JP2001035030A - 光学的情報記録再生装置及び光ヘッド並びに光学的記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録再生装置及び光ヘッド並びに光学的記録媒体

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JP2001035030A
JP2001035030A JP11207217A JP20721799A JP2001035030A JP 2001035030 A JP2001035030 A JP 2001035030A JP 11207217 A JP11207217 A JP 11207217A JP 20721799 A JP20721799 A JP 20721799A JP 2001035030 A JP2001035030 A JP 2001035030A
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Takeshi Nakao
武司 仲尾
Masaaki Kurebayashi
正明 榑林
正彦 ▲高▼橋
Masahiko Takahashi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光源波長を短波長化した場合においても、光磁
気信号再生の高S/N化に有効で、かつ高密度記録が可
能な光学的情報記録再生装置を提供することにある。 【解決手段】光学的情報記録媒体(光磁気ディスク)に
略円偏光を集光照射することによって情報の記録再生を
行なうことによって実現される。一方、光源波長として
は波長400nm付近を用いるとともに、光学的情報記
録媒体(光磁気ディスク)は、記録膜のカー楕円率をよ
り増大させるような構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
学的情報記録再生装置に係わり、特に記録再生を行なう
レーザ光源波長の短波長化に適した、高記録密度・大容
量の光学的情報記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置は、非接触、大容量、高
速アクセス、低コスト等を特徴とする情報記録再生装置
であり、これらの特徴を生かしてディジタルオーディオ
信号の記録再生装置として、あるいはコンピュータの外
部記憶装置として利用されている。応用分野の拡大に伴
ない光ディスク装置の高記録密度化・大容量化・小型化
・低価格化等は必要不可欠である。
【0003】光ディスク装置の高記録密度化・大容量化
を進める上で、日経エレクトロニクス第708号(19
98年1月26日号)pp.107〜135に記載のよ
うに、記録再生に使用する光源の短波長化が有効な一手
段である。現在、波長410nm付近の半導体レーザが
実用に近づいている。
【0004】ところで、情報記録媒体としての光磁気デ
ィスクは、現在一定の市場を形成しており、高密度化・
小型化・低価格化等について各種の検討が進められてい
る。例えば、高密度化の一手段として、ジャパニーズ・
ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス 第26
巻(1987年)サプルメント26−4 pp.149
〜154(Japanese Journal of Applied Physics, Vo
l.26 (1987) Supplement 26-4 pp.149〜154)、およびジ
ャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジッ
クス 第28巻(1989年)サプルメント28−3
pp.323〜237(Japanese Journal of Applied
Physics, Vol.28 (1989) Supplement 28-3 pp.323〜32
7)に記載のようにいわゆる磁界変調記録方式は有効であ
る。また、光ヘッドの小型化・低価格化に対しては日本
応用磁気学会誌第13巻(1989)pp.195に記
載のように、光磁気記録膜が有する円二色性を利用して
簡易な光学系で光磁気信号を検出する方式が提案されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては従来の光磁気記録媒体を、例えば40
0nm付近の波長で再生した場合については充分な配慮
がなされていなかった。すなわち、従来の光磁気信号検
出方式はカー回転角を検出しているが、TbFeCo系
の光磁気記録媒体を使用した場合、第15回日本応用磁
気学会学術講演会講演番号31pB−5(同講演予稿集
p.310)に記載のように、400nm付近の波長に
おいては記録媒体のカー回転角が大幅に低下する。この
ため、再生信号のS/Nが低下することになり、結果と
して高密度化を目的とした場合でも、単に光源波長を短
波長化しただけでは実用的ではないという問題点があ
る。また、日本応用磁気学会誌第13巻(1989)p
p.195に記載の例では、光源波長の短波長化した場
合における影響等については、技術開示なされていな
い。
【0006】本発明の目的は、光源波長を短波長化した
場合においても、光磁気信号再生の高S/N化に有効
で、かつ高密度記録が可能な光学的情報記録再生装置を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、情報記録
