DE69933629T2

DE69933629T2 - Aufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69933629T2
Application number: DE69933629T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Chiba-shi KASAMA; Norio Chiba-shi CHIBA; Yasuyuki Chiba-shi MITSUOKA; Manabu Chiba-shi OUMI; Kenji Chiba-shi KATO; Takashi Chiba-shi NIWA; Kunio Chiba-shi NAKAJIMA
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2019-03-13
Also published as: US6914873B2; US20040057370A1; US20020181344A1; JP2000195073A; DE69933629D1; US7301888B2; US20050105453A1; EP0984438A1; EP0984438A4; EP1750258A2; WO1999049459A1; US6466537B1; EP1942501A1; JP4213279B2; EP1750258A3; US7042829B2; US6754163B2; US20060120228A1; EP0984438B1; EP1939871A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsgerät zum Wiedergeben von Informationen, die mit Dichte auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wurde, unter Verwendung von Nahfeldlicht.
Stand der Technik
In vielen bestehenden Informationswiedergabegeräten werden Informationen wiedergegeben, die auf einer optischen Scheibe ausschließlich zur Wiedergabe aufgezeichnet wurden, wie zum Beispiel CDs und CD-ROMs. Zum Beispiel wird auf der Oberfläche der CD eine Aufzeichnung in Form konkav und konvex geformter Informationen gemacht, mit Pits mit einer Größe von annähernd einer Wellenlänge von Laserlicht, das während der Wiedergabe verwendet wird, und einer Tiefe von etwa einem Viertel jener Wellenlänge. Das Phänomen der Lichtinterferenz wird bei der Wiedergabe der Informationen genutzt.
Übrigens befinden sich wiederbeschreibbare Aufzeichnungsmedien auf dem Markt, die ein Schema verwenden, das durch ein magneto-optisches Aufzeichnungsschema und ein Phasenverschiebungsaufzeichnungsschema dargestellt ist, wodurch eine Aufzeichnung von Informationen hoher Dichte erhalten wird. Zum Beispiel wird im Phasenverschiebungsaufzeichnungsschema Laserlicht auf ein Aufzeichnungsmedium gestrahlt, das auf einer Oberfläche mit einem Phasenänderungsfilm gebildet ist, um eine Temperatur an einem Laserlichtbeleuchtungspunkt zu erzeugen. Durch Ändern der Stärke von Laserlicht wurde eine binäre Aufzeichnung aufgrund kristalliner und amorpher Formen möglich. Die derart aufgezeichneten Informationen werden durch Ausstrahlen von Laserlicht auf das Aufzeichnungsmedium mit geringerer Stärke als jene der Aufzeichnung wiedergegeben, wobei zwischen einer Kristalli sierungsphase und einer amorphen Phase aufgrund der Stärke der Reflexion unterschieden wird.
Bei der Wiedergabe von Informationen, die auf der optischen Scheibe zur ausschließlichen Wiedergabe aufgezeichnet sind, wird ein optisches Linsensystem verwendet, das für das herkömmliche optische Mikroskop verwendet wurde. Aufgrund einer Einschränkung durch die Lichtbeugung ist es unmöglich, die Punktgröße von Laserlicht auf weniger als eine halbe Wellenlänge zu verringern. Folglich wird bei einer weiteren Erhöhung der Informationsaufzeichnungsdichte der optischen Scheibe die Pitgröße oder der Spurabstand verringert und somit wird die Informationsaufzeichnungseinheit auf eine geringere Größe als die Wellenlänge des Laserlichts verringert. Somit ist die Wiedergabe von Informationen nicht möglich.
Übrigens wird in einem Aufzeichnungsmedium, auf dem Informationen durch das magneto-optische Aufzeichnungsschema und Phasenänderungsaufzeichnungsschema aufgezeichnet sind, eine Aufzeichnung/Wiedergabe von Informationen mit Dichte aufgrund eines mikroskopischen Punktes von Laserlicht erreicht. Daher ist die Informationsaufzeichnungsdichte auf dem Aufzeichnungsmedium auf die Punktgröße beschränkt, die durch Fokussieren von Laserlicht erreichbar ist. Daher war es in dem herkömmlichen optischen Informationsaufzeichnungsgerät, das ein magneto-optisches Aufzeichnungsschema und Phasenänderungsaufzeichnungsschema verwendet, unmöglich, die Punktgröße, die durch Fokussieren von Laserlicht erhalten wird, auf eine geringere als eine Beugungsgrenze von Laserlicht zu verringern, d.h., eine halbe Wellenlänge von Laserlicht.
Andererseits gibt es einen Vorschlag für ein Verfahren/Gerät zur Wiedergabe von Informationen, das Nahfeldlicht verwendet, das durch eine mikroskopische Apertur mit einem Durchmesser von weniger als einer Wellenlänge eines verwendeten Laserlichts erzeugt wird, z.B. etwa 1/10 der Wellenlänge.
Für gewöhnlich wird als Gerät, das Nahfeldlicht verwendet, ein Nahfeldmikroskop, das eine mikroskopische Apertur wie oben aufweist, zum Beobachten einer mikroskopischen Oberflächenstruktur einer Probe benutzt. Als eines der Schemen für das Nahfeldmikroskop, die Nahfeldlicht verwenden, gibt es ein Schema (Beleuchtungsmodus), dass der Abstand zwischen einer mikroskopischen Sondenapertur und einer Probenoberfläche nahe zu annähernd einem Durchmesser der mikroskopischen Sondenapertur gebracht wird, so dass Fortpflanzungslicht durch die Sonde eingeleitet und zu der mikroskopischen Sondenapertur gelenkt wird, wodurch Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur erzeugt wird. In diesem Fall interagieren das erzeugte Nahfeldlicht und die Probenoberfläche miteinander, um Streulicht zu erzeugen, das von einem Streulichterfassungssystem erfasst wird, begleitet von einer Intensität oder Phase, die eine Feinstruktur einer Probenoberfläche reflektiert. Somit ist eine Beobachtung mit hoher Auflösung möglich, die mit einem herkömmlichen optischen Mikroskop nicht ausführbar wäre.
Übrigens gibt es als anderes Schema eines Nahfeldmikroskops, das Nahfeldlicht verwendet, ein Schema (Sammelmodus), dass Fortpflanzungslicht auf eine Probe gestrahlt wird, um Nahfeldlicht auf einer Probenoberfläche zu lokalisieren, wobei die mikroskopische Sondenapertur nahe zu der Probenoberfläche nahezu in einem Ausmaß eines Durchmessers der mikroskopischen Sondenapertur gebracht wird. In diesem Fall interagieren das lokalisierte Nahfeldlicht und die mikroskopische Sondenapertur, um durch die mikroskopische Sondenapertur Streulicht in ein Streulichterfassungssystem zu leiten, begleitet von einer Intensität oder Phase, die eine Feinstruktur einer Probenoberfläche reflektiert. Somit ist eine Beobachtung mit hoher Auflösung möglich.
Das Verfahren/Gerät zur Wiedergabe von Informationen, das wie oben erwähnt Nahfeldlicht verwendet, benutzt diese Beobachtungsschemen für das Nahfeldmikroskop.
Daher ermöglicht die Nutzung von Nahfeldlicht eine Wiedergabe von Informationen von dem Informationsaufzeichnungsmedium, dessen Aufzeichnung die Aufzeichnungsdichte auf dem herkömmlichen Informationsaufzeichnungsmedium übersteigt.
Übrigens ist zur Ausführung einer Wiedergabe von Informationen, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, durch Verwendung von Nahfeldlicht, wie zuvor erwähnt, eine Sondenannäherungssteuerungstechnologie notwendig, um einen mikroskopischen Sondenaperturabschnitt als optischen Kopf und eine Oberfläche des Aufzeichnungsmediums in einen ganz engen Abstand von einigen Nanometern bis 10 Nanometer zu bringen.
In den herkömmlichen Hard-Disk-Technologien gibt es eine Schwebekopftechnologie, um einen Aufzeichnungskopf und ein Aufzeichnungsmedium nahe zueinander zu bringen. Das Schwebemaß des Schwebekopfs über einer Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums beträgt etwa 50 Nanometer bis 100 Nanometer, wobei dieser Wert zu groß ist, um eine Wiedergabe von Informationen unter Verwendung von Nahfeldlicht zu erreichen.
Andererseits werden die Rastersondenmikroskope (SPM), die durch das Rastertunnelmikroskop (STM) oder Atomkraftmikroskop AFM) repräsentiert werden, zur Beobachtung von mikroskopischen Bereichen auf Probenoberflächen im Nanometerbereich verwendet. Das SPM verwendet eine Sonde mit geschärfter Spitze zum Erfassen einer physikalischen Größe, wie eines Tunnelstroms oder einer interatomaren Kraft, die zwischen der Sonde und der Probenoberfläche erzeugt wird, wodurch eine Abtastung auf der Probenoberfläche nahe der Probenoberfläche erfolgt, um ein Bild hoher Auflösung zu erhalten.
Daher ist diese SPM-Sondenannäherungstechnologie bei einem Nahfeldmikroskop oder einem Aufzeichnungsgerät anwendbar, das Nahfeldlicht verwendet. Somit können das Aufzeichnungsmedium und die mikroskopische Sondenapertur an ihrer Spitze in einem ganz engen Zustand gehalten werden.
In diesem Fall jedoch besteht die Notwendigkeit, durch entsprechende einzigartige Mechanismen eine physikalische Größe, die durch Informationen ersetzt ist, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, oder Nahfeldlicht, und eine physikalische Größe, die zur Ausführung einer Annäherungssteuerung der Sonde, oder interatomare Kraft, notwendig ist, zu erfassen, wodurch die gesamte Gerätestruktur kompliziert wird.
Da auch die SPM-Sondenannäherungstechnologie eine geschärfte Spitze für die Sonde erfordert, ist es nicht unbedingt eine optimale Methode für die Nahfeldmikroskope, die ein Sonde mit flacher Oberfläche ohne geschärfte Spitze verwenden, oder die Aufzeichnungsgeräte, die Nahfeldlicht verwenden.
Übrigens wird Nahfeldlicht, wie zuvor erwähnt, rasch in eine z-Richtung abgeschwächt, vorausgesetzt, dass eine Linie, die die Sonde und das Aufzeichnungsmedium verbindet, als z-Richtung definiert ist. Wenn daher die Sonde in ihrer Position in z-Richtung von der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgrund einer bestimmten Ursache abweicht, führt dies zu einer Änderung im Ausgangssignal. Das Vorhandensein oder Fehlen einer Datenmarke auf dem Aufzeichnungsmedium verstärkt und schwächt das Ausgangssignal. Somit gibt es das Problem, dass, wenn eine Änderung im Ausgangssignal eintritt, nicht bestimmt werden kann, ob dies auf das Vorhandensein der Datenmarke oder auf eine Abweichung der Sondenposition in der z-Richtung zurückzuführen ist.
Es gibt eine Methode zum Steuern der z-Richtungsposition der Sonde durch mechanisches Vibrieren der Sonde in z-Richtung, um die Amplitude konstant zu halten. Dies führt jedoch dazu, dass physisch auf die Oberfläche das Aufzeichnungsmediums eingewirkt wird, wodurch das Aufzeichnungsmedium und die Sonde beschädigt werden. Übrigens ist es aufgrund einer Sondenvibrationssteuerung und des Amplitudenerfassungsmechanismus schwierig, die Gerätegröße zu verringern.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, angesichts der obengenannten Probleme ein Aufzeichnungsgerät bereitzustellen, um mit einer einfachen Struktur eine zuverlässige Wiedergabe und Aufzeichnung von Informationen für ein Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnung hoher Dichte zu ermöglichen.
Die Europäische Patentschrift EP-A-0535611, die für die zweiteilige Formbegrenzung verwendet wird, offenbart ein Beobachtungsgerät hoher Auflösung für Materialeigenschaften mit einem Photonenrastermikroskop. Das Gerät erfasst abklingendes Licht, das von der Oberflächeneigenschaft einer Probe abhängig ist, und erfasst eine detaillierte Verteilung optischer Konstanten der Probe. Das heißt, das Gerät ermöglicht, die detaillierte Verteilung einer Transparenz oder einen Brechungsindex in einem Probenmaterial in höherer Auflösung als der Wellenlänge des einfallenden Lichts zu erfassen, das auf das Probenmaterial gestrahlt wird, das auf der oberen Oberfläche eines optischen Prismas aufgetragen ist. Das Gerät enthält Mittel zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Abstandes zwischen der Probe und einer optischen Faserspitze oder Mittel zum Erfassen eines Positioniersignals.
Die Internationale Patentschrift WO-A-95/03561 offenbart eine optische Vorrichtung, die für die Photonen-Rastertunnelmikroskopie (PSTM) oder optische Rasternahfeldmikroskopie (SNOM) verwendet werden kann, die eine Sonde umfasst, die integral von einem Ausleger getragen wird. Der Ausleger dient als optische Führung, um Photonen zu/von einer optoelektronischen integrierten Schaltung (OEIC) zu leiten. Die Form der Sitze kann durch Ätztechniken in eine pyramidische, konische Form oder dergleichen gebracht werden. Der Sensor hat mehrere gleichzeitige Aufgaben: PSTM-Bilderzeugung einer Oberfläche, PSTM-Kontrolle der dreidimensionalen Position der Sondenspitze an einer vorbestimmten Stelle, gleichzeitige AFM oder STM oder eine andere lokale Messung und/oder Sammlung oder Abgabe von Photonen an einem bestimmten Platz. Durch Verwendung abklingender Wellen ermöglicht die Vorrichtung einen Zugang zu dem mesoskopischen Bereich zwischen 1 Å bis 50 Å.
Offenbarung der Erfindung
Zur Lösung der obengenannten Aufgabe ist ein Aufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein Aufzeichnungsgerät zum Wiedergeben von Informationen, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, unter Verwendung von Nahfeldlicht, wobei das Aufzeichnungsgerät umfasst: ein Aperturelement mit einer mikroskopischen Apertur zum Streuen von Nahfeldlicht; ein Lichtbeleuchtungsmittel zum Leiten von Beleuchtungslicht zu dem Aufzeichnungsmedium, so dass Nahfeldlicht auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums erzeugt wird; ein Lichterfassungsmittel zum Erfassen von Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopische Apertur verursacht wird, die das Nahfeldlicht streut, und zum Umwandeln des erfassten Fortpflanzungslichts in ein reproduziertes Signal; und gekennzeichnet durch ein Steuermittel zum Steuern eines Abstandes zwischen dem Aperturelement und dem Aufzeichnungsmedium in derartiger Weise, dass ein Wert, der durch ein Spitzensignal dargestellt wird, gehalten wird, wobei das Spitzensignal als Maximalwert von dem reproduzierten Stärkesignal mit einer vorbestimmten Signalerfassungszeit abgeleitet wird.
