JPS6378357A - 光記憶装置 - 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】 〔概要〕 本発明は、記録媒体にエンドレステープを利用した光磁
気記録再生方式のものであって、従来困難とされていた
オーバライド（記録済データの上に新しいデータを記録
可能で、そのとき同時に旧のデータは消去されること）
機能を賦与し、超大容量、消去書き換え可能、高速アク
セス等を同時に実現する光記憶装置に関するものである
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光記憶装置に係り、特に光磁気記録方式の構
造に関するものである。

現在、大型小型コンピュータシステムにおいて、外部記
憶装置の占める装置価格は全体システ１、（ハードウェ
アのみ）の３５〜５５％に達すると言われており、さら
に蓄積したいデータ量も年２０〜３０％の増加率で推移
している。したがって少ない設置面積で大量のデータを
安価に蓄積する外部記憶装置の開発要求が非常に強い。

さらに重要なことは、コンピュータの高速化、高性能化
に伴ってデータへのアクセスタイムを短縮する必要があ
る点である。

これらの社会的要請を実現するものとして光記憶方式が
挙げられる。これはレーザ光を回折限界まで絞って記録
するので、記録密度が磁気記録の１０〜２０倍高いため
である。

しかしながら、現在実用化されている光記録はディスク
（円板）形状をしており、その記憶容量は約３Ｃ；Ｂ（
Ｂはｂｙ　ｔｅを表し以下８ｂｉｔを１ｂｙｔｅで表現
する）、アクセスタイム約数百肥であるから、超大容量
オンラインファイルを構築するには、ジュークボックス
構造をとらねばならないが、この場合アクセスタイムが
１０〜１５秒と長くなりすぎる。

従って、超大容量、設（Ｊｊｆｆ面積小、しかもアクセ
スタイムが短縮されているオンラインデータファイルを
構築するには、これまでの円板型ディスク形状の記憶装
置とは別の概念の構造が必要となる。

しかも、現在の書換え可能型で最も有力視されている光
磁気記録方式ではオーバライドが困難という事情があり
、オーバライドの機能を簡単な方式で賦与し得る光記憶
装置の開発なくして、書換え可能光メモリがコンピュー
タ外部メモリの主役になることはありえない。

〔従来の技術〕

第５図は従来までに知られている相変化記録方式のオー
バライド原理図を示す。図において、１は記録膜を有す
る記録トラック、２は磁化された記録ピット、３は消去
部分を示す。４は記録、消去に必要なレーザパワーの波
形図を示す。記録ピット２に対するレーザパワーは記録
膜を急熱急冷して非結晶化にする波形が必要であり、消
去部分３に対するレーザパワーは記録膜を除熱徐冷によ
り結晶化を行う波形が必要となり、何れにしてもレーザ
パワーは強力なものが必要となる。

第６図は従来の円板状記録媒体を用いた光磁気ディスク
装置の概念図を示す。図において、５は円板状記録媒体
であって非磁性体の支持基板６の表裏にそれぞれ光磁気
効果の大きい記録膜６−１゜６−２を成膜し、その各表
面は透明部材の保護膜６−３．６−４で被覆されている
。７はレーザ光を送受する光学ヘッド、８は円板状記録
媒体５を挾んで光学ヘッド７と対向位置に設けられた磁
界発生部を示す。

記録膜６−１に対して記録を行う場合は、光学ヘッド７
にて強力なレーザ光を円板状記録媒体５の所要位置に照
射し、例えば光磁気効果の大きい記録膜６−１を局部加
熱すると共に磁界発生部８にて記録用の磁界を発生せし
め、これにより記録膜６−１に垂直方向の磁化ピットを
作る。

再生を行う場合は前記磁化ピットによって反射されたレ
ーザ光の偏向面を検出することにより行う。

第７図は光フアイバ方式の光磁気ディスク装置の概念図
を示す。図において、５は第６図にて説明した円板状記
録媒体、９は光ファイバであってその先端部周囲には同
図拡大図に示すように鉄心１０を設け、その鉄心１０に
磁界発生用のコイル１１が巻回され、かつ光ファイバ９
の先端には対物レンズ１２が嵌合されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

オンラインファイル装置として数十ＧＢ〜１００ＣＢの
記憶容量を実現するためには、前記第５図〜第７図に示
した従来の技術ではそれぞれ次に述べる理由により不可
能である。

第５図の方式は、記録やデータの消去に必要なレーザパ
ワーが大なるため、高速処理が困難である欠点がある。

第６図の方式は、支持基板６の厚みが１．２ｍｍと厚く
、磁界発注部８から記録膜６−１迄の距離が２〜３＋＋
＋ｍと長いので、磁界変調で記録するのに必要な磁界１
０００ｅ以上（できれば３００〜５０００　ｅ　）を出
力するには磁界発生部８を強力な磁石とする必要がある
。

