JPH087323A - 光ヘッドおよび光情報記録再生装置 - Google Patents
光ヘッドおよび光情報記録再生装置Info
- Publication number
- JPH087323A JPH087323A JP6135368A JP13536894A JPH087323A JP H087323 A JPH087323 A JP H087323A JP 6135368 A JP6135368 A JP 6135368A JP 13536894 A JP13536894 A JP 13536894A JP H087323 A JPH087323 A JP H087323A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical information
- information recording
- semiconductor laser
- diffraction grating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1387—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超高密度でかつ小型の光情報記録再生装置を
提供する。 【構成】 半導体レーザ（１）、光検出器（２）、エバ
ネセント光発生用プローブ（３）が、浮上スライダ
（６）上に搭載されている。プローブにより発生させら
れたエバネセント光（４）により、情報を媒体（８）に
記録する。情報再生時には、半導体レーザの電流値をし
きい値でバイアスし、Ｓ／Ｎを向上する。 【効果】 記録密度１０から１００ギガビット／平方イ
ンチの小型かつ簡素な光情報記録再生装置を構成でき
る。
提供する。 【構成】 半導体レーザ（１）、光検出器（２）、エバ
ネセント光発生用プローブ（３）が、浮上スライダ
（６）上に搭載されている。プローブにより発生させら
れたエバネセント光（４）により、情報を媒体（８）に
記録する。情報再生時には、半導体レーザの電流値をし
きい値でバイアスし、Ｓ／Ｎを向上する。 【効果】 記録密度１０から１００ギガビット／平方イ
ンチの小型かつ簡素な光情報記録再生装置を構成でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置、及び
それを用いた光情報処理装置にかかわる。
それを用いた光情報処理装置にかかわる。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置は、これまで大容量の可
換媒体として注目されてきた。しかし、最近の磁気ディ
スク装置の急速な大容量化の進展により、記録密度は１
ギガビット／平方インチと、ほぼ同等となり、また、そ
の大容量化の進展速度の差から、ここ数年で、記録密度
の点で磁気ディスク装置に追い抜かれるのは確実な状況
となっている。
換媒体として注目されてきた。しかし、最近の磁気ディ
スク装置の急速な大容量化の進展により、記録密度は１
ギガビット／平方インチと、ほぼ同等となり、また、そ
の大容量化の進展速度の差から、ここ数年で、記録密度
の点で磁気ディスク装置に追い抜かれるのは確実な状況
となっている。
【０００３】従来、光ディスク装置の高密度化は、使用
する半導体レーザ光の短波長化、微小な情報記録マーク
を形成する技術、および光スポット径より小さい情報記
録マークを精度よく再生する技術の３つの方向から推進
されてきた。第１のアプローチについては、最近II−VI
族の半導体による緑色レーザの室温連続発振、ガリウム
・窒素系のIII−Ｖ族半導体による青色発光ダイオード
の製品化など画期的な進歩があり、第２、第３のアプロ
ーチも着実な進歩を遂げているが、これらを総合しても
やっと１けたの記録密度向上がはかれる程度であると推
定されている。この根本的な原因は、光の回折現象によ
り、光を光の波長より小さくすることができないためで
ある。
する半導体レーザ光の短波長化、微小な情報記録マーク
を形成する技術、および光スポット径より小さい情報記
録マークを精度よく再生する技術の３つの方向から推進
されてきた。第１のアプローチについては、最近II−VI
族の半導体による緑色レーザの室温連続発振、ガリウム
・窒素系のIII−Ｖ族半導体による青色発光ダイオード
の製品化など画期的な進歩があり、第２、第３のアプロ
ーチも着実な進歩を遂げているが、これらを総合しても
やっと１けたの記録密度向上がはかれる程度であると推
定されている。この根本的な原因は、光の回折現象によ
り、光を光の波長より小さくすることができないためで
ある。
【０００４】この限界を打ち破り、記録密度を現状より
２桁向上する方法として、近接場（エバネセント場）を
利用した光記録再生方法が注目されている。例えば、ア
プライド・フィジクス・レターズ、６１巻、２号の１４
２頁から１４４頁（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｓ，Ｖｏｌ．６２，Ｎｏ．２，ｐｐ．１４２
−１４４，１９９２）に記載されているように、光ファ
イバの先端をコーン状に加工し、その先端の数１０ｎｍ
の領域以外を金属の被膜で覆ったプローブを作製し、こ
れをピエゾ素子を用いた精密アクチュエータに搭載して
位置を制御して、直径６０ｎｍの記録マークをプラチナ
／コバルトの多層膜上に記録再生した例が報告されてい
る（図５）。この例の場合、記録密度は４５ギガビット
／平方インチに達し、現状の約５０倍とすることができ
る。更に最近、アプライド・フィジクス・レターズ、６
３巻、２６号の３５５０頁から３５５２頁（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｓ，Ｖｏｌ．６３，
Ｎｏ．２６，ｐｐ．３５５０−３５５２，１９９３）に
は、上記光ファイバとしてネオジウムがドープされてい
るものを用い、レーザ発振を利用してＳ／Ｎ比を向上し
た例が報告されている。
２桁向上する方法として、近接場（エバネセント場）を
利用した光記録再生方法が注目されている。例えば、ア
プライド・フィジクス・レターズ、６１巻、２号の１４
２頁から１４４頁（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｓ，Ｖｏｌ．６２，Ｎｏ．２，ｐｐ．１４２
−１４４，１９９２）に記載されているように、光ファ
イバの先端をコーン状に加工し、その先端の数１０ｎｍ
の領域以外を金属の被膜で覆ったプローブを作製し、こ
れをピエゾ素子を用いた精密アクチュエータに搭載して
位置を制御して、直径６０ｎｍの記録マークをプラチナ
／コバルトの多層膜上に記録再生した例が報告されてい
る（図５）。この例の場合、記録密度は４５ギガビット
／平方インチに達し、現状の約５０倍とすることができ
る。更に最近、アプライド・フィジクス・レターズ、６
３巻、２６号の３５５０頁から３５５２頁（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｓ，Ｖｏｌ．６３，
Ｎｏ．２６，ｐｐ．３５５０−３５５２，１９９３）に
は、上記光ファイバとしてネオジウムがドープされてい
るものを用い、レーザ発振を利用してＳ／Ｎ比を向上し
た例が報告されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は以下のような課題がある。
は以下のような課題がある。
【０００６】まず第一に、信号レベルが小さいことがあ
げられる。上記第２の従来例では、金の薄膜を成膜した
ガラス基板上にプローブを接近させ、１０ｎｍ程度基板
表面と垂直方向にプローブを移動させることで、約３０
％の強度変調シグナルを検出しているが、検出パワー
は、入射光４５ｍＷに対し０．３ｍＷと小さい。
げられる。上記第２の従来例では、金の薄膜を成膜した
ガラス基板上にプローブを接近させ、１０ｎｍ程度基板
表面と垂直方向にプローブを移動させることで、約３０
％の強度変調シグナルを検出しているが、検出パワー
は、入射光４５ｍＷに対し０．３ｍＷと小さい。
【０００７】第２に、ファイバレーザの緩和周波数が９
２KHzと極めて小さく、高速な情報転送が困難であるこ
とがあげられる。
２KHzと極めて小さく、高速な情報転送が困難であるこ
とがあげられる。
【０００８】第３に、基板とプローブの距離をスキャニ
ング・フォース顕微鏡を用いて、極めて精密に制御する
必要があるため、例えば光情報を記録したディスクを高
速に回転した場合、ディスクの偏心によって生じる高い
周波数の基板とプローブの距離の変動を制御しきれない
という問題がある。
ング・フォース顕微鏡を用いて、極めて精密に制御する
必要があるため、例えば光情報を記録したディスクを高
速に回転した場合、ディスクの偏心によって生じる高い
周波数の基板とプローブの距離の変動を制御しきれない
という問題がある。
【０００９】第４に、上記従来例では情報を記録する際
の光強度の変調を、音響光学効果を用いた偏向器で行う
ため、数１０ＭＨｚ以上の変調が困難であるという問題
がある。
の光強度の変調を、音響光学効果を用いた偏向器で行う
ため、数１０ＭＨｚ以上の変調が困難であるという問題
がある。
【００１０】第５に、上記従来例では光ビームを記録ト
ラックに追従させるトラッキングサーボの方法がなく、
