JPH0268748A - 光磁気記録再生装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光磁気記録再生装置に関し、特に記録に際し前
処理としての消去動作の不要ないわゆる重ね書き可能な
光磁気記録再生装置に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］記録媒
体に記録された記録内容を消去することができ繰返し記
録が可能な光学的記録再生方式として、光磁気記録再生
方式がある。

この記録再生方式に利用される記録媒体は垂直磁気記録
の可能な磁性膜を有する。該磁性膜が１層の場合には、
記録の際に前処理として一旦記録されている記録内容を
消去する動作が必要であるという難点がある。

そこで、この様な記録時の前処理の不要な光磁気記録方
式として、２層以上の磁性層を積層してなる磁性膜を有
する記録媒体を用い、第１の強度のバイアス磁界を印加
し次いで第２の強度のバイアス磁界を印加しながら記録
情報に応じた２段階の強度の光ビームを照射して情報の
記録を行なう方式が提案されている０、 しかして、この方式では上記２種類のバイアス磁界強度
は２つの磁性膜の磁気的特性の関係に応じて適正に設定
する必要がある。そして、この磁気的特性は温度依存性
を有するので、バイアス磁界強度を固定しておくと、温
度が変化すると磁性膜に対するバイアス磁界の作用の程
度が異なることになる。しかるに、従来のこの種の重ね
書き可能な光磁気記録再生装置では、周囲温度の変化に
対し有効な対処手段を有していないので、温度変化によ
り記録再生の特性が劣化したり、あるいはこの様な特性
劣化を避けるためには第１磁性層材料と第２７１１性層
材料との選択範囲が極めて限定されるという難点があっ
た。

そこで、本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、温度変
化に際しても記録再生特性の劣化が極めて少なく且つ磁
性層材料の選択の自由度の大きい重ね書き可能な光磁気
記録再生装置を提供することを特徴とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば１以上の如き目的は、 ２層以上に積層された磁性膜を有する光磁気記録媒体に
対し第１の強度のバイアス磁界を印加し次いで第２の強
度のバイアス磁界を印加しながら記録情報に応じた２段
階の強度の光ビームを照射して情報の記録を行なう光磁
気記録再生装置において、上記光磁気記録媒体の周囲温
度を検出する手段と、該検出手段による検出結果に基づ
き上記第１強度のバイアス磁界の強度及び／または上記
第２強度のバイアス磁界の強度を調部するための手段と
を有することを特徴とする、光磁気記録再生装置、 により達成される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による光磁気記録再生装置の一実施例の
構成概略図である。

図において、２は光磁気記録媒体であり、該記録媒体は
透明基板４上に第１の磁性Ｒ６、第２の磁性層８及び保
護Ｒ１Ｏをこの順に積層してなる。

上記第１磁性層６及び第２磁性層８は、いずれも垂直磁
気異方性を示し且つ磁気光学効果を有するものであり、
その材質としてはたとえばＧｄ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｆｅ、Ｔ
ｂ−Ｆｅ、Ｄｙ−Ｆｅ。

Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ　、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ　、Ｔｂ　−Ｆ
ｅ−Ｃｏ　、　Ｇｄ−Ｔｂ−Ｃｏ　、　Ｇｄ−Ｔｂ　−
Ｆｅ−Ｃｏ等の希土類元素と遷移金属元素との非晶質磁
性合金を用いることができる。尚、第１磁性層６は比較
的低いキュリー点ＴＬと比較的高い常温保磁力ＨＨとを
有し、第２ｍ性Ｒ８は比較的高いキュリー点ＴＨと比較
的低い常温保磁力ＨＬとを有する。ここで、比較的とは
２つの磁性層のうちの他方に比較しての意味である。第
１磁性層６のキュリー点ＴＬはたとえば７０〜１８０℃
であり常温保磁力ＨＨはたとえば３〜１０ＫＯｅであり
、第２磁性層８のキュリー点ＴＨはたとえば１５０〜４
００℃であり常温保磁力ＨＬはたとえば０．５〜２ＫＯ
ｅである。この様な第１磁性層６の磁気的特性と第２磁
性層８の磁気的特性の一例を第２図に示す。

