JP2006099864A - Magnetic information reproducing apparatus and magnetic transfer element - Google Patents

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Nippon Hoso Kyokai NHK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic information reproducing apparatus which reproduces non-destructively and with high sensitivity the information recorded on various magnetic recording media and a magnetic transfer element. <P>SOLUTION: The magnetic information reproducing apparatus is constituted of; a magnetic recording medium 11, where information is recorded; a magnetic transfer element 12 which transfers the magnetization state of a magnetic recording medium 11; a light source system 20 which irradiates the magnetic transfer element 12 with a beam of linear polarization; a reproducing system 30 which reproduces information from the beam which is polarized by the magnetic transfer element 12; and a tracking direction detecting system 40, which detects the direction of the tracks. A magnetization state is detected, by scanning the beam with a polarizer 23 on the surface of the magnetic transfer element 12, a deviation angle of a scanning direction and track direction is detected by a track direction detecting system 40, and the scanning direction is made to coincide with the tracking direction by a scan control section 26. Iron atoms of a magnetic garnet film of magnetic transfer element is replaced by an In atom, and successful transfer is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は種々の磁気テープやディスク等の磁気記録媒体に記録された情報を再生する磁気情報再生装置および磁気転写素子に関する。   The present invention relates to a magnetic information reproducing apparatus and a magnetic transfer element for reproducing information recorded on magnetic recording media such as various magnetic tapes and disks.

磁気記録媒体は、半導体メモリと比較して、大容量・記録情報の不揮発性・長期信頼性・低コスト等の特長を有し、磁気記録媒体を用いた記録再生装置は、大型コンピュータシステムの磁気ディスク装置やバックアップのための磁気テープ装置や放送用のビデオ装置等の業務用途から、家庭でのビデオ装置や音楽録音再生装置等の民生用途まで幅広く用いられている。   A magnetic recording medium has features such as a large capacity, non-volatility of recorded information, long-term reliability, and low cost as compared with a semiconductor memory, and a recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium has a magnetic capacity of a large computer system. It is widely used for business purposes such as a disk device, a magnetic tape device for backup and a video device for broadcasting, and a consumer use such as a video device at home and a music recording / playback device.

一般に、ビデオ装置では、音声信号は磁気テープを長手方向に走行させ、静止ヘッドにより記録し、磁気テープの長手方向に平行なトラックが形成される。一方、画像信号は、回転するシリンダーに取り付けられた磁気ヘッドにより、磁気テープの長手方向に対し傾けて記録され、磁気テープの長手方向に対して斜めにトラックが形成される。   In general, in a video apparatus, an audio signal travels in a longitudinal direction on a magnetic tape and is recorded by a stationary head, thereby forming a track parallel to the longitudinal direction of the magnetic tape. On the other hand, the image signal is recorded by being inclined with respect to the longitudinal direction of the magnetic tape by a magnetic head attached to a rotating cylinder, and a track is formed obliquely with respect to the longitudinal direction of the magnetic tape.

一方、記録されている磁気情報を再生するためには、磁気再生ヘッドで磁気テープに記録されたトラックの上を正確に走査して、磁気テープから漏洩する磁界を検知し、電圧あるいは電流に変換して磁気情報を再生する。   On the other hand, in order to reproduce the recorded magnetic information, the magnetic recording head accurately scans the track recorded on the magnetic tape, detects the magnetic field leaking from the magnetic tape, and converts it to voltage or current. Magnetic information is reproduced.

ビデオ装置では、記録密度の向上や装置の小型化に伴って、種々の記録フォーマットが使用されている。これらの記録フォーマットは通常は互いに互換性がなく、再生するためにはそれぞれの記録フォーマットに専用のビデオ装置が必要である。
野村、徳丸 「磁性ガーネット膜を利用した光磁気読み出し」 電子通信学会論文誌 Vol.J67−C No.11 p.871 (1984)
In the video apparatus, various recording formats are used as the recording density is increased and the apparatus is downsized. These recording formats are usually not compatible with each other, and a dedicated video device is required for each recording format for reproduction.
Nomura, Tokumaru “Magnetic read-out using magnetic garnet film” IEICE Transactions Vol. J67-C No. 11 p. 871 (1984)

しかしながら、数十年に亘ってそれぞれの記録フォーマットに専用のビデオ装置を維持することは、技術的、さらに保守部品の確保という面で困難であるという問題がある。   However, it is difficult to maintain a dedicated video device for each recording format for several decades in terms of technical and maintenance parts.

また、貴重な情報が記録された磁気テープは、ビデオ装置の記録フォーマットがかわるたびにダビングを行って記録フォーマットを変換する作業が必要であり、年々増加する磁気テープのライブラリに対してこのような作業を続けることは莫大な費用を要するという問題がある。   Also, magnetic tape on which valuable information is recorded needs to be dubbed to convert the recording format every time the recording format of the video apparatus is changed. There is a problem that it is very expensive to keep working.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、種々の磁気記録媒体に記録された情報を非破壊でかつ高感度で再生する磁気情報再生装置および磁気転写素子を提供することである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic information reproducing apparatus and a magnetic transfer element for reproducing information recorded on various magnetic recording media in a non-destructive manner with high sensitivity. Is to provide.

本発明の一観点によれば、情報が記録されたトラックを有する磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に近接して配置され、前記トラックに対応して磁気的に形成された転写トラックを有する磁気転写素子と、前記磁気転写素子に光ビームを照射すると共に、該光ビームを走査する走査手段と、前記磁気転写素子から反射された光ビームにより情報を読み出す再生手段と前記磁気転写素子から反射された光ビームに基づいて前記光ビームの走査方向と転写トラックの長手方向との偏差を検出するトラック長手方向検出手段と、前記トラック長手方向検出手段から供給される偏差に対応する信号に基づいて走査手段の走査方向を制御する走査制御部と、を備える磁気情報再生装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a magnetic recording medium having a track on which information is recorded, and a magnetic having a transfer track that is disposed in proximity to the magnetic recording medium and is magnetically formed corresponding to the track. A transfer element, a scanning means for irradiating the magnetic transfer element with a light beam, scanning the light beam, a reproducing means for reading information by the light beam reflected from the magnetic transfer element, and the magnetic transfer element are reflected. A track longitudinal direction detecting means for detecting a deviation between the scanning direction of the light beam and the longitudinal direction of the transfer track based on the measured light beam, and scanning based on a signal corresponding to the deviation supplied from the track longitudinal direction detecting means. There is provided a magnetic information reproducing apparatus comprising a scanning control unit for controlling the scanning direction of the means.

