WO1999044198A1

WO1999044198A1 - Tete de memoire optique dans le champ proche

Info

Publication number: WO1999044198A1
Application number: PCT/JP1999/000781
Authority: WO
Inventors: Nobuyuki Kasama; Yasuyuki Mitsuoka; Norio Chiba; Takashi Niwa; Kunio Nakajima; Manabu Oumi; Kenji Kato; Masataka Shinogi
Original assignee: Seiko Instruments Inc.
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 1999-09-02
Also published as: DE69936490T2; JP2000268394A; EP0978829A4; EP1684275A3; EP0978829B1; US6376827B1; DE69936490D1; JP4083330B2; EP1684275A2; EP0978829A1

Description

明細書近視野光メモリヘッド技術分野

本発明は、近視野光を利用して高密度な情報の再生及びまたは記録を行う光メモリヘッドに関する。背景技術

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ブローブ顕微鏡（S PM)が用いられている。 S PM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。

そこでいま、伝搬光を使用し、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。

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。

近視野光学顕微鏡には、光ファイバを先鋭化して周辺を金属でコーティングすることによってその先端に微小開口を設けた光ファイバプローブを使用することが多ぐ光ファイバプローブを近視野光と相互作用させることによって生じた散乱光をその光ファイバプローブ内部に通過させて光検出器に導いている。

また、光ファイバプローブを通して試料に向けて光を導入させることによって、光ファイバプローブの微小開口に近視野光を生じさせ、この近視野光と試料表面の微細構造との相互作用によって生じた散乱光を更に付加された集光系を用いて光検出器に導き、表面観察を行うことも可能である。

更に、顕微鏡としての利用だけでなぐ光ファイバ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。

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。

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つ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 -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。し力、しながら、光ファイバプローブにおいては、先鋭化された先端を有しているために機械的強度が十分でなぐ大量生産及びアレイ化にも適していない。また、近視野光を乱すことで得られる散乱光は非常に微弱であるため、光ファイバを通してその散乱光を検出する場合には、検出部において十分な光量を得るための工夫が必要になる。また、光ファイバを通して十分な大きさの近視野光を生成する場合には、その光ファイバの微小開口部に光を集光する工夫が必要となる。

また、カンチレバー型光プローブにおいては、その開口部に光ファイバを挿入して、光導波層からの散乱光の受光、または光導波層への伝搬光の導入を達成するため、光導波層と光ファイバとの間において十分な光量を損失なく伝搬することができなかった。

カンチレバー型光プローブは、アレイ化、特に 2次元に配列するアレイ化の実現は困難である。また、これらは元来、顕微鏡としての利用を目的としているために光メモリの情報記録 ·再生を念頭においてはおらず、記録媒体上の高速な掃引は困難である。

しかしな力《ら、光ファイバプローブ、カンチレバー型光プローブ及び平面プロ一ブを光メモリヘッドとして使用する場合、これらプローブは情報記録または情報再生のどちらか一方に対してのみの利用を前提としている。例えば、光フアイバプローブを記録媒体に情報を記録するために用いた場合、その記録媒体に記録された情報を再生するには、記録媒体に近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光を散乱させてその散乱光を光検出器に導く近視野光挨出系を必要とする。従って、このようなプローブを使用して高密度な情報記録'再生を実現するには、装置の構成が複雑になり、コストも增大してしまう。

更に、光ファイバプローブ、カンチレバー型光プローブ及び平面プローブを光メモリヘッドとして記録媒体上に記録された情報を再生するために用いた場合には、これらプローブは記録媒体に近視野光を生成させる近視野光生成用、または、生成された近視野光を散乱させてその散乱光を光検出器に導く近視野光検出用のどちらか一方に対してのみに利用されるのが通例であり、プローブのみの構成で情報再生を実現することは困難であった。

また、平面プローブに至っては、微小開口を記録媒体に近接させた状態において、微小開口近傍と記録媒体との間に十分な空間を有していないため、記録媒体表面に向けて光を照射することにより同じく記録媒体の表面に近視野光を生じさせる反射型の近視野光を利用することができなかった。

従って、本発明は、近視野光を利用した光メモリの情報記録'再生を実現させるために、コンパクトな構成かつ大量生産に適した近視野光メモリヘッドを提供することを目的とする。また、光信号を容易に取り出すための構造及び手段を提供する事を目的としている。発明の開示

本発明に係る近視野光メモリヘッドは、近視野光を利用して記録媒体の情報の再生を行う近視野光メモリヘッドにおいて、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、前記平面基板内に形成された光導波路と、前記光導波路に光を入射させる光源と、を含み、前記光導波路の一端部は前記平面基板の側端部に位置し、前記光導波路の他端部は前記微小開口の開口縁部に位置している。

従って、基板の側方から光導波路を介して記録媒体に光を照射することによる近視野光の生成と、生成された近視野光と微小開口とめ相互作用によって生じる伝搬光の取り出しが、同一の基板上において実現できる。

また、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、前記光導波路の一端部が前記平面基板の上面部に位置し、前記光導波路の内側面の一部に前記光導波路を通過する光を反射させる反射膜がさらに形成されている。従って、基板の上面から光導波路を介して記録媒体に光を照射することによる近視野光の生成と、生成された近視野光と微小開口との相互作用によって生じる伝搬光の取り出しが、同一の基板上において実現できる。

更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、近視野光を利用して記録媒体の情報の再生を行う近視野光メモリヘッドにおいて、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、前記平面基板上かつ前記穴の縁部に形成された回折格子と、前記回折格子に照射光を入射させる光源と、を含み、前記回折格子は前記照射光を前記平面基板を介して前記微小開口の開口縁部に導き、前記平面基板は前記照射光を透過させる材料からなり、前記照射光が射出される微小開口の開口縁部を除く表面に遮光膜が形成されている。

従って、基板の上面から回折格子を介して記録媒体に光を照射することによる近視野光の生成と、生成された近視野光と微小開口との相互作用によって生じる伝搬光の取り出しが、同一の基板上において実現できる。