Daher wird eine Wiedergabe von Informationen mit hoher Dichte, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wurden, unter Verwendung von Nahfeldlicht erreicht. Gleichzeitig kann aus dem reproduzierten Signal ein Abstandssteuerungssignal, das für einen Abstand zwischen der mikroskopischen Apertur des Aperturelements und dem Aufzeichnungsmedium repräsentativ ist, durch das Abstandssteuerungssignalableitungsmittel erhalten werden. Auf der Basis des Abstandssteuerungssignals können das Aperturelement und das Aufzeichnungsmedium in einem Annäherungszustand gehalten werden.
Ebenso ist ein Aufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein Aufzeichnungsgerät zum Wiedergeben von Informationen, die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, oder zum Aufzeichnen von Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung von Nahfeldlicht, wobei das Aufzeichnungsgerät umfasst: ein Aperturelement mit einer mikroskopischen Apertur zum Erzeugen von Nahfeldlicht; ein Lichtbeleuchtungsmittel zum Leiten von Beleuchtungslicht zu der mikroskopischen Apertur so dass das Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur erzeugt wird; ein Lichterfassungsmittel zum Erfassen von Fortpflanzungslicht, das durch das Aufzeichnungsmedium verursacht wird, das das Nahfeldlicht streut, und zum Umwandeln des erfassten Fortpflanzungslichts in ein reproduziertes Signal; und gekennzeichnet durch ein Steuermittel zum Steuern eines Abstandes zwischen dem Aperturelement und dem Aufzeichnungsmedium in derartiger Weise, dass ein Wert, der durch ein Spitzensignal dargestellt wird, gehalten wird, wobei das Spitzensignal als Maximalwert von dem reproduzierten Stärkesignal mit einer vorbestimmten Signalerfassungszeit abgeleitet wird.
Daher kann sowohl eine Wiedergabe von Informationen hoher Dichte, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, wie auch das Halten des Aperturelements und des Aufzeichnungsmediums in einem Annäherungszustand durch Verwendung von Nahfeldlicht erreicht werden. Ebenso kann durch vergleichsweise Erhöhung der Stärke von Beleuchtungslicht, das in die mikroskopische Apertur geleitet wird, ein starkes Nahfeldlicht erzeugt werden. Eine lokalisierte Ausstrahlung von Wärmeenergie ermöglicht auf die Aufzeichnung von Informationen.
Ebenso hat bei einem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung, gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, das Beleuchtungslicht eine definitive Wellenlängenbreite oder eine Mehrzahl von Wellenlängen (λ1, λ2).
Daher kann sowohl eine Wiedergabe von Informationen hoher Dichte, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, wie auch das Halten des Aperturelements und des Aufzeichnungsmediums in einem Annäherungszustand durch Verwendung von Nahfeldlicht erreicht werden. Ferner ist es möglich, ein reproduziertes Signal und ein Abstandssteuerungssignal zur Ausführung der Annäherungssteuerung an dem Aperturelement positiv zu trennen, indem verschiedene Wellenlängen für das Beleuchtungslicht, das zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, beziehungsweise für das Beleuchtungslicht, das zur Ausführung der Annäherungssteuerung des Aperturelements verwendet wird, verwendet und diesen zugeordnet werden. Da Streulicht entsprechend verschiedenen Wellenlängen des Beleuchtungslichts erfasst wird, werden Abstandsinformationen über die Wiedergabesonde und das Informationsaufzeichnungsmedium unter Verwendung der Differenz der Streulichtstärke abhängig von der Beleuchtungslichtwellenlänge erhalten. Die Wiedergabe von Informationen und Steuerung der Sonde in die z-Achsenrichtungsposition kann ohne Vibration der Sonde in die z-Achsenrichtung erfolgen. Dadurch wird der Mechanismus zur Vibration der Sonde in z-Achsenrichtung und der Mechanismus zum Erfassen der z-Achsenamplitude unnötig, so dass eine einfache Gerätestruktur möglich ist. Ebenso macht die Abstandssteuerung die Erfassung einer Signalspitze unnötig. Da kein physischer Kontakt der Sonde mit dem Informationsaufzeichnungsmedium besteht, ist die Beschädigung der Sonde und des Informationsaufzeichnungsmediums verringert.
Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung ist in der Erfindung von Anspruch 3 die Mehrzahl von Wellenlängen des Beleuchtungslichts zeitlich geschaltet.
Daher ist eine kompakte Gerätestruktur aufgrund des Ausstrahlens mehrere Wellenlängen von Licht durch die einzelne Lichtquelle möglich.
Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung hat auch in der Erfindung von Anspruch 3 das Lichterfassungsmittel eine Selektionswellenlänge, die zeitlich geschaltet ist.
Daher ist eine kompakte Gerätestruktur aufgrund des Empfangs des Streulichts durch das einzelne Lichtempfangselement zusätzlich zu dem Effekt von Anspruch 3 möglich.
Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung ist auch in der Erfindung von Anspruch 3 die Wellenlänge des Beleuchtungslichts eine Mehrzahl, die gleichzeitig eingegeben wird.
Daher ist eine noch kompaktere Gerätestruktur möglich, da zusätzlich zu dem Effekt von Anspruch 3 kein Mechanismus zum Auswählen einer eingegebenen Lichtwellenlänge notwendig ist.
Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung hat auch in der Erfindung von Anspruch 3 das Lichterfassungsmittel eine Mehrzahl von Licht empfangenden Mitteln, um jeweils entsprechende der verschiedenen Wellenlängen des Beleuchtungslichts zu empfangen.
Daher ist das Wellenlängenselektionsmittel vereinfacht und somit ist eine kompakte Gerätestruktur möglich, da zeitlich nicht zwischen selektiven Wellenlängen umgeschalten werden muss, wenn das Licht empfangende Element Streulicht empfängt.
Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung umfasst auch in der Erfindung von Anspruch 3 das Beleuchtungslicht eine Mehrzahl von Wellenlängenkomponenten, wobei das Beleuchtungslicht eine definitive Breite einer Wellenlängenbreite in Bezug auf entsprechende der Mehrzahl von Wellenlängen hat.
Da das Eingabemittel ermöglicht, dass die eingehende Lichtwellenlänge eine Breite hat, wird zusätzlich zu dem Effekt von Anspruch 3 die Anzahl verschiedener Arten von Eingabemitteln erhöht, die verwendet werden können. Dadurch werden die Arten von Wellenlängen, die verwendet werden können, erhöht. Dies macht es einfach, eine Wellenlänge zur exakten Steuerung des Abstandes zwischen der Sonde und dem Informationsaufzeichnungsmedium zu verwenden.
Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung hat auch in der Erfindung von Anspruch 3 das Beleuchtungslicht eine Wellenlänge mit einer definitiven Breite, wobei ein Wellenlängenselektionsmittel einen Teil der Breite wählt.
Daher wird zusätzlich zu dem Effekt von Anspruch 3 eine einfachere Struktur erreicht, da das Eingangslicht in seiner Wellenlänge nicht eingeschränkt werden muss, wie auf Laser.
Das Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung umfasst auch in einer Erfindung von Anspruch 1 bis 9 des Weiteren ein horizontales Feinvibrationsmittel, das das Aperturelement in eine Feinvibration in eine Richtung senkrecht zu einer Anordnungsrichtung von Informationseinheiten versetzt, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, sowie in eine Richtung parallel zu einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums, und ein Positionssteuermittel zum Steuern einer Position des Aperturelements, so dass das reproduzierte Signal in einem Vibrationszentrum der Feinvibration aufgrund des horizontalen Feinvibrationsmittels maximal wird.
Daher wird eine Positionssteuerung in eine Richtung senkrecht zu einer Anordnungsrichtung von Informationseinheiten auf dem Aufzeichnungsmedium und parallel zu der Aufzeichnungsmediumoberfläche, d.h., eine Nachlaufsteuerung, möglich. Da diese Nachlaufsteuerung ein stabiles reproduziertes Signal bereitstellt, ist die Annäherungssteuerung unter Verwendung dieses reproduzierten Signals auch positiv, wodurch die Zuverlässigkeit der Wiedergabe von Informationen verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel eines z-Achsen-Steuermechanismus in einem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt.
7 ist eine Figur, die eine Abhängigkeit der Nahfeldstärke von einem Abstand zwischen einer Sonde und einer Aufzeichnungsmediumoberfläche zeigt.
8 ist eine Draufsicht auf einen Teil eines Informationsaufzeichnungsmediums 206.
9 ist eine Figur, die eine Differenz in der ausgegebenen Lichtstärke aufgrund des Vorhandenseins oder Fehlens einer Datenmarke 220 für eine Wellenlänge λ₂ = 515 nm zeigt.
10 ist eine Figur, die durch Kombination von 7 und 9 eine Abhängigkeit der Ausgangssignalstärke gegenüber einer Eingangswellenlänge und dem Vorhandensein oder Fehlen einer Datenmarke zeigt.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung zeigt.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung zeigt.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung zeigt.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 8 der Erfindung zeigt.
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung des Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 8 der Erfindung zeigt.
17 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel eines Aperturelements eines Aufzeichnungsgeräts gemäß der Erfindung zeigt.
18 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel eines Aperturelements eines Aufzeichnungsgeräts gemäß der Erfindung zeigt.
19 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel eines Aperturelements eines Aufzeichnungsgeräts gemäß der Erfindung zeigt.
20 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung zeigt.
21 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifizierung des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung zeigt.
22 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Modifizierung Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung zeigt.
23 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Modifizierung des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 9 der Erfindung zeigt.
24 ist ein Blockdiagramm, das ein Aperturelement eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 10 der Erfindung zeigt.
25 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel eines Aperturelements eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 10 der Erfindung zeigt.
26 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 11 zeigt.
27 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 11 zeigt.
28 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 12 zeigt.
Beste Ausführungsform der Erfindung
In der Folge werden nun Ausführungsformen von Aufzeichnungsgeräten gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich anhand der Zeichnungen erklärt.
[Ausführungsform 1]
1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
Ein Aperturelement 11 ist ein Substrat mit flacher Oberfläche, das zum Beispiel aus einem Siliziumsubstrat gebildet ist, durch das ein umgekehrtes konisches Loch gebildet ist, so dass dessen Scheitelpunkt eine mikroskopische Apertur 12 bildet. Die mikroskopische Apertur 12 weist eine Größe auf, die zur Schaffung oder Streuung von Nahfeldlicht geeignet ist, und hat einen Durchmesser zum Beispiel von mehreren zehn Nanometern. Ferner ist ein z-Achsen-Steuermechanismus 14 an dem Aperturelement 11 bereitgestellt, um die mikroskopische Apertur 12 bei der Annäherung an ein Aufzeichnungsmedium 10 zu steuern. Der z-Achsen-Steuermechanismus 14 ist ein Feinverschiebungsmechanismus, wie ein piezoelektrisches Stellglied oder ein elektrostatisches Stellglied.
Übrigens kann der z-Achsen-Steuermechanismus 14 ein Steuermechanismus sein, der bei einer Schwebekopfstruktur angewendet wird, wie in 2 dargestellt ist. In 2 dient das Aperturelement 21 auch als Gleiter für eine Schwebekopftechnik und ist mit einer mikroskopischen Apertur 22 ähnlich der obengenannten mikroskopischen Apertur 12 gebildet. Ferner wird das Aperturelement 21 von einem Federmechanismus 23 gehalten und durch Elastizität des Federmechanismus 23 auf eine Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums 10 gepresst. Der Federmechanismus 23 ist an einen Federsteuermechanismus 24 angeschlossen. Der Federsteuermechanismus 24 kann einen Stützabschnitt des Federmechanismus 23 an einer Seite des Federsteuermechanismus 24 in der Höhe verschieben. Diese Verschiebungssteuerung macht eine Annäherungssteuerung des Aperturelements 21 zu dem Aufzeichnungsmedium 10 möglich.
In 1 ist zur Wiedergabe von Informationen, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, unter Verwendung von Nahfeldlicht zunächst notwendig, das Aperturelement 11 in vertikaler Richtung zu einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 derart zu steuern, dass die mikroskopische Apertur 12 in volle Nähe zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht wird. Nahfeldlicht wird als zu erfassende physikalische Größe für die Annäherungssteuerung verwendet, ähnlich einer physikalischen Größe, die zur Wiedergabe von Informationen erfasst wird.
Laserlicht 20 wird von einer Rückseite auf das Aufzeichnungsmedium 10 auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 vorzugsweise unter Totalreflexionsbedingungen an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 gestrahlt. Dadurch wird Nahfeldlicht in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt und lokalisiert. Das Aperturelement 11 wird in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, so dass die mikroskopische Apertur 12 in einem Bereich des lokalisierten Nahfeldlichts positioniert ist. In diesem Fall ist ein z-Achsen-Steuermechanismus 14, der an dem Aperturelement 11 bereitgestellt ist, ein Mechanismus zur Steuerung einer Feinverschiebung des Aperturelements 11. Daher kann ein Steuermechanismus, wie ein Inch-Worm-Motor, zur Ausführung der Steuerung des Aperturelements 11 über eine vergleichsweise große Distanz oder von einer Distanz, bei der das Aperturelement 11 vollständig von dem Aufzeichnungsmedium 10 entfernt ist, zu einer Distanz, die die Steuerung durch einen z-Achsen-Steuermechanismus 14 erfordert, hinzugefügt werden.
