DE69222699T2

DE69222699T2 - Optische Kopfanordnung

Info

Publication number: DE69222699T2
Application number: DE69222699T
Authority: DE
Inventors: Yoshiteru Murakami; Junsaku Nakajima; Kenji Ohta; Akira Takahashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1998-04-30
Anticipated expiration: 2012-07-08
Also published as: US5317555A; JPH0512746A; KR930003039A; CA2073321A1; JP2690634B2; EP0522500A2; CA2073321C; EP0522500B1; EP0522500A3; KR950010420B1; DE69222699D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Optokopfanordnung zum Abspielen von Information von einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger wie einer magnetooptischen Platte, einem magnetooptischen Band oder einer magnetooptischen Karte.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Aufzeichnungsdichte eines optischen Speicherbauteus, wozu magnetooptische Platten gehören, hängt von der Größe eines auf dem Aufzeichnungsträger durch einen zum Aufzeichnen und Abspielen erzeugten Lichtstrahl ausgebildeten Lichtflecks ab. In jüngerer Zeit wurde ein Abspielverfahren zum Abspielen aufgezeichneter Bits mit Größen unter der Größe eines Lichtstrahls vorgeschlagen.
Normalerweise wird der Lichtstrahl zur Verwendung beim optischen Aufzeichnen durch eine Konvergenzlinse bis zur Beugungsgrenze konvergiert; daher zeigt die Lichtintensitätsverteilung Normalverteilung, und so zeigt auch die Temperaturverteilung auf dem Aufzeichnungsträger im wesentlichen Ncrmalverteilung. Im Ergebnis nimmt ein Abschnitt auf dem Aufzeichnungsträger mit einer Temperatur, die nicht unter einer vorbestimmten Temperatur liegt, eine kleinere Größe ein, als es der Größe des Lichtflecks entspricht. Demgemäß kann die Aufzeichnungsdichte stark verbessert werden, wenn nur dieser Abschnitt zum Abspielen verwendet werden kann.
Das Dokument DE-A-40 18 275, das den Oberbegriff von Anspruch 1 widerspiegelt, offenbart ein optisches Abspielgerät zum magnetooptischen Abspielen von magnetisch auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneter Information, wobei das Gerät zwei Laserstrahlquellen, die Laserstrahlen mit jeweils verschiedener wellenlänge emittieren, und ein optisches System zum Lenken der Laserstrahlen auf den Aufzeichnungsträger, um diesen mit Laserstrahlflecken auf solche Weise zu beleuchten, dass ein Strahlfleck vollständig überlappend durch den anderen bedeckt wird und die Zentren der Strahlflecke voneinander beabstandet sind, aufweist. Das Abspielgerät umfasst ferner zwei Photodetektoren, die zwei von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers reflektierte Laserstrahlen erfassen, und einen Differenzverstärker, der die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der zwei Photodetektoren erfasst, die die Information im Nichtüberlappungsbereich angibt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 13 erörtert die folgende Beschreibung eine magnetooptische Platte, bei der ein Aufzeichnungsbit mit einer Größe unter der Größe eines Lichtflecks abgespielt werden kann.
Die magnetooptische Platte besteht hauptsächlich aus einer Ausleseschicht 30 und einer Aufzeichnungsschicht 31. Die Aufzeichnungsschicht 31 weist bei Raumtemperatur große Koerzitivfeldstärke auf. Andererseits weist die Ausleseschicht 30 bei Raumtemperatur kleine Koerzitivfeldstärke auf. Wenn die Temperatur eines abzuspielenden Abschnitts der Ausleseschicht 30 durch Einstrahlen eines Lichtstrahls erhöht wird, fällt die Magnetisierungsrichtung in der Ausleseschicht 30 auf Grund der Wirkung der Aufzeichnungsschicht 31 mit der Magnetisierungsrichtung in der letzteren zusammen. Das heißt, dass die Magnetisierung der Aufzeichnungsschicht 31 durch eine Austauschkopplungskraft zwischen dieser Ausleseschicht 30 und der Aufzeich nungsschicht 31 in die Aufzeichnungsschicht 31 kopiert wird.
Bei der obigen Anordnung erfolgt ein Aufzeichnungsvorgang durch ein normales optothermomagnetisches Aufzeichnungsverfahren. Wenn die aufgezeichneten Bits abzuspielen sind, ist es erforderlich, die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht 30 so zu initialisieren, dass sie mit einer vorbestimmten Richtung (nach oben in Fig. 13) zusammenfällt, was durch Anlegen eines Hilfsmagnetfelds von einer Hilfsmagnetfeld-Erzeugungsvorrichtung 32 erfolgt. Dann wird, durch Einstrahlen eines Lichtstrahls 33 für Abspielzwecke darauf, die Temperatur der Aufzeichnungsschicht 31 örtlich erhöht, und die einmagnetisierte Information wird in die Ausleseschicht 30 kopiert. So wird nur diejenige Information abgespielt, die im zentralen Abschnitt liegt, der den Lichtstrahl zu Abspielzwecken empfangen hat und einen Temperaturanstieg erfahren hat. Demgemäß können aufgezeichnete Bits mit Größen unter derjenigen eines Lichtstrahls ausgelesen werden.
Jedoch muss bei der oben genannten herkömmlichen Anordnung vor dem Ausführen eines Abspielvorgangs ein Hilfsmagnetfeld von der Hilfsmagnetfeld-Erzeugungsvorrichtung 32 angelegt werden. Ferner verbleibt während des Abspielens ein aufgezeichnetes Bit, das von der Aufzeichnungsschicht 31 in die Ausleseschicht 30 kopiert wurde, in unveränderter Weise auch nach einer Verringerung der Temperatur des Abschnitts. Wenn der Lichtstrahl verschoben wird, um das nächste aufgezeichnete Bit abzuspielen, existiert das zuvor kopierte, aufgezeichnete Bit immernoch innerhalb des Lichtstrahls, und es besteht die Tendenz, dass dieses Restbit abgespielt wird. Dies verursacht Störsignale und führt dadurch zu einem Problem hinsichtlich einer Verbesserung der Aufzeichnungsdichte.
