JPS61206949A - 同時消録型光磁気記録兼再生装置のピツクアツプ - 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】 （発明の技術分野） 本発明は同時消録型光磁気記録方式に使用する記録兼再
生装置のピックアップに関するものである。

（発明の背景） 光磁気記録方式とは、光磁気記録再生方式から由来した
術語であり、光熱磁気記録方式とも呼ぶことができる。

この光磁気記録方式とは、例えばＧｄＣｏ、　ＧｄＴｂ
Ｆｅの如き垂直磁化膜からなる光磁気・記録媒体の磁化
の方向を予め強力な外部磁場により膜面に対し上向きか
又は下向きかのいずれか一方に揃えておく（この作業を
初期化という）。

その上で、この媒体に反対向きの垂直磁化を有するピッ
トを形成することにより、２値化された情報を記録して
行くものである。このピットを形成するには直径を１〜
２ミクロン程度に絞ったレーザービームを照射して、そ
の部分の温度を磁化膜のキュリ一点付近に上昇させ、そ
れにより、その部分の保磁力をゼロ又はほとんどゼロに
し、同時に反対向きの弱い外部磁場（バイアス磁場）を
印加して磁化の向きを反転させ、その上でレーザービー
ムの照射を止めると、自然に冷却されて常温に戻り、反
転した磁化の向きが固定される。こうして磁化の向きが
反対のピットが形成される。従って、例えば元の向きを
「０」とすれば、「１」のピットが形成され、２値化さ
れた情報は、このピットの有無又はビット長として記録
される。

こうして記録さ名た２値化情報は、記録媒体に対して直
線偏光（レーザービーム）を照射して、その反射光や透
過光の偏光面の回転状況が磁化の向きによって相違する
現象（磁気カー効果及びファラデー効果）を利用して読
み取られる。つまり、入射光に対して磁化の向きが上向
きのとき１反射光や透過光の偏光面が入射光の偏光面に
対してθに度回転したとすると、入射光に対して磁化の
向きが下向きのときは一θに度回転する。従って、反射
光や透過光の先に偏光子（アナライザーと１も呼ばれる
）の主軸を一θに変面にほぼ直交するように置いておく
と、下向き磁化の部分からの光はアナライザーをほとん
ど透過せず、上向きの磁化の部分からの光はｓｉｎ”２
０にの分だけ透過するので、アナライザーの先にディテ
クター（光電変換手段）を設置しておけば、記録媒体を
高速でスキャンニングして行くと、記録された・磁気的
情報に基づいて電流の強弱信号（電気的情報）が再生さ
れる。

ところで記録済みの媒体を再使用するには、（イ）再び
初期化装置で初期化するか、（ロ）別に消去用のヘッド
を併設するか、（ハ）予め前段処理として記録ヘッドを
用いて消去する必要がある。しかしながら、初期化装置
は大型で高価であり、記録装置に付随させることは実用
上無理である。別に消去用のヘッドを併設することも、
それだけ製造コストが上昇する。また、予め記録装［’
ｔ−用いて消去することも、消去に記録時と同じ時間が
かかるので実用的な魅力に乏しい。

従って、簡単に記録済みの情報を消すと同時に新しい情
報を記録できると好都合である。このように同時消録す
るには、記録媒体の磁化の向きが上向き、下向きのいず
れを向いていても、希望する磁化の向きを有するピット
を形成できなければならない。そのためには、バイアス
磁場が一方向だけでなく、希望に応じて上向き、下向き
のいずれにも変えられなければならない。しかも、その
変化の速度（変調周波数）は、記録速度を高めるため、
メガＨｚ　（１０＠サイクル／秒）程度必要である。も
し、そうでなければ、この光磁記録再生方式は他の記録
再生方式に比べて魅力が失なわれることになる。

他方、バイアス磁場を得るには、永久磁石か電磁石を使
用する訳であるが、磁化の向きをメガＨｚの頻度で変化
（変調）させるには電磁石しか考えられない。何故なら
ば、永久磁石をメガＨｚの頻度で機械的に反転させるの
は相当に困難であるからである。しかし、電磁石でも、
記録媒体の垂直磁化膜に対し非接触で十分な磁場を及ぼ
すには相当に大きな電流を電磁石に流す必要があり、こ
の電流の方向をメガＨｚの頻度で変調させるのは相当に
困難である。