Wenn die mikroskopische Apertur 12 in den lokalisierten Nahfeldlichtbereich auf dem Aufzeichnungsmedium 10 gebracht wird, wird das Nahfeldlicht durch die mikroskopische Apertur 12 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird durch die mikroskopische Apertur 12 zu einem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet, das über der mikroskopi schen Apertur 12 angeordnet ist. Somit wird das Nahfeldlicht, wie zuvor erwähnt, in einem Sammelmodus erfasst. Das Fortpflanzungslicht, das zu dem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet wird, wird durch einen Spiegel 16 zu einem Lichterfassungsmechanismus 17 geleitet und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das zu einem reproduzierten Signal verarbeitet wird. Hier ist das optische Fokussierungssystem 15 zum Beispiel ein optisches Linsensystem, ein optisches Faseroptiksystem oder ein Lichtleiter oder dergleichen. Der Lichterfassungsmechanismus 17 ist zum Beispiel auch ein Fotovervielfacher, eine Fotodiode oder dergleichen. Das reproduzierte Signal, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 ausgegeben wird, wird zu einem Steuermechanismus 19 und zu einem Spitzenerfassungsmechanismus 18 gesendet. Der Spitzenerfassungsmechanismus 18 leitet einen Maximalwert der Stärke der reproduzierten Signale innerhalb einer vorbestimmten Signalerfassungszeit oder einer vorbestimmten Abtastfrequenz, d.h., ein Spitzensignal, ab und sendet das Spitzensignal zu dem Steuermechanismus 19. Die Datenmarke oder eine Spaltlänge zwischen Datenmarken ist mit ihren oberen oder unteren Grenzwerten definiert, für gewöhnlich etwa das Achtfache einer minimalen Einheitslänge. Wenn die Zeit, in der der Spitzenerfassungsmechanismus 18 ein Signal erfasst, auf eine Zeit eingestellt ist, die zum Abtasten über einem oberen Grenzwert der Datenmarkenlänge durch eine Sonde erforderlich ist, kann ein Datenmarke innerhalb einer Signalerfassungszeit fehlerfrei erfasst werden. Der Steuermechanismus 19 überträgt ein Steuersignal zu dem z-Achsen-Steuermechanismus 14, um die mikroskopische Apertur 12 so zu steuern, dass ein Wert, der von einem Spitzensignal dargestellt wird, gehalten wird, der von dem Spitzenerfassungsmechanismus 18 übertragen wird, so dass die Position des Aperturelements 11 gesteuert wird. Auch in dem Steuermechanismus 19 wird eine Bestimmung der Aufzeichnungsbedingung von Informationen in einer Wiedergabeposition, in der die mikroskopische Apertur 12 positioniert ist, aufgrund des reprodu zierten Signals, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 empfangen wird, vorgenommen, wodurch eine Wiedergabe von Informationen erreicht wird.
Daher ist es möglich, dass die Informationen, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 mit hoher Dichte aufgezeichnet sind, unter Verwendung von Nahfeldlicht wiedergegeben werden können. Gleichzeitig kann der Spitzenerfassungsmechanismus 18 das reproduzierte Signal als Abstandssignal verarbeiten, das einen Abstand zwischen der mikroskopischen Apertur 12 des Aperturelements 11 und dem Aufzeichnungsmedium 10 darstellt. Auf der Basis des Abstandsssignals können das Aperturelement 11 und das Aufzeichnungsmedium 10 in einem Annäherungszustand gehalten werden. Durch derartige Verwendung von Nahfeldlicht für physikalische Größen, die sowohl bei der Wiedergabe von Informationen als auch bei der Annäherungssteuerung der mikroskopischen Apertur 12 erfasst werden, ist kein Sondenannäherungssteuerungsmechanismus wie üblicherweise bei einem Aufzeichnungsgerät, das Nahfeldlicht verwendet, notwendig, das eine andere physikalische Größe als Nahfeldlicht verwendet. Somit kann das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht werden. Ferner ist es möglich, ein Aufzeichnungsgerät bereitzustellen, das eine Wiedergabesonde (Sonde mit flacher Oberfläche) ohne geschärfte Spitze verwendet, wie zuvor erklärt wurde.
3 ist ein Blockdiagramm, das in dem Aufzeichnungsgerät, das in 1 erklärt wurde, eine schematische Struktur des Aufzeichnungsgeräts zeigt, wenn ein Nahfeldlicht in dem obengenannten Beleuchtungsmodus erfasst wird. Übrigens sind die Teile, die gleich jenen von 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 3 wird das Laserlicht, das von einer Laserlichtquelle 25 ausgestrahlt wird, durch den Spiegel 26 zu dem optischen Beleuchtungssystem 27 geleitet, und durch das umgekehrte konische Loch in dem Aperturelement 11 auf die mikroskopische Apertur 12 gestrahlt. Dadurch wird Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur 12 erzeugt. Das Aperturelement 11 wird derart in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, dass die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 in einem Bereich des erzeugten Nahfeldlichts positioniert ist.
Wenn das Nahfeldlicht, das durch die mikroskopische Apertur 12 erzeugt wird, die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erreicht, wird das Nahfeldlicht durch eine Feinstruktur auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird zu dem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet, das an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet ist. Somit wird eine Erfassung des Nahfeldlichts im obengenannten Beleuchtungsmodus erreicht. Das Fortpflanzungslicht wird in das optische Fokussierungssystem 15 geleitet, wird in den Lichterfassungsmechanismus 17 durch den Spiegel 16 geleitet, der an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet ist, und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das in ein reproduziertes Licht umgewandelt wird. Das reproduzierte Licht, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 ausgegeben wird, wird zu dem Steuermechanismus 19 übertragen und zu dem Spitzenerfassungsmechanismus 18 geleitet. Der Steuermechanismus 19 sendet ein Steuersignal zu dem z-Achsen-Steuermechanismus 14 auf der Basis eines Spitzensignals, das von dem Spitzenerfassungsmechanismus 18 gesendet wurde, wie in 1 erklärt, um die Positionssteuerung für das Aperturelement 11 auszuführen. Auf der Basis des reproduzierten Signals, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 empfangen wurde, wird ein Aufzeichnungszustand von Informationen in einer Wiedergabeposition bestimmt, in der die mikroskopische Apertur 12 angeordnet ist.
Folglich ist es möglich, Informationen mit hoher Dichte, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, wiederzugeben, und einen Annäherungszustand für das Apertu relement 11 und das Aufzeichnungsmedium 10 zu halten, beides unter Verwendung von Nahfeldlicht. Somit ist das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht. Ferner kann eine Wiedergabesonde (Sonde mit flacher Oberfläche) ohne geschärfte Spitze in einem Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Da auch der Beleuchtungsmodus zum Erfassen von Nahfeldlicht verwendet wird, ermöglicht die vergleichsweise erhöhte Stärke von Laserlicht, das zu der mikroskopischen Apertur geleitet wird, die Erzeugung eines starken Nahfeldlichts, wodurch eine lokalisierte Ausstrahlung von Wärmeenergie möglich wird. Außer der Wiedergabe von Informationen, die mit hoher Dichte aufgezeichnet sind, ist daher eine Aufzeichnung von Informationen hoher Dichte aufgrund der Bereitstellung von Wärmeenergie möglich.
(Ausführungsform 2)
4 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 2 zeigt. Übrigens sind die Teile, die gleich jenen von 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 4 wird Laserlicht 29 von einer Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 vorzugsweise unter Totalreflexionsbedingungen an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 gestrahlt. Dadurch wird Nahfeldlicht in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt und lokalisiert. Das Aperturelement 11 wird in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, so dass die mikroskopische Apertur 12 in einem Bereich des lokalisierten Nahfeldlichts positioniert ist. Hier ist das Laserlicht 29 Licht aus zwei unterschiedlichen Wellenlängen, d.h., gemischt mit Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen (Wellenlänge λ1) und Abstand steuerndem Laserlicht (Wellenlänge λ2). Das Nahfeldlicht, das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 lokalisiert ist, enthält zwei unterschiedliche Wellenlängen.
Wenn die mikroskopische Apertur 12 in den lokalisierten Nahfeldlichtbereich auf dem Aufzeichnungsmedium 10 gebracht wird, wird das Nahfeldlicht durch die mikroskopische Apertur 12 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird durch die mikroskopische Apertur 12 zu einem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet, das über der mikroskopischen Apertur 12 angeordnet ist. Somit wird das Nahfeldlicht im Sammelmodus erfasst. Das Fortpflanzungslicht, das zu dem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet wird, enthält zwei verschiedene Wellenlängenkomponenten (λ1 und λ2), ähnlich dem gestreuten Nahfeldlicht, das in der Wellenlänge durch einen dichroitischen Spiegel 31 getrennt wird. Eine (Wellenlänge λ1) der Fortpflanzungslichtwellenlänge, die durch den dichroitischen Spiegel 31 getrennt wird, wird zu dem Lichterfassungsmechanismus 36 durch einen Durchstrahlungsspiegel 32 und ein optisches Filter 34 geleitet, während die andere (Wellenlänge λ2) reflektiert und dann durch ein optisches Filter 33 zu einem Lichterfassungsmechanismus 35 geleitet wird. Hier ist das optische Filter 34 ein Filter zum Selektieren und Durchlassen einer Wellenlänge λ1 von Fortpflanzungslicht, während das optische Filter 33 zum Selektieren und Durchlassen einer Wellenlänge λ2 von Fortpflanzungslicht dient. Das Fortpflanzungslicht, das in den Lichterfassungsmechanismus 36 eingeleitet wird, wird zu einem elektrischen Signal umgewandelt, das zu einem reproduzierten Signal wird, während das Fortpflanzungslicht, das zu dem Lichterfassungsmechanismus 35 geleitet wird, in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das zu einem Abstandssteuerungssignal wird. Beide werden zu dem Steuermechanismus 19 gesendet. Der Steuermechanismus 19 sendet ein Steuersignal zu dem z-Achsen-Steuermechanismus 14, um die Position der mikroskopischen Apertur 12 in einer Weise zu steuern, dass ein Wert, der durch ein Abstandssteuerungssignal dargestellt wird, das von dem Lichterfassungsmechanismus 35 gesendet wird, gehalten wird, wodurch eine Positionssteuerung für das Aperturelement 11 ausge führt wird. Es ist auch möglich, einen Spitzenerfassungsmechanismus einzubauen, um einen erfassten Spitzenwert zu halten, ähnlich wie in Ausführungsform 1. In dem Steuermechanismus 19 wird auch ein Aufzeichnungszustand von Informationen in einer Wiedergabeposition, in der die mikroskopische Apertur 12 angeordnet ist, auf der Basis eines reproduzierten Signals bestimmt, das von dem Lichterfassungsmechanismus 36 gesendet wird, wodurch eine Wiedergabe von Informationen erreicht wird.
Daher ist es möglich, Informationen hoher Dichte wiederzugeben, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, und das Aperturelement 11 und das Aufzeichnungsmedium 10 in einem Annäherungszustand zu halten, beides unter die Verwendung von Nahfeldlicht. Somit ist das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht. Ferner kann eine Wiedergabesonde (Sonde mit flacher Oberfläche) ohne geschärfte Spitze in einem Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Ferner ist es möglich, eine Wiedergabe von Informationen und eine Annäherungssteuerung des Aperturelements definitiv und mit Zuverlässigkeit auszuführen, indem verschiedene Wellenlängen von Laserlicht, das zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind (Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen), und Laserlicht, das zur Ausführung einer Annäherungssteuerung für das Aperturelement verwendet wird (Laserlicht zur Abstandssteuerung), zugeordnet und verwendet werden.
5 ist ein Blockdiagramm, das von dem Aufzeichnungsgerät, das in 4 erklärt ist, eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts zeigt, wenn Nahfeldlicht in einem Beleuchtungsmodus erfasst wird. Übrigens sind Teile, die gleich jenen von 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 5 wird Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen (Wellenlänge λ1), wie in 4 erklärt, von einer Laser lichtquelle 44 ausgestrahlt und durch einen Spiegel 42 zu einem Wellenlängenkombinierer 41 geleitet. Ebenso wird ein Laserlicht zur Abstandssteuerung (Wellenlänge λ2), wie in 4 erklärt, von einer Laserlichtquelle 43 ausgestrahlt und in den Wellenlängenkombinierer 41 geleitet. Das Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen und das Laserlicht zur Abstandssteuerung, die in den Wellenlängenkombinierer 41 geleitet werden, wird kombiniert und zu einem optischen Beleuchtungssystem 27 geleitet, wo es zu der mikroskopischen Apertur 12 durch das umgekehrte konische Loch des Aperturelements 11 gelenkt wird. Dadurch wird Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur 12 erzeugt. Das Aperturelement 11 wird in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, so dass die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 in einem Bereich des erzeugten Nahfeldlichts angeordnet ist. Hier enthält das Nahfeldlicht, das in der mikroskopischen Apertur 12 erzeugt wird, zwei verschiedene Wellenlängenkomponenten (λ1 und λ2).
Wenn das Nahfeldlicht, das in der mikroskopischen Apertur 12 erzeugt wurde, die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erreicht, wird das Nahfeldlicht durch eine Feinstruktur in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird zu dem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet und dort fokussiert, das an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet ist. Somit wird Nahfeldlicht im Beleuchtungsmodus erfasst. Das Fortpflanzungslicht, das zu dem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet wird, enthält die obengenannten zwei verschiedene Wellenlängenkomponenten (λ1 und λ2), die durch einen dichroitischen Spiegel 31 in der Wellenlänge getrennt werden. Die Verarbeitung von Fortpflanzungslicht durch den dichroitischen Spiegel 31, d.h., die Erzeugung eines reproduzierten Signals und eines Abstandssteuerungssignals, wie auch die Annäherungssteuerung abhängig von dem Abstandssteuerungssignal sind ähnlich dem in 4 dargestellten Betrieb und eine Erklärung wird hier unterlassen.
Daher ist es möglich, Informationen hoher Dichte, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, wiederzugeben und das Aperturelement 11 und das Aufzeichnungsmedium 10 in einem Annäherungszustand zu halten, beides unter Verwendung von Nahfeldlicht. Somit ist das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht. Ferner kann eine Wiedergabesonde (Sonde mit flacher Oberfläche) ohne geschärfte Spitze in einem Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Ferner ist es möglich, eine Wiedergabe von Informationen und eine Aperturelement-Annäherungssteuerung definitiv und mit Zuverlässigkeit auszuführen, indem verschiedene Wellenlängen von Laserlicht, das zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind (Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen), und Laserlicht, das zur Ausführung einer Annäherungssteuerung für das Aperturelement verwendet wird (Laserlicht zur Abstandssteuerung), zugeordnet und verwendet werden. Da der Beleuchtungsmodus zum Erfassen von Nahfeldlicht verwendet wird, ermöglicht auch die vergleichsweise Erhöhung der Stärke von Laserlicht, das zu der mikroskopischen Apertur geleitet wird, die Erzeugung eines starken Nahfeldlichts, wodurch eine lokalisierte Ausstrahlung von Wärmeenergie möglich ist. Daher ist außer der Wiedergabe von Informationen, die mit hoher Dichte aufgezeichnet sind, eine Aufzeichnung von Informationen mit Dichte aufgrund der Bereitstellung von Wärmeenergie möglich.
