WO2000023989A1 - Dispositif et procede servant a enregistrer et a reproduire des informations au moyen d'une lumiere de champ proche - Google Patents

Dispositif et procede servant a enregistrer et a reproduire des informations au moyen d'une lumiere de champ proche Download PDF

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WO2000023989A1
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Manabu Oumi
Yasuyuki Mitsuoka
Norio Chiba
Nobuyuki Kasama
Kenji Kato
Takashi Niwa
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Seiko Instruments Inc.
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    • G11B7/2407Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24085Pits

Definitions

  • the information reproducing apparatus is characterized in that the first data access minute aperture receives light from the light source and generates near-field light polarized in the scanning direction, and receives light from the light source and is orthogonal to the scanning direction.
  • a second data access micro-aperture that generates near-field light polarized in a negative direction, and an edge or other data mark formed in a scanning direction and a direction orthogonal to the scanning direction based on information to be recorded.
  • Near-field light polarized in the scanning direction by the small aperture for data access is scattered by the data mark formed in the direction perpendicular to the scanning direction, and the first data is acquired based on the intensity of the scattered light.
  • the data mark in consideration of the fact that strong scattered light is obtained when the data mark is irradiated with linearly polarized near-field light orthogonal to the data mark, the data mark is formed in the scanning direction and / or the direction perpendicular to the scanning direction.
  • the polarization direction was changed to irradiate linearly polarized near-field light.
  • a data mark in the scanning direction is irradiated with near-field light of linear polarization orthogonal to the scanning direction to obtain an output signal.
  • the output direction is obtained by rotating the polarization direction and irradiating near-field light having linear polarization in the scanning direction.
  • the bit shift operation means performs a bit shift between first data (for example, 2 bits) based on a data mark in the scanning direction and second data (for example, 2 bits) based on a data mark in a direction orthogonal to the scanning direction. For example, by shifting the first data and adding it to the second data, 4-bit multi-value recording becomes possible.
  • the information reproducing apparatus forms a linear edge or other data mark on the medium at a predetermined interval based on the information to be recorded, and a near-field having linearly polarized light orthogonal to the data mark. While scanning the medium while irradiating the data mark with light, data is acquired from an intensity interval of an output signal due to scattered light scattered by the data mark.
  • the information reproducing apparatus is provided with a plurality of edges and other data marks facing in different directions as one unit, and receives light from a light source to generate near-field light having linear polarization. And a polarization rotating means provided between the light source and the minute aperture to rotate the polarization direction of the myopic field light, and irradiates one unit of the plurality of data marks with near-field light whose polarization direction is rotated. At the same time, scattered light scattered by each data mark is used as an output signal, and multi-value data is obtained from the intensity of the output signal and the rotation angle of the polarization direction.
  • the state of the medium changes in a direction orthogonal to the polarization direction.
  • the state of the medium changes in the scanning direction.
  • the information recording device described above theoretically has the ability to record data by dividing 180 ° into 1 ° units or less. Considering the resolution and resolution, it is appropriate to set it to 10 ° or more.
  • a recording medium has an edge and other data marks formed in one direction and an edge and other data marks formed in a direction different from the direction on a track.
  • near-field light having linearly polarized light is applied to an edge formed in a direction parallel to the linearly polarized light
  • the latter has stronger scattering. You can get light.
  • information is reproduced using the principle. That is, by irradiating a mark on the medium with near-field light of linearly polarized light orthogonal to the mark, strong scattered light can be obtained, and this scattered light is used as an output signal.
  • a linear edge or other tracking mark is formed in the scanning direction on the medium, and a linear edge or other data mark is formed in a direction orthogonal to the scanning direction.
  • the data mark is orthogonally scanned with the near-field light polarized in the scanning direction, and the vicinity of the tracking mark is scanned along the tracking mark with the near-field light polarized in the direction orthogonal to the scanning direction, and scattered by the tracking mark.
  • An output signal is obtained from the scattered light, and tracking is performed based on the intensity of the output signal.An output signal is obtained from the scattered light scattered by the data mark, and data is obtained based on the intensity of the output signal.
  • an edge or other data mark is formed in a scanning direction and / or a direction orthogonal to the scanning direction, and a polarization is formed in the scanning direction and a direction orthogonal to the scanning direction.
  • the near-field light polarized in the scanning direction is scattered by a data mark formed in a direction orthogonal to the scanning direction, and first data is obtained based on the intensity of the scattered light.
  • near-field light polarized in a direction orthogonal to the scanning direction is scattered by a data mark formed in the scanning direction, and second data is generated based on the intensity of the scattered light.
  • the information is reproduced by acquiring the multivalued data from the first data and the second data.
  • An information reproducing method is the information reproducing method, wherein one of the first data and the second data is bit-shifted and added to the other.
  • the information recording method irradiates near-field light polarized in the scanning direction to a medium provided on the surface with a substance whose state changes due to local heating, and intersects perpendicularly with the scanning direction.
  • the first data is recorded by changing the state in the scanning direction
  • the near-field light polarized in the direction orthogonal to the same scanning direction is irradiated on the medium
  • the second data is recorded by changing the state in the scanning direction. It is recorded and information is recorded by multi-value data.
  • the data mark 229 and the tracking marks 227 and 228 may be formed by protrusions or grooves, or may be formed by disposing substances having different optical characteristics such as a refractive index on a flat surface (not shown). Further, the tracking marks 227, 228 and the data mark 229 may not be formed so as to overlap each other as shown in FIG.
  • the difference between the output signal of the ⁇ 1 wavelength system and the output signal of the ⁇ 3 wavelength system is obtained by the differentiator 223. This difference is sent to the head drive circuit 225 and becomes the control amount of the head drive actuator 211.
  • the tracking minute openings 219 and 220 are positioned obliquely above the tracking marks 227 and 228 at the correct tracking positions.
  • the output signal shows a predetermined value as shown in the section Ta in FIGS. 9 (a) and 9 (c).
  • the head drive circuit 225 performs tracking of the head 210 according to the output from the differentiator 223. For example, if the output intensity of the ⁇ 1 wavelength system decreases ⁇ and the output intensity of the ⁇ 3 wavelength system increases, it is assumed that the head 210 is displaced upward in the figure and the head 210 is moved in the opposite direction. Move control. Similarly, when the output intensity of the ⁇ 1 wavelength system increases and the output intensity of the ⁇ 3 wavelength system decreases, it is assumed that the head 210 is shifted downward in the figure, and the head 210 is moved in the opposite direction. Move control.
  • the phase of the laser light R2 output from the ⁇ 2 wavelength laser oscillator 304 is shifted by 1/4 wavelength by the 1/4 wavelength plate 305, and is converted from the original linearly polarized light to the circularly polarized light.
  • This laser beam R2 is guided to the second data access minute aperture 315. Since the second data access microaperture 3 15 has the function of a quarter-wave plate, the near-field light obtained by the second data access microaperture 315 has a smaller phase than the original laser light R2. Is shifted by 1 ⁇ 2 wavelength, and is again converted from circularly polarized light to linearly polarized light.
  • the output signal processing circuit includes a memory for storing the maximum value of the output signal during one cycle in which the high-speed rotating polarizer 502 rotates the polarization and a phase when the maximum value is given, and the output signal and the phase from the beginning of the cycle.
  • An arithmetic circuit for comparing the maximum value up to the present and an arithmetic circuit for calculating the phase force and the angle of the mark edge 518 are provided.
  • the angle of the mark edge is calculated from the time (phase of polarization rotation) when the output signal gives the maximum value while the polarization is rotated.
  • the rotation speed of the high-speed rotating polarizers 502 and 511 is set so as to make at least a half rotation while scanning one interface 518.
  • Figure 16 shows the state of data acquisition. For example, if the polarization is rotated once in the scanning process of one interface 518 (mark edge) (the scanning direction is indicated by arrow A in the figure), the output signal becomes strong at the position where the polarization direction is perpendicular to the interface 518a. .
  • the interface 518 shown in FIG. 9A is inclined by 80 ° from the horizontal direction. Therefore, the output signal becomes maximum when the polarization direction of the near-field light is 170 °.
  • the interface 518b shown in the same figure (b) is inclined 150 ° from the horizontal direction.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing a form and a signal output of a memory medium used in the information reproducing apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the memory medium 601 shown in the figure is scanned with near-field light polarized in the left-right direction in the figure, the signal output becomes stronger at the interface 602.
  • the vertical edge 603 of the sample layer is emphasized. This can be used for head tracking.
  • the device configuration may be the same as that of the first embodiment (not shown), a processing circuit having a value corresponding to the edge interval is required.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing the recording principle of the information recording device according to Embodiment 11 of the present invention.
  • near-field light irradiation to the memory medium 1008 may be performed a plurality of times for each unit pit. For example, if near-field light is generated at 45 ° and 90 ° as shown in FIG. 10A (FIG. 10B), two data marks 1012a with different angles are formed on the phase change film 1012, 1012d can be formed (FIG. 3 (c)).
  • the information reproducing apparatus has substantially the same configuration as the information recording medium according to the fifth embodiment, except that the data mark of the memory medium has a slender shape having a predetermined angle as in the eleventh embodiment. They differ in that they are rectangular. By adopting such a form of the data mark, it is possible to achieve more multivalued data as compared with the case where the edge of the rectangular data mark is used.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram showing a form of a memory medium in the information recording device. On the memory medium 1201, a plurality of data marks 1202 are formed in different directions with a force of 10 ° as a minimum unit. Near-field light is rotated at high speed by a high-speed rotating polarizer. The output signal shows a maximum when the rotating polarization is positioned perpendicular to the data mark 1202.
  • an output signal is obtained by irradiating a linearly polarized near-field light orthogonal to the scanning direction to the data mark formed in the scanning direction.
  • An output signal is obtained by rotating the polarization direction by a polarization rotating means and irradiating near-field light linearly polarized in the scanning direction to a data mark formed in a direction orthogonal to the scanning direction. Therefore, by forming data marks in different directions as unit pits, the recording density can be improved. Also, since only one optical system is required, the configuration of the apparatus is simplified.
  • the medium is irradiated with near-field light polarized in the scanning direction by the first aperture for data recording, and the state in the direction orthogonal to the scanning direction is changed.
  • the medium is irradiated with near-field light polarized in the direction perpendicular to the scanning direction by the minute aperture for recording the second data, and the state in the scanning direction is changed.
  • the second data was recorded.
  • the first data and the second data can be recorded at the same position, and the recording density is improved.
  • the near-field light irradiation is controlled in units of a predetermined rotation angle based on the information to be recorded, and the medium in the direction orthogonal to the polarization direction of the near-field light is controlled. Was changed in units of rotation angles. Therefore, the recording density can be improved.
  • the unit of rotation angle is set to 10 ° or more in the information recording apparatus, so that information can be recorded accurately.
  • the information reproducing apparatus of the present invention (Claim 16) since the polarization direction of near-field light generated from the first minute aperture and the second minute aperture is made different by using a phase plate, Edges and other marks in different directions can be detected separately for tracking and data access. Therefore, even if the recording medium has the tracking mark and the data mark formed at the same position, the reproduction and tracking of the information can be performed.

