TW571303B - High-density optical recording medium, storage device thereof, and recording/reproducing method - Google Patents

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TW571303B TW091104286A TW91104286A TW571303B TW 571303 B TW571303 B TW 571303B TW 091104286 A TW091104286 A TW 091104286A TW 91104286 A TW91104286 A TW 91104286A TW 571303 B TW571303 B TW 571303B
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optical
optical recording
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Shinya Hasegawa
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Fujitsu Ltd
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Description

571303 五 、發明説明（ 【技術領域】 本發明係有關高密度光記錄媒體、其記憶裝置及其記 錄再生方法，特別係、有關使用近場光（Evanes_⑴洲之 而密度光記錄媒體、其記憶裝置及其記錄再生方法。 【習知技藝】 訂 習知之光碟用光學磁頭中，光係藉由使用透鏡而聚 集此時，可6己錄於光碟之資訊容量係與所聚集之光束 (B叫口徑有關，且，此聚集之光束口徑，將因用以於光 碟記錄資訊或將之再生之雷射光之波長與光學透鏡系統之 數值口徑（NA)而有所限制。為使光碟高密度化以增加可記 錄於光碟之資訊容量’需令雷射光之波長短波長化及增加 光學透鏡之數值口徑。然而，由於繞射界限之故，因此前 述手段於光碟高密度化上有其界限。 線 密 相 亦 為提高光學透鏡系統之數值口徑（NA)，提案有一如下 之方法，即，藉由使用SIL(固態浸沒透鏡8〇仙Immersi〇n Lenz)，以利用NA為i以上，由底面滲出之近場光 (EVanescent Light)將資訊記錄於光碟媒體。然，如前述， 使用近場光將資訊記錄於光碟媒體，需於使SIL與光碟記錄 面之間隔維持於1/10波長以内之狀態下進行記錄。因此 為使光碟與SIL透鏡系統間之距離保持於一定，需進行精 之控制’進而，灰塵附著於光碟上時，將產生Sil與灰塵 碰撞之問題。尤其，因灰塵之問題，將使光碟之優點， 即可換性（Removability)難以實現。又，使用SIL之方法， 因使用折射率而使數值口徑（NA)提高，故此方法於光碟高 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -4- 571303 A7 五、發明説明（2 ) 密度化上有其界限。 相對於前述所述，為藉由光碟之高密度化而達到大容 虿化，提案有一如下之方法，即，利用近場光學（〇pticai Near Field)將資訊記錄於光碟或由光碟再生資料。 作為一用以產生近場光之構造之近場光學探針 (Pr〇be)，人們廣泛使用如下述之光纖（光纖探針〇ptical
Fiber Probe)，即，具有一小於使用於記錄或再生上之光之 波長的微小開口，且前端呈尖銳化狀態者。此光纖探針係 於將光纖其中-端加熱並將之拉伸|，或使用4匕學餘刻法 呈尖銳化狀態後，再以金屬塗佈前端部分以外之部分而加 以製作。藉由將雷射光入射於經由前述程序所製作出之光 纖探’十上即可在开> 成於前端部分之微小開口附近產生近 場光。 然而，前述光纖探針具有光之利用效率低之缺點。譬 如，數值口徑為100nm時，入射於光纖探針之光的強度與 由光纖探針之前端部分出射（—going)之光的強度之:為 :.嶋以下，所出射之光的強度極低。在此，為解決此問 題’提案有如下之近場光學探針。 其中-探針，係多階段尖銳化光纖探針。有關此光纖 採針，係載於譬如1996年發行之APplied Physics
PhyS1CsLetters，VGl.73，NG.15，p2謂询。此光纖探針，係 使光纖探針前端之尖端角由光纖之根部朝 階段變化者。 本紙張尺度適用中國國家標準（⑶幻M規格（2]〇χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、可| f線------ .5- 571303 A7 五、發明説明（3 ) 另一探針’係金屬探針。有關此探針，係載於日本專 開A報特開平丨37847號公報中，係藉由將光照射於 探針之前端以於前端部分附近產生近場光。 另探針’係附有金屬微球之微小開口纖維探針。有 關此纖維探針，係載於日本專利公開公報特開平11-ΗΠ809 唬么報中，其係於纖維探針前端部分之微小開口之中心形 成有金屬微球。此纖維探針藉由微小開口出射之光而於金 屬铽球中激發電子波（plasmon)，藉此，於金屬球附近產生 強烈之近場光。 另一板針，係業已進行金屬塗佈之玻璃片探針。有關 此探針’係載於1997年發行之Physical Review B之 ν〇1·55，Ν〇·12，ρ7977-7984中。此探針係構造成於切出呈三 角柱狀之玻璃片上形成厚度5〇nm程度之金屬膜，且於該金 屬膜上激發表面電子波。由於所激發之表面電子波朝探針 頂點傳播，故頂點附近將產生強烈之近場光。 其他之探針，係附有金屬散亂體之玻璃基板探針。有 關此探針，係載於曰本專利公開公報特開平u_25〇46〇號 中，其係於玻璃基板之底面部裝配有金屬散亂體。如此， 藉由裝配金屬散亂體，因將於金屬散亂體附近產生強烈之 近場光，故使用此產生之近場光。 ;、、：而近％光學糸統（Near Field Optics)中，用以產生 近場光之構造與記錄材料表面之間隔，需控制呈維持於數 奈米（nm)至數十奈米（nm)程度。因此，使用以前述光纖及 玻璃片構成之探針時，需一特別控制系統，以用其精密控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） •裝----- • 奪 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _、可| ▼線- -6 - ^71303 發明説明（， 制探針前端部分與記錄材料表面之間隔。一般而言，此控 制系統藉由測定於探針前端與記錄材料間作用之原子力 (Atnnc Force)，以測定探針前端部分與記錄材料表面之間 隔’並使該敎值為-定值，以對探針之位置進行祠服控 制（Servo Control)。然而’由於前述飼服控制之祠服頻域 (⑽)有某—界限值，因此，探針隨以H值U差 而婦猫記錄_之相對速度，將受限於某速度以下。尤其， 求门貝料傳送速度之光碟記憶裝置中，因高速旋轉光 碟，故需提高探針掃猫光碟之速度。不過，具變形及傾斜 狀態之碟片高速旋轉時，前述伺服控制系統因需於具有高 頻率之振幅的極大干擾下追蹤探針，故前述控制方法亦有 無法進行控制之情形。為解決此問題，提案有如下述之探 針。 其-之探針，係平面開口探針。此光纖探針係載於譬 如由1998年3月發行之電子情報通信學會論文該、v〇1. ’ No·3，PP.119-126 翻譯之 Electr〇nics and
