DE69933192T2 - Informationsaufzeichnungsmedium und informationswiedergabegerät - Google Patents

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Manabu Chiba-shi OUMI
Nobuyuki Chiba-shi KASAMA
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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Informationsaufzeichnungsmedium, das unter Verwendung von Nahfeldlicht wiedergegeben werden kann, und ein Informationswiedergabegerät zur Wiedergabe von Information, die mit hoher Dichte auf dem Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, insbesondere ein Informationsaufzeichnungsmedium und ein Informationswiedergabegerät, welche die Nachführregelung ermöglichen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Gegenwärtig führen viele Informationswiedergabegeräte die Wiedergabe von Information mit einer magnetischen Platte oder einer optischen Platte als Informationsmedium durch, vor allem mit einer CD (Compact Disk), die eine optische Platte ist, die als ein Medium weitverbreitet ist, das die Informationsaufzeichnung mit hoher Dichte und die Massenproduktion zu geringen Kosten und das Aufzeichnen einer großen Menge an Information erlaubt. Eine Oberfläche der CD ist mit Pits geformt, die jeweils eine Größe von etwa einer Wellenlänge des Laserstrahls aufweisen, der zur Wiedergabe verwendet wir, und eine Tiefe von etwa einem Viertel der Wellenlänge, und es wird ein Lesevorgang durchgeführt, der das Interferenzphänomen ausnutzt.
  • Zum Lesen der aufgezeichneten Information von einer optischen Platte, welche die CD darstellt, wird allgemein ein optisches Linsensystem benutzt, wie es in einem optischen Mikroskop verwendet wird. Wenn in diesem Fall eine Informationsaufzeichnungsdichte erhöht wird, indem eine Größe des Pits oder eines Spurabstands davon verringert wird, wird durch das Problem der Beugungsgrenze des Lichts ein Totpunkt erreicht, an dem die Spotgröße des Laserstrahls nicht kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge gemacht werden kann und eine Informationsaufzeichnungseinheit nicht auf eine Größe kleiner als die Wellenlänge des Laserstrahls verkleinert werden kann.
  • Ferner wird nicht nur bei CDs, sondern auch bei optischen Aufzeichnungsplatten, die durch ein magneto-optisches Aufzeichnungssystem und ein phasenänderndes Aufzeichnungssystem beschrieben werden, die Aufzeichnung und Wiedergabe von Information mit hoher Dichte durch einen sehr kleinen Spot eines Laserstrahls durchgeführt, und daher wird die Informationsaufzeichnungsdichte durch einen Durchmesser des Spots eingeschränkt, der durch den konvergierenden Laserstrahl erzeugt wird.
  • Um die durch die Beugungsgrenze auferlegte Beschränkung zu durchbrechen, wurde daher ein Informationswiedergabegerät vorgeschlagen, das einen optischen Kopf verwendet, der mit einer sehr kleinen Apertur versehen ist, die einen Durchmesser kleiner oder gleich einer Wellenlänge des Laserstrahls aufweist, der zur Wiedergabe verwendet wird, zum Beispiel einen Durchmesser von etwa 1/10 der Wellenlänge, und der Nahfeldlicht benutzt (das sowohl Nahfeldlicht als auch Fernfeldlicht einschließt), das am sehr kleinen Aperturabschnitt geformt wird.
  • Ursprünglich wurde als ein Gerät, die Nahfeldlicht nutzt, ein Nahfeldmikroskop vorgeschlagen, das eine Sonde verwendet, die die oben beschriebene sehr kleine Apertur aufweist, und das Nahfeldmikroskop wird zur Beobachtung einer sehr kleinen Oberflächenstruktur einer Probe verwendet. Als eines der Systeme zur Verwendung von Nahfeldlicht in einem Nahfeldmikroskop wird ein System vorgeschlagen, in welchem eine sehr kleine Apertur einer Sonde und eine Oberfläche einer Probe einander so genähert werden, dass ein Abstand dazwischen etwa dem Durchmesser der sehr kleinen Apertur der Sonde entspricht, und durch Einleiten von Ausbreitungs licht durch die Sonde zur sehr kleinen Apertur der Sonde hin wird Nahfeldlicht an der sehr kleinen Apertur geformt (Beleuchtungsmodus). In diesem Fall wird durch die Wechselwirkung des geformten Nahfeldlichts mit der Oberfläche der Probe Streulicht erzeugt, von einem Streulichterkennungssystem erkannt, mit einer Lichtstärke und einer Phase, die eine Feinstruktur der Probe reflektiert, und dadurch wird eine Beobachtung mit hoher Auflösung ermöglicht, die durch ein konventionelles optisches Mikroskop nicht erreicht werden kann.
  • Als ein weiteres System eines Nahfeldmikroskops, das Nahfeldlicht benutzt, wurde ein System vorgeschlagen, in dem eine Probe mit Ausbreitungslicht bestrahlt wird, um dadurch Nahfeldlicht auf der Oberfläche der Probe zu lokalisieren, und eine sehr kleine Apertur einer Sonde wird der Oberfläche der Probe in einem Grad genähert, der einem Durchmesser der sehr kleinen Apertur der Sonde entspricht (Auffangmodus). In diesem Fall wird Streulicht, das durch die Wechselwirkung des lokalisierten Nahfeldlichts und der sehr kleinen Apertur der Sonde erzeugt wird, durch die sehr kleine Apertur der Sonde zu einem Streulichterkennungssystem geleitet, mit einer Lichtstärke und einer Phase, die eine Feinstruktur der Oberfläche der Probe reflektiert, um dadurch die Beobachtung mit hoher Auflösung zu erreichen.
  • Im oben beschriebenen Informationswiedergabegerät, das Nahfeldlicht verwendet, werden diese Beobachtungssysteme in einem Nahfeldmikroskop eingesetzt, und durch Vereinen des Nahfeldlichts wird die Wiedergabe der Information eines Informationsaufzeichnungsmediums ermöglicht, auf welchem Information mit höherer Dichte aufgezeichnet ist.
  • Um die Wiedergabe von Information, die mit hoher Dichte auf dem Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, mit Hilfe des oben beschriebenen Nahfeldlichts durchzuführen, wird eine Positionssteuerungstechnologie benötigt, um den sehr kleinen Aperturabschnitt der Sonde, die einen optischen Kopf darstellt, mit hoher Präzision an eine beliebige Position auf dem Informationsaufzeichnungsmedium zu bewegen.
  • Bei einem Gerät für magnetische Disks werden zur Positionssteuerung allgemein ein Servoflächen-Servosystem und ein Vektor-Servosystem angewandt. Das Servoflächen-Servosystem ist ein Verfahren, in welchem eine Fläche in einer Vielzahl von Diskflächen ausschließlich für Servo genutzt wird, ein Magnetkopf für Servo wird relativ zur Servofläche angeordnet, und eine verbleibende Diskfläche und ein Magnetkopf werden für Daten benutzt. Ferner ist das Vektor-Servosystem ein Verfahren, in welchem die Servoinformation sporadisch auf der Datenfläche eingebettet ist, und durch Verwendung der Servoinformation, die getrennt erkannt wird, wird ein Magnetkopf auf Datenspuren positioniert.
  • Doch es ist schwer, die Positionssteuerung, die in diesen Geräten für magnetische Disks angewandt wird, auf die Positionssteuerung für die Wiedergabe eines Informationsaufzeichnungsmediums mit hoher Dichte durch Nahfeldlicht anzuwenden. Zum Beispiel werden dem oben beschriebenen Servoflächen-Servosystem zufolge die Lagegenauigkeiten eines Servokopfs und eines Datenkopfs durch mechanische Genauigkeiten bestimmt, und daher gibt es einen Fall, in dem durch eine Differenz in der Temperaturverteilung eine Lageabweichung zwischen beiden Köpfen bewirkt wird, und das System nicht geeignet ist, als Positionssteuerung für ein Informationsaufzeichnungsmedium mit hoher Dichte angewandt zu werden.
  • Ferner, auch wenn dem oben beschriebenen Sektor-Servosystem zufolge keine Lageabweichung der Köpfe auftritt, die auf die Temperaturverteilung zurückzuführen ist, die im Servo flächen-Servosystem problematisch ist, muss in der Entwurfphase des Steuersystems das Steuersystem in der Lage sein, ein diskretes Wertesystem zu handhaben, das sich von einem konventionellen kontinuierlichen Wertesystem unterscheidet, und im Fall des Informationswiedergabegeräts, das Nahfeldlicht verwendet, ist eine hohe Positionsgenauigkeit in Bezug auf ein Informationsaufzeichnungsmedium mit hoher Dichte erforderlich, und daher ist es nicht vorteilhaft, solch ein kompliziertes Steuersystem zu verwenden.
  • Bei einem Gerät für optische Disks wird als Verfahren zur Positionssteuerung, insbesondere als Verfahren zum Erkennen von Nachführfehlern, ein Dreistrahl-Verfahren, ein Push-Pull-Verfahren und ein Prewobbling-Nachführfehlererkennungsverfahren angewandt. Das Dreistrahl-Verfahren ist ein Verfahren, in welchem der Strahl aus einer Laserdiode durch ein Beugungsgitter insgesamt in drei Strahlen geteilt wird, mit einem Strahl 0.ter Ordnung (Hauptstrahl) für die Aufzeichnung und Wiedergabe und zwei Strahlen 1.ter Ordnung (Nebenstrahlen) zur Nachführung, wobei die zwei Nebenstrahlen von einem Zentrum einer Führungsnut, die auf einer optischen Disk vorgesehen ist, leicht versetzt sind, Flüsse beider reflektierten Strahlen durch zwei Lichtemfangsflächen eines optischen Detektors empfangen werden und eine Objektivlinse durch ein Differentialsignal davon gesteuert wird.
  • Ferner ist das Push-Pull-Verfahren ein Verfahren, in welchem Flüsse des reflektierten Strahls eines Strahls, der Führungsnuten beleuchtet, die auf einer optischen Disk vorgesehen sind, von einem zweigeteilten Detektor erkannt werden und ein Differentialsignal, das dadurch erzeugt wird, ein Nachführfehlersignal erzeugt, um dadurch eine Objektivlinse zu steuern. Die Prewobbling-Nachführfehlererkennung ist ein Verfahren, in welchem ein Satz aus zwei langen Pits (Prewobbling-Markierungen) A und B im voraus auf einer optischen Disk angeordnet sind, um in Richtung des Diskradius relativ zu einem Zentrum einer Spur leicht voneinander abzuweichen, und eine Änderung in einer Menge der Flüsse des von den Pits A und B reflektierten Strahls, die durch Verfolgen des Zentrums der Spur mit einem Lichtspot erzeugt wird, ein Nachführfehlersignal darstellt, um dadurch eine Objektivlinse zu steuern.
