JPH09293288A - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

光磁気記録再生装置

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JPH09293288A
JPH09293288A JP12640496A JP12640496A JPH09293288A JP H09293288 A JPH09293288 A JP H09293288A JP 12640496 A JP12640496 A JP 12640496A JP 12640496 A JP12640496 A JP 12640496A JP H09293288 A JPH09293288 A JP H09293288A
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JP12640496A
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Susumu Imai
奨 今井
Norio Ota
憲雄 太田
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Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エバネッセント光で記録された光磁気記録媒
体から十分な再生信号強度の再生信号を発生する光磁気
記録再生装置を提供する。 【解決手段】 光磁気記録再生装置1はエバネッセント
光を発生するためのプローブ7とプローブ7に連結され
た光ファイバ9にレーザ光を供給するためのレーザ11
と磁気コイル13と再生光から偏光成分を検出するため
の検出系15を含む。再生時にはプローブ7の先端から
エバネッセント光が記録媒体3のデータ記録領域に照射
され、反射光はプローブ7に再度入射して光ファイバ9
を通じて検出系15から再生信号出力が得られる。プロ
ーブ7のコアにはコアより屈折率が低い実数部とゼロで
ない虚数部の複素屈折率を有する材料としての磁性体が
被覆されている。プローブに入射した反射光の偏光成分
は磁性体による反射により増幅され、再生信号強度が増
大する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エバネッセント光
を用いて光磁気記録媒体を記録再生するための光磁気記
録再生装置に関し、さらに詳細には、記録及び再生にお
いて照射するレーザ光の波長よりも小さな記録単位を有
する高密度の光磁気記録媒体を光磁気記録再生装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクや光磁気ディスクのような光
記録媒体に一層高密度の記録を可能とするために、エバ
ネッセント光を用いた光磁気記録が注目されている。エ
バネッセント光は非伝搬性の光で、近接場を利用して、
光の回折限界より小さなサイズの記録単位での記録再生
が可能となる。エバネッセント光を得るには、レーザ光
を屈折率の大きい物質から小さい物質へ全反射角以上の
角度で入射する方法と、レーザ光の波長以下の径を有す
る小孔にレーザ光を通過させる方法が知られている。レ
ーザ光の波長以下の径を有する小孔にレーザ光を通過さ
せる方法として、光ファイバをその端面の径が数十nm
程度になるように光ファイバの一端をコーン状に加工
し、その側部を金等の金属で被覆することによりプロー
ブを作製し、かかるプローブの先端開口部から光を放射
させる方法が提案されている。例えば、E. Betzig ら
は、Applied Physics Letters vol.61, No.2, pp.142-1
44(1992年)において、かかる構造のプローブを用
いてPt/Coの多層膜にエバネッセント光を照射する
ことにより直径60nmの記録マークを記録再生したこ
とを報告している。
【0003】また、特開平6−139647号は、エバ
ネッセント光により情報を記録媒体の記録層の面外方向
の位置情報に変調して記録し、エバネッセント光と記録
層との相互作用を用いた光学的手段で情報を再生する情
報記録再生方法及びそのための記録再生装置を開示して
いる。
【0004】また、特開平7−225975号は、サブ
ミクロン〜ナノメートルの径を有するプローブから照射
された記録用のエバネッセント光で光磁気記録媒体の表
面を走査しながら情報の記録を行う情報記録再生装置を
開示している。かかる記録された情報を再生するには、
同プローブからエバネッセント光を、情報が記録された
記録領域に照射してその反射または透過光の偏波面回転
成分をアナライザで抽出して通常の光検出器で検出して
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エバネ
ッセント光を光磁気記録及び再生に利用しようとした場
合、前記従来の技術には次のような問題点があった。す
なわち、再生にあたって記録媒体から反射または透過し
た直線偏光の回転成分を検出しようとしても、再生光の
