JPH04255947A - 光磁気記録方法と光磁気記録再生装置 - Google Patents
光磁気記録方法と光磁気記録再生装置Info
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- JPH04255947A JPH04255947A JP3018078A JP1807891A JPH04255947A JP H04255947 A JPH04255947 A JP H04255947A JP 3018078 A JP3018078 A JP 3018078A JP 1807891 A JP1807891 A JP 1807891A JP H04255947 A JPH04255947 A JP H04255947A
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- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録方法と、光
磁気記録再生装置に係わる。 【０００２】 【従来の技術】例えばレーザ光照射による局部的加熱に
よって情報記録ピット即ちバブル磁区を磁界変調によっ
て或いは光変調によって形成し、この記録情報を磁気光
学効果のカー効果或いはファラデー効果によって読み出
す光磁気記録再生方法を採る場合、その光磁気記録の記
録密度を上げるには、その記録ピットの微小化をはかる
ことになるが、この場合その記録及び再生時の解像度（
分解能）が問題となって来る。この解像度は、その記録
時及び再生時に用いる光、例えばレーザ光の波長と対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．によって決定されるビームスポ
ット径Ｒ（Ｒ∝λ／Ｎ．Ａ．）によって決まる。 【０００３】通常一般の光磁気記録再生方式を図４を参
照して説明する。図４Ａは記録パターンの模式的上面図
を示すもので、例えば両側が溝即ちグルーブ１によって
挟まれたランド部２に、斜線を付して示す記録ピット４
が、２値情報“１”，“０”に応じて記録された光磁気
記録媒体３例えば光磁気ディスクについて、その再生方
法を説明する。いま読み出しレーザ光の光磁気記録媒体
３上でのビームスポットが符号５で示す円形スポットで
ある場合について見る。このとき、図４Ａに示すように
１つのビームスポット５内に１個の記録ピット４しか存
在することができないようにピット間隔の選定がなされ
ている場合は、図４Ｂ或いは図４Ｃに示すように、スポ
ット５内に記録ピット４があるかないかの２態様をとる
ことになる。したがって記録ピット４が等間隔に配列さ
れている場合は、その出力波形は例えば図４Ｄに示すよ
うに、基準レベル０に対して正負に反転する例えば正弦
波出力となる。 【０００４】ところが、図５Ａに記録パターンの模式的
上面図を示すように、記録ピット４が高密度に配列され
ている場合はビームスポット５内に複数の記録ピット４
が入り込んでくる。いま例えば隣り合う３つの記録ピッ
ト４ａ，４ｂ，４ｃについて見ると、図５Ｂ及び図５Ｃ
に示すように、１つのビームスポット５に隣り合う記録
ピット４ａと４ｂが入り込んで来る場合と、記録ピット
４ｂと４ｃが入り込んで来る場合とで、再生出力に変化
が生じないため、その再生出力波形は図５Ｄに示すよう
に、例えば直線的になって、両者の識別ができない。 【０００５】このように、従来一般の光磁気記録再生方
式では、光磁気記録媒体３上に記録された記録ピット４
をそのままの状態で読み出すことから、高密度記録、即
ち高密度記録ピットの形成が可能であったとしても、そ
の再生時の解像度の制約から、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の問題
が生じ、十分な高密度記録再生ができない。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】このようなＳ／Ｎ（Ｃ
／Ｎ）の問題を解決するには、再生時の解像度（分解能
）の改善をはかることが必要となるが、この分解能はレ
ーザ波長λ、レンズの開口数Ｎ．Ａ．等によって制約さ
れるという問題がある。このような問題点の解決をはか
るものとして、本出願人は先に超解像度（超分解能）光
磁気記録再生方式（以下ＭＳＲという）の提案をした（
例えば特願平１−２２５６８５号出願「光磁気記録再生
方法」）。 【０００７】このＭＳＲについて説明すると、このＭＳ
Ｒでは、光磁気記録媒体の再生用ビームスポット５との
相対的移動による温度分布を利用して光磁気記録媒体の
記録ピット４を、再生時においては、所定の温度領域に
おいてのみ発生させるようにして結果的に再生の高解像
度化をはかるものである。 【０００８】このＭＳＲ方式の例としては、いわゆる浮
出し型の再生方式と、消滅型の再生方式とが考えられる
。 【０００９】先ず浮出し型ＭＳＲ方式について図６を参
照して説明する。図６Ａは光磁気記録媒体１０の記録パ
ターンを示す模式的上面図で、図６Ｂはその磁化態様を
示す模式的断面図である。この場合図６Ａに示すように
、レーザビームによるビームスポット５に対して光磁気
記録媒体１０が矢印Ｄで示す方向に相対的に移動するよ
うになされている。この場合、例えば図６Ｂに示すよう
に、少なくとも垂直磁化膜より成る再生層１１と、記録
層１３とを有し、更に望ましくは両層１１及び１３間に
介在される中間層１２とを有して成る光磁気記録媒体１
０例えば光磁気ディスクが用いられる。図中各層１１，
１２，１３中の矢印は、その磁気モーメントの向きを模
式的に示したもので、図示の例では下向きが初期化状態
で、これに図において上向きの磁化による磁区をもって
少なくとも記録層１３に情報記録ピット４が形成される
。 【００１０】このような光磁気記録媒体１０において、
その再生態様を説明すると、先ず外部から初期化磁界Ｈ
ｉを印加して、再生層１１を図６Ｂにおいて下向きに磁
