JP2000348348A - 光学再生記録方法および光学装置 - Google Patents
光学再生記録方法および光学装置Info
- Publication number
- JP2000348348A JP2000348348A JP2000088378A JP2000088378A JP2000348348A JP 2000348348 A JP2000348348 A JP 2000348348A JP 2000088378 A JP2000088378 A JP 2000088378A JP 2000088378 A JP2000088378 A JP 2000088378A JP 2000348348 A JP2000348348 A JP 2000348348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- recording
- optical
- mask layer
- sample
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- 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
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10584—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the form, e.g. comprising mechanical protection elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
- G11B7/24065—Layers assisting in recording or reproduction below the optical diffraction limit, e.g. non-linear optical layers or structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 再生時や記録時におけるＳ／Ｎ比が高い、あ
るいは記録マークの形成が容易な光学再生記録方法およ
び光学装置を提供する。 【解決手段】 記録層５を含む光ディスク２と、光ディ
スク２上に形成され、光の照射によって光の透過率が低
下するマスク層３とを備える光学装置。マスク層３にレ
ーザビーム１１を照射する。レーザビーム１１によって
透過率を局所的に低下させたマスク層３の領域近辺に近
接場８を発生させる。この近接場８と記録層５との相互
作用によって、記録層５における光学情報の再生または
記録を行う光学再生記録方法。
るいは記録マークの形成が容易な光学再生記録方法およ
び光学装置を提供する。 【解決手段】 記録層５を含む光ディスク２と、光ディ
スク２上に形成され、光の照射によって光の透過率が低
下するマスク層３とを備える光学装置。マスク層３にレ
ーザビーム１１を照射する。レーザビーム１１によって
透過率を局所的に低下させたマスク層３の領域近辺に近
接場８を発生させる。この近接場８と記録層５との相互
作用によって、記録層５における光学情報の再生または
記録を行う光学再生記録方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、近接場を用いるこ
とによる光の回折限界を越えた光学読み取り、あるいは
光学書き込み可能な光学再生記録方法、および光学装置
に関するものである。
とによる光の回折限界を越えた光学読み取り、あるいは
光学書き込み可能な光学再生記録方法、および光学装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、刊行物「エレクトロニクス」1998
年10月号p100-102（オーム社発行）、あるいは論文誌Ap
plied Physics Letters, Vol. 73, No. 15, published
on 12October 1998, pp2078-2080 には、近接場を用い
た記録、あるいは再生技術が開示されている。
年10月号p100-102（オーム社発行）、あるいは論文誌Ap
plied Physics Letters, Vol. 73, No. 15, published
on 12October 1998, pp2078-2080 には、近接場を用い
た記録、あるいは再生技術が開示されている。
【０００３】近接場を用いた再生技術について、図５を
用いて説明する。図５において、対物レンズで集光され
たレーザビーム１０１は光ディスク１０２に照射され
る。ここで、光ディスク１０２は、基板１１１上に保護
層１１２、アンチモン膜からなるマスク層１１３、保護
層１１４、ＧｅＳｂＴｅ等の相変化材料からなる記録層
１１５の順に積層されている。
用いて説明する。図５において、対物レンズで集光され
たレーザビーム１０１は光ディスク１０２に照射され
る。ここで、光ディスク１０２は、基板１１１上に保護
層１１２、アンチモン膜からなるマスク層１１３、保護
層１１４、ＧｅＳｂＴｅ等の相変化材料からなる記録層
１１５の順に積層されている。
【０００４】マスク層１１３は、照射されたレーザビー
ム１０１のスポットの中心が高温になり、不透明から透
明に変化するものである。保護層１１４の厚みは、アパ
ーチャ１０３と記録層１１５との間において、近接場光
１０５が出射でき、かつ、近接場光１０５を受光できる
距離に設定されている。
ム１０１のスポットの中心が高温になり、不透明から透
明に変化するものである。保護層１１４の厚みは、アパ
ーチャ１０３と記録層１１５との間において、近接場光
１０５が出射でき、かつ、近接場光１０５を受光できる
距離に設定されている。
【０００５】このような構成によれば、マスク層１１３
にスポット径よりも小さなアパーチャ１０３が発生し、
これを通して記録層１１５に記録された記録マーク１０
４からの情報を読み出すことができ、１００ｎｍ以下の
微小な記録マーク１０４についても再生できる。
にスポット径よりも小さなアパーチャ１０３が発生し、
これを通して記録層１１５に記録された記録マーク１０
４からの情報を読み出すことができ、１００ｎｍ以下の
微小な記録マーク１０４についても再生できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の再生
技術では、アパーチャ１０３以外のマスク層１１３にお
いては光が遮断され、微細なアパーチャ１０３のみにて
光を通して、上記光が照射された記録マーク１０４から
情報を読み出すため、記録マーク１０４からの光量が小
さくなる。したがって、上記従来の再生技術では、Ｓ／
Ｎ比が低下し、確実な情報の再生が困難になるという問
題を生じている。
技術では、アパーチャ１０３以外のマスク層１１３にお
いては光が遮断され、微細なアパーチャ１０３のみにて
光を通して、上記光が照射された記録マーク１０４から
情報を読み出すため、記録マーク１０４からの光量が小
さくなる。したがって、上記従来の再生技術では、Ｓ／
Ｎ比が低下し、確実な情報の再生が困難になるという問
題を生じている。
【０００７】また、上記従来では、記録時も、同様に微
細なアパーチャ１０３を介して行うため、光量が少なく
なり、十分な記録マーク１０４を形成できないという問
題も生じている。その上、上記従来においては、十分な
記録マーク１０４を形成するため記録時の光量を大きく
すると記録マーク１０４が大きくなり高密度記録ができ
ないという問題も生じている。
細なアパーチャ１０３を介して行うため、光量が少なく
なり、十分な記録マーク１０４を形成できないという問
題も生じている。その上、上記従来においては、十分な
記録マーク１０４を形成するため記録時の光量を大きく
すると記録マーク１０４が大きくなり高密度記録ができ
ないという問題も生じている。
【０００８】本発明の目的は、上記の各問題を鑑み、記
録マーク１０４からの光量を増大させると共に、記録マ
ーク１０４に達する光量も増加させて、再生時や記録時
におけるＳ／Ｎ比が高い、あるいは記録マーク１０４の
形成が容易な光学再生記録方法および光学装置を提供す
ることにある。
録マーク１０４からの光量を増大させると共に、記録マ
ーク１０４に達する光量も増加させて、再生時や記録時
におけるＳ／Ｎ比が高い、あるいは記録マーク１０４の
形成が容易な光学再生記録方法および光学装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光学再生記録方
法は、以上の課題を解決するために、情報を有する試料
を含む基体上に形成され、光あるいは熱によって光の透
過率が低下するマスク層に光ビームを照射し、上記光ビ
ームによって透過率を局所的に低下させたマスク層の領
域近辺に発生した近接場と試料との相互作用によって、
上記情報の再生または記録を行うことを特徴としてい
る。
法は、以上の課題を解決するために、情報を有する試料
を含む基体上に形成され、光あるいは熱によって光の透
過率が低下するマスク層に光ビームを照射し、上記光ビ
ームによって透過率を局所的に低下させたマスク層の領
域近辺に発生した近接場と試料との相互作用によって、
