JP2002298466A - 光磁気記録装置及び方法、光磁気記録再生装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光磁気記録媒体に微小な記録マークを形成す
る。 【解決手段】 情報が記録される記録層と、情報を再生
する再生層と、記録層から再生層に情報が磁気転写され
るように補助する補助層とを少なくとも有しており、補
助層が記録層と再生層との間に設置されている光磁気記
録媒体１５の一方面に、再生層よりも記録層に吸収され
る波長を有する記録ビームを照射する記録ビーム照射部
１０と、光磁気記録媒体１５の他方面に外部磁界を印加
する磁界印加部１６と、光磁気記録媒体１５の一方面に
記録層よりも再生層に吸収される波長を有する再生ビー
ムを照射する再生ビーム照射部１１と、再生ビームが光
磁気記録媒体１５により反射された反射再生ビームを検
出する反射再生ビーム検出部２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気記録媒体に
情報を記録する光磁気記録装置及び方法、上記光磁気記
録媒体に情報を記録し、再生する光磁気記録再生装置及
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＴ産業の目覚ましい発展によ
り、家庭等においてもデータ量の大きな情報を扱う機会
が多くなってきている。これにともない、光磁気記録媒
体の高密度化による大容量化が求められている。

【０００３】光磁気記録媒体は、一般的に、光磁気記録
装置により記録信号に対応した光ビームが照射され、上
記光ビームの熱エネルギーを用いて、記録層に記録マー
クを形成することにより情報を記録する記録媒体であ
る。また、光磁気記録媒体は、光磁気再生装置により光
ビームが照射され、磁気光学効果を利用して記録された
情報が再生される。以下に光磁気記録媒体の高密度化に
ついて述べる。

【０００４】光磁気記録媒体の記録密度は、記録及び再
生に用いる光学系の光ビームの波長λ及び上記光ビーム
を情報記録面に集光する対物レンズの開口数ＮＡに依存
する。光磁気記録装置の光ビームのスポット径Ｒは、以
下の式に示すとおり、上記波長λと開口数ＮＡにより決
まる。 Ｒ∝λ／ＮＡ （１） 従って、光磁気記録媒体の記録密度の向上には、スポッ
ト径Ｒの小規模化を図る必要がある。

【０００５】従来の光磁気記録再生装置は、光ビームの
スポット径Ｒよりも小さい記録信号を記録再生すること
が困難であった。そのため、従来の光磁気記録媒体の記
録密度は、光ビームのスポット径Ｒによって制限されて
いた。したがって、従来の光磁気記録媒体を用いて高記
録密度化を実現するためには、光ビームの波長λを短く
するとともに、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする必
要があった。

【０００６】光磁気記録媒体は、記録層となる磁性薄膜
の膜構成、信号の記録方式、あるいは信号の再生方式等
を工夫することにより、高記録密度化が図られている。

【０００７】例えば、Journal of Magnetic Society of
Japan，Vol.17 Supplement No．S1，pp．201(1993)に
おいて磁気超解像（ＭＳＲ、Magnetic Super Resolutio
n）技術が提案されている。ＭＳＲに使用する光磁気記
録媒体は、通常、再生層、補助層、記録層で構成されて
いる。記録層に記録されている記録マークは、補助層を
介して再生層に磁気転写される。光磁気記録再生装置
は、光磁気録媒体から情報を読み出す際に、光ビームを
再生層に照射する。このときに、光ビームの光スポット
内に２個の記録マークが入った場合、再生信号はそれぞ
れの記録マークが作る信号の和となるので、この和信号
から一個ずつの記録マークからの信号を分離して再生す
ることはできない。そこで、一方の記録マークを見えな
いようにマスクすることにより、他方の記録マークのみ
を再生することが可能となる。

【０００８】このように光スポット径Ｒの実効的視野を
狭めることで、再生分解能を向上させる方法がＭＳＲ技
術である。

【０００９】また、上述の光磁気記録装置では、光磁気
記録媒体に情報を記録する際、再生層で光ビームが吸収
されて熱になり、その熱の伝導により上記光磁気記録媒
体に積層されている補助層等を介して記録層に記録マー
クを形成している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱伝導による記録では、上記補助層等で熱が広がってし
まい、スポット径Ｒの小さな光ビームを使用しても、上
記記録層に微小な記録マークを形成することが困難な問
題がある。