第１図において、１２は光ヘッドであり、該光ヘッドは
記録媒体２の下方に位置し、上記透明基板４を介して第
１磁性層６及び第２磁性層８に対して光ビームをスポッ
ト状に照射することができる。記録媒体２の上方には、
上記光ビームスポットに対応する位置に第１のバイアス
磁界発生手段としての第１の電磁石１４が配置されてい
る。また、記録媒体２が矢印Ａの向さに移動せしめられ
る（即ちＡ方向に情報トラックが形成されている）とし
て、該記録媒体の上方にはＡの向きに関し上記第１電磁
石１４より上流側において第２のバイアス磁界発生手段
としての第２の電磁石１６が配置されている。そして、
これら２つの７Ｗ？ｆｉ石の中間には記録媒体２の周囲
の温度を測定するための測温センサ１８が配置されてい
る。該センサとしてはたとえばサーミスタや熱電対を用
いることができる。

２０は制御回路であり、該回路により上記光ヘッド１２
から照射される光ビームの強度が記録情報に応じて２段
階に制御され、更に上記第１電磁石１４及び第２電磁石
１６の通電量がそれぞれ制御される。また、上記測温セ
ンサ１８の出力は制御回路２０に入力される。

以下、本実施例の動作を説明する。

第３図は記録動作の際のｆ５１磁性層６及び第２磁性層
８の磁化の向きの変化を示す模式図である。ここでは、
第１磁性層６及び第２磁性層８は磁化の向きが互いに逆
向き（反平行）であるのが安定である。

第３１Ｎの（ａ）、（ｂ）は初期状態を示す。

記録媒体２が矢印Ａの向きに移動して、第２電磁石１６
の下方に到達する。該電磁石により生ぜしめられる第２
バイアス磁界は上向きであり、その大きさは第１１ａ性
層６の常温保磁力ＨＨよりも小さく且つ第２磁性層８の
常温保磁力ＨＬよりも大きく設定されている。従って、
ここでは第１＆ｉ性層６の磁化の向きは変化しないが、
第２磁性層８の磁化の向きは第２バイアス磁界の向き（
上向き）にそろえられ、上記（ａ）、（ｂ）の状態はそ
れぞれ（ｃ）、（ｄ）の状態となる。

次に、記録媒体２が更に矢印Ａの向きに移動して、第１
電磁石１４の下方に到達する。ここでは、該第１電磁石
により下向きの第１バイアス磁界が生ぜしめられ、更に
光へラド１２により記録情報に応じて２段階の強度の光
ビーム照射が行なわれる。第１の強度は磁性層の温度を
第１磁性層６のキュリー点ＴＬの近傍まで上昇させる強
度であり、これにより第２磁性層８の磁化の向き（上向
き）は変化しないが第１磁性層６の磁化の向きは第２磁
性層８に対し安定な向き（下向き）となる、従って、こ
の場合は上記（ｃ）、（ｄ）のいずれの場合もＣｅ）の
状態となる。これが第１種の記録である。また、第２の
強度は磁性層の温度を第２磁性層８のキュリー点ＴＨの
近傍まで上昇させる強度であり、これにより第２１ｉ１
性層８の磁化の向きは第１バイアス磁界の向き（下向き
）にそろえられ且つ第１磁性層６の磁化の向きは第２磁
性層８に対し安定な向さ（上向き）となる。

従って、この場合は上記（ｃ）、（ｄ）いずれの場合も
（ｆ）の状態となる。これが第２種の記録である。かく
して、２段階の強度の光ビーム照射により第１磁性層６
の磁化の向きとして情報が記録されたことになる。

記録情報の再生の際には、第１磁性層６に対し記録時に
比べて十分に弱い偏光光ビームをスポット照射し磁気光
学的カー効果による偏光面の回転の向きを検出する。

情報を重ね書きする際には、再び第２電磁石１６の下方
において、第２バイアス磁界の作用を受け、上記（Ｃ）
、（ｄ）と同様の状態である（ｇ）、　　（ｈ）の状態
になり、更に上記第１種の記録または第２種の記録が行
なわれる。