化して初期化する。即ち、再生層１１において、記録ピ
ット４が消滅するが、このとき記録ピット４を有する部
分において、再生層１１と記録層１３との磁化の向きが
中間層１２に生じた磁壁によって逆向きに保持されるよ
うになされていて、記録ピット４は、潜像記録ピット４
１として残る。 【００１１】一方光磁気記録媒体１０には初期化磁界Ｈ
ｉとは逆向きの再生磁界Ｈｒを少なくともその再生部で
与える。この状態で媒体１０の移動に伴って初期化され
た潜像記録ピット４１を有する領域がビームスポット５
下に入り、ビームスポット５下の先端側、図６において
左側へと移行して来るとビーム照射時間が実質的に長く
なることからスポット５の先端側に、破線ａで囲んで斜
線を付して示すように、実質的に高温領域１４が生じ、
この領域１４では中間層１２の磁壁が消滅し、交換力で
記録層１３の磁化が再生層１１に転写され、記録層１３
に存在していた潜像記録ピット４１が再生層１１に再生
し得る記録ピット４として浮き出される。 【００１２】従ってこの再生層１１における磁化の向き
による磁気光学効果即ちカー効果或いはファラデー効果
によるビームスポット５の偏光面の回転を検出すれば、
この記録ピット４を読み出すことができる。そしてこの
ときビームスポット５内の高温領域１４以外の低温領域
１５においては、潜像記録ピット４１が再生層１１に浮
き出されず、結局ビームスポット５内では斜線を付して
示した幅狭の高温領域１４においてのみ読み出し可能な
記録ピット４が存在することになって、結果的にビーム
スポット５内に複数の記録ピット４が入り込むような記
録密度とされた場合においても、即ち高密度記録の光磁
気記録媒体１０においても単一の記録ピット４のみを読
み出すことができ、高解像度再生を行うことができる。 【００１３】このような再生を行うために、初期化磁界
Ｈｉ、再生磁界Ｈｒ、各磁性層の保磁力、厚さ、飽和磁
化ＭＳ 、磁壁エネルギー等が、ビームスポット５内の
高温領域１４及び低温領域１５の温度に応じて選定され
る。即ち、再生層１１及び記録層１３の保磁力をＨＣ１
及びＨＣ３、厚さをｈ１ 及びｈ３ 、飽和磁化ＭＳ
をＭＳ１及びＭＳ３とすると、再生層１１のみを初期化
する条件としては、下記数１となる。 【００１４】 【数１】Ｈｉ＞Ｈｃ１＋σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ ここに
σＷ２は、再生層１１及び記録層１３間の界面磁壁エネ
ルギーを示す。 【００１５】またその磁界で記録層１３の情報が維持さ
れるための条件は数２となる。 【００１６】 【数２】Ｈｉ＜Ｈｃ３−σＷ２／２Ｍｓ３ｈ３ 【００
１７】また初期化磁界Ｈｉ下を通過して後も再生層１１
と記録層１３間の中間層１２による磁壁が維持されるた
めには、下記数３の条件が必要となる。 【数３】Ｈｃ１＞σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ 【００１８】
そして高温領域１４内で選定される温度ＴＨ において
、下記数４の条件が必要となる。 【数４】 Ｈｃ１−σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ ＜Ｈｒ ＜Ｈ
ｃ１＋σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ 【００１９】このような
数４が成り立つ再生磁界Ｈｒを印加することよって、中
間層１２による磁壁が存在する部分のみに再生層１１に
記録層１３の潜像記録ピット４１の磁化を転写即ち記録
ピット４として浮き出させることができる。 【００２０】上述したＭＳＲ方式に用いた磁気記録媒体
１０は、再生層１１と中間層１２と記録層１３の３層構
造を採る場合について説明したが、図７に模式的断面図
を示すように、再生層１１の中間層１２側に再生補助層
３１が設けられた４層構造とすることもできる。 【００２１】この再生補助層３１は、再生層１１の特性
を補助するためのものであって、これによって再生層１
１の室温での保磁力を補償し、初期化磁界Ｈｉによって
揃えられた再生層１１の磁化が、磁壁の存在によっても
安定に存在し、また再生温度近傍では保磁力が急激に減
少するようにして中間層１２に閉じ込められていた磁壁
が再生補助層３１に広がり、最終的に再生層１１を反転
させ磁壁を消滅させて記録ピットの浮出が良好に行われ
るようにする。 【００２２】そして、このように再生補助層３１を有す
る４層構造を採るときは、再生層１１の保磁力ＨＣ１は
、次の数５によるＨＣＡに置き換えられ、σＷ２／ＭＳ
１ｈ１ はσＷ２／（ＭＳ１ｈ１ ＋ＭＳ１Ｓｈ１Ｓ）
に置き換えられる。 【００２３】 【数５】 ＨＣＡ＝（ＭＳ１ｈ１ＨＣ１＋ＭＳ１Ｓｈ
１ＳＨＣ１Ｓ ）／（ＭＳ１ｈ１ ＋ＭＳ１Ｓｈ１Ｓ）
（但し上述の浮出し型ＭＳＲではＨＣ１＜ＨＣＡ＜
ＨＣ１Ｓ ）ここに、ＭＳ１Ｓ 、ＨＣ１Ｓ 、ｈ１Ｓ
はそれぞれ再生補助層３１の磁化、保磁力、厚さを表わ
す。 【００２４】次に消滅型のＭＳＲについて図８を参照し
て説明する。図８Ａは光磁気記録媒体１０の記録パター
ンを示す模式的上面図で、図８Ｂはその磁化態様を示す
模式的断面図である。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、図６
Ａ及び図６Ｂに対応する部分には同一符号を付して重複
説明を省略する。この場合においては初期化磁界Ｈｉを
必要としないものである。 【００２５】このような光磁気記録媒体１０において、
その再生態様を説明すると、この場合高温領域１４にお
いて下記数６が成り立つようにして、これによって、レ
ーザビームスポット５内においても、高温領域１４にお
いては外部から印加する再生磁界Ｈｒによって図におい
て下向きに磁化がそろえられて再生層１１における記録
ピット４が消滅するようにする。つまり、この消滅型Ｍ
ＳＲ方式では、ビームスポット５の低温領域１５内の記
録ピット４についてのみの再生を行うことができるよう