従って、現在のところ、バイアス磁場は定磁場の方式し
か考えられておらず、結局、光磁気記録方式は別に消去
ヘッドを併設しない限り同時消録が不可能と考えられて
いる。

ところで光磁気記録媒体は、通常円盤状であるので同心
円又は渦巻き状の記録領域（Ａｙ）を持ち隣接の記録領
域（Ａｗ）との重複を避けるため、記録領域（Ａｗ）と
記録領域（ＡＷ）との間に非記録領域（Ａｍ）を有する
（第２Ａ図参照）。

また第２Ａ図のようにトラッキングの溝を形成すること
で記録領域（Ａｗ）と非記録領域（Ａｍ）をあらかじめ
区別することをしない媒体でも、トラック間のクロース
トークを防ぐために、記録トラック間に十分な非記録領
域（Ａｍ）ｉ設けるのが普通である。

そして、記録領域（Ａｗ）に垂直磁化膜を形成する際に
非記録領域（ＡＷ）に垂直磁化膜を形成させないように
するのは非常に面倒なので、一般には全体に垂直磁化膜
を形成してしまう。そのため、非記録領域（Ａｍ）が常
、に一方に揃った垂直磁化を持つことになり、しかも、
記録領域（Ａｗ　）に非記録領域（Ａｍ）が隣接するた
め、記録領域（Ａｗ）には第２Ｂ図に破線で示すように
非記録領域（Ａｍ）からの浮遊磁場が及ぶとをになる。

本発明者は、他の発明者と共に先に垂直磁化膜の温度を
メガＨｚ程度の頻度で変調することが可能な点に注目し
、温度によって変わる非記録領域（Ａ　ｍ　）からの浮
遊磁場をバイアス磁場として利用することにより同時消
録を可能にした光磁気記録方式を発明し、特許出願した
（特願昭５９−９１３６０号）。

但し、垂直磁化膜の材料によっては、温度を高温、低温
の２段階に設定したとき、その垂直磁化の向きがいずれ
の温度段階に於いても同じ場合や、２つの温度段階の間
に補償温度があり、そのため磁化の向きが異なる場合で
も、上向き又は下向きのいずれか一方の向きの垂直磁化
の大きさが不十分で、そこからの浮遊磁場が記録に十分
な記録用磁場ＩＨｗｌより弱い場合には、補助としてバ
イアス定磁場を印加することにより、変調される浮遊磁
場との和によって、記録が可能になる。一般には、高温
時の浮遊磁場をＨｌ、低温時の浮遊磁場をＨｅ　、バイ
アス定磁場を）ｌｂ　とすれば、ＩＨ，＋Ｈｂｌ≧Ｉ　
Ｈｗ　Ｉ ＩＨ＠＋Ｈｂｌ≧Ｉ　Ｈｗ　１ でなければならない。

従りて、先願発明では垂直磁化膜からなる記録領域（Ａ
ｗ）と一方の向きに揃った垂直磁化を示す非記録領域（
Ａｍ）とを有する光磁気記録媒体に対して、第３図に示
すように、 該媒体（Ｓ）　′ｆ：モーター（３３）で回転させなが
ら、前記記録領域（Ａｙ）には、その保磁力がゼロまた
は相当に小さくなる温度に上げるのに十分な光強度を有
する主ビーム（Ｂｗ）を配縁中常時照射し、同時に必要
に応じて永久磁石ま九は電磁石（４０）　　により記録
領域（Ａｙ）にバイアス定磁場を印加し、他方、非記録
領域（Ａｍ）には、別の副ビーム（Ｂｍ）の強度を高強
度と低強度（ゼロを含む）との間で（３９）により変調
して照射して非記録領域（Ａｍ）の温度を高温と低温と
の間で変調し、それにより非記録領域（Ａｍ）の垂直磁
化を変調し、この変調された垂直磁化からの浮遊磁場と
必要に応じて印加されるバイアス定磁場との和によりて
互いに向きの異なる記録用磁場を作り出し、それにより
記録領域（Ａｗ）に上向きの磁化を有するピッ）　（Ｐ
ｏ）と下向きの磁化を有するピッ）’（Ｐ＋）とを形成
し、それらのピットにより記録を行なうのである。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述の如き同時消録型光磁気記録方式
に適した記録及び再生の両方に兼用できる記録再生装置
のピックアップを提供することにある。

