JP2000155982A - 情報記録媒体、情報再生装置および情報記録再生装置 - Google Patents

情報記録媒体、情報再生装置および情報記録再生装置

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    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1387—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect

Abstract

(57)【要約】 【課題】 近視野光を利用して、情報再生とトラッキン
グ制御の行える情報記録媒体、情報再生装置、および情
報記録再生装置を提供する。 【解決手段】 光透過層１１と光反射層１２の２層構造
の情報記録媒体３上の光透過層に形成されたデータマー
ク４に、平面プローブ１の微小開口２にレーザ光８を照
射することにより生成した近視野光５を相互作用させ、
伝播光１４を生成する。伝播光１４は、光透過層１１を
通過して光反射層１２で反射され、再び光透過層１１を
通過して、情報記録媒体３の表面から射出される。この
伝播光１４を平面プローブ１に備えた受光素子６および
７で受光し、再生信号を出力する。伝播光１４は、少な
くとも光透過層１１の厚みの２倍の光路を辿り、十分大
きな量の光として受光できる。また、反射層で反射させ
た伝播光を情報記録媒体に照射してアシスト光として、
近視野光による高密度記録も可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、近視野光を利用し
て再生可能な情報記録媒体およびその情報記録媒体に高
密度に記録された情報を再生する情報再生装置および情
報記録再生装置に関し、特に、大きな強度の再生信号を
得ることのできる情報記録媒体および情報再生装置、お
よび高い信頼性を持ち高速な記録ができる情報記録再生
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現状における情報再生装置の多くは、情
報記録媒体として磁気ディスクまたは光ディスクを対象
とした情報再生を行っており、特に、光ディスクの１つ
であるＣＤが、高密度な情報記録と低コストな大量生産
を可能としていることから大容量の情報を記録する媒体
として広く利用されている。ＣＤは、その表面に、再生
の際に使用されるレーザ光の波長程度のサイズおよびそ
の波長の４分の１程度の深さを有したピットを形成して
おり、光の干渉現象を利用した読み取りを可能としてい
る。
【０００３】このＣＤに代表される光ディスクから、記
録された情報を読み取るのに、一般に、光学顕微鏡にお
いて用いられるレンズ光学系が利用されている。そこ
で、ピットの大きさやトラックピッチを縮小して情報記
録密度を増加させる場合、光の回折限界の問題により、
レーザ光のスポットサイズを２分の１波長以下にするこ
とができず、情報記録単位をレーザ光の波長よりも小さ
なサイズにすることができないといった壁に突き当たっ
てしまう。
【０００４】また、光ディスクに限らず、光磁気記録方
式及び相変化記録方式によって情報を記録した光磁気デ
ィスクにおいても、レーザ光の微小なスポットにより高
密度な情報の記録・再生を実現しているために、その情
報記録密度はレーザ光を集光させて得られるスポットの
径に制限される。そこで、これら回折限界による制限を
打破するために、再生に利用するレーザ光の波長以下、
例えばその波長の１／１０程度の径を有する微小開口を
設けた光ヘッドを用い、その微小開口部において生成さ
れる近視野光（ニアフィールド及びファーフィールドを
共に含む）を利用した情報再生装置が提案されている。
【０００５】元来、近視野光を利用した装置として上記
した微小開口を有するプローブを用いた近視野顕微鏡が
あり、試料の微小な表面構造の観察に利用されている。
近視野顕微鏡における近視野光利用方式の一つとして、
プローブの微小開口と試料表面との距離をプローブの微
小開口の径程度まで近接させ、プローブを介して且つそ
のプローブの微小開口に向けて伝搬光を導入することに
より、その微小開口に近視野光を生成させる方式（イル
ミネーションモード）がある。この場合、生成された近
視野光と試料表面との相互作用により生じた散乱光が、
試料表面の微細構造を反映した強度や位相を伴って散乱
光検出系により検出され、従来の光学顕微鏡において実
現し得なかった高い分解能を有した観察を可能にしてい
る。
【０００６】また、近視野光を利用した近視野顕微鏡の
他の方式として、試料に向けて伝搬光を照射して試料表
面に近視野光を局在させ、その試料表面にプローブの微
小開口をプローブの微小開口の径程度まで近接させる方
式がある（コレクションモード）。この場合、局在した
近視野光とプローブの微小開口との相互作用により生じ
た散乱光が、試料表面の微細構造を反映した強度や位相
を伴って、プローブの微小開口を介して散乱光検出系に
導かれ、高分解能な観察を達成する。
【０００７】上述した近視野光を利用した情報再生装置
は、近視野顕微鏡におけるこれらの観察方式を利用した
ものであり、この近視野光を利用することによって、よ
り高密度で記録された情報記録媒体の情報再生を可能と
している。このような情報再生装置において、情報を再
生するプローブとして、特に、先鋭化された先端をもた
ない平面プローブの使用が提案されている。図１４は、
近視野光を利用する従来の平面プローブおよび情報記録
媒体を示す図である。図１４において、平面プローブ１
０１は、平面基板に逆ピラミッド構造の開口を形成した
ものであり、特にその開口の頂点部分は数十ナノメート
ルの径を有する微小開口１０２として貫通している。平
面プローブ１０１においては、微小開口１０２に向けて
レーザ光１０６を照射することによって、微小開口１０
２の近傍に近視野光１０７を生成する。
【０００８】近視野光１０７は、情報記録媒体１０４に
おいて、特に、近視野光との強い相互作用を示すデータ
マーク１０５により散乱されて、伝播光１０８を生み出
す。伝播光１０８は、平面プローブ１０１の微小開口１
０２の近傍に設けられた受光素子１０３に導入し、再生
信号として検出される。このような平面プローブは、上
記したように、近視野光１０７を生成する微小開口１０
２と、データマーク１０５から散乱される伝播光１０８
を検出する受光素子１０３とをともに情報記録媒体１０
４の表面側に配置した構成（反射モード）となっている
ので、情報再生装置の小型化を図ることができ、また半
導体製造技術を用いて作成することが可能であるため、
再現性の高い大量生産を実現し、近視野光を利用した情
報再生装置の光ヘッドとしての使用に適する。
【０００９】また、プローブから発生する近視野光と情
報記録媒体との相互作用によって情報記録媒体表面の状
態、たとえば結晶状態を変化させることによって高密度
な情報の記録を行うことも可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平面プ
ローブ１０１の使用において、データマーク１０５から
散乱される伝播光１０８を得るには、伝播光１０８が数
１００ｎｍの波長の光として定義されることから、デー
タマーク１０５または微小開口１０６から受光素子１０
３までの距離ａをその波長以上にする必要がある。ここ
で、微小開口１０２と情報記録媒体１０４との間隙ｄ
は、微小開口１０２に生成された近視野光１０７と情報
記録媒体１０４上のデータマーク１０５との十分大きな
な相互作用を達成させるために、一般に１００ｎｍ以下
の値である。よって、伝播光１０８は、間隙ｄにおい
て、データマーク１０５から情報記録媒体１０４の表面
に平行な方向に少なくとも数１００ｎｍ以上の地点にお
いて初めて検出されることになる。
【００１１】一般的に、近視野光１０７は、データマー
ク１０５の直上から導入されるため、データマーク１０
５によって散乱されて生じる伝播光１０８の本質的な強
度分布は、情報記録媒体１０４の表面に対して平行な方
向の成分に対して小さな値を示す。また、間隙ｄが十分
小さな値であるため、伝播光１０８の光量も十分に得る
ことができなかった。
【００１２】また、情報再生装置として、情報記録媒体
１０４の基板を光透過性部材にて形成し、データマーク
１０５から散乱される伝播光１０８を情報記録媒体１０
４の裏面において検出する構成（透過モード）を選択す
ることができるが、情報記録媒体１０４の裏面側に、受
光素子を設ける必要があり、装置の大型化を招いてしま
う。
【００１３】また、情報記録装置として上述のような平
面型近視野光ヘッドを用いて近視野光を発生させ、情報
記録媒体表面のたとえば結晶状態を変化させることで記
録を行うことも可能である。この場合には近視野光強度
が微弱なため、なんらかの補助的なエネルギーを情報記
録媒体表面に与える必要がある。これをアシスト光と呼
ぶ。アシスト光は図１４における伝播光１０８とちょう
ど反対方向に伝播させることでデータマークに照射さ
れ、これが情報記録媒体表面の状態変化のために必要な
エネルギーの閾値にわずかに届かないレベルのエネルギ
ーを与える。近視野光ヘッドから照射される近視野光の
エネルギーがこのアシスト光のエネルギーに加わること
により、上述した閾値を超えるエネルギーが与えられ、