Communimations in Japan, Part 2, V〇l.8. No.85 pp41-48? 1 _ :此探針係使用各向異性現象(A—。—)而於矽基 板中形成開口者。此探針因微小開口之周邊部呈平坦狀， 故藉由將探針按壓於記錄媒體，可使探針前端部分與記錄 材料表面之間隔維持於一定值。 另奴針，係附有墊片（Pad)之開口探針。此探針係載 於日本專利公開公報特開平1 1-265520號中。此探針，係於 板底面。卩上开》成有於前端部具微小開口之四角錐突 本紙張尺度適财關家鮮(^^K)X297公楚) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝丨 '、可| ▼線丨 P進而’於錢起部之周邊部分上形成有墊片。藉此 可使探針前端部分與記錄材料表面之距離維持於一 铋針係附有金屬微小晶片之面發光雷射探針。 此抓針係載於1999年發行之應用物 ，68’NG.12，pl38(M383中。此探針，係於面發光雷射 射之鈿面上开》成有金屬之微小開口與金屬之微小突 起。因構造呈平坦狀，故藉由將探針按壓於資料，便可使 探針與記錄材料表面之間隔維持於一定值。 另抓針係載於1989年發行之〇ptics c〇mmunicati〇ns V〇1.69，No.3,4，p219-224中，其目的係在於效率良好地產生 微弱之近場光。此探針，係將天線（Antenna)所使用之貼片 天線（Patch Antenna)與同軸電纜（c〇_axial Cable)應用於光 上者’可效率良好地產生近場光。 另一探針係載於1997年12月9曰取得專利之Gr〇ber等 人的美國專利USP Ν〇·5,696,372中，其目的係在於效率良 好地產生微弱之近場光。此探針，係藉由使用由蝶型（B〇w Tie)金屬片構成之微小偶極天線（Dipole Antenna)而產生微 小之近場光。 利用近場光以記錄資訊或將之再生之系統，需滿足下 述三個條件。第一，需對用以產生近場光之構造，即近場 光學探針等與記錄媒體之間隔進行精密控制，俾使其相較 於使用於記錄或再生上之雷射光的波長，為極短之—定距 離。第二，所產生之近場光的光束點極小。第三，為於記 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 571303 A7 B7 五、發明説明（6 憶媒體兩速記憶資訊，或由記憶媒體高速再生資訊，故所 產生之近場光的光利用效率高。 _裝—— 镛 · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 前述多階段尖銳化光纖探針雖較一般所使用之光纖探 針具有約1〇倍至100倍高之光利用效率，然而，就有關應用 於需要10%以上之高光利用效率之光記錄/再生而言，尚不 充分。進而，因使用光纖，故機械特性脆弱，尤其不易進 4亍南速知"目苗。 則述金屬探針、附有金屬微球之微小開口纖維探針、 業已進行金屬塗佈之玻璃片探針、及附有金屬散亂體之玻 璃基板探針，由於均為利用金屬之特性而提高效率者，故 可達成高的光利用效率。然而，無論哪一探針，前端皆具 有機械特性脆弱之形狀，因此不易進行高速掃瞄。尤其， 金屬針探針與附有金屬散亂體之玻璃基板探針，因探針之 前端，或無法觸及散亂體之光亦入射於記錄媒體，故具有 檢測出a午多背景光場（Background Light)之問題點。 ▼線_ 又，如前述，亦提案有幾個可進行高速掃瞄之探針。 平面開口探針及附有墊片之開口探針雖可使用於高速掃瞎 上，光利用效率卻低。 附有金屬微小晶片之面發光雷射探針雖可假想成能進 行高速掃瞄，且光利用效率高，背景光場亦少。不過，於 使用金屬之微小突起以產生強烈之近場光上，儘管需將金 屬之形狀最適當化，但有關其形狀，卻無任何揭示。又， 有關其製造方法’亦無任何揭示。 進而，藉由一將天線所使用之貼片天線與同軸電纜應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） -9- 571303 A7 五、發明説明（7 ) -- 用於光之方法以效率良好地產生近場光之方法，以及使用 以蝶里金屬片構成之微小偶極天線以產生微小之近場光之 方法，均有一記錄媒體上附有灰塵之問題，與一為使用以 、琢光之構k與5己錄媒體之間隔相較於使用於記錄或 再生上之雷射光的波長，為極短之一定距離而需進行精密 控制之問題（磁頭磁碟介面之問題Head以吐Interface)。因 此，即使藉由前述方法，仍難以實現光碟之優點，即可換 性（Removability) 〇 另一方面，於光碟媒體之中設置透鏡上之基板以提高 記錄密度之方法係發表於Guerra等人，2〇〇1年4月22_25曰 之 Optical Data St〇rage 2001 Technical Digest pp277 279 中。此方法之目的係在於解決灰塵、磁頭磁碟介面之問題 等。然而，此方法並未利用近場光，而係構造成將微透鏡 (Microlens)内藏於記錄媒體中，並使用藉此微透鏡聚集之 光而於σ己錄媒體進行記錄/再生。因此，藉由增加透鏡用材 料之折射率，便可增加記錄密度。不過，因折射率有其界 限，故，如前述論文所載，相對於使用平常之光學系統時， 執距僅可為約-半程度，由該結果，記錄密度僅提高約2 倍。又，因於周圍均句形成呈球面狀之透鏡形狀之基板， 故此記錄媒體不易進行製造。進而，由於光束擴散於鄰接 之磁軌而產生所謂互溢（Cr〇ss Talk)、互消以說）、 交互寫入（Cross Write)之問題，因此，實際上並無法令軌 距太過縮小，而有紀錄媒體無法增大之問題。此外，因透 鏡要求2.7之光折射率，故雖使用Ti〇2等透鏡材料，但此透 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱）
------------------••裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) t · ▼線丨 -10- 571303 五、發明説明（8 鏡材料於具有藍光（Biu ^ ^ ^ 50之雷射二極體（LD)之“加叫皮 :中旦未透過光。因此，無法使用短波長之雷射二極體， 有不易達成南紀錄密度之問題。 【發明之揭示】 本發明之目的係在於解決前述習知技術之問題’並提 使用近琢光之问畨度光記錄媒體、記憶裝置、高密度光 5己錄媒體之記錄及再生方， > — 々专以及尚岔度光記錄媒體之製 造方法。 /本發明之目的，係於利用近場光記錄資訊或將之再生 之系統中’提供滿足前述三要件之高密度光記錄媒體、其 記憶裝置、及其記錄再生方法。 為達成此目的，提供一光記錄媒體，係至少於基板上 形成有記錄膜與保護膜者，其係構造成於光射入之信號記 錄面上，沿預定方向具有多數由呈尖銳化之突出部構成之 記錄磁執，且於前述突出部形成有近場光產生膜。 藉此，可將用以增強電場之近場光產生用膜埋入於光 碟媒體内，並可於光碟製造程序中之膜形成時決定近場光 產生用膜與δ己錄膜之間隔。進而，前述膜之間之距離，使 用既有之濺鑛裝置等便可以奈米（nm)之精度進行控制。因 此’只需使用一般之光碟裝置所用之光學系統，且控制成 將雷射光聚集於近場光產生用膜之前端部分，則由於將於 距離埋入光碟内之近場光產生用膜之前端部分一定距離之 %所產生近場光，故可使用近場光將信號記錄於記錄膜。 因此’探針與記錄媒體間之距離可正確控制成近場光產生 本紙張尺度適用中國國家標準（〇jS) A4規格（210X297公楚）
