JPH03252943A

JPH03252943A - 光磁気ディスクとその再生方法

Info

Publication number: JPH03252943A
Application number: JP5017490A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Katayama; 博之片山; Junichiro Nakayama; 純一郎中山; Kenji Ota; 賢司太田; Toshio Ishikawa; 俊夫石川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-11-12

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、再生専用型、あるいは追記型の光ディスク再
生装置でも再生できる光磁気ディスクとその再生方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

光ビームにより情報の再生をおこなう光ディスクは、高
密度大容量の記録メモリとして、その再生装置とともに
広く一般に利用されている。光ディスクは、円盤状の薄
い透明基板（例えばプラスティック）の上に、物理的な
凹凸のピ・ント列などの形態でミクロンオーダの信号を
記録したものである。上記光ディスクの再生は、再生専
用型、あるいは追記型光ディスク再生装置によっておこ
なわれる。つまり、上記ピント列は、例えばスパイラル
状に形成され、そのピッチは１．６　μｍ程度である。

対物レンズにより１μｍ以下に小さく絞り込んだレーザ
スポットを、フォーカシングサーボ機構、およびトラッ
キングサーボ機構を介して、上記透明基板を通して所望
の部位に照射して情報を記録したり、再生したりしてい
る。これにより、透明基板の表面でのレーザ光束は太い
ので、表面に付着したゴミや傷の影響を小さくできる。

記録情報は、光ディスクの信号面からの反射光を対物レ
ンズを通して光検出器に導き、そこで反射光量に応じて
変化する電気信号に変換され、再生信号が得られるよう
になっている。

一方、光磁気ディスクは、その垂直磁化膜の所望の部位
の磁化の向きを反転することにより、情報の記録をおこ
なっている。そして、情報の再生は、磁気光学カー効果
またはファラデー効果を利用して、光磁気ディスク記録
再生装置によりおこなわれる。つまり、偏光子により直
線偏光された光が垂直磁化膜に入射すると、その反射光
および透過光の偏光面は、初期状態の磁化の向きを基準
にして、所定の角度だけ回転する。これらの反射光また
は透過光は、検光子を経て光の強度変化（光量の変化）
に変換されて光検出器へ導かれ、そこで反射光量に応じ
て変化する電気信号に変換され、再生信号が得られるよ
うになっている。

また、円偏光を入射させた時に、磁化の向きによって、
光の強度と位相とが異なる、いわゆる磁性体の円２色性
効果を利用した信号検出方法も理論的には考えられ、ガ
ーネット膜を用いてビット境界での差動信号を検出した
例もある（日本応用磁気学会誌、１２．１９８８）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の光磁気ディスクは、再生専用型、あ
るいは追記型光ディスク再生装置では再生できない。す
なわち、従来の光磁気ディスクは、専用の光磁気ディス
ク再生装置でしか再生できない。したがって、光磁気デ
ィスクを再生するために専用の光磁気ディスク再生装置
を準備しなければならず、再生専用型、あるいは追記型
の光ディスク再生装置が広く一般に出回っていることを
考えると、それらを効率的に使用することができず、再
生装置間に互換性がない。また、磁性体の円２色性効果
を利用した信号検出方法は、記録媒体として希土類遷移
金属合金薄膜を用いた場合には、その円２色性効果は非
常に小さく、そのままでは実用上利用することはできな
いという問題点を有している。

［課題を解決するための手段］請求項第１項に係る光磁気ディスクは、上記課題を解決
するために、／ＩＮなどの透明誘電体薄膜、およびＴｂ
ＦｅＣｏなどの記録薄膜が交互に積層されてなる多層膜
構造を備えたことを特徴としている。

請求項第２項に係る光磁気ディスクの再生方法は、上記
課題を解決するために、透明誘電体薄膜および記録薄膜
が交互に積層された多層膜構造を備えた光磁気ディスク
を用い、光磁気ディスク再生装置で該光磁気ディスクを
再生する時には、光磁気ディスクの表面の側から光ビー
ムを入射した際に生じる光の偏波面の回転を検出してお
こない、再生専用型、あるいは追記型の光ディスク再生
装置で該光磁気ディスクを再生する時には、光磁気ディ
スクの裏面の側から光ビームを入射し、その反射光量の
変化を検出しておこなうことを特徴としている。

