(57)【要約】【課題】近接場光プローブを再生時に利用することにより、集光したレーザ光の照射によって記録媒体上に記録された微小記録マークからなる記録情報を再生できるようにして、現状の相変化型光ディスクと同等以上の記録・再生速度でありながら、これより高密度で大容量の光メモリ装置を実現する。【解決手段】基板２１上に相変化記録材料から成る記録層２４を備えた記録媒体２０と、該記録媒体に対してレーザ光源１０からのレーザ光を集光して照射するための光学ユニット２と、記録媒体を挟んで前記光学ユニットと反対側に位置し且つ記録媒体からの透過光を検出して記録情報の再生を行うための近接場光ヘッド３と、を備えた。【選択図】      図１
2004192667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に相変化記録材料から成る記録層を備えた記録媒体と、該記録媒体に対してレーザ光源からのレーザ光を集光して照射するための光学ユニットと、前記記録媒体を挟んで前記光学ユニットと反対側に位置し且つ前記記録媒体からの透過光を検出して記録情報の再生を行うための近接場光ヘッドと、を備えたことを特徴とする光メモリ装置。
【請求項２】
前記記録媒体は、前記基板と前記記録層との間に放熱層を配置した構成を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光メモリ装置。
【請求項３】
前記放熱層は、金属層とＩｎＯ／ＳｎＯから成るＩＴＯ層とを重ねた構成、又は金属層とＡｌＮからなる窒化アルミ層とを重ねた構成、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光メモリ装置。
【請求項４】
前記近接場光プローブと対向する前記記録媒体の最表面に保護層を配置したことを特徴とする請求項１、２又は３の何れか一項に記載の光メモリ装置。
【請求項５】
前記光学ユニットを支持するアームと、前記近接場光プローブを支持するアームとが、連結または一体化された構成であることを特徴とする請求項１、２、３又は４の何れか一項に記載の光メモリ装置。
【請求項６】
前記近接場光プローブは、透明基板上に積層された遮光膜に、前記レーザ光源の波長よりも狭い幅で形成されるスリット形状の微小開口を形成した構成を備えていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５の何れか一項に記載の光メモリ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に対して情報の記録または再生、あるいは記録と再生の両方の動作が可能な光メモリ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、実用化されている光ディスクドライブ装置等の光メモリ装置では、光学系の回折限界にまで集光したレーザ光を記録媒体へ照射し、記録媒体上の記録層に対して熱的あるいは磁気的変調を与えることによって情報の記録を行う一方、記録媒体上の記録マークによって変調される反射光強度または偏光状態の変化を検出することによって記録情報の再生を行っている。このような情報記録再生手段では、記録媒体上の記録密度がレーザ波長と対物レンズの開口数（Ｎ．Ａ．）とでほぼ決定されてしまうため、記録密度に限界があった。しかしながら、近年のコンピュータ等の情報機器に対する情報量の増大の要請に対応して行くためには、上記条件で決定される記録密度の限界を越えるような大容量の光メモリ装置の開発が急務である。
このような要請を満たすことができる次世代の大容量光メモリとして、近接場光を利用して情報の記録・再生を行ういわゆる近接場光メモリが有望視されている。
【０００３】
図７は、従来の近接場光を用いた光メモリ装置の構成説明図である。この光メモリ装置は、光ディスク等の記録媒体１００の記録層１０２に対して微小間隔を隔てて近接場光プローブ１０５を対向配置し、対物レンズ１１０により集光された図示しないレーザ光源からのレーザ光を、近接場光プローブ５の開口部１０８から記録媒体１００の記録層１０２上に照射するように構成されている。記録媒体１００は、基板１０１上に記録層１０２を積層した構成を備えている。
