KR100549445B1 - 고집적 고속 정보기록판독장치 - Google Patents

고집적 고속 정보기록판독장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 근접광과 기록매체의 상호작용을 이용한 새로운 읽기/쓰기 방식의 정보기록판독장치에 관한 것이다.
이러한 고집적 고속 정보기록판독장치는, 기록매체 표면과 인접하여 이동 가능한 슬라이더와; 상기 슬라이더에 장착되고 상기 기록매체의 국소부에 인접한 탐침; 상기 기록매체의 읽기 또는 쓰기 동작시 상기 기록매체의 국소부를 포함하는 영역에 전자기파를 조사하는 조사장치; 상기 기록매체의 쓰기 동작시 쓰기에너지를 생성하는 쓰기에너지 생성장치; 상기 슬라이더에 장착되고 상기 쓰기에너지를 상기 기록매체의 국소부에 전달하여 상기 기록매체의 국소부를 물리적으로 변화시켜서 쓰기 작용을 하는 쓰기에너지 전달물체; 및 상기 기록매체의 읽기 동작시 상기 탐침을 통해 상기 기록매체의 국소부에서 출력되는 전자기파의 물리적인 변화를 검출하여 읽기 작용을 하는 검출기를 포함한다.

Description

고집적 고속 정보기록판독장치 {High density and high speed data storage device}
도 1은 종래기술에 따른 근접광자기 기술의 정보저장장치를 도시한 구성도,
도 2는 종래기술에 따른 근접광자기 기술의 정보저장장치를 도시한 구성도,
도 3은 종래기술에 따른 자기기록 기술의 정보저장장치를 도시한 구성도,
도 4는 전자기파가 조사된 영역안에 기록되는 복수의 정보를 도시한 기록매체의 개념도,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 고집적 고속 정보기록판독장치를 도시한 구성도,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 상변환 근접광 방식의 고집적 고속 정보기록판독장치의 구성도,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 자기기록 근접광 방식의 고집적 고속 정보기록판독장치의 구성도,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기기록 근접광 방식의 고집적 고속 정보기록판독장치의 구성도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
10 : 기록매체 20 : 슬라이더
30 : 탐침 40 : 전자기 쓰기에너지 생성장치
50 : 전자기 쓰기에너지 전달물체 60 : 검출기
70 : 도파로 80 : 조사장치
본 발명은 읽기 및 쓰기가 가능한 정보기록판독장치(data storage device)에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 근접광과 기록매체의 상호작용을 이용한 새로운 읽기/쓰기 방식의 정보기록판독장치에 관한 것이다.
읽기 및 쓰기가 가능한 정보저장장치 기술분야 중 대표적인 광디스크 방식으로는 상변환(phase transition), 또는 광자기효과(magneto optic effect)를 이용하는 방식들(US5862122, US4937801)이 있다. 광디스크 방식의 정보저장장치의 특징은 자유로운 쓰기 및 읽기 뿐만 아니라 기록매체의 탈착이 가능하여 기록밀도 대 가격이 저렴하다는 잇점이 있다.
쓰기와 읽기가 가능한 기록방식은 기록매체와, 이 기록매체의 국소부에 에너지를 전달하여 국소부의 물리적 상태를 변화시키는 쓰기수단(recording means)과, 데이터가 기록되어 상태가 변화된 기록매체 국소부의 물리적 상태에 의해 변조될 수 있는 물리신호(physical signal)의 상태를 측정하는 읽기수단(reading means)을 구비한다. 에너지 전달에 의한 쓰기수단 및 읽기수단의 대표적 예로는 전자기 쓰기수 단(electromagnetic recording means)과 전자기 읽기수단(electromagnetic reading means)이 있다.