-11 - 以 1303 A7 ^------- B7 五、發明說明（9 ) 之距離’而不會產生磁頭磁碟界面之問題。 【圖示之簡單說明】 有關本發明之其他目的、特徵及優點，藉由邊參照圖 面邊進行以下之詳細說明，便可更進一步瞭解。 第1圖：係例示用以於光碟記錄信號或將之再生之記錄 /再生光學系統之圖。 第2圖：係例示本發明之概念之圖。 第3圖：係例示本發明之原理之圖。 第4圖：係例示本發明之高密度光記錄媒體之一實施例 之圖。 第5圖：係例示來自本發明之高密度光記錄媒體之一實 施例中的金屬膜之光強度分佈之圖。 第6圖：係例示將雷射光束聚集於本發明之高密度光記 錄媒體之突起前端時之電場分佈（光強度）之圖。 第7圖：係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例之圖。 第8圖：係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例之圖。 第9圖：係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例之圖。 第10圖：係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實 施例之圖。 第11圖：係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實 施例之圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝丨 ▼線丨 -12- 571303 A7 B7 五、發明説明（10 第12圖·係例不本發明之含仓命丨 3乏回始、度光記錄媒體之其他實 施例之圖。 第13圖：係例示本發明之古仓痛 月铪度光記錄媒體之其他實 施例之圖。 苐14圖·係例不本發明之其您痒 又回始度光記錄媒體之製造方 法之一實施例之圖。 弟1 5圖·係例不本發明之t命命 X 5之阿狺度光記錄媒體之製造方 法之其他實施例之圖。 第16圖：係例示本發明之高密度光記 法之其他實施例之圖。 錄媒體之製造方 第17圖：係例示雷射脈衝磁場調變記錄過程之圖。 第18圖：係例示光學磁頭之數值口徑（NA)低時之光學 磁頭與磁頭之構成之一實施例之圖。第19圖：係例示光學磁頭之盍f枯 項'^數值口徑（NA)高時之光學 磁頭與磁頭之構成之一實施例之圖。 弟2 0圖·係例不光學磁頭之备枯 貝《數值口徑（NA)低時之光碟 基板之圖。 第21圖：係例示光學磁頭之赵佶 貝 < 数值D徑（NA)高時之光碟 基板之圖。 第22圖：係例示對光點之掃晦方向進行高密度化之構 造之一實施例之圖。 第23圖：係例示對光點之掃晦方向進行高密度化之構 造之其他實施例之圖。 【用以實施發明之最佳態樣】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ▼裝| 、^τ— ▼線— -13- 571303 A7 _______ B7 五、發明説明（η) ~ ^- =下，使用®面說明用以實施本發明之實施態樣。 第1圖係例示用以於光碟記錄信號或再生業已記錄於 光碟之信號之裝置100之實施例。以下，本實施例中雖使用 光磁碟記錄方式而作說明，但本發明並不限於此方式，亦 可使用相變化（Phase Change)方式。 ’ 第1圖所示之記錄/再生裝置100係表示光磁碟用磁頭 之光學系統，其係具有··記錄再生光學系統、將資料121 作為輸入而驅動半導體雷射101之記錄系統122、由第3光感 測器115與第4光感測器116之輸出信號再生一再生信號131 之再生系統13 0、依據第1光感測器1丨〇之輸出而進行聚焦控 制之聚焦控制系統140與藉由聚焦控制系統14〇而驅動之聚 焦致動器（Focus Actuator) 141、及依據第2光感測器ln之 輸出而進行磁軌控制之磁軌控制系統15〇與藉由磁執控制 系統1 50而驅動之磁執致動器1 5 1，而前述記錄再生光學系 統係包含有·半導體雷射1〇1、準直透鏡（C〇iHmated Lens) 102、光束整形稜鏡（prism) i 03、第1偏光束分離器 (Splitter) 104、物鏡105、第2偏光束分離器1〇6、聚光透鏡 (Condensing Lens)107、半稜鏡（Half Prism)108、刃形支承 (KnifeEdge)109、第 1光感測器（Photo-detector)llO、第 2光 感測器111、又/2板112、聚光透鏡113、第3偏光束分離器 114、第3光感測器115、及第4光感測器116。 將資料121記錄於光碟120時，資料121將輸入於記錄系 統122，記錄系統122則因應資料121而驅動雷射二極體 101。另一方面，讀出業已記錄於光碟120之資料時，雷射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公爱） -14- ......#裝：… Μ I ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂— ▼線丨 571303 2 A7 B7 五、發明説明（l2 二極體101則輸出再生用之光強度之光。 由半導體雷射101放射之雷射光’係藉由準直透鏡102 變換為平行光，並於通過光束整形稜鏡103後，再藉由第1 偏光束分離器104變換與為P偏光，俾可利用光磁氣方式適 當地進行記錄再生，而該P偏光係該光之直線偏振光 (Linear Polarized Light)之方向係與光碟之掃瞄方向呈垂 直者，接著朝向物鏡，藉由物鏡1〇5而聚集於光碟12〇上。 此處’於光碟120上記錄有信號時，因克爾效果（Kerr Efect),反射光之偏光角產生旋轉。即，記錄有信號時， 信號檢測用之P成分之光，因克爾效果而僅旋轉旋轉角Θ κ ,且產生S成分。此P成分與8成分之反射光將通過第2偏 光束分離器106、又/2板112、聚光透鏡113 ,藉由第3偏光 束分離器114而分離成P成分與s成分。該業已分離之？成分 與S成分，係分別入射於第3光感測器115與第4光感測器 η。且，藉由再生系統130演算前述兩個檢測器之輸出差， ス长知P成刀與s成分之強度差，藉此，測出記錄於光碟12〇 之信號’以作為再生信號131輸出。 另方面，來自光碟120之反射光之一部分係藉由第 偏光束分離器1〇6分離，並通過聚光透鏡1〇7、半稜鏡1〇8 而入射於刀形支承刚。依據聚集於光碟12〇上之雷射光的 焦點偏移里’通過刃形支承1〇9而入射於第^光感測器1 之光量將有所變化。以聚焦控制系統140測出入射於第】光 感測器U0之前述光量變化，藉此，測出聚焦誤差信號。且， 依據該♦焦玦差信號而驅動聚焦致動器⑷，以便控制物鏡 本紙張尺度適财關家標準(CNS) A4規;7^^
