JP2539585B2

JP2539585B2 - 光磁気情報記憶方法

Info

Publication number: JP2539585B2
Application number: JP5250297A
Authority: JP
Inventors: 温斉藤; 正啓尾島; 武志前田; 剛加藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1993-10-06
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JPH06259831A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学効果を用いた
光磁気情報記憶装置に係り、特に記録および消去時にそ
れぞれ安定な外部磁場を印加できるようにした光磁気情
報記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気情報記憶装置は、例えばアモルフ
ァスシンフィルムディスクフォーマグネト
オプティカルメモリー、エヌエイチケイブロ
ードキャスティングサイエンスリサーチラボラト
リース（Amorphous thin film disk for magneto-opt
ical memory 、ＮＨＫ Broadcasting Science Research
Laboratories) ＳＰＩＥ Vol．３２９，ｐ２０８オ
プティカルディスクテクノロジー（Optical Disc T
echnology）１９８２．に開示されている。

【０００３】この種の装置は、記録・再生光学系と電磁
コイルにより構成されており、電磁コイルは、記録媒体
をはさんで絞り込みレンズと対向して設置されている。
光磁気情報記憶装置は、情報記録媒体として垂直磁化膜
を用い、この垂直磁化膜の磁化方向を情報に応じて反転
させることにより記録を行なう。再生はこの垂直磁化膜
の磁化方向に対応して入射光の偏光面が回転する効果、
すなわち磁気光学効果を利用して行なう。

【０００４】この装置では、情報の消去を行なうことが
でき、情報の書き換えができる。記録動作および消去動
作は、それぞれ磁化膜上に絞り込んだレーザ光スポット
の熱で磁化を一旦失なわせたところに、外部から電磁コ
イルにより磁場を印加して、磁化膜の磁化を固定するこ
とにより行なう。外部磁場は、記録動作と消去動作で
は、その印加方向を逆向きにする必要があり、そのスイ
ッチング速度を速くすることが重要である。したがっ
て、光磁気情報記憶装置では、この外部磁場をいかに安
定に印加するかが、高速化、信頼性の点から極めて重要
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、情報の記録、あるいは消去
動作時に安定な定常磁場を印加して、高速でかつ安定な
記録，消去を行なうことのできる光磁気情報記憶装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め本発明では、記録あるいは消去のための光パルスを記
録媒体上に照射する前にあらかじめ外部磁場を印加して
おくことにより、実際に記録，消去を行なうべき位置で
は、外部磁場が十分定常値に達するようにしておくこと
を特徴とする。磁場の立上りは、コイルの時定数により
定まる。しかし一般に大きな磁場強度を得るためには、
コイルのインダクタンスを大きくすると同時に、コイル
に印加する駆動電流を大きくとなければならない。とこ
ろが、コイルのドライバー回路で、大電流の高速スイッ
チングを行なうことは非常に困難であり、飽和スイッチ
回路では、コイルの時定数よりも速く定常磁場を得るこ
とはできない。そこで、本発明の如く、記録，消去に際
してあらかじめ磁場の立上り時間を考慮して、光パルス
の照射開始に先立って電磁コイルに電流を流し、磁場が
安定した時点で記録，消去動作を行なうことが有利とな
る。

【０００７】例えば、外部磁場を、光パルスの照射より
少なくとも１ｍｓ以上前に印加しておく。セクター管理
された光磁気ディスクであれば、記録あるいは消去を行
なうべきセクターは、あらかじめ上位制御装置で認識す
ることは、容易に可能である。そこで、目標セクターよ
りもコイルの時定数だけ見込んだ所定数のセクター前か
ら、コイルに駆動電流を流すことにより、極めて容易に
実現できる。

【０００８】

【作用】上記構成によって、磁場が安定した時点で記
録，消去動作を行なうことができるために安定な記録，
消去動作が行なえる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例である光磁気ディ
スク装置の概略構成を示すブロック図である。図におい
て１はディスク状の光磁気記録担体（以下光磁気ディス
クと記す）であり、回転モータ２により回転している。
３は情報の記録・再生・消去を行なうための磁気光学ヘ
ッドであり、送りモータ４により光磁気ディスキ１の任
意の半径方向の位置、すなわち任意のトラックへ移動す
ることができる。