本発明によれば、磁気記録媒体の情報が記録されたトラックが磁気転写素子に転写され、ビームを走査して磁気的に形成された転写トラックの長手方向を検出する。このようにして検出された転写トラックに沿ってビームを走査して再生することにより、種々のフォーマットを有する磁気記録媒体のトラックに記録された情報を確実に再生することができる。   According to the present invention, a track on which information on a magnetic recording medium is recorded is transferred to a magnetic transfer element, and a longitudinal direction of a magnetically formed transfer track is detected by scanning a beam. By scanning and reproducing the beam along the transfer track thus detected, the information recorded on the track of the magnetic recording medium having various formats can be reliably reproduced.

本発明の他の観点によれば、記録された情報に対応する磁化状態を有する磁気記録媒体に近接して配置し、前記磁化状態に対応して磁化される磁性ガーネット膜を備え、磁性ガーネット膜の磁化状態を光学的に検出する磁気転写素子であって、前記磁性ガーネット膜は、A3512(Aは希土類元素のサイトの原子、Bは鉄元素を含むサイトの原子を示す)で表される組成を有し、1分子当たりAにBi原子を0.2以上かつ1.0以下を含み、BにIn原子を0.2以上かつ1.2以下を含むことを特徴とする磁気転写素子が提供される。 According to another aspect of the present invention, a magnetic garnet film is provided that is disposed close to a magnetic recording medium having a magnetization state corresponding to recorded information and is magnetized corresponding to the magnetization state. The magnetic garnet film is made of A 3 B 5 O 12 (A is an atom of a rare earth element site, and B is an atom of a site containing an iron element). Wherein A contains Bi atoms of 0.2 or more and 1.0 or less, and B contains In atoms of 0.2 or more and 1.2 or less per molecule. A magnetic transfer element is provided.

本発明によれば、磁性ガーネット膜の組成を上記のように設定することで、磁気記録媒体に記録された情報を確実に転写するとともに、ファラデー回転角を増加させ、S/N比の向上を図る磁気転写素子を実現できる。   According to the present invention, by setting the composition of the magnetic garnet film as described above, the information recorded on the magnetic recording medium can be reliably transferred, the Faraday rotation angle can be increased, and the S / N ratio can be improved. A magnetic transfer element can be realized.

本発明によれば、転写トラックの長手方向にビームを走査して検出し、転写トラックに沿ってビームを走査して再生することにより、種々のフォーマットを有する磁気記録媒体のトラックに記録された情報を確実に再生することができる。   According to the present invention, information recorded on a track of a magnetic recording medium having various formats is obtained by scanning and detecting a beam in the longitudinal direction of the transfer track and scanning and reproducing the beam along the transfer track. Can be played reliably.

以下図面を参照しつつ実施の形態を説明する。   Embodiments will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る磁気情報再生装置の構成図である。図1を参照するに、本実施の形態の磁気情報再生装置10は、情報が記録された磁気記録媒体11と、磁気記録媒体11の磁化状態を転写する磁気転写素子12と、磁気転写素子12に直線偏光のビームを照射する光源系20と、磁気転写素子12により反射されたビームから情報を再生する再生系30と、トラック方向を検出するトラック方向検出系40等から構成される。なお、図1では磁気記録媒体11を移動させる媒体駆動系を省略している。また、ここでは磁気記録媒体11として磁気テープを例に説明し、その符号を磁気記録媒体11と同じ符号を付す。   FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic information reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a magnetic information reproducing apparatus 10 according to the present embodiment includes a magnetic recording medium 11 on which information is recorded, a magnetic transfer element 12 that transfers a magnetization state of the magnetic recording medium 11, and a magnetic transfer element 12. A light source system 20 for irradiating a linearly polarized beam, a reproducing system 30 for reproducing information from the beam reflected by the magnetic transfer element 12, a track direction detecting system 40 for detecting the track direction, and the like. In FIG. 1, a medium driving system for moving the magnetic recording medium 11 is omitted. Here, a magnetic tape will be described as an example of the magnetic recording medium 11, and the same reference numeral as that of the magnetic recording medium 11 is given.

磁気情報再生装置10は、磁気テープ11に記録された情報を磁気転写素子12に磁気的に転写させ、磁気転写素子12にビームを照射することで、転写された情報をファラデー効果を利用して検出するものである。   The magnetic information reproducing apparatus 10 magnetically transfers information recorded on the magnetic tape 11 to the magnetic transfer element 12 and irradiates the magnetic transfer element 12 with a beam, thereby using the Faraday effect to transfer the transferred information. It is to detect.

光源系20は、光源21と、光源21から出射されたビームを直線偏光に変換する偏光子22と、ビームの方向を進行方向に対して垂直な面内の互いに垂直な2軸のそれぞれの方向に偏向可能な偏向器23と、fθレンズ24と、直線偏光のビームを透過すると共に、磁気転写素子12から反射した光を再生系30等に入射させるビームスプリッター25から構成される。   The light source system 20 includes a light source 21, a polarizer 22 that converts a beam emitted from the light source 21 into linearly polarized light, and directions of two axes that are perpendicular to each other in a plane perpendicular to the traveling direction of the beam direction. And a beam splitter 25 that transmits a linearly polarized beam and makes light reflected from the magnetic transfer element 12 enter the reproducing system 30 or the like.

