JPH0296926A - 情報面を光学的に走査する方法及び記録担体並びに当該方法の使用に適した走査装置 - Google Patents
情報面を光学的に走査する方法及び記録担体並びに当該方法の使用に適した走査装置Info
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- JPH0296926A JPH0296926A JP1128603A JP12860389A JPH0296926A JP H0296926 A JPH0296926 A JP H0296926A JP 1128603 A JP1128603 A JP 1128603A JP 12860389 A JP12860389 A JP 12860389A JP H0296926 A JPH0296926 A JP H0296926A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、情報面上に！、ｌ物ｙを結んで走査スポット
どなる走査ビームによっ゛Ｃ情報面を光学的に走査する
方法であって、前記走査スポットが前記情報面を走査す
るように当該走査スポット及び首記情報面の担体を互い
に相対的に移動させる方法に閑するものである。本発明
はまた、記録担体、この種の記録担体の製造に使用され
る記録担体マスタ及び光学走査装置に関し、これらのも
のは全て前記方法の使用に適する。
どなる走査ビームによっ゛Ｃ情報面を光学的に走査する
方法であって、前記走査スポットが前記情報面を走査す
るように当該走査スポット及び首記情報面の担体を互い
に相対的に移動させる方法に閑するものである。本発明
はまた、記録担体、この種の記録担体の製造に使用され
る記録担体マスタ及び光学走査装置に関し、これらのも
のは全て前記方法の使用に適する。
この方法は、走査光学顕微鏡によって７・１象物を観察
するためζごも使用することが出来るが、Ｆ′ｊ声又は
映像ブ自グラム若しくはデＣジタルデータを有する光学
記録担体を走査するのに特に適している。
するためζごも使用することが出来るが、Ｆ′ｊ声又は
映像ブ自グラム若しくはデＣジタルデータを有する光学
記録担体を走査するのに特に適している。
記録担体の情報面は、光学的に読み出し可能な情報が既
に記録されている面でも良いし、情報がこれから書き込
まれる面であっても良い。前者の場合には走査ビームは
読み出しビームとなり、後者の場合には走査ビームは書
き込まれる情報により変調された書き込みビームとなる
。記録担体は丸いディスク形状の記録担体でも良いしテ
ープ形状の記録担体でも良い。
に記録されている面でも良いし、情報がこれから書き込
まれる面であっても良い。前者の場合には走査ビームは
読み出しビームとなり、後者の場合には走査ビームは書
き込まれる情報により変調された書き込みビームとなる
。記録担体は丸いディスク形状の記録担体でも良いしテ
ープ形状の記録担体でも良い。
今日これらの記録ｌｐ体及びそれらの読み出し装置は数
多く使用されている。ディスク形状記録担体は強靭であ
ることに加えて、書き込み容量が大きいことも、光学記
録システムが成功するための重要なファクタである。
「コンパクトディスク」又はｒｃＤＪの名で知られてい
る１２ｃｍの直径の光学ディスクは、例えば１時間のデ
ィジタル化された音楽プログラムを記録させることが出
来、一方、「レーザービジョン」として知られている３
０ｃｍの直径の大型の光学ディスクは１時間のビデオプ
ログラムを記録させることが出来る。しかしながら当該
記録担体上にさらに大量の情報量を記録させると言う常
に増大する必要性がある。このことは、取扱が容易であ
る今日の光学ディスクの直径は維持しながら、 ｒ Ｃ
ＤＪ及び「レーザービジョン」ディスク及びディジタル
データ記録用の光学ディスクにおける既知のビットのよ
うな情報領域、または書き込み及び消去が可能である磁
気光学ディスクにおける磁区をさらに小さくしなければ
ならないことを意味している。現在の技術によればより
小さな情報領域に書き込むことは可能である。しかしな
がらこれらの小さな領域を再生する事には問題がある。
多く使用されている。ディスク形状記録担体は強靭であ
ることに加えて、書き込み容量が大きいことも、光学記
録システムが成功するための重要なファクタである。
「コンパクトディスク」又はｒｃＤＪの名で知られてい
る１２ｃｍの直径の光学ディスクは、例えば１時間のデ
ィジタル化された音楽プログラムを記録させることが出
来、一方、「レーザービジョン」として知られている３
０ｃｍの直径の大型の光学ディスクは１時間のビデオプ
ログラムを記録させることが出来る。しかしながら当該
記録担体上にさらに大量の情報量を記録させると言う常
に増大する必要性がある。このことは、取扱が容易であ
る今日の光学ディスクの直径は維持しながら、 ｒ Ｃ
ＤＪ及び「レーザービジョン」ディスク及びディジタル
データ記録用の光学ディスクにおける既知のビットのよ
うな情報領域、または書き込み及び消去が可能である磁
気光学ディスクにおける磁区をさらに小さくしなければ
ならないことを意味している。現在の技術によればより
小さな情報領域に書き込むことは可能である。しかしな
がらこれらの小さな領域を再生する事には問題がある。
今日の再生装置に於いては開に１数ＮＡが０．４５のオ
ーダである読み出し文・１物レンズが使用される。放！
ｌ１４＃には８００止のオーダの波長を放射するＡｌＧ
ａＡｓレーザのような半導体ダイオードレーザが使用さ
れる。この放射は読み出し対物システムにより焦点合わ
せが行われて半値幅（ＦＷＨＭ）が１μのオーダの回折
制限放射スポットとなる。半値幅とは放射スポットの中
心に於ける最大強度の半分である強度の放射スポットの
ポイント間の距離を意味するものと解釈されるべきであ
る。０ 、５ Ｉｔのオーダの幅を有し、平均１μのオ
ーダの長さを有する情報領域はこの走査スポットにより
分離良く読み出すことが可能となる。
ーダである読み出し文・１物レンズが使用される。放！
ｌ１４＃には８００止のオーダの波長を放射するＡｌＧ
ａＡｓレーザのような半導体ダイオードレーザが使用さ
れる。この放射は読み出し対物システムにより焦点合わ
せが行われて半値幅（ＦＷＨＭ）が１μのオーダの回折
制限放射スポットとなる。半値幅とは放射スポットの中
心に於ける最大強度の半分である強度の放射スポットの
ポイント間の距離を意味するものと解釈されるべきであ
る。０ 、５ Ｉｔのオーダの幅を有し、平均１μのオ
ーダの長さを有する情報領域はこの走査スポットにより
分離良く読み出すことが可能となる。
この読み出し走査に於いては情報領域による読み出しビ
ームの回折が利用される。前述した波長、開口数及び情
報領域のサイズの場合、情報構造は２次元の回折格子と
みなすことが出来、人利する放射ビームはこの回折格子
により回折されない０次のサブビーム、回折された複数
の１次サブビーム及び複数の高次回折サブビームに分離
される。０次サブビームは位相と振幅が一定していて、
走査スポットに対する情報構造の移動に影響されない。
ームの回折が利用される。前述した波長、開口数及び情
報領域のサイズの場合、情報構造は２次元の回折格子と
みなすことが出来、人利する放射ビームはこの回折格子
により回折されない０次のサブビーム、回折された複数
の１次サブビーム及び複数の高次回折サブビームに分離
される。０次サブビームは位相と振幅が一定していて、
走査スポットに対する情報構造の移動に影響されない。
しかしながら、１次サブビームの位相または振幅は情報
構造の移動に依存する。
構造の移動に依存する。
記録担体から０次サブビームと１次サブビームの一部を
検出器に集中させる対物システムは記録担体と放射検出
器の間に配置される。情報構造と走査スポットを互いに
移動させる時、１次サブビームの位相は０次サブビーム
のそれに対して変化する。
検出器に集中させる対物システムは記録担体と放射検出
器の間に配置される。情報構造と走査スポットを互いに
移動させる時、１次サブビームの位相は０次サブビーム
のそれに対して変化する。
１次サブビームの一部を０次サブビームと干渉させると
、検出器に入る放射の強度が変化する。この強度変化は
読み出された情報、つまり走査方向に於ける一連の情報
領域、を示している。
、検出器に入る放射の強度が変化する。この強度変化は
読み出された情報、つまり走査方向に於ける一連の情報
領域、を示している。
１次サブビームと高次サブビームとの角度は、情報構造
の局所周期、つまり１番目の情報領域の始点と次の情報
領域の始点との間の距離、に依存して回折される。周期
が減少している場合、つまり空間周波数が増大している
場合、 （「公称」カットオフ周波数と呼はれる所定の
空間周波数で）１次サブビームが完全に対物システムの
瞳の外側に来るまで、回折角は大きくなる。空間周波数
がこの力ウトオフ周波数以、Ｌにある情報領域は、それ
故もはや検出することは出来ない。
の局所周期、つまり１番目の情報領域の始点と次の情報
領域の始点との間の距離、に依存して回折される。周期
が減少している場合、つまり空間周波数が増大している
場合、 （「公称」カットオフ周波数と呼はれる所定の
空間周波数で）１次サブビームが完全に対物システムの
瞳の外側に来るまで、回折角は大きくなる。空間周波数
がこの力ウトオフ周波数以、Ｌにある情報領域は、それ
故もはや検出することは出来ない。
当該公称カットオフ周波数以りの空間周波数で情報構造
を読み出すことを可能にするために米国特許第４，２４
２，５７９号では、観測対物システムと呼んでいる当該
対物システムを記録担体から発生する０次サブビームが
非対称となるように配置することを提案している。観測
対物システムは１次サブビームの一方が回折される方向
に変位されるので、このサブビームも又空間周波数のよ
り高いところで捕獲される。このビームは検出器の面で
０次サブビームの一部と干渉し干渉パターンを発生させ
る。
を読み出すことを可能にするために米国特許第４，２４
２，５７９号では、観測対物システムと呼んでいる当該
対物システムを記録担体から発生する０次サブビームが
非対称となるように配置することを提案している。観測
対物システムは１次サブビームの一方が回折される方向
に変位されるので、このサブビームも又空間周波数のよ
り高いところで捕獲される。このビームは検出器の面で
０次サブビームの一部と干渉し干渉パターンを発生させ
る。
読み出された情報を示すこのパターンの変化が、走査方
向に於ける幅が干渉パターンの周期よりも小さい検出器
によって検出される。米国特許第４．２４２，５７９号
の装置に於いては、特に反射型情報構造が読み出されか
つ透明な保護被膜がこの構造−Ｌに存在する場合には、
光学素子の配置について１ｉｌｆしい要求が課される。
向に於ける幅が干渉パターンの周期よりも小さい検出器
によって検出される。米国特許第４．２４２，５７９号
の装置に於いては、特に反射型情報構造が読み出されか
つ透明な保護被膜がこの構造−Ｌに存在する場合には、
光学素子の配置について１ｉｌｆしい要求が課される。
実際にはこの装置によってカットオフ周波数を公称カッ
トオフ周波数の約１．５倍に増大させることが出来る。
トオフ周波数の約１．５倍に増大させることが出来る。
本発明の［」的は公称カットオフ周波数よりもかなり高
い空間周波数で光学情報構造を読み出す新規なり化性を
提供することにあり、その際読み出し装置は原理的には
殆ど改造を必要としないか全く改造を必要としない。
い空間周波数で光学情報構造を読み出す新規なり化性を
提供することにあり、その際読み出し装置は原理的には
殆ど改造を必要としないか全く改造を必要としない。
本発明の読み出し方法の特徴は、実質的に回折制限走査
スポットを、曲屈走査ビームの放口・１により前記走査
スポット内で識別状態が発生しその結果首記実効走査ス
ポットが元の前記走査スポットよりもかなり小さくなる
と言う光学効果を発生させる非線形光学材料の層と共に
使用する点にある。
スポットを、曲屈走査ビームの放口・１により前記走査
スポット内で識別状態が発生しその結果首記実効走査ス
ポットが元の前記走査スポットよりもかなり小さくなる
と言う光学効果を発生させる非線形光学材料の層と共に
使用する点にある。
回折制限放射スポットとは、このスポットが形成される
レンズの開口の位置での回折によりその大きさが決まる
走査スポットを意味するものと解すべきである。この種
のスポットはいわゆるアイリ（Ａｉｒｙ）分布、つまり
中心から周辺に強度が減少している中心円状部分と、そ
の円状部分の外側にあって強度がより小さくかつ外側に
向かっ゛Ｃ減少する複数の輪とを有している。本発明は
、使用できる非線形光学効果を生じさせるのに充分な強
度は中心円状部分のみにあり、そのため走査は実質上放
射スポットのその部分によってのみ行われると言う事実
を特に利用している。走査スポットの当該部分は実効走
査スポットと呼はれる。
レンズの開口の位置での回折によりその大きさが決まる
走査スポットを意味するものと解すべきである。この種
のスポットはいわゆるアイリ（Ａｉｒｙ）分布、つまり
中心から周辺に強度が減少している中心円状部分と、そ
の円状部分の外側にあって強度がより小さくかつ外側に
向かっ゛Ｃ減少する複数の輪とを有している。本発明は
、使用できる非線形光学効果を生じさせるのに充分な強
度は中心円状部分のみにあり、そのため走査は実質上放
射スポットのその部分によってのみ行われると言う事実
を特に利用している。走査スポットの当該部分は実効走
査スポットと呼はれる。
非線形光学材料とは、その光学的特性が人ａ＝ｔする放
射によって変化する材料と解すべきである。
射によって変化する材料と解すべきである。
その変化には、特にその材料の透過率または反（Ｊ＝Ｊ
率または屈折率、または非線形光学材料の層の形状の変
化が挙げられる。後に詳細に述べられるように、通常、
次の材料が非線形光学材料に適しＣいる： １、熱により光学的特性が変化する材料、２、いわゆる
光学的ブリーチング（ｂｌｅａｃｈｉＢ）材料、および ３、双安定光学材料として知られている材料で、これら
の材料は三次非線形サセブティビリティが大きく、つま
りＸ（３）（ＣＩｌ＋）ナンバーが大きい材料である。
率または屈折率、または非線形光学材料の層の形状の変
化が挙げられる。後に詳細に述べられるように、通常、
次の材料が非線形光学材料に適しＣいる： １、熱により光学的特性が変化する材料、２、いわゆる
光学的ブリーチング（ｂｌｅａｃｈｉＢ）材料、および ３、双安定光学材料として知られている材料で、これら
の材料は三次非線形サセブティビリティが大きく、つま
りＸ（３）（ＣＩｌ＋）ナンバーが大きい材料である。
このＣｌ１１（３）ナンバーは非線形光学に於いては良
く知られている項であって、その定義については Ａｍ
ｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ社（
ＷａｓｈｉｌｌｇｔｏｎＤ、Ｃ，） １９８３年発行、
Ｄａｖｉｄ Ｊ、 Ｗｉｌｌｉａｍｓ著「有機および高
分子材料の非線形光学特性（Ｎｏｎ−ＬｉｎｅａｒＯｐ
ｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ０ｒ３ａｎ
ｉｃ ａｎｄ ＰｏｌｙｍｅｔｒｉｃＭａＬｅｒｉａｌ
ｓ）」を参照されたい。
く知られている項であって、その定義については Ａｍ
ｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ社（
ＷａｓｈｉｌｌｇｔｏｎＤ、Ｃ，） １９８３年発行、
Ｄａｖｉｄ Ｊ、 Ｗｉｌｌｉａｍｓ著「有機および高
分子材料の非線形光学特性（Ｎｏｎ−ＬｉｎｅａｒＯｐ
ｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ０ｒ３ａｎ
ｉｃ ａｎｄ ＰｏｌｙｍｅｔｒｉｃＭａＬｅｒｉａｌ
ｓ）」を参照されたい。
非線形光学の一般的な入門書としては、１９６５年に、
Ｂｅｎｊａｍｉｎ社（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から発行され
た、１１゜１３１ｏｅｍｅｒｇｅｎ著 「非線形光学（
Ｎｏｎ−１，１ｎｅａｒ ０ｐｔｉｃｓ）Ｊが挙げられ
る。 対象物から画像への直接的な光学変換の場合、
つまり占゛弗的な意味での光学的画像処理の場合と同様
に、変調伝達関数は光学的走査に対応して、つまり点χ
・１点の変換にχ・１応して決めることが出来る。変調
またはＳコントラスト伝達函数（ＭＴＦ）は、像におけ
るコントラストと文・１象物におけるそれとの比として
定尺される。ごの変調伝達函数は、対象物における空間
周波数の増加と共に減少する。公称光学カットオフ）に
１波数と呼はれるカットオフ周波数で、この函数は０に
なる。光学的特性が変化しない線形媒体を介して）■学
的情輻構造を上沓する従来の方法で、検出開口が情報構
造に人身・１するビームの開「１に等しいかそれより大
きい場合、変調伝達函数は完全に走査ビーｌ、の開口数
と波長により決まる。走査ビームの開口数は、走査ビー
ムの焦点を結はせて走査スポットにする対物システ１１
の開口数に等しい。検出量「］は放敢躬出器が受は取る
ことの出来るビームの開口である。この開口を記録担体
と検出器との間にある集光レンズの開口数に等しくする
こともてきるが、それを検出器自体の開口によって決め
ることも可能である。前記の条件の場合、カットオフ周
波数ｆ、は、ｆｏ＝２・ＮＡ／λで与えられ、そのため
読み出せる情報構造の最高空間周波数は、２・Ｎ＾／λ
より小さい。
Ｂｅｎｊａｍｉｎ社（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から発行され
た、１１゜１３１ｏｅｍｅｒｇｅｎ著 「非線形光学（
Ｎｏｎ−１，１ｎｅａｒ ０ｐｔｉｃｓ）Ｊが挙げられ
る。 対象物から画像への直接的な光学変換の場合、
