JP3492934B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents
情報記録再生装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は情報記録再生装置に
係り、特にエバネッセント光を記録媒体に照射して情報
の記録および再生の少なくとも一方を行う情報記録再生
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】記録媒体に光を照射することにより、情
報の記録または再生あるいはその両方を行う情報記録再
生装置において、光の回折限界を越える高密度の記録、
再生が可能な方式として、エバネッセント光と呼ばれる
局在電磁波を利用する方式が知られている。 【０００３】エバネッセント光を利用する公知の情報記
録再生装置では、レーザ光源からの光をほぼ平行光束に
して対物レンズに入射し、この対物レンズを通過した光
を微小な球状のエバネッセント光発生用レンズに入射す
ることによりエバネッセント光を発生させ、これをエバ
ネッセント光発生用レンズに近接して配置された記録媒
体にトンネルリングさせて照射する。 【０００４】エバネッセント光発生用レンズは、磁気デ
ィスク装置（ＨＤＤ：ハードディスク装置）の磁気ヘッ
ドに使用されるのと同様の浮上スライダに載せられ、記
録媒体の高速回転に伴って浮上スライダと記録媒体との
間に発生する動圧により、記録媒体に対してほぼ一定の
数１０乃至１００ｎｍ程度の微小間隙を維持するように
制御される。 【０００５】しかし、このような構成では、記録媒体の
回転に伴う記録媒体の面振れや外乱による振動によっ
て、エバネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙
が変動することは避けられない。このようなエバネッセ
ント光発生用レンズと記録媒体間の間隙変化は、エバネ
ッセント光発生用レンズから記録媒体にトンネリングす
る光の強度変化を生じさせる。このトンネリング光強度
の変化は、記録媒体への記録の際には記録ビット（ピッ
ト、マーク等）形状の均一化を損ない、また、記録媒体
からの再生の際には再生信号振幅の変化によるジッタの
増大などの原因となり、好ましくない。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のエバネッセント光を利用した情報記録再生装置では、
エバネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙変化
により、良好な記録や再生が期待できないという問題点
があった。 【０００７】本発明は、エバネッセント光発生用レンズ
と記録媒体間の間隙変化を極力小さくするか、この間隙
変化によるトンネリング光強度の変化を補償することに
よって、高密度かつ良好な記録、再生を可能とした情報
記録再生装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は記録媒体に光を照射して情報の記録および
再生の少なくとも一方を行う情報記録再生装置におい
て、エバネッセント光発生用レンズの記録媒体に対向す
る面で反射される戻り光の強度から、エバネッセント光
発生用レンズと記録媒体間の間隙をモニタし、この間隙
がほぼ一定となるように、フィードバック制御を施すよ
うにしたことを骨子としている。 【０００９】すなわち、本発明に係る情報記録再生装置
は、光を出射する光源と、この光源から出射された光が
入射される対物レンズと、記録媒体に対向して設けら
れ、対物レンズを通過した光を受けてエバネッセント光
を発生するエバネッセント光発生用レンズと、このエバ
ネッセント光発生用レンズの記録媒体に対向する面で反
射される光の強度を検出する検出手段と、この検出手段
により検出される光強度に基づいて、該光強度がほぼ一
定となるようにエバネッセント光発生用レンズと記録媒
体間の間隙を制御する制御手段とを具備することを特徴
とする。 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【００１３】このように本発明では、エバネッセント光
発生用レンズと記録媒体間の間隙がほぼ一定に保たれる
ことによって、記録時には記録ビット形状の均一化が達
成され、再生時には再生信号振幅の変化によるジッタの
増大などのない良好な記録、再生が可能となる。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係る情報記録再生装置の構成を示す図である。本実施形
態は、エバネッセント光発生用レンズとして代表的なＳ
ＩＬ（Solid Imersion Lens）を用いた情報記録再生装
置に本発明を適用した例である。 【００１５】記録媒体１１は、例えば光磁気ディスク、
相変化光ディスク、あるいはフォトレジスト層を有する
光ディスク原盤であり、記録／再生時にはスピンドルモ
ータ１２により回転駆動される。ＬＤドライバ１３から
駆動電流が供給されることによって駆動される半導体レ
ーザ（ＬＤ）１４から出射されるレーザ光は、図示しな
いコリメータレンズにより平行光束とされた後、ビーム
スプリッタ１５を透過し、反射ミラー１６により可動光
学系１７に導かれる。 【００１６】可動光学系１７は、反射ミラー１８、反射
ミラー１９、対物レンズ２０およびエバネッセント光発
