JPH0756710B2 - 光磁気記憶装置の光学装置 - Google Patents
光磁気記憶装置の光学装置Info
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- JPH0756710B2 JPH0756710B2 JP58222391A JP22239183A JPH0756710B2 JP H0756710 B2 JPH0756710 B2 JP H0756710B2 JP 58222391 A JP58222391 A JP 58222391A JP 22239183 A JP22239183 A JP 22239183A JP H0756710 B2 JPH0756710 B2 JP H0756710B2
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- Japan
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- optical
- magneto
- beam splitter
- storage device
- recording medium
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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
- G11B11/10532—Heads
Description
【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は磁性膜を記録媒体としレーザ光等の光ビームを
記録媒体に照射することにより情報の記録・再生・消去
を行う光磁気記憶装置に関するものであり、特にその光
学装置に関する。
記録媒体に照射することにより情報の記録・再生・消去
を行う光磁気記憶装置に関するものであり、特にその光
学装置に関する。
＜従来技術＞ 近年、光記憶装置は高密度化、大容量化、及び高速アク
セス化が可能なメモリ装置として広く研究されている。
このうち記憶媒体に微細なピット列を形成し、該ピット
部における光ビームの回折現象を利用して光再生する装
置、あるいは記憶媒体に屈折率の異なる領域をビット状
に形成しその反射率あるいは透過率の変化を利用して光
再生する装置について一部実用化が図られている。しか
しながら上記装置は再生専用あるいは情報の追加記録が
可能であるという機能をもつに留まっており、メモリ装
置の一大特徴たるべき消去機能までも有する光記憶装置
は未だ実用化に至っていない。
セス化が可能なメモリ装置として広く研究されている。
このうち記憶媒体に微細なピット列を形成し、該ピット
部における光ビームの回折現象を利用して光再生する装
置、あるいは記憶媒体に屈折率の異なる領域をビット状
に形成しその反射率あるいは透過率の変化を利用して光
再生する装置について一部実用化が図られている。しか
しながら上記装置は再生専用あるいは情報の追加記録が
可能であるという機能をもつに留まっており、メモリ装
置の一大特徴たるべき消去機能までも有する光記憶装置
は未だ実用化に至っていない。
ところで、磁性体を記憶媒体とする光磁気記憶装置は記
録・消去が容易に行える極めて有用な光記憶装置となり
うるものである。しかしながら、この光磁気記憶装置は
再生光学系が他の光記憶装置に比べて複雑なこと、及び
再生信号の品質が悪いなどの問題がある。
録・消去が容易に行える極めて有用な光記憶装置となり
うるものである。しかしながら、この光磁気記憶装置は
再生光学系が他の光記憶装置に比べて複雑なこと、及び
再生信号の品質が悪いなどの問題がある。
＜目的＞ 本発明は上記の様な従来問題に鑑みなされたものであ
り、光再生信号の品質向上ならびに信頼性の向上を達成
することを目的とする。
り、光再生信号の品質向上ならびに信頼性の向上を達成
することを目的とする。
＜実施例＞ 以下、本発明に係る光磁気記憶装置の光学装置の一実施
例について図面を用いて詳細に説明する。
例について図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明に係る光磁気記憶装置の再生装置の概略
構成説明図である。
構成説明図である。
１は希土類金属と遷移金属のアモルファス合金薄膜を記
録材料とする垂直磁気異方性を有する磁気記録媒体であ
る。２は所定の強度のレーザ光を射出できる半導体レー
ザ、３は射出レーザ光を平行光に変換するコリメートレ
ンズ、４は半導体レーザ２から射出された楕円レーザビ
ームを略円形ビームに変換する成形プリズムである。そ
の入射面にはＳ偏光に対する無反射コートがなされてい
る。５は反射光に対してはその偏光度を改善し、透過光
に対してはその偏光方位を更に回転させて見かけ上の磁
