JPS59172176A - 磁気光学再生装置 - Google Patents

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】 （発明の技術分野） 本願の発明は、再生信号強度の向上した磁気光学再生装
置に関するものである。

（発明の背景） 磁気光学記録媒体は、例えばＧｄＣｏ、ＧｄＴｂＦｅの
ような垂直磁化膜を主体とするもので、この垂直磁化膜
の磁化の方向を一旦上向きか下向きのいずれかに揃えて
おき、記録したい部分にレーザー光線を照射して、その
部分の温度を例えば磁性材料のキュ゛り４蔗以上に加熱
することにより、元の磁化方向を自由に解放し、同時に
反対向きの弱い磁場をその部分に印加することで、その
部分の磁化方向を膜の磁化方向とは反対向きにし、その
上でレーザー光線の照射を止めて、その反対向きの磁化
を固定する。これにより仮に膜の磁化方向を０とし、反
対方向を１とすれば、レーザー光線の照射は０，１のデ
ジタル信号の１として記録されることになる。

こうして記−された磁化膜の磁化方向の相違つまり、上
向き、下向きは、直線偏光を照射して、その反射光又は
透過光の偏光面の回転状況が磁化の向きによって相違す
る現象（磁気カー効果又は磁気７アラデー効果）を利用
して読み取られる。

つまり、入射光に対して磁化の向きが上向きのとき、反
射光又は透過光の偏光面が入射光の偏光面に対してθに
度回転したとすると、入射光に対して磁化の向きが下向
きのときは一〇に度回転する。

（６） 従って、反射光又は透過光の先に偏光子（アナライザー
とも呼ばれる）の主軸を−０１９度面にほぼ直交するよ
うに置いておくと、下向き磁化の部分からの光はアナラ
イザーをほとんど透過せず、上向きの磁化の部分からの
光はｓｉｎ　２θにの分だけ透過するので、アナライザ
ーの先にディテクターを設置しておけば、記録媒体を高
速でスキャンニングして行くと、記録された磁化状態に
基づいて電流の強弱信号として、再生される。

しかしながら、現実にはθ□の大きい磁性材料が乏しく
、再生信号の強度（出力電流の強弱の差）は小さく、Ｓ
ＺＮ比は小さいのが現状である。

（発明の目的） 従って、本発明の目的は磁性材料以外の再生装置の改良
によって、再生信号強度つまるところＳハ比を向上させ
ることにある。

（発明の概要） 以上述べたような原理に基づく再生装置を磁気光学再生
装置と言うが、この装置の基本構成は第１図に示す如き
ものが主として考えられている。

°（４） −）マリ、ｌｚ−ザー光源（１）からの偏光をビームス
プリーター（２）で進行方向を９０度曲げた後、記録媒
体（３）にほぼ垂直に照射し、その反射光を再びビーム
スプリッタ−（２）を通してアナライザー（４）に通し
、透過光を光電変換素子のようなディテクター（５）で
受光する。

仮に光源（１）からの偏光をＳ偏光、その強度を■。

とし、ビームスプリッタ−■の反射率がＳ方向について
Ｒ５とすると、記録媒体（３）に照射するＳ偏光の強度
α）は、Ｉ＝Ｉ、ｘＲ，・・・・・・・・・（式１）で
ある。

一方、偏光の回転状況について説明する。今、記録媒体
（３）に入射する光ベクトルを第２図に於いで反射され
ると、カー回転を受けてその照射部分変化する。

ムスプリッター■のＳ偏光及びＰ偏光に対する透過率Ｔ
ｓ、’Ｉ’、の相違（相違があると仮定する）から、見
掛上更に回転を受けてベクトルｏｌＫ１′又ｉ；ｊ　ｏ
ｋ　２’に変わる。

アナライザー（３）の主軸（第２図Ａ軸）をＰ方向に対
しθ度傾けておくと、ディテクター（５）に受光される
偏光は、ベクトルｃ５Ｌ、′又はＯｋ２′のＡ軸に対す
る写影ベクトルＯＭ１又は０Ｍ２で表わされる。従って
、ディテクター（５）の再生信号強度（Ｓ）は、光強度
が光ベクトルの２乗で表わされることがら、（ＯＭｌ）
２−　（０Ｍ２）２に比例することになる。

ＯＭｌは第２図から明らがなようにＯｋ　　’ＸＣＯ５
（景−θ−θに’）で表わされ、晶２は蒲２′×ｃｏｓ
　　（−ｚ−〇十θに’）で表わされるから、となる。

ところ、で（ＯＫｌ）２＝（ＯＫ２′）２であるから５
ｏｃ（ＯＫｌ）２×（ｃＯ３２（！！−−〇−θｋ　’
）０゛（ツーθ−θに′）） となり、 ８　ｏｃ　（ＯＫ１’）　”　Ｘ　（’−５ｉｎ　２θ
）２ｓｉｎθに′・ｃｏｓθ□′・・・・・・・・・・
・・（式２）と展開される。