上記情報の再生または記録を行うことを特徴としてい
る。
【００１０】上記方法によれば、光ビームの照射によ
り、光の透過率が局所的に低下したマスク層の領域付近
に近接場の光を試料上に発生させることにより、上記近
接場の光と試料との間で相互作用を生じさせることがで
き、その相互作用によって、情報に応じた散乱光が上記
近接場の光から発生する。
り、光の透過率が局所的に低下したマスク層の領域付近
に近接場の光を試料上に発生させることにより、上記近
接場の光と試料との間で相互作用を生じさせることがで
き、その相互作用によって、情報に応じた散乱光が上記
近接場の光から発生する。
【００１１】このとき、上記方法では、上記散乱光を、
マスク層の光の透過率が低下した領域以外の、より広い
面積となる光の透過率が高い領域から検出できるため、
試料の情報を、高いＳ／Ｎ比にて再生することができ
る。
マスク層の光の透過率が低下した領域以外の、より広い
面積となる光の透過率が高い領域から検出できるため、
試料の情報を、高いＳ／Ｎ比にて再生することができ
る。
【００１２】本発明の他の光学再生記録方法は、以上の
課題を解決するために、情報を有する試料を含む基体上
に形成され、光あるいは熱によって自由電子数が増加す
るマスク層に光ビームを照射し、自由電子数が増加した
マスク層の領域近辺に発生した近接場と、試料との相互
作用により、上記情報の再生または記録を行うことを特
徴としている。
課題を解決するために、情報を有する試料を含む基体上
に形成され、光あるいは熱によって自由電子数が増加す
るマスク層に光ビームを照射し、自由電子数が増加した
マスク層の領域近辺に発生した近接場と、試料との相互
作用により、上記情報の再生または記録を行うことを特
徴としている。
【００１３】上記方法によれば、光ビームの照射により
自由電子数が増加した微小領域においてプラズモンが励
起されるので、このプラズモンによって周囲に発生した
強い強度の近接場によって情報を試料に対し書き込み、
または試料の情報を読み取ることができる。このため、
上記方法では、情報を試料に書き込むことが強い強度の
近接場によって容易となり、また、試料から情報を読み
取るときには、強い強度の近接場によって、より高いＳ
／Ｎ比を得ることができる。
自由電子数が増加した微小領域においてプラズモンが励
起されるので、このプラズモンによって周囲に発生した
強い強度の近接場によって情報を試料に対し書き込み、
または試料の情報を読み取ることができる。このため、
上記方法では、情報を試料に書き込むことが強い強度の
近接場によって容易となり、また、試料から情報を読み
取るときには、強い強度の近接場によって、より高いＳ
／Ｎ比を得ることができる。
【００１４】上記光学再生記録方法では、前記基体は、
情報を光によって記録する記録層を試料として有してい
てもよい。上記方法によれば、マスク層の領域近辺に発
生した近接場と記録層との相互作用によって、高記録密
度で情報を記録または再生を実現することができる。
情報を光によって記録する記録層を試料として有してい
てもよい。上記方法によれば、マスク層の領域近辺に発
生した近接場と記録層との相互作用によって、高記録密
度で情報を記録または再生を実現することができる。
【００１５】上記光学再生記録方法においては、前記試
料に対向する位置に前記マスク層を有する半球状レンズ
により、近接場を形成してもよい。上記方法によれば、
マスク層を基体から離間した半球状レンズに設けること
により、マスク層を基体と別体にできるので、光記録媒
体などといった試料の取り替えが容易となり、光学顕微
鏡や媒体交換型光メモリを容易に実現できる。
料に対向する位置に前記マスク層を有する半球状レンズ
により、近接場を形成してもよい。上記方法によれば、
マスク層を基体から離間した半球状レンズに設けること
により、マスク層を基体と別体にできるので、光記録媒
体などといった試料の取り替えが容易となり、光学顕微
鏡や媒体交換型光メモリを容易に実現できる。
【００１６】上記光学再生記録方法では、前記基体に近
接する半球状あるいは超半球状のレンズによって、前記
マスク層に発生した近接場と試料との相互作用により散
乱した光を、情報を含む再生光として集光してもよい。
接する半球状あるいは超半球状のレンズによって、前記
マスク層に発生した近接場と試料との相互作用により散
乱した光を、情報を含む再生光として集光してもよい。
【００１７】上記方法によれば、半球状あるいは超半球
状のレンズは立体角を、通常の対物レンズの立体角より
大きく設定できるので、近接場と試料との相互作用によ
り散乱した光を、より効率よく集光することができる。
これにより、上記方法では、高記録密度にて記録された
情報を、上記の散乱した光から、より確実に再生でき
て、近接場を用いた、例えば光メモリの実現を容易化で
きる。
状のレンズは立体角を、通常の対物レンズの立体角より
大きく設定できるので、近接場と試料との相互作用によ
り散乱した光を、より効率よく集光することができる。
これにより、上記方法では、高記録密度にて記録された
情報を、上記の散乱した光から、より確実に再生でき
て、近接場を用いた、例えば光メモリの実現を容易化で
きる。
【００１８】本発明の光学装置は、基体が試料を含んで
設けられ、上記試料の光学情報を記録または再生するた
めの光学系がレーザビームを上記試料に向かって照射す
るように設けられ、上記レーザビームの照射により光の
透過率を低下させるマスク層が上記レーザビームによる
近接場を上記試料に対して形成するように設けられてい
ることを特徴としている。
設けられ、上記試料の光学情報を記録または再生するた
めの光学系がレーザビームを上記試料に向かって照射す
るように設けられ、上記レーザビームの照射により光の
透過率を低下させるマスク層が上記レーザビームによる
近接場を上記試料に対して形成するように設けられてい
ることを特徴としている。
【００１９】上記構成によれば、光ビームをマスク層に
照射すると、上記マスク層に光の透過率が局所的に低下
した領域を形成でき、この領域付近に近接場の光を上記
領域に対応した試料上に発生させることができる。これ
により、上記構成では、上記近接場の光と試料との間で
相互作用を生じさせることができ、その相互作用によっ
て、情報に応じた散乱光を上記近接場の光により発生さ
せることができる。
照射すると、上記マスク層に光の透過率が局所的に低下
した領域を形成でき、この領域付近に近接場の光を上記
領域に対応した試料上に発生させることができる。これ
により、上記構成では、上記近接場の光と試料との間で
相互作用を生じさせることができ、その相互作用によっ
て、情報に応じた散乱光を上記近接場の光により発生さ
せることができる。
【００２０】このとき、上記構成では、上記散乱光を、
マスク層における光の透過率が低下した領域以外の、よ
り広い面積となる光の透過率が高い領域から検出できる
ため、試料の情報を、高いＳ／Ｎ比にて再生することが
できる。
マスク層における光の透過率が低下した領域以外の、よ
り広い面積となる光の透過率が高い領域から検出できる
ため、試料の情報を、高いＳ／Ｎ比にて再生することが
できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明に係る光
学再生記録方法および光学装置の実施の形態１について
図１および図２に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
学再生記録方法および光学装置の実施の形態１について
図１および図２に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【００２２】本実施の形態１の光学装置では、情報を記
録し、再生するための光ディスク２が、基板（基体）１
２上に、マスク層３、保護層４、記録層（試料）５を、
この順にて積層して用いられている。基板１２の厚みは
数ｍｍ〜十数ｍｍである。マスク層３、保護層４、記録
層５の厚みはそれぞれ数十ｎｍである。上記光学装置で
は、対物レンズ１により集光したレーザビーム１１は、
光記録媒体である光ディスク２に対し、マスク層３など
を形成した面とは反対面から照射されるようになってい
る。
録し、再生するための光ディスク２が、基板（基体）１
２上に、マスク層３、保護層４、記録層（試料）５を、
この順にて積層して用いられている。基板１２の厚みは
数ｍｍ〜十数ｍｍである。マスク層３、保護層４、記録
層５の厚みはそれぞれ数十ｎｍである。上記光学装置で
は、対物レンズ１により集光したレーザビーム１１は、
光記録媒体である光ディスク２に対し、マスク層３など
を形成した面とは反対面から照射されるようになってい
る。
【００２３】基板１２は、ガラスまたはポリカーボネー
トなどの光透過性材料からなっている。保護層４はＳｉ
ＮやＡｌＮなどの誘電体からなっている。記録層５は、
レーザビーム１１の照射による、ガウス分布に沿った局
部的な温度上昇により磁気特性の変化と外部磁場とによ
って、垂直磁化の方向がデジタル情報に応じて変化する
ＧｄＴｅＣｏ系などの光磁気記録材料からなっている。
よって、上記光学装置では、レーザビーム１１は記録層
５との相互作用、つまり記録層５からの反射光におい
て、デジタル情報に基づく垂直磁化の方向によりカー回
