(57)【要約】本発明は、複数のトラックを備えた記録媒体（１２）の上を移動する可動部（１１）に固定された記録ヘッド（１０）を備えたデジタルデータ書き込み／読み取り装置であって、このヘッド（１０）は、記録媒体（１２）のトラックをアドレス指定する誘導光回路に各々対応付けられ、並行して機能する複数のマイクロチップ（１３）を含む装置に関する。各マイクロチップ（１３）は、書き込み及び読み取りモードで同時に機能する。各チップに対応付けられる誘導光回路は、書き込みモードでチップの感光領域まで光ガイドとして働き、読み取りモードでチップに対する入射波の回折信号を収集する。誘導光回路は、光学バス（２１）を通して処理回路（２０）に直接結合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
幾つかのトラックを有する記録媒体（１２）の上を移動する可動部（１１）に固定された記録ヘッド（１０）を備えた光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置であって、
前記ヘッド（１０）は、並行して機能し、前記記録媒体（１２）のトラックをアドレス指定する誘導光回路に各々対応付けられる幾つかのマイクロチップ（１３）を含み、
前記マイクロチップ（１３）の各々は書き込み及び読み取りモードで同時に機能し、前記マイクロチップにそれぞれ対応付けられる前記誘導光回路は、前記書き込みモードで前記マイクロチップの感光領域までライトガイドとして働き、前記読み取りモードで前記マイクロチップでの入射波の回折信号を収集し、
前記誘導光回路は、光学バス（２１）を通じて処理装置（２０）に直接連結されることを特徴とする光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項２】
前記光学バス（２１）は、光ファイバ（２２）で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項３】
前記マイクロチップ（１３）の各々は、記録媒体（１２）にメモリポイントの書き込みを行うための光学的に制御される局在化ジュール加熱手段を有することを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項４】
前記マイクロチップ（１３）の各々は、記録媒体（１２）にメモリポイントの読み取りを行うためのＳＮＯＭ又はＳＩＡＭ型効果を有する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項５】
前記マイクロチップ（１３）の各々は、一方の電極が前記ヘッドの中に組み込まれ他方の電極が記録媒体（１２）から構成される減結合コンデンサ（１７）と、減結合抵抗又はインダクタンス（１７）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項６】
前記マイクロチップ（１３）の各々は、光電効果による電流制御手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項７】
前記マイクロチップ（１３）の各々は、半導体接合部（１４）を含むことを特徴とする請求項５に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項８】
前記マイクロチップ内では、励起波長が読み取りモード及び書き込みモードで異なることを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項９】
入射束の一部分のみが前記マイクロチップの各々の半導体接合部（１４）内に吸収され、他の部分は読み取りで検出に利用されることを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１０】
幾つかのメモリプレートが、前記記録媒体（１２）の同一軸に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１１】
前記記録媒体（１２）は、メモリディスクであることを特徴とする請求項１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１２】
前記ヘッド（１０）は、前記メモリディスク上のヘッド誘導指標（ｈｅａｄ ｇｕｉｄｅ ｍａｒｋｓ）が中間の螺旋（３２）に配置されたメモリディスク上に配列された、ネスト化された螺旋状のトラック（３１）をアドレス指定することを特徴とする請求項１１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１３】
前記ヘッドのマイクロチップは、前記ヘッド誘導指標の読み取りにのみ用いられる（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）ことを特徴とする請求項１２に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１４】