つまり占゛弗的な意味での光学的画像処理の場合と同様
に、変調伝達関数は光学的走査に対応して、つまり点χ
・１点の変換にχ・１応して決めることが出来る。変調
またはＳコントラスト伝達函数（ＭＴＦ）は、像におけ
るコントラストと文・１象物におけるそれとの比として
定尺される。ごの変調伝達函数は、対象物における空間
周波数の増加と共に減少する。公称光学カットオフ）に
１波数と呼はれるカットオフ周波数で、この函数は０に
なる。光学的特性が変化しない線形媒体を介して）■学
的情輻構造を上沓する従来の方法で、検出開口が情報構
造に人身・１するビームの開「１に等しいかそれより大
きい場合、変調伝達函数は完全に走査ビーｌ、の開口数
と波長により決まる。走査ビームの開口数は、走査ビー
ムの焦点を結はせて走査スポットにする対物システ１１
の開口数に等しい。検出量「］は放敢躬出器が受は取る
ことの出来るビームの開口である。この開口を記録担体
と検出器との間にある集光レンズの開口数に等しくする
こともてきるが、それを検出器自体の開口によって決め
ることも可能である。前記の条件の場合、カットオフ周
波数ｆ、は、ｆｏ＝２・ＮＡ／λで与えられ、そのため
読み出せる情報構造の最高空間周波数は、２・Ｎ＾／λ
より小さい。
本発明は、非線形材料、つまり走査ビームの照射により
光学的特性が変化する材料、をこのビームの断面でのエ
ネルギー分布と共に使用することにより、放射スポット
の小領域内で、例えは透過率又は反射率が変化すると言
う認識に基すいている。元の線形透過率又は反射率に関
し、非線形成分は走査スポットの領域で重畳されこのス
ポットと共に移動する。この最後に述べた項は、元の走
査スポットに比較してかなり小さくかつそのサイドロー
ブが元の放射スポットのりイドローブに比較して無視出
来る程度のサブスポット、つまり実効走査スポット、を
示している。この実効走査スポットにより、記録担体の
かなり小さな情報領域を読み出す事が可能となり、さら
には元の走査スポットによるよりもさらに小さな対象物
の部分を読み出すことが可能となる。従って、その光学
走査システムの分解能が改善される。
光学的特性が変化する材料、をこのビームの断面でのエ
ネルギー分布と共に使用することにより、放射スポット
の小領域内で、例えは透過率又は反射率が変化すると言
う認識に基すいている。元の線形透過率又は反射率に関
し、非線形成分は走査スポットの領域で重畳されこのス
ポットと共に移動する。この最後に述べた項は、元の走
査スポットに比較してかなり小さくかつそのサイドロー
ブが元の放射スポットのりイドローブに比較して無視出
来る程度のサブスポット、つまり実効走査スポット、を
示している。この実効走査スポットにより、記録担体の
かなり小さな情報領域を読み出す事が可能となり、さら
には元の走査スポットによるよりもさらに小さな対象物
の部分を読み出すことが可能となる。従って、その光学
走査システムの分解能が改善される。
変調伝達函数の観点から見ると、本発明の手段はＮＡと
λにより決まる元の変調伝達函数に非線形サブ函数を重
畳させる事である。事実、この非線形サブ函数は、元の
函数に比較してより小さい最大値、またかなりより小さ
いスコープ（山の幅）およびより高いカッ！・オフ周波
数を有している。
λにより決まる元の変調伝達函数に非線形サブ函数を重
畳させる事である。事実、この非線形サブ函数は、元の
函数に比較してより小さい最大値、またかなりより小さ
いスコープ（山の幅）およびより高いカッ！・オフ周波
数を有している。
カットオフ周波数の差は係数２以上である。
カットオフ周波数は、より高次の非線形要（Ｓを有する
材料を、場合によってはより大きな検出開口と共に、使
用することによりさらに増大させることが出来る。検出
限界は結局信号対雑音比によって決まるのに対し、従来
の光学走査装置に於いてはカットオフ周波数ｆｃ＝２・
ＮＡ／λに明確な限界がある。
材料を、場合によってはより大きな検出開口と共に、使
用することによりさらに増大させることが出来る。検出
限界は結局信号対雑音比によって決まるのに対し、従来
の光学走査装置に於いてはカットオフ周波数ｆｃ＝２・
ＮＡ／λに明確な限界がある。
注目すべき事に、”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ０
ｐｔｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
” Ｖｏｌ、５７．Ｎｏ、１０ （ＱｃＬｏｂｅｒ
’０７） ｐ、 １１９０−１１９２の記事「顕微鏡に
於けるスーパー分解能およびアツベ分解能限界」には、
いわゆるストップまたはダイアフラムを設けることによ
り、如何にしてスーパー分解能（無制限に高い空間周波
数でさえも）を得ることが可能となるかと言う点につい
て理論的考察がなされている。しかしながら、この記事
もまた所望の小さな開口を有するその様なダイアツク１
１を製作して所望の位置にそれを配置することは実際に
は不可能であるとの見解を示している。本発明の大きな
利点は、走査スポット自体が非線形層内でストップ機能
を創出しその結果初めて所望のスーパー分解能を実際上
実現することが可能になったと言う点である。
ｐｔｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
” Ｖｏｌ、５７．Ｎｏ、１０ （ＱｃＬｏｂｅｒ
’０７） ｐ、 １１９０−１１９２の記事「顕微鏡に
於けるスーパー分解能およびアツベ分解能限界」には、
いわゆるストップまたはダイアフラムを設けることによ
り、如何にしてスーパー分解能（無制限に高い空間周波
数でさえも）を得ることが可能となるかと言う点につい
て理論的考察がなされている。しかしながら、この記事
もまた所望の小さな開口を有するその様なダイアツク１
１を製作して所望の位置にそれを配置することは実際に
は不可能であるとの見解を示している。本発明の大きな
利点は、走査スポット自体が非線形層内でストップ機能
を創出しその結果初めて所望のスーパー分解能を実際上
実現することが可能になったと言う点である。
本発明の非常に重要な応用は光学記録担体の読み出しで
ある。そのために、非線形光学材料層が情報面の焦点深
度内に位置することを特徴とする新規な型の記録担体が
使用される。
ある。そのために、非線形光学材料層が情報面の焦点深
度内に位置することを特徴とする新規な型の記録担体が
使用される。
情報が書き込まれているまたは書き込む事が出来る層に
よって非線形光学材料の層を構成することが出来る。し
かしながら、情報層に加えて非線形光学材料の層が別に
存在する実施例もある。この場合には、非線形光学材料
の層を情報層に充分密接して位置させこの層の走査スポ
ットの大きさが情報面内の回折制限走査スポットの大き
さとそれほど相違しないようにしなけれはならない。走
査スポットの大きさを情報構造に適したものとし、しか
もその大きさが走査スポットを形成するス・ｊ物システ
ムの開口数に依存し、さらに対物システ１、の焦点深度
が開口数の自乗に反比例するので、情報面の焦点深度に
ついて議論することが可能となる。そして、この項は前
述した必要条件を簡明な式に表すのに望ましいものであ
る。
よって非線形光学材料の層を構成することが出来る。し
かしながら、情報層に加えて非線形光学材料の層が別に
存在する実施例もある。この場合には、非線形光学材料
の層を情報層に充分密接して位置させこの層の走査スポ
ットの大きさが情報面内の回折制限走査スポットの大き
さとそれほど相違しないようにしなけれはならない。走
査スポットの大きさを情報構造に適したものとし、しか
もその大きさが走査スポットを形成するス・ｊ物システ
ムの開口数に依存し、さらに対物システ１、の焦点深度
が開口数の自乗に反比例するので、情報面の焦点深度に
ついて議論することが可能となる。そして、この項は前
述した必要条件を簡明な式に表すのに望ましいものであ
る。
本発明の記録担体には、二つの基準によって区別される
多くの実施例がある。第一の基準は記録担体の機能に関
する。
多くの実施例がある。第一の基準は記録担体の機能に関
する。
第一の基準に対応した第一実施例の特徴は、情報トラッ
クに配置されている情報領域により構成されている永久
的情報構造が情報面に設けられていて、当該領域が前記
トラック方向で中間領域と交互に配置されていてかつそ
れらの中間領域とは光学的に区別されている点である。
クに配置されている情報領域により構成されている永久
的情報構造が情報面に設けられていて、当該領域が前記
トラック方向で中間領域と交互に配置されていてかつそ
れらの中間領域とは光学的に区別されている点である。
永久的情報構造とは、情報領域が望ましくは記録担体内
のビットまたは記録担体上の隆起部により構成されてい
る記録担体を製造する者によって形成されている情報構
造を意味するものと解すべきである。使用者はその様な
構造を有する記録担体を読み出すことしか出来ず、この
記録担体を消去してこれに再び書き込むことは不可能で
ある。
のビットまたは記録担体上の隆起部により構成されてい
る記録担体を製造する者によって形成されている情報構
造を意味するものと解すべきである。使用者はその様な
構造を有する記録担体を読み出すことしか出来ず、この
記録担体を消去してこれに再び書き込むことは不可能で
ある。
第一の基準に対応した第二実施例は古き込みが一回可能
な記録担体に関し、その特徴は情報面が情報面内での走
査スポットの位置を決める永久的サーボトラック構造を
有している点である。この種の記録担体はしはしばいわ
ゆるアブラティブ型と呼はれ、書き込みビームのエネル
ギーによって情報表面で例えばビットを溶解させること
が出来る。他の可能性は、非晶質層内に消去不可能な結
晶領域をまたはその逆を形成することによって書き込む
ことである。永久的サーボトラック構造は記録担体の製
造者によって形成される。この構造によって、走査スポ
ットが情報面内の正確に決められた路をたどり、しかも
走査が所定の時点でトラック方向に沿った正確な位置に
あることか保証される。
な記録担体に関し、その特徴は情報面が情報面内での走
査スポットの位置を決める永久的サーボトラック構造を
有している点である。この種の記録担体はしはしばいわ
ゆるアブラティブ型と呼はれ、書き込みビームのエネル
ギーによって情報表面で例えばビットを溶解させること
が出来る。他の可能性は、非晶質層内に消去不可能な結
晶領域をまたはその逆を形成することによって書き込む
ことである。永久的サーボトラック構造は記録担体の製
造者によって形成される。この構造によって、走査スポ
ットが情報面内の正確に決められた路をたどり、しかも
走査が所定の時点でトラック方向に沿った正確な位置に
あることか保証される。
第一の基準に対応した第三実施例は−Ｍき込みと消去が
数回可能である記録担体に関し、その特徴とするところ
は情報面が情報面内での走査スポットの位置を決める永
久的サーボトラック構造を有している点である。サーボ
トラック構造は第二実施例のそれと同様な機能を果して
いる。第三実施例の情報層の例には、磁気）＋を学層、
または非晶質層から結晶層への転移またはその逆が光学
曲成０＝１によって局所的に実現されるいわゆる相変化
層が挙げられる。書き込みと消去が数回可能である情報
層の第三の例は、熱膨張係数が高くカラス転移温度が室
温以下である第一合成物質層と、第一合成物質層に結合
されていて熱膨張係数が低くカラス転移温度が室温以上
である保持層と呼ばれる第二合成物質層とからなる二重
層である。その第−層が膨張層と呼はれかつその第二層
が保持層と呼ばれるこの種の二重層は、ヨーロッパ特許
出願第０．１３６，０７０号に記載されている。
数回可能である記録担体に関し、その特徴とするところ
は情報面が情報面内での走査スポットの位置を決める永
久的サーボトラック構造を有している点である。サーボ
トラック構造は第二実施例のそれと同様な機能を果して
いる。第三実施例の情報層の例には、磁気）＋を学層、
または非晶質層から結晶層への転移またはその逆が光学
曲成０＝１によって局所的に実現されるいわゆる相変化
層が挙げられる。書き込みと消去が数回可能である情報
層の第三の例は、熱膨張係数が高くカラス転移温度が室
温以下である第一合成物質層と、第一合成物質層に結合
されていて熱膨張係数が低くカラス転移温度が室温以上
である保持層と呼ばれる第二合成物質層とからなる二重
層である。その第−層が膨張層と呼はれかつその第二層
が保持層と呼ばれるこの種の二重層は、ヨーロッパ特許
出願第０．１３６，０７０号に記載されている。
第一の基準に対応した第四実施例は、第一 第二または
第三の実施例の記録ｊｕ体に複製することが出来るトラ
ック形状構造が晟初にかつ光学的にＭき込まれ、かつ基
板及び放射検出層を有しているマスタ用記録担体に関す
る。
第三の実施例の記録ｊｕ体に複製することが出来るトラ
ック形状構造が晟初にかつ光学的にＭき込まれ、かつ基
板及び放射検出層を有しているマスタ用記録担体に関す
る。
トラック形状構造は、既知のプレス技術またはレプリカ
技術によって別の記録Ｉｕ体］−に移すのに適したレリ
ーフパターンに変換される情報構造またはサーボトラッ
ク構造を取る事が可能である。
技術によって別の記録Ｉｕ体］−に移すのに適したレリ
ーフパターンに変換される情報構造またはサーボトラッ
ク構造を取る事が可能である。
放射検出層は感光層でも良いが、数回の書き込みと消去
が可能である記録担体に関して前述した膨張−保持二重
層であっても良い。
が可能である記録担体に関して前述した膨張−保持二重
層であっても良い。
記録担体の前述した第一から第四の実施例と既知の記録
担体との相違は、実施例のものが情報面の焦点深度内に
位置する非線形光学材料の層を有している点である。
担体との相違は、実施例のものが情報面の焦点深度内に
位置する非線形光学材料の層を有している点である。
本発明の記録担体を区別する第二の基準は、スーパー分
解能を実現する非線形層の型に関する。
解能を実現する非線形層の型に関する。
第二の基準を満たす第一実施例の特徴は、非線形光学材
料の透過が入側する放射の強度変化と共に変化する点で
ある。この種の層の例は、文献では、その透過が入射す
る放射の強度の増大と共に増大する［ブリーチング（ｂ
ｌ ｅａｃｈ ｉ ｎｇ）層」と苫う名前で知られて
いる。これに適した材料には、ガリウム砒素、インジウ
ム砒素およびインジウムアンチモンが挙げられる。
料の透過が入側する放射の強度変化と共に変化する点で
ある。この種の層の例は、文献では、その透過が入射す
る放射の強度の増大と共に増大する［ブリーチング（ｂ
ｌ ｅａｃｈ ｉ ｎｇ）層」と苫う名前で知られて
いる。これに適した材料には、ガリウム砒素、インジウ
ム砒素およびインジウムアンチモンが挙げられる。
ブリーチング層の使用自体は集積回路を製造する際のフ
ォトリソグラフィ技術で知られている。
ォトリソグラフィ技術で知られている。
しかしながら、これらの技術においてはブリーチング層
は半導体素子の中に設けなけれはならない回路パターン
の端を鋭くするために使用されていて、本発明の様に全
ての画像ビームを制限するためには使用されていない。
は半導体素子の中に設けなけれはならない回路パターン
の端を鋭くするために使用されていて、本発明の様に全
ての画像ビームを制限するためには使用されていない。
記録担体の第一実施例のさらに特徴とするところは、透
過が強度の影響の基に変化する材料が飽和型染料である
点である。例えは、強度が増加するとこの染料は所定の
波長に対して益々透明となる。しかしながら、第一実施
例のさらに望ましい特徴は、透過が強度の影響の基に変
化する材料が双安定光学材料である点である。
過が強度の影響の基に変化する材料が飽和型染料である
点である。例えは、強度が増加するとこの染料は所定の
波長に対して益々透明となる。しかしながら、第一実施
例のさらに望ましい特徴は、透過が強度の影響の基に変
化する材料が双安定光学材料である点である。
この材料は、”０ｐｔｉｃｓ Ｃｏｍｍｕ旧ｃａｔｉｏ
ｎｓ”、 Ｖｏｌ。
ｎｓ”、 Ｖｏｌ。
５９ （１９８４） Ｎｏ、 ５． ｐ、ｐ、 ３５９
−３６１に、光学スイッチおよび光学コンピュータに使
用した場合について記載されている。所定の強度レベル
でこの物質の透過は階段状に増大し、強度がこのレベル
以下に減少すると透過は階段状に減少する。双安定また
は光学物質はスーパー分解能効果を実現するのに極めて
適している。と言うのはこの物質は実質上遅延無く動作
するからである。
−３６１に、光学スイッチおよび光学コンピュータに使
用した場合について記載されている。所定の強度レベル
でこの物質の透過は階段状に増大し、強度がこのレベル
以下に減少すると透過は階段状に減少する。双安定また
は光学物質はスーパー分解能効果を実現するのに極めて
適している。と言うのはこの物質は実質上遅延無く動作
するからである。
強度の変化と共にその透過が変化する層は、永久的情報
構造を有する記録担体、書き込みが一回可能である記録
担体および書き込みと消去が数回可能である記録担体に
用いることが可能であるが、情報トラック構造またはサ
ーボトラック構造を有する同一の記録担体を数多く製造
する際のマスタ用記録担体の使用に特に適している。
構造を有する記録担体、書き込みが一回可能である記録
担体および書き込みと消去が数回可能である記録担体に
用いることが可能であるが、情報トラック構造またはサ
ーボトラック構造を有する同一の記録担体を数多く製造
する際のマスタ用記録担体の使用に特に適している。
第二の基準を満たす記録担体の第二実施例の特徴は、非
線形光学材料が、入射する放射の強度変化と共にその透
過が変化する材料である点である。
線形光学材料が、入射する放射の強度変化と共にその透
過が変化する材料である点である。
屈折率の実部と複素屈折率の虚部の両者とも変化し得る
