JPH05334751A

JPH05334751A - 光磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH05334751A
Application number: JP16553392A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Yamamoto; 昌邦山本; Susumu Matsumura; 進松村; Hiroaki Hoshi; 宏明星; Eiji Yamaguchi; 英司山口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】光スポットよりも小さく記録された磁区を高
い品位で再生できるようにし、また記録と同時のダイレ
クトベリファイをも可能とする。【構成】少なくとも交換結合した記録層と再生層の２
層の磁性層及びこの交換結合力を制御するための磁性層
を備えた光磁気記録媒体に、記録用光ビームを照射する
ための手段と、前記光ビームの照射部に記録すべき情報
信号に応じて変調された外部磁界を印加するための手段
と、前記再生層から反射した記録用光ビームを２つに分
離するための検光子としての偏光ビームスプリッタと、
この分離された光ビームをそれぞれ検出するための多分
割光検出器と、この２つの多分割光検出器の各検出面の
信号を用いて所定の演算を行い、ベリファイ用再生信号
を生成するための手段と、得られたベリファイ用再生信
号を用いて記録情報のベリファイを行うための手段とを
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光と磁気の相互作用に
よって情報を記録、あるいは再生する光磁気記録再生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光磁気ディスクを記録媒体として
用いた光磁気情報記録再生装置は、可搬性があること、
記憶容量が大きいこと、消去書き換えが可能なことなど
より大きな期待が寄せられている。そして、更に性能を
上げるべく、データ転送速度を高めるためのダイレクト
ベリファイの研究、あるいは記憶容量を上げるための研
究が盛んである。図１１はその一般的な光磁気記録再生
装置の光学系を示した構成図である。図１１において、
７１は光源として設けられた半導体レーザで、ここから
の発散光はコリメータレンズ７２で平行化され、またビ
ーム整形プリズム７３、偏光ビームスプリッタ７４を介
して対物レンズ７５に入射される。そしてここで集光し
て光磁気記録媒体７６の磁性層に光スポットが形成され
る。一方、磁気ヘッド７７により光スポット照射部位に
外部磁界が与えられる。光磁気記録媒体７６からの反射
光は、再び対物レンズ７５を介して偏光ビームスプリッ
タ７４に戻り、ここで反射光の一部が分離されて制御光
学系へもたらされる。制御光学系では、分離光束が別に
用意した偏光ビームスプリッタ７８で更に分離されると
共に、一方が再生光学系７９に導かれて情報信号が生成
される。また、他方は集光レンズ８５、ハーフプリズム
８６を介して光検出器８７に、更にハーフプリズム８
６、ナイフエッジ８８を介して光検出器８９へ与えら
れ、光ヘッドのオートフォーカスやオートトラッキング
のためのサーボエラー信号が生成される。再生光学系７
９は、光束の偏光方向を４５度回転させるための１／２
波長板８０、光束を集光する集光レンズ８１、光束を分
離する偏光ビームスプリッタ８２、偏光ビームスプリッ
タ８２により分離された光束のそれぞれを検出する光検
出器８３及び８４から構成されている。再生データは光
検出器８３と８４からの信号を差動検出した信号を用い
て生成される。

【０００３】図１２は上記再生信号としての光磁気信号
がどの様に得られるかを説明するための図である。光磁
気記録媒体７６は、磁化の方向の違いにより情報を記録
するのであるが、これに直線偏光の光を与えると、磁化
の方向の違いにより直線偏光の偏光方向が右回りか左回
りかに回転する。例えば、光磁気記録媒体に入射する直
線偏光の偏光方向を図１２に示す座標軸Ｐ方向とし、下
向き磁化に対する反射光は＋θ_k回転したＲ₊、上向き
磁化に対する反射光は−θ_k回転したＲ_-とする。そこ
で、図１２で示すような方向に検光子をおくと、検光子
を透過してくる光はＲ₊に対しＡ、Ｒ_-に対しＢとな
り、これを光検出器で検出すると光強度の差として情報
を得ることができる。図１１の装置では、偏光ビームス
プリッタ８２が検光子の役目をしていて、分離した一方
の光束に対し、Ｐ軸から＋４５度、他方の光束に対し、
Ｐ軸から−４５度の方向の検光子となる。つまり、光検
出器８３と８４で得られる信号成分は逆相となるので、
個々の信号を差動検出することで、ノイズが軽減された
再生信号を得ることができる。

【０００４】次に、以上のような情報記録装置の記録方
式としては、代表的に光変調方式と磁界変調方式があ
る。光変調方式は記録媒体に一定の外部磁界を印加しな
がら記録情報に応じて変調された光スポットを照射する
方式である。この方式では、記録媒体に形成される磁区
の大きさは、光強度の大きさと、高レベルの光を照射す
る時間、記録媒体の速さ等により決まる。特に、照射す
る時間を非常に短くした場合、磁区の大きさはほとんど
光強度の大きさで決まると言ってよい。従って、光変調
方式では光ビームの照射時間と光強度を適度に設定する
ことによって、光スポットの大きさよりも小さな磁区を
形成することが可能となり、情報の高密度記録を行うこ
とができる。一方、磁界変調方式は記録媒体に一定強度
の光スポットを照射しながら記録情報に応じて変調され
た外部磁界を印加する方式である。この磁界変調方式で
高密度記録を行うためには、変調磁界を高速に切り変え
ればよく、こうした磁界の高速反転によって光スポット
よりも小さい長さの磁区を記録することができる。