（発明の概要ン 本発明は、主ビーム（Ｂｗ）ｔ−記録兼再生に使用する
もので、その特徴とするところは、（１）記録領域（Ａ
ｗ）を照射する波長λｗの偏光ビーム（Ｂｗ）光源、 （２）非記録領域（Ａｍ）を照射する波長λｗとは異な
る波長λｍの偏光ビーム（Ｂｍ）光源、（３）　　ビー
ムスプリッタ−１ （４）第１面に１７４波長板及びその外側に反射層が設
けられ、第２面に１／４波長板及びその外側にビーム（
Ｂｗ）を透過しビーム（Ｂｍ）を反射する第１干渉フィ
ルターを設けた第１偏光ビームスグリツタ−であって、
媒体からの反射光（Ｂｗ）を第１光と第２光とに分割す
るもの、（５ン　偏光ビームスプリッタ−１ （６）　　ビーム（Ｂｗ）を透過し、ビーム（Ｂｍ）を
透過しない第２干渉フィルター、 （７）第１光を受光する第１光電変換手段、及び、（８
）　　第２光を受光する第２光電変換手段、からなり 記録時には、 ・ビーム（Ｂｗ）は前記ビームスプリッタ−を経て記録
媒体に垂直に入射させ、 ・ビーム（Ｂｍ）は第２偏光ビームスプリッタ−をはＹ
１００９ｊ透過させて第１偏光ビームスプリッタ−の第
３面に入射させ、第１面に設けられた反射層で反射させ
た後、第２面に設けられた第１干渉フィルターで更に反
射させ、その反射光を第４面より出射させて、前記ビー
ムスプリッタ−を経て記録媒体に垂直入射させ、再生時
には ビーム（Ｂｗ）を前記ビームスプリッタ−を経て記録媒
体に垂直入射させ、該媒体で反射されたビーム（Ｂ　Ｗ
　）を前記ビームスプリッタ−を経て前記第１偏光ビー
ムスプリッタ−の第４面に入射させ、そして第１光と第
２光とに分割し、第１元を第３面より出射させて、第２
偏光ビームスフＩＪツタ−に入射させ、そこでほぼ１０
０％反射させて第２干渉フィルターを通って第１光電変
換手段に受光させ、第２光を第２面より出射させて１７
４波長板及び第１干渉フィルターを通って第２光電変換
手段に受光させる同時消録型光磁気記碌兼再生配縁のピ
ックアップにある。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが１本発
明はこれに限定されるものではない。

（光磁気記録媒体の一例） 厚さ１．２＃ｕ１１の円形ガラス基板に厚さａｏｏｏＡ
のＧ　ｄｍａ　（Ｆ　１！ｙｓ　ＣＯｓｓ　）ｓの垂直
磁化膜（第１層）を形成し、その上に厚さ２０００λの
Ｔｂ５４Ｆｅ＊ｓの垂直磁化膜（第２層）を形成するこ
とにより作られたもので、元素記号の右下の数字は原子
数チによる組成を表わす（以下、同じ）。

ここでは、簡単のために特に基板に溝を設けることはせ
ず、巾１ミクロンの記録領域（Ａｙ）と。

その隣りに巾３ミクロンの非記録領域（Ａｍ）とを渦巻
き状に設定しである。

この媒体は予め＋１５に工、ルステッド（Ｏｅ）の外部
磁場を印加して初期化する。（なお、これ以後数値の前
に十とあるのは上向きの磁場又は磁化を、−とあるのは
下向きの磁場又は磁化を示す。）初期化により非記録領
域（Ａｍ）は、第１層が一６４ガウス（Ｇ）、第２層が
＋２４０Ｇの垂直磁化を示し、他方記録領域（Ａｗ）に
記録するのに十分な記録用磁場ＩＨｗｌは２０００ｅで
ある。

