JP4628454B2 - Recording medium and optical information recording / reproducing apparatus - Google Patents

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本発明は、近視野光を利用して高密度な情報の再生及び記録を行うことができる記録媒体および光情報記録再生装置に関する。   The present invention relates to a recording medium and an optical information recording / reproducing apparatus capable of reproducing and recording high-density information using near-field light.

試料表面においてナノメートルオーダの微小な領域を観察するために走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)に代表される走査型プローブ顕微鏡(SPM)が用いられている。SPMは、先端が先鋭化されたプローブを試料表面に走査させ、プローブと試料表面との間に生じるトンネル電流や原子間力などの相互作用を観察対象として、プローブ先端形状に依存した分解能の像を得ることができるが、比較的、観察する試料に対する制約が厳しい。   A scanning probe microscope (SPM) typified by a scanning tunneling microscope (STM) or an atomic force microscope (AFM) is used to observe a minute region on the order of nanometers on the sample surface. SPM scans a sample surface with a probe with a sharpened tip, and observes the interaction between the probe and the sample surface, such as tunneling current and atomic force, with an image of resolution depending on the probe tip shape. However, restrictions on the sample to be observed are relatively severe.

そこでいま、試料表面に生成される近視野光とプローブとの間に生じる相互作用を観察対象とすることで、試料表面の微小な領域の観察を可能にした近視野光学顕微鏡が注目されている。   Therefore, near-field optical microscopes that are capable of observing minute areas on the sample surface by focusing on the interaction between the near-field light generated on the sample surface and the probe are drawing attention. .

近視野光学顕微鏡においては、伝搬光を試料の表面に照射して近視野光を生成し、生成された近視野光を先端が先鋭化されたプローブにより散乱させ、その散乱光を従来の伝搬光検出と同様に処理することで、従来の光学顕微鏡による観察分解能の限界を打破し、より微小な領域の観察を可能としている。また、試料表面に照射する光の波長を掃引することで、微小領域における試料の光学物性の観測をも可能としている。   In the near-field optical microscope, the surface of the sample is irradiated with propagating light to generate near-field light, and the generated near-field light is scattered by a probe with a sharpened tip. By processing in the same manner as the detection, the limit of the observation resolution by the conventional optical microscope is overcome, and it is possible to observe a finer region. In addition, it is possible to observe the optical properties of the sample in a minute region by sweeping the wavelength of the light applied to the sample surface.

顕微鏡としての利用だけでなく、光ファイバープローブを通して試料に向けて比較的強度の大きな光を導入させることにより、光ファイバープローブの微小開口にエネルギー密度の高い近視野光を生成し、その近視野光によって試料表面の構造または物性を局所的に変更させる高密度な光メモリ記録としての応用も可能である。   In addition to being used as a microscope, by introducing relatively high intensity light toward the sample through the optical fiber probe, near-field light with high energy density is generated at the microscopic aperture of the optical fiber probe, and the sample is generated by the near-field light. Application as high-density optical memory recording in which the surface structure or physical properties are locally changed is also possible.

近視野光学顕微鏡に使用されるプローブとして、例えば米国特許第5,294,790号に開示されているように、フォトリソグラフィ等の半導体製造技術によってシリコン基板にこれを貫通する開口部を形成し、シリコン基板の一方の面には絶縁膜を形成して、開口部の反対側の絶縁膜の上に円錐形状の光導波層を形成したカンチレバー型光プローブが提案されている。このカンチレバー型光プローブにおいては、開口部に光ファイバーを挿入し、光導波層の先端部以外を金属膜でコーティングすることで形成された微小開口に光を透過させることができる。   As a probe used in a near-field optical microscope, for example, as disclosed in US Pat. No. 5,294,790, an opening is formed in a silicon substrate by a semiconductor manufacturing technique such as photolithography, and one of the silicon substrates is formed. There has been proposed a cantilever type optical probe in which an insulating film is formed on the surface and a conical optical waveguide layer is formed on the insulating film opposite to the opening. In this cantilever type optical probe, light can be transmitted through a minute opening formed by inserting an optical fiber into the opening and coating the portion other than the tip of the optical waveguide layer with a metal film.

更に、上述したプローブのように先鋭化された先端をもたない平面プローブの使用が提案されている。平面プローブは、シリコン基板に異方性エッチングによって逆ピラミッド構造の開口を形成したものであり、特にその頂点が数十ナノメートルの径を有して貫通されている。そのような平面プローブは、半導体製造技術を用いて同一基板上に複数作成すること、すなわちアレイ化が容易であり、特に近視野光を利用した光メモリの再生及び記録に適した光メモリヘッドとして使用できる。この平面プローブを用いた光ヘッドとして、従来ハードディスクで用いられているフライングヘッドに平面プローブを有したものが提案されている。フライングヘッドは記録媒体から約50から100nm浮上するように空力設計される。このフライングヘッドの記録媒体側に微小開口を形成して、近視野光を発生させ光記録および再生を行うことができる。   Furthermore, it has been proposed to use a planar probe that does not have a sharpened tip like the above-described probe. The planar probe is formed by forming an opening of an inverted pyramid structure on a silicon substrate by anisotropic etching, and its apex is penetrated with a diameter of several tens of nanometers. A plurality of such planar probes can be formed on the same substrate using semiconductor manufacturing technology, that is, can be easily arrayed, and can be used as an optical memory head suitable for reproducing and recording an optical memory using near-field light. . As an optical head using this flat probe, a flying head conventionally used in a hard disk has been proposed which has a flat probe. The flying head is aerodynamically designed to fly about 50 to 100 nm from the recording medium. By forming a minute opening on the recording medium side of this flying head, it is possible to generate near-field light and perform optical recording and reproduction.

しかしながら、近視野光を利用した光メモリは、近視野光を利用している為に、光の回折限界以下の超高密度な光メモリを実現できる反面、光の利用効率が低く、受光素子で受光される光量が非常に弱いという課題があった。   However, an optical memory using near-field light can realize an ultra-high-density optical memory below the diffraction limit of light because it uses near-field light, but has low light utilization efficiency and is received by a light receiving element. There was a problem that the amount of light to be emitted was very weak.

そしてこの課題を解決するために、従来は、使用するレーザー光の強度を強くしたり、近視野光ヘッドである平面プローブの逆ピラミッド構造の中にボールレンズ等を充填したりしていた。   In order to solve this problem, conventionally, the intensity of the laser beam to be used is increased, or a ball lens or the like is filled in the inverted pyramid structure of the planar probe which is a near-field optical head.

しかし、レーザー光強度を高くすると発熱や消費電力等の新たな問題が出てしまうという課題ある。また、ボールレンズを使った場合には、そのボールレンズの位置合せが必要となり、コストアップの要因となる。さらにボールレンズの個々のばらつきにより、大量生産した際に、全ての近視野光ヘッドにおいて開口部に光の焦点を合わせることが困難であるという課題がある。   However, when the laser light intensity is increased, there is a problem that new problems such as heat generation and power consumption occur. In addition, when a ball lens is used, it is necessary to align the ball lens, which causes an increase in cost. Furthermore, due to individual variations in the ball lens, there is a problem that it is difficult to focus the light on the aperture in all near-field optical heads when mass-produced.

そのため、近視野光を利用した超高密度メモリを実現する際に、小型低消費電力化、大量生産による低価格化が困難である。   Therefore, when realizing an ultra-high density memory using near-field light, it is difficult to reduce the size and power consumption and to reduce the price by mass production.

よって、本発明は、光の利用効率を高め、上述した従来の方法による問題点を解決するために、近視野光ヘッドではなく記録媒体の構造に特徴をもつ記録媒体、および、この記録媒体を用いた光情報記録再生装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a recording medium characterized by the structure of the recording medium, not the near-field optical head, and the recording medium, in order to improve the light utilization efficiency and solve the problems caused by the conventional method described above. An object of the present invention is to provide an optical information recording / reproducing apparatus used.

そこで、上記の課題を解決するために、本発明に係る1番目の記録媒体は、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する記録媒体において、近視野光を生成する為に照射される照射光の波長に対して透明な媒体基板と、媒体基板表面上に情報を記録するデータ記録部と、データ記録部に照射光を集光するための集光構造とから構成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the first recording medium according to the present invention is for generating near-field light in a recording medium that records and reproduces information with a near-field optical head using near-field light. A medium substrate that is transparent to the wavelength of the irradiated light, a data recording unit that records information on the surface of the medium substrate, and a condensing structure for collecting the irradiated light on the data recording unit. It is characterized by.

この発明によれば、データ記録部に外部から照射される照射光を集光する集光構造を記録媒体中に持つため、その集光構造による集光効果により、データ記録部に照射される光量が増大し、より強い近視野光がデータ記録部に生成され、この近視野光と近視野光ヘッドを相互作用させて得られる伝播光の強度が増大する。   According to the present invention, since the recording medium has a condensing structure for condensing the irradiation light irradiated from the outside on the data recording unit, the amount of light irradiated on the data recording unit due to the condensing effect by the condensing structure. As a result, a stronger near-field light is generated in the data recording unit, and the intensity of the propagation light obtained by interacting the near-field light and the near-field light head increases.

また、本発明に係る2番目の記録媒体は、1番目の記録媒体において、集光構造は媒体基板の厚さ方向にテーパー形状を有する反射膜が形成されたテーパー部と、データ記録部を除く領域に照射光を遮光する遮光部とからなることを特徴とする。   The second recording medium according to the present invention is the same as the first recording medium except that the condensing structure excludes a taper portion in which a reflective film having a taper shape is formed in the thickness direction of the medium substrate and a data recording portion. The region is characterized by comprising a light shielding portion for shielding the irradiation light.

この発明によれば、集光構造をテーパー形状とすることにより、記録媒体は転写により作成することができるので、記録媒体の大量生産が可能であり低コスト化が容易である。   According to this invention, since the recording medium can be formed by transfer by forming the condensing structure into a tapered shape, the recording medium can be mass-produced and the cost can be easily reduced.

また、本発明に係る3番目の記録媒体は、1番目または2番目の記録媒体において、反射膜が遮光部をもかねていることを特徴とする。   The third recording medium according to the present invention is characterized in that, in the first or second recording medium, the reflective film also serves as a light shielding portion.

この発明によれば、テーパー部に形成された反射膜と遮光部とが同一となり、記録媒体を製造する工程が1工程少なくなるので、より低コスト化ができる。   According to the present invention, the reflective film formed on the tapered portion and the light shielding portion are the same, and the number of steps for manufacturing the recording medium is reduced by one step, so that the cost can be further reduced.

また、本発明に係る4番目の記録媒体は、1番目の記録媒体において、データ記録部は媒体基板の両面に形成され、集光構造は媒体基板の厚さ方向にテーパー形状を有する反射膜が形成されたテーパー部であることを特徴とする。   Further, the fourth recording medium according to the present invention is the first recording medium, wherein the data recording portions are formed on both surfaces of the medium substrate, and the condensing structure is formed of a reflective film having a taper shape in the thickness direction of the medium substrate. The taper portion is formed.