生用レンズであるＳＩＬ２１を主たる光学要素として含
み、ＳＩＬ２１は浮上スライダ２２に搭載されている。
浮上スライダ２２は、サスペンションアーム２３の先端
に支持され、サスペンションアーム２３の基端はロータ
リアクチュエータ２４に支持されている。サスペンショ
ンアーム２３は、記録再生時にはロータリアクチュエー
タ２４によって記録媒体１１の半径方向に回転され、こ
れによりトラックシークやトラッキングが行われる。 【００１７】サスペンションアーム２３の途中には、Ｓ
ＩＬ駆動用アクチュエータ２５が設けられている。ＳＩ
Ｌ駆動用アクチュエータ２５は、例えば圧電素子を用い
たアクチュエータ、より具体的には積層型圧電アクチュ
エータまたはバイモルフ型アクチュエータにより構成さ
れる。このＳＩＬ駆動用アクチュエータ２５は、アクチ
ュエータドライバ３０により駆動されてサスペンション
アーム２３をロータリアクチュエータ２４に支持された
基端側を支点として上下動させることによって、サスペ
ンションアーム２３先端の浮上スライダ２２に搭載され
ているＳＩＬ２１を上下動、すなわち記録媒体１１の厚
み方向に移動させる。これにより、ＳＩＬ２１と記録媒
体１１間の間隙が変化することになる。 【００１８】前述のように半導体レーザ１４から出射さ
れ、コリメータレンズ１４、ビームスプリッタ１５、反
射ミラー１６により可動光学系１７に導かれたレーザ光
は、反射ミラー１８および反射ミラー１９により順次案
内されて対物レンズ２０に入射し、ここで集束されて細
いビームとされた後、ＳＩＬ２１に入射する。ＳＩＬ２
１に入射したレーザ光は、浮上スライダ２２の記録媒体
に対向する下面に微小なエバネッセント光のスポットを
形成する。このエバネッセント光スポットは、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙が半導体レーザ１４の波長の
１／２以下、例えば１００ｎｍあるいはそれ以下になる
と、記録媒体１１にトンネリングする。 【００１９】一方、記録媒体１１にトンネリングしなか
った光は、ＳＩＬ２１の底面で反射し、入射光の経路を
逆に戻る。これを戻り光という。すなわち、ＳＩＬ２１
の底面で反射された戻り光は、対物レンズ２０、反射ミ
ラー１９、反射ミラー１８および反射ミラー１６を順次
通過してビームスプリッタ１５に入射する。ビームスプ
リッタ１５に入射した戻り光は、ここで反射されて半導
体レーザ１４からの入射光と光路が分離され、集光レン
ズ２６により光検出器２７に導かれる。 【００２０】光検出器２７は、例えば受光面を複数の領
域（一例として４つの領域）に分割した分割光検出器で
あり、その各領域からの出力信号はアナログ演算回路２
８に入力される。アナログ演算回路２８では、再生信号
やトラッキングサーボ、フォーカスサーボのためのトラ
ッキング誤差信号およびフォーカス誤差信号が生成され
るほか、後述する戻り光強度信号が生成される。なお、
ここでいうフォーカスサーボはＳＩＬ２１の下面の所定
位置に光スポットを形成するためにＳＩＬ２１の位置を
制御する動作である。 【００２１】図２に、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間
隙変化に対するエバネッセント光のトンネリング光強度
（エバネッセント光強度）の変化と、光検出器２１で検
出される戻り光強度の変化を示す。ただし、図２ではＳ
ＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙をＧ、半導体レーザ１
４の波長（光源波長）をλとして、Ｇ／λを横軸にと
り、トンネリング光および戻り光の光強度を縦軸にとっ
ている。エバネッセント光のトンネリング光強度は間隙
の増加に伴い減少するのに対して、戻り光強度は逆に間
隙の増加に伴い増加していることが分かる。 【００２２】本実施形態によれば、ＳＩＬ２１と記録媒
体１１間の間隙はほぼ一定に保たれる。具体的には、本
実施形態では受光面が複数の領域に分割された光検出器
２７の出力信号がアナログ演算回路２８に導かれ、ここ
で例えば再生信号と同様に複数の領域の出力信号の総和
をとるか、あるいは特定の一つの領域の出力信号を取り
出すことによって、戻り光強度信号が生成される。この
戻り光強度信号がサーボ制御回路２９に入力され、この
サーボ制御回路２９によってアクチュエータドライバ３
０を介してＳＩＬ駆動用アクチュエータ２５が制御され
ることにより、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙がほ
ぼ一定に維持される。 【００２３】このように本実施形態によれば、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙をほぼ一定に保つことができ
るため、エバネッセント光のトンネリング光強度の変化
を抑制でき、高密度でかつ安定した良好な記録、再生を
行うことが可能となる。 【００２４】例えば、記録媒体１１として記録膜の非晶
質と結晶質との相変化を利用して記録を行う相変化光デ
ィスクを用いた場合を例にとると、情報の記録は半導体
レーザ１４の駆動電流を記録すべき二値の信号（記録信
号）に従って変調することにより、エバネッセント光の
トンネリング光強度も記録信号に従って変調されること
により、記録媒体１１である相変化光ディスクの記録膜
上に相変化マークが形成されることで行われる。ここ