近接場光を発生させるための近接場光プローブ１０５は、透光性基板（ガラス基板など）１０６の一面に金やアルミといった金属の膜を堆積させた金属遮光膜１０７を備えており、金属遮光膜１０７に使用するレーザ光の波長以下のサイズの微小な開口部１０８を形成した構成となっている。そして、この近接場光プローブ１０５の微小開口部１０８に対物レンズ１１０を介してレーザ光を集光して照射することによって、この開口部１０８に近接して配置された記録媒体上の、レーザ波長以下の微小な領域に対して、電磁場のエネルギーを与えることができる。このような構成においては、対物レンズ１１０で集光させた場合よりも微小な記録媒体上の領域に対して情報の記録または再生を行うことが可能であり、従って従来の光メモリ装置よりも高密度で大容量なものが実現できると考えられている。
なお、近接場光とは、開口部１０８の径がレーザ光の波長よりも小さい微小径である時に、開口部１０８から出射される、レーザ光の光成分のうちの伝搬特性を持たない光成分である。
【０００４】
ところで、相変化光記録方式の如く、記録層を加熱することによって記録媒体面に情報の記録を行う方式では、記録層を十分に加熱するための光強度を確保する必要がある。しかしながら、実際には、図７に代表されるような微小開口部を用いた近接場光発生手段により記録層に対して与えられる電磁場の強度は、光源としての半導体レーザが発する電磁場の強度の数パーセントにも満たない状態まで低下している。従って、現在実用化されている記録可能な光ディスクドライブ装置と同等程度にまで書き込み速度の高速化を実現するためには、少なくとも現在の装置の数倍以上の発光強度を有する半導体レーザが必要と考えられるが、現在の技術ではこれを実現するのは容易ではない。
一方、相変化記録方式においては、対物レンズによってレーザ光を集光して記録層上に照射する従来の方式を用いて、１００ｎｍ以下の微小な記録マークを形成できることが知られている（例えば、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．４０９０（２０００）  Ｐ．１０２〜）。つまり、相変化記録においては、図７のようにして近接場光を利用した記録手段を用いなくても、回折限界以下のサイズの記録マークを形成することができる。しかし、このようにして形成された微小記録マークによる記録情報は、対物レンズを介して反射光強度を検出する従来の方法によっては、再生することができない、という問題を依然として有している。
【非特許文献１】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．４０９０（２０００）  Ｐ．１０２〜
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて創案されたものであり、集光したレーザ光の照射によって記録媒体上に記録された微小記録マークからなる記録情報を再生できるようにして、現状の相変化型光ディスクと同等以上の記録・再生速度でありながら、これより高密度で大容量の光メモリ装置を実現することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板上に相変化記録材料から成る記録層を備えた記録媒体と、該記録媒体に対してレーザ光源からのレーザ光を集光して照射するための光学ユニットと、前記記録媒体を挟んで前記光学ユニットと反対側に位置し且つ前記記録媒体からの透過光を検出して記録情報の再生を行うための近接場光ヘッドと、を備えたことを特徴とする。
これによれば、光学ユニットの対物レンズからレーザ光を集光して照射することによって記録媒体への情報の記録を行う一方で、記録媒体からの透過光を近接場光プローブを用いて検出することによって情報の再生を行うようにすることで、レーザ光の波長よりも微小な記録マークを備えた記録媒体に対する再生が可能となり、高速かつ高密度対応可能な光メモリを実現することができる。
請求項２の発明では、請求項１において、前記記録媒体は、前記基板と前記記録層との間に放熱層を配置した構成を備えていることを特徴とする。
近接場光プローブの微小開口に近接した位置に金属材料の放熱層が配置される記録媒体にあっては、微小開口を導電性遮光膜で覆った場合に近い構成となるので、記録情報を反映した透過光強度の変化の度合いが低下してしまうという問題がある。本発明では、金属材料の放熱層を用いる場合において、この放熱層を近接場光プローブの微小開口から遠ざけた側に配置することによって、近接場光プローブによる空間分解能を向上させて良好な再生信号を得ることができる。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記放熱層は、金属層とＩｎＯ／ＳｎＯから成るＩＴＯ層とを重ねた構成、又は金属層とＡｌＮからなる窒化アルミ層とを重ねた構成、を備えていることを特徴とする。