•訂I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝丨 暴........ -15 - 571303 A7 五、發明説明（I3 105之位置，使雷射光聚集於光碟ι2〇上。 另一方面，藉由半稜鏡108分離之一部分光，係入射於 第2光感測器111，並產生追蹤誤差信號。此追蹤誤差信號 係透過磁軌控制系統丨5()而供給於磁執致動器丨5丨，並使物 鏡105於光碟120之半徑方向（即，橫跨磁執方向）上移動， 以控制呈藉由雷射光點追蹤記錄有信號之磁執。 此種光碟裝置中，光碟媒體與光學磁頭前端部間之距 離，係數ΙΟΟμηι至數mm之等級（order)。活用此寬大距離之 優點’光碟媒體將作為可進行更換且價格低廉之可靠性高 之s己憶媒體而廣泛使用。 其次，使用第2圖說明本發·明之高密度光記錄媒體之概 念。第2圖係例示本發明之高密度光碟2〇〇，其係由基板 2〇1、近場光產生用膜202、保護膜203、記錄膜204、保護 膜205、反射膜206、及保護膜或基板207構成。第2圖中， 箭頭R係表示高密度光碟200之半徑方向，箭頭τ係表示高 密度光碟200旋轉時之圓周方向（或接線方向）。高密度光碟 200上，於圓周方向上連續形成用以記錄信號之磁軌。磁軌 係沿圓周方向，以呈尖銳化之突出部構成。此突出部於沿 圓周方向上具有相同之直線狀形狀，又，於半徑方向上具 有疋之傾斜’且该二角形之頂點構成前端部。雷射光21 〇 係由基板201入射，於基板上之入射面呈211之形狀，進而， 因基板而產生折射且聚集於近場光產生用膜2〇2之前端 部’形成雷射光點212。近場光產生用膜2〇2，係譬如金、 銀、鈦及鋁等金屬薄膜，以及，或於使用特別高感度之記 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） --------------------奢：… ·* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂— ▼線- -16- 571303 A7 B7 五、發明説明（I4: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 錄再生材料時’以塑料（piastic)及矽等膜構成者。譬如， 前述金屬薄膜可使用如下之材料，即，對於入射光之波長， 複介電率之實部或虛部中至少一方具負值者，以及對於入 射光之波長中，複介電率之實部為負且虛部之絕對值具有 較實部之絕對值小之值者，或對於入射光之波長中，複折 射率之虛部之絕對值大於實部之絕對值者等。用以產生一 般近場光之探針等，為使近場光通過而需形成一小於雷射 光之波長之微小開口，因此，需使用高價之聚焦離子束 (Foeus I〇n Beam(FIB))等鑽孔設備而掘出孔穴。然而，本 發明因不需作成此種微小開口，故可低價量產。 其次，於金屬薄膜等近場光產生用膜202之光入射面與 其相反側上，形成譬如氮化矽（siN)之保護膜，接著形成記 錄膜（TbFeCo)204，進而形成保護膜205與反射膜206。此 外’此處因降低鄰接磁軌間之互溢，故近場光產生用膜2〇2 亦可使用譬如ZnS/Si〇2等具有約2之折射率之高折射率材 料。且，最後形成保護膜207。 接著，說明本發明之原理。第3圖係例示本發明之原 理。第3圖中，與第2圖相同之元件標號即表示同樣的構成 要素。 若以第1圖說明之一般光碟裝置所使用之物鏡，由基板 201側以聚集於近場光產生用膜202之前端部之狀態照射雷 射光，則於光透過近場光產生用膜202之前端部後之場所， 藉由計算而發現電場（光）增強。且，此光之強度於距近場 光產生用膜202某距離之領域（近場領域）内為最大，且，隨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -17- 571303 A7 --------- 67_______ 五、發明説明（I5) 著遠離此領域而急遽減少。此即近場光之性質。使用近場 光產生用探針產生近場光時，需邊使光碟旋轉邊控制近場 光產生用探針與記錄媒體之距離，以使近場光碰觸記錄 膜，因而產生前述磁頭磁碟界面之問題。然而，本發明由 於將用以增強電場之近場光產生用膜202埋入於光碟媒體 内，故近場光產生用膜202與記錄膜之間隔，可於製造光碟 程序中之膜形成時決定。 譬如，若入射於信號記錄面之雷射光之波長為λ，則 近場光產生用膜202與記錄膜之間隔宜為適於產生近場光 之λ/10以下（但不包含0nm)。此外，若近場光產生用膜過 厚，便將因無法透光而無法產生近場光。進而，前述膜間 之距離，使用習知之濺鍍裝置等便可以奈米（nm)之精準度 進行控制。故，只需使用一般光碟裝置所使用之光學系統， 並使雷射光控制成聚集於近場光產生用膜2〇2之前端部 刀，便將於距埋入於光碟120内之近場光產生用膜2〇2之前 端部分一定距離之場所產生近場光，故使用近場光即可將 ^號記錄於記錄膜。因此，可將探針與記錄媒體間之距離 正確地控制成產生近場光之距離，不會產生如前述之磁頭 磁碟界面之問題。 其次，說明有關光電場增強之計算結果。第4圖係例示 有關進行此光電場增強之計算時之模式。第4圖中，賦予與 第2圖相同之元件標號之構成要素，係表示同樣的構成要 素。有關光電場增強之計算’係使用第4圖之模式，以fdtd 法（有限差分時間域法Finite Difference Time Domain 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） ---------------I參裝！ - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂| ▼線丨 -18- 571303 A7 ------------B7___ 五、發明説明（l6)
Method)進行計算。雷射二極體照射之雷射光之波長為 780nm ’物鏡之數值口徑να為〇·8。此時之聚光束直徑為 〇·95μηι(1/^)。又，雷射之偏振光方向，係以光碟之半徑方 向’即ΤΜ偏振光（ρ偏振光）進行計算。又，執距為5〇〇nm。 進而’近場光產生用膜202若使用厚度為40nm之金的金屬 薄膜’則折射率係以〇.175_1491而計算出。在此，i係表示 複折射率之虛數部。又，三角形之頂點的頂角為3〇度（全 角）。 第5圖係表示藉此模式計算之光強度。由第$圖可知， 於距進場光產生用膜202之前端部80nm(距進場光產生用 膜202與保護膜203之交界處40nm)之場所，電場強度（光） 最大。此領域即為近場光之領域。本計算例中，並不是由 進場光產生用膜202與保護膜203之交界處起光強度急遽下 降而疋存在於近場光之領域内光強度最大之場所。集光 束直徑於磁執方向為5〇nm，可於磁執方向上進行十分細微 之記錄。當然，依設計，亦有於進場光產生用膜2()2之正後 方處光強度最大之情形。此時，保護卿3可形成於進場產 生用膜202之正前方。 此外，於早純平面之膜厚仙⑽之金的金屬薄膜，球面 波入射時之強度中心之穿透率為3%，且，將如同第4圖所 不之膜厚尖銳化之金（Au)作為电此八々人s 亚v 苟主成分之金屬薄膜中，穿透 率增加為43倍。藉此，且右可；隹g古、古』 一 /、有了進订冋逮圯錄，資料傳送數 度高速化之優點。進而，與鄰接磁執之互溢為-26dB(20分 之1)，不會產生如互溢、互消、及交互寫入之問題。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（2]〇χ297公釐）