【００１１】そこで、本発明は、上述したような実状に
鑑みて提案されたものであり、記録層、補助層及び再生
層が積層されている光磁気記録媒体に、上記再生層より
も上記記録層に吸収される波長を有した記録ビームを照
射するとともに、外部磁界を印加することで、スポット
径Ｒの小さな記録ビームにより記録層に直接記録マーク
を形成する光磁気記録装置及び方法、光磁気記録再生装
置及び方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光磁気記録
装置は、上述の課題を解決するために、情報が記録され
る記録層と、上記情報を再生する再生層と、上記記録層
から上記再生層に情報が磁気転写されるように補助する
補助層とを少なくとも有しており、上記補助層が上記記
録層と上記再生層との間に設置されている光磁気記録媒
体の一方面に、上記再生層よりも上記記録層に吸収され
る波長を有する記録ビームを照射する記録ビーム照射手
段と、上記光磁気記録媒体の他方面に外部磁界を印加す
る磁界印加手段とを備える。

【００１３】このような光磁気記録装置は、記録ビーム
照射手段により再生層よりも記録層に吸収される波長を
有する記録ビームを光磁気記録媒体に照射するととも
に、磁界印加手段により上記光磁気記録媒体に外部磁界
を印加する。

【００１４】本発明に係る光磁気記録方法は、上述の課
題を解決するために、情報が記録される記録層と、上記
情報を再生する再生層と、上記記録層から上記再生層に
情報が磁気転写されるように補助する補助層とを少なく
とも有しており、上記補助層が上記記録層と上記再生層
との間に設置されている光磁気記録媒体の一方面に、上
記再生層よりも上記記録層に吸収される波長を有する記
録ビームを照射するとともに、上記光磁気記録媒体の他
方面に外部磁界を印加する。

【００１５】このような光磁気記録方法は、光磁気記録
媒体に再生層よりも記録層に吸収される波長を有する記
録ビームを照射するとともに、外部磁界を印加する。

【００１６】本発明に係る光磁気記録再生装置は、情報
が記録される記録層と、上記情報を再生する再生層と、
上記記録層から上記再生層に情報が磁気転写されるよう
に補助する補助層とを少なくとも有しており、上記補助
層が上記記録層と上記再生層との間に設置されている光
磁気記録媒体の一方面に、上記再生層よりも上記記録層
に吸収される波長を有する記録ビームを照射する記録ビ
ーム照射手段と、上記光磁気記録媒体の他方面に外部磁
界を印加する磁界印加手段と、上記光磁気記録媒体の一
方面に上記記録層よりも上記再生層に吸収される波長を
有する再生ビームを照射する再生ビーム照射手段と、上
記再生ビームが上記光磁気記録媒体により反射された反
射再生ビームを検出する反射再生ビーム検出手段とを備
える。

【００１７】このような光磁気記録再生装置は、記録ビ
ーム照射手段により再生層よりも記録層に吸収される波
長を有する記録ビームを光磁気記録媒体に照射するとと
もに、磁界印加手段により上記光磁気記録媒体に外部磁
界を印加することで上記光磁気記録媒体に情報を記録
し、再生ビーム照射手段により記録層よりも再生層に吸
収される波長を有する再生ビームを光磁気記録媒体に照
射し、反射再生ビーム検出手段により上記再生ビームが
上記光磁気記録媒体により反射された反射再生ビームを
検出することで上記光磁気記録媒体から情報を再生す
る。

【００１８】本発明に係る光磁気記録再生方法は、情報
が記録される記録層と、上記情報を再生する再生層と、
上記記録層から上記再生層に情報が磁気転写されるよう
に補助する補助層とを少なくとも有しており、上記補助
層が上記記録層と上記再生層との間に設置されている光
磁気記録媒体に、上記再生層よりも上記記録層に吸収さ
れる波長を有する記録ビームを照射するとともに、上記
光磁気記録媒体に外部磁界を印加することで上記光磁気
記録媒体に情報を記録し、上記光磁気記録媒体の一方面
に上記記録層よりも上記再生層に吸収される波長を有す
る再生ビームを照射し、上記照射により上記光磁気記録
媒体から反射される反射再生ビームを検出することで上
記光磁気記録媒体から情報を再生する。

