JPS62259248A - 光磁気メモリ記録再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、情報が磁気的に記録され、照射された光ビー
ムに対して偏光面の回転成分がその情報に応じて異なる
反射光を生じさせる光磁気メモリの記録再生装置に関す
るものである。

［従来技術］ 一般に磁気カー効果を有する光学式磁気メモリ（以下、
光磁気ディスクとも称す）は所望の情報を磁気的に書き
込み、その書き込まれた情報を光学的に読出すことが可
能であり、書き替え可能な大音量メモリとして最近注目
され始めている。

従来の光学式磁気メモリ及びその記録再生装置の一例を
第１図に示す。最初に光学式磁気メモリの記録再生装置
１の記録装置Ａについて説明する。

半導体レーザＳＬ１からｔＩｉ射されたレーザ光は、拡
大レンズＬ１によって平行光線にされ、全反射１１Ｍ１
によって光路が変換される。さらに、このレーザ光は偏
光ビームスプリッタ２及び四分の波長板３を通過し、対
物レンズＬ２によって光磁気ディスク４上に集光されス
ポット５を形成する。

光磁気ディスク４では、このスポット５の部分のみが集
光により加熱され、前に記録されていた磁化が消去され
る。その後コイル６によって印加された磁界の方向にス
ポット５のみが再磁化され新しい情報が記録される。

光磁気ディスク４はそのガラス基板４ａ上にアモルファ
スＧｂＴｂＦｅ合金膜層４ｂを積層しており、回転軸４
Ｃを中心に等速回転される。光磁気ディスク４により反
射したレーザ光は、再び四分の波長板３を通過すること
により、その偏光面が入射光に対し９０度回転する。こ
のため、反射光は、偏光ビームスプリッタ２によって入
射光から分離され、さらに円筒レンズＬ３を通過した後
、フォトダイオードＤ１によってフォーカスエラー信号
ＦＥ１に変換される。このフォーカスエラー信号ＦＥ１
により対物レンズＬ２が制御され、常に、光磁気ディス
ク４上に正しくスポット５が形成される。なお、半導体
レーザＳＬ１は、書き込み時のみ発光するようにレーザ
駆動装置７によって制御される。

次にこの記録再生装置１の再生装置Ｂについて説明する
。半導体レーザＳＬ２から放則されたレーザ光は、拡大
レンズＬ４によって平行光線にされ、回折格子８により
３本のレーザ光に分割され、さらに偏光子９で直線偏光
にされる。ここで、第１図において偏光子９以降のレー
ザ光８１．Ｂ２゜Ｂ３が回折格子８で分割された３本の
レーザ光に対応する。中央のレーザ光Ｂ１は、情報信号
とフォーカスエラー信号に用いられ、両側のレーザ光８
２．８３は、トラッキング信号に用いられる。

３本のレーザ光は、レンズＬ５及び対物レンズＬ６によ
って絞られ、光磁気ディスク４上に３つのスポットを形
成する。なお、レンズＬ５と対物レンズＬ６の間には、
光路変換用の全反射ｔｆｉＭ２と、光磁気ディスク４か
らの反射光を取り出すためのハーフミラ−Ｈｌが配置さ
れている。

光磁気ディスク４には、磁化の方向に対応して情報″“
Ｏｄｅ又は“１′′が記録されている。光磁気ディスク
４上に記録されている情報の読み出しには、光磁気ディ
スク４面からの反射光の偏光面の回転方向が磁性体の磁
化の方向によって異なるいわゆるカー効果を利用してい
る。この偏光面の回転成分のみを検出するために、ハー
フミラ−Ｈｌから取り出された反射光は、ハーフミラ−
Ｈ２によって２方向へ分割される。一方のレーザ光に対
しては、検光子Ａ１は、情報“１″の反射光のみを通過
させ、もう一方のレーザ光に対しては、検光子Ａ２は、
情報“Ｏａｔの反射光のみを通過させるようにしである
。