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571303 A7 —^—-------B7___ 五、發明説明（I8) --------------------.裝…： - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 光。同時，前述金屬膜之膜厚為熱度即使通過保護膜仍不 會傳達至記錄膜。於進而降低互溢之點上，將前端部分之 傾斜角度最適當化亦為有效辦法。譬如，令傾斜面之頂角 形成為90度以下（全角）（但不包含〇度）。具體而言，可於約 3〇度至90度之範圍内選擇。 進而，可令呈尖銳化之突出部之斜面傾斜角度於相鄰 接之3磁執間或以上均不同。藉此，可進而降低互溢。此外， 其他之計算參數則與前述第4圖之計算參數相同。 在此’若換算成決定光束直徑之又/NA，於本計算例 中，λ/ΝΑ==0·975。相對於此，若假定使用藍光雷射二極 體U = 400nm)與 ΝΑ=0·85 之物鏡，則 λ /ΝΑ 二 0.47，可實 現120nm之執距。較目前所利用之軌距縮小數倍，藉此可 達成記錄媒體之高密度化。 ▼線- 第7圖係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例。第7圖所示之高密度光記錄媒體之實施例，係一使與相 鄰接磁執間之互溢更加減少之高密度光記錄媒體。本實施 例中，賦予與第2圖相同之元件標號之構成要素，係表示同 樣的構成要素。本實施例之高密度光記錄媒體，係於基板 2〇1與近場光產生用膜202之間，配置有一具折射率較保護 膜或基板201高之高折射率介電體膜7〇1，進而，於突出部 與突出部間，具有平坦部7〇2。高折射率介電體膜7〇ι之例， 係具有折射率2.2程度之值之ZnS等。藉此高折射率介電體 膜701，於作為記錄或再生對象之磁執外之磁執上擴散之光 將因折射率差而彎曲，且不擴散於鄰接之磁執。此外，將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） -21 - 571303 A7 I-—--—___ 五、發明説明（I9) 本發明應用於使用容許發生較大之互溢之磁性超解析度 (Magnetic Super Resolution)之光磁碟時，可實現1〇〇麵以 下之磁執。進而，因本發明不會產生磁頭磁碟界面之問題， 故此種尚密度記錄媒體可作為可交換媒體而實現。使用光 學超解析度（Optical Super Resolution)進行再生時，於聚光 部之中央部設置遮光體，並使用一用以使具有高斯分佈 (Gauss Distribution)之入射光中央部之光強度降低之光學 高解析度透鏡，對入射於光記錄媒體之光，以令記錄面上 光點中央部之強度較周圍之強度低之狀態而藉光學超解析 度方式進行再生。 進而，作為使用光學超解析度透鏡而光學性的再生資 訊之方法，可使用譬如載於日本專利公開公報特開平 7-6379號中之方法。依據載於特開平7_6379號公報中之方 法，藉由於本申請案之第丨圖所示之λ/2板112與聚光透鏡 113之間配置遮光板，即可使用光學超解析度進行再生。 第8圖係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例。第8圖中，賦予與第2圖相同之元件標號的構成要素， 即表示同樣的構成要素。第8圖所示之高密度光記錄媒體之 實施例，係例示於鄰接之磁執間設置多數種磁執高度時之 高密度光記錄媒體。此時，所謂鄰接之磁執，不單僅指作 為對象之磁執兩相鄰之磁軌，亦指於橫跨數磁執之範圍内 之磁執。如此，於鄰接之磁軌間，藉由改變磁執之高度， I可進而減少與鄰接磁執間之互溢。此時，即使於鄰=執 間改變斜面頂角之大小亦無妨。 ---—------------- 本紙張尺度適用巾S國家標準(CNS) Α4規格（210X297公爱) ' ----- -22-
、τ ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝- 571303 A7 ---—--------- 五、發明説明（2〇 ) 第9圖係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例。第9圖中，賦予與第2圖相同之元件標號之構成要素， 係表示同樣的構成要素。第9圖係例示高密度光記錄媒體， 其係依據於磁執之最前端部具有平面形狀之本發明而作成 者。雖有將磁執尖銳化之需要，然而，即使於最前端部具 有平坦部份202-A，仍可產生近場光。不過，最前端部之 平坦部之長度d，於雷射光之波長為λ且近場光產生用膜之 折射率為η時，小於；i /(2η)(不過，除去〇)是為有效。 第10(a)圖係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他 實施例。第10圖中，賦予與第2圖同樣之元件標號的構成要 素即表示同樣的構成要素。本實施例係例示於磁執之側 面附有曲率，且具有呈尖銳化之形狀之高密度光記錄媒 體。如此，即使為不僅側面具有一定之傾斜，並於頂點部 具反曲點（Inflection Point)之高密度光記錄媒體，仍可產生 近場光。又，如第10(b)圖，前端亦可具有拋物線等曲線形 狀。進而，如第10(c)圖，亦可於角部分具有曲率。又，亦 有一於塑料基板設置間隙（Gap)而作成高密度光記錄媒體 之方法。藉此，即使折射率小之材料，亦可實現依據本發 明而作出之高密度光記錄媒體。 第11圖係表示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例。第11圖係例示一高密度光記錄媒體，其係構造成於光 碟之厚度方向，設置多數層藉由分離層UU、1112分離之 本發明之近場光產生用膜者。第u圖中，賦予與第2圖同樣 之元件標號的構成要素，即表示同樣的構成要素。依本實 本紙張尺度適财關家鮮（CNS) A4規格（210X297公釐) " --- -23- (請先閲讀背面之注意事^再填寫本頁) ▼裝丨 、=& ▼線- 571303 五、發明説明（2i) 施例可〃層數成比例提高光記錄媒體密度。譬如，本實 施例中各層之5己錄膜204，係光碟記錄膜。信號之讀取，係 #取利用藉由於各#錄膜2G4產生近場光之磁場而記錄之 信號。作為此種記錄膜之一例，可利用譬如載於國際會議 MORIS1999之 Technical DigeSRpp l64 165之 丁㈣。膜。 此記錄膜於室溫附近雖剩餘磁化小，且磁通量幾乎未浪 露’但若將雷射光聚集於欲再生之場所，因剩餘磁化增大， 故可以再生用之磁頭測出磁性信號。如第11圖所示，將紫 外線硬化樹脂及介電體或銘等作為分離層lln、ιιΐ2而配 置於由呈尖銳化之近場光產生膜2G2、保護膜2()3及記錄膜 2〇4形成之各記錄層之間，以防止各層間之干涉。 如刖述，若將雷射光聚光於一層之近場光產生膜2〇2， 便可於記錄膜204中產生近場光，並將信號記錄於記錄膜 2〇4又，由圯錄膜204再生記錄之信號時，若將雷射光聚 集於進行再生之層的近場光產生膜2〇2，則如前述，可於記 錄膜204中產生近場光，藉此，因剩餘磁化增大，故可以再 生用之磁頭測出磁性信號。就再生而言，雖以磁性再生作 說明，但即使光再生，亦可再生記錄信號。此外，本實施 例之說明雖說明有關光磁性記錄膜，但有關相變化型記錄 膜’亦可同樣地進行記錄或再生信號。 第12圖係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例。第12圖係例示構造成設置多數層第丨丨圖之實施例中之 本發明之近場光產生用膜之高密度光記錄媒體中，各層間 之磁軌半徑方向之位置相互錯開時之例。不過，構造成如 本紙張尺度適用中國國家標準（⑶幻A4規格（2〗〇χ297公釐）
