JPH056503A - 光磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気ディスクの基板の垂直方向の成分と面
内方向の成分とに分離される磁界発生部からの磁界の、
当該面内成分をできるだけ除去して、記録ノイズの少な
い、重ね書き可能な光磁気記録装置を提供すること。 【構成】 垂直磁化膜から成る第１磁性層及び第２磁性
層と、第１および第２磁性層の間に設けられ、容易磁化
方向が面内方向の第３の磁性層とから成る光磁気記録媒
体に、記録信号に応じて強度変調された光ビームを照射
する手段、バイアス磁界を印加する第１の磁界発生手段
及び第２磁性層の磁化方向を所定方向に配向させる第２
の磁界発生手段から成る光磁気記録装置において、第２
の磁界発生手段と媒体との間に配され、第２の磁界発生
手段からの磁束の一部を透過する開口部を有し、第２の
磁界発生手段から発生した磁界の面内方向成分が媒体に
印加されるのを妨げる、磁気遮蔽材から形成されたマス
クを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気カ−効果を利用して
読み出しすることのできるキュリー点書き込みタイプの
光磁気記録媒体を使用する重ね書き可能な光磁気ディス
ク記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】消去可能な光ディスクメモリとして光磁
気ディスクが知られている。光磁気ディスクは、従来の
磁気ヘッドを使った磁気記録媒体と比べて高密度記録、
非接触での記録再生等が可能であるという長所がある反
面、記録前に一度記録部分を消去しなければならない
（一方向に着磁しなければならない）という欠点があ
る。この欠点を補うための光磁気ディスク記録装置とし
ては、記録再生用ヘッドと消去用ヘッドを別々に設けた
ものや、レーザーの連続ビームを照射しつつ、同時に印
加する磁界を変調しながら記録するものがある。が、こ
れらの光磁気ディスク記録再生装置は前者においては装
置が大がかりなものとなってしまい、コストも高くなっ
てしまう。また、後者については高速の変調を行うこと
ができないといった欠点がある。このため、本出願人は
従来の装置構成に簡単な構造の磁界発生手段を付設する
だけで磁界記録媒体と同様な重ね書き（オーバーライ
ト）を可能とした光磁気記録方式を以前に提案している
（特願昭６１−１５８７８７号：特願昭６２−２０３８
４号の優先権主張出願の基礎出願）。すなわち、低いキ
ュリー点（Ｔ_L ）と高い保磁力（Ｈ_H ）を有する第１磁
性層と、この磁性層に比べて相対的に高いキュリー点
（Ｔ_H ）と低い保磁力（Ｈ_L ）を有する第２磁性層から
なる二層構造の垂直磁化膜を基板上に有して成る光磁気
記録媒体を使用して、該媒体に対して、記録用ヘッドと
異なる場所で、保持力Ｈ_L の第２磁性層を一方向に磁化
させるのに十分で保持力Ｈ_H の第１磁性層の磁化の向き
を反転させることのない大きさの磁界Ｂを加え、次に、
磁気ヘッドにより、バイアス磁界を印加すると同時に低
いキュリー点（Ｔ_L ）付近まで該媒体が昇温するだけの
レーザーパワーを照射することにより、第２磁性層の磁
化の向きを変えないまま第１磁性層の磁化の向きを第２
磁性層に対して安定な向きに揃える第１種の予備記録
か、バイアス磁界を印加すると同時に高いキュリー点
（Ｔ_H ）付近まで該媒体が昇温するだけのレーザーパワ
ーを照射することにより、第２磁性層の磁化の向きを反
転させて同時に第１磁性層も第２磁性層に対して安定な
向きに磁化する第２種の予備記録かを、信号に応じて実
施し、次に、該媒体を運動させて、予備記録されたビッ
トを前記磁界Ｂを通過させることにより、第１種の予備
記録により形成されたビットについては第１磁性層、第
２磁性層とも磁化の向きをそのまま変化させず、第２種
の予備記録により形成されたビットについては、第２磁
性層の磁化の向きを前記磁界Ｂと同方向に反転させ、第
１磁性層については磁化の向きをそのまま変化させない
として二値の記録を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の方法により重ね
書きを可能にしたものであるが、記録ビットの安定性を
向上させるために光磁気ディスクの第１磁性層と第２磁
性層の間に容易磁化方向が面内方向である第３磁性層を
設けて同様なプロセスを実施する場合には、磁界発生部
から発生される磁界上を光磁気ディスクが通過する際に
記録ノイズが生じる危険性がある。本発明の目的は、光
磁気ディスクの基板の垂直方向の成分と面内方向の成分
とに分離される磁界発生部からの磁界の、当該面内成分
をできるだけ除去して、記録ノイズの少ない、重ね書き
可能な光磁気記録再生装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁界発生装置
と光磁気ディスクとの間に磁気遮蔽板で作られ、磁界発
生部が光磁気ディスクに磁界を加える個所に当該する部
分に開口部が設けられたマスクを磁界発生部を覆うよう
に配置することにより、磁界発生部からの磁界の面内方
向の成分が光磁気ディスクに加わることを防げるように
したものである。