にして解像度の向上をはかる。 【００２６】 【数６】Ｈｒ＞ＨＣ１＋σＷ２／２ＭＳ１ｈ１ 【００
２７】しかしながらこの場合、消滅状態においても記録
層１３においては記録ピット４が潜像記録ピット４１と
して残存するように、その保磁力等の諸条件を設定し、
室温では、再生層１１に、記録層１３の磁化、即ち情報
ピット４が転写して再生可能な状態で保持されるように
なされる。 【００２８】上述の浮出し型及び消滅型のＭＳＲ方式に
よれば、その再生レーザービームスポットの一部の領域
における記録ピットを再生するようにしたので、再生時
の解像度の向上がはかられる。 【００２９】更に上述した浮出し型及び消滅型の両ＭＳ
Ｒ方式が組合されて、磁気記録媒体１０のビームスポッ
ト５下に、図９に示すように、磁気記録媒体のビームス
ポット５に対する移行方向の先行側から後方側へと低下
する温度分布をスポット５内で高温領域１４、中温領域
１６、低温領域１５として、高温領域１４で上述した図
８で説明した消滅型の機能を持たしめ、中温領域１６及
び低温領域１５で図６に説明した高温領域１４と低温領
域１５の機能を持たしめることが考えられる。 【００３０】この浮出し型と消滅型の組合せ型のＭＳＲ
方式によれば、図９に斜線を付して示した再生層１１に
浮出させる記録ピット４を高温領域１４と低温領域１５
で挟み込まれた狭い中温領域１６に限定させることがで
きるので、より高解像度化がはかられることになる。 【００３１】このようにＭＳＲの各方式によれば、超解
像度再生を、波長λ及び対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．に
制約されずに行うことができる。 【００３２】したがって、このＭＳＲ方式によるときは
、読み出し光としては、短波長化に捉らわれずに磁気光
学効果、光吸収による温度上昇、光検出部の感度等を考
慮した波長に選定することができる。 【００３３】云い換えれば、読み出し光として例えばそ
の波長が比較的長い半導体レーザ光（７８０ｎｍ）を用
いても、高い再生解像度を得ることができることになる
。 【００３４】このようなＭＳＲ方式を用いる場合、その
再生解像度が格段に向上することから、これに見合って
記録密度の向上、即ち記録ピットの微細化とピッチの縮
小化が可能となる。 【００３５】しかしながら、上述したような読み出しに
用いられる半導体レーザ光を記録時にも用いて微細ピッ
トを形成するとすると、即ち再生時（読み出し時）と同
一のビームスポットによって微細ピットを形成するとな
ると、図８に示すように光ビーム照射による光磁気記録
媒体上の温度分布において記録ピット形成が可能な温度
ＴＷ 、例えばキュリー温度が温度分布の頂部近傍とな
って記録ピット幅が小なる領域φＰ となるように設定
する必要が生じ、光磁気記録媒体の各磁性層の材料の選
定や、記録光としてのレーザパワーの設定等の条件に厳
密性が要求される。 【００３６】また、このように各種条件に厳密性が要求
されるということは、記録、再生特性の変動、経時変化
、寿命等に問題が生じ、信頼性に問題が生じて来る。 【００３７】本発明が解決しようとする問題点は、上述
したＭＳＲ方式による再生が可能な光磁気記録媒体、例
えば光磁気ディスクを用いる場合における記録密度の問
題、信頼性の問題、寿命の問題である。 【００３８】 【課題を解決するための手段】本発明による記録方法は
、図６〜図９で説明したような、少なくとも再生層１１
と、記録層１３とを有し、再生層１１の磁化状態を変化
させながら読み出し光を照射して、この読み出し光のス
ポット５より小なる領域で記録の読み出しを磁気光学効
果によって行うようにした光磁気記録媒体１０が用いら
れる。 【００３９】そして、光磁気記録媒体１０に対する記録
時の照射光の波長を読み出し光の波長より充分小とする
。 【００４０】本発明による光磁気記録再生装置は、同様
に少なくとも再生層１１と、記録層１３とを有し、再生
層１１の磁化状態を変化させながら読み出し光を照射し
て、この読み出し光のスポットより小なる領域で記録の
読み出しを磁気光学効果によって行うように光磁気記録
媒体を用いる。 【００４１】そして図１に示すように光磁気記録媒体１
０に対する記録用光学ヘッド５１と、図２に示すように
、再生用光学ヘッド６１とを設ける。 【００４２】そして記録用光学ヘッド５１による光の波
長を再生用光学ヘッド６１による読み出し光の波長に比
し、充分小に選定する。 【００４３】 【作用】上述したように本発明においては、記録に当っ
ては、再生時の読み出し光の波長に比し充分短い波長の
光を用いるので、記録ピットの微細化、小ピッチ化をは
かることができる。 【００４４】 【実施例】図１に記録用光学ヘッドの一例を示す。この
例では、固定の外部記録磁界ＨＭ を与えて光変調によ
って記録を行う場合である。 【００４５】この場合、記録用光源として波長５３２ｎ
ｍのグリーン光を発生する記録用光源５３が用いられ、
これよりの光が例えば集光レンズ系５４、光変調器５５
、コリメータレンズ５６、対物レンズ５７を通じて光磁
気記録媒体１０、例えば光磁気ディスク上にフォーカス
するようになされる。 【００４６】記録用光源５３は、例えば半導体レーザ（
波長８１０ｎｍ）によって励起されるＮｄ：ＹＡＧレー
ザ（波長１０６４ｎｍ）からの光を非線形光学結晶の例
えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４ ）に導入し、２次高調波
のグリーンレーザ光（波長５３２ｎｍ）を取り出すよう
にしたグリーンレーザを用い得る。 【００４７】光変調器５５としては、音響光学変調器い
わゆるＡＯＭを用い得る。そして、記録信号“１”，“
０”に応じてＡＯＭ５５によって例えばオン、オフ変調
する。 【００４８】このようにして記録信号に応じて変調され
た短波長光を、磁気記録媒体１０の所要の記録磁界ＨＭ
の印加の下に照射することによって記録ピットの形成
部を所定の温度ＴＷ 、例えばキュリー温度以上に上げ
