JP2000195073A - 記録装置 - Google Patents

記録装置

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JP2000195073A
JP2000195073A JP11016202A JP1620299A JP2000195073A JP 2000195073 A JP2000195073 A JP 2000195073A JP 11016202 A JP11016202 A JP 11016202A JP 1620299 A JP1620299 A JP 1620299A JP 2000195073 A JP2000195073 A JP 2000195073A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 近視野光を利用して記録媒体に記録された情
報の再生を行う記録装置において、信頼性の高い情報再
生を簡単な構成によって実現させるための記録装置を提
供する。 【解決手段】 記録媒体10の表面に近視野光が生成す
るようにその記録媒体10に向けて照射光20を照射
し、生成された近視野光を開口素子11に形成された微
小開口12によって散乱し、その散乱光(伝搬光)を検
出して再生信号を生成する。生成された再生信号から前
記微小開口12と前記記録媒体10との距離を示す距離
制御信号を導出し、前記距離制御信号に基づいて開口素
子11の位置を制御する。これによって、微小開口12
を記録媒体10に近接させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体上に高密
度に記録された情報を近視野光を利用して再生する記録
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現状の情報再生デバイスの多くは、CD
およびCD−ROMに代表される再生専用型の光ディス
クに記録された情報の再生を行っている。例えばCDに
おいては、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かつその波長の4分の1程度の深さ
を有したピットを凹凸情報として記録しており、その情
報を再生するのに光の干渉現象が利用される。
【0003】また、光磁気記録方式および相変化記録方
式に代表される方式を採用した書き換え可能型の記録媒
体が流通しており、高密度な情報の記録が実現されてい
る。例えば、相変化記録方式においては、表面に相変化
膜を形成した記録媒体上にレーザ光を照射し、照射され
たレーザ光のスポット部において生じる温度を、レーザ
光の強度を変化させることによって、相変化膜の結晶化
とアモルファス化との2値の記録を可能としている。こ
のようにして記録された情報は、記録媒体上に記録時よ
りも弱い強度のレーザ光を照射し、その反射強度によっ
て結晶相とアモルファス相とを区別することによって再
生される。
【0004】上述した再生専用型の光ディスクに記録さ
れた情報の再生は、従来の光学顕微鏡において用いられ
ているレンズ光学系を使用しており、光の回折限界のた
めにレーザ光のスポットサイズを2分の1波長以下にす
ることはできない。よって、光ディスクの情報記録密度
をさらに増加させた場合、ピットの大きさやトラックピ
ッチは縮小され、情報記録単位がレーザ光の波長よりも
小さなサイズとなってしまい、情報の再生は不可能とな
る。
【0005】また、光磁気記録方式および相変化記録方
式によって情報を記録した記録媒体においては、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、記録媒体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。よ
って、光磁気記録方式および相変化記録方式を採用した
従来の光情報記録装置においては、レーザ光を集光して
得られるスポットの径をレーザ光の回折限界、すなわち
レーザ光の波長の1/2以下とすることはできなかっ
た。
【0006】一方、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介し
て生成される近視野光を利用した情報再生方法/装置が
提案されている。
【0007】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行うことがで
きる。
【0008】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
導かれて、高分解能な観察が実現される。
【0009】上述した近視野光を利用した情報再生方法
/装置は、近視野顕微鏡におけるこれらの観察方式を利
用したものである。
【0010】従って、近視野光を利用することにより、
従来の情報記録媒体の記録密度を越えて記録された情報
記録媒体の情報再生が可能となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、記録媒体上
に記録された情報の再生を、上述した近視野光を利用し
て実現するには、光ヘッドとなるプローブの微小開口部
と記録媒体表面との距離が、数ナノメートル〜10ナノ
メートルとなるように十分に近接させるプローブ近接制
御技術が必要となる。
【0012】従来のハードディスクの技術において、記
録ヘッドと記録媒体とを近接させるフライングヘッド技
術があるが、記録媒体表面からのフライングヘッドの浮
上量は、約50ナノメートル〜100ナノメートルであ
り、近視野光を利用した情報再生を実現するには大きな
値である。
【0013】一方、試料表面においてナノメートルオー
ダの微小な領域を観察するために走査型トンネル顕微鏡
(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)に代表される走
査型プローブ顕微鏡(SPM)が用いられている。SP
Mは、先端が先鋭化したプローブを用い、このプローブ
と試料表面との間に生じるトンネル電流や原子間力など
の物理量を検出することにより、試料表面に近接させつ
つ試料表面を走査して、高分解能な像を得ることができ
る。
【0014】よって、このSPMにおけるプローブ近接
技術を近視野顕微鏡または近視野光を利用した記録装置
に適用することができ、記録媒体とプローブの微小開口
の先端との十分に近接した状態を保持できる。
【0015】しかしながら、この場合、記録媒体に記録
された情報に置換される物理量すなわち近視野光と、プ
ローブを近接制御するのに必要となる物理量すなわち原
子間力等とをそれぞれ固有の機構において検出する必要
が生じ、装置全体の構成が複雑になるという問題があっ
た。
【0016】また、SPMのプローブ近接技術は、プロ
ーブに先鋭化された先端を必要とし、プローブとして、
先鋭化された先端を有さない平面プローブを用いる近視
野顕微鏡または近視野光を利用した記録装置において
は、最適な方法とは言えなかった。また、上述した近視
野光は、プローブと記録媒体を結ぶ線をz方向と定義す
ると、z方向には急速に減衰するため、プローブが何ら
かの原因で記録媒体表面からz方向に位置がずれた時に
は出力信号が変動する。記録媒体上のデータマークの有
無によっても出力信号が増減するので、出力信号が変化
したときにそれがデータマークの存在のためなのか、プ
ローブのz方向位置ずれのためなのかの判断がつかな
い、という問題点があった。プローブを機械的にz方向
に振動させてその振幅を一定に保つことでプローブのz
方向位置を制御する方法もあるが、これは記録媒体表面
に物理的衝撃を与えることになり、記録媒体およびプロ
ーブの損傷を招いていた。また、プローブの振動制御お
よび振幅検出機構のために装置の小型化が困難であっ
た。
【0017】従って、本発明は上記問題を鑑みて、高密
度に記録された記録媒体に対して信頼性の高い情報再生
または記録を簡単な構成にて実現させるための記録装置
を提供することを目的としている。
【0018】
【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、本発明に係る記録装置は、近視野光を利用して記
録媒体に記録された情報の再生または記録を行う記録装
置において、前記記録媒体に光を照射して当該記録媒体
の表面に近視野光を生成させると共に、微小開口を持つ
プローブを前記記録媒体の表面に近接させて当該微小開
口により前記近視野光を散乱させ、この伝搬光の強度を
検出し当該伝搬光の強度に基づき前記微小開口と前記記
録媒体との距離を制御することを特徴とする。
【0019】よって、近視野光を利用して記録媒体上に
記録された高密度な情報の再生が達成されると同時に、
同じく近視野光を利用して開口素子の微小開口と記録媒
体との距離制御を可能とする。
【0020】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生を行う記録
装置において、近視野光を生成または散乱させる微小開
口を有する開口素子と、前記記録媒体の表面に近視野光
が生成するように前記記録媒体に向けて照射光を照射す
る光照射手段と、前記近視野光が前記微小開口によって
散乱されて生じる伝搬光を検出し、これを再生信号とす
る光検出手段と、前記再生信号に基づいて前記開口素子
と前記記録媒体との間隔を制御する制御手段と、を備え
たことを特徴とする。
【0021】よって、近視野光を利用して記録媒体上に
記録された高密度な情報の再生が達成されると同時に、
その再生信号から距離制御信号導出手段によって開口素
子の微小開口と記録媒体との距離を示す距離制御信号を
得ることが可能となり、その距離制御信号に基づいて開
口素子と記録媒体との近接した状態を保持することが可
能になる。
【0022】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生または記録
を行う記録装置において、近視野光を生成または散乱さ
せる微小開口を有する開口素子と、前記微小開口に近視
野光が生成するように当該微小開口に向けて照射光を導
入する光照射/記録手段と、前記近視野光が前記記録媒
体によって散乱されて生じる伝搬光を検出し、これを再
生信号とする光検出手段と、前記再生信号に基づいて前
記開口素子と前記記録媒体との間隔を制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とする。
【0023】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生および開口素子と記録媒体との近接した状態
の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。また、
微小開口部に導入させる照射光の強度を比較的大きくす
ることによって、強度の大きな近視野光を生成すること
が可能となり、局所的な熱エネルギーの照射が行えるこ
とによって情報の記録をも可能にする。
【0024】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生を行う記録
装置において、近視野光を生成または散乱させる微小開
口を有する開口素子と、前記記録媒体の表面に近視野光
が生成するように当該記録媒体に向けて、有限の波長幅
あるいは複数の波長を持つ照射光を照射させる光照射手
段と、前記近視野光と前記記録媒体あるいは前記開口素
子との相互作用の結果発生した散乱光を前記照射光の波
長に対応して検出する散乱光検出手段と、検出された前
記散乱光に基づいて前記開口素子と前記記録媒体との間
隔を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0025】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生、および、開口素子と記録媒体との近接した
状態の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。さ
らに、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用さ
れる照射光と、開口素子の近接制御を行うのに使用され
る照射光とをそれぞれ互いに異なった波長を割り当てて
利用することにより、再生信号と開口素子を近接制御す
るための距離制御信号とを確実に分離できる。また、異
なる波長の照射光に対応して散乱光を検出するので、照
射光波長によって散乱光強度が異なることを利用して、
再生プローブと情報記録媒体との距離情報が得られ、情
報の再生と、プローブのz方向位置制御を、プローブの
z方向振動なしに行うことができる。これにより、プロ
ーブのz方向振動機構、z方向振幅検出機構が不要にな
りコンパクトな装置構成が可能になる。また、距離制御
のために信号のピークを検出する必要がなくなる。ま
た、プローブが情報記録媒体に物理的に接触することが
なくなったため、プローブおよび情報記録媒体の損傷が
減少した。
【0026】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生または記録
を行う記録装置において、近視野光を生成または散乱さ
せる微小開口を有する開口素子と、有限の波長幅あるい
は複数の波長を持つ照射光を前記微小開口に向けて照射
し、当該微小開口に近視野光を生成させると共に前記複
数の波長のうち一つを有する照射光により記録媒体に情
報を記録する光照射/記録手段と、前記近視野光と前記
記録媒体あるいは前記開口素子との相互作用の結果発生
した散乱光を前記照射光の波長に対応して検出する散乱
光検出手段と、検出された前記散乱光に基づいて前記開
口素子と前記記録媒体との間隔を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0027】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生、および、開口素子と記録媒体との近接した
状態の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。さ
らに、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用さ
れる照射光と、開口素子の近接制御を行うのに使用され
る照射光とをそれぞれ互いに異なった波長を割り当てて
利用することにより、再生信号と開口素子を近接制御す
るための距離制御信号とを確実に分離できる。また、微
小開口部に導入させる照射光の強度を比較的大きくする
ことによって、強度の大きな近視野光を生成することが
可能となり、局所的な熱エネルギーの照射が行えること
によって情報の記録をも可能にする。また、本発明に係
る記録装置は、請求項4あるいは5のいずれか1つの発
明において、前記照射光の複数の波長は、時間的に切り
替わるものであることを特徴とする。よって、請求項4
あるいは5の効果に加えて、単一の発光源によって複数
の波長の光を放射するため、コンパクトな装置構成が可
能となった。また、本発明に係る記録装置は、請求項4
あるいは5のいずれか1つの発明において、前記散乱光
検出手段は、選択波長が時間的に切り替わるものである
ことを特徴とする。よって、請求項4あるいは5の効果
に加えて、単一の受光素子によって前記散乱光を受光す
るため、コンパクトな装置構成が可能となった。また、
本発明に係る記録装置は、請求項4あるいは5のいずれ