更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、近視野光を利用して記録媒体の情報の再生を行う近視野光メモリヘッドにおいて、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、前記平面基板の側端部に形成された回折格子と、前記回折格子に照射光を入射させる光源と、を含み、前記回折格子は前記照射光を前記平面基板を介して各々の前記微小開口の開口縁部に導き、前記平面基板は前記照射光を透過させる材料からなり、前記照射光が射出される各々の微小開口の開口縁部を除く表面に遮光膜が形成されている。

従って、基板の側面から回折格子を介して記録媒体の複数の異なる位置に光を照射することによる近視野光の生成と、生成された近視野光と微小開口との相互作用によって生じる伝搬光の取り出し力同一の基板上において実現でさる。更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及び Zまたは再生を行う近視野光メモリヘッドにおいて、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、前記穴の側面に沿って深さ方向に形成された光導波路と、前記光導波路の一端部に形成された受光手段と、を含み、前記光導波路の他端部は前記微小開口の開口縁部に位置し、前記光導波路はその他端部を除く表面に遮光膜が形成されている。

従って、微小開口に向けて光を照射することにより生成される近視野光と記録媒体との相互作用によって生じる伝搬光力光導波路に導入され、受光手段において受光されることが、同一の基板上において実現できる。

更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドにおいて、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、前記微小開口の開口縁部に形成されたレンズと、前記レンズの光軸上かつ前記平面基板上に形成された受光手段と、を含み、前記平面基板は、光を透過させる材料からなり、前記レンズ部を除く表面に遮光膜が形成されている。

従って、微小開口に向けて光を照射することにより生成される近視野光と記録媒体との相互作用によって生じる伝搬光力レンズによって集光され、受光手段において受光されることが、同一の基板上において実現できる。

更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドにおいて、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板を含み、前記平面基板は、前記微小開口の開口縁部において受光手段を備えており、前記受光手段部を除く表面に遮光膜が形成されている。

従って、微小開口に向けて光を照射することにより生成される近視野光と記録媒体との相互作用によって生じる伝搬光が受光手段において受光されること力同一の基板上において実現できる。

更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドにおいて、記録媒体に近視野光を生成させるための微小開口部を有する近視野光生成手段および生成された近視野光を検出するための近視野検出手段が同一の基板に有し、前記基板（以降：近視野光基板と呼ぶ）が外周部の基板から突出する構成とし従って、微小開口に向けて光を照射することにより生成される近視野光と記録媒体との相互作用によって生じる伝搬光が、受光手段において受光されることが、同一の基板上において実現でき、さらに記録媒体に容易に近接でき、出力信号を容易に出力端子より取り出すことができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1による近視野光メモリヘッドの断面図である。図 2は、本発明の実施の形態 1による近視野光メモリヘッドのアレイ化を説明する図である。

図 3は、本発明の実施の形態 2による近視野光メモリヘッドの断面図である。図 4は、本発明の実施の形態 2による近視野光メモリヘッドのアレイ化を説明する図である。

図 5は、本発明の実施の形態 3による近視野光メモリヘッドの断面図である。図 6は、本発明の実施の形態 3による近視野光メモリヘッドの変形例及びァレイ化を説明する図である。

図 7は、本発明の実施の形態 4による近視野光メモリヘッドの断面図である。図 8は、本発明の実施の形態 4による近視野光メモリヘッドのアレイ化を説明する図である。図 9は、本発明の実施の形態 5による近視野光メモリヘッドの断面図である。図 1 0は、本発明の実施の形態 5による近視野光メモリヘッドの変形例を示す図である。

図 1 1は、本発明の実施の形態 6による近視野光メモリヘッドの断面図である。

図 1 2は、本発明の実施の形態 6による近視野光メモリヘッドの変形例を示す図である。

図 1 3は、本発明の実施の形態 7による近視野光メモリヘッドの斜視図である。

図 1 4は、本発明の実施の形態 7による近視野光メモリヘッドの断面図である。

図 1 5は、本発明の実施の形態フによる近視野光メモリヘッドの斜視図である。

図 1 6は、本発明の実施の形態 7による近視野光メモリヘッドの工程図である。

図 1 7は、本発明の実施の形態 7による加工工程を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明に係る近視野光メモリヘッドの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

[実施の形態 1 ]

図 1は、実施の形態 1に係る近視野光メモリヘッドの断面図を示している。図 1の近視野光メモリヘッド 1 1において、シリコン基板 2にはこれを貫通する亍ーパ開口部 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と相互作用を起こし、かつその結果得られる伝搬光 1 0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。ここで、テーパ開口部 3の開口縁部の一部には、コア 5及びクラッド 6からなる光導波路が形成されている。光導波路は、一端面（光入射面）を近視野光メモリヘッド 1 1の端面とし、他端面（光射出面）を微小開口 4の開口縁部に位置しており、光源 8によってコア 5の光入射面に入射される照射光 9を微小開口 4の近傍に導く。更に、シリコン基板 2及びテーパ開口部 3の表面には、光導波路内を通過する照射光 9を光学的に閉塞するために遮光膜 7が形成されている。

亍ーパ開口部 3、コア 5及びクラッド 6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ゃ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、遮光膜 7は、例えば AuZCr等の金属膜であり、スパッタリングや真空蒸着によって得られる。なお、光源 8は例えば面発光レーザとして光入射面に直接に配置してもよし、。さらに、シリコン基板 2力照射光 8の波長に対して十分な遮光性を有する場合には、遮光膜フを省略できる。

次に、以上に説明した近視野光メモリヘッド 1 1を記録媒体 1上に配置し、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 1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 1が配置される。近視野光メモリヘッド Ί 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とを相互作用させるために、微小開口 4と記録媒体 1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、近視野光メモリヘッド 1 1と記録媒体 1との間に潤滑剤を充填し、近視野光メモリヘッド 1 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メモリへッド 1 1と記録媒体 1との間隔を十分に小さく維持できる。更には、記録媒体 1の橈みに対しても追従できる。また、図示しない近視野光メモリヘッド制御機構によって、微小開口 4を記録媒体 1上の所望の位置に配置できるように近視野光メモリヘッド 1 1の位置を制御できる。