気光学回転角を大きくせしめる作用を備えた偏光ビーム
スプリッタであり、該偏光ビームスプリッタ５によって
記録媒体１からの反射情報光は検出側系に導かれる。こ
の偏光ビームスプリッタ５の更に詳しい効果については
後述する。６は光路を90゜曲げる全反射プリズムであ
り、その斜面にはＳ波とＰ波間の位相ズレがｎπとなる
様な誘電体多層コートがなされており、入射偏光の状態
を維持したまま光路を90゜変更する機能をもつ。７は媒
体１上に微小光スポットを結像するための対物レンズで
ある。８は上記偏光ビームスプリッタ５と同様透過光に
対して磁気光学回転角を増大される機能をもつ偏光ビー
ムスプリッタである。９は反射情報光を後述する各光検
出器上に所定の大きさ及び形状で光ビームを投射するた
めのスポットレンズ、10は反射情報光の偏光方位を所定
の方向に回転できる1/2波長板、11はＳ偏光を分離する
偏光ビームスプリッタ、12,13は偏光ビームスプリッタ1
1により検波された情報光を受光する光検出器であり、
通常SiPINフォトダイオードあるいはSiAPD（Avalanche
Photo Diode）が使用される。14はスポットレンズ、15
は記録媒体１上のトラック接線方向に対してその焦線を
45゜傾けて設置されるシリンドリカルレンズ、16は前記
スポットレンズ14ならびにシリンドリカルレンズ15によ
る相乗作用によって記録媒体１と対物レンズ７との間の
相対距離の変化を検出するための複合素子型光検出器で
あり、本実施例では光スポットと情報トラックとの位置
ズレ情報（トラッキング情報）をも検出できる様になっ
ている。
録材料とする垂直磁気異方性を有する磁気記録媒体であ
る。２は所定の強度のレーザ光を射出できる半導体レー
ザ、３は射出レーザ光を平行光に変換するコリメートレ
ンズ、４は半導体レーザ２から射出された楕円レーザビ
ームを略円形ビームに変換する成形プリズムである。そ
の入射面にはＳ偏光に対する無反射コートがなされてい
る。５は反射光に対してはその偏光度を改善し、透過光
に対してはその偏光方位を更に回転させて見かけ上の磁
気光学回転角を大きくせしめる作用を備えた偏光ビーム
スプリッタであり、該偏光ビームスプリッタ５によって
記録媒体１からの反射情報光は検出側系に導かれる。こ
の偏光ビームスプリッタ５の更に詳しい効果については
後述する。６は光路を90゜曲げる全反射プリズムであ
り、その斜面にはＳ波とＰ波間の位相ズレがｎπとなる
様な誘電体多層コートがなされており、入射偏光の状態
を維持したまま光路を90゜変更する機能をもつ。７は媒
体１上に微小光スポットを結像するための対物レンズで
ある。８は上記偏光ビームスプリッタ５と同様透過光に
対して磁気光学回転角を増大される機能をもつ偏光ビー
ムスプリッタである。９は反射情報光を後述する各光検
出器上に所定の大きさ及び形状で光ビームを投射するた
めのスポットレンズ、10は反射情報光の偏光方位を所定
の方向に回転できる1/2波長板、11はＳ偏光を分離する
偏光ビームスプリッタ、12,13は偏光ビームスプリッタ1
1により検波された情報光を受光する光検出器であり、
通常SiPINフォトダイオードあるいはSiAPD（Avalanche
Photo Diode）が使用される。14はスポットレンズ、15
は記録媒体１上のトラック接線方向に対してその焦線を
45゜傾けて設置されるシリンドリカルレンズ、16は前記
スポットレンズ14ならびにシリンドリカルレンズ15によ
る相乗作用によって記録媒体１と対物レンズ７との間の
相対距離の変化を検出するための複合素子型光検出器で
あり、本実施例では光スポットと情報トラックとの位置
ズレ情報（トラッキング情報）をも検出できる様になっ
ている。
次に偏光ビームスプリッタ5,8の作用について説明す
る。
る。
第２図は偏光ビームスプリッタ5,8の光学特性を示すベ
クトル図である。半導体レーザ２より射出されるレーザ
ビームは偏光ビームスプリッタ５に対してＳ偏光となる
ように設定されており、Ｓ偏光の状態で記録媒体１に到
達する。記録媒体１にて反射され再び偏光ビームスプリ
ッタ５に入射した光は記録媒体１の磁化状態（上向きも
しくは下向きの磁化）に応じてその偏波面が右もしくは
左に微小角（カー回転角α）回転した偏光となり、これ
をそれぞれM+,M-とすると偏光ビームスプリッタ５によ
って検出系側に透過した偏光はそれぞれM+′,M-′とな
る。同図に示される様に偏光ビームスプリッタ５におけ
る透過の過程で光エネルギは減じるが、偏波面の回転角
βは偏光ビームスプリッタ５の特性（TP＞TS）によりほ
ぼ となり、見かけ上磁気光学回転角が増大されたことにな
る。又、偏光ビームスプリッタ８によって更に回転角の
増大の効果を受ける。しかしながら上記の回転角増大比
は偏光ビームスプリッタによって反射されるＳ波とＰ波