情報記録媒体表面の状態が変化し、これが情報の記録と
なる。
【００１４】このような方法で情報記録を行うためには
アシスト光が十分な強度で安定的にデータマークに照射
される必要があるが、情報再生装置での伝播光と同様
に、アシスト光が伝播するための空間が不十分であると
いう問題がある。すなわち、近視野光ヘッドと情報記録
媒体表面は、近視野光によって両者が相互作用できるよ
うに近接させる必要があり、伝播光であるアシスト光が
このわずかな隙間に侵入することは困難である。よっ
て、十分な強度のアシスト光がデータマークに到達でき
ず、近視野光ヘッドからの近視野光を加えても記録を行
うために必要なエネルギーをデータマークに与えること
ができない。
【００１５】本発明は上記問題を鑑みて、高密度に記録
された情報の十分大きな強度の再生信号を得ることがで
きる情報記録媒体と、この情報記録媒体により小型化を
図った情報再生装置と、高速で高信頼性の情報記録再生
装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る第１の情報記録媒体は、近視野光を
生成するための微小開口を設けた再生プローブによって
再生する情報を媒体表面に形成した情報記録媒体におい
て、光を透過する光透過層と光を反射する光反射層との
２層構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単位と
なるデータマークを形成したことを特徴とする。
【００１７】この発明によれば、光透過性の部材からな
る光透過層と光反射性の部材からなる光反射層の２層構
造からなり、光反射層上にデータマークを形成している
ので、近視野光とデータマークとの相互作用により生じ
る伝播光を、光透過層を介して光反射層で反射させ、情
報記録媒体の表面に射出することができ、データマーク
から離れた位置の情報記録媒体の表面において十分に大
きな量の伝播光を得ることができる。
【００１８】また、本発明に係る第２の情報記録媒体
は、本発明に係る第１の情報記録媒体において、前記光
透過層と前記光反射層との界面は、一方向に傾斜してい
ることを特徴とする。この発明によれば、光透過性の部
材からなる光透過層と光反射性の部材からなる光反射層
の２層構造からなり、かつ光透過層と光反射層の界面を
一方向に傾斜させ、光透過層上にデータマークを形成し
ているので、近視野光とデータマークとの相互作用によ
り生じる伝播光を、光透過層を介して光反射層で一方向
に強く反射させ、情報記録媒体の表面に射出することが
でき、データマークから光反射層１の傾斜面側に離れた
位置の情報記録媒体の表面において十分に大きな量の伝
播光を得ることができる。
【００１９】また、本発明に係る第３の情報記録媒体
は、本発明に係る第１の情報記録媒体において、前記光
透過層との界面となる前記光反射層の表面は、当該光反
射層に入射する光を、特定の領域に向けて反射する形状
であることを特徴とする。この発明によれば、光透過性
の部材からなる光透過層と光反射性の部材からなる光反
射層の２層構造からなり、かつ光反射層の表面を特定の
領域に向けて光の反射を達成するような形状とし、光透
過層上にデータマーク４を形成しているので、近視野光
とデータマークとの相互作用により生じる伝播光は、光
透過層を通過し、光反射層において特定領域に向けて強
く反射されて、情報記録媒体の表面に射出することがで
き、データマークから離れた位置の特定領域において十
分に大きな量の伝播光を得ることができる。
【００２０】また、本発明に係る第４の情報記録媒体
は、本発明に係る第３の情報記録媒体において、前記形
状は、回折格子を構成することを特徴とする。この発明
によれば、光透過性の部材からなる光透過層と光反射性
の部材からなる光反射層の２層構造からなり、かつ光反
射層の表面に回折格子を形成し、光透過層上にデータマ
ークを形成しているので、近視野光とデータマークとの
相互作用により生じる伝播光は、光透過層を通過し、光
反射層において、回折格子により定まる特定領域に向け
て強く反射され、情報記録媒体の表面に射出することが
でき、データマークから離れた位置の特定領域において
十分に大きな量の伝播光を得ることができる。
【００２１】また、本発明に係る第１の情報再生装置
は、近視野光を生成するための微小開口を設けた再生プ
ローブによって情報の再生を行う情報再生装置におい
て、光を透過する光透過層と光を反射する光反射層との
２層構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単位と
なるデータマークを形成した情報記録媒体と、前記近視
野光と前記データマークとの相互作用によって生じる伝
播光を検出して検出信号を出力する光検出手段と、を備
えることを特徴とする。
【００２２】この発明によれば、光透過性の部材からな
る光透過層と光反射性の部材からなる光反射層の２層構
造からなり、光反射層上にデータマークを形成した情報
記録媒体に使用し、その情報記録媒体によって得られる
伝播光を光検出手段において受光し、データマークの有
無を示す十分に大きな強度の再生信号を得ることができ
るので、近視野光を利用した情報再生の方式であるイル
ミネーションモードおよび透過モードを採用した場合の
装置の小型化を実現でき、かつ十分に大きな強度の再生
信号による信頼性の高い、安定した情報の再生を可能と
する。
【００２３】また、本発明に係る第２の情報再生装置
は、近視野光との相互作用により伝播光を導出するため
の微小開口を設けた再生プローブによって情報の再生を
行う情報再生装置において、光を透過する光透過層と光
を反射する光反射層との２層構造からなり、前記光透過
層上に前記情報の単位となるデータマークを形成した情
報記録媒体と、前記データマークに前記近視野光を生成
させるための照射光を前記情報記録媒体に向けて照射す
る光照射手段と、を備えることを特徴とする。
【００２４】この発明によれば、光透過性の部材からな
る光透過層と光反射性の部材からなる光反射層の２層構
造からなり、光反射層上にデータマークを形成した情報
記録媒体に使用し、その情報記録媒体によって得られる
伝播光を光検出手段において受光し、データマークの有
無を示す十分に大きな強度の再生信号を得ることができ
るので、近視野光を利用した情報再生の方式であるコレ
クションモードおよび透過モードを採用した場合の装置
の小型化を実現でき、かつ十分に大きな強度の再生信号
による信頼性の高い、安定した情報の再生を可能とす
る。
【００２５】また、本発明に係る第３の情報再生装置
は、近視野光を生成するための微小開口を設けた再生プ
ローブによって情報の再生を行う情報再生装置におい
て、光を透過する光透過層と光を反射する光反射層との
２層構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単位と
なるデータマークを形成した情報記録媒体と、前記近視
野光と前記データマークとの相互作用によって生じる伝
播光を検出して検出信号を出力し、前記微小開口に対し
て左右に配置された第１および第２の光検出手段と、前
記第１の光検出手段から出力された第１の検出信号と前
記第２の光検出手段から出力された第２の検出信号との
差分演算を行い差分信号を出力する差分演算手段と、前
記差分信号に応じて前記再生プローブの位置を制御する
再生プローブ位置制御手段と、前記第１の検出信号と前
記第２の検出信号との加算演算を行い再生信号を生成す
る再生信号生成手段と、を備えることを特徴とする。
【００２６】この発明によれば、光透過性の部材からな
る光透過層と光反射性の部材からなる光反射層の２層構
造からなり、光反射層上にデータマークを形成した情報
記録媒体に使用し、その情報記録媒体によって得られる
伝播光を再生プローブの微小開口に対して２つの方向に
おいて検出することができ、検出された２つの検出信号
の差分から再生プローブのトラッキング制御を行うこと
ができる。また、再生プローブの微小開口において生成
される近視野光をトラッキング制御用の信号として利用
するので、高い位置分解能を伴った高精度なトラッキン
グ制御を行うことができる。
【００２７】また、本発明に係る第４の情報再生装置
は、本発明に係る第１〜第３の情報再生装置のいずれか
１つの発明において、前記再生プローブは、逆錐状の穴
がその頂部を前記微小開口とするように貫通して形成さ
れた平面基板からなり、前記光検出手段または前記光照
射手段を前記平面基板に配置した平面プローブであるこ
とを特徴とする。
【００２８】この発明によれば、再生プローブとして、
光検出手段または光照射手段を設けた平面プローブを採
用しているので、よりコンパクトな装置構成が達成され
る。さらに、平面プローブは、半導体製造技術を用いて
作成することができるため、再現性の高い大量生産が可
能である。また、本発明に係る第５の情報再生装置は、
本発明に係る第４の情報再生装置において、前記再生プ
ローブは、前記情報記録媒体の表面に対して傾斜させた
状態により再生を行うことを特徴とする。
【００２９】この発明によれば、光透過層と光反射層の
２層構造からなる情報記録媒体によって得られる伝播光
を、情報記録媒体の表面との間隙を十分大きくなるよう
に傾斜して配置された平面プローブの光検出手段におい