て、例えば磁界ＨＭ 方向の磁化による記録ピット例え
ば信号“１”の記録を行う。 【００４９】一方、再生用光学ヘッド６１を設ける。こ
の再生用光学ヘッド６１は、比較的波長の長い再生用光
源６２を有する。 【００５０】この再生用光源６２は、半導体レーザ（波
長７８０ｎｍ）の直線偏光が得られるようになされる。 【００５１】そして、この再生用光源６２からの読み出
し光、即ち半導体レーザからの光を、例えばコリメータ
レンズ６３、ビームスプリッタ６４、対物レンズを通じ
て光磁気記録媒体１０上にフォーカスさせる。 【００５２】そして、この光磁気記録媒体１０からの反
射光、即ち、記録ピットによってカー回転した光をビー
ムスプリッタ６４によって分岐させ、これを１／２波長
板６６を通じ、更にビームスプリッタ６７によって分岐
させて、それぞれ集光レンズ６８及び６９によってＰＩ
Ｎダイオード等による光検出子７０及び７１に導入し、
これよりの出力を例えば差動的にとり出して記録信号の
読み出しを行う。 【００５３】一方、光磁気記録媒体１０は、例えば図３
に略線的断面図を示すように、例えばガラス、アクリル
、ポリカーボネート等の光透過性の基板２０上に保護膜
ないしは干渉膜となる透明の例えば厚さ８００ÅのＳｉ
Ｎ膜より成る誘電体層２３を形成し、これの上に再生層
１１、再生補助層３１、中間層１２、記録層１３を順次
連続スパッタリングによって積層する。更にこれの上に
非磁性金属膜或いは誘電体膜例えば厚さ８００ÅのＳｉ
Ｎ膜より成る保護膜２５を被着形成する。 【００５４】再生層１１、再生補助層２１、中間層１２
、記録層１３は、それぞれ希土類−遷移金属の磁性膜よ
り成る。 【００５５】再生層１１は、例えばＧｄ２３（Ｆｅ８５
Ｃｏ１５）７７の例えば厚さ３００Åの垂直磁化膜より
成る。 【００５６】再生補助層３１は、例えばＴｂ１２（Ｆｅ
９５Ｃｏ５ ）８８の例えば厚さ１００Åの垂直磁化膜
より成る。 【００５７】中間層１２は、例えばＧｄ２０（Ｆｅ９５
Ｃｏ５ ）８０の例えば厚さ１００Åの垂直異方性の小
さい磁性膜より成る。 【００５８】記録層１３は、例えばＴｂ２５（Ｆｅ８５
Ｃｏ１５）７５の例えば厚さ４００Åの垂直磁化膜より
成る。 【００５９】尚、再生用光学ヘッドによる再生は、前述
したＭＳＲ方式によって、即ち例えば図６で説明した浮
出し型ＭＳＲ、図８で説明した消滅型ＭＳＲ、更に図９
で説明した両者の組合せによるＭＳＲ方式等に基いてな
される。 【００６０】また、光磁気記録媒体としては、上述した
再生層１１、再生補助層２１、中間層１２、記録層１３
の４層構造を採る場合に限らず、同様に希土類−遷移金
属磁性層よりなる再生層１１、中間層１２、記録層１３
による３層構造を採ることもできる。 【００６１】この３層構造の例としては、再生層１１が
Ｇｄ２３（ＦｅＣｏ１５）７７、中間層１２がＴｂ１８
Ｆｅ８２、記録層１３がＴｂ２５（ＦｅＣｏ１５）７５
の構成を採り得る。 【００６２】しかしながら、各層の組成は上述した例に
限らず種々の構成を採り得る。 【００６３】そして、上述した記録用光学ヘッド５１と
、再生用光学ヘッド６１は、共通の光磁気記録再生ドラ
イブ装置として組込むことができるが、それぞれ記録専
用のドライブ装置、再生専用のドライブ装置として構成
することもできる。 【００６４】 【発明の効果】上述したように、本発明では、再生時に
用いられる読み出し光より充分短い波長の光によって記
録を行うようにしたので、少なくとも光スポットの走査
方向に関する密度、いわゆる線密度が高い記録を確実、
容易に行うことができる。 【００６５】したがって、冒頭に述べたように光磁気記
録媒体の組成、温度特性に厳しい条件が要求されたり、
これに伴う信頼性の問題も改善されるなど、多くの利益
をもたらすものである。
磁気記録再生装置に係わる。 【０００２】 【従来の技術】例えばレーザ光照射による局部的加熱に
よって情報記録ピット即ちバブル磁区を磁界変調によっ
て或いは光変調によって形成し、この記録情報を磁気光
学効果のカー効果或いはファラデー効果によって読み出
す光磁気記録再生方法を採る場合、その光磁気記録の記
録密度を上げるには、その記録ピットの微小化をはかる
ことになるが、この場合その記録及び再生時の解像度（
分解能）が問題となって来る。この解像度は、その記録
時及び再生時に用いる光、例えばレーザ光の波長と対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．によって決定されるビームスポ
ット径Ｒ（Ｒ∝λ／Ｎ．Ａ．）によって決まる。 【０００３】通常一般の光磁気記録再生方式を図４を参
照して説明する。図４Ａは記録パターンの模式的上面図
を示すもので、例えば両側が溝即ちグルーブ１によって
挟まれたランド部２に、斜線を付して示す記録ピット４
が、２値情報“１”，“０”に応じて記録された光磁気
記録媒体３例えば光磁気ディスクについて、その再生方
法を説明する。いま読み出しレーザ光の光磁気記録媒体
３上でのビームスポットが符号５で示す円形スポットで
ある場合について見る。このとき、図４Ａに示すように
１つのビームスポット５内に１個の記録ピット４しか存
在することができないようにピット間隔の選定がなされ
ている場合は、図４Ｂ或いは図４Ｃに示すように、スポ
ット５内に記録ピット４があるかないかの２態様をとる
ことになる。したがって記録ピット４が等間隔に配列さ
れている場合は、その出力波形は例えば図４Ｄに示すよ
うに、基準レベル０に対して正負に反転する例えば正弦
波出力となる。 【０００４】ところが、図５Ａに記録パターンの模式的
上面図を示すように、記録ピット４が高密度に配列され
ている場合はビームスポット５内に複数の記録ピット４
が入り込んでくる。いま例えば隣り合う３つの記録ピッ
ト４ａ，４ｂ，４ｃについて見ると、図５Ｂ及び図５Ｃ
に示すように、１つのビームスポット５に隣り合う記録
ピット４ａと４ｂが入り込んで来る場合と、記録ピット