  • Die oben beschriebenen Nachführfehler-Erkennungsverfahren des Geräts für optische Disks sind Verfahren in dem Fall, in dem sowohl das Licht, das auf ein Pit einstrahlt, das auf der optischen Disk geformt ist, als auch das dadurch reflektierte Licht als Ausbreitungslicht (Fernfeld) behandelt werden, und eine Überlegung ist notwendig, wenn diese Verfahren auf die Erkennung eines nicht ausgebreiteten Strahls (Nahfeld) wie z.B. Nahfeldlicht und dessen reflektiertes und gestreutes Licht angewandt werden. Ferner kann insbesondere im Fall eines Informationsaufzeichnungsmediums, das die Wiedergabe durch Verwendung von Nahfeldlicht ermöglicht, eine Informationsaufzeichnungseinheit nicht nur durch Vertiefungs- und Vorsprungsinformation bestimmt werden, wie z.B. in einen Pit, das auf einer konventionellen optischen Disk geformt ist, sondern auch durch eine Differenz in einer optischen Eigenschaft, und daher besteht ein Bedarf nach einem Informationswiedergabegerät, das die Positionssteuerung des optischen Kopfs durchführen kann, insbesondere die Nachführung, um solch ein Informationsaufzeichnungsmedium wiederzugeben.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Informationsaufzeichnungsmediums und eines Informationswiedergabegeräts zur Durchführung der Wiedergabe von Information, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, in Bezug auf ein Informationsaufzeichnungsmedium, das mit Information mit hoher Dichte beschrieben ist, und insbesondere zur Nachführung mit einem einfachen Aufbau.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Informationsaufzeichnungsmedium bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass Information, die durch eine Wiedergabesonde wiederzugeben ist, die mit einer sehr kleinen Apertur zur Formung von Nahfeldlicht versehen ist, auf einer Oberfläche des Mediums geformt ist, wobei eine Informationseinheit aus einer Struktur besteht, in der geneigte Flächen oder gekrümmte Flächen symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung vorgesehen sind und die linken und rechten geneigten Flächen sich einander überschneiden oder die linken und rechten gekrümmten Flächen sich miteinander decken.
  • Nach dem ersten Aspekt der Erfindung ist die Informationseinheit aus der Struktur aufgebaut, in welcher geneigte Flächen oder gekrümmte Flächen symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung als der Mittelachse vorgesehen sind, und dadurch können den Flüssen reflektierten Lichts, die reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Lichtflüssen bestrahlt wird, Richtungen verliehen werden, und eine Differenz zwischen Lichtstärken der Flüsse reflektierten Lichts kann als ein Signal für die Nachführung vereint werden.
  • Ferner wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Informationsaufzeichnungsmedium nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einem Abschnitt orthogonal zur Leserichtung in einer dreieckigen Form besteht.
  • Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung ist der Abschnitt der Informationseinheit orthogonal zur Leserichtung dreieckig geformt, und dadurch können die Lichtflüsse wirksam an den geneigten Flächen der Informationseinheit reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Lichtflüssen bestrahlt wird, zudem können den Flüssen reflektierten Lichts Richtungen verliehen werden, und daher kann die Differenz zwischen den Stärken der reflektierten Lichtflüsse als ein Signal für die Nachführung verwendet werden.
  • Ferner wird nach einem dritten Aspekt der Erfindung ein Informationsaufzeichnungsmedium nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einem Abschnitt orthogonal zur Leserichtung in einer halbkreisförmigen Form besteht.
  • Nach dem dritten Aspekt der Erfindung ist der Abschnitt der Informationseinheit orthogonal zur Leserichtung in der halbkreisförmigen Form geformt, und dadurch können die Lichtflüsse wirksam an den gekrümmten Flächen der Informationseinheit reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Lichtflüssen bestrahlt wird, zudem können den Flüssen reflektierten Lichts Richtungen verliehen werden, und daher kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse reflektierten Lichts als ein Signal für die Nachführung verwendet werden.
  • Ferner wird nach einem vierten Aspekt der Erfindung ein Informationsaufzeichnungsmedium nach dem zweiten oder dritten Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einer Wölbung relativ zu einer Oberfläche des Mediums besteht.
  • Nach dem vierten Aspekt der Erfindung ist die Informationseinheit aus der Struktur aufgebaut, in welcher die Informationseinheit mit den geneigte Flächen oder gekrümmten Flächen symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung als der Mittelachse vorgesehen sind und in der Wölbung relativ zur Oberfläche des Informationsauzzeichnungsmediums geformt sind, und dadurch können die Lichtflüsse stark in die linke Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Lichtflüssen bestrahlt wird, die zur linken Seite hin verschoben sind, und die Lichtflüsse können stark in die rechte Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Lichtflüssen bestrahlt wird, die zur rechten Seite hin verschoben sind, und daher kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse reflektierten Lichts als ein Signal für die Nachführung verwendet werden.
  • Ferner wird nach einem fünften Aspekt der Erfindung ein Informationsaufzeichnungsmedium nach dem zweiten oder dritten Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einer Vertiefung relativ zu einer Oberfläche des Mediums besteht.
  • Nach dem fünften Aspekt der Erfindung ist die Informationseinheit aus der Struktur aufgebaut, in welcher die Informationseinheit mit den geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung als die Mittelachse vorgesehen sind und in der Vertiefung relativ zur Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums geformt sind, und dadurch können die Lichtflüsse stark in die rechte Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Lichtflüssen bestrahlt wird, die zur linken Seite hin verschoben sind, und die Lichtflüsse können stark in die linke Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Lichtflüssen bestrahlt wird, die zur rechten Seite hin verschoben sind, und daher kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der reflektierten Lichtflüsse als ein Signal für die Nachführung verwendet werden.
  • Nach einem sechsten Aspekt der Erfindung wird ein Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der ersten bis fünften Aspekte bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine reflektierende Metallschicht auf der Oberfläche des Mediums geformt ist.
  • Nach dem sechsten Aspekt der Erfindung ist die reflektierende Metallschicht auf der Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums geformt, und dadurch können Lichtflüsse, die auf die Informationseinheit einstrahlen, wirkungsvoll reflektiert werden.
  • Ferner wird nach einem siebten Aspekt der Erfindung ein Informationswiedergabegerät zur Informationswiedergabe durch eine Wiedergabesonde bereitgestellt, die mit einer sehr kleinen Apertur zum Formen von Nahfeldlicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Informationsaufzeichnungsmedium umfasst, in welchem eine Informationseinheit aus einer Struktur besteht, in der geneigte Flächen oder gekrümmte Flächen symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung vorgesehen sind und die linken und rechten geneigten Flächen sich einander schneiden oder die linken und rechten gekrümmten Flächen sich miteinander decken, und ein Steuergerät zum Erkennen der Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts, die erzeugt werden, indem das Nahfeldlicht an mindestens zwei Stellen, die in Bezug auf eine Mittelachse der sehr kleinen Apertur relativ zueinander symmetrisch sind, entlang der Leserichtung von der Informationseinheit gestreut wird, und zum Steuern einer Position der Wiedergabesonde einem Erkennungssignal entsprechend.
  • Nach dem siebten Aspekt der Erfindung können durch Formen, auf dem Informationsaufzeichnungsmedium, der Informationseinheit, die aus der Struktur besteht, in der die geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen auf der linken Seite und auf der rechten Seite mit der Leserichtung als der Mittelachse und mit der Mittelachse als oberem Abschnitt vorge sehen sind, und durch Einstrahlen des Nahfeldlichts das an der sehr kleinen Apertur der Wiedergabesonde geformt wird, auf die Informationseinheit Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts geformt werden, die mit Richtungen nach links und nach rechts versehen sind, die Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts werden an mindestens zwei Stellen erkannt, die in Bezug auf eine Mittelachse der sehr kleinen Apertur relativ zueinander symmetrisch sind, und die Position der Wiedergabesonde wird dem Erkennungssignal entsprechend gesteuert, wodurch unter Verwendung des Nahfeldlichts eine Nachführregelung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
  • Ferner wird nach einem achten Aspekt der Erfindung ein Informationswiedergabegerät zur Informationswiedergabe durch eine Wiedergabesonde bereitgestellt, die mit einer sehr kleinen Apertur zur Formung von Nahfeldlicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Informationsaufzeichnungsmedium umfasst, in dem eine Informationseinheit aus einer Struktur besteht, in der geneigte Flächen oder gekrümmte Flächen symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung vorgesehen sind und die linken und rechten geneigten Flächen sich einander schneiden oder die linken und rechten gekrümmten Flächen sich miteinander decken, und ein erstes und zweites Lichterkennungsmittel, die in der linken und rechten Richtung relativ zu einer Mittelachse der sehr kleinen Apertur entlang der Leserichtung symmetrisch zueinander angeordnet sind, um Flüsse aus reflektiertem und gestreutem Licht zu erkennen, die durch Streuung des Nahfeldlichts durch die Informationseinheit erzeugt werden, und Erkennungssignale auszugeben, Differenzberechnungsmittel, um eine Differenz zwischen einem ersten Signal, das vom ersten Lichterkennungsmittel ausgegeben wird, und einem zweiten Signal, das vom zweiten Lichterkennungsmittel ausgegeben wird, zu berechnen und ein Differentialsignal auszugeben, Wiedergabesonde-Po sitionssteuermittel, um eine Position der Wiedergabesonde dem Differentialsignal entsprechend zu steuern, und Wiedergabesignalformungsmittel, um das erste Erkennungssignal und das zweite Erkennungssignal durch Berechnung zu addieren und ein Wiedergabesignal zu formen.