【０００５】なお、本発明の記録装置は、再生手段が付
設されているものも当然含む。

【０００６】上記本発明の記録再生装置による重ね書き
（オーバーライト）記録は、低いキュリー温度（Ｔ_L ）
と高い保持力（Ｈ_H ）を有する第１磁性層と、この磁性
層に比べて相対的に高いキュリー温度（Ｔ_H）と低い保
持力（Ｈ_L ）を有する第２の磁性層の両垂直磁化膜と、
第１磁性層と第２磁性層の間に設けたキュリー温度がＴ
_L とＴ_H の間にあり、容易磁化方向が面内方向にある第
３磁性層の希土類−遷移金属合金膜とからなる光磁気記
録媒体を用いて前記特願昭６２−２０３８４号開示のプ
ロセスと同様のプロセスにより行われる。なお記録時の
バイアス磁界に関しては、次のように設定する。

【０００７】第１種の予備記録では、第２磁性層の磁化
の向きに対して安定な向きに第１磁性層の磁化が配列し
ようとする力（交換力）が働くので、本来はバイアス磁
界は必要ではない。一方、第２種の予備記録では、バイ
アス磁界は第２磁性層の磁化反転を補助する向きに設定
する。そして重ね書き可能な記録については、第１種、
第２種どちらのレーザーパワーの予備記録でも、このバ
イアス磁界の大きさ、方向を同じ状態に設定しておくこ
とが好ましい（そうでないと記録の周波数で、バイアス
磁界を変調させなければならない）。

【０００８】上記プロセスに用いられる光磁気記録媒体
において、第１磁性層と第２磁性層の間に設けられた容
易磁化方向が面内にある第３磁性層は、第１磁性層と第
２磁性層のそれぞれの磁化が最も安定な向きに配向する
のを制限する働きをする。これは当該配向力はそれぞれ
の磁気膜中の同一の原子のスピンがそれぞれ平行になろ
うとするために発生するので、スピンが面内方向に向き
やすい第３磁性層を介しては、その配向力が働きにくく
なるためである。この第３磁性層を設けることにより記
録されたビットの安定性が向上する。すなわち第３磁性
層は磁化が面内方向を向きやすく、記録を行わないとき
には、第１，第２磁性層の磁気的な結合を弱める働きを
して記録ビットを安定にする。なお、第３磁性層の組成
を希土類元素の割合が補償組成より大きい領域に設定す
ると、記録中の温度上昇に伴い磁化が減少して基板面垂
直方向の異方性が大きくなり、第１，第２磁性層の磁気
的結合（交換結合）を強く働かせることが可能である。
これによって、第１種および第２種の記録を安定に行う
ことが可能となる。各磁性層の特性は次の通りである。
すなわち、通常は、第１磁性層のＴ_L は７０〜１８０
℃、Ｈ_H は３〜１５ＫＯｅ、第２磁性層のＴ_H は１００
〜４００℃、Ｈ_L は０．３〜２ＫＯｅ、第３磁性層のキ
ュリー点は８０〜２５０℃、基板垂直方向に磁化が飽和
するときの印加磁界はＨ_L よりも大きい程度の範囲にす
るとよい。各磁性層の材料には、垂直磁気異方性を示
し、かつ磁気光学効果を呈するものが利用できるが、Ｇ
ｄＣｏ，ＧｄＦｅ，ＴｂＦｅ，ＤｙＦｅ，ＧｄＴｂＦ
ｅ，ＴｂＤｙＦｅ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＦｅＣｏ，
ＧｄＴｂＣｏ等の希土類元素と遷移金属元素との非晶質
合金が好ましい。

【０００９】次に、本発明の作用を明確化するため、前
記のプロセスで記録したビットの安定性および記録ノイ
ズの原因について述べる。

【００１０】第１種の予備記録で形成されたビットは磁
界Ｂを何回通過しても、磁化反転を起こす磁性層はな
い。よって、第１，第２，第３磁性層はそれぞれ予備記
録により安定な状態に置かれている。ところが第２種の
予備記録で形成された第２磁性層のビットは、磁界Ｂを
通過すると磁界Ｂの向きに磁化反転する。一方、第１磁
性層の保持力は磁界Ｂより大きいので磁化反転は起こら
ない。さらに第３磁性層も面内方向にのみ容易磁化され
るので磁界Ｂでは磁化反転は起こらないはずである。

