JPH0619863B2 - 光磁気情報記憶方法及び装置 - Google Patents

光磁気情報記憶方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気光学効果を用いた光磁気情報記憶装置に
係り、特に記録および消去時にそれぞれ安定な外部磁場
を印加できるようにした光磁気記憶装置に関する。
〔発明の背景〕
光磁気情報記憶装置は、例えばAmorphous thin film di
sk for magneto-optical memory（ＮＨＫ Broadcastin
g Science Research Laboratories)SPIE Vol.３２９，
ｐ２０８ Optical Disc Technology 1982.に開示され
てる。この種の装置は、記録・再生光学系と電磁コイル
により構成されており、電磁コイルは、記録媒体をはさ
んで絞り込みレンズと対向して設置されている。光磁気
情報記憶装置は、情報記録媒体として垂直磁化膜を用
い、この垂直磁化膜の磁化方向を情報に応じて反転させ
ることにより記録を行なう。再生はこの垂直磁化膜の磁
化方向に対応して入射光の偏光面が回転する効果、すな
わち磁気光学効果を利用して行なう。
この装置では、情報の消去を行なうことができ、情報の
書き換えができる。記録動作および消去動作は、それぞ
れ磁化膜上に絞り込んだレーザ光スポツトの熱で磁化を
一旦失なわせたところに、外部から電磁コイルにより磁
場を印加して、磁化膜の磁化を固定することにより行な
う。外部磁場は、記録動作と消去動作では、その印加方
向を逆向きにする必要があり、そのスイツチング速度を
速くすることが重要である。したがって、光磁気情報記
憶装置では、この外部磁場をいかに安定に印加するか
が、高速化、信頼性の点から極めて重要である。
〔発明の目的〕
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、情報
の記録、あるいは消去動作時に安定な定常磁場を印加し
て、高速でかつ安定な記録，消去を行なうことのできる
光磁気情報記憶装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
かかる目的を達成するため本発明では、記録あるいは消
去のための光パルスを記録媒体上に照射する前にあらか
じめ外部磁場を印加しておくことにより、実際に記録，
消去を行なうべき位置では、外部磁場が十分定常値に達
するようにしておくことを特徴とする。磁場の立上り
は、コイルの時定数により定まる。しかし一般に大きな
磁場強度を得るためには、コイルのインダクタンスを大
きくすると同時に、コイルに印加する駆動電流を大きく
しなければならない。ところが、コイルのドライバー回
路で、大電流の高速スイツチングを行なうことは非常に
困難であり、飽和スイツチ回路では、コイルの時定数よ
りも速く定常磁場を得ることはできない。そこで、本発
明の如く、記録，消去に際してあらかじめ磁場の立上り
時間を考慮して、光パルスの照射開始に先立つて電磁コ
イルに電流を流し、磁場が安定した時点で記録，消去動
作を行なうことが有利となる。
例えば、外部磁場を光パルスの照射よりも１ｍｓ以上前
に印加しておく。セクター管理された光磁気デイスクで
あれば、記録あるいは消去を行なうべきセクターは、あ
らかじめ上位制御装置で認識することは、容易に可能で
ある。そこで、目標セクターよりもコイルの時定数だけ
見込んだ所定数のセクター前から、コイルに駆動電流を
流すことにより、極めて容易に実現できる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は実施例である光磁気デイスク装置の概略構成を
示すブロツク図である。図において１はデイスク状の光
磁気記録担体（以下光磁気デイスクと記す）であり、回
転モータ２により回転している。３は情報の記録・再生
・消去を行なうための磁気光学ヘツドであり、送りモー
タ４により光磁気デイスク１の任意の半径方向の位置、
すなわち任意のトラツクへ移動することができる。
光磁気デイスク１は、ガラスあるいはプラスチツク等の
基板と、該基板上に設けられた磁気光学効果を持つ垂直
磁化膜（例えばＴｂＦｅ）とから構成されている。情報
の記録・再生・消去は以下の様に行なわれる。
半導体等レーザの光源５から出たレーザ光をカツプリン
グレンズ６によつて平行光束に変換し、ビームスプリツ
タ７を介して対物レンズ８に入射させ、デイスク１上に
微小スポツトを形成する。対物レンズ８はデイスク１の
上下振れに追従して移動されるようにボイスコイル９に
取付けられている。情報を記録する場合は、変調回路１
１により情報信号で半導体レーザ５の駆動電流を変調し
て記録すべき情報に対応した光パルスをデイスク１上の
垂直磁化膜に照射し、垂直磁化膜の温度を局部的に上昇
させる。温度上昇により磁化膜の磁化を局所的に消失せ
しめ、この部分にその周囲の磁化方向と逆方向の磁場を