この発明によれば、記録媒体の両面にデータ記録部を形成することができるので、1枚の記録媒体あたりの容量を2倍に向上する事ができる。   According to the present invention, the data recording portions can be formed on both sides of the recording medium, so that the capacity per recording medium can be doubled.

また、本発明に係る5番目の記録媒体は、2番目または4番目の記録媒体において、媒体基板の厚さ方向にテーパー形状を有する反射膜が形成されたテーパー部は反射膜が形成された逆錘状のテーパー部であることを特徴とする。   Further, the fifth recording medium according to the present invention is the second or fourth recording medium, wherein the taper portion in which the reflective film having the taper shape is formed in the thickness direction of the medium substrate is reverse to the reflective film formed. It is a weight-like taper part.

この発明によれば、テーパー部の形状を逆四角錘形状としているので、反射膜が形成されたテーパー部の4つの斜面によりデータ記録部に照射光を効率良く集光させることができる。よって、光源からの光束をより効率よく利用できること
ができる。
According to the present invention, since the shape of the tapered portion is an inverted quadrangular pyramid shape, the irradiation light can be efficiently condensed on the data recording portion by the four inclined surfaces of the tapered portion on which the reflective film is formed. Therefore, the light flux from the light source can be used more efficiently.

また、本発明に係る6番目の記録媒体は、2番目または4番目の記録媒体において、媒体基板の厚さ方向にテーパー形状を有する反射膜が形成されたテーパー部は反射膜が形成されたV溝状のテーパー部であることを特徴とする。   In the sixth recording medium according to the present invention, in the second or fourth recording medium, the taper portion in which the reflective film having a taper shape is formed in the thickness direction of the medium substrate has a reflective film formed thereon. It is a groove-like taper part.

この発明によれば、同心円状に作成されたデータ記録部を利用したトラッキング制御を行うことが可能であり、より安定した信号再生を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to perform tracking control using a data recording section created concentrically, and more stable signal reproduction can be performed.

また、本発明に係る1番目の記録媒体の製造方法は、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する記録媒体において、凸形状を作成する凸形状作成工程と、凸形状を媒体基板に転写する転写工程と、転写工程により作成された凹形状に反射膜および遮光部を作成する反射膜・遮光部作成工程とからなることを特徴とする。   The first recording medium manufacturing method according to the present invention includes a convex shape creating step for creating a convex shape in a recording medium that records and reproduces information with a near-field optical head using near-field light, and a convex shape. And a reflecting film / light-shielding part creating step for creating a reflective film and a light-shielding part in a concave shape created by the transfer process.

この発明によれば、テーパー形状を有する媒体基板を転写により作成することができるので、一度型を作ってしまえば、あとは転写をすることで記録媒体の大量生産が可能であり低コスト化が容易である。   According to the present invention, since a medium substrate having a taper shape can be formed by transfer, once the mold is formed, mass transfer of the recording medium can be performed by transferring and the cost can be reduced. Easy.

また、本発明に係る2番目の記録媒体の製造方法は、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する記録媒体において、凹形状を作成する凹形状作成工程と、凹形状に反射膜および遮光部を作成する反射膜・遮光部作成工程とからなることを特徴とする。   A second recording medium manufacturing method according to the present invention includes a concave shape creating step for creating a concave shape in a recording medium for recording and reproducing information by a near-field optical head using near-field light, and a concave shape. And a reflection film / light-shielding part creation step for creating a reflection film and a light-shielding part.

この発明によれば、本発明に係る1番目の記録媒体の製造方法の効果に加え、さらに、型を作成する工程をなくすことができるので、その分のコストダウンが可能である。   According to the present invention, in addition to the effect of the first recording medium manufacturing method according to the present invention, it is possible to eliminate the step of creating the mold, and accordingly, the cost can be reduced accordingly.

また、本発明に係る1番目の光情報記録再生装置は、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を再生する光情報再生装置において、光源とレンズから構成される前記近視野光を生成する為に照射される照射光学系と、照射光の波長に対して透明な媒体基板と記録再生される情報が形成される媒体基板表面上のデータ記録部とデータ記録部に照射光を集光するための集光構造とからなる記録媒体と、近視野光ヘッドとから構成されていることを特徴とする。   The first optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention is an optical information reproducing apparatus for reproducing information by a near-field optical head using near-field light, and the near-field light composed of a light source and a lens. The irradiation optical system is irradiated for generation, the medium substrate transparent to the wavelength of the irradiation light, and the data recording portion and the data recording portion on the surface of the medium substrate on which information to be recorded and reproduced is formed. It is characterized by comprising a recording medium comprising a light condensing structure for light and a near-field optical head.

この発明によれば、データ記録部に外部から照射される照射光を集光する集光構造を記録媒体中に持つため、その集光構造による集光効果により、データ記録部に照射される光量が増大し、より強い近視野光がデータ記録部に生成される。
この近視野光と近視野光ヘッドを相互作用させて得られる伝播光の強度が増大す
る。
According to the present invention, since the recording medium has a condensing structure for condensing the irradiation light irradiated from the outside on the data recording unit, the amount of light irradiated on the data recording unit due to the condensing effect by the condensing structure. And stronger near-field light is generated in the data recording unit.
The intensity of the propagation light obtained by interacting the near-field light and the near-field light head increases.

また、本発明に係る2番目の光情報記録再生装置は、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する光情報再生装置において、光源とレンズから構成される前記近視野光を生成する為に照射される照射光学系と、照射光の波長に対して透明な媒体基板と記録再生される情報が形成される媒体基板表面上のデータ記録部とデータ記録部に前記照射光を集光するための集光構造とからなる記録媒体と、記録媒体から情報を再生するための近視野光ヘッドと、記録媒体に情報を記録するための近視野光ヘッドから構成されていることを特徴とする。   The second optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention is an optical information reproducing apparatus for recording / reproducing information with a near-field optical head using near-field light, wherein the near-field light comprising a light source and a lens is used. Irradiation optical system irradiated to generate data, a medium substrate transparent to the wavelength of the irradiation light, and a data recording unit and a data recording unit on the surface of the medium substrate on which information to be recorded and reproduced is formed. A recording medium comprising a condensing structure for condensing light, a near-field optical head for reproducing information from the recording medium, and a near-field optical head for recording information on the recording medium It is characterized by.

この発明によれば、記録媒体に記録された情報の再生だけでなく、記録媒体への情報の記録を実現することができる。さらに、情報の再生に用いる微小開口と情報の記録に用いる記録用微小開口との位置関係をデータ記録部と一致させることにより、データ記録部からのデータの再生と同時に、再生しているデータ記録部とは異なるデータ記録部にデータを記録することができる。   According to the present invention, not only the reproduction of information recorded on the recording medium but also the recording of information on the recording medium can be realized. In addition, by matching the positional relationship between the minute aperture used for information reproduction and the recording minute aperture used for information recording with the data recording unit, the data recording being reproduced simultaneously with the reproduction of data from the data recording unit Data can be recorded in a data recording unit different from the unit.

また、本発明に係る3番目の光情報記録再生装置は、1番目または2番目の光情報記録再生装置において、集光構造は反射膜が形成されたテーパー部と、データ記録部を除く領域に前記照射光を遮光する遮光部とからなることを特徴とする。   According to the third optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in the first or second optical information recording / reproducing apparatus, the light condensing structure is provided in a region excluding the tapered portion where the reflective film is formed and the data recording portion. It comprises a light shielding portion for shielding the irradiation light.

この発明によれば、集光構造をテーパー形状とすることにより、記録媒体は転
写により作成することができるので、記録媒体の大量生産が可能であり、装置と
しての低コスト化ができる。
According to this invention, since the recording medium can be formed by transfer by forming the condensing structure into a tapered shape, the recording medium can be mass-produced, and the cost of the apparatus can be reduced.

また、本発明に係る4番目の光情報記録再生装置は、3番目の光情報記録再生装置において、反射膜が遮光部をもかねていることを特徴とする。 この発明によれば、テーパー部に形成された反射膜と遮光部が同一となり、記録媒体を製造する工程が1工程少なくなるので記録媒体の大量生産・低コスト化が実現できる。   The fourth optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention is characterized in that, in the third optical information recording / reproducing apparatus, the reflection film also serves as a light shielding portion. According to the present invention, the reflective film formed on the tapered portion and the light shielding portion are the same, and the number of steps for manufacturing the recording medium is reduced by one step, so that mass production and cost reduction of the recording medium can be realized.

また、本発明に係る5番目の光情報記録再生装置は、1番目または2番目の光情報記録再生装置において、データ記録部は媒体基板の両面に形成され、集光構造は反射膜が形成されたテーパー部であることを特徴とする。   According to the fifth optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in the first or second optical information recording / reproducing apparatus, the data recording unit is formed on both surfaces of the medium substrate, and the light collecting structure is formed with a reflective film. It is a taper part.

この発明によれば、記録媒体の両面にデータ記録部を形成することができるので、1枚の記録媒体あたりの容量を2倍に向上する事ができ、大容量の光情報記録再生装置を提供できる。   According to the present invention, since data recording sections can be formed on both sides of a recording medium, the capacity per recording medium can be doubled, and a large-capacity optical information recording / reproducing apparatus is provided. it can.

また、本発明に係る6番目の光情報記録再生装置は、3番目あるいは5番目の光情報記録再生装置において、反射膜が形成されたテーパー部は反射膜が形成された逆錘状のテーパー部であることを特徴とする。   According to the sixth optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in the third or fifth optical information recording / reproducing apparatus, the tapered portion on which the reflective film is formed is an inverted spindle-shaped tapered portion on which the reflective film is formed. It is characterized by being.

この発明によれば、テーパー部の形状を逆錘形状とし、反射膜が形成されたテーパー部の複数の斜面によりデータ記録部に照射光を効率良く集光させることができる記録媒体を用いているので、光源からの光束をより効率よく利用できるために、光源の出力を大きくする必要が無く、光源の大出力化による消費電力の増大や発熱を抑える事ができ、装置の小型化・低消費電力化が容易となる。   According to this invention, the shape of the taper portion is an inverted pyramid shape, and the recording medium capable of efficiently condensing the irradiation light on the data recording portion by using the plurality of inclined surfaces of the taper portion on which the reflective film is formed is used. Therefore, since the luminous flux from the light source can be used more efficiently, it is not necessary to increase the output of the light source, and it is possible to suppress the increase in power consumption and heat generation by increasing the output of the light source. Electricity becomes easy.

また、本発明に係る7番目の光情報記録再生装置は、3番目あるいは5番目の光情報記録再生装置において、反射膜が形成されたテーパー部は反射膜が形成されたV溝状のテーパー部であることを特徴とする。   According to the seventh optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in the third or fifth optical information recording / reproducing apparatus, the tapered portion on which the reflective film is formed is a V-groove tapered portion on which the reflective film is formed. It is characterized by being.