なお、近視野光メモリヘッド 1 1と記録媒体 1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。

記録媒体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 1上の所望の情報再生位置に移動させ、光源 8によりコア 5の光入射面に向けて照射光 9を照射する。コア 5を通過して光射出面より射出された照射光 9は、再生位置となる微小開口 4に近接した記録媒体 1の情報記録部を照射し、その情報記録部において近視野光、すなわち反射型の近視野光が生成される。この近視野光と微小開口 4との相互作用によって、その情報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搬光 1 0が、微小開口 4 を介して亍ーパ開口部 3上方へと取り出される。取り出された伝搬光 1 0は、図示しない受光素子へと導かれて電気信号に変換され、同じく図示しない信号処理部によって情報記録部の記録状態が判断される。

更に、近視野光メモリヘッド 1 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、近視野光メモリヘッド 1 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。その際、光源は複数個のレーザ一等を用いても良いし、面発光レーザーのような 1チップ上に複数個の光源が作製されたものを用いてもよし、。例として、図 2に、近視野光メモリヘッド 1 1をアレイ状に配列した近視野光メモリヘッドアレイ 1 2を示している。なお、図 2においては、近視野光メモリヘッドアレイ 1 2の構造が容易に理解されるように、図 1に示された遮光膜 7を省略している。

この場合、各近視野光メモリヘッドに対して、それぞれ光源を用意する必要はな例えば図 2に示しているように、 3つの近視野光メモリヘッドの微小開口 4 の開口縁部からそれぞれコア 5 (クラッド 6も含める）を、 1つの光源 8に導くことができる。なお、図 2においては、 1つの光源に対して 3つの近視野光メモリへッドに照射光を供給できるように図示されているが、これに限らず、様々な数の組み合わせが可能である。この近視野光メモリヘッドアレイ 1 2を、同心円状の複数のトラック上に情報を記録した記録媒体上に近接させ、近視野光メモリヘッドアレイ 1 2がその記録媒体の複数のトラック上に位置するように配置することによって、記録媒体上におけるヘッドの掃引を最小限に抑え、トラッキング制御を必要としない高速な光記録または再生が可能となる。

以上説明したように、実施の形態 1によれば、近視野光を利用することによつて再生可能な、かつ高密度に情報が記録された記録媒体において、その記録された情報の再生を行うのに、記録媒体に反射型の近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光と相互作用して得られる伝搬光を受光素子に導く近視野光検出系を一体化した近視野光メモリヘッド 1 1が提供され、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、各構成要素の調整を不必要にしている。

更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、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、近視野光メモリヘッドのアレイ化に対応できる。

なお、上述した実施の形態 1において、亍ーパ開口部 3の開口縁部に形成されるコア 5及びクラッド 6は、亍ーパ開口部 3の縁部全体に形成されても、部分的に形成されてもよ設計上適宜選択可能である。

[実施の形態 2]

図 3は、実施の形態 2に係る近視野光メモリヘッドの断面図を示している。なお、図 1と共通する部分には同一符号を付している。

図 3において近視野光メモリヘッド 1 6は、実施の形態 1に係る近視野光メモリヘッド 1 1のコア 5及びクラッド 6の光入射面を近視野光メモリヘッド 1 6の上面とし、近視野光メモリヘッド 1 6の上方に配置された光源 8から照射される照射光 9 をその光入射面に導入する。また、光入射面に導入された照射光 9がコア 1 3及びクラッド 1 4の光射出面に損失なく導かれるように、反射膜 1 5が形成されている。

コア 1 3を通過して光射出面より射出された照射光 9は、再生位置となる情報記録部において反射型の近視野光を生成する。この近視野光と微小開口 4との相互作用によって微小開口 4を介して取り出された伝搬光 1 0は、実施の形態 1 の場合と同様に、図示しない受光素子へと導かれて電気信号に変換され、同じく図示しない信号処理部において処理される。

よって、光源 8を近視野光メモリヘッド 1 6の上方に配置できるため、実施の形態 1における効果に加え、さらに光メモリ装置全体の構成をよりコンパクトにすること力《できる。

また、上述した実施の形態 2において、テ一パ開口部 3の開口縁部に形成されるコア 1 3及びクラッド 1 4は、亍ーパ開口部 3の縁部全体に形成されても、部分的に形成されてもよ設計上適宜選択可能である。

さらに、以上に説明した近視野光メモリヘッド 1 6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、実施の形態 1において説明されたようなアレイ化に対応でき、近視野光メモリヘッドアレイとしての使用が可能である。

例えば、図 4に示すような 2次元にアレイ化した構成も可能である。図 4において、 1つの光源 8から照射される照射光力 8つの近視野光メモリヘッドの微小開口 4の開口縁部にそれぞれ導かれるようにコア 1 3 (クラッド 1 4も含める）が形成されている。光源 8によって照射された照射光は、シリコン基板 2の内部すなわち図 3に示されたようなコア 1 3の光入射面に入射される。ここで、各近視野光メモリヘッドの微小開口 4に向けて照射光が損失なく導かれるように、光源 8 の光の照射方向には反射膜 1 5 (図示していない）が形成されている。図 4においては、 1つの光源に対して 8つの近視野光メモリヘッドに照射光を供給できるように図示されているが、これに限らず、様々な数の組み合わせが可能である。また、図 3の実施の形態において、反射膜 1 5を用いずに、曲った光導波路を用し、、光導波路の一端面（光入射面）を近視野光メモリヘッド 1 6の上面部とし、他端面（光出射面）を微小開口 4の開口縁部に配置することで、同様の効果が得られる。図 4の実施の形態においても同様である。

[実施の形態 3]

