KR100468835B1 - head structure for magneto-optical disk drive - Google Patents
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Abstract
광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체가 개시된다.Disclosed is a head structure for a magneto-optical disk drive.
본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체는, 외부의 광원으로부터의 광을 자기기록매체의 소정 부위에 조사하여 자기기록매체를 가열하기 위한 광조사 수단과, 인가된 전류에 의해 자장을 형성하여 자기기록매체에 정보 신호를 기록하기 위한 신호 기록 장치 및 상기 신호 기록 장치에 의하여 상기 자기기록매체에 기록된 신호를 검출하기 위한 정보 신호 검출장치를 구비하는 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체에 있어서, 상기 정보 신호 검출장치는 그 자체로 상기 자기기록매체로부터 정보를 재생하기 위한 정보 재생용 자기 저항 헤드로 형성된 것을 특징으로 한다.The magneto-optical disk drive head structure according to the present invention comprises a light irradiation means for heating a magnetic recording medium by irradiating light from an external light source to a predetermined portion of the magnetic recording medium, and forming a magnetic field by an applied current. A head structure for a magneto-optical disk drive comprising a signal recording device for recording an information signal on a magnetic recording medium and an information signal detection device for detecting a signal recorded on the magnetic recording medium by the signal recording device. The information signal detecting device is itself formed as a magnetoresistive head for information reproduction for reproducing information from the magnetic recording medium.
이와 같은 본 발명에 의하면, 종래 자기저항 헤드에서와 같은 자성체 코어를 사용하지 않으므로, 신호의 기록에 있어서 종래와 같은 자성체 코어에 흐르는 와류의 영향을 사전에 방지할 수 있고, 정보 신호의 재생에 있어서, 종래 광자기 기록/재생 시스템에서와 같은 픽업 메커니즘이 아닌 자기저항 헤드에 의해 정보 신호를 검출하므로, 정보의 재생 속도를 한층 높일 수 있다.According to the present invention, since the magnetic core as in the conventional magnetoresistive head is not used, the influence of the vortices flowing through the magnetic core as in the prior art in the recording of the signal can be prevented in advance, and thus in the reproduction of the information signal. Since the information signal is detected by the magnetoresistive head rather than the pickup mechanism as in the conventional magneto-optical recording / reproducing system, the reproduction speed of the information can be further increased.
Description
본 발명은 광자기 디스크 드라이브 등에 채용되어 정보를 기록 및 재생하는 헤드 구조체에 관한 것으로서, 특히 광자기 헤드 메커니즘에 의해 정보를 기록하고, 자기저항 헤드에 의해 정보를 재생하는 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head structure employed in a magneto-optical disk drive and the like for recording and reproducing information, and more particularly, to a head structure for a magneto-optical disk drive for recording information by a magneto-optical head mechanism and reproducing the information by a magnetoresistive head. It is about.
오늘날, 컴퓨터의 처리 속도의 급속한 향상과 MPEP(moving pictures experts group)과 같은 동영상 기술의 발달 등으로 인해 대용량, 고속의 정보저장기기에 대한 요구가 증가하고 있다. 그와 같은 요구에 부응하여 최근 정보저장기기의 고속화 및 대용량화와, 기록/재생용 헤드의 경량화 및 소형화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.Today, the demand for high-capacity, high-speed information storage devices is increasing due to the rapid improvement of computer processing speed and the development of moving picture technology such as moving pictures experts group (MPEP). In order to meet such demands, researches are being actively conducted for high speed and large capacity of information storage devices and light weight and miniaturization of recording / reproducing heads.
도 1은 종래 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing the structure of a magnetoresistive head for a conventional hard disk drive.