裝----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ. ▼線丨 -24- 571303 A7 B7 五、發明説明（22 本實施例之高密度光記錄媒體與藉由第η圖之實施例說明
C諸先閲讀背面之涑意爭項舟填寫本貢J 者相同可於各層將信號記錄於記錄膜或將之再生。藉此， 可有效使用光利用效率。 J述貫知例之鬲岔度記錄媒體中，亦可以無形成 近光產生用膜之膜，並藉由加熱而使之退火 (AnneaHng)。此時，因使用紹膜，故可達成更低價格化， 且，因*銳部之穿透率提高，古文具有《利用效率提高之優 點。 第13圖係例示本發明之高密度光記錄媒體之其他實施 例。第13圖係可以徑向推拉（Radial 信號作為追 蹤信號之本發明之高密度光記錄媒體之其他實施例之圖。 第13圖中，箭頭R係表示光碟之半徑方向（橫跨磁軌方向）。 本實施例中，令突起高度不同之多數（N)磁執13〇1、13〇2、 1303、1304及1305為一個反覆週期（磁軌群）。且，由具有 與4夕數磁軌相同高度之多數磁執13〇6、υ〇7、13〇8、 ▼線- 及1310組成之磁軌群，係於磁碟之半徑方向上反覆，因而 於磁碟上構成磁軌。磁軌13 〇 1與磁軌1 3 〇 6間之距離，係此 反覆週期之距離d。又，光束點1320係表示入射於構造成如 前述般之磁軌之雷射光的光束點，元件標號1321與1322係 表示反射光之光束點的圖型。 在此’若入射之雷射光之光束點1320的雷射光之波長 為又，前述反覆週期之距離d，以滿足λ/d< 1之狀態形成 光碟之磁軌。滿足前述關係時，將產生± 1次之折射光。若 如此形成磁執，入射之雷射光之光束點1320之中心將依據 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -25- 571303 A7 B7 五、發明説明（23) — ： 由各磁軌之中心移位之量，而使折射光之光束點圖型變化 呈譬如圖型1321或1322之狀態。藉由第1圖所示之第2光感 測器111檢測此折射光之圖型變化，入射之雷射光之光束點 1320便可測出由各磁軌之中心移位之量。且，依此檢測量， 以第1圖之磁軌控制系統1 5〇驅動磁執移動部，即磁軌致動 器151 ’並藉由使第！圖之物鏡ι〇5於半徑方向（橫跨磁執方 向）R上移位，便可進行追蹤控制。 接著’說明有關依本發明之高密度紀錄媒體之製造方 法。第14圖係例示母盤（Matering)程序。步驟1中，於石英 等基板1401上塗佈光阻劑或電子束用抗蝕劑材料14〇2。 且’藉由雷射母盤裝置或電子束描繪裝置而使此業已進行 塗佈之抗蝕劑材料1402,通過透鏡1410等，並使用雷射光或 電子束而使形成磁軌之部分曝光，以形成磁軌圖型。一般 雖使用雷射光（波長250nm)而於抗蝕劑進行曝光，但所使用 者貫與執距相關，譬如形成軌距為1 〇〇ηηι以下之狹窄軌距 之磁軌時，即以電子束進行曝光。改變磁執之高度而形成 磁執時’將改變雷射光或電子束之曝光強度、描綠速度、 焦點位置’以道行曝光。如此，藉由進行曝光，可改變凹 槽之形狀。接著，第2步驟中，將業已進行曝光之抗蝕劑材 料顯像，形成前端部呈尖'銳化之磁軌。磁執剖面之形狀可 藉抗蝕劑及顯像條件而進行控制。最後，第3步驟中，藉由 電鍍（Electroforming)使經由前述步驟而作出者形成母版 (Stamper)1403。 形成母版1403後，藉喷射成形以形成複寫磁碟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝- 、可| ▼線- -26 - 571303 A7 B7 五、發明説明（24 (Replication Disk)之基板，並如前述本發明之高密度光記 錄媒體之實施例般地形成如近場光產生膜、氮化矽（§以） 之保護膜、記錄膜（TbTeCo)等，最後形成保護膜，完成複 寫磁碟。此方法可使用於用以製作光碟之母版之既有設備 上，以圖謀低價格化。 其次，說明有關依據本發明之高密度記錄媒體之其他 製造方法。第15圖係例示使用反應性離子蝕刻（Reactive Ion Etching(RIE))之母盤程序。突起部分之形狀需呈尖銳 狀。因此，依此尖銳度決定可記錄之記號（Mark)的直徑。 本實施例中，可藉由RIE對形成於石英基板上之抗蝕劑的 曝光圖型進行蝕刻，便對前端部以更佳之狀態進行尖銳化。 步驟1中，於石英等基板1501上塗佈光致抗蝕劑或電子 束用抗蝕劑材料1502。且，藉雷射母盤裝置或電子束描繪 装置，使此業已塗佈之抗蝕劑通過透鏡丨5丨〇，並使用雷射 光或電子束對形成磁執之部分進行曝光，以形成磁軌圖 型。改變磁軌之高度時便使曝光之圖型的寬度改變。其次， v驟2中，將業已進行曝光之抗餘劑材料顯像，以除去形成 磁軌之部分的抗蝕劑。最後，步驟3中，藉由如反應性離子 蝕刻之乾式蝕刻，形成前端部分呈尖銳化之磁執。且，最 後除去抗蝕劑材料，形成母版15〇1。 形成母版1501後，藉噴射成形而形成複寫磁碟之基 板’與前述實施例同樣地完成複寫磁碟。 其次’說明有關依據本發明之高密度紀錄媒體之另一 製造方法。第15圖與第14圖同樣地，係例示使用反應性離 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝-
•、可I ▼線- -27- 571303 A7
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571303 A7 -------— B7 五、發明說明（26) "~~ " "~ P k制成使用咼功率之光束依次記錄位址資訊。藉此， 具有可簡化媒體之製程之優點。 /、人，以下說明有關於磁執之圓周方向（即光點之掃瞄 方向）上進行高密度化之實施例。第17圖係例示對光碟進行 磁場雷射脈衝調變之實施例。第17圖之（A)係例示於記錄時 進行照射之雷射脈衝，（B)係與記錄信號對應之外部磁場， (c)係例不5己錄媒體上之記錄圖型。（c)之圖型17〇3係例示 於外邛磁場為+H時所記錄之圖型，又，圖型17〇4係例示於 2部磁場為-H時所記錄之圖型。外部磁場對應於應記錄之 貧訊。使用一如元件標號17〇2所示之具有脈衝開啟與關閉 間之比率之運行的雷射脈衝，於外部磁場之變化點與與雷 射脈衝之上升點之間，賦予如元件標號17〇1所示之延遲， 即可a己錄如（〇所示之圖型。如此，藉由磁場調變與雷射脈 衝進行記錄時，可進行如概念地於第丨7圖所示之所謂月牙 形記錄，並可圖謀磁執之圓周方向（磁軌方向）之高密度 化。進而，因使用此磁場雷射脈衝調變可進行溢寫記憶， 故可進行更高速之記錄及再生。 第1 8圖係例示以第17圖之磁場雷射脈衝調變之實施例 之方式進行記錄或再生時之光學頭寫頭與磁頭之構成的實 施例。光學磁頭1802係由雷射二極體18〇3、準直透鏡18〇4、 物鏡1805、及用以移動物鏡之移動部，即致動器18〇6構成。 