  • Nach dem achten Aspekt der Erfindung können durch Formen, auf dem Informationsaufzeichnungsmedium, der Informationseinheit, die aus der Struktur besteht, in der die geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen auf der linken Seite und auf der rechten Seite mit der Leserichtung als der Mittelachse und mit der Mittelachse als oberem Abschnitt vorgesehen sind, und Einfallen des Nahfeldlichts, das an der sehr kleinen Apertur der Wiedergabesonde geformt wird, auf die Informationseinheit Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts geformt werden, die nach links oder rechts gerichtet sind, die Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts werden durch das erste und zweite Lichterkennungsmittel erkannt, die an mindestens zwei Stellen angeordnet sind, die in Bezug auf eine Mittelachse der sehr kleinen Apertur relativ zueinander symmetrisch sind, das Differentialsignal, das die Differenz angibt zwischen dem ersten Erkennungssignal, das vom ersten Lichterkennungsmittel erkannt und ausgegeben wird, und dem zweiten Erkennungssignal, das vom zweiten Lichterkennungsmittel erkannt und ausgegeben wird, wird durch das Differenzberechnungsmittel geformt, die Positionssteuerung der Wiedergabesonde kann dem Differentialsignal entsprechend durch das Wiedergabesonde-Positionssteuermittel durchgeführt werden, und dadurch kann die Nachführregelung mit hoher Genauigkeit unter Verwendung des Nahfeldlichts durchgeführt werden. Ferner kann das Wiedergabesignal durch Berechnung geformt werden, indem das erste Erkennungssignal zum zweiten Erkennungssignal addiert wird, und dadurch kann gleichzeitig die Wiedergabe der Information durchgeführt werden.
  • Ferner wird nach einem neunten Aspekt der Erfindung das Informationsaufzeichnungsgerät nach dem siebten oder achten Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde eine Lichtleitfaser umfasst, die mit einer sehr kleinen Apertur an ihrer Vorderseite versehen ist.
  • Nach dem neunten Aspekt der Erfindung kann als Wiedergabesonde eine Sonde eines Lichtleitfasertyps benutzt werden, der in einem konventionellen Nahfeldmikroskop verwendet wird, und daher kann die bestehende Technologie des Nahfeldmikroskops effektiv auf das Informationswiedergabegerät angewandt werden.
  • Ferner wird nach einem zehnten Aspekt der Erfindung ein Informationswiedergabegerät nach dem siebten oder achten Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde eine Sonde vom Auslegertyp ist, die mit einer sehr kleinen Apertur an seinem vorspringenden Abschnitt versehen ist.
  • Nach dem zehnten Aspekt der Erfindung kann als Wiedergabesonde eine Sonde vom Auslegertyp benutzt werden, die in konventionellen Nahfeldmikroskopen verwendet wird, und daher kann die bestehende Technologie des Nahfeldmikroskops effektiv auf, das Informationswiedergabegerät angewandt werden.
  • Nach einem elften Aspekt der Erfindung wird ein Informationsaufzeichnungsgerät nach dem siebten oder achten Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde eine plane Sonde ist, umfassend ein planes Substrat, das geformt wird, indem ein Loch in Form eines umgekehrten Kegels gebohrt wird, um die sehr kleine Apertur durch einen oberen Abschnitt davon zu bilden, und die ersten und zweiten Lichterkennungsmittel am planen Substrat angeordnet werden.
  • Nach dem elften Aspekt der Erfindung kann als Wiedergabesonde die plane Sonde verwendet wird, die mit den ersten und zweiten Lichterkennungsmitteln angeordnet ist, und dadurch kann ein einfacher Geräteaufbau erreicht werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die Position der ersten und zweiten Lichterkennungsmittel zu justieren.
  • Ferner wird nach einem zwölften Aspekt der Erfindung das Informationswiedergabegerät nach dem elften Aspekt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde die plane Sonde ist, der mit einem dritten und einem vierten Lichterkennungsmittel angeordnet ist, um die Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts in der Nachbarschaft der sehr kleinen Apertur zu erkennen.
  • Nach dem zwölften Aspekt der Erfindung kann als Wiedergabesonde die plane Sonde verwendet werden, die mit dem ersten und dem zweiten Lichterkennungsmittel und dem dritten und dem vierten Lichterkennungsmittel angeordnet ist, um Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts in der Nachbarschaft der sehr kleinen Apertur zu erkennen, und dadurch kann vom ersten und zweiten Lichterkennungsmittel und vom dritten und vierten Lichterkennungsmittel das Wiedergabesignal mit ausreichender Lichtstärke erkannt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 1 zeigt.
  • 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 1.
  • 3 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 1.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 2 zeigt.
  • 5 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 2.
  • 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 2.
  • 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Wiedergabesonde des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 1 und 2 zeigt.
  • 8 ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Wiedergabesonde des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 1 und 2 zeigt.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 3 zeigt.
  • 10 ist eine Ansicht, die eine Wiedergabesonde des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 3 zeigt.
  • 11 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 3.
  • 12 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 3.
  • BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Es folgt eine ausführliche Erläuterung von Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Informationsaufzeichnungsmediums und eines erfindungsgemäßen Informationswiedergabegeräts.
  • (Ausführungsform 1)
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 1 zeigt. In 1 umfasst das Informationswiedergabegerät nach Ausführungsform 1 eine Wiedergabesonde 1 zur Formung von Nahfeldlicht, ein Informationsaufzeichnungsmedium 3, das mit Datenbits mit hoher Dichte geformt ist, sammelnde optische Systeme 4 und 5, um Flüsse reflektierten und gestreuten Lichts zu sammeln, die durch die Datenbits des Informationsaufzeichnungsmediums 3 gestreut werden, Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7, um die von den sammelnden optischen Systemen 4 und 5 gesammelten Empfangslichtflüsse zu empfangen und elektrische Signale auszugeben, eine Differenzschaltung 20, um eine Differenz zwischen den jeweiligen elektrischen Signalen zu berechnen, die von den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 ausgegeben werden, einen Nachführsignalerzeuger 21, um aus dem von der Differenzschaltung 20 ausgegebenen Differentialsignal ein Nachführsignal zu erzeugen und auszugeben, einen Stellantrieb 22, um eine Position der Wiedergabesonde dem vom Nachführsignalerzeuger 21 ausgegebenen Nachführsignal entsprechend zu steuern, und eine Addierschaltung 23, um durch Addieren der jeweiligen elektrischen Signale, die von den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 ausgegeben werden, ein Wiedergabesignal zu formen.
  • Die Wiedergabesonde 1 ist mit einer sehr kleinen Apertur 2 geformt, die eine Größe aufweist, die kleiner oder gleich einer Wellenlänge des Laserstrahls 10 ist, der aus einer Laserstrahlquelle (nicht dargestellt) eingeleitet wird, zum Beispiel mit einem Durchmesser von mehreren zehn Nanometer, und Nahfeldlicht 11 wird an der sehr kleinen Apertur 2 durch Einleiten des Laserstrahls 10 geformt. Als Wiedergabesonde 1 kann eine Sonde benutzt werden, die in einem konventionellen Nahfeldmikroskop verwendet wird, und eine Sonde, die in der Lage ist, dem oben beschriebenen Beleuchtungsmodus entsprechend Nahfeldlicht zu formen, zum Beispiel eine Lichtleitfasersonde mit einer Lichtleitfaser, die eine sehr kleine Apertur an ihrem vorderen Ende und eine mit einem Metall überzogene Oberfläche aufweist, eine optische Sonde vom Auslegertyp mit einer sehr kleine Apertur, zu welcher der Laserstrahl über einen optischen Wellenleiter an ihrem vorderen Ende geleitet wird, eine plane Sonde, umfassend ein planes Substrat, das mit einem Durchgangsloch in Form eines umgekehrten Kegels geformt ist, so dass eine Spitze davon eine sehr kleine Apertur bildet, oder dergleichen.
  • Das Nahfeldlicht 11, das an der sehr kleinen Apertur 2 der Wiedergabesonde 1 geformt wird, wird durch ein Datenbit 12 einer Wölbung gestreut, die auf dem Informationsaufzeichnungsmedium 3 geformt ist, und das Streulicht bildet Ausbreitungslicht (nachstehend als reflektiertes und gestreutes Licht bezeichnet) und wird in die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 eingeleitet. In diesem Fall sind die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 beide aus einer konvergierenden Linse oder Sammellinse aufgebaut, oder aus der Linse mit einem zusätzlichen Lichtleiter oder einer Lichtleitfaser, und sammeln das gestreute und reflektierte Licht zu den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7, so dass ausreichend erkennbare Lichtstärken erreicht werden. Die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 sind zum Beispiel Fotodioden oder Fotovervielfacher.
  • Die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 sind relativ zur Wiedergabesonde 1 an festen Positionen angeordnet und werden relativ zum Informationsaufzeichnungsmedium 3 zusammen mit der Wiedergabesonde 1 positioniert, insbesondere durch die Positionssteuerung durch den Stellantrieb 22. Daher wird bevorzugt ein Lichtwiedergabekopf vorgesehen, der die Wiedergabesonde 1, die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 integriert, und der Lichtwiedergabekopf wird der Positionssteuerung durch den Stellantrieb 22 unterworfen.
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium 3 weist eine Struktur auf, in der ein oberer Abschnitt des Datenbits 12, das zur Bildung einer Informationseinheit durch symmetrisches Kombinieren von zwei geneigten Flächen und in einer Wölbung relativ zur Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 3 geformt ist, eine Mittelachse bildet, und die Mittelachse mit einer Leserichtung durch die Wiedergabesonde 1 (nachstehend als Nachführrichtung bezeichnet) übereinstimmt. Das heißt, ein Abschnitt des Datenbits 12 orthogonal zur Leserichtung ist in Form eines Grats in einer dreieckigen Form geformt, wie in 1 gezeigt, und die Spitze der Dreiecksform wird auf der Mittelachse der Leserichtung (Mittelachse der Nachführrichtung) angeordnet. Durch das Vorhandensein der zwei symmetrisch geneigten Flächen können den Flüssen des reflektierten und gestreuten Lichts des Nahfeldlichts 11 Richtungen gegeben werden. Um reflektiertes und gestreutes Licht mit ausreichender Lichtstärke zu erhalten, ist zudem bevorzugt auf der Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 3 eine reflektierende Metallschicht zu formen. Ferner kann der Reflektionsgrad des Nahfeldlichts 11 auch erhöht werden, indem das Informationsaufzeichnungsmedium 3 selbst aus einem Metall geformt wird.
  • Demnach können durch Anordnen eines Aufbaus, umfassend das sammelnde optische System 4 und den Wiedergabelichtdetek tor 6, und eines Aufbaus, umfassend das sammelnde optische System 5 und den Wiedergabelichtdetektor 7, an Positionen, die relativ zu einer Mittelachse parallel zu einer Nachführrichtung der sehr kleinen Apertur 2 der Wiedergabesonde 1 (nachstehend als Mittelachse der Wiedergabesonde bezeichnet) symmetrisch zueinander sind, Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts erkannt werden, die von den zwei geneigten Flächen, die am Datenbit 12 vorgesehen sind, in Richtungen reflektiert werden, die symmetrisch zueinander sind.