【００１１】光磁気ディクス１は、ガラスあるいはプラ
スチック等の基板と、該基板上に設けられた磁気光学効
果を持つ垂直磁化膜（例えばＴｂＦｅ）とから構成され
ている。情報の記録・再生・消去は以下の様に行なわれ
る。

【００１２】半導体レーザ等の光源５から出たレーザ光
をカップリングレンズ６によって平行光束に変換し、ビ
ームスプリッタ７を介して対物レンズ８に入射させ、デ
ィスク１上に微小スポットを形成する。対物レンズ８は
ディスク１の上下振れに追従して移動されるようにボイ
スコイル９に取付けられている。情報を記録する場合
は．変調回路１１により情報信号で半導体レーザ５の駆
動電流を変調して記録すべき情報に対応した光パルスを
ディスク１上の垂直磁化膜に照射し、垂直化磁化膜の温
度を局部的に上昇させる。温度上昇により磁化膜の磁化
を局所的に消失せしめ、この部分にその周囲の磁化方向
と逆方向の磁場を電磁コイル１０により印加して、光照
射された部分だけに、逆向きの磁化を持つ領域を形成す
る。すでに書き込まれた情報を消去するには、半導体レ
ーザ５に一定電流を流して垂直磁化膜にレーザ光を照射
し、磁化膜の磁化を一旦消失せしめ、電磁コイル１０に
より発生する磁場方向を記録時とは逆に印加して、垂直
磁化膜の磁化方向を、周囲の未記録部と同一な方向に戻
すことにより行なう。

【００１３】情報の再生は、カー効果に代表される磁気
光学効果を利用して行なう。カー効果とは垂直磁化膜の
磁化の上向き、下向きに対応して、入射光の偏光方向
が、わずかに各々逆向きに回転する効果である。ディス
ク１からの反射光は、対物レンズ８を通ってビームスプ
リッタ７により分離され、検光子１２に導かれる。検光
子１２は、ある特定の偏光成分だけを通す光学素子であ
る。したがってカー効果により記録部の有無に対応して
偏光面の回転した光が入射すると、光量の変化に変換さ
れて出射する。光量変化は、光検出器１３で電気信号に
変換された後、アンプ１４で所望のレベルまで増幅され
る。１５は、装置全体をコントロールするための制御装
置であり、送りモータ４、変調回路１１、電磁コイル１
０の駆動回路１６、その他、情報の記録・再生・消去動
作に関する制御を行なう。

【００１４】外部磁場に関する、具体的数値例を挙げる
と、情報の記録・消去時に印加する外部磁場の大きさ
は、記録膜面上で２００Ｏｅ（エルステッド）前後であ
る。この磁場強度は、３００ｍＨのインダクタンスを持
つ電磁コイルに、約５０ｍＡの電流を流すことにより得
られ、コイル時定数は、約３ｍｓである。

【００１５】次に本発明に用いられる光磁気ディスクに
つき説明する。図２は、ディスクのフォーマットの一例
を示したものである。ティスク１はその回転方向に沿っ
て、らせん状又は同心円状のトラックを有し、さらにそ
のトラック一周を複数の記録領域２１〜２８……に分割
されている。これら記録領域は、一般にセクターと呼ば
れているもので、情報の書き込み、読み出し、および消
去を行なう際の最少単位である。各々のセクターの最初
には、ヘッダー３１〜３８……が設けられている。これ
らヘッダーの各々には、トラック番号、セクター番号等
の該セクター内の情報の出し入れに必要な内容が凹凸の
ピットとしてあらかじめ書き込まれている。

【００１６】次にセクター単位に情報の記録・再生・消
去を行なうための動作につき説明する。

【００１７】図３は、ディスク１周、すなわち１トラッ
クを記録・再生・消去の基本単位とし、各々のトラック
内の任意のセクターへの情報の記録・消去を行なう場合
のタイムチャートの一例を示したものである。図３で
は、記録動作と、消去動作との間には、１トラック分の
再生動作を行なっている。これは、記録の確認あるいは
消去の確認のためであると同時に記録時、あるいは消去
時に電磁コイル１０により発生させる外部磁場の立ち上
がり、立ち下がり時間を考慮する必要上、採った処置で
ある。したって、無論１トラック以上の再生動作が、記
録あるいは消去動作間に入れば、本目的は満足される。
４１は制御装置１５から与えられるた記録モードであ
る。ここで記録モードへの移行は、記録動作を行なうべ
きトラックの例えば１セクターだけ先行して行なわれ
る。すなわち、電磁コイル１０により発生する磁場の立
ち上がり時間だけ時間的に早く記録モードに移行させ
る。もし記録磁場の立ち上がりが遅く、１セクター分の
時間では定常な磁場が得られない場合には、２セクター
分以上、先行して記録モードに移行すればよい。記録モ
ードに入ると、コイル駆動回路１６により、記録磁場４
４を発生すべく、コイル駆動電流４３が電磁コイル１０
に印加される。記録磁場が定常に達した後に、レーザ駆
動パルス４５を変調回路１１に与え、半導体レーザ５を
変調してやれば、ディスク１上の記録膜に、所望の情報
を安定に記録することができる。