如第1圖所說明般，由雷射二極體丨8〇3出射之光，於以準直 透鏡1804變換為平行光線後’再以物鏡18〇5聚集於光碟 1801之記錄面。同樣地，如第丨圖所示，藉由聚焦控制系統 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 裝----- Γ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •、一-T— ▼線- -29- 571303 A7 B7 五、發明說明（27 140驅動用以移動物鏡1 805之移動部，即致動器1 806，俾對 位置進行控制，以控制成聚光點聚集於磁軌之突出部之前 端。 光學磁頭1802之數值口徑NA小時，以光碟1801作為中 心’將具有記錄用線圈1 8 11與讀取用磁頭1 8 12之凸紋滑塊 (Relief Slide)1810配置於與光學磁頭1802相對之相反側。 藉此凸紋滑塊1 810之記錄用線圈1 8 11進行磁場調變，將資 料記錄於光碟1 801。又，光碟之記錄密度呈高密度狀態時， 亦可使用GMP(巨磁阻）、TMP(穿隧式磁阻）等再生磁頭。 譬如，作為GMR磁頭之例，可使用如日本專利公開公 報特開平10-340430號中所示之自旋閥（spin Valve)磁阻效 果磁頭。又，作為TMR磁頭之例，可使用譬如日本專利公 開公報特開2001-2295 15號中之由第1磁性層、絕緣層、第2 磁性層等構成之磁阻效果型磁頭。 第19圖亦例示以第17圖之磁場雷射脈衝調變之實施例 之方式進行兒錄或再生時之光學磁頭與磁頭構成之例。與 第18圖所示相同，光學磁頭18〇2係由雷射二極體18〇3、準 直透鏡1804、物鏡1805及用以移動物鏡之移動部，即致動 器1806構成。光學磁頭1802之數值口徑NA大時，對光碟 1801，可將空心之記錄用線圈1811、讀取用磁頭1812、及 於空心内具透鏡1813之凸紋滑塊1810，配置於與光學磁頭 相同之側。或，亦可於入射光之側配置磁場調變用磁頭， 俾以光學磁頭進行再生。 第2 0圖係一於前述第丨8圖說明之光學磁頭之數值口徑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝， .、\t_
π線I -30- 571303 A7 ___________B7 _ 五、發明説明（28 ) NA小時所使用之高密度記錄媒體之光碟之基板2001之 例。於此基板2001上，藉由使近場光產生膜、保護膜及記 錄膜各膜依次積層，可形成一用於光學磁頭之數值口徑小 時之向密度記錄媒體。 又’第2 1圖係第19圖說明之於光學磁頭之數值口徑να 大時使用之高密度記錄媒體之光碟之基板2101之例。此 時’於光入射之保護面之正後方形成近場光產生用之金屬 膜。即，於該基板2002上，藉由使記錄膜、保護膜、及近 %光產生膜各膜依次積層，便可形成一用於光學磁頭之數 值口徑ΝΑ大時之高密度記錄媒體。作成此種高密度記錄媒 體之原盤時’藉由具有如支柱架（Cantilever)之突起形狀之 政置’可作成將光聚集於記錄突起面。 或’譬如於石英基板上配置抗姓劑，並將此抗蝕劑曝 光作成曝光圖型。且’將業已曝光之抗蝕劑材料顯像，以 除去形成磁執之部分之抗蝕劑。最後，藉由如反應性離子 餘刻之乾式蝕刻，形成前端部分呈尖銳化之磁軌。且，最 後去除抗蝕劑材料，形成圖型。形成圖型後，藉由噴射成 形而形成複寫磁碟之基板，與前述實施例同樣地完成複寫 磁碟。 其-人’以下說明有關於磁碟之圓周方向上進行高密度 化之另一實施例。第22圖係例示使用圓柱形透鏡22〇2於磁 軌之圓周方向（即光點之掃瞄方向）上進行高密度化之實施 例。第22圖中’於磁碟2201之光入射面上，藉由懸吊構件 22〇3支撐圓柱形透鏡22〇2而進行配置。入射於圓柱形透鏡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝- .訂， -31 - 571303
發明説明 2202之雷射光2204，藉由圓柱形透鏡2202而於磁碟之圓周 方向（即光點之掃瞄方向）上縮成橢圓形狀，因而磁軌之圓 周方向的點徑縮小。藉此，可圖謀磁軌之圓周方向之高密 度化進而，於圓柱形透鏡22〇2之低部，譬如於圓周方向（即 光點之掃目苗方向）上設置長度小於；I /2之細縫（Slit)，藉此， 可更加縮小圓周方向之光束，達成更佳之高密度化。 又’第23圖係表示一於光碟2301與物鏡2302之間，使 用僅於光碟之圓周方向上具旋轉三稜鏡形狀（Axiccm)之旋 轉三稜鏡2303，以於磁執之圓周方向（即光點之掃瞄方向） 上進行高密度化之實施例。藉由使用該旋轉三稜鏡23〇3， 由於可於光碟之圓周方向（即光點之掃瞄方向）上，以具有〇 次貝赛爾函數（Bessel)分佈之細微形狀的光束記錄信號，故 可圖謀磁軌之圓周方向的高密度化。 如前述’依本發明可提供使用近場光之高密度光記錄 媒體、記憶裝置、高密度光記錄媒體之記錄及再生方法、 以及高密度光記錄媒體之製造方法。 本發明並不限於具體揭示之實施例，於不脫離申請專 利範圍之本發明之範圍内，有各種變形例及實施例。 【元件標號對照表】 105...物鏡 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝- ·、=& € 100···記錄/再生裝置 101···半導體雷射 102…準直透鏡 103···光束整形稜鏡 104···第1偏光束分離器 106.. .第2偏光束分離器 107.. .聚光透鏡 108.. .半稜鏡 109.. .刃形支承 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -32- 571303 A7 B7 五、發明説明（30) 110…第1光感測器 111…第2光感測器 112.. . λ /2板 113.. .聚光透鏡 114…第3偏光分離器 115…第3光感測器 116…第4光感測器 120.. .光碟 121.. .資料 122…記錄系統 13 0…再生系統 131…再生信號 14 0...聚焦控制糸統 141…聚焦致動器 1 50...磁軌控制系統 1 5 1…磁執致動器 200.. .高密度光碟 201.. .基板 202.. .近場光產生用膜 202-Α.··平坦部分 203.. .保護膜 2 0 4…記錄膜 205.. .保護膜 2 0 6…反射膜 207.. .保護膜或基板 210.. .雷射光 211.. .— 形狀 212.. .雷射光點 701.. .高折射率介電體膜 702.··平坦部 1111…分離層 1112…分離層 1301 〜1305··.磁軌 1306 〜1310···磁軌 1320. ··光束點 1321、 1322.··圖型 1401.. .基板 1402…抗蝕劑材料 1403.. .母版 1410.. .透鏡 1501…基板、母版 1502…抗蝕劑材料 1510.. .透鏡 1702…雷射脈衝 1703.. .圖型 1704.. .圖型 1801.. .光碟 1802…光學磁頭 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） -33- 571303 A7 B7五、發明説明（31 ) 1803…雷射二極體 1804.. .準直透鏡 1805.. .物鏡 18 0 6…致動器 1810.. .凸紋滑塊 1811…記錄用線圈 1812…讀取用磁頭 1813.. .透鏡 2001.. .基板 2002.. .基板 2101.. .基板 2201…磁碟 2202…圓柱形透鏡 2203…懸吊構件 2204.. .雷射光 2301.. .光碟 2302.. .物鏡 2303…旋轉三稜鏡 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝丨 、可| 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -34-

