JPH02246035A - 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 - Google Patents

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

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JPH02246035A
JPH02246035A JP2035056A JP3505690A JPH02246035A JP H02246035 A JPH02246035 A JP H02246035A JP 2035056 A JP2035056 A JP 2035056A JP 3505690 A JP3505690 A JP 3505690A JP H02246035 A JPH02246035 A JP H02246035A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ダイオードレーザからの放射により記録媒体
の光磁気情報層に情報を書込み書込まれた情報を読取る
方法であって、ダイオードレーザからの放射を情報層上
で回折限界の放射スポットに集束させ、放射スポットと
記録媒体とを相対的に移動させ、ダイオードレーザから
の書込みビーム及び磁界によって情報層内の区域の磁化
方向を局部的に変化させることにより、書込みビームに
よって形成される放射スポットの位置に情報を書込み、
このようにして形成された情報区域を、情報区域で生ず
るダイオードレーザからの読取ビームの偏光状態の変化
を検出することにより読取る光磁気記録再生方法に関す
るものである。さらに本発明は、この光磁気記録再生方
法を実施するための光磁気記録再生装置並びに上記方法
の使用に好適な光磁気記録媒体に関するものである。
(従来の技術) このような光磁気記録再生方法及び装置は、例えば19
83年の“オーディオ エンジニアリングツサイティ(
Audio Engineetng 5ociety)
”の第1〜第14頁に記載されている文献パエクスベリ
メント トウワーズ アン イレーザブル コンパクト
 ディスク デジタル オーディオ システム(Exp
eriment towards an erasab
le Conpact DiscDigital Au
dio 5yste+n)”及び関連する9個の図面か
ら既知である。上記文献に記載されている装置は書込ビ
ーム及び読取ビームを発生するダイオードレーザを具え
ている。これら2本のビームは、1μm程度の半値幅を
有する回折限界放射スポットに集束される。磁気ドメイ
シの形態をした書込まれた情報区域の大きさは、書込放
射スポットの大きさによって決定される。上記既知の装
置において、情報区域は円形であり、1μI程度の直径
を有し、情報密度は1IIII112当たり約400.
000ビット程度である。この情報密度は1鵬2当たり
約1.000,000ビツトまで増加させることができ
る。
一方情報密度を一層増大させて、同一寸法の記録媒体に
より多くの情報を記録できるようにする必要性がある。
この目的を達成するためには、前述した一般的な情報区
域によりも一層小さい情報区域を光磁気記録媒体に書込
むことができ及び書込んだ情報区域を読取ることができ
ることが必要である。1個の放射源及び1個の放射スポ
ットを用いて書込及び読取を行なう光磁気配情報記録の
範囲において、上記目的は放射スポットを小さくするこ
とによって達成される。
(発明が解決しようとする課題) 回折限界の放射スポットの大きさはλ/N^(ここで、
λは使用する放射の波長、NAは用いる対物レンズ系の
開口数である)に比例するから、放射スポットの大きさ
は波長を短くすること及び/又は開口数を大きくするこ
とによって小さくすることができる。開口数を大きくす
ることは放射ビームの焦点深度を浅くすることになるか
ら、放射ビームを集束する際に課せられる条件が一層厳
格になってしまう。さらに、大きな開口数を有する対物
レンズ系は収差に敏感であるから、記録再生装置に一層
厳格な公差条件を課す必要がある。放射源としてダイオ
ードレーザを継続使用することが望まれる場合、光磁気
記録再生装置を大量生産する上でダイオードレーザが不
可欠である。しかしながら、現実には書込動作に必要な
十分に高いパワーを有する短波長のダイオードレーザが
存在しないため、放射ビームの波長を短波長とすること
は現実には極めて困難である。
従って、本発明は既知の技術を適切に結合して簡単な手
段で光磁気記録媒体の情報記録密度を一層増大すること
ができる新規な光磁気記録の概念を提供するものである
(発明の概要) 光磁気記録媒体に情報を書込み、書込んだ情報を読取る
新規な方法は、移動方向における放射スポットの寸法に
等しい距離に亘って記録媒体及び放射スポットを相対移
動させるのに必要な時間期間よりも短い時間期間で磁界
を切り換えることにより、移動方向の寸法が書込放射ス
ポットの寸法よりも小さい情報区域を書込み、書込を行
なうためのダイオードレーザからのビームの波長よりも
短い波長の読取ビームによって読取を行なうことを特徴