放熱層を、光源のレーザ光に対して透明であり且つ熱伝導率の高い材料と、金属層とを直接積層した構成とすることによって、放熱用の金属層を薄くでき、記録媒体を透過する光の光量を増加させて良好な再生動作を実現することができる。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３において、前記近接場光プローブと対向する前記記録媒体の最表面に保護層を配置したことを特徴とする。
近接場光プローブに対向する記録媒体面に保護層を設けることによって、近接場光プローブが記録媒体に接触するなどした場合における記録媒体の破損を防止することができる。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４において、前記光学ユニットを支持するアームと、前記近接場光プローブを支持するアームとが、連結または一体化された構成であることを特徴とする。
これによれば、対物レンズで集光した場所と近接場光プローブの開口部との位置合わせを容易にすることができる。
請求項６の発明では、請求項１、２、３、４又は５において、前記近接場光プローブは、透明基板上に積層された遮光膜に、前記レーザ光源の波長よりも狭い幅で形成されるスリット形状の微小開口を形成した構成を備えていることを特徴とする。
これによれば、記録媒体上のデータトラックの方向と直交する方向への位置合わせが不要となるため、対物レンズで集光した場所と近接場光プローブの開口部との位置合わせをさらに容易にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の光メモリ装置の一実施形態（請求項１に対応）の要部構成を示す図であり、（ｂ）は記録媒体の積層構造を説明するための拡大断面図であり、（ｃ）は近接場光プローブの構成説明図である。
本実施形態例の光メモリ装置１は、記録媒体回転機構によって保持されて回転駆動される記録媒体２０の記録面にレーザ光を集光して照射するための光学ユニット２と、近接場光プローブ３を図１（ａ）のように配置して構成される。光学ユニット２の光源には半導体レーザ１０が用いられ、半導体レーザ１０から放射されるレーザ光をコリメートレンズ１１で平行光に変換した後、対物レンズ１２で集光して記録媒体２０に照射させる。
記録媒体２０は、円盤形状を有し、図示しない回転機構によってその中心部を保持されて回転駆動される。記録媒体２０の層構成は、図１（ｂ）に示すように透明基板（例えばポリカーボネイトやガラス）２１の一面に、記録膜２２を形成した構成を備えている。記録膜２２は、第１の誘電体層２３、相変化材料を用いた記録層２４、第２の誘電体層２５、及び金属材料（金、銀、アルミなど）による放熱層２６を順次積層形成した構成となっている。なお、各誘電体層２３、２５は、例えばＺｎＳ・ＳｉＯ２から構成し、記録層２４は、ＡｇＩｎＳｎＴｅから構成する。また、この例では、各誘電体層２３、２５の厚さは２０ｎｍ、記録層２４は１７ｎｍ、放熱層２６は３０ｎｍとする。
一方、記録媒体２０を挟んで光学ユニット２の反対側には、近接場光プローブ３が図１（ａ）のように記録媒体２０の反対面との間に微小ギャップ（例えば数十ｎｍ程度）を隔てて対向配置され、記録層の微小領域からの透過光強度を検出できるようになっている。近接場光プローブは、図１（ｃ）のように透明基板（ガラスなど）４０の一方の面上に穴状の微小開口４１ａ（例えば直径１００ｎｍ程度）を有した金属遮光膜（金、銀、アルミなど）４１を積層形成し、他方の面上にフォトダイオード（受光領域）４２を設けた構成となっている。
この近接場光プローブ３は、図１（ａ）に示すようにサスペンション５を介してアーム６に取り付けられていて、記録媒体を回転させたときに、記録媒体に対して微小ギャップを保ちながら位置決めができるようになっている。また、光学ユニット２の対物レンズにより集光されたレーザ光は近接場光プローブ３の微小開口４１ａに集光するように光学ユニット２と近接場プローブ３との位置関係が設定されている。
【０００９】
このように構成された光メモリ装置１における情報の記録動作は、書き換え型半導体レーザの発光強度と発光時間を制御して記録媒体２０に対してその基板２１側から記録層２４にレーザ光を照射することによって行われる。図１（ｂ）に例示したような相変化記録材料２４においては、レーザ光を照射した後の冷却過程が記録マークの大きさと関係するため、照射レーザ光のスポットサイズよりも更に小さな記録マークを形成することができる。例えば、波長４０５ｎｍの半導体レーザからのレーザ光をＮＡ０．８５の対物レンズで集光させた場合、４００ｎｍ程度の集光スポットとなるが、このような構成を備えた光メモリ装置においては１００ｎｍ以下の記録マークを形成することができる。