【００１８】既にディスク１上に書き込まれた情報の消
去を行なう場合も、同様のシーケンスで行なうことがで
きる。制御装置１５により消去モード４２への移行が指
示されると、コイル駆動回路１６は、記録モードの時と
は逆方向のコイル駆動電流４３を電磁コイル１０に流
す。この場合も、消去を行なうべきトラックの１セクタ
ー以上、時間的に前のセクターだけ先行して、消去モー
ドに移行させる。消去磁場が定常に達した後に、レーザ
駆動パルス４５を変調回路１１に与え、半導体レーザ５
を変調すれば、情報の消去が確実に実行される。図３の
例では、複数のセクターを連続的に消去する場合を示し
ているものであり、その間、レーザ駆動パルス４５は、
一定のレベルの直流を用いている。

【００１９】例えば、Ｔｂ−Ｆｅ系アモルファス膜を用
いた単調ディスクの場合、記録時は、膜面光パワー５ｍ
Ｗで、外部磁場を１００Ｏｅ（エルステッド）、消去時
は、膜面光パワー５ｍＷで外部磁場を３００Ｏｅ（エル
ステッド）で安定に行なうことができる。

【００２０】なお、再生動行にある時は、磁場の印加を
停止させている。光磁気記録媒体の特性上、保磁力の大
きな媒体を用いると、一旦記録された情報は消されにく
いが、記録，消去を行なう時には大きなパワーの光パル
スが必要となる。一方、保磁力の小さな媒体の場合、記
録，消去に必要な光パワーは小さくて良いが、逆に周囲
の磁場によって記録状態が乱される。そこで再生動作時
には、磁場の印加を停止して、後者の欠点を補ない、か
つ記録，消去に必要な光パワーを低減できるようにして
いるのである。

【００２１】次に図３のシーケンスを実行するための、
より具体的な論理回路の構成例、および磁場発生用コイ
ル駆動回路１６の回路例を示す。半導体レーザ変調回路
１１は、従来、種々の回路が公知となっており、本発明
の実施に際して、特別な変更・追加は必要としないで、
説明は省く。

【００２２】図４は、図３のシーケンスを実行するため
の論理回路の一例であり、制御回路１５の一部を構成し
ているものとする。該論理回路に与えられる情報は、現
在のセクター番号のシリアルデータ５１と、該セクター
番号データ５１の区切り信号、すなわちラッチ信号５２
と、目的のセキターに対してのモード（記録・再生・消
去）を指示する信号６１である。セクター番号を示すシ
リアルデータ５１は、シフトレジスタ５３に入力され、
ラッチ信号５２によりパラレルデータ５４に変換され
る。次に減算器５５による１だけ減算された後出力され
る。該減算済データ５６は、メモリ５７に記録されてい
るモードを実行すべきセクター番号５８と、比較器５９
により照合される。セクター番号が一致した場合には、
一致した旨を示す信号６０が出力される。一方モード信
号６１は、あらかじめセクタ６２に入力されており、記
録モードを実行する場合はフリップフロップ６３を待機
状態にしている。また消去モードを実行する場合はフリ
ップフロップ６４を待機状態にしている。もし再生モー
ドであれば、フリップフロップ６３，６４を共にリセッ
トする。仮りに記録モードを実行すべき場合は、待機状
態になったフリップフロップ６３に対し、セクター番号
一致の信号６０により、記録モード４１が“Ｈ”とな
る。モードのリセットは、上位の制御回路１５から再生
モードを指示する信号６１が入力された場合に行なわれ
る。消去モードを実行する場合は、待機状態になったフ
リップフロップ６４に対し、セクター番号一致の信号６
０が与えられることにより、消去モード４２を“Ｈ”に
することによって行なう。