か1つの発明において、前記照射光の波長は複数あり、
同時に入力されるものであることを特徴とする。よっ
て、請求項4あるいは5の効果に加えて、入力光の波長
を選択する機構が不要なので、よりコンパクトな装置構
成が可能となった。また、本発明に係る記録装置は、請
求項4あるいは5のいずれか1つの発明において、前記
散乱光検出手段は、複数の受光素子が前記照射光の異な
る波長のそれぞれに対応して受光するものであることを
特徴とする。よって、請求項4あるいは5の効果に加え
て、受光素子が散乱光を受光するときに選択波長を時間
的に切り替えることが不要なので、波長選択手段が簡素
になりコンパクトな装置構成が可能となった。また、本
発明に係る記録装置は、請求項4あるいは5のいずれか
1つの発明において、前記照射光は複数の波長成分から
なり、前記照射光は前記複数の波長のそれぞれに対して
有限の幅の波長幅を持つものであることを特徴とする。
よって、請求項4あるいは5の効果に加えて、入力手段
は入力光の波長が幅を持っていることが許容されるの
で、利用できる入力手段の種類が増え、その結果利用で
きる波長の種類も増える。それにより、プローブと情報
記録媒体の距離を高い精度で制御できる波長を利用しや
すくなった。また、本発明に係る記録装置は、請求項4
あるいは5のいずれか1つの発明において、前記照射光
の波長は有限の幅をもっており、波長選択手段によって
前記幅の一部分を選択するものであることを特徴とす
る。よって、請求項4あるいは5の効果に加えて、入力
光はレーザのような波長の限定されたものである必要が
なくなり、より簡便な構成が実現された。
【0028】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生を行う記録
装置において、近視野光を生成または散乱させる微小開
口を有する開口素子と、前記記録媒体の表面に近視野光
が生成するように当該記録媒体に向けて、互いに異なる
2つの変調周波数の光を混合した照射光を照射する光照
射手段と、前記生成した近視野光を前記微小開口により
散乱させ、前記2つの変調周波数の一方をもつ伝搬光を
検出しこれを再生信号とする第1の光検出手段と、前記
生成した近視野光を前記微小開口により散乱させ、前記
2つの変調周波数の他方をもつ伝搬光を検出しこれを制
御信号とする第2の光検出手段と、前記制御信号に基づ
いて前記開口素子と前記記録媒体との間隔を制御する制
御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0029】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生、および、開口素子と記録媒体との近接した
状態の保持が、共に近視野光を利用して可能になると共
に、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用され
る照射光と、開口素子の近接制御を行うのに使用される
照射光とをそれぞれ互いに異なった変調周波数を割り当
てて利用することにより、再生信号と開口素子を近接制
御するための距離制御信号とを確実に分離できる。
【0030】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生または記録
を行う記録装置において、近視野光を生成または散乱さ
せる微小開口を有する開口素子と、互いに異なる2つの
波長の変調周波数を混合した照射光を前記微小開口に向
けて照射し、当該微小開口に近視野光を生成させると共
に少なくとも前記2つの変調周波数の一方を有する照射
光により記録媒体に情報を記録する光照射/記録手段
と、前記生成した近視野光を前記微小開口により散乱さ
せ、前記一方の変調周波数をもつ伝搬光を検出しこれを
再生信号とする第1の光検出手段と、前記生成した近視
野光を前記微小開口により散乱させ、前記2つの変調周
波数の他方をもつ伝搬光を検出しこれを制御信号とする
第2の光検出手段と、前記制御信号に基づいて前記開口
素子と前記記録媒体との間隔を制御する制御手段と、を
備えたことを特徴とする。
【0031】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生、および、開口素子と記録媒体との近接した
状態の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。さ
らに、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用さ
れる照射光と、開口素子の近接制御を行うのに使用され
る照射光とをそれぞれ互いに異なった変調周波数を割り
当てて利用することにより、再生信号と開口素子を近接
制御するための距離制御信号とを確実に分離できる。ま
た、微小開口部に導入させる照射光の強度を比較的大き
くすることによって、強度の大きな近視野光を生成する
ことが可能となり、局所的な熱エネルギーの照射が行え
ることによって情報の記録をも可能にする。
【0032】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生を行う記録
装置において、近視野光を生成または散乱させる2つの
微小開口を有する開口素子と、前記記録媒体の表面に近
視野光が生成するように当該記録媒体に向けて照射光を
照射する光照射手段と、前記近視野光が前記微小開口の
一方によって散乱されて生じる伝搬光を検出しこれを再
生信号とする第1の光検出手段と、前記近視野光が前記
微小開口の他方によって散乱されて生じる伝搬光を検出
しこれを制御信号とする第2の光検出手段と、前記制御
信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体との間隔を
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0033】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生および開口素子と記録媒体との近接した状態
の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。さら
に、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用され
る微小開口と、開口素子の近接制御を行うのに使用され
る微小開口とが開口素子にそれぞれ独立して形成されて
いるので、再生信号と開口素子を近接制御するための距
離制御信号とをより確実に分離できる。
【0034】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生または記録
を行う記録装置において、近視野光を生成または散乱さ
せる2つの微小開口を有する開口素子と、前記記録媒体
の表面に近視野光が生成するように当該記録媒体に向け
て照射光を照射する第1の光照射手段と、前記微小開口
の一方に近視野光が生成するように当該微小開口に向け
て照射光を導入する第2の光照射/記録手段と、前記近
視野光が前記微小開口の一方によって散乱されて生じる
伝搬光を検出しこれを再生信号とする第1の光検出手段
と、前記近視野光が前記微小開口の他方によって散乱さ
れて生じる伝搬光を検出しこれを制御信号とする第2の
光検出手段と、前記制御信号に基づいて前記開口素子と
前記記録媒体との間隔を制御する制御手段と、を備えた
ことを特徴とする。
【0035】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生および開口素子と記録媒体との近接した状態
の保持が、共に近視野光を利用して可能になるととも
に、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用され
る微小開口と、開口素子の近接制御を行うのに使用され
る微小開口とが開口素子にそれぞれ独立して形成されて
いるので、再生信号と開口素子を近接制御するための距
離制御信号とをより確実に分離できる。さらに、第2の
光照射手段により微小開口部に導入する照射光の強度を
比較的大きくすることによって、強度の大きな近視野光
を生成することが可能となり、局所的な熱エネルギーの
照射の付与による情報の記録をも可能にする。
【0036】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生または記録
を行う記録装置において、近視野光を生成または散乱さ
せる2つの微小開口を有する開口素子と、前記微小開口
の一方に近視野光が生成するように当該微小開口に向け
て照射光を導入する光照射/記録手段と、前記微小開口
の他方に近視野光が生成するように当該微小開口に向け
て照射光を導入する光照射手段と、前記一方の微小開口
に生成された前記近視野光が前記記録媒体によって散乱
されて生じる伝搬光を検出しこれを再生信号とする第1
の光検出手段と、前記他方の微小開口に生成された前記
近視野光が前記記録媒体によって散乱されて生じる伝搬
光を検出しこれを制御信号とする第2の光検出手段と、
前記制御信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
の間隔を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とす
る。
【0037】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生および開口素子と記録媒体との近接した状態
の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。さら
に、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用され
る微小開口と、開口素子の近接制御を行うのに使用され
る微小開口とが開口素子にそれぞれ独立して形成されて
いるので、再生信号と開口素子を近接制御するための距
離制御信号とをより確実に分離できる。また、微小開口
部に導入させる照射光の強度を比較的大きくすることに
よって、強度の大きな近視野光を生成することが可能と
なり、局所的な熱エネルギーの照射が行えることによっ
て情報の記録をも可能にする。
【0038】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生または記録
を行う記録装置において、近視野光を生成または散乱さ
せる2つの微小開口を有する開口素子と、前記微小開口
の一方に近視野光が生成するように当該微小開口に向け
て照射光を導入する光照射/記録手段と、前記記録媒体
の表面のうち前記微小開口の他方に対向する部分に近視
野光が生成するように当該記録媒体に向けて照射光を照
射する光照射手段と、前記近視野光が前記一方の微小開
口によって散乱されて生じる伝搬光を検出しこれを再生
信号とする第1の光検出手段と、前記近視野光が前記他
方の微小開口によって散乱されて生じる伝搬光を検出し
これを制御信号とする第2の光検出手段と、前記制御信
号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体との間隔を制
御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0039】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生および開口素子と記録媒体との近接した状態
の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。さら
に、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用され
る微小開口と、開口素子の近接制御を行うのに使用され
る微小開口とが開口素子にそれぞれ独立して形成され、
かつ記録媒体に記録された情報の再生と、開口素子の記
録媒体への近接制御に利用される近視野光をそれぞれ異
なった生成方法により行うことで、互いの近視野光を干
渉することなく、より確実に再生信号と距離制御信号と
を分離して検出することが可能になる。また、微小開口
部に導入させる照射光の強度を比較的大きくすることに
よって、強度の大きな近視野光を生成することが可能と
なり、局所的な熱エネルギーの照射が行えることによっ
て情報の記録をも可能にする。
【0040】また、本発明に係る記録装置は、請求項1
4〜17のいずれか1つの発明において、前記開口素子
は、厚み方向に段差を設けることにより第1の底面と第
2の底面を有し、前記第1の底面に前記一方の微小開口
を設け、前記第2の底面に前記他方の微小開口を設け、
前記制御手段は、前記第1の光検出手段により検出され
る再生信号と前記第2の光検出手段により検出される信
号との相対値を算出し、当該相対値に基づいて前記開口
素子と前記記録媒体との間隔を制御することを特徴とす
る。
【0041】よって、開口素子の底面に段差を設けるこ
とで、検出される伝搬光の強度に違いが生じ、2つの微
小開口の各々により検出される信号間における相対的な
値を、開口素子の近接制御を行うための距離制御信号と
して用いるので、例えば、記録媒体上の情報を十分検出
できずに強度の大きな再生信号が得られない場合であっ
ても、距離制御信号を再生信号に対する比として安定し
た強度を得ることができ、信頼性の高い開口素子の近接
制御を行うことができる。
【0042】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生を行う記録
装置において、近視野光を生成または散乱させる微小開
口を有する開口素子と、前記記録媒体の表面に近視野光
が生成するように前記記録媒体に向けて照射光を照射す
る光照射手段と、前記近視野光が前記微小開口によって
散乱されて生じる伝搬光を検出する光検出手段と、前記
微小開口を前記開口素子の厚み方向に微小振動させる垂
直微小振動手段と、前記垂直微小振動手段により前記微
小開口が所望の高さに位置した際に前記光検出手段にお
いて検出された信号を再生信号とし、前記垂直微小振動
手段により前記微小開口が前記所望の高さよりも上点に
位置した際に前記光検出手段において検出された信号を
演算対象信号とし、当該再生信号と当該演算対象信号と
の相対値を算出して、当該相対値に基づいて前記開口素
子と前記記録媒体との間隔を制御する制御手段と、を備
えたことを特徴とする。
【0043】よって、1つの微小開口を上下振動させる
ことにより、近視野光を散乱させる位置を変化させ、微
小開口の所望の高さにて検出される信号すなわち再生信
号と、微小開口の前記所望の高さよりも上点にて検出さ
れる信号すなわち演算対象信号との相対的な値を、開口
素子の近接制御を行うための距離制御信号として用いる
ので、例えば、記録媒体上の情報を十分検出できずに強
度の大きな再生信号が得られない場合であっても、距離
制御信号を再生信号に対する比として安定した強度を得
ることができ、信頼性の高い開口素子の近接制御を行う
ことができる。
【0044】また、本発明に係る記録装置は、近視野光
を利用して記録媒体に記録された情報の再生または記録
を行う記録装置において、近視野光を生成または散乱さ
せる微小開口を有する開口素子と、前記微小開口に近視
野光が生成するように当該微小開口に向けて照射光を導
入する光照射/記録手段と、前記近視野光が前記記録媒
体によって散乱されて生じる伝搬光を検出する光検出手
段と、前記微小開口を前記開口素子の厚み方向に微小振