光源21は、特に制限はなく、紫外光、可視光、および赤外光の光源のいずれを用いてもよく、光源21は、例えばレーザが指向性の点で好ましく、特に小型、低消費電力の点で半導体レーザが好ましい。また、光源21は、直線偏光のビームを出射することが好ましい。   The light source 21 is not particularly limited, and any one of ultraviolet light, visible light, and infrared light may be used. For the light source 21, for example, a laser is preferable in terms of directivity, and is particularly small and has low power consumption. In this respect, a semiconductor laser is preferable. The light source 21 preferably emits a linearly polarized beam.

偏光子22は、例えば、偏光プリズムや2色性を利用したポーラロイド等からなり、光源が自然光の場合に直線偏光に変換する。光源21が直線偏光のビームを出射する場合は偏光子22を設けなくてもよい。   The polarizer 22 is made of, for example, a polarizing prism or a polaroid using dichroism, and converts the light into linearly polarized light when the light source is natural light. When the light source 21 emits a linearly polarized beam, the polarizer 22 may not be provided.

偏向器23は、ビームの入射方向(Z方向)に対して垂直な面(XY面)においてビームの進行方向を偏向させる直列に配列した2つの一軸偏向部(不図示)から構成される。それぞれの一軸偏向部の偏向方向は互いに直交する方向に設定され、例えば一方の一軸偏向部がX方向(磁気テープ14の幅方向に対応する。)に、他方の一軸偏向部がY方向(磁気テープ14の長手方向に対応する。)に偏向方向が設定される。このように偏向方向を互いに垂直とした一軸偏向部を直列に配列することで、XY面の任意の方向にビームを偏向させることができ、その結果、磁気転写素子12の任意の方向にビームを走査することができる。なお、2つの一軸偏向部の偏向方向を必ずしも直交させる必要はなく、互いに平行に設定しない限りその角度に制限はない。   The deflector 23 includes two uniaxial deflecting units (not shown) arranged in series that deflect the traveling direction of the beam on a plane (XY plane) perpendicular to the incident direction (Z direction) of the beam. The deflection directions of the uniaxial deflection units are set in directions orthogonal to each other. For example, one uniaxial deflection unit is in the X direction (corresponding to the width direction of the magnetic tape 14), and the other uniaxial deflection unit is in the Y direction (magnetic). Corresponding to the longitudinal direction of the tape 14). In this way, by arranging the uniaxial deflecting units whose deflection directions are perpendicular to each other in series, the beam can be deflected in any direction on the XY plane. As a result, the beam can be directed in any direction on the magnetic transfer element 12. Can be scanned. Note that the deflection directions of the two uniaxial deflecting portions do not necessarily have to be orthogonal to each other, and the angle is not limited unless they are set parallel to each other.

また、偏向器23は、具体的には、音響光学素子やガルバノメータからなり、一軸偏向部を一つの音響光学素子やガルバノミラーにより構成し、これらを直列に配列する。それぞれの一軸偏向部には、走査制御部26から偏光角に対応する信号が供給され、偏向方向、偏向速度が制御される。一軸偏向部が音響光学素子の場合は、例えば供給される信号は、例えば電圧値に対応して偏光角が決まるようになっており、具体的には信号を電圧−周波数変換し、周波数に対応して音響光学素子内の単結晶に生じるフォノンの定在波の波面の角度が決まり、その波面によりビームが偏向され、偏向角が決まる。音響光学素子は小型化が容易な点で好ましい。後述するように、走査制御部26には、ビーム走査方向とトラック方向との偏差角に対応する信号が供給され、その信号に応じて2つの一軸偏向部のそれぞれに走査方向に対応する電圧信号が供給される。偏光器23に入射されるビームに対して、偏光器23から出射されるビームは、磁気転写素子の磁化状態を走査する際は、偏向角速度一定に設定する。   Specifically, the deflector 23 includes an acousto-optic element and a galvanometer, and the uniaxial deflecting unit is constituted by one acousto-optic element and a galvanometer mirror, which are arranged in series. A signal corresponding to the polarization angle is supplied from each scanning control unit 26 to each uniaxial deflection unit, and the deflection direction and the deflection speed are controlled. When the uniaxial deflecting unit is an acousto-optic device, for example, the supplied signal has a polarization angle determined according to, for example, a voltage value. Specifically, the signal is voltage-frequency converted to correspond to the frequency. Thus, the angle of the wave front of the phonon standing wave generated in the single crystal in the acousto-optic device is determined, and the beam is deflected by the wave front to determine the deflection angle. The acousto-optic device is preferable in that it can be easily downsized. As will be described later, a signal corresponding to the deviation angle between the beam scanning direction and the track direction is supplied to the scanning control unit 26, and a voltage signal corresponding to the scanning direction is supplied to each of the two uniaxial deflecting units according to the signal. Is supplied. The beam emitted from the polarizer 23 is set to have a constant deflection angular velocity when scanning the magnetization state of the magnetic transfer element with respect to the beam incident on the polarizer 23.

fθレンズ24は、偏向器23により偏向された偏向角速度一定のビームを等速度のビームに変換する。すなわち、fθレンズ24は、磁気転写素子12の表面を走査するビームの走査速度を一定にする。このようにすることで、再生系において情報を復調回路により処理する際にクロックとの同期がし易くなり、位相ずれを抑制することができる。   The fθ lens 24 converts the beam having a constant deflection angular velocity deflected by the deflector 23 into a constant velocity beam. That is, the fθ lens 24 keeps the scanning speed of the beam that scans the surface of the magnetic transfer element 12 constant. By doing so, it becomes easy to synchronize with the clock when information is processed by the demodulation circuit in the reproduction system, and phase shift can be suppressed.

ビームスプリッター28は、特に制限はなく、プレート型あるいはキューブ型のいずれでもよい。直線偏光されたビームはビームスプリッター28を透過し、磁気転写素子12の表面に照射される。   The beam splitter 28 is not particularly limited, and may be a plate type or a cube type. The linearly polarized beam passes through the beam splitter 28 and is irradiated on the surface of the magnetic transfer element 12.