。換言すると、非線形光学効果には振幅効果と位相効果
の両者がなり得る。記録層の前方と後方の両方に配置出
来るこの種の層の例としては、相変化材料を有する層が
挙げられる。非晶質及び結晶層の両方においてこの種の
材料の複素屈折率は、次の範囲で温度に依存することが
見い出されている。その範囲とは、その強度が小さすぎ
て相変化を達成することが出来ない様な放射でも、両方
の相で屈折率の充分な大きさの変化を発生させることが
出来て、これらの材料を本発明の意味での非線形材料と
して使用することが可能である範囲である。
。換言すると、非線形光学効果には振幅効果と位相効果
の両者がなり得る。記録層の前方と後方の両方に配置出
来るこの種の層の例としては、相変化材料を有する層が
挙げられる。非晶質及び結晶層の両方においてこの種の
材料の複素屈折率は、次の範囲で温度に依存することが
見い出されている。その範囲とは、その強度が小さすぎ
て相変化を達成することが出来ない様な放射でも、両方
の相で屈折率の充分な大きさの変化を発生させることが
出来て、これらの材料を本発明の意味での非線形材料と
して使用することが可能である範囲である。
非線形光学材料として相変化材料を有する記録担体の副
実施例のさらに特徴とするところは、非線形光学材料の
層も又情報層である点である。この記録担体を第一の高
強度レベルで書き込むと、非晶質層は局所的に結晶層に
変換され、またはその逆に変換される。一方、第二の低
強度レベルで読み出すと屈折率は相変化が起きない状態
で一時的に変化する。
実施例のさらに特徴とするところは、非線形光学材料の
層も又情報層である点である。この記録担体を第一の高
強度レベルで書き込むと、非晶質層は局所的に結晶層に
変換され、またはその逆に変換される。一方、第二の低
強度レベルで読み出すと屈折率は相変化が起きない状態
で一時的に変化する。
第二の基準を満たす記録担体の第三の実施例の特徴とす
るところは、非線形光学材料を、熱膨張係数が相対的に
大きい合成物質とした点である。
るところは、非線形光学材料を、熱膨張係数が相対的に
大きい合成物質とした点である。
この種の膨張層においては、書き込み強度より低い強度
の走査ビームが表面を局所的に変形させ、これにより走
査ビーム内でこの場合にも識別状態が発生し情報面内に
より小さな走査スボ・ントが効率的に形成される。
の走査ビームが表面を局所的に変形させ、これにより走
査ビーム内でこの場合にも識別状態が発生し情報面内に
より小さな走査スボ・ントが効率的に形成される。
膨張７Ｍおよび屈折率が変化し得る層は、永久的情報構
造を有する記録担体にも、書き込みが一回または数回可
能である記録担体にも使用することが出来る。例えは、
非線形層として膨張層を有する実施例においては、情報
層を保持層と絹み合わせた膨張層とする事も出来る。
造を有する記録担体にも、書き込みが一回または数回可
能である記録担体にも使用することが出来る。例えは、
非線形層として膨張層を有する実施例においては、情報
層を保持層と絹み合わせた膨張層とする事も出来る。
情報層が磁気光学材料を有し磁区が磁界と放射ビームに
よって書き込まれ、その磁区は走査ビームの偏光の変化
により読み出すことが出来る記録担体の、第二の基準を
満たす第四実施例の特徴とするところは、非線形層がそ
の偏光が温度に依存する磁気光学情報層によって構成さ
れている点である。
よって書き込まれ、その磁区は走査ビームの偏光の変化
により読み出すことが出来る記録担体の、第二の基準を
満たす第四実施例の特徴とするところは、非線形層がそ
の偏光が温度に依存する磁気光学情報層によって構成さ
れている点である。
この記録担体の実施例は、磁気光学情報層内の磁区によ
る偏光の変化（この変化は偏光方向の同転の形か楕円偏
光の形を有する）が、この層の温度に依存していると言
う事実を初めて利用している。
る偏光の変化（この変化は偏光方向の同転の形か楕円偏
光の形を有する）が、この層の温度に依存していると言
う事実を初めて利用している。
この磁気光学記録担体のさらに特徴とするところは、非
線形光学材料の層が磁気光学層の焦点深度内に設けられ
ている点である。
線形光学材料の層が磁気光学層の焦点深度内に設けられ
ている点である。
非線形効果は別の層を加えることによってかなり増大さ
せることが出来る。また、実質−Ｆこの別の層の非線形
効果のみを使用することも可能である。
せることが出来る。また、実質−Ｆこの別の層の非線形
効果のみを使用することも可能である。
非線形光学層の前述した型の一種類を何する記録担体の
望ましい実施例の特徴は、非線形光学層が、走査放射に
対して共鳴構造を構成する（＾層された層の一部を形成
している点である。
望ましい実施例の特徴は、非線形光学層が、走査放射に
対して共鳴構造を構成する（＾層された層の一部を形成
している点である。
記録担体に共鳴構造を形成することによって非線形効果
をかなり増大させることが出来る。非線形層自体は光学
的厚さｎｄ（ｎは屈折率、ｄは層の幾何学的厚さ）に対
して正弦波の変化を示す透過（゛「）特性を有する。値
ｎｄは特性曲線の対応点、つまり動作点近辺で、その曲
線の傾きが最大になるように選択される。この層の光学
的厚さｎｄは、殆どの場合Ｎ・入／４（λは走査放射の
波長、Ｎは整数）である。何故ならば殆との場合ｎ−ｄ
＝Ｎ・入／４で特性曲線に対し極大（１αが達成される
からである。この様にして最適化された層の非線形効果
は、その記録担体に既に存在している他の層の光学的厚
さ「１、・ｄ、を考慮して、非線形層に結合されたこれ
らの層が」（鳴構造を形成する様にして、増大させるこ
とが出来る。この積層された層に対して、Σ 【１．・
ｄ ｉ＝１ （Ｘは層の数、ｎｌおよびｄ、は層１の屈折率および幾
何学的厚さ） は、特性曲線上の対応点の近傍でこの曲線の傾きが最大
となるように選択される。
をかなり増大させることが出来る。非線形層自体は光学
的厚さｎｄ（ｎは屈折率、ｄは層の幾何学的厚さ）に対
して正弦波の変化を示す透過（゛「）特性を有する。値
ｎｄは特性曲線の対応点、つまり動作点近辺で、その曲
線の傾きが最大になるように選択される。この層の光学
的厚さｎｄは、殆どの場合Ｎ・入／４（λは走査放射の
波長、Ｎは整数）である。何故ならば殆との場合ｎ−ｄ
＝Ｎ・入／４で特性曲線に対し極大（１αが達成される
からである。この様にして最適化された層の非線形効果
は、その記録担体に既に存在している他の層の光学的厚
さ「１、・ｄ、を考慮して、非線形層に結合されたこれ
らの層が」（鳴構造を形成する様にして、増大させるこ
とが出来る。この積層された層に対して、Σ 【１．・
ｄ ｉ＝１ （Ｘは層の数、ｎｌおよびｄ、は層１の屈折率および幾
何学的厚さ） は、特性曲線上の対応点の近傍でこの曲線の傾きが最大
となるように選択される。
共鳴構造を有する記録担体の実施例のさらに特徴とする
ところは、非線形層に組み合わされた複数の別の層が設
けられていてこれらの層が共鳴構造を構成している点で
ある。
ところは、非線形層に組み合わされた複数の別の層が設
けられていてこれらの層が共鳴構造を構成している点で
ある。
この場合には記録担体に既に存在している層は考慮する
必要はない。全ての光学的厚みにヌ・１する前述の条件
は、これらの別の層を含む積層層にも適応される。
必要はない。全ての光学的厚みにヌ・１する前述の条件
は、これらの別の層を含む積層層にも適応される。
非線形光学材料を使用するとき、望ましいスーパー分解
能信号は、局所非線形光学効果がこの効果の領域内に走
査スポットが残存している間のみ存在している場合、換
Ｊずれは、走査スポットの中心部分がこの局所位置から
消失した直後に局所効果が消失する場合に、得られる。
能信号は、局所非線形光学効果がこの効果の領域内に走
査スポットが残存している間のみ存在している場合、換
Ｊずれは、走査スポットの中心部分がこの局所位置から
消失した直後に局所効果が消失する場合に、得られる。
この時走査スポットは、スポットの移動方向から見て前
方と後方の両方で減少する。この際スーパー分解能の信
号対雑音比は最大となる。この目的に必要となる回復時
間が短い材料、または瞬時に反転する材料の例は、ブリ
ーチング材料または双安定光学材料である。
方と後方の両方で減少する。この際スーパー分解能の信
号対雑音比は最大となる。この目的に必要となる回復時
間が短い材料、または瞬時に反転する材料の例は、ブリ
ーチング材料または双安定光学材料である。
非線形効果が殆ど熱効果によってもたらされる回復時間
が長い非線形光学材料を用いる場合には、スーパー分解
能信号の信号対！ａ音比はより小さくなるが、それても
この効果を使用するのに充分な大きさはある。この種の
材料を有する記録担体を走査する場合、非線形効果は走
査スポットの前側と後ろ側で発生するが、この効果はあ
る時間残存しかつ■呆の尾のように走査スポットに尾を
発生させるので、前側で走査スポットを減少させること
と型側での傾斜を急峻にすることのみがスーパー分解能
効果に寄４する。本発明の記録担体を読み出すためには
、放射源と、その放射源からの放射ビーノ、の焦点を合
わせて情報面上に回折制限走査スポットを形成する対物
システムと、情報面からの放射を電気信号に変換する放
射検出器とを有する既知の走査装置を使用することも可
能である。
が長い非線形光学材料を用いる場合には、スーパー分解
能信号の信号対！ａ音比はより小さくなるが、それても
この効果を使用するのに充分な大きさはある。この種の
材料を有する記録担体を走査する場合、非線形効果は走
査スポットの前側と後ろ側で発生するが、この効果はあ
る時間残存しかつ■呆の尾のように走査スポットに尾を
発生させるので、前側で走査スポットを減少させること
と型側での傾斜を急峻にすることのみがスーパー分解能
効果に寄４する。本発明の記録担体を読み出すためには
、放射源と、その放射源からの放射ビーノ、の焦点を合
わせて情報面上に回折制限走査スポットを形成する対物
システムと、情報面からの放射を電気信号に変換する放
射検出器とを有する既知の走査装置を使用することも可
能である。
既知の走査装置における放射源と情報面の間の対物シス
テムは、情報面と検出器との間の対物システムと同一の
開口数を有している（反射型記録担体の場合には対物シ
ステムは１個しかないが）。
テムは、情報面と検出器との間の対物システムと同一の
開口数を有している（反射型記録担体の場合には対物シ
ステムは１個しかないが）。
本発明によると走査装置をスーパー分解能に適したもの
にすることが出来ろ。その様な新規な装置の特徴は、検
出量［］が記記録体に人的する走査ビームの開口よりも
大きいことである。
にすることが出来ろ。その様な新規な装置の特徴は、検
出量［］が記記録体に人的する走査ビームの開口よりも
大きいことである。
検出開口は放射線検出器が受は入れるビームの開口であ
る。殆どの場合この開口は記録担体と検出器の間の光学
素子の開口によって決まるであるう。
る。殆どの場合この開口は記録担体と検出器の間の光学
素子の開口によって決まるであるう。
本発明の反射型記録担体の走査用走査装置の望ましい実
施例の特徴は、対物システムが、充分に補正されていて
かつ回折制限放口・Ｊスポットを形成するのに充分な光
学特性を有する丸い中心部分と、記録担体からの放射を
検出することが出来る隣接環状部分とを有している点で
ある。
施例の特徴は、対物システムが、充分に補正されていて
かつ回折制限放口・Ｊスポットを形成するのに充分な光
学特性を有する丸い中心部分と、記録担体からの放射を
検出することが出来る隣接環状部分とを有している点で
ある。
環状レンズ部分は光を集めるのみて充分であり画像化機
能を有する必要は無いので、この部分はレンズの中心部
分より光学特性ががなり悪くても良い。環状レンズ部分
により、対物システノ、の中心部分の外側に到達する記
録担体からの放射を捕らえかつ決める事が出来る。対物
システムにより形成される走査スポットよりがなり小さ
くかっス−パー分解能により読み出すことが出来る情報
領域内に含まれる情報は、特にこの放射内に存在するの
で最後に述べた走査装置は従来の装置よりもスーパー分
解能効果に対しより適したものである。
能を有する必要は無いので、この部分はレンズの中心部
分より光学特性ががなり悪くても良い。環状レンズ部分
により、対物システノ、の中心部分の外側に到達する記
録担体からの放射を捕らえかつ決める事が出来る。対物
システムにより形成される走査スポットよりがなり小さ
くかっス−パー分解能により読み出すことが出来る情報
領域内に含まれる情報は、特にこの放射内に存在するの
で最後に述べた走査装置は従来の装置よりもスーパー分
解能効果に対しより適したものである。
対物システムは、１制または２個の非球面屈折表面を有
する一枚のレンズ素子、ホログラフィックレンズまたは
半径方向に屈折率が変化しているレンズ素子と言う手段
による既知の方法により構成することが出来る。
する一枚のレンズ素子、ホログラフィックレンズまたは
半径方向に屈折率が変化しているレンズ素子と言う手段
による既知の方法により構成することが出来る。
環状レンズ部分を通る放射は、中心レンズ部分を通る放
射も捕らえる検出器によって捕らえることが出来る。し
かしながら、本発明の走査装置のさらに特徴とするとこ
ろは、環状レンズ部分を透過する放射を捕らえるために
別の検出器が設けられている点である。
射も捕らえる検出器によって捕らえることが出来る。し
かしながら、本発明の走査装置のさらに特徴とするとこ
ろは、環状レンズ部分を透過する放射を捕らえるために
別の検出器が設けられている点である。
従って、スーパー分解能効果による信号は別々に検出さ
れ処理される。しかも従来のディスクもこの装置により
読み出すことが出来る。
れ処理される。しかも従来のディスクもこの装置により
読み出すことが出来る。
［実施例］
添付の図面を参照し、例に基づいてより詳細に本発明を
説明する。
説明する。
第１ａ図は、波面が平面である放射ビーム１Ｊを如何に
して透過対象物０に対物レンズＬ＋により焦点合わせさ
せるか、及びその対象物を通る放射を如何に第二対物レ
ンズ上２により放射検出器りに集中させるかと言う点を
示している。対物レンズＬ＋を通過する離れた側のフィ
ールＦＥ（ρ）の変化が、第１ｂ図に半径ρの函数とし
て示されている。このフィールドは対物レンズの開口数
ＮＡ内に於いては一定値Ｅ＋を有するが、その外側でＯ
となっている。対物レンズＬ１は対象物０上に回折制限
放射スボッ）Ｓを形成し、フィールｔ” Ｅ（ｒ） （
第１ｃ図）は函数、ｈ（ｒ）／ｒ（Ｊｌ（ｒ）は−次ベ
ッセル函数）によって与えられる既知のアイリ（Ａｉｒ
ｙ）分布を有している。この放射スポットは、中心に位
置する明るい円と、それを囲みかつその部分より弱く外
側に行くにつれて弱くなるフィールド強度を有するいく
つかの輪とからなる。第１ｃ図は放射スポットのｔ！
（ｕ！幅ＦＷＩＩＭ、つまりフィールド強度がスポット
の中心でのそれの半分に等しいポイントの間の距離、も
示している。λを使用する放射の波長とすると、このＦ
ＷＩＩＭは例えば０．７１λ／ＮＡとなる。
して透過対象物０に対物レンズＬ＋により焦点合わせさ
せるか、及びその対象物を通る放射を如何に第二対物レ
ンズ上２により放射検出器りに集中させるかと言う点を
示している。対物レンズＬ＋を通過する離れた側のフィ
ールＦＥ（ρ）の変化が、第１ｂ図に半径ρの函数とし
て示されている。このフィールドは対物レンズの開口数
ＮＡ内に於いては一定値Ｅ＋を有するが、その外側でＯ
となっている。対物レンズＬ１は対象物０上に回折制限
放射スボッ）Ｓを形成し、フィールｔ” Ｅ（ｒ） （
第１ｃ図）は函数、ｈ（ｒ）／ｒ（Ｊｌ（ｒ）は−次ベ
ッセル函数）によって与えられる既知のアイリ（Ａｉｒ
ｙ）分布を有している。この放射スポットは、中心に位
置する明るい円と、それを囲みかつその部分より弱く外
側に行くにつれて弱くなるフィールド強度を有するいく
つかの輪とからなる。第１ｃ図は放射スポットのｔ！
（ｕ！幅ＦＷＩＩＭ、つまりフィールド強度がスポット
の中心でのそれの半分に等しいポイントの間の距離、も
示している。λを使用する放射の波長とすると、このＦ
ＷＩＩＭは例えば０．７１λ／ＮＡとなる。
対象物０は−様な層とみなされるので透過ｔは対象物上
のスボッ）Ｓの位置には無関係である（第１ｄ図）。も
し、この層が線形層、つまり透過が入射する放射に影響
されない層ならばこの層の後ろのフィールドｔｅ−Ｅ（
ｒ）は第１ｅ図に示されるように層に入射するＥ（ｒ）
と同様な形状及び同様な半値幅を有する。対象物の離れ
た側のフィールドとも呼ばれる対物レンズＬ２の検出開
口の位置でのフィールドは、Ｅ（ｒ）のフーリエ変換Ｅ
（ρ）、つまり対物レンズＬ１によってもたらされる変
換、の逆である。
のスボッ）Ｓの位置には無関係である（第１ｄ図）。も
し、この層が線形層、つまり透過が入射する放射に影響
されない層ならばこの層の後ろのフィールドｔｅ−Ｅ（
ｒ）は第１ｅ図に示されるように層に入射するＥ（ｒ）
と同様な形状及び同様な半値幅を有する。対象物の離れ
た側のフィールドとも呼ばれる対物レンズＬ２の検出開
口の位置でのフィールドは、Ｅ（ｒ）のフーリエ変換Ｅ
（ρ）、つまり対物レンズＬ１によってもたらされる変
換、の逆である。
この離れた側のフィールドが第１ｆ図に示されている。
単純化のために対物レンズ上２０開口数は対物レンズＬ
＋の開口数に等しいものと仮定しである。
＋の開口数に等しいものと仮定しである。
この状況は反射型記録担体を読み出すときに起る。
変調伝達函数ＭＴＦは離れた側のフィールドと検出開口
との叩き込みによって得られる。第ｔｇ図に示されるこ
の函数は、考察した条件ｔこ対しては２ＮＡ／λに等し
いカットオフ周波数ｆｃを有している。
との叩き込みによって得られる。第ｔｇ図に示されるこ
の函数は、考察した条件ｔこ対しては２ＮＡ／λに等し
