JP3356837B2 - 光メモリ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトンＳＴＭを利用
した光メモリ装置に関する。
した光メモリ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光メモリ装置等にあっては、よ
り高密度記録／再生が可能であることが要求されるが、
現状の光メモリ装置にあっては、高密度記録／再生の面
で既に限界に達しつつあるといえる。これは、その分解
能が回折限界、即ち、記録／再生用の光（レーザ光）の
波長λに対してλ／２より短い領域には光を集光させる
ことができない、という光の波の性質による。
り高密度記録／再生が可能であることが要求されるが、
現状の光メモリ装置にあっては、高密度記録／再生の面
で既に限界に達しつつあるといえる。これは、その分解
能が回折限界、即ち、記録／再生用の光（レーザ光）の
波長λに対してλ／２より短い領域には光を集光させる
ことができない、という光の波の性質による。
【０００３】よって、現状で、より高密度記録化を図る
とすると、ピット間の間隔を詰めるとか、トラック間距
離を詰める、といった手法に頼らざるを得ないが、この
ような手法にてある程度以上の高密度化を図ると、クロ
ストークが大きくなってしまい、再生が不能となって、
実用化できないものとなる。
とすると、ピット間の間隔を詰めるとか、トラック間距
離を詰める、といった手法に頼らざるを得ないが、この
ような手法にてある程度以上の高密度化を図ると、クロ
ストークが大きくなってしまい、再生が不能となって、
実用化できないものとなる。
【０００４】一方、近年では回折限界を超える分解能を
持つフォトンＳＴＭ（フォトン走査型トンネル顕微鏡）
が注目され、その研究が活発に行われている。例えば、
雑誌「電学誌」１１３巻５月号，１９９３年中の「原子
も見える光学顕微鏡−フォトンＳＴＭで極微計測・加工
−」（ｐ．３８１〜３８４）の記載によれば、超高密度
光記録への応用についても言及されている。
持つフォトンＳＴＭ（フォトン走査型トンネル顕微鏡）
が注目され、その研究が活発に行われている。例えば、
雑誌「電学誌」１１３巻５月号，１９９３年中の「原子
も見える光学顕微鏡−フォトンＳＴＭで極微計測・加工
−」（ｐ．３８１〜３８４）の記載によれば、超高密度
光記録への応用についても言及されている。
【０００５】ここに、上記雑誌中の記載及び図５を参照
してフォトンＳＴＭの原理について説明する。一般に、
物体に光を照射すると、その散乱光には、遠くまで伝搬
する光と、光照射によって物質に誘起された分極同士の
相互作用によってその近傍にのみ作られる電磁場、即
ち、伝搬しない光とが発生する。この伝搬しない後者の
光が、所謂エバネッセント光である。
してフォトンＳＴＭの原理について説明する。一般に、
物体に光を照射すると、その散乱光には、遠くまで伝搬
する光と、光照射によって物質に誘起された分極同士の
相互作用によってその近傍にのみ作られる電磁場、即
ち、伝搬しない光とが発生する。この伝搬しない後者の
光が、所謂エバネッセント光である。
【０００６】このようなエバネッセント光は、図５に示
すように、物体（例えば、基板１）の表面から光の波長
程度離れるとその強度がほぼ０となり、物質表面形状と
同等の空間分布を持つものである。２はエバネッセント
光の強度を示す等光線である。このようなエバネッセン
ト光の存在する領域（従って、基板１表面からの距離Ｌ
がＬ≪λなる領域）に、先端の尖った光プローブ３でこ
のエバネッセント光を散乱させることにより、伝搬光に
変換する。この時、光プローブ３を物体表面に沿って２
次元平面内で走査させ、光検出器４を介して光プローブ
３の位置関数としてエバネッセント光の測定強度分布
（空間分布）を測定すれば、物体の３次元形状を観測す
ることができる。
すように、物体（例えば、基板１）の表面から光の波長
程度離れるとその強度がほぼ０となり、物質表面形状と
同等の空間分布を持つものである。２はエバネッセント
光の強度を示す等光線である。このようなエバネッセン
ト光の存在する領域（従って、基板１表面からの距離Ｌ
がＬ≪λなる領域）に、先端の尖った光プローブ３でこ
のエバネッセント光を散乱させることにより、伝搬光に
変換する。この時、光プローブ３を物体表面に沿って２
次元平面内で走査させ、光検出器４を介して光プローブ
３の位置関数としてエバネッセント光の測定強度分布
（空間分布）を測定すれば、物体の３次元形状を観測す
ることができる。
【０００７】一方、光プローブ３の先端からエバネッセ
ント光を滲み出させて光記録材料を光の波長よりも充分
