JP2000322784A - 磁気光学的記録再生方法および磁気光学的記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の回折限界よりも更なる高密度記録再生を
可能とした磁気光学的記録再生方法および磁気光学的記
録再生装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 スライダー１０５上のＳＩＬ１０１は記
録媒体１０３上を微小な空隙を保持しながら走行するの
で、記録媒体１０３上の記録信号に応じた磁化による静
磁界の影響を強く受ける。静磁界によりスライダー１０
５上のＳＩＬ１０１の平坦な表面上にある磁性体１０２
に光ビームの光軸と平行方向に記録信号に応じた磁化が
転写される。光ビームは転写された磁性体１０２の磁化
方向を磁気光学的に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報の記録または再
生に用いられる光磁気記録媒体の記録再生装置とそれを
用いた記録再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の進展と共に、高密度記録媒
体の要求が高まっている。光磁気記録媒体の記録密度を
向上させるためには、微小記録信号の記録および再生が
必要不可欠である。この微小記録信号の再生にはソリッ
ドイマージョンレンズ（以下ＳＩＬと略記する）を用い
た磁気光学的記録再生方法が提案されている。ＳＩＬ
は、平坦な表面と球状な表面を含み、平坦な面が対象物
と面している半球レンズである。従来のＳＩＬを用いた
磁気光学的記録再生方法および磁気光学的記録再生装置
は、特開平５−１８９７９６号公報に記載されたものが
知られており、図５に従来の磁気光学的記録再生装置の
構成図を示す。図５に於いて、１６は記録媒体、２１は
レーザ、２２はビームスプリッター、２３は対物レン
ズ、２４は光検出器、２６はＳＩＬである。ＳＩＬ２６
は、対物レンズ２３と記録媒体１６との間に記録媒体１
６に接触もしくは微小な空隙になるように設置され、集
光した光ビームを記録媒体１６に照射し、磁気光学効果
を利用することによって記録媒体１６上から得られる信
号を光検出器２４で再生する磁気光学的記録再生装置で
ある。

【０００３】ＳＩＬの屈折率をｎとすると、ＳＩＬ内で
は光ビームの波長は１／ｎ倍となり短くなる。ＳＩＬと
記録媒体の表面は微小な空隙であるため、実質的な短波
長化により記録媒体の表面において光ビームの空気中に
おける波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、
ビームスポット径は０．６λ／（ｎ×ＮＡ）となる。こ
こでいうビームスポット径とは光ビームの強度が中心強
度の半値になる幅のことをいう。ビームスポット径は、
記録媒体上に記録されたマーク長すなわち記録密度を決
定する。

【０００４】上記ＳＩＬとは別に半球以上に柱頭を残し
た形状のＳＩＬも提案されている。この形状のＳＩＬを
上記ＳＩＬと同様に対物レンズと記録媒体の間に記録媒
体と接触もしくは微小な空隙になるように配置する。こ
の形状のＳＩＬのビームスポット径は０．６λ／（ｎ２
×ＮＡ）となるので半球型のＳＩＬよりビームスポット
径を更に小さくすることが可能である。

【０００５】従来の方法に於いて、更なる高密度記録再
生を実現させるためには、ビームスポット径を更に小さ
くする必要がある。そのためには光ビームの波長を小さ
く、対物レンズの開口数を大きく、ＳＩＬの屈折率を大
きくしていく必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この磁気光学的記録再
生方法および磁気光学的記録再生装置においては、更な
る高密度記録再生を目的としている。しかしながら上記
のような構成では、高密度記録再生に必要な微小記録信
号の再生には微小ビームスポット径、つまり回折限界で
高密度化の上限が制限される。

【０００７】本発明は上記課題に鑑み、光の回折限界よ
りも更なる高密度記録再生を可能とした磁気光学的記録
再生方法および磁気光学的記録再生装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の磁気光学的記録再生方法および磁気光学的記
録再生装置は記録信号に応じて磁化の向きを変化させな
がら記録された記録媒体を光学的に再生する方法に於い
て、走行する記録媒体に対し接触もしくは微小な空隙を
介して、ＳＩＬを配し、光ビームをＳＩＬの記録媒体面
側に集光させると共に、ＳＩＬの集光位置にて記録媒体
の走行方向に対しビームスポット径より狭い幅である磁
性体に記録媒体に記録されている信号を磁気的に転写さ
せながら、磁性体の磁化方向を磁気光学的に検出する磁
気光学的記録再生方法および上記の方法を実現させるた
めの磁気光学的記録再生装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図４を用いて説明する。