転角の変化により情報を再生することができる。
トなどの光透過性材料からなっている。保護層４はＳｉ
ＮやＡｌＮなどの誘電体からなっている。記録層５は、
レーザビーム１１の照射による、ガウス分布に沿った局
部的な温度上昇により磁気特性の変化と外部磁場とによ
って、垂直磁化の方向がデジタル情報に応じて変化する
ＧｄＴｅＣｏ系などの光磁気記録材料からなっている。
よって、上記光学装置では、レーザビーム１１は記録層
５との相互作用、つまり記録層５からの反射光におい
て、デジタル情報に基づく垂直磁化の方向によりカー回
転角の変化により情報を再生することができる。
【００２４】なお、上記光学装置において、記録層５
は、レーザビーム１１の照射による、ガウス分布に沿っ
た温度上昇により相変化する、ＧｄＳｂＴｅ系などの相
変化材料からなるものであってもよい。このような光学
装置では、情報に対応した相変化に基づく記録層５から
の反射率の変化、つまり反射光の光量の変化により情報
を再生することができる。
は、レーザビーム１１の照射による、ガウス分布に沿っ
た温度上昇により相変化する、ＧｄＳｂＴｅ系などの相
変化材料からなるものであってもよい。このような光学
装置では、情報に対応した相変化に基づく記録層５から
の反射率の変化、つまり反射光の光量の変化により情報
を再生することができる。
【００２５】マスク層３は、温度が上昇すると光の透過
率が低下する熱光学効果を示す材料か、あるいは光量が
強い部分のみ光の透過率が低下する熱光学効果を示す材
料からなっている。上記マスク層３としては、上述の熱
光学効果を示す、例えばポリマ材料（d-PFMA:deuterate
d fluoromethacrylate polymer) が挙げられる。
率が低下する熱光学効果を示す材料か、あるいは光量が
強い部分のみ光の透過率が低下する熱光学効果を示す材
料からなっている。上記マスク層３としては、上述の熱
光学効果を示す、例えばポリマ材料（d-PFMA:deuterate
d fluoromethacrylate polymer) が挙げられる。
【００２６】次に、上記光学装置を用いた、光学再生記
録方法について説明する。まず、マスク層３では、レー
ザビーム１１が照射されると、マスク層３上における、
ガウス分布となる温度分布９において、しきい値温度１
０を越えた高温となる中心部分の、光の透過率が低下す
る。したがって、照射されたレーザビーム１１にて形成
された光のスポットの中心に、光の透過率の低い、楕円
形状の、近接場８に対応する領域７が発生する。
録方法について説明する。まず、マスク層３では、レー
ザビーム１１が照射されると、マスク層３上における、
ガウス分布となる温度分布９において、しきい値温度１
０を越えた高温となる中心部分の、光の透過率が低下す
る。したがって、照射されたレーザビーム１１にて形成
された光のスポットの中心に、光の透過率の低い、楕円
形状の、近接場８に対応する領域７が発生する。
【００２７】通常、光ディスク２が回転駆動されるの
で、回転駆動されながらレーザビーム１１の照射により
得られた領域７による温度上昇領域はトラック方向（光
ディスク２の周方向）に沿って延びた楕円形となる。
で、回転駆動されながらレーザビーム１１の照射により
得られた領域７による温度上昇領域はトラック方向（光
ディスク２の周方向）に沿って延びた楕円形となる。
【００２８】このとき、レーザビーム１１のレーザパワ
ーを適切に調整すると、この領域７の大きさ、つまり領
域７の長径の大きさを１００ｎｍ以下に設定することが
できる。そのような領域７では、領域７の大きさがレー
ザビーム１１の波長よりも十分に短くなるので、領域７
の周囲や近傍となる、記録層５上に近接場８の光を発生
させることができる。
ーを適切に調整すると、この領域７の大きさ、つまり領
域７の長径の大きさを１００ｎｍ以下に設定することが
できる。そのような領域７では、領域７の大きさがレー
ザビーム１１の波長よりも十分に短くなるので、領域７
の周囲や近傍となる、記録層５上に近接場８の光を発生
させることができる。
【００２９】保護層４の厚みは、数十ｎｍ以下であり、
近接場８の到達距離よりも短く設定されているので、マ
スク層３と記録層５との間を近接場８の光が出射し、ま
た、記録層５からの上記近接場８の光を受光できる距離
になっている。これにより、近接場８の範囲も数十ｎｍ
であるから、従来と同様に記録層５に対し近接場８と同
程度の大きさの記録マーク６を書き込んだり、読み出し
たりできる。
近接場８の到達距離よりも短く設定されているので、マ
スク層３と記録層５との間を近接場８の光が出射し、ま
た、記録層５からの上記近接場８の光を受光できる距離
になっている。これにより、近接場８の範囲も数十ｎｍ
であるから、従来と同様に記録層５に対し近接場８と同
程度の大きさの記録マーク６を書き込んだり、読み出し
たりできる。
【００３０】また、読み出し時には、マスク層３におけ
る、光スポットの中心の領域７以外の領域は透過率が高
いため、近接場８の光と記録マーク６との相互作用によ
る、情報を含む散乱光は、マスク層３における領域７以
外の領域を通って対物レンズ１にて集光され、読み出し
用の光（再生光）として検出される。
る、光スポットの中心の領域７以外の領域は透過率が高
いため、近接場８の光と記録マーク６との相互作用によ
る、情報を含む散乱光は、マスク層３における領域７以
外の領域を通って対物レンズ１にて集光され、読み出し
用の光（再生光）として検出される。
【００３１】ところで、従来では、レーザビームが照射
された微小なアパーチャのみの透過率が高いため、上記
アパーチャを通してのみ、記録マークが読み出されたの
で、上記アパーチャを通して検出した読み出し用の光の
強度は小さく、よって、読み出し時のＳ／Ｎ比が低かっ
た。
された微小なアパーチャのみの透過率が高いため、上記
アパーチャを通してのみ、記録マークが読み出されたの
で、上記アパーチャを通して検出した読み出し用の光の
強度は小さく、よって、読み出し時のＳ／Ｎ比が低かっ
た。
【００３２】しかしながら、本発明では、領域７である
スポットの中心以外の、その中心領域よりも広い領域と
なる、光の透過する領域を通して散乱光を検出するた
め、記録マーク６からの光量を大きくできて、記録マー
ク６を高記録密度となる微小に設定しても、Ｓ／Ｎ比の
高い再生信号を得ることができる。
スポットの中心以外の、その中心領域よりも広い領域と
なる、光の透過する領域を通して散乱光を検出するた
め、記録マーク６からの光量を大きくできて、記録マー
ク６を高記録密度となる微小に設定しても、Ｓ／Ｎ比の
高い再生信号を得ることができる。
【００３３】以下に、本発明の変形例について説明す
る。まず、マスク層３の材料を、温度が上がると自由電
子が増加する（導電率が上昇する）材料、あるいは光量
が強い部分のみ自由電子が増加する（導電率が上昇す
る）材料に置き換えることができる。上記材料として
は、例えば、金属−絶縁体転移を生じる材料である有機
化合物（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ：テトラチアフルバレン−テ
トラシアノキノジメタン）や無機化合物（ＮｄＳｅ3 ）
が挙げられる。
る。まず、マスク層３の材料を、温度が上がると自由電
子が増加する（導電率が上昇する）材料、あるいは光量
が強い部分のみ自由電子が増加する（導電率が上昇す
る）材料に置き換えることができる。上記材料として
は、例えば、金属−絶縁体転移を生じる材料である有機
化合物（ＴＴＦ−ＴＣＮＱ：テトラチアフルバレン−テ
トラシアノキノジメタン）や無機化合物（ＮｄＳｅ3 ）
が挙げられる。
【００３４】この場合、レーザビーム１１のスポットの
中心に、自由電子数の増加した領域７が発生する。この
自由電子は、レーザビーム１１との共鳴によりプラズモ
ンを励起する。プラズモンの電場は、レーザビーム１１
の数十〜数百倍の強度となることが知られている（例え
ば、特開平４−６２０９０号公報を参照下さい）。
中心に、自由電子数の増加した領域７が発生する。この
自由電子は、レーザビーム１１との共鳴によりプラズモ
ンを励起する。プラズモンの電場は、レーザビーム１１
の数十〜数百倍の強度となることが知られている（例え
ば、特開平４−６２０９０号公報を参照下さい）。
【００３５】したがって、照射するレーザビーム１１の
レーザパワーを適切に調整することにより、領域７の周
囲や近傍に強い強度の近接場８が発生する。これによ
り、記録層５への微小な記録マーク６の形成が容易とな
り、記録時のＳ／Ｎ比を増加させることが可能となる。
レーザパワーを適切に調整することにより、領域７の周
囲や近傍に強い強度の近接場８が発生する。これによ
り、記録層５への微小な記録マーク６の形成が容易とな
り、記録時のＳ／Ｎ比を増加させることが可能となる。
【００３６】さらに、マスク層３が、レーザビーム１１
の照射による温度上昇によって、自由電子の増加と、光
の透過率の低下とを兼ね備える材料の場合は、プラズモ
ンによって増強された散乱光を、読み出し用の光とし
て、より一層効率よく検出することができるので、再生
時のＳ／Ｎ比を増加させることが可能となる。
の照射による温度上昇によって、自由電子の増加と、光
の透過率の低下とを兼ね備える材料の場合は、プラズモ