とする。
書込動作及び読取動作において同一の放射ビームを必要
とせず、波長及びパワーが異なるビームをそれぞれ必要
としているから、通常の一般的なダイオードレーザを用
いても、既知の技術により極めて寸法を小さくした情報
区域を書込むことができ、これら微小な区域を極めて小
さくした読取スポットで読取ることができる。
微小スポット状に集束した走査ビームと高周波数で切り
換えられる磁界とによって光磁気記録媒体に磁気ドメイ
ンの形態の情報区域を形成し、走査方向の寸法が放射ス
ポットの寸法よりも小さくした情報区域を形成すること
は、例えばドイツ国特許出願第3200134号から既
知である。この記録再生方法において、放射スポットが
照射された情報層の全体の区域は、はじめに情報層のオ
リジナルの磁化方法と反対の方向に磁化される。次に、
放射スポットの一部が上記区域上に存在する間において
、磁界が反転し放射スポットの存在する部分がオリジナ
ルの磁化方法に磁化される。しかしながら、このドイツ
国特許出願では、走査方向に微小寸法化された磁気ドメ
インをいかにして読取ことができるかについては説明さ
れてしない。
また、光記録媒体から情報を読取る場合、赤外線放射を
放出する通常のダイオードレーザと非線形光学結晶体の
形態をしたいわゆる周波数倍増素子との結合体を用いる
ことは、1988年8月に発行された雑誌“エレクトロ
ニクズの第48頁に記載されている文献”ブルーライト
 レーザ アップスジ−デイ−デンシティ(Blue−
1ight La5erups CD Dengity
)″から既知である。この結合体は400nm程度の波
長のブルーのレーザビームを発生し、このレーザビーム
を用いて直径がダイオードレーザだけの場合のビームに
よって形成される放射スポットの直径の約1/2の読取
スポットを形成することができる。しかしながら、この
文献には、青の放射スポットの強度が弱すぎ記録媒体に
情報区域を書込むことができず、微小化された情報区域
はガスレーザのようなより高いパワーの青のレーザによ
ってだけ書込むことができると述べられている。
本発明においては、第1に1個の放射源を用いて光磁気
記録媒体に情報を書込むと共に情報を読取らなければな
らないとする概念を放棄することにより、上記2個の文
献に記載されている技術を結合することを可能なものと
する。
本発明の概念を利用することにより、情報区域の走査方
法の寸法は相当小さくなり、走査方向の情報密度が相当
増大する。
走査方向と直交する方向における情報密度も増大させる
ため、記録保体に関する本発明による第2の概念を利用
する。この記録媒体は、前もって形成され、幅が情報区
域の幅を光学的に決定するトラック、構造によって特徴
付けられる。
トラックは情報層のトラック以外の部分から物理的に及
び幾何学的に相異させられるので、情報区域はトラック
だけでなく隣接するトラックの一部にまで位置しても、
このように封止することによりクロストークが生ずるお
それが減少し、トラックを互いに近接して形成すること
ができる。
さらに、この記録媒体は、トラック構造の、トラック方
向と直交する方向の周期を1.4μm以下としたことを
特徴とする。
このトラック1.4μmの周期は、簡単な構造の光学系
及び通常のダイオードレーザが用いられるように設定し
たものである。市販の記録媒体で通常用いられているト
ラック周期よりも一層小さく、トラックの内部に情報区
域を封止する効果を達成できる記録媒体の第1の実施例
は前記トラック構造をレリーフ構造とし、前記光磁気層
が一定の厚さを有すると共に、書込中にはじめにコアが
形成されその後外側に向けて拡大する磁気ドメインによ
って情報区域が形成される材料を含むことを特徴とする
このような材料は、例えば1988年7月に発行された
雑誌′°ジャーナル オブ アプライド フィジクス゛
第252頁〜第261頁に記載されている文献°°サー
モマグネティック ライティング インTbFe :モ
デリング アンド コンパリスン ウィズ エクスペリ
メント(Thermomagnetic Writin
gin TbFe : Modelling and 
Can+parison m1th Expe−rim
ent)Hにおいては、バブルモデル材料と称されてい
る。この材料においては、はじめに微小な磁気ドメン(
コア)が書込スポットの中心に形成され、次に十分なエ
ネルギーを供給するとコアの壁部が外側に向けて移動し
て磁気ドメインが形成される。このレリーフ構造トラッ
クは光磁気材料の支持部材内に形成した溝又は支持部材
上に形成した突条で構成でき、このトラックはトラック
の底部又は頂部から壁部に対する遷移が急峻となるよう
な所定のスロープを有している。これらの壁部は、ドメ
インがトラックの外部に向けて拡大することに対する障
壁となる。ドメインをトラックの外側に向けて移動させ
るために特別なエネルギーを必要としない、けだし、放
射スポットは記録媒体に対して比較的高速で移動するか
らである。
この記録媒体の第1実施例は、磁気材料をガドリウム 
テルビウム及び鉄から成る合金としたことを特徴とする
特 この材料は顕著な“バルブ効果を有し、レリーフトラッ
ク構造と組み合せることにより情報区域を閉じ込めるの