【００１９】このような光磁気記録再生方法は、光磁気
記録媒体に再生層よりも記録層に吸収される波長を有す
る記録ビームを照射するとともに、外部磁界を印加する
ことで上記光磁気記録媒体に情報を記録し、上記光磁気
記録媒体に記録層よりも再生層に吸収される波長を有す
る再生ビームを照射し、上記照射により上記光磁気記録
媒体から反射される反射再生ビームを検出することで上
記光磁気記録媒体から情報を再生する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２１】本発明は、例えば図１に示すような光磁気
記録再生装置１に適用される。

【００２２】光磁気記録再生装置１は、記録用光ビーム
照射部１０と、再生用光ビーム照射部１１と、第１のハ
ーフミラー１２と、第２のハーフミラー１３と、集光レ
ンズ１４と、磁界印加部１６と、光検出部２とを備え、
光磁気記録媒体１５に情報を記録する。

【００２３】記録用光ビーム照射部１０は、波長λ１を
有した記録用光ビームを第１のハーフミラー１２、第２
のハーフミラー１３及び集光レンズ１４を介して光磁気
記録媒体１５に照射する。第１のハーフミラー１２は、
記録用光ビーム照射部１０から出射された記録用光ビー
ムを平行光線にし、第２のハーフミラー１３に出射す
る。第２のハーフミラー１３は、入射した記録用光ビー
ムの平行光線を維持して、集光レンズ１４に出射する。
集光レンズ１４は、入射した記録用光ビームを集光し
て、光磁気記録媒体１５の所定の場所に照射する。磁界
印加部１６は、光磁気記録媒体１５に所定の方向に外部
磁界を印加する。

【００２４】再生用光ビーム照射部１１は、記録用光ビ
ーム照射部１０が出射する光ビームとは異なる波長λ２
を有した再生用光ビーム（λ１≠λ２）を第１のハーフ
ミラー１２、第２のハーフミラー１３及び集光レンズ１
４を介して光磁気記録媒体１５に照射する。第１のハー
フミラー１２は、再生用光ビーム照射部１１から出射さ
れた再生用光ビームを第２のハーフミラー１３に平行光
線にして出射する。第２のハーフミラー１３は、第１の
ハーフミラー１２から出射された再生用光ビームを集光
レンズ１４に出射する。集光レンズ１４は、再生用光ビ
ーム照射部１１から出射された光ビームを集光し、光磁
気記録媒体１５に照射する。光磁気記録媒体１５は、照
射された再生用光ビームを反射再生用光ビームとして反
射する。反射された反射再生用光ビームは、集光レンズ
１４、第２のハーフミラー１３を介して光検出部２に出
射される。光磁気記録媒体１５は、図２に示すとおり、
基板上に記録層１００、補助層１０１及び再生層１０２
が積層されている記録媒体である。

【００２５】光検出部２は、波長板１７と、偏光ビーム
スプリッタ（以下、ＰＢＳと呼ぶ。）１８と、第１の光
検出器１９と、第２の光検出器２０とを備えている。光
検出部２は、入射された反射再生用光ビームを波長板１
７及びＰＢＳ１８を介して第１の光検出器１９及び第２
の光検出器２０に出射される。

【００２６】ここで、光磁気記録再生装置１による記録
及び再生の際の光磁気記録媒体１５の状態を説明する。
光磁気記録再生装置１は、記録用光ビーム照射部１０に
より再生用光ビームとは異なる波長を有した記録用光ビ
ームを第１のハーフミラー１２、第２のハーフミラー１
３及び集光レンズ１４を介して光磁気記録媒体１５に照
射する。光磁気記録媒体１５では、入射した記録用光ビ
ームは、再生層１０２及び補助層１０１を介して記録層
１００を照射する。記録用光ビームは、記録層１００が
反応する波長を使用しているので、補助層１０１での熱
の広がりは生じない。そして、記録層１０２が記録用光
ビームにより補償温度付近まで昇温された際、磁界印加
部１６により所定の方向に外部磁界が印加され、記録マ
ークが記録層１００に形成される。なお、外部磁界は、
記録用光ビームが光磁気記録媒体１５に照射されるとと
もに印加されてもよい。