Description

明 細 書 近視野光を利用した情報記録再生装置並びに方法
技術分野
この発明は、近視野光を用いた再生記録方式を用い、記録密度をさらに向上 させることができる情報再生装置、情報記録装置、および近視野光を利用した 情報再生または記録に用いる記録媒体、並びに情報再生方法および情報記録 方法に関する。 背景技術
近年、ハードディスク装置を初めとする情報再生 ·記録装置の記録密度は、そ の向上が停滞し始めており、記録密度を向上のため、既存方式に代わる新たな 再生記録方式が模索されている。現在、このような記録密度を飛躍的に向上さ せる技術として、近視野光を用いた情報再生方式が提案され、既に米国では実 用化されつつある。
近視野光は、光の回折限界以上の高分解能を持っているため、情報記録媒 体上のピットを従来方式よりもさらに微小にすることができる。このため、記録密 度を数十 Gビット 平方インチまで高めることができる。この方式では、記録密 度は、光の波長ではなぐヘッド先端の微小な形状、大きさに依存することにな る。
しかしながら、上記近視野光を用いた情報再生-記録装置であっても、ヘッド がデータマークの列から外れないように制御するため、記録媒体上にトラツキン グマークを設ける必要がある。このトラッキングマークはデータを保持しないた め、このトラッキングマーク分だけデータマークが浸食され、高密度化の障害に なるという問題点があった。
また、 1つのデータマークによっては、原則、「0」および「1」以外の情報を表 現できないため、データマーク単位では高密度化に限界があるという問題点が あった。
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、近視野光を用いた 再生記録方式を用い、記録密度をさらに向上させることができる情報再生装置、 情報記録装置、および近視野光を利用した情報再生または記録に用いる記録 媒体、並びに情報再生方法および情報記録方法を提供することを目的とする。 発明の開示
上述の目的を達成するために、請求項 1に係る情報再生装置は、走査方向に 対し所定角度を持った直線状のエッジその他のマ一クを媒体上に形成し、当該 マークに対し直交する直線偏光の近視野光を当該マークに照射し、このマーク で散乱した散乱光を出力信号として取得するものである。
直線偏光を持つ近視野光を、この直線偏光に平行する方向に形成したエッジ に照射した場合と、前記直線偏光に直交する方向に形成したエッジに照射した 場合とでは、後者の方が強い散乱光を得ることができる。この発明は、当該原 理を用いて情報の再生をするようにしたものである。すなわち、媒体上のマーク に対して当該マークに直交する直線偏光の近視野光を照射することで、強い散 乱光を得ることができるため、この散乱光を出力信号に用いるようにする。この 構成では、特定方向の直線偏光に対してこれに直交する方向のマークのみが 強い散乱光を発生させることになるから、異なる方向の複数のマークを同一位 置に形成しても、各マークを分離して検出できる。このため、 1ピットに多値デ一 タを詰め込むことができるため、記録密度が向上する。
また、請求項 2に係る情報再生装置は、直線状のエッジその他のマークを方 向を変えて媒体上に複数形成し、これらマークに直線偏光の近視野光を照射し つつ前記媒体上を走査すると共に、マークで散乱した散乱光を出力信号とし、こ の出力信号の強度から多値データを取得するものである。
直線偏光の近視野光をマークに照射した場合、当該マークが近視野光の偏 光方向に直交するとき、近視野光が散乱して出力信号が強くなる。逆にマーク が近視野光の偏光方向に直交する方向とは異なっているとき、出力信号は低い ままになる。すなわち、 1つの偏光方向を持つ近視野光を照射した場合、特定 の(偏光方向と直交する方向の)マークのみを検出できることになる。従って、直 線状のマークを、媒体上の同一位置に方向を変えて複数形成した場合でも、そ れぞれのマークに直交する直線偏光を持った近視野光を照射すれば、各マーク 力、らそれぞれ出力信号を得ることができる。このため、同一位置にマークを形成 しても、分離検出可能になるから、その分、記録密度を向上させることができ る。
また、請求項 3に係る情報再生装置は、媒体上の走査方向に形成した直線 状のエッジその他のトラッキングマークと、トラッキングマーク近傍を当該トラッ キングマークに沿って走査し、光源から光を受けて走査方向に直交する方向に 偏光した近視野光を発生するトラッキング用微小開口とを備え、トラッキングマ ークにより散乱する散乱光から出力信号を取得し、この出力信号の強度に基づ いて再生時のトラッキングを行うものである。
トラッキング用微小開口力《トラッキングマークから離れると、トラッキングマー クによる近視野光の散乱光が少なくなるから、それだけ出力信号が弱くなる。ま た、トラッキング用微小開口がトラッキングマークに近づくと、トラッキングマーク による近視野光の散乱光が多くなるから、それだけ出力信号が強くなる。このよ うにすれば、出力信号の強弱からトラッキングの制御を行うことができる。なお、 データマークと異なる方向にトラッキングマークを設けた場合、上記性質からトラ ッキングマークとデータマークとを分離することができる。従って、トラッキングマ ークをデータマークと同一位置に形成できる。 また、請求項 4に係る情報再生装置は、媒体上の走査方向に形成した直線 状のエッジその他のトラッキングマークと、走査方向と直交する方向に形成した 直線状のエッジその他のデータマークと、データマーク上を直交走査し、光源か ら光を受けて走査方向に偏光した近視野光を発生するデータアクセス用微小開 口と、トラッキングマーク近傍を当該トラッキングマークに沿って走査し、光源か ら光を受けて走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を発生するトラツキ ング用微小開口とを備え、トラッキングマークにより散乱する散乱光から出力信 号を取得し、この出力信号の強度に基づいてトラッキングを行い、かつ、データ マークにより散乱する散乱光から出力信号を取得し、この出力信号の強度に基 づいてデータを取得するものである。
トラッキングについては上記請求項 3に係る発明と同様である。データァクセ スについては、走査方向に直交する方向、すなわちトラッキングマークと異なる 方向にデータマークを形成し、このデータマークに直交する直線偏光の近視野 光により走査するようにした。このようにすれば、データマークとトラッキングマ一 クとを同一トラック上に形成しても、また、トラッキングマークおよびデータマーク により単一のピットを形成しても、両マークを分離して検出できる。この結果、ト ラッキングマーク(またはデータマーク)の領域を小さくできるから、記録密度を 向上することができる。
また、請求項 5に係る情報再生装置は、光源から光を受けて走査方向に偏光 した近視野光を発生する第 1データアクセス用微小開口と、光源から光を受け て走査方向と直交する方向に偏光した近視野光を発生する第 2データアクセス 用微小開口と、記錄する情報に基づき、走査方向および Zまたは走査方向に直 交する方向に形成したエッジその他のデータマークとを備え、第 1データァクセ ス用微小開口による走査方向に偏光した近視野光を、走査方向に直交する方 向に形成したデータマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 1デ ータを取得し、同じ 第 2データアクセス用微小開口による走査方向に直交す る方向に偏光した近視野光を、走査方向に形成したデータマークにより散乱さ せ、この散乱光の強度に基づいて第 2データを取得し、第 1データと第 2データと から多値データを取得するようにしたものである。
この発明は、走査方向に形成したデータマークと、走査方向に直交する方向 に形成したデータマークとから、多値データを取得するようにしたものである。第 1データマーク用微小開口から発生する近視野光は、走査方向に偏光方向を持 つから、走査方向に直交するデータマークによって強い散乱光を発生する。従つ て、係るデータマークの有無から 2ビットのデータを得ることができる。また、第 2 データマーク用微小開口から発生する近視野光は、走査方向に直交する方向 に偏光しているから、走査方向のデータマークによって強い散乱光を発生する。 従って、前記同様、係るデータマークの有無から 2ビットのデータを得ることがで さる。
このように、異なる方向に形成したデータマークに、当該それぞれのデータマ ークに直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を照射すれば、上記したような 特性から各データマークを分離して検出できる。それゆえ、各データマークを同 一位置に単位ピットとして形成することができるから、データの多値化が可能に なる。
また、請求項 6に係る情報再生装置は、光源から光を受けて直線偏光を持つ 近視野光を発生させる 1つのデータアクセス用微小開口と、前記光源とデータァ クセス用微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方向を回転させる偏光 回転手段と、記録する情報に基づき、走査方向およびノまたは走査方向に直交 する方向に形成したエッジその他のデータマークとを備え、走査方向または走 査方向に直交する方向に偏光した近視野光によりデータマークを走査し、続い て、同一データマークを前記走査方向に直交する方向または走査方向に偏光し た近視野光により走査し、走査方向に偏光した近視野光を、走査方向に直交す る方向に形成したデータマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて 第 1データを取得し、同じ 走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を、 走査方向に形成したデータマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づい て第 2データを取得し、第 1データと第 2データとから多値データを取得するよう にしたものである。
この発明では、データマークに直交する直線偏光の近視野光を当該データマ ークに照射すると強い散乱光が得られることに鑑み、データマークを走査方向 および/または走査方向に直交する方向に形成しておき、偏光方向を変えて直 線偏光の近視野光を照射するようにした。まず、走査方向のデータマークに対し ては、走査方向に直交する直線偏光の近視野光を照射して出力信号を得る。つ ぎに、走査方向に直交する方向のデータマークに対しては、偏光方向を回転さ せ、走査方向の直線偏光を持つ近視野光を照射することで出力信号を得る。こ のようにすれば、各データマークを分離して検出できるため、各データマークを 単位ピットとして形成することができ、データの多値化を行うことができるように なる。また、偏光回転手段により、近視野光の偏光方向を回転させるようにした ので、光源およびデータアクセス用微小開口力《1系統で済むから、装置構造が 簡単になる。
また、請求項 7に係る情報再生装置は、上記情報再生装置において、さらに、 前記第 1データおよび第 2データのいずれか一方をビットシフトして他方に加算 するビットシフト演算手段を備えたものである。
ビットシフト演算手段は、走査方向のデータマークによる第 1データ(例えば 2 ビット)と走査方向に直交する方向のデータマークによる第 2データ(例えば 2ビ ット)とのビットシフトを行う。例えば第 1データをシフトして、第 2データに加算す ることにより、 4ビットの多値記録が可能になる。
また、請求項 8に係る情報再生装置は、媒体上に形成され走査方向に対して 所定角度を有する直線状のエッジその他のデータマークと、光源から光を受け て直線偏光を持つ近視野光を発生させる微小開口と、光源と微小開口との間に 設けられ、近視野光の偏光方向を回転させる偏光回転手段とを備え、偏光方向 が回転している近視野光をデータマークに照射しつつ前記媒体上を走査すると 共に、データマークで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力'信号の強度お よび偏光方向の回転角度から多値データを取得するものである。
近視野光の偏光方向を回転させつつデータマークに照射した場合、データマ —クに直交するときに散乱光が多くなるから、強い出力信号が得られる。すなわ ち、所定回転角度毎にデータマークの有無を判断することにより、当該回転角 度と出力信号の強度から多値データを取得することができる。
具体的には、偏光方向が走査方向から 45 °回転した場合、この偏光方向に 直交するデータマークにより強い散乱を受ける。従って、 45°の回転角度におい て、データマークの有無から 2ビットのデータを得ることができる。つぎに、走査 方向から 1 35°回転した場合であっても、この偏光方向に直交するデータマーク により強い散乱を受けるから、 1 35°の回転角度において、データマークの有無 から 2ビットのデータを得ることができる。それぞれのデータは、ビットシフトする ことにより、多値データとすることができる。このように、デ一タマ一クは、形成方 向が異なれば近視野光の偏光方向により分離して検出できるため、データマー クを単位ピットとして形成することができる。また、偏光回転手段により、近視野 光の偏光方向を回転させるようにしたので、光源および微小開口力"系統で済 むから、装置構造が簡単になる。なお、近視野光の偏光方向は、単位ピット上に おいて少なくとも 1 80°回転させる必要がある。
また、請求項 9に係る情報再生装置は、記録する情報に基づき、直線状のェ ッジその他のデータマークを所定間隔で媒体上に形成し、当該データマークに 直交する直線偏光を持つ近視野光を前記データマークに照射しつつ前記媒体 上を走査すると共に、データマークで散乱した散乱光による出力信号の強度間 隔からデータを取得するものである。
データマークに直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を当該データマーク に照射すると、このデータマークにより近視野光が強く散乱されるため、大きな 出力信号を得ることができる。データマークは、記録する情報に基づき所定間隔 で形成されているので、この出力信号の強度間隔から情報を取得することがで きる。このデータマークは直線状であるから、従来の略楕円形状のピットに比べ て媒体上に多く形成できる。
また、請求項 1 0に係る情報再生装置は、異なる方向を向いた複数のエッジ その他のデータマークを一単位として設け、光源から光を受けて直線偏光を持 つ近視野光を発生させる微小開口と、光源と微小開口との間に設けられ、近視 野光の偏光方向を回転させる偏光回転手段とを備え、偏光方向が回転している 近視野光を前記複数のデータマークの一単位に照射すると共に、各データマー クで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号の強度および偏光方向の回 転角度から多値データを取得するものである。
考え方は上記請求項 8に係る発明と略同様であり、データマークを異なる方 向を向いた複数のデータマークを一単位として設けた点に特徴がある。一方向 に形成したデータマークとこのデータマークに直交する直線偏光の近視野光と の相対関係があれば、他方向に形成したデータマークによる影響は受けず、複 数方向に形成したデータマークであってもこれらを分離して検出できる。また、 偏光方向を回転させることにより光学系を簡略化している。最終的には、回転 角度と出力信号の強度とから多値データを取得する。この構成であれば、デー タマークを一単位に形成しても、データマークを分離して検出できるから、多値 化が可能になる。なお、実際の多値化段階では、上記ビットシフト手段などを用 いることができる。
また、請求項 1 1に係る情報記録装置は、直線偏光を持つ近視野光の偏光方 向を記録する情報に基づいて変化させ、この偏光方向を変化させつつ、当該近 視野光を、局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体上に 照射することで、多値デ一タを記録するものである。 局所的な加熱により状態が変化する物質、例えば相変化膜などに対して直 線偏光を持つ近視野光を照射すると、この相変化膜の状態は、直線偏光に直 交する方向で変化する。具体的には、相変化膜の表面が結晶状態から非結晶 状態に、又はその逆に相変化する。このため、直線偏光の方向が異なれば状 態変化の方向も異なるから、同一位置に異なる方向で状態変化させることがで きる。従来は、同一位置に 2値データしか記録できなかった力 この方式であれ ば、直線偏光の方向を変えることで同一位置に多値データを記録することがで きる。なお、再生は、結晶部と非結晶部との反射率の差を用いる。
