JP2000222764A - 光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体 - Google Patents

光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体

Info

Publication number
JP2000222764A
JP2000222764A JP11023968A JP2396899A JP2000222764A JP 2000222764 A JP2000222764 A JP 2000222764A JP 11023968 A JP11023968 A JP 11023968A JP 2396899 A JP2396899 A JP 2396899A JP 2000222764 A JP2000222764 A JP 2000222764A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
recording medium
optical recording
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11023968A
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Tominaga
淳二 富永
Nobufumi Atoda
伸史 阿刀田
Akira Sato
彰 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology, Minolta Co Ltd filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP11023968A priority Critical patent/JP2000222764A/ja
Publication of JP2000222764A publication Critical patent/JP2000222764A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 近接場光を利用した高密度光メモリにおい
て、読取り信号のS/N比の良好な光読取り装置、光読
取り方法及び光記録媒体を得る。 【解決手段】 近接場光を発生するプローブ20と、異
なる波長の光ビームLB1,LB2を放射する光源11,
12と、光ビームをプローブ20へ導く光学素子15,
16と、プローブ20から浸み出して光記録媒体1を透
過した光ビームLB1’,LB2’を検出する光検出器3
1,32と、検出回路37とからなる光読取り装置。光
記録媒体1の記録層は光ビームLB1,LB2に対して透
過率が大きく異なる記録ピットが形成されており、検出
器31,32による検出値の差分を読取り信号とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、近接場光現象を利
用した光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体に関
する。
【0002】
【発明の背景】近年、光学的に情報を記録/読取りする
光メモリの分野においては、コンピュータの高速化やマ
ルチメディアの発達に伴い、より大容量の情報を記録で
きる、即ち、記録密度の著しく向上した光ヘッドが望ま
れ、近接場光記録技術が提案されている。レーザ光を用
いた従来の光メモリにおいて、記録密度は光の回折限界
で上限が決まり、光の波長程度(約数100nm)のマ
ークしか記録/読取りができなかった。近年提案されて
いる近接場光現象を用いた光メモリでは、光の波長以下
の微小開口を有するプローブやSolid Immersion Lens
(固浸レンズ)を用いて光記録媒体(光ディスク)に対
して光ヘッドと記録媒体との間隔を数10nmまで近づ
けた状態で記録/読取り用の光を照射することで、光の
回折限界を超えて数10nmという小さなマークを信号
として書き込み、読み取ることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
近接場光記録技術においては、従来の光記録技術に比べ
て読取りが光ヘッドと光記録媒体とのギャップ誤差やト
ラッキング誤差に非常に敏感になり、これらの微小な誤
差によって検出信号の強度が大きく変動し、読取り信号
のS/N比が悪化するという問題点を有していた。
【0004】そこで、本発明の目的は、読取り信号のS
/N比の良好な光読取り装置、光読取り方法及びこれら
の装置及び方法に使用される光記録媒体を提供すること
にある。
【0005】
【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る光読取り装置は、近接場光発生素子
と、互いに波長の異なる第1の光ビーム及び第2の光ビ
ームを放射する第1及び第2の光源と、第1及び第2の
光ビームを近接場光発生素子に入射させる光学手段と、
近接場光発生素子から浸み出して光記録媒体を透過又は
光記録媒体で反射した第1及び第2の光ビームを検出す
る第1及び第2の光検出器と、この第1及び第2の検出
器による検出値の差分を読取り信号とする検出手段とを
備えている。
【0006】また、本発明に係る光読取り方法は、互い