に極めて好適である。光磁気記録装置に、前もってトラ
ックが形成されている記録媒体を用いることは、例えば
前述した1983年に発行された雑誌“オーディオ エ
ンジニアリングツサイシティ”に記載されている文献か
ら既知である。この既知のシステムにおいては、情報区
域が正確に決定されたトラックに従って形成されるよう
、トラックはサーボトラックとしてだけ用いられている
。本発明によるシステムにおいて、トラックは、トラッ
ク方向と直交する方向における情報区域の寸法を規定す
るために用いられる。
磁気ドメインをトラック内に封止する効果を達成する本
発明による別の記録媒体は、トラック内の光磁気層がト
ラック以外の部分の光磁気層よりも大きな磁化感度を有
することを特徴とする。
この記録媒体の第1実施例は、光磁気層のトラック部分
の化学組織を、トラック以外の部分の化学組織と相異さ
せたことを特徴とする。
従って、磁気ドメインをトラック内に形成するのに必要
なエネルギーは、トラック以外の部分に磁気ドメインを
形成するのにに必要なエネルギーよりも一層小さくなる
この種の記録媒体の第2実施例は、光磁気層のトラック
部分の厚さを、トラック以外の部分の厚さから相異させ
たことを特徴とする。
書込エネルギーの感度がトラック以外の部分よりも一層
高いトラックを記録媒体に形成し、比較的大きな書込ス
ポットで細い情報区域を書込むことができる記録媒体は
米国特許第4176377号から既知である。しかしな
がら、この既知の記録媒体の情報区域はトラック方向に
寸法が適切に小さくなってはいない。さらに上記米国特
許では、寸法を小さく制限した情報区域をいかにして良
好に読取ることができるかについては何んら開示してい
ない。
従って、トラック幅の狭いトラックが形成されている記
録媒体を使用するには、本発明による方法を用いてはじ
めて可能になる。けだし、本発明を有効に利用すること
により、上記記録媒体の有用な可能性を比較的簡単な手
段で最良に利用でき、従ってクロストークを生ずること
なく情報トラックを読取ることができるからである。
本発明の別の概念は、上記新規な方法を実施する光磁気
記録再生装置に関する。本発明による光磁気記録再生装
置は走査スポットとして集束させる対物レンズ系と、走
査スポットの位置で磁界を発生させる磁界発生装置と、
記録媒体からの放射を電気信号に変換する放射感知検出
系とを具える光磁気記録再生装置において、前記放射源
を第1の波長及び第1の強度を有し書込放射スポットを
形成する書込放射ビームを発生すると共に、第1の波長
より短い第2の波長及び第1の強度よりも弱い第2の強
度を有し書込放射スポットよりも小さい読取放射スポッ
トを形成する読取放射ビームを発生する複合放射源とし
たことを特徴とする。
この光磁気記録再生装置は、前記放射源が、第1の波長
を有する書込放射ビームを発生する第1のダイオードレ
ーザと、第2のダイオードレーザ及び光周波数増倍素子
を具え、第1の波長のほぼ半分の第2の波長の読取放射
ビームを発生する組立体とを有することを特徴とする。
十分なパワーを有し短波長の青の放射を放出し得るダイ
オードレーザが入手できれば、赤のダイオードレーザと
周波数増倍素子の結合体の代りに、この青のダイオード
レーザを用いて読取を行なうことができる。
本発明による光磁気記録再生装置の第2実施例は、前記
放射源が、1個のダイオードレーザと、ダイオードレー
ザの光路中に配置され、2個の放射光路から一方の光路
を選択する制御可能な偏向素子と、2個の放射光路のう
ち一方の光路中に配置した周波数増倍素子とを具えるこ
とを特徴とする。
この偏向素子は、プリズムのような屈折性又は反射性の
素子で構成できるだけでなく、例えばいわゆるブラッグ
偏向器のような電気光学変調器すなわち電気光学素子で
構成できる。
以下図面に基いて本発明の詳細な説明する。
(実施例) 第1図において符号lは光磁気記録媒体を示し、この記
録媒体は透明基板2と磁気情報層3とを具える。この情
報層に向けて光源10から供給される放電ビームbを投
射する。この光源10はダイオードレーザで構成し、例
えば800nm程度の波長の放射を放射する^lGaA
sレーザで構成する。ダイオードレーザから放出された
放射の一部をコリメータレンズ11に入射させ、対物レ
ンズ系12により情報面で約1μmの半値幅の回折限界
の走査スポットVとして集束させる。対物レンズ系12
は単レンズとして線図的に示す。
ダイオードレーザを適切に制御することにより、情報層
3に磁気ドメインの形態をした情報区域を書込むことが
できる。ダイオードレーザは、例えば50n秒のパルス
期間及び例えば250n秒のパルス間隔を有する光パル
スを放出するように制御する。
この光パルスのビークパワーは例えば40mWとする。
一方、放射光路中での損失により放射スポットvは例え
ば10mWになる。このパワーは、情報層3の一部の区
域を所定の温度例えば200 ’Cまで加熱するのに十
分高いパワーである。磁気情報層3は矢印もで示される
所定の方向に予め磁化しておく。
放射スポットVの位置の磁気層3を加熱することにより
その位置における保持力が減少し、磁気コイル13から