また、請求項 1 2に係る情報記録装置は、光源から光を受けて走査方向に偏 光した近視野光を発生する第 1データ記録用微小開口と、光源から光を受けて 走査方向と直交する方向に偏光した近視野光を発生する第 2データ記録用微 小開口と、局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体とを備 え、第 1データ記録用微小開口による走査方向に偏光した近視野光を媒体上に 照射し、走査方向に直交する方向の状態を変化させることで、第 1データを記録 し、同じ 第 2データ記録用微小開口による走査方向に直交する方向に偏光し た近視野光を媒体上に照射し、走査方向の状態を変化させることで、第 2データ を記録し、多値データにより情報を記録するようにしたものである。
上記同様、走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射すると、この偏光方 向に直交する方向で媒体の状態が変化する。同じ 走査方向に直交する方向 に偏光した近視野光を媒体上に照射すると、走査方向で媒体の状態が変化す る。このようにすれば、同一位置に第 1データと第 2データとを形成できるから、 多値化が可能になる。
また、請求項 1 3に係る情報記録装置は、光源から光を受けて直線偏光を持 つ近視野光を発生させる 1つのデータ記録用微小開口と、前記光源とデータ記 録用微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方向を回転させる偏光回転 手段と、局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体とを備え 、データ記録用微小開口による走査方向または走査方向に直交する方向に偏 光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向に直交する方向または走査方向 の状態を変化させることで、第 1データを記録し、続いて、走査方向に直交する 方向または走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向または 走査方向に直交する方向の状態を変化させることで、第 2データを記録し、多値 データにより情報を記録するものである。
この発明は、近視野光の偏光方向を回転させて情報の記録を行うようにした ものである。すなわち、媒体上の物質は、近視野光の偏光方向に直交する方向 でその状態が変化する。そこで、走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射 してこれと直交する方向に状態を変化させ、つぎに、偏光方向を回転させ、走査 方向に直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を媒体上に照射し、これに直 交する方向で状態を変化させるようにした(走査方向に直交する方向に偏光し た近視野光を媒体上に照射して走査方向に状態を変化させ、つぎに、偏光方向 を回転させ、走査方向の直線偏光を持つ近視野光を媒体上に照射し、これに直 交する方向で状態を変化させるようにしてもよい)。このようにすれば、同一位置 に第 1データと第 2データとを記録することができるから、多値化が可能になる。 また、請求項 1 4に係る情報記録装置は、光源から光を受けて直線偏光を持 つ近視野光を発生させる 1つのデータ記録用微小開口と、前記光源とデータ記 録用微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方向を回転させる偏光回転 手段と、局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体とを備え 、記録する情報に基づいて近視野光の照射を所定回転角度単位で制御し、当 該近視野光の偏光方向に直交する方向の状態を回転角度単位で変化させるこ とによって、多値データにより情報を記録するようにしたものである。
近視野光の偏光方向により媒体の状態が変化する方向が異なるから、偏光 方向を回転制御して近視野光を照射することで、同一位置に複数のデータを記 録することができる。例えば 45° 単位で記録する場合、 2ビットのデータを 4方 向で記録できることになるから、全部で 8ビットのデータを記録することができる ことになる。
また、請求項 1 5に係る情報記録装置は、上記情報記録装置において、前記 回転角度単位を 1 0° 以上にしたものである。
上記情報記録装置では、理論上、 1 80° を、 1 ° 単位またはそれ以下に分 割してデータを記録することができる力 実際上、媒体上の状態を変化させるの であるから媒体の物性や分解能などを考慮すると 1 0° 単位以上にするのが適 当である。
また、請求項 1 6に係る情報再生装置は、トラッキングに用いる第 1レーザ発 振器と、データアクセスに用いる第 2レーザ発振器と、第 1レ一ザ発振器と第 2レ 一ザ発振器との間に位相ずれを与える位相板と、第 1レーザ発振器からのレー ザ光から直線偏光を持つ近視野光を発生させる第 1微小開口と、第 2レーザ発 振器からのレーザ光から、前記第 1微小開口で発生する近視野光の偏光方向 に直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を発生させる第 2微小開口と、を備 えたものである。
第 1レーザ発振器で発振したレーザ光は、第 1微小開口に入射され、トラツキ ング用の近視野光となる。第 2レーザ発振器で発振したレーザ光は、第 2微小 開口に入射され、データアクセス用の近視野光となる。両近視野光の偏光方向 は、光路中に設けた位相板により異なるものになる。一方、近視野光は、その 偏光方向に直交する方向のエッジによって強い散乱を受けることが知られてい る。これより、一方向に直線偏光した近視野光によってこれと直交する方向のェ ッジを走査すると、強い散乱光が得られることになる。これに対し、エッジと同方 向の直線偏光を持つ近視野光を照射しても、当該エッジから強い散乱光を得る ことはできない。このため、それぞれ異なる方向にエッジその他のマークを形成 した媒体に対し、そのマークの 1つをトラッキング用に、他の 1つをデータァクセ ス用に用いることができ、そのためには、 2系統の光学系から発生する近視野 光の偏光方向が異なるものになっていなければならない。記録密度の向上につ いては、上記した通りであるが、係る効果を得るには、上記構成の情報再生装 置が必要である。
また、請求項 1フに係る情報再生装置は、データアクセスに用いる第 1レーザ 発振器および第 2レーザ発振器と、第 1レーザ発振器と第 2レーザ発振器との 間に位相ずれを与える位相板と、第 1レーザ発振器からのレーザ光から直線偏 光を持つ近視野光を発生させる第 1微小開口と、第 2レーザ発振器からのレー ザ光から、前記第 1微小開口で発生する近視野光の偏光方向に直交する方向 の直線偏光を持つ近視野光を発生させる第 2微小開口と、を備えたものであ る。
第 1レーザ発振器と第 2レーザ発振器との間に位相ずれを生じさせると、第 1 微小開口と第 2微小開口とから発生する近視野光の偏光方向が異なるものに なる。上記原理から、一方向に直線偏光した近視野光によってこれと直交する 方向のエッジを走査することで、強い散乱光を得ることができる。これに対し、ェ ッジと同方向の直線偏光を持つ近視野光を照射しても、強い散乱を得ることは できない。このため、異なる方向にエッジその他のマークを形成した媒体に対し 、そのマークを分離して検出し、多値データを得るためには、 2系統の光学系か ら発生する近視野光の偏光方向が異なるものになっていなければならない。
この発明では、第 1レーザ発振器と第 2レーザ発振器との間に位相ずれを与 え、発生する近視野光の偏光方向が異なるものになるようにした。それぞれの 近視野光の直線偏光が記録媒体上に形成してあるデータマークと直交すれば、 強い散乱光が得られる。すなわち、第 1レーザ発振器の光学系により 2ビットの データを取得でき、第 2レーザ発振器の光学系により 2ビットのデータを取得で きるから、最終的に両データをビットシフトすることで多値データを取得すること 力《できる。
また、請求項 1 8に係る情報再生装置は、データアクセスに用いるレーザ発振 器と、当該レーザ発振器からのレーザ光から直線偏光を持つ近視野光を発生さ せる微小開口と、前記近視野光の偏光方向を制御する偏光制御手段とを備え たものである。
レーザ発振器のレーザ光は、偏光回転手段によりその偏光方向を回転させ られる。一方向に偏光した近視野光によってこれと直交する方向のエッジを走 査すると、強い散乱光を得ることができる。これに対し、エッジと同方向の直線 偏光を持つ近視野光を照射しても、強い散乱光を得ることはできなし、。この発明 では、偏光回転手段により偏光方向を回転させ、媒体上のエッジに直交する直 線偏光を持つ近視野光を照射するようにしている。例えば、一方向のエッジに 対し直交する直線偏光の近視野光を照射すると、このエッジにより強い散乱を 受けて出力信号が強くなる。
つぎに、近視野光の偏光方向を回転させ、他方向のエッジに直交するように 近視野光を照射すると、このエッジにより強い散乱を受け、出力信号の強さが変 化する。このように、異なる方向にエッジその他のマークを形成した媒体に対し 、そのマークを分離して検出し、多値データを得るためには、近視野光の偏光方 向が異なるものになっていなければならない。上記構成の情報再生装置によれ ば、近視野光の偏光方向を異なるものにすることができる。また、偏光回転手段 を用いれば光学系が 1つで済むから、装置構成が簡単になる。
また、請求項 1 9に係る記録媒体は、一方向に形成したエッジその他のデータ マークと、当該方向と異なる方向に形成したエッジその他のデータマークとをトラ ック上に備えたものである。
直線偏光を持つ近視野光を当該直線偏光と直交する方向に形成したエッジ に照射すると、強い散乱光を得ることができる。逆に直線偏光と同方向にエッジ を形成しても、当該エッジによって強い散乱光は得られない。このため、エッジ の形成方向を変え、これに対し偏光方向が異なる近視野光を照射すれば、各ェ ッジを分離して検出することができる。異なる方向のエッジその他のマークを分 離して検出できるならば、当該形成方向の異なるマークが同一トラック上、さら に同一位置に形成されていても構わない。このため、係る構成により多値化が 可能になり、記録密度を向上することができるようになる。
また、請求項 20に係る記錄媒体は、局所的な加熱により状態が変化する長 手形状の相変化層をトラック上の複数方向に形成したものである。
相変化層は、近視野光の照射により状態が変化する。例えば走査方向に直 線偏光を持つ近視野光を照射すると、この直線偏光に直交する方向で相変化 層の状態が変化する。同様に、走査方向に直交する方向に直線偏光を持つ近 視野光を照射すると、この直線偏光に直交する方向で相変化層の状態が変化 する。このように、係る構成によれば、媒体上の同一トラック上、さらに同一位置 に異なる方向に状態を変化させることが可能であるから、データの多値化が可 能になる。相変化層は、必要なビット数に従って形成しておく。
また、請求項 21に係る情報再生方法は、走査方向に対し所定角度を持った 直線状のエッジその他のマークに対し、当該マークと略直交する直線偏光の近 視野光を照射し、このマークで散乱した散乱光を出力信号として取得して情報を 再生するものである。
直線偏光を持つ近視野光を、この直線偏光に平行する方向に形成したエッジ に照射した場合と、前記直線偏光に直交する方向に形成したエッジに照射した 場合とでは、後者の方が強い散乱光を得ることができる。この発明は、当該原 理を用いて情報の再生をするようにしたものである。すなわち、媒体上のマーク に対して当該マークに直交する直線偏光の近視野光を照射することで、強い散 乱光を得ることができるため、この散乱光を出力信号に用いるようにする。この 構成では、特定方向の直線偏光に対してこれに直交する方向のマークのみが 強い散乱光を発生させることになるから、異なる方向の複数のマークを同一位 置に形成しても、各マークを分離して検出できる。このため、 1ピットに多値デ一 タを詰め込むことができるため、記録密度が向上する。 また、請求項 22に係る情報再生方法は、媒体上の異なる方向に直線状のェ ッジその他のマークを複数形成し、これらマークに直線偏光の近視野光を照射 しつつ前記媒体上を走査すると共に、マークで散乱した散乱光を出力信号とし、 この出力信号の強度から多値データを取得することで情報を再生するものであ る。
直線偏光の近視野光をマークに照射した場合、当該マークが近視野光の偏 光方向に直交するとき、近視野光が散乱して出力信号が強くなる。逆にマーク が近視野光の偏光方向に直交する方向とは異なっているとき、出力信号は低い ままになる。すなわち、 1つの偏光方向を持つ近視野光を照射した場合、特定 の(偏光方向と直交する方向の)マークのみを検出できることになる。従って、直 線状のマークを、媒体上の同一位置に方向を変えて複数形成した場合でも、そ れぞれのマークに直交する直線偏光を持った近視野光を照射すれば、各マーク からそれぞれ出力信号を得ることができる。このため、同一位置にマークを形成 しても、分離検出可能になるから、その分、記録密度を向上させることができ る。
また、請求項 23に係る情報再生方法は、媒体上の走査方向に直線状のエツ ジその他のトラッキングマークを形成しておき、走査方向に直交する方向に偏光 した近視野光を発生させ、この近視野光によって前記トラッキングマーク近傍を 当該トラッキングマークに沿って走査し、トラッキングマークにより散乱する散乱 光から出力信号を取得し、この出力信号の強度に基づいて再生時のトラッキン グを行うものである。
近視野光がトラッキングマークから離れると、トラッキングマークによる散乱光 が少なくなるから、それだけ出力信号が弱くなる。また、近視野光がトラッキング マークに近づくと、トラッキングマークによる散乱光が多くなるから、それだけ出 力信号が強くなる。このようにすれば、出力信号の強弱からトラッキングの制御 を行うことができる。なお、データマークと異なる方向にトラッキングマークを設 けた場合、上記性質からトラッキングマークとデータマークとを分離することがで きる。従って、トラッキングマークをデータマークと同一位置に形成できる。
また、請求項 24に係る情報再生方法は、直線状のエッジその他のトラッキン グマークを媒体上の走査方向に形成すると共に、この走査方向と直交する方向 に直線状のエッジその他のデータマークを形成し、走査方向に偏光した近視野 光によりデータマーク上を直交走査すると共に、走査方向に直交する方向に偏 光した近視野光によりトラッキングマーク近傍を当該トラッキングマークに沿って 走査し、トラッキングマークにより散乱する散乱光から出力信号を取得し、この 出力信号の強度に基づいてトラッキングを行い、かつ、データマークにより散乱 する散乱光から出力信号を取得し、この出力信号の強度に基づいてデータを取 得することで、情報の再生を行うものである。
トラッキングについては上記請求項 23に係る発明と同様である。データァク セスについては、走査方向に直交する方向、すなわちトラッキングマークと異な る方向にデータマークを形成し、このデータマークに直交する直線偏光の近視 野光により走査するようにした。このようにすれば、データマ一クとトラッキングマ 一クとを同一トラック上に形成しても、また、トラッキングマークおよびデータマー クにより単一のピットを形成しても、両マークを分離して検出できる。この結果、 トラッキングマーク(またはデータマーク)の領域を小さくできるから、記録密度を 向上することができる。
また、請求項 25に係る情報再生方法は、記録する情報に基づき、走査方向 および または走査方向に直交する方向にエッジその他のデータマークを形成 し、前記走査方向および走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を発生さ せ、前記走査方向に偏光した近視野光を、走査方向に直交する方向に形成した データマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 1データを取得し 、同じく、前記走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を、走査方向に形 成したデータマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 2データを 取得し、第 1データと第 2データとから多値データを取得することで、情報の再生 を行うものである。
このように、異なる方向に形成したデータマークに、当該それぞれのデータマ ークに直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を照射すれば、上記したような 特性から各データマークを分離して検出できる。それゆえ、各データマークを同 一位置に単位ピットとして形成することができるから、データの多値化が可能に なる。
