JP2003067996A - Memory head for magneto-optical - Google Patents

Memory head for magneto-optical

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JP2003067996A
JP2003067996A JP2002153066A JP2002153066A JP2003067996A JP 2003067996 A JP2003067996 A JP 2003067996A JP 2002153066 A JP2002153066 A JP 2002153066A JP 2002153066 A JP2002153066 A JP 2002153066A JP 2003067996 A JP2003067996 A JP 2003067996A
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JP
Japan
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magneto
recording
optical disk
element array
predetermined number
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Application number
JP2002153066A
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Japanese (ja)
Inventor
Akiya Goto
顕也 後藤
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Tokai University
Original Assignee
Tokai University
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce the recorded information with high precision. SOLUTION: A memory head for the magneto-optical disk has base members BS and SP facing the recording tracks arranged in the radial direction on the magneto-optical disk 10, and a magnetic reproduction section RA secured to these base members BS, SP to reproduce the information recorded on the recording tracks. Especially, the magnetic reproduction section RA includes an array 30A composed of GMR elements 30 arranged almost in a matrix to detect the information recorded as the changes of the magnetizing directions on the tracks and to convert those changes into electric resistance changes. The reproduction element array 30A has a small inclination in the tangential direction orthogonal to the radial direction of the disk 10 to allocate each GMR element to each track.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に光磁気ディ
スクに対して情報の記録および再生を行う光磁気ディス
ク用メモリヘッドに関し、特に半導体レーザ素子により
超高密度で光磁気ディスクに記録された情報を再生する
ための光磁気ディスク用メモリヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a magneto-optical disk memory head for recording / reproducing information on / from a magneto-optical disk, and more particularly to information recorded on a magneto-optical disk at a super high density by a semiconductor laser device. The present invention relates to a memory head for a magneto-optical disk for reproducing data.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年では、光磁気ディスクを記録媒体と
する様々な方式のメモリヘッドが開発されている。典型
的なメモリヘッドは、単一の半導体レーザ素子から発振
されたレーザ光を例えばレンズにより収束し記録媒体に
スポットビームとして照射するよう構成され、このレー
ザ光の照射による記録媒体の物理的な変化として情報を
記録する。この構成では、開口数の大きなレンズを使用
してもレーザ光の回折現象により波長の数分の1程度ま
でしかビーム径を絞れない。このため、たとえ波長41
0nmの紫色レーザ光を利用しても、直径120mmの
記録媒体の記録容量は10〜30ギガバイト程度に制約
される。
2. Description of the Related Art In recent years, various types of memory heads using a magneto-optical disk as a recording medium have been developed. A typical memory head is configured so that laser light oscillated from a single semiconductor laser device is converged by, for example, a lens and irradiated onto a recording medium as a spot beam, and the physical change of the recording medium due to the irradiation of this laser light. To record the information as. With this configuration, even if a lens with a large numerical aperture is used, the beam diameter can be narrowed to only a fraction of the wavelength due to the diffraction phenomenon of laser light. Therefore, even if the wavelength 41
Even if 0 nm violet laser light is used, the recording capacity of a recording medium having a diameter of 120 mm is limited to about 10 to 30 gigabytes.

【0003】最近では、近接場光学の応用により、潤滑
保護膜で覆われた記録媒体に接触するコンタクト方式の
メモリヘッドが記録媒体の記録密度を飛躍的に増大可能
であるとして注目されている。このメモリヘッドは、垂
直共振器表面発光(VCSEL; Vertical Cavity Surf
ace Emitting Laser)半導体レーザ素子を光源として用
い、この半導体レーザ素子と一体的な錐状の全反射プリ
ズムの内面でレーザ光を全反射させて閉じ込めることに
より強い定在波の発生を促し、この全反射プリズムの先
端からレーザ光のエバネッセント波を記録媒体に向けて
照射する。この構成では、レーザ光のビーム径を波長の
20分の1から100分の1程度に設定することができ
る。レーザ光の波長が例えば830nmである場合に
は、適切な条件において直径40nmから10nmとな
るエバネッセント波を記録媒体上で得ることができる。
ここで直径10nmのビームスポットに対応するよう幅
10〜20nmの記録トラックを隙間なく並べたとする
と、直径120mmの記録媒体は1〜2テラバイトの記
録容量を持つことができる。
Recently, a contact-type memory head, which comes into contact with a recording medium covered with a lubricating protective film, can be drastically increased in recording density of the recording medium by application of near-field optics. This memory head uses vertical cavity surface emission (VCSEL).
ace Emitting Laser) A semiconductor laser device is used as a light source, and the laser light is totally reflected and confined by the inner surface of a cone-shaped total reflection prism that is integrated with this semiconductor laser device to promote the generation of a strong standing wave. An evanescent wave of laser light is directed toward the recording medium from the tip of the reflecting prism. With this configuration, the beam diameter of the laser light can be set to about 1/20 to 1/100 of the wavelength. When the wavelength of the laser light is, for example, 830 nm, an evanescent wave having a diameter of 40 nm to 10 nm can be obtained on the recording medium under appropriate conditions.
If recording tracks having a width of 10 to 20 nm are arranged without a gap so as to correspond to a beam spot having a diameter of 10 nm, a recording medium having a diameter of 120 mm can have a recording capacity of 1 to 2 terabytes.

【0004】ところで、上述したコンタクト方式のメモ
リヘッドは再生用コンポーネントを付加することで、物
理的変化として記録媒体に記録された情報を再生するた
めにも利用可能である。光磁気ディスクの記録情報は、
例えばVCSEL半導体レーザ素子から光磁気ディスク
にレーザ光を照射し、この光磁気ディスクで反射され全
反射プリズムの先端に入射する反射光に基づくレーザ発
振の変化を、VCSEL半導体レーザ素子の非出力側ミ
ラーの後ろに光の位相変化を考慮して配置されるフォト
ダイオードで検出することにより再生される。
By the way, the contact type memory head described above can be used for reproducing information recorded on a recording medium as a physical change by adding a reproducing component. The information recorded on the magneto-optical disk is
For example, a laser beam is emitted from a VCSEL semiconductor laser element to a magneto-optical disk, and a change in laser oscillation based on reflected light reflected by the magneto-optical disk and incident on the tip of a total reflection prism is reflected by a non-output side mirror of the VCSEL semiconductor laser element. It is reproduced by detecting with a photodiode which is arranged behind in consideration of the phase change of light.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、光磁気ディス
クのような記録媒体では、非常に僅かな量の反射光に基
づいて記録情報を再生しなくてはならず、必要な再生精
度に対して十分な信号ノイズ比を得ることが難しい。
However, in a recording medium such as a magneto-optical disk, it is necessary to reproduce recorded information based on a very small amount of reflected light, and it is necessary to achieve a required reproduction accuracy. It is difficult to obtain a sufficient signal noise ratio.

【0006】本発明の目的は、より高い精度で記録情報
を再生することができる光磁気ディスク用メモリヘッド
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a magneto-optical disk memory head capable of reproducing recorded information with higher accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、光磁気
ディスクの半径方向に並ぶ複数の記録トラックに対向す
るベース部材と、これら記録トラックに記録された情報
を再生するためにベース部材に固定される磁気再生部と
を備え、この磁気再生部は複数の記録トラックに情報と
して記録された磁化方向の変化を電気抵抗の変化として
検出する複数の磁気抵抗素子を略マトリクス状に配置し
た再生素子アレイを含み、この再生素子アレイはこれら
磁気抵抗素子を互いに異なる記録トラックに割当てるた
めに光磁気ディスクの半径方向に直角なタンジェンシャ
ル方向に対して微小角度の傾きを持つ光磁気ディスク用
メモリヘッドが提供される。
According to the present invention, a base member facing a plurality of recording tracks arranged in a radial direction of a magneto-optical disk and a base member for reproducing information recorded on these recording tracks are provided. A fixed magnetic reproducing unit is provided, and the magnetic reproducing unit is a reproducing unit in which a plurality of magnetoresistive elements that detect changes in the magnetization direction recorded as information on a plurality of recording tracks as changes in electrical resistance are arranged in a substantially matrix form. The reproducing element array includes an element array, and the reproducing element array has a small angle inclination with respect to the tangential direction perpendicular to the radial direction of the magneto-optical disk in order to allocate these magnetoresistive elements to different recording tracks. Will be provided.