〔作　用］請求項第１項の発明においては、干渉効果が顕著になる
光磁気ディスクの多層膜構造により、円２色性効果、ま
たは磁気カー効果がエンハンスされる。

請求項第２項の発明においては、円偏光、あるいは楕円
率の大きな楕円偏光を光ディスクに照射して情報の再生
をおこなう再生専用型、あるいは追記型の光ディスク再
生装置でも、多層膜構造により円２色性効果がエンハン
スされるため、光磁気ディスク記録再生装置で記録され
たビットパターンである磁化変化を光の強度の変化とし
て再生することができる。

例えば、再生専用型、あるいは追記型光ディスク再生装
置で再生する時には、光ビームが光磁気ディスクの裏面
の側から照射されるので、円２色性効果がエンハンスさ
れて、情報の読み出しをおこなうことができる。一方、
書き換え可能な光磁気ディスク記録再生装置で再生する
時には、光ビームが光磁気ディスクの表面の側から照射
されるので、磁気カー効果がエンハンスされて、情報の
読み出しをおこなうことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下のとおりである。

本発明に係る光磁気ディスクは、第１図に示すように、
透明支持基板１の下面にＡｆＮ膜２が形成され、透明支
持基板６の上面にＡｆＮ膜５が形成されている。上記、
ＩＩＮ膜２とＡｌ２Ｎ膜５との間には、ＴｂＦｅＣｏ膜
３・・・とＡｆＮ膜４・・・とが交互に積層された多層
膜構造になっている。

上記ＡｆＮ膜２、Ａｌ２Ｎ膜４・・・、およびＡｌ２Ｎ
膜５は透明誘電体薄膜であり、その材質としてＡｆｆｉ
Ｎ以外に、Ｓ　ｉＮ、ＺｎＳ、Ｓ　ｉＡ、ｅＯＮ、Ａｌ
１ＮＧｅ、Ｓｉ○などが挙げられる。ＡｆＮ膜２は、屈
折率が２．０５であり、その膜厚が１００　ｎｍである
。ＡｆＮ膜４・・・は、屈折率が２．０５であり、その
膜厚が０．５　ｎｍである。Ａ１Ｎ膜５は、屈折率が２
゜０５であり、その膜厚が７５　ｎｍである。

上記ＴｂＦｅＣｏ膜３・・・は記録薄膜であり、その材
質としてＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏ以外に、ＤｙＦｅＣ。

、ＧｄＴｂＦｅ等の希土類遷移金属合金や、ＭｎＢ　ｉ
、ＭｎＢ　ｉｃｕ、Ｂ　ｉ置換ガーネットや、ＣＯフェ
ライト等の酸化物磁性体やＰｔＭｎＳｂ。

Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏなどが挙げられる。ＴｂＦｅＣ
ｏ膜３・・・は、その屈折率が［３，２０−３，５５ｉ
±（０，０５０，０３ｉ）］　であり、その膜厚が０．
５　ｎｍである。なお、上記屈折率の符号は、磁化の向
きが上向きの時はプラスに対応し、磁化の向きが下向き
の時はマイナスに対応している。

また、透明支持基板ｌおよび透明支持基板６は、本実施
例ではガラスを使用しているが、これに限定されずに、
Ｐ　Ｃ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）　、ＰＭＭＡ　
（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ　ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ　
）　、Ａ　Ｐ　Ｏ（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　ｐｏｌｙｏｌ
ｅｆｉｎ）などでもよい。

本発明に係る光磁気ディスクは、上記多層膜構造により
、再生のための光ビームが入射されると、上記多層膜構
造円２色性効果、または磁気カー効果がエンハンスされ
るようになっている。上記構成の光磁気ディスクを再生
する場合について、第２図および第３図に基づいて説明
すれば以下のとおりである。

