JP2749877B2 - 情報記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光と磁気の相互作用を用いて磁気記録媒体
に情報を記録する情報記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

上記の如き装置としては、例えば光磁気ディスク装置
等がある。光磁気ディスク装置は、記憶容量が大きいこ
と、消去書き換えが可能なことなどにより注目されてい
る。そして、さらにデータ転送速度を高めるための重ね
書き（オーバーライト）の検討や、記憶容量を上げるた
めの検討がなされている。

オーバーライトの方法は、一定のレーザパワーを照射
しながら記録情報に応じて外部磁界を変調し、媒体に印
加することにより、記録層の磁化を反転してビットを形
成する磁界変調方式と、一定の外部磁界を印加しなが
ら、記録と消去に対応した２値のレーザのパワーを記録
情報に応じて変調し、媒体に照射することにより、記録
層の磁化を反転してピットを形成する光変調方式とがあ
る。

しかしながら、上記磁界変調方式では、磁気ヘッドと
記録層との距離が大きいため、大きな磁界を高速に変調
して媒体に印加するのが困難であった。また原理上、形
成されるピットの形は矢羽形状となり、このためエッジ
変動や消し残しの問題があり、ピット長記録が困難であ
った。

光変調方式でも、消し残しやC/Nの比の低下の問題が
あり、ピット長記録も困難であった。また、記録、消
去、再生の３値のパワーを必要とするので、半導体レー
ザの制御が複雑であった。

一方、IBMテクニカル・デイスクロージャー・ブルー
チン（Technical DisclosureBulletin）Vol.6,No.17 D
ecember 1973,P2365〜2366には、保磁力の違う２層構
成の酸化鉄系のディスクを用いて、まず保磁力の低い記
憶伝達層に従来の磁気トランスデューサにより、従来の
パターンのトラックを記録し、その狭い部分を保磁力の
高い主記憶層にレーザ光源を用い、従来のサーモマグネ
ックトランスファープロセスにより記録する方法が提案
されている。この方法では情報の読み出しは、主記憶層
より記憶伝達層に情報を転写し、従来の磁気トランスデ
ューサを用いて行なっている。

また、特開昭63−276731号公報においては、Co−Cr合
金薄膜と、Tb−Fe薄膜の２層構成のディスクに対して、
情報の記録は磁気ヘッドで記録し、光ヘッドで転写する
ことで行ない、情報の再生は、光ヘッドで行なう提案が
なされている。

このような方法を用いれば、消し残しが減少し、ピッ
ト長記録も容易になる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

一方、一般の情報記録装置ではトラッキング制御が行
なわれているが、前述の特開昭63−276731号公報におい
ては、磁気ヘッドの幅を広くすることによってトラッキ
ング制御が不要となると説明されている。

しかしながら、徒に磁気ヘッドの幅を広げたのでは、
装置小型の妨げとなるばかりでなく、消費電力の増大に
もつなっがる。逆に、磁気ヘッドの幅を抑えると、大き
なトラックエラーが生じた場合に、磁気ヘッドと光ヘッ
ドとの媒体上の走査位置に食い違いが生じてしまうとい
った問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、磁
気ヘッドを大型化することなく、確実に情報の記録を行
なうことが可能な情報記録装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、トラックを有する磁気記録媒体
に情報に応じて変調された磁界を印可する磁気ヘッド
と、前記媒体のトラックに集光した光ビームを照射する
光ヘッドと、前記磁気ヘッドと光ヘッドを一体的にトラ
ック横断方向に移動させる粗アクチュエータと、前記光
ビームを用いて前記光ビームのトラックエラー信号を検
知する手段と、前記光ヘッドに搭載され前記光ビームの
トラック横断方向の照射位置を微調整する微アクチュエ
ータと、前記トラックエラー信号の低周波成分を抽出す
る手段とを備え、 前記トラックエラー信号に基づいて前記微アクチュエ
ータを駆動し、前記光ビームの微トラッキング制御を行
うと共に前記トラックエラー信号の低周波成分に基づい
て前記粗アクチュエータを駆動し、前記磁気ヘッドと光
ヘッドの粗トラッキング制御を行うことにより達成され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の情報記録装置の一実施例を示す概
略図である。第１図において、１は垂直磁気ヘッド、２
は光ヘッド、３は光磁気ディスク、４は基板、５は保護
及び干渉層、６は記録用磁性層、７は記録補助用磁性
層、８は保護層である。第２図は、これらの磁性層の温
度に対する保磁力の特性を示すものである。曲線９は、
記録補助用磁性層７の特性を示す。つまり記録補助用磁
性層７は、室温では保磁力H_C1は小さく、また、高いキ
ュリー温度T_C1を有するものである。一方、曲線10は記
録用磁性層６の特性を示すもので、記録補助層７よりも
室温における保磁力H_C2は大きく、低いキュリー温度T_C2
を有するものである。また、曲線９のT_compは磁性層７
の補償点温度である。