【0008】このメモリヘッドでは、記録情報に対応す
る光磁気ディスクの物理的変化を光磁気ディスクからの
僅かな量の反射光から間接的に検出する代りに、磁気抵
抗素子によりこの物理的変化である磁化方向の変化を電
気抵抗の変化として直接的に検出する。加えて、磁気抵
抗素子は高感度であるため、反射光を利用する場合より
も極めて高い信号ノイズ比で検出動作が可能である。従
って、記録情報の再生精度を十分高めることができる。
In this memory head, instead of indirectly detecting the physical change of the magneto-optical disk corresponding to the recorded information from the slight amount of reflected light from the magneto-optical disk, the physical change is detected by the magnetoresistive element. A change in a certain magnetization direction is directly detected as a change in electric resistance. In addition, since the magnetoresistive element has high sensitivity, the detection operation can be performed with an extremely high signal noise ratio as compared with the case where the reflected light is used. Therefore, the reproduction accuracy of the recorded information can be sufficiently improved.

【0009】さらに、再生素子アレイが複数の磁気抵抗
素子を互いに異なる記録トラックに割当てるために光磁
気ディスクの半径方向に直角なタンジェンシャル方向に
対して微小角度の傾きを持つ。すなわち、多数の記録ト
ラックが列方向に並ぶ磁気抵抗素子間に存在する場合で
も、これら記録トラックを行方向の磁気抵抗素子でトレ
ースすることができる。また、これら記録トラックにつ
いて一括してメモリヘッドのトラッキング制御を行うこ
とが可能であるため、各記録トラック毎にトラッキング
エラーが発生しない。従って、このようなトラッキング
エラーによる再生精度の低下を伴わずに記録情報の再生
速度を飛躍的に向上できる。
Further, the reproducing element array has a slight angle inclination with respect to the tangential direction perpendicular to the radial direction of the magneto-optical disk in order to allocate a plurality of magnetoresistive elements to different recording tracks. That is, even if a large number of recording tracks exist between the magnetoresistive elements arranged in the column direction, these recording tracks can be traced by the magnetoresistive elements in the row direction. Further, since it is possible to collectively perform the tracking control of the memory head on these recording tracks, a tracking error does not occur for each recording track. Therefore, the reproduction speed of the recorded information can be dramatically improved without lowering the reproduction accuracy due to such a tracking error.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
光磁気ディスク用メモリヘッドを図面を参照して説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A memory head for a magneto-optical disk according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1は光磁気ディスク用メモリヘッドHD
の断面構造を示し、図2は光磁気ディスク10とメモリ
ヘッドHDとの平面的な位置関係を示す。このメモリヘ
ッドHDは図2に示すように中心軸Oを中心に一方向に
回転する光磁気(MO)ディスク10に対して情報の記
録および再生を行うために用いられる。光磁気ディスク
10はディスク基板11、同心円を描いて半径方向Rに
並ぶ複数の記録トラック10Tを得るためにこのディス
ク基板11上に形成される光磁気記録媒体層12、この
光磁気記録媒体層12上に形成される潤滑保護膜13、
および所定数(例えばM×N)本の記録トラック10T
毎にディスク基板11に埋込まれこれら記録トラック1
0Tに対して同心円を描くよう半径方向Rに並ぶトラッ
キング制御用磁性層14で構成される。
FIG. 1 shows a memory head HD for a magneto-optical disk.
2 shows the cross-sectional structure of FIG. 2, and FIG. 2 shows the planar positional relationship between the magneto-optical disk 10 and the memory head HD. This memory head HD is used for recording and reproducing information on a magneto-optical (MO) disk 10 which rotates in one direction around a central axis O as shown in FIG. The magneto-optical disk 10 includes a disk substrate 11, a magneto-optical recording medium layer 12 formed on the disk substrate 11 in order to obtain a plurality of recording tracks 10T that are concentrically arranged in the radial direction R, and the magneto-optical recording medium layer 12 is formed. A lubrication protective film 13 formed on the
And a predetermined number (for example, M × N) of recording tracks 10T
These recording tracks 1 are embedded in the disk substrate 11 for each
The tracking control magnetic layers 14 are arranged in the radial direction R so as to draw a concentric circle with respect to 0T.

【0012】尚、M×N本の記録トラック10Tが光磁
気記録媒体層12においてスパイラル状に設定される場
合には、トラッキング制御用磁性層14も同様に光磁気
記録媒体層12においてこれら記録トラック10Tに沿
ってスパイラル状に設定される。
When the M × N recording tracks 10T are set spirally in the magneto-optical recording medium layer 12, the tracking control magnetic layer 14 is also similarly formed in the magneto-optical recording medium layer 12. It is set in a spiral shape along 10T.

【0013】光磁気記録媒体層12はTbFeCo等で
構成され、5〜10nm程度の厚さに設定される。潤滑
保護膜13はSi34 膜,SiO2膜,アモルファス
カーボン膜等で構成され、パーフロロポリエーテル等の
潤滑剤をこのような膜に塗布することにより得られる厚
さ1nm程度の潤滑表面15を有する。
The magneto-optical recording medium layer 12 is made of TbFeCo or the like and has a thickness of about 5 to 10 nm. The lubrication protection film 13 is composed of a Si 3 N 4 film, a SiO 2 film, an amorphous carbon film, etc., and a lubrication surface having a thickness of about 1 nm obtained by applying a lubricant such as perfluoropolyether to such a film. Have 15.

【0014】メモリヘッドHDは光磁気ディスク10の
半径方向Rに移動可能なように構成されると共に、複数
の記録トラック10Tに対向する支持ベースBSと、支
持ベースBSの底面に固定される2個の円柱状リーディ
ングパッドLPおよび1個の円柱状トレーリングパッド
TPで構成される3点支持スペーサSPとをベース部材
として備える。この支持ベースBSの上面はサスペンシ
ョンSPの先端に一体的に設けられるジンバルGBに固
定され、3点支持スペーサSPが光磁気ディスク10の
潤滑保護膜13に接触した状態に維持されるようサスペ
ンションSPの弾力性にを利用して軽く押さえられる。
さらにパッドLPおよびTPの周囲には、メニスカスが
潤滑保護膜13の潤滑表面15を構成する潤滑剤の表面
張力により生じ、光磁気ディスク10の回転に伴うメモ
リヘッドHDの飛躍量を低減する。
The memory head HD is constructed so as to be movable in the radial direction R of the magneto-optical disk 10, and has a supporting base BS facing the plurality of recording tracks 10T and two fixed bases BS. The cylindrical leading pad LP and the three-point support spacer SP composed of one cylindrical trailing pad TP are provided as base members. The upper surface of this support base BS is fixed to a gimbal GB integrally provided at the tip of the suspension SP, and the three-point support spacer SP is kept in contact with the lubrication protective film 13 of the magneto-optical disk 10 so that the suspension SP is maintained. It can be pressed down lightly using its elasticity.
Further, a meniscus is generated around the pads LP and TP by the surface tension of the lubricant forming the lubricated surface 15 of the lubrication protective film 13, and the jump amount of the memory head HD accompanying the rotation of the magneto-optical disk 10 is reduced.