電磁コイル１０により印加して、光照射された部分だけ
に、逆向きの磁化を持つ領域を形成する。すでに書き込
まれた情報を消去するには、半導体レーザ５に一定電流
を流して垂直磁化膜にレーザ光を照射し、磁化膜の磁化
を一旦消去せしめ、電磁コイル１０により発生する磁場
方向を記録時とは逆に印加して、垂直磁化膜の磁化方向
を、周囲の未記録部と同一な方向に戻すことにより行な
う。
情報の再生は、カー効果に代表される磁場光学効果を利
用して行なう。カー効果とは垂直磁化膜の磁化の上向
き、下向きに対応して、入射光の偏光方向が、わずかに
各々逆向きに回転する効果である。デイスク１からの反
射光は、対物レンズ８を通つてビームスプリツタ７によ
り分離され、検光子１２に導かれる。検光子１２は、あ
る特定の偏光成分だけを通す光学素子である。したがつ
てカー効果により記録部の有無に対応して偏光面の回転
した光が入射すると、光量の変化に変換されて出射す
る。光量変化は、光検出器１３で電気信号に変換された
後、アンプ１４で所望のレベルまで増幅される。１５
は、装置全体をコントロールするための制御装置であ
り、送りモータ４、変調回路１１、電磁コイル１０の駆
動回路１６、その他、情報の記録・再生・消去動作に関
する制御を行なう。
外部磁場に関する。具体的数値例を挙げると、情報の記
録・消去時に印加する外部磁場の大きさは、記録膜面上
で２００Ｏｅ（エルステツド）前後である。この磁場強
度は、３００ｍＨのインダクタンスを持つ電磁コイル
に、約５０ｍＡの電流を流すことにより得られ、コイル
時定数は、約３ｍｓである。
次に本発明に用いられる光磁気デイスクにつき説明す
る。第２図は、デイスクのフオーマツトの一例を示した
ものである。デイスク１は、その回転方向に沿つて、ら
せん状又は同心円状のトラツクを有し、さらにそのトラ
ツク一周を複数の記録領域２１〜２８……に分割されて
いる。これら記録領域は、一般にセクターと呼ばれてい
るもので、情報の書き込み、読み出し、および消去を行
なう際の最少単位である。各々のセクターの最初には、
ヘツダー３１〜３８……が設けられている。これらヘツ
ダーの各々には、トラツク番号、セクター番号等の該セ
クター内の情報の出し入れに必要な内容が凹凸のピツト
としてあらかじめ書き込まれている。
次にセクター単位に情報の記録・再生・消去を行なうた
めの動作につき説明する。
第３図は、デイスク１周、すなわち１トラツクを記録・
再生・消去の基本単位とし、各々のトラツク内の任意の
セクターへの情報の記録・消去を行なう場合のタイムチ
ャートの一例を示したものである。第３図では、記録動
作と、消去動作との間には、１トラツク分の再生動作を
行なつている。これは、記録の確認あるいは消去の確認
のためであると同時に記録時、あるいは消去時に電磁コ
イル１０により発生させる外部磁場の立ち上がり、立ち
下がり時間を考慮する必要上、採つた処置である。した
がつて、無論１トラツク以上の再生動作が、記録あるい
は消去動作間に入れば、本目的は満足される。４１は制
御装置１５から与えられた記録モードである。ここで記
録モードへの移行は、記録動作を行なうべきトラツクの
例えば１セクターだけ先行して行なわれる。すなわち、
電磁コイル１０により発生する磁場の立ち上がり時間だ
け時間的に早く記録モードに移行させる。もし記録磁場
の立ち上がりが遅く、１セクター分の時間では定常な磁
場が得られない場合には、２セクター分以上、先行して
記録モードに移行すればよい。記録モードに入ると、コ
イル駆動回路１６により、記録磁場４４を発生するべ
く、コイル駆動電流４３が電磁コイル１０に印加され
る。記録磁場が定常に達した後に、レーザ駆動パルス４
５を変調回路１１に与え、半導体レーザ５を変調してや
れば、デイスク１上の記録膜に、所望の情報を安定に記
録することができる。
既にデイスク１上に書き込まれた情報の消去を行なう場
合も、同様のシーケンスで行なうことができる。制御装
置１５により消去モード４２への移行が指示されると、
コイル駆動回路１６は、記録モードの時とは逆方向のコ
イル駆動電流４３を電磁コイル１０に流す。この場合
も、消去を行なうべきトラツクの１セクター以上、時間
的に前のセクターだけ先行して、消去モードに移行させ
る。消去磁場が定常に達した後に、レーザ駆動パルス４
５を変調回路１１に与え、半導体レーザ５を変調すれ
ば、情報の消去が確実に実行される。第３図の例では、
複数のセクターを連続的に消去する場合を示しているも
のであり、その間、レーザ駆動パルス４５は、一定のレ
ベルの直流を用いている。
例えば、Ｔｂ−Ｆｅ系アモルフアス膜を用いた単層デイ
スクの場合、記録時は、膜面光パワー５ｍＷで、外部磁
場を１００Ｏｅ（エルステツド）、消去時は、膜面光パ
ワー５ｍＷで外部磁場を３００Ｏｅ（エルステツド）で
安定に行なうことできる。
なお、再生動作にある時は、磁場の印加を停止させてい
る。光磁気記録媒体の特性上、保磁力の大きな媒体を用
いると、一旦記録された情報は消されにくいが、記録，