にこの光プローブ３に近付ければ、エバネッセント光に
よる記録が行われる。この場合の分解能は、光プローブ
３の先端形状によって決まるので、光プローブ３の先端
の曲率半径を原子サイズまで尖らせれば、原子を見た
り、原子サイズの記録に迄達する分解能が実現するもの
となる。
ント光を滲み出させて光記録材料を光の波長よりも充分
にこの光プローブ３に近付ければ、エバネッセント光に
よる記録が行われる。この場合の分解能は、光プローブ
３の先端形状によって決まるので、光プローブ３の先端
の曲率半径を原子サイズまで尖らせれば、原子を見た
り、原子サイズの記録に迄達する分解能が実現するもの
となる。
【０００８】よって、光プローブ３による微小物体５の
凹凸検出は、微小物体５と光プローブ３の先端との間の
エバネッセント場の波動関数が同程度に局在して、しか
も、互いにその重なりが大きい時、微小物体５に局在し
たエバネッセント光は伝搬光へと効率よく変換される。
凹凸検出は、微小物体５と光プローブ３の先端との間の
エバネッセント場の波動関数が同程度に局在して、しか
も、互いにその重なりが大きい時、微小物体５に局在し
たエバネッセント光は伝搬光へと効率よく変換される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
フォトンＳＴＭを光メモリの超高密度記録化に利用し得
るといっても、実際的には、その特長を活かしつつ、ど
のようにして支障のない記録／再生を可能にするかは未
知であり、その開発が望まれている現状にある。特に、
従来の光ディスク装置に比べて超高密度記録が可能であ
ることは、塵埃等による影響を受けやすいものであり、
その対策が必要である。
フォトンＳＴＭを光メモリの超高密度記録化に利用し得
るといっても、実際的には、その特長を活かしつつ、ど
のようにして支障のない記録／再生を可能にするかは未
知であり、その開発が望まれている現状にある。特に、
従来の光ディスク装置に比べて超高密度記録が可能であ
ることは、塵埃等による影響を受けやすいものであり、
その対策が必要である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、光メモリ媒体面上を光プローブで走査しながら微小
凹凸に局在するエバネッセント光により前記光メモリ媒
体の凹凸情報を記録し又は再生するようにしたフォトン
走査型トンネル顕微鏡を利用した光メモリ装置におい
て、少なくとも前記光メモリ媒体と前記光プローブとを
同一容器内に収納配設し、前記光メモリ媒体に対して前
記容器の外部から当該容器を介して光を照射し、前記光
プローブ内を導波する散乱光を前記容器を介して当該容
器の外部から光検出器で検出するようにした。
は、光メモリ媒体面上を光プローブで走査しながら微小
凹凸に局在するエバネッセント光により前記光メモリ媒
体の凹凸情報を記録し又は再生するようにしたフォトン
走査型トンネル顕微鏡を利用した光メモリ装置におい
て、少なくとも前記光メモリ媒体と前記光プローブとを
同一容器内に収納配設し、前記光メモリ媒体に対して前
記容器の外部から当該容器を介して光を照射し、前記光
プローブ内を導波する散乱光を前記容器を介して当該容
器の外部から光検出器で検出するようにした。
【００１１】請求項２記載の発明では、少なくとも光メ
モリ媒体と光プローブとこれらの光メモリ媒体と光プロ
ーブとの間隔を一定化させる間隔保持部材とを同一容器
内に収納配設し、光メモリ媒体に対して容器を介して光
を照射し、光プローブ内を導波する散乱光を容器を介し
て光検出器で検出するようにして、間隔保持部材は転動
することにより前記光プローブを前記容器内で前記光メ
モリ媒体上の２次元平面内を走査移動させた。
モリ媒体と光プローブとこれらの光メモリ媒体と光プロ
ーブとの間隔を一定化させる間隔保持部材とを同一容器
内に収納配設し、光メモリ媒体に対して容器を介して光
を照射し、光プローブ内を導波する散乱光を容器を介し
て光検出器で検出するようにして、間隔保持部材は転動
することにより前記光プローブを前記容器内で前記光メ
モリ媒体上の２次元平面内を走査移動させた。
【００１２】請求項３記載の発明では、これらの発明に
おいて、光メモリ媒体に記録する凹凸情報の寸法を、前
記光メモリ媒体自身の表面の凹凸変動量及び光メモリ媒
体と光プローブとの間の間隔変動量よりも大きく設定し
た。
おいて、光メモリ媒体に記録する凹凸情報の寸法を、前
記光メモリ媒体自身の表面の凹凸変動量及び光メモリ媒
体と光プローブとの間の間隔変動量よりも大きく設定し
た。
【００１３】また、請求項４記載の発明では、請求項３
記載の発明に関して、光プローブを、光メモリ媒体に記
録された寸法の凹凸情報のみ再生する分解能を持つよう
