JPH0449551A - 磁気光学表示装置 - 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】 〔概　要〕 スパッタ法によって形成されたガーネット膜を用いた記
録素子を有する磁気光学投影装置に関し、記録媒体を構
成する素子毎の感度のばらつきが存在しても効果的に書
込みが可能となる磁気光学投影装置の提供を目的とし、 垂直磁気異方性を有する磁性ガーネットからなる記録媒
体を耐熱性透明基板上に成膜し、該記録媒体の表面を金
属の反射膜にて被覆してなる記録素子と、該記録素子に
バイアス磁界を付加する磁気発生器と、書込み信号によ
って変調されたレーザビームにて前記反射膜の面上を走
査し、熱伝導と磁気を用いて前記記録媒体の磁化方向を
スポット的に反転させた光像を形成する書込み手段とを
具備してなる磁気光学表示装置において、前記記録媒体
全体を加熱する加熱手段と、該加熱手段を前記光像の書
込み時に前記記録媒体の保磁力を所要値に減少保持する
状態まで制御する加熱制御手段とを設けて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、スパッタ法によって形成されたガーネット膜
を用いた記録素子を有する磁気光学表示装置に関する。

最近、光ディスクのような大容量の記憶手段の発展によ
って、文字情報などは勿論のこと映像のような膨大な情
報が容易に記憶できるようになっている。これに伴いこ
れらの情報を例えばＣＲＴデイスプレィに表示すること
は常套手段になっている。

しかし、投射型とか投影型とか呼称される太きなスクリ
ーンに投影できるデイスプレィは、大袈裟で高価な装置
はあるが、簡便な投影型デイスプレィは未だに満足でき
る性能を有する装置がない現状である。

〔従来の技術〕

第３図は従来の反射型磁気光学投影装置の構成図、第４
図は第３図に示す従来の記録素子の要部拡大斜視図であ
って、以下第４図を参照しながら第３図の説明を行う。

この従来例は、平成０１年１２月１９日付け（特許０ｌ
−３３００１）で弊社から特許出願された「磁気光学投
影装置」である。

図において、ｌは記録素子を示す。記録素子１は書換可
能型光磁気ディスク装置等においてよく知られている光
変調方式の光磁気記録の原理を応用して作成されたもの
である。即ち光磁気記録においては、まず書込みは磁性
ガーネット等の垂直磁気異方性を存する磁性薄膜を一様
に磁化しておいて、その逆方向の外部磁界を印加しなが
ら、例えばレーザ光などによって局部的に加熱する。そ
してその加熱部分温度がキュリー温度を超えると磁化の
方向が反転する原理を応用したものである。

記録素子１は、耐熱性透明基板１ａ上に垂直磁気異方性
を有する薄膜状の磁性ガーネットからなる記録媒体１ｂ
と、該記録媒体１ｂの表面に設けられた金属の反射膜１
ｃとから構成されている。

２は記録素子１にバイアス磁界を付加する磁気発生器で
あって、この例では空心のソレノイドコイルを示し、そ
の空心部に記録素子１が配設され、ソレノイドコイルが
発生する磁力線の方向は記録媒体の厚み方向、即ち矢印
Ａ方向に示す投影光７の方向に一致している。

記録素子１を形成しているガーネット等の磁性薄膜から
なる記録媒体１ｂは保磁力が小さいので光磁気ディスク
装置と同様に磁気発生器２を記録素子１に接近させて配
置しておき、書込み動作を行う時には常に記録媒体１ｂ
に予め付与された一定の磁化方向と逆方向のバイアス磁
界を印加するものである。

３は書込み手段を示し、半導体レーザ３ａと、その出射
光を真円補正すると共に平行光に変換するビーム整形光
学系３ｂと、その補正されたレーザビームを座標Ｘ方向
とＹ方向にそれぞれ走査する偏向器３ｃと、その偏向器
３ｃの出力光を記録素子１の表面に集光する書込み光学
系３ｄ、！：から構成されている。

４は読出し手段を示したもので、記録素子１の前面に配
設され、投影光７を出射する例えばハロゲンランプのよ
うな投影光源４ａと、投影光７を記録素子１に照射させ
る読み出し光学系４ｂと、投影光７を直線偏光にする偏
光子４ｃと、記録素子ｌの反射膜で反射される際に磁性
ガーネットにより偏光面が回転した投影光７をハーフミ
ラ−４ｄを介して分離し、その分離光を透過させるため
の検光子４ｅと、その検光子４ｅの前後に配置される投
影光学系４ｆとから構成されている。