に波長の異なる第1及び第2の光ビームを近接場光発生
素子に入射させ、この素子から浸み出して光記録媒体を
透過又は光記録媒体で反射した第1及び第2の光ビーム
を検出し、該検出値の差分を読取り信号とする。
【0007】以上の本発明において、光記録媒体の記録
層としては、情報が記録されるピットが、波長の異なる
第1光ビーム及び第2光ビームに対してそれぞれ特定の
透過率又は反射率を有しているものを使用する。この記
録層を透過又は反射する第1及び第2の光ビームを検出
すると、記録ピットの部分で検出値に大きな差分が得ら
れる。この差分はトラッキング誤差等で第1及び第2の
光ビームの検出信号自体の強度が変動しても一定の値を
保持する。本発明においては、この差分を読取り信号と
するため、検出信号自体の揺らぎに拘らず、S/N比の
高い良好な読取り信号を得ることができる。
【0008】さらに、本発明において、近接場光発生素
子として微小開口又は微小光透過部を有するプローブを
使用してもよい。このようなプローブを使用すれば、第
1及び第2の光ビームの光軸を厳密に合わせる必要がな
く、装置の組立てが容易になる。
【0009】また、本発明に係る光記録媒体は、金属か
らなる膜と光吸収性の大きな材料からなる膜との多層記
録層を備えている。この種の多層記録層は、光ビームを
照射することで、光吸収材に吸収された熱で金属と光吸
収材とが相互拡散して記録ピットが形成される。この記
録ピットは異なる波長の光に対する透過率又は反射率が
異なる特性を有する。従って、この光記録媒体を使用す
ることによって前記光読取り装置及び光読取り方法にて
好適に情報を読み取ることができる。
【0010】さらに、本発明に係る光記録媒体は、前記
多層記録層上に光ビームを集光させることによって近接
場光を発生させる微小光透過部を形成する薄膜を備えて
いてもよい。この薄膜は光ビームを集光することで溶融
して微小光透過部が形成され、この微小光透過部が近接
場光を発生するプローブとして機能する。そして、ここ
で発生した近接場光が前記多層記録層を照射し、記録ピ
ットを形成することになる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光読取り装
置、光読取り方法及び光記録媒体の実施形態について、
添付図面を参照して説明する。
【0012】図1は、第1実施形態としての光読取り装
置10を示し、概略、レーザ光源11,12とプローブ
20と、光検出器31,32と、検出回路37とで構成
されている。レーザ光源11,12は互いに異なる波長
の光ビームLB1,LB2を放射し、この光ビームL
1,LB2(拡散光)はカップリングレンズ13,14
で平行光とされる。光ビームLB1はダイクロイックミ
ラー15、ミラー16で反射され、プローブ20へ入射
する。光ビームLB2はダイクロイックミラー15を透
過すると共にミラー16で反射され、プローブ20へ入
射する。
【0013】プローブ20は、図2に示すように、高屈
折率物質21を被覆する遮光膜22に微小開口23を形
成したもので、入射した光ビームLB1,LB2を近接場
光として微小開口23から浸み出させる。
【0014】光検出器31,32は光記録媒体1の裏面
側に配置されている。即ち、プローブ20から浸み出し
た近接場光は元の伝搬光に変換されて光記録媒体1を透
過する。この透過光LB1’,LB2’はカップリングレ
ンズ33で集光され、透過光LB1’はダイクロイック
ミラー34を透過して光検出器31で検出される。透過
光LB2’はダイクロイックミラー34で反射されて光
検出器32で検出される。各光検出器31,32の検出
信号は検出回路37に入力され、ここで読取り信号とし
て取り出される。
【0015】一方、光記録媒体1は、図2に示すよう
に、ガラス基板2上に、Auからなる薄膜3、Siから
なる薄膜4及びSiNからなる保護膜5を設けたもので
ある。各膜3,4,5の厚さは、それぞれ6nm、20
nm、20nmである。この光記録媒体1はSi薄膜4
の表面を前記プローブ20の微小開口23に対して近接
場領域にまで近付けて近接場光を照射することで以下に
説明する情報の記録/読取りを行う。
【0016】前記Au薄膜3とSi薄膜4は記録層とし
て機能する。即ち、Siは光吸収材料であり、光を吸収
することによって発生した熱でAuとSiとが相互拡散
することで記録ピット6が形成される。AuとSiの2
層薄膜にあっては、図3及び図4に示すように、薄膜を
加熱していくと210℃付近において波長488nmの
光の透過率は急激に増加する(図3参照)。一方、波長
680nmの光の透過率は210℃付近において急激に
減少する。
【0017】従って、本光記録媒体1にあっては、Au
−Si薄膜3,4を488nmと680nmの各波長の
光に対して大きく異なる透過率を有する約210〜32
0℃の範囲の任意の温度に局部的に加熱して記録ピット
6を形成することで情報を記録する。勿論、前述の光読
取り装置10を用いて光ビームを照射し、情報を記録す
ることも可能である。
【0018】読取りには前記光読取り装置10を使用す
る。即ち、レーザ光源11からは波長488nmの光ビ
ームLB1を放射し、レーザ光源12からは波長680
nmの光ビームLB2を放射する。この光ビームLB1
