KR20030013386A - 직류 자계에 의해 자구 확대 재생이 가능한 광자기 디스크장치 및 재생 방법 - Google Patents

직류 자계에 의해 자구 확대 재생이 가능한 광자기 디스크장치 및 재생 방법 Download PDF

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KR20030013386A
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히또시 노구찌
아쯔시 야마구찌
히로끼 이시다
나오유끼 다까기
겐이찌로 미따니
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산요 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

광자기 디스크 장치(100)는, 광 픽업(101)과, 자기 헤드(113)를 구비한다. 광 픽업(101)은 광자기 기록 매체(10)의 재생층 일부가 보상 온도보다도 높은 온도로 승온되는 강도의 레이저광을 광자기 기록 매체(lO)에 조사한다. 자기 헤드(l13)는, 보상 온도보다도 높은 온도로 승온된 재생층 일부에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화가 반전되는 강도보다도 약한 강도의 직류 자계를 광자기 기록 매체(10)에 인가한다. 그리고, 광 픽업(l01)은, 두개의 레벨 사이에서 강도가 변화하는 광자기 신호를 검출한다. 그 결과, 자구 확대 방식에 의해 광자기 기록 매체(10)로부터 신호를 정확하게 재생할 수 있다.

Description

직류 자계에 의해 자구 확대 재생이 가능한 광자기 디스크 장치 및 재생 방법{MAGNETO-OPTICAL DISK DEVICE CAPABLE OF PERFORMING MAGNETIC DOMAIN EXPANSION REPRODUCTION BY DC MAGNETIC FIELD AND REPRODUCING METHOD}
광자기 기록 매체는 재기입 가능하고, 기억 용량이 크며, 또한 신뢰성이 높은 기록 매체로서 주목받고 있으며, 컴퓨터 메모리 등으로서 실용화되기 시작하고 있다. 또한, 최근에는, 기억 용량이 6.0Gbytes의 광자기 기록 매체가 AS-MO(Advanced Storage Magneto Optical disk)로서 규격화되어, 실용화되고 있다.
이 AS-MO 규격에 의한 광자기 기록 매체는, 직경 방향으로 랜드와 그루브를 교대로 배열한 트랙 구조를 갖고, 랜드와 그루브 양쪽에 신호를 기록함으로써 고밀도화를 도모하고 있다.
광자기 기록 매체에의 신호의 기록 밀도를 높이기 위해서는, 광자기 기록 매체의 기록층에 형성하는 자구의 길이를 짧게 하면 된다. 광자기 기록 매체에 의 신호의 기록은, 광자기 기록 매체에 레이저광을 조사하여 기록층을 퀴리점 부근까지 상승시킨 상태에서 기록 신호에 의해 변조된 자계를 기록층에 인가함으로써 행해지기 때문에, 기록 신호에 의해 변조된 자계의 인가 시간을 짧게 함으로써 자구 길이가 짧은 자구를 기록층에 형성하는 것은 가능하다.
그러나, 광자기 기록 매체로부터의 신호의 재생은, 기록층에 형성된 각 자구를 재생층으로 전사하고, 그 전사한 자구를 레이저광에 의해 검출함으로써 행해지기 때문에, 자구 길이가 짧은 자구가 기록층에 형성된 광자기 기록 매체에서는, 각 자구를 고분해능으로 기록층으로부터 재생층으로 전사하는 것이 곤란하다. 그 이유는 이하와 같다.
도 16을 참조하면, 광자기 기록 매체(200)는 재생층(210)과, 비자성층(220)과, 기록층(230)을 포함한다. 광자기 기록 매체(200)로부터 신호를 재생할 때, 재생층(210)의 자화는 일정 방향으로 초기화되어 있고, 기록층(230)은 기록 신호에 의해 변조된 자구를 갖는다. 그리고, 도 17에 도시한 바와 같이 재생층(210)측에서 레이저광 LB가 광자기 기록 매체(200)에 조사되면, 기록층(230) 중, 소정 온도 이상으로 승온된 영역의 자구가 비자성층(220)을 통해 정자(靜磁) 결합에 의해 재생층(210)으로 전사되고, 그 전사된 자구가 레이저광 LB에 의해 검출된다. 이 경우, 기록층(230)에 형성되는 자구의 길이를 짧게 하면, 두개의 자구(2301, 2302)가 존재하는 영역이 소정의 온도 이상으로 승온되어, 자화의 방향이 다른 두개의 자구(2101, 2102)가 재생층(210)에 전사된다.
그 결과, 재생층(210)에 전사된 자구(2101, 2102)를 레이저광 LB에 의해 정확하게 검출할 수 없다.
이 문제를 해결하기 위해서는, 각 자구가 단독으로 기록층(230)으로부터 재생층(210)으로 전사되도록 하면 된다. 즉, 기록층(230)의 포화 자화가 최대가 되는 온도 범위를 고온측으로 시프트시킴으로써 기록층(230) 중 소정 온도 이상으로 승온되는 영역을 좁히면 된다.
그러나, 자구 길이가 짧은 자구를 재생층(210)으로 단독으로 전사시켜 신호를 재생하는 경우, 자구 길이가 짧은 것에 기인하여 재생 신호의 강도가 저하한다. 그래서, 자구 길이가 짧은 자구를 기록층으로부터 재생층으로 고분해능으로 전사시키며, 또한 신호 강도가 큰 재생 신호를 얻는 재생 방법으로서 자구 확대 재생 방식이 제안되고 있다. 이 자구 확대 재생 방식에서는, 광자기 기록 매체에 레이저광을 조사하고, 교번 자계를 인가함으로써 기록층의 각 자구를 재생층으로 확대 전사시킴으로써 신호를 재생한다. 즉, 재생층으로 전사시키고자 하는 자구의 자화와 동일한 방향의 자계가 인가된 타이밍에서, 그 자구는 재생층으로 확대 전사되어, 레이저광에 의해 검출된다. 그리고, 재생층으로 확대 전사시킬 때의 자계와 반대 방향의 자계가 인가된 타이밍에서 재생층으로 확대 전사된 자구가 소멸한다. 그리고, 재생층으로의 자구의 확대 전사와 소멸이 반복되어 기록층의 각 자구가 자구 확대에 의해 재생된다.
그러나, 교번 자계를 광자기 기록 매체에 인가하여 자구 확대에 의해 신호를 재생하는 방식에서는 25㎒ 정도의 고주파수의 교번 자계를 광자기 기록 매체에 인가하기 때문에, 이러한 고주파수의 교번 자계에 추종하여 재생층으로 각 자구를 확대 전사시키고, 또한 확대 전사된 자구를 소멸시키기 위해 재생 시의 시스템이 복잡해진다는 문제가 있다.
그 때문에, 본 발명의 목적은, 자구 확대에 의해 광자기 기록 매체로부터 신호를 정확하게 재생할 수 있는 광자기 디스크 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 목적은, 자구 확대에 의해 광자기 기록 매체로부터 신호를 정확하게 재생할 수 있는 재생 방법을 제공하는 것이다.
<발명의 개시>
본 발명에 따르면, 광자기 디스크 장치는, 실온에서 희토류 금속 풍부이고, 보상 온도 이상에서 천이 금속 풍부(transition-metal-rich)로 되는 재생층을 포함하는 광자기 기록 매체로부터 신호를 재생하는 광자기 디스크 장치로서, 재생층 일부가 보상 온도 이상으로 승온되는 강도의 레이저광을 광자기 기록 매체에 조사하고, 그 반사광을 검출하는 광 픽업과, 재생층 중 천이 금속 풍부 영역의 자화가 반전하는 제1 자계 강도보다도 약한 제2 자계 강도를 갖는 직류 자계를 광자기 기록 매체에 인가하는 자기 헤드와, 직류 자계가 광자기 기록 매체에 인가된 상태에서 광 픽업이 검출한 광자기 신호의 신호 처리를 행하여, 재생 신호를 출력하는 신호 처리 회로를 구비한다.
