JPH04159642A

JPH04159642A - 情報記録装置

Info

Publication number: JPH04159642A
Application number: JP28344690A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Yamamoto; 昌邦山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-06-02
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2815122B2

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、光磁気ディスクなどの情報記録媒体に、情報
を重ね書き（オーバライド）する情報記録装置に関する
。

［従来の技術］近年、光磁気ディスクを記録媒体として用いた光磁気デ
ィスク装置は、記憶容量が大きいこと、消去書換えが可
能なことなどにより、大きな期待が寄せられている。そ
して、更に性能を上げるべく、データ転送速度を高める
ための重ね書き（オーバライド）の研究や、記憶容量を
上げるための研究が盛んである。

オーバライドの方式としては、磁界変調方式と光変調方
式が知られている。磁界変調方式は、記録媒体に一定強
度のレーザビームを照射しながら記録情報に応じて変調
したバイアス磁界を印加する方式である。また、光変調
方式は、記録媒体に一定の外部磁界を印加しながら、記
録情報に応じて変調されたレーザビームを照射する方式
である。

しかしながら、上記磁界変調方式では、形成される記録
ビットの形状が矢羽根状となるため、ビットのエツジが
変動したり、消去時にビットの消し残りが生じる問題が
ある。また、磁界の極性を記録信号に応じて正負両方向
に切換えるため、磁気ヘッドの消費電力が大きくなって
しまう。−方、光変調方式にあっては、半導体レーザの
パワーを消去、記録、再生の３値のパワーに制御するた
め、半導体レーザの制御が複雑化する。また、オーバラ
イド時においては、消去と記録の２値のパワーを必要と
するので、記録層での温度分布の制御が難しく、ビット
のエツジ変動の問題があった。

そこで、本願発明者は先に上記問題点を解消した情報記
録方法を特願平２−１９０７９０号として出願した。そ
の情報記録方法は、室温での保磁力がＨＣＩでキューリ
温度がＴｅｌである第１の磁性層と、室温での保磁力が
前記Ｈｃ＋よりも大きい保磁力Ｈｅｉを有し、キューリ
温度が前記Ｔ　ｅｌよりも低い温度ＴＣ２である第２の
磁性層とを積層してなる情報記録媒体に、前記Ｈｃ＋よ
り太きくＨｃ、よりも小さな磁界を印加して前記第１の
磁性層の磁化の向きを一定方向に揃える過程、所定強度
の光ビームを照射して前記第１及び第２の磁性層の温度
を前記Ｔｅ２より高＜’ｒｅ、より低い温度に上昇させ
る過程、予め定めた記録情報の一方に対応して前記ＨＣ
２よりも小さな一定方向の磁界を印加し、前記第１の磁
性層の磁化の向きを記録情報に対応した向きにする過程
、前記第１及び第２の磁性層を冷却し、該第２の磁性層
に第１の磁性層の記録情報に対応した情報を保持する過
程よりなることを特徴としたものである。

そして、この情報記録方法にあっては、従来の光変調方
式に比ベレーザ駆動回路の構成を著しく簡略化できるば
かりでなく、従来の磁界変調方式と比較して磁気ヘッド
の消費電力を半減でき、またその構造も簡素化できると
いう効果を有する。

［発明が解決しようとしている課題］光学的情報記録装置にあっては、磁気ヘッドの特性が重
要であり、特に記録速度は磁気ヘッドの特性に左右され
てしまう。そのため、磁気ヘッドとしては極力低消費電
力、高速磁界変調が要求されている。従って、前述した
情報記録方法においては消費電力が半減できるものの、
更に低消費電力、高速化が望まれていた。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その
目的は磁気ヘッドの消費電力を更に低減し、より高速記
録を可能にした情報記録装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］このような本発明の目的は、室温での保磁力がＨｃｌで
キューリ温度がＴｅｌである第１の磁性層と、室温での
保磁力が前記Ｈｅｌよりも大きい保磁力Ｈｃｔを有し、
キューリ温度が前記Ｔｅｌよりも低い温度Ｔｃ、である
第２の磁性層とを積層してなる情報記録媒体に、前記Ｈ
ｅ＋より大きくＨＣ，よりも小さな磁界を印加して前記
第１の磁性層の磁化の向きを一定方向に揃える初期化用
の第１の磁気ヘッドと、所定強度の光ビームを照射して
前記第１及び第２の磁性層の温度を前記Ｔ　ｅｌｌより
高くＴｅｌより低い温度に上昇させる光ヘッドと、予め
定めた記録情報の一方に対応して前記Ｈｅｔよりも小さ
な一定方向の磁界を印加し、前記第１の磁性層の磁化の
向きを記録情報に対応した向きにする情報記録用磁気ヘ
ッドとを有し、該情報記録用磁気ヘッドは、前記言己録
媒体に近接して設けられ、前記記録情報に対応して一定
方向の磁界を発生する第２の磁気ヘッドと、該第２の磁
気ヘッドの近傍にあって該第２磁気ヘツドの補助用磁界
を発生する第３の磁気ヘッドよりなることを特徴とする
情報記録装置によって達成される。