動させる垂直微小振動手段と、前記垂直微小振動手段に
より前記微小開口が所望の高さに位置した際に前記光検
出手段において検出された信号を再生信号とし、前記垂
直微小振動手段により前記微小開口が前記所望の高さよ
りも上点に位置した際に前記光検出手段において検出さ
れた信号を演算対象信号とし、当該再生信号と当該演算
対象信号との相対値を算出して、当該相対値に基づいて
前記開口素子と前記記録媒体との間隔を制御する制御手
段と、を備えたことを特徴とする。
【0045】よって、1つの微小開口を上下振動させる
ことにより、近視野光を散乱させる位置を変化させ、微
小開口の所望の高さにて検出される信号すなわち再生信
号と、微小開口の前記所望の高さよりも上点にて検出さ
れる信号すなわち演算対象信号との相対的な値を、開口
素子の近接制御を行うための距離制御信号として用いる
ので、例えば、記録媒体上の情報を十分検出できずに強
度の大きな再生信号が得られない場合であっても、距離
制御信号を再生信号に対する比として安定した強度を得
ることができ、信頼性の高い開口素子の近接制御を行う
ことができるとともに、微小開口部に導入させる照射光
の強度を比較的大きくすることによって、強度の大きな
近視野光を生成することが可能となり、局所的な熱エネ
ルギーの照射が行えることによって情報の記録をも可能
にする。
【0046】また、本発明に係る記録装置は、請求項1
〜20のいずれか1つの発明において、さらに、前記開
口素子を、前記記録媒体上に記録された情報単位の配列
方向に対して垂直な方向且つ当該記録媒体の表面に平行
な方向に微小振動させる水平微小振動手段と、前記水平
微小振動手段による微小振動の振動中心において前記再
生信号が最大となるように前記開口素子の位置を制御す
る位置制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0047】よって、記録媒体上の情報単位の配列方向
に垂直且つ記録媒体表面に平行な方向に対する位置制
御、すなわちトラッキング制御を可能とし、このトラッ
キング制御により安定な再生信号が得られるので、この
再生信号を利用する近接制御もまた、確実なものとなり
情報再生の信頼性を向上することができる。
【0048】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る記録装置の
実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0049】(実施の形態1)図1は、実施の形態1に
係る記録装置の概略構成を示すブロック図である。
【0050】開口素子11は、例えばシリコン基板から
なる平面基板であり、これを貫通するように逆錐状の穴
がその頂点を微小開口12とするように形成されてい
る。微小開口12は、近視野光を生成または散乱するの
に適した大きさであり、例えば数十ナノメートルの径を
有している。さらに開口素子11上には、微小開口12
部分を記録媒体10に近接制御するためのZ軸制御機構
14が設けられている。Z軸制御機構14は、例えば圧
電アクチュエータや静電アクチュエータなどの微小変位
機構である。
【0051】また、Z軸制御機構14は、図2に示すよ
うに、フライングヘッド構造を応用した制御機構であっ
てもよい。図2において、開口素子21はフライングヘ
ッド技術におけるスライダとして兼用され、上述した微
小開口12と同様な微小開口22が形成されている。さ
らに開口素子21はバネ機構23に支持され、バネ機構
23の弾性によって記録媒体10の表面に押圧されてい
る。バネ機構23は、バネ制御機構24に接続されてお
り、バネ制御機構24はバネ機構23のバネ制御機構2
4側の支持部の高さを変位させることが可能であり、こ
の変位制御によって開口素子21の記録媒体10への近
接制御が行える。
【0052】図1において、記録媒体10上に記録され
た情報を、近視野光を利用して再生するために、まず、
微小開口12が記録媒体10の表面に十分近接するよう
に開口素子11を記録媒体10の表面に対して垂直な方
向に制御する必要がある。この近接制御を行うために検
出される物理量として、情報を再生するために検出され
る物理量と同じく、近視野光を利用する。
【0053】記録媒体10の裏面から記録媒体10の表
面に向けて、レーザ光20を好ましくは記録媒体10の
裏面に対して全反射条件となるように照射する。これに
よって、記録媒体10の表面に近視野光が生成されて局
在し、局在した近視野光の領域内に微小開口12が配置
されるように開口素子11を記録媒体10に近付ける。
この際、開口素子11に設けられたZ軸制御機構14
は、開口素子11の微小な変位を制御する機構であるた
め、開口素子11が記録媒体10から十分に離れた距離
から、Z軸制御機構14によって制御する必要が生じる
距離までの開口素子11の比較的大きな距離に対する制
御を、例えばインチワームモータ等の制御機構を付加し
て行っても良い。
【0054】微小開口12が記録媒体10上に局在した
近視野光の領域内に挿入されると、この微小開口12に
よって近視野光が散乱され、且つその散乱光(伝搬光)
が微小開口12を介して微小開口12の上方に配置され
た集光光学系15に導入されて集光されることにより、
前述したコレクションモードによる近視野光の検出が達
成される。集光光学系15に導入された伝搬光は、ミラ
ー16を介して光検出機構17に導かれ、再生信号とな
る電気信号に変換される。ここで、集光光学系15は、
例えばレンズ光学系、光ファイバ光学系またはライトガ
イド等である。また、光検出機構17は、例えば光電子
増倍管またはフォトダイオード等である。光検出機構1
7において出力される再生信号は、制御機構19に送信
されると共にピーク検出機構18に送信される。ピーク
検出機構18は所定の信号検出時間内または所定のサン
プリング回数内における再生信号の強度の最大値、すな
わちピーク信号を導出し、そのピーク信号を制御機構1
9に送信する。データマークあるいはデータマーク間の
すきまの長さは上限と下限が定義されていて、典型的に
は最小単位長さの8倍程度である。ピーク検出機構18
が信号を検出する時間を、プローブがデータマークの長
さの上限だけ走査するのに要する時間に設定することに
より、信号検出時間内に必ずデータマークが検出される
ようにできる。制御機構19においては、ピーク検出機
構18から送信されたピーク信号の示す値が保持される
ように微小開口12の位置を制御すべく、Z軸制御機構
14に制御信号を送信し、開口素子11の位置制御を行
う。また、制御機構19において、光検出機構17から
直接に受信した再生信号により、微小開口12の配置さ
れた再生位置における情報の記録状態が判断され、情報
の再生が達成される。
【0055】よって、記録媒体10上に記録された高密
度な情報に対して、近視野光を利用した再生が達成され
ると同時に、その再生信号が、ピーク信号検出機構18
によって開口素子11の微小開口12と記録媒体10と
の距離を示す距離信号として処理可能となり、この距離
信号に基づいて開口素子11と記録媒体10との近接し
た状態を保持することが可能になる。このように、情報
再生および微小開口12の近接制御において検出される
物理量が共に近視野光とすることにより、従来の近視野
光を利用した記録装置において必要とされた近視野光以
外の物理量を利用したプローブ近接制御機構が排除さ
れ、記録装置の構成を簡単にすることが可能になる。さ
らに、以上に説明されたような先鋭化された先端を有さ
ない再生プローブ(平面プローブ)を使用した記録装置
を提供することが可能になる。
【0056】図3は、図1において説明された記録装置
において、前述したイルミネーションモードによる近視
野光の検出を行う場合の記録装置の概略構成を示すブロ
ック図である。なお、図1と共通する部分には同一符号
を付している。
【0057】図3において、レーザ光源25から射出さ
れたレーザ光は、ミラー26を介して光照射光学系27
に導入され、開口素子11の逆錐状の穴を介して微小開
口12に向けて照射される。これにより、微小開口12
に近視野光が生成され、生成された近視野光の領域内に
記録媒体10の表面が位置するように開口素子11を記
録媒体10に近付ける。
【0058】記録媒体10の表面に、微小開口12に生
成された近視野光が達すると、記録媒体10の表面の微
細構造によって近視野光が散乱される。この散乱光(伝
搬光)が、記録媒体10の裏面に配置された集光光学系
15に導入されて集光されることにより、前述したイル
ミネーションモードによる近視野光の検出が達成され
る。集光光学系15に導入された伝搬光は、記録媒体1
0の裏面側に配置されたミラー16を介して光検出機構
17に導かれ、再生信号となる電気信号に変換される。
光検出機構17において出力される再生信号は、制御機
構19に送信されると共にピーク検出機構18に送信さ
れる。制御機構19においては、図1における説明と同
様に、ピーク検出機構18から送信されたピーク信号に
基づいてZ軸制御機構14に制御信号を送信し、開口素
子11の位置制御を行い、かつ光検出機構17から受信
した再生信号に基づいて微小開口12の配置された再生
位置における情報の記録状態が判断され、情報の再生が
達成される。
【0059】よって、記録媒体10上に記録された高密
度な情報の再生および開口素子11と記録媒体10との
近接した状態の保持が、共に近視野光を利用して可能に
なる。よって、記録装置の構成が簡単になり、さらに、
先鋭化された先端を持たない再生プローブ(平面プロー
ブ)を記録装置に使用することも可能になる。また、近
視野光の検出にイルミネーションモードを採用している
ため、微小開口部に導入させるレーザ光の強度を比較的
大きくすることによって、強度の大きな近視野光を生成
することが可能となり、局所的な熱エネルギーの照射が
可能になる。従って、高密度に記録された情報の再生だ
けでなく、熱エネルギー付与による高密度な情報の記録
をも可能になる。
【0060】(実施の形態2)図4は、実施の形態2に
係る記録装置の概略構成を示すブロック図である。な
お、図1と共通する部分には同一符号を付している。
【0061】図4において、記録媒体10の裏面から記
録媒体10の表面に向けて、レーザ光29を好ましくは
記録媒体10の裏面に対して全反射条件となるように照
射する。これにより、記録媒体10の表面に近視野光が
生成されて局在し、局在した近視野光の領域内に微小開
口12が配置されるように開口素子11を記録媒体10
に近付ける。ここで、レーザ光29は、互いに異なる2
つの波長を有する情報再生用レーザ光(波長λ1)およ
び距離制御用レーザ光(波長λ2)が混合された光であ
り、記録媒体10の表面に局在する近視野光においても
互いに異なる2つの波長成分が含まれている。
【0062】微小開口12が記録媒体10上に局在した
近視野光の領域内に挿入されると、微小開口12によっ
て近視野光が散乱され、且つその散乱光(伝搬光)が微
小開口12を介して微小開口12の上方に配置された集
光光学系15に導入されて集光されることにより、コレ
クションモードによる近視野光の検出が達成される。集
光光学系15に導入された伝搬光は、散乱される近視野
光と同じく、互いに異なる2つの波長成分(λ1および
λ2)を含んでおり、ダイクロイックミラー31を介す
ることによって波長分離される。ダイクロイックミラー
31において波長分離された伝搬光の一方(波長λ1)
は、透過してミラー32、光学フィルタ34を介して光
検出機構36に導かれ、他方(波長λ2)は反射されて
光学フィルタ33を介して光検出機構35に導かれる。
ここで、光学フィルタ34は波長λ1の伝搬光を、光学
フィルタ33は波長λ2の伝搬光をそれぞれ選択して透
過させるためのフィルタである。光検出機構36に導か
れた伝搬光は再生信号となる電気信号に変換され、光検
出機構35に導かれた伝搬光は距離制御信号となる電気
信号に変換され、それぞれ制御機構19に送信される。
制御機構19においては、光検出機構35から送信され
た距離制御信号の示す値を保持するように微小開口12
の位置を制御すべく、Z軸制御機構14に制御信号を送
信し、開口素子11の位置制御を行う。実施の形態1と
同様にピーク検出機構を組み込んで検出されたピーク値
を保持するようにすることもできる。また、制御機構1
9において、光検出機構36から送信された再生信号に
基づいて微小開口12の配置された再生位置における情
報の記録状態が判断され、情報の再生が達成される。
【0063】よって、記録媒体10上に記録された高密
度な情報の再生、および、開口素子11と記録媒体10
との近接した状態の保持が、共に近視野光を利用して可
能になる。こうして、記録装置の構成が簡単になり、さ
らに、先鋭化された先端を持たない再生プローブ(平面
プローブ)を記録装置に使用することも可能になる。さ
らに、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用さ
れるレーザ光(情報再生用レーザ光)と、開口素子の近
接制御を行うのに使用されるレーザ光(距離制御用レー
ザ光)とをそれぞれ互いに異なった波長を割り当てて利
用することにより、確実で信頼性の高い情報再生および
開口素子の近接制御を行うことが可能になる。
【0064】図5は、図4において説明された記録装置
において、イルミネーションモードによる近視野光の検
出を行う場合の記録装置の概略構成を示すブロック図で
ある。なお、図4と共通する部分には同一符号を付して
いる。
【0065】図5において、レーザ光源44から図4に
おいて説明された情報再生用レーザ光(波長λ1)が射
出され、ミラー42を介して波長合成器41に導かれ
る。また、レーザ光源43から図4において説明された
距離制御用レーザ光(波長λ2)が射出され、波長合成
器41に導かれる。波長合成器41に導かれた情報再生
用レーザ光および距離制御用レーザ光は合成されて、光
照射光学系27に導入され、開口素子11の逆錐状の穴
を介して微小開口12に向けて照射される。これによ
り、微小開口12に近視野光が生成され、生成された近
視野光の領域内に記録媒体10の表面が位置するように
開口素子11を記録媒体10に近付ける。ここで、微小
開口12に生成される近視野光においても互いに異なる
2つの波長成分(λ1およびλ2)が含まれている。
【0066】記録媒体10の表面に、微小開口12に生
成された近視野光が達すると、記録媒体10の表面の微
細構造によって近視野光が散乱される。その散乱光(伝
搬光)は、記録媒体10の裏面に配置された集光光学系
15に導入されて集光されることにより、イルミネーシ
ョンモードによる近視野光の検出が達成される。集光光
学系15に導入された伝搬光は、前述した互いに異なる
2つの波長成分(λ1およびλ2)を含んでおり、ダイ
クロイックミラー31を介することによって、波長分離
される。ダイクロイックミラー31を介した伝搬光の処
理、すなわち再生信号および距離制御信号の生成と距離
制御信号に応じた近接制御とは、図4において示した動
作と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【0067】よって、記録媒体10上に記録された高密
度な情報の再生および開口素子11と記録媒体10との
近接した状態の保持が、共に近視野光を利用して可能に
なる。こうして、記録装置の構成が簡単になり、さら
に、先鋭化された先端を持たない再生プローブ(平面プ
