JPH0237613B2 - Kirokupataanyomitorikei - Google Patents
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- JPH0237613B2 JPH0237613B2 JP14383882A JP14383882A JPH0237613B2 JP H0237613 B2 JPH0237613 B2 JP H0237613B2 JP 14383882 A JP14383882 A JP 14383882A JP 14383882 A JP14383882 A JP 14383882A JP H0237613 B2 JPH0237613 B2 JP H0237613B2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
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- G11B11/10515—Reproducing
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気光学効果を利用した磁気的記録情
報の読取系に関する。
報の読取系に関する。
従来、磁気光学カー（kerr）効果を用いて、磁
気的記録情報を光学的に読み出す方法は公知であ
り、特に垂直磁気記録体からの極（polar）カー
効果を用いた記録パターンの読取方法が広く用い
られている。このような記録パターンの光学的観
測、および電気的検出には、第１図Ａに示す光学
系が使用されている。
気的記録情報を光学的に読み出す方法は公知であ
り、特に垂直磁気記録体からの極（polar）カー
効果を用いた記録パターンの読取方法が広く用い
られている。このような記録パターンの光学的観
測、および電気的検出には、第１図Ａに示す光学
系が使用されている。
第１図Ａにおいて、２は偏光板、３は半透明
鏡、４は対物レンズ、５は垂直磁気記録体、６は
検光子、７はアイ・ピースレンズ、８は光電検出
器、あるいは磁気パターン観測面である。
鏡、４は対物レンズ、５は垂直磁気記録体、６は
検光子、７はアイ・ピースレンズ、８は光電検出
器、あるいは磁気パターン観測面である。
光束１は、偏光板２により直線偏光化された光
束となり、垂直磁気記録体５に入射する。ここ
で、従来の方式に用いる半透明鏡は偏光方向に関
係なくほぼ50％の透過及び反射率のものが用いら
れている。垂直磁気記録体５の磁化方向（上向
き、あるいは下向き）に対応し、光束の偏光面が
カー効果により互いに反対方向の回転を受けて反
射される。例えば、下向き方向磁化部により反射
される光束の偏光面がθKの回転を受けたとする
と、上向き磁化部により反射される光束の偏光面
は−θKの回転を受ける。
束となり、垂直磁気記録体５に入射する。ここ
で、従来の方式に用いる半透明鏡は偏光方向に関
係なくほぼ50％の透過及び反射率のものが用いら
れている。垂直磁気記録体５の磁化方向（上向
き、あるいは下向き）に対応し、光束の偏光面が
カー効果により互いに反対方向の回転を受けて反
射される。例えば、下向き方向磁化部により反射
される光束の偏光面がθKの回転を受けたとする
と、上向き磁化部により反射される光束の偏光面
は−θKの回転を受ける。
第１図Ｂに示す如く入射光束をＰ偏光とした場
合、検光子６の偏光透過方向を上記偏光方向−θK
と垂直方向（Ｑ方向）に配置すると、上向きの磁
化方向部からの反射光は、検光子６より遮断さ
れ、下向き磁化方向部からの反射光の検光子６の
透過成分Δが検光子６を通過する。この現象によ
り、垂直磁化パターンが検出、あるいは観測出来
る。
合、検光子６の偏光透過方向を上記偏光方向−θK
と垂直方向（Ｑ方向）に配置すると、上向きの磁
化方向部からの反射光は、検光子６より遮断さ
れ、下向き磁化方向部からの反射光の検光子６の
透過成分Δが検光子６を通過する。この現象によ
り、垂直磁化パターンが検出、あるいは観測出来
る。
しかし、従来の偏光方向に依存しない半透明鏡
を用いた光学系では、光束が２回も半透明鏡を通
る事で振幅が１／４に落ちる。更にカー効果によ
る偏光回転角θKが一般には大略1゜以下であり、検
光子６を通過して得られるカー回転変調成分が非
常に微少な量であることを考えると、半透明鏡の
部分による光量損失が検出信号の検出感度を低下
させることとなる。従つて、従来方式には以下の
欠点が存在する。
を用いた光学系では、光束が２回も半透明鏡を通
る事で振幅が１／４に落ちる。更にカー効果によ
る偏光回転角θKが一般には大略1゜以下であり、検
光子６を通過して得られるカー回転変調成分が非
常に微少な量であることを考えると、半透明鏡の
部分による光量損失が検出信号の検出感度を低下
させることとなる。従つて、従来方式には以下の
欠点が存在する。
１ 偏光特性を持たない半透明鏡を通過すること
により、変調成分の光量が半分以上損なわれる
為、検出信号光の利用効率が悪く、検出信号の
SN比が低下する。
により、変調成分の光量が半分以上損なわれる
為、検出信号光の利用効率が悪く、検出信号の
SN比が低下する。
２ SN比が低い為、信号の検出に複雑な検出処
理系が必要で、コスト及び信頼性から好ましく
ない。
理系が必要で、コスト及び信頼性から好ましく
ない。
本発明は、上述した従来の読取系の欠点を解決
