JPH0773529A

JPH0773529A - 光磁気記録方式および光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0773529A
Application number: JP21573893A
Authority: JP
Inventors: Kimio Nakamura; 公夫中村; Jiichi Miyamoto; 治一宮本; Toshio Niihara; 敏夫新原
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-17

Abstract

(57)【要約】【目的】周囲温度や移動速度などの変動に対する記録
・再生特性の変動を小さくする。【構成】記録時または再生時に、温度検出器４２によ
り光磁気ディスク１０の温度を検出し、その検出結果か
らレーザ光照射の際に生じるディスク１０の磁性層の温
度分布の変動を検知する。その結果に応じて、電磁石４
１により光磁気ディスク１０に磁界を印加し、光磁気デ
ィスク１０の記録特性または再生特性の変動を補償す
る。【効果】周囲温度、光磁気ディスクの移動速度や熱感
度などにより温度分布が変動しても、安定した磁区が形
成される。信頼性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光磁気記録方式およ
び光磁気記録媒体に関し、さらに詳しくいえば、光磁気
記録媒体の周囲温度や移動速度などの変化に起因する、
レーザ光照射時の光磁気記録媒体の温度分布の変動を補
償するようにした光磁気記録方式および光磁気記録媒体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録方式では、情報記録用の磁性
層を持つ光磁気記録媒体に高パワーのレーザ光を照射
し、それによって生じる前記磁性層の局所的温度上昇に
よりその磁性層に磁区を形成して情報を記録する。ま
た、前記光磁気記録媒体に低パワーのレーザ光を照射し
て前記磁区から記録された前記情報を光学的に再生す
る。前記光磁気記録媒体は、記録・再生時に高速で移動
し、しかも他の光磁気記録媒体と交換されることがあ
る。

【０００３】前記光磁気記録媒体は通常、基板上に直接
または下地層を介して形成された情報記録用の磁性層を
有しており、その磁性層は、希土類−遷移金属合金、貴
金属−遷移金属合金などの単層膜や多層膜の単体、もし
くはそれらの膜の組成・膜厚を変えたものの積層膜から
構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光磁気記録方式では前
記のようにして情報の記録・再生を行なうため、記録・
再生時に温度上昇により光磁気記録媒体の磁区の不安定
性が増加するという特性を持つ。このため、周囲（環
境）温度、光磁気記録媒体の移動速度や熱感度などの使
用環境が変化した場合、記録・再生時に光磁気記録媒体
の温度分布が変化し、それによって正常な磁区の形成や
磁区の安定的な保持など、光磁気記録媒体の特性が影響
を受けやすいという問題がある。

【０００５】また、前記のような特性の不安定性によ
り、光磁気記録媒体に使用される磁性材料は、温度分布
の変動に対する特性の安定性が高いものに限定されると
いう問題がある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、光磁気記録媒
体の周囲（環境）温度や移動速度などの変動に対する記
録・再生特性の変動が小さい光磁気記録方式および光磁
気記録媒体を提供することにある。

【０００７】この発明の他の目的は、光磁気記録媒体の
磁性層として使用する磁性材料の選択の幅が広い光磁気
記録方式および光磁気記録媒体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（１）この発明の第１の光磁気記録方式は、記録用の
磁性層を持つ光磁気記録媒体にレーザ光を照射し、それ
によって生じる前記磁性層の局所的温度上昇によりその
磁性層に磁区を形成して情報を記録し、前記光磁気記録
媒体にレーザ光を照射して前記磁区から前記情報を再生
する光磁気記録方式において、レーザ光照射の際に生じ
る前記磁性層の温度分布の変動を検知し、その検知結果
に応じて前記光磁気記録媒体の記録特性および再生特性
の少なくとも一方の変動を補償することを特徴とする。

【０００９】好ましくは、前記光磁気記録媒体の記録特
性および再生特性の少なくとも一方の変動は、前記光磁
気記録媒体に印加する磁界の強度を変えることにより補
償される。

【００１０】好ましくは、前記磁性層の温度分布の変動
は、前記光磁気記録媒体の全体温度を介して検知する。
この場合、前記光磁気記録媒体の全体温度を、前記光磁
気記録媒体の外部に設けた温度検出手段により検知して
もよいし、前記光磁気記録媒体の内部に設けた温度検出
手段により検知してもよい。

【００１１】温度検出手段としては、例えば、前記光磁
気記録媒体の保持部にその光磁気記録媒体に接するよう
に取り付けた温度センサがある。また、前記光磁気記録
媒体に近接して設けられた放射型温度計などでもよい。
放射型温度計は、無接触で温度計測が可能であるので、
前記光磁気記録媒体への接触が不要であるという利点が
ある。

【００１２】前記磁性層の温度分布の変動は、前記光磁
気記録媒体の移動速度を介して検知してもよい。この移
動速度は、例えば、前記光磁気記録媒体の駆動手段から
の信号により検知することができる。

【００１３】前記磁性層の温度分布の変動はまた、前記
光磁気記録媒体の持つ熱感度を介して検知してもよい。
この場合、前記光磁気記録媒体にその媒体の熱感度を示
す熱感度情報を付し、その熱感度情報によりその光磁気
記録媒体の熱感度を検知するのが好ましい。

【００１４】ここで「熱感度」とは、前記光磁気記録媒
体の磁性層の持つ磁気特性を意味し、具体的には、例え
ば磁性層の保磁力、磁化などの温度特性を意味する。

【００１５】前記熱感度情報は、前記光磁気記録媒体が
収容されるカートリッジに付してもよいし、前記光磁気
記録媒体自体に付してもよい。前者の場合、例えば、前
記熱感度情報をバーコード、突起列などに変換して前記
カートリッジの表面に付着し、それを記録／再生手段が
読み取るようにすることができる。