이러한 전자기 쓰기수단은 국소부에 인가된 전기장 또는 자기장의 시간에 따른 변화의 세기를 조절하는 수단이다. 전자기 읽기수단은 기록매체 국소부의 물리적 상태에 의해 변조될 수 있는 전자기파의 위상(phase), 세기(intensity), 또는 편광(polarization)을 측정하는 방법과 자기장의 시간에 따른 변화를 측정하는 방법으로 분류할 수 있다. 예로서, 상변환 방식의 대표적인 쓰기수단은 국소부에 인가된 전자기파(electromagnetic wave)의 세기를 시간에 따라 변화시키는 방식이고, 대표적인 읽기수단도 변조된 전자기파의 세기를 측정하는 방식이다. 반면, 광자기 방식의 대표적인 쓰기수단은 자기장을 넓은 영역에 인가하고 전자기파를 국소부에 인가하는 방식이고, 대표적인 읽기수단은 매체 국소부의 물리적 상태에 의해 변조될 수 있는 전자기파의 편광을 측정하는 방식이다.
종래의 광디스크 방식의 기록밀도는 전자기파의 회절한계에 의해 제한되었다. 따라서, 기록밀도를 높이기 위해 전자기파의 파장을 줄이려는 연구와 전자기파의 회절한계를 극복하려는 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 예로서, 미국특허 제5,286,971호에는 전자기파의 파장보다 작은 구경에서 스며 나오는 근접장을 이용한 쓰기방식이 개시되어 있다. 이 쓰기방식은 회절한계를 극복하여 기록밀도를 획기적으로 증대시킬 수 있기 때문에 활발히 연구되고 있다.
반면, 상기한 미국특허 제5,286,971호에서 제시하고 있는 근접장을 이용한 쓰기방식은, 쓰기에 필요한 에너지를 기록매체에 효과적으로 전달하지 못하기 때문에 높은 출력의 광원이 필요한 단점을 지닌다. 이와같은 종래의 근접장을 이용한 쓰기방식의 단점을 극복하기 위해 solid immerged lens(SIL) 및 solid immerged mirror(SIM)방식이 개발되었으며, 이는 미국특허 제5,881,042호에 개시되어 있다. 이 SIL방식은 쓰기에 필요한 에너지 전달 효율은 어느 정도 개선이 되었지만 여전히 높은 출력의 광원이 필요한 단점을 지닌다.
또한, 종래의 근접장 쓰기방식에 존재하는 문제를 해결하기 위한 기술이 개발되었으며, 그 일 예로서 미국특허 제 5,808,973 호에 제시된 장치가 도 2에 도시되어 있다.
도 2에 제시된 정보저장장치는 자기장을 인가하는 하드디스크의 쓰기방식과 근접광의 편광상태를 측정하는 근접광자기 읽기방식을 도입한 기술로 분류될 수 있다. 이 방식에서 쓰기방식은 기록매체 국소부에 자기장을 인가하여 기록매체에 물리적 변화를 기록한다. 이때, 쓰기동작을 수행하는 기록장치는 제조 공정상의 문제로 기록영역의 길이는 줄일 수 있으나 폭을 줄이기 어려운 문제점을 지니게 된다.
근접광자기 방식의 또 다른 예로서, 정보 전송 속도를 높이기 위해 integrated optical probe memory(IOPM)방식을 채택한 미국특허 제 5,199,090 호를 들 수 있다. 이는 도 2에 도시되어 있다. 여기서, 쓰기수단은 근접광 방식에서와 같이 높은 출력의 광원이 필요한 단점을 여전히 갖고 있다. 뿐만 아니라, 하드디스크의 쓰기방식을 채택하고 있기 때문에 기록영역의 길이는 줄일 수 있으나 폭을 줄이기 어려운 문제점들을 지니고 있다.
한편, 자기기록매체에 자성 탐침의 쓰기 속도를 증가시키기 위한 종래기술이 도 3에 되시되어 있다. 이 종래기술은 비자성 코어에 고투자율 자성체를 코팅한 탐침과, 도전성 표면을 가지는 자기기록매체와, 탐침에 자기장을 인가하기 위한 코일, 및 이 코일에 전류를 흘려주기 위한 수단을 포함한다. 도 3에 도식된 종래기술의 쓰기수단은 탐침에 자기장을 인가하는 방식이고, 읽기수단은 탐침과 기록매체의 도전성 표면 사이의 투과전류를 측정하는 방식이다.
