JPS60151855A - 光磁気ピツクアツプ装置 - 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】 技　術　分　野 本発明は光磁気再生に用いる光磁気ピックアップ装置に
関するものである。

従来技術 光磁気記録は、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する磁
気記録媒体に光ビームを照射し、磁化を反転させること
により記録を行い、磁気カー（Ｋｅｒｒ　）効果によっ
て磁化の向きによる偏光面の回転の違いを検出すること
によって再生を行うものである。

第１図に一般的な光磁気ピックアップ装置の概略図を示
すＨｅ　−Ｈｅ　、半導体レーザー等のレーザー光源１
から出、射された光は偏光子２によって直線傷光とされ
た後、ハーフミラ−８を透過して対物レンズ４によって
記録媒体７上に集光される。

記録媒体７によって反射された光は再び対物レンズ４を
通り、ハーフミラ−８で反射して検光子５に入射後、光
検出器６によって検出される。

媒体からの反射光は磁性膜の磁化の方向によって入射直
線偏光に対し、偏光面が±θにだけカー効果によって回
転する。また、θｋを大きくする手段として、磁性膜と
基板との間に誘電体層を設け、カー効果エンハンスメン
トを用いると一般に、第２図に示すように、カー回転に
伴って楕円化が生じる。入射直線偏光方向をＸ軸にとり
、Ｘ軸方向の振幅反射率をｒＸＸ　Ｉ　Ｖ軸方向の振幅
反射率をｒｘｙとすると、カー回転角θに１力−楕円率
角ｒｋハ、ａ　＝　ｔａｎ−”　Ｉ　ｒ）（ｙ　Ｉ／ｌ
　ｒｘｘ　ｌとしてｔａｎ２θｋ　＝　ｔａｎ２αｃｏ
ｓ（φｙ−φｘ）　−−−ｆｌ）ｔａｎ２γに＝　１３
ｉｎ２α５ｉｎ（φｙ−６）　−−−（２）となる。但
しこの場合 ｒｘｘ＝１ｒｘｘ１ｅ１′７′ｘ の関係を有するものとする。

一方、再生信号のＳ／Ｎ比は ５Ａｏｃ［ｓｔｎ　２θに００８２７に−（８）という
関係で表わすことができる。

但し、反射率Ｒ””　ｌ　ｒｘｘ　ｌ　”　ｆｌ　ｒｘ
ｙ　Ｉ　２とする。

位相差φｙ−φ工が大きくなると（１）および（２）式
から明らかなように、カー回転角θｋが小さくなり、カ
ー楕円率角γｋが大きくなる。その結果（８）式から明
らかなように再生信号のＳ／Ｎ比が悪くなる。

θｋが大きくなると、再生０／Ｎが向上することからθ
ｋを大きくするためにカー効果エンハンスメントの手段
がよく用いられる。これは、第８図に示すように、ガラ
スやＰＭＭＡ等の基板と磁性層との間にＳｉＯ、５１８
Ｎ４等の誘電体層を設け、干渉効果によりカー回転角を
増大させるものである。

以下この手段について詳細に説明する。

磁気異方性を持つ磁性体の複素誘電率の対角要素をε、
非対角要素をεＩとすると右回り、または左回りの円偏
光の屈折率ｎａ十＋　ｎａは、ｎ’＊　＝　（ｔ±１ｔ
ｚ）”Ａ　＋＋＋　＜４）で表わされる。右および左回
りの円偏光に対する振幅反射率ｒ”　、　ｒ−はエンハ
ンスメントをしないとき、 ｒ”　＝（ｎｘ−ｎａ”）／（ｎ、＋ｎａ　）　−一−
（５）（ｎ□は基板の屈折率） となる。いま、入射光がＸ軸方向に偏光するものとし、
反射光のＸ成分をｒ）（ｘ＋　Ｖ成分をｒｘｙとすると ｒｘｘ　”　１ｒｘｘｌｅｘｐ（ｉ、φＸ）　＝　（ｒ
”＋ｒ−）／２−−−　（ａ）”Ｘｙ＝　１ｒｘｙ１６
ｘＰ（ｉφｘ）　：　ｉ（ｒ”−ｒ−）／２−（７）と
なる。

また、前述したように ｔａｎ（Ｚ　＝　１ｒＸｙｌ／ＩｒＸＸ１　＋＋＋　（
８）とすると、カー回転角θに１力−楕円率角γに１反
射率Ｒの関係は前述したように次式で表わされる。

ｔａｎ２θに＝　ｔａｎ２α００Ｓ（φｙ−φｘ）　＋
＋＋　ｒｌ＞５ｉｎ２１に＝　８１ｎ２αＥｉｉｎ（φ
ｙ−φイ＋＋＋　（２）Ｒ＝ｌ　ｒＸＸ　ｌ　”　＋　
Ｉ　ｒｘｙ　ｌ　２今、基板の屈折率ｎ１をｎ１＝　１
．５磁性膜としてＧｄＴｅＦｅのｎ”、ｎ８−をｎ８＝
　Ｌ８２５−８．０１ｉ ｎ、、’　＝　２．２７５−２．９９ｉとして計算する
と、 αキロ。８１°φｙ−φ工＝　−１８０゜となり、θ　
サ０　、８１’　γに弁００となる。

