JP2883101B2

JP2883101B2 - 情報記録装置

Info

Publication number: JP2883101B2
Application number: JP1128781A
Authority: JP
Inventors: 昌邦山本; 進松村; 克己飯島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1999-04-19
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JPH02308459A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は光と磁気の相互効果を用いて情報を情報記録
担体に記録する情報記録装置に関するものである。

［従来の技術］光磁気ディスク装置は、記録容量が大きいこと、消去
書き換えが可能なことなどにより注目されている。さら
にデータ転送速度を高めるためのオーバライトの検討や
記録容量を上げるための検討がなされている。

オーバライトの方法には、例えば、一定のレーザパワ
ーを照射しながら記録情報に応じて外部磁界を変調し、
媒体に印加することにより、記録層の磁化を反転してピ
ットを形成する磁界変調方式、一定の外部磁界を印加し
ながら記録と消去に対応した２値のレーザのパワーを記
録情報に応じて変調し、媒体に照射することにより、記
録層の磁化を反転してピットを形成する光変調方式等が
ある。

しかしながら、外部磁界変調方式では、磁気ヘッドと
記録層との距離が大きいため、大きな磁界を高速に変調
して媒体に印加するのが困難であった。また原理上形成
されるピットの形は矢羽形状となり、このためエッジ変
動や消し残しの問題があり、正確なピット長記録が困難
であった。

光ビーム自体を変調するを光変調方式でも、消し残し
があり、C/N比の低下やピット長記録が困難であった。
また記録、消去、再生の３値のパワーを必要とするので
半導体レーザの制御が複雑であった。

G.H.May（IBM Techincal Disclosure Bulleten Vol.1
6 No.17 December 1973 Page 2365〜2366）は、保磁力
の違う２層構成の酸化鉄系のディスクに対して、情報の
記録は保磁力の低い記録伝達層に従来の磁気トランスデ
ューサにより従来のパターンのトラックを記録し、その
狭い部分を保磁力の高い主記録層にしてレーザ光源を用
い、従来のサーモマグネチックトランスファープロセス
により、情報を記録する方法を提案している。この方法
において、情報の読み出しは、主記録層より、記録伝達
層に情報を転写し、従来の磁気トランスデューサにより
読みとる方法により行なわれる。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、G.H.Mayの提案においては、全体的に
詳しく述べられておらず、特に２層の各層を構成する磁
性材のキューリ温度の関係、磁気ヘッドの種類、磁気ヘ
ッドとレーザスポットとの位置関係、情報の読み取り方
式について明確に述べられていなかった。

また、公開特許公報昭63−276731号において、Co−Cr
合金薄膜と、Tb−Fe薄膜の２層構成のディスクに対して
情報の記録は磁気ヘッドで記録し、光ヘッドで転写する
ことで行ない、情報の再生は、光ヘッドで行なう提案が
なされている。

しかしながら、特許公報昭63−276731号に開示された
上記従来例では、磁気ヘッドのトラッキングや光ヘッド
と磁気ヘッドのトラッキング位置の初期調整について述
べられていなかった。

［課題を解決するための手段〕本発明の目的は、磁気ヘッド用の特別なトラッキング
マークをつけることなくトラッキングを行なえ、製造時
の光ヘッドと磁気ヘッドとの組み立て誤差等の補正が行
なえ、製造時の組み立て精度をゆるくできる情報記録装
置を提供することにある。

以上のような目的の達成のため、本発明は、複数のト
ラックを有する情報記録担体を、光ヘッドから出射した
所定パワーの光スポットで走査しながら、磁気ヘッドに
よって記録情報に応じて変調された磁界を印加すること
によって情報の記録を行う情報記録装置において、トラ
ッキングの初期値調整場所を有し、前記初期値調整場所
で前記光ヘッドと前記磁気ヘッドをトラック横断方向に
移動させることにより同一トラックにオントラックさ
せ、そのときに前記光ヘッドと前記磁気ヘッドのトラッ
キングのオフセットを調整する手段を有することを特徴
とする。

［作用］本発明によれば前記初期値調整場所により、光ヘッド
と、磁気ヘッドが同一トラックにオントラックするよう
にトラッキングのオフセットを調整する手段を有するこ
とにより、製造時の光ヘッドと磁気ヘッドとの組み立て
誤差等の補正が行なえる。