実用的な光情報記録再生装置が構成できないという問題
がある。
ラックに追従させるトラッキングサーボの方法がなく、
実用的な光情報記録再生装置が構成できないという問題
がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の各課題を解決する
ために以下の手段を採用した。
ために以下の手段を採用した。
【００１２】まず、レーザ共振器としゲインの高い半導
体レーザを採用し、半導体レーザと、半導体レーザの一
方向のミラーから出射するレーザ光を検出する検出器と
からなる光ヘッドに、上記ミラーと反対側端面に、エバ
ネセント光を発生させる手段が設置する。また、上記光
ヘッドにおいて、エバネセント光を発生させる手段とし
て、円錐形状の誘電体プローブを採用する。あるいは、
上記光ヘッドにおいて、エバネセント光を発生させる手
段として、前記半導体レーザ光の波長以下の周期を有す
る同心円状の等周期の回折格子を採用する。さらに回折
格子が、回折格子の中心に向かう方向にブレーズ化され
ており、かつその中心においてブレーズ方向が反転して
いるものとする。あるいはまた上記光ヘッドにおいて、
エバネセント光を発生させる手段として、光軸に垂直方
向断面が楕円形状の錐形状の誘電体プローブを採用す
る。あるいは上記光ヘッドにおいて、エバネセント光を
発生させる手段として、前記半導体レーザないし固体レ
ーザ光の波長以下の周期を有する１次元方向の等周期の
回折格子であって、その中心線において位相が１８０度
反転している回折格子を採用する。さらにまた回折格子
がブレーズ化されており、かつその中心線においてブレ
ーズ方向が反転しているものとする。
体レーザを採用し、半導体レーザと、半導体レーザの一
方向のミラーから出射するレーザ光を検出する検出器と
からなる光ヘッドに、上記ミラーと反対側端面に、エバ
ネセント光を発生させる手段が設置する。また、上記光
ヘッドにおいて、エバネセント光を発生させる手段とし
て、円錐形状の誘電体プローブを採用する。あるいは、
上記光ヘッドにおいて、エバネセント光を発生させる手
段として、前記半導体レーザ光の波長以下の周期を有す
る同心円状の等周期の回折格子を採用する。さらに回折
格子が、回折格子の中心に向かう方向にブレーズ化され
ており、かつその中心においてブレーズ方向が反転して
いるものとする。あるいはまた上記光ヘッドにおいて、
エバネセント光を発生させる手段として、光軸に垂直方
向断面が楕円形状の錐形状の誘電体プローブを採用す
る。あるいは上記光ヘッドにおいて、エバネセント光を
発生させる手段として、前記半導体レーザないし固体レ
ーザ光の波長以下の周期を有する１次元方向の等周期の
回折格子であって、その中心線において位相が１８０度
反転している回折格子を採用する。さらにまた回折格子
がブレーズ化されており、かつその中心線においてブレ
ーズ方向が反転しているものとする。
【００１３】さらに上記光ヘッドと光情報記録媒体から
なる光情報記録再生装置を構成する。さらに上記光情報
記録再生装置において、光情報記録媒体に照射する半導
体レーザの電流オン時の注入電流をしきい電流値より十
分大きく設定し、かつ半導体レーザ注入電流をオン・オ
フすることによって光情報媒体に情報を記録する。さら
にまた、光情報記録媒体に照射する半導体レーザの注入
電流をしきい電流値もしくはその近傍に設定し、光照射
された光情報記録媒体の情報の有無によって生じる半導
体レーザの発振状態の変化を、前記光検出器によって検
出する。さらにまた半導体レーザの縦モードをマルチモ
ード化する構造、あるいは手段を備え、ノイズを低減す
る。
なる光情報記録再生装置を構成する。さらに上記光情報
記録再生装置において、光情報記録媒体に照射する半導
体レーザの電流オン時の注入電流をしきい電流値より十
分大きく設定し、かつ半導体レーザ注入電流をオン・オ
フすることによって光情報媒体に情報を記録する。さら
にまた、光情報記録媒体に照射する半導体レーザの注入
電流をしきい電流値もしくはその近傍に設定し、光照射
された光情報記録媒体の情報の有無によって生じる半導
体レーザの発振状態の変化を、前記光検出器によって検
出する。さらにまた半導体レーザの縦モードをマルチモ
ード化する構造、あるいは手段を備え、ノイズを低減す
る。
【００１４】さらにまた、上記光情報記録再生装置にお
いて、上記半導体レーザ、光検出器、および誘電体光プ
ローブないし回折格子を浮上スライダ上に搭載し、エア
浮上させることにより、高速のディスク回転に追従でき
る装置とする。
いて、上記半導体レーザ、光検出器、および誘電体光プ
ローブないし回折格子を浮上スライダ上に搭載し、エア
浮上させることにより、高速のディスク回転に追従でき
る装置とする。
【００１５】さらに、上記光情報記録再生装置におい
て、光情報記録媒体の一部分にトラッキングを行うため
のウォブルピットを設けるとともに、上記ウォブルピッ
トからの光強度を検出し、該検出信号を用いてサンプル
トラッキングを行って、トラッキングサーボ制御を行
う。さらにまた、上記光情報記録再生装置において、上
記光記録媒体に照射される光ビームの寸法が、該光記録
情報媒体の周方向と周方向と垂直な方向で異なるように
し、さらに前記光ビ−ムの該光記録情報媒体の周方向の
寸法ａと周方向と垂直な方向の寸法ｂの比ａ／ｂが５以
上として、周方向と垂直な方向には記録密度を大きく詰
めず、かつ周方向に大きく詰める方式として、サーボを
容易にする。さらにまた、上記光ビームを上記断面が楕
円形状の誘電体光プローブないし１次元的な回折格子で
形成する。
て、光情報記録媒体の一部分にトラッキングを行うため
のウォブルピットを設けるとともに、上記ウォブルピッ
トからの光強度を検出し、該検出信号を用いてサンプル
トラッキングを行って、トラッキングサーボ制御を行
う。さらにまた、上記光情報記録再生装置において、上
記光記録媒体に照射される光ビームの寸法が、該光記録
情報媒体の周方向と周方向と垂直な方向で異なるように
し、さらに前記光ビ−ムの該光記録情報媒体の周方向の
寸法ａと周方向と垂直な方向の寸法ｂの比ａ／ｂが５以
上として、周方向と垂直な方向には記録密度を大きく詰
めず、かつ周方向に大きく詰める方式として、サーボを
容易にする。さらにまた、上記光ビームを上記断面が楕
円形状の誘電体光プローブないし１次元的な回折格子で
形成する。
【００１６】
【作用】上記の各手段は各課題に対し以下のように作用
する。
する。
【００１７】まず、レーザ共振器としゲインの高い半導
体レーザを採用し、半導体レーザと、半導体レーザの一
方向のミラーから出射するレーザ光を検出する検出器と
からなる光ヘッドに、上記ミラーと反対側端面に、エバ
ネセント光を発生させる手段が設置することにより、該
エバネセント光と光情報記録媒体の相互作用の変化によ
って生じた僅かの変化を増幅し、大きな光出力変化とし
て取りだすことができる。また、上記光ヘッドにおい
て、エバネセント光を発生させる手段として、円錐形状
の誘電体プローブ、あるいは、上前記半導体レーザ光の
波長以下の周期を有する同心円状の等周期の回折格子、
特に回折格子の中心に向かう方向にブレーズ化されてお
り、かつその中心においてブレーズ方向が反転している
ものを採用することにより、エバネセント光と光情報記
録媒体との相互作用を増大させ、検出信号を増加せしめ
る。あるいはまた上記光ヘッドにおいて、エバネセント
光を発生させる手段として、光軸に垂直方向断面が楕円
形状の錐形状の誘電体プローブあるいは、前記半導体レ
ーザないし固体レーザ光の波長以下の周期を有する１次
元方向の等周期の回折格子であって、その中心線におい
て位相が１８０度反転している回折格子、特に回折格子
がブレーズ化されており、かつその中心線においてブレ
ーズ方向が反転しているものを採用することにより、ビ
ーム径の縦横比が異なるエバネセント光を発生せしめ
る。
体レーザを採用し、半導体レーザと、半導体レーザの一
方向のミラーから出射するレーザ光を検出する検出器と
からなる光ヘッドに、上記ミラーと反対側端面に、エバ
ネセント光を発生させる手段が設置することにより、該
エバネセント光と光情報記録媒体の相互作用の変化によ
って生じた僅かの変化を増幅し、大きな光出力変化とし
て取りだすことができる。また、上記光ヘッドにおい
て、エバネセント光を発生させる手段として、円錐形状
の誘電体プローブ、あるいは、上前記半導体レーザ光の
波長以下の周期を有する同心円状の等周期の回折格子、
特に回折格子の中心に向かう方向にブレーズ化されてお
り、かつその中心においてブレーズ方向が反転している
ものを採用することにより、エバネセント光と光情報記
録媒体との相互作用を増大させ、検出信号を増加せしめ
る。あるいはまた上記光ヘッドにおいて、エバネセント
光を発生させる手段として、光軸に垂直方向断面が楕円
形状の錐形状の誘電体プローブあるいは、前記半導体レ
ーザないし固体レーザ光の波長以下の周期を有する１次
元方向の等周期の回折格子であって、その中心線におい
て位相が１８０度反転している回折格子、特に回折格子
がブレーズ化されており、かつその中心線においてブレ
ーズ方向が反転しているものを採用することにより、ビ
ーム径の縦横比が異なるエバネセント光を発生せしめ
る。
【００１８】さらに上記光ヘッドと光情報記録媒体から
なる光情報記録再生装置を構成し、さらに上記光情報記