で、本実施形態によると、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間
の間隙をほぼ一定に保つことにより、記録信号が０のと
きのトンネルリング光強度をほぼ一定に保つことができ
るため、記録信号以外の要因による相変化マークの形状
変化を回避して、良好な記録が可能となる。 【００２５】一方、記録媒体１１である相変化光ディス
クに記録された情報の再生に際しては、記録媒体１１に
照射されたエバネッセント光による反射光を光検出器２
７で検出し、光検出器２７の複数の領域の出力信号の総
和をアナログ演算回路２８で求めることにより、再生信
号が得られる。この場合においても、ＳＩＬ２１と記録
媒体１１間の間隙をほぼ一定に保つことで、記録信号が
０のときのトンネルリング光強度をほぼ一定に保つこと
ができるため、再生信号振幅の変動を回避してジッタの
少ない良好な再生が可能となる。 【００２６】（第２の実施形態）図３は、本発明の第２
の実施形態に係る情報記録再生装置の構成を示す図であ
る。以下、図１と同一部分に同一符号を付して第１の実
施形態との相違点を説明する。 【００２７】本実施形態においては、図３に示すように
図１におけるＳＩＬ駆動用アクチュエータ２５とサーボ
回路２９およびアクチュエータドライバ３０が除去さ
れ、代わって半導体レーザ１４の光出射側に光変調素子
の一つである音響光学変調素子（ＡＯＭ）３１が配置さ
れている。また、アナログ演算回路２８から出力される
戻り光強度信号はサーボ回路３２に入力され、このサー
ボ回路３２によって戻り光強度がほぼ一定となるように
音響光学変調素子３１が制御されることにより、半導体
レーザ１４から出射されるレーザ光の強度、つまりはＳ
ＩＬ２１に入射する光の強度が制御される構成となって
いる。 【００２８】次に、図４を用いて本実施形態におけるト
ンネリング光強度を一定に保つ制御について説明する。
図４は、図２と同様にＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間
隙変化に対するエバネッセント光のトンネリング光強度
の変化と、光検出器２７で検出される戻り光強度の変化
を示しており、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙を
Ｇ、半導体レーザ１４の波長をλとして、Ｇ／λを横軸
にとって無次元化し、トンネリング光および戻り光の光
強度を縦軸にとっている。エバネッセント光のトンネリ
ング光強度は間隙の増加に伴い減少するのに対して、戻
り光強度は逆に間隙の増加に伴い増加する点は、図２と
同様である。 【００２９】今、ＳＩＬ２１への入射光強度をIIとする
と、Ｇ／λに対しトンネリング光強度はの特性、戻り
光強度はの特性に従って、それぞれ変化する。トンネ
リング光強度を所望の値、例えばＩT1とするには、記録
媒体１１に対するＳＩＬ２１の間隙はＧ1に設定しなけ
ればならないことになる。トンネリング光強度を直接観
測することは不可能であるが、観測可能な戻り光強度で
見ると、間隙がＧ1のときの戻り光強度はＩM1となる。
逆に言えば、トンネリング光強度ＩT1はＩT1＝II−ＩM1
により計測できる。 【００３０】浮上スライダ２２は、記録媒体１１の回転
に伴い上下に振動するために、これに支持されたＳ１Ｌ
２１と記録媒体１１間の間隙が変化し、トンネリング光
強度も変化することになる。すなわち、この間隙をＧ1
にしようとしたときに、振動によりΔＧだけ間隙が変化
してＧ2になったとすると、トンネリング光強度はＩT 2
となってしまう。 【００３１】そこで、本実施形態ではＳＩＬ２１への入
射光強度をIIからII×ｋへと変化させることにより、記
録媒体１１へのトンネリング光強度を制御する。ｋは係
数である。入射光強度がIIのときに、間隙Ｇ1の下で検
出される戻り光強度はＩM1であり、入射光強度をIIのま
ま変えなければ、間隙Ｇ2の下での戻り光強度はＩM2に
なるため、トンネリング光強度ＩT２はＩT２＝（II−Ｉ
M２）によって計測できる。従って、（II−ＩM２）が
（II−ＩM1）となるように、当初の入射光強度IIにｋ＝
（II−ＩM２）／（II−ＩM1）なる係数を乗じたII×ｋ
を新たな入射光強度とすることで、常にトンネリング光
強度を一定（ＩT1）に保つことができる。 【００３２】すなわち、ＳＩＬ２１への入射光強度をII
からII×ｋに変更すると、Ｇ／λに対して、トンネリン
グ光強度はの特性、戻り光強度はの特性に従って、
それぞれ変化する。このとき、間隙Ｇ2の下での戻り光
強度はＩM２、トンネリング光強度はＩT1となる。 【００３３】なお、上述した制御を具体的に実現するに
は、サーボ回路３２において入射光強度がIIのときの戻
り光強度ＩM1を求めてメモリに保持しておき、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙の変化によって戻り光強度が
変化してＩM２となったとき、ｋ＝（II−ＩM２）／（II
−ＩM1）により係数ｋを求めて、入射光強度をII×ｋの
ように制御すればよい。 【００３４】このように本実施形態によれば、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙の変化に対して、音響光学変
調素子３１を制御して入射光強度を制御することによ
