JPH02308457A

JPH02308457A - 光磁気メモリ装置

Info

Publication number: JPH02308457A
Application number: JP12810789A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 浩伊藤; Osamu Yokoyama; 修横山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-21

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】［産業上の利用分野］本発明はアクセス速度が速くオーバーライド可能な光磁
気メモリ装置に関する。

［従来技術］光磁気メモリ装置は、従来のディスクメモリ装置の代表
的なものである固定磁気ディスク装置に比べて容量やデ
ィスクの互換性で優れるもののアクセスが遅い、ダイレ
クトオーバーライトができないといった欠点があり情報
の転送速度が速くならないため長年研究開発が続けられ
てきた。そのなかでダイレクトオーバーライト可能な光
磁気記録方法の一つに、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ
、５２．１５３７−１５３９（１９８８）に示唆されて
いる記録媒体の温度勾配の与え方によって形成磁区を制
御する原理を用いた方法がある。この方法によれば、レ
ーザビームのパルス幅及びパルス高さを情報の記録時と
消去時で変えることによって、バイアス磁界の向きなら
びに大きさを変えることなく情報のダイレクトオーバー
ライトを実現することができる。

［発明が解決すようとする課題］しかしながら前述の従来技術では、情報の消去はレーザ
をパルス状に連続的に照射して実現される。　（以下消
去パルスと呼ぶ）、そしてその消去パルスの照射の繰り
返し周波数は一発目の消去パルスにより形成された小さ
なビットを、吹の消去パルスがその温度上昇によって消
し去ることが可能な範囲に照射するように選ばれる（す
なわち次のパルスによって記録膜の温度が上昇するが、
キュリ一点以上に温度が上昇する領域内に１発目のパル
スによって形成されたビットが含まれている）。そのた
め順次情報をオーバーライドしていく際に、既に記録情
報として書き込まれた直前のビットを消去パルスで消し
てしまわないために、そのすでに記録されたビットのエ
ツジからちょうど消去パルスによる温度上昇がキュリ一
点以上になる半径（キュリー半径と呼ぶ）だけ離れたと
ころから次の消去パルスの照射を開始しなければならな
い、またたとえキュリー半径前したとしても、光磁気記
録媒体の組成、特性、熱伝導度等のムラあるいはその他
未知の原因により記録データのジッタやデータの消し残
りが発生するという課題を有する。

そこで本発明はこのような課題を解決するもので、その
目的とするところは、オーバーライドを行っても記録デ
ータのジッタやデータの消し残りが発生しない良好なオ
ーバーライド特性を有し、且つアクセス速度の速い光磁
気メモリ装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］情報の記録と消去で印加磁界の大きさや方向を変えずに
光の変調のみでダイレクトオーバーライトを行う光磁気
メモリ装置において、情報の記録・再生・消去用の光学ヘッドが発振波長の異
なる複数個の光源と、該複数個の光源からの光を記録媒
体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズ
の間にあるホログラム素子と、該ホログラム素子によっ
て回折された光を検出する受光素子をその構成の一部と
する光学ヘッドであることを特徴とする。

［作用］本発明の構成によれば、２つの独立なレーザービームを
用いているので、情報のオーバーライド時に先行ビーム
を消去用、他方を記録用に用いまた二つのビームは互い
に影響が無いような距′ＭＭれているので、既に記録情
報として書き込まれた直前のビットを消去パルスで消さ
ないために、そのすでに記録されたビットのエツジから
ちょうどキュリー半径前れてから次の消去パルスを照射
を開始するといった複雑な制御なしでオーバーライドが
可能になる。また光学ヘッドの光学部品点数が少なくな
り、ヘッド可動部が軽量化されるため高速アクセスが可
能になる。

［実施例］以下本発明を実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明に用いた光学ヘッドの主要断面図である
０発振波長７８０ｎｍの半導体レーザ１ａ、発振波長８
３０ｎｍの半導体レーザ１ｂが近接して配置されている
。これらの出射光は、ガラスの表面をエツチングして形
成した透過型の回折格子２に入射し、回折格子を透過す
る０次光が対物レンズ３でディスク基板４に形成された
記録媒体５である磁性膜に集光される。この時半導体レ
ーザ１ａ、１ｂから出た光はそれぞれスポット６ａ、６
ｂとなる。波長８３０ｎｍの半導体レーザ１ｂを高速で
パルス変調することによりスポット６ｂで情報の消去を
行う。一方、波長７８０ｎｍの半導体レニザｌａによる
スポット６ａで情報を記録する。なお記録レーザパルス
集光点６ｂと消去レーザパルス集光点６ａは同一トラッ
ク上で、ディスク回転方向に関して消去ビームが先行す
るようになっている。記録媒体５によって反射した光は
再び対物レンズ３を通って回折格子２に入射する。