録再生装置において、光情報記録媒体に照射する半導体
レーザの電流オン時の注入電流をしきい電流値より十分
大きく設定し、かつ半導体レーザ注入電流をオン・オフ
することによって光情報媒体に情報を記録することによ
り、高周波数の記録を可能とし、記録速度をも大幅に増
加させしめる。また、光情報記録媒体に照射する半導体
レーザの注入電流をしきい電流値もしくはその近傍に設
定し、光照射された光情報記録媒体の情報の有無によっ
て生じる半導体レーザの発振状態の変化を、前記光検出
器によって検出する方式を採用することにより、検出信
号の振幅を大幅に増加せしめる。さらにまた半導体レー
ザの縦モードをマルチモード化する構造、あるいは手段
を備えることにより、ノイズを低減する。
なる光情報記録再生装置を構成し、さらに上記光情報記
録再生装置において、光情報記録媒体に照射する半導体
レーザの電流オン時の注入電流をしきい電流値より十分
大きく設定し、かつ半導体レーザ注入電流をオン・オフ
することによって光情報媒体に情報を記録することによ
り、高周波数の記録を可能とし、記録速度をも大幅に増
加させしめる。また、光情報記録媒体に照射する半導体
レーザの注入電流をしきい電流値もしくはその近傍に設
定し、光照射された光情報記録媒体の情報の有無によっ
て生じる半導体レーザの発振状態の変化を、前記光検出
器によって検出する方式を採用することにより、検出信
号の振幅を大幅に増加せしめる。さらにまた半導体レー
ザの縦モードをマルチモード化する構造、あるいは手段
を備えることにより、ノイズを低減する。
【００１９】さらにまた、上記光情報記録再生装置にお
いて、上記半導体レーザ、光検出器、および誘電体光プ
ローブないし回折格子を浮上スライダ上に搭載し、エア
浮上させることにより、高速のディスク回転に追従でき
るようにし、現在の磁気ディスク装置上に搭載できるよ
うにして、装置化を容易にする。
いて、上記半導体レーザ、光検出器、および誘電体光プ
ローブないし回折格子を浮上スライダ上に搭載し、エア
浮上させることにより、高速のディスク回転に追従でき
るようにし、現在の磁気ディスク装置上に搭載できるよ
うにして、装置化を容易にする。
【００２０】さらに、上記光情報記録再生装置におい
て、光情報記録媒体の一部分にトラッキングを行うため
のウォブルピットを設けるとともに、上記ウォブルピッ
トからの光強度を検出し、該検出信号を用いてサンプル
トラッキングを行って、トラッキングサーボ制御を行う
ことを可能として、現在の磁気ディスク装置上に搭載で
きるようにし、装置化を容易にする。。さらにまた、上
記光記録媒体に照射される光ビ−ムの寸法が、該光記録
情報媒体の周方向と周方向と垂直な方向で異なるように
し、さらに前記光ビ−ムの該光記録情報媒体の周方向の
寸法ａと周方向と垂直な方向の寸法ｂの比ａ／ｂが５以
上として、周方向と垂直な方向には記録密度を大きく詰
めず、かつ周方向に大きく詰める方式とすることで、上
記のサンプルトラッキング用のプリピットの形成を容易
とするとともに、サーボ動作の精度を緩和し、実用化を
容易にする。さらにまた、上記光ビームを上記断面が楕
円形状の誘電体光プローブないし１次元的な回折格子で
形成することにより、上記のサーボで使用するにふさわ
しい非対称形状の光ビームを容易に形成できる。
て、光情報記録媒体の一部分にトラッキングを行うため
のウォブルピットを設けるとともに、上記ウォブルピッ
トからの光強度を検出し、該検出信号を用いてサンプル
トラッキングを行って、トラッキングサーボ制御を行う
ことを可能として、現在の磁気ディスク装置上に搭載で
きるようにし、装置化を容易にする。。さらにまた、上
記光記録媒体に照射される光ビ−ムの寸法が、該光記録
情報媒体の周方向と周方向と垂直な方向で異なるように
し、さらに前記光ビ−ムの該光記録情報媒体の周方向の
寸法ａと周方向と垂直な方向の寸法ｂの比ａ／ｂが５以
上として、周方向と垂直な方向には記録密度を大きく詰
めず、かつ周方向に大きく詰める方式とすることで、上
記のサンプルトラッキング用のプリピットの形成を容易
とするとともに、サーボ動作の精度を緩和し、実用化を
容易にする。さらにまた、上記光ビームを上記断面が楕
円形状の誘電体光プローブないし１次元的な回折格子で
形成することにより、上記のサーボで使用するにふさわ
しい非対称形状の光ビームを容易に形成できる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００２２】図１は本発明の一実施例である。波長８３
０ｎｍの半導体レーザで発生させられた光は、レーザ後
方に設置された光検出器２でその出力をモニタされる。
一方半導体レーザの他方の端面には、格子の断面形状が
ブレーズ形状をしたフレネルレンズ３をはりつける。接
着に用いる接着剤、およびフレネルレンズを形成する材
料の波長８３０ｎｍにおける屈折率は、半導体レーザ１
とフレネルレンズ３の間における反射を防止する必要が
ある。フレネルレンズの周期を、レーザ光波長８３０ｎ
ｍ以下とするとエバネセント光４を発生することができ
る。発生されたエバネセント光は、基板７上に形成され
た相変化記録媒体８と相互作用し、光記録ドメイン１０
を形成する。また情報再生時には、半導体レーザの注入
電流を略しきい値まで落とし、記録情報の再生を行う。
上記の光記録により、媒体の反射率が変化しているの
で、記録媒体とエバネセント光の相互作用の大きさが変
化し、その結果、レーザ共振器の反射率が変化する。こ
の僅かな変化がレーザ共振器により大きく増幅され、共
振器からのレーザ光５のパワーが大きく変調される。こ
の信号光５は、光検出器２に導かれて検出される。さら
に、半導体レーザ１、光検出器２、およびフレネルレン
ズ３を、浮上スライダ６上に搭載して、光情報記録媒体
とプローブの距離を一定距離に保つ。
０ｎｍの半導体レーザで発生させられた光は、レーザ後
方に設置された光検出器２でその出力をモニタされる。
一方半導体レーザの他方の端面には、格子の断面形状が
ブレーズ形状をしたフレネルレンズ３をはりつける。接
着に用いる接着剤、およびフレネルレンズを形成する材
料の波長８３０ｎｍにおける屈折率は、半導体レーザ１
とフレネルレンズ３の間における反射を防止する必要が
ある。フレネルレンズの周期を、レーザ光波長８３０ｎ
ｍ以下とするとエバネセント光４を発生することができ
る。発生されたエバネセント光は、基板７上に形成され
た相変化記録媒体８と相互作用し、光記録ドメイン１０
を形成する。また情報再生時には、半導体レーザの注入
電流を略しきい値まで落とし、記録情報の再生を行う。
上記の光記録により、媒体の反射率が変化しているの
で、記録媒体とエバネセント光の相互作用の大きさが変
化し、その結果、レーザ共振器の反射率が変化する。こ
の僅かな変化がレーザ共振器により大きく増幅され、共
振器からのレーザ光５のパワーが大きく変調される。こ
の信号光５は、光検出器２に導かれて検出される。さら
に、半導体レーザ１、光検出器２、およびフレネルレン
ズ３を、浮上スライダ６上に搭載して、光情報記録媒体
とプローブの距離を一定距離に保つ。
【００２３】発生させられるエバネセント光のスポット
の強度分布は数１で表される。
の強度分布は数１で表される。
【００２４】
【数１】
【００２５】このゼロ次ベッセル関数のメインローブの
半値全幅を与える半径ｒは、ｒ≒０．２Λで与えられる
から、回折格子の周期を小さくすればするほど分解能が
上がる。例えば周期０．５μｍの回折格子を形成すれ
ば、その分解能は、直径０．１μｍとなり、記録密度と
して２０ギガビット／平方インチ以上が可能となる。
半値全幅を与える半径ｒは、ｒ≒０．２Λで与えられる
から、回折格子の周期を小さくすればするほど分解能が
上がる。例えば周期０．５μｍの回折格子を形成すれ
ば、その分解能は、直径０．１μｍとなり、記録密度と
して２０ギガビット／平方インチ以上が可能となる。
【００２６】さらに、本実施例によれば大幅な光ヘッド
の小型化が可能である。従来は、図８のように、プロー
ブとして光ファイバを用いていたため、装置がきわめて
大規模であった。しかし本発明では、小型の半導体レー
ザ１、光検出器２、およびフレネルレンズ３が、浮上ス
ライダ６上に搭載されており、その大きさは現状の磁気
ディスクと変わらない、きわめて小さいものとすること
が可能である。
の小型化が可能である。従来は、図８のように、プロー
ブとして光ファイバを用いていたため、装置がきわめて
大規模であった。しかし本発明では、小型の半導体レー
ザ１、光検出器２、およびフレネルレンズ３が、浮上ス
ライダ６上に搭載されており、その大きさは現状の磁気
ディスクと変わらない、きわめて小さいものとすること
が可能である。
【００２７】次に、エバネセント光発生に用いるプロー
ブについて説明する。
ブについて説明する。
【００２８】図２は、本発明の第１の実施例で用いたフ
レネルレンズ型のプローブである。前記プローブは、基
板２１上に形成された等周期のブレーズ型回折格子で構
成されている。入射した光２３は、ブレーズ型回折格子
によって回折されプローブ中心へ集められる。回折格子
の周期Λが波長以下の場合、回折した光はプローブの外
に進行することができず、大部分は反射光２５となる
が、一部は０次のベッセル関数型のエバネセント光４と
なり、プローブの外へしみだす。プローブの十分近くに