な先端形状のものとした。
記載の発明に関して、光プローブを、光メモリ媒体に記
録された寸法の凹凸情報のみ再生する分解能を持つよう
な先端形状のものとした。
【００１４】
【作用】請求項１記載の発明においては、フォトン走査
型トンネル顕微鏡を利用した超高密度記録／再生が可能
な光メモリ装置において、その光メモリ媒体と光プロー
ブとが同一容器内に収納配設され、光メモリ媒体に対し
て容器の外部から容器を介して光を照射し、光プローブ
内を導波する散乱光を容器を介して容器の外部から光検
出器で検出するようにしているので、記録／再生装置に
対する脱着時等において塵埃が光メモリ媒体や光プロー
ブ先端等に付着することがなく、常に記録／再生能力が
維持されるものとなる。換言すれば、空気中での取扱い
に特に注意を要せず、光メモリ媒体を容器ごと自由に持
ち運びし得るものとなり、携帯性・取扱性が向上する。
型トンネル顕微鏡を利用した超高密度記録／再生が可能
な光メモリ装置において、その光メモリ媒体と光プロー
ブとが同一容器内に収納配設され、光メモリ媒体に対し
て容器の外部から容器を介して光を照射し、光プローブ
内を導波する散乱光を容器を介して容器の外部から光検
出器で検出するようにしているので、記録／再生装置に
対する脱着時等において塵埃が光メモリ媒体や光プロー
ブ先端等に付着することがなく、常に記録／再生能力が
維持されるものとなる。換言すれば、空気中での取扱い
に特に注意を要せず、光メモリ媒体を容器ごと自由に持
ち運びし得るものとなり、携帯性・取扱性が向上する。
【００１５】請求項２記載の発明においても、請求項１
記載の発明と同様に、記録／再生装置に対する脱着時等
において塵埃が光メモリ媒体や光プローブ先端等に付着
することがなく、常に記録／再生能力が維持されるもの
となるが、特に、光メモリ媒体と光プローブ先端との間
の間隔を維持する間隔保持部材も同一容器内に収納され
ているので、間隔維持能力を常に維持させることがで
き、この間隔保持部材の機構・制御を簡単なものとし得
る。
記載の発明と同様に、記録／再生装置に対する脱着時等
において塵埃が光メモリ媒体や光プローブ先端等に付着
することがなく、常に記録／再生能力が維持されるもの
となるが、特に、光メモリ媒体と光プローブ先端との間
の間隔を維持する間隔保持部材も同一容器内に収納され
ているので、間隔維持能力を常に維持させることがで
き、この間隔保持部材の機構・制御を簡単なものとし得
る。
【００１６】請求項３記載の発明においては、光メモリ
媒体に記録する凹凸情報の寸法のほうが、光メモリ媒体
自身の表面の凹凸変動量及び光メモリ媒体と光プローブ
との間の間隔変動量よりも大きいので、フォトン走査型
トンネル顕微鏡を利用した再生方法において、信号情報
をなす凹凸情報を表面の凹凸変動量等によるノイズ成分
と区別し得るものとなり、Ｓ／Ｎ比の良好なる再生が可
能となる。
媒体に記録する凹凸情報の寸法のほうが、光メモリ媒体
自身の表面の凹凸変動量及び光メモリ媒体と光プローブ
との間の間隔変動量よりも大きいので、フォトン走査型
トンネル顕微鏡を利用した再生方法において、信号情報
をなす凹凸情報を表面の凹凸変動量等によるノイズ成分
と区別し得るものとなり、Ｓ／Ｎ比の良好なる再生が可
能となる。
【００１７】特に、請求項４記載の発明においては、光
プローブの先端形状を工夫して光メモリ媒体上に所定寸
法で記録された凹凸情報に対してのみ分解能を示すよう
にしたので、Ｓ／Ｎ比の高い記録／再生動作が可能とな
る。換言すれば、光プローブの先端形状の工夫によって
この光プローブにフィルタ機能を持たせることができ
る。
プローブの先端形状を工夫して光メモリ媒体上に所定寸
法で記録された凹凸情報に対してのみ分解能を示すよう
にしたので、Ｓ／Ｎ比の高い記録／再生動作が可能とな
る。換言すれば、光プローブの先端形状の工夫によって
この光プローブにフィルタ機能を持たせることができ
る。
【００１８】
【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４に基づい
て説明する。本実施例は、図５で説明したようなフォト
ンＳＴＭを利用したものである。本実施例は、例えば、
支持体１１に搭載支持された光メモリ媒体１２と、支持
体１３に保持されて先端を前記光メモリ媒体１２の表面
に近接対向させた光プローブ１４とを、同一の容器１５
内に収納配設させたことを特徴とする。また、前記支持
体１１，１３間には、光メモリ媒体１２と光プローブ１
４との間の間隔を一定化させるための間隔保持部材とし
て剛球による転材１６が介在されている。前記支持体１
３（従って、光プローブ１４）はこれらの転材１６の転