光量自体が小さいため検出感度がかなり低い。特に、光
の回折限界よりも高密度に記録された記録媒体のドメイ
ンから情報を読み出すためには、再生光としてエバネッ
セント光を照射する必要がある。再生光としてエバネッ
セント光を照射して、カー効果あるいはファラデー効果
といった光磁気効果を利用した再生信号を得ようとして
も、再生光の光量自体が小さいため大きな再生信号を得
るのは困難であった。
【0006】本発明の目的は、エバネッセント光で記録
された光磁気記録媒体から十分な再生信号強度の再生信
号を得ることができる光磁気記録再生装置を提供するこ
とにある。また、本発明の別の目的は、再生時に光磁気
記録媒体からの反射光または透過光の偏光成分を増幅す
ることができる再生用のプローブを備えた光磁気記録再
生装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、光磁気
記録媒体に外部磁界を印加しながらエバネッセント光を
照射することにより情報を記録する光磁気記録媒体の光
磁気記録再生装置において、上記記録された情報を再生
するための再生用プローブを有し、該再生用プローブの
少なくとも先端部がコアと該コアを被覆する被覆層とか
ら構成され、該被覆層がコアの屈折率よりも小なる実数
部を有し且つ虚数部がゼロでない複素屈折率を有する材
料からなることを特徴とする光磁気記録再生装置が提供
される。
【0008】本発明の光磁気記録再生装置によれば、照
射した再生用のエバネッセント光の光磁気記録媒体から
の反射(または透過)光を、コアの屈折率よりも小なる
実数部を有し且つ虚数部がゼロでない複素屈折率を有す
る材料で被覆されたコアからなるプローブで検出するこ
とにより、プローブ内での被覆層との反射を通じて反射
光の直交する偏光成分の一方または両方の光量を増加さ
せることが可能となる。これにより、エバネッセント光
で記録された記録マークからの再生信号の振幅を一層大
きくすることができる。
【0009】エバネッセント光を再生光として光磁気記
録媒体に照射し、その反射または透過光を上記再生プロ
ーブで検出することが好ましい。あるいは、再生光とし
てファーフィールドのレーザ光を用い、レーザ光を光磁
気記録媒体に照射してその反射または透過光を再生プロ
ーブで検出することもできる。
【0010】本発明の光磁気記録再生装置のプローブの
被覆層として、上記コアの屈折率よりも小なる実数部を
有し且つ虚数部がゼロでない複素屈折率を有する材料が
磁性体であることが好ましく、光磁気記録媒体からの再
生光がプローブ中で磁性体と反射することにより該再生
光の直交する偏光成分の差分をエンハンスすることがで
きる。
【0011】本発明の光磁気記録再生装置において、記
録密度の向上の観点から、プローブの先端の開口面積が
1μm2 以下にすることにより、情報の記録単位をエバ
ネッセント光の光源の波長より小さくすることができ
る。
【0012】上記再生プローブが、上記コアとコアを被
覆した材料との間にコアよりも大なる屈折率を有する中
間層が形成されてなることが好ましい。かかる中間層の
層厚及びエバネッセント光の中間層への入射角を適宜調
整することによりプローブ内で多重干渉を生じさせ、そ
れにより一層な大きな振幅の再生信号を検出することが
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1に本発明の光磁気記録再生装
置の構成図の一例に示す。光磁気記録再生装置1は、光
磁気記録媒体3を回転駆動するためのターンテーブル5
と、記録再生のためのエバネッセント光を発生するため
のプローブ7と、光ファイバ9を介してプローブ7にレ
ーザ光を供給するためのレーザ11と、光磁気記録のた
めに外部磁界を印加するための磁気コイル13と、再生
光からの偏光成分を検出するための検出系15から主に
構成されている。ここで、磁気コイル13は電源を内部
に含む磁界制御装置17に連結される。また、レーザ1
1はそのドライバ19により照射タイミング及び出力が
制御され、磁界制御装置17及びドライバ19はレーザ
11からのレーザの照射時期と同期して磁界が印加され
るように図示しない主制御装置により統括的に制御され
る。検出系15は、記録光または再生光のフォーカスエ
ラーを検出するためのフォトダイオード等の検出器21
と、P偏光とS偏光成分を分離するための波長板(λ/
2)23及び偏光ビームスプリッター25と、各偏光成
分を検出するための検出器27,29と、さらにそれら
の偏光成分検出器27,29の出力の差分を求める差動
アンプ31とを含む。
【0014】記録時には、ドライバ19により記録用レ
ーザ出力に調節されたレーザ光がレーザ11から照射さ
れ、ビームスプリッター33で反射されて光ファイバ9
に入射する。光ファイバ9の端部に形成されたプローブ
7の先端からエバネッセント光が光記録媒体3のデータ
記録領域に照射される。このとき、レーザ光の照射に同
期して磁気コイル13から磁界がその記録部に印加され
て光磁気記録が行われる。エバネッセント光により局所