光情報記録媒体が存在すると、前記局在化したエバネセ
ント光と光情報記録媒体が相互作用をおこし、実効的に
反射率が変動する。
レネルレンズ型のプローブである。前記プローブは、基
板２１上に形成された等周期のブレーズ型回折格子で構
成されている。入射した光２３は、ブレーズ型回折格子
によって回折されプローブ中心へ集められる。回折格子
の周期Λが波長以下の場合、回折した光はプローブの外
に進行することができず、大部分は反射光２５となる
が、一部は０次のベッセル関数型のエバネセント光４と
なり、プローブの外へしみだす。プローブの十分近くに
光情報記録媒体が存在すると、前記局在化したエバネセ
ント光と光情報記録媒体が相互作用をおこし、実効的に
反射率が変動する。
【００２９】図３は、上記第１実施例とは別の第２のエ
バネセント光発生用のプローブである。３３は光ファイ
バ、３１は化学エッチングなどで作製された円錐形のガ
ラスプローブ、３２は金属のコーテイング膜で、３１の
先端部分のみ、ガラスプローブが露出している。プロー
ブ３１の先端角θを小さくし、入射光３４をプローブの
円錐面で全反射させながら、プローブ先端へ導く。大部
分の光は、金属膜３２に吸収されるが、一部分が先端の
開口部からエバネセント波としてしみだし、光情報記録
媒体と相互作用する。本プローブの分解能は、開口部の
直径ａ程度である。現在５０ｎｍ程度の直径の開口が作
製可能であり、その場合の記録密度は、１００から１５
０ギガビット／平方インチと極めて大容量とすることが
できる。
バネセント光発生用のプローブである。３３は光ファイ
バ、３１は化学エッチングなどで作製された円錐形のガ
ラスプローブ、３２は金属のコーテイング膜で、３１の
先端部分のみ、ガラスプローブが露出している。プロー
ブ３１の先端角θを小さくし、入射光３４をプローブの
円錐面で全反射させながら、プローブ先端へ導く。大部
分の光は、金属膜３２に吸収されるが、一部分が先端の
開口部からエバネセント波としてしみだし、光情報記録
媒体と相互作用する。本プローブの分解能は、開口部の
直径ａ程度である。現在５０ｎｍ程度の直径の開口が作
製可能であり、その場合の記録密度は、１００から１５
０ギガビット／平方インチと極めて大容量とすることが
できる。
【００３０】図４は、１次元方向にのみ局在化したエバ
ネセント波を発生させる回折格子型プローブである。前
記プローブは、基板２１上に形成された等周期のブレー
ズ型回折格子４１で構成されている。ただし、格子形状
は同心円状ではなく、直線である。半導体レーザ１内で
は、光はほぼ活性層４３に閉じ込められて伝搬してい
る。前記導波光２３は、ブレーズ型回折格子によって回
折され２４のようにプローブ中心へ集められる。このと
き、回折格子の周期Λが波長以下の場合、回折した光は
プローブの外に進行することができず、大部分は反射光
２５となるが、一部は０次のベッセル関数型のエバネセ
ント光４２となり、プローブの外へしみだす。しかし、
図２の場合と異なり、回折格子が１次元であるため、回
折格子の格子ベクトル方向のみエバネセント光として局
在化し、格子ベクトルと垂直な方向のビームサイズはほ
ぼ活性層４３中を伝搬する光ビームと同一となる。例え
ば半導体レーザ１の活性層４３の厚さを０．１μｍとし
た場合、活性層の厚さ方向の光ビームサイズは、活性層
とクラッド層の屈折率差にもよるが、ほぼｂ＝０．５μ
ｍ程度となり、周期Λ＝０．５μｍの回折格子で、幅ａ
＝０．１μｍのエバネセント光を形成すれば、縦横比ａ
／ｂ＝５のビームが形成できる。このような光ビームを
用いれば、例えば後述のように、トラックピッチはそれ
ほどつまっておらず、かつディスク周方向には、大幅に
密度が向上した光情報記録再生装置が構成できる。
ネセント波を発生させる回折格子型プローブである。前
記プローブは、基板２１上に形成された等周期のブレー
ズ型回折格子４１で構成されている。ただし、格子形状
は同心円状ではなく、直線である。半導体レーザ１内で
は、光はほぼ活性層４３に閉じ込められて伝搬してい
る。前記導波光２３は、ブレーズ型回折格子によって回
折され２４のようにプローブ中心へ集められる。このと
き、回折格子の周期Λが波長以下の場合、回折した光は
プローブの外に進行することができず、大部分は反射光
２５となるが、一部は０次のベッセル関数型のエバネセ
ント光４２となり、プローブの外へしみだす。しかし、
図２の場合と異なり、回折格子が１次元であるため、回
折格子の格子ベクトル方向のみエバネセント光として局
在化し、格子ベクトルと垂直な方向のビームサイズはほ
ぼ活性層４３中を伝搬する光ビームと同一となる。例え
ば半導体レーザ１の活性層４３の厚さを０．１μｍとし
た場合、活性層の厚さ方向の光ビームサイズは、活性層
とクラッド層の屈折率差にもよるが、ほぼｂ＝０．５μ
ｍ程度となり、周期Λ＝０．５μｍの回折格子で、幅ａ
＝０．１μｍのエバネセント光を形成すれば、縦横比ａ
／ｂ＝５のビームが形成できる。このような光ビームを
用いれば、例えば後述のように、トラックピッチはそれ
ほどつまっておらず、かつディスク周方向には、大幅に
密度が向上した光情報記録再生装置が構成できる。
【００３１】図５は、１次元方向にのみ局在化したエバ
ネセント波を発生させる誘電体プローブの例である。本
例では、光ファイバ３３の先端が楕円形の断面形状を有
するプローブ５１に加工する。その長軸ａ、短軸ｂの比
ａ／ｂを５とすることにより、上記の回折格子と同様の
ビームを形成することができる。
ネセント波を発生させる誘電体プローブの例である。本
例では、光ファイバ３３の先端が楕円形の断面形状を有
するプローブ５１に加工する。その長軸ａ、短軸ｂの比
ａ／ｂを５とすることにより、上記の回折格子と同様の
ビームを形成することができる。
【００３２】次に、本光情報記録再生装置の記録再生の
原理について説明する。
原理について説明する。
【００３３】図６は、本光ヘッドにおける半導体レーザ
の駆動状態を説明した図である。まず記録時には、注入
電流をしきい値電流より十分大きくバイアスし、光記録
に必要なレーザパワーとする。実際に必要な光パワー
は、プローブによって発生させられるエバネセントビー
ムの面積Ａおよびプローブと媒体の距離ｄによって、大
きく変動する。これを具体例で示す。
の駆動状態を説明した図である。まず記録時には、注入
電流をしきい値電流より十分大きくバイアスし、光記録
に必要なレーザパワーとする。実際に必要な光パワー
は、プローブによって発生させられるエバネセントビー
ムの面積Ａおよびプローブと媒体の距離ｄによって、大
きく変動する。これを具体例で示す。
【００３４】一般的なファブリ・ペロー型の半導体レー
ザにおける光パワーＰと注入電流Ｉの関係は、数２で表
わせる。
ザにおける光パワーＰと注入電流Ｉの関係は、数２で表
わせる。
【００３５】
【数２】
【００３６】ここで、光検出器側の出力光のスロープ効
率ηは数３で表わせる。
率ηは数３で表わせる。
【００３７】
【数３】
【００３８】一方、しきい電流値Ｉｔｈは数４で表わせ
る。
る。
【００３９】
【数４】
【００４０】本実施例で、Ｌ＝３００μｍ、αはＧａＡ
ｓを想定して１０（／ｃｍ）、Ｒ１＝０．１とする。前
記公知例によれば、図２ないし図３のプローブで、直径
１００ｎｍのエバネセント光を発生させる場合、ｄ＝５
０ｎｍとした場合の実効的なプローブ反射率Ｒ２は０．
０１であり、このとき、η＝０．２６７（Ｗ／Ａ）とな
る。また、ストライプ幅Ｗ＝５μｍ、ｄ＝０．１μｍと
し、ＧａＡｓを想定しているのでβ＝２３、Ｊ0＝４と
し、Γ＝０．５とすると、Ｉ0＝１０ｍＡ程度の漏れ電
流を考慮して、Ｉｔｈ＝３２．３（ｍＡ）となる。
ｓを想定して１０（／ｃｍ）、Ｒ１＝０．１とする。前
記公知例によれば、図２ないし図３のプローブで、直径
１００ｎｍのエバネセント光を発生させる場合、ｄ＝５
０ｎｍとした場合の実効的なプローブ反射率Ｒ２は０．
０１であり、このとき、η＝０．２６７（Ｗ／Ａ）とな
る。また、ストライプ幅Ｗ＝５μｍ、ｄ＝０．１μｍと
し、ＧａＡｓを想定しているのでβ＝２３、Ｊ0＝４と
し、Γ＝０．５とすると、Ｉ0＝１０ｍＡ程度の漏れ電
流を考慮して、Ｉｔｈ＝３２．３（ｍＡ）となる。
【００４１】上記プローブからのエバネセント光４の出
力光パワーは、検出器側の光出力に対し、ほぼ反射率比
分小さいので、そのスロープ効率η１＝０．０２６７
（Ｗ／Ａ）程度と推定できる。光情報記録媒体として相
変化媒体を想定した場合、現状の記録速度５０Ｍｂｐｓ
の条件では、記録パワー２０ｍＷが必要である。本実施
例では、波長７８０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．５５の
現行装置の記録光スポット面積１．５平方μｍに対し、
スポットサイズが０．００８平方μｍと約１／１８８で
あるから、記録パワーとして、約０．１ｍＷが必要とな
り、注入電流をしきい値電流より、約４ｍＡ大きなとこ
ろへ設定すればよい。また、記録に必要な５０Ｍｂｐｓ
以上の高速変調は、半導体レーザの強度の直接変調で実
現できる。したがって、公知例のような音響光学素子を
用いた変調器は不要となるだけでなく、将来の記録速度
の向上にも１Ｇｂｐｓ程度までは十分対応が可能とな
る。
力光パワーは、検出器側の光出力に対し、ほぼ反射率比
分小さいので、そのスロープ効率η１＝０．０２６７