前記記録ヘッド（１０）は、前記メモリディスク表面の上をエアクッション効果により飛ぶ空気力学形状の滑り板（ｐａｄ）の形状を有することを特徴とする請求項１１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１５】
前記ヘッド（１０）は、
前記滑り板の土台を構成する絶縁材（３７）内に含まれるマイクロチップ（１３）と、
前記マイクロチップ（１３）の近傍に光波を導く又は採取する光学ガイド（３９）と、
前記光学ガイド（３９）の各々に面する前記マイクロチップの各々の感光領域（１４）と、
他方の電極が前記記録媒体（１２）から構成される減結合コンデンサ（１７）の一方の電極と、
ガイドスプレッダ（４１）と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１６】
前記ヘッド（１０）は、ガイドの端部に置かれた、スプレッダ（４１）の出力のピッチで対向する２つのマイクロレンズ網（４５、４６）を含むことを特徴とする請求項１５に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１７】
前記可動部（１１）は、前記記録媒体のトラックに面する前記ヘッドを位置決めするための移動モータによって、前記記録媒体のトラックに相対して滑り板を保持するサスペンションアームを含むことを特徴とする請求項１４に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１８】
前記マイクロチップ（１３）は、最小距離２０μｍで分離されることを特徴とする請求項１５に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項１９】
マイクロチップ（１３）は、珪素で製作され、かつシリカの絶縁材（３７）内に埋め込まれる（ｅｍｂｅｄｅｄ）ことを特徴とする請求項１５に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項２０】
前記シリカは、窒化珪素層で覆われることを特徴とする請求項１９に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項２１】
アクチュエータは、マイクロチップを移動させるために、前記滑り板（１１）内に組み込まれることを特徴とする請求項１４に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項２２】
前記滑り板（１１）はマイクロ加工され、前記マイクロチップ（１３）を担持する可動部（５０）を解放する（ｒｅｌｅａｓｅ）ことを特徴とする請求項２１に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項２３】
前記誘導光回路の各々は、導波をそれ自体で反射する手段を端部に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
高いデータアクセス速度を有する高密度記憶装置を製作するために使用される請求項１から２３のいずれか１項に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【請求項２５】
超高密度の近接場によるバイオチップ書き込み／読み取り装置を製作するために使用される請求項１から２３のいずれか１項に記載の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置に関する。このような装置は、高いアクセス速度を有する高密度デジタルデータの記憶システムに使用され得る。また、超高密度近接場バイオチップの書き込み／読み取り装置にも同様に使用され得る。
【０００２】
（背景技術）
本明細書の続きにおいて、光学制御高速データ記憶装置を、本発明の装置の実施の形態として考察する。
【０００３】
このようなデータ記憶は、情報処理及びマルチメディアの分野で最も重要であり、多くの場合２進数の形式で行われるため優れた情報再現が可能である。記憶装置の範囲は、記憶容量が（メガバイトに）制限されるが、データへの高速アクセス（数百ＭＨｚ）を可能とする集積回路（ＲＯＭ又はＲＡＭメモリ）から、非常に大きな記憶容量（ペタバイト）を有するがアクセスタイムが低い磁気テープに及ぶ。
【０００４】
これら２種類の装置の中間に、磁気及び／又は光学記録技術を用いた、容量とアクセス速度との中間妥協点（ギガバイト、数十ＭＨｚ）を提供するディスク記録装置が存在する。すなわち、磁気記録は、磁気誘導効果の元での媒体（ｓｕｐｐｏｒｔ）の保磁磁界（ｃｏｅｒｃｉｔｉｖｅ ｆｉｅｌｄ）の方向決定に基づくものであり、光学記録は、例えばプラスチック材料に微小な傷（窪み）を作るといった、光学加熱による記録材料の微小構造の変更、又は、例えば明細書文末の参考文献［１］に記載されているようなＤＶＤ　ＲＡＭ装置の場合の結晶質／非晶質の変化といった、位相変化による材料の物理的特性の局部的変更に基づくものである。