  • 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Erkennung des reflektierten und gestreuten Lichts, wenn die Wiedergabesonde 1 in einem Zustand ist, in dem die Mittelachse der Wiedergabesonde und die Nachführmittelachse nicht miteinander übereinstimmen. In 2 ist die Wiedergabesonde 1 auf der rechten Seite der Nachführmittelachse, das heißt, der Spitze des Datenbits 12 angeordnet, und Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 13 und 14 werden durch die Wechselwirkung zwischen dem Nahfeldlicht 11, das an der sehr kleinen Apertur 2 in diesem Zustand geformt wird, und dem Datenbit 12 erzeugt.
  • In 2 wird das Nahfeldlicht 11 durch die rechte geneigte Fläche des Datenbits 12 stark gestreut, und das reflektierte und gestreute Licht 13 wird einem Neigungswinkel der rechten geneigten Fläche entsprechend in die rechte Richtung geleitet. Das in die rechte Richtung geleitete reflektierte und gestreute Licht 13 wird in das sammelnde optische System 5 eingeleitet und in den Wiedergabelichtdetektor 7 eingegeben.
  • Doch das Nahfeldlicht 11 weist auf der Mittelachse der Wiedergabesonde und direkt unter der sehr kleinen Apertur 2 die größte Lichtstärke auf, und daher wird auf der linken geneigten Fläche des Datenbits 12, die von der Mittel achse der Wiedergabesonde entfernt ist, die Lichtstärke des durch Streuung erhaltenen reflektierten und gestreuten Lichts 14 schwächer als die des reflektierten und gestreuten Lichts 13 auf der Seite der rechten geneigten Fläche. Auch das reflektierte und gestreute Licht 14, das in die linke Richtung geleitet wird, wird in das sammelnde optische System 4 eingeleitet und in den Wiedergabelichtdetektor 6 eingegeben.
  • Demnach ist in diesem Fall das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegeben wird, ein Signal, das größer ist als das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird. Diese elektrischen Signale werden in die Differenzschaltung 20 eingegeben, und das Differentialsignal wird dort wie oben erwähnt geformt. Die Größe des Differentialsignals zeigt einen Abweichungsgrad der Wiedergabesonde 1 von der Nachführmittelachse an, und das Differentialsignal wird in das Nachführsignal umgewandelt, indem es in den Nachführsignalerzeuger 21 eingegeben wird. Das Nachführsignal ist ein Signal zur Steuerung des Stellantriebs 22, und der Stellantrieb 22 steuert die Position der Wiedergabesonde 1 dem Nachführsignal entsprechend. Wenn zum Beispiel in einem Zustand, der in 2 gezeigt wird, die Differenzschaltung 20 einen Vorgang durchführt, um das vom Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegebene elektrische Signal vom elektrischen Signal zu subtrahieren, das vom Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird, weist das von der Differenzschaltung 20 ausgegebene Differentialsignal einen negativen Wert auf. Anschließend interpretiert der Nachführsignalerzeuger 21 das negative Differentialsignal als ein Signal, um den Stellantrieb 22 nach links zu bewegen, und gibt ein Nachführsignal aus, das dem Stellantrieb 22 die Bewegungsrichtung und eine der Größe des Differentialsignals entsprechende Bewegungsmenge angibt. Das heißt, der Nachführsignalerzeuger 21 erzeugt ein Stellantrieb-Steuersignal zur Korrektur der Abweichung zwischen der Wiedergabesonde 1 und der Nachführmittelachse. Der Stellantrieb 22 bewegt die Wiedergabesonde 1 dem vom Nachführsignalerzeuger 21 ausgegebenen Nachführsignal entsprechend und bewirkt, dass die Mittelachse der Wiedergabesonde 1 und die Nachführmittelachse miteinander übereinstimmen. Das heißt, es wird eine Nachführregelung in die linke Richtung durchgeführt.
  • Ferner, auch wenn in 2 ein Fall gezeigt wird, in welchem die Wiedergabesonde 1 auf der rechten Seite der Nachführmittelachse angeordnet ist, wird ein Vorgang umgekehrt zum oben beschriebenen durchgeführt, wenn die Wiedergabesonde 1 auf der linken Seite der Nachführmittelachse angeordnet ist. Das heißt, in diesem Fall wird eine Nachführregelung in die rechte Richtung durchgeführt.
  • Parallel zur oben beschriebenen Nachführungsverarbeitung werden das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird, und das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegeben wird, ferner in die Addierschaltung 23 eingegeben, wo der Addiervorgang durchgeführt wird, und als das Wiedergabesignal ausgegeben. Dadurch wird das Vorhandensein oder die Abwesenheit des Datenbits 12 direkt unter der sehr kleinen Apertur 2 erkannt.
  • 3 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Erkennung des reflektierten und gestreuten Lichts, wenn die Wiedergabesonde 1 so angeordnet ist, dass die Mittelachse der Wiedergabesonde und die Nachführmittelachse miteinander übereinstimmen. In 3 erzeugt das Nahfeldlicht 11, das an der sehr kleinen Apertur 2 geformt wird, durch einheitliche Wechselwirkung der rechten geneigten Fläche und der linken geneigten Fläche des Datenbits 12 Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 13 und 14. Das heißt, beide Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 13 und 14 weisen im Wesentlichen die gleiche Lichtstärke auf, und auch die elektrischen Signale, die jeweils am Wiedergabelichtdetektor 7 und am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben werden, weisen im Wesentlichen die gleiche Größe auf. Folglich wird in der Differenzschaltung 20 keine Differenz erzeugt, und im Stellantrieb 22 wird keine Positionsregelung durchgeführt. Das heißt, 3 stellt einen Endzustand dar, nachdem die oben beschriebenen Nachführregelung durchgeführt wurde.
  • Ferner, auch wenn nach Ausführungsform 1, die oben erläutert wurde, die Struktur hergestellt wird, in der die geneigten Flächen links und rechts von der Nachführmittelachse vorgesehen sind, indem der Abschnitt des Datenbits, das auf dem Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird, durch einen Grat in dreieckiger Form gebildet wird, kann zum Beispiel auch eine Struktur hergestellt werden, in welcher der Abschnitt des Datenbits durch einen Grat mit einer halbkreisförmigen Form gebildet wird und links und rechts von der Nachführmittelachse gekrümmte Flächen vorgesehen sind.
  • Ferner können Daten gelesen werden, indem das Informationsaufzeichnungsmedium wie bei CDs in einer plattenförmigen Form vorgesehen wird und das Informationsaufzeichnungsmedium mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, oder Daten können gelesen werden, indem das Informationsaufzeichnungsmedium als eine flache Platte geformt wird, ohne auf die plattenartige Form beschränkt zu sein, und eine Vektorabtastung durch die Wiedergabesonde durchgeführt wird.
  • Wie oben erläutert, ist dem Informationsaufzeichnungsmedium nach Ausführungsform 1 entsprechend das Datenbit, das die Informationseinheit ausmacht, durch eine Struktur in der Wölbung gebildet, in welcher die geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen symmetrisch in der linken und rechten Richtung relativ zur Mittelachse der Leserichtung (Nachführrichtung) vorgesehen sind, und dadurch können den Flüssen des reflektierten und gestreuten Lichts, die durch Streuung des Nahfeldlichts durch das Datenbit erzeugt werden, Richtungen verliehen werden. Ferner können dem Informationswiedergabegerät nach Ausführungsform 1 entsprechend Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts, die vom Datenbit des obigen Informationsaufzeichnungsmediums erzeugt werden, in zwei symmetrischen Richtungen relativ zur Mittelachse der Wiedergabesonde erkannt werden, und die Nachführregelung der Wiedergabesonde kann anhand der Differenz zwischen den zwei Erkennungssignalen durchgeführt werden. Ferner wird das Nahfeldlicht, das an der sehr kleinen Apertur der Wiedergabesonde geformt wird, als ein Signal für die Nachführregelung genutzt, und dadurch wird eine Nachführregelung mit hoher Genauigkeit erreicht, die mit einer hohen Positionsauflösung einhergeht. Zudem kann der Aufbau des Geräts vereinfacht werden, da die optischen Systeme, die zum Erkennen der Flüsse des Wiedergabesignals und zum Erkennen der Flüsse des Nachführsignals verwendet werden, nicht getrennt, sondern vereint sind.
  • (Ausführungsform 2)
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 2 zeigt. In 4 umfasst das Informationswiedergabegerät nach Ausführungsform 2 eine Wiedergabesonde 1 zur Formung von Nahfeldlicht, ein Informationsaufzeichnungsmedium 8, das mit Datenbits mit hoher Dichte geformt ist, die sammelnden optischen Systeme 4 und 5, um Flüsse reflektierten und gestreuten Lichts zu sammeln, die durch die Datenbits des Informationsaufzeichnungsmediums 8 ge streut werden, die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7, um die von den sammelnden optischen Systemen 4 und 5 gesammelten Empfangslichtflüsse zu empfangen und elektrische Signale auszugeben, die Differenzschaltung 20, um eine Differenz zwischen den jeweiligen elektrischen Signalen zu berechnen, die von den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 ausgegeben werden, den Nachführsignalerzeuger 21, um aus dem von der Differenzschaltung 20 ausgegebenen Differentialsignal ein Nachführsignal zu erzeugen und auszugeben, den Stellantrieb 22, um eine Position der Wiedergabesonde dem vom Nachführsignalerzeuger 21 ausgegebenen Nachführsignal entsprechend zu steuern, und die Addierschaltung 23, um durch Addieren der jeweiligen elektrischen Signale, die von den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 ausgegeben werden, ein Wiedergabesignal zu formen.
  • Die Wiedergabesonde 1 ist mit einer sehr kleinen Apertur 2 geformt, die eine Größe aufweist, die kleiner oder gleich einer Wellenlänge des Laserstrahls 10 ist, der aus einer Laserstrahlquelle (nicht dargestellt) eingeleitet wird, zum Beispiel mit einem Durchmesser von mehreren zehn Nanometer, und durch das Einleiten des Laserstrahls 10 wird Nahfeldlicht 11 an der sehr kleinen Apertur 2 geformt. Wie in Ausführungsform 1 erläutert, ist die Wiedergabesonde 1 eine Sonde, die in der Lage ist, durch den oben beschriebenen Beleuchtungsmodus Nahfeldlicht zu formen, zum Beispiel eine Lichtleitfasersonde, eine optische Sonde vom Auslegertyp, eine plane Sonde oder dergleichen.