の間の位相ズレがｎπの場合であり、上記位相ズレがｎ
πからズレた場合には増大比は小さくなるとともに楕円
率が大きくなり、信号変調度が小さくなってS/Nは低下
する傾向にある。
クトル図である。半導体レーザ２より射出されるレーザ
ビームは偏光ビームスプリッタ５に対してＳ偏光となる
ように設定されており、Ｓ偏光の状態で記録媒体１に到
達する。記録媒体１にて反射され再び偏光ビームスプリ
ッタ５に入射した光は記録媒体１の磁化状態（上向きも
しくは下向きの磁化）に応じてその偏波面が右もしくは
左に微小角（カー回転角α）回転した偏光となり、これ
をそれぞれM+,M-とすると偏光ビームスプリッタ５によ
って検出系側に透過した偏光はそれぞれM+′,M-′とな
る。同図に示される様に偏光ビームスプリッタ５におけ
る透過の過程で光エネルギは減じるが、偏波面の回転角
βは偏光ビームスプリッタ５の特性（TP＞TS）によりほ
ぼ となり、見かけ上磁気光学回転角が増大されたことにな
る。又、偏光ビームスプリッタ８によって更に回転角の
増大の効果を受ける。しかしながら上記の回転角増大比
は偏光ビームスプリッタによって反射されるＳ波とＰ波
の間の位相ズレがｎπの場合であり、上記位相ズレがｎ
πからズレた場合には増大比は小さくなるとともに楕円
率が大きくなり、信号変調度が小さくなってS/Nは低下
する傾向にある。
このことを計算により求めた結果を第３図に示す。第３
図は第４図に示す様な略モデルによりS/Nを算出したも
のであり、偏光ビームスプリッタ20の特性をTP≒1.0,RP
≒0,TS≒0.3,RS≒0.7とした時の透過されるＰ波、Ｓ波
間の位相ズレδとS/Nの関係を示す。第４図で21は検光
子、22は光検出器である。S/Nは劣化量の許容値の目安
を−3dBとすると第３図から見て−π/4≦δ≦＋π/4の
範囲にあれば良いことが解る。この値は、直線偏光の直
交する成分の位相がπ/2ずれると円偏光になり、さらに
π/2ずれる（結果的にπずれたことになる）と直線偏光
に戻るという変化を周期的に繰り返すので、厳密にはｎ
πを中心として±π/4の範囲に設定する必要がある。す
なわち、ｎπ−π/4≦δ≦ｎπ＋π/4を満足するように
光学系を構成する必要があることが解る。第３図の結果
は検光子21をS/Nが最大となる方位に合わせたときに得
られたS/Nの相対値であるが、検光子21の方位をＳ方位
とＰ方位の中間（45゜）に合わせた時に得られるS/Nも
同様な傾向を示す。またこのS/N劣化は光学系の消光比
が悪化すればさらに大きくなり、よって偏光ビームスプ
リッタの位相ズレδの管理が極めて重要となる。またこ
の位相ズレδは偏光ビームスプリッタ5,8に限らずその
他の光学素子例えば全反射プリズム６等でも管理が必要
である。
図は第４図に示す様な略モデルによりS/Nを算出したも
のであり、偏光ビームスプリッタ20の特性をTP≒1.0,RP
≒0,TS≒0.3,RS≒0.7とした時の透過されるＰ波、Ｓ波
間の位相ズレδとS/Nの関係を示す。第４図で21は検光
子、22は光検出器である。S/Nは劣化量の許容値の目安
を−3dBとすると第３図から見て−π/4≦δ≦＋π/4の
範囲にあれば良いことが解る。この値は、直線偏光の直
交する成分の位相がπ/2ずれると円偏光になり、さらに
π/2ずれる（結果的にπずれたことになる）と直線偏光
に戻るという変化を周期的に繰り返すので、厳密にはｎ
πを中心として±π/4の範囲に設定する必要がある。す
なわち、ｎπ−π/4≦δ≦ｎπ＋π/4を満足するように
光学系を構成する必要があることが解る。第３図の結果
は検光子21をS/Nが最大となる方位に合わせたときに得
られたS/Nの相対値であるが、検光子21の方位をＳ方位
とＰ方位の中間（45゜）に合わせた時に得られるS/Nも
同様な傾向を示す。またこのS/N劣化は光学系の消光比
が悪化すればさらに大きくなり、よって偏光ビームスプ
リッタの位相ズレδの管理が極めて重要となる。またこ
の位相ズレδは偏光ビームスプリッタ5,8に限らずその
他の光学素子例えば全反射プリズム６等でも管理が必要
である。
次に偏光ビームスプリッタ5,8が備えるべき光学特性に
ついて説明する。前述した様に偏光ビームスプリッタ5,
8を上述の構成で組み込めば磁気光学回転角を増大して
再生を容易にすること、又、回転角が大きくなった結
果、検光子の方位角を大きくできるため光学素子の消光
比がS/N劣化に与える作用を減らせること等の効果が期
待でき、理想的な再生を行なった場合に得られるS/Nに
近づけることが容易になる。
ついて説明する。前述した様に偏光ビームスプリッタ5,
8を上述の構成で組み込めば磁気光学回転角を増大して
再生を容易にすること、又、回転角が大きくなった結
果、検光子の方位角を大きくできるため光学素子の消光
比がS/N劣化に与える作用を減らせること等の効果が期