［実施例］以下、本発明の情報記録装置について具体的な実施例
に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例を説明する図である。

第１図（ａ）において、１は垂直磁気ヘッド、２は光
ヘッド、３は光磁気ディスクである。光磁気ディスク３
は、トラックと平行方向（Ａ方向）に移動している。光
磁気ディスク３の構成で、４は透明基板、５は保護層及
び干渉層、６は記録用磁性層（主記録層）、７は記録補
助用磁性層（補助層）、８は保護層である。

第１図（ｂ）は磁性層の温度に対する保磁力の特性を
示すものである。曲線９は、補助層７の特性を示す。つ
まり、補助層７は、室温では保磁力H_c1は小さく、キュ
ーリー温度T_c1は、大きいものである。一方曲線10は、
主記録層６の特性を示すものである。つまり補助層より
も室温における保磁力H_c2は大きく、キューリー温度T_c2
は小さいものである。曲線９のT_compは補償点温度であ
り、T_NOは、曲線９と10の交わる時の温度である。

このような構成の光磁気ディスクに対して、光ヘッド
による光束は、基板側から入射し、磁性層上で光スポッ
トを結ぶ。第１図（ａ）における光ヘッド２で、半導体
レーザ11から出た光はコリメータレンズ12、ビーム整形
プリズム13を経て、直線偏光14の平行光束となる。平行
光束14は、第１の偏光ビームスプリッタ15、対物レンズ
16を経て、光ディスク３の磁性層に光スポットを結ぶ。
光ディスク３で反射した光束は、再び対物レンズ16を通
り、第１の偏光ビームスプリッタ15により反射させら
れ、第２の偏光ビームスプリッタ17に入射する。その入
射光のうち一部が反射し、光束18となり、従来の方法
で、トラッキング及びフォーカシングのエラー信号を検
出し、これにより、光ヘッドのオートトラッキング、オ
ートフォーカシングを行なう。第２の偏光ビームスプリ
ッタ17を透過した光束は、1/2波長板19により偏光角を4
5度回転した後、第３の偏光ビームスプリッタ20に入射
し、透過光、反射光はそれぞれ、集光レンズ21,22を経
て、光検出器23,24に入射する。

一方、垂直磁気ヘッド１は、基板側とは逆側に近接し
て配置されていて、光スポットで走査している所のトラ
ック上で光スポットより先行した位置にある。その距離
は少なくとも光スポットによる熱の影響をうける範囲
と、垂直磁気ヘッドによる磁界の影響をうける範囲が重
り、かつ相互作用が生じない程度以上離れている必要が
ある。

次に第２図を用いて光ヘッドと磁気ヘッドを同トラッ
クにトラッキングする方法について説明する。

第２図はそれぞれ断面図で、（ａ）はトラックに垂直
な方向から見た図、（ｂ）はトラックに平行な方向から
見た図である。同図において、30は初期値調整部で、情
報記録装置の例えば光ヘッド及び磁気ヘッドのホームポ
ジションに設置されている。27は透明部で光ディスクの
透明基板４と等価のものである。25は光ヘッドのトラッ
キングのオフセットを調整するための溝部であり、その
深さと、幅は、光ディスクのプリピットと同じである。
29は光ディスクと同等の反射率を与える膜で28は初期値
調整部30が光ディスクと同等な厚みになるようにするた
めのダミー部である。26は磁界センサー部で溝部25の上
部に位置する。

情報記録装置の電源を投入時または、情報記録媒体に
アクセスを開始する前に、光ヘッド及び磁気ヘッドは、
初期値調整部30をアクセスする。光ヘッドは初期値調整
部30でフォーカシングを行った後、数回、溝部25をＢ方
向に往復し、溝部25からの反射回折光を検知して、溝部
25に対するトラッキングのオフセットを調整する。一
方、磁気ヘッドは、一定磁界または一定変調磁界をかけ
ながら磁界センサ26上を近接してＢ方向に数回往復さ
せ、磁界センサ26の検知信号より、磁界センサ26に対す
るトラッキングのオフセットを調整する。