【００１６】後者の場合、例えば、前記光磁気記録媒体
の内部に設けられた専用領域に前記熱感度情報を磁気的
に記録することができる。こうすれば、前記光磁気記録
媒体に記録された磁気情報（磁区）を読み出して得られ
る信号強度が規定量かどうかを判断することにより、前
記光磁気記録媒体の熱感度を容易に認識することができ
る。

【００１７】前記光磁気記録媒体の持つ熱感度は、磁性
体の組成、膜厚、膜数、基板の種類などによって異なる
ので、これらを総合したものをその光磁気記録媒体の熱
感度とし、その情報を何らかの方法でその媒体に記録す
ればよい。

【００１８】前記光磁気記録媒体の温度分布の変動は、
前記光磁気記録媒体から得られる再生信号の強度により
検知してもよい。

【００１９】好ましくは、前記光磁気記録媒体の記録特
性の変動が、情報を記録する際に前記磁性層に形成され
る磁区の大きさを一定に保つように補償される。また、
前記光磁気記録媒体の再生特性の変動が、情報を再生す
る際に前記磁性層に形成された磁区の大きさを一定に保
つように補償される。

【００２０】好ましくは、情報を再生する際に前記磁性
層に形成された磁区の転写または変形が行なわれ、その
転写または変形が一定となるように前記光磁気記録媒体
の再生特性の変動が補償される。

【００２１】前記光磁気記録媒体が、切断層を介して前
記記録用磁性層に隣接する再生層を有していると共に、
前記記録用磁性層の磁区が前記切断層を介して前記再生
層に転写されるようになっている場合、前記切断層の持
つ磁気的結合力の変動を補償するように磁界が印加され
るのが好ましい。

【００２２】（２）この発明の第２の光磁気記録方式
は、記録用の磁性層を持つ光磁気記録媒体にレーザ光を
照射し、それによって生じる前記磁性層の局所的温度上
昇によりその磁性層に磁区を形成して情報を記録し、前
記光磁気記録媒体にレーザ光を照射して前記磁区から前
記情報を再生する光磁気記録方式において、前記光磁気
記録媒体に補償用の磁性層を設け、その補償用磁性層が
発生する磁界によって、レーザ光照射の際に生じる前記
記録用磁性層の温度分布の変動を補償することを特徴と
する。

【００２３】好ましくは、前記補償用の磁性層が発生す
る漏洩磁界および交換磁界の少なくとも一方が、前記情
報記録用の磁性層の温度分布の変動を補償するように温
度によって変動するようにする。

【００２４】前記光磁気記録媒体の温度分布の変動は、
前記光磁気記録媒体から得られる再生信号の強度により
検知してもよい。

【００２５】好ましくは、前記光磁気記録媒体の記録特
性の変動が、情報を記録する際に前記磁性層に形成され
る磁区の大きさを一定に保つように補償される。また、
前記光磁気記録媒体の再生特性の変動が、情報を再生す
る際に前記磁性層に形成された磁区の大きさを一定に保
つように補償される。

【００２６】好ましくは、情報を再生する際に前記磁性
層に形成された磁区の転写または変形が行なわれ、その
転写または変形が一定となるように前記光磁気記録媒体
の再生特性の変動が補償される。

【００２７】前記光磁気記録媒体が、切断層を介して前
記記録用磁性層に隣接する再生層を有していると共に、
前記記録用磁性層の磁区が前記切断層を介して前記再生
層に転写されるようになっている場合、前記切断層の持
つ磁気的結合力の変動を補償するように磁界が印加され
るのが好ましい。

【００２８】（３）この発明の光磁気記録媒体は、基
板上に直接または下地層を介して形成された記録用の磁
性層を備えた光磁気記録媒体において、レーザ光照射の
際に生じる前記記録用磁性層の温度分布の変動を補償す
る補償用の磁性層を備えていることを特徴とする。

【００２９】好ましくは、前記補償用磁性層が発生する
漏洩磁界および交換磁界の少なくとも一方が、前記記録
用磁性層の温度分布の変動を補償するように温度によっ
て変動する。

【００３０】また、好ましくは、切断層を介して前記記
録用磁性層に隣接する再生層を有していると共に、前記
記録用磁性層の磁区が前記切断層を介して前記再生層に
転写されるように構成され、前記切断層の膜厚が２０ｎ
ｍ以下とされる。

【００３１】

【作用】この発明の第１の光磁気記録方式では、レーザ
光照射の際に生じる磁性層の温度分布の変動を検知し、
その検知結果に応じて光磁気記録媒体の記録特性および
再生特性の少なくとも一方の変動を補償するので、光磁
気記録媒体の周囲（環境）温度や移動速度などの変動に
対する記録・再生特性の変動を小さくし、あるいはなく
すことができる。

【００３２】この発明の第２の光磁気記録方式では、光
磁気記録媒体に補償用の磁性層を設け、その補償用磁性
層によって、レーザ光照射の際に生じる記録用磁性層の
温度分布の変動を補償するので、第１の光磁気記録方式
の場合と同様に、光磁気記録媒体の周囲（環境）温度や
移動速度などの変動に対する記録・再生特性の変動を小
さくし、あるいはなくすことができる。

【００３３】この発明の光磁気記録媒体は、レーザ光照
射の際に生じる記録用の磁性層の温度分布の変動を補償
する補償用の磁性層を備えているので、第１および第２
の光磁気記録方式の場合と同様に、光磁気記録媒体の周
囲（環境）温度や移動速度などの変動に対する記録・再
生特性の変動を小さくし、あるいはなくすことができ
る。

【００３４】この発明の第１および第２の光磁気記録方
式および光磁気記録媒体では、光磁気記録媒体の周囲
（環境）温度や移動速度などの変動に対する記録・再生
特性の変動が小さくなり、あるいはなくなるので、光磁
気記録媒体の磁性層として使用する磁性材料の選択の幅
が広くなる。

