WO2012140876A1 - 光情報装置、光ディスクドライブ装置、光情報記録装置、光情報再生装置、ギャップ制御方法及び光ピックアップ - Google Patents

光情報装置、光ディスクドライブ装置、光情報記録装置、光情報再生装置、ギャップ制御方法及び光ピックアップ Download PDF

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light
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optical
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松崎　圭一
佐野　晃正
和田　秀彦
竜也 高岡
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical information apparatus, an optical disk drive apparatus, and an optical information recording apparatus that record information on an information medium or reproduce information recorded on the information medium with a resolution exceeding the diffraction limit of light using plasmons.
  • the present invention relates to an optical information reproducing apparatus, a gap control method, and an optical pickup.
  • Plasmon is the vibrational quantum of free electrons in metals. For example, by irradiating light to a nanoscale fine metal (metal nanostructure), free electrons in the metal can be collectively oscillated to excite plasmons.
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a conventional optical pickup described in Patent Document 1 that records or reproduces information on an information medium using plasmons.
  • laser light 101 emitted from a laser light source 100 is focused by a lens 102 and collected from the back side on a minute metal body 104 formed on the surface of a substrate 103 made of a material that transmits the laser light 101. Shine.
  • the fine metal body 104 is embedded in the substrate 103 so as not to be an obstacle when moving on the recording medium 105.
  • a cylindrical hole having a diameter of about 50 nm and a depth of about 100 nm is formed in the substrate 103, and a minute metal body 104 made of gold is embedded in the hole.
  • the lens 102 can be finely moved vertically and horizontally with respect to the substrate 103 by a mechanism (not shown). The position of the lens 102 is adjusted and fixed so that the center of the focal point of the lens 102 coincides with the minute metal body 104.
  • the localized plasmon is excited by the minute metal body 104, and the photoelectric field intensity in the vicinity of the minute metal body 104 is enhanced.
  • the shape of the minute metal body 104 in Patent Document 1 is a cylindrical shape, and the bottom surface of the minute metal body 104 is within the flat surface of the substrate 103 facing the surface of the recording medium 105. Therefore, the spread of the enhanced photoelectric field is about the diameter of the bottom surface of the minute metal body 104, that is, about 50 nm.
  • the threshold for signal detection is set between the signal intensity corresponding to the light from the photoelectric field enhanced by the plasmon and the signal intensity corresponding to the light from the portion condensed by the lens 102 other than the photoelectric field.
  • the signal other than the signal corresponding to the light from the plasmon-enhanced photoelectric field is prevented from being detected. Thereby, the information written in the minute area below the diffraction limit can be reproduced.
  • the photoelectric field enhanced by the generated plasmon decreases exponentially as the distance from the minute metal body 104 increases. Therefore, in order to make the photoelectric field reach the recording medium 105 and record or reproduce information, it is necessary to make the distance between the optical pickup and the recording medium 105, that is, the working distance as small as several nanometers.
  • the working distance must be kept constant with extremely high accuracy on the order of sub-nanometers. If the working distance is not sufficiently maintained, the intensity of the laser beam applied to the signal surface of the recording medium 105 may greatly vary with the variation of the working distance, and the recording accuracy or reproduction accuracy may be deteriorated.
  • a configuration similar to a magnetic head in a conventional hard disk device can be considered. That is, a condensing optical system that generates plasmon light, attached to the tip of the swing arm, is floated with respect to the recording medium by the air flow accompanying the rotation of the recording medium.
  • the strength of the air flow depends on the linear velocity of the recording medium. For this reason, a slight fluctuation in the linear velocity of the recording medium causes the working distance to fluctuate in the nanometer order or the sub-nanometer order, resulting in a problem that the recording light quantity or the reproduction light quantity fluctuates.
  • the working distance varies due to temperature change or disturbance. Therefore, in order to maintain the working distance with high accuracy and constant, a new method for detecting the working distance and performing feedback control must be introduced.
  • the present invention has been made to solve the above problem, and can detect the gap interval between the scatterer and the information medium with high accuracy, and can record information on the information medium with high accuracy and stability. It is an object of the present invention to provide an optical information device, an optical disk drive device, an optical information recording device, an optical information reproduction device, a gap control method, and an optical pickup that can reproduce information from the optical information.
  • An optical information device includes: a plurality of scatterers; a light beam generation unit that generates a plurality of light beams; and at least two scatterers among the plurality of scatterers.
  • a light guide that guides at least two light beams out of the beams, and a detector that detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers And comprising.
  • the light beam generation unit generates a plurality of light beams.
  • the light guide unit guides at least two of the plurality of light beams to at least two of the plurality of scatterers.
  • the detection unit detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers.
  • the gap interval between at least two scatterers and the information medium is detected based on the change in the amount of reflected light from at least two scatterers, the gap interval between the scatterer and the information medium is increased.
  • the information can be detected with high accuracy, and information can be recorded on or reproduced from the information medium with high accuracy and stability.
  • Embodiment 1 It is a figure which shows the structure of the optical information apparatus in Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows the structure of the board
  • Embodiment 1 it is a graph which shows the relationship between a gap space
  • Embodiment 1 of this invention it is a figure which shows the structure of the objective lens which is a super-hemisphere shape.
  • Embodiment 1 of this invention it is a figure which shows the structure of the objective lens containing a condensing lens and a solid immersion lens.
  • Embodiment 4 of this invention it is a graph which shows the relationship between a gap space
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical information device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1 includes a laser light source 1, a collimator lens 2, a mirror 3, a diffraction element 4, a beam splitter 5, an objective lens unit 8, a detection lens 13, a first light detection element 14, and a second light detection.
  • An element 15, a third light detection element 16, an arithmetic circuit 17, a condenser lens 20, and a fourth light detection element 21 are provided.
  • the objective lens unit 8 includes an objective lens 6 and a substrate 7.
  • the substrate 7 includes a first scatterer 9, a second scatterer 10, and a third scatterer 11.
  • the optical pickup has a configuration other than the arithmetic circuit 17.
  • the laser light emitted from the laser light source 1 is converted into parallel light by the collimator lens 2 and is bent in the direction of the objective lens unit 8 by the mirror 3.
  • the laser light reflected by the mirror 3 is separated into a plurality of lights (three lights) as diffracted light by the diffraction element 4.
  • a plurality of lights (three lights) pass through the beam splitter 5 and are formed on the surface of the substrate 7 by the objective lens 6, the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer. 11 is condensed.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 for example, a metal material such as gold, silver, platinum, aluminum, or chromium, diamond-like carbon (DLC), or carbon nanotube is used. Can be used.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are prevented from peeling or breaking when contacting the information medium 12, and are obstructive when moving on the information medium 12. It is preferable to embed in the substrate 7 so as not to become a problem.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 are irradiated with laser light, localized plasmons are excited on each scatterer, and the photoelectric field intensity in the vicinity of each scatterer is increased. Be enhanced. That is, the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 each generate a plasmon light when irradiated with a light beam.
  • the enhanced spread of the photoelectric field is about the diameter of the bottom surface of the scatterer, that is, about 50 nm.
  • the diffraction efficiency of the diffraction element 4 is such that the amount of light applied to the second scatterer 10 is greater than the amount of light applied to the first scatterer 9 and the third scatterer 11.
  • Is set to be Information is recorded by the scattered light from the second scatterer 10, and the reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11 is detected, whereby the gap between the scatterer and the information medium 12 is detected. An interval is detected.
  • the plasmon light generated by the second scatterer 10 is set to an amount of light capable of recording information on the information medium 12, and is generated by the first scatterer 9 and the third scatterer 11 used for gap detection.
  • the plasmon light is set to a light amount that does not record information on the information medium 12 when the gap is detected. Details of the gap detection will be described later.
  • Reflected light from the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 is reflected by the beam splitter 5, and is detected by the detection lens 13, the first photodetecting element 14, the second scatterer 11.
  • the light detection element 15 and the third light detection element 16 are condensed.
  • the second light detection element 15 receives the reflected light from the second scatterer 10 and converts it into an electrical signal corresponding to the amount of reflected light.
  • the electric signal from the second photodetecting element 15 is sent as a reproduction signal 19 to a signal processing unit (not shown).
  • the signal processing unit outputs a signal recorded on the information medium 12 as a digital signal.
  • the first light detection element 14 and the third light detection element 16 receive the reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11 and convert them into electrical signals corresponding to the amount of reflected light.
  • the electric signals from the first light detection element 14 and the third light detection element 16 are converted into a gap error signal 18 by the arithmetic circuit 17.
  • the laser light source 1 and the diffraction element 4 generate a plurality of light beams.
  • the objective lens 6 guides two light beams of the plurality of light beams to the first scatterer 9 and the third scatterer 11.
  • the arithmetic circuit 17 sets the gap interval between the first scatterer 9 and the third scatterer 11 and the information medium 12 based on the change in the amount of reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11.
  • the laser light source 1 emits a light beam.
  • the diffraction element 4 branches the light beam from the laser light source 1 into a plurality of light beams.
  • the objective lens 6 converges a plurality of light beams branched by the diffraction element 4.
  • the first light detection element 14 and the third light detection element 16 receive the reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11, respectively, and each receives an electrical signal proportional to the amount of light received. Output.
  • the arithmetic circuit 17 detects the gap interval based on the difference between the electrical signals output from the first photodetecting element 14 and the third photodetecting element 16.
  • the objective lens 6 guides one light beam different from the two light beams among the plurality of light beams to the second scatterer 10. Then, using the photoelectric field generated by the second scatterer 10, information is recorded on the information medium 12 or information is reproduced from the information medium 12.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the substrate 7 in the first embodiment of the present invention.
  • the substrate 7 includes a first scatterer 9, a second scatterer 10, and a third scatterer 11.
  • the first scatterer 9 and the third scatterer 11 are arranged adjacent to the second scatterer 10.
  • the shapes of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are different from each other.
  • the shapes of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are cylindrical.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 have the same bottom surface, but the height of the second scatterer 10 is the same as that of the first scatterer 9.
  • the height of the third scatterer 11 is longer than that of the second scatterer 10.
  • the substrate 7 has a flat portion on the surface facing the incident surface of the information medium 12.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are embedded in the substrate 7 so as not to protrude from the flat portion of the substrate 7.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 correspond to an example of a plurality of scatterers, and the laser light source 1 and the diffraction element 4 generate a light beam.
  • the objective lens 6 corresponds to an example of a light guide unit
  • the arithmetic circuit 17 corresponds to an example of a detection unit
  • the first scatterer 9 and the third scatterer 11 include at least two scatterers.
  • the first photodetecting element 14 and the third photodetecting element 16 correspond to an example of two light receiving elements
  • the second scatterer 10 corresponds to an example of at least one scatterer.
  • the substrate 7 corresponds to an example of a flat substrate
  • the laser light source 1 corresponds to an example of a light source
  • the diffraction element 4 corresponds to an example of an optical element
  • the objective lens 6 corresponds to an example of an objective lens.
  • the plasmon light generated in the scatterer is strongly generated only when a specific condition is satisfied.
  • parameters satisfying this condition are the wavelength of the laser beam, the polarization state of the laser beam, the structure of the scatterer, the complex refractive index of the scatterer, the refractive index of the substrate on which the scatterer is formed, and the refraction of the information medium. And the gap distance between the information medium and the scatterer.
  • the parameter of the gap distance between the information medium and the scatterer is used as a variable, and the other parameters are set to constant values, that is, the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer.
  • the structure of each scatterer is determined so that the plasmon light is generated most strongly when the body 11 has the gap interval a, the gap interval b, and the gap interval c, respectively.
  • the shapes of the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 are cylindrical, respectively, by changing the ratio of the radius to the height, Determining the shapes of the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 so that plasmon light is generated most strongly at different gap intervals a, b and c. Can do.
  • the shapes of the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 are cylindrical, but the present invention is not particularly limited to this.
  • the shape of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 may be a triangular prism shape.
  • the shape of the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 is a triangular prism shape, the length and thickness of each scatterer having a triangular prism shape are changed to change the first The shapes of the scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 can be determined.
  • the shape of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 may be a spheroid shape.
  • the shape of the 1st scatterer 9, the 2nd scatterer 10, and the 3rd scatterer 11 is a spheroid shape
  • the ratio of the vertical direction of each scatterer of a spheroid shape and a horizontal direction is set.
  • the shapes of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are determined.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 have the same shape, and each scatterer can be made of a material having a different complex refractive index. is there.
  • the substrate 7 has a flat portion on the surface facing the incident surface of the information medium 12.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 may be formed on the surface of the flat portion of the substrate 7.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are preferably triangular films.
  • FIG. 3 is a diagram showing another configuration of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 in the first embodiment of the present invention.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 may be formed of a triangular film.
  • the sizes of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 shown in FIG. 3 are different.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are all the same size, and the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are the same.
  • Each material may be different.
  • FIG. 4 is a diagram showing still another configuration of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 have the same shape, and the substrate 7 is on the surface facing the incident surface of the information medium 12. You may have a several level
  • the substrate 7 has three surfaces facing the incident surface of the information medium 12 and having different distances from the incident surface of the information medium 12.
  • the distance from the surface on the substrate 7 on which the second scatterer 10 is disposed to the incident surface of the information medium 12 is from the surface on the substrate 7 on which the first scatterer 9 is disposed to the incident surface of the information medium 12.
  • the distance from the surface on the substrate 7 on which the third scatterer 11 is disposed to the incident surface of the information medium 12 is from the surface on the substrate 7 on which the second scatterer 10 is disposed to the information medium. 12 shorter than the distance to the incident surface.
  • the shapes of the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 are all the same, and the first scatterer 9, the second scatterer 10 and the third scatterer 11 are the same.
  • To the incident surface of the information medium 12 may be different from each other.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the gap distance between each scatterer and the information medium and the amount of reflected light from each scatterer in the first embodiment.
  • the horizontal axis represents the gap interval between each scatterer and the information medium
  • the vertical axis represents the amount of reflected light from each scatterer.
  • the curve P1, the curve P2, and the curve P3 in FIG. 5 are respectively the light amount of the first reflected light 23 from the first scatterer 9 and the second light from the second scatterer 10 in FIG.
  • the light quantity of the reflected light 24 and the light quantity of the 3rd reflected light 25 from the 3rd scatterer 11 are shown.
  • the amount of reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11 becomes the smallest in two different gap intervals.
  • the amount of reflected light from the second scatterer 10 is the smallest at the two gap intervals where the difference between the electrical signals output from the first light detection element 14 and the third light detection element 16 is the smallest.
  • the amount of light reflected from the first scatterer 9 out of the first scatterer 9 and the third scatterer 11 is the smallest in the first gap interval a.
  • the amount of reflected light from the third scatterer 11 out of the first scatterer 9 and the third scatterer 11 is smallest in the second gap interval c, which is larger than the first gap interval a.
  • the third gap interval b which is the gap interval between the second scatterer 10 and the information medium 12 when information is recorded or reproduced, is equal to or greater than the first gap interval a and the second gap interval. c or less.
  • the gap detection signal (gap error signal) that is proportional to the gap interval is the electric signal converted from the first reflected light 23 from the first scatterer 9 and the third signal from the third scatterer 11 in FIG. 3 is obtained by calculating the difference from the electric signal converted from the reflected light 25.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the gap interval and the gap detection signal in the first embodiment.
  • the gap detection signal draws an S-shaped curve with respect to the gap interval. Therefore, as shown in FIG. 6, when the detected gap interval g is smaller than the gap interval b in the range of the gap interval a to the gap interval c (a ⁇ g ⁇ b), feedback is performed so as to widen the gap interval g. When the detected gap interval g is larger than the gap interval b (b ⁇ g ⁇ c), feedback control is performed so as to narrow the gap interval g. As a result, the gap interval g converges to be the optimum gap interval b for recording or reproducing information.
  • the amplitude of the gap error signal varies because intensity modulation is performed on the laser beam. Therefore, the light transmitted through the mirror 3 in FIG. 1 and collected by the condenser lens 20 is received by the fourth light detection element 21, and the arithmetic circuit 17 uses the electrical signal from the fourth light detection element 21.
  • a normalization circuit not shown. As a result, the amplitude fluctuation of the gap error signal can be canceled. Therefore, a stable gap error signal can be obtained.
  • the laser light is condensed on a plurality of scatterers formed on the surface of the substrate 7 by the objective lens 6 as a condensing optical system for condensing light.
  • plasmon light is obtained, other configurations are possible.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an objective lens having a super hemispherical shape in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an objective lens including a condenser lens and a solid immersion lens in Embodiment 1 of the present invention.
  • a super hemispherical solid immersion lens (super hemispheric lens 27) is arranged, and the super hemispheric lens 27 is used as a condenser lens.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 are integrally disposed on the flat portion of the super hemispherical lens 27. Therefore, relative position adjustment between the lens and the scatterer is not necessary with respect to the configuration of FIG. 1, and assembly adjustment of the objective lens can be simplified.
  • the shape of the objective lens may be a super hemispherical shape.
  • the objective lens may have a flat portion on the surface facing the incident surface of the information medium.
  • the plurality of scatterers may be embedded in the objective lens.
  • the plurality of scatterers may be formed on the surface of the flat portion of the objective lens.
  • the super hemispherical lens 27 may be a hemispherical lens.
  • the objective lens is constituted by the condenser lens 26 and the super-hemispherical lens 27 (super-hemispherical solid immersion lens).
  • the lens thickness when the plane portion of the super hemisphere lens 27 is used as a reference is r ⁇ (1 + 1 / n).
  • the refractive index of the super hemisphere lens 27 is n, the condensing spot by the condensing lens 26 can be reduced to a size of 1 / (n ⁇ n) within the super hemisphere lens 27.
  • the super-hemispheric lens 27 may be a hemispherical lens.
  • the refractive index of the hemispherical lens is n
  • the condensing spot by the condensing lens 26 can be reduced to 1 / n in the hemispherical lens.
  • the objective lens may include at least two or more lenses.
  • the lens facing the information medium among at least two lenses may be a hemispherical or super hemispherical solid immersion lens.
  • the solid immersion lens has a flat portion on the surface facing the incident surface of the information medium.
  • the plurality of scatterers may be embedded in the solid immersion lens.
  • the plurality of scatterers may be formed on the surface of the flat portion of the solid immersion lens.
  • the optical information device includes two scatterers for detecting the gap interval.
  • the present invention is not particularly limited to this, and three or more for detecting the gap interval. May be provided.
  • the optical information device includes four scatterers for detecting the gap interval, and a pair of scatterers among the four scatterers is arranged with one scatterer for recording or reproducing information interposed therebetween. Furthermore, another pair of scatterers are arranged with three scatterers sandwiched therebetween. Then, the gap interval is coarsely adjusted using reflected light from a pair of scatterers, and the gap interval is finely adjusted using reflected light from another pair of scatterers.
  • the optical information device, the optical pickup, and the gap control method of the first embodiment mainly have the following configurations.
  • the optical information device includes a plurality of light beams on a plurality of scatterers, a light beam generation unit that generates a plurality of light beams, and at least two of the plurality of scatterers.
  • a light guide that guides at least two light beams, and a detection unit that detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers.
  • the gap interval between at least two scatterers and the information medium can be detected with extremely high accuracy on the order of nanometers or sub-nanometers. It becomes possible.
  • the gap control method includes an irradiation step of irradiating at least two of the plurality of light beams with at least two light beams, and at least two scatterings.
  • the gap interval between the at least two scatterers and the information medium is detected with extremely high accuracy on the order of nanometers or sub-nanometers. It becomes possible.
  • the amount of reflected light from at least two scatterers may be the smallest at different gap intervals.
  • This configuration makes it possible to detect the difference in the amount of reflected light from at least two scatterers. This makes it possible to detect the gap interval between at least two scatterers and the information medium with extremely high accuracy on the order of nanometers or sub-nanometers based on the difference in the amount of reflected light.