【0015】メモリヘッドHDはさらに複数の記録トラ
ック10Tに情報を記録するために支持ベースBSの底
面に固定される光記録部WAと、これら記録トラック1
0Tに記録された情報を再生するために光記録部WAに
対して並列的に支持ベースBSの底面に固定される磁気
再生部RAとを備える。ちなみに、光記録部WAはレー
ザ注入電流のうちの無効電流のために動作中に発熱して
高温になることから、支持ベースBSはジンバルGBお
よびサスペンションSPと協力して光記録部WAのヒー
トシンクとして機能する。
The memory head HD further includes an optical recording section WA fixed to the bottom surface of the support base BS for recording information on the plurality of recording tracks 10T, and these recording tracks 1
A magnetic reproducing unit RA fixed to the bottom surface of the support base BS in parallel with the optical recording unit WA in order to reproduce the information recorded at 0T. By the way, since the optical recording unit WA heats up during operation due to a reactive current in the laser injection current and becomes high in temperature, the support base BS cooperates with the gimbal GB and the suspension SP to serve as a heat sink for the optical recording unit WA. Function.

【0016】光記録部WAは、M×N個のVCSEL半
導体レーザ素子20をマトリクス状に配置した記録素子
アレイ20Aを含み、所定の外部磁界が光磁気ディスク
10に印加される状態を維持しながらこれらVCSEL
半導体レーザ素子20の発振により情報に対応して発生
されるレーザ光のエバネッセント波を光磁気ディスク1
0に向けて垂直に照射する。他方、磁気再生部RAは少
なくともM×N個のスピンバルブ巨大磁気抵抗(GM
R;Giant Magneto Resistance)素子30を記録素子ア
レイ20Aと同様にマトリクス状に配置した再生素子ア
レイ30Aを含み、レーザ照射により記録トラック10
Tに情報として記録された磁化方向の変化を電気抵抗の
変化として検出する。エバネッセント波は光磁気ディス
ク10の光磁気記録媒体層12上で幅約10nmの矩形
ビームスポット(または直径約10nmの円形ビームス
ポット)を形成し、記録トラック10Tが情報に対応し
た磁化方向に磁化されるよう光磁気記録媒体層12を加
熱する。この場合、複数の記録トラック10Tはビーム
サイズに基づいて決定された例えば20nmの幅で半径
方向Rに隙間なく並べられる。ちなみに、記録素子アレ
イ20Aおよび再生素子アレイ30Aは、図1に示す3
点支持スペーサSPが光磁気ディスク10に接触した状
態で光磁気記録媒体層12に対して実質的に水平に維持
される。
The optical recording unit WA includes a recording element array 20A in which M × N VCSEL semiconductor laser elements 20 are arranged in a matrix and maintains a state in which a predetermined external magnetic field is applied to the magneto-optical disk 10. These VCSELs
The evanescent wave of laser light generated corresponding to information by the oscillation of the semiconductor laser device 20 is generated by the magneto-optical disk 1.
Irradiate vertically toward 0. On the other hand, the magnetic reproducing unit RA has at least M × N spin valve giant magnetoresistive (GM
R: Giant Magneto Resistance) element 30 includes a reproducing element array 30A in which the recording element array 30A is arranged in the same manner as the recording element array 20A.
A change in the magnetization direction recorded as information in T is detected as a change in electric resistance. The evanescent wave forms a rectangular beam spot with a width of about 10 nm (or a circular beam spot with a diameter of about 10 nm) on the magneto-optical recording medium layer 12 of the magneto-optical disk 10, and the recording track 10T is magnetized in the magnetization direction corresponding to the information. So that the magneto-optical recording medium layer 12 is heated. In this case, the plurality of recording tracks 10T are arranged in the radial direction R without a gap with a width of, for example, 20 nm determined based on the beam size. Incidentally, the recording element array 20A and the reproducing element array 30A are the same as those shown in FIG.
The point support spacer SP is maintained substantially horizontally with respect to the magneto-optical recording medium layer 12 while being in contact with the magneto-optical disk 10.

【0017】図2に示すように、記録素子アレイ20A
は光記録部WAとして支持ベースBSに固定され、M×
N個のVCSEL半導体レーザ素子20を互いに異なる
記録トラック10Tに割当てるために光磁気ディスク1
0の半径方向Rに直角なタンジェンシャル方向(接線方
向)Kに対して微小角度θの傾きを持つ。再生素子アレ
イ30Aは磁気再生部RAとして支持ベースBSに固定
され、少なくともM×N個のGMR素子30を互いに異
なる記録トラック10Tに割当てるために記録素子アレ
イ20Aと同様に光磁気ディスク10の半径方向Rに直
角なタンジェンシャル方向Kに対して微小角度θの傾き
を持つ。尚、図1および図2では、光記録部WAおよび
磁気再生部RAの構造が実際よりも簡略化して示され
る。VCSEL半導体レーザ素子20およびGMR素子
30の数を、より具体的に示せばM=100個,N=1
00個である。
As shown in FIG. 2, the recording element array 20A
Is fixed to the support base BS as an optical recording unit WA, and M ×
In order to allocate N VCSEL semiconductor laser devices 20 to different recording tracks 10T, the magneto-optical disk 1
It has a small angle θ with respect to a tangential direction (tangential direction) K that is perpendicular to the radial direction R of 0. The reproducing element array 30A is fixed to the support base BS as a magnetic reproducing portion RA, and in order to allocate at least M × N GMR elements 30 to different recording tracks 10T, the reproducing element array 30A is arranged in the radial direction of the magneto-optical disk 10 like the recording element array 20A. It has an inclination of a small angle θ with respect to the tangential direction K perpendicular to R. 1 and 2, the structures of the optical recording unit WA and the magnetic reproducing unit RA are shown in a simplified manner than they actually are. More specifically, the numbers of the VCSEL semiconductor laser device 20 and the GMR device 30 are M = 100 and N = 1.
It is 00.

【0018】図3は複数の記録トラック10Tに対する
VCSEL半導体レーザ素子20およびGMR素子30
の配置を詳細に示す。ここで、VCSEL半導体レーザ
素子20およびGMR素子30は互いに同一の平面サイ
ズに設定され、エバネッセント波の発射ポイントは各V
CSEL半導体レーザ素子20の中心に設定され、磁化
方向変化の検出ポイントは各GMR素子30の中心に設
定される。
FIG. 3 shows a VCSEL semiconductor laser device 20 and a GMR device 30 for a plurality of recording tracks 10T.
The arrangement of is shown in detail. Here, the VCSEL semiconductor laser device 20 and the GMR device 30 are set to have the same plane size, and the emission point of the evanescent wave is at each V
It is set at the center of the CSEL semiconductor laser device 20, and the detection point of the change in the magnetization direction is set at the center of each GMR device 30.

【0019】記録素子アレイ20Aが図3に示すように
M列×N行に配列されたVCSEL半導体レーザ素子2
0のマトリクスである場合、各列はN個のVCSEL半
導体レーザ素子20で構成され、各行はM個のVCSE
L半導体レーザ素子20で構成される。各列のVCSE
L半導体レーザ素子20は光磁気ディスク10の半径方
向Rに対して微小角度θだけ傾いた軸L1と平行に設定
され、各行のVCSEL半導体レーザ素子20は光磁気
ディスク10の半径方向Rに直角なタンジェンシャル方
向Kに対して微小角度θだけ傾いた軸L2と平行に設定
される。これにより、M本の記録トラック10Tが各行
毎にM個のVCSEL半導体レーザ素子20の中心にそ
れぞれ対向し、記録素子アレイ20A全体でM×N本の
記録トラック10TがM×N個のVCSEL半導体レー
ザ素子20の中心にそれぞれ対向する。
The VCSEL semiconductor laser device 2 in which the recording device array 20A is arranged in M columns × N rows as shown in FIG.
When the matrix is 0, each column is composed of N VCSEL semiconductor laser devices 20, and each row is composed of M VCSEs.
The L semiconductor laser device 20 is used. VCSE of each row
The L semiconductor laser device 20 is set parallel to the axis L1 inclined by a small angle θ with respect to the radial direction R of the magneto-optical disk 10, and the VCSEL semiconductor laser devices 20 in each row are perpendicular to the radial direction R of the magneto-optical disk 10. It is set parallel to the axis L2 inclined by a small angle θ with respect to the tangential direction K. As a result, the M recording tracks 10T face the centers of the M VCSEL semiconductor laser devices 20 in each row, and the M × N recording tracks 10T in the entire recording device array 20A are M × N VCSEL semiconductors. It faces the center of the laser element 20, respectively.

