JPH04349248A

JPH04349248A - 光磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH04349248A
Application number: JP3043396A
Authority: JP
Inventors: Sumio Kuroda; 純夫黒田; Keiji Shono; 敬二庄野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1992-12-03

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気ディスク装置に係
り、特に波長の異なる二つのレーザ光源を利用してアク
セス速度の向上と再生信号品質の改善が可能な記録およ
び再生手段に関する。

【０００２】近年、コンピュータの扱う情報量の増大に
伴い、大容量かつ高速アクセスのメモリが要求されてい
る。このため光磁気ディスクが外部メモリとして普及し
始めているが、その中でも特に書換可能な光磁気ディス
ク装置としてレーザ光源の出射光の熱効果を用いて磁性
薄膜に情報の記録または消去を行い、磁気光学効果を用
いて記録情報を再生する方式の発展が期待されている。

【０００３】しかしながら、現状では同方式のアクセス
速度は磁気ディスクの平均１／１０と遅いことと、また
、磁気光学効果を用いて検出される情報信号のレベルが
非常に低いために再生信号品質の確保を阻害しているこ
とを向上させるための対策が要望されている。

【０００４】

【従来の技術】図６は、従来の光磁気ディスクヘッドの
要部ブロック図である。なお、構成，動作の説明を理解
し易くするために全図を通じて同一部分には同一符号を
付してその重複説明を省略する。図において、１は直線
偏光ビームを出射するレーザであって例えば半導体レー
ザ等を用いる。２はレーザ１の出射光を真円や平行光に
整形するビーム整形用レンズ、３と５は偏光ビームスプ
リッタ、４は対物レンズ、６はλ／２板（λはレーザビ
ームの波長）、７は入射光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に
分離する偏光ビームスプリッタ、８はそれぞれ情報再生
用のデテクタ、９はサーボ信号検出系、１０は対物レン
ズ４によってレーザビームが集光照射される光磁気ディ
スクであって、磁性薄膜からなる透明媒体のガーネット
１０ａとアルミ薄膜で形成された反射膜１０ｂとを備え
ている。

【０００５】レーザ１から出射された直線偏光ビームは
、ビーム整形用レンズ２によって所要の形状に整形され
、偏光ビームスプリッタ３を一部透過し、対物レンズ４
によって集光し、光磁気ディスク１０の面上にスポット
を形成する。光磁気ディスク１０で反射され、往路を逆
進する戻り光にはカー回転によるＳ偏光成分が含まれて
いる。この戻り光は偏光ビームスプリッタ３によってＰ
偏光成分はその一部分を、Ｓ偏光成分は１００　％を反
射され、更に偏光ビームスプリッタ５によって同様にＰ
偏光成分は一部分を、Ｓ偏光成分は１００　％をλ／２
板６の方向に反射する。

【０００６】サーボ信号検出系９に入射されたレーザビ
ームの処理については本発明と関係がないのでその説明
を省略する。また、λ／２板６に入射されたレーザビー
ムは偏光ビームスプリッタ７によってＰ偏光成分とＳ偏
光成分に分離し、それぞれデテクタ８によって光電変換
し、その変換出力は図示しない回路によって情報信号に
再生する。

【０００７】ここで対物レンズ４によって光磁気ディス
ク１０の面上に集光照射するレーザビームのパワーを考
える。そのレーザビームを対物レンズ４によって回折限
度まで絞るために、レーザ１の出力は、例えば８３０　
ｎｍの波長で４０ｍＷの規格品を使用している。ビーム
整形用レンズ２を通過することにより３０ｍＷに減衰し
、偏光ビームスプリッタ３でＰ偏光成分が一部（例えば
４０％）透過するため１２ｍＷに減衰する。対物レンズ
４は無反射コーディングが施されているため、これを通
過してほぼ１０ｍＷとなる。

【０００８】偏光ビームスプリッタ３で大きく減衰する
のは次の理由による。光磁気ディスクヘッドでは光磁気
ディスク１０による偏光面のカー回転角が約１度程度と
小さいため、各偏光ビームスプリッタ３、５のＰ偏光成
分の透過率を変えることにより見掛け上のカー回転角を
上げることが知られている。このため、各偏光ビームス
プリッタ３、５のＳ偏光成分の反射率は１００　％、Ｐ
偏光成分の透過率は約４０％に形成するのが一般的であ
り、このために減衰が発生する。