従って、この両方の反射光をそれぞれ、フォトダイオー
ドＤ２及びＤ３で検出し、情報信号Ｉｓ１を差動増幅器
ＡＭＰＩで取り出すことにより光磁気ディスク４に記憶
されている“０１１又は“１″の情報を再生することが
できる。同時に、検光子Ａ２の後に円筒レンズＬ７を置
くことによりフォトダイオードＤ３からフォーカスエラ
ー信号ＦＥ２が得られる。また、レーザ光Ｂ２の反射光
をシリコンプリューセル３１．３２で検出し、その出力
差を差動増幅器ＡＭＰ２で取り出すことによりトラッキ
ングエラー信号ＴＥＳ１が得られる。トラッキングはこ
のトラッキングエラー信＠ＴＥＳ１によって対物レンズ
Ｌ６を光磁気ディスク４の半径方向に移動させて行う。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような、光学式磁気メモリの再生装置には
次のような欠点がある。即ち、光学系の部品点数が多く
光軸調整などに多くの時間を要すると共に光学系部品の
ミスアライメントによるエラーも発生しやすい。ざらに
、各光学系部品における光の反射などによる光損失も大
ぎい。また、再生装置において、光磁気ディスク４面か
らの反射光がハーフミラート１１を通して、半導体レー
ザ３ｍ２に戻るため、光出力の変化など半導体レーザＳ
Ｌ２の動作が不安定となり、エラーやＳ／Ｎ比の悪化を
生じる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前記従来の欠点を解決し、光サーキュ
レータを用いることにより、光学系全体の構成を簡素化
し、安定した信号の再生を行うことが可能な光磁気メモ
リ記録再生装置を提供することである。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した実施例について第２図乃至第
３図を参照しながら詳細に説明する。

第２図はその実施例の光磁気メモリ及びその記録再生装
置の概略構成を示す。半導体レーザＳＬ３から放射され
たレーザ光は拡大レンズＬ１０によって平行光線となり
、さらに音響光学光偏光子１１により３方向へ変更され
る。レンズＬ１１を通して光サーキュレータ１２の第１
のポートＰＡへ入射される。この光サーキュレータ１２
は、半導体レーザＳＬ３より照射され第１のポートＰＡ
を介して入射したレーザ光を直線偏光にして第２のポー
トＰＢを介して光磁気ディスク４に出射する。第２のポ
ートＰＢから出射されたレーザ光は、対物レンズＬ１２
によって光磁気ディスク面４上に焦点を結び３つのスポ
ラｌ〜を形成する。

光磁気ディスク面４による反射光は、対物レンズＬ１２
を通った後、光サーキュレータ１２の第２のポートＰＢ
へ入射し、第３のポートＰＣから出射される。このとき
、反射光の偏光面は、保存されているので、磁気カー効
果によって生じた鵠光面の回転成分も忠実に伝達される
。また、第２のポートＰＢへ入射した光磁気ディスク而
４からの反射光が直接第１のポートＰＡから出射して半
導体レーザ３１３に戻ることがないため半導体レーザＳ
Ｌ３の動作の不安定化やＳ／Ｎ比の悪化などを防ぐこと
ができる。光サーキュレータ１２の第３のポートＰＣか
ら出射された３本の反射光はハーフミラ−Ｈ３によって
２方向へ分割される。

以下、信号の再生は、第１図に示す従来例と同じように
行われ、３本の反射光は、検光子Ａ３゜Ａ４及び円筒レ
ンズＬ１３を通してそれぞれフォトダイオードアレイＤ
４．Ｄ５で受光され、差動増幅器ＡＭＰ３の出力として
情報信号ＩＳ２、フォーカスエラー信号ＦＥ３、差動増
幅器ＡＭＰ４の出力としてトラッキングエラー信＠ＴＥ
Ｓ２が得られる。

再生時には、レーザ駆動装置１３によって、光磁気ディ
スク面４上のレーザスポラ１一部１５の温度が記録温度
以下であり、かつＳ／Ｎ比が大きくなるようにレーＩア
出力が制御される。また、音響光学光偏光子１１には、
音響光学光偏光子駆動装置１４によって超音波が印加さ
れて、レーザ光は３方向へ変更されており、中央のレー
ザ光Ｂ１は情報信号ＩＳ２及びフォーカスエラー信号Ｆ
Ｅ３の検出に、両端のレーザ光Ｂ２．Ｂ３はｌ・ラッキ
ングエラー信＠ＴＥＳ２の検出に用いられる。この情報
信＠ＩＳ２を読み出すことにより光磁気ディスク４上の
任意の番地をアクセスすることができる。

