JP2935375B2 - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学的に情報を記録再生する装置、特に光
と磁気の相互作用を利用して情報を記録再生する光磁気
記録再生装置に関する。

［従来の技術］ 光磁気ディスク装置は、記録容量が大きいばかりでな
く、消去書換えも可能であるため、コンピュータの外部
記憶装置などとして期待されている。そして、さらにデ
ータ転送速度を向上させるため、オーバライト（重ね書
き）方式の研究が行われている。従来のオーバライト方
式には、記録媒体に一定の外部磁界を印加しながら情報
の記録、消去の各々に対応して変調された２値のレーザ
パワーを照射することにより、記録層の磁化を反転さ
せ、情報磁区を形成する光変調方式がある。また、一定
パワーのレーザビームを照射しながら、記録情報に応じ
て変調された外部磁界を印加する外部磁界変調方式も知
られている。

第３図はその外部磁界変調方式の記録再生装置の一例
を示した構成図である。同図において、１は光磁気ディ
スク２に記録情報に応じて変調されたバイアス磁界を印
加する磁気ヘッドである。また、光磁気ディスク２の下
面にはディスク面に微小光スポットを照射する光ヘッド
光学系が配設されている。光ヘッド光学系は、記録、再
生用光源として半導体レーザ７を備えており、そのレー
ザからの直線偏光光束（この電界ベクトルの方向を紙面
内と並行とする）は、まずコリメータレンズ６で平行さ
れる。また。ビーム整形プリズム５で円光束に変換され
た後、ビームスプリッタ４を透過して対物レンズ３に入
射し、ここで微小スポットに絞られて光磁気ディスク２
の情報トラック上へ照射される。

この情報トラックで反射された光束は、再び対物レン
ズ３を通って偏光ビームスプリッタ４へ入射し、偏光ビ
ームスプリッタ８側へ反射される。そして、偏光ビーム
スプリッタ８により紙面に垂直な方向の偏光成分は100
％反射され、紙面に平行な方向の偏光成分はその一部が
反射され、またλ/2板９により偏光方向が45°回転させ
られて集光レンズ10へ入射する。集光レンズ10を通った
光は偏光ビームスプリッタ13で２分割され、この分割さ
れた光は光電変換センサ11,12でそれぞれ検出される。
光電変換センサ11及び12の受光信号は、図示しない再生
回路へ送られ、記録情報の再生が行われる。

一方、ビームスプリッタ８を透過した紙面内に並行な
偏光成分は、集光レンズ14を通ってビームスプリッタ15
へ入射し、２つの光束に分割される。分割された一方の
光束は、ナイフエッジ17を介して光電変換センサ18で検
出され、この検出信号を用いてナイフエッジ方式のAF
（オートフォーカシング）制御が行われる。また、他方
側の光束は２分割光電変換センサ16で検出され、この検
出信号を用いてプッシュプル方式のAT（オートトラッキ
ング）制御が行われる。

情報の記録に際しては、半導体レーザ７の光強度が記
録パワーに設定され、その記録用光束が対物レンズ３で
微小光スポットに絞られて情報トラック上へ照射され
る。これにより、光スポット照射部位がキューリー点温
度以上に昇温し、この昇温部位に磁気ヘッド１から記録
情報に応じて変調されたバイアス磁界が印加される。そ
して、昇温部位の磁化の向きはバイアス磁界の方向に向
き、情報磁区が形成される。また、光磁気ディスク２か
ら反射された光を検出する光電変換センサ11,12の出力
により情報再生が行われる。

このように外部磁界変調方式は、光変調方式に比べ原
理が簡単であり、光磁気記録媒体の層構成も簡単でよ
く、また装置の構成も簡単であるという利点を有する。
しかし、情報記録過程においては、磁気ヘッドからの磁
界によって情報記録を行うのであるから、高密度の情報
記録を達成するには、磁気ヘッドが高周波変調信号に対
しても高速に応答すること、極力少ない消費電力で強力
な磁界を発生できることなど、磁気ヘッドに対しては厳
しい条件が要求される。

