JPH0610887B2 - 磁気光学的情報再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は磁気光学効果を利用して高密度磁気記録情報を
再生する磁気光学的情報再生方法に関するものである。

〔従来技術〕

近年、情報の高密度記録の分野において磁気光学効果を
用いた書き換え可能な光磁気方式が有望視されている。

従来、上述の如き光磁気記録の再生には、第６図に示す
ような読み取り光学系が使用されていた。ここで、半導
体レーザ等の光源１から出た光は、コリメータレンズ２
によつて平行光束３となり、偏光子４を経てある方位に
直線偏光した光になり、ビームスプリツタ５、対物レン
ズ６を経て光磁気デイスク７上にスポツト状に入射す
る。そして、この入射光は、光磁気デイスクの垂直磁化
の上向き、または下向きの方向の違いに対応し、光束の
偏光面が磁気光学力−効果により互いに反対方向の回転
θ_kを受けて反射する。例えば、入射光束をＰ偏光と
し、その偏光面が上向き磁化に対し＋θ_k、下向き磁化
に対し−θ_kの変化を受けＳ偏光成分をもつようになる
とすると、反射光は第７図のＡ，Ｂの如くなる。

前記反射光は再び対物レンズ６、ビームスプリツタを経
て平行光束８の方向に曲げられ、第７図のＣの如くその
透過軸の方位が、入射光束の偏光方向に垂直な方向に対
し所定の角度ψをなすように配置された検光子９を通
り、光検出器１０にいたる。この時検光子を通過する光
の強度は、第７図のＣへの斜影成分に対応し、磁化の上
向きまたは下向きの違いによつて強度の強弱として検出
される。

ところがこの磁気光学力−効果による力−回転角θ
_kは、０．１度オーダの微小な角度であるうえ、光検出
器にいたる絶対光量が少ないため、レーザ，光磁気デイ
スク光検出器等の雑音成分が信号に大きく影響し、ＳＮ
比の劣化が問題となつていた。

一方、上述した欠点を除去し、磁気光学的再生において
問題となる微小信号読み取りのＳＮ比劣化に対して、従
来の再生方法に比べて大きなＳＮ比が得られるものとし
て、所謂光混合法を利用した磁気光学的情報再生方法が
提案されている（特許出願公開昭５９−１３５６４
６）。第８図はこのような光混合法を利用した磁気光学
的情報再生方法の説明図である。

所定の方向に直線偏光した光束１１は、ビームスプリツ
タ１２、対物レンズ１３、を経て光磁気デイスク１４上
にスポツト状に入射する。そして、前述のように光磁気
デイスクの上向き、または下向きの磁化に応じて変調を
うけた反射光束は、対物レンズ１３を経てビームスプリ
ツタ１２により曲げられ光束１５となりビームスプリツ
タ１７により適当な方法で光源より分割された参照光束
１６と光混合され検光子１８を経て高検出器１９で検出
される。このとき、光束１５と光束１６の周波数が同じ
ものをホモダイン法といい、周波数が異なるものをヘテ
ロダイン法という。両方とも、光検出器のシヨツトノイ
ズリミツト検出が可能で、ＳＮ比が向上出来るものであ
る。

しかしながら、このような光磁気デイスクの再生装置に
おいては通常デイスクの反り等によつて検出系に対して
デイスク面が上下してしまう。従つて、前述のような光
混合法を用いた従来の方法では、ビームスプリツタ１２
と光磁気デイスク１４との距離が変化することにより光
束１５と１６の光路長が変化し、そのため光磁気デイス
クの信号が読み取れない場合が生じた。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を除去し、信
号読み取りのＳ／Ｎ比を向上させ、しかも記録媒体と検
出系との距離の変動による影響を除去した磁気光学的情
報再生方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、所定の方向に偏光した光束を磁気
的に情報が記録された記録媒体に照射し、前記情報に応
じて偏光方向の変化した光束を前記所定方向の偏光成分
から成る第１の光束と所定方向と垂直な方向の偏光成分
から成る第２の光束とに分割した後、これら第１の光束
及び第２の光束を干渉させて前記情報を検出することに
よつて達成される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明の方法を用いた検出系の構成例を示す
概略図である。ここで、６１は半導体レーザ等の光源、
６２はコリメータレンズ、６３はＰ偏光のみ透過する偏
光子、２０はＰ偏光の直線偏光光束である。また、２１
は光束を所定の割合で分割するビームスプリツタ、２２
はＳ偏光が反射，Ｐ偏光が透過する（例えばＳ偏光の反
射率９９％，Ｐ偏光の透過率９８％）偏光ビームスプリ
ツタ、２３は対物レンズ、２４は光磁気デイスク、２５
は偏光ビームスプリツタにより分割された反射光束のＳ
偏光成分の光束、また２６は偏光ビームスプリツタ２２
により分割された反射光束のＰ偏光がさらにビームスプ
リツタ２１により反射された光束、２７は反射ミラー、
２８は偏光方位をＰ偏光方向からＳ偏光方向に変える1/
2波長板、２９は1/2波長板２８を通つた光束の位相を調
整する位相板、30は光束２５と２６を干渉させるための
ビームスプリツタ、３１および３２は集光レンズ、３３
および３４は光検出器である。