(Ausführungsform 3)
6 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung zeigt. Eine Laserlichtquelle ist zum Beispiel ein Ar-Gaslaser zum Ausstrahlen von Licht mit Wellenlängen von 488 nm und 515 nm. Das Licht wird durch ein akustisches Filter 202 in seiner Wellenlänge selektiert und zu einer optischen Nahfeldsonde 203 geleitet. Das optische akustische Filter 202 ist durch einen Quarzkristall und einen akustischen Wellentreiber (nicht dargestellt) konstruiert und hat eine Funktion zum Abtrennen eines Einfarbenlichts von Breitbandlicht. Die Bewegung einer akustischen welle durch den Kristall bewirkt eine Verzerrung im Kristallgitter, das wie ein Gitterwerk dient. Das akustische Filter hat eine Funktion ähnlich einem Transmissionsfilter. Die Selektionswelle kann im Halbamplitudenwert auf eine Größenordnung von 1 nm eingeengt werden. Die optische Nahfeldsonde 203 ist an ihrer Spitze mit einer mikroskopischen Apertur von etwa 100 nm gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die optische Nahfeldsonde 203 durch Erwärmen, Strecken, Schneiden und Al-Beschichtung einer optischen Faser gebildet. Dies ist dieselbe Methode, die allgemein als herkömmliche Methode zur Herstellung einer optischen Nahfeldsonde für ein optisches Nahfeldmikroskop bekannt ist. Die optische Nahfeldsonde 203 befindet sich in einer Nähe von einigen zehn nm zu einer Oberfläche eines Informationsaufzeichnungsmediums 206. Nahfeldlicht 205 wird durch eine mikroskopische Apertur an einer Spitze der optischen Nahfeldsonde 203 erzeugt. Dieses wird durch die Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 206 gestreut und zu fortpflanzungsfähigem, gestreuten Licht 208 umgewandelt, das von einem Licht empfangenden Element 204 erfasst werden kann. Aufgrund der Verwendung der Sonde mit einer solchen mikroskopische Apertur, kann das Licht, das mit dem Aufzeichnungsmedium interagiert, eine Hauptkomponente von Nahfeldlicht aufweisen. Das erfasste Signal beruht auf dem Nahfeldlicht. Das erfasste Signal wird zu einer Signalverarbeitungsschaltung 214 gesendet. Die Signalverarbeitungsschaltung 214 gibt ein Ausgangssignal 215 und ein Signal, das zu einer Steuerschaltung 212 gesendet wird, aus. Die Steuerschaltung 212 steuert den Betrieb des optischen akustischen Filters 202 und gibt Signale an Stellglieder 207, 211 aus, wodurch ein Grobbewegungsmechanismus 210 und ein Feinbewegungsmechanismus 209 das Aufzeichnungsmedium 206 in eine z-Richtung steuern.
Das akustische Filter 202 kann zwischen zwei Wellenlängen λ₁ = 488 nm und λ₂ = 515 nm bei einer Geschwindigkeit von 250 Mikrosekunden umschalten. Daher werden zeitlich abwechselnd zwei Wellenlängen von 488 nm und 515 nm von Licht in die optische Nahfeldsonde 203 eingeleitet. Nahfeldlicht 205 hat eine z-Richtungsabhängigkeit von einer Exponentialfunktionsabschwächung. Da jedoch der exponentiale Teil abhängig von einer Wellenlänge anders ist, ist bei dem Nahfeldlicht, wenn λ₂ eine Eingangslichtwellenlänge ist, die Verteilung weit gestreut. 7 zeigt ein Abhängigkeit von einer Nahfeldlichtstärke gegenüber einem Abstand zwischen der Sonde und der Aufzeichnungsmediumoberfläche. In 7 wird die Stärke des Nahfeldlichts, die durch die vertikale Achse dargestellt ist, mit zunehmendem Abstand zwischen der Sonde und der Aufzeichnungsmediumoberfläche abrupt abgeschwächt. Die Neigung der Abschwächung hängt von der Wellenlänge ab.
8 ist eine Draufsicht von oben auf einen Teil des Informationsaufzeichnungsmediums 206. Datenmarken 220 sind aus einem Material gebildet, das sich in seinem Reflexionsvermögen von einem Substrat unterscheidet. In der vorliegenden Ausführungsform wurde eine Substrat verwendet, die eine Änderung aufgrund einer lokalen Erwärmung erfährt, z.B. ein Phasenänderungsfilm, der in einem Phasenänderungsaufzeichnungsverfahren verwendet wird. Wenn die optische Nahfeldsonde 203 über die Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 206 geführt wird, ändert sich die Größe der Wechselwirkung zwischen dem Nahfeldlicht 205 und der Aufzeichnungsmediumsoberfläche 206 augrund des Vorhandenseins oder Fehlens der Datenmarke 220. 9 zeigt als ein Beispiel eine Differenz in der ausgegebenen Lichtstärke für eine Wellenlänge λ₂ = 515 nm aufgrund des Vorhandenseins oder Fehlens der Datenmarke 220. Eine ähnliche Figur wird für λ₁ = 488 nm erhalten.
10 ist eine Figur, die durch Kombinieren von 7 und 9 eine Abhängigkeit einer Ausgangssignalstärke gegenüber einer Eingangswellenlänge und ein Vorhandensein oder Fehlen einer Datenmarke zeigt. In der Folge wird eine Signalverarbeitungsmethode besprochen.
Es wird angenommen, dass eine Ausgangssignalstärke 228 mit einer Wellenlänge λ₁ in einem bestimmten Moment erhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt gibt es die Möglichkeit A, dass keine Datenmarke unter der Sonde mit einem Abstand 226 zwischen der Sonde und dem Aufzeichnungsmedium vorhanden ist, und eine Möglichkeit B, dass eine Datenmarke unter der Sonde mit einem Abstand 227 zwischen der Sonde und dem Aufzeichnungsmedium vorhanden ist. Folglich wird die Wellenlänge auf λ2 geschalten, bevor die Sonde absichtlich über eine Strecke bewegt wird. Für die Möglichkeit A ist der Ausgang bei 230, während für die Möglichkeit B der Ausgang bei 229 ist. Da 229 und 230 unbedingt unterschiedlich sind, werden zu demselben Zeitpunkt zwei unterschiedliche Informationen über einen Abstand zwischen der Sonde und dem Aufzeichnungsmedium und ein Vorhandensein und Fehlen einer Datenmarke erhalten. Es ist bevorzugt, dass der Abstand zwischen der Sonde und dem Aufzeichnungsmedium so eingestellt ist, dass eine Signalstärke, die von vier Kurven in 10 erhalten wird, am größten wird. Informationen über den Abstand werden an die Steuerschaltung 212 geleitet, so dass die Stellglieder 207 und 211 einen Feinbewegungsmechanismus 209 beziehungsweise einen Grobeinstellungsmechanismus 210 bewegen, um eine Steuerung auszuüben, dass ein gewünschter Abstand gehalten wird. Ebenso werden Informationen über ein Vorhandensein oder einen Abstand einer Datenmarke zu einem Ausgangssignal der vorliegenden Informationswiedergabevorrichtung.
Dadurch könnte die Sonde 209 in einer z-Achsenposition ohne mechanisches Vibrieren der Sonde 203 in die z-Richtung gesteuert werden. Eine kompakte Gerätestruktur wurde ohne Bedarf an einem Mechanismus zum Vibrieren der Sonde 203 in die z-Richtung und einem Mechanismus zum Erfassen einer Amplitude der Vibration erhalten. Auch da die Sonde 203 nicht in physischem Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium steht, tritt keine Beschädigung der Sonde und des Aufzeichnungsmediums auf. Für Ausführungsform 1 und 2 war ein Signalspitzenerfassungsmechanismus 18 erforderlich und ferner, wie zuvor festgehalten, wurden Informationen, die zur Abstandssteuerung erforderlich sind, erhalten, nachdem die Sonde über eine Strecke von annähernd dem Achtfachen einer Minimaleinheit einer Datenmarkengröße geführt wurde. In der vorliegenden Ausführungsform jedoch ist keine Spitzenerfassung notwendig und eine Abstandskontrolle ist in einer Zeitstufe möglich, in der die Sonde eine Datenmarkenminimaleinheit abgetastet hat.
(Ausführungsform 4)
11 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswidergabegeräts gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung zeigt. Der Unterschied zu 6 liegt darin, dass die Nahfeldsonde 231 an ihrer Spitze eine Sonde mit einem scharfen Fortsatz mit einer Größe von etwa 100 nm anstelle der mikroskopischen Apertur von 6 verwendet, und dass einfallendes Licht von der Unterseite des Aufzeichnungsmediums 206 eingeleitet wird, um Nahfeldlicht 205 aufgrund einer Totalreflexion zu erzeugen. Andere Punkte sind dieselben wie in 6 und deren Erklärung wird unterlassen. Einfallendes Licht wird auf eine Seitenfläche des Aufzeichnungsmediums 206 durch eine optische Faser (nicht dargestellt) geleitet, das sich im Inneren des Aufzeichnungsmediums 206 durch Totalreflexion fortpflanzt. Nahfeldlicht 205 erscheint in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 206 aufgrund einer inneren Totalreflexion. Das Nahfeldlicht 205 unterscheidet sich in seiner Stärkenverteilung abhängig von einer optischen Eigenschaft der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 205, d.h., dem Vorhanden sein oder Fehlen einer Datenmarke. Das Nahfeldlicht 205 wird durch eine Nahfeldlichtsonde 231 zu Streulicht 208 gestreut, das von dem Licht empfangenden Element 204 erfasst wird. Diese Ausführungsform ist dieselbe wie Ausführungsform 3, da ein Abstand zwischen der Nahfeldsonde 231 und der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 206 exakt gesteuert werden muss. Ferner ist die z-Richtungsabhängigkeit des Nahfeldlichts theoretisch dieselbe wie jene von Ausführungsform 3. Daher ist es möglich, dieselbe Methode wie jene von Ausführungsform 3 zu verwenden. Das heißt, es erfolgt eine Eingabe zum Umschalten zwischen zwei Wellenlängen durch ein optisches akustisches Element 202. Unter Verwendung deren Ausgangssignalstärken kann die Sonde 231 in eine z-Richtungsposition durch die Steuerschaltung 212 ohne mechanisches Vibrieren der Sonde 231 gesteuert werden. Gleichzeitig wird eine Informationswiedergabe von dem Speichermedium 206 möglich.
Somit ist es nicht notwendig, einen Mechanismus zum Vibrieren der Sonde 231 in die z-Richtung und einen Mechanismus zum Erfassen einer Amplitude der Vibration zu verwenden, wodurch eine kompakte Gerätstruktur erreicht wird. Auch da die Sonde 203 nicht in physischem Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium steht, tritt keine Beschädigung der Sonde und des Aufzeichnungsmediums aufgrund eines solchen Kontaktes auf.
Da auch die Sonde 231 keine mikroskopische Apertur an ihrer Spitze aufweisen muss, ist die Sonde leichter herzustellen.
(Ausführungsform 5)
In der vorliegenden Ausführungsform wurde eine Sonde mit flacher Oberfläche 237 als Nahfeldsonde verwendet, in der ein umkehrtes konisches Loch gebildet ist, um eine mikroskopische Apertur bereitzustellen, wie zuvor erwähnt wurde. 12 zeigt eine schematische Struktur eines Informati onswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 5. Die vorliegende Ausführungsform ist ähnlich Ausführungsform 3 in der allgemeinen Gerätstruktur, dem Betriebsmechanismus und der Signalverarbeitungsschaltung und somit wird eine ausführliche Erklärung unterlassen. Die Sonde mit flacher Oberfläche gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch einen Siliziumprozess hergestellt, der allgemein in der herkömmlichen Halbleiterherstellungstechnologie verwendet wird. Das Licht empfangende Element 233 umfasst eine Fotodiode oder dergleichen, die auf einem Siliziumwafer integriert ist. Ein Siliziumsubstrat kann mit einem umgekehrten konischen Loch durch anisotropes Ätzen von Silizium gebildet werden, an dessen Innenfläche ein Al-Film als Reflexionsfilm 236 gebildet wird, um Licht am Einfallen auf das Siliziumsubstrat und an einer Absorption durch das Siliziumsubstrat zu hindern. Einfallslicht 232, das durch ein Linsensystem oder einen optischen Wellenleiter (nicht dargestellt) eingeleitet wird, erzeugt Nahfeldlicht 205 von einer mikroskopischen Apertur 234, die an einer Spitze der Sonde gebildet ist. Das Streulicht 208, das sich aus der Wechselwirkung zwischen diesem und einer Datenmarke 234 ergibt, wird von dem Licht empfangenden Element 233 erfasst. Da die z-Richtungsabhängigkeit von Nahfeldlicht theoretisch dieselbe ist wie jene von Ausführungsform 3, kann die Sonde in ihrer z-Achsenposition auf dieselbe Weise wie Ausführungsform 3 gesteuert werden, ohne mechanische Vibration zu erzeugen. Gleichzeitig ist eine Wiedergabe von Informationen von dem Aufzeichnungsmedium 206 möglich.
Somit ist die Verwendung eines Mechanismus zum Vibrieren der Sonde mit flacher Oberfläche 237 in die z-Richtung nicht notwendig, und auch kein Mechanismus zum Erfassen einer Amplitude der Vibration, wodurch eine kompakte Gerätstruktur erhalten wird. Auch da die Sonde 203 nicht in physischem Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium steht, tritt keine Beschädigung der Sonde und des Aufzeichnungsmediums aufgrund eines solchen Kontaktes auf. Ebenso wird mit der Verwendung der Sonde mit flacher Oberfläche eine kompakte Gerätstruktur erreicht. Da ferner die Sonde mit flacher Oberfläche unter Verwendung einer Halbleiterherstellungstechnologie hergestellt werden kann, ist eine Massenproduktion mit Reproduzierbarkeit möglich. Ferner ist es möglich, dass bei der Sonde mit flacher Oberfläche 237 als Abtastverfahren über einem Aufzeichnungsmedium eine Schwebekopftechnik verwendet wird (wobei eine keilförmige Verjüngung in einem Kopf bereitgestellt ist, der eine Sonde enthält, durch die Luft geleitet wird, um einen Luftstrom zwischen der Sonde und der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums bereitzustellen, um den Kopf in Bezug auf das Aufzeichnungsmedium aufgrund eines Gleichgewichts mit einer zuvor ausgeübten Presskraft auf den Kopf zu dem Aufzeichnungsmedium schweben zu lassen), die bei der herkömmlichen Hard Disk verwendet wird.
