JPS6064376A

JPS6064376A - 磁気ホログラム記録方法

Info

Publication number: JPS6064376A
Application number: JP17373283A
Authority: JP
Inventors: Hisataka Fujii; 藤井　壽崇
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1983-09-20
Publication date: 1985-04-12

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】この発明は、ホログラフィ技術に関し、特に、ホログラ
ム情報を熱磁気効果により磁気的に記録する磁気ホログ
ラム記録方法に関する。

周知のように、磁気ホログラムは、コヒーレント光によ
って作り出される物体光と参照光を干渉させた像情報を
含んだ光パターンを、記録媒体である磁性体薄膜に光熱
磁気効果によって書込み、磁化状態の２次元パターンと
して記録するものである。

また記録した画像の再生には、磁性体薄膜の磁気光学効
果を利用し、これにコヒーレント光を照射することで記
録情報を光の形態で読出し、ファラデー効果やカー効果
によって光学画像を得る。

この磁気ホログラムは、写真感材などを記録媒体とする
ホログラムと比較し、面倒な現像処理が不要であること
、旧記録情報の消去および再書込みが容易に行なえるこ
となどの利点を本質的に有しており、例えばディジタル
データは勿論のこと文書や写真などを記録するホログラ
ムメモリとしての応用など、大いに注目されている。

しかしながら従来においては、磁気ホログラムによる画
像の記録・再生には解像度および中間階調の再現性など
の面において充分な特性が得られていないのが実情であ
る。

従来の代表的な磁気ホログラム記録媒体はＭｎＢ１　（
マンガン・ビスマス）ｉＪＩＩ！！であるが、これには
次のような問題点が指摘されている。

１ｖｌｎ３ｉのキューリ一点が約３６０℃と高く、情報
書込時に高出力の光が必要となり、従って大規模な光源
が必要となる。

また、１ｙｌｎ３ｉの材質構造が多結晶であり、これが
記録密度を高める上で大きな制約となる。

また、ＭｎＢ１は、保磁力の低いときの磁区の安定性が
悪いとともに、結晶変態に伴ってその構造が不安定化す
る。

このような記録媒体の特性から、従来は白黒２値化した
画像しか良好に記録・再生できず、しかもその場合でも
解像度はあまり高くな（かつ不安定であった。

また書込時の光源として高出力のものが必要となること
から、小形で扱いやすく安価な半導体レーザが使用でき
ないという点も非常に不利である。

また、１１区の安定性を高くするために、記録装置にお
ける周辺磁気回路が大規模になるといった問題もある。

この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、高解像力が安定して得られ、連続階
調の再現性に優れ、半導体レーザなどによる比較的低出
力のコヒーレント光で書込みが行なえる磁気ホログラム
記録方法を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明者らは様々な磁性材
料を用いてホログラム記録実験を行なったところ、非晶
質ＴｂＦｅ（テルビウム・鉄）薄膜を用いた磁気ホログ
ラム記録方法が良好な結果を示すことを知得した。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、この発明に係る磁気ホログラム記録方法で用
いられる記録媒体の断面構造を示している。これはガラ
ス基板１の表面に樹脂薄膜２．非晶質ＴｂＦｅ薄膜３．
Ｓｉ　Ｏｘ　（ｘは１膜２程度）薄膜４を順に積層形成
したもので、記録媒体としての主体は、非晶質ＴｂＦｅ
薄膜３の磁性薄膜である。

樹脂薄膜２は、ＰＭＭＡ、塩化酢酸ビニル、ＰＶＡなど
の樹脂を１〜１０μＩ１１程度の厚さでスピナ塗装して
形成したものである。この樹脂薄膜２は必ずしも必要な
いが、ＴｂＦｅ１ｌ膜３の感光度を２〜１０倍程度向上
させるという効果をもたらす。

