CN1303509A - 信息记录/再生装置 - Google Patents

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Abstract

在利用通过垂直磁记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体的信息记录再生装置上,具有在该记录媒体上使电磁能或光照射在上述记录媒体上的照射装置;及与上述照射装置一样位于上述记录媒体的同一侧、并检测从上述记录媒体的漏磁通的磁通检测装置。这样可以进行记录媒体的两面记录。

Description

信息记录/再生装置
本发明是关于使用通过在基体表面上制膜的垂直磁记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体，检测从该记录媒体的漏磁通，进行信息再生的信息再生装置，或者使用通过在基体表面上制膜的垂直记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体，通过形成反转磁畴记录信息，检测从该磁记录媒体的漏磁通，进行信息再生的信息记录再生装置。
在特开平10-21598号公报上看到的光磁再生及磁再生双方都可能的现有信息记录媒体及记录再生装置(现有技术)中，对于在记录媒体上形成的光磁记录膜，使从光源发出的记录光透过基板进行照射、加热，通过形成反转磁畴进行记录。而信息的再生是对上述的光磁记录膜，使从光源发出的再生光透过基板进行照射，检测反射光的偏振光面的旋转，以及在光磁记录膜上形成第2磁性层，通过该第2磁性层进行漏磁通再生来进行的。
在现有技术中，由于基板在与记录膜相反一侧设置有光源，所以它不能在基板的两面形成记录膜进行记录。另外，由于基体需要对光源的波长有穿透性，所以关于基体材质的自由度很低，不能采用薄且机械特性优良、价廉的基体。还需要分别配备将记录装置及再生装置在记录媒体上的任意位置进行定位的装置。从而在装置的尺寸、成本及记录媒体成本方面是不利的。
另外，有关基体的厚度误差、及基体与光轴形成角度的误差容许范围很窄，由于需要保持很高的记录再生装置及记录媒体的机械精度，所以在装置制造成本方面是不利的。
以解决上述问题为目的，本发明的信息记录再生装置，采用由垂直磁记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体，包括：
在该记录媒体上使电磁能或光照射在上述记录媒体上的照射装置；及
与上述照射装置一样，位于上述记录媒体的同一侧，并检测从上述记录媒体的漏磁通的磁通检测装置。
这样，记录媒体就可以进行两面记录。即，可以使记录是现有技术单面的2倍。另外，此处是照射电磁能或光，但是只要用透镜进行聚焦等，使记录媒体局部激励即可。作为电磁能或光的例子，除了可见光外，还有红外光、紫外光等。
另外还具有装载上述照射装置的至少一部分及上述磁通检测装置、并对上述记录媒体表面进行扫描的滑块，可以同时对照射位置和磁通检测位置进行调节。
另外，上述滑块的上述照射装置的至少一部分、在扫描的方向上设置在上述磁通检测装置的前面，可以将悬空量稍微大一些也可以的照射装置放在前面，而将悬空量最好小些的磁通检测装置放在接近于记录媒体。
上述滑块装载作为上述照射装置的至少一部分的SIL，使滑块接近于记录膜，使磁检测容易。通过SIL可以由同一光源波长形成更微小的记录标记。
上述滑块装载有作为上述照射装置的至少一部分的物镜，对应于磁检测位置，可以使照射位置同时移动。
上述滑块装载作为上述照射装置的至少一部分的光纤，使照射装置轻量化，改善存取性能。
上述滑块装载有调节上述物镜位置的透镜调节器，可以对与磁检测器件的相对位置进行微细调节。
对于该调节，也可以通过上述滑块装载调节上述记录媒体上的上述电磁能或光的点位置与上述磁通检测装置间的相对位置关系的调节器来进行。
另外，具有在记录媒体上的电磁能或光的点位置上附加记录磁场的记录磁场附加装置。由于记录标记与磁场附加装置的磁场附加范围无关。而由点的大小决定记录标记的大小，所以标记的大小相当小。这时的磁场方向在记录媒体的主面上垂直方向比水平方向记录密度大。
在本发明中，可以将光作为记录专用，所以不需要通常光磁再生中的偏振光方向检测。从而，利用从光源对上述记录媒体的穿透率为100％，反射率为0％的偏振光射束分离器，可以提高光的利用效率。
另外，作为另一发明是具有：通过从记录媒体表面上设置的凸凹结构部分的反射光，控制光照射位置的光照射时位置控制装置；
检测在该凸凹结构部分中的漏磁束，控制磁通检测位置的磁通检测位置控制装置，对于位置控制，可以使凸凹结构共用在光照射位置和磁通检测位置两方的控制中。
另外，作为另一发明是由于在磁场调制方式的光磁记录中形成圆弧状的磁畴，所以具有沿着记录媒体表面，磁通检测灵敏度分布大体为圆弧状的磁通检测装置，实现了高效率再生。
另外，作为从属效果是由于不需要记录媒体的基体对于光源的波长有穿透性，所以可以使用有关基体材质的自由度高、薄机械特性优良、价廉的基体。其结果在装置尺寸及记录媒体成本方面是极其有利的。
另外，由于能量的聚焦路径不通过基体，所以解决了基体厚度误差的问题，同时关于基体和光轴形成的角度误差的容许范围扩大了。从而，可以放宽记录再生装置及记录媒体的机械精度，在装置制造成本方面是极为有利的。
附图的简单说明
图1、表示本发明的信息记录再生装置构成例的第1图。
图2、对图1中所示的本发明的信息记录再生装置动作的详细说明图。
图3、表示本发明的信息记录再生装置构成例的第2图。
图4、对图3中所示的本发明的信息记录再生装置动作的详细说明图。
图5、表示本发明使用的记录媒体表面结构例的图。
