JPH0437491B2 - - Google Patents

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、光磁気デイスクとも称す）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
大容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から放射されたレーザ光は、
拡大レンズＬ１によつて平行光線にされ、全反射
鏡Ｍ１によつ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ツタ２及び四分の波
長板３を通過し、対物レンズＬ２によつて光磁気
デイスク４上に集光されスポツト５を形成する。
光磁気デイスク４では、このスポツト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によつて印加さ
れた磁界の方向にスポツト５のみが再磁化され新
しい情報が記録される。

光磁気デイスク４はそのガラス基板４ａ上にア
モルフアスGbTbFe合金膜層４ｂを積層してお
り、回転軸４ｃを中心に等速回転される。光磁気
デイスク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、偏光ビームスプリツタ２によつて入射光から
分離され、さらに円筒レンズＬ３を通過した後、
フオトダイオードＤ１によつてフオーカスエラー
信号FE１に変換される。このフオーカスエラー
信号FE１により対物レンズＬ２が制御され、常
に、光磁気デイスク４上に正しくスポツト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によつ
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から放射されたレ
ーザ光は、拡大レンズＬ４によつて平行光線にさ
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Ｂ
１，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
報信号とフオーカスエラー信号に用いられ、両側
のレーザ光Ｂ２，Ｂ３は、トラツキング信号に用
いられる。

３本のレーザ光は、レンズＬ５及び対物レンズ
Ｌ６によつて絞られ、光磁気デイスク４上に３つ
のスポツトを形成する。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鏡Ｍ２
と、光磁気デイスク４からの反射光を取り出すた
めのハーフミラーＨ１が配置されている。

光磁気デイスク４には、磁化の方向に対応して
情報“０”又は“１”が記録されている。光磁気
デイスク４上に記録されている情報の読み出しに
は、光磁気デイスク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つて異なるい
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、ハーフミラーＨ１
から取り出された反射光は、ハーフミラーＨ２に
よつて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“０”の反射光のみを通過させ
るようにしてある。

従つて、この両方の反射光をそれぞれ、フオト
ダイオードＤ２及びＤ３で検出し、情報信号IS１
を差動増幅器AMP１で取り出すことにより光磁
気デイスク４に記憶されている“０”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オ
トダイオードＤ３からフオーカスエラー信号FE
２が得られる。また、レーザ光Ｂ２の反射光をシ
リコンブリユーセルＳ１，Ｓ２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
トラツキングエラー信号TES１が得られる。ト
ラツキングはこのトラツキングエラー信号TES
１によつて対物レンズＬ１６を光磁気デイスク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。さらに、各光学系部品にお
ける光の反射などによる光損失も大きい。また、
再生装置において、光磁気デイスク４面からの反
射光がハーフミラーＨ１を通して、半導体レーザ
SL２に戻るため、光出力の変化など半導体レー
ザSL２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
サーキユ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SL
３から放射されたレーザ光は拡大レンズＬ１０に
よつて平行光線となり、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
通して光サーキユレータ１２の第１のポートPA
へ入射される。この光サーキユレタ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を介して光磁気デイスク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によつて光磁気デイスク面４上に
焦点を結び３つのスポツトを形成する。

光磁気デイスク面４による反射光は、対物レン
ズＬ１２を通つた後、光サーキユレータ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、磁気カー効果によつて生じた偏光
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イスク面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SL３に戻ることがないため半導体レー
ザSL３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。光サーキユレータ１２の第
３のポートPCから出射された３本の反射光はハ
ーフミラーＨ３によつて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オ
トダイオードアレイＣ４，Ｄ５で受光され、差動
増幅器AMP３の出力として情報信号IS２、フオ
ーカスエラー信号FE３、差動増幅器AMP４の出
力としてトラツキングエラー信号TES２が得ら
れる。

再生時には、レーザ駆動装置１３によつて、光
磁気デイスク面４上のレーザスポツト部１５の温
度が記録温度以下であり、かつＳ／Ｎ比が大きく
なるようにレーザ出力制御される。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によつ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及びフオーカスエラー信号FE３の検
出に、両端のレーザ光Ｂ２，Ｂ３はトラツキング
エラー信号TES２の検出に用いられる。この情
報信号IS２を読み出すことにより光磁気デイスク
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１３によつてレーザ出力がパルス状に
増大され光磁気デイスク４上のレーザスポツト部
１５が記録温度以上に加熱される。同時にコイル
１６によつて書き込まれる情報に対応する方向に
磁界が印加され、新しい情報が書き込まれる。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、トラツキング
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、
書き込みと書き込みとの間に、トラツキングエラ
ー信号TES２を読み出すことができ、安定なト
ラツキングを行うことができる。なお、フオーカ
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、実際は紙面の手前から向う側
に出射しているが、わかり易くするためレーザ光
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３、レンズＬ１２、コイル１６及
び光磁気デイスク４は一点鎖線Ａ−Ａ線から展開
した状態で図示する。

次に光サーキユレータ１２の構成について詳細
に説明する。第３図ａは光サーキユレータ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。

この光サーキユレータ１２は偏光分離合成用の
ルチルプリズム３１，３２，３３，３４，３５、
フアラデー回転ガラス３６，３７及び水晶旋光子
３８とから構成され、フアラデー回転ガラス３
６，３７には、外部から直流磁界が印加されてい
る。フアラデー回転ガラス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、フアラデー回転ガラス３６，３７では光の進
行方向によつて逆になる。従つて第３図におい
て、左から右へ通過する光に対しては、フアラデ
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。なおフアラデー回転ガラス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がコーテイングされている。ルチル
プリズムは、一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10〜30μm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ユースタ角の条
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ユースタ角となつている。

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、ブリユー
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、フアラデー回転ガ
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
ルチルプリズム３４及び３５の境界を無反射で通
り抜け、ルチルプリズム３５によつて光路を90度
曲げられ第２のポートPBから出射する。従つて、
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つて第２のポ
ートPBから出射される。

次に、光磁気デイスク４による反射光のうちの
第２のポートPBを介して入射した光ｂは、ルチ
ルプリズム３４及び３５の境界において常光成分
ｂ１と異常光成分ｂ２に分けられる。常光成分
b1は、そのままルチルプリズム３４を通り抜け、
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及びフアラデー回
転ガラス３７を通過することによつて偏光面が90
度回転する。また常光成分ｂ１も同様に水晶旋光
子３８及びフアラデー回転ガラス３６を通過する
ことによつて偏光面が90度回転する。従つて光線
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、さ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ｂ
２は、ルチルプリズム３２及び３３の境界を無反
射で通り抜けるので、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
した状態で保つたまま第３のポートPCから出射
される。この光サーキユーレータ１２は、常光成
分ｂ１と異常光成分ｂ２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ツキ
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ツ
タを用いることも可能である。光サーキユレータ
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、フアラデー回転ガラスは光路反射型以
外の形状でもよく、フア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、さら
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］ 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ユレータを
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せるとともに、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、動作不安定や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装置
概略構成図、第３図は本発明に係わる光サーキユ
レータの概略構成図である。 図中、SL３は半導体レーザ、４は光磁気デイ
スク、１２は光サーキユレータ、PAは第１のポ
ート、PBは第２のポート、PCは第３のポート、
Ａ３，Ａ４は検光子、Ｄ４，Ｄ５はフアトダイオ
ード、AMP３は差動増幅器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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
   から前記光磁気デイ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。