JPH0246547A - 光磁気メモリ装置 - Google Patents

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、光磁気記録媒体に光ビームを投射して、この
光磁気記録媒体への情報の記録、記録された情報の消去
および再生等を行う光磁気メモリ装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

光磁気メモリ装置は、情報の記録および消去等の可能な
光磁気記録媒体に、１μｍ程度の径に集光したレーザ光
を投射し、光磁気記録媒体に対する情報の記録、記録さ
れている情報の読み出しおよび消去等を行い得るように
なっている。

上記の光磁気記録媒体は膜面に垂直な方向に磁化容易軸
を有する磁性薄膜を備えており、この光磁気記録媒体へ
の記録は以下のようにして行われている。即ち、光学ヘ
ッドから光磁気記録媒体の磁性薄膜にレーザ光が照射さ
れると、レーザ光の照射された部位は、局所的に温度が
上昇して保磁力が低下する。そこで、この部位に外部か
ら磁場を印加すると、所望の方向へ磁化反転させること
ができ、これによって情報の記録が行われる。

一方、再生動作は以下のようにして行われている。即ち
、記録時よりも弱い直線偏光のレーザ光を光磁気記録媒
体に投射すると、光磁気記録媒体からの反射光または透
過光である再生光の偏光面が光磁気記録媒体の磁化方向
に応じて所定角度回転する。この偏光面の回転は、透過
光についてはファラデー効果により、また反射光につい
てはカー効果により生じる。例えば、光磁気記録媒体の
ある磁化方向に対する反射光のベクトルをＲ＋、上記の
磁化方向と反転している磁化方向に対する反射光のベク
トルをＲ−とすると、第６図に示すように、これら反射
光Ｒ十、Ｒ−と対応する偏光面の回転角はそれぞれ入射
偏光面に対して＋θＫ、−θ、となる。そして、入射偏
光面に対して４５°に設定されている検波偏光面にて、
反射光Ｒ十、Ｒ−の検波偏光面成分Ｒα＋、Ｒα−を検
波することにより、電気信号としての再生信号が得られ
るようになっている。このとき、Ｒα−はローレベル、
Ｒα＋はハイレベルとなる。

従来の光磁気メモリ装置は、第７図に示すように、光磁
気記録媒体としての光磁気ディスク１０１と、光磁気デ
ィスク１０１に対する情報の記録、記録されている情報
の読み出し、および消去等を行う光学ヘッド１０２とを
備えている。

光学ヘッド１０２は、半導体レーザ１１１、ビームスプ
リッタ（ハーフミラ−）１１２、対物レンズ１１３．１
／２波長板１１６、検光子１１７、集光レンズ１１４、
および光検出器１１５から構成されている。半導体レー
ザ１１１から出射された光ビームは、ビームスプリッタ
（ハーフミラ−）１１２を通って対物レンズ１１３で集
光され、光磁気ディスク１０１に照射される。光磁気デ
ィスク１０１で反射された再生光は対物レンズ１１３を
通って、ビームスプリッタ（ハーフミラ−）１１２によ
り、その一部が直角に曲げられる。

この光は１／２波長板１１６によって偏光方向が所定の
角度に傾けられ、検光子１１７を通り、集光レンズ１１
４によって集光され、光検出器１１５に入射される。光
検出器１１５において再生光は電気信号に変換され、信
号検出回路へ送られてデータが再生される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の光磁気メモリ装置は、第７図に示
すように、１／２波長板１１６と検光子１１７とを配置
しなければならず、従って、部品点数が多く、光学系の
簡略化に支障を来している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光磁気メモリ装置は、上記の課題を解決するた
めに、光学ヘッドに対して相対移動可能に設けられ、情
報としての記録マークが記録される光磁気記録媒体と、
記録マークに光ビームが照射された際の記録マークから
の再生光および非マーク部からの再生光から得られる互
いに逆位相の光の干渉光を出力する光学系部、および入
射光量に応じたレベルの電気信号に変換する光検出器を
有し、光磁気記録媒体への記録動作の際には、２個の符
号からなるディジタル情報の第１符号と対応する記録マ
ークを記録する一方、再生動作の際には、記録マークの
幅よりも大きい直径の集光スポットを有する光ビームを
光磁気記録媒体に投射し、光磁気記録媒体から再生情報
の含まれる再生光を出力すると共に、この再生光より得
られる上記干渉光を上記光検出器に供給し、この光検出
器から再生信号を出力する光学ヘッドとを備えている構
成である。

〔作　用〕

上記の構成によれば、光磁気記録媒体への記録動作の際
には、光学ヘッドから投射した光ビームを光磁気記録媒
体に照射し、光ビームの照射部位を磁化反転させること
により、記録マークを記録する。この記録マークは２個
の符号からなるディジタル情報の第１符号と対応するも
のである。