いカットオフ周波数ｆｃを有している。
もし、ス・Ｊ象物０が非線形材料の層である場合には、
その透過は走査ビームｂのエネルギーの影響のもとで変
化する。このエネルギーは［’：（ｒ）・Ｅ”（ｒ）に
よって与えられる（Ｅ（「・）°はＥ（ｒ）の複素兵役
）で与えられる。非線形材料のヌ・１象物に対して、透
過ｔ （ｒ）は第一次近似で ｔ（ｒ）＝ｔＩＩ＋ΔＬ となる。ここでΔｔ＝γＥ（ｒ）・Ｅ（ｒ）°で、γは
材料の型とその厚み及び周囲媒体に依存する。項１１＋
は透過の線形部分を示し、ΔＬは非線形寄与分である。
その透過は走査ビームｂのエネルギーの影響のもとで変
化する。このエネルギーは［’：（ｒ）・Ｅ”（ｒ）に
よって与えられる（Ｅ（「・）°はＥ（ｒ）の複素兵役
）で与えられる。非線形材料のヌ・１象物に対して、透
過ｔ （ｒ）は第一次近似で ｔ（ｒ）＝ｔＩＩ＋ΔＬ となる。ここでΔｔ＝γＥ（ｒ）・Ｅ（ｒ）°で、γは
材料の型とその厚み及び周囲媒体に依存する。項１１＋
は透過の線形部分を示し、ΔＬは非線形寄与分である。
非線形寄与分は第１ｈ図に示されている。この項に対し
ても、半値幅Δｔ Ｆｕｕｎを例えは０．５１λ／ＮＡ
という値に決めることが出来る。非線形項ΔＬによって
、対象物０の後ろのフィールドは、第１ｃ図に示される
線形フィールド項Ｅ（「）のみならず非線形フィールド
項ΔＥ（ｒ）を得る。この項は、ΔＥ（ｒ） ＝Δｔ−
Ｅ（ｒ）、つまりΔＥ（ｒ）＝γ・Ｅ（「）・Ｅ（「）
・Ｅ（ｒ）’となり、これは第１ｉ図に示されている。
ても、半値幅Δｔ Ｆｕｕｎを例えは０．５１λ／ＮＡ
という値に決めることが出来る。非線形項ΔＬによって
、対象物０の後ろのフィールドは、第１ｃ図に示される
線形フィールド項Ｅ（「）のみならず非線形フィールド
項ΔＥ（ｒ）を得る。この項は、ΔＥ（ｒ） ＝Δｔ−
Ｅ（ｒ）、つまりΔＥ（ｒ）＝γ・Ｅ（「）・Ｅ（「）
・Ｅ（ｒ）’となり、これは第１ｉ図に示されている。
項ΔＥ（ｒ）はサイドロ−ブが小さく半値幅Ｆ欝団′が
かなり小さい放射スポットを示している。その半１１α
幅は、この与えられた条件のモデルの場合０．４２人／
ＮＡとなり、第１ｃ図のフィールド環Ｅ（＋・）によっ
て示される放射スポットのそれよりもかなり小さい。先
に述べた放射スポットの分解能は後に述べたスポットの
それよりも大きい。フィールド環Δｌ；″（ｒ）のフー
リエ変換へＥ（ρ）、つまり検出開口の位置での離れた
側のフィールドへの非線形寄与分、は次の叩き込みによ
って与えられる： ΔＥ（１） ）＝ γ・Ｅ（ρ） ｘ Ｅ（ρ）°ｘ
Ｅ（ρ）ここでＥ（ρ）は−様に満たされたアイリ円の
離れた側のフィールドに等しい。
かなり小さい放射スポットを示している。その半１１α
幅は、この与えられた条件のモデルの場合０．４２人／
ＮＡとなり、第１ｃ図のフィールド環Ｅ（＋・）によっ
て示される放射スポットのそれよりもかなり小さい。先
に述べた放射スポットの分解能は後に述べたスポットの
それよりも大きい。フィールド環Δｌ；″（ｒ）のフー
リエ変換へＥ（ρ）、つまり検出開口の位置での離れた
側のフィールドへの非線形寄与分、は次の叩き込みによ
って与えられる： ΔＥ（１） ）＝ γ・Ｅ（ρ） ｘ Ｅ（ρ）°ｘ
Ｅ（ρ）ここでＥ（ρ）は−様に満たされたアイリ円の
離れた側のフィールドに等しい。
第１Ｊ図に示されているようにΔＥ（ρ）はＥ（ρ）よ
りも広がっている。面述の例に於いては、Ｅ（ρ）はＮ
Ａから＋ＮＡま−Ｃ広がり、一方ΔＥ（ρ）は−５８Ａ
から＋３ＮＡに広がっている。離れた側のフィールド項
八Ｅ（ρ）と検出開口、つまり対物レンズ１４２の開口
、とを叩き込むことによって第１に図に示される変調伝
達函数ΔＭＴＦの非線形部分が得られる。所定のモデル
に対してはΔＭＴＦのカットオフ周波数ｆｃ’は通常の
回折がη１１限される光学走査装置のカットオフ周波数
ｆｃの２倍の周波数となる。
りも広がっている。面述の例に於いては、Ｅ（ρ）はＮ
Ａから＋ＮＡま−Ｃ広がり、一方ΔＥ（ρ）は−５８Ａ
から＋３ＮＡに広がっている。離れた側のフィールド項
八Ｅ（ρ）と検出開口、つまり対物レンズ１４２の開口
、とを叩き込むことによって第１に図に示される変調伝
達函数ΔＭＴＦの非線形部分が得られる。所定のモデル
に対してはΔＭＴＦのカットオフ周波数ｆｃ’は通常の
回折がη１１限される光学走査装置のカットオフ周波数
ｆｃの２倍の周波数となる。
対象物０からの放射が１個の検出器Ｏによって検出され
る場合、第１８図及び１に図の函数が加えられその結果
カットオフ周波数がｆｃ’の変調伝達函数ＭＴＦｓが得
られる。このようにして走査スポットＳのサイズを減少
させずに分解能を増大させた光学走査装置が得られた。
る場合、第１８図及び１に図の函数が加えられその結果
カットオフ周波数がｆｃ’の変調伝達函数ＭＴＦｓが得
られる。このようにして走査スポットＳのサイズを減少
させずに分解能を増大させた光学走査装置が得られた。
この状況はスーパー分ｔｒｙｔ能と呼ばれる。
非線形効果の性質はスーパー分解能効果それ自身とは無
関係である。ΔＬは大きくても小さくても父上または負
または後に説明するように複素数であっても異方性を有
していても良い。異方性とは効果が偏向の方向に、又は
放（ＪＪのＥヘクトルの方向に依存するという意味に理
解されるべきである。
関係である。ΔＬは大きくても小さくても父上または負
または後に説明するように複素数であっても異方性を有
していても良い。異方性とは効果が偏向の方向に、又は
放（ＪＪのＥヘクトルの方向に依存するという意味に理
解されるべきである。
Δｔの特性は、ｆｃよりも小さい対象物内の空間周波数
についてのみ重要である。０からｆｃの周波数範囲に於
て非線形部分が線形部分に加えられ、かつ非線形効果の
位相が線形効果のそれと反対である場合には第２図で示
されるように得られる伝達函数ＭＴＦＳに局所的な最小
値が発生ずる。
についてのみ重要である。０からｆｃの周波数範囲に於
て非線形部分が線形部分に加えられ、かつ非線形効果の
位相が線形効果のそれと反対である場合には第２図で示
されるように得られる伝達函数ＭＴＦＳに局所的な最小
値が発生ずる。
而に仮定したように走査される対象物はもちろん一様で
はないが、それは所定の構造を有している。光学記録担
体の場合にはこの構造は情報領域のパターンをｆ−７Ｌ
／でいる。第３図は、このような記録１１ｉ体の一部を
平面図で示している。情報の無い中１１１１ラント４に
よって互いに分Ａ１されている数多くの情ψ［Ｊ ）ラ
ック３が、記録ＩＬ！体ｌの情報１ｉ２内に存在してい
る。情報トラックは同心状トラックでも良いし１本の螺
旋トラックからなる疑似同心状連続トラックでもよい。
はないが、それは所定の構造を有している。光学記録担
体の場合にはこの構造は情報領域のパターンをｆ−７Ｌ
／でいる。第３図は、このような記録１１ｉ体の一部を
平面図で示している。情報の無い中１１１１ラント４に
よって互いに分Ａ１されている数多くの情ψ［Ｊ ）ラ
ック３が、記録ＩＬ！体ｌの情報１ｉ２内に存在してい
る。情報トラックは同心状トラックでも良いし１本の螺
旋トラックからなる疑似同心状連続トラックでもよい。
情報トラック３はトラック方向で中間領域６と交互に入
れ替わる情報領域５からなる。
れ替わる情報領域５からなる。
この情報構造はいわゆる位相構造であっても良いし、情
報表面内に漏られたピットを有しても良いしこの表面上
に位置する突起部を有していてもよい。このような構造
によってここに入射する放射の位相が影響を受ける。こ
の情報領域が情報表面の他の部分と異なる点は、これら
の情報領域の反射率もしくは透過率が異なっている点で
ある。このような情報領域を読み出すと走丘ビームの強
度は変化する。ざらに、情報領域はその磁化方向が周囲
のそれと反対である磁区を有していてもよい。
報表面内に漏られたピットを有しても良いしこの表面上
に位置する突起部を有していてもよい。このような構造
によってここに入射する放射の位相が影響を受ける。こ
の情報領域が情報表面の他の部分と異なる点は、これら
の情報領域の反射率もしくは透過率が異なっている点で
ある。このような情報領域を読み出すと走丘ビームの強
度は変化する。ざらに、情報領域はその磁化方向が周囲
のそれと反対である磁区を有していてもよい。
このような場合には、これらの領域によって生じた走査
ビームの偏光角またはカー（Ｋ ｅ ｒ ｒ ）効果に
よって読み出しが行える磁気光学記録担体が使用される
。これらのどの場合に於ても情報はトラック方向の一連
の情報領域の形でコート化されている。
ビームの偏光角またはカー（Ｋ ｅ ｒ ｒ ）効果に
よって読み出しが行える磁気光学記録担体が使用される
。これらのどの場合に於ても情報はトラック方向の一連
の情報領域の形でコート化されている。
第４図は、半径方向の断面で見た記録担体１の一部およ
びこの担体の読み出し装置を示している。
びこの担体の読み出し装置を示している。
情報表向２は反射面で、記録Ｉす体の基板７は透明であ
る。従って、情報はこの基板を二度通過する走査ビーム
ｂによって読み出すことが出来る。ビームｂは放！１１
４源ｌＯ５例えば半導体ダイオードレーザ、から得られ
、対物レンズＩＩによって情報面２上に焦点が結ばれ走
査スボッ）Ｓとなる。対物レンズ１１の前にはコリメー
タレンズ１２があり、これにより放射源からの発散ビー
ムが平行ビームに変換される。
る。従って、情報はこの基板を二度通過する走査ビーム
ｂによって読み出すことが出来る。ビームｂは放！１１
４源ｌＯ５例えば半導体ダイオードレーザ、から得られ
、対物レンズＩＩによって情報面２上に焦点が結ばれ走
査スボッ）Ｓとなる。対物レンズ１１の前にはコリメー
タレンズ１２があり、これにより放射源からの発散ビー
ムが平行ビームに変換される。
この際、その平行ビームが対物レンズ１１の瞳を充分に
占有し、かつ走査スボッ）Ｓが最小寸法の回折制限放射
スポットとなるように平行ビームの断面（責が決められ
る。
占有し、かつ走査スボッ）Ｓが最小寸法の回折制限放射
スポットとなるように平行ビームの断面（責が決められ
る。
１回転分のトラックは、中央の開口１４を突き出ている
シャフト１３によって記録担体を回転させることにより
走査される。全てのトラックまたは螺旋トラックの全体
は走査スポットと記録担体を相対的に半径方向に移動さ
せることにより走査させることが出来る。走査ビームは
トラック方向に−ある一連の情報領域と中間領域に応じ
て変調される。
シャフト１３によって記録担体を回転させることにより
走査される。全てのトラックまたは螺旋トラックの全体
は走査スポットと記録担体を相対的に半径方向に移動さ
せることにより走査させることが出来る。走査ビームは
トラック方向に−ある一連の情報領域と中間領域に応じ
て変調される。
変調された走査ビームは、情報面によって放射源１０の
方向に反射される。例えば半透明な面１６を有するプリ
ズムのようなビームスプリッタ１５が放射源と対物レン
ズの間に配置され、このプリズムにより反射されたビー
ムの一部が放射検出器１７に送られる。次にこの検出器
が読み出された情報に基づいて変調された電気信号Ｓ、
を発生させる。
方向に反射される。例えば半透明な面１６を有するプリ
ズムのようなビームスプリッタ１５が放射源と対物レン
ズの間に配置され、このプリズムにより反射されたビー
ムの一部が放射検出器１７に送られる。次にこの検出器
が読み出された情報に基づいて変調された電気信号Ｓ、
を発生させる。
情報領域からなる構造は、入射走査ビームを回折されな
い０次サブビーム、複数の１次サブビーム及び複数の高
次サブビームに分割させる二次元の回折格子とみなすこ
とが出来る。本発明においては１次サブビームのみが重
要である。と言うのは、より高次のサブビームのエネル
ギーは非常に小さいからである。
い０次サブビーム、複数の１次サブビーム及び複数の高
次サブビームに分割させる二次元の回折格子とみなすこ
とが出来る。本発明においては１次サブビームのみが重
要である。と言うのは、より高次のサブビームのエネル
ギーは非常に小さいからである。
第５ａ図は線状格子８の断面図である。この格子は対物
レンズからのビームｂにより図示されている瞳ｐのみが
照０４される。格子鱈まビームを反射させ、かつそれを
０次すブビームｂ（０）、＋１１次サブビーム（＋１）
、−１次すブビーノ、ｈ（−ｔ）及び図示されていない
複数の高次サブビームに分離させる。サブビーＡｈ（＋
１）及びｂ（−１）は角度十α及び−αでそれぞれ回折
される。第５１）図は、瞳の位置でのビームの断面を示
している。
レンズからのビームｂにより図示されている瞳ｐのみが
照０４される。格子鱈まビームを反射させ、かつそれを
０次すブビームｂ（０）、＋１１次サブビーム（＋１）
、−１次すブビーノ、ｈ（−ｔ）及び図示されていない
複数の高次サブビームに分離させる。サブビーＡｈ（＋
１）及びｂ（−１）は角度十α及び−αでそれぞれ回折
される。第５１）図は、瞳の位置でのビームの断面を示
している。
非線形効果が発生していない場合、入射ビームｂと同じ
角度β及び同じ方向を有するサブビームｂ（０）は、完
全に瞳の中に存在し、そして情報格子８がこの光学走査
装置により読み出される場合、検出器 （第４図の１７
）に送られる。この０次サブビームは、情報領域と中間
領域についての一連の情報を含んでいない。この情報は
特に１次すブビームｂ（＋Ｉ）、ｂ（−１）に存在して
いる。これらのサブビームのうち斜線部ＯＶ＋及びＯｖ
２によって示された部分のみが瞳の中に存在する。情報
の読み出しには、０次サブビームに対するサブビームｂ
（＋１）及びｂ（−１）の位相変化が利用される。第５
ｂ図の領域ＯＶ＋及びＯＶ２において、Ｈ７サブビーノ
、は０次サブビームと重なって干渉を発生させる。走査
スポットを情報トラックに関し移動させると１次サブビ
ームの位相は変化する。従って対物レンズを透過し検出
器が受は取る放射の強度も変化する。
角度β及び同じ方向を有するサブビームｂ（０）は、完
全に瞳の中に存在し、そして情報格子８がこの光学走査
装置により読み出される場合、検出器 （第４図の１７
）に送られる。この０次サブビームは、情報領域と中間
領域についての一連の情報を含んでいない。この情報は
特に１次すブビームｂ（＋Ｉ）、ｂ（−１）に存在して
いる。これらのサブビームのうち斜線部ＯＶ＋及びＯｖ
２によって示された部分のみが瞳の中に存在する。情報
の読み出しには、０次サブビームに対するサブビームｂ
（＋１）及びｂ（−１）の位相変化が利用される。第５
ｂ図の領域ＯＶ＋及びＯＶ２において、Ｈ７サブビーノ
、は０次サブビームと重なって干渉を発生させる。走査
スポットを情報トラックに関し移動させると１次サブビ
ームの位相は変化する。従って対物レンズを透過し検出
器が受は取る放射の強度も変化する。
走査スポットの中心が情報領域、例えはビット、の中心
と一致する場合には、１次サブビームと０次サブビーム
の間には所定の位相差ψが存在する。
と一致する場合には、１次サブビームと０次サブビーム
の間には所定の位相差ψが存在する。
この位相差は情報構造の位相深さとも呼ばれる。
情報スポットの１番目の情報領域から２番目への領域へ
の移動の場合、１次サブビームの位相は増大し、この位
相は走査スポットの中心が２番目の情報領域の中心に到
達したとき２πだけ増大する。同時に、−１次ビームの
位相は減少する。従って、０次サブビームの位相に対す
る１次サブビームの位相は次のように表すことが出来る
。
の移動の場合、１次サブビームの位相は増大し、この位
相は走査スポットの中心が２番目の情報領域の中心に到
達したとき２πだけ増大する。同時に、−１次ビームの
位相は減少する。従って、０次サブビームの位相に対す
る１次サブビームの位相は次のように表すことが出来る
。
φ（＋１）＝ψ＋ ２π ９
＋１１１
φ（−１）＝ψ−２π ８
ｐ＋
ここでＸは接線方向に於ける走査スポットの位置であり
、Ｐｔは情報構造の局所的接線方向周期である。遷移領
域ＯＶ＋及びＯＶ２の後ろに配置された２個の検出器の
電気出力信号は次のように表される。
、Ｐｔは情報構造の局所的接線方向周期である。遷移領
域ＯＶ＋及びＯＶ２の後ろに配置された２個の検出器の
電気出力信号は次のように表される。
Ｓ＋＝ｃｏｓ（ψ＋２π ）
５２＝ｃｏｓ（ψ−２π ）
１）電
情報信号Ｓ、はこれらの検出器信号を加えることによっ
て得られる。
て得られる。
Ｓ＋ ＝ Ｓ＋ ＋ ５２ ＝ ２・ｃｏｓψｃｏｓ
２π”Ｐ＋ この式は、サブビームｂ（＋１）及びｂ（−１）の一方
とｂ（０）との間に重なりが存在する限り適用出来る。
２π”Ｐ＋ この式は、サブビームｂ（＋１）及びｂ（−１）の一方
とｂ（０）との間に重なりが存在する限り適用出来る。
１次サブビームが回折される角度αは、 ｓｉｎα＝
λ／ρｔ＝λ・「によって与えられ、ここで「は格子ｇ
の空間周波数、つまり情報構造の局所空間周波数である
。α＝２βである場合にはもはやＥＦなりは存在しない
。ｓｉｎβ＝ＮＡであるので古典的なカットオフ周波数
「Ｃは 「ｃ＝２・ＮＡ／λ で与えられる。
λ／ρｔ＝λ・「によって与えられ、ここで「は格子ｇ
の空間周波数、つまり情報構造の局所空間周波数である
。α＝２βである場合にはもはやＥＦなりは存在しない
。ｓｉｎβ＝ＮＡであるので古典的なカットオフ周波数
「Ｃは 「ｃ＝２・ＮＡ／λ で与えられる。
情報構造の簡にある媒体が空気又は硝子のような線形媒
体である場合でかつ１次すブビーノ、の角度が０次サブ
ビームのそれに等しい場合にはこの式が適用される。も
し本発明で提案されるように非線形媒体が情報構造のこ
く近傍に配置されている場合でかつ放ｆ１・１ビームが
第１ｃ図のようなエネルギー分布を示し、そのため−時
的な非線形効果が走査ビームによって走査される通路に
形成されるような場合には、情報構造の離れた側のフィ
ールドに於けるエネルギー分布は第１Ｊ図に示されるよ
うに、より広がったものとなる。このことは０次及び１