  • the light beam generation unit includes a light source that emits the light beam and an optical element that branches the light beam from the light source into a plurality of light beams.
  • the light guide unit includes an objective lens that converges a plurality of light beams branched by the optical element.
  • the light guide unit applies at least one light different from the at least two light beams among the plurality of light beams to at least one scatterer different from the at least two scatterers. Guide the beam. Then, information is recorded on the information medium or information is reproduced from the information medium using a photoelectric field generated by at least one scatterer.
  • the light guide unit guides at least two light beams of the plurality of light beams to at least two scatterers different from the at least one scatterer.
  • the detection unit detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers.
  • the plurality of scatterers generate plasmons when irradiated with a plurality of light beams.
  • Information may be recorded on or reproduced from the information medium using plasmons, and gap intervals may be detected using plasmons.
  • the light guide unit includes two scatterers among the plurality of scatterers.
  • Two light receiving elements that guide two light beams of the plurality of light beams, receive reflected light from the two scatterers, and output electric signals proportional to the amount of received light, respectively, and the detection unit includes:
  • the gap interval may be detected based on the difference between the electrical signals output from the two light receiving elements.
  • At least two scatterers for detecting the gap interval are arranged adjacent to at least one scatterer for recording or reproducing information. May be.
  • the scatterer can be arranged in the optical information device with a simple configuration, and the optical information device can be downsized.
  • At least one scatterer for recording or reproducing information in the gap interval at which the difference output from each of the two light receiving elements is minimized may be the smallest.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an optical information device according to Embodiment 2 of the present invention. 9, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the optical information apparatus of the second embodiment in FIG. 9 is different from the optical information apparatus in the first embodiment of FIG. 1 in that a laser for recording or reproducing information and a laser for detecting a gap interval are respectively used. A different laser is used.
  • the first laser light source 1a is used for recording or reproducing information
  • the second laser light source 1b is used for detecting a gap interval.
  • the optical information device shown in FIG. 9 includes a first laser light source 1a, a second laser light source 1b, a collimator lens 2, a mirror 3, a diffraction element 4, a beam splitter 5, an objective lens unit 8, a detection lens 13, and a first lens.
  • the light detection element 14, the second light detection element 15, the third light detection element 16, the arithmetic circuit 17, a collimator lens 29, a mirror 30, a beam splitter 31, and a detection lens 32 are provided.
  • the objective lens unit 8 includes an objective lens 6 and a substrate 7.
  • the substrate 7 includes a first scatterer 9, a second scatterer 10, and a third scatterer 11.
  • the optical pickup has a configuration other than the arithmetic circuit 17.
  • the first laser light source 1a and the second laser light source 1b correspond to an example of a plurality of light sources.
  • the laser light emitted from the first laser light source 1a is converted into parallel light by the collimator lens 2 and bent in the direction of the objective lens unit 8 by the mirror 3 as in the first embodiment.
  • the laser light reflected by the mirror 3 is transmitted through the diffraction element 4 without being diffracted by the diffraction element 4.
  • the laser light that has passed through the diffraction element 4 passes through the beam splitter 5 and the beam splitter 31, and is then focused by the objective lens 6 onto the second scatterer 10 formed on the surface of the substrate 7.
  • the second scatterer 10 generates plasmon light and records or reproduces information on the information medium 12.
  • Information reproduction from the information medium 12 is performed by detecting the amount of reflected light from the second scatterer 10.
  • Reflected light from the second scatterer 10 passes through the objective lens 6, reflects off the beam splitter 31, and is collected on the second light detection element 15 by the detection lens 32.
  • the second light detection element 15 receives the reflected light from the second scatterer 10 and converts it into an electrical signal corresponding to the amount of reflected light.
  • the electric signal from the second photodetecting element 15 is sent as a reproduction signal 19 to a signal processing unit (not shown).
  • the signal processing unit outputs a signal recorded on the information medium 12 as a digital signal.
  • the laser light emitted from the second laser light source 1 b is converted into parallel light by the collimator lens 29, and is bent in the direction of the objective lens unit 8 by the mirror 30.
  • the laser light reflected from the mirror 30 is diffracted by the diffraction element 4 and separated into a plurality of lights (two lights).
  • the two lights diffracted by the diffraction element 4 pass through the beam splitter 5 and the beam splitter 31, and then the first scatterer 9 and the third scatterer 11 formed on the surface of the substrate 7 by the objective lens 6. It is focused on.
  • the first scatterer 9 and the third scatterer 11 generate plasmon light, and the gap interval is detected by the same method as in the first embodiment.
  • the reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11 is transmitted through the objective lens 6 and the beam splitter 31, reflected from the beam splitter 5, and the first light detection element 14 and The light is condensed on the third light detection element 16.
  • the first photodetecting element 14 and the third photodetecting element 16 receive the reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11 and convert it into an electrical signal corresponding to the amount of reflected light.
  • the electric signals from the first light detection element 14 and the third light detection element 16 are converted into a gap error signal 18 by the arithmetic circuit 17.
  • the objective lens 6 guides the light beam from the first laser light source 1a to the second scatterer 10. Then, using the photoelectric field generated by the second scatterer 10, information is recorded on the information medium 12 or information is reproduced from the information medium 12. The objective lens 6 guides the light beam from the second laser light source 1 b to the first scatterer 9 and the third scatterer 11. Then, the arithmetic circuit 17 determines the gap between the first scatterer 9 and the third scatterer 11 and the information medium 12 based on the change in the amount of reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11. Detect intervals.
  • the optical system for recording information and generating the reproduction signal and the optical system for detecting the gap interval and generating the gap error signal are independent, the information is recorded or It is possible to reduce noise generated when the laser beam for reproduction and the laser beam for detecting the gap interval interfere with each other.
  • the first laser light source 1a and the second laser light source 1b in the second embodiment emit laser beams having different wavelengths or different polarization states.
  • the structure for separating the light by the beam splitter 5 and the beam splitter 31 becomes easy, and the diffraction efficiency in the diffraction element 4 can be changed for each laser light.
  • the optical information device and the gap control method according to the second embodiment mainly have the following configurations.
  • the optical information device includes a plurality of light beams on a plurality of scatterers, a light beam generation unit that generates a plurality of light beams, and at least two of the plurality of scatterers.
  • a light guide that guides at least two light beams, and a detection unit that detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers.
  • the gap interval between at least two scatterers and the information medium can be detected with extremely high accuracy on the order of nanometers or sub-nanometers. It becomes possible.
  • the gap control method includes an irradiation step of irradiating at least two of the plurality of scatterers with at least two of the plurality of light beams, and at least two scatterers.
  • the gap interval between the at least two scatterers and the information medium is detected with extremely high accuracy on the order of nanometers or sub-nanometers. It becomes possible.
  • the light beam generation unit includes a plurality of light sources that emit light beams
  • the light guide unit includes at least one of the plurality of light sources.
  • the light beam is guided to at least one scatterer different from at least two scatterers, and information is recorded or reproduced on an information medium using a photoelectric field generated by the at least one scatterer.
  • the light guide unit guides a light beam from at least one other light source different from the at least one light source among the plurality of light sources to at least two scatterers, and the detection unit from the at least two scatterers.
  • the gap distance between at least two scatterers and the information medium may be detected based on the change in the amount of reflected light.
  • the light beam for recording or reproducing information and the light beam for detecting the gap interval can be easily separated by, for example, a wavelength separation element. Therefore, it is possible to reduce interference between the laser light for recording or reproducing information and the laser light for detecting the gap interval, and to reduce noise included in the reproduction signal and the gap detection signal.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the optical disc drive apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the optical information device 39 in FIG. 10 is the optical information device in the first embodiment and the second embodiment, and the same components as those in FIG.
  • the optical disc drive apparatus includes an optical information device 39, a spindle motor 34, a signal processing unit 37, an interface 38, a servo control unit 35, a feed motor (not shown), and a system controller 36. .
  • the spindle motor 34 is driven and controlled by the servo control unit 35 and rotates the information medium 12 at a predetermined rotational speed.
  • the optical information device 39 is arranged close to the information medium 12 rotated by the spindle motor 34.
  • fine marks are formed on the recording surface of the information medium 12 by the plasmon light generated by the second scatterer 10 arranged close to the information medium 12, and information is recorded. Further, an information signal is read from the information medium 12 based on the return light from the second scatterer 10.
  • the optical information device 39 is supported so as to be movable in a direction perpendicular to the recording track of the information medium 12 (tracking direction).
  • a feed motor (not shown) drives the optical information device 39 in a direction perpendicular to the recording track of the information medium 12.
  • the signal processing unit 37 performs various signal processing on the signal output from the optical information device 39.
  • the signal processing unit 37 includes a signal demodulator and an error correction circuit as an information signal reproduction system, and a signal modulator and the like as an information signal recording system.
  • the signal processing unit 37 demodulates the reproduction signal read from the information medium 12 by the optical information device 39 by the signal demodulator, and performs error correction by the correction circuit.
  • the interface 38 transmits / receives data to / from an externally connected electronic device.
  • the externally connected electronic device is, for example, an external computer.
  • a reproduction signal subjected to signal processing in the signal demodulator and error correction circuit of the signal processing unit 37 is sent to an external computer via the interface 38.
  • the servo control unit 35 controls the spindle motor 34 and the optical information device 39 based on the electrical signal obtained from the optical information device 39.
  • the servo control unit 35 servo-controls the lens driving unit 33 such as a biaxial actuator that drives the objective lens unit 8 in the optical information device 39, and moves the objective lens unit 8 in the focusing direction and the tracking direction.
  • the servo control unit 35 servo-controls a feed motor (not shown) that feeds the optical information device 39.
  • the servo control unit 35 servo-controls the spindle motor 34 that rotationally drives the information medium 12.
  • the servo control unit 35 performs servo control of each unit described above based on a control signal from the system controller 36.
  • the system controller 36 controls each part constituting the optical disc drive apparatus.
  • the optical disk drive configured as described above, when information is reproduced from the information medium 12, a reproduction signal read out by the optical information apparatus 39 from the information medium 12 rotated by the spindle motor 34 is obtained. Demodulation by the signal demodulator of the signal processing unit 37 and error correction by the correction circuit are performed. Then, the reproduction signal subjected to the signal processing is sent to an externally connected electronic device via the interface 38, for example.
  • the information signal is modulated by the signal modulator of the signal processing unit 37, and a recording laser having a predetermined laser output based on the modulated information signal Light is irradiated from the optical information device 39 to the information medium 12 rotated by the spindle motor 34.
  • the optical information device 39 corresponds to an example of an optical information device
  • the spindle motor 34 corresponds to an example of a motor
  • the servo control unit 35, the system controller 36, and the signal processing unit 37 are control units. It corresponds to an example.
  • the servo control unit 35, the system controller 36, and the signal processing unit 37 also function when performing the gap control in the first and second embodiments.
  • the signal processing unit 37 performs predetermined signal processing on the gap error signal detected by the arithmetic circuit 17 and outputs it to the servo control unit 35.
  • the servo control unit 35 controls the intervals between the first scatterer 9 and the third scatterer 11 and the information medium 12 based on the gap error signal representing the gap interval detected by the arithmetic circuit 17.
  • the servo control unit 35 moves the optical information device 39 in a direction perpendicular to the surface of the information medium 12 based on the gap error signal, and controls the gap interval.
  • the optical disc drive device includes a head drive unit that moves the optical information device 39 in a direction perpendicular to the surface of the information medium 12.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an optical integrated optical information device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the optical integrated optical information device of FIG. 11 has a configuration different from that of the optical information device described in the first to third embodiments, and each component of the optical information device is mounted on the substrate 49 using an optical waveguide or the like. It has a structure that is integrated in the unit.
  • a silicon substrate, a LiNbO 3 substrate, a glass substrate, or the like is used as the substrate 49.
  • An optical waveguide is formed on the surface of the substrate 49, and a laser light source, a photodetector, a scatterer, and the like are disposed on the substrate 49 using a technique such as a semiconductor process.
  • the optical information device shown in FIG. 11 includes a semiconductor laser element 40, an optical waveguide 41, a taper coupler 42, a first scatterer 43, a second scatterer 44, a third scatterer 45, and a first light detection element. 46, a second photodetecting element 47, a third photodetecting element 48, and an arithmetic circuit 17.
  • the optical pickup has a configuration other than the arithmetic circuit 17.
  • the third photodetecting element 48 is disposed on the substrate 49.
  • the arithmetic circuit 17 is not disposed on the substrate 49, but may be disposed on the substrate 49.
  • the semiconductor laser element 40 corresponds to an example of a light source
  • the optical waveguide 41 corresponds to an example of an optical waveguide
  • the tapered coupler 42 corresponds to an example of a tapered waveguide.
  • the laser light emitted from the semiconductor laser element 40 disposed on the end face of the substrate 49 propagates through the optical waveguide 41 formed on the surface of the substrate 49 and is separated into three laser lights by a branched waveguide structure or the like. Is done.
  • the separated laser beams pass through a tapered coupler 42 having a tapered structure, and are then irradiated on the first scatterer 43, the second scatterer 44, and the third scatterer 45, respectively.
  • the first scatterer 43, the second scatterer 44, and the third scatterer 45 are arranged so as to be close to an information medium (not shown) at a minute interval.
  • the roles of the first scatterer 43, the second scatterer 44, and the third scatterer 45 are the same as those of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer in the first embodiment shown in FIG.
  • information is recorded or reproduced on an information medium using plasmon light generated by the second scatterer 44, and reflected light from the first scatterer 43 and the third scatterer 45 is used.
  • a gap interval between the optical integrated optical information device and the information medium is detected.
  • Reflected light from the first scatterer 43 and the third scatterer 45 passes through the optical waveguide 41 again and is branched by a Y-branch waveguide or the like, and the first light detection element 46 and the third light detection, respectively. Guided to element 48.
  • the first light detection element 46 and the third light detection element 48 receive the reflected light from the first scatterer 43 and the third scatterer 45 and convert it into an electrical signal corresponding to the amount of reflected light.
  • the electrical signals output from the first light detection element 46 and the third light detection element 48 are converted into a gap error signal by the arithmetic circuit 17.
  • the reflected light from the second scatterer 44 passes through the optical waveguide 41 again, is branched by a Y-branch waveguide or the like, and is guided to the second light detection element 47.
  • the second light detection element 47 receives the reflected light from the second scatterer 44 and converts it into an electrical signal corresponding to the amount of reflected light.
  • the electrical signal from the second photodetecting element 47 is sent as a reproduction signal to a signal processing unit (not shown).
  • the signal processing unit outputs a signal recorded on the information medium as a digital signal.
  • the optical information device and the gap control method according to the fourth embodiment mainly have the following configuration.
  • the light beam generation unit includes a light source.
  • the light guide unit includes an optical waveguide that guides the light beam from the light source, and a tapered waveguide that converges the light beam propagating through the optical waveguide.
  • information is recorded on or reproduced from the information medium using a photoelectric field generated by at least one scatterer different from at least two of the scatterers.
  • the detection unit is configured to change the gap distance between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers different from the at least one scatterer for recording or reproducing information. May be detected.
  • the optical performance of the optical information device can be improved by integrating optical elements on the substrate using an optical waveguide. Furthermore, since the adjustment process or the bonding process of the components of the optical information device can be omitted, the manufacturing cost can be reduced.
  • the optical information device since the optical information device according to the fourth embodiment has a structure in which optical elements are integrated on a substrate, it is possible to adjust, bond or fix optical components by applying a conventional fine processing technique. The number of processes can be reduced, and the production cost can be reduced to realize an inexpensive optical information apparatus.
  • the optical information device according to the fourth embodiment has a structure in which the optical elements are integrated on the substrate, the optical information device is hardly affected by changes over time, and a stable optical information device can be realized.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the optical disc drive apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • Embodiment 5 is an embodiment of an optical disk drive device provided with an optical integrated optical information device according to Embodiment 4.
  • the optical disk drive device includes a spindle motor 34, an optical integrated device 50, a swing arm 52, a voice coil actuator 53, and a control circuit 54.
  • the optical integrated device 50 is an optical integrated optical information device that records information on the information medium 51 or reproduces information from the information medium 51.
  • the swing arm 52 fixes the optical integrated device 50.
  • the voice coil actuator 53 moves the integrated optical device 50 to an arbitrary location on the information medium 51.
  • the control circuit 54 processes an electrical signal from the optical integrated device 50, outputs a reproduction signal, a control signal, or the like, and controls the position of the optical integrated device 50 by the voice coil actuator 53.
  • the control circuit 54 has the same functions as the servo control unit 35, the system controller 36, the signal processing unit 37, and the interface 38 shown in FIG.
  • the spindle motor 34 rotates the information medium 51.
  • the swing arm 52 moves the optical integrated device 50 with respect to the information medium 51.
  • the spindle motor 34 rotates the information medium 51 and causes the integrated optical device 50 to float by a certain distance by the rotational force.
  • the information medium 51 is rotated at high speed by the spindle motor 34. Further, the integrated optical device 50 is moved to a desired position on the information medium 51 via the swing arm 52 by the voice coil actuator 53.
  • the optical integrated device 50 floats with a gap interval of several nm to several tens of nm with respect to the information medium 51 by the rotational force of the information medium 51.
  • the gap interval is feedback-controlled by an actuator (not shown) based on a gap error signal from the optical integrated device 50 having the same configuration as that of the optical information device in the fourth embodiment, and is kept constant.
  • the actuator for example, a piezo element can be used. The actuator moves the optical integrated element 50 in the optical axis direction so as to keep the distance between the optical integrated element 50 and the information medium 51 constant.
  • the initial position of the gap interval between the optical integrated device 50 and the information medium 51 can be easily determined by the rotational force of the information medium 51 without using a dedicated actuator. Therefore, the optical disk drive device can be realized with a simple configuration.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an optical information recording or reproducing apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
  • Embodiment 6 is an embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus provided with the optical disc drive apparatus according to Embodiment 3 or Embodiment 5.
  • the optical disk drive device 55 includes an optical disk drive device 55, a recording signal processing unit (recording information processing unit) 56, and a playback signal processing unit (reproduction information processing unit) 57.
  • the optical disk drive device 55 is an optical disk drive device according to the third or fifth embodiment.
  • the recording signal processing unit 56 converts the image information into an information signal for recording on an information medium by the optical disk drive device 55.
  • the recording signal processing unit 56 processes information to be recorded on the information medium by the optical disk drive device 55.
  • the reproduction signal processing unit 57 converts the information signal obtained from the optical disk drive device 55 into image information.
  • the reproduction signal processing unit 57 processes information reproduced from the information medium by the optical disk drive device 55.
  • the optical information recording or reproducing apparatus 58 in the sixth embodiment includes a recording signal processing unit 56 and a reproducing signal processing unit 57, but the present invention is not particularly limited to this, and the recording signal processing unit. 56 may include only one of the reproduction signal processing unit 57 and the reproduction signal processing unit 57. Furthermore, the optical information recording or reproducing device 58 may include an output device 59 such as a cathode ray tube or a liquid crystal display device for displaying information.
  • the optical information recording or reproducing device 58 corresponds to an example of an optical information recording device and an optical information reproducing device
  • the recording signal processing unit 56 corresponds to an example of a recording information processing unit
  • the signal processing unit 57 corresponds to an example of a reproduction information processing unit.
  • the optical information recording or reproducing apparatus includes the optical disk drive device 55 according to the third or fifth embodiment, and is an information medium for recording or reproducing information with plasmon light.
  • information can be stably recorded or reproduced, it can be used for a wide range of purposes.
  • the information medium 12 may have a recording layer.
  • the recording layer may include a dielectric material, a metal material, or a phase change material.