り、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙変化に対するエ
バネッセント光のトンネリング光強度の変化を抑制で
き、非常に高密度でありながら安定した記録、再生を行
うことが可能となる。 【００３５】（第３の実施形態） 図５は、本発明の第３の実施形態に係る情報記録再生装
置の構成を示す図である。本実施形態では、アナログ演
算回路２８から出力される戻り光強度信号はサーボ回路
３３に入力され、このサーボ回路３３によってＬＤドラ
イバ１３が制御され、半導体レーザ１４の駆動電流（バ
イアス電流）が制御されることにより、半導体レーザ１
４から出射されるレーザ光の強度、つまりはＳＩＬ２１
に入射する光の強度が制御される構成となっている。 【００３６】従って、本実施形態は半導体レーザ１４を
直接制御するか、半導体レーザ１４の光出射側に挿入さ
れた音響光学変調素子３１を制御するかを除いて、第２
の実施形態と動作は基本的に同様であるので、詳細な説
明を省略する。 【００３７】なお、本発明は上述した実施形態に限られ
るものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施が可能である。例えば、上記実施形態では記録媒
体として相変化光ディスクを用いた場合について説明し
たが、光磁気ディスクや、情報をピット列として記録す
る光ディスクの場合にも本発明を適用することができ
る。 【００３８】また、本発明は記録と再生の両方の機能を
有する装置のみでなく、記録と再生のいずれか一方の機
能のみを有する装置にも適用でき、例えば再生専用光デ
ィスクに記録された情報を再生する装置に適用できる。 【００３９】また、本発明はエバネッセント光を記録ま
たは再生に直接的に使用する装置でなく、記録と再生は
磁気で行うが、記録／再生を行っている部分に局部的に
光を照射して加熱することにより、熱擾乱の影響を避け
て例えば０．２μｍというような狭トラックピッチでも
良好な記録／再生を可能とする、いわゆる光アシスト方
式の磁気記録再生装置にも適用できる。 【００４０】さらに、本発明はフォトレジスト層をディ
スク基板上に形成した光ディスク原盤のフォトレジスト
層に光ビームを照射して情報を記録する原盤記録装置に
も適用が可能である。 【００４１】その他、エバネッセント光を発生する手段
としては、対物レンズとエバネッセント光発生用レンズ
の組み合わせに代えて、先端に微細な開口を持たせ光フ
ァイバを用いてもよい。また、光源としては半導体レー
ザに限らず、ガスレーザを用いてもよい。 【００４２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によればエ
バネッセント光を用いて非常に高密度化しながらも、記
録ビット形状の均一である良好な記録と、再生信号振幅
の変化によるジッタの増大のない良好な再生を実現する
ことができる。
係り、特にエバネッセント光を記録媒体に照射して情報
の記録および再生の少なくとも一方を行う情報記録再生
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】記録媒体に光を照射することにより、情
報の記録または再生あるいはその両方を行う情報記録再
生装置において、光の回折限界を越える高密度の記録、
再生が可能な方式として、エバネッセント光と呼ばれる
局在電磁波を利用する方式が知られている。 【０００３】エバネッセント光を利用する公知の情報記
録再生装置では、レーザ光源からの光をほぼ平行光束に
して対物レンズに入射し、この対物レンズを通過した光
を微小な球状のエバネッセント光発生用レンズに入射す
ることによりエバネッセント光を発生させ、これをエバ
ネッセント光発生用レンズに近接して配置された記録媒
体にトンネルリングさせて照射する。 【０００４】エバネッセント光発生用レンズは、磁気デ
ィスク装置（ＨＤＤ：ハードディスク装置）の磁気ヘッ
ドに使用されるのと同様の浮上スライダに載せられ、記
録媒体の高速回転に伴って浮上スライダと記録媒体との
間に発生する動圧により、記録媒体に対してほぼ一定の
数１０乃至１００ｎｍ程度の微小間隙を維持するように
制御される。 【０００５】しかし、このような構成では、記録媒体の
回転に伴う記録媒体の面振れや外乱による振動によっ
て、エバネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙
が変動することは避けられない。このようなエバネッセ
ント光発生用レンズと記録媒体間の間隙変化は、エバネ
ッセント光発生用レンズから記録媒体にトンネリングす
る光の強度変化を生じさせる。このトンネリング光強度
の変化は、記録媒体への記録の際には記録ビット（ピッ
ト、マーク等）形状の均一化を損ない、また、記録媒体
からの再生の際には再生信号振幅の変化によるジッタの
増大などの原因となり、好ましくない。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のエバネッセント光を利用した情報記録再生装置では、
エバネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙変化
により、良好な記録や再生が期待できないという問題点
があった。 【０００７】本発明は、エバネッセント光発生用レンズ
と記録媒体間の間隙変化を極力小さくするか、この間隙
