WO2000002200A1 - Support d'enregistrement d'informations et appareil de reproduction d'informations - Google Patents

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WO2000002200A1
WO2000002200A1 PCT/JP1999/003638 JP9903638W WO0002200A1 WO 2000002200 A1 WO2000002200 A1 WO 2000002200A1 JP 9903638 W JP9903638 W JP 9903638W WO 0002200 A1 WO0002200 A1 WO 0002200A1
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light
reproduction
recording medium
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PCT/JP1999/003638
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Norio Chiba
Yasuyuki Mitsuoka
Manabu Oumi
Nobuyuki Kasama
Takashi Niwa
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Seiko Instruments Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium that can be reproduced using near-field light and an information reproducing apparatus that reproduces information recorded on the information recording medium at high density, and in particular, an information recording medium that enables tracking control. And an information reproducing apparatus.
  • CDs which are one type of optical disk, have high-density information recording and low It is widely used as a medium for recording large-capacity information, enabling costly mass production.
  • the CD has pits on its surface that are approximately the size of the wavelength of the laser beam used for playback and approximately one-fourth the depth of the wavelength. Reading is performed.
  • a lens optical system generally used in an optical microscope is used. Therefore, when increasing the information recording density by reducing the pit size or track pitch, the spot size of the laser beam can be reduced to less than half the wavelength due to the problem of the diffraction limit of light. Instead, it hits a wall where the information recording unit cannot be made smaller in size than the wavelength of the laser beam.
  • CDs but also optical recording disks on which information is recorded by the magneto-optical recording method and the phase-change recording method, because high-density information can be recorded and reproduced with a small spot of laser light.
  • the information recording density is limited by the diameter of a spot obtained by condensing a laser beam.
  • an optical head provided with a small aperture having a diameter equal to or less than the wavelength of the laser light used for reproduction, for example, about 110 of that wavelength is used.
  • An information reproducing apparatus using near-field light (including both a two-field and a far-field) generated in a unit has been proposed.
  • near-field microscope using the above-described probe having a small aperture as an apparatus using near-field light, and is used for observing a minute surface structure of a sample.
  • the distance between the micro opening of the probe and the surface of the sample is made close to the diameter of the micro opening of the probe, and the light is passed through the probe and toward the micro opening of the probe.
  • Another type of near-field microscope that uses near-field light is to irradiate the sample with carrier light to localize the near-field light on the sample surface, and to probe the small aperture of the probe on the sample surface. (Collection mode).
  • the scattered light generated by the interaction between the localized near-field light and the microscopic aperture of the probe passes through the microscopic aperture of the probe with intensity and phase reflecting the microstructure of the sample surface.
  • the information reproducing apparatus using near-field light described above uses these observation methods in a near-field microscope. By using this near-field light, an information recording medium recorded at a higher density can be realized. Information can be reproduced.
  • the reproduction of the information recorded at high density on the information recording medium is performed by the near-field light described above.
  • a positioning control technique for moving the minute opening of the probe serving as the optical head to an arbitrary position on the information recording medium with high accuracy is required.
  • a servo surface servo system and a sector servo system are generally employed as positioning control.
  • the servo surface servo method uses one of multiple disk surfaces exclusively for servo, positions the servo magnetic head with respect to this servo surface, and uses the remaining disk surface and magnetic head for data.
  • How to The sector servo method is a method in which servo information is embedded in some places on a data surface and a magnetic head is positioned on a data track by using servo information which is discretely detected.
  • the above-described sector servo method does not cause a head displacement due to a difference in temperature distribution, which is a problem in the servo surface servo method, but it needs to be treated as a discrete value system different from the conventional continuous system at the control system design stage.
  • an information reproducing apparatus using near-field light it is necessary to determine the position of a highly-densified information recording medium with high accuracy. Therefore, it is preferable to use such a complicated control system. Absent.
  • a three-beam method a beam from a laser diode is diffracted by a diffraction grating into a total of two 0th order light (main beam) for recording and reproduction and 2 primary order light (sub beam) for tracking.
  • the beam is divided into three beams, the two sub-beams are slightly shifted from the center of the guide groove provided on the optical disc, and the reflected light from both is detected by two photodetectors.
  • the objective lens is controlled by the differential signal.
  • the pre-tracking tracking error detection method is a method in which two pairs of long pits (pre-observation marks) A and B are preliminarily arranged on the optical disk in such a manner that they are slightly shifted in the radial direction of the disk with respect to the center of the track. In this method, the change in the amount of light reflected from the pits A and B generated when the light spot traces the center of the track is used as a tracking error signal to control the objective lens.
  • the tracking error detection method of the optical disk device described above is a method in which both the irradiation light to the pits formed on the optical disk and the reflected light reflected by the pit are treated as propagation light (far field).
  • propagation light far field
  • some contrivance was required.
  • the present invention provides an information recording medium and an information reproducing apparatus for realizing highly reliable information reproduction, particularly tracking, on an information recording medium recorded at high density with a simple configuration. It is intended to provide. Disclosure of the invention
  • a first information recording medium is an information recording medium in which information to be reproduced by a reproduction probe provided with a minute aperture for generating near-field light is formed on the surface of the medium.
  • a slope or a curved surface is provided symmetrically with respect to the direction, and the left and right slopes intersect or the left and right curved surfaces match.
  • the information unit since the information unit has a structure in which the inclined surface or the curved surface is provided symmetrically with respect to the reading direction as the center axis, the direction of the reflected light reflected when light is applied to the information unit is changed.
  • the intensity difference of the reflected light can be used as a tracking signal.
  • a second information recording medium is characterized in that, in the first invention described above, a unit of the information has a triangular cross section in a direction perpendicular to the reading direction.
  • a third information recording medium is characterized in that, in the first invention described above, the unit of the information has a semicircular cross section in a direction perpendicular to the reading direction.
  • a fourth information recording medium is characterized in that, in the second or third invention described above, the unit of information is convex with respect to the surface of the information recording medium.
  • the information unit since the information unit has an inclined surface or a curved surface symmetrically with respect to the reading direction as a center axis and has a convex structure with respect to the surface of the information recording medium, the information unit is shifted to the left.
  • the information unit When light is applied, strongly reflect leftward
  • light When light is emitted shifted to the right, it can be reflected ⁇ strongly to the right, so that the difference in the intensity of the reflected light can be used as a tracking signal.
  • a fifth information recording medium is characterized in that, in the second or third invention described above, the information unit is concave with respect to the surface of the information recording medium.
  • the information unit since the information unit has a sloping surface or a curved surface symmetrically with respect to the reading direction as the center axis and has a concave structure with respect to the surface of the information recording medium, the light unit is shifted to the left. Can be strongly reflected in the right direction when light is illuminated, and can be strongly reflected in the left direction when light is shifted to the right, so the difference in the intensity of the reflected light can be used for tracking. It can be used as a signal for power.
  • a sixth information recording medium is characterized in that, in any one of the first to fifth inventions described above, a metal reflective film is formed on a surface. According to the present invention, since the metal reflection film is formed on the surface of the information recording medium, it is possible to efficiently reflect the light irradiated on the information unit.
  • a first information reproducing apparatus is an information reproducing apparatus which reproduces information by a reproducing probe provided with a minute aperture for generating near-field light, wherein the unit of the information is in a reading direction.
  • An information recording medium having a structure in which a slope or a curved surface is provided symmetrically to the left and right and the left and right slopes intersect or the left and right curved surfaces coincide with each other, and the near-field light is scattered by a unit of the information.
  • the reflected scattered light generated by this is detected at at least two positions symmetrical to each other with respect to the central axis of the minute aperture along the reading direction, and the position of the reproducing probe is controlled according to the detected signal.
  • a control device is an information reproducing apparatus which reproduces information by a reproducing probe provided with a minute aperture for generating near-field light, wherein the unit of the information is in a reading direction.
  • the information recording medium has the reading direction as the central axis and An information unit is formed as a structure in which a slope or a curved surface is provided on the left and right with the axle as the top, and near-field light generated in a minute aperture of the reproducing probe is made incident on the information unit, so that the left and right sides are formed.
  • Directional reflected scattered light can be generated, and the reflected scattered light is detected at at least two positions symmetrical to each other with respect to the center axis of the minute aperture, and the reflected scattered light is detected in accordance with the detected signal. Since the position of the reproducing probe is controlled, highly accurate tracking control using near-field light can be performed.
  • a second information reproducing apparatus reads the unit of information in an information reproducing apparatus that reproduces information by a reproducing probe provided with a minute aperture for generating near-field light.
  • An information recording medium having a structure in which a slope or a curved surface is provided symmetrically with respect to a direction and the left slope intersects or the left and right curved surfaces coincide with each other; Detecting the reflected and scattered light generated by scattering the light, and outputting a detection signal, and the first and second light detectors disposed symmetrically with respect to a center axis of the minute aperture along the reading direction.
  • the said Reproduction probe position control means for controlling the position of the reproduction probe in accordance with the minute signal
  • a reproduction signal generation means for performing an addition operation of the first detection signal and the second detection signal to generate a reproduction signal.
  • an information unit is formed on the information recording medium as a structure in which a slope or a curved surface is provided on the left and right with the reading direction as a center axis and the center axis as a top.
  • the position of the reproduction probe can be controlled according to the difference signal generated by the difference calculation means and by the reproduction probe position control means. Therefore, highly accurate tracking control using near-field light can be performed. Becomes Furthermore, since the reproduction signal generation means can perform the addition operation of the first detection signal and the second detection signal to generate the reproduction signal, it is possible to reproduce the information at the same time. it can.
  • a third information reproducing apparatus is the invention according to the first or second information reproducing apparatus, wherein the reproducing probe comprises an optical fiber having a small opening at a tip. I do.
  • the optical fiber type probe used in the conventional near-field microscope can be used as the reproduction probe, the accumulated near-field microscope technology can be effectively applied to the information reproducing apparatus. .
  • a fourth information reproducing apparatus is the invention according to the first or second information reproducing apparatus, wherein the reproducing probe is a cantilever-type probe having a minute opening in a projection. It is characterized by the following.
  • the cantilever type probe used in the conventional near-field microscope can be used as the reproduction probe, the accumulated near-field microscope technology can be effectively applied to the information reproducing apparatus.
  • a fifth information reproducing apparatus is the invention according to the first or second information reproducing apparatus, wherein the reproducing probe penetrates the inverted conical hole so that its top has a small opening.
  • a flat probe having the first and second light detecting means disposed on the flat substrate According to the present invention, a planar probe on which the first and second light detecting means are arranged can be used as a reproduction probe, so that the first and second light detecting means can be used.
  • a simple device configuration can be realized without requiring position adjustment.
  • the reproducing probe may detect the reflected and scattered light near the minute aperture. It is characterized in that it is a flat probe in which the light detecting means of 4 is arranged.
  • the reproduction probe the first and second light detecting means, and the planar probe in which the third and fourth light detecting means for detecting the reflected scattered light near the minute aperture are arranged. Therefore, the first and second light detecting means and the third and fourth light detecting means can detect the reproduced signal of sufficient intensity.
  • a seventh information reproducing apparatus is the information reproducing apparatus which generates near-field light on an information recording medium and reproduces information by a reproducing probe for scattering the near-field light.
  • the reflected and scattered light generated by scattering the near-field light generated by the tip of the reproduction probe is symmetric with respect to the tip of the reproduction probe. At least two positions are detected, and the position of the reproduction probe is controlled in accordance with the detected signals.
  • near-field light generated in an information unit of the information recording medium is scattered by the reproduction probe, and the reflected scattered light is reflected at least at two positions symmetrical with respect to the tip of the reproduction probe. Since detection is performed and the position of the reproduction probe is controlled according to the detected signal, highly accurate tracking control using near-field light can be performed.
  • An eighth information reproducing apparatus is an information reproducing apparatus that generates near-field light on an information recording medium and reproduces information by a reproducing probe for scattering the near-field light.
  • the reflected scattered light generated by the light being scattered by the tip of the reproduction probe is detected, a detection signal is output, and the reading direction is detected.
  • First and second light detecting means arranged symmetrically with respect to the distal end of the reproducing probe along the first direction, a first detection signal output from the first light detecting means, and Difference calculation means for calculating a difference with the second detection signal output from the second light detection means and outputting a difference signal, and reproduction probe position control means for controlling a position of the reproduction probe in accordance with the difference signal And a reproduction signal generating means for performing an addition operation of the first detection signal and the second detection signal to generate a reproduction signal.
  • the near-field light generated in the information unit of the information recording medium is scattered by the reproduction probe, and the reflected scattered light is arranged at at least two positions symmetric with respect to the center axis of the minute aperture.
  • a difference signal indicating the difference between the second detection signal and the second detection signal is generated by the difference calculation means, and the position control of the reproduction probe according to the difference signal can be performed by the reproduction probe position control means. High-precision tracking control using near-field light becomes possible.
  • the reproduction signal can be generated by the addition operation of the first detection signal and the second detection signal by the reproduction signal generation means, so that the information can be reproduced at the same time. .
  • a ninth information reproducing apparatus is the invention according to the seventh or eighth information reproducing apparatus, wherein the reproducing probe has a wedge shape.