一方、このようにして記録媒体上に記録された微小マークから成る情報を再生する動作は、半導体レーザの発光強度を一定に保って記録媒体２０にレーザ光を照射しながら、近接場光プローブ３に設けられたフォトダイオード４２で光強度を検出することによって行われる。記録情報を再生するときの空間分解能は、近接場光プローブ３に設けられた微小開口４１ａの大きさによって決まり、例えば１００ｎｍ程度の記録マークを最小マーク長とする場合では、微小開口４１ａの大きさを１００〜２００ｎｍ程度にすることで記録情報を再生することができる。
このように本実施形態では、対物レンズでレーザ光を集光して記録媒体上に照射することによって記録媒体への情報の記録を行い、一方、記録媒体からの透過光を近接場光プローブ３を用いて検出することによって情報の再生を行うようにしたので、高速かつ高密度対応可能な光メモリ装置を実現することができる。
【００１０】
次に、図２は本発明の他の実施形態（請求項２に対応）に係る光メモリ装置に適用する記録媒体の構成を示す要部断面図である。
この実施形態に係る光メモリ装置１は、記録媒体２０の構成に特徴を有しており、具体的には透明な基板２１と記録層２４との間に放熱層２６が配置された構成が特徴的である。記録媒体２０の積層構造以外の構成は、図１の光メモリの場合と同等である。また、記録媒体２０を構成する各層２１、２３、２４、２５の材質、肉厚等も図１の実施形態と同様である。
即ち、本実施形態に係る記録媒体２０は、透明な基板２１の一面に金属材料（金、銀、アルミなど）から成る放熱層２６、第１の誘電体層２３、記録層（相変化層）２４、第２の誘電体層２５を順次積層した構成が特徴的である。
光学ユニット１によるレーザ光の照射は、この放熱層２６を透過したレーザ光を記録層２４に集光するようにして行われる。このような記録媒体２０に対する情報の記録は、図１に示した実施形態例の場合と同様に、半導体レーザの発光強度と発光時間を制御して記録媒体に対して基板２１側から記録層２４にレーザ光を照射することによって行われる。
記録された情報を再生する動作についても図１の実施形態例と同様にして、半導体レーザの発光強度を一定に保って記録媒体２０にレーザ光を照射しながら、近接場光プローブ３に設けられたフォトダイオード４２で光強度を検出することによって行われる。この実施形態では、放熱層２６の肉厚分だけ、情報の記録が行われる記録層２４と近接場光プローブ３との距離が、図１（ｂ）の積層構造を備えた記録媒体を用いた場合よりも近くなるので、本実施形態の方が再生時における空間分解能が高くなり、良好な再生動作を行うことが可能となる。
即ち、図１の本実施形態に係る記録媒体では、近接場光プローブ３の開口部４１ａに近接した位置に金属材料の放熱層２６が配置されているため、開口部４１ａを導電性遮光膜にて覆った場合に近い構成となり、記録情報を反映した透過光強度の変化の度合いが低下し、再生能力が低下するという問題がある。これに対して、本実施形態では、金属材料の放熱層２６を用いる場合において、この放熱層２６を近接場光プローブ３の開口部４１ａから遠ざけた位置に配置することによって、近接場光プローブによる空間分解能を向上させて良好な再生信号を得ることが可能となる。
【００１１】
次に、図３は本発明の第３の実施形態（請求項３に対応）に係る光メモリ装置に適用する記録媒体の構成説明図である。本実施形態に係る光メモリ装置は、光記録媒体の構成を除けば、図１の実施形態と同様である。
本実施形態に係る記録媒体２０は、図３（ａ）に示すように、記録層２４の基板とは反対側の面上に配置された放熱層２８が、金、銀、アルミなどから成る金属層２６ａ（１５ｎｍ）上に直接ＩＴＯ層（ＩｎＯ／ＳｎＯ）２７（５０ｎｍ）を積層形成した構成となっている点が特徴的である。また、図３（ｂ）の実施形態では、金属層２６ａとＩＴＯ層２７から成る放熱層２８を基板２１と記録層２４との間に配置した点が特徴的である。
金属層２６ａを構成する金、銀、アルミなどの金属材料は、熱伝導率が高く光の透過率が低いのに対して、ＩＴＯ層２７は熱伝導率が比較的高く光の透過率が高い材料である。本実施形態の記録媒体２０は、これらを図３（ａ）又は（ｂ）のように組み合わせることによって、相変化記録に必要な放熱効果を達成しつつ、金属層２６ａを薄くして高い透過率を実現させるようにしている。このような記録媒体に対する情報の記録は、図１に示した第１の実施形態の場合と同様に半導体レーザの発光強度と発光時間を制御して記録媒体に対して基板２１側から記録層２４にレーザ光を照射することによって行われる。記録された情報を再生する動作についても第１の実施形態と同様にして、半導体レーザの発光強度を一定に保って記録媒体にレーザ光を照射しながら、近接場光プローブ３に設けられたフォトダイオード４２により光強度を検出することによって行われる。