発生する比較的弱い外部磁界によりその磁化方向を第1
図の矢印M2の方向に局部的に反転させることができる
。レーザパルス照射が終了した後、磁気情報層3の材料
が再び冷却され、その磁化方向はhに固定される。
放射スポットv及び記録媒体1を相対的に移動させるこ
とにより、例えば円形のディスク状記録媒体の場合記録
媒体を軸15を中心にして回転させることにより、多数
の情報区域を走査方向に沿って順次書込むことができ、
この結果情報トラックが形成される。第2図は、このよ
うにして形成した情報トラックの微小部分を断面として
示す。情報層3の磁化方向がhに反転した区域を情報区
域4として図示し、オリジナルの磁化方向M、に維持さ
れている区域を中間区域5と称する。放射スポット■及
び記録媒体1を第1図の紙面と直交する方向に相対的に
移動させることにより、円形のディスク状記録媒体の場
合は径方向に多数のトラックを順次書込むことができる
情報を書込む方法として種々の方法がある。第1に、前
述したように、ダイオードレーザの制御電流を、制御回
路16により書込まれるべき情報信号Stで変調し、ダ
イオードレーザから書込まれるべき信号で変調された放
射パルスを放出することができる。そして、書込処理中
磁界は連続して形成する。
第2の方法は、磁界を書込むべき情報に従って方向M1
とM2との間で切換えることである。そして、書込むべ
き信号はコイル13用の電流を供給する制御回路に供給
する。ダイオードレーザは連続したビーム又はいわゆる
クロック周波数の固定周波数でパルス化されたビームを
供給する。
書込まれた情報を読取る場合、第1図の装置のダイオー
ドレーザ10を同様に用いる。しかしながら、このレー
ザは書込処理中のパワーよりも相当低いパワーで、例え
ば1/10のパワーで動作し、記録した情報に影響を及
ぼさないようにする。好ましくは、記録媒体を反射性と
し、情報層に入射し書込まれている情報に従って変調さ
れたビームを対物レンズ系12に向けて反射させる。光
路中に例えば70%透過率のハーフミラ−又はプリズム
17を配置し、このハーフミラ−又はプリズムにより情
報層で反射し変調された読取りビームb′の一部を放射
感知検出系18に向けて反射する。第1図の実施例にお
いて、放射を検出系18上に集光させるレンズ19をプ
リズム17と検出系18との間に配置する。
情報層の読取は、情報区域すなわちドメイン4によって
読取ビームの偏光状態が変化することに基いている。こ
の偏光状態の変化を検出するため、検光子20を光路の
検出系18の前側に配置し、この検光子により偏光変調
を強度変調に変換し、強度変調を検出系18により電気
信号S0に変換する。偏光子21を読取ビームの投射側
光路中に配置することができる。この偏光子21の偏光
方向(偏光面)は、検光子20の偏光方向(偏光面)に
対して例えば85°の角度をなすように設定する。
読取中に読取スポットが情報トラックの中心に位置して
いるか否及び/又は読取ビームが情報面上に集束してい
るか否かを検出するため、例えば透過率90%のハーフ
ミラ−又はプリズム22を反射ビー−ムb′の光路中に
配置し、このハーフミラ−又はプリズムによって反射ビ
ームの一部を第2の放射感知検出系23に向けて反射す
る。この検出系23から発生する電気信号を用いてトラ
ッキング及びフォーカシシング補正を行なう。同様に、
書込中記録媒体で反射した書込ビームの一部を利用して
トラッキング及びフォーカシシングサーボ系を駆動する
ことができる。光磁気記録媒体に情報を書込み及び情報
を読取ること並びにその装置に関する別の特性について
は、上述した1983年に発行された文献“オーディオ
 エンジニアリングソサイアテ4 (Andio En
g Soc、)及び1985年8月に発行された“フィ
リップス テクニカル レビューパ第2巻 第37〜4
7頁に記載されている文献“イレーザブル マグネット
ーオプテヘカル レコーディング(Erasable 
Magneto −OpticalRecording
) ”を参考にできる。
第1図の装置において、書込スポット及び読取スポット
は共に同一の寸法であり、この寸法が情報区域の寸法を
決定する。第3図は、この装置の書込スポットVw及び
このスポットにより書込まれた多数の情報区域4を示す
。この情報区域は情報トラック30に従って形成される
。図示の情報トラックは一部だけを示したものである。
書込中書込スポットは情報面に対して矢印32で示す右
方向に移動する。第3図に示す状態において、書込スポ
ットはハツチングが施されていない円形部分であって順
次情報が書込まれる位置に存在する。情報トラックは、
その後第3図の左側に図示する読取スポットVrにより
読取られる。
本発明では、書込中には読取中に用いられる放射スポッ
トとは異なる放射スポットを用いる。この目的は、第3
図に示す情報区域よりも一層小さい情報区域を書込み及
び読取ることができるようにするためである。第4図は
本発明の原理を線図的に示す。第3図と同様に、第4図
においてハツチングを施して示す情報区域4、書込スポ
ットVW及び読取スポラ) Vr”を示す。原理的に、
書込スポラ)V−は第3図に示したものと同一の寸法及
