JPS61202306A

JPS61202306A - 熱磁気記録ヘツド

Info

Publication number: JPS61202306A
Application number: JP4183985A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Koshimoto; 越本　泰弘; Tetsuo Mikazuki; 哲郎三日月; Junichi Kishigami; 順一岸上; Manabu Yamamoto; 学山本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1985-03-05
Publication date: 1986-09-08

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】〔発明の技術分野〕この発明は、磁性媒体の面に光を照射して該媒体の光照
射部分の温度を上昇せしめることにより保磁力を低下さ
せられた光照射部分に磁場を印加して光照射部分の磁化
方向を印加磁場の方向に設定する熱磁気記録方式に使用
する熱磁気記録ヘッドに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

熱磁気記録方法は、大容量の情報記憶装置を得る手段と
して従来から着目されているものである。

この熱磁気記録方式は、平板状の磁性媒体に該媒体の常
温における保磁力（ＨＣ）より小さい磁場を印加しつつ
微小径に集光した光を照射して該媒体の光照射部分の温
度を上昇せしめ、温度上昇による媒体の保磁力の低下を
利用して前記光照射部分の磁化方向を印加磁場の方向に
なられせるものであり、光磁気記録方式とも称されてい
る。

熱磁気記録方式は、媒体の磁化容易軸が該媒体の面に垂
直であって、媒体面の垂直方向に磁化を残留せしめる垂
直熱磁気記録方式が高密度記録に適するという点から主
となっている。また、媒体材料の温度上昇による保磁力
変化の特性によりキュリ一温度記録方式と補償温度記録
方式とに分けられる。例えば、Ｔｂ−Ｆｅ材を用いる記
録はキュリ一温度記録方式、Ｇｄ−Ｃｏ材を用いる記録
は補償温度記録方式である。

このようないずれの方式においても、光を微小スポット
に絞って媒体を昇温せしめて記録を行なっているので、
通常の磁気記録に比べて高いトラック密度が得られると
いう特徴がある反面、微小な領域に情報を記録する結果
、媒体に微小な欠陥があるとエラーになりやすい問題が
従来あった。

また、微小な領域に正確に位置決めして記録再生を行な
う必要があるため、光の位置決め装置が複雑となり、部
品数、回路構成が多く高価となるという問題も従来あっ
た。更に、集光できる最小の径は原理的に光の波長で制
限されるため、一層の高密度化は困難である。

また、記録方法としてみた場合、一定の磁場を印加しつ
つ瞬時的に光を照射して記録を行なう磁場バイアス型と
、相対的に移動する媒体に連続的に光を照射しつつ磁場
を反転せしめて記録を行なう熱バイアス型とがあるが、
磁場バイアス型では新たに情報を記録する前に予め消去
を行なう必要があり、また熱バイアス型では記録密度を
高くできないという欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、磁気媒体の所望の面内に所望の方向の磁
化を残留させてこの磁化の方向により情報を記憶する熱
磁気記録方式に使用するための熱磁気記録ヘッドを提供
することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、この発明は、所定距離あけて
対向して配設された第１の一対の磁極と、前記第１の一
対の磁極間で形成される空隙部を挾んで対向して配設さ
れた第２の一対の磁極とを有する磁場発生手段を備えた
ことを要旨とする。

〔発明の実施例〕

以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係わる熱磁気記録ヘッド
を示す拡大斜視図である。同図に示す熱磁気記録ヘッド
は、後述するようにこのヘッドに接近対向して配設され
る磁気媒体の面内に所望方向の磁場を発生し、この印加
磁場の方向の磁化を該媒体の面内に残留させ、この残留
磁化の方向により情報を磁気媒体に記憶するものである
。