  • the reproduction probe is formed in a wedge shape
  • the myopic field light generated in the information unit of the information recording medium is reflected by the two slopes forming the wedge shape, so that the reflected light has directivity. Therefore, the difference in intensity of the reflected light can be obtained more remarkably, and highly reliable and accurate tracking control using near-field light can be performed.
  • the reflected light causes A sufficiently large strength can be obtained as a signal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the information reproducing apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the information reproducing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram explaining the operation of the information reproducing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the information reproducing apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the information reproducing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the information reproducing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a reproduction probe of the information reproducing apparatus according to Embodiments 1 and 2.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the reproduction probe of the information reproduction device according to the first and second embodiments.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of an information reproducing apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a diagram showing a reproduction probe of the information reproducing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of the information reproducing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the information reproducing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the information reproducing apparatus according to Embodiment 1.
  • the information reproducing apparatus according to the first embodiment includes a reproducing probe 1 for generating near-field light, an information recording medium 3 on which data bits are formed at high density, and scattering by data bits of the information recording medium 3.
  • Focusing optics 4 and 5 for collecting the reflected reflected scattered light, reproduction light detectors 6 and 7 for receiving the light collected by the collection optics 4 and 5, and outputting electrical signals
  • a difference circuit 20 that calculates a difference between the electric signals output from the photodetectors 6 and 7 and outputs a difference signal, and a tracking signal that generates and outputs a tracking signal from the difference signal output from the difference circuit 20
  • the generator 21, an actuator 22 for controlling the position of the reproducing probe according to the tracking signal output from the tracking signal generator 21, and the electric signals output from the reproducing light detector 6 and the amplifier are added.
  • an adder circuit 23 for generating a reproduction signal.
  • the reproduction probe 1 has a small aperture 2 having a size smaller than the wavelength of the laser light 10 introduced from a laser light source (not shown), for example, a diameter of several tens of nanometers. By introducing 10, near-field light 11 is generated in the minute aperture 2.
  • a probe used in a conventional near-field microscope can be used.
  • an optical fiber probe made of an optical fiber having a fine opening at the tip and a metal-coated surface and an optical waveguide can be used.
  • the illumination described above such as a cantilever-type optical probe having a small opening at the tip where the laser beam is guided, and a flat probe consisting of a flat substrate with an inverted conical through-hole formed so that the vertex is a small opening. It is a probe that can generate near-field light by mode.
  • the near-field light 11 generated in the minute aperture 2 of the reproducing probe 1 is scattered by the convex data bits 12 formed on the information recording medium 3, and the scattered light is transmitted light (hereinafter referred to as reflection scattering). (Referred to as light) and introduced into the focusing optical systems 4 and 5.
  • the condensing optical systems 4 and 5 are a condensing lens and a collimating lens or a light guide. It has a configuration in which a door optical fiber is added, and collects reflected scattered light so that the intensity becomes sufficiently detectable by the reproduction light detectors 6 and 7.
  • the reproduction light detectors 6 and 7 are, for example, photodiodes and photomultiplier tubes.
  • the focusing optics 4 and 5, and the reproduction light detectors 6 and 7 are arranged at fixed positions with respect to the reproduction probe 1, and in particular, the position is controlled by the actuator 22 so that the information is transmitted together with the reproduction probe 1. It is positioned with respect to the recording medium 3. Therefore, it is preferable to constitute an optical reproducing head in which the reproducing probe 1, the condensing optical systems 4 and 5, and the reproducing light detectors 6 and 7 are integrated, and the position of the optical reproducing head is controlled by the actuator 22.
  • the information recording medium 3 has a structure in which the data bit 12 serving as an information unit is formed by combining two slopes symmetrically and convexly with respect to the surface of the information recording medium 3, and has a top portion as a central axis.
  • the central axis thereof coincides with the reading direction by the reproducing probe 1 (hereinafter, referred to as the track direction). That is, the cross section of the data bit 12 in the direction perpendicular to the reading direction is a triangular peak as shown in FIG. 1, and the vertex of the triangular shape is on the reading central axis (track central axis). Located in. The presence of these two symmetrical slopes makes it possible to give directionality to the reflected and scattered light of the near-field light 11.
  • the configuration including the condensing optical system 4 and the reproduction light detector 6 and the configuration including the condensing optical system 5 and the reproduction light detector 7 are parallel to the track direction of the minute aperture 2 of the reproduction probe 1. By arranging them at positions symmetrical to each other with respect to a central axis (hereinafter, referred to as a reproduction probe central axis), the light is reflected by the two slopes provided in the data bits 12 in directions symmetrical to each other. Reflected scattered light can be detected.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating detection of reflected scattered light when the reproduction probe 1 is arranged in a state where the center axis of the reproduction probe is not aligned with the center axis of the track.
  • the reproduction probe 1 is located rightward with respect to the track center axis, that is, the top of the data bit 12, and in this state, the near-field light 11 generated in the minute aperture 2 and the data bit 12 are The interaction produces reflected scattered light 13 and 14.
  • the near-field light 11 is largely scattered on the right slope of the data bit 12, and the reflected scattered light 13 is guided to the right depending on the inclination angle of the right slope.
  • the reflected and scattered light 13 guided to the right is introduced into the condensing optical system 5 and input to the reproduction light detector 7.
  • the near-field light 11 has the highest intensity on the central axis of the reproducing probe and directly below the minute aperture 2, and is scattered on the left slope of the data bit 12 located far from the central axis of the reproducing probe.
  • the intensity of the reflected scattered light 14 obtained by the above is weaker than that of the reflected scattered light 13 on the right slope side.
  • the reflected scattered light 14 guided to the left is also introduced into the condensing optical system 4 and input to the reproduction light detector 6.
  • the electric signal output from the reproduction light detector 7 is larger than the electric signal output from the reproduction light detector 6.
  • These electric signals are input to the difference circuit 20, as described above, where a difference signal is generated.
  • the magnitude of the difference signal indicates the degree of deviation between the reproduction probe 1 and the center axis of the track, and is converted into a tracking signal by being input to the tracking signal generator 21.
  • the tracking signal is a signal for driving the actuator 22.
  • the actuator 22 controls the position of the reproduction probe 1 according to the tracking signal. For example, when the subtraction circuit 20 performs an operation of subtracting the electric signal output from the reproduction light detector 7 from the electric signal output from the reproduction light detector 6, in the state shown in FIG.
  • the difference signal output from 20 indicates a negative value.
  • the tracking signal generator 21 interprets the negative difference signal as a signal for moving the actuator 22 to the left, and indicates the direction of movement and the amount of movement according to the magnitude of the difference signal.
  • the tracking signal is output to the actuator 22. That is, the tracking signal generator 21 shifts the reproduction probe 1 from the track center axis. An actuator drive signal for compensating for this is generated.
  • the actuator 22 moves the reproduction probe 1 in accordance with the tracking signal output from the tracking signal generator 21 so that the center axis of the reproduction probe coincides with the center axis of the track. That is, tracking control in the left direction is performed.
  • FIG. 2 shows a case where the reproduction probe 1 is positioned rightward with respect to the track center axis
  • the above-described case where the reproduction probe 1 is positioned leftward with respect to the track center axis is described above.
  • the reverse operation is performed. That is, in that case, tracking control in the right direction is performed.
  • the electric signal output from the reproduction light detector 7 and the electric signal output from the reproduction light detector 6 are input to an addition circuit 23, where an addition operation is performed, and the reproduction operation is performed. Output as a signal. Thus, the presence or absence of the data bit 12 immediately below the minute opening 2 is detected.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the detection of reflected scattered light when the reproduction probe 1 is arranged so that the center axis of the reproduction probe is aligned with the center axis of the track.
  • the near-field light 11 generated in the small aperture 2 generates reflected scattered light 13 and 14 by the uniform interaction of the data bit 12 with the right and left slopes.
  • the reflected and scattered lights 13 and 14 both have substantially the same intensity, and the electric signals output from the reproduction light detector 7 and the reproduction light detector 6 also have substantially the same magnitude. Therefore, no difference is generated in the difference circuit 20, and the position control by the actuator 22 is not performed. That is, FIG. 3 shows a final state after performing the tracking control described above.
  • the cross section of the data bit recorded on the information recording medium is formed as a triangular mountain with a slope formed on the left and right with respect to the track center axis.
  • the cross section may be formed as a semicircular mountain with curved surfaces provided on the left and right with respect to the center axis of the track.
  • this information recording medium is made into a disk shape like a CD and rotated at high speed. Accordingly, the data may be read, or the information recording medium may be formed as a flat plate without being limited to the disk shape, and the data may be read by the vector scan of the reproducing probe.
  • the data bit as the information unit is provided with a slope or a curved surface symmetrically with respect to the center axis in the reading direction (track direction). Because of the convex structure, the data bits can impart directionality to the reflected scattered light generated by scattering the near-field light. Further, according to the information reproducing apparatus according to the first embodiment, it is possible to detect the reflected scattered light obtained from the data bits of the information recording medium in two directions symmetric with respect to the reproducing probe center axis, The tracking control of the reproduction probe can be performed from the difference between the two detected signals.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the information reproducing apparatus according to Embodiment 2.
  • the information reproducing apparatus according to the second embodiment includes a reproducing probe 1 for generating near-field light, an information recording medium 8 in which data bits are formed with high density, and scattering by the data bits of the information recording medium 8.
  • a difference circuit 20 that calculates a difference between the electric signals output from the photodetectors 6 and 7 and outputs a difference signal, and a tracking circuit that generates and outputs a tracking signal from the difference signal output from the difference circuit 20
  • An adder circuit 23 that adds the electric signals output from 6 and 7 to generate a reproduced signal is provided.
  • the reproduction probe 1 has a small aperture 2 having a size smaller than the wavelength of the laser light 10 introduced from a laser light source (not shown), for example, a diameter of several tens of nanometers. Then, the near-field light 11 is generated in the minute aperture 2 by introducing the laser light 10.
  • the reproduction probe 1 is a probe such as an optical fiber probe, a cantilever type optical probe, or a flat probe, which can generate near-field light in the illumination mode described above. It is.
  • the near-field light 11 generated in the minute aperture 2 of the reproducing probe 1 is scattered by the concave data bits 15 formed in the information recording medium 8, and the scattered light is propagated light (hereinafter referred to as reflected scattered light). ), And are introduced into the condenser optical systems 4 and 5.
  • the condensing optical systems 4 and 5 have, for example, a converging lens, a collimating lens, or a configuration in which a light guide or an optical fiber is added thereto.
  • And 7 are, for example, a photodiode or a photomultiplier.
  • the focusing optics 4 and 5 and the reproduction light detectors 6 and 5 are arranged at fixed positions with respect to the reproduction probe 1, and in particular, the position of the reproduction probe 1 is controlled by the actuator 22.
  • the actuator 22 With the information recording medium 8. Therefore, it is preferable to constitute an optical reproducing head in which the reproducing probe 1, the condensing optical systems 4 and 5, and the reproducing light detectors 6 and 7 are integrated, and to control the position of the optical reproducing head by the actuator 22. .
  • the information recording medium 8 has a structure in which the data bit 15 as an information unit is combined with two inclined surfaces symmetrically with respect to the surface of the information recording medium 8 in a concave shape, with a top portion as a central axis, and the center thereof is The axis corresponds to the reading direction by the reproduction probe 1 (hereinafter, referred to as the track direction). That is, the cross section in the direction perpendicular to the reading direction of the data bit 15 is a triangular groove as shown in FIG. The top of the shape, that is, the bottom of the groove, is located on the reading central axis (track central axis). The existence of the two symmetrical slopes makes it possible to give directionality to the reflected and scattered light of the near-field light 11. In addition, it is preferable to form a metal reflection film on the surface of the information recording medium 8 in order to obtain reflected and scattered light having a sufficient intensity. Further, the information recording medium 8 itself can be made of metal to increase the reflection efficiency of the near-field light 11.
  • the configuration including the condensing optical system 4 and the reproduction light detector 6 and the configuration including the condensing optical system 5 and the reproduction light detector 7 are parallel to the track direction of the minute aperture 2 of the reproduction probe 1.
  • the reproduction probe central axis By arranging them at positions symmetrical to each other with respect to the central axis (hereinafter referred to as the reproduction probe central axis), the data bits 15 are reflected in the symmetrical directions by the two slopes constituting the data bit 15. The reflected scattered light can be detected.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining detection of reflected scattered light when the reproduction probe 1 is arranged in a state where the center axis of the reproduction probe does not coincide with the center axis of the track.
  • the reproduction probe 1 is located to the left with respect to the track center axis, that is, the bottom top of the data bit 15, and in this state, the near-field light 11 generated in the minute aperture 2 and the data Interaction with bit 15 produces reflected scattered light 16 and 17.
  • the near-field light 11 is largely scattered on the left slope of the data bit 15, and the reflected scattered light 17 is guided to the right depending on the inclination angle of the left slope.
  • the reflected and scattered light 17 guided to the right is introduced into the condensing optical system 5 and input to the reproduction light detector 7.
  • the near-field light 11 has the highest intensity on the central axis of the reproducing probe and directly below the minute aperture 2, and is scattered on the right slope of the data bit 15 located far from the central axis of the reproducing probe.
  • the intensity of the reflected scattered light 16 obtained by the above is weaker than that of the reflected scattered light 17 on the left slope side.