ここに於いて、ｓｉｎθに′は第２＠を簡単にした第６
図から明らかなように、ｓｉｎθに’−ｙ’１０Ｋ１’
で表わされ、　ｃｏｓθに′はｃｏｓθに′＝１１１０
Ｋ１１で表わされる。

とところで、ベクトル蒲、の硫、′への変化は、ビーム
スプリッタ−（２の透過によってもたらされるのである
から、第３図に於いてＯＫ、のＰ成１分ベクトルに等し
い長さを有するｙとＯＫ１′のＰ成分ベクトルに等しい
長さを有するｙ′とは（ｙ５”／ｙ２＝’ｌ’ｐ（ｐ偏
光の透過率）という関係があり、Ｓ成分について（ｘ’
）　２／　、Ｔ２＝　Ｔ　、という関係かある。そして
、第３図から、ｘ＝ＯＫ１×Ｃｏ５ｏｋ１ｙ＝ＯＫ、Ｘ
５ｊｎθにという関係が知れるから、ｘ’＝　ｃｍ　Ｘ
　ｃｏｓθｋｘψ町 ｙ’＝ＯＫ　１　Ｘ５ｉｎθｋ　×へ／〒７の関係式が
得られ、その結果 ｓｉｎθに′−ｙ′１０′に′ となる。これらのｓｉｎθに′及びｃｏｓθに′の値を
上述の式２に代入すると、上述の式２は、 Ｓ　”　−５ｉｎ　２θＸ　２　Ｘ　（ＯＫ１）　Ｘ　
ｍＸ　ｓｉｎθに’　ＣＯ３θｋ・・・・・・・・・・
・・（式３）と展開される。

ここで０１□は記録媒体の反、射光であるから、その強
度（ＯＫｌ）２は、記録媒体（３）に入射する光ベクト
ルＯ８の強度（Ｏ８）２に記録媒体（３）の反射率Ｒを
乗じたものに等しい。

そして入射光の強度（Ｉ）は、上述の式１がらＩ＝Ｉ　
　・Ｒであるから （Ｏｋｌ）２＝（錨）２ｘＲ＝ＩｘＲ＝Ｉ・ＲｘＲＳ となる。

従って、この関係式を上述の式３に代入すると、Ｓ　ｏ
ｃ　−５ｉｎ　２θｘ　２　ｘ　Ｉ、−Ｒ，ｘＲｘ、７
ｑＸ　５ｉｒＩθに−ｃｏＳθに ＝−Ｉ５・Ｒ−Ｒ，，４計５ｊｎ２θｋｓｉｎ　２θと
なる。

（Ｒ） 従って、光源（１）の光強度工、が一定、記録媒体（６
）の反射率Ｒが一定、カー回転角θｋが一定、アナライ
ザーの軸の傾きθが一定とすれば、５ｏｃＲＳＶ−−・
・・・川・・（式４）ところで、ＲｓとＴ、とは同じビ
ームスプリッタ−（２）のＳ偏光の反射率と透過率との
関係にあるからＴ、＋Ｒ５＝１であり、今Ｐ偏光の透過
率Ｔ。

を仮にはＫ１と仮定すれば、上述の式４は、８ＣＸｌ：
Ｒ８，、／Ｔ、Ｔ。

＝Ｒ，−、／　（１”ｓ）　Ｔｐ ”ｗ　Ｒ８ψ−Ｒ８（但し、１≧Ｒ８≧０）このＲｓ　
ｆこの値はＲ３にょって変動するつまり、再生信号の強
度０は、ビームスプリッタ−■のＰ偏光の透過率Ｔ　を
は’？１００％、Ｓ偏光の反射率Ｒをは！６７％、透過
率Ｔ　をはヌｓ ６６％にしたときに最大になる。

以上の＠理展開は、光源のＳ偏光をＰ偏光に代えても成
立し、 ５ｏｃＲ，マ〒♂ζ・・・・旧・・・・・（式５）が成
立する。

従って、Ｐ偏光を□使用する場合には、ビームスプリッ
タ−■のＳ偏光の透過率Ｔ　がほぼ１００％、Ｐ偏光の
反射率Ｒｐがほぼ６７％、透過率Ｔｐがほぼろろ％のも
のを使用すると、再生信号強度Ｓが最大になる。

なお、これまでカー回転を受けた反射光の回転　゛状況
（θｋ又は−θｋ）の検出のためにアナライザーを使用
する方法を説明して来たが、このようなアナライザーを
使用する直接法の他に、ウオーラストンプリズム、ロシ
ョンプリズム、ボラライジングビームスプリッタ−（Ｐ
Ｈ１）などの偏光ビームスプリッタ−を使用し、これに
より光を互いに直交した偏光成分を持ち、かつほぼ等し
い光強度に二分して各ディテクターに導き、両ディテク
ターからの出力差を取る、いわゆる差動法も知られてい
る。差動法は直接法に比べＳ／Ｎ比の点で有利な場合が
ある。