再生動作の際には、記録マークの幅よりも大きい直径の
集光スポットを有する光ビームを光磁気記録媒体に照射
し、光磁気記録媒体から再生情報の含まれる再生光を得
る。光学系部では、入射偏光面と直角な方向に検波偏光
面を配置して、記録マークに光ビームが照射された際の
記録マークの再生光と非マーク部の再生光との逆位相成
分が互いに干渉することを利用する。光検出器に入力さ
れる再生光量はこれによって下がるため、その光量に応
じたレベルの再生信号として出力される。

ここで、光ビームが記録マーク以外の部位である非マー
ク部に照射されているときには、再生光は干渉を生じな
いので、光検出器の受ける光量が多くなり、再生信号は
ハイレベルとなる。

一方、光ビームが記録マークに照射されているときには
、光ビームの集光スポットは記録マークよりも大きい径
を有しているので、記録マークと記録マークの回りの非
マーク部とに照射される。

これら記録マークと非マーク部とは相互に磁化方向が異
なるので、両部位から得られる再生光同士は干渉し、光
検出器の受光量が少なくなる。これにより、再生信号は
ローレベルとなる。そして、このローレベルの部位はデ
ィジタル情報における第１符号と対応しているので、こ
れを検出することにより、情報の再生が可能となる。

上記のような構成をとれば、１／２波長板と検光子とを
省略でき、ビームスプリッタの代わりに偏光ビームスプ
リッタを配置できる。従って、部品点数を削減でき、光
学系の簡略化が可能となる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて以下
に説明する。

本発明に係る光磁気メモリ装置は、第１図に示すように
、光磁気記録媒体としての光磁気ディスク１と、光磁気
ディスク１に対する情報の記録、記録されている情報の
読み出しおよび消去等を行う光学ヘッド２とを備えてい
る。

上記の光磁気ディスク１は、膜面に垂直な方向に磁化容
易軸を有する磁性薄膜を備え、磁化方向の反転により情
報としての記録マークの記録および消去等が可能であり
、光学ヘッド２に対して移動可能となっている。

光学ヘッド２は、光ビームとしてのレーザ光を投射する
半導体レーザ１１と、光学系部としての偏光ビームスプ
リッタ１２とを備えている。偏光ビームスプリッタ１２
は、半導体レーザ１１から投射されたレーザ光を直線偏
光にして対物レンズ１３に供給する偏光子としての機能
、対物レンズ１３を介して入射した光磁気ディスク１か
らの反射光における検波偏光面成分を検出する検光子と
しての機能、および上記の反射光を半導体レーザ１１と
光磁気ディスク１との間の光路から取り出す機能とを有
している。本実施例においては、偏光ビームスプリッタ
１２は、第２図に示すように、入射偏光面に対して検波
偏光面が垂直を成すように配されている。

さらに、光学ヘッド２は、偏光ビームスプリッタ１２を
介して入射したレーザ光を光磁気ディスク１上に集光さ
せる対物レンズ１３と、偏光ビームスプリッタ１２から
得られた光を光検出器１５上に集光させる集光レンズ１
４と、集光レンズ１４を介して入射した光を電気信号に
変換する光検出器１５とを備えている。そして、光学ヘ
ッド２鉢、光磁気ディスク１への記録動作の際に、レー
ザ光を投射して光磁気ディスク１の磁化方向を反転させ
ることにより、情報としての記録マークを記録するよう
になっている。この記録マークは、２種の符号（０，１
）からなるディジタル情報の第１符号と対応するように
記録される。本実施例においては、第３図に示すように
、ディジタル情報としてのディジタルデータ（ａ）に対
して、（ｂ）に示す記録マークが第１符号としての１と
対応するように記録される。従って、記録マーク以外の
部位である非マーク部が第２符号としての０と対応して
いる。また、記録マークは再生時のレーザ光における集
光スポット３の径よりも狭い幅に記録されている。尚、
記録マークの幅は光磁気ディスク１におけるトラック方
向と直交する方向における記録マークの寸法を示してい
る。また、光学ヘッド２は、再生動作の際には結局、光
磁気ディスク１の記録マークの幅よりも大きい直径の集
光スポット３を有するレーザ光を光磁気ディスク１に投
射することになり、再生光としての反射光を得るように
なっている。

上記の光学ヘッド２における光検出器１５には、光検出
器１５から出力される再生信号を入力し、再生信号に含
まれるローレベルの部位を１として検出することにより
、再生信号をディジタル再生信号に変換して出力する図
示しない信号検出回路が接続されている。

上記の構成において、光磁気メモリ装置の記録動作の際
には、光学ヘッド２の半導体レーザ１１からレーザ光が
投射され、このレーザ光は偏光ビームスプリッタ１２に
より直線偏光とされて対物レンズ１３に入射し、この対
物レンズ１３にて光磁気ディスク１上に集光される。光
磁気ディスク１におけるレーザ光の照射部位は磁化反転
し、第３図に示すように、ディジタルデータ（ａ）に対
応して、（ｂ）に示す記録マークが記録される。