LB2は、前述の如く、プローブ20の微小開口23か
ら近接場光として浸み出し、Au−Si薄膜3,4の同
一スポットを照射し、さらに元の伝搬光に変換されてガ
ラス基板2を透過する。この透過光LB1’,LB2’は
前記光検出器31,32で検出される。
【0019】詳しくは、Au−Si薄膜3,4に形成さ
れた記録ピット6は、488nmの光ビームLB1に対
しては透過率が高くなる(信号強度が強くなる)ように
形成され、680nmの光ビームLB2に対しては透過
率が低くなる(信号強度が弱くなる)ように形成されて
いる。従って、検出回路37では、透過光LB1’,L
2’の検出値の差分を記録ピット6の読取り信号とす
ることで、フォーカシングやトラッキングの誤差などで
生じる検出信号の揺らぎに影響されることのないS/N
比の良好な読取り信号を得ることができる。
【0020】また、本読取り装置10では微小開口23
から近接場光を発生させるプローブ20を使用している
ため、光ビームLB1,LB2の光軸を厳密に合わせる必
要がなくなり、組立てや調整が容易になる。
【0021】なお、前記光記録媒体1において、記録用
薄膜3,4はAu,Si以外に種々の材料を使用するこ
とができる。金属としては、Au以外にAl,Pt,A
gなどを挙げることができる。光吸収材料としては、S
i以外にGe,Sbなどを挙げることができる。保護膜
としては、光透過性及び耐熱性を有する種々の材料を使
用することができる。
【0022】次に、近接場光発生素子を内蔵したタイプ
の光記録媒体40について説明する。図5に示すよう
に、光記録媒体40は、ガラス基板41上に、SiNか
らなる干渉膜42、Sbからなるウィンドウ膜43、S
iNからなる中間膜44、Siからなる薄膜45、Au
からなる薄膜46及びSiNからなる保護膜47を設け
たものである。各膜42〜47の厚さは、それぞれ17
0nm、15nm、20nm、15nm、20nm、2
0nmである。
【0023】前記光記録媒体40に対しては、ガラス基
板41側から対物レンズ49によって光ビームLBをウ
ィンドウ膜43に集光させて情報を記録する。この光照
射によって、ウィンドウ膜43を構成するSbが光の吸
収で発熱して溶解し、微小な光透過部43aが形成され
る。なお、光透過部43aは光照射時のみ形成され、非
照射時には可逆的に透過率が低下する。そして、光透過
部43aから近接場光が浸み出し、Si−Au薄膜4
5,46が高温に加熱されて相互拡散することで記録ピ
ット48が形成される。記録ピット48の熱−光学特性
は前記記録ピット6と同様である。従って、波長が48
8nm及び680nmの光ビームをウィンドウ膜43に
集光させることで、記録ピット48を透過した光ビーム
を前記光検出器31,32で検出すれば、その検出値の
差分をS/N比の良好な読取り信号として得ることがで
きる。
【0024】この読取りに際しては、図1に示したプロ
ーブ20は不要であり、これに代えて対物レンズを設け
ればよい。
【0025】なお、ウィンドウ膜43としては、光照射
時のみ光透過部を形成する材料であれば、Sb以外の材
料を用いてもよい。
【0026】次に、第2実施形態としての光読取り装置
50を図6を参照して説明する。この読取り装置50
は、光記録媒体1’からの反射光を検出して予め記録さ
れている情報を読み取るようにしたものである。即ち、
入射用の光学素子及びプローブは前記第1実施形態(図
1参照)と同様であり、同じ符号を付して示す。反射光
LB1’はハーフミラー16、ダイクロイックミラー3
4を透過し、カップリングレンズ35を介して光検出器
31へ入射するように構成されている。反射光LB2
はダイクロイックミラー34で反射し、カップリングレ
ンズ36を介して光検出器32へ入射するように構成さ
れている。
【0027】光記録媒体1’は、図7に示すように、ガ
ラス基板2上に、Siからなる薄膜4、Auからなる薄
膜3及びSiNからなる保護膜5を設けたものである。
各膜4,3,5の厚さは、それぞれ10nm、20n
m、20nmである。Au−Si薄膜3,4は前述の如
く記録層として機能し、光を吸収することで発熱するS
iとAuとが相互拡散することで記録ピット6’が形成
される。
【0028】この記録ピット6’を形成するAu−Si
薄膜3,4は、図8に示す反射率特性を有しており、波
長488nmの光に対しては230℃付近で反射率が急
激に減少し、波長632nmの光に対しては230℃付
近で反射率が急激に増加する。従って、本光記録媒体
1’にあっては、Au−Si薄膜3,4を488nmと
632nmの各波長の光に対して大きく異なる反射率を
有する約230℃以上の温度に局部的に加熱して記録ピ
ット6’を形成することで情報を記録する。勿論、前述
の光読取り装置50を用いて光ビームを照射し、情報を
記録することも可能である。
【0029】読取りには前記光読取り装置50を使用す
る。即ち、レーザ光源11からは波長488nmの光ビ
ームLB1を放射し、レーザ光源12からは波長632
nmの光ビームLB2を放射する。この光ビームLB1
LB2はプローブ20の微小開口23から近接場光とし
て浸み出し、Au−Si薄膜3,4の同一スポットを照
射し、さらに元の伝搬光に変換されて反射する。この反
射光LB1’,LB2’がプローブ20等を介して前記光