【０００５】ところで、このように光スポットよりも小
さく記録された磁区を再生する方式としては、図１３に
示す方式（Optical Data Storage Topical Meeting 199
1.2.25〜27,TuB3,TuB4 ）、あるいは図１４に示す方式
（日経エレクトロニクス 1991.3.4,P92）がある。これ
らは、いずれも光スポットの一部をマスクして再生可能
領域を小さくするものである。以下、上記再生方式につ
いて説明する。まず、前者の再生方式である。図１３に
おいて、（ａ）は光磁気記録媒体の一部分を表面から見
た図、（ｂ）は記録媒体の各層の磁化状態を示した図で
ある。光磁気記録媒体の磁性層は３層から構成され、９
４は再生層で３００℃より大きいキュリー温度を持ち、
室温での保磁力は１００（Ｏ_e）程度である。９５はス
イッチング層で１２０℃程度のキュリー温度を持ち、９
６は記録層で２５０℃程度のキュリー温度を有する。こ
れらは、いずれも室温での保磁力は１０⁴（Ｏ_e）より
大きい。ここで、トラック９０に対して再生用の光スポ
ット９１（９１′）を図のように照射し、このとき光磁
気記録媒体が図中Ｂ方向に移動しているとすると、まず
光スポット９１の熱により磁性層が熱せられる。この場
合、９２（９２′）として示す領域がスイッチング層の
磁化が消失する温度以上になった領域で、光スポットの
一部をマスクするマスク領域となる。このマスク領域９
２（９２′）では、再生層と記録層の交換結合力が遮断
されるため、この領域に磁石９７により記録磁区と同じ
磁化の方向に外部磁界を印加すると、マスク領域９２
（９２′）の再生層９４の磁化は常に上向きになる。従
って、光スポット９１（９１′）内で実質的なマスク領
域９８を除いた部分は再生可能領域となるため、本来の
光スポット９１（９１′）の大きさよりも小さな記録磁
区列９３−１〜６を再生することができる。

【０００６】次に、後者の再生方式を図１４により説明
する。図１４において、（ａ）は光磁気記録媒体の表面
から見た図、（ｂ）は各層の磁化状態を示した図であ
る。光磁気記録媒体の磁性層は、ここでは２層から構成
され、１０２は再生層、１０３は記録層である。記録層
１０３は保磁力が大きく、キュリー温度は通常の光磁気
記録媒体と同じであるが、再生層１０２は保磁力もキュ
リー温度も記録層１０３よりも低い特性を有する。ここ
で、トラック９０に対して再生用の光スポット９９を図
示のように照射し、このとき光磁気記録媒体は図中Ｃ方
向に移動しているとすると、まず光磁気記録媒体が初期
化磁石１０４の下を通過したときに、保磁力の小さい再
生層１０２だけが強制的に下向きに磁化され、上向きに
磁化されていた記録層１０３の記録ピット１０１−２〜
１０１−４をマスクしてしまう。このとき、光スポット
９９（９９′）の照射部分では温度が上がり、長時間光
が当たった領域は高温となるため、交換結合力により記
録層１０３の記録ピット１０１−５〜１０１−６が再生
層１０２に転写可能な領域１００（１００′）を形成で
きる。１０５は転写の補助をする補助磁石である。従っ
て、光スポット９９内で１０６として示す領域が再生可
能領域となる。このように、いずれの方式であっても、
見掛け上有効な光スポット径を小さくすることが可能で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、図
１３、図１４に示した従来の再生方式では、マスクされ
る領域が光スポットの前側かまたは後側だけであるため
に、光スポットのマスクされない側からの影響によっ
て、再生信号の品位が低下するという問題があった。特
に図１３の再生方式では、記録ピット９３−３や９３−
６の前後の影響を受けるという問題があった。また、図
１４の再生方式にあっては、初期化磁石が必要であるた
め、装置の構造が複雑、かつ大型化するという問題があ
った。

【０００８】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、その目的は光スポットよりも小さ
く記録された磁区を高い品位で再生でき、加えて記録と
同時のダイレクトベリファイをも可能とした光磁気記録
再生装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、少なく
とも交換結合した記録層と再生層の２層の磁性層及びこ
の交換結合力を制御するための磁性層を備えた光磁気記
録媒体に、記録用光ビームを照射して前記２層の交換結
合力を遮断するための手段と、前記光ビームの照射部に
記録すべき情報信号に応じて変調された外部磁界を印加
して前記記録層に情報を記録し、かつ再生層の磁化を外
部磁界の方向に配向するための手段と、前記再生層から
反射した記録用光ビームを２つに分離するための検光子
としての偏光ビームスプリッタと、この分離された光ビ
ームをそれぞれ検出するための多分割光検出器と、この
２つの多分割光検出器の各検出面の信号を用いて所定の
演算を行い、ベリファイ用再生信号を生成するための手
段と、得られたベリファイ用再生信号を用いて記録情報
のベリファイを行うための手段とを有することを特徴と
する光磁気記録再生装置によって達成される。

【００１０】また、本発明の目的は、少なくとも交換結
合した記録層と再生層の２層の磁性層及びこの交換結合
力を制御するための磁性層を備えた光磁気記録媒体に、
再生用光ビームを照射して前記２層の磁性層の交換結合
力が強まった転写可能領域とこの領域の外側の交換結合
力が弱まった転写不可能領域を形成するための手段と、
おおむねこの転写不可能領域を含む転写可能領域に所定
の一定方向の磁界を印加して転写不可能領域の情報をマ
スクするための手段と、前記転写不可能領域を含む転写
可転領域から反射された再生用光ビームを２つに分離す
るための検光子としての偏光ビームスプリッタと、この
分離された光ビームをそれぞれ検出するための多分割光
検出器と、この２つの多分割光検出器の各検出面の信号
を用いて所定の演算を行い、再生信号を生成するための
手段とを有することを特徴とする光磁気記録再生装置に
よって達成される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。図１は本発明の光磁気記録再生装
置の一実施例を示した構成図である。なお、図１では本
発明の要部の再生光学系の構成のみを示しており、それ
以外の構成は図１１に示した装置と同じで、図１では同
一部分を省略してある。但し、本実施例では対物レンズ
として、ＮＡが０．５か、それ以上の大きな曲率の曲面
をもつものが使用されている。また、ここでは光磁気記
録媒体として磁性層が三層のものが使用されているが、
その具体的な構造及び特性については、詳しく後述す
る。図１において、８０は１／２波長板、８１は集光レ
ンズ、８２は検光子としての偏光ビームスプリッタであ
り、これらはいずれも図１１のものと同じである。１／
２波長板８０には図１１に示した偏光ビームスプリッタ
７８で分離された光ビームが入射されるものとする。ま
た、１及び２は検出面が４つに分割された４分割光検出
器である。図１では、これらの４分割光検出器１，２の
検出面を模式的に示しており、また光磁気記録媒体７６
に対する配置関係がわかるように、光磁気記録媒体７６
の情報トラックの方向を矢印で示している。１−１〜１
−４は４分割光検出器１の各検出面、矢印Ｄは情報トラ
ックの方向である。また、２−１〜２−４は４分割光検
出器２の各検出面、矢印Ｄ′は情報トラックの方向であ
る。４分割光検出器１と２の各検出面の対応は、検光子
としての偏光ビームスプリッタ８２を介して光を入射す
るために、左右の位置が逆の対応となる。即ち、検出面
１−１と２−１、検出面１−２と２−２、検出面１−３
と２−３、検出面１−４と２−４がそれぞれ対応する位
置関係となる。