この発明によれば、同心円状に作成されたデータ記録部を利用したトラッキング制御を行うことが可能であり、より安定した信号再生を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to perform tracking control using a data recording section created concentrically, and more stable signal reproduction can be performed.

以上説明したように、本発明に係る1番目の記録媒体によれば、データ記録部に外部から照射される照射光を集光する集光構造を記録媒体中に持つため、その集光構造による集光効果により、データ記録部に照射される光量が増大し、より強い近視野光がデータ記録部に生成され、この近視野光と近視野光ヘッドを相互作用させて得られる伝播光の強度が増大する。   As described above, according to the first recording medium of the present invention, the recording medium has a condensing structure for condensing the irradiation light irradiated from the outside on the data recording unit. The amount of light irradiated to the data recording unit increases due to the light collecting effect, and a stronger near-field light is generated in the data recording unit. The intensity of the propagation light obtained by interacting this near-field light and the near-field light head Will increase.

よって、より小さなデータマークの再生が可能であり、より高密度なメモリを実現することができる。あるいは、伝播光強度の増大によりS/N比の向上が図れ、より高速なデータ再生が可能となる。   Therefore, smaller data marks can be reproduced and a higher density memory can be realized. Alternatively, the S / N ratio can be improved by increasing the propagation light intensity, and data can be reproduced at a higher speed.

さらに、光源からの光束をより効率よく利用できるために、光源の出力を大きくする必要が無く、光源の大出力化による消費電力の増大や発熱を抑える事ができ、装置の小型化・低消費電力化が容易となる。   Furthermore, since the luminous flux from the light source can be used more efficiently, there is no need to increase the output of the light source, and the increase in power consumption and heat generation due to the increased output of the light source can be suppressed. Electricity becomes easy.

また、本発明に係る2番目の記録媒体によれば、1番目の記録媒体の効果に加え、集光構造をテーパー形状とすることにより、記録媒体は転写により作成することができるので、記録媒体の大量生産が可能であり低コスト化が容易である。   In addition, according to the second recording medium of the present invention, in addition to the effect of the first recording medium, the recording medium can be formed by transfer by forming the condensing structure into a tapered shape. Can be mass-produced, and cost reduction is easy.

また、本発明に係る3番目の記録媒体によれば、1番目或いは2番目の記録媒体の効果に加え、テーパー部に形成された反射膜が遮光部とが同一となり、記録媒体を製造する工程が1工程少なくなるので、より低コスト化ができる。   In addition, according to the third recording medium of the present invention, in addition to the effects of the first or second recording medium, the reflective film formed on the tapered portion is the same as the light shielding portion, so that the recording medium is manufactured. Since one step is reduced, the cost can be further reduced.

また、本発明に係る4番目の記録媒体によれば、1番目の記録媒体の効果に加え、記録媒体の両面にデータ記録部を形成することができるので、1枚の記録媒体あたりの容量を2倍に向上する事ができる。記録媒体1枚あたりの容量が2倍に増えても、記録媒体製造コストのが極端に増えることはないので、記録媒体の単位記録容量あたりの価格を安価にすることができる。   Further, according to the fourth recording medium of the present invention, in addition to the effect of the first recording medium, the data recording unit can be formed on both sides of the recording medium, so that the capacity per recording medium can be reduced. It can be doubled. Even if the capacity per recording medium is doubled, the recording medium manufacturing cost does not increase drastically, so the price per unit recording capacity of the recording medium can be reduced.

また、本発明に係る5番目の記録媒体によれば、2番目あるいは4番目の記録媒体の効果に加え、テーパー部の形状を逆四角錘形状としているので、反射膜が形成されたテーパー部の4つの斜面によりデータ記録部に照射光を効率良く集光させることができる。よって、光源からの光束をより効率よく利用できるために、光源の出力を大きくする必要が無く、光源の大出力化による消費電力の増大や発熱を抑える事ができ、装置の小型化・低消費電力化が容易となる。   Further, according to the fifth recording medium of the present invention, in addition to the effect of the second or fourth recording medium, the shape of the tapered portion is an inverted quadrangular pyramid shape, so that the tapered portion on which the reflective film is formed is provided. Irradiation light can be efficiently collected on the data recording unit by the four inclined surfaces. Therefore, since the luminous flux from the light source can be used more efficiently, it is not necessary to increase the output of the light source, and the increase in power consumption and heat generation due to the large output of the light source can be suppressed. Electricity becomes easy.

また、本発明に係る6番目の記録媒体によれば、2番目あるいは4番目の記録媒体の効果に加え、同心円状に作成されたデータ記録部を利用したトラッキング制御を行うことが可能であり、より安定した信号再生を行うことができる。   Further, according to the sixth recording medium of the present invention, in addition to the effect of the second or fourth recording medium, it is possible to perform tracking control using a data recording unit created concentrically, More stable signal reproduction can be performed.

また、本発明に係る1番目の記録媒体の製造方法によれば、テーパー形状を有する媒体基板を転写により作成することができるので、一度型を作ってしまえば、あとは転写をすることで記録媒体の大量生産が可能であり低コスト化が容易である。   Further, according to the first method for manufacturing a recording medium according to the present invention, a medium substrate having a taper shape can be formed by transfer. Therefore, once a mold is formed, recording is performed by transferring the mold. Medium production is possible and cost reduction is easy.

また、転写に必要な型もシリコンプロセスで作成でき、波長以下のサイズのデータピットの作成も可能である。   In addition, the mold required for transfer can be created by a silicon process, and data pits having a size smaller than the wavelength can be created.

また、本発明に係る2番目の記録媒体の製造方法によれば、本発明に係る1番目の記録媒体の製造方法の効果に加え、さらに、型を作成する工程をなくすことができるので、その分のコストダウンが可能である。   Further, according to the second recording medium manufacturing method according to the present invention, in addition to the effect of the first recording medium manufacturing method according to the present invention, a step of creating a mold can be eliminated. The cost can be reduced.

また、本発明に係る1番目の光情報記録再生装置によれば、データ記録部に外部から照射される照射光を集光する集光構造を記録媒体中に持つため、その集光構造による集光効果により、データ記録部に照射される光量が増大し、より強い近視野光がデータ記録部に生成される。この近視野光と近視野光ヘッドを相互作用させて得られる伝播光の強度が増大する。   Further, according to the first optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, the recording medium has a condensing structure for condensing the irradiation light irradiated from the outside on the data recording unit. Due to the light effect, the amount of light applied to the data recording unit increases, and stronger near-field light is generated in the data recording unit. The intensity of the propagation light obtained by interacting the near-field light and the near-field light head increases.

よって、より小さなデータマークの再生可能が可能であり、より高密度なメモリを実現することができる。あるいは、伝播光強度の増大によりS/N比の向上が図れ、より高速なデータ再生が可能となる。   Therefore, a smaller data mark can be reproduced, and a higher-density memory can be realized. Alternatively, the S / N ratio can be improved by increasing the propagation light intensity, and data can be reproduced at a higher speed.

さらに、光源からの光束をより効率よく利用できるために、光源の出力を大きくする必要が無く、光源の大出力化による消費電力の増大や発熱を抑える事ができ、装置の小型化・低消費電力化が容易となる。   Furthermore, since the luminous flux from the light source can be used more efficiently, there is no need to increase the output of the light source, and the increase in power consumption and heat generation due to the increased output of the light source can be suppressed. Electricity becomes easy.

その上、近視野光ヘッドは、従来の半導体製造プロセスによって形成できるため、大量生産可能で、低コスト化が容易である。また、近視野光ヘッドを同一シリコン基盤上に複数個配列させたマルチヘッドの作成が容易であり、データ記録部に記録されたデータを複数個並列に読み出す事が可能となり、さらなる高速データ再生が可能となる。   Moreover, since the near-field optical head can be formed by a conventional semiconductor manufacturing process, it can be mass-produced and can be easily reduced in cost. In addition, it is easy to create a multi-head in which multiple near-field optical heads are arranged on the same silicon substrate, and it becomes possible to read out a plurality of data recorded in the data recording unit in parallel, enabling further high-speed data reproduction. It becomes possible.

また、本発明に係る2番目の光情報記録再生装置によれば、1番目の光情報記録再生装置の効果に加え、記録媒体に記録された情報の再生だけでなく、記録媒体への情報の記録を実現することができる。   Further, according to the second optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in addition to the effect of the first optical information recording / reproducing apparatus, not only the reproduction of information recorded on the recording medium but also the information on the recording medium are reproduced. Recording can be realized.

さらに、情報の再生に用いる微小開口と情報の記録に用いる記録用微小開口との位置関係をデータ記録部と一致させることにより、データ記録部からのデータの再生と同時に、再生しているデータ記録部とは異なるデータ記録部にデータを記録することができる。   In addition, by matching the positional relationship between the minute aperture used for information reproduction and the recording minute aperture used for information recording with the data recording unit, the data recording being reproduced simultaneously with the reproduction of data from the data recording unit Data can be recorded in a data recording unit different from the unit.

また、記録用と再生用が独立した近視野光ヘッドを用いる場合には、記録媒体への情報の記録と再生を同時に独立して行うことが可能となり、情報の記録再生がより高速にできる。   In addition, when a near-field optical head for recording and reproduction is used, information can be recorded and reproduced on the recording medium independently, and information can be recorded and reproduced at a higher speed.

また、本発明に係る3番目の光情報記録再生装置によれば、1番目或いは2番目の光情報記録再生装置の効果に加え、集光構造をテーパー形状とすることにより、記録媒体は転写により作成することができるので、記録媒体の大量生産が可能であり、装置としての低コスト化ができる。   According to the third optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in addition to the effect of the first or second optical information recording / reproducing apparatus, the condensing structure is tapered, so that the recording medium is transferred. Since it can be produced, mass production of recording media is possible, and the cost of the apparatus can be reduced.

また、本発明に係る4番目の光情報記録再生装置によれば、3番目の光情報記録再生装置の効果に加え、テーパー部に形成された反射膜と遮光部が同一となり、記録媒体を製造する工程が1工程少なくなるので記録媒体の大量生産・低コスト化が実現でき、装置としてのさらなる低コスト化ができる。   In addition, according to the fourth optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in addition to the effect of the third optical information recording / reproducing apparatus, the reflection film formed on the tapered portion and the light shielding part are the same, and the recording medium is manufactured. Since the number of steps to be performed is reduced, mass production and cost reduction of the recording medium can be realized, and further cost reduction as an apparatus can be achieved.