【００１１】ところが第３磁性層の磁化は、基板面内方
向磁界の印加では、数百Ｏｅの磁界でも反転が起こる。
そこで繰り返し磁界Ｂを通過すると磁界Ｂの基板面内方
向の成分により第３磁性層の磁化反転が起こる。この場
合に、第１磁性層がわずかでも基板面内方向に磁化され
やすい成分を有すると、強い磁気的な結合が働いて、少
しづつ再生中に、第１磁性層の基板面内方向の磁化成分
の磁化反転を生じてしまい、これが記録ノイズの原因と
なっている。

【００１２】そこで磁界Ｂのうちの基板面内方向に磁界
成分を極力少なくする工夫が必要となる。

【００１３】このためには光磁気ディスク基板面へ、磁
界発生部よりまわり込んで到達する磁束を除くことが効
果的である。この点に鑑み、本発明では、磁界発生部と
ディスク基板面との間に開口部を有する磁気遮蔽板によ
るマスクを設けて、斜方向より光磁気ディスク基板面へ
入射する磁束を除き、開口部より磁界発生部の発生磁界
をディスク基板面に加える。

【００１４】また、磁界発生部のディスク基板を挟んだ
反対側に、同様の逆極性の磁界発生部を設ければ、さら
に回り込みにより到達する磁束を除く効果が上がる。

【００１５】

【実施例】光磁気ディスクを、次のように作製した。ま
ずプリグループ、プリフォーマット信号の刻まれたポリ
カーボネート製のディスク基板上にＳｉ（シリコン）を
保護層として５００Åの厚さに設けた。次に第１磁性層
Ｔｂ₁₂ＧＦｅ₇₈（原子比）を３００Åの厚さに設けた。
この第１磁性層はＴ_L ＝約１５０℃、Ｈ_H ＝約８ＫＯｅ
で副格子磁化はＦｅ原子の方が大であった。

【００１６】次に第３磁性層Ｔｂ₃₅Ｆｅ₆₀Ｃｏ₅ （原子
比）を１５０Åの厚さに設けた。キュリー温度は約１７
０℃、面内方向が磁化容易軸で面内方向では４００Ｇで
磁化反転が起こった。垂直方向へ磁化の向きを配向させ
るためには約３．０ＫＯｅの外部磁界が必要であった。

【００１７】次に第２磁性層Ｔｂ₂₄Ｆｅ₆₈Ｃｏ₈ （原子
比）を３００Åの厚さに設けた。Ｔ _H ＝約１８０℃、Ｈ
_L ＝約１．０ＫＯｅで、第２磁性層の副格子磁化はＴｂ
原子の方が大であった。

【００１８】次にＳｉ（シリコン）を保護層として１０
００Åの厚さに設けた。

【００１９】最後に上記の基板を、ホットメルト接着剤
を用いてポリカーボネート貼り合わせ用基板と貼り合せ
光磁気ディスクを作成した。

【００２０】このように作成された光磁気ディスク１１
を用いて図１に例示する本発明の光磁気ディスク記録再
生装置により、記録再生の実験を行った。

【００２１】スピンドルモーター３の回転軸に上記光磁
気ディスク１１をセットした。本装置において、光源４
からの出射光は、光変調装置５と偏光子１３を通過して
ハーフミラー６で反射され、コイル１０により上下方向
の位置を制御される対物レンズ７を通して、光磁気ディ
スク１１上へ集光する。また、反射した光は、対物レン
ズ７、ハーフミラー６、検光子８を通過して光変換素子
９へと導かれ、再生信号を発生する。また、本発明は、
記録時のバイアス磁界発生用の磁石１２および磁界発生
用磁石１と磁気遮蔽によるマスク２とを有する。なお、
マスク２は磁界発生部１が発生する磁束の周囲を遮蔽す
るために磁界発生部１を覆うように設けられ、磁界発生
部１により光磁気ディスク１１に磁界Ｂを加える個所に
当該する部分に開口部が設けられている。