图6、说明本发明使用的磁通检测器跟踪方法例子的图。
图7、说明本发明使用的磁通检测器跟踪方法另一例子的图。
图8、说明本发明中使用的漏磁通检测装置的图。
图9、表示本发明的信息记录再生装置更为详细结构例子的图。
图10、表示图9中的滑块悬空量和记录光学系统的能量传递效率、再生信号输出及记录磁场附加效率的关系图。
下面，参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
图1是表示本发明的信息记录再生装置构成例的第1图。与记录或再生动作并行进行的记录、再生位置信息的取得按如下进行。即，从半导体激光器113射出的激光通过准直透镜114变换成平行光，通过偏振光射束分离器128由1/4波长板127变换成圆偏振光。此处的偏振光射束分离器128使半导体激光器113射出的激光偏振光全部穿透。射出光还由物镜126及SIL(Solid Immersion Lens)122在基板120上形成的记录膜119上，以圆偏振光的状态集中，形成光点(图中未画出)。通过使用SIL，可使光点直径比不用SIL时缩小SIL折射率的量。此处从半导体激光器113射出的激光强度足够低，不会破坏记录膜119上的记录标记(反转磁畴、图中未画出)。然后，从记录膜119的反射光通过SIL122、物镜126后，由1/4波长板127变换成与从半导体激光器113射出的激光互相垂直的直线偏振光。该反射光再通过偏振光聚焦、分离器128进行全反射，通过检测透镜115集中在光检测器116上。从而光检测器116输出光点部分上的反射光强度信号。反射光强度信号通过放大器109放大到适当的电平后，输入到地址识别电路105及调节器驱动电路110中。另外与以上说明的光的反射率检测的同时，GMR器件117对记录膜119的表面进行扫描，进行磁通分布的检测。反映记录标记或反转磁畴排列的GMR器件117的输出通过放大器111放大到所需电平后，输入到解码器106、调节器驱动电路110及地址识别电路105。地址识别电路105从上面的反射光强度信号及GMR器件信号中分析各个扫描位置，传递给系统控制器104。系统控制器104根据光点及GMR器件117的位置信息及从外部机器来的记录再生要求，适当进行调节器驱动电路110、磁头驱动电路107、激光器驱动电路108的控制。调节器驱动电路110根据从系统控制器104发出的指示、反射光强度信号及GMR器件信号，驱动VCM(VoiceCoil Motor)112、透镜调节器125、调节器121，使光点以适当的尺寸对目标的信息记录道(图中未画出)的中心位置进行扫描，或者GMR器件117对目标的信息记录道的中心位置进行适当扫描。VCM112根据该驱动信号，使固定在万向架臂124前端的滑块118移动，定位在记录膜119上的任意位置上。在滑块118上装载有记录线圈123、SIL122、GMR器件117及透镜调节器125的基部，SIL122即光点位置与GMR器117间的相对位置关系由调节器121控制。SIL122和GMR器件117间相对位置的控制，也可以用以下的任一种方法进行。即，以光点的位置为基准，VCM112控制滑块118的位置，并控制调节器121使光点和GMS器件117扫描同一道；或者控制调节器121使光点和GMR器件117隔开一定道数进行扫描。或者以GMR器件117的位置为基准，VCM112控制滑块118的位置，并控制调节器121使GMR器件117和光点扫描同一道；或者控制调节器121使GMR器件117和光点隔开一定道数进行扫描。这些相对位置关系的控制既可以时常进行，也可以相隔给定的时间间隔进行。
在信息记录时，应记录的用户数据100通过与外部机器的接口电路101由系统控制器104接收，根据需要附加错误检测、校正信息之后传输给编码器103。编码器103对用户数据100(1,7)调制后进行NRZI变换，生成反映媒体上记录标记排列的信号。记录波形发生电路102参照该信号，产生记录磁场的控制信号及激光器发光强度的控制信号。磁头驱动电路107从系统控制器104接受指示，根据记录磁场的控制信号驱动记录线圈123，在光点部分上产生记录磁场。另外激光器驱动电路108也从系统控制器104接受指示，根据激光器发光强度的控制信号，驱动记录能源的半导体激光器113。从半导体激光器113射出的激光通过准直透镜114、偏振光射束分裂器128、1/4波长板127由物镜126及SIL122集中，以圆偏振光状态对基板上的记录膜119加热。此处由激光的加热区域比记录磁场的附加区域大。记录膜119是在膜面垂直方向上具有容易磁化轴的垂直磁记录膜，常温下的矫顽力比从外部附加的记录磁场还要高，而由记录时的激光加热时的矫顽力比记录磁场还要低。如下所述，通过控制激光的加热及记录磁场，在记录膜119上可以形成所期望的记录标记。在本实施例中与现有技术不同，可以使从偏振光射束分裂器127上的光源射出的激光穿透率、反射率分别达到100％、0％。在现有技术中，该穿透率只能达到70～80％左右，与其相比，在本发明中光源的光利用效率可飞跃地改善，可以使低输出的光源很快利用在记录用途中。另外，当使光检测器116的受光量一定时，与现有技术相比可以在记录膜119面上检测更低能量密度下的信号，即使通过缩短半导体激光器113的波长提高能量密度时，在记录膜119上的记录标记的破坏方面也是更有利的。
在信息的再生时，通过GMR器件117对记录膜119表面进行扫描，检测磁通分布。反映记录标记排列的GMR器件117的输出通过放大器111放大到所需电平后，输入到调节器驱动电路110、解码器106及地址识别电路105中。解码器106通过进行编码器103的反变换，对所记录的数据进行复原，将复原结果传输给系统控制器104。系统控制器104根据需要进行错误检测、校正等处理，经过接口电路101对在外部机器上再生的用户数据100进行交接。在本实施例中由于在记录再生通道上可使接近直流的频率穿过，所以具有可以选择对高密度化有利的记录再生通道代码的优点。