図2は、磁気転写素子および磁気テープの拡大断面図である。図2を図1と合わせて参照するに、磁気転写素子12は、基板16の表面に磁性ガーネット膜15が形成されてなり、磁性ガーネット膜15側をベースフィルム13上に磁性層14が形成された磁気テープ11の磁性層14側に面するように配置されている。磁性ガーネット膜15には、磁気テープ11に記録された磁化14mにより生じる漏洩磁界Hexが印加され、基板16面に垂直な方向に磁化される。そして、基板16側から照射される直線偏光のビームが磁性ガーネット膜15を透過し、その表面15aで反射され、再び磁性ガーネット膜15を透過する。ビームが磁性ガーネット膜15を2回通過することで、ファラデー回転角は2倍となり、S/N比の高い再生を行うことができる。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the magnetic transfer element and the magnetic tape. Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the magnetic transfer element 12 has a magnetic garnet film 15 formed on the surface of a substrate 16, and a magnetic layer 14 is formed on the base film 13 on the magnetic garnet film 15 side. The magnetic tape 11 is arranged so as to face the magnetic layer 14 side. A leakage magnetic field Hex generated by the magnetization 14 m recorded on the magnetic tape 11 is applied to the magnetic garnet film 15 and magnetized in a direction perpendicular to the surface of the substrate 16. Then, the linearly polarized beam irradiated from the substrate 16 side passes through the magnetic garnet film 15, is reflected by the surface 15a, and passes through the magnetic garnet film 15 again. When the beam passes through the magnetic garnet film 15 twice, the Faraday rotation angle is doubled and reproduction with a high S / N ratio can be performed.

なお、磁性ガーネット膜15の表面15aにAl、Crからなる金属反射膜を設けてもよい。ビームの反射率が向上し、さらにS/N比を向上することができ、また、磁性ガーネット膜の保護膜としても機能する。また、硬度が磁気テープに含まれる研磨剤や磁気テープ保護膜と同程度かそれ以上の硬度の材料からなる保護膜を磁性ガーネット膜の表面や反射膜の表面に設けてもよい。保護膜としては例えば、水素化カーボン膜(ダイアモンドライクカーボン膜)やSiC膜等が挙げられる。   Note that a metal reflective film made of Al or Cr may be provided on the surface 15 a of the magnetic garnet film 15. The reflectivity of the beam is improved, the S / N ratio can be further improved, and it also functions as a protective film for the magnetic garnet film. Further, a protective film made of a material having a hardness similar to or higher than that of the abrasive contained in the magnetic tape or the magnetic tape protective film may be provided on the surface of the magnetic garnet film or the surface of the reflective film. Examples of the protective film include a hydrogenated carbon film (diamond-like carbon film) and a SiC film.

磁性ガーネット膜15はフェリ磁性を有し、A3512(Aは希土類元素のサイトの原子、Bは鉄元素を含むサイトの原子を示す。)で表される組成を有する。 The magnetic garnet film 15 has ferrimagnetism and has a composition represented by A 3 B 5 O 12 (A is an atom of a rare earth element site and B is an atom of a site containing an iron element).

本願発明者等は、磁気テープやフレキシブルディスクに記録された情報を確実に転写し得る磁性ガーネット膜の組成を鋭意探索し、以下の組成を見出したものである。すなわち、A3512の組成を、Aには一分子当たりBi原子を0.2以上かつ1.0以下に含有させることでファラデー回転角を増加できる。Bi原子が0.2未満になるとファラデー回転角が低下してしまう。 The inventors of the present application have eagerly searched for a composition of a magnetic garnet film capable of reliably transferring information recorded on a magnetic tape or a flexible disk, and have found the following composition. That is, the Faraday rotation angle can be increased by adding A to the composition of A 3 B 5 O 12 so that A contains Bi atoms in an amount of 0.2 to 1.0. When Bi atoms are less than 0.2, the Faraday rotation angle is lowered.

これと共に、Bには一分子当たりIn原子を0.2以上かつ1.2以下に含有させることで、飽和磁化を増加できる。In原子が1.2を超えると飽和磁化が著しく低下し、1.3以上になるとIn原子を含まない場合よりも低下してしまう。   At the same time, the saturation magnetization can be increased by adding B to 0.2 to 1.2 in atoms per molecule. When the In atom exceeds 1.2, the saturation magnetization is remarkably lowered, and when it is 1.3 or more, the saturation magnetization is lowered as compared with the case where no In atom is contained.

磁性ガーネット膜15をこのような組成にすることで、飽和磁化が増加するため磁気転写の感度が向上する。さらに、ファラデー回転角が大きいので転写された情報を良好なS/N比で再生できる。   By setting the magnetic garnet film 15 to such a composition, the saturation magnetization increases, so that the sensitivity of magnetic transfer is improved. Furthermore, since the Faraday rotation angle is large, the transferred information can be reproduced with a good S / N ratio.

さらに、A3512の組成を、Bには一分子当たりGa原子を0.1以上かつ2.0以下に設定することで、磁性ガーネット膜15の保磁力を低減でき、残留磁化の小さな磁気テープ11や線記録密度の高く漏洩磁界が小さい磁気テープ11であっても、記録された情報が転写し易くなり、良好なS/N比の再生が可能となる。 Furthermore, by setting the composition of A 3 B 5 O 12 so that Ga atoms per molecule are 0.1 or more and 2.0 or less, the coercive force of the magnetic garnet film 15 can be reduced and the residual magnetization Even with a small magnetic tape 11 or a magnetic tape 11 with a high linear recording density and a small leakage magnetic field, the recorded information can be easily transferred and reproduction with a good S / N ratio is possible.

磁性ガーネット膜15は、その厚さを0.5μm〜10μmに設定することが、転写状態が良好な点で好ましい。また、磁性ガーネット膜15は、保磁力を100Oe(7.9kA/m)以下に設定することが好ましい。漏洩磁界が小さい場合でも転写できる。   The thickness of the magnetic garnet film 15 is preferably set to 0.5 μm to 10 μm from the viewpoint of a good transfer state. The magnetic garnet film 15 preferably has a coercive force set to 100 Oe (7.9 kA / m) or less. Transfer is possible even when the leakage magnetic field is small.

