JPH06290500A - 磁気光学複合センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つの磁気光学複合ヘッドで磁気情報の書込
みと読取りの両方ができ、検出精度が高く、小型で、被
検出体とヘッドとの距離精度を出し易い磁気光学複合セ
ンサを実現することにある。 【構成】 請求項１では、磁気信号を書込み可能な磁気
ヘッド部、磁気光学効果により磁気信号を読取り可能な
磁気光学ヘッド部、受・発光素子等を備え、磁気光学ヘ
ッド部で読取られた磁気信号を外部へ取出し可能とした
磁気光学複合センサであって、磁気ヘッド部の対向する
磁気コア１間のギャップ部２に磁気光学効果を有する薄
膜３及び基板４を設置し、同薄膜３の幅を基板４の幅よ
りも狭くした。請求項２では、薄膜３だけでなく基板４
のうち磁気テープ等の被検出体側となる検出側の幅をも
受発光素子側となる結合側の幅より狭くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気テープ、磁気ディス
ク等の被検出体に記録されている磁気情報を読取る磁気
光学ヘッドと同被検出体に磁気信号を書込む磁気ヘッド
とを備えた磁気光学複合センサに関するのである。

【０００２】

【従来の技術】磁気情報は録音、録画、コンピュータ用
データの記録等の様に、用途が異なると扱う信号の形態
や記録密度が異なるため、磁気情報の読取り方法もそれ
らに合わせて異なる。その読取り方法としては例えば、
オーデイオ等に使用される磁気ヘッドを使用する方法、
低速度の読取りに有効なＭＲ素子（磁気抵抗素子）を使
用する方法、光磁気メモリのように磁気光学効果を利用
する方法等がある。

【０００３】前記の各種読取り方法のうち、磁気光学効
果を利用した磁気情報の読取り方法の一例としてガーネ
ットヘッドによる光磁気メモリの読取り方法がある。こ
の読取り方法の概略を図３に基づいて説明する。これは
レーザ光源Ａからの光を偏向子Ｂにより一定の偏向面と
し、その光を半透膜Ｃにより反射させ、対物レンズＤを
通して媒体Ｅに集光する。媒体Ｅはガドリウム・ガリウ
ム・ガーネットの基板（以下ＧＧＧ基板と記す）Ｆに磁
性ガーネット膜Ｇ、反射膜Ｈ及び保護膜Ｉが形成されて
なる。そして、保護膜Ｉの近傍の磁気テープ、磁気ディ
スク等の被検出体Ｊから発生する磁界により磁性ガーネ
ット膜Ｇが磁化され、その光は磁性ガーネット膜Ｇの組
成によるファラデー効果により偏向面が回転し、前記の
対物レンズＤ及び半透膜Ｃを通過し、所定の偏向光のみ
が検光子Ｋを通過するようにし、この光の偏向面から前
記被検出体Ｊ等の磁化方向を検出し、磁気記録内容を読
取るようにしたものである。

【０００４】また、従来は、磁気光学効果を利用して磁
気情報の書込み及び読出しを可能とした例として図４に
示す方法がある。これはＧＧＧ基板Ｆに磁性ガーネット
膜Ｇを形成し、保護及び反射膜Ｉとして誘電体膜を設け
てある。そして、磁気テープ等の被検出体Ｊの基材Ｋの
裏面から磁気ヘッドＮにより基材Ｋの表面の磁気記録層
（ＣｒＯ₂ 層）Ｍにバイアスを印加すると共にＧＧＧ基
板Ｆの表面よりレーザ光を照射して磁気記録を行なうも
のである。この被検出体Ｊに記録された磁気情報の読取
りは図３の方法で行われる。

【０００５】更に、従来は、図５に示すように磁気ヘッ
ドＮを用いて被検出体Ｊに磁気情報を記録し、ＧＧＧ基
板Ｆに磁性ガーネット膜Ｇが設けられた媒体Ｅに光を投
射して磁気光学効果を利用して被検出体Ｊに記録されて
いる磁気情報を読取る方法もある。

