(57)【要約】【課題】光磁気記録媒体に磁性を記録しながら磁区の磁性状態を動的に観察できるとともに、磁区ごとの磁性の記録速度（データの書込速度又は消去速度）を効率よく評価できる磁区観察装置を提供する。【解決手段】磁区観察装置において、光磁気記録媒体の記録層に光を照射して加熱する記録用光源と、記録層の所定の磁区に所定の磁性（例えば、Ｎ極又はＳ極）を記録するために磁界を印加する磁界印加手段と、所定の磁区の磁性状態を画像として取得する撮像手段と、撮像手段によって撮像された画像のデータを記憶する記憶手段と、撮像手段により撮像するタイミングを制御する制御手段と、を備えるようにした。そして、制御手段は、記録用光源による加熱時間、及び磁界印加手段の磁界印加時間に基づいて、撮像タイミングを設定するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光磁気記録媒体の記録層に光を照射して加熱する記録用光源と、
前記記録層の所定の磁区に所定の磁性を記録するために磁界を印加する磁界印加手段と、
前記所定の磁区の磁性状態を画像として取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像のデータを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により撮像するタイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記録用光源による加熱時間、及び前記磁界印加手段の磁界印加時間に基づいて、前記撮像タイミングを設定することを特徴とする磁区観察装置。 
【請求項２】
前記制御手段は、
前記所定の磁区における磁性状態の変化を観察するために、前記記録用光源により光が照射されるとともに、前記磁界印加手段により磁界が印加された後、前記撮像手段により連続して画像を撮像させ、
前記記憶手段に記憶された連続する画像データを比較することにより、前記所定の磁区における磁性の記録速度を算出し、
前記算出された磁性の記録速度に基づいて、前記所定の磁区とは異なる磁区の磁性状態を観察するときの撮像タイミングを設定することを特徴とする請求項１に記載の磁区観察装置。 
【請求項３】
前記制御手段は、前記記録層の磁区の磁性状態を連続して観察する場合、前記算出された磁性の記録速度に基づいて、前記記録用光源による照射時間及び前記磁界印加手段による磁界印加時間を設定することを特徴とする請求項２に記載の磁区観察装置。 
【請求項４】
前記撮像手段は、偏光顕微鏡を有して構成され、該偏光顕微鏡によって観察された画像を撮像することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の磁区観察装置。 
【請求項５】
光磁気記録媒体の記録層に光を照射して加熱する記録用光源と、
前記記録層の所定の磁区に所定の磁性を記録するために磁界を印加する磁界印加手段と、
偏光顕微鏡を有し、該偏光顕微鏡によって観察された画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像のデータを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により撮像するタイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記録層の磁区の磁性状態を連続して観察する場合、
前記記録用光源による加熱時間、及び前記磁界印加手段の磁界印加時間に基づいて、前記撮像タイミングを設定し、
前記記録用光源により光が照射されるとともに、前記磁界印加手段により磁界が印加された後、前記撮像手段により連続して画像を撮像させ、
前記記憶手段に記憶された連続する画像データを比較することにより、前記所定の磁区における磁性の記録速度を算出し、
前記算出された磁性の記録速度に基づいて、前記所定の磁区とは異なる磁区の磁性状態を観察するときの撮像タイミングを設定するとともに、前記記録用光源による照射時間及び前記磁界印加手段による磁界印加時間を設定することを特徴とする磁区観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光磁気記録媒体の記録層の磁区構造を観察する磁区観察装置に関し、特に、磁区ごとの磁性の記録過程を動的に観察できる磁区観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大容量記憶媒体の一つとして、光磁気記録媒体が知られている。光磁気記録媒体には磁性を持った記録層が形成されており、この記録層を加熱するとともに、外部から磁界を印加することにより磁区の磁性状態（磁化の向き（Ｎ極又はＳ極）や大きさ）を変えることで、データの書き込み又は消去が行われる。光磁気記録媒体の記録方式としては、磁界を一定としてレーザ光の強度を変化させる光変調方式と、レーザ光の強度を一定として磁界を変化させる磁界変調方式とがある。