次サブビームが、第５ｃ図に示されるように円Δｈ（０
）、Δｈ（＋ｉ）及びΔｂ（１）によってより広がるこ
とを意味している。第５ｂ図の状況に於いては、サブビ
ームｂ（＋１）及びｂ（−１）の中心Ｂ及びＣが各々Ｄ
及びＥに変化した場合にカットオフ周波数に到達するが
、第５ｃ図の状況に於いては検出１４が同じサイズの場
合カットオフ周波数Ｂ及びＣが各々Ｄ′及びＥ′に到る
まではカットオフ周波数に到達する事はない。と言うの
はその時に始めて１次すブビームΔｂ（＋１）及びΔｂ
（−１）とＯ次すブビームΔｈ（０）との市なりが障Ｐ
の中に存在しなくなるからである。距離Ａ１）′とＡＥ
’は各々距離ＡＤ及びＡＥの２倍であるので、カットオ
フ周波数は非線形効果が発生すると、所定のモデルに於
いてはファクター２増大する。
体である場合でかつ１次すブビーノ、の角度が０次サブ
ビームのそれに等しい場合にはこの式が適用される。も
し本発明で提案されるように非線形媒体が情報構造のこ
く近傍に配置されている場合でかつ放ｆ１・１ビームが
第１ｃ図のようなエネルギー分布を示し、そのため−時
的な非線形効果が走査ビームによって走査される通路に
形成されるような場合には、情報構造の離れた側のフィ
ールドに於けるエネルギー分布は第１Ｊ図に示されるよ
うに、より広がったものとなる。このことは０次及び１
次サブビームが、第５ｃ図に示されるように円Δｈ（０
）、Δｈ（＋ｉ）及びΔｂ（１）によってより広がるこ
とを意味している。第５ｂ図の状況に於いては、サブビ
ームｂ（＋１）及びｂ（−１）の中心Ｂ及びＣが各々Ｄ
及びＥに変化した場合にカットオフ周波数に到達するが
、第５ｃ図の状況に於いては検出１４が同じサイズの場
合カットオフ周波数Ｂ及びＣが各々Ｄ′及びＥ′に到る
まではカットオフ周波数に到達する事はない。と言うの
はその時に始めて１次すブビームΔｂ（＋１）及びΔｂ
（−１）とＯ次すブビームΔｈ（０）との市なりが障Ｐ
の中に存在しなくなるからである。距離Ａ１）′とＡＥ
’は各々距離ＡＤ及びＡＥの２倍であるので、カットオ
フ周波数は非線形効果が発生すると、所定のモデルに於
いてはファクター２増大する。
又第５ｃ図から判るように、より大きな検出開口を用い
る場合、つまり、より大きな障ρ′を用いろ場合には、
１次すブビーＪ１ΔＬ＋（＋ １ ）及びΔｂ（−１）
の中心Ｂ及びＣがより大きく外側に移動した場合のみ、
この陣内での１次サブビームと０次サブビームとの開の
市なりが発生しなくなり、その結果カット周波数がより
高くなる。
る場合、つまり、より大きな障ρ′を用いろ場合には、
１次すブビーＪ１ΔＬ＋（＋ １ ）及びΔｂ（−１）
の中心Ｂ及びＣがより大きく外側に移動した場合のみ、
この陣内での１次サブビームと０次サブビームとの開の
市なりが発生しなくなり、その結果カット周波数がより
高くなる。
サブビームΔｂ（０）、Δｂ（＋１）、及びΔｂ（−１
）の幅がより大きくなることにより、重なり領域に於け
るこれらのビームのエネルギーは、第５ｂ図の市なり領
域ＯＶ＋及びＯＶ２に於けるザブビームｂ（０）、ｂ（
＋１）及び１）（川）のそれよりも小さくなる。それ故
、スーパー分解能信号の娠幅は而の方法により得られる
情報信号Ｓ、のそれよりも小さくなるが、１に然として
読み出しを可能にずろのに充分な大きざである。非常に
小さい情報層１−５（例えは０．２７ｚｍ以下）を読み
出すときに必廿とされる非常に小さい寸法の非線形効果
においてのみ、走査ビー１、の受は入れられるエネルギ
ーレベルで情報信号が小さすぎる信吋幻雑音比を受は入
れられる程度までサブビーｌ、を拡大させることが出来
る。
）の幅がより大きくなることにより、重なり領域に於け
るこれらのビームのエネルギーは、第５ｂ図の市なり領
域ＯＶ＋及びＯＶ２に於けるザブビームｂ（０）、ｂ（
＋１）及び１）（川）のそれよりも小さくなる。それ故
、スーパー分解能信号の娠幅は而の方法により得られる
情報信号Ｓ、のそれよりも小さくなるが、１に然として
読み出しを可能にずろのに充分な大きざである。非常に
小さい情報層１−５（例えは０．２７ｚｍ以下）を読み
出すときに必廿とされる非常に小さい寸法の非線形効果
においてのみ、走査ビー１、の受は入れられるエネルギ
ーレベルで情報信号が小さすぎる信吋幻雑音比を受は入
れられる程度までサブビーｌ、を拡大させることが出来
る。
現在の発明にとって、ビームが情報構造面で効果的に狭
められるために非線形光学効果が情報構造のすぐ近傍又
は情報層それ自身で生じることが重要である。換言すれ
ば非線形層は情報構造の焦点深度内になければならない
。この焦点深度は、走査スポットを情報構造に形成する
対物システムのそれに第一近似の範囲で関係する。実効
走査スポットは回折制限スポットよりも小さいので、非
線形層の（α置での望ましい許容範囲は回折制限放射ス
ポットに関する焦点深度よりも小さくなる。
められるために非線形光学効果が情報構造のすぐ近傍又
は情報層それ自身で生じることが重要である。換言すれ
ば非線形層は情報構造の焦点深度内になければならない
。この焦点深度は、走査スポットを情報構造に形成する
対物システムのそれに第一近似の範囲で関係する。実効
走査スポットは回折制限スポットよりも小さいので、非
線形層の（α置での望ましい許容範囲は回折制限放射ス
ポットに関する焦点深度よりも小さくなる。
非線形層は、情報構造の前方に配置させても良いが、走
査ビームが情報層を透過する場合にはその後方に配置さ
せてもよい。後者の場合情報により変調されたビームは
記録ＩＵ体の後ろ側の検出器に送るか、それ自身の横方
向に反Ｑ＝１させることが出来る。この目的に必要とさ
れる反射層を非線形層としても良い。
査ビームが情報層を透過する場合にはその後方に配置さ
せてもよい。後者の場合情報により変調されたビームは
記録ＩＵ体の後ろ側の検出器に送るか、それ自身の横方
向に反Ｑ＝１させることが出来る。この目的に必要とさ
れる反射層を非線形層としても良い。
所望の非線形効果は、様々なタイプの非線形光学層を使
用することによって様々な方法で実現することが出来る
。それ故、本発明はその様な層を備えた数多くの新規な
光学記録担体にも関する。
用することによって様々な方法で実現することが出来る
。それ故、本発明はその様な層を備えた数多くの新規な
光学記録担体にも関する。
この種の記録担体の第一実施例が第６図に接線方向の断
面図として示されている。情報面２に於ける情報構造は
、例えば長さが異なっていてかつトラック方向ｔで中間
領域６と交互に入れ替るビット５を有している。反射層
２０がこの構造に形成されている。この層を保護層２１
により被覆してもよい。入射する放射がある強度レベル
を越えるとその透過が増大する非線形層２２が、透明基
板７と反射型情報構造の間に設けられている。ｒｒｊｉ
２２の材料と走査スボッ）Ｓ内のエネルギー分布とは、
その透過が主に放射スボッ）Ｓの中心領域Ｓ′で増加す
るように選択される。サブ放射スポットＳ′の形成によ
って放射スポットＳよりもかなり小さい情報とウド５が
読み出される。放射スポットの中心領域Ｓ′に於ける透
過を低下さ仕ることも可能である。この時の非線形効果
は異なったサインを有する。
面図として示されている。情報面２に於ける情報構造は
、例えば長さが異なっていてかつトラック方向ｔで中間
領域６と交互に入れ替るビット５を有している。反射層
２０がこの構造に形成されている。この層を保護層２１
により被覆してもよい。入射する放射がある強度レベル
を越えるとその透過が増大する非線形層２２が、透明基
板７と反射型情報構造の間に設けられている。ｒｒｊｉ
２２の材料と走査スボッ）Ｓ内のエネルギー分布とは、
その透過が主に放射スボッ）Ｓの中心領域Ｓ′で増加す
るように選択される。サブ放射スポットＳ′の形成によ
って放射スポットＳよりもかなり小さい情報とウド５が
読み出される。放射スポットの中心領域Ｓ′に於ける透
過を低下さ仕ることも可能である。この時の非線形効果
は異なったサインを有する。
第７図に示す様に、透過が変化する層２２を情報面２の
後方に設けてもよい。この場合の反射層２０は層２２の
上に設けられる。第７図のＰ！２２は、入射する放射に
対する局所的な反射係数が変化するような反射１コであ
ってもよい。この場合には、反射層２０は設けなくても
良い。
後方に設けてもよい。この場合の反射層２０は層２２の
上に設けられる。第７図のＰ！２２は、入射する放射に
対する局所的な反射係数が変化するような反射１コであ
ってもよい。この場合には、反射層２０は設けなくても
良い。
層２２は「ブリーチング層」でも良い腰 又は所定の波
長に対する透過が強度の増大と共に増大する様な飽和染
料を有する層であっても良い。又層２２はいわゆる双安
定光学材料の層であっても良い。
長に対する透過が強度の増大と共に増大する様な飽和染
料を有する層であっても良い。又層２２はいわゆる双安
定光学材料の層であっても良い。
第８図にはその様な材料の透過（Ｔ）が強度（１）の函
数として示されている。所定の強度１１以下では層は低
い透過Ｔ１を有している。強度しきい１１α１１を越え
ると透過は階段状にＴ２に増大し、その後は強度が増大
しても一定１［αに保たれる。強度が再び１１以下に低
下すると透過は階段状にＴ己こ低下する。Ｔ−１特性曲
線はヒステリシスを示す。
数として示されている。所定の強度１１以下では層は低
い透過Ｔ１を有している。強度しきい１１α１１を越え
ると透過は階段状にＴ２に増大し、その後は強度が増大
しても一定１［αに保たれる。強度が再び１１以下に低
下すると透過は階段状にＴ己こ低下する。Ｔ−１特性曲
線はヒステリシスを示す。
双安定光学材料及び熱効果に依存しない他の材料の利点
は、それらが即座に反転する事が可能であるので、非線
形光学効果が放射スポットが消失すると即座に消失しそ
の結果望ましいス・−バー分解能効果が得られることで
ある。
は、それらが即座に反転する事が可能であるので、非線
形光学効果が放射スポットが消失すると即座に消失しそ
の結果望ましいス・−バー分解能効果が得られることで
ある。
第６及び７図は、例えはブリーチング層の様な、Ｊ蕾２
２の一面は平坦であるのてこの層は情報構造のプロフィ
ールに対応していないことを示している。
２の一面は平坦であるのてこの層は情報構造のプロフィ
ールに対応していないことを示している。
例えば真空蒸着やスパッタリング等で形成される薄い層
２２が使用される場合には、この層を当該プロフィール
にス・ｊ応させることが出来る。この２つの可能性はそ
の透過が増加する層の場合のみならず以後に記述される
他の非線形層についても適用させる事が出来る。
２２が使用される場合には、この層を当該プロフィール
にス・ｊ応させることが出来る。この２つの可能性はそ
の透過が増加する層の場合のみならず以後に記述される
他の非線形層についても適用させる事が出来る。
第９図は一時的な非線形効果の発生に屈折率の変化を使
用する記録担体の実施例を示している。例えばいわゆる
相変化材料の層３０が情報構造の前に存在している。そ
の様な材料は、光学的に書き込み可能な材料として、従
って情報層として用いることが出来るものとして、既に
提案されている。
用する記録担体の実施例を示している。例えばいわゆる
相変化材料の層３０が情報構造の前に存在している。そ
の様な材料は、光学的に書き込み可能な材料として、従
って情報層として用いることが出来るものとして、既に
提案されている。
ＧａＳｂ及び１ｎｓｂの様なこれらの材料は、充分な強
度の光が照Ｑ４されると非晶質から結晶状態へあるいは
その逆に変化する性質を有している。この事により複素
屈折率が変化し、その結果書き込まれた領域の屈折率又
は透過率がその周囲のそれとは異なる事になる。この種
の材料の複素屈折率は、非晶質から結晶質又はその逆の
変換を発生させるレベル以下の強度の照射の場合゛Ｃあ
っても、これらの材料の層を本発明の非線形層に用いる
ことが出来るのに充分な程度の大きさに温度に依存して
変化することが見い出された。第９図の実施例に於いて
はこのような相変化層３０が情報！２の前面に設けられ
ている。この場合にも層３０によって走査スボッ）Ｓを
サブ走査スポットＳ′に効果的に絞ってサブミクロン領
域５を読み出す事が可能になる。
度の光が照Ｑ４されると非晶質から結晶状態へあるいは
その逆に変化する性質を有している。この事により複素
屈折率が変化し、その結果書き込まれた領域の屈折率又
は透過率がその周囲のそれとは異なる事になる。この種
の材料の複素屈折率は、非晶質から結晶質又はその逆の
変換を発生させるレベル以下の強度の照射の場合゛Ｃあ
っても、これらの材料の層を本発明の非線形層に用いる
ことが出来るのに充分な程度の大きさに温度に依存して
変化することが見い出された。第９図の実施例に於いて
はこのような相変化層３０が情報！２の前面に設けられ
ている。この場合にも層３０によって走査スボッ）Ｓを
サブ走査スポットＳ′に効果的に絞ってサブミクロン領
域５を読み出す事が可能になる。
第１０図に示されるようにその様な相変化層を情報層２
の後方に設けることも可能である。この際、層３１は、
その反ＩＪ＝ｊ係数が走査スボッ）Ｓよりも小さい領域
Ｓ′内で例えは走査放射により局所的に増大する反射層
として機能する事も出来る。
の後方に設けることも可能である。この際、層３１は、
その反ＩＪ＝ｊ係数が走査スボッ）Ｓよりも小さい領域
Ｓ′内で例えは走査放射により局所的に増大する反射層
として機能する事も出来る。
いわゆる膨張層は一時的な非線形光学効果を発生させる
非線形層にも適する。ヨーじｌツバ特許出願第０．１３
６，０７０号には、そのようなＪＦ！ｉを光学記録担体
に於ける書き込み層としで使用する点が記載されている
。ここでは膨張層は第二層、いわゆる保持層に、しっか
りと付着されている。書き込まれるべき情報に応じたレ
ーザーパルスを照射することにより、表面が平坦でない
構造（非平坦構造）により情報領域を膨張層に書き込む
ことが出来る。
非線形層にも適する。ヨーじｌツバ特許出願第０．１３
６，０７０号には、そのようなＪＦ！ｉを光学記録担体
に於ける書き込み層としで使用する点が記載されている
。ここでは膨張層は第二層、いわゆる保持層に、しっか
りと付着されている。書き込まれるべき情報に応じたレ
ーザーパルスを照射することにより、表面が平坦でない
構造（非平坦構造）により情報領域を膨張層に書き込む
ことが出来る。
何故ならばこの層の熱膨張係数は大きいからである。さ
らにこの層のガラス転移温度は低い。この非平坦構造は
、膨張係数が小さくかつガラス転移温度が室温以上の保
持層に伝達される。レーザーパルスが！！！射されなく
なっても表面の非平坦構造は消えない。なぜならば膨張
層がその元の形状に戻ることが保持層により阻止される
からである。
らにこの層のガラス転移温度は低い。この非平坦構造は
、膨張係数が小さくかつガラス転移温度が室温以上の保
持層に伝達される。レーザーパルスが！！！射されなく
なっても表面の非平坦構造は消えない。なぜならば膨張
層がその元の形状に戻ることが保持層により阻止される
からである。
スーパー分解能を得るために第１＋図に於ける膨張層３
２のみを非線形層としても良い。走査スポットＳ内のエ
ネルギー分布及び層、３２の物質パラメータ、特に熱膨
張率、の両者は、非平坦構造３３が走査スポットよりも
小さくなり、その結果この場合にもこのスポット内に識
別状態が発生し、より小さな走査スボッ）Ｓ−が効果的
に形成されるように、選１１＜される。
２のみを非線形層としても良い。走査スポットＳ内のエ
ネルギー分布及び層、３２の物質パラメータ、特に熱膨
張率、の両者は、非平坦構造３３が走査スポットよりも
小さくなり、その結果この場合にもこのスポット内に識
別状態が発生し、より小さな走査スボッ）Ｓ−が効果的
に形成されるように、選１１＜される。
当該位置に放射線スボッ）Ｓが照射されなくなっても非
ＩＰ−坦構造３３はすぐには消失しないが、熱が失われ
ていくために時間と共に徐々に減少して行く。このこと
は、記録７１４体に於いて後方に行くにつれて小さくな
る細長い変形部分が、第１２図に示されるように走査ス
ポットと共に層３２の表面を移動することを、醸味する
。このスポットは狭くなりそして第１２図のＳ及びＳ′
との比較から判るように、走査スポットの移動方向Ｖｓ
から見て、前面のみでそのエツジが急峻となる。それ故
スーパー分解能信号の信号対雑音比は、非線形効果が実
質上走査スポットと共に同時に消失する非線形光学材料
を使用する場合よりも小さくなる。
ＩＰ−坦構造３３はすぐには消失しないが、熱が失われ
ていくために時間と共に徐々に減少して行く。このこと
は、記録７１４体に於いて後方に行くにつれて小さくな
る細長い変形部分が、第１２図に示されるように走査ス
ポットと共に層３２の表面を移動することを、醸味する
。このスポットは狭くなりそして第１２図のＳ及びＳ′
との比較から判るように、走査スポットの移動方向Ｖｓ
から見て、前面のみでそのエツジが急峻となる。それ故
スーパー分解能信号の信号対雑音比は、非線形効果が実
質上走査スポットと共に同時に消失する非線形光学材料
を使用する場合よりも小さくなる。
第６．７．９、ｌＯ及び１１図の！ ２２．３０．３１
及び３２によって実現される非線形効果は、これらの層
の各層を共鳴構造として機能する記録担体の積層された
層の一部として構成することによりさらに増大させるこ
とが出来る。積層された層のうちの他の層は、記録担体
の構造に応じて、情報層、反射層、分離層の様な記録担
体に既に存在している層によっ−Ｃ構成することも可能
である。
及び３２によって実現される非線形効果は、これらの層
の各層を共鳴構造として機能する記録担体の積層された
層の一部として構成することによりさらに増大させるこ
とが出来る。積層された層のうちの他の層は、記録担体
の構造に応じて、情報層、反射層、分離層の様な記録担
体に既に存在している層によっ−Ｃ構成することも可能