图2是详细说明图1中所示的本发明的信息记录再生装置动作的图。假定现在记录时用户数据由编码器变换，得到了记录数据200。记录数据200通过记录波形发生电路，传输给磁头驱动电路，在记录膜上的光点周围产生记录磁场。记录磁场在记录膜上垂直附加。另外，同时激光器驱动电路驱动半导体激光器，形成如激光器发光强度201所示的同步于记录标记长的最小变化单位(检测窗口宽度)的脉冲形状。在由光点的加热区域上，记录膜的矫顽力下降使其低于记录磁场。该区域的磁化朝向记录磁场的方向。这就是被称为热磁记录的记录方法。由于记录膜随着光点的扫描在使加热区域的中心按一定间隔移动的同时加热成脉冲状，所以每当光脉冲照射时决定了大体为圆形区域的磁化方向。当缩短光脉冲的照射间隔时，上述的大体为圆形区域相互重叠，每次光脉冲的照射就可以决定宛如月牙状区域的磁化方向。记录标记203表示了这一情况，可以看出在进行激光器发光强度201及记录磁场202中所示的记录动作时所形成的记录膜上的记录标记形状。光点自左至右扫描，记录磁场为正时形成纸面朝上方向的磁畴(黑色)，记录磁场为负时形成纸面朝下的磁畴(白色)。以上作为磁场调制记录方式是广为熟知的记录方式。在磁场调制记录方式中，由于记录磁畴的尺寸(扫描方向的磁畴壁间隔)不受光点尺寸的约束，所以在微小记录标记的形成中是极为有利的方法。在信息再生时由GMR器件对记录标记203进行扫描，得到再生信号204。再生信号204可反映原来的记录数据200，根据需要进行放大、均值化、2值化、解码等处理，复原成用户数据。
在此说明了为了在记录媒体上进行磁化反转，使用由光进行热激励的例子，但也可以使用其他的激励方法。
图3是表示本发明的信息记录再生装置构成例的第2图。与记录或再生动作并行进行的记录、再生位置信息的取得按如下进行。即，从半导体激光器312射出的激光通过准直透镜313变换成平行光，通过偏振光射束分裂器325。由1/4波长板324变换成圆偏振光。此处偏振光射束分裂器325，使半导体激光器312射出的激光的偏振光全部穿透。射出光再通过耦合透镜323导入到光纤316中，以集中的圆偏振光的状态导入到基板319上形成的记录膜318上。此处半导体激光器312射出的激光强度足够低不至于破坏记录膜318上的记录标记(反转磁畴，图中未画出)的程度。光纤的记录膜一侧尖端部分加工成锥形，射出端的口径比半导体激光器312的振荡波长还要短。接着从记录膜318的反射光通过光纤316、耦合透镜323后，通过1/4波长板324，变换成与半导体激光器312射出激光互相垂直的直线偏振光。该反射光再通过偏振光射束分裂器325进行全反射，通过检测透镜314集中在光检测器315上。从而，光检测器315输出由光纤316形成的记录膜318的光照射部分上的反射光强度信号。反射光强度信号通过放大器308放大到适当电平后，输入到地址识别电路305及调节器驱动电路309。另外，在与以上说明的光的反射率检测的同时，GMR器件317对记录膜318的表面进行扫描，并进行磁通分布的检测。反映记录标记或反转磁畴排列的GMR器件317的输出，通过放大器310放大到所需电平后，输入到解码器306、调节器驱动电路309及地址识别电路305。地址识别电路305从上述的反射光强度信号及GMR器件信号中分析各个扫描位置，传递给系统控制器304。系统控制器304根据光照射位置及GMR器件317的位置信息及从外部机器来的记录再生要求，适当进行调节器驱动电路309、磁头驱动电路311、激光器驱动电路307的控制。调节器驱动电路309根据系统控制器304发出的指示、反射光强度信号及GMR器件信号，进行VCM326、调节器321的驱动，使之光照射位置适当扫描目标信息记录道(图中未画出)的中心位置，或者使GMR器件317适当扫描目标的信息记录道的中心位置。VCM326根据该驱动信号使固定在万向架322顶端的滑块327移动，定位在记录膜318上的任意位置。在滑块327上装载有光纤316的尖端部、GMR器件317及调节器321，光纤316的尖端部即光照射位置与GMR器件117间的相对位置关系由调节器321进行控制。调节器321控制光照射位置和GMR器件317间的相对位置关系。相对位置的控制用以下的哪一种方法均可。即，以光照射位置为基准，VCM326控制滑块327的位置，控制调节器321使光照射位置和GMR器317的扫描位置为同一道；或者控制调节器321使光照射位置和GMR器件317的扫描位置隔开一定的道数。或者以GMR器件317的扫描位置为基准，VCM326控制滑块327的位置，并控制调节器321使GMR器件317的扫描位置和光照射位置是同一道，或者控制调节器321使GMR器件317的扫描位置和光照射位置隔开一定道数。这些相对位置关系的控制既可以时常进行，也可以隔开给定的时间间隔进行。