しかしこの時インダクタンスが大きくなり、磁。

界の反転速度を速くできない。すなわち、磁界による高
速データ記録はできない欠点がある。

支持基板６を取り除き、記録膜６−２を薄い保護膜６−
４で被覆し、磁界発生部８として磁気ヘッド等を用いれ
ば高速転送は可能であるが、ただし多数枚ディスクを用
い、ディスク一枚毎にヘッドを配置する構成を取りにく
い。

第７図の方式は、記録膜６−２までの距離が長（、その
ままでは高速データ記録に向かない事情は前記第６図の
場合と同じである。ただし、保護膜６−４を薄くし、磁
気ヘッドと同じ方式の空気浮上原理で光学ヘッド（光フ
ァイバ）を記録膜６−２の近い部分に配置できれば、イ
ンダクタンスが小さくても大きな磁界を出せるので、磁
界による高速記録が可能となる。

しかし、特別な光学ヘッドを開発しなければならないこ
と、および開口数の大きな（ＮＡ＝０．５）レンズ先端
を持つ光ファイバ（直径≧φ１　ｍｍ）の中でレーザの
シングルモード化を図るのが困難である。また、たとえ
細い（φ０．１ｍｍ以下）の光ファイバの先端で開口数
ＮＡ−０，５が実現でき、シングルモードが可能になっ
ても、レーザ光と半導体レーザのカップリング効率が悪
（、したがって、強いレーザパワーを記録膜６−２へ送
り込めないので、高速記録に支障を来す。

・　　また、ファイバを急角度で曲げると、ファイバと
しての機能を果たさな（なり、単位体積当たりの容量は
小さくなる。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の光記憶装置は第１図の原理図に示すように、レ
ーザ光の照射により情報の記録ができる光磁気効果の大
きい記録膜１４をエンドレステープ１３上に形成してな
る光磁気記録媒体Ｉ５と、該光磁気記録媒体１５を一定
速度で回動させる２つの回転ドラム１７．１８と、前記
光磁気記録媒体１５の一方の面に垂直方向の磁界を発生
可能で、かつ高周波駆動可能な磁気ヘッド１６と、前記
光磁気記録媒体１５の他方の面に前記磁気ヘッド１６と
対向して配置され、前記レーザ光を照射可能な光学へフ
ド７と、該光学ヘッド７と前記磁気ヘッド１６とを前記
光磁気記録媒体１５の走行方向と直角方向に連動して移
動する駆０機構１９とから構成されている。

〔作用〕

レーザ光の照射により情報の記録ができる光磁気効果の
大きい記録膜１４を比較的薄いエンドレステープ１３に
成膜する結果、磁気ヘッド１６から記録膜１４までの距
離を小さくすることができるので強力な磁界が得られる
。したがってオーバライドの実現が容易となる。

情報の記録時には光学ヘッド７から強いレーザ光を連続
して照射しながら磁気ヘッド１６の磁界を０Ｎ１０ＦＦ
　Ｌ、、再生時には光学ヘッド７から弱いレーザ光を照
射し記録面から反射するレーザ光の偏向面を光学ヘッド
７により検出する。

また、光磁気記録媒体１５と２つの回転ドラム１７゜１
８で囲まれる内部空間に光学へンド７と駆動機構１９と
を配置できるため、同じ記憶容量を得るための装置の体
積比が従来の光磁気ディスク装置に比較して小さくなり
、かつアクセスタイムも同じに維持できる。これにより
オンラインファイルＶｉＷに適合する光記憶装置が実現
する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

第２図は本発明の光記憶装置の要部断面斜視図を示す０
図において、１５はエンドレステープ状の光磁気記録媒
体であって回転ドラム１８と図示しない回転ドラム１７
に巻き付けられて回動する。

光磁気記録媒体ｆ５は、第１図の拡大図に示すように、
比較的薄い（例えば数百ミクロン以下）エンドレステー
プ１３を基体とし、その一方の面には光磁気効果の大き
い記録膜１４が成膜され、さらにその上を薄い透明な保
護膜１４ａで被覆された構成になっている。したがって
、エンドレステープ１３の厚みだけで記録膜１４に到達
できるので、強力な磁界の強さを受けることができる。

１９は駆動機構であってエンドレステープ状の光磁気記
録媒体１５の走行方向に直交する方向に該工・ンドレス
テーブ状の光磁気記録媒体１５を跨いで固定されたガイ
ド部１９−１と、光学ヘッド７を搭載し、ガイド部１９
−１にガイドされて移動するキャリッジ　′１９−２と
、前記エンドレステープ状の光磁気記録媒体１５を挟ん
で光学ヘッド７と磁気ヘッド１６とをキャリッジ１９−
２に一体的に保持するアーム部工９−３とから構成され
ている。

なお、光学ヘッド７と磁気ヘッド１６とはアーム部１９
−３に対してその保持される位置が上下逆でもよい。こ
の場合エンドレステープ状の光磁気記録媒体１５の透明
な保護膜１４ａ側に光学ヘッド７が配置される。