検出器31,32で検出されることになる。
【0030】記録ピット6’は波長の異なる光ビームL
1,LB2に対して反射率が大きく異なるように形成さ
れているため、検出回路37で反射光LB1’,LB2
の検出値の差分を読取り信号とする。これにて、フォー
カシングやトラッキングの誤差などで生じる検出信号の
揺らぎに影響されることのないS/N比の良好な読取り
信号を得ることができる。
【0031】また、光記録媒体1’において、記録用薄
膜3,4はAu,Si以外の種々の材料を使用すること
ができるのは、前記光記録媒体1と同様である。
【0032】なお、本発明に係る光読取り装置、光読取
り方法及び光記録媒体は前記実施形態に限定するもので
はなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。例えば、近接場光発生素子としては前記プローブ2
0以外にも、固浸レンズ、ファイバプローブを用いるこ
とができる。また、入射用光学系や、読取り用の光検出
光学系及び検出回路の構成は任意である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態としての光読取り装置を示す概略
構成図。
【図2】図1に示されているプローブと光記録媒体の断
面図。
【図3】記録用薄膜の熱−光学特性(波長:488n
m)を示すグラフ。
【図4】記録用薄膜の熱−光学特性(波長:680n
m)を示すグラフ。
【図5】いま一つの光記録媒体の断面図。
【図6】第2実施形態としての光読取り装置を示す概略
構成図。
【図7】図6に示されているプローブと光記録媒体の断
面図。
【図8】記録用薄膜の熱−光学特性(波長:488n
m、632nm)を示すグラフ。
【符号の説明】
1,1’,40…光記録媒体 3,46…Au薄膜 4,45…Si薄膜 6,6’,48…記録ピット 10,50…光読取り装置 11,12…レーザ光源 15…ダイクロイックミラー 20…プローブ 31,32…光検出器 37…検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富永 淳二 茨城県つくば市東一丁目1番地4 工業技 術院産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 阿刀田 伸史 茨城県つくば市東一丁目1番地4 工業技 術院産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 佐藤 彰 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 5D029 JB03 JB05 JB17 JB47 JC02 JC03 JC04 KA24 5D119 AA11 AA22 BA01 DA01 DA05 EB12 EC14 EC47 JA35

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 近接場光発生素子と、 互いに波長の異なる第1の光ビーム及び第2の光ビーム
    を放射する第1及び第2の光源と、 前記第1及び第2の光ビームを前記近接場光発生素子に
    入射させる光学手段と、 前記近接場光発生素子から浸み出して光記録媒体を透過
    又は光記録媒体で反射した第1及び第2の光ビームを検
    出する第1及び第2の光検出器と、 前記第1及び第2の検出器による検出値の差分を読取り
    信号とする検出手段と、 を備えたことを特徴とする光読取り装置。
  2. 【請求項2】 前記近接場光発生素子は微小開口又は微
    小光透過部を有するプローブであることを特徴とする請
    求項1記載の光読取り装置。
  3. 【請求項3】 互いに波長の異なる第1及び第2の光ビ
    ームを近接場光発生素子に入射させ、 前記近接場光発生素子から浸み出して光記録媒体を透過
    又は光記録媒体で反射した第1及び第2の光ビームを検
    出し、該検出値の差分を読取り信号とすること、 を特徴とする光読取り方法。
  4. 【請求項4】 金属からなる膜と光吸収性の大きな材料
    からなる膜との多層記録層を備えた光記録媒体であっ
    て、前記多層記録層上に光ビームを集光させることによ
    って近接場光を発生させる微小光透過部を形成する薄膜
    を備えたことを特徴とする光記録媒体。
JP11023968A 1999-02-01 1999-02-01 光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体 Pending JP2000222764A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11023968A JP2000222764A (ja) 1999-02-01 1999-02-01 光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11023968A JP2000222764A (ja) 1999-02-01 1999-02-01 光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000222764A true JP2000222764A (ja) 2000-08-11