Nun existieren zwei Aufzeichnungsverfahren zum magnetooptischen Bespielen von Platten, nämlich das Lichtmodulationsverfahren und das Magnetfeld-Modulationsverfahren. Beim Lichtmodulationsverfahren ist die Größe aufgezeichneter Bits unabhängig von der Größe eines Lichtflecks. Andererseits hängt beim Magnetfeld-Modulationsverfahren, obwohl die Breite aufgezeichneter Bits von der Größe eines Lichtflecks abhängt, die Länge der aufgezeichneten Bits nicht vom Lichtfleck, sondern von der Aufzeichnungsfrequenz des Magnetfelds ab; daher können aufgezeichnete Bits hergestellt werden, von denen jedes kürzer als der Durchmesser des Lichtflecks ist. Jedoch weisen die so erzeugten Bits Kreisbogenform auf; dies führt zu einem Problem dahingehend, dass die Form zum Abspielen unter Verwendung eines runden Lichtstrahls nicht geeignet ist.
Die Erfinder des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung haben daher einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger erfunden, bei dem eine Ausleseschicht mit den folgenden Eigenschaften auf einer Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist (siehe die Offenlegung 3-85503 zu einer japanischen Patentanmeldung):
(1) Sie zeigt bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung (hierbei ist die in der Ebene liegende Magnetisierung eine magnetische Eigenschaft, gemäß der die Achse leichter Magnetisierung parallel zur Aufzeichnungsschicht liegt).
(2) Sie weist eine Curietemperatur auf, die wesentlich höher als die der Aufzeichnungsschicht ist.
(3) Sie weist eine magnetische Charakteristik auf, die von in der Ebene liegender Magnetisierungscharakteristik auf rechtwinklige Magnetisierungscharakteristik wechselt, wenn die Temperatur der Ausleseschicht durch Einstrahlen eines Lichtstrahls über eine vorbestimmte Temperatur erhöht wird, wodurch die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht mit der Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht zusammenfällt.
Hierbei verbleibt als eine von technischen Aufgaben noch die, eine Optokopfanordnung zum Abspielen von Information von einem derartigen magnetooptiechen Aufzeichnungsträger zu schaffen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Optokopfanordnung zum Abspielen, durch das Magnetfeld-Modulationsverfahren, aufgezeichneter Bits, die auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einer Größe ausgebildet sind, die kürzer als der Durchmesser eines Lichtflecks ist.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine optokopfanordnung zu schaffen, bei der die Qualität eines Signals, das durch Abspielen eines aufgezeichneten Bits mit einer Größe kürzer als dem Durchmesser eines Lichtflecks erhalten werden kann, verbessert werden kann.
Um die obigen Aufgaben zu lösen, weist der magneteoptische Aufzeichnungs träger, von dem Information durch die erfindungsgemäße Optokopfanordnung abgespielt wird, die folgenden Eigenschaften auf:
(1) Er verfügt über eine Aufzeichnungsschicht, in der Information durch das Magnetfeld-Modulationsverfahren magnetooptisch aufgezeichnet wird.
(2) Er verfügt über eine Ausleseschicht mit einer Curietemperatur, die wesentlich höher als die der Aufzeichnungsschicht ist, wobei die Achse leichter Magnetisierung bei Raumtemperatur parallel zur Aufzeichnungsschicht verläuft und sie innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs zwischen der Raumtemperatur und der Gurietemperatur auf die Richtung rechtwinklig zur Aufzeichnungsschicht wechselt.
(3) Die Ausleseschicht ist auf die Aufzeichnungsschicht auflaminiert und liegt auf derselben Seite wie eine Lichtquelle.
Die Optokopfanordnung gemäß der Erfindung ist durch den beigefügten unabhängigen Anspruch 1 definiert.
Bei der obigen Anordnung zeigt die Temperaturverteilung eines kreisförmigen Bereichs, wie er durch den ersten Lichtfleck auf der Ausleseschicht erzeugt wird, Normalverteilung; daher steigt die Temperatur vom Umfangsabschnitt zum Zentrum des kreisförmigen Bereichs an. Hierbei wird die magnetische Eigenschaft, gemäß der die Achse leichter Magnetisierung parallel zur Aufzeichnungsschicht wird, als Eigenschaft der in der Ebene liegende Magnetisierung bezeichnet, während die magnetische Eigenschaft, gemäß der die Achse leichter Magnetisierung rechtwinklig zur Aufzeichnungsschicht wird, als Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung bezeichnet wird. Dann tritt, abhangig von der oben genannten Temperaturverteilung, innerhalb des kreisförmigen Bereichs ein spezielles Gebiet auf, das einen Temperaturbereich zeigt, der dem vorbestimmten Temperaturbereich entspricht, d.h. einen Temperaturbereich, in dem die magnetische Eigenschaft von der Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung auf die Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung wechselt. Dieser spezielle Bereich bildet in der Nähe einer vorbestimmten radialen Position innerhalb des kreisförmigen Bereichs Ringform.
Andererseits bildet, wenn Information mittels des Magnetfeld-Modulationsverfahrens mit hoher Dichte auf der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet wird, das aufgezeichnete Bit einen Abschnitt mit ringförmiger Fläche. Daher wirkt das ringförmige, spezielle Gebiet, mit der Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung als Art von Fenster, aus dem die aufgezeichneten Bits in der Aufzeichnungsschicht ausgelesen werden. Genauer gesagt, wird die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht durch eine zwischen dieser Aufzeichnungsschicht und der Ausleseschicht ausgeübte Austauschkopplungskraft in das spezielle Gebiet kopiert.