び強度を有している。この放射スポットは、書込み用に
十分大きな強度を有し例えば800nmの波長の放射光
を放出する例えばAlGaAsダイオードレーザからの
レーザビームを、第1図の対物レンズ系により集束させ
ることにより得られる。このスポットは、例えば1uI
11の半値幅を有している。
書込スポットの大きさよりも小さい表面区域に情報区域
を書込みできるようにするため、第5図に示す既知の原
理を利用する。第5図において、放射ビームは第1図の
進行ビームbの方向に観測されるものとする。書込スポ
ットは情報面に対して速度VBで右方向に移動するもの
とする。瞬時t0において書込スポットVwの中心は位
置Aに位置する。その瞬時に外部磁界は第1図の矢印り
の方向に向いており、放射スポットの円形区域全体がそ
の方向に磁化される。瞬時t、において放射スポットの
中心Vwは位置Bに移動する。この位置において、磁界
の方向は反転し、スポラ)V−の位置が1の方向に磁化
される。位置BとAとの間の距離は書込スポットの径よ
りも相当率さいから、瞬時t0でM2の方向に磁化され
た区域の大部分はオリジナルの1の方向に再び磁化され
ることになる。この結果、瞬時t0において書込スポッ
トが存在した区域のうち第5図において斜線を施した微
小な部分だけがM2の方向に磁化されて情報区域を形成
し、一方この区域の残りの部分は再び消去され次の情報
区域を書込むために用いられる。次に、書込スポットの
中心が位置Cに到達した時磁界をM2の方向に切り換え
ると共に、スポットの中心が位置りに到達した瞬時t3
で磁界を再びMlの方向に切り換えることにより残りの
情報区域に情報が書込まれる。記録媒体に対して書込ス
ポットが連続した速度で移動する場合、書込スポットを
その径に等しい距離だけ移動させるのに必要な時間期間
よりも短い時間期間で外部磁界を切り換えることにより
走査方向の寸法が書込スポットの寸法よりも小さくされ
た情報区域を書込むことができる。この情報区域は走査
方向すなわちトラック方向において1μm程度の通常の
寸法よりも小さい例えば0.35μmの寸法とすること
ができる。従って、トラック方向の情報密度は相当量増
大させることができる。
これら微小な情報区域を読取るため、トラック方向の寸
法が情報区域の寸法と同程度の読取スポットを用いる必
要がある。読取スポット及び書込スポットの両方を形成
する対物レンズ系を用いることができるようにするため
には、読取ビームの波長を書込ビームの波長よりも相当
短くする必要がある。
本発明においては、光磁気書込兼読取装置に第2の放射
源を設ける。この第2の放射源は、ダイオードレーザと
、“第2高調波発生″すなわち“SHG”として既知の
現象を利用してダイオードレーザから放出した放射光の
周波数を2倍にする非線形光学結晶体とから構成される
。レーザ放射光の周波数を2倍にすることは、この放射
光の波長を172にすることを意味する。800nm程
度の波長光を放出する赤外線ダイオードレーザを用いる
場合、2次高調波発生を利用すれば波長が400nm程
度の青の放射光が得られる。そして、対物レンズ系12
により、この波長のビームを集束して書込スポットの径
の半分の径の読取スポットを形成することができる。
1988年8月に発行された雑誌「エレクトロニクス」
の第48頁に記載されている文献″ブルー レーザ ア
ップス シープイー デンシティ(BlueLaser
 ups CD Density)”には、 ′コンパ
クトディスク”の名称として既知の予め情報が記録され
ているオーディオ ディスクを読取るためにプレーダイ
オードレーザ モジュールを用いることが記載されてい
る。しかしながら、この文献には、2次高調波の発生効
率が小さすぎ、この結果ブルーのレーザ放射強度が低く
すぎ、このダイオードレーザモジュールを用いて光記録
媒体に情報を書込むことができないことが記載されてい
る。従って、このレーザモジュールは、1個の放射スポ
ットだけを用いる光磁気記録再生装置に用いることはで
きない。
本発明においては、書込及び読取に個別のスポットを用
いるため、ブルーのレーザモジュールを用いて読取スポ
ットを形成する。ダイオードレーザから発生するビーム
によって形成される2個の放射スポットは、それぞれの
特有の機能に対して最適のものとすることができる。す
なわち、書込スポットは情報層の材料を十分に加熱でき
る強度を有し、読取スポットは細い情報区域を明瞭に読
取ることができる程度に十分に弱い強度を有するように
構成できる。
第6図は本発明による装置の一例を線図的に示す。第1
図に示す装置との主要な差異は、2個の放射源を用いる
ことである。第1の放射源を、冷却ブロック41上に装
着したダイオードレーザ40で構成し、この放射源から
書込ビームbwを発生する。
このダイオードレーザは、800nm程度の波長の放射
を放出する例えば^lGaAsダイオードレーザとする
。第2の放射源は、例えば第1のダイオードレーザ40
と同一型式の第2のダイオードレーザ42と、例えばリ
チウムニオベイト結晶体から成る周波数増倍素子43と
で構成する。素子42及び43は別の冷却ブロック又は
ダイオードレーザ40の同一の冷却ブロック上に装着す