도 1을 참조하면, 종래 자기저항 헤드(101)는 데이터를 자기기록매체(자기 디스크)(102)에 기록하기 위한 것으로 그 몸체의 일부위에 코일(104)이 감겨 있는 C자 형상의 자성체 코어(103)와, 그 자성체 코어(103)의 일측면에 마련되며 자기 기록매체(102)에 기록된 데이터를 읽기 위한 자기저항 센서(105)와, 자기저항 센서(105)의 일측면에 마련되어 상기 자성체 코어(103)와 함께 자기저항 센서(105)를 보호하기 위한 실드부재(106)로 구성되어 있다. 참조 번호 107은 자기저항센서(105)에 전류를 공급하기 위한 전류 공급선을 나타낸다.Referring to FIG. 1, the conventional magnetoresistive head 101 is for recording data on a magnetic recording medium (magnetic disk) 102, and a magnetic core having a C shape having a coil 104 wound on a portion of the body thereof. 103 and a magnetoresistive sensor 105 provided on one side of the magnetic core 103 to read data recorded on the magnetic recording medium 102, and provided on one side of the magnetoresistive sensor 105. The shield member 106 is provided together with the core 103 to protect the magnetoresistive sensor 105. Reference numeral 107 denotes a current supply line for supplying current to the magnetoresistive sensor 105.
이상과 같은 구성의 종래 자기저항 헤드(101)에 있어서, 코일(104)에 전류가 인가되면 자성체 코어(103)에 자기력이 유기되고, 그 유기된 자기력에 의해 자기 디스크(102)의 표면에 수평방향(화살표 방향)으로 정보를 기록하게 된다. 그리고, 자기저항 센서(105)에 의해 자기 디스크(102)로부터 자기신호를 검출하여 재생한다.In the conventional magnetoresistive head 101 having the above-described configuration, when a current is applied to the coil 104, a magnetic force is induced on the magnetic core 103, and the induced magnetic force is horizontal to the surface of the magnetic disk 102. Information is recorded in the direction (arrow direction). Then, the magnetoresistive sensor 105 detects and reproduces the magnetic signal from the magnetic disk 102.
한편, 정보저장기기의 고속화 및 대용량화를 위해 기록밀도를 높이다보면 자기 디스크(102) 상의 기록 단위면적이 감소하게 되며, 그에 따라 기록 단위면적이 갖는 자기력은 감소된다. 따라서, 이에 대응하여 기록된 신호를 유지하기 위해서는 보자력, 즉 자계를 변화시키는 데 필요한 힘이 큰 자기 디스크를 채용해야 한다. 그리고, 그럴 경우 상기 자기저항 헤드는 보다 큰 자계를 갖는 것으로 대체되어야 한다. 또한, 정보저장기기의 고속화를 실현하기 위해서는 정보저장매체(자기 디스크)를 고속으로 회전시키거나 기록신호의 주파수를 높여야 하는데, 이때 상기 자성체 코어(103)에는 자속변화율에 비례하는 와류가 발생하게 된다. 이와 같은 와류는 기록신호에 영향을 미쳐 자기 디스크에 자기신호를 적절한 크기 및 속도로 기록할 수 없게 된다. 그리고, 그와 같은 영향은 자기기록신호의 주파수가 증가할수록 더욱 심해져 정보저장기기의 고속화 및 대용량화의 한계에 부딪치게 된다.On the other hand, when the recording density is increased for high speed and large capacity of the information storage device, the recording unit area on the magnetic disk 102 is reduced, thereby reducing the magnetic force of the recording unit area. Therefore, in order to maintain the recorded signal correspondingly, a magnetic disk having a large coercive force, i.e., a force required to change the magnetic field, must be employed. Then, the magnetoresistive head should be replaced with one having a larger magnetic field. In addition, to realize the high speed of the information storage device, it is necessary to rotate the information storage medium (magnetic disk) at high speed or to increase the frequency of the recording signal. At this time, the magnetic core 103 generates vortices proportional to the rate of magnetic flux change. . Such vortices affect the recording signal, making it impossible to record the magnetic signal on the magnetic disk at an appropriate size and speed. In addition, such an effect becomes more severe as the frequency of the magnetic recording signal increases, and thus the limitation of the high speed and the large capacity of the information storage device is encountered.