在信息的记录时，应记录的用户数据300通过与外部机器间的接口电路301，由系统控制器304接收，根据需要在附加错误检测、校正信息等之后，传输给编码器303。编码器303根据规定的变换规则对用户数据300进行变换，生成反映记录膜318上的记录标记排列的信号。记录波形发生电路302参照该信号，产生激光发光强度的控制信号。磁头驱动电路311从系统控制器接受指示，通过记录磁场的控制信号驱动记录线圈320，在激光照射位置上产生记录磁场。另外，激光器驱动电路307也从系统控制器304接受指示，通过激光发光强度的控制信号，驱动作为记录能源的半导体激光器312。从半导体激光器312射出的激光经过准直透镜313、偏振光射束分裂器325、1/4波长板324之后，由耦合透镜323及光纤316引导，以圆偏振光状态对基板319上的记录膜318加热。此处由激光的加热区域比记录磁场的附加区域大。记录膜318是在膜面垂直方向上具有磁化容易轴的垂直磁记录膜，常温下的矫顽力比外部附加的记录磁场还要高，记录时由激光加热时的矫顽力比记录磁场还要低。如下所述，通过控制激光的加热，可以在记录膜119上形成所期望的记录标记。
在信息的再生时，通过磁抗效果器件等的GMR器件317对记录膜318的表面进行扫描，检测磁通分布。反映记录标记排列的GMR器件317的输出，通过放大器310放大到所需电平后，输入到调节器驱动电路309、解码器306及地址识别电路305、解码器306通过进行编码器303的反变换，对所记录的数据复原，将复原结果传输给系统控制器304。系统控制器304根据需要进行错误检测、校正等的处理，通过接口301对在外部机器上再生的用户数据300进行交接。
图4是详细说明图3中所示的本发明的信息记录再生装置动作的图。假定现在记录时，用户数据由编码器进行变换，得到了记录数据400。记录数据400通过记录波形发生电路传输给激光驱动电路。激光驱动电路如激光器发光强度401所示，根据对应于记录标记长度的规定的多脉冲记录波形驱动半导体激光器。多脉冲记录是众所周知的技术，在特开平05-298737号公报等中已经详细叙述，故此处其说明予以省略。同时系统控制器控制磁头驱动电路，在记录膜318上的光照射位置周围附加记录磁场。记录磁场在记录膜318上垂直附加，另外在记录之前，记录膜也一样纸面朝下被磁化。在由光照射强烈加热的部分上，记录膜的矫顽力下降，使记录磁场降低，该区域的磁化朝向记录磁场的方向(热磁记录)。记录膜由于随着光照射位置的扫描，使加热区域的中心移动，加热成脉冲形状，所以每当光脉冲的照射时就可决定大体为圆形区域的磁化方向。当缩短光脉冲的照射间隔时，上述的大体圆形区域相互重叠，通过连续的光脉冲的照射可以决定长圆形区域的磁化方向。记录标记402表示了这一情况，可以看出，在进行激光器发光强度401中所示的记录动作时所形成的记录膜上的记录标记形状。光照射位置自左至右扫描，形成纸面朝上方向的磁畴(黑色)。在信息的再生时，由GMR器件对记录标记进行扫描，得到再生信号。再生信号反映原来的记录数据，根据需要进行放大、均值化、2值化、解码等的处理，复原成用户数据。
图5表示本发明中所用的记录媒体表面结构例的图。垂直磁记录膜506如图5所示在予先具有凸凹结构的基板505上成膜。基板505可以考虑是盘状、带状或卡状等形状，但不需要是特定的形状。这一点在以下的说明中也是共同的。当基板505是盘状、卡状时，凸凹结构的形成可以考虑是与现有的CD-ROM、DVD-ROM等同样的注射成形或者由紫外线硬化树脂进行的复制等方法。基板505可考虑是铝等的金属板、合成树脂、碳等非金属板等，但并不一定有在光源波长上的光穿透性。进行用户数据记录的道504是以分型面(land)501为中心等间隔设定的，在道504的边界部上形成与分型面501高度不同的槽500。另外在道504中央形成与分型面501的平坦部高度不同的坑507。分型面501与坑507的深度为记录能源的波长1/4左右。一般来说分型面501的平坦部和坑507、槽500上由于垂直磁记录膜506的厚度的不同、垂直磁记录膜506内部的应力的不同、垂直磁记录膜506膜面曲率的不同、基板505的表面粗糙度的不同等原因，使矫顽力不同。现在假定在坑507底部及槽500上的常温矫顽力Hc1比分型面501平坦部的常温矫顽力Hc2还要低。这样，例如使全体比Hc2足够强的膜面上在垂直磁场中一样磁化后，现在在相反方向如果在比Hc1强而不足Hc2的磁场中，对坑507底部及槽500进行反转磁化，就可得到图5中所示的所期望的磁畴分布。或者在附加一定的外部磁场的状态下，对垂直磁记录膜506全体加热，使垂直磁性各向异性不降低，对全体在同一方向磁化后，外部附加磁场想引起磁化反转在坑507底部及槽500的矫顽力以上，而不想引起磁化反转变成分型面501平坦部的矫顽力以下的温度，对外部附加磁场反转后进行冷却时，就可以实现图5中所示的所期望的磁化分布。此处图5中的垂直磁记录膜506的涂色及箭头表示磁畴的磁化方向，白色表示垂直磁记录膜506向基板一侧磁化(向下)，黑色表示记录膜从基板一侧磁化(向上)。但是此处的说明并不是规定Hc1和Hc2间的大小关系及凸凹结构上的磁化方向，由于如果在Hc1和Hc2上有差别，就可以部分地形成反转磁畴，所以可以取得上面实施例中的光点、光照射位置、漏磁通检测器等相关的位置信息，使跟踪伺服动作成为可能。另外关于取得位置信息用的反转磁畴的形成方法并没有什么限制，通过其他方法(例如伺服记录器)也没有问题。
光点或光照射位置的特定例如利用槽500产生的光衍射或坑507产生的光干涉进行。即对于从道中心503发出的光点、光照射位置中心的误差通过槽衍射光的推拉方式及坑507的取样伺服方式，产生误差信号即可。另外，对于记录媒体上的道504的识别，根据规定的规则形成表示道识别序号的坑507，由光干涉的外观缺口反射率变化取得信号。槽衍射光的推拉方式或坑的取样伺服方式是广泛被使用的误差信号生成方式(例如1989年，无线电技术社刊“光盘技术”，ISBN4-8443-0198-5的95页等)，在此，详细说明予以省略。在记录媒体上的磁通检测装置位置的特定如下所述，例如通过利用坑507上的反转磁畴的取样伺服方式等进行即可。槽500及坑507无论是凹形结构还是凸形结构，从光学相位差的观点看没有本质上的差别。但是在分型面501上进行记录时，从磁通检测装置的检测灵敏度及破坏的观点看，槽500及坑507最好是对分型面501成凹形结构。另外由坑507产生的反转磁畴也可以与CD-ROM、DVD-ROM同样将在记录媒体生产阶段予先固定的用户信息本身用于记录。