また、磁気ヘッドの低消費電力化を達成するには、磁
気ヘッドを回転状態のディスクに極力近づければよいた
め、磁気ヘッドを磁気ハードディスク装置に使用されて
いるようにエアー浮上するスライダーに設けることが試
みられている。この場合には、トラックアクセス時に磁
気ヘッドは光ヘッドに追従して移動し、光ヘッドの光ス
ポット中心位置に対向しなければならない。そのため、
磁気ヘッドにおいても光ヘッドと同様にトラッキング制
御回路やその駆動装置が必要である。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、従来の外部磁界変調方式にあっては、
情報の記録密度は記録密度の限界よりも再生密度限界に
よって決定されているというのが現状である。即ち、情
報を書込むだけであれば非常に高密度記録が可能である
が、これをS/Nよく再生できないため、実際の記録密度
は再生時のS/Nによって制限を受けるという問題があっ
た。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、そ
の目的はS/Nの良好な再生信号を得ることができ、もっ
てより高密度記録を可能にした光磁気記録再生装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のこのような目的は、光磁気記録媒体の情報ト
ラック上に、光源の光束を微小スポットに絞って照射
し、かつこのスポット照射部位に記録すべき情報に従っ
て変調されたバイアス磁界を印加することにより、情報
トラック上に情報磁区を記録する装置において、情報再
生時に前記記録媒体に磁界を印加する手段と、前記情報
トラックに記録された情報磁区の磁化方向を検出する手
段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記磁界印加
手段の磁界の方向を切り換える手段とを備え、情報再生
時に前記記録媒体の情報トラックに形成されたプリピッ
トを検出したら前記磁界印加手段から前記記録媒体に上
向き又は下向きの磁界を印加し、前記検出手段により最
初の情報磁区を検出したら前記検出手段の検出結果に基
づいて前記磁界印加手段の磁界の方向を次の情報磁区の
磁化方向と同一方向に切り換えるよう制御を行うことを
特徴とする光磁気記録再生装置によって達成される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
詳細に説明する。第１図は本発明の光磁気記録再生装置
の一実施例を示す構成図である。なお、第１図では第３
図に示した従来装置と同一部分は同一符号を付し、その
説明については省略する。

第１図において、40は光磁気ディスク２の上面に、対
物レンズ３と対向配置された磁気ヘッドである。この磁
気ヘッド40は記録時には従来同様記録情報に応じて変調
したバイアス磁界を発生し、再生時にも記録時よりも弱
い磁界Ｈを発生する、また、磁気ヘッド40は図示しない
機構により、光磁気ディスク２の下面に配設された光ヘ
ッドに追従して移動する構成である。

19は光電変換センサ11,12の出力を差動増幅する差動
増幅器、20はその差動増幅器19によって得られた再生信
号の直流成分を除去するフィルタ、21はフィルタ20の出
力を微分する微分回路である。また、22は微分回路21で
得られた微分信号を２値化する２値化回路、23は２値化
回路22の出力の立上りと立下りを検知する立上り立下り
検知回路である。

次に、本実施例の動作を説明する。まず、記録動作は
従来と全く同様に半導体レーザ７の光強度を記録パワー
として光スポットが情報トラック上に照射される。同時
に磁気ヘッド１から記録情報に応じて変調されたバイア
ス磁界が印加され、情報トラック上に情報磁区が形成さ
れる。

また、情報の再生においては、半導体レーザ７の光強
度が再生パワーに下げられ、再生用光束の光スポットが
情報トラック上を走査される。一方、磁気ヘッド１は記
録時よりも弱い磁界Ｈを発生し、情報トラックへ印加さ
れる。この再生用磁界は、詳しく後述するように情報磁
区の磁化方向と同方向となるように制御され、情報磁区
の磁壁を移動させて磁区の大きさを大きくするよう作用
する。第２図（ａ）はその磁区が形成された情報トラッ
クを模式的に示した図で、26は情報トラック、27は情報
トラックの両側に設けられたトラッキング制御用の案内
溝である。また、情報トラック26上にはピットポジショ
ン（マーク間）記録による情報磁区28a〜28dが形成され
ている。なお、斜線で示す情報磁区28a,c,dと白抜きで
示す情報磁区28bは磁化の方向が反対方向である。