이 종래기술의 작동원리를 간단히 설명하면, 탐침과 기록매체간의 거리를 일정하게 조절하며, 코일에 전류를 흘려 탐침에 자기장을 인가하여 탐침 끝에 형성되는 자기장에 의해 정보를 기록한다. 한편, 읽기수단은 탐침과 기록매체간의 투과전류를 일정하게 하는 전압을 측정하여 정보를 읽어 낸다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종래기술의 광디스크 방식과 근접장 쓰기방식이 가지는 문제점을 해결한 새로운 쓰기방식 및 읽기방식을 제공함으로써, 고속으로 고밀도 정보를 읽고 쓸 수 있는 정보기록판독장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고집적 고속 정보기록판독장치는, 기록매체 표면과 인접하여 이동 가능한 슬라이더와;
상기 슬라이더에 장착되고 상기 기록매체의 국소부에 인접한 탐침;
상기 기록매체의 읽기 또는 쓰기 동작시 상기 기록매체의 국소부를 포함하는 영역에 전자기파를 조사하는 조사장치;
상기 기록매체의 쓰기 동작시 쓰기에너지를 생성하는 쓰기에너지 생성장치;
상기 슬라이더에 장착되고 상기 쓰기에너지를 상기 기록매체의 국소부에 전달하여 상기 기록매체의 국소부를 물리적으로 변화시켜서 쓰기 작용을 하는 쓰기에너지 전달물체; 및
상기 기록매체의 읽기 동작시 상기 탐침을 통해 상기 기록매체의 국소부에서 출력되는 전자기파의 물리적인 변화를 검출하여 읽기 작용을 하는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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상기한 정보기록판독장치의 기록매체로의 쓰기작용은 다음과 같다. 기록매체의 어떤 국소부를 포함하는 영역에 조사장치로 기록매체에 전자기장을 조사하여 쓰기에 필요한 에너지 일부를 그 영역에 전달한다. 쓰기에 필요한 나머지 에너지는 쓰기에너지 생성장치로 생성하고, 쓰기에너지 전달물체를 통해 기록매체 국소부에 전달하여 물리적 상태를 변조시켜 정보를 기록한다.
상기한 정보기록판독장치의 기록매체로부터의 읽기작용은 다음과 같다. 조사장치로 기록매체에 적어도 1개 이상 파장의 전자기장을 조사하고 기록매체 국소부의 물리적 상태에 의해 변조된 전자기신호를 도파로를 이용하여 검출기로 유도하고 검출함으로써 국소부에 기록된 정보를 읽을 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 쓰기에너지 전달물체를 통해 기록매체의 국소부에 전달되는 에너지가 작을지라도, 쓰기에너지와 조사장치로 조사한 전자기장에 의한 에너지의 합은 국소부의 물리적 상태를 변조시킬 수 있기 때문에, 이로써 고집적 읽기 쓰기를 고속으로 수행할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 '고집적 고속 정보기록판독장치'를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 전자기파가 조사된 영역안에 기록되는 복수의 정보를 도시한 기록매체의 개념도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 고집적 고속 정보기록판독장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면 본 발명의 한 실시예에 따른 고집적 고속 정보기록판독장치는, 기록매체(10)의 표면과 인접하여 이동 가능한 슬라이더(20)와, 슬라이더(20)에 장착되고 기록매체(10) 국소부에 인접한 탐침(30)과, 전자기 쓰기에너지를 생성하는 전자기 쓰기에너지 생성장치(40)와, 탐침(30)에 연결되고 전자기 쓰기에너지를 기록매체(10)의 국소부에 전달하는 기능을 하는 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)와, 기록매체(10)의 국소부의 물리적 변화에 의해 변조되는 물리신호(physical signal)의 상태를 측정하는 검출기(60)와, 탐침(30)에 한 끝이 연결되고 다른 한 끝이 검출기(60)에 연결된 도파로(70)와, 기록매체(10)의 국소부를 포함하는 영역에 적어도 1개 이상의 주어진 파장의 전자기파를 조사하는 조사장치(80)로 구성된다.
기록매체(10)는, 국소부에 가해진 전자기 쓰기에너지와, 국소부를 포함하는 영역에 조사된 전자기파에 의해 전달된 에너지의 합에 의해서, 국소부의 물리적 특성이 적어도 1개 이상 변화한다.