본 발명에 따른 광자기 디스크 장치에서는, 광자기 기록 매체의 기록층에 기록된 자구가 갖는 자화의 방향을 따라 두개의 레벨 사이에서 신호 강도가 변화하는 광자기 신호가 검출된다. 그리고, 두개의 레벨 중, 한쪽 레벨은 기록층의 자구가 재생층으로 확대 전사되는 경우에 상당하며, 다른 쪽 레벨은 확대 전사된 자구가 소멸되는 경우에 상당한다.
바람직하게는, 자기 헤드는 광자기 기록 매체의 기록층에 형성된 자구가 갖는 서로 반대 방향의 자화 중 어느 한쪽과 동일한 방향의 직류 자계를 광자기 기록 매체에 인가한다.
바람직하게는, 재생층 일부에서의 천이 금속 풍부 영역의 보자력을 HC, 기록층의 자구로부터 재생층 일부에 미치는 누설 자계를 HL, 및 직류 자계의 강도를 HDC라고 할 때, 자기 헤드는, HDC+ HL> HC> HDC-HL을 만족시키는 강도 HDC를 갖는 직류 자계를 광자기 기록 매체에 인가한다.
바람직하게는, 광 픽업은 직류 자계의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호를 검출하고, 직류 자계의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨과 다른 제2 레벨의 광자기 신호를 검출한다.
바람직하게는, 자기 헤드는 재생층의 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 직류 자계를 광자기 기록 매체에 인가한다.
바람직하게는, 광 픽업은 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호를 검출하고, 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨의 광자기 신호를 검출한다.
바람직하게는, 광 픽업은 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호를 검출하여, 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨보다도 낮은 제2 레벨의 광자기 신호를 검출한다.
또한, 본 발명에 따르면, 재생 방법은, 실온에 있어서 희토류 금속 풍부이고, 보상 온도 이상에서 천이 금속 풍부로 되는 재생층을 포함하는 광자기 기록 매체로부터 신호를 재생하는 재생 방법으로서, 재생층 일부가 보상 온도 이상으로 승온되는 강도의 레이저광을 광자기 기록 매체에 조사하는 제1 단계와, 재생층 중 천이 금속 풍부 영역의 자화가 반전하는 제1 자계 강도보다도 약한 제2 자계 강도를 갖는 직류 자계를 광자기 기록 매체에 인가하는 제2 단계와, 직류 자계가 광자기 기록 매체에 인가되어 검출된 광자기 신호의 신호 처리를 행하여, 재생 신호를 출력하는 제3 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 재생 방법에서는, 광자기 기록 매체의 기록층에 기록된 자구가 갖는 자화의 방향을 따라 두개의 레벨 사이에서 신호 강도가 변화하는 광자기 신호가 검출된다. 그리고, 두개의 레벨 중, 높은 레벨은 기록층의 자구가 재생층으로 확대 전사된 경우에 상당하며, 낮은 레벨은 기록층의 자구가 재생층으로 전사된 경우에 상당한다.
바람직하게는, 제2단계에서, 광자기 기록 매체의 기록층에 형성된 자구가 갖는 서로 반대 방향의 자화 중 어느 한쪽과 동일한 방향의 직류 자계가 광자기 기록 매체에 인가된다.
바람직하게는, 재생층 일부에서의 천이 금속 풍부 영역의 보자력을 HC, 기록층의 자구로부터 재생층 일부에 미치는 누설 자계를 HL, 및 직류 자계의 강도를 HDC라고 할 때, 제2단계에서 HDC+HL>HC>HDC-HL을 만족하는 강도 HDC를 갖는 직류 자계가 광자기 기록 매체에 인가된다.
바람직하게는, 제3단계에서, 직류 자계의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호가 검출되고, 직류 자계의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨과 다른 제2 레벨의 광자기 신호가 검출된다.
바람직하게는, 제2단계에서, 재생층의 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 직류 자계가 광자기 기록 매체에 인가된다.
바람직하게는, 제3단계에서, 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호가 검출되고, 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 상기 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨의 광자기 신호가 검출된다.
바람직하게는, 제3단계에서, 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호가 검출되고, 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 재생층으로 전사되었을 때, 제1 레벨보다도 낮은 제2 레벨의 광자기 신호가 검출된다.
본 발명은 레이저광과 직류 자계를 이용하여 자구 확대 재생 방식에 의해 광자기 기록 매체로부터 신호를 재생하는 광자기 디스크 장치 및 재생 방법에 관한 것이다.
도 1은 광자기 기록 매체의 단면 구조도.
도 2는 도 1에 도시한 광자기 기록 매체의 재생층 및 기록층의 자화 상태를 도시한 단면 모식도.
도 3의 (A)는 도 1에 도시한 광자기 기록 매체의 재생층에 이용하는 자성막의 자성 특성을 도시한 도면.
도 3의 (B)는 도 1에 도시한 광자기 기록 매체의 기록층에 이용하는 자성막의 자성 특성을 도시한 도면.
도 4는 광자기 기록 매체에 조사되는 레이저광의 강도 분포와 광자기 기록 매체의 재생층 및 기록층의 자화 상태와의 관계를 도시한 도면.
도 5의 (A)∼(D)는 강도 또는 방향이 다른 직류 자계가 인가되었을 때의 재생층의 자화 상태를 도시한 도면.
도 6의 (A)∼(D)는, 각각 도 5의 (A)∼(D)에 도시한 자화 상태에 대응한 신호 레벨을 나타내는 도면이며, 도 6의 (E)는 도 6의 (A)∼(D)에 도시한 각 신호 레벨을 비교하기 위한 도면.
도 7의 (A)∼(C)는 본 발명에서의 신호의 재생 원리를 설명하기 위한 도면.
도 8의 (A)∼(C)는 본 발명에서의 신호의 재생 원리를 설명하기 위한 다른 하나의 도면.
도 9는 재생층 중, 보상 온도 이상으로 승온된 영역의 천이 금속 풍부 영역의 자화가 반전되는 경우와 반전되지 않는 경우를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 광자기 디스크 장치의 개략 블록도.
도 11은 본 발명에 따른 재생 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 본 발명에 따른 방법에 의해 재생된 재생 신호의 파형도.
도 13은 본 발명에 따른 방법에 의해 재생된 재생 신호의 다른 하나의 파형도.
도 14는 재생 신호 강도의 자구 길이 의존성을 도시한 도면.
도 15의 (A)∼(C)는 광자기 기록 매체의 재생층의 보상 온도를 변화시켰을 때의 재생 신호의 파형도.
도 16은 종래의 광자기 기록 매체의 재생전의 재생층 및 기록층의 자화 상태를 도시한 단면 모식도.
도 17은 종래의 광자기 기록 매체의 재생 시의 재생층 및 기록층의 자화 상태를 도시한 단면 모식도.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또, 도면에서 동일하거나 상당하는 부분에는 동일 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광자기 디스크 장치가 신호의 기록 및/또는 재생의 대상으로 하는 광자기 기록 매체에 대하여 설명한다. 광자기 기록 매체(10)는 투광성 기판(1)과, 기초층(2)과, 재생층(3)과, 비자성층(4)과, 기록층(5)과, 보호막(6)을 구비한다. 투광성 기판(1)은, 유리 및 폴리카보네이트 수지 등으로 이루어진다. 기초층(2)은 실리콘나이트라이드(SiN)로 이루어진다. 재생층(3)은 100∼160℃의 온도 범위로 보상 온도를 갖는 GdFeCo로 이루어진다. 비자성층(4)은 SiN으로 이루어진다. 기록층(5)은 TbFeCo로 이루어진다.보호막(6)은 SiN으로 이루어진다.
또한, 기초층(2)의 막 두께는 40∼80㎚이다. 재생층(3)의 막 두께는 20∼50㎚ 이다. 비자성층(4)의 막 두께는 2∼50㎚이다. 기록층(5)의 막 두께는 30∼100㎚이다. 보호막(6)의 막 두께는 40∼80㎚이다. 기초층(2)을 구성하는 SiN, 재생층(3)을 구성하는 GdFeCo, 비자성층(4)을 구성하는 SiN, 기록층(5)을 구성하는 TbFeCo, 및 보호막(6)을 구성하는 SiN은 RF 마그네트론 스퍼터링법, 및 DC 스퍼터링법 등에 의해 형성된다.