  • the material included in the recording layer is not limited to these as long as plasmon resonance occurs.
  • the phase change material may be an alloy containing at least two of Ge, Sb, Te, Bi, Tb, Fe, Co, Sn, Au, and Ag, for example. More specifically, phase change materials include Te 60 Ge 4 Sn 11 Au 25 , Ag 4 InSb 76 Te 16 , GeTe—Sb 2 Te 3 , GeTe—Bi 2 Te 3 , GeTe, (Ge—Sn) Te.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an information medium in which fine particles are arranged in a track shape.
  • the plurality of fine particles 107 may be arranged in a plurality of tracks.
  • the diameter of the fine particles 107 may be 30 nm or less, for example, 10 nm.
  • the shape of the fine particles 107 may be spherical, hemispherical or hemispherical. Alternatively, the shape of the fine particles 107 may be a cylindrical shape or a long cylindrical shape. Alternatively, the shape of the fine particles 107 may be a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape.
  • the fine particles 107 may include a dielectric material or a material containing a metal.
  • the fine particles 107 may include the phase change material described above.
  • the fine particle 107 can be changed into an amorphous state or a crystalline state by irradiating the fine particle 107 with plasmon light.
  • the recorded state may correspond to the crystalline state
  • the unrecorded state may correspond to the amorphous state
  • the unrecorded state may correspond to the crystalline state.
  • a plurality of tracks may be formed on the information medium 12.
  • the plurality of tracks may be formed, for example, by arranging a plurality of fine particles 107 in a line.
  • the plurality of tracks may be formed by arranging a plurality of fine particles 107 made of two different materials alternately adjacent to each other in a concentric manner.
  • the amount of reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11 may change according to the distance between the first scatterer 9 and the third scatterer 11 and the track.
  • the optical information device is preferably tracking-controlled so that the second scatterer 10 for recording or reproducing information on a desired track is positioned on the desired track. Thereby, information can be recorded or reproduced on the fine particles 107 of a desired track by the second scatterer 10.
  • the second scatterer 10 shifts from the desired track in a direction perpendicular to the track (tracking direction), the plasmon light generated from the second scatterer 10 is directed to the desired track. It is difficult to accurately irradiate. This shift is called out-of-tracking.
  • FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a change in the distance between the scatterer and the fine particles due to off-tracking.
  • the distance between the first scatterer 9 and the track changes from d1 to d2 due to the off-tracking.
  • the gap interval does not change before and after the off-tracking, but the resonance state of the first scatterer 9 changes as the distance between the first scatterer 9 and the track changes.
  • the optical information device may further include a tracking control unit that corrects a shift in a direction perpendicular to the track of at least two scatterers for detecting the gap interval.
  • the servo control unit 35 shown in FIG. 10 has a function of a tracking control unit.
  • the optical information device in the seventh embodiment includes a gap interval storage unit that stores a plurality of gap interval values detected a plurality of times while the optical information device scans the information medium 12 for a predetermined time. May be.
  • the optical information apparatus may include a gap average calculation unit that calculates an average value of a plurality of gap intervals stored in the gap interval storage unit.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration of an optical disc drive apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the same components as those in FIGS. 1 and 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • 16 includes an optical information device 39, a spindle motor 34, a signal processing unit 37, an interface 38, a servo control unit 35, a feed motor (not shown), a system controller 36, and a gap interval storage unit 62.
  • a plurality of tracks are formed on the information medium 12.
  • the amount of reflected light from at least two scatterers (the first scatterer 9 and the third scatterer 11) varies depending on the distance between the scatterer and the track.
  • the gap interval storage unit 62 stores a plurality of gap intervals detected a plurality of times by the arithmetic circuit 17 while the optical information device 39 scans the information medium 12 for a predetermined time.
  • the servo control unit 35 includes an average calculation unit 63.
  • the average calculation unit 63 calculates an average value of a plurality of gap intervals stored in the gap interval storage unit 62 while scanning the information medium 12 for a predetermined time.
  • the servo control unit 35 controls the gap interval based on the average value of the plurality of gap intervals calculated by the average calculation unit 63.
  • the gap interval storage unit 62 corresponds to an example of a gap interval storage unit
  • the average calculation unit 63 corresponds to an example of a gap average calculation unit.
  • the size or shape of the first scatterer 9 or the third scatterer 11 for detecting the gap interval is the first scatterer 9 or the third scatterer.
  • the body 11 may be designed to interact with multiple tracks. For example, when the first scatterer 9 or the third scatterer 11 has the cylindrical shape shown in FIG. 2, the diameter of the bottom surface of the cylinder is set so as to interact with the fine particles 107 arranged on a plurality of tracks. It may be larger than the track pitch (track interval) of the track on which the fine particles 107 are arranged.
  • the length and thickness of the triangular prism may be set so as to interact with the fine particles 107 arranged on a plurality of tracks. good.
  • the major axis and the short axis of the spheroid are interacted with the fine particles 107 arranged on a plurality of tracks.
  • the length of at least one of the shafts may be larger than the track pitch of the track that the fine particles 107 constitute.
  • the length of the major axis of the bottom surface of the elliptic cylinder is set so as to interact with the fine particles 107 arranged on a plurality of tracks.
  • the pitch may be larger than the track pitch of the track formed by the fine particles 107.
  • FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a change in the distance between the scatterer and the fine particles when the length of the scatterer in the tracking direction is larger than the track pitch.
  • the first scatterer 9 is illustrated, but the third scatterer 11 may have the same configuration.
  • a plurality of tracks are formed on the information medium 12.
  • the amount of reflected light from at least two scatterers varies depending on the distance between the scatterer and the track. As shown in FIG. 17, at least one of at least two scatterers (the first scatterer 9 and the third scatterer 11) interacts with at least two of the plurality of tracks.
  • At least one of the first scatterer 9 and the third scatterer 11 has an elliptic cylinder shape.
  • the major axis direction of the elliptical scatterer coincides with the tracking direction.
  • the shape of at least one of the first scatterer 9 and the third scatterer 11 may be a rectangular parallelepiped shape, and the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped scatterer may coincide with the tracking direction.
  • the first scatterer 9 or the third scatterer 11 for detecting the gap interval always overlaps a plurality of tracks in the vertical direction even when the tracking is off.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a configuration of an optical information device capable of discriminating a change in gap interval and off-tracking.
  • the optical information device includes a plurality of tracks separately from the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11, which are associated one-to-one with the track.
  • a fourth scatterer 108 that is designed in size or shape to interact with.
  • This configuration makes it possible to discriminate changes in the gap interval between the scatterer and the information medium and off-tracking.
  • the fourth scatterer 108 can detect only a change in the gap interval.
  • the scatterer and the track are associated with each other in one-to-one correspondence, there is a possibility that the tracking error is detected as a change in the gap interval.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration of an optical disk drive device according to a modification of the seventh embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIGS. 1 and 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • 19 includes an optical information device 61, a spindle motor 34, a signal processing unit 37, an interface 38, a servo control unit 35, a feed motor (not shown), a system controller 36, and a tracking drive unit 112.
  • the optical information device 61 further includes a fourth scatterer 108 (not shown) and a fourth light detection element 109.
  • the fourth scatterer 108 is disposed on the substrate 7.
  • the fourth scatterer 108 is arranged at a different position from the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11.
  • the fourth scatterer 108 interacts with the fine particles 107 located on at least two of the plurality of tracks.
  • the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 have a quadrangular prism shape (a rectangular parallelepiped shape) with a square bottom surface, and the fourth scattering.
  • the body 108 has a quadrangular prism shape with a rectangular bottom surface.
  • the longitudinal direction of the quadrangular prism-shaped fourth scatterer 108 coincides with the tracking direction.
  • the diffraction element 4 branches the light beam from the laser light source 1 into four light beams.
  • the objective lens 6 converges the four light beams branched by the diffraction element 4 and guides them to the first to fourth scatterers 9, 10, 11, and 108.
  • the fourth photodetecting element 109 receives the reflected light from the fourth scatterer 108 and outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light.
  • the servo control unit 35 includes a determination unit 110 and a tracking control unit 111.
  • the discriminating unit 110 reflects the amount of light reflected from at least one scatterer obtained by irradiating at least one scatterer different from at least two scatterers with at least one light beam of the plurality of light beams. Based on the change and the change in the amount of reflected light from the at least two scatterers, it is determined whether or not the at least two scatterers have shifted in the tracking direction.
  • the determination unit 110 detects that the resonance state of the first scatterer 9 and the third scatterer 11 has changed, when the resonance state of the fourth scatterer 108 has also changed, It is determined that the gap interval is changed. In addition, when the determination unit 110 detects that the resonance state of the first scatterer 9 and the third scatterer 11 has changed, when the resonance state of the fourth scatterer 108 has not changed, It is determined that a tracking error has occurred.
  • the fourth scatterer 108 may be arranged in front of the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11 in the rotation direction of the information medium 12.
  • the information medium 12 may be arranged behind the rotation direction.
  • the fourth scatterer 108 may be arranged so as to be linearly aligned with the first scatterer 9, the second scatterer 10, and the third scatterer 11.
  • the fourth scatterer 108 is linearly aligned with the position in front of the rotation direction of the information medium 12, the position behind the rotation direction of the information medium 12, and the second scatterer 10 and the third scatterer 11. It may be arranged at a plurality of positions.
  • the tracking control unit 111 corrects the shift of the at least two scatterers in the tracking direction when the determination unit 110 determines that the at least two scatterers have shifted in the tracking direction.
  • the tracking drive unit 112 is composed of, for example, a feed motor, and is controlled by the tracking control unit 111 to move the optical information device 61 in the tracking direction so as to correct the deviation of at least two scatterers in the tracking direction.
  • the determination unit 110 detects the change in the amount of reflected light from the fourth scatterer 108 obtained by irradiating the fourth scatterer 108 with one of the plurality of light beams, and the first scatterer 108. Whether or not a shift in the direction perpendicular to the track of the first scatterer 9 and the third scatterer 11 has occurred based on the change in the amount of reflected light from the scatterer 9 and the third scatterer 11. It may be determined.
  • the laser light source 1 irradiates the fourth scatterer 108 with laser light.
  • the fourth scatterer 108 is irradiated with laser light, for example, localized plasmons are excited on the fourth scatterer 108 and the photoelectric field intensity in the vicinity of the fourth scatterer 108 is enhanced.
  • the reflected light from the fourth scatterer 108 is reflected by the beam splitter 5 and is collected by the detection lens 13 onto the fourth light detection element.
  • the fourth light detection element 109 receives the reflected light from the fourth scatterer 108 and converts it into an electrical signal corresponding to the amount of reflected light.
  • the electric signal from the fourth photodetecting element 109 is sent to the signal processing unit 37. At this time, the amount of reflected light from the fourth scatterer 108 changes according to the distance between the fourth scatterer 108 and the track on the information medium 12.
  • the determination unit 110 determines that the gap It is determined that an interval change has occurred.
  • the determination unit 110 has changed the amount of reflected light from the first scatterer 9 and the third scatterer 11, but when the change in the amount of reflected light from the fourth scatterer 108 is a predetermined value or less, It is determined that a shift in a direction perpendicular to the track (that is, tracking error) has occurred.
  • the predetermined value described above may be, for example, the maximum value of the change in the amount of light reflected from the fourth scatterer 108 when the fourth scatterer 108 is displaced in the direction perpendicular to the track.
  • the tracking control unit 111 determines that the first scatterer 9 and the third scatterer 9 and the first scatterer 9 and the third scatterer 11 are shifted in a direction perpendicular to the track by the determination unit 110.
  • the optical information device 61 may be driven in the direction perpendicular to the track so as to correct the deviation of the third scatterer 11 in the direction perpendicular to the track.
  • the determination unit 110 corresponds to an example of a determination unit
  • the tracking control unit 111 corresponds to an example of a tracking control unit.
  • the optical information devices of Embodiments 1 to 7 there may be two scatterers for detecting the gap interval. At this time, the amount of reflected light from one of the two scatterers is the smallest in the first gap interval, and the amount of reflected light from the other scatterer of the two scatterers is the first.
  • the second gap interval that is larger than the gap interval may be the smallest.
  • the reflected light from the two scatterers is received by two different light receiving elements.
  • Each of the two light receiving elements converts it into an electrical signal proportional to the amount of incident light and outputs it to the detector.
  • the detection unit detects the gap interval based on a signal proportional to the difference between the electric signals from the two light receiving elements.
  • the third gap interval which is the gap interval between at least one scatterer for recording or reproducing information and the information medium, which is optimal for recording or reproducing information, is equal to or greater than the first gap interval. And it may be less than the second gap interval.
  • the gap interval between the information medium and the at least one scatterer for recording or reproducing information can be controlled more accurately to the optimum gap interval for recording or reproducing information. Can do.
  • the information medium 12 may further include a protective layer formed on the plasmon light irradiation side with respect to the recording layer.
  • the information medium 12 may further include a protective layer formed on the plasmon light irradiation side with respect to the fine particles 107 described above.
  • the material for forming the protective layer may be filled between the fine particles 107.
  • the material used for the protective layer may be a dielectric material or a material containing a metal.
  • the protective layer is made of ZrSiO 4 , (ZrO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 , SiCr, TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , SnO 2.
  • An optical information device includes: a plurality of scatterers; a light beam generation unit that generates a plurality of light beams; and at least two scatterers among the plurality of scatterers.
  • a light guide that guides at least two light beams out of the beams, and a detector that detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers And comprising.
  • the light beam generation unit generates a plurality of light beams.
  • the light guide unit guides at least two of the plurality of light beams to at least two of the plurality of scatterers.
  • the detection unit detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers.
  • the gap interval between the at least two scatterers and the information medium is detected based on the change in the amount of reflected light from the at least two scatterers, the gap interval between the scatterer and the information medium is detected with high accuracy.
  • information can be recorded on or reproduced from the information medium with high accuracy and stability.
  • the amount of reflected light from the at least two scatterers is smallest in the gap intervals different from each other.
  • the gap interval between the scatterer and the information medium can be detected with extremely high accuracy based on the difference in the amount of reflected light from at least two scatterers.
  • the light guide unit guides two light beams of the plurality of light beams to two scatterers of the plurality of scatterers, and Are further provided with two light receiving elements that respectively receive the reflected light and output an electric signal proportional to the amount of light received, and the detection unit is based on a difference between the electric signals output from the two light receiving elements, respectively.
  • the gap interval is detected.
  • the light guide unit guides two light beams of the plurality of light beams to two of the plurality of scatterers.
  • the two light receiving elements respectively receive reflected light from the two scatterers and output electric signals proportional to the amount of received light.
  • the detector detects the gap interval based on the difference between the electrical signals output from the two light receiving elements.
  • the gap interval between the scatterer and the information medium can be easily detected with extremely high accuracy based on the difference between the electrical signals output from the two light receiving elements.
  • the light guide unit may include at least one scatterer different from the at least two scatterers among the plurality of scatterers, and the at least two of the plurality of light beams.
  • Information is recorded on or reproduced from the information medium by using at least one light beam different from one light beam and using a photoelectric field generated by the at least one scatterer. It is preferable.
  • the light guide unit has at least one scatterer that is different from at least two scatterers, and at least one of the plurality of light beams that is different from at least two light beams. Guides one light beam. Information is recorded on or reproduced from the information medium using a photoelectric field generated by at least one scatterer.
  • information can be recorded on the information medium using a photoelectric field generated by at least one scatterer different from at least two scatterers for detecting the gap interval.
  • information can be reproduced from the information medium by using a photoelectric field generated by at least one scatterer different from at least two scatterers for detecting the gap interval.
  • the plurality of scatterers generate plasmon light when irradiated with the plurality of light beams.
  • the plurality of scatterers generate plasmon light when irradiated with the plurality of light beams, and therefore, a light spot below the diffraction limit can be formed using the plasmon light, and the information medium Information can be recorded at high density.
  • the at least two scatterers are arranged adjacent to the at least one scatterer.
  • the apparatus can be miniaturized.
  • the light guide unit guides two light beams of the plurality of light beams to two scatterers of the plurality of scatterers, and
  • the reflected light amount is the smallest in two gap intervals different from each other, and further includes two light receiving elements that respectively receive reflected light from the two scatterers and output an electrical signal proportional to the received light amount.
  • the detection unit detects the gap interval based on a difference between the electrical signals respectively output from the two light receiving elements, and the at least one scattering in the two gap intervals where the difference is minimized.
  • the amount of light reflected from the body is preferably the smallest.
  • the light guide unit guides two light beams of the plurality of light beams to two of the plurality of scatterers.
  • the amount of light reflected from the two scatterers becomes the smallest at two different gap intervals.
  • the two light receiving elements respectively receive reflected light from the two scatterers and output electric signals proportional to the amount of received light.
  • the detector detects the gap interval based on the difference between the electrical signals output from the two light receiving elements. In two gap intervals where the difference is the smallest, the amount of reflected light from at least one scatterer is the smallest.
  • the most suitable gap interval can be determined for recording or reproducing information.
  • the light guide unit guides two light beams of the plurality of light beams to two scatterers of the plurality of scatterers, and
  • the amount of reflected light from one of the scatterers is the smallest in the first gap interval, and the amount of reflected light from the other scatterer of the two scatterers is less than the first gap interval.
  • the gap interval is detected based on the difference between the electric signals output from the two light receiving elements, and the at least one scatterer and the information when information is recorded or reproduced
  • the third gap spacing is a gap distance between the bodies, the first or gap spacing, and is preferably less than or equal to the second gap spacing.
  • the light guide unit guides two light beams of the plurality of light beams to two of the plurality of scatterers.
  • the amount of light reflected from one of the two scatterers is the smallest in the first gap interval.
  • the amount of light reflected from the other scatterer of the two scatterers becomes the smallest in the second gap interval larger than the first gap interval.
  • the two light receiving elements respectively receive reflected light from the two scatterers and output electric signals proportional to the amount of received light.
  • the detector detects the gap interval based on the difference between the electrical signals output from the two light receiving elements.
  • a third gap interval which is a gap interval between at least one scatterer and the information medium, when information is recorded or reproduced is not less than the first gap interval and not more than the second gap interval.
  • the gap interval between the information medium and the at least one scatterer for recording or reproducing information can be controlled more accurately to the gap interval that is optimal for recording or reproducing information.
  • the plurality of scatterers preferably have different shapes.
  • the light beam generation unit includes a light source that emits a light beam, and an optical element that branches the light beam from the light source into a plurality of light beams
  • the light guide unit includes: It is preferable that an objective lens for converging the plurality of light beams branched by the optical element is included.
  • the light beam from the light source is branched into a plurality of light beams, and the plurality of branched light beams are converged, so that the plurality of light beams can be guided to the plurality of scatterers.
  • the plurality of scatterers are formed on a surface of the flat portion of a flat substrate having a flat portion on a surface facing the incident surface of the information medium, or the flat substrate. It is preferable to be embedded in the inside.
  • the plurality of scatterers are formed on the surface of the flat portion of the flat substrate having a flat portion on the surface facing the incident surface of the information medium, or are embedded in the flat substrate. . Therefore, a plurality of scatterers can be easily arranged in the optical information device, and the scatterers can be prevented from being peeled or damaged when contacting the information medium, and the plurality of scatterers move on the information medium. So that it does not become an obstacle.
  • the shape of the objective lens may be a hemispherical shape or a super hemispherical shape, and the objective lens may have a flat portion on a surface facing the incident surface of the information medium, It is preferable that the scatterer is formed on the surface of the flat part or embedded in the objective lens.
  • the shape of the objective lens is a hemispherical shape or a super hemispherical shape.
  • the objective lens has a flat portion on the surface facing the incident surface of the information medium.
  • the plurality of scatterers are formed on the surface of the flat portion or embedded in the objective lens.