第２図（ｂ）は同図（ａ）に示した情報トラック上に
再生用光スポットを矢印方向に走査することによって得
られた再生信号29の波形である。この再生信号は光電変
換センサ11,12の出力を差動増幅する差動増幅器19によ
って出力される。再生信号はフィルタ20で直流成分がカ
ットされた後、微分回路21によって第２図（ｃ）に示す
ような信号波形30に微分される。また、微分回路21の出
力は２値化回路22で２値化され、第２図（ｄ）に示すよ
うな２値化信号31に変換される。更に、この２値化信号
は立上り立下り検知回路23へ送られ、第２図（ｅ）に示
す如く２値化信号の立上り、立下りを示す信号が生成さ
れる。信号32a〜32cは立下り、33a,33bは立上りを示す
信号であり、これらは情報磁区の磁化方向と対応した信
号である。また、信号32a〜32c、33aは情報磁区の各中
心位置を示す信号である。

立上り立下り検知回路23の出力は、図示しない磁気ヘ
ッド駆動回路へ送られ、ここで磁気ヘッド１の磁界の向
きが制御される。以下、その磁界制御動作について説明
する。まず、第２図（ａ）に示す最初の情報磁区28aを
再生用光スポットが走査しているときは、磁気ヘッド１
の磁界の方向はその情報磁区28aの磁化方向と同方向で
ある。このように情報磁区に磁化方向と同方向の外部磁
界が印加された場合、外部磁界は情報磁区の磁化を強め
るよう作用する。これにより、情報磁区の磁壁が外側へ
移動して情報磁区に大きさが大きくなるので、光スポッ
トを走査して得られる再生信号の振幅レベルを高くする
ことができる。

なお、最初の情報磁区28aでは磁気ヘッド１の磁界の
方向は情報磁区28aの磁化方向と同一方向としている
が、この時は、まだ立上り立下り検知回路23の出力に応
じて磁気ヘッド１の磁界の方向の切り換えを行っていな
い。従って、初期状態においては磁気ヘッド１の磁界の
方向は情報磁区のいずれか一方の磁化方向、即ち、上向
き又は下向きになっていて、最初の情報磁区28aでは反
対方向の磁界を印加することもあり得る。磁気ヘッド１
の磁界の方向を情報磁区の磁化方向と同一方向に確実に
切り換えるのは以下に説明するように２番目の情報磁区
28bからである。

一方、このとき立上り立下り検知回路23は２値化信号
の立下りを示す信号32aを出力し、磁気ヘッド駆動回路
はその信号によって磁気ヘッド１のコイル電流を逆向き
にして磁界の方向を反転させる。この反転した磁界は次
の情報磁区28bに与えられ、このとき印加磁界の向きと
情報磁区28bの磁化方向が同じであるので、同様に情報
磁区28bを大きくし、再生信号振幅レベルを高くする。
以下、同様に磁気ヘッド駆動回路は立上り立下り検知回
路23の出力に基づいて、磁気ヘッド１の磁界の方向を切
換え、各情報磁区に磁化方向と同方向の磁界を印加する
よう制御を行う。

本実施例にあっては、以上のように情報トラック上に
形成された情報磁区に磁化方向と同方向の外部磁界を与
えたので、情報磁区を大きくし、再生信号振幅レベルを
高くすることができる。このことは、再生用光スポット
の面積に対して情報磁区の占める割合を大きくし、再生
信号のS/Nを向上せしめ、質のよい再生信号が得られる
という効果をもたらす。従って、再生信号のS/Nが向上
することから、従来S/Nの制限によって決められていた
再生密度限界を広げることが可能となり、密度の高い記
録情報であっても良好に再生を行うことができる。ま
た、再生密度限界の緩和によって光磁気ディスクの記録
密度を高められるため、記録容量も従来に比べ大きくと
ることができる。更に、実施例にあっては、磁気ヘッド
からの弱い再生用磁界が光磁気ディスク基板内において
も存在し、光束がここを通過するに際してファラデー効
果を生じるために、直線偏光の方向がわずかに回転し、
光磁気記録媒体による力−回転角を増加させるという補
助的効果を有する。なお、本例では情報トラック上にピ
ットポジション記録により、情報が記録されているの
で、外部磁界で情報磁区の次壁が移動しても、情報を表
わす情報磁区中心と次の情報磁区中心までの距離は変わ
ることはなく、正しく情報再生を行える。