なお、図３（ｂ）の実施形態は、この放熱層２８を近接場光プローブ３の開口部４１ａから遠ざけた位置に配置しているので、図３（ａ）の実施形態と比較して、近接場光プローブによる空間分解能を向上させて更に良好な再生信号を得ることが可能となる。
この実施形態の記録媒体２０は、図１（ｂ）、図２の各実施形態よりも光の透過率が高いので、良好な再生動作が実現できる。なお、本実施形態では、光透過率と熱伝導率がともに高い材料としてＩＴＯを用いた例を示したが、これに限らずＩＴＯに代えて窒化アルミ（ＡｌＮ）を用いた構成も可能である。
このように本実施形態では、放熱層２８を、光源のレーザ光に対して透明であり、かつ熱伝導率の高い材料から成る層２７を金属層２６ａに隣接して配置させた構成とすることによって、透過率の悪い金属層２６ａを薄くし、記録媒体を透過する光の光量を増加させて良好な再生動作を実現することができる。
【００１２】
次に、図４（ａ）及び（ｂ）は図３（ａ）及び（ｂ）に示した各記録媒体の変形実施形態である（請求項４に対応）。この記録媒体２０は、図１（ａ）に示した光学ユニット２と近接場光プローブ３に適用可能な構成を備えている。
図４（ａ）及び（ｂ）に示した各記録媒体２０は、夫々図３（ａ）及び（ｂ）に対応しており、図４（ａ）は図３（ａ）の記録媒体２０の放熱層２８の面上に保護膜２９を積層形成したものであり、図４（ｂ）は図３（ｂ）の記録媒体２０の第２の誘電体層２５の面上に保護膜２９を積層形成したものである。
各保護膜２９は、記録媒体の破損を防止する目的で設けられているものであり、材料としては、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮ）やダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ。グラファイト結合とダイヤモンド結合、つまりＳＰ２とＳＰ３結合が混在する非晶質または微結晶性の炭素薄膜。）などの硬い材料が用いられる。このような保護膜２９を最外面に備えた記録媒体２０に対する情報の記録は、第１の実施形態と同様に半導体レーザの発光強度と発光時間を制御して記録媒体に対して基板２１側から記録層２４にレーザ光を照射することによって行われる。記録された情報を再生する動作についても第１の実施形態と同様にして、半導体レーザの発光強度を一定に保って記録媒体にレーザ光を照射しながら、近接場光プローブ３に設けられたフォトダイオード４２により光強度を検出することによって行われる。
このように本実施形態に係る記録媒体は、近接場光プローブ３に対向する面に保護層２９を設けることによって、近接場光プローブが記録媒体に接触するなどした場合における記録媒体の記録層等の破損を防止することができる。
【００１３】
次に、図５は本発明の他の実施形態（請求項５に対応）に係る光メモリ装置の要部構成説明図である。
本実施形態の光メモリ装置１は、記録媒体２０と記録媒体にレーザ光を集光して照射するための光学ユニット２と、近接場光プローブ３を図示のように配置して構成される。光学ユニット２は上部アーム５０に組み付けられていて、半導体レーザ１０から放射されるレーザ光をコリメートレンズ１１で平行光に変換した後、ミラー１３にて反射させ、対物レンズ１２によって記録媒体２０の記録層に集光して照射するようになっている。記録媒体２０は、円盤形状を有し、図示しない回転機構によって回転駆動されるようになっている。
記録媒体２０の層構成としては、例えば図１（ｂ）、図２、図３、図４に夫々示した構成のものが用いられる。記録媒体２０を挟んで光学ユニット２と反対側には、近接場光プローブ３が図５のように記録媒体との間に微小ギャップ（例えば数十ｎｍ程度）を隔てて対向配置され、記録層２４（相変化層）の微小領域からの透過光強度を検出できるようになっている。近接場光プローブ３の構成は、図１（ｃ）にて説明したように透明基板（ガラスなど）４０の一方の面に金属遮光膜（金、銀、アルミなど）４１によって形成される微小開口４１ａ（例えば直径１００ｎｍ程度）を設け、他方の面上の微小開口と対面する位置にフォトダイオード４２を設けた構成となっている。この近接場光プローブ３は、図５のようにサスペンション５を介してアーム６に取り付けられている。光学ユニット１を支持した上部アーム５０と近接場光プローブ３を支えるアーム６とは、連結部５１によって一体化されていて、記録・再生の際の記録媒体に対する位置決めは常に連動して行われるようになっている。