  • the plurality of scatterers are integrally formed on the objective lens, the plurality of scatterers can be easily arranged, the configuration of the optical information device can be simplified, and the manufacturing cost of the optical information device can be reduced. can do.
  • the objective lens includes at least two or more lenses, and the lens facing the information medium among the at least two or more lenses is a hemispherical or super hemispherical solid. It is an immersion lens, and the solid immersion lens has a flat portion on a surface facing the incident surface of the information medium, and the plurality of scatterers are formed on a surface of the flat portion, or the solid It is preferable that the lens is embedded in the immersion lens.
  • the objective lens includes at least two lenses.
  • the lens facing the information medium is a solid immersion lens having a hemispherical shape or a super hemispherical shape.
  • the solid immersion lens has a flat portion on the surface facing the incident surface of the information medium.
  • the plurality of scatterers are formed on the surface of the flat portion or embedded in the solid immersion lens.
  • the energy density of light converged on a plurality of scatterers can be increased, so that the light utilization efficiency can be improved. Further, since the plurality of scatterers are integrally formed on the solid immersion lens, the plurality of scatterers can be easily arranged, the configuration of the optical information device can be simplified, and the manufacturing cost of the optical information device can be reduced. Can be reduced.
  • the light beam generation unit includes a light source that emits a light beam
  • the light guide unit propagates the optical waveguide that guides the light beam from the light source, and the optical waveguide.
  • the light source emits a light beam.
  • the optical waveguide guides the light beam from the light source.
  • the tapered waveguide converges the light beam propagating through the optical waveguide.
  • Information is recorded on or reproduced from the information medium using a photoelectric field generated by at least one scatterer different from the at least two scatterers among the plurality of scatterers.
  • the light source, the optical waveguide, the tapered waveguide, and the like can be integrated on the substrate, and the stability of the optical performance of the optical information apparatus can be improved. Moreover, since the adjustment process or the bonding process of the optical element of the optical information apparatus can be omitted, the manufacturing cost of the optical information apparatus can be reduced.
  • the light beam generation unit includes a plurality of light sources that emit light beams, and the light guide unit receives a light beam from at least one of the plurality of light sources, Information is recorded on the information medium by using at least one scatterer different from the at least two scatterers among the plurality of scatterers and using a photoelectric field generated by the at least one scatterer. Alternatively, information is reproduced from the information medium, and the light guide unit converts the light beam from at least one light source different from the at least one light source among the plurality of light sources to the at least two scatterers.
  • the detection unit detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers. Preferred.
  • the light beam generation unit includes a plurality of light sources that emit light beams.
  • the light guide unit guides a light beam from at least one light source among the plurality of light sources to at least one scatterer different from at least two scatterers among the plurality of scatterers.
  • Information is recorded on or reproduced from the information medium using a photoelectric field generated by at least one scatterer.
  • the light guide unit guides a light beam from at least one light source different from the at least one light source among the plurality of light sources to at least two scatterers.
  • the detection unit detects a gap interval between the at least two scatterers and the information medium based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers.
  • the light beam for recording or reproducing information and the light beam for detecting the gap interval are separated, a signal for recording or reproducing information and a signal for detecting the gap interval Interference can be reduced, and noise included in the reproduction signal can be reduced.
  • a plurality of tracks are formed on the information medium, and the amount of reflected light from the at least two scatterers changes according to the distance between the scatterers and the tracks, Preferably, at least one of the at least two scatterers interacts with at least two of the plurality of tracks.
  • the gap interval can be detected.
  • a plurality of tracks are formed on the information medium, and the amount of reflected light from the at least two scatterers changes according to the distance between the scatterers and the tracks, At least one scatterer different from the at least two scatterers among the plurality of scatterers interacts with fine particles located on at least two tracks of the plurality of tracks, and the at least one scatterer.
  • a change in the amount of reflected light from the at least one scatterer and a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers obtained by irradiating at least one of the plurality of light beams. It is preferable to further include a determination unit that determines whether or not the at least two scatterers are displaced in the tracking direction based on the above.
  • a plurality of tracks are formed on the information medium.
  • the amount of reflected light from at least two scatterers varies depending on the distance between the scatterers and the track.
  • At least one scatterer that is different from at least two scatterers among the plurality of scatterers interacts with fine particles located on at least two tracks of the plurality of tracks.
  • the determination unit obtains a change in the amount of reflected light from at least one scatterer obtained by irradiating at least one scatterer with at least one of the plurality of light beams, and from at least two scatterers. Whether or not at least two scatterers are displaced in the tracking direction is determined based on the change in the amount of reflected light.
  • the determination unit determines that the at least two scatterers are shifted in the tracking direction
  • tracking control for correcting the shift in the tracking direction of the at least two scatterers is performed. It is preferable to further include a part.
  • the tracking control unit corrects the shift of the at least two scatterers in the tracking direction when the determination unit determines that the at least two scatterers are shifted in the tracking direction.
  • a plurality of tracks are formed on the information medium, and the amount of reflected light from the at least two scatterers changes according to the distance between the scatterers and the tracks,
  • a gap interval storage unit that stores a plurality of gap intervals detected a plurality of times by the detection unit while scanning the information medium for a predetermined time, and the plurality of gap intervals stored in the gap interval storage unit It is preferable to further include a gap average calculation unit that calculates an average value of the above.
  • a plurality of tracks are formed on the information medium.
  • the amount of reflected light from at least two scatterers varies depending on the distance between the scatterers and the track.
  • the gap interval storage unit stores a plurality of gap intervals detected by the detection unit while scanning the information medium for a predetermined time.
  • the gap average calculation unit calculates an average value of a plurality of gap intervals stored in the gap interval storage unit.
  • An optical disk drive device provides an optical information device according to any one of the above, a motor for rotating an information medium, an electric signal obtained from the optical information device, and the motor and the And a control unit that controls the optical information device. According to this configuration, the optical information device described above can be applied to an optical disc drive device.
  • the optical disc drive apparatus may further include a swing arm that moves the optical information apparatus relative to the information medium, and the motor rotates the information medium and makes the optical information apparatus constant by a rotational force. It is preferable to lift the distance.
  • the gap distance between the optical information device and the information medium can be roughly adjusted by levitating the optical information device by a certain distance by the rotational force of the information medium, and moreover, from the reflected light from the scatterer
  • the gap interval can be finely adjusted based on the obtained gap interval information.
  • An optical information recording apparatus includes the above-described optical disc drive device and a recording information processing unit that processes information to be recorded on an information medium by the optical disc drive device.
  • the optical disk drive device including the above-described optical information device can be applied to the optical information recording device.
  • An optical information reproducing apparatus includes the above-described optical disk drive apparatus and a reproduction information processing unit that processes information reproduced from an information medium by the optical disk drive apparatus. According to this configuration, the optical disk drive device including the above-described optical information device can be applied to the optical information reproducing device.
  • a gap control method is a gap control method for controlling a gap interval between a plurality of scatterers provided in an optical information device and an information recording medium, and the plurality of scatterers.
  • the irradiating step at least two of the plurality of scatterers are irradiated with at least two of the plurality of light beams.
  • the detection step a gap interval between the at least two scatterers and the information medium is detected based on a change in the amount of reflected light from the at least two scatterers.
  • the gap interval between the at least two scatterers and the information medium is detected based on the change in the amount of reflected light from the at least two scatterers, the gap interval between the scatterer and the information medium is detected with high accuracy.
  • information can be recorded on or reproduced from the information medium with high accuracy and stability.
  • An optical pickup includes a plurality of scatterers, a light beam generation unit that generates a plurality of light beams, and at least two of the plurality of scatterers with the plurality of lights.
  • a light guide unit that guides at least two light beams of the beam; and a light receiving element that receives reflected light from the at least two scatterers and outputs a change in the amount of reflected light received, and the at least two scattering members.
  • the amount of reflected light from the body is smallest at the gap intervals different from each other.
  • the light beam generation unit generates a plurality of light beams.
  • the light guide unit guides at least two of the plurality of light beams to at least two of the plurality of scatterers.
  • the light receiving element receives reflected light from at least two scatterers and outputs a change in the received reflected light amount. The amount of reflected light from at least two scatterers is smallest at different gap intervals.
  • the gap interval between the at least two scatterers and the information medium is detected based on the change in the amount of reflected light from the at least two scatterers, the gap interval between the scatterer and the information medium is detected with high accuracy.
  • information can be recorded on or reproduced from the information medium with high accuracy and stability.
  • An optical information device, an optical disc drive device, an optical information recording device, an optical information reproducing device, a gap control method, and an optical pickup according to the present invention have a gap interval between a scatterer that generates plasmon light and an information medium in nanometer order or sub Since it is possible to detect and stably control with high accuracy on the order of nanometers, an optical information device, an optical disc drive device, an optical information recording device, an optical device that records or reproduces information on an information medium using plasmon light It is useful as an information reproducing apparatus, a gap control method, and an optical pickup.

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Abstract

　光情報装置は、第１の散乱体（９）、第２の散乱体（１０）及び第３の散乱体（１１）と、複数の光ビームを生成する回折素子（４）と、第１の散乱体（９）、第２の散乱体（１０）及び第３の散乱体（１１）のうちの第１の散乱体（９）及び第３の散乱体（１１）に、複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導く対物レンズ（６）と、第１の散乱体（９）及び第３の散乱体（１１）からの反射光量の変化に基づいて、第１の散乱体（９）及び第３の散乱体（１１）と情報媒体１２とのギャップ間隔を検出する演算回路（１７）とを備える。

Description