従って、以上の論理展開はアナライザーを使用する場合
だけでなく、差動法に使用されるウオーラストンプリズ
ム、ローションプリズム、ＰＢＳなどの偏光ビームスプ
リッタ−（本明細書では偏光ビームスプリッタ−を上述
の如き偏光の分波器として定義する）を使用した場合に
も何ら変わらない。

従って、本発明は、Ｓ偏光（又はＰ偏光）をビームスプ
リッタ−で反射させた後磁気光学記録媒体にほぼ垂直に
照射し、該媒体からのカー回転を受けた反射光を前記ビ
ームスプリッタ−に透過させ、この透過光をアナライザ
ー又は偏光ビームスプリッタ−を通してディテクターに
受光させる磁気光学再生装置に於いて、前記ビームスプ
リッタ−として、Ｐ偏光（又はＳ偏光）の透過率かは寸
１００％で、かつＳ偏光（又はＰ偏光）の透過率かは！
３６％、反射率がほぼ６７％のビームスプリッタ−を使
用することを特徴とする磁気光学再生装置を提供する。

更に上述の論理展開は、第４図に示すように５（１１） 偏光（又はＰ偏光）をビームスプリッタ−（２）に透過
させた後、磁気光学記録媒体（６）に対しは！垂直に′
照射し、カー回転を受けた反射光を前記ビームスプリッ
タ−（２）で反射させて、この反射光をアナライザー又
は偏光ビームスプリッタ−（４）を通してディテクター
（５）に受光させる磁気光学再生装置に於いては、前述
の（ｙ′）２／ｖ２−Ｔ６、（Ｘつ２／ｘ２−Ｔ５とい
う関係式が（ｙつ２／ｖ２＝Ｒ１１、（Ｘす２／ｘ２＝
Ｒ５という関係式に代わるだけで、同じように展開して
も正しいと言える。従って、この場合には　　　５ｏｃ
Ｔ、、／Ｗ冒玉も・・・・・・・・・・・・　（式６）
Ｓｏｃ’ｌ’ｐヤ尼−ξ・・・・・・・・・・・・（式
７）が成立し、反射率札　（又はＲ５）をはソ１とおけ
ば右辺の最大値はＴ　＝２（又はＴ　＝２）のときＳ３
　　　　　　　Ｒ３ もたらされる。

従って、本願の第２の発明は、Ｓ偏光（又はＰ偏光）を
ビームスプリッタ−を透過させた後、磁気光学記録媒体
に対し、はぼ垂直に照射し、該媒体からのカー回転を受
けた反射光を前記ビームスプリッタ−で反射させ、この
反射光をアナライザー（１■ 又は偏光ビームスプリッタ−を通してディテクターに受
光させる磁気光学再生装置に於いて、前記ビームスプリ
ッタ−として、Ｐ偏光（又はＳ偏光）の反則率がほぼ１
００％で、かつＳ偏光（又はＰ偏光の反射率がほぼ３３
％、透過率がほぼ６７％のものを使用することを特徴と
する前記磁気光学再生装置を提供する。

ところで、第１発明第２発明共に論理展開に於いて、こ
れまでビームスプリッタ−〇）に於けるＳ偏光とＰ偏光
との位相差△を考えなかった。しかしながら、仮に位相
差△があると、再生信号強度ＳはＣＯ３△を乗じた値へ
と低下する。

従って、第１発明、第２発明共に位相差△がゼロ又は出
来るだけゼロに近い（ｅｅｌ△＝１）ビームスプリッタ
−を使用することが好ましい。

従って、仮に位相差△がゼロのビームスプリッタ＝（２
）を設計することが困難な場合には、ビームスフリツタ
−■と媒体（３）との間又はビームスプリッタ−■とア
ナライザーもしくは偏光ビームスプリッタ−（４）との
間のいずれかの光路上に位相差が−△の位相子を配置し
て、位相差△をゼロに捕正してもよい。もちろん、この
補正用の位相子はビームスプリッタ−（２）の干渉多層
膜に接して配置してもよい。

以下、実施例により本発明を説明する。

（実施例） 第５図に示すように屈折率ｎ＝１．５１のガラス製プリ
ズムの斜面に、屈折率２．０、光学的膜厚０１２９５７
λの第１層、屈折率１．６８光学的膜厚０．３９４６λ
の第２層及び第１層と同じ第３層を順次形成し、その上
に同じ材質、形状、寸法のガラス製プリズムの斜面を密
着させ、ビームスブリッターヲ得ル。

