JPH02192050A - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光と磁気との相互作用を用いて、情報を光磁気
記録媒体に記録し、または／および光磁気記録媒体から
再生する光磁気記録再生装置に関する。

（従来の技術） 光磁気記録媒体としての光磁気ディスクは、記録容量が
大きいこと、消去、書換えが可能なことなどによシ注目
を集めているが、ここへのデータ転送速度を高めるため
に、光磁気記録装置にオーバライド方式が採用されてい
る。このオーバライド方式には一定の外部磁界を印加し
ながら、記録と消去とに対応した２値のレーザパワーを
その記録情報に応じて変調して光磁気記録媒体に照射す
ることで記録層の磁化を反転して磁区を形成する光変調
方式および、一定のレーザパワーを照射しながら、記録
情報に応じて変調された外部磁界を光磁気記録媒体に印
加することで、記録層の磁化を反転して磁区を形成する
磁界変調方式が知られている。

とくに、後者の磁界変調方式は、第９図に示すような構
成になっている。ここでは、光磁気記録媒体は透明なデ
ィスク基盤５上に磁性薄膜４を備え、耐酸性、耐久性向
上のための保護コート３をその表面に設けている。そし
て、上記光磁気記録媒体を回転させることでエアー浮上
するヌライダ１に垂直磁気記録ヘッド２を設けると共に
、半導体レーザ９からの光束をコリメータレンズ８によ
シ平行光に変換し、ミラー７で反射して対物レンズ６で
集光し、この集光光束を、ディスク基盤５を透過して上
記磁性ｇＸ４へ光ビームスボッ）１０として照射する光
磁気記録再生装置が用いられる。

この装置では、上記垂直磁気記録へ、ド２に流す電流を
記録すべき情報に応じて変調し、その結果。

上記磁性薄膜４に影響する外部磁界を変化すると共に、
上記光ビームスポットで上記磁性薄膜４の温度を上昇し
、外部磁界に応じた磁区を形成するのである。この場合
、上記光ビームスポットはレーザからの光束を光ヘッド
の対物レンズ６で集光してディスク基盤５に向けて照射
する必要があシ。

したがって、対物レンズ６を記録すべき情報トラック上
に正確にフォーカス制御し、さらにトラッキング制御す
る必要がある。

また、このような光学ヘッドの構成を用いて、更に、光
磁気ディスクから情報を再生する場合には、光学系が複
雑となり、記録消去とは異なる光ノ４？ワーレベルの状
態で光投射を行なわなければならないので光パワーコン
トロールが必要でアル。

また、光磁気ディスクから情報を再生するだめの光学へ
、ドとしては、光磁気デイヌクに対して直線偏光を投射
し、光磁気ディスクからの反射光の直線偏光面の回転方
向を検出して情報を読み出す方式も従来から多用されて
いるが、この方式では光学ヘッドに高性能な偏光子、検
出光が必要とされ、これにともなって複雑な光学系が必
要となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような磁場変調方式での記録、消去
あるいは再生においては、対物レンズ６を情報トラック
上に正確にフォーカス制御し、さらにトラッキング制御
する必要があシ、この制御機構のために光学ヘッドが重
量化、大型化してしまう。これは情報へのアクセススピ
ードを向上できないというネックになる。また、記録さ
れた磁区は、外部磁界と光スポットによシ作られる高温
度部分とがかさな！ｌｌあうため、矢羽根状に形成され
、マーク長記録が困難となる。

一方、前者の光変調方式でも、大型かつ重量のある光学
ヘッドが必要とされるから、上述の磁場変調方式と同様
にアクセススピードを向上できないし、また、消し残シ
が生じる欠点がある。更に。

記録、消去、再生という状態に応じて３レベルの光パワ
ーコントロールが必要で、制御が面倒である。

一般の光学的情報記録再生装置（光磁気記録方式以外）
では１例えば特開昭６３−１００６３１号公報所載のよ
うに、高速アクセス可能な小型光学ヘッドが提唱されて
いるが、この光ヘッドは媒体からの反射率の変化を検出
する情報再生の専用光学ヘッドであシ、このような構成
では、光磁気記録媒体の情報を再生できない。

（発明の目的） 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので１円偏
光に対しては上向き磁化、下向き磁化によシ光磁気記録
媒体での複素屈折率が異なシ、これにともなって反射率
が異なる円二色性の原理を利用して、光磁気情報を読取
る再生用光学ヘッドの可動部を軽量化し、情報への高速
アクセスを可能にした光磁気記録再生装置を提供しよう
とするものである。