Claims (1)

  1. 571303 A8 B8 C8 ~--------^______ 六、申請專利範^ " -- ι· -種光記錄媒體，係至少於基板上形成有記錄膜與保護 膜者，其係構造成於光射入之信號記錄面上，沿預定方 。有夕數由呈尖銳化之突出部構成之記錄磁軌，且於 前述突出部形成有近場光產生膜。 、 2·如申請專利範圍第！項之光記錄媒體，其中該近場光產 生膜為一金屬膜。 3·如申請專利範圍帛1項之光記錄媒體，其中該近場光產 生膜係對於入射光之波長，其複介電率之實部與虛部至 少一方為負值者。 4·如申請專利範圍第1項之光記錄媒體，其中該近場光產 生膜係對於入射光之波長，其才复介電率之實部為負者， 且虛部之絕對值小於實部之絕對值，或，複折射率之虛 部之絕對值大於實郜之絕緣值。 5·如申請專利範圍第丨項之光記錄媒體，其中該基板與前 述近場光產生膜之間，形成有一折射率較保護膜及基板 之折射率大之介電質膜。 6·如申請專利範圍第1項之光記錄媒體，其中該近場光產 生膜與前述記錄膜間之距離，係小於入射於信號記錄面 之雷射光之波長λ的10分之1。 7·如申請專利範圍第1項之光記錄媒體，其中該尖銳化之 突出部之高度及斜面頂角中至少一者，係具有於相鄰接 之磁軌間相異之值者。 8.如申請專利範圍第1項之光記錄媒體，其中該尖銳化之 突出部之斜面頂角，係具有90度以下（全角）之角度。 本紙張尺度翻巾_家標準（⑽）M規格（2歌297公楚) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) #丨 -35- 571303 A8 B8 C8 ---------- —______ 六、申請專利範圍 9·如申請專利範圍第丨項之光記錄媒體，其中該尖銳化之 突出部與突出部間具有平坦部。 10.如申請專利範圍第丨項之光記錄媒體，其中該尖銳化 之突出部之前端係平坦部，前述平坦部之長度，係一小 於將入射於信號記錄面之雷射光之波長λ除以基板之 折射率η之兩倍（2η)後之值且不含〇之值。 η•如申請專利範圍第1項之光記錄媒體，其中該尖銳化 之突出部之前端，係具有反曲點之形狀、曲線形狀、或 於前端之兩角具有曲率者。 I2·如申請專利範圍第1項之光記錄媒體，其中該尖銳化 之突出部之高度係於每Ν磁軌作周期性改變，且，使入 射雷射光之波長λ除以每Ν磁執之執距d後之值小於lc 13·如申請專利範圍第丨項之光記錄媒體，其係於光碟之 厚度方向形成有多數信號記錄層。 14.如申請專利範圍第丨項之光記錄媒體，其係該尖銳化 之突出部内，於前述基板上依序層疊前述近場光產生 膜、前述保護膜與前述記錄膜者。 15·如申明專利範圍第丨項之光記錄媒體，其係該尖銳化 之突出部内，於前述基板上依序層疊前述記錄膜、前述 保護膜與前述近場光產生膜者。 16· —種記錄再生裝置，係包含有： 光源，係用以照射光者； 光學磁頭，係用以將光聚集於光記錄媒體者，該光 記錄媒體係構造成於光入射之信號記錄面上，沿預定 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格⑵〇χ297公楚) -36- 六、申請專利範園 °具有多數由尖銳化之突出部構成之記錄磁軌，且 於前述突出部形成有近場光產生膜者；及 ，動部’係心移動前述光學磁頭者； 藉由則述光學磁頭聚集於前述光記錄媒體之尖銳 2之突出部前端之光所產生之近場光記錄信號或將之 再生者。 Π· —種記錄再生裝置，係包含有： 光源’係用以照射光者； ▲光學磁頭’係用以將光聚集於光記錄媒體者，該光 s錄媒體係構造成於光人射之信號記錄面上，沿預定 方向具有多數由尖銳化之突出部構成之記錄磁軌’且 於前述突出部形成有近場光產生膜者；及 移動部，係用以移動前述光學磁頭者； 並設有—具有磁場調變用之記錄磁頭功能及再生 用磁頭功能之磁頭， ,藉由聚集於前述尖銳化之突出部前端之光所產生 之近場光記錄信號或將之再生者。 a如申請專利範圍第17項之記錄再生裳置，其中該具有 再生用磁頭功能之磁頭，係巨量磁阻磁頭或穿随式磁阻 磁頭。 19· 一種記憶裝置，係至少包含有： 光源，係用以照射光者； 光學磁頭’係用以將來自光源之先聚集於光記錄媒 體者； 571303 申請專利範園 者·動邛，係用以將前述光學磁頭沿磁執方向移動 >、檢測#，係用以檢測來自光記錄媒體之反射光者， 1己錄媒體係構造成於光入射之信號記錄面上，沿 預1方向具有多數由尖銳化之突出部構成之磁執，且 於月述犬出部形成有近場光產生膜者；及 追縱控制冑，係用以藉由該檢測部所得之推拉信穿 而對月ij述移動部進行追蹤控制者。 ) 2〇·如申請專利範圍第16項之記錄再生裝置，其並具有一 ^超解像光予零件，係使入射於前述光記錄媒體之光於 €錄膜上光點中央部之強度低 21• -種記錄再生裝置，係包含有：強度者 光源，係用以照射光者； 光學磁頭’係用以將光聚集於光記錄媒體之前述突 出部前端者，該光記錄媒體係構造成於光入射之信號 5己錄面上’沿預定方向具有多數由尖銳化之突出部構 成之記錄磁軌，且於前述突出部形成有近場光產生膜 者；及 移動部，係用以移動前述光學磁頭者； 藉由前述光學磁頭聚隹协^ 、+、t 貝敬集於則述光記錄媒體之尖銳 之 化之突出部前端之光所產生之近場光記錄信號或將 再生者； 之 訂 t 其中該光學磁頭係沿預定方向具有小於前述光 波長λ之2分之1的開口。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297^57 -38- 571303 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 22.如申請專利範圍第16項之記錄再生裝置，係使前述光 記錄媒體安裝於前述裝置後，進_步將可顯示前述光記 錄媒體内之位置之位址資訊記錄於前述光記錄媒體。 2 3.如申請專利範圍帛！ 6項之記錄再生裝置，其中該光源 所照射之光為-P偏光，即’該光射人前述光記錄媒體 時’该光之直線偏光之方向係與前述光記錄媒體之光掃 描方向呈垂直者。 24· —種記錄再生方法，係包含以下步驟，即： 由光源照射光；及 將所照射之光聚集於光記錄媒體之前述突出部 前端，該光記錄媒體係於光入射之信號記錄面上，r 預定方向具有多數由尖銳化之突出部構成之記錄磁ς 者； 之 沿 % V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、可| 並藉由前述光記錄媒體之尖銳化之突出部所產 之近場光記錄信號或將之再生者。 生 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（21〇χ297^^) -39-
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