し、検出信号光の利用効果を高め、雑音の影響を
減少させて、SN比の高い読取りが可能な記録パ
ターン読取系を提供することを目的とする。
し、検出信号光の利用効果を高め、雑音の影響を
減少させて、SN比の高い読取りが可能な記録パ
ターン読取系を提供することを目的とする。
本発明の上記目的は、所定方向に偏光した光束
を磁気記録体に照射する光源と、前記記録体の記
録パターンに応じて偏光状態に変調を受けた光束
を強度変調された光束に変換する検光子と、前記
検光子で変換された光束を光電検出する増倍作用
のない光検出器と、前記光検出器で検出された信
号を増幅する負荷抵抗を含む増幅器とから成る記
録パターン読取系において、前記光検出器で受光
される光束の前記所定方向の偏光成分強度をIR、
同じくそれと垂直な方向の偏光成分強度をIK、IR
の２乗平均強度ゆらぎをΔIR 2、電荷量をｅ、プラ
ンク定数をｈ、ボルツマン定数をｋ、光検出器の
量子効率をε、負荷抵抗の抵抗値をRL、等価雑
音温度をTe、検出信号のバンド幅をΔB、光束の
振動数をνとしたときに、前記増幅器の出力信号
のＳ／Ｎ比Ｓが、以下の式 Ｓ＝10 log10｛e2ε2／2h2ν2IK 2／（e2ε2／h2ν2Δ
IR 2 ＋2e2ε／hνIR＋4kTe／RL）ΔB｝ で表わされ、前記変調光束の光路中に、前記Ｓの
値を最大とするようにIKとIRとの比を調整する光
学素子を設けることによつて達成される。
を磁気記録体に照射する光源と、前記記録体の記
録パターンに応じて偏光状態に変調を受けた光束
を強度変調された光束に変換する検光子と、前記
検光子で変換された光束を光電検出する増倍作用
のない光検出器と、前記光検出器で検出された信
号を増幅する負荷抵抗を含む増幅器とから成る記
録パターン読取系において、前記光検出器で受光
される光束の前記所定方向の偏光成分強度をIR、
同じくそれと垂直な方向の偏光成分強度をIK、IR
の２乗平均強度ゆらぎをΔIR 2、電荷量をｅ、プラ
ンク定数をｈ、ボルツマン定数をｋ、光検出器の
量子効率をε、負荷抵抗の抵抗値をRL、等価雑
音温度をTe、検出信号のバンド幅をΔB、光束の
振動数をνとしたときに、前記増幅器の出力信号
のＳ／Ｎ比Ｓが、以下の式 Ｓ＝10 log10｛e2ε2／2h2ν2IK 2／（e2ε2／h2ν2Δ
IR 2 ＋2e2ε／hνIR＋4kTe／RL）ΔB｝ で表わされ、前記変調光束の光路中に、前記Ｓの
値を最大とするようにIKとIRとの比を調整する光
学素子を設けることによつて達成される。
以下、本発明の実施例を図に従い説明する。
第２図に本発明の実施例の光学系をす。ここ
で、入射光束ａの偏光方向は、偏光子９によつて
紙面に平行なＰ偏光状態にした場合を考える。本
実施例に用いる光学素子１０は、偏光特性を持た
ない従来の半透明鏡とは異なり、透過率t′と反射
率ｒが偏光方向により異なる性質を有する。即
ち、光学素子１０のＰ偏光成分の振幅透過率tp、
振幅反射率rp，Ｓ偏光成分（第２図において、紙
面に垂直な偏光成分）の振幅透過率ts、振幅反射
率rsとして、該光学素子は一般に｜tp｜≠｜ts｜，
｜rp｜≠｜rs｜なる特性を有する半透明鏡であ
る。
で、入射光束ａの偏光方向は、偏光子９によつて
紙面に平行なＰ偏光状態にした場合を考える。本
実施例に用いる光学素子１０は、偏光特性を持た
ない従来の半透明鏡とは異なり、透過率t′と反射
率ｒが偏光方向により異なる性質を有する。即
ち、光学素子１０のＰ偏光成分の振幅透過率tp、
振幅反射率rp，Ｓ偏光成分（第２図において、紙
面に垂直な偏光成分）の振幅透過率ts、振幅反射
率rsとして、該光学素子は一般に｜tp｜≠｜ts｜，
｜rp｜≠｜rs｜なる特性を有する半透明鏡であ
る。
第２図における光学素子１０、垂直磁気記録媒
体１１及び検光子１２の偏光特性をよく知られた
Jonesマトリツクスで表現すると、次のようにな
る。光学素子１０の透過Jonesマトリツクス〓及
び反射Jonesマトリツクス〓は、 〓＝tp，ｏ ｏ，ts 〓＝rp，ｏ ｏ，rs (1) となる。垂直磁気記録媒体１１については、垂直
入射時の媒体振幅反射率をＲ、磁気光学カー効果
によるカー回転振幅反射率をＫとすると、媒体
Jonesマトリツクス〓は、 〓＝−Ｒ，Ｋ Ｋ，Ｒ (2) と表わされる。検光子１２については、Ｐ偏光方
向に対し、第３図のように検光子透過軸Ａを角度
θだけＳ偏光方向に傾けた時、消光率をηとする
と、透過Jonesマトリツクス〓は となる。従つて第２図において、検光子１２を透
過した検出光ｆの偏光状態を表わすJonesベクト
ルを〓とすると、光束ｂのJonesベクトルを〓と
して、 〓＝〓〓〓〓〓 (4) と表せる。光束ｂを前述のようにＰ偏光方向の直
線偏光として、その振幅をV0とおくと、検光子
１２を透過した検出光ｆの強度Ｉは、(1)，(2)，
(3)，(4)式を用いて、 Ｉ｜V0｜2｜tp｜2〔｜Ｒ｜2｜rp｜2（cos2θ＋ηsin2
θ）−｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜rp｜｜rs｜（１−η）cosδ sin2
θ〕 (5) ここで、Ｒ＝｜Ｒ｜ei〓，Ｋ＝｜Ｋ｜ei〓，rp＝｜
rp｜ei〓p，rs＝｜rs｜｜ei〓s，δ＝α−β＋γp−γs
で｜Ｋ｜2の項は、２次の微少量として省略した。
体１１及び検光子１２の偏光特性をよく知られた