基板16には、磁性ガーネット膜15をエピタキシャル成長し得る非磁性基板が選択され、ガーネット構造を有する非磁性基板であることが好ましい。基板16には、例えば、Gd3Ga512、(GdGa)3(ZrMgGa)512、Nd3Ga512、(GdCa)3(ZrMgGa)512を用いることが好ましい。 As the substrate 16, a nonmagnetic substrate capable of epitaxially growing the magnetic garnet film 15 is selected and is preferably a nonmagnetic substrate having a garnet structure. For example, Gd 3 Ga 5 O 12 , (GdGa) 3 (ZrMgGa) 5 O 12 , Nd 3 Ga 5 O 12 , (GdCa) 3 (ZrMgGa) 5 O 12 is preferably used for the substrate 16.

再生系30は、検光子31と、ビームをトラック方向検出系40に反射すると共に透過してビームを分岐させるハーフミラー32と、ハーフミラー32を透過したビームを集光させる集光レンズ33と、集光されたビームの光強度を検出する光検出器34と、光検出器34からの信号を増幅する増幅器35と、増幅された信号から情報を取り出す復調回路等からなる信号処理回路36から構成される。   The reproduction system 30 includes an analyzer 31, a half mirror 32 that reflects and transmits the beam to the track direction detection system 40 and branches the beam, and a condensing lens 33 that collects the beam transmitted through the half mirror 32, A photo detector 34 for detecting the light intensity of the collected beam, an amplifier 35 for amplifying the signal from the photo detector 34, and a signal processing circuit 36 comprising a demodulation circuit for extracting information from the amplified signal, etc. Is done.

再生系30を構成する光部品は公知の光部品を用いることができる。例えば、検光子31は、偏向面を偏光子22に対してS/N比が良好な角度に適宜設定される。ハーフミラー32は上述したビームスプリッター25を用いてもよい。また、光検出器34は、フォトダイオード等の公知の光検出器を用いることができ、集光位置の調整の便宜のため2分割フォトダイオードを用いてもよい。   A known optical component can be used as the optical component constituting the reproduction system 30. For example, the analyzer 31 is appropriately set so that the deflection surface is at an angle with a good S / N ratio with respect to the polarizer 22. The half mirror 32 may use the beam splitter 25 described above. As the photodetector 34, a known photodetector such as a photodiode can be used, and a two-divided photodiode may be used for the convenience of adjusting the condensing position.

トラック方向検出系40は、ハーフミラー32により反射されたビームを受光するイメージセンサ41と、イメージセンサ41からの信号を増幅する増幅器42と、増幅された信号から走査方向とトラック方向との偏差角を算出し、その偏差角に対応する偏差角信号を走査制御部26に供給するトラック方向検出部43等から構成される。   The track direction detection system 40 includes an image sensor 41 that receives the beam reflected by the half mirror 32, an amplifier 42 that amplifies the signal from the image sensor 41, and a deviation angle between the scanning direction and the track direction from the amplified signal. And a track direction detection unit 43 that supplies a deviation angle signal corresponding to the deviation angle to the scanning control unit 26.

イメージセンサ41は2次元のイメージセンサ、例えばCCDセンサーからなり、走査されたビームをイメージセンサ41により磁気転写素子12の磁性ガーネット膜15に転写された磁化状態をイメージ化することができる。   The image sensor 41 is a two-dimensional image sensor, for example, a CCD sensor, and can image the magnetization state in which the scanned beam is transferred to the magnetic garnet film 15 of the magnetic transfer element 12 by the image sensor 41.

図3は、磁気転写素子12の磁性ガーネット膜の磁化状態を示す顕微鏡像である。図3は、磁気テープとしてビデオテープを用い、磁気転写素子12とビデオテープを接触させて音声トラックの磁化状態が転写された磁性ガーネット膜の磁化状態を偏光顕微鏡により観察したものである。   FIG. 3 is a microscopic image showing the magnetization state of the magnetic garnet film of the magnetic transfer element 12. FIG. 3 shows an observation of the magnetization state of the magnetic garnet film, in which the magnetic transfer element 12 and the video tape are brought into contact with each other and the magnetization state of the audio track is transferred by using a video tape as the magnetic tape, with a polarizing microscope.

図3を参照するに、磁性ガーネット膜は、音声トラックの磁化状態を反映し、磁化の方向に応じて濃淡が生じていることが確認できる。イメージセンサ41によりこのような磁性ガーネット膜の磁化状態をイメージ化することができる。   Referring to FIG. 3, it can be confirmed that the magnetic garnet film reflects the magnetization state of the audio track, and light and shade are generated according to the direction of magnetization. The image sensor 41 can image such a magnetization state of the magnetic garnet film.

トラック方向検出部43は、イメージセンサ41からの信号に基づいて、1つのトラック内をビームが走査しているかの検出を行い、さらにトラック方向と走査方向との偏差を検出する。   The track direction detection unit 43 detects whether a beam is scanning within one track based on a signal from the image sensor 41, and further detects a deviation between the track direction and the scanning direction.

図4は、光ビームの走査方向とトラック方向との関係を説明するための模式図である。図4は、磁気テープ11に磁気的に記録されたトラック18に対応して、磁気転写素子12に転写されたトラック19を示している。また、ビームの走査方向をDsc、磁気テープの走行方向をDtpとする。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the relationship between the scanning direction of the light beam and the track direction. FIG. 4 shows a track 19 transferred to the magnetic transfer element 12 corresponding to the track 18 magnetically recorded on the magnetic tape 11. The beam scanning direction is Dsc, and the magnetic tape traveling direction is Dtp.