图6是说明本发明所用的跟踪方法举例的图，从漏磁通再生一侧看基板上垂直磁记录膜时的模式图。图中由黑色表示的部分是纸面朝上磁化，由白色表示的部分是纸面朝下磁化。为了在垂直磁记录膜上形成反转磁畴，而采用在图5中说明的基板凸凹结构等。即，伺服图形A600及伺服图形B601的反转磁畴形状和基板表面的高低分布是一致的，在从记录有信息的道中心向内外间隔1/2道偏移的位置上形成由凸凹结构上的反转磁畴产生的伺服图形A600及伺服图形B601。现在假设磁通检测装置GMR(Giant Magneto-Resistive)器件602从图中的左向右，对垂直磁记录膜表面进行扫描。从GMR器件602所得到的再生信号是GMR器件602的灵敏度分布和垂直磁记录媒体上的磁通分布的褶积，例如如图5所示，当GMR器件602的扫描位置在伺服图形B601一侧进行了若干移位时，就在伺服图形A上的漏磁通再生信号振幅IwAM和伺服图形B上的漏磁通再生信号振幅IwBM之间产生IwAM＜IwBM的大小关系。反之，当GMR器件602的扫描位置在伺服图形A600-侧移位了若干时，在伺服图形A600上的漏磁通再生信号振幅IwAM和伺服图形B601上的漏磁通再生信号振幅IwBM之间产生IwAM＞IwBM的大小关系。从而，检测出伺服图形A600、伺服图形B601上的漏磁通再生信号振幅，通过求出差IwAM-IwBM就可以检测出从GMR器件602的道N中心605的偏移量(伺服信号)。为了由GMR器件602经常扫描道N中心605，则使伺服图形A600及伺服图形B601沿着道以一定间隔形成，只要构成跟踪伺服(取样伺服)使从各伺服图形组所得到的偏移量为零即可。另一方面，光点603的位置特定采用伺服图形600及伺服图形B601的光的干涉进行。当光点603通过伺服图形A600及伺服图形B601的坑上时，根据坑与光点603的重叠，使反射光的光量减少。只要使坑的光学深度及该坑的大小为适当的值，就可以使光点603和坑的伺服图形重叠得越大，反射光量越下降。例如如图5所示，当光点603的扫描位置与处于伺服图形A600和伺服图形B601一侧的正中间的道N中心605一致时，在伺服图形A上的反射光强度再生信号振幅IwAO和伺服图形B上的反射光强度再生信号振幅IwBO之间产生IwAO=IwBO的关系。当光点603扫描位置在某一个伺服图形上移位时，则在反射光强度再生信号振幅IwAM、IwBM之间就产生不平衡。从而，通过检测伺服图形A600、伺服图形B601上的反射光强度再生信号振幅，求出差IwAO-IwBO，就可以检测出从光点603的道N中心605的偏移量(伺服信号)。为了由GMR器件602及光点603经常扫描道N中心605，则构成跟踪伺服(取样伺服)，使伺服图形A606及伺服B601沿着道以一定间隔形成，使从各伺服图形组所得到的各个偏移量为零。
图7是说明本发明中使用的另一跟踪方法的另一例子的图，是从漏磁通再生一侧看基板上的垂直磁记录膜时的模式图。图中由黑色表示的部分是纸面向上磁化，由白色表示的部分是纸面向下磁化。为了在垂直磁记录膜上形成反转磁畴，而采用图5中说明的基板凸凹结构等。即，槽704在分型面705的两端，沿着道形成比分型面705面低。道中心与分型面705中心一致，信息记录在分型面705上。另外槽704的磁化方向和分型面705的消磁化方向是相反的。在分型面705的中央部上存在与分型面705的磁化方向不同、并形成比分型面705面低的地址坑706。地址坑706在分型面705上以规定的间隔形成，保持有表示道序号、扇区序号等记录媒体上的物理位置的信息。现在磁通检测装置GMR器件700、701从图中左向右对记录膜表面进行扫描。在本构成中采用与道直交、2个并行配置的GMR器件700、701，检测从分型面705的GMR器件700、701的偏移量及再生信号。差分放大器707对GMR器件700和GMR器件701输出的差进行运算，生成道偏移量信号709。加法器708计算GMR器件700和GMR器件701的输出之和，生成漏磁通再生信号710。如上所述，从GMR器件700、701所得到的再生信号是GMR器件700、701的各个灵敏度分布和垂直磁记录媒体上磁通分布的褶积。从而当GMR器件700、701组的中心和分型面705的中心一致时，GMR器件700的输出和GMR器件701的输出平衡，道偏移量信号709为零。当GMR器件700、701组的中心从分型面705的中心偏移时，则接近一侧的GMR器件的输出上升，相反一侧的GMR器件的输出下降，道偏移量信号709为非零，表示偏移方向和偏移量。通过漏磁通检测装置所读取的记录磁畴702及地址坑706的信息通过漏磁通再生信号710得到。另一方面，光点703的位置特定利用分型面705、槽704间的高度差产生的衍射进行。信号的检测方式作为推拉法是众所周知的技术(例如1989年无线电技社刊“光盘技术”ISBN 4-8443-0198-5的86页等)，在此其说明予以省略。另外，地址坑706的读取是利用地址坑706的光干涉，通过反射量的大小进行的。
如以上说明，通过采用在凸凹结构上具有反转磁畴结构的记录媒体，可以从记录媒体上的同一区域取得有关光点或光照射位置的位置信息及有关磁通检测器的位置信息。这样可以使记录媒体的格式效率提高，使有效的装置存储容量扩大。为了在垂直磁记录膜上形成反转磁畴，只要采用图5中说明的基板凸凹结构等即可。