【００１０】（実施の形態１）図１は、本発明の磁気光
学的記録再生装置の構成図を示し、図１に於いて１０１
はＳＩＬで、平坦な表面と球状な表面を含んでいる半球
レンズである。本実施の形態ではＳＩＬ１０１の屈折率
は１．８である。１０２は磁性体で、ＳＩＬ１０１の平
坦な表面に設置されている。磁性体１０２は、本実施の
形態では磁性ガーネット膜を用いている。本実施の形態
での磁性ガーネット膜は、磁気光学効果が大きく、透明
で光ビームを透過させることができ、かつ保磁力が小さ
いために磁化されやすい磁性体である。１０３は記録媒
体、１０４はレーザで、本実施の形態では波長が６８０
ｎｍの半導体レーザを用いている。１０５はスライダー
で、ＳＩＬ１０１および磁性体１０２を含み、ＳＩＬ１
０１を記録媒体１０３上に浮上移動させる。１０６は記
録媒体を移動させる駆動系、１０７はコリメートレン
ズ、１０８は対物レンズで、本実施の形態では開口数Ｎ
Ａは０．６である。１０９は光検出器、１１０は信号処
理系で、検出された信号から必要な信号を生成する。１
１１は制御系で、光ビームを再生する場所に移動させ
る。１１２はビームスプリッターである。ＳＩＬ１０１
は記録媒体１０３から微小な空隙を保持しており、本実
施の形態では５０ｎｍとする。本実施の形態ではＳＩＬ
１０１の屈折率が１．８、レーザ１０４の波長が６８０
ｎｍ、対物レンズ１０８の開口数が０．６であるから、
光ビームのビームスポット径は３７８ｎｍとなる。磁性
体１０２は、ＳＩＬ１０１の平坦な表面に、磁化容易軸
が光ビームの光軸と平行になるように製膜する必要があ
る。また磁性体１０２は、走行方向の幅がビームスポッ
ト径より小さく、本実施の形態では走行方向の幅および
トラック幅方向の幅を２００ｎｍとする。以上のように
構成された磁気光学的記録再生装置について、以下、そ
の動作を述べる。

【００１１】図２は記録媒体１０３上に記録信号に応じ
た磁化が膜面に対して垂直方向に磁化されている場合の
再生原理図である。図２は図１のＳＩＬ１０１と記録媒
体１０３の部分を拡大した図である。図２に示すように
記録媒体１０３上の記録信号に応じた垂直方向の磁化に
より記録媒体１０３の周辺に静磁界が発生する。スライ
ダー１０５上のＳＩＬ１０１は記録媒体１０３上を微小
な空隙を保持しながら走行するので、記録信号に応じた
磁化による静磁界の影響を強く受ける。スライダー１０
５上のＳＩＬ１０１の平坦な表面上にある磁性体１０２
は磁化容易軸が光ビームの光軸と平行であるので、光ビ
ームの光軸と平行方向の保磁力は小さく、静磁界により
磁性体１０２に光ビームの光軸と平行方向に記録信号に
応じた磁化が転写される。このとき磁性体１０２が光ビ
ームのビームスポット内に含まれるように対物レンズ１
０８によって調節する。図１および図２に示すように光
ビームは転写された磁性体１０２の磁化方向を磁気光学
的に検出する。