このとき、ディジタルデータ（ａ）の１に記録マークが
対応するように記録される。

一方、再生動作の際には、半導体レーザ１１がら投射さ
れたレーザ光は、対物レンズ１３により上記の記録マー
クの幅よりも大きい径の集光スポット３に集光されて光
磁気ディスク１に照射されることになる。光磁気ディス
ク１からの反射光は対物レンズ１３を介して偏光ビーム
スプリッタ１２に入射し、光磁気ディスク１の磁化方向
に対応する検波偏光面成分として取り出される。このよ
うにして取り出された光は、集光レンズ１４によって光
検出器１５上に集光され、電気信号に変換されて再生信
号（Ｃ）が得られる。

ここで、光学ヘッド２からのレーザ光が光磁気ディスク
１の非マーク部に照射されたときには、カー効果により
非マーク部の磁化方向に応じて反射光の偏光面が回転す
る。このとき、この偏光面が、第２図に示すように、十
〇やだけ回転するものとすると、反射光のベクトルはＲ
＋となる。そして、偏光ビームスプリッタ１２の検波偏
光面がレーザ光の入射偏光面に対して垂直に配されてい
るので、反射光Ｒ＋の検波偏光面成分Ｒα＋が偏光ビー
ムスプリッタ１２での検波によって得られる。上記の検
波偏光面成分Ｒα十の光は光検出器１５に入射するが、
このときには、光の干渉が生じないので、光検出器１５
への入射光の光量は多くなる。従って、光検出器１５か
ら出力される再生信号（Ｃ）はハイレベルとなる。

また、光磁気ディスク１の移動により、レーザ光の集光
スポット３が記録マークに照射されたときには、記録マ
ークは非マーク部に対して磁化反転されているので、記
録マークと非マーク部とからの反射光の偏光面がそれぞ
れ一θや、十〇ヤだけ回転し、両反射光の検波偏光面成
分は１８０゜位相のずれたものとなる。これにより、記
録マークと非マーク部とからの反射光が互いに干渉し、
光検出器１５へ入射する反射光の光量が減少する。従っ
て、光検出器１５から出力される再生信号（Ｃ）は記録
マークの長さに応じた範囲でローレベルとなる。

ここで、第４図および第５図により、再生信号について
の計算機シミュレーションの結果の一例を示す。

第４図は第５図の再生信号についての計算機シミュレー
ションにおける記録マークと集光スポット３との関係を
示す説明図である。同図において、記録マークは、長さ
が４μｍ、幅がＷ、エツジ部の湾曲部が半径Ｗ／２の半
円である。集光スポット３はガウシアンビームであり、
その半径（ビーム中心強度の１／ｅ２倍になる円におけ
る半径）は、０．６５μｍである。集光スポット３の走
査方向は、記録マークの長袖方向であり、記録マーク中
央と集光スポット３の中心距離を同図の上部に示す。ま
た、記録マークを形成した光ディスク１の基板の屈折率
は１．５、紙面縦方向における隣接トラックとのピッチ
は１．６μｍであり、対物レンズの開口率は０．５５、
集光スポット３を形成するレーザ光の波長は０．７８μ
ｍである。

第５図はシミュレーション結果を示す図であって、横軸
が集光スポット３の走査方向であり、記録マーク中央と
集光スポット３の中心との距離を示す。縦軸は光検出器
へ入射する再生光の強度を示す。集光スポット３が完全
に記録マーク以外の部位にあるときを１．０、再生強度
がＯのときを０゜０にしである。光検出器においては、
これに相当する再生信号が得られる。そして、記録マー
クの幅Ｗ（およびエツジ部の湾曲部の半径の２倍）を、
０．４μｍ、０．６μｍ、０．８ｐｍ、１．０μｍ１１
゜４μｍ、１゜Ｂｐｍとし、これら７種について再生波
形をシミュレーションした。その結果、Ｗ−１゜４μｍ
および１．８μｍのとき、記録マークのエツジ部にてパ
ルスが顕著であった。

記録マークの幅Ｗ（およびエツジ部の湾曲部の半径の２
倍）にっていは、Ｗ＝１．８μｍおよび１゜４μｍのと
き、情報パルスが顕著であり、Ｗ−１゜０μｍおよび０
．８μｍのときも、エツジ部でのパルスはまだ残ってお
り、記録マーク中央部のレベルが徐々に下がっているこ
とが分かる。

また、このシミュレーションは、上記のような条件下に
て行ったものであるが、これ以外に例えば基板の屈折率
、レーザ光の波長λ、あるいは対物レンズの開口率等の
条件が変われば、当然これに応じて最適な記録マークの
幅も変化する。

