4B) as that of the fiber probe. The lens-shaped protrusion 1901 provided on the transparent substrate 1903 allows the light condensed by the objective lens to be condensed toward the minute opening 2000 more than when the flat transparent substrate 1902 is used. Is for. With this configuration, the minute opening 2000 collects light up to the diffraction limit realized by the refractive index of the transparent substrate 1902.
The apparatus configuration and recording / reproducing operations using the near-field optical probe configured as described above are the same as those in the eleventh embodiment.

(実施例13)
本実施例は、実施例11に示した近接場光プローブの構成図18を別の構成で実現させたものである。
この近接場光プローブは、実施例12に示した微小開口の代わりに、基板に微小な金属パターン(金、銀、アルミなどの金属材料で形成される)を形成させた構成となっている。金属パターンの形状例としては、例えば、図21や図22等が挙げられる。図21に示した構成は、実施例11における透明基板上にファイバープローブの先端開口径程度の大きさの微小散乱体(金、銀、アルミなどの金属材料で形成された金属パターン)を形成させてあり、ここに光を集光照射することによって金属パターン近傍に近接場光を発生させるような構成となっている。
図22は本発明に係る光メモリ装置の近接場光ピックアップに用いられる透明基板の変形例を示す平面図である。
図22に示した構成は、2つの三角形状の金属パターン2200a、2200bを向き合わせて配置し、この2つのパターン間(図22において微小ギャップ2201として示した部分)に光を集光照射することによって近接場光を発生させるような構成となっている。微小ギャップ2201の値は、数十nm程度である。図21及び図22のいずれの構成を用いた近接場光プローブの場合にも、図18に示した近接場光プローブと同様にサスペンション1601を介してアーム1602に支持されており、近接場光プローブ自体が記録媒体表面から数〜数十nmの距離で浮上するスライダーとして動作するようになっている。
以上のように構成される近接場光プローブを用いた装置構成及び記録、再生の動作については実施例11と同様である。
(Example 13)
In this embodiment, the configuration diagram 18 of the near-field optical probe shown in the embodiment 11 is realized by another configuration.
This near-field optical probe has a configuration in which a minute metal pattern (formed of a metal material such as gold, silver, or aluminum) is formed on a substrate instead of the minute aperture shown in the twelfth embodiment. Examples of the shape of the metal pattern include FIG. 21 and FIG. In the configuration shown in FIG. 21, a minute scatterer (a metal pattern formed of a metal material such as gold, silver, or aluminum) having a size approximately equal to the diameter of the tip of the fiber probe is formed on the transparent substrate in Example 11. In this configuration, near-field light is generated near the metal pattern by collecting and irradiating light.
FIG. 22 is a plan view showing a modification of the transparent substrate used in the near-field optical pickup of the optical memory device according to the present invention.
In the configuration shown in FIG. 22, two triangular metal patterns 2200a and 2200b are arranged to face each other, and light is condensed and irradiated between the two patterns (portion shown as a minute gap 2201 in FIG. 22). Is configured to generate near-field light. The value of the minute gap 2201 is about several tens of nm. In the case of the near-field optical probe using any of the configurations shown in FIGS. 21 and 22, the near-field optical probe is supported by the arm 1602 via the suspension 1601 similarly to the near-field optical probe shown in FIG. The device itself operates as a slider that floats at a distance of several to several tens of nanometers from the surface of the recording medium.
The apparatus configuration and recording / reproducing operations using the near-field optical probe configured as described above are the same as those in the eleventh embodiment.