ることができる。レーザからの放射を周波数増倍素子に
有効に結合するため、レンズをダイオードレーザ42と
周波数増倍素子43との間に配置することができる。ブ
ルーのレーザモジュールは、赤外放射がモジュールから
出射するのを阻止するフィルタを含むことができる。
第6図に示すように、書込ビームb−を集束して書込ス
ポットv−を形成し、読取ビームbrを集束して読取ス
ポットvr′を形成する。読取スポットは例えば書込ス
ポットの径の例えば半分の径とし、相当低い強度とする
第6図の実施例において、対物レンズ35は第1図のコ
リメータレンズ11の機能を同時に満たすと共に、さら
に第1図のレンズ19の機能も果たす。
異なる波長及び異なる強度の2本のビームをそれぞれ書
込みスポット及び読取りスポットとして情報層3上に集
束させることができるならば、本発明による装置は第1
図に示す素子で構成でき、或いは第1図とは異なる構造
のものとすることができる。800nmの波長光を放射
するAlGaAsダイオードレーザの代わりに、別の波
長光を放出する別の半導体レーザを用いることもできる
本発明は、1個のダイオードレーザを以て構成すること
もできる。この場合、調整可能な偏向素子を放射光路中
に配置して、レーザビームが周波数増倍層を通過させ又
は通過しないようにする。
第7a図および第7b図は、この偏向素子を含む装置の
一部を示す2個の実施例を示す。第7a図において、こ
の偏向素子は音響光学素子又は電気光学偏向素子45と
する。この偏向素子を電圧Vcで付勢すると、その内部
に回折格子が形成され、入射ビームbを周波数増倍素子
43に向けて回折する。この周波数増倍素子43から出
射した読取ビームbrはビームbの波長の半分の波長を
有することになる。
偏向素子45が付勢されないと、レーザビームは偏向さ
れずこのビームはオリジナルの波長を有する書込ビーム
として対物レンズ35に向けて通過する。勿論読取ビー
ムも対物レンズを通過する必要がある。
第7b図の実施例においては、ミラー47をダイオード
レーザ41の背後に配置する。このミラーは矢印48で
示すように光路中に装入されると共に袋路から取り除く
ことができる。ミラーが放射光路から取り除かれると、
ビームbは書込ビームとして対物レンズ35に入射する
。ミラーが放射光路中に装入されると、レーザビームb
は例えば第2ミラー49を経て周波数増倍素子43に入
射し、読取ビームbrが得られる。
フィルタ46を読取ビームbrの光路中に配置して、周
波数増倍素子43から出射する赤のレーザ放射を完全に
阻止する。或いは書込まれている情報に影響を与えない
ように減衰させることができる。赤のレーザ光を減衰さ
せる場合、読取中に赤のレーザ放射光を用いて光学式記
録媒体用の書込兼読取装置に既知の方法でトラッキング
誤差信号及び/又はフォーカシング誤差信号を発生させ
ることができる。
2個のダイオードレーザを用いる装置においても青のレ
ーザ放射光で読取る場合、赤のレーザ放射光を用いて上
記誤差信号を発生させることができる。さらに、赤のレ
ーザ光で書込みを行う間に、青のサーザ放射光を用いて
上記誤差信号を発生させることができる。
前述したように、書込用レーザは連続ビームを発生する
こととする。しかし、このレーザ12はパルス制御する
のも好適である。この場合、制御信号はこのレーザの制
御回路に供給され、第1図の方法と同様に磁界を切り換
える瞬時においてこの制御信号を零にする。このように
構成すれば、書込ドメイン4のエツジが一層シャープに
規定され、読み取られた情報信号に含まれるノイズが一
層減少する利点がある。情報区域が一層短くなるため、
この方法は従来の光磁気記録媒体及び装置よりも一層有
益な効果がある。パルス駆動j/−ザは、連続的に動作
するレーザを用いる場合よりも高いビークパワーで出力
する必要がある。
上述した説明は、トラック方向の情報密度を増大させる
ことに関するものである。本発明の第2の重要な概念は
、トラック方向と直交する方向の情報密度を増大させる
ことに関する。
第4図に示す微tJ〜、な読取スポットは、トラック方
向だけに最適範囲にある情報区域を読取るため、すなわ
ちトラック方向に微小寸法な情報区域を読取るために用
いられた。しかし、読取スポットvr′はトラック方向
と直交する方向にも微小であるから、細い情報区域、す
なわちトラック方向と直交する方向に微小寸法な情報区
域も微小読取スポットVr’ で読取ることができる。
本発明では、この可能性を利用して、前もって細いトラ
ック構造が形成されている記録媒体を用いると共にこれ
らのトラックに情報を書込むことにより一層細い情報区
域を書込む。この結果、磁気ドメインはほぼトラック内
にだけ形成されることになる。この目的を達成するのに
好適な記録媒体の第1実施例は、レリーフトラックパタ
ーンおよび″バブル°゛材料例えばガドリウム、テレニ
ウム、鉄から成る非晶質合金で構成される。
第8図は、このような記録媒体の一例を示す。
第8図は光磁気記録媒体の微小部分を径方向断面図とし
て示す。この記録媒体はガラス又は合成材料から成る透
明基板2を有し、この基板上に層50を形成する。この
層50にトラックを溝51の形態で予め形成しておく。