方式としていわゆる磁界変調記録方式を用いるととも
に、光学的情報記録媒体(光磁気ディスク)に略円偏光
を集光照射することによって情報の記録再生を行なうこ
とによって実現される。一方、光源波長としては波長4
00nm付近を用いるとともに、光学的情報記録媒体
(光磁気ディスク)は、記録膜のカー楕円率をより増大
させるような構造とする。上記の構成をとるこで、より
微細な記録マークを形成できることに加えて、媒体反射
光の強度変化によって光磁気信号を検出することができ
るので光ヘッド光学系の簡素化が可能となる。結果とし
て、光源波長を短波長化した場合においても、光磁気信
号再生の高S/N化に有効で、かつ高密度記録が可能な
光学的情報記録再生装置を提供することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施例
を詳細に説明する。
【0009】図1に本発明の第1実施例を示す。図1に
おいて、1は回転する光学的情報記録媒体(光磁気ディ
スク:以下「ディスク」と表記)で、ディスク状の透明
基板101上に磁気光学効果をもつ光磁気記録膜層10
2と保護膜103を有している。本実施例においては図
示のように単板のディスクを示したが、ディスク1の構
成は、張り合わせ型あるいは複数記録膜を有する構造
等、本実施例と異なる構成であっても良い。
【0010】レーザ光源2から出射した光はコリメート
レンズ3によって平行光束となり、ビーム強度整形光学
系4によって略円形の発光強度分布を有する光束に変換
される。その後、偏光ビームスプリッタ5を透過し、1
/4波長板6によって略円偏光の光束になる。さらに立
ち上げミラー7によって光軸方向を略90度折り曲げた
後、対物レンズ8によって光磁気ディスク1に絞り込み
スポット9を形成する。従って、ディスク1には略円偏
光の光束が絞り込まれることになる。対物レンズ8は光
磁気ディスク1の上下振れに追従して常に記録膜層10
2上に焦点がくるように、また、ディスク1上に形成さ
れた情報記録用トラック(図示せず)の偏心に追従して
常に所望のトラック上に絞り込みスポット9が配置され
るようにアクチュエータ10に搭載されている。なお、
偏光ビームスプリッタ5に入射した光の一部は反射され
てモニター光検出器11に入射する。同モニター光検出
器11の出力を用いて、レーザ光源の発光出力制御等を
行なう。
【0011】レーザ光源の波長としては、高密度化の観
点および後述する光磁気記録媒体の磁気特性の観点から
は短い方が好ましい。現在、波長400nm〜500n
m付近の半導体レーザおよび第二次高調波を利用したレ
ーザ光源が実用可能と考えられている。しかしながら、
一方では、波長が短くなると、日経エレクトロニクス第
708号(1998年1月26日号)pp.127に記
載のように、ディスク基板として広く使用されている例
えばポリカーボネート等の透過率が低下する。これらを
勘案すると、レーザ光源の波長としては350nm〜4
50nmの範囲が実用的であり好ましい。
【0012】本実施例においてはビーム整形光学系4を
用いているが、これは本発明における必須の構成要素で
はなく、使用しなくてもかまわない。また、コリメート
レンズ3から対物レンズ8に至る光束は立ち上げミラー
7によって折り曲げられているが、直進した構成をとっ
てもかまわない。
【0013】ディスク1からの反射光(略円偏光)は再
び対物レンズ8、1/4波長板6を通過後再び直線偏光
となる。ただし、1/4波長板を2回通過することにな
るので、復路における直線偏光の偏光方向は、往路の偏
光方向に対して直交する。従って偏光ビームスプリッタ
5で全反射した後、ビームスプリッタ12によって、フ
ォーカスエラーおよびトラックエラーといった光点制御
信号を検出する光学系13に導かれる光束と、レンズ1
4によって光検出器15に集光されてディスク1上に記
録されている情報信号を検出・再生する光束とに分割さ
れる。
【0014】ディスク1上には従来の光磁気ディスク同
様垂直磁化膜の磁化方向によって情報が記録されている
が、後述するように、本発明においては記録された情報
はディスク1反射光の強度変化によって検出可能である
ため、光磁気信号検出のための光学系は従来公知の1/
2波長板を用いたいわゆる差動検出方式による光学系よ
りも簡易な構成となる。なお、光点制御信号検出光学系
13としては、従来公知の各種検出方式を使用可能であ
り、本実施例においては特定していない。また、上記の
各種光学系および光学部品等は筐体に搭載されて光りヘ
ッド16を構成しており、例えばリニアモータ、ステッ
プモータ等の移動機構17によってディスク1の半径方
向に移動可能となっている。
【0015】磁界印化手段18は、ディスク1を挟んで
光ヘッド16と対向させて配置されており、駆動回路1
9からの信号によって記録情報に応じて極性反転あるい
は強度変調された磁界を、ディスク1の情報記録面に対
してほぼ垂直な方向に発生することによって、いわゆる
磁界変調記録を行なう。磁界の極性反転や強度変調と同
時に照射するレーザ光をパルス状に変調させてもかまわ
ない。レーザ光源2の発光出力制御は駆動回路20よっ
て行なわれる。
【0016】磁界印化手段18としては、ディスク1上
を浮上走行する浮上型磁気ヘッド、ディスク1上を摺動
走行する摺動型磁気ヘッド、小型電磁石、薄膜状コイル
等従来公知の各種方式を用いることができる。また、本
実施例においては、磁界印化手段18は、ディスク1を