ンによって増強された散乱光を、読み出し用の光とし
て、より一層効率よく検出することができるので、再生
時のＳ／Ｎ比を増加させることが可能となる。
【００３７】なお、特開平４−６２０９０号公報に記載
の光記録媒体と異なり、本発明では、記録層５とマスク
層３とを互いに分離しているため、記録材料に依存せ
ず、透過率が下がる材料、あるいは自由電子が増加する
材料を自由に選択することができる。したがって、それ
ぞれの材料を個別に最適化することができ、光記録媒体
の製造も容易になる。
の光記録媒体と異なり、本発明では、記録層５とマスク
層３とを互いに分離しているため、記録材料に依存せ
ず、透過率が下がる材料、あるいは自由電子が増加する
材料を自由に選択することができる。したがって、それ
ぞれの材料を個別に最適化することができ、光記録媒体
の製造も容易になる。
【００３８】図２に、光ディスク２に対し情報を記録再
生する光学装置のブロック図を示す。このような光学装
置では、記録回路３３から出力された記録信号がレーザ
駆動回路３２に入力され、光学ピックアップ３１内の半
導体レーザから出射された記録光が光ディスク２に照射
されて、情報が記録される。再生時は、記録時より弱い
光量の再生光を光ディスク２に照射し、再生光を光学ピ
ックアップ３１内のフォトディテクタにて電気信号に変
換し、再生回路３４にて情報を再生する。光量の調整は
レーザ駆動回路３２にて行われ、光ディスク２のマスク
層３において近接場８の発生を適切に制御する。
生する光学装置のブロック図を示す。このような光学装
置では、記録回路３３から出力された記録信号がレーザ
駆動回路３２に入力され、光学ピックアップ３１内の半
導体レーザから出射された記録光が光ディスク２に照射
されて、情報が記録される。再生時は、記録時より弱い
光量の再生光を光ディスク２に照射し、再生光を光学ピ
ックアップ３１内のフォトディテクタにて電気信号に変
換し、再生回路３４にて情報を再生する。光量の調整は
レーザ駆動回路３２にて行われ、光ディスク２のマスク
層３において近接場８の発生を適切に制御する。
【００３９】なお、図１（ａ）において、記録層５とマ
スク層３とを入れ換えて、レーザビーム１１を記録層５
を通してマスク層３に照射することにより、前述の領域
７を発生させてもかまわない。この場合も、上記領域７
には前述と同様に近接場８が発生し、上記領域７におい
て記録マーク６を記録、再生することができる。
スク層３とを入れ換えて、レーザビーム１１を記録層５
を通してマスク層３に照射することにより、前述の領域
７を発生させてもかまわない。この場合も、上記領域７
には前述と同様に近接場８が発生し、上記領域７におい
て記録マーク６を記録、再生することができる。
【００４０】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
ついて、図３に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施の形態２では、上述した実施の形態１
について説明した各部材と同一の機能を有する各部材に
ついては、図１および図２に示した各部材番号と同一の
部材番号を図３においても付記して、それらの説明を省
略した。
ついて、図３に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施の形態２では、上述した実施の形態１
について説明した各部材と同一の機能を有する各部材に
ついては、図１および図２に示した各部材番号と同一の
部材番号を図３においても付記して、それらの説明を省
略した。
【００４１】本実施の形態２では、レーザビーム１１
は、半球状レンズ２１に導入されて、集光される。この
半球状レンズ２１〔以下、ＳＩＬ（Solid Immersion Le
ns）２１と称する）の底面には、マスク層３が形成され
ている。上記底面とは、レーザビーム１１からＳＩＬ２
１に導入された光の出射面である。そのマスク層３の材
料としては、前述の実施の形態１と同様に、レーザビー
ム１１の照射によって、温度が上昇するか、あるいは光
量が強い部分のみ透過率が低下するか、あるいは自由電
子が増加する材料が使用される。
は、半球状レンズ２１に導入されて、集光される。この
半球状レンズ２１〔以下、ＳＩＬ（Solid Immersion Le
ns）２１と称する）の底面には、マスク層３が形成され
ている。上記底面とは、レーザビーム１１からＳＩＬ２
１に導入された光の出射面である。そのマスク層３の材
料としては、前述の実施の形態１と同様に、レーザビー
ム１１の照射によって、温度が上昇するか、あるいは光
量が強い部分のみ透過率が低下するか、あるいは自由電
子が増加する材料が使用される。
【００４２】ＳＩＬ２１は、少なくとも、記録時や再生
時において、光ディスク２の記録層５に近接して、光デ
ィスク２の上にてギャップ２２を隔てて浮上するように
設定されている。ギャップ２２は、数十ｎｍ以下となる
ように、光ディスク２に対してＳＩＬ２１を例えば空気
浮上させて形成されている。
時において、光ディスク２の記録層５に近接して、光デ
ィスク２の上にてギャップ２２を隔てて浮上するように
設定されている。ギャップ２２は、数十ｎｍ以下となる
ように、光ディスク２に対してＳＩＬ２１を例えば空気
浮上させて形成されている。
【００４３】光ディスク２では、基板１２上に記録層５
が積層されている。ギャップ２２によるＳＩＬ２１とギ
ャップ２２との間隔は近接場８の到達距離より短い。こ
のため、上記近接場８はギャップ２２を通って記録層５
に達する。これによって、実施の形態１と同様に、記録
層５への信号の記録が容易となり、また、再生信号のＳ
／Ｎ比を増大することが可能となる。
が積層されている。ギャップ２２によるＳＩＬ２１とギ
ャップ２２との間隔は近接場８の到達距離より短い。こ
のため、上記近接場８はギャップ２２を通って記録層５
に達する。これによって、実施の形態１と同様に、記録
層５への信号の記録が容易となり、また、再生信号のＳ
／Ｎ比を増大することが可能となる。
【００４４】なお、ギャップ２２と光学的に同じ厚みを
有する保護層（図示せず）を、記録層５とＳＩＬ２１と
の間の光路上における、記録層５の上方か、マスク層３
の下方か、あるいは両方に設け（これらの場合は厚みの
和をギャップ２２による光学的な厚みと同一に設定す
る）、ＳＩＬ２１と光ディスク２とを互いに接触させて
もよい。
有する保護層（図示せず）を、記録層５とＳＩＬ２１と
の間の光路上における、記録層５の上方か、マスク層３
の下方か、あるいは両方に設け（これらの場合は厚みの
和をギャップ２２による光学的な厚みと同一に設定す
る）、ＳＩＬ２１と光ディスク２とを互いに接触させて
もよい。
【００４５】なお、上記マスク層３の形成位置は、ＳＩ
Ｌ２１に限定されず、平板の基板にマスク層３を設け
て、上記基板を光ディスク２上にスライドさせても構わ
ないが、ＳＩＬ２１を用いれば、レーザビーム１１のス
ポット径をより小さく設定できるため、近接場８の強度
を上げることができる。
Ｌ２１に限定されず、平板の基板にマスク層３を設け
て、上記基板を光ディスク２上にスライドさせても構わ
ないが、ＳＩＬ２１を用いれば、レーザビーム１１のス
ポット径をより小さく設定できるため、近接場８の強度
を上げることができる。
【００４６】また、本実施の形態２では、マスク層３と
記録層５とが互い異なる別体に設けられている点が、実
施の形態１と異なる。したがって、光ディスク２の代わ
りに、観察試料を配置すれば、試料の光学像を高い分解
能によって観察できる光学顕微鏡も容易に実現できる。
記録層５とが互い異なる別体に設けられている点が、実
施の形態１と異なる。したがって、光ディスク２の代わ
りに、観察試料を配置すれば、試料の光学像を高い分解
能によって観察できる光学顕微鏡も容易に実現できる。
【００４７】上記ＳＩＬ２１について以下に詳細に説明
する。ＳＩＬ２１は凸レンズであり、ＳＩＬ２１の素材
の屈折率が空気（屈折率が１）より大きいことを用い
て、通常の凸レンズである集光レンズにより記録層５上
に集光される光の波長を小さく設定して、記録層５上に
集光された光の解像度を向上させるものである。なお、
ＳＩＬ２１としては、半球状の他に、超半球状のものも
含まれるが、説明の便宜上、本実施の形態２では半球状
のものについてのみ説明する。
する。ＳＩＬ２１は凸レンズであり、ＳＩＬ２１の素材
の屈折率が空気（屈折率が１）より大きいことを用い
て、通常の凸レンズである集光レンズにより記録層５上
に集光される光の波長を小さく設定して、記録層５上に
集光された光の解像度を向上させるものである。なお、
ＳＩＬ２１としては、半球状の他に、超半球状のものも
含まれるが、説明の便宜上、本実施の形態２では半球状
のものについてのみ説明する。
【００４８】上記ＳＩＬ２１は、その中心軸が、レーザ
ビーム１１の平行光束Ｐ1 の光軸とそれぞれ一致するよ
うに配置されている。ＳＩＬ２１は、光の入射面が半球
面である一方、光の出射面が平坦面（ＳＩＬ２１の中心
軸に対し直交する）のものである。本実施の形態２で
は、ＳＩＬ２１の屈折率をＮ1 （＞１）とする。
ビーム１１の平行光束Ｐ1 の光軸とそれぞれ一致するよ
うに配置されている。ＳＩＬ２１は、光の入射面が半球