以上のようにして、光ヘッドと磁気ヘッドが、トラッ
キングの初期値において同一トラック上を走査できるよ
うに調整できる。以後所望のトラックを走査するに際し
光ヘッドは、アクチュエータ全体を所望のトラック付近
に移動するトラッキングと、アクチュエータを用い対物
レンズをＢ方向に動かす密トラッキングとを組み合わせ
てトラッキングを行なう、それに対し、磁気ヘッドで
は、光ヘッドで行なうトラッキングほど、情報を必要と
しないので、光ヘッドのトラッキングを追従することに
より、オートトラッキングが行なえる。その追従の仕方
は各種の方法があるが、光ヘッドのトラッキング誤差信
号を用いるのも一方法である。

第７図に、光ヘッドと磁気ヘッドの相対位置を調整す
る手順の一例を示す。

まず、情報記録装置の電源を投入時または、情報記録
媒体にアクセスを開始する前などに、光ヘッド16と磁気
ヘッド１の相対位置の初期値を調整する命令を出す（ス
テップ１）。

命令により、光ヘッド16と磁気ヘッド１はそれぞれ、
初期値調整部30に移動される（ステップ２）。

光ヘッドはその位置でフォーカシングを行ない、磁気
ヘッドは初期値調整部との高さ調整を行なう（ステップ
３）。

光ヘッドは、トラッキング機構により溝部25をＢ方向
に数回往復し、溝部25からの反射回折光を検知して溝部
25に対するオントラック位置の知る。一方、磁気ヘッド
は、一定磁界または一定変調磁界をかけながら磁界セン
サ26をＢ方向に数回往復し、磁界センサ26の検知信号よ
り磁気センサ26に対するオントラック位置を知る（ステ
ップ４）。

光ヘッドと磁気ヘッドがオントラック位置にあると
き、両ヘッドの相対位置を０として初期値調整を終了す
る（ステップ５）。

次に第３図、第４図を用いて、情報の記録方法につい
て説明する。

第３図で（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

（ａ）において、まず垂直磁気ヘッド１を用い、所望
のトラック上で記録情報に応じて磁界を変調させる。こ
の時、磁性層上での磁界の絶対値の最大の大きさが室温
における補助層７と主記録層６のそれぞれの保磁力H_c1
とH_c2の間で適切な値をとるようにすると、磁界の変調
に従い、補助層７に上向き、下向きの違いによる、垂直
磁区列としてピットが形成される。しかしながら主記録
層６においては保磁力以下なので影響をうけず前の状態
が保たれる。

垂直磁気ヘッドによるピットのトラックに平行な方向
（Ａ方向）の幅は、サブミクロンの大きさが形成でき、
光ヘッドによる従来のピットよりも綿密度を上げること
ができる。またトラックに垂直な方向（Ｂ方向）の幅は
ある程度大きい方が垂直磁気ヘッドのトラッキング精度
をゆるくできるので、数〜数十トラック分とする。

第３図（ｂ）において31a〜31eの破線は隣接するトラ
ックで、その幅は１〜２μｍである。垂直磁気ヘッドで
補助層７に記録されるピットは実線で示す磁区列とな
る。今記録しようとしているトラックを31cとすると、
磁区列は、およそ31cを中心として数〜数十トラックま
たがって前のデータを消去してからでなく、重ね書きさ
れる。

第４図に示すように、垂直磁気ヘッド１で磁区列を補
助層７に記録した後、光ヘッド２のスポット32が所望の
トラック11c上を走査する。この時の磁性層での上昇温
度が補助層７と記録層６のそれぞれのキューリー温度T
_c1とT_c2の間の適切な温度になるように光強度をディス
ク回転数に従って制御すると、光スポット32により、キ
ューリー温度T_c2以上に熱っせられた記録層６の所望の
トラック31cでは、磁化が消失することにより、前に記
録されていた情報が消される。光スポットが通り過ぎ、
キューリー温度T_c2以下に熱が下がると補助層７の磁化
に対応した磁化が現われる。つまり第４図（ｂ）の主記
録層６の斜線の領域に補助層７の磁区列に対応した磁区
列が転写され情報が書き込まれる。最終のピット形状は
およそ四角形となり、トラックに平行方向の幅は、垂直
磁気ヘッドにより決まるサブミクロンとなり、トラック
に垂直方向の幅は、光ヘッドの光スポットにより決まる
１μｍ前後となる。