【００１２】３及び４はそれぞれ４分割光検出器１の対
角位置の検出面同志の検出信号を加算するための加算ア
ンプ、６及び７はそれぞれ４分割光検出器１のトラック
方向に隣接する検出面同志の検出信号を加算するための
加算アンプである。５は加算アンプ３及び４で得られた
和信号を差動検出するための差動アンプ、８は加算アン
プ６及び７で得られた和信号を差動検出するための差動
アンプである。また、９及び１０はそれぞれ４分割光検
出器２の対角位置の検出面同志の検出信号を加算するた
めの加算アンプ、１２及び１３はそれぞれ４分割光検出
器２のトラック方向に隣接する検出面同志の検出信号を
加算するための加算アンプである。１１は加算アンプ９
及び１０で得られた和信号を差動検出するための差動ア
ンプ、１４は加算アンプ１２及び１３で得られた和信号
を差動検出するための差動アンプである。更に、１５は
差動アンプ５と１１の出力信号を差動検出するための差
動アンプで、ここで差動検出して得られた信号が後述す
るようにベリファイ用再生信号１６として使用される。
１７は差動アンプ８と１４の出力信号を加算するための
加算アンプで、ここで加算して得られた信号が通常再生
時の再生信号１８として出力される。

【００１３】また、本実施例では、半導体レーザ７１か
ら射出される光束は紙面に平行方向に偏光方向のある直
線偏光（Ｐ偏光）である。この光束が対物レンズに入射
すると、前述の如く対物レンズの曲率が大きく、入射光
に垂直の偏光に対する反射率が著しく異なるので、偏光
面が回転し、入射光の偏光面と垂直な偏光だけをみる
と、後述するように四つ葉のクローバのような回折像が
得られる。また、４分割光検出器１及び２に入射する光
束は、図１２に示したＰ₊の入射光の偏光方向と同じ偏
光の光と、それに垂直な方向の偏光である。この中に
は、光磁気記録媒体のカー効果、ファラデー効果によっ
て生じるＳ₊及びＳ_-の光と、前述したような対物レン
ズの曲面で生じた光が含まれている。

【００１４】図２は本実施例で使用される光磁気記録媒
体７６の具体的な構造を示した断面図である。図２にお
いて、１９はプラスチックなどの光透過性を有する材料
から作製された透明基板である。この透明基板１９上
に、保護層２０、再生層２１（第１の磁性層）、調整層
２２（第３の磁性層）、記録層２３（第２の磁性層）、
保護層２４、反射層２５が順次積層されている。再生層
２１と記録層２３は交換結合しており、その間に設けら
れた調整層２２はその交換結合力を光ビームの温度によ
って制御するよう機能するものである。なお２６は光磁
気ディスクに実際に記録、再生するときに必要な光スポ
ット集光用の対物レンズ、２７はこれに対向配置される
磁気ヘッドである。

【００１５】図３は上記各磁性層の温度と保磁力の関係
を示した特性図で、２８は再生層２１の特性曲線、２９
は調整層２２の特性曲線、３０は記録層２３の特性曲線
である。図３から明らかなように、再生層２８は室温で
の保磁力Ｈ_c28が小さく、高いキュリー温度Ｔ_c28を有
し、記録層２３は室温での保磁力Ｈ_c30が大きく、低い
キュリー温度Ｔ_c30を有する。また、調整層２２の室温
での保磁力Ｈ_c29とキュリー温度Ｔ_c29は、ともに他よ
り小さい。なお、図中Ｔ_Rは再生時の光スポット近傍の
磁性層の温度範囲を示し、室温より高く、調整層２２の
キュリー温度Ｔ_c29より小さい。また、Ｔ_Wは記録時の
光スポット近傍の磁性層の温度範囲であり、記録層２３
のキュリー温度Ｔ_c30近傍で、調整層２２のキュリー温
度Ｔ_c29より高く、再生層２１のキュリー温度Ｔ_c28よ
り小さくなっている。本実施例の光磁気記録媒体の具体
的な組成及び膜厚、その他の特性を表１に示す。

【００１６】

【表１】表１に示すとおり、再生層２１は例えばＴＭ−ｒｉｃｈ
の組成としており、Ｍｓ（飽和磁化）は２００ｅｍｕ／
ｃｃ以下である。調整層２２は例えばＲＥ−ｒｉｃｈの
組成であり、Ｍｓは３００〜４００ｅｍｕ／ｃｃ程度で
ある。また、記録層２３は例えばＲＥ−ｒｉｃｈでもＴ
Ｍ−ｒｉｃｈの組成でも良いが、Ｍｓは２００ｅｍｕ／
ｃｃ以下、または−２００ｅｍｕ／ｃｃ以上である。