  • Das Nahfeldlicht 11, das an der sehr kleinen Apertur 2 der Wiedergabesonde 1 geformt wird, wird durch ein Datenbit 15 einer auf dem Informationsaufzeichnungsmedium 8 geformten Vertiefung gestreut, und das Streulicht bildet Ausbreitungslicht (nachstehend als reflektiertes und gestreutes Licht bezeichnet), und Flüsse davon werden in die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 eingeleitet. In diesem Fall sind, wie in Ausführungsform 1 erläutert, die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 beide aus einer konvergierenden Linse oder Sammellinse oder dergleichen aufgebaut, oder aus dieser Linse mit einem zusätzlichen Lichtleiter oder einer Lichtleitfaser, und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 sind zum Beispiel Fotodioden, Fotovervielfacher oder dergleichen.
  • Die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 sind relativ zur Wiedergabesonde 1 an festen Positionen angeordnet und werden relativ zum Informationsaufzeichnungsmedium 8 gemeinsam mit der Wiedergabesonde 1 positioniert, insbesondere durch die Positionssteuerung durch den Stellantrieb 22. Daher wird bevorzugt ein Lichtwiedergabekopf vorgesehen, der die Wiedergabesonde 1, die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 integriert, und der Lichtwiedergabekopf wird der Positionssteuerung durch den Stellantrieb 22 unterworfen.
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium 8 weist eine Struktur auf, in welcher ein oberer Abschnitt des Datenbits 15 zur Bildung einer Informationseinheit, der durch symmetrisches Kombinieren von zwei geneigten Flächen und in einer Vertiefung relativ zur Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 8 geformt ist, eine Mittelachse bildet, und die Mittelachse mit einer Leserichtung durch die Wiedergabesonde 1 (nachstehend als Nachführrichtung bezeichnet) übereinstimmt. Das heißt, ein Abschnitt des Datenbits 15 orthogonal zur Leserichtung ist in Form einer Nut in einer dreieckigen Form geformt, wie in 4 gezeigt, und die Spitze der Dreiecksform, das heißt, ein Tiefpunkt der Nut, ist auf der Mittelachse der Leserichtung (Mittelachse der Nachführrichtung) angeordnet. Durch das Vorhandensein der zwei symmetrisch geneigten Flächen können den Flüssen des reflektierten und gestreuten Lichts des Nahfeldlichts 11 Richtungen gegeben werden. Um reflektiertes und gestreutes Licht mit ausreichender Lichtstärke zu erzeugen, ist auf der Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums 8 zudem bevorzugt eine reflektierende Metallschicht zu formen. Ferner kann der Reflektionsgrad des Nahfeldlichts 11 auch erhöht werden, indem das Informationsaufzeichnungsmedium 8 selbst aus einem Metall geformt wird.
  • Demnach können durch Anordnen eines Aufbaus, umfassen das sammelnde optische System 4 und den Wiedergabelichtdetektor 6, und eines Aufbaus, umfassend das sammelnde optische System 5 und den Wiedergabelichtdetektor 7, an Positionen, die relativ zu einer Mittelachse parallel zu einer Nachführrichtung der sehr kleinen Apertur 2 der Wiedergabesonde 1 (nachstehend als Mittelachse der Wiedergabesonde bezeichnet) symmetrisch zueinander sind, Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts erkannt werden, die von den zwei geneigten Flächen, die am Datenbit 15 vorgesehen sind, in Richtungen reflektiert werden, die symmetrisch zueinander sind.
  • 5 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Erkennung des reflektierten und gestreuten Lichts, wenn die Wiedergabesonde 1 in einem Zustand ist, in dem die Mittelachse der Wiedergabesonde und die Nachführmittelachse nicht miteinander übereinstimmen. In 5 ist die Wiedergabesonde 1 auf der linken Seite der Nachführmittelachse angeordnet, das heißt, der unteren Spitze des Datenbits 15, und Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 16 und 17 werden durch die Wechselwirkung zwischen dem Nahfeldlicht 11, das an der sehr kleinen Apertur 2 in diesem Zustand geformt wird, und dem Datenbit 15 erzeugt.
  • In 5 wird das Nahfeldlicht 11 durch die linke geneigte Fläche des Datenbits 15 stark gestreut, und das reflektierte und gestreute Licht 17 wird einem Neigungswinkel der linken geneigten Fläche entsprechend in die rechte Richtung geleitet. Das in die rechte Richtung geleitete reflektierte und gestreute Licht 17 wird in das sammelnde optische System 5 eingeleitet und in den Wiedergabelichtdetektor 7 eingegeben.
  • Doch das Nahfeldlicht 11 weist auf der Mittelachse der Wiedergabesonde und direkt unter der sehr kleinen Apertur 2 die größte Lichtstärke auf, und deshalb wird auf der rechten geneigten Fläche des Datenbits 15, die von der Mittelachse der Wiedergabesonde entfernt ist, die Lichtstärke des durch Streuung erhaltenen reflektierten und gestreuten Lichts 16 schwächer als die des reflektierten und gestreuten Lichts 17 auf der Seite der linken geneigten Fläche. Auch das reflektierte und gestreute Licht 16, das in die linke Richtung geleitet wird, wird in das sammelnde optische System 4 eingeleitet und in den Wiedergabelichtdetektor 6 eingegeben.
  • Demnach ist in diesem Fall das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegeben wird, ein Signal, das größer ist als das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird. Diese elektrischen Signale werden in die Differenzschaltung 20 eingegeben, und das Differentialsignal wird dort wie oben erwähnt geformt. Die Größe des Differentialsignals zeigt einen Abweichungsgrad der Wiedergabesonde 1 von der Nachführmittelachse an, und das Differentialsignal wird in das Nachführsignal umgewandelt, indem es in den Nachführsignalerzeuger 21 eingegeben wird. Das Nachführsignal ist ein Signal zur Steuerung des Stellantriebs 22, und der Stellantrieb 22 steuert die Position der Wiedergabesonde 1 dem Nachführsignal entsprechend. Wenn zum Beispiel in einem Zustand, der in 5 dargestellt ist, die Differenzschaltung 20 einen Vorgang durchführt, um das vom Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegebene elektrische Signal vom elektrischen Signal zu subtra hieren, das vom Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird, weist das von der Differenzschaltung 20 ausgegebene Differentialsignal einen negativen Wert auf. Dann interpretiert der Nachführsignalerzeuger 21 das negative Differentialsignal als ein Signal, um den Stellantrieb 22 nach rechts zu bewegen, und gibt ein Nachführsignal aus, das dem Stellantrieb 22 die Bewegungsrichtung und eine der Größe des Differentialsignals entsprechende Bewegungsmenge angibt. Das heißt, der Nachführsignalerzeuger 21 erzeugt ein Stellantrieb-Steuersignal zur Korrektur der Abweichung zwischen der Wiedergabesonde 1 und der Nachführmittelachse. Der Stellantrieb 22 bewegt die Wiedergabesonde 1 dem vom Nachführsignalerzeuger 21 ausgegebenen Nachführsignal entsprechend und bewirkt, dass die Mittelachse der Wiedergabesonde 1 und die Nachführmittelachse miteinander übereinstimmen. Das heißt, es wird eine Nachführregelung in die rechte Richtung durchgeführt.
  • Ferner, obwohl in 5 ein Fall gezeigt wird, in welchem die Wiedergabesonde 1 auf der linken Seite der Nachführmittelachse angeordnet ist, wird ein Vorgang umgekehrt zum oben beschriebenen durchgeführt, wenn die Wiedergabesonde 1 auf der rechten Seite der Nachführmittelachse angeordnet ist. Das heißt, in diesem Fall wird eine Nachführregelung in die linke Richtung durchgeführt.
  • Parallel zur oben beschriebenen Nachführungsverarbeitung werden das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird, und das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegeben wird, zudem in die Addierschaltung 23 eingegeben, wo der Addiervorgang durchgeführt wird, und als das Wiedergabesignal ausgegeben. Dadurch wird das Vorhandensein oder die Abwesenheit des Datenbits 15 direkt unter der sehr kleinen Apertur 2 erkannt.
  • 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Erkennung des reflektierten und gestreuten Lichts, wenn die Wiedergabesonde 1 so angeordnet ist, dass die Mittelachse der Wiedergabesonde und die Nachführmittelachse miteinander übereinstimmen. In 6 erzeugt das Nahfeldlicht 11, das an der sehr kleinen Apertur geformt wird, durch einheitliche Wechselwirkung der rechten geneigten Fläche und der linken geneigten Fläche des Datenbits 15 Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 16 und 17. Das heißt, beide Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 16 und 17 weisen im Wesentlichen die gleiche Lichtstärke auf, und auch die elektrischen Signale, die jeweils am Wiedergabelichtdetektor 7 und am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben werden, weisen im Wesentlichen die gleiche Größe auf. Folglich wird in der Differenzschaltung 20 keine Differenz erzeugt, und im Stellantrieb 22 wird keine Positionsregelung durchgeführt. Das heißt, 6 stellt einen Endzustand dar, nachdem die oben beschriebenen Nachführregelung durchgeführt wurde.
  • Auch wenn nach Ausführungsform 2, wie oben erläutert, die Struktur hergestellt wird, in der die geneigten Flächen links und rechts von der Nachführmittelachse vorgesehen sind, indem der Abschnitt des Datenbits, das auf dem Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird, durch die Nut in der dreieckigen Form gebildet wird, kann zum Beispiel auch eine Struktur hergestellt werden, in welcher der Abschnitt des Datenbits durch eine Nut in einer halbkreisförmigen Form gebildet wird und links und rechts von der Nachführmittelachse gekrümmte Flächen vorgesehen sind.
  • Ferner können Daten gelesen werden, indem das Informationsaufzeichnungsmedium wie bei CDs in einer plattenförmigen Form vorgesehen wird und das Informationsaufzeichnungsmedium mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, oder Daten können gelesen werden, indem das Informationsaufzeichnun gsmedium als eine flache Platte geformt wird, ohne auf die plattenartige Form beschränkt zu sein, und eine Vektorabtastung durch die Wiedergabesonde durchgeführt wird.