図 5は、実施の形態 3に係る近視野光メモリヘッドの断面図を示している。なお、図 1と共通する部分には同一符号を付している。

図 5の近視野光メモリヘッド 20において、特に光を十分に透過させることが可能な透明基板 1 8を使用し、これを貫通する亍一パ開口部 3が微小開口 4を有して形成されている。微小開口 4は、実施の形態 1と同様な大きさの径を有している。ここで、亍ーパ開口部 3の開口縁部、かつ透明基板 1 8の上面に、回折格子 1 9が形成されている。回折格子 1 9は、近視野光メモリヘッド 20の上方に配置された光源 8によって入射される照射光 9を微小開口 4の近傍に導く。更に、透明基板 1 8及び亍ーパ開口部 3の表面には、透明基板 1 8内部を通過する照射光 9を光学的に閉塞するために照射光 9が射出される部分を除いて、遮光膜 7が形成されている。回折格子 1 9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ゃ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。

回折格子 1 9を介して透明基板 1 8内部を通過して光射出面から射出された照射光 9は、実施の形態 1における場合と同様に処理され、記録媒体の情報の再生が達成される。

さらに、以上に説明した近視野光メモリヘッド 20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、実施の形態 1及び 2において説明されたようなアレイ化に対応でき、近視野光メモリヘッドアレイとしての使用が可能である。

例として、図 6 ( a)に、近視野光メモリヘッド 1 9をアレイ状に配列した近視野光メモリヘッドアレイ 21を示している。図 6 ( b)は、図 6 (a)の A— A 'における断面図である。なお、図 6 ( a)においては、近視野光メモリヘッドアレイ 21の構造が容易に理解されるように、図 6 ( b)に示されている遮光膜 7を省略している。この場合、図 5において説明された近視野光メモリヘッド 20の変形例として、回折格子 1 9を透明基板 1 8の水平方向端面に形成し、光源⁸も同じく透明基板 1 8の水平方向において回折格子 1 9に向けて照射光 9を照射する位置に配置されている。各近視野光メモリヘッドに対しては、それぞれ光源を用意する必要はな例えば図 6 ( a)に示しているように、 1つの回折格子 1 9によって、 3つの近視野光メモリヘッドの微小開口 4の開口縁部に向けて照射光 9をそれぞれ導くことができる。

なお、図 6 ( a)においては、 1つの光源に対して 3つの近視野光メモリヘッドに照射光を供給できるように図示されている力これに限らず、様々な数の組み合わせが可能である。

以上説明したように、実施の形態 3によれば、記録媒体に反射型の近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光と相互作用して得られる伝搬光を受光素子に導〈近視野光検出系を一体化した近視野光メモリへッド 20が提供され、特に光を十分に透過させることが可能な透明基板と回折格子とによる簡単な構成のため、複雑な製造過程を必要とせず、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、各構成要素の調整を不必要にしている。

[実施の形態 4]

図 7は、実施の形態 4に係る近視野光メモリヘッドの断面図を示している。図 7の近視野光メモリヘッド 30において、シリコン基板 2にはこれを貫通する亍ーパ開口部 3が微小開口 4を有して形成されている。微小開口 4は、テーパ開口部 3から導入される照射光 34によって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。ここで、図 7に示すように、微小開口 4の開口縁部からテーパ開口部 3のテ一パに沿って光導波路 32が形成されている。微小開口 4部に生成された近視野光と記録媒体 1の情報記録部との相互作用により生じた伝搬光（散乱光） 35は、光導波路 32を通して光導波路 32の上端部、すなわち光導波路 32において伝搬光 35が入射される端部と反対側の端部、に形成された受光素子 33に導かれる。ここで、光導波路 32はコアとクラッドから構成されている。更に、シリコン基板 2、亍ーパ開口部 3及び受光素子 33 の表面には、光導波路 32を伝搬光 35の入射部以外を光学的に閉塞するために遮光膜 31が形成されている。

テーパ開口部 3、光導波路 32及び受光素子 33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ゃ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、遮光膜 31は、例えば AuZCr等の金属膜であり、スノッタリングや真空蒸着によって得られる。

次に、以上に説明した近視野光メモリヘッド 30を記録媒体 1上に配置し、微小開口 4に生成される近視野光によって情報記録及び再生を行う方法を説明する。

ここで記録媒体 1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 30が配置される。近視野光メモリヘッド 30の微小開口 4に生成される近視野光を記録媒体 1に作用させるために、微小開口 4と記録媒体 1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、近視野光メモリへッド 30と記録媒体 1との間に潤滑剤を充填し、近視野光メモリヘッド 30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メモリヘッド 30と記録媒体 1との間隔を十分に小さく維持できる。更には、記録媒体 1の撓みに対しても追従できる。また、図示しない近視野光メモリヘッド制御機構によって、微小開口 4を記録媒体 1上の所望の位置に配置できるように近視野光メモリヘッド 3 0の位置が制御される。

なお、近視野光メモリヘッド 30と記録媒体 1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。

記録媒体 1は、例えば相変化記録方式を適用できる材料からなり、局所的な光の照射による情報記録を可能とする。この記録媒体 1上において、微小開口 4を上記した制御により所望の情報記録位置に移動させる。続いて、微小開口 4に向けて照射光 34を照射し、微小開口 4部に近視野光を生成する。この近視野光によって記録媒体 1への微小な領域の光照射が可能となり、高密度な情報記録が達成される。この際、近視野光を生成するための照射光 34は、後述する情報再生の場合に使用される照射光と比較して十分大きな強度を有している。

なお、この情報記録に関しては、本発明による近視野光メモリヘッドによらずに、情報記録を行う情報記録系を別途付加して行ってもよい。

このようにして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 1上の所望の情報再生位置に移動させ、微小開口 4に向けて照射光 34を照射して微小開口 4部に近視野光を生成する。この近視野光と記録媒体 1の情報記録部との相互作用によって生じた伝搬光 35が、その情報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て光導波路 32に入射する。光導波路 32に入射した伝搬光 35は、受光素子 33へと導かれて電気信号に変換され、図示しない信号線を介して同じく図示しない信号処理部によって情報記録部の記録状態が判断される。

更に、近視野光メモリヘッド 30は、従来の半導体製造プロセスによって形成できるため、近視野光メモリヘッド 30を同一シリコン基盤上に複数個配列させること力《容易となる。例として、図 8 ( a)に、近視野光メモリヘッド 30を 2次元アレイ状に配列した近視野光メモリヘッドアレイ 36を示している。図 8 ( b)は、図 8 ( a) の A— A 'における断面図であり、近視野光メモリヘッドの微小開口 4が記録媒体上の情報記録単位間隔を考慮した間隔で形成されている。なお、図 8 ( a)においては、近視野光メモリヘッドアレイ 36の構造が容易に理解されるように、図 8 ( b)に示された遮光膜 31を省略している。