［実施例］以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。第１図は本発明の情報記録装置の一実施
例を示す構成図である。

第１図において、１は光磁気ディスク５の上面に近接し
て配設された第１の磁気ヘッドである。

第１の磁気ヘッド１は、永久磁石から構成され、光磁気
ディスク５に情報記録動作に先立って磁界を印加するこ
とで、光磁気ディスク５を初期化する。２は同様に永久
磁石からなる補助磁界発生用の第２の磁気ヘッド、３は
電磁石から構成された第３の磁気ヘッドである。第３の
磁気ヘッド３は、光磁気ディスク５を挾んで光ヘッド４
に対向配置され、その第３の磁気ヘッド３の外側に第２
の磁気ヘッド２が配置されている。第３の磁気ヘッド３
は磁気ヘッド駆動回路６によって駆動されるもので、図
示しない制御部の指示により情報あ記録時のみ駆動され
る。即ち、第３の磁気ヘッド３は情報の記録時に記録信
号に対応して所定強度の磁界を光磁気ディスク５に印加
、または無印加とするよう駆動される。なお、印加磁界
の大きさは、第２の磁気ヘッド２からも常時補助用磁界
が印加されたので、両方の合計の磁界となる。

光ヘッド４は、半導体レーザ（図示せず）、対物レンズ
７などから構成され、レーザ駆動回路８によって半導体
レーザが駆動される。情報の記録時においては、第３の
磁気ヘッド３の作動と同時に半導体レーザが所定強度の
レーザ光を光磁気ディスク５へ照射する。また、再生時
においては、記録パワーよりも低い強度のレーザ光が光
磁気ディスク５へ照射され、従ってレーザ光の強度は記
録パワーと再生パワーの２値に制御される。

このレーザ光の制御は、図示しない制御部の指示によっ
て行われる。

光磁気ディスク５は、透明基板９上に保護及び干渉層１
０、記録用磁性層１１、記録補助用の磁性層である記録
補助層１２、保護層１３を順次形成した多層膜構造の記
録媒体である。第２図はこの光磁気ディスク５の二つの
磁性層１１．１２の温度に対する保磁力の特性を示す図
である。曲線１４は記録補助層１２の特性であり、室温
ではその保磁力Ｈｃ＋は比較的小さく、キューリ点温度
ＴＣ１は比較的高い特性を有する。また、曲線１５は記
録用磁性層１１の特性を示すもので、記録補助層１２よ
りも室温における保磁力Ｈｃ２は太き（、低いキューリ
温度Ｔｃ、を有するものである。

また、曲線１４のＴ　ｃａｍｐは記録補助層１２の補償
点温度である。更に第２図において、Ｈｌ　１１　＋は
第１の磁気ヘッド１の初期化用磁界、Ｈｅｘｔは第２の
磁気ヘッド２の補助用磁界、Ｈｗは第２の磁気ヘッド２
と第３の磁気ヘッド３との合計の磁界である。

次に、本実施例の動作について説明する。なお、光磁気
ディスク５は、第１図に示すように、矢印Ａ方向に移動
しているものとする。また、光ヘッド４による光スポッ
トは、基板９側から入射し、磁性層上での光スポツト径
は１μｍ程度である。この光スポットを所望のトラック
上を走査させるトラッキングサーボは、プッシュプル法
などの従来よ（知られている方式で行われているものと
する。

まず、第３図により光磁気ディスク５の初期化動作を説
明する。第１の磁気ヘッド１は、第２及び第３の磁気ヘ
ッド２．３よりも先行した位置にあるので、光磁気ディ
スク５が矢印Ａ方向を移動する場合、先に光磁気ディス
ク５に第１の磁気ヘッド１の初期化用磁界が印加される
。第１の磁気ヘッドの磁界強度Ｈ１ｒｌｉは、第２図に
示すようにＨｃ　＋　＜　Ｈ＋。、＜ＨＣ２となるよう
に設定されている。即ち、記録磁性層１２の室温におけ
る保磁力よりも大きく、記録磁性層１１の保磁力ＨＣ２
よりも小さくなるように設定されている。また、第１の
磁気ヘッド１の磁界の方向は、第３図に示す如く矢印Ｂ
方向となっている。これにより、第１の磁気ヘッドｌの
下面を通った記録補助層１２の磁化の方向は、矢印Ｂ方
向（上向き）に揃えられ、初期化が行われる。なお、記
録磁性層１１の磁化の方向は、その保磁力ＨＣ２がＨ、
ｎ、よりも大きいので、第１の磁気ヘッド１の磁界の影
響を受けず、元の磁化の方向を保持する。