この様に１本実施例では、記録時には常に第２電磁石１
６で第２磁性層８の磁化の向きが特定の向きにそろえら
れるので、記録情報たる第１磁性Ｍ６の磁化の向きがい
ずれであっても該情報の消去動作を行なうことなしに直
ちに新規情報の記録を行なうことができ、重ね書きが可
能である。

第３図では第１磁性層６及び第２磁性層８は磁化の向き
が互いに逆向き（反平行）であるのが安定であるが、第
１磁性層６及び第２磁性層８は磁化の向きが同一の向Ｓ
（平行）であるのが安定であってもよい、この様な場合
の第３図と同様の図を第４図に示す。

以上の様に、光へラド１２から照射される光ビームの強
度は該光ビームのスポットが形成される磁性層部分が所
定の温度となる様に設定されている。

第２バイアス磁界の大きさは、第１ｒｉｉ性層６の常温
保磁力ＨＨよりも小さく且つ第２磁性層８の常温保磁力
ＨＬよりも大きく設定されるのであるが、上記第３図（
ｃ）、（ｄ）及び第４図（ｃ）、（ｄ）において第２磁
性層８の磁化の向きを良好に第２バイアス磁界の向きに
そろえるためには該第２バイアス磁界はできるだけ大き
い（ＨＨに近い）ことが望ましい、しかして、この場合
には１周囲部度が常温から上昇すると、該上昇した温度
では第１磁性層６の保磁力が低下するので、上記第３図
（ａ）、（ｂ）及び第４図（ａ）、（ｂ）において第１
磁性Ｒ６の磁化の向きが不安定となりやすくなる。この
ため、周囲温度上昇にともなって上記第２図の第１磁性
暦６の特性曲線に沿ってａ−ｂの様に第２バイアス磁界
の大きさを変化させる様に第２電磁石１６に流す電流の
大きさを変化させる制御を行なう。

更に、第１バイアス磁界の大きさは、第１磁性層６のキ
ュリー温度Ｔ　における第２磁性層８の保磁力よりも小
さく設定されるのであるが、上記第３図（ｆ）及び第４
図（ｆ）において第２磁性層８の磁化の向きを良好に第
１バイアス磁界の向きにそろえるためには該第１バイア
ス磁界はできるだけ大きいことが望ましい、しかして、
この場合には、周囲温度が常温から上昇すると、上記第
３図（ｅ）及び第４図（ｅ）においてレーザ光照射によ
り温度が上昇しすぎて第２磁性層８の保磁力が低下する
ので、該第２磁性層の磁化の向きが不安定となりやすく
なる。このため、周囲温度上Ｈにともなって上記第２図
の第２ａｉ性層８の特性曲線に沿ってｃ−ｄの様に第１
バイアス磁界の大きさを変化させる様に第１電磁石１４
に流す電流の大きさを変化させる制御を行なう。

第５図は第１磁性層６の磁気的特性と第２Ｆｉｉ性層８
の磁気的特性の一例を示す図である。これは第２ｍ性層
８の特性が上記第２図のものと著しく異なる。Ｔｘは補
償点である。

この場合には、第１バイアス磁界と第２バイアス磁界と
を同一の向きとする。

第６図及び第７図はこの実施例における記録動作の際の
第１磁性暦６及び第２磁性層８の磁化の向きの変化を示
す模式図であり、それぞれ上記第３図の（ｅ）、（ｆ）
及び第４図の（８）（ｆ）に相当する図である。即ち、
第６図は第１磁性層６及び第２磁性層８は磁化の向きが
互いに逆向き（反平行）であるのが安定な場合であり、
第７図は第１磁性層６及び第２磁性層８は磁化の向きが
同一の向！！（平行）であるのが安定な場合である。