도 2를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)은 실온에서 희토류 금속 풍부(희토류 금속의 부격자 자화가 우세한 것을 의미함. 이하, 동일함)인 수직자화막이고, 광자기 기록 매체(10)로부터 신호가 재생될 때, 사전에 일정 방향으로 자화가 초기화되어 있다. 단, 이 초기화는 한번 행하면 되며, 반복하여 신호를 재생하는 경우에는, 그 재생마다 초기화를 행할 필요는 없다. 기록층(5)은, 기록 신호에 의해 변조된 자화를 갖는 수직 자화막이다. 또, 희토류 금속의 부격자 자화를 「희토류 금속에 의한 자화」라고도 한다.
도 3의 (A)를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)의 자성 특성에 대하여 설명한다. 도 3의 (A)는 재생층(3)의 보자력의 온도 의존성을 도시한다. 종축이 보자력이고, 횡축이 온도이다. 재생층(3)은 온도가 20℃∼120℃의 범위에서 희토류 금속 풍부 자성막이고, 온도가 120℃에 근접함에 따라 보자력이 급격히 커진다. 그리고, 온도가 120℃보다도 높아지면, 재생층(3)은 천이 금속 풍부한(천이 금속의 부격자 자화가 우세한 것을 의미함. 이하, 동일함)인 자성막이 되어,온도 상승에 따라 보자력이 급격히 작아진다. 희토류 금속 풍부 자성막으로부터 천이 금속 풍부 자성막으로 변화하는 120℃의 온도를 보상 온도라고 한다. 또, 천이 금속의 부격자 자화를 「천이 금속에 의한 자화」라고도 한다.
본 발명에서는, 재생층(3)은 보상 온도가 120℃의 GdFeCo로 구성되는 경우뿐 아니라, 보상 온도가 100∼160℃의 범위에 있는 GdFeCo로 구성되어도 된다. 보상 온도가 100∼160℃의 범위가 되는 GdFeCo의 조성은 Gdx(FeCo)100-x(x : 23∼30at.%)이다.
도 3의 (B)를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)의 기록층(5)의 자성 특성에 대하여 설명한다. 도 3의 (B)는 기록층(5)의 포화 자화의 온도 의존성을 나타낸다. 기록층(5)의 포화 자화는, 온도 상승에 따라 저하하고, 온도 20℃ 부근에서 일단 영이 된다. 이 20℃의 온도를 보상 온도(Tcomp)라고 한다. 그 후, 기록층(5)의 포화 자화는 온도 상승에 따라 커져, 온도 200℃ 정도에서 최대가 된다. 그리고, 온도가 더 상승하면 기록층(5)의 포화 자화는 저하하고, 330℃ 정도에서 퀴리점 Tc에 달하여 다시 영이 된다. 기록층(5)의 포화 자화가 큰 것은, 기록층(5)으로부터 비자성층(4)을 통해 재생층(3)으로 미치는 누설 자계가 큰 것을 의미한다. 본 발명에서는, 기록층(5)은 -30∼80℃의 범위에 보상 온도를 갖는 TbFeCo로 구성된다. 그리고, 보상 온도가 -30∼80℃의 범위가 되는 TbFeCo의 조성은 Tbx(FeCo)100-x(x : 23∼30at.%)이다. 또한, 기록층(5)은 보상 온도가 -30∼80℃의 범위인 TbFe로 구성되어도 된다.
도 4를 참조하면, 소정의 회전 수로 화살표 11의 방향으로 회전하고 있는 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)측에서 레이저광 LB가 조사되면, 레이저광 LB의 광축 LB0보다도 앞쪽의 위치 L1에서 재생층(3)의 온도는 최고가 된다. 그리고, 위치 L1보다도 레이저광 LB의 진행 방향(12)에서 뒤쪽에서 재생층(3)의 온도 분포는 급격해지며, 위치 L1보다도 레이저광 LB의 진행 방향(12)에서 뒤쪽에서는 재생층(3)의 온도 분포는 넓어진다.
레이저광 LB가 광자기 기록 매체(10)에 조사되면, 광자기 기록 매체(10) 상에 레이저 스폿 LBS가 형성되어, 레이저광 LB의 진행 방향(12)에서 광축 LB0보다도 뒤쪽에 고온 영역 LBHS가 형성된다. 이 고온 영역 LBHS는 120℃ 이상으로 승온되고, 이 고온 영역 LBHS에 대응하는 재생층(3)의 영역(30)은 천이 금속 풍부 영역으로 된다. 레이저 스폿 LBS 중, 고온 영역 LBHS 외의 영역은 120℃이하이며, 이 영역에 대응하는 재생층(3)의 영역(31, 32)은 희토류 금속 풍부 영역으로 된다.
그리고, 도 3의 (A)에서 설명한 바와 같이 천이 금속 풍부 영역(30)과 희토류 금속 풍부 영역(31, 32)과의 경계(33, 34) 부근에서는 보자력이 크고, 천이 금속 풍부 영역(30)에서 경계(33, 34)로부터 벗어남에 따라 보자력은 작아진다. 또한, 천이 금속 풍부 영역(30)에 대응하는 기록층(5)의 자구(50)의 영역은 온도가 높아지며, 포화 자화가 커진다(도 3의 (B) 참조). 그 결과, 자구(50)로부터의 누설 자계가 비자성층(4)을 통해 재생층(3)의 천이 금속 풍부 영역(30)에 미치고, 정자 결합에 의해 자구(50)가 천이 금속 풍부 영역(30)으로 전사되기 쉬워진다.
또한, 희토류 금속 풍부 영역(31, 32)에서도 경계(33, 34)로부터 벗어남에따라 보자력이 작아진다. 이와 같이, 광자기 기록 매체(10)에 레이저광 LB가 조사되면, 레이저 스폿 LBS 내의 고온 영역 LBHS에 대응하는 재생층(3)의 영역(30)에 기록층(5)으로부터 자구가 전사되기 쉬운 영역이 형성된다.
도 5의 (A)∼(D) 및 도 6의 (A)∼(E)를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)에 레이저광 LB를 조사하고, 직류 자계 HDC를 인가했을 때에 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)으로부터 검출되는 신호 레벨에 대하여 설명한다.
도 5의 (A)를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)에 레이저광 LB가 조사되고, 직류 자계 HDC1이 인가되면, 레이저 스폿 LBS 내의 고온 영역 LBHS 이외의 영역에 대응하는 재생층(3)의 영역(31)에는 천이 금속에 의한 자화(311)와, 희토류 금속에 의한 자화(312)가 존재한다. 영역(31)은 120℃ 이하의 온도 분포를 갖기 때문에, 희토류 금속 풍부 영역이며, 희토류 금속에 의한 자화(312)는 천이 금속에 의한 자화(311)보다도 크다. 또한, 희토류 금속에 의한 자화(312)는 천이 금속에 의한 자화(311)와 반대 방향의 자화이다. 그 결과, 영역(31)에는, 희토류 금속에 의한 자화(311)와 동일한 방향을 갖는 토탈 자화(313)가 존재한다. 이 토탈 자화(313)가 광자기 기록 매체(10)로부터 신호를 재생할 때에 초기화된 재생층(3)의 자화에 상당한다. 또, 직류 자계 HDC1의 방향은 영역(31)에서의 토탈 자화(313)(즉, 초기화 자화)와 동일한 방향이다.
한편, 레이저 스폿 LBS 내의 고온 영역 LBHS에 대응하는 재생층(3)의 영역(30)은 120℃ 이상으로의 온도 상승에 따라 희토류 금속 풍부 영역에서 천이금속 풍부 영역으로 변화하고, 천이 금속에 의한 자화가 희토류 금속에 의한 자화보다도 커진다. 또한, 온도 상승에 따라 보자력(이 경우에는, 천이 금속에 의한 자화의 보자력)이 작아지므로(도 3의 (A) 참조), 영역(30)에서는 천이 금속에 의한 자화가 직류 자계 HDC1에 의해 반전된다. 그 결과, 영역(30)에는 직류 자계 HDC1과 동일한 방향의 천이 금속에 의한 자화(301)와, 희토류 금속에 의한 자화(302)와, 토탈 자화(303)가 존재한다. 희토류 금속에 의한 자화(302)는 천이 금속에 의한 자화(301)와 반대 방향이며, 토탈 자화(303)는 천이 금속에 의한 자화(301)와 동일한 방향이다. 그리고, 천이 금속 풍부 영역의 자화가 반전될 정도의 강도를 갖는 직류 자계 HDC1이 인가되면, 120℃ 이상의 고온 영역과 120℃ 이하의 저온 영역과의 경계인 영역(30)의 양단에 자계벽(307, 308)이 형성된다. 이 경우, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(301)는 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(311)와 반대 방향의 자화이며, 레이저 광 LB에 의해 검출되는 신호 레벨은 도 6의 (A)에 도시한 신호 레벨 LV1이 된다.