このように初期化を行った後、光磁気ディスク５は第２
及び第３の磁気ヘッド２，３と光ヘッド４の間に到達す
る。ここで、情報の消去または記録を行うが、初めに消
去動作について第４図を用いて説明する、第４図において、ステップ１は初期化を終了した後の記
録用磁性層１１、記録補助層１２の磁化の方向を示した
もので、第３図の状態と同じである。次に、ステップ２
，３で光ヘッド４から一定強度のレーザ光が照射され、
記録用磁性層１１の情報が消去される。このレーザ光の
照射による記録用磁性層１１の温度上昇は、Ｔ　ｃ２＜
　Ｔｖ　＜　Ｔ　ｃ＋となるように設定されており、ス
テップ２では記録用磁性層１１の温度Ｔ、はＴｃ２とＴ
　ｃｏゎ、の間にある。この状態では、キューリ温度Ｔ
　ｅｌｌを越えているため、配録用磁性層１１の磁化は
な（なり、古い磁化は消されてしまう。ステップ３では
、更に温度が上昇し、Ｔ　ｃａｍｐとＴｅ＋の間まで上
昇する。この状態では、記録補助層１２の補償温度Ｔ　
Ｃｏ□を越えるため、記録補助層１２の磁化の方向が反
転する。

ステップ４は中央のビットＰ２の温度がＴ、とＴｅ＋の
間にあり、両側のビットｐ、、ｐ、の温度はＴ　ｃｏ□
とＴｗの間にある状態である。一方、第２の磁気ヘッド
２は永久磁石であるので、消去動作時においてもその補
助用磁界Ｈａ　ｘ　ｔが光磁気ディスク５にＢ方向に印
加されている。なお、このとき第３の磁気ヘッド３は磁
界を発生していない。この場合、第２図に示すように温
度がＴ、以下での記録補助層１２の保磁力は、補助用磁
界Ｈ＠８．よりも大きいため、記録補助層１２の磁化は
変化しない。従って、ステップ４での各ビットの磁化の
向きはステップ３のままである。

ステップ５は光ヘッド４を通過し、冷却が始まる状態を
示しており、記録補助層１２の温度がＴ　ｃｅ。より低
下すると、その磁化の方向は再び反転する。ステップ６
は更に冷却されて室温まで下がった状態を示している。

ここでは、記録用磁性層１１の温度がキューリ温度ＴＣ
２よりも下がるので、再び磁化が現われ、その向きは記
録補助層１２の磁化の方向に対応したものになる。本例
では記録補助層１２の方向に対して記録用磁性層１１の
磁化の向きが反対方向になるが、これは媒体の特性によ
る。従って、媒体を選択することによって、磁化の向き
を同じ向きにすることもできる。以上により、記録用磁
性層１１の磁化の向きが一定方向に揃えられ、古い情報
が消去される。

次に、情報記録動作について、第５図を参照しながら説
明する。なお、第５図において、ステップ１〜３は消去
動作と同じであるので、そのステップの説明は省略し、
ステップ４から説明する。

ステップ４では、中央のビットＰ２の温度はＴ、以上、
両側のビットＰ６．Ｐｓの温度はＴ　ＣＯ＋ｓｐ以上で
Ｔ、に満だない温度である。また、ステップ４では第３
の磁気ヘッド３から光磁気ディスク５にＢ方向に磁界が
印加される。磁界の大きさは、第２の磁気ヘッド２の磁
界との合計値であるＨ、である。この磁界は記録信号に
応じて印加され、例えば記録情報が“１”のときのみ印
加され、記録情報が“０”のときは無印加である。また
、磁界Ｈ，は第２図に示すように、記録補助層１２の室
温における保磁力ＭＣＩよりも小さな磁界である。従っ
て、ステップ４では中央のビットＰ、の温度がＴ、より
もやや高いので、磁界Ｈ，を印加するとそのビットＰ２
だｉ磁化の方向が反転し、Ｂ方向に向く。これにより、
ビットＰ２に例えば記録情報“１”が記録され、ビット
ｐ、、ｐ、は元の磁化の方向のままであるので、配録情
報“０”が記録される。