슬라이더(20)는 유체 역학적으로 설계된 종래 하드디스크의 슬라이더와 같은 구조를 가진다. 탐침(30)은 기록매체(10)와 근접장 상호 작용을 하는 근접장 탐침으로서, 기록매체(10) 국소부의 물리적 특성의 변화에 의해 변조된 전자기파를 도파로(70)를 통해 검출기(60)로 인도한다. 검출기(60)는 기록매체(10) 국소부의 물리적 특성의 변화에 의해 변조된 전자기 읽기신호를 검출한다.
도파로(70)는 탐침(30)을 통해 인도된 전자기 읽기신호를 검출기(60)로 유도하는 광섬유를 포함하는 광도파로이다. 예로서, 도파로(70)는 한 끝에 광검출기(photo detector)가 장착되고, 다른 한 끝에 근접광 탐침(near field probing tip)이 부착된 광섬유로 구현될 수 있다. 여기서, 광검출기, 근접광 탐침, 광섬유가 순서대로 본 발명의 구성 요소인 검출기(60), 탐침(30), 도파로(70)의 기능을 할 수 있다.
전자기 쓰기에너지 전달물체(50)는 언급한 국소부의 물리적 특성의 변화를 초래하는 전자기 쓰기에너지를 언급한 국소부에 전달하는 기능을 한다. 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)의 예로서, 탐침(30)과 연결된 광도파로, 탐침(30)에 코팅된 연자성체(soft magnetic material), 전기적 도체, 열적 도체를 들 수 있다.
이제 도 5를 참조하면서 상기한 정보기록판독장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. 조사장치(80)로 적어도 1개 이상 파장의 전자기파를 기록매체(10) 국소부를 포함하는 영역에 조사하여 쓰기에 필요한 일부분의 에너지를 전달한다. 동시에 전자기 쓰기에너지 생성장치(40)에 의해 생성된 전자기 쓰기에너지를 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)을 통해 기록매체(10)의 국소부에 전달한다. 조사된 전자기파 및 전달된 전자기 쓰기에너지의 합에 의해 국소부에 전달된 충분한 에너지가 국소부의 물리적 특성을 변화시켜 정보를 기록한다. 기록매체(10)에 인가되는 전자기 쓰기에너지로는 자기장, 전기장 또는 전자기장을 들 수 있다.
본 발명에 의한 정보기록판독장치의 읽기작용은 조사장치(80)로 적어도 1개 이상 파장의 전자기파를 어떤 국소부를 포함하는 영역에 조사하고, 언급한 국소부의 물리적 특성변화에 의해 변조된 전자기파를 탐침(30)과 도파로(70)를 이용하여 검출기(60)로 유도하여, 언급한 변조된 전자기장에 의존하는 읽기신호를 검출함으로써 완료된다. 여기서, 정보가 기록된 영역은 전자기파에 조사된 영역보다 작기 때문에, 전자기파가 조사된 영역 안에서 복수의 정보가 기록되고 읽혀질 수 있다.
도 4는 전자기파가 조사된 영역안에서 복수의 정보가 기록된 기록매체 국소부를 개념적으로 도시하였다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 상변환 근접광 방식의 고집적 고속 정보기록판독장치의 구성도이다. 도 6을 참조하면, 상변환 근접광 방식의 고집적 고속 정보기록판독장치는, 기록매체(10)와, 슬라이더(20), 탐침(30), 전자기 쓰기에너지 생성장치(40), 전자기 쓰기에너지 전달물체(50), 검출기(60), 도파로(70) 및 조사장치(80)로 구성된다.
기록매체(10)는 기판(11)과 상변환 기록매체(12)의 2층으로 이루어진다. 조사장치(80)는 적어도 1개 이상 파장의 전자기파를 기록매체(10) 국소부를 포함하는 영역에 조사하여 쓰기에 필요한 일부분의 에너지 또는 읽기에 필요한 에너지 전부를 전달한다.
검출기(60)는 전자기파 세기 변화를 측정할 수 있는 광검출기로서, 포토다이오드로 구현할 수 있다. 탐침(30)은 광섬유를 포함하는 종래의 광도파로 한쪽 끝의 구경을 어떤 전자기파의 파장보다 작게 제작한 종래의 근접광 탐침으로, 언급한 한쪽 끝의 구경 주변이 금(Au)과 같은 금속으로 코팅된 근접광 탐침과 코팅되지 아니한 근접광 탐침을 포함한다.