て受光し、データマークの有無を示す十分に大きな強度
の再生信号を得ることができるので、近視野光を利用し
た情報再生の方式の一つである透過モードを採用した場
合の装置の小型化が実現され、なおかつ十分に大きな強
度の再生信号による信頼性の高い安定した情報の再生が
可能となる。
【００３０】また、本発明に係る第６の情報再生装置
は、本発明に係る第１〜第３の情報再生装置のいずれか
１つの発明において、前記再生プローブは、先端に前記
微小開口を設けた光ファイバからなることを特徴とす
る。この発明によれば、再生プローブとして、従来の近
視野顕微鏡で使用されている光ファイバ型のプローブを
利用できるので、蓄積された近視野顕微鏡の技術を情報
再生装置に対して有効に適用できる。
【００３１】また、本発明に係る第７の情報再生装置
は、本発明に係る第１〜第３の情報再生装置のいずれか
１つの発明において、前記再生プローブは、突起部に前
記微小開口を設けたカンチレバー型のプローブであるこ
とを特徴とする。この発明によれば、再生プローブとし
て、従来の近視野顕微鏡で使用されているカンチレバー
型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕微
鏡の技術を情報再生装置に対して有効に適用できる。
【００３２】また、本発明に係る第１の情報記録再生装
置は、近視野光を生成するための微小開口を設けた記録
再生プローブが、前記近視野光を介して情報記録媒体と
相互作用することによって、情報記録媒体との情報の記
録再生を行う情報記録再生装置において、前記情報記録
媒体が、光を透過する光透過層と光を反射する光反射層
との２層構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単
位となるデータマークを形成するものであり、前記近視
野光を生成させるための照射光を前記記録再生プローブ
に向けて照射する近視野生成光照射手段と、前記光透過
層上の前記近視野光が相互作用する領域に光が照射され
るように前記光反射層に対して光を照射する伝播光照射
手段と、を備えることを特徴とする。
【００３３】この発明によれば、光透過性の部材からな
る光透過層と光反射性の部材からなる光反射層の２層構
造からなり、光反射層上にデータマークを形成している
ので、プローブからの近視野光だけでなく光反射層から
の光によってデータマークを照射することができ、デー
タマークにより大きなエネルギーを与えることが可能に
なる。
【００３４】また、本発明に係る第２の情報記録再生装
置は、本発明に係る第１の情報記録再生装置において、
前記光反射層に照射する光が、前記情報記録のために前
記近視野光を補助する強度および波長であることを特徴
とする。この発明によれば、情報記録に必要なエネルギ
ーをプローブからの近視野光だけでなく光反射層からの
アシスト光によって得ることができ、微弱な近視野光の
制御によって情報記録媒体表面の状態を変化させること
で、高速で高信頼性の記録が可能になる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る情報記録媒
体、情報再生装置および情報記録再生装置の実施の形態
を図面に基づいて詳細に説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１に係る
情報再生装置の概略構成を示すブロック図である。図１
において、実施の形態１に係る情報再生装置は、近視野
光を生成する平面プローブ１と、高密度にデータマーク
４を形成した情報記録媒体３と、データマーク４によっ
て散乱された伝播光を受光して電気信号を出力する受光
素子６および７と、受光素子６および７から出力された
各電気信号を増幅して加算演算を行い、再生信号を出力
する加算回路１０と、を備えている。
【００３６】図２は、平面プローブ１および情報記録媒
体３を詳細に説明するための図である。図２において、
平面プローブ１には、レーザ光源（図示せず）から導入
されるレーザ光８の波長以下のサイズ、例えば数十ナノ
メートルの径を有した微小開口２が形成されており、レ
ーザ光８の導入によって微小開口２に近視野光５を生成
する。
【００３７】平面プローブ１の微小開口２に生成された
近視野光５は、情報記録媒体３に形成された記録マーク
４により散乱され、その散乱光は、伝播光１４となっ
て、受光素子６および７に入射する。ここで、図２に示
すような平面プローブ１は、一般に、従来の半導体製造
技術において用いられているシリコンプロセスによって
作成され、受光素子６および７は、シリコンウェハ上に
集積されたフォトダイオード等からなる。なお、図２に
おいては、十分な量の伝播光１４を受光するために、２
つの受光素子６および７を微小開口２の近傍に且つ微小
開口２に対して対称に設けているが、いずれか一方の受
光素子のみでもよい。
【００３８】また、情報記録媒体３は、光透過性の部材
からなる光透過層１１と光反射性の部材からなる光反射
層１２の２層構造をしており、光透過層１１上にデータ
マーク４を形成している。よって、微小開口２に生成さ
れた近視野光５とデータマーク４との相互作用により得
られる伝播光１４の大部分は、光透過層１１を通過して
下層の光反射層１２に到達する。すなわち、光透過層１
１において、前述した透過モードによる近視野光の散乱
が達成される。光反射層１２に到達した伝播光１４は、
光反射層１２の表面、詳しくは光透過層１１と光反射層
１２の界面において反射され、再び光透過層１１を通過
して情報記録媒体３の表面から射出される。
【００３９】これにより、データマーク４において散乱
された伝播光１４は、少なくとも光透過層１１の厚みの
２倍の距離の光路を辿ることになり、光透過層１１の厚
みを十分に厚くすることで、情報記録媒体３の表面から
射出される伝播光１４の量を増加させることができる。
すなわち、受光素子６および７において、受光できる伝
播光１４の量も増し、強度の大きな再生信号を得ること
が可能になる。
【００４０】以上に説明したように、実施の形態１に係
る情報記録媒体によれば、光透過性の部材からなる光透
過層１１と光反射性の部材からなる光反射層１２の２層
構造からなり、光反射層１２上にデータマーク４を形成
しているので、データマーク４において散乱される伝播
光１４を、光透過層１１を介して光反射層１２で反射さ
せ、情報記録媒体３の表面に射出することができ、デー
タマーク４から離れた位置、且つ情報記録媒体３の上方
において十分に大きな量の伝播光１４を与えることがで
きる。また、実施の形態１に係る情報再生装置によれ
ば、上記した情報記録媒体３によって得られる伝播光１
４を平面プローブ１の受光素子６および７において受光
し、データマーク４の有無を示す十分に大きな強度の再
生信号を得ることができるので、前述した透過モードを
採用した場合の装置の小型化を生かし、なおかつ十分に
大きな強度の再生信号による信頼性の高い安定した情報
の再生を可能とする。
【００４１】（実施の形態２）つぎに、実施の形態２に
係る情報記録媒体および情報再生装置について説明す
る。実施の形態２に係る情報再生装置は、平面プローブ
の構成と情報記録媒体の構成が、実施の形態１に係る情
報再生装置と異なる。他の装置構成は、図１と同様であ
るため、ここではその説明を省略する。
【００４２】図３は、実施の形態２に係る情報再生装置
の平面プローブ１および情報記録媒体２３を詳細に説明
するための図である。図３において、平面プローブ１
は、伝播光１４を受光するために、受光素子６のみを設
けている点で実施の形態１に係る平面プローブと異な
る。また、情報記録媒体２３は、光透過性の部材からな
る光透過層２１と光反射性の部材からなる光反射層２２
の２層構造をしているが、図３に示すように、光透過層
２１と光反射層２２の界面が、平面プローブ１の読み取
り方向（または走査方向）に対して垂直かつ情報記録媒
体３の表面に平行な一方向に傾斜している。
【００４３】よって、微小開口２に生成された近視野光
５とデータマーク４との相互作用により得られる伝播光
１４の大部分は、光透過層２１を通過して下層の光反射
層２２に到達する。すなわち、光透過層２１において、
前述した透過モードによる近視野光の散乱が達成され
る。そして、光反射層２２に到達した伝播光１４は、光
反射層２２の表面、詳しくは光透過層２２と光反射層１
２の界面において、光反射層２２の傾斜面方向に強く反
射され、再び光透過層１１を通過して情報記録媒体２３
の表面から射出される。すなわち、伝播光１４の大部分
は、データマーク４に対して、光反射層２２の傾斜面側
における情報記録媒体２３の表面から射出される。
【００４４】これにより、データマーク４から散乱され
た伝播光１４は、少なくともデータマーク４の直下の光
透過層２１の厚みの２倍の距離の光路を辿ることにな
り、光透過層２１の厚みを十分に厚くすることで、情報
記録媒体２３の表面から射出される伝播光１４の量を増
加させることができる。さらに、光透過層２１と光反射
層２２の界面、詳しくは光反射層２２の表面を傾斜させ
ているので、伝播光１４の反射方向を定めることができ
る。すなわち、平面プローブ１の受光素子６は、微小開
口２に対して、光反射層２２の傾斜面側に配置され、十
分大きな量の伝播光１４を受光して、強度の大きな再生
信号を得ることができる。