도 5의 (B)를 참조하면, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화가 반전되지 않을 정도의 강도를 갖는 직류 자계 HDC2가 광자기 기록 매체(10)에 인가되면, 영역(30)에는 천이 금속에 의한 자화(304)와, 희토류 금속에 의한 자화(305)와, 토탈 자화(306)가 존재한다. 천이 금속에 의한 자화(304)는 직류 자계 HDC2와 반대 방향이고, 희토류 금속에 의한 자화(305)보다도 크다. 그 결과, 토탈 자화(306)는직류 자계 HDC2와 반대 방향을 향한다. 이 경우, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(304)와 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(311)는 동일한 방향을 향하므로, 레이저광 LB에 의해 검출되는 신호 레벨은, 도 5의 (A)에 도시한 경우보다도 높아지며, 도 6의 (B)에 도시한 신호 레벨 LV2가 된다. 도 5의 (B)에 도시한 상태는, 영역(30)의 양단에 자계벽이 존재하지 않는 에너지적으로 안정된 상태이다. 또한, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화를 반전시키기 위해 필요한 최소의 직류 자계의 강도를 HDCMINI으로 하면, HDC1>HDCMINI>HDC2로 된다.
도 5의 (C)를 참조하면, 재생층(3)의 초기화 자화의 방향을 도 5의 (A) 및 (B)에 도시한 경우와 반대 방향으로 하면, 보상 온도(120℃)보다도 낮은 온도 분포를 갖는 영역(31)에는 천이 금속에 의한 자화(314)와, 희토류 금속에 의한 자화(315)와, 토탈 자화(316)가 존재한다. 그리고, 초기화 자화와 동일한 방향의 직류 자계 HDC3이 광자기 기록 매체(10)에 인가되면, 보상 온도보다도 높은 온도 분포를 갖는 영역(30)에는 천이 금속에 의한 자화(304)와, 희토류 금속에 의한 자화(305)와, 토탈 자화(306)가 존재한다. 영역(30)에서는 보자력이 작으므로(도 3의 (A) 참조), 천이 금속에 의한 자화는 직류 자계 HDC3에 의해 반전된다. 그 결과, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(304)는 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(314)와 반대 방향의 자화가 된다. 그렇게 하면, 영역(30)의 양단에 자계벽(309, 310)이 존재한다. 이 경우, 레이저광 LB에 의해 검출되는 신호 레벨은 도 6의 (C)에 도시한 신호 레벨 LV3이 된다.
도 5의 (D)를 참조하면, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화가 반전되지 않을 정도의 강도를 갖는 직류 자계 HDC4가 광자기 기록 매체(10)에 인가된다고 하면, 영역(30)에는 천이 금속에 의한 자화(301)와, 희토류 금속에 의한 자화(302)와, 토탈 자화(303)가 존재한다. 천이 금속에 의한 자화(301)는 직류 자계 HDC4와 반대 방향이고, 희토류 금속에 의한 자화(302)보다도 크다. 그 결과, 토탈 자화(303)는 직류 자계 HDC4와 반대 방향을 향한다. 이 경우, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(301)와 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(314)는 동일한 방향을 향하고 있으므로, 레이저광 LB에 의해 검출되는 신호 레벨은 도 5의 (C)에 도시한 경우보다도 낮아지며(신호 레벨의 절대값으로는 도 5의 (C)에 도시한 경우보다도 높아짐), 도 6의 (D)에 도시한 신호 레벨 LV4가 된다. 도 5의 (D)에 도시한 상태는, 영역(30)의 양단에 자계벽이 존재하지 않는 에너지적으로 안정된 상태이다. 또한, 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화를 반전시키기 위해 필요한 최소의 직류 자계의 강도를 HDCMIN2으로 하면, HDC3>HDCM1N2>HDC4가 된다.
이와 같이, 광자기 기록 매체(10)에 인가하는 직류 자계의 강도 및 방향을 변화시킴으로써 레이저광 LB에 의해 검출되는 신호 레벨은 4개의 신호 레벨이 된다. 즉, 도 6의 (E)에 도시한 바와 같이 신호 레벨 LV1, 신호 레벨 LV2, 신호 레벨 LV3, 및 신호 레벨 LV4가 존재한다. 레벨 LV0은 기준 레벨이다. 그래서, 본 발명에서는, 이 4개의 신호 레벨을 이용하여 광자기 기록 매체(10)로부터 자구 확대에 의해 신호를 재생한다.
도 7의 (A)∼(C), 도 8의 (A)∼(C), 및 도 9를 참조하면, 본 발명에서의 신호의 재생 원리에 대하여 설명한다. 도 7의 (A)를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)로부터의 신호의 재생이 개시되기 전, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)은 일정 방향으로 초기화되어 있다. 따라서, 재생층(3)의 영역(30, 31)은 천이 금속에 의한 자화(311), 희토류 금속에 의한 자화(312), 및 토탈 자화(313)을 갖는다. 이 경우, 기록층(5)의 자구(50)는 자화(51)를 갖고, 포화 자화는 거의 영이므로 재생층(3)으로 누설 자계를 거의 미치게 하지 않는다.
도 7의 (B)를 참조하면, 재생층(3)측에서 광자기 기록 매체(10)에 레이저광 LB가 조사되고, 광자기 기록 매체(10)에 직류 자계 HDC2가 인가되면, 레이저 스폿 LBS 내의 고온 영역 LBHS에 대응하는 재생층(3)의 영역(30)은 보상 온도 이상으로 승온되어, 희토류 금속 풍부 영역에서 천이 금속 풍부 영역으로 변화한다. 즉, 천이 금속에 의한 자화는 희토류 금속에 의한 자화보다도 커진다. 또, 직류 자계 HDC2의 방향은 초기화 자화의 방향과 동일하다. 그리고, 영역(30)에 대응하는 영역에 존재하는 기록층(5)의 자구(50)로부터의 누설 자계는 온도 상승에 따라 커지며(도 3의 (B) 참조), 자구(50)는 누설 자계(52)를 재생층(3)의 영역(30)에 미치게 한다. 그러나, 누설 자계(52)는 직류 자계 HDC2의 방향과 반대 방향이므로, 직류 자계 HDC2의 강도로부터 누설 자계(52)의 강도를 감한 강도의 자계가 영역(30)에 미친다. 그 결과, 영역(30)의 천이 금속에 의한 자화는 반전되지 않고, 영역(30)에는 천이 금속에 의한 자화(304), 희토류 금속에 의한 자화(305) 및 토탈 자화(306)가존재한다. 이 경우, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(304)는 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(311)와 동일한 방향이기 때문에, 영역(30)의 양단에 자계벽은 존재하지 않고, 레이저광 LB에 의해 검출된 광자기 신호는 신호 레벨 LV2(도 5의 (B), 도 6의 (B) 및 (E) 참조)를 갖는다. 그리고, 재생층(3)의 영역(30, 31)에서의 천이 금속에 의한 자화(304, 311)는 기록층(5)의 자구(50)가 갖는 자화(51)와 동일한 방향이므로, 기록층(5)의 자구(50)가 재생층(3)으로 확대 전사된다.