(Ausführungsform 6)
13 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von 6 darin, dass kein optisches akustisches Element 202 bereitgestellt ist, das eine Wellenlänge des eingehenden Lichts von einer Laserlichtquelle 201 selektiert, und stattdessen ein Licht empfangendes Element bereitgestellt ist, das ein Licht empfangendes Element 238 für eine Wellenlänge λ₁ und ein Licht empfangendes Element 239 für eine Wellenlänge λ₂ hat, und dass der Inhalt der Verarbeitung in einer Signalverarbeitungsschaltung 240 anders ist. Andere Punkte sind dieselben wie jene von 6 und deren Erklärung wird unterlassen. Die Laserlichtquelle 201 sendet Licht mit Wellenlängen von zum Beispiel 488 nm und 515 nm aus. Das Licht wird zu Nahfeldlicht 205 umgewandelt und interagiert mit dem Aufzeichnungsmedium 206, was zu Streulicht 208 führt. Hier empfängt das Licht empfangende Element 238 eine Wellenlänge λ₁ von Licht und das Licht empfangende Element 239 empfängt eine Wellenlänge λ₂ von Licht. In der Signalverarbeitungsschaltung 240, die diese Signale verwendet, ist es möglich, gleichzeitig Abstandsinformationen zwischen der Sonde und dem Aufzeichnungsmedium und Informationen über das Vorhandensein und Fehlen einer Datenmarke in 10 zu erhalten, wie in Ausführungsform 3 erklärt. Von diesen werden die Abstandsinformationen zu der Steuerschaltung 212 gesendet und zur Abstandssteuerung zwischen Sonde und Medium durch den Grobbewegungsmechanismus 211 und den Feinbewegungsmechanismus 207 verwendet. Die Informationen über das Vorhandensein oder Fehlen einer Datenmarke werden au einem Ausgangssignal 215 dieses Informationswiedergabegeräts umgewandelt.
Da in der vorliegenden Ausführungsform kein optisches akustisches Element bereitgestellt ist, kann eine einfache Gerätstruktur erreicht werden. Ferner ist es möglich, gleichzeitig Ausgangssignale aufgrund der zwei Wellenlängen zu erhalten. Daher gibt es keine Notwendigkeit, eine Synchronisierung mit dem Eingangslicht bereitzustellen, wodurch die Signalverarbeitungsschaltung vereinfacht wird.
(Ausführungsform 7)
14 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Informationswiedergabegeräts gemäß Ausführungsform 7 der Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von jener in 6 darin, dass eine Lichtquelle 241 eine LED verwendet. Die LED besitzt eine endliche Breite einer Ausgangslichtwellenlänge (für gewöhnlich eine Wellenlängenhalbbreite von etwa 15 nm für eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 800 nm), die sich von Gaslaser unterscheidet. Wie in Ausführungsform 3 erklärt, hängt die Abschwächung eines Nahfeldlichts in die z-Richtung stark von der Wellenlänge ab. Zur exakten Steuerung der Sondenposition besteht ein Bedarf an einer exakten Wahl von zwei zu verwendenden Wellenlängen von Licht. Durch die Verwendung eines optischen akustischen Elements 202 werden insbesondere zwei Wellenlängen von dem Licht der LED-Längswandabschnitt mit einem breiten Bereich von Wellenlängen gewählt und rechtzeitig umgeschalten. Dies führt zum Umschalten zwischen zwei Wellenlängen von Licht, das in die Nahfeldlichtsonde 203 geleitet wird, und danach könnte die Sonde in die z-Richtungsposition durch denselben Ablauf wie in Ausführungsform 3 gesteuert werden. Dies erhöht die Arten von Lichtquellen, die verwendet werden können und ermöglicht die Auswahl eines Lichts optimaler Wellenlänge für die Sondenpositionssteuerung. Ebenso könnte die LED-Lichtquelle als inkohärente Lichtquelle Rauschkomponenten entfernen, die auftreten, wenn eine kohärente Lichtquelle verwendet wird, wie Speckles.
In dieser Ausführungsform ist es möglich, eine Struktur ohne Verwendung eines optischen akustischen Elements bereitzustellen, indem zwei Licht empfangende Elemente ähnlich wie in Ausführungsform 6 verwendet werden.
(Ausführungsform 8)
15 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 8 zeigt. Übrigens sind die Teile, die gleich jenen von 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 15 wird Laserlicht 40 von einer Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 gestrahlt, vorzugsweise unter Totalreflexionsbedingungen an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10. Dadurch wird Nahfeldlicht in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt und lokalisiert. Das Aperturelement 11 wird in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, so dass die mikroskopische Apertur 12 in einem Bereich des lokalisierten Nahfeldlichts positioniert ist. Hier ist das Laserlicht 40 ein Licht, das mit unterschied lichen Modulationsfrequenzen des Laserlichts zur Wiedergabe von Informationen (Modulationsfrequenz f1) und des Laserlichts zur Abstandssteuerung (Modulationsfrequenz f2) gemischt ist.
Das Nahfeldlicht, das in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 lokalisiert ist, enthält auch zwei verschiedene Modulationsfrequenzkomponenten. Das Laserlicht 40, das zwei Modulationsfrequenzkomponenten enthält, wird durch Modulieren, in einem optischen Modulator 54, des Laserlichts, das von der Laserlichtquelle 53 ausgestrahlt ist, auf eine Modulationsfrequenz f1, die dem Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen zugeordnet ist, und auf eine Modulationsfrequenz f2, die dem Laserlicht zur Abstandssteuerung zugeordnet ist, auf der Basis eines Modulationssignals, das vom Steuermechanismus 59 gesendet wird, erzeugt, und durch einen Spiegel 55 auf das Aufzeichnungsmedium 10 gestrahlt. Ebenso kann ein solches Laserlicht 40, das zwei Modulationsfrequenzkomponenten enthält, durch direktes Ausführen einer Frequenzmodulation innerhalb der Laserlichtquelle 53 erzeugt werden, ohne den optischen Modulator 54 zu verwenden.
Wenn die mikroskopische Apertur 12 in den lokalisierten Nahfeldlichtbereich auf dem Aufzeichnungsmedium 10 eingesetzt wird, wird das Nahfeldlicht durch die mikroskopische Apertur 12 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird durch die mikroskopische Apertur 12 zu einem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet, das über der mikroskopischen Apertur 12 angeordnet ist. Somit wird das Erfassen von Nahfeldlicht in einem Sammelmodus erreicht, wie zuvor erwähnt. Das Fortpflanzungslicht, das zu dem optischen Fokussierungssystem 15 geleitet wird, wird durch einen Spiegel 16 zu einem Lichterfassungsmechanismus 17 geleitet und zu einem elektrischen Signal umgewandelt. Das elektrische Signal, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 ausgegeben wird, enthält zwei verschiedene Modulations frequenzkomponenten (f1 und f2), ähnlich dem gestreuten Nahfeldlicht, und wird zu einem Signalphasendetektor für wiedergegebene Informationen 51 und einen Signalphasendetektor für den Abstand 52 übertragen. Der Signalphasendetektor für wiedergegebene Informationen 51 empfängt von dem Steuermechanismus 59 ein Erfassungsreferenzsignal zum Ermitteln einer Frequenzkomponente f1, wodurch ein reproduziertes Signal abgeleitet wird. Der Signalphasendetektor für den Abstand 52 empfängt von dem Steuermechanismus 50 ein Erfassungsreferenzsignal zum Ermitteln einer Frequenzkomponente f1, wodurch ein Abstandssteuerungssignal abgeleitet wird. Das abgeleitete reproduzierte Signal und Abstandssteuerungssignal werden jeweils zu dem Steuermechanismus 59 geleitet. Der Steuermechanismus 59 sendet ein Steuersignal zu dem z-Achsen-Steuermechanismus 14, um eine Position der mikroskopischen Apertur 12 so zu steuern, dass ein Wert gehalten wird, der durch ein Abstandssteuerungssignal dargestellt wird, das von dem Signalphasendetektor für den Abstand 52 gesendet wird, wodurch eine Positionssteuerung des Aperturelements 11 ausgeführt wird. Auch wird in dem Steuermechanismus 59 ein Aufzeichnungszustand der Informationen in einer Wiedergabeposition bestimmt, wo die mikroskopische Apertur 12 positioniert ist, basierend auf einem reproduzierten Signal, das von dem Signalphasendetektor für wiedergegebene Informationen 51 übertragen wird, wodurch eine Wiedergabe von Informationen erreicht wird.
Daher ist es möglich, Informationen hoher Dichte wiederzugeben, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, und das Aperturelement 11 und das Aufzeichnungsmedium 10 in einem Annäherungszustand zu halten, beides unter Verwendung von Nahfeldlicht. Somit ist das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht. Ferner kann eine Wiedergabesonde (Sonde mit flacher Oberfläche) ohne geschärfte Spitze in dem Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Ferner ist es möglich, eine Wiedergabe von Informationen und eine Annäherungssteuerung des Aperturelements definitiv und mit Zuverlässigkeit auszuführen, indem verschiedene Wellenlängen von Laserlicht, das zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind (Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen), und Laserlicht, das zur Ausführung einer Annäherungssteuerung für das Aperturelement verwendet wird (Laserlicht zur Abstandssteuerung), zugeordnet und verwendet werden.
16 ist eine Strukturansicht eines Aufzeichnungsgeräts für den Fall, dass das Aufzeichnungsgerät, das in 15 erklärt ist, Nahfeldlicht in einem Beleuchtungsmodus erfasst. Übrigens sind die Teile, die jenen von 15 gleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 16 wird das Laserlicht, das von einer Laserlichtquelle 53 ausgestrahlt wird, durch einen optischen Modulator 54 frequenzmoduliert, um Laserlicht zu erzeugen, das zwei Modulationsfrequenzkomponenten zur Wiedergabe von Informationen und zur Abstandssteuerung enthält. Das Laserlicht wird durch den Spiegel 26 zu dem optischen Beleuchtungssystem 27 geleitet, und auf die mikroskopische Apertur 12 durch das umkehrte konische Loch in dem Aperturelement 11 gestrahlt. Dadurch wird Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur 12 erzeugt. Das Aperturelement 11 wird in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, so dass die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 in einem Bereich des erzeugten Nahfeldlichts angeordnet ist. Hier enthält das Nahfeldlicht, das in der mikroskopischen Apertur 12 erzeugt wird, auch zwei verschiedene Frequenzkomponenten f1 und f2).
Wenn das Nahfeldlicht, das durch die mikroskopische Apertur 12 erzeugt wird, die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erreicht, wird das Nahfeldlicht durch eine Feinstruktur auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird in das optisch Fokussierungssystem 15 geleitet, das an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet ist. Somit wird das Nahfeldlicht im Beleuchtungsmodus erfasst. Das Fortpflanzungslicht wird in das optische Fokussierungssystem 15 geleitet, wird durch den Spiegel 16 in den Lichterfassungsmechanismus 17 geleitet, und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Verarbeitung eines elektrischen Signals, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 ausgegeben wird, d.h., die Erzeugung eines reproduzierten Signals und eines Abstandssteuerungssignals, und die Annäherungssteuerung, die auf das Abstandssteuerungssignal anspricht, ist ähnlich wie bei dem Betrieb, der in 5 dargestellt ist, und dessen Erklärung wird hier unterlassen.
Folglich ist es möglich, die Informationen hoher Dichte, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, wiederzugeben und einen Annäherungszustand für das Aperturelement und das Aufzeichnungsmedium zu halten, beides unter Verwendung von Nahfeldlicht. Somit ist das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht. Ferner kann eine Wiedergabesonde (Sonde mit flacher Oberfläche) ohne geschärfte Spitze in einem Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Ferner ist es möglich, eine Wiedergabe von Informationen und eine Annäherungssteuerung des Aperturelements definitiv und mit Zuverlässigkeit auszuführen, indem verschiedene Wellenlängen von Laserlicht, das zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind (Laserlicht zur Wiedergabe von Informationen), und Laserlicht, das zur Ausführung einer Annäherungssteuerung für das Aperturelement verwendet wird (Laserlicht zur Abstandssteuerung), zugeordnet und verwendet werden. Da der Beleuchtungsmodus zum Erfassen von Nahfeldlicht verwendet wird, ist auch ein lokales Ausstrahlen von Wärmeenergie möglich ist. Daher ist außer der Wiedergabe von Informationen, die mit hoher Dichte aufgezeichnet sind, eine Aufzeichnung von Informationen mit Dichte aufgrund der Bereitstellung von Wärmeenergie möglich.
Obwohl in Ausführungsform 1, 2 oder 8, wie zuvor erklärt, das Aperturelement (die Wiedergabesonde) ein Substrat mit flacher Oberfläche (eine Sonde mit flacher Oberfläche) mit einer mikroskopischen Apertur verwendet, ist es möglich, eine Sonde vom Auslegertyp oder eine optische Faser, die für ein Nahfeldmikroskop bearbeitet ist, zu verwenden.
Insbesondere, wenn die Wiedergabesonde eine Sonde mit flacher Oberfläche verwendet, kann ein Sammelmodus durch direkte Anordnung eines Fotodetektors, wie einer Fotodiode oder dergleichen, anstelle des Lichterfassungsmechanismus an einem oberen Oberflächenabschnitt gegenüber der mikroskopischen Apertur erreicht werden. 17 ist ein Blockdiagramm, das ein Aufzeichnungsgerät zeigt, in dem die Struktur von 1, die durch das optische Fokussierungssystem 15, den Spiegel 16 und den Lichterfassungsmechanismus 17 gebildet wird, durch einen Lichtdetektor 61 ersetzt ist, der direkt an dem Aperturelement 11 angeordnet ist.
Wie in 17 dargestellt ist, kann durch die Anordnung des Lichtdetektors 61 an dem Aperturelement 11 auf die Struktur mit dem optischen Fokussierungssystem 15, dem Spiegel 16 und dem Lichterfassungsmechanismus 17 verzichtet werden, wodurch ein noch einfacheres Aufzeichnungsgerät bereitgestellt wird. Da ferner der Lichtdetektor 61 in einer oberen Position in voller Nähe zu der mikroskopischen Apertur 12 angeordnet wird, ist es möglich, einen Verlust von Fortpflanzungslicht aus der mikroskopischen Apertur 12 zu verhindern, wodurch ein starkes reproduziertes Signal oder Abstandssteuerungssignal erhalten wird.
Ebenso kann ein Beleuchtungsmodus durch direkte Anordnung einer Lichtleuchte, wie eines Oberflächenlicht ausstrahlenden Lasers, anstelle der Laserlichtquelle an einem oberen Oberflächenabschnitt gegenüber der mikroskopischen Apertur erreicht werden. 18 ist ein Blockdiagramm, das ein Aufzeichnungsgerät zeigt, in dem die Struktur mit der Laserlichtquelle 25, dem Spiegel 26 und dem optischen Lichtbeleuchtungssystem 27 in 3 durch eine Lichtleuchte 62 ersetzt ist, die direkt an dem Aperturelement 11 angeordnet ist.