【０００３】
例えば、磁界変調方式では、まず、光磁気記録媒体の記録層（磁性層）に高出力のレーザ光を照射して、磁性（Ｎ極又はＳ極）の書き込みが可能な温度（キュリー点）にまで瞬時に加熱する。光磁気記録媒体の記録層は常温では殆ど磁化されないために、これを熱して磁化が可能な状態とする。その後、磁化が可能となった磁区に記録層と垂直方向の磁界を印加することで、磁区に磁性を記録する。そして、磁性体が十分に冷えるとこの磁区の磁性状態が完全に保持される。
【０００４】
ところで、光磁気記録媒体において、磁区ごとの磁性の記録速度は、重要なパラメータとなる。なお、磁性の記録速度とは、データの書込速度又は消去速度に他ならない。したがって、磁性の記録速度の向上を目的として光磁気記録媒体を設計する場合には、磁区における記録過程の観測・解析が必要とされる。
例えば、磁区の磁性状態を観察する技術としては、光磁気記録媒体の磁区の磁性状態を画像として取得し観察する方法が提案されている（特許文献１，２）。
【特許文献１】実開平５−９４７５２号公報
【特許文献２】特開平８−６２３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載の技術は、光磁気記録媒体の磁区に磁性の記録がなされたあとで、磁区の磁性状態を静的に観察するものである。そのため、光磁気記録媒体の磁区ごとの磁性の記録速度を効率よく評価することはできない。
【０００６】
本発明は、光磁気記録媒体に磁性を記録しながら磁区の磁性状態を動的に観察できるとともに、磁区ごとの磁性の記録速度（データの書込速度又は消去速度）を効率よく評価できる磁区観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、磁区観察装置において、
光磁気記録媒体の記録層に光を照射して加熱する（磁区に磁性を記録可能な状態とする）記録用光源と、
前記記録層の所定の磁区に所定の磁性（例えば、Ｎ極又はＳ極）を記録するために磁界を印加する磁界印加手段と、
前記所定の磁区の磁性状態を画像として取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像のデータを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により撮像するタイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記録用光源による加熱時間、及び前記磁界印加手段の磁界印加時間に基づいて、前記撮像タイミングを設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の磁区観察装置において、
前記制御手段は、
前記所定の磁区における磁性状態の変化を観察するために、前記記録用光源により光が照射されるとともに、前記磁界印加手段により磁界が印加された後、前記撮像手段により連続して画像を撮像させ、
前記記憶手段に記憶された連続する画像データを比較することにより、前記所定の磁区における磁性の記録速度を算出し、
前記算出された磁性の記録速度に基づいて、前記所定の磁区とは異なる磁区の磁性状態を観察するときの撮像タイミングを設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の磁区観察装置において、
前記制御手段は、前記記録層の磁区の磁性状態を連続して観察する場合、前記算出された磁性の記録速度に基づいて、前記記録用光源による照射時間及び前記磁界印加手段による磁界印加時間を設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の磁区観察装置において、
前記撮像手段は、偏光顕微鏡を有して構成され、該偏光顕微鏡によって観察された画像を撮像することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、磁区観察装置において、