この近視野光メモリヘッドアレイ 36を、同心円状の複数のトラック上に情報を記録した記録媒体上に近接させ、近視野光メモリヘッドアレイ 36をその記録媒体の複数トラック上に位置するように配置することによって、記録媒体上におけるヘッドの掃引を最小限に抑え、トラッキング制御を必要としない高速な光記録または再生が可能となる。

以上説明したように、実施の形態 4によれば、近視野光を利用することによつて情報記録可能な、かつ高密度に情報が記録された記録媒体において、その記録された情報の再生を行うのに、記録媒体に近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光を散乱させてその散乱光（伝搬光）を受光素子 33に導く近視野光検出系を一体化した近視野光メモリヘッド 30が提供され、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、各構成要素間の調整を不必要にしている。また、散乱光を導く光導波路 32が散乱光の高い強度分布を示す方向に沿って形成され、かつ受光素子 33がヘッドの一部として微小開口 4付近に設けられているため、損失の少ない高効率な散乱光の検出が可能となる。更に、本発明に係る近視野光メモリヘッドは、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、近視野光メモリヘッドのアレイ化に対応できる。

なお、上述した実施の形態 4において、亍ーパ開口部 3の開口縁部に形成される光導波路 32及び受光素子 33は、テーパ開口部 3の縁部全体に形成されても、部分的に形成されてもよぐ設計上適宜選択可能である。

[実施の形態 5]

図 9は、実施の形態 5に係る近視野光メモリヘッドの断面図を示している。なお、図 7と共通する部分には同一符号を付している。

図 9において近視野光メモリヘッド 37は、実施の形態 4に係る近視野光メモリヘッド 30のシリコン基板 2に代えて特に光を十分に透過させることが可能な透明基板 38を使用し、更に光導波路 32に代えてマイクロレンズ 39を形成している。マイクロレンズ 39は、例えば、屈折率が連続的に変化した屈折率勾配レンズであり、微小開口 4の開口縁部に選択イオン交換法を施すことによって形成される。

情報を記録する動作については、実施の形態 4と同等であるので、ここでは説明を省略する。

つぎに、記録媒体に記録された情報を再生する方法について説明する。照射光 34によって微小開口 4部に生成された近視野光は、記録媒体 1の情報記録部との相互作用によって伝搬光 35に変換され、散乱した伝搬光 35は微小開口 4の開口縁部に設けられたマイクロレンズ 39によって受光素子 33に集光される。受光素子 33において受光された伝搬光 35は、実施の形態 4の場合と同様に、電気信号に変換され、図示しない信号処理部において処理される。

よって、マイクロレンズ 39による集光のために、情報記録部の記録状態を判断できるだけの十分な強度を有した伝搬光 35を受光素子 33に導くことが可能になり、実施の形態 4における効果に加え、より信頼性の高い情報再生が実現される。また、照射光 34の出力を低減でき、消費電力と共に照射光 34による近視野光メモリヘッドの加熱が抑えられる。

また、図 9において説明された近視野光メモリヘッド 37の変形例として、図 1 0 (a)に示しているように、光を十分に透過させることが可能な透明基板 38にマイク口レンズ 40、例えば前述した屈折率勾配レンズを予め形成し、続いて図 1 0 ( b)に示している近視野光メモリヘッド 41のように、形成されたマイクロレンズ 4 0の光軸上に微小開口 4の中心が位置するように亍ーパ開口部 3を形成し、受光素子 33及び遮光膜 31を設けることもできる。

なお、上述したマイクロレンズは、屈折率勾配レンズに限らず、回折格子等の他のレンズ効果を有するものであればよい。

また、上述した実施の形態 5において、亍ーパ開口部 3の開口縁部に形成されるマイクロレンズ及び受光素子 33は、テーパ開口部 3の縁部全体に形成されても、部分的に形成されてもよぐ設計上適宜選択可能である。

[実施の形態 6]

図 1 1は、実施の形態 6に係る近視野光メモリヘッドの断面図を示している。なお、図 7と共通する部分には同一符号を付している。

図 1 1の近視野光メモリヘッド 42において、シリコン基板 2にはこれを貫通するテーパ開口部 3が微小開口 4を有して形成されている。微小開口 4は、テーパ開口部 3から導入される照射光 34によって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。ここで、図 1 1に示すように、微小開口 4 の開口縁部において受光素子 43が形成されている。微小開口 4部に生成された近視野光と記録媒体 1の情報記録部との相互作用により生じた伝搬光（散乱光） 35は、微小開口 4の開口縁部の受光素子 43において受光される。更に、シリコン基板 2及び亍一パ開口部 3の表面には、受光素子 43を伝搬光 35の入射部以外を光学的に閉塞するために遮光膜 31が形成されている。

亍ーパ開口部 3及び受光素子 43は、実施の形態 4と同様に、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ゃ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、遮光膜 3 1は、スパッタリングや真空蒸着によつて、例えば Au/Cr等の金属膜として得られる。なお、シリコン基板 2が微小開口 4に向けて照射される照射光 34の波長に対して十分な遮光性を有する場合には、遮光膜 31を省略できる。

つぎに、記録媒体に記録された情報を再生する方法について説明する。照射光 34によって微小開口 4部に生成された近視野光は、記録媒体 1の情報記録部との相互作用によって伝搬光 35に変換され、散乱した伝搬光 35は微小開口 4の開口縁部に設けられた受光素子 43に入射する。受光素子 43において受光された伝搬光 35は、実施の形態 4の場合と同様に、電気信号に変換され、図示しない信号処理部において処理される。

よって、情報記録部の記録状態を判断できる特性を有した伝搬光 35を直接に受光素子 43において受光することが可能になり、実施の形態 4及び 5における効果に加え、伝搬光 35の損失のない安定した情報再生が実現される。