【００４５】以上に説明したように、実施の形態２に係
る情報記録媒体によれば、光透過性の部材からなる光透
過層２１と光反射性の部材からなる光反射層２２の２層
構造からなり、かつ光透過層２１と光反射層２２の界面
を一方向に傾斜させ、光透過層２２上にデータマーク４
を形成しているので、データマーク４において散乱され
る伝播光１４は、光透過層２１を通過し、光反射層２２
において一方向に強く反射され、情報記録媒体２３の表
面に射出することができる。これにより、データマーク
４から光反射層２２の傾斜面側に離れた位置、且つ情報
記録媒体２３の表面において十分に大きな量の伝播光１
４を与えることができる。また、実施の形態２に係る情
報再生装置によれば、上記した情報記録媒体２３によっ
て得られる伝播光１４を平面プローブ１の受光素子６に
おいて受光し、データマーク４の有無を示す十分に大き
な強度の再生信号を得ることができるので、前述した透
過モードを採用した場合の装置の小型化を生かし、なお
かつ十分に大きな強度の再生信号による信頼性の高い安
定した情報の再生を可能としている。
【００４６】（実施の形態３）つぎに、実施の形態３に
係る情報記録媒体および情報再生装置について説明す
る。実施の形態３に係る情報再生装置は、情報記録媒体
の構成のみが、実施の形態１に係る情報再生装置と異な
る。他の装置構成は、図１と同様であるため、ここでは
その説明を省略する。
【００４７】図４は、実施の形態３に係る情報再生装置
の平面プローブ１および情報記録媒体３３を詳細に説明
するための図である。図４において、情報記録媒体３３
は、光透過性の部材からなる光透過層３１と光反射性の
部材からなる光反射層３２の２層構造をしており、特
に、光透過層３１と光反射層３２の界面、詳しくは光反
射層３２の表面が、データマーク４を通過し且つ平面プ
ローブ１の読み取り方向（または走査方向）に沿った軸
に対して左右対称となる２つの凹部によって形成されて
いる。
【００４８】さらに、各凹部は、データマーク４から散
乱されて光透過層３１を通過する伝播光１４が、凹部の
直上に位置する情報記録媒体３３上の或る特定領域に向
けて反射されるような形状となっている。よって、微小
開口２に生成された近視野光５とデータマーク４との相
互作用により得られる伝播光１４の大部分は、光透過層
３１を通過して下層の光反射層３２に到達し、光反射層
３２の各凹部において、上記した特定領域に向けて強く
反射され、情報記録媒体３３の表面から射出される。
【００４９】これにより、データマーク４から散乱され
た伝播光１４は、少なくともデータマーク４の直下の光
透過層３１の厚みの２倍の距離の光路を辿ることにな
り、光透過層３１の厚みを十分に厚くすることで、情報
記録媒体３３の表面から射出される伝播光１４の量を増
加させることができる。さらに、光透過層３１と光反射
層３２の界面、詳しくは光反射層１２の表面を２つの凹
部によって形成しているので、各凹部により伝播光１４
の反射方向を定めることができる。すなわち、平面プロ
ーブ１の受光素子６および７は、平面プローブ１が情報
記録媒体３３の表面に近接した状態で、各凹部において
定まる上記特定領域に位置するように配置され、十分大
きな量の伝播光１４を受光し、強度の大きな再生信号を
出力することができる。
【００５０】以上に説明したように、実施の形態３に係
る情報記録媒体によれば、光透過性の部材からなる光透
過層３１と光反射性の部材からなる光反射層３２の２層
構造からなり、かつ光反射層３２の表面を２つの凹部に
よって形成し、光透過層３１上にデータマーク４を形成
しているので、データマーク４において散乱される伝播
光１４を、光透過層３１を介して光反射層３２におい
て、各凹部により定まる特定領域に向けて強く反射さ
せ、情報記録媒体３３の表面に射出することができる。
これにより、データマーク４から離れた距離の情報記録
媒体３３の表面において十分に大きな量の伝播光１４を
与えることができる。また、実施の形態３に係る情報再
生装置によれば、上記した情報記録媒体３３によって得
られる伝播光１４を平面プローブ１の受光素子６および
７において受光し、データマーク４の有無を示す十分に
大きな強度の再生信号を得ることができるので、前述し
た透過モードを採用した場合の装置の小型化を生かし、
なおかつ十分に大きな強度の再生信号による信頼性の高
い安定した情報の再生を可能とする。
【００５１】（実施の形態４）つぎに、実施の形態４に
係る情報記録媒体および情報再生装置について説明す
る。実施の形態４に係る情報再生装置は、情報記録媒体
の構成のみが、実施の形態１に係る情報再生装置と異な
る。他の装置構成は、図１と同様であるため、ここでは
その説明を省略する。
【００５２】図５は、実施の形態４に係る情報再生装置
の平面プローブ１および情報記録媒体４３を詳細に説明
するための図である。図５において、情報記録媒体４３
は、光透過性の部材からなる光透過層４１と光反射性の
部材からなる光反射層４２の２層構造をしており、特
に、光透過層４１と光反射層４２の界面、詳しくは光反
射層４２の表面に回折格子を形成している。
【００５３】光反射層４２表面の回折格子は、データマ
ーク４から散乱されて光透過層４１を通過する伝播光１
４が、情報記録媒体４３上方の或る特定領域に向けて反
射されるように形成される。例えば、その特定領域は、
図５に示すように、情報記録媒体４３上方において、デ
ータマーク４を通過し且つ平面プローブ１の読み取り方
向（または走査方向）に沿った軸に対して左右対称な２
つの領域である。
【００５４】よって、微小開口２に生成された近視野光
５とデータマーク４との相互作用により得られる伝播光
１４の大部分は、光透過層４１を通過して下層の光反射
層４２に到達し、光反射層４２の回折格子において、上
記した特定領域に向けて強く反射されて情報記録媒体４
３の表面から射出される。これにより、データマーク４
から散乱された伝播光１４は、少なくともデータマーク
４の直下の光透過層４１の厚みの２倍の距離の光路を辿
ることになり、光透過層４１の厚みを十分に厚くするこ
とで、情報記録媒体４３の表面から射出される伝播光１
４の量を増加させることができる。さらに、光反射層４
２の表面に回折格子を形成しているので、その回折格子
によって伝播光１４の反射方向を高精度に定めることが
できる。すなわち、平面プローブ１の受光素子６および
７は、平面プローブ１が情報記録媒体４３の表面に近接
した状態で、回折格子において定まる上記特定領域に位
置するように配置され、十分大きな量の伝播光１４を受
光し、強度の大きな再生信号を得ることができる。
【００５５】以上に説明したように、実施の形態４に係
る情報記録媒体によれば、光透過性の部材からなる光透
過層４１と光反射性の部材からなる光反射層４２の２層
構造からなり、かつ光反射層４２の表面に回折格子を形
成し、光透過層４１上にデータマーク４を形成している
ので、データマーク４において散乱される伝播光１４
を、光透過層４１を介して光反射層４２において、回折
格子により定まる特定領域に向けて強く反射させ、情報
記録媒体４３の表面に射出することができる。これによ
り、データマーク４から離れた位置、且つ情報記録媒体
４３の上方において十分に大きな量の伝播光１４を与え
ることができる。また、実施の形態４に係る情報再生装
置によれば、上記した情報記録媒体４３によって得られ
る伝播光１４を平面プローブ１の受光素子６および７に
おいて受光し、データマーク４の有無を示す十分に大き
な強度の再生信号を得ることができるので、前述した透
過モードを採用した場合の装置の小型化を生かし、なお
かつ十分に大きな強度の再生信号による信頼性の高い安
定した情報の再生を可能とする。
【００５６】（実施の形態５）つぎに、実施の形態５に
係る情報記録媒体および情報再生装置について説明す
る。実施の形態５に係る情報再生装置は、平面プローブ
の構成および情報記録媒体に対する配置が、実施の形態
１に係る情報再生装置と異なる。他の装置構成は、図１
と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００５７】図６は、実施の形態５に係る情報再生装置
の平面プローブ１および情報記録媒体３を詳細に説明す
るための図である。図６において、平面プローブ１は、
伝播光１４を受光するために、受光素子６のみを設けて
いる点で実施の形態１に係る平面プローブと異なる。ま
た、情報記録媒体３は、実施の形態１において説明した
情報記録媒体と同一である。
【００５８】実施の形態５に係る情報再生装置の大きな
特徴は、図６に示すように、平面プローブ１を情報記録
媒体３の表面に対して傾斜させて使用することである。
特に、平面プローブ１を、受光素子６が配置されている
側を、受光素子６が配置されていない側に対して、情報
記録媒体３の表面からの距離が大きくなるように傾斜さ
せる。
【００５９】よって、微小開口２に生成された近視野光
５とデータマーク４との相互作用により得られる伝播光
１４の大部分は、光透過層１１を通過して下層の光反射
層１２に到達し、光反射層１２の表面において反射され
て再び光透過層１１を通過して情報記録媒体３の表面か
ら射出される。これにより、データマーク４から散乱さ
れた伝播光１４は、少なくともデータマーク４の直下の
光透過層１１の厚みの２倍の距離の光路を辿ることにな