ここで、対物レンズ１２によるレーザ光の集光位置と近接場光プローブの開口部４１ａの位置調整は装置の組み付け時に行われ、記録・再生の動作において互いの位置関係を調整するような複雑な操作は必要とされない。このような記録媒体に対する情報の記録動作は、第１の実施形態の場合と同様に半導体レーザ１０の発光強度と発光時間を制御して記録媒体に対して基板２１側から記録層２４にレーザ光を照射することによって行われる。記録された情報を再生する動作についても第１の実施形態と同様にして、半導体レーザの発光強度を一定に保って記録媒体にレーザ光を照射しながら、近接場光プローブ３に設けられたフォトダイオード４２で光強度を検出することによって行われる。
このように本実施形態においては、アーム６、上部アーム５０、及び連結部５１から成る位置決め手段によって、光学ユニット１と近接場光プローブ３との位置関係を一義的に確定するので、  対物レンズにより集光した場所と近接場光プローブの微小開口４１ａとの位置合わせを容易にすることができる。
【００１４】
次に、図６（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の他の実施形態（請求項６に対応）に係る光メモリ装置に適用する近接場光プローブの構成を示す斜視図、Ｘ矢視図、及び上方から記録媒体中の記録マークと近接場光プローブとの位置関係を見た図である。
本実施形態の光メモリ装置１は、図５に示すように記録媒体２０と記録媒体にレーザ光を集光して照射するための光学ユニット２と、近接場光プローブ３を所定の位置関係に配置して構成される。光学ユニット２はアーム５に組み付けられていて、半導体レーザ１０から放射されるレーザ光をコリメートレンズ１１で平行光に変換した後、ミラー１３で反射させ、対物レンズ１２によって記録媒体２０の記録層２４に集光して照射する。記録媒体２０は、円盤形状を有し、図示しない回転機構によって回転駆動される。記録媒体２０の層構成は、例えば図１（ｂ）、図２、図３及び図４に夫々示した構成のものを適用することができる。
記録媒体２０を挟んで光学ユニット１と反対側には、近接場光プローブ３が図５のように記録媒体２０との間に微小ギャップ（例えば数十ｎｍ程度）を設けて配置され、記録層２４の微小領域からの透過光強度を検出できるようになっている。近接場光プローブ３の構成は、図６（ａ）及び（ｂ）のように透明基板（ガラスなど）４０の一方の面に、スリット形状の微小開口４１ａを備えた金属遮光膜（金、銀、アルミなど）４１を形成し、もう一方の面にフォトダイオード４２を設けた構成となっている。
【００１５】
スリット形状の微小開口４１ａの幅は、対物レンズで集光されたレーザ光を記録媒体に照射して情報を記録する場合の記録マークの大きさによって決まる。例えば、波長４０５ｎｍの半導体レーザからのレーザ光をＮＡ０．８５の対物レンズで集光させて１００ｎｍ程度の記録マークを形成する場合、スリット形状の微小開口４１ａの幅を１００から２００ｎｍ程度にしておくことによって効率よくスリットからの透過光を検出することができる。このように構成される近接場光プローブ３は、図６（ｃ）に示すように、記録媒体２０における連続するデータ列（データトラック）の方向に対して、スリット形状の微小開口４１ａの延びる方向が直交して交差するように配置されている。
光学ユニット２を載せた上部アーム５０と近接場光プローブ３を支えるアーム６とは、図５のように連結部５１によって一体化されていて、記録・再生の際の記録媒体に対する位置決めは常に連動して行われるようになっている。ここで、対物レンズ１２によるレーザ光の集光位置と近接場光プローブの微小開口４１ａの位置調整は装置の組み付け時に行われていて、記録・再生の動作において互いの位置を調整するような複雑な動作は一切必要とされない。
この実施形態においては、前記各実施形態の場合と異なり、組み付けの際の位置調整は、図６（ｃ）にけるデータトラックの方向だけ行えば良く、データトラック方向と直交する方向に調整を行う必要はない。このような記録媒体に対する情報の記録は、図１に示した第１の実施形態と同様に半導体レーザ１０の発光強度と発光時間を制御して記録媒体に対して基板２１側から記録層２４にレーザ光を照射することによって行われる。記録された情報を再生する動作についても第１の実施形態と同様にして、半導体レーザの発光強度を一定に保って記録媒体にレーザ光を照射しながら、近接場光プローブ３に設けられたフォトダイオード４２で光強度を検出することによって行われる。