Jonesマトリツクスで表現すると、次のようにな
る。光学素子１０の透過Jonesマトリツクス〓及
び反射Jonesマトリツクス〓は、 〓＝tp，ｏ ｏ，ts 〓＝rp，ｏ ｏ，rs (1) となる。垂直磁気記録媒体１１については、垂直
入射時の媒体振幅反射率をＲ、磁気光学カー効果
によるカー回転振幅反射率をＫとすると、媒体
Jonesマトリツクス〓は、 〓＝−Ｒ，Ｋ Ｋ，Ｒ (2) と表わされる。検光子１２については、Ｐ偏光方
向に対し、第３図のように検光子透過軸Ａを角度
θだけＳ偏光方向に傾けた時、消光率をηとする
と、透過Jonesマトリツクス〓は となる。従つて第２図において、検光子１２を透
過した検出光ｆの偏光状態を表わすJonesベクト
ルを〓とすると、光束ｂのJonesベクトルを〓と
して、 〓＝〓〓〓〓〓 (4) と表せる。光束ｂを前述のようにＰ偏光方向の直
線偏光として、その振幅をV0とおくと、検光子
１２を透過した検出光ｆの強度Ｉは、(1)，(2)，
(3)，(4)式を用いて、 Ｉ｜V0｜2｜tp｜2〔｜Ｒ｜2｜rp｜2（cos2θ＋ηsin2
θ）−｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜rp｜｜rs｜（１−η）cosδ sin2
θ〕 (5) ここで、Ｒ＝｜Ｒ｜ei〓，Ｋ＝｜Ｋ｜ei〓，rp＝｜
rp｜ei〓p，rs＝｜rs｜｜ei〓s，δ＝α−β＋γp−γs
で｜Ｋ｜2の項は、２次の微少量として省略した。
上記(5)式の右辺の第１項は、検出光の直流
（DC）成分であり、入射光束の非変調成分光、即
ち、入射光束の偏光方向の成分強度IRを示す。ま
た第２項は垂直磁気記録媒体１１による変調
（AC）成分であり、カー回転変調成分光即ち、入
射光束の偏光方向と垂直な成分強度IKを意味す
る。
（DC）成分であり、入射光束の非変調成分光、即
ち、入射光束の偏光方向の成分強度IRを示す。ま
た第２項は垂直磁気記録媒体１１による変調
（AC）成分であり、カー回転変調成分光即ち、入
射光束の偏光方向と垂直な成分強度IKを意味す
る。
(5)式から検光子１２の方位角θを45゜とした時、
IKは最大値となる。また検光子１２の消光率ηは
一般にη10-2であり、θ45゜では検光子１２
の消光不完全性の影響は、IR，IKに対し共に１％
以下となる。
IKは最大値となる。また検光子１２の消光率ηは
一般にη10-2であり、θ45゜では検光子１２
の消光不完全性の影響は、IR，IKに対し共に１％
以下となる。
今、θ＝45゜として光学素子１０の吸収が無視
できるとすると、｜tp｜2＝１−｜rp｜2として(5)式
から、 IR１／２｜V0｜2｜Ｒ｜2｜rp｜2（１−｜rp｜2） (6) IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜rp｜｜rs｜（１ −｜rp｜2）cosδ (7) となる。
できるとすると、｜tp｜2＝１−｜rp｜2として(5)式
から、 IR１／２｜V0｜2｜Ｒ｜2｜rp｜2（１−｜rp｜2） (6) IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜rp｜｜rs｜（１ −｜rp｜2）cosδ (7) となる。
第２図の検光子を通過した光は第４図の検出光
１３のように、Si−pinフオトダイオードの如き
増倍作用のない光検出器１４によつて光電検出さ
れ光電流に変換された後、負荷抵抗１５を含む増
幅器１６により電圧増幅された電気信号として変
調成分が読み出される。ここで信号読み出しにお
ける雑音源が主に受光素子によるシヨツト雑音及
び増幅器による熱雑音によるものであると考える
と、SN比Ｓはデシベル表示で次のように表わさ
れる。
１３のように、Si−pinフオトダイオードの如き
増倍作用のない光検出器１４によつて光電検出さ
れ光電流に変換された後、負荷抵抗１５を含む増
幅器１６により電圧増幅された電気信号として変
調成分が読み出される。ここで信号読み出しにお
ける雑音源が主に受光素子によるシヨツト雑音及
び増幅器による熱雑音によるものであると考える
と、SN比Ｓはデシベル表示で次のように表わさ
れる。
Ｓ＝10log10｛e2ε2／2h2ν2I2 K／e2ε2／h2ν2ΔI2 R
＋2e 2ε／hνIR＋4kTe／RL）ΔB｝ (8)
ただし、ここでIRは非変調成分光強度、ΔIR 2は
その２乗平均強度ゆらぎ、IKはカー変調成分光強
度、ｅは電荷量、ｈはブランク定数、ｋはボルツ
マン定数、εは光検出器１４の量子効率、RLは
負荷抵抗１５の抵抗値、Teは等価雑音温度、ΔB
は検出信号のバンド幅、νは光束の振動数であ
る。
その２乗平均強度ゆらぎ、IKはカー変調成分光強
度、ｅは電荷量、ｈはブランク定数、ｋはボルツ
マン定数、εは光検出器１４の量子効率、RLは
負荷抵抗１５の抵抗値、Teは等価雑音温度、ΔB
は検出信号のバンド幅、νは光束の振動数であ
る。
本実施例の光学素子１０は、前述の(6)，(7)式か
ら(8)式のＳで示される値を最大とするような振幅
透過率tp，ts及び振幅反射率rp，rsを有するもの
である。従つて本実施例は記録パターンに応じて
変調された光束の光路中に、該変調光束の偏光方
向に依存した透過率及び反射率を有する光学素子
を設ける事によつて、記録パターンの読取におい
てSN比を最大とするものである。