Außerdem stehen, da das spezielle Gebiet Ringform aufweist, zumindest der vordere Abschnitt und der hintere Abschnitt des speziellen Gebiets mit dem Kopiervorgang der aufgezeichneten Bits in Beziehung, und zwar in Verbindung mit der Verstellrichtung des ersten Lichtflecks. Aus diesen Grund wird der zweite Lichtfleck so durch die zweite Einstrahlungseinrichtung erzeugt, dass er im hinteren Teil des ersten Lichtflecks teilweise mit diesen überlappt. Demgemäß kann durch den zweiten Lichtfleck nur das aufgezeichnete Bit gelesen werden, das in den hinteren Abschnitt des speziellen Gebiets kopiert ist.
Während der erste und der zweite Lichtfleck so verstellt werden, dass das nächste Aufzeichnungsbit abgespielt wird, ist die Temperatur des Abschnitts, der dem vorigen Abspielvorgang unterlag, so abgekühlt, dass die magnetische Eigenschaft von der Eigenschaft der rechtwinkligen Magnetisierung auf die Eigenschaft der in der Ebene liegenden Magnetisierung wechselt und der magnetooptische Effekt nicht mehr auftritt. Demgemäß werden benachbarte Bits oder Spuren auf Grund der Tatsache nicht abgespielt, dass sie durch die Ausleseschicht markiert sind; dies ermöglicht es, Abspielsignale mit hoher Qualität zu erzielen.
Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Konstruktionsbeispiel einer Optokopfanordnung gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine erläuternde Zeichnung, die das Prinzip des Abspielprozesses mit der Optokopfanordnung gemäß Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ist eine Zeichnung, die Magnetisierzustände einer Ausleseschicht zur Verwendung mit der optokopfanordnung gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine erläuternde Zeichnung, die die Beziehung zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld, wie es an die Ausleseschicht mit der Zusammensetzung P&sub1; von Fig. 3 anzulegen ist, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel von der Raumtemperatur bis zu einer Temperatur T&sub1; angibt.
Fig. 5 ist eine erläuternde Zeichnung, die die Beziehung zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld, wie es an die Ausleseschicht mit der Zusammensetzung P&sub1; von Fig. 3 anzulegen ist, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel von einer Temperatur T&sub1; bis zu einer Temperatur T2 angibt.
Fig. 6 ist eine erläuternde Zeichnung, die die Beziehung zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld, wie es an die Ausleseschicht mit der Zusammensetzung P&sub1; von Fig. 3 anzulegen ist, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel von einer Temperatur T&sub2; bis zu einer Temperatur T3 angibt.
Fig. 7 ist eine erläuternde Zeichnung, die die Beziehung zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld, wie es an die Ausleseschicht mit der Zusammensetzung P&sub1; von Fig. 3 anzulegen ist, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel von einer Temperatur T&sub3; bis zur Curietemperatur Tcurie angibt.
Fig. 8 ist eine schematische Draufsicht, die die Positicnsbeziehung zwischen einem Lichtstrahl in Fig. 2 und aufgezeichneten Bits zeigt.
Fig. 9 ist eine Zeichnung, die Magnetisierzustände einer Ausleseschicht eines anderen magneteoptischen Aufzeichnungsträgers zur Verwendung mit einer Optokopfanordnung gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine erläuternde Zeichnung, die die Beziehung zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld, wie es an die Ausleseschicht mit der Zusammensetzung P&sub2; von Fig. 9 anzulegen ist, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel von der Raumtemperatur bis zu einer Temperatur T&sub1; angibt.
Fig. 11 ist eine erläuternde Zeichnung, die die Beziehung zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld, wie es an die Ausleseschicht mit der Zusammensetzung P&sub2; von Fig. 9 anzulegen ist, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel von einer Temperatur T&sub1; bis zur Curietemperatur Tcurie angibt.
Fig. 12 ist eine erläuternde Zeichnung, die die Beziehung zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld, wie es an die Ausleseschicht mit der Zusammensetzung P&sub2; von Fig. 9 anzulegen ist, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel über der Curietemperatur Tcurie angibt.
Fig. 13 ist eine erläuternde Zeichnung, die einen Abspielvorgang in Bezug auf eine bekannte magnetooptische Platte zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 erörtert die folgende Beschreibung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, besteht eine magnetooptische Platte 23 (magnetooptischer Aufzeichnungsträger), wie sie durch eine erfindungsgemäße Optokopfanordnung abgespielt wird, aus einem Substrat 1, einem transparenten, dielektrischen Film 2, einer Ausleseschicht 3, einer Aufzeichnungsschicht 4, einem transparenten, dielektrischen Film 5 und einem Überzugsfilm 6, die in dieser Reihenfolge aufeinanderlaminiert sind.
Fig. 3 zeigt den Magnetisierungszustand der Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung zur Verwendung als Ausleseschicht 3. Im Kurvenbild repräsentiert der Bereich A eine Zusammensetzungslinie, bei der die Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung rechtwinklige magnetische Anisotropie zeigt (nachfolgend als Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung bezeichnet). (Hierbei repräsentiert die horizontale Achse des Kurvenbilds in Fig. 3 den Gehaltsanteil des Seltenerdmetalls.) Dieser Zusammensetzungsbereich A ist extrem schmal, und er liegt entlang der Kompensationszusammensetzung. Dies, da die Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung nur in der Nähe der Kompensationstemperatur T auftritt, bei der die magnetischen Momente des Seltenerdmetalls und des Übergangsmetalls miteinander im Gleichgewicht stehen.