である。
しかしながら共鳴積層体を記録担体全体に加えることも
可能である。第１３図は、複合反射層として機能するそ
の種の積層された層２４の例を示している。積層された
層２４は非線形光学材料のサブ層２札を有している。ｆ
ｆｆ層された層の局所反射率は当該場所に照射が行われ
ない限り低い。走査スポットがこの位置に照射されると
、サブ層２４．の屈折率が変化し、その結果主に走査ス
ポットが高いエネルギーを有している場所、つまりスポ
ットの中心部に於いて、複合層２４の反射が増大する。
可能である。第１３図は、複合反射層として機能するそ
の種の積層された層２４の例を示している。積層された
層２４は非線形光学材料のサブ層２札を有している。ｆ
ｆｆ層された層の局所反射率は当該場所に照射が行われ
ない限り低い。走査スポットがこの位置に照射されると
、サブ層２４．の屈折率が変化し、その結果主に走査ス
ポットが高いエネルギーを有している場所、つまりスポ
ットの中心部に於いて、複合層２４の反射が増大する。
従って反０４された放Ｑ・１は、走査スポットＳよりも
かなり小さい１１１ Ｑ・ｊスポットＳ′から発生（）
ているように見える。
かなり小さい１１１ Ｑ・ｊスポットＳ′から発生（）
ているように見える。
走査スポットの中心に於ける反射を減少させ、中心Ｓ
に於けるエネルギーをその外側よりも小さく４−ること
も可能である。既に述へたように、スーパー分解化にと
っては走査スポットに不連続性があることのみが市廿で
あって不連続性の特性はそれほと小梁ではない。
に於けるエネルギーをその外側よりも小さく４−ること
も可能である。既に述へたように、スーパー分解化にと
っては走査スポットに不連続性があることのみが市廿で
あって不連続性の特性はそれほと小梁ではない。
其［１３１：の積層体を第１４図に示されるように情報
層の前面に設けることもｎ■能である。積層層２５は、
人身・１する放射のエネルギーが充分高い場合にはサブ
層２５ヒ・・２５ｎの一層以上の屈折率を変化させるこ
とによりその透過を増大又は減少させるように構成され
る。
層の前面に設けることもｎ■能である。積層層２５は、
人身・１する放射のエネルギーが充分高い場合にはサブ
層２５ヒ・・２５ｎの一層以上の屈折率を変化させるこ
とによりその透過を増大又は減少させるように構成され
る。
透明層に対して透過は光学厚さｎ−ｄ（ｎは屈折率で、
ｄは幾何学的厚さ）の函数として、例えば第１５図に示
されるような変化を示す。非線形効果と共鳴効果の最適
な結合を得るためには、非線形層及び積層された層の両
方に対する積ｎ−ｄ及び全ての層の積の合計Σｒｌ：ｄ
：を、第１５図の曲線トのス・１応する動作点Ｗ、がこ
の曲線の最大傾きを有Ｌ／でいる領域に位置するように
しておくことが必要である。
ｄは幾何学的厚さ）の函数として、例えば第１５図に示
されるような変化を示す。非線形効果と共鳴効果の最適
な結合を得るためには、非線形層及び積層された層の両
方に対する積ｎ−ｄ及び全ての層の積の合計Σｒｌ：ｄ
：を、第１５図の曲線トのス・１応する動作点Ｗ、がこ
の曲線の最大傾きを有Ｌ／でいる領域に位置するように
しておくことが必要である。
実際上これはｎ−ｄがＮ・λ／４（Ｎは整数）に等しく
かいことを意味する。なぜならばこの曲線はＮ・λ／４
に対して極値Ｅを示すからである。反り・ｊｌ（”４積
層層に対しｎ−ｄ及びΣｎ ； ｄ ；の函数としての
反射は、透明な積層層の透過と同様な変化を示し、同様
な考察が可能である。
かいことを意味する。なぜならばこの曲線はＮ・λ／４
に対して極値Ｅを示すからである。反り・ｊｌ（”４積
層層に対しｎ−ｄ及びΣｎ ； ｄ ；の函数としての
反射は、透明な積層層の透過と同様な変化を示し、同様
な考察が可能である。
ここまでに述べた実施例にあける情報構造は（１７相構
造であって、これは情報表面」二にビットのみならず突
起部を有している情報領域によって読み出しビームに導
入された位相差を基にして読み出されるものである。し
かしながら情報構造は振幅構造によって読み出すことも
可能であり、この場合位相構造と同様に反射及び透過の
両方で読み出すことが出来る。この際情報領域はそれら
の周囲とは異なった反射及び透過率を有している。
造であって、これは情報表面」二にビットのみならず突
起部を有している情報領域によって読み出しビームに導
入された位相差を基にして読み出されるものである。し
かしながら情報構造は振幅構造によって読み出すことも
可能であり、この場合位相構造と同様に反射及び透過の
両方で読み出すことが出来る。この際情報領域はそれら
の周囲とは異なった反射及び透過率を有している。
いままで述べた記録担体の情報構造は永久的構造であり
、読み出し専用のものであった。情報領域は既知の記録
担体のそれらよりも小さい。このような記録担体の製造
は既知の技術を使用することによって容易に可能となる
。これには例えば短波長レーザーのような放射源を使用
しなければならず、書込レンズは大きな開口数を有して
いなければならないが、このことは必要な情報はいわゆ
るマスターディスクに一度だけ書き込めば良いので欠点
とはならない。マスターディスクから数多くのコピーを
作成することは既知のプレス加工またはレプリカ加工に
より行うことが出来る。それ故書き込み装置はより高価
なものであっても良い。
、読み出し専用のものであった。情報領域は既知の記録
担体のそれらよりも小さい。このような記録担体の製造
は既知の技術を使用することによって容易に可能となる
。これには例えば短波長レーザーのような放射源を使用
しなければならず、書込レンズは大きな開口数を有して
いなければならないが、このことは必要な情報はいわゆ
るマスターディスクに一度だけ書き込めば良いので欠点
とはならない。マスターディスクから数多くのコピーを
作成することは既知のプレス加工またはレプリカ加工に
より行うことが出来る。それ故書き込み装置はより高価
なものであっても良い。
そしてそれには短波長のガスレーザー及び開口数が大き
く焦点深度の浅い書き込み対物システムを装備させる事
が出来る。しかしながら、本発明は、より単純な装置に
よりサブミクロン情報領域を書き込むことを可能とする
、又は同じ装置を用いてより小さな情報領域さえも書き
込むことを可能とするマスターディスクの書き込みにも
使用することが出来る。
く焦点深度の浅い書き込み対物システムを装備させる事
が出来る。しかしながら、本発明は、より単純な装置に
よりサブミクロン情報領域を書き込むことを可能とする
、又は同じ装置を用いてより小さな情報領域さえも書き
込むことを可能とするマスターディスクの書き込みにも
使用することが出来る。
第１６図は接線方向の断面図におけるマスター記録担体
の一部を示す。原理的にはこのマスターは基板４０と放
射検出層４１を有している。本発明によると、例えばブ
リーチング層２３という、非線形光学層が層４１の上に
設けられている。書き込まれるべき情報に基づいて強度
変調され、図示されていない対物システムにより焦点が
結ばれて回折制限放射スボッ）Ｓとなる書き込みビーム
ｂ′は、スボッ）Ｓより小さい領域内で１＆ｉ２３の透
過を増大させる。
の一部を示す。原理的にはこのマスターは基板４０と放
射検出層４１を有している。本発明によると、例えばブ
リーチング層２３という、非線形光学層が層４１の上に
設けられている。書き込まれるべき情報に基づいて強度
変調され、図示されていない対物システムにより焦点が
結ばれて回折制限放射スボッ）Ｓとなる書き込みビーム
ｂ′は、スボッ）Ｓより小さい領域内で１＆ｉ２３の透
過を増大させる。
従って感光層はＳよりも小さい放射スポットＳ′により
照射される。そして情報領域はそれに対応して小さくな
る。マスター記録担体の全体が書き込みビームにより走
査された後、層２３が除去され、露光されたパターンは
、既知の現像及びエツチング工程により複製処理に適し
たレリーフパターンに変換される。
照射される。そして情報領域はそれに対応して小さくな
る。マスター記録担体の全体が書き込みビームにより走
査された後、層２３が除去され、露光されたパターンは
、既知の現像及びエツチング工程により複製処理に適し
たレリーフパターンに変換される。
全てが永久的情報構造を有する記録ｌＬｉ体に閏する第
６、？、９．１０．１１１３及び１４図に示された実施
例に加えて、使用者自身によって書き込む事が可能な記
録担体にも本発明を用いることが出来る。書き込み可能
な記録担体には、それら記録担体の製造者によって螺旋
トラック又は複数の同心円トラックの形態でサーボトラ
ック構造が設けられているのが望ましい。これらのトラ
ックには情報を全く入れておかないようにすることも出
来る。情報の書き込み時サーボトラックにヌ・１する書
き込みスポットの位置を検出し、このスポットが正確に
サーボトラックに追随する様に再調整させることが出来
る。このことにより使用者の書き込み読み取り装置には
、非常に正確で高価な機械的な位置合わせ及びガーイド
機構を必要としないと言う効果がある。記録担体トの任
意の１存置の書き込み及び読み取りを可能とするために
、サーボトラックがアドレス情報を備えていることも可
能である。書き込み可能な記録担体に、その一部が全て
の利用者に共通するユーザープログラムを記録する場合
、この部分、つまり標準情報、は、前もって記録してお
くことが出来る。従って使用者は自分自身の特定情報に
よってそれを完全なものにするのみで済む。
６、？、９．１０．１１１３及び１４図に示された実施
例に加えて、使用者自身によって書き込む事が可能な記
録担体にも本発明を用いることが出来る。書き込み可能
な記録担体には、それら記録担体の製造者によって螺旋
トラック又は複数の同心円トラックの形態でサーボトラ
ック構造が設けられているのが望ましい。これらのトラ
ックには情報を全く入れておかないようにすることも出
来る。情報の書き込み時サーボトラックにヌ・１する書
き込みスポットの位置を検出し、このスポットが正確に
サーボトラックに追随する様に再調整させることが出来
る。このことにより使用者の書き込み読み取り装置には
、非常に正確で高価な機械的な位置合わせ及びガーイド
機構を必要としないと言う効果がある。記録担体トの任
意の１存置の書き込み及び読み取りを可能とするために
、サーボトラックがアドレス情報を備えていることも可
能である。書き込み可能な記録担体に、その一部が全て
の利用者に共通するユーザープログラムを記録する場合
、この部分、つまり標準情報、は、前もって記録してお
くことが出来る。従って使用者は自分自身の特定情報に
よってそれを完全なものにするのみで済む。
サーボトラック構造又は一般的には予備記録される永久
的情報は、マスターｆ程及びレプリカ−１−程により、
後に書き込みｌｉが設けられろｌｌｌ−（４： ｌ−に
設けられる。マスター記録担体には第１６図に関して述
べたようにブリーチング層の様な非線形光学層を設ける
事が出来る。その結果サーボトラックを狭くする事も可
能となり、そして可能なアドレス及び情報領域も従来の
ものより小さくすることが可能となる。
的情報は、マスターｆ程及びレプリカ−１−程により、
後に書き込みｌｉが設けられろｌｌｌ−（４： ｌ−に
設けられる。マスター記録担体には第１６図に関して述
べたようにブリーチング層の様な非線形光学層を設ける
事が出来る。その結果サーボトラックを狭くする事も可
能となり、そして可能なアドレス及び情報領域も従来の
ものより小さくすることが可能となる。
サーボトラック構造を有する記録担体には遅き込み材料
の層及び本発明の非線形層が設けられる。
の層及び本発明の非線形層が設けられる。
第１７図はそのような担体のコ１コ径方向の断面図の一
部を示す。サーボトラックは３′により示され、中間ラ
ンドは４によって示されている。参！１（イ番号４２は
書き込み層を示し、４３は非線形層を示す。この層はス
ーパー分解能による読み出しに必要である゛のみならず
、書き込みの間、書き込みスボッ）Ｓよりもかなり小さ
い情報領域を形成するのにも必要である。これらの情報
領域は第１７図に示されるように、サーボトラック３′
に書き込むことも出来るが、又中間ランド４に書き込む
ことも出来る。更にサーホトラックは基板表面での溝及
びこの表面上での隆起部とすることも出来る。
部を示す。サーボトラックは３′により示され、中間ラ
ンドは４によって示されている。参！１（イ番号４２は
書き込み層を示し、４３は非線形層を示す。この層はス
ーパー分解能による読み出しに必要である゛のみならず
、書き込みの間、書き込みスボッ）Ｓよりもかなり小さ
い情報領域を形成するのにも必要である。これらの情報
領域は第１７図に示されるように、サーボトラック３′
に書き込むことも出来るが、又中間ランド４に書き込む
ことも出来る。更にサーホトラックは基板表面での溝及
びこの表面上での隆起部とすることも出来る。
書き込みが一度だけで消去が出来ないＮ４２にはアブラ
ティブ（ａｂｌａｔｉｖｅ）Ｐ’を用いることが出来る
。
ティブ（ａｂｌａｔｉｖｅ）Ｐ’を用いることが出来る
。
この層の例としては、反射させないか僅かしか反身・１
させない穴を書き込みビーＪ、によって形成することが
出来る反射層がある。
させない穴を書き込みビーＪ、によって形成することが
出来る反射層がある。
Ｆｊ！４２には相変化型材料を用いることもできる。
この材料を用いると、書き込みビームにより局所的に非
晶質から結晶層へあるいはその逆への転移が発生し、こ
れにより屈折率（又は反射率）が変化し、その結果書き
込まれた情報領域が透過又は反９・１の相違によってそ
の周囲と識別される事になる。
晶質から結晶層へあるいはその逆への転移が発生し、こ
れにより屈折率（又は反射率）が変化し、その結果書き
込まれた情報領域が透過又は反９・１の相違によってそ
の周囲と識別される事になる。
相変化材料は数回に渡る情報の書き込み及び消去にも適
している。強度の大きい放射ビームを用いて書き込まれ
た情報は、書き込みビームのそれよりも低い強度の放射
ビームによって読み出され、一方消去は書き込みビーム
と読み出しビームの間の強度で実行される。実際り、
ＩＦき込み、読み取り及び消去の機能は、三段階の強
度レヘルにスイッチすることが出来る一本のビームによ
り実行することが出来る。
している。強度の大きい放射ビームを用いて書き込まれ
た情報は、書き込みビームのそれよりも低い強度の放射
ビームによって読み出され、一方消去は書き込みビーム
と読み出しビームの間の強度で実行される。実際り、
ＩＦき込み、読み取り及び消去の機能は、三段階の強
度レヘルにスイッチすることが出来る一本のビームによ
り実行することが出来る。
相変化材料を有する書き込み可能な情報層は、これも相
変化材料を有する非線形層と組み合わせることが出来る
。しかしながら、記録担体が、その性質が情報層に書き
込むためと読み出しの際の非線形光学効果を発生させる
ためとの両方に使用される一層の相変化層のみを有する
ことも可能である。
変化材料を有する非線形層と組み合わせることが出来る
。しかしながら、記録担体が、その性質が情報層に書き
込むためと読み出しの際の非線形光学効果を発生させる
ためとの両方に使用される一層の相変化層のみを有する
ことも可能である。
第１８図は書き込みと消去が何度も可能である記録担体
の他の実施例を示す。書き込み可能１ご４４は膨張層４
５と保持層４６との二Ｊ詮を有していて、非平坦構造４
７の形態で情報領域を第一の波長を有するレーザービー
ムにより書き込むことが出来る。情報は強度の低いビー
ムを用いることにより読み出し及び書き込みすることが
可能であり、第二の波長のビームにより消去することが
出来る。
の他の実施例を示す。書き込み可能１ご４４は膨張層４
５と保持層４６との二Ｊ詮を有していて、非平坦構造４
７の形態で情報領域を第一の波長を有するレーザービー
ムにより書き込むことが出来る。情報は強度の低いビー
ムを用いることにより読み出し及び書き込みすることが
可能であり、第二の波長のビームにより消去することが
出来る。
膨張層のパラメーターを的確に選択することにより、こ
の層は情報層のみならず、非線形光学効果を発生させる
層としても使用することが可能となる。膨張層に於ける
非平坦構造の形態での情報領域を読み出す際には、読み
出しビ・−ムにより一時的に小さい変化がその非平坦構
造に発生する。
の層は情報層のみならず、非線形光学効果を発生させる
層としても使用することが可能となる。膨張層に於ける
非平坦構造の形態での情報領域を読み出す際には、読み
出しビ・−ムにより一時的に小さい変化がその非平坦構
造に発生する。
しかしこの変化は後の段階で消失するのでその非平１１
４構造はもとの形状を取り戻し、その情報は維持される
。
４構造はもとの形状を取り戻し、その情報は維持される
。
ゴ１、状の材料である当該膨張層の材料は、書き込み及
び消去可能な側オ料としてのみならず、永久的情報構造
を有する記録担体における情報層の相ｔ’ｔとし−Ｃも
使用することが出来る。第１９図に示される第一の可能
性は、ゴム状材料４８により満たされている情報ビット
５に情報が記録されることである。この情報構造を読み
出す際には、ビット内の材料が一時的に変形しく４９）
、その結果、放射スボッ）Ｓ内に不連続が発生し、非線
形効果が生じる。
び消去可能な側オ料としてのみならず、永久的情報構造
を有する記録担体における情報層の相ｔ’ｔとし−Ｃも
使用することが出来る。第１９図に示される第一の可能
性は、ゴム状材料４８により満たされている情報ビット
５に情報が記録されることである。この情報構造を読み
出す際には、ビット内の材料が一時的に変形しく４９）
、その結果、放射スボッ）Ｓ内に不連続が発生し、非線
形効果が生じる。
又第２０図に示されるように、ゴｌい状層に永久的情報
構造を設けることも１１丁能である。この図に於てゴム
状情報層は参照番号５０によって示されており、情報領