上記光磁気ディスク３は、第１図矢印Ａ方向に延びる
トラックを有している。このトラックは、基板４に予め
形成されたグルーブ或いはサンプリングサーボ用のプリ
ピットによって構成される。そして、光磁気ディスク３
は、同じく矢印Ａ方向に不図示の手段によって移動され
る。

光ヘッド２は、光源として半導体レーザを内蔵してい
る。この半導体レーザは、レーザ駆動回路11により記録
時と再生時とで異なる強度の光ビームを発するように制
御される。半導体レーザより発した光ビームは、対物レ
ンズ28によってスポット状に集光され、基板４側からデ
ィスク３の磁性層に照射される。磁性層上でのスポット
径は0.5〜１μｍで程度である。

ディスク３で反射された上記光ビームは再び対物レン
ズ28を通り、光ヘッド２内の不図示の光検出器で光電変
換される。そして、この光電信号からサーボエラー検出
回路12は、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信
号を得る。これらのエラー信号の検出方法としては、例
えば特公昭62−56578号公報に記載されれているような
周知の方法を用いることが出来る。上記エラー信号は、
光ヘッドのAF（オートフォーカシング）、AT（オートト
ラッキング）サーボ回路22に入力し、制御信号が作成さ
れて光ヘッドに送られる。光ヘッド２は、この制御信号
に従って、不図示のレンズアクチュエータによって対物
レンズ28を光軸方向及び光軸と垂直な方向（Ｂ方向）に
移動させ、AF及びATが行なわれる。

一方、垂直磁気ヘッド１は、ディスク３に対して光ヘ
ッド２とは反対側に設けられ、前記光スポット走査して
いるトラック上の、この光スポットより少し先行した位
置を走査する。これらのヘッド間の距離は、少なくとも
光のスポットによる熱の影響をうける範囲と、垂直磁気
ヘッドによる磁界の影響をうける範囲が重ならない程度
以上離れている必要がある。

本実施例では、磁気ヘッド１と光ヘッド２とは、同一
の支持部21によって一体的に保持されている。そして、
この支持部21は不図示のリニアモータによって、トラッ
クを横切る方向（Ｂ方向）に移動可能とされ、粗トラッ
キング機構を構成している。

先にも述べた通りサーボエラー検出回路12で検出され
たフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号は、AF
・精密ATサーボ回路22に入力され、レンズアクチュエー
タで対物レンズ28を光軸方向及び光軸と垂直な方向（Ｂ
方向）に移動させることによって、AF及びATが行なわれ
る。一方、サーボエラー検出回路12から出力されるトラ
ックエラー信号は、粗ATサーボ回路23にも入力され、こ
の信号に従って前述のリニアモータを駆動し、支持部21
を移動させて、粗トラッキングが行なわれる。

このように、本実施例では、トラックエラー信号に従
って磁気ヘッドと光ヘッドとを一体的に移動させること
によって、所望のトラックに対する大まかなトラッキン
グ制御を行なうものである。そして同時に、トラックエ
ラー信号に従って、光ヘッドに搭載されたレンズアクチ
ュエータを駆動し、光スポットが所望トラックに正確に
追従するよう、精密なトラッキング制御が行なわれる。

また、本実施例において、サーボエラー検出回路12と
粗ATサーボ回路との間にローパスフィルターを設け、ト
ラックエラー信号の低周波成分のみを用いて支持部21の
駆動を行なうようにしても良い。

情報の記録は、情報信号９が変調回路10によってエラ
ー訂正コードの付加等を受けた後、磁気ヘッド１に送ら
れ、磁気ヘッド１よりこの信号に従って変調された磁界
をデイスク３に印加することによって行なわれる。この
ような記録の過程を第３図及び第４図を用いて詳しく説
明する。

第３図及び第４図で（ａ）は光磁気ディスクの概略的
な断面図、（ｂ）は平面図である。

第３図（ａ）において、まず垂直磁気ヘッド１を用
い、記録情報に応じて磁界を変調させる。この時、磁性
層上での磁界を絶対値の最大の大きさが、室温における
記録補助用磁性層（以下、補助層と記す）７と記録用磁
性層（以下、記録層と記す）６のそれぞれの保磁力H_C1
と、H_C2間の適当な値をとるようにすると、磁界の変調
に従い、補助層７に上向き、下向きの違いによる、垂直
磁区列としてピットが形成される。しかしながら、記録
層６においては、印加される磁界の強度が保磁力以下な
ので影響をうけず、前の状態が保たれる。