도 7의 (C)를 참조하면, 레이저광 LB의 위치가 자구(50)의 위치에서 어긋나 자구(55)의 위치에 조사되면, 자구(55)는 누설 자계(57)를 재생층(3)의 영역(30)에 미치게 한다. 그리고, 누설 자계(57)는 직류 자계 HDC2의 방향과 동일하므로, 직류 자계 HDC2의 강도에 누설 자계(57)의 강도를 가한 강도의 자계가 영역(30)에 미친다. 또한, 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역은, 온도 상승에 따라 보자력이 작아진다(도 3의 (A) 참조). 그 결과, 직류 자계 HDC2의 강도에 누설 자계(57)의 강도를 가한 강도의 자계는 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화의 보자력보다도 강해져, 영역(30)에서의 자화는 반전된다. 그리고, 영역(30)에는 천이 금속에 의한 자화(301), 희토류 금속에 의한 자화(302), 및 토탈 자화(303)가 생긴다. 이 경우, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(301)는 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(311)와 반대 방향이기 때문에, 영역(30)의 양단에는 자계벽(307, 308)이 존재한다. 그 결과, 레이저광 LB에 의해 검출되는 광자기 신호는 신호 레벨 LV1을 갖는다(도 5의 (A), 도 6의 (A), 및 도 6의 (E) 참조). 그리고, 재생층(3)의 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(301)는 기록층(5)의 자구(55)가 갖는 자화(56)와 동일한 방향이므로, 기록층(5)의 자구(55)가 재생층(3)으로 전사된다.
이와 같이, 보상 온도보다도 높은 영역에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화를 반전하는 강도보다도 약한 강도를 갖는 직류 자계 HDC2를 인가하면, 직류 자계 HDC2와 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 재생되는 경우, 보상 온도보다도 높은 영역에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 반전되지 않고, 레이저 스폿 LBS의 전체 영역에 기록층(5)의 자구가 확대 전사되어, 검출되는 광자기 신호의 레벨이 높아지게 된다. 또한, 직류 자계 HDC2와 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 재생되는 경우, 보상 온도보다도 높은 영역에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 반전되고, 레이저 스폿 LBS 내의 고온 영역 LBHS에 기록층(5)의 자구가 전사되어, 검출되는 광자기 신호의 레벨이 낮아진다. 즉, 기록층(5)의 자구가 확대 전사되는 경우와 확대되지 않고 전사되는 경우를 이용하여 광자기 기록 매체(10)로부터 신호가 재생된다.
이어서, 재생층(3)의 초기화 자화의 방향이 도 7의 (A)에 도시한 경우와 반대인 경우에 대해 설명한다. 도 8의 (A)를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)로부터의 신호의 재생이 개시되기 전, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)은 도 7의 (A)에 도시한 경우와 역방향으로 초기화되어 있다. 따라서, 재생층(3)의 영역(30, 31)은 천이 금속에 의한 자화(314), 희토류 금속에 의한 자화(315), 및 토탈 자화(316)를갖는다. 이 경우, 기록층(5)의 자구(50)는 자화(51)을 갖고, 포화 자화는 거의 영이므로 재생층(3)으로 누설 자계를 거의 미치게 하지 않는다.
도 8의 (B)를 참조하면, 재생층(3)측에서 광자기 기록 매체(10)에 레이저광 LB가 조사되고, 광자기 기록 매체(10)에 직류 자계 HDC4가 인가되면, 레이저 스폿 LBS 내의 고온 영역 LBHS에 대응하는 재생층(3)의 영역(30)은 보상 온도 이상으로 승온되어, 희토류 금속 풍부 영역에서 천이 금속 풍부 영역으로 변화한다. 즉, 천이 금속에 의한 자화는 희토류 금속에 의한 자화보다도 커진다. 직류 자계 HDC4의 방향은 초기화 자화의 방향과 동일하다. 그리고, 영역(30)에 대응하는 영역에 존재하는 기록층(5)의 자구(50)로부터의 누설 자계는 온도 상승에 따라 커지고(도 3의 (B) 참조), 자구(50)는 직류 자계 HDC4와 동일한 방향의 누설 자계(52)를 재생층(3)의 영역(30)에 미치게 한다. 또한, 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역은, 온도 상승에 따라 보자력이 약해진다(도 3의 (A) 참조). 그 결과, 직류 자계 HDC4의 강도에 자구(50)로부터의 누설 자계(52)의 강도를 가한 강도를 갖는 자계가 영역(30)에 미치는 자계는 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 보자력보다도 강해져, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화는 반전된다. 그렇게 하면, 영역(30)에는 천이 금속 풍부 영역의 자화(304), 희토류 금속에 의한 자화(305), 및 토탈 자화(306)가 존재한다. 이 경우, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(304)는, 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(314)와 반대 방향이기 때문에, 영역(30)의 양단에 자계벽(309, 310)이 존재하고, 레이저광 LB에 의해 검출된 광자기 신호는신호 레벨 LV3(도 5의 (C), 도 6의 (C), 및 도 6의 (E) 참조)을 갖는다. 그리고, 재생층(3)의 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(304)는 기록층(5)의 자구(50)가 갖는 자화(51)와 동일한 방향이므로, 자구(50)가 재생층(3)으로 전사된다.
도 8의 (C)를 참조하면, 레이저광 LB의 위치가 자구(50)의 위치에서 어긋나 자구(55)의 위치에 조사되면, 자구(55)는 누설 자계(57)를 재생층(3)의 영역(30)에 미치게 한다. 그리고, 누설 자계(57)는 직류 자계 HDC4의 방향과 반대 방향이므로, 직류 자계 HDC4의 강도로부터 누설 자계(57)의 강도를 감한 강도의 자계가 영역(30)에 미친다. 그 결과, 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 반전되지 않고, 영역(30)에는 천이 금속에 의한 자화(301), 희토류 금속에 의한 자화(302), 및 토탈 자화(303)가 생긴다. 이 경우, 영역(30)에서의 천이 금속에 의한 자화(301)는 영역(31)에서의 천이 금속에 의한 자화(314)와 동일한 방향이기 때문에, 영역(30)의 양단에는 자계벽이 존재하지 않는다. 그 결과, 레이저광 LB에 의해 검출되는 광자기 신호는, 신호 레벨 LV4를 갖는다(도 5의 (D), 도 6의 (D), 및 도 6의 (E) 참조). 그리고, 재생층(3)의 영역(30, 31)에서의 천이 금속에 의한 자화(301, 314)는 기록층(5)의 자구(55)가 갖는 자화(56)와 동일한 방향이므로, 기록층(5)의 자구(55)가 재생층(3)으로 확대 전사되게 된다.
이와 같이, 재생층(3)의 초기화 자화가 도 7의 (A)에 도시한 경우와 반대인 경우, 보상 온도보다도 높은 영역에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화를 반전하는 강도보다도 약한 강도를 갖는 직류 자계 HDC4를 인가하면, 직류 자계 HDC4와 동일한방향의 자화를 갖는 자구가 재생되는 경우, 보상 온도보다도 높은 영역에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 반전되고, 레이저 스폿 LBS의 고온 영역 LBHS에 기록층(5)의 자구가 전사되어, 검출되는 광자기 신호의 레벨이 낮아진다. 또한, 직류 자계 HDC4와 반대 방향의 자화를 갖는 자구가 재생되는 경우, 보상 온도보다도 높은 영역에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 반전되지 않고, 레이저 스폿 LBS 내의 전체 영역에 기록층(5)의 자구가 전사되어, 검출되는 광자기 신호의 레벨이 높아진다. 즉, 기록층(5)의 자구가 확대 전사되는 경우와 확대되지 않고 전사되는 경우를 이용하여 광자기 기록 매체(10)로부터 신호가 재생된다.