ら(8)式のＳで示される値を最大とするような振幅
透過率tp，ts及び振幅反射率rp，rsを有するもの
である。従つて本実施例は記録パターンに応じて
変調された光束の光路中に、該変調光束の偏光方
向に依存した透過率及び反射率を有する光学素子
を設ける事によつて、記録パターンの読取におい
てSN比を最大とするものである。
前述の実施例では(8)式をＳを最大とするよう
に、光学素子１０の反射射、透過特性を設定した
が、実用上、Ｓが15dB以上であることが望まし
い。また(8)式において、記録媒体の表面の粗さ或
いは不均質性、レーザ光の強度変動等に起因する
非変調成分光IRの２乗平均強度ゆぎΔIR 2を無視で
きるとしてSN比S′を S′＝10log10｛e2ε2／2h2ν2I2 K／（2e2〓／hνIR＋4k
Te／RL）ΔB｝ (8)′ とし、S′の値を最大とするような特性を持つた光
学素子を本実施例に用いてもかまわない。
に、光学素子１０の反射射、透過特性を設定した
が、実用上、Ｓが15dB以上であることが望まし
い。また(8)式において、記録媒体の表面の粗さ或
いは不均質性、レーザ光の強度変動等に起因する
非変調成分光IRの２乗平均強度ゆぎΔIR 2を無視で
きるとしてSN比S′を S′＝10log10｛e2ε2／2h2ν2I2 K／（2e2〓／hνIR＋4k
Te／RL）ΔB｝ (8)′ とし、S′の値を最大とするような特性を持つた光
学素子を本実施例に用いてもかまわない。
次に光源として半導体レーザー（波長λ＝
850nm）を用いた場合、上記(8)′式を算出したSN
比の｜rp｜2，｜rs｜2依存性を第５図示す。ここで
ε＝0.9，Te＝1200〓，ΔB＝３×104Hz，RL＝104
Ω，｜V0｜2＝10-4Wとし、｜Ｒ｜2及びθKは記録媒
体にMnBiを用いて、公知の文献（K.Egashira
et al.，J.Appl.Phys.45，3643（1974））に例示さ
れた２組の値を(8)′式に代入して、｜Ｒ｜2＝0.57，
θK＝0.7゜の場合を第５図曲線ｂ及びｄで、｜Ｒ｜2
＝0.10，θK＝3.6゜の場合を曲線ａ及びｃで示した。
また破線で示した曲線ａ及びｂは、第２図の光学
素子１０のＳ偏光成分に対する強度反射率｜rs｜
２＝0.9の場合を示し、実線で描いた曲線ｃ及びｄ
は｜rs｜2＝0.5の場合を示す。またここで第５図
の縦軸は、検出信号の中心周波数に対するSN比
を示し、Ｃ／Ｎ比として表わし、直交成分間の位
相差γp−γsはπの整数倍とした。
850nm）を用いた場合、上記(8)′式を算出したSN
比の｜rp｜2，｜rs｜2依存性を第５図示す。ここで
ε＝0.9，Te＝1200〓，ΔB＝３×104Hz，RL＝104
Ω，｜V0｜2＝10-4Wとし、｜Ｒ｜2及びθKは記録媒
体にMnBiを用いて、公知の文献（K.Egashira
et al.，J.Appl.Phys.45，3643（1974））に例示さ
れた２組の値を(8)′式に代入して、｜Ｒ｜2＝0.57，
θK＝0.7゜の場合を第５図曲線ｂ及びｄで、｜Ｒ｜2
＝0.10，θK＝3.6゜の場合を曲線ａ及びｃで示した。
また破線で示した曲線ａ及びｂは、第２図の光学
素子１０のＳ偏光成分に対する強度反射率｜rs｜
２＝0.9の場合を示し、実線で描いた曲線ｃ及びｄ
は｜rs｜2＝0.5の場合を示す。またここで第５図
の縦軸は、検出信号の中心周波数に対するSN比
を示し、Ｃ／Ｎ比として表わし、直交成分間の位
相差γp−γsはπの整数倍とした。
第５図からわかるように、２組の｜Ｒ｜2，θK
の値に対していずれも｜rs｜2が大きい方が高い
Ｃ／Ｎ比となつている。また｜rp｜2についても
特定の｜Ｒ｜2，θKに対してＣ／Ｎ比を最大とす
る最適値が存在する。その値は｜Ｒ｜2，θKの値
によつて異なが、0.02＜｜Ｒ｜2＜0.96，0.1゜＜θK
＜4.0゜の範囲では、｜rp｜2について、0.2〜0.35の
範囲でＣ／Ｎ比を最大にする最適値が存在する。
従つて｜rp｜2N＝｜rs｜2＝0.5であるような、従
来の偏光特性のない半透明鏡を用いた場合に比
べ、本実施例に基づき、第２図において光学素子
１０のＳ偏光強度反射率｜rs｜2＝0.95とし、Ｐ偏
光強度反射率｜rp｜2をＣ／Ｎ比が最大となる値
とした場合の方が、約3dBC／Ｎ比が増大される。
の値に対していずれも｜rs｜2が大きい方が高い
Ｃ／Ｎ比となつている。また｜rp｜2についても
特定の｜Ｒ｜2，θKに対してＣ／Ｎ比を最大とす
る最適値が存在する。その値は｜Ｒ｜2，θKの値
によつて異なが、0.02＜｜Ｒ｜2＜0.96，0.1゜＜θK
＜4.0゜の範囲では、｜rp｜2について、0.2〜0.35の
範囲でＣ／Ｎ比を最大にする最適値が存在する。
従つて｜rp｜2N＝｜rs｜2＝0.5であるような、従
来の偏光特性のない半透明鏡を用いた場合に比
べ、本実施例に基づき、第２図において光学素子
１０のＳ偏光強度反射率｜rs｜2＝0.95とし、Ｐ偏
光強度反射率｜rp｜2をＣ／Ｎ比が最大となる値
とした場合の方が、約3dBC／Ｎ比が増大される。
また上記実施例に用いる光学素子は、例えば入
射光束の偏光方向対して強度反射率が20〜35％
で、それに直交する偏光方向に対して100％近い
高強度反射率を有する偏光ビームスプリツタの如
く、公知の方法で作製が可能である。また本発明
は本実施例のSi−pinフオトダイオードに限らず、
例えばGe−フオトデイテクタの如き増倍作用の