Wie in 18 dargestellt ist, kann durch die Anordnung einer Lichtleuchte 62 an dem Aperturelement 11 auf eine Struktur verzichtet werden, die durch die Laserlichtquelle 25, den Spiegel 26 und das optische Lichtbeleuchtungssystem 27 gebildet wird, wodurch ein vereinfachtes Aufzeichnungsgerät bereitgestellt wird. Da auch die Lichtleuchte 62 in einer oberen Position in voller Nähe zu der mikroskopischen Apertur 12 angeordnet wird, ist es möglich, kann auch ein ausreichend starkes Licht mit geringerem Fortpflanzungsverlust auf die mikroskopische Apertur 12 ausgestrahlt werden. Dies ermöglicht die Erzeugung eines ausreichend starken Nahfeldlichts.
Ferner ist es durch Anordnen eines Fotodetektors, wie einer Fotodiode, in der Nähe einer Kante der mikroskopischen Apertur 12 an dem Aperturelement 11 möglich, auf eine Struktur in 18 mit dem optischen Fokussierungssystem 15, dem Spiegel 16 und dem Lichterfassungsmechanismus 17 zu verzichten. 19 ist ein Blockdiagramm eines Aufzeichnungsgeräts mit einem Verstärkungsmechanismus 76, in dem die Struktur mit dem optischen Fokussierungssystem 15, dem Spiegel 16 und dem Lichterfassungsmechanismus 17 von 18 durch Fotodetektoren 74 und 75 ersetzt ist, die direkt an dem Aperturelement angeordnet sind, so dass ein elektrisches Signal, das von dem Fotodetektor 74 und 75 ausgegeben wird, passend verstärkt und zu dem Lichterfassungsmechanismus 18 und dem Steuermechanismus 19 gesendet werden kann.
Wie in 19 dargestellt ist, kann durch die Verwendung des Aperturelements 71, das mit der Lichtleuchte 62 und den Fotodetektoren 74 und 75 angeordnet ist, nicht nur auf die Struktur mit der Laserlichtquelle 25, dem Spiegel 26 und dem optischen Lichtbeleuchtungssystem 27 verzichtet werden, sondern auch auf die Struktur mit dem optischen Fokussierungssystem 15, dem Spiegel 16 und dem Lichterfassungsmechanismus 17. Somit kann ein vereinfacht konstruiertes Aufzeichnungsgerät bereitgestellt werden. Auch weil die Fortpflanzungslichterfassung durch die Fotodetektoren 74 und 75 das Nahfeldlicht betrifft, das in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt wird. Daher ist es möglich, die Struktur zum Erzeugen von Nahfeldlicht und die Struktur zum Erfassen des Fortpflanzungslichts aufgrund einer Streuung des Nahfeldlichts an der Oberflächenseite des Aufzeichnungsmediums 10 anzuordnen, und somit die Größe des Geräts zu verringern.
Übrigens muss nicht darauf hingewiesen werden, dass das Aperturelement 11, das mit dem Fotodetektor 61 und der Lichtleuchte 62 angeordnet ist, oder das Aperturelement 71, das mit der Lichtleuchte und den Fotodetektoren 74 und 75 angeordnet ist, wie in 17, 18 und 19 dargestellt, auch bei dem Aufzeichnungsgerät angewendet werden kann, das in Ausführungsform 2 und 8 erklärt ist.
(Ausführungsform 9)
20 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 9 zeigt. Übrigens sind die Teile, die jenen von 1 gleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 20 ist ein Aperturelement 101 ein Substrat mit flacher Oberfläche und zwei mikroskopische Aperturen 102 und 103 sind in dem Aperturelement 11 gebildet, das in Ausführungsform 1 erklärt ist. Die mikroskopischen Aperturen 102 und 103 haben eine Größe, die zur Erzeugung oder Streuung von Nahfeldlicht geeignet ist, z.B. mit einem Durchmesser von mehreren zehn Nanometern. Ferner ist an dem Aperturelement 101 ein z-Achsen-Steuermechanismus 14 be reitgestellt, um die mikroskopischen Aperturen 102 und 103 in der Annäherung an das Aufzeichnungsmedium 10 zu steuern. Hier ist die mikroskopische Apertur 102 eine mikroskopische Apertur, die zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, während die mikroskopische Apertur 103 eine mikroskopische Apertur ist, die zur Steuerung des Aperturelements 101 in der Annäherung an das Aufzeichnungsmedium 10 verwendet wird.
Zur Wiedergabe von Informationen unter Verwendung von Nahfeldlicht wird Laserlicht 100 von einer Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 gestrahlt, vorzugsweise unter Totalreflexionsbedingungen an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10. Dadurch wird Nahfeldlicht in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt und lokalisiert. Das Aperturelement 101 wird derart in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, dass die mikroskopischen Aperturen 102 und 103 in einem Bereich des lokalisierten Nahfeldlichts angeordnet sind.
Wenn die mikroskopischen Aperturen 102 und 103 in den Bereich lokalisierten Nahfeldlichts auf dem Aufzeichnungsmedium 10 eingesetzt werden, wird das Nahfeldlicht durch die mikroskopischen Aperturen 102 und 103 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird durch die mikroskopischen Aperturen 102 und 103 in optische Fokussierungssysteme 105 beziehungsweise 106 eingeleitet und dort gesammelt, die über den mikroskopischen Aperturen 102 und 103 angeordnet sind. Somit wird Nahfeldlicht in einem Sammelmodus erfasst. Das Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopische Apertur 102 erzeugt wird und aufgrund einer Streuung in das optische Fokussierungssystem 105 geleitet wird, wird durch einen Spiegel 107 zu einem Lichterfassungsmechanismus 110 geleitet und als reproduziertes Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt. Ebenso wird das Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopische Apertur 103 erzeugt und aufgrund einer Streuung in das optische Fokussierungssystem 106 geleitet wird, durch einen Spiegel 108 zu einem Lichterfassungsmechanismus 109 geleitet und als Abstandssteuerungssignal in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses reproduzierte Signal und Abstandssteuerungssignal werden beide zu dem Steuermechanismus 19 gesendet. Der Steuermechanismus 19 überträgt ein Steuersignal zu dem z-Achsen-Steuermechanismus 14, um die mikroskopische Apertur 103 derart zu steuern, dass ein Wert, der durch ein Abstandssteuerungssignal dargestellt wird, gehalten wird, das von dem Lichterfassungsmechanismus 109 übertragen wird, wodurch die Position des Aperturelements 101 gesteuert wird. Ebenso wird in dem Steuermechanismus 19 basierend auf dem reproduzierten Signal, das direkt von dem Lichterfassungsmechanismus 110 gesendet wird, eine Bestimmung über einen Aufzeichnungszustand von Informationen in einer Wiedergabeposition gemacht, wo die mikroskopische Apertur 102 angeordnet ist, wodurch eine Wiedergabe von Informationen erreicht wird.
Daher ist es möglich, Informationen hoher Dichte, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, wiederzugeben, und das Aperturelement 101 in Annäherung zu dem Aufzeichnungsmedium 10 zu halten, beides unter Verwendung von Nahfeldlicht. Somit ist das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht und es kann eine Wiedergabesonde ohne geschärfte Spitze für das Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Ferner sind in dem Aperturelement 101 unabhängig die mikroskopische Apertur 102, die zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, und die mikroskopische Apertur 103, die zur Ausführung einer Annäherungssteuerung des Aperturelements 101 verwendet wird, angeordnet. Folglich sind eine Wiedergabe von Informationen und eine Annäherungssteuerung des Aperturelements definitiv und mit Zuverlässigkeit möglich.
21 ist ein Blockdiagramm eines Aufzeichnungsgeräts, wobei in dem Aufzeichnungsgerät, das in 20 erklärt ist, ein System, das durch einen Spiegel, das optische Fokussierungssystem und die mikroskopische Apertur gebildet wird, verwendet wird, um eine Aufzeichnung von Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium 10 zu ermöglichen. Übrigens sind die Teile, die gleich jenen von 20 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 21(a) dienen ein dichroitischer Spiegel 117 und ein Lichtbeleuchtungs-/optisches Fokussierungssystem 115, wenn eine Wiedergabe von Informationen ausgeführt wird, als Spiegel 107 beziehungsweise optisches Fokussierungssystem 115, wie in 20 dargestellt. Eine Laserlichtquelle 111 ist ein Lichtbeleuchtungsmittel zur Aufzeichnung von Informationen. Wenn Informationen wiedergegeben werden, wird Laserlicht von diesem durch eine Blende 112 abgeschirmt. Daher kann das Aufzeichnungsgerät, das in 21(a) dargestellt ist, eine Wiedergabe von Informationen in einem Sammelmodus ausführen, ähnlich dem Aufzeichnungsgerät, das in 20 dargestellt ist.
21(b) zeigt einen Zustand, in dem die Aufzeichnung von Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium 10 in dem Aufzeichnungsgerät vorgenommen wird, das in 21(a) dargestellt ist. In 21(b) gibt die Blende 112 Laserlicht, das von der Laserlichtquelle 111 ausgestrahlt wird, aus der Abschirmung frei, um das Laserlicht zu dem dichroitischen Spiegel 117 zu leiten. Gleichzeitig mit der Freigabe der Blende 112 wird das Laserlicht 110, das von einer Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 ausgestrahlt wird, auch durch ein Abschirmungselement (nicht dargestellt) abgeschirmt. Daher wird kein Nahfeldlicht auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt. Folglich werden weder ein reproduziertes Signal noch ein Abstandssteuerungssignal von den Lichterfassungsmechanismen 109 und 110 ausgegeben.
Das Laserlicht, das auf den dichroitischen Spiegel 117 fällt, wird zu dem Lichtbeleuchtungs-/optischen Fokussierungssystem 115 geleitet. Bei dieser Gelegenheit dient das Lichtbeleuchtungs-/optische Fokussierungssystem 115 als optisches Fokussierungssystem. Das Laserlicht, das durch das Lichtbeleuchtungs-/optische Fokussierungssystem 115 fokussiert wird, wird zu der mikroskopischen Apertur 102 geleitet, um Nahfeldlicht zu erzeugen. Dieses Nahfeldlicht kann eine vergleichsweise hohe Stärke im Verhältnis zu der Stärke von Laserlicht haben, das bei der Laserlichtquelle 111 ausgestrahlt wird.
Übrigens hat das Aufzeichnungsmedium 10 an seiner Oberfläche ein Material, dessen physikalische Eigenschaft oder Struktur durch die lokale Anwendung von Wärmeenergie verändert wird. Daher ist zum Beispiel eine Aufzeichnung binärer Informationen hoher Dichte möglich. Die aufgezeichneten Informationen können durch das Aufzeichnungsgerät in dem Zustand wiedergegeben werden, der in 21(a) dargestellt ist.
Folglich wird eine Wiedergabe von Informationen im Sammelmodus und eine Annäherungssteuerung des Aperturelements 101 erreicht. Ferner ermöglicht die Bereitstellung der Laserlichtquelle 111 und der Blende 112 eine lokalisierte Anwendung von Wärmeenergie im Beleuchtungsmodus, wodurch eine Aufzeichnung von Informationen hoher Dichte möglich ist.
22 ist ein Blockdiagramm eines Aufzeichnungsgeräts wobei in dem Aufzeichnungsgerät, das in 20 erklärt ist, Nahfeldlicht im obengenannten Beleuchtungsmodus erfasst wird. Übrigens sind Teile, die gleich jenen von 20 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 22 wird das Laserlicht, das von einer Laserlichtquelle 111 ausgestrahlt wird, durch den Spiegel 113 zu dem optischen Lichtbeleuchtungssystem 115 geleitet und durch das umgekehrte konische Loch in dem Aperturelement 101 zu der mikroskopischen Apertur 102 geleitet. Dadurch wird Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur 102 erzeugt. Ebenso wird das Laserlicht, das von einer Laserlichtquelle 112 ausgestrahlt wird, durch den Spiegel 114 zu dem optischen Lichtbeleuchtungssystem 116 geleitet und durch das umgekehrte konische Loch in dem Aperturelement 101 zu der mikroskopischen Apertur 103 geleitet. Dadurch wird Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur 103 erzeugt. Das Aperturelement 101 wird in die Nähe des Aufzeichnungsmediums 10 gebracht, so dass die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 in einem Bereich des Nahfeldlichts angeordnet ist, das in den mikroskopischen Aperturen 102 und 103 erzeugt wird.
Wenn die Bereiche des Nahfeldlichts, die von den mikroskopischen Aperturen 102 und 103 erzeugt werden, die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erreichen, wird das Nahfeldlicht durch eine Feinstruktur auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 gestreut. Das gestreute Licht (Fortpflanzungslicht) wird in die optischen Fokussierungssysteme 105 und 106 geleitet und dort fokussiert, die an der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet sind. Somit wird Nahfeldlicht im Beleuchtungsmodus erfasst. Das Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopische Apertur 102 erzeugt und durch Streuung in das optische Fokussierungssystem 105 geleitet wird, wird durch den Spiegel 107 in den Lichterfassungsmechanismus 110 geleitet und als reproduziertes Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt. Ebenso wird Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopische Apertur 103 erzeugt und durch Streuung in das optische Fokussierungssystem 106 geleitet wird, durch den Spiegel 108 in den Lichterfassungsmechanismus 109 geleitet und als Abstandsignal in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Verarbeitung dieses reproduzierten Signals und des Abstandssignals, d.h., die Erzeugung eines Reproduktionssignals und eines Abstandssteuerungssignals, und die Annäherungssteuerung gemäß dem Abstandssteuerungssignal sind ähnlich den Operationen, die in 20 dargestellt sind, und deren Erklärung wird hier unterlassen.
Folglich ist es möglich, die Informationen hoher Dichte, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, wiederzugeben und einen Annäherungszustand für das Aperturelement 101 und das Aufzeichnungsmedium 10 zu halten, beides unter Verwendung von Nahfeldlicht. Somit ist das Aufzeichnungsgerät in seiner Struktur vereinfacht. Ferner kann eine Wiedergabesonde (Sonde mit flacher Oberfläche) ohne geschärfte Spitze in einem Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Ferner sind in dem Aperturelement 101 die mikroskopische Apertur 102, die zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, und die mikroskopische Apertur 103, die zur Ausführung der Annäherungssteuerung des Aperturelements 101 verwendet wird, unabhängig gebildet. Folglich sind eine Wiedergabe von Informationen und eine Annäherungssteuerung des Aperturelements definitiv und mit Zuverlässigkeit möglich. Da auch der Beleuchtungsmodus zum Erfassen von Nahfeldlicht ausgebildet ist, ermöglicht die vergleichsweise erhöhte Stärke von Laserlicht, das zu der mikroskopischen Apertur geleitet wird, die Erzeugung eines starken Nahfeldlichts, wodurch eine lokalisierte Ausstrahlung von Wärmeenergie möglich wird. Daher ist außer der Wiedergabe von Informationen, die mit hoher Dichte aufgezeichnet sind, eine Aufzeichnung von Informationen mit Dichte aufgrund der Bereitstellung von Wärmeenergie möglich.