また１本発明は、垂直磁気記録ヘッドを備えたスライダ
が光磁気記録媒体上面でほぼ一定のエアー浮上をする点
に着目し、ここに上記垂直磁気記録ヘッドと共に、記録
、消去用および再生用光ビームヌポット照射手段を７オ
ーカシングを必要としない軽量化された形で設けること
によシ、情報へのアクセススピードを高め、かつマーク
長記録も正確にできる光磁気記録再生装置を提供しよう
とするものである。

（課題を解決するための手段） このため１本発明では、光磁気記録媒体に対して、情報
トラックの方向に関して一定の光ビームスポットを照射
しながら、記録情報に応じて変調された外部磁界を印加
して、磁区を形成する光磁気記録再生装置において、上
記光ビームヌポットの光源に半導体レーザーを用い、上
記半導体レーザからの光束を光磁気記録媒体表面へ導き
かつ上記光磁気記録媒体からの反射光を受けてこれをビ
ームスビリツタへ導くための偏波面保存ファイバーを具
備してなシ、上記半導体レーザーからの光束が直線偏光
であシ、その偏光面が上記偏波面保存ファイバーの偏光
軸と４５度の角度をなし、また、上記偏波面保存ファイ
バーの長さが直線偏光が円偏光となって射出する長さで
あるように設定されている。

また１本発明では上記構成において、光磁気記録媒体の
上方において、上記情報トラックの方向に対する相対移
動でエアー浮上するスライダーに垂直磁気記録ヘッド、
情報書込み月光ビームヌポット照射手段、および情報読
取シ用光ビームスポット照射手段を設けてなシ、上記情
報読取シ用光ビームスポット照射手段は、上記偏光波面
保存ファイバーである構成になっている。

（作用） したがって、情報再生系に円二色性の原理に基ずく光磁
気情報読取シ系を用いるため、信号再生用光学系が簡単
になり、さらにこの情報再生系に偏波面保存ファイバー
を用いることで、光学ヘット可動部の重量を軽減でき、
アクセススピードを高めることができる。

また、エアー浮上型のスライダに垂直磁気記録用ヘッド
と共に、情報記録用光ビームスポット照射手段および上
記光フアイバー利用の情報再生用光ヒームスポット照射
手段を設けることで、オートフォーカス制御が不要の、
高速アクセス可能なオーバーライド式の光磁気記録再生
装置が実現できる。また１本発明での記録方式では垂直
磁気記録ヘッドを用いてまず記録補助層へ情報磁区を形
成した後、光ビームスポットによシ、この情報磁区を記
録層へ転写するから、情報磁区が正確で。

記録層へ転写される時の磁区のエツジもきれいになシ、
マーク長記録にも適している。

（実施例） 以下１本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。第１図および第２図における本発明の第１実施例は
光磁気情報記録再生装置における再生用光学ヘッドであ
る。同図において、符号１１は光源としての半導体レー
ザーであシ、直線偏光を発する。この半導体レーザ１１
からの発散光束はコリメータレンズ１２を介して平行光
束に変換され、偏光ビームスグリツタ１３を経内して。

集光レンズ１４によシ１点に集められる。そして。

ここに設けた偏波面保存ファイバー１５にカップリング
される。これらの光学部分は固定光学系として光学ヘッ
ドの固定部分を構成しておシ、上記偏波面保存ファイバ
ー１５がこの固定部分からの光束を光磁気記録媒体とし
ての光磁気ディスクへ導く。そして、この実施例では対
物レンズ６を介して上記光磁気ディスクの表面に所要の
光ビームスポットｌＯを形成するのである。そして、第
２図に示すように、この偏波面保存ファイバー１５の偏
光軸方向Ａは半導体レーザ１１からの偏光の偏光面Ｂと
４５度の角度をなしている。

したがって、入射した直線偏光はこの偏波面保存ファイ
バー１５内では偏光軸方向成分とこれに直交する成分と
に分かれ、しかもそれらの伝播速度が異なる関係で、成
る長さで最初の円偏光状態となる。この長さをＬｕｎ１
ｔとすると、この偏波面保存ファイバー１５の長さをＬ
ｕｎ１ｔの整数倍の長さにすることで、そのファイバー
１５の射出端からの射出光束が円偏光となる。したがっ
て、光磁気ディスク１８へは対物レンズ６によシ円偏光
スポットが投射されることになる。光磁気ディスク１８
はそこに書込まれた情報にしたがって、その磁性膜４に
上向き磁化の部分と、下向き磁化の部分とを持っている
が、この場所の違いによシ入射円偏光に対して反射率の
差を生じる。光磁気ディスク１８で反射された光束は再
び対物レンズ６゜ファイバー１５を介して先述とは逆方
向に導かれ。

