JPH0414426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、磁気記録媒体に記録された磁気記録
信号を、消磁状態またはそれに近い状態にある軟
磁性膜面垂直容易磁化膜（以下、軟磁性磁化垂直
膜という）の磁区パターンに転写する光磁気読出
し膜と、その転写された磁区信号を磁気光学効果
を用いて読み出す方法に関するものである。

［従来技術］ 従来、汎用されている磁気記録信号読み出し装
置としては、リング形磁気ヘツドがある。このリ
ング形磁気ヘツドは、実用的なＳ／Ｎ比を得るた
めには、ビデオ信号のような速い速度でも最小
30μｍ程度の記録トラツク幅を必要とし、記録密
度の上限がこのトラツク幅で制約されている。

それを解決する方法として、磁気記録された信
号を光学的に読み出す方法が提案されている（例
えば特開昭54−59915号参照）。この方法では、第
１図に示すように、軟磁性垂直磁化膜２ａ、たと
えば磁性ガーネツト膜などを磁気記録媒体１、た
とえば磁気テープに近接して配置することによつ
て、軟磁性垂直磁化膜２ａの消磁状態またはそれ
に近い状態で存在する迷路状磁区を、磁気記録媒
体１の記録信号から生ずる漏洩磁界によつて、第
１図に示すように磁気記録媒体１の記録トラツク
１ｂに対し垂直方向に、膜２ａの面内で整列さ
せ、記録信号によりその幅が変調された縞状の磁
区パターン２ｂを生成させる。これを転写と呼
ぶ。固定された軟磁性垂直磁化膜２ａに対して、
磁気記録媒体１が移動したときには、その媒体の
磁気記録信号の走行に従つて、記録トラツクに対
し垂直に整列させられた縞状磁区パターン２ｂは
垂直磁化膜２ａ上を移動する。この縞状磁区の幅
の変化、すなわち、磁区信号を光磁気効果を用い
て読み出すことが行われている。

しかしながら、この読み出し法においては、次
のような欠点があつた。

第１の磁気記録媒体上に記録された信号の波長
が長くなると漏洩磁界の垂直成分が弱くなり、も
はや迷路状磁区を整列させることができなくな
り、そのため転写された磁区が不安定となり、本
来存在すべきでない場所に不要な磁区が生じるよ
うになる。たとえば、13μｍの磁区周期をもつ磁
性ガーネツト膜に50μｍの記録波長をもつ信号を
転写すると不要磁区が発生する場合があり、さら
に長い記録波長を持つ信号では不要磁区は確実に
発生してしまう。このように、記録波長の長い領
域では正しい転写が行われず、良好な信号対雑音
比をもつて読み出しを行うことが困難となる。

第２に短い波長で記録された信号の読み出しを
行うには磁区周期が、その波長より等しいかある
いは、短い磁性ガーネツト膜を用いる必要があ
る。しかし、このような短い磁区周期をもつ磁性
ガーネツト膜が消磁状態またはそれに近い状態で
あるときの迷路状磁区を平行な縞状磁区に揃える
ためには大きな漏洩磁界を必要とし、さらに、磁
気記録媒体に短い波長で記録された信号から発生
する漏洩磁界は弱くなるので、迷路状磁区を縞状
磁区に整列させることは困難となり、短波長領域
での転写も不完全になる。

第３に磁気記録媒体１上に20μｍあるいはそれ
以下の狭いトラツク幅をもち、かつ隣接トラツク
から充分離間して（たとえば、使用される磁性ガ
ーネツト膜のもつ磁区周期の長さ以上）記録され
た複数本の記録トラツクの信号を読み出す場合、
トラツク間に迷路状磁区が残つていて、これが転
写された縞状磁区と連結して縞状磁区の走行特性
を抑制して悪化させる。また、狭いトラツク幅を
もち、かつ隣接トラツクと接近（磁区周期の1/2
以下）して記録されたトラツクの信号を読み出す
場合には、読み出されるべき信号磁区の磁区端が
転写された隣接トラツクの信号磁区によつて乱さ
れ、あるいはこれと連結する。そのため、読み出
されるべき信号に隣接トラツクの信号の一部が重
畳されることとなり、高いトラツク密度で記録さ
れた信号を良好な信号対雑音比をもつて忠実に読
み出すことが困難となる。