【０００９】一方、光磁気ディスク１０を構成するガー
ネット１０ａは、透明媒体であるためアルミ薄膜で形成
した反射膜１０ｂを付けただけで反射率が高いため再生
信号が大きくなる利点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の光磁気ディスク
装置は、カー回転角を見掛け上大きくするために偏光ビ
ームスプリッタ３のＰ偏光成分の透過率を４０％程度に
形成する結果、光磁気ディスク１０に到達するレーザビ
ームのパワー減衰が大きくなる欠点がある。一方、アク
セス速度を向上させるためにはディスクの回転速度を増
加させることが一つの方法であるが、回転数を上げて記
録を行うためには光磁気ディスク１０に照射されるスポ
ット光のパワーが大きいことが必要であり、これを解決
するためにレーザの規格を高出力型にすると、装置の小
型化と低コスト化を阻害する問題点がある。

【００１１】また、再生時に光磁気ディスク１０にて反
射された戻り光には磁気光学効果によってカー回転が発
生し、Ｓ偏光成分が含まれる。このＳ偏光成分の変化を
検出して情報信号を再生するが、その検出レベルが非常
に低いために再生信号品質、特にＣ／Ｎの値が低くなる
欠点がある。

【００１２】本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたも
ので、記録時に効率的に光磁気ディスク面に高出力パワ
ーが得られ、かつ再生時に再生信号品質を向上可能な手
段を備えた光磁気ディスク装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の構成を示
す要部ブロック図である。レーザ光源の出射光を偏光ビ
ームスプリッタで一部透過させ、該透過光を光磁気ディ
スク１０に集光照射することにより情報の記録または消
去を行い、該光磁気ディスク１０からの戻り光を前記偏
光ビームスプリッタにより分離して前記情報の再生を行
う光磁気ディスク装置において、波長Ｌ１のレーザ光を
出射するレーザ１と、波長Ｌ２（但しＬ１＞Ｌ２）のレ
ーザ光を出射するレーザ１１と、前記波長Ｌ１のレーザ
光を全反射し、かつ前記波長Ｌ２のレーザ光を全透過し
てその全反射光と全透過光とを合成して出射する光学素
子１３とを有してなる前記レーザ光源ＬＳと、当該レー
ザ光源ＬＳの出射光を受光してＰ偏光成分の一部を透過
し、Ｓ偏光成分を全反射する上記偏光ビームスプリッタ
１４とを備え、かつ、当該レーザ光源ＬＳの出射光に含
まれる上記波長Ｌ１の成分に対しては全透過するととも
に、前記波長Ｌ２の成分に対してはＰ偏光成分の透過率
を所定値に形成するようにそれぞれの波長Ｌ１，Ｌ２を
設定し、前記情報の記録または消去の際にはすべてのレ
ーザ１，１１を駆動し、再生の際には上記波長Ｌ２のレ
ーザ１１のみを駆動するよう構成する。また、前記光磁
気ディスク１０は、上記波長Ｌ１のレーザ光に対しては
反射率が低く、上記波長Ｌ２のレーザ光に対しては反射
率が高くなる部材を使用して構成する。

【００１４】

【作用】波長の異なるレーザ１と１１の出射光を光学素
子（例えばダイクロイックミラー）１３によって合成し
、その合成した出射光を偏光ビームスプリッタ１４に入
射するが、図２に示す偏光ビームスプリッタの透過率の
波長依存性を示す特性図を利用し、偏光ビームスプリッ
タ１４の設計波長Ｌ０（例えばＬ０＝８９０　ｎｍとす
る）に対して波長Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ７８０　ｎｍ，
８３０　ｎｍに設定すれば波長Ｌ１に対してはＰ偏光面
は透過率４０％，Ｓ偏光面は透過率０％（全反射）とな
り、従来通りのレーザ光源一つの場合の設定ができる。波長Ｌ２に対しては透過率１００　％が得られるから記
録または消去の際に両レーザ１と１１を同時に駆動する
ことにより光磁気ディスク１０の面に合成した大きなス
ポットパワーが得られる。また再生の際にレーザ１１だ
けを駆動することにより従来通りの再生が行われる。しかも、光磁気ディスク１０を波長Ｌ１のレーザ光に対
しては反射率が低く、波長Ｌ２のレーザ光に対しては反
射率が高くなるように反射膜を有するガーネットの透明
磁気媒体で構成することにより、大きな記録パワーと効
率の良い再生信号を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述する
。図１は本発明の構成を示す要部ブロック図である。図において、１１はレーザ（例えばガスレーザ等）であ
ってその出射光の波長をＬ２で示し、その値はレーザ１
の波長Ｌ１より短い例えば７８０　ｎｍとし、パワーを
３０ｍＷとする。また、レーザ１の波長をＬ１（但しＬ１＞Ｌ２）とし、
その値は従来例で説明したように例えば８３０　ｎｍと
し、パワーを４０ｍＷとする。１２はレーザ１１の出射
光を真円や平行光に整形するビーム整形用レンズ、１３
は光学素子（例えばダイクロイックミラー）であって、
ある波長（例えば８１０　ｎｍ）以下の光は全透過し、
それ以上の波長の光は全反射するミラーである。また、
一つの波長を透過し他の波長を反射するような例えば光
学的バンドパスフィルタ等でも利用可能である。