消去を行なう時には大きなパワーの光パルスが必要とな
る。一方、保磁力の小さな媒体の場合、記録，消去に必
要な光パワーは小さくて良いが、逆に周囲の磁場によつ
て記録状態が乱される。そこで再生動作時には、磁場の
印加が停止して、後者の欠点を補ない、かつ記録，消去
に必要な光パワーを低減できるようにしているのであ
る。
次に第３図のシーケンスを実行するための、より具体的
な論理回路の構成例、および磁場発生用コイル駆動回路
１６の回路例を示す。半導体レーザ変調回路１１は、従
来、種々の回路が公知となつており、本発明の実施に際
して、特別な変更・追加は必要としないので、説明は省
く。
第４図は、第３図のシーケンスを実行するための論理回
路の一例であり、制御回路１５の一部を構成しているも
のとする。該論理回路に与えられる情報は、現在のセク
ター番号のシリアルデータ５１と、該セクター番号デー
タ５１の区切り信号、すなわちラツチ信号５２と、目的
のセクターに対してのモード（記録・再生・消去）を指
示する信号６１である。セクター番号を示すシリアルデ
ータ５１は、シフトレジスタ５３に入力され、ラツチ信
号５２によりパラレルデータ５４に変換される。次に減
算器５５による１だけ減算された後出力される。該減算
済データ５６は、メモリ５７に記録されているモードを
実行すべきセクター番号５８と、比較器５９により照合
される。セクター番号が一致した場合には、一致した旨
を示す信号６０が出力される。一方モード信号６１は、
あらかじめセクター６２に入力されており、記録モード
を実行する場合はフリツプフロツプ６３を待機状態にし
ている。また消去モードを実行する場合はフリツプフロ
ツプ６４を待機状態にしている。もし再生モードであれ
ば、フリツプフロツプ６３，６４を共にリセツトする。
仮りに記録モードを実行すべき場合は、待機状態になつ
たフリツプフロツプ６３に対し、セクター番号一致の信
号６０により、記録モード４１が“Ｈ”となる。モード
のリセツトは、上位の制御回路１５から再生モードを指
示する信号６１が入力された場合に行なわれる。消去モ
ードを実行する場合は、待機状態になつたフリツプフロ
ツプ６４に対し、セクター番号一致の信号６０が与えら
れることにより、消去モード４２を“Ｈ”にすることに
よつて行なう。
第４図に示した論理回路の特徴は、減算器５５により、
現在のセクターよりも１セクター前のセクターを計算す
る点にある。なお、この減算処理は、より上位の制御回
路を動作させるためのソフトウエアで行なわせることも
できる。
次に記録モード４１、あるいは消去モード４２を受け
て、それぞれ記録磁場、消去磁場を発生するためのコイ
ル駆動回路１６の一例を示す。
第５図は、コイル駆動回路１６の一実施例である。可変
抵抗７１，７２によりそれぞれ正電位、負電位が設定さ
れる。アナログスイツチ７３には、外部からの記録モー
ド４１、消去モード４２により開閉するスイツチ７４，
７５が内蔵されている。
いま記録モード４１によつて、スイツチ７４が閉じた場
合を考える。一定の正電位が、演算増幅器７６に与えら
れると、トランジスタ７７がオンになる。そして電磁コ
イル１０には、正電位７１を抵抗７９の値で割つた電流
値が流れる。消去モード４２によつて、スイツチ７５が
閉じた場合はトランジスタ７８がオンになり、負電位７
２を抵抗７９の値で割つた電流値が、記録モード選択時
とは逆方向に、電磁コイル１０を流れる。
記録モード４１と消去モード４２がいずれも“Ｌ”のと
きは、スイツチ７４，７５はともに開いているため、高
抵抗８０により、演算増幅器７６の正入力端子は、零ボ
ルトになり、電磁コイル１０には電流が流れない状態に
なる。この状態は再生モードに相当する。ダイオード８
１，８２は、それぞれトランジスタ７７，７８のベース
・エミツタ間電圧を中和し、トランジスタがスイツチン
グする際のクロスオーバー歪を除去する働きをする。
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来の磁場発生手段、すなわち外部磁
場発生用の電磁コイル、および該コイル駆動回路に特別
な考慮をすること無しに、情報の記録時、および消去時
にそれぞれ対応した磁界方向の定常磁場を印加すること
ができ、高速で、かつ安定な記録，消去を行なうことの
できる光磁気記憶装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である光磁気デイスク装置の
構成図、第２図は第１図の装置で用いるデイスクの記録
フオーマツトの一例を示す図、第３図は情報の記録・再
生・消去動作を説明するためのタイムチヤート、第４図
は磁場発生を制御するため論理回路の一構成例を示す
図、第５図は磁場発生用コイルの駆動回路の一例を示す
図である。 １……光磁気デイスク、３……磁気光学ヘツド、５……
半導体レーザ、１０……電磁コイル、１２……検光子、
１５……制御回路、１６……コイル駆動回路、２１〜２
８……セクター、３１〜３８……ヘツダー、４１……記