In 20 bis 22, wie zuvor erklärt, erfolgt das Erfassen von Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopischen Aperturen 102, 103 gestreut wird, durch die entsprechenden optischen Fokussierungssysteme 105, 106 zu den mikroskopischen Aperturen. Als Alternative kann anstelle der optischen Fokussierungssysteme 105, 106 ein optisches Linsensystem so angeordnet sein, dass das Licht, das durch dieses optische Linsensystem fokussiert wird, auf der Basis der Wellenlänge oder Modulationsfrequenz getrennt wird, wodurch Fortpflanzungslichtabschnitte aufgrund der zwei mikroskopischen Aperturen unterschieden werden.
23 zeigt eine Aufzeichnungsgerätstrukturansicht, wobei in dem Aufzeichnungsgerät, das in 22 erklärt ist, die mikroskopische Apertur 103 im Sammelmodus verwendet wird, wodurch eine Annäherungssteuerung des Aperturelements 101 zu dem Aufzeichnungsmedium 10 ausgeführt wird. Übrigens sind die Teile, die jenen von 22 gleich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
Wie in 23 dargestellt ist, werden verschiedene Erzeugungsschemen (Beleuchtungsmodus und Sammelmodus) für jene von Nahfeldlicht angewendet, das in der Wiedergabe von Informationen verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmedium 10 aufgezeichnet sind, sowie in der Annäherungssteuerung des Aperturelements 101 zu dem Aufzeichnungsmedium 10. Somit ist es möglich, separat und definitiv ein reproduziertes Signal und ein Abstandssteuerungssignal, ohne Interferenz zwischen diesen, aus Nahfeldlicht zu erfassen.
In Ausführungsform 9, wie zuvor erklärt, ist durch Zuordnen verschiedener Wellenlängen oder Modulationsfrequenzen zu jenen von Laserlicht zum Erzeugen von Nahfeldlicht, um ein reproduziertes Signal und eine Abstandssteuerungssignal zu erhalten, wie in Ausführungsform 2 oder 8 erklärt wurde, auch möglich, separat und effektiv ein reproduziertes Signal und ein Abstandssteuerungssignal zu erfassen.
Ebenso kann das Aperturelement (die Wiedergabesonde) eine optische Sonde vom Auslegertyp oder eine optische Fasersonde verwenden, die für Nahfeldmikroskope verwendet wird. Übrigens können das Aperturelement 11, das mit dem Fotodetektor 61 und der Lichtleuchte 62 angeordnet ist, oder das Aperturelement 71, das mit der Lichtleuchte und den Fotode tektoren 74 und 75 angeordnet ist, wie in 17, 18 und 19 dargestellt, für jede mikroskopische Apertur angewendet werden, die in Ausführungsform 9 erklärt ist.
Ferner kann die mikroskopische Apertur in Ausführungsform 1, 2, und 8, 9, die zum Erfassen eines reproduzierten Signals verwendet wird, in dem Aperturelement in einer Mehrzahl ausgebildet sein. In diesem Fall können mehrere Informationen, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, gleichzeitig wiedergegeben werden.
(Ausführungsform 10)
Anschließend wird ein Aufzeichnungsgerät gemäß Ausführungsform 10 erklärt. Das Aufzeichnungsgerät gemäß Ausführungsform 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Stufe in einer Unterseite des Aperturelements in dem Aufzeichnungsgerät gemäß Ausführungsform 9 bereitgestellt ist, um entsprechende mikroskopische Aperturen, die der Differenz der Stufe entsprechen, bereitzustellen.
24 ist ein Blockdiagramm, das ein Aperturelement eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 10 zeigt. In 24 hat ein Aperturelement 121 eine Stufe a, um eine Unterseite in zwei zu teilen. Eine mikroskopische Apertur 122 und eine mikroskopische Apertur 123 sind den jeweiligen Unterseiten entsprechend bereitgestellt. Mit anderen Worten, in den mikroskopischen Aperturen, die in Ausführungsform 9 dargestellt sind, ist das Aperturelement 121 ein Substrat mit flacher Oberfläche, das mit einer Stufe zwischen zwei mikroskopischen Aperturen bereitgestellt ist. Die mikroskopische Apertur 122 und die mikroskopische Apertur 123 haben jeweils eine geeignete Größe, um ein Nahfeldlicht zu erzeugen und zu streuen, z.B. einen Durchmesser von einigen zehn Nanometern. Ferner ist ein z-Achsen-Steuermechanismus 14 an dem Aperturelement 121 bereitgestellt, um den mikroskopischen Teil 102 und 103 in der Annäherung an das Aufzeichnungsmedium 10 zu steuern. Hier ist die mikroskopische Apertur 122 eine mikroskopische Apertur, die zur Wiedergabe von Informationen verwendet wird, während die mikroskopische Apertur 123 eine mikroskopische Apertur ist, die zur Steuerung des Aperturelements 121 in der Annäherung an das Aufzeichnungsmedium 10 verwendet wird, um ein Signal zu erzeugen, das relativ zu einem Signal fixiert ist, das in der mikroskopischen Apertur 122 erfasst wird.
Das Vorhandensein der Stufe a stellt eine Positionsdifferenz bereit, um Nahfeldlicht zu streuen, das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu erzeugt wird, d.h., den Abstand von der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu den mikroskopischen Aperturen. Folglich ist zum Beispiel die Stärke von Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopische Apertur 122 gestreut und zu dem Lichterfassungselement 110 geleitet wird, wie in Ausführungsform 9 dargestellt ist, sehr unterschiedlich von der Stärke des Fortpflanzungslichts, das von der mikroskopischen Apertur 123 gestreut und zu dem Lichterfassungselement 109 geleitet wird, das in Ausführungsform 4 dargestellt ist. Der Grund ist, dass das Nahfeldlicht, das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums erzeugt wird, eine Stärke hat, die von einem Abstand von der Oberfläche abhängig ist.
Daher hat das Fortpflanzungslicht, das von der mikroskopischen Apertur 123 gestreut wird, immer eine Stärke mit einem konstanten relativen Verhältnis zu einer Stärke des Fortpflanzungslichts, das durch die mikroskopische Apertur 122 gestreut wird, basierend auf einer Differenz in der Nahfeldlichtstärke, wie durch einen Abstand durch die Stufe a bestimmt wird. Vorausgesetzt, dass ein elektrisches Signal, das durch Erfassen des Fortpflanzungslichts erhältlich ist, das durch die mikroskopische Apertur 122 gestreut wird, S1 ist, und ein elektrisches Signal, das durch Erfassen des Fortpflanzungslichts erhältlich ist, das durch die mikroskopische Apertur 123 gestreut wird, S2 ist, wird das obengenannte relative Verhältnis mit (S1 – S2)/S1, (S1 – S2)/S2, S2/S1, S1/S2 oder dergleichen durch einen Operationsausdruck berechnet. Die Berechnung des relativen Verhältnisses wird zum Beispiel nur durch den Steuermechanismus 19 ausgeführt, der in Ausführungsform 4 dargestellt ist. Die Verarbeitung des relativen Verhältnisses als Abstandssteuerungssignal stellt eine Annäherungssteuerung durch den z-Achsen-Steuermechanismus 14 bereit.
Außer der Sonde mit flacher Oberfläche, die mit einer Stufe bereitgestellt ist, wie in 24 dargestellt ist, können auch zwei optische Fasern 132 und 133 gebündelt und angeordnet werden, um eine vertikale Stufe a bereitzustellen, wie in 25 dargestellt ist. Dies bietet eine ähnliche Wirkung des Aperturelements 121. Übrigens ist in 25 eine Widergabesonde 131 mit den optischen Fasern 132 und 133 in dem Substrat mit flacher Oberfläche befestigt, wobei ein z-Achsen-Steuermechanismus 14 an dem Substrat mit flacher Oberfläche angeordnet ist. Die optische Faser 132 wird zum Erfassen eines reproduzierten Signals, wie oben erwähnt, verwendet, und hat einen Kern 134, einen Lichtabschirmungsfilm 136 aus Chrom (Cr) oder dergleichen und eine mikroskopische Apertur 138. Nahfeldlicht wird in der mikroskopischen Apertur 138 gestreut, um erzeugtes Fortpflanzungslicht zu dem Kern 134 zu leiten. Ebenso wird die optische Faser 133 verwendet, um ein Abstandssteuerungssignal, wie oben erwähnt, zu erfassen, und hat einen Kern 135, einen Lichtabschirmungsfilm 137 aus Chrom (Cr) oder dergleichen und eine mikroskopische Apertur 139. Nahfeldlicht wird in der mikroskopischen Apertur 139 gestreut, um erzeugtes Fortpflanzungslicht zu dem Kern 135 zu leiten.
Das Aperturelement 121 und die Wiedergabesonde 131 des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 10, wie zuvor erklärt, kann durch das Aperturelement 101 ersetzt werden, das in Ausführungsform 9 erklärt wurde. Somit ist eine Wiedergabe von Informationen nicht nur im Sammelmodus, sondern auch im Beleuchtungsmodus möglich.
Daher wird die mikroskopische Apertur 123 mit einer Stufe relativ zu der mikroskopischen Apertur 122 zur Wiedergabesignalerfassung verwendet, so dass ein Signal, das von der mikroskopischen Apertur 123 erfasst wird, und ein reproduziertes Signal einen relativen Wert haben, der als Abstandssteuerungssignal zur Ausführung einer Annäherungssteuerung des Aperturelements 121 verwendet wird. Selbst wenn zum Beispiel kein starkes reproduziertes Signal aufgrund einer, unzureichenden Erfassung von Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium erhalten werden kann, ist ein Abstandssteuerungssignal als Verhältnis zu einem reproduzierten Signal mit stabiler Stärke erhältlich. Somit ist die Annäherungssteuerung des Aperturelements mit Zuverlässigkeit möglich.
(Ausführungsform 11)
Anschließend wird ein Aufzeichnungsgerät gemäß Ausführungsform 11 erklärt. Das Aufzeichnungsgerät gemäß Ausführungsform 11 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung, die durch die Stufe zwischen den zwei mikroskopischen Aperturen des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 10 gegeben ist, durch Feinvibrieren eines Aperturelements mit einer mikroskopischen Apertur erreicht wird.
26 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 11 zeigt. Übrigens sind die Teile, die gleich jenen von 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. In 26 ist ein Feinvibrationsantriebsmechanismus 141 gemeinsam mit einem z-Achsen-Steuermechanismus 14 auf einem Aperturelement 11 bereitgestellt. Der Feinvibrationsantriebsmechanismus 141 stellt einen mikroskopischen Aperturabschnitt 12 mit vertikaler Vibration in einem solchen Ausmaß wie die Stufe a, die in Ausführungsform 5 erklärt wurde, bereit, und arbeitet entsprechend einem Feinantriebssignal, das von einem Feinantriebssignalerzeugungsmechanismus 142 gesendet wird.
Das Nahfeldlicht, das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 aufgrund einer Ausstrahlung von Laserlicht 20 erzeugt wird, wird durch die mikroskopische Apertur 12 gestreut, die in der Nähe angeordnet ist. Das Fortpflanzungslicht, das aufgrund der Streuung erzeugt wird, wird durch die mikroskopische Apertur 12 in das optische Fokussierungssystem 15 geleitet und dann durch den Spiegel 16 zu dem Lichterfassungsmechanismus 17 geleitet. Bei dieser Gelegenheit wird die mikroskopische Apertur 12 durch den Feinvibrationsantriebsmechanismus 141 vertikal vibriert. Da sich das zu streuende Nahfeldlicht in seiner Stärke zwischen einem obersten Punkt und einem untersten Punkt in Bezug auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 unterscheidet, stellt ein elektrisches Signal, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 ausgegeben wird, auch eine entsprechende Änderung der Stärke entsprechend der Vibration des Aperturelements 11 dar.
Hier ist ein Signal, das entsprechend von dem Lichterfassungsmechanismus 18 in einer gewünschten Höhe der mikroskopischen Apertur 12 ausgegeben wird, z.B. zu einem Zeitpunkt einer Positionierung an dem untersten Punkt, ein Signal, das dem stärksten Nahfeldlicht entspricht, das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt wird. Daher wird dieses Signal als reproduziertes Signal durch einen Erfassungsmechanismus für das reproduzierte Signal 143 gewonnen, und zu dem Steuermechanismus 19 gesendet. Ebenso wird ein Signal, das entsprechend von dem Lichterfassungsmechanismus 18 zu einem obenliegenden Punkt in der gewünschten Höhe der mikroskopischen Apertur 12 ausgegeben wird, z.B. zu einem Zeitpunkt einer Positionierung an dem obersten Punkt, von einem Betriebssignalerfassungsmechanis mus 144 als Betriebssignal ermittelt und zu dem Steuermechanismus 19 gesendet.
Übrigens kann die Erfassung der Signale durch den Erfassungsmechanismus für das reproduzierte Signal 143 und den Betriebssignalerfassungsmechanismus 144 gleichzeitig mit dem Erfassen eines Feinantriebssignals erfolgen, das von dem Feinantriebssignalerzeugungsmechanismus 142 ausgegeben wird.
In den Steuermechanismus 19 wird ein reproduziertes Signal und ein Betriebssignal eingegeben und er berechnet ein relatives Verhältnis, wie oben erwähnt, wodurch ein Abstandssteuerungssignal erzeugt wird. Das Abstandssteuerungssignal wird zu dem z-Achsen-Steuermechanismus 14 gesendet. Dadurch wird eine Annäherungssteuerung des Aperturelements 11 aufgrund des z-Achsen-Steuermechanismus 14 erreicht.