基板2が合成材料で出来ている場合、層50を別個に形
成する必要はなく、溝51を基板に形成することができ
る。溝は相当広い幅の中間区域すなわち中間トラック5
2により互いに分離する0層50は例えばポリカーボネ
ート(PC)のような透明な硬化性ポリマで構成され、
この透明ポリマ中に“コンパクトディスク”の製造で用
いられる既知のレプリカ技術により溝51を形成する。
層50に誘電体層53をコートし、この誘電体層53に
より層50を光磁気層54から分離する。光磁気層54
の表面は層50と 同一の構造形態を有し、すなわちトラック30’及び中
間トラック31を形成する。光磁気層54は、例えば鉄
、カドリウム、テルビウムから成る非晶質合金で構成さ
れ、記録媒体表面と直交する方向に内部磁化する。光磁
気層54に例えばアルミニウムの反射層55をコートし
、この反射層上に例えばSi01層又はラッカ層から成
る保護層56を形成する。
例えば1988年7月に発行された雑誌“ジャーナル 
オブ アプライド フィジクス”第252頁〜第262
頁に記載されている文献に記載されているように、“バ
ブル”材料に書込みを行なうと、はじめに微小な磁気コ
アが放射スポットの中心に形成される。この放射スポッ
トの中心は、ガラス分布を有する通常の回折限界スポッ
トにおいてエネルギーが最大となる位置である。この磁
気コアの壁部は外側に向けて移動するので、コアは成長
して磁気ドメインになる。しかしながら、溝30′の壁
部がこの成長に大して障壁となる。特に、壁部と底部と
の間の遷移が相当深い場合大きな障壁となる。この障壁
を超えようとするには、特別のエネルギーを供給する必
要がある。書込みスポットが書込まれるべき位置に存在
し外部磁界が所定の方向に向いている時間期間は極めて
短く、この時間期間にこの区域の中心から外側に向けて
リークするエネルギーはほとんどないため、磁気ドメイ
ンはトラック内部に封止され、磁気ドメインのブロック
壁(Block wall)は溝の壁部と一致すること
になる。
第4図と同様に、第9図は第8図の記録媒体に書込まれ
たトラックの一部を示す。情報区域4のトラック方向3
2の長さは第4図の長さと同一であるが、情報区域の幅
は、第8図の溝30’の幅が一層小さくなるように選択
されているため第4図の情報区域の幅よりも一層小さい
。この溝の幅は例えば0.5μ糟であり、中間トラック
21の幅は例えば0.6μ網であるから、径方向の情報
密度は、0.6μmの溝の幅及び1μIの中間トラック
幅を有する既知の記録媒体に比べて1.5倍も増大する
予め形成するトラックは層54内に溝として形成される
だけでなく、光磁気層54上に突条として形成すること
もできる。
所定のトラック深さ、すなわちトラック高さを有するレ
リーフトラック構造を利用する場合、光学式記録媒体に
関する米国特許第4363116号に記載されている方
法により、書込中及び読取中にこれらトラックを用いて
トラッキング誤差信号を発生させることもできる。
幅の狭い情報区域を書込むことができる記録媒体の第2
の実施例においては、前もって形成した幅の狭いトラッ
クは情報層のトラック以外の部分よりも大きな磁気感度
を有している。このトラック内の材料は、トラック以外
の材料と異なる化学組成を有している。第10図は、こ
の記録媒体の一部を径方向断面図として示す。この記録
媒体は、溝が形成されている層が存在しないこと及び光
磁気1i54が平坦である点において第8図の記録媒体
と相異している。この光磁気層はトラック30’を構成
する細条状の部分を有し、この細条状部分はトラック以
外の部分と化学組成がわずかに変化している。
第11図は記録媒体の別の変形例を径方向断面図として
示す。この記録媒体においては、光磁気層54を、トラ
ック区域における厚さがトラック以外の部分の厚さより
も一層薄くなるように形成し、トラック30′はトラッ
ク以外の周囲部分よりも一層大きな磁化感度を有してい
る。従って、トラック内の材料は、光磁気層のトラック
以外の部分よりも一層短時間で所望の温度に到達するか
ら、記録媒体に対して書込スポットをより高速で移動さ
せてもトラック内においては磁化方向が直ちに反転する
第10図及び第11図に示す実施例においては、第8図
に示す断面を有する薄いSiO□層から成る保護層の代
わりに、保fliJi56を、上面側を平坦に形成した
厚いラッカ層とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は光磁気記録媒体の既知の書込−読取装置の構成
を示す線図、 第2図は情報トラックの一部を示す断面図、第3図は上
記既知の装置によって形成される情報区域の書込スポッ
ト及び読取スポットに対する寸法を示す線図、 第4図は本発明による装置によって形成される情報区域
の書込スポット及び読取スポットに対する寸法を示す線
図、 第5図は情報区域の書込原理を示す線図、第6図は本発
明による光磁気記録再生装置の一例の構成を示す線図、 第7a図及び第7b図は本発明による光磁気記録再生装
置に用いる複合放射源の構成を示す線図、第8図は前も
ってトラックが形成されている光が磁気記録媒体の第1