【００１７】ここで、再生層２１と記録層２３との交換
結合力及び調整層２２の働きについて説明する。まず、
再生時の温度範囲Ｔ_R以下では調整層２２のＭｓが大き
く、異方性定数よりも２πＭｓ²の値が大きくなるた
め、調整層２２は垂直磁化にはならず面内磁化となる。
そのため、再生層２１と記録層２３との交換結合力は弱
められた状態になる。つまり、再生層２１の保磁力より
も大きな外部磁界Ｈ_exをかけると、再生層２１の磁化は
外部磁界の方向を向く。再生時の温度範囲Ｔ_Rまで磁性
層の温度が上がると、調整層２２の異方性定数がその温
度における２πＭｓ²の値よりも大きくなるため、調整
層２２は垂直磁化となる。これにより、再生層２１と記
録層２３との交換結合力は強められた状態になり、記録
層２３に記録されている磁化の方向が再生層２１に転写
可能となる。さらに、記録時の温度範囲Ｔ_Wまで磁性層
の温度が上がると、調整層２２はキュリー温度Ｔ_c29以
上となるので、磁化が消失する。そのため、再生層２１
と記録層２３との交換結合力は遮断された状態となり、
再生層２１の保磁力よりも大きな外部変調磁界±Ｈ_exを
かけると、再生層２１の磁化は外部変調磁界の方向に配
向する。

【００１８】次に、本実施例の光磁気記録再生装置の基
本的な記録、再生動作について説明する。まず、図４に
基づいて情報の記録動作を説明する。図４（ａ）は光磁
気記録媒体の一部分を表面から見た図、図４（ｂ）は各
磁性層の磁化の状態を示した図である。同図において、
３１は情報が記録されている光磁気記録媒体上の情報ト
ラックである。光磁気記録媒体は図中Ａ方向（トラック
と平行方向）に移動しているものとする。３２（３
２′）はトラック３１上に照射された記録用光スポッ
ト、即ち記録時の光スポットが照射される領域を示す。
この光スポットは半導体レーザなどの光源の光ビームを
図２で示した対物レンズ２６で絞って照射したもので、
この光スポット３２により磁性層の温度が上昇する。３
４（３４′）は図３で示したＴ_Wの温度範囲にあるとこ
ろの交換結合力遮断領域である。この交換結合力遮断領
域３４内では、調整層２２の磁化は消失し、再生層２１
と記録層２３との交換結合力は遮断される。３３（３
３′）はＴ_Wの温度範囲の高温側の領域で、図２に示し
た磁気ヘッド２７から印加される外部変調磁界±Ｈ_exに
よって記録層２３の磁化が反転することが可能な記録可
能領域である。

【００１９】情報を記録する場合、このように一定パワ
ーの光スポット３２を走査しながら照射することによ
り、記録可能領域３３と、これら光スポット３２と記録
可能領域３３を含む交換結合力遮断領域３４を形成す
る。そして、この状態で記録する情報に従がって磁気ヘ
ッド２７により外部磁界を＋Ｈ_ex又は−Ｈ_exに変調し、
この磁界をおおむね交換結合力遮断領域３４を含む領域
に印加する。この結果、記録層２３の記録可能領域３３
に磁区が記録され、ここでオーバライトされる磁区は従
来の磁界変調オーバライト方式と同等の矢羽根形状とな
る。即ち、図４に示すように前の情報の磁区３５−１な
どの上から新しい情報がオーバライトされるために、新
しい情報の磁区３５−２の形状は磁区の先端と後端が円
弧状の矢羽根状となる。この場合、外部磁界の変調周波
数を高くすることにより、記録する磁区のＡ方向の長さ
を光スポット３２の半径程度にすることができる。一
方、交換結合力遮断領域３４内の再生層２１の磁化は、
外部磁界の変調に合わせてその方向を変える。つまり、
記録層２３にオーバライトしている磁区の方向と同じ方
向に配向する。これにより、光磁気記録媒体からの反射
光を図１で示した光ヘッドの再生光学系でその偏光状態
を検知することにより、再生層２１の磁化の方向を検出
することができる。即ち、磁性層の欠陥等により磁区が
書き損じているかいないかを確かめることができ、一つ
の光スポットによる記録と同時のダイレクトベリファイ
を行うことができる。

【００２０】次に、図５に基づいて情報の再生動作を説
明する。図５（ａ）は光磁気記録媒体の一部分を表面か
ら見た図、図５（ｂ）は各磁性層の磁化の状態を示した
図である。同図において、３１は情報が記録されている
光磁気記録媒体上の情報トラックである。光磁気記録媒
体はＡ方向に移動しているものとする。３６（３６′）
は記録用光スポットよりパワーの低い再生用の光スポッ
トが照射される領域を示す。この光スポット３６により
磁性層の温度が上昇する。３７（３７′）は図３で示し
たＴ_Rの温度範囲にある転写可能領域である。転写可能
領域３７′内では、調整層２２は垂直磁化となり、再生
層２１と記録層２３との交換結合力が強められるため、
磁気ヘッド２７により印加される外部磁界に影響され
ず、記録層２３の磁化の方向が再生層２１の方向として
転写される。３８（３８′）は転写可能領域３７の外側
にあって、光スポット３６を含む転写不可能領域であ
る。転写不可能領域３８内の磁性層の温度は、Ｔ_Rの温
度範囲以下となる。この領域３８内では、調整層２２は
面内磁化となり、再生層２１と記録層２３の交換結合力
は弱められ、再生層２１の磁化の方向は記録層２３の磁
化の方向に関係なく、磁気ヘッド２７による外部磁界の
方向に従がう。このとき磁気ヘッド２７は所定の一定方
向の外部磁界を印加する。

【００２１】このように再生時においては、記録時のパ
ワーよりは低い一定パワーの光スポット３６を走査しな
がら照射することにより、転写可能領域３７と転写不可
能領域３８を形成する。この状態で磁気ヘッド２７によ
り一定方向の外部磁界をおおむね転写不可能領域３８を
含む領域に印加する。外部磁界の方向は、初期化時の記
録層２３の磁化の方向と同じでもよいし、その逆でもよ
い。この結果、トラック３１上の磁区３９のうち転写不
可能領域３８内に入った３９−２，３９−４及び３９−
３の一部の破線で示される磁区はマスクされ、転写可能
領域３７に現われた磁区３９−３の実線部分のみが、再
生反射光の偏光状態の変化に寄与するものとなる。従っ
て、この反射光を図１に示したような光ヘッドの再生光
学系により検出し、その偏光状態を検知することによ
り、再生層２１の転写可能領域３８内の磁区の方向を検
出することができ、光スポット３６の直径以下の長さの
磁区を再生することができる。本実施例では、マスクさ
れる領域が再生反射光の偏光状態の変化に寄与する領域
（転写可能領域３７）を取り囲んでいるので、図１３及
び図１４に示した従来のマスク方式よりも、まわりの磁
区からの影響が少なく信頼性の高い再生信号を得ること
ができる。なお、転写可能領域３７をより小さくするこ
とによって、より長さの小さな磁区を再生することが可
能ではあるが、再生信号のＣ／Ｎを考えると、転写可能
領域３７の大きさは再生光スポット３６の大きさの半分
程度が望ましい。