  • the reflected and scattered light 16 guided to the left is also introduced into the condensing optical system 4 and input to the reproduction light detector 6. W
  • the electric signal output from the reproduction light detector 7 shows a signal larger than the electric signal output from the reproduction light greeting device 6.
  • These electric signals are input to the difference circuit 20, as described above, where a difference signal is generated.
  • the magnitude of the difference signal indicates the degree of deviation between the reproduction probe 1 and the track center axis, and is converted into a tracking signal by being input to the tracking signal generator 21.
  • the tracking signal is a signal for driving the actuator 22, and the actuator 22 controls the position of the reproducing probe 1 according to the tracking signal.
  • the subtraction circuit 20 performs an operation of subtracting the electric signal output from the reproduction light detector 7 from the electric signal output from the reproduction light detector 6, the state shown in FIG.
  • the difference signal output from 20 indicates a negative value.
  • the tracking signal generator 21 interprets the negative difference signal as a signal for moving the actuator 22 to the right, and generates a tracking signal indicating the moving direction and the amount of movement according to the magnitude of the difference signal. Is output to the actuator 22. That is, the tracking signal generator 21 generates an actuator driving signal for correcting a deviation between the reproduction probe 1 and the track center axis.
  • the actuator 22 moves the reproduction probe 1 in accordance with the tracking signal output from the tracking signal generator 21 so that the center axis of the reproduction probe coincides with the center axis of the track. That is, tracking control in the right direction is performed.
  • FIG. 5 shows a case where the reproduction probe 1 is located to the left with respect to the track center axis
  • the case where the reproduction probe 1 is located to the right with respect to the track center axis is described above.
  • the reverse operation is performed. That is, in that case, tracking control in the left direction is performed.
  • the electric signal output from the reproduction light detector 7 and the electric signal output from the reproduction light detector 6 are input to an addition circuit 23, where an addition operation is performed, and the reproduction operation is performed. Output as a signal. Thus, the presence or absence of the data bit 15 immediately below the minute opening 2 is detected. W
  • FIG. 6 is a diagram for explaining detection of reflected scattered light when the reproducing probe is arranged so that the central axis of the reproducing probe is aligned with the central axis of the track.
  • near-field light 11 generated in the small aperture 2 generates reflected and scattered light 16 and 17 by uniform interaction between the right slope and the left slope of the data bit 15.
  • the reflected and scattered lights 13 and 14 both have substantially the same intensity, and the electric signals output from the reproduction light detector 7 and the reproduction light detector 6 also have substantially the same magnitude. Therefore, no difference is generated in the difference circuit 20, and the position control by the actuator 22 is not performed. That is, FIG. 6 shows a final state after performing the tracking control described above.
  • the cross section of the data bit recorded on the information recording medium is formed as a triangular groove, and the slope is provided on the left and right sides with respect to the track center axis.
  • the data may be read, or the information recording medium is not limited to the disk shape but may be formed as a flat plate, and the vector of the reproducing probe may be formed. Data may be read by scanning.
  • the data bits serving as the information unit are provided with inclined surfaces or curved surfaces symmetrically with respect to the center axis in the reading direction (track direction). Because of the concave structure, the data bits can impart directionality to the reflected scattered light generated by scattering the near-field light. Further, according to the information reproducing apparatus of the second embodiment, the reflected scattered light obtained from the data bits of the information recording medium can be detected in two directions symmetric with respect to the central axis of the reproducing probe. The tracking control of the playback probe can be performed from the difference between the two detected signals.
  • the reproducing light detectors 6 and 7 are provided on both sides of the minute aperture 2, respectively.
  • the planar probe 40 can be formed by a silicon process used in a conventional semiconductor manufacturing technology, and the reproduction light detectors 41 and 42 are, for example, photodiodes integrated on a silicon wafer. Further, it is also possible to combine the reproduction light detectors 41 and 42 with an optical waveguide.
  • the flat probe 40 is scattered by the convex data bits 12 of the information recording medium 3 or the concave data bits 15 of the information recording medium 8 without requiring fine adjustment of the position of the reproduction light detector. This makes it possible to detect reflected and scattered light.
  • a plane probe 50 having reproduction light detectors 43 and 44 for reproduction signals in the vicinity of the minute aperture 2 of the plane probe 40 is used, so that a tracking probe is provided.
  • the reflected light scattered light is detected by the reproduction light detectors 41 and 42, and the reflected light scattered light for the reproduction signal is detected by the reproduction light detectors 41 and 42 and the reproduction light detectors 43 and 44. It can compensate for the detection intensity.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of an information reproducing apparatus according to Embodiment 3.
  • the information reproducing apparatus according to the third embodiment includes an information recording medium 30 in which data bits are formed at a high density, and a reproducing program for scattering near-field light generated in the data bits of the information recording medium 30. Scattered by probe 25 and regeneration probe 25 Focusing optical systems 4 and 5 for collecting the reflected reflected scattered light, and reproduction light detectors 6 and 7 for receiving the light collected by the focusing optical systems 4 and 5 and outputting an electric signal.
  • a difference circuit 20 for calculating a difference between the electric signals output from the reproduction light detectors 6 and 7 to output a difference signal, and a tracking signal generated from the difference signal output from the difference circuit 20 to generate a tracking signal.
  • the tracking signal generator 21 to be output, the actuator 22 for controlling the position of the reproduction probe 25 in accordance with the tracking signal output from the tracking signal generator 21, the electric signals output from the reproduction light detector 6 and And an addition circuit 23 for generating a reproduction signal.
  • the information recording medium 30 is made of a light transmissive material, and a part of the surface that generates a strong near-field light locally on the surface by the laser light 33 radiated from the rear surface by a laser light source (not shown) is used as an information recording medium. It is formed as data bits 32 as a unit. That is, the data bit 32 functions as a minute aperture for generating near-field light, and the near-field light can be used in the above-described collection mode.
  • the data bit 32 corresponds to, for example, depositing a metal thin film on a light-transmitting substrate to remove a portion of the metal thin film corresponding to the data bit 32, or corresponding to the data bit 32 in a light-transmitting substrate.
  • the laser light 33 is cut between the condensing optical system 4 and the reproducing light detector 6, and between the condensing optical system 5 and the reproducing light detector 7,
  • An optical filter that transmits fluorescence can also be placed to detect the presence or absence of 32 data bits.
  • the reproducing probe 25 has a wedge shape as shown in FIG. 10, and near-field light can be scattered at the distal end.
  • ⁇ the top formed by the combination of the two symmetrical slopes forming the rust shape is used as the central axis, and the central axial force is the reading direction by the reproducing probe 25 (hereinafter referred to as the track direction).
  • the track direction is the reading direction by the reproducing probe 25 (hereinafter referred to as the track direction).
  • Optimal reading of data bit 32 is possible. That is, the cross section of the data bit 32 in the direction perpendicular to the reading direction has a triangular shape, as shown in FIG. (The center axis). The presence of the two symmetric slopes makes it possible to give directionality to the reflected and scattered light of the near-field light 31.
  • the near-field light 31 generated in the data bits 32 of the information recording medium 30 is scattered at the tip of the reproducing probe 25, and the scattered light becomes propagating light (hereinafter, referred to as reflected scattered light). It is introduced to the focusing optics 4 and 5.
  • the condensing optical systems 4 and 5 are a condensing lens, a collimating lens or the like or a configuration in which a light guide or an optical fiber is added thereto, and can be sufficiently detected by the reproduction light detectors 6 and 7.
  • the reflected and scattered light is collected so as to have the intensity.
  • the reproduction light detectors 6 and 7 are, for example, photodiodes and photomultipliers.
  • the condensing optical systems 4 and 5, and the reproduction light detectors 6 and 7 are arranged at positions fixed with respect to the reproduction probe 25.
  • the position control by the actuator 22 and the information recording medium 3 together with the reproduction probe 25. Is positioned with respect to Therefore, an optical reproducing head including the reproducing probe 25, the condensing optical systems 4 and 5, and the reproducing light detectors 6 and 7 is constituted, and the optical reproducing head is positioned by the actuator 22. It is preferable to control.
  • the configuration including the condensing optical system 4 and the reproducing light detector 6 and the configuration including the condensing optical system 5 and the reproducing light detector 7 are parallel to the track direction of the tip of the reproducing probe 25.
  • a reproduction probe central axis a central axis
  • FIG. 11 is a diagram illustrating detection of reflected scattered light when the reproduction probe 25 is arranged in a state where the center axis of the reproduction probe is not aligned with the center axis of the track.
  • the reproduction probe 25 is located to the left with respect to the center axis of the track, that is, the center axis of the data bit 32.
  • the near-field light 31 generated in the data bit 32 and the reproduction probe 25 The reflected scattered light 35 and 36 are generated by the interaction of.
  • the near-field light 31 is largely scattered on the right slope of the reproduction probe 25, and the reflected scattered light 35 is guided to the right depending on the inclination angle of the right slope.
  • the reflected and scattered light 35 guided to the right is introduced into the condensing optical system 5 and input to the reproduction light detector 7.
  • the near-field light 31 has the highest intensity on the central axis of the data bit 32, and is scattered on the left slope of the reproducing probe 25 located away from the central axis of the data bit 32.
  • the intensity of the reflected scattered light 36 is weaker than that of the reflected scattered light 35 on the right slope side.
  • the reflected and scattered light 36 guided to the left is also introduced into the condensing optical system 4 and input to the reproduction light detector 6.
  • the electric signal output from the reproduction light detector 7 is larger than the electric signal output from the reproduction light detector 6.
  • These electric signals are input to the difference circuit 20, as described above, where a difference signal is generated.
  • the magnitude of the difference signal indicates the degree of deviation between the reproduction probe 25 and the center axis of the track, and is converted into a tracking signal by being input to the tracking signal generator 21.
  • the tracking signal is a signal for driving the actuator 22, and the actuator 22 controls the position of the reproduction probe 1 according to the tracking signal.
  • the difference circuit 20 performs an operation of subtracting the electric signal output from the reproduction light detector 6 from the electric signal output from the reproduction light detector 6, the state shown in FIG.
  • the difference signal output from the circuit 20 indicates a negative value.
  • the tracking signal generator 21 interprets the negative difference signal as a signal for moving the actuator 22 to the right, and generates a tracking signal including the moving direction and the moving amount according to the magnitude of the difference signal. Output to factory 22. That is, the tracking signal generator 21 generates an actuator drive signal for correcting a deviation between the reproduction probe 25 and the track center axis.
  • the actuator 22 moves the reproduction probe 25 in accordance with the tracking signal output from the tracking signal generator 21 so that the center axis of the reproduction probe coincides with the center axis of the track. That is, tracking control in the right direction is performed.
  • FIG. 11 shows a case where the reproduction probe 25 is located to the left with respect to the track center axis. However, when the reproduction probe 25 is located to the right with respect to the track center axis, The reverse operation is performed. That is, in that case, tracking control in the left direction is performed.
  • the electric signal output from the reproduction light detector 7 and the electric signal output from the reproduction light detector 6 are input to an addition circuit 23, where an addition operation is performed, and the reproduction operation is performed. Output as a signal. That is, the presence or absence of the data bit 32 immediately below the reproduction probe 25 is detected.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating detection of reflected scattered light when the reproduction probe 25 is arranged so that the center axis of the reproduction probe and the center axis of the track are aligned.
  • the near-field light 31 generated in the data bit 32 generates reflected and scattered light 35 and 36 by an even interaction between the right slope and the left slope of the reproduction probe 25.
  • the reflected and scattered light 35 and 36 both have substantially the same intensity, and the electric signals output from the reproducing light detector F and the reproducing light detector 6 also have almost the same magnitude. Therefore, no difference is generated in the difference circuit 20, and the position control by the actuator 22 is not performed. That is, FIG. 12 shows a final state after performing the tracking control described above.
  • data may be read by rotating the information recording medium in a disk shape like a CD and rotating at a high speed, and the information recording medium is not limited to the disk shape. It may be formed as a flat plate, and the data may be read by the vector scan of the reproduction probe.
  • the near-field light generated in the data bits of the information recording medium is scattered by the wedge-shaped reproducing probe, and the resulting reflected scatter is obtained.
  • Light can be detected in two directions symmetrical to the central axis of the regenerating probe, and the difference between the two detected signals is detected.
  • the tracking control of the reproduction probe can be performed from the minute. Further, since near-field light generated in data bits of the information recording medium is used as a signal for tracking control, highly accurate tracking control with high positional resolution is achieved. Further, since the optical systems used for detection of the reproduction signal and detection of the tracking signal are unified without being separated, the configuration of the apparatus can be simplified. Industrial applicability
  • the information unit has a structure in which the inclined surface or the curved surface is provided symmetrically with respect to the reading direction as the center axis, so that the light is reflected when illuminated.
  • Direction can be given to the reflected light, and the intensity difference of the reflected light can be used as a tracking signal.
  • the cross section of the information unit in a direction perpendicular to the reading direction is formed in a triangular shape, when light is applied to the information unit, it can be efficiently reflected on the slope of the information unit, Since the direction of the reflected light can be given, the difference in the intensity of the reflected light can be used as a tracking signal.
  • the cross section of the information unit in the direction perpendicular to the reading direction is formed in a semicircular shape, when the light is irradiated, it can be efficiently reflected on the curved surface of the information unit, Since the direction of the reflected light can be given, the difference in the intensity of the reflected light can be used as a tracking signal.