（Ｗ／Ａ）程度と推定できる。光情報記録媒体として相
変化媒体を想定した場合、現状の記録速度５０Ｍｂｐｓ
の条件では、記録パワー２０ｍＷが必要である。本実施
例では、波長７８０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．５５の
現行装置の記録光スポット面積１．５平方μｍに対し、
スポットサイズが０．００８平方μｍと約１／１８８で
あるから、記録パワーとして、約０．１ｍＷが必要とな
り、注入電流をしきい値電流より、約４ｍＡ大きなとこ
ろへ設定すればよい。また、記録に必要な５０Ｍｂｐｓ
以上の高速変調は、半導体レーザの強度の直接変調で実
現できる。したがって、公知例のような音響光学素子を
用いた変調器は不要となるだけでなく、将来の記録速度
の向上にも１Ｇｂｐｓ程度までは十分対応が可能とな
る。
【００４２】一方上記プローブを用いた光ヘッドを用い
れば、再生にはさらに大きなメリットがある。再生時に
は、半導体レーザの注入電流はしきい値電流Ｉｔｈにバ
イアスする。すでに述べたように、本光ヘッドでは、図
７（ｂ）に示すように、半導体レーザ１の光検出器２側
のミラーと、光情報記録媒体の記録層８の間で共振器７
２が構成されている。情報ピット１０の有無により、媒
体の屈折率が変化する。その変化量は約５０％であり、
ピットの有無により、実効的な反射率はＲ２＝０．０１
から０．００５に変化する。このときしきい値電流は、
上記例の場合、Ｉｔｈ＝３２．３から３３．８に１．５
ｍＡ増える。そこで、上記バイアス電流を３３．８ｍＡ
に設定した場合、ピットがある場合の光出力は０．４ｍ
Ｗとなり、十分検出可能な値となる。実際は、自然放出
光のためしきい値電流においても光出力はゼロでないた
め、変調度は１００％とはならないが、公知例の３０％
に比べると大きな変調度が期待できる。また、半導体レ
ーザのキャリヤの緩和周波数は、ｎｓオーダであるか
ら、その応答周波数は１ＧＨｚ程度までは十分可能であ
り、公知例では不可能であった、高速再生、高速転送が
可能となる。
れば、再生にはさらに大きなメリットがある。再生時に
は、半導体レーザの注入電流はしきい値電流Ｉｔｈにバ
イアスする。すでに述べたように、本光ヘッドでは、図
７（ｂ）に示すように、半導体レーザ１の光検出器２側
のミラーと、光情報記録媒体の記録層８の間で共振器７
２が構成されている。情報ピット１０の有無により、媒
体の屈折率が変化する。その変化量は約５０％であり、
ピットの有無により、実効的な反射率はＲ２＝０．０１
から０．００５に変化する。このときしきい値電流は、
上記例の場合、Ｉｔｈ＝３２．３から３３．８に１．５
ｍＡ増える。そこで、上記バイアス電流を３３．８ｍＡ
に設定した場合、ピットがある場合の光出力は０．４ｍ
Ｗとなり、十分検出可能な値となる。実際は、自然放出
光のためしきい値電流においても光出力はゼロでないた
め、変調度は１００％とはならないが、公知例の３０％
に比べると大きな変調度が期待できる。また、半導体レ
ーザのキャリヤの緩和周波数は、ｎｓオーダであるか
ら、その応答周波数は１ＧＨｚ程度までは十分可能であ
り、公知例では不可能であった、高速再生、高速転送が
可能となる。
【００４３】次に、本発明における位置決め、サーボ技
術について説明する。公知例における光記録、再生は、
単に数１０ｎｍ離れた点に次々に情報ピットを記録、再
生したもので、従来の光情報記録再生装置のように、円
板の任意の位置に、記録トラックにそって情報を記録、
再生したものではない。そこで、本発明では以下のよう
にしてトラッキングを行う。まず、図８に示すように、
図４、ないし図５のプローブを用いてトラック方向（す
なわち円板の周方向）にはエバネセント光、それと垂直
な方向には、若干幅の広がった光ビーム４２を形成す
る。このビームの径の比は５：１以上であることが望ま
しい。ディスク８３には、プリピット８１があらかじめ
形成されているサーボ領域８４と、データ領域８５があ
る。プリピット８１はトラッグ中心から、その中心が左
右に一定距離ずれたところに配置された、ウォブルピッ
トである。この上を光ビームが走査された場合、もし光
４がトラック中心からずれていた場合、連続した２つの
プリピットからの信号にアンバランズが生じ、これらの
信号の差をとってトラッキング誤差信号とする。その場
合、前述のような光ビーム４２、例えばトラック方向の
ビーム径ａ＝０．１μｍ、それと垂直方向のビーム径ｂ
＝０．５μｍのものを用いれば、例えばトラックピッチ
０．５μｍとすることができ、これによりウォブルピッ
トのピット径を０．３μｍ程度とすることが可能とな
る。直径０．３μｍのプリピットであれば、現状も光デ
ィスク原盤の作製技術で十分作製可能であり、特別の技
術を用いずに大量のレプリカ円板を容易に作製すること
ができる。このときの記録密度としては約１０ギガビッ
ト／平方インチが可能である。光ビームの短径ａの値
は、周期の小さな回折格子プローブや、開口の小さい誘
電体プローブを使用すれば、さらに小さくできるので、
さらに数倍以上に記録密度向上も可能となる。本発明で
は、上記トラッキング誤差信号を用いてサンプル・トラ
ッキングにより、トラック上への光ビームの位置決めを
行う。また、通常の光情報記録再生装置とは異なり、円
板とプローブの距離は空気浮上で制御するため、いわゆ
るフォーカシング・サーボ動作は不要である。以上のよ
うに、本発明では位置決め方式が、極めて簡単となって
おり、超高密度の光情報記録再生装置に特有の、複雑な
位置決め、サーボを行う必要がないという特徴を持つ。
術について説明する。公知例における光記録、再生は、
単に数１０ｎｍ離れた点に次々に情報ピットを記録、再
生したもので、従来の光情報記録再生装置のように、円
板の任意の位置に、記録トラックにそって情報を記録、
再生したものではない。そこで、本発明では以下のよう
にしてトラッキングを行う。まず、図８に示すように、
図４、ないし図５のプローブを用いてトラック方向（す
なわち円板の周方向）にはエバネセント光、それと垂直
な方向には、若干幅の広がった光ビーム４２を形成す
る。このビームの径の比は５：１以上であることが望ま
しい。ディスク８３には、プリピット８１があらかじめ
形成されているサーボ領域８４と、データ領域８５があ
る。プリピット８１はトラッグ中心から、その中心が左
右に一定距離ずれたところに配置された、ウォブルピッ
トである。この上を光ビームが走査された場合、もし光
４がトラック中心からずれていた場合、連続した２つの
プリピットからの信号にアンバランズが生じ、これらの
信号の差をとってトラッキング誤差信号とする。その場
合、前述のような光ビーム４２、例えばトラック方向の
ビーム径ａ＝０．１μｍ、それと垂直方向のビーム径ｂ
＝０．５μｍのものを用いれば、例えばトラックピッチ
０．５μｍとすることができ、これによりウォブルピッ
トのピット径を０．３μｍ程度とすることが可能とな
る。直径０．３μｍのプリピットであれば、現状も光デ
ィスク原盤の作製技術で十分作製可能であり、特別の技
術を用いずに大量のレプリカ円板を容易に作製すること
ができる。このときの記録密度としては約１０ギガビッ
ト／平方インチが可能である。光ビームの短径ａの値
は、周期の小さな回折格子プローブや、開口の小さい誘
電体プローブを使用すれば、さらに小さくできるので、
さらに数倍以上に記録密度向上も可能となる。本発明で
は、上記トラッキング誤差信号を用いてサンプル・トラ
ッキングにより、トラック上への光ビームの位置決めを
行う。また、通常の光情報記録再生装置とは異なり、円
板とプローブの距離は空気浮上で制御するため、いわゆ
るフォーカシング・サーボ動作は不要である。以上のよ
うに、本発明では位置決め方式が、極めて簡単となって
おり、超高密度の光情報記録再生装置に特有の、複雑な
位置決め、サーボを行う必要がないという特徴を持つ。
【００４４】最後に、本発明装置におけるノイズについ
て説明する。本発明においては、情報の再生時に半導体
レーザを略しきい値電流で駆動する。半導体レーザのノ
イズは、半導体レーザを略しきい値電流で駆動する場合
に著しく増加する。半導体レーザを略しきい値電流で駆
動し、かつノイズの増加を抑圧するため、本発明装置で
は再生時は縦モードをマルチモードとして駆動すること
が望ましい。具体的には、しきい値電流付近で１００か
ら６００ＭＨｚ程度の高周波で、電流値を変調する。こ
れにより半導体レーザの縦モードをマルチ化し、再生時
におけるノイズを大幅に低減することができる。
て説明する。本発明においては、情報の再生時に半導体
レーザを略しきい値電流で駆動する。半導体レーザのノ
イズは、半導体レーザを略しきい値電流で駆動する場合
に著しく増加する。半導体レーザを略しきい値電流で駆
動し、かつノイズの増加を抑圧するため、本発明装置で
は再生時は縦モードをマルチモードとして駆動すること
が望ましい。具体的には、しきい値電流付近で１００か
ら６００ＭＨｚ程度の高周波で、電流値を変調する。こ
れにより半導体レーザの縦モードをマルチ化し、再生時
におけるノイズを大幅に低減することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、１０ギガ
ビット／平方インチ以上の記録密度を持つ超高密度の光
情報記録再生装置を、実用に十分なＳ／Ｎで、簡便な位