【００２２】本実施例の記録、再生の基本動作は以上の
とうりであるが、ここで本実施例のベリファイ信号及び
再生信号の検出動作について詳細に説明する。なお、前
述したように４分割光検出器１及び２上に入射する光束
は、図１２に示したＰ₊の入射光の偏光方向と同じ偏光
の光と、それに垂直な方向の偏光であり、この中には光
磁気記録媒体のカー効果、ファラデー効果によって生じ
るＳ₊及びＳ_-の光と対物レンズの曲面で回折して生じ
る光が含まれているものとする。図６（ａ）は検光子と
しての偏光ビームスプリッタ８２に入射する直前の光の
分布のうちＰ₊の光を示した図、図６（ｂ）は同図
（ａ）のＡ−Ａ′線の断面におけるＰ₊の光の振幅を示
した図である。なお、図６（ａ）に示す４つの四角は４
分割光検出器の検出面で、Ｐ₊の光を検出面上に投影し
て示している。図６（ａ）では、Ｐ₊の光を斜線で示し
ており、４つの検出面に均等に分布し、光の位相も４つ
の検出面でほぼ同じである。Ａ−Ａ′線の断面における
光の振幅は、図６（ｂ）に示すような振幅となる。

【００２３】図７（ａ）は検光子としての偏光ビームス
プリッタ８２に入射する直前の光の分布のうち対物レン
ズの曲面で生じるＳ偏光の光を示した図である。なお、
ここでも同様に４分割光検出器の検出面に投影して示し
てある。図７（ａ）から明らかなように、光の分布は四
つ葉のクローバーのような形状をしており、それぞれの
葉の光が４つの検出面に投影される。また、対角位置同
志の葉の光は位相はそれぞれ同じで、隣り合う葉の光の
位相差はπである。この図７（ａ）にＥとして示す葉の
光と、図６（ａ）に示した光の位相は同位相である。図
７（ｂ），（ｃ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ′線、Ｃ−
Ｃ′線の断面における光の振幅を示した図で、前述した
四つ葉の光の位相関係から図のような振幅となる。図
６、図７に示した光は、光磁気記録媒体上の磁化方向に
関係なく、一定した分布である。本発明では、これら２
つの光と光磁気記録媒体上の磁化の状態で変化する
Ｓ₊，Ｓ_-の光を検光子としての偏光ビームスプリッタ
８２で分離し、また２つの４分割光検出器で上記３つの
光により生じる光量分布の変化を検出することにより、
情報を再生するものである。

【００２４】図８に基づいて記録動作時のベリファイ信
号の検出動作について説明する。図８（ａ）は光磁気記
録媒体の情報トラックを拡大して示した図で、４０は情
報トラック、４２及び４３はその情報トラック４０上に
走査される記録用の光スポットである。情報を記録する
場合、光スポット４２の位置で磁気ヘッド２７から下向
きの外部磁界が印加され、図４で説明したように記録層
２３に下向きの磁区が形成される。また、光スポット４
３の位置では上向きの外部磁界が印加され、記録層２３
に上向きの磁区が形成される。４１はこうして記録され
たばかりの矢羽根状のドメインである。ここで、図４で
説明した実際の記録可能領域３３は光スポットと少しず
れるが、調整層２２により光スポットを含む交換結合力
遮断領域３４において記録層２３と再生層２１の交換結
合力が遮断されるため、図８（ｂ）に示すように光スポ
ット４２の位置では交換結合力遮断領域３４内の再生層
２１の磁区は外部磁界と同じ方向の下向き磁区となる。
これにより、４４で示すように光スポット内は全て下向
き磁区からの反射光となり、この反射光に含まれるＳ成
分の光は図１２に示したＳ₊の光束となる。一方、光ス
ポット４３の位置では４５で示すように、光スポット内
は全て上向き磁区からの反射光となり、この反射光のＳ
成分の光はＳ_-の光となる。

【００２５】図８（ｃ）は同図（ａ）の各光スポットの
位置で光磁気効果によって生じるＳ偏光の光の検光子と
しての偏光ビームスプリッタ８２に入射する直前での分
布を示した図である。ここでも４分割光検出器の検出面
に投影して示してある。図８（ｃ）から明らかなよう
に、光スポット４２，４３の各位置でＳ偏光の分布は円
形状となる。ところが、光の位相は光スポットの位置で
異なり、光スポット４２の位置では図６（ａ）及び図７
（ａ）のＥで示した光と同位相となる。これに対し、光
スポット４３の位置では図７（ａ）に示したＥ′の光と
同位相であり、従って光スポット４２と４３の位置では
πの位相差がある。図８（ｄ）は光スポットの各位置で
同図（ｃ）のＡ−Ａ′断面における光の振幅を示した図
である。また、図８（ｅ）及び（ｆ）は各光スポットの
位置において図７で説明した対物レンズの曲面で生じる
Ｓ偏光の光と、図８（ｄ）の光磁気効果により生じるＳ
偏光の光を重ね合わせた効果の光の分布を、図８（ｃ）
のＢ−Ｂ′線及びＣ−Ｃ′線の断面における光の振幅と
して表わした図である。図８（ｅ）はＢ−Ｂ′線におけ
る光の振幅、図８（ｆ）はＣ−Ｃ′線における光の振幅
である。