전자기 쓰기에너지 생성장치(40)는 쓰기에 필요한 에너지를 공급하기 위한 광원이다. 전자기 쓰기에너지 생성장치(40) 및 탐침(30)에 연결된 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)는 광섬유를 포함하는 광도파로이다. 여기서, 쓰기에너지 전달물체(50)는 근접광 탐침(30)의 금속모드를 위한 금속 코팅막의 기능을 할 수 있다.
이제, 기록작용의 원리를 설명하면 다음과 같다. 조사장치(80)로 적어도 1개 이상 파장의 전자기파를 기록매체(10) 국소부를 포함하는 영역에 조사하여 쓰기에 필요한 에너지 일부분을 전달한다. 동시에 전자기 쓰기에너지 생성장치(40)는 전자기파를 쓰기에너지 전달물체(50)를 통해 기록매체(10)의 국소부에 전달한다. 조사장치(80) 및 쓰기에너지 전달물체(50)를 통해 전달된 에너지들 각각은 쓰기작용을 위해 필요한 에너지보다 작지만, 그 합은 쓰기작용에 충분하기 때문에 기록매체(10)의 국소부에 정보를 기록할 수 있다.
도 7은 본 발명의 의한 자기기록 근접광자기 방식의 정보기록판독장치를 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 이는 기록매체(10)와, 슬라이더(20), 탐침(30), 전자기 쓰기에너지 생성장치(40), 전자기 쓰기에너지 전달물체(50), 검출기(60), 도파로(70) 및 조사장치(80)로 구성된다.
기록매체(10)는 투명기판(11)과 반사 또는 투과된 빛의 편광면이 자구상태에 의존하는 광자기 기록매체(13)로 구성된다. 광자기 기록매체(13)의 예로는 수직자성을 지니는 TbFeCo 또는 Co/Pt 등을 들 수 있다. 조사장치(80)는 선편광된 전자기파를 기록매체의 일부에 조사하는 기능을 한다. 일 예로서, 조사장치(80)는 반도체레이저(81)에서 출력된 빛을 편광판(82)을 통하게 하여 선편광시킨 후 렌즈(83)로 집광하는 장치로 구성된다.
검출기(60)는 편광분석기(61) 및 광소자(62)를 구비하여 전자기파의 편광상태의 변화에 의존하는 신호를 검출하는 기능을 한다. 편광분석기(61)는 편광판으로 구현하고, 광소자(62)는 포토다이오드로 구현할 수 있다. 탐침(30)은 광섬유 한쪽 끝의 구경을 어떤 전자기파의 파장보다 작게 제작한 근접광 탐침으로서, 한쪽 끝의 구경 주변이 금(Au)와 같은 금속으로 코팅된 근접광 탐침과 코팅되지 아니한 근접광 탐침을 포함한다. 전자기 쓰기에너지 생성장치(40)는 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)에 감긴 코일(41)과, 코일(41)에 전원을 공급하는 전원공급기(42)로 구성되어 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)에 인접하여 자기장을 인가한다. 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)는 탐침(30)에 코팅된 연자성체로서, 이 연자성체는 NiFe, CoZrNb 또는 CoFeSiB와 같은 고투자율 연자성체이다. 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)는 근접광 탐침의 금속모드를 위한 금속코팅막의 기능을 할 수 있다.
상기한 자기기록 근접광자기 방식의 정보기록판독장치의 기록 작용의 원리를 설명하면 다음과 같다. 조사장치(80)로 적어도 1개 이상 파장의 전자기파를 기록매체(10) 국소부를 포함하는 영역에 조사하여 쓰기에 필요한 일부분의 에너지를 전달한다. 동시에 전원공급기(42)로부터 전원을 공급받은 코일(41)은 자기장을 생성하여, 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)의 끝부분에 자극(magnetic pole)을 형성한다. 형성된 자극은 기록매체(10)의 국소부에 자기장을 인가하고 자구(magnetic domain)를 형성하여 정보를 기록매체(10)의 국소부에 기록한다.