図4を参照するに、磁気転写素子12に転写されたトラック19は、磁気テープに記録されたトラック18とほぼ同じように形成され、トラック19に沿ってビームのスポットが走査される。例えばトラック19からビームの走査が外れ、トラック19間のガードバンドに相当する領域を走査した場合は、反射されたビームの変更面の回転角の変化がなくなり、イメージセンサにおいて、図3に示すような強度の強弱が無くなる。このことにより、トラック方向に沿って走査されているか否かを判定できる。さらに、例えば、トラック19の開始位置からガードバンドに相当する信号が出現する位置によりトラック方向と走査方向との偏差、例えば両方向がなす偏差角を検出できる。   Referring to FIG. 4, the track 19 transferred to the magnetic transfer element 12 is formed in substantially the same manner as the track 18 recorded on the magnetic tape, and a beam spot is scanned along the track 19. For example, when the beam is not scanned from the track 19 and a region corresponding to the guard band between the tracks 19 is scanned, the rotation angle of the change surface of the reflected beam is not changed, and the image sensor is as shown in FIG. The strength of strength is lost. Thus, it can be determined whether or not scanning is performed along the track direction. Further, for example, the deviation between the track direction and the scanning direction, for example, the deviation angle formed by both directions can be detected from the position where the signal corresponding to the guard band appears from the start position of the track 19.

走査制御部26は、上述した偏向器23の2つの一軸偏向部のそれぞれの偏向角を変化させる速度を調整することで走査方向が設定される。   The scanning control unit 26 sets the scanning direction by adjusting the speed at which the deflection angles of the two uniaxial deflection units of the deflector 23 described above are changed.

偏向器23は、所定の方向、例えば磁気テープ11のトラック方向に対応する方向にトラックの開始位置からトラックの終了位置までビームを走査し、ビームの強度をほぼ0として、次のトラックの開始位置に戻し、再びビームの強度を所定の強度にして同様に走査する。   The deflector 23 scans the beam from the start position of the track to the end position of the track in a predetermined direction, for example, a direction corresponding to the track direction of the magnetic tape 11, and sets the intensity of the beam to almost 0, thereby starting the next track. Then, the beam intensity is set to a predetermined intensity again and scanning is performed in the same manner.

次に、磁気情報再生装置10を用いて磁気テープの情報を再生する方法を図1および図5を参照しつつ説明する。図5は再生方法を示すフローチャートである。   Next, a method for reproducing information on a magnetic tape using the magnetic information reproducing apparatus 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the reproducing method.

まず、未知のフォーマットを有する磁気テープ11を、所定の移動速度で移動させながら、任意の方向、例えば磁気テープ11の長手方向に偏光器23によりビームを走査し、磁気転写素子12に形成された転写トラックの方向を検出する(S102)。走査範囲は、例えば磁気転写素子12の長さ(磁気テープの長手方向と同じ方向の長さ)よりも狭い範囲とし、繰り返し走査を行って、磁気転写素子12に反射されたビームをイメージセンサ41で検出し、トラック方向検出部43により走査方向と転写トラック方向との偏差を検出する。   First, the magnetic tape 11 having an unknown format was moved at a predetermined moving speed, and the beam was scanned by the polarizer 23 in an arbitrary direction, for example, the longitudinal direction of the magnetic tape 11, and formed on the magnetic transfer element 12. The direction of the transfer track is detected (S102). The scanning range is, for example, a range narrower than the length of the magnetic transfer element 12 (the length in the same direction as the longitudinal direction of the magnetic tape), and the beam reflected by the magnetic transfer element 12 is repeatedly scanned and the image sensor 41 is scanned. The track direction detector 43 detects the deviation between the scanning direction and the transfer track direction.

次いで、走査方向が転写トラックの長手方向との偏差が所定量より大きい場合、すなわちビームが転写トラックから外れる場合であるか否かを判定する(S104)。偏差が所定量より大きい場合は、走査制御部26に偏差に対応した信号を走査制御部26に供給する。走査制御部26は信号に応じて偏光器23の走査方向を転写トラックの長手方向に合わせる調整を行う(S106)。   Next, it is determined whether or not the deviation of the scanning direction from the longitudinal direction of the transfer track is larger than a predetermined amount, that is, whether or not the beam deviates from the transfer track (S104). When the deviation is larger than the predetermined amount, a signal corresponding to the deviation is supplied to the scanning control unit 26 to the scanning control unit 26. The scanning control unit 26 performs adjustment to match the scanning direction of the polarizer 23 with the longitudinal direction of the transfer track in accordance with the signal (S106).

走査方向とトラック方向との偏差が所定量以内である場合(S104)は、走査タイミング、転写トラックの開始位置から終了位置までを走査するようにビームの走査タイミングを同期させる(S108)。なお、開始位置は、イメージセンサ41により得られた磁化状態のイメージから判定してもよく、再生系30により開始位置を示すアドレスマーク等を検出して判定してもよい。終了位置も同様にして判定する。   When the deviation between the scanning direction and the track direction is within a predetermined amount (S104), the scanning timing of the beam is synchronized so as to scan from the start position to the end position of the transfer track (S108). The start position may be determined from the image of the magnetization state obtained by the image sensor 41, or may be determined by detecting an address mark or the like indicating the start position by the reproduction system 30. The end position is similarly determined.

次いで、再生系30によりトラック毎に記録された情報を通常の方法により再生する(S110)。以上により、未知のフォーマットにより記録された磁気テープの情報を再生することができる。   Next, the information recorded for each track by the reproduction system 30 is reproduced by a normal method (S110). As described above, information on the magnetic tape recorded in an unknown format can be reproduced.

なお、トラックが磁気テープ11の長手方向に平行に形成されている場合、例えばビデオテープの音声信号やサーペンタイン方式のフォーマットを有している場合は、再生(S110)においてビームの走査を行わず、ビームを所望のトラックに固定して行う。   When the track is formed parallel to the longitudinal direction of the magnetic tape 11, for example, when the audio signal of the video tape or the serpentine format is used, the beam is not scanned in the reproduction (S110). The beam is fixed to the desired track.