［目的］ そこで、本発明の目的は、磁気記録媒体に記録
された磁気記録信号の漏洩磁界が弱い場合であつ
ても、忠実に応答し、かつまた隣接トラツクの磁
区の影響を受け難いように軟磁性垂直磁化膜より
成る光磁気読出し膜を提供することにある。

本発明の他の目的は、かかる軟磁性垂直磁化膜
の迷路状磁区に対して前記磁気記録媒体に記録さ
れた信号の転写を行い、その転写された磁区信号
を光学的に読み出す光磁気読出し方法を提供する
ことにある。

［発明の構成］ かかる目的を達成するために、本発明光磁気読
出し膜は、磁気記録媒体上の複数本のトラツクに
磁気記録された信号を軟磁性垂直磁化膜の迷路状
磁区に転写し、その転写された軟磁性垂直磁化膜
の磁区信号を光学的に読み出す光磁気読出し膜に
おいて、該光磁気読出し膜の主たる構成要素とし
て磁気記録媒体上の記録トラツク間隔とほぼ等し
い磁区周期を持つ軟磁性垂直磁化膜を用い、その
膜面上にその磁区周期とほぼ等しい間隔で多数の
線状の磁気的な異方性を導入し、消磁状態または
それに近い状態にあるときに当該軟磁性垂直磁化
膜中に存在する迷路状磁区を多数の平行帯状磁区
に予め一定方向に揃えたことを特徴とする。

さらに、本発明光磁気読出し方法は、磁気記録
媒体上の複数本の記録トラツクに磁気記録された
信号を前記軟磁性垂直磁化膜の迷路状磁区に転写
し、その転写された軟磁性膜面垂直容易磁化膜の
磁区信号を光学的に読み出す光磁気読出し方法に
おいて、磁気記録媒体上の記録トラツク間隔とほ
ぼ等しい間隔で軟磁性垂直磁化膜中に予め生成さ
れた多数の平行帯状磁区が記録トラツクの長手方
向と平行にかつ重なり合うように、当該軟磁性垂
直磁化膜を配置し、各記録トラツクに記録された
磁気記録信号によつて、前記平行帯状磁区の幅を
変化させるようにしたことを特徴とする。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第２図は磁気記録媒体１に近接する位置に本発
明による軟磁性垂直磁化膜２ａ、たとえば磁性ガ
ーネツト膜を主たる構成要素とする光磁気読み出
し膜２を配置し、光磁気読出し装置を、たとえ
ば、ビデオ信号の再生装置として用いた例であ
る。磁気記録媒体１は、たとえば通常の二酸化ク
ロムより成る磁性テープであり、第２図中の矢印
の方向に50ｍ／ｓで走行しており、その磁性層１
ａの記録トラツク１ｂ（第１図）にはビデオ信号
によつて周波数変調された信号が狭トラツク幅で
記録されているものとする。

光磁気読み出し装置は、レーザ光源３を有し、
そのレーザビーム３ａを偏光プリズム４を経てビ
ームスプリツタ５に導く。ビームスプリツタ５か
らの光出力を収束レンズ６により光磁気読出し膜
２の軟磁性垂直磁化膜２ａに収束する。光磁気読
出し膜２の持つ光磁気効果により施光された反射
光はレンズ６を経てビームスプリツタ５により偏
光プリズム７に導かれ、さらに光検出器８に入射
し、その信号出力端子９から電気信号の形態で取
り出される。