光情報装置、光ディスクドライブ装置、光情報記録装置、光情報再生装置、ギャップ制御方法及び光ピックアップ
　本発明は、プラズモンを利用し、光の回折限界を超えた分解能で、情報媒体に情報を記録する、又は情報媒体に記録された情報を再生する光情報装置、光ディスクドライブ装置、光情報記録装置、光情報再生装置、ギャップ制御方法及び光ピックアップに関するものである。
　プラズモンとは、金属などにおける自由電子の振動量子である。たとえば、ナノスケールの微小金属（金属ナノ構造体）に光を照射することにより、金属中の自由電子を集団的に振動させ、プラズモンを励起させることができる。
　プラズモンを励起させることにより、局所的に増強された強い電磁場を得ることができる。そのため、このエネルギーを利用した各種の応用が期待されている。
　その応用例として、光による超高密度な情報の記録又は再生を実現する目的で、微小金属体に光を入射して局在プラズモンを励起し、微小金属体近傍の光電場を局所的に増強し、増強した光電場の光を用いることにより、回折限界を超えたナノメータオーダーの微小領域に情報を記録する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
　図２０は、特許文献１に記載された、プラズモンを用いて情報媒体に情報を記録又は再生する従来の光ピックアップの構成を示す図である。
　図２０において、レーザー光源１００から出射したレーザー光１０１は、レンズ１０２を用いて絞り込まれ、レーザー光１０１を透過させる材質で作製された基板１０３の表面に形成された微小金属体１０４に裏側から集光する。
　微小金属体１０４は、記録媒体１０５上を移動する際の障害にならないように、基板１０３に埋め込まれている。特許文献１においては、基板１０３に直径５０ｎｍ、深さ１００ｎｍ程度の円柱形の穴が形成され、当該穴に金で作製された微小金属体１０４が埋め込まれた構造としている。
　レンズ１０２は、図示しない機構によって、基板１０３に対して上下左右に微動可能である。レンズ１０２の焦点のちょうど中央が微小金属体１０４と一致するようにレンズ１０２の位置が調整され、固定される。
　レンズ１０２にレーザー光１０１が入射されると、微小金属体１０４で局在プラズモンが励起され、微小金属体１０４近傍の光電場強度が増強される。
　特許文献１における微小金属体１０４の形状は円柱形状であり、微小金属体１０４の底面は記録媒体１０５の表面に対向した基板１０３の平坦面内にある。そのため、増強された光電場の広がりは、微小金属体１０４の底面の直径程度、すなわち５０ｎｍ程度となる。
　微小金属体１０４と記録媒体１０５との距離を制御する機能を有する記録又は再生装置に光ピックアップを搭載し、微小金属体１０４を記録媒体１０５に一定距離接近させると、増強された光電場の広がり程度のスポット径で情報を記録することができる。
　記録された情報の再生については、記録時よりも入射光強度を弱くした光が用いられ、微小金属体１０４を反射又は透過した光に応じた信号が検出される。
　信号検出のしきい値は、プラズモンで増強された光電場からの光に応じた信号強度と、光電場以外のレンズ１０２で集光された部分からの光に応じた信号強度との間に設定され、プラズモンで増強された光電場からの光に応じた信号以外は検出されないようにする。これにより、回折限界以下の微小領域に書き込まれた情報を再生することができる。
　図２０における従来の構成において、発生したプラズモンにより増強された光電場は、微小金属体１０４から遠ざかるにつれて指数関数的に急激に減少する。そのため、光電場を記録媒体１０５に到達させ、情報を記録又は再生するためには、光ピックアップと記録媒体１０５との距離、すなわち、作動距離を、数ナノメータ程度と極めて小さくする必要がある。
　さらに、作動距離は、サブナノメータオーダーの極めて高い精度で一定に保持する必要がある。作動距離の保持が不十分な場合、作動距離の変動に伴い、記録媒体１０５の信号面に照射されるレーザービームの強度が大きく変動し、記録精度又は再生精度が悪化するおそれがある。
　作動距離を小さくする構成としては、たとえば、従来のハードディスク装置における磁気ヘッドと同様な構成が考えられる。すなわち、スイングアームの先端に取り付けた、プラズモン光を発生させる集光光学系を、記録媒体の回転に伴う空気流により記録媒体に対して浮上させる。
　しかしながら、上記の構成では、空気流の強さが記録媒体の線速度に依存する。そのため、記録媒体の線速度の僅かな揺らぎにより、ナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーで作動距離が変動し、その結果として、記録光量又は再生光量が変動するという課題が生じる。
　また、温度変化又は外乱などによっても、作動距離は変動する。そのため、作動距離を極めて高精度にかつ一定に保持するためには、作動距離を検出し、フィードバック制御する新たな手法を導入しなければならない。
特許第３８２６６８４号公報
　本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を高精度に検出することができ、高精度かつ安定に情報媒体へ情報を記録又は情報媒体から情報を再生することができる光情報装置、光ディスクドライブ装置、光情報記録装置、光情報再生装置、ギャップ制御方法及び光ピックアップを提供することを目的とするものである。
　本発明の一局面に係る光情報装置は、複数の散乱体と、複数の光ビームを生成する光ビーム生成部と、前記複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く導光部と、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、前記少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出部と、を備える。
　この構成によれば、光ビーム生成部は、複数の光ビームを生成する。導光部は、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く。検出部は、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する。
　本発明によれば、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔が検出されるので、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を高精度に検出することができ、高精度かつ安定に情報媒体へ情報を記録又は情報媒体から情報を再生することができる。
　本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態１における光情報装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１における基板の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１における第１の散乱体、第２の散乱体及び第３の散乱体の別の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１における第１の散乱体、第２の散乱体及び第３の散乱体のさらに別の構成を示す図である。 本実施の形態１において、各散乱体と情報媒体とのギャップ間隔と、各散乱体からの反射光量との関係を示すグラフである。 本実施の形態１において、ギャップ間隔と、ギャップ検出信号との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１において、超半球形状である対物レンズの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１において、集光レンズとソリッドイマージョンレンズとを含む対物レンズの構成を示す図である。 本発明の実施の形態２における光情報装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態４における光集積型の光情報装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態６における光情報記録又は再生装置の構成を示す図である。 トラック状に微粒子を配置した情報媒体を示す模式図である。 トラッキング外れによる散乱体と微粒子との距離の変化を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態７における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。 散乱体のトラッキング方向の長さがトラックピッチよりも大きい場合の散乱体と微粒子との距離の変化を説明するための模式図である。 ギャップ間隔の変化とトラッキング外れとを判別可能な光情報装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態７の変形例における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。 プラズモンを用いて情報媒体に情報を記録又は再生する従来の光ピックアップの構成を示す図である。
　以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１における光情報装置の構成を示す図である。図１に示す光情報装置は、レーザー光源１、コリメータレンズ２、ミラー３、回折素子４、ビームスプリッタ５、対物レンズユニット８、検出レンズ１３、第１の光検出素子１４、第２の光検出素子１５、第３の光検出素子１６、演算回路１７、集光レンズ２０及び第４の光検出素子２１を備える。対物レンズユニット８は、対物レンズ６及び基板７を備える。基板７は、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１を備える。なお、光ピックアップは、演算回路１７以外の構成を備える。
　図１において、レーザー光源１から出射したレーザー光は、コリメータレンズ２により平行光に変換され、ミラー３により対物レンズユニット８の方向へ折り曲げられる。
　ミラー３を反射したレーザー光は、回折素子４により、回折光として複数の光（３つの光）に分離される。複数の光（３つの光）は、ビームスプリッタ５を透過し、対物レンズ６により、基板７の表面に形成された、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１にそれぞれ集光される。
　第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１としては、たとえば、金、銀、プラチナ、アルミニウム又はクロムなどの金属材料、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、あるいはカーボンナノチューブを用いることができる。第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１は、情報媒体１２に接触した際に剥離又は破損するのをさけるとともに、情報媒体１２上を移動する際に障害にならないように、基板７に埋め込むことが好ましい。
　第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１にレーザー光が照射されると、各散乱体上で局在プラズモンが励起され、各散乱体近傍の光電場強度が増強される。すなわち、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１は、それぞれ光ビームが照射されることにより、プラズモン光を発生させる。
　たとえば、散乱体の形状が５０ｎｍ程度の直径を有する円柱形状である場合、増強された光電場の広がりは、散乱体の底面の直径程度、すなわち５０ｎｍ程度となる。
　散乱体を情報媒体１２に一定距離接近させると、光電場の広がり程度のスポット径で情報を記録することができる。
　本実施の形態においては、たとえば、回折素子４の回折効率は、第２の散乱体１０に照射する光量が、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１に照射される光量よりも大きくなるように設定される。第２の散乱体１０からの散乱光により、情報が記録され、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光が検出されることにより、散乱体と情報媒体１２とのギャップ間隔が検出される。
　第２の散乱体１０で発生するプラズモン光は、情報媒体１２に情報を記録することが可能な光量に設定され、ギャップ検出に用いる第１の散乱体９及び第３の散乱体１１で発生するプラズモン光は、ギャップ検出時に情報媒体１２に情報を記録しない光量に設定される。ギャップ検出の詳細については後述する。
　再生時においては、記録時よりも入射光強度が小さい光が用いられ、第２の散乱体１０を反射又は透過した光が検出される。これにより、回折限界以下の微小領域に書き込まれた情報を再生することができる。
　第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１からの反射光は、ビームスプリッタ５を反射し、検出レンズ１３により、それぞれ、第１の光検出素子１４、第２の光検出素子１５及び第３の光検出素子１６に集光される。
　第２の光検出素子１５は、第２の散乱体１０からの反射光を受け、反射光量に応じた電気信号に変換する。第２の光検出素子１５からの電気信号は、再生信号１９として図示しない信号処理部に送られる。信号処理部は、情報媒体１２に記録されている信号をディジタル信号として出力する。
　また、第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光を受け、反射光量に応じた電気信号に変換する。第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６からの電気信号は、演算回路１７によりギャップエラー信号１８に変換される。
　このように、レーザー光源１及び回折素子４は、複数の光ビームを生成する。対物レンズ６は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１に、複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導く。演算回路１７は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光量の変化に基づいて、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１と情報媒体１２とのギャップ間隔を検出する。レーザー光源１は、光ビームを出射する。回折素子４は、レーザー光源１からの光ビームを複数の光ビームに分岐する。対物レンズ６は、回折素子４によって分岐された複数の光ビームを収束させる。
　また、第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する。演算回路１７は、第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６からそれぞれ出力される電気信号の差分に基づいて、ギャップ間隔を検出する。
　さらに、対物レンズ６は、第２の散乱体１０に、複数の光ビームのうち、２つの光ビームとは異なる１つの光ビームを導く。そして、第２の散乱体１０で発生する光電場を用いて、情報媒体１２に情報が記録される、又は、情報媒体１２から情報が再生される。
　図２は、本発明の実施の形態１における基板７の構成を示す図である。図２に示すように、基板７は、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１を備える。第１の散乱体９及び第３の散乱体１１は、第２の散乱体１０に隣接して配置されている。第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は、それぞれ異なっている。本実施の形態では、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は、円柱形状である。第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１のそれぞれの底面の大きさは同じであるが、第２の散乱体１０の高さは、第１の散乱体９よりも長く、第３の散乱体１１の高さは、第２の散乱体１０よりも長い。
　基板７は、情報媒体１２の入射面に対向する面に平坦部を有している。第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１は、基板７の平坦部から突出しないように、基板７の内部に埋め込まれている。
　なお、本実施の形態において、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１が複数の散乱体の一例に相当し、レーザー光源１及び回折素子４が光ビーム生成部の一例に相当し、対物レンズ６が導光部の一例に相当し、演算回路１７が検出部の一例に相当し、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１が少なくとも２つの散乱体の一例に相当し、第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６が２つの受光素子の一例に相当し、第２の散乱体１０が少なくとも１つの散乱体の一例に相当し、基板７が平面基板の一例に相当し、レーザー光源１が光源の一例に相当し、回折素子４が光学素子の一例に相当し、対物レンズ６が対物レンズの一例に相当する。
　以下、図１及び図２を用いてギャップ検出について詳細に説明する。
　散乱体で発生するプラズモン光は、ある特定の条件を満足した場合でのみ強く発生する。図１において、この条件を満たすパラメータは、レーザー光の波長、レーザー光の偏光状態、散乱体の構造、散乱体の複素屈折率、散乱体が形成されている基板の屈折率、情報媒体の屈折率、及び情報媒体と散乱体とのギャップ間隔などである。
　上記パラメータのうち、情報媒体と散乱体とのギャップ間隔のパラメータのみを変数とし、他のパラメータを一定値とする、すなわち、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１が、それぞれ、ギャップ間隔ａ、ギャップ間隔ｂ及びギャップ間隔ｃのときにプラズモン光が最も強く発生するように各散乱体の構造を決定する。
　図２に示すように、たとえば、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状が円柱形状である場合、半径と高さとの比を変えることにより、それぞれ異なるギャップ間隔ａ、ギャップ間隔ｂ及びギャップ間隔ｃのときにプラズモン光が最も強く発生するような第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状を決定することができる。
　なお、本実施の形態では、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は円柱形状であるが、本発明は特にこれに限定されない。
　その他にも、たとえば、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は、三角柱形状であっても良い。第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状が三角柱形状である場合は、三角柱形状の各散乱体の長さと厚みとをそれぞれ変えることにより、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状を決定することができる。
　また、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は、回転楕円体形状であっても良い。第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状が回転楕円体形状である場合は、回転楕円体形状の各散乱体の縦方向と横方向との比率を変えることにより、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状を決定する。
　また、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は全て同じであり、各散乱体がそれぞれ異なる複素屈折率の材料にて構成されることも可能である。
　また、基板７は、情報媒体１２の入射面に対向する面に平坦部を有している。第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１は、基板７の平坦部の表面に形成されても良い。この場合、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１は、三角形状の膜であることが好ましい。
　図３は、本発明の実施の形態１における第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の別の構成を示す図である。
　図３に示すように、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１は、三角形状の膜で構成されても良い。図３に示す第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１のそれぞれの大きさは、異なっている。なお、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の大きさを全て同じにし、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１のそれぞれの材質を異ならせても良い。
　図４は、本発明の実施の形態１における第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１のさらに別の構成を示す図である。
　図４に示すように、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は全て同じであり、基板７は、情報媒体１２の入射面に対向する面に複数の段差を有しても良い。
　図４では、基板７は、情報媒体１２の入射面に対向し、情報媒体１２の入射面からの距離がそれぞれ異なる３つの面を有している。第２の散乱体１０が配置される基板７上の面から情報媒体１２の入射面までの距離は、第１の散乱体９が配置される基板７上の面から情報媒体１２の入射面までの距離より短く、第３の散乱体１１が配置される基板７上の面から情報媒体１２の入射面までの距離は、第２の散乱体１０が配置される基板７上の面から情報媒体１２の入射面までの距離より短い。
　すなわち、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は全て同じであり、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１から情報媒体１２の入射面までの距離は、それぞれ異なっても良い。
　このように決定された散乱体の構造において、図１におけるギャップ間隔２２と、散乱体からの反射光量とは、図５に示すグラフの関係となる。図５は、本実施の形態１において、各散乱体と情報媒体とのギャップ間隔と、各散乱体からの反射光量との関係を示すグラフである。図５において、横軸は、各散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を表し、縦軸は、各散乱体からの反射光量を表す。ここで、図５における曲線Ｐ１、曲線Ｐ２及び曲線Ｐ３は、それぞれ、図１における、第１の散乱体９からの第１の反射光２３の光量、第２の散乱体１０からの第２の反射光２４の光量及び第３の散乱体１１からの第３の反射光２５の光量を示す。
　図５において、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１と情報媒体１２とのギャップ間隔がａ、ｂ及びｃのときに、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１においてプラズモン共鳴が起こり、プラズモン光が強く発生する。そのため、逆に、曲線Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に示すように、それぞれの散乱体からの反射光量は減少し、ギャップ間隔ａ、ギャップ間隔ｂ及びギャップ間隔ｃにおいて反射光量は極小値となる。
　このように、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光量は、互いに異なる２つのギャップ間隔において、最も小さくなる。第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６からそれぞれ出力される電気信号の差分が最も小さくなる２つのギャップ間隔において、第２の散乱体１０からの反射光量は、最も小さくなる。
　また、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１のうちの第１の散乱体９からの反射光量は、第１のギャップ間隔ａにおいて、最も小さくなる。第１の散乱体９及び第３の散乱体１１のうちの第３の散乱体１１からの反射光量は、第１のギャップ間隔ａよりも大きい第２のギャップ間隔ｃにおいて、最も小さくなる。情報が記録又は再生される際の、第２の散乱体１０と情報媒体１２とのギャップ間隔である第３のギャップ間隔ｂは、第１のギャップ間隔ａ以上、かつ、前記第２のギャップ間隔ｃ以下である。
　ギャップ間隔に比例したギャップ検出信号（ギャップエラー信号）は、図１における、第１の散乱体９からの第１の反射光２３から変換された電気信号と、第３の散乱体１１からの第３の反射光２５から変換された電気信号との差分が算出されることにより得ることができる。
　図６は、本実施の形態１において、ギャップ間隔と、ギャップ検出信号との関係を示すグラフである。ギャップ間隔に対しギャップ検出信号はＳ字曲線を描く。したがって、図６に示すように、ギャップ間隔ａからギャップ間隔ｃの範囲において、検出されたギャップ間隔ｇがギャップ間隔ｂより小さい場合（ａ＜ｇ＜ｂ）は、ギャップ間隔ｇを広げるようにフィードバック制御が行われ、また、検出されたギャップ間隔ｇがギャップ間隔ｂより大きい場合（ｂ＜ｇ＜ｃ）は、ギャップ間隔ｇを狭めるようにフィードバック制御が行われる。これにより、ギャップ間隔ｇが、情報を記録又は再生するのに最適なギャップ間隔ｂとなるように収束する。
　ギャップ間隔ｇがギャップ間隔ｂに収束した場合、第２の散乱体１０においてプラズモン光が発生するため、第２の散乱体１０により情報媒体１２に対し、情報を記録又は再生することが可能となる。
　情報を記録する場合においては、レーザー光に対し強度変調が行われるため、ギャップエラー信号の振幅が変動するという課題がある。そこで、図１におけるミラー３を透過し、集光レンズ２０により集光された光が第４の光検出素子２１によって受光され、第４の光検出素子２１からの電気信号を用いて演算回路１７からのギャップエラー信号が不図示の正規化回路によって正規化される。これにより、ギャップエラー信号の振幅変動をキャンセルすることができる。そのため、安定なギャップエラー信号を得ることが可能となる。
　ところで、図１に示す実施の形態においては、光を集光する集光光学系としての対物レンズ６によって、基板７の表面に形成された複数の散乱体にレーザー光が集光されることにより、プラズモン光を得ているが、他の構成により実施することも可能である。
　図７は、本発明の実施の形態１において、超半球形状である対物レンズの構成を示す図である。図８は、本発明の実施の形態１において、集光レンズとソリッドイマージョンレンズとを含む対物レンズの構成を示す図である。
　たとえば、図７においては、図１における対物レンズ６の代わりに超半球形状のソリッドイマージョンレンズ（超半球レンズ２７）が配置され、超半球レンズ２７が集光レンズとして用いられる。超半球レンズ２７の平坦部には、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１が一体化して配置される。そのため、図１の構成に対し、レンズと散乱体との相対的な位置調整が不要となり、対物レンズの組立調整を簡素化できる。
　このように、対物レンズの形状は、超半球形状であっても良い。また、対物レンズは、情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有しても良い。さらに、複数の散乱体は、対物レンズの内部に埋め込まれていても良い。なお、複数の散乱体は、対物レンズの平坦部の表面に形成されても良い。また、図７において、超半球レンズ２７は半球形状の半球レンズであっても良い。
　また、図８では、集光レンズ２６と超半球レンズ２７（超半球形状のソリッドイマージョンレンズ）とにより、対物レンズが構成される。この構成では、超半球レンズ２７の半径をｒとすると、超半球レンズ２７の平面部を基準とした場合のレンズ厚みはｒ×（１＋１／ｎ）である。超半球レンズ２７の屈折率をｎとした場合、集光レンズ２６による集光スポットは、超半球レンズ２７内で１／（ｎ×ｎ）のサイズに縮小することが可能となる。
　なお、図８において、超半球レンズ２７は半球形状の半球レンズであっても良い。この場合、半球レンズの屈折率をｎとした場合、集光レンズ２６による集光スポットは、半球レンズ内で１／ｎのサイズに縮小することが可能となる。
　このように、対物レンズは、少なくとも２つ以上のレンズを含んでも良い。そして、少なくとも２つ以上のレンズのうち、情報媒体に対向するレンズは、半球形状又は超半球形状のソリッドイマージョンレンズであっても良い。ソリッドイマージョンレンズは、情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有する。このとき、複数の散乱体は、ソリッドイマージョンレンズの内部に埋め込まれていても良い。なお、複数の散乱体は、ソリッドイマージョンレンズの平坦部の表面に形成されても良い。
　なお、本実施の形態では、光情報装置は、ギャップ間隔を検出するための２つの散乱体を備えているが、本発明は特にこれに限定されず、ギャップ間隔を検出するための３つ以上の散乱体を備えても良い。例えば、光情報装置は、ギャップ間隔を検出するための４つの散乱体を備え、４つの散乱体のうちの一対の散乱体が、情報を記録又は再生するための１つの散乱体を挟んで配置され、さらに、別の一対の散乱体が、３つの散乱体を挟んで配置される。そして、一対の散乱体からの反射光を用いてギャップ間隔が粗調され、別の一対の散乱体からの反射光を用いてギャップ間隔が微調される。