(実施例14)
図25、図26は本発明に係る光メモリ装置に用いられる近接場光ピックアップの他の実施例を示す概念図である。
本実施例は記録媒体の構成例を示したものであり、図25または図26に示すように、記録媒体本体の外周面または内周面に保護膜2501、2601を設けた構成を有している。
ここで、記録媒体本体とは、図2および図7のように構成された記録媒体のことである。図25に示した構成では、図2の記録媒体の外側表面に、窒化珪素(SiN)やダイヤモンドライクカーボンなどの材料を用いた保護膜を5〜15nm程度の厚みで設けた構成となっている。同様に図26に示した構成では、図7に示した記録媒体500の内周面に、窒化珪素(SiN)やダイヤモンドライクカーボンなどの材料を用いた保護膜を5〜15nm程度の厚みで設けた構成となっている。
このように構成された記録媒体は、図25に示した構成の場合には図2に示した記録媒体を用いて装置を構成させた上記実施例の記録媒体に置き換えて使用され、また図26に示した場合には図7に示した記録媒体500を用いて装置を構成させた上記実施例の記録媒体に置き換えて使用される。これらの記録媒体を用いて装置を構成した場合の記録および再生の動作についても、対応する上記実施例で説明した場合と同様である。
(Example 14)
25 and 26 are conceptual diagrams showing other embodiments of the near-field optical pickup used in the optical memory device according to the present invention.
This embodiment shows a configuration example of a recording medium. As shown in FIG. 25 or FIG. 26, the recording medium main body has a configuration in which protective films 2501 and 2601 are provided on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface. Yes.
Here, the recording medium main body is a recording medium configured as shown in FIGS. In the configuration shown in FIG. 25, a protective film using a material such as silicon nitride (SiN) or diamond-like carbon is provided on the outer surface of the recording medium in FIG. 2 with a thickness of about 5 to 15 nm. . Similarly, in the configuration shown in FIG. 26, a protective film using a material such as silicon nitride (SiN) or diamond-like carbon is provided on the inner peripheral surface of the recording medium 500 shown in FIG. It becomes the composition.
In the case of the configuration shown in FIG. 25, the recording medium configured as described above is used in place of the recording medium of the above embodiment in which the apparatus is configured using the recording medium shown in FIG. In this case, the recording medium 500 shown in FIG. 7 is used instead of the recording medium of the above-described embodiment in which the apparatus is configured. Recording and reproduction operations when the apparatus is configured using these recording media are the same as those described in the corresponding embodiments.

本発明に係る光メモリ装置の一実施例を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of an optical memory device according to the present invention. 図1に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体のII−II線断面図であるIt is the II-II sectional view taken on the line of the recording medium used for the optical memory device shown in FIG. 図1に示した光メモリ装置に用いられるファイバープローブの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fiber probe used for the optical memory device shown in FIG. (a)は図1に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体の外観斜視図であり、(b)は(a)に示した記録媒体の外周面の部分拡大図である。(A) is an external perspective view of a recording medium used in the optical memory device shown in FIG. 1, and (b) is a partially enlarged view of the outer peripheral surface of the recording medium shown in (a). 本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the optical memory device based on this invention. 図5のVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5. 図5に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体のVII−VII線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of a recording medium used in the optical memory device shown in FIG. 5. (a)は図5に示した光メモリ装置に用いられる記録媒体の外観斜視図であり、(b)は(a)に示した記録媒体の内周面の部分拡大図である。(A) is an external perspective view of a recording medium used in the optical memory device shown in FIG. 5, and (b) is a partially enlarged view of the inner peripheral surface of the recording medium shown in (a). 本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the optical memory device based on this invention. 図9に示した記録媒体にキャップ1000を被せた状態を示す外観斜視図である。FIG. 10 is an external perspective view showing a state where a cap 1000 is put on the recording medium shown in FIG. 9. 本発明に係る光メモリ装置に用いられる記録媒体の他の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other Example of the recording medium used for the optical memory device based on this invention. 本発明に係る光メモリ装置に用いられる記録媒体の他の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other Example of the recording medium used for the optical memory device based on this invention. 本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the optical memory device based on this invention. 図13のXIV−XIV線断面図である。It is the XIV-XIV sectional view taken on the line of FIG. 本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the optical memory device based on this invention. 本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the optical memory device based on this invention. 図16のXVII−XVII線断面図である。It is the XVII-XVII sectional view taken on the line of FIG. 図16に示した光メモリ装置の動作を説明するための模式図である。FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the operation of the optical memory device shown in FIG. 16. 本発明に係る光メモリ装置に用いられる近接場光ピックアップの他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the near-field optical pick-up used for the optical memory device based on this invention. 本発明に係る光メモリ装置の近接場光ピックアップに用いられる金属膜の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the metal film used for the near-field optical pick-up of the optical memory device based on this invention. 本発明に係る光メモリ装置の近接場光ピックアップに用いられる透明基板の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the transparent substrate used for the near-field optical pick-up of the optical memory device based on this invention. は本発明に係る光メモリ装置の近接場光ピックアップに用いられる透明基板の変形例を示す平面図である。These are the top views which show the modification of the transparent substrate used for the near-field optical pick-up of the optical memory device based on this invention. 本発明に係る光メモリ装置の他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the optical memory device based on this invention. 図23のXXIV−XXIV線断面図である。It is the XXIV-XXIV sectional view taken on the line of FIG. 本発明に係る光メモリ装置に用いられる近接場光ピックアップの他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the near-field optical pick-up used for the optical memory device based on this invention. 本発明に係る光メモリ装置に用いられる近接場光ピックアップの他の実施例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other Example of the near-field optical pick-up used for the optical memory device based on this invention. 光メモリ装置の従来例としての近接場光メモリ装置の基本概念の説明図である。It is explanatory drawing of the basic concept of the near-field optical memory device as a prior art example of an optical memory device.