り、情報記録媒体３の表面から射出される伝播光１４の
量を増加させることができる。さらに、平面プローブ１
は、受光素子６を配置している側を、情報記録媒体３の
表面との間隙を十分大きくなるように傾斜して利用され
るため、受光素子６において、その間隙だけ増加した光
路を辿った伝播光１４を受光して、強度の大きな再生信
号を出力することができる。よって、この場合、光透過
層１１の厚みを大きくすることなくとも、伝播光１４を
多く検出することができる。
【００６０】以上に説明したように、実施の形態５に係
る情報再生装置によれば、光透過層１１と光反射層１２
の２層構造からなる情報記録媒体３によって得られる伝
播光１４を、情報記録媒体３の表面との間隙を十分大き
くなるように傾斜して配置された平面プローブ１の受光
素子６において受光し、データマーク４の有無を示す十
分に大きな強度の再生信号を得ることができるので、前
述した透過モードを採用した場合の装置の小型化を生か
し、なおかつ十分に大きな強度の再生信号による信頼性
の高い安定した情報の再生を可能とする。
【００６１】（実施の形態６）つぎに、実施の形態６に
係る情報再生装置について説明する。実施の形態６に係
る情報再生装置は、上述した実施の形態１〜５に係る情
報再生装置において、平面プローブ１の構成を変更した
ものである。他の装置構成は、図１と同様であるため、
ここではその説明を省略する。
【００６２】図７は、実施の形態６に係る情報再生装置
の平面プローブ１および情報記録媒体３を詳細に説明す
るための図である。図７において、平面プローブ１は、
伝播光１４を受光するために、受光素子６および７を平
面基板の上面側に配置し、各受光素子は、それらの下部
に連結して設けられた光導波路１６および１７を介して
平面基板の下面から導入される伝播光１４を受光する。
受光素子６および７を平面プローブ１の基体となる平面
基板の上面に配置したことで、各受光素子から出力され
る再生信号を取り出すための電気配線の接続を容易にす
ることができる。
【００６３】なお、図７においては、情報記録媒体とし
て、実施の形態１に係る情報記録媒体３を示している
が、実施の形態２〜４において説明した情報記録媒体２
３，３３および４３を使用することができる。以上に説
明したように、実施の形態６に係る情報再生装置によれ
ば、平面プローブ１において、受光素子６および７を平
面基板の上面に配置し、且つ各受光素子の下部に連結し
て光導波路１６および１７を設けているので、実施の形
態１〜５に係る情報再生装置における効果に加えて、各
受光素子から出力される再生信号を取り出すための電気
配線の接続を容易にすることができる。
【００６４】（実施の形態７）つぎに、実施の形態７に
係る情報再生装置について説明する。実施の形態７に係
る情報再生装置は、上述した実施の形態１〜４に係る情
報再生装置において、平面プローブ１の微小開口２に向
けてレーザ光８を導入し、微小開口２に近視野光５を生
成するイルミネーションモードを採用した構成を、デー
タマーク４に向けてレーザ光を照射し、データマーク４
上に近視野光５を生成するコレクションモードを採用し
た構成に変更したものである。
【００６５】図８は、実施の形態７に係る情報再生装置
の平面プローブ５１および情報記録媒体３を詳細に説明
するための図である。図８において、平面プローブ５１
は、微小開口２に対称に、レーザ光５４を照射するため
の発光素子５２および５３を設けている。実施の形態７
に係る情報再生装置の大きな特徴は、情報記録媒体とし
て、光透過層１１および光反射層１２の２層構造からな
る情報記録媒体３を採用することで、図８に示すよう
に、発光素子５２および５３からレーザ光５４をデータ
マーク４に直接に照射せずとも、光反射層１２に向けて
照射することで、データマーク４上での近視野光５の生
成が達成されるということである。すなわち、実施の形
態７に係る情報再生装置においては、コレクションモー
ド且つ透過モードによる情報の再生を行うことができ
る。
【００６６】図９は、実施の形態７に係る情報再生装置
の概略構成を示すブロック図である。図９において、実
施の形態７に係る情報再生装置は、上記した平面プロー
ブ５１と、前述した情報記録媒体３と、平面プローブ５
１において導き出された伝播光を検出する光検出器５６
と、光検出器５６から出力される電気信号を増幅し、再
生信号として出力する増幅回路５７と、を備えている。
【００６７】実施の形態７に係る情報再生装置の動作
は、まず、発光素子５２および５３から、光反射層１２
における反射を考慮して最終的に効率良くデータマーク
４への照射が達成されるような照射角度によって、レー
ザ光５４を射出する。発光素子５２および５３から射出
されたレーザ光５４は、光透過層１１に導入し、光反射
層１２の表面、詳しくは光透過層１１と光反射層１２の
界面にて反射され、再び光透過層１１を介してデータマ
ーク４の裏面部分に達する。レーザ光５４を照射された
データマーク４の上面においては、近視野光５が生成さ
れ、近視野光５は、平面プローブ１の微小開口２によ
り、伝播光５５として導き出される。伝播光５５は、光
検出器５６において受光され、電気信号に変換される。
光検出器５６は、得られた電気信号を増幅回路５７に入
力し、増幅回路５７においては、その電気信号を増幅し
て、データマーク４の有無を示す再生信号として出力す
る。
【００６８】なお、図８および９においては、情報記録
媒体として、実施の形態１に係る情報記録媒体３を示し
ているが、実施の形態２〜４において説明した情報記録
媒体２３，３３および４３を使用することができる。以
上に説明したように、実施の形態７に係る情報再生装置
によれば、平面プローブ１に発光素子５２および５３を
設け、光透過層１１および光反射層１２の２層構造から
なる情報記録媒体３に対して、レーザ光５４を照射する
ことで、データマーク４の裏面からのレーザ光照射を達
成でき、データマーク４上に近視野光５を生成すること
ができるので、コレクションモード且つ透過モードによ
る近視野光を利用した情報再生装置を提供することがで
きる。
【００６９】（実施の形態８）つぎに、実施の形態８に
係る情報再生装置について説明する。実施の形態７に係
る情報再生装置は、上述した実施の形態１〜７に係る情
報再生装置において、再生プローブとして、平面プロー
ブを採用しているが、これに代えて、従来の近視野顕微
鏡において使用されるプローブを利用することができ
る。例えば、先端に微小開口を有して表面を金属被覆し
た光ファイバからなる光ファイバプローブや、光導波路
を介してレーザ光が導かれる微小開口を先端に有したカ
ンチレバー型光プローブ等を利用できる。
【００７０】図１０は、再生プローブとして光ファイバ
プローブを採用した場合の情報再生装置の光ファイバプ
ローブ６１および情報記録媒体３を詳細に説明するため
の図である。この場合、光ファイバプローブ６１の近傍
に、光検出器６６および６７を光学レンズ系（図示せ
ず）とともに配置し、これら光検出器６６および６７に
よって、伝播光１４を検出する。光ファイバプローブ６
１は、一般にレーザ光６８の伝達損失を低減するために
遮光膜６３を被覆しているが、この遮光膜６３の存在に
より、微小開口７２の近傍において生じる伝播光１４を
十分に得ることができず、従来の情報記録媒体に対して
は、これによりデータマーク４において十分な量の伝播
光１４を生じさせることができなかった。すなわち、光
ファイバプローブ６１もまた、再生プローブとして平面
プローブを採用した場合と同様な問題を有していた。
【００７１】しかしながら、情報記録媒体として本発明
に係る情報記録媒体３を採用することにより、実施の形
態１において説明したように、伝播光１４を結果的に増
加させることが可能になり、光検出器６６および６７に
おいて強度の大きな再生信号を出力することができる。
図１１は、再生プローブとしてカンチレバー型光プロー
ブを採用した場合の情報再生装置のカンチレバー型光プ
ローブ７１および情報記録媒体３を詳細に説明するため
の図である。この場合、カンチレバー型の光プローブ７
１のレバー部下面に、光検出器７６を設け、この光検出
器７６によって、伝播光１４を検出する。カンチレバー
型光プローブ７１は、内部に微小開口７２へと導かれる
光導波路７４を有しており、この光導波路７４を介して
レーザ光７８が微小開口７２に向けて導入される。ま
た、カンチレバー型光プローブ７１は、上記した光ファ
イバプローブ６１と同様に、レーザ光７８の伝達損失を
低減するために遮光膜７３を被覆しているが、この遮光
膜７３の存在により、微小開口７２の近傍において生じ
る伝播光１４を十分に得ることができず、従来の情報記
録媒体に対しては、これによりデータマーク４において
十分な量の伝播光１４を生じさせることができなかっ
た。すなわち、カンチレバー型光プローブ７１もまた、
再生プローブとして平面プローブを採用した場合と同様
な問題を有していた。
【００７２】しかしながら、この場合もまた、情報記録
媒体として本発明に係る情報記録媒体３を採用すること
により、実施の形態１において説明したように、伝播光
１４を結果的に増加させることが可能になり、光検出器
７６において強度の大きな再生信号を出力することがで
きる。なお、図１０および１１においては、情報記録媒