　以上のように、本実施の形態１の光情報装置、光ピックアップ及びギャップ制御方法は、主に下記の構成を有している。
　すなわち、本実施の形態１の光情報装置は、複数の散乱体と、複数の光ビームを生成する光ビーム生成部と、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く導光部と、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出部と、を備えている。
　この構成により、例えば、少なくとも２つの散乱体からの反射光を検出することにより、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔をナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーの極めて高い精度にて検出することが可能となる。
　また、本実施の形態１のギャップ制御方法は、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを照射する照射ステップと、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出ステップと、検出されたギャップ間隔に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体との間隔を制御する制御ステップと、を包含する。
　この方法によれば、例えば、少なくとも２つの散乱体からの反射光を検出することにより、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔をナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーの極めて高い精度にて検出することが可能となる。
　また、本実施の形態１の光情報装置及びギャップ制御方法において、少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、互いに異なるギャップ間隔において、最も小さくなっても良い。
　この構成により、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の差分を検出することができる。これにより、反射光量の差分に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔をナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーの極めて高い精度にて検出することが可能となる。
　また、本実施の形態１の光情報装置及びギャップ制御方法において、光ビーム生成部は、光ビームを出射する光源と、光源からの光ビームを複数の光ビームに分岐する光学素子とを含んでいる。さらに、導光部は、光学素子によって分岐された複数の光ビームを収束させる対物レンズを含んでいる。このとき、導光部は、複数の散乱体のうち、少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に、複数の光ビームのうち、前記少なくとも２つの光ビームとは異なる少なくとも１つの光ビームを導く。そして、少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体に情報が記録される、又は、情報媒体から情報が再生される。さらに、導光部は、少なくとも１つの散乱体とは異なる、少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く。検出部は、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する。
　また、本実施の形態１の光情報装置及びギャップ制御方法において、複数の散乱体は、複数の光ビームが照射されることにより、プラズモンを発生させる。そして、プラズモンを用いて、情報媒体へ情報が記録又は情報記録媒体から情報が再生されても良く、また、プラズモンを用いて、ギャップ間隔が検出されても良い。
　この構成により、例えば、プラズモン光を用いることにより、回折限界以下の光スポットを形成することが可能となるため、情報媒体へ高密度に情報を記録することが可能となる。
　また、本実施の形態１の光情報装置及びギャップ制御方法において、ギャップ間隔を検出するための散乱体は２つであり、導光部は、複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導き、２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する２つの受光素子をさらに備え、検出部は、２つの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の差分に基づいて、ギャップ間隔を検出しても良い。
　この構成により、例えば、２つの受光素子からの電気信号の差分に基づいて、２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔をナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーの極めて高い精度にて容易に検出することが可能となる。
　また、本実施の形態１の光情報装置及びギャップ制御方法において、ギャップ間隔を検出するための少なくとも２つの散乱体は、情報を記録又は再生するための少なくとも１つの散乱体に隣接して配置されていても良い。
　この構成により、例えば、簡単な構成により散乱体を光情報装置に配置することが可能となり、光情報装置を小型化することが可能となる。
　また、本実施の形態１の光情報装置及びギャップ制御方法においては、２つの受光素子からそれぞれ出力される差分が最も小さくなるギャップ間隔において、情報を記録又は再生するための少なくとも１つの散乱体からの反射光量は、最も小さくなっても良い。
　この構成により、２つの受光素子からそれぞれ出力される差分が最も小さくなるギャップ間隔を検出することで、情報を記録又は再生する上で、最も適したギャップ間隔を決定することができる。
　（実施の形態２）
　図９は、本発明の実施の形態２における光情報装置の構成を示す図である。図９において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
　図９の実施の形態２の光情報装置は、図１の実施の形態１の光情報装置とは異なり、情報を記録又は再生するためのレーザーと、ギャップ間隔を検出するためのレーザーとにそれぞれ異なるレーザーを用いている。
　具体的には、第１のレーザー光源１ａは、情報を記録又は再生するために用いられ、第２のレーザー光源１ｂは、ギャップ間隔を検出するために用いられる。
　図９に示す光情報装置は、第１のレーザー光源１ａ、第２のレーザー光源１ｂ、コリメータレンズ２、ミラー３、回折素子４、ビームスプリッタ５、対物レンズユニット８、検出レンズ１３、第１の光検出素子１４、第２の光検出素子１５、第３の光検出素子１６、演算回路１７、コリメータレンズ２９、ミラー３０、ビームスプリッタ３１及び検出レンズ３２を備える。対物レンズユニット８は、対物レンズ６及び基板７を備える。基板７は、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１を備える。なお、光ピックアップは、演算回路１７以外の構成を備える。
　なお、本実施の形態において、第１のレーザー光源１ａ及び第２のレーザー光源１ｂが複数の光源の一例に相当する。
　図９において、実施の形態１と同様、第１のレーザー光源１ａから出射したレーザー光は、コリメータレンズ２により平行光に変換され、ミラー３により対物レンズユニット８の方向へ折り曲げられる。
　ミラー３を反射したレーザー光は、回折素子４によって回折されずに回折素子４を透過する。回折素子４を透過したレーザー光は、ビームスプリッタ５及びビームスプリッタ３１を透過した後、対物レンズ６により、基板７の表面に形成された第２の散乱体１０に集光される。第２の散乱体１０は、プラズモン光を発生させ、情報媒体１２に情報を記録又は再生する。
　情報媒体１２からの情報の再生は、第２の散乱体１０からの反射光量を検出することで行われる。
　第２の散乱体１０からの反射光は、対物レンズ６を透過し、ビームスプリッタ３１を反射し、検出レンズ３２により第２の光検出素子１５に集光される。第２の光検出素子１５は、第２の散乱体１０からの反射光を受け、反射光量に応じた電気信号に変換する。第２の光検出素子１５からの電気信号は、再生信号１９として図示しない信号処理部に送られる。信号処理部は、情報媒体１２に記録されている信号をディジタル信号として出力する。
　また、図９において、第２のレーザー光源１ｂから出射したレーザー光は、コリメータレンズ２９により平行光に変換され、ミラー３０により対物レンズユニット８の方向へ折り曲げられる。
　ミラー３０を反射したレーザー光は、回折素子４によって回折され、複数の光（２つの光）に分離される。回折素子４によって回折された２つの光は、ビームスプリッタ５及びビームスプリッタ３１を透過した後、対物レンズ６により、基板７の表面に形成された第１の散乱体９及び第３の散乱体１１に集光される。第１の散乱体９及び第３の散乱体１１は、プラズモン光を発生させ、実施の形態１と同様な方法により、ギャップ間隔が検出される。
　第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光は、対物レンズ６及びビームスプリッタ３１を透過し、ビームスプリッタ５を反射し、検出レンズ１３によりそれぞれ第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６に集光される。
　第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光を受け、反射光量に応じた電気信号に変換する。第１の光検出素子１４及び第３の光検出素子１６からの電気信号は、演算回路１７によりギャップエラー信号１８に変換される。
　このように、対物レンズ６は、第１のレーザー光源１ａからの光ビームを第２の散乱体１０に導く。そして、第２の散乱体１０で発生する光電場を用いて、情報媒体１２に情報が記録される、又は、情報媒体１２から情報が再生される。また、対物レンズ６は、第２のレーザー光源１ｂからの光ビームを第１の散乱体９及び第３の散乱体１１に導く。そして、演算回路１７は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光量の変化に基づいて、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１と情報媒体１２とのギャップ間隔を検出する。
　本構成によれば、情報を記録するとともに再生信号を生成するための光学系と、ギャップ間隔を検出し、ギャップエラー信号を生成するための光学系とが独立しているため、情報を記録又は再生するためのレーザー光と、ギャップ間隔を検出するためのレーザー光とが互いに干渉することにより発生するノイズを低減することが可能となる。
　なお、本実施の形態２における第１のレーザー光源１ａと第２のレーザー光源１ｂとは、互いに異なる波長又は互いに異なる偏光状態を有するレーザー光を出射することが好ましい。これにより、ビームスプリッタ５及びビームスプリッタ３１で光を分離するための構成が容易となり、また、回折素子４での回折効率をそれぞれのレーザー光に対して変えることが可能となる。
　以上のように、本実施の形態２の光情報装置及びギャップ制御方法は、主に下記の構成を有している。
　すなわち、本実施の形態２の光情報装置は、複数の散乱体と、複数の光ビームを生成する光ビーム生成部と、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く導光部と、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出部と、を備えている。
　この構成により、例えば、少なくとも２つの散乱体からの反射光を検出することにより、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔をナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーの極めて高い精度にて検出することが可能となる。
　また、本実施の形態２のギャップ制御方法は、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを照射する照射ステップと、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出ステップと、検出されたギャップ間隔に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体との間隔を制御する制御ステップと、を包含する。
　この方法によれば、例えば、少なくとも２つの散乱体からの反射光を検出することにより、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔をナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーの極めて高い精度にて検出することが可能となる。
　また、本実施の形態２の光情報装置及びギャップ制御方法において、光ビーム生成部は、光ビームを出射する複数の光源を含み、導光部は、複数の光源のうち、少なくとも１つの光源からの光ビームを、複数の散乱体のうち、少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に導き、少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体に情報が記録又は再生され、導光部は、複数の光源のうち、少なくとも１つの光源とは異なる別の少なくとも１つの光源からの光ビームを、少なくとも２つの散乱体に導き、検出部は、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出しても良い。
　この構成により、情報を記録又は再生するための光ビームと、ギャップ間隔を検出するための光ビームとを、たとえば波長分離素子などで容易に分離することができる。そのため、情報を記録又は再生するためのレーザー光と、ギャップ間隔を検出するためのレーザー光との干渉を低減させ、再生信号及びギャップ検出信号に含まれるノイズを低減することが可能となる。
　（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３における光ディスクドライブ装置について図１０を参照して説明する。
　図１０は、本発明の実施の形態３における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。
　図１０における光情報装置３９は、実施の形態１及び実施の形態２における光情報装置であり、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
　図１０に示すように、本実施の形態３における光ディスクドライブ装置は、光情報装置３９、スピンドルモータ３４、信号処理部３７、インターフェース３８、サーボ制御部３５、図示しない送りモータ及びシステムコントローラ３６を備える。
　スピンドルモータ３４は、サーボ制御部３５により駆動制御され、所定の回転数で情報媒体１２を回転させる。
　光情報装置３９は、スピンドルモータ３４により回転される情報媒体１２に近接して配置されている。光情報装置３９において、情報媒体１２と近接して配置した第２の散乱体１０により発生するプラズモン光により情報媒体１２の記録面に微細マークが形成されて情報が記録される。また、第２の散乱体１０からの戻り光に基づいて情報媒体１２から情報信号が読み出される。
　また、光情報装置３９は、情報媒体１２の記録トラックに対して垂直な方向（トラッキング方向）に移動可能に支持される。図示しない送りモータは、情報媒体１２の記録トラックに対して垂直な方向に光情報装置３９を駆動する。
　信号処理部３７は、光情報装置３９から出力された信号に対して各種信号処理を行う。信号処理部３７は、具体的には、情報信号の再生系として、信号復調器及び誤り訂正回路を備え、また、情報信号の記録系として、信号変調器等を備えている。信号処理部３７は、情報を再生する際には、光情報装置３９により情報媒体１２から読み出された再生信号を信号復調器により復調し、訂正回路により誤り訂正を行う。
　インターフェース３８は、外部接続された電子機器との間でデータを送受信する。外部接続された電子機器とは、たとえば、外部コンピュータである。
　たとえば、光ディスクドライブ装置において再生動作が行われるときには、信号処理部３７の信号復調器及び誤り訂正回路等において信号処理された再生信号が、インターフェース３８を介して外部コンピュータに送出される。
　サーボ制御部３５は、光情報装置３９から得られる電気信号に基づいて、スピンドルモータ３４及び光情報装置３９を制御する。サーボ制御部３５は、光情報装置３９における対物レンズユニット８を駆動する二軸アクチュエータ等のレンズ駆動部３３をサーボ制御し、対物レンズユニット８をフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させる。
　また、サーボ制御部３５は、光情報装置３９を送り操作する図示しない送りモータをサーボ制御する。
　さらに、サーボ制御部３５は、情報媒体１２を回転駆動するスピンドルモータ３４をサーボ制御する。サーボ制御部３５は、上述した各部のサーボ制御を、システムコントローラ３６からの制御信号に基づいて行う。システムコントローラ３６は、光ディスクドライブ装置を構成する各部を制御する。
　以上のように構成された光ディスクドライブ装置において、情報媒体１２から情報を再生する際には、スピンドルモータ３４によって回転される情報媒体１２から光情報装置３９によって読み出された再生信号に対して、信号処理部３７の信号復調器による復調と、訂正回路による誤り訂正とが行われる。そして、信号処理が施された再生信号は、たとえば、インターフェース３８を介して、外部接続される電子機器に送出される。
　また、光ディスクドライブ装置において、情報媒体１２に情報を記録する際には、信号処理部３７の信号変調器により情報信号が変調され、変調された情報信号に基づく所定のレーザー出力を有する記録用レーザー光が、スピンドルモータ３４により回転される情報媒体１２に対して光情報装置３９から照射する。
　なお、本実施の形態３において、光情報装置３９が光情報装置の一例に相当し、スピンドルモータ３４がモータの一例に相当し、サーボ制御部３５、システムコントローラ３６及び信号処理部３７が制御部の一例に相当する。また、サーボ制御部３５、システムコントローラ３６及び信号処理部３７は、実施の形態１及び２のギャップ制御を行う際にも機能する。
　すなわち、信号処理部３７は、演算回路１７によって検出されたギャップエラー信号に対して所定の信号処理施し、サーボ制御部３５へ出力する。サーボ制御部３５は、演算回路１７によって検出されたギャップ間隔を表すギャップエラー信号に基づいて、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１と情報媒体１２との間隔を制御する。サーボ制御部３５は、ギャップエラー信号に基づいて、情報媒体１２の表面に垂直な方向へ光情報装置３９を移動させ、ギャップ間隔を制御する。なお、光ディスクドライブ装置は、情報媒体１２の表面に垂直な方向へ光情報装置３９を移動させるヘッド駆動部を備える。
　（実施の形態４）
　図１１は、本発明の実施の形態４における光集積型の光情報装置の構成を示す図である。
　図１１の光集積型の光情報装置は、実施の形態１から実施の形態３に示す光情報装置とは異なる構成であり、光導波路などを用いて光情報装置の各構成要素を基板４９上に一体集積化した構造を有する。
　基板４９としては、シリコン基板、ＬｉＮｂＯ３基板又はガラス基板などを用いる。基板４９の表面には光導波路が形成され、レーザー光源、光検出器及び散乱体などが、半導体プロセスなどの技術を用いて基板４９上に配置される。
　図１１に示す光情報装置は、半導体レーザー素子４０、光導波路４１、テーパー結合器４２、第１の散乱体４３、第２の散乱体４４、第３の散乱体４５、第１の光検出素子４６、第２の光検出素子４７、第３の光検出素子４８及び演算回路１７を備える。なお、光ピックアップは、演算回路１７以外の構成を備える。
　半導体レーザー素子４０、光導波路４１、テーパー結合器４２、第１の散乱体４３、第２の散乱体４４、第３の散乱体４５、第１の光検出素子４６、第２の光検出素子４７及び第３の光検出素子４８は、基板４９上に配置される。なお、図１１では、演算回路１７は、基板４９上に配置されていないが、基板４９上に配置しても良い。
　なお、本実施の形態において、半導体レーザー素子４０が光源の一例に相当し、光導波路４１が光導波路の一例に相当し、テーパー結合器４２がテーパー導波路の一例に相当する。
　図１１において、基板４９の端面に配置された半導体レーザー素子４０から出射したレーザー光は、基板４９の表面に形成された光導波路４１を伝搬し、分岐導波構造などにより３つのレーザー光に分離される。分離されたそれぞれのレーザー光は、テーパー構造を有するテーパー結合器４２を通過した後、第１の散乱体４３、第２の散乱体４４及び第３の散乱体４５にそれぞれ照射される。
　図１１の光集積型の光情報装置では、第１の散乱体４３、第２の散乱体４４及び第３の散乱体４５が、図示しない情報媒体に、微小な間隔で近接するように配置されることで、図１に示す実施の形態１における光情報装置と同等の作用効果を奏する。第１の散乱体４３、第２の散乱体４４及び第３の散乱体４５の役割は、図１に示す実施の形態１における、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１と同じである。
　したがって、たとえば、第２の散乱体４４により発生するプラズモン光を用いて、情報が情報媒体に記録又は再生され、第１の散乱体４３及び第３の散乱体４５からの反射光を用いて、光集積型の光情報装置と、情報媒体とのギャップ間隔が検出される。
　第１の散乱体４３及び第３の散乱体４５からの反射光は、光導波路４１内を再び通り、Ｙ分岐導波路などにより分岐され、それぞれ第１の光検出素子４６及び第３の光検出素子４８に導かれる。
　第１の光検出素子４６及び第３の光検出素子４８は、第１の散乱体４３及び第３の散乱体４５からの反射光を受け、反射光量に応じた電気信号に変換する。第１の光検出素子４６及び第３の光検出素子４８から出力される電気信号は、演算回路１７によりギャップエラー信号に変換される。
　一方、第２の散乱体４４からの反射光は、光導波路４１内を再び通り、Ｙ分岐導波路などにより分岐され、第２の光検出素子４７に導かれる。
　第２の光検出素子４７は、第２の散乱体４４からの反射光を受け、反射光量に応じた電気信号に変換する。第２の光検出素子４７からの電気信号は、再生信号として不図示の信号処理部に送られる。信号処理部は、情報媒体に記録されている信号をディジタル信号として出力する。
　以上のように、本実施の形態４の光情報装置及びギャップ制御方法は、主に下記の構成を有している。
　本実施の形態４の光情報装置及びギャップ制御方法において、光ビーム生成部は、光源を含んでいる。さらに、導光部は、光源からの光ビームを導く光導波路と、光導波路を伝搬する光ビームを収束させるテーパー導波路とを含んでいる。このとき、複数の散乱体のうち、少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体に情報が記録される、又は、情報媒体から情報が再生される。さらに、検出部は、情報を記録又は再生するための少なくとも１つの散乱体とは異なる、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出しても良い。
　この構成により、例えば、光導波路を用いて、基板上に光学素子を集積化することにより、光情報装置の光学性能の安定性を向上させることができる。さらに、光情報装置の構成部品の調整工程又は接着工程を省略することができるため、製造コストを低減することが可能になる。
　本実施の形態４の構成を用いることにより、超小型の光集積型の光情報装置を構成することが可能となる。
　また、本実施の形態４の光情報装置は、光学素子が基板上に一体集積化された構造であるため、従来の微細加工技術を適用することにより、光学部品の調整、接着又は固定などの工程を削減することが可能となり、生産コストを低減して安価な光情報装置を実現できる。
　さらに、本実施の形態４の光情報装置は、光学素子が基板上に一体集積化された構造であるため、経時変化等の影響を受けにくく、安定した光情報装置の実現が可能となる。
　（実施の形態５）
　次に、本発明の実施の形態５における光ディスクドライブ装置について図１２を参照して説明する。
　図１２は、本発明の実施の形態５における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。
　本実施の形態５は、実施の形態４に係る光集積型の光情報装置を具備した光ディスクドライブ装置の実施の形態である。
　図１２において、光ディスクドライブ装置は、スピンドルモータ３４、光集積素子５０、スイングアーム５２、ボイスコイルアクチュエータ５３及び制御回路５４を備える。光集積素子５０は、情報媒体５１に情報を記録する、又は、情報媒体５１から情報を再生する光集積型の光情報装置である。スイングアーム５２は、光集積素子５０を固定する。ボイスコイルアクチュエータ５３は、光集積素子５０を情報媒体５１上の任意の場所に移動させる。
　制御回路５４は、光集積素子５０からの電気信号を処理し、再生信号又は制御信号などを出力し、ボイスコイルアクチュエータ５３により光集積素子５０の位置を制御する。制御回路５４は、図１０に示すサーボ制御部３５、システムコントローラ３６、信号処理部３７及びインターフェース３８と同じ機能を有している。スピンドルモータ３４は、情報媒体５１を回転させる。
　スイングアーム５２は、光集積素子５０を、情報媒体５１に対して移動させる。スピンドルモータ３４は、情報媒体５１を回転させるとともに、回転力により光集積素子５０を一定距離浮上させる。
　情報媒体５１は、スピンドルモータ３４により高速回転する。さらに、光集積素子５０は、ボイスコイルアクチュエータ５３によって、スイングアーム５２を介して情報媒体５１上の所望の位置に移動する。
　この際、光集積素子５０は、情報媒体５１の回転力により、情報媒体５１に対し数ｎｍ～数十ｎｍのギャップ間隔を有して浮上する。ギャップ間隔は、実施の形態４における光情報装置と同様の構成を有する光集積素子５０からのギャップエラー信号に基づいて、図示しないアクチュエータによりフィードバック制御され、一定に保たれる。アクチュエータとしては、たとえば、ピエゾ素子を用いることができる。アクチュエータは、光集積素子５０と情報媒体５１との間の距離を一定に保つように、光集積素子５０を光軸方向へ移動させる。
　本実施の形態５では、光集積素子５０と情報媒体５１とのギャップ間隔の初期位置を、専用のアクチュエータを用いずに、情報媒体５１の回転力により容易に決定することができる。そのため、光ディスクドライブ装置を簡単な構成にて実現することができる。
　（実施の形態６）
　次に、本発明の実施の形態６における光情報記録装置及び光情報再生装置について図１３を参照して説明する。
　図１３は、本発明の実施の形態６における光情報記録又は再生装置の構成を示す図である。
　本実施の形態６は、実施の形態３又は実施の形態５に係る光ディスクドライブ装置を具備した光情報記録又は再生装置の実施の形態である。
　図１３に示した光情報記録又は再生装置５８は、光ディスクドライブ装置５５、記録用信号処理部（記録情報処理部）５６及び再生用信号処理部（再生情報処理部）５７を備える。光ディスクドライブ装置５５は、実施の形態３又は実施の形態５に係る光ディスクドライブ装置である。記録用信号処理部５６は、画像情報を、光ディスクドライブ装置５５によって情報媒体へ記録するための情報信号に変換する。記録用信号処理部５６は、光ディスクドライブ装置５５によって情報媒体へ記録するための情報を処理する。再生用信号処理部５７は、光ディスクドライブ装置５５から得られる情報信号を画像情報に変換する。再生用信号処理部５７は、光ディスクドライブ装置５５によって情報媒体から再生された情報を処理する。
　本実施の形態６における、光情報記録又は再生装置５８は、記録用信号処理部５６及び再生用信号処理部５７を備えているが、本発明は特にこれに限定されず、記録用信号処理部５６及び再生用信号処理部５７のうちのいずれか一方のみを備える構成であっても良い。さらに、光情報記録又は再生装置５８は、情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置などの出力装置５９を備えても良い。
　なお、本実施の形態６において、光情報記録又は再生装置５８が光情報記録装置及び光情報再生装置の一例に相当し、記録用信号処理部５６が記録情報処理部の一例に相当し、再生用信号処理部５７が再生情報処理部の一例に相当する。
　本実施の形態６に係る前記光情報記録又は再生装置は、実施の形態３又は実施の形態５に係る光ディスクドライブ装置５５を具備しており、プラズモン光により情報を記録又は再生するための情報媒体に情報を安定に記録又は再生することができるので、広い用途に使用できる。
　（実施の形態７）
　情報媒体１２は記録層を有していても良い。記録層は、誘電体材料、金属材料、又は相変化材料を含んでいても良い。記録層が含む材料は、プラズモン共鳴を生じるものであればこれらに限定されるものではない。
　また、相変化材料としては、例えば、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ａｕ及びＡｇのうちの少なくとも２つを含む合金であっても良い。より具体的には、相変化材料としては、Ｔｅ６０Ｇｅ４Ｓｎ１１Ａｕ２５、Ａｇ４ＩｎＳｂ７６Ｔｅ１６、ＧｅＴｅ－Ｓｂ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ－Ｂｉ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ、（Ｇｅ－Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ－Ｂｉ２Ｔｅ３、（Ｇｅ－Ｓｎ）Ｔｅ－Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｓｂ－Ｇｅ、ＧｅＴｅ、（Ｇｅ－Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ－Ｓｂ２Ｔｅ３、（Ｇｅ－Ｓｎ）Ｔｅ－Ｓｂ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ－Ｂｉ２Ｔｅ３、（Ｇｅ－Ｓｎ）Ｔｅ－Ｂｉ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ－（Ｓｂ－Ｂｉ）２Ｔｅ３、（Ｇｅ－Ｓｎ）Ｔｅ－（Ｓｂ－Ｂｉ）２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ－（Ｂｉ－Ｉｎ）２Ｔｅ３、（Ｇｅ－Ｓｎ）Ｔｅ－（Ｂｉ－Ｉｎ）２Ｔｅ３、Ｓｂ－Ｇａ、（Ｓｂ－Ｔｅ）－Ｇａ、Ｓｂ－Ｇｅ、（Ｓｂ－Ｔｅ）－Ｇｅ、Ｓｂ－Ｉｎ、（Ｓｂ－Ｔｅ）－Ｉｎ、Ｓｂ－Ｍｎ－Ｇｅ、Ｓｂ－Ｓｎ－Ｇｅ、Ｓｂ－Ｍｎ－Ｓｎ－Ｇｅ、又は（Ｓｂ－Ｔｅ）－Ａｇ－Ｉｎなどを含む材料であっても良い。