５は投影光学系４ｆが拡大投影する出力光を受光表示す
るスクリーンを示す。

本方式の書込み方法は、磁性薄膜からなる記録媒体１ｂ
の垂直方向、つまり膜厚方向に一様に磁化された記録媒
体１ｂに逆方向の磁界を磁気発生器２によって印加し、
記録媒体１ｂを反射膜ＩＣを介してレーザ光によってス
ポット状に加熱し、その加熱部分がキュリー温度に達す
るとスポット状に磁化が反転する原理を用いており、こ
の書込み方法は光ディスクの書込み方法と酷似している
。しかし、記録素子１の構成が異なっており、記録媒体
１ｂの表面に金属の薄膜からなる反射膜１ｃが設けられ
ている。そして、この反射膜１ｃには書込みに際しては
、スポット状に絞られたレーザ光によって、まず反射膜
ｌｃ自体が加熱されその熱によって記録媒体１ｂがキュ
リー温度まで昇温する働きを備えるようにしている。

また、読出しに際しては耐熱性透明基板１ａを透して照
射された投影光７をこの反射膜１ｃによって反射させる
働きを備えるようにしている。つまり、反射膜１ｃに対
しては膜厚を最適な厚さに制御することによって、加熱
媒体と反射鏡の二つの働きを兼ね備えるようにしている
。

一方、読出しにはファラデー効果とかファラデー回転と
か呼ばれる磁気旋光を用いるようにしている。つまり、
磁性薄膜からなる記録媒体１ｂに対して偏光子４ｃを透
過した直線偏光を透すと、例えば情報が記録されている
領域の磁界の方向と平行に前記直線偏光が進行すると偏
光面が回転する。

反射膜１ｃで反射して戻ってきた偏光に対しては検光子
４ｅを回転して偏光面に合致させ、その領域を透過する
光だけを選択的に取り出すことができる。

このようにして、情報が記録されているか否かを選択的
に読出し、投影光学系を透過してスクリーンに拡大投影
するようにしている。この方法によれば書込みに際して
、画素に相当するレーザ光のスポット系をμｍ単位に細
かく絞ることができるので、記録素子の分解能が大きく
できる。従って従来の液晶デイスプレィなどと比較して
桁違いに解像度の高い映像を得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕。

従来の磁気光学投影装置は書込み手段の光源となる半導
体レーザの出力を定格値ぎりぎりまで大きくして記録し
ていた。そのため記録媒体１ｂを構成する素子毎の感度
のばらつきの影響で書込み不能の部分が分散的に発生す
る欠点があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、記録
媒体を構成する素子毎の感度のばらつきが存在しても書
込み不能部分の発生を改善する磁気光学表示装置の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第２図は本発明の詳細な説明図、第４図は記録素子の要
部拡大斜視図を示す。垂直磁気異方性を有する磁性ガー
ネットからなる記録媒体１ｂを耐熱性透明基板ｌａ上に
成膜し、該記録媒体１ｂの表面を金属の反射膜ＩＣにて
被覆してなる記録素子ｌと、該記録素子１にバイアス磁
界を付加する磁気発生器２と、書込み信号によって変調
されたレーザビームにて前記反射膜ＩＣの面上を走査し
、熱伝導と磁気を用いて前記記録媒体１ｂの磁化方向を
スポット的に反転させた光像を形成する書込み手段３と
を具備してなる磁気光学表示装置において、前記記録媒
体１ｂ全体を加熱する加熱手段９と、該加熱手段９を前
記光像の書込み時に前記記録媒体１ｂの保磁力を所要値
に減少保持させる状態まで制御する加熱制御手段１０と
を設けて構成する。またこの装置を利用して、投影光源
４ａから出射する直線偏光を前記耐熱性透明基板１ａを
介して前記記録媒体１ｂに照射し、その反射光に含まれ
るカー効果による磁気旋光成分を選択的に透光して得た
投影光７をスクリーン５に拡大投影する投影光学系４ｆ
を設けた磁気光学表示装置が構成できる。