다음, 상기한 자기기록 근접광자기 방식의 읽기 작용의 원리는 다음과 같다. 조사장치(80)는 적어도 1개 이상 파장의 선편광된(linearly polarized) 전자기파를 국소부에 조사한다. 기록매체의 조사된 전자기파는 기록매체 표면 근처에 근접광을 형성하게 된다. 이때 근접광의 편광 상태는 기록매체의 자구에 의존하는데, 자구에 의해 변조된 근접광에 탐침(30)의 한쪽 끝이 이르게 되면 근접광은 진행광으로 변하여 도파로(70)를 통하여 검출기(60)에 이르게 된다. 변조된 전자파의 편광상태에 의존하는 전압을 검출기(60)가 검출함으로써 읽기가 완료된다. 여기서, 정보가 기록된 영역은 전자기파에 조사된 영역보다 작아, 전자기파가 조사된 영역안에서 복수의 정보가 기록되고 읽혀질 수 있다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기기록 근접광 방식의 정보기록판독장치를 도시한 구성도이다. 이는 기록매체(10)와, 슬라이더(20), 탐침(30), 전자기 쓰기에너지 생성장치(40), 전자기 쓰기에너지 전달물체(50), 검출기(60), 도파로(70) 및 조사장치(80)로 구성된다. 기록매체(10)는 최하위층인 기판(11)과, 최상위층인 전극(14)과, 기판(11)과 전극(14) 사이에 위치하고 반사 또는 투과된 빛의 편광면이 도메인의 극성에 의존하는 강유전 매체(15)로 구성된다. 강유전 매체(15)의 예로는 PZT(PbZrTiO) 또는 SBT(SrBiTaO) 등을 들 수 있다.
조사장치(80)는 선편광된 전자기파를 기록매체의 일부에 조사하는 기능을 한다. 예로서 조사장치(80)는 편광된 빛을 출력하는 반도체레이저(84)와 반도체레이저(84)에서 출력되는 편광된 빛을 기록매체의 국소부에 조사하는 광섬유(85)를 포함한다. 검출기(60)는 편광분석기(61) 및 광소자(62)를 구비하여 전자기파의 편광상태의 변화에 의존하는 신호를 검출하는 기능을 한다. 예로서, 편광분석기(61)는 편광판으로 구현하고 광소자(62)는 포토다이오드로 구현할 수 있다. 탐침(30)은 광섬유 한쪽 끝의 구경을 어떤 전자기파의 파장보다 작게 제작한 근접광 탐침으로, 언급한 한쪽 끝의 구경 주변이 금(Au)과 같은 금속으로 코팅된 근접광 탐침과 코팅되지 아니한 근접광 탐침을 포함한다.
전자기 쓰기에너지 생성장치(40)는 전극(14)과 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)의 끝에 전압을 인가하여 기록매체의 국소부에 전기장을 인가하는 기능을 한다. 탐침(30)에 코팅된 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)는 전기적 도체인 금속막이다. 여기서, 쓰기에너지 전달물체(50)는 근접광 탐침의 금속모드를 위한 금속 코팅막의 기능을 할 수 있다.
이러한 전기기록 근접광 방식의 기록 작용의 원리를 설명하면 다음과 같다. 조사장치(80)로 적어도 1개 이상 파장의 전자기파를 기록매체(10) 국소부를 포함하는 영역에 조사하여 쓰기에 필요한 일부분의 에너지를 전달한다. 동시에 전자기 쓰기에너지 생성장치(40)에 의해 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)의 끝과 전극(14) 사이에 전압이 인가된다. 이때, 전자기 쓰기에너지 전달물체(50)를 통해 전달되는 에너지가 쓰기작용에 필요한 에너지보다 낮더라도, 조사장치(80)을 통해 전달된 에너지와의 합은 국소부에 강유전 도메인(ferro electric domain)을 형성하기에 충분할 수 있다. 이로써, 정보를 기록매체(10)의 국소부에 기록할 수 있다.