  • the information unit since the information unit has a slope or a curved surface symmetrically with respect to the reading direction as the center axis and has a convex structure with respect to the surface of the information recording medium, the information unit is shifted to the left. Can be strongly reflected in the left direction when light is irradiated, and can be strongly reflected in the right direction when the light is shifted to the right. Use as a tracking signal be able to.
  • the information unit since the information unit is provided with a sloping or curved surface symmetrically with respect to the reading direction as a center axis and has a concave structure with respect to the surface of the information recording medium, the information unit is shifted to the left. When light is radiated, it can be strongly reflected to the right, and when it is shifted to the right, it can be strongly reflected to the left, so tracking the difference in the intensity of the reflected light It can be used as a signal for
  • the metal reflection film is formed on the surface of the information recording medium, it is possible to efficiently reflect the light applied to the information unit.
  • an information unit is formed on the information recording medium as a structure in which a reading direction is a central axis, and a slope or a curved surface is provided on the left and right with the central axis as a top.
  • an information unit is formed on the information recording medium as a structure in which a reading direction is a central axis, and a slope or a curved surface is provided on the left and right with the central axis as a top.
  • a reading direction is a central axis
  • a slope or a curved surface is provided on the left and right with the central axis as a top.
  • the position of the reproduction probe can be controlled in accordance with the difference signal, so that highly accurate tracking control using near-field light can be performed. Further, since the reproduction signal can be generated by the addition operation of the first detection signal and the second detection signal by the reproduction signal generation means, the information can be reproduced at the same time. .
  • an optical fiber probe used in a conventional near-field microscope can be used, so that the accumulated near-field microscope technology can be effectively applied to an information reproducing apparatus. Applicable.
  • a cantilever-type probe used in a conventional near-field microscope can be used as a reproduction probe, so that the accumulated near-field microscope technology can be applied to an information reproducing apparatus. Can be applied effectively.
  • a planar probe having the first and second light detection means disposed thereon can be used as a reproduction probe, so that the position adjustment of the first and second light detection means is required. Therefore, a simple device configuration can be realized.
  • the first and second light detection means and the third and fourth light detection means for detecting the reflected scattered light near the minute aperture are arranged. Since the flat probe described above can be used, a reproduced signal having a sufficient intensity can be detected by the first and second light detecting means and the third and fourth light detecting means.
  • near-field light generated in the information unit of the information recording medium is scattered by the reproduction probe, and the reflected scattered light is at least two symmetrical with respect to the leading end of the reproduction probe. Since the position is detected at one of the positions and the position of the reproducing probe is controlled according to the detected signal, highly accurate tracking control using near-field light can be performed.
  • near-field light generated in the information unit of the information recording medium is scattered by the reproducing probe, and the reflected scattered light is transmitted to the center of the minute aperture.
  • a first detection signal detected by the first and second light detection means arranged at at least two positions symmetrical to each other with respect to the axis, and detected and output by the first light detection means;
  • a difference signal indicating a difference between the second detection signal detected and output by the second light detection means is generated by the difference calculation means, and the reproduction probe position control means controls the reproduction in accordance with the difference signal. Since the position of the probe can be controlled, highly accurate tracking control using near-field light can be performed. Furthermore, since the reproduction signal can be generated by performing the addition operation of the first detection signal and the second detection signal by the reproduction signal generation means, the information can be reproduced at the same time. .
  • the reproducing probe is formed in a wedge shape
  • the near-field light generated in the information unit of the information recording medium is reflected by the two slopes forming the wedge shape, and thus the reflected light is reflected. Since the directivity can be given, the difference in the intensity of the reflected light can be more remarkably obtained, and highly reliable and accurate tracking control using near-field light can be performed. Further, the reflected light can provide a sufficiently large intensity as a reproduced signal.

Description

明 細 書 情報記録媒体および情報再生装置 技術分野
本発明は、近視野光を利用して再生可能な情報記録媒体およびその情報記 録媒体に高密度に記録された情報を再生する情報再生装置に関し、特にトラッ キング制御を可能とする情報記録媒体および情報再生装置に関する。 背景技術
現状において、情報再生装置の多くは、情報記録媒体として磁気ディスクま たは光ディスクを対象とした情報再生を行っているが、特に、光ディスクの 1つで ある CDは、高密度な情報記録と低コストな大量生産を可能にし、大容量の情報 を記録する媒体として広く利用されている。 CDは、その表面に、再生の際に使 用されるレーザ光の波長程度のサイズおよびその波長の 4分の 1程度の深さを 有したピットを形成しており、光の干渉現象を利用した読み取りが行われる。 この CDに代表される光ディスクから、記録された情報を読み取るのに、一般 に、光学顕微鏡において用いられるレンズ光学系が利用されている。そこで、ピ ットの大きさやトラックピッチを縮小して情報記録密度を増加させる場合、光の 回折限界の問題により、レ一ザ光のスポットサイズを 2分の 1波長以下にするこ とができず、情報記録単位をレーザ光の波長よりも小さなサイズにすることがで きないといった壁に突き当たってしまう。
また、 CDに限らず、光磁気記録方式及び相変化記録方式によって情報を記 録した光記録ディスクにおいても、レーザ光の微小なスポットにより高密度な情 報の記録'再生を実現しているために、情報記録密度はレーザ光を集光させて 得られるスポットの径に制限される。 そこで、これら回折限界による制限を打破するために、再生に利用するレ一 ザ光の波長以下、例えばその波長の 1 1 0程度の径を有する微小開口を設け た光ヘッドを用い、その微小開口部において生成される近視野光（二ァフィ一ル ド及びファーフィ一ルドを共に含む）を利用した情報再生装置が提案されてい る。
元来、近視野光を利用した装置として上記した微小開口を有するプローブを 用いた近視野顕微鏡があり、試料の微小な表面構造の観察に利用されている。 近視野顕微鏡における近視野光利用方式の一つとして、プローブの微小開口と 試料表面との距離をプローブの微小開口の径程度まで近接させ、プローブを介 して且つそのプローブの微小開口に向けて伝搬光を導入することにより、その 微小開口に近視野光を生成させる方式（イルミネーションモード）がある。この場 合、生成された近視野光と試料表面との相互作用により生じた散乱光が、試料 表面の微細構造を反映した強度や位相を伴って散乱光検出系により検出され、 従来の光学顕微鏡において実現し得なかった高い分解能を有した観察を可能 にしている。
また、近視野光を利用した近視野顕微鏡の他の方式として、試料に向けて伝 搬光を照射して試料表面に近視野光を局在させ、その試料表面にプローブの微 小開口をプローブの微小開口の径程度まで近接させる方式がある（コレクション モード）。この場合、局在した近視野光とプローブの微小開口との相互作用によ リ生じた散乱光が、試料表面の微細構造を反映した強度や位相を伴って、プロ ーブの微小開口を介して散乱光検出系に導かれ、高分解能な観察を達成す る。
上述した近視野光を利用した情報再生装置は、近視野顕微鏡におけるこれ らの観察方式を利用したものであり、この近視野光を利用することによって、よ リ高密度で記録された情報記録媒体の情報再生を可能としている。
情報記録媒体上に高密度に記録された情報の再生を、上述した近視野光を 利用して実現するには、光ヘッドとなるプローブの微小開口部を情報記録媒体 上の任意の位置に高精度に移動させる位置決め制御技術が必要となる。