도 7의 (A)∼(C) 및 도 8의 (A)∼(C)를 참조하여 설명한 바와 같이, 외부로부터 광자기 기록 매체(10)에 인가되는 직류 자계 HDC의 방향이 기록층(5)의 자구로부터의 누설 자계 HL의 방향과 동일한 경우, 재생층(3)의 보상 온도보다도 높은 영역의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 반전되고, 직류 자계 HDC의 방향이 기록층(5)의 자구로부터의 누설 자계 HL의 방향과 반대인 경우, 재생층(3)의 보상 온도보다도 높은 영역의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 반전되지 않는다. 즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 레이저광이 광자기 기록 매체(10)에 조사되어, 재생층(3)의 영역(30)이 보상 온도(120℃)보다도 높아진다. 그리고, 재생층(3)의 영역(30)에 대응하는 기록층(5)의 자구로부터의 누설 자계 HL이 온도 상승에 따라 강해진다. 직류 자계 HDC의 방향이 누설 자계 HL의 방향과 동일할 때, 자계 HDC+HL이 재생층(3)의 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화의 보자력 HC보다도 강해지므로, 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 자계 HDC+HL에 의해 반전된다. 즉, 재생층(3)에서의 자화의 분포는 패턴 PA1 같이 된다. 한편, 직류 자계 HDC의 방향이 누설 자계 HL의 방향과 반대 방향일 때, 자계 HDC-HL이 재생층(3)의 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 보자력 HC보다도 약해지므로, 영역(30)에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화는 자계 HDC-HL에 의해 반전되지 않는다. 즉, 재생층(3)에서의 자화의 분포는 패턴 PA2 같이 된다. 그리고, 자계 HDC+HL이 재생층(3)의 영역(30)에 미치는 경우, 레이저광 LB에 의해 검출되는 광자기 신호의 레벨은 낮아지며, 자계 HDC-HL이 재생층(3)의 영역(30)에 미치는 경우, 레이저광 LB에 의해 검출되는 광자기 신호의 레벨은 높아진다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 광자기 디스크 장치(100)는, 광 픽업(101)과, 외부 동기 신호 생성 회로(102)와, 서보 회로(103)와, 서보 기구(104)와, 스핀들 모터(105)와, 2치화 회로(106)와, 에러 정정 회로(107)와, 변조 회로(108)와, 자계 제어 회로(109)와, 제어 회로(110)와, 자기 헤드 구동 회로(111)와, 레이저 구동 회로(112)와, 자기 헤드(113)를 구비한다.
광 픽업(101)은 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)의 일부가 보상 온도보다도 높은 온도로 승온되는 강도의 레이저광을 광자기 기록 매체(10)에 조사하고, 그 반사광을 검출한다. 외부 동기 신호 생성 회로(102)는 광자기 기록 매체(10)에 일정 간격으로 형성된 형상에 기인하여 광 픽업(102)이 검출한 광 신호에 기초하여 외부 동기 신호 CLK를 생성하고, 그 생성한 외부 동기 신호 CLK를 서보 회로(103), 에러 정정 회로(107), 변조 회로(108), 및 자계 제어 회로(109)로 출력한다. 이 경우, 광자기 기록 매체(10)는 랜드와 그루브를 직경 방향으로 교대로 배열한 트랙 구조를 갖는다. 광 픽업(101)은 랜드 또는 그루브를 주행하는 경우, 래디얼 푸시풀법에 의해 검출한 신호를 광 신호로서 외부 동기 신호 생성 회로(102)로 출력한다. 그리고, 외부 동기 신호 생성 회로(102)는 입력된 광 신호를 소정의 레벨로 비교하여 광자기 기록 매체(10) 상에 형성된 특정 형상의 위치를 나타내는 신호를 생성하고, 그 생성한 신호의 인접하는 두개의 성분 사이에 일정 개수의 주기 신호가 존재하도록 외부 동기 신호 CLK를 생성한다.
서보 회로(103)는, 광 픽업(101)이 검출한 트랙킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호를 받고, 외부 동기 신호 생성 회로(102)로부터 외부 동기 신호 CLK를 받는다. 그리고, 서보 회로(103)는 트랙킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호에 기초하여, 광 픽업(101)에 포함되는 대물 렌즈(도시하지 않음)의 트랙킹 서보 및 포커스 서보를 온 상태가 되도록 서보 기구(104)를 제어한다. 또한, 서보 회로(103)는, 외부 동기 신호 CLK에 동기하여 스핀들 모터(105)를 소정의 회전 수로 회전시킨다.
서보 기구(104)는 서보 회로(103)로부터의 제어에 기초하여, 광 픽업(101)의 대물 렌즈(도시하지 않음)의 트랙킹 서보 및 포커스 서보를 온 상태로 한다. 스핀들 모터(105)는 광자기 기록 매체(10)를 소정의 회전 수로 회전시킨다.
2치화 회로(106)는 광 픽업(101)이 상술한 방법에 의해 광자기 기록매체(10)로부터 재생한 광자기 신호를 2치화하여 재생 신호를 에러 정정 회로(107)로 출력한다. 에러 정정 회로(107)는, 외부 동기 신호 생성 회로(102)로부터의 외부 동기 신호 CLK에 동기하여 2치화 회로(106)로부터의 재생 신호의 에러 정정을 행하여, 재생 데이터로서 외부로 출력한다.
변조 회로(108)는 외부 동기 신호 생성 회로(102)로부터의 외부 동기 신호 CLK에 동기하여 기록 데이터를 소정의 방식으로 변조한다. 자계 제어 회로(109)는 제어 회로(110)에 의해 제어되어, 신호가 광자기 기록 매체(10)에 기록될 때, 외부 동기 신호 생성 회로(102)로부터의 외부 동기 신호 CLK에 동기하여, 변조 회로(108)로부터 입력된 기록 신호에 의해 변조된 자계를 발생하도록 자기 헤드(113)를 구동하기 위한 기록 자계 구동 신호를 생성한다. 또한, 자계 제어 회로(109)는 신호가 광자기 기록 매체(10)로부터 재생될 때, 상술한 직류 자계 HDC2, 또는 HDC4를 발생하도록 자기 헤드(113)를 구동하기 위한 재생 자계 구동 신호를 생성한다. 그리고, 자계 제어 회로(109)는, 기록 자계 구동 신호 및 재생 자계 구동 신호를 자기 헤드 구동 회로(111)로 출력한다.
제어 회로(110)는 광자기 디스크 장치(100)의 각 부를 제어함과 함께, 광자기 기록 매체(10)에 신호를 기록할 때, 소정 강도의 레이저광을 발생시키도록 레이저 구동 회로(112)를 제어한다. 또한, 제어 회로(110)는, 신호가 광자기 기록 매체(10)로부터 재생될 때, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)의 일부가 보상 온도 이상으로 승온되는 강도의 레이저광을 발생시키도록 레이저 구동 회로(112)를 제어한다.
자기 헤드 구동 회로(111)는 자계 제어 회로(109)로부터의 기록 자계 구동 신호 또는 재생 자계 구동 신호에 기초하여 자기 헤드(113)를 구동한다. 레이저 구동 회로(112)는 제어 회로(110)로부터의 제어에 기초하여 소정 강도의 레이저광을 발생하도록 광 픽업(101)에 포함되는 반도체 레이저(도시하지 않음)를 구동한다. 자기 헤드(113)는 자기 헤드 구동 회로(111)에 의해 구동되어, 광자기 기록 매체(10)에 신호가 기록될 때 기록 신호에 의해 변조된 자계를 광자기 기록 매체(10)에 인가하고, 광자기 기록 매체(10)에서 신호가 재생될 때 직류 자계 HDC2, 또는 HDC4를 광자기 기록 매체(10)에 인가한다. 또, 직류 자계 HDC2와, 직류 자계 HDC4는 서로 반대 방향이지만, 그 강도는 동일하다. 그리고, 본 발명에서는 직류 자계 HDC2, 또는 HDC4의 강도는, 예를 들면 2kA/m∼24kA/m의 범위이다. 광 픽업(101)은, 광자기 기록 매체(10)에 신호가 기록될 때, 강도가 10∼14㎽인 펄스 레이저광을 광자기 기록 매체(10)에 조사하고, 광자기 기록 매체(10)로부터 신호가 재생될 때, 강도가 2.8㎽의 레이저광을 광자기 기록 매체(10)에 조사한다. 이것에 의해, 신호의 재생시, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)의 일부가 보상 온도(120℃)보다도 높은 온도로 승온된다.