体として、実施の形態１に係る情報記録媒体３を示して
いるが、実施の形態２〜４において説明した情報記録媒
体２３，３３および４３を使用することができる。
【００７３】以上に説明したように、実施の形態８に係
る情報再生装置によれば、再生プローブとして、光ファ
イバプローブ６１またはカンチレバー型光プローブ７１
を採用した場合においても、実施の形態１〜４と同様な
効果を得ることができる。なお、図１０および１１にお
いては、それぞれ光ファイバプローブ６１またはカンチ
レバー型光プローブ７１を、イルミネーションモードを
行うものとして示しているが、実施の形態７に説明した
ようにコレクションモードを適用することもできる。
【００７４】（実施の形態９）つぎに、実施の形態９に
係る情報再生装置について説明する。実施の形態９に係
る情報再生装置は、上述した実施の形態３および４に係
る情報再生装置において、さらに、トラッキング制御を
可能としたものである。図１２は、実施の形態９に係る
情報再生装置の平面プローブ１および情報記録媒体３３
を詳細に説明するための図である。図９において、平面
プローブ１は、実施の形態１に説明したものと同様であ
り、微小開口２に対称に、伝播光１４を受光するための
受光素子６および７を設けている。
【００７５】また、情報記録媒体３３は、実施の形態３
において説明したように、伝播光１４の反射位置を特定
する光反射層３２が形成されている。よって、受光素子
６および７は、微小開口２が、読み取りトラックに沿っ
たその中心軸とデータマーク４の中心軸とが一致するよ
うな位置に配置されたときに、伝播光１４の受光量（生
成される電気信号）をともに等しくするような位置にあ
らかじめ設けられている。なお、ここにおける読み取り
トラックとは、情報記録媒体３において、データを連続
的な意味をなす情報として扱うためのデータマーク４の
羅列方向である。
【００７６】従って、図１２に示すように、微小開口２
が、読取りトラックに沿ったその中心軸とデータマーク
４の中心軸とがずれた位置に配置されたときには、受光
素子６および７において生成される電気信号に差異が生
じる。この差異による差分信号に基づいて平面プローブ
１を位置制御することが、実施の形態９に係る情報再生
装置の特徴である。
【００７７】図１３は、実施の形態９に係る情報再生装
置の概略構成を示すブロック図である。図１３におい
て、実施の形態９に係る情報再生装置は、近視野光を生
成する上述した平面プローブ１と、上述した情報記録媒
体３と、平面プローブ１に設けられ、情報記録媒体３の
データマーク４によって散乱された伝播光１４を受光し
て電気信号を出力する受光素子６および７と、受光素子
６および７から出力された各電気信号間の差分を演算し
て差分信号を出力する差分回路８１と、差分回路８１か
ら出力された差分信号からトラッキング信号を生成し出
力するトラッキング信号生成器８２と、トラッキング信
号生成器８２から出力されたトラッキング信号に応じて
再生プローブの位置を制御するアクチュエータ８３と、
受光素子６および７から出力された各電気信号を加算し
て再生信号を生成する加算回路８０と、を備えている。
【００７８】まず、図１２に示すように、微小開口２の
読み取りトラックに平行な中心軸が、情報記録媒体３の
読取りトラックに対して、左方向にずれて位置した場
合、近視野光５は、データマーク４の右側においてより
強く散乱され、それにより生じる伝播光１４もまた、光
反射層１２の左側の凹部に強く入射する。すなわち、受
光素子６において出力される電気信号は、受光素子７に
おいて出力される電気信号よりも大きな信号を示す。
【００７９】これら電気信号は、上記したように、差分
回路８１に入力され、そこで差分信号が生成される。こ
の差分信号の大きさは、平面プローブ１と読み取りトラ
ックとのずれの度合いを示しており、トラッキング信号
生成器８２に入力されることでトラッキング信号に変換
される。トラッキング信号は、アクチュエータ８３を駆
動させるための信号であり、アクチュエータ８３は、こ
のトラッキング信号に応じて平面プローブ１の位置を制
御する。例えば、差分回路８１において、受光素子６か
ら出力される電気信号から、受光素子７から出力される
電気信号を減算する演算が行われる場合、図１２に示す
状態では、差分回路８１から出力される差分信号は、正
の値を示す。
【００８０】続いて、トラッキング信号生成器８２で
は、その正の差分信号を、アクチュエータ８３を右に移
動させる信号と解釈し、その移動方向と差分信号の大き
さに応じた移動量とを示すトラッキング信号をアクチュ
エータ８３に出力する。すなわち、トラッキング信号生
成器８２は、平面プローブ１と読み取りトラックとのず
れを補正するためのアクチュエータ駆動信号を生成す
る。アクチュエータ８３は、トラッキング信号生成器８
２から出力されたトラッキング信号に応じて平面プロー
ブ１を移動させ、平面プローブ１の微小開口２の中心軸
と読み取りトラックとを一致させる。すなわち、右方向
へのトラッキング制御を行う。
【００８１】なお、図１２においては、平面プローブ１
が読み取りトラック（データマーク４の中心軸）に対し
て左方向に位置した場合を示したが、平面プローブ１が
読み取りトラックに対して右方向にずれて位置した場合
においては、上述した逆の動作が行われる。すなわち、
その場合、左方向へのトラッキング制御が行われる。ま
た、上記したトラッキング処理と並行に、受光素子６に
おいて出力される電気信号と受光素子７において出力さ
れる電気信号とは、加算回路８０に入力されて加算演算
が施され、再生信号として出力される。これにより、微
小開口２の直下におけるデータマーク４の有無が検出さ
れる。
【００８２】以上に説明したように、実施の形態９に係
る情報再生装置によれば、上述した情報記録媒体３のデ
ータマーク４から得られる伝播光１４を平面プローブ１
の微小開口２に対称な２つの方向において検出すること
ができ、検出された２つの電気信号の差分から平面プロ
ーブ１のトラッキング制御を行うことができる。また、
平面プローブ１の微小開口において生成される近視野光
をトラッキング制御用の信号として利用するので、高い
位置分解能を伴った高精度なトラッキング制御が達成さ
れる。
【００８３】なお、図１２においては、情報記録媒体と
して、実施の形態３において説明した情報記録媒体３３
を示したが、実施の形態４において説明した情報記録媒
体４３を使用しても同様な作用効果を得ることができ
る。さらに、平面プローブ１に代えて、実施の形態６に
示した平面プローブ１、実施の形態８に示した光ファイ
バプローブ６１またはカンチレバー型光プローブ７１を
使用することもできる。
【００８４】（実施の形態１０）図１５に実施の形態１
０に係る情報記録再生装置のヘッド部拡大図を示す。構
造は図２に示した平面プローブおよび情報記録媒体と同
様であるが、相違点は受光素子６，７の代わりに発光素
子１１６，１１７を用いている点と、伝播光１２１の伝
播方向が逆転している点である。平面プローブ１１１に
は図示しないレーザ光源から導入されるレーザ光１１８
の波長以下のサイズ、例えば数十ナノメートルの径を有
した微小開口１１２が形成されておりレーザ光１１８の
導入によって微小開口１１２に近視野光１１５を生成す
る。
【００８５】情報記録媒体１１３は、光透過性の部材か
らなる光透過層１１９と光反射性の部材からなる光反射
層１２０の２層構造をしており、光透過層１１９上にデ
ータマーク１１４を形成している。発光素子１１６，１
１７から発生した伝播光１２１は光透過層１１９を透過
して光反射層１２０の表面で反射し、データマーク１１
４に照射される。データマークはエネルギーを与えられ
ることによって結晶状態が変化するような、相変化材料
によって成っている。結晶状態が変化するために必要な
エネルギーの閾値にわずかに届かないレベルのエネルギ
ーを伝播光１２１が与えるように、発光素子１１６，１
１７の出力レベルを設定しておく。その状態で、微小開
口１１２からの近視野光がデータマークに照射されるこ
とで、データマークは上述閾値を超えるエネルギーを受
ける。これにより結晶状態が変化して情報の記録が実現
する。
【００８６】本実施の形態の特徴は、情報の記録に必要
なエネルギーを与えるために近視野光を補助するアシス
ト光が、光透過層１１９の存在によって十分な伝播スペ
ースを与えられているという点である。平面プローブ１
１１の下面と情報記録媒体１１３の表面は極めて近接し
ていて、伝播光が侵入することは困難であるが、光透過
層１１９の存在によって十分な強度のアシスト光がデー
タマークに到達することができた。
【００８７】以上に説明したように、実施の形態１０に
係る情報記録再生装置によれば、データマークがあらか
じめ十分な強度のアシスト光によって照射されているた
め、微弱な近視野光を短時間照射しただけで、情報記録
媒体表面の結晶状態の変化を引き起こし、情報の高速な
記録が可能となった。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る第１の
情報記録媒体によれば、光透過性の部材からなる光透過
層と光反射性の部材からなる光反射層の２層構造からな
り、光反射層上にデータマークを形成しているので、近
視野光とデータマークとの相互作用により生じる伝播光