４ｂと４ｃが入り込んで来る場合とで、再生出力に変化
が生じないため、その再生出力波形は図５Ｄに示すよう
に、例えば直線的になって、両者の識別ができない。 【０００５】このように、従来一般の光磁気記録再生方
式では、光磁気記録媒体３上に記録された記録ピット４
をそのままの状態で読み出すことから、高密度記録、即
ち高密度記録ピットの形成が可能であったとしても、そ
の再生時の解像度の制約から、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の問題
が生じ、十分な高密度記録再生ができない。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】このようなＳ／Ｎ（Ｃ
／Ｎ）の問題を解決するには、再生時の解像度（分解能
）の改善をはかることが必要となるが、この分解能はレ
ーザ波長λ、レンズの開口数Ｎ．Ａ．等によって制約さ
れるという問題がある。このような問題点の解決をはか
るものとして、本出願人は先に超解像度（超分解能）光
磁気記録再生方式（以下ＭＳＲという）の提案をした（
例えば特願平１−２２５６８５号出願「光磁気記録再生
方法」）。 【０００７】このＭＳＲについて説明すると、このＭＳ
Ｒでは、光磁気記録媒体の再生用ビームスポット５との
相対的移動による温度分布を利用して光磁気記録媒体の
記録ピット４を、再生時においては、所定の温度領域に
おいてのみ発生させるようにして結果的に再生の高解像
度化をはかるものである。 【０００８】このＭＳＲ方式の例としては、いわゆる浮
出し型の再生方式と、消滅型の再生方式とが考えられる
。 【０００９】先ず浮出し型ＭＳＲ方式について図６を参
照して説明する。図６Ａは光磁気記録媒体１０の記録パ
ターンを示す模式的上面図で、図６Ｂはその磁化態様を
示す模式的断面図である。この場合図６Ａに示すように
、レーザビームによるビームスポット５に対して光磁気
記録媒体１０が矢印Ｄで示す方向に相対的に移動するよ
うになされている。この場合、例えば図６Ｂに示すよう
に、少なくとも垂直磁化膜より成る再生層１１と、記録
層１３とを有し、更に望ましくは両層１１及び１３間に
介在される中間層１２とを有して成る光磁気記録媒体１
０例えば光磁気ディスクが用いられる。図中各層１１，
１２，１３中の矢印は、その磁気モーメントの向きを模
式的に示したもので、図示の例では下向きが初期化状態
で、これに図において上向きの磁化による磁区をもって
少なくとも記録層１３に情報記録ピット４が形成される
。 【００１０】このような光磁気記録媒体１０において、
その再生態様を説明すると、先ず外部から初期化磁界Ｈ
ｉを印加して、再生層１１を図６Ｂにおいて下向きに磁
化して初期化する。即ち、再生層１１において、記録ピ
ット４が消滅するが、このとき記録ピット４を有する部
分において、再生層１１と記録層１３との磁化の向きが
中間層１２に生じた磁壁によって逆向きに保持されるよ
うになされていて、記録ピット４は、潜像記録ピット４
１として残る。 【００１１】一方光磁気記録媒体１０には初期化磁界Ｈ
ｉとは逆向きの再生磁界Ｈｒを少なくともその再生部で
与える。この状態で媒体１０の移動に伴って初期化され
た潜像記録ピット４１を有する領域がビームスポット５
下に入り、ビームスポット５下の先端側、図６において
左側へと移行して来るとビーム照射時間が実質的に長く
なることからスポット５の先端側に、破線ａで囲んで斜
線を付して示すように、実質的に高温領域１４が生じ、
この領域１４では中間層１２の磁壁が消滅し、交換力で
記録層１３の磁化が再生層１１に転写され、記録層１３
に存在していた潜像記録ピット４１が再生層１１に再生
し得る記録ピット４として浮き出される。 【００１２】従ってこの再生層１１における磁化の向き
による磁気光学効果即ちカー効果或いはファラデー効果
によるビームスポット５の偏光面の回転を検出すれば、
この記録ピット４を読み出すことができる。そしてこの
ときビームスポット５内の高温領域１４以外の低温領域
１５においては、潜像記録ピット４１が再生層１１に浮
き出されず、結局ビームスポット５内では斜線を付して
示した幅狭の高温領域１４においてのみ読み出し可能な
記録ピット４が存在することになって、結果的にビーム
スポット５内に複数の記録ピット４が入り込むような記
録密度とされた場合においても、即ち高密度記録の光磁
気記録媒体１０においても単一の記録ピット４のみを読
み出すことができ、高解像度再生を行うことができる。 【００１３】このような再生を行うために、初期化磁界
Ｈｉ、再生磁界Ｈｒ、各磁性層の保磁力、厚さ、飽和磁
化ＭＳ 、磁壁エネルギー等が、ビームスポット５内の
高温領域１４及び低温領域１５の温度に応じて選定され
る。即ち、再生層１１及び記録層１３の保磁力をＨＣ１
及びＨＣ３、厚さをｈ１ 及びｈ３ 、飽和磁化ＭＳ
をＭＳ１及びＭＳ３とすると、再生層１１のみを初期化
する条件としては、下記数１となる。 【００１４】 【数１】Ｈｉ＞Ｈｃ１＋σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ ここに
σＷ２は、再生層１１及び記録層１３間の界面磁壁エネ
ルギーを示す。 【００１５】またその磁界で記録層１３の情報が維持さ
れるための条件は数２となる。 【００１６】 【数２】Ｈｉ＜Ｈｃ３−σＷ２／２Ｍｓ３ｈ３ 【００
１７】また初期化磁界Ｈｉ下を通過して後も再生層１１
と記録層１３間の中間層１２による磁壁が維持されるた
めには、下記数３の条件が必要となる。 【数３】Ｈｃ１＞σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ 【００１８】
そして高温領域１４内で選定される温度ＴＨ において
、下記数４の条件が必要となる。 【数４】 Ｈｃ１−σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ ＜Ｈｒ ＜Ｈ
ｃ１＋σＷ２／２Ｍｓ１ｈ１ 【００１９】このような