磁気ディスク装置においては、一般的に位置決め制御として、サーボ面サー ボ方式とセクタサ一ボ方式とが採用されている。サーボ面サーボ方式とは、複 数のディスク面の内 1面をサーボ専用に使用し、このサーボ面に対してサーボ 用磁気ヘッドを位置決めして、残りのディスク面および磁気ヘッドをデータ用に 使用する方法である。また、セクタサ一ボ方式とは、データ面のところどころにサ ーボ情報をうめこんでおき、離散的に検出されるサーボ情報を使用して、磁気 ヘッドをデータトラックに位置決めする方法である。
しかしな力《ら、これら磁気ディスク装置に採用されている位置決め制御を、近 視野光による高密度情報記録媒体の再生に対する位置決め制御に適用するこ とは困難である。例えば、上記したサーボ面サーボ方式は、サーボ用ヘッドとデ ータ用ヘッドとの位置精度が機械的な精度で決定されているため、温度分布の 差異による両ヘッド間の位置ずれを生じる場合があり、特に高密度化された情 報記録媒体に対する位置決め制御として採用するには不適である。
また、上記したセクタサーボ方式は、サーボ面サーボ方式で問題となる温度 分布の差異によるヘッドの位置ずれは生じないが、制御系の設計段階で従来の 連続系と異なった離散値系として扱う必要があり、近視野光を利用した情報再 生装置においては、特に高密度化された情報記録媒体に対して高精度な位置 決めを必要とするため、このような複雑な制御系を用いることは好ましくない。
—方、光ディスク装置においては、位置決め制御方法、特にトラッキングエラ —検出法として、 3ビーム法、プッシュプル法およびプリゥォブリングトラッキング エラ一検出法が採用されている。 3ビーム法とは、レ一ザダイオードからのビ一 ムを回折格子により、記録再生用の 0次光（主ビ一厶）と、トラッキング用のァ 1 次光（副ビーム） 2本の計 3ビームに分け、副ビ一ムの 2本を光ディスク上に設け られた案内溝の中心からわずかにずらし、両者からの反射光を光検出器の 2つ の受光面で受けて、その差動信号によって対物レンズを制御する方法である。 また、プッシュプル法とは、光ディスク上に設けられた案内溝に照射されたビ ームの反射光を 2分割ディテクタにおいて検知し、それにより得た差動信号をト ラッキングエラ一信号として、対物レンズを制御する方法である。プリゥォブリン グトラッキングエラ一検出法とは、光ディスク上に予め卜ラックの中心に対して 2 個 1組の長ピット（プリゥォブリングマーク） Aおよび Bをディスク半径方向にわず かにずらせて配置し、光スポットがトラックの中心をトレースする際に生じるピッ ト Aおよび Bからの反射光量の変化をトラッキングエラー信号として、対物レンズ を制御する方法である。
以上に説明した光ディスク装置のトラッキングエラー検出法は、光ディスク上 に形成されたピットへの照射光とそれにより反射される反射光とをともに伝播光 (ファーフィールド）として扱った場合の方法であり、近視野光のような非伝播光 (二ァフィ一ルド）やその反射散乱光の検出に適用するには工夫が必要であった。 また、特に、近視野光を利用した再生を可能とした情報記録媒体においては、 従来の光ディスク上に形成されたピットのような凹凸情報だけでな 光学物性 の差異によって情報記録単位を定めることが可能であるため、そのような情報 記錄媒体を再生するための光ヘッド位置決め制御、特にトラッキングを行う情報 再生装置が要望されていた。
本発明は上記問題を鑑みて、高密度に記録された情報記録媒体に対して信 頼性の高い情報再生、特にトラッキングを簡単な構成にて実現させるための情 報記録媒体および情報再生装置を提供することを目的としている。 発明の開示
上記の目的を達成するために、本発明に係る 1番目の情報記録媒体は、近 視野光を生成するための微小開口を設けた再生プローブによって再生する情 報を媒体表面に形成した情報記録媒体において、前記情報の単位を、読み取り 方向に対して左右対称に斜面または曲面を設けると共に前記左右の斜面が交 差しまたは前記左右の曲面が一致する構造としたことを特徴とする。
この発明によれば、情報単位が、読み取り方向を中心軸として左右対称に斜 面または曲面を設けた構造となっているので、これに光を照射した場合に反射 される反射光に方向性を与えることができ、その反射光の強度差をトラッキング 用の信号として利用することができる。
また、本発明に係る 2番目の情報記録媒体は、前述の 1番目の発明において、 前記情報の単位は、前記読み取り方向に垂直な方向の断面が三角形状である ことを特徴とする。
この発明によれば、情報単位の読み取り方向に垂直な方向の断面を三角形 状としているので、これに光を照射した場合に、情報単位の斜面において効率 良〈反射させることができ、さらにその反射光に方向性を与えることができるの で、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用することができる。 また、本発明に係る 3番目の情報記録媒体は、前述の 1番目の発明において、 前記情報の単位は、前記読み取り方向に垂直な方向の断面が半円形状である ことを特徴とする。
この発明によれば、情報単位の読み取り方向に垂直な方向の断面を半円形 状としているので、これに光を照射した場合に、情報単位の曲面において効率 良く反射させることができ、さらにその反射光に方向性を与えることができるの で、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用することができる。 また、本発明に係る 4番目の情報記録媒体は、前述の 2番目または 3番目の 発明において、前記情報の単位は、前記情報記録媒体の表面に対して凸型で あることを特徴とする。
この発明によれば、情報単位が、読み取り方向を中心軸として左右対称に斜 面または曲面を設け、且つ情報記録媒体の表面に対して凸型の構造であるの で、これに左側にずれて光が照射された場合に、左側方向に強く反射させること ができ、右側にずれて光が照射された場合に、右側方向に強〈反射させること ができるので、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用すること 力《できる。
また、本発明に係る 5番目の情報記録媒体は、前述の 2番目または 3番目の 発明において、前記情報単位は、前記情報記録媒体の表面に対して凹型であ ることを特徴とする。
この発明によれば、情報単位が、読み取り方向を中心軸として左右対称に斜 面または曲面を設け、且つ情報記録媒体の表面に対して凹型の構造であるの で、これに左側にずれて光が照射された場合に、右側方向に強く反射させること ができ、右側にずれて光が照射された場合に、左側方向に強〈反射させること ができるので、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用すること 力《できる。
また、本発明に係る 6番目の情報記録媒体は、前述の 1番目から 5番目のい ずれか 1つの発明において、表面に金属反射膜を形成したことを特徴とする。 この発明によれば、情報記録媒体の表面に金属反射膜を形成しているので、 情報単位に照射される光に対して、効率良く反射させることができる。
また、本発明に係る 1番目の情報再生装置は、近視野光を生成するための 微小開口を設けた再生プローブによって情報の再生を行う情報再生装置におい て、前記情報の単位を、読み取り方向に対して左右対称に斜面または曲面を設 けると共に前記左右の斜面が交差しまたは前記左右の曲面が一致する構造と して形成した情報記録媒体と、前記情報の単位によって前記近視野光を散乱さ せることにより生じる反射散乱光を前記微小開口の前記読み取り方向に沿った 中心軸に対して互いに対称となる少なくとも 2つの位置において検出し、検出し た信号に応じて前記再生プローブの位置を制御する制御装置と、を備えること を特徴とする。
この発明によれば、情報記録媒体に、読み取り方向を中心軸とし且つ当該中 心軸を頂部として左右に斜面または曲面を設けた構造として情報単位を形成し、 この情報単位に、再生プロ一ブの微小開口において生成した近視野光を入射さ せることにより、前記左右への方向性を与えられた反射散乱光を生成すること ができ、これら反射散乱光を、前記微小開口の中心軸に互いに対称となる少な くとも 2つの位置において検出し、検出した信号に応じて前記再生プローブの位 置を制御するので、近視野光を利用した高精度なトラッキング制御が可能とな る。
また、本発明に係る 2番目の情報再生装置は、近視野光を生成するための 微小開口を設けた再生プロ一ブによって情報の再生を行う情報再生装置におい て、前記情報の単位を、読み取り方向に対して左右対称に斜面または曲面を設 けると共に前記左おの斜面が交差しまたは前記左右の曲面が一致する構造と して形成した情報記録媒体と、前記情報の単位によって前記近視野光を散乱さ せることにより生じる反射散乱光を検出して検出信号を出力し、前記微小開口 の前記読み取り方向に沿った中心軸に対して左右対称に互いに配置された第 1 および第 2の光検出手段と、前記第 1の光検出手段から出力された第 1の検出 信号と前記第 2の光検出手段から出力された第 2の検出信号との差分演算を 行い差分信号を出力する差分演算手段と、前記差分信号に応じて前記再生プ ローブの位置を制御する再生プローブ位置制御手段と、前記第 1の検出信号と 前記第 2の検出信号との加算演算を行い再生信号を生成する再生信号生成手 段と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、情報記録媒体に、読み取り方向を中心軸とし且つ当該中 心軸を頂部として左右に斜面または曲面を設けた構造として情報単位を形成し、 この情報単位に、再生プローブの微小開口において生成した近視野光を入射さ せることにより、前記左右への方向性を与えられた反射散乱光を生成すること ができ、これら反射散乱光を、前記微小開口の中心軸に互いに対称となる少な くとも 2つの位置に配置された第 1および第 2の光検出手段によって検出し、前 記第 1の光検出手段において検出されて出力された第 1の検出信号と、前記第 2の光検出手段において検出されて出力された第 2の検出信号と、の差分を示 す差分信号を差分演算手段によって生成し、再生プローブ位置制御手段によつ て、この差分信号に応じた前記再生プローブの位置制御を行うことができるの で、近視野光を利用した高精度なトラッキング制御が可能となる。さらに、再生 信号生成手段によって、前記第 1の検出信号と、前記第 2検出信号と、の加算 演算を行って再生信号を生成することができるので、同時に情報の再生をも行 うことが'できる。
また、本発明に係る 3番目の情報再生装置は、 1番目または 2番目の情報再 生装置の発明において、前記再生プローブは、先端に微小開口を設けた光ファ ィバからなることを特徴とする。
この発明によれば、再生プローブとして、従来の近視野顕微鏡で使用されて いる光ファイバ型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕微鏡の技 術を情報再生装置に対して有効に適用できる。
また、本発明に係る 4番目の情報再生装置は、 1番目または 2番目の情報再 生装置の発明において、前記再生プロ一ブは、突起部に微小開口を設けたカン チレバー型のプローブであることを特徴とする。
この発明によれば、再生プローブとして、従来の近視野顕微鏡で使用されて いるカンチレバ一型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕微鏡の 技術を情報再生装置に対して有効に適用できる。
また、本発明に係る 5番目の情報再生装置は、 1番目または 2番目の情報再 生装置の発明において、前記再生プローブは、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からなり、前記第 1および第 2の 光検出手段を前記平面基板に配置した平面プローブであることを特徴とする。 この発明によれば、再生プローブとして、前記第 1および第 2の光検出手段を 配置した平面プローブを利用できるので、前記第 1および第 2の光検出手段の 位置調整を必要とせず、簡略な装置構成が実現できる。
また、本発明に係る 6番目の情報再生装置は、 5番目の情報再生装置の発 明において、さらに、前記再生プローブは、前記微小開口の近傍に前記反射散 乱光を検出する第 3および第 4の光検出手段を配置した平面プローブであるこ とを特徴とする。
この発明によれば、再生プローブとして、前記第 1および第 2の光検出手段と、 さらに前記微小開口の近傍に前記反射散乱光を検出する第 3および第 4の光 検出手段を配置した平面プローブを利用できるので、前記第 1および第 2の光 検出手段と第 3および第 4の光検出手段とにより十分な強度の再生信号を検出 すること力《できる。
また、本発明に係る 7番目の情報再生装置は、情報記録媒体に近視野光を 生成させ、当該近視野光を散乱するための再生プローブによって情報の再生を 行う情報再生装置において、前記情報記録媒体に形成された情報の単位にお し、て生じた近視野光を前記再生プローブの先端部によって散乱させることによ リ生じる反射散乱光を、前記再生プローブの先端部に対して互いに対称となる 少な〈とも 2つの位置において検出し、検出した信号に応じて前記再生プローブ の位置を制御することを特徴とする。
この発明によれば、情報記録媒体の情報単位において生じた近視野光を、 再生プローブによって散乱させ、その反射散乱光を、前記再生プローブの先端 部に対して互いに対称となる少なくとも 2つの位置において検出し、検出した信 号に応じて前記再生プローブの位置を制御するので、近視野光を利用した高精 度なトラッキング制御が可能となる。
また、本発明に る 8番目の情報再生装置は、情報記録媒体に近視野光を 生成させ、当該近視野光を散乱するための再生プローブによって情報の再生を 行う情報再生装置において、前記近視野光が前記再生プローブの先端部によ つて散乱されて生じる反射散乱光を検出して検出信号を出力し、読み取り方向 に沿った前記再生プローブの先端部に対して互いに対称に配置された第 1およ び第 2の光検出手段と、前記第 1の光検出手段から出力された第 1の検出信号 と前記第 2の光検出手段から出力された第 2の検出信号との差分演算を行い差 分信号を出力する差分演算手段と、前記差分信号に応じて前記再生プローブ の位置を制御する再生プローブ位置制御手段と、前記第 1の検出信号と前記第 2検出信号との加算演算を行い再生信号を生成する再生信号生成手段と、を 備えることを特徴とする。
この発明によれば、情報記録媒体の情報単位において生じた近視野光を、 再生プローブによって散乱させ、その反射散乱光を、前記微小開口の中心軸に 互いに対称となる少なくとも 2つの位置に配置された第 1および第 2の光検出手 段によって検出し、前記第 1の光検出手段において検出されて出力された第 1 の検出信号と、前記第 2の光検出手段において検出されて出力された第 2の検 出信号と、の差分を示す差分信号を差分演算手段によって生成し、再生プロ一 ブ位置制御手段によって、この差分信号に応じた前記再生プローブの位置制御 を行うことができるので、近視野光を利用した高精度なトラッキング制御が可能 となる。さらに、再生信号生成手段によって、前記第 1の検出信号と、前記第 2 検出信号と、の加算演算を行って再生信号を生成することができるので、同時 に情報の再生をも行うことができる。
また、本発明に係る 9番目の情報再生装置は、 7番目または 8番目の情報再 生装置の発明において、前記再生プローブは、くさび形状であることを特徴とす る。
この発明によれば、再生プローブをくさび形状としているので、そのくさび形状 を構成する 2つの斜面によって、情報記録媒体の情報単位において生じた近視 野光を反射させることにより、その反射光に方向性を与えることができるので、 その反射光の強度差がより顕著に得られ、近視野光を利用した信頼性の高い 高精度なトラッキング制御が可能となる。さらに、その反射光によって、再生信 号としても十分大きな強度を得ることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、実施の形態 1に係る情報再生装置の概略構成を示すブロック図であ る。