無い光検出器を用いたものには全て適用が可能で
ある。
射光束の偏光方向対して強度反射率が20〜35％
で、それに直交する偏光方向に対して100％近い
高強度反射率を有する偏光ビームスプリツタの如
く、公知の方法で作製が可能である。また本発明
は本実施例のSi−pinフオトダイオードに限らず、
例えばGe−フオトデイテクタの如き増倍作用の
無い光検出器を用いたものには全て適用が可能で
ある。
以上の実施例は第６図Ａに示す系についてであ
つた。次に、光学素子１０を用いた他の記録パタ
ーン読取系の実施例について、それぞれの光学素
子１０の特性の最適な条件を求める。
つた。次に、光学素子１０を用いた他の記録パタ
ーン読取系の実施例について、それぞれの光学素
子１０の特性の最適な条件を求める。
第６図Ｂに示すように、光学素子１０に対し、
光束がＳ偏光状態として入射する場合について考
察する。検光子１２を抜ける光量は第６図Ａの場
合と全く同じ導出過程を経て、 IR１／２｜V0｜2｜Ｒ｜2｜rs｜2（１−｜rs｜2） (9) IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜rs｜｜rp（１− ｜rs｜2）cosδ (10) と得られる。(6)及び(7)式において、rpをrsに、rs
をrpに置き換えれば両式は全く一致する。前述し
た(8)式のＳ或いは(8)′式のS′の値を最大とするよ
うなIR，IKとなる強度反射率｜rs｜2，｜rp｜2を(9)，
(10)式から求め、このような強度反射率を有する光
学素子１０を用いることで、前述の実施例と同様
に、SN比の高い記録パターン読取系を実現でき
るものである。本例では｜rp｜2がなるべく大き
く、｜rs｜2を20〜35％の最適値とすることで最大
のSN比を得ることができる。
光束がＳ偏光状態として入射する場合について考
察する。検光子１２を抜ける光量は第６図Ａの場
合と全く同じ導出過程を経て、 IR１／２｜V0｜2｜Ｒ｜2｜rs｜2（１−｜rs｜2） (9) IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜rs｜｜rp（１− ｜rs｜2）cosδ (10) と得られる。(6)及び(7)式において、rpをrsに、rs
をrpに置き換えれば両式は全く一致する。前述し
た(8)式のＳ或いは(8)′式のS′の値を最大とするよ
うなIR，IKとなる強度反射率｜rs｜2，｜rp｜2を(9)，
(10)式から求め、このような強度反射率を有する光
学素子１０を用いることで、前述の実施例と同様
に、SN比の高い記録パターン読取系を実現でき
るものである。本例では｜rp｜2がなるべく大き
く、｜rs｜2を20〜35％の最適値とすることで最大
のSN比を得ることができる。
以上、第６図Ａ，Ｂの場合は、光束が光学素子
を透過し、記録媒体１１から再び光学素子１０に
入り反射されて、検光子１２により検出光となる
場合である。
を透過し、記録媒体１１から再び光学素子１０に
入り反射されて、検光子１２により検出光となる
場合である。
次に上記の逆、即ち光束が光学素子１０により
反射され、更に記録媒体１１により反射された
後、光学素子１０を透過する場合については、前
述の例では(4)式で表わされたJonesベクトル〓は 〓＝〓〓〓〓〓 (11) となる。
反射され、更に記録媒体１１により反射された
後、光学素子１０を透過する場合については、前
述の例では(4)式で表わされたJonesベクトル〓は 〓＝〓〓〓〓〓 (11) となる。
従つて、第(6)図Ｃに示す如く、光学素子１０に
対し、光束の偏光状態がＰ偏光で入射する場合、
同様の考案によつて(6)及び(7)式において、rpをtp
に、rsをtsとすることで、 IR１／２｜V0｜2｜Ｒ｜2｜tp｜2（１−｜tp｜2）(1
2) IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜tp｜｜ts｜（１−｜
tp｜2）cosδ （13） が得られ、(8)式或いは(8)′式から、｜ts｜2を大き
くして、｜tp｜2を20〜35％の最適値とすること
で、記録パターン検出において最大のSN比を得
ることが出来る。
対し、光束の偏光状態がＰ偏光で入射する場合、
同様の考案によつて(6)及び(7)式において、rpをtp
に、rsをtsとすることで、 IR１／２｜V0｜2｜Ｒ｜2｜tp｜2（１−｜tp｜2）(1
2) IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜tp｜｜ts｜（１−｜
tp｜2）cosδ （13） が得られ、(8)式或いは(8)′式から、｜ts｜2を大き
くして、｜tp｜2を20〜35％の最適値とすること
で、記録パターン検出において最大のSN比を得
ることが出来る。
第６図Ｄに示す如く、光学素子１０に対し、光
束の偏光状態がＳ偏光で入射する場合、全く同様
に検光子１２を通過する光強度は、 IR｜V0｜2｜Ｒ｜2｜ts｜2（１−｜ts｜2） （14） IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜ts｜｜tp｜（１− ｜ts｜2）cosδ （15） で導出できる。(6)及び(7)式のrpをtsに、rsをtpに
置き換えれば各々（14）及び（15）式に一致し、