次に、記録マークの幅Ｗを変えて記録する方法について
説明する。例えば、集光スポット３の径は同じにしてお
き、外部から印加する磁場の強さを弱くする。そうすれ
ば、記録マークの幅を小さくして記録することができる
。逆に、外部から印加する磁場を強くすると、記録マー
クの幅は大きくなる。

また、磁場の強さを変化させる代わりに、記録時の集光
スポット３の光強度を変化させてもよい。つまり、光強
度を下げると記録マークの幅は小さくなり、逆に、光強
度を上げると記録マークの幅は大きくなる。

尚、集光スポット３を光磁気ディスク１上に集光するた
めのフォーカスサーボ系において、電気的にフォーカス
点をずらしても同様な効果がある。つまり、記録時には
集光スポット３を小さく絞り、再生時にはフォーカス点
にオフセットを加えることによって、集光スポット３を
広げることである。

次に、前記の再生信号（ｃ）は信号検出回路に入力され
、信号検出回路では、再生信号（ｃ）に含まれるローレ
ベルの部位を１として検出し、再生信号をディジタル再
生信号に変換して出力する。そして、このディジタル再
生信号から再生情報としてのディジタルデータが得られ
る。

尚、本実施例においては、偏光ビームスプリッタ１２の
検波偏光面を再生光の入射偏光面に対して垂直となるよ
うに配した構成としているが、本発明においては、光ビ
ームが記録マークに照射されたときにおける記録マーク
と非マーク部からの再生光間の干渉による受光量の低下
を検出することができればよいのであるから、必ずしも
上記の両者が垂直を成す必要はない。

また、光磁気ディスク１からの反射光の偏光面が、カー
効果により回転することを利用して再生を行う構成につ
いて示したが、これに限定されることなく、光磁気ディ
スク１の透過光の偏光面が、ファラデー効果により回転
することを利用して再生を行うものであってもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係る光磁気メモリ装置は、以上のように、光学
ヘッドに対して相対移動可能に設けられ、情報としての
記録マークが記録される光磁気記録媒体と、記録マーク
に光ビームが照射された際の記録マークからの再生光お
よび非マーク部からの再生光から得られる互いに逆位相
の光の干渉光を出力する光学系部、および入射光量に応
じたレベルの電気信号に変換する光検出器を有し、光磁
気記録媒体への記録動作の際には、２個の符号からなる
ディジタル情報の第１符号と対応する記録マークを記録
する一方、再生動作の際には、記録マークの幅よりも大
きい直径の集光スポットを有する光ビームを光磁気記録
媒体に投射し、光磁気記録媒体から再生情報の含まれる
再生光を出力すると共に、この再生光より得られる上記
干渉光を上記光検出器に供給し、この光検出器から再生
信号を出力する光学ヘッドとを備えている構成である。

それゆえ、例えば第７図に示す１／２波長板１１６、検
光子１１７を省略して、ビームスプリンタ１１２の代わ
りに偏光ビームスプリッタを配置することができる。従
って、部品点数を減らすことができ、光学系を簡略化す
ることが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は光磁気メモリ装置の主要部の構成を示す
説明図、第２図は光学ヘッドにお１５は光検出器である
。 示した再生信号についての計算機シミュレーションにお
ける記録マークと集光スポットとの関係を示す説明図、
第５図は計算機シミュレーションの結果を示し、記録マ
ーク上における集光スポットの位置と光検出器へ入射す
る再生光強度との関係を示すグラフ、第６図および第７
図は従来例を示すものであって、第６図は光学ヘッドに
おける再生動作の説明図、第７図は光磁気メモリ装置の
主要部の構成を示す説明図である。 １は光磁気ディスク（光磁気記録媒体）、２は光学ヘッ
ド、３は集光スポット、１１は半導体レーザ、１２は偏
光ビームスプリッタ（光学系部）１ｔｍｌ畿嵌奴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光学ヘッドに対して相対移動可能に設けられ、情報
   としての記録マークが記録される光磁気記録媒体と、 記録マークに光ビームが照射された際の記録マークから
   の再生光および非マーク部からの再生光から得られる互
   いに逆位相の光の干渉光を出力する光学系部、および入
   射光量に応じたレベルの電気信号に変換する光検出器を
   有し、光磁気記録媒体への記録動作の際には、２個の符
   号からなるディジタル情報の第１符号と対応する記録マ
   ークを記録する一方、再生動作の際には、記録マークの
   幅よりも大きい直径の集光スポットを有する光ビームを
   光磁気記録媒体に投射し、光磁気記録媒体から再生情報
   の含まれる再生光を出力すると共に、この再生光より得
   られる上記干渉光を上記光検出器に供給し、この光検出
   器から再生信号を出力する光学ヘッドとを備えているこ
   とを特徴とする光磁気メモリ装置。