図 2は、実施の形態 1に係る情報再生装置の動作を説明する図である。 図 3は、実施の形態 1に係る情報再生装置の動作を説明する図である。 図 4は、実施の形態 2に係る情報再生装置の概略構成を示すブロック図であ る。
図 5は、実施の形態 2に係る情報再生装置の動作を説明する図である。 図 6は、実施の形態 2に係る情報再生装置の動作を説明する図である。 図 7は、実施の形態 1および 2に係る情報再生装置の再生プローブの例を示 す図である。
図 8は、実施の形態 1および 2に係る情報再生装置の再生プローブの他の例 を示す図である。
図 9は、実施の形態 3に係る情報再生装置の概略構成を示すブロック図であ る。
図 1 0は、実施の形態 3に係る情報再生装置の再生プローブを示す図であ る。
図 1 1は、実施の形態 3に係る情報再生装置の動作を説明する図である。 図 1 2は、実施の形態 3に係る情報再生装置の動作を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明に係る情報記録媒体および情報再生装置の実施の形態を図 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に係る情報再生装置の概略構成を示すブロック図であ る。図 1において、実施の形態 1に係る情報再生装置は、近視野光を生成する 再生プローブ 1と、高密度にデータビットを形成した情報記録媒体 3と、情報記 録媒体 3のデータビットによって散乱された反射散乱光を集光する集光光学系 4 および 5と、集光光学系 4および 5によって集光された光を受光して電気信号を 出力する再生光検出器 6および 7と、再生光検出器 6および 7から出力された各 電気信号間の差分を演算して差分信号を出力する差分回路 20と、差分回路 2 0から出力された差分信号からトラッキング信号を生成し出力するトラッキング 信号生成器 21と、トラッキング信号生成器 21から出力されたトラッキング信号 に応じて再生プロ一ブの位置を制御するァクチユエ一タ 22と、再生光検出器 6 およびフから出力された各電気信号を加算して再生信号を生成する加算回路 2 3と、から構成される。
再生プローブ 1には、レーザ光源（図示せず）から導入されるレーザ光 1 0の 波長以下のサイズ、例えば数十ナノメートルの径を有した微小開口 2が形成さ れており、そのレーザ光 1 0の導入によって微小開口 2に近視野光 1 1を生成す る。再生プローブ 1としては、従来の近視野顕微鏡において使用されるプローブ を利用することができ、例えば、先端に微小開口を有して表面を金属被覆した 光ファイバからなる光ファイバプローブ、光導波路を介してレーザ光が導かれる 微小開口を先端に有したカンチレバー型の光プローブ、逆錐状の貫通穴をその 頂点が微小開口となるように形成した平面基板からなる平面プローブ等の、前 述したイルミネーションモードによる近視野光の生成を可能とするプローブであ る。
再生プローブ 1の微小開口 2に生成された近視野光 1 1は、情報記録媒体 3 に形成された凸型のデータビット 1 2により散乱され、その散乱光は、伝播光（以 下、反射散乱光と称する）となって、集光光学系 4および 5に導入する。ここで、 集光光学系 4および 5は、集光レンズゃコリメ一トレンズまたはそれにライトガイ ドゃ光ファイバを加えた構成であり、再生光検出器 6および 7において十分に検 出可能な強度となるように反射散乱光を集光する。再生光検出器 6および 7は、 例えばフォトダイオードや光電子増倍管等である。
集光光学系 4および 5、再生光検出器 6および 7は、再生プローブ 1に対して 固定された位置に配置されており、特にァクチユエータ 22による位置制御によ つて、再生プロ一ブ 1とともに情報記録媒体 3に対して位置決めされる。よって、 再生プローブ 1と集光光学系 4および 5と再生光検出器 6および 7とを一体とした 光再生ヘッドを構成し、この光再生ヘッドをァクチユエータ 22によって位置制御 することが好ましい。
情報記録媒体 3は、情報単位となるデータビット 1 2を、 2つの斜面を対称に 且つ情報記録媒体 3の表面に対して凸型に組み合わせることにより形成される 頂部を中心軸とした構造であり、その中心軸は、再生プロ一ブ 1による読み取り 方向（以下、トラック方向と称する）に一致する。すなわち、データビット 1 2の読 み取り方向に対して垂直な方向の断面は、図 1に示すように三角形状の山であ リ、その三角形状の頂点が読み取り中心軸（トラック中心軸）上に位置する。こ の対称な 2つの斜面の存在によって、近視野光 1 1の反射散乱光に方向性を与 えることが可能になる。また、十分な強度の反射散乱光を得るために、情報記 録媒体 3の表面に金属反射膜を形成することが好ましい。さらに、情報記録媒 体 3自体を金属で作成して、近視野光 1 1の反射効率を高めることもできる。 従って、集光光学系 4と再生光検出器 6とからなる構成と、集光光学系 5と再 生光検出器 7とからなる構成とを、再生プローブ 1の微小開口 2のトラック方向 に平行な中心軸（以下、再生プローブ中心軸と称する）に対して互いに対称とな る位置に配置することで、データビット 1 2に設けられた 2つの斜面によってそれ ぞれ対称となる方向に反射される反射散乱光を検出することができる。
図 2は、再生プローブ中心軸とトラック中心軸上とがー致していない状態で再 生プローブ 1が配置された場合の反射散乱光の検出を説明する図である。図 2 において、再生プローブ 1は、トラック中心軸すなわちデータビット 1 2の頂部に 対して右方向に位置しており、この状態で微小開口 2に生成された近視野光 1 1 とデータビット 1 2との相互作用により反射散乱光 1 3および 1 4が生じている。 図 2において、近視野光 1 1は、データビット 1 2の右斜面において大きく散乱 され、且つその反射散乱光 1 3は、右斜面の傾斜角に依存して右方向へと導か れる。右方向へ導かれた反射散乱光 1 3は、集光光学系 5に導入され、再生光 検出器 7に入力される。
一方、近視野光 1 1は、再生プローブ中心軸上かつ微小開口 2の直下におい て最も大きな強度を示すため、再生プローブ中心軸から離れて位置するデータ ビット 1 2の左斜面においては、散乱されて得られる反射散乱光 1 4の強度が、 右斜面側の反射散乱光 1 3と比較して弱くなる。この左方向へ導かれた反射散 乱光 1 4もまた、集光光学系 4に導入され、再生光検出器 6に入力される。
よって、この場合、再生光検出器 7において出力される電気信号は、再生光 検出器 6において出力される電気信号よりも大きな信号を示す。これら電気信 号は、上記したように、差分回路 20に入力され、そこで差分信号が生成される。 この差分信号の大きさは、再生プローブ 1とトラック中心軸とのずれの度合いを 示しており、トラッキング信号生成器 21に入力されることでトラッキング信号に 変換される。トラッキング信号は、ァクチユエ一タ 22を駆動させるための信号で あり、ァクチユエータ 22は、このトラッキング信号に応じて再生プロ一ブ 1の位置 を制御する。例えば、差分回路 20において、再生光検出器 6から出力される電 気信号から、再生光検出器 7から出力される電気信号を減算する演算が行わ れる場合、図 2に示す状態では、差分回路 20から出力される差分信号は、負の 値を示す。続いて、トラッキング信号生成器 21では、その負の差分信号を、ァク チユエ一タ 22を左に移動させる信号と解釈し、その移動方向と差分信号の大き さに応じた移動量とを示すトラッキング信号をァクチユエ一タ 22に出力する。す なわち、トラッキング信号生成器 21は、再生プロ一ブ 1とトラック中心軸とのず れを補正するためのァクチユエ一タ駆動信号を生成する。ァクチユエ一タ 22は、 トラッキング信号生成器 21から出力されたトラッキング信号に応じて再生プロ一 ブ 1を移動させ、再生プロ一ブ中心軸とトラック中心軸とを一致させる。すなわち、 左方向へのトラッキング制御を行う。
なお、図 2においては、再生プローブ 1がトラック中心軸に対して右方向に位 置した場合を示したが、再生プローブ 1がトラック中心軸に対して左方向に位置 した場合においては、上述した逆の動作が行われる。すなわち、その場合、右 方向へのトラッキング制御が行われる。
また、上記したトラッキング処理と並行に、再生光検出器 7において出力され る電気信号と再生光検出器 6において出力される電気信号とは、加算回路 23 に入力されて加算演算が施され、再生信号として出力される。これにより、微小 開口 2の直下におけるデータビット 1 2の有無が検出される。
図 3は、再生プローブ 1が、再生プローブ中心軸とトラック中心軸上とがー致 して配置された場合の反射散乱光の検出を説明する図である。図 3において、 微小開口 2に生成された近視野光 1 1は、データビット 1 2の右斜面と左斜面とに おける均等な相互作用により反射散乱光 1 3および 1 4を生み出している。すな わち、反射散乱光 1 3および 1 4はともにほぼ同じ強度を示し、再生光検出器 7 および再生光検出器 6においてそれぞれ出力される電気信号もまたほぼ同じ大 きさを示す。よって、差分回路 20において差分は生じず、ァクチユエ一タ 22によ る位置制御も行われない。すなわち、図 3は、前述したトラッキング制御を行った 後の最終的な状態を表す。
なお、以上に説明した実施の形態 1において、情報記録媒体に記録されるデ ータビットの断面を三角形状の山としてトラック中心軸に対して左右に斜面を設 けた構造としたが、例えば、データビットの断面を半円形状の山としてトラック中 心軸に対して左右に曲面を設けた構造としてもよい。
さらに、この情報記録媒体を CDのようにディスク形状にして高速回転させる ことにより、データの読み取りを行ってもよいし、情報記録媒体をディスク形状に 限らずに平板として形成し、再生プロ一ブのベクトルスキャンによりデータの読 み取りを行ってもよい。
以上に説明したように、実施の形態 1に係る情報記録媒体によれば、情報単 位となるデータビットを、読み取り方向（トラック方向）の中心軸に対して左右対 称に斜面または曲面を設けた凸状の構造としているので、このデータビットによ つて近視野光を散乱させて生じる反射散乱光に方向性を与えることができる。ま た、実施の形態 1に係る情報再生装置によれば、上記した情報記録媒体のデー タビットから得られる反射散乱光を再生プローブ中心軸に対称な 2つの方向に おいて検出することができ、検出された 2つの検出信号の差分から再生プロ一 ブのトラッキング制御を行うことができる。また、再生プローブの微小開口におい て生成される近視野光をトラッキング制御用の信号として利用するので、高い位 置分解能を伴った高精度なトラッキング制御が達成される。さらに、再生信号の 検出とトラッキング信号の検出とにおいて使用される光学系を分離することなく 統一しているので、装置構成を簡略化できる。
(実施の形態 2)
図 4は、実施の形態 2に係る情報再生装置の概略構成を示すブロック図であ る。図 4において、実施の形態 2に係る情報再生装置は、近視野光を生成する 再生プローブ 1と、高密度にデータビットを形成した情報記録媒体 8と、情報記 録媒体 8のデータビットによって散乱された反射散乱光を集光する集光光学系 4 および 5と、集光光学系 4および 5によって集光された光を受光して電気信号を 出力する再生光検出器 6および 7と、再生光検出器 6および 7から出力された各 電気信号間の差分を演算して差分信号を出力する差分回路 20と、差分回路 2 0から出力された差分信号からトラッキング信号を生成して出力するトラツキン グ信号生成器 21と、トラッキング信号生成器 21から出力されたトラッキング信 号に応じて再生プローブの位置を制御するァクチユエータ 22と、再生光検出器 6および 7から出力された各電気信号を加算して再生信号を生成する加算回路 23と、カヽら構成される。
再生プローブ 1には、レ一ザ光源（図示せず）から導入されるレ一ザ光 1 0の 波長以下のサイズ、例えば数十ナノメートルの径を有した微小開口 2が形成さ れており、レーザ光 1 0の導入によって微小開口 2に近視野光 1 1を生成する。こ の再生プローブ 1は、実施の形態 1において説明したように、光ファイバプロ一 ブ、カンチレバ一型の光プローブ、平面プローブ等の、前述したイルミネーション モードによる近視野光の生成を可能とするプローブである。
再生プローブ 1の微小開口 2に生成された近視野光 1 1は、情報記録媒体 8 に形成された凹型のデータビット 1 5により散乱され、その散乱光は、伝播光（以 下、反射散乱光と称する）となって、集光光学系 4および 5に導入する。ここで、 集光光学系 4および 5は、実施の形態 1において説明したように、例えば集光レ ンズゃコリメートレンズ等またはそれにライトガイドや光ファイバを加えた構成で あり、再生光検出器 6および 7は、例えばフォトダイ才一ドや光電子増倍管等で ある。
集光光学系 4および 5、再生光検出器 6およぴフは、再生プローブ 1に対して 固定された位置に配置されており、特にァクチユエ一タ 22による位置制御によ つて、再生プローブ 1とともに情報記録媒体 8に対して位置決めされる。よって、 再生プローブ 1と、集光光学系 4および 5と、再生光検出器 6および 7と、を一体 とした光再生ヘッドを構成し、この光再生ヘッドをァクチユエータ 22によって位置 制御することが好ましい。
情報記録媒体 8は、情報単位となるデータビット 1 5を、 2つの斜面を対称に情 報記録媒体 8の表面に対して凹型に組み合わせることにより生じる頂部を中心 軸とした構造であり、その中心軸は、再生プローブ 1による読み取り方向（以下、 トラック方向と称する）に一致する。すなわち、データビット 1 5の読み取り方向に 対して垂直な方向の断面は、図 4に示すように三角形状の溝であり、その三角 形状の頂点すなわち溝の底点が読み取り中心軸（トラック中心軸）上に位置す る。この対称な 2つの斜面の存在によって、近視野光 1 1の反射散乱光に方向 性を与えることが可能になる。また、十分な強度の反射散乱光を得るために、情 報記録媒体 8の表面に金属反射膜を形成することが好ましい。さらに、情報記 録媒体 8自体を金属で作成して、近視野光 1 1の反射効率を高めることもでき る。
従って、集光光学系 4と再生光検出器 6とからなる構成と、集光光学系 5と再 生光検出器 7とからなる構成とを、再生プローブ 1の微小開口 2のトラック方向 に平行な中心軸（以下、再生プローブ中心軸と称する）に対して互いに対称とな る位置に配置することで、データビット 1 5を構成する 2つの斜面によってそれぞ れ対称となる方向に反射される反射散乱光を検出することができる。
図 5は、再生プローブ中心軸とトラック中心軸上とがー致していない状態で再 生プローブ 1が配置された場合の反射散乱光の検出を説明する図である。図 5 において、再生プロ一ブ 1は、トラック中心軸すなわちデータビット 1 5の底頂部 に対して左方向に位置しており、この状態で微小開口 2に生成された近視野光 1 1とデータビット 1 5との相互作用により反射散乱光 1 6および 1 7が生じてい る。
図 5において、近視野光 1 1は、データビット 1 5の左斜面において大きく散乱 され、且つその反射散乱光 1 7は、左斜面の傾斜角に依存して右方向へと導か れる。右方向へ導かれた反射散乱光 1 7は、集光光学系 5に導入され、再生光 検出器 7に入力される。
一方、近視野光 1 1は、再生プローブ中心軸上かつ微小開口 2の直下におい て最も大きな強度を示すため、再生プローブ中心軸から離れて位置するデータ ビット 1 5の右斜面においては、散乱されて得られる反射散乱光 1 6の強度が、 左斜面側の反射散乱光 1 7と比較して弱くなる。この左方向へ導かれた反射散 乱光 1 6もまた、集光光学系 4に導入され、再生光検出器 6に入力される。 W