본 발명에 의한 고집적 고속 정보기록판독장치의 전기기록 근접광 방식의 읽기 작용의 원리는 다음과 같다. 조사장치(80)로 적어도 1개 이상 파장의 선편광된(linearly polarized) 전자기파를 국소부를 포함하는 영역에 조사한다. 기록매체(10)의 조사된 전자기파는 기록매체 표면 근처에 근접광을 형성하게 된다. 이때 근접광의 편광 상태는 기록매체의 자구에 의존하는데, 자구에 의해 변조된 근접광에 탐침(30)의 한쪽 끝이 이르게 되면 근접광은 진행광으로 변하여 도파로(70)를 통하여 검출기(60)에 이르게 된다. 변조된 전자파의 편광상태에 의존하는 전압을 검출함으로써 읽기가 완료된다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부 된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 쓰기 작용을 포함하는 광자기 효과 및 상변환을 이용한 종래의 정보기록판독장치 기술에서는 크고 무거운 탐침을 작고 가볍게 하여 종래기술의 읽기 쓰기 속도가 느린 단점을 극복하고, 종래의 광도파로형 탐침 방식을 포함하는 근접장 쓰기 방식에서 정보를 기록하기 어려운 문제를 극복하여, 고집적 읽기/쓰기를 고속으로 수행할 수 있는 방법을 저렴하게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 정보기록판독장치의 조사장치는 종래의 상변환 및 광자기 기록 방식과 호환되기 때문에 종래의 저집적 매체나, 고집적 매체 모두에게 사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (15)

  1. 기록매체 표면과 인접하여 이동 가능한 슬라이더와;
    상기 슬라이더에 장착되고 상기 기록매체의 국소부에 인접한 탐침;
    상기 기록매체의 읽기 또는 쓰기 동작시 상기 기록매체의 국소부를 포함하는 영역에 전자기파를 조사하는 조사장치;
    상기 기록매체의 쓰기 동작시 쓰기에너지를 생성하는 쓰기에너지 생성장치;
    상기 슬라이더에 장착되고 상기 쓰기에너지를 상기 기록매체의 국소부에 전달하여 상기 기록매체의 국소부를 물리적으로 변화시켜서 쓰기 작용을 하는 쓰기에너지 전달물체; 및
    상기 기록매체의 읽기 동작시 상기 탐침을 통해 상기 기록매체의 국소부에서 출력되는 전자기파의 물리적인 변화를 검출하여 읽기 작용을 하는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탐침은 상기 기록매체와 근접장 상호 작용하는 근접장 탐침인 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰기에너지 전달물체는 상기 탐침 및 상기 쓰기에너지 생성장치와 연결된 광도파로인 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰기에너지 전달물체는 상기 탐침에 코팅되고 상기 쓰기에너지 생성장치와 연결된 연자성체인 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 연자성체는 고투자율 연자성체인 것을 특징으로 고집적 고속 정보기록판독장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰기에너지 전달물체는 상기 탐침에 코팅되고 상기 쓰기에너지 생성장치와 연결된 전기적 도체인 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰기에너지 전달물체는 상기 탐침에 코팅되고 상기 쓰기에너지 생성장치와 연결된 열적 도체인 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰기에너지 생성장치는 광원인 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰기에너지 생성장치는 상기 쓰기에너지 전달물체에 감긴 코일과, 상기 코일에 전원을 공급하는 전원공급기를 구비한 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 쓰기에너지 생성장치는 상기 기록매체와 상기 쓰기에너지 전달물체에 전압을 인가하여 상기 기록매체의 국소부에 전기장을 인가하는 전압공급수단인 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 조사장치는 편광된 빛을 출력하는 반도체레이저와, 상기 반도체레이저에서 출력되는 상기 편광된 빛을 상기 기록매체의 국소부에 조사하는 광섬유를 포함한 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 조사장치는 빛을 출력하는 반도체레이저와, 상기 반도체레이저에서 출력되는 빛을 상기 기록매체에 집광하는 렌즈를 포함한 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 조사장치는 상기 반도체레이저에서 출력되는 빛을 선편광시킨 후 상기 렌즈에 제공하는 편광판을 더 포함한 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 검출기는 상기 기록매체의 국소부에서 출력되는 전자기파의 세기의 변화를 검출하는 포토다이오드를 구비한 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 검출기는 상기 포토다이오드에서 검출된 신호의 편광상태를 분석하는 편광분석기를 더 포함하여, 상기 기록매체의 국소부에서 출력되는 전자기파의 편광상태의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 고집적 고속 정보기록판독장치.
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