記録時には、記録番地をアクセスした後、レーザ駆動装
置」３によってレーザ出力がパルス状に増大され光磁気
ディスク４上のレーザスポット部１５が記録温度以上に
加熱される。同時にコイル１６によって忠ぎ込まれる情
報に対応する方向に磁界が印加され、新しい情報が出き
込まれる。このとき音響光学光偏光子１１には、超音波
は印加されないため、レーザ光は偏光されず中央のレー
ザ光Ｂ１のみで書き込みが行われる。書き込みが終了す
ると同時に再生状態となり、トラッキングが引き続き行
われる。すなわち、この記録・再生装置では、書き込み
がパルス的に行われるので、書き込みと磨き込みとの間
に、トラッキングエラー信号ＴＥＳ２を読み出すことが
でき、安定なトラッキングを行うことができる。なお、
フォーカシングは、中央のレーザ光Ｂ１を利用している
ので記録再生を通して絶えず行われている。

なお、第２図において第２のポートＰＢから出射するレ
ーザ光は、実際は紙面の手性から向う側に出射している
が、わかり易くするためレーザ光Ｂｌ、８２．Ｂ３、レ
ンズＬ１２、コイル１６及び光磁気ディスク４は一点鎖
線Ａ−Ａ線から展開した状態で図示する。

次に光サーキュレータ１２の構成について詳細に説明す
る。第３−図（ａ）は光ナーキュレータ１２の概略断面
図であり、第３図（ｂ）は第３図（ａ）を下方より見た
概略図である。

この光サーキュレータ１２は偏光分離合成用のルチルプ
リズム３１．３２，３３，３４．３５、ファラデー回転
ガラス３６．３７及び水晶旋光子３８とから構成され、
ファラデー回転ガラス３６゜３７には、外部から直流磁
界が印加されている。

ファラデー回転ガラス３６．３７及び水晶旋光子３８に
おける光の偏光面の回転角はそれぞれ４５度である。ま
た、偏光面の回転方向は、水晶旋光子３８では光の進行
方向によらず一定であるが、ファラデー回転ガラス３６
．３７では光の進行方向によって逆になる。従って第３
図において、左から右へ通過する光に対しては、ファラ
デー回転ガラス３６．３７と水晶旋光子３８による偏光
面の回転が打消し合い偏光面の回転は生じない。しかし
右から左へ通過する光に対しては、逆に偏光面の回転が
加え合わさり９０度の偏光面回転が生じる。なおファラ
デー回転ガラス３６．３７は、小型化するために光路反
射型とし、反射面には反射膜３９がコーティングされて
いる。ルチルプリズムは、−軸異方性の光学結晶であり
、ルチルプリズム３１〜３５の光学軸の方向はすべて同
じであり、第３図において紙面に垂直な方向である。

また、各ルチルプリズム３１〜３５はその相互の間に１
０〜３０μｍ程度の空気層をはさんで互いに固定されて
いる。偏光分離はこのルチルプリズムと空気層との境界
におけるブリュースタ角の条件と全反射を利用する。第
３図においては、角度θが常光に対するブリュースタ角
となっている。

まず、第１のポートＰＡから入射した光ａは、ルチルプ
リズム３１と３２との境界で、常光成分ａ１と異常光成
分ａ２に分かれる。すなわち異常光成分ａ２は、無反射
で境界で全反射され光吸収剤４０で吸収されるが、常光
成分ａ１は、ブリュースタ角で入射するので、ルチルプ
リズム３２中を通過する。この常光成分ａ１は、ファラ
デー回転ガラス３６及び水晶旋光子３８を通るが前述し
たように偏光面は回転しない。さらに常光成分ａ１はル
チルリズム３４及び３５の境界を無反則で通り央け・ル
チルプリズム３５によって光路を９０度曲げられ第２の
ポー１−　Ｐ　Ｂから出射する。従って、第１のポート
ＰＡから入射した光は、その常光成分ａ１のみ、すなわ
ち直線偏光となって第２のポートＰＢから出射される。