まず、上記構成の光磁気ディスクを再生専用型、あるい
は追記型の光ディスク再生装置で再生する場合について
、第２図に基づいて以下に説明する。

第２図は、再生専用型、あるいは追記型の光ディスク再
生装置の光学系の要部構成図である。半導体レーザ等の
光！（図示しない）から照射された光ビーム（波長は７
８０　ｎｍ）は、偏光ビームスプリッタ２１．１／４波
長板２２、対物レンズ２３を介して光磁気ディスクの透
明支持基板６の側（光磁気ディスクの裏面の側）から照
射される。なお、１／４波長板２２では、直線偏光が円
偏光に変えられる。Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏ膜３・・・か
らの反射光は、再び対物レンズ２３．１／４波長板２２
を介して偏光ビームスプリッタ２１に入射される。反射
光は１／４波長板２２を通るので、偏光面が最初の直線
偏光から９０°回転した直線偏光になり、偏光ビームス
プリンタ２１で反射されて、集光レンズ２４およびシリ
ンドリカルレンズ２５を介して光検出器２６に入射され
る。ここで、反射光量に応して変化する電気信号に変換
され、再生信号が得られる。

このように、円偏光に変えるための１／４波長板２２が
配置されている以外は、従来の磁気カー効果を利用した
光学系に比べて、その構成を簡略化できる。これにより
、円２色性効果を光磁気信号の検出に利用した場合は、
磁気カー効果を利用した場合に比べて、光学系の構成の
簡略化が可能で、光磁気ディスクドライブの小型化、軽
量化が可能となる。

ここで、上記構成の光磁気ディスクの楕円率εの計算に
よるシミュレーション結果を以下に説明する。上記楕円
率εは、ＴｂＦｅＣｏ膜３・・・に記録された磁化の向
きの違いによる複素反射率により決まる値である。上記
計算結果は、Ａ、Ｅ、Ｂｅ１ｌ　（ＩＥＥＥ、　ＱＢ−
１４（７）、１９７Ｂ）　　らの手法を参考にした。

第２図に示すように、波長７８０　ｎｍの光ビームに対
して、楕円率εを約０．８５　（ｄｅｇ）とすることが
できる。この楕円率εの値は、単純なＴｂＦｅＣ。

厚膜単層構造にした場合（再生のための光ビームの波長
λが７８０　ｎｍの時に楕円率εが約０．１４　（ｄｅ
ｇ）となる）の約６．１倍になり円２色性効果がエンハ
ンスされていることがわかる。

以上より、光磁気ディスクを本実施例のような各層の膜
厚を有する多層膜構造にした場合、波長７８０　ｎｍの
光ビームを照射して、光磁気記録されたビットパターン
を再生専用の光ディスク再生装置、例えば現行のＣＤプ
レーヤで再生することができる。

次に、光磁気ディスクを光磁気ディスク再生装置で再生
する場合について、第３図に基づいて以下に説明する。

第３図は、光磁気ディスク再生装置の光学系の要部構成
図である。半導体レーザ等の光源（図示しない）から出
射された再生のための直線偏光された光ビームは、ハー
フミラ−１１、および対物レンズ１２を介して光磁気デ
ィスクの第１透明基板１の側（光磁気ディスクの表面の
側）から照射される。ＴｂＦｅＣｏ膜３・・・からの反
射光は、対物レンズ１２、およびハーフミラ−１１、集
光レンズ１３を介して偏光ビームスプリッタ１４に入射
される。偏光ビームスプリッタ１４では、Ｐ偏光成分お
よびＳ偏光成分に分けられて、それぞれ光検出器１５・
１６に入射され、反射光量に応して変化する電気信号に
変換されるようになっている。そして、光検出器１５・
１６の出力が差動増幅されて情報の再生がおこなわれる
。このように、本発明に係る光磁気ディスクは、従来の
光磁気ディスク再生装置でも再生可能なようになってい
る。

ここで、前記構成の光磁気ディスクの磁気カー回転角θ
、の計算によるシミュレーション結果を以下に説明する
。この計算結果は、前記Ａ、Ｅ、Ｂｅ１ｌらの手法を参
考にした。

第３図に示すように、透明支持基板１の側から波長８３
０　ｎｍの光ビームを入射させると、磁気カー回転角θ
アは１．１３　（ｄｅｇ）となり、単純なＴｂＦｅＣｏ
厚膜単層構造にした場合（再生のための光ビームの波長
λが８３０　ｎｍの時に磁気カー回転角θうが約０．４
３　（ｄｅｇ）となる）の約２．６倍になり磁気カー効
果がエンハンスされていることがわかる。したがって、
上記各層の膜厚を有する光磁気ディスクを使用し、波長
８３０　ｎｍの光ビームを照射すると、磁気カー効果が
エンハンスされるので、光磁気ディスク記録再生装置で
記録されたビットパターンを光磁気ディスク再生装置で
再生することができる。