垂直磁気ヘッドによるピットのトラックに平行な方向
の長さは、サブミクロンのオーダーとすることが出来、
光ヘッドによって記録される従来のピットよりも線密度
を上げることができる。又、トラックに垂直な方向の幅
は数〜十数トラック分とし、垂直磁気ヘッドに要求され
るトラッキングの精度を緩和することができる。このこ
とより、前述したように光ヘッドで得たトラックエラー
信号の低周波成分のみを用いて磁気ヘッドのトラッキン
グを行なうことも可能となる。

第３図（ｂ）において、19a〜19eは、各々トラックを
示し、その幅は１〜２μｍである。垂直磁気ヘッドで記
録されるピットは、実線で示す磁区列となる。今、記録
しようとしているトラックを19cとすると、磁区列はお
よそ19cを中心として数〜十数トラックにまたがって、
前のデータ上に重ね書きされる。

このように垂直磁気ヘッド１で磁区列を記録した後、
第４図のように光ヘッド２のスポット20が所望のトラッ
ク19c上を走査する。そして、この時の磁性層での上昇
温度が、補助層７と記録層６のそれぞれのキュリー温度
T_C1とT_C2の間の適当な温度になるように、レーザ駆動回
路11で光強度をディスク回転数に従って制御する。する
と、光スポット20により、キュリー温度T_C2以上に熱せ
られた記録層６の所望のトラック19cでは、磁化が消失
することにより、前に記録されていた情報が消される。
そして光スポットが通り過ぎ、キユリー温度T_C2以下に
熱が下がると、補助層７の磁化に対応した磁化が現われ
る。つまり、第４図（ｂ）の記録層６の斜線の領域に、
補助層７の磁区列に対応した磁区列が転写され、情報が
書き込まれる。

ここで、補助層７は前述したように室温以上で補償点
を持ち、転写時の温度では保磁力が大きくなるため、安
定した転写が行なわれる。

このように記録された最終のピット形状は、およそ四
角形となる。そしてピットのトラックに平行な方向の長
さは、垂直磁気ヘッドにより決めるサブミクロンの大き
さとなり、トラックに垂直方向の幅は、光ヘッドの光ス
ポットにより決まる0.5〜１μｍ前後となる。

一方、情報の再生は光ヘッドの光スポットにより、所
望のトラックを走査することによって行なう。この際、
光スポットの強度は、磁性層の温度が第２の層のキュリ
ー点温度T_C2より高くなることのないように、レーザ駆
動回路11によって制御される。この光スポットの反射光
はカー効果、ファラデー効果、円二色性の効果等の磁気
光学効果により、偏光状態に変調を受け、検光手段で強
度変化に変換されて、前述の光検出切で受光される。こ
の光検出器の出力は、第１図示の情報再生回路15に送ら
れ、再生信号16が出力される。

また、第２図で示す、曲線17と18の交点の温度をT_W0
とすると、記録時の磁性層の温度をT_W0とT_C1の間とし、
再生時の磁性層の温度をT_W0以下になるようにしてもよ
い。

この方法での録再による半導体レーザのパワーは２値
でよい。

また、磁気ヘッドによる補助層への記録はここまで述
べてきたように重ね書きしてもよいし、消し残しの影響
をとるために、光スポットにより転写した後、同じ磁気
ヘッドもしくは第２の磁気ヘッドにより消去してもよ
い。

第５図及び第６図は、夫々本発明に用いる光磁気ディ
スクの他の構成例を示し、第７図は、これらのディスク
における温度に対する各層の保磁力の特性を示す。

第５図は、第１図示の光磁気ディスクの構成の補助層
７と主記録層６の間に交換力調整層24を配したものであ
る。この層の室温での保磁力H_C3とキュリー温度T_C3は、
第７図の曲線26のような特性になっている。この層は、
室温では面内方向に磁化されていて、記録時の光スポッ
トのパワーで温度が上ると、補助層７の磁化の方向と同
じ垂直磁化を有するか又は磁化が消滅する特徴がある。
そして、室温での補助層７と主記録層６との交換結合力
を弱める働きをする。そのため、記録時の磁界の強さ
を、よりH_C1側に下げることができる。

第６図においては、さらに第５図の構成の記録層６と
保護及び干渉層５との間に、再生層25を配したものであ
る。前述のように再生時のカー効果によるカー回転角
は、キュリー温度の大きい磁性層の方が大きい。その
為、再生層25の保磁力H_C4とキュリー温度T_C4は、第７図
の曲線27のような特性になっている。この再生層25は、
再生時の光スポットのパワーにより上昇した温度におい
て、記録層６との交換結合力により、記録層６のピット
の磁化に対応した垂直磁化が現われる。再生時の光の反
射はほとんど再生層25の影響を受けるので、カー回転角
は、記録層６での反射の時に比べ大きくなる。