置決め方式で、かつ小型に構成することが可能となる。
ビット／平方インチ以上の記録密度を持つ超高密度の光
情報記録再生装置を、実用に十分なＳ／Ｎで、簡便な位
置決め方式で、かつ小型に構成することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明で用いるエバネセント光発生用のプロー
ブの一例を示す断面図及び平面図である。
ブの一例を示す断面図及び平面図である。
【図３】本発明で用いるエバネセント光発生用のプロー
ブの他の一例を示す断面図である。
ブの他の一例を示す断面図である。
【図４】ビーム径の縦横比が異なるエバネセント光発生
用のプローブの一例を示す断面図及び斜視図である。
用のプローブの一例を示す断面図及び斜視図である。
【図５】ビーム径の縦横比が異なるエバネセント光発生
用のプローブの他の一例を示す断面図である。
用のプローブの他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の、記録再生時における半導体レーザの
駆動状態を説明するグラフ図である。
駆動状態を説明するグラフ図である。
【図７】本発明の、光情報の記録、再生の原理を説明す
る説明図である。
る説明図である。
【図８】本発明におけるトラッキング方式を説明する平
面図である。
面図である。
１…半導体レーザ、２…光検出器、３…エバネセント光
発生用のプローブ、４…エバネセント光、５…レーザ
光、６…浮上スライダ、７…基板、８…光情報記録膜、
９…保護膜、１０…記録された情報、２１…基板、２２
…ブレーズド回折格子、２３…入射光、２４…回折光、
２５…反射光、３１…誘電体プローブ、３２…金属膜、
３３…光ファイバ、３４…入射光、４１…ブレーズド回
折格子、４２…エバネセント光、４３…活性層、５１…
誘電体プローブ、７１…円板回転方向、７２…共振器、
８１…プリピット、８２…トラッキング中心、８３…光
ディスク、８４…サンプルサーボ用情報記録領域、８５
…情報記録領域。
発生用のプローブ、４…エバネセント光、５…レーザ
光、６…浮上スライダ、７…基板、８…光情報記録膜、
９…保護膜、１０…記録された情報、２１…基板、２２
…ブレーズド回折格子、２３…入射光、２４…回折光、
２５…反射光、３１…誘電体プローブ、３２…金属膜、
３３…光ファイバ、３４…入射光、４１…ブレーズド回
折格子、４２…エバネセント光、４３…活性層、５１…
誘電体プローブ、７１…円板回転方向、７２…共振器、
８１…プリピット、８２…トラッキング中心、８３…光
ディスク、８４…サンプルサーボ用情報記録領域、８５
…情報記録領域。
Claims (22)
- 【請求項１】半導体レーザと、半導体レーザの一方向の
ミラーから出射するレーザ光を検出する検出器とからな
る光ヘッドにおいて、上記ミラーと反対側端面に、エバ
ネセント光を発生させる手段が設置されていることを特
徴とする光ヘッド。 - 【請求項２】前記エバネセント光を発生させる手段が、
円錐形状の誘電体プローブを有していることを特徴とす
る請求項１記載の光ヘッド。 - 【請求項３】前記エバネセント光を発生させる手段が、
前記半導体レーザ光の波長以下の周期を有する同心円状
の等周期の回折格子を有していることを特徴とする請求
項１記載の光ヘッド。 - 【請求項４】前記回折格子が、回折格子の中心に向かう
方向にブレーズ化されており、かつその中心においてブ
レーズ方向が反転しているものであることを特徴とする
請求項３記載の光ヘッド。 - 【請求項５】前記エバネセント光を発生させる手段が、
光軸に垂直方向断面が楕円形状の錐形状の誘電体プロー
ブであることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。 - 【請求項６】前記エバネセント光を発生させる手段が、
前記半導体レーザ光の波長以下の周期を有する１次元方
向の等周期の回折格子であって、その中心線において位
相が１８０度反転している回折格子を有していることを
特徴とする請求項１記載の光ヘッド。 - 【請求項７】前記回折格子がブレーズ化されており、か
つその中心線においてブレーズ方向が反転しているもの
であることを特徴とする請求項６記載の光ヘッド。 - 【請求項８】半導体レーザ、該半導体レーザの第１の端
面から出射するレーザ光を検出する検出器、及び上記半
導体レーザの第２の端面から出射するレーザ光からエバ
ネセント光を発生させる手段とを有する光ヘッドを、光
情報記録媒体近傍に設置して、上記エバネセント光ビー
ムにより記録または再生を行う光情報記録再生装置。 - 【請求項９】前記光情報記録媒体に照射する半導体レー
ザの電流オン時の注入電流をしきい電流値より十分大き
く設定し、かつ半導体レーザ注入電流をオン・オフする
ことによって光情報媒体に情報を記録することを特徴と
する請求項８記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１０】前記光情報記録媒体に照射する半導体レ
ーザの注入電流をしきい電流値もしくはその近傍に設定
し、光照射された光情報記録媒体の情報の有無によって
生じる半導体レーザの発振状態の変化を、前記検出器に
よって検出することを特徴とする請求項８記載の光情報
記録再生装置。 - 【請求項１１】前記半導体レーザの縦モードをマルチモ
ード化する構造、あるいは手段を備えていることを特徴
とする請求項８記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１２】前記半導体レーザ、前記検出器、および
誘電体光プローブないし回折格子が浮上スライダ上に搭
載されていることを特徴とする請求項８乃至１１のうち
いずれかに記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１３】前記光情報記録媒体の一部分にトラッキ
ングを行うためのウォブルピットが形成されていること
を特徴とする請求項１２記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１４】前記ウォブルピットからの光強度を検出
し、該検出信号を用いてサンプルトラッキングを行うこ
とを特徴とする請求項１３記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１５】前記光記録媒体に照射される光ビ−ムの
寸法が、該光記録情報媒体の周方向と周方向と垂直な方
向で異なることを特徴とする請求項１４記載の光情報記
録再生装置。 - 【請求項１６】前記光記録媒体に照射される光ビ−ムの
該光記録情報媒体の周方向の寸法ａと周方向と垂直な方
向の寸法ｂの比ａ／ｂが５以上であることを特徴とする
請求項１５記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１７】前記エバネセント光を発生させる手段
が、円錐形状の誘電体プローブを有していることを特徴
とする請求項８記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１８】前記エバネセント光を発生させる手段
が、前記半導体レーザ光の波長以下の周期を有する同心
円状の等周期の回折格子を有していることを特徴とする
請求項８記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項１９】前記回折格子が、回折格子の中心に向か
う方向にブレーズ化されており、かつその中心において
ブレーズ方向が反転しているものであることを特徴とす
る請求項１８記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項２０】前記エバネセント光を発生させる手段
が、光軸に垂直方向断面が楕円形状の錐形状の誘電体プ
ローブであることを特徴とする請求項８記載の光情報記
録再生装置。 - 【請求項２１】前記エバネセント光を発生させる手段
が、前記半導体レーザ光の波長以下の周期を有する１次
元方向の等周期の回折格子であって、その中心線におい
て位相が１８０度反転している回折格子を有しているこ
とを特徴とする請求項８記載の光情報記録再生装置。 - 【請求項２２】前記回折格子がブレーズ化されており、
かつその中心線においてブレーズ方向が反転しているも
のであることを特徴とする請求項２１記載の光情報記録
再生装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6135368A JPH087323A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 光ヘッドおよび光情報記録再生装置 |
| EP95105866A EP0688014B1 (en) | 1994-06-17 | 1995-04-19 | Optical head using evanscent light and optical data recording/reproducing apparatus |
| DE69518584T DE69518584T2 (de) | 1994-06-17 | 1995-04-19 | Optischer Kopf, der evaneszentes Licht verwendet und optisches Aufzeichnungs/Wiedergabegerät für Daten |