ローブ)を記録装置に使用することも可能になる。さら
に、記録媒体に記録された情報を再生するのに使用され
るレーザ光(情報再生用レーザ光)と、開口素子の近接
制御を行うのに使用されるレーザ光(距離制御用レーザ
光)とをそれぞれ互いに異なった波長を割り当てて利用
することにより、確実で信頼性の高い情報再生および開
口素子の近接制御を行うことが可能になる。また、近視
野光の検出にイルミネーションモードを採用しているた
め、微小開口部に導入させるレーザ光の強度を比較的大
きくすることによって、局所的な熱エネルギーの照射が
可能になる。従って、高密度に記録された情報の再生だ
けでなく、熱エネルギー付与による高密度な情報の記録
をも可能になる。
【0068】(実施の形態3)図6は、本発明の実施の
形態3に係る情報再生装置の概略構成を示すブロック図
である。レーザ光源201はたとえばArの気体レーザ
で、波長488nmと515nmの光を放射し、その光
は音響光学フィルタ202で波長を選択され、近視野光
プローブ203に導入される。音響光学フィルタ202
は水晶結晶と音響波ドライバ(図示略)から構成され、
ブロードバンド光から単色光を分離する機能を持ってい
る。音響波が結晶中を通過するときに結晶格子の歪みを
生じ、これがグレーティングのような働きをする。音響
工学フィルタは単色光のみを回折させるため、透過型フ
ィルタに近い機能を持つ。選択波長の半値幅は1nmオ
ーダーまで狭めることが可能である。近視野光プローブ
203はその先端に約100nmの微小開口が形成され
ている。本実施の形態においては、近視野光プローブ2
03は光ファイバを加熱、延引、切断のあとAlコーテ
ィングによって作成した。これは従来の近視野光顕微鏡
のための近視野光プローブの作成方法として一般に知ら
れている方法と同じである。近視野光プローブ203は
情報記録媒体206の表面に数十nmまで近接されてい
る。近視野光プローブ203の先端の微小開口からは近
視野光205が発生し、これが情報記録媒体206の表
面によって散乱されて伝播可能な散乱光208となり、
受光素子204で検出される。先端にこのような微小開
口を設けたプローブを用いることにより、記録媒体と相
互作用する光は近視野光が主成分とすることができ、検
出された信号は近視野光によるものとなる。検出された
信号は信号処理回路214に送られ、信号処理回路21
4からは出力信号215と、制御回路212に送られる
信号が出力される。制御回路212は音響光学フィルタ
202の動作を制御するとともに、アクチュエータ20
7、211に対する信号を出し、それによって記録媒体
206のz方向位置を粗動機構210と微動機構209
が制御する。音響光学フィルタ202はλ1=488n
mとλ2=515nmの2種類の波長を250マイクロ
秒の速度で切り替えることができる。これにより、近視
野光プローブ203には488nmと515nmの2種
類の波長の光が時間的に交互に導入される。近視野光2
05のz方向依存性は指数関数減衰であるが、波長によ
って指数部が異なるため、λ2が入力光波長のときの近
視野光はより遠方まで分布に広がりを持つ。図7は近視
野光強度のプローブ-記録媒体表面間距離に対する依存
性を示す。図7において縦軸が表す近視野光強度はプロ
ーブ-記録媒体表面間距離が大きくなるにつれて急激に
減衰するが、その減衰の傾きは波長に依存している。図
8は情報記録媒体206の一部分の上面図である。デー
タマーク220として、基板と反射率の異なる材質を形
成している。本実施の形態においては、局所的な加熱に
よって状態が変化する物質、たとえば相変化記録方式に
おいて用いられる相変化膜を用いた。近視野光プローブ
203が情報記録媒体206の表面上を走査すると、デ
ータマーク220の有無によって近視野光205と記録
媒体206表面の相互作用の大きさが変化する。例とし
て図9に波長λ2=515nmのときのデータマーク2
20の有無による出力光強度の違いを示す。同様の図
(省略)がλ1=488nmに対しても得られる。図1
0は、図7と図9を組み合わせて、出力信号強度の入力
波長およびデータマークの有無に対する依存性を示した
図である。以下に信号処理方法について述べる。波長λ
1である瞬間に出力信号強度228が得られたとする。
このときプローブと記録媒体との距離が226でプロー
ブの下にデータマークが存在していない可能性Aと、プ
ローブと記録媒体との距離が227でプローブの下にデ
ータマークが存在している可能性Bがある。そこで、次
にプローブが有意な距離移動する前に波長をλ2に切り
替える。可能性Aの場合は出力は230になり、可能性
Bの場合は出力は229になる。229と230はかな
らず異なることを利用すると、プローブと記録媒体の距
離および、データマークの有無の2つの情報が同時に得
られる。プローブと記録媒体の距離は、図10の4本の
カーブから得られる信号強度が最も大きく異なるように
設定することが望ましい。距離情報は制御回路212に
与えられ、アクチュエータ207および211がそれぞ
れ微動機構209および粗動機構210を動作させて望
ましい距離を保つように制御する。また、データマーク
の有無に関する情報は本情報再生装置の出力信号とな
る。これによって、プローブ203を機械的にz方向に
振動させることなくプローブ203のz軸位置を制御す
ることが実現された。プローブ203をz方向に振動さ
せる機構および、その振動の振幅を検出する機構が不要
となり、コンパクトな装置構成が実現できた。また、プ
ローブ203は記録媒体に物理的に接触することがなく
なったため、これによるプローブおよび記録媒体の損傷
がなくなった。実施の形態1と2においては信号のピー
ク検出機構18が必要で、しかも上述したようにデータ
マークの大きさの最小単位の8倍程度の距離をプローブ
が走査してから距離制御に必要な情報が得られていた
が、本実施の形態においてはピーク検出は不要となり、
しかもデータマークの最小単位分だけプローブが走査し
た段階で距離制御が可能となった。 (実施の形態4)図11は、本発明の実施の形態4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
6との違いは近視野光プローブ231として先端に図6
のような微小開口ではなく、100nm程度の大きさの
先鋭な突起を持つプローブを用いた点と、入射光を記録
媒体206の下方から入射し、全反射によって近視野光
205を発生させている点である。他は図6と同じであ
るので、説明を省略する。入射光は光ファイバ(図示
略)などによって記録媒体206の側面に導入され、記
録媒体206中を全反射によって伝播する。記録媒体2
06の表面には内部の全反射のために近視野光205が
発生している。近視野光205は記録媒体206の表面
の光学特性すなわちデータマークの有無によってその強
度分布が異なる。この近視野光205が近視野光プロー
ブ231によって散乱されて散乱光208となり、受光
素子204で検出される。近視野光プローブ231と記
録媒体206表面の距離を精度よく制御する必要がある
点は実施の形態3と同一であり、また、近視野光のz方
向依存性は実施の形態3と理論的に同一であるので、実
施の形態3と同一の方法を用いることができる。すなわ
ち、音響光学素子202によって2種類の波長を切り替
えた入力をおこない、そのそれぞれに対する出力信号強
度を用いて、制御回路212を介してプローブ231の
z軸位置制御をプローブ231を機械的に振動すること
なく行うことができ、同時に記録媒体206から情報の
再生が可能となった。プローブ231をz方向に振動さ
せる機構および、その振動の振幅を検出する機構が不要
となり、コンパクトな装置構成が実現できた。また、プ
ローブ231は記録媒体に物理的に接触することがなく
なったため、これによるプローブおよび記録媒体の損傷
がなくなった。また、プローブ231として先端に微小
開口を設ける必要がなくなったため、プローブの作成が
より容易になった。 (実施の形態5)本実施の形態においては、近視野光プ
ローブとして、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る平面プ
ローブ237を利用した。図12に実施の形態5に係る
情報再生装置の概略構成を示す。装置の概略および動作
機構、信号処理回路は実施の形態3と同じであるので、
詳細な説明は略すが、本実施の形態における平面型プロ
ーブは、一般に、従来の半導体製造技術においてもちい
られるシリコンプロセスによって作成され、受光素子2
33は、シリコンウェハ上に集積されたフォトダイオー
ドなどから成る。シリコン基板にはシリコンの異方性エ
ッチングによって逆錐状の穴を設けることができ、その
内面にはシリコン基板に光が入射してシリコンに吸収さ
れてしまうことを防止するための反射膜236としてAl
を製膜する。レンズ系あるいは光導波路(図示略)によ
って導入された入力光232は、このプローブの先端に
形成された微小開口235から近視野光205を発生さ
せる。これとデータマーク234との相互作用の結果発
生した散乱光208を受光素子233で検出する。近視
野光のz方向依存性は実施の形態3と理論的に同一であ
るので、実施の形態3と同一の方法によって、プローブ
のz軸位置制御をプローブを機械的に振動することなく
行うことができ、同時に記録媒体206から情報の再生
が可能となった。平面プローブ237をz方向に振動さ
せる機構および、その振動の振幅を検出する機構が不要
となり、コンパクトな装置構成が実現できた。また、平
面プローブ237は記録媒体に物理的に接触することが
なくなったため、これによるプローブおよび記録媒体の
損傷がなくなった。また、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造が達成された。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。さらに、平面プローブ237は記録媒体上を走査す
る方法として、従来のハードディスクに利用されている
フライングヘッド法(プローブを含むヘッド部に楔状の
テーパを設け、空気をそこから送り込んでプローブと記
録媒体表面の間に空気流を形成し、あらかじめかけてあ
る記録媒体方向にヘッドを押す力とのバランスによって
ヘッドを記録媒体から浮かせる方法)を用いることがで
きる。 (実施の形態6)図13は、本発明の実施の形態6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
6との違いは、レーザ光源201からの入力光の波長を
選択する音響光学素子202は持たず、かわりに受光素
子として波長λ1に対する受光素子238と、波長λ2
対する受光素子239を持つ点と、信号処理回路240
で行われる処理の内容が異なる点である。その他は図6
と同じであるので説明を略す。レーザ光源201から
は、たとえば488nmと515nmの波長を持つ光が
放射され、近視野光205となって、記録媒体206と
相互作用した結果、散乱光208になる。ここで、受光
素子238は波長λ1の光を受光し、受光素子239は
波長λ2の光を受光する。信号処理回路240において
は、これらの信号を用いて実施の形態3で説明した図1
0により、プローブと情報記録媒体との距離情報と、デ
ータマークの有無情報を同時に得ることができる。この
うち、距離情報は制御回路212に送られ、粗動機構2
11および微動機構207によるプローブ媒体距離制御
に使われる。データマークの有無情報はこの情報再生装
置の出力信号215となる。本実施の形態においては、
音響光学素子を持たないため、簡便な装置構成が可能と
なり、さらに2つの波長による出力信号が同時に得られ
るため、入力光との同期をとる必要が無くなり信号処理
回路がより単純なものになった。 (実施の形態7)図14は、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
6との違いは、光源241としてLEDを用いている点
である。LEDは気体レーザと違って、出射光波長が有
限の幅を持っている(典型的には波長800nmの光源
で、波長の半値幅約15nm)。実施の形態3で説明し
たように、近視野光のz方向減衰は波長に強く依存す
る。プローブの位置制御を精度良く行うためには利用す
る光の波長を2種類精度良く選択する必要がある。音響
光学素子202を用いることにより、ブロードな波長幅
を持つLED光源の光から、特定の2波長を時間的に選
択して切り替えることができる。これによって、近視野
光プローブ203に入力する光の波長を2種類切り替え
ることになり、あとは実施の形態3と同じ動作でプロー
ブのz方向位置制御を行うことができた。これにより利
用できる光源の種類が増え、プローブの位置制御にとっ
て最適な波長の光を選ぶことができた。また、LED光
源はインコヒーレントな光源であり、スペックルなどコ
ヒーレントな光源を使用する場合に生じるノイズ成分を
除去することができた。この実施の形態において、実施
の形態6と同じように2つの受光素子を用いることで音
響光学素子を使わない構成にすることも可能である。 (実施の形態8)図15は、実施の形態8に係る記録装
置の概略構成を示すブロック図である。なお、図1と共
通する部分には同一符号を付している。
【0069】図15において、記録媒体10の裏面から
記録媒体10の表面に向けて、レーザ光40を好ましく
は記録媒体10の裏面に対して全反射条件となるように
照射する。これによって、記録媒体10の表面に近視野
光が生成されて局在し、局在した近視野光の領域内に微
小開口12が配置されるように開口素子11を記録媒体
10に近付ける。ここで、レーザ光40は、互いに異な
る変調周波数の情報再生用レーザ光(変調周波数f1)
および距離制御用レーザ光(変調周波数f2)が混合さ
れた光であり、記録媒体10の表面に局在する近視野光
においても互いに異なる2つの変調周波数成分が含まれ
ている。2つの変調周波数成分を含んだレーザ光40
は、レーザ光源53から射出されたレーザ光を光変調器
54において、制御機構59から送信される変調信号に
基づいて、情報再生用レーザ光に割り当てられる変調周
波数f1および距離制御用レーザ光に割り当てられる変
調周波数f2にそれぞれ変調することにより生成され、
ミラー55を介して記録媒体10に照射される。また、
2つの変調周波数成分を含んだレーザ光40は、光変調
器54を用いずに、直接にレーザ光源53において周波
数変調を行うことにより生成してもよい。
【0070】微小開口12が記録媒体10上に局在した
近視野光の領域内に挿入されると、微小開口12によっ
て近視野光が散乱され、且つその散乱光(伝搬光)が微
小開口12を介して微小開口12の上方に配置された集
光光学系15に導入されて集光されることにより、コレ
クションモードによる近視野光の検出が達成される。集
光光学系15に導入された伝搬光は、ミラー16を介し
て光検出機構17に導かれ、電気信号に変換される。光
検出機構17から出力される電気信号は、散乱された近
視野光と同じく、互いに異なる2つの変調周波数成分
(f1およびf2)を含んでおり、情報再生信号位相検
波器51および距離信号位相検波器52に送信される。
情報再生信号位相検波器51は、周波数成分f1を抽出
する検波参照信号を制御機構59から受信することによ
って再生信号を導出し、距離信号位相検波器52は、周
波数成分f2を抽出する検波参照信号を制御機構59か