한편, 도 2a 및 도 2b는 종래 광자기 기록/재생 시스템을 나타낸 것으로서, 도 2a는 신호의 기록 메커니즘을 나타낸 것이고, 도 2b는 신호의 재생 메커니즘을 나타낸 것이다.2A and 2B show a conventional magneto-optical recording / reproducing system. FIG. 2A shows a signal recording mechanism and FIG. 2B shows a signal reproduction mechanism.
도 2a를 참조하면, 자기 기록매체(201)에 신호를 기록하기 위해서는 먼저 광원(미도시)으로부터의 고출력 레이저 광이 대물렌즈(202)를 거쳐 자기 기록매체(201) 상의 신호가 기록될 부분을 조사(照射)하여 가열하게 된다. 이와 같이 가열하는 이유는 도 3의 자기이완 개념도를 통해 알 수 있듯이, 가열하기 전의 온도(T1)에서의 보자력(H1)보다 가열 후의 온도(T2)에서의 보자력(H2)이 감소하므로, 작은 크기의 자기력으로 기록부분의 자계를 변화시킬 수 있게 되며, 따라서 인가 전류의 크기를 줄일 수 있기 때문이다. 이상과 같이 가열한 후, 자기코일(203)에 전류를 인가하여 자계를 형성하고, 그 자계에 의해 자기 기록매체(201) 상의 기록부분의 자계를 변화시켜 신호를 기록하게 된다. 또한, 신호를 재생하기 위해서는 도 2b에 도시된 바와 같이, 저출력 레이저를 대물렌즈(202)를 통해 자기 기록매체(201)에 조사하고, 그로부터 반사된 빛을 검출함으로써 기록신호를 재생하게 된다.Referring to FIG. 2A, in order to record a signal on the magnetic recording medium 201, first, a portion of the high power laser light from a light source (not shown) is to be recorded on the magnetic recording medium 201 via the objective lens 202. It is heated by irradiation. The reason for heating in this way can be seen from the self-relaxation conceptual diagram of FIG. 3, that the coercive force H 2 at the temperature T 2 after heating is reduced than the coercive force H 1 at the temperature T 1 before heating. Therefore, it is possible to change the magnetic field of the recording portion with a small magnetic force, thereby reducing the magnitude of the applied current. After heating as described above, a current is applied to the magnetic coil 203 to form a magnetic field, and the magnetic field of the recording portion on the magnetic recording medium 201 is changed to record a signal. In addition, in order to reproduce the signal, as shown in FIG. 2B, the low power laser is irradiated to the magnetic recording medium 201 through the objective lens 202, and the recorded signal is reproduced by detecting the light reflected therefrom.