待でき、理想的な再生を行なった場合に得られるS/Nに
近づけることが容易になる。
しかしながら偏光ビームスプリッタ5,8によって記録媒
体１が持つ基本的なS/Nを越えることは不可能であり、
よって偏光ビームスプリッタ5,8の機能としてはいか記
録媒体１の情報信号を劣化させることなく検出器に導く
ことができるかが重要となる。一般に光検出器に光電子
増巾管、APD（Avalanche Photo Diode）等の増巾機能を
持つ素子を用いる場合の最大のノイズ源は光ショットノ
イズであり、そのS/N比は、 （P:検波される光量、θ：磁気光学回転角）の式で表す
ことができる。ここで、第２図を参照戴して、 Ｐ′＝TP・Ｐ ＝TP・M-・sinα（∵Ｐ＝M-・sinα） Ｓ′＝TS・Ｓ ＝TS・M-・cosα（∵Ｐ＝M-・cosα） である。
体１が持つ基本的なS/Nを越えることは不可能であり、
よって偏光ビームスプリッタ5,8の機能としてはいか記
録媒体１の情報信号を劣化させることなく検出器に導く
ことができるかが重要となる。一般に光検出器に光電子
増巾管、APD（Avalanche Photo Diode）等の増巾機能を
持つ素子を用いる場合の最大のノイズ源は光ショットノ
イズであり、そのS/N比は、 （P:検波される光量、θ：磁気光学回転角）の式で表す
ことができる。ここで、第２図を参照戴して、 Ｐ′＝TP・Ｐ ＝TP・M-・sinα（∵Ｐ＝M-・sinα） Ｓ′＝TS・Ｓ ＝TS・M-・cosα（∵Ｐ＝M-・cosα） である。
また、 tanβ＝Ｐ′/S′ ＝（TP/TS）・tanα 従って、 β＝tan-1｛（TP/TS）・tanα｝ となる。
一方、 （M-′）２＝Ｐ′２＋Ｓ′２ ＝（M-）２｛（TP・sinα）２＋（TS・cosα）２｝ である。
ここで、検出される光のパワーをＰとすると なので、 となる。
ここで、αを磁気光学回転角をθ０と置き換えると、 となる。
さて、上述のようにS/Nは に比例する。すなわち、 とα（＝θ０）とで検出する場合（本発明のようなコー
ティングをしたビームスプリッタを用いない場合）は に比例することになり、一方、本発明の場合誘電体薄膜
の多層コートを施したビームスプリッタを用いるので
M-′とβとで検出することとなり、この場合S/NはM-′
・βに比例することになる。すなわち、 とM-′・βとが等しければ両者のS/Nに差がない、すな
わち、劣化がないことになる。
ティングをしたビームスプリッタを用いない場合）は に比例することになり、一方、本発明の場合誘電体薄膜
の多層コートを施したビームスプリッタを用いるので
M-′とβとで検出することとなり、この場合S/NはM-′
・βに比例することになる。すなわち、 とM-′・βとが等しければ両者のS/Nに差がない、すな
わち、劣化がないことになる。
従って、S/Nに劣化の生じない条件は、 と表せることになる。換言すれば、S/Nを劣化させない
ために必要な光学特性TP,TSは偏光ビームスプリッタに
入射される前の磁気光学回転角をθ０とすると近似的に を満足する値とすれば良いことになる。即ち偏光ビーム
スプリッタを出た光の光量と磁気光学回転角の積が偏光
ビームスプリッタに入射される前と近似していればよ
い。
ために必要な光学特性TP,TSは偏光ビームスプリッタに
入射される前の磁気光学回転角をθ０とすると近似的に を満足する値とすれば良いことになる。即ち偏光ビーム
スプリッタを出た光の光量と磁気光学回転角の積が偏光
ビームスプリッタに入射される前と近似していればよ
い。
＜効果＞ 以上説明した本発明によれば磁気光学記憶装置の再生に
利用するビームスプリッタ、ミラー、検光子等の位相ま
で含めた光学特性を管理することによりS/Nを改善する
ことが可能となる。
利用するビームスプリッタ、ミラー、検光子等の位相ま
で含めた光学特性を管理することによりS/Nを改善する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る光磁気記憶装置の概略構成説明
図、第２図は再生情報光の偏光状態を示すベクトル図、
第３図は位相ズレδとS/Nの関係のグラフ図、第４図は
再生略モデルの構成説明図を示す。 図中、1:磁気記録媒体、2:半導体レーザ、3:コリメート
レンズ、4:成形プリズム、5,8,11:偏光ビームスプリッ
タ、9,14:スポットレンズ、10:1/2波長板、12,13:光検
出器、15:シリンドリカルレンズ、16:複合素子型光検出
器
図、第２図は再生情報光の偏光状態を示すベクトル図、
第３図は位相ズレδとS/Nの関係のグラフ図、第４図は
再生略モデルの構成説明図を示す。 図中、1:磁気記録媒体、2:半導体レーザ、3:コリメート
レンズ、4:成形プリズム、5,8,11:偏光ビームスプリッ
タ、9,14:スポットレンズ、10:1/2波長板、12,13:光検