ら受信することによって距離制御信号を導出する。導出
された再生信号および距離制御信号は、それぞれ制御機
構59に送信される。制御機構59においては、距離信
号位相検波器52から送信された距離制御信号の示す値
を保持するように微小開口12の位置を制御すべく、Z
軸制御機構14に制御信号を送信し、開口素子11の位
置制御を行う。また、制御機構59において、情報再生
信号位相検波器51から送信された再生信号に基づいて
微小開口12の配置された再生位置における情報の記録
状態が判断され、情報の再生が達成される。
【0071】よって、記録媒体10上に記録された高密
度な情報の再生、および、開口素子11と記録媒体10
との近接した状態の保持が、共に近視野光を利用して可
能になる。こうして、記録装置の構成が簡単になり、さ
らに、先鋭化された先端を持たない再生プローブ(平面
プローブ)を記録装置に使用することも可能になる。ま
たさらに、記録媒体に記録された情報を再生するのに使
用されるレーザ光(情報再生用レーザ光)と、開口素子
の近接制御を行うのに使用されるレーザ光(距離制御用
レーザ光)とをそれぞれ互いに異なった変調周波数を割
り当てて利用することにより、確実で信頼性の高い情報
再生および開口素子の近接制御を行うことが可能にな
る。
【0072】図16は、図15において説明された記録
装置において、イルミネーションモードによる近視野光
の検出を行う場合の記録装置の構成図を示している。な
お、図15と共通する部分には同一符号を付している。
【0073】図16において、レーザ光源53から射出
されたレーザ光を光変調器54により周波数変調するこ
とによって生成された情報再生および距離制御のための
2つの変調周波数成分を含むレーザ光が、ミラー26を
介して光照射光学系27に導入され、開口素子11の逆
錐状の穴を介して微小開口12に向けて照射される。こ
れによって、微小開口12に近視野光が生成され、生成
された近視野光の領域内に記録媒体10の表面が位置す
るように開口素子11を記録媒体10に近付ける。ここ
で、微小開口12に生成される近視野光においても互い
に異なる2つの変調周波数成分(f1およびf2)が含
まれている。
【0074】記録媒体10の表面に、微小開口12に生
成された近視野光の領域が達すると、記録媒体10の表
面の微細構造によって近視野光が散乱される。その散乱
光(伝搬光)が、記録媒体10の裏面に配置された集光
光学系15に導入されて集光されることにより、イルミ
ネーションモードによる近視野光の検出が達成される。
集光光学系15に導入された伝搬光は、ミラー16を介
して光検出機構17に導かれ、電気信号に変換される。
光検出機構17において出力される電気信号の処理、す
なわち再生信号および距離制御信号の生成と距離制御信
号に応じた近接制御とは、図5において示した動作と同
様であるため、ここではその説明を省略する。
【0075】よって、記録媒体上に記録された高密度な
情報の再生および開口素子と記録媒体との近接した状態
の保持が、共に近視野光を利用して可能になる。こうし
て、記録装置の構成が簡単になり、先鋭化された先端を
持たない再生プローブ(平面プローブ)を記録装置に使
用することも可能になる。さらに、記録媒体に記録され
た情報を再生するのに使用されるレーザ光と、開口素子
の近接制御を行うのに使用されるレーザ光とをそれぞれ
互いに異なった変調周波数を割り当てて利用することに
より、確実で信頼性の高い情報再生および開口素子の近
接制御を行うことが可能になる。また、近視野光の検出
にイルミネーションモードを採用しているため、局所的
な熱エネルギーの照射が可能になる。従って、高密度に
記録された情報の再生だけでなく、熱エネルギー付与に
よる高密度な情報の記録をも可能になる。
【0076】以上に説明した実施の形態1、2あるいは
8において、開口素子(再生プローブ)として微小開口
を有した平面基板(平面プローブ)を使用したが、近視
野顕微鏡に用いられるカンチレバー型の光プローブや光
ファイバプローブを用いることもできる。
【0077】特に、再生プローブとして平面プローブを
採用した場合は、微小開口に対向した上面部に、光検出
機構に代わるフォトダイオード等の光検出器を直接配置
してコレクションモードを達成することができる。図1
7は、図1における集光光学系15、ミラー16および
光検出機構17からなる構成を、開口素子11に直接配
置された光検出器61と置き換えた場合の記録装置を示
すブロック図である。
【0078】図17に示すように、光検出器61を開口
素子11に配置することで、集光光学系15、ミラー1
6および光検出機構17からなる構成を取り除くことが
でき、より簡略な構成による記録装置を提供することが
できるとともに、光検出器61は、微小開口12の上方
に十分接近した位置に配置されるので、微小開口12か
ら取り出される伝搬光の損失を防ぐことが可能になり、
強度の大きな再生信号または距離制御信号を得ることが
可能になる。
【0079】また、微小開口に対向した上面部に、レー
ザ光源に代わる面発光レーザ等の光照射器を直接配置し
てイルミネーションモードを達成することができる。図
18は、図3におけるレーザ光源25、ミラー26およ
び光照射光学系27からなる構成を、開口素子11に直
接配置された光照射器62と置き換えた場合の記録装置
を示すブロック図である。
【0080】図18に示すように、光照射器62を開口
素子11に配置することで、レーザ光源25、ミラー2
6および光照射光学系27からなる構成を取り除くこと
ができ、より簡略な構成による記録装置を提供すること
ができる。また、光照射器62は、微小開口12の上方
に十分接近した位置に配置されるので、伝搬損失の少な
い十分大きな強度の光を微小開口12に照射することが
でき、これに伴って十分大きな強度の近視野光を生成す
ることができる。
【0081】さらに、図18に示す開口素子11に対し
て、微小開口12の縁部近傍にフォトダイオード等の光
検出器を配置することにより、図18における集光光学
系15、ミラー16および光検出機構17からなる構成
を取り除くことができる。図19は、図18における集
光光学系15、ミラー16および光検出機構17からな
る構成を、開口素子に直接配置された光検出器74およ
び75と置き換え、これら光検出器74および75から
出力される電気信号を適宣増幅して光検出機構18よび
制御機構19に送信する増幅機構76を備えた記録装置
を示すブロック図である。
【0082】図19に示すように、光照射器62、光検
出器74および75を配置した開口素子71を用いるこ
とで、レーザ光源25、ミラー26および光照射光学系
27からなる構成だけでなく、集光光学系15、ミラー
16および光検出機構17からなる構成をも取り除くこ
とができ、より簡略な構成による記録装置を提供するこ
とができる。また、この光検出器74および75による
伝搬光の検出は、記録媒体10の表面において生成した
近視野光に対して行うので、近視野光を生成するための
構成と、この近視野光の散乱による伝搬光の検出するた
めの構成とが、記録媒体10の表面側に配置することが
でき、装置の小型化を図ることが可能になる。
【0083】なお、図17、図18および図19に示し
た光検出器61および光照射器62を配置した開口素子
11、または光照射器、光検出器74および75を配置
した開口素子71は、実施の形態2および8において説
明した記録装置に対しても適用できることはいうまでも
ない。
【0084】(実施の形態9)図20は、実施の形態9
に係る記録装置の概略構成を示すブロック図である。な
お、図1と共通する部分には同一符号を付している。
【0085】図20において、開口素子101は、実施
の形態1に説明された開口素子11において、2つの微
小開口102および103が形成された平面基板であ
る。微小開口102および103は、それぞれ近視野光
を生成または散乱するのに適した大きさであり、例えば
数十ナノメートルの径を有している。さらに開口素子1
01上には、微小開口102および103部分を記録媒
体10に近接制御するためのZ軸制御機構14が設けら
れている。ここで、微小開口102は、情報再生のため
に使用される微小開口であり、微小開口103は、開口
素子101を記録媒体10に近接制御するために使用さ
れる微小開口である。
【0086】近視野光を利用した情報再生を達成するた
めに、まず、記録媒体10の裏面から記録媒体10の表
面に向けて、レーザ光100を好ましくは記録媒体10
の裏面に対して全反射条件となるように照射する。これ
によって、記録媒体10の表面に近視野光が生成されて
局在し、局在した近視野光の領域内に微小開口102お
よび103が配置されるように開口素子101を記録媒
体10に近付ける。
【0087】微小開口102および103が記録媒体1
0上に局在した近視野光の領域内に挿入されると、微小
開口102および103によってそれぞれ近視野光が散
乱され、且つその散乱光(伝搬光)が微小開口102お
よび103を介して微小開口102および103の上方
に配置された集光光学系105および106にそれぞれ
導入されて集光されることにより、コレクションモード
による近視野光の検出が達成される。微小開口102に
おいて生成された近視野光が散乱して集光光学系105
に導入された伝搬光は、ミラー107を介して光検出機
構110に導かれ、再生信号として電気信号に変換され
る。また、微小開口103において生成された近視野光
を散乱して集光光学系106に導入された伝搬光は、ミ
ラー108を介して光検出機構109に導かれ、距離制
御信号として電気信号に変換される。これら再生信号お
よび距離制御信号は共に制御機構19に送信される。制
御機構19においては、光検出機構109から送信され
た距離制御信号の示す値を保持するように微小開口10
3の位置を制御すべく、Z軸制御機構14に制御信号を
送信し、開口素子101の位置制御を行う。また、制御
機構19において、光検出機構110から送信された再
生信号に基づき、微小開口102の配置された再生位置
における情報の記録状態が判断され、情報の再生が達成
される。
【0088】よって、記録媒体10上に記録された高密
度な情報の再生および開口素子101と記録媒体10と
の近接した状態の保持が、共に近視野光を利用して可能
になる。こうして、記録装置の構成が簡単になり、先鋭
化された先端を持たない再生プローブを記録装置に使用
することも可能になる。さらに、記録媒体10に記録さ
れた情報を再生するのに使用される微小開口102と、
開口素子101の近接制御を行うのに使用される微小開
口103とが開口素子101にそれぞれ独立して形成さ
れているので、確実で信頼性の高い情報再生および開口
素子の近接制御を行うことが可能になる。
【0089】図21は、図20において説明された記録
装置において、一方のミラー、集光光学系および微小開
口からなる系を利用して、記録媒体10への情報記録を
可能にした記録装置のブロック図である。なお、図20
と共通する部分には同一符号を付している。
【0090】図21(a)において、ダイクロイックミ
ラー117および光照射/集光光学系115は、情報再
生を行う場合には、それぞれ図20に示すミラー107
および集光光学系115として機能する。レーザ光源1
11は、情報記録をおこなう場合の光照射手段であり、
情報再生を行う場合には、そのレーザ光はシャッタ11
2により遮断されている。よって、図21(a)に示す
記録装置は、図20に示す記録装置と同様なコレクショ
ンモードによる情報再生を行う。
【0091】図21(b)は、図21(a)に示す記録
装置において、記録媒体10への情報記録を行う場合の
状態を示している。図21(b)において、シャッタ1
12は、レーザ光源111から照射されるレーザ光の遮
断を解除し、そのレーザ光をダイクロイックミラー11
7へと導く。このシャッタ112の解除と同時に、記録
媒体10の裏面より照射されるレーザ光100もまた遮
断手段(図示せず)により、その照射が遮断される。こ
れにより、記録媒体10の表面において近視野光の生成
が行われず、よって、光検出機構109および110か
らの再生信号または距離制御信号の出力は行われない。
【0092】ダイクロイックミラー117に入射したレ
ーザ光は、光照射/集光光学系115へと導入される。
この際、光照射/集光光学系115は、集光光学系とし
て機能する。そして、光照射/集光光学系115により
集光されたレーザ光は、微小開口102に導入されて近
視野光を生成する。この近視野光は、レーザ光源111
において照射するレーザ光の強度に比例して、比較的大
きな強度を伴わせることができる。
【0093】なお、記録媒体10は、局所的な熱エネル
ギーの付与によって、物性または構造の変化する材料を
その表面に有しており、これにより、例えば2値の情報
の高密度な記録を可能とし、記録された情報は、図21
(a)に示す状態の記録装置によって再生できるものと
する。
【0094】よって、コレクションモードによる情報の
再生および開口素子101の近接制御を実現するととも
に、レーザ光源111およびシャッタ112を備えるこ
とで、イルミネーションモードによる局所的な熱エネル
ギーの付与が可能となり、高密度な情報の記録が可能に
なる。
【0095】図22は、図20において説明された記録
装置において、前述したイルミネーションモードによる
近視野光の検出を行う場合の記録装置のブロック図であ
る。なお、図20と共通する部分には同一符号を付して
いる。
【0096】図22において、レーザ光源111から射
出されたレーザ光が、ミラー113を介して光照射光学
系115に導入され、開口素子101の逆錐状の穴を介
して微小開口102に向けて照射される。これによっ
て、微小開口102に近視野光が生成される。また、レ
ーザ光源112から射出されたレーザ光が、ミラー11
4を介して光照射光学系116に導入され、開口素子1
01の逆錐状の穴を介して微小開口103に向けて照射
され、これによって、微小開口103に近視野光が生成
される。微小開口102および103に生成された近視
野光の領域内に記録媒体10の表面が位置するように開
口素子101を記録媒体10に近付ける。
【0097】記録媒体10の表面に、微小開口102お
よび103に生成された近視野光の領域が達すると、記
録媒体10の表面の微細構造によって近視野光が散乱さ
れる。その散乱光(伝搬光)が、記録媒体10の裏面に
配置された集光光学系105および106に導入されて
集光されることにより、イルミネーションモードによる
近視野光の検出が達成される。微小開口102において
生成された近視野光を散乱して集光光学系105に導入
された伝搬光は、ミラー107を介して光検出機構11
0に導かれ、再生信号として電気信号に変換される。ま
た、微小開口103において生成された近視野光を散乱
して集光光学系106に導入された伝搬光は、ミラー1
08を介して光検出機構109に導かれ、距離制御信号
として電気信号に変換される。これら再生信号および距
離制御信号の処理は、すなわち再生信号および距離制御
信号の生成と距離制御信号に応じた近接制御とは、図2
0において示した動作と同様であるため、ここではその
説明を省略する。
【0098】よって、記録媒体10上に記録された高密
度な情報の再生および開口素子101と記録媒体10と
の近接した状態の保持が、共に近視野光を利用して可能
になる。こうして、記録装置の構成が簡単になり、さら