第６図（ｅ−１）　　、　（ｅ−２）は第１種の記録の
場合であり、（ｅ−１）は光ビーム照射時であり（ｅ−
２）は冷却後である。該第１種の記録は上記第３図の場
合と同様である。第６図（ｆ−１）、（ｆ−２）はｔＪ
ＩＪ２！！の記録の場合であり、（ｆ−１）は光ビーム
照射時であり（ｆ−２）は冷却後である。該第２種の記
録では、光ビーム照射時には第２磁性層８の磁化は第１
バイアス磁界の向きにそろえられ第１磁性層６の磁化は
ランダムとされるが、冷却時に第２磁性層８の磁化の向
さが反転して下向きとなり且つ第１磁性層６の磁化の向
きが第２磁性層８の磁化の向きに対し安定な向き（上向
き）となる。

第７図（ｅ−１）、（ｅ−２）は第１種の記録の場合で
あり、（ｅ−１）は光ビーム照射時であり（ｅ−２）は
冷却後である。該第１種の記録は上記第４図の場合と同
様である。第７図（ｆ−１）、（ｆ−２）は第２種の記
録の場合であり、（ｆ−１）は光ビーム照射時であり（
ｆ−２）は冷却後である。該第２種の記録では、光ビー
ム照射時には第２磁性層８の磁化は第１バイアス磁界の
向きにそろえられ第１磁性層６の磁化はランダムとされ
るが、冷却時に第２磁性層８の磁化の向きが反転して下
向きとなり且つ第ｌ磁性層６の磁化の向きが第２１ｊｉ
性層８の磁化の向きに対し安定な向き（下向き）となる
。

以下に、実際に光磁気記録媒体を作製し、光磁気記録再
生を行なった例を示す。

プリグループ及びプリフォーマットの形成されたポリカ
ーボネート酸のディスク基板をスパッタ装置内にターゲ
ットとの間の距＠　１０　ｃ　ｍの間隔にセットし１回
転させながらスパッタを行なった。

先ず、装置内をｌＸｌ０−６Ｔｏｒｒ以下に排気した後
にアルゴン雰囲気中で第１のターゲットによりスパッタ
速度約１００八／　ｍ　ｉ　ｎ、スパッタ圧５Ｘ１０−
３Ｔｏｒｒで保護膜としてＳｉ３Ｎ４を７００人の厚さ
に設けた０次に、アルゴン雰囲気中でスパッタ圧５Ｘ１
０−３Ｔｏｒｒで第２、第３のターゲットによりスパッ
タ速度約７０人／　ｍ　ｉ　ｎで第１磁性層及び第２磁
性層を順に積層した。ここで、第１磁性層及び第２磁性
層の材料としては以下の磁性層材料Ａ−Ｅを用い、以下
の第１表に示す様な組合せとした。各第１磁性層の膜厚
は約５００人であり保磁力は約１５ＫＯｅであり、各第
２磁性層の膜厚は約２０００人であり保磁力は約１．５
ＫＯｅであり、また磁化の安定な向きはｔ５１表の通り
であった０次に、アルゴン雰囲気中で第１のターゲット
によりスパッタ速度約１００八／　ｍ　ｉ　ｎでスパッ
タ圧５Ｘ１０−３ＴＯｒｒで保護層として５ｉ３Ｎ４を
１０００人の厚さに設けた。

磁性層材料Ａ： 組成 Ｔｌ］ｔｓＦｅｓ２ キュリー点　　　１４０℃ 優位な副格子磁化　　　Ｆｅ原子 磁性層材料Ｂ： 組成　　　Ｔ　ｂ　２０　Ｆ　ｅ　ａ　。

キュリー点　　　１４０℃ 優位な副格子磁化　　　Ｔｂ原子 磁性層材料Ｃ： 組成　　　Ｔｂｔｓ（Ｆｅｓｓ°’１５）８５キユリ一
点　　　２１０℃ 優位な副格子磁化　　　Ｆｅ原子、Ｃｏ原子磁性層材料
Ｄ： 組成　　　↑ｂ２３（Ｆｅ８５Ｃ０１５）？？キュリー
点　　　２２０℃ 優位な副格子磁化　　　丁す原子 磁性層材料Ｅ： 組成　　　Ｔｂ５Ｇｄｔ７（Ｆｌ！ａ＝ｒｃＯｔｓ）７
ｇキュリー点　　　２２０℃ 補償点　　　１６５℃ 優位な副格子磁化　　　↑ｂ原子、Ｇｄ原子第　　１ 表 次に、磁性膜形成を終えた上記基板をホットメルト接着
剤を用いてポリカーボネートの貼り合せ用基板と貼り合
せて光磁気ディスクを作製した。