今度は一次回折光を利用する０回折格子によって回折さ
れる方向は入射する方向に依存し、同一の格子周期に対
しては波長が長いほど大きく回折される０回折された７
８０ｎｍの光は、表面に偏光板９が張り付けられたフォ
トダイオード８ａに入射する。回折の次数は＋１次と一
１次を利用するためにフォトダイオード８ａは中心軸Ａ
Ａの両側に配置されている。

偏光板９の配置について第２図で説明する。半導体レー
ザ１ａから出た光の偏光方向を１１の方向とする。フォ
トダイオード８ａの全面に張り付けられた偏光板９にお
いて透過率の一番高い偏光方向を１２とする。２つの偏
光板９の偏光方向は互いに直交し、半導体レーザからの
光の偏光方向１１とはそれぞれ４５″をなすように配置
する。

磁化の方向として情報が記録されている記録媒体５で反
射した光に偏光方向１１は、磁化の向きによって回転を
受け、フォトダイオード８ａのそれぞれから出力の作動
をとることによってその回転方向を知ることができ、記
録媒体５の情報を再生することができる。

光学ヘッドにおいては、対物レンズが作るスポットが常
に記録媒体上の必要な位置に照射されるようなサーボ機
構が必要になるが、そのために必要なエラー信号は、例
えばフォーカシングエラー信号の検出については１次回
折光に生ずる非点収差を利用することができ、トラッキ
ングエラー信号の検出についてはプッシュプル法を利用
することができる。この場合フォトダイオード８ａを適
当な領域に分割しておきその領域の差動信号からエラー
信号を得る。このエラー信号に基づいてレンズアクチュ
エータ１０によって対物レンズ３を動かし、スポット６
ａ、６ｂを記録媒体上の所望の位置に合わせる。フォト
ダイオード８ａをいくつかの領域に分割した場合でもそ
の全相の差動をとることによって前述したように記録媒
体５の信号を読むことができる。

一方、８３０ｎｍの光は７８０ｎｍよりも大きく回折さ
れフォトダイオード８ｂに入射する。光パワーのモニタ
ーに用いても良いし、エラー信号を検出してもよい。

必要なことは、記録消去に用いる８３０ｎｍの光が、再
生やエラー信号を検出するフォトダイオード８に入らな
いように８３０ｎｍの光と７８０ｎｍの光を回折格子２
で分離することである。このような機能を実現できれば
、回折格子２の回折パターンは、直線群からなっても曲
線群からなってもよい。また、第３図に示すように、反
射型の回折格子１３を用いてもよい。第３図と次の第４
図は、第１図を横からみるような方向の断面図である。

第４図は、回折格子１４と対物レンズ１７の間にコリメ
ートレンズ１５とミラー１６が配置されているものであ
る。半導体レーザ１ａ、ｌｂ。

フォトダイオード８ａ、８ｂ、回折格子１４、コリメー
タレンズ１５を固定したまま、対物レンズ１７とミラー
１６を一体として記録媒体５のトラック横断方向に移動
させることが可能となり、アクセス時間を短縮すること
ができる。記録・消去用の磁界は１個の永久磁石８によ
り印加されている。

ディスクは溝のないポリカーボネート基板の５゜２５イ
ンチディスク基板上に、ＳｉＮの保護膜６０ｎｍ、Ｔｂ
Ｆｅの補償組成付近の光磁気記録膜４０ｎｍ、ＡＩ反射
膜３０ｎｍ、ＳｉＮの保護膜４０ｎｍをスパッタ法で成
膜し、さらに紫外線硬化樹脂で溝のないポリカーボネー
ト基板と貼合わせたものを直流磁界で初期化し用いた。