挟んで光ヘッド16と対向させて配置しているが、対物
レンズ8の近傍に磁界印化手段18を配置する構成とし
てもかまわない。
【0017】ここで、図2により本発明におけるディス
ク1の構造を説明する。図1の説明で述べたように、デ
ィスク1は透明基板101上に磁気光学効果をもつ光磁
気記録膜層102と保護膜103を有している。光磁気
記録層102は、第1干渉層102a、第1記録層10
2b、第2記録層102c、第2干渉層102d、合金
層102eから構成されている。第1干渉層102aは
例えばSiN等が用いられ、この層厚を調整することに
よって第1記録層102bのカー楕円率をエンハンスさ
せる効果がある。
【0018】第1記録層102bは、例えばGdFeC
oあるいはGdTbFeCo等の希土類遷移金属合金、
またはPtCo超格子多層膜あるいは同合金膜等が用い
られ、第2記録層102dの記録情報(磁化情報)が転
写されることによっていわゆる信号再生層として作用す
る。第2記録層102dは、例えばTbFeCo等の希
土類遷移金属合金が用いられ、磁化情報を記録するいわ
ゆる記録層として作用する。第2干渉層102dは例え
ばSiN等が用いられる。
【0019】合金層102eは、Al,Ti,Au等あ
るいはそれらの合金等が用いられ、光磁気記録層102
に照射された光によって発生する熱を拡散させる等の作
用をする。保護層103は、磁界印化手段18として例
えば浮上型磁気ヘッドや摺動型磁気ヘッドを用いた場
合、磁気ヘッドとディスクの衝突に等にから光磁気記録
層102を保護する作用をする。なお、図2においては
ディスク1上に形成された情報トラック案内溝やアドレ
ス情報等を示す凹凸ピット等は省略している。
【0020】既に述べたように、光磁気信号を再生する
場合、一般的には光磁気情報記録膜に直線偏光を照射
し、反射光における偏光面の回転(カー回転)を検出す
る。しかしながら、光日本応用磁気学会誌第13巻(1
989)pp.195に記載のように光磁気記録膜の円
二色性を利用すれば、円偏光を照射した場合でも光磁気
信号の検出が可能である。光磁気記録膜の円二色性は、
同記録膜におけるカー楕円率が大きいほどその効果が大
きい。第15回日本応用磁気学会学術講演会講演番号3
1pB−5(同講演予稿集pp.310)に示されてい
るように、光磁気記録膜のカー楕円率は照射する光の波
長が短かくなるほど大きくなる。実際に、350nm〜
450nmの光源波長においては、円二色性の効果を利
用した光磁気信号再生が高S/N化に対して有利であ
る。
【0021】続いて、図3により本発明の第2の実施例
を説明する。各構成要素の番号は、図1のそれと同一で
ある。本実施例では、光ヘッド16の構成として偏光ビ
ームスプリッタ5をコリメートレンズ3とレーザ光源2
の間に配置するとともに、光点制御信号検出と記録情報
信号検出を一つの検出光学系22で行なうことを特徴と
している。これにより、光ヘッド16の部品点数削減と
小型化を図ることができる。なお、図3においては、図
1で示した各種駆動回路および制御回路は省略した。ま
た、1/4波長板6は、図1および図3に示した配置と
異なり、対物レンズ8直下への配置、あるいは偏光ビー
ムスプリッタ5と一体化した構成をとってもかまわな
い。
【0022】本発明の光学的情報記録再生装置における
光ヘッドでは、情報信号検出光学系が簡素化されるのみ
ならず、偏光ビームスプリッタを使用しているために、
レーザ光源へのディスクからの戻り光が、従来の光磁気
用光ヘッドに比べて少ない。これは、いわゆる戻り光に
よって発生するレーザ雑音を低減する上で効果的であ
る。また、レーザ光源からディスクに至る光学系の光利
用率が従来の光磁気用光ヘッドに比べて高いため、レー
ザ光源から出射する光を有効に活用できるという効果も
ある。加えて、本発明による光学的情報記録再生装置を
用いれば、情報記録媒体上に形成された凹凸形状の記録
マーク、いわゆる相変化記録膜のように反射率変化によ
る記録マークおよび磁化の向きによる記録マークをすべ
て、同一の装置・同一の光ヘッドで記録再生することが
可能となる。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
源波長を短波長化した場合においても、光磁気信号再生
の高S/N化に有効で、かつ高密度記録が可能な光学的
情報記録再生装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例である光学的情報記録再
生装置を示す図。
【図2】本発明における光学的情報記録媒体の構成を示
す図。
【図3】本発明の第2の実施例を示す図。
【符号の説明】
1…光学的情報記録媒体(光磁気ディスク)、101…
基板、102…光磁気記録層、102a…第1干渉層、
102b…第1記録層、102c…第2記録層、102
d…第2干渉層、102e …合金層、103…保護
膜、2…レーザ光源、3…コリメートレンズ、4…ビー
ム整形光学系、5…偏光ビームスプリッタ、6…1/4
波長板、7…立ち上げミラー、8…対物レンズ、9…絞
り込みスポット、10…アクチュエータ、11…モニタ
検出器、12…ビームスプリッタ、13…光点制御信号
検出光学系、14…レンズ、15…光検出器、16…光
ヘッド、17…光ヘッド移動機構、18…磁界印化手
段、19…磁界印化手段駆動回路、20…レーザ光源駆
動回路、21…制御回路、22…検出光学系。
フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼橋 正彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Fターム(参考) 5D075 AA03 CC11 CC12 CD06 CD13 5D119 AA12 AA22 BA01 HA63 HA65

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光源と、前記レーザ光源から出射さ
    れた光束を光学的情報記録媒体に集光する対物レンズ
    と、前記光学的情報記録媒体からの反射光を検出し前記
    光学的情報記録媒体に記録されている情報信号および前
    記光学的情報記録媒体に集光された光スポットの光点制
    御信号を検出する光検出手段と、前記光学的情報記録媒
    体に対して記録される情報に応じて極性反転あるいは強
    度変調された磁界を印加する磁界印加手段とを少なくと
    も有する光学的情報記録装置であって、前記光学的情報
    記録媒体が垂直磁化膜を有する光磁気記録媒体であると
    共に、前記光学的情報記録媒体に略円偏光の光束を集光
    し、前記光学的情報記録媒体からの反射光の光量変化に
    よって前記光学的情報記録媒体に記録された記録情報を
    検出することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
  2. 【請求項2】前記レーザ光源の波長が450nm以下か
    つ350nm以上であることを特徴とする、請求項1項
    に記載の光学的情報記録再生装置。
  3. 【請求項3】情報の記録再生を行なうレーザ光源の波長
    領域において、前記情報記録媒体の磁気的特性のうちカ
    ー回転角よりもカー楕円率(カー楕円率角)の方が大と
    なることを特徴とする、請求項1項又は2項に記載の光
    学的情報記録再生装置。
  4. 【請求項4】レーザ光源と、前記レーザ光源から出射さ
    れた光束を光学的情報記録媒体に集光する対物レンズ
    と、前記光学的情報記録媒体からの反射光を検出し前記
    光学的情報記録媒体に記録されている情報信号および前
    記光学的情報記録媒体に集光された光スポットの光点制
    御信号を検出する光検出手段と、前記光学的情報記録媒
    体に対して記録される情報に応じて極性反転あるいは強
    度変調された磁界を印加する磁界印加手段とを少なくと
    も有する光学的情報記録装置に搭載する光ヘッドであっ
    て、前記光学的情報記録媒体が垂直磁化膜を有する光磁
    気記録媒体であると共に、前記光学的情報記録媒体に略
    円偏光の光束を集光し、前記光学的情報記録媒体からの
    反射光の光量変化によって前記光学的情報記録媒体に記
    録された記録情報を検出することを特徴とする光ヘッ
    ド。
  5. 【請求項5】前記レーザ光源の波長が450nm以下か
    つ350nm以上であることを特徴とする、請求項4項
    に記載の光ヘッド。
  6. 【請求項6】レーザ光源と、前記レーザ光源から出射さ
    れた光束を光学的情報記録媒体に集光する対物レンズ
    と、前記光学的情報記録媒体からの反射光を検出し前記
    光学的情報記録媒体に記録されている情報信号および前
    記光学的情報記録媒体に集光された光スポットの光点制
    御信号を検出する光検出手段と、前記光学的情報記録媒
    体に対して記録される情報に応じて極性反転あるいは強
    度変調された磁界を印加する磁界印加手段とを少なくと
    も有する光学的情報記録装置によって情報の記録再生を
    行なう光学的情報記録媒体であって、前記光学的情報記
    録媒体が垂直磁化膜を有する光磁気記録媒体であると共
    に、前記光学的情報記録媒体に略円偏光の光束を集光
    し、前記光学的情報記録媒体からの反射光の光量変化に
    よって前記情報記録媒体に記録された記録情報を検出す
    ることを特徴とする光学的情報記録媒体。
  7. 【請求項7】前記光学的情報記録媒体に集光されるレー
    ザ光の波長が450nm以下かつ350nm以上である
    ことを特徴とする請求項6項に記載の光学的情報記録媒
    体。
  8. 【請求項8】情報の記録再生を行なうレーザ光源の波長
    領域において、前記情報記録媒体の磁気的特性のうちカ
    ー回転角よりもカー楕円率(カー楕円率角)の方が大と
    なることを特徴とする、請求項6項又は7項に記載の光
    学的情報記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002089126A1 (en) * 2001-04-17 2002-11-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device

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WO2002089126A1 (en) * 2001-04-17 2002-11-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device

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