【0020】また、再生素子アレイ30Aが図3に示す
ようにM列×(N+2)行に配列されたGMR素子30
のマトリクスである場合、各列はN+2個のGMR素子
30で構成され、各行はM個のGMR素子30で構成さ
れる。各列のGMR素子30は光磁気ディスク10の半
径方向Rに対して微小角度θだけ傾いた軸L1と平行に
設定され、各行のGMR素子30は光磁気ディスク10
の半径方向Rに直角なタンジェンシャル方向Kに対して
微小角度θだけ傾いた軸L2と平行に設定される。これ
により、M本の記録トラック10Tが各行毎にM個のG
MR素子30の中心にそれぞれ対向し、再生素子アレイ
30A全体でM×N本の記録トラック10TがM×N個
のGMR素子30の中心にそれぞれ対向する。ここで、
第1行目のGMR素子30および第N+2行目のGMR
素子30はトラッキング制御用に残される。
Further, as shown in FIG. 3, the reproducing element array 30A has GMR elements 30 arranged in M columns × (N + 2) rows.
In the matrix, each column is composed of N + 2 GMR elements 30, and each row is composed of M GMR elements 30. The GMR elements 30 in each column are set parallel to the axis L1 inclined by a small angle θ with respect to the radial direction R of the magneto-optical disk 10, and the GMR elements 30 in each row are set in the magneto-optical disk 10.
Is set parallel to the axis L2 that is inclined by a small angle θ with respect to the tangential direction K that is perpendicular to the radial direction R. As a result, M recording tracks 10T have M recording tracks 10T for each row.
The M × N recording tracks 10T in the entire reproducing element array 30A face the centers of the MR elements 30 and the M × N GMR elements 30 respectively. here,
GMR element 30 in the first row and GMR in the (N + 2) th row
The element 30 is left for tracking control.

【0021】さらに、図3から判るように、各記録トラ
ック10Tは対応VCSEL半導体レーザ素子20の中
心と対応GMR素子30の中心の両方に対向する。これ
は、光磁気ディスク10の回転に伴ってVCSEL半導
体レーザ素子20で記録トラック10Tに情報を記録し
た直後にこの記録トラック10Tに記録された情報をG
MR素子30で再生可能にするためである。
Further, as can be seen from FIG. 3, each recording track 10T faces both the center of the corresponding VCSEL semiconductor laser device 20 and the center of the corresponding GMR device 30. This is because the information recorded on the recording track 10T immediately after the information is recorded on the recording track 10T by the VCSEL semiconductor laser device 20 as the magneto-optical disk 10 rotates.
This is because reproduction is possible with the MR element 30.

【0022】尚、図3に示す再生素子アレイ30Aの構
成では、トラッキング制御用を除くGMR素子30の素
子数が発明を理解し易くするために半導体レーザ素子2
0の素子素子数に等しいM×N個に設定されている。実
際には、光磁気ディスク10を回転させたときの偏心に
より生じるトラッキングエラーを補償するために半導体
レーザ素子20の素子数の2倍程度に設定することが好
ましい。すなわち、記録トラック10Tが極めて狭い幅
で並んでいることから、光磁気ディスク10Tの偏心に
よるトラッキングエラーを解消するようヘッド位置を機
械的に修正することが事実上不可能であり、上述したG
MR素子30の冗長性はこれらGMR素子30から並列
的に出力される信号をトラッキングエラーに基づいてシ
フトされる所定範囲において有効にするような電気的な
トラッキング処理を行うために必要となる。
In the structure of the reproducing element array 30A shown in FIG. 3, the number of elements of the GMR element 30 excluding those for tracking control is the semiconductor laser element 2 in order to facilitate understanding of the invention.
The number of elements is set to M × N, which is equal to the number of elements. In practice, in order to compensate for the tracking error caused by the eccentricity when the magneto-optical disk 10 is rotated, it is preferable to set the number of semiconductor laser elements 20 to about twice. That is, since the recording tracks 10T are arranged with an extremely narrow width, it is virtually impossible to mechanically correct the head position so as to eliminate the tracking error due to the eccentricity of the magneto-optical disk 10T.
The redundancy of the MR element 30 is necessary to perform an electrical tracking process that makes the signals output in parallel from the GMR elements 30 effective within a predetermined range shifted based on the tracking error.

【0023】図4は光記録部WAの構造を詳細に示す。
この光記録部WAは支持ベースBSの底面に固定される
外部磁界発生部21と、この外部磁界発生部21の底面
に固定される記録素子アレイ20Aとを備える。外部磁
界発生部21は所定の外部磁界を発生する磁石,磁性
体,またはコイルで構成され、記録素子アレイ20Aは
基板部22およびレーザ送出部25を一体化して得られ
るM×N個のVCSEL半導体レーザ素子20で構成さ
れる。基板部22はレーザ光を発生するレーザ発振を起
させるためにレーザ活性層23およびAlGaAs/G
aAsの多層反射ミラー23を有し、M×N個のVCS
EL半導体レーザ素子20にそれぞれ対応するM×N個
の個別電極および単一の共通電極を介して駆動される。
記録素子アレイ20Aでは、M×N個のVCSEL半導
体レーザ素子20が隙間なくマトリクス状に配置され
る。各VCSEL半導体レーザ素子20は例えば2μm
の幅の正方形である。レーザ光送出部25は例えばこれ
らVCSEL半導体レーザ素子20の配置に対応して基
板部22と一体化したカンチレバーとなるM×N個の全
反射プリズム26で構成される。これら全反射プリズム
26はシリコン(Si)結晶あるいはガリウム砒素(G
aAs)結晶等を用いて形成される四角錐(または円
錐)であり、最も広い部分で1μmの幅(または直径)
を持つ。各全反射プリズム26の先端には、幅10nm
程度の正方形または直径10nm程度の円形ビーム窓2
7が配置される。尚、全反射プリズム26の底部は角柱
状(あるいは円柱状)であっても良い。また、全反射プ
リズム26の結晶材料はこの全反射プリズム26が接す
る雰囲気よりも屈折率が高く、その内部でレーザ波を全
反射することができる材料であれば他の結晶材料に置換
えても良い。さらに、全反射プリズム26は例えば直径
10nmの同軸光ファイバチューブを内蔵して先端から
突出するエバネッセント波発射ロッドを持つように形成
されても良い。図3では、全反射プリズム26が四角錐
として示される。
FIG. 4 shows the structure of the optical recording unit WA in detail.
The optical recording unit WA includes an external magnetic field generation unit 21 fixed to the bottom surface of the support base BS, and a recording element array 20A fixed to the bottom surface of the external magnetic field generation unit 21. The external magnetic field generation unit 21 is composed of a magnet, a magnetic body, or a coil that generates a predetermined external magnetic field, and the recording element array 20A has M × N VCSEL semiconductors obtained by integrating the substrate unit 22 and the laser transmission unit 25. It is composed of a laser element 20. The substrate portion 22 has a laser active layer 23 and an AlGaAs / G layer for causing laser oscillation to generate laser light.
MxN VCSs with multi-layer reflective mirror 23 of aAs
It is driven via M × N individual electrodes and a single common electrode corresponding to the EL semiconductor laser device 20, respectively.
In the recording element array 20A, M × N VCSEL semiconductor laser elements 20 are arranged in a matrix without gaps. Each VCSEL semiconductor laser device 20 has, for example, 2 μm
It is a square of width. The laser light transmitting unit 25 is composed of M × N total reflection prisms 26 that are cantilevers integrated with the substrate unit 22 corresponding to the arrangement of these VCSEL semiconductor laser devices 20, for example. These total reflection prisms 26 are made of silicon (Si) crystal or gallium arsenide (G).
aAs) A quadrangular pyramid (or cone) formed by using a crystal or the like, with the widest part having a width (or diameter) of 1 μm.
have. The tip of each total reflection prism 26 has a width of 10 nm.
Square window with a diameter of about 10 nm or circular beam with a diameter of about 10 nm 2
7 is placed. The bottom of the total reflection prism 26 may have a prismatic shape (or a cylindrical shape). Further, the crystal material of the total reflection prism 26 has a higher refractive index than the atmosphere in which the total reflection prism 26 is in contact, and may be replaced with another crystal material as long as it is a material capable of totally reflecting the laser wave therein. . Furthermore, the total reflection prism 26 may be formed to have a coaxial optical fiber tube having a diameter of 10 nm, for example, and to have an evanescent wave emitting rod protruding from the tip. In FIG. 3, the total reflection prism 26 is shown as a quadrangular pyramid.