よって、この場合、再生光検出器 7において出力される電気信号は、再生光 挨出器 6において出力される電気信号よりも大きな信号を示す。これら電気信 号は、上記したように、差分回路 20に入力され、そこで差分信号が生成される。 この差分信号の大きさは、再生プローブ 1と卜ラック中心軸とのずれの度合いを 示しており、トラッキング信号生成器 21に入力されることでトラッキング信号に 変換される。トラッキング信号は、ァクチユエータ 22を駆動させるための信号で あり、ァクチユエ一タ 22は、このトラッキング信号に応じて再生プローブ 1の位置 を制御する。例えば、差分回路 20において、再生光検出器 6から出力される電 気信号から、再生光検出器 7から出力される電気信号を減算する演算が行わ れる場合、図 5に示す状態では、差分回路 20から出力される差分信号は、負の 値を示す。続いて、トラッキング信号生成器 21では、その負の差分信号を、ァク チユエータ 22を右に移動させる信号と解釈し、その移動方向と差分信号の大き さに応じた移動量とを示すトラッキング信号をァクチユエ一タ 22に出力する。す なわち、トラッキング信号生成器 21は、再生プローブ 1とトラック中心軸とのず れを補正するためのァクチユエ一タ駆動信号を生成する。ァクチユエ一タ 22は、 トラッキング信号生成器 21から出力されたトラッキング信号に応じて再生プロ一 ブ 1を移動させ、再生プローブ中心軸とトラック中心軸とを一致させる。すなわち、 右方向へのトラッキング制御を行う。
なお、図 5においては、再生プローブ 1がトラック中心軸に対して左方向に位 置した場合を示したが、再生プローブ 1がトラック中心軸に対して右方向に位置 した場合においては、上述した逆の動作が行われる。すなわち、その場合、左 方向へのトラッキング制御が行われる。
また、上記したトラッキング処理と並行に、再生光検出器 7において出力され る電気信号と再生光検出器 6において出力される電気信号とは、加算回路 23 に入力されて加算演算が施され、再生信号として出力される。これにより、微小 開口 2の直下におけるデータビット 1 5の有無が検出される。 W
図 6は、再生プローブ 1力 再生プローブ中心軸とトラック中心軸上とがー致 して配置された場合の反射散乱光の検出を説明する図である。図 6において、 微小開口 2に生成された近視野光 1 1は、データビット 1 5の右斜面と左斜面とに おける均等な相互作用により反射散乱光 1 6および 1 7を生み出している。すな わち、反射散乱光 1 3および 1 4はともにほぼ同じ強度を示し、再生光検出器 7 および再生光検出器 6においてそれぞれ出力される電気信号もまたほぼ同じ大 きさを示す。よって、差分回路 20において差分は生じず、ァクチユエ一タ 22によ る位置制御も行われない。すなわち、図 6は、前述したトラッキング制御を行った 後の最終的な状態を表す。
なお、以上に説明した実施の形態 2において、情報記録媒体に記録されるデ —タビットの断面を三角形状の溝として、トラック中心軸に対して左右に斜面を 設けたた構造としたが、例えば、データビットの断面を半円形状の溝としてトラッ ク中心軸に対して左右に曲面を設けた構造としてもよい。
さらに、この情報記録媒体を CDのようにディスク形状にして高速回転させる ことにより、データの読み取りを行ってもよいし、情報記録媒体をディスク形状に 限らずに平板として形成し、再生プローブのベクトルスキャンによりデータの読 み取りを行ってもよい。
以上に説明したように、実施の形態 2に係る情報記録媒体によれば、情報単 位となるデータビットを、読み取り方向（トラック方向）の中心軸に対して左右対 称に斜面または曲面を設けた凹状の構造としているので、このデータビットによ つて近視野光を散乱させて生じる反射散乱光に方向性を与えることができる。ま た、実施の形態 2に係る情報再生装置によれば、上記した情報記録媒体のデー タビットから得られる反射散乱光を再生プローブの中心軸に対称な 2つの方向 において検出することができ、検出された 2つの検出信号の差分から再生プロ —ブのトラッキング制御を行うことができる。また、再生プローブの微小開口にお いて生成される近視野光をトラッキング制御用の信号として利用するので、高い 位置分解能を伴った高精度なトラッキング制御が達成される。さらに、再生信号 の検出とトラッキング信号の検出とにおいて使用される光学系を分離することな く統一しているので、装置構成を簡略化できる。
なお、以上に説明した実施の形態 1および 2に係る情報再生装置において、 再生プローブ 1として、特に、図 7に示すように、再生光検出器 6および 7をそれ ぞれ微小開口 2の両側に対称に再生光検出器 4 1および 42として設けた一体 型の平面プロ一ブ 40を採用することで、さらに、集光光学系 4および 5、再生光 検出器 6および 7を必要としない簡略な装置構成が実現できる。この平面プロ一 ブ 40は、従来の半導体製造技術において用いられているシリコンプロセスによ つて作成でき、再生光検出器 41および 42は、例えばシリコンウェハ上に集積さ れたフォトダイオードである。また、再生光検出器 41および 42に光導波路を組 み合わせて構成することもできる。この平面プローブ 40は、特に再生光検出器 の位置微調整を必要とせずに、上述した情報記録媒体 3の凸型のデータビット 1 2または情報記録媒体 8の凹型のデータビット 1 5によって散乱される反射散 乱光の検出が可能になる。
さらに、再生プロ一ブとして、図 8に示すように、平面プローブ 40の微小開口 2近傍に再生信号用の再生光検出器 43および 44を設けた平面プローブ 50を 採用することにより、トラッキング用の反射散乱光を再生光検出器 41および 42 において検出し、再生信号用の反射散乱光を再生光検出器 4 1および 42と再 生光検出器 43および 44とにおいて検出することで、再生信号の検出強度を補 うことが'できる。
(実施の形態 3)
図 9は、実施の形態 3に係る情報再生装置の概略構成を示すブロック図であ る。図 9において、実施の形態 3に係る情報再生装置は、高密度にデータビット を形成した情報記録媒体 30と、情報記録媒体 30のデータビットにおいて生成さ れた近視野光を散乱する再生プロ一ブ 25と、再生プローブ 25によって散乱さ れた反射散乱光を集光する集光光学系 4および 5と、集光光学系 4および 5によ つて集光された光を受光して電気信号を出力する再生光検出器 6および 7と、再 生光検出器 6および 7から出力された各電気信号間の差分を演算して差分信号 を出力する差分回路 20と、差分回路 20から出力された差分信号からトラツキン グ信号を生成して出力するトラッキング信号生成器 21と、トラッキング信号生成 器 21から出力されたトラッキング信号に応じて再生プローブ 25を位置制御する ァクチユエータ 22と、再生光検出器 6およびフから出力された各電気信号を加 算して再生信号を生成する加算回路 23と、から構成される。
情報記録媒体 30は、光透過性の材料からなり、レーザ光源（図示せず）によ リ裏面から照射されるレーザ光 33によって表面に局所的に強い近視野光を生 じる部分を、情報単位となるデータビット 32として形成する。すなわち、データビ ット 32は、近視野光を生成させるための微小開口として機能し、前述したコレク シヨンモードによる近視野光の利用が可能になる。また、データビット 32は、例 えば、光透過性の基板上に金属薄膜を堆積してデータビット 32に相当する部分 の金属薄膜を取り除くことや、光透過性の基板においてデータビット 32に相当 する部分の屈折率を周囲と変化させることにより形成される。また、データビット 32を蛍光体とし、集光光学系 4と再生光検出器 6の間、および、集光光学系 5と 再生光検出器 7の間のそれぞれに、レーザ光 33をカットし、蛍光を透過する光 学フィルタを配置して、データビット 32の有無を検出することもできる。
再生プローブ 25は、図 1 0に示すようなくさび形状をしており、先端部におい て近視野光の散乱が可能となっている。特に、この再生プローブ 25において、 < さび形状を構成する対称な 2つの斜面の組み合わせにより形成される頂部を中 心軸とし、この中心軸力 再生プローブ 25による読み取り方向（以下、トラック 方向と称する）に一致することで、データビット 32の最適な読み取りが可能とな る。すなわち、データビット 32の読み取り方向に対して垂直な方向の断面は、図 1 0に示すように三角形状であり、その三角形状の頂点が読み取り中心軸（トラ ック中心軸）上に位置するように制御される。この対称な 2つの斜面の存在によ つて、近視野光 31の反射散乱光に方向性を与えることが可能になる。
情報記録媒体 30のデータビット 32に生成された近視野光 31は、再生プロ一 ブ 25の先端部において散乱され、その散乱光は、伝播光（以下、反射散乱光と 称する）となって、集光光学系 4および 5に導入する。ここで、集光光学系 4およ び 5は、集光レンズゃコリメ一卜レンズ等またはそれにライトガイドや光ファイバ を加えた構成であり、再生光検出器 6および 7において十分に検出可能な強度 となるように反射散乱光を集光する。再生光検出器 6および 7は、例えばフォト ダイオードや光電子增倍管等である。
集光光学系 4および 5、再生光検出器 6および 7は、再生プローブ 25に対し て固定された位置に配置されており、特にァクチユエータ 22による位置制御に よって、再生プローブ 25とともに情報記録媒体 3に対して位置決めされる。よつ て、再生プローブ 25と、集光光学系 4および 5と、再生光検出器 6および 7と、を —体とした光再生ヘッドを構成し、この光再生ヘッドをァクチユエ一タ 22によって 位置制御することが好ましい。
従って、集光光学系 4と再生光検出器 6とからなる構成と、集光光学系 5と再 生光検出器 7とからなる構成とを、再生プローブ 25の先端のトラック方向に平 行な中心軸（以下、再生プローブ中心軸と称する）に対して互いに対称となる位 置に配置することで、再生プローブ 25に設けられた 2つの斜面によってそれぞ れ対称となる方向に反射される反射散乱光を検出することができる。
図 1 1は、再生プローブ中心軸とトラック中心軸上とがー致していない状態で 再生プローブ 25が配置された場合の反射散乱光の検出を説明する図である。 図 1 1において、再生プローブ 25は、トラック中心軸すなわちデータビット 32の 中心軸に対して左方向に位置しており、この状態でデータビット 32に生成され た近視野光 31と再生プローブ 25との相互作用により反射散乱光 35および 36 が生じている。 図 1 1において、近視野光 3 1は、再生プローブ 25の右斜面において大きく散 乱され、且つその反射散乱光 35は、右斜面の傾斜角に依存して右方向へと導 かれる。右方向へ導かれた反射散乱光 35は、集光光学系 5に導入され、再生 光検出器 7に入力される。
—方、近視野光 3 1は、データビット 32の中心軸上において最も大きな強度 を示すため、データビット 32の中心軸から離れて位置する再生プローブ 25の 左斜面においては、散乱されて得られる反射散乱光 36の強度が、右斜面側の 反射散乱光 35と比較して弱くなる。この左方向へ導かれた反射散乱光 36もま た、集光光学系 4に導入され、再生光検出器 6に入力される。
よって、この場合、再生光検出器 7において出力される電気信号は、再生光 検出器 6において出力される電気信号よりも大きな信号を示す。これら電気信 号は、上記したように、差分回路 20に入力され、そこで差分信号が生成される。 この差分信号の大きさは、再生プローブ 25とトラック中心軸とのずれの度合い を示しており、トラッキング信号生成器 21に入力されることでトラッキング信号に 変換される。トラッキング信号は、ァクチユエ一タ 22を駆動させるための信号で あり、ァクチユエ一タ 22は、このトラッキング信号に応じて再生プローブ 1の位置 を制御する。例えば、差分回路 20において、再生光検出器 6から出力される電 気信号から、再生光検出器フから出力される電気信号を減算する演算が行わ れる場合、図 1 1に示す状態では、差分回路 20から出力される差分信号は、負 の値を示す。続いて、トラッキング信号生成器 21では、その負の差分信号を、 ァクチユエータ 22を右に移動させる信号と解釈し、その移動方向と差分信号の 大きさに応じた移動量とを含めたトラッキング信号をァクチユエータ 22に出力す る。すなわち、トラッキング信号生成器 21は、再生プローブ 25とトラック中心軸 とのずれを補正するためのァクチユエータ駆動信号を生成する。ァクチユエータ 22は、トラッキング信号生成器 21から出力されたトラッキング信号に応じて再 生プローブ 25を移動させ、再生プローブ中心軸とトラック中心軸とを一致させる。 すなわち、右方向へのトラッキング制御を行う。
なお、図 1 1においては、再生プローブ 25が卜ラック中心軸に対して左方向に 位置した場合を示したが、再生プローブ 25がトラック中心軸に対して右方向に 位置した場合においては、上述した逆の動作が行われる。すなわち、その場合、 左方向へのトラッキング制御を行う。
また、上記したトラッキング処理と並行に、再生光検出器 7において出力され る電気信号と再生光検出器 6において出力される電気信号とは、加算回路 23 に入力されて加算演算が施され、再生信号として出力される。すなわち、再生プ ローブ 25の直下におけるデータビット 32の有無が検出される。
図 1 2は、再生プローブ 25が、再生プローブ中心軸とトラック中心軸上とがー 致して配置された場合の反射散乱光の検出を説明する図である。図 1 2におい て、デ一タビット 32に生成された近視野光 31は、再生プローブ 25の右斜面と 左斜面とにおける均等な相互作用により反射散乱光 35および 36を生み出して いる。すなわち、反射散乱光 35および 36はともにほぼ同じ強度を示し、再生光 検出器フおよび再生光検出器 6においてそれぞれ出力される電気信号もまたほ ぼ同じ大きさを示す。よって、差分回路 20において差分は生じず、ァクチユエ一 タ 22による位置制御も行われない。すなわち、図 1 2は、前述したトラッキング 制御を行った後の最終的な状態を表す。
なお、以上に説明した実施の形態 3においては、情報記録媒体を CDのように ディスク形状にして高速回転させることにより、データの読み取りを行ってもよい し、情報記録媒体をディスク形状に限らずに平板として形成し、再生プローブの ベクトルスキャンによりデータの読み取りを行ってもよい。
以上に説明したように、実施の形態 3に係る情報再生装置によれば、情報記 録媒体のデータビットにおいて生成された近視野光をくさび形状の再生プローブ によって散乱し、それにより得られる反射散乱光を再生プローブの中心軸に対 称な 2つの方向において検出することができ、検出された 2つの検出信号の差 分から再生プローブのトラッキング制御を行うことができる。また、情報記録媒 体のデータビットにおいて生成される近視野光をトラッキング制御用の信号とし て利用するので、高い位置分解能を伴った高精度なトラッキング制御が達成さ れる。さらに、再生信号の検出とトラッキング信号の検出とにおいて使用される 光学系を分離することなく統一しているので、装置構成を簡略化できる。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、情報単位が、読み取り方向を中心軸と して左右対称に斜面または曲面を設けた構造となっているので、これに光を照 射した場合に反射される反射光に方向性を与えることができ、その反射光の強 度差をトラッキング用の信号として利用することができる。
また、本発明によれば、情報単位の読み取り方向に垂直な方向の断面を三 角形状としているので、これに光を照射した場合に、情報単位の斜面において 効率良く反射させることができ、さらにその反射光に方向性を与えることができ るので、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用することができ る。
また、本発明によれば、情報単位の読み取り方向に垂直な方向の断面を半 円形状としているので、これに光を照射した場合に、情報単位の曲面において 効率良く反射させることができ、さらにその反射光に方向性を与えることができ るので、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用することができ る。