【００２６】更に、図８（ｇ），（ｈ）は検光子として
の偏光ビームスプリッタ８２の分離面上で、前述の対物
レンズの曲面で生じるＳ偏光の光、光磁気効果によって
生じるＳ偏光の光、及び図７で示したＰ₊の光を合わせ
て２つの光束に分離し、これらを４分割光検出器１及び
２でそれぞれ検出したときの各検出面での検出光量差を
示した図である。図８（ｇ）は４分割光検出器１の検出
面、図８（ｈ）は４分割光検出器２の検出面での検出光
量差である。図８（ｇ），（ｈ）では光量の多い順に大
大、大小、小大、小小として示してある。図１で説明し
たように４分割光検出器２へ入射する光は、偏光ビーム
スプリッタ８２で反射されるので、４分割光検出器２の
検出面と４分割光検出器１の検出面に対する対応は左右
が逆になる。例えば、図８（ｇ），（ｈ）の左端に示し
た光スポット４２の位置における４分割光検出器上の光
の分布についてみると、４分割光検出器１の検出面１−
１と４分割光検出器２の検出面２−１が対応する。これ
らの検出面に入射する光は図８（ｅ）に示したＢ−Ｂ′
線断面における光の振幅のＦで示す左側の大きな上向き
の振幅（図１２に示したＳ₊方向成分）と、図６で示し
た上向きの振幅（図１２に示したＰ₊方向成分）が合わ
されたもので、＋θ側に回転した光である。そして、偏
光ビームスプリッタ８２の配置として、＋４５度の検光
子として働く方が図８（ｇ）に示す４分割光検出器１に
入射し、−４５度の検光子として働く方が図８（ｈ）に
示す４分割光検出器２に入射するようにしたとすると、
検出面１−１に入射する光量は、検出面２−１に入射す
る光量よりも大きくなり、それを検出面１−１では大
大、検出面２−１では大小として示している（大大＞大
小）。

【００２７】また、検出面１−２は検出面２−２に対応
し、これらの検出面に入射する光は図８（ｅ）に示した
Ｂ−Ｂ′線断面における光の振幅のＧで示す右側の小さ
な下向きの振幅（図１２に示したＳ_-方向成分）と、図
６で示した上向きの振幅（図１２に示したＰ₊方向成
分）が合わされ、−θ側に回転した光である。この場合
検出面１−２に入射する光量は検出面２−２に入射する
光量よりも小さくなり、それを検出面１−２では小小、
検出面２−２では小大として示している（小小＜小
大）。検出面１−３は検出面２−３に対応し、ここでは
図８（ｆ）に示したＣ−Ｃ′線断面における光の振幅の
Ｈで示す小さな下向きの振幅と、同様に図６に示した上
向きの振幅の光が合わされた光である。検出面１−３の
光量は検出面２−３の光量よりも大きくなり、それを検
出面１−３では大大、検出面２−３では大小として示し
ている。更に、検出面１−４と２−４では図８（ｆ）の
Ｃ−Ｃ′線断面における光の振幅のＩで示す大きな上向
きの振幅と図６の上向きの振幅の光が合わされた光であ
る。このときは、検出面１−４の光量は検出面２−４の
光量よりも小さくなり、それを検出面１−４では小小、
検出面２−４では小大として示している。同様にして光
スポット４３の位置において、４分割光検出器１及び２
の検出面の光量を表わすと、それぞれ図８（ｇ），
（ｈ）に示すとおりとなる。

【００２８】このように情報記録時においては、４分割
光検出器１及び２の各検出面の光量は情報トラックの磁
化状態によって変化するのであるが、各４分割光検出器
１，２の各検出面の信号は図１に示したアナログ演算回
路へ出力され、図８（ｉ）に示すようなベリファイ用再
生信号が生成される。具体的に説明すると、まず４分割
光検出器１の対角位置同志の検出面１−１と１−３の検
出信号及び検出面１−２と１−４の信号は、それぞれ加
算アンプ３，４で加算され、得られた和信号は差動アン
プ５で差動検出される。また、４分割光検出器２の対角
位置同志の検出面２−１と２−３及び検出面２−２と２
−４の検出信号は、それぞれ加算アンプ９，１０で加算
され、その和信号は差動アンプ１１で差動検出される。
差動アンプ５と差動アンプ１１の出力信号は更に差動ア
ンプ１５で差動検出され、その結果図８（ｉ）に示すよ
うなベリファイ用再生信号が生成される。得られた再生
信号は、下向き磁化の領域では負の一定レベル、上向き
磁化の領域では正の一定レベルとなり、ドメインの４１
のエッジで負から正へ立ち上がり、また正から負へ立ち
下がるパルス状信号となる。こうして得られたベリファ
イ用再生信号は図示しない信号処理回路で復調処理など
を行って再生データに変換された後、図示しないベリフ
ァイ判定回路に送られる。そして、ベリファイ判定回路
で再生データと記録データを逐一比較することにより、
正しく情報を記録できたかどうかが判定され、記録と同
時にベリファイを実行するという、いわゆるダイレクト
ベリファイが行われる。

【００２９】次に、通常の情報再生時の再生信号検出動
作を図９に基づいて説明する。図９（ａ）は情報トラッ
クを拡大した図で、４８，４９は情報トラック４６上を
走査される再生用の光スポット、４７は情報トラック４
６上に記録されているドメインである。情報再生時には
図５で説明したように下向きの外部磁界が印加されてい
るので、光スポット４８，４９のいずれの位置であって
も転写不可能領域３８の再生層２１の磁化は下向きであ
る。また、転写可能領域３７内の再生層２１の磁化は記
録層２３と同じになるので、光スポット４８の位置では
下向き磁化、光スポット４９の位置では上向き磁化とな
る。つまり、図９（ｂ）に示すように光スポット４８の
位置では、５０として示すように光スポット内は全て下
向き磁化となり、光スポット４９の位置では５１として
示す如く光スポット内は上向き磁化と下向き磁化が混在
することとなる。