이상과 같은 종래 광자기 기록/재생 시스템은 상기 도 1의 종래 자기저항 헤드(101)의 구조와는 달리 자성체 코어(103)를 갖지 않으므로, 자성체 코어(103)에 흐르는 와류의 영향으로 인한 자기신호 기록상의 문제점을 방지할 수 있다. 그러나, 자기 기록매체(201)로부터 반사된 빛을 이용하여 신호를 재생하므로, 자기 기록매체(201)의 보호층이 빛을 잘 투과시켜야 하고, 헤드와 자기 기록매체(201)의 접촉을 고려하여 자기 기록매체(201)의 표면의 강도도 높아야 한다. 그러나, 그와 같은 재질은 제작이 어렵고, 비용 부담이 큰 문제점이 있다. 또한, 대물렌즈(202)등을 포함한 픽업(pick-up)을 필요로 하므로, 상기 도 1의 종래 자기저항 헤드(101)보다 훨씬 무겁고, 그로 인해 픽업의 이동이 자유롭지 않아 기록/재생 시간이 길어지는 문제점이 있다.Since the conventional magneto-optical recording / reproducing system as described above does not have the magnetic core 103 unlike the structure of the conventional magnetoresistive head 101 of FIG. 1, the magnetic signal due to the influence of the vortex flowing through the magnetic core 103 Recording problems can be prevented. However, since the signal is reproduced using the light reflected from the magnetic recording medium 201, the protective layer of the magnetic recording medium 201 must transmit the light well, and the head and the magnetic recording medium 201 are considered in consideration of the contact. The strength of the surface of the magnetic recording medium 201 should also be high. However, such a material is difficult to manufacture, there is a large cost burden. In addition, since a pick-up including an objective lens 202 or the like is required, it is much heavier than the conventional magnetoresistive head 101 of FIG. 1, and thus the pickup / movement time is not free and the recording / reproducing time is long. There is a problem losing.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 종래 자기저항헤드에서의 와류 문제를 해결하는 한편 종래 광자기 기록/재생 시스템에서의 기록/재생의 장시간 문제를 해결할 수 있는 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and solves the problem of eddy currents in a conventional magnetoresistive head and can solve a long time problem of recording / reproducing in a conventional magneto-optical recording / reproducing system. The purpose is to provide a head structure.
도 1은 종래 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.1 is a perspective view schematically showing the structure of a magnetoresistive head for a conventional hard disk drive.
도 2a 및 도 2b는 종래 광자기 기록/재생 시스템에 의한 신호의 기록 및 재생 메커니즘을 각각 설명하는 도면.2A and 2B illustrate a recording and reproducing mechanism of a signal, respectively, by a conventional magneto-optical recording / reproducing system.
도 3은 자기기록매체의 가열된 부분에서의 자기이완 개념을 설명하는 도면.3 is an explanatory view of the concept of self-relaxation in the heated portion of the magnetic recording medium.
도 4는 본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체의 개략적인 구성도.4 is a schematic structural diagram of a head structure for a magneto-optical disk drive according to the present invention;
도 5는 도 4의 헤드 구조체의 자기저항 헤드의 구성을 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating a configuration of a magnetoresistive head of the head structure of FIG. 4.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
101,404...자기저항헤드 102,201,401...자기기록매체101,404 ... Magnetoresistive head 102,201,401 ... Magnetic recording medium
103...자성체 코어 104...코일103 ... magnetic core 104 ... coil
105...자기저항센서 106...실드부재105 ... Magnetic resistance sensor 106 ... Shield member
202,402...대물렌즈 203,403...자기코일202,402 Objective lens 203,403 Magnetic coil
405...절연층 406...연근층405 Insulation layer
407...자기저항센서층 B...자기력선407 Magnetoresistive sensor layer B ... Magnetic force line
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체는, 외부의 광원으로부터의 광을 자기기록매체의 소정 부위에 조사하여 자기기록매체를 가열하기 위한 광조사 수단과, 인가된 전류에 의해 자장을 형성하여 자기기록매체에 정보 신호를 기록하기 위한 신호 기록 장치 및 상기 신호 기록 장치에 의하여 상기 자기기록매체에 기록된 신호를 검출하기 위한 정보 신호 검출장치를 구비하는 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체에 있어서, 상기 정보 신호 검출장치는 그 자체로 상기 자기기록매체로부터 정보를 재생하기 위한 정보 재생용 자기 저항 헤드로 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a magneto-optical disk drive head structure according to the present invention comprises: light irradiation means for heating a magnetic recording medium by irradiating light from an external light source to a predetermined portion of the magnetic recording medium; A magneto-optical disk drive including a signal recording device for recording an information signal on a magnetic recording medium by forming a magnetic field by electric current, and an information signal detection device for detecting a signal recorded on the magnetic recording medium by the signal recording device. A head structure for a magnetic body, characterized in that the information signal detecting device is formed by itself as a magnetoresistive head for information reproduction for reproducing information from the magnetic recording medium.