まず、この熱磁気記録ヘッドを説明する前に、第２図を
参照してこの熱磁気記録ヘッドが使用される熱磁気記録
方式の動作原理を説明する。

門２図において、平板状四辺形の磁気媒体１は該媒体の
面内方向で等方向な磁化特性を有する等方性磁性材料、
例えば多結晶γＦｅ　２０３　ｉ１１！。

Ｃｏ−Ｐ系合金薄膜等で形成されている。この磁気媒体
１の各辺の側近には各辺に平行に棒状の直交磁場発生器
３．５．７．９がそれぞれ配設されている。また、この
磁気媒体１の上には光偏向器１３で偏向され集光装置１
５で集光された光源１１からの光が照射され、この照射
された部分の磁気媒体１の温度を上昇させるようになっ
ている。

そして、この温度が媒体のキュリ一温度に近づくにつれ
て磁気媒体１のその部分の保磁力が低下するようになっ
ている。

直交磁場発生器３．５．７．９はそれぞれ磁気媒体１の
面内、すなわち図に示すＸＹＺ軸においてＸＹ面内に所
望方向の磁場を発生するようになっている。更に詳細に
は、直交磁場発生器３，７゜はＹ軸方向の磁場を発生し
、直交磁場発生器５゜９はＸ軸方向の磁場を発生するよ
うになっている。

そして、直交磁場発生器３．５．７．９は図示しない制
御装置により制御されるようになっていて、直交磁場発
生器を構成する各巻線に流す電流の方向、大きさ、組み
合せ等を制御するだけで磁気媒体１の面内に所望の方向
の磁場を印加することができるようになっている。

以上にように構成されたものにおいて、磁気媒体１の面
内の所望の位置に所望の磁気情報を記憶するには、前記
光源１１からの光を光偏向器１３および集光装置１５で
制御して磁気媒体１の所望の位置の面に照射するととも
に、直交磁場発生器３．５．７．９を制御して所望方向
の磁場を前記光照射部分に印加する。すると、前記光が
照射された部分はその温度が上昇しキュリ一温度に近づ
くにつれて該部分の磁気媒体１の保磁力は低下するため
、この部分の磁気媒体１の磁化は直交磁場発生器から印
加される磁場の方向に配列される。

このようにして該部分の磁化の方向を所望の方向に配列
した後、光の照射を停止すれば、該部分には磁化の方向
による情報が記憶されることになる。

ところで、従来の熱磁気記録方式が１つのある単位記憶
領域において一方の磁化の反転を利用して１つの二値情
報（すなわち、１ビツト）を記憶していたのに対して、
本発明の熱磁気記録方式においては１つのある単位記憶
領域における磁化の方向により情報を記憶しており、こ
の１つの単位記憶領域における磁化の方向は直交磁場発
生器を制御することにより任意の方向に向けることがで
きるものであるため、その磁化の方向の数に相当する数
の多くの情報を１つの単位記憶領域に記憶することがで
き、飛躍的に記憶容量を増大することができるものであ
る。

より具体的には、磁気媒体１の面内における磁化方向を
例えば１６の方向に分割、すなわち２２゜５°ずつの等
角度間隔で１６の方向に分割して記憶できるように制御
すれば、１つの単位記憶領域、例えば前記集光された光
が照射される最小の単位記憶領域で１６の情報、すなわ
ち４ビツト相当の情報を記憶することができ、また５、
５°ずつの等角度間隔で６４の方向に分割すれば、６ビ
ツト相当゛の情報を記憶することができるのである。

更に、従来の熱磁気記録方式においては、磁化の強度に
よって情報の有無を判断していたから、局部的に媒体の
磁化に変化があった場合には誤りを生じ易かったのに対
して、本発明では磁化の方向で情報を記憶しているので
、媒体の磁化に変化があっても誤りを生じないようにな
っている。媒体の磁化変化は一種のゆらぎであるので、
対象とする領域が小さいほど変動が大きくなることは統
計力学の原理であり、従来の方式では高密度化するほど
誤りが増加するのに対して、本発明では１つの単位記憶
領域に多数の情報を記憶できるので、単位記憶領域を小
さくすることなく高密度化を達成することができ、高密
度記録時における媒体の磁化変動による誤りを低減する
ことができる。