【００３０】図９（ｃ）は各光スポット４８，４９の位
置で光磁気効果によって生じるＳ偏光の光の偏光ビーム
スプリッタ８２に入射する直前での分布を示した図であ
る。もちろん、４分割光検出器の検出面に投影して示し
てある。図９（ｃ）に示すように光スポット４８の位置
ではＳ₊のみとなるので円形の分布となるが、光スポッ
ト４９の位置ではＳ₊とＳ_-が混在し、これらにはπの
位相差があるため、トラック方向に光が回折され、その
分布は左右に分かれる。図９（ｃ）において、左側に分
かれた光がＳ_-、右側に分かれた光がＳ₊である。図９
（ｄ）は光スポットの各位置で、同図（ｃ）のＡ−Ａ′
線断面における光の振幅を示した図である。また、図９
（ｅ），（ｆ）は各光スポットの位置において図７で説
明した対物レンズの曲面で生じるＳ偏光の光と図９
（ｄ）の光磁気効果により生じるＳ偏光の光を重ね合わ
せた結果の光の分布を、図９（ｃ）のＢ−Ｂ′線及びＣ
−Ｃ′線の断面における光の振幅として表わした図であ
る。図９（ｅ）はＢ−Ｂ′線断面における振幅、図９
（ｆ）はＣ−Ｃ′線断面における振幅である。

【００３１】更に、図９（ｇ），（ｈ）は偏光ビームス
プリッタ８２の分離面上で対物レンズの曲面で生じるＳ
偏光の光と光磁気効果によって生じるＳ偏光の光、及び
図７で示したＰ₊の光を合わせて２つの光束に分離し、
これらを４分割光検出器１及び２でそれぞれ検出したと
きの各検出面での検出光量差を示した図である。情報再
生時においては図９（ｇ），（ｈ）に示す如く光スポッ
ト４８の位置では図８（ｇ），（ｈ）で説明した情報記
録時の検出光量差と同じであるが、光スポット４９の位
置では図９（ｃ）に示したように検出面での光の分布が
異なるために、図に示すような検出光量差となる。これ
らの４分割光検出器１及び２の各検出面の信号は図１に
示したアナログ演算回路へ出力され、図９（ｉ）に示す
ような再生信号が生成される。具体的に説明すると、ま
ず４分割光検出器１のトラック方向に隣接する同志の検
出面１−１と１−２及び検出面１−３と１−４の検出信
号は、それぞれ加算アンプ６，７で加算され、得られた
和信号は差動アンプ８で差動検出される。また、４分割
光検出器２のトラック方向に隣接する同志の検出面２−
１と２−２及び検出面２−３と２−４の検出信号は、そ
れぞれ加算アンプ１２，１３で加算されその和信号は差
動アンプ１４で差動検出される。差動アンプ８及び１４
の信号は更に加算アンプ１７で加算され、その結果図９
（ｉ）に示すように再生信号１８が生成される。得られ
た再生信号は下向き磁化の領域では０レベル、上向き磁
化の領域では正の一定レベルの信号となり、ドメイン４
７のエッジで立ち上がりまたは立ち下がるパルス状信号
となる。この再生信号は図示しない信号処理回路に送ら
れ、ここで復調処理などが施こされて再生データが生成
される。なお、情報を再生する場合、前述のように光ス
ポット内の転写可能領域３７と転写不可能領域３８の割
合をおよそ１対１にすると、光スポットの約半分の大き
さの磁区を安定的に再生することができる。

【００３２】図１０は本発明の他の実施例を示した構成
図である。この実施例では、４分割光検出器の代わりに
２分割光検出器５２及び５３を使用した例である。図１
０において、８０は１／２波長板、８１は集光レンズ、
８２は検光子としての偏光ビームスプリッタで、これら
はいずれも図１の実施例のものと同じである。５２及び
５３は検出面がそれぞれ空間的に２つに分割された２分
割光検出器で、各々光磁気記録媒体の情報トラックの方
向に２つに分割されている。即ち、２分割光検出器５２
は図１に示した４分割光検出器１のトラック方向に隣接
する同志の検出面１−１と１−２及び検出面１−３と１
−４を各々一体化したものと考えてよくまた２分割光検
出器５３は４分割光検出器２のトラック方向に隣接する
同志の検出面２−１と２−２及び検出面２−３と２−４
を各々一体化したものと考えてよい。情報の記録時には
２分割光検出器５２の各検出面の検出信号は加算アンプ
５４で加算され、２分割光検出器５３の各検出面の検出
信号は加算アンプ５５で加算される。これらの加算アン
プ５４及び５５で得られた和信号は更に差動アンプ５６
で差動検出され、得られた信号はベリファイ用再生信号
として出力される。一方、情報再生時には差動アンプ５
８で２分割光検出器５２の各検出面の検出信号が差動検
出され、また差動アンプ５９で２分割光検出器５３の各
検出面の検出信号が差動検出される。そして、この２つ
の差動検出信号は加算アンプ６０で加算され、得られた
信号は通常の情報の再生信号として出力される。

【００３３】本実施例は、対物レンズのＮＡがさほど大
きくなく、図７で示した４つ葉のクローバ状の光量が光
磁気効果によって生じるＳ偏光の光量と同じ程度の場合
に、好適に用いることができる。即ち、こういった条件
のもとでは２分割光検出器によって検出しても再生信号
の品質は図１の実施例と比較しても大差はなく、従って
この場合には図１の実施例に比べて大幅に構成を簡単化
することができる。一方、光スポットを更に極小化する
ために対物レンズのＮＡを大きくした場合、図７に示し
た４つ葉のクローバ状の光量が光磁気効果によって生じ
るＳ偏光の光量よりも大きくなるが、この場合には図１
の実施例の４分割光検出器で検出する方が有効である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、情報再生
時に光スポットよりも小さく記録された磁区を高い品位
で再生できると共に、情報記録時にはベリファイ用の再
生信号が得られ、このベリファイ用再生信号を用いて記
録と同時のベリファイ、即ちダイレクトベリファイを行
うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録再生装置の一実施例を示し
た構成図である。

【図２】図１の実施例に使用される光磁気記録媒体の構
成を示した断面図である。

【図３】図２の光磁気記録媒体の磁性層の保磁力と温度
の関係を示した特性図である。

【図４】図１の実施例の情報記録時における情報トラッ
ク上の光スポットと情報磁区及び各磁性層の磁化状態を
示した図である。

【図５】図１の実施例の情報再生時における情報トラッ
ク上の光スポットと情報磁区及び各磁性層の磁化状態を
示した図である。

【図６】偏光ビームスプリッタ８２に入射する直前の光
のうちＰ₊の光の分布を４分割光検出器の検出面に投影
して示した図、及びその光の４分割光検出器のＡ−Ａ′
線断面における振幅を示した図である。