【００１２】図３は記録媒体１０３上に記録信号に応じ
た磁化が面内方向に磁化されている場合の再生原理図で
ある。図１および図３を用いて動作を示す。図３は図１
のＳＩＬ１０１と記録媒体１０３の部分を拡大した図で
ある。図３に示すように記録媒体１０３上の記録信号に
応じた面内方向の磁化により記録媒体１０３の周辺に静
磁界が発生する。スライダー１０５上のＳＩＬ１０１は
記録媒体１０３上を微小な空隙を保持しながら走行する
ので、記録信号に応じた磁化による静磁界の影響を強く
受ける。記録媒体１０３上に記録信号に応じた磁化が膜
面に対して垂直方向に磁化されている場合と同様に、こ
の静磁界により磁性体１０２に光ビームの光軸と平行方
向に記録信号に応じた磁化が転写される。

【００１３】本実施の形態により、光ビームのビームス
ポット径よりも走行方向の幅が小さい磁性体１０２に転
写することにより、ビームスポット径よりも小さな記録
信号の再生が確認された。

【００１４】（実施の形態２）図４は磁気光学的記録再
生方法の記録機構図を示している。本発明の実施の形態
２における磁気光学的記録再生装置の構成図について
は、（実施の形態１）と同様である。図４に於いて２０
１は磁気コイルで、ＳＩＬ１０１の平坦な表面に磁性体
１０２と走行方向に対してずらして設置し、記録信号に
対応した磁界を発生する。本実施の形態では磁気コイル
２０１には薄膜コイルを用いており、製膜によりＳＩＬ
１０１の平坦な表面の内部に直径１μｍで作製した。再
生時は光ビームのビームスポット内に磁性体１０２が位
置しているが、磁性体１０２が不透明な膜でも構わない
ように記録時は光ビームのビームスポット周辺に磁気コ
イル２０１が位置しており、かつ光ビームのビームスポ
ット内に磁性体１０２が含まれないように対物レンズ１
０８によって調節する。以上のように構成された磁気光
学的記録再生装置について、以下、その動作を述べる。

【００１５】記録方式は磁気コイル２０１を含むＳＩＬ
１０１を用いた磁界変調記録方式を用いた。磁界変調記
録方式とは、記録信号に応じて磁界の向きを変えて記録
する方式である。磁界変調記録方式は走行方向に対して
ビームスポット径よりも小さな信号を記録することがで
き、高密度記録に効果がある。磁気コイル２０１を含む
ＳＩＬ１０１を用いるとビームスポット径を小さくする
ことができ、トラック幅方向にも小さくすることができ
る。磁気コイル２０１を含むＳＩＬ１０１と磁界変調記
録方式との併用で更なる高密度記録が可能となる。

【００１６】図１および図４を用いて動作を示す。図４
は記録時における図１のＳＩＬ１０１と記録媒体１０３
の部分を拡大した図である。図１および図４に示すよう
に光ビームを対物レンズ１０８とＳＩＬ１０１とでＳＩ
Ｌ１０１の記録媒体１０３面側に集光させ、記録媒体１
０３の保磁力が小さく磁化しやすいキュリー温度近傍ま
で上昇させる。磁気コイル２０１は記録信号に対応した
磁界を発生し、スライダー１０５上のＳＩＬ１０１は記
録媒体１０３上を微小な空隙を保持しながら走行するの
で、磁気コイル２０１から発生する磁界の向きにより記
録媒体１０３に信号が記録される。

【００１７】記録媒体１０３に記録された信号を再生す
るときは、光ビームのビームスポット内に磁性体１０２
が含まれるように対物レンズ１０８を調節する。再生時
の動作については、（実施の形態１）と同様である。

【００１８】磁気コイル２０１が含まれているＳＩＬ１
０１を用いての記録が可能となることにより、本発明の
磁気光学的記録再生装置において光ビームのビームスポ
ット径よりも小さな信号の記録および再生が確認され
た。

【００１９】なお、以上の説明では、磁性体のトラック
幅方向の大きさをビームスポット径よりも小さくした例
で説明したが、磁性体のトラック幅方向の大きさをビー
ムスポット径よりも大きくした場合にはＳＩＬのトラッ
キングがずれてもずれ量が磁性体のトラック幅方向の大
きさ以内であれば同様に実施可能である。

【００２０】なお、以上の説明では、ＳＩＬと記録媒体
間を微小な空隙で浮上させた場合で構成した例で説明し
たが、ＳＩＬと記録媒体とを接触させた場合についても
同様に実施可能である。