Family

ID=12125361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11023968A Pending JP2000222764A (ja) 1999-02-01 1999-02-01 光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000222764A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003025924A1 (fr) * 2001-09-13 2003-03-27 Tdk Corporation Support d'enregistrement optique
US7385893B2 (en) 2001-12-28 2008-06-10 Tdk Corporation Method for forming marks on write-once medium than applying second beam with power level lower than read power set for a predetermined time
US7781146B2 (en) 2002-11-22 2010-08-24 Tdk Corporation Optical recording medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003025924A1 (fr) * 2001-09-13 2003-03-27 Tdk Corporation Support d'enregistrement optique
US7236440B2 (en) 2001-09-13 2007-06-26 Tdk Corporation Optical recording medium
US7385893B2 (en) 2001-12-28 2008-06-10 Tdk Corporation Method for forming marks on write-once medium than applying second beam with power level lower than read power set for a predetermined time
US7781146B2 (en) 2002-11-22 2010-08-24 Tdk Corporation Optical recording medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60187933A (ja) 光学的記録再生装置
JPH0896362A (ja) 光記録方法、光記録装置及び光記録媒体
JP4084660B2 (ja) 光記録媒体および光記録再生方法
JP2919632B2 (ja) 光記録媒体の記録又は/及び再生装置
JPH04192120A (ja) 情報記録装置
JP4298374B2 (ja) 光情報記録媒体、並びに、それを用いた記録方法、再生方法、光情報記録装置、および光情報再生装置
CA1215175A (en) Optical data retrieval system using multi-spectral light sources
JP2000222764A (ja) 光読取り装置、光読取り方法及び光記録媒体
JP4234013B2 (ja) 光情報再生方法、光ヘッド装置、および光情報処理装置
JPS56163531A (en) Optical information recorder and reproducer
JP3952056B2 (ja) 情報再生方法
JP4105281B2 (ja) 光ヘッド及びその製造方法
JP2002329316A (ja) 光記録媒体、光情報処理装置および光記録再生方法
JPH04370536A (ja) 光記録再生装置
US20020122374A1 (en) Optical recording medium, optical information processing apparatus and optical recording and reproducing method
JP2002230817A (ja) 情報記録再生装置
JP2000207765A (ja) 光学ヘッド、光学部品、および光記憶装置
JP2810466B2 (ja) 光記録媒体及びその再生方法
JPS60187934A (ja) 光学的記録媒体の再生方式
JP3240040B2 (ja) 光ピックアップ装置
JPS5814333A (ja) 光デイスクの記録方法
JPH0750028A (ja) 光ディスク装置
JP2002184023A (ja) 情報記録再生装置
JPS63129528A (ja) 焦点位置検出装置
JP2000149258A (ja) 光ディスクの記録再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20050615

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050622

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050701