　また、情報媒体１２上には、図１４に示すように、複数の微粒子１０７が形成されていても良い。図１４は、トラック状に微粒子を配置した情報媒体を示す模式図である。また、複数の微粒子１０７は、複数のトラックを形成して配置されていても良い。微粒子１０７の直径は、３０ｎｍ以下であっても良いし、例えば、１０ｎｍであっても良い。
　また、微粒子１０７の形状は、球状、半球形状又は半長球形状などであっても良い。もしくは、微粒子１０７の形状は、円柱形状又は長円柱形状などであっても良い。もしくは、微粒子１０７の形状は、立方体形状又は直方体形状などであっても良い。
　また、微粒子１０７は、誘電体材料又は金属を含む材料を含んでいても良い。もしくは、微粒子１０７は、前述した相変化材料を含んでいても良い。これにより、プラズモン光が微粒子１０７に照射されることで、微粒子１０７をアモルファス状態又は結晶状態へ変化させることができる。この現象を利用して、微粒子１０７の一つ一つを１単位として、微粒子１０７に情報を記録することが可能である。例えば、記録状態を結晶状態に対応させ、未記録状態をアモルファス状態に対応させても良いし、その逆に、記録状態をアモルファス状態に対応させ、未記録状態を結晶状態に対応させても良い。
　また、情報媒体１２上には複数のトラックが形成されていても良い。複数のトラックは、例えば、複数の微粒子１０７が列状に配列されることで形成されても良い。また、複数のトラックは、２種類の異なる材料で作製された複数の微粒子１０７を、同心円状に交互に隣接させて配置することで形成されても良い。
　また、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光量は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１とトラックとの距離に応じて変化しても良い。
　光情報装置は、所望のトラックに対して情報を記録又は再生するための第２の散乱体１０が、所望のトラック上に位置するようにトラッキング制御されていることが好ましい。これにより、第２の散乱体１０により、所望のトラックの微粒子１０７に対して情報を記録又は再生することができる。
　このとき、所望のトラック上から、第２の散乱体１０が、トラックに対して垂直な方向（トラッキング方向）へずれてしまうと、第２の散乱体１０から発生したプラズモン光を所望のトラックへ正確に照射することが困難となる。このずれは、トラッキング外れと呼ばれる。
　図１５は、トラッキング外れによる散乱体と微粒子との距離の変化を説明するための模式図である。
　図１５に示すように、散乱体とトラックとが１対１で対応付けられている場合、トラッキング外れによって、第１の散乱体９とトラックとの距離がｄ１からｄ２へと変化する。このとき、トラッキング外れの前後でギャップ間隔は変化していないが、第１の散乱体９とトラックとの距離が変化したことで、第１の散乱体９の共鳴状態が変化する。
　このため、誤ったギャップ間隔が検出され、散乱体と情報媒体１２との実際のギャップ間隔は変化していないにも関わらず、ギャップ制御が行われてしまう場合がある。この場合、ギャップ制御を安定に行うことが困難となる。
　そこで、実施の形態７における光情報装置は、さらに、ギャップ間隔を検出するための少なくとも２つの散乱体のトラックに垂直な方向へのずれを補正するトラッキング制御部を備えていても良い。なお、この場合、図１０に示すサーボ制御部３５がトラッキング制御部の機能を有する。
　これにより、散乱体のトラックに対する垂直な方向へのずれ、すなわちトラッキング外れによるトラック（又は、微粒子１０７）に対するプラズモン光の照射精度の低下、及び誤ったギャップ間隔の検出を抑制することができ、ギャップ制御を安定に行うことが可能となる。
　もしくは、実施の形態７における光情報装置は、光情報装置が情報媒体１２上を所定の時間走査する間に、複数回数検出された複数のギャップ間隔の値を記憶するギャップ間隔記憶部を備えていても良い。さらに、光情報装置は、ギャップ間隔記憶部に記憶された複数のギャップ間隔の平均値を算出するギャップ平均算出部を備えていても良い。
　図１６は、本発明の実施の形態７における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。図１６における光ディスクドライブ装置において、図１及び図１０と同じ構成要素については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
　図１６に示す光ディスクドライブ装置は、光情報装置３９、スピンドルモータ３４、信号処理部３７、インターフェース３８、サーボ制御部３５、図示しない送りモータ、システムコントローラ３６及びギャップ間隔記憶部６２を備える。
　情報媒体１２上には複数のトラックが形成されている。少なくとも２つの散乱体（第１の散乱体９及び第３の散乱体１１）からの反射光量は、散乱体とトラックとの距離に応じて変化する。
　ギャップ間隔記憶部６２は、光情報装置３９が情報媒体１２上を所定の時間だけ走査する間に、演算回路１７によって複数回数検出された複数のギャップ間隔を記憶する。
　サーボ制御部３５は、平均算出部６３を備える。平均算出部６３は、情報媒体１２上を所定の時間だけ走査する間に、ギャップ間隔記憶部６２に記憶された複数のギャップ間隔の平均値を算出する。サーボ制御部３５は、平均算出部６３によって算出された複数のギャップ間隔の平均値に基づいて、ギャップ間隔を制御する。
　これにより、一時的なトラッキング外れによるギャップ間隔の検出の変動の影響を低減し、ギャップ制御を安定に行うことができる。
　なお、本実施の形態において、ギャップ間隔記憶部６２がギャップ間隔記憶部の一例に相当し、平均算出部６３がギャップ平均算出部の一例に相当する。
　また、実施の形態７における光情報装置において、ギャップ間隔を検出するための第１の散乱体９又は第３の散乱体１１の大きさ又は形状は、第１の散乱体９又は第３の散乱体１１が複数のトラックと相互作用するように、設計しても良い。例えば、第１の散乱体９又は第３の散乱体１１が、図２に示す円柱形状である場合、複数のトラックに配置される微粒子１０７と相互作用するように、円柱の底面の直径を、微粒子１０７が配置されるトラックのトラックピッチ（トラック間隔）よりも大きくしても良い。
　もしくは、第１の散乱体９又は第３の散乱体１１が、三角柱形状である場合、複数のトラックに配置される微粒子１０７と相互作用するように、三角柱の長さ及び厚みを設定しても良い。
　さらに、第１の散乱体９又は第３の散乱体１１が、楕回転楕円体形状である場合、複数のトラックに配置される微粒子１０７と相互作用するように、回転楕円体の長軸及び短軸の少なくとも一方の長さを、微粒子１０７が構成するトラックのトラックピッチよりも大きくしても良い。
　さらにまた、第１の散乱体９又は第３の散乱体１１が、楕円柱形状である場合、複数のトラックに配置される微粒子１０７と相互作用するように、楕円柱の底面の長軸の長さを、微粒子１０７が構成するトラックのトラックピッチよりも大きくしても良い。
　図１７は、散乱体のトラッキング方向の長さがトラックピッチよりも大きい場合の散乱体と微粒子との距離の変化を説明するための模式図である。なお、図１７では、第１の散乱体９のみを図示しているが、第３の散乱体１１についても同様の構成としても良い。
　情報媒体１２上には複数のトラックが形成されている。少なくとも２つの散乱体（第１の散乱体９及び第３の散乱体１１）からの反射光量は、散乱体とトラックとの距離に応じて変化する。図１７に示すように、少なくとも２つの散乱体（第１の散乱体９及び第３の散乱体１１）のうちの少なくとも１つが、複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックと相互作用する。
　例えば、図１７では、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１のうちの少なくとも一方の形状は、楕円柱形状である。楕円柱の散乱体の長軸方向がトラッキング方向と一致する。なお、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１のうちの少なくとも一方の形状は、直方体形状であってもよく、直方体形状の散乱体の長手方向がトラッキング方向と一致しても良い。
　これによって、ギャップ間隔を検出するための第１の散乱体９又は第３の散乱体１１は、図１７に示すように、トラッキング外れが生じても、常に複数のトラックに対して垂直方向に重なるように配置されることになる。つまり、第１の散乱体９又は第３の散乱体１１がトラッキング方向へずれたとしても、第１の散乱体９又は第３の散乱体１１と情報媒体１２の微粒子１０７との間の距離は、一定の距離ｄ１に維持される。このため、例えば図１５のように、散乱体とトラックとが１対１で対応付けられている場合と比較して、トラッキング外れによる第１の散乱体９又は第３の散乱体１１とトラックとの距離の変化は平均化され、共鳴状態の変化は低減される。したがって、ギャップ制御を安定に行うことができる。
　図１８は、ギャップ間隔の変化とトラッキング外れとを判別可能な光情報装置の構成を示す模式図である。
　図１８に示すように、光情報装置は、トラックと１対１で対応付けられた、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１とは別に、複数のトラックと相互作用するように、大きさ又は形状が設計された第４の散乱体１０８を備えても良い。
　この構成によって、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔の変化と、トラッキング外れとを判別することが可能となる。
　上述したが、複数のトラックと相互作用するように大きさ又は形状が設計された散乱体のトラッキング外れによる共鳴状態の変化は低減される。そのため、第４の散乱体１０８は、ギャップ間隔の変化のみを検出することが可能である。それに対して、散乱体とトラックとが１対１で対応付けられている場合は、トラッキング外れを、ギャップ間隔の変化として検出してしまう可能性がある。
　しかし、第１の散乱体９、第３の散乱体１１及び第４の散乱体１０８の検出結果を組み合わせて判断することにより、ギャップ間隔の変化とトラッキング外れとのどちらが生じているのかが、判別可能である。
　図１９は、本発明の実施の形態７の変形例における光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。図１９における光ディスクドライブ装置において、図１及び図１０と同じ構成要素については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
　図１９に示す光ディスクドライブ装置は、光情報装置６１、スピンドルモータ３４、信号処理部３７、インターフェース３８、サーボ制御部３５、図示しない送りモータ、システムコントローラ３６及びトラッキング駆動部１１２を備える。
　光情報装置６１は、第４の散乱体１０８（不図示）及び第４の光検出素子１０９をさらに備える。第４の散乱体１０８は、基板７に配置される。第４の散乱体１０８は、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１とは異なる位置に配置される。第４の散乱体１０８は、複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックに位置する微粒子１０７と相互作用する。
　図１８に示すように、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１の形状は、底面が正方形である四角柱形状（直方体形状）であり、第４の散乱体１０８は、底面が長方形である四角柱形状である。四角柱形状の第４の散乱体１０８の長手方向がトラッキング方向と一致する。
　回折素子４は、レーザー光源１からの光ビームを４つの光ビームに分岐する。対物レンズ６は、回折素子４によって分岐された４つの光ビームを収束させ、第１～第４の散乱体９，１０，１１，１０８へ導く。
　第４の光検出素子１０９は、第４の散乱体１０８からの反射光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。
　サーボ制御部３５は、判別部１１０及びトラッキング制御部１１１を備える。
　判別部１１０は、少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも１つの光ビームを照射することにより得られる、少なくとも１つの散乱体からの反射光量の変化と、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化とに基づいて、少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれたか否かを判別する。
　すなわち、判別部１１０は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１の共鳴状態が変化したことを検出した場合に、第４の散乱体１０８の共鳴状態も変化しているときは、ギャップ間隔の変化であると判別する。また、判別部１１０は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１の共鳴状態が変化したことを検出した場合に、第４の散乱体１０８の共鳴状態が変化していないときは、トラッキング外れが生じたと判別する。
　このとき、第４の散乱体１０８は、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１に対して、情報媒体１２の回転方向の前方に配置しても良いし、情報媒体１２の回転方向の後方に配置しても良い。また、第４の散乱体１０８は、第１の散乱体９、第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１と、直線的に並ぶように配置しても良い。さらに、第４の散乱体１０８は、情報媒体１２の回転方向の前方の位置、情報媒体１２の回転方向の後方の位置及び第２の散乱体１０及び第３の散乱体１１と直線的に並ぶ位置の複数位置に配置しても良い。
　トラッキング制御部１１１は、判別部１１０によって少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれたと判別された場合に、少なくとも２つの散乱体のトラッキング方向へのずれを補正する。
　トラッキング駆動部１１２は、例えば送りモータで構成され、トラッキング制御部１１１によって制御され、少なくとも２つの散乱体のトラッキング方向へのずれを補正するように、光情報装置６１をトラッキング方向へ移動させる。
　以上のように、判別部１１０は、第４の散乱体１０８に複数の光ビームのうちの１つが照射されることにより得られる、第４の散乱体１０８からの反射光量の変化と、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光量の変化とに基づいて、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１のトラックに垂直な方向へのずれが生じたか否かを判別しても良い。
　より具体的には、レーザー光源１は、第４の散乱体１０８にレーザー光を照射する。第４の散乱体１０８にレーザー光が照射されると、例えば、第４の散乱体１０８上で局在プラズモンが励起され、第４の散乱体１０８近傍の光電場強度が増強される。ここで、第４の散乱体１０８からの反射光は、ビームスプリッタ５を反射し、検出レンズ１３により、第４の光検出素子に集光される。第４の光検出素子１０９は、第４の散乱体１０８からの反射光を受け、反射光量に応じた電気信号に変換する。第４の光検出素子１０９からの電気信号は、信号処理部３７に送られる。このとき、第４の散乱体１０８からの反射光量は、第４の散乱体１０８と情報媒体１２上のトラックとの距離に応じて変化する。
　判別部１１０は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光量が変化し、かつ、第４の散乱体１０８からの反射光量の変化が所定値よりも大きい場合は、ギャップ間隔の変化が生じたと判別する。
　また、判別部１１０は、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１からの反射光量が変化したが、第４の散乱体１０８からの反射光量の変化が所定値以下である場合は、トラックに垂直な方向へのずれ（すなわち、トラッキング外れ）が生じたと判別する。
　なお、上述した所定値は、例えば、第４の散乱体１０８がトラックに垂直な方向へずれた場合における、第４の散乱体１０８からの反射光量の変化の最大値であっても良い。
　さらに、トラッキング制御部１１１は、判別部１１０によって第１の散乱体９及び第３の散乱体１１のトラックに垂直な方向へのずれが生じたと判別された場合に、第１の散乱体９及び第３の散乱体１１のトラックに垂直な方向へのずれを補正するように、光情報装置６１をトラックに垂直な方向へ駆動しても良い。
　以上の構成によれば、トラッキング外れによるギャップ間隔の検出の変動の影響を低減し、ギャップ制御をより安定に行うことができる。
　なお、本実施の形態において、判別部１１０が判別部の一例に相当し、トラッキング制御部１１１がトラッキング制御部の一例に相当する。
　また、実施の形態１～７の光情報装置においては、ギャップ間隔を検出するための散乱体は２つであっても良い。このとき、２つの散乱体のうちの一方の散乱体からの反射光量は、第１のギャップ間隔において、最も小さくなり、２つの散乱体のうちの他方の散乱体からの反射光量は、第１のギャップ間隔よりも大きい第２のギャップ間隔において、最も小さくなっても良い。
　このとき、２つの散乱体からの反射光は、それぞれ異なる２つの受光素子により受光される。２つの受光素子は、それぞれ入射光量に比例した電気信号に変換し、検出部へ出力する。検出部は、２つの受光素子からのそれぞれの電気信号の差分に比例した信号に基づいて、ギャップ間隔を検出する。このとき、情報を記録又は再生するために最適である、情報を記録又は再生するための少なくとも１つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔である第３のギャップ間隔は、第１のギャップ間隔以上、かつ、第２のギャップ間隔以下であっても良い。
　以上の構成によれば、情報を記録又は再生するための少なくとも１つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を、情報を記録又は再生するために最適であるギャップ間隔に、より精度良く制御することができる。
　また、情報媒体１２は、前述の記録層よりもプラズモン光の照射側に形成された保護層をさらに有しても良い。もしくは、情報媒体１２は、前述の微粒子１０７よりもプラズモン光の照射側に形成された保護層をさらに有しても良い。また、保護層を形成する材料は、微粒子１０７間に充填されていても良い。保護層に用いる材料としては、誘電材料又は金属を含む材料であっても良い。もしくは、保護層は、ＺｒＳｉＯ４、（ＺｒＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０、ＳｉＣｒ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ２、ＴｅＯ２、Ｃ－Ｎ、Ｔｉ－Ｎ、Ｚｒ－Ｎ、Ｎｂ－Ｎ、Ｔａ－Ｎ、Ｓｉ－Ｎ、Ｇｅ－Ｎ、Ｃｒ－Ｎ、Ａｌ－Ｎ、Ｇｅ－Ｓｉ－Ｎ、Ｇｅ－Ｃｒ－Ｎ、ＺｎＳ、ＳｉＣ、ＬａＦ３、ＣｅＦ３、ＭｇＦ２又はＣなどを含む材料を用いても良い。
　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
　本発明の一局面に係る光情報装置は、複数の散乱体と、複数の光ビームを生成する光ビーム生成部と、前記複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く導光部と、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、前記少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出部と、を備える。
　この構成によれば、光ビーム生成部は、複数の光ビームを生成する。導光部は、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く。検出部は、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する。
　したがって、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔が検出されるので、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を高精度に検出することができ、高精度かつ安定に情報媒体へ情報を記録又は情報媒体から情報を再生することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記少なくとも２つの散乱体からの前記反射光量は、互いに異なる前記ギャップ間隔において、最も小さくなることが好ましい。
　この構成によれば、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の差分に基づいて、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を極めて高い精度で検出することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記導光部は、前記複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導き、前記２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する２つの受光素子をさらに備え、前記検出部は、前記２つの受光素子からそれぞれ出力される前記電気信号の差分に基づいて、前記ギャップ間隔を検出することが好ましい。
　この構成によれば、導光部は、複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導く。２つの受光素子は、２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する。検出部は、２つの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の差分に基づいて、ギャップ間隔を検出する。
　したがって、２つの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の差分に基づいて、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を極めて高い精度で容易に検出することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記導光部は、前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に、前記複数の光ビームのうち、前記少なくとも２つの光ビームとは異なる少なくとも１つの光ビームを導き、前記少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、前記情報媒体に情報が記録される、又は、前記情報媒体から情報が再生されることが好ましい。
　この構成によれば、導光部は、複数の散乱体のうち、少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に、複数の光ビームのうち、少なくとも２つの光ビームとは異なる少なくとも１つの光ビームを導く。少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体に情報が記録される、又は、情報媒体から情報が再生される。
　したがって、ギャップ間隔を検出するための少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体に情報を記録することができる。また、ギャップ間隔を検出するための少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体から情報を再生することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記複数の散乱体は、前記複数の光ビームが照射されることにより、プラズモン光を発生させることが好ましい。
　この構成によれば、複数の散乱体は、複数の光ビームが照射されることにより、プラズモン光を発生させるので、プラズモン光を用いて回折限界以下の光スポットを形成することができ、情報媒体へ高密度に情報を記録することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記少なくとも２つの散乱体は、前記少なくとも１つの散乱体に隣接して配置されていることが好ましい。
　この構成によれば、少なくとも２つの散乱体は、少なくとも１つの散乱体に隣接して配置されているので、簡単な構成により複数の散乱体を光情報装置に配置することが可能となり、光情報装置を小型化することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記導光部は、前記複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導き、前記２つの散乱体からの前記反射光量は、互いに異なる２つのギャップ間隔において、最も小さくなり、前記２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する２つの受光素子をさらに備え、前記検出部は、前記２つの受光素子からそれぞれ出力される前記電気信号の差分に基づいて、前記ギャップ間隔を検出し、前記差分が最も小さくなる前記２つのギャップ間隔において、前記少なくとも１つの散乱体からの反射光量は、最も小さくなることが好ましい。
　この構成によれば、導光部は、複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導く。２つの散乱体からの反射光量は、互いに異なる２つのギャップ間隔において、最も小さくなる。２つの受光素子は、２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する。検出部は、２つの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の差分に基づいて、ギャップ間隔を検出する。差分が最も小さくなる２つのギャップ間隔において、少なくとも１つの散乱体からの反射光量は、最も小さくなる。
　したがって、２つの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の差分が最も小さくなる２つのギャップ間隔が検出されることで、情報を記録又は再生する上で、最も適したギャップ間隔を決定することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記導光部は、前記複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導き、前記２つの散乱体のうちの一方の散乱体からの前記反射光量は、第１のギャップ間隔において、最も小さくなり、前記２つの散乱体のうちの他方の散乱体からの前記反射光量は、前記第１のギャップ間隔よりも大きい第２のギャップ間隔において、最も小さくなり、前記２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する２つの受光素子をさらに備え、前記検出部は、前記２つの受光素子からそれぞれ出力される前記電気信号の差分に基づいて、前記ギャップ間隔を検出し、情報が記録又は再生される際の、前記少なくとも１つの散乱体と前記情報媒体とのギャップ間隔である第３のギャップ間隔は、前記第１のギャップ間隔以上、かつ、前記第２のギャップ間隔以下であることが好ましい。
　この構成によれば、導光部は、複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導く。２つの散乱体のうちの一方の散乱体からの反射光量は、第１のギャップ間隔において、最も小さくなる。２つの散乱体のうちの他方の散乱体からの反射光量は、第１のギャップ間隔よりも大きい第２のギャップ間隔において、最も小さくなる。２つの受光素子は、２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する。検出部は、２つの受光素子からそれぞれ出力される電気信号の差分に基づいて、ギャップ間隔を検出する。情報が記録又は再生される際の、少なくとも１つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔である第３のギャップ間隔は、第１のギャップ間隔以上、かつ、第２のギャップ間隔以下である。
　したがって、情報を記録又は再生するための少なくとも１つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を、情報を記録又は再生するために最適であるギャップ間隔に、より精度良く制御することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記複数の散乱体の形状はそれぞれ異なることが好ましい。
　この構成によれば、複数の散乱体の形状はそれぞれ異なるので、簡単な構成により、高感度かつ高範囲にギャップ間隔を検出することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記光ビーム生成部は、光ビームを出射する光源と、前記光源からの光ビームを複数の光ビームに分岐する光学素子と、を含み、前記導光部は、前記光学素子によって分岐された前記複数の光ビームを収束させる対物レンズを含むことが好ましい。