광자기 디스크 장치(100)에서의 광자기 기록 매체(10)에의 신호의 기록 동작에 대하여 설명한다. 광자기 기록 매체(10)가 광자기 디스크 장치(100)에 장착되면, 제어 회로(110)는 광자기 기록 매체(10)를 소정의 회전 수로 회전시키도록 서보 회로(103)를 제어하고, 소정 강도의 레이저광을 발생시키도록 레이저 구동 회로(112)를 제어한다. 서보 회로(103)는 제어 회로(110)로부터의 제어에 의해 스핀들 모터(105)를 소정의 회전 수로 회전시키고, 스핀들 모터(105)는 광자기 기록 매체(10)를 소정의 회전 수로 회전시킨다. 또한, 레이저 구동 회로(112)는, 소정 강도의 레이저광을 발생하도록 광 픽업(101)에 포함되는 반도체 레이저(도시하지 않음)를 구동하고, 광 픽업(101)은 소정 강도의 레이저광을 광자기 기록 매체(10)에 조사한다. 그리고, 광 픽업(101)은 광자기 기록 매체(10)로부터 트랙킹 에러 신호, 포커스 에러 신호, 및 상술한 광 신호를 검출하고, 그 검출한 트랙킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호를 서보 회로(103)로 출력하고, 검출한 광 신호를 외부 동기 신호 생성 회로(102)로 출력한다.
서보 회로(103)는 트랙킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호에 기초하여 광 픽업(101)에 포함되는 대물 렌즈(도시하지 않음)의 트랙킹 서보 및 포커스 서보를 온 상태가 되도록 서보 기구(104)를 제어하고, 서보 기구(104)는 서보 회로(103)로부터의 제어에 기초하여 대물 렌즈의 트랙킹 서보 및 포커스 서보를 온 상태로 한다. 이에 따라, 광 픽업(101)으로부터의 레이저광은 광자기 기록 매체(10)의 랜드 또는 그루브를 주사하도록 조사된다.
한편, 외부 동기 신호 생성 회로(102)는 상술한 방법에 의해 외부 동기 신호 CLK를 생성하고, 그 생성한 외부 동기 신호 CLK를 서보 회로(103), 에러 정정 회로(107), 변조 회로(108), 및 자계 제어 회로(109)로 출력한다. 그렇게 하면, 서보 회로(103)는 외부 동기 신호 CLK에 동기하여 스핀들 모터(105)를 회전시키고,이에 따라 광자기 기록 매체(10)는 외부 동기 신호 CLK에 동기하여 회전된다.
그 후, 변조 회로(108)는 외부 동기 신호 생성 회로(102)로부터의 외부 동기 신호 CLK에 동기하여 기록 데이터를 소정의 방식으로 변조하여, 그 변조한 기록 신호를 자계 제어 회로(109)로 출력한다. 자계 제어 회로(109)는 외부 동기 신호 생성 회로(102)로부터의 외부 동기 신호 CLK에 동기하여, 변조 회로(108)로부터의 기록 신호에 의해 변조된 자계를 발생시키도록 자기 헤드(113)를 구동하기 위한 기록 자계 구동 신호를 생성하고, 그 생성한 기록 자계 구동 신호를 자기 헤드 구동 회로(111)로 출력한다. 자기 헤드 구동 회로(111)는 기록 자계 구동 신호에 기초하여 자기 헤드(113)를 구동하고, 자기 헤드(113)는 기록 신호에 의해 변조된 자계를 광자기 기록 매체(10)에 인가한다. 이에 따라, 광자기 기록 매체(10)에 신호가 기록된다.
이어서, 광자기 디스크 장치(100)에서의 광자기 기록 매체(10)로부터의 신호의 재생 동작에 대하여 설명한다. 광자기 디스크 장치(100)에 광자기 기록 매체(10)가 장착되고, 광 픽업(101)에 포함되는 대물 렌즈(도시하지 않음)의 트랙킹 서보 및 포커스 서보가 온 상태가 되고, 광자기 기록 매체(10)가 외부 동기 신호 CLK에 동기하여 회전되기까지의 동작은, 신호의 기록 동작의 경우와 동일하다. 또, 이 경우, 광 픽업(101)은 기록 동작 시의 강도보다도 약한 2.8㎽의 레이저광을 광자기 기록 매체(10)에 조사한다.
그 후, 제어 회로(110)는 상술한 재생 자계 구동 신호를 생성하도록 자계 제어 회로(109)를 제어하고, 자계 제어 회로(109)는 재생 자계 구동 신호를 생성하여자기 헤드 구동 회로(111)로 출력한다. 자기 헤드 구동 회로(111)는, 재생 자계 구동 신호에 기초하여 자기 헤드(113)를 구동하고, 자기 헤드(113)는 직류 자계 HDC2 또는 HDC4를 광자기 기록 매체(10)에 인가한다. 그리고, 광 픽업(101)은 상술한 방법에 의해 광자기 기록 매체(10)로부터 두개의 레벨 사이에서 신호 강도가 변화하는 광자기 신호를 검출하고, 그 검출한 광자기 신호를 2치화 회로(106)로 출력한다.
2치화 회로(106)는, 광자기 신호를 2치화하여 재생 신호를 에러 정정 회로(107)로 출력한다. 에러 정정 회로(107)는 재생 신호의 에러 정정을 행하여, 재생 데이터를 출력한다. 이에 따라, 신호가 광자기 기록 매체(10)로부터 자구 확대 방식에 의해 재생된다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 신호의 재생 방법에 대하여 설명한다. 광자기 기록 매체(10)로부터의 신호의 재생 동작이 개시되면, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)의 일부가 보상 온도(120℃) 이상으로 승온되는 강도의 레이저광이 광자기 기록 매체(10)에 조사된다(단계 S1). 그리고, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3) 중, 보상 온도 이상으로 승온되어 천이 금속 풍부로 된 영역의 자화가 반전하는 강도보다도 약한 강도의 직류 자계가 광자기 기록 매체(10)에 인가된다(단계 S2). 그 후, 광 픽업(101)에 의해 두개의 레벨 사이에서 신호 강도가 변화하는 광자기 신호를 검출하고, 그 검출한 광자기 신호의 2치화, 및 에러 정정을 행하여 재생 신호가 검출된다(단계 S3). 그리고, 재생 동작이 종료한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 광자기 기록 매체(10)의 기록층(5)에 기록된 소정의 자구 길이를 갖는 자구를 재생했을 때의 광자기 신호의 파형에 대하여 설명한다. 도 12는, 자구 길이가 0.125㎛의 자구를 1.75㎛의 간격으로 연속 기록한 기록 신호를, 상술한 자구 확대 재생 방식에 의해 재생했을 때의 재생 파형이다. 또한, 도 13은 자구 길이가 0.5㎛의 자구를 1.375㎛의 간격으로 연속 기록한 기록 신호를, 상술한 자구 확대 재생 방식에 의해 재생했을 때의 재생 파형이다. 도 12 및 도 13으로부터 분명히 알 수 있듯이, 자구 길이가 0.125㎛로 짧은 경우 및 자구 길이가 0.5㎛로 비교적 긴 경우에도, 신호 강도가 큰 재생 신호가 연속하여 검출되어, 본 발명에 따른 재생 방법이 자구 확대 재생 방식으로서 적합한 것을 알 수 있다.
도 14는 기록층(5)에 기록하는 자구의 길이를 변화시켰을 때의 재생 신호의 강도를 도시한다. 곡선 k1은 상술한 방법에 의해 광자기 기록 매체(10)로부터 신호를 재생한 경우를 나타내고, 곡선 k2는 기록층과 재생층이 접한 교환 결합 타입의 광자기 기록 매체로부터 신호를 재생한 경우를 나타낸다. 도 14로부터 분명히 알 수 있듯이, 자구 길이가 1㎛보다도 짧은 영역에서 광자기 기록 매체(10)로부터의 재생 신호는 교환 결합 타입의 광자기 기록 매체로부터의 재생 신호보다도 큰 강도를 갖는다. 따라서, 상술한 방법을 이용함으로써, 광자기 기록 매체(10)에 자구 길이가 짧은 자구에 의해 고밀도로 신호를 기록해도, 기록층의 자구를 고분해능으로 재생층으로 확대 전사하고 재생할 수 있다.