に、先鋭化された先端を持たない再生プローブを記録装
置に使用することも可能になる。さらに、記録媒体3に
記録された情報を再生するのに使用される微小開口10
2と、開口素子の近接制御を行うのに使用される微小開
口103とが開口素子101にそれぞれ独立して形成さ
れているので、確実で信頼性の高い情報再生および開口
素子101の近接制御を行うことが可能になる。また、
近視野光の検出にイルミネーションモードを採用してい
るため、微小開口部に導入させるレーザ光の強度を比較
的大きくすることによって、強度の大きな近視野光を生
成することが可能となり、局所的な熱エネルギーの照射
が可能になる。従って、高密度に記録された情報の再生
だけでなく、熱エネルギーの付与による高密度な情報の
記録をも可能にする。
【0099】以上に説明した図20〜22においては、
微小開口102、103により散乱される伝搬光の検出
を、それぞれの微小開口に対応した集光光学系105、
106を介して行うとしたが、集光光学系105、10
6に代えて、1つの光学レンズ系を配置し、この光学レ
ンズ系により集光された光を、波長や変調周波数に基づ
いて分離することにより、2つの微小開口による伝搬光
を区別することができる。
【0100】図23は、図22において説明された記録
装置において、開口素子101を記録媒体10に近接制
御させるための微小開口103をコレクションモードと
して利用した場合の記録装置の構成図を示している。な
お、図22と共通する部分には同一符号を付している。
【0101】図23に示すように、記録媒体10に記録
された情報の再生と、開口素子101の記録媒体10へ
の近接制御に利用される近視野光をそれぞれ異なった生
成方法(イルミネーションモードとコレクションモー
ド)により行うことで、互いの近視野光を干渉すること
なく、より確実に再生信号と距離制御信号とを区別して
検出することが可能になる。
【0102】以上に説明した実施の形態9において、再
生信号および距離制御信号を得るための近視野光を生成
させる各レーザ光に、実施の形態2または8において説
明したように互いに異なる波長または変調周波数を割り
当てることにより、さらに効果的に再生信号と距離制御
信号とを区別して検出することもできる。
【0103】また、開口素子(再生プローブ)として近
視野顕微鏡に用いられるカンチレバー型の光プローブや
光ファイバプローブを用いることもできる。なお、図1
7、図18および図19に示した光検出器61および光
照射器62を配置した開口素子11、または光照射器、
光検出器74および75を配置した開口素子71を、実
施の形態9において説明した記録装置の各微小開口に対
して適用できる。
【0104】さらに、以上に説明した実施の形態1、2
および8、9において、再生信号を検出するのに利用さ
れる微小開口は、開口素子に複数形成されてもよく、こ
の場合、記録媒体に記録された複数の情報を同時に再生
することができる。
【0105】(実施の形態10)つぎに、実施の形態1
0に係る記録装置について説明する。実施の形態10に
係る記録装置は、実施の形態9に係る記録装置における
開口素子の下面に段差を設け、異なる段差に対応させて
それぞれ微小開口を設けることを特徴としている。
【0106】図24は、実施の形態10に係る記録装置
の開口素子を示すブロック図である。図24において、
開口素子121は、段差aを有して2つの下面に区分さ
れ、微小開口122と微小開口123とがそれぞれの下
面に対応して設けられている。換言すれば、開口素子1
21は、実施の形態9において示した微小開口におい
て、2つの微小開口間に段差を設けた平面基板である。
微小開口122と微小開口123は、それぞれ近視野光
を生成または散乱するのに適した大きさであり、例えば
数十ナノメートルの径を有している。さらに開口素子1
21上には、微小開口102および103部分を記録媒
体10に近接制御するためのZ軸制御機構14が設けら
れている。ここで、微小開口122は、情報再生のため
に使用される微小開口であり、微小開口123は、開口
素子121を記録媒体10に近接制御するための、かつ
微小開口122において検出される信号に相対的に定ま
る信号を生成するための微小開口である。
【0107】段差aの存在により、記録媒体の表面に生
成された近視野光を散乱させる位置、すなわち記録媒体
の表面から微小開口に至る距離が異なるため、例えば微
小開口122により散乱されて、実施の形態9において
示した光検出機構110に導入される伝搬光の強度は、
微小開口123により散乱されて、実施の形態4におい
て示した光検出機構109に導入される伝搬光の強度と
大きく異なる。これは、記録媒体の表面に生成された近
視野光の強度は、その表面からの距離に強く依存するた
めである。
【0108】よって、微小開口123により散乱される
伝搬光の強度は、段差aの距離により定まる近視野光の
強度差に基づいて、常に微小開口122により散乱され
る伝搬光の強度と一定の相対比を有することになる。微
小開口122により散乱される伝搬光を検出して得られ
る電気信号をS1とし、微小開口123により散乱され
る伝搬光を検出して得られる電気信号をS2とすると、
上記した相対比は、例えば、(S1−S2)/S1、
(S1−S2)/S2、S2/S1、S1/S2等に演
算式により算出される。これら相対比の算出は、例え
ば、実施の形態4において示した制御機構19において
おこなわれ、この相対比を距離制御信号として処理する
ことにより、Z軸制御機構14を介した近接制御が達成
される。
【0109】また、図24に示したような段差を設けた
平面プローブ以外にも、図25に示すように、光ファイ
バ132および133を2つ束ね、なおかつ、上下に段
差aが生じるように配置することで、開口素子121と
同様な効果をもたらすことができる。なお、図25にお
いて、再生プローブ131は、平面基板に光ファイバ1
32および133を固定し、その平面基板上にZ軸制御
機構14を配置している。光ファイバ132は、上述し
た再生信号の検出をおこなうために使用され、コア13
4、クロム(Cr)等の遮光膜136および微小開口1
38を備え、微小開口138において近視野光を散乱
し、これにより生成された伝搬光をコア134に導く。
また、光ファイバ133は、上述した距離制御信号の検
出をおこなうために使用され、コア135、クロム(C
r)等の遮光膜137および微小開口139を備え、微
小開口139において近視野光を散乱し、これにより生
成された伝搬光をコア135に導く。
【0110】以上に説明した実施の形態10に係る記録
装置の開口素子121または再生プローブ131は、実
施の形態9において説明した開口素子101と置換で
き、コレクションモードによる情報再生のみならず、イ
ルミネーションモードによる情報再生が可能である。
【0111】よって、再生信号を検出するための微小開
口122に対して段差の設けられた微小開口123を使
用し、この微小開口123により検出される信号と再生
信号との相対的な値を、開口素子121の近接制御を行
うための距離制御信号として用いるので、例えば、記録
媒体上の情報を十分検出できずに強度の大きな再生信号
が得られない場合であっても、距離制御信号を再生信号
に対する比として安定した強度を得ることができ、信頼
性の高い開口素子の近接制御を行うことができる。
【0112】(実施の形態11)つぎに、実施の形態1
1に係る記録装置について説明する。実施の形態11に
係る記録装置は、実施の形態10に係る記録装置の2つ
の開口素子間の段差によってもたらされる効果を、1つ
の微小開口を設けた開口素子を上下に微小振動させるこ
とにより達成したことを特徴としている。
【0113】図26は、実施の形態11に係る記録装置
の概略構成を示すブロック図である。なお、図1と共通
する部分には同一符号を付している。図26において、
開口素子11上には、Z軸制御機構14とともに微小振
動駆動機構141が設けられている。微小振動駆動機構
141は、微小開口12の部分に実施の形態5において
説明した段差a程度の上下振動を与え、微小駆動信号発
生機構142から送信される微小駆動信号に応じて動作
する。
【0114】レーザ光20の照射により記録媒体10の
表面に生成された近視野光は、近接した微小開口12に
よって散乱される。この散乱により生成された伝搬光
は、微小開口12を介して集光光学系15に導入され、
ミラー16を介して光検出機構17に導かれる。この
際、微小開口12は、微小振動駆動機構141により上
下に振動しており、記録媒体10の表面に対して定まる
最上点と最下点との間において、散乱の対象となる近視
野光の強度が異なるので、光検出機構17から出力され
る電気信号もまた、開口素子11の振動に対応した強度
の変遷を示す。
【0115】ここで、微小開口12が所望の高さ、例え
ば最下点に位置した時点に対応して光検出機構17から
出力される信号は、記録媒体10の表面に生成された最
も大きな強度の近視野光に対応する信号であるので、こ
れを再生信号として再生信号検出機構143により抽出
し、制御機構19に送信する。また、微小開口12が前
記所望の高さよりも上点、例えば最上点に位置した時点
に対応して光検出機構17から出力される信号を、演算
対象信号として演算対象信号検出機構144により抽出
し、制御機構19に送信する。
【0116】なお、再生信号検出機構143および演算
対象信号検出機構144による信号の検出は、微小駆動
信号発生機構142から出力される微小駆動信号との同
期検出により行うことができる。
【0117】制御機構19は、再生信号と演算対象信号
とを入力して、上述したような相対比の算出を行い、距
離制御信号を生成する。この距離制御信号は、Z軸制御
機構14に送信され、Z軸制御機構14による開口素子
11の近接制御が達成される。
【0118】図27は、1つの微小開口の振動により再
生信号および距離制御信号の生成を行う記録装置の他の
例を示したブロック図である。なお、図1と共通する部
分には同一符号を付している。図27において、開口素
子151上には、開口素子151の基体となる平面基板
の厚みよりも十分薄い部分を下面に向けて突出させ、こ
の突出した部分に微小開口152を設けている。さら
に、微小開口152の縁部の上面部において、微小振動
駆動素子153および154が設けられ、開口素子15
1上にZ軸制御機構14が設けられている。微小振動駆
動素子153および154は、微小開口152の部分に
実施の形態10において説明した段差a程度の上下振動
を与え、微小駆動信号発生機構155から送信される微
小駆動信号に応じて動作する。
【0119】レーザ光20の照射により記録媒体10の
表面に生成された近視野光は、近接した微小開口152
によって散乱される。この散乱により生成された伝搬光
は、微小開口152を介して集光光学系15に導入さ
れ、ミラー16を介して光検出機構17に導かれる。こ
の際、微小開口152は、微小振動駆動素子153およ
び154によって上下に振動しており、記録媒体10の
表面に対して定まる最上点と最下点との間において、散
乱の対象となる近視野光の強度が異なるので、光検出機
構17から出力される電気信号もまた、開口素子11の
振動に対応した強度変遷を示す。
【0120】ここで、図26に示した記録装置と同様
に、微小開口152が所望の高さ、例えば最下点に位置
した時点に対応して光検出機構17から出力される信号
は、記録媒体10の表面に生成された最も大きな強度の
近視野光に対応する信号であるので、これを再生信号と
して再生信号検出機構156により抽出し、制御機構1
9に送信する。また、微小開口152が前記所望の高さ
よりも上点、例えば最上点に位置した時点に対応して光
検出機構17から出力される信号を、演算対象信号とし
て演算対象信号検出機構157により抽出し、制御機構
19に送信する。なお、再生信号検出機構156および
演算対象信号検出機構157による信号の検出は、微小
駆動信号発生機構155から出力される微小駆動信号と
の同期検出により行うことができる。
【0121】制御機構19は、再生信号と演算対象信号
とを入力して、上述したような相対比の算出を行い、距
離制御信号を生成する。この距離制御信号は、Z軸制御
機構14に送信され、Z軸制御機構14による開口素子
151の近接制御が達成される。
【0122】よって、1つの微小開口を上下振動させる
ことにより、近視野光を散乱させる位置を変化させ、微
小開口の所望の高さ、例えば最下点にて検出される信号
すなわち再生信号と、微小開口の前記所望の高さよりも
上点、例えば最上点にて検出される信号との相対的な値
を、開口素子の近接制御を行うための距離制御信号とし
て用いるので、例えば、記録媒体上の情報を十分検出で
きずに強度の大きな再生信号が得られない場合であって
も、距離制御信号を再生信号に対する比として安定した
強度を得ることができ、信頼性の高い開口素子の近接制
御を行うことができる。
【0123】(実施の形態12)つぎに、実施の形態1
2に係る記録装置について説明する。実施の形態12に
係る記録装置は、記録媒体上に一定の規則の配列(トラ
ック)により記録された情報単位に対して、実施の形態
1、2および8〜11に係る記録装置を用いた情報再生
を行う際に、さらに、微小開口の直下に情報単位を正確
に配置させるための位置制御、すなわちトラッキング制
御を可能としたことを特徴としている。
【0124】ここでは、特に図20に示す開口素子10
1の各微小開口に、図17に示す光検出器61を設けた
構成に対して、さらにトラッキング制御のための種々の
機構を設けた場合の記録装置について説明する。
【0125】図28は、実施の形態12に係る記録装置
の概略構成を示すブロック図である。なお、図1と共通
する部分には同一符号を付している。図28において、
開口素子161は、微小振動機構165を挟んで開口素
子固定機構164により支持される。開口素子固定機構
164上には、Z軸制御機構14とともにトラッキング
機構166が設けられている。開口素子161に設けら
れた2つの微小開口(図示せず)の上方にそれぞれ光検
出器162、163が設けられ、光検出器162によっ
て上述した再生信号が検出される。
【0126】微小振動機構165は、微小振動駆動機構
171によって、記録媒体上において情報単位の配列さ
れた方向(トラック方向)に垂直な方向且つ記録媒体表
面に並行な方向に、開口素子161を微小振動させる。
微小振動駆動機構171は、微小振動信号発生機構17
2から微小振動信号を入力することに駆動する。
【0127】ここで、再生信号を検出するための微小開
口が情報記録媒体のトラック上に位置した状態では、光
検出器162から出力される再生信号は大きな強度を示
す。しかしながら、再生信号を検出するための微小開口
が情報記録媒体のトラックからずれて位置した状態で
は、光検出器162から出力される再生信号は小さな強
度を示す。よって、上述した微小振動機構165による
開口素子161の振動に応じて、光検出器162から出
力される再生信号もまた強度の変遷を示す。
【0128】光検出器162および163から出力され
る信号は、ともに制御機構19に入力され、再生信号に
応じた情報の再生と、距離制御信号に応じた近接制御と
を行う。光検出器162から出力される再生信号はま
た、微小振動信号発生機構172から出力される微小振
動信号再生信号とともに入力される。トラッキング制御
機構173は、再生信号と微小振動信号との同期検出に
よって、微小開口を情報記録媒体のトラック上に配置さ