出器、15:シリンドリカルレンズ、16:複合素子型光検出
器
フロントページの続き (72)発明者 藤居 義和 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−205840（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−122633（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】垂直磁気異方性を有する磁性薄膜を記録媒
体とし、該記録媒体へのレーザビーム照射により情報の
再生を行う磁気光学記憶装置の光学装置において、光路
中にビームスプリッタを配し、該ビームスプリッタの反
斜面にＰ偏光に対する振巾透過率TPとＳ偏光に対する振
巾透過率TSとの間にTP＞TSなる関係をもち、かつ透過し
たＰ波、Ｓ波間の位相差δが である様な光学特性を付与する誘電体薄膜の多層コート
を施してなることを特徴とする光磁気記憶装置の光学装
置。 - 【請求項２】記録媒体による磁気光学回転角をθ、ビー
ムスプリッタによるＰ波、Ｓ波の振巾透過率をそれぞれ
TP,TSしたとき、TP,TSの値を、 である様な値に設定したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光磁気記憶装置の光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58222391A JPH0756710B2 (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 光磁気記憶装置の光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58222391A JPH0756710B2 (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 光磁気記憶装置の光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60113347A JPS60113347A (ja) | 1985-06-19 |
| JPH0756710B2 true JPH0756710B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=16781626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58222391A Expired - Lifetime JPH0756710B2 (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 光磁気記憶装置の光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756710B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0777038B2 (ja) * | 1986-12-25 | 1995-08-16 | ソニー株式会社 | 光学ピツクアツプ装置 |
| DE3802538A1 (de) * | 1987-01-28 | 1988-08-11 | Olympus Optical Co | Vorrichtung zum erfassen von fotomagnetischen signalen |
| JP2604381B2 (ja) * | 1987-07-22 | 1997-04-30 | 日本電気株式会社 | 光磁気記録装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57205840A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-17 | Canon Inc | Vertical magnetic recording and reproducing device |
| JPS58122633A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-21 | Sharp Corp | 光学装置 |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP58222391A patent/JPH0756710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60113347A (ja) | 1985-06-19 |
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