ステップ５では、消去と同様に冷却が始まり、Ｔ　ｃｏ
□とＴ　ｃ＋の間まで冷却されると、ビットＰ１〜Ｐ、
の磁化の向きがそれぞれ反転する。ステップ６は室温に
まで冷却された状態であり、記録補助層１２の磁化の方
向に対応して記録用磁性層１１に磁化が現われる。以上
により、記録用磁性層１１に新しい情報が記録され、オ
ーバライドが終了する。なお、再生を行う場合は、記録
時よりも低いパワーのレーザ光で走査し、このときの温
度は第２図に示すようにＴ、ｌ程度となるようにすれば
よい。

本実施例では、情報の記録時においては、レーザのパワ
ーは一定のパワーでよ（、従来の光変調記録方式のよう
に記録信号に応じて強度変調する必要はない。従って、
レーザのパワーは記録と再生時の２値に制御すればよい
ので、レーザの駆動が簡単となり、駆動回路の構成を大
幅に簡略化することができる。また、第３の磁気ヘッド
３は記録情報の一方に対して磁界を印加すればよく、従
来の磁界変調方式のように記録信号に対応して両極性の
磁界を発生しなくてもよい。

更に、情報記録時に光磁気ディスク５に印加する磁界Ｈ
，は第２、第３の磁気ヘッド２．３の合計値であるので
、第３の磁気ヘッド３の発生磁界を更に小さくすること
ができる。従って、第３の磁気ヘッドとしては、一方向
の磁界の発生で済むことから従来の磁界変調方式に比べ
て消費電力を半減することができる。加えて、第２の磁
気ヘッド２によって補助用磁界を印加しているため、第
３の磁気ヘッドとしてはその分発生磁界が小さくてよい
。従って、第３の磁気ヘッドの消費電力を更に低減でき
、全体で従来に比べ半分以下に低減することが可能とな
る。また、第３の磁気ヘッドの磁界が減る分インダクタ
ンスが小さくできるので、高速の磁界のスイッチングが
可能となり、より高速記録を行うことができる。更に、
本実施例では記録されるビットの形状が磁界変調方式の
ような矢羽根状ではなく、円形または長円形であるため
、ビットのエツジ変動や消し残りなどの問題がな（、記
録情報の信頼性を向上できる利点がある。

第６図及び第７図は、夫々本発明に用いる光磁気ディス
クの他の構成例を示し、第８図は、これらのディスクに
おける温度に対する各層の保磁力の特性を示す。

第６図は、第１図示の光磁気ディスクの構成の補助記録
層１２と記録用磁性層１１の間に交換力調整層１６を配
したものである。この層の室温での保磁力Ｈｃｓとキュ
ーリ温度Ｔ　ｃｓは、第８図の曲線１７のような特性に
なっている。この層は、室温では面内方向に磁化されて
いて、記録時の光スポットのパワーで温度が上がると、
記録補助層１２の磁化の方向と同じ垂直磁化を有するか
又は磁化が消滅する特徴がある。そして、室温での記録
補助層１２と記録磁性層１１との交換結合力を弱める働
きをする。そのため、初期化時の磁界の強さを、よりＨ
Ｃ１側に下げることができる。

第７図番ζおいては、さらに第６図の構成の記録用磁性
層１１と保護及び干渉層ｌＯとの間に、再生層１８を配
したものである。前述のように再生時のカー効果による
カー回転角は、キューリ温度の大きい磁性層の方が大き
い。その為、再生層１８の保磁力Ｈｃｍとキューリ温度
ＴＣ４は、第８図の曲線１９のような特性になっている
。この再生層１８は、再生時の光スポットのパワーによ
り上昇した温度において、記録用磁性層１１との交換結
合力により、記録用磁性層１１のビットの磁化に対応し
た垂直磁化が現われる。再生時の光の反射はほとんど再
生層１８の影響を受けるので、カー回転角は、記録用磁
性層１１での反射の時に比べ太き（なる。

ここまで、記録補助層１２、記録用磁性層１１の特性と
して、第２図に示したように室温以上で記録補助層１２
は補償点があり（曲線１４）、記録用磁性層１１は補償
点がない（曲線１５）場合について説明してきたが、第
６図又は第７図のような構成では、第９図〜第１１図に
示す特性を持つものとしても良い。ここで第９図、第１
０図及び第１１図は夫々、記録補助層１２（曲線１４゛
）も記録用磁性層１１（曲線１５）も補償点を持たない
もの、記録補助層１２（曲線１４°）は補償点を持たな
いが、記録用磁性層１１（曲線１５°）は補償点を持つ
もの、及び記録補助層１２（曲線１４）も記録用磁性層
１１（曲線１５′）も補償点を持つものを示す。