  • Wie oben erläutert, wird dem Informationsaufzeichnungsmedium nach Ausführungsform 2 entsprechend das Datenbit, das die Informationseinheit ausmacht, durch eine Struktur in der Vertiefung gebildet, in welcher die geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen symmetrisch in der linken und rechten Richtung relativ zur Mittelachse der Leserichtung (Nachführrichtung) vorgesehen sind, und dadurch können den Flüssen des reflektierten und gestreuten Lichts, die durch Streuung des Nahfeldlichts durch das Datenbit erzeugt werden, Richtungen gegeben werden. Ferner können dem Informationsaufzeichnungsmedium nach Ausführungsform 2 entsprechend Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts, die vom Datenbit des obigen Informationsaufzeichnungsmediums erzeugt werden, in zwei symmetrischen Richtungen relativ zur Mittelachse der Wiedergabesonde erkannt werden, und die Nachführregelung der Wiedergabesonde kann anhand der Differenz zwischen den zwei Erkennungssignalen durchgeführt werden. Ferner wird das Nahfeldlicht, das an der sehr kleinen Apertur der Wiedergabesonde geformt wird, als ein Signal für die Nachführregelung genutzt, und dadurch wird eine Nachführregelung mit hoher Genauigkeit erreicht, die mit einer hohen Positionsauflösung einhergeht. Zudem kann der Aufbau des Geräts vereinfacht werden, weil die optischen Systeme, die zum Erkennen der Flüsse des Wiedergabesignals und zum Erkennen des Nachführsignals verwendet werden, nicht getrennt, sondern vereint sind.
  • Ferner kann im Informationswiedergabegerät nach den Ausführungsformen 1 und 2, die oben beschrieben wurden, ein einfacher Geräteaufbau erreicht werden, der die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 nicht benötigt, insbesondere, indem als die Wiedergabesonde 1 eine plane Sonde 40 eines integralen Typs verwendet wird, die mit Wiedergabelichtdetektoren 41 und 42 symmetrisch auf beiden Seiten der sehr kleinen Apertur 2 installiert wird, wie in 7 gezeigt. Die plane Sonde 40 kann durch einen Siliziumprozess hergestellt werden, der in der konventionellen Halbleiterfertigungstechnologie verwendet wird, und die Wiedergabelichtdetektoren 41 und 42 sind zum Beispiel Fotodioden, die auf einem Siliziumwafer integriert sind. Ferner ist auch ein Aufbau möglich, in dem die Wiedergabelichtdetektoren 41 und 42 mit optischen Wellenleitern integriert sind. Der planen Sonde 40 entsprechend wird das reflektierte und gestreute Licht, das vom Datenbit 12 der Wölbung des Informationsaufzeichnungsmediums 3 oder vom Datenbit 15 der Vertiefung des Informationsaufzeichnungsmediums 8 gestreut wird, die oben erwähnt wurden, (empfangen), ohne eine Feinjustierung der Positionen der Wiedergabelichtdetektoren zu erfordern.
  • Ferner, indem als Wiedergabesonde eine plane Sonde 50 mit Wiedergabelichtdetektoren 43 und 44 für Wiedergabesignale in der Nachbarschaft der sehr kleinen Apertur 2 der planen Sonde 50 verwendet wird, wie in 8 gezeigt, können die Lichtstärken der erkannten Wiedergabesignale ergänzt werden, indem das reflektiere und gestreute Licht für die Nachführung durch die Wiedergabelichtdetektoren 41 und 42 erkannt wird und die Flüsse des reflektieren und gestreuten Lichts für die Wiedergabesignale durch die Wiedergabelichtdetektoren 41 und 42 und die Wiedergabelichtdetektoren 43 und 44 erkannt werden.
  • (Ausführungsform 3)
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Informationswiedergabegeräts nach Ausführungsform 3 zeigt. In 9 umfasst das Informationswiederga begerät nach Ausführungsform 3 ein Informationsaufzeichnungsmedium 30, das mit Datenbits mit hoher Dichte geformt ist, eine Wiedergabesonde 25 zum Streuen von Nahfeldlicht, das an den Datenbits des Informationsaufzeichnungsmediums 30 geformt wird, die sammelnden optischen Systeme 4 und 5, um Flüsse reflektierten und gestreuten Lichts zu sammeln, die von der Wiedergabesonde 25 gestreut werden, die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7, um die von den sammelnden optischen Systemen 4 und 5 gesammelten Empfangslichtflüsse zu empfangen und elektrische Signale auszugeben, die Differenzschaltung 20, um eine Differenz zwischen jeweiligen elektrischen Signalen zu berechnen, die von den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 ausgegeben werden, und ein Differentialsignal auszugeben, den Nachführsignalerzeuger 21, um aus dem von der Differenzschaltung 20 ausgegebenen Differentialsignal ein Nachführsignal zu erzeugen und auszugeben, den Stellantrieb 22, um eine Position der Wiedergabesonde 25 dem vom Nachführsignalerzeuger 21 ausgegebenen Nachführsignal entsprechend zu steuern, und die Addierschaltung 23, um durch Addieren der jeweiligen elektrischen Signale, die von den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 ausgegeben werden, ein Wiedergabesignal zu formen.
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium 30 umfasst ein lichtdurchlässiges Material und ist mit einem Abschnitt als einem Datenbit 32 geformt, das eine Informationseinheit bildet, die ein starkes lokales Nahfeldlicht auf seiner Oberfläche erzeugt, wenn er mit einem Laserstrahl 33 aus einer Laserlichtquelle (nicht gezeigt) auf seiner Rückseite bestrahlt wird. Das heißt, das Datenbit 32 fungiert als eine sehr kleine Apertur zur Formung von Nahfeldlicht, und Nahfeldlicht kann dem oben beschriebenen Sammelmodus entsprechend verwendet werden. Ferner wird das Datenbit 32 geformt, indem zum Beispiel eine Metalldünnschicht auf ein lichtdurchlässiges Substrat aufgebracht wird und ein Abschnitt der Metalldünnschicht dem Datenbit 32 entsprechend entfernt wird oder ein Brechungsindex eines Abschnitts des lichtdurchlässigen Substrats dem Datenbit 32 entsprechend gegenüber dem seiner Umgebung verändert wird. Ferner kann das Vorhandensein oder die Abwesenheit des Datenbits 32 auch erkannt werden, indem das Datenbit 32 aus einem fluoreszierenden Material hergestellt wird und optische Filter angeordnet werden, um den Laserstrahl 33 abzusperren und jeweils zwischen dem sammelnden optischen System 4 und dem Wiedergabelichtdetektor 6 und zwischen dem sammelnden optischen System 5 und dem Wiedergabelichtdetektor 7 fluoreszierendes Licht durchzulassen.
  • Die Wiedergabesonde 25 ist in einer keilartigen Form geformt, wie in 10 gezeigt, und kann Nahfeldlicht an ihrem vorderen Endabschnitt streuen. Das heißt, das Datenbit 32 kann optimal gelesen werden, wenn eine Mittelachse durch einen oberen Abschnitt der Wiedergabesonde 25 gebildet wird, die durch Kombination von zwei symmetrisch geneigten Flächen geformt wird, die die keilartige Form ergeben, und die Mittelachse mit der Leserichtung durch die Wiedergabesonde 25 (nachstehend als Nachführrichtung bezeichnet) in Übereinstimmung gebracht wird. Das heißt, ein Abschnitt des Datenbits 32 orthogonal zur Leserichtung des Datenbits 32 wird durch eine dreieckige Form geformt, wie in 10 gezeigt, und die Spitze der Dreiecksform wird gesteuert, um auf einer Lesemittelachse (Nachführmittelachse) zu liegen. Durch das Vorhandensein von zwei symmetrisch geneigten Flächen können den Flüssen des reflektieren und gestreuten Lichts des Nahfeldlichts 31 Richtungen verliehen werden.
  • Das Nahfeldlicht 31, das durch das Datenbit 32 des Informationsaufzeichnungsmediums 30 geformt wird, wird am vorderen Endabschnitt der Wiedergabesonde 25 gestreut, und das Streulicht bildet Ausbreitungslicht (nachstehend als reflektiertes und gestreutes Licht bezeichnet) und wird in die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 eingeleitet. In diesem Fall sind die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 beide aus einer konvergierenden Linse oder Sammellinse aufgebaut, oder aus dieser Linse mit einem zusätzlichen Lichtleiter oder einer Lichtleitfaser, und sammeln Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts zu den Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7, um ausreichend erkennbare Lichtstärken zu ergeben. Die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 sind zum Beispiel Fotodioden oder Fotovervielfacher.
  • Die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 sind relativ zur Wiedergabesonde 25 an festen Positionen angeordnet und werden relativ zum Informationsaufzeichnungsmedium 30 gemeinsam mit der Wiedergabesonde 25 positioniert, insbesondere durch die Positionssteuerung durch den Stellantrieb 22. Daher wird bevorzugt ein Lichtwiedergabekopf vorgesehen, der die Wiedergabesonde 25, die sammelnden optischen Systeme 4 und 5 und die Wiedergabelichtdetektoren 6 und 7 integriert, und der Lichtwiedergabekopf wird der Positionssteuerung durch den Stellantrieb 22 unterworfen.
  • Demnach können durch Anordnen eines Aufbaus, bestehend aus dem sammelnden optischen System 4 und dem Wiedergabelichtdetektor 6, und eines Aufbaus, bestehend aus dem sammelnden optischen System 5 und dem Wiedergabelichtdetektor 7, an Positionen, die relativ zu einer Mittelachse parallel zu einer Nachführrichtung des vorderen Endes der Wiedergabesonde 25 (nachstehend als Mittelachse der Wiedergabesonde bezeichnet) symmetrisch zueinander sind, Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts erkannt werden, die von den zwei geneigten Flächen, die auf der Wiedergabesonde 25 vorgesehen sind, in Richtungen reflektiert werden, die symmetrisch zueinander sind.
  • 11 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Erkennung des reflektierten und gestreuten Lichts in dem Fall, in dem die Wiedergabesonde 25 in einem Zustand angeordnet ist, in dem die Mittelachse der Wiedergabesonde und die Nachführmittelachse nicht miteinander übereinstimmen. In 11 ist die Wiedergabesonde 25 auf der linken Seite der Nachführmittelachse angeordnet, das heißt, der Mittelachse des Datenbits 32, und Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 35 und 36 werden durch die Wechselwirkung zwischen dem Nahfeldlicht 31, das am Datenbit 32 in diesem Zustand geformt wird, und der Wiedergabesonde 25 erzeugt.
  • In 11 wird das Nahfeldlicht 31 durch die rechte geneigte Fläche der Wiedergabesonde 25 stark gestreut, und das reflektierte und gestreute Licht 35 wird einem Neigungswinkel der rechten geneigten Fläche entsprechend in die rechte Richtung geleitet. Das in die rechte Richtung geleitete reflektierte und gestreute Licht 35 wird in das sammelnde optische System 5 eingeleitet und in den Wiedergabelichtdetektor 7 eingegeben.