【００１６】図２は本発明に利用する偏光ビームスプリ
ッタの透過率の波長依存性を示す図である。この図は偏
光ビームスプリッタの設計用として知られたものであっ
て、設計波長Ｌ０＝８９０　ｎｍとした場合の特性図を
示す。図において、横軸には求むべき波長をＬ　とし相
対波長ｇ＝Ｌ０／Ｌ　の値を取り、縦軸には透過率（％
）を取っている。 ■の特性曲線は波長Ｌ　に対するＰ偏光面の透過率を示
し、■の特性曲線は波長Ｌに対するＳ偏光面の透過率を
示す。

【００１７】従って、求むべき波長Ｌ＝Ｌ１＝７８０ｎ
ｍとすればｇ＝１．１４となって、Ｐ偏光面に対して約
４０％の透過率，Ｓ偏光面に対して零％の透過率（即ち
全反射）が得られる。同様に求むべき波長Ｌ＝Ｌ２＝８
３０ｎｍとすればｇ＝１．０７となって、Ｐ偏光面に対
して約１００　％の透過率，Ｓ偏光面に対して零％の透
過率（即ち全反射）が得られる。

【００１８】図１の説明に戻り、１４は設計波長Ｌ０＝
８９０　ｎｍの偏光ビームスプリッタの例を示したもの
で、上記図２を利用して偏光ビームスプリッタ１４に入
射する波長Ｌ２の成分はＰ偏光面に対して約４０％の透
過率，Ｓ偏光面に対しては全反射し、波長Ｌ１の成分は
Ｐ偏光面に対して約１００　％の透過率，Ｓ偏光面に対
しては全反射するようにレーザ１１とレーザ１のそれぞ
れの波長Ｌ２とＬ１とを設定したものである。

【００１９】以上の設定によって、記録または消去の際
にレーザ１１と１とを同時に駆動するならば、レーザ１
１からの対物レンズ４におけるレンズ出力として約１０
ｍＷ，レーザ１からの対物レンズ４におけるレンズ出力
として約２２ｍＷで諸損失を差引き、最大合計２７ｍＷ
を実測することができる。

【００２０】再生の際にはレーザ１１の出力をしぼり、
レンズ出力１ｍＷ程度とする。光磁気ディスク１０は反
射膜（例えばアルミ等の蒸着膜）１０ｂの膜上に透明の
磁気媒体となるガーネット１０ａを形成して構成されて
いる。

【００２１】図３は本発明に利用するガーネット光磁気
ディスクの反射率の波長依存性を示す図である。図にお
いて、反射率の低い波長Ｌ１＝８３０ｎｍ（レンズ出力
２２ｍＷ）と波長Ｌ２＝７８０　ｎｍ（レンズ出力１０
ｍＷ）との合成光（合成レンズ出力約２７ｍＷ）で記録
し、反射率の高い波長Ｌ２＝７８０　ｎｍで再生するこ
とを考えるならば、上記偏光ビームスプリッタ１４にお
けるの設計波長Ｌ０は次のようにして求めることができ
る。

【００２２】即ち、図２から波長Ｌ２＝７８０　ｎｍの
読み出しパワーに対して従来通り偏光ビームスプリッタ
１４におけるＰ偏光透過率を４０％，Ｓ偏光透過率を０
％となる相対波長ｇの値を求めるとｇ＝１．１４となる
。ｇ＝Ｌ０／Ｌ　よりＬ０＝ｇＬ　≒８９０　ｎｍが得
られる。従ってその時の波長Ｌ１＝８３０　ｎｍ側の相
対波長ｇ＝Ｌ０／Ｌ　＝８９０／８３０　＝１．０７２
、このとき波長Ｌ１のＰ偏光透過率は１００　％となっ
て条件を満たす。

【００２３】再生信号の大きさは光磁気ディスク１０の
反射率Ｒとカー回転角度θの積に比例するから、反射率
Ｒが大きい波長では再生信号も比例して大きくなる。次
に光磁気ディスク１０の具体的な製造手段について述べ
る。ディスクはＴｂＦｅＣｏアモルファス合金をスパッタに
より作製した。ターゲット組成Ｔｂ２１Ｆｅ７１Ｃｏ８
　で６インチのターゲットに１ＫＷのＲｆパワーで５分
間スパッタした。膜厚は９０ｎｍでスパッタガスはＡｒ
でガス圧０．２　Ｐａである。その上に保護膜としてＴ
ｂＳｉＯ２をスパッタで付けた。ターゲット組成はＴｂ
４８（ＳｉＯ２）５２で６インチのターゲットに０．８
　ＫＷのＲｆパワーで９分間スパッタした。膜厚は９０
ｎｍでスパッタガスはＡｒでガス圧０．２　Ｐａである
。