（実施例１） 第１図は本実施例の光磁気配縁兼再生装置のピックアッ
プの構成を示す概念図（レンズ系は省略）である。

第１図に於いて、（１）は波長λｗ＝７８０ｍｍの偏光
ビーム（ＢｗＪを発するレーザー光源であり、（２）は
２ｍ−８３０ｎｍの偏光ビーム（Ｂｍ）を発するレーザ
ー光源である。（３）はビーム（Ｂｍ）及び（ＢＹ）の
記録媒体（Ｓ）への照射光の光軸を一致させるためのビ
ームスプリッタ−であり、（４）は第１偏光ビームスプ
リッタ−である。

偏光ビームスプリッタ−（ＰＢＳ）とは、例えばウオー
ラストン１リズム、ローシロンプリズム、トムソンプリ
ズム、薄膜型偏光ビームスプリッタ２つの偏光の強度比
はそのＰＢＳの方位と入射偏光の基準偏光面との成す内
庭（γ）によって決まる。

第１ＰＢＳ（４）の第１面には１／４波長板（４ａ）が
設けてあり、１７４波長板（４ａ）を２に通ると偏光面
が９０度回転する。１７４波長板（４ａ）の外側には更
に反射層（４ｂ）を設けである。　更に第１ＰＢｓ（４
）の第２面には同じく１／４波長板（４ｃ　）、その外
側にビーム（Ｉｌｈｖ）を透過しビ゛−ム（Ｂｍ）を反
射する第１干渉フィルター（４ｄ）が設けである。第１
ＰＢＳ（４）はビーム（１３ｗ）を第１光と第２元に分
割する。

（５）は第２ＰＢＳであり、（６）はビーム（Ｂｗ）を
透過しビーム（Ｂｍ）を透過しない第２干渉フィルター
であす、　（７）は第１光を受光する第１光電変換手段
、（３）は第２光を受光する第２党電変換手段である。

（Ｓ）は前述の記録媒体である。

ビームスグリツタ−（３）と第１ＰＢｓ（４）は、方位
（γ）が４５≧γ〉０度の間に傾けて配置され、他方第
１　ＰＢＳ（４）と第２ＰＢＳ（５）とは方位を一致さ
せである。

主ビーム（Ｂｗ）は記録媒体（Ｓ）の記録領域（Ａｗ）
を照らし、照射面が直径１μｍの円となるように設計さ
れ、副ビーム（Ｂｍ）は同心の直径５μ風の円となるよ
うに設計され、従って、副ビーム（Ｂｍ）は記録領域（
Ａｗ）及びその両側に設けらｎた非記録領域（Ａｍ）を
照らす（第４図参照）。

記録時には、光源（１）からの主ビーム（Ｂｗ）をビー
ムスプリッタ−（３）で反射させ、反射光を媒体（Ｓ）
に垂直入射させる。主ビーム（Ｂｗ）は記録時常時照射
し続け、その強度は垂直磁化膜の温度が１５０〜１６０
℃に達する強度とする。そうすると、記録領域（ＡＶ）
の保磁力はほとんどゼロになる。

媒体（Ｓ）で反射されたビーム（Ｂ　ｗ　）は、制御光
として利用すべく、ビームスプリッタ−（３）を透過さ
せて、第１ＰＢＳ（４）で第１元と第２光とに分割する
。本例では、第１光のみを第２ＰＢＳ（５）で更にほぼ
１００％反射させた後、第２干渉フィルター（ｂ）を通
して巣１光電変換手段（７）に受光させ、電気信号に変
換する。この電気信号で、フォーカシング、トラッキン
グ等のドライブコントロール（制御）ｔ−行う。

他方、光源（２）より第１図紙面に平行な扱動面合有す
る偏光ビーム（Ｂｍ）ｔ−発振させ、次いで第２Ｐ　Ｂ
　Ｓ　（５）をは譬１００チ透過させた後、＠ＩＰＢｓ
（４）の第３面より第１ＰＢＳ（４）に入射させる。ビ
ーＡ（Ｂｍ）は第１ＰＢＳ（４）をは’ｆ１００９６透
過して１／４波長板（４ａ）に達し、反射層（４ｂ）で
反射されて再び１／４波長板（４ｍ）ｔ−通る。この間
にビーム（Ｂｍ）は１７４波長板（４ａ）を２度通るの
で振動面は９０度回転して第１図紙面に垂直な振動面を
持つ。そのためビーム（Ｂｍ）は今度は第１ＰＢＪ４）
で反射されて第１ＰＢ８（４）の第２面を通りて１／４
波長板（４Ｃ）に達し第１干渉フィルター（４ｄ）で反
射されて再び１７４波長板（４ｃ）を通る。この間にビ
ーム（Ｂｍ）は１／４波長板（４ｃ）を２度通るので振
動面は９０度回転して再び第１図紙面内に平行な撮動面
を持つ。