数４が成り立つ再生磁界Ｈｒを印加することよって、中
間層１２による磁壁が存在する部分のみに再生層１１に
記録層１３の潜像記録ピット４１の磁化を転写即ち記録
ピット４として浮き出させることができる。 【００２０】上述したＭＳＲ方式に用いた磁気記録媒体
１０は、再生層１１と中間層１２と記録層１３の３層構
造を採る場合について説明したが、図７に模式的断面図
を示すように、再生層１１の中間層１２側に再生補助層
３１が設けられた４層構造とすることもできる。 【００２１】この再生補助層３１は、再生層１１の特性
を補助するためのものであって、これによって再生層１
１の室温での保磁力を補償し、初期化磁界Ｈｉによって
揃えられた再生層１１の磁化が、磁壁の存在によっても
安定に存在し、また再生温度近傍では保磁力が急激に減
少するようにして中間層１２に閉じ込められていた磁壁
が再生補助層３１に広がり、最終的に再生層１１を反転
させ磁壁を消滅させて記録ピットの浮出が良好に行われ
るようにする。 【００２２】そして、このように再生補助層３１を有す
る４層構造を採るときは、再生層１１の保磁力ＨＣ１は
、次の数５によるＨＣＡに置き換えられ、σＷ２／ＭＳ
１ｈ１ はσＷ２／（ＭＳ１ｈ１ ＋ＭＳ１Ｓｈ１Ｓ）
に置き換えられる。 【００２３】 【数５】 ＨＣＡ＝（ＭＳ１ｈ１ＨＣ１＋ＭＳ１Ｓｈ
１ＳＨＣ１Ｓ ）／（ＭＳ１ｈ１ ＋ＭＳ１Ｓｈ１Ｓ）
（但し上述の浮出し型ＭＳＲではＨＣ１＜ＨＣＡ＜
ＨＣ１Ｓ ）ここに、ＭＳ１Ｓ 、ＨＣ１Ｓ 、ｈ１Ｓ
はそれぞれ再生補助層３１の磁化、保磁力、厚さを表わ
す。 【００２４】次に消滅型のＭＳＲについて図８を参照し
て説明する。図８Ａは光磁気記録媒体１０の記録パター
ンを示す模式的上面図で、図８Ｂはその磁化態様を示す
模式的断面図である。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、図６
Ａ及び図６Ｂに対応する部分には同一符号を付して重複
説明を省略する。この場合においては初期化磁界Ｈｉを
必要としないものである。 【００２５】このような光磁気記録媒体１０において、
その再生態様を説明すると、この場合高温領域１４にお
いて下記数６が成り立つようにして、これによって、レ
ーザビームスポット５内においても、高温領域１４にお
いては外部から印加する再生磁界Ｈｒによって図におい
て下向きに磁化がそろえられて再生層１１における記録
ピット４が消滅するようにする。つまり、この消滅型Ｍ
ＳＲ方式では、ビームスポット５の低温領域１５内の記
録ピット４についてのみの再生を行うことができるよう
にして解像度の向上をはかる。 【００２６】 【数６】Ｈｒ＞ＨＣ１＋σＷ２／２ＭＳ１ｈ１ 【００
２７】しかしながらこの場合、消滅状態においても記録
層１３においては記録ピット４が潜像記録ピット４１と
して残存するように、その保磁力等の諸条件を設定し、
室温では、再生層１１に、記録層１３の磁化、即ち情報
ピット４が転写して再生可能な状態で保持されるように
なされる。 【００２８】上述の浮出し型及び消滅型のＭＳＲ方式に
よれば、その再生レーザービームスポットの一部の領域
における記録ピットを再生するようにしたので、再生時
の解像度の向上がはかられる。 【００２９】更に上述した浮出し型及び消滅型の両ＭＳ
Ｒ方式が組合されて、磁気記録媒体１０のビームスポッ
ト５下に、図９に示すように、磁気記録媒体のビームス
ポット５に対する移行方向の先行側から後方側へと低下
する温度分布をスポット５内で高温領域１４、中温領域
１６、低温領域１５として、高温領域１４で上述した図
８で説明した消滅型の機能を持たしめ、中温領域１６及
び低温領域１５で図６に説明した高温領域１４と低温領
域１５の機能を持たしめることが考えられる。 【００３０】この浮出し型と消滅型の組合せ型のＭＳＲ
方式によれば、図９に斜線を付して示した再生層１１に
浮出させる記録ピット４を高温領域１４と低温領域１５
で挟み込まれた狭い中温領域１６に限定させることがで
きるので、より高解像度化がはかられることになる。 【００３１】このようにＭＳＲの各方式によれば、超解
像度再生を、波長λ及び対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．に
制約されずに行うことができる。 【００３２】したがって、このＭＳＲ方式によるときは
、読み出し光としては、短波長化に捉らわれずに磁気光
学効果、光吸収による温度上昇、光検出部の感度等を考
慮した波長に選定することができる。 【００３３】云い換えれば、読み出し光として例えばそ
の波長が比較的長い半導体レーザ光（７８０ｎｍ）を用
いても、高い再生解像度を得ることができることになる
。 【００３４】このようなＭＳＲ方式を用いる場合、その
再生解像度が格段に向上することから、これに見合って
記録密度の向上、即ち記録ピットの微細化とピッチの縮
小化が可能となる。 【００３５】しかしながら、上述したような読み出しに
用いられる半導体レーザ光を記録時にも用いて微細ピッ
トを形成するとすると、即ち再生時（読み出し時）と同
一のビームスポットによって微細ピットを形成するとな
ると、図８に示すように光ビーム照射による光磁気記録
媒体上の温度分布において記録ピット形成が可能な温度
ＴＷ 、例えばキュリー温度が温度分布の頂部近傍とな
って記録ピット幅が小なる領域φＰ となるように設定
する必要が生じ、光磁気記録媒体の各磁性層の材料の選
定や、記録光としてのレーザパワーの設定等の条件に厳
密性が要求される。 【００３６】また、このように各種条件に厳密性が要求
されるということは、記録、再生特性の変動、経時変化
、寿命等に問題が生じ、信頼性に問題が生じて来る。 【００３７】本発明が解決しようとする問題点は、上述
したＭＳＲ方式による再生が可能な光磁気記録媒体、例
えば光磁気ディスクを用いる場合における記録密度の問
題、信頼性の問題、寿命の問題である。 【００３８】 【課題を解決するための手段】本発明による記録方法は