を、光透過層を介して光反射層で反射させ、情報記録媒
体の表面に射出することができ、データマークから離れ
た位置の情報記録媒体の表面において十分に大きな量の
伝播光を得ることができるという効果を奏する。
【００８９】また、本発明に係る第２の情報記録媒体に
よれば、光透過性の部材からなる光透過層と光反射性の
部材からなる光反射層の２層構造からなり、かつ光透過
層と光反射層の界面を一方向に傾斜させ、光透過層上に
データマークを形成しているので、近視野光とデータマ
ークとの相互作用により生じる伝播光を、光透過層を介
して光反射層で一方向に強く反射させ、情報記録媒体の
表面に射出することができ、データマークから光反射層
１の傾斜面側に離れた位置の情報記録媒体の表面におい
て十分に大きな量の伝播光を得ることができるという効
果を奏する。
【００９０】また、本発明に係る第３の情報記録媒体に
よれば、光透過性の部材からなる光透過層と光反射性の
部材からなる光反射層の２層構造からなり、かつ光反射
層の表面を特定の領域に向けて光の反射を達成するよう
な形状とし、光透過層上にデータマーク４を形成してい
るので、近視野光とデータマークとの相互作用により生
じる伝播光は、光透過層を通過し、光反射層において特
定領域に向けて強く反射されて、情報記録媒体の表面に
射出することができ、データマークから離れた位置の特
定領域において十分に大きな量の伝播光を得ることがで
きるという効果を奏する。
【００９１】また本発明に係る第４の情報記録媒体によ
れば、光透過性の部材からなる光透過層と光反射性の部
材からなる光反射層の２層構造からなり、かつ光反射層
の表面に回折格子を形成し、光透過層上にデータマーク
を形成しているので、近視野光とデータマークとの相互
作用により生じる伝播光は、光透過層を通過し、光反射
層において、回折格子により定まる特定領域に向けて強
く反射され、情報記録媒体の表面に射出することがで
き、データマークから離れた位置の特定領域において十
分に大きな量の伝播光を得ることができるという効果を
奏する。
【００９２】また、本発明に係る第１の情報再生装置よ
れば、光透過性の部材からなる光透過層と光反射性の部
材からなる光反射層の２層構造からなり、光反射層上に
データマークを形成した情報記録媒体に使用し、その情
報記録媒体によって得られる伝播光を光検出手段におい
て受光し、データマークの有無を示す十分に大きな強度
の再生信号を得ることができるので、近視野光を利用し
た情報再生の方式であるイルミネーションモードおよび
透過モードを採用した場合の装置の小型化を実現でき、
かつ十分に大きな強度の再生信号による信頼性の高い、
安定した情報の再生を行えるという効果を奏する。
【００９３】また、本発明に係る第２の情報再生装置に
よれば、光透過性の部材からなる光透過層と光反射性の
部材からなる光反射層の２層構造からなり、光反射層上
にデータマークを形成した情報記録媒体に使用し、その
情報記録媒体によって得られる伝播光を光検出手段にお
いて受光し、データマークの有無を示す十分に大きな強
度の再生信号を得ることができるので、近視野光を利用
した情報再生の方式であるコレクションモードおよび透
過モードを採用した場合の装置の小型化を実現でき、か
つ十分に大きな強度の再生信号による信頼性の高い、安
定した情報の再生を行えるという効果を奏する。
【００９４】また、本発明に係る第３の情報再生装置に
よれば、光透過性の部材からなる光透過層と光反射性の
部材からなる光反射層の２層構造からなり、光反射層上
にデータマークを形成した情報記録媒体に使用し、その
情報記録媒体によって得られる伝播光を再生プローブの
微小開口に対して２つの方向において検出することがで
き、検出された２つの検出信号の差分から再生プローブ
のトラッキング制御を行うことができる。また、再生プ
ローブの微小開口において生成される近視野光をトラッ
キング制御用の信号として利用するので、高い位置分解
能を伴った高精度なトラッキング制御を行うことができ
るという効果を奏する。
【００９５】また、本発明に係る第４の情報再生装置に
よれば、再生プローブとして、光検出手段または光照射
手段を設けた平面プローブを採用しているので、よりコ
ンパクトな装置構成が達成される。さらに、平面プロー
ブは、半導体製造技術を用いて作成することができるた
め、再現性の高い大量生産が可能であり、また比較的低
コストで入手できるという効果を奏する。
【００９６】また、本発明に係る第５の情報再生装置に
よれば、光透過層と光反射層の２層構造からなる情報記
録媒体によって得られる伝播光を、情報記録媒体の表面
との間隙を十分大きくなるように傾斜して配置された平
面プローブの光検出手段において受光し、データマーク
の有無を示す十分に大きな強度の再生信号を得ることが
できるので、近視野光を利用した情報再生の方式の一つ
である透過モードを採用した場合の装置の小型化が実現
され、なおかつ十分に大きな強度の再生信号による信頼
性の高い安定した情報の再生を行えるという効果を奏す
る。
【００９７】また、本発明に係る第６の情報再生装置に
よれば、再生プローブとして、従来の近視野顕微鏡で使
用されている光ファイバ型のプローブを利用できるの
で、蓄積された近視野顕微鏡の技術を情報再生装置に対
して有効に適用できるという効果を奏する。また、本発
明に係る第７の情報再生装置によれば、再生プローブと
して、従来の近視野顕微鏡で使用されているカンチレバ
ー型のプローブを利用できるので、蓄積された近視野顕
微鏡の技術を情報再生装置に対して有効に適用できると
いう効果を奏する。
【００９８】また、本発明に係る第１の情報記録再生装
置によれば、近視野光を生成するための微小開口を設け
た記録再生プローブが、前記近視野光を介して情報記録
媒体と相互作用することによって、情報記録媒体との情
報の記録再生を行う情報記録再生装置において、前記情
報記録媒体が、光を透過する光透過層と光を反射する光
反射層との２層構造からなり、前記光透過層上に前記情
報の単位となるデータマークを形成するものであり、前
記近視野光を生成させるための照射光を前記記録再生プ
ローブに向けて照射する近視野生成光照射手段と、前記
光透過層上の前記近視野光が相互作用する領域に光が照
射されるように前記光反射層に対して光を照射する伝播
光照射手段と、を備えることを特徴とするので、プロー
ブからの近視野光だけでなく光反射層からの光によって
データマークを照射することができ、データマークによ
り大きなエネルギーを与えることが可能になる、という
効果を奏する。
【００９９】また、本発明に係る第２の情報記録再生装
置によれば、本発明に係る第１の情報記録再生装置にお
いて、前記光反射層に照射する光が、前記情報記録のた
めに前記近視野光を補助する強度および波長であること
を特徴とするので、情報記録に必要なエネルギーをプロ
ーブからの近視野光だけでなく光反射層からのアシスト
光によって得ることができ、微弱な近視野光の制御によ
って情報記録媒体表面の状態を変化させることで、高速
で高信頼性の記録が可能になる、という効果を奏する。
【０１００】さらに、本発明に係る第１および第２の情
報記録再生装置において、本発明に係る第４から第７の
情報再生装置のいずれかの発明と同様の発明を実施する
ことにより、本発明に係る第１および第２の情報記録再
生装置のもともとの効果に加えて、本発明に係る第４か
ら第７の情報再生装置までのそれぞれの効果が実現され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る情報再生装置の概
略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る情報再生装置の平
面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明するた
めの図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る情報再生装置の平
面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明するた
めの図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る情報再生装置の平
面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明するた
めの図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る情報再生装置の平
面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明するた
めの図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係る情報再生装置の平
面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明するた
めの図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係る情報再生装置の平
面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明するた
めの図である。