また、請求項 26に係る情報再生方法は、記録する情報に基づき、走査方向 および Zまたは走査方向に直交する方向にエッジその他のデータマークを形成 し、走査方向または走査方向に直交する方向に偏光した近視野光によりデータ マークを走査し、続いて、近視野光の偏光方向を回転させ、同一データマークを 前記走査方向に直交する方向または走査方向に偏光した近視野光により走査 し、走査方向に偏光した近視野光を、走査方向に直交する方向に形成したデー タマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 1データを取得し、同 じ 走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を、走査方向に形成したデ 一タマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 2データを取得し、 第 1データと第 2データとから多値データを取得することで、情報を再生するよう にしたものである。
この発明では、データマークに直交する直線偏光の近視野光を当該データマ —クに照射すると強い散乱光が得られることに鑑み、データマークを走査方向 および Zまたは走査方向に直交する方向に形成しておき、偏光方向を変えて直 線偏光の近視野光を照射するようにした。まず、走査方向のデータマークに対し ては、走査方向に直交する直線偏光の近視野光を照射して出力信号を得る。つ ぎに、走査方向に直交する方向のデータマークに対しては、偏光方向を回転さ せ、走査方向の直線偏光を持つ近視野光を照射することで出力信号を得る。こ のようにすれば、各デ一タマ一クを分離して検出できるため、各データマークを 単位ピットとして形成することができ、データの多値化を行うことができるように なる。
また、請求項 27に係る情報再生方法は、上記情報再生方法において、さら に、前記第 1データおよび第 2データのいずれか一方をビットシフトして他方に加 算するようにしたものである。
この発明では、走査方向のデータマークによる第 1データ(例えば 2ビット)と 走査方向に直交する方向のデータマークによる第 2データ(例えば 2ビット)との ビットシフトを行う。例えば第 2データをシフトして、第 1データに加算することに より、 4ビットの多値記録が可能になる。
また、請求項 28に係る情報再生方法は、走査方向に対して所定角度を有す る直線状のエッジその他のデータマークを媒体上に形成し、直線偏光を持つ近 視野光の偏光方向を回転させつつ当該近視野光を前記データマークに照射し、 データマークで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号の強度および出 力信号が強くなつた回転角度から多値データを取得して情報を再生するようにし たものである。
近視野光の偏光方向を回転させつつデータマークに照射した場合、データマ —クに直交するときに散乱光が多くなるから、強い出力信号が得られる。すなわ ち、所定回転角度毎にデータマークの有無を判断することにより、当該回転角 度と出力信号の強度から多値データを取得することができる。
具体的には、偏光方向が走査方向から 30°回転した場合、この偏光方向に 直交するデータマークにより強い散乱を受ける。従って、 30°の回転角度におい て、データマークの有無から 2ビットのデータを得ることができる。つぎに、走査 方向から 1 20°回転した場合であっても、この偏光方向に直交するデータマーク により強い散乱を受けるから、 1 20°の回転角度において、データマークの有無 力、ら 2ビットのデータを得ることができる。それぞれのデータは、ビットシフトする ことにより、多値データとすることができる。このように、データマークは、形成方 向が異なれば近視野光の偏光方向により分離して検出できるため、データマー クを単位ピットとして形成することができる。
また、請求項 29に係る情報再生方法は、記録する情報に基づき、直線状の エッジその他のデータマークを所定間隔で媒体上に形成し、当該データマーク に略直交する直線偏光を持つ近視野光を前記データマークに照射しつつ前記 媒体上を走査すると共に、データマークで散乱した散乱光による出力信号の強 度間隔からデータを取得することで情報を再生するようにしたものである。 データマークに直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を当該データマーク に照射すると、このデータマークにより近視野光が強く散乱されるため、大きな 出力信号を得ることができる。データマークは、記錄する情報に基づき所定間隔 で形成されているので、この出力信号の強度間隔から情報を取得することがで きる。このデータマークは直線状であるから、従来の略楕円形状のピットに比べ て媒体上に多く形成できる。
また、請求項 30に係る情報再生方法は、異なる方向を向いた複数のエッジ その他のデータマークを一単位として設け、直線偏光を持つ近視野光の偏光方 向を回転させつつ、当該近視野光を前記複数のデータマークの一単位に照射 すると共に、各データマークで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号の 強度および出力信号が強くなつた回転角度から多値データを取得して、情報を 再生するようにしたものである。
この発明は上記請求項 28に係る発明と略同様であり、データマークを異なる 方向を向いた複数のデータマークを一単位として設けた点に特徴がある。一方 向に形成したデータマークとこのデータマークに直交する直線偏光の近視野光 との相対関係があれば、他方向に形成したデータマークによる影響は受けず、 複数方向に形成したデータマークであってもこれらを分離して検出できる。最終 的には、回転角度と出力信号の強度とから多値データを取得する。この構成で あれば、データマークを一単位に形成しても、データマークを分離して検出でき る力、ら、多値化が可能になる。なお、実際の多値化段階では、上記ビットシフト により多値化を行う。
また、請求項 31に係る情報記録方法は、直線偏光を持つ近視野光の偏光方 向を記録する情報に基づいて変化させ、この偏光方向を変化させつつ、当該近 視野光を、局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体上に 照射することで、多値データを記録するものである。
局所的な加熱により状態が変化する物質、例えば相変化膜などに対して直 線偏光を持つ近視野光を照射すると、この相変化膜の状態は、直線偏光に直 交する方向で変化する。このため、直線偏光の方向が異なれば状態変化の方 向も異なるから、同一位置に異なる方向で状態変化させることができる。このよ うにすれば、直線偏光の方向を変えることで同一位置に多値データを記録する こと力《できる。
また、請求項 32に係る情報記録方法は、局所的な加熱により状態が変化す る物質を表面に設けた媒体に対して走査方向に偏光した近視野光を照射し、走 査方向に直交する方向の状態を変化させることで第 1データを記録し、同じ 走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向の 状態を変化させることで第 2デ一タを記録し、多値データにより情報を記録する ようにしたものである。
上記同様、走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射すると、この偏光方 向に直交する方向で媒体の状態が変化する。同じ 走査方向に直交する方向 に偏光した近視野光を媒体上に照射すると、走査方向で媒体の状態が変化す る。このようにすれば、同一位置に第 1データと第 2データとを形成できるから、 多値化が可能になる。
また、請求項 33に係る情報記録方法は、局所的な加熱により状態が変化す る物質を表面に設けた媒体に対して走査方向または走査方向に直交する方向 に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向に直交する方向または走査 方向の状態を変化させることで第 1データを記録し、続いて、近視野光の偏光方 向を回転させ、走査方向に直交する方向または走査方向に偏光した近視野光 を媒体上に照射し、走査方向または走査方向に直交する方向の状態を変化さ せることで第 2データを記録し、多値データにより情報を記録するようにしたもの である。
この発明は、近視野光の偏光方向を回転させて情報の記録を行うようにした ものである。すなわち、媒体上の物質は、近視野光の偏光方向に直交する方向 でその状態が変化する。そこで、走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射 してこれと直交する方向に状態を変化させ、つぎに、偏光方向を回転させ、走査 方向に直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を媒体上に照射し、これに直 交する方向で状態を変化させるようにした(走査方向に直交する方向に偏光し た近視野光を媒体上に照射して走査方向に状態を変化させ、つぎに、偏光方向 を回転させ、走査方向の直線偏光を持つ近視野光を媒体上に照射し、これに直 交する方向で状態を変化させるようにしてもよい)。このようにすれば、同一位置 に第 1データと第 2データとを記録することができるから、多値化が可能になる。 また、請求項 34に係る情報記録方法は、局所的な加熱により状態が変化す る物質を表面に設けた媒体に対し、直線偏光を持つ近視野光をその偏光方向 を回転させつつ照射すると共に、この照射を記録する情報に基づいて所定回転 角度単位で制御し、当該近視野光の偏光方向に直交する方向の状態を回転角 度単位で変化させることによって、多値データにより情報を記録するようにした ものである。
近視野光の偏光方向により媒体の状態が変化する方向が異なるから、偏光 方向を回転制御して近視野光を照射することで、同一位置に複数のデータを記 録することができる。例えば 30° 単位で記録する場合、 2ビットのデータを 6方 向で記録できることになるから、全部で 1 2ビットのデータを記録することができ ることになる。 また、請求項 35に係る情報記録方法は、上記情報記録方法において、前記 回転角度単位を 1 0° 以上にしたものである。
上記情報記録方法では、理論上、 1 80° を、 1 ° 単位またはそれ以下に分 割してデータを記録することができる力 実際上、媒体上の状態を変化させるの であるから媒体の物性や分解能などを考慮すると 1 0° 単位以上にするのが適 当である。 図面の簡単な説明
図 1は、近視野光の偏光状態を示す説明図である。
図 2は、サンプルを示す斜視図である。
図 3は、サンプル上に形成したマークを示す説明図である。
図 4は、この発明の実施の形態 1に係る情報再生装置を示す概略構成図で める。
図 5は、この発明の実施の形態 2に係る情報再生装置を示す概略構成図で ある。
図 6は、図 5に示した情報再生装置の一部を示す詳細構成図である。
図 7は、図 5に示したメモリ媒体を示す上面図である。
図 8は、図 5に示した情報再生装置によるトラッキング'再生方法を示す説明 図である。
図 9は、図 5に示した情報再生装置の出力信号の状態を示す説明図である。 図 1 0は、この発明の実施の形態 3に係る情報再生装置を示す概略構成図で のる。
図 1 1は、制御回路の構成を示すブロック図である。
図 1 2は、メモリ媒体およびヘッドを示す上面図である。
図 1 3は、受光素子の出力強度を示すグラフ図である。
図 1 4は、この発明の実施の形態 5に係る情報再生装置を示す概略構成図で ある。
図 1 5は、この情報再生装置に用いるメモリ媒体のデータマーク形態を示す説 明図である。
図 1 6は、データ取得の状態を示す説明図である。
図 1 7は、この発明の実施の形態 6に係る情報再生装置に用いるメモリ媒体 の形態と信号出力を示す説明図である。
図 1 8は、この発明の実施の形態 7に係る情報再生装置を示す説明図であ る。
図 1 9は、この発明の実施の形態 8に係る情報記録装置を示す概略構成図で ある。
図 20は、図 1 9に示した情報記録装置における情報記録原理を示す説明図 である。
図 21は、この発明の実施の形態 1 0に係る情報記録装置を示す概略構成図 である。
図 22は、図 21に示した情報記録装置における情報記録原理を示す説明図 である。
図 23は、この発明の実施の形態 1 1に係る情報記録装置の記錄原理を示す 説明図である。
図 24は、実施の形態 1 2に係る情報記録装置におけるメモリ媒体の形態を示 す説明図である。
図 25は、図 24の情報記録装置の出力信号の状態を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の 形態によりこの発明が限定されるものではない。
(実施の形態 1 ) この情報再生'記録原理は、近視野顕微鏡分野において知られている物理 現象を利用したものである。近視野光が直線偏光である場合に得られる像は、 偏光方向とサンプル表面形状との相対的位置関係の違いにより、異なるものに なることが知られている。
初めに、近視野光の偏光について説明する。近視野光は、図 1に示すように、 ヘッド 4の微小開口 3にレーザ発振器 1からのレーザ光を入射することで発生す る。この微小開口 3は、入力光に対して 1 Z4波長板として機能する。サンプル 5 は、図 2に示すように、ガラス基板 6の上に棒状のエッジ 7 (AI)をパターニングし たものである。直線偏光(図中(a) )のレーザ光 Rは、 1ノ 4波長板 2を通過する ことで、直線偏光から円偏光に変換される(図中(b) )。つぎに、円偏光のレーザ 光 Rを微小開口 3に導入すると直線偏光の近視野光 Nが得られる(図中(c) )。 ここで、微小開口 3から離れる方向を Z軸とした場合、近視野光 Nは Z方向には 振動せず減衰するが、それに垂直な XY面内では、電場が振動する。このため、 その位相により偏光を定義できる。すなわち、位相が 1 4( 90度)ずれる度に、 直線偏光と円偏光とが相互に変化する。微小開口 3に平板ガラスを近接させて 散乱光を観察すると、係る偏光状態が観察できる。
なお、近視野光 Nの偏光方向とレーザ光 Rとの偏光方向を一致させるには、 光軸上にさらに 1 Z2波長板を設置すればよい(図示省略)。 1 4波長板 2を使 用し且つ微小開口 3が 1 Z4波長板として機能するので、 1 Z2波長板を設置す ると位相が丁度 1波長分ずれるためである。
図 1に戻り、 Betzigらは、上記サンプル 5を、透過型の近視顕微鏡で観察し た結果、近視野光 Nの偏光方向に対してエッジ 7を直交させたときには出力が 大きくなリ、 平行にしたときには出力が小さくなることを発見した ( Betzig, E. , Trautm an, J.K, Wei ner.J.S., Harris, T D., and wolfe.R., Applied Optics, 31 (1992)4563)。また、 Auでコートした Si基板に溝を形成したサンプル(図示省 略)を反射型近視野顕微鏡で観察した場合も、近視野光 Nの偏光と出力強度に 相関関係があることが報告されている(Paesler,M.A and MoyerP.J, Near Field
Optics, Wiley Interscience, 1 996) 0
さらに、出力強度だけでなぐサンプル 5表面上の散乱体が出力像に与える 影響の大きさも近視野光 Nの偏光方向によって異なることが Novotnyらの 2次 元シミュレーションから推測される( Novotny,L,Pohl,D.W.,and Regli.P.,
Ultramicroscopy 57(1 995)1 80) 0
以上のように、エッジ 7の形成方向と近視野光 Nの偏光方向との方向関係で 散乱光の出力が異なるものになるから、この効果を利用すれば、再生 ·記録装 置の高密度化を行うことができる。また、 1つの偏光をトラッキングに用いること 力《できる。図 3に具体例を挙げて説明する。同図(a)に示すように、表面に横、 縦、十字、四角のマーク 8が形成されたサンプル 5を、偏光方向の異なる近視野 光 Nを用いて観察する。同図(b)に示すように、左右方向の直線偏光を発生さ せる微小開口 3aをプローブに用いると、サンプル 5上のマーク 8のうち、縦方向 部分 8aのみが観察される。一方、同図(c)に示すように、上下方向の直線偏光 を発生させる微小開口 3bをプローブに用いると、サンプル 5上のマーク 8のうち
、横方向部分 8bのみが観察される。
注目すべきは、図 3の(c)および(d)に示すように、同一位置に縦方向および 横方向成分を持つマーク 8 'を形成すれば、偏光方向によって異なる像が得ら れることである。すなわち、縦横方向成分を持つ単一のマーク 8 'から、 4ビット の情報を取得できることになる。これに比べ、従来方式では、単一のマークから
2ビットの情報しか得ることができなかった。従って、上記原理を情報再生'記録 装置に応用することで、記録密度を倍増することができる。
このような情報再生装置の具体例を図 4に示す。この情報再生装置 1 00は、 縦横方向成分を持つマークを形成した情報記録媒体 1 0 1と、偏光方向の異な る 2種類の光を発生させる光源 1 02と、微小開口 1 03を有するヘッド 1 04と、マ ークによる散乱光を偏光方向毎に取得する受光手段 1 05と、受光手段 1 05か らの信号を処理する信号処理手段 1 07とから構成されている。また、偏光方向 を変化させて情報を記録するようにすることもできる。つぎに、さらに詳細な具体 例を実施の形態 2以下にて説明する。
(実施の形態 2)