次に、光磁気ディスク４による反射光のうちの第２のポ
ー１−Ｐａを介して入射した光すは、ルチルプリズム３
４及び３５の境界において常光成分ｂ１と異常光成分ｂ
２に分けられる。常光成分ｂ１は、そのままルチルプリ
ズム３４を通り汰け、異常光成分ｂ２は、ルチルプリズ
ム３５内で再び全反射した後、水晶旋光子３８及びファ
ラデー回転ガラス３７を通過することによって偏光面が
９０度回転する。また常光成分ｂ１も同様に水晶旋光子
３８及びファラデー回転ガラス３６を通過することによ
って偏光面が９０度回転する。従って光線ｂ１は、異常
光に、光線ｂ２は、常光に変換される。このため、光線
ｂ１はルチルプリズム３１及び３２の境界で全反射し、
ざらにルチルプリズム３２及び３３の境界で全反射する
。一方、光線ｂ２は、ルチルプリズム３２及び３３の境
界を無反射で通り扱けるので、光線ｂ１とｂ２はルチル
プリズム３２．３３の境界で再び合成され、第２のポー
トＰＢへ入射したときの偏光状態を９０度回転した状態
で保ったまま第３のポートＰＣから出射される。この光
サーキューレータ１２は、常光成分ｂ１と異常光成分ｂ
２との光路が等距離になるように構成されている。

すなわち、この実施例においては、記録装置及び再生装
置のレーザ装置及び光学系を共通に用いることにより構
成が簡素になるが、記録装置・再生装置それぞれに本発
明を用いてもよい。更に本実施例の記録装置においては
再生装置のトラッキング信号を利用できるためランダム
アクセスが可能となり、任意の記録位置への記録が正確
に実行可能となる。

なお、この光磁気メモリ記録再生装置の構成は、上記の
実施例に示したものに限らず音響光学光偏光子の代わり
に、回折格子やビームスプリッタを用いることも可能で
ある。光サーキュレータにおいても、偏光分離及び合成
にルチルプリズム以外の光学異方性結晶を用い、プリズ
ムの形状を変えてポート配置も任意の位置にすることが
できる。

また、ファラデー回転ガラスは光路反射型以外の形状で
もよく、ファラデー回転ガラスの代わりにＹＩＧなどの
磁気光学結晶を用いること、ざらに水晶旋光子の代わり
に半波長板を用いることも可能である。

［発明の効果Ｊ 以上のように、本発明による光磁気メモリ記録再生装置
は、３つのポートをもち光ビーム照射装置より照射され
、第１のポートを介して入射された光ビームを直線偏光
の光として第２のポートを介して光磁気メモリ上に出射
し、第２のポートを介して入射された光磁気メモリから
の反射光は、光磁気メモリに記憶されている情報に対応
した偏光面の回転成分を保存したまま第３のポートから
光検出装置に出射するような光サーキュレータを用いる
ことにより、光学部品点数を減すことができ、光軸調整
を容易にし、光学系のミスアライメントによるエラー発
生を減少さ１．、！るとともに、光磁気メモリ面からの
反射光が半導体レーザへ戻ることを防ぐことにより、動
作不安定化ヤＳ／Ｎ比の悪化を防ぎ、極めて安定で優れ
た再生が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学式磁気メモリ及びその記録再生装置
の概略構成図、第２図は本発明を具体化した実施例−の
光学式磁気メモリ及び記録再生袋２概略構成図、第３図
は本発明に係わる光サーキュレータの概略構成図である
。 図中、ＳＬ３は半導体レーザ、４は光磁気ディスク、１
２は光サーキュレータ、ＰＡは第１のポー１〜、ＰＢは
第２のポート、ＰＣは第３のポート、Ａ３．Ａ４は検光
子、Ｄ４．Ｄ５は）７トダイオード、ＡＭＰ３は差動増
幅器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報が磁気的に記録され、照射された光ビームに対して
   偏光面の回転成分がその情報に応じて異なる反射光を生
   じさせる光磁気メモリと、 前記光磁気メモリ上に前記光ビームを照射する光ビーム
   照射装置と、 前記光磁気メモリにより反射される反射光の偏光面の回
   転成分を検出し対応する電気信号に変換する光検出装置
   と、 前記光磁気メモリを照射する光ビームと前記光磁気メモ
   リからの反射光とを分離するため、少なくとも３つのポ
   ートを有し、前記光ビーム照射装置より照射され第１の
   ポートを介して入射した光ビームを直線偏光の光ビーム
   として第２のポートから前記光磁気ディスクメモリに出
   射し、第２のポートを介して入射された前記光磁気メモ
   リからの反射光は、偏光面の回転成分を保持したまま、
   第３のポートから前記光検出装置に出射する光サーキユ
   レータとを備えたことを特徴とする光磁気メモリ記録再
   生装置。