動により２次元平面内を走査移動し得るように構成され
ている。
て説明する。本実施例は、図５で説明したようなフォト
ンＳＴＭを利用したものである。本実施例は、例えば、
支持体１１に搭載支持された光メモリ媒体１２と、支持
体１３に保持されて先端を前記光メモリ媒体１２の表面
に近接対向させた光プローブ１４とを、同一の容器１５
内に収納配設させたことを特徴とする。また、前記支持
体１１，１３間には、光メモリ媒体１２と光プローブ１
４との間の間隔を一定化させるための間隔保持部材とし
て剛球による転材１６が介在されている。前記支持体１
３（従って、光プローブ１４）はこれらの転材１６の転
動により２次元平面内を走査移動し得るように構成され
ている。
【００１９】このような光メモリユニット１７は、例え
ば図２に示すような記録／再生装置に装着されて利用さ
れる。まず、コンピュータ１８制御により転材１６を外
部から転動駆動させるｘｙ走査装置１９が設けられてい
る。また、前記コンピュータ１８制御により支持体１３
を介して光プローブ１４を外部からｚ軸方向に微動変位
させるｚ走査装置２０が設けられている。これにより、
光プローブ１４は相対的に光メモリ媒体１２に対して３
次元的に走査移動自在に設けられている。
ば図２に示すような記録／再生装置に装着されて利用さ
れる。まず、コンピュータ１８制御により転材１６を外
部から転動駆動させるｘｙ走査装置１９が設けられてい
る。また、前記コンピュータ１８制御により支持体１３
を介して光プローブ１４を外部からｚ軸方向に微動変位
させるｚ走査装置２０が設けられている。これにより、
光プローブ１４は相対的に光メモリ媒体１２に対して３
次元的に走査移動自在に設けられている。
【００２０】このような光メモリ媒体１２に対して半導
体レーザ２１から出射されたレーザ光をコリメートレン
ズ２２、ミラー２３、容器１５、及び支持体１１を介し
て照射し得るように構成されている。さらに、光プロー
ブ１４内を導波する散乱光を容器１５を介して検出する
光検出器２４が設けられ、ロックインアンプ２５に取込
まれるように構成されている。このロックインアンプ２
５は交流電源２６に接続されており、所定の周期で光検
出器２４からの信号をコンピュータ１８側に取込むよう
に設定されている。また、前記交流電源２６に基づき半
導体レーザ２１に対する直流電圧を生成する制御電源２
７が設けられ、加算器２８を介して半導体レーザ制御部
２９からの帰還制御信号を加算して半導体レーザ２１の
光出力を調整し得るように構成されている。
体レーザ２１から出射されたレーザ光をコリメートレン
ズ２２、ミラー２３、容器１５、及び支持体１１を介し
て照射し得るように構成されている。さらに、光プロー
ブ１４内を導波する散乱光を容器１５を介して検出する
光検出器２４が設けられ、ロックインアンプ２５に取込
まれるように構成されている。このロックインアンプ２
５は交流電源２６に接続されており、所定の周期で光検
出器２４からの信号をコンピュータ１８側に取込むよう
に設定されている。また、前記交流電源２６に基づき半
導体レーザ２１に対する直流電圧を生成する制御電源２
７が設けられ、加算器２８を介して半導体レーザ制御部
２９からの帰還制御信号を加算して半導体レーザ２１の
光出力を調整し得るように構成されている。
【００２１】なお、半導体レーザ２１によるレーザ光の
波長は０．８μｍなる通常の光ディスク用のものとされ
ている。また、光プローブ１４の走査制御、ロックイン
アンプ２５による画像処理等に関しては、例えば、固体
物理 Ｖol.28 No.3 1993,177 中に示されるようなＳＴ
Ｍ、ＡＦＭ等の技術がそのまま用いられている。また、
所定の円錐角を持つ光プローブ１４は、例えば、Ｊpn．
Ｊ．Ａppl.Ｐhys.Ｖol.31(1992) pp.L1302-L1304中に示
される円錐形の光ファイバプローブの手法により作製す
ればよい。光メモリ媒体１２としては、高屈折率ガラス
なる支持体１１上にＳｉＯ2 薄膜を約２０ｎｍの膜厚で
蒸着したものを用いるようにした。結局、図２に示すよ
うな装置は、本実施例の特徴とする光メモリ媒体１２、
光プローブ１４、転材１６等を容器１５内に収納させた
点を除くと、通常のＳＴＭやＡＦＭ等の装置構成と同様
である。
波長は０．８μｍなる通常の光ディスク用のものとされ
ている。また、光プローブ１４の走査制御、ロックイン
アンプ２５による画像処理等に関しては、例えば、固体
物理 Ｖol.28 No.3 1993,177 中に示されるようなＳＴ
Ｍ、ＡＦＭ等の技術がそのまま用いられている。また、
所定の円錐角を持つ光プローブ１４は、例えば、Ｊpn．