ところで、再生のための光ビームの波長に関しては、上
記波長７８０　ｎｍ、８３０　ｎ＋ｎに限定されるもの
ではない。つまり、光ビームの波長に関しては、同一波
長でもよいし、異なる波長でもよい。また、本発明に係
る光磁気ディスクは、透明支持基板１、および透明支持
基板６からなる画板重ね合わせ型構造に限定されるもの
ではなく、上記透明支持基板１または透明支持基板６の
いずれか一方が、透明保護コート膜（紫外線硬化樹脂系
）を使用した片板型構造でもよいことは言うまでもない
。

また、本発明に係る光磁気ディスクは、本実施例で開示
した薄膜の層数、および膜厚を有する多層膜構造に限定
されるものではない。つまり、各層ごとに異なる膜厚を
有してもよいし、層数を増減してもよい。

〔発明の効果〕

請求項第１項の発明に係る光磁気ディスクは、以上のよ
うに、透明誘電体薄膜および記録薄膜が交互に積層され
てなる多層膜構造を備えた構成である。

また、請求項第２項の発明に係る光磁気ディスクの再生
方法は、以上のように、透明誘電体薄膜および記録薄膜
が交互に積層された多層膜構造を備えた光磁気ディスク
を用い、光磁気ディスク再生装置で該光磁気ディスクを
再生する時には、光磁気ディスクの表面の側から光ビー
ムを入射した際に生しる光の偏波面の回転を検出してお
こない、再生専用型、あるいは追記型の光ディスク再生
装置で該光磁気ディスクを再生する時には、光磁気ディ
スクの裏面の側から光ビームを入射し、その反射光量の
変化を検出しておこなう構成である。

請求項第１項の光磁気ディスクの構成によれば、干渉効
果が顕著になる光磁気ディスクの多層膜構造により、円
２色性効果、または磁気カー効果がエンハンスされる。

また、記録媒体として希土類遷移金属合金薄膜を用いた
場合でも、円２色性効果を確実にエンハンスできる。

また、請求項第２項の光磁気ディスクの構成によれば、
円偏光、あるいは楕円率の大きな楕円偏光を光ディスク
に照射して情報の再生をおこなう再生専用型、あるいは
追記型光ディスク再生装置でも、構成を複雑にすること
なく、再生のための光ビームの入射方向を変えるだけで
、光磁気ディスク記録再生装置で記録されたビットパタ
ーンである磁化変化を光の強度の変化として、確実に再
生することができるという効果を奏する。

断面図である。

第２図は、本発明に係る光磁気ディスクを再生専用型、
あるいは追記型光ディスク再生装置で再生する時の光学
系の要部構成図である。

第３図は、本発明に係る光磁気ディスクを光磁気ディス
ク再生装置で再生する時の光学系の要部構成図である。

１は透明支持基板、２はＡｆＮ膜（透明誘電体薄膜）、
３はＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏ膜（記録薄膜）、４はＡｆＮ
膜（透明誘電体薄膜）、５はＡｆＮ膜（透明誘電体薄膜
）、６は透明支持基板である。

Claims

【特許請求の範囲】１、透明誘電体薄膜および記録薄膜が交互に積層されて
なる多層膜構造を備えたことを特徴とする光磁気ディス
ク。２、透明誘電体薄膜および記録薄膜が交互に積層されて
なる多層膜構造を備えた光磁気ディスクを用い、光磁気ディスク再生装置で該光磁気ディスクを再生する
時には、光磁気ディスクの表面の側から光ビームを入射
した際に生じる光の偏波面の回転を検出しておこない、
再生専用型、あるいは追記型の光ディスク再生装置で該
光磁気ディスクを再生する時には、光磁気ディスクの裏
面の側から光ビームを入射し、その反射光量の変化を検
出しておこなうことを特徴とする光磁気ディスクの再生
方法。