【００３５】

【実施例】以下、この発明の実施例について詳細に説明
する。

【００３６】［第１実施例］図１はこの発明の光磁気記
録方式の第１実施例を示す。◆光磁気ディスク１０はス
ピンドル３９に係止されており、所定速度で回転する。
光磁気ディスク１０はカートリッジ２０の内部に収容さ
れている。回転数検出器４０は、スピンドル３２の回転
数を検出し、その結果を電磁石駆動系３７に送る。

【００３７】電磁石４１は、光磁気ディスク１０の近傍
に設けられており、電磁石駆動系３７によって駆動され
る。電磁石４１は、記録時あるいは消去時には、光磁気
ディスク１０に記録用磁界あるいは消去用磁界を印加す
る。また、再生時には後述の補償用磁界を印加する。

【００３８】光ヘッド３０は、光源としてのレーザ３１
と、レーザ光を分割するビームスプリッタ３２と、レー
ザ光を集束して光磁気ディスク１０の表面に照射する集
束用レンズ３３と光検出器３４とを有している。

【００３９】レーザ３１は、レーザ駆動系３６により駆
動され、記録および消去時には、高パワーのレーザ光を
光磁気ディスク１０の表面に照射する。再生時には、低
パワーのレーザ光を光磁気ディスク１０の表面に照射す
る。

【００４０】光検出器３４は、再生時に、光磁気ディス
ク１０の表面から反射されるレーザ光の強度を検出し、
その結果を信号制御系３５および電磁石駆動系３７にそ
れぞれ送る。

【００４１】ヘッド位置検出器３８は、光ヘッド３０の
位置を検出し、その結果を電磁石駆動系３７に送る。そ
れに応じて、電磁石駆動系３７は電磁石４１の位置を変
更する。

【００４２】入力信号および出力信号を制御する信号制
御系３５は、レーザ駆動系３６を制御し、レーザ３１に
所定パワーでレーザ光を発生させる。また、光検出器３
４からの出力を受け、その結果をレーザ駆動系３６に送
る。

【００４３】温度検出器４２は、非接触で測定対象の温
度を測定できる放射型温度計からなり、光磁気ディスク
１０の温度を検出してその結果を電磁石駆動系３７に送
る。電磁石駆動系３７は、送られた検知結果に応じて電
磁石４１の発生する磁界の強度を制御する。

【００４４】この実施例で用いる光磁気ディスクの構成
を図５に示す。この光磁気ディスク１０は、表面にグル
ーブを形成したガラス基板１１上に、厚さ８０ｎｍのＳ
ｉＮ膜よりなる保護層１２と、厚さ６０ｎｍのＴｂ₂₇Ｆ
ｅ₆₃Ｃｏ₁₀膜よりなる記録層１３と、厚さ８０ｎｍのＳ
ｉＮ膜よりなる保護層１４とを、スパッタ法により順に
積層したものである。

【００４５】この光磁気記録方式では、光磁気ディスク
１０の温度が温度検出器４２によって常に検出され、そ
の検出結果に応じて、電磁石４１の発生する磁界すなわ
ち光磁気ディスク１０に印加される磁界の強度が変化す
る。この磁界強度の変化は、記録時に、光磁気ディスク
１０の記録層１３に形成される磁区の径が一定に保たれ
るように設定されている。

【００４６】すなわち、光磁気ディスク１０にレーザ光
が照射される時、それによって磁性層１３に形成される
磁区の大きさは、照射されるレーザ光のパワーと印加さ
れる磁界の強度により規定される。磁界強度が一定の場
合、周囲温度の上昇などによって、レーザ光照射時の光
磁気ディスク１０の温度分布が高温側に移動すると、図
１４に示すように、「昇温部」すなわち磁性層１３の温
度が磁区形成温度よりも高い部分の面積が大きくなるの
で、磁区径は増大する。逆に、レーザ光照射時の光磁気
ディスク１０の温度分布が低温側に移動すると、「昇温
部」の面積が小さくなるので、磁区径は減少する。

【００４７】また、磁区径を一定にするのに要する磁界
強度と温度とは、一般的に図１５のような関係を持つ。
図１５から分かるように、周囲温度がＴａからＴｂへ上
昇した場合、同じ磁区径を保つには、磁区の形成を助け
る向きの磁界の強度をＨａからＨｂへ下げればよい。

【００４８】そこで、光磁気ディスク１０の温度変動に
より生じる磁区径の変化を補償するように、換言すれ
ば、光磁気ディスク１０の温度変動があっても磁区径が
常に一定に保たれるように、電磁石駆動系３７における
磁界強度制御系が設定されている。

【００４９】この実施例では、回転数検出器４０によ
り、光磁気ディスク１０の回転数も常に検出され、その
結果が電磁石駆動系３７に送られる。そして、その回転
数が所定の値になっているか否かを判定し、その判定結
果によっても電磁石４１の発生する磁界の強度が調整さ
れる。これは、記録時に、光磁気ディスク１０の記録層
１３に形成される磁区の径は、光磁気ディスク１０の回
転数の変動によっても変化するため、それに起因する磁
区径の変化を補償するためである。

【００５０】この実施例ではさらに、光検出器３４によ
り再生信号が検出され、その結果が電磁石駆動系３７に
送られるようになっている。このため、その再生信号の
強度が所定の値になっているか否かを判定して、電磁石
４１の発生する磁界の強度が調整される。これは、光磁
気ディスク１０の温度や回転数によって再生時に磁区の
形状が変化すると、それに応じて再生信号の強度が変化
しノイズが発生する。このため、磁区の形状が常に一定
に保たれるように、再生時にも光磁気ディスク１０に磁
界を印加するのである。

【００５１】この実施例では、光磁気ディスク１０の温
度およびその回転数、並びに再生信号の強度を検出する
ようにしているが、再生信号の強度の検出は必ずしも必
要ではなく、また、光磁気ディスク１０の温度およびそ
の回転数のうちのいずれかを設ければ足りる。