【００２１】なお、以上の説明では、磁性ガーネット膜
で構成した例で説明したが、その他の保磁力の小さな磁
性体についても同様に実施可能である。

【００２２】なお、以上の説明では、平坦な表面を持つ
半球型のＳＩＬで構成した例で説明したが、一部の平坦
な表面を持つその他の球形状のＳＩＬについても同様に
実施可能である。

【００２３】なお、以上の説明では、磁気コイルを磁性
体に対して走行方向にずらして設置する例で説明した
が、磁気コイルを磁性体に対して他方向にずらして設置
する場合についても同様に実施可能である。

【００２４】なお、以上の説明では、記録時の光ビーム
のビームスポット位置が磁性体を含まないように再生時
とは異なる位置にする例で説明したが、透明な磁性体を
用いると、光ビームのスポット位置が磁性体を含む場合
についても同様に実施可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、走行方向
に対しビームスポット径より狭い幅である磁性体に記録
媒体に記録されている信号を磁気的に転写させながら、
磁性体の磁化方向を磁気光学的に検出するので、光の回
折限界を超える高密度記録再生という顕著な効果が得ら
れる磁気光学的記録再生方法および磁気光学的記録再生
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による磁気光学的記録再
生装置の構成図

【図２】本発明での一実施の形態による磁気光学的記録
再生方法の記録媒体上に記録信号に応じた磁化が膜面に
対して垂直方向に磁化されている場合の再生原理図

【図３】本発明での一実施の形態による磁気光学的記録
再生方法の記録媒体上に記録信号に応じた磁化が面内方
向に磁化されている場合の再生原理図

【図４】本発明の一実施の形態による磁気光学的記録再
生方法の記録機構図

【図５】従来の磁気光学的記録再生装置の構成図

【符号の説明】

１０１ ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ） １０２ 磁性体 １０３ 記録媒体 １０４ レーザ １０５ スライダー １０６ 記録媒体を移動させる駆動系 １０７ コリメートレンズ １０８ 対物レンズ １０９ 光検出器 １１０ 信号処理系 １１１ 制御系 １１２ ビームスプリッター ２０１ 磁気コイル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録信号に応じて磁化の向きを変化させ
   ながら記録された記録媒体を光学的に再生する方法に於
   いて、走行する前記記録媒体に対し接触もしくは微小な
   空隙を介して、ソリッドイマージョンレンズを配し、光
   ビームを前記ソリッドイマージョンレンズの前記記録媒
   体面側に集光させると共に、前記ソリッドイマージョン
   レンズの集光位置にて少なくとも前記記録媒体の走行方
   向に対しビームスポット径より狭い幅を有する磁性体が
   設けられ、前記磁性体に前記記録媒体の記録信号を磁気
   的に転写させながら、前記磁性体の磁化方向を磁気光学
   的に検出することを特徴とする磁気光学的記録再生方
   法。
2. 【請求項２】 前記記録媒体を移動させる駆動系と、光
   ビームを前記記録媒体面側に集光させると共に、反射光
   を光検出器に導く光学系と、所望の位置に光ビームを位
   置させる制御系と、検出された信号から必要な信号を生
   成する信号処理系とからなる磁気光学的再生装置に於い
   て、前記光学系が少なくともレーザ、ビームスプリッタ
   ー、対物レンズ、前記ソリッドイマージョンレンズ、前
   記光検出器からなり、前記ソリッドイマージョンレンズ
   は前記記録媒体に接触もしくは微小な空隙を介して配さ
   れ、前記ソリッドイマージョンレンズの前記記録媒体に
   面する位置に少なくとも前記記録媒体の走行方向に対
   し、集光されたビームスポット径よりも、狭い幅の前記
   磁性体が設けられたことを特徴とする磁気光学的記録再
   生装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の前記磁性体は、トラック
   幅方向の幅がビームスポット径より大きいことを特徴と
   する磁気光学的記録再生装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の前記ソリッドイマージョ
   ンレンズに設置されている前記磁性体の周囲に磁気コイ
   ルが設けられたことを特徴とする磁気光学的記録再生装
   置。