【００２２】磁界発生部１より基板面への磁界２ＫＯｅ
である領域（ただし基板面内へは２００Ｏｅ以下）を線
速度７ｍ／ｓｅｃで通過させつつ、約１μｍ直径に集光
した８３０ｎｍの波長のレーザービームを５０％のデュ
ーティ比で１ＭＨｚと２ＭＨｚの周波数で変調させなが
らバイアス磁界１５０Ｏｅのもとで４ｍｗと８ｍｗの二
値のレーザーパワーで記録を行った。その後、１．０ｍ
ｗのレーザービームを照射して信号の再生を行ったとこ
ろ、二値の信号の再生ができた。繰り返し再生を続けて
も信号の劣化、ノイズの増加は見られなかった。この実
験においては磁界発生部１に使用した磁石は、フェライ
ト燒結体でできた１０ｍｍ角のものであり、１０ｍｍの
正方形部分が光磁気ディスク１１に向く。磁石とディス
ク基板間の距離は１０ｍｍであった。また、磁気遮蔽板
の開口は、３ｍｍの正方形状であり、光磁気ディスク１
１との距離を３ｍｍとして開口部が磁石の中心部上にく
るようにセットした。

【００２３】次に、マスクに設けられる開口部の大きさ
およびマスクと光磁気ディスクとの距離を変化させ、前
述した磁界を加えたときに光磁気ディスクの基板面に加
わる垂直方向磁界と面内方向磁界を測定する実験を行っ
た結果を次表１に示す。なお、比較例１としてマスクを
取り付けない場合の実験結果を記すと垂直方向磁界と面
内方向磁界はそれぞれ２８００（Ｏｅ），３８０（Ｏ
ｅ）であり、再生時にはノイズが見られた。

【００２４】

【表１】 このように比較例１でマスクを設けなかった場合には、
磁界発生部１からのディスク基板面内磁界成分が増大
し、再生時にノイズの増加が起こったが、マスクを設け
た実施例１−１〜１−５では、いずれも再生時にノイズ
の増加が起こらなかった。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、磁界発生
部からの磁界を光磁気ディスクの基板に垂直方向の成分
と面内方向の成分とに分離するマスクを設けたことによ
り記録ノイズが生じる危険性を減少させることが可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気ディスク記録再生装置の一実施
例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 磁界再生用磁石 ２ マスク ３ モータ ４ 光源 ５ 光変調装置 ６ ハーフミラー ７ レンズ ８ 検光子 ９ 光変換素子 １０ コイル １１ 光磁気ディスク １２ バイアス磁界発生部 １３ 偏光子