【図７】偏光ビームスプリッタ８２に入射する直前の光
のうち対物レンズの曲面で回折して生じるＳ偏光の光の
分布を４分割光検出器の検出面に投影して示した図、及
びその光の４分割光検出器のＢ−Ｂ′線とＣ−Ｃ′線断
面における振幅を示した図である。

【図８】図１の実施例の情報記録時におけるベリファイ
用再生信号の検出動作を説明するための図である。

【図９】図１の実施例の情報再生時における再生信号の
検出動作を説明するための図である。

【図１０】本発明の他の実施例を示した構成図である。

【図１１】従来例の光磁気記録再生装置の光学系を示し
た図である。

【図１２】光磁気記録において光磁気信号として再生さ
れる情報再生の原理を説明するための図である。

【図１３】従来の記録用光スポットよりも小さい磁区を
再生する再生方式の一例を示した図である。

【図１４】他の従来例の再生方式を示した図である。

【符号の説明】

１，２４分割光検出器３，４，６，７，９，１０，１２，１３，１７加算
アンプ５，８，１１，１４，１５差動アンプ２１再生層２２調整層２３記録層２６対物レンズ２７磁気ヘッド３３記録可能領域３４交換結合力遮断領域３７転写可能領域３８転写不可能領域５２，５３２分割光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口英司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも交換結合した記録層と再生層
の２層の磁性層及びこの交換結合力を制御するための磁
性層を備えた光磁気記録媒体に、記録用光ビームを照射
して前記２層の交換結合力を遮断するための手段と、前
記光ビームの照射部に記録すべき情報信号に応じて変調
された外部磁界を印加して前記記録層に情報を記録し、
かつ再生層の磁化を外部磁界の方向に配向するための手
段と、前記再生層から反射した記録用光ビームを２つに
分離するための検光子としての偏光ビームスプリッタ
と、この分離された光ビームをそれぞれ検出するための
多分割光検出器と、この２つの多分割光検出器の各検出
面の信号を用いて所定の演算を行い、ベリファイ用再生
信号を生成するための手段と、得られたベリファイ用再
生信号を用いて記録情報のベリファイを行うための手段
とを有することを特徴とする光磁気記録再生装置。
【請求項２】少なくとも交換結合した記録層と再生層
の２層の磁性層及びこの交換結合力を制御するための磁
性層を備えた光磁気記録媒体に、再生用光ビームを照射
して前記２層の磁性層の交換結合力が強まった転写可能
領域とこの領域の外側の交換結合力が弱まった転写不可
能領域を形成するための手段と、おおむねこの転写不可
能領域を含む転写可能領域に所定の一定方向の磁界を印
加して転写不可能領域の情報をマスクするための手段
と、前記転写不可能領域を含む転写可転領域から反射さ
れた再生用光ビームを２つに分離するための検光子とし
ての偏光ビームスプリッタと、この分離された光ビーム
をそれぞれ検出するための多分割光検出器と、この２つ
の多分割光検出器の各検出面の信号を用いて所定の演算
を行い、再生信号を生成するための手段とを有すること
を特徴とする光磁気記録再生装置。
【請求項３】前記光磁気記録媒体から反射された光ビ
ームには、記録媒体への入射光の偏光方向と同じ偏光の
光と、入射光の偏光方向と垂直方向の偏光である光磁気
効果によって生じる光と、光ビーム集光用の対物レンズ
の曲面で生じる光が含まれていることを特徴とする請求
項１及び２の光磁気記録再生装置。
【請求項４】光磁気効果によって生じる光の量と対物
レンズの曲面で生じる光の光量は同じであるか、または
光磁気効果によって生じる光の光量が対物レンズの曲面
で生じる光の光量よりも少くないことを特徴とする請求
項３の光磁気記録再生装置。
【請求項５】前記多分割光検出器は、それぞれ検出面
が十文字状に４つに分割され、かつ光磁気記録媒体の情
報トラックに対して十文字状の分割線が平行及び直交す
るように配置された４分割光検出器であって、前記演算
手段はこの各４分割光検出器の対角位置同志の検出面の
検出信号をそれぞれ加算すると共に、この対角位置同志
で加算された和信号を各々差動検出し、更にこの各４分
割検出器で得られた差動検出信号を差動検出することに
より、ベリファイ用の再生信号を生成することを特徴と
する請求項１の光磁気記録再生装置。
【請求項６】前記多分割光検出器は、それぞれ検出面
が１つの分割線で２つに分割され、かつこの分割線が光
磁気記録媒体の情報トラックに平行となるように配置さ
れた２分割光検出器であって、前記演算手段はこの各２
分割光検出器の２つの検出面の検出信号をそれぞれ加算
し、更にこの加算して得られた和信号を差動検出するこ
とにより、ベリファイ用の再生信号を生成することを特
徴とする請求項１の光磁気記録再生装置。
【請求項７】前記多分割光検出器は、それぞれ検出面
が十文字状に４つに分割され、かつ光磁気記録媒体の情
報トラックに対して十文字状の分割線が平行及び直交す
るように配置された４分割光検出器であって、前記演算
手段はこの各４分割光検出器のトラック方向に隣接する
検出面同志の検出信号をそれぞれ加算すると共に、この
隣接する同志で加算された和信号を各々差動検出し、更
にこの各４分割光検出器で得られた差動検出信号を加算
することにより、記録情報の再生信号を生成することを
特徴とする請求項２の光磁気記録再生装置。
【請求項８】前記多分割光検出器は、それぞれ検出面
が１つの分割線で２つに分割され、かつこの分割線が光
磁気記録媒体の情報トラックと平行になるように配置さ
れた２分割光検出器であって、前記演算手段はこの各２
分割光検出器の２つの検出面の検出信号をそれぞれ差動
検出し、更にこの得られた差動検出信号を加算すること
により、記録情報の再生信号を生成することを特徴とす
る請求項２の光磁気記録再生装置。