面である一方、光の出射面が平坦面（ＳＩＬ２１の中心
軸に対し直交する）のものである。本実施の形態２で
は、ＳＩＬ２１の屈折率をＮ1 （＞１）とする。
【００４９】このようなＳＩＬ２１では、入射した平行
光束Ｐ１の光（波長＝λ）は、ＳＩＬ２１内で開口数Ｎ
Ａで波長がλ／Ｎ1 の光束となり、そして、ＳＩＬ２１
の平坦面から出射し、記録層５に入射する。
光束Ｐ１の光（波長＝λ）は、ＳＩＬ２１内で開口数Ｎ
Ａで波長がλ／Ｎ1 の光束となり、そして、ＳＩＬ２１
の平坦面から出射し、記録層５に入射する。
【００５０】ここにおいて、ＳＩＬ２１の出射光は、記
録層５上に集光されたビームスポット径を小さくするた
めに開口数を大きくすると、ＳＩＬ２１の平坦面（底
面）や記録層５への入射角が大きくなるため、記録層５
の表面上や、ＳＩＬ２１の平坦面において反射が生じて
しまい、光量ロスが生じることがある。
録層５上に集光されたビームスポット径を小さくするた
めに開口数を大きくすると、ＳＩＬ２１の平坦面（底
面）や記録層５への入射角が大きくなるため、記録層５
の表面上や、ＳＩＬ２１の平坦面において反射が生じて
しまい、光量ロスが生じることがある。
【００５１】そこで、本発明では、ＳＩＬ２１の平坦面
を記録層５に近接させる、ギャップ２２の間隔（用いた
レーザ光の波長λ以下、より好ましくはλ／４以下の距
離、例えば数十nm以下）にて、ＳＩＬ２１を記録層５に
対して配置している。
を記録層５に近接させる、ギャップ２２の間隔（用いた
レーザ光の波長λ以下、より好ましくはλ／４以下の距
離、例えば数十nm以下）にて、ＳＩＬ２１を記録層５に
対して配置している。
【００５２】このように配置することにより、ＳＩＬ２
１の平坦面での全反射表面から、近接場８の光としての
エバネッセント（evanescent）光が、近接している記録
層５に伝わるようになる。すなわち、上記ＳＩＬ２１の
平坦面から出射する光束は、近接場（near field）効果
により記録層５と結合し、ＳＩＬ２１内での進行方向と
概ね同一方向に進行する。このため、ＳＩＬ２１から記
録層５に出射するときに大きな反射を生じさせずに、集
光された光束を記録層５に効率よく導くことができる。
１の平坦面での全反射表面から、近接場８の光としての
エバネッセント（evanescent）光が、近接している記録
層５に伝わるようになる。すなわち、上記ＳＩＬ２１の
平坦面から出射する光束は、近接場（near field）効果
により記録層５と結合し、ＳＩＬ２１内での進行方向と
概ね同一方向に進行する。このため、ＳＩＬ２１から記
録層５に出射するときに大きな反射を生じさせずに、集
光された光束を記録層５に効率よく導くことができる。
【００５３】このとき、記録層５に導かれる光束は、Ｓ
ＩＬ２１内で伝搬する光と同様の性質のものとなる。こ
のため、記録層５に伝搬する光は、開口数ＮＡ、波長λ
／Ｎ1 の光束となる。よって、記録層５の表面には、波
長がλ／Ｎ1 で開口数ＮＡの光束が入射することとな
る。
ＩＬ２１内で伝搬する光と同様の性質のものとなる。こ
のため、記録層５に伝搬する光は、開口数ＮＡ、波長λ
／Ｎ1 の光束となる。よって、記録層５の表面には、波
長がλ／Ｎ1 で開口数ＮＡの光束が入射することとな
る。
【００５４】このため、記録層５に対し、集光レンズ１
によりレーザビーム１１を集光する、通常の場合と比べ
て、記録層５上に集光されるレーザビーム１１のビーム
スポット径を、１／Ｎ1 に小さく設定できるので、記録
層５に対し、光学的に記録できる情報の密度を、上記Ｓ
ＩＬ２１によって、さらに高めることができる。
によりレーザビーム１１を集光する、通常の場合と比べ
て、記録層５上に集光されるレーザビーム１１のビーム
スポット径を、１／Ｎ1 に小さく設定できるので、記録
層５に対し、光学的に記録できる情報の密度を、上記Ｓ
ＩＬ２１によって、さらに高めることができる。
【００５５】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
ついて、図４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施の形態３では、前述の各実施の形態１
および２について説明した各部材と同一の機能を有する
各部材については、図１ないし図３に示した各部材番号
と同一の部材番号を図４においても付記して、それらの
説明を省略した。
ついて、図４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施の形態３では、前述の各実施の形態１
および２について説明した各部材と同一の機能を有する
各部材については、図１ないし図３に示した各部材番号
と同一の部材番号を図４においても付記して、それらの
説明を省略した。
【００５６】本実施の形態３では、ＳＩＬ２１によって
集光されたレーザビーム１１は、ギャップ２２、第２の
保護膜２３を通ってマスク層３に入射する。第２の保護
膜２３は、ＳＩＬ２１がマスク層３に衝突して、マスク
層３が破損することを防止するために設けられている。
集光されたレーザビーム１１は、ギャップ２２、第２の
保護膜２３を通ってマスク層３に入射する。第２の保護
膜２３は、ＳＩＬ２１がマスク層３に衝突して、マスク
層３が破損することを防止するために設けられている。
【００５７】本発明では、マスク層３が最も重要な層で
あるため、最低限、マスク層３を保護する必要がある。
入射したレーザビーム１１はマスク層３において、透過
率の低い領域７を発生する。マスク層３に使用される材
料は、前述の有機化合物や無機化合物の他に、酸化銀や
酸化テルル等を用いてもよい。
あるため、最低限、マスク層３を保護する必要がある。
入射したレーザビーム１１はマスク層３において、透過
率の低い領域７を発生する。マスク層３に使用される材
料は、前述の有機化合物や無機化合物の他に、酸化銀や
酸化テルル等を用いてもよい。
【００５８】酸化銀や酸化テルルは室温では透過率が高
く、絶縁体であるが、レーザビーム１１を照射して１０
０〜２００度以上になると透過率が下がる一方、反射率
が上がる。しかも導体に変化する。したがって、この材
料は、本発明において実用に適した材料である。その
他、発生した近接場８によって記録層５に記録マーク６
を記録し、再生する点は前述の各実施の形態１および２
と同様である。
く、絶縁体であるが、レーザビーム１１を照射して１０
０〜２００度以上になると透過率が下がる一方、反射率
が上がる。しかも導体に変化する。したがって、この材
料は、本発明において実用に適した材料である。その
他、発生した近接場８によって記録層５に記録マーク６
を記録し、再生する点は前述の各実施の形態１および２
と同様である。
【００５９】さて、再生時に近接場８の光と記録マーク
６とが相互作用すると、その相互作用点から、上記記録
マーク６に応じた、つまり記録された情報に応じた光が
四方に散乱する。したがって、ＳＩＬ２１によって、こ
の散乱光を効率よく集めることにより、記録マーク６か
らの再生信号の強度は増大し、Ｓ／Ｎ比の高い再生信号
が得られる。
６とが相互作用すると、その相互作用点から、上記記録
マーク６に応じた、つまり記録された情報に応じた光が
四方に散乱する。したがって、ＳＩＬ２１によって、こ
の散乱光を効率よく集めることにより、記録マーク６か
らの再生信号の強度は増大し、Ｓ／Ｎ比の高い再生信号
が得られる。
【００６０】前述の実施の形態１に記載の対物レンズ１
のみでは、散乱光を集光する立体角がＳＩＬ２１より小
さくなるため、ＳＩＬ２１を用いた場合と比べると散乱
光を効率よく集光することはできない。しかしながら、
ＳＩＬ２１を用いると、上記ＳＩＬ２１は立体角を対物
レンズ１より大きく設定できて、散乱光をより多く集光
することができる。
のみでは、散乱光を集光する立体角がＳＩＬ２１より小
さくなるため、ＳＩＬ２１を用いた場合と比べると散乱
光を効率よく集光することはできない。しかしながら、
ＳＩＬ２１を用いると、上記ＳＩＬ２１は立体角を対物
レンズ１より大きく設定できて、散乱光をより多く集光
することができる。
【００６１】近接場８の光の強度は、本質的に小さいた
め、効率よく再生光を集光することは、高Ｓ／Ｎ比のた
めには不可欠であり、反射率が低下する領域７を発生す
る光ディスク２の構造と、ＳＩＬ２１とは最も相性の良
い組み合わせであり、近接場８の光による光メモリの実
現に大きく貢献できる。
め、効率よく再生光を集光することは、高Ｓ／Ｎ比のた
めには不可欠であり、反射率が低下する領域７を発生す
る光ディスク２の構造と、ＳＩＬ２１とは最も相性の良
い組み合わせであり、近接場８の光による光メモリの実
現に大きく貢献できる。
【００６２】なお、上述のマスク層３に使用される酸化
銀や酸化テルルは、前述の実施の形態１や実施の形態２
においても使用可能である。
銀や酸化テルルは、前述の実施の形態１や実施の形態２
においても使用可能である。
【００６３】また、本発明の光学再生記録方法および光
学装置においては、実験の結果、例えば、マスク層３に
酸化銀（厚み１０ｎｍ〜５０ｎｍ）、記録層５にＧｅＳ
ｂＴｅ（厚み１０ｎｍ〜５０ｎｍ）、マスク層３と記録
層５との間の保護層４にＺｎＳ−ＳｉＯ2 （厚み５ｎｍ
〜６０ｎｍ）を用いると、大きなＣ／Ｎ比（Carrierto