光源６１から出射した光は、コリメータレンズ６２によ
つて平行光となり、偏光子６３を通過してＰ偏光に直線
偏光した光束２０となる。この光束２０は、ビームスプ
リツタ２１、偏光ビームスプリツタ２２、対物レンズ２
３を経て光磁気デイスク２４上にスポツト状に集光さ
れ、反射される。この際、前述の如く磁性膜の垂直磁化
の方位によつて＋θ_kまたは−θ_kだけ反射光の偏光方位
が回転することになり、それによりＳ偏光成分が生じ
る。反射光のＳ偏光成分は対物レンズ２３を経て偏光ビ
ームスプリツタ２２により反射され、さらにミラー２７
によつて曲げられほとんど光量の損失なく光束２５とな
る。一方反射光のＰ偏光成分は対物レンズ２３、偏光ビ
ームスプリツタ２２を透過して、ビームスプリツタ２１
により反射され、光束２６となる。光束２６は、1/2波
長板２８により、偏光方位をＰ偏光方向からＳ偏光方向
に変えたのち、位相板２９により、位相が調整される。
位相板２９は、光束２５と干渉させる際干渉効果が最大
になるように設定されている。光束２５，２６はビーム
スプリツタ３０により干渉される。干渉光は２方向に進
み、それぞれ集光レンズ３１，３２によつて光検出器３
３，３４上に集光され、検出される。

次に、光束２５と２６の干渉により、光磁気デイスクの
情報を読み取る原理を第２図で説明する。第２図(Ａ)を
光磁気デイスク２４上の垂直磁化のモデルとすると、
(Ｂ)は光束２５の強度、(Ｃ)は光束２５の位相である。
また(Ｄ)は光束２６の強度、(Ｅ)は光束２５の位相であ
る。ここで横軸は(Ａ)の光磁気デイスク上の位置に対応
する。また、０＜Ｉ_Ｓ≪１，Ｉ_Ｐ≫１である。図から明
らかなように、垂直磁化の上向き下向きの違いにより、
光束２５と２６の位相は、同相か逆相（または逆相か同
相）になる。本発明は、ここに着目して干渉により信号
を読み取るものである。

光束２５，２６は式であらわすとそれぞれ(1)式と(2)式
になる。

ただし、δ′は垂直磁化が上向き（又は下向き）のとき
δ、垂直磁化が下向き（又は上向き）のときδ−πであ
り、ωは光の周波数、ｔは時間変数である。

故に、干渉光の強度は(3)式で表わされる。

(3)式において、第１項第２項は直流成分である。また
第３項は交流成分で、これが磁気デイスクの信号に対応
する。つまり第３項は、垂直磁化上向き（又は下向き）
のときδ−δ′＝０より となり、垂直磁化下向き（又は上向き）のときδ−δ′
＝πより となる。

このように、干渉光の信号成分は、雑音の影響がほとん
どなく、全体の絶対光量を多くすることにより、Ｓ／Ｎ
比の向上した信号として検出できる。また、第１図の構
成で、光検出器33，３４により検出された信号を、更に
不図示の差動増幅器により差動検出すれば、よりＳ／Ｎ
比が向上する。

本発明の方法によれば、参照光としてデイスクからの反
射光の一部を用いるため、記録媒体と検出系との距離が
変化しても、干渉させる２光束の光路長は同じように変
化して光路差を生じず、安定した信号検出が可能であ
る。

第３図は、本発明の方法を用いた検出系の他の構成例を
示す部分概略図である。本例は、第１図の例の偏光子６
３から偏光ビームスプリツタ２２までの間及び、ビーム
スプリツタ３０に至る光路中の構成を変更したもので、
その他の構成は第１図と同様なので図示していない。

図中、３５はＰ変更に直線変更した入射光束、３６はＳ
偏光を反射し、Ｐ偏光を透過する（例えば、Ｓ偏光反射
率９９％、Ｐ偏光反射率９８％）偏光ビームスプリツ
タ、３７はフアラデイー効果を有する素子を用いたフア
ラデイーローテータ、３８は1/2波長板、３９は光磁気
デイスクからの反射光束である。第３図の各光学素子で
の偏光状態を第４図で示し、その特徴を説明する。

入射光束３５は第４図(Ａ)のようにＰ偏光の直線偏光で
ある。光束３５は、偏光ビームスプリツタ３６をほとん
ど透過し、フアラデイーローテータ３７により偏光方位
を(Ｂ)のように４５45゜回転される。そして1/2波長板
３８によつて、(Ｃ)のように再びＰ偏光の直線偏光にも
どされ、第１図の例と同様に光磁気デイスクに入射す
る。一方、光磁気デイスクによる反射光束のＰ偏光成分
は、1/2波長板３８を第３図の下から上へ通過しその偏
光方位は(Ｅ)のようになる。さらにフアラデイーローテ
ータ３７を通り、(Ｆ)のようにＳ偏光の直線偏光に変え
られ、偏光ビームスフリツタ３６によりほとんど反射さ
れ光束39となる。