【0024】レーザ光が基板部22で発生されると、全
反射プリズム26のプリズム面および基板部22内で反
射が繰り返され、このレーザ光のエバネッセント波がビ
ーム窓27(または同軸光ファイバチューブ)を通過し
光磁気ディスク20に向けて垂直に発射され、光磁気デ
ィスク10の光磁気媒体層12上にビームスポットを形
成する。他のレーザ波は全反射プリズム26のプリズム
面で全反射され、外部に出ないよう反射レーザ波として
内部に閉じこめられ、強い定在波の発生に寄与する。エ
バネッセント波のビームスポットは外部磁界発生部21
からの磁界の下で光磁気記録媒体層12の記録トラック
10Tの磁化方向を反転させて情報ビットを記録する。
When the laser light is generated by the substrate 22, the reflection is repeated on the prism surface of the total reflection prism 26 and the substrate 22, and the evanescent wave of the laser light is emitted by the beam window 27 (or the coaxial optical fiber tube). And is emitted vertically toward the magneto-optical disk 20 to form a beam spot on the magneto-optical medium layer 12 of the magneto-optical disk 10. The other laser waves are totally reflected by the prism surface of the total reflection prism 26, are confined inside as reflected laser waves so as not to go out, and contribute to the generation of a strong standing wave. The beam spot of the evanescent wave is generated by the external magnetic field generator 21.
An information bit is recorded by reversing the magnetization direction of the recording track 10T of the magneto-optical recording medium layer 12 under a magnetic field from.

【0025】図5は磁気再生部RAの構造を詳細に示
す。この磁気再生部RAは再生素子アレイ30Aを構成
するよう重ねて貼り合わされ端部において支持ベースB
Sの底面に固定されるM枚のアレイ基板ASで構成され
る。各アレイ基板ASはシールド板31Aおよび31B
と、これらシールド板31Aおよび31B間に保持され
る(N+2)個のスピンバルブGMR素子30とを備え
る。各アレイ基板ASにおいて、(N+2)個のスピン
バルブGMR素子30は一列に並ぶように配置される。
第1番目のGMR素子30および第N+2番目のGMR
素子30はM×N本の記録トラック10Tの両側におい
て光磁気ディスク10のディスク基板11に埋込まれた
1対の磁性層14にトラッキング制御信号として記録さ
れた磁化方向を電気抵抗の変化として検出し、第2番目
から第N+1番目のGMR素子30は光磁気記録媒体層
12においてM×N本の記録トラック10Tに情報ビッ
トとして記録された磁化方向の変化を電気抵抗の変化と
して検出する。
FIG. 5 shows the structure of the magnetic reproducing portion RA in detail. The magnetic reproducing portion RA is laminated and laminated so as to form the reproducing element array 30A, and the supporting base B is formed at the end portion.
It is composed of M array substrates AS fixed to the bottom surface of S. Each array substrate AS is a shield plate 31A and 31B.
And (N + 2) spin valve GMR elements 30 held between these shield plates 31A and 31B. On each array substrate AS, (N + 2) spin valve GMR elements 30 are arranged in a line.
1st GMR element 30 and N + 2nd GMR
The element 30 detects the magnetization direction recorded as a tracking control signal in the pair of magnetic layers 14 embedded in the disk substrate 11 of the magneto-optical disk 10 on both sides of the M × N recording tracks 10T as a change in electric resistance. The second to (N + 1) th GMR elements 30 detect a change in the magnetization direction recorded as information bits on M × N recording tracks 10T in the magneto-optical recording medium layer 12 as a change in electrical resistance.

【0026】尚、磁気再生部RAは再生素子アレイ30
Aを構成するよう重ねて貼り合わされ端部において支持
ベースBSの底面に固定される(N+2)枚のアレイ基
板ASで構成され、各アレイ基板ASがシールド板31
Aおよび31Bと、これらシールド板31Aおよび31
B間に保持されるM個のスピンバルブGMR素子30と
を備えるようにしてもよい。
The magnetic reproducing section RA is a reproducing element array 30.
It is composed of (N + 2) number of array substrates AS that are laminated and bonded to form A and are fixed to the bottom surface of the support base BS at the end portions, and each array substrate AS is a shield plate 31.
A and 31B and these shield plates 31A and 31B
There may be provided M spin valve GMR elements 30 held between B.

【0027】各GMR素子30は磁化方向の変化を電気
抵抗の変化に変換するMR(MagnetoResistance)素子部
32、このMR素子部32の両側に配置される永久磁石
33、この永久磁石上に形成されMR素子部32を介し
てセンス電流を流すセンス電極34Aおよび34Bで構
成される。MR素子部32は磁化自由層32A、磁気分
離層32B、磁化固定層32C、および反強磁性層32
Dをシールド層31Aおよび31B間において順番に重
ねた構造を有する。より具体的な構成例を示すと、磁化
自由層32Aは厚さ70オングストロームのNiFeか
らなり、磁気分離層32Bは厚さ25オングストローム
のCuからなり、磁化固定層32Cは厚さ60オングス
トロームのCoからなり、反強磁性層32Dは厚さ12
0オングストロームのFeMnからなる。
Each GMR element 30 is formed on an MR (Magneto Resistance) element section 32 for converting a change in the magnetization direction into a change in electric resistance, permanent magnets 33 arranged on both sides of the MR element section 32, and on this permanent magnet. It is composed of sense electrodes 34A and 34B for flowing a sense current through the MR element section 32. The MR element section 32 includes a magnetization free layer 32A, a magnetic separation layer 32B, a magnetization fixed layer 32C, and an antiferromagnetic layer 32.
It has a structure in which D is sequentially stacked between the shield layers 31A and 31B. As a more specific configuration example, the magnetization free layer 32A is made of NiFe having a thickness of 70 angstroms, the magnetic separation layer 32B is made of Cu having a thickness of 25 angstroms, and the magnetization fixed layer 32C is made of Co having a thickness of 60 angstroms. And the antiferromagnetic layer 32D has a thickness of 12
It consists of 0 Å FeMn.