また、情報再生時に磁気ヘッドから印加される磁界強
度としては、光磁気ディスクの磁気特性に応じて定めれ
ばよいが、目安として再生時に情報が書換えられるほど
大きくはなく、既に記録されている情報磁区の磁壁を移
動させないほど弱くはなく、その中間程度に設定すれば
よい。更に、実施例では、最初の情報磁区に対してその
磁化方向と同方向の磁界を磁気ヘッドにより印加してい
ると説明したが、その初期設定に関しては以下のように
すればよい。情報トラックに書込まれるべき情報のフォ
ーマットというのは予め定められており、例えばプリピ
ットにより形成されたトラックナンバー情報の後に、ス
タートビットに相当する情報が書込まれ、この後一定時
刻をおいて情報が書込まれる領域があるとする。この場
合には、再生時にトラックナンバー情報を検出したら磁
気ヘッドから情報磁区の磁化方向と同一方向の磁界印加
を開始し、最初の立下りパルスを検知したら、外部磁界
方向の交互切換えを行なっていけばよい。

なお、以上の実施例では、再生信号の２値化信号の立
上り及び立下り検知信号によって、磁気ヘッドの磁界の
方向を切換制御する例を示したが、これに限るものでは
ない。即ち、現在光スポットが照射している磁区内での
磁化方向を判別し、光スポットが次の磁区を照射し始め
る前に、磁気ヘッドの磁界の方向を反転させる処理手段
であればよい。

本発明は、特にTbFeCoなどのいわゆる磁壁移動型の光
磁気記録媒体を用いる光磁気記録再生装置に好適であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、情報再生時に情
報トラック上に記録された情報磁区にその磁化方向と同
方向の外部磁界を印加するようにしたので、各々の情報
磁区の大きさを広げることができ、再生信号のS/Nを向
上することができる。従って、再生密度限界を緩和で
き、記録媒体の記録密度を更に高めることができるとい
う効果がある。

また、情報トラックに形成されたプリピットを検出し
たら記録媒体に上向き又は下向きの磁界を印加し、最初
の情報磁区の磁化方向を検出したら検出手段の検出結果
に基づいて磁界の方向を情報磁区の磁化方向と同一方向
に切り換えることにより、２番目以降の情報磁区から確
実に情報磁区の磁化方向と同一方向の磁界を印加しなが
ら再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の実施例の動作を示すタイムチャート、第３図は従来
例の磁界変調方式の記録再生装置を示す構成図である。 2:光磁気ディスク 3:対物レンズ、7:半導体レーザ 11,12:光電変換センサ 19:差動増幅器、21:微分回路 22:2値化回路 23:立上り立下り検知回路 27:情報トラック 28a〜28d:情報磁区 40:磁気ヘッド

フロントページの続き (72)発明者 森島 英樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 星 宏明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−164051（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−46545（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−188451（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 11/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光磁気記録媒体の情報トラック上に、光源
   の光束を微小スポットに絞って照射し、かつこのスポッ
   ト照射部位に記録すべき情報に従って変調されたバイア
   ス磁界を印加することにより、情報トラック上に情報磁
   区を記録する装置において、情報再生時に前記記録媒体
   に磁界を印加する手段と、前記情報トラックに記録され
   た情報磁区の磁化方向を検出する手段と、前記検出手段
   の検出結果に基づいて前記磁界印加手段の磁界の方向を
   切り換える手段とを備え、情報再生時に前記記録媒体の
   情報トラックに形成されたプリピットを検出したら前記
   磁界印加手段から前記記録媒体に上向き又は下向きの磁
   界を印加し、前記検出手段により最初の情報磁区を検出
   したら前記検出手段の検出結果に基づいて前記磁界印加
   手段の磁界の方向を次の情報磁区の磁化方向と同一方向
   に切り換えるよう制御を行うことを特徴とする光磁気記
   録再生装置。