【０００５】
記憶密度やデータフローの性能を向上するために、多数の開発が進行中である。以下の方法を挙げることができる。
・ＭＳＲ（「Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：磁気超解像」）又はＭＡＭＭＯＳ（「Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ａｍｐｌｉｆｙ Ｍａｇｎｅｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅ：磁気増幅光磁気システム」）：できるだけ減少させた容量内で磁界を集中させることによる磁気記憶方法
・ＳＩＬ（「Ｓｏｌｉｄ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｌｅｎｓ：固体液浸レンズ」）：記憶密度が２．５Ｇｂ／ｉｎ２に制限された、解像限界に光学レンズを用い、光学被写界深度の許容量のために取り外し可能な媒体（ｓｕｐｐｏｒｔ）に対する記憶に利用できるように思われる全く光学的な方法
・マイクロチップ効果を利用する方法：情報記憶密度３０Ｇｂ／ｉｎ２〜１Ｔｂ／ｉｎ２が検討されている将来性のある方法であって、特に以下のものがある
−ＩＢＭのマイクロメカニクス、
−ＳＴＭ（「Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：走査型トンネル顕微鏡法」）、
−ＡＦＭ（「Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：原子間力顕微鏡法」）、
−ＭＦＭ（「Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：磁気力顕微鏡法」）、
−ＥＦＭ（「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：静電気力顕微鏡法」）、
−ＳＮＯＭ（「Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅａｒ ｆｉｌｅｄ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：走査型近接場光学顕微鏡法」）、なお、その変形で以下のものがある
＊ＳＩＡＭ（「Ｓｃａｎｎｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅｌｅｓｓ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：走査型干渉無アパーチャ顕微鏡法」）、
＊ＳＰＮＭ（「Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｌａｓｍｏｎ Ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：走査型プラズモン近接場顕微鏡法」）。
【０００６】
このような方法は、媒体（ｓｕｐｐｏｒｔ）の清浄度に対する要求が非常に厳しいため、防塵記録カートリッジの使用を必要とする。これらの方法の幾つかに関する比較分析は、参考文献［２］に示されている。
【０００７】
マイクロチップを有するマイクロメカニクスシステムは、設計により、チップ当りのデータフローが制限されたままである。サスペンションアームの慣性により数ＭＨｚに限定される、表面パターンをなぞるために必要なマイクロチップの高い機械的変調周波数と、寄生振動に対する耐性との間の中間妥協点を見出すことは不可能である。
【０００８】
参考文献［２］に記載されるように、光学的方法であるＳＮＯＭ及びその変形のみが、ビット当りの光子数の量子雑音のみに制限される高い速度を提供する。しかしながら、完全に光学的な熱効果を利用するため、記録段階で大きな光出力を必要とする。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、特に、大記憶容量及び高いデータ交換速度を提供するデジタルデータ記憶装置を提案することによって、上述したような中間妥協点を得られる装置を製作することである。
【００１０】
（発明の開示）
本発明は、幾つかのトラックを有する記録媒体の上を移動する可動部に固定された記録ヘッドを備えた光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置であって、前記ヘッドは、並行して機能し、前記記録媒体のトラックをアドレス指定する誘導光回路に各々対応付けられる幾つかのマイクロチップを含み、前記マイクロチップの各々は書き込み及び読み取りモードで同時に機能し、前記マイクロチップにそれぞれ対応付けられる前記誘導光回路は、前記書き込みモードで前記マイクロチップの感光領域までライトガイドとして働き、前記読み取りモードで前記マイクロチップでの入射波の回折信号を収集し、前記誘導光回路は、例えば光ファイバで形成される光学バスを通じて処理装置に直接連結されることを特徴とする光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置を提案する。