符号の説明Explanation of symbols

100 モータ
101 記録媒体
102 ファイバープローブ
103 対物レンズ
104 ビームスプリッタ
105 コリメートレンズ
106 レンズ
107 フォトダイオード
108 半導体レーザ
109 近接場光ピックアップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Motor 101 Recording medium 102 Fiber probe 103 Objective lens 104 Beam splitter 105 Collimating lens 106 Lens 107 Photo diode 108 Semiconductor laser 109 Near-field optical pickup

Claims (9)

電磁場のエネルギーに応答して光学特性が変化する記録膜を有する円筒形状の記録媒体と、
前記光学特性が変化する程度のエネルギーの近接場光を照射することによって前記記録媒体に情報の記録を行うための記録手段と、
前記光学特性が変化しない程度のエネルギーの近接場光を照射したときの戻り光によって前記記録情報を読み出すための再生手段とを備えたことを特徴とする光メモリ装置。
A cylindrical recording medium having a recording film whose optical characteristics change in response to energy of an electromagnetic field;
A recording means for recording information on the recording medium by irradiating near-field light with an energy that changes the optical characteristics;
An optical memory device comprising: reproducing means for reading the recorded information by return light when irradiated with near-field light having an energy that does not change the optical characteristics.
電磁場のエネルギーに応答して光学特性が変化する記録膜を有する円筒形状の記録媒体と、
前記光学特性が変化する程度のエネルギーの近接場光を照射することによって前記記録媒体に情報の記録を行うための記録手段と、
前記記録膜において透過・散乱された伝搬光を検出して前記記録情報を読み出すための再生手段とを備えたことを特徴とする光メモリ装置。
A cylindrical recording medium having a recording film whose optical characteristics change in response to energy of an electromagnetic field;
A recording means for recording information on the recording medium by irradiating near-field light with an energy that changes the optical characteristics;
An optical memory device comprising: reproducing means for detecting propagation light transmitted and scattered in the recording film and reading the recorded information.
前記記録手段及び前記再生手段の少なくとも一部が、前記円筒形状を有する記録媒体の内側の空間内に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光メモリ装置。   The optical memory device according to claim 1, wherein at least a part of the recording unit and the reproducing unit is provided in a space inside the recording medium having the cylindrical shape. 前記記録媒体を回転運動させるための出力軸が中空であり、かつ、前記記録媒体と同軸であるモータと、
前記モータの出力軸の空間内に設けられ、前記円筒形状の記録媒体における内周面と前記空間と前記出力軸外との間を光が透過できるようにするための透過手段とを備えたことを特徴とする請求項3に記載の光メモリ装置。
An output shaft for rotating the recording medium is hollow, and a motor coaxial with the recording medium;
Provided in the space of the output shaft of the motor, and provided with a transmission means for allowing light to pass between the inner peripheral surface of the cylindrical recording medium and the space and the outside of the output shaft. The optical memory device according to claim 3.
前記記録媒体は、金属材料を用いた円筒形状の基板に記録膜及び誘電体膜のうち少なくとも記録膜が積層された構成を有することを特徴とする請求項1に記載の光メモリ装置。   2. The optical memory device according to claim 1, wherein the recording medium has a configuration in which at least a recording film of a recording film and a dielectric film is laminated on a cylindrical substrate using a metal material. 前記記録媒体は、円筒の内周面または外周面に保護膜が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光メモリ装置。   The optical memory device according to claim 1, wherein the recording medium is provided with a protective film on an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of a cylinder. 前記記録手段または前記再生手段は、透明基板上に形成され、近接場光を発生または散乱させるための金属材料を用いた構造体を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の光メモリ装置。   3. The optical memory according to claim 1, wherein the recording unit or the reproducing unit includes a structure using a metal material that is formed on a transparent substrate and generates or scatters near-field light. apparatus. 前記記録手段または前記再生手段は、前記記録媒体の表面に対して浮上または滑走するスライダーの構成を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の光メモリ装置。 3. The optical memory device according to claim 1, wherein the recording unit or the reproducing unit includes a slider that floats or slides with respect to a surface of the recording medium. 前記記録媒体を前記近接場光ヘッドが備えられた再生装置本体から分離する際に、前記記録媒体に装着して使用される保護用キャップが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光メモリ装置。   3. A protective cap that is used by being attached to the recording medium when the recording medium is separated from a reproducing apparatus main body provided with the near-field optical head. An optical memory device according to claim 1.
JP2004377349A 2004-12-27 2004-12-27 Optical memory device Withdrawn JP2006185492A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004377349A JP2006185492A (en) 2004-12-27 2004-12-27 Optical memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004377349A JP2006185492A (en) 2004-12-27 2004-12-27 Optical memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006185492A true JP2006185492A (en) 2006-07-13