Ｊ．Ａppl.Ｐhys.Ｖol.31(1992) pp.L1302-L1304中に示
される円錐形の光ファイバプローブの手法により作製す
ればよい。光メモリ媒体１２としては、高屈折率ガラス
なる支持体１１上にＳｉＯ2 薄膜を約２０ｎｍの膜厚で
蒸着したものを用いるようにした。結局、図２に示すよ
うな装置は、本実施例の特徴とする光メモリ媒体１２、
光プローブ１４、転材１６等を容器１５内に収納させた
点を除くと、通常のＳＴＭやＡＦＭ等の装置構成と同様
である。
【００２２】このような光メモリ装置を用いて支持体１
１上のＳｉＯ2 膜（約２０ｎｍなる薄膜）なる光メモリ
媒体１２表面における微小凹凸の形状測定を行ったとこ
ろ、図３(ａ)に示すような測定結果が得られたものであ
る。ちなみに、同様の構成で容器１５をなくして光メモ
リ媒体１２や光プローブ１４等を空気中に曝した状態で
光メモリ媒体１２表面における微小凹凸の形状測定を行
ったところ、図３(ｂ)に示すような測定結果となったも
のである。即ち、光メモリ媒体１２ないしは光プローブ
１４先端等への塵埃の付着によりノイズ成分が含まれる
測定結果となり、Ｓ／Ｎ比の悪いものとなっていること
が分かる。この点、本実施例によれば、光メモリ媒体１
２等が容器１５内に収納されているため、塵埃の付着が
防止され、Ｓ／Ｎ比の良好なものとなる。つまり、容器
１５を有しない従来方式の場合であれば、空気中での取
扱いに細心の注意を払う必要があるが、本実施例方式に
よればこのような必要がないため、光メモリユニット１
７を自由に持ち運びできるものとなり、携帯性・取扱性
に優れたものとなる。
１上のＳｉＯ2 膜（約２０ｎｍなる薄膜）なる光メモリ
媒体１２表面における微小凹凸の形状測定を行ったとこ
ろ、図３(ａ)に示すような測定結果が得られたものであ
る。ちなみに、同様の構成で容器１５をなくして光メモ
リ媒体１２や光プローブ１４等を空気中に曝した状態で
光メモリ媒体１２表面における微小凹凸の形状測定を行
ったところ、図３(ｂ)に示すような測定結果となったも
のである。即ち、光メモリ媒体１２ないしは光プローブ
１４先端等への塵埃の付着によりノイズ成分が含まれる
測定結果となり、Ｓ／Ｎ比の悪いものとなっていること
が分かる。この点、本実施例によれば、光メモリ媒体１
２等が容器１５内に収納されているため、塵埃の付着が
防止され、Ｓ／Ｎ比の良好なものとなる。つまり、容器
１５を有しない従来方式の場合であれば、空気中での取
扱いに細心の注意を払う必要があるが、本実施例方式に
よればこのような必要がないため、光メモリユニット１
７を自由に持ち運びできるものとなり、携帯性・取扱性
に優れたものとなる。
【００２３】また、本実施例によれば、容器１５内に光
メモリ媒体１２、光プローブ１４とともにこれらの間の
間隔を一定化維持する転材１６も収納されているので、
光メモリ媒体１２と光プローブ１４とに対する接近粗動
機構を省略し得る上に、光メモリ媒体１２と光プローブ
１４との間の間隔制御が簡単で済むものとなる。
メモリ媒体１２、光プローブ１４とともにこれらの間の
間隔を一定化維持する転材１６も収納されているので、
光メモリ媒体１２と光プローブ１４とに対する接近粗動
機構を省略し得る上に、光メモリ媒体１２と光プローブ
１４との間の間隔制御が簡単で済むものとなる。
【００２４】ところで、本実施例における光メモリ媒体
１２上に記録する凹凸情報について検討する。この種の
装置では、光メモリ媒体１２自身の表面での凹凸変動を
避けることはできず、ノイズ成分となるので、通常は、
光メモリ媒体１２に対する光プローブ１４の接近微動機
構を設けてこの凹凸変動量の影響が出ないようにしてい
る。また、転材１６のような間隔保持部材を用いた構成
においては、この転材１６の精度に起因して間隔変動も
生じ、ノイズ成分となり得るものである。このような点
を考慮し、本実施例では、光メモリ媒体１２上に記録す
る凹凸情報の寸法は、光メモリ媒体１２自身の表面の凹
凸変動量や、転材１６の精度に起因する間隔変動量より
も大きなものに設定され、信号情報がこれらのノイズ成
分情報と明確に区別がつくように設定されている。
１２上に記録する凹凸情報について検討する。この種の
装置では、光メモリ媒体１２自身の表面での凹凸変動を
避けることはできず、ノイズ成分となるので、通常は、
光メモリ媒体１２に対する光プローブ１４の接近微動機
構を設けてこの凹凸変動量の影響が出ないようにしてい
る。また、転材１６のような間隔保持部材を用いた構成
においては、この転材１６の精度に起因して間隔変動も
生じ、ノイズ成分となり得るものである。このような点
を考慮し、本実施例では、光メモリ媒体１２上に記録す
る凹凸情報の寸法は、光メモリ媒体１２自身の表面の凹
