JPH0721895B2 - 光磁気記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はレーザ光を用いて光磁気記録をおこなう光磁気
記録方法に関する。

（従来技術とその問題点） 光記録方式、特に光ディスクメモリ方式は、高密度・大
容量記録が可能であり、かつ非接触・高速アクセスもで
きるという点から大容量ファイルメモリの一つとして近
年注目を集めている。その中でも記録媒体としてMnBi,M
nCuBi,MnTiBi,MnAlGeなどの結晶性磁性薄膜あるいはTb,
Gd,Dy,Hoなどの希土類金属とFe,Co,Niなどの遷移金属と
の組み合わせによって作成される非晶質磁性薄膜を用い
た光磁気デイスクメモリは、記録情報の書き替えが可能
であるという利点を持っていることから、各所で盛んに
研究されている。

従来、公知の光磁気記録方法においては、情報の記録・
再生・消去に対してそれぞれ次のような動作がとられ
る。

記録には、レーザ光により発生する熱を利用する。レー
ザ光ビームを１〜２μｍφの微小スポットに絞り、記録
媒体に照射し、媒体温度を上昇させる。キューリ温度記
録をおこなう場合には、記録媒体をキューリ温度以上に
上昇させ、外部印加磁界あるいは記録媒体の反磁界によ
って反転磁区を形成する。補償温度記録をおこなう場合
には記録媒体の補償温度を室温付近に設定し、レーザ光
ビーム照射によってある温度まで昇温させ、媒体の保磁
力低下を利用し、外部印加磁界によって反転磁区を形成
する前記手段により記録２値信号「１」「０」を記録媒
体の反転磁区の有無に対応した形で記録できる。

再生は磁気光学効果（Kerr効果あるいはFaraday効果）
を用いておこなわれる。すなわち記録媒体の反転磁区の
有無に対応して媒体からの反射光あるいは透過光の偏光
面が回転することを利用し、記録媒体から情報を読み出
す。記録媒体には記録時にくらべ低パワレベルのレーザ
光が照射され、その反射光または透過光から信号を再生
する。

ここで、再生に用いるレーザ光の強度レベルは記録媒体
の磁化状態に変化を与えないレベルに設定される。

記録情報を消去する場合には、外部磁界を記録時とは逆
極性に印加し、レーザ光ビームを記録時と同等の強度で
記録媒体に一様に照射する。外部磁界印加により記録媒
体の磁化状態は記録前の初期状態に戻る。

前記従来の光磁気記録方法において、記録情報の書き替
えをおこなうには、まず、既記録情報を前記消去動作に
従って消去し、次に新しい記録情報を前記記録動作に従
って記録するという二段階の操作をおこなう。このと
き、消去時と、記録時では記録媒体に印加する外部磁界
の方向が逆であるために、消去時、記録時では外部印加
磁界の方向を切り替える手段を設けなければならない。

たとえば、コイルによって外部磁界を印加する場合、第
５図に示すように、光磁気デイスク４に対して記録、消
去を行なうには光磁気ヘッド６からのレーザ光の記録動
作と消去動作に同期させて、コイル７に流す電流の向き
をコイル電流極性切替手段13によって切り替える方法が
知られている。

また、第６図に示すように永久磁石14によって外部磁界
を印加する場合には、磁石駆動機構を用いる方法が知ら
れている（特開昭57−24046特公報，特開昭57−24047号
公報）。前記両方法及び装置においては第７図（ａ），
（ｂ）の動作モード図に示したように外部磁界の印加方
向は逆転する。

いずれの方法においても消去動作が不可欠であり、新た
に記録をするには消去を記録という２段階操作はまぬが
れないという欠点がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、前記従来の光磁気記録方法の欠点を解
決し、簡単な装置構成により、記録情報の書き替えが可
能な新規な光磁気記録方法を提供することにある。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明は、垂直磁気異方性
を有する磁性薄膜を記録媒体とし、レーザ光照射と印加
磁界のスイッチングによって情報の記録をおこない、ク
ロック信号に同期した記録レーザ光パルスを前記記録媒
体に照射すると同時に、印加磁界を前記クロック信号に
同期させ、記録２値信号に基づいてスイッチングし、前
記記録２値信号に対応した磁化反転ビットを前記記録媒
体に形成する光磁気記録方法であって、前記記録媒体の
各トラック中のセクタにあらかじめ形成された同期用ビ
ットからの再生信号によって前記クロック信号を得るよ
うにしたものである。

