JPH0456362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は光磁気デイスク装置に係り、さらに詳
しくは光磁気デイスクに記録、再生、消去時に必
要なバイアス磁界を印加する装置の機構に関す
る。

(b) 技術の背景 電子計算機の高速化と大容量化に伴い、その主
要部である記憶装置も益々高密度で大容量化する
ことを要求されている。現在は記録再生が容易な
磁気デイスク等の磁気記憶装置が主流を占めてい
るが、光学的に情報の記録再生を行う光デイスク
は原理的に現在の磁気デイスクよりも一桁高い記
録密度を得ることが出来、特に画像情報の記録再
生に使用され始めている。さらに使用者が情報を
消去して反復記録再生出来る光磁気デイスクはそ
の記録媒体の性質上、頻繁に書換えを必要とする
大容量記憶媒体として磁気デイスクより格段に高
い記録密度を有し、磁気デイスクなみのアクセス
時間と磁気テープなみの低ビツトコストをもたら
し得る可能性のある記録媒体として注目されてい
る。

(c) 従来技術と問題点 現在開発されている光磁気記録法は光熱磁気記
録法ともいわれるように、レーザ光線を熱源とす
る所謂ヒートモード記録法である。第１図に示す
ような光磁気記録媒体の保磁力Hcとキユリイ温
度Tcとの特性線図に示すように、光磁気記録の
書込みは光磁気デイスク媒体のキユリイ温度Tc
付近における保磁力Hcの急激な低下を利用して
行う。

即ち、第２図ａのように基板１上の光磁気媒体
層２が上向き矢印方向に磁化されていて、下向き
矢印方向のバイアス磁界Ｈの中に置かれている時
に、第２図ｂのようにレーザ光線３をレンズ４で
集光してスポツト像５で当該磁気媒体層２を照射
すると、該被照射面の温度が上昇し、当該部分の
保磁力Hcが記録磁界（バイアス磁界と反磁界と
の和）以下に下がると、磁化が反転して第２図ｃ
に示すように円筒状の磁区が記録される。この過
程は磁気的な状態の遷移であつて何等の熱エネル
ギーを必要としないので記録感度も高いという長
所を有している。

情報の消去にはバイアス磁界Ｈの方向を逆転し
て当該光磁気記録媒体の記録箇所をレーザ光線で
照射すればよいことは自明である。

情報記録の再生には、レーザ光線を光磁気媒体
層２を透過させる場合はフアラデイ効果、反射さ
せる場合はカー効果の光磁気的効果を利用して、
磁化による投射レーザ光線１の偏光面の回転を偏
光子で検出して情報を読み取る方法によつてい
る。この回転角は0.4゜程度の微妙なものであるの
で、信号雑音比の向上に努力が払われている。

第３図は光学的情報記録再生装置としての光磁
気デイスク装置の構成を示す構成図である。

図に於いて、半導体レーザ６より発射されたレ
ーザ光線３はコリメーテイングレンズ７、真円補
正プリズム８を通り円断面を有する平行なレーザ
光ビーム９となり、偏光子１０で直線偏光され、
ビームスプリツタ１１、反射鏡１２を経て、対物
レンズ１３に入射し光磁気デイスク１４上に投射
されて微小なスポツト像５を形成する。この時前
述のように磁気印加装置（図示せず）により印加
されたバイアス磁界Ｈにより情報が記録される。

再生時には前述と同一の光路を経て入射したレ
ーザ光ビーム９の内、光磁気デイスク１４で反射
された光を前記ビームスプリツタ１１で入射光と
分離し、分離された反射光１５は第２のビームス
プリツタ１６で情報再生用とサーボ信号用とに分
離される。即ち、ビームスプリツタ１６を透過し
たレーザ光ビーム１５ａはマスクを兼ねた反射鏡
１７で分割され、集光レンズ１８に入射した後２
分割検出器２０に投射され、フオーカスエラー信
号が検出器２０の差分から得られる。

他方、反射鏡１７で反射されて集光レンズ１９
に入射したレーザ光ビーム１５ａは同じく２分割
検出器２１に投射されてトラツキング信号が差分
として得られる。

又ビームスプリツタ１６で反射された信号再生
用レーザ光ビーム１５ｂは光偏光面の変化を検出
するための検光子２２を通過後、集光レンズ２３
で集光され光検出器２４に入射して光信号から電
気信号に光電変換される。