せるためのトラッキング信号を生成し、このトラッキン
グ信号をトラッキング機構166に送信する。すなわ
ち、トラッキング信号は、微小振動信号の振動中心にお
ける再生信号と、微小振動信号によって与えられる振動
に亘って最大の値を示す再生信号との振動位置のずれを
示す。
【0129】トラッキング機構166は、入力されたト
ラッキング信号に応じて開口素子161を変位させる。
これにより開口素子161のトラッキング制御が達成さ
れ、微小開口のトラック上への配置を保持することがで
き、良好な再生信号を得ることができる。
【0130】よって、記録媒体上のトラックに対するト
ラッキング制御を可能とし、このトラッキング制御によ
り安定な再生信号が得られるので、この再生信号を利用
する近接制御もまた、確実なものとすることができる。
【0131】なお、実施の形態1、2および8〜12に
おいて、近視野光を生成させるために使用されるレーザ
光は、特にコヒーレントな光である必要はなく、インコ
ヒーレントな光であるLED等を用いてもよい。さら
に、開口素子を微小振動させる微小振動機構や微小振動
素子は、圧電アクチュエータや静電アクチュエータ等の
微小変位機構が用いられる。
【0132】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る発明
によれば、近視野光を利用して記録媒体上に記録された
高密度な情報の再生が達成されると同時に、同じく近視
野光を利用して開口素子の微小開口と記録媒体との距離
制御を可能とする記録装置を提供できるという効果を奏
する。
【0133】請求項2に係る発明によれば、情報再生お
よび微小開口の近接制御において検出される物理量が共
に近視野光とすることにより、従来の近視野光を利用し
た記録装置において必要とされた近視野光以外の物理量
を利用したプローブ近接制御機構が排除され、記録装置
の構成を簡単にすることが可能になる。また、再生プロ
ーブとして先鋭化された先端を有さないプローブを使用
することが可能になる記録装置を提供できるという効果
を奏する。
【0134】請求項3に係る発明によれば、請求項2に
おける効果に加えて、微小開口部に導入させる照射光の
強度を比較的大きくすることによって、強度の大きな近
視野光を生成することが可能となり、局所的な熱エネル
ギーの照射が可能になり、高密度に記録された情報の再
生だけでなく、高密度な情報の記録をも可能にする記録
装置を提供できるという効果を奏する。
【0135】請求項4に係る発明によれば、請求項2に
おける効果に加えて、記録媒体に記録された情報を再生
するのに使用される照射光と、開口素子の近接制御を行
うのに使用される照射光とをそれぞれ互いに異なった波
長を割り当てて利用することにより、確実で信頼性の高
い情報再生および開口素子の近接制御を行うことが可能
になる記録装置を提供できるという効果を奏する。ま
た、情報の再生と、プローブのz方向位置制御を、プロ
ーブのz方向振動なしに行うことができる。よって、プ
ローブをz方向に振動させる機構および、その振動の振
幅を検出する機構が不要となり、コンパクトな装置構成
が実現できた。また、距離制御のために信号のピークを
検出する必要がなくなった。また、プローブは記録媒体
に物理的に接触することがなくなったため、これによる
プローブおよび記録媒体の損傷がなくなった、という効
果を奏する。
【0136】請求項5に係る発明によれば、請求項4に
おける効果に加えて、微小開口部に導入させる照射光の
強度を比較的大きくすることによって、強度の大きな近
視野光を生成することが可能となり、局所的な熱エネル
ギーの照射が可能になり、高密度に記録された情報の再
生だけでなく、高密度な情報の記録をも可能にする記録
装置を提供できるという効果を奏する。請求項6に係る
発明によれば、請求項2における効果に加えて、単一の
発光源によって複数の波長の光を放射するため、コンパ
クトな装置構成が可能となった、という効果を奏する。
請求項7に係る発明によれば、請求項2における効果に
加えて、単一の受光素子によって前記散乱光を受光する
ため、コンパクトな装置構成が可能となった、という効
果を奏する。請求項8に係る発明によれば、請求項2に
おける効果に加えて、入力光の波長を選択する機構が不
要なので、よりコンパクトな装置構成が可能となった、
という効果を奏する。請求項9に係る発明によれば、請
求項2における効果に加えて、受光素子が散乱光を受光
するときに選択波長を時間的に切り替えることが不要に
なり、波長選択手段が簡素になりコンパクトな装置構成
が可能となった、という効果を奏する。請求項10に係
る発明によれば、請求項2における効果に加えて、入力
手段は入力光の波長が幅を持っていることが許容される
ので、利用できる入力手段の種類が増え、その結果利用
できる波長の種類も増える。それにより、プローブと情
報記録媒体の距離を高い精度で制御できる波長を利用し
やすくなった、という効果を奏する。請求項11に係る
発明によれば、請求項2における効果に加えて、入力光
はレーザのような波長の限定されたものである必要がな
くなり、より簡便な構成が実現された、という効果を奏
する。
【0137】請求項12に係る発明によれば、請求項2
における効果に加えて、記録媒体に記録された情報を再
生するのに使用される照射光と、開口素子の近接制御を
行うのに使用される照射光とをそれぞれ互いに異なった
変調周波数を割り当てて利用することにより、確実で信
頼性の高い情報再生および開口素子の近接制御を行うこ
とが可能になる記録装置を提供できるという効果を奏す
る。
【0138】請求項13に係る発明によれば、請求項3
における効果に加えて、微小開口部に導入させる照射光
の強度を比較的大きくすることによって、強度の大きな
近視野光を生成することが可能となり、局所的な熱エネ
ルギーの照射が可能になり、高密度に記録された情報の
再生だけでなく、高密度な情報の記録をも可能にする記
録装置を提供できるという効果を奏する。
【0139】請求項14に係る発明によれば、請求項2
における効果に加えて、記録媒体に記録された情報を再
生するのに使用される微小開口と、開口素子の近接制御
を行うのに使用される微小開口とが開口素子にそれぞれ
独立して形成されているので、より確実で信頼性の高い
情報再生および開口素子の近接制御を行うことが可能に
なる記録装置を提供できるという効果を奏する。
【0140】請求項15に係る発明によれば、請求項2
における効果に加えて、記録媒体に記録された情報を再
生するのに使用される微小開口と、開口素子の近接制御
を行うのに使用される微小開口とが開口素子にそれぞれ
独立して形成されているので、再生信号と開口素子を近
接制御するための距離制御信号とをより確実に分離でき
るとともに、第2の光照射手段により微小開口部に導入
する照射光の強度を比較的大きくすることによって、強
度の大きな近視野光を生成することが可能となり、局所
的な熱エネルギーの照射の付与による情報の記録をも可
能にする記録装置を提供できるという効果を奏する。
【0141】請求項16に係る発明によれば、請求項3
における効果に加えて、記録媒体に記録された情報を再
生するのに使用される微小開口と、開口素子の近接制御
を行うのに使用される微小開口とが開口素子にそれぞれ
独立して形成されているので、より確実で信頼性の高い
情報再生および開口素子の近接制御を行うことが可能に
なる記録装置を提供できるという効果を奏する。
【0142】請求項17に係る発明によれば、請求項3
における効果に加えて、記録媒体に記録された情報を再
生するのに使用される微小開口と、開口素子の近接制御
を行うのに使用される微小開口とが開口素子にそれぞれ
独立して形成され、かつ記録媒体に記録された情報の再
生と、開口素子の記録媒体への近接制御に利用される近
視野光をそれぞれ異なった生成方法により行うことで、
互いの近視野光を干渉することなく、より確実に再生信
号と距離制御信号とを分離して検出することが可能にな
る記録装置を提供できるという効果を奏する。
【0143】請求項18に係る発明によれば、請求項1
4〜17のいずれか1つにおける効果に加えて、開口素
子の底面に段差を設けることで、検出される伝搬光の強
度に違いが生じ、2つの微小開口の各々により検出され
る信号間における相対的な値を、開口素子の近接制御を
行うための距離制御信号として用いるので、例えば、記
録媒体上の情報を十分検出できずに強度の大きな再生信
号が得られない場合であっても、距離制御信号を再生信
号に対する比として安定した強度を得ることができ、信
頼性の高い開口素子の近接制御を行うことができる記録
装置を提供できるという効果を奏する。
【0144】請求項19に係る発明によれば、請求項2
における効果に加えて、1つの微小開口を上下振動させ
ることにより、近視野光を散乱させる位置を変化させ、
微小開口の所望の高さ、例えば最下点にて検出される信
号すなわち再生信号と、微小開口の前記所望の高さより
も上点、例えば最上点にて検出される信号すなわち演算
対象信号との相対的な値を、開口素子の近接制御を行う
ための距離制御信号として用いるので、例えば、記録媒
体上の情報を十分検出できずに強度の大きな再生信号が
得られない場合であっても、距離制御信号を再生信号に
対する比として安定した強度を得ることができ、信頼性
の高い開口素子の近接制御を可能とする記録装置を提供
できるという効果を奏する。
【0145】請求項20に係る発明によれば、請求項3
における効果に加えて、1つの微小開口を上下振動させ
ることにより、近視野光を散乱させる位置を変化させ、
微小開口の所望の高さ、例えば最下点にて検出される信
号すなわち再生信号と、微小開口の前記所望の高さより
も上点、例えば最上点にて検出される信号すなわち演算
対象信号との相対的な値を、開口素子の近接制御を行う
ための距離制御信号として用いるので、例えば、記録媒
体上の情報を十分検出できずに強度の大きな再生信号が
得られない場合であっても、距離制御信号を再生信号に
対する比として安定した強度を得ることができ、信頼性
の高い開口素子の近接制御を可能とする記録装置を提供
できる記録装置を提供できるという効果を奏する。
【0146】請求項21に係る発明によれば、請求項1
〜20のいずれか1つにおける効果に加えて、記録媒体
上の情報単位の配列方向に垂直且つ記録媒体表面に平行
な方向に対する位置制御、すなわちトラッキング制御を
可能とし、このトラッキング制御により安定な再生信号
が得られるので、この再生信号を利用する近接制御もま
た、確実なものとなり情報再生の信頼性を向上すること
を可能とする記録装置を提供できるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による記録装置の概略構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明による記録装置におけるZ軸制御機構の
他の例を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態1による記録装置の変形例
を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態2による記録装置の概略構
成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態2による記録装置の変形例
を示すブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態3に係る情報再生装置の概
略構成を示すブロック図である。
【図7】近視野光強度のプローブ-記録媒体表面間距離
に対する依存性を示す図である。
【図8】情報記録媒体206の一部分の上面図である。
【図9】波長λ2=515nmのときのデータマーク2
20の有無による出力光強度の違いを示す図である。
【図10】図7と図9を組み合わせて、出力信号強度の
入力波長およびデータマークの有無に対する依存性を示
した図である。
【図11】本発明の実施の形態4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12】本発明の実施の形態5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】本発明の実施の形態6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】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15】本発明の実施の形態8による記録装置の概略
構成を示すブロック図である。
【図16】本発明の実施の形態8による記録装置の変形
例を示すブロック図である。
【図17】本発明による記録装置の開口素子の他の例を
示すブロック図である。
【図18】本発明による記録装置の開口素子の他の例を
示すブロック図である。
【図19】本発明による記録装置の開口素子の他の例を
示すブロック図である。
【図20】本発明の実施の形態9による記録装置の概略
構成を示すブロック図である。
【図21】本発明の実施の形態9による記録装置の変形
例を示すブロック図である。
【図22】本発明の実施の形態9による記録装置の他の
変形例を示すブロック図である。
【図23】本発明の実施の形態9による記録装置の他の
変形例を示すブロック図である。
【図24】本発明の実施の形態10による記録装置の開
口素子を示すブロック図である。
【図25】本発明の実施の形態10による記録装置の開
口素子の他の例を示すブロック図である。
【図26】実施の形態11に係る記録装置の概略構成を
示すブロック図である。
【図27】実施の形態11に係る記録装置の他の例を示
すブロック図である。
【図28】実施の形態12に係る記録装置の概略構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
10 記録媒体 11,21,71,101,121,131,151,
161 開口素子 12,22,72,102,103,122,123,
138,139,152 微小開口 14 Z軸制御機構 15,105,106 集光光学系 16,26,32,42,107,108,113,1
14 ミラー 17,35,36,109,110 光検出機構 18 ピーク検出機構 19,59 制御機構 21 光変調器 25,53,111 レーザ光源 27 光照射光学系 31 ダイクロイックミラー 33,34 光学フィルタ 41 波長合成器 51 情報再生信号位相検波器 52 距離信号位相検波器 54 光変調器 61,74,75,162,163 光検出器 62 光照射器 76 増幅機構 112 シャッタ 141 微小振動駆動機構 142,155 微小駆動信号発生機構 153,154 微小振動駆動素子 164 開口素子固定機構 165 微小振動機構 166 トラッキング機構 171 微小振動駆動機構 172 微小振動信号発生機構 173 トラッキング制御機構 201 レーザ 202 音響光学フィルタ 203 近視野光プローブ 204 受光素子 205 近視野光 206 情報記録媒体 207 アクチュエータ 208 散乱光 209 微動機構 210 粗動機構 211 アクチュエータ 212 制御回路 213 支持体 214 信号処理回路 215 出力信号 216 近視野光強度 217 プローブと情報記録媒体206表面との距離 218 波長λ2の入力光を用いた時の近視野光強度 219 波長λ1の入力光を用いた時の近視野光強度 220 データマーク 221 出力信号強度 222 波長λ2を入力光とし、プローブがデータマー