また、図 1 1において説明された近視野光メモリヘッド 42の変形例として、図 1 2に示している近視野光メモリヘッド 44のように、亍一パ開口部 3及び微小開口 4が形成される基板自体を受光素子とした受光素子基板 45を使用して、伝搬光 35を直接に受光してもよい。

また、上述した実施の形態 6において、テ一パ開口部 3の開口縁部に形成される受光素子 43は、亍ーパ開口部 3の縁部全体に形成されても、部分的に形成されてもよ設計上適宜選択可能である。

以上に説明した実施の形態 5及び 6における近視野光メモリヘッドはいずれも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、実施の形態 4において説明されたようなアレイ化に対応でき、近視野光メモリヘッドァレィとしての使用が可能である。

[実施の形態 7]

図 1 3は、実施の形態 7に係る近視野光メモリヘッド 60の斜視図を示している。

記録媒体に近視野光を生成させるための微小開口部を有する近視野光生成手段および生成された近視野光を検出するための近視野検出手段が同一の基板に有し、この基板を近視野光基板と呼ぶことにする。構成は、微小開口 54部を有し光検知を行なうための機能部があり、機能部が梁により外周部基板によリ支持されている。近視野光メモリヘッド 60は、シリコンにより構成される基体であり、作製方法はフォトリソグラフィ技術を用い作製される。

機能部は、微小開口 54と近視野光を検出するため受光部が PI Nダイオードで構成されている。

機能部を構成するシリコン基板 52にはこれを貫通するテ一パ開口部が微小開口 54を有して形成されている。微小開口 54は、テ一パ開口部から導入される照射光によって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。微小開口 54部に生成された近視野光と記録媒体 1の情報記録部との相互作用により生じた伝搬光（散乱光）は、近接に作製した受光素子 56にょリ検知される。

亍一パ開口部、受光素子 56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ゃ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、遮光膜 55は、例えば AuZCr等の金属膜であり、スパッタリングや真空蒸着によって得られる。

作製プロセスを図 1 7及び図 1 6を用いて説明する。近視野光基板を作成するため、第 1の工程で近視野光を検出する PI Nダイオードをフォトリソグラフイエ程で形成する。 PI Nダイオードは近視野光を検出するためのものである。受光素子 56である PI Nダイオードの配置は、本実施の形態においては、微小開口 54 部の周辺をおおう形で配置した。なお、フォトリソグラフイエ程において、凹凸を形成しないように留意し平面を得るようにした。本実施の形態では、配線材料を拡散配線を用いることにより凹凸を形成しないようにした。つぎに、第 2の工程で近視野光メモリヘッド 60の近視野光を生成するための微小開口 54を異方性ェツチングで形成した。本実施例においては、シリコンの異方性エッチングをもちいたが、高密度プラズマエッチングを用いて開口部を形成してもよいし、異方性エッチングとフォーカスドイオンビームの組み合わせにより微小開口 54を形成することも可能である。第 3の工程でシリコンを変位させるための薄肉部を形成するためシリコン基板をエッチングする。もちろん、第 2の工程と同一の工程で行ってもよい。第 4の工程の近視野光基板突出および第 5工程の近視野光基板固定では、受光素子 56および微小開口 54を有する基板を、周辺基板から突出するため、外力により基板を突出させたのち、樹脂等で変位を維持させるための固化を行う。固化においては、紫外線硬化樹脂等を用いると作業性を向上させることが可能となる。第 5の工程で、光メモリヘッドとして完成となる。

光メモリヘッド完成後、出力端子に非常に薄い配線基板と接続し、微小信号が検出できるようにして、近視野光メモリヘッド 60とした。図 1 6が断面図を用いた工程を示す図である。図 1 6の工程図を用い説明する。まず、半導体基板のシリコンに通常の半導体プロセスにより、受光部 56を形成する。本実施例においては PI N構造を形成した。次に、シリコンエッチングプロセスにより裏面よリエツチングを行い、梁部および開口部を形成する。次の工程で、開口部に貫通孔を形成する。近視野光基板 61を突出させる工程を次に行うが、本実施例では、外力により変位させ、紫外線効果樹脂を用い変位を固定した。このような工程により、近視野光ヘッドを完成させた。

実施の形態 7においては、図 1 3に示すように、近視野光基板を 4つの梁で指示する構成とした。もちろん、 2本の梁において形成してもよい。 4つの梁形成は、シリコンマイクロマシニングを用い形成した。図 1 4力近視野光メモリヘッド 60 の断面図である。近視野光基板が、梁により支持基板により支持されている構成であることがわかる。また、近視野光基板が、支持基板より突出していることがわかる。本実施の形態においては、 0. 1 m m突出させる構成とし、出力端子から配線をとりだせるようにした。

次に、以上に説明した近視野光メモリヘッド 60を記録媒体 1上に配置し、微小開口 54に生成される近視野光によって情報記録及び再生を行う方法を説明する。図 1 5に近視野光メモリヘッド 60と記録媒体 1を示す。

ここで記録媒体 1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 60が配置される。近視野光メモリヘッド 60の微小開口 54に生成される近視野光を記録媒体 1に作用させるために、微小開口 54と記録媒体 1との間を微小開口 54の径程度まで近接させる必要がある。そこで、近視野光メモリヘッド 60と記録媒体 1との間に潤滑剤を充填し、近視野光メモリヘッド 60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メモリヘッド 60 と記録媒体 1との間隔を十分に小さく維持できる。更には、記録媒体 1の撓みに対しても追従できる。また、図示しない近視野光メモリヘッド 60制御機構によつて、微小開口 54を記録媒体 1上の所望の位置に配置できるように近視野光メモリヘッド 60の位置が制御される。なお、近視野光メモリヘッド 60と記録媒体 1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。