また、本発明に係る5番目の光情報記録再生装置によれば、1番目あるいは2番目の光情報記録再生装置の効果に加え、記録媒体の両面にデータ記録部を形成することができるので、1枚の記録媒体あたりの容量を2倍に向上する事ができる。記録媒体1枚あたりの容量が2倍に増えても、記録媒体製造コストのが極端に増えることはないので、記録媒体の単位記録容量あたりの価格を安価にすることができる。   Further, according to the fifth optical information recording / reproducing apparatus of the present invention, in addition to the effects of the first or second optical information recording / reproducing apparatus, the data recording unit can be formed on both sides of the recording medium. The capacity per recording medium can be doubled. Even if the capacity per recording medium is doubled, the recording medium manufacturing cost does not increase drastically, so the price per unit recording capacity of the recording medium can be reduced.

また、本発明に係る6番目の記録媒体によれば、3番目あるいは5番目の光情報記録再生装置の効果に加え、テーパー部の形状を逆四角錘形状とし、反射膜が形成されたテーパー部の4つの斜面によりデータ記録部に照射光を効率良く集光させることができる記録媒体を用いているので、光源からの光束をより効率よく利用できるために、光源の出力を大きくする必要が無く、光源の大出力化による消費電力の増大や発熱を抑える事ができ、装置の小型化・低消費電力化が容易となる。   According to the sixth recording medium of the present invention, in addition to the effect of the third or fifth optical information recording / reproducing apparatus, the tapered portion is formed in an inverted quadrangular pyramid shape and formed with a reflective film. Since the recording medium that can efficiently collect the irradiation light on the data recording unit by using the four slopes, the light flux from the light source can be used more efficiently, so there is no need to increase the output of the light source. The increase in power consumption and heat generation due to the increased output of the light source can be suppressed, and the device can be easily reduced in size and power consumption.

また、本発明に係る7番目の記録媒体によれば、3番目あるいは5番目のいずづれかの光情報記録再生装置の効果に加え、同心円状に作成されたデータ記録部を利用したトラッキング制御を行うことが可能であり、より安定した信号再生を行うことができる。   According to the seventh recording medium of the present invention, in addition to the effect of either the third or fifth optical information recording / reproducing apparatus, tracking control using a data recording unit formed concentrically. And more stable signal reproduction can be performed.

以下、本発明の記録媒体および光情報記録再生装置について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1による光情報記録再生装置の構成図を示している。図1の光情報記録再生装置において、近視野光ヘッド1は、シリコン基板2にこれを貫通するテーパー開口部3が微小開口4を有して形成されている。微小開口4は、微小開口4の近傍に生じている近視野光11と相互作用を起こし、かつその結果得られる伝播光12を取り出せるように、例えば数十ナノメートルの径を有している。
Hereinafter, a recording medium and an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of an optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment. In the optical information recording / reproducing apparatus of FIG. 1, the near-field optical head 1 is formed in a silicon substrate 2 with a tapered opening 3 penetrating therethrough having a minute opening 4. The minute aperture 4 has a diameter of, for example, several tens of nanometers so as to interact with the near-field light 11 generated in the vicinity of the minute aperture 4 and to extract the propagation light 12 obtained as a result.

テーパー開口部3は、例えば半導体製造プロセスにおけるフォトリソグラフィやシリコン異方性エッチングなどを用いた微細加工によって形成される。また、シリコン基板2が、照射光9の波長に対して十分な遮光性を有していない場合には、Au/Cr等の金属膜等の遮光膜が必要であり、スパッタリングや真空蒸着によって得られる。   The tapered opening 3 is formed by fine processing using, for example, photolithography or silicon anisotropic etching in a semiconductor manufacturing process. In addition, when the silicon substrate 2 does not have sufficient light shielding properties with respect to the wavelength of the irradiation light 9, a light shielding film such as a metal film such as Au / Cr is necessary and obtained by sputtering or vacuum evaporation. It is done.

記録媒体6に記録されたデータを読み出すために照射される照射光9は、光源7(例えば半導体レーザー)とコリメートレンズ8から構成される照射光学系により得られる。   Irradiation light 9 irradiated for reading data recorded on the recording medium 6 is obtained by an irradiation optical system including a light source 7 (for example, a semiconductor laser) and a collimator lens 8.

図3は、実施の形態1による記録媒体の構造図を、図4は実施の形態1による記録媒体の斜視図を示している。   FIG. 3 is a structural diagram of the recording medium according to the first embodiment, and FIG. 4 is a perspective view of the recording medium according to the first embodiment.

記録媒体6は、照射光9の波長に対して透明な媒体基板31に反射膜が形成された逆四角錘状のテーパー部32が形成されている。媒体基板31の上面には、データ記録部33か形成されており、このデータ記録部33を除く領域に照射光9を遮光する遮光部34が形成されている。テーパー部32の反射膜は、データ記録部33に光を集光させることを目的としている。そして、遮光部34は、照射光9や集光光束10が反射膜が形成されているテーパー部32を透過し、データ記録部33に照射されないようにすることを目的としている。このデータ記録部33の大きさは、光の回折限界以下(例えば100nm程度)である。   The recording medium 6 is formed with an inverted square pyramid tapered portion 32 in which a reflective film is formed on a medium substrate 31 that is transparent to the wavelength of the irradiation light 9. A data recording unit 33 is formed on the upper surface of the medium substrate 31, and a light blocking unit 34 that blocks the irradiation light 9 is formed in a region excluding the data recording unit 33. The reflective film of the taper part 32 is intended to collect light on the data recording part 33. The light shielding part 34 is intended to prevent the irradiation light 9 and the condensed light beam 10 from passing through the tapered part 32 on which the reflection film is formed and irradiating the data recording part 33. The size of the data recording unit 33 is less than the diffraction limit of light (for example, about 100 nm).

ここで、各々のデータ記録部33には、記録されているデータは1ビットである必要はなく、複数のビットを1つのデータ記録部33形成しておいてもよい。   Here, in each data recording section 33, the recorded data need not be one bit, and a plurality of bits may be formed as one data recording section 33.

次に、記録媒体6の製造方法の1例について説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the recording medium 6 will be described.

図5は、記録媒体の製造方法を説明する図を示している。この製造方法は、(1)凸形状を作成する凸形状作成工程と、(2)凸形状を媒体基板に転写する転写工程と、(3)転写工程により作成された凹形状に反射膜および遮光部を作成する反射膜・遮光部作成工程と、(4)記録再生される情報が形成される前記媒体基板表面上のデータデータ記録部作成工程からなる。
(1)凸形状作成工程
まず、Si基板51の上面にSiO252を熱酸化等により作成する。そしてこのSiO252膜上部にフォトレジスト53膜を成膜し、記録媒体6のテーパー部32に相当する部分のみを残すようにフォトレジスト53のパターンを作成する(図5−a)。その後、等方性エッチングを行い、錘状の凸形状54を作成し(図5−b)、不必要なフォトレジスト53を除去する(図5−c)。
(2)転写工程
図5−cを型としてPMMA等のプラスティックやガラス基板等の媒体基板に図5−cの形状を転写する(図5−d、図5−e)。
(3)反射膜・遮光部作成工程
形状が転写された媒体基板31に反射膜が形成された逆すい状のテーパー部32と遮光部34を作成するために、AuやCr等の金属膜を成膜し、テーパー部32にのみ金属膜が形成されるように、データ記録部33以外の部分の金属膜を除去する(図5−f)。
(4)データ記録部作成工程
その後、データ記録部に波長以下のサイズのデータマークを記録するためのデータ記録層や波長以下のサイズのデータマーク形状を形成し記録媒体6とする。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for manufacturing a recording medium. This manufacturing method includes (1) a convex shape creating step for creating a convex shape, (2) a transfer step for transferring the convex shape to the medium substrate, and (3) a reflective film and a light shield in the concave shape created by the transfer step. A reflecting film / light-shielding portion creating step for creating a portion, and (4) a data data recording portion creating step on the surface of the medium substrate on which information to be recorded / reproduced is formed.
(1) Convex shape creation step First, SiO 2 52 is created on the upper surface of the Si substrate 51 by thermal oxidation or the like. Then, a photoresist 53 film is formed on the SiO 2 52 film, and a pattern of the photoresist 53 is created so as to leave only a portion corresponding to the tapered portion 32 of the recording medium 6 (FIG. 5-a). Thereafter, isotropic etching is performed to form a weight-like convex shape 54 (FIG. 5-b), and unnecessary photoresist 53 is removed (FIG. 5-c).
(2) Transfer process Using FIG. 5-c as a mold, the shape of FIG. 5-c is transferred onto a plastic substrate such as PMMA or a glass substrate (FIGS. 5-d and 5-e).
(3) Reflective film / light-shielding part creation step In order to create the inverted tapered shape taper part 32 and the light-shielding part 34 in which the reflective film is formed on the medium substrate 31 to which the shape is transferred, a metal film such as Au or Cr is used. The film is formed and the metal film other than the data recording part 33 is removed so that the metal film is formed only on the tapered part 32 (FIG. 5-f).
(4) Data recording portion creation step Thereafter, a data recording layer for recording a data mark having a size equal to or smaller than the wavelength or a data mark shape having a size equal to or smaller than the wavelength is formed in the data recording portion, thereby forming the recording medium 6.

次に、図1に示す光情報記録再生装置に、記録媒体6上を配置し、微小開口4において情報再生を行う方法を説明する。ここで記録媒体6は、例えば円盤状の平面基板であり、その上面に近視野光ヘッド1が配置される。円盤状の記録媒体は、図示していないスピンドルモータ等により高速に回転させられている。近視野光ヘッド1の微小開口4と微小開口4の近傍に生じている近視野光11とを相互作用させるために、微小開口4と記録媒
体6との間を微小開口4の径程度まで近接させる必要がある。そこで、近視野光ヘッド1と記録媒体6との間に潤滑剤を充填し、近視野光ヘッド1を十分に薄く形成することで、潤滑剤の表面張力を利用して近視野光ヘッド1と記録媒体6との間隔を十分に小さく維持できる。更には、記録媒体6の撓みに対しても追従できる。また、図示しない近視野光ヘッド制御機構によって、微小開口4を記録媒体6上の所望の位置に配置できるように近視野光ヘッド1の位置を制御できる。
Next, a method for reproducing information at the minute aperture 4 by placing the recording medium 6 on the optical information recording / reproducing apparatus shown in FIG. Here, the recording medium 6 is a disk-shaped flat substrate, for example, and the near-field optical head 1 is disposed on the upper surface thereof. The disc-shaped recording medium is rotated at high speed by a spindle motor or the like (not shown). In order to allow the near-field light 11 generated in the vicinity of the micro-aperture 4 of the near-field optical head 1 and the micro-aperture 4 to interact, the micro-aperture 4 and the recording medium 6 are brought close to the diameter of the micro-aperture 4. It is necessary to let Therefore, the near-field optical head 1 and the recording medium 6 are filled with a lubricant, and the near-field optical head 1 is formed sufficiently thin so that the near-field optical head 1 and the near-field optical head 1 can be used with the surface tension of the lubricant. The distance from the recording medium 6 can be kept sufficiently small. Furthermore, it can follow the bending of the recording medium 6. Further, the position of the near-field optical head 1 can be controlled by a near-field optical head control mechanism (not shown) so that the minute aperture 4 can be arranged at a desired position on the recording medium 6.