尚、上記サンプルＮｏ、１及びサンプルＮｏ、２は上記
第２図の様な特性を示し、上記サンプルＮｏ、３及びサ
ンプルＮｏ、４は上記第５図の様な特性を示す。

これら４つの光磁気ディスクのサンプルを光磁気記録再
生装置にセットし、第２バイアス磁界を発生する第２電
磁石を線速度的８ｍ／ｓｅｃで通過させ、約ｌＪＬｍに
集光した波長８３０ｎｍのレーザ光ビームスポットを５
０％のデユーティ比で２ＭＨｚで変調しながら４ｍＷと
８ｍＷとの２値のレーザ光強度で記録を行なった。その
後、１ｍＷのレーザ光強度で記録を行なったところ、２
値の信号の再生ができた。この記録再生は周囲温度及び
第１バイアス磁界を変化させて行なった。

その際に得られたの再生Ｃ／Ｎ比の結果を第２表に示す
、第２表には示されていないが、第２バイアス磁界の向
きは上向き（↑）である。

尚、媒体周囲温度２５℃では第２バイアス磁界を５ＫＯ
ｅに設定して良好な記録再生が行なわれたが、媒体周囲
温度６０℃では第２バイアス磁界を５ＫＯｅに設定する
と全てのサンプルについて記録情報がディスク回転中に
消えてしまう現象が見られた。これは、温度上昇により
第１磁性層の保磁力が低下し、第２バイアス磁界により
一部磁化反転を起すためであると考えられる。そこで、
第２バイアス磁界を２．５ＫＯｅに設定した。これによ
り、全てのサンプルについて記録情報の消失がなくなっ
た。

第　　２　　表 第２表の結果から、媒体周囲温度が２５°Ｃから６０℃
に上昇した時には、サンプルＮｏ、１及びサンプルＮ０
９２については第１バイアス磁界を２００−３０００ｅ
から１２００ｅへと減少させることが望ましく、サンプ
ルＮ０１３及びサンプルＮｏ、４については第１バイア
スｉ界ヲ１５０〜３０００ｅから４５００ｅへと増加さ
せるのが望ましいことが分る。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した様に１本発明の光磁気記録再生装置
によれば、光磁気記録媒体の周囲温度を検出し該検出結
果に基づき第１バイアス磁界及び／または第２バイアス
磁界強度を調節することができるので、温度変化に際し
ても記録再生特性の劣化を極めて少なくでき広範囲の温
度で良好な記録再生が可能となり、且つ記録媒体の磁性
層材料の選択の自由度が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光磁気記録再生装置の実施例の構
成概略図である。 第２図及び第５図はいずれも第１磁性層の磁気的特性と
第２ｍ性層の磁気的特性の例を示す図である。 第３図、第４図、第６図及び第７図はいずれも記超勤作
の際の第１ｍ性層及び第２ｍ性層の磁化の向きの変化を
示す模式図である。 第１図 ２：光磁気記録媒体、　　　４二透明基板。 ６：第１磁性層、　　　８：第２磁性層。 ｌＯ：保護層、　　　１２：光ヘッド、１４：第１電磁
石、　　　１６：第２電磁石、１８：測温センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２層以上に積層された磁性膜を有する光磁気記録
   媒体に対し第１の強度のバイアス磁界を印加し次いで第
   ２の強度のバイアス磁界を印加しながら記録情報に応じ
   た２段階の強度の光ビームを照射して情報の記録を行な
   う光磁気記録再生装置において、上記光磁気記録媒体の
   周囲温度を検出する手段と、該検出手段による検出結果
   に基づき上記第１強度のバイアス磁界の強度及び／また
   は上記第２強度のバイアス磁界の強度を調節するための
   手段とを有することを特徴とする、光磁気記録再生装置
   。