【００５２】以上の構成を持つ光磁気記録方式で実際に
情報の記録および再生を行なったところ、次のような結
果が得られた。

【００５３】まず、光磁気ディスク１０を線速度８ｍ／
ｓｅｃで回転させ、温度検出器４２によって光磁気ディ
スク１０の温度を検出したところ、１５゜Ｃであった。
電磁石４１により印加される磁界を３２ｋＡ／ｍ、レー
ザ光パワーを７ｍｗとして、４ＭＨｚの信号を光変調方
式で光磁気ディスク１０に記録した。その後、記録した
信号をパワー２ｍｗのレーザ光で再生したところ、その
信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）は５４ｄＢであった。

【００５４】次に、光磁気ディスク１０の温度を５５゜
Ｃとした以外は、同じ条件で前記と同じ信号を記録し
た。記録した信号を前記と同じ条件で再生したところ、
Ｓ／Ｎは５２ｄＢに低下した。

【００５５】そこで、光磁気ディスク１０の温度を５５
゜Ｃの時に印加磁界が２４ｋＡ／ｍとなるように調整し
たところ、再生時のＳ／Ｎは５４ｄＢとなり、温度が１
５゜Ｃの時の値に回復した。これは、光磁気ディスク１
０の温度の変動により、最適な記録条件（記録される磁
区径）が変化したが、磁界強度の変化によりこの記録条
件の変化が補償されたことを示している。

【００５６】次に、同じ光磁気ディスク１０を用い、記
録時の光磁気ディスク１０の線速度を８ｍ／ｓｅｃから
６ｍ／ｓｅｃに変化させた。線速度以外の記録条件は上
記と同様にした。この信号を同じ条件で再生したとこ
ろ、Ｓ／Ｎは２ｄＢ低下した。そこで、記録時の印加磁
界を３２ｋＡ／ｍから２３ｋＡ／ｍに下げたところ、こ
の低下分は回復した。これは、光磁気ディスク１０の線
速度すなわち回転数の変動により、最適な記録条件（記
録される磁区径）が変化したが、磁界強度の変化により
この記録条件の変化が補償されたことを示している。

【００５７】図１では、放射型の温度検出器４２を光磁
気ディスク１０から離して設けているが、図２に示すよ
うに、光磁気ディスク１０を固定したスピンドル３９の
適当な箇所に熱電対４４を取り付けてもよい。

【００５８】［第２実施例］図３はこの発明の光磁気記
録方式の第２実施例を示す。図３の各構成要素は、光磁
気ディスク１０ａと熱感度情報読み取り部４３とが異な
っている以外は、図２のそれと同じである。

【００５９】光磁気ディスク１０ａは、第１実施例の光
磁気ディスク１０と同じ層構成を有しているが、磁性層
１３に熱感度を示す情報Ａが記録されている点が異な
る。熱感度情報Ａは、磁性層１３の内部に設けられた専
用領域に磁気的に記録されている。熱感度情報Ａは、光
磁気ディスク１０ａの作製時（出荷時）に個別に検査す
ることにより、容易に得ることができる。

【００６０】熱感度情報読み取り部４３は磁気ヘッドを
備えており、光磁気ディスク１０ａがスピンドル３９に
セットされた時に、その磁気ヘッドにより光磁気ディス
ク１０ａに記録されている熱感度情報Ａを読み取って電
磁石駆動系３７に送る。こうして電磁石駆動系３７は、
使用する光磁気ディスク１０ａの持つ熱感度を容易に認
識することができる。電磁石駆動系３７は、認識した熱
感度に応じて、予め設定されている熱感度に対応した磁
界強度を定めたデータに基づいて電磁石４１が発生する
磁界の強度を制御し、光磁気ディスク１０ａの記録層１
３の磁区径が一定に保たれるようにする。

【００６１】この実施例の光磁気記録方式では、使用す
る光磁気ディスク１０ａの持つ熱感度が熱感度情報読み
取り部４３によって検出され、その検出結果に応じて、
電磁石４１の発生する磁界すなわち光磁気ディスク１０
ａに印加される磁界の強度が変化する。この磁界強度の
変化は、記録時に、光磁気ディスク１０ａの記録層１３
に形成される磁区の径が一定に保たれるように設定され
ている。このため、前回使用した光磁気ディスク１０ａ
と今回使用する光磁気ディスク１０ａとが持つ熱感度が
異なっていても、磁区径は常に一定になる。

【００６２】以上の構成を持つ光磁気記録方式で実際に
情報の記録および再生を行なったところ、次のような結
果が得られた。◆光磁気ディスク１０ａとして、第１実
施例の光磁気ディスク１０において記録層１３の厚さの
みを６０ｎｍから８０ｎｍに変えたものを作製し、第１
実施例と同様の条件で信号の記録・再生を行なった。こ
の光磁気ディスク１０ａでは、記録層１３の厚さが大き
くなって第１実施例の光磁気ディスク１０に比べて熱感
度が低下したため、再生時のＳ／Ｎが１．５ｄＢ低下し
た。

【００６３】そこで、記録時に印加する磁界の強度を３
２ｋＡ／ｍから４０ｋＡ／ｍに変更したところ、この低
下分は回復した。これは、光磁気ディスク１０および１
０ａ間での熱感度の変動により、最適な記録条件（記録
される磁区径）が変化したが、磁界強度の変化によりこ
の記録条件の変化が補償されたことを示している。

【００６４】図３では、熱感度情報Ａは、磁性層１３の
内部に設けられた専用領域に磁気的に記録されている
が、図４に示すように、カートリッジ２０の表面に熱感
度情報Ｂを例えばバーコードにより記録し、そのバーコ
ードをバーコード・リーダーを持つ熱感度情報読み取り
部４３によって読み取るようにしてもよい。