【０００６】また、従来は磁気情報の書込み及び読取り
装置として本件出願人が開発した磁気光学複合ヘッドが
ある。この磁気光学複合ヘッドは図６に示す様に、対向
する二つの磁気コアＰ間のギャップＱに非磁性体である
ガラス等の透光体Ｒを配置し、これに光ファイバを複数
本結合した光伝送路Ｓの一端を光結合し、同光伝送路Ｓ
の他端部を発光素子Ｔ、受光素子Ｕに配置して光結合可
能としたものである。この磁気光学複合ヘッドを使用す
れば、同じ検出エリア内の磁気情報と光学情報とを一つ
の磁気光学複合ヘッドで同じタイミングで得ることが可
能となるという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来方法のう
ち図４の方法では、被検出体Ｊの裏面から磁気ヘッドＮ
によりバイアスを印加する方法であるため、被検出体Ｊ
の磁性体Ｍが肉厚のプラスチック製カード等の基板Ｆの
表面に設けられている場合は、その磁性体Ｍに磁気情報
を直接読み書きすることができないという問題があっ
た。

【０００８】前記した図５の方法では、磁気ヘッドＮと
磁気情報検出部Ｏとが分離しているため、両者で構成さ
れるセンサヘッドが大きくなるという問題があった。ま
た、センサヘッドと被検出体Ｊとの距離が書込み時に被
検出体Ｊに送られる信号の大きさ、或は読取り時に被検
出体Ｊから読取られる信号の大きさに影響するため（距
離の２乗で影響）、書込み、読取りを高精度で行うため
には前記距離を狭くする必要があるが、センサヘッドが
大きくなるとその距離を狭くするのが難かしいという問
題があった。

【０００９】図６の磁気光学複合ヘッドではギャップＱ
の幅（ギャップ長）がそのまま磁気信号及び光学信号の
分解能となるため、両信号の分解能を向上させるために
はギャップ長を短くする必要がある。しかし、ギャップ
長を短くした場合、前記光伝送路Ｓに細径のファイバを
使用して光結合の精度を高める必要があるため加工が難
しくなるという問題があった。

【００１０】本発明の目的は一つの磁気光学複合ヘッド
で磁気情報の書込みと読取りとの両方ができ、しかも小
型で、また、被検出体とヘッドとの距離精度があまり問
題とならない磁気光学複合センサを実現することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の磁気
光学複合センサは図１に示す様に、磁気信号を書込み可
能な磁気ヘッド部、磁気光学効果により磁気信号を読取
り可能な磁気光学ヘッド部、受・発光素子等を備え、磁
気光学ヘッド部で読取られた磁気信号を外部へ取出し可
能とした磁気光学複合センサにおいて、前記磁気ヘッド
部の対向する磁気コア１間のギャップ部２に磁気光学効
果を有する薄膜３及び基板４を設置し、同薄膜３の幅を
基板４の幅よりも狭くしたものである。

【００１２】本発明の請求項２の磁気光学複合センサは
図１に示す様に、磁気信号を書込み可能な磁気ヘッド
部、磁気光学効果により磁気信号を読取り可能な磁気光
学ヘッド部、受・発光素子等を備え、磁気光学ヘッド部
で読取られた磁気信号を外部へ取出し可能とした磁気光
学複合センサにおいて、前記磁気ヘッド部の対向する磁
気コア１間のギャップ部２に磁気光学効果を有する薄膜
３及び基板４を設置し、同薄膜３の他に基板４のうち磁
気テープ等の被検出体側となる検出側の幅をも受・発光
素子側となる結合側の幅より狭くしたものである。

【００１３】

【作用】本発明のうち請求項１、２の磁気光学複合セン
サの作用を図１に示す磁気光学複合センサに基づいて説
明する。図１（ａ）の発光素子１０より発光された光は
出力側ファイバ１１により伝送され、投光側の偏向フィ
ルム１２｛図１（ｃ）｝により単一の偏向面のみが透過
され、基板（ＧＧＧ基板）４｛図１（ｃ）｝を経由して
磁性ガーネット膜１３｛図１（ｃ）｝に入射する。この
とき、保護膜Ｉの近傍の磁気テープ、磁気ディスク等の
被検出体Ｊから発生する磁界により磁性ガーネット膜Ｇ
が磁化されるので、磁性ガーネット膜Ｇに入射した光は
同磁性ガーネット膜Ｇの組成によるファラデー効果によ
り偏向面が回転し、更に反射膜１４｛図１（ｃ）｝で反
射して磁性ガーネット膜１３に戻る。そして、その光の
偏向面が同磁性ガーネット膜１３内で再度４５度回転
し、基板４を通り、検光子である出射側の偏向フィルム
１５を通して入力側ファイバ１６に入射し、受光素子１
７｛図１（ａ）｝に入射され、この光の偏向面の回転か
ら磁気情報を検出することができる。ちなみに、図１の
出射側の偏向フィルム１５は投光側のフィルム１２に対
して９０度向きを変えて設置されている。