27 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform eines Aufzeichnungsgeräts zeigt, das ein reproduziertes Signal und ein Abstandssteuerungssignal aufgrund einer Vibration einer mikroskopischen Apertur erzeugt. Übrigens sind die Teile, die gleich jenen von 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. In 27 steht an dem Aperturelement 151 ein Abschnitt, der in der Dicke ausreichend schmäler ist als das Substrat mit flacher Oberfläche als Basiselement oder das Aperturelement 151 nach unten vor. Der vorstehende Abschnitt ist mit einer mikroskopischen Apertur 152 bereitgestellt. Ferner sind Feinvibrationsantriebselemente 153 und 154 an einer oberen Oberfläche einer Kante der mikroskopischen Apertur 152 bereitgestellt. An dem Aperturelement 151 ist ein z-Achsen-Steuermechanismus 14 bereitgestellt. Die Feinvibrationsantriebselemente 153 und 154 stellen eine vertikale Vibration für einen mikroskopischen Aperturabschnitt 152 in einem solchen Ausmaß wie die Stufe a bereit, die in Ausführungsform 10 erklärt wurde, und arbeiten entsprechend einem Feinantriebssignal, das von dem Feinantriebssignalerzeugungsmechanismus 155 gesendet wird.
Das Nahfeldlicht, das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 aufgrund der Ausstrahlung von Laserlicht 20 erzeugt wird, wird von der mikroskopischen Apertur 152 gestreut, die nahe dazu angeordnet ist. Das Fortpflanzungslicht, das durch das Streuen erzeugt wird, wird durch die mikroskopische Apertur 152 in das optische Fokussierungssystem 15 geleitet, und dann durch den Spiegel 16 zu dem Lichterfassungsmechanismus 17 geleitet. Bei dieser Gelegenheit wird die mikroskopische Apertur 152 aufgrund der Feinvibrationsantriebselemente 153 und 154 vertikal vibriert. Da das zu streuende Nahfeldlicht in seiner Stärke zwischen einem obersten Punkt und einem untersten Punkt in Bezug auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 unterschiedlich ist, weist ein elektrisches Signal, das von dem Lichterfassungsmechanismus 17 ausgegeben wird, auch eine entsprechende Änderung der Vibrationsstärke des Aperturelements 11 auf.
Hier ist ähnlich wie bei dem Aufzeichnungsgerät, das in 26 dargestellt ist, ein Signal, das entsprechend von dem Lichterfassungsmechanismus 17 auf eine gewünschte Höhe der mikroskopischen Apertur 152 ausgegeben wird, z.B. zu einem Zeitpunkt einer Positionierung am untersten Punkt, ein Signal, das dem stärksten Nahfeldlicht entspricht, das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 10 erzeugt wird. Daher wird dieses Signal als reproduziertes Signal durch einen Erfassungsmechanismus für ein reproduziertes Signal 156 ermittelt und zu dem Steuermechanismus 19 gesendet. Ebenso wird ein Signal, das entsprechend von dem Lichterfassungsmechanismus 17 an einen obenliegenden Punkt der gewünschten Höhe der mikroskopischen Apertur 152 ausgegeben wird, z.B. zu einem Zeitpunkt einer Positionierung am obersten Punkt, als Betriebssignal von einem Betriebssig nalerfassungsmechanismus 157 ermittelt und zu dem Steuermechanismus 19 gesendet. Übrigens kann die Erfassung der Signale durch den Erfassungsmechanismus für das reproduzierte Signal 156 und den Betriebssignalerfassungsmechanismus 157 gleichzeitig mit dem Erfassen eines Feinantriebssignals erfolgen, das von dem Feinantriebssignalerzeugungsmechanismus 155 ausgegeben wird.
In den Steuermechanismus 19 wird ein reproduziertes Signal und ein Betriebssignal eingegeben und er berechnet ein relatives Verhältnis, wie oben erwähnt, wodurch ein Abstandssteuerungssignal erzeugt wird. Das Abstandssteuerungssignal wird zu dem z-Achsen-Steuermechanismus 14 gesendet. Dadurch wird eine Annäherungssteuerung des Aperturelements 151 aufgrund des z-Achsen-Steuermechanismus 14 erreicht.
Daher wird die Position, an der Nahfeldlicht gestreut werden soll, durch vertikales Vibrieren einer mikroskopischen Apertur geändert. Ein Signal, das bei einer gewünschten Höhe, z.B. einem untersten Punkt, der mikroskopischen Apertur erfasst wird, d.h., ein reproduziertes Signal, und ein Signal, das bei einem höheren Punkt erfasst wird, d.h., einem obersten Punkt, als der gewünschten Höhe der mikroskopischen Apertur erfasst wird, haben einen relativen Wert, der als Abstandssteuerungssignal zur Ausführung der Annäherungssteuerung des Aperturelements verwendet wird. Selbst wenn folglich zum Beispiel kein starkes reproduziertes Signal aufgrund einer unzureichenden Erfassung von Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium erhalten werden kann, ist ein Abstandssteuerungssignal als Verhältnis zu einem reproduzierten Signal mit stabiler Stärke erhältlich. Somit ist die Annäherungssteuerung des Aperturelements mit Zuverlässigkeit möglich.
(Ausführungsform 12)
Anschließend wird ein Aufzeichnungsgerät gemäß Ausführungsform 12 erklärt. Das Aufzeichnungsgerät gemäß Ausführungsform 12 ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine Wiedergabe von Informationen, die in einer bestimmten regelmäßigen Anordnung (Spur) auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, unter Verwendung des Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 1, 2 und 8 bis 11 auf einer Informationseinheit durchgeführt wird, wird eine Positionierungssteuerung oder Nachlaufsteuerung möglich, um eine Informationseinheit an einer Position exakt unterhalb der mikroskopischen Apertur anzuordnen.
Hier wird insbesondere ein Aufzeichnungsgerät mit verschiedenen Mechanismen zur Nachlaufsteuerung für die Struktur mit dem Fotodetektor 61, wie in 17 dargestellt, die an jeder mikroskopischen Apertur 101 bereitgestellt ist, wie in 20 dargestellt, erklärt.
28 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur eines Aufzeichnungsgeräts gemäß Ausführungsform 12 zeigt. Übrigens sind die Teile, die gleich jenen von 1 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. In 28 wird ein Aperturelement 161 von einem Aperturelementbefestigungsmechanismus 164 gehalten, wobei ein Feinvibrationsmechanismus 165 dazwischen liegt. An dem Aperturelementbefestigungsmechanismus 164 ist ein Nachlaufmechanismus 166 gemeinsam mit dem z-Achsen-Steuermechanismus 14 bereitgestellt. Fotodetektoren 162, 163 sind jeweils über zwei mikroskopischen Aperturen (nicht dargestellt) bereitgestellt, die in dem Aperturelement 161 bereitgestellt sind, so dass ein reproduziertes Signal, wie oben erwähnt, von dem Fotodetektor 162 erfasst wird.
Der Feinvibrationsmechanismus 165 wird durch einen Feinvibrationsantriebsmechanismus 171 veranlasst, das Aperturelement 161 in eine Richtung senkrecht zu einer Richtung der Informationseinheitsanordnung (Spurrichtung) und eine Richtung parallel zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums auf dem Aufzeichnungsmedium fein zu vibrieren. Der Feinvibrationsantriebsmechanismus 171 führt einen Antrieb durch Eingabe eines Feinvibrationssignals von dem Feinvibrationssignalerzeugungsmechanismus 172 aus.
Hier weist in einem Zustand, in dem die mikroskopische Apertur für eine Erfassung des reproduzierten Signals auf einer Spur des Informationsaufzeichnungsmediums positioniert ist, das reproduzierte Signal, das von dem Fotodetektor 162 ausgegeben wird, eine hohe Stärke auf. In einem Zustand jedoch, in dem die mikroskopische Apertur für eine Erfassung des reproduzierten Signals von einer Spur abweicht, weist das reproduzierte Signal, das von dem Fotodetektor 162 ausgegeben wird, eine geringe Stärke auf. Daher wird das reproduzierte Signal, das von dem Fotodetektor 162 ausgegeben wird, auch in seiner Stärke abhängig von der Vibration des Aperturelements 161 aufgrund des obengenannten Feinvibrationsmechanismus geändert.
Die Signale, die von den Fotodetektoren 162 und 163 ausgegeben werden, werden beide in den Steuermechanismus 19 eingegeben, um eine Wiedergabe von Informationen in Übereinstimmung mit einem reproduzierten Signal wie auch eine Annäherungssteuerung auszuführen, die auf ein Abstandssteuerungssignal anspricht. Das reproduzierte Signal, das von dem Fotodetektor 162 ausgegeben wird, wird auch gemeinsam mit dem Feinvibrationssignal, reproduzierten Signal, das von einem Feinvibrationssignalerzeugungsmechanismus 172 ausgegeben wird, eingegeben. Der Spursteuerungsmechanismus 173 erzeugt ein Nachlaufsignal, um die mikroskopische Apertur auf einer Spur des Informationsaufzeichnungsmediums anzuordnen, indem ein reproduziertes Signal und ein Feinvibrationssignal gleichzeitig erfasst werden, und sendet das Nachlaufsignal zu einem Nachlaufmechanismus 166. Das heißt, das Nachlaufsignal stellt eine Abweichung in der Vibrationsposition zwischen einem reproduzierten Signal in einem Vibrationszentrum eines Feinvibrationssignals und eines reproduzierten Signals dar, das einen Maximalwert gegenüber eine Vibration darstellt, die durch das Feinvibrationssignal gegeben ist.
Der Nachlaufmechanismus 166 veranlasst das Aperturelement 161, sich als Reaktion auf ein eingegebenes Nachlaufsignal zu verschieben. Dadurch wird eine Nachlaufsteuerung des Aperturelements 161 ausgeführt. Somit ist es möglich, die mikroskopische Apertur auf der Spur zu halten und ein bevorzugtes reproduziertes Signal zu erhalten.
Daher ist eine Nachlaufsteuerung auf der Spur auf einem Aufzeichnungsmedium möglich. Da diese Nachlaufsteuerung ein weiteres stabiles reproduziertes Signal bereitstellt, wird auch eine Annäherungssteuerung unter Verwendung eines solchen reproduzierten Signals möglich.
Übrigens muss in Ausführungsform 1, 2 und 8 bis 12 das Laserlicht, das zum Erzeugen von Nahfeldlicht verwendet wird, kein kohärentes Licht sein. Eine LED oder dergleichen für inkohärentes Licht kann verwendet werden. Ferner verwendet der Feinvibrationsmechanismus oder das Feinvibrationselement zum Feinvibrieren des Aperturelements einen Feinverschiebungsmechanismus, wie ein piezoelektrisches Stellglied, ein elektrostatisches Stellglied oder dergleichen.

Claims

Aufzeichnungsgerät zum Wiedergeben von Informationen, die auf einem Aufzeichnungsmedium (10) aufgezeichnet sind, unter Verwendung von Nahfeldlicht, wobei das Aufzeichnungsgerät umfasst: ein Aperturelement (11, 21) mit einer mikroskopischen Apertur (12, 22) zum Streuen von Nahfeldlicht; ein Lichtbeleuchtungsmittel zum Leiten von Beleuchtungslicht (20) zu dem Aufzeichnungsmedium (10), so dass Nahfeldlicht auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (10) erzeugt wird; ein Lichterfassungsmittel (17) zum Erfassen von Fortpflanzungslicht, das durch die mikroskopische Apertur (12, 22) verursacht wird, die das Nahfeldlicht streut, und zum Umwandeln des erfassten Fortpflanzungslichts in ein reproduziertes Signal; und gekennzeichnet durch ein Steuermittel (19) zum Steuern eines Abstandes zwischen dem Aperturelement (11, 21) und dem Aufzeichnungsmedium (10) in derartiger Weise, dass ein Wert, der durch ein Spitzensignal dargestellt wird, gehalten wird, wobei das Spitzensignal als Maximalwert von dem reproduzierten Stärkesignal mit einer vorbestimmten Signalerfassungszeit abgeleitet wird.
Aufzeichnungsgerät zum Wiedergeben von Informationen, die auf einem Aufzeichnungsmedium (10) aufgezeichnet sind oder zum Aufzeichnen von Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium (10) unter Verwendung von Nahfeldlicht, wobei das Aufzeichnungsgerät umfasst: ein Aperturelement (11, 21) mit einer mikroskopischen Apertur (12, 22) zum Erzeugen von Nahfeldlicht; ein Lichtbeleuchtungsmittel (27) zum Leiten von Beleuchtungslicht zu der mikroskopischen Apertur (12, 22), so dass das Nahfeldlicht in der mikroskopischen Apertur (12, 22) erzeugt wird; ein Lichterfassungsmittel (17) zum Erfassen von Fortpflanzungslicht, das durch das Aufzeichnungsmedium (10) verursacht wird, das das Nahfeldlicht streut, und zum Umwandeln des erfassten Fortpflanzungslichts in ein reproduziertes Signal; und gekennzeichnet durch ein Steuermittel (19) zum Steuern eines Abstandes zwischen dem Aperturelement (11, 21) und dem Aufzeichnungsmedium (10) in derartiger Weise, dass ein Wert, der durch ein Spitzensignal dargestellt wird, gehalten wird, wobei das Spitzensignal als Maximalwert von dem reproduzierten Stärkesignal mit einer vorbestimmten Signalerfassungszeit abgeleitet wird.
Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Beleuchtungslicht eine definitive Wellenlängenbreite oder eine Mehrzahl von Wellenlängen (λ1, λ2) hat.
Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Wellenlängen des Beleuchtungslichts zeitlich geschaltet ist.
Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, wobei das Lichterfassungsmittel (17) eine Selektionswellenlänge hat, die zeitlich geschaltet ist.
Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Wellenlänge des Beleuchtungslichts eine Mehrzahl ist, die gleichzeitig eingegeben wird.
Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, wobei das Lichterfassungsmittel (17) eine Mehrzahl von Licht empfangenden Mitteln (233) hat, um jeweils entsprechende der verschiedenen Wellenlängen des Beleuchtungslichts zu empfangen.
Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, wobei das Beleuchtungslicht eine Mehrzahl von Wellenlängenkomponenten umfasst, wobei das Beleuchtungslicht eine definitive Breite einer Wellenlängenbreite im Bezug auf entsprechende der Mehrzahl von Wellenlängen hat.
Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, wobei das Beleuchtungslicht eine Wellenlänge mit einer definitiven Breite hat, wobei ein Wellenlängenelektionsmittel einen Teil der Breite wählt.
Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, des Weiteren umfassend ein horizontales Feinvibrationsmittel, das das Aperturelement in eine Feinvibration in eine Richtung senkrecht zu einer Anordnungsrichtung von Informationseinheiten versetzt, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, sowie in eine Richtung parallel zu einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums, und ein Positionssteuermittel zum Steuern einer Position des Aperturelements, so dass das reproduzierte Signal in einem Vibrationszentrum der Feinvibration aufgrund des horizontalen Feinvibrationsmittels maximal wird.