本実施の形態によれば、磁気テープ11の情報が記録されたトラックが磁気転写素子12に磁気的な転写トラックとして転写される。転写トラックの長手方向を偏光器23によりビームを走査し、トラック方向検出部43により転写トラックの長手方向を検出し、走査制御部26により走査方向および走査速度を制御して転写トラックに沿ってビームを走査し、再生することにより、種々のフォーマットを有する磁気テープ11のトラックに記録された情報を確実に再生することができる。   According to the present embodiment, the track on which information on the magnetic tape 11 is recorded is transferred to the magnetic transfer element 12 as a magnetic transfer track. The beam is scanned in the longitudinal direction of the transfer track by the polarizer 23, the longitudinal direction of the transfer track is detected by the track direction detection unit 43, and the scanning direction and the scanning speed are controlled by the scanning control unit 26, and the beam is moved along the transfer track. The information recorded on the track of the magnetic tape 11 having various formats can be surely reproduced.

[実施例]
次に、磁気転写素子の磁性ガーネット膜を組成を異ならせて形成した。磁性ガーネット膜は、液相エピタキシャル法を用いて形成した。このようにして形成した磁性ガーネット膜を非磁性基板と共に5mm×5mmの大きさにダイアモンドカッターを用いて切り出し、磁気転写素子とした。このようにして形成した磁気転写素子をテレビジョン信号が記録された磁気テープ(保磁力740Oe(58.5kA/m)、残留磁束密度1100Gauss(0.11T))に接触させて載置し、偏光顕微鏡を用いて磁性ガーネット膜に磁気テープの磁化が転写されたか否かを調べた。なお、良好な磁化状態の像が観察された場合を“○”、磁化状態が欠けているか磁化状態が確認できない場合を“×”とした。
[Example]
Next, magnetic garnet films of the magnetic transfer element were formed with different compositions. The magnetic garnet film was formed using a liquid phase epitaxial method. The magnetic garnet film thus formed was cut into a size of 5 mm × 5 mm together with a non-magnetic substrate using a diamond cutter to obtain a magnetic transfer element. The magnetic transfer element thus formed is placed in contact with a magnetic tape (coercive force 740 Oe (58.5 kA / m), residual magnetic flux density 1100 Gauss (0.11 T)) on which a television signal is recorded, and polarized. It was examined whether the magnetization of the magnetic tape was transferred to the magnetic garnet film using a microscope. Note that “◯” indicates that an image of a good magnetization state is observed, and “x” indicates that the magnetization state is missing or cannot be confirmed.

図6は、磁気転写素子の磁性ガーネット膜の特性を示す図である。図6の磁性ガーネット膜の組成は、“{ }”の括弧で囲まれた部分は希土類元素を含むサイトの組成を示し、“[ ]”の括弧で囲まれた部分は鉄元素を含むサイトの組成を示す。   FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the magnetic garnet film of the magnetic transfer element. The composition of the magnetic garnet film in FIG. 6 shows the composition of the site containing the rare earth element in the portion enclosed in parentheses “{}”, and the portion enclosed in the parentheses “[]” is the site containing the iron element. The composition is shown.

図6を参照するに、試料番号5および6に対して、試料番号1〜4の磁性ガーネット膜は転写状態が良好であることが分かる。試料番号1〜4は、保磁力が7.9kA/m以下であり、鉄元素を含むサイトにInが添加されていることにより飽和磁化が増加し、磁気転写の効率が向上するので転写状態が良好である。   Referring to FIG. 6, it can be seen that the magnetic garnet films of sample numbers 1 to 4 have a good transfer state with respect to sample numbers 5 and 6. Sample Nos. 1 to 4 have a coercive force of 7.9 kA / m or less, the saturation magnetization increases due to the addition of In to the site containing the iron element, and the transfer state is improved because the efficiency of magnetic transfer is improved. It is good.

なお、磁性ガーネット膜は、RFスパッタ法や、レーザアブレーション法により形成してもよい。   The magnetic garnet film may be formed by RF sputtering or laser ablation.

以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention described in the claims. It can be changed.

例えば、上述した実施の形態では磁気記録媒体として磁気テープを例に説明したが、本発明は、フレキシブルディスクや金属薄膜の磁性層を有するハードディスクに適用できる。また、本発明は、面内記録方式の磁気記録媒体に限らず、図2に示す転写のメカニズムから垂直記録方式の磁気記録媒体にも適用できることは明らかである。   For example, in the above-described embodiment, the magnetic tape has been described as an example of the magnetic recording medium. However, the present invention can be applied to a flexible disk or a hard disk having a magnetic layer of a metal thin film. Further, it is apparent that the present invention can be applied not only to the in-plane recording type magnetic recording medium but also to the perpendicular recording type magnetic recording medium from the transfer mechanism shown in FIG.

本発明の実施の形態に係る磁気情報再生装置の構成図である。It is a block diagram of the magnetic information reproducing | regenerating apparatus which concerns on embodiment of this invention. 磁気転写素子および磁気テープの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a magnetic transfer element and a magnetic tape. 磁気転写素子の磁性ガーネット膜の磁化状態を示す顕微鏡像である。It is a microscope image which shows the magnetization state of the magnetic garnet film | membrane of a magnetic transfer element. 光ビームの走査方向とトラック方向との関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the scanning direction of a light beam, and a track direction. 再生方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reproduction | regeneration method. 磁気転写素子の磁性ガーネット膜の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the magnetic garnet film | membrane of a magnetic transfer element.