変化によるトンネリング光強度の変化を補償することに
よって、高密度かつ良好な記録、再生を可能とした情報
記録再生装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は記録媒体に光を照射して情報の記録および
再生の少なくとも一方を行う情報記録再生装置におい
て、エバネッセント光発生用レンズの記録媒体に対向す
る面で反射される戻り光の強度から、エバネッセント光
発生用レンズと記録媒体間の間隙をモニタし、この間隙
がほぼ一定となるように、フィードバック制御を施すよ
うにしたことを骨子としている。 【０００９】すなわち、本発明に係る情報記録再生装置
は、光を出射する光源と、この光源から出射された光が
入射される対物レンズと、記録媒体に対向して設けら
れ、対物レンズを通過した光を受けてエバネッセント光
を発生するエバネッセント光発生用レンズと、このエバ
ネッセント光発生用レンズの記録媒体に対向する面で反
射される光の強度を検出する検出手段と、この検出手段
により検出される光強度に基づいて、該光強度がほぼ一
定となるようにエバネッセント光発生用レンズと記録媒
体間の間隙を制御する制御手段とを具備することを特徴
とする。 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【００１３】このように本発明では、エバネッセント光
発生用レンズと記録媒体間の間隙がほぼ一定に保たれる
ことによって、記録時には記録ビット形状の均一化が達
成され、再生時には再生信号振幅の変化によるジッタの
増大などのない良好な記録、再生が可能となる。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係る情報記録再生装置の構成を示す図である。本実施形
態は、エバネッセント光発生用レンズとして代表的なＳ
ＩＬ（Solid Imersion Lens）を用いた情報記録再生装
置に本発明を適用した例である。 【００１５】記録媒体１１は、例えば光磁気ディスク、
相変化光ディスク、あるいはフォトレジスト層を有する
光ディスク原盤であり、記録／再生時にはスピンドルモ
ータ１２により回転駆動される。ＬＤドライバ１３から
駆動電流が供給されることによって駆動される半導体レ
ーザ（ＬＤ）１４から出射されるレーザ光は、図示しな
いコリメータレンズにより平行光束とされた後、ビーム
スプリッタ１５を透過し、反射ミラー１６により可動光
学系１７に導かれる。 【００１６】可動光学系１７は、反射ミラー１８、反射
ミラー１９、対物レンズ２０およびエバネッセント光発
生用レンズであるＳＩＬ２１を主たる光学要素として含
み、ＳＩＬ２１は浮上スライダ２２に搭載されている。
浮上スライダ２２は、サスペンションアーム２３の先端
に支持され、サスペンションアーム２３の基端はロータ
リアクチュエータ２４に支持されている。サスペンショ
ンアーム２３は、記録再生時にはロータリアクチュエー
タ２４によって記録媒体１１の半径方向に回転され、こ
れによりトラックシークやトラッキングが行われる。 【００１７】サスペンションアーム２３の途中には、Ｓ
ＩＬ駆動用アクチュエータ２５が設けられている。ＳＩ
Ｌ駆動用アクチュエータ２５は、例えば圧電素子を用い
たアクチュエータ、より具体的には積層型圧電アクチュ
エータまたはバイモルフ型アクチュエータにより構成さ
れる。このＳＩＬ駆動用アクチュエータ２５は、アクチ
ュエータドライバ３０により駆動されてサスペンション
アーム２３をロータリアクチュエータ２４に支持された
基端側を支点として上下動させることによって、サスペ
ンションアーム２３先端の浮上スライダ２２に搭載され
ているＳＩＬ２１を上下動、すなわち記録媒体１１の厚
み方向に移動させる。これにより、ＳＩＬ２１と記録媒
体１１間の間隙が変化することになる。 【００１８】前述のように半導体レーザ１４から出射さ
れ、コリメータレンズ１４、ビームスプリッタ１５、反
射ミラー１６により可動光学系１７に導かれたレーザ光
は、反射ミラー１８および反射ミラー１９により順次案
内されて対物レンズ２０に入射し、ここで集束されて細
いビームとされた後、ＳＩＬ２１に入射する。ＳＩＬ２
１に入射したレーザ光は、浮上スライダ２２の記録媒体
に対向する下面に微小なエバネッセント光のスポットを
形成する。このエバネッセント光スポットは、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙が半導体レーザ１４の波長の
１／２以下、例えば１００ｎｍあるいはそれ以下になる
と、記録媒体１１にトンネリングする。 【００１９】一方、記録媒体１１にトンネリングしなか
った光は、ＳＩＬ２１の底面で反射し、入射光の経路を
逆に戻る。これを戻り光という。すなわち、ＳＩＬ２１
の底面で反射された戻り光は、対物レンズ２０、反射ミ
ラー１９、反射ミラー１８および反射ミラー１６を順次
通過してビームスプリッタ１５に入射する。ビームスプ
リッタ１５に入射した戻り光は、ここで反射されて半導
体レーザ１４からの入射光と光路が分離され、集光レン
ズ２６により光検出器２７に導かれる。 【００２０】光検出器２７は、例えば受光面を複数の領
域（一例として４つの領域）に分割した分割光検出器で
あり、その各領域からの出力信号はアナログ演算回路２
８に入力される。アナログ演算回路２８では、再生信号
やトラッキングサーボ、フォーカスサーボのためのトラ