【００６５】［第３実施例］図６はこの発明の光磁気記
録方式の第３実施例に使用する光磁気ディスクを示す。
この光磁気ディスク５０は、表面にグルーブを形成した
ガラス基板５１上に、厚さ８０ｎｍのＳｉＮ膜よりなる
保護層５２と、厚さ６０ｎｍのＴｂ₂₇Ｆｅ₆₃Ｃｏ₁₀膜よ
りなる記録層５３と、厚さ３０ｎｍのＤｙ₂₅Ｆｅ₆₈Ｃｏ
₇膜よりなる磁界発生層５４と、厚さ８０ｎｍのＳｉＮ
膜よりなる保護層５５とを、スパッタ法により順に積層
したものである。磁界発生層５４は、記録層５３に対し
て交換磁界を及ぼしている。

【００６６】この実施例の光磁気記録方式の光磁気ディ
スク５０以外の構成は、図１のそれと同じである。ただ
し、後述のように、周囲温度の変動に起因する光磁気デ
ィスク５０の温度分布の変動は、磁界発生層５４によっ
て補償されるので、温度検出器４２は設けなくてもよ
い。

【００６７】一般的に、ある磁性層からの漏洩磁界ある
いはその磁性層と隣接する他の磁性層との間に作用する
交換磁界の強度は、その磁性層の磁化の大きさに依存す
る。このため、周囲温度の上昇によりその磁性層の磁化
が減少すると、それに伴って前記漏洩磁界あるいは交換
磁界の強度も低下する。そこで、前記漏洩磁界あるいは
交換磁界を発生する磁性層の磁界の向きを、記録用の磁
性層の磁区の形成を助ける向きに設定しておくと、その
記録用の磁区の径の変動を抑制あるいは防止することが
可能である。

【００６８】前記磁界発生層５４が記録層５３に及ぼす
交換磁界の温度依存性は、記録温度すなわち磁区形成温
度付近において、記録層５３の保磁力の温度依存性と等
しくなるように設定してある。このため、記録温度付近
で光磁気ディスク５０の周囲温度が変動しても、磁界発
生層５４がその変動を補償するため、記録層５３での磁
区の形成に必要な磁界の強度は一定に保たれる。

【００６９】例えば、周囲温度が高温側へシフトした場
合、磁界発生層５４がなければ、記録用磁界により形成
される磁区径は大きくなる（図１４参照）。しかし、こ
の実施例では、周囲温度のシフトに伴なって、そのシフ
ト状況に応じて磁界発生層５４から記録層５３へ与えら
れる交換磁界が弱くなるため、形成される磁区径の拡大
が防止される。

【００７０】この光磁気ディスク５０を用いて、第１実
施例に示したのと同じ条件で信号の記録および再生を行
なったところ、記録時の周囲温度を１５゜Ｃから５５゜
Ｃに上昇させても、第１実施例のようなＳ／Ｎの変化は
見られなかった。これは、光磁気ディスク５０の温度の
変動により、磁界発生層５４がなければ最適な記録条件
（記録される磁区径）は変化するはずであるが、温度変
動に応じて磁界発生層５４の交換磁界の強度が変化した
ため、前記記録条件の変化が補償されたことを示してい
る。

【００７１】［第４実施例］図７〜図１０はこの発明の
光磁気記録方式の第４実施例を示す。この実施例は「磁
気超解像再生方式」により信号を再生するものである。
この実施例の光磁気記録方式の光磁気ディスク６０以外
の構成は、図１の第１実施例のそれと同じである。

【００７２】光磁気ディスク６０の温度の変動により、
再生時にレーザ光照射により記録磁区が変形する可能性
がある。この記録磁区の形状の不安定性はノイズの発生
に繋がる。そこで、この実施例では、磁区を常に一定の
形として読みだすために、再生時に外部より光磁気ディ
スク６０に磁界を印加し、その磁界の強度を光磁気ディ
スク６０の温度分布の変動に応じて制御する。

【００７３】この実施例に使用する光磁気ディスクの構
成を図７に示す。この光磁気ディスク６０は、表面にグ
ルーブを形成したガラス基板６１上に、厚さ８０ｎｍの
ＳｉＮ膜よりなる保護層６２と、厚さ５０ｎｍのＧｄ
_２５Ｆｅ₅₀Ｃｏ₂₅膜よりなる再生層６３と、厚さ２０ｎ
ｍのＴｂ₂₅Ｄｙ₁₀Ｆｅ₆₅膜よりなる切断層６４と、厚さ
２０ｎｍのＴｂ₂₇Ｆｅ₆₃Ｃｏ₁₀膜よりなる記録層６５
と、厚さ８０ｎｍのＳｉＮ膜よりなる保護層６６とを、
スパッタ法により順に積層したものである。

【００７４】記録層６５には、情報を記録するための磁
区が保持される。記録層６５に記録された磁区は、切断
層６４の磁気的な結合力を介して再生層６３に転写さ
れ、その再生層６３に転写された磁区から情報が再生さ
れる。切断層６４は、その磁気的な結合力により記録層
６５の記録磁区を再生層６３に転写し、その磁気的な結
合力の消滅により記録層６５と再生層６３とを切断す
る。

【００７５】磁気超解像再生方式の原理を図１０を用い
て詳細に説明すると、次の通りである。光磁気ディスク
６０に再生用のレーザ光を照射した場合、光磁気ディス
ク６０は回転移動しているので、照射されたレーザ光に
より加熱昇温される部分はレーザ光スポットの後部（光
磁気ディスク６０のトラック方向の後部）に生成され
る。

【００７６】切断層６４が与える磁気的結合力は温度に
敏感なため、図１０の低温部では結合力が強く、高温部
では結合力が弱くなる。このため、高温部では、再生層
６３の記録磁区が外部から印加される磁界によって容易
に反転し、記録層６５の記録磁区が現われない。低温部
では、再生層６３に記録層６５の記録磁区がそのまま現
われるため、再生されるのは低温部にある記録磁区のみ
となる。こうして、レーザ光スポットよりも小さな磁区
を確実に再生することが可能となる。