なお、近視野光ヘッド1と記録媒体6との近接状態を、上記した潤滑剤によらずに、ハードディスク技術に用いられているフライングヘッドと同様にエアベアリングによって制御してもよいし、近視野光学顕微鏡に用いられるAFM制御を行ってもよい。   The proximity state between the near-field optical head 1 and the recording medium 6 may be controlled by an air bearing in the same manner as the flying head used in the hard disk technology, without using the above-described lubricant. You may perform AFM control used for an optical microscope.

記録媒体6に記録された情報の再生は、先ず、上記した制御により、微小開口4を記録媒体6上の所望の情報再生位置に移動させ、光源7とコリメートレンズ8によりデータ記録部33が形成されている面とは反対の面から照射光9を記録媒体6に照射する。記録媒体6に照射された光束は、反射膜が形成されたテーパー部32と隣り合うテーパー部との間に入射される。そして、これらテーパー部の2つの斜面による集光効果により照射光9は集光光束10となり、データ記録部33に照射される。そして、再生位置となる微小開口4に近接した記録媒体6のデータ記録部において近視野光11が生成される。このような集光効果により、データ記録部33に照射される光量が増大し、より強い近視野光が生成される。   To reproduce the information recorded on the recording medium 6, first, the fine aperture 4 is moved to a desired information reproducing position on the recording medium 6 by the above-described control, and the data recording unit 33 is formed by the light source 7 and the collimating lens 8. The recording medium 6 is irradiated with irradiation light 9 from a surface opposite to the surface on which it is applied. The light beam applied to the recording medium 6 is incident between the tapered portion 32 on which the reflective film is formed and the adjacent tapered portion. Then, due to the light condensing effect by the two inclined surfaces of these tapered portions, the irradiation light 9 becomes a condensed light beam 10 and is irradiated to the data recording unit 33. Then, near-field light 11 is generated in the data recording portion of the recording medium 6 close to the minute opening 4 serving as the reproduction position. Due to such a condensing effect, the amount of light applied to the data recording unit 33 is increased, and stronger near-field light is generated.

この近視野光11と微小開口4との相互作用によって、そのデータ記録部の記録状態に依存した強度や位相等の特性を伴った伝播光12が、微小開口4を介してテーパー開口部3上方へと取り出される。テーパー部32による集光効果による近視野光強度の増大により、取り出された伝播光12の光強度も増大する。そしてこの伝播光12は、受光部5へと導かれて電気信号に変換され、図示しない信号処理部によってデータ記録部の記録状態が判断される。   Due to the interaction between the near-field light 11 and the minute aperture 4, the propagating light 12 having characteristics such as intensity and phase depending on the recording state of the data recording portion passes through the minute aperture 4 above the tapered aperture 3. It is taken out. Due to the increase in near-field light intensity due to the condensing effect by the tapered portion 32, the light intensity of the extracted propagation light 12 also increases. The propagating light 12 is guided to the light receiving unit 5 and converted into an electric signal, and the recording state of the data recording unit is determined by a signal processing unit (not shown).

受光部5に入射される光強度が増大すると、より小さなデータマークサイズの再生可能が可能であり、より高密度なメモリを実現することができる。あるいは、伝播光強度の増大によりS/N比の向上が図れ、より高速なデータ再生が可能となる。   When the intensity of light incident on the light receiving unit 5 increases, a smaller data mark size can be reproduced, and a higher-density memory can be realized. Alternatively, the S / N ratio can be improved by increasing the propagation light intensity, and data can be reproduced at a higher speed.

本実施の形態では、このテーパー部32の形状を逆四角錘形状としているので、図4に示すようにデータ記録部33と遮光部34がチェッカーパターンのように配置されている。テーパー部32の形状を逆四角錐形状とすることで、反射膜が形成されたテーパー部32の4つの斜面によりデータ記録部33に照射光9を効率良く集光させることができる。   In the present embodiment, since the tapered portion 32 has an inverted quadrangular pyramid shape, the data recording portion 33 and the light shielding portion 34 are arranged like a checker pattern as shown in FIG. By making the shape of the tapered portion 32 into an inverted quadrangular pyramid shape, the irradiation light 9 can be efficiently condensed on the data recording portion 33 by the four inclined surfaces of the tapered portion 32 on which the reflective film is formed.

更に、近視野光ヘッド1は、従来の半導体製造プロセスによって形成できるため、近視野光ヘッド1を同一シリコン基盤上に複数個配列させることが容易となる。このようなマルチヘッドを作成することで、データ記録部に記録されたデータを複数個並列に読み出す事が可能となり、さらなる高速データ再生が可能となる。   Furthermore, since the near-field optical head 1 can be formed by a conventional semiconductor manufacturing process, it is easy to arrange a plurality of near-field optical heads 1 on the same silicon substrate. By creating such a multi-head, a plurality of data recorded in the data recording unit can be read in parallel, and further high-speed data reproduction is possible.

また、図2は実施の形態1による他の光情報記録再生装置の構成図である。図1の実施の形態1による光情報記録再生装置の構成図において、照射光学系が異なっている。他の部分については図1の実施の形態と全く同じである。   FIG. 2 is a block diagram of another optical information recording / reproducing apparatus according to the first embodiment. In the block diagram of the optical information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 in FIG. 1, the irradiation optical system is different. Other parts are the same as those in the embodiment of FIG.

図2の実施の形態の照射光学系は、光源7(例えば半導体レーザー)と、コリメーターレンズ7および集光レンズ14から構成されている。光源7からの光束をコリメーターレンズ8で平行光束にしたのち、集光レンズ13により照射光9として記録媒体6に記録されたデータを読み出すために照射される。その際、データ記録部33に向かって集光された光束となるのでデータ記録部33に照射される光強度は、図1のような平行光束を照射する場合に比べ、増大する。さらに、テーパー部32の斜面に照射光が入射する角度がテーパー部32の斜面に対してより小さくなるので、反射膜が形成されたテーパー部32の斜面による集光効果が大きくなる。   The irradiation optical system of the embodiment of FIG. 2 includes a light source 7 (for example, a semiconductor laser), a collimator lens 7 and a condenser lens 14. After the light beam from the light source 7 is collimated by the collimator lens 8, it is irradiated by the condenser lens 13 as the irradiation light 9 in order to read the data recorded on the recording medium 6. At this time, since the light beam is focused toward the data recording unit 33, the light intensity applied to the data recording unit 33 is increased as compared with the case of irradiating the parallel light beam as shown in FIG. Furthermore, since the angle at which the irradiation light enters the inclined surface of the tapered portion 32 becomes smaller than the inclined surface of the tapered portion 32, the light collection effect by the inclined surface of the tapered portion 32 on which the reflective film is formed is increased.

よって、図1の実施の形態に比べて、受光部5に入射される光強度がさらに増大し、より小さなデータマークサイズの再生可能が可能であり、より高密度なメモリを実現することができる。あるいは、伝播光強度がより増大することでさらなるS/N比の向上が図れ、より高速なデータ再生が可能となる。   Therefore, compared with the embodiment of FIG. 1, the intensity of light incident on the light receiving unit 5 is further increased, the reproduction of a smaller data mark size is possible, and a higher-density memory can be realized. . Alternatively, the S / N ratio can be further improved by further increasing the propagation light intensity, and higher-speed data reproduction is possible.

ここで、図1および図2の実施の形態において、テーパー部32に成膜された反射膜が、照射光に対して十分な遮光性を有している場合には、遮光部34を省略することもできる。   Here, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the light shielding portion 34 is omitted when the reflective film formed on the tapered portion 32 has a sufficient light shielding property against the irradiation light. You can also.

また、本実施の形態ではデータ記録部33の大きさを光の回折限界以下(例えば100nm程度)としては、データ記録部33の大きさはこのサイズに限定されるものではなく、数μmといった大きなサイズでもよい。よって、集光構造としてテーパー状の形状について説明したが、データ記録部のサイズが数μmといった大きなサイズの場合には、集光構造として、集光機能を有すればテーパー形状以外にもレンズ等でも同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the size of the data recording unit 33 is not limited to this size, but is as large as several μm if the size of the data recording unit 33 is less than or equal to the diffraction limit of light (for example, about 100 nm). It may be size. Therefore, the tapered shape has been described as the condensing structure. However, in the case where the size of the data recording unit is a large size such as several μm, if the condensing structure has a condensing function, in addition to the tapered shape, a lens or the like But the same effect can be obtained.

更に、本実施の形態では近視野光ヘッドとして微小開口を有するテーパー開口部を持つ場合について説明したが、近視野光と相互作用することにより伝播光を得られる構造であればよく、テーパー開口部を持たない微小開口上部に受光素子が位置している様な構造や、微小突起と受光素子の組み合わせたものでも良い。   Furthermore, in the present embodiment, the case where the near-field optical head has a tapered opening having a minute opening has been described. However, any structure that can obtain propagating light by interacting with near-field light may be used. A structure in which the light receiving element is positioned above the minute opening without the surface or a combination of the minute protrusion and the light receiving element may be used.

以上説明したように、実施の形態1によれば、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する光情報再生装置において、照射光の波長に対して透明な媒体基板と媒体基板表面上に情報を記録するデータ記録部とデータ記録部に照射光を集光するための集光構造である反射膜が成膜された逆錘状のテーパー部とからなる記録媒体を用いることにより、受光部に入射される光強度が増大させることができ、より高密度なメモリやより高速なデータ再生が可能となる。さらに、光源からの光束をより効率よく利用できるために、光源の出力を大きくする必要が無く、光源の大出力化による消費電力の増大や発熱を抑える事ができる。それにより、装置の小型化・低消費電力化が容易となる。   As described above, according to the first embodiment, in the optical information reproducing apparatus that records and reproduces information by the near-field optical head using near-field light, the medium substrate and the medium that are transparent to the wavelength of the irradiation light Use a recording medium consisting of a data recording unit for recording information on the substrate surface and an inverted spindle-shaped taper part on which a reflective film is formed as a condensing structure for condensing irradiation light on the data recording unit As a result, the intensity of light incident on the light receiving unit can be increased, and higher density memory and faster data reproduction can be achieved. Furthermore, since the luminous flux from the light source can be used more efficiently, it is not necessary to increase the output of the light source, and the increase in power consumption and heat generation due to the increased output of the light source can be suppressed. This facilitates downsizing and low power consumption of the device.

また、記録媒体は、転写により作成することができるので、記録媒体の大量生
産が可能であり、低コスト化も容易である。
In addition, since the recording medium can be prepared by transfer, mass production of the recording medium is possible and cost reduction is easy.