ッキング誤差信号およびフォーカス誤差信号が生成され
るほか、後述する戻り光強度信号が生成される。なお、
ここでいうフォーカスサーボはＳＩＬ２１の下面の所定
位置に光スポットを形成するためにＳＩＬ２１の位置を
制御する動作である。 【００２１】図２に、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間
隙変化に対するエバネッセント光のトンネリング光強度
（エバネッセント光強度）の変化と、光検出器２１で検
出される戻り光強度の変化を示す。ただし、図２ではＳ
ＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙をＧ、半導体レーザ１
４の波長（光源波長）をλとして、Ｇ／λを横軸にと
り、トンネリング光および戻り光の光強度を縦軸にとっ
ている。エバネッセント光のトンネリング光強度は間隙
の増加に伴い減少するのに対して、戻り光強度は逆に間
隙の増加に伴い増加していることが分かる。 【００２２】本実施形態によれば、ＳＩＬ２１と記録媒
体１１間の間隙はほぼ一定に保たれる。具体的には、本
実施形態では受光面が複数の領域に分割された光検出器
２７の出力信号がアナログ演算回路２８に導かれ、ここ
で例えば再生信号と同様に複数の領域の出力信号の総和
をとるか、あるいは特定の一つの領域の出力信号を取り
出すことによって、戻り光強度信号が生成される。この
戻り光強度信号がサーボ制御回路２９に入力され、この
サーボ制御回路２９によってアクチュエータドライバ３
０を介してＳＩＬ駆動用アクチュエータ２５が制御され
ることにより、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙がほ
ぼ一定に維持される。 【００２３】このように本実施形態によれば、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙をほぼ一定に保つことができ
るため、エバネッセント光のトンネリング光強度の変化
を抑制でき、高密度でかつ安定した良好な記録、再生を
行うことが可能となる。 【００２４】例えば、記録媒体１１として記録膜の非晶
質と結晶質との相変化を利用して記録を行う相変化光デ
ィスクを用いた場合を例にとると、情報の記録は半導体
レーザ１４の駆動電流を記録すべき二値の信号（記録信
号）に従って変調することにより、エバネッセント光の
トンネリング光強度も記録信号に従って変調されること
により、記録媒体１１である相変化光ディスクの記録膜
上に相変化マークが形成されることで行われる。ここ
で、本実施形態によると、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間
の間隙をほぼ一定に保つことにより、記録信号が０のと
きのトンネルリング光強度をほぼ一定に保つことができ
るため、記録信号以外の要因による相変化マークの形状
変化を回避して、良好な記録が可能となる。 【００２５】一方、記録媒体１１である相変化光ディス
クに記録された情報の再生に際しては、記録媒体１１に
照射されたエバネッセント光による反射光を光検出器２
７で検出し、光検出器２７の複数の領域の出力信号の総
和をアナログ演算回路２８で求めることにより、再生信
号が得られる。この場合においても、ＳＩＬ２１と記録
媒体１１間の間隙をほぼ一定に保つことで、記録信号が
０のときのトンネルリング光強度をほぼ一定に保つこと
ができるため、再生信号振幅の変動を回避してジッタの
少ない良好な再生が可能となる。 【００２６】（第２の実施形態）図３は、本発明の第２
の実施形態に係る情報記録再生装置の構成を示す図であ
る。以下、図１と同一部分に同一符号を付して第１の実
施形態との相違点を説明する。 【００２７】本実施形態においては、図３に示すように
図１におけるＳＩＬ駆動用アクチュエータ２５とサーボ
回路２９およびアクチュエータドライバ３０が除去さ
れ、代わって半導体レーザ１４の光出射側に光変調素子
の一つである音響光学変調素子（ＡＯＭ）３１が配置さ
れている。また、アナログ演算回路２８から出力される
戻り光強度信号はサーボ回路３２に入力され、このサー
ボ回路３２によって戻り光強度がほぼ一定となるように
音響光学変調素子３１が制御されることにより、半導体
レーザ１４から出射されるレーザ光の強度、つまりはＳ
ＩＬ２１に入射する光の強度が制御される構成となって
いる。 【００２８】次に、図４を用いて本実施形態におけるト
ンネリング光強度を一定に保つ制御について説明する。
図４は、図２と同様にＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間
隙変化に対するエバネッセント光のトンネリング光強度
の変化と、光検出器２７で検出される戻り光強度の変化
を示しており、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙を
Ｇ、半導体レーザ１４の波長をλとして、Ｇ／λを横軸
にとって無次元化し、トンネリング光および戻り光の光
強度を縦軸にとっている。エバネッセント光のトンネリ
ング光強度は間隙の増加に伴い減少するのに対して、戻
り光強度は逆に間隙の増加に伴い増加する点は、図２と
同様である。 【００２９】今、ＳＩＬ２１への入射光強度をIIとする
と、Ｇ／λに対しトンネリング光強度はの特性、戻り