、図６〜図９で説明したような、少なくとも再生層１１
と、記録層１３とを有し、再生層１１の磁化状態を変化
させながら読み出し光を照射して、この読み出し光のス
ポット５より小なる領域で記録の読み出しを磁気光学効
果によって行うようにした光磁気記録媒体１０が用いら
れる。 【００３９】そして、光磁気記録媒体１０に対する記録
時の照射光の波長を読み出し光の波長より充分小とする
。 【００４０】本発明による光磁気記録再生装置は、同様
に少なくとも再生層１１と、記録層１３とを有し、再生
層１１の磁化状態を変化させながら読み出し光を照射し
て、この読み出し光のスポットより小なる領域で記録の
読み出しを磁気光学効果によって行うように光磁気記録
媒体を用いる。 【００４１】そして図１に示すように光磁気記録媒体１
０に対する記録用光学ヘッド５１と、図２に示すように
、再生用光学ヘッド６１とを設ける。 【００４２】そして記録用光学ヘッド５１による光の波
長を再生用光学ヘッド６１による読み出し光の波長に比
し、充分小に選定する。 【００４３】 【作用】上述したように本発明においては、記録に当っ
ては、再生時の読み出し光の波長に比し充分短い波長の
光を用いるので、記録ピットの微細化、小ピッチ化をは
かることができる。 【００４４】 【実施例】図１に記録用光学ヘッドの一例を示す。この
例では、固定の外部記録磁界ＨＭ を与えて光変調によ
って記録を行う場合である。 【００４５】この場合、記録用光源として波長５３２ｎ
ｍのグリーン光を発生する記録用光源５３が用いられ、
これよりの光が例えば集光レンズ系５４、光変調器５５
、コリメータレンズ５６、対物レンズ５７を通じて光磁
気記録媒体１０、例えば光磁気ディスク上にフォーカス
するようになされる。 【００４６】記録用光源５３は、例えば半導体レーザ（
波長８１０ｎｍ）によって励起されるＮｄ：ＹＡＧレー
ザ（波長１０６４ｎｍ）からの光を非線形光学結晶の例
えばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４ ）に導入し、２次高調波
のグリーンレーザ光（波長５３２ｎｍ）を取り出すよう
にしたグリーンレーザを用い得る。 【００４７】光変調器５５としては、音響光学変調器い
わゆるＡＯＭを用い得る。そして、記録信号“１”，“
０”に応じてＡＯＭ５５によって例えばオン、オフ変調
する。 【００４８】このようにして記録信号に応じて変調され
た短波長光を、磁気記録媒体１０の所要の記録磁界ＨＭ
の印加の下に照射することによって記録ピットの形成
部を所定の温度ＴＷ 、例えばキュリー温度以上に上げ
て、例えば磁界ＨＭ 方向の磁化による記録ピット例え
ば信号“１”の記録を行う。 【００４９】一方、再生用光学ヘッド６１を設ける。こ
の再生用光学ヘッド６１は、比較的波長の長い再生用光
源６２を有する。 【００５０】この再生用光源６２は、半導体レーザ（波
長７８０ｎｍ）の直線偏光が得られるようになされる。 【００５１】そして、この再生用光源６２からの読み出
し光、即ち半導体レーザからの光を、例えばコリメータ
レンズ６３、ビームスプリッタ６４、対物レンズを通じ
て光磁気記録媒体１０上にフォーカスさせる。 【００５２】そして、この光磁気記録媒体１０からの反
射光、即ち、記録ピットによってカー回転した光をビー
ムスプリッタ６４によって分岐させ、これを１／２波長
板６６を通じ、更にビームスプリッタ６７によって分岐
させて、それぞれ集光レンズ６８及び６９によってＰＩ
Ｎダイオード等による光検出子７０及び７１に導入し、
これよりの出力を例えば差動的にとり出して記録信号の
読み出しを行う。 【００５３】一方、光磁気記録媒体１０は、例えば図３
に略線的断面図を示すように、例えばガラス、アクリル
、ポリカーボネート等の光透過性の基板２０上に保護膜
ないしは干渉膜となる透明の例えば厚さ８００ÅのＳｉ
Ｎ膜より成る誘電体層２３を形成し、これの上に再生層
１１、再生補助層３１、中間層１２、記録層１３を順次
連続スパッタリングによって積層する。更にこれの上に
非磁性金属膜或いは誘電体膜例えば厚さ８００ÅのＳｉ
Ｎ膜より成る保護膜２５を被着形成する。 【００５４】再生層１１、再生補助層２１、中間層１２
、記録層１３は、それぞれ希土類−遷移金属の磁性膜よ
り成る。 【００５５】再生層１１は、例えばＧｄ２３（Ｆｅ８５
Ｃｏ１５）７７の例えば厚さ３００Åの垂直磁化膜より
成る。 【００５６】再生補助層３１は、例えばＴｂ１２（Ｆｅ
９５Ｃｏ５ ）８８の例えば厚さ１００Åの垂直磁化膜
より成る。 【００５７】中間層１２は、例えばＧｄ２０（Ｆｅ９５
Ｃｏ５ ）８０の例えば厚さ１００Åの垂直異方性の小
さい磁性膜より成る。 【００５８】記録層１３は、例えばＴｂ２５（Ｆｅ８５
Ｃｏ１５）７５の例えば厚さ４００Åの垂直磁化膜より
成る。 【００５９】尚、再生用光学ヘッドによる再生は、前述
したＭＳＲ方式によって、即ち例えば図６で説明した浮
出し型ＭＳＲ、図８で説明した消滅型ＭＳＲ、更に図９
で説明した両者の組合せによるＭＳＲ方式等に基いてな
される。 【００６０】また、光磁気記録媒体としては、上述した
再生層１１、再生補助層２１、中間層１２、記録層１３
の４層構造を採る場合に限らず、同様に希土類−遷移金
属磁性層よりなる再生層１１、中間層１２、記録層１３
による３層構造を採ることもできる。 【００６１】この３層構造の例としては、再生層１１が
Ｇｄ２３（ＦｅＣｏ１５）７７、中間層１２がＴｂ１８
Ｆｅ８２、記録層１３がＴｂ２５（ＦｅＣｏ１５）７５
の構成を採り得る。 【００６２】しかしながら、各層の組成は上述した例に
限らず種々の構成を採り得る。 【００６３】そして、上述した記録用光学ヘッド５１と
、再生用光学ヘッド６１は、共通の光磁気記録再生ドラ
イブ装置として組込むことができるが、それぞれ記録専
用のドライブ装置、再生専用のドライブ装置として構成
することもできる。 【００６４】 【発明の効果】上述したように、本発明では、再生時に