图8是说明本发明中使用的漏磁通检测装置的图，是从漏磁通再生一侧看基板上垂直磁记录膜时的模式图。图中由黑色表示的部分是纸面向上磁化，由白色表示的部分是纸面朝下磁化。现在再生用的GMR器件在道N804上扫描，再生记录磁畴802保持的信息。如上所述，从漏磁通检测装置GMR器件所得到的再生信号是GMR器件的灵敏度分布和垂直磁记录媒体上的磁通分布的褶积。在现有的磁记录再生装置上记录磁场的附加区域大体呈矩形，所形成的记录磁畴也大体为矩形。从而，对其再生的GMR器件的灵敏度分布是直线状(在使沿着记录媒体表面的灵敏度分布的分界线投影在记录媒体表面上时略呈直线)也没有问题。但是正如利用第1、2图所述，在本发明中当在高密度记录上通过有利的磁场调制记录方式形成反转磁畴时，反转磁畴的形状成为图8中所示的月牙状。当对这样月牙状记录磁畴802用具有现有直线状灵敏度分布的GMR器件再生时，与由现有的GMR器件的再生信号805所示的相邻道即道N+1来的串音量比较大的情况相比，从形成高密度的记录磁畴802来的再生信号振幅变小。如果加大照射在记录膜上的光脉冲的强度，则月牙状记录磁畴的曲率将会有某种程度的降低，但是当考虑到对相邻道的串音消除及道中央部的因很强的加热引起记录膜恶化的问题时，是不实用的。另一方面，在用本发明的圆弧状GMR器件801对月牙状记录磁畴802进行再生时，如在圆弧状GMR器件的再生信号806中所示，在GMR器件端部，由于GMR器件和相邻道上的记录磁畴的磁畴壁是大体直交的，所以串音可以减低。另外在器件中央部上，由于GMR器件和再生道上的记录磁畴的磁畴壁大体平行，所以再生信号振幅变大。但是，在对图4中所示的长圆形状记录标记402再生时，在记录标记前端(先扫描的部分)由于GMR器件和再生道上的记录磁畴的磁畴壁大体平行，所以可以得到再生信号振幅变大的效果，但是在记录标记的后端(后扫描的部分)由于GMR器件和再生道上的记录磁畴的磁畴壁的平行性下降，所以不能得到再生信号分辨率改善效果。正如以上的说明，如果将磁场调制记录方式和本发明的具有圆弧状灵敏度分布的磁通检测器件相组合，则即使在高密度的记录磁畴反转区域上信噪比也可大幅改善、在高密度化、高可靠性方面是极为有利的。
图9是表示本发明的信息记录再生装置较为详细结构例子的图，是从断面方向看记录媒体及滑块时的模式图。垂直磁记录膜901在基板900的两面上制膜。基板900可考虑是铝等金属板、合成树脂、碳等非金属板等，但是在光源波长上的光穿透性并不是必须的。图中由黑色表示的部分是向上磁化，由白色表示的部分是向下磁化。在记录媒体表面的左右方向上形成信息记录道(图中未画出)，记录媒体沿着信息记录道在箭头所示的方向(图9中向右)上移动。在记录媒体的表面上，装载记录装置SIL905、记录线圈906及再生装置GMR器件902的滑块907进行滑动。首先从光源(图中未画出)射出的激光904通过偏振光射束分裂器910，由1/4波长板909变换成圆偏振光。此处偏振光射束分裂器910使从光源发出的激光904的偏振光全部穿透。另外，射出光通过物镜908及SIL905在基板900上形成的垂直磁记录膜901上以圆偏振光的状态集中，形成光点(图中未画出)。此处激光904的强度足够低，不会破坏垂直磁记录膜901上的记录标记(反转磁畴、图中未画出)。记录线圈906是以光点为中心，以便能够在光点位置上产生与膜面垂直的记录磁场安排成环状。接着从垂直磁记录膜901的反射光通过SIL905、物镜908后，由1/4波长板909，变换成与从光源发出的激光904互相垂直的直线偏振光。该反射光再通过偏振光射束分裂器910进行全反射，通过检测透镜911集中在光检测器912上。从而光检测器912输出在光点部分上的反射光强度信号。反射光强度信号在通过放大器915放大到适当电平之后，输入到调节器驱动电路916。另外，与以上说明的光的反射率检测的同时，GMR器件902对垂直磁记录膜901的表面进行扫描，进行磁通分布的检测。反映记录标记或反转磁畴排列的GMR器件902的输出，通过放大器917放大到所需电平后，输入到调节器驱动电路916。调节器驱动电路916根据从放大器917接收的磁通检测信号，驱动VCM914，使GMR器件902对目标的信息记录道(图中未画出)进行适当的扫描。VCM914根据该驱动信号，使固定在万向架臂913顶端的滑块907移动，使GMR器件902定位在垂直磁记录膜901上的目标位置上。透镜调节器903基部固定在滑块907上，控制光点和GMR器件902间的相对位置关系，使光点以适当的尺寸对目标的信息记录道的中心位置进行扫描。即，对于光点的尺寸的控制，应使物镜908在图9中上下方向移动，使物镜908的焦点位置与垂直磁记录膜901一致。另外，对于光点和GMR器件902间的相对位置关系的控制，应使物镜908在图9中纸面的前后方向上移动，使光点的扫描道和垂直磁记录膜901的扫描道一致。在滑块907上的记录再生装置的配置顺序按记录媒体的移动顺序是信息记录装置SIL905、记录线圈906组、再生装置GMR器件902，在记录动作时记录媒体不进行旋转等待，可以对记录的信息立即进行再生、确认。
在本构成中，对于各个垂直磁记录膜901在与基板900相反一侧配置有记录再生装置，与现有技术不同，可以只从基板的一个侧面进行信息的记录再生。因此可以在基板900的两面保持信息，这在装置的尺寸方面是极为有利的。另外，基板900不需要具有对激光904的穿透性，代替现有的玻璃基板及塑料基板，可以利用金属基板及碳基板等。因此还兼有对机械特性、成本可选择有利的基板材料的优点。