このビームスプリッタ−は、Ｐ偏光の透過３１Ｔ。

が９７％で、Ｓ偏光の透過率Ｔ、が６５％反射率Ｒ５が
６５％で、位相差はゼロである。

第１図に示すように、レーザー光源（１）からのＳ偏光
（波長λ）を前述のビームスプリッタ−（２）で反射さ
せた後、反射率４０％、カー回転角（θｋ）０．４　　
のＱｄＴｂＦｅからなる記録媒体（６）に対し垂直に照
射する。この媒体（３）からの反射光は照射部分の磁化
の向きに応じて偏光面が０．４又は−０，４回転する。

そして反射光は再びビームスプリッタ−（２）に導き、
その透過光をアナライザー（４）を通してディテクター
（５）で電気信号に変換する。

ここで比較例として単純にＳ偏光Ｐ偏光共に反射率５０
％、透過率５０％、位相差ゼロのビームスプリッタ−を
使用した場合を考える。

そうすると、再生信号強度（Ｓ）は上述の式４よりｓ’
ｏｃｇ、４であるから、先の実施例ではＲ８，／’Ｉ’
−％＝ｏ、６ｓｘＪｉＴマ正匹−凹８となり、比較例で
はＲ・５．／’ｒ、Ｔ、＝０．５ＸＪ有石祐四−＝０．
２５ となる。

従って、実施例のものは比較例に比べて再生信号強度（
８）は０．３８１０．２５　＝　１．５２倍に向上する
。

第２発明の場合には、式６及び弐７よりＳｏｃ　’ｌ’
　、ψ（ＳＲ。

８ｏｃＴ、ψ（、Ｈ，５ であり、Ｔ＝０．６７、Ｒｓ＝０．３３、Ｒ２−１又は
Ｔ、＝０．６７、Ｒ，＝０．３３、Ｒ５＝１を代入する
と、（１９ 右辺の値は共に０．３８５となる。それに対して、比較
例として単純なＳ偏光Ｐ偏光共に反射率及び透過率が５
０％のビームスプリッタ−を使用した場合には、右辺の
値は共に０．２５になる。従って、第２発明の場合にも
比較例に比べて再生信号強度（Ｓ）は０．３８５１０．
２５＝１．５４倍に向上する。

（発明の効果） 以上の通り、本願発明によれば、単純にＳ偏光Ｐ偏光共
に反射率５０％、透過率５０％のビームスプリッタ−を
使用したものに比べて、再生信号強度がほぼ５０％向上
し、それだけＳハ比も高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１発明にかかる磁気光学再生装置の概
念的な構成を示す説明図である。 第２図は光ベクトルの変化を示す図である。 第６図は第２図の部分図である。 第４図は本願の第２発明にかかる磁気光学再生装置の概
念的な構成を示す説明図である。 第５＠はビームスプリッタ−の断面を示す概念（１６） 図である。 １・・・・・・・・・・・・レーザー光源２・川・・・
旧・・ビームスプリッタ−６・・・・・・・・・・・・
光磁気記録媒体４・・・・・・・・・・・・アナライザ
ー又は偏光ビームスプリッタ−出願人　日本光学工業株
式会社 代理人　　渡　辺　隆　男 第１図 、３ 第４因 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ｓ偏光（又はＰ偏光）をビームスプリッタ−で反射
   させた後、磁気光学記録媒体に対し、はぼ垂直に照射し
   、該媒体からのカー回転を受けた反射光を前記ビームス
   プリッタ−に透過させ、この透過光をアナライザー又は
   偏光ビームスプリッタ−を通してディテクターに受光さ
   せる磁気光学再生装置に於いて、前記ビームスプリッタ
   −として、■）偏光（又ハＳ偏光）の透過率がほぼ１０
   ０％で、かつＳ偏光（又はＰ偏光）の透過率がほぼ３３
   ％、反射率がほぼ６７７ｏのものを使用することを特徴
   とする前記磁気光学再生装置。 ２　Ｓ偏光（又はＰ偏光）をビームスプリッタ−を透過
   させた後、磁気光学記録媒体に対し、はぼ垂直に照射し
   、該媒体からのカー回転を、　受けた反則光を前記ビー
   ムスプリッタ−で反射させ、この反射光をアナライザー
   又は偏光ビームスプリッタ−を通してディテクターに受
   光させる磁気光学再生装置に於いて、前記ビームスプリ
   ッタ−として、Ｐ偏光（又はＳ偏光）の反射率がほぼ１
   ００％で、かつＳ偏光（又けＰ偏光）の反射率がほぼ３
   ６％、透過率がほぼ６７％のものを使用することを特徴
   とする前記磁気光学再生装置。 ろ　前記ビームスプリッタ−が、Ｓ偏光Ｐ偏光　′の位
   相差がほぼゼロであるビームスプリッタ−であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気
   光学再生装置。