以上のようにして磁化の方向で磁気媒体１に記憶された
情報を読み取る方法について説明する。

この読み取り方法には種々の方法があるが、第３図に示
す装置は、再生用光源１７．１９からの光を偏光子２１
．２３および集光レンズ３３．３５を介してそれぞれ磁
気媒体１の所望の同一領域に２本の独立な直線偏光とし
て照射し、磁気光学効果によって発生する該領域の磁化
による光の偏光面の回転をそれぞれの直線偏光に対応し
た集光レンズ３７．３９を介してアナライザである検光
子２５．２７で検出し、これを例えばホトトランジスタ
等からなる受光素子２９．３１で電気信号として取り出
し、この両出力から角度、すなわち該領域における磁化
の方向を検出しているものである。なお、この場合にお
いて、磁気光学効果は反射光を利用しているので、Ｋ　
ｅｒｒ効果と呼ばれているものであるが、透過光を利用
した場合には１：　ａｒａｄａｙ　　効果と呼ばれてい
るものである。

今、例えば２つの直線偏光Ａ、Ｂを照射する方向を直交
させ、これらの各方向をそれぞれＸ、Ｙ方向として磁化
Ｍの磁化方向がＸ方向からみてθ方向であるとすると、
Ｘ方向の磁化がＭ　−ｓｉｎθ、Ｙ方向の磁化がＭ　−
ｃｏｓθである場合と同様の偏光面の回転が直線偏光Ａ
、Ｂに生じ、受光素子３１．２９からＸ出力、Ｙ出力と
して検出できる。

従って、この直線偏光Ａ、Ｂの出力を直交表現すれば磁
化方向が判別できるのである。なお、上記実施例におい
ては、２本の独立な直線偏光が直交している場合につい
て説明したが、２本の直線偏光が平行でない限り２つの
出力を回路的に処理する等の後処理により磁化方向を求
めることができる。

第１図に示す熱磁気記録ヘッドは、上述した第２図およ
び第３図に示した熱磁気記録方式において磁気媒体１の
面内に所望方向の磁場を発生し、この磁場方向の磁化を
媒体１の面内に残留せしめてこの磁化の方向により情報
を磁気媒体１に記憶させるためのものであり、このため
に第１図においては図示されていないが第１図において
図示の熱磁気記録ヘッドの上方に近接して第２図に示す
ような磁気媒゛体１が配設されるものである。また、第
２図においては磁気媒体１に対して磁場を発生するのに
磁気媒体１の周辺に配設されたヘルムホルツコイルから
なる直交磁場発生器３，５．７゜９を設けているが、こ
の第１図に示す熱磁気記録ヘッドは互いに比較的近接し
て配設された一対の対向する磁極を２組交差するように
組合せて小型化された直交磁場発生器１０を設けて構成
され、この直交磁場発生器１０を有する熱磁気記録ヘッ
ドを磁気媒体１に対して相対的に移動させることにより
磁気媒体１の所望の位置に磁場を形成するものである。

更に詳しくは、第１図に示す熱磁気記録ヘッドは、所定
距離あけて対向する一対の磁極２．４間に形成される空
隙部２０を共用するように一対の磁極６．８が所定距離
あけて対向して配設され、磁極２．４でＸ軸方向に形成
される第１の環状磁路と磁極６，８でＹ軸方向に形成さ
れる第２の環状磁路と直交している。各磁極２，４，６
．８を先端部に形成している磁性部材１２．１４．．１
６゜１８の中程にはそれぞれ独立に磁場発生巻線２２゜
２４．２６．２８が巻回され、磁性部材１２，１４．１
６．１８の基端部は対向する部材の基端部に向かって延
出して一体的に連結されている。