ここで、情報は光磁気デイスク１４の光磁気媒
体層２の反転磁化部による偏光面の回転として読
み出される訳である。

以上の構成において、情報の記録、再生および
消去に必須な前述のバイアス磁界の印加装置につ
いて考察しよう。

バイアス磁界の印加装置としては永久磁石と電
磁石を用いる方法があるが、両者とも以下に述べ
るような欠点がある。

永久磁石を使用すると印加磁界の方向を切り換
えるために、磁石そのものを反転させるか、２個
の磁石を備えて交互に機械的に入れ換える方法が
あるが、いずれも切り換え時間が長く、かつ装置
内に余分の空間を必要とする等の難点がある。殊
に切り換え時間の長いことは電子計算機用フアイ
ルに使用する場合には致命的な欠点となる。

電磁石を使用する場合には、記録動作中あるい
は消去動作中に所定のバイアス磁界を維持するた
めに連続して励磁コイルに大電流を流して置かね
ばならないので、電磁石の温度上昇が著しくなり
磁界切り換え時の反転した磁界の立ち上がり、立
ち下がりが遅くなるので、特別の冷却手段が必要
となる。

以上に述べたように、従来の光磁気デイスク装
置のバイアス磁界印加装置に特有の欠点を解消し
た高性能のバイアス磁界印加装置の出現が待望さ
れていた。

(d) 発明の目的 本発明は前述の点に鑑みなされたもので、光磁
気デイスク装置のバイアス磁界用として、電気的
に印加磁界の方向を高速に反転させ、かつ磁界印
加装置自体の発熱のないバイアス磁界印加装置を
提供しようとするものである。

(e) 発明の構成 上記の発明の目的は、半導体レーザ等の光源か
らの光ビームを光学レンズで集光してその光スポ
ツトをバイアス磁界を印加した光磁気デイスクに
投射して情報を記録あるいは消去するようにした
光学的情報記録再生装置において、前記バイアス
磁界印加手段が半硬質磁性材料より形成され十分
なＮ極とＳ極間の距離を有する磁芯と前記磁極の
極性を反転し得る励磁コイルおよびパルス励磁電
流電源より構成されたことを特徴とする光磁気デ
イスクのバイアス磁界印加装置を採用することに
より容易に達成される。

(f) 発明の実施例 以下本発明の一実施例について説明する前に磁
石の磁芯の磁性材料について述べる。

周知のように磁性材料は磁気特性によつて軟磁
性材料と硬磁性材料とに大別される。半硬質磁性
材料は軟・硬磁性の中間の特性値、保磁力Hcが
10〜100Oe程度のものを磁化コイルによつて磁化
の逆転や磁束の変化をあたえるような使用法をし
た時特に呼称される用語であつて、磁界を取り去
つた後の残留磁束を利用する点では硬磁性材料と
同一である。

半硬質磁性材料を電磁石の磁芯材料として用い
ると次ぎの利点がある。即ち (1) 保磁力Hcが100Oe程度であるので、電気的
に容易に磁化方向を逆転出来る。

(2) 磁気異方性が強く、角形性も非常に優れてい
るので、一旦磁化すると、保磁力Hc以上の外
部磁界を印加しない限り磁化方向は反転しな
い。従つて情報の記録と消去の切り換え時のみ
パルス状の磁化反転電流を流せばよい。

(3) 半硬質磁性材料の残留磁束密度は通常
10000G以上もあり、Fe−Co系合金を用いれば
15000〜20000Gにも達するので永久磁石材料の
アルニコ系磁性材料やＲ−Cos系磁性材料、あ
るいは純鉄を磁芯とする電磁石でえられる磁界
と略同じ強さの磁界を発生することが出来る。

(4) 半硬質磁性材料は硬磁性材料と異なり、一般
に柔らかく機械的加工性がよく光磁気デイスク
装置に必要な任意の形に容易に加工出来る。

等々である。

本発明は以上に述べた半硬質磁性材料の特徴を
十分に利用したものである。その一実施例を第４
図の斜視図に概念的に示す。

光磁気デイスク１４の半径方向のデータ領域の
全長（図示のように長さＤ）にわたり、細長い磁
極面Ｍを有する磁芯３０を図のように、光磁気デ
イスク１４に対し磁極面Ｍを約１mmの間隙をおい
て配設固定する。磁芯３０の材料の半硬質磁性材
料は強い磁気異方性をもつが、その異方性の方向
は光磁気デイスク１４に垂直な方向に配列する。