的に加熱されて記録層のキュリー温度を超えた部分の磁
化の向きは、主制御装置からの記録信号に基づいて印加
された外部磁界によって制御されることになる。
【0015】記録された情報を再生する場合は、ドライ
バ19により再生用レーザ光強度に調節されたレーザ光
がレーザ11から照射され、ビームスプリッター33を
介して光ファイバ9に入射する。光ファイバ9の端部に
形成されたプローブ7の先端からエバネッセント光が光
磁気記録媒体3のデータ記録領域に照射される。エバネ
ッセント光の光磁気記録媒体3からの反射光はプローブ
7に再度入射して、光ファイバ9を通じてビームスプリ
ッタ35に向かう。ビームスプリッタ35を反射した光
は波長板23を介して偏光ビームスプリッター25に入
射して、そこで直交する二つの偏光成分に分かれ、それ
ぞれ、検出器27及び検出器29で検出される。それら
の検出されたP偏光成分及びS偏光成分の差分が差動ア
ンプ31により算出及び増幅され、再生信号出力が得ら
れる。
【0016】ここで、エバネッセント光による記録再生
のためのプローブ7の構造を図2の拡大図を用いて説明
する。図2に示すように、プローブ7は、コア/クラッ
ド構造の光ファイバ9の端部において、クラッド43を
除去し、コアをその先端がコーン状になるように加工す
ることによって形成されている。そして、コア41(媒
質1)はその端面45を除いて磁性体(媒質2)47に
より被覆されている。
【0017】コア41の端面45は、プローブ7のエバ
ネッセント光が放出または進入する部分に相当し、数十
nmの径である。磁性体47はコア41(媒質1)の屈
折率よりも小なる実数部を有し且つ虚数部がゼロでない
複素屈折率を有する。これは、記録した情報を再生する
際に、エバネッセント光を記録媒体に照射した後に反射
光として検出される光の、P偏光成分、S偏光成分また
はその両方の偏光成分の光量をプローブ内でエンハンス
させるための条件となる。以上のようなコアと磁性体の
屈折率の関係の下でプローブを構成することにより、再
生信号の振幅を大きくすることができる。磁性体として
は、一軸異方性を有する磁性体が好ましく、例えばC
o、CoCr、CoCrPt、Fe等を用いることがで
きる。また、上記プローブの端面45の断面積は、エバ
ネッセント光を発生するために1μm2 以下であること
が好ましい。これにより、情報の記録単位をエバネッセ
ント光の光源の波長より小さくすることができ、光磁気
記録媒体の高密度化が達成される。磁性体47の層の厚
みは、特に限定されないが、再生光の波長程度にするこ
とができる。プローブ47は、光ファイバ9の一端をイ
オンビーム装置等でコア41がコーン状になるように加
工した後、スパッタリング、蒸着法等の成膜技術を用い
て磁性体47をコーン状のコア41表面に成膜すること
ができる。
【0018】図3に図2に示したプローブと異なる構造
のプローブ77の拡大断面図を示す。プローブ77は、
コア41と磁性体47との間にコア41よりも屈折率が
大なる屈折率を有する中間層49(媒質3)が存在する
点で図2に示したプローブ7と異なる。中間層49は光
磁気記録媒体3から反射してきたエバネッセント光をプ
ローブ内で多重干渉させるための層である。従って、再
生光の波長λ及び中間層49への反射光の入射角を考慮
して中間層47の厚みを適宜調整することにより反射光
の強度の偏光成分を増大することができる。これによ
り、図2に示したプローブ7よりも再生信号の振幅を大
きくすることが可能となる。中間層の材料としては、例
えば、SiN等の誘電材料を用いることができる。
【0019】上記例では、記録時のエバネッセント光を
発生させるのに図1〜図3に示したプローブを用いると
したが、別の手段でエバネッセント光を発生させてもよ
い。例えば、特開平5−34129で開示されているよ
うに、同心円状回折格子を設けた光プローブを用いてエ
バネッセント光を発生させても良い。但し、再生時には
本発明に従い、図2または図3に示したようなプローブ
が使用される。
【0020】図1では、再生時においてもプローブ7に
よりエバネッセント光を発生させる構造の光磁気記録再
生装置の例を示したが、図4に示すように再生用のエバ
ネッセント光をプローブ7から照射しない構造の光磁気
記録再生装置にすることもできる。図4に示した光磁気
記録再生装置51では、再生光源として別のレーザ53
からのレーザ光57を用い、このレーザ光57をビーム
エクスパンダ55により拡散させ、拡散したレーザ光5
9を光磁気記録媒体3の裏面から全反射角以上の角度で
入射させる。こうすることにより、光磁気記録媒体3の
上面からエバネッセント光が発生し、これをプローブ7
により検出することができる。この場合には光磁気記録
媒体3としては、反射膜を設けていない積層構造の光磁
気記録媒体を用いることができる。
【0021】また、別の構造の光磁気記録再生装置とし
て、図5に示したように再生用光源としてエバネッセン
ト光ではなく通常のレーザ光を用いるような光磁気記録
再生装置71を作製することもできる。図5に示した装