　この構成によれば、光源からの光ビームが複数の光ビームに分岐され、分岐された複数の光ビームを収束させるので、複数の光ビームを複数の散乱体に導くことができる。
　また、上記の光情報装置において、前記複数の散乱体は、前記情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有する平面基板の前記平坦部の表面に形成されている、又は、前記平面基板の内部に埋め込まれていることが好ましい。
　この構成によれば、複数の散乱体は、情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有する平面基板の平坦部の表面に形成されている、又は、平面基板の内部に埋め込まれている。したがって、光情報装置に複数の散乱体を容易に配置することができ、情報媒体に接触した際の散乱体の剥離又は破損を防止することができ、複数の散乱体が情報媒体上を移動する際の障害とならないようにすることができる。
　また、上記の光情報装置において、前記対物レンズの形状は、半球形状又は超半球形状であり、前記対物レンズは、前記情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有し、前記複数の散乱体は、前記平坦部の表面に形成されている、又は、前記対物レンズの内部に埋め込まれていることが好ましい。
　この構成によれば、対物レンズの形状は、半球形状又は超半球形状である。対物レンズは、情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有している。複数の散乱体は、平坦部の表面に形成されている、又は、対物レンズの内部に埋め込まれている。
　したがって、対物レンズに複数の散乱体が一体形成されるので、複数の散乱体を容易に配置することができ、光情報装置の構成を簡素化することができ、光情報装置の製造コストを低減することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記対物レンズは、少なくとも２つ以上のレンズを含み、前記少なくとも２つ以上のレンズのうち、前記情報媒体に対向するレンズは、半球形状又は超半球形状のソリッドイマージョンレンズであり、前記ソリッドイマージョンレンズは、前記情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有し、前記複数の散乱体は、前記平坦部の表面に形成されている、又は、前記ソリッドイマージョンレンズの内部に埋め込まれていることが好ましい。
　この構成によれば、対物レンズは、少なくとも２つ以上のレンズを含む。少なくとも２つ以上のレンズのうち、情報媒体に対向するレンズは、半球形状又は超半球形状のソリッドイマージョンレンズである。ソリッドイマージョンレンズは、情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有している。複数の散乱体は、平坦部の表面に形成されている、又は、ソリッドイマージョンレンズの内部に埋め込まれている。
　したがって、ソリッドイマージョンレンズを用いることにより、複数の散乱体へ収束させる光のエネルギー密度を高めることができるため、光の利用効率を向上させることができる。また、ソリッドイマージョンレンズに複数の散乱体が一体形成されるので、複数の散乱体を容易に配置することができ、光情報装置の構成を簡素化することができ、光情報装置の製造コストを低減することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記光ビーム生成部は、光ビームを出射する光源を含み、前記導光部は、前記光源からの前記光ビームを導く光導波路と、前記光導波路を伝搬する前記光ビームを収束させるテーパー導波路と、を含み、前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、前記情報媒体に情報が記録される、又は、前記情報媒体から情報が再生されることが好ましい。
　この構成によれば、光源は、光ビームを出射する。光導波路は、光源からの光ビームを導く。テーパー導波路は、光導波路を伝搬する光ビームを収束させる。複数の散乱体のうち、少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体に情報が記録される、又は、情報媒体から情報が再生される。
　したがって、光源、光導波路及びテーパー導波路などを基板上に集積化することができ、光情報装置の光学性能の安定性を向上させることができる。また、光情報装置の光学素子の調整工程又は接着工程を省略することができるため、光情報装置の製造コストを低減することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記光ビーム生成部は、光ビームを出射する複数の光源を含み、前記導光部は、前記複数の光源のうち、少なくとも１つの光源からの光ビームを、前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に導き、前記少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、前記情報媒体に情報が記録される、又は、前記情報媒体から情報が再生され、前記導光部は、前記複数の光源のうち、前記少なくとも１つの光源とは異なる別の少なくとも１つの光源からの光ビームを、前記少なくとも２つの散乱体に導き、前記検出部は、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、前記少なくとも２つの散乱体と前記情報媒体とのギャップ間隔を検出することが好ましい。
　この構成によれば、光ビーム生成部は、光ビームを出射する複数の光源を含む。導光部は、複数の光源のうち、少なくとも１つの光源からの光ビームを、複数の散乱体のうち、少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に導く。少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、情報媒体に情報が記録される、又は、情報媒体から情報が再生される。また、導光部は、複数の光源のうち、少なくとも１つの光源とは異なる別の少なくとも１つの光源からの光ビームを、少なくとも２つの散乱体に導く。検出部は、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する。
　したがって、情報を記録又は再生するための光ビームと、ギャップ間隔を検出するための光ビームとが分離されるので、情報を記録又は再生するための信号と、ギャップ間隔を検出するための信号との干渉を低減し、再生信号に含まれるノイズを低減することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記情報媒体上には複数のトラックが形成されており、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、前記散乱体とトラックとの距離に応じて変化し、前記少なくとも２つの散乱体のうちの少なくとも１つが、前記複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックと相互作用することが好ましい。
　この構成によれば、少なくとも２つの散乱体のうちの少なくとも１つが、複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックと相互作用するので、少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向にずれたとしても、正確にギャップ間隔を検出することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記情報媒体上には複数のトラックが形成されており、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、前記散乱体とトラックとの距離に応じて変化し、前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる、少なくとも１つの散乱体は、複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックに位置する微粒子と相互作用し、前記少なくとも１つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも１つの光ビームを照射することにより得られる、前記少なくとも１つの散乱体からの反射光量の変化と、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化とに基づいて、前記少なくとも２つの散乱体が前記トラッキング方向へずれたか否かを判別する判別部をさらに備えることが好ましい。
　この構成によれば、情報媒体上には複数のトラックが形成されている。少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、散乱体とトラックとの距離に応じて変化する。複数の散乱体のうち、少なくとも２つの散乱体とは異なる、少なくとも１つの散乱体は、複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックに位置する微粒子と相互作用する。判別部は、少なくとも１つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも１つの光ビームを照射することにより得られる、少なくとも１つの散乱体からの反射光量の変化と、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化とに基づいて、少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれたか否かを判別する。
　したがって、少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれたか否かが判別されるので、少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれたことを確実に検出することができる。
　また、上記の光情報装置において、前記判別部によって前記少なくとも２つの散乱体が前記トラッキング方向へずれたと判別された場合に、前記少なくとも２つの散乱体の前記トラッキング方向へのずれを補正するトラッキング制御部をさらに備えることが好ましい。
　この構成によれば、トラッキング制御部は、判別部によって少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれたと判別された場合に、少なくとも２つの散乱体のトラッキング方向へのずれを補正する。
　したがって、少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれることによるギャップ間隔の検出の変動の影響を低減することができ、ギャップ制御をより安定に行うことができる。
　また、上記の光情報装置において、前記情報媒体上には複数のトラックが形成されており、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、前記散乱体とトラックとの距離に応じて変化し、前記情報媒体上を所定の時間だけ走査する間に、前記検出部によって複数回数検出された複数のギャップ間隔を記憶するギャップ間隔記憶部と、前記ギャップ間隔記憶部に記憶された前記複数のギャップ間隔の平均値を算出するギャップ平均算出部とをさらに備えることが好ましい。
　この構成によれば、情報媒体上には複数のトラックが形成されている。少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、散乱体とトラックとの距離に応じて変化する。ギャップ間隔記憶部は、情報媒体上を所定の時間だけ走査する間に、検出部によって検出された複数のギャップ間隔を記憶する。ギャップ平均算出部は、ギャップ間隔記憶部に記憶された複数のギャップ間隔の平均値を算出する。
　したがって、一時的に少なくとも２つの散乱体がトラッキング方向へずれることによるギャップ間隔の検出の変動の影響を低減することができ、ギャップ制御を安定に行うことができる。
　本発明の他の局面に係る光ディスクドライブ装置は、上記のいずれかに記載の光情報装置と、情報媒体を回転させるモータと、前記光情報装置から得られる電気信号に基づいて、前記モータ及び前記光情報装置を制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光情報装置を光ディスクドライブ装置に適用することができる。
　また、上記の光ディスクドライブ装置において、前記光情報装置を、前記情報媒体に対して移動させるスイングアームをさらに備え、前記モータは、前記情報媒体を回転させるとともに、回転力により前記光情報装置を一定距離浮上させることが好ましい。
　この構成によれば、情報媒体の回転力により光情報装置を一定距離浮上させることにより、光情報装置と情報媒体とのギャップ間隔を粗調整することができ、さらに、散乱体からの反射光より得られるギャップ間隔の情報に基づいて、ギャップ間隔を微調整することができる。
　本発明の他の局面に係る光情報記録装置は、上記の光ディスクドライブ装置と、前記光ディスクドライブ装置によって情報媒体へ記録するための情報を処理する記録情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光情報装置を備える光ディスクドライブ装置を光情報記録装置に適用することができる。
　本発明の他の局面に係る光情報再生装置は、上記の光ディスクドライブ装置と、前記光ディスクドライブ装置によって情報媒体から再生された情報を処理する再生情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光情報装置を備える光ディスクドライブ装置を光情報再生装置に適用することができる。
　本発明の他の局面に係るギャップ制御方法は、光情報装置に設けられた複数の散乱体と、情報記録媒体との間のギャップ間隔を制御するギャップ制御方法であって、前記複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを照射する照射ステップと、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、前記少なくとも２つの散乱体と前記情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出ステップと、を包含する。
　この構成によれば、照射ステップにおいて、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームが照射される。検出ステップにおいて、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔が検出される。
　したがって、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔が検出されるので、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を高精度に検出することができ、高精度かつ安定に情報媒体へ情報を記録又は情報媒体から情報を再生することができる。
　本発明の他の局面に係る光ピックアップは、複数の散乱体と、複数の光ビームを生成する光ビーム生成部と、前記複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く導光部と、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光を受光し、受光した反射光量の変化を出力する受光素子とを備え、前記少なくとも２つの散乱体からの前記反射光量は、互いに異なる前記ギャップ間隔において、最も小さくなる。
　この構成によれば、光ビーム生成部は、複数の光ビームを生成する。導光部は、複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く。受光素子は、少なくとも２つの散乱体からの反射光を受光し、受光した反射光量の変化を出力する。少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、互いに異なるギャップ間隔において、最も小さくなる。
　したがって、少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔が検出されるので、散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を高精度に検出することができ、高精度かつ安定に情報媒体へ情報を記録又は情報媒体から情報を再生することができる。
　なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
　本発明に係る光情報装置、光ディスクドライブ装置、光情報記録装置、光情報再生装置、ギャップ制御方法及び光ピックアップは、プラズモン光を発生する散乱体と、情報媒体とのギャップ間隔をナノメータオーダー又はサブナノメータオーダーで高精度に検出し、安定して制御することが可能となるため、プラズモン光を利用して情報媒体に情報を記録又は再生する光情報装置、光ディスクドライブ装置、光情報記録装置、光情報再生装置、ギャップ制御方法及び光ピックアップとして有用である。

Claims (25)

  1. 　複数の散乱体と、
    　複数の光ビームを生成する光ビーム生成部と、
    　前記複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く導光部と、
    　前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、前記少なくとも２つの散乱体と情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出部と、
    を備えることを特徴とする光情報装置。
  2. 　前記少なくとも２つの散乱体からの前記反射光量は、互いに異なる前記ギャップ間隔において、最も小さくなることを特徴とする請求項１記載の光情報装置。
  3. 　前記導光部は、前記複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導き、
    　前記２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する２つの受光素子をさらに備え、
    　前記検出部は、前記２つの受光素子からそれぞれ出力される前記電気信号の差分に基づいて、前記ギャップ間隔を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の光情報装置。
  4. 　前記導光部は、前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に、前記複数の光ビームのうち、前記少なくとも２つの光ビームとは異なる少なくとも１つの光ビームを導き、
    　前記少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、前記情報媒体に情報が記録される、又は、前記情報媒体から情報が再生されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の光情報装置。
  5. 　前記複数の散乱体は、前記複数の光ビームが照射されることにより、プラズモン光を発生させることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の光情報装置。
  6. 　前記少なくとも２つの散乱体は、前記少なくとも１つの散乱体に隣接して配置されていることを特徴とする請求項４記載の光情報装置。
  7. 　前記導光部は、前記複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導き、
    　前記２つの散乱体からの前記反射光量は、互いに異なる２つのギャップ間隔において、最も小さくなり、
    　前記２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する２つの受光素子をさらに備え、
    　前記検出部は、前記２つの受光素子からそれぞれ出力される前記電気信号の差分に基づいて、前記ギャップ間隔を検出し、
    　前記差分が最も小さくなる前記２つのギャップ間隔において、前記少なくとも１つの散乱体からの反射光量は、最も小さくなることを特徴とする請求項４記載の光情報装置。
  8. 　前記導光部は、前記複数の散乱体のうちの２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの２つの光ビームを導き、
    　前記２つの散乱体のうちの一方の散乱体からの前記反射光量は、第１のギャップ間隔において、最も小さくなり、
    　前記２つの散乱体のうちの他方の散乱体からの前記反射光量は、前記第１のギャップ間隔よりも大きい第２のギャップ間隔において、最も小さくなり、
    　前記２つの散乱体からの反射光をそれぞれ受光し、受光量に比例した電気信号をそれぞれ出力する２つの受光素子をさらに備え、
    　前記検出部は、前記２つの受光素子からそれぞれ出力される前記電気信号の差分に基づいて、前記ギャップ間隔を検出し、
    　情報が記録又は再生される際の、前記少なくとも１つの散乱体と前記情報媒体とのギャップ間隔である第３のギャップ間隔は、前記第１のギャップ間隔以上、かつ、前記第２のギャップ間隔以下であることを特徴とする請求項４記載の光情報装置。
  9. 　前記複数の散乱体の形状はそれぞれ異なることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の光情報装置。
  10. 　前記光ビーム生成部は、
    　光ビームを出射する光源と、
    　前記光源からの光ビームを複数の光ビームに分岐する光学素子と、
    を含み、
    　前記導光部は、前記光学素子によって分岐された前記複数の光ビームを収束させる対物レンズを含むことを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の光情報装置。
  11. 　前記複数の散乱体は、前記情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有する平面基板の前記平坦部の表面に形成されている、又は、前記平面基板の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の光情報装置。
  12. 　前記対物レンズの形状は、半球形状又は超半球形状であり、
    　前記対物レンズは、前記情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有し、
    　前記複数の散乱体は、前記平坦部の表面に形成されている、又は、前記対物レンズの内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１０記載の光情報装置。
  13. 　前記対物レンズは、少なくとも２つ以上のレンズを含み、
    　前記少なくとも２つ以上のレンズのうち、前記情報媒体に対向するレンズは、半球形状又は超半球形状のソリッドイマージョンレンズであり、
    　前記ソリッドイマージョンレンズは、前記情報媒体の入射面に対向する面に平坦部を有し、
    　前記複数の散乱体は、前記平坦部の表面に形成されている、又は、前記ソリッドイマージョンレンズの内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１０記載の光情報装置。
  14. 　前記光ビーム生成部は、光ビームを出射する光源を含み、
    　前記導光部は、
    　前記光源からの前記光ビームを導く光導波路と、
    　前記光導波路を伝搬する前記光ビームを収束させるテーパー導波路と、
    を含み、
    　前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、前記情報媒体に情報が記録される、又は、前記情報媒体から情報が再生されることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の光情報装置。
  15. 　前記光ビーム生成部は、光ビームを出射する複数の光源を含み、
    　前記導光部は、前記複数の光源のうち、少なくとも１つの光源からの光ビームを、前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる少なくとも１つの散乱体に導き、
    　前記少なくとも１つの散乱体で発生する光電場を用いて、前記情報媒体に情報が記録される、又は、前記情報媒体から情報が再生され、
    　前記導光部は、前記複数の光源のうち、前記少なくとも１つの光源とは異なる別の少なくとも１つの光源からの光ビームを、前記少なくとも２つの散乱体に導き、
    　前記検出部は、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、前記少なくとも２つの散乱体と前記情報媒体とのギャップ間隔を検出することを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の光情報装置。
  16. 　前記情報媒体上には複数のトラックが形成されており、
    　前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、前記散乱体とトラックとの距離に応じて変化し、
    　前記少なくとも２つの散乱体のうちの少なくとも１つが、前記複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックと相互作用することを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の光情報装置。
  17. 　前記情報媒体上には複数のトラックが形成されており、
    　前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、前記散乱体とトラックとの距離に応じて変化し、
    　前記複数の散乱体のうち、前記少なくとも２つの散乱体とは異なる、少なくとも１つの散乱体は、複数のトラックのうちの少なくとも２つのトラックに位置する微粒子と相互作用し、
    　前記少なくとも１つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも１つの光ビームを照射することにより得られる、前記少なくとも１つの散乱体からの反射光量の変化と、前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化とに基づいて、前記少なくとも２つの散乱体が前記トラッキング方向へずれたか否かを判別する判別部をさらに備えることを特徴とする請求項１～１６のいずれかに記載の光情報装置。
  18. 　前記判別部によって前記少なくとも２つの散乱体が前記トラッキング方向へずれたと判別された場合に、前記少なくとも２つの散乱体の前記トラッキング方向へのずれを補正するトラッキング制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１７記載の光情報装置。
  19. 　前記情報媒体上には複数のトラックが形成されており、
    　前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量は、前記散乱体とトラックとの距離に応じて変化し、
    　前記情報媒体上を所定の時間だけ走査する間に、前記検出部によって複数回数検出された複数のギャップ間隔を記憶するギャップ間隔記憶部と、
    　前記ギャップ間隔記憶部に記憶された前記複数のギャップ間隔の平均値を算出するギャップ平均算出部とをさらに備えることを特徴とする請求項１～１６のいずれかに記載の光情報装置。
  20. 　請求項１～１９のいずれかに記載の光情報装置と、
    　情報媒体を回転させるモータと、
    　前記光情報装置から得られる電気信号に基づいて、前記モータ及び前記光情報装置を制御する制御部とを備えることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
  21. 　前記光情報装置を、前記情報媒体に対して移動させるスイングアームをさらに備え、
    　前記モータは、前記情報媒体を回転させるとともに、回転力により前記光情報装置を一定距離浮上させることを特徴とする請求項２０記載の光ディスクドライブ装置。
  22. 　請求項２０又は２１記載の光ディスクドライブ装置と、
    　前記光ディスクドライブ装置によって情報媒体へ記録するための情報を処理する記録情報処理部とを備えることを特徴とする光情報記録装置。
  23. 　請求項２１又は２２記載の光ディスクドライブ装置と、
    　前記光ディスクドライブ装置によって情報媒体から再生された情報を処理する再生情報処理部とを備えることを特徴とする光情報再生装置。
  24. 　光情報装置に設けられた複数の散乱体と、情報記録媒体との間のギャップ間隔を制御するギャップ制御方法であって、
    　前記複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを照射する照射ステップと、
    　前記少なくとも２つの散乱体からの反射光量の変化に基づいて、前記少なくとも２つの散乱体と前記情報媒体とのギャップ間隔を検出する検出ステップと、
    を包含することを特徴とするギャップ制御方法。
  25. 　複数の散乱体と、
    　複数の光ビームを生成する光ビーム生成部と、
    　前記複数の散乱体のうちの少なくとも２つの散乱体に、前記複数の光ビームのうちの少なくとも２つの光ビームを導く導光部と、
    　前記少なくとも２つの散乱体からの反射光を受光し、受光した反射光量の変化を出力する受光素子とを備え、
    　前記少なくとも２つの散乱体からの前記反射光量は、互いに異なる前記ギャップ間隔において、最も小さくなることを特徴とする光ピックアップ。
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