(8)式或いは(8)′式から｜tp｜2を大きくして、｜tp｜
２を20〜35％の最適値とすることで、最大のSN比
で記録パターンが検出できる。
束の偏光状態がＳ偏光で入射する場合、全く同様
に検光子１２を通過する光強度は、 IR｜V0｜2｜Ｒ｜2｜ts｜2（１−｜ts｜2） （14） IK｜V0｜2｜Ｒ｜｜Ｋ｜｜ts｜｜tp｜（１− ｜ts｜2）cosδ （15） で導出できる。(6)及び(7)式のrpをtsに、rsをtpに
置き換えれば各々（14）及び（15）式に一致し、
(8)式或いは(8)′式から｜tp｜2を大きくして、｜tp｜
２を20〜35％の最適値とすることで、最大のSN比
で記録パターンが検出できる。
第７図Ａ，Ｂのように、光学素子１０からの検
出光を、更に光学素子１０′で分割する場合にも、
前述の論議は適用できる。第７図Ａの場合には、
Ｐ偏向入射のとき、 〓ａ＝〓ａ〓′〓〓〓〓 （16） 〓ｂ＝〓ｂ〓′〓〓〓〓 （17） として得られる光強度は、検光子１２ａからの検
出光については(6)及び(7)式において、rpをrprp′
に、rsをrsrs′に、θをθaに置き換え、検光子１２
ｂからの検出光についてはrpをrptp′に、rsをrs
ts′に、θをθbと置き換え、前述の実施例と同様
に(8)式或いは(8)′式を用いて、最大のSN比が得ら
れる反射、透過特性を有する光学素子１０及び１
０′によつて記録パターン読取系を構成すること
ができる。
出光を、更に光学素子１０′で分割する場合にも、
前述の論議は適用できる。第７図Ａの場合には、
Ｐ偏向入射のとき、 〓ａ＝〓ａ〓′〓〓〓〓 （16） 〓ｂ＝〓ｂ〓′〓〓〓〓 （17） として得られる光強度は、検光子１２ａからの検
出光については(6)及び(7)式において、rpをrprp′
に、rsをrsrs′に、θをθaに置き換え、検光子１２
ｂからの検出光についてはrpをrptp′に、rsをrs
ts′に、θをθbと置き換え、前述の実施例と同様
に(8)式或いは(8)′式を用いて、最大のSN比が得ら
れる反射、透過特性を有する光学素子１０及び１
０′によつて記録パターン読取系を構成すること
ができる。
この時分割した検出光に対しては、光学素子１
０及び検光子１２ａ，１２ｂの透過軸方向θa，
θbを適当に選ぶことにより各々の非変調成分強
度とカー回転変調成分光強度の相対値を変化させ
ることができる。一般には第７図Ａのような配置
は、光学素子１０′で分割された光束をそれぞれ
光検出器で受け、電気的差動検出を行なうのが通
常である。この場合にはθa＝−θbとし、さらに
分割された光束が双方共非変調成分強度とカー回
転変調成分強度の相対値が等しいことが望まし
い。従つてこのような電気的差動検出の場合は｜
rs′｜＝｜ts′｜，｜rp′｜＝｜rp′｜の特性を持つ、
偏光特性を有さない半透明鏡を光学素子１０′に
用いるのが好ましい。ただし、検出処理系による
差動不完全性等を考慮して、あらかじめ偏光特性
を有する半透明鏡を用いても良いことは言うまで
もない。Ｓ偏光入射の場合もrp′をrs′，rs′をrp′，
tp′をts′，ts′をtp′と置き換え、全く同様の議論が
できる。
０及び検光子１２ａ，１２ｂの透過軸方向θa，
θbを適当に選ぶことにより各々の非変調成分強
度とカー回転変調成分光強度の相対値を変化させ
ることができる。一般には第７図Ａのような配置
は、光学素子１０′で分割された光束をそれぞれ
光検出器で受け、電気的差動検出を行なうのが通
常である。この場合にはθa＝−θbとし、さらに
分割された光束が双方共非変調成分強度とカー回
転変調成分強度の相対値が等しいことが望まし
い。従つてこのような電気的差動検出の場合は｜
rs′｜＝｜ts′｜，｜rp′｜＝｜rp′｜の特性を持つ、
偏光特性を有さない半透明鏡を光学素子１０′に
用いるのが好ましい。ただし、検出処理系による
差動不完全性等を考慮して、あらかじめ偏光特性
を有する半透明鏡を用いても良いことは言うまで
もない。Ｓ偏光入射の場合もrp′をrs′，rs′をrp′，
tp′をts′，ts′をtp′と置き換え、全く同様の議論が
できる。
第７図Ｂには第６図Ｃ，Ｄと同様の光学系にお
いて検出光を光学素子１０′で分割る場合を示し
ている。この時にはＰ偏光入射に対し、(6)及び(7)
式において検光子１２ａを通過する光については
tpをtptp′，tsをtsts′，θをθaと置き換え、検光子
１２ｂを通過する光については、tpをtprp′，tsを
tsrs′，θをθbとして第７図Ａと全く同様な議論
ができる。Ｓ偏光入射の場合もtp′をts′，ts′を
tp′，rp′をrs′，rs′をrp′と置き換えればよい。
いて検出光を光学素子１０′で分割る場合を示し
ている。この時にはＰ偏光入射に対し、(6)及び(7)
式において検光子１２ａを通過する光については
tpをtptp′，tsをtsts′，θをθaと置き換え、検光子
１２ｂを通過する光については、tpをtprp′，tsを
tsrs′，θをθbとして第７図Ａと全く同様な議論
ができる。Ｓ偏光入射の場合もtp′をts′，ts′を
tp′，rp′をrs′，rs′をrp′と置き換えればよい。
上記第７図Ａ及びＢにおいて、分割した光束に
ついて差動検出を採用しない場合には、検出光束
について、入射光束の偏光方向に対して、強度反
射率（第７図Ａの場合）或いは強度透過率（第７
図Ｂの場合）が20〜35％なるように光学素子１０