ここまで、補助層７、記録層６の特性として、第２図
に示したように室温以上で補助層７は補償点があり（曲
線９）、記録層６は補償点がない（曲線10）場合につい
て説明したきたが、第５図又は第６図のような構成で
は、第８図〜第10図に示す特性を持つものとしても良
い。ここで第８図，第９図及び第10図は夫々、補助層７
（曲線９′）も主記録層６（曲線10）も補償点を持たな
いものの、補助層７（曲線９′）は補償点を持たない
が、記録層６（曲線10′）は補償点を持つもの、及び補
助層７（曲線９）も記録層６（曲線10′）も補償点を持
つものを示す。

磁性層群の各層の具体的な材料としては、遷移金属と
希土類金属の各１種類以上の組み合わせによる非晶質合
金を用いることが出来る。例えば、遷移金属としては、
主にFe,Co,Ni,希土類金属としては、主にGd,Tb,Dy,Ho,N
d,Smがある。代表的な組み合わせとしてはTbFeCo,GdTbF
e,GdFeCo,GdTbFeCo,GdDyFeCo等が挙げられる。

また、補助層の材料は、Co−Cr系,Ba−Ferrite系,MnB
i系，酸化鉄系,Coドープ酸化鉄系,CrO₂系,Ni−Co系,Fe
−Ni−Co系等の磁性材料や、PtMnSbなどのホイスラー合
金であってもよい。

また、補助層７は、第11図に示すように面内磁化を有
する磁性層としても良い。この場合、記録には面内磁気
ヘッドが用いられる。

基板４はガラス材やポリカーボネート（PC），ポリメ
チルメタアクリレート（PMMA）などのプラスチック材で
あり、厚くハードなものであってもよいし、薄くフレキ
シブルなものでもよい。

本発明は、以上説明した実施例の他にも種々の応用が
考えられる。例えば、実施例では光磁気ディスクについ
て説明してきたが、カード状、テープ状の媒体を用いる
ことも出来る。

また、本発明は実施例のようなプロセスを用いる装置
に限らず、磁気ヘッドと光ヘッドの共働によって記録を
行なう装置であれば、他のプロセス（例えば前述の磁界
変調方式）を用いるものであっても、全て適用すること
が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は磁気ヘッド及び光ヘッ
ドを用いて情報の記録を行なう装置において、光ヘッド
で検知したトラックエラー信号の低周波成分を用いて磁
気ヘッドのトラッキング制御を行なうようにしたので、
磁気ヘッドの幅を大きくしなくても、確実に情報の記録
が行なえるものである。またこのため、本発明によれ
ば、装置のコンパクト化、低コスト化を容易にし、電力
の浪費を防ぐ効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する概略図、 第２図は本発明に用いる光磁気ディスクの特性を示す
図、 第３図及び第４図は夫々本発明による記録及び転写の過
程を説明する為の図、 第５図及び第６図は夫々本発明に用いる光磁気ディスク
の他の構成例を示す概略断面図、 第７図乃至第10図は夫々本発明に用いられる光磁気ディ
スクの特性を示す図、 第11図は補助層に面内磁化膜を用いたときの磁化の様子
を示す概略図である。 １……磁気ヘッド ２……光ヘッド ３……光磁気ディスク 12……サーボエラー検出回路 14……磁気ヘッドのATサーボ回路 22……光ヘッドのAF,ATサーボ回路 28……対物レンズ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラックを有する磁気記録媒体に情報に応
   じて変調された磁界を印可する磁気ヘッドと、前記媒体
   のトラックに集光した光ビームを照射する光ヘッドと、
   前記磁気ヘッドと光ヘッドを一体的にトラック横断方向
   に移動させる粗アクチュエータと、前記光ビームを用い
   て前記光ビームのトラックエラー信号を検知する手段
   と、前記光ヘッドに搭載され前記光ビームのトラック横
   断方向の照射位置を微調整する微アクチュエータと、前
   記トラックエラー信号の低周波成分を抽出する手段とを
   備え、 前記トラックエラー信号に基づいて前記微アクチュエー
   タを駆動し、前記光ビームの微トラッキング制御を行う
   と共に前記トラックエラー信号の低周波成分に基づいて
   前記粗アクチュエータを駆動し、前記磁気ヘッドと光ヘ
   ッドの粗トラッキング制御を行うことを特徴とする情報
   記録装置。