Hierbei sind die magnetischen Momente des Seltenerdmetalls und des Übergangsmetalls hinsichtlich ihrer Temperaturcharakteristik voneinander verschieden; d.h., dass bei hohen Temperaturen das Moment des Übergangsmetalls größer als das des Seltenerdmetalls ist.
Demgemäß ist der Gehalt an Seltenerdmetall so eingestellt, dass er größer als der bei der Kompensationszusammensetzung ist, so dass die Achse leichter Magnetisierung der Ausleseschicht 3 bei Raumtemperatur nicht rechtwinklig zur Aufzeichnungsschicht 4 sondern parallel zu dieser verläuft. Wenn in einem Bereich, der einem Lichtstrahl zu Aufheizzwecken unterworfen wurde, ein Temperaturanstieg aufgetreten ist, wird das magnetische Moment des Übergangsmetalls relativ größer, bis es mit dem magnetischen Moment des Seltenerdmetalls im Gleichgewicht steht. In diesem Fall zeigt der Bereich der Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung insgesamt die Charakteristik rechtwinkliger Magnetisierung. Im Gegensatz zur Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung wird die Magnetisierungseigenschaft, bei der die Achse leichter Magnetisierung der Ausleseschicht 3 parallel zur Aufzeichnungsschicht 4 verläuft, nachfolgend als Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung bezeichnet.
Wenn eine Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung mit einer solchen Eigenschaft beim Aufbauen der Ausleseschicht 3 verwendet wird, kann die Aufzeichnungsdichte der magnetooptischen Platte gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stark erhöht werden.
P&sub1; in Fig. 3 repräsentiert die Zusammensetzung der Ausleseschicht 3. Die Fig. 4 bis 7 zeigen jeweils Beziehungen zwischen dem von außen angelegten Magnetfeld Hex, wie es an die Ausleseschicht 3 mit der Zusammensetzung P&sub1; angelegt wird, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel ΘK. Das heißt, dass die Fig. 4 bis 7 die magnetischen Eigenschaften innerhalb jeweiliger Bereiche zeigen: von Raumtemperatur bis zu einer Temperatur T&sub1;; von der Temperatur T&sub1; bis zu einer Temperatur T&sub2;; von der Temperatur T&sub2; bis zu einer Temperatur T&sub3; und von der Temperatur T&sub3; bis zur Curietemperatur Tcurie. Hierbei repräsentierten die Temperaturen T&sub1; und T&sub3; die Untergrenze bzw. die Obergrenze des Temperaturbereichs mit der Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung hinsichtlich der Zusammensetzung P&sub1;, während die Temperatur P&sub2; die Kompensationstemperatur hinsichtlich der Zusammensetzung P&sub1; ist.
Diese Kurvenbilder zeigen, dass die Ausleseschicht 3 innerhalb des Bereichs von der Temperatur T&sub1; bis zur Temperatur T&sub3; eine plötzliche ansteigende Hysteresecharakteristik zeigt; jedoch weist sie im Bereich von Raumtemperatur bis zur Temperatur T&sub1; wie auch im Bereich von der Temperatur T&sub3; bis zur Curietemperatur Tcurie keine Hysteresecharakteristik auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist z. B. Gd0,28 (Fe0,8 Co0,2)0,72 als Ausleseschicht 3 mit einer Dicke von 50 nm verwendet. Ferner liegt deren Curietemperatur in der Größenordnung von 300 ºC - 400 ºC. Aus dem zuvor beschriebenen Grund ist der Gehalt des Seltenerdmetalls so eingestellt, dass er größer als der für eine Kompensationstemperatur bei Raumtemperatur ist, so dass die Kompensationstemperatur in der Nähe von 100 ºC (verzugsweise in der Nähe von 70 ºC) liegt.
Andererseits ist (Gd0,6Tb0,4)0,25Fe0,75 als Aufzeichnungsschicht 4 mit einer Dicke von 20 nm verwendet.
Der transparente, dielektrische Film 2 zum Verbessern des magnetooptischen Effekts der Ausleseschicht 3 besteht aus einem dielektrischen Film aus AlN, SiN oder AlNSiN, und seine Filmdicke ist so eingestellt, dass sie einen Wert aufweist, wie er erhalten wird, wenn ein Viertel der Wellenlänge des Lichtstrahls zu Abspielzwecken durch den Brechungsindex geteilt wird. Zum Beispiel liegt die Filmdicke des transparenten, dielektrischen Films 2 in der Größenordnung von 10 nm - 80 nm, wenn ein Lichtstrahl von 800 nm zu Abspielzwecken verwendet wird. Darüber hinaus ist der transparente, dielektrische Film 5 ein Schutzfilm aus einem Nitrid mit einer Dicke von 50 nm.
Nachfolgend erörtert die Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. 1 eine erfindungsgemäße Optokopfanordnung. Diese optokopfanordnung besteht aus Halbleiterlasern 10 und 11 zum Emittieren von Laserstrahlen, Kollimatorlinsen 12, 13 und 14 zum Kollimieren der einfallenden Laserstrahlen, einem Prisma 15 zum Korrigieren eines elliptischen Strahls in einen runden Strahl, polarisierenden Strahlteilern (PBS) 16 und 17, einem Wellenlängen- Trennspiegel 18, einer Konvergenzlinse 19, einer 1/2-Wellenlängenplatte 20 zum Drehen der Polarisationsebene eines Lichtstrahls um 450, sowie Photodetektoren 21 und 22, deren Ausgänge mit jeweiligen Differenzverstärkern (nicht dargestellt) verbunden sind.
Insbesondere sind bei dieser Anordnung die Laserstrahlen mit voneinander verschiedener Wellenlänge so eingestellt, dass sie hinsichtlich ihrer Polarisationsrichtungen rechtwinklig zueinander verlaufen. Ferner trennt der Wellenlängen-Trennspiegel 18 einen Reflexionslichtpfad von der magnetooptischen Platte 23 zum PBS 17 und einen Auftrefflichtpfad von den Halbleiterlasern 10 und 11 zur magnetooptischen Platte 23. Der Wellenlängen-Trennspiegel 18 lenkt auch selektiv nur das reflektierte Licht, das die abgespielte Information enthält (aus einem Lichtstrahl 8 hergeleitet, der später beschrieben wird) zur 1/2-Wellenlängenplatte 20.