【0028】磁化固定層32Cの磁化方向は反強磁性層
32Dにより固定され、磁化自由層32Aの磁化方向は
記録トラック10Tからの外部磁界により変化する。磁
化固定層32Cの磁化方向は外部磁界の変化方向と平行
とし、磁化自由層32Aの異方性磁化方向はセンス電流
方向となる外部磁界方向と直角に設定される。この磁化
自由層32Aの磁化方向が外部磁界により磁化固定層3
2Cの磁化方向とほぼ平行およびほぼ反平行のいずれか
に変化することで、抵抗値も変化する。永久磁石33は
強い一方向性一軸異方性磁界を発生することにより磁化
自由層32Aを単磁区構造とする磁区制御を行い、主と
して磁化自由層32Aの磁区の磁壁移動に起因するバル
クハウゼンノイズを抑制する。
The magnetization direction of the magnetization fixed layer 32C is fixed by the antiferromagnetic layer 32D, and the magnetization direction of the magnetization free layer 32A is changed by the external magnetic field from the recording track 10T. The magnetization direction of the magnetization fixed layer 32C is parallel to the direction of change of the external magnetic field, and the anisotropic magnetization direction of the magnetization free layer 32A is set at right angles to the direction of the external magnetic field which is the sense current direction. The magnetization direction of the magnetization free layer 32A is fixed by the external magnetic field.
The resistance value also changes when the magnetization direction changes to either parallel or substantially antiparallel to the magnetization direction of 2C. The permanent magnet 33 generates a strong unidirectional uniaxial anisotropic magnetic field to control the magnetic domain in which the magnetic free layer 32A has a single domain structure, and mainly causes Barkhausen noise caused by the domain wall motion of the magnetic domain of the magnetic free layer 32A. Suppress.

【0029】ここで、上述のように記録素子アレイ20
Aが100行100列のVCSEL半導体レーザ素子2
0で構成され、再生素子アレイ30Aが102行100
列のスピンバルブGMR素子30で構成される場合の動
作を説明する。合計10000本のエバネッセント波レ
ーザビームがこれら100行100列の半導体レーザ素
子20から光磁気ディスク10に向けて発射されると、
この光磁気ディスク10の光磁気記録媒体層12におい
て幅約200μmにわたる合計10000本の記録トラ
ック10T上に合計10000個のビームスポットを形
成し、これら記録トラック10Tに情報ビットとして磁
化方向を記録する。さらに、これら記録トラック10T
に記録された情報ビットは102行100列のスピンバ
ルブGMR素子30のうちのトラッキング制御用を除く
100行100列のスピンバルブGMR素子30で電気
抵抗の変化として検出される。
Here, as described above, the recording element array 20 is used.
VCSEL semiconductor laser device 2 in which A is 100 rows and 100 columns
0, and the reproducing element array 30A has 102 rows and 100
The operation in the case of being composed of the spin valve GMR elements 30 in a row will be described. When a total of 10,000 evanescent wave laser beams are emitted from the semiconductor laser elements 20 in 100 rows and 100 columns toward the magneto-optical disk 10,
In the magneto-optical recording medium layer 12 of the magneto-optical disk 10, a total of 10,000 beam spots are formed on a total of 10,000 recording tracks 10T having a width of about 200 μm, and the magnetization direction is recorded as information bits on these recording tracks 10T. Furthermore, these recording tracks 10T
The information bit recorded in (1) is detected as a change in electrical resistance in the spin valve GMR element 30 of 100 rows and 100 columns excluding the one for tracking control of the spin valve GMR element 30 of 102 rows and 100 columns.

【0030】このような動作は、記録素子アレイ20A
および再生素子アレイ30Aが光磁気ディスク10のタ
ンジェンシャル方向Kに対する微小角度の傾きを持ち、
光磁気ディスク10の記録媒体層12上に約20nmの
幅で重ならない連続した10000個のビームスポット
による10000本の軌跡を描きこれをトレースできる
ようになって初めて実現される。具体的には、記録素子
アレイ20Aおよび再生素子アレイ30Aは、光磁気デ
ィスク10のタンジェンシャル方向Kに対して、θ=a
rctan(2/199)=0.57582度だけ傾け
て設置される。この状態では、一度に10000トラッ
ク分、すなわち10000ビットの情報の同時記録およ
び同時再生が可能となる。従って、10000本のレー
ザビームが合計で200μmの幅を持ち、ディスク接線
速度が10mm/secの場合には、1個あたり1メガ
ビット/秒で10000トラックを同時にトレースする
ことで10ギガビット/秒のデータ転送速度を得ること
ができる。また、光磁気ディスク10が例えば直径12
0mmであるとすると、この光磁気ディスク10の記録
容量は合計で約1〜2テラバイトに達する。
Such an operation is performed by the recording element array 20A.
And the reproducing element array 30A has an inclination of a small angle with respect to the tangential direction K of the magneto-optical disk 10,
It is realized only when it is possible to trace 10,000 traces of 10,000 continuous beam spots that do not overlap each other with a width of about 20 nm on the recording medium layer 12 of the magneto-optical disk 10. Specifically, in the recording element array 20A and the reproducing element array 30A, θ = a with respect to the tangential direction K of the magneto-optical disk 10.
rctan (2/199) = installed at an angle of 0.57582 degrees. In this state, it is possible to simultaneously record and simultaneously reproduce 10000 tracks of information, that is, 10000 bits of information. Therefore, if 10,000 laser beams have a total width of 200 μm and the disk tangential velocity is 10 mm / sec, 10 Gbit / sec data can be obtained by simultaneously tracing 10000 tracks at 1 Mbit / sec. The transfer speed can be obtained. Further, the magneto-optical disk 10 has, for example, a diameter of 12.
If it is 0 mm, the total recording capacity of the magneto-optical disk 10 reaches about 1 to 2 terabytes.

【0031】ここで、記録素子アレイ20Aおよび再生
素子アレイ30Aを傾ける際の微小角度の求め方につい
て説明する。例えば記録素子アレイ20Aが、図3に示
したように、N行およびM列のVCSEL半導体レーザ
素子20で構成されるとし、各VCSEL半導体レーザ
素子20のビーム窓27の寸法(幅または直径)をD、
および軸L1に平行な列方向においてビーム窓27の間
隔をE、軸L2に平行な行方向においてビーム窓27の
間隔をFとすれば、記録素子アレイ20Aは行方向にお
いてMD+(M−1)Fの長さを持ち、列方向において
ND+(N−1)Eの長さを持つ。各ビーム窓27は列
方向で互いにE+Dの距離毎に設けられることになるこ
とから、ビーム窓27の全てから発射されるM×N本の
レーザ光が互いに重ならずに連続した軌跡を描くために
は、記録素子アレイ20Aは光磁気ディスク10のタン
ジェンシャル方向Kとなす角度θが、θ=arctan
{(D+E)/[MD+M−1)F]}の関係を満たす
ことになる。ここで、θは厳密には軸L2と光磁気ディ
スク10のタンジェンシャル方向Kとのなす角度であ
る。
Here, how to obtain a minute angle when the recording element array 20A and the reproducing element array 30A are tilted will be described. For example, assume that the recording element array 20A is composed of N rows and M columns of the VCSEL semiconductor laser elements 20 as shown in FIG. 3, and the dimension (width or diameter) of the beam window 27 of each VCSEL semiconductor laser element 20 is set. D,
If the spacing between the beam windows 27 in the column direction parallel to the axis L1 is E and the spacing between the beam windows 27 in the row direction parallel to the axis L2 is F, the recording element array 20A has MD + (M-1) in the row direction. It has a length of F and a length of ND + (N-1) E in the column direction. Since each beam window 27 is provided at a distance of E + D from each other in the column direction, M × N laser beams emitted from all the beam windows 27 draw a continuous trajectory without overlapping each other. The angle θ formed by the recording element array 20A and the tangential direction K of the magneto-optical disk 10 is θ = arctan
The relationship of {(D + E) / [MD + M-1) F]} is satisfied. Here, θ is strictly an angle formed by the axis L2 and the tangential direction K of the magneto-optical disk 10.

【0032】再生素子アレイ30Aのタンジェンシャル
方向に対する傾きは上述のようにして得られる記録素子
アレイ20Aの傾きに一致するように決定される。
The inclination of the reproducing element array 30A with respect to the tangential direction is determined so as to match the inclination of the recording element array 20A obtained as described above.