여기서, 상기 자기저항 헤드는 몸체의 중심부에 위치하는 절연층과, 그 절연층의 일측면에 결합되는 자성을 갖는 연근층 및 상기 절연층의 타측면에 결합되는 자기저항 센서층으로 구성된다. 또한, 상기 자기기록매체가 희토류계 재질로 제작된 경우에는 상기 광조사 수단으로는 광파이버가 사용될 수 있다.Here, the magnetoresistive head is composed of an insulating layer located in the center of the body, a lotus root layer having a magnet coupled to one side of the insulating layer and a magnetoresistive sensor layer coupled to the other side of the insulating layer. In addition, when the magnetic recording medium is made of a rare earth material, an optical fiber may be used as the light irradiation means.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic structural diagram of a head structure for a magneto-optical disk drive according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체는 자기기록매체(401)의 소정 부위를 가열하기 위한 것으로서, 외부의 광원(미도시)으로부터의 광을 자기기록매체(401) 상의 소정 부위에 조사하기 위한 광조사 수단으로서의 대물렌즈(402)와, 그 대물렌즈(402)의 하부에 근접 설치되며, 인가된 전류에 의해 자장을 형성하여 자기기록매체(401)에 신호를 기록하기 위한 신호 기록장치로서의 자기코일(403) 및 그 자기코일(403)의 일측에 근접 설치되며, 상기 자기기록매체(401)에 기록된 신호를 검출하기 위한 정보 신호 검출장치로서의 자기저항 헤드(404)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the head structure for a magneto-optical disk drive according to the present invention is for heating a predetermined portion of the magnetic recording medium 401, and receives light from an external light source (not shown). An objective lens 402 serving as a light irradiation means for irradiating a predetermined portion of the image and a lower portion of the objective lens 402, and forming a magnetic field by an applied current to record a signal on the magnetic recording medium 401 A magnetoresistive head 404 as an information signal detecting device for detecting a signal recorded on the magnetic coil 403 as a signal recording device and a magnetic coil 403 in close proximity to the magnetic recording medium 401. It is composed of
여기서, 상기 자기저항 헤드(404)는 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체의 중심부에 위치하는 절연층(405)과, 그 절연층(405)의 일측면에 결합되는 자성을 갖는 연근층(soft adjacent layer)(406) 및 절연층(405)의 타측면에 결합되는 자기저항 센서층(407)으로 구성된다. 여기서, 이 자기저항 센서층(407)의 재질로는 니켈-철(Ni-Fe)의 합금이 사용된다.Here, as shown in FIG. 5, the magnetoresistive head 404 has an insulating layer 405 positioned at the center of the body, and a soft lotus layer having softness coupled to one side of the insulating layer 405. and a magnetoresistive sensor layer 407 coupled to the other side of the insulating layer 406 and the insulating layer 405. Here, an alloy of nickel-iron (Ni-Fe) is used as the material of the magnetoresistive sensor layer 407.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체에 있어서, 신호를 자기기록매체(401)에 기록할 시, 먼저 광원으로부터의 광(레이저광)이 대물렌즈(402)에 의해 집속되어 자기기록매체(401)의 소정 부위에 조사된다. 광이 조사된 자기기록매체(401)의 부분에서는 전술한 바와 같이 보자력 H1에서 보자력 H2로 보자력이 감소하는 쪽으로 자기이완이 일어나게 된다. 그와 같은 상태에서 자기코일(403)에 전류가 인가되면, 자기코일(403)의 주변에 자장이 형성되고, 그 자장에 의해 상기 자기기록매체(401)의 자기이완이 발생된 부분의 자계를 변화시켜 신호를 기록하게 된다.In the head structure for a magneto-optical disk drive of the present invention having the above configuration, when recording a signal to the magnetic recording medium 401, light from the light source (laser light) is first focused by the objective lens 402. And a predetermined portion of the magnetic recording medium 401 is irradiated. In the portion of the magnetic recording medium 401 to which light is irradiated, magnetic relaxation occurs as the coercive force decreases from the coercive force H 1 to the coercive force H 2 as described above. When a current is applied to the magnetic coil 403 in such a state, a magnetic field is formed around the magnetic coil 403, and the magnetic field of the portion where the magnetic relaxation of the magnetic recording medium 401 is generated by the magnetic field is generated. Change the signal to record.