ファイバー１５に入射した直線偏光とほぼ９０度直交し
た偏光面を有する直線偏光として射出され、偏光ビーム
スプリッタ１３によシ反射され、光検出器１６によシそ
の反射光束の光量を検出される。

この検出結果に基いて光磁気ディスク１８の情報が電気
信号として再生されるのである。

このように本実施例によれば、情報再生系における可動
光学系部分は非常に簡単な構成、すなわち、対物レンズ
６、これに連なるファイバー１５のみの構成であるから
、この部分の重量が小さくなり、ｆｆ報へのアクセヌス
ピードの早い光学ヘッドを実現できる。また、光磁気情
報再生系の固定光学系部分の構成も、従来の直線偏光の
回転角を検出する方式に比べ非常に簡単なものとなる。

第３図ないし第５図に示す本発明の第２の実施例は、ス
ライダ２０に垂直磁気記録へラド２１と共に、記録用光
ビームスポット照射手段としての投光器２２および再生
用光ビームスポット照射手段として上述の実施例と同じ
ように固定光学系（図示せず）にカップリングした偏波
面保存ファイバー２３を設けたオーバライド方式の光磁
気記録再生装置である。ここではスライダー２０は回転
方向Ｒへ向けて光磁気デイヌク１８が回転する時エア浮
上で一定距離離れた位置に保持されるようにスプリング
１９に取付けられており、両者は駆動手段（図示せず）
に連結されていてトラックアクセス方向Ｔへ移動制御さ
れるようになっている。

第４図にはスライダー２０が拡大して示されていて、ス
ライダー２０そのものは例えばノ１−ドディスクと呼ば
れるウィンチコスタ−型磁気記録用装置に用いられてい
るものと同じ構成である。

垂直磁気記録ヘッド２１は、信号線２４に印加された電
流によシ磁界を発生する。また、投光器２２は下面が光
射出端である半導体レーザであシ。

信号線２５に印加される電流によ多発光する。この信号
線２４．２５は第３図の信号線１７として１つにまとめ
られ、外部電源（図示せず）へ連結される。さらに情報
再生用のファイバー２３は固定光学系から光束を導き、
光磁気ディスク１８上に光ビームスポットを形成し、そ
こからの反射光を受光し、固定光学系へ導く。

第５図は、第４図におけるスライダー２０のＣ−Ｃ線上
での断面を光磁気ディスク１８の模式的断面と対応させ
て示しておシ、同図における各部の番号は、第３図、第
４図のそれに対応させている。

光磁気ディスク１８は基盤２６上に、記録補助層２７．
記録層２８の二層の磁性層を有し、この上下に酸化防止
、耐湿性向上などのためにチッ化シリコンの保護コート
２９を設けておシ、さらに。

最上部にゴミ、傷防止のための透明樹脂からなる保護膜
３０を設けている。そして、スライダ２０は１８００ｒ
ｐｍ　、３６００ｒｐｍなどの回転数で高速に光磁気デ
ィスク１８が回転する時、エアー浮上し光磁気ディスク
１８の表面からほぼ一定の距離りに保たれる。この機構
の原理は、従来のウィンチコスタ−型磁気記録用装置に
おける磁気ヘッドと同様である。本実施例ではスライダ
ー２０内に設けられた垂直磁気記録ヘッド２１から磁界
３１が、また投光器２２からは光ビームスポット３２が
光磁気ディスク１８に対して互いに干渉する事なく作用
し、光磁気ディスク１８への記録を実現する。なお、ス
ライダー２０のエアー浮上１ｈは光磁気ディスク１８の
回転数、スライダー２ｏの形状、ここにかかる重量、ス
プリング１９のバネ強さなどの諸パラメータで決められ
るが１通常１μｍ程度である。また、保Ｓ膜３ｏの厚さ
は数μｍ程度でアシ、保護層２９の厚さは０．１μｍ程
度である。したがって記録層から垂直磁気記録用ヘッド
２１、投光器２２の下端までの距離はせいぜい１０μｍ
以下であシ、数μｍ以下が望ましい。