【0033】尚、上述の実施形態において、記録素子ア
レイ20AがM×N個のVCSEL半導体レーザ素子2
0で構成される場合に、再生素子アレイ30Aが少なく
ともM×N個のスピンバルブGMR素子30で構成され
る。すなわち、少なくとも100行100列のスピンバ
ルブGMR素子30が100行100列のVCSEL半
導体レーザ素子20に対して設けられる。しかし、前述
したトラッキングエラーを考慮して再生素子アレイ30
Aは記録素子アレイ20Aを構成するVCSEL半導体
レーザ素子20の数とは独立に例えば200行200列
のスピンバルブGMR素子30で構成してもよい。この
場合、磁性層14の位置が著しく基準位置からずれてい
る状態においてメモリヘッドHDを光磁気ディスク10
の半径方向に機械的にシフトしてこの位置ずれを縮小す
る粗いトラッキング制御が行われ、位置ずれが縮小した
状態でこの位置ずれ量(トラッキングエラー)に基づい
て電気的にシフトされる所定範囲についてGMR素子3
0からの並列的な出力信号を有効にする細かなトラッキ
ング制御が行われる。
In the above embodiment, the recording element array 20A has M × N VCSEL semiconductor laser elements 2.
When the reproducing element array 30A is composed of 0, the reproducing element array 30A is composed of at least M × N spin valve GMR elements 30. That is, the spin valve GMR element 30 of at least 100 rows and 100 columns is provided for the VCSEL semiconductor laser element 20 of 100 rows and 100 columns. However, in consideration of the tracking error described above, the reproducing element array 30
A may be composed of, for example, spin valve GMR elements 30 of 200 rows and 200 columns, independently of the number of VCSEL semiconductor laser elements 20 that form the recording element array 20A. In this case, when the position of the magnetic layer 14 is significantly displaced from the reference position, the memory head HD is moved to the magneto-optical disk 10.
Rough tracking control that mechanically shifts in the radial direction to reduce this misalignment is performed, and in the state in which the misalignment is reduced, a predetermined range is electrically shifted based on this misalignment amount (tracking error). GMR element 3
Fine tracking control is performed to enable parallel output signals from 0.

【0034】また、上述の実施形態では、スピンバルブ
GMR素子30がVCSEL半導体レーザ素子20に対
して十分に小さいと仮定して説明したが、実際の製造プ
ロセスにおいて微細化する場合には、様々な寸法的な制
約を受ける。現状では、MR素子部32が25nm×1
00nmという長方形のGMR素子30が開発されてい
る。このような寸法のGMR素子30を比較的狭い幅の
記録トラック10Tに適用する場合には、各々M個のG
MR素子30を備えた(N+2)枚のアレイ基板ASを
重ねて再生素子アレイ30Aを構成し、上述した再生素
子アレイ30Aの傾きに加えてこの再生素子アレイ30
AのGMR素子30(具体的にはMR素子部32)を一
律に図6に示す向きに設定すれば、各MR素子部32を
対応記録トラック10Tに割当てることが可能な実効寸
法を得ることができる。
Although the spin valve GMR element 30 has been described as being sufficiently smaller than the VCSEL semiconductor laser element 20 in the above-described embodiment, it has been described in various ways when miniaturized in an actual manufacturing process. Subject to dimensional constraints. Currently, the MR element part 32 has a size of 25 nm × 1.
A rectangular GMR element 30 of 00 nm has been developed. When the GMR element 30 having such a size is applied to the recording track 10T having a relatively narrow width, each of the M Gs is recorded.
A reproducing element array 30A is formed by stacking (N + 2) array substrates AS having the MR element 30. In addition to the above-described inclination of the reproducing element array 30A, the reproducing element array 30 is formed.
If the GMR element 30 of A (specifically, the MR element section 32) is uniformly set in the orientation shown in FIG. 6, an effective dimension capable of assigning each MR element section 32 to the corresponding recording track 10T can be obtained. it can.

【0035】さらに上述の実施形態では、スピンバルブ
GMR素子30が再生素子アレイ30Aを構成するため
に用いられたが、一般的な磁気抵抗素子(MR)、スピ
ントンネル磁気抵抗素子(TMR)、セラミック磁気抵
抗素子(CMR)、その他に置換えても良い。
Further, in the above-described embodiment, the spin valve GMR element 30 is used to form the reproducing element array 30A, but a general magnetoresistive element (MR), spin tunnel magnetoresistive element (TMR), ceramic. It may be replaced with a magnetoresistive element (CMR).

【0036】以上のように、本実施形態のメモリヘッド
HDでは、記録情報に対応する光磁気ディスク10の物
理的変化を光磁気ディスク10からの僅かな量の反射光
から間接的に検出する代りに、GMR素子30によりこ
の物理的変化である磁化方向の変化を電気抵抗の変化と
して直接的に検出する。加えて、GMR素子30は超高
感度であるため、反射光を利用する場合よりも極めて高
い信号ノイズ比で検出動作が可能である。従って、記録
情報の再生精度を十分高めることができる。
As described above, in the memory head HD of this embodiment, instead of indirectly detecting the physical change of the magneto-optical disk 10 corresponding to the recorded information from the slight amount of reflected light from the magneto-optical disk 10. In addition, the GMR element 30 directly detects the change in the magnetization direction, which is the physical change, as the change in the electric resistance. In addition, since the GMR element 30 has an extremely high sensitivity, the detection operation can be performed with an extremely high signal noise ratio as compared with the case where the reflected light is used. Therefore, the reproduction accuracy of the recorded information can be sufficiently improved.

【0037】また、再生素子アレイ30Aが複数のGM
R素子を互いに異なる記録トラック10Tに割当てるた
めに光磁気ディスク10の半径方向Rに直角なタンジェ
ンシャル方向Kに対して微小角度θの傾きを持つ。すな
わち、多数の記録トラック10Tが列方向に並ぶGMR
素子間に存在する場合でも、これら記録トラック10T
を行方向のGMR素子でトレースすることができる。ま
た、これら記録トラック10Tについて一括してメモリ
ヘッドHDのトラッキング制御を行うことが可能である
ため、各記録トラック10T毎にトラッキングエラーが
発生しない。従って、このようなトラッキングエラーに
よる再生精度の低下を伴わずに記録情報の再生速度を飛
躍的に向上できる。
Further, the reproducing element array 30A has a plurality of GMs.
In order to allocate the R elements to the recording tracks 10T different from each other, there is a slight angle θ with respect to the tangential direction K perpendicular to the radial direction R of the magneto-optical disk 10. That is, a GMR in which a large number of recording tracks 10T are arranged in the column direction
These recording tracks 10T even if they exist between elements
Can be traced with GMR elements in the row direction. Further, since it is possible to collectively perform the tracking control of the memory head HD for these recording tracks 10T, no tracking error occurs for each recording track 10T. Therefore, the reproduction speed of the recorded information can be dramatically improved without lowering the reproduction accuracy due to such a tracking error.

【0038】さらに、複数のGMR素子30をマトリク
ス状に配置してそれぞれ互いに異なる記録トラック10
Tに割当てることにより、所定量の記録情報を再生する
際にこれらGMR素子30の1個あたりのビットレート
を1/全GMR素子数に低減できることから、全記録情
報を単一のGMR素子で再生する場合に必要とされるア
ンプに対して極めて狭い帯域幅のアンプを使用すること
が可能となる。このため、最終的に得られる記録情報の
信号ノイズ比を飛躍的に向上できる。
Further, a plurality of GMR elements 30 are arranged in a matrix and the recording tracks 10 are different from each other.
By allocating to T, the bit rate per one of these GMR elements 30 can be reduced to 1 / total number of GMR elements when reproducing a predetermined amount of recorded information, so that all recorded information is reproduced by a single GMR element. It is possible to use an amplifier with a very narrow bandwidth for the amplifier needed. Therefore, the signal noise ratio of the finally obtained recorded information can be dramatically improved.