【００２３】図４に示した論理回路の特徴は、減算器５
５により、現在のセクターよりも１セクター前のセクタ
ーを計算する点にある。なお、この減算処理は、より上
位の制御回路を動作させるためのソフトウェアで行なわ
せることもできる。

【００２４】次に記録モード４１、あるいは消去モード
４２を受けて、それぞれ記録磁場、消去磁場を発生する
ためのコイル駆動回路１６の一例を示す。

【００２５】図５は、コイル駆動回路１６の一実施例で
ある。可変抵抗７１，７２によりそれぞれ正電位、負電
位が設定される。アナログスイッチ７３には、外部から
の記録モード４１、消去モード４２により開閉するスイ
ッチ７４，７５が内蔵されている。

【００２６】いま記録モード４１によって、スィツチ７
４が閉じた場合を考える。一定の正電位が、演算増幅器
７６に与えられると、トランジスタ７７がオンになる。
そして電磁コイル１０には、正電位７１を抵抗７９の値
で割った電流値が流れる。消去モード４２によって、ス
イッチ７５が閉じた場合はトランジスタ７８がオンにな
り、負電位７２を抵抗７９の値で割った電流値が、記録
モード選択時とは逆方向に、電磁コイル１０を流れる。

【００２７】記録モード４１と消去モード４２がいずれ
も“Ｌ”のときは、スイッチ７４，７５はともに開いて
いるため、高抵抗８０により、演算増幅器７６の正入力
端子は、零ボルトになり、電磁コイル１０には電流が流
れない状態になる。この状態は再生モードに相当する。
ダイオード８１，８２は、それぞれトランジスタ７７，
７８のベース・エミッタ間電圧を中和し、トランジスタ
がスイッチングする際のクロスオーバー歪を除去する働
きをする。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、従来の磁場発生手段、
すなわち外部磁場発生用の電磁コイル、および該コイル
駆動回路に特別な考慮をすること無しに、情報の記録
時、および消去時にそれぞれ対応した磁界方向の定常磁
場を印加することができ、高速で、かつ安定な記録，消
去を行なうことのできる光磁気記憶装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である光磁気ディスク装置の
構成ブロック図。

【図２】図１の装置で用いるディスクの記録フォーマッ
トの一例を示す平面図。

【図３】情報の記録・再生・消去動作を説明するための
タイムチャート図。

【図４】磁場発生を制御するため論理回路の一構成例を
示すブロック図。

【図５】磁場発生用コイルの駆動回路の一例を示す回路
図。

【符号の説明】

１…光磁気ディスク、３…磁気光学ヘッド、５…半導体
レーザ、１０…電磁コイル、１２…検光子、１５…制御
回路、１６…コイル駆動回、２１〜２８…セクター、３
１〜３８…ヘッダー、４１…記録モード、４２…消去モ
ード、４２…消去モード、５５…減算器、６２…セレク
タ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気光学効果を利用した光磁気情報記憶方
法において、記録あるいは消去動作を行なうに際し、該
記録あるいは消去を行なうための光パルスを記録媒体上
に照射する前にあらかじめ外部磁場を印加しておくと共
に、該光パルスの照射終了後、該外部磁場の印加を停止
させることを特徴とする光磁気情報記憶方法。
【請求項２】請求項１記載の光磁気情報記憶方法におい
て、上記外部磁場を、上記光パルスの照射より少なくと
も１ｍｓ以上前に印加しておくことを特徴とする光磁気
情報記憶方法。
【請求項３】請求項１又は２記載の光磁気情報記憶方法
において、上記記録媒体として、ディスク一周のトラッ
クを複数のセクターに分割した構成のディスク状担体を
用い、情報の記録、あるいは消去を行なうべきか目標セ
クターの所定数のセクター前に上記外部磁場を、その印
加方向が記録と消去でそれぞれ逆方向になるように印加
しておくことを特徴とする光磁気情報記憶方法。
【請求項４】請求項３記載の光磁気情報記憶方法におい
て、上記外部磁場の印加方向切換をディスク一周のトラ
ックを単位として行ない、かつ記録動作と消去動作との
間には、少なくとも該ディスク一周分の再生動作あるい
は待機動作を設けることを特徴とする光磁気情報記憶方
法。