Bei der obigen Optokopfanordnung enthält die erste Einstrahlungseinrichtung, die einen Lichtstrahl 7 zu Aufheizzwecken erzeugt, um den ersten Lichtfleck auf der magnetooptischen Platte 23 auszubilden, den Halbleiterlaser 10, die Kollimatorlinse 12, das Prisma 12, den PBS 16, den Wellenlängen-Trennspiegel 18 und die Konvergenzlinse 19.
Andererseits enthält die zweite Einstrahlungseinrichtung, die einen Lichtstrahl 8 zu Abspielzwecken erzeugt, um den zweiten Lichtfleck auf der magnetooptischen Platte 23 auszubilden, den Halbleiterlaser 11, die Kollimatorlinse 13, den PBS 16, den Wellenlängen-Trennspiegel 18 und die Konvergenzlinse 19. Hierbei sind die Lichtachsen der ersten und zweiten Einstrahlungseinrichtung jeweils so angeordnet, dass die Konvergenzpositionen des Lichtstrahls 7 und des Lichtstrahls 8 leicht voneinander abweichen, was später erläutert wird.
Bei der obigen Anordnung werden von den Halbleiterlasern 10 und 11 emittierte Lichtstrahlen durch den PBS 16 so zusammengesetzt, dass ihre Polarisationsrichtungen rechtwinklig zueinander verlaufen, um den Lichtstrahl 7 zu Aufheizzwecken und den Lichtstrahl 8 zu Abspielzwecken zu erzeugen, die durch den Wellenlängen-Trennspiegel 18 und die Konvergenzlinse 19 auf die magnetooptische Platte 23 projiziert werden. Der Lichtstrahl 7 und der Lichtstrahl 8 weisen voneinander verschiedene wellenlängen auf; daher wird hinsichtlich der an der magnetooptischen Platte 23 reflektierten Lichtstrahlen, die durch die Konvergenzlinse 19 gelaufen sind, nur der vom Lichtstrahl 8 herrührende reflektierte Lichtstrahl selektiv durch den Wellenlängen-Trennspiegel 18 auf die 1/2-wellenlängenplatte 20 gelenkt und dann durch diese 1/2-Wellenlängenpiatte 20 auf die Photodetektoren 21 und 22 konvergiert. Der vom Lichtstrahl 8 hergeleitete reflektierte Lichtstrahl wird durch die 1/2-Wellenlängenplatte 20 um 450 verdreht und dann durch die Kollimatorlinse 14 auf den PBS 17 gelenkt. Im PBS 17 werden Polarisationskomponenten, die rechtwinklig zueinander verlaufen, entnommen, und diese Polarisationskomponenten werden auf die Photodetektoren 21 bzw. 22 gelenkt. Information von der magnetocptiscben Platte 23 wird dadurch erfasst, dass die Differenz der Ausgangssignale der Photodetektoren 21 und 22 gebildet wird, wie sie von einer Intensitätsschwankung der Polarisationskomponenten herrührt.
Außerdem beträgt die wellenlänge des Lichstrahls 7 830 nm und diejenige des Lichtstrahls 8 780 nm.
Die folgende Beschreibung erörtert das Prinzip des Abspielens von Information durch die oben genannte Optokopfanordnung. Nun sei angenommen, dass Information durch das Magnetfeld-Modulationsverfahren in Form rechtwinkliger Magnetisierung, z. B. in der in Fig. 2 dargestellten Magnetisierung, auf der Aufzeichnungsschicht 4 aufgezeichnet wird. Wenn der Lichtstrahl 7 von der Seite des Substrats 1 her durch die Konvergenzlinse 19 auf die Ausleseschicht 3 konvergiert wird, steigt die Temperatur der Ausleseschicht 3 in der Nähe des Zentrums des ersten Lichtflecks an, wie er durch den Lichtstrahl 7 auf der Ausleseschicht 3 ausgebildet wird.
In diesem Fall wird der Lichtstrahl 7 zu Abspielzwecken durch die Konvergenzlinse 19 bis zur Beugungsgrenze konvergiert, so dass die Lichtintensitätsverteilung Normalverteilung zeigt. Daher zeigt auch die Temperaturverteilung im Gebiet mit dem ersten Lichtfleck Normalverteilung. Im Ergebnis steigt die Temperatur eines ringförmigen, speziellen Gebiets auf der Ausleseschicht 3 bis auf ungefähr 70 ºC an, was die Kompensationstemperatur ist. Andererseits steigt die Temperatur außerhalb des speziellen Gebiets nicht an, und die Temperatur im Inneren des speziellen Gebiets übersteigt die Kompensationstemperatur beträchtlich.
Demgemäß erfährt, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, die magnetische Eigenschaft des ringförmigen, speziellen Gebiets einen Übergang von der Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung zur Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung, während die Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung außerhalb des ringförmigen, speziellen Gebiets aufrechterhalten bleibt und die Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung innerhalb des speziellen Gebiets endgültig verschwindet. Daher zeigen keine andere Gebiete außer dem ringförmigen, speziellen Gebiet einen magnetooptischen Effekt hinsichtlich rechtwinklig einfallender Lichtstrahlen.
Fig. 8 zeigt Positionsbeziehungen zwischen aufgezeichneten Bits 24, wie sie in der Aufzeichnungsschicht 4 auf Binärinformation hin ausgebildet werden, dem durch den Lichtstrahl 7 zu Aufheizzwecken erzeugten ersten Lichtflecks 7a einem rechtwinklig magnetisierten Gebiet B, das dem ringförmigen, speziellen Gebiet entspricht, und dem durch den Lichtstrahl 8 zu Abspielzwecken erzeugten zweiten Lichtfleck 8a.
Diese aufgezeichneten Bits 24 werden, während sie vom zweiten Lichtfleck 8a beleuchtet werden, einzeln so ausgelesen, wie dies später beschrieben wird.
Jedes der aufgezeichneten Bits 24, die durch das Magnetfeld-Modulationsverfahren mit hoher Dichte erzeugt wurden, hat die Form eines Teilrings. Das heißt, dass die Krümmung jedes der aufgezeichnetes Bits 24 im wesentlichen derjenigen des rechtwinkligen magnetisierten Gebiets 8 entspricht. Daher wird die Magnetisierungsrichtung eines aufgezeichneten Bits 24 praktisch in den hinteren Abschnitt des rechtwinklig magnetisierten Gebiets B, und zwar hinsichtlich der Verschieberichtung des ersten Lichtflecks 7a kopiert, was durch eine Austauschkopplungskraft zwischen der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 erfolgt.