| US08/483,989 US5734632A (en) | 1994-06-17 | 1995-06-07 | Optical head using evanescent light and optical data recording/reproducing apparatus and method of using the same |
| KR1019950015741A KR100339938B1 (ko) | 1994-06-17 | 1995-06-14 | 광헤드및광정보기록재생장치 |
| CN95107004A CN1066559C (zh) | 1994-06-17 | 1995-06-15 | 利用短暂光的光学信息记录/重放方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6135368A JPH087323A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 光ヘッドおよび光情報記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087323A true JPH087323A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15150096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6135368A Pending JPH087323A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 光ヘッドおよび光情報記録再生装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5734632A (ja) |
| EP (1) | EP0688014B1 (ja) |
| JP (1) | JPH087323A (ja) |
| KR (1) | KR100339938B1 (ja) |
| CN (1) | CN1066559C (ja) |
| DE (1) | DE69518584T2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH116838A (ja) * | 1997-04-23 | 1999-01-12 | Seiko Instr Inc | 光プローブおよび光プローブ製造方法および走査型プローブ顕微鏡 |
| JP2002162333A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Jasco Corp | 近接場プローブ及びその製造方法、並びに、該近接場プロープを用いた近接場顕微鏡 |
| US6665239B1 (en) | 1998-12-10 | 2003-12-16 | Ricoh Company, Ltd. | Optical information recording and reproducing apparatus |
| US6834027B1 (en) | 2000-02-28 | 2004-12-21 | Nec Laboratories America, Inc. | Surface plasmon-enhanced read/write heads for optical data storage media |
| JP2009540312A (ja) * | 2006-06-12 | 2009-11-19 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 近接場透過で作動する光学部品 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69722008T2 (de) * | 1996-08-21 | 2004-04-01 | Polaroid Corp., Waltham | Auf der phasensteuerung abklingender felder basierende systeme und verfahren |
| US5910940A (en) * | 1996-10-08 | 1999-06-08 | Polaroid Corporation | Storage medium having a layer of micro-optical lenses each lens generating an evanescent field |
| WO1998036409A1 (fr) * | 1997-02-17 | 1998-08-20 | Seiko Epson Corporation | Procede d'enregistrement magnetique |
| US6167016A (en) * | 1997-04-11 | 2000-12-26 | Aerial Imaging Corporation | Optical head with a diffractive lens for focusing a laser beam |
| US6307827B1 (en) * | 1997-08-29 | 2001-10-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device and information recording and reproducing device |
| JP4145985B2 (ja) | 1998-02-10 | 2008-09-03 | セイコーインスツル株式会社 | 情報記録装置 |
| US6396789B1 (en) | 1998-02-27 | 2002-05-28 | Calimetrics, Inc. | Data storage system and methods using diffractive near-field optics |
| JP4020229B2 (ja) * | 1998-05-11 | 2007-12-12 | セイコーインスツル株式会社 | 近視野光学ヘッド |
| JP4044288B2 (ja) * | 1998-08-05 | 2008-02-06 | セイコーインスツル株式会社 | 情報記録媒体および情報再生装置および情報記録再生装置 |
| JP4201929B2 (ja) * | 1998-09-17 | 2008-12-24 | セイコーインスツル株式会社 | 情報記録媒体、情報再生装置および情報記録再生装置 |
| JP4157204B2 (ja) * | 1998-10-19 | 2008-10-01 | セイコーインスツル株式会社 | 情報再生装置、情報記録装置、情報再生方法および情報記録方法 |
| DE69929456T2 (de) * | 1998-11-09 | 2006-07-20 | Seiko Instruments Inc. | Nahfeldabtastkopf und herstellungsverfahren |
| JP4313517B2 (ja) * | 2000-01-26 | 2009-08-12 | セイコーインスツル株式会社 | 記録媒体、近視野光ヘッド、光記録装置、及びそれらの製造方法 |
| US6804189B2 (en) * | 2000-04-07 | 2004-10-12 | Tosoh Corporation | Near field optical recording medium |
| KR100448323B1 (ko) * | 2000-11-21 | 2004-09-10 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 광학정보 기록재생장치 |
| US7295506B2 (en) * | 2004-08-09 | 2007-11-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Elliptical-shaped nano-scale tip |
| WO2006116673A1 (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Mutliplex near-field microscopy with diffractive elements |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2356861A1 (fr) * | 1976-06-29 | 1978-01-27 | Ferodo Sa | Perfectionnements aux distributeurs rotatifs, notamment a ceux du type " galette " |
| US5159586A (en) * | 1985-05-24 | 1992-10-27 | Omron Tateisi Electronics Co. | Device for processing optical data |