图10是表示图9中的滑块907的悬空量和记录光学系统的能量传递效率、再生信号输出及记录磁场附加效率关系的图。在记录媒体中利用了玻璃制的基板900上由射频溅射法制膜的厚度为400nm的TbFeCo非晶垂直磁记录膜，还在表面上设置了厚度为10nm的SiN保护层。在记录光学系统中利用了光源波长为655nm、物镜908的NA(Numerical Aperture)是0.6、SIL905是折抵率为1.5的半球形体。首先通过磁场调制记录方式以初始线速度为5m/s记录了0.2μm周期(0.1μm长)的记录标记。光源的光脉冲功率为18mw、占空比为33％。记录磁场为±2000e。接着在改变滑块的悬空量的同时，通过GMR器件902的再生信号输出振幅及SIL905，测量了到达垂直磁记录膜901的能量传递率。再生信号输出是以滑块悬空量30nm时的输出为基准的。能量传递效率表示通过物镜后的能量与到达记录膜面使记录标记形成的能量之比。悬空量的测量是在滑块后端的GMR器件902的位置上从SiN保护膜的表面进行的。SIL905配置在滑块的大体中央位置上。滑块的前端和后端的悬空之比大体为2∶1。
当使悬空量上升时，GMR器件的再生信号输出缓缓降低，悬空量在40nm以上时，就不能得到可满足所希望错误率大小的再生信号。能量传递效率也随着悬空量的上升而减小，为了形成可得到足够的再生信号输出的宽度的记录标记，提高了所需的记录功率。在悬空量在85nm以上时，就超过了光源上使用的半导体激光器的额定值30mW，所以就不可能进行记录动作了。另外，记录磁场附加效率在实验范围内没有看到变化。一般来说，装载现有的磁场调制记录方式中使用的记录线圈的滑块，是为了避免与记录媒体的撞碰，确保有数μm以上的悬空量。然后倒转记录媒体的移动方向，同样在改变悬空量的同时，测量了记录光学系统的能量传递效率、再生信号输出及记录磁场附加率的关系。正当所期待的正常记录再生动作的GMR器件的悬空量要达到40nm以下的状态时，滑块后端与记录膜表面相接触，悬空变得不稳定，不能进行正常的再生了，关于记录磁场附加效率，不能确认与悬空量间的关系，总是100％。
综合以上内容，为了用装载SIL及GMR器件的滑块进行稳定的记录再生动作，需要在记录媒体的移动方向的前方配置SIL，在后端配置GMR器件，滑块的悬空量在40nm以下。这样，通过将悬空量的容许范围更宽的SIL配置在GMR器件的前方，具有使滑块悬空量的容许范围变宽，装置的稳定动作安全限界可以扩大的效果。
根据本发明，在采用通过基体表面上制膜的垂直磁记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体的信息记录再生装置中，可以从基体的一侧进行记录及再生动作。这样可以提高有关基体材质的自由度，可采用薄的、机械特性优良、价廉的基体。还可以共用使记录装置及再生装置定位在记录媒体上的任意位置的装置。另外，由于能量的聚焦路径不经过基体，所以可解决基体厚度误差的问题，同时基体和光轴形成角度的误差的容许范围扩大，从而可以得到信息记录再生装置的高可靠性，并可以提供小型、便宜的大容量信息记录再生装置。

Claims (30)

1．一种信息记录再生装置，采用通过垂直磁记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体，其特征在于具有：
在该记录媒体上使电磁能或光照射在上述记录媒体上的照射装置；及
与上述照射装置一样位于上述记录媒体的同一侧，并用于从上述记录媒体检测漏磁通的磁通检测装置。
2．由权利要求1所记载的信息记录再生装置，其特征在于还具有：
装载上述照射装置的至少一部分及上述磁通检测装置、并对上述记录媒体表面扫描的滑块。
3．由权利要求2所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述滑块的上述照射装置的至少一部分，在扫描的方向上配置在上述磁通检测装置的前面。
4．由权利要求3所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
对于上述滑块的上述记录媒体的悬空量，对于扫描的方向上，前侧的悬空量比后侧的悬空量大。
5．由权利要求2至4的任一项所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述滑块装载作为上述照射装置的至少一部分的SIL。
6．由权利要求2至5的任一项所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述滑块装载作为上述照射装置的至少一部分的物镜。
7．由权利要求2至4的任一项所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述滑块装载作为上述照射装置的至少一部分的光纤。
8．由权利要求6所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述滑块装载调节上述物镜位置的透镜调节器。
9．由权利要求2至8的任一项所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述滑块装载调节上述记录媒体上的上述电磁能或光的点位置与上述磁通检测装置间相对位置关系的调节器。
10．由权利要求1至9的任一项所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
具有在上述记录媒体上的上述电磁能或光的点位置上附加记录磁场的记录磁场附加装置。
11．由权利要求1至10的任一项所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
还具有从上述磁通检测装置的检测结果，对上述记录媒体上所记录的信息进行复原的信息复原装置。