更に、近視野光ヘッドは、半導体製造プロセスを用いて形成できるため、大量生産に適しており、近視野光ヘッドのアレイ化に対応でき、超高速なデータ再生を行うことができる。
(実施の形態2)
図6は、図1や図2の実施の形態1における記録媒体の他の構造を表す記録媒体の斜視図である。なお、実施の形態1と共通する部分には同一符号を付し、実施の形態1と同じ部分に付いては、説明を省略或いは一部簡単にする。
Further, since the near-field optical head can be formed using a semiconductor manufacturing process, it is suitable for mass production, can be adapted to an array of near-field optical heads, and can perform data reproduction at an ultra-high speed.
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a perspective view of a recording medium showing another structure of the recording medium in the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted or partly simplified about the same part as Embodiment 1. FIG.

図6は、実施の形態2による記録媒体の斜視図を示している。記録媒体の端面をしめす構造図は図3と全く同じである。実施の形態1での記録媒体との構造の違いは、反射膜が形成された逆すい状のテーパー部の代わりに、一方の長さが長いv溝状のテーパー部62となっている点である。また、データ記録部33の幅は、光の回折限界以下(例えば100nm程度)である。   FIG. 6 is a perspective view of a recording medium according to the second embodiment. The structural diagram showing the end face of the recording medium is exactly the same as FIG. The difference in structure from the recording medium in the first embodiment is that, instead of the inverted tapered taper portion on which the reflective film is formed, a v-groove tapered portion 62 having one long length is provided. is there. Further, the width of the data recording unit 33 is equal to or less than the light diffraction limit (for example, about 100 nm).

よって、実施の形態1の場合と同様に、記録媒体6は、照射光の波長に対して透明な媒体基板61に反射膜が形成されたv溝のテーパー部62が形成されている。媒体基板61の上面には、データ記録部63か形成されており、このデータ記録部33を除く領域に照射光9を遮光する遮光部64が形成されている。また、この1方向が長いデータ記録部63には、複数のビットのデータが記録されて
いる。
Therefore, as in the case of the first embodiment, the recording medium 6 has a v-groove taper portion 62 in which a reflective film is formed on a medium substrate 61 that is transparent to the wavelength of irradiation light. A data recording unit 63 is formed on the upper surface of the medium substrate 61, and a light blocking unit 64 that blocks the irradiation light 9 is formed in an area excluding the data recording unit 33. In addition, a plurality of bits of data are recorded in the data recording unit 63 having a long one direction.

次に、記録媒体6の製造方法の1例について説明する。実施の形態1で説明した記録媒体6の製造方法を用いても図6に示す記録媒体は製造可能である。ここでは、他の製造方法について説明する。この製造方法は、(1)凹形状を作成する凹形状作成工程と、(2)凹形状に反射膜および遮光部を作成する反射膜・遮光部作成工程と、(3)記録再生される情報が形成される前記媒体基板表面上のデータデータ記録部作成工程からなる。
(1)凹部形状作成工程
図7は、実施の形態2による記録媒体の製造方法を説明する図である。PMMA等のプラスティックやガラス基板等の平行平面基板形状の媒体基板61(図7−a)にグレーティング作成等で用いられる超精密切削技術により、凹部形状として、V溝状のテーパー部62を切削することにより作成する(図7−b)。
(2)反射膜・遮光部作成工程
テーパー部62の形状が切削された媒体基板61に反射膜が形成されたV溝状のテーパー部62と遮光部64を作成するために、AuやCr等の金属膜を成膜し、テーパー部62にのみ金属膜が形成されるように、データ記録部63以外の部分の金属膜を除去する(図7−c)。
(3)データ記録部作成工程
その後、データ記録部に波長以下のサイズのデータマークを記録するためのデータ記録層や波長以下のサイズのデータマーク形状を形成し記録媒体6とする。
Next, an example of a method for manufacturing the recording medium 6 will be described. The recording medium shown in FIG. 6 can be manufactured even by using the manufacturing method of the recording medium 6 described in the first embodiment. Here, another manufacturing method will be described. This manufacturing method includes (1) a concave shape creating step for creating a concave shape, (2) a reflective film / light shielding portion creating step for creating a reflective film and a light shielding portion in the concave shape, and (3) information to be recorded / reproduced A data data recording part creation step on the surface of the medium substrate on which is formed.
(1) Concave Shape Creation Step FIG. 7 is a diagram for explaining a recording medium manufacturing method according to the second embodiment. A V-groove taper portion 62 is cut as a concave shape on a medium substrate 61 (FIG. 7A) having a parallel flat substrate shape such as a plastic such as PMMA or a glass substrate by a super-precision cutting technique used for creating a grating or the like. (Figure 7-b).
(2) Reflective film / light-shielding portion creation step In order to create the V-groove tapered portion 62 and the light-shielding portion 64 in which the reflective film is formed on the medium substrate 61 in which the shape of the tapered portion 62 is cut, Au, Cr, or the like Then, the metal film other than the data recording portion 63 is removed so that the metal film is formed only on the tapered portion 62 (FIG. 7C).
(3) Data recording part creation process Then, the data recording layer for recording the data mark of the size below a wavelength and the data mark shape of the size below a wavelength are formed in the data recording part, and it is set as the recording medium 6.

次に実施の形態1で説明した図1の光情報記録再生装置に、以上に説明した図6の記録媒体を配置し、微小開口4において情報再生を行う方法について説明する。もちろん、図2の光情報記録再生装置を用いることもできる。   Next, a method for reproducing information in the minute aperture 4 by arranging the above-described recording medium in FIG. 6 in the optical information recording / reproducing apparatus in FIG. 1 described in the first embodiment will be described. Of course, the optical information recording / reproducing apparatus of FIG. 2 can also be used.

記録媒体6は、例えば円盤状の平面基板であり、その上面に近視野光メモリヘッド1が配置される。この円盤状の平面基板である記録媒体6は、図6に示すようなV溝状のテーパー部62を有しており、円盤状の基板の回転方向に対して、CDやアナログレコードのように、このV溝状のテーパー部62が作成されており、データ記録部63は記録媒体6の回転軸を中心として同心円状に作成されている。このような記録媒体6を用いた情報の再生方法は、実施の形態1と全く同様であるので、説明を省略する。   The recording medium 6 is, for example, a disk-shaped flat substrate, and the near-field optical memory head 1 is disposed on the upper surface thereof. The recording medium 6 which is a disk-shaped flat substrate has a V-groove tapered portion 62 as shown in FIG. 6, and is similar to a CD or an analog record with respect to the rotation direction of the disk-shaped substrate. The V-groove tapered portion 62 is formed, and the data recording portion 63 is formed concentrically around the rotation axis of the recording medium 6. Since the information reproducing method using such a recording medium 6 is exactly the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted.

また、近視野光ヘッド1をデータ記録部上に正確に追跡させるトラッキング信号検出方法として、3スポット型やウォブリング型等がある。ここでは、ウォブリング型のトラッキング信号検出方法について説明する。   As a tracking signal detection method for accurately tracking the near-field optical head 1 on the data recording unit, there are a three-spot type and a wobbling type. Here, a wobbling type tracking signal detection method will be described.

同心円状のデータ記録部63が形成された記録媒体6に対して、微小開口4を有する近視野光ヘッド1を微小に揺動し、データ記録部上のデータピットを微小開口4が通過する時に得られる各データピットからの信号の差を取ることでトラッキング信号を得ることができる。このようにして、同心円状に作成されたデータ記録部63と遮光部64を利用しトラッキング制御を行うことも可能である。   When the near-field optical head 1 having the minute aperture 4 is slightly swung with respect to the recording medium 6 on which the concentric data recording unit 63 is formed, and the minute aperture 4 passes through the data pit on the data recording unit. A tracking signal can be obtained by taking a difference between signals obtained from the respective data pits. In this way, it is also possible to perform tracking control using the data recording unit 63 and the light shielding unit 64 created concentrically.

また、実施の形態1と同様に、本実施の形態においてもデータ記録部33の幅を光の回折限界以下(例えば100nm程度)としているが、データ記録部33の大きさはこのサイズに限定されるものではなく、数μmといった大きなサイズでもよい。よって、集光構造としてテーパー状の形状について説明したが、データ記録部のサイズが数μmといった大きなサイズの場合には、集光構造として、集光機能を有すればテーパー形状以外にもレンズ等でも同様の効果が得られる。   As in the first embodiment, the width of the data recording unit 33 is set to be equal to or less than the diffraction limit of light (for example, about 100 nm) in the present embodiment, but the size of the data recording unit 33 is limited to this size. It may be a large size such as several μm. Therefore, the tapered shape has been described as the condensing structure. However, in the case where the size of the data recording unit is a large size such as several μm, if the condensing structure has a condensing function, in addition to the tapered shape, a lens or the like But the same effect can be obtained.

更に、本実施の形態では近視野光ヘッドとして微小開口を有するテーパー開口部を持つ場合について説明したが、近視野光と相互作用することにより伝播光を得られる構造であればよく、テーパー開口部を持たない微小開口上部に受光素子が位置している様な構造や、微小突起と受光素子の組み合わせたものでも良い。 また、本実施の形態において、テーパー部62に成膜された反射膜が、照射光に対して十分な遮光性を有している場合には、遮光部64を省略することもできる。   Furthermore, in the present embodiment, the case where the near-field optical head has a tapered opening having a minute opening has been described. However, any structure that can obtain propagating light by interacting with near-field light may be used. A structure in which the light receiving element is positioned above the minute opening without the surface or a combination of the minute protrusion and the light receiving element may be used. In the present embodiment, when the reflective film formed on the tapered portion 62 has a sufficient light shielding property against the irradiation light, the light shielding portion 64 may be omitted.

以上説明したように、実施の形態2によれば、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する光情報再生装置において、照射光の波長に対して透明な媒体基板と媒体基板表面上に情報を記録するデータ記録部とデータ記録部に照射光を集光するための集光構造である反射膜が成膜されたV溝状のテーパー部とからなる記録媒体を用いることにより、受光部に入射される光強度が増大させることがでる。   As described above, according to the second embodiment, in the optical information reproducing apparatus that records and reproduces information by the near-field optical head using near-field light, the medium substrate and the medium that are transparent to the wavelength of the irradiation light Use a recording medium comprising a data recording part for recording information on the substrate surface and a V-groove tapered part on which a reflective film as a condensing structure for condensing irradiation light is formed on the data recording part. As a result, the light intensity incident on the light receiving portion can be increased.

よって、実施の形態1と同様に、より高密度なメモリやより高速なデータ再生が可能となる。さらに、光源からの光束をより効率よく利用できるために、光源の出力を大きくする必要が無く、光源の大出力化による消費電力の増大や発熱を抑える事ができる。それにより、装置の小型化・低消費電力化が容易となる。   Therefore, as in the first embodiment, higher density memory and higher speed data reproduction are possible. Furthermore, since the luminous flux from the light source can be used more efficiently, it is not necessary to increase the output of the light source, and the increase in power consumption and heat generation due to the increased output of the light source can be suppressed. This facilitates downsizing and low power consumption of the device.