このように本実施形態では、金属遮光膜４１上に形成する微小開口４１ａを、データトラック方向と直交する方向へ直線的に延びる長尺なスリット形状としたので、対物レンズ１２で集光した場所と近接場光プローブの微小開口との位置合わせを一方向についてのみ行えばよいので、さらに位置合わせが容易になる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、近接場光プローブを再生時に利用することにより、集光したレーザ光の照射によって記録媒体上に記録された微小記録マークからなる記録情報を再生できるようにして、現状の相変化型光ディスクと同等以上の記録・再生速度でありながら、これより高密度で大容量の光メモリ装置を実現することができる。更に、記録媒体上の記録膜の構成、配列を種々変更することにより、高速化対応、高密度対応可能な光メモリ装置を実現できることとなる。
即ち、請求項１の発明によれば、光学ユニットの対物レンズからレーザ光を集光して照射することによって記録媒体への情報の記録を行う一方で、記録媒体からの透過光を近接場光プローブを用いて検出することによって情報の再生を行うことで、レーザ光の波長よりも微小な記録マークを備えた記録媒体に対する再生が可能となり、高速かつ高密度対応可能な光メモリを実現することができる。
請求項２の発明では、金属材料からなる放熱層を近接場光プローブの微小開口から遠ざけた側に配置することによって、近接場光プローブによる空間分解能を向上させて良好な再生信号を得ることができる。
請求項３の発明では、放熱層を、光源のレーザ光に対して透明であり且つ熱伝導率の高い材料と金属層とを直接積層したため、放熱用の金属層を薄くでき、記録媒体を透過する光の光量を増加させて良好な再生動作を実現することができる。
請求項４の発明は、近接場光プローブに対向する記録媒体面に保護層を設けることによって、近接場光プローブが記録媒体に接触するなどした場合における記録媒体の破損を防止し、記録媒体の耐久性を向上することができる。
請求項５の発明は、光学ユニットを支持するアームと、近接場光プローブを支持するアームとが、連結または一体化されているので、対物レンズで集光した場所と近接場光プローブの開口部との位置合わせを容易にすることができる。また、位置合わせの動作を行うための機構を別途設ける必要がなくなるので、装置構成が簡略化されると同時に低コスト化が実現される。
請求項６の発明によれば、記録媒体上のデータトラックの方向と直交する方向への位置合わせが不要となるため、対物レンズで集光した場所と近接場光プローブの開口部との位置合わせをさらに容易にすることができ、部品の組付けも容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光メモリ装置の一実施形態（請求項１に対応）の要部構成を示す図、（ｂ）は記録媒体の積層構造を説明するための拡大断面図、（ｃ）は近接場光プローブの構成説明図。
【図２】本発明の他の実施形態（請求項２に対応）に係る光メモリ装置に適用する記録媒体の構成を示す要部断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態（請求項３に対応）に係る光メモリ装置に適用する記録媒体の構成説明図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は図３（ａ）及び（ｂ）に示した各記録媒体の変形実施形態の説明図（請求項４に対応）。
【図５】本発明の他の実施形態（請求項５に対応）に係る光メモリ装置の要部構成説明図。
【図６】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の他の実施形態（請求項６に対応）に係る光メモリ装置に適用する近接場光プローブの構成を示す斜視図、Ｘ矢視図、及び上方から記録媒体中の記録マークと近接場光プローブとの位置関係を見た図。
【図７】従来例の説明図。
【符号の説明】
１    光メモリ装置、２  光学ユニット、３  近接場光プローブ、６  アーム、１０  半導体レーザ、１１  コリメートレンズ、１２  対物レンズ、２０  記録媒体、２１  透明基板、２２  記録膜、２３  第１の誘電体層、２４  記録層、２５  第２の誘電体層、２６  放熱層、２６ａ  金属層、２７  ＩＴＯ層、２８  放熱層、２９  保護膜、４０  透明基板、４１  金属遮光膜、４１  微小開口、４２  フォトダイオード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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