非晶質Ｔｂ　Ｆｅ薄膜３は、２電子銃間時蒸着法による
蒸着あるいはスパッタリングによって厚さ１００〜１０
００人程度に形成されている。実験データによれば、Ｔ
ｂＦｅ１膜３の厚みは画像の記録し易さや再生像のコン
トラストに大きく影響し、特にファラデー効果を利用し
て再生する場合、良好な厚さは１００〜３５０人の範囲
であり、さらに望ましくは２５０〜３３０人の範囲であ
る。

５− また、ＳｉＯｘ薄膜４はＴｂ　Ｆｅ　’Ｊｌｊ膜３のコ
ーティング層である。

非晶質ＴｂＦｅ薄膜３は、その結晶構造によって記録密
度が制限されるということがないため、高解像力が安定
して得られる。

またキューリ一点が約１２０℃と低いため、比較的低温
での書込みが可能で、書込時の光源は比較的小出力のも
ので良い。そのため小形の半導体レーザを光源として使
用し、充分に良好な書込みが行なえる。

また、非晶質Ｔｂ　Ｆｅ薄膜３の磁区は保磁力の低い領
域においても非常に安定しているので、書込みの際に必
要な周辺磁気回路の構成も簡単で良い。これらのことは
１次に説明する情報の書込みおよび再生実験によって確
かめられた。

第２図は、第１図に示した記録媒体１ｏに対する情報記
録装置系を示している。

同図において、Ｑスイッチド・ルビーレーザ２１からは
尖頭パワーｏ、ｅｍｗ・パルス幅３０ｎＳのパルス状で
、ビーム幅０．１〜数ｓｎ＋のコヒーレ６− ントな光ビームが出力される。

この光ビームのビーム幅がレンズ系２２によっである程
度広げられ、ビームスプリッタ２３で２系統に分岐され
る。

分岐された一方の光ビームはミラー系２７１．２５を経
て前述の記録媒体１０の表面に参照光として照射される
。

分岐されたもう一方の光ビームはレンズ・ミラー系２６
，２７．２８を経て被写体２９に照射される。

この例の被写体２９は３５ｍｍＸ３５１１１ｍの大きさ
の平面に記録すべき文字などの２次元パターンが描かれ
ている。

この被写体２９を透過した光ビームがレンズ系３０を経
て物体光となり、記録媒体１ｏの表面に達する。

前述の参照光とこの物体光が干渉することによって生じ
た被写体２９の画像情報を含んだ光パターンが、記録媒
体１０のＴｂ　Ｆｅ薄膜３に光熱磁気効果によって記録
される。

つまり烏（知られているように、Ｔｂ　Ｆｅ薄膜３はイ
ニシャル処理として、外部から与えられた強い磁界で膜
面に垂直に一方向に磁化されており、また情報記録時に
は、初期磁化方向と逆方向に弱いバイアス磁界が印加さ
れている。ただし、このバイアス磁界は光強度が十分に
大きいときは印加しなくても良い。光強度が小さいとき
は有効となる。

その状態で表面に光が当たると、その光による熱でその
部分の磁化方向が反転する。

この熱磁気効果によって、ＴｂＦｅ薄膜３に照射された
光パターンがこの表面の垂直磁化状態の２次元パターン
として記録される。

前記のように記録された画像情報を再生するには、第３
図（Ａ）に示すファラデー効果を利用する方法と、同図
（Ｂ）に示すカー効果を利用する方法が良く知られてい
る。

同図（Ａ）の再生方法では、３０ｍＷ程度で連続発振す
るレーザ３１からのコヒーレントな光ビームを偏光子３
２を介して上記記録媒体１０に略々記録時の参照光入射
角度と同じ角度で照射する。

このとき記録媒体１０を透過する光は、ＴｂＦｅ薄膜３
の磁化状態に応じて偏光面が回転する。

この透過光を検光子３３を介してレンズ系３／Ｉで受け
、ＣＯＤなどの２次元撮像素子３５の撮像面に結像する
。

これにより、ＴｂＦｅ薄膜３の磁化状態の２次元パター
ンに対応した光パターン、すなわち光学画像が撮像素子
３５の撮像面に再生され、この画像情報が撮像素子３５
によって電気信号に変換される。なお、検光子３３は必
ずしも必要ではないが、再生時のゴースト像除去等画質
を向上させる意味で介在させた方が良い。