また、近視野光ヘッドは、半導体製造プロセスを用いて形成できるため、大量生産に適しており、近視野光ヘッドのアレイ化に対応でき、超高速なデータ再生を行うことができる。   In addition, since the near-field optical head can be formed using a semiconductor manufacturing process, it is suitable for mass production, can be adapted to an array of near-field optical heads, and can perform data reproduction at an ultra-high speed.

更に実施の形態1の効果に加え、同心円状に作成されたデータ記録部63と遮光部64を利用したトラッキング制御を行うことも可能であり、より安定した信号再生を行うことができる。
(実施の形態3)
図8は、実施の形態3による光情報記録再生装置の構成図を示している。なお、実施の形態1や実施の形態2と共通する部分には同一符号を付し、実施の形態1や実施の形態2と同じ部分に付いては、説明を省略或いは一部簡単にする。
Furthermore, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to perform tracking control using the data recording unit 63 and the light shielding unit 64 created concentrically, and more stable signal reproduction can be performed.
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows a configuration diagram of an optical information recording / reproducing apparatus according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in Embodiment 1 and Embodiment 2, and description is abbreviate | omitted or partly simplified about the same part as Embodiment 1 or Embodiment 2. FIG.

図8の光情報記録再生装置において、近視野光ヘッド81は、シリコン基板82にこれを貫通するテーパー開口部3と記録用テーパー開口部83が微小開口4と記録用微小開口84をそれぞれ有して形成されている。   In the optical information recording / reproducing apparatus of FIG. 8, the near-field optical head 81 has a taper opening 3 and a recording taper opening 83 penetrating through the silicon substrate 82, and the micro-opening 4 and the recording micro-opening 84, respectively. Is formed.

微小開口4は記録媒体6に記録された情報を読みだすために用いられ、記録用微小開口84は、記録媒体6に情報を記録するために用いられている。   The minute opening 4 is used for reading information recorded on the recording medium 6, and the recording minute opening 84 is used for recording information on the recording medium 6.

記録媒体6に記録された情報を再生する為の微小開口4は、微小開口4の近傍に生じている近視野光1と相互作用を起こし、かつその結果得られる伝播光12を取り出せるように、例えば数十ナノメートルの径を有している。記録媒体6に記録されたデータを読み出すために照射される照射光9は、光源7(例えば半導体レーザー)とコリメートレンズ8から構成される照射光学系により得られる。   The microscopic aperture 4 for reproducing the information recorded on the recording medium 6 interacts with the near-field light 1 generated in the vicinity of the microscopic aperture 4 so that the propagation light 12 obtained as a result can be extracted. For example, it has a diameter of several tens of nanometers. Irradiation light 9 irradiated for reading data recorded on the recording medium 6 is obtained by an irradiation optical system including a light source 7 (for example, a semiconductor laser) and a collimator lens 8.

また、記録用光源85は、記録レンズ86により記録用テーパー開口部83に光を照射する。そして記録媒体6に情報を記録する為の微小開口84は、記録用微小開口84近傍に近視野光が生成されるように、例えば数十ナノメートルの径を有している。この記録用微小開口84近傍の近視野光は、書き込み動作を行うことで、記録媒体6に情報を記録するための書き込み光となる。   Further, the recording light source 85 irradiates the recording taper opening 83 with light by the recording lens 86. The micro aperture 84 for recording information on the recording medium 6 has a diameter of, for example, several tens of nanometers so that near-field light is generated in the vicinity of the recording micro aperture 84. The near-field light in the vicinity of the recording micro-openings 84 becomes writing light for recording information on the recording medium 6 by performing a writing operation.

テーパー開口部3および記録用テーパー開口部83は、例えば半導体製造プロセスにおけるフォトリソグラフィやシリコン異方性エッチングなどを用いた微細加工によって形成される。また、シリコン基板82が、照射光9や記録用光源85の波長に対して十分な遮光性を有していない場合には、Au/Cr等の金属膜等の遮光膜が必要であり、スパッタリングや真空蒸着によって得られる。   The taper opening 3 and the recording taper opening 83 are formed, for example, by fine processing using photolithography, silicon anisotropic etching, or the like in a semiconductor manufacturing process. Further, when the silicon substrate 82 does not have sufficient light shielding properties with respect to the wavelength of the irradiation light 9 and the recording light source 85, a light shielding film such as a metal film such as Au / Cr is necessary, and sputtering is performed. Or by vacuum deposition.

また、記録媒体の構造としては、図4の実施の形態1で用いた記録媒体6や図6の実施の形態2で用いた記録媒体6を用いることができる。ここで、情報の記録を行う為には、データ記録部64が情報の記録ができるデータ記録層を有している必要がある。   As the structure of the recording medium, the recording medium 6 used in the first embodiment in FIG. 4 or the recording medium 6 used in the second embodiment in FIG. 6 can be used. Here, in order to record information, the data recording unit 64 needs to have a data recording layer capable of recording information.

ここでは、図6の記録媒体6を用いた場合の実施の形態について説明する。   Here, an embodiment in which the recording medium 6 of FIG. 6 is used will be described.

図8の光情報記録再生装置において、視野光メモリヘッド81を図6の記録媒体6上に配置し、微小開口4において情報再生を行う方法は、実施の形態2の場合と全く同じであるので、説明を省略する。 次に、視野光メモリヘッド81を記録媒体6上に配置し、記録用微小開口84において情報の記録を行う方法を説明する。   In the optical information recording / reproducing apparatus of FIG. 8, the method of arranging the field optical memory head 81 on the recording medium 6 of FIG. 6 and reproducing information at the minute aperture 4 is exactly the same as in the second embodiment. Description is omitted. Next, a description will be given of a method in which the field-of-view light memory head 81 is arranged on the recording medium 6 and information is recorded in the recording minute opening 84.

情報の再生時と同様に、円盤状の記録媒体は、図示していないスピンドルモータ等により高速に回転させられている。そして、近視野光ヘッド81の記録用微小開口84の近傍に生じている近視野光と記録媒体6とを相互作用させるために、記録用微小開口84と記録媒体6との間を記録用微小開口84の径程度まで近接させる必要がある。そして、記録媒体6から情報の再生をする時と同様な手法により、近視野光ヘッド81と記録媒体6との間隔を十分に小さく維持する。また、図示しない近視野光ヘッド制御機構によって、記録用微小開口84を記録媒体6上の所望の位置に配置できるように近視野光ヘッド81の位置を制御する。   As in the case of reproducing information, the disk-shaped recording medium is rotated at high speed by a spindle motor or the like (not shown). Then, in order to cause the near-field light generated in the vicinity of the recording aperture 84 of the near-field optical head 81 and the recording medium 6 to interact, the recording aperture between the recording aperture 84 and the recording medium 6 is small. It is necessary to make it close to the diameter of the opening 84. Then, the distance between the near-field optical head 81 and the recording medium 6 is kept sufficiently small by the same method as when reproducing information from the recording medium 6. Further, the position of the near-field optical head 81 is controlled by a near-field optical head control mechanism (not shown) so that the recording minute opening 84 can be arranged at a desired position on the recording medium 6.

記録媒体6に情報を記録するには、先ず、上記した制御により、微小開口84を記録媒体6のデータ記録部63上の所望の情報記録位置に移動させる。そして、記録用光源85と記録用レンズ86を用いて、記録用テーパー開口部83に光を照射する。すると、記録用微小開口84近傍に近視野光が生成され、書き込み動作を行うことにより、この近視野と記録媒体6との相互作用により所望の位置に情報を記録する事ができる。   In order to record information on the recording medium 6, first, the minute opening 84 is moved to a desired information recording position on the data recording unit 63 of the recording medium 6 by the above-described control. Then, the recording taper opening 83 is irradiated with light using the recording light source 85 and the recording lens 86. Then, near-field light is generated in the vicinity of the recording micro-opening 84, and by performing a writing operation, information can be recorded at a desired position by the interaction between the near-field and the recording medium 6.

さらに、情報の再生に用いる微小開口4と情報の記録に用いる記録用微小開口84との位置関係をデータ記録部と一致させることにより、データ記録部からのデータの再生と同時に、再生しているデータ記録部とは異なるデータ記録部にデータを記録することができる。   Further, by making the positional relationship between the minute opening 4 used for reproducing information and the recording minute opening 84 used for recording information coincide with that of the data recording unit, reproduction is performed simultaneously with the reproduction of data from the data recording unit. Data can be recorded in a data recording unit different from the data recording unit.

ここで、本実施の形態では、情報の記録と再生を1つの近視野光ヘッドとして実現しているが、再生用の近視野光ヘッドと記録用の近視野光ヘッドというように分けることもできる。そうした場合には、情報の記録と再生を同時に独立して行うこともできる。   Here, in the present embodiment, information recording and reproduction are realized as one near-field optical head, but can be divided into a reproduction near-field optical head and a recording near-field optical head. . In such a case, information can be recorded and reproduced independently at the same time.

以上説明したように、実施の形態2と同様に、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する光情報再生装置において、照射光の波長に対して透明な媒体基板と媒体基板表面上に情報を記録するデータ記録部とデータ記録部に照射光を集光するための集光構造である反射膜が成膜されたV溝状のテーパー部とからなる記録媒体を用いることにより、受光部に入射される光強度が増大させることがでる。   As described above, in the optical information reproducing apparatus that records and reproduces information by the near-field optical head using near-field light as in the second embodiment, the medium substrate and the medium that are transparent to the wavelength of the irradiation light Use a recording medium comprising a data recording part for recording information on the substrate surface and a V-groove tapered part on which a reflective film as a condensing structure for condensing irradiation light is formed on the data recording part. As a result, the light intensity incident on the light receiving portion can be increased.

さらに、本実施の形態によれば、実施の形態1および実施の形態2における情報再生だけでなく、情報の記録も同時に行うことがきる。
(実施の形態4)
図9は、実施の形態4による光情報記録再生装置で用いる記録媒体の構造図を示している。本実施の形態の記録媒体は、図1や図2、図3の実施の形態の記録媒体6としても用いることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, not only information reproduction in the first and second embodiments but also information recording can be performed simultaneously.
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a structural diagram of a recording medium used in the optical information recording / reproducing apparatus according to the fourth embodiment. The recording medium of the present embodiment can also be used as the recording medium 6 of the embodiment of FIGS.

図9の記録媒体6は、実施の形態1での記録媒体(図3、図4)や実施の形態2での記録媒体(図6)において、データ記録部を記録媒体の両面に配置する場合の実施の形態である。   The recording medium 6 in FIG. 9 is a case where data recording units are arranged on both sides of the recording medium in the recording medium in the first embodiment (FIGS. 3 and 4) and the recording medium in the second embodiment (FIG. 6). It is an embodiment.