【図８】本発明の実施の形態７に係る情報再生装置の平
面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明するた
めの図である。
【図９】本発明の実施の形態７に係る情報再生装置の概
略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態８に係る情報再生装置の
平面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明する
ための図である。
【図１１】本発明の実施の形態８に係る情報再生装置の
他の例の平面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に
説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態９に係る情報再生装置の
平面プローブおよび情報記録媒体を示す詳細に説明する
ための図である。
【図１３】本発明の実施の形態９に係る情報再生装置の
概略構成を示すブロック図である。
【図１４】近視野光を利用する従来の平面プローブおよ
び情報記録媒体を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１０に係る情報記録再生
装置のヘッド部を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 平面プローブ ２ 微小開口 ３，２３，３３，４３， 情報記録媒体 ４ データマーク ５ 近視野光 ６，７ 受光素子 ８ レーザ光 １０，５７ 増幅回路 １１，２１，３１，４１ 光透過層 １２，２２，３２，４２ 光反射層 １４ 伝播光 １６ 光導波路 １７ 光導波路 ５１ 平面プローブ ５２，５３ 発光素子 ５４ レーザ光 ５５ 伝播光 ５６ 光検出器 ５７ 増幅回路 ６１ 光ファイバープローブ ６２ 微小開口 ６３ 遮光膜 ６６ 光検出器 ６７ 光検出器 ６８ レーザ光 ７１ カンチレバー型光プローブ ７２ 微小開口 ７３ 遮光膜 ７４ 光導波路 ７６ 光検出器 ７８ レーザ光 ８０ 加算回路 ８１ 差分回路 ８２ トラッキング信号生成器 ８３ アクチュエータ １０１ 平面プローブ １０２ 微小開口 １０３ 受光素子 １０４ 情報記録媒体 １０５ データマーク １０６ レーザ光 １０７ 近視野光 １０８ 伝播光 １１１ 平面プローブ １１２ 微小開口 １１３ 情報記録媒体 １１４ データマーク １１５ 近視野光 １１６ 発光素子 １１７ 発光素子 １１８ レーザ光 １１９ 光透過層 １２０ 光反射層 １２１ 伝播光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 徳男 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 前田 英孝 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 笠間 宣行 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 加藤 健二 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 新輪 隆 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 近視野光を生成するための微小開口を設
    けた再生プローブによって再生する情報を媒体表面に形
    成した情報記録媒体において、 光を透過する光透過層と光を反射する光反射層との２層
    構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単位となる
    データマークを形成したことを特徴とする情報記録媒
    体。
  2. 【請求項２】 前記光透過層と前記光反射層との界面
    は、一方向に傾斜していることを特徴とする請求項１に
    記載の情報記録媒体。
  3. 【請求項３】 前記光透過層との界面となる前記光反射
    層の表面は、当該光反射層に入射する光を、特定の領域
    に向けて反射する形状であることを特徴とする請求項１
    に記載の情報記録媒体。
  4. 【請求項４】 前記形状は、回折格子を構成することを
    特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
  5. 【請求項５】 近視野光を生成するための微小開口を設
    けた再生プローブによって情報の再生を行う情報再生装
    置において、 光を透過する光透過層と光を反射する光反射層との２層
    構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単位となる
    データマークを形成した情報記録媒体と、 前記近視野光と前記データマークとの相互作用によって
    生じる伝播光を検出して検出信号を出力する光検出手段
    と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。
  6. 【請求項６】 近視野光との相互作用により伝播光を導
    出するための微小開口を設けた再生プローブによって情
    報の再生を行う情報再生装置において、 光を透過する光透過層と光を反射する光反射層との２層
    構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単位となる
    データマークを形成した情報記録媒体と、 前記データマークに前記近視野光を生成させるための照
    射光を前記情報記録媒体に向けて照射する光照射手段
    と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。
  7. 【請求項７】 近視野光を生成するための微小開口を設
    けた再生プローブによって情報の再生を行う情報再生装
    置において、 光を透過する光透過層と光を反射する光反射層との２層
    構造からなり、前記光透過層上に前記情報の単位となる
    データマークを形成した情報記録媒体と、 前記近視野光と前記データマークとの相互作用によって
    生じる伝播光を検出して検出信号を出力し、前記微小開
    口に対して左右に配置された第１および第２の光検出手
    段と、 前記第１の光検出手段から出力された第１の検出信号と
    前記第２の光検出手段から出力された第２の検出信号と
    の差分演算を行い差分信号を出力する差分演算手段と、 前記差分信号に応じて前記再生プローブの位置を制御す
    る再生プローブ位置制御手段と、 前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との加算演算
    を行い再生信号を生成する再生信号生成手段と、 を備えることを特徴とする情報再生装置。
  8. 【請求項８】 前記再生プローブは、逆錐状の穴がその
    頂部を前記微小開口とするように貫通して形成された平
    面基板からなり、前記光検出手段または前記光照射手段
    を前記平面基板に配置した平面プローブであることを特
    徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の情報再
    生装置。
  9. 【請求項９】 前記再生プローブは、前記情報記録媒体
    の表面に対して傾斜させた状態により再生を行うことを
    特徴とする請求項８に記載の情報再生装置。
  10. 【請求項１０】 前記再生プローブは、先端に前記微小
    開口を設けた光ファイバからなることを特徴とする請求
    項５から７のいずれか１項に記載の情報再生装置。
  11. 【請求項１１】 前記再生プローブは、突起部に前記微
    小開口を設けたカンチレバー型のプローブであることを
    特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の情報
    再生装置。
  12. 【請求項１２】 近視野光を生成するための微小開口を
    設けた記録再生プローブが、前記近視野光を介して情報
    記録媒体と相互作用することによって、情報記録媒体と
    の情報の記録再生を行う情報記録再生装置において、 前記情報記録媒体が、光を透過する光透過層と光を反射
    する光反射層との２層構造からなり、前記光透過層上に
    前記情報の単位となるデータマークを形成するものであ
    り、 前記近視野光を生成させるための照射光を前記記録再生
    プローブに向けて照射する近視野生成光照射手段と、 前記光透過層上の前記近視野光が相互作用する領域に光
    が照射されるように前記光反射層に対して光を照射する
    伝播光照射手段と、 を備えることを特徴とする情報記録再生装置。
  13. 【請求項１３】 前記光反射層に照射する光が、前記情
    報記録のために前記近視野光を補助する強度および波長
    であることを特徴とする請求項１２に記載の情報記録再
    生装置。
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