第３図（Ｂ）の再生方法は、前述した第３図（Ａ）の再
生方法と同様に光源３１から偏光子３２を経たコヒーレ
ントな光ビームを記録媒体１０のＴｂＦ１３ｉＪ膜３面
に照射した後、これから生ずる反射光を検光子３３およ
びレンズ系３４で受け、ｍ像素子３５の撮像面に光学画
像を結像する。

ところで、この発明の磁気ホログラム記録方法９− によれば、情報記録時の最適条件について従来のホログ
ラム記録と比べると次のような相違がある。

つまり、従来のホログラム記録の場合、参照光の強度を
物体光より強くしており、その方が解像度などの面で良
好な結果が得られる。

しかしこの発明の記録方法では、これとは逆に、物体光
の強度を参照光より強くした方が良好な記録・再生結果
が得られることが実験により確かめられた。

この発明の記録方法の場合、参照光の強度を１とすると
、白黒２値化された画像を記録する場合には、良好な記
録・再生特性が得られるのは物体光の強度を１．２〜１
５の範囲にしたときであり、望ましくは２〜１０の範囲
であり、さらに望ましくは４〜７の範囲である。

また、連続階調を有する画像（Ｑｒａｙ　Ｔｏｎｅ　ｐ
ａｔｔｅｒｎ）を良好に記録・再生するには、記録時の
物体光の強度を１．１〜１０の範囲にしたときであり、
望ましくは１．２〜３の範囲である。

このように参照光と物体光の強度を調整するこ１０− とにより、コントラストが良く解像力の高い良好な画像
の記録・再生が行なえる。この発明の実施例により得ら
れた解像度は０．３５μｍであり、これはルビーレーザ
の半波長に近い極めて高い値である。

以上詳細に説明したように、この発明に係る磁気ホログ
ラム記録方法によれば、情報の記録が容易であり、しか
も安定した高い解像力を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁気ホログラム記録方法に用いられ
る記録媒体の構造例を示す断面図、第２図は同記録媒体
に対する情報の書込系の一例を示す系統図、第２図（Ａ
）（Ｂ）はそれぞれ同記録媒体から画像情報を再生する
装置系の系統図である。１・・・ガラス基板２・・・樹脂薄膜３・・・非晶質Ｔｔ＋Ｆｅ＠膜４・・・３ｉＱｘ薄膜１０・・・記録媒体特許出願人日本楽器製造株式会社手続ネ甫正書　（方式）昭和５９年２月２日１、事件の表示特願昭５８−１７３７３２＠２、発明の名称磁気ホログラム記録方法３、補正をする者事例との関係　特許出願人住　所　静岡県浜松市中沢町１０番１号名　称　（４０
７）日本楽器Ｉｌｌ造株式会社代表者　川　上　浩４、代理人〒１０１住　所　東京都千代田区内神田１丁目１５番１６号６、
補正の対象　図面の簡単な説明の欄７、補正の内容明細書第１１頁第１４行目の「第２図」を「第３図」と
訂正する。２−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）適宜な基板表面に非晶質Ｔｂ　Ｆｅ薄膜からなる
熱磁気効果を有する磁性薄膜を形成し、ホログラム情報
をこの磁性薄膜の磁化状態の２次元パターンとして記録
することを特徴とする磁気ホログラム記録方法。
（２）前記非晶質Ｔｂ　Ｆｅ薄膜の厚みが１００〜３５
０人であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の磁気ホログラム記録方法。
（３）上記基板はガラスであり、これと前記非晶質Ｔｂ
Ｆｅ１ｌ膜との間に合成樹脂薄膜層が形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気ホロ
グラム記録方法。
（４）前記非晶質下ｂｌ”ｅ薄膜の表面がＳｉ　０２で
コーティングされていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の磁気ホログラム記録方法。