12．上述信息记录再生装置，采用在垂直磁记录膜上保持信息的记录媒体，其特征在于包括：
在该记录媒体上使光照射在上述记录媒体上的照射装置；
检测从上述记录媒体的反射光的检测装置；
检测从上述记录媒体的漏磁通的磁通检测装置；及
从光源向上述记录媒体的穿透率为100％，反射率为0％的偏振光射束分裂器。
13．上述信息记录再生装置，通过使光照射在记录媒体上进行信息记录，从该记录媒体检测漏磁通进行信息再生，其特征在于包括：
通过在上述记录媒体表面所设置的凸凹结构部分的反射光，控制光照射位置的光照射位置控制装置；及
检测出该凸凹结构部分上的漏磁通，控制磁通检测位置的磁通检测位置控制装置。
14．上述信息记录再生装置，进行磁场调制方式的热磁或光磁记录，其特征在于包括：
沿着记录媒体表面的磁通检测灵敏度分布是大体为圆弧状的磁通检测装置。
15．上述信息记录再生装置，利用通过在基体表面上制膜的垂直磁记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体，其特征在于包括：
产生为照射在该记录媒体上的能量的装置；
使该能量聚焦照射在上述记录媒体上的装置；
确定上述聚焦装置的能量照射位置的装置；
与上述聚焦装置一样位于上述记录媒体的同一侧、并检测从上述记录媒体的漏磁通的装置；
确定该磁通检测装置的磁通检测位置的装置；
使上述聚焦装置及上述磁通检测装置定位在上述记录媒体上的任意位置的装置；
控制上述能量照射位置和该磁通检测装置间的相对位置关系的装置；及
从上述磁通检测装置的检测结果，复原记录在上述记录媒体上的信息的装置。
16．上述信息记录再生装置，利用通过在基体表面上制膜的垂直磁记录膜上的反转磁畴保持信息的记录媒体，其特征在于包括：
产生为照射该记录媒体的能量的装置；
使该能量聚焦照射在上述记录媒体上的装置；
确定上述聚焦装置的能量照射位置的装置；
检测从上述记录媒体的漏磁通的装置；
确定该磁通检测装置的磁通检测位置的装置；
装载上述聚焦装置和上述磁通检测装置，并对上述记录媒体表面进行扫描的滑块；
使该滑块定位在上述记录媒体上的任意位置的装置；及
从上述磁通检测装置的检测结果，复原记录在上述记录媒体上的信息的装置。
17．由权利要求16所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
使上述滑块定位在上述记录媒体上的任意位置上的装置，是参照上述磁通检测位置的特定装置的位置信息动作的装置。
18．由权利要求16或17所记载的信息记录再生装置，其特征在于包括：
参照上述能量照射位置的特定装置的位置信息，控制上述磁通检测装置和上述聚焦装置相对位置关系的装置。
19．由权利要求16～18所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
在上述滑块上，上述能量照射位置与上述磁通检测装置相比，位于上述记录媒体移动方向的前方。
20．由权利要求16～19所记载的信息记录再生装置，其特征在于包括：
在上述滑块上对上述能量聚焦位置附加磁场的装置。
21．由权利要求16～20所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
从上述记录媒体表面到上述滑块表面的最短距离是40nm以下。
22．由权利要求15～21所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述聚焦装置采用SIL(Solid Immersion Lens)。
23．由权利要求1～8所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述聚焦装置采用光纤。
24．由权利要求15～23所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
上述基体采用在表面上有凸凹结构的基体；
上述能量照射位置的特定装置是参照该凸凹结构部分上的上述能量强度检测装置的检测结果，特定上述能量照射位置的装置；
上述磁通检测位置的特定装置是参照该凸凹结构部分的上述磁通检测装置的检测结果，特定上述磁通检测位置的装置。
25．由权利要求24所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
采用在上述基体表面上通过相对凹下的结构在制造时予先使信息固定的记录媒体。
26．由权利要求24或25所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
在上述基体表面上相对凸出的结构部分上记录上述应记录的信息。
27．由权利要求15～26所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
照射在上述记录媒体上的能量是大体为圆偏振光状态。
28．由权利要求15～27所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
采用沿着上述记录媒体表面的磁通检测灵敏度分布是大体为圆弧状的上述磁通检测装置。
29．由权利要求15～28所记载的信息记录再生装置，其特征在于：
采用从直流区域有灵敏度的上述磁通检测装置。
30．由权利要求15～29所记载的信息记录再生装置，其特征在于包括：
从直流区域有灵敏度的至少2个以上的上述磁通检测装置；及
对上述各磁通检测装置的检测结果进行运算的装置。
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