  • Doch das Nahfeldlicht 31 weist auf der Mittelachse des Datenbits 32 die größte Lichtstärke auf, und daher wird die Lichtstärke des reflektierten und gestreuten Lichts 36, das durch Streuung an der linken Fläche der Wiedergabesonde 25 erzeugt wird, die von der Mittelachse des Datenbits 25 entfernt angeordnet ist, schwächer als die des reflektierten und gestreuten Lichts 35 auf der Seite der rechten geneigten Fläche. Auch das reflektierte und gestreute Licht 36, das in die linke Richtung geleitet wird, wird in das sammelnde optische System 4 eingeleitet und in den Wiedergabelichtdetektor 6 eingegeben.
  • Demnach ist in diesem Fall das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegeben wird, ein Signal, das größer ist als das elektrische Signal, das am Wiedergabe lichtdetektor 6 ausgegeben wird. Diese elektrischen Signale werden in die Differenzschaltung 20 eingegeben, und das Differentialsignal wird dort wie oben erwähnt geformt. Die Größe des Differentialsignals zeigt einen Abweichungsgrad der Wiedergabesonde 25 von der Nachführmittelachse an, und das Differentialsignal wird in das Nachführsignal umgewandelt, indem es in den Nachführsignalerzeuger 21 eingegeben wird. Das Nachführsignal ist ein Signal zur Steuerung des Stellantriebs 22, und der Stellantrieb 22 steuert die Position der Wiedergabesonde 25 dem Nachführsignal entsprechend. Wenn zum Beispiel in einem Zustand, der in 11 gezeigt wird, die Differenzschaltung 20 einen Vorgang durchführt, um das vom Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegebene elektrische Signal vom elektrischen Signal zu subtrahieren, das vom Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird, weist das von der Differenzschaltung 20 ausgegebene Differentialsignal einen negativen Wert auf. Dann interpretiert der Nachführsignalerzeuger 21 das negative Differentialsignal als ein Signal, um den Stellantrieb 22 nach rechts zu bewegen, und gibt ein Nachführsignal aus, das dem Stellantrieb 22 die Bewegungsrichtung und eine der Größe des Differentialsignals entsprechende Bewegungsmenge angibt. Das heißt, der Nachführsignalerzeuger 21 erzeugt ein Stellantrieb-Steuersignal zur Korrektur der Abweichung zwischen der Wiedergabesonde 25 und der Nachführmittelachse. Der Stellantrieb 22 bewegt die Wiedergabesonde 25 dem vom Nachführsignalerzeuger 21 ausgegebenen Nachführsignal entsprechend und bewirkt, dass die Mittelachse der Wiedergabesonde und die Nachführmittelachse miteinander übereinstimmen. Das heißt, es wird eine Nachführregelung in die rechte Richtung durchgeführt.
  • Ferner, obwohl in 11 der Fall gezeigt wird, in welchem die Wiedergabesonde 25 auf der linken Seite der Nachführmittelachse angeordnet ist, wird ein Vorgang umgekehrt zum oben beschriebenen durchgeführt, wenn die Wiedergabesonde 25 auf der rechten Seite der Nachführmittelachse angeordnet ist. Das heißt, in diesem Fall wird eine Nachführregelung in die linke Richtung durchgeführt.
  • Parallel zur oben beschriebenen Nachführungsverarbeitung werden das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben wird, und das elektrische Signal, das am Wiedergabelichtdetektor 7 ausgegeben wird, zudem in die Addierschaltung 23 eingegeben, wo der Addiervorgang durchgeführt wird, und als das Wiedergabesignal ausgegeben. Dadurch wird das Vorhandensein oder die Abwesenheit des Datenbits 32 direkt unter der sehr kleinen Apertur 2 erkannt.
  • 12 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Erkennung des reflektierten und gestreuten Lichts, wenn die Wiedergabesonde 25 so angeordnet ist, dass die Mittelachse der Wiedergabesonde und die Nachführmittelachse miteinander übereinstimmen. In 12 erzeugt das Nahfeldlicht 31, das am Datenbit 32 geformt wird, durch einheitliche Wechselwirkung der rechten geneigten Fläche und der linken geneigten Fläche des Datenbits 32 Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 35 und 36. Das heißt, beide Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts 35 und 36 weisen im Wesentlichen die gleiche Lichtstärke auf, und auch die elektrischen Signale, die jeweils am Wiedergabelichtdetektor 7 und am Wiedergabelichtdetektor 6 ausgegeben werden, weisen im Wesentlichen die gleiche Größe auf. Folglich wird in der Differenzschaltung 20 keine Differenz erzeugt, und im Stellantrieb 22 wird keine Positionsregelung durchgeführt. Das heißt, 12 stellt einen Endzustand dar, nachdem die oben beschriebenen Nachführregelung durchgeführt wurde.
  • Ferner können nach Ausführungsform 3, die oben erläutert wurde, Daten gelesen werden, indem das Informationsauf zeichnungsmedium wie bei CDs in einer plattenförmigen Form vorgesehen wird und das Informationsaufzeichnungsmedium mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, oder Daten können gelesen werden, indem das Informationsaufzeichnungsmedium als eine flache Platte geformt wird, ohne auf die plattenartige Form beschränkt zu sein, und eine Vektorabtastung durch die Wiedergabesonde durchgeführt wird.
  • Wie oben erläutert, wird dem Informationsaufzeichnungsmedium von Ausführungsform 3 entsprechend das Nahfeldlicht, das am Datenbit des Informationsaufzeichnungsmediums geformt wird, durch die Wiedergabesonde mit der keilartigen Form gestreut, und Flüsse reflektieren und gestreuten Lichts, die dadurch erzeugt werden, können in zwei Richtungen erkannt werden, die relativ zur Mittelachse der Wiedergabesonde symmetrisch sind, und die Nachführregelung der Wiedergabesonde kann anhand der Differenz zwischen den zwei Erkennungssignalen durchgeführt werden. Ferner wird das Nahfeldlicht, das am Datenbit des Informationsaufzeichnungsmediums geformt wird, als ein Signal für die Nachführregelung genutzt, und dadurch wird eine Nachführregelung mit hoher Genauigkeit erreicht, die mit einer hohen Positionsauflösung einhergeht. Außerdem kann der Geräteaufbau vereinfacht werden, da die optischen Systeme, die zum Erkennen der Flüsse des Wiedergabesignals und zum Erkennen der Flüsse des Nachführsignals verwendet werden, nicht getrennt, sondern vereint sind.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Wie erläutert, ist die Informationseinheit erfindungsgemäß aus der Struktur aufgebaut, in der die geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen symmetrisch in der linken und rechten Richtung mit der Leserichtung als der Mittelachse angeordnet sind, und dadurch können den Flüssen reflektieren Lichts, die reflektiert werden, wenn die Informa tionseinheit mit Licht bestrahlt wird, Richtungen gegeben werden, und die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse reflektierten Lichts kann als ein Signal für die Nachführung benutzt werden.
  • Ferner ist erfindungsgemäß der Abschnitt der Informationseinheit orthogonal zur Leserichtung in der dreieckigen Form geformt, und daher kann das Licht wirksam an den geneigten Flächen der Informationseinheit reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Licht bestrahlt wird, ferner können den Flüssen reflektierten Lichts Richtungen verliehen werden, und dadurch kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse reflektierten Lichts als Signal für die Nachführung verwendet werden.
  • Ferner ist erfindungsgemäß der Abschnitt der Informationseinheit orthogonal zur Leserichtung in der halbkreisförmigen Form geformt, und daher kann das Licht wirksam an den gekrümmten Flächen der Informationseinheit reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit Licht bestrahlt wird, ferner können den Flüssen reflektierten Lichts Richtungen gegeben werden, und dadurch kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse reflektierten Lichts als Signal für die Nachführung verwendet werden.
  • Ferner ist die Informationseinheit erfindungsgemäß aus der Struktur aufgebaut, in der die Informationseinheit mit den geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen symmetrisch in der linken und rechten Richtung mit der Leserichtung als Mittelachse versehen ist und in der Wölbung relativ zur Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums geformt ist, und dadurch kann das Licht stark in die linke Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit nach links verschobenem Licht bestrahlt wird, und das Licht kann stark in die rechte Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit nach rechts verschobenem Licht bestrahlt wird, und daher kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse des reflektierten Lichts als ein Signal für die Nachführung genutzt werden.
  • Ferner ist die Informationseinheit erfindungsgemäß aus der Struktur aufgebaut, in der die Informationseinheit mit den geneigten Flächen oder gekrümmten Flächen symmetrisch in der linken und rechten Richtung mit der Leserichtung als Mittelachse versehen ist und in der Vertiefung relativ zur Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums geformt ist, und dadurch kann das Licht stark in die rechte Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit nach links verschobenem Licht bestrahlt wird, und das Licht kann stark in die linke Richtung reflektiert werden, wenn die Informationseinheit mit nach rechts verschobenem Licht bestrahlt wird, und daher kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse des reflektierten Lichts als ein Signal für die Nachführung genutzt werden.
  • Ferner ist erfindungsgemäß die reflektierende Metallschicht auf der Oberfläche des Informationsaufzeichnungsmediums geformt, und dadurch kann Licht, das auf die Informationseinheit einstrahlt, wirksam reflektiert werden.
  • Ferner können erfindungsgemäß durch Formen, auf dem Informationsaufzeichnungsmedium, der Informationseinheit, die aus der Struktur aufgebaut ist, in der die geneigten Flächen oder die gekrümmten Flächen links und rechts mit der Leserichtung als Mittelachse und mit der Mittelachse als dem oberen Abschnitt vorgesehen sind, und durch Beleuchten der Informationseinheit mit dem an der sehr kleinen Apertur geformten Nahfeldlicht, Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts erzeugt werden, die mit Richtungen nach links und nach rechts versehen sind, die Flüsse reflektierten und gestreuten Lichts werden an mindestens zwei Positionen erkannt, die relativ zueinander in Bezug auf die Mittelachse der sehr kleinen Apertur symmetrisch sind, und die Position der Wiedergabesonde wird dem Erkennungssignal entsprechend gesteuert, und dadurch kann unter Verwendung des Nahfeldlichts eine Nachführregelung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
  • Ferner können erfindungsgemäß durch Formen, auf dem Informationsaufzeichnungsmedium, der Informationseinheit, die aus der Struktur aufgebaut ist, in der die geneigten Flächen oder die gekrümmten Flächen links und rechts mit der Leserichtung als Mittelachse und mit der Mittelachse als dem oberen Abschnitt vorgesehen sind, und durch Beleuchten der Informationseinheit mit dem an der sehr kleinen Apertur geformten Nahfeldlicht, Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts erzeugt werden, die mit Richtungen nach links und nach rechts versehen sind, die Flüsse reflektierten und gestreuten Lichts werden durch das erste und das zweite Lichterkennungsmittel erkannt, die an mindestens zwei Positionen relativ zur Mittelachse der sehr kleinen Apertur symmetrisch zueinander angeordnet sind, das Differentialsignal, das die Differenz zwischen dem ersten Erkennungssignal, das vom ersten Lichterkennungsmittel erkannt und ausgegeben wird, und dem zweiten Erkennungssignal angibt, das von zweiten Lichterkennungsmittel erkannt und ausgegeben wird, wird durch das Differenzberechnungsmittel geformt, die Positionssteuerung der Wiedergabesonde kann vom Wiedergabesonden-Positionssteuermittel dem Differentialsignal entsprechend durchgeführt werden, und dadurch kann eine Nachführregelung unter Verwendung des Nahfeldlichts mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Ferner kann das Wiedergabesignal geformt werden, indem vom Wiedergabesignalformungsmittel der Vorgang des Addierens des ersten Erkennungssignal und des zweiten Erkennungssignals durchgeführt wird, und dadurch kann gleichzeitig die Information wiedergegeben werden.