한편, 자기저항헤드(404)의 자성을 갖는 연근층(406)에서 발생된 자기력선(B)은 절연층(405)을 건너 자기저항 센서층(407)에 바이어스 필드(bias field)를 인가한다. 그러면, 자기저항 센서층(407)은 자계변화를 감지하여 선형 동작특성을 가지도록 구동된다. 이때, 자기저항 센서층(407)의 양단에 걸리는 전압(V)은 자기기록매체(401)에 기록된 신호의 자계방향에 따라 변화하며, 따라서 그것을 이용하여 신호를 검출하게 된다.On the other hand, the magnetic field lines B generated in the lotus root layer 406 having the magnetism of the magnetoresistive head 404 cross the insulating layer 405 to apply a bias field to the magnetoresistive sensor layer 407. Then, the magnetoresistive sensor layer 407 is driven to have a linear operating characteristic by detecting a magnetic field change. At this time, the voltage V across the magnetoresistive sensor layer 407 changes depending on the direction of the magnetic field of the signal recorded on the magnetic recording medium 401, and thus detects the signal by using it.
이상과 같은 본 발명의 헤드 구조체의 사용에 있어서, 상기 자기기록매체(401)가 희토류계의 재질인 경우에는 상온에서 강한 보자력을 가지면서도 가열된 경우에는 보자력이 감소하게 되므로, 저출력의 레이저만으로도 필요한 정도의 자기이완 효과를 얻을 수 있으며, 따라서 종래의 고출력 레이저 대신 저출력의 레이저를 이용할 수 있다. 특히 이 경우, 작은 에너지의 빛이면 충분하므로 대물렌즈(402) 등을 필요로 하는 픽업 대신 광파이버를 이용하여 자기기록매체(401)에 빛을 조사할 수도 있다.In the use of the head structure of the present invention as described above, when the magnetic recording medium 401 is made of a rare earth-based material, the coercive force is reduced when heated while having a strong coercive force at room temperature. A self-relaxing effect of the degree can be obtained, and therefore, a laser of low power can be used instead of a conventional high power laser. In particular, since light of a small energy is sufficient in this case, light may be irradiated onto the magnetic recording medium 401 using an optical fiber instead of a pickup requiring the objective lens 402 or the like.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 광자기 디스크 드라이브용 헤드 구조체는 종래 자기저항 헤드에서와 같은 자성체 코어를 사용하지 않으므로, 신호 기록에 있어서 종래와 같은 자성체 코어에 흐르는 와류의 영향을 사전에 방지할 수 있다. 또한, 정보 신호의 재생에 있어서, 종래 광자기 기록/재생 시스템에서와 같은 픽업 메커니즘이 아닌 자기저항 헤드에 의해 정보 신호를 검출하므로, 정보의 재생 속도를 한층 높일 수 있고, 높은 투과성을 갖는 자기기록매체를 필요로 하지 않아 자기기록매체의 재질 선택이 보다 자유로운 부수적인 효과가 있다.As described above, the head structure for the magneto-optical disk drive according to the present invention does not use the magnetic core as in the conventional magnetoresistive head, so that the influence of the vortices flowing in the conventional magnetic core in signal recording can be prevented in advance. Can be. Further, in the reproduction of the information signal, since the information signal is detected by the magnetoresistive head rather than the pickup mechanism as in the conventional magneto-optical recording / reproducing system, the reproduction speed of the information can be further increased, and the magnetic recording having high transparency is achieved. There is no need for a medium, and thus the material selection of the magnetic recording medium is more free.
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