そのためビーム（Ｂｍ）は今度は第１ＰＢＳ（４）をほ
ぼ１００チ透過して第４面より出射して、ビームスプリ
ッタ−（３）にはいり、それを透過して媒体（Ｓｔに垂
直入射する。

副ビーム（Ｂｍ）の強度は、変調手段（図示していない
）によって光源（２）をコントロールすることにより、
記録したい２値化情報に従い変調する。

変調強度は、高強度時で非記録領域（Ａｍ）の垂直磁化
膜の温度が１００〜１１０℃に達する強度とし、低強度
時はゼロとする。

その結果、副ビーム（Ｂｍ）の強度が高強度の時には記
録領域（Ａｗ）に対して周囲の非記録領域（Ａｍ）から
−２０００ｅの浮遊磁場（主ビーム（Ｂｗ）の当ってい
る点に於ける値）が及ぼされて、下向きの垂直磁化を有
するピットが形成され、副ビーく ム（Ｂｍ）の強度が低強度の時には同じそ＋２０００ｅ
の浮遊磁場が及ぼされて上向きのピットが形成される。

こうして、上向きのピットと下向きのピットにより所望
の２値化情報が記録されて行く。

尚、この副ビーム（Ｂｍ）が媒体（Ｓ）で反射さハても
、反射光は第１干渉フィルター（４ｄ）及び第２千フィ
ルター（６）でカットされて、光１１１変換手段に入射
することがないので、ドライブコントロールが誤る恐れ
はない。

圃Ｉ口 再生時には、副ビーム（Ｂｍ）は消灯して主ビーム（Ｂ
ｗ）のみを強度を落して同様に媒体（匂に照射させる。

媒体（Ｓ）で反射されたビーム（Ｂｗ）は偏光面がθｋ
又は−θに回転しており、ビームスプリッタ−（３）　
’ｅ　ｍして第１ＰＢＳ（４）に入射させると、ここで
第１光と第２光に分割され、第２光は１／４波長板（４
ｃ）、第１干渉フィルター（４ｄ）を経て第２光電変換
手段（８）に受光させ、第１光は第１ＰＢＳ（４）の第
３面より出射させて、第２ＰＢＳ（５）ではｙｌ　００
％反射させて干渉フィルター（６）を経て第１光電変換
手段（７）に受光させる。

基準偏光方向に対し、第１ＰＢＳ（４）の方位角（γ）
を４５≧γ〉０となるように傾けると、ＰＢＳによりて
分割された第１光と第２光の各光量変化（コントラスト
・・・・・・この値が大きいほど情報をとり易く、Ｓ／
Ｎ比が上がる）の値が変わり、０度では光が一方にはソ
Ｏ％（−）Ｓｉｎ”θｋ）他方にほぼ１００％（１００
％　　＋Ｓｉｎ”　＃ｋ）の割合で分割されるものの、
１００％の方の光は光量変化を示さず、どちらからも情
報をとることができない。

それに対してγをθにとはソ一致する２〜３度とすると
一方の光の光量変化は最大となり、他方の光のそれは、
最小となる。γを２〜３度から４５度に増加させるに従
い、第１光、第２光の光量変化は接近し、４５度では光
量、光量変化ともに一致する。

一般には、第１光、第２光のうち光量変化（コントラス
ト）の大きい方の光を情報光として光電変換手段に受光
させれば、そこでは情報に従って強弱に変調された振幅
のより大きい電気信号が得られる。ところが光源の光強
度のゆらぎを除去する目的、その他の目的から差動法な
る再生法が知られており、その場合には、第１光と第２
光との変換された各電気信号の差をとって情報成分を得
る。他方、制御光としては光量変化の少ない方の光だけ
を利用してもよいし、第１光と第２光の両者を利用して
もよい。制御光としては、光量の多い方が好ましい。そ
れに対し、情報光としては、光量変化が大きい方が好ま
しい。