情報を再生する為の照射光や情報を記録する為の記録光の波長に対して透明な媒体基板91に反射膜が形成されたテーパー部92が媒体基板91を貫き形成されている。この反射膜は、情報を再生する為の照射光や情報を記録する為の記録光の波長に対して十分な遮光性を有している。そして、媒体基板91の上面には上部データ記録部93が、媒体基板91の下面には下部データ記録部94が形成されている。この上部データ記録部93と下部データ記録部94のそれぞれの幅は用いる光の波長以下、例えば数十nm程度の大きさである。   A tapered portion 92 having a reflective film formed on a medium substrate 91 that is transparent to the wavelength of irradiation light for reproducing information and recording light for recording information is formed through the medium substrate 91. This reflective film has a sufficient light shielding property with respect to the wavelength of irradiation light for reproducing information and recording light for recording information. An upper data recording unit 93 is formed on the upper surface of the medium substrate 91, and a lower data recording unit 94 is formed on the lower surface of the medium substrate 91. The widths of the upper data recording unit 93 and the lower data recording unit 94 are equal to or smaller than the wavelength of the light used, for example, about several tens of nm.

このように上部データ記録部93と下部データ記録部94の幅を用いる光の波長程度以下の大きさにすると、媒体基板91の下側から照射光を照射した場合、下部データ記録部94とその隣りの下部データ記録部との間に照射された光は、テーパー部92による集光効果により上部データ記録部93に照射され、この上部データ記録部近傍に近視野光を生成する。   As described above, when the width of the upper data recording unit 93 and the lower data recording unit 94 is set to a size less than or equal to the wavelength of the light, when the irradiation light is irradiated from the lower side of the medium substrate 91, the lower data recording unit 94 and its The light irradiated between the adjacent lower data recording units is irradiated to the upper data recording unit 93 due to the condensing effect of the taper unit 92, and near-field light is generated in the vicinity of the upper data recording unit.

それに反し、下部データ記録部94に下側から照射光が照射された場合には、下部データ記録部94の大きさが波長以下、例えば数十nm程度であるために、光の回折限界を越えているので、下部データ記録部94を透過し、媒体基板91の上面まで光が伝播することができない。よって、媒体基板91の下側から照射光を照射すると、媒体基板91の上面では、上部データ記録部93近傍に近視野光が生成され、それ以外の近視野光や媒体基板を透過する伝播光はない。   On the other hand, when the lower data recording unit 94 is irradiated with irradiation light from the lower side, the size of the lower data recording unit 94 is less than a wavelength, for example, about several tens of nm, and thus exceeds the light diffraction limit. Therefore, light cannot pass through the lower data recording unit 94 to the upper surface of the medium substrate 91. Therefore, when irradiation light is irradiated from the lower side of the medium substrate 91, near-field light is generated near the upper data recording unit 93 on the upper surface of the medium substrate 91, and other near-field light or propagating light transmitted through the medium substrate is generated. There is no.

同様に、媒体基板91の上側から照射光を入射した場合には、下部データ記録部94近傍にのみに近視野光が生成されるだけとなる。   Similarly, when the irradiation light is incident from the upper side of the medium substrate 91, the near-field light is only generated near the lower data recording unit 94.

よって、記録媒体表面に生成された近視野光と、近視野光ヘッドの微小開口との相互作用による伝播光を受光素子で受光することにより、記録媒体に記録されている情報を再生することが可能となる。よって、情報の記録面が両面となり、記録媒体1枚あたりの記録容量が2倍となる。   Therefore, the information recorded on the recording medium can be reproduced by receiving the propagation light generated by the interaction between the near-field light generated on the surface of the recording medium and the minute opening of the near-field optical head by the light receiving element. It becomes possible. Therefore, the information recording surface is double-sided, and the recording capacity per recording medium is doubled.

図1や図2、図5の実施の形態において、説明した近視野光ヘッドと照射光学系を記録媒体の両側に配置することにより、両面を同時に再生、あるいは記録することが可能となる。   In the embodiment shown in FIGS. 1, 2, and 5, the near-field optical head and the irradiation optical system described above are arranged on both sides of the recording medium, so that both sides can be reproduced or recorded simultaneously.

以上説明したように、実施の形態1、実施の形態2および実施の形態3と同様に、近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する光情報再生装置において、照射光の波長に対して透明な媒体基板と媒体基板表面上に情報を記録するデータ記録部とデータ記録部に照射光を集光するための集光構造である反射膜が成膜されたテーパー部とからなる記録媒体を用いることにより、受光部に入射される光強度が増大させることがでる。そして実施の形態3で説明したように情報再生だけでなく、情報の記録も同時に行うことができる。   As described above, in the optical information reproducing apparatus that records and reproduces information by the near-field optical head using near-field light, as in the first, second, and third embodiments, the irradiation light A medium substrate that is transparent to the wavelength, a data recording unit that records information on the surface of the medium substrate, and a tapered unit that is formed with a reflective film that is a condensing structure for condensing irradiation light on the data recording unit By using such a recording medium, the intensity of light incident on the light receiving portion can be increased. As described in the third embodiment, not only information reproduction but also information recording can be performed simultaneously.

さらにその上、記録媒体の両面にデータ記録部を形成することができるので、1枚の記録媒体あたりの容量を2倍に向上する事が可能である。   In addition, since data recording portions can be formed on both sides of the recording medium, the capacity per recording medium can be doubled.

本発明の実施の形態1による光情報記録再生装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an optical information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施の形態1による他の光情報記録再生装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other optical information recording / reproducing apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による記録媒体を示す構造図である。1 is a structural diagram showing a recording medium according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1による記録媒体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the recording medium by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による記録媒体の製造方法をを示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the recording medium by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による記録媒体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the recording medium by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による記録媒体の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the recording medium by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による光情報記録再生装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical information recording / reproducing apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3による記録媒体を示す構造図である。It is a structural diagram which shows the recording medium by Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、81 近視野光ヘッド
2、82 シリコン基板
3 テーパー開口部
4 微小開口
5 受光素子
6 記録媒体
7 光源
8 コリメートレンズ
9、14 照射光
10、15 集光光束
11 近視野光
12 伝播光
13 集光レンズ
31、61、91 媒体基板
32、62、92 テーパー部
33、63 データ記録部
34、64 遮光部
51 Si基板
52 SiO2
53 ホトレジスト
54 凸形状
83 記録用テーパー開口部
84 記録用微小開口
85 記録用光源
86 記録用レンズ
93 上部データ記録部
94 下部データ記録部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,81 Near-field optical head 2,82 Silicon substrate 3 Tapered opening part 4 Micro opening 5 Light receiving element 6 Recording medium 7 Light source 8 Collimating lens 9, 14 Irradiation light 10, 15 Condensing light beam 11 Near-field light 12 Propagation light 13 Collection Optical lens 31, 61, 91 Medium substrate 32, 62, 92 Tapered portion 33, 63 Data recording portion 34, 64 Light shielding portion 51 Si substrate 52 SiO 2 layer 53 Photo resist 54 Convex shape 83 Recording taper opening 84 Recording minute opening 85 Recording light source 86 Recording lens 93 Upper data recording unit 94 Lower data recording unit

Claims (7)

近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する記録媒体において、
照射光の波長に対して透明な媒体及び前記近視野光を生成する為に照射光を集める集光構造を有する媒体基板を有し、
前記媒体基板の両面はそれぞれ、前記集光構造の一部と、記録再生される情報が形成されるとともに前記集光構造により集められた前記照射光が照射されるデータ記録部とを有し、前記媒体基板の両面で情報を記録再生することを特徴とする記録媒体。
In a recording medium that records and reproduces information with a near-field optical head using near-field light,
A medium substrate having a medium transparent to the wavelength of the irradiation light and a condensing structure for collecting the irradiation light to generate the near-field light,
Each of both surfaces of the medium substrate has a part of the light collecting structure and a data recording unit on which information to be recorded and reproduced is formed and irradiated with the irradiation light collected by the light collecting structure, A recording medium which records and reproduces information on both sides of the medium substrate.
前記集光構造は、前記媒体基板の表面から厚さ方向に向かってテーパー形状を有する反射膜が形成されたテーパー部であることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。   The recording medium according to claim 1, wherein the condensing structure is a tapered portion in which a reflective film having a tapered shape is formed in a thickness direction from the surface of the medium substrate. 前記反射膜が形成されたテーパー部は、V溝状のテーパー部であることを特徴とする請
求項2に記載の記録媒体。
The recording medium according to claim 2, wherein the tapered portion on which the reflective film is formed is a V-groove tapered portion.
近視野光を利用して近視野光ヘッドにより情報を記録再生する光情報記録再生装置において、
光源とレンズから構成され前記近視野光を生成する為の照射光を照射する照射光学系と、
前記照射光の波長に対して透明な媒体及び前記近視野光を生成する為に前記照射光を集める集光構造を有する媒体基板を有し、前記媒体基板の両面はそれぞれ、前記集光構造の一部と、記録再生される情報が形成されるとともに前記集光構造により集められた前記照射光が照射されるデータ記録部とを有し、前記媒体基板の両面で情報を記録再生する記録媒体と、
前記データ記録部に形成された情報を再生するための少なくとも1つの近視野光ヘッドと、から構成されていることを特徴とする光情報記録再生装置。
In an optical information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information with a near-field optical head using near-field light,
An irradiation optical system configured of a light source and a lens, which irradiates irradiation light for generating the near-field light;
A medium transparent to the wavelength of the irradiation light and a medium substrate having a condensing structure for collecting the irradiation light to generate the near-field light, and both surfaces of the medium substrate are A recording medium having a part and a data recording unit on which information to be recorded / reproduced is formed and irradiated with the irradiation light collected by the light collecting structure, and recording / reproducing information on both sides of the medium substrate When,
An optical information recording / reproducing apparatus comprising: at least one near-field optical head for reproducing information formed in the data recording unit.
前記データ記録部に情報を記録するための少なくとも1つの近視野光ヘッドを有することを特徴とする請求項に記載の光情報記録再生装置。 5. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 4 , further comprising at least one near-field optical head for recording information in the data recording unit. 前記集光構造は、前記媒体基板の厚さ方向に向かってテーパー形状を有する反射膜が形成されたテーパー部であることを特徴とする請求項あるいは請求項に記載の光情報記録再生装置。 The light converging structure, an optical information recording reproducing apparatus according to claim 4 or claim 5, characterized in that in the thickness direction of the medium substrate is a tapered portion which reflecting film is formed to have a tapered shape . 前記反射膜が形成されたテーパー部は、V溝状のテーパー部であることを特徴とする請
求項に記載の光情報記録再生装置。
7. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 6 , wherein the tapered portion on which the reflective film is formed is a V-groove tapered portion.
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