第３図は光磁気読み出し膜２の断面図を示す。
軟磁性垂直磁化膜２ａとしては、0.2〜0.4mmの厚
さをもつGdGaガーネツト基板２ｃの一方の主面
上に形成した可視域より赤外域にかけて透明な、
たとえば厚さ２〜3μｍの（Ｙ，Sm，Lu，Bi，
Ca）₃（Fe，Ge）₅O₁₂などの抗磁力の小さなたとえ
ば10e以下の磁性ガーネツト膜を使用する。この
軟磁性垂直磁化膜２ａ、たとえば磁性ガーネツト
膜の表面にたとえば第４図のように、深さ約0.2μ
ｍ幅1μｍ程度、長さ約500μｍの溝２ｇを、この
磁性ガーネツト膜２ａの磁区周期のほぼ一致する
間隔で形成する。それによつて磁性ガーネツト膜
中に磁気的なエネルギーのポテンシヤルの井戸が
形成され、等間隔に平行帯状磁区がこの溝２ｇに
沿つて生成される。また、同様の平行帯状磁区
は、イオン打ち込みにより、多くの帯状パターン
を形成することによつて生成してもよい。

第３図において、GdGaガーネツト基板２ｃの
他方の主面上には無反射被膜２ｄを形成する。一
方、磁性ガーネツト膜２ａの、磁気記録媒体１と
対向する主面上には厚さ0.2μｍ程度の金属膜、た
とえばAlの反射膜２ｅを披着し、第３図の上部
から入射して磁性ガーネツト膜２ａを透過した光
をほぼ完全に反射させる。この反射膜２ｅの上に
はさらに0.5μｍ程度の厚さをもつ保護膜２ｆを形
成する。この保護膜２ｆとしては、たとえば
SiO₂膜を使用する。

また、上記反射膜２ｅと保護膜２ｆから成る層
は、たとえばTiO₂、SiO₂などの誘電体膜を多層
にわたつて積層した厚さ１〜2μｍの誘電体反射
膜によつて形成することもできる。

複数本の記録トラツクを持つ磁気記録媒体１、
たとえば第５図ａのように３チヤネルマルチトラ
ツクを持つ磁気テープのトラツク１ｂ１およびト
ラツク１ｂ２に記録波長の異なる二つの信号が記
録されており、トラツク１ｂ３には信号が記録さ
れていないものとする。一方、光磁気読み出し膜
２上に形成された軟磁性垂直磁化膜２ａ、たとえ
ば磁性ガーネツト膜中には適当な磁区幅をもつ平
行帯状磁区２ｈ１，２ｈ２，２ｈ３があらかじめ
記録トラツク１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３と同一間隔
で形成されているものとする。

ここで、磁気テープ１と磁性ガーネツト膜２ａ
を近接させ、磁気テープ１の記録トラツク１ｂ１
〜１ｂ３と磁性ガーネツト膜２ａ中の平行帯状磁
区２ｈ１〜２ｈ３とが平行かつ重なり合うように
配置すると、平行帯状磁区２ｈ１および２ｈ２は
信号の記録された各々対応するトラツク１ｂ１お
よび１ｂ２から発生する漏洩磁界によつて、その
磁区幅が部分的に広げられ、あるいは縮められ
る。それにより、第５図ａに示すように、トラツ
ク方向に沿つて磁区幅の変化する平行帯状磁区、
すなわち、磁区信号が形成される。固定した光磁
気読出し膜２に対して磁気テープに１をたとえば
左から右の方向に移動させれば、その動きに対応
して磁区幅の広げられた部分（あるいは、縮めら
れた部分）も左から右に移動する。その際に、信
号の記録されていないトラツク１ｂ３に対する平
行帯状磁区２ｈ３では磁区幅の変化はない。

なお、磁気テープ１の記録トラツク１ｂ１〜１
ｂ３と磁性ガーネツト膜２ａ中の平行帯状磁区２
ｈ１〜２ｈ３とが、平行ではあるが、両者の相対
位置を記録トラツクと直角方向にトラツク幅の1/
２ないし1/3程度ずらせて重なり合うようになし、
第５図ｂに示すように、平行帯状磁区の幅が非対
称に広げられ、あるいは縮められるようにしても
上述したところと同様の効果を得ることができ
る。