【００２７】一方、記録層１００に情報が記録され形成
された記録マークは、図３に示すとおり、補助層１０１
を介して再生層１０２に磁気転写される。この磁気転写
は、静磁気的結合により生じる現象である。静磁気的結
合とは、第１の磁気モーメントが作る磁界中に、第１の
磁気モーメントとは異なる第２の磁気モーメントがある
ときに、第２の磁気モーメントが第１の磁気モーメント
が作っている磁界の方向に向く磁気的な結合のことであ
る。また、静磁気的結合の力は、第１の磁気モーメント
と第２の磁気モーメントとが離れていても働く力であ
る。再生層１０２は、ＧｄＦｅＣｏ等の磁気光学効果が
大きい材料により作成されている。

【００２８】光磁気記録再生装置１は、再生用光ビーム
照射部１１により記録用光ビーム照射部１０が出射する
光ビームとは異なる波長を有した再生用光ビームを第１
のハーフミラー１２、第２のハーフミラー１３及び集光
レンズ１４を介して光磁気記録媒体１５に照射する。光
磁気記録媒体１５では、入射した再生用光ビームは、再
生層１０２を照射する。再生層１０２は、上述のとお
り、記録層１００から補助層１０１を介して記録マーク
が磁気転写されている。光磁気記録媒体１５は、照射さ
れた再生用光ビームを反射再生用光ビームとして反射す
る。光磁気記録録媒体１５は、通常、直線偏光の光ビー
ムが記録層に照射されると、右回り円偏光又は左回り円
偏光を反射光ビームとして反射する。この反射光ビーム
の回転する方向は、記録層１００の磁気光学効果により
記録された磁化状態により決まる。

【００２９】反射再生用光ビームは、第２のハーフミラ
ーを介して光検出部２に出射される。反射再生用光ビー
ムは、波長板１７により直線偏光にされる。そして、直
線偏光にされた反射再生用光ビームは、ＰＢＳ１８によ
りＳ偏光成分の光とＰ偏光成分の光とに偏光分離され
る。Ｓ偏光成分の光は、第１の光検出器１９に出射さ
れ、Ｐ偏光成分の光は、第２の光検出器２０に出射され
る。第１の光検出器１９は、Ｓ偏光成分の光からカー回
転角等を検出する。また、第２の光検出器２０は、Ｐ偏
光成分の光から同様にカー回転角等を検出する。上述の
ようにして、光磁気記録再生装置１により光磁気記録媒
体１５から情報が記録及び再生される。

【００３０】次に、光磁気記録媒体１５に異なる波長を
有する光ビームを照射したときの光強度−媒体深度特性
について図４、図５及び図６を用いて述べる。なお、本
例では、光磁気記録媒体１５は、ガラス基板上に、保護
層と、ＧｄＦｅＣｏと、Ａｕと、ＴｂＦｅＣｏと、下地
層とがこの順番で積層されている。光ビームは、保護層
の側から照射している。記録層１００は、ＴｂＦｅＣｏ
層であり、補助層１０１は、Ａｕ層であり、再生層１０
２は、ＧｄＦｅＣｏ層である。また、それぞれの膜厚
は、ＧｄＦｅＣｏ：Ａｕ：ＴｂＦｅＣｏ＝８０：３０：
８０（Å）である。

【００３１】光磁気記録媒体１５に第１の波長λ_Ａ（λ
_Ａ＝４１３０Å）の光ビームを照射したときの光強度−
媒体深度特性は、図４に示すとおり、再生層１０２より
も記録層１００の方が光の吸収がよいことが分かる。記
録層１００は点ｃ付近、補助層１０１は点ｂ付近、再生
層１０２は点ａ付近である。破線は、何も吸収がないと
きの光の強度分布を示している。