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年２月１４日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気カー効果を利用して
読み出しすることのできるキュリー点書き込みタイプの
光磁気記録媒体を使用する重ね書き可能な光磁気記録装
置に関する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】消去可能な光メモリとして光磁気記録媒
体が知られている。光磁気記録媒体は、従来の磁気ヘッ
ドを使った磁気記録媒体と比べて高密度記録、非接触で
の記録再生等が可能であるという長所がある反面、記録
前に一度記録部分を消去しなければならない（一方向に
着磁しなければならない）という欠点がある。この欠点
を補うための光磁気記録装置としては、記録再生用ヘッ
ドと消去用ヘッドを別々に設けたものや、レーザーの連
続ビームを照射しつつ、同時に印加する磁界を変調しな
がら記録するものがある。が、これらの光磁気記録再生
装置は前者においては装置が大がかりなものとなってし
まい、コストも高くなってしまう。また、後者について
は高速の変調を行うことができないといった欠点があ
る。このため、本出願人は従来の装置構成に簡単な構造
の磁界発生手段を付設するだけで磁界記録媒体と同様な
重ね書き（オーバーライト）を可能とした光磁気記録方
式を以前に提案している（特願昭６１−１５８７８７
号：特願昭６２−２０３８４号の優先権主張出願の基礎
出願）。すなわち、低いキュリー点（Ｔ_L ）と高い保磁
力（Ｈ_H ）を有する第１磁性層と、この磁性層に比べて
相対的に高いキュリー点（Ｔ_H ）と低い保磁力（Ｈ_L）
を有する第２磁性層からなる二層構造の垂直磁化膜を基
板上に有して成る光磁気記録媒体を使用して、該媒体に
対して、記録用ヘッドと異なる場所で、保磁力Ｈ_L の第
２磁性層を一方向に磁化させるのに十分で保磁力Ｈ_H の
第１磁性層の磁化の向きを反転させることのない大きさ
の磁界Ｂを加え、次に、磁気ヘッドにより、バイアス磁
界を印加すると同時に低いキュリー点（Ｔ_L ）付近まで
該媒体が昇温するだけのレーザーパワーを照射すること
により、第２磁性層の磁化の向きを変えないまま第１磁
性層の磁化の向きを第２磁性層に対して安定な向きに揃
える第１種の予備記録か、バイアス磁界を印加すると同
時に高いキュリー点（Ｔ_H ）付近まで該媒体が昇温する
だけのレーザーパワーを照射することにより、第２磁性
層の磁化の向きを反転させて同時に第１磁性層も第２磁
性層に対して安定な向きに磁化する第２種の予備記録か
を、信号に応じて実施し、次に、該媒体を運動させて、
予備記録されたビットを前記磁界Ｂを通過させることに
より、第１種の予備記録により形成されたビットについ
ては第１磁性層、第２磁性層とも磁化の向きをそのまま
変化させず、第２種の予備記録により形成されたビット
については、第２磁性層の磁化の向きを前記磁界Ｂと同
方向に反転させ、第１磁性層については磁化の向きをそ
のまま変化させないとして二値の記録を行うものであ
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の方法により重ね
書きを可能にしたものであるが、記録ビットの安定性を
向上させるために光磁気ディスクの第１磁性層と第２磁
性層の間に容易磁化方向が面内方向である第３磁性層を
設けて同様なプロセスを実施する場合には、磁界発生部
から発生される磁界上を光磁気ディスクが通過する際に
記録ノイズが生じる危険性がある。本発明の目的は、光
磁気ディスクの基板の垂直方向の成分と面内方向の成分
とに分離される磁界発生部からの磁界の、当該面内成分
をできるだけ除去して、記録ノイズの少ない、重ね書き
可能な光磁気記録装置を提供することにある。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁界発生部と
光磁気記録媒体との間に磁気遮蔽板で作られ、磁界発生
部が光磁気ディスクに磁界を加える個所に当該する部分
に開口部が設けられたマスクを磁界発生部を覆うように
配置することにより、磁界発生部からの磁界の面内方向
の成分が光磁気記録媒体に加わることを防げるようにし
たものである。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】上記本発明の記録再生装置による重ね書き
（オーバーライト）記録は、低いキュリー温度（Ｔ_L ）
と高い保磁力（Ｈ_H ）を有する第１磁性層と、この磁性
層に比べて相対的に高いキュリー温度（Ｔ_H）と低い保
磁力（Ｈ_L ）を有する第２の磁性層の両垂直磁化膜と、
第１磁性層と第２磁性層の間に設けたキュリー温度がＴ
_L とＴ_H の間にあり、容易磁化方向が面内方向にある第
３磁性層の希土類−遷移金属合金膜とからなる光磁気記
録媒体を用いて前記特願昭６２−２０３８４号開示のプ
ロセスと同様のプロセスにより行われる。なお記録時の
バイアス磁界に関しては、次のように設定する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】第１種の予備記録で形成されたビットは磁
界Ｂを何回通過しても、磁化反転を起こす磁性層はな
い。よって、第１，第２，第３磁性層はそれぞれ予備記
録により安定な状態に置かれている。ところが第２種の
予備記録で形成された第２磁性層のビットは、磁界Ｂを
通過すると磁界Ｂの向きに磁化反転する。一方、第１磁
性層の保磁力は磁界Ｂより大きいので磁化反転は起こら
ない。さらに第３磁性層も面内方向にのみ容易磁化され
るので磁界Ｂでは磁化反転は起こらないはずである。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】このためには光磁気記録媒体へ、磁界発生
部よりまわり込んで到達する磁束を除くことが効果的で
ある。この点に鑑み、本発明では、磁界発生部と記録媒
体との間に開口部を有する磁気遮蔽板によるマスクを設
けて、斜方向より記録媒体へ入射する磁束を除き、開口
部より磁界発生部の発生磁界を記録媒体に加える。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】また、磁界発生部の記録媒体を挟んだ反対
側に、同様の逆極性の磁界発生部を設ければ、さらに回
り込みにより到達する磁束を除く効果が上がる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、磁界発生
部からの磁界の面内方向成分が光磁気記録媒体に印加さ
れるのを妨げるマスクを設けたことにより記録ノイズが
生じる危険性を減少させることが可能になった。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】本発明の光磁気記録装置の一実施例を示す構成
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 可変パワーのレーザーを照射可能な光源
   と、ヒットされる光磁気ディスクのレーザー光被照射部
   分近傍に設けられたバイアス磁界発生手段と、該手段以
   外に第２の磁界発生手段を有する光磁気ディスク記録装
   置において、第２の磁界発生手段と光磁気ディスクとの
   間に磁気遮蔽材で作られ、開口部を有し、かつ第２の磁
   界発生手段が発生する磁束の周囲を遮蔽するマスクが配
   置されていることを特徴とする光磁気ディスク記録装
   置。