凸変動量や、転材１６の精度に起因する間隔変動量より
も大きなものに設定され、信号情報がこれらのノイズ成
分情報と明確に区別がつくように設定されている。
【００２５】このような寸法関係として信号情報をなす
凹凸情報を記録／再生するようにすれば、ノイズ成分と
なり得る間隔変動量等と区別し得るため、光メモリ媒体
１２と光プローブ１４との間隔を接近微動機構により厳
密に制御する必要がなく、接近微動機構を簡略化或いは
省略することもでき、より簡単な装置となる。
凹凸情報を記録／再生するようにすれば、ノイズ成分と
なり得る間隔変動量等と区別し得るため、光メモリ媒体
１２と光プローブ１４との間隔を接近微動機構により厳
密に制御する必要がなく、接近微動機構を簡略化或いは
省略することもでき、より簡単な装置となる。
【００２６】また、このような寸法関係とされて信号情
報をなす凹凸情報を感度よく再生するためには、フォト
ンＳＴＭの原理に基づき光プローブ１４の先端形状を工
夫するのがよい。即ち、前述したフォトンＳＴＭの原理
によれば、図４(ａ)(ｂ)に示すように、物体表面の凹凸
の空間周波数の中から光プローブ１４ａ，１４ｂの先端
形状、つまり、円錐形状の先端の円錐角に対応する細か
さを持つ成分を選択的に検出する帯域フィルタとして働
くことが理解できる。具体的には、円錐角が大きめとさ
れた光プローブ１４ａの場合には微小物体５の内、その
サイズの大きめなものに対してのみ分解能を持つ。よっ
て、光メモリ装置で考えた場合には、光プローブ１４の
先端形状、ここでは円錐角を、信号情報をなす凹凸情報
の記録寸法に対してのみ再生し得る分解能を持たせるこ
とにより、再生動作において、光メモリ媒体１２自身の
変動量や転材１６に起因する間隔変動量なる微小変動は
光プローブ１４にとってマスクされたものと等価的なも
のとなり、信号情報を示す凹凸情報のみが抽出された形
で再生され、Ｓ／Ｎ比のよいものとなる。結局、光プロ
ーブ１４の先端の円錐角を適切に設定するだけでこの光
プローブ１４にフィルタ機能を持たせ得るものとなる。
報をなす凹凸情報を感度よく再生するためには、フォト
ンＳＴＭの原理に基づき光プローブ１４の先端形状を工
夫するのがよい。即ち、前述したフォトンＳＴＭの原理
によれば、図４(ａ)(ｂ)に示すように、物体表面の凹凸
の空間周波数の中から光プローブ１４ａ，１４ｂの先端
形状、つまり、円錐形状の先端の円錐角に対応する細か
さを持つ成分を選択的に検出する帯域フィルタとして働
くことが理解できる。具体的には、円錐角が大きめとさ
れた光プローブ１４ａの場合には微小物体５の内、その
サイズの大きめなものに対してのみ分解能を持つ。よっ
て、光メモリ装置で考えた場合には、光プローブ１４の
先端形状、ここでは円錐角を、信号情報をなす凹凸情報
の記録寸法に対してのみ再生し得る分解能を持たせるこ
とにより、再生動作において、光メモリ媒体１２自身の
変動量や転材１６に起因する間隔変動量なる微小変動は
光プローブ１４にとってマスクされたものと等価的なも
のとなり、信号情報を示す凹凸情報のみが抽出された形
で再生され、Ｓ／Ｎ比のよいものとなる。結局、光プロ
ーブ１４の先端の円錐角を適切に設定するだけでこの光
プローブ１４にフィルタ機能を持たせ得るものとなる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光メモリ
媒体面上を光プローブで走査しながら微小凹凸に局在す
るエバネッセント光により前記光メモリ媒体の凹凸情報
を記録し又は再生するようにしたフォトン走査型トンネ
ル顕微鏡を利用した光メモリ装置において、少なくとも
前記光メモリ媒体と前記光プローブとを同一容器内に収
納配設し、光メモリ媒体に対して容器の外部から当該容
器を介して光を照射し、光プローブ内を導波する散乱光
を容器を介して当該容器の外部から光検出器で検出する
ようにしたので、記録／再生装置に対する脱着時等にお
いて塵埃が光メモリ媒体や光プローブ先端等に付着する
ことがなく、常に記録／再生能力を維持でき、よって、
フォトン走査型トンネル顕微鏡を利用した超高密度記録
／再生特性を最大限活かしつつ、空気中での取扱いに特
に注意を要せず、光メモリ媒体を容器ごと自由に持ち運
びでき、携帯性・取扱性を向上させることができる。
媒体面上を光プローブで走査しながら微小凹凸に局在す
るエバネッセント光により前記光メモリ媒体の凹凸情報
を記録し又は再生するようにしたフォトン走査型トンネ
ル顕微鏡を利用した光メモリ装置において、少なくとも
前記光メモリ媒体と前記光プローブとを同一容器内に収
納配設し、光メモリ媒体に対して容器の外部から当該容
器を介して光を照射し、光プローブ内を導波する散乱光