用いられる読み出し光より充分短い波長の光によって記
録を行うようにしたので、少なくとも光スポットの走査
方向に関する密度、いわゆる線密度が高い記録を確実、
容易に行うことができる。 【００６５】したがって、冒頭に述べたように光磁気記
録媒体の組成、温度特性に厳しい条件が要求されたり、
これに伴う信頼性の問題も改善されるなど、多くの利益
をもたらすものである。
【図１】本発明による光磁気記録再生装置の記録用光学
ヘッドの一例の構成図である。
ヘッドの一例の構成図である。
【図２】本発明による光磁気記録再生装置の再生用光学
ヘッドの一例の構成図である。
ヘッドの一例の構成図である。
【図３】本発明による光磁気記録媒体の一例の略線的断
面図である。
面図である。
【図４】従来の光磁気記録再生態様の説明図である。
【図５】従来の光磁気記録再生態様の説明図である。
【図６】浮出し型ＭＳＲの説明図である。
【図７】光磁気記録媒体の模式的断面図である。
【図８】消滅型ＭＳＲの説明図である。
【図９】他のＭＳＲの説明図である。
【図１０】温度分布図である。
１０ 光磁気記録媒体
１１ 再生層
１２ 中間層
１３ 記録層
３１ 再生補助層
５１ 記録用光学ヘッド
６１ 再生用光学ヘッド
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも再生層と、記録層とを有し
、上記再生層の磁化状態を変化させながら読み出し光を
照射して、この読み出し光のスポットより小なる領域で
記録の読み出しを磁気光学効果によって行うようにした
光磁気記録媒体が用いられ、上記光磁気記録媒体に対す
る記録時の照射光の波長を上記読み出し光の波長より充
分小としたことを特徴とする光磁気記録方法。 - 【請求項２】 少なくとも再生層と、記録層とを有し
、上記再生層の磁化状態を変化させながら読み出し光を
照射して、この読み出し光のスポットより小なる領域で
記録の読み出しを磁気光学効果によって行うようにした
光磁気記録媒体が用いられる光磁気記録再生装置におい
て、上記光磁気記録媒体に対する記録用光学ヘッドと、
再生用光学ヘッドとを有し、上記記録用光学ヘッドによ
る光の波長を上記再生用光学ヘッドによる読み出し光の
波長に比し、充分小に選定したことを特徴とする光磁気
記録再生装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018078A JPH04255947A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 光磁気記録方法と光磁気記録再生装置 |
| KR1019920000948A KR100239812B1 (ko) | 1991-02-08 | 1992-01-24 | 광자기기록방법 및 광자기기록재생장치 |
| CA002060535A CA2060535A1 (en) | 1991-02-08 | 1992-02-03 | Magneto-optic recording method and magneto-optic recording/reproduction apparatus |
| AT92102084T ATE151907T1 (de) | 1991-02-08 | 1992-02-07 | Magnetooptisches aufzeichnungsverfahren und magnetooptisches aufzeichnungs-/wiedergabegerät |
| EP92102084A EP0498455B1 (en) | 1991-02-08 | 1992-02-07 | Magneto-optic recording method and magneto-optic recording/reproducing apparatus |
| DE69218986T DE69218986T2 (de) | 1991-02-08 | 1992-02-07 | Magnetooptisches Aufzeichnungsverfahren und magnetooptisches Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät |
| US07/832,384 US5208799A (en) | 1991-02-08 | 1992-02-07 | Magneto-optic recording method and magneto-optic recording/reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018078A JPH04255947A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 光磁気記録方法と光磁気記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255947A true JPH04255947A (ja) | 1992-09-10 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018078A Pending JPH04255947A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 光磁気記録方法と光磁気記録再生装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5208799A (ja) |
| EP (1) | EP0498455B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04255947A (ja) |
| KR (1) | KR100239812B1 (ja) |
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