【００７７】磁気超解像再生方式では、以上のようにし
て、再生層６３によりレーザ光スポット内に視野を制限
するマスクとなる磁区が形成され、それによって再生信
号の得られる領域が縮小する結果、高分解能が確保され
るものである。しかし、再生層６３のマスクとなる磁区
は、レーザ光照射による昇温により形成されるので、周
囲温度の変動などによりその磁区の大きさが変化して超
解像再生特性が変動する恐れがある。

【００７８】この第４実施例では、第１〜第３の実施例
と同様に、図１に示す構成において、記録時に、温度検
出器４２により光磁気ディスク６０の温度を検出し、そ
の温度に応じて最適な強度の磁界を電磁石４１により印
加するようにしているが、さらに再生時においても、温
度検出器４２により光磁気ディスク６０の温度を検出
し、その温度に応じて最適な強度の磁界を電磁石４１に
より印加するようにしている。再生時に印加される磁界
の強度は、光磁気ディスク６０の温度変動により生じる
切断層６４の磁気的結合力の変化を補償するように、換
言すれば、光磁気ディスク６０の温度変動があっても磁
気的結合力が常に一定に保たれるように設定されてい
る。このため、周囲温度の変動により超解像再生特性が
変動する恐れがない。

【００７９】以上の構成を持つ光磁気記録方式で実際に
情報の記録および再生を行なった。光磁気ディスク６０
を線速度１０ｍ／ｓｅｃで回転させ、レーザ光パワーを
変えて再生信号強度を測定した。再生層６３に転写され
る磁区の径は０．４μｍとした。得られた再生信号の強
度を図８に示す。超解像による再生信号の増強が得られ
ている。

【００８０】印加磁界の強度が４８ｋＡ／ｍ、レーザ光
パワーが１．５ｍＷの時に、光磁気ディスク６０の温度
を３５゜Ｃから５５゜Ｃに上げたところ、図８に示すよ
うに、再生信号強度が４ｄＢ減少した。この減少は、高
温部の面積の増大により再生層６３のマスク磁区の面積
が拡大した結果（図１４参照）、反射光量が減少したた
めである。

【００８１】次に、磁界強度を４８ｋＡ／ｍから１６ｋ
Ａ／ｍに減少したところ、再生信号強度は温度が上がる
以前のレベルに回復した。これは、磁界強度の減少によ
り、マスク磁区の面積が元に戻ったことを示している。

【００８２】このように、この実施例では、再生時に印
加する磁界の強度を切断層６４の磁気的結合力の変化を
補償するように設定しているため、周囲温度が変動して
も超解像再生特性が一定に保たれる。

【００８３】切断層６４の磁気的結合力の変化を補償す
るための磁界の強度は、その変化の温度依存性に関係す
る。磁気的結合力の変化の温度依存性を小さくすると、
印加する磁界の強度が低減され、その結果、使用する電
磁石４１が小さくて済むようになる。よって、磁気的結
合力の変化の温度依存性はできるだけ小さくすることが
望まれる。

【００８４】そのためには、切断層６４の膜厚を２０ｎ
ｍ以下とし、さらに、切断層６４を磁気異方性や交換結
合力の小さな材料により形成するのが好ましい。◆例え
ば、図９に示すように、磁気的結合力を５０゜Ｃの温度
差に対して３２ｋＡ／ｍ（４００エルステッド）の変化
に抑えたい場合、切断層６４の膜厚を２０ｎｍ以下にす
ることによりそれを実現できる。切断層６４の膜厚が２
０ｎｍ以下になると、隣接する記録層６５と再生層６３
の影響を受けて、切断層６４の磁化が温度上昇により消
失する温度が不明瞭となる。その結果、切断層６４の磁
化すなわち磁気的結合力の温度依存性が小さくなるから
である。

【００８５】磁気異方性や交換結合力の小さな材料を選
択するのは、磁気的結合力の大きさは磁気異方性および
交換結合力に依存するので、それらの小さい材料を選択
することにより磁気的結合力を小さくすることができる
からである。例えば、ここで用いているＴｂ₂₅Ｄｙ₁₀Ｆ
ｅ₆₅膜に代えて、ＴｂまたはＤｙをＧｄに代えた材料を
用いると、磁気的結合力がいっそう小さくなる。非磁性
物質（例えば、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｅ等
の遷移金属）を添加してもよい。

【００８６】切断層６４のキュリー点は、それに隣接す
る記録層６５および再生層６３のキュリー点よりも低く
なる（切断層６４のキュリー点が最低となる）ように選
ばれる。これは超解像再生方式の原理に基づく。つま
り、レーザ光の照射時に、所定温度で磁気的結合力を失
って記録層６５と再生層６３とを磁気的に遮断でき、且
つ、その際に記録層６５および再生層６３が磁化を失わ
ないようにするためである。

【００８７】これらの点を考慮し、切断層６４の厚さを
１０ｎｍにした以外は光磁気ディスク６０と同じ構成の
光磁気ディスクを作製して、上記と同様にして再生信号
強度を測定した。その結果、補償に必要な磁界の強度を
約２０％減少することができた。

【００８８】さらに、切断層６４としてＤｙ₃₀Ｆｅ₇₀膜
を用いた以外は光磁気ディスク６０と同じ構成の光磁気
ディスクを作製し、上記と同様にして再生信号強度を測
定した。その結果、補償に必要な磁界の強度を約５０％
に削減することができた。

【００８９】［第５実施例］図１１はこの発明の光磁気
記録方式の第５実施例に使用する光磁気ディスクを示
す。この光磁気ディスク７０は、表面にグルーブを形成
したガラス基板７１上に、厚さ８０ｎｍのＳｉＮ膜より
なる保護層７２と、厚さ２０ｎｍのＴｂ₂₇Ｆｅ₆₃Ｃｏ₁₀
膜よりなる記録層７３と、厚さ５ｎｍのＳｉＮ膜よりな
る絶縁層７４と、厚さ４０ｎｍのＴｂ₂₅Ｆｅ₅₃Ｃｏ₂₂膜
よりなる磁界発生層７５と、厚さ８０ｎｍのＳｉＮ膜よ
りなる保護層７６とを、スパッタ法により順に積層した
ものである。