記録媒体 1は、例えば相変化記録方式を適用できる材料からなり、局所的な光の照射による情報記録を可能とする。この記録媒体 1上において、微小開口 54を上記した制御により所望の情報記録位置に移動させる。続いて、微小開口 54に向けて照射光を照射し、微小開口 54部に近視野光を生成する。この近視野光によって記録媒体 1への微小な領域の光照射が可能となり、高密度な情報記録が達成される。この際、近視野光を生成するための照射光は、後述する情報再生の場合に使用される照射光と比較して十分大きな強度を有している。なお、この情報記録に関しては、本発明による近視野光メモリヘッド 60によらずに、情報記録を行う情報記録系を別途付加して行ってもよい。

このようにして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 54を記録媒体 1上の所望の情報再生位置に移動させ、微小開口 54に向けて照射光を照射して微小開口 54部に近視野光を生成する。この近視野光と記録媒体 1の情報記録部との相互作用によって生じた伝搬光が、その情報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て入射する。入射した伝搬光は、受光素子 56へと導かれて電気信号に変換され、図示しない信号線を介して同じく図示しない信号処理部によって情報記録部の記録状態が判断される。更に、近視野光メモリヘッド 60は、従来の半導体製造プロセスによって形成できるため、近視野光メモリヘッド 60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。

この近視野光メモリヘッドアレイを、同心円状の複数のトラック上に情報を記録した記録媒体 1上に近接させ、近視野光メモリヘッドアレイをその記録媒体 1 の複数トラック上に位置するように配置することによって、記録媒体 1上におけるヘッドの掃引を最小限に抑え、トラッキング制御を必要としない高速な光記録または再生が可能となる。

以上説明したように、実施の形態 7によれば、近視野光を利用することによつて再生可能な、かつ高密度に情報が記録された記録媒体 1において、その記録された情報の再生を行うのに、記録媒体 1に近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光を散乱させてその散乱光（伝搬光）を受光素子 56に導く近視野光検出系を一体化した近視野光メモリヘッド 60が提供され、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、各構成要素間の調整を不必要にしている。

更に、本発明に係る近視野光メモリヘッド 60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、近視野光メモリヘッド 60のアレイ化に対応できる。

[実施の形態 8]

実施の形態 8においては、図示しない近視野光基板が、薄肉部により支持基板に支持されている構成で作製した。近視野光基板と支持基板との間を薄肉化させ支持する構成とした。この構成はシリコンマイクロマシニングを用い形成した。この構造は、梁部を形成することなく薄肉部を形成し、近視野光基板部のみ突出させる方法でおこなった。本実施の形態においては、 0. 1 m m突出させる構成とし、出力端子から配線をとりだせるようにした。なお、突出を継続維持するために、樹脂をもちい固化することにより、固定した。産業上の利用可能性

以上説明したように請求項 1に係わる発明によれば、記録媒体上に反射型の近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光と相互作用して得られる伝搬光を受光素子に導く近視野光検出系を一体化しているため、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、各構成要素の調整が不必要となる。以上説明したように請求項 2に係わる発明によれば、記録媒体上に反射型の近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光と相互作用して得られる伝搬光を受光素子に導く近視野光検出系を一体化しているため、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、各構成要素の調整が不必要となる。更には、容易にアレイ化が実現できる。また、近視野光メモリヘッドの側方に光源を配置できるため、近視野光メモリヘッドの上方を有効に利用できる。

以上説明したように請求項 3および請求項 4に係わる発明によれば、光メモリ装置全体の構成のコンパクト化、各構成要素の調整の不要及びヘッドのアレイ化の実現に加えて、光源を近視野光メモリヘッドの上方に配置できるため、近視野光メモリヘッドの側方を有効に利用できる。

以上説明したように請求項 5に係わる発明によれば、光メモリ装置全体の構成のコンパクト化、各構成要素の調整の不要、ヘッドのアレイ化の実現及び近視野光メモリヘッドの側方の有効活用に加えて、近視野光メモリヘッドを複雑な製造過程を必要とせずに作成できる。

以上説明したように請求項 6に係わる発明によれば、光メモリ装置全体の構成のコンパクト化、各構成要素の調整の不要及び近視野光メモリヘッドの上方の有効活用に加えて、近視野光メモリヘッドを複雑な製造過程を必要とせずに作成でき、特にヘッドのアレイ化の実現が容易に行える。

以上説明したように請求項 7に係わる発明によれば、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板において、その穴の側面に沿って深さ方向に光導波路をその一端部が微小開口の開口縁部に位置するように形成し、かつその光導波路の他端部に受光手段を形成しているため、記録媒体に近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光を散乱させてその散乱光（伝搬光）を受光素子に導く近視野光検出系を一体化した近視野光メモリヘッドを提供でき、光メモリ装置全体の構成をコンパク卜にし、各構成要素間の調整を不必要にしておリ、更には、容易にアレイ化が実現できる。

また、散乱光を導く光導波路が散乱光の高い強度分布を示す方向に沿って形成され、かつ受光素子がヘッドの一部として微小開口付近に設けられているため、損失の少ない高効率な散乱光の検出が可能となる。

以上説明したように請求項 8に係わる発明によれば、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された光を透過させる材料からなる平面基板において、前記微小開口の開口縁部にレンズを形成し、そのレンズの光軸上かつ前記平面基板上に受光手段を形成しているため、記録媒体に近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光を散乱させてその散乱光（伝搬光）を受光素子に導く近視野光検出系を一体化した近視野光メモリヘッドを提供でき、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、構成要素の調整を不必要にしておリ、更には、容易にアレイ化が実現できる。また、レンズによる集光のために、記録媒体の情報記録部の記録状態を判断できるだけの十分な強度を有した伝搬光を受光素子に導くことが可能になり、より信頼性の高い情報再生が実現される。また、近視野光を生成されるための照射光の出力を低減でき、消費電力と共に照射光による近視野光メモリヘッドの加熱が抑えられる。

以上説明したように請求項 9及び請求項 1 0に係わる発明によれば、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板において、その微小開口の開口縁部において受光手段が備えられているため、記録媒体に近視野光を生成させる近視野光生成系、及び、生成された近視野光を散乱させてその散乱光（伝搬光）を受光素子に導く近視野光検出系を一体化した近視野光メモリヘッドを提供でき、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、構成要素の調整を不必要にしておリ、更には、容易にアレイ化が実現できる。