【0039】尚、上述した実施形態では、メモリヘッド
HDが支持ベースBSに並列的に固定される光記録部W
Aおよび磁気再生部RAを備えるが、さらに並列的に同
一構造の光記録部を予備ユニットとして付加してもよ
い。すなわち、製造プロセスにおいて光記録部WAのV
CSEL半導体レーザ素子20のいずれかに欠陥が発生
した場合に、欠陥半導体レーザ素子20に代って対応記
録トラック10Tに対する記録を行わせるためである。
また、磁気再生部RAについても同様に予備ユニットを
設けてもよい。このような構成により、メモリヘッドH
Dの歩留りを飛躍的に向上できる。
In the above-described embodiment, the optical recording unit W in which the memory head HD is fixed in parallel to the support base BS.
Although A and the magnetic reproducing unit RA are provided, an optical recording unit having the same structure may be added in parallel as a spare unit. That is, in the manufacturing process, V of the optical recording unit WA
This is because when a defect occurs in any of the CSEL semiconductor laser devices 20, recording is performed on the corresponding recording track 10T instead of the defective semiconductor laser device 20.
A spare unit may be provided in the magnetic reproducing unit RA as well. With such a configuration, the memory head H
The yield of D can be dramatically improved.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、より高い精度で記録情
報を再生することができる光磁気ディスク用メモリヘッ
ドを提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a magneto-optical disk memory head capable of reproducing recorded information with higher accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る光磁気ディスク用メ
モリヘッドHDの構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a magneto-optical disk memory head HD according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す光磁気ディスクとメモリヘッドとの
位置関係を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a positional relationship between the magneto-optical disk shown in FIG. 1 and a memory head.

【図3】図2に示す複数の記録トラックに対するVCS
EL半導体レーザ素子およびGMR素子の配置を詳細に
示す平面図である。
FIG. 3 shows a VCS for a plurality of recording tracks shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of EL semiconductor laser devices and GMR devices in detail.

【図4】図3に示す光記録部の構造を詳細に示す部分的
な断面図である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing in detail the structure of the optical recording section shown in FIG.

【図5】図3に示す磁気再生部の構造を詳細に示す部分
的な斜視図である。
5 is a partial perspective view showing the structure of the magnetic reproducing unit shown in FIG. 3 in detail.

【図6】図3に示す再生素子アレイの変形例を示す平面
図である。
FIG. 6 is a plan view showing a modified example of the reproducing element array shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

HD…メモリヘッド BS…支持ベース SP…3点支持スペーサ 10…光磁気ディスク 10T…記録トラック 11…ディスク基板 12…光磁気記録媒体層 13…潤滑保護膜 14…トラッキング制御用磁性層 20…VCSEL半導体レーザ素子 20A…記録素子アレイ 30…スピンバルブGMR素子 30A…再生素子アレイ HD ... Memory head BS ... Support base SP: 3-point support spacer 10 ... Magneto-optical disk 10T ... recording track 11 ... Disk substrate 12 ... Magneto-optical recording medium layer 13 ... Lubrication protective film 14 ... Magnetic layer for tracking control 20 ... VCSEL semiconductor laser device 20A ... Recording element array 30 ... Spin valve GMR element 30A ... Reproducing element array

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 11/105 571 G11B 11/105 571D ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) G11B 11/105 571 G11B 11/105 571D

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザのエバネッセント波の照射
により磁化方向の変化として情報を記録する複数の記録
トラックおよび各々所定数の記録トラック毎に埋め込ま
れる複数のトラッキング制御用磁性層を半径方向に並べ
た光磁気ディスク用メモリヘッドであって、前記光磁気
ディスクに対向するベース部材と、前記所定数の記録ト
ラックに記録された情報を再生するために前記ベース部
材に固定される磁気再生部とを備え、前記磁気再生部は
所定数を越える複数の磁気抵抗素子を略マトリクス状に
配置して、各トラッキング制御用磁性層を検出すると共
にこのトラッキング制御部材に対応する前記所定数の記
録トラックに記録された磁化方向の変化を電気抵抗の変
化として検出する再生素子アレイを含み、前記再生素子
アレイは前記複数のトラッキング制御部材の1つが前記
複数の磁気抵抗素子の一部に割り当てられこのトラッキ
ング制御部材に対応する前記所定数の記録トラックが前
記複数の磁気抵抗素子の残りに割り当てられるように前
記半径方向に直角なタンジェンシャル方向に対して微小
角度の傾きを持つことを特徴とする光磁気ディスク用メ
モリヘッド。
1. A plurality of recording tracks for recording information as a change in a magnetization direction by irradiation of an evanescent wave of a semiconductor laser and a plurality of magnetic layers for tracking control embedded in a predetermined number of recording tracks are arranged in a radial direction. A memory head for a magneto-optical disk, comprising: a base member facing the magneto-optical disk; and a magnetic reproducing section fixed to the base member for reproducing information recorded on the predetermined number of recording tracks. In the magnetic reproducing section, a plurality of magnetoresistive elements exceeding a predetermined number are arranged in a matrix so as to detect each tracking control magnetic layer and are recorded on the predetermined number of recording tracks corresponding to the tracking control member. A reproducing element array for detecting a change in the magnetization direction as a change in electric resistance, and the reproducing element array includes a plurality of reproducing element arrays. One of the tracking control members is assigned to a part of the plurality of magnetoresistive elements, and the predetermined number of recording tracks corresponding to the tracking control members are assigned to the rest of the plurality of magnetoresistive elements at right angles to the radial direction. Memory head for a magneto-optical disk characterized by having a small angle of inclination with respect to various tangential directions.
【請求項2】 前記再生素子アレイは各々1行分の磁気
抵抗素子を並べて形成した複数の基板を重ねて構成され
ることを特徴とする請求項1に記載の光磁気ディスク用
メモリヘッド。
2. The memory head for a magneto-optical disk according to claim 1, wherein the reproducing element array is formed by stacking a plurality of substrates each having one row of magnetoresistive elements arranged side by side.
【請求項3】 複数の磁気抵抗素子が長方形である場合
にこれら磁気抵抗素子は前記記録トラックの幅に適合す
る実効寸法の得られる向きに一律に設定されることを特
徴とする請求項1に記載の光磁気ディスク用メモリヘッ
ド。
3. A plurality of magnetoresistive elements having a rectangular shape are uniformly set in a direction in which an effective dimension suitable for the width of the recording track can be obtained. A memory head for a magneto-optical disk as described above.
【請求項4】 さらに前記エバネッセント波を前記光磁
気ディスクに照射して前記所定数の記録トラックに情報
を記録するために前記ベース部材に固定される光記録部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の光磁気ディ
スク用メモリヘッド。
4. An optical recording unit fixed to the base member for irradiating the magneto-optical disk with the evanescent wave to record information on the predetermined number of recording tracks. 1. A magneto-optical disk memory head according to 1.
【請求項5】 前記光記録部は前記所定数の記録トラッ
ク用に前記エバネッセント波を発生する所定数の半導体
レーザ素子を略マトリクス状に配置した記録素子アレイ
を含み、前記記録素子アレイは前記所定数の半導体レー
ザ素子を前記所定数の記録トラックにそれぞれ割り当て
るように前記再生素子アレイの傾きに一致する微小角度
の傾きを持つことを特徴とする請求項4に記載の光磁気
ディスク用メモリヘッド。
5. The optical recording section includes a recording element array in which a predetermined number of semiconductor laser elements that generate the evanescent wave are arranged in a substantially matrix for the predetermined number of recording tracks, and the recording element array is the predetermined number. 5. The memory head for a magneto-optical disk according to claim 4, wherein the number of semiconductor laser elements is inclined to a predetermined angle so as to be assigned to each of the predetermined number of recording tracks, and the inclination of the reproducing element array has a minute angle.
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