置では、再生光光源としてレーザ73を用い、再生時に
は、レーザ73からのレーザ光75を情報が記録された
光磁気記録媒体3に斜め上方から照射する。そして、光
磁気記録媒体3から反射または散乱したレーザ光をプロ
ーブ7で検出することにより情報を再生することができ
る。この例では、再生光にエバネッセント光を使用して
いないために記録媒体への再生光照射を簡易な光学系で
実現することができるという特徴がある。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではエバネ
ッセント光で記録した光磁気記録媒体からの反射または
透過光を、コアとそれを被覆する層とが特定の屈折率の
関係となるプローブを用いて検出しているために、反射
光または透過光の直交する偏光成分の一方または両方を
増幅することが可能となる。従って、エバネッセント光
を用いて数十nmという極めて狭い範囲に記録マークが
形成された高密度記録媒体であっても本発明の記録再生
装置を用いることにより良好なS/Nで信号を再生する
ことができる。さらに、プローブのコアとそれを被覆す
る層との間に所定の条件の下で中間層を設けてプローブ
内で多重干渉させることにより一層大きな再生信号を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気記録再生装置の構成の一例を示
す図である。
【図2】図1の光磁気記録再生装置に使用されているプ
ローブの構造を説明するための拡大断面図である。
【図3】図1の光磁気記録再生装置に使用されて得る別
のプローブの構造を説明するための拡大断面図である。
【図4】本発明の光磁気記録再生装置の構成の別の例を
示す図であり、再生光であるエバネッセント光を光磁気
記録媒体による全反射を利用して発生させる光磁気記録
再生装置の構成を示す。
【図5】本発明の光磁気記録再生装置の構成の別の例を
示す図であり、再生光としてエバネッセント光の代わり
に通常のレーザ光を用いる光磁気記録再生装置の構成を
示す。
【符号の説明】
1,51,71 光磁気記録再生装置 3 光磁気記録媒体 7,77 プローブ 11 レーザ 13 磁気コイル 15 検出系 27,29 偏光成分検出器 31 差動アンプ 41 コア 43 クラッド 47 磁性体 49 中間層 55 ビームエクスパンダ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光磁気記録媒体に外部磁界を印加しなが
    らエバネッセント光を照射することにより情報を記録す
    る光磁気記録媒体の光磁気記録再生装置において、 上記記録された情報を再生するための再生用プローブを
    有し、該再生用プローブの少なくとも先端部がコアと該
    コアを被覆する被覆層とから構成され、該被覆層がコア
    の屈折率よりも小なる実数部を有し且つ虚数部がゼロで
    ない複素屈折率を有する材料からなることを特徴とする
    光磁気記録再生装置。
  2. 【請求項2】 エバネッセント光を再生光として光磁気
    記録媒体に照射し、その反射または透過光を上記再生用
    プローブで検出することを特徴とする請求項1に記載の
    光磁気記録再生装置。
  3. 【請求項3】 ファーフィールドのレーザ光を再生光と
    して光磁気記録媒体に照射し、その反射または透過光を
    上記再生用プローブで検出することを特徴とする請求項
    1に記載の光磁気記録再生装置。
  4. 【請求項4】 上記コアの屈折率よりも小なる実数部を
    有し且つ虚数部がゼロでない複素屈折率を有する材料が
    磁性体であり、光磁気記録媒体からの再生光がプローブ
    中で磁性体と反射することにより該再生光の直交する偏
    光成分の差分がエンハンスされることを特徴とする請求
    項1〜3のいずれか一項記載の光磁気記録再生装置。
  5. 【請求項5】 上記プローブ先端の開口面積が1μm2
    以下であり、且つ情報の記録単位がエバネッセント光の
    光源の波長より小なることを特徴とする請求項1〜4の
    いずれか一項に記載の光磁気記録再生装置。
  6. 【請求項6】 上記コアと被覆層との間に、コアよりも
    大なる屈折率を有する中間層がさらに形成されてなるこ
    とを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の光磁
    気記録再生装置。
  7. 【請求項7】 上記再生用プローブが情報の記録用プロ
    ーブとしても使用される請求項1〜6のいずれか一項に
    記載の光磁気記録再生装置。
JP12640496A 1996-04-23 1996-04-23 光磁気記録再生装置 Pending JPH09293288A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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