録モード、４２……消去モード、５５……減算器、６２
……セレクタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 剛 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−200912（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気光学効果を利用した光磁気記憶方法に
    おいて、記録あるいは消去動作を行うに際し該記録ある
    いは消去を行うための光パルスを記録媒体上に照射する
    以前に予め外部磁場を印加することを特徴とする光磁気
    情報記憶方法。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の光磁気情報記
    憶方法において、前記記録媒体の複数の記録単位領域に
    順次記録あるいは消去動作を行なうに際し、情報の記録
    あるいは消去を行う目標記録単位領域の所定数記録単位
    領域前に前記外部磁場を印加することを特徴とする光磁
    気情報記憶方法。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
    の光磁気情報記憶方法において、前記記録媒体はディス
    ク一周のトラックを複数のセクターに分割した構成のデ
    ィスク状媒体であり、情報の記録あるいは消去を行う目
    標セクターの所定数セクター前に前記外部磁場を印加す
    ることを特徴とする光磁気情報記憶方法。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の光磁気情報
    記憶方法において、前記セクターのそれぞれは少なくと
    も当該セクターを識別するセクター番号を含むヘッダー
    信号を記録したヘッダー部と、該ヘッダー部に引き続く
    データ部を有し、該データ部に磁化情報を記録すること
    を特徴とする光磁気情報記憶方法。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちい
    ずれかに記載の光磁気情報記憶方法において、前記外部
    磁場を記録動作と消去動作で磁界の方向が逆になるよう
    に印加することを特徴とする光磁気情報記憶方法。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項に記載の光磁気情報
    記憶方法において、前記記録媒体としてディスク状媒体
    を用い、前記外部磁場の方向の切り替えをディスク一周
    のトラックを単位として行ない、記録動作と消去動作の
    間には少なくとも該ディスク一周分の再生動作あるいは
    待機動作を設けることを特徴とする光磁気情報記憶方
    法。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項乃至第６項のうちい
    ずれかに記載の光磁気情報記憶方法において、前記外部
    磁場を前記光パルスの照射よりも１ｍｓ以上前に印加し
    ておくことを特徴とする光磁気情報記憶方法。
  8. 【請求項８】記録媒体上にレーザ光をスポットとして収
    束する光学系と、上記記録媒体に磁場を印加する磁場印
    加手段とを有し、スポットの熱及び磁場によって上記記
    録媒体を磁化して情報を記憶する光磁気情報記憶装置に
    おいて、上記記録媒体上には記録単位領域が配列されて
    おり、記録もしくは消去を行なうべき上記記録単位領域
    に上記スポットが照射される以前に、上記磁場印加手段
    に磁場印加の開始を指示する制御装置を有することを特
    徴とする光磁気情報記憶装置。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第８項記載の光磁気情報記
    憶装置において、前記記録媒体はディスク一周のトラッ
    クを複数のセクターに分割した構成のディスク状記録媒
    体であり、前記制御装置は情報の記録あるいは消去を行
    なう目標セクターの所定数のセクター前に前記磁場印加
    の開始を指示することを特徴とする光磁気情報記憶装
    置。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項記載の光磁気情報
    記憶方法において、前記セクターのそれぞれは少なくと
    も当該セクターを識別するセクター番号を含むヘッダー
    信号を記録したヘッダー部を有し、前記制御装置は上記
    セクター番号を識別して情報の記録あるいは消去を行な
    う目標セクターの所定数のセクター前に前記磁場印加の
    開始を指示することを特徴とする光磁気情報記憶装置。
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