Andererseits können, da das rechtwinklig magnetisierte Gebiet B ringförmig ist, zumindest sein vorderer Abschnitt und sein hinterer Abschnitt mit dem Kopieren der aufgezeichneten Bits 24 in Beziehung stehen. Hierbei würde, wenn der zweite Lichtfleck 8a so auf dem ersten Lichtfleck 7a ausgebildet würde, dass er genau mit diesem überlappen würde, das in den vorderen Abschnitt des rechtwinklig magnetisierten Gebiets B kopierte aufgezeichnete Bit 24b ein Störsignal erzeugen. Daher ist es wichtig, wie es für die Erfindung beschrieben wird, den zweiten Lichtfleck 8a zu Abspielzwecken an der Rückseite des ersten Lichtflecks 7a bezüglich der Verstellrichtung desselben, mit einem vorbestimmten Zwischenraum zu ihm, so anzuordnen, dass eine Teilüberlappung mit dem hinteren Abschnitt des ersten Lichtflecks 7a besteht. Durch diese Anordnung kann nur die gewünschte Information des so an der Rückseite des rechtwinklig magnetisierten Gebiets B kopierten aufgezeichneten Bits 24a unter Verwendung des Lichtstrahls 8 zu Abspielzwecken gelesen werden, der eine andere wellenlänge als der Lichtstrahl 7 hat.
Darüber hinaus hat sich, wenn der Lichtstrahl 7 verstellt wird, um das nächste Aufzeichnungsbit abzuspielen, die Temperatur des zuvor abgespielten Gebiets verringert, und die magnetische Eigenschaft in diesem kehrt von der rechtwinkligen auf die in der Ebene liegende Magnetisierung zurück. Demgemäß zeigt das Gebiet mit dem Temperaturabfall keinen magnetooptischen Kerreffekt mehr. Anders gesagt, verschwindet ein Aufzeichnungsbit 24a, das einmal durch ein Fenster B ausgelesen und in die Ausleseschicht 3 kopiert wurde, d.h., das rechtwinklig magnetisierte Gebiet B mit dem Temperaturanstieg um die Kompensationstemperatur herum, nachdem das Fenster zusammen mit dem Durchlaufen des ersten Lichtflecks 7a verschoben wurde. Demgemäß wird unter Verwendung des Lichtstrahls 8 nur die Information desjenigen aufgezeichneten Bits 24 abgespielt, das durch das Fenster hindurch ausgelesen wurde; daher ist eine Störung durch Signale von benachbarten Bits, die Störsignale verursachen, beseitigt. Ferner kann Übersprechen von benachbarten Spuren verringert werden, da aufgezeichnete Bits aus den benachbarten Spuren durch die Ausleseschicht 3 maskiert werden, die die Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung zeigt.
Daher können, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Optokopfanordnung, kreisbogenförmige, aufgezeichnete Bits 24 mit hervorragender Signalgualität abgespielt werden, ohne dass nachteilige Effekte von benachbarten Bits und benachbarten Spuren her bestehen, während immernoch ein runder Lichtstrahl verwendet wird. Im Prinzip kann die Aufzeichnungsdichte bis zur Kapazitätsgrenze des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers erhöht werden. Ferner ist es nicht erforderlich, eine Hilfsmagnetfeld-Erzeugungsvorrichtung anzubringen, wie sie in bekannten Systemen zu einer Initialisierung vor dem Abspielvorgang verwendet wurde; dies führt zu wirkungsvollem Abspielen.
Hierbei ist das Material der Aufzeichnungsschicht 4 nicht notwendigerweise auf das oben genannte Material (Gd0,6Tb0,4)0,25Fe0,75. Es kann Dy0,23(Fe0,8Co0,2)0,77 verwendet werden. Dy0,23(Fe0,8co0,2)0,77 kann eine größere Koerzitivfeldstärke als (Gd0,6Tb0,4)0,25Fe0,75 erzeugen; so ist die Stabilität der aufgezeichneten Bits verbessert, zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen Darüber hinaus kann eine Kostenverringerung erzielt werden, da Dy leichter und mit geringeren Kosten als Tb zur Verfügung steht.
Ferner ist das Material der Ausleseschicht 3 nicht notwendigerweise auf das oben genannte Material Gd0,28(Fe0,8Co0,2)0,72 beschränkt; Materialien wie GdTbFe, TbFeCo und DyFeCo können verwendet werden. Wenn diese Materialien mit hoher Koerzitivfeldstärke verwendet werden, deren Magnetisierungseigenschaft sich dadurch auszeichnet, dass sie einen größeren Zusammensetzungsbereich aufweisen, in dem sich die Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung zeigt, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, ist es erforderlich, solche Zusammensetzungen so auszuwählen, dass sie mehr Seltenerdmetall enthalten, als es der Zusammensetzung entspricht, bei der die Kompensationstemperatur der Curietemperatur Tcurie entspricht, und die die Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung bei Raumtemperatur und die Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung bei hoher Temperatur zeigen.
Betreffend eine Zusammensetzung P&sub2;, die die obigen Anforderungen erfüllt, zeigen die Fig. 10 bis 12 jeweils Hysteresecharakteristiken, d.h. die Beziehungen zwischen einem von außen angelegten Magnetfeld Hex, wie es an die Ausleseschicht 3 angelegt wird, und den magnetischen Kerr-Rotationswinkel ΘK. Das heißt, dass die Fig. 10 bis 12 die magnetischen Eigenschaften innerhalb jeweiliger Bereiche zeigen: von der Raumtemperatur bis zu einer Temperatur T&sub1;; von der Temperatur T&sub1; bis zur Curietemperatur Tcurie sowie über der Curietemperatur Tcurie. Diese Kurvenbilder zeigen, dass die Ausleseschicht 3 im Bereich von der Temperatur T&sub1; bis zur Curietemperatur Tcurie eine abrupt ansteigende Hysteresecharakteristik zeigt, dass sie jedoch im Bereich von der Raumtemperatur bis zur Temperatur T1 wie auch im Bereich über der Curietemperatur Tcurie keine Hysteresecharakteristik zeigt. Hierbei entspricht die Curietemperatur Tcurie der Temperatur T&sub3; in Fig. 3.