Noise Ratio) が得られることが判った。
学装置においては、実験の結果、例えば、マスク層３に
酸化銀（厚み１０ｎｍ〜５０ｎｍ）、記録層５にＧｅＳ
ｂＴｅ（厚み１０ｎｍ〜５０ｎｍ）、マスク層３と記録
層５との間の保護層４にＺｎＳ−ＳｉＯ2 （厚み５ｎｍ
〜６０ｎｍ）を用いると、大きなＣ／Ｎ比（Carrierto
Noise Ratio) が得られることが判った。
【００６４】特に、上記マスク層３の厚みが１０ｎｍ〜
３０ｎｍ、上記記録層５の厚みが１０ｎｍ〜３０ｎｍ、
上記保護層４の厚みが４０ｎｍ〜６０ｎｍの場合に、よ
り大きなＣ／Ｎ比が得られた。このとき、レーザ波長
は、６３５ｎｍ、対物レンズの開口数は０．６、光ディ
スク２とレーザビーム１１のビームスポットとの相対線
速度は、６ｍ／ｓに設定した。
３０ｎｍ、上記記録層５の厚みが１０ｎｍ〜３０ｎｍ、
上記保護層４の厚みが４０ｎｍ〜６０ｎｍの場合に、よ
り大きなＣ／Ｎ比が得られた。このとき、レーザ波長
は、６３５ｎｍ、対物レンズの開口数は０．６、光ディ
スク２とレーザビーム１１のビームスポットとの相対線
速度は、６ｍ／ｓに設定した。
【００６５】その上、本発明の光学再生記録方法および
光学装置に係る光ディスク２においては、保護層４の屈
折率をｎ、レーザ波長をλとすると、保護層４の膜厚ｄ
は、ｄ＝ａ×λ／ｎ（ａ＝０．０１８〜０．２２）とな
るように設定すればよいことが判った。
光学装置に係る光ディスク２においては、保護層４の屈
折率をｎ、レーザ波長をλとすると、保護層４の膜厚ｄ
は、ｄ＝ａ×λ／ｎ（ａ＝０．０１８〜０．２２）とな
るように設定すればよいことが判った。
【００６６】
【発明の効果】本発明の光学再生記録方法は、以上のよ
うに、情報を有する試料を含む基体上に形成され、光あ
るいは熱によって光の透過率が低下するマスク層に光ビ
ームを照射し、上記光ビームによって透過率を局所的に
低下させたマスク層の領域近辺に発生した近接場と試料
との相互作用によって、上記情報の再生または記録を行
う方法である。
うに、情報を有する試料を含む基体上に形成され、光あ
るいは熱によって光の透過率が低下するマスク層に光ビ
ームを照射し、上記光ビームによって透過率を局所的に
低下させたマスク層の領域近辺に発生した近接場と試料
との相互作用によって、上記情報の再生または記録を行
う方法である。
【００６７】それゆえ、上記方法は、光ビームの照射に
より、光の透過率が局所的に低下したマスク層の領域付
近に近接場の光を試料上に発生させることにより、上記
近接場の光と試料との間で相互作用を生じさせることが
でき、その相互作用によって、情報に応じた散乱光が上
記近接場の光から発生する。
より、光の透過率が局所的に低下したマスク層の領域付
近に近接場の光を試料上に発生させることにより、上記
近接場の光と試料との間で相互作用を生じさせることが
でき、その相互作用によって、情報に応じた散乱光が上
記近接場の光から発生する。
【００６８】このとき、上記方法では、上記散乱光を、
マスク層の光の透過率が低下した以外の、広い面積の光
の透過率が高い領域から検出できるため、試料の情報
を、高いＳ／Ｎ比にて再生することができるという効果
を奏する。
マスク層の光の透過率が低下した以外の、広い面積の光
の透過率が高い領域から検出できるため、試料の情報
を、高いＳ／Ｎ比にて再生することができるという効果
を奏する。
【００６９】本発明の他の光学再生記録方法は、以上の
ように、マスク層を、光ビームによって透過率を局所的
に低下させるものに代えて、光あるいは熱によって自由
電子数が増加するものを用いる方法である。
ように、マスク層を、光ビームによって透過率を局所的
に低下させるものに代えて、光あるいは熱によって自由
電子数が増加するものを用いる方法である。
【００７０】それゆえ、上記方法は、光ビームの照射に
より自由電子数が増加した微小領域においてプラズモン
が励起されるので、このプラズモンによって周囲に発生
した強い強度の近接場によって情報を試料に対し書き込
み、または試料の情報を読み取ることができる。このた
め、上記方法では、情報を試料に書き込むことが強い強
度の近接場によって容易となり、また、試料から情報を
読み取るときには、強い強度の近接場によって、より高
いＳ／Ｎ比を得ることができるという効果を奏する。
より自由電子数が増加した微小領域においてプラズモン
が励起されるので、このプラズモンによって周囲に発生
した強い強度の近接場によって情報を試料に対し書き込
み、または試料の情報を読み取ることができる。このた
め、上記方法では、情報を試料に書き込むことが強い強
度の近接場によって容易となり、また、試料から情報を
読み取るときには、強い強度の近接場によって、より高
いＳ／Ｎ比を得ることができるという効果を奏する。
【００７１】本発明の光学装置は、以上のように、基体
が試料を含んで設けられ、上記試料の光学情報を記録ま
たは再生するための光学系がレーザビームを上記試料に
向かって照射するように設けられ、上記レーザビームの
照射により光の透過率を低下させるマスク層が上記レー
ザビームによる近接場を上記試料に対して形成するよう
に設けられている構成である。
が試料を含んで設けられ、上記試料の光学情報を記録ま
たは再生するための光学系がレーザビームを上記試料に
向かって照射するように設けられ、上記レーザビームの
照射により光の透過率を低下させるマスク層が上記レー
ザビームによる近接場を上記試料に対して形成するよう
に設けられている構成である。
【００７２】それゆえ、上記構成は、光ビームをマスク
層に照射すると、上記マスク層に光の透過率が局所的に
低下した領域を形成でき、この領域付近に近接場の光を
上記領域に対応した試料上に発生させることができる。
層に照射すると、上記マスク層に光の透過率が局所的に
低下した領域を形成でき、この領域付近に近接場の光を
上記領域に対応した試料上に発生させることができる。
【００７３】これにより、上記構成では、上記近接場の
光と試料との間で相互作用を生じさせることができ、そ
の相互作用によって、情報に応じた散乱光を上記近接場
の光により発生させることができる。
光と試料との間で相互作用を生じさせることができ、そ
の相互作用によって、情報に応じた散乱光を上記近接場
の光により発生させることができる。
【００７４】この結果、上記構成では、上記散乱光を、
マスク層の光の透過率が低下した領域以外の、より広い
面積となる光の透過率が高い領域から検出できるため、
試料の情報を、高いＳ／Ｎ比にて再生することができる
という効果を奏する。
マスク層の光の透過率が低下した領域以外の、より広い
面積となる光の透過率が高い領域から検出できるため、
試料の情報を、高いＳ／Ｎ比にて再生することができる
という効果を奏する。
【図１】本発明の光学再生記録方法および光学装置に係
る実施の形態１を示す説明図であって、（ａ）は概略構
成図、（ｂ）はマスク層上での温度分布を示すグラフで
ある。
る実施の形態１を示す説明図であって、（ａ）は概略構
成図、（ｂ）はマスク層上での温度分布を示すグラフで
ある。
【図２】上記光学装置の概略を示すブロック図である。
【図３】本発明の光学再生記録方法および光学装置に係
る実施の形態２を示す説明図であって、（ａ）は概略構
成図、（ｂ）はマスク層上での温度分布を示すグラフで
ある。
る実施の形態２を示す説明図であって、（ａ）は概略構
成図、（ｂ）はマスク層上での温度分布を示すグラフで
ある。
【図４】本発明の光学再生記録方法および光学装置に係
る実施の形態３を示す説明図であって、（ａ）は概略構
成図、（ｂ）はマスク層上での温度分布を示すグラフで
ある。
る実施の形態３を示す説明図であって、（ａ）は概略構
成図、（ｂ）はマスク層上での温度分布を示すグラフで
ある。
【図５】従来の光学再生記録方法を示す概略構成図であ
る。
る。
１ 対物レンズ ２ 光ディスク ３ マスク層 ５ 記録層 ７ 領域 １１ レーザビーム ２１ ＳＩＬ（半球状レンズ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (74)上記２名の代理人 100080034 弁理士 原 謙三 (72)発明者 富永 淳二 茨城県つくば市東１−１−４ 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１−１−４ 工業技術院 産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 藤 寛 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 片山 博之 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 HA06 HA07 NA14 5D075 AA03 BB04 CC07 CC12 CD10 EE03 FF03 FF04 FG02 5D090 AA01 BB02 BB04 BB05 BB10 CC01 CC04 DD01 EE01 EE11 FF11
Claims (6)
- 【請求項１】情報を有する試料を含む基体上に形成さ
れ、光あるいは熱によって光の透過率が低下するマスク
層に光ビームを照射し、 上記光ビームによって透過率を局所的に低下させたマス