このように構成された直交磁場発生器１０を有する熱磁
気記録ヘッドにおいては、磁場発生巻線２２．２４．２
６．２８を制御することにより各磁極の極性を制御して
所望の磁極間の磁路を形成すれば磁極間の空隙部２０に
所望の方向の磁場を発生することができる。例えば磁極
２および４間で磁路を形成するようにすればＸ軸方向の
磁場を空隙部２０に形成でき、磁極６および８１で磁路
を形成するようにすればＹ軸方向の磁場を空隙部２０に
形成することができる。また更に、各磁場発生巻線２２
．２４，２６．２８に流す電流の方向、大きさを組合せ
て制御することにより任意の方向の磁場を発生すること
ができる。このように磁極間で形成する磁場は、直交磁
場発生器１０の上方に近接して配設された磁気媒体１に
対しては完全な面内磁場を発生するわけではないが、第
４図に示すように直交磁場発生器１０の空隙部２０の中
心線４１上では略磁気媒体１の面に平行に磁力線４２が
形成されるので、この位置に上述したように光を照射す
れば問題はなく、第２図で説明した熱磁気記録方式を達
成することができる。

また、第１図に示す熱磁気記録ヘッドにおいては、磁極
４および６の間から空隙部２０の上方に位置する磁気媒
体１の面に向けて光を照射するための第２図に示した光
源１１、光偏向器１３、集光装置１１５を含む光学装置
４３を有している。そして、この光学装置４３がら空隙
部２０の上方に位置する磁気媒体１の面に光を照射して
該部分の磁気媒体１の保磁力を低下させ、更に、直交磁
場発生器１０で所望の方向の磁場を該部分に印加するこ
とにより該部分に上述したように磁化の方向による情報
を記憶することができる。

また、第１図に示す熱磁気記録ヘッドに磁気媒体１の面
に記憶された情報の再生機能を持たせるために、光学装
置４３内に更に第３図に示したような偏光子２１を光源
１１．光偏向器１３、集光装置１１５とともに設け、光
源１１の強度を調整してこの偏光子２１と、光源１１と
、集光装置１５とにより第３図に示したように磁気媒体
１の面に直線偏光を照射する再生用光学系を構成すると
ともに、この光学装置４３に対向して磁極２および８の
間に第３図に示したような集光レンズ３７、検光子２５
、受光素子２９を含む受光装置４５を設ける。なお、第
１図においては、光学装置４３および受光装置４５はそ
れぞれ磁極４．６および磁極２．８の間に一対設けられ
ているのが示されているのみであるが、更にこの光学装
置４３および受光装置４５と同じ光学装置および受光装
置をそれぞれ磁極４，８および磁極２，６の間に設ける
ことにより２方向からの光の照射およびその受光が可能
であり、第３図に示したように直交磁場発生器１０で磁
気媒体１の面内に記憶された情報の再生動作も行なうこ
とができ、これにより熱磁気記録ヘッドは記録再生の両
用に使用できるとともにζ２録再生用の光学系が共用で
き、簡単化されて堅牢コンパクトなものとなる。

第５図はこのように直交磁場発生器と光学系とが一体的
にコンパクトに形成された熱磁気記録へラドを磁気媒体
に対して相対的に移動させて磁気媒体の所望の位δにお
いて情報の記憶および再生を行なうように構成したもの
である。

同図においては円盤状の磁気媒体４７が使用され、この
円盤状の磁気媒体４７はスピンドルモータ４９により回
転させられるようになっている。

そして、この磁気媒体４７の下側に近接して第１図で示
す熱磁気記録ヘッド５１が前記直交磁場発生器１０の各
磁極が対向するように配設され、この熱磁気記録ヘッド
５１はアクチュエータ５３によって矢印５５に示すよう
に磁気媒体４７の半径方向に移動し得るように構成され
ている。その結果、通常の磁気ディスク装置におけるよ
うにアクチュエータ５３により熱磁気記録ヘッド５１の
磁気媒体４７の半径方向のトラックに対する位置を決定
し、スピンドルモータ４９による磁気媒体４７の回転で
その周方向のセクタに対する位置を決定して磁気媒体４
７における記憶または再生位置を決定すれば、大容量の
場合においても比較的高速に情報の記憶再生動作を行な
うことができる。