磁芯３０の磁極面Ｍは前述のように細長い形で
磁芯３０はやや薄肉であるが、反対側の図におい
てＢで示す部分は比較的厚肉で幅の狭い形にして
ある。このＢ部分に励磁コイル３１が巻回されて
いて、端子Ｔで図示していないパルス励磁電源に
接続されている。該パルス励磁電源は光磁気デイ
スク装置の書込み／読み出し／消去制御回路に連
動して制御される。

一方、従来の通りの光学系によりレーザ光ビー
ム９は図示のように光磁気デイスク１４のバイア
ス磁界用の磁芯３０の磁極面Ｍと反対側から光磁
気デイスク１４に投射し、レーザ光ビームのスポ
ツト像５（第３図参照）をむすび、当該点の光磁
気媒体層２（第２図参照）を加熱することで記
録、再生、消去を行う。

これらの光学系の可動部分の駆動、特に光学ヘ
ツドのフオーカシング用の電磁石からの漏洩磁界
が30〜50Oeなので保磁力Hcが80Oe程度の半硬質
磁性材料バイカロイ系（Fe−Co−Ｖ）が適当で
ある。

なお第４図に示す３２はヨークで、半硬質磁性
材料が望ましいが純鉄製でもよい。また必ずしも
磁極Ｍの反対側に近い位置に配置しなくてもよ
い。

第５図は既に述べた磁芯３０の極性反転のタイ
ムチヤートであつて横軸は時間軸である。第５図
ａは消去動作のタイムチヤートでＥは消去動作を
示し、第５図ｂは記録（書込み）のタイムチヤー
トでＲは記録動作を示す。この時光磁気デイスク
装置のバイアス磁界は反転するを要し、第５図ｃ
に示すタイムチヤートのようにＰ＋ＰとＰ−のパ
ルス状励磁電流を励磁コイルに流す。この励磁電
流の電力は極めて小さいので特に冷却を必要とす
るような熱は発生せず、従つてパルス励磁電流の
立ち上がり、立ち下がりは急峻で高速情報処理に
最適である。また余計な冷却装置を要しない点も
利点である。

(g) 発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明に基づ
いて光磁気デイスク装置のバイアス磁界を印加す
る磁界装置の磁芯に半硬質磁性材料を使用し、光
磁気デイスクへの記録、消去に応じてパルス状の
励磁コイル電流を印加して磁界の極性反転を行う
ことで少ない電力で高速でバイアス磁界の反転操
作が可能になり、励磁コイルの冷却装置が不要で
あるし、高速の情報記録、再生が出来るので、大
容量、高速の記録媒体としての光磁気デイスクの
性能を一段と向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光磁気媒体の保磁力Hcの温度特性を
示す線図、第２図は光磁気デイスクの情報記録の
原理を示す説明図、第３図は従来の光磁気デイス
ク装置の構成図、第４図は本発明に基づくバイア
ス磁界の印加装置の一実施例を示す斜視図、第５
図は光磁気デイスクの記録、消去動作とこれに連
動するバイアス磁界印加装置の励磁コイル電流の
相互の関係を示すタイムチヤートである。 図において、１は光磁気デイスクの基板、２は
光磁気媒体層、３はレーザ光線、４はレンズ、５
は光スポツト像、６は半導体レーザ、７はコリメ
ーテイングレンズ、８は真円補正プリズム、９，
１５，１５ｂはレーザ光ビーム、１０は偏光子、
１１，１６はビームスプリツタ、１２は反射鏡、
１３は対物レンズ、１４は光磁気デイスク、１７
はマスクを兼ねた反射鏡、１８，１９，２３は集
光レンズ、２０，２１は２分割検出器、２２は検
光子、２４は光検出器、３０は磁芯、３１は励磁
コイル、３２はヨークをそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体レーザ等の光源からの光ビームを光学
   レンズで集光してその光スポツトをバイアス磁界
   を印加した光磁気デイスクに投射して情報を記録
   あるいは消去するようにした光学的情報記録再生
   装置において、前記バイアス磁界印加手段が半硬
   質磁性材料より形成され十分なＮ極とＳ極間の距
   離を有する磁芯と前記磁極の極性を反転し得る励
   磁コイルおよびパルス励磁電流電源より構成され
   たことを特徴とする光磁気デイスクのバイアス磁
   界印加装置。