（構成の詳細な説明） 本発明は上述の構成をとることにより、従来技術の問題
点を解決した。以下、本発明の一例について図面を用い
て説明する。

第１図は本発明の光磁気記録方法の記録動作モードを示
した図である。情報を記録する記録媒体すなわち光磁気
ディスクのトラックの磁化状態はすでに第１図（ａ）の
ように一方向に着磁されているとする。第１図（ｂ）に
示す記録情報（記録２値信号）を光磁気ディスクトラッ
クに記録する場合、第１図（ｃ）に示したクロック信号
に同期させて第１図（ｄ）のようにパルス変調されたそ
れぞれ等しいレーザパワー（Pw）を光磁気ディスクトラ
ックに照射すると同時に、第１図（ｅ）のようにクロッ
ク信号に同調しかつ記録２値信号によって変調された外
部磁界を光磁気ディスクトラックに供給する。第１図
（ｅ）において外部磁界Hwは磁化反転ビットを形成する
のに十分な外部磁界、Ｈ_Ｅは磁化反転ビットの有無にか
かわらず光磁気ディスクトラックの磁化状態を初期化す
るために十分な外部磁界である。第１図（ｂ）から
（ｅ）の記録動作が実行された場合、ディスクトラック
には第１図（ｆ）に示すような記録２値信号に対応した
形の磁化反転ビットが形成される。

次に本発明の光磁気記録方法を用いた書き替え動作モー
ドについて説明する。光磁気ディスクのトラックにはす
でに第２図（ａ）のように磁化反転ビットが形成されて
いるとする。このトラックに第２図（ｂ）に示す新たな
記録情報（記録２値信号）を記録する場合、第２図
（ｃ）に示したクロック信号に同期させて第２図（ｄ）
のようにパルス変調されたそれぞれ等しいレーザパワー
（Pw）を光磁気ディスクトラックに照射すると同時に、
第２図（ｅ）のようにクロック信号に同期しかつ記録２
値信号によって変調された外部磁界を光磁気ディスクト
ラックに供給する。ここで外部磁界Ｈ_Ｗは磁化反転ビッ
トを形成するのに十分な外部磁界、Ｈ_Ｅは磁化反転ビッ
トの有無にかかわらず光磁気ディスクトラックの磁化状
態を初期化するのに十分な外部磁界である。よってパル
ス変調されたレーザパワー（Ｐ_Ｗ）は既記録ビット上に
照射され、もしそのタイミングで“0"信号を記録する場
合には外部磁界Ｈ_Ｅが印加されるので磁化反転ビットは
形成されず、また“1"信号を記録する場合には、外部磁
界Ｈ_Ｗが印加されているので、磁化反転ビットが形成さ
れる。（第２図（ｆ）） ここで、第１図（ｃ）及び第２図（ｃ）に示したクロッ
ク信号は、記録媒体の各トラック中のセクタにあらかじ
め形成された同期用ビットからの再生信号によって生成
される。第３図にクロック信号生成のための模式図を示
す。光磁気ディスク４の各トラックには基板の溝部を形
成する時に同時にプリフォーマットのとしてセクタ番地
及び同期用ピット１が凸凹の形で形成されている。この
同期用ビットからの再生信号は光磁気ヘッドのトラッキ
ングエラー信号検出器あるいはフォーカスエラー信号検
出器２から取り出すことができる。クロック信号はこの
再生信号を基準としてトラックセクタ毎にPLL（フェー
ズ ロック ループ）回路３を用いて常に周波数と位相
が同期用ビットからの再生信号に対して同期した形で生
成される。

本発明が適用された光磁気記録装置の構成は第４図のと
おりである。光磁気ヘッド６は半導体レーザ、集光レン
ズ、ビームスプリッタ、偏光子、信号検出用フォトダイ
オードを具備している。第３図で説明したようにPLL回
路を用いたクロック信号発生回路９からクロック信号は
外部磁界発生用電流源11とレーザパルス電流源10に供給
される。外部磁界発生用電流はクロック信号と記録２値
信号によって変調され空心コイル７に供給される。一
方、レーザ光はレーザパルス電流源10によって変調され
る。再生信号は光磁気ヘッド６中に具備された再生専用
光検出器と再生アンプ８によって得られる。光磁気ヘッ
ドの集光レンズは光磁気ディスクのトラック方向とレン
ズフォーカス方向に可動するアクチュエータに装荷さ
れ、アクチュエータはトラッキングエラーサーボアンプ
とフォーカスエラーサーボアンプからのサーボ信号によ
ってレーザ光が常に光磁気ディスクのトラック上に集光
しかつ追従するように駆動される。ディスク後方に置か
れた電磁石12は補助磁界印加に用いられる。光磁気ディ
スク４にはモーター５が接続している。