  • Ferner kann erfindungsgemäß als die Wiedergabesonde die Sonde vom Lichtleitfasertyp verwendet werden, die im konventionellen Nahfeldmikroskop eingesetzt wird, und dadurch kann die bestehende Technologie des Nahfeldmikroskops effektiv auf das Informationswiedergabegerät angewandt werden.
  • Ferner kann erfindungsgemäß als die Wiedergabesonde die Sonde vom Auslegertyp verwendet werden, die im konventionellen Nahfeldmikroskop eingesetzt wird, und dadurch kann die bestehende Technologie des Nahfeldmikroskops effektiv auf das Informationswiedergabegerät angewandt werden.
  • Ferner kann erfindungsgemäß als die Wiedergabesonde die plane Sonde verwendet werden, die mit dem ersten und dem zweiten Lichterkennungsmittel angeordnet ist, und dadurch kann der einfache Geräteaufbau realisiert werden, ohne das die Notwendigkeit besteht, die Position des ersten und des zweiten Lichterkennungsmittels justieren zu müssen.
  • Ferner kann erfindungsgemäß als die Wiedergabesonde die plane Sonde verwendet werden, die mit dem ersten und dem zweiten Lichterkennungsmittel angeordnet ist, und zudem mit dem dritten und dem vierten Lichterkennungsmittel zum Erkennen der Flüsse reflektieren und gestreuten Lichts in der Nachbarschaft der sehr kleinen Apertur, und dadurch kann das Wiedergabesignal vom ersten und vom zweiten Lichterkennungsmittel und vom dritten und vom vierten Lichterkennungsmittel mit ausreichender Lichtstärke erkannt werden.
  • Ferner wird erfindungsgemäß das Nahfeldlicht, das an der Informationseinheit des Informationsaufzeichnungsmediums erzeugt wird, durch die Wiedergabesonde gestreut, Flüsse des reflektieren und gestreuten Lichts werden an mindestens zwei Positionen symmetrisch zueinander in Bezug auf den vorderen Endabschnitt der Wiedergabesonde erkannt, die Position der Wiedergabesonde wird dem Erkennungssignal entsprechend gesteuert, und dadurch kann eine Nachführregelung unter Verwendung des Nahfeldlichts mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
  • Ferner wird erfindungsgemäß das Nahfeldlicht, das an der Informationseinheit des Informationsaufzeichnungsmediums erzeugt wird, durch die Wiedergabesonde gestreut, Flüsse des reflektieren und gestreuten Lichts werden durch das erste und das zweite Lichterkennungsmittel erkannt, die an mindestens zwei Positionen symmetrisch zueinander in Bezug auf die Mittelachse der sehr kleinen Apertur angeordnet sind, das Differentialsignal, das die Differenz zwischen dem ersten Erkennungssignal, das vom ersten Lichterkennungsmittel erkannt und ausgegeben wird, und dem zweiten Erkennungssignal angibt, das von zweiten Lichterkennungsmittel erkannt und ausgegeben wird, wird durch das Differenzberechnungsmittel geformt, die Positionssteuerung der Wiedergabesonde kann vom Wiedergabesonden-Positionssteuermittel dem Differentialsignal entsprechend durchgeführt werden, und dadurch kann unter Verwendung des Nahfeldlichts eine Nachführregelung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Ferner kann das Wiedergabesignal geformt werden, indem vom Wiedergabesignalformungsmittel der Vorgang des Addierens des ersten Erkennungssignal und des zweiten Erkennungssignals durchgeführt wird, und dadurch kann gleichzeitig die Information wiedergegeben werden.
  • Ferner ist die Wiedergabesonde erfindungsgemäß in der keilartigen Form geformt, und durch die Reflektion des Nahfeldlichts, das an der Informationseinheit des Informationsaufzeichnungsmediums erzeugt wird, durch die zwei geneigten Flächen, aus denen die keilartigen Form besteht, können den Flüssen des reflektierten und gestreuten Lichts Richtungen verliehen werden, und dadurch kann die Differenz zwischen den Lichtstärken der Flüsse reflektierten Lichts zusätzlich erhöht werden, und die Nachführregelung mit hoher Genauigkeit und hoher Zuverlässigkeit kann unter Verwendung des Nahfeldlichts durchgeführt werden. Ferner kann durch das reflektierte Licht das Wiedergabesignal mit ausreichend großer Lichtstärke erzeugt werden.

Claims (12)

  1. Informationsaufzeichnungsmedium (3), wobei Information, die durch eine Wiedergabesonde (1) wiederzugeben ist, die mit einer sehr kleinen Apertur (2) zur Formung von Nahfeldlicht (11) versehen ist, auf einer Oberfläche des Mediums (3) geformt ist; wobei eine Informationseinheit aus einer Struktur besteht, in welcher geneigte Seiten oder gekrümmte Seiten symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung vorgesehen sind und die linken und rechten geneigten Seiten sich einander überschneiden oder die linken und rechten gekrümmten Seiten sich miteinander decken.
  2. Informationsaufzeichnungsmedium (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einem Abschnitt orthogonal zur Leserichtung in einer dreieckigen Form besteht.
  3. Informationsaufzeichnungsmedium (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einem Abschnitt orthogonal zur Leserichtung in einer halbkreisförigen Form besteht.
  4. Informationsaufzeichnungsmedium (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einer Wölbung relativ zu einer Oberfläche des Mediums besteht.
  5. Informationsaufzeichnungsmedium (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationseinheit aus einer Vertiefung relativ zu einer Oberfläche des Mediums besteht.
  6. Informationsaufzeichnungsmedium (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine reflektierende Metallschicht auf der Oberfläche des Mediums geformt ist.
  7. Informationswiedergabegerät zur Informationswiedergabe durch eine Wiedergabesonde (1), die mit einer sehr kleinen Apertur (2) zur Formung von Nahfeldlicht (11) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: ein Informationsaufzeichnungsmedium, in welchem eine Informationseinheit aus einer Struktur besteht, in der geneigte Seiten oder gekrümmte Seiten symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung vorgesehen sind und die linken und rechten geneigten Seiten sich einander überschneiden oder die linken und rechten gekrümmten Seiten sich miteinander decken; und ein Steuergerät (22) zum Erkennen der Flüsse aus reflektiertem und gestreutem Licht (13, 14), die erzeugt werden, indem das Nahfeldlicht (11) an mindestens zwei Stellen, die in Bezug auf eine Mittelachse der sehr kleinen Apertur (2) relativ zueinander symmetrisch sind, entlang der Leserichtung von der Informationseinheit gestreut wird, und zum Steuern einer Position der Wiedergabesonde (1) einem erkannten Signal entsprechend.
  8. Informationswiedergabegerät zur Informationswiedergabe durch eine Wiedergabesonde (1), die mit einer sehr kleinen Apertur (2) zur Formung von Nahfeldlicht (11) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: ein Informationsaufzeichnungsmedium, in welchem eine Informationseinheit aus einer Struktur besteht, in der geneigte Seiten oder gekrümmte Seiten symmetrisch in einer linken und rechten Richtung relativ zu einer Leserichtung vorgesehen sind und die linken und rechten geneigten Seiten sich einander überschneiden oder die linken und rechten gekrümmten Seiten sich miteinander decken; und ein erstes und zweites Lichterkennungsmittel (6, 7), die in der linken und rechten Richtung relativ zu einer Mittelachse der sehr kleinen Apertur (2) entlang der Leserichtung symmetrisch zueinander angeordnet sind, um Flüsse aus reflektiertem und gestreutem Licht (13, 14) zu erkennen, die durch Streuung des Nahfeldlichts (11) durch die Informationseinheit erzeugt werden, und erkannte Signale auszugeben; Differenzberechnungsmittel (20) um eine Differenz zwischen einem ersten Signal, das vom ersten Lichterkennungsmittel (6) ausgegeben wird, und einem zweiten Signal, das vom zweiten Lichterkennungsmittel (7) ausgegeben wird, zu berechnen und ein Differentialsignal auszugeben; Wiedergabesonde (1)-Positionssteuermittel (22), um eine Position der Wiedergabesonde (1) dem Differentialsignal entsprechend zu steuern; und Wiedergabesignalformungsmittel (23), um das erste erkannte Signal und das zweite erkannte Signal durch Berechnung zu addieren und ein Wiedergabesignal zu formen.
  9. Informationsaufzeichnungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde (1) eine Lichtleitfaser umfasst, die mit einer sehr kleinen Apertur (2) an ihrer Vorderseite versehen ist.
  10. Informationswiedergabegerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde (1) eine Sonde vom Auslegertyp ist, der mit einer sehr kleinen Apertur (2) an seinem vorspringenden Abschnitt versehen ist.
  11. Informationsaufzeichnungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde (1) eine plane Sonde (40) ist, ein planes Substrat umfasst, das geformt wird, indem ein Loch in Form eines umgekehrten Kegels gebohrt wird, um die sehr kleine Apertur (2) durch einen oberen Abschnitt davon zu bilden, und die ersten und zweiten Lichterkennungsmittel (41, 42) am planen Substrat angeordnet werden.
  12. Informationswiedergabegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedergabesonde (1) die plane Sonde (40) ist, der mit einem dritten und einem vierten Lichterkennungsmittel (43, 44) angeordnet ist, um die Flüsse des reflektierten und gestreuten Lichts in der Nachbarschaft der sehr kleinen Apertur (2) zu erkennen.
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