【００１４】

【実施例１】本発明の磁気光学複合センサを図１に示す
実施例に基づいて詳細に説明する。図１に示す実施例は
発光素子１０からの光の伝送、受光素子１７への光の伝
送に光ファイバを使用したものである。

【００１５】図１において、１はギャップ部２を設けて
対向させた磁気コア、２１は同コア１に巻かれた巻線、
２２はコアホルダー、２３はシールドケース、１１は発
光素子１０から光を導き出す投光用ファイバ、１６は受
光素子１７に光を導く受光用ファイバ、２５はファイバ
ホルダー、１０は発光素子、１７は受光素子、２６は素
子ホルダーである。発光素子１０には、磁性ガーネット
膜１３の特性上、光吸収の小さい７８０ｎｍ付近の波長
の光を発生するＬＥＤ等が使用される。

【００１６】そして図１（ｃ）の４が図１のギャップ部
２に配置した基板（ＧＧＧ基板）、３は薄膜である。こ
の薄膜４はＧＧＧ基板４にエピタキシャル成長させた磁
性ガーネット薄膜１３とその上に設けた保護層兼用のＡ
ｕ反射膜１４から構成される。１２はＧＧＧ基板４の内
側に配置した投光側の偏向フィルム、１５は同ＧＧＧ基
板４の内側に配置した出射側の偏向フィルム、１１は発
光素子１０からの光を投光側の偏向フィルムに導く入力
側光ファイバ、１６は出射側の偏向フィルム１５を通っ
た光を受光素子１７に導き出す出力側光ファイバであ
る。

【００１７】被検出体に記録されている磁気情報を読出
す場合に、分解能を向上させるためにはギャップ長を被
検出体に記録されている磁気情報の記録ピッチ以下に設
定する必要があるが、光結合を大きくするためにはギャ
ップ長が長い方が望ましく、またその方が作業が容易に
なる。この相反する構造を両立させるため図１の実施例
ではＧＧＧ基板４に形成された磁性ガーネット薄膜１３
及び反射膜１４の幅を、発光素子１０、受光素子１７と
結合するＧＧＧ基板４の幅よりも狭くしてある。そのた
め、例えば１００μｍの分解能とするため、３００μｍ
厚のＧＧＧ基板４の表面全体に形成した磁性ガーネット
膜１３及び反射膜１４を１００μｍ以下の幅に外径加工
し、その後にその外径をダイサーやエッチング等により
除去した。

【００１８】前記のように検出側を結合側よりも狭く加
工することにより、ＧＧＧ基板４は３００μｍの厚さが
確保されて加工性が損なわれず、磁性ガーネット膜１３
及び反射膜１４は検出精度が１００μｍ以下となり、磁
気情報を高分解能で検出することができる。この場合、
ギャップ部２にはＧＧＧ基板４をも嵌入するので磁気コ
ア１のギャップ長が長くなるが、磁気情報を書込む場合
は周波数により書込み密度が変化するため、ギャップ長
による書込み精度への影響は全くない。

【００１９】

【実施例２】本発明の第２の実施例を図２に基づいて詳
細に説明する。図２に示す実施例は発光素子１０から投
光側の偏向フィルム１２への光伝送、偏向フィルム１５
を透過した反射光の受光素子１７への光伝送に光ファイ
バを使用せずに、直接伝送するようにしたものである。

【００２０】図２において４は前記ギャップ部２に配置
したＧＧＧ基板、３は薄膜である。この薄膜４はＧＧＧ
基板４にエピタキシャル成長させた磁性ガーネット薄膜
１３とその上に設けた保護層兼用のＡｕ反射膜１４から
構成される。そして、この実施例でもＧＧＧ基板４に形
成された磁性ガーネット薄膜１３及び反射膜１４の幅
を、発光素子１０、受光素子１７と結合するＧＧＧ基板
４の幅よりも狭くしてある。