を容器を介して当該容器の外部から光検出器で検出する
ようにしたので、記録／再生装置に対する脱着時等にお
いて塵埃が光メモリ媒体や光プローブ先端等に付着する
ことがなく、常に記録／再生能力を維持でき、よって、
フォトン走査型トンネル顕微鏡を利用した超高密度記録
／再生特性を最大限活かしつつ、空気中での取扱いに特
に注意を要せず、光メモリ媒体を容器ごと自由に持ち運
びでき、携帯性・取扱性を向上させることができる。
【００２８】請求項２記載の発明によれば、少なくとも
光メモリ媒体と光プローブとこれらの光メモリ媒体と光
プローブとの間隔を一定化させる間隔保持部材とを同一
容器内に収納配設し、光メモリ媒体に対して容器を介し
て光を照射し、光プローブ内を導波する散乱光を容器を
介して光検出器で検出するようにして、間隔保持部材は
転動することにより前記光プローブを前記容器内で前記
光メモリ媒体上の２次元平面内を走査移動させたので、
請求項１記載の発明と同様に、記録／再生装置に対する
脱着時等において塵埃が光メモリ媒体や光プローブ先端
等に付着することがなく、常に記録／再生能力を維持で
きる上に、特に、光メモリ媒体と光プローブ先端との間
の間隔を維持する間隔保持部材も同一容器内に収納させ
たので、間隔維持能力を常に維持させることができ、よ
って、光プローブと光メモリ媒体との接近粗動機構を省
略し得るものとなり、光プローブと光メモリ媒体との間
の間隔制御を容易なものとすることができる。
光メモリ媒体と光プローブとこれらの光メモリ媒体と光
プローブとの間隔を一定化させる間隔保持部材とを同一
容器内に収納配設し、光メモリ媒体に対して容器を介し
て光を照射し、光プローブ内を導波する散乱光を容器を
介して光検出器で検出するようにして、間隔保持部材は
転動することにより前記光プローブを前記容器内で前記
光メモリ媒体上の２次元平面内を走査移動させたので、
請求項１記載の発明と同様に、記録／再生装置に対する
脱着時等において塵埃が光メモリ媒体や光プローブ先端
等に付着することがなく、常に記録／再生能力を維持で
きる上に、特に、光メモリ媒体と光プローブ先端との間
の間隔を維持する間隔保持部材も同一容器内に収納させ
たので、間隔維持能力を常に維持させることができ、よ
って、光プローブと光メモリ媒体との接近粗動機構を省
略し得るものとなり、光プローブと光メモリ媒体との間
の間隔制御を容易なものとすることができる。
【００２９】請求項３記載の発明によれば、これらの発
明において、光メモリ媒体に記録する凹凸情報の寸法
を、前記光メモリ媒体自身の表面の凹凸変動量及び光メ
モリ媒体と光プローブとの間の間隔変動量よりも大きく
設定したので、フォトン走査型トンネル顕微鏡を利用し
た再生方法において、信号情報をなす凹凸情報を表面の
凹凸変動量等によるノイズ成分と区別し得るものとな
り、よって、Ｓ／Ｎ比の良好なる再生が可能となる。
明において、光メモリ媒体に記録する凹凸情報の寸法
を、前記光メモリ媒体自身の表面の凹凸変動量及び光メ
モリ媒体と光プローブとの間の間隔変動量よりも大きく
設定したので、フォトン走査型トンネル顕微鏡を利用し
た再生方法において、信号情報をなす凹凸情報を表面の
凹凸変動量等によるノイズ成分と区別し得るものとな
り、よって、Ｓ／Ｎ比の良好なる再生が可能となる。
【００３０】また、請求項４記載の発明によれば、請求
項３記載の発明に関して、光プローブを、光メモリ媒体
に記録された寸法の凹凸情報のみ再生する分解能を持つ
ような先端形状のものとしたので、Ｓ／Ｎ比の高い記録
／再生動作が可能となり、よって、光プローブの先端形
状の工夫によってこの光プローブにフィルタ機能を持た
せることができる。
項３記載の発明に関して、光プローブを、光メモリ媒体
に記録された寸法の凹凸情報のみ再生する分解能を持つ
ような先端形状のものとしたので、Ｓ／Ｎ比の高い記録
／再生動作が可能となり、よって、光プローブの先端形
状の工夫によってこの光プローブにフィルタ機能を持た
せることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】光ディスク装置の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】容器の有無による再生結果を示す特性図であ
る。
る。
【図４】円錐角の違いによる光プローブの動作を示す模
式図である。
式図である。
【図５】フォトンＳＴＭの原理を説明するための模式図
である。
である。