図 5は、この発明の実施の形態 2に係る情報再生装置を示す概略構成図で ある。図 6は、図 5に示した情報再生装置の一部を示す詳細構成図である。この 情報再生装置 200は、トラッキングに用いる波長 λ 1のレーザ光を出力する波 長 Λ 1レーザ発振器 201と、波長 λ 1のレーザ光軸上に配置され当該レーザ光 の偏光方向を変換する 1 2波長板 202および 1 4波長板 203と、データァク セスに用いる波長 λ 2のレーザ光を出力する波長 λ 2レーザ発振器 204と、波 長 λ 2のレーザ光軸上に配置され当該レーザ光の偏光方向を変換する 1 4波 長板 205と、トラッキングに用いる波長 λ 3のレーザ光を出力する波長 λ 3レー ザ発振器 206と、波長 λ 3のレーザ光軸上に配置され当該レーザ光の偏光方 向を変換する 1 2波長板 207および 1 4波長板 208と、を備えている。
また、この情報再生装置 200は、前記各波長のレーザ光を伝送する導波路 209と、導波路 209と連設したヘッド 21 0と、ヘッド 21 0を焉区動するためのへッ ド駆動ァクチユエ一タ 21 1と、メモリ媒体 21 2 (メモリ媒体については後述する) を駆動するメモリ媒体駆動用ァクチユエータ 21 3と、メモリ媒体表面で散乱した 散乱光を波長毎に集光する集光レンズ 21 4と、波長 λ 1の散乱光を受光する波 長 λ 1用受光素子 21 5と、波長 λ 2の散乱光を受光する波長 λ 2用受光素子 2 1 6と、波長 λ 3の散乱光を受光する波長 λ 3用受光素子 21 7とを備えている。 ヘッド 21 0には、近視野光を発生させると共に 1 Ζ4波長板の機能を有するデ ータアクセス用微小開口 21 8が設けられ、その両側には、同じ < 1ノ 4波長板の 機能を有するトラッキング用微小開口 21 9、 220が設けられている。
つぎに、受光素子 21 5 ~ 21 7により取得した信号処理手段として、出力信号 処理回路 221と、制御回路 222とを備えている。出力信号処理回路 221は、ト ラッキング用の信号(波長 λ 1用受光素子 21 5および波長 λ 3用受光素子 21 7 によるもの)の差分を計算する差分回路 223と、データアクセス用の信号(波長 λ 2用受光素子 21 6)を処理する読出データ信号処理回路 224とを備えている 。また、制御回路 222は、ヘッド 21 0のアクセス'トラッキング制御を行うヘッド 駆動回路 225と、読出データを出力するための読出データ出力制御回路 226 と、を備えている。
図 7は、上記メモリ媒体 2 1 2を示す上面図である。このメモリ媒体 2 1 2の基 板上には、トラック方向に長手形状のトラッキングマーク 227、 228が 2本形成 されている。また、トラッキングマーク 227、 228に対し、データマーク 229が線 路の枕木のように配置されている。このデータマーク 229およびトラッキングマ ーク 227、 228のサイズは、近視野光を用いるため、光の波長以下にすること ができる。基板の材料には、例えばシリコンやガラスを用いる。また、データマー ク 229およびトラッキングマーク 227、 228は、 Α 1のような金属あるいはポリマ 一フィル厶(Polymethylmethacrylate;PMMA )により形成され、これらマ一ク縁 部はエッジを形成している。
また、データマーク 229およびトラッキングマーク 227、 228は、突起や溝に より形成してもよいし、平坦な表面上に屈折率などの光学特性の異なる物質を 配置したものでもよい(図示省略)。また、同図のようにトラッキングマーク 227、 228とデータマーク 229とを重ねて形成せず、離して配置するようにしてもよ い。
つぎに、この情報再生装置 200の動作について説明する。図 8は、この情報 再生装置 200によるトラッキング '再生方法を示す説明図である。図 9は、出力 信号の状態を示す説明図である。データマーク 229およびトラッキングマーク 2 27, 228と、データアクセス用微小開口 21 8およびトラッキング用微小開口 2 1 9、 220との位置関係は、同図に示すようになる。各トラッキング用微小開口 2 1 9、 220は、トラッキングマーク 22フ、 228の斜め上方に位置する。データァク セス用微小開口 21 8は、トラッキングマーク 227、 228の間であって、データマ —ク 229上を通過できるように位置させる。
まず、ヘッド 21 0のトラッキングについて説明する。 λ 1波長レーザ発振器 20 1から出力したレーザ光の位相は、 1ノ 2波長板 202および 1 4波長板 203 によって 3 4波長ずれ、もとの直線偏光が円偏光に変換される。このレーザ光 R 1は、トラッキング用微小開口 21 9に導かれる。トラッキング用微小開口 21 9 は 1 /4波長板の機能を持つから、当該トラッキング用微小開口 21 9により得ら れる近視野光は、もとのレーザ光 R 1に比べて位相が 1波長分だけずれたもの となり、円偏光から再び直線偏光に変換される。続いて、近視野光は、メモリ媒 体 21 2上のトラッキングマーク 227により散乱する。この散乱光は、集光レンズ 21 4により集光されて、波長 λ 1用受光素子 21 5によリ受光される。波長 λ 1 用受光素子 21 5では光電変換が行われ、その出力信号は出力信号処理回路 221に送られる。
同じぐ λ 3波長レーザ発振器 206から出力したレーザ光 R3も、 1 /2波長 板 207、 1 4波長板 208およびトラッキング用微小開口 220を通過することで 、位相が 1波長ずれた近視野光となる。近視野光は、メモリ媒体 21 2上のトラッ キングマーク 228により散乱し、その散乱光は、集光レンズ 21 4により集光され て、波長 λ 3用受光素子 21 7によリ受光される。波長 A 3用受光素子 21 7では 光電変換が行われ、その出力信号は出力信号処理回路 221に送られる。
出力信号処理回路 221では、差分器 223により、上記 λ 1波長用系の出力 信号と上記 λ 3波長用系の出力信号との差分を求める。この差分は、ヘッド駆 動回路 225に送られヘッド駆動ァクチユエータ 21 1の制御量となる。これを図を 参照して説明すると、図中 Τ1で示すように、トラッキング用微小開口 21 9、 220 は、正しいトラッキング位置でトラッキングマーク 227、 228の斜め上方に位置 する。この場合、図 9 ( a)および(c)の区間 Taに示すように、出力信号は所定値 を示す。 ところ力 ヘッド 21 0力《ずれると、図中 T2で示すように、 λ 1波長用のトラツキ ング用微小開口 21 9がトラッキングマーク 227から離れ、 λ 2波長用のトラツキ ング用微小開口 220がトラッキングマーク 228の上方に来る。このため、図 9 (a)および(c)の区間 Tbに示すように、 λ "I波長用系の出力強度が低下し、 A 3 波長系の出力強度が増加する。
逆に、図中 Τ3で示すように、 λ 1波長用のトラッキング用微小開口 21 9がトラ ッキングマーク 227の上方に位置し、 λ 2波長用のトラッキング用微小開口 22 0がトラッキングマーク 228から離れると、 λ 1波長用系の出力強度が増加し、 λ 3波長系の出力強度が低下する(図 9 (a)および(c)の区間 Tc:)。
ヘッド 21 0がずれた場合、 λ 1波長用系の出力強度と、 λ 3波長系の出力強 度との間に差が生じるから、差分器 223の出力が大きくなる。ヘッド駆動回路 2 25は、この差分器 223からの出力に応じ、ヘッド 21 0のトラッキングを行う。例 えば λ 1波長用系の出力強度が小さ〈なり、 λ 3波長系の出力強度が大きくなる と、ヘッド 21 0が図中の上方にずれているとして、これと逆方向にヘッド 21 0を 移動制御する。同様に λ 1波長用系の出力強度が大きくなリ、 λ 3波長系の出 力強度が小さくなると、ヘッド 21 0が図中の下方にずれているとして、これと逆 方向にヘッド 21 0を移動制御する。
つぎに、ヘッド 21 0のデータアクセスについて説明する。 λ 2波長レーザ発振 器 204から出力したレーザ光 R2の位相は、 1 4波長板 205によって 1 /4波 長ずれ、もとの直線偏光から円偏光に変換される。このレーザ光 R2は、データ アクセス用微小開口 21 8に導かれる。データアクセス用微小開口 21 8は 1 Ζ4 波長板の機能を持つから、当該データアクセス用微小開口 21 8により得られる 近視野光は、もとのレーザ光 R2に比べて位相が 1 Ζ2波長分だけずれたものと なり、再び円偏光から直線偏光に変換される。続いて、近視野光は、メモリ媒体 21 2上のデータマーク 229により散乱する。この散乱光は、集光レンズ 21 4に より集光されて >波長 λ 2用受光素子 21 6によリ受光される。波長 λ 2用受光 素子 21 6では光電変換が行われ、その出力信号は出力信号処理回路 221に 送られる。
これを図を用いて説明すると、図 9の(b)に示すように、データアクセス用微 小開口 21 8から発生する近視野光は、その偏光方向がトラック方向と同一であ る力、ら、データアクセス用微小開口 21 8がデータマーク 229上に位置したとき に出力信号が強くなる。
このようにして取得したデータは、出力信号処理回路 221の読出データ信号 処理回路 224により AZ D変換、復調、誤り検出、補正および DZA変換などの 処理が施され、情報再生に適した信号に変換される。そして、読出データ出力 制御回路 226に送られ、読出データとしてアンプ(図示省略)に出力される。 以上、この発明の情報再生装置 200によれば、データマーク 229とトラツキ ングマーク 227、 228を重ねて配置することができるから、その分、トラック幅を 狭くできる。このため、記録密度を飛躍的に向上させることができる。
(実施の形態 3)
図 1 0は、この発明の実施の形態 3に係る情報再生装置を示す概略構成図で ある。この情報再生装置 300は、単位ピットに 4ビットの情報を持たせた点に特 徴があり、データアクセスに用いる波長 λ 1のレーザ光を出力する波長 λ 1レー ザ発振器 30 1と、波長 λ 1のレーザ光軸上に配置され当該レーザ光の偏光方 向を変換する 1 /2波長板 302および 1 4波長板 303と、データアクセスに用 いる波長 λ 2のレーザ光を出力する波長 λ 2レーザ発振器 304と、波長 λ 2の レーザ光軸上に配置され当該レーザ光の偏光方向を変換する 1 /4波長板 30 5とを備えている。
また、この情報再生装置 300は、前記各波長のレーザ光を伝送する導波路 306と、導波路 306と連設したヘッド 307と、ヘッド 307を馬区動するためのへッ ド駆動ァクチユエータ 308と、メモリ媒体 309 (メモリ媒体については後述する) を駆動するメモリ媒体駆動用ァクチユエータ 31 0と、メモリ媒体 309表面で散乱 した散乱光を波長毎に集光する集光レンズ 3 1 1と、波長 λ 1の散乱光を受光す る波長 λ 1用受光素子 3 1 2と、波長 λ 2の散乱光を受光する波長 λ 2用受光素 子 3 1 3とを備えている。ヘッド 307には、近視野光を発生させると共に 1 4波 長板の機能を有する第 1データアクセス用微小開口 3 1 4および第 2データァク セス用微小開口 3 1 5が 2っ連設されている。
また、受光素子 3 1 2、 3 1 3により取得した信号処理手段として、出力信号処 理回路 3 1 6と、制御回路 3 1 7とを備えている。出力信号処理回路 3 1 6は、デ一 タアクセス用の信号を処理する読出データ信号処理回路を備えている(図示省 略)。制御回路 3 1 7は、図 1 1に示すように、一方のデータアクセス用微小開口 31 5からの出力信号をビットシフトするビットシフト演算器 3 1 8と、ビットシフトし た信号を他方のデータアクセス用微小開口 31 4の出力信号に加算する加算器 31 9とを備えている。また、ヘッド 307のアクセス'トラッキング制御を行うヘッド 駆動回路と、読出データを出力するための読出データ出力制御回路とを備えて いる(図示省略)。なお、トラッキング用のピットは別に設ける(図示省略)。
図 1 2は、上記メモリ媒体 309およびヘッド 307を示す上面図である。このメ モリ媒体 309の基板上には、縦方向のデ一タマ一ク 320、横方向のデータマ一 ク 321、および縦方向と横方向とのデータマークが交差した十字形状のデータ マーク 322が情報に従って形成されている。データマーク 320〜322のサイズ は、近視野光を用いるため、光の波長以下にすることができる。基板の材料に は、上記同様にシリコンやガラスなどを用いる。また、データマーク 320〜322 は、 Α 1のような金属あるいは Ρ Μ ΜΑにより形成し、これらマーク縁部はエッジ を形成している。さらに、データマーク 320〜322は、突起や溝により形成して もよいし、平坦な表面上に屈折率などの光学特性の異なる物質を配置したもの でもよい。
また、ヘッド 307には、データアクセス用微小開口 3 1 4、 3 1 5が 2つ形成され 、一方の第 1データアクセス用微小開口 3 1 4に係る偏光方向は横方向であり、 他方の第 2データアクセス用微小開口 31 5に係る偏光方向は縦方向である。 つぎに、この情報再生装置 300の動作について説明する。図 1 3は、受光素 子の出力強度を示すグラフ図である。まず、第 1データアクセス用微小開口 31 4に係る信号処理について説明する。 λ 1波長レーザ発振器 301から出力した レーザ光の位相は、 1 Ζ2波長板 302および 1ノ 4波長板 303によって 3 4波 長ずれ、もとの直線偏光から円偏光に変換される。このレーザ光 R 1は、第 1デ ータアクセス用微小開口 3 1 4に導かれる。第 1データアクセス用微小開口 31 4 は 1 Ζ4波長板の機能を持つから、当該第 1データアクセス用微小開口 31 4に より得られる近視野光は、もとのレーザ光 R 1に比べて位相力《 1波長分だけずれ たものとなり、再び円偏光から直線偏光に変換される。続いて、近視野光は、メ モリ媒体 309上のデータマーク 320~ 322により散乱する。この散乱光は、集 光レンズ 31 1により集光されて、波長 λ 1用受光素子 31 2によリ受光される。 波長 λ 1用受光素子 3 1 2では光電変換が行われ、その出力信号は出力信号 処理回路 31 6に送られる。
つぎに、第 2データアクセス用微小開口 3 1 5に係る信号処理について説明す る。 λ 2波長レーザ発振器 304から出力したレーザ光 R2の位相は、 1ノ 4波長 板 305によって 1 Ζ4波長ずれ、もとの直線偏光から円偏光に変換される。この レーザ光 R2は、第 2データアクセス用微小開口 31 5に導かれる。第 2データァ クセス用微小開口 3 1 5は 1 /4波長板の機能を持つから、当該第 2データァク セス用微小開口 31 5により得られる近視野光は、もとのレーザ光 R2に比べて 位相が 1 Ζ2波長分だけずれたものとなり、再び円偏光から直線偏光に変換さ れる。続いて、近視野光は、メモリ媒体 309上のデータマーク 320 ~ 322によ リ散乱する。この散乱光は、集光レンズ 31 1により集光されて、波長 λ 2用受光 素子 31 3によリ受光される。波長 λ 2用受光素子 31 3では光電変換が行われ、 その出力信号は出力信号処理回路 31 6に送られる。
上記を図 1 2と図 1 3により説明すると、第 1データアクセス用微小開口 31 4 から発する近視野光は、その偏光方向がトラック方向と同一である(図中横方 向)。このため、縦方向のデータマーク 320上および縦方向のデータマークを含 む十字形状のデータマーク 322上に位置したときに信号強度が強くなる(図 1 3 の(b) )。一方、第 2データアクセス用微小開口 31 5から発する近視野光は、そ の偏光方向力《トラック方向に対し垂直である(図中縦方向)。このため、横方向 のデータマーク 321上および横方向のデータマークを含む十字形状のデータマ ーク 322上に位置したときに信号強度が強くなる(図 1 3の(a) )。
以上、この情報再生装置 300によれば、単位ピット(データマーク 320~ 32 2)に最大 4ビットの情報を持たせることができるから、多値化が可能であり、記 録密度を飛躍的に向上させることができる。なお、上記では、異なる波長を持つ レーザ発振器 301、 302を使用している力 レーザ発振器を 1つにしてその出 力光を分岐し、当該分岐した一方のレーザ光を偏光板により偏光させるようにし てもよい。
(実施の形態 4)
上記ヘッド 307にデータアクセス用微小開口を 1つだけ形成し、偏光方向を 回転させてから同一データマーク領域を再度走査するようにしてもよし、(図示省 略)。例えば円盤形状のメモリ媒体上に、上記実施の形態 3のデータマークを形 成しておき、まず、このデータマーク上を所定の偏光方向を持つ近視野光により 走査し、再度、偏光方向を回転させた状態で、同一のデータマーク上を走査す るようにする。偏光方向の回転には、電圧の印加により回転方向を制御可能な 高速回転偏光子を用い、メモリ媒体の回転と同期させるようにする。このように すれば、上記実施の形態 3と同様の多値化が可能であり、記録密度を飛躍的に 向上させることができる。