また、本発明によれば、情報単位が、読み取り方向を中心軸として左右対称 に斜面または曲面を設け、且つ情報記録媒体の表面に対して凸型の構造であ るので、これに左側にずれて光が照射された場合に、左側方向に強く反射させ ること力《でき、右側にずれて光が照射された場合に、右側方向に強く反射させる ことができるので、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用する ことができる。
また、本発明によれば、情報単位が、読み取り方向を中心軸として左右対称 に斜面または曲面を設け、且つ情報記録媒体の表面に対して凹型の構造であ るので、これに左側にずれて光が照射された場合に、右側方向に強く反射させ ることができ、右側にずれて光が照射された場合に、左側方向に強く反射させる ことができるので、その反射光の強度差をトラッキング用の信号として利用する こと力《できる。
また、本発明によれば、情報記録媒体の表面に金属反射膜を形成している ので、情報単位に照射される光に対して、効率良く反射させることができる。 また、本発明によれば、情報記録媒体に、読み取り方向を中心軸とし且つ当 該中心軸を頂部として左右に斜面または曲面を設けた構造として情報単位を形 成し、この情報単位に、再生プローブの微小開口において生成した近視野光を 入射させることにより、前記左右への方向性を与えられた反射散乱光を生成す ることができ、これら反射散乱光を、前記微小開口の中心軸に互いに対称とな る少なくとも 2つの位置において検出し、検出した信号に応じて前記再生プロ一 ブの位置を制御するので、近視野光を利用した高精度なトラッキング制御が可 能となる。
また、本発明によれば、情報記録媒体に、読み取り方向を中心軸とし且つ当 該中心軸を頂部として左右に斜面または曲面を設けた構造として情報単位を形 成し、この情報単位に、再生プローブの微小開口において生成した近視野光を 入射させることにより、前記左右への方向性を与えられた反射散乱光を生成す ることができ、これら反射散乱光を、前記微小開口の中心軸に互いに対称とな る少なくとも 2つの位置に配置された第 1および第 2の光検出手段によって検出 し、前記第 1の光検出手段において検出されて出力された第 1の検出信号と、 前記第 2の光挨出手段において検出されて出力された第 2の検出信号と、の差 分を示す差分信号を差分演算手段によって生成し、再生プローブ位置制御手段 によって、この差分信号に応じた前記再生プローブの位置制御を行うことができ るので、近視野光を利用した高精度なトラッキング制御が可能となる。さらに、 再生信号生成手段によって、前記第 1の検出信号と、前記第 2検出信号と、の 加算演算を行って再生信号を生成することができるので、同時に情報の再生を も行うこと力《できる。
また、本発明によれば、再生プローブとして、従来の近視野顕微鏡で使用さ れている光ファイバ型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕微鏡 の技術を情報再生装置に対して有効に適用できる。
また、本発明によれば、再生プロ一ブとして、従来の近視野顕微鏡で使用さ れているカンチレバー型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕微 鏡の技術を情報再生装置に対して有効に適用できる。
また、本発明によれば、再生プローブとして、前記第 1および第 2の光検出手 段を配置した平面プローブを利用できるので、前記第 1および第 2の光検出手 段の位置調整を必要とせず、簡略な装置構成が実現できる。
また、本発明によれば、再生プローブとして、前記第 1および第 2の光検出手 段と、さらに前記微小開口の近傍に前記反射散乱光を検出する第 3および第 4 の光検出手段を配置した平面プローブを利用できるので、前記第 1および第 2 の光検出手段と第 3および第 4の光検出手段とにより十分な強度の再生信号を 検出することができる。
また、本発明によれば、情報記録媒体の情報単位において生じた近視野光 を、再生プローブによって散乱させ、その反射散乱光を、前記再生プローブの先 端部に対して互いに対称となる少なくとも 2つの位置において検出し、検出した 信号に応じて前記再生プローブの位置を制御するので、近視野光を利用した高 精度なトラッキング制御が可能となる。
また、本発明によれば、情報記録媒体の情報単位において生じた近視野光 を、再生プローブによって散乱させ、その反射散乱光を、前記微小開口の中心 軸に互いに対称となる少なくとも 2つの位置に配置された第 1および第 2の光検 出手段によって検出し、前記第 1の光検出手段において検出されて出力された 第 1の検出信号と、前記第 2の光検出手段において検出されて出力された第 2 の検出信号と、の差分を示す差分信号を差分演算手段によって生成し、再生プ ローブ位置制御手段によって、この差分信号に応じた前記再生プローブの位置 制御を行うことができるので、近視野光を利用した高精度なトラッキング制御が 可能となる。さらに、再生信号生成手段によって、前記第 1の検出信号と、前記 第 2の検出信号と、の加算演算を行って再生信号を生成することができるので、 同時に情報の再生をも行うことができる。
また、本発明によれば、再生プローブをくさび形状としているので、そのくさび 形状を構成する 2つの斜面によって、情報記録媒体の情報単位において生じた 近視野光を反射させることにより、その反射光に方向性を与えることができるの で、その反射光の強度差がより顕著に得られ、近視野光を利用した信頼性の高 い高精度なトラッキング制御が可能となる。さらに、その反射光によって、再生 信号としても十分大きな強度を得ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 近視野光を生成するための微小開口を設けた再生プローブによって再生す る情報を媒体表面に形成した情報記録媒体において、
前記情報の単位を、読み取り方向に対して左右対称に斜面または曲面を設 けると共に前記左右の斜面が交差しまたは前記左右の曲面が一致する構造と したことを特徴とする情報記録媒体。
2.前記情報の単位は、前記読み取り方向に垂直な方向の断面が三角形状で あることを特徴とする請求項 1に記載の情報記録媒体。
3. 前記情報の単位は、前記読み取り方向に垂直な方向の断面が半円形状で あることを特徴とする請求項 1に記載の情報記録媒体。
4.前記情報の単位は、媒体表面に対して凸型であることを特徴とする請求項 2 または 3に記載の情報記録媒体。
5.前記情報の単位は、媒体表面に対して凹型であることを特徴とする請求項 2 または 3に記載の情報記録媒体。
6. 媒体表面に金属反射膜を形成したことを特徴とする請求項 1から 5のいずれ 力、 1つに記載の情報記録媒体。
7. 近視野光を生成するための微小開口を設けた再生プローブによって情報の 再生を行う情報再生装置において、
前記情報の単位を、読み取り方向に対して左右対称に斜面または曲面を設 けると共に前記左右の斜面が交差しまたは前記左右の曲面が一致する構造と して形成した情報記録媒体と、
前記情報の単位によって前記近視野光を散乱させることにより生じる反射散 乱光を前記微小開口の前記読み取り方向に沿った中心軸に対して互いに対称 となる少なくとも 2つの位置において検出し、検出した信号に応じて前記再生プ ローブの位置を制御する制御装置と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。
8. 近視野光を生成するための微小開口を設けた再生プローブによって情報の 再生を行う情報再生装置において、
前記情報の単位を、読み取り方向に対して左右対称に斜面または曲面を設 けると共に前記左右の斜面が交差しまたは前記左右の曲面が一致する構造と して形成した情報記録媒体と、
前記情報の単位によって前記近視野光を散乱させることにより生じる反射散 乱光を検出して検出信号を出力し、前記微小開口の前記読み取り方向に沿つ た中心軸に対して左右対称に互いに配置された第 1および第 2の光検出手段 と、
前記第 1の光検出手段から出力された第 1の検出信号と前記第 2の光検出 手段から出力された第 2の検出信号との差分演算を行い差分信号を出力する 差分演算手段と、
前記差分信号に応じて前記再生プローブの位置を制御する再生プローブ位 置制御手段と、
前記第 1の検出信号と前記第 2の検出信号との加算演算を行い再生信号を 生成する再生信号生成手段と、
を備えることを特徴とする情報再生装置。
9. 前記再生プロ一ブは、先端に微小開口を設けた光ファイバからなることを特 徴とする請求項 7または 8に記載の情報再生装置。
1 0.前記再生プロ一ブは、突起部に微小開口を設けたカンチレバ一型のプロ一 ブであることを特徴とする請求項フまたは8に記載の情報再生装置。
1 1 .前記再生プローブは、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からなり、前記第 1および第 2の光検出手段を前記平 面基板に配置した平面プローブであることを特徴とする請求項 7または 8に記載 の情報再生装置。
1 2. さらに、前記再生プローブは、前記微小開口の近傍に前記反射散乱光を 検出する第 3および第 4の光検出手段を配置した平面プローブであることを特 徴とする請求項 1 1に記載の情報再生装置。
1 3.情報記録媒体に近視野光を生成させ、当該近視野光を散乱するための再 生プロ一ブによって情報の再生を行う情報再生装置において、
前記情報記録媒体に形成された情報の単位において生じた近視野光を前記 再生プローブの先端部によって散乱させることにより生じる反射散乱光を、前記 再生プローブの先端部に対して互いに対称となる少なくとも 2つの位置において 検出し、検出した信号に応じて前記再生プローブの位置を制御することを特徴と する情報再生装置。
1 4.情報記録媒体に近視野光を生成させ、当該近視野光を散乱するための再 生プローブによって情報の再生を行う情報再生装置において、
前記近視野光が前記再生プローブの先端部によって散乱されて生じる反射 散乱光を検出して検出信号を出力し、読み取り方向に沿った前記再生プローブ の先端部に対して互いに対称に配置された第 1および第 2の光検出手段と、 前記第 1の光検出手段から出力された第 1の検出信号と前記第 2の光検出 手段から出力された第 2の検出信号との差分演算を行い差分信号を出力する 差分演算手段と、
前記差分信号に応じて前記再生プローブの位置を制御する再生プローブ位 置制御手段と、
前記第 1の検出信号と前記第 2検出信号との加算演算を行い再生信号を生 成する再生信号生成手段と、
を備えることを特徴とする情報再生装置。
1 5. 前記再生プローブは、くさび形状であることを特徴とする請求項 1 3または 1 4に記載の情報再生装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69938677D1 (de) * 1998-08-05 2008-06-19 Seiko Instr Inc Aufzeichnungsmedium, Informationsaufzeichnungsgerät sowie Informationswiedergabegerät
JP4201929B2 (ja) * 1998-09-17 2008-12-24 セイコーインスツル株式会社 情報記録媒体、情報再生装置および情報記録再生装置
US6847029B2 (en) * 2000-07-27 2005-01-25 Zetetic Institute Multiple-source arrays with optical transmission enhanced by resonant cavities
JP4236673B2 (ja) * 2006-04-12 2009-03-11 株式会社日立製作所 近接場光発生器及び近接場光記録再生装置
JP2013505763A (ja) * 2009-09-24 2013-02-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 増加した走査速度を持つ光プローブシステム
EP2320418A1 (en) 2009-10-30 2011-05-11 Thomson Licensing High data density optical recording medium
CN105637527B (zh) * 2013-10-29 2017-12-05 美国索尼公司 光学介质的阵列读取器和阵列读取
DE102017205528B4 (de) 2017-03-31 2021-06-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung und Verfahren für ein Rastersondenmikroskop

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61271635A (ja) * 1985-05-27 1986-12-01 Canon Inc 光学的情報記録媒体
JPH04263139A (ja) * 1991-02-19 1992-09-18 Nec Corp 再生専用光記憶体
JPH10134409A (ja) * 1996-08-06 1998-05-22 Elop Electroopt Ind Ltd 光学データ記憶装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2716556B2 (ja) * 1990-01-30 1998-02-18 シチズン時計株式会社 Ｖ溝型光ディスク用光学ヘッドおよび信号検出方法
JPH04344446A (ja) * 1991-05-21 1992-12-01 Victor Co Of Japan Ltd 円盤状接触式情報記録媒体の摩耗検出方法
JP3289798B2 (ja) * 1993-10-01 2002-06-10 パイオニア株式会社 光学式情報読み取り方法及び装置
US5754514A (en) * 1996-10-08 1998-05-19 Polaroid Corporation Phase controlled evanescent field systems and methods for optical recording and retrieval
US5910940A (en) * 1996-10-08 1999-06-08 Polaroid Corporation Storage medium having a layer of micro-optical lenses each lens generating an evanescent field
JP3477024B2 (ja) * 1997-02-25 2003-12-10 株式会社東芝 記録媒体、記録方法、消去方法、再生方法、記録・再生方法、再生装置および記録・再生装置
JPH11213301A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Hitachi Ltd 記録媒体および記録装置
JP4083330B2 (ja) * 1998-02-25 2008-04-30 セイコーインスツル株式会社 近視野光メモリヘッド

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61271635A (ja) * 1985-05-27 1986-12-01 Canon Inc 光学的情報記録媒体
JPH04263139A (ja) * 1991-02-19 1992-09-18 Nec Corp 再生専用光記憶体
JPH10134409A (ja) * 1996-08-06 1998-05-22 Elop Electroopt Ind Ltd 光学データ記憶装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1022733A4 *

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