도 15의 (A)∼(C)를 참조하면, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)에 보상 온도가 다른 GdFeCo를 이용한 경우의 재생 신호의 파형에 대하여 설명한다. 도 15의 (A)는, 보상 온도가 100℃의 Gd27(FeCo)73를 재생층(3)에 이용한 경우를 나타내고, 도 15의 (B)는 보상 온도가 120℃의 Gd26(FeCo)74를 재생층(3)에 이용한 경우를 나타내며, 도 15의 (C)는 보상 온도가 160℃의 Gd24(FeCo)76을 재생층(3)에 이용한 경우를 나타낸다. 또, 도 15의 (A)∼(C)에서 광자기 기록 매체(10)의 기록층(5)에 기록된 자구는, 자구 길이가 0.25㎛의 자구이다. 도 15의 (A)∼(C)의 결과로부터, 보상 온도가 120℃인 경우가 가장 큰 재생 신호를 얻을 수 있다. 그러나, 보상 온도가 100℃ 또는 160℃의 GdFeCo를 이용한 경우에도, 실용적 레벨의 재생 신호를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 100∼160℃의 범위에 보상 온도를 갖는 GdFeCo를 재생층(3)에 이용한 광자기 기록 매체(10)를 신호의 기록 및/또는 재생의 대상으로 한다.
상술한 바와 같이, 재생 시에 광자기 기록 매체(10)에 인가되는 직류 자계 HDC2 또는 HDC4는, 그 자체로는 재생층(3)에서 보상 온도보다도 높은 온도로 승온되는 영역(30)의 천이 금속에 의한 자화를 반전시킬 수 없다. 이러한 직류 자계 HDC2 또는 HDC4의 강도는, 광자기 기록 매체(10)의 재생층(3)의 자화를 초기화하고, 그 초기화 자화와 반대 방향의 직류 자계 HDC2 또는 HDC4를 그 강도를 변화시키면서 재생층(3)에 인가한다. 그리고, 검출된 레이저광의 컬(Kerr) 회전각이 180도 회전할 때의 직류 자계의 강도를 검출한다. 이 컬 회전각이 180도 회전할 때의 직류 자계의 강도가 천이 금속에 의한 자화를 반전시키는 강도와 동일하므로, 그 검출한 강도보다도 약한 강도를 광자기 기록 매체(10)에 인가하는 직류 자계 HDC2 또는 HDC4의 강도로서 결정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광자기 디스크 장치는, 광자기 기록 매체의 재생층 일부가 보상 온도 이상으로 승온되는 강도의 레이저광을 광자기 기록 매체에 조사하고, 보상 온도 이상으로 승온되는 영역에서의 천이 금속 풍부 영역의 자화를 반전시키는 강도보다도 약한 강도의 직류 자계를 광자기 기록 매체에 인가하고, 직류 자계의 방향이 기록층의 자구로부터의 누설 자계의 방향과 일치했을 때, 레이저 스폿의 일부에 대응하는 재생층의 영역에 기록층의 자구가 전사되고, 직류 자계의 방향이 기록층의 자구로부터의 누설 자계의 방향과 반대일 때, 레이저 스폿의 전체에 대응하는 재생층의 영역에 기록층의 자구가 확대 전사되므로, 두개의 다른 레벨을 레이저광에 의해 검출함으로써 자구 확대 방식에 의해 광자기 기록 매체로부터 신호를 정확하게 재생할 수 있다.
금회 개시된 실시예는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시예의 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타내어지며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
본 발명에 따르면, 소정 강도의 레이저광을 광자기 기록 매체에 조사하고,소정 강도의 직류 자계를 광자기 기록 매체에 인가함으로써 자구 확대 방식에 의해 광자기 기록 매체로부터 신호를 연속하고 재생할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 광자기 기록 매체로부터 자구 확대 방식에 의해 신호를 재생하는 광자기 디스크 장치 또는 신호의 재생 방법에 적용된다.

Claims (14)

  1. 실온에서 희토류 금속 풍부이고, 보상 온도 이상에서 천이 금속 풍부로 되는 재생층(3)을 포함하는 광자기 기록 매체(10)로부터 신호를 재생하는 광자기 디스크 장치(100)에 있어서,
    상기 재생층(3)의 일부가 상기 보상 온도 이상으로 승온되는 강도의 레이저광을 상기 광자기 기록 매체(10)에 조사하고, 그 반사광을 검출하는 광 픽업(101)과,
    상기 재생층(3) 중 천이 금속 풍부 영역의 자화가 반전하는 제1 자계 강도보다도 약한 제2 자계 강도를 갖는 직류 자계를 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가하는 자기 헤드(113)와,
    상기 직류 자계가 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가된 상태에서 상기 광 픽업(101)이 검출한 광자기 신호의 신호 처리를 행하여, 재생 신호를 출력하는 신호 처리 회로(106, 107)를 구비하는 광자기 디스크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자기 헤드(113)는 상기 광자기 기록 매체(10)의 기록층(5)에 형성된 자구(50, 55)가 갖는 서로 반대 방향의 자화 중 어느 한쪽과 동일한 방향의 직류 자계를 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가하는 광자기 디스크 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 재생층(3)의 일부(30)에서의 상기 천이 금속 풍부 영역의 보자력을 HC, 상기 기록층(5)의 자구(50, 55)로부터 상기 재생층(3)의 일부(30)에 미치는 누설 자계를 HL, 및 상기 직류 자계의 강도를 HDC라고 할 때, 상기 자기 헤드(113)는 HDC+HL>HC>HDC-HL을 만족하는 강도 HDC를 갖는 직류 자계를 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가하는 광자기 디스크 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광 픽업(101)은, 상기 직류 자계의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호를 검출하고, 상기 직류 자계의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구(55, 50)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨의 광자기 신호를 검출하는 광자기 디스크 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자기 헤드(113)는 상기 재생층(3)의 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 직류 자계를 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가하는 광자기 디스크 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광 픽업(101)은, 상기 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호를 검출하고, 상기 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 상기 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨의 광자기 신호를 검출하는 광자기 디스크 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광 픽업(101)은, 상기 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호를 검출하고, 상기 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 상기 제1 레벨보다도 낮은 제2 레벨의 광자기 신호를 검출하는 광자기 디스크 장치.
  8. 실온에 있어서 희토류 금속 풍부이고, 보상 온도 이상에서 천이 금속 풍부로 되는 재생층(3)을 포함하는 광자기 기록 매체(10)로부터 신호를 재생하는 재생 방법에 있어서,
    상기 재생층(3)의 일부(30)가 상기 보상 온도 이상으로 승온되는 강도의 레이저광을 상기 광자기 기록 매체(l0)에 조사하는 제1 단계와,
    상기 재생층(3) 중 천이 금속 풍부 영역의 자화가 반전하는 제1 자계 강도보다도 약한 제2 자계 강도를 갖는 직류 자계를 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가하는 제2 단계와,
    상기 직류 자계가 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가되어 검출된 광자기 신호의 신호 처리를 행하여, 재생 신호를 출력하는 제3 단계를 포함하는 재생 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 광자기 기록 매체(10)의 기록층(5)에 형성된 자구(50, 55)가 갖는 서로 반대 방향의 자화 중 어느 한쪽과 동일한 방향의 직류 자계가 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가되는 재생 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 재생층(3)의 일부에서의 상기 천이 금속 풍부 영역의 보자력을 HC, 상기 기록층(5)의 자구로부터 상기 재생층(3)의 일부(30)에 미치는 누설 자계를 HL, 및 상기 직류 자계의 강도를 HDC라고 할 때,
    상기 제2 단계에서, HDC+HL>HC>HDC-HL을 만족하는 강도 HDC를 갖는 직류 자계가 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가되는 재생 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 단계에서, 상기 직류 자계의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호가 검출되고, 상기 직류 자계의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨의 광자기 신호가 검출되는 재생 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 단계에서, 상기 재생층(3)의 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 직류 자계가 상기 광자기 기록 매체(10)에 인가되는 재생 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 단계에서, 상기 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호가 검출되고, 상기 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 상기 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨의 광자기 신호가 검출되는 재생 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제3 단계에서, 상기 초기화 자화의 방향과 동일한 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 제1 레벨의 광자기 신호가 검출되고, 상기 초기화 자화의 방향과 반대 방향의 자화를 갖는 자구(50, 55)가 상기 재생층(3)으로 전사되었을 때, 상기 제1 레벨보다도 낮은 제2 레벨의 광자기 신호가 검출되는 재생 방법.
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