(実施の形態 5)
図 1 4は、この発明の実施の形態 5に係る情報再生装置を示す概略構成図で ある。図 1 5は、この情報再生装置に用いるメモリ媒体のデータマ一ク形態を示 す説明図である。この情報再生装置 500は、メモリ媒体上に傾きを持つエッジ を形成すると共に、偏光方向を高速に回転させつつ近視野光を照射し、データ を取得するようにした点に特徴がある。この情報再生装置 500は、データァクセ スに用いる波長 λ 1のレーザ光を出力する波長 λ 1レーザ発振器 501と、回転 子は KDP (リン酸カリウム)などの電気光学素子からなり、レーザ光の偏光方向 を高速に回転させる高速回転偏光子 502と、波長 λ 1のレーザ光軸上に配置さ れ当該レーザ光の偏光方向を変換する 1 2波長板 503および 1ノ 4波長板 5 04と、レーザ光を伝送する導波路 505と、導波路 505と連設したヘッド 506と を備えている。
また、ヘッド 506を駆動するためのヘッド駆動ァクチユエ一タ 507と、メモリ媒 体 508 (メモリ媒体については後述する)を駆動するメモリ媒体駆動用ァクチュ エータ 509と、メモリ媒体表面で散乱した散乱光を波長毎に集光する集光レン ズ 51 0と、高速回転偏光子 51 1と、波長 λ 1の散乱光を受光する波長 λ 1用受 光素子 5 1 2とを備えている。ヘッド 506には、近視野光を発生させると共に 1ノ 4波長板の機能を有するデータアクセス用微小開口 5 1 3が設けられている。ま た、波長 λ 1用受光素子 51 0により取得した信号処理手段として、出力信号処 理回路 5 1 4と、制御回路 51 5とを備えている。
出力信号処理回路は、高速回転偏光子 502が偏光を回転させる一周期の 間の出力信号の最大値および最大値を与えた時の位相を記憶するメモリと、出 力信号と当該周期の始めから現在までの最大値を比較する演算回路と、位相 力、らマークエッジ 5 1 8の角度を計算する演算回路とからなる。これにより、偏光 がー回転する間に出力信号が最大値を与えた時の時刻(偏光回転の位相)か ら、マークエッジの角度を算出する。
なお、ヘッド 506のアクセス ·トラッキング制御系は、実施の形態 1と同様の構 成とし、ここでは説明を省略するものとする。
メモリ媒体 508には、図 1 5に示すように、そのデータマーク領域内に 2種類 の相 516、 517が形成されており、両相の位置および界面 518の角度によって 情報を記録している。この界面 518は、電子ビーム照射によるレジスト除去によ つて作成され、界面 518によりエッジが形成されている。
つぎに、この情報再生装置 500の動作について説明する。高速偏光回転子 502、 511は、電圧を印加することによリレーザ光の偏光方向を制御すること ができる。レーザ光 R1の偏光を回転させると、データアクセス用微小開口 513 から発生する近視野光の偏光方向も 1波長ずれた状態で回転する。近視野光 の偏光を回転させつつメモリ媒体 508上のデータマーク(マークエッジとなる界 面 518)に照射すると、特定回転角度において、データ出力が強くなる。この原 理は、実施の形態 1で示した通りである。高速回転偏光子 502、 511の回転速 度は、 1つの界面 518を走査する間に少なくとも半回転するように設定する。 図 16に、データ取得の状態を示す。例えば 1つの界面 518(マークエッジ)の 走査過程(走査方向は図中矢印 Aで示す)において偏光を 1回転させると、界面 518aに対して偏光方向が垂直になる位置にて出力信号が強くなる。同図(a) に示す界面 518は、水平方向から 80°傾いている。このため、近視野光の偏光 方向が 170°のときに出力信号が最大になる。同図(b)に示す界面 518bは、 水平方向から 150°傾いている。このため、偏光方向が 60°のときに出力信号 が最大になる。このように、同図(a)と(b)とを比較すると、傾きの異なる界面 5 18は、それぞれ異なる偏光方向において最大の出力強度を示すことが判る。 このため、 1つの界面 518に角度を与えることにより、その角度に応じた信号 出力を得ることができる。すなわち、この出力信号が最大となる偏光角度からデ 一タの値を計算すれば、多値化が可能になる。例えば電子ビームによる微細加 ェ技術の精度は、数十ナノメートルであり、界面 518の角度を 10°の精度で形 成できるから、この場合、 1つの界面 518から 0~1フの値を取得することができ ることになる。このため、多値化を飛躍的に向上させることができる。
(実施の形態 6) この実施の形態 6に係る情報再生装置は、メモリ媒体上の界面(マークエツ ジ)で近視野光が散乱し、信号出力が局所的に大きくなることを利用して、情報 を長方形データマークのエッジ間隔によって表現するようにしたものである(マー クエッジ記録)。図 1 7は、この発明の実施の形態 6に係る情報再生装置に用い るメモリ媒体の形態と信号出力を示す説明図である。同図に示すメモリ媒体 60 1を図中左右方向に偏光する近視野光により走査した場合、界面 602の部分で 信号出力が強くなる。なお、上下方向に偏光した近視野光により走査すると、サ ンプル層の上下方向のエッジ 603が強調される。これは、ヘッドのトラッキング に用いればよし、。また、装置構成は、実施の形態 1と同じもので構わないが(図 示省略)、エッジ間隔に対応した値の処理回路が必要になる。
(実施の形態 7)
図 1 8は、この発明の実施の形態 7に係る情報再生装置を示す説明図である。 この情報再生装置は、長方形のデータマークの一辺でデータアクセスを行い、 他辺でトラッキングを行うようにしたものである。装置構成は、実施の形態 5と略 同様であるから説明を省略する。なお、この発明において、データマーク 701の エッジ間隔により情報を記録する点は、上記実施の形態 6と同様である。
同図において、実線は、走査方向(図中矢印 A)に平行(横方向)な直線偏光 を出力するときのデータアクセス用微小開口 702の位置を示す。点線は、走査 方向に直角(縦方向)な直線偏光を出力するときのデータアクセス用微小開口 7 03の位置を示す。レーザ光は、高速回転偏光子によってその偏光方向を高速 回転しつつ、データマーク上を走査する。初めのエッジ 704では、近視野光の 直線偏光が横方向のとき、直線偏光の回転タイミングに従い信号強度が強くな る (位置 a)。また、終わりのエッジ 705でも、近視野光の直線偏光が横方向のと き、直線偏光の回転タイミングに従い信号強度が強くなる(位置 b)。
一方、データアクセス用微小開口 703がデータマーク 70 1上にあるときは、 エッジがないため信号出力のピ一クは出ない。しかし、同図に示すように、ヘッド がずれてデータアクセス用微小開口 703の位置が縦方向に移動すると、データ マーク 70 1の横方向のエッジ 706により影響を受ける。すなわち、近視野光の 直線偏光が縦方向のとき、直線偏光の回転タイミングに従い信号強度が強くな る(位置 c)。制御回路では、縦方向に係る回転タイミングにおいて信号出力が 出ないようにヘッド位置のフィードバック制御を行う。
このようにすれば、データアクセスとヘッドのトラッキングを同時に行うことが できる。
(実施の形態 8)
図 1 9は、この発明の実施の形態 8に係る情報記録装置を示す概略構成図で ある。図 20は、図 1 9に示した情報記録装置における情報記録原理を示す説明 図である。この情報記録装置 800は、単位ピットに 4ビットの情報を記録する点 に特徴があり、データアクセスに用いる波長 λ 1のレーザ光を出力する波長 λ 1 レーザ発振器 80 1と、波長 λ 1のレーザ光軸上に配置され当該レーザ光の偏 光方向を変換する 1 2波長板 802および 1 4波長板 803と、データアクセス に用いる波長 λ 2のレーザ光を出力する波長 λ 2レーザ発振器 804と、波長 λ 2のレーザ光軸上に配置され当該レーザ光の偏光方向を変換する 1ノ 4波長板 805とを備えている。
また、この情報記録装置 800は、前記各波長のレーザ光を伝送する導波路 806と、導波路 806と連設したヘッド 807と、ヘッド 807を駆動するためのへッ ド駆動ァクチユエータ 808と、メモリ媒体 809 (メモリ媒体については後述する) を駆動するメモリ媒体駆動用ァクチユエータ 8 1 0とを備えている。ヘッド 807に は、近視野光を発生させると共に 1ノ 4波長板の機能を有する第 1データァクセ ス用微小開口 8 1 1および第 2データアクセス用微小開口 8 1 2が 2っ連設されて いる。
また、入力信号に基づいて両方のレーザ発振器 80 1、 804を制御すると共 にヘッド駆動ァクチユエ一タ 808およびメモリ媒体駆動用ァクチユエータ 8 1 0を 制御する制御回路 8 1 3を備えている。また、ヘッド 807のアクセス 'トラッキング 制御を行うヘッド駆動回路と、読出データを出力するための読出データ出力制 御回路とを備えている(図示省略)。
メモリ媒体 809の表面には、図 20の(a)に示すように、局所的な加熱によつ て状態が変化する物質、例えば相変化記録方式において用いられる相変化膜 8 1 4が形成されている。この相変化膜 8 1 4は、細長い長方形が十字になつた 形状をしている。
つぎに、この情報記録装置 800の動作について説明する。 λ 1波長レーザ発 振器 80 1は、図 20の(b 1 )に示すように、入力信号に基づいてレーザ光を発振 する。 λ 1波長レーザ発振器 80 1から出力したレーザ光 R 1は、 1ノ 2波長板 8 02および 1ノ 4波長板 803を通過して第 1データアクセス用微小開口 8 1 1にて 横方向(図中矢印方向 Α)に偏光した近視野光になる。この横方向に偏光した近 視野光がメモリ媒体 809上に照射されると、相変化膜 8 1 4のうち縦方向に伸び た部分 8 1 4aのみが強く反応し、相変化を起こす。一方、横方向に伸びた部分 8 1 4bは反応しないから、相変化を起こさない。
同じぐ λ 2波長レーザ発振器 804は、図 20の(b2)に示すように、入力信号 に基づいてレーザ光 R2を発振する。 λ 2波長レーザ発振器 804から出力した レーザ光 R2は、 1ノ 2波長板 805を通過して第 2データアクセス用微小開口 8 1 2にて縦方向に偏光した近視野光になる。この縦方向に偏光した近視野光が メモリ媒体 809上に照射されると、相変化膜のうち横方向に伸びた部分 8 1 4b のみが強く反応し、相変化を起こす。一方、縦方向に伸びた部分 8 1 4aは反応 しないから、相変化を起こさない。
また、 λ 1波長レーザ発振器 80 1および λ 2波長レーザ発振器 804の両方 を使用した場合には、縦方向および横方向に伸びた部分 8 1 4a、 8 1 4 bが相変 化を起こす。図 20の(c)に最終的にデータを記録した状態のメモリ媒体を示す。 これら λ 1波長レーザ発振器 80 1および λ 2波長レーザ発振器 804のオン-ォ フは、制御回路 81 3が情報信号に基づいて独立に行う。
以上、この情報記録装置 800によれば、単位ピットに最大 4ビットの情報を持 たせることができるから、多値化が可能であり、記録密度を飛躍的に向上させる ことができる。なお、上記では、異なる波長を持つレーザ発振器を使用している が、レーザ発振器を 1つにしてその出力光を分岐し、当該分岐した一方のレー ザ光を偏光板により偏光させるようにしてもよい。
(実施の形態 9)
また、上記実施の形態 8において、ヘッドにデータアクセス用微小開口を 1つ だけ形成し、偏光方向を回転させてから同一データマーク領域を再度走査し記 録するようにしてもよい(図示省略)。例えば円盤形状のメモリ媒体上に、初めの 走査によって相変化膜を縦方向に相変化させ、そのまま同一トラック上を再度 走査し、横方向の相変化をさせるようにしてもよし、。偏光方向の回転には、電圧 の印加により回転方向を制御可能な高速回転偏光子を用い、メモリ媒体の回転 と同期させるようにする。このようにすれば、上記実施の形態 8と同様の多値化 が可能であり、記録密度を飛躍的に向上させることができる。
(実施の形態 1 0)
図 21は、この発明の実施の形態 1 0に係る情報記録装置を示す概略構成図 である。図 22は、図 21に示した情報記録装置における情報記録原理を示す説 明図である。この情報記録装置 1 000は、偏光方向を高速に回転させつつ近視 野光を照射し、メモリ媒体上の相変化部分に傾きを持たせた点に特徴があり、 データアクセスに用いる波長 λ 1のレーザ光を出力する波長 λ 1レーザ発振器 1 001と、 KDP (リン酸カリウム)などの電気光学素子からなり、レーザ光の偏 光方向を高速に回転させる高速回転偏光子 1 002と、波長 λ 1のレーザ光軸上 に配置され当該レーザ光の偏光方向を変換する 1 2波長板 1 003および 1 Ζ 4波長板 1 004と、レーザ光を伝送する導波路 1 005と、導波路 1 005と連設し たヘッド 1 006とを備えている。 また、ヘッド 1006を駆動するためのヘッド駆動ァクチユエータ 1007と、メモ リ媒体" 1008(メモリ媒体については後述する)を駆動するメモリ媒体駆動用ァ クチユエータ 1009とを備えている。ヘッド 1006には、近視野光を発生させると 共に 1 4波長板の機能を有するデータアクセス用微小開口 1010が設けられ ている。また、波長 λ 1レーザ発振器 1001、高速回転偏光子 1002、メモリ媒 体駆動用ァクチユエータ 1009およびヘッド駆動ァクチユエータ 1007を制御す る制御回路 1011を備えている。
メモリ媒体 1008上には、光の照射によって相変化を起こす、例えば Ge - Sb- Te のような相変化記録に用いる相変化膜 1012を形成する。この相変化膜 10 12は、細長い長方形を放射状に配置した形状であり、この形状からなる相変化 膜 1012を単位ピットとする。
つぎに、この情報記録装置 1000の動作を説明する。レーザ光は、高速回転 偏光子 1002によりその偏光方向が高速回転するが、偏光の回転角度が任意 値になったとき、レーザ光 R1を照射するようにする。例えば同図(a)の(1)では 、偏光方向がヘッドの走査方向に対して 90°の方向になったときに波長 λ 1レ一 ザ発振器 1001をオンし(同図(b))、相変化膜上に近視野光を照射する。これ より、相変化膜 1012のうち横方向に伸びた部分 1012aのみが強く反応し、相 変化を起こす(同図(c))。一方、他の方向に伸びた部分 1012b、 1012cは反 応しないから、相変化を起こさない。
また、同図(a)の(2)では、偏光方向が 135°になったときに波長 λ 1レーザ 発振器 1001をオンし(同図(b))、相変化膜上に近視野光を照射する。これよ リ、相変化膜のうち 45°方向に伸びた部分 1012bのみが強く反応し、相変化を 起こす(同図(c))。上記同様に、他の方向に伸びた部分 1012a、 1012cは反 応しないから、相変化を起こさない。
以上、この情報記録装置 1000によれば、単位ピットに少なくとも 4ビット以上 の情報を持たせることができるから、多値化が可能であり、記録密度を飛躍的 に向上させることができる。
(実施の形態 11)
図 23は、この発明の実施の形態 11に係る情報記録装置の記録原理を示す 説明図である。上記実施の形態 10において、メモリ媒体 1008に対する近視野 光の照射を、 1づの単位ピットにつき複数回行うようにしてもよい。例えば同図 (a)に示すように、 45° と 90° のときに近視野光を発生させれば(同図(b)) 、相変化膜 1012に角度の異なる 2本のデータマーク 1012a、 1012dを形成 することができる(同図(c))。
このようにすれば、さらに記録密度を向上することができる。また、データマー クを 45° 毎ではなく、 10° 毎に形成するようにすれば、単位ピットに 18ビット の情報を記録することができる。
実施の形態 8~11においては加熱によって相変化を起こす材料を用いて記 錄を行ったが、近視野光によって状態が変化する材質であれば本発明がその まま利用できる。
(実施の形態 12)
この実施の形態 12の情報再生装置は、実施の形態 5の情報記録媒体の構 成と略同一であるが、メモリ媒体のデータマークの形態が上記実施の形態 11 のような所定角度を持つ細長い長方形である点が異なる。データマークをこの ような形態にすることで、長方形のデータマークのエッジを用いる場合に比べ、 より多値化することができる。図 24は、この情報記録装置におけるメモリ媒体の 形態を示す説明図である。メモリ媒体 1201上には、複数のデータマーク 1202 力 10° を最小単位として異なる方向に形成されている。近視野光は、高速回 転偏光子により高速回転している。出力信号は、回転している偏光がデータマ ーク 1202に対して垂直に位置したとき、最大値を示す。