ク層の領域近辺に発生した近接場と試料との相互作用に
よって、上記情報の再生または記録を行うことを特徴と
する光学再生記録方法。 - 【請求項２】情報を有する試料を含む基体上に形成さ
れ、光あるいは熱によって自由電子数が増加するマスク
層に光ビームを照射し、 自由電子数が増加したマスク層の領域近辺に発生した近
接場と、試料との相互作用により、上記情報の再生また
は記録を行うことを特徴とする光学再生記録方法。 - 【請求項３】前記基体は、情報を光によって記録する記
録層を試料として有していることを特徴とする請求項１
または２記載の光学再生記録方法。 - 【請求項４】前記試料に対向する位置に前記マスク層を
有する半球状レンズにより、近接場を形成することを特
徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の光学再
生記録方法。 - 【請求項５】前記基体に近接する半球状あるいは超半球
状のレンズによって、前記マスク層に発生した近接場と
試料との相互作用により散乱した光を、情報を含む再生
光として集光することを特徴とする請求項１ないし４の
何れか一項に記載の光学再生記録方法。 - 【請求項６】基体が試料を含んで設けられ、 上記試料の光学情報を記録または再生するための光学系
がレーザビームを上記試料に向かって照射するように設
けられ、 上記レーザビームの照射により光の透過率を低下させる
マスク層が上記レーザビームによる近接場を上記試料に
対して形成するように設けられていることを特徴とする
光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088378A JP4230087B2 (ja) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | 光学再生記録方法および光学装置 |
| US09/537,235 US6661745B1 (en) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | Optical reproducing and recording method, recording medium, and optical device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-85215 | 1999-03-29 | ||
| JP8521599 | 1999-03-29 | ||
| JP2000088378A JP4230087B2 (ja) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | 光学再生記録方法および光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348348A true JP2000348348A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4230087B2 JP4230087B2 (ja) | 2009-02-25 |
Family
ID=26426236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000088378A Expired - Lifetime JP4230087B2 (ja) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | 光学再生記録方法および光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6661745B1 (ja) |
| JP (1) | JP4230087B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073420A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Fujitsu Limited | Optical recording medium, its recording/reproducing apparatus, its storage apparatus, and its recording/reproducing method |
| EP1643497A1 (en) * | 2003-07-01 | 2006-04-05 | TDK Corporation | Optical recording disc |
| EP1645429A1 (en) * | 2003-07-01 | 2006-04-12 | TDK Corporation | Optical recording disk |
| JP2006276453A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 情報記録媒体及び光記録方法 |
| US7573803B2 (en) | 2003-07-22 | 2009-08-11 | Tdk Corporation | Optical recording disc |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4290279B2 (ja) * | 1999-06-04 | 2009-07-01 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光学試料体並びにその書込みおよび読出し方法 |
| JP2001067723A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-16 | Toshiba Corp | 光記録媒体、光記録再生方法及び光記録再生装置 |
| JP2002025138A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光記録媒体および光記録再生装置 |
| US20030067860A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-10 | Industrial Technology Research Institute | Near-field optical flying head |
| EP1455351B1 (en) * | 2001-12-14 | 2011-08-17 | Panasonic Corporation | Optical information reproducing method and optical information processing apparatus |
| US7460463B2 (en) * | 2002-05-10 | 2008-12-02 | Panasonic Corporation | Method of and apparatus for manufacturing multi-layer optical information recording medium |
| US7605390B2 (en) * | 2002-12-09 | 2009-10-20 | Pixelligent Technologies Llc | Programmable photolithographic mask based on semiconductor nano-particle optical modulators |
| JP2005025842A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Tdk Corp | 光記録ディスク |
| JP2005129181A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光記録ディスク |
| KR100582498B1 (ko) * | 2004-05-21 | 2006-05-23 | 엘지전자 주식회사 | 복합 마스크 층이 형성된 초해상 광디스크 |
| US7383560B2 (en) * | 2005-01-18 | 2008-06-03 | Imation Corp. | Multi-disk data cartridge |
| US8094523B2 (en) * | 2008-09-19 | 2012-01-10 | Tdk Corporation | Heat-assisted magnetic recording medium and magnetic recording apparatus with the medium |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0462090A (ja) | 1990-06-25 | 1992-02-27 | Ube Ind Ltd | 光記録媒体並びにその記録書き込み及び読み取り方法 |
| US5448536A (en) * | 1992-06-16 | 1995-09-05 | Hitachi, Ltd. | Magneto-optical recording device having an optical head capable of generating a circularly polarized light beam |