Claims

1. Optokopfanordnung zum Abspielen von Information von einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger (23), mit:

- einer ersten Einstrahlungseinrichtung (10, 12, 15) zum Bestrahlen des Aufzeichnungsträgers mit einem ersten Lichtstrahl (7) mit einer ersten Wellenlänge, um einen ersten Lichtfleck (7a) zu erzeugen;

- einer zweiten Einstrahlungseinrichtung (11, 13) zum Bestrahlen des Aufzeichnungsträgers mit einem zweiten Lichtstrahl (8) mit einer zweiten Wellenlänge, die verschieden von der ersten Wellenlänge ist, um einen zweiten Lichtfleck (8a) zu erzeugen, wobei der erste und der zweite Lichtfleck einander mit einem vorbestimmten Zwischenraum zwischen ihren Zentren überlappen;

- einer Erfassungseinrichtung (17, 20, 21, 22) zum Erfassen des magnetooptischen Effekts des Aufzeichnungsträgers unter Verwendung eines am magnetooptischen Aufzeichnungsträger (23) reflektierten Lichtstrahls;

dadurch gekennzeichnet, dass

- der zweite Lichtfleck (8a) in der Verstellrichtung des ersten Lichtflecks hinsichtlich des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (23) hinter dem ersten Lichtfleck (7a) ausgebildet ist, so dass nur Teile der Lichtflecke einander überlappen; und

- die Optokopfanordnung ferner eine Wellenlängen-Trenneinrichtung (18) aufweist, um nur den aus dem zweiten Lichtstrahl (8) hergeleiteten reflektierten Lichtstrahl zur Erfassungseinrichtung (21, 22) zu lenken.