【００３２】また、光磁気記録媒体１５に第２の波長λ
_Ｂ（λ_Ｂ＝４８８０Å）の光ビームを照射したときの光
強度−媒体深度特性は、図５に示すとおり、記録層１０
０よりも再生層１０２の方が光の吸収がよいことが分か
る。記録層１００は点ｃ付近、補助層１０１は点ｂ付
近、再生層１０２は点ａ付近である。破線は、何も吸収
がないときの光の強度分布を示している。

【００３３】さらに、光磁気記録媒体１５に第３の波長
λ_Ｃ（λ_Ｃ＝４４２０Å）の光ビームを照射したときの
光強度−媒体深度特性は、図６に示すとおり、記録層１
００及び再生層１０２で同程度の光の吸収であることが
分かる。記録層１００は点ｃ付近、補助層１０１は点ｂ
付近、再生層１０２は点ａ付近である。破線は、何も吸
収がないときの光の強度分布を示している。

【００３４】上述より、第１の波長λ_Ａ（λ_Ａ＝４１３
０Å）の光ビームは、記録層１００において吸収性が高
いことから記録用光ビームに適しており、第２の波長λ
_Ｂ（λ_Ｂ＝４８８０Å）の光ビームは、再生層１０２で
吸収性が高いことから再生用光ビームに適している。

【００３５】このように構成された光磁気記録再生装置
１は、記録層１００から補助層１０１を介して再生層１
０２に記録マークが磁気転写されている光磁気記録媒体
１５に、情報の記録時と再生時とで異なる波長の光ビー
ムを照射することにより、上記光磁気記録媒体５の記録
層１００に直接記録用光ビームを照射することができ
る。

【００３６】なお、本実施例では、記録層が一層の場合
を述べたが、記録層は多層でもよい。その場合には、そ
れぞれの記録層ごとに適した波長の記録用光ビームによ
り記録を行う。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光磁気記録装置は、記録層から補助層を介して再生層
に記録マークが磁気転写される光磁気記録媒体に再生層
よりも記録層に吸収される波長を有する記録ビームを照
射する記録ビーム照射手段と、上記光磁気記録媒体に外
部磁界を印加する磁界印加手段とを備えるので、記録層
にスポット径Ｒの小さな記録用光ビームを直接照射する
ことができ、記録層に微小な記録マークを形成すること
ができる。

【００３８】本発明に係る光磁気記録方法は、記録層か
ら補助層を介して再生層に記録マークが磁気転写されて
いる光磁気記録媒体に再生層よりも記録層に吸収される
波長を有する記録ビームを照射するとともに、外部磁界
を印加するので、記録層にスポット径Ｒの小さな記録用
光ビームを直接照射することができ、記録層に微小な記
録マークを形成することができる。

【００３９】本発明に係る光磁気記録再生装置は、記録
層から補助層を介して再生層に記録マークが磁気転写さ
れる光磁気記録媒体に再生層よりも記録層に吸収される
波長を有する記録ビームを照射する記録ビーム照射手段
と、上記光磁気記録媒体に外部磁界を印加する磁界印加
手段と、上記光磁気記録媒体に記録層よりも再生層に吸
収される波長を有する再生ビームを照射する再生ビーム
照射手段と、上記光磁気記録媒体から反射された反射再
生ビームを検出する反射再生ビーム検出手段とを備える
ので、記録層にスポット径Ｒの小さな記録用光ビームを
直接照射することができ、記録層に微小な記録マークを
形成することができ、また、磁気光学効果の大きい再生
層から情報を再生することができる。

【００４０】本発明に係る光磁気記録再生方法は、記録
層から補助層を介して再生層に記録マークが磁気転写さ
れている光磁気記録媒体に再生層よりも記録層に吸収さ
れる波長を有する記録ビームを照射するとともに、外部
磁界を印加し、また、上記光磁気記録媒体に記録層より
も再生層に吸収される波長を有する記録ビームを照射
し、上記照射により反射される反射再生ビームを検出す
ることで、記録層にスポット径Ｒの小さな記録用光ビー
ムを直接照射することができ、記録層に微小な記録マー
クを形成することができ、また、磁気光学効果の大きい
再生層から情報を再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光磁気記録再生装置の構成を
示す図である。