同図(a)では、データマーク 1202が横方向に形成されているので、偏光が 9 0° のとき、出力信号が最大になる(図 25の(a)参照)。同図(b)では、 3つの データマーク 1 202が形成されており、各データマーク 1 202は、 30° 、 50° 、 1 35 ° の角度を有する。このため、偏光が 1 20° 、 1 40° 、 45° のとき、出力 信号が最大になる(図 25の(b)参照)。同図(c)および( についても、各デー タマーク 1 202の角度に 90 ° 加えた回転角度で最大の出力信号を得る(図 25 の(c)および(d)参照)。このように、 1 0° 毎に角度を変えてデータマーク 1 20 2を形成することにより、 1 8ビットの情報を単位ピット(数百ナノ平方メートル)に 記録することができるようになる。この実施の形態 1 2に係る情報再生装置のそ の他の作用は、実施の形態 5と同様であるから説明を省略する。 産業上の利用可能性
以上説明したように、この発明の情報再生装置(請求項 1 )では、マークに対 し直交する直線偏光の近視野光を当該マークに照射し、このマークで散乱した 散乱光を出力信号として取得するようにしたから、記録密度を向上することがで さる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 2)では、直線状のエッジその他の マークを方向を変えて媒体上に複数形成し、これらマークに直線偏光の近視野 光を照射することで各マークからそれぞれ出力信号を得るようにしたので、記録 密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 3 )では、走査方向に直線状のトラ ッキングマークを形成し、前記走査方向に直交する直線偏光の近視野光を前記 トラッキングマークに沿って照射するようにしたので、トラッキング用微小開口が トラッキングマークからずれたとき、出力信号の強度が変化する。このため、出 力信号に基づいて再生時のトラッキングを行うことができる。また、トラッキング マークをデータマークと異なる方向に形成すれば、データマークから分離して検 出できるから、トラッキングマーク領域を省ける分、記録密度を向上できる。 つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 4 )では、トラッキングマークを走査 方向に、データマークを走査方向に直交する方向に、形成し、それぞれのマーク に直交する直線偏光を持つ近視野光を照射して出力信号を得るようにした。こ のため、トラッキングマークおよびデータマークを単一のピットに形成するなど、 トラッキングマークの領域を小さくすることができるから、その分、記録密度を向 上させることができる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 5)では、走査方向のデータマーク と走査方向に直交する方向のデータマークとを、各データマークに直交する直 線偏光の近視野光によって走査する。出力信号は、近視野光の偏光方向に直 交するデータマークに対して強くなるから、互いに形成方向の異なるデータマー クは、それぞれ分離して検出できる。このため、データを多値化することができ るから、記録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 6)では、走査方向に形成したデー タマークに対して走査方向と直交する直線偏光の近視野光を照射することで出 力信号を得、続いて、偏光回転手段により偏光方向を回転させ、走査方向に直 交する方向に形成したデータマークに対して走査方向に直線偏光した近視野光 を照射することで出力信号を得るようにした。このため、異なる方向のデータマ ークを単位ピットとして形成することで、記録密度を向上することができるように なる。また、光学系が 1系統で済むので、装置構成が簡単になる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 7 )では、前記第 1データおよび第 2データのいずれか一方をビットシフトして他方に加算するので、多値記録が可 能になって、記録密度を向上できる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 8)では、偏光方向が回転している 近視野光をデータマークに照射しつつ前記媒体上を走査すると共に、データマ ークで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号の強度および偏光方向の 回転角度から多値データを取得する。このようにすれば、形成方向の異なるデ —タマークを単位ピットに形成しても分離検出できるから、多値化可能であり、 記録密度が向上する。また、光学系が 1系統で済むから、装置構造が簡単にな る。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 9)では、記録する情報に基づき、 直線状のデータマークを所定間隔で媒体上に形成し、このデータマークに略直 交する直線偏光を持つ近視野光を前記データマークに照射しつつ前記媒体上 を走査するようにした。データマークは、上記したような原理により検出され、こ のデータマークが直線状であるから、従来の略楕円形状のピットに比べて媒体 状に多く形成できる。このため、記録密度を向上することができる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 1 0)では、異なる方向を向いた複 数のデータマークを一単位として設け、このデータマークに偏光方向を回転させ つつ近視野光を照射し、出力信号の強度および偏光方向の回転角度から多値 データを取得するようにしたので、記録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報記録装置(請求項 1 1 )では、直線偏光を持つ近視野 光の偏光方向を記録する情報に基づいて変化させ、この偏光方向を変化させ つつ、局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体上に近視 野光を照射するようにした。このようにすれば、同一位置に異なる方向のデータ マークを形成できるから、多値化が可能となり、記録密度を向上できる。
つぎに、この発明の情報記録装置(請求項 1 2)では、第 1データ記録用微小 開口による走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向に直交 する方向の状態を変化させることで、第 1データを記録し、同じく、第 2データ記 録用微小開口による走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を媒体上に 照射し、走査方向の状態を変化させることで、第 2データを記録するようにした。 このため、同一位置に第 1データと第 2データとを記録することができるから、記 録密度が向上する。
つぎに、この発明の情報記録装置(請求項 1 3)では、データ記録用微小開口 による走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向に直交する 方向の状態を変化させることで、第 1データを記録し、続いて、走査方向に直交 する方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向の状態を変化させる ことで、第 2データを記録するようにした。また、第 1データと第 2データとの記録 方向を逆にしてもよい。このようにすれば、同一位置 (こ多値データにより情報を 記録できるから、記録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報記録装置(請求項 1 4)では、記錄する情報に基づい て近視野光の照射を所定回転角度単位で制御し、当該近視野光の偏光方向に 直交する方向における媒体の状態を回転角度単位で変化させるようにした。こ のため、記録密度を向上できる。
つぎに、この発明の情報記録装置(請求項 1 5)では、上記情報記録装置にお いて、前記回転角度単位を 1 0° 以上にしたので、情報の記録を正確に行える。 つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 1 6 )では、位相板を用い、第 1微 小開口と第 2微小開口から発生する近視野光の偏光方向を異なるものにしたか ら、形成方向が異なるエッジその他のマークをトラッキング用とデータアクセス用 とに分離して検出できる。このため、トラッキングマークとデータマークを同一位 置に形成してある記録媒体であっても、情報の再生およびトラッキングを行うこ とが'できる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 1 7 )では、位相板を用い、最終的 に発生させる近視野光の偏光方向を異なるものにしたから、形成方向が異なる エッジその他のマークを分離して検出できる。このため、記録密度の向上を図る ことができる。
つぎに、この発明の情報再生装置(請求項 1 8 )では、データアクセスに用い るレーザ発振器と、当該レーザ発振器からのレーザ光から直線偏光を持つ近視 野光を発生させる微小開口と、前記近視野光の偏光方向を制御する偏光制御 手段とを備えたので、簡単な構成で形成方向が異なるエッジその他のマ一クを 分離して検出できる。このため、記録密度の向上を図ることができる。 つぎに、この発明の記録媒体(請求項 1 9 )では、一方向に形成したエッジそ の他のデータマークと、当該方向と異なる方向に形成したエッジその他のデータ マークとをトラック上に備えた。このため、両データマークを分離検出することで、 記録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の記録媒体(請求項 20)では、局所的な加熱により状態が 変化する長手形状の相変化層をトラック上の複数方向に形成したので、データ の多値化が可能であり、記録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 21 )は、マークに対し直交する直 線偏光の近視野光を当該マークに照射し、このマークで散乱した散乱光を出力 信号として取得するようにしたから、記録密度を向上することができる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 22)では、直線状のエッジその他 のマークを方向を変えて媒体上に複数形成し、これらマークに直線偏光の近視 野光を照射することで各マークからそれぞれ出力信号を得るようにしたので、記 録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 23)では、走査方向に直線状のト ラッキングマークを形成し、前記走査方向に直交する直線偏光の近視野光を前 記トラッキングマークに沿って照射するようにしたので、近視野光がトラッキング マークからずれたとき、出力信号の強度が変化する。このため、出力信号に基 づいて再生時のトラッキングを行うことができる。また、トラッキングマークをデー タマ一クと異なる方向に形成すれば、データマークから分離して検出できるから、 トラッキングマーク領域を省ける分、記録密度を向上できる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 24)では、トラッキングマークを走 査方向に、データマークを走査方向に直交する方向に、形成し、それぞれのマ —クに直交する直線偏光を持つ近視野光を照射して出力信号を得るようにした。 このため、トラッキングマークおよびデータマークを単一のピットに形成するなど、 トラッキングマークの領域を小さくすることができるから、その分、記録密度を向 上させることができる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 25)では、走査方向のデータマー クと走査方向に直交する方向のデータマークとを、各データマークに直交する直 線偏光の近視野光によって走査する。出力信号は、近視野光の偏光方向に直 交するデータマークに対して強くなるから、互いに形成方向の異なるデータマー クは、それぞれ分離して検出できる。このため、データを多値化することができ るから、記録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 26)では、走査方向に形成したデ —タマ一クに対して走査方向と直交する直線偏光の近視野光を照射することで 出力信号を得、続いて、偏光回転手段により偏光方向を回転させ、走査方向に 直交する方向に形成したデータマークに対して走査方向に直線偏光した近視野 光を照射することで出力信号を得るようにした。このため、異なる方向のデータ マークを単位ピットとして形成することで、記録密度を向上することができるよう になる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 27 )では、前記第 1データおよび 第 2データのいずれか一方をビットシフトして他方に加算するので、多値記録が 可能になって、記録密度を向上できる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 28)では、偏光方向が回転してい る近視野光をデータマークに照射しつつ前記媒体上を走査すると共に、データ マークで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号の強度および偏光方向 の回転角度から多値データを取得する。このようにすれば、形成方向の異なる データマークを単位ピットに形成しても分離検出できるから、多値化可能であり、 記録密度が向上する。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 29)では、記録する情報に基づき、 直線状のデータマークを所定間隔で媒体上に形成し、このデータマークに略直 交する直線偏光を持つ近視野光を前記データマークに照射しつつ前記媒体上 を走査するようにした。データマークは、上記したような原理により検出され、こ のデータマークが直線状であるから、従来の略楕円形状のピットに比べて媒体 状に多〈形成できる。このため、記録密度を向上することができる。
つぎに、この発明の情報再生方法(請求項 30)では、異なる方向を向いた複 数のデータマークを一単位として設け、このデータマークに偏光方向を回転させ つつ近視野光を照射し、出力信号の強度および偏光方向の回転角度から多値 データを取得するようにしたので、記録密度を向上させることができる。
つぎに、この発明の情報記録方法(請求項 31 )では、直線偏光を持つ近視野 光の偏光方向を記録する情報に基づいて変化させ、この偏光方向を変化させ つつ、局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体上に近視 野光を照射するようにした。このようにすれば、同一位置に異なる方向のデータ マークを形成できるから、多値化が可能となり、記録密度を向上できる。
つぎに、この発明の情報記録方法(請求項 32)では、走査方向に直線偏光し た近視野光を媒体上に照射し、走査方向に直交する方向の状態を変化させるこ とで、第 1データを記録し、同じく、走査方向に直交する方向に直線偏光した近 視野光を媒体上に照射し、走査方向の状態を変化させることで、第 2データを記 録するようにした。このため、同一位置に第 1データと第 2データとを記録するこ とができるから、記録密度が向上する。
つぎに、この発明の情報記録方法(請求項 33)では、走査方向に偏光した近 視野光を媒体上に照射し、走査方向に直交する方向の状態を変化させることで、 第 1データを記録し、続いて、走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を 媒体上に照射し、走査方向の状態を変化させることで、第 2データを記録するよ うにした。また、第 1データと第 2データとの記録方向を逆にしてもよい。このよう にすれば、同一位置に多値データにより情報を記録できるから、記録密度を向 上させることができる。
つぎに、この発明の情報記録方法(請求項 34)では、記録する情報に基づい て近視野光の照射を所定回転角度単位で制御し、当該近視野光の偏光方向に 直交する方向における媒体の状態を回転角度単位で変化させるようにした。こ のため、記録密度を向上できる。
つぎに、この発明の情報記録方法(請求項 35)では、上記情報記録方法にお いて、前記回転角度単位を 1 0° 以上にしたので、情報の記録を正確に行える。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 走査方向に対し所定角度を持った直線状のエッジその他のマークを媒体上 に形成し、当該マークに対し直交する直線偏光の近視野光を当該マークに照射 し、このマークで散乱した散乱光を出力信号として取得することを特徴とする情 報再生装置。
2.直線状のエッジその他のマークを方向を変えて媒体上に複数形成し、これら マークに直線偏光の近視野光を照射しつつ前記媒体上を走査すると共に、マー クで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号の強度から多値データを取 得することを特徴とする情報再生装置。