2. Optokopfanordnung nach Anspruch 1, bei der die erste Einstrahlungseinrichtung eine erste Lichtquelle (10) zum Emittieren des ersten Lichtstrahls (7) aufweist, und die zweite Einstrahlungseinrichtung eine zweite Lichtquelle (11) zum Emittieren des zweiten Lichtstrahls (8) aufweist.

3. Optokopfanordnung nach Anspruch 1, bei der die erste Einstrahlungseinrichtung eine Strahlformungseinrichtung (15) zum Formen des ersten Lichtflecks (7) zu runder Querschnittsform aufweist.

4. Optokopfanordnung nach Anspruch 1, bei der der erste Lichtstrahl (7) und der zweite Lichtstrahl (8) so beschaffen sind, dass die Polarisationsebene des ersten Lichtstrahls rechtwinklig zu der des zweiten Lichtstrahls verläuft.

5. Optokopfanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, ferner mit einem polarisierenden Strahlenteiler (16) zum Zusammensetzen des ersten Lichtstrahls (7) und des zweiten Lichtstrahls (8), um sie auf eine Objektivlinse (19) zu lenken, um den ersten Lichtstrahl und den zweiten Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsträger (23) zu konvergieren, wobei die erste Einstrahlungseinrichtung und die zweite Einstrahlungseinrichtung hinsichtlich ihrer Lichtachsen so angeordnet sind, dass die Zentren des ersten Lichtflecks (7a) und des zweiten Lichtflecks (8a) so liegen, dass sie den genannten vorbestimmten Zwischenraum einhalten.

6. Optokopfanordnung nach Anspruch 1, ferner mit einer Lichtkonvergiereinrichtung zum Konvergieren des ersten Lichtstrahls in solcher Weise, dass die Intensitätsverteilung dieses ersten Lichtstrahls eine Normalverteilung ist.

7. Optokopfanordnung nach Anspruch 1, bei der die Erfassungseinrichtung eine polarisierende Trenneinrichtung (17) zum Entnehmen zweier zueinander rechtwinkliger Polarisationskomponenten aus dem reflektierten zweiten Lichtstrahl sowie eine Lichtintensität-Erfassungseinrichtung (21; 22) aufweist, um eine Intensitätsschwankung zumindest einer der Polarisationskomponenten zu erfassen.

8. Optokopfanordnung nach Anspruch 7, bei der die Lichtintensität-Erfassungseinrichtung (21, 22) zwei Photodetektoren zum Erfassen jeweiliger Intensitätsschwankungen der Polarisationskomponenten aufweist, wobei diese Photodetektoren so angeordnet sind, dass sie mittels der Differenz ihrer Ausgangssignale ein Abspielausgangssignal für die Information erzeugen.

9. Optokopfanordnung nach Anspruch 1, bei der die Erfassungseinrichtung ferner eine 1/2-Wellenlängenplatte (20) zum Drehen der Polarisationsebene des reflektierten zweiten Lichtstrahls um 45º aufweist.

10. Abspielsystem mit einem Optokopf gemäß einem der vorstehenden Ansprüche und mit einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger (23), wobei dieses System zum Lesen aufgezeichneter Information vom magnetooptischen Aufzeichnungsträger durch Bestrahlen dieses magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit zwei Lichtstrahlen (7, 8) dient;

dadurch gekennzeichnet, dass

der magnetooptische Aufzeichnungsträger (23) eine Aufzeichnungsschicht (4), auf der Information magneteoptisch aufgezeichnet wird, und eine Ausleseschicht (7) aufweist, die durch die Lichtstrahlen bestrahlbar ist und eine Curietemperatur aufweist, die wesentlich höher als die der Aufzeichnungsschicht ist und die bei Raumtemperatur die Eigenschaft in der Ebene liegender Magnetisierung und in einem vorbestimmten Temperaturbereich zwischen der Raumtemperatur und der Curietemperatur die Eigenschaft rechtwinkliger Magnetisierung zeigt.

11. Abspielverfahren zum Lesen aufgezeichneter Information von einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Abspielsystems nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Beleuchten der Ausleseschicht (3) durch den ersten Lichtstrahl (7) zum Ausbilden des ersten Lichtflecks (7a) auf ihr, so dass die Ausleseschicht im Zentrum des ersten Lichtflecks einen Temperaturanstieg aufweist, der den vorbestimmten Temperaturbereich übersteigt;

- Beleuchten der Ausleseschicht (3) durch den zweiten Lichtstrahl (8), um auf ihr den zweiten Lichtfleck (8a) zu erzeugen; und

- Empfangen des vom zweiten Lichtfleck reflektierten Lichts, um den magnetooptischen Effekt der Ausleseschicht (3) zu erfassen.