また、記録媒体の情報記録部の記録状態を判断できる特性を有した伝搬光を直接に受光素子において受光することが可能になり、伝搬光の損失のない安定した情報再生が実現される。

以上説明したように請求項 1 1から請求項 1 6に係わる発明によれば、記録媒体 1に近視野光を生成させるための微小開口 54部を有する近視野光生成手段および生成された近視野光を検出するための近視野検出手段が同一の基板に有し、前記基板（近視野光基板）が外周部の基板から突出する構成とすることにより微小開口 54に向けて光を照射し生成される近視野光と記録媒体 1との相互作用によって生じる伝搬光が、受光手段において受光される、このことにより同一の基板上において実現でき、さらに記録媒体 1に容易に近接でき、出力信号を容易に出力端子より取り出すことができる。

また、記録媒体 1の情報記録部の記録状態を判断できる特性を有した伝搬光を直接に受光素子 56において受光することが可能になり、伝搬光の損失のない安定した情報再生が実現される。

以上説明したように請求項 1 7に係わる発明によれば、近視野光生成系及び、近視野光検出系を一体化した近視野光メモリヘッドを提供でき、光メモリ装置全体の構成をコンパクトにし、容易にアレイ化が実現できる。

Claims

請求の範囲

1 . 近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、

記録媒体に近視野光を生成させるための近視野光生成手段および生成された近視野光を検出するための近視野検出手段が同一の前記平面基板に有することを特徴とする近視野光メモリヘッド。

2. 近視野光を利用して記録媒体の情報の再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

前記平面基板内に形成された光導波路と、

前記光導波路に光を入射させる光源と、を含み、

前記光導波路の一端部は前記平面基板の側端部に位置し、前記光導波路の他端部は前記微小開口の開口縁部に位置していることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

3. 前記光導波路の一端部は前記平面基板の上面部に位置し、前記光導波路の内側面の一部に前記光導波路を通過する光を反射させる反射膜がさらに形成されていることを特徴とする請求項 2記載の近視野光メモリヘッド。

4. 前記光導波路の一端部は前記平面基板の上面部に位置し、前記光導波路の他端部は前記微小開口の開口縁部に位置していることを特徴とする請求項 2記載の近視野光メモリヘッド。

5. 近視野光を利用して記録媒体の情報の再生を行う近視野光メモリヘッドであって、少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、

前記平面基板上かつ前記穴の縁部に形成された回折格子と、

前記回折格子に照射光を入射させる光源と、を含み、

前記回折格子は前記照射光を前記平面基板を介して前記微小開口の開口縁部に導き、前記平面基板は前記照射光を透過させる材料からなり、前記照射光が射出される微小開口の開口縁部を除く表面に遮光膜が形成されていることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

6. 近視野光を利用して記録媒体の情報の再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

少なくとも 2つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板と、

前記平面基板の側端部に形成された回折格子と、

前記回折格子に照射光を入射させる光源と、を含み、

前記回折格子は前記照射光を前記平面基板を介して各々の前記微小開口の開口縁部に導き、前記平面基板は前記照射光を透過させる材料からなり、前記照射光が射出される各々の微小開口の開口縁部を除〈表面に遮光膜が形成されていることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

7. 近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

前記穴の側面に沿って深さ方向に形成された光導波路と、

前記光導波路の一端部に形成された受光手段と、を含み、

前記光導波路の他端部は前記微小開口の開口縁部に位置し、前記光導波路はその他端部を除く表面に遮光膜が形成されていることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

8. 近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

前記微小開口の開口縁部に形成されたレンズと、

前記レンズの光軸上かつ前記平面基板上に形成された受光手段と、を含み、

前記平面基板は、光を透過させる材料からなり、前記レンズ部を除く表面に遮光膜が形成されていることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

9. 近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板を含み、前記平面基板は、前記微小開口の開口縁部において受光手段を備えており、前記受光手段部を除く表面に遮光膜が形成されていることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

1 0. 近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

少なくとも 1つの逆錐状の穴がその頂部を微小開口とするように貫通して形成された平面基板を含み、前記平面基板は、受光素子基板であり、前記受光素子基板の一部を除く表面に遮光膜が形成されていることを特徴とする近視野光メモりヘッド、。

1 1 . 近視野光を利用して記録媒体の情報の記録及びまたは再生を行う近視野光メモリヘッドであって、

記録媒体に近視野光を生成させるための微小開口部を有する近視野光生成手段および生成された近視野光を検出するための近視野検出手段が同一の基板に有し、前記基板が外周部の基板から突出する構成を特徴とする近視野光メモリヘッド。

1 2. 請求項 1 1記載の近視野光メモリヘッドにおいて、

記録媒体に近視野光を生成させるための微小開口部を有する近視野光生成手段および生成された近視野光を検出するための近視野検出手段を有する基板が、前記基板を支持するための外周部基板より支持される構成からなることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

1 3. 請求項 1 2記載の近視野光メモリヘッドにおいて、

記録媒体に近視野光を生成させるための微小開口部を有する近視野光生成手段および生成された近視野光を検出するための近視野検出手段を有する基板が、前記基板を支持するための外周部基板より梁により支持される構成からなることを特徴とする近視野光メモリヘッド。

1 4. 請求項 1 3記載の近視野光メモリヘッドにおいて、前記基板を支持するため、外周部基板より梁により支持される構成で、前記梁が薄肉化した構造を特徴とする近視野光メモリヘッド。

1 5. 請求項 1 2記載の近視野光メモリヘッドにおいて、前記基板を支持するため、外周部基板より支持される構成で、前記基板と周辺基板の薄肉化した構造を有し、前記薄肉部を固化し、前記基板が外周部の基板から突出することを特徴とする近視野光メモリヘッド。

1 6. 請求項 1 1記載の近視野光メモリヘッドにおいて、前記外周部基板に受光した光信号を電気信号として取り出すための出力端子を有することを特徴とする近視野光メモリヘッド。

1 7. 請求項 1 ~ 1 6のいずれかに記載の近視野光メモリヘッドが少なくとも 1つの平面基板上に複数個配列されていることを特徴とする近視野光メモリヘッド。