光強度はの特性に従って、それぞれ変化する。トンネ
リング光強度を所望の値、例えばＩT1とするには、記録
媒体１１に対するＳＩＬ２１の間隙はＧ1に設定しなけ
ればならないことになる。トンネリング光強度を直接観
測することは不可能であるが、観測可能な戻り光強度で
見ると、間隙がＧ1のときの戻り光強度はＩM1となる。
逆に言えば、トンネリング光強度ＩT1はＩT1＝II−ＩM1
により計測できる。 【００３０】浮上スライダ２２は、記録媒体１１の回転
に伴い上下に振動するために、これに支持されたＳ１Ｌ
２１と記録媒体１１間の間隙が変化し、トンネリング光
強度も変化することになる。すなわち、この間隙をＧ1
にしようとしたときに、振動によりΔＧだけ間隙が変化
してＧ2になったとすると、トンネリング光強度はＩT 2
となってしまう。 【００３１】そこで、本実施形態ではＳＩＬ２１への入
射光強度をIIからII×ｋへと変化させることにより、記
録媒体１１へのトンネリング光強度を制御する。ｋは係
数である。入射光強度がIIのときに、間隙Ｇ1の下で検
出される戻り光強度はＩM1であり、入射光強度をIIのま
ま変えなければ、間隙Ｇ2の下での戻り光強度はＩM2に
なるため、トンネリング光強度ＩT２はＩT２＝（II−Ｉ
M２）によって計測できる。従って、（II−ＩM２）が
（II−ＩM1）となるように、当初の入射光強度IIにｋ＝
（II−ＩM２）／（II−ＩM1）なる係数を乗じたII×ｋ
を新たな入射光強度とすることで、常にトンネリング光
強度を一定（ＩT1）に保つことができる。 【００３２】すなわち、ＳＩＬ２１への入射光強度をII
からII×ｋに変更すると、Ｇ／λに対して、トンネリン
グ光強度はの特性、戻り光強度はの特性に従って、
それぞれ変化する。このとき、間隙Ｇ2の下での戻り光
強度はＩM２、トンネリング光強度はＩT1となる。 【００３３】なお、上述した制御を具体的に実現するに
は、サーボ回路３２において入射光強度がIIのときの戻
り光強度ＩM1を求めてメモリに保持しておき、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙の変化によって戻り光強度が
変化してＩM２となったとき、ｋ＝（II−ＩM２）／（II
−ＩM1）により係数ｋを求めて、入射光強度をII×ｋの
ように制御すればよい。 【００３４】このように本実施形態によれば、ＳＩＬ２
１と記録媒体１１間の間隙の変化に対して、音響光学変
調素子３１を制御して入射光強度を制御することによ
り、ＳＩＬ２１と記録媒体１１間の間隙変化に対するエ
バネッセント光のトンネリング光強度の変化を抑制で
き、非常に高密度でありながら安定した記録、再生を行
うことが可能となる。 【００３５】（第３の実施形態） 図５は、本発明の第３の実施形態に係る情報記録再生装
置の構成を示す図である。本実施形態では、アナログ演
算回路２８から出力される戻り光強度信号はサーボ回路
３３に入力され、このサーボ回路３３によってＬＤドラ
イバ１３が制御され、半導体レーザ１４の駆動電流（バ
イアス電流）が制御されることにより、半導体レーザ１
４から出射されるレーザ光の強度、つまりはＳＩＬ２１
に入射する光の強度が制御される構成となっている。 【００３６】従って、本実施形態は半導体レーザ１４を
直接制御するか、半導体レーザ１４の光出射側に挿入さ
れた音響光学変調素子３１を制御するかを除いて、第２
の実施形態と動作は基本的に同様であるので、詳細な説
明を省略する。 【００３７】なお、本発明は上述した実施形態に限られ
るものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施が可能である。例えば、上記実施形態では記録媒
体として相変化光ディスクを用いた場合について説明し
たが、光磁気ディスクや、情報をピット列として記録す
る光ディスクの場合にも本発明を適用することができ
る。 【００３８】また、本発明は記録と再生の両方の機能を
有する装置のみでなく、記録と再生のいずれか一方の機
能のみを有する装置にも適用でき、例えば再生専用光デ
ィスクに記録された情報を再生する装置に適用できる。 【００３９】また、本発明はエバネッセント光を記録ま
たは再生に直接的に使用する装置でなく、記録と再生は
磁気で行うが、記録／再生を行っている部分に局部的に
光を照射して加熱することにより、熱擾乱の影響を避け
て例えば０．２μｍというような狭トラックピッチでも
良好な記録／再生を可能とする、いわゆる光アシスト方
式の磁気記録再生装置にも適用できる。 【００４０】さらに、本発明はフォトレジスト層をディ
スク基板上に形成した光ディスク原盤のフォトレジスト
層に光ビームを照射して情報を記録する原盤記録装置に
も適用が可能である。 【００４１】その他、エバネッセント光を発生する手段
としては、対物レンズとエバネッセント光発生用レンズ
の組み合わせに代えて、先端に微細な開口を持たせ光フ
ァイバを用いてもよい。また、光源としては半導体レー
ザに限らず、ガスレーザを用いてもよい。 【００４２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によればエ
バネッセント光を用いて非常に高密度化しながらも、記
録ビット形状の均一である良好な記録と、再生信号振幅
の変化によるジッタの増大のない良好な再生を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る情報記録再生装