次に情報の再生について説明する。光ヘッドの光スポ
ットにより所望のトラックを走査する。この時、磁性層
の最大上昇温度が主記録層６のキューリー温度T_c2より
も低い適切な温度になるようにする。第１図で説明した
ようにＰ偏光のスポットとして、光ディスク３に入射し
た光は、ほとんど主記録層６の上向きまたは下向きの磁
化の影響をうけて、直線偏光の方向が右又は左に回転す
るそのカー効果の違いを、第１図（ａ）で示した23,24
の光検出器で差動検知して情報の再生を行なう。

第５図（ａ）（ｂ）は、本発明に用いる光磁気ディス
クの他の構成を示し、（ｃ）は温度に対する各層の保磁
力の特性を示す。

第５図（ａ）は、前述した光磁気ディスクの構成の補
助層７と主記録層６の間に33の交換力調整層を配したも
のである。この層の室温での保磁力H_c3とキューリー温
度T_c3は第５図（ｃ）の曲線35のような特性になってい
る。この層は室温では面内方向に磁化されていて、記録
時の光スポットのパワーで温度が上がると補助層７の磁
化の方向と同じ垂直磁化を有する特徴があり、室温での
補助層７と主記録層６との交換結合力を弱める働きがあ
るそのため記録時の磁界の強さをよりH_c1側に下げるこ
とができる。

第５図（ｂ）においては、さらに（ａ）の構成の主記
録層６と、保護及び干渉層５との間に34の再生層を配し
たものである。再生時のカー効果によるカー回転角は、
キューリー温度の大きい磁性層の方が大きい。再生層34
の保磁力H_c4とキューリー温度T_c4は第５図（ｃ）の曲線
36のような特性になっている。この再生層34は、再生時
の光スポットのパワーにより上昇した温度において、主
記録層６との交換結合力により主記録層６のピットの磁
化に対応した垂直磁化が現われる。再生時の光の反射
は、ほとんど再生層34の影響を受けるカー回転角は、主
記録層６での反射の時に比べ大きくなる。

以上ここまで補助層７、主記録層６の特性として第１
図に示したように室温以上で、補助層７は補償点があり
（曲線９）、主記録層６は補償点がない場合（曲線10）
について説明してきたが、第６図のそれぞれ（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示すように、補助層７（曲線９′）も主
記録層６（曲線10）も補償点を持たないもの（第６図
（ａ））、補助層７（曲線９′）は補償点を持たないが
主記録層６（曲線10′）は補償点を持つもの（第６図
（ｂ））、補助層７（曲線９）も主記録層６（曲線1
0′）も補償点を持つもの（第６図（ｃ））であっても
よい。

また、第１図（ｂ）で示す、曲線９と10の交点の温度
をT_WOとすると、記録時の光スポットのパワーによる磁
性層の最大上昇温度をT_WOとT_c1の間とし、再生時の光ス
ポットのパワーによる磁性層の最大上昇温度をT_WO以下
によるようにしてもよい。

磁性層群の各層の具体的な材料は、遷移金属と希土類
金属の各１種類以上の組み合せによる光磁気記録媒体に
より可能である。例えば遷移金属としては主にFe,Co,N
i,希土類金属としては、主にGd,Tb,Dy,Ho,Nd,Smがあ
る。

また、補助層の材料は、Co−Cr系、Ba−Ferrte系MnBi
系、酸化鉄系、Coドープ酸化鉄系、CrO₂系、Ni−Co系、
Fe−Ni−Co系の磁気記録媒体やPtMnSbなどのホイスラー
合金であってもよい。

また補助層は、面内磁化を有する磁性層の時は、面内
磁気ヘッドを用いてもよい。

基板４は、ガラス材やPC,PMMAなどのプラスチック材
であり、厚くハードなものであってもよいし、薄くフレ
キシブルなものであってもよい。

以上光磁気ディスクについて説明してきたが、本発明
が適用できるものはカード状、テー状の情報記録媒体で
あってもよい。

また、磁気ヘッドと光ヘッドとは、本実施例で説明し
たように互いに反対側に限定されるものでなく、例えば
第１図において光ヘッドが磁気ヘッドトラック記録担体
に対して同じ側にあってもよい。このような配置におい
ては主記録層６と補層７の配置は、第１図のままでもよ
く、この２層が第１図において上下逆になった構成でも
良い。