以上の構成において、磁気ヘッド１６はエンドレステー
プ状の光磁気記録媒体１５の記録膜１４にできるだけ接
近させるように、磁気ディスクに用いられる空気浮上型
のスラ・イダ方式を採用し、高周波駆動可能の機能を有
している。この磁気ヘッド１６により記録信号に応じた
磁界を発生させ、その時、同時に第１図に示す記録膜１
４に強いレーザ光を光学ヘッド７から照射すると、その
照射されたスポット部分だけが前記磁界の０Ｎ１０ＦＦ
に対応して、記録膜１４の磁化の向きが局所的に反転す
る。この時、同時に以前記録されていたデータは消去さ
れる。

再生時には弱いレーザ光を照射し、記録膜１４の磁化の
向きで変わるレーザ光の偏向面変化を検出し、情報を再
生する。

レーザ光は、所定のトラックに正確に位置決めする必要
があるが、これは現在の光点サーボ技術をそのまま使え
ばよい。また、テープを用いているので、ベルヌーイの
原理を利用した板の上をテープが走行するようにすれば
、テープ面の位置変動が少なくなりフォーカシング制御
は容易となる。

磁気ヘッド１６の位置決めはさほど正確でなくともよい
。記録時にレーザ光がジャストフォーカスされる点の近
傍に、磁界の強さ１０００ｅ以上（できれば３００〜５
０００ｅ）が印加されていればよい。

第３図は本発明の光記憶装置の単体要部寸法図を示す。

図において回転ドラム１７．１８の直径ｄをＬＯＯｍｍ
　、回転ドラムの軸間距離りを３０Ｏｎ＋＋＋＋　、回
転ドラムの幅りを１００ｍｍ　　（エンドレステープ状
の光磁気記録媒体１３の幅はＬに等しいものとする）と
現実的な値を用い、トラックピッチ１．６−１１ビツト
の直径を１−とすれば、本発明の光記憶装置の記憶容量
Ｓは、 ５＝（ｄπ＋２Ｄ）ＸＬ÷（１，６Ｘ１０−’Ｘ　Ｉ　
Ｘｌ０−３）＝　（１００π＋２　Ｘ　３００）　Ｘ　
１００÷（１，６Ｘ　１０−’　Ｘ　ｌＸｌ０−’） ＝９１Ｇ　ｂ　＃１０ＧＢ すなわち、縦、横、高さが１００　Ｘ　４００　Ｘ　１
００ｍｍ３の狭い所にｌ０ＧＢの超大容量データの蓄積
が可能となる。この装置を実現するためには、ドラム回
転系、光学ヘッドおよび磁気ヘッド駆動系、回路系等の
付加装置が必要である。

第４図は本発明の光記憶装置の占有体積説明図を示す。

図において、２０は前記ドラム回転系、光学ヘッド、磁
気ヘッド駆動系３回路系等を収容する付加装置である。

本発明の光記憶装置単体は付加装置を考慮にいれて容積
を概算すると、２５０Ｘ４５０　Ｘ１５０　ｍｍの１バ
ツクに収容可能である。

したがって、この装置単体を１０個集積するための縦、
横、高さの占有体積を概算すると、２５０　Ｘ　（４５
０Ｘ　２）　Ｘ　（１５０Ｘ　５）　＝　２５０　Ｘ　
９００　Ｘ　７５０ｍｍ１という狭い所に１００ＧＢの
データが消去、書換え可能で蓄積できるごとになり、し
かも磁気ディスクに劣らぬ高速アクセスで検索可能とな
る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の光記憶装置によれば
、従来技術を組み合わせる簡単な構成で、小型、大容量
の消去、書換え可能、かつ高速オンラインアクセスに適
合する光磁気ディスク装置が実現する。

本発明ゆ安都才広図 第３図 本発明の石肩褪＄克明日 ＄４　図 勃すに／）和食化１方式力に一バーウ４纏県關第５因 り赤すっＡじ１１受５うｑスフ経つ対柔ｊ仁しΔ第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光の照射により情報の記録ができる光磁気効果の
   大きい記録膜（１４）をエンドレステープ（１３）上に
   形成してなる光磁気記録媒体（１５）と、該光磁気記録
   媒体（１５）を一定速度で回動させる２つの回転ドラム
   （１７、１８）と、 前記光磁気記録媒体（１５）の一方の面に対向配置され
   、記録膜（１４）に垂直方向の磁界を発生可能で、かつ
   高周波駆動可能な磁気ヘッド（１６）と、前記光磁気記
   録媒体（１５）の他方の面に前記磁気ヘッド（１６）と
   対向して配置され、前記レーザ光を記録膜（１４）に照
   射可能な光学ヘッド（７）と、該光学ヘッド（７）と前
   記磁気ヘッド（１６）とを前記光磁気記録媒体（１５）
   の走行方向と直角方向に連動して移動する駆動機構（１
   ９）とを備えてなり、情報の記録時には光学ヘッド（７
   ）から強いレーザ光を連続して照射しながら磁気ヘッド
   （１６）の磁界をＯＮ／ＯＦＦし、再生時には光学ヘッ
   ド（７）から弱いレーザ光を照射し記録面から反射する
   レーザ光の偏向面を光学ヘッド（７）により検出するよ
   うにしたことを特徴とする光記憶装置。