− 次に、基板と磁性層との間に屈折率ｎ２、展厚りの誘電
体のエンハンスメント展をつけた場合基板と誘電体膜の
境界の振幅反射率をｒ　１誘２ 電体膜と磁性膜の境界の右と左の円偏光に対する振幅反
射率をそれぞれｒ　＋、　ｒ２＋□とすると、Ｂ’８ ｒｌｌｌ　：＝＝　（ｎよ−ｎ２　）／（ｎｘ＋ｎｇ）
　−−−（９）ｒ　”　＝　（ｎ　−ｎ　”）／（ｎ２
＋ｎ８”）　−−−（１０）２８　２　８ ２β　＝　４πｎ、ｈ／λ　−−−（１１）（λ：光の
波長） を用いて右回りと左回りの円偏光に対する合成反射率は と表わされる。（１２）式を（６）および（７）式に代
入して −−−（１３） が得られる。

誘電体としてｎ、　＝　２．０のＳｉＯを用いた場合、
ｈニア５０ｎｍのときθには最大となる。このときα：
　０．６５°　φｙ−φＸミー４５゜θに＝０．４６゜ γｋ”；’　０．４６゜ となる。

即ち、位相差φｙ−φ工＝−４５°が生じこれにより反
射光は第２式のｓｉｎ　（φ９−φＸ）の項により楕円
化し、第１式から明らかなように○Ｏ８（φｙ−φＸ）
の項によりαに対してθには小さくなる。

反射光は楕円化を伴って回転する。また、再生信号のＳ
／Ｎ比は前述したように表わされる。

Ｓ／Ｎｏｃ　ＪＦｉ　ｓｉｎ　２θｋｃｏｓ　２γに−
−−（８）したがってエンハンスメントによってθには
大きくなってはいるがαに比べると小さく、また楕円率
も大きくなるためＳ／Ｎは十分に改善することができな
かった。

目　的 本発明はカー効果エンハンスメントにより位相差を生じ
楕円化した反射光の位相差を補正して直線偏光とすると
共にカー回転角を増大させて再生信号のＳ／Ｎ比を著し
く改善することを目的とする。

概　要 本発明は入射直線偏光成分と、これに対し直交する偏光
成分との間に位相差を生せしめることにより磁気記録媒
体からの反射時に楕円偏光化した反射光の位相差を補償
する手段を検光子の前段に設けて楕円偏光を直線偏光に
戻し、これによってカー回転角を増大させるようにした
ことを特徴とする。

また、位相差補償手段はハーフミラ−または全反射ミラ
ーに誘電体の多層膜を被覆し、これら光学素子を単独ま
たは組合せて使用し、光学素子における反射または透過
時に？偏光とＳ偏光との間に位相差を生せしめるように
することを特徴とす　′る。

実　施　例 図面を参照し本発明の詳細な説明する。

先ず最初本発明の第１例では位相差補償手段を第１図に
示すハーフミラ−８に設ける。

今、記録媒体７からの反射光の位相差φ９−φ８が一４
５°であるものとする。これを補正して０゜にするため
には、ハーフミラ−８を、反射の際に、Ｐ偏光とＳ偏光
との間に位相差を生じさせるようにすればよい。この目
的のために例えばこのハーフミラ−８を、ｎＧ”　１　
、５１の２枚のガラスの間に誘電体の多層膜をコーティ
ングする。

誘電体層の構成を第４図に示すようにｎａ　＝　２．８
５のＴｉｅ、　、　ｎ：ｃ、　＝　１．８８のＭりＦ２
を交互に重ね合わせ、各層の膜厚を適当な値とすること
により、Ｐ偏光、Ｓ偏光に対する反射率と、反射による
位相のずれをコントロールすることができる。

今、誘電体層の層数を９層とし、膜厚をｄＨ１ｄＬ１第
１ｄＬ層までをｎｎｄｎ　００８θＨ：　ｎＬｄＬ　ｃ
ｏｓθＬ　＝　１９０　ｎｍ 第５〜９層を２４０１ｍとすると光源として半導体レー
ザーを用いた場合 λ＝　８２０１ｍに対して、 Ｒｐ　”　４２　、７％　ＲＢ　＞　９９％δＰ−δＢ
　”　−４４，８゜ λ＝　８８０　ｎｍに対して Ｒｐ　”　４６．２％　Ｒ８＞　９９％δＰ−δＢ　”
　−８７，４゜ λ”　８４０　ｎｍに対して Ｒｐ　”　４８　、８％　Ｒ８＞　９９％δＰ−δｓ＝
　−ａｌ、ｉ°　となる。

入射直線偏光方向をハーフミラ−８に対してＰ偏光とな
るようにすると、記録媒体７からの反射光はハーフミラ
−８を反射することによって、その位相差は （φ９＋δ５）−（φ８＋す） ＝（匂−較）−（δＰ−６８）となる。