第６図は１本発明に係る光磁気記録再生装置における記
録原理を説明するための概略図である。

光磁気ディスク１８はスパイラル状または同心円状の構
造を有する情報トラック３５上に情報が記録される。こ
のトラック間の周期ＷＴＲは１〜２μｍ程度である。同
図において、各トラック間にはグループと呼ばれる溝構
造３６がある。ただし。

とれは本実施例の本質的部分ではない。すなわち。

連続サーボ方式と呼ばれる光学−ラド制御方式に用いら
れる光磁気ディスクではこのようなグループ構造は必須
であるが、サンプリングサーゲと呼ばれる光学ヘッド制
御方式に用いられる光磁気ディスクではとのグループ構
造は必須ではない。しかして、垂直磁気記録ヘッドから
の磁界によシ光磁気ディスク１８の磁性膜の内、記録補
助層２７内に磁区３７を記録する。この記録磁区は垂直
磁気記録の特徴であるが１幅λＭＧは非常に小さく、１
μｍ以下が可能であるが１反面、垂直磁気ヘッドの製造
上の理由からトラックと直交する方向の長さＬＭＧはこ
れに比べて大きくなっておシ、１０μｍ程度になる。し
たがって、垂直磁気記録ヘッド２１により記録補助層２
７内に記録される磁区は、符号３７で示されるようにト
ラックと平行な方向には非常に高密度であり、λＭＧを
小さくできるが。

これを直交する方向−ＬＭＧは八。よりもはるかに大き
く、複数トラックに跨ることになる。この数トラツクに
わたる記録補助層に記録された情報を１つのトラック内
に限定させるのが、光ビームスポット３２の役割である
。この光ビームスポット３２のスポットサイズＤは、半
導体レーザ射出端に設けられたリッジ型導波路構造によ
シ、はぼ１つのトラック幅と同じか、これよシやや狭く
できる。

次に第７図および第８図は参照して、この光ビームスポ
ット３２０機能を説明する。光磁気ディスク１８の多層
の磁性膜の中で、情報記録に関わる記録補助層２７．記
録層２８の各層の磁気特性は第８図に示すようになって
いる。同図では、横軸が温度Ｔ、縦軸が保磁力Ｈを示す
。ここでは記録補助層２７は室温ＴＲ００Ｍでの保磁力
が小さく。

キューリー点温度Ｔｃｃが大きな磁性材からなシ。

記録層２８は室温での保磁力が大きく、キューリー点Ｔ
Ｒｃが低い性質を有する。したがって第７図（Ａ）に示
すように室温における記録補助層中でＨＣ＜　Ｈ＜　Ｈ
Ｒなる磁力Ｈの外部磁界を垂直磁気ヘッドから発生させ
れば記録補助層の保磁力が打消され。

垂直磁気ヘッドから磁力ｎされた磁界が記録補助層に記
録される。この磁区ツヤターンが先の第６図の符号３７
である。この後、第７図（Ｂ）に示すように投光器２２
から光ビームスポット３２を記録層２８上に導き、この
層の温度を上昇すると、記録層２８のキューリー点温度
ＴＲｃにまで温度上昇する段階で記録層中の保磁力がゼ
ロとなる。一方。

記録補助層２７のキューリー点温度はこれより高いので
、まだ十分に保磁力を有している。したがって、温度Ｔ
ｉｃまで熱せられた記録層２８が光磁気ディスク１８の
回転でその光ビームスポットから外れて、温度低下して
くると、交換結合効釆により、記録補助層２７の磁界の
影響を受け、その記録補助層２７の磁界が上向きか下向
きかによシ。

記録層２８中に下向き、上向きの磁化が生じ、これが室
温まで保持される。したがって、光ビームスポットが照
射された記録層２８の部分のみに記録補助層２７の磁区
が転写される。このため、光ビームスポットのサイズを
トラック幅と同等あるいはそれよシ小さくして置けば、
１トラツク内にのみ情報が記録できる。このように記録
された情報は記録層２８の室温での保磁力が充分に大き
いために、外部磁界の影蕃を受けに〈＜、安定な記録状
態を保持できる。