（実施例） 第１図及び第２図に示した光磁気記録方法に準じて光磁
気ディスクへの情報記録、書き替えをおこなった。光磁
気ディスクとして120mmφの樹脂基板上にスパッタ法に
よりTbFe膜を800Å厚に形成したディスクを用いた。基
板にはあらかじめ幅0.8μｍ、ピッチ2.5μｍ、深さ700
Åの溝が形成され、ならびにトラック一周を24セクタに
分離し各セクタの最初には凸凹の形でセクタ番地とピッ
ト長2.5μｍの同期用ピットが形成されている基板を用
いた。TbFe膜上には保護膜としてSiO₂を1200Å形成し
た。

光磁気記録装置としては第４図に示した構成のものを用
いた。光源となる半導体レーザとしてはλ＝830nmのも
のを用い、集光レンズにはN.A.＝0.55のものを用いた。

まず、線連10^ｍ/Sec.、でディスクを回転させ、ディス
クの各セクタの同期用ピットからの再生信号を基準に1M
Hz信号を生成した。このクロック信号を用いてトラック
セクタに２値信号を記録した。このとき、記録レーザパ
ワーを８^mW、パルス幅を100nsec.とし、２値信号に対応
した外部磁界Ｈ_Ｗ,H_Ｅをそれぞれ磁化反転方向に200e、
初期着磁方向に270Oeとなるように設定した。この条件
での記録は良好であり、１^mWの再生レーザ光によって十
分な再生信号が得られた。

次に既記録トラックセクタに対して記録と同じ条件で書
き替えをおこなった。このとき、記録用クロック信号は
各セクタの最初に形成されている同期用ピットからの再
生信号を基準として生成された。この方式により問題な
く書き替えができることが確認された。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、従来例と比較し
て次のような効果がある。

従来方式の「消去」に相当するモードがないので、
情報の書き替えをいわゆる「重ね書き」の形で実行でき
る。

クロック信号はディスク各セクタが持つ同期用ピッ
トと同期をとっているので、ディスクの回転速度ジッタ
が記録モードに与える影響はない。

記録時のレーザパワー（Ｐ_Ｗ）、外部磁界（Ｈ_Ｗ）
（Ｈ_Ｅ）は独立に可変できるので、本発明の実施例に限
らず、種々の磁性薄膜を用いた光磁気ディスクに本発明
が適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光磁気記録方法の記録時の各部
の動作モードならびに記録状態を示す模式図、第２図は
本発明にかかる光磁気記録方法の書き替え時の各部の動
作モードならびに記録状態を示す模式図である。また、
第３図は本発明にかかるクロック信号生成方法を示した
模式図である。第４図は本発明の適用された光磁気記録
装置の構成図である。第５図、第６図は従来の光磁気記
録方法に基づく光磁気記録装置の構成図、第７図は従来
の光磁気記録方法の動作モードを示した図である。 図中、１……同期用ピット、２……検出器、３……PLL
回路、４……光磁気ディスク、６……光磁気ヘッド、７
……空心コイル、９……クロック信号発生回路、10……
レーザパルス電流源、11……外部磁界発生用電流源、13
……コイル電流極性切替手段、14……永久磁石 であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直磁気異方性を有する磁性薄膜を記録媒
   体とし、レーザ光照射と印加磁界のスイッチングによっ
   て情報の記録をおこない、クロック信号に同期した記録
   レーザ光パルスを前記記録媒体に照射すると同時に、印
   加磁界を前記クロック信号に同期させ、記録２値信号に
   基づいてスイッチングし、前記記録２値信号に対応した
   磁化反転ビットを前記記録媒体に形成する光磁気記録方
   法であって、前記記録媒体の各トラック中のセクタにあ
   らかじめ形成された同期用ビットからの再生信号によっ
   て前記クロック信号を得ることを特徴とする光磁気記録
   方法。