光磁気記録媒体の記録層に光を照射して加熱する記録用光源と、
前記記録層の所定の磁区に所定の磁性を記録するために磁界を印加する磁界印加手段と、
偏光顕微鏡を有し、該偏光顕微鏡によって観察された画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像のデータを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により撮像するタイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記録層の磁区の磁性状態を連続して観察する場合、
前記記録用光源による加熱時間、及び前記磁界印加手段の磁界印加時間に基づいて、前記撮像タイミングを設定し、
前記記録用光源により光が照射されるとともに、前記磁界印加手段により磁界が印加された後、前記撮像手段により連続して画像を撮像させ、
前記記憶手段に記憶された連続する画像データを比較することにより、前記所定の磁区における磁性の記録速度を算出し、
前記算出された磁性の記録速度に基づいて、前記所定の磁区とは異なる磁区の磁性状態を観察するときの撮像タイミングを設定するとともに、前記記録用光源による照射時間及び前記磁界印加手段による磁界印加時間を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光磁気記録媒体に磁性を記録しながら磁区の磁性状態を動的に観察できるとともに、磁区ごとの磁性の記録速度（データの書込速度又は消去速度）を効率よく評価できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る移動体受信装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る磁区観察装置１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の磁区観察装置１は、制御部１１と、高速カメラ１２と、偏光顕微鏡１３と、記録用光源１４と、磁界印加用コイル１５と、記憶部１６と、を備えて構成される。
【００１５】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１，ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２，ＲＯＭ（Read Only Memory）１１３、を備える。
ＣＰＵ１１１は、例えば、ＲＯＭ１１３に格納された処理プログラム等を読み出して、ＲＡＭ１１２に展開して実行することにより、磁区観察装置１全体の制御を行う。例えば、高速カメラ１２に、偏光顕微鏡１３を介して得られる磁区の磁性状態を示す画像を、所定のタイミングで撮像させる。
ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１１により実行された処理プログラム等を、ＲＡＭ１１２内のプログラム格納領域に展開するとともに、上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等をデータ格納領域に格納する。
ＲＯＭ１１３は、例えば、半導体メモリ等で構成され、処理プログラムやデータ等が予め記憶されている。ＲＯＭ１１３には、例えば、高速カメラ１２により偏光顕微鏡１３を介して得られる画像を撮像させる撮像プログラム、記録用光源１４により光磁気記録媒体ＭＯに光を照射させる光照射プログラム、磁界印加用コイル１５に磁界を印加させる磁界印加プログラム等が格納されている。
【００１６】
高速カメラ１２は、例えば、ＣＣＤカメラ等で構成され、偏光顕微鏡１３を介して得られる画像を撮像する。このとき、磁区の磁性状態に応じた画像、すなわち、磁区における磁化の方向（Ｎ極又はＳ極）及び大きさを反映した画像が撮像されることとなる。光磁気記録媒体ＭＯには、例えば、ピコオーダー程度の速度で磁性の記録が行われるので、高速カメラ１２は、この磁区の磁性状態の変化を検出可能なシャッタースピードを有するものとする。
なお、撮像手段として、高速カメラ１２の代わりに、磁区の磁性状態の変化を動画として取得可能な高速度ビデオカメラを利用することもできる。ただし、コストの面から高速カメラとするのが望ましい。
【００１７】