また、前述において、初期値調整部として25の溝部と
してプリピットと同等の深さと幅であると説明してきた
が、グループと同等の深さと幅のものを、１本または、
２本配置してもよい。

また26は磁界センサとして説明してきたがこれを磁界
を発生する物質で構成し、発生する磁界を１の磁気ヘッ
ドでＢ方向に往復させ検知することでトラッキングのオ
フセットを調整してもよい。

また初期値調整部を装置の光ヘッドと磁気ヘッドのホ
ームポジションとして説明してきたが、情報記録媒体上
に設けてもよいし、その数も複数であってもよい。情報
記録媒体上に設ける場合、その記録媒体の事情に応じた
トラッキングのオフセットが可能になる利点がある。

［発明の効果］以上に説明したとおり、本発明のように、トラッキン
グの初期値調整場所を設け、前記初期値調整場所で光ヘ
ッドと磁気ヘッドをトラック横断方向に移動させながら
同一トラックにオントラックされ、そのときに光ヘッド
と磁気ヘッドのトラッキングのトラック横断方向のオフ
セットを調整することにより、製造時の光ヘッドと磁気
ヘッドとの組み合わせ誤差や経時変化により生じる誤差
の補正が行えるため、製造時の組立精度を緩くでき、製
造時にかかる時間を短縮できるという効果がある。

また、トラッキング方向（トラック横断方向）におけ
る磁気ヘッドと光ヘッドとの相対位置を整合させること
が可能となるため、より小型な磁気ヘッドを使用でき
る。その結果、装置の小型化が図られ、また、大きな磁
気ヘッドを用いる場合に比べて低消費電力化が図られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の情報記録装
置とそれに用いる情報記録担体を説明する図である。第２図（ａ），（ｂ）は、それぞれ光ヘッドと磁気ヘッ
ドのトラッキングの初期値調整場所での調整を説明する
図である。第３図（ａ），（ｂ）及び第４図（ａ），（ｂ）は本発
明の記録装置の記録方法を説明する図である。第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）及び第６図（ａ），
（ｂ），（ｃ）はそれぞれ本発明の記録装置に用いる情
報記録担体の他の構成を説明する図である。第７図は、光ヘッドと磁気ヘッドの相対位置を調整する
手順の一例を示すフローチャートである。 1:垂直磁気ヘッド、 2:光ヘッド、 3:光磁気ディスク、 6:主記録層、 7:補助層、 30:初期値調整部、 31a〜31e:トラック、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−187139（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−60148（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 11/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のトラックを有する情報記録担体を、
光ヘッドから出射した所定パワーの光スポットで走査し
ながら、磁気ヘッドによって記録情報に応じて変調され
た磁界を印加することによって情報の記録を行う情報記
録装置において、トラッキングの初期値調整場所を有し、前記初期値調整
場所で前記光ヘッドと前記磁気ヘッドをトラック横断方
向に移動させることにより同一トラックにオントラック
させ、そのときに前記光ヘッドと前記磁気ヘッドのトラ
ッキングのオフセットを調整する手段を有することを特
徴とする情報記録装置。
【請求項２】前記初期値調整場所が、情報記録再生装置
側または記録媒体側の少なくとも一方に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
【請求項３】複数のトラックを有する情報記録担体を、
光ヘッドから出射した所定パワーの光スポットで走査し
ながら、磁気ヘッドによって記録情報に応じて変調され
た磁界を印加することによって情報の記録を行う情報記
録装置において、前記光ヘッドのトラック横断方向の位置を検出するため
の前記情報記録担体のプリピットと同一の幅を持つ溝部
と前記情報記録担体と同一の反射率を与える膜との組
と、前記磁気ヘッドのトラックの横断方向の位置を検出
するための前記溝部と前記トラック横断方向の位置が同
一である磁気センサー部と、を備える初期値調整部と、前記初期値調整部で前記光ヘッドを前記トラック方向に
往復運動させて前記光ヘッドで検出される前記膜からの
反射光の強度に基づいて前記光ヘッドのトラック横断方
向の位置を調整する手段と、前記初期値調整部で前記磁気ヘッドを前記トラック方向
に往復運動させて前記磁気センサー部で検出される磁界
強度に基づいて前記磁気ヘッドのトラック横断方向の位
置を調整する手段と、を備えることを特徴とする情報記録装置。