【００９０】この磁界発生層７５が発生する漏洩磁界
は、絶縁層７４を介して記録層７３に及んでいるが、こ
の漏洩磁界の温度依存性は、記録温度付近で記録層７３
の保磁力の温度依存性と等しくなるように設定してある
ので、この記録温度付近で光磁気ディスク５０の温度が
変動しても、磁区形成に必要な磁界は変動しない。

【００９１】この光磁気ディスク７０は、第３実施例の
光磁気ディスク５０と同様に磁界発生層を有している。
しかし、光磁気ディスク５０では、磁界発生層５４が記
録層５３に直接接しており、それら両層５３および５４
の間に作用する交換磁界を利用しているのに対し、この
第５実施例の光磁気ディスク７０では、磁界発生層７５
が絶縁層７４を介して記録層７３に接しており、それら
両層７３および７５の間に作用する漏洩磁界を利用して
いる点で、両者は異なる。

【００９２】上記構成を持つ光磁気ディスク７０と共
に、比較用として、光磁気ディスク７０において絶縁層
７４と磁界発生層７５とを除いたものを作製し、両ディ
スクについて、３５゜Ｃおよび５５゜Ｃにおいて次のよ
うにして信号の記録を行ない、記録特性の変動を調べ
た。その際の光磁気ディスク７０の線速度は４ｍ／ｓｅ
ｃとした。

【００９３】まず、両ディスクに、４８ｋＡ／ｍ（６０
０エルステッド）の下向き磁界を印加しながら、パワー
１０ｍＷのレーザ光（連続光）を照射し、磁界発生層７
５の磁化の向きを下向きに揃えた。次に、３２ｋＡ／ｍ
（４００エルステッド）の上向き磁界を印加しながら、
パワー４ｍＷのレーザ光（連続光）を照射し、記録層７
３の磁化の向きのみを上向きにした。この状態で、３２
ｋＡ／ｍ（４００エルステッド）の下向きの磁界を印加
しながら、２ＭＨｚで変調されたレーザ光を両ディスク
に照射し、信号を記録した。

【００９４】比較用のディスクでは、この記録条件でデ
ィスクの温度を３５゜Ｃから５５゜Ｃに上げると、記録
可能となるレーザ光パワーが３．５ｍＷから３．３ｍＷ
に減少したが、図１１の光磁気ディスク７０では、記録
可能となるレーザ光パワーが３．７ｍＷで一定であっ
た。

【００９５】これは次のような理由による。比較用の光
磁気ディスクでは、温度が上昇すると、記録層に磁区が
形成されやすくなるため、記録可能となるレーザ光パワ
ーが減少した。これに対し、この実施例の光磁気ディス
ク７０では、外部から印加される補償用の磁界と磁界発
生層７５からの漏洩磁界との和が、記録する際の磁界と
なる。温度が上昇すると、記録層７３に磁区が形成され
やすくなるが、それを補償するように磁界発生層７５か
らの漏洩磁界が減少するため、記録可能となるレーザ光
パワーを一定にすることができたものである。

【００９６】この発明の光磁気記録方式および光磁気記
録媒体は、以上述べた実施例に限定されず、磁区の形
成、転写または変形のいずれについても適用可能であ
る。ここで、磁区の「転写」とは、図１２のように、レ
ーザ光の照射により第２磁性層８２の磁区を第１磁性層
８１に転写することを言う。磁区の「変形」とは、図１
３のように、レーザ光の照射または磁界の印加により磁
性層８３の磁区の大きさを変えること、および、レーザ
光の照射または磁界の印加によりある磁性層の磁区の大
きさを変えて他の磁性層に転写することを言う。

【００９７】また、レーザ光照射の際に生じる磁性層の
温度分布の変動を検知する方法は、任意であり、以上述
べた実施例に限定されるものではない。

【００９８】

【発明の効果】この発明の光磁気記録方式および磁気記
録媒体では、光磁気記録媒体の周囲（環境）温度や移動
速度などの変動に対する記録・再生特性の変動が小さい
光磁気記録方式および光磁気記録媒体が得られる。

【００９９】また、光磁気記録媒体の磁性層として使用
する磁性材料の選択の幅を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光磁気記録方式の第１実施例を示す
全体構成図である。