第６図の構成例のように、複数本の光ビームに
よつて複数本のトラツク上の信号を同時に読みだ
す構成をとることもできる。

すなわち、第６図は、本発明による光磁気読み
出し膜２を、たとえば３チヤンネルマルチトラツ
ク読み出し装置に適用した実施例を示す。第６図
において、独立した３つのレーザ光源あるいは、
ひとつのレーザ光源と回折格子を組み合わせるこ
とによつて得られたる３本のレーザビーム１１
は、偏光プリズム４、ビームスプリツタ５および
収束レンズ６を通り、光磁気読み出し膜２に設け
られた軟磁性垂直磁化膜２ａ、たとえば磁性ガー
ネツト膜中の、たとえば隣り合う３つの帯状磁区
２ｈ１，２ｈ２，２ｈ３上に収束する（第５図ａ
参照）。磁気記録媒体１には信号トラツク１ｂ１，
１ｂ２，１ｂ３，１ｂ４，１ｂ５，１ｂ６が配置
されている。光磁気読み出し膜２の軟磁性垂直磁
化膜２ａを透過した光は反射膜２ｅ（第３図参照）
で反射され、再び同じ経路を通つてビームスプリ
ツタ５に達する。このように反射ビームは軟磁性
垂直磁化膜２ａを二度通過することによつて、そ
の平行帯状磁区の磁化の大きさに応じて、フアラ
デイ効果により施光され、その平行面に回転角は
各トラツクの信号に対応して変化することにな
る。これらのビームは偏光プリズム７を通過後、
収束レンズ１０によつて３つの光検出器８ａ，８
ｂ，８ｃ上に収束され、電気信号９ａ，９ｂ，９
ｃに変換される。

記録媒体上にトラツク幅1.5μｍ、間隔3μｍをも
つて10本の記録トラツクに信号を記録し、光磁気
読出し膜として磁区周期3μｍのBi置換型ガーネ
ツト膜内に幅1.5μｍ間隔3μｍの10本の平行帯状磁
区を生成させる。本発明の光磁気読出し膜による
と３〜200μｍの記録波長を持つ各トラツクの信
号を読みとることが可能であつた。したがつて、
磁気記録媒体の走行速度が50ｍ／ｓ以上のとき、
20Mb／ｓ以上の信号転送速度を実現できる。こ
れによつて10チヤンネルのマルチトラツク再生を
行えば、総合的に200Mb／ｓという高速度の信
号転送を実現できる。また、この際の隣接チヤン
ネル間のクロストーク量は−40db以下であつた。

［効果］ 本発明によれば、磁気記録信号を転写するにあ
たつて、軟磁性垂直磁化膜中に存在する迷路状磁
区を磁気記録媒体上に記録された信号によつて整
列させるのではなく、軟磁性垂直磁化膜中にあら
かじめ生成させた、平行帯状磁区を磁気記録媒体
の記録トラツクの長手方向と平行に設置し、その
磁区の幅を磁気記録媒体上に記録された信号によ
つて変化させ、その信号を読み出す。そのため、
本発明では、複数本の記録トラツクと平行帯状磁
区は交差することがないので、隣接トラツクより
の影響は小さい。

さらに磁気記録媒体上に記録された信号の発生
する漏洩磁界が小さくなつても、その記録波長の
如何に拘わらず軟磁性垂直磁化膜に忠実に磁区信
号として転写されるので、読み出される信号の振
幅は低下するが信号の読み出しは可能である。そ
れゆえ、磁気記録媒体上に記録された信号が
200μｍという長い記録波長であつても上記平行
帯状磁区の幅は信号磁界に対応して忠実に変化す
るから、長波長信号の読み出しが可能である。こ
のことは磁区周期より短い波長の信号に対しても
同様にあてはまる。さらに加えて、読み出しに適
した信号のトラツク幅は軟磁性垂直磁化膜中に生
成した平行帯状磁区の幅、たとえば磁性ガーネツ
ト膜の場合はその磁区周期の1/2であるから、非
常に高いトラツク密度で記録された信号の読み出
しを行うことができる。