このように、第３図の構成とすることによつて、つまり
第１図の検出系で1/2波長板２８を取り除き、ビームス
プリツタ２１と偏光ビームスプリツタ３６とを置換し、
偏光ビームスプリツタ３６とビームスプリツタ２２の間
にフアラデーローテータ３７と1/2波長板を配置するこ
とにより、光源からの光をほとんど損失なく利用出来る
と同時に、光アイソレータの機能を果して光源への戻り
光を防ぎ、更にＳ／Ｎ比の高い検出が可能となる。

第５図は、本発明の方法を用いた検出系の更に他の構成
例を示す概略図である。図中、４０は半導体レーザ、４
１はコリメータレンズ、42は偏光子、４３はビームスプ
リツタ面、４４は偏光ビームスプリツタ面、４５は対物
レンズ、４６は光磁気デイク、４７は1/4波長板、４８
はミラー面、４９はビームスプリツタ面、５０，５１は
集光レンズ、５２，５３は光検出器である。また、５
４，５５は光磁気デイスクによる反射光束を示す。

半導体レーザ４０から出射した光はコリメータレンズ４
１により平行光束にされ、偏光子42によりＰ偏光の直線
偏光となり、ビーム整形を兼ねたビームスプリツタ面４
３を透過する。さらに、偏光ビームスプリツタ面４４、
対物レンズ４５を経て、光磁気デイスク４６に入射す
る。前述のように光磁気デイスクの信号により変調され
た反射光のＳ偏光成分とＰ偏光成分は偏光ビームスプリ
ツタ４４によつて分けられ、Ｓ偏光成分は光束５４とな
り、Ｐ偏光成分はビームスプリツタ４３によつて反射さ
れ、光束５５となる。光束５４，５５は、Ｐ偏光方向及
びＳ偏光方向に対して45゜の角度をなす方位に結晶軸を
配置した1/4波長板４７によつて、それぞれ円偏光とな
る。光束５４はミラー面４７を経てビームスプリツタ４
９上で光束５５と干渉する。干渉光は２方向に進み、そ
れぞれ集光レンズ50，５１で集光された後光検出器５
２，５３で検出される。

本実施例においては、製作時に４４の面と４９の面を同
一面上にし、この面と４３の面および４８面とのそれぞ
れの距離を同一にし、偏光ビームスプリツタ４４で分け
られた光束が再びビームスプリツタ４９で干渉させられ
るまでの２光束の光路差を零にしている。このようにす
れば、光学系の振動による悪影響や、光源として用いる
レーザの周波数のゆらぎによる悪影響を除くことがで
き、安定した干渉効果が得られる。

本発明は以上の実施例に限らず、種々の応用が可能であ
る。例えば、前述の実施例は所謂ホモダイン法によるも
のであるが、光磁気デイスクに２つの異なる周波数のレ
ーザ光を入射し、光磁気デイスクからの反射光を２光束
に分けた後、それぞれの光路で互いに異なる周波数の光
のみを選別し、これらを、干渉させることにより、所謂
ヘテロダイン法による再生も行なうことが出来る。ま
た、実施例では記録媒体の反射光による信号読取りを示
したが、本発明はフアラデー効果を利用した記録媒体の
透過光による光信号読取りにも適用が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は情報に応じて偏光方向が
変化した光を、２方向の偏光成分の光に分割し、これら
の光を干渉させて検出することにより、情報読み取りの
高いＳ／Ｎ比を保ちつつ、記録媒体と検出系との距離の
変化による悪影響を除去する効果が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いた検出系の構成例を示す概略図、
第２図は本発明の再生原理を説明する図、第３図は本発
明を用いた検出系の他の構成例を示す部分外略図、第４
図は第３図の各光学素子における偏光状態を示す図、第
５図は本発明を用いた検出系の更に他の構成例を示す概
略図、第６図は従来の検出系の構成を示す概略図、第７
図は従来の方法による再生原理を説明する図、第８図は
従来の他の検出系の構成を示す概略図である。 ２１，３０……ビームスプリッタ、２２……偏光ビーム
スプリツタ、２３……対物レンズ、２４……光磁気デイ
スク、２７……ミラー、２８……1/2波長板、２９……
位相板、３１，３２……集光レンズ、３３，３４……光
検出器、６１……光源、６２……コリメータレンズ、６
３……偏光子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の方向に偏光した光束を磁気的に情報
   が記録された記録媒体に照射し、前記情報に応じて偏光
   方向の変化した光束を前記所定方向の偏光成分から成る
   第１の光束と所定方向と垂直な方向の偏光成分から成る
   第２の光束とに分割した後、これら第１の光束及び第２
   の光束を干渉させて前記情報を検出する磁気光学的情報
   再生方法。