１２ 光メモリ媒体 １４ 光プローブ １５ 容器 １６ 間隔保持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸村 辰也 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平４−90152（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−370536（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−155635（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−157641（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−179043（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 光メモリ媒体面上を光プローブで走査し
ながら微小凹凸に局在するエバネッセント光により前記
光メモリ媒体の凹凸情報を記録し又は再生するようにし
たフォトン走査型トンネル顕微鏡を利用した光メモリ装
置において、少なくとも前記光メモリ媒体と前記光プロ
ーブとを同一容器内に収納配設し、前記光メモリ媒体に
対して前記容器の外部から当該容器を介して光を照射し
て前記光プローブ内を導波する散乱光を前記容器を介し
て当該容器の外部から光検出器で検出することを特徴と
する光メモリ装置。 - 【請求項２】 光メモリ媒体面上を光プローブで走査し
ながら微小凹凸に局在するエバネッセント光により前記
光メモリ媒体の凹凸情報を記録し又は再生するようにし
たフォトン走査型トンネル顕微鏡を利用した光メモリ装
置において、少なくとも前記光メモリ媒体と前記光プロ
ーブとこれらの光メモリ媒体と光プローブとの間隔を一
定化させる間隔保持部材とを同一容器内に収納配設し、
前記光メモリ媒体に対して前記容器の外部から当該容器
を介して光を照射し、前記光プローブ内を導波する散乱
光を前記容器を介して当該容器の外部から光検出器で検
出し、前記間隔保持部材は転動することにより前記光プ
ローブを前記容器内で前記光メモリ媒体上の２次元平面
内を走査移動させることを特徴とする光メモリ装置。 - 【請求項３】 光メモリ媒体に記録する凹凸情報の寸法
を、前記光メモリ媒体自身の表面の凹凸変動量及び光メ
モリ媒体と光プローブとの間の間隔変動量よりも大きく
設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の光メモ
リ装置。 - 【請求項４】 光プローブを、光メモリ媒体に記録され
た寸法の凹凸情報のみ再生する分解能を持つような先端
形状のものとしたことを特徴とする請求項３記載の光メ
モリ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23929993A JP3356837B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 光メモリ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23929993A JP3356837B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 光メモリ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0793753A JPH0793753A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3356837B2 true JP3356837B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=17042667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23929993A Expired - Fee Related JP3356837B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 光メモリ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3356837B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP23929993A patent/JP3356837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0793753A (ja) | 1995-04-07 |
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