及び１０′の偏光特性を調整すればよい。
ついて差動検出を採用しない場合には、検出光束
について、入射光束の偏光方向に対して、強度反
射率（第７図Ａの場合）或いは強度透過率（第７
図Ｂの場合）が20〜35％なるように光学素子１０
及び１０′の偏光特性を調整すればよい。
次に本発明の記録パターン読取系を光磁気記録
方式のデイスクメモリーに適用する実施例を第８
図により説明する。
方式のデイスクメモリーに適用する実施例を第８
図により説明する。
図中１７は半導体レーザーHe−Neレーザー等
の光源である。１８は光源からの光束を平行光束
にするためのコリメート光学系である。１９は偏
光板で先の実施例で説明した光学素子２３に対
し、入射偏光面がＰ偏光となるようにその軸を配
置する。２０は位相回折格子で、トラツキング検
出用のサブ・スポツトを対物レンズ２４にて垂直
磁気記録体２５上に結ばせる為の光束角度分離を
行なう。レンズ２１は、この回折格子２０を対物
レンズ２４の瞳面近傍に結像する作用を持ち、こ
れにより、角度分離された光束の対物レンズ２４
までの系での遮れを防ぐ事が出来る。２２はミラ
ーで光軸を90゜曲げ対物レンズ２４へ光束を向け
る。従来使用されていた半透明鏡の位置に本発明
の光学素子２３を配置する。光束は対物レンズ２
４により、回転する垂直磁気記録体２５上にスポ
ツトを結像する。スポツトは、回折格子２０の角
度分離作用により、トラツキング信号検出用の２
コのスポツトとRF信号検出用のスポツト計３コ
のスポツトである。
の光源である。１８は光源からの光束を平行光束
にするためのコリメート光学系である。１９は偏
光板で先の実施例で説明した光学素子２３に対
し、入射偏光面がＰ偏光となるようにその軸を配
置する。２０は位相回折格子で、トラツキング検
出用のサブ・スポツトを対物レンズ２４にて垂直
磁気記録体２５上に結ばせる為の光束角度分離を
行なう。レンズ２１は、この回折格子２０を対物
レンズ２４の瞳面近傍に結像する作用を持ち、こ
れにより、角度分離された光束の対物レンズ２４
までの系での遮れを防ぐ事が出来る。２２はミラ
ーで光軸を90゜曲げ対物レンズ２４へ光束を向け
る。従来使用されていた半透明鏡の位置に本発明
の光学素子２３を配置する。光束は対物レンズ２
４により、回転する垂直磁気記録体２５上にスポ
ツトを結像する。スポツトは、回折格子２０の角
度分離作用により、トラツキング信号検出用の２
コのスポツトとRF信号検出用のスポツト計３コ
のスポツトである。
垂直磁気記録体によりカー回転を受け反射され
た光束は、光学素子２３により入射光束と分離
し、検光子２６で偏光成分の分離を行なう。２７
は非点収差を持つ光学系で、主として４分割受光
素子３０にて対物レンズのフオーカシング状態を
制御するための自動焦点合せ信号を検出する為に
必要なものである。
た光束は、光学素子２３により入射光束と分離
し、検光子２６で偏光成分の分離を行なう。２７
は非点収差を持つ光学系で、主として４分割受光
素子３０にて対物レンズのフオーカシング状態を
制御するための自動焦点合せ信号を検出する為に
必要なものである。
４分割受光素子で受光して得られる電気信号は
周波数分離器３４により適当な周波数帯で自動焦
点合せ信号とRF信号とに分離する。RF信号は増
幅器３１により増幅した後、信号復調系へ送り出
される自動焦点合せ信号はドライバー３２に送ら
れ、信号に従い対物レンズのフオーカス状態を制
御する。
周波数分離器３４により適当な周波数帯で自動焦
点合せ信号とRF信号とに分離する。RF信号は増
幅器３１により増幅した後、信号復調系へ送り出
される自動焦点合せ信号はドライバー３２に送ら
れ、信号に従い対物レンズのフオーカス状態を制
御する。
一方、光学系２７で分離された光束を光検出器
２８，２９で検出し、それらの信号を差分器３３
で差分した後ドライバーを経て対物レンズの水平
方向を制御しトラツキングを行なう。
２８，２９で検出し、それらの信号を差分器３３
で差分した後ドライバーを経て対物レンズの水平
方向を制御しトラツキングを行なう。
以上の構成により、垂直磁気記録体を用いたフ
アイル・メモリーの再生が行なえる。
アイル・メモリーの再生が行なえる。
尚、以上の実施例では、カー効果を用いて反射
光を検出する例を示したが、本発明は記録媒体を
透過した変調光を検出する読取系にも用いること
ができる。
光を検出する例を示したが、本発明は記録媒体を
透過した変調光を検出する読取系にも用いること
ができる。
以上説明したように、本発明は従来の偏光特性
を持たない半透明鏡を用いた、増倍作用の無い光
検出器による記録パターン読取系において、信号
検出におけるSN比を向上させる効果がある。更
には高いSN比を実現する事によつて検出処理系
の構成を簡単にし、コストを低減し、信頼性を高
める効果を有するものである。
を持たない半透明鏡を用いた、増倍作用の無い光
検出器による記録パターン読取系において、信号
検出におけるSN比を向上させる効果がある。更
には高いSN比を実現する事によつて検出処理系
の構成を簡単にし、コストを低減し、信頼性を高
める効果を有するものである。
第１図Ａ，Ｂは夫々従来の垂直磁気記録パター
ンの検出例を示す図、第２図は本発明の第１実施
例の光学系を示す図、第３図は検光子透過軸の方
位を示す図、第４図は第１実施例の光電検出系の
構成を示す概略図、第５図は本発明の記録パター