| US4860276A (en) * | 1986-09-18 | 1989-08-22 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Micro optical head with an optically switched laser diode |
| EP0444850A3 (en) * | 1990-02-26 | 1992-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical floppy disk system |
| JP2744339B2 (ja) * | 1990-08-03 | 1998-04-28 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置及び情報処理方法 |
| JPH0534129A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-09 | Satoshi Kawada | 光学プローブ |
| JPH05234117A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-09-10 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 光ヘッド装置及び光ディスク記憶システム |
| US5199090A (en) * | 1992-03-06 | 1993-03-30 | Hewlett-Packard Company | Flying magnetooptical read/write head employing an optical integrated circuit waveguide |
| JP3135389B2 (ja) * | 1992-10-23 | 2001-02-13 | 松下電器産業株式会社 | 情報再生方法、情報記録再生方法、情報再生装置、記録媒体及び光ヘッド |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP6135368A patent/JPH087323A/ja active Pending
-
1995
- 1995-04-19 DE DE69518584T patent/DE69518584T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-19 EP EP95105866A patent/EP0688014B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-07 US US08/483,989 patent/US5734632A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-14 KR KR1019950015741A patent/KR100339938B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-06-15 CN CN95107004A patent/CN1066559C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH116838A (ja) * | 1997-04-23 | 1999-01-12 | Seiko Instr Inc | 光プローブおよび光プローブ製造方法および走査型プローブ顕微鏡 |
| US6665239B1 (en) | 1998-12-10 | 2003-12-16 | Ricoh Company, Ltd. | Optical information recording and reproducing apparatus |
| US6834027B1 (en) | 2000-02-28 | 2004-12-21 | Nec Laboratories America, Inc. | Surface plasmon-enhanced read/write heads for optical data storage media |
| JP2002162333A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Jasco Corp | 近接場プローブ及びその製造方法、並びに、該近接場プロープを用いた近接場顕微鏡 |
| JP4703841B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2011-06-15 | 日本分光株式会社 | 近接場プローブ及びその製造方法、並びに、該近接場プロープを用いた近接場顕微鏡 |
| JP2009540312A (ja) * | 2006-06-12 | 2009-11-19 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 近接場透過で作動する光学部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960002208A (ko) | 1996-01-26 |
| DE69518584D1 (de) | 2000-10-05 |
| EP0688014B1 (en) | 2000-08-30 |
| EP0688014A1 (en) | 1995-12-20 |
| CN1066559C (zh) | 2001-05-30 |
| US5734632A (en) | 1998-03-31 |
| KR100339938B1 (ko) | 2002-10-31 |
| CN1120716A (zh) | 1996-04-17 |
| DE69518584T2 (de) | 2001-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH087323A (ja) | 光ヘッドおよび光情報記録再生装置 | |
| US6275453B1 (en) | Optical head and optical disk apparatus | |
| US6614742B2 (en) | Optical head, magneto-optical head, disk apparatus and manufacturing method of optical head | |
| US20010009541A1 (en) | Optical head, magneto-optical head, disk apparatus and manufacturing method of optical head | |
| US6597715B2 (en) | Semiconductor laser, optical head, optical disk apparatus and semiconductor laser manufacturing method | |
| JPH02246035A (ja) | 光磁気記録再生方法、この方法に用いるのに好敵な記録媒体並びに光磁気記録再生装置 | |
| JP4705530B2 (ja) | 光記録媒体とその基板、及び該基板の成形用スタンパ | |
| WO2003073420A1 (en) | Optical recording medium, its recording/reproducing apparatus, its storage apparatus, and its recording/reproducing method | |
| JPH0922538A (ja) | エバネセント光ヘッド及び光情報記録再生装置 | |
| JP3873521B2 (ja) | 光ヘッドおよびディスク装置 | |
| JP4099943B2 (ja) | 光ヘッド、光磁気ヘッド、ディスク装置、および光ヘッドの製造方法 | |
| JP3385983B2 (ja) | 光ヘッドおよび光ディスク装置 | |
| JPH08306062A (ja) | 光ヘッド及び光情報記録再生装置 | |
| JPH06162575A (ja) | 光学的情報記録媒体およびその情報記録再生方法と記録再生装置 | |
| JPH09212928A (ja) | 光磁気記録媒体および光情報検出装置 | |
| JP3436175B2 (ja) | 光ヘッドおよびディスク装置 | |
| JP2002109769A (ja) | 半導体レーザを搭載した高機能・高密度光学ヘッド | |
| JP4032334B2 (ja) | 光記録再生装置 | |
| JP2000207768A (ja) | 光ヘッドおよび光ディスク装置 | |
| JPH0369032A (ja) | 光ヘッド | |
| JP4389052B2 (ja) | 近接場光メモリヘッド | |
| US20100135140A1 (en) | Information recording and reproducing device | |
| JP3521771B2 (ja) | 光ヘッド、光ディスク装置および光ヘッドの製造方法 | |
| JP2633835B2 (ja) | 光学的情報記録媒体 | |
| KR20070034105A (ko) | 광 저장매체에 저장된 데이터를 주사하는 방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040127 |