3. 媒体上の走査方向に形成した直線状のエッジその他のトラッキングマーク トラッキングマ一ク近傍を当該トラッキングマークに沿って走査し、光源から光 を受けて走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を発生するトラッキング 用微小開口とを備え、
トラッキングマークにより散乱する散乱光から出力信号を取得し、この出力信 号の強度に基づいて再生時のトラッキングを行うことを特徴とする情報再生装 置。
4. 媒体上の走査方向に形成した直線状のエッジその他のトラッキングマーク と、
走査方向と直交する方向に形成した直線状のエッジその他のデータマーク データマーク上を直交走査し、光源から光を受けて走査方向に偏光した近視 野光を発生するデータアクセス用微小開口と、
トラッキングマ一ク近傍を当該トラッキングマ一クに沿って走査し、光源から光 を受けて走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を発生するトラッキング 用微小開口とを備え、
トラッキングマークにより散乱する散乱光から出力信号を取得し、この出力信 号の強度に基づいてトラッキングを行い、かつ、データマークにより散乱する散 乱光から出力信号を取得し、この出力信号の強度に基づいてデータを取得する ことを特徴とする情報再生装置。
5.光源から光を受けて走査方向に偏光した近視野光を発生する第 1データァ クセス用微小開口と、
光源から光を受けて走査方向と直交する方向に偏光した近視野光を発生す る第 2データアクセス用微小開口と、
記録する情報に基づき、走査方向および または走査方向に直交する方向 に形成したエッジその他のデータマークとを備え、
第 1データアクセス用微小開口による走査方向に偏光した近視野光を、走査 方向に直交する方向に形成したデータマークにより散乱させ、この散乱光の強 度に基づいて第 1データを取得し、同じぐ第 2データアクセス用微小開口による 走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を、走査方向に形成したデータマ ークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 2データを取得し、第 1デ 一タと第 2データとから多値データを取得するようにしたことを特徴とする情報再 生装置。
6.光源から光を受けて直線偏光を持つ近視野光を発生させる 1つのデータァ クセス用微小開口と、
前記光源とデータアクセス用微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方 向を回転させる偏光回転手段と、
記録する情報に基づき、走査方向およびノまたは走査方向に直交する方向 に形成したエッジその他のデータマークとを備え、
走査方向または走査方向に直交する方向に偏光した近視野光によりデータ マークを走査し、続いて、同一データマ一クを前記走査方向に直交する方向ま たは走査方向に偏光した近視野光により走査し、走査方向に偏光した近視野光 を、走査方向に直交する方向に形成したデータマークにより散乱させ、この散乱 光の強度に基づいて第 1データを取得し、同じ 走査方向に直交する方向に偏 光した近視野光を、走査方向に形成したデータマークにより散乱させ、この散乱 光の強度に基づいて第 2データを取得し、第 1データと第 2データとから多値デ ータを取得するようにしたことを特徴とする情報再生装置。
7.さらに、前記第 1データおよび第 2データのいずれか一方をビットシフトして他 方に加算するビットシフト演算手段を備えたことを特徴とする請求項 5または 6 に記載の情報再生装置。
8. 媒体上に形成され走査方向に対して所定角度を有する直線状のエッジその 他のデータマークと、
光源から光を受けて直線偏光を持つ近視野光を発生させる微小開口と、 光源と微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方向を回転させる偏光 回転手段とを備え、
偏光方向が回転している近視野光をデータマークに照射しつつ前記媒体上を 走査すると共に、データマークで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号 の強度および偏光方向の回転角度から多値データを取得することを特徴とする 情報再生装置。
9.記録する情報に基づき、直線状のエッジその他のデータマークを所定間隔で 媒体上に形成し、当該データマークに直交する直線偏光を持つ近視野光を前記 データマークに照射しつつ前記媒体上を走査すると共に、データマークで散乱し た散乱光による出力信号の強度間隔からデータを取得することを特徴とする情 報再生装置。
1 0.異なる方向を向いた複数のエッジその他のデータマークを一単位として設 け、
光源から光を受けて直線偏光を持つ近視野光を発生させる微小開口と、 光源と微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方向を回転させる偏光 回転手段とを備え、
偏光方向が回転している近視野光を前記複数のデータマークの一単位に照 射すると共に、各データマークで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号 の強度および偏光方向の回転角度から多値データを取得することを特徴とする 情報再生装置。
1 1 . 直線偏光を持つ近視野光の偏光方向を、記録する情報に基づいて変化さ せ、この偏光方向を変化させつつ、当該近視野光を、局所的な加熱により状態 が変化する物質を表面に設けた媒体上に照射することで、多値データを記録す ることを特徴とする情報記録装置。
1 2. 光源から光を受けて走査方向に偏光した近視野光を発生する第 1データ 記録用微小開口と、
光源から光を受けて走査方向と直交する方向に偏光した近視野光を発生す る第 2データ記録用微小開口と、
局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体とを備え、 第 1データ記録用微小開口による走査方向に偏光した近視野光を媒体上に 照射し、走査方向に直交する方向の状態を変化させることで、第 1データを記録 し、同じぐ第 2データ記録用微小開口による走査方向に直交する方向に偏光し た近視野光を媒体上に照射し、走査方向の状態を変化させることで、第 2データ を記録し、多値データにより情報を記録するようにしたことを特徴とする情報記 録装置。
1 3.光源から光を受けて直線偏光を持つ近視野光を発生させる 1つのデータ記 録用微小開口と、
前記光源とデータ記録用微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方向 を回転させる偏光回転手段と、
局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体とを備え、 データ記録用微小開口による走査方向または走査方向に直交する方向に偏 光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向に直交する方向または走査方向 の状態を変化させることで、第 1データを記録し、続いて、走査方向に直交する 方向または走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向または 走査方向に直交する方向の状態を変化させることで、第 2データを記録し、多値 データにより情報を記録するようにしたことを特徴とする情報記録装置。
1 4.光源から光を受けて直線偏光を持つ近視野光を発生させる 1つのデータ記 録用微小開口と、
前記光源とデータ記録用微小開口との間に設けられ、近視野光の偏光方向 を回転させる偏光回転手段と、
局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体とを備え、 記録する情報に基づいて近視野光の照射を所定回転角度単位で制御し、当 該近視野光の偏光方向に直交する方向の状態を回転角度単位で変化させるこ とによって、多値データにより情報を記録するようにしたことを特徴とする情報記 録装置。
1 5. 前記回転角度単位を 1 0° 以上にしたことを特徴とする請求項 1 4に記載 の情報記録装置。
1 6. トラッキングに用いる第 1レーザ発振器と、
データアクセスに用いる第 2レーザ発振器と、
第 1レーザ発振器と第 2レーザ発振器との間に位相ずれを与える位相板と、 第 1レーザ発振器からのレーザ光から直線偏光を持つ近視野光を発生させ る第 1微小開口と、
第 2レーザ発振器からのレーザ光から、前記第 1微小開口で発生する近視野 光の偏光方向に直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を発生させる第 2微 小開口と、
を備えたことを特徴とする情報再生装置。
1 7.データアクセスに用いる第 1レーザ発振器および第 2レーザ発振器と、 第 1レーザ発振器と第 2レーザ発振器との間に位相ずれを与える位相板と、 第 1レーザ発振器からのレーザ光から直線偏光を持つ近視野光を発生させ る第 1微小開口と、
第 2レーザ発振器からのレーザ光から、前記第 1微小開口で発生する近視野 光の偏光方向に直交する方向の直線偏光を持つ近視野光を発生させる第 2微 小開口と、
を備えたことを特徴とする情報再生装置。
1 8.データアクセスに用いるレ一ザ発振器と、
当該レーザ発振器からのレーザ光から直線偏光を持つ近視野光を発生させ る微小開口と、
前記近視野光の偏光方向を制御する偏光制御手段と、
を備えたことを特徴とする情報再生装置。
1 9. 一方向に形成したエッジその他のデータマークと、当該方向と異なる方向 に形成したエッジその他のデータマークとをトラック上に備えたことを特徴とする 記録媒体。
20.局所的な加熱により状態が変化する長手形状の相変化層をトラック上の複 数方向に形成したことを特徴とする記録媒体。
21 .走査方向に対し所定角度を持った直線状のエッジその他のマークに対し、 当該マークと略直交する直線偏光の近視野光を照射し、このマークで散乱した 散乱光を出力信号として取得して情報を再生することを特徴とする情報再生方 法。
22.媒体上の異なる方向に直線状のエッジその他のマークを複数形成し、これ らマークに直線偏光の近視野光を照射しつつ前記媒体上を走査すると共に、マ —クで散乱した散乱光を出力信号とし、この出力信号の強度から多値データを 取得することで情報を再生することを特徴とする情報再生方法。
23. 媒体上の走査方向に直線状のエッジその他のトラッキングマークを形成し ておき、走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を発生させ、この近視野 光によって前記トラッキングマーク近傍を当該トラッキングマークに沿って走査し、 トラッキングマークにより散乱する散乱光から出力信号を取得し、この出力信号 の強度に基づいて再生時のトラッキングを行うことを特徴とする情報再生方法。
24. 直線状のエッジその他のトラッキングマークを媒体上の走査方向に形成す ると共に、この走査方向と直交する方向に直線状のエッジその他のデータマー クを形成し、
走査方向に偏光した近視野光によりデータマーク上を直交走査すると共に、 走査方向に直交する方向に偏光した近視野光によりトラッキングマーク近傍を 当該トラッキングマークに沿って走査し、
トラッキングマーク (こより散乱する散乱光から出力信号を取得し、この出力信 号の強度に基づいてトラッキングを行し、、かつ、データマークにより散乱する散 乱光から出力信号を取得し、この出力信号の強度に基づいてデータを取得する ことで、情報の再生を行うことを特徴とする情報再生方法。
25. 記録する情報に基づき、走査方向および または走査方向に直交する方 向にエッジその他のデータマークを形成し、前記走査方向および走査方向に直 交する方向に偏光した近視野光を発生させ、
前記走査方向に偏光した近視野光を、走査方向に直交する方向に形成した データマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 1データを取得し、 同じぐ前記走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を、走査方向に形成 したデータマークにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 2データを取 得し、第 1データと第 2データとから多値データを取得することで、情報の再生を 行うようにしたことを特徴とする情報再生方法。
26.記録する情報に基づき、走査方向および または走査方向に直交する方 向にエッジその他のデータマークを形成し、 走査方向または走査方向に直交する方向に偏光した近視野光によりデータ マークを走査し、
続いて、近視野光の偏光方向を回転させ、同一データマークを前記走査方向 に直交する方向または走査方向に偏光した近視野光により走査し、
走査方向に偏光した近視野光を、走査方向に直交する方向に形成したデー タマ一クにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 1データを取得し、同 じく、走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を、走査方向に形成したデ 一タマ一クにより散乱させ、この散乱光の強度に基づいて第 2データを取得し、 第 1データと第 2データとから多値データを取得することで、情報を再生するよう にしたことを特徴とする情報再生方法。
27.さらに、前記第 1データおよび第 2データのいずれか一方をビットシフトして 他方に加算するようにしたことを特徴とする請求項 25または 26に記載の情報 再生方法。
28. 走査方向に対して所定角度を有する直線状のエッジその他のデータマーク を媒体上に形成し、直線偏光を持つ近視野光の偏光方向を回転させつつ当該 近視野光を前記データマークに照射し、データマークで散乱した散乱光を出力 信号とし、この出力信号の強度および出力信号が強くなつた回転角度から多値 データを取得して情報を再生するようにしたことを特徴とする情報再生方法。
29. 記録する情報に基づき、直線状のエッジその他のデータマークを所定間隔 で媒体上に形成し、当該データマークに略直交する直線偏光を持つ近視野光を 前記データマークに照射しつつ前記媒体上を走査すると共に、データマークで 散乱した散乱光による出力信号の強度間隔からデータを取得することで情報を 再生するようにしたことを特徴とする情報再生方法。
30.異なる方向を向いた複数のエッジその他のデータマークを一単位として設 け、直線偏光を持つ近視野光の偏光方向を回転させつつ、当該近視野光を前 記複数のデータマークの一単位に照射すると共に、各データマークで散乱した 散乱光を出力信号とし、この出力信号の強度および出力信号が強くなつた回転 角度から多値データを取得して、情報を再生するようにしたことを特徴とする情 報再生方法。
31 . 直線偏光を持つ近視野光の偏光方向を記録する情報に基づいて変化させ、 この偏光方向を変化させつつ、当該近視野光を、局所的な加熱により状態が変 化する物質を表面に設けた媒体上に照射することで、多値データを記録するこ とを特徴とする情報記録方法。
32. 局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体に対して走 査方向に偏光した近視野光を照射し、走査方向に直交する方向の状態を変化 させることで第 1データを記録し、同じ 走査方向に直交する方向に偏光した近 視野光を媒体上に照射し、走査方向の状態を変化させることで第 2データを記 録し、多値データにより情報を記録するようにしたことを特徴とする情報記録方 法。
33. 局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体に対して走 査方向または走査方向に直交する方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、 走査方向に直交する方向または走査方向の状態を変化させることで第 1データ を記録し、続いて、近視野光の偏光方向を回転させ、走査方向に直交する方向 または走査方向に偏光した近視野光を媒体上に照射し、走査方向または走査 方向に直交する方向の状態を変化させることで第 2データを記録し、多値データ により情報を記録するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
34. 局所的な加熱により状態が変化する物質を表面に設けた媒体に対し、直 線偏光を持つ近視野光をその偏光方向を回転させつつ照射すると共に、この照 射を記録する情報に基づいて所定回転角度単位で制御し、当該近視野光の偏 光方向に直交する方向の状態を回転角度単位で変化させることによって、多値 データにより情報を記録するようにしたことを特徴とする情報記録方法。
35. 前記回転角度単位を 1 0° 以上にしたことを特徴とする請求項 34に記載 の情報記録方法。
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