クの上にあるときの出力強度 223 波長λ2を入力光とし、プローブがデータマー
クの上にないときの出力強度 224 波長λ1を入力光とし、プローブがデータマー
クの上にないときの出力強度 225 波長λ1を入力光とし、プローブがデータマー
クの上にあるときの出力強度 226、227 プローブと情報記録媒体206表面と
の距離 230 出力信号強度 231 近視野光プローブ 232 入力光 233 受光素子 234 データマーク 235 微小開口 236 反射膜 237 平面プローブ 238 波長λ1の散乱光を受光する受光素子 239 波長λ2の散乱光を受光する受光素子 240 信号処理回路 241 LED光源
───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (72)発明者 中島 邦雄 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 Fターム(参考) 5D118 AA11 BA01 CA21 CC11 CD02 CD03 CD15 DA27 DC01 5D119 AA22 BA01 EC47 JA26 JA34 KA04

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 近視野光を利用して記録媒体に記録され
    た情報の再生または記録を行う記録装置において、 前記記録媒体に光を照射して当該記録媒体の表面に近視
    野光を生成させると共に、微小開口を持つプローブを前
    記記録媒体の表面に近接させて当該微小開口により前記
    近視野光を散乱させ、 この伝搬光の強度を検出し当該伝搬光の強度に基づき前
    記微小開口と前記記録媒体との距離を制御することを特
    徴とする記録装置。
  2. 【請求項2】 近視野光を利用して記録媒体に記録され
    た情報の再生を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 前記記録媒体の表面に近視野光が生成するように前記記
    録媒体に向けて照射光を照射する光照射手段と、 前記近視野光が前記微小開口によって散乱されて生じる
    伝搬光を検出し、これを再生信号とする光検出手段と、 前記再生信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  3. 【請求項3】 近視野光を利用して記録媒体に記録され
    た情報の再生または記録を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 前記微小開口に近視野光が生成するように当該微小開口
    に向けて照射光を導入する光照射/記録手段と、 前記近視野光が前記記録媒体によって散乱されて生じる
    伝搬光を検出し、これを再生信号とする光検出手段と、 前記再生信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  4. 【請求項4】 近視野光を利用して記録媒体に記録され
    た情報の再生を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 前記記録媒体の表面に近視野光が生成するように当該記
    録媒体に向けて、有限の波長幅あるいは複数の波長を持
    つ照射光を照射させる光照射手段と、 前記近視野光と前記記録媒体あるいは前記開口素子との
    相互作用の結果発生した散乱光を前記照射光の波長に対
    応して検出する散乱光検出手段と、 検出された前記散乱光に基づいて前記開口素子と前記記
    録媒体との間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  5. 【請求項5】 近視野光を利用して記録媒体に記録され
    た情報の再生または記録を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 有限の波長幅あるいは複数の波長を持つ照射光を前記微
    小開口に向けて照射し、当該微小開口に近視野光を生成
    させると共に前記複数の波長のうち一つを有する照射光
    により記録媒体に情報を記録する光照射/記録手段と、 前記近視野光と前記記録媒体あるいは前記開口素子との
    相互作用の結果発生した散乱光を前記照射光の波長に対
    応して検出する散乱光検出手段と、 検出された前記散乱光に基づいて前記開口素子と前記記
    録媒体との間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  6. 【請求項6】 前記照射光の複数の波長は、時間的に切
    り替わるものであることを特徴とする請求項4または5
    に記載の記録装置。
  7. 【請求項7】 前記散乱光検出手段は、選択波長が時間
    的に切り替わるものであることを特徴とする請求項4ま
    たは5に記載の記録装置。
  8. 【請求項8】 前記照射光の波長は複数あり、同時に入
    力されるものであることを特徴とする請求項4または5
    に記載の記録装置。
  9. 【請求項9】 前記散乱光検出手段は、複数の受光素子
    が前記照射光の異なる波長のそれぞれに対応して受光す
    るものであることを特徴とする請求項4または5に記載
    の記録装置。
  10. 【請求項10】 前記照射光は複数の波長成分からな
    り、前記照射光は前記複数の波長のそれぞれに対して有
    限の幅の波長幅を持つものであることを特徴とする請求
    項4または5に記載の記録装置。
  11. 【請求項11】 前記照射光の波長は有限の幅をもって
    おり、波長選択手段によって前記幅の一部分を選択する
    ものであることを特徴とする請求項4または5に記載の
    記録装置。
  12. 【請求項12】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 前記記録媒体の表面に近視野光が生成するように当該記
    録媒体に向けて、互いに異なる2つの変調周波数の光を
    混合した照射光を照射する光照射手段と、 前記生成した近視野光を前記微小開口により散乱させ、
    前記2つの変調周波数の一方をもつ伝搬光を検出しこれ
    を再生信号とする第1の光検出手段と、 前記生成した近視野光を前記微小開口により散乱させ、
    前記2つの変調周波数の他方をもつ伝搬光を検出しこれ
    を制御信号とする第2の光検出手段と、 前記制御信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  13. 【請求項13】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生または記録を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 互いに異なる2つの変調周波数を混合した照射光を前記
    微小開口に向けて照射し、当該微小開口に近視野光を生
    成させると共に少なくとも前記2つの変調周波数の一方
    を有する照射光により記録媒体に情報を記録する光照射
    /記録手段と、 前記生成した近視野光を前記微小開口により散乱させ、
    前記一方の変調周波数をもつ伝搬光を検出しこれを再生
    信号とする第1の光検出手段と、 前記生成した近視野光を前記微小開口により散乱させ、
    前記2つの変調周波数の他方をもつ伝搬光を検出しこれ
    を制御信号とする第2の光検出手段と、 前記制御信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  14. 【請求項14】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる2つの微小開口を有す
    る開口素子と、 前記記録媒体の表面に近視野光が生成するように当該記
    録媒体に向けて照射光を照射する光照射手段と、 前記近視野光が前記微小開口の一方によって散乱されて
    生じる伝搬光を検出しこれを再生信号とする第1の光検
    出手段と、 前記近視野光が前記微小開口の他方によって散乱されて
    生じる伝搬光を検出しこれを制御信号とする第2の光検
    出手段と、 前記制御信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  15. 【請求項15】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生または記録を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる2つの微小開口を有す
    る開口素子と、 前記記録媒体の表面に近視野光が生成するように当該記
    録媒体に向けて照射光を照射する第1の光照射手段と、 前記微小開口の一方に近視野光が生成するように当該微
    小開口に向けて照射光を導入する第2の光照射/記録手
    段と、 前記近視野光が前記微小開口の一方によって散乱されて
    生じる伝搬光を検出しこれを再生信号とする第1の光検
    出手段と、 前記近視野光が前記微小開口の他方によって散乱されて
    生じる伝搬光を検出しこれを制御信号とする第2の光検
    出手段と、 前記制御信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  16. 【請求項16】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生または記録を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる2つの微小開口を有す
    る開口素子と、 前記微小開口の一方に近視野光が生成するように当該微
    小開口に向けて照射光を導入する光照射/記録手段と、 前記微小開口の他方に近視野光が生成するように当該微
    小開口に向けて照射光を導入する光照射手段と、 前記一方の微小開口に生成された前記近視野光が前記記
    録媒体によって散乱されて生じる伝搬光を検出しこれを
    再生信号とする第1の光検出手段と、 前記他方の微小開口に生成された前記近視野光が前記記
    録媒体によって散乱されて生じる伝搬光を検出しこれを
    制御信号とする第2の光検出手段と、 前記制御信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  17. 【請求項17】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生または記録を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる2つの微小開口を有す
    る開口素子と、 前記微小開口の一方に近視野光が生成するように当該微
    小開口に向けて照射光を導入する光照射/記録手段と、 前記記録媒体の表面のうち前記微小開口の他方に対向す
    る部分に近視野光が生成するように当該記録媒体に向け
    て照射光を照射する光照射手段と、 前記近視野光が前記一方の微小開口によって散乱されて
    生じる伝搬光を検出しこれを再生信号とする第1の光検
    出手段と、 前記近視野光が前記他方の微小開口によって散乱されて
    生じる伝搬光を検出しこれを制御信号とする第2の光検
    出手段と、 前記制御信号に基づいて前記開口素子と前記記録媒体と
    の間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  18. 【請求項18】 前記開口素子は、厚み方向に段差を設
    けることにより第1の底面と第2の底面を有し、前記第
    1の底面に前記一方の微小開口を設け、前記第2の底面
    に前記他方の微小開口を設け、 前記制御手段は、前記第1の光検出手段により検出され
    る再生信号と前記第2の光検出手段により検出される信
    号との相対値を算出し、当該相対値に基づいて前記開口
    素子と前記記録媒体との間隔を制御することを特徴とす
    る請求項14〜17のいずれか1つに記載の記録装置。
  19. 【請求項19】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 前記記録媒体の表面に近視野光が生成するように前記記
    録媒体に向けて照射光を照射する光照射手段と、 前記近視野光が前記微小開口によって散乱されて生じる
    伝搬光を検出する光検出手段と、 前記微小開口を前記開口素子の厚み方向に微小振動させ
    る垂直微小振動手段と、 前記垂直微小振動手段により前記微小開口が所望の高さ
    に位置した際に前記光検出手段において検出された信号
    を再生信号とし、前記垂直微小振動手段により前記微小
    開口が前記所望の高さよりも上点に位置した際に前記光
    検出手段において検出された信号を演算対象信号とし、
    当該再生信号と当該演算対象信号との相対値を算出し
    て、当該相対値に基づいて前記開口素子と前記記録媒体
    との間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  20. 【請求項20】 近視野光を利用して記録媒体に記録さ
    れた情報の再生または記録を行う記録装置において、 近視野光を生成または散乱させる微小開口を有する開口
    素子と、 前記微小開口に近視野光が生成するように当該微小開口
    に向けて照射光を導入する光照射/記録手段と、 前記近視野光が前記記録媒体によって散乱されて生じる
    伝搬光を検出する光検出手段と、 前記微小開口を前記開口素子の厚み方向に微小振動させ
    る垂直微小振動手段と、 前記垂直微小振動手段により前記微小開口が所望の高さ
    に位置した際に前記光検出手段において検出された信号
    を再生信号とし、前記垂直微小振動手段により前記微小
    開口が前記所望の高さよりも上点に位置した際に前記光
    検出手段において検出された信号を演算対象信号とし、
    当該再生信号と当該演算対象信号との相対値を算出し
    て、当該相対値に基づいて前記開口素子と前記記録媒体
    との間隔を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする記録装置。
  21. 【請求項21】 さらに、前記開口素子を、前記記録媒
    体上に記録された情報単位の配列方向に対して垂直な方
    向且つ当該記録媒体の表面に平行な方向に微小振動させ
    る水平微小振動手段と、 前記水平微小振動手段による微小振動の振動中心におい
    て前記再生信号が最大となるように前記開口素子の位置
    を制御する位置制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1〜20に記載のいず
    れか1つの記録装置。
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