專利名稱：寫入和讀出磁光記錄載體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助于聚焦成光點的掃描光束、以記錄載體信息層的磁疇圖案用光學方法寫入和讀出信息的方法，在寫入期間，被光點加熱的信息層部分受到由通有激勵電流的線圈產(chǎn)生的基本垂直于信息層的磁場作用，結(jié)果形成所述磁疇;在讀出期間，對在掃描光速極化狀態(tài)下由磁疇引起的變化加以檢測。
本發(fā)明還涉及用于實現(xiàn)該方法的裝置。
從美國專利第4，446，004號已知這種記錄信息的方法。一般在寫入一個磁光信息層時，使用一種由光學系統(tǒng)聚焦為衍射極限光點的激光束，例如二極管激光器光束。對仍未寫入的信息層以垂直于該層的方向進行預(yù)磁化。在寫入期間，將光點所在部位的磁光材料的微區(qū)加熱到某一給定溫度(例如居里溫度)，使其局部矯頑力降低。結(jié)果該微區(qū)可由一相對小的外部磁場使其沿垂直于磁層的所要求方向進行磁化。該磁光信息層的有關(guān)微區(qū)冷卻后，外部磁場的方向可以說凍結(jié)在該信息層中。通過彼此相對地移動光點和記錄載體，并調(diào)制外部磁場，可將一串具有不同于其周圍的磁場方向的磁疇或信息區(qū)寫入信息層，沿著移動方向的連續(xù)信息區(qū)表示寫入的信息。
該方法通稱為磁場調(diào)制方法。還可借助于恒定外部磁場和根據(jù)有待寫入信息對光束強度進行調(diào)制來寫入磁疇。在這種所謂輻射源調(diào)制方法中信息區(qū)的大小由光點的大小確定。在光點的半值寬度約為1μm的已知系統(tǒng)中，信息區(qū)基本上是直徑為1μm數(shù)量級的園域。信息密度為10位/mm2數(shù)量級。
日益要求增大信息密度以便在相同尺寸的記錄載體上存儲更多信息。因此讀寫信息區(qū)須比至今用在磁光記錄載體中的更小。
在所述的美國專利第4，466，004號中，提到通過高頻切換磁場在磁光記錄載體中以磁疇形式提供其掃描方向的尺寸小于寫入光點尺寸的信息區(qū)。首先，使在光點照射下的信息區(qū)按與信息層原有磁化方向相反的方向磁化。然后在仍有部分光點照射在所述區(qū)域上時，反轉(zhuǎn)磁場使所述區(qū)域的一部分重新獲得原有有磁化方向。美國專利第4，466，004號沒有說明以此獲得的在掃描方向上具有較小尺寸的磁疇是如何能得以讀出的。
由于每個信息位固定在一個信息區(qū)，故每一信息區(qū)必須單獨地讀出。這意味著讀出必須借助于在掃描方向的尺寸與該信息區(qū)的尺寸具有相同數(shù)量級的光點來完成。該讀出光點必須比寫入光點小很多。
以某一給定波長λ輻射并使用具有某一給定數(shù)值孔徑NA的物鏡的光學掃描系統(tǒng)的光學截止頻率為fCO，它正比于2.NA/λ，即與掃描光點的大小成反比。在信息層中具有信息區(qū)的情況下，如果這些細節(jié)或區(qū)域間的相互距離等于或小于2.NA/λ，則該光學系統(tǒng)不再能分別地觀察物體的細節(jié)。因此，該信息區(qū)的給定空間頻率與該光學截止頻率有關(guān)。
因為衍射極限光點的大小正比于λ/NA，其中λ為所用發(fā)射光波長，NA為所用物鏡系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，所以只有通過減小波長和(或)增大數(shù)值孔徑來減小光點。數(shù)值孔徑的增大導(dǎo)致光束場深的減小，以致對光束聚焦有更嚴格的要求。而且，具有大數(shù)值孔徑的物鏡系統(tǒng)對象差更靈敏，所以對讀寫裝置的容差有更嚴要求。如果運用二極管激光器作為輻射源(這在預(yù)期磁光讀寫裝置的批量生產(chǎn)中是必須的)由于不存在可產(chǎn)生用供寫入用的足夠高功率的短波長二極管激光器，所以要減小光束的波長實際上是不可能的。
本發(fā)明提供一種新的無需減小光點就能增大磁光記錄載體中信息密度的可能性。這種新的可能性是通過一種新的方法來實現(xiàn)的，該新方法的特征在于在寫入期間，激勵電流的的幅度依賴于有待寫入信息信號進行調(diào)制，從而產(chǎn)生包含其尺寸比光點小很多的子疇的磁疇，因此各磁疇中子疇數(shù)量和有關(guān)磁疇的磁化率由信息信號加以確定。
磁疇的磁化率定義為在具有垂直于信息層的第一磁化方向的磁疇內(nèi)的區(qū)域總表面和在具有與第一磁化方向相反的第二磁化方向的磁疇內(nèi)的區(qū)域總表面之間的比率。該比率決定掃描光束的極化狀態(tài)。
本發(fā)明基于這樣的認識，即借助于外部磁場強度的較大變化來寫入磁疇，這使讀出光束的極化狀態(tài)有不同程度的改變，由此表示信息信號的不同信號值。然后可寫入各磁疇更多信息。使用具有迄今未用于磁光記錄的效應(yīng)，即當將外部磁場強度從一定負值改變?yōu)橐欢ㄕ禃r，在磁疇區(qū)域中產(chǎn)生其磁化方向與原磁化方向相反的越來越多的子疇直到有關(guān)區(qū)域完全充滿子磁疇。在讀出期間，各磁疇子疇數(shù)量的變化引起由信息層產(chǎn)生并通過物鏡系統(tǒng)的讀光束極化調(diào)制的改變，并因此引起由光敏檢測系統(tǒng)接收的光強的變化。然后該檢測系統(tǒng)提供根據(jù)所寫入信息調(diào)制的電信號。在一個磁疇內(nèi)不單獨進行檢測的各子疇共同決定由該磁疇產(chǎn)生并被檢測系統(tǒng)接收的光束的強度。可以說，現(xiàn)在用每個灰度級表示一給定信息信號值而不用至今一直為規(guī)范的黑白結(jié)構(gòu)來寫入和讀出不同灰度級。
應(yīng)該注意到，本來已從歐洲專利申請第0，284，056號中知道，在磁光信息層中寫入不同的信號電平可以增大信息密度。但是，根據(jù)已知方法，寫光束的強度發(fā)生變化使得信息層內(nèi)材料相應(yīng)地加熱到居里點以上并且能反轉(zhuǎn)磁化方向的電平也發(fā)生變化?？墒?，因此必須使用比較厚的信息層而且光束必須具有高強度。而且，由于其熱擴散使這種熱過程難以控制。根據(jù)在歐洲專利申請第0，284，056號中描述的方法，對已寫信息區(qū)的檢測是單獨進行的。
用各種磁性材料作為信息層可以實現(xiàn)按照本發(fā)明的方法，但是，該方法最好還具有使用其補償溫度遠低于居里溫度的磁性材料作為信息層的特征。
這些材料一般包括稀土過渡金屬并按照相反磁化的兩個亞晶格構(gòu)造。補償點是在與兩個亞晶格有關(guān)的磁化的絕對值相等的溫標上的點，而居里點是在兩磁化均為零的溫標上的點。隨補償點進一步遠離居里點，在磁疇形成時存在磁疇界發(fā)生移動并因此使得形成的磁疇界不清晰以致順序讞出時產(chǎn)生噪聲的較小風險，對于具有其補償溫度高于居里溫度的磁化材料，其信噪比是令人滿意的，對以小的磁場強度寫入磁疇也是如此。這些材料還在所加磁場強度和各磁疇子疇數(shù)量或灰度值之間具有令人滿意的線性關(guān)系。
一種在所述線性關(guān)系和信噪比方面最佳的材料是由鋱、鐵和鈷的合金構(gòu)成。該材料的補償點由一方面的鋱和另一方面的鐵-鈷間的比率決定，而居里點由鐵和鈷的比率決定。
當使用鈷-鉑的多層結(jié)構(gòu)作為信息層時，還可獲得另一種令人滿意的結(jié)果。這種多層結(jié)構(gòu)對磁光信息存儲的用途大體上在例如“應(yīng)用物理通信”(54，1989，第2481頁)中進行了描述。
上述按照本發(fā)明的更一搬方法可進一步具有激勵電流幅度根據(jù)所寫入信號的信號值進行連續(xù)調(diào)制的特征。因此，信號在信息層中是以模擬形式寫入的。
按照本發(fā)明的方法更可取地具有如下特征，即激勵電流幅度以n個離散階變化，其中n為大于2的整數(shù)。信息信號現(xiàn)在可以說以n個不同灰度級記錄。若n＝8，即記錄載體上有8個灰度級，可使用一種編碼，該編碼除值“1”和“0”之外還使用1/7，2/7，3/7，4/7，5/7和6/7。
最后所提到方法的一個首要、最優(yōu)應(yīng)用的主實施例的特征在于在掃描方向?qū)懭胂噜彺女牰鵁o中間區(qū)插入。
于是信息層上掃描點經(jīng)過的整個路徑由新信息形成以使已經(jīng)寫入的記錄載體能夠直接被重寫而不需首先對該記錄載體進行擦除。
該方法的第二個實施例特征在于寫入相互獨立的磁疇。
該方法的第一實施例的特征在于使用方波激勵電流以便固定磁疇的位置，該電流具有位于寫入有第一磁化方向的磁疇的極限值之上的第一電平和在該極取值之下的第二電平，該第一電平根據(jù)所述磁疇所要求磁化率而變化。
第二電平可能使磁場對寫入磁疇來講不夠強。在這種情況下，對僅以與第一磁化方向相反方向被完全預(yù)磁化的記錄載體的信息層可予寫入。
但是，該方法所述第一實施例最好還具有如下特征，即第二電平位于第二極限值之下，在該第二極限值寫入具有與第一磁化方向相反磁化方向的磁疇。
因此，已寫入的記錄載體可直接重寫而不必預(yù)先對該記錄載體進行擦除。
第一實施例還可具有如下特征，即，使用具有恒定強度的光束。
用該實施例可達到以最簡單方式對信息層總是進行足夠局部加熱以寫入磁疇的目的。
另一方面，第一實施例還可具有使用脈沖光束的特征。通過以脈沖方式供給光能，將在磁疇邊界區(qū)域形成的溫度梯度相當高，使得固定磁疇邊界的精度很高。特別是在高寫入速度時，當以磁疇形式讀出時，這帶來信噪比的改善。另一優(yōu)點是信息層的熱負載比使用連續(xù)光束情況下更小，因此該層的老化速率低。
使用磁場調(diào)制和脈沖寫入光束的方法最好是還具有如下特征，即在光束的幅射脈沖和激勵電流之間維持這樣的相位關(guān)系以使每個光脈沖直至磁場調(diào)到新的終值時才終止。
這保證了在信息層局部冷卻時，磁場是界限分明的而且所形成磁疇具有最高質(zhì)量。
按照本發(fā)明的方法的第二實施例其特征在于，使用以方波調(diào)制的光束以便固定磁疇的位置。
現(xiàn)在借助于所謂光束調(diào)制來固定磁疇，而激勵電流僅在幅度上發(fā)生變化以便改變這些磁疇的磁化率。
本發(fā)明的第二個方面涉及實現(xiàn)新方法的裝置。該裝置包括用以提供掃描光束的光源，用以將掃描光束在信息層上聚焦成光點的物鏡系統(tǒng)，用以將來自信息層的光束轉(zhuǎn)換為電信號的光敏檢測系統(tǒng)，用于產(chǎn)生在信息層的掃描部分使基本上朝向垂直于信息層的磁場的電磁線圈，以及用于產(chǎn)生該線圈中激勵電流的激勵電路，該電流是根據(jù)信息信號進行調(diào)制的。該裝置的特征在于激勵電路包括一個具有用于接收與待寫入信號成正比的信號的控制輸入端和用于提供其幅度根據(jù)待寫入信號變化的激勵電流的輸出端和可控電流源。
該裝置可具有不同的實施例，一個首先的、最優(yōu)應(yīng)用的主實施例的特征在于，激勵電路適宜于提供其幅度電平總是在寫入有第一磁化方向的磁疇的閥值以上的電流。
此時只有磁場發(fā)生變化以便獲得不同的磁化率并且不寫入相互分離的各個磁疇，但是在第一方向?qū)桔E的整個長度進行磁化、而且信息以徑跡中連續(xù)區(qū)的不同磁化率或灰度值加以固定。因此，已作過寫入的記錄載體可以立即進行重寫。
該第一主實施例還可具有如下特征，即光源適宜于提供有恒定強度的寫入光束。
本裝置的第二主實施例的特征在于，光源適宜于提供一種對其強度在高于形成磁疇的閥值的第一電平和低于該閥值的第二電平之間進行方波調(diào)制的寫入光束。
當使用輻射源調(diào)制時，由于連續(xù)磁疇具有不同的磁化率，于是形成相互獨立的各個磁疇。
為了使這些磁疇具有界限分明的邊緣和要求的磁化方向，第二主實施例的特征在于，提供能維持寫入光束強度變化和激勵電流間相位關(guān)系以便光束的第一和第二強度電平間的轉(zhuǎn)移基本上與磁場已達到新終值的瞬時相重合的一種同步電路。
本裝置第三主實施例的特征在于，激勵電路適宜于提供具有高于寫入有第一磁化方向和可變磁化率的磁疇的閥值的第一可變電平和低于該閥值的第二電平的方波激勵電流。
在使用磁場調(diào)制同時寫入相互獨立的各個磁疇。
本裝置的第三主實施例還可具有如下特征，即輻射源適宜于提供具有恒定強度的寫入光束。
另一方面，第三主實施例的特征可能在于輻射源適宜于提供其脈沖間隔遠小于周期的一半的脈沖寫入光束。
最好是提供保持光脈沖和方波激勵電流之間相位關(guān)系的同步電路，以使每個光脈沖的末端基本上與磁場已達到新終值的瞬間相重合。
下面通過實例參照附圖對本發(fā)明實施例進行更詳細的說明，附圖中

圖1表示一個關(guān)于磁光記錄載體讀寫裝置的實施例;
圖2表示用已知方法寫入的一部分信息徑跡的截面圖;
圖3表示相對于所使用的寫入和讀出光點的大小借助已知方法寫入信息區(qū)的尺寸;
圖4a和4b用圖解方法示出光學衍射讀出的原理;
圖5a-5b示出借助于調(diào)幅磁場寫入不同灰度極的原理;
圖6示出其有與不同磁場強度相關(guān)的不同磁化率的磁疇;
圖7示出對應(yīng)于不同材料的作為磁場強度函數(shù)的灰度級的變化;
圖8示出從以模擬形式寫入三角信號的記錄載體中讀出的信號;
圖9示出激勵電流的第一實施例;
圖10示出以模擬形式存儲信號且以陰影密度表示磁化率的離散磁疇的圖形;
圖11示出八進制灰度編碼的連續(xù)磁疇的圖形;
圖12示出八進制灰度編碼的離散磁疇的圖形;
圖13用圖解方法示出用于借助方波調(diào)制寫入光束來寫入離散磁疇的裝置的一個實施例;
圖14a和14b分別示出用于在離散磁疇中寫入4個灰度級的激勵電流和借助于該電流寫入的磁疇圖案;
圖15示出使用磁場調(diào)制和脈沖寫入光束的裝置的基本電路圖;
圖16示出光脈沖和由此在信息層中引起的溫度變化以及作為時間函數(shù)的激勵電流脈沖;
圖17示出在按照圖15的裝置中激勵電流的變化和寫入光束強度，以及所獲得的磁疇圖案;
圖18示出用在按照圖15的裝置中的同步電路的實施例;
圖19示出有兩個線圈的寫入讀出裝置的實施例。
在圖1中，標號1代表包含透明基片2的磁性信息層3的磁光記錄載體。該信息層由輻射源10提供的光束b進行照射。該輻射源由二極管激光器構(gòu)成，例如AlGaAs激光器，其發(fā)射波長例如為800nm數(shù)量級的光。由二級管激光器發(fā)射的部分光被平行光管透鏡11接收并由物鏡系統(tǒng)12(用一個單透鏡示意性示出)聚焦成在信息平面中有1μm數(shù)量級半值寬度的衍射極限掃描光點V。
通過控制二極管激光器以這種方式，即發(fā)射一束足夠大的功率例如、5mW以便將光點V所在部位的信息層3上的局部區(qū)域加熱到例如居里溫度，并通過根據(jù)有待寫入的信息信號Si調(diào)制磁場，以磁疇形式將信息區(qū)寫入信息層3中。該信號加到激勵電路15上。激勵電路將激勵電流加給線圈13，磁光層3在例如由箭頭M1所指示的給定方向進行預(yù)磁化。通過加熱信息層3的光點V所在部位，使該部位的矯頑力下降，而磁化方向可借助于由電磁線圈13產(chǎn)生的比較小的外磁場按圖1中箭頭M2的方向局部反轉(zhuǎn)。在終止該局部熱源后，例如因為已移開光點，信息層3的材料重新冷卻，使磁化方向M2凍結(jié)。
通過相對移動光點V和記錄載體1，例如在記錄載體為圓盤形情況下，通過圍繞軸5旋轉(zhuǎn)記錄載體，在掃描方向可連續(xù)寫入許多信息區(qū)從而形成信息徑跡。圖2示出的小部分這種信息徑跡的橫截面。信息層3中磁化方向反轉(zhuǎn)(M2)的區(qū)域稱之為信息區(qū)4，而保持原有磁化方向(M1)的區(qū)域稱之為中間區(qū)5。再通過沿與圖1所示平面相垂直的方向相對移動光點V和記錄載體1(在記錄載體的圓盤形狀的情況下則沿徑向)，可并排寫入許多徑跡。
當在圖1的裝置中讀出所寫入的信息時，也使用二極管激光器10。然而，該激光器以相當?shù)偷墓β使ぷ?，例如比在寫入操作期間低10倍，使得已存儲信息不會受影響，該記錄載體最好是反射式的，以便根據(jù)寫入信息由信息層調(diào)制的光束反射到物鏡系統(tǒng)12。光路中插入一個部分透射元件，例如70%透射鏡或棱鏡17，它將一部分被反射和調(diào)制的讀出光束b′反射到光敏檢測系統(tǒng)18，在圖1的實施例中，將用于將光集中到檢測系統(tǒng)18上的透鏡19安置在元件17和該系統(tǒng)之間。
信息層的讀出是基于由信息區(qū)域磁疇4引起的讀出光束偏振狀態(tài)的變化。為檢測該變化，在光路中檢測系統(tǒng)18的前面安置一檢偏器20，它將偏振調(diào)制轉(zhuǎn)換為強度調(diào)制，再由檢測系統(tǒng)將該強度調(diào)制轉(zhuǎn)換為電信號S0。將一個其偏振方向與檢偏器20的偏振方向成85°角的偏振器21安置在入射讀出光束b的光路中。
為了能在讀出期間確定讀出光點是否集中在信息徑跡上和(或)讀出光束是否聚焦在信息面上，一個部分透射鏡，例如90%透射鏡或棱鏡22可以放置在反射光束b′的光路中，反射一部分光到第二光敏檢測系統(tǒng)23中。由該檢測系統(tǒng)提供的電信號用來校正跟蹤和聚焦。在寫入期間也可應(yīng)用跟蹤和聚焦伺服機構(gòu)，其中利用了部分由記錄載體反射的光束。關(guān)于磁光記錄載體的寫入和讀出以及其配置的更加詳細的參考資料可由文獻“可擦除磁光記錄”(“菲利浦技術(shù)綜述”(“Philips′ Technical Review”)42，No.2，1985年8月，P37-47)中得到。
在常規(guī)的磁光記錄方法中，是以光點尺寸數(shù)量級的表面積來寫入磁疇。圖3示出一已知磁光裝置的寫光點Vw和由該光點寫入的許多信息區(qū)4。信息區(qū)沿信息徑跡30排列。只部分地寫入該徑跡。在寫入期間，寫光點相對于信息面按照箭頭32向右移動。在圖3所示狀態(tài)下，寫光點出現(xiàn)在未寫部分的上方并在可以寫入連續(xù)信息區(qū)的位置。以后的步驟通過讀光點Vr讀出信息徑跡，為清楚起見該光點表示在圖3的左邊，但實際上光點Vr和Vw是重合的。
在常規(guī)的磁光信息存儲方法中，每個信息位固定在一個單獨的磁疇中并且每個磁疇必須獨立地進行檢測。因此，磁疇的最小尺寸以及最大信息密度由衍射極限掃描光點的大小確定。正如在開篇中已提到的，通過減小掃描光點來增大信息密度實際上不太可能。按照本發(fā)明，盡管使用常規(guī)大小的掃描光點，但通過寫入具有不同數(shù)量子磁疇的磁疇增加信息密度。此時信息以在讀出時明顯成為不同灰度級的不同磁化率來固定。因為子磁疇的距離比掃描光點的尺寸小很多并且它們有顯著大于讀裝置的所謂光學截止頻率的頻率，所以不用對子磁疇進行單獨的說明。
可以用最簡單的方式來角釋磁光裝置光學截止頻率的概念和信息區(qū)大小與光學截止頻率間的關(guān)系，即在透射讀出的情況下將磁疇的結(jié)構(gòu)認為是交替透射光和不透射光的區(qū)域結(jié)構(gòu)，而在反射讀出的情況下，將磁疇結(jié)構(gòu)認為是交替反射光和不反射光的區(qū)域結(jié)構(gòu)。這是因為由磁疇引起的偏振旋光與裝置中偏振器件的結(jié)合使用使讀出光束的幅度調(diào)制是允許的。
由信息區(qū)組成的結(jié)構(gòu)可以看作為一個兩維衍射光柵，它將入射的掃描光束分為沒有衍射的零級次光束、許多一級次光束和許多高級次光束。對于讀出，只有零級和沿切向反射的一級次光束是重要的，因為更高級次光束的能量較小。
圖4a表示了一個線性光柵g的橫截面。該光柵由來自物鏡的光束b照射，該物鏡在圖中只示出其光瞳P。光柵g反射光束，并將它分為零級次光束b(0)，+1級次光束b(+1)，-1級次光束b(-1)和許多圖中未示出的更高級次光束。次光束b(+1)和b(-1)分別偏轉(zhuǎn)角度+α和-α。圖4b示出在光瞳位置的光束橫截面。
具有和入射光束b同樣孔徑角β和同樣方向的次光束b(0)在使用光學掃描裝置從信息光柵g中讀取信息的情況下完全落到光瞳內(nèi)并使其通過進入檢測器(圖1中的18)。零級次光束不含有任何關(guān)于信息區(qū)和中間區(qū)的順序信息。該信息尤其存在于一級次光束b(+1)和b(-1)中。只有被標記為OV1和OV2的這些次光束的陰影區(qū)部分落在光瞳內(nèi)。在已知的讀出方法中，利用的是次光束b(+1)和b(-1)相對于零級次光束的相位變化。在圖4b的OV1和OV2區(qū)域，一級次光束疊加到零級次光束上產(chǎn)生干涉。當沿著一個信息紋跡移動掃描光點時，一級次光束的相位變化。結(jié)果通過物鏡到達檢測器的總光強發(fā)生變化。
如果掃描光點的中心與信息區(qū)中心(例如一個凹痕)重合，則在一級次光束和零級次光束間有一給定的相位差Ψ。該相位差也被稱為信息結(jié)構(gòu)的相位深度，如果第一信息區(qū)的掃描光點移動到第二信息區(qū)，+1級次光束的相位增加，當掃描光點的中心到達第二信息區(qū)時，該相位增加2π。于是-1級次光束的相位減小。相對于零級次光束的相位，第一級次光束的相位因此可表示為φ(+1)＝Ψ+2π (X)/(Pt)φ(-1)＝Ψ+2π (X)/(Pt)其中X是掃描光點的切向位置，Pt是信息結(jié)構(gòu)的局部切向周期。安置在臨界的過渡區(qū)OV1和OV2后面的兩個檢測器的電輸出信號可以表示為S1＝cos(Ψ+2π (X)/(Pt) )S2＝cos(Ψ-2π (X)/(Pt) )將這些檢測器信號相加，可獲得信息信號SiSi＝S1+S2＝2cosΨcos2π (X)/(Pt)只要在次光束b(+1)和b(-1)一方面與次光束b(0)另一方面有重疊，上述結(jié)果就適用。第一級次光束的偏轉(zhuǎn)角α由sinα＝ (λ)/(Pt) ＝λfr給出，其中fr是光柵g的空間頻率或信息結(jié)構(gòu)的局部空間頻率。如λ＝2β則沒有重疊。由于sinβ＝NA，光學截止頻率由下式給出fCo＝2 (NA)/(λ)具有這種空間頻率α＞2β的信息區(qū)不再能獨立進行檢測，以致于如果以這些區(qū)域的頻率編碼則不再能讀出該信息。
然而，如果象本發(fā)明所提到的，使用具有如此高頻率的子疇以致于只有零級光束通過讀出物鏡，而且信息信號的信號值以各個磁疇子疇的數(shù)量進行編碼，則可以讀出該信息。然后利用這個事實，即任何時候零級光束的幅值由那時出現(xiàn)的讀出光點上的子疇的數(shù)量決定。已知磁疇結(jié)構(gòu)可有不同灰度包調(diào)的區(qū)域結(jié)構(gòu)，每個灰度色調(diào)對應(yīng)一給定磁化率，即在被掃描光點覆蓋的區(qū)域內(nèi)具有第一磁化方向區(qū)域的總表面積與具有第二相反磁化方向區(qū)域的總表面積的比率。
按照本發(fā)明，借助于至今尚未用于磁光記錄中的一種效應(yīng)來構(gòu)造子疇，該效應(yīng)即，在由其磁場強度不足以按預(yù)磁化相反方向磁化整個區(qū)域的外部磁場按給定方向磁化磁光層的加熱部分中，總可按所述相反方向?qū)ψ訁^(qū)加以磁化。這種效應(yīng)甚至在外部磁場在到給定負強度時還存在。負強度被理解為指外部磁場有與預(yù)磁化方向相同的方向。
正如在文章“具有直接重寫能力的磁光記錄材料”(“應(yīng)用物理通訊”(“Applied Phsics letters”)，49(8)，1986年8月25日，473-474頁)中所描述的，在其補償溫度略高于環(huán)境溫度或室溫的諸如GdTeFe，TbCo或TbFeCo非晶體鐵磁性稀土金屬化合物薄膜(該膜以給定方向預(yù)磁化)中，具有相反磁化方向的區(qū)域可通過用沒有外部磁場的激光光束照射來形成。由于將激光光點以下的區(qū)域加熱到高于補償溫度，使該區(qū)域的矯頑力大為降低。于是就在與預(yù)磁化方向相反的方向局部發(fā)生去磁場，當該區(qū)冷卻時，該去磁場可以說被凍結(jié)在該層中。
在前面提到的文章中僅記載了1μm大小數(shù)量級的磁疇，而既沒有提到顯著更小的子疇，又沒有提到使用具有不同強度的外部磁場(包括正的和負的)的結(jié)果。
由本發(fā)明申請人進行的實驗意外地發(fā)現(xiàn)，使用其場強比至今所使用場強要小的外部磁場(該磁場甚至可以為負)可在照射區(qū)形成子疇，其磁疇顯著小于常規(guī)磁疇，且子疇的數(shù)量隨著外部磁場強度的增加而增加直到形成整個磁疇。這種現(xiàn)象可以借助在“應(yīng)用物理通訊”(49(8)，473-474頁)上的文章中所描述的理論作部分說明，在圖5a-5d中舉例說明該現(xiàn)象。
在這些圖形中以橫截面形式示出磁性信息層3。實線箭頭M1指出預(yù)磁化的方向，虛線箭頭M2指出靠加熱和用外部磁場得到的磁化方向。圖5a示出無外部磁場存在并且激光光束是關(guān)斷的或只有低強度的初始狀態(tài)。因而所示磁層部分完全以方向M1磁化。
圖5b示出具有寫入強度激光光束的狀態(tài)。這時將照射區(qū)域V加熱到居里溫度以上。區(qū)域V中的材料于是就變?yōu)轫槾判缘?，即，它基本上不傾向于任何給出的磁化方向。如圖5b所示，如果存在強負磁場H＝-H1，則區(qū)域V保持以原方向M1磁化。
如圖5c所示，如果沒有外部磁場存在(H＝0)，所謂去磁場也稱為內(nèi)部磁場的影響在信息層起決定作用。由照射后環(huán)境產(chǎn)生的這種去磁場DF保證在照射區(qū)內(nèi)以方向M2磁化子區(qū)。接著，這些子區(qū)在照射區(qū)內(nèi)產(chǎn)生以方向M2進一步磁化其它區(qū)域的去磁場，等等。有磁化M2的子區(qū)或子疇的形成是起始于開始冷卻處，因此如圖5c所示，在借助于輻射源調(diào)制寫入的情況下到照射區(qū)的邊緣上。如果通過連續(xù)光束的磁場調(diào)制來完成或?qū)懭耄瑸榇呕疢2的子疇的形成跟蹤光點的顯示。但是，如果應(yīng)用有脈沖光束的磁場調(diào)制，所述子疇的形成是從照射區(qū)的邊緣開始直到它的中心。
如果施加正的外部磁場，則產(chǎn)生更多的子疇，而當外部磁場更強時子疇的數(shù)量更大。在給定場強H＝+H1條件下，整個區(qū)V以方向M2磁化并再次產(chǎn)生常規(guī)磁疇4。
同樣地，當施加負的外部磁場時，只地去磁場比外部磁場大，該去磁場就能夠以磁化方向M2形成子疇。此時子疇的數(shù)量也與外部磁場的強度成正比。
圖6a-6e是在不同強度外部磁場下所形成磁疇的平面圖。圖6a、6c和6e的磁疇分別是在圖5b，5c和5d所表明的條件下產(chǎn)生的，當施加大于零而小于H1的各自為負的和正的場強H2時產(chǎn)生圖6b和圖6d的磁疇。圖6a-6e的子疇以黑區(qū)4′表示。
當施加強度H＝-H1的外部磁場時，無子疇寫入(圖6a)。信息層的有關(guān)區(qū)域或假想磁疇4C′可以稱為白疇。若外部磁場具有強度H＝-H2，形成很少數(shù)量的子疇(圖6b)。以淺灰表示磁疇41。如果磁場強度已降低為0，或換句話說，如果不存在外部磁場，則大約有一半的磁疇被子疇充滿。當讀入時該磁疇(圖6c中42)表現(xiàn)為中灰區(qū)域。當施加強度H＝+H2的正磁場時，大約磁疇的四分之三充滿子疇(圖6d)。該磁疇43可以看作深灰。當施加強度H＝+H1的磁場時，產(chǎn)生整個充滿子疇的黑磁疇44。
不同場強的H1和H2之值以及灰度級依賴于磁化信息層的組成。圖7示出作為外部磁場強度H的函數(shù)的對應(yīng)三個不同合成物GdTbFe，TbFeCo和DyFeCo的灰度級(GL)。該圖示出在約180°K有一個補償點的材料TbFeCo在外部磁場強度和灰度級之間具有令人滿意的線性關(guān)系。此外，該材料具有對淺灰區(qū)來講寫入噪聲也小的優(yōu)點。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當將該材料使用在具有不同灰度級的磁疇中寫入信息時，噪聲實際上與在黑疇中寫信信息時產(chǎn)生的噪聲相等。對于具有大約300°K補償溫度的材料GdTbFe，表示作為外部磁場強度的函數(shù)的灰度級變化的曲線具有較陡的和不太線性的斜率，而對淺灰區(qū)產(chǎn)生更多的噪聲。然而，該材料基本上適合于寫入不同的灰度級。但是更可取的是具有低于300°K的補償溫度的TbFeCo或DyFeCo，其灰度級對磁場強度的特性曲線也如圖7所示。
圖6的場強H1和H2對材料TbFeCo來講分別為400Oe和200Oe。
作為由本發(fā)明提供的可能性的進一步說明，圖8示出當用按照本發(fā)明的方法讀出以模擬形式寫入三角信號Si的磁光記錄載體時，圖1中檢測裝置18的輸出信號So。通過實例可以表明相對于記錄載體的掃描光點的速度為3.75m/sec，子疇的大小為0.1μm的數(shù)量級，所示已讀出的三角信號的周期為10μm數(shù)量級，磁場強度在-300Oe和+300Oe之間進行調(diào)制。
讀寫裝置必須提供有用于以不同灰度的寫入信息的特定激勵電路，圖9示出適合于以模擬方式寫入模擬輸入信號的這種電路15的第一實施例。該電路包括一個可控電流源40，其輸入端41接收模擬輸入信號Si，其輸出端42連接到線圈13用以對該線圈提供調(diào)制激勵電流。
如果待寫入信號Si不是模擬信號而是數(shù)字信號，則該信號首先要由轉(zhuǎn)換器43轉(zhuǎn)換為模擬信號。
當信號以模擬形式記錄時，原則上沒有形成獨立磁疇的必要，但是可以寫入磁化率根據(jù)信號Si作連續(xù)變化的連續(xù)磁徑跡。因而該寫光束必須具有恒定而高的強度以使徑跡的所有區(qū)域得以順序地充分加熱。此外磁場在任何時候都足夠強，在給定的TbFeCo實例中，場強在-300Oe至+300Oe之間，以便能夠?qū)φ麄€徑跡給出具有所需磁化率的磁化方向M2。
橫擬形式的信號也可記錄在由具有原始磁化方向的中間區(qū)相互隔開的離散磁疇中。這種磁疇可以借助于圖1中激光調(diào)制電路16使光束強度在低電平和高電平之間進行轉(zhuǎn)換的方波來形成，從而僅在光束有高強度的那些時刻，并因此在沿所寫入徑跡的相應(yīng)位置形成磁疇。然后可使用圖9的激勵電路，借此模擬激勵電流Ip、對磁場進行抽樣。然后產(chǎn)生一個如圖10所示的磁疇圖案，其中陰影區(qū)影線的數(shù)量表示所述區(qū)域或磁疇的灰度或磁化程度。圖10以兩行示出一個徑跡部分的磁疇4，這是由于在橫軸方向上位置不夠，而實際上第二行的磁疇是出現(xiàn)在第一行的那些磁疇之后的。另外，圖10只表示出很小數(shù)量的磁疇，因此，只是灰度級的數(shù)量很少。但是，磁疇在這種信息電平的模擬寫入時可具有在白色和黑色之間的任何的灰度級。
除了以模擬形式寫入，信號也可以以數(shù)字形式寫入，即以離散數(shù)值的灰度級，該數(shù)值大于2，使用更高階例如八進制的編碼。激勵電流的幅度以n個離散級變化，n對應(yīng)于編碼數(shù)值的數(shù)量。
在掃描方向具有變化磁化率的連續(xù)磁疇最好是相互鄰接使得無中間區(qū)域存在。對應(yīng)于八進制編碼的這種狀態(tài)象征性地表示在圖11中，其中陰影區(qū)的影線數(shù)量再次表明給定的磁化率或灰度級。
為寫入圖11的磁疇圖案，可使用類似于圖9的電路，其中轉(zhuǎn)換器43是將模擬或二進制輸入信號Si轉(zhuǎn)換為具有多個、例如4個或8個信號電平的信號。
除了以具有相同磁化方向的鄰接磁疇的磁疇圖案加以寫入之外，具有多個電平的信號還可有選擇地以中間區(qū)域或具有相反磁化方向的中間磁疇相互隔開的獨立磁疇的圖案編碼。圖12象征性地示出對應(yīng)于八進制編碼的這種圖案，其中信息磁疇由41...48標示而中間磁疇以5標示。
圖13示出用于按照圖2寫入和讀出磁疇圖案的裝置的實施例的基本電路圖。輸入信號Si(例如二進制信號)由一個轉(zhuǎn)換器(例如三位轉(zhuǎn)換器45)轉(zhuǎn)換為具有例如8個數(shù)字信號電平的多電平信號，此信號加到可控電流源40上。這個電流源提供激勵電流給線圈13，該電流可以具有多值幅度，例如8個數(shù)值。在光學寫/讀磁頭50中的光源10提供其強度通過調(diào)制電路16在固定頻率上作方波變化的光束，以便對信息層3的離散區(qū)進行加熱而不對中間區(qū)加熱。磁化率或灰度級由激勵電平Ip的瞬時值決定的磁疇在加熱區(qū)所在位置形成。
如此獲得的存儲在磁疇中的信號可以借助于光學磁頭50恢復(fù)，該光學磁頭可以包含如圖1所示磁頭相同的元件10，11，12，17，18，19，20，21，22和23。光敏檢測器18的輸出信號加給將具有例如8個信號電平的多電平信號轉(zhuǎn)換為例如對應(yīng)信號Si的二進制信號So的例如三位轉(zhuǎn)換器51。
輸入信號Si也可以是模擬信號。轉(zhuǎn)換器45則必須適合于將模擬信號轉(zhuǎn)換為多葉信號，而轉(zhuǎn)換器51必須適合于將多葉信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。
當以高散磁疇形式寫入信息區(qū)時，最好是用所謂場調(diào)制來固定信息區(qū)的位置。而不用光束調(diào)制。磁場在高于形成第一磁化方向的磁疇的閥值的電平與低于該閥值形成與第一磁化方向相反的第二磁化方向的磁疇的電平之間進行轉(zhuǎn)換。不僅在信息區(qū)寫入期間而且在中間時間間隔內(nèi)，磁場始終是存在的。因此可以達到使中間區(qū)總是獲得不同于信息區(qū)的磁化方向，而與所寫入信息層的條件無關(guān)。從而，已經(jīng)經(jīng)過寫入的記錄載體可以用新信息進行重寫而不必先進行擦除。磁場調(diào)制的原理在歐洲專利申請第0，230，325號中具體作了描述。
按照本發(fā)明，對高于所述閥值的磁場強度進行調(diào)制以便以第一磁化方向形成的磁疇具有不同的磁化程度或灰度級。
圖14a通過實例示出對應(yīng)于4葉信號的作為時間函數(shù)的激勵電流Ip的變化?？刂瓶煽仉娏髟吹男盘柺且环N所謂NRZ(不歸零)信號，因此激勵電流也具有NRZ特性。該電流的零電平由虛線表示。圖14b示出該激勵電流所形成的信息區(qū)4和中間區(qū)5的圖案，信息區(qū)或磁疇4的不同磁化率由陰影區(qū)的不同影線數(shù)量表明。
如圖14a所示的激勵電流可以直接從電流源40獲得，這是通過對該電流源施加一個控制信號而實現(xiàn)的，該信號具有交替的低的電平和較高的變化電平的方波變化。用另一種方法的可能是將可控電流源的輸入端連接到一個以固定頻率控制并交替將信號從轉(zhuǎn)換器45(圖13)和負基準信號傳遞給電流源的開關(guān)上。
當借助于磁場調(diào)制寫入信息時，可使用具有恒定和高強度電平的激光束。于是以最簡單的方式保證信息層的材料總是局部加熱到充分的程度以依靠磁場調(diào)制改變它的磁化方向。
另一方面，還可以使用脈沖激光束，其中激光脈沖通過常規(guī)類型的激光調(diào)制電路以例如20ns的脈沖間隔產(chǎn)生。使用脈沖激光束的優(yōu)點在于，信息層的熱負載以及記錄載體老化的速率比在用恒定強度光束寫入的情況下低。
在激勵電流的反轉(zhuǎn)點和光脈沖之間必須保持固定的相位關(guān)系。為此以光脈沖工作，在圖15中以圖解方法表示的裝置包括一個同步電路60。該電路分別對激光調(diào)制電路16和激勵電路15派生出與信息信號Si具有同樣頻率的控制信號Si，1和Si，2。激勵電路15提供方波激勵電流給線圈13，所述電流的上限電平根據(jù)待寫入信息進行調(diào)制。
最好是保證光脈沖終止的瞬間基本上與磁場調(diào)節(jié)到新值的瞬間重合，以便借助于嚴格定義的磁場和形成的有界限分明邊緣的磁疇以所要求的方向?qū)懭胗嘘P(guān)區(qū)域。
這在圖16中作出圖示，其中在一個相當大的時間刻度上，以標號65a表示一個光脈沖，標號67表示例如在磁場強度的最大負值-Im和最大正值+Im之間的轉(zhuǎn)換。
圖16中的標號70表示由光脈沖65a照射的信息層3的一個區(qū)域的溫度相對于時間的變化。作為供給光能的結(jié)果，該區(qū)的溫度很快上升到寫入溫度Ts以上，該寫入溫度Ts指的是在其以上以可由所產(chǎn)生磁場更改記錄層磁化方向的溫度。該寫入溫度Ts一般高于信息層材料的補償溫度。
在光脈沖65a終止之后，由于信息層3中熱的傳遞，材料很快冷卻到大致為它的環(huán)溫。
光脈沖65a的間隔以及在該脈沖和從激勵電流電平66a至電平66b的轉(zhuǎn)換點之間的相位關(guān)系這樣進行選擇即使信息層在激勵電流的正值+Im＝66b處冷卻，因此區(qū)域68a以與該值有關(guān)的磁化方向磁化，而信息區(qū)4b以與+Im值有關(guān)的磁化率產(chǎn)生，如圖17所示。
經(jīng)過由待寫入信息信號決定的一定時間以后，激勵電流改變符號(電平66a)。在這個時刻，已加熱信息層的區(qū)域68b的第二光脈沖65b終止。然后，區(qū)域68b以與區(qū)域68a磁化時所用方向相反的方向磁化并產(chǎn)生磁疇或中間區(qū)域5。隨后激勵電流在寫入有較低磁化率或灰度級的信息區(qū)4c的電平66c上進行調(diào)節(jié)。通過在電平66c，66d，66e，66f等上連續(xù)調(diào)節(jié)激勵電流并提供有關(guān)光脈沖65d...65g，來寫入具有下降磁化度的信息區(qū)4d和4e以及中間區(qū)5。
很顯然，當邊界區(qū)域的溫度梯度越大，寫入靈敏度的變化對所形成磁疇的邊界定位精度的影響越小。
可以注意到當將需要的能量在較短時間內(nèi)提供給信息層時，溫度梯度增加。相對于重復(fù)時間選擇小的光脈沖長度是有益的。
圖18示出適合于在一給定位頻，例如，NRZ調(diào)制信號上控制數(shù)字信息信號Si的記錄的同步電路60的實施例。圖18示出的同步電路包括用于恢復(fù)具有與信息信號Si的位頻相同頻率的信道時鐘信號SC1的電路。這種電路可包括一個常規(guī)類型的相位檢測器80，該檢測器在信息信號Si的每個過零點確定該過零點和時鐘信號SC1之間的相位差。相位檢測器80通過環(huán)形濾波器82將一個表明給定相位差的信號加給壓控振蕩器81。該振蕩器以信道時鐘信號SC1的整數(shù)倍的頻率產(chǎn)生一個周期信號，借助于用計數(shù)器83實現(xiàn)的分頻，從該周期信號導(dǎo)出信道時鐘信號SC1。相位檢測器80，環(huán)形濾波器82，壓控振蕩器81以及計數(shù)器83構(gòu)成一常規(guī)類型的鎖相環(huán)電路。
計數(shù)器83的計數(shù)通過總線84加給譯碼電路85，當達到三個相應(yīng)順序的計數(shù)時該譯碼電路產(chǎn)生三個邏輯“1”信號86a，86b和86c。信號86a和86b加到雙端“與”門87的輸入端?！芭c”門87的輸出信號加給激光調(diào)制電路57，該電路響應(yīng)“與”門87輸出信號的每個脈沖為激光器10產(chǎn)生脈沖控制信號。信號86b和86c提供給雙端“與”門88?！芭c”門88的輸出信號用作電子開關(guān)89的控制信號。信息信號Si加到開關(guān)89的第一輸入端，而開關(guān)89的第二輸入端連接到地電位。根據(jù)來自“與”門88的控制信號的邏輯值，電子開關(guān)89將其輸出端連接到其第一或第二輸入端。因此在開關(guān)89的輸出端獲得的信號90是與信號Si的位頻相等頻率的方波信號，而極性由信息信號Si的瞬時極性決定。信號90加給激勵電路15。作為可控電流源的另一個以供選擇的形式，該激勵電路包括一功率放大器91，它產(chǎn)生與放大器91輸入電壓成正比的電壓。放大器91的輸出端通過電阻器92連接到線圈13，該電阻器92作為對激勵電流的限流電阻。電阻器92的電阻值和線圈13的電感以這樣一種方式相互適配，即，使所形成RL電路的時間常數(shù)相對于激勵電流脈沖的脈沖寬度而言是很小的。
可以注意到在圖18的同步電路中將激勵電流的各組轉(zhuǎn)換為若干激勵電流脈沖，以便降低在激勵線圈、線圈磁心以及電控設(shè)備中的耗散。
取代圖9中示出的可控電流源40或圖18中示出的必須提供高輸出電壓的功率放大器91，人們更愿意在讀寫裝置中使用磁場調(diào)制器，該調(diào)制器在歐洲專利申請第0，312，，143中進行了描述，它在一顯著更低的電壓下工作。該磁場調(diào)制器具有接收雙葉控制信號的輸入端、用來產(chǎn)生磁場的磁性線圈、用于根據(jù)控制信號的邏輯值將磁性線圈的至少一個接線端耦合到具有第一電位的第一電位點或具有第二電位的第二電位點以便在電磁線圈中產(chǎn)生交流電流(該電流具有由控制信號的邏輯值確定的極性)的開關(guān)裝置，并且在其中電磁線圈包含在并聯(lián)諧振電路中，而所述開關(guān)裝置配置有在將接線端從電位點之一去耦以后，在實際上相當于諧振電路諧振時間一半的時間間隔內(nèi)用以阻隔其與其它電位點耦合，已預(yù)定用于寫入具有相反磁化方向的第一和第二磁疇的裝置。第一磁疇是全部完全磁化的信息磁疇，因此有恒定且最大的磁化率。第二磁疇則構(gòu)成中間區(qū)域。
按照本發(fā)明的又一方面，所述磁場調(diào)制器的概念還可有選擇地用在用于寫入具有多種磁化率或灰度級的裝置中。因此該裝置備置有多個這種磁場調(diào)制器，其個數(shù)由所寫入灰度級數(shù)量決定。若必須寫入4個灰度級，就需要兩個電磁線圈，保證一個線圈的磁場強度MFS1的絕對值為另一線圈的MFS2的兩倍。由于總磁場強度MFSt等于MFS1+MFS2并且每個線圈的磁場強度可在正與負之間進行轉(zhuǎn)換，故總磁場強度可以假定為下列4個值MFSt＝+MFS1+MFS2＝+3MFS2MFS1-MFS2＝+MFS2-MFS1+MFS2＝-MFS2-MFS1-MFS2＝-3MFS2很顯然寫入8個灰度級需要3個線圈，寫入16個灰度級需要4個線圈，等等。
按照歐洲專利申請0，312，143號，當在/讀裝置中使用多個線圈時，自然沒有必要使用磁場調(diào)制器，但是有可能采用其它線圈激勵電路。
當使用兩個磁場線圈時，最好是將它們安置在記錄載體的兩側(cè)。若其中一個線圈具有透明磁心，例如一空心線圈，物鏡可以以這樣的方式固定在該線圈上，即使掃描光束通過線圈的透明磁心聚焦到信息層上。
圖19示出利用這種可能性，包括兩個線圈的裝置的實施例。在該圖中，與圖1中元件對應(yīng)的元件有相同的標號。圖19所示的記錄裝置具有常規(guī)類型的聚焦控制，它包括物鏡12，半透棱鏡17，半透棱鏡22，屋脊棱鏡121，一種例如為4個光敏檢測器122a，122b，122c和122d的系統(tǒng)，電路123，控制電路124和執(zhí)行元件125。由信息層3反射的光速b′借助于棱鏡17和22通過屋脊棱鏡121。該屋脊棱鏡121將光束b′分裂為兩個次光束b1′和b2′，它們分別入射到各自的檢測器對122a，122b和122c，122d上。將這些檢測器的輸出信號加到電路123，在其中確定檢測器122a和122d有輸出信號之和與檢測器122b和122c的輸出信號之和間的差值。該差值信號指出了掃描光束在信息面3上的聚焦程度。將該差值信號Sd加到控制電路124，該控制電路124為執(zhí)行元件125產(chǎn)生這樣一個控制信號Sf，使執(zhí)行元件125借助于透鏡12的移動使光束b的聚焦保持在信息層3上，這意味著使物鏡12和信息層3之間保持恒定的間距。線圈13和信息層之間的距離也保持恒定。第二線圈13′呈現(xiàn)在記錄載體之下并由第二激勵電路15′控制，正如激勵電路15對線圈13的控制一樣，該激勵電路15′由控制電路14控制。該電路保證兩個線圈以相互一致的方式激勵。
若必須使用三個線圈，例如，可以用兩個其軸在例如信息平面上以對角垂直延伸(例如系統(tǒng)的光軸)的兩個線圈替代線圈13′。
權(quán)利要求
1.一種借助于聚焦成光點的掃描光束以磁疇圖案在記錄載體的信息層上用光學方法寫入和讀出信息的方法，在寫入期間，由光點加熱的信息層部分受到由其間有激勵電流流通的線圈產(chǎn)生且基本上垂直于信息層的磁場作用，因此形成所述磁疇，在讀出期間，檢測在掃描光束極化狀態(tài)下由磁疇引起的變化，該方法的特征在于在寫入期間，激勵電流的幅度根據(jù)待寫入信息信號進行調(diào)制，因此產(chǎn)生含有其大小顯著小于光點的子疇的磁疇，每個磁疇子疇的數(shù)量和有關(guān)磁疇的磁化率由信息信號決定。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將一種補償溫度顯著低于居里溫度的磁性材料用于信息層。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于使用包括鋱、鐵和鈷合金的信息層。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于一種鈷和鉑的多層結(jié)構(gòu)被用作為信息層。
5.如權(quán)利要求1，2，3或4所述的方法，其特征在于激勵電流的幅度根據(jù)待寫入信號的信號值進行連續(xù)調(diào)制。
6.如權(quán)利要求1，2，3或4所述的方法，其特征在于激勵電流的幅度以n個離散極變化，其中n是大于2的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于對在掃描方向上相互鄰接設(shè)有中間區(qū)插入的磁疇進行寫入。
8.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于對彼此分離的磁疇進行寫入。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于使用方波激勵電流以便固定磁疇的位置，該電流具有位于寫入第一磁化方向的磁疇的極限值以上的第一電平在和該極限值以下的第二電平，第一電平根據(jù)所述磁疇的要求磁化率變化。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于第二電平低于寫入具有與第一磁化方向相反磁化方向的磁疇的第二極限值。
11.如權(quán)利要求6，7，8，9或10所述的方法，其特征在于使用具有恒定強度的光束。
12.如權(quán)利要求6，7，8，9或10所述的方法，其特征在于使用脈沖光束。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在光束的光脈沖和激勵電流之間保持這樣的相位關(guān)系，即使每個光脈沖直到磁場調(diào)節(jié)到新的終值時結(jié)束。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于使用方波調(diào)制的光束以便固定磁疇的位置。
15.一種用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的方法的裝置，該裝置包括提供掃描光束的輻射源，將掃描光束聚焦到信息層上光點的物鏡系統(tǒng)，將來自信息層的光束轉(zhuǎn)換為電信號的光敏檢測系統(tǒng)，用于在信息層的掃描部分產(chǎn)生基本上垂直于信息層的磁場的電磁線圈以及用于在線圈中產(chǎn)生根據(jù)信息信號調(diào)制的激勵電流的激勵電路，其特征在于激勵電路包括用于接收與待寫入信號成正比之信號的控制輸入端和提供幅度按待寫入信號的激勵電流的輸出端的可控電流源。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于激勵電路適合于提供其幅度總是在可寫入第一磁化方向磁疇的閥值以上的電下的電流。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于輻射源適合于提供具有恒定強度的寫入光束。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于輻射源適合于提供其強度在高于磁疇形成的閥值的第一電平和低于該閥值的第二電平之間進行方波調(diào)制的寫入光束。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于提供一種在寫入光束強度變化和激勵電流之間保持一定相位關(guān)系的同步電路，這樣在光束的第一和第二強度電平之間的轉(zhuǎn)移基本上與磁場達到新終值的瞬間重合。
20.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于激勵電路適合于提借一種具有在寫入有第一磁化方向和可變磁化率的磁疇的閥值以上的第一可變電平以及在該閥值以下的第二電平的方波激勵電流。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于輻射源適合于提供有恒定強度的寫入光束。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于輻射源適合于提供一種其脈沖間隔遠遠短于周期之半的脈沖式寫光束。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于提供一種在光脈沖和方波激勵電流之間保持一定相位關(guān)系的同步電路，使得每個光脈沖的終止點基本上與磁場達到新終值的瞬間重合。
24.如權(quán)利要求19所述的裝置用于在給定位頻記錄數(shù)值信息信號，其特征在于同步裝置適合于在信息信號的位頻上使光脈沖的產(chǎn)生與激勵電流脈沖同步，用于調(diào)制激勵電流的裝置適合于產(chǎn)生具有由信息信號的邏輯值決定的極性的激勵電流脈沖。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于它包括用于產(chǎn)生周期信號的振蕩器，同步裝置適合于從周期信號導(dǎo)出產(chǎn)生光和激勵電流脈沖的瞬間，同步裝置還配備有用于在信息信號和周期信號之間保持固定相位關(guān)系的裝置。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于它包括用于確定周期信號與信息信號之間相位差的相位比較裝置，以及根據(jù)相位差使信息信號與周期信號同步的裝置。
27.如權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于該裝置由至少為兩個的多個線圈排列在信息層平面兩側(cè)、與這些線圈相等數(shù)量的激勵電路、以及以一致方式激勵線圈的控制電路形成。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于線圈之中某一個的磁心是輻射透射的并且該線圈以這樣的方式安置即使掃描光束通過所述線圈的磁心導(dǎo)向信息層。
全文摘要
一種借助于聚焦或衍射極限光點(V)的掃描光束(b)和由通有根據(jù)信息信號(Si)調(diào)制的方波激勵電流的線圈(13)產(chǎn)生的磁場，在記錄載體(1)的信息層(3)中以磁疇(4，5)圖案光學寫入和讀出信息的方法和裝置。通過根據(jù)待寫入信息信號調(diào)制激勵電流幅度，寫入具有可變磁化率的磁疇(4)，并且可以增加信息強度。
文檔編號G11B11/105GK1051812SQ90109009
公開日1991年5月29日 申請日期1990年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月6日
發(fā)明者弗朗西斯·J·A·N·格賴丹納斯, 約翰內(nèi)斯·H·M·斯普魯伊特, 伯納德斯A·J·雅各布斯 申請人:菲利浦光燈制造公司