以上の光磁気メモリ装置とディスクを用いて印加磁界を
１０００ｅ、ディスク回転数３６００ｒｐｍ、ディスク
半径位置５．３ｃｍのもとでオーバーライドを試みた。

レーザ発振は、消去パルスに対しては、繰り返し周波数
１３３．３ＭＨｚ、パルス幅１５ｎｓｅｃ、　　出射パ
ワー１５ｍＷ、記録パルスに対しては、繰り返し周波数
１０ＭＨｚ、パルス幅５０ｎｓｅｃ、出射パワー１３ｍ
Ｗ（以降記録信号１と呼ぶ）と繰り返し周波数７ＭＨｚ
、パルス幅７１　ｎ　ｓ　ｅ　ｃ、　　出射パワー１２
ｍＷ　（以降記録信号２と呼ぶ）の二連りにした。また
２つのレーザビームスポットの間隔は１０μｍであった
。まず全面消去されたディスクに記録信号２を記録し、
キャリア信号とノイズ信号のパワー比（以降ＣＮ比と呼
ぶ）をスペクトラムアナライザを用いて分解能バンド幅
３０ｋＨｚで測定したところ６０ｄＢであった。信号２
が記録されている領域に先行レーザビームとして消去パ
ルスを、後行ビームとして記録信号１の記録パルスを発
振させてオーバーライドを行い、再生信号をスペクトラ
ムアナライザで観測したところ７ＭＨｚの成分は観測さ
れず、ＩＯＭＨ２とその高調成分のみが観測された。ま
たＣＮ比は５８ｄＢであった。さらにその領域に先行レ
ーザビームとして消去パルスを、後行ビームとして記録
信号２の記録パルスを発振させてオーバーライドを行い
、再生信号をスペクトラムアナライザで観測したところ
ＩＯＭＨ２の成分は観測されず、７ＭＨｚとその高調成
分のみが観測された。またこの再生信号のジッダを測定
したところ５ｎｓｅｃであった。

次に比較例として従来の消去パルスと記録パルスを一つ
のビームで時分割的に出射する方式で印加磁界を１００
０ｅ、ディスク回転数３６００ｒｐｍ、ディスク半径位
置５．３ｃｍのオーバーライドを試みた。記録信号とし
ては第５図（ａ）、　（ｂ）（（ａ）を記録信号１′、
　（ｂ）を記録信号２′と以下呼ぶ）に示す２通りの信
号を用い、光磁気メモリ装置の記録信号側に入力し、消
去側は発振を行わない、まず全面消去されたディスクに
言己録信号２′を記録し、キャリア信号とノイズ信号の
パワー比（以降ＣＮ比と呼ぶ）をスペクトラムアナライ
ザを用いて分解能バンド幅３０ｋＨｚで測定したところ
５７ｄＢであった。この領域に記録信号１°をオーバー
ライドを行い、再生信号をスペクトラムアナライザで観
測したところ１０ＭＨｚとその高調成分と共に７ＭＨｚ
の信号も若干は観測された。ＣＮ比は５３ｄＢであった
。さらにその領域に記録信号２′の記録パルスを発振さ
せてオーバーライドを行い、再生信号をスペクトラムア
ナライザで観測したところ７ＭＨｚとその高調成分と共
に１０ＭＨｚの成分も観測され、さらにＣＮ比も初回に
比べ悪くなっており、５５ｄＢであった。またこの再生
信号のジッダを測定したところ１２ｎｓｅｃと大きく問
題がある。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、情報の記録と消去で
印加磁界の大きさや方向を変えずに光の変調のみで情報
のオーバーライドを行う光磁気メモリ装置において、消
去パルス用のビームと記録パルス用の２つのビームを用
いることにより消し残りやジッダの非常に少ないオーバ
ーライドが可能になるという効果を有する。また回折格
子にビームスプリッタ機能、波長分離機能が集約されて
いるため部品点数が減るので、ヘッド可動部が小型軽量
化され高速アクセスが可能になり更にコストの低減が実
現できるという効果を有する０本発明の光磁気メモリ装
置は、コンピュータメモリ、光磁気ディスクファイルな
どに応用することが可能で装置の高性能化などの多大な
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いた光学ヘッドのディスク基板を含
む主要断面図。第２図は本発明に用いた光学ヘッドの光磁気信号を読み
出す方法を説明する図。第３図及び第４図は本発明に用いた光学ヘッド１ａ、１
ｂ・・・半導体レーザ２・・・透過型回折格子３・・・対物レンズ４・・・ディスク５・・・記録媒体６ａ、６ｂ・・・スポット８ａ、８ｂ・・・フォトダイオード９・・・偏光板１０・・・レンズアクチュエータ１１・・・偏光方向１２・・・偏光方向１３・・・反射型回折格子１４・・・透過型回折格子１５・・・コリメータレンズ１６・・・ミラー１７・・・対物レンズ以上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人弁理士　銘木　喜三部（化１名）第３図

Claims

【特許請求の範囲】情報の記録と消去で印加磁界の大きさや方向を変えずに
光の変調のみでダイレクトオーバーライトを行う光磁気
メモリ装置において、情報の記録・再生・消去用の光学ヘッドが発振波長の異
なる複数個の光源と、該複数個の光源からの光を記録媒
体に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズ
の間にあるホログラム素子と、該ホログラム素子によっ
て回折された光を検出する受光素子をその構成の一部と
する光学ヘッドであることを特徴とする光磁気メモリ装
置。