磁性層群の各層の具体的な材料としては、遷移金属と希
土類金属の各１種類以上の組み合わせによる非晶質合金
を用いることが出来る。例えば、遷移金属としては、主
にＦｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉ、希土類金属としては、主にＧ
ｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｈａ、　Ｎｄ、　Ｓｍがある。

代表的な組み合わせとしてはＴｂＦｅＣｏ、　ＧｄＴｂ
Ｆｅ。

ＧｄＦｅＣｏ、　ＧｄＴｂＦｅＣｏ、　ＧｄＤｙＦｅＣ
ｏ等が挙げられる。

また、記録補助層の材料は、Ｃｏ−Ｃｒ系、Ｂａ　−Ｆ
ｅｒｒｉｔｅ系、ＭｎＢ１系、酸化鉄系、Ｃｏドープ酸
化鉄系、ＣｒＯｘ系、Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｆｅ　−Ｎｉ　−
Ｃｏ系等の磁性材料や、ＰｔＭｎＳｂなどのホイスラー
合金であってもよい。

基板８はガラス材やポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメ
チルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）などのプラスチック
材であり、厚くハードなものであってもよいし、薄くフ
レキシブルなものでもよい。

本発明は、以上説明した実施例の他にも種々の応用が考
えられる。例えば、実施例では光磁気ディスクについて
説明してきたが、カード状、テープ状の媒体を用いるこ
とも出来る。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、磁気ヘッドの消費
電力を従来の磁界変調方式に比べ半分以下に低減でき、
また情報の記録速度も更に高速化できるという効果があ
る。また、従来の光変調方式に比ベレーザ駆動回路の構
成を大幅に簡略化することができ、更に記録ビットの形
状を円形または長円形にできるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録装置の一実施例を示す構成図
、第２図は本発明に使用される光磁気ディスクの特性図
、第３図は光磁気ディスクの初期化動作を示す説明図、
第４図は情報消去動作を示す説明図、第５図は情報記録
動作を示す説明図、第６図及び第７図はそれぞれ光磁気
ディスクの他の例を示す断面図、第８図は第６図、第７
図の光磁気ディスクの特性を示す図、第９図、第１Ｏ図
及び第１１図はそれぞれ第６図及び第７図に示した光磁
気ディスクの他の特性を示す図である。１・・・第１の磁気ヘッド２・・・第２の磁気ヘッド３・・・第３の磁気ヘッド４・・・光ヘッド５・・・光磁気ディスク６・・・磁気ヘッド駆動回路８・・・レーザ駆動回路代理人　弁理士　　山　下　穣　羊第１図第２図〉五第３図第６図第７図ィ４□刀　　　　　　　　第　８　図温第９図 ’ｉ　　　　　ｔｅｘ　　　ｔｃｔ　　〉晟及逼

Claims

【特許請求の範囲】

室温での保磁力がＨ＿Ｃ＿１でキューリ温度がＴ＿Ｃ＿
１である第１の磁性層と、室温での保磁力が前記Ｈ＿Ｃ
＿１よりも大きい保磁力Ｈ＿Ｃ＿２を有し、キューリ温
度が前記Ｔ＿Ｃ＿１よりも低い温度Ｔ＿Ｃ＿２である第
２の磁性層とを積層してなる情報記録媒体に、前記Ｈ＿
Ｃ＿１より大きくＨ＿Ｃ＿２よりも小さな磁界を印加し
て前記第１の磁性層の磁化の向きを一定方向に揃える初
期化用の第１の磁気ヘッドと、所定強度の光ビームを照
射して前記第１及び第２の磁性層の温度を前記Ｔ＿Ｃ＿
２より高くＴ＿Ｃ＿１より低い温度に上昇させる光ヘッ
ドと、予め定めた記録情報の一方に対応して前記Ｈ＿Ｃ
＿２よりも小さな一定方向の磁界を印加し、前記第１の
磁性層の磁化の向きを記録情報に対応した向きにする情
報記録用磁気ヘッドとを有し、該情報記録用磁気ヘッド
は、前記記録媒体に近接して設けられ、前記記録情報に
対応して一定方向の磁界を発生する第２の磁気ヘッドと
、該第２の磁気ヘッドの近傍にあって該第２の磁気ヘッ
ドの補助用磁界を発生する第３の磁気ヘッドよりなるこ
とを特徴とする情報記録装置。