置の構成を示す図 【図２】同実施形態に係る情報記録再生装置におけるエ
バネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙とトン
ネリング光強度および戻り光の関係を示す図 【図３】本発明の第２の実施形態に係る情報記録再生装
置の構成を示す図 【図４】同実施形態に係る滋養法記録再生装置において
エバネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙変化
に対してトンネリング光強度を一定に保つ原理を説明す
る図 【図５】本発明の第３の実施形態に係る情報記録再生装
置の構成を示す図 【符号の説明】 １１…記録媒体 １３…ＬＤドライバ １４…半導体レーザ ２０…対物レンズ ２１…ＳＩＬ（エバネッセント光発生用レンズ） ２５…ＳＩＬ駆動用アクチュエータ ２７…光検出器 ２８…アナログ演算回路 ２９…サーボ回路 ３０…アクチュエータドライバ ３１…音響光学変調素子 ３２，３３…サーボ回路
置の構成を示す図 【図２】同実施形態に係る情報記録再生装置におけるエ
バネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙とトン
ネリング光強度および戻り光の関係を示す図 【図３】本発明の第２の実施形態に係る情報記録再生装
置の構成を示す図 【図４】同実施形態に係る滋養法記録再生装置において
エバネッセント光発生用レンズと記録媒体間の間隙変化
に対してトンネリング光強度を一定に保つ原理を説明す
る図 【図５】本発明の第３の実施形態に係る情報記録再生装
置の構成を示す図 【符号の説明】 １１…記録媒体 １３…ＬＤドライバ １４…半導体レーザ ２０…対物レンズ ２１…ＳＩＬ（エバネッセント光発生用レンズ） ２５…ＳＩＬ駆動用アクチュエータ ２７…光検出器 ２８…アナログ演算回路 ２９…サーボ回路 ３０…アクチュエータドライバ ３１…音響光学変調素子 ３２，３３…サーボ回路
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(56)参考文献 特開 平10−188333（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−212579（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−162444（ＪＰ，Ａ)
特開2000−99970（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/09 - 7/22
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】記録媒体に光を照射して情報の記録および
再生の少なくとも一方を行う情報記録再生装置におい
て、 光を出射する光源と、 前記光源から出射された光が入射される対物レンズと、 前記記録媒体に対向して設けられ、前記対物レンズを通
過した光を受けてエバネッセント光を発生するエバネッ
セント光発生用レンズと、 前記エバネッセント光発生用レンズの前記記録媒体に対
向する面で反射される光の強度を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出される光強度に基づいて、該光
強度がほぼ一定となるように前記エバネッセント光発生
用レンズと前記記録媒体間の間隙を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする情報記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09421199A JP3492934B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09421199A JP3492934B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 情報記録再生装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003178516A Division JP3639282B2 (ja) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | 情報記録再生装置 |
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|---|---|
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| JP3492934B2 true JP3492934B2 (ja) | 2004-02-03 |
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
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1999
- 1999-03-31 JP JP09421199A patent/JP3492934B2/ja not_active Expired - Fee Related
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