【００１１】
好適には、前記マイクロチップの各々は、記録媒体にメモリポイントの書き込みを行うための光学的に制御される局在化ジュール加熱手段を有する。前記マイクロチップの各々は、記録媒体にメモリポイントの読み取りを行うためのＳＮＯＭ又はＳＩＡＭ型効果を有する手段を含む。前記マイクロチップの各々は、一方の電極が前記ヘッドの中に組み込まれ他方の電極が記録媒体から構成される減結合コンデンサを含む。各マイクロチップは、半導体接合部を通じて、光電効果によって電流を制御する手段を含む。
【００１２】
各マイクロチップ内で、励起波長は、読み取り及び書き込みモードで異なっても良い。入射束の一部分のみが前記マイクロチップの各々の半導体接合部内に吸収され、他の部分は読み取りで検出に利用されてもよい。
【００１３】
一実施形態において、幾つかのメモリプレートは、記録媒体の同一軸に取り付けることができる。
【００１４】
一実施形態において、記録媒体は、メモリディスクである。記録ヘッドは、ディスク表面の上をエアクッションの空気力学効果により飛ぶ滑り板の形状を有する。ヘッドは、メモリディスク上のヘッド誘導指標（ｈｅａｄ ｇｕｉｄｅ ｍａｒｋｓ）が中間の螺旋に配置されたメモリディスク上に配列された、ネスト化された螺旋状のトラックをアドレス指定する。ヘッドの、１つのマイクロチップは、ヘッド誘導指標の読み取りに用いられる。
【００１５】
好適な実施形態において、前記ヘッドは、前記滑り板の土台を構成する絶縁材内に含まれるマイクロチップと、前記マイクロチップの近傍に光波を導く又は採取する光学ガイドと、前記光学ガイドの各々に面する前記マイクロチップの各々の感光領域と、他方の電極が前記記録媒体から構成される減結合コンデンサの一方の電極と、ガイドスプレッダと、を含む。
【００１６】
ヘッドは更に、ファイバ層へのヘッドの高架（ｅｌｅｖａｔｅｄ）相互連結を可能にするために、ガイドの端部に置かれた、スプレッダの出力のピッチで対向する２つのマイクロレンズ網を含むことができる。
【００１７】
好適には、前記可動部は、ヘッドを記録トラックに相対して位置決めするための移動モータによって、記録トラックに相対して滑り板を保持するサスペンションアームを含む。
【００１８】
好適には、マイクロチップは、光回路の隣接ガイド間のいかなる混線も避けるために最小距離２０μｍ分離される。マイクロチップは好ましくは、伝導性を有するために、添加処理された（ｄｏｐｅｄ）珪素で製作され、かつ磨耗を避けるために、窒化又は炭化珪素層で覆われ得るシリカの絶縁材内に埋め込まれる。
【００１９】
実施応用例において、マイクロチップを移動させるために、特に、アクチュエータが滑り板内に加えられる。滑り板は、マイクロチップを担持する可動部を解放するためにマイクロ加工されても良い。
【００２０】
実施応用例において、各誘導光回路は、導波をそれ自体で反射する手段を端部に含む。
【００２１】
本発明の装置は、高いデータアクセス速度を有する高密度記憶装置を製作するために使用され得る。超高密度の近接場によるバイオチップ書き込み／読み取り装置を製作するためにも同様に使用され得る。
【００２２】
本発明の光学制御デジタルデータ書き込み／読み取り装置は、以下の多数の利点を提供する。
マイクロチップの電流制御は、記録媒体との電気接触の変動する抵抗率をほとんど感知しないカレントドライブである。
光学制御は、非常に速いので、電流が材料の熱時定数の概算の時間（約数ナノセカンド）中に印加され得るほどであるため、崩壊現象（ａｖａｌａｎｃｈｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ）を起こさずに、材料の制御された加熱を可能にする。
書き込みモードのアプローチは、外観が（出力が輝度の形で表される）ＳＮＯＭ法と類似するが、光子／電子変換を通した光出力の増幅が利用されるので、本質的にそれとは異なる。この増幅により、数ｍＷの大きなレーザ出力を必要とするというＳＮＯＭ法の欠点を抑えることが可能になる。印加される光出力に対する、使用できる加熱電子出力の割合である出力利得は、光子エネルギーに対する電子エネルギーの割合である。それは、マイクロチップに印加される電圧に匹敵する値を許容している（約１ｅＶ；λ＝１μｍの光子エネルギーの場合、２０〜１００）。
光学制御は、高い変調周波数の制御信号間の電磁結合の危険を冒すことなく、ファイバによって数センチメートル又はそれ以上、方向をそらされ（ｂｅ ｏｆｆｓｅｔ）得る。
【００２３】
（適切な実施形態の詳細な開示）
図１に示すように、本発明のデジタルデータ書き込み／読み取り装置は、複数のトラックを有する記録媒体（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ）１２の上を移動する可動部（ｍｏｂｉｌｅ ｔｒａｖｅｌｌｅｒ）１１に固定された記録ヘッド１０を備えて構成されている。このヘッドは、複数のマイクロチップ１３を有する。マイクロチップ１３は、並行して機能し、記録媒体１２のトラックをアドレス指定する誘導光回路（ｇｕｉｄｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）に各々対応付けられる。
【００２４】
各マイクロチップ１３は、書き込み及び読み取りモードで同時に機能する。
【００２５】
マイクロチップ１３に対応付けられた各誘導光回路は、書き込みモードで、マイクロチップ１３の感光領域１４までライトガイド（ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ）として働く。その場合利用されるチップ効果は、光学的に制御される局在化ジュール加熱である。書き込み電流は、例えば、光学バス２１の光学ガイド２２を経由してマイクロチップ１３を照らすダイオード（光子源）といった光学装置によって制御される。マイクロチップ１３は、当該マイクロチップ１３を通過する電流を制御する光導電接合部１４を備えるため、マイクロチップ１３の下の記録媒体１２では温度が上昇する。
【００２６】
マイクロチップ１３は対応する素子的メモリポイント（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｍｏｒｙ ｐｏｉｎｔ）のサイズを決定するため、チップ効果を利用した方法によるデータ書き込みによって大きな記憶密度を提供することができる。
【００２７】
誘導光回路は、読み取りモードで、下に位置する媒体１２の材料の局部特性によって擾乱された、マイクロチップでの入射波回折信号を収集する。その場合、分析波の振幅変化の検出に基づくＳＮＯＭ型、又は、その干渉法的変形である、分析波の位相変化の検出に基づくＳＩＡＭ型の効果が利用される。読み取りモードでは、書き込みモードで使用される装置と同じ装置が使用される。同一のダイオード信号を照射されたマイクロチップ１３は、当該マイクロチップ１３の下に位置する媒体１２の材料の性質に応じて変化し得る光学エコーを引き起こす。その後、この光学エコーはフォトダイオードによって検出される。
【００２８】
書き込みモードでは、マイクロチップ１３内を通る電流は制御される。この制御は、例えば半導体接合部Ｐ／Ｎ又はＰＩＮの中に存在するような光電効果や光導電効果（ｐｈｏｔｏ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ）のような他のあらゆる光電子に起因する（ｐｈｏｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ）効果による、マイクロチップでの電流の振幅に基づく制御である。本発明に係る装置では、光制御変調器の役割を果たす接合部１４は、マイクロチップ１３の不可欠な一部をなす。照射されているとき、入射光子束に通常比例する電流を通す。
【００２９】
高周波回路又はＨＦ回路（ＨＦ電流ループ１６）は、電磁減結合構造により、マイクロチップ１３の近傍に隣接する。偏光源Ｖは、書き込みのために、エネルギー（電圧Ｖでの電流Ｉ）を供給する。減結合インダクタンス又は抵抗１５は、減結合コンデンサ１７に結合されることにより、減結合コンデンサ１７及びチップから構成されるＨＦ回路を電子機器の残りの部分から絶縁する。このコンデンサ１７の電極の一方はマイクロチップ１３の媒体平面内に位置し、他方は記録媒体１２の表面によって構成される。
【００３０】
本発明に係る装置は、このように、同一のヘッドの中に、並行して機能する複数のマイクロチップ１３（Ｍ）を組み込む。そして、複数のメモリ「プレート」（Ｐ）は、記憶容量を増大させるために記録媒体１２の同一軸に従来通り取り付けられ得る。このため、光学バス２１が、並行処理の要求される並行度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌｉｓｍ）（Ｎ＝Ｐ×Ｍ）に達する。
【００３１】
書き込み束の吸収と読み取り信号の伝送との中間妥協点に対する要求を満たすために、以下のいずれかの方法が考えられる。まず、書き込み又は読み取りモードに応じて、異なるチップ効果の励起波長を使用する方法である。例えば、珪素の接合部の場合（約１μｍの波長のときの間隙）、１μｍ未満の書き込み波長は接合部１４に吸収され、珪素の吸収が低い範囲である１μｍを超える波長（１．３ｍｍ）は読み取りモードで使用され得る。または、単一の波長で動作させる場合、例えば接合部１４内の入射束の一部分しか吸収せず、他の部分は読み取りモードで検出に役立つように、マイクロチップに対するガイド２２の位置を最適化する方法である。
【００３２】
図１に示すように、誘導光回路は、ライドガイド２２で形成される光学バス２１を通って処理装置２０に直接連結される。本発明の装置は、このようにして記録媒体１２（データ記憶）及びこの処理装置２０の間にインタフェースを作ることを可能にし、上記で考察されたダイオード及びフォトダイオードは、この処理装置２０内に導入される。
【００３３】
光学バス２１は、最良のデータ速度を提供するための通過帯域の広さを有する。記憶密度は、記録媒体１２の線速度（ｌｉｎｅａｒ ｓｐｅｅｄ）が（従来の記録では普通の）１秒当り数十メートルの場合、数百ＭＨｚの２進速度（ｂｉｎａｒｙ ｒａｔｅ）が達成されるようになっている。
【００３４】
記録媒体１２は、あらゆる導体材料、例えば位相変化材料又は磁気材料により製作され得る。磁気材料の場合、データ記録がジュール効果により行われるため、（従来の）界磁誘導手段（ｆｉｅｌｄ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅａｎｓ）はチップの近傍に置かれる。
【００３５】
図２に示すように、本発明の装置１８から出る光学バス２１、例えば光ファイバは、コネクタ２６により、プロセッサ間を光学的に相互連結する光ファイバのバス２５の延長線上に配置され得る。このようなバス２５によって、様々なプロセッサによる２進ワード（ｂｉｎａｒｙ ｗｏｒｄ）の処理を可能にする（Ｎチャネルを有するバス、Ｎは一般的に８の倍数である。例えば、３２ビット、更には６４ビット）。
【００３６】
図３に示す実施形態では、記録媒体１２はメモリディスクである。マイクロチップを有するヘッドは、ヘッド誘導指標（ｈｅａｄ ｇｕｉｄｅ ｍａｒｋ）を有する、距離１０〜２００ｎｍにあるネスト化された螺旋状の（ｉｎ ｎｅｓｔｅｄ ｓｐｉｒａｌｓ）トラックをアドレス指定する。当該ヘッド誘導指標は、参考文献［３］に記載されている型のものであり、中間の螺旋に配置されいる。これらの指標はマイクロチップによって読み取られ、この目的に役立ち得る。図３に、例として、３重螺旋のトラック３０を示す。トラック３０は、２つのデータトラック３１およびヘッド誘導指標が配列されたトラック３２を有している。
【００３７】
本発明の装置のこの実施形態では、マイクロチップ１３は、記録媒体１２の表面の非常に近くに置かれる。典型的には、その距離は数十ナノメートルである。これらのマイクロチップ１３は、相対的速度条件の下で記録媒体の表面の上をエアクッション効果によって「飛ぶ」空気力学的形状の滑り板（ｐａｄ）形状の記録ヘッド１０の中に組み込まれている。このような解決法は、参考文献［４］に従来の記録で記載されている。サスペンションアームは、記録トラックに面するヘッドを位置決めするために、移動モータを用いて、記録トラックに相対して滑り板を保持することを可能にする。
【００３８】
図４に示すように、マイクロチップ１３は、光回路の隣接するガイド間のいかなる混線も避けるために、およそ２０μｍの最小距離ｐだけ離される。（１０〜５００ｎｍの記録媒体上のトラックの近くの）追求される表面記憶密度に達するために、トラック３６の接線方向に対するマイクロチップ１３の整列軸３５は、角度θだけ傾斜する。トラックの分離距離ｅはその場合、ｓｉｎθ＝ｅ／ｐの関係によりマイクロチップ１３のピッチｐに直接対応付けられる。実際上は、θは、角度約数十分である。ヘッドの位置決めシステムがこの精度を確実にする。
【００３９】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、空気力学的面取り部分を備える滑り板１１の土台を構成する絶縁材３７内に含まれるマイクロチップ１３と、アーム４０を通過してマイクロチップ１３の近傍に光波を導く又は採取する光学ガイド３９と、これらのガイド３９に面するこれらのマイクロチップ１３の感光領域１４と、他方の電極が記録媒体１２の表面から構成される減結合コンデンサ１７の一方の電極３８と、ヘッドと処理装置２０へ向かう連結ファイバ層４７との相互連結を容易にするガイドスプレッダ４１と、を有して構成される。スプレッダ４１からの出力のガイド３９の間隔Ｄは、典型的には２５０μｍ（更には１２５μｍ）であり、領域Ｌに対して配置される。他方、マイクロチップ１３は、およそ２０μｍ離れた位置に距離Ｉにわたって配置される。なお、距離Ｉにおいて線４２は記録媒体のトラックの方向に沿った線である。ガイドは必ずしも図示されるように直線でなくてもよく、スプレッダ４１は、伝搬損失を最小限にするよう設計される。例えば、図５（ｂ）に示すようにガイドの端部に置かれたスプレッダの出力の間隙Ｄに対向する２つのマイクロレンズ網４５及び４６は、ヘッドのファイバ層４７への空中（ｅｌｅｖａｔｅｄ）相互連結を可能にする。
【００４０】
システムの光学バス（ファイバ層４７）に対するヘッドの高架手段（ｅｌｅｖａｔｅｄ ｍｅａｎｓ）（網４５及び４６）によるこのような相互連結は、ヘッドへのファイバ層４７の直接連結に対して、ヘッド及び光学バスの間の光の伝達を非物質化して、可動部の慣性を減少させるという利点を提供する。２つのレンズ網４５及び４６の間の距離は、ディスクの上のヘッドの位置次第である。
【００４１】
図６に、光学ガイド３９の周りに存在するエバネッセント波５５を示す。波は数マイクロメートルにわたって伸長し、対応するマイクロチップ１３を囲む。ガイド３９は、マイクロチップとの結合を調節するために場合によって先細にしても良い。
【００４２】
マイクロチップ１３は、好適には、珪素で製作され、シリカのような絶縁材３７に埋め込まれるか、もしくは参考文献［５］に記載されたような従来のマイクロ電子方法に従って、窒化又は炭化珪素等といった磨耗を避けるための硬い材料層で覆われる。参考文献［６］に記載されているように、マイクロチップを製作するために様々な方法が使用され得る。
【００４３】
マイクロチップ１３の中のＰＮ又はＰＩＮ半導体接合部１４は、導入（ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）（Ｎ又はＰ補足添加（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｄｏｐｉｎｇ））もしくはエピタキシーにより、珪素から作られ得る。
【００４４】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示した実施応用例において、ここではスプレッダ４１無しで示した滑り板１１は、方向４９に沿ってマイクロチップ１３を移動させ、かつ記録媒体のトラックに相対するマイクロチップの位置決めの慣性をこのようにして減少させることを可能にするアクチュエータを含む。このアクチュエータは、好適にはＭＥＭＳ（「Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ：マイクロ電子機械システム」）技術で製作される。
【００４５】
滑り板１１は、その場合マイクロチップを担持する可動部５０を解放するためにマイクロ加工される。可動部５０のサスペンションアーム５１及び５２は、好ましくは、同じく添加処理されているので、静電アクチュエータ用に電極を相対して製作することを可能にする、珪素（弾性を有しかつ変形可能な材料）でできている。滑り板１１の土台を形成するシリカは、珪素で作られた様々な部品（電極）と絶縁材とを組立てるのに役立つ。
【００４６】
静電アクチュエータは、電極の一方に対し電圧Ｖ＋を、かつ対称的な反対電極に対し逆電圧Ｖ−を同時に加えることによって動かされる。
【００４７】
マイクロチップ１３は、電圧ＶＨ（２０〜１００Ｖ）を受けるので、静電気力が、電圧差の２乗に比例した値を有する２つの対称電極に対して存在する、すなわちＦ＝ｋ（ΔＶ）２である（概算で、相対する電極の特性に依存する比例係数ｋが存在すると仮定する）。すなわち２つのサスペンションアーム５１及び５２に対して、
Ｆ１＝ｋ（ＶＨ−Ｖ＋）２
Ｆ２＝ｋ（ＶＨ−Ｖ−）２＝ｋ（ＶＨ＋Ｖ＋）２である。
合力は、
Ｖ＝ Ｖ＋ ＝ Ｖ−ならば、Ｆ１−Ｆ２＝４ ｋ ＶＨ．Ｖである。
【００４８】
電圧ＶＨの高い値を考慮すると、Ｖの僅かなアナログ変調によって可動部５０は著しく移動する（マイクロチップ４９の方向４９において１〜２μｍ）。しかしながら、トラックに対するマイクロチップ１３の変位は、角度θの正弦によって計算される（接線変位）。このようにして、達成される位置決めの精度は、ナノメートル単位である。
【００４９】
図８に示した実施応用例において、読み取り検出信号を最適化するために、各光学ガイド３９は、それ自体で誘導波を反射する手段５２、例えばガイド上のへき開による鏡（ｃｌｅａｖａｇｅ ｍｉｒｒｏｒ）又は網（ｎｅｔｗｏｒｋ）を端部に有する。この鏡の反射率は、以下の検討される２つの検出モード（ＳＮＯＭ及びＳＩＡＭモード）のために最適化される。ＳＮＯＭモード（振幅変化検出）では、この鏡５２は、２重通過機能（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｏｕｂｌｅ ｐａｓｓａｇｅ）のために反射器として利用されるため非常に良く反射する。ＳＩＡＭモード（位相変化検出）において、この鏡５２は、参照信号を反射するために利用される。その場合反射率は、変調速度（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を最適化するために選択される（１０％）。
【００５０】
ヘッドがマイクロチップの可動部を含む場合、かつ干渉検出モード（ＳＩＡＭ）において、位相参照信号のように、マイクロチップのすぐ前でガイドのインタフェースに存在する寄生反射を利用することが可能である。
【００５１】
チップ読み取り情報を担持する反射波は、図８に示すようにヘッド内に加えられ得る方向性結合器又はＹ形分離器５３のような、あらゆる方向性光学手段による最初の（対向伝搬）波の分離後、フォトダイオード検出又は放射源（レーザダイオード）のインピーダンス擾乱により決定され得る。
【００５２】
（参考文献）
［１］Ｊ．Ｄａｖａｌ及びＢ．Ｂｅｃｈｅｖｅｔ著、「光磁気記録のための希土類遷移金属合金（Ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔａｌ ａｌｌｏｙｓ ｆｏｒ ｍａｇｎｅｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｎｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ １２９、１９９４年、ｐ．９８−１０７。
［２］Ｓ．ホサカ著、「ＳＰＭベース記憶装置（ＳＰＭ ｂａｓｅ ｓｔｏｒａｇｅ）」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、３２巻、３号、１９９６年５月。
［３］Ｂ．Ｄ． Ｔｅｒｒｉｓ、Ｓ．Ａ． Ｒｉｓｈｔｏｎ、Ｈ．Ｊ． Ｍａｍｉｎ、Ｒ．Ｐ． Ｒｉｅｄ及びＤ． Ｒｕｇａｒ著、「原子間力顕微鏡に基づく記憶トラックサーボ及び磨耗の研究（Ａｔｏｍｉｃ ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ−ｂａｓｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｒａｃｋ ｓｅｒｖｏ ａｎｄ ｗｅａｒ ｓｔｕｄｙ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ． Ａ６６， Ｓ８０９−８１３、１９９８年。
［４］Ｂ．Ｄ． Ｔｅｒｒｉｓ、Ｈ．Ｊ． Ｍａｍｉｎ及びＤ． Ｒｕｇａｒ著、「近接場光学データ記憶装置（Ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔｅｒ ６８， ｐ．１４１−１４３、１９９６年１月。
［５］Ｓ． Ｖａｌｅｔｔｅ、Ｊ．Ｐ． Ｊａｄｏｔ、Ｐ． Ｇｉｄｏｎ、Ｓ． Ｒｅｎａｒｄ、Ａ． Ｆｏｕｒｎｉｅｒ、Ａ．Ｍ． Ｇｒｏｕｉｌｌｅｔ、Ｈ． Ｄｅｎｉｓ、Ｐ． Ｐｈｉｌｉｐｐｅ及びＥ． Ｄｅｓｇｒａｎｇｅｓ著、「Ｓｉに基づく集積光学技術（Ｓｉ−ｂａｓｅｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｔｉｃｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）」、Ｓｏｌｉｄ Ｓｔ． Ｔｅｃｈｎｏｌ．， ｐ．６９−７４、１９８９年２月。
［６］Ｒ． Ｂａｐｔｉｓｔ著、「プラズマの使用、金属及び珪素マイクロチップ陰極の製造方法（Ｕｓｅ ｏｆ Ｐｌａｓｍａ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔａｌ ａｎｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｍｉｃｒｏｔｉｐｓ ｃａｔｈｏｄｅｓ）」、ＣＩＰ ９７， １１ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｏｑｕｉｕｍ ｏｎ Ｐｌａｓｍａ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ、１９９７年５月２５−２９日、フランス、ル・マン、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ， ＳＦＶ。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の書き込み／読み取り装置の概略図である。
【図２】
プロセッサ間光学バスを有する本発明の装置の接続を示す図である。
【図３】
ネスト状の螺旋トラックを備えるメモリディスクの実施形態を示す図である。
【図４】
図３に例示したメモリディスクのトラックに対する本発明の装置のヘッドのマイクロチップの位置決めを示す図である。
【図５】
（ａ）は本発明の一実施形態の装置の断面図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態の装置の正面図である。（ｂ）はまた、２つのファイバ網との相互連結を示す。
【図６】
本発明の装置内の光学ガイド及びマイクロチップの結合を示す図である。
【図７】
（ａ）は本発明の装置の実施応用例の断面図であり、（ｂ）は本発明の装置の実施応用例の正面図である。
【図８】
本発明の装置の他の実施応用例を示す図である。
【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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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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