なお、垂直磁気記録ヘッド２１と投光器２２との間隔り
は、垂直磁気ヘッドからの磁界によ少記録された磁区形
状が光ビームスポットの熱分布によシ影響を受けない程
度に離して置く方が、記録補助層の保磁力を高めず、小
さな外部磁界変調で記録ができる点、および垂直磁気ヘ
ッドによる記録磁区が正しく記録できて高密度記録に適
する点などの理由から、望ましいことである。具体的に
は磁性層を構成する磁性薄膜の比熱、光磁気ディスクの
回転スピード、光ビームスポットのパワーなどによシ定
められるが、５μｍ程度以上に離されていれば十分であ
る。

一方、上記光磁気記録再生装置における再生方式は、第
１の実施例と基本的には同じである。すなわち、固定光
学系（図示せず）からの直線偏光光束を、偏波面保存フ
ァイバー２３へ導き、このファイバー２３の先端に加工
形成したレンズ状の射出端から円偏光による読取り光ビ
ームスポット金光磁気ディスク１８上に形成するように
照射すると共に、これからの反射光を偏波面保存ファイ
バー２３を介して受けとシ、固定光学系の光検出器へと
導くのである。かくして、先述の第１実施例と同様に反
射光量の大小として情報が再生される。

本実施例では情報記録用光ビームスポット照射手段を含
めて、再生用光ビームスポット照射手段も、オートフォ
ーカス制御が不要となるので、ヘッド重量の軽減が図れ
、情報へのアクセスを高速化できる。

（発明の効果） 以上詳述したように１本発明は円二色性の原理に基く光
磁気情報の読取シ系を用いるため、信号再生光学系が簡
単になり、さらにこの情報再生系に偏波面保存ファイバ
ーを用いることで光学ヘッドの可動部分を大幅に軽量化
できるから、アクセススピードの速い光磁気信号再生装
置用ヘッドが実現できる。

また１本発明はエアー浮上型のスライダーに垂直磁気記
録ヘッドと共に、情報記録用光ビームスポット照射手段
および上記偏波面保存ファイバーによる再生用光ビーム
スポット照射手段を設けたので高速アクセスが可能なオ
ーバーライド方式の光磁気記録再生装置が実現できる。

また、このオーバーライド方式ではエツジのきれいな磁
区を記録でき、したがって転写された磁区もエツジのき
れいな磁区となシ、消し残シも少くなく、マーク長記録
にも好適で、更なる高密度化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す再生用光ビームスポッ
ト照射手段と光学系との構成を示す概略構成図、第２図
は光ビームヌポ、トを示す図、第３図は本発明の第２実
施例の一部斜視図、第４図は一部拡大した斜視図、第５
図はスライダと光磁気ディスクとの関係を説明するため
の縦断側面図。 第６図は磁気記録の際の磁化領域とトラックとの関係を
模式的に示す平面図、第７図（Ａ）および（Ｂ）は磁化
の状態を説明するための模式図、第８図は温度と保磁力
との関係を示すグラフ、第９図は従来例を説明するため
の構成図である。 ４・・・磁性薄膜、５・・・ディスク基盤、６・・・対
物レン、ｅ、１０・・・光ビームスポット、１５・・・
偏波面保存ファイバー　１８・・・光磁気ディスク、１
９・・・スプリング、２０・・・スライダー　２１・・
・垂直磁気記録ヘッド、２２・・・投光器、２３・・・
偏波面保存ファイバー　２７・・・記録補助層、２８・
・・記録層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光磁気記録媒体に対して、情報トラックの方向に
   関して一定の光ビームスポットを照射しながら、記録情
   報に応じて変調された外部磁界を印加して、磁区を形成
   する光磁気記録再生装置において、上記光ビームスポッ
   トの光源に半導体レーザーを用い、上記半導体レーザか
   らの光束を光磁気記録媒体表面へ導きかつ上記光磁気記
   録媒体からの反射光を受けてこれをビームスプリッタへ
   導くための偏波面保存ファイバーを具備してなり、上記
   半導体レーザーからの光束が直線偏光であり、その偏光
   面が上記偏波面保存ファイバーの偏光軸と４５度の角度
   をなし、また、上記偏波面保存ファイバーの長さが直線
   偏光が円偏光となって射出する長さであることを特徴と
   する光磁気記録再生装置。
2. （２）光磁気記録媒体の上方において、上記情報トラッ
   クの方向に対する相対移動でエア浮上するスライダーに
   垂直磁気記録ヘッド、情報書込み用光ビームスポット照
   射手段、および情報読取り用光ビームスポット照射手段
   を設けてなり、上記情報読取り用光ビームスポット照射
   手段は上記偏波面保存ファイバーであることを特徴とす
   る請求項（１）に記載の光磁気記録再生装置。