〔作　用〕

第１図は本発明の原理説明図であって、記録媒体１ｂを
構成するガーネット等の磁性材料の温度特性曲線を示す
。横軸には絶対温度Ｋ、縦軸には磁化の大きさおよび保
磁力を取り、実線は磁化の大きさ、−点鎖線は保磁力の
それぞれ温度依存特性を示している。ガーネットは一般
に磁化の大きさが零となる補償温度Ｔｏが室温Ｔｒより
低い点にあり、ここでは保磁力は発散する。そして補償
温度Ｔｏ以上キュリー温度Ｔｃまで保磁力は一点鎖線に
示すように単調に減少し、キュリー温度Ｔｃで零となる
温度特性を有する。書込みはキュリー温度Ｔｃまでレー
ザビームで加熱することにより保磁力を零に保って行う
が、ガーネットは室温Ｔｒより昇温すると保磁力が低下
する下降特性を利用して、記録媒体１ｂが必要とする最
低の保磁力ｕｐを保持する温度’ｒｐを設定し、その設
定温度Ｔｐを超えないように記録媒体１ｂを加熱するこ
とにより書込み用のレーザパワーを軽減するようにした
ものである。書込み時に記録媒体１ｂ全体を加熱するこ
とにより、記録媒体１ｂの保持力を設定値ｕｐ以内に低
下させ、これに対応して半導体レーザ３ａの出力パワー
も小さくすることができる。即ち、半導体レーザ３ａの
パワーマージンを大きくすることができる。従って記録
媒体１ｂを構成する素子毎の感度のばらつきが存在して
いてもこれを照射するレーザビームのパワーに余裕がで
きた分だけ改善することができ、また長寿命化が可能と
なる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の詳細な
説明図を示す。以下第１図と第４図を参照しながら第２
図の説明を行う。各図において、第３図との相違点は記
録媒体１ｂ全体を加熱する加熱手段９と、その加熱手段
９を光像の書込み時に記録媒体１ｂの保磁力を所要値ｕ
ｐに減少保持させる状態（記録媒体１ｂの温度Ｔｐ）ま
で制御する加熱制御手段１０とを設けた点だけである。

この図に示す半導体レーザ３ａの定格出力は１０ｍＷで
ビーム半径は１０μｍを用いた。加熱手段は、出力３０
ｍＷの半導体レーザとは波長の異なるアルゴンレーザ９
を用い、その出射光で記録媒体１ｂ全体を書込み時に１
フレーム書込み時間（半導体レーザ３ａの書込み駆動時
間）に対応して連続照射することにより設定温度Ｔｐ以
内に保持できるような加熱方法をとっている。この加熱
結果、半導体レーザ３ａが記録媒体１ｂの磁化方向を反
転させるためのレーザパワーを少なくすることができる
。同じ効果を得るために必要な半導体レーザ３ａの出力
は５ｍＷと半減した。

加熱手段は、アルゴンレーザ光の利用に限るものではな
く、設定温度Ｔｐに高速度で到達する加熱方法が好まし
いが、書込み時に記録媒体１ｂ全体を前記設定温度Ｔｐ
以内に保温できればよい。例えば記録媒体１ｂを被覆す
る金属（例えばクロムＣｒ）の反射膜１ｃの電気抵抗を
利用してこれに適当な電流を流すことにより加熱するこ
ともできる。実験によれば、１アンペアの電流を流すこ
とにより、前記半導体レーザ３ａの出力を８ｍＷに減少
させることができた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、記録時
のレーザパワーを小さくできるので、半導体レーザのパ
ワーマージンが大きくなり、記録媒体のばらつきに強く
なり、投影画像の精度が向上する。また、半導体レーザ
の定格出力以下で使用できるためレーザの寿命も長くな
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の詳細な説明図、 第３図は従来の磁気光学投影装置の構成図、第４図は従
来の記録素子の要部拡大斜視図を示す。 第２図と第４図において、１は記録素子、１ａは耐熱性
透明基板、１ｂは記録媒体、ＩＣは反射膜、２は磁気発
生器、３は書込み手段、４ａは投影光源、４ｂは読み出
し光学系、４Ｃは偏光子、４ｅは検光子、４ｆは投影光
学系、５はスクリーン、７は投影光、９は加熱手段、１
０は加熱制御手段をそれぞれ示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直磁気異方性を有する磁性ガーネットからなる
   記録媒体（１ｂ）を耐熱性透明基板（１ａ）上に成膜し
   、該記録媒体（１ｂ）の表面を金属の反射膜（１ｃ）に
   て被覆してなる記録素子（１）と、該記録素子（１）に
   バイアス磁界を付加する磁気発生器（２）と、書込み信
   号によって変調されたレーザビームにて前記反射膜（１
   ｃ）の面上を走査し、熱伝導と磁気を用いて前記記録媒
   体（１ｂ）の磁化方向をスポット的に反転させた光像を
   形成する書込み手段（３）とを具備してなる磁気光学表
   示装置において、 前記記録媒体（１ｂ）全体を加熱する加熱手段（９）と
   、該加熱手段（９）を前記光像の書込み時に前記記録媒
   体（１ｂ）の保磁力を所要値に減少保持させる状態まで
   制御する加熱制御手段（１０）とを設けたことを特徴と
   する磁気光学表示装置。
2. （２）投影光源（４ａ）から出射する直線偏光を前記耐
   熱性透明基板（１ａ）を介して前記記録媒体（１ｂ）に
   照射し、その反射光に含まれるカー効果による磁気旋光
   成分を選択的に透光して得た投影光（７）をスクリーン
   （５）に拡大投影する投影光学系（４ｆ）を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の磁気光学表示装置。