ン読取におけるＣ／Ｎ比の、第１実施例に用いた
光学素子の偏光特性に対する依存性を示す図、第
６図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、第７図Ａ，Ｂは夫々本発明
の他の実施例の光学系を示す図、第８図は本発明
を光磁気記録方式のデイスクメモリーに適用した
例を示す概略図である。 ９……偏光子、１０……光学素子、１１……垂
直磁気記録媒体、１２……検光子。
ンの検出例を示す図、第２図は本発明の第１実施
例の光学系を示す図、第３図は検光子透過軸の方
位を示す図、第４図は第１実施例の光電検出系の
構成を示す概略図、第５図は本発明の記録パター
ン読取におけるＣ／Ｎ比の、第１実施例に用いた
光学素子の偏光特性に対する依存性を示す図、第
６図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、第７図Ａ，Ｂは夫々本発明
の他の実施例の光学系を示す図、第８図は本発明
を光磁気記録方式のデイスクメモリーに適用した
例を示す概略図である。 ９……偏光子、１０……光学素子、１１……垂
直磁気記録媒体、１２……検光子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定方向に偏光した光束を磁気記録体に照射
する光源と、前記記録体の記録パターンに応じて
偏光状態に変調を受けた光束を強度変調された光
束に変換する検光子と、前記検光子で変換された
光束を光電検出する増倍作用のない光検出器と、
前記光検出器で検出された信号を増幅する負荷抵
抗を含む増幅器とから成る記録パターン読取系に
おいて、 前記光検出器で受光される光束の前記所定方向
の偏光成分強度をIR、同じくそれと垂直な方向の
偏光成分強度をIK、IRの２乗平均強度ゆらぎを
ΔIR 2、電荷量をｅ、プランク定数をｈ、ボルツマ
ン定数をｋ、光検出器の量子効率をε、負荷抵抗
の抵抗値をRL、等価雑音温度をTe、検出信号の
バンド幅をΔB、光束の振動数をνとしたとき
に、前記増幅器の出力信号のＳ／Ｎ比Ｓが、以下
の式 Ｓ＝10 log10｛e2ε2／2h2ν2IK 2／（e2ε2／h2ν2Δ
IR 2 ＋2e2ε／hνIR＋4kTe／RL）ΔB｝ で表わされ、前記変調光束の光路中に、前記Ｓの
値を最大とするようにIKとIRとの比を調整する光
学素子を設けたことを特徴とする記録パターン読
取系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14383882A JPH0237613B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | Kirokupataanyomitorikei |
| US06/522,719 US4558440A (en) | 1982-08-19 | 1983-08-12 | System for recording patterns of magnetically recorded information by utilizing the magneto-optic effect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14383882A JPH0237613B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | Kirokupataanyomitorikei |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5933649A JPS5933649A (ja) | 1984-02-23 |
| JPH0237613B2 true JPH0237613B2 (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=15348119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14383882A Expired - Lifetime JPH0237613B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | Kirokupataanyomitorikei |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0237613B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0778916B2 (ja) * | 1986-10-17 | 1995-08-23 | キヤノン株式会社 | 光磁気情報再生装置 |
| JP2674745B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1997-11-12 | 日本電気株式会社 | 光磁気再生方法 |
-
1982
- 1982-08-19 JP JP14383882A patent/JPH0237613B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5933649A (ja) | 1984-02-23 |
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