【図２】基板上に再生層、補助層及び記録層が積層され
ている光磁気記録媒体の断面図である。

【図３】記録層から補助層を介して再生層に記録マーク
が磁気転写される際の磁気モーメントの様子を示す図で
ある。

【図４】記録層から補助層を介して再生層に記録マーク
が磁気転写される光磁気記録媒体に第１の波長λ_Ａ（λ
_Ａ＝４１３０Å）を持つ光ビームを照射したときの光強
度−媒体深度特性を示す図である。

【図５】記録層から補助層を介して再生層に記録マーク
が磁気転写される光磁気記録媒体に第２の波長λ_Ｂ（λ
_Ｂ＝４８８０Å）を持つ光ビームを照射したときの光強
度−媒体深度特性を示す図である。

【図６】記録層から補助層を介して再生層に記録マーク
が磁気転写される光磁気記録媒体に第３の波長λ_Ｃ（λ
_Ｃ＝４４２０Å）を持つ光ビームを照射したときの光強
度−媒体深度特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 光磁気記録再生装置、２ 光検出部、１０ 記録用
光ビーム照射部、１１再生用光ビーム照射部、１２ 第
１のハーフミラー、１３ 第２のハーフミラー、１４
集光レンズ、１５ 光磁気記録媒体、１６ 磁界印加
部、１００ 記録層、１０１ 補助層、１０２ 再生層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報が記録される記録層と、上記情報を
   再生する再生層と、上記記録層から上記再生層に情報が
   磁気転写されるように補助する補助層とを少なくとも有
   しており、上記補助層が上記記録層と上記再生層との間
   に設置されている光磁気記録媒体の一方面に、上記再生
   層よりも上記記録層に吸収される波長を有する記録ビー
   ムを照射する記録ビーム照射手段と、 上記光磁気記録媒体の他方面に外部磁界を印加する磁界
   印加手段とを備えることを特徴とする光磁気記録装置。
2. 【請求項２】 情報が記録される記録層と、上記情報を
   再生する再生層と、上記記録層から上記再生層に情報が
   磁気転写されるように補助する補助層とを少なくとも有
   しており、上記補助層が上記記録層と上記再生層との間
   に設置されている光磁気記録媒体の一方面に、上記再生
   層よりも上記記録層に吸収される波長を有する記録ビー
   ムを照射するとともに、 上記光磁気記録媒体の他方面に外部磁界を印加すること
   を特徴とする光磁気記録方法。
3. 【請求項３】 情報が記録される記録層と、上記情報を
   再生する再生層と、上記記録層から上記再生層に情報が
   磁気転写されるように補助する補助層とを少なくとも有
   しており、上記補助層が上記記録層と上記再生層との間
   に設置されている光磁気記録媒体の一方面に、上記再生
   層よりも上記記録層に吸収される波長を有する記録ビー
   ムを照射する記録ビーム照射手段と、 上記光磁気記録媒体の他方面に外部磁界を印加する磁界
   印加手段と、 上記光磁気記録媒体の一方面に上記記録層よりも上記再
   生層に吸収される波長を有する再生ビームを照射する再
   生ビーム照射手段と、 上記再生ビームが上記光磁気記録媒体により反射された
   反射再生ビームを検出する反射再生ビーム検出手段とを
   備えることを特徴とする光磁気記録再生装置。
4. 【請求項４】 情報が記録される記録層と、上記情報を
   再生する再生層と、上記記録層から上記再生層に情報が
   磁気転写されるように補助する補助層とを少なくとも有
   しており、上記補助層が上記記録層と上記再生層との間
   に設置されている光磁気記録媒体に、上記再生層よりも
   上記記録層に吸収される波長を有する記録ビームを照射
   するとともに、 上記光磁気記録媒体に外部磁界を印加することで上記光
   磁気記録媒体に情報を記録し、 上記光磁気記録媒体の一方面に上記記録層よりも上記再
   生層に吸収される波長を有する再生ビームを照射し、 上記照射により上記光磁気記録媒体から反射される反射
   再生ビームを検出することで上記光磁気記録媒体から情
   報を再生することを特徴とする光磁気記録再生方法。