さらにまた、従来例では、磁気記録媒体を走行
させたときその媒体の記録トラツク方向（走行方
向と同一）に垂直な方向を向いた縞状磁区がその
軟磁性垂直磁化膜の端から端まで移動する必要が
あり、上記磁化膜中に格子欠陥などの磁区移動を
妨げる要因のある場合には、その部分で迷路状磁
区がひつかかり、走行特性が悪化するのに対し、
本発明では、磁気記録媒体の走行時には、その走
行方向に平行な帯状磁区の幅が変化するのみであ
るので速い変化にも追従でき、格子欠陥等の影響
も軽減されるという効果もある。

以上説明したように、本発明による光読み出し
膜では磁気記録媒体に狭トラツク幅で記録された
広帯域の信号を良好な信号対雑音比をもつて再生
することができる。さらに、本発明による読み出
し法は磁束応答型の読み出しであるから磁気記録
媒体の移動速度と読み出される信号の振幅は無関
係である。それゆえ磁気記録媒体を記録時と異な
つた移動速度で駆動して読み出しを行つても読み
出される信号の品質は劣化しないから、これを利
用して時間軸の変換を目的としたビデオ信号また
は音声信号の特殊再生、などが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法による軟磁性膜面垂直容易
磁化膜に転写された縞状磁区の説明図、第２図は
本発明による光磁気読出し装置の構成例を示す線
図、第３図は本発明による光磁気読み出し膜の一
例を示す断面図、第４図は、軟磁性膜面垂直容易
磁化膜中に平行帯状磁区を生成させる一例の説明
図、第５図ａは本発明による信号読み出しの原理
を示す線図、第５図ｂは同じく他の例による信号
読み出しの原理を示す線図、第６図は本発明によ
つて複数のトラツクに記録された信号を並列に読
みだす装置の構成例を示す線図である。 １……磁気記録媒体、１ａ……磁性層、１ｂ…
…記録トラツク、２……光磁気読出し膜、２ａ…
…軟磁性膜面垂直容易磁化膜（磁性ガーネツト）、
２ｂ……縞状の磁区パターン、２ｃ……GdGaガ
ーネツト基板、２ｄ……無反射被膜、２ｅ……反
射膜、２ｆ……保護膜、２ｇ……溝、３……レー
ザ光源、３ａ……レーザビーム、４……偏光プリ
ズム、５……ビームスプリツタ、６……収束レン
ズ、７……偏光プリズム、８，８ａ〜８ｃ……光
検出器、９，９ａ〜９ｃ……信号出力端子、１０
……収束レンズ、１１……レーザビーム、１ｂ１
〜１ｂ６……記録トラツク、２ｈ１，２ｈ２……
幅変調を受けた平行帯状磁区、２ｈ３……幅変調
を受けていない平行帯状磁区。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気記録媒体上の複数本のトラツクに磁気記
   録された信号を軟磁性膜面垂直容易磁化膜の迷路
   状磁区に転写させ、その転写された軟磁性膜面垂
   直容易磁化膜の磁区信号を光学的に読み出す光磁
   気読出し膜において、前記磁気記録媒体上の記録
   トラツク間隔とほぼ等しい磁区周期を持つ軟磁性
   膜面垂直容易磁化膜の膜面上にその磁区周期とほ
   ぼ等しい間隔で多数の平行帯状磁区を一定方向に
   設けたことを特徴とする光磁気読出し膜。 ２ 磁気記録媒体上の複数本のトラツクに磁気記
   録された信号を軟磁性膜面垂直容易磁化膜の迷路
   状磁区に転写させ、その転写された軟磁性膜面垂
   直容易磁化膜の磁区信号を光学的に読み出す光磁
   気読出し方法において、前記磁気記録媒体上の記
   録トラツク間隔とほぼ等しい間隔で前記軟磁性膜
   面垂直容易磁化膜中に予め生成された前記多数の
   平行帯状磁区を記録トラツクの長手方向と平行に
   かつ重なり合うように、当該軟磁性垂直磁化膜を
   配置し、各記録トラツクに記録された磁気記録信
   号によつて、前記平行帯状磁区の幅を変化させる
   ようにしたことを特徴とする光磁気読出し方法。