Family

ID=36738499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004377349A Withdrawn JP2006185492A (en) 2004-12-27 2004-12-27 Optical memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006185492A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8194513B2 (en) Optical data recording medium and method for reproducing recorded data
JP4230087B2 (en) Optical reproduction recording method and optical apparatus
KR100568061B1 (en) Optical information recording medium, recording and readout methods using the same, optical information recording device, and optical information readout device
JP4298374B2 (en) Optical information recording medium, and recording method, reproducing method, optical information recording apparatus, and optical information reproducing apparatus using the same
US7813258B2 (en) Optical information recording medium and optical information reproducing method
JP4220153B2 (en) Recording head, recording head manufacturing method, and information recording apparatus
JP2006040446A (en) Optical disk and information reproducing apparatus
JP2006185492A (en) Optical memory device
JP2006048807A (en) Optical memory device
JP2011210306A (en) Optical head and optical recording/reproducing apparatus
JP4852686B2 (en) Read-only zinc oxide near-field optical disc
JP4419948B2 (en) Optical recording and playback method
JPH0362321A (en) Optical recording device
JP2006294128A (en) Optical memory device
JP2006012206A (en) Optical memory apparatus
JP5994198B2 (en) Optical information apparatus, optical disk drive apparatus, optical information recording apparatus, optical information reproducing apparatus, gap control method, and optical pickup
JP4043862B2 (en) Optical recording medium manufacturing device
Orlic Optical information storage and recovery
US6938266B2 (en) Write-once optical recording medium with ZnO near-field optical interaction layer
JP2001184691A (en) Recording medium, optical head and recording/ reproducing device
KR100319459B1 (en) Tracking method for high density near-field optical data storage and apparatus for the same
JP2002133720A (en) Optical recording medium
KR100392255B1 (en) Near-field optical data storage head minimized by using SIL
JP3835788B2 (en) Optical information recording medium and information recording / reproducing apparatus
JP2000090483A (en) Recording medium having opening array and its production as well as recording and reproduction device utilizing proximate field by the same and their method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080304