【００２１】次に、図２の１２はＧＧＧ基板４の内側に
配置した投光側の偏向フィルム、１５は同ＧＧＧ基板４
の内側に配置した投出射側の偏向フィルム、１０は基台
３０に取付けられた発光素子、１７は同基台３０に取付
けられた受光素子である。そして、ＧＧＧ基板４の下端
部から基台３０の上端部にかけ発光素子１０及び受光素
子１７を囲む様に樹脂３１で封止してある。図２の３２
発光素子１０に電気信号を引込む導入用リード線、３３
は受光素子１７からの電気信号を外部に導き出す導出用
リード線である。

【００２２】前記した実施例１、２では薄膜３（磁性ガ
ーネット薄膜１３及び反射膜１４）の幅をＧＧＧ基板４
の幅よりも狭くしてあるが、本発明では図１（ｄ）に示
す様に薄膜３だけでなく、ＧＧＧ基板４のうち薄膜側部
４ａの幅も狭くしてもよい。即ち、磁気テープ等の被検
出体に近接する検出側の幅を、光ファイバ１１、１６や
受発光素子１０、１７と結合する結合側の幅よりも狭く
してもよい。これは図２に示す実施例２の場合も同じで
ある。

【００２３】

【発明の効果】本発明の磁気光学複合センサは次の様な
効果がある。 ．磁気信号を書込み可能な磁気ヘッド部と磁気光学効
果により磁気信号を読取り可能な磁気光学ヘッド部とを
備えているので、一つの磁気光学複合ヘッドで磁気信号
の書込みと、磁気信号の読取りとを行うことができる。
このため磁気ヘッド部と磁気光学ヘッド部とが別体の場
合よりも小型化でき、また、小型化されると前記ヘッド
部と被検出体との距離を狭くし易く成る。 ．磁気光学効果を有する薄膜３及び基板４のうち、磁
気テープ等の被検出体に近接する検出側の幅を、光ファ
イバ１１、１６や受発光素子１０、１７と結合する結合
側の幅よりも狭くしたので、磁気コア１間のギャップ２
の長さを、磁気テープ等の被検出体に記録されている磁
気情報の記録ピッチ以下に設定することが可能となり、
分解能を向上して精度の高い検出が可能となる。 ．幅が狭いのは磁気光学効果を有する薄膜３及び基板
４のうち、光ファイバ１１、１６や受発光素子１０、１
７と結合する結合側だけであり、受光素子１０、発光素
子１７、や光ファイバ１１、１６等と結合する結合側の
幅は広いので、ギャップ長を長くして光結合を大きくす
ることができ、また、受光素子１０、発光素子１７等と
の光結合も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の磁気光学複合センサの一実施
例を示す概略説明図、（ｂ）は同磁気光学複合センサの
センサ部の説明図、（ｃ）は同磁気光学複合センサにお
ける薄膜及び基板の説明図、（ｄ）は同磁気光学複合セ
ンサにおける薄膜及び基板の他の説明図。

【図２】本発明の磁気光学複合センサの他の実施例を示
す概略説明図。

【図３】従来の光磁気メモリの再生例を示す説明図。

【図４】従来の光磁気メモリの記録及び再生例の説明
図。

【図５】従来の他の光磁気メモリの記録及び再生例の説
明図。

【図６】従来の磁気光学複合センサの一例を示す説明
図。

【符号の説明】

１ 磁気コア ２ ギャップ部 ３ 薄膜 ４ 基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気信号を書込み可能な磁気ヘッド部、
   磁気光学効果により磁気信号を読取り可能な磁気光学ヘ
   ッド部、受・発光素子等を備え、磁気光学ヘッド部で読
   取られた磁気信号を外部へ取出し可能とした磁気光学複
   合センサにおいて、前記磁気ヘッド部の対向する磁気コ
   ア１間のギャップ部２に磁気光学効果を有する薄膜３及
   び基板４を設置し、同薄膜３の幅を基板４の幅よりも狭
   くしたことを特徴とする磁気光学複合センサ。
2. 【請求項２】 磁気信号を書込み可能な磁気ヘッド部、
   磁気光学効果により磁気信号を読取り可能な磁気光学ヘ
   ッド部、受・発光素子等を備え、磁気光学ヘッド部で読
   取られた磁気信号を外部へ取出し可能とした磁気光学複
   合センサにおいて、前記磁気ヘッド部の対向する磁気コ
   ア１間のギャップ部２に磁気光学効果を有する薄膜３及
   び基板４を設置し、同薄膜３の他に基板４のうち磁気テ
   ープ等の被検出体側となる検出側の幅をも受・発光素子
   側となる結合側の幅より狭くしたことを特徴とする磁気
   光学複合センサ。