一般にはＰＢＳでの入射再生光の分割態様は、ＰＢＳ方
位の角度（γ）で分けると、例えば３〜３度、１０度、
４５度の３通りに分けられ、それぞれによって、分割さ
れた光（ｗ、１光と第２光）の処理は上述の如く違って
くるし、同一の分割態様でも分割光の処理は上述の如く
何通りかに分けられる。。

第１図は、差動法を採用したものである。

（実施例２） 本実施例は実施例２の変形例であり、構成を第５図に示
す。配置が多少変っただけで本質的には実施例１と変わ
らない。

（発明の効果） 以上の通り、本発明によれば、主ビーム（Ｂｗ）と副ビ
ーム（Ｂｍ）との波長を違えることによって後の処理が
し易くなり、また１つの装置で再生にも使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明の実施例１にかかるピックアップの
全体構成を示す概念図である。 第２Ａ図は、記録媒体の概略垂直断面図である。 第２Ｂ図は、記録媒体の記録領域（Ａｗ）に対して非記
録領域（Ａｍ）から浮遊磁場が印加される様子を示す概
念図である。 第３図は、先願：％願昭５９−９１３６０号の発明にか
かる同時消録型光磁気記録装置の全体構成を示す概念図
である。 第４図は、記録媒体にビーム（Ｂｗ）、（ａｍ）を照射
した様子を示す説明図である。 第５図は、実施例２にかかるピックアップの全体構成を
示す概念図である。 〔主要部分の符号の説明〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　垂直磁化膜からなる記録領域（Ａｗ）と一方の向き
   に揃った垂直磁化を示す非記録領域（Ａｍ）とを有する
   光磁気記録媒体に対して、 （１）前記記録領域（Ａｗ）を照射する波長λｗの偏光
   ビーム（Ｂｗ）光源、 （２）前記非記録領域（Ａｍ）を照射する波長λｗとは
   異なる波長λｍの偏光ビーム（Ｂｍ）光源、（３）ビー
   ムスプリッター、 （４）第１面に１／４波長板及びその外側に反射層が設
   けられ、第２面に１／４波長板及びその外側にビーム（
   Ｂｗ）を透過しビーム（Ｂｍ）を反射する第１干渉フィ
   ルターを設けた第１偏光ビームスプリッターであって、
   媒体からの反射光（Ｂｗ）を第１光と第２光とに分割す
   るもの、 （５）第２偏光ビームスプリッター、 （６）ビーム（Ｂｗ）を透過し、ビーム（Ｂｍ）を透過
   しない第２干渉フィルター、 （７）第１光を受光する第１光電変換手段、及び、 （８）第２光を受光する第２光電変換手段からなり、 記録時には、 ・ビーム（Ｂｗ）は前記ビームスプリッターを経て記録
   媒体に垂直に入射させ、 ・ビーム（Ｂｍ）は第２偏光ビームスプリッターをほゞ
   １００％透過させて第１偏光ビームスプリッターの第３
   面に入射させ、第１面に設けられた反射層で反射させた
   後、第２面に設けられた第１干渉フィルターで更に反射
   させ、その反射光を第４面より出射させて、前記ビーム
   スプリッターを経て記録媒体に垂直入射させ、 再生時には、 ビーム（Ｂｗ）を前記ビームスプリッターを経て記録媒
   体に垂直入射させ、該媒体で反射されたビーム（Ｂｗ）
   を前記ビームスプリッターを経て前記第１偏光ビームス
   プリッターの第４面に入射させ、そして第１光と第２光
   とに分割し、第１光を第３面より出射させて、第２偏光
   ビームスプリッターに入射させ、そこでほぼ１００％反
   射させて第２干渉フィルターを通って第１光電変換手段
   に受光させ、第２光を第２面より出射させて１／４波長
   板及び第１干渉フィルターをを通って第２光電変換手段
   に受光させる ことを特徴とする同時消録型光磁気記録兼再生装置のピ
   ックアップ。