今φｙ−φ、　＝　−４５０、δＰ−δ３　ｋ’　−８
１０−−４４゜であるため、位相差はほぼ打消し合い、
検光子５に入射する光はほぼ直線偏光となる。

次に、第５図に本発明の他の例として位相差補償手段を
施した全反射ミラーを用いた光磁気ピックアップ装置の
光学系を示す。

本例では第１図に示すハーフミラ−８と対物レンズ４と
の間に全反射ミラー８を設ける。その他の構成は第１図
に示す光学系と同一であるため、その説明は省略する。

この全反射ミラー８の構成は第６図に示すようにｎＧ＝
　１．５１のガラスに例えばｎＨ−２−８５１ｎＬ＝　
１．８８のＴｉＯ，ＭりＦ、の誘電体膜をコーチイング
したものとする。

今、ガラス側からｎＨ（ｉＨ００８θＨ＝＝　ｎ：ｃ、
ｄｈ　ｃｏｓθＬ＝　２００　ｎｍとなるようにＴ土０
□、Ｍ７Ｆ２を交互に７層コードン、さらにｎＨｄＨＯ
Ｏ６θ）Ｉ　＝＝　ｎＬｄＬｃｏｓθＬ”　２４０　ｎ
ｍとなるように、交互に８層コートしたものとすると、 λ”　８２０　ｎｍに対して、 ＲＰ＝　９６．８％　Ｒ３＞　９９％ δＰ−δｓ”　−４６，５゜ λ＝　８８０　ｎｍに対して Ｒｐ　＝　９７．９％　Ｒ８＞　９９％δＰ−δｓ＝　
−８７，８゜ λ＝　８４０　ｎｍに対して ＲＰ＝　９８．５％　Ｒ８＞　９９％ δＰ−δｓ：　−８１，０°　となる。

したがって、ハーフミラ−８のときと同様に記録媒体７
からの反射光の位相差を補正することができる。

なお、本例ではハーフミラ−８は、反射することによっ
ても位相差を生じさせないような多層膜構成とする。こ
のように、ハーフミラ−８、全反射ミラー８の多層膜の
材質、層数および膜厚を変化させることにより、反射率
および位相差をフントロールし、記録媒体７から反射し
た光を楕円偏光から直線偏光とすることができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、ハ
ーフミラ−と全反射ミラーとの双方によって位相差を補
償することができ、また、ハーフミラ−を反射ではなく
透過させることにより位相差を補正すること等も可能で
ある。このようにして楕円偏光を直線偏光にすることに
よってθえを大きくすることができる。

第１式でφｙ−φ工＝−４５°のとき１１θに１≠０．
７αであるが、 φ９−φ７＝０を代入すると １θｋ１１＝αとなる。

よって１θｋｌｌ≠１．４　ｌθｋｌとなり、第７図に
示すように、実際のカー回転角は増大する。

また、第２式から明らかなように楕円率角γにも０とな
り、Ｓ／Ｎを表わす式（８）より、Ｓ／Ｎ比が大きく改
善されることを確かめた。

上述したように本発明によれば、カー効果エンハンスメ
ント等によって媒体からの反射光がカー回転と同時にカ
ー楕円を起こしたものに対し、その楕円化の原因である
直交する２つの偏光成分の位相差を光学的手段によって
補正することにより、楕円偏光を直線偏光とし、実際の
カー回転角を大きくすることにより再生時のＳ／Ｎ比を
著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光磁気ピックアップ装置の一般的な構成を示す
説明図、 第２図は磁気記録媒体からの反射光の偏光状態を説明す
る特性図、 第８図はエンハンスメント光ディスクの構成を示す説明
図、 第４図は本発明による位相差補償手段を施したハーフミ
ラ−の構成を示す説明図、 第５図は本発明による位相差補償手段を施す他の光磁気
ピックアップ装置の光学系を示す構成説明図、 第６図は位相差補償手段を全反射ミラーに施した状態を
示す説明図、 第７図は本発明による効果を説明する特性図である。 １・・・レーザー光源 ２・・・偏光子 ８・・・ハーフミラ− ４・・・対物レンズ ｂ・・・検光子 ６・・・光検出器 ７・・・磁気記録媒体 ８・・・全反射ミラー 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社（１５） 第１図 第２図 ■ （１６） 第３図 第４図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する磁性媒体に光
   を照射することによって記録、再生および消去を行なう
   ようにした光磁気ピックアップ装置において、前記磁性
   媒体に直線偏光を入射させ、磁性媒体で反射することに
   より楕円化した偏光状態を、位相差を補償することによ
   って直線偏光とする位相差補償手段を検光子の前段に設
   けるようにしたことを特徴とする光磁気ピックアップ装
   置。 ２　前記位相差補償手段を光路分割用のハーフミラ−に
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   磁気ピックアップ装置。 ＆　前記位相差補償手段を、光束をほぼ全反射させる全
   反射ミラーに設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光磁気ピックアップ装置。 表　前記位相差補償手段を、誘電体材料の少くとも２種
   類の互に屈折率の異なる薄層を交互に配設した多層構体
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８
   項の何れかに記載の光磁気ピックアップ装置。