符号の説明Explanation of symbols

10 磁気情報再生装置
11 磁気記録媒体(磁気テープ)
12 磁気転写素子
13 ベースフィルム
14 磁性層
15 磁性ガーネット膜
16 基板
18、19 トラック
20 光源系
21 光源
22 偏光子
23 偏向器
24 fθレンズ
25 ビームスプリッター
26 走査制御部
30 再生系
31 検光子
32 ハーフミラー
33 集光レンズ
34 光検出器
35 増幅器
36 信号処理回路
40 トラック方向検出系
41 イメージセンサ
42 増幅器
43 トラック方向検出部
10 Magnetic Information Reproducing Device 11 Magnetic Recording Medium (Magnetic Tape)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Magnetic transfer element 13 Base film 14 Magnetic layer 15 Magnetic garnet film 16 Board | substrate 18, 19 Track 20 Light source system 21 Light source 22 Polarizer 23 Deflector 24 f (theta) lens 25 Beam splitter 26 Scan control part 30 Reproduction | regeneration system 31 Analyzer 32 Half mirror 33 Condensing Lens 34 Photodetector 35 Amplifier 36 Signal Processing Circuit 40 Track Direction Detection System 41 Image Sensor 42 Amplifier 43 Track Direction Detection Unit

Claims (9)

情報が記録されたトラックを有する磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に近接して配置され、前記トラックに対応して磁気的に形成された転写トラックを有する磁気転写素子と、
前記磁気転写素子に光ビームを照射すると共に、該光ビームを走査する走査手段と、
前記磁気転写素子から反射された光ビームにより情報を読み出す再生手段と前記磁気転写素子から反射された光ビームに基づいて前記光ビームの走査方向と転写トラックの長手方向との偏差を検出するトラック長手方向検出手段と、
前記トラック長手方向検出手段から供給される偏差に対応する信号に基づいて走査手段の走査方向を制御する走査制御部と、を備える磁気情報再生装置。
A magnetic recording medium having a track on which information is recorded;
A magnetic transfer element having a transfer track disposed close to the magnetic recording medium and magnetically formed corresponding to the track;
Scanning means for irradiating the magnetic transfer element with a light beam and scanning the light beam;
Track length for detecting a deviation between the scanning direction of the light beam and the longitudinal direction of the transfer track based on the reproducing means for reading information by the light beam reflected from the magnetic transfer element and the light beam reflected from the magnetic transfer element. Direction detection means;
And a scanning control unit for controlling a scanning direction of the scanning unit based on a signal corresponding to the deviation supplied from the track longitudinal direction detection unit.
前記磁気転写素子は、A3512(Aは希土類元素のサイトの原子、Bは鉄元素を含むサイトの原子を示す)で表される組成の磁性ガーネット膜を有し、
前記磁性ガーネット膜が、1分子当たりAにBi原子を0.2以上かつ1.0以下を含み、BにIn原子を0.2以上かつ1.2以下を含むことを特徴とする請求項1記載の磁気情報再生装置。
The magnetic transfer element has a magnetic garnet film having a composition represented by A 3 B 5 O 12 (A is an atom of a rare earth element site and B is an atom of a site containing an iron element),
2. The magnetic garnet film according to claim 1, wherein A contains Bi atoms of 0.2 or more and 1.0 or less, and B contains In atoms of 0.2 or more and 1.2 or less per molecule. The magnetic information reproducing apparatus described.
前記磁気記録媒体は磁気テープであり、
前記磁気転写素子は、磁気テープと対向すると共に、磁気テープの幅方向の領域をほぼ覆うように配置されてなることを特徴とする請求項1または2記載の磁気情報再生装置。
The magnetic recording medium is a magnetic tape;
3. The magnetic information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the magnetic transfer element is arranged so as to face the magnetic tape and substantially cover a region in the width direction of the magnetic tape.
前記走査手段は、前記光ビームの入射方向に対して垂直な面内において2次元方向に走査する偏向器を含むことを特徴とする請求項1〜3のうち、いずれか一項記載の磁気情報再生装置。   The magnetic information according to claim 1, wherein the scanning unit includes a deflector that scans in a two-dimensional direction in a plane perpendicular to the incident direction of the light beam. Playback device. 前記偏向器は、偏向方向が一軸方向である一軸偏向部を2つ備え、前記垂直な面内において該偏向方向を互いに直交するように配設したことを特徴とする請求項4記載の磁気情報再生装置。   5. The magnetic information according to claim 4, wherein the deflector includes two uniaxial deflecting portions each having a uniaxial deflection direction, and is arranged so that the deflection directions are orthogonal to each other in the vertical plane. Playback device. 前記一軸偏光部は、音響光学素子およびガルバノミラーのいずれからなることを特徴とする請求項5記載の磁気情報再生装置。   6. The magnetic information reproducing apparatus according to claim 5, wherein the uniaxial polarization unit is composed of an acousto-optic element or a galvanometer mirror. 前記走査手段は、偏向器の出射側にfθレンズを備えることを特徴とする請求項4〜6のうち、いずれか一項記載の磁気情報再生装置。   The magnetic information reproducing apparatus according to claim 4, wherein the scanning unit includes an fθ lens on an exit side of the deflector. 記録された情報に対応する磁化状態を有する磁気記録媒体に近接して配置し、前記磁化状態に対応して磁化される磁性ガーネット膜を備え、磁性ガーネット膜の磁化状態を光学的に検出する磁気転写素子であって、
前記磁性ガーネット膜は、A3512(Aは希土類元素のサイトの原子、Bは鉄元素を含むサイトの原子を示す)で表される組成を有し、
1分子当たりAにBi原子を0.2以上かつ1.0以下を含み、BにIn原子を0.2以上かつ1.2以下を含むことを特徴とする磁気転写素子。
A magnetic garnet film disposed adjacent to a magnetic recording medium having a magnetization state corresponding to recorded information and magnetized corresponding to the magnetization state, and optically detecting the magnetization state of the magnetic garnet film A transfer element,
The magnetic garnet film has a composition represented by A 3 B 5 O 12 (A is an atom of a rare earth element site and B is an atom of a site containing an iron element),
A magnetic transfer element, wherein A contains Bi atoms of 0.2 to 1.0 and B contains In atoms of 0.2 to 1.2 per molecule.
前記磁性ガーネット膜は、Bには一分子当たりGa原子を0.1以上かつ2.0以下を含むことを特徴とする請求項8記載の磁気転写素子。   9. The magnetic transfer element according to claim 8, wherein the magnetic garnet film contains 0.1 to 2.0 Ga atoms per molecule in B.
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