| JP2827924B2 (ja) * | 1993-11-11 | 1998-11-25 | 日本ビクター株式会社 | 光記録媒体及びその製造方法 |
| JPH07311979A (ja) * | 1994-03-24 | 1995-11-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 光記録媒体及びその再生方法 |
| JP3526374B2 (ja) * | 1996-07-26 | 2004-05-10 | 株式会社東芝 | 相変化光記録媒体および光記録方法 |
| US6187406B1 (en) * | 1997-03-17 | 2001-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical disk and optical disk drive |
| JPH11259903A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-09-24 | Sharp Corp | 光記録再生方法及び光記録再生装置並びに光記録媒体 |
| JP4145446B2 (ja) * | 1998-12-09 | 2008-09-03 | Ｔｄｋ株式会社 | 光記録媒体の使用方法 |
| JP3519304B2 (ja) * | 1999-02-25 | 2004-04-12 | シャープ株式会社 | 光磁気ヘッド、光磁気装置及び光磁気記録再生方法 |
| US6404722B1 (en) * | 2000-08-01 | 2002-06-11 | Ritek Corporation | Method of increasing recording density and capacity of a compact disc |
-
2000
- 2000-03-28 US US09/537,235 patent/US6661745B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-28 JP JP2000088378A patent/JP4230087B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073420A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Fujitsu Limited | Optical recording medium, its recording/reproducing apparatus, its storage apparatus, and its recording/reproducing method |
| CN1322503C (zh) * | 2002-02-27 | 2007-06-20 | 富士通株式会社 | 光记录介质、记录再现装置、存储装置及记录再现方法 |
| US7406005B2 (en) | 2002-02-27 | 2008-07-29 | Fujitsu Limited | Optical recording medium, memory apparatus, and recording/reproduction method |
| EP1643497A1 (en) * | 2003-07-01 | 2006-04-05 | TDK Corporation | Optical recording disc |
| EP1645429A1 (en) * | 2003-07-01 | 2006-04-12 | TDK Corporation | Optical recording disk |
| EP1643497A4 (en) * | 2003-07-01 | 2008-01-09 | Tdk Corp | OPTICAL RECORDING DISC |
| EP1645429A4 (en) * | 2003-07-01 | 2008-06-04 | Tdk Corp | OPTICAL RECORDING PLATE |
| US7573803B2 (en) | 2003-07-22 | 2009-08-11 | Tdk Corporation | Optical recording disc |
| JP2006276453A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 情報記録媒体及び光記録方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6661745B1 (en) | 2003-12-09 |
| JP4230087B2 (ja) | 2009-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5411206B2 (ja) | データ記憶のための機器 | |
| JP4230087B2 (ja) | 光学再生記録方法および光学装置 | |
| JP2000173093A (ja) | 光学素子および情報記録再生装置 | |
| JP2000331302A (ja) | 記録再生ヘッド、記録再生ディスク装置、および磁気センサの製造方法 | |
| US7572496B2 (en) | Recording medium having high melting point recording layer, information recording method thereof, and information reproducing apparatus and method therefor | |
| US20020067690A1 (en) | Optical recording medium and optical recording and reproduction apparatus | |
| JP4220153B2 (ja) | 記録ヘッド、記録ヘッド製作方法および情報記録装置 | |
| JP2003006913A (ja) | 近視野光ヘッド | |
| JP3155636B2 (ja) | 光記録媒体及び光記録再生システム | |
| JP3895076B2 (ja) | 光学装置 | |
| JP2000331375A (ja) | 近接場光記録／再生装置 | |
| EP1543505A1 (en) | High density recording medium with super-resolution near-field structure manufactured using high-melting point metal oxide or silicon oxide mask layer | |
| JP2002063722A (ja) | 光情報記録方法および光情報記録媒体 | |
| JP2892022B2 (ja) | 記録素子 | |
| JP2003123261A (ja) | 光情報媒体の再生方法および再生装置 | |
| JP2006172613A (ja) | プラズモンを用いた光記録再生方法及び光記録媒体 | |
| JP2002025057A (ja) | 光学読み取り・書き込み方法、情報記録媒体、及び光学装置 | |
| JPH11134696A (ja) | 光学装置及び情報記録再生装置 | |
| JP2981461B2 (ja) | 再生装置 | |
| JP4425382B2 (ja) | 光記録再生方法およびそれを用いた光学装置 | |
| JP4381540B2 (ja) | 光記録媒体の再生方法 | |
| JP2002133720A (ja) | 光記録媒体 | |
| JP2002008235A (ja) | プラズモンを用いた記録再生装置およびその作製法 | |
| KR100618982B1 (ko) | 고밀도 광자기 정보 기록/재생 장치 | |
| JPH03178062A (ja) | 光ディスク |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070112 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080722 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080804 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080804 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080917 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081202 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081203 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4230087 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |