JP2604702B2 - 光磁気記録再生消去方式及びその装置 - Google Patents

光磁気記録再生消去方式及びその装置

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JP2604702B2 JP60019567A JP1956785A JP2604702B2 JP 2604702 B2 JP2604702 B2 JP 2604702B2 JP 60019567 A JP60019567 A JP 60019567A JP 1956785 A JP1956785 A JP 1956785A JP 2604702 B2 JP2604702 B2 JP 2604702B2
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満哉 岡田
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、レーザ光と印加磁界のスイッチングによっ
て情報の記録再生消去をおこなう光磁気記録再生消去方
法及び装置に関する。
(従来技術とその問題点) 光記録方式、特に光ディスクメモリ方式は、高密度・
大容量記録が可能であり、かつ非接触・高速アクセスも
できるという点から大容量ファイルメモリの一つとして
近年注目を集めている。その中でも記録媒体としてMnB
i,MnCuBi,MnTiBi,MnAlGeなどの結晶性磁性薄膜あるいは
Tb,Gd,Dy,Hoなどの希土類金属とFe,Co,Niなどの遷移金
属との組み合わせによって作成される非晶質磁性薄膜を
用いた光磁気ディスクメモリは、記録情報の書き替えが
可能であるという利点を持っていることから、各所で盛
んに研究されている。
従来、公知の光磁気記録再生消去方法においては、情
報の記録・再生・消去に対してそれぞれ次のような動作
がとられる。
記録には、レーザ光により発生する熱を利用する。レ
ーザ光ビームを1〜2μmφの微小スポットに絞り、記
録媒体に照射し、媒体温度を上昇させる。キューリ温度
記録をおこなう場合には、記録媒体をキューリ温度以上
に上昇させ、外部印加磁界あるいは記録媒体の反磁界に
よって反転磁区を形成する。補償温度記録をおこなう場
合には記録媒体の補償温度を室温付近に設定し、レーザ
光ビーム照射によってある温度まで昇温させ、媒体の保
磁力低下を利用し、外部印加磁界によって反転磁区を形
成する。前記手段により記録2値信号「1」「0」を記
録媒体の反転磁区の有無に対応した形で記録できる。
再生は磁気光学効果(Kerr効果あるいはFaraday効
果)を用いておこなわれる。すなわち記録媒体の反転磁
区の有無に対応して媒体からの反射光あるいは透過光の
偏光面が回転することを利用し、記録媒体から情報を読
み出す。記録媒体には記録時にくらべ低パワレベルのレ
ーザ光が照射され、その反射光または透過光から信号を
再生する。
記録情報を消去する場合には、外部磁界を記録時とは
逆極性に印加し、レーザ光ビームを記録時と同等の強度
で記録媒体に一様に照射する。外部磁界印加により記録
媒体の磁化状態は記録前の初期状態に戻る。
ここで、公知の外部磁界印加手段は、たとえば空心コ
イルを用いる方法、電磁石を用いる方法、あるいは永久
磁石を用いる方法である。
従来の光磁気記録再生消去方法及び装置において、記
録情報の書き替えをおこなうには、まず、既記録情報を
前記消去動作に従って消去し、次に新しい記録情報を前
記記録動作に従って記録するという二段階の操作をおこ
なう。このとき消去時と記録時では記録媒体に印加する
外部磁界の方向が逆であるために、消去時、記録時では
外部印加磁界の方向を切り替えなければならない。たと
えば、空心コイルあるいは電磁石によって外部磁界を印
加する場合、第4図に示すように、記録時と消去時には
レーザ光の記録動作、消去動作に同期させてコイルに流
す電流の向きを切り替える方式及び装置が知られてい
る。ここでは光磁気ディスク、22は磁界発生手段、23は
電流源、Sは光ヘッドである。従来の方式では記録時と
消去時では300Oe以上の外部印加磁界の可変が必要であ
る。そのために空心コイルあるいは電磁石が大型化して
しまうという欠点がある。
また、磁界発生手段24として永久磁石を用い外部磁界
を印加する場合には、第5図に示すように磁石駆動機構
が用いられるが装置構成が複雑になるという欠点を有し
ている。
(発明の目的) 本発明の目的は前記従来の光磁気記録再生消去方法及
び装置の欠点を解決し、簡単な装置構成により情報の記
録・再生・消去ができる新規な光磁気記録再生消去方法
及び装置を提供することにある。
(発明の構成) 本発明によれば、垂直磁気異方性を有する磁性薄膜を
記録媒体とし、レーザ光と磁界の印加によって情報の記
録再生消去をおこなう光磁気記録再生消去方式におい
て、前記磁性薄膜の消磁状態を初期状態とし、一定強度
のレーザ光を照射し、記録情報に応じて印加磁界を高速
スイッチングして前記記録媒体に磁区を形成する記録過
程と、前記記録媒体の磁区の磁化方向に対応したレーザ
反射光の偏光面回転から情報を再生する再生過程と、磁
界印加とレーザ光照射によって前記記録薄膜の磁化状態
を消磁状態に戻す消去過程とを備えたことを特徴とする
光磁気記録再生消去方法が得られ、さらには前記光磁気
記録再生消去方法を用いた光磁気記録再生消去装置であ
って、磁性薄膜の消磁状態を初期状態とする記録媒体
と、記録媒体に一定強度のレーザ光を照射する光ヘッド
と、記録相対に磁界を印加する磁界発生手段と、記録時
に磁界発生手段の発生磁界強度を記録情報に応じて変化
させることができ、かつ消去時に磁界発生手段の発生磁
界強度を一定にして、前記磁性薄膜の磁化状態を消磁状
態に戻す磁界変調手段を具備することを特徴とする光磁
気記録再生消去装置が得られる。
(構成の詳細な説明) 本発明は上述の構成をとることにより、従来技術の問
題点を解決した。以下、本発明の詳細について図面を用
いて説明する。第1図は、本発明が適用された光磁気記
録再生消去装置の構成を示したものである。第1図にお
いて光磁気ディスク1は有機物樹脂基板あるいはガラス
基板あるいは金属基板より成る円板2の一方もしくは両
面に、基板面の垂直方向に磁化容易軸を有する磁性薄膜
3を形成したものである。
前記磁性薄膜3は、結晶性あるいは非晶質磁性薄膜で
あり、たとえば、MnBi,MnCuBi,MnTiBi,MnAlGeなどの結
晶性磁性薄膜あるいはSm,Tb,Gd,Dy,Hoなどの希土類金属
とFe,Co,Niなどの遷移金属との組み合わせによって作成
される非晶質磁性薄膜である。前記光磁気ディスク1は
ディスク駆動用モータ4によって所定の速度で回転され
る。光ヘッド5は光磁気記録再生消去用の光学系、光検
出機構を具備している。光ヘッド5自体は図中に矢印で
示したように光磁気ディスク1の半径方向に所定の速度
により移動可能である。前記光ヘッド5において、6は
直線偏光のレーザ光源であり、たとえば半導体レーザが
使用される。7,8,9はビームスプリッタである。レーザ
光ビーム集光用レンズ10はアクチュエータ11により支持
されている。磁界発生手段12は光磁気ディスク1を介し
て光ヘッド5と反対側もしくは同じ側に設置され、空心
コイルが望ましい。
フォーカスエラーならびにトラッキングエラー信号は
それぞれフォーカスエラー検出用受光素子13,トラッキ
ングエラー検出用受光素子14によって検出されサーボ制
御回路15,16に入力され、サーボ信号となり、前記アク
チュエータ11にフィードバックされる。再生信号は偏光
フィルタ17を通過後、再生信号検出用受光素子18によっ
て検出され、再生信号増幅回路19によって増幅される、
偏光フィルタ17としてはたとえばグラントムソンプリズ
ムが用いられる。再生信号検出用受光素子18としてはた
とえばPINフォトダイオード,アバランシェ・フォトダ
イオードが使用される。
磁界発生手段12を記録情報に応じて変調するには電流
源20が使用でき、記録情報に応じて記録時に空心コイル
に供給する電流を可変する。一方、消去時には消去に必
要な磁界が得られるよう磁界発生手段12に電流を供給す
る。
レーザ光源6への電流供給レーザ用電流源21が用いら
れ、記録時、再生時及び消去時にはそれぞれ一定出力の
レーザパワーが光磁気ディスク1に照射できるように調
整される。
次に上記構成の光磁気記録再生消去装置の動作方式に
ついて、特に従来方式と異なる記録方式,消去方式につ
いて第2図により説明する。前記光磁気ディスク1のト
ラックの磁化状態はすでに第2図(a)に示すように消
磁状態になっている。
第2図(b)に示す記録情報を光磁気ディスク1に記
録する場合、記録するディスクトラックに第2図(c)
に示す一定レベルのレーザパワー(Pw)を照射すると同
時に第2図(d)に示すような記録情報で変調された磁
界(振幅±Hw、バイアスHB)を供する。これは、電流源
20にて調整可能である。このときディスクトラックには
第2図(e)に示すような±θのKerr回転角を持つ記
録情報に応じた磁区が形成される。続いて消去をおこな
う場合、ディスクの既記録トラックに一定レベルのレー
ザパワー(PE)を照射するとともに、一定レベルの磁界
(HE)を供給する。このとき、ディスクトラックは第2
図(a)に示す磁化状態に戻る。
(実施例) 第1図に示した光磁気記録再生消去装置及び第2図に
示した動作方式に準じて、光磁気ディスクへの情報記
録,再生,消去をおこなった。光磁気ディスクとして12
0mmφの樹脂基板上にスパッタ法によりTbFe膜を800Å厚
に形成したディスクを用いた。基板にあらかじめ幅0.8
μm、ピッチ2.5μm、深さ700Åの溝が形成されている
プリグルーブ基板を用いた。TbFe膜上には保護膜として
SiO2が1200Å形成されている。
第1図中の磁界発生手段12としては一定バイアス磁界
発生用に線径0.1mmφの被覆銅線を用いた空心コイル
(外径6.0mmφ,内径2.0mmφ,コイル長0.5mm,巻数100
ターン)を用い、変調磁界発生用には同じく線径0.1mm
φの被覆銅線を用いた空心コイル(外径2.6mmφ,内径
1.0mmφ,コイル長0.7mm,巻数56ターン)を用いた。
まず、ディスク全体を10KOeの磁場中で一方向に直磁
後、ディスクを線速9m/secで回転し、1トラックにわた
り4mWのレーザ光照射と同時に140Oeの磁界を着磁と同方
向に印加した。この操作により該トラックが消磁状態に
なっていることが偏光顕微鏡観察によって確認された。
次に、消磁状態のトラックに対してPW=4mW、HB=140
0eの条件で1MHzの周波数においてHWを変えて記録をおこ
なった。
第3図は再生C/NとHWとの関係である。HWが100Oe以上
で再生C/Nは飽和し、良好な記録が達成された。
記録トラックの消去は4mWのレーザ光照射と140Oeの磁
界印加(着磁と同方向)によりおこなった。1トラック
にわたり消え残りはなく、完全に消去できた。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、従来例と比較
して次のような効果がある。
印加磁界の可変範囲が±100Oe程度と小さく、それ
により磁界発生手段を小型化,簡単化できる。
記録情報に応じた磁界変化によって記録をおこなう
ので、従来のようにレーザ光源を変調する必要がない。
記録時,消去時の印加磁界(HW,HB,HE)は独立に可
変できるので、種々の磁性薄膜を用いた光磁気ディスク
に本発明が適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の適用された光磁気記録再生消去装置の
構成図、第2図は記録時の各部の動作モードならびに記
録状態を示す模式図である。また、第3図は本発明の一
実施例の測定結果を示す図である。第4図,第5図は従
来の光磁気記録再生消去装置の構成図である。 図において1は光磁気ディスク、2は円板、3は磁性薄
膜、4はディスク駆動用モータ、5は光ヘッド、6はレ
ーザ光源、7,8,9はビームスプリッタ、10はレーザ光ビ
ーム集光用レンズ、11はアクチュエータ、12,22,24は磁
界発生手段、13はフォーカスエラー検出用受光素子、14
はトラッキングエラー検出用受光素子、15,16はサーボ
制御回路、17は偏光フィルタ、18は再生信号検出用受光
素子、19は再生信号増幅回路、20,23は磁界発生手段用
電流源、21はレーザ用電流源である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】垂直磁気異方性を有する磁性薄膜を記録媒
    体とし、レーザ光と磁界の印加によって情報の記録再生
    消去をおこなう光磁気記録再生消去方法において、前記
    磁性薄膜の消磁状態を初期状態とし、一定強度のレーザ
    光を照射し、記録情報に応じて印加磁界を高速スイッチ
    ングして前記記録媒体に磁区を形成する記録過程と、前
    記記録媒体の磁区の磁化方向に対応したレーザ反射光の
    偏光面回転から情報を再生する再生過程と、磁界印加と
    レーザ光照射によって前記記録薄膜の磁化状態を消磁状
    態に戻す消去過程とを備えたことを特徴とする光磁気記
    録再生消去方法。
  2. 【請求項2】磁性薄膜の消磁状態を初期状態とする記録
    媒体と、記録媒体に一定強度のレーザ光を照射する光ヘ
    ッドと、記録媒体に磁界を印加する磁界発生手段と、記
    録時に磁界発生手段の発生磁界強度を記録情報に応じて
    変化させることができ、かつ消去時に磁界発生手段の発
    生磁界強度を一定にして、前記磁性薄膜の磁化状態を消
    磁状態に戻す磁界変調手段とを具備したことを特徴とす
    る光磁気記録再生消去装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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