第１図の熱磁気記録ヘッドにおいては、直交磁場発生器
１０を構成する磁極が対称的に構成されているが、磁気
媒体１の面内に対して任意の方向の磁場が形成できれば
よく対称構造である必要はない。第６図はこのような熱
磁気記録ヘッドの一例である。この熱磁気記録ヘッドに
おいては、バックギャップ部を共用化した２つの薄膜ヘ
ッド５７を基板５９上にギャップ部を平行にして構成し
、直交状に布線６１を施して各巻線に流す電流を制御す
るだけで任意の方向の磁場を磁極６３から発生するよう
にしているものである。この磁極材料には薄膜ヘッドと
同様の高透磁率磁性体、例えばＮｉ　−Ｆｅ　、Ｃｏ−
Ｚｒ等を使用し、ギャップ材は透明な非磁性材で、Ｓｉ
Ｏ２、Ａｌ２Ｏ３等のＷ／ｊｌＩヘッドが形成可能な材
料であればよい。また、熱磁気記録ヘッドを小型化する
ために、これらのギャップ材を用いて光を空隙部に照射
するための光導波路を形成してもよい。なお、本発明の
熱磁気記録方式においては単位記憶領域が大きくてよい
ので、照射光の位置決めにも従来に比べて精度を必要と
しないため、部品点数は少なく、回路構成は簡単となる
。

更に、第１図および第６図に示す本発明による熱磁気記
録ヘッドにおいては、磁場発生効率のよい環状磁路構造
を用いるため、強い磁場を高周波で制御できるので、磁
場発生巻線に流す電流を制御するだけで磁化の方向を決
定できる熱バイアス型記録が可能である。熱バイアス型
の欠点は前述したように高密度記録ができない点であっ
たが、本発明の熱磁気記録方式においては単位記憶領域
を小さくして記憶密度を増大させているのではなく、磁
化の方向で情報を記憶しているので、熱バイアス型でも
高密度記憶を実現することができる。

また、熱バイアス型記録の場合は磁化はトレリング側の
磁場で決定されるので、トレリング側の磁場のみが任意
に制御できればよいから磁場発生器は更に簡単になり、
例えば第７図に示すように３端子形布線６５を有する磁
路構造にすることができる。従って、構造および回路が
更に簡単になる上、既に記録されている情報の上に直接
新たな情報を重ね書きすることができるという熱バイア
ス型の特徴を発揮することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、対向する第１
の一対の磁極間に形成される空ｍ部を挾　　　　。

んで第２の一対の磁極が対向して配設されている１４１
発生手段を有しているので、熱磁気記録方式における熱
磁気記録ヘッドとして使用した場合、熱磁気記録方式の
磁気媒体に対して任意の方向の磁場を発生することがで
きる簡単で小、型化し得る熱磁気記録ヘッドが形成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わる熱磁気記録ヘッド
の拡大斜視図、第２図は熱磁気記録ヘッドが適用される
熱磁気記録方式の記録動作原理を説明するための説明図
、第３図は熱磁気記録ヘッドが適用される熱磁気記録方
式の再生動作原理を説明するための説明図、第４図は第
１図の熱磁気記録ヘッドが発生する磁力線を示す説明図
、第５図は第１図の熱磁気記録ヘッドを適用した熱磁気
記録装置を示す構成図、第６図および第７図はこの発明
の他の実施例を示す熱磁気記録ヘッドの斜視図である。１・・・磁気媒体２．４，６．８・・・磁極１０・・・直交磁場発生器１２．１４．１６．１８・・・磁性部材２０・・・空隙
部２２．２４．２６．２８・・・磁場発生巻線４３・・・
光学装置４５・・・受光装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定距離あけて対向して配設された第１の一対の
磁極と、前記第１の一対の磁極間で形成される空隙部を
挾んで対向して配設された第２の一対の磁極とを有する
磁場発生手段を備えたことを特徴とする熱磁気記録ヘッ
ド。
（２）前記磁場発生手段は、前記空隙部に光を照射する
光学系を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の熱磁気記録ヘッド。