域は参照層″ｉ−！ｉ５によって示されている。
構造を設けることも１１丁能である。この図に於てゴム
状情報層は参照番号５０によって示されており、情報領
域は参照層″ｉ−！ｉ５によって示されている。
層５０よりもより容易に変形する第二のゴノ１、状層５
１を情報層に設けることもできる。情報層を読み出す際
、走査スボッ）Ｓの位置（５２）で層５Ｉを一時的に変
形させることによってこの場合にも非線形効果が得られ
る。今まで述べてきた書き込み可能な情報層： アブラ
ティブ層、相変化層及び膨張層の各々は、前記非線形層
：透過が変化する層、位相変化層又は膨張層の各々と組
み合わせるごとが出来る。非線形層は情報層の面方及び
後方の両方ζこ設けることが出来るし、又共鳴構造を構
成する記録担体内の積層層の一部を構成することも出来
る。
１を情報層に設けることもできる。情報層を読み出す際
、走査スボッ）Ｓの位置（５２）で層５Ｉを一時的に変
形させることによってこの場合にも非線形効果が得られ
る。今まで述べてきた書き込み可能な情報層： アブラ
ティブ層、相変化層及び膨張層の各々は、前記非線形層
：透過が変化する層、位相変化層又は膨張層の各々と組
み合わせるごとが出来る。非線形層は情報層の面方及び
後方の両方ζこ設けることが出来るし、又共鳴構造を構
成する記録担体内の積層層の一部を構成することも出来
る。
Ｓき込み可能でかつ消去可能である記録担体の他の実施
例は、基板、前もって設けられているサーボトラック構
造及び磁気光学層からなる磁気光学記録担体である。Ｐ
ｂ１ｌｉｐｓ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ。
例は、基板、前もって設けられているサーボトラック構
造及び磁気光学層からなる磁気光学記録担体である。Ｐ
ｂ１ｌｉｐｓ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ。
Ｖｏｌ、 ４２． Ｎｏ、 ２． Ａｕ３ｕｓｔ １９
８５． ＰＰ ３７−４７に記載されているこのような
記録担体とこの記録担体用の書き込み及び読み出し装置
が第２１図に線図的に示されている。
８５． ＰＰ ３７−４７に記載されているこのような
記録担体とこの記録担体用の書き込み及び読み出し装置
が第２１図に線図的に示されている。
記録担体ｌのサーボトラックは参１！（イ番号３′にょ
って示されている。参照番号７は基板を示し、５５は磁
気光学層を示す。放射源ｌＯ１例えば半導体ダイオード
レーザ、から発生した放射ビームｂはコリメータレンズ
１２によって平行ビームに変換され、対物システム１１
によって磁気光学層５５上に焦点が合われて回折制限走
査スボツ）Ｓ−となる。この層の照射された部分は、マ
グネットコイル６０が発生させる磁界中にある。磁気光
学層は、予め記録ＢＢ体の表面に垂直な方向に磁化され
ている。
って示されている。参照番号７は基板を示し、５５は磁
気光学層を示す。放射源ｌＯ１例えば半導体ダイオード
レーザ、から発生した放射ビームｂはコリメータレンズ
１２によって平行ビームに変換され、対物システム１１
によって磁気光学層５５上に焦点が合われて回折制限走
査スボツ）Ｓ−となる。この層の照射された部分は、マ
グネットコイル６０が発生させる磁界中にある。磁気光
学層は、予め記録ＢＢ体の表面に垂直な方向に磁化され
ている。
書き込みの間、放射ビームは、書き込まれるべき情報に
基づいて振幅変調される。記録担体と放射スポットＳ′
とを互いに相対的に移動させる時、磁気光学層は磁化方
向が予備磁化方向と反対である外部磁化の方向に反転さ
れるまで一定位置で加熱される。
基づいて振幅変調される。記録担体と放射スポットＳ′
とを互いに相対的に移動させる時、磁気光学層は磁化方
向が予備磁化方向と反対である外部磁化の方向に反転さ
れるまで一定位置で加熱される。
磁区の形態で書き込まれたこれらの情報領域を読み出す
時、記録担体は書き込みビームよりも低い強度の連続ビ
ームに照射されるが、磁区の存在により読み出しビーム
の偏向方向は僅かに回転する。この回転はカー回転と呼
ばれその角度±Ｏｋは局所磁化の符号に依存する。記録
担体により反射されその偏向方向が変調されているビー
ムは、例えばビーム分離プリズム６１により、検出ブラ
ンチの方向に向けられる。このブランチは、その主軸が
このビームの元の偏向方向に対して２２．５”の角度を
成すλ／２板６２を有している。従って、偏向面は±θ
にの偏向により４５°回転する。偏向検出ビームスプリ
ッタ−６３は、ビームを２本の相互に垂直に偏向された
、レンズ６４．６５を介して検出器６６及び６７によっ
て受は取られるサブビームに分離する。そして角度変調
±θには検出器上で振幅変調に変換される。それらの位
相が反対であるので、差信号は正確な読み出し信号とな
る。
時、記録担体は書き込みビームよりも低い強度の連続ビ
ームに照射されるが、磁区の存在により読み出しビーム
の偏向方向は僅かに回転する。この回転はカー回転と呼
ばれその角度±Ｏｋは局所磁化の符号に依存する。記録
担体により反射されその偏向方向が変調されているビー
ムは、例えばビーム分離プリズム６１により、検出ブラ
ンチの方向に向けられる。このブランチは、その主軸が
このビームの元の偏向方向に対して２２．５”の角度を
成すλ／２板６２を有している。従って、偏向面は±θ
にの偏向により４５°回転する。偏向検出ビームスプリ
ッタ−６３は、ビームを２本の相互に垂直に偏向された
、レンズ６４．６５を介して検出器６６及び６７によっ
て受は取られるサブビームに分離する。そして角度変調
±θには検出器上で振幅変調に変換される。それらの位
相が反対であるので、差信号は正確な読み出し信号とな
る。
記録担体で反射し、プリズム６１を通過したビームの一
部は、半透明鏡のような別のビームスプリッタ−６８に
より別の検出ブランチ６９の方向に向けられる。このブ
ランチに於いてはトラッキング誤差と焦点合せ誤差が、
書き込み時及び読み出し時の双方で検出される。
部は、半透明鏡のような別のビームスプリッタ−６８に
より別の検出ブランチ６９の方向に向けられる。このブ
ランチに於いてはトラッキング誤差と焦点合せ誤差が、
書き込み時及び読み出し時の双方で検出される。
この記録担体を消去するためには、外部磁界を反転させ
て磁気光学層５５の予備磁化方向と外部磁界フィールド
の方向を同一にした状態で、連続ビームをこの記録担体
に照射する。その結果書き込まれたドメインは元の磁化
方向に戻る。
て磁気光学層５５の予備磁化方向と外部磁界フィールド
の方向を同一にした状態で、連続ビームをこの記録担体
に照射する。その結果書き込まれたドメインは元の磁化
方向に戻る。
この記録担体及びそれらの検出方法及び装置についての
詳細は、Ｐｈ１ｌｉｐｓ Ｔｅｃｈｉｎｉｃａｌ Ｒｅ
ｖｉｅｗ。
詳細は、Ｐｈ１ｌｉｐｓ Ｔｅｃｈｉｎｉｃａｌ Ｒｅ
ｖｉｅｗ。
Ｖｏｌ、 ４２． Ｎｏ、 ２． ＰＰ ３７−４７に
記載されている。
記載されている。
本発明は、前述のカー回転がガドリニウムテルビＩクム
ー鉄−コバルト合金のようなある種の磁気光学材料は、
敏感に温度に依存すると言う事実を有効に利用している
。回折制限走査スポット内でのエネルギー分布によって
走査スポットの一部は、そのスポットの残りの部分とは
異なるカー回転を示すことになる。これにより、この場
合にも走査スポット内で識別状態が確立される。
ー鉄−コバルト合金のようなある種の磁気光学材料は、
敏感に温度に依存すると言う事実を有効に利用している
。回折制限走査スポット内でのエネルギー分布によって
走査スポットの一部は、そのスポットの残りの部分とは
異なるカー回転を示すことになる。これにより、この場
合にも走査スポット内で識別状態が確立される。
磁気光学読み出しは、読み出しビームのカー回転のみな
らず楕円偏向の変化によっても行うことが出来る。この
変化もある種の磁気光学材料については温度依存性があ
り、そのためこの発明を磁区によって生じる楕円偏向の
変化を用いる磁気光学記録担体にも使用する事が出来る
。
らず楕円偏向の変化によっても行うことが出来る。この
変化もある種の磁気光学材料については温度依存性があ
り、そのためこの発明を磁区によって生じる楕円偏向の
変化を用いる磁気光学記録担体にも使用する事が出来る
。
本発明により従来のものよりも小さい磁区を読み出すこ
とが可能となる。これらの小さな磁区は、第２２図に示
されている特別な書き込み方法により得ることが出来る
。書き込みスボッ）Ｓが記録担体に古き込まれるべきト
ラック部分３に対して速度Ｖで右の方向に移動し、時刻
ｔｌＩでスポットの中心Ｓ、がポイント八にあるものと
仮定する。次いで磁界フィールドが例えば図面に垂直の
方向で前方に向けられると、スボッ）Ｓの内表面の全体
はその方向に磁化される。放射スポットの中心が８に移
動した後、磁界を反転させる。するとスポットＳにある
円領域の磁化方向は逆になる。つまり中心Ａを有する書
き込まれた磁区の一部が消去される。その結果残りの磁
区は斜線部りのみとなる。この磁区の長さはＶＸｔ（ｔ
は磁界が所定の方向にある期間）で決められる。この結
果書き込まれた磁区は書き込みスポットの直径よりもか
なり小さくなる。
とが可能となる。これらの小さな磁区は、第２２図に示
されている特別な書き込み方法により得ることが出来る
。書き込みスボッ）Ｓが記録担体に古き込まれるべきト
ラック部分３に対して速度Ｖで右の方向に移動し、時刻
ｔｌＩでスポットの中心Ｓ、がポイント八にあるものと
仮定する。次いで磁界フィールドが例えば図面に垂直の
方向で前方に向けられると、スボッ）Ｓの内表面の全体
はその方向に磁化される。放射スポットの中心が８に移
動した後、磁界を反転させる。するとスポットＳにある
円領域の磁化方向は逆になる。つまり中心Ａを有する書
き込まれた磁区の一部が消去される。その結果残りの磁
区は斜線部りのみとなる。この磁区の長さはＶＸｔ（ｔ
は磁界が所定の方向にある期間）で決められる。この結
果書き込まれた磁区は書き込みスポットの直径よりもか
なり小さくなる。
前述した池の非線形層の一つを磁気光学記録担体に設け
ることも可能である。これにより磁気光学層の非線形効
果が増大するので、この記録担体のＮＦき込み及び読み
出しが改善される。第２３図は、この種の記録担体の例
を示す。この図に於いて参照番号７は透明基板を示し、
この透明基板上にはトラック３て示されるサーボトラッ
ク構造が設けられている。この構造は例えば窒化アルミ
ニウムの誘電体層７０により被覆されている。磁気光学
層５５はこの層のトにある。層５５の上には、例えばこ
れも窒化アルミニラ１１からなる、第二の誘電体層７１
がある。この層のＩ−には、例えば相変化層３１のよう
な、反０４を非線形光学層がある。
ることも可能である。これにより磁気光学層の非線形効
果が増大するので、この記録担体のＮＦき込み及び読み
出しが改善される。第２３図は、この種の記録担体の例
を示す。この図に於いて参照番号７は透明基板を示し、
この透明基板上にはトラック３て示されるサーボトラッ
ク構造が設けられている。この構造は例えば窒化アルミ
ニウムの誘電体層７０により被覆されている。磁気光学
層５５はこの層のトにある。層５５の上には、例えばこ
れも窒化アルミニラ１１からなる、第二の誘電体層７１
がある。この層のＩ−には、例えば相変化層３１のよう
な、反０４を非線形光学層がある。
もらろん磁気光学材料がそれほど温度依存性を示さない
磁気光学記録担体に、第２３図の１−３１のような別に
設けた層の非線形効果のみを使用することも可能である
。
磁気光学記録担体に、第２３図の１−３１のような別に
設けた層の非線形効果のみを使用することも可能である
。
磁気光学記録担体から読み出された信号の信号対雑音比
は、読み出しビーＪ、の強度を大きくすることによって
増大させることが出来る。その様な強度の増大は磁区を
古き込むためにも好ましいことである。
は、読み出しビーＪ、の強度を大きくすることによって
増大させることが出来る。その様な強度の増大は磁区を
古き込むためにも好ましいことである。
本発明の記録担体は、検出開口が原理的には走査スポッ
トを形成する対物システムの開口ζご等しい既知の走査
装＠を用いて、読み出し及び書き込みを行う事が出来る
。本発明の別の観点によると、検出量１コは対物システ
ムの開口よりもかなり大きい。その場合にはスーパー分
解能効果を望ましい程度にまで利用することが出来る。
トを形成する対物システムの開口ζご等しい既知の走査
装＠を用いて、読み出し及び書き込みを行う事が出来る
。本発明の別の観点によると、検出量１コは対物システ
ムの開口よりもかなり大きい。その場合にはスーパー分
解能効果を望ましい程度にまで利用することが出来る。
記録担体を透過により走査する装置の場合には、検出開
口は何の問題もなく増大させることが出来る。何故なら
ば検出器の側にあって記録担体の後方にある光学システ
ムの部分は、何ら画像の処理特性を持つ必要はなく、単
に放射を集めれは良いからである。
口は何の問題もなく増大させることが出来る。何故なら
ば検出器の側にあって記録担体の後方にある光学システ
ムの部分は、何ら画像の処理特性を持つ必要はなく、単
に放射を集めれは良いからである。
反射型記録担体を走査ずろ場合、反射された放ｆＪＪは
、回折制限放射スポットを形成しなＬ−）れはならずか
つ高度な光学的な品質を有しなけれはならない対物シス
テムを介した時のみ検出器に到達することが出来る。本
発明によると、第２４図に示されているようにその中心
部分７６が１Ｆシく補正されていて、かつその周辺部分
の品質が少し劣るより大きな対物レンズ７５を使用する
ことが出来る。付加部分の周辺部分７７は、より大きな
角度で回折しかつ非線形効果が顕著である放射を集める
ことが出来る。放ＯＪ源１０によって供給され、かつレ
ンズ１２によってコリメートされたビームｂは、対物レ
ンズ７５の中心部分７６のみを占有するので、精度の高
い走査スボソｔ・Ｓが情報面２に形成される。
、回折制限放射スポットを形成しなＬ−）れはならずか
つ高度な光学的な品質を有しなけれはならない対物シス
テムを介した時のみ検出器に到達することが出来る。本
発明によると、第２４図に示されているようにその中心
部分７６が１Ｆシく補正されていて、かつその周辺部分
の品質が少し劣るより大きな対物レンズ７５を使用する
ことが出来る。付加部分の周辺部分７７は、より大きな
角度で回折しかつ非線形効果が顕著である放射を集める
ことが出来る。放ＯＪ源１０によって供給され、かつレ
ンズ１２によってコリメートされたビームｂは、対物レ
ンズ７５の中心部分７６のみを占有するので、精度の高
い走査スボソｔ・Ｓが情報面２に形成される。
第２４図の対物レンズ７５は、−枚の非球面レンズ慶素
またはホログラフィックレンズ又は半径方向に屈折率が
変化しているレンズであっても良い。
またはホログラフィックレンズ又は半径方向に屈折率が
変化しているレンズであっても良い。
良く補正された従来の対物レンズの周辺に別に環状レン
ズを配置することが出来ることはもらろんである。
ズを配置することが出来ることはもらろんである。
記録担体により反身・１されかつ対物レンズ７５の中心
部分７６を通過する放射の部分と環状部分７７によって
集められるこのｊｌｉ （Ｈの部分とは、１個の検出器
１７によって検出することが出来る。
部分７６を通過する放射の部分と環状部分７７によって
集められるこのｊｌｉ （Ｈの部分とは、１個の検出器
１７によって検出することが出来る。
状況によっては、これらの部分を別々に検出する方が有
利である場合もある。この目的のためには例えば反射部
分８０により囲まれている放射透過中心部分７９を有す
る仮の形態の第二ビーノ、スプリッター７８を第一ビー
ムスブリツタ−１６の後方の放射路に配置しても良い。
利である場合もある。この目的のためには例えば反射部
分８０により囲まれている放射透過中心部分７９を有す
る仮の形態の第二ビーノ、スプリッター７８を第一ビー
ムスブリツタ−１６の後方の放射路に配置しても良い。
対物レンズ７５の中心部分７６を通過する放射のみが元
の検出器１７に到達し、環状のレンズ部分７７を通過ず
ろ敢／Ｊ＝１は別の、例えば環状検出３８１により検出
される。井−線形効果が線形効果の位相と反ス・ｊの位
相を発生させ、その結果第２図に示されるように変調伝
達函数が局所的な最小値を有するような場合、この配置
によれは検出器の信号を加算する代わりに減算すること
によってこの最小値を補償することが出来る。史にその
場合スーパー分解能信号は別々に検出することが出来、
この装置は通常の線形記録担体を走査するのにも適して
いる。
の検出器１７に到達し、環状のレンズ部分７７を通過ず
ろ敢／Ｊ＝１は別の、例えば環状検出３８１により検出
される。井−線形効果が線形効果の位相と反ス・ｊの位
相を発生させ、その結果第２図に示されるように変調伝
達函数が局所的な最小値を有するような場合、この配置
によれは検出器の信号を加算する代わりに減算すること
によってこの最小値を補償することが出来る。史にその
場合スーパー分解能信号は別々に検出することが出来、
この装置は通常の線形記録担体を走査するのにも適して
いる。
第１ａ〜１に図は、本発明の原理を示す。
第２図は、本発明を用いたときに（すられる変調（７、
達函数の例を示す。 第３図は、光学記録担体の実施例の平面図である。 第４図は、光学走査装置の実施例を示す。 第５ａ、５ｂ及び５Ｃ図は、非線形効果が無い場合、ま
たは非線形効果ある場合の、情報構造の離れた側のフィ
ールドに於けるいくつかの次数のサブビームの断面図で
ある。 第６．７．９．１０．１Ｌ１３．１４．１６．１７．１
８，１９．２０及び２３図は、非線形層を有する記録担
体の実施例を示す。 第８図は、双安定光学材料の強度の函数としての透過を
示す。 第１２図は、熱的に発生させられた非線形光学効果の変
化を示す。 第１５図は、非線形層及び積層層の光学厚さの函数とし