【図２】この発明の光磁気記録方式の第１実施例の変形
例を示す部分図である。

【図３】この発明の光磁気記録方式の第２実施例を示す
全体構成図である。

【図４】この発明の光磁気記録方式の第２実施例の変形
例を示す部分図である。

【図５】この発明の光磁気記録方式の第１実施例に使用
する光磁気ディスクの要部断面図である。

【図６】この発明の光磁気記録方式の第３実施例に使用
する光磁気ディスクの要部断面図である。

【図７】この発明の光磁気記録方式の第４実施例に使用
する光磁気ディスクの要部断面図である。

【図８】この発明の光磁気記録方式の第４実施例により
得られたグラフである。

【図９】この発明の光磁気記録方式の第４実施例におい
て、磁気的結合力の変化の温度依存性を説明するための
図である。

【図１０】この発明の光磁気記録方式の第４実施例の動
作原理を説明するための図である。

【図１１】この発明の光磁気記録方式の第５実施例に使
用する光磁気ディスクの要部断面図である。

【図１２】磁区の転写を説明するための図である。

【図１３】磁区の変形を説明するための図である。

【図１４】レーザ光照射時の磁性層内での位置と温度と
の関係を示すグラフである。

【図１５】レーザ光照射時の磁性層の温度と印加磁界と
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０光磁気ディスク１１ガラス基板１２保護層１３記録層１４保護層２０カートリッジ３０光ヘッド３１レーザ３２ビームスプリッタ３３集束用レンズ３４光検出器３５信号制御系３６レーザ駆動系３７電磁石駆動系３８光ヘッド位置検出器３９スピンドル４０回転数検出器４１電磁石４２温度検出器４３熱感度読み取り部４４熱電対Ａ，Ｂ熱感度を示す情報５０光磁気ディスク５１ガラス基板５２保護層５３記録層５４磁界発生層５５保護層６０光磁気ディスク６１ガラス基板６２保護層６３再生層６４切断層６５記録層６６保護層７０光磁気ディスク７１ガラス基板７２保護層７３記録層７４絶縁層７５磁界発生層７６保護層８１第１磁性層８２第２磁性層８３磁性層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新原敏夫東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録用の磁性層を持つ光磁気記録媒体に
レーザ光を照射し、それによって生じる前記磁性層の局
所的温度上昇によりその磁性層に磁区を形成して情報を
記録し、前記光磁気記録媒体にレーザ光を照射して前記
磁区から前記情報を再生する光磁気記録方式において、レーザ光照射の際に生じる前記磁性層の温度分布の変動
を検知し、その検知結果に応じて前記光磁気記録媒体の
記録特性および再生特性の少なくとも一方の変動を補償
することを特徴とする光磁気記録方式。
【請求項２】前記光磁気記録媒体の記録特性および再
生特性の少なくとも一方の変動を、前記光磁気記録媒体
に印加する磁界の強度を変えることにより補償する請求
項１に記載の光磁気記録方式。
【請求項３】前記磁性層の温度分布の変動を、前記光
磁気記録媒体の全体温度を介して検知する請求項１また
は２に記載の光磁気記録方式。
【請求項４】前記光磁気記録媒体の全体温度を、前記
光磁気記録媒体の外部に設けた温度検出手段により検知
する請求項３に記載の光磁気記録方式。
【請求項５】前記光磁気記録媒体の全体温度を、前記
光磁気記録媒体の内部に設けた温度検出手段により検知
する請求項３に記載の光磁気記録方式。
【請求項６】前記磁性層の温度分布の変動を、前記光
磁気記録媒体の移動速度を介して検知する請求項１また
は２に記載の光磁気記録方式。
【請求項７】前記光磁気記録媒体の駆動手段からの信
号により、前記光磁気記録媒体の移動速度の変化を検知
する請求項６に記載の光磁気記録方式。
【請求項８】前記磁性層の温度分布の変動を、前記光
磁気記録媒体の持つ熱感度を介して検知する請求項１ま
たは２に記載の光磁気記録方式。
【請求項９】前記光磁気記録媒体にその媒体の熱感度
を示す熱感度情報を付し、その熱感度情報によりその光
磁気記録媒体の熱感度を検知する請求項８に記載の光磁
気記録方式。
【請求項１０】前記光磁気記録媒体がカートリッジに
収容されており、前記熱感度情報がそのカートリッジに
付されている請求項９に記載の光磁気記録方式。
【請求項１１】前記熱感度情報が、前記光磁気記録媒
体自体に付されている請求項９に記載の光磁気記録方
式。
【請求項１２】記録用の磁性層を持つ光磁気記録媒体
にレーザ光を照射し、それによって生じる前記磁性層の
局所的温度上昇によりその磁性層に磁区を形成して情報
を記録し、前記光磁気記録媒体にレーザ光を照射して前
記磁区から前記情報を再生する光磁気記録方式におい
て、前記光磁気記録媒体に補償用の磁性層を設け、その補償
用磁性層が発生する磁界によって、レーザ光照射の際に
生じる前記記録用磁性層の温度分布の変動を補償するこ
とを特徴とする光磁気記録方式。
【請求項１３】前記補償用磁性層が発生する漏洩磁界
および交換磁界の少なくとも一方が、前記記録用磁性層
の温度分布の変動を補償するように温度によって変動す
る請求項１２に記載の光磁気記録方式。
【請求項１４】前記光磁気記録媒体の温度分布の変動
を、前記光磁気記録媒体から得られる再生信号の強度を
介して検知する請求項１〜１３のいずれかに記載の光磁
気記録方式。
【請求項１５】前記光磁気記録媒体の記録特性の変動
が、情報を記録する際に前記磁性層に形成される磁区の
大きさを一定に保つように補償される請求項１〜１４の
いずれかに記載の光磁気記録方式。
【請求項１６】前記光磁気記録媒体の再生特性の変動
が、情報を再生する際に前記磁性層に形成された磁区の
大きさを一定に保つように補償される請求項１〜１４の
いずれかに記載の光磁気記録方式。
【請求項１７】情報を再生する際に前記磁性層に形成
された磁区の転写または変形が行なわれ、その転写また
は変形が一定となるように前記光磁気記録媒体の再生特
性の変動が補償される請求項１〜１４のいずれかに記載
の光磁気記録方式。
【請求項１８】前記光磁気記録媒体が、切断層を介し
て前記記録用磁性層に隣接する再生層を有していると共
に、前記記録用磁性層の磁区が前記切断層を介して前記
再生層に転写されるようになっており、前記切断層の持
つ磁気的結合力の変動を補償するように磁界が印加され
る請求項１７に記載の光磁気記録方式。
【請求項１９】基板上に直接または下地層を介して形
成された記録用の磁性層を備えた光磁気記録媒体におい
て、レーザ光照射の際に生じる前記記録用磁性層の温度分布
の変動を補償する補償用の磁性層を備えていることを特
徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２０】前記補償用磁性層が発生する漏洩磁界
および交換磁界の少なくとも一方が、前記記録用磁性層
の温度分布の変動を補償するように温度によって変動す
る請求項１９に記載の光磁気記録媒体。
【請求項２１】切断層を介して前記記録用磁性層に隣
接する再生層を有していると共に、前記記録用磁性層の
磁区が前記切断層を介して前記再生層に転写されるよう
になっており、前記切断層の膜厚が２０ｎｍ以下である
請求項１９に記載の光磁気記録方式。