【００２４】図４は本発明に用いた光磁気ディスクの記
録パワーに対する線速度依存性を示す図であって、横軸
には線速度（ｍ／ｓ）、縦軸には記録パワー（ｍｗ）を
取っている。図５は本発明に用いた光磁気ディスクの記
録周波数に対する線速度依存性を示す図であって、横軸
には線速度（ｍ／ｓ）、縦軸には記録周波数（ＭＨｚ）
を取っている。記録パワーは第二高調波が極小となる点
を選んだ。図５から記録周波数を上げるためには線速度
を上げればよい。また、図４から線速度を上げるためには記録パワーを上
げればよいことが理解できる。図示するように、最高パ
ワーは１０ｍＷから２７ｍＷとなったので記録最高周波
数は７．５ＭＨｚから１７ＭＨｚ　まで改善することが
できた。

【００２５】次に３インチＧＧＧ基板上にＢｉ置換ガー
ネットをスパッタし、この上に反射膜としてＣｒを蒸着
して光磁気ディスクを作製した。なお、スパッタはター
ゲット組成でＣｅ２ＤｙＧａ０８Ｆｅ４２Ｏ１２、スパ
ッタガスはＡｒ、ガス圧１．５　Ｐａ、パワー４００　
Ｗで膜厚０．３　μｍである。また、蒸着前の真空度は
１　×１０−４Ｐａである。この場合８３０　ｎｍでの
反射率は５８％で記録感度は１３ｍＷである。また、再
生信号が大きいためＣ／Ｎは４５ｄＢが得られた。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、レーザは二つになるも
ののその出力は従来の３倍程度とすることができる。ま
た、ガーネットに適したレーザを使用することで記録感
度の高い、再生信号の大きい光磁気ディスク装置を構成
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の構成を示す要部ブロック図である
。

【図２】　　本発明に利用する偏光ビームスプリッタの
透過率の波長依存性を示す図である。

【図３】　　本発明に利用するガーネット光磁気ディス
クの反射率の波長依存性を示す図である。

【図４】　　本発明に用いた光磁気ディスクの記録パワ
ーに対する線速度依存性を示す図である。

【図５】　　本発明に用いた光磁気ディスクの記録周波
数に対する線速度依存性を示す図である。

【図６】　　従来の光磁気ディスクヘッドの要部ブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１，１１　　レーザ１０　　　　光磁気ディスク１３　　　　光学素子（ダイクロイックミラー）１４　
　　　偏光ビームスプリッタＬＳ　　　　レーザ光源Ｌ１，Ｌ２　　波長

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　レーザ光源の出射光を偏光ビームスプ
リッタで一部透過させ、該透過光を光磁気ディスク（１
０）に集光照射することにより情報の記録または消去を
行い、該光磁気ディスク（１０）からの戻り光を前記偏
光ビームスプリッタにより分離して前記情報の再生を行
う光磁気ディスク装置において、波長Ｌ１のレーザ光を
出射するレーザ（１　）と、波長Ｌ２（但しＬ１＞Ｌ２
）のレーザ光を出射するレーザ（１１）と、前記波長Ｌ
１のレーザ光を全反射し、かつ前記波長Ｌ２のレーザ光
を全透過してその全反射光と全透過光とを合成して出射
する光学素子（１３）とを有してなるレーザ光源（ＬＳ
）と、当該レーザ光源（ＬＳ）の出射光を受光してＰ偏
光成分の一部を透過し、Ｓ偏光成分を全反射する上記偏
光ビームスプリッタ（１４）とを備え、かつ、当該レー
ザ光源（ＬＳ）の出射光に含まれる上記波長Ｌ１の成分
に対しては全透過するとともに、前記波長Ｌ２の成分に
対してはＰ偏光成分の透過率を所定値に形成するように
それぞれの波長Ｌ１，Ｌ２を設定し、前記情報の記録ま
たは消去の際にはすべてのレーザ（１，１１）を駆動し
、再生の際には上記波長Ｌ２のレーザ（１１）のみを駆
動するようにしたことを特徴とする光磁気ディスク装置
。
【請求項２】　　前記光磁気ディスク１０は、上記波長
Ｌ１のレーザ光に対しては反射率が低く、上記波長Ｌ２
のレーザ光に対しては反射率が高くなる部材を使用した
ことを特徴とする請求項１記載の光磁気ディスク装置。