ての透過を示す。 第２１図は、磁気光学書き込み及び読み取り装置を示す
。 第２２図は、磁気光学記録担体に於ける磁区を書き込む
方法を示す。 第２４図は、本発明の読み出し装置の実施例を示す。 ｌ・・・記録担体、 ２・・・情報面、３′・・・サ
ーボトラック、 ５・・・情報ビット、 ７・・・透明基板、 １１・・・対物レンズ、 １３・・・シャフト、 １５・・・ビームスプリッタ、 １７・・・検出器、 ２１・・・保護層、 ２３・・・ブリーチング層、 ２４、・・・サブ層、 ３０・・・相変化層、 ３２・・・膨張層、 ４０・・・基板 ４２・・・書き込み層、 ４４・・・書き込み可能層、 ４６・・・保持層、 ５０・・・ゴム状情報層、 ５５・・・磁気光学層、 旧・・・ビーム分離ブリズノ１． ３・・・情報トラック、 ４・・・中間ランド、 ６・・・中間領域、 １０・・・放射源、 １２・・・コリメータレンズ、 １４・・・開口、 １６・・・半透明な面、 ２０・・・反身、ｊｌｆｉ。 ２２・・・非線形層、 ２４・・・積層層、 ２５・・・（貞！缶層、 ３１・・・相変化層、 ３３・・・非平坦構造、 ４１・・・放射検出層、 ４３・・・非線形層 ４５・・・膨張層、 ４７・・・非平坦構造、 ５１・・・第二のゴｌ、状層、 ６０・・・マグネットコイル、 ６２・・・入／２）反。 ６３・・・偏向検出ビームスプリッタ−６４、６５・・
・レンズ、 ［３６、６７・・・検出器、６８・
・・ビームスプリッタ− ６９・・・検出ブランチ、 ７０・・・誘電体層
、７１・・・第二の誘電体層、 ７５・・・対物レ
ンズ、７６・・・中心部分 ７７・・・環状
のレンズ部分、７８・・・第二ビームスプリッタ ７９・・・放射透過中心部分、 ８０・・・反射部分
、８１・・・環状検出器 出 願 人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラン
ペンファブリケン イ荀ＬＬ）Ｘ會ｚｔｔ 汎 川 牙１ ７
第１ａ図 第１ｇ図 第１に図 １・−・記録担体、 ・・・、ｉ占Ｊ１担体、２・・−Ｆ＋’＋報而、３面・
情報ト２・ノリ、５・・・情報Ｌ°ラフト６・・・中間
領域、７・・・透明用１ム２０・・・Ｎ９・ＩＩ＋！！
、 ２１・・保、ｆ＋！！、 ２２・・４１線形層１
、（〇−相変化層 ２・・・情報面、 第５ｃ図 １・・・記録担体、 ７・・・透明基板、 ２４・・・槙Ｊ−層、 ３３・・・非平坦構造 ５・・・情報１ブト、 ２０・・・反Ｑ（層、 ３１・・・相変化層。 ６・・・中間領域、 ２ト・保護層、 ３２・・・膨張層、 ■・・・記録１１イ本、３′・・・９−本一トラック、
４・・・中間ラシトー、７・・・透明基板、２０・・・
反射層、２１・・・保護層、４４・・・古き込み可能層
、４５・・・膨張層、４６・・・保持層、４７・・・非
平坦構造層 ト・・記ｆｊＩ！用本、 ４・・・中津ｂシト“、 ５５・・・磁気光学層、 αと・・入／２板、 関、６７・・・検出器、 ３・・・情報トラック、 ５・・・忙中Ｉヒ０ット、 ３′・・・号−本一トラック、 ７・・・透明基板、 ら０・・・７り）グト］イル、 ６１・・・じ−
ム分角霊アリスーム、６３・・・偏向検出ｔ−ムスアリ
フ９−１ ｆｉ４． Ｇ５・・・シンｌ−１６８・・
・じ−ムスノ０リッター、（４９・・・検出ノーＪシｆ
ト・・記録担体、 １１・・・文→物しシス“、 ２・・・情報面、 ３・・・情報トラック、７・・
・透明基板、１６・・・半透明な面、１７・・−検出器
、 ３Ｉ・・・相変化層、ｌ！Ｊ・・・故刊唐逆中心部
分、明・・・反射部分、８１・・・環状検出器 １０・・・放ｆｆ４ｆｉ、 第２１図
達函数の例を示す。 第３図は、光学記録担体の実施例の平面図である。 第４図は、光学走査装置の実施例を示す。 第５ａ、５ｂ及び５Ｃ図は、非線形効果が無い場合、ま
たは非線形効果ある場合の、情報構造の離れた側のフィ
ールドに於けるいくつかの次数のサブビームの断面図で
ある。 第６．７．９．１０．１Ｌ１３．１４．１６．１７．１
８，１９．２０及び２３図は、非線形層を有する記録担
体の実施例を示す。 第８図は、双安定光学材料の強度の函数としての透過を
示す。 第１２図は、熱的に発生させられた非線形光学効果の変
化を示す。 第１５図は、非線形層及び積層層の光学厚さの函数とし
ての透過を示す。 第２１図は、磁気光学書き込み及び読み取り装置を示す
。 第２２図は、磁気光学記録担体に於ける磁区を書き込む
方法を示す。 第２４図は、本発明の読み出し装置の実施例を示す。 ｌ・・・記録担体、 ２・・・情報面、３′・・・サ
ーボトラック、 ５・・・情報ビット、 ７・・・透明基板、 １１・・・対物レンズ、 １３・・・シャフト、 １５・・・ビームスプリッタ、 １７・・・検出器、 ２１・・・保護層、 ２３・・・ブリーチング層、 ２４、・・・サブ層、 ３０・・・相変化層、 ３２・・・膨張層、 ４０・・・基板 ４２・・・書き込み層、 ４４・・・書き込み可能層、 ４６・・・保持層、 ５０・・・ゴム状情報層、 ５５・・・磁気光学層、 旧・・・ビーム分離ブリズノ１． ３・・・情報トラック、 ４・・・中間ランド、 ６・・・中間領域、 １０・・・放射源、 １２・・・コリメータレンズ、 １４・・・開口、 １６・・・半透明な面、 ２０・・・反身、ｊｌｆｉ。 ２２・・・非線形層、 ２４・・・積層層、 ２５・・・（貞！缶層、 ３１・・・相変化層、 ３３・・・非平坦構造、 ４１・・・放射検出層、 ４３・・・非線形層 ４５・・・膨張層、 ４７・・・非平坦構造、 ５１・・・第二のゴｌ、状層、 ６０・・・マグネットコイル、 ６２・・・入／２）反。 ６３・・・偏向検出ビームスプリッタ−６４、６５・・
・レンズ、 ［３６、６７・・・検出器、６８・
・・ビームスプリッタ− ６９・・・検出ブランチ、 ７０・・・誘電体層
、７１・・・第二の誘電体層、 ７５・・・対物レ
ンズ、７６・・・中心部分 ７７・・・環状
のレンズ部分、７８・・・第二ビームスプリッタ ７９・・・放射透過中心部分、 ８０・・・反射部分
、８１・・・環状検出器 出 願 人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラン
ペンファブリケン イ荀ＬＬ）Ｘ會ｚｔｔ 汎 川 牙１ ７
第１ａ図 第１ｇ図 第１に図 １・−・記録担体、 ・・・、ｉ占Ｊ１担体、２・・−Ｆ＋’＋報而、３面・
情報ト２・ノリ、５・・・情報Ｌ°ラフト６・・・中間
領域、７・・・透明用１ム２０・・・Ｎ９・ＩＩ＋！！
、 ２１・・保、ｆ＋！！、 ２２・・４１線形層１
、（〇−相変化層 ２・・・情報面、 第５ｃ図 １・・・記録担体、 ７・・・透明基板、 ２４・・・槙Ｊ−層、 ３３・・・非平坦構造 ５・・・情報１ブト、 ２０・・・反Ｑ（層、 ３１・・・相変化層。 ６・・・中間領域、 ２ト・保護層、 ３２・・・膨張層、 ■・・・記録１１イ本、３′・・・９−本一トラック、
４・・・中間ラシトー、７・・・透明基板、２０・・・
反射層、２１・・・保護層、４４・・・古き込み可能層
、４５・・・膨張層、４６・・・保持層、４７・・・非
平坦構造層 ト・・記ｆｊＩ！用本、 ４・・・中津ｂシト“、 ５５・・・磁気光学層、 αと・・入／２板、 関、６７・・・検出器、 ３・・・情報トラック、 ５・・・忙中Ｉヒ０ット、 ３′・・・号−本一トラック、 ７・・・透明基板、 ら０・・・７り）グト］イル、 ６１・・・じ−
ム分角霊アリスーム、６３・・・偏向検出ｔ−ムスアリ
フ９−１ ｆｉ４． Ｇ５・・・シンｌ−１６８・・
・じ−ムスノ０リッター、（４９・・・検出ノーＪシｆ
ト・・記録担体、 １１・・・文→物しシス“、 ２・・・情報面、 ３・・・情報トラック、７・・
・透明基板、１６・・・半透明な面、１７・・−検出器
、 ３Ｉ・・・相変化層、ｌ！Ｊ・・・故刊唐逆中心部
分、明・・・反射部分、８１・・・環状検出器 １０・・・放ｆｆ４ｆｉ、 第２１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）情報面上で焦点を結んで走査スポットとなる走査
ビームによって情報面を光学的に走査する方法であって
、前記走査スポットが前記情報面を走査するように当該
走査スポット及び前記情報面の担体を互いに相対的に移
動させる方法において、 実質的な回折制限走査スポットを、前記走 査ビームの放射により前記走査スポット内で識別状態が
発生しその結果前記実効走査スポットが元の前記走査ス
ポットよりもかなり小さくなると言う光学効果を発生さ
せる非線形光学材料の層と共に、使用することを特徴と
する情報面を光学的に走査する方法。 （２）情報面を備え、請求項（１）記載の方法による走
査に適した光学記録担体において、非線形光学材料の層
が前記情報面の焦点深度内に位置することを特徴とする
光学記録担体。 （３）情報トラックに配置された情報領域により構成さ
れている永久的情報構造が前記情報面に設けられていて
、当該領域が前記トラック方向で中間領域と交互に配置
されていてかつそれらの中間領域とは光学的に区別され
ていることを特徴とする請求項（２）記載の光学記録担
体。 （４）読み出しに適し、書き込みが一回可能である請求
項（２）記載の光学記録担体において、前記情報面が前
記情報面内での前記走査スポットの位置を決める永久的
サーボトラック構造を有していることを特徴とする光学
記録担体。 （５）読み出しに適し、数回の書き込みと消去が可能で
ある請求項（２）記載の光学記録担体において、前記情
報面が前記情報面内での前記走査スポットの位置を決め
る永久的サーボトラック構造を有していることを特徴と
する光学記録担体。 （６）最初にかつ光学的にトラック形状構造が書き込ま
れかつ基板及び情報層を有している請求項（２）記載の
マスタ用記録担体において、前記情報層が情報の存在し
ない書き込み層であることを特徴とする記録担体。 （７）前記非線形光学材料が、前記入射する放射の強度
変化と共にその透過が変化する材料であることを特徴と
する請求項（２）、（３）、（４）、（５）または（６
）記載の記録担体。 （８）透過が前記強度の影響の基に変化する前記材料が
、飽和型染料であることを特徴とする請求項（７）記載
の記録担体。 （９）透過が前記強度の影響の基に変化する前記材料が
、双安定光学材料であることを特徴とする請求項（７）
記載の記録担体。 （１０）前記非線形光学材料が、前記入射する放射の強
度が変化する時その屈折率が変化する材料であることを
特徴とする請求項（３）、（４）、または（５）記載の
記録担体。（１１）前記非線形光学材料が相変化材料で
ある請求項（１０）記載の記録担体において、非線形光
学材料の層もまた前記情報層であることを特徴とする記
録担体。 （１２）前記非線形光学材料を、熱膨張係数が相対的に
大きい合成物質としたことを特徴とする請求項（３）、
（４）、または（５）記載の記録担体。 （１３）磁界と放射ビームにより磁区を書き込むことが
可能で、その磁区が走査ビームの偏光の変化により読み
出すことが出来る磁気光学材料を有する情報層を備えた
請求項（５）記載の記録担体において、前記非線形層を
その偏光の変化が前記入射する放射の強度に依存する磁
気光学情報層により構成することを特徴とする記録担体
。 （１４）非線形光学材料の層が前記磁気光学層の焦点深
度内に設けられていることを特徴とする請求項（１３）
記載の記録担体。 （１５）前記非線形光学層が、前記走査放射に対して共
鳴構造を構成する積層された層の一部を形成しているこ
とを特徴とする請求項（７）〜（１４）に記載の記録担
体。 （１６）前記非線形層に組み合わされた複数の別の層が
設けられていて、これらの層が前記共鳴構造を構成して
いることを特徴とする請求項（１３）記載の記録担体。 （１７）請求項（１）記載の方法を実施するのに適して
いて、かつ放射源と、前記放射源からの放射ビームの焦
点を記録担体の情報面上に結ばせて回折制限走査スポッ
トとする対物システムと、前記情報面からの放射を電気
信号に変換する放射検出器とを備えた走査装置において
、前記検出器の開口が前記記録担体上に入射する前記走
査ビームの閉口より大きいことを特徴とする走査装置。 （１８）反射型記録担体走査用の請求項（１７）記載の
走査装置において、前記対物システムが、充分に補正さ
れていてかつ前記回折制限放射スポットを形成するのに
充分な光学特性を有する丸い中心部分と、前記記録担体
からの放射を検出することが出来る隣接環状部分とを有
していることを特徴とする走査装置。 （１９）前記環状レンズ部分を通る前記放射線を検出す
るために別の検出器が設けられていることを特徴とする
請求項（１８）記載の走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8801327A NL8801327A (nl) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | Methode voor het optisch aftasten van een informatievlak en optische registratiedragers en aftastinrichtingen geschikt voor toepassing van de methode. |
| NL8801327 | 1988-05-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296926A true JPH0296926A (ja) | 1990-04-09 |
| JP2732297B2 JP2732297B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=19852341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1128603A Expired - Fee Related JP2732297B2 (ja) | 1988-05-24 | 1989-05-22 | 情報面を光学的に走査する方法及び記録担体並びに当該方法の使用に適した走査装置 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5153873A (ja) |
| EP (1) | EP0343727B1 (ja) |
| JP (1) | JP2732297B2 (ja) |
| KR (1) | KR0163023B1 (ja) |
| CN (1) | CN1038963C (ja) |
| AT (1) | ATE118918T1 (ja) |
| AU (1) | AU622449B2 (ja) |
| BR (1) | BR8902391A (ja) |
| CA (1) | CA1322791C (ja) |
| DE (1) | DE68921244T2 (ja) |
| ES (1) | ES2069573T3 (ja) |
| HK (1) | HK62396A (ja) |
| NL (1) | NL8801327A (ja) |
| YU (1) | YU47316B (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01236483A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 信号トラック捕捉装置 |
| US5208799A (en) * | 1991-02-08 | 1993-05-04 | Sony Corporation | Magneto-optic recording method and magneto-optic recording/reproducing apparatus |
| US5218581A (en) * | 1990-12-27 | 1993-06-08 | Sony Corporation | Magneto-optical recording medium and method for reproducing signal using an external magnetic field from such a medium |
| US5241520A (en) * | 1990-12-28 | 1993-08-31 | Sony Corporation | System and method of reproducing signals recorded on a magneto-optic recording medium |
| JPH05266478A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | Sharp Corp | 光メモリ素子及びそれを用いた再生方法 |
| US5265074A (en) * | 1991-02-08 | 1993-11-23 | Sony Corporation | Magneto-optical recording medium |
| JPH0750028A (ja) * | 1992-12-25 | 1995-02-21 | Victor Co Of Japan Ltd | 光ディスク装置 |
| US5569517A (en) * | 1994-06-23 | 1996-10-29 | Tdk Corporation | Optical information medium |
| US5576084A (en) * | 1993-11-11 | 1996-11-19 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Optical recording medium and the producing method of the optical recording medium |
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