実施例の一部を示す径方向断面図、 第9図は第8図の記録媒体に形成される情報区域の書込
スポット及び読取スポットに対する寸法を示す線図、 第10°図及び第11図は前もってトラックが形成され
ている光磁気記録媒体の第2及び第3実施例の一部を示
す径方向断面図である。 1・・・記録媒体 2・・・透明基板 3.54・・・磁気情報層 18・・・検出系 4・・・情報区域30.30’・・・情報トラック3工
・・・中間トラック 35・・・対物レンズ系 40、42・・・放射源(レーザ) 43・・・周波数増倍素子 47・・・ミラー 51・・・溝 FlO,1 FlG、2 R6,8 F16.9 F16.10 FI6.11

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ダイオードレーザからの放射により記録媒体の光磁
    気情報層に情報を書込み書込まれた情報を読取る方法で
    あって、ダイオードレーザからの放射を情報層上で回折
    限界の放射スポットに集束させ、放射スポットと記録媒
    体とを相対的に移動させ、ダイオードレーザからの書込
    みビーム及び磁界によって情報層内の区域の磁化方向を
    局部的に変化させることにより、書込みビームによって
    形成される放射スポットの位置に情報を書込み、このよ
    うにして形成された情報区域を、情報区域で生ずるダイ
    オードレーザからの読取ビームの偏光状態の変化を検出
    することにより読取るに際し、 移動方向における放射スポットの寸法に等 しい距離に亘って記録媒体及び放射スポットを相対移動
    させるのに必要な時間期間よりも短い時間期間で磁界を
    切り換えることにより、移動方向の寸法が書込放射スポ
    ットの寸法よりも小さい情報区域を書込み、 書込を行なうためのダイオードレーザから のビームの波長よりも短い波長の読取ビームによって読
    取を行なうことを特徴とする光磁気記録再生方法。 2、請求項1に記載の方法に用いるのに好適な記載媒体
    であって、前もって形成され、幅が情報区域の幅を光学
    的に決定するトラック、構造によって特徴付けられる記
    録媒体。 3、請求項2に記載の記録媒体において、トラック構造
    の、トラック方向と直交する方向の周期を1.4μm以
    下としたことを特徴とする記録媒体。 4、請求項2又は3に記載の記録媒体において、前記ト
    ラック構造をレリーフ構造とし、前記光磁気層が一定の
    厚さを有すると共に、書込中にはじめにコアが形成され
    その後外側に向けて拡大する磁気ドメインによって情報
    区域が形成される材料を含むことを特徴とする記録媒体
    。 5、請求項4に記載の記録媒体において、前記磁気材料
    をガドリウムテルビウム及び鉄か ら成る合金としたことを特徴とする記録媒体。 6、請求項2に記載の記録媒体において、トラック部分
    の光磁気層が、トラック以外の部分の光磁気層よりも大
    きな磁化感度を有することを特徴とする記録媒体。 7、請求項6に記載の記録媒体において、光磁気層のト
    ラック部分の化学組成を、トラック以外の部分の化学組
    成と相異させたことを特徴とする記録媒体。 8、請求項6に記載の記録媒体において、光磁気層のト
    ラック部分の厚さを、トラック以外の部分の厚さと相異
    させたことを特徴とする記録媒体。 9、請求項1に記載の光磁気記録再生方法を実施するた
    めの光磁気記録再生装置であって、走査ビームを発生す
    る放射源と、走査ビームを情報層上に走査スポットとし
    て集束させる対物レンズ系と、走査スポットの位置で磁
    界を発生させる磁界発生装置と、記録媒体からの放射を
    電気信号に変換する放射感知検出系とを具える光磁気記
    録再生装置において、前記放射源を第1の波長及び第1
    の強度を有し、書込放射スポットを形成する書込放射ビ
    ームを発生すると共に、第1の波長より短い第2の波長
    及び第1の強度よりも弱い第2の強度を有し、書込放射
    スポットよりも小さい読取放射スポットを形成する読取
    放射ビームを発生する複合放射源としたことを特徴とす
    る光磁気記録再生装置。 10、請求項9に記載の光磁気記録再生装置において、
    前記放射源が、第1の波長を有する書込放射ビームを発
    生する第1のダイオードレーザと、第2のダイオードレ
    ーザ及び光周波数増倍素子を具え、第1の波長のほぼ半
    分の第2の波長の読取放射ビームを発生する組立体とを
    有することを特徴とする光磁気記録再生装置。 11、請求項9に記載の光磁気記録再生装置において、
    前記放射源が、1個のダイオードレーザと、ダイオード
    レーザビームの光路中に配置され、2個の放射光路から
    一方の光路を選択する制御可能な偏向素子と、2個の放
    射光路のうち一方の光路中に配置した周波数増倍素子と
    を具えることを特徴とする光磁気記録再生装置。
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