偏光顕微鏡１３は、磁性体に直線偏光の光を当て磁性体を通過させると，磁性体のもつ磁化の影響を受けて，光の偏光面が回転する現象を利用した顕微鏡であり、光磁気記録媒体ＭＯの磁区状態を観察できる。この偏光顕微鏡１３の詳細な構造は公知であるので説明を省略する。
【００１８】
記録用光源１４は、例えば、高出力のレーザ光源であり、光磁気記録媒体ＭＯの記録層にレーザ光を照射して所定の温度（例えば、１５０〜１８０℃）に加熱して、磁区に磁性を記録可能な状態とする。
【００１９】
磁界印加用コイル１５は、光磁気記録媒体ＭＯの記録層の所定の磁区が所定の磁性状態となるように磁界を印加する
記憶部１６は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）で構成され、高速カメラ１２で撮像された画像のデータを記憶する。高速カメラ１２により、連続して画像が撮像された場合には、連続した画像データが記憶されることとなる。
【００２０】
図２は、本実施形態の磁区観察装置１を利用して磁区の磁性状態を観察する際の、磁界印加用コイル１５、記録用光源１４、及び高速カメラ１２の駆動タイミングの一例について示したタイミングチャートである。
図２では、所定の磁区に一方の磁性（例えば、Ｎ極）を記録してデータを書き込んだ後、続いて他方の磁性（例えば、Ｓ極）を記録してデータを消去する場合について示している。なお、磁区の磁性は予め他方の磁性（例えば、Ｓ極）となっているものとする。
【００２１】
図２において、時間ｔ０は、磁界印加用コイル１４による磁界の印加及び記録用光源１４によるレーザ照射の開始時間である。時間ｔ１は、記録用光源１４により記録層が加熱され、磁区に磁性を記録可能となる時間である。時間ｔ２は、記録用光源１４によるレーザ照射を停止させる時間である。時間ｔ３は、磁区における一方の磁性の記録（データの書き込み）が完了する時間である。時間ｔ４は、磁界印加用コイル１５による磁界の印加方向を反転させる時間である。時間ｔ５は、磁区における他方の磁性の記録（データの消去）が完了する時間である。時間ｔ６は、磁界印加用コイル１５による磁界の印加を停止させる時間である。
なお、時間ｔ０，ｔ２，ｔ４、ｔ６は予め設定される時間である。一方、時間ｔ１，ｔ３，ｔ５は磁区観察の結果得られる時間であり、磁区観察前には、磁界印加用コイル１５、記録用光源１４の出力性能や記録層の種類等により、だいたいの時間しかわからない。
【００２２】
すなわち、記録用光源１４は、時間ｔ０においてレーザ光の照射を開始し、時間ｔ２においてレーザ光の照射を停止する。ここで、記録用光源１４の照射時間（ｔ０〜ｔ２）は、記録用光源１４により記録層が加熱され、磁区に磁性を記録可能となるのに十分な時間が設定される（ｔ１＜ｔ２）。
【００２３】
磁界印加用コイル１５は、時間ｔ０において所定の方向に磁界を印加し、所定の磁区に一方の磁性（例えば、Ｎ極）を記録する（データの書き込み）。実際には、時間ｔ１から磁性の記録が開始される。そして、時間ｔ４において磁界の印加方向を反転させ、所定の磁区に他方の磁性（例えば、Ｓ極）を記録する（データの消去）。ここで、磁界印加用コイル１５の磁界印加時間（ｔ０〜ｔ４）、（ｔ４〜ｔ６）は磁区に磁性を記録するのに要する十分な時間が設定される（ｔ３＜ｔ４、ｔ５＜ｔ６）。
【００２４】
高速カメラ１２は、制御部１７によって予め設定された所定の撮像タイミングｔ７に基づいて、偏光顕微鏡１３を介して磁区の磁性状態を示す画像を撮像する。制御部１７は、例えば、記録用光源１４による加熱時間（ｔ０〜ｔ２）、及び磁界印加用コイル１５の磁界印加時間（ｔ０〜ｔ４）に基づいて、ｔ０〜ｔ４の間で撮像タイミングｔ７を連続して設定する。
【００２５】
記憶用光源１４，磁界印加用コイル１５が、図２に示すタイミングチャートに従って駆動されると、磁区の磁性状態は次のように変化する。
時間ｔ１で磁区に磁性を記録可能な状態となると、磁界の印加により磁区に徐々に一方の磁性（例えば、Ｎ極）が記録される。そして、時間ｔ３において一方の磁化の大きさが飽和し、磁性の記録が完了する（データの書き込みが完了する）。時間ｔ３〜ｔ４では、磁区の磁性状態は変化せず、保持される。
時間ｔ４で磁界の印加方向が反転されると、磁区に徐々に他方の磁性（例えば、Ｓ極）が記録される。そして、時間ｔ５において他方の磁化の大きさが飽和し、磁性の記録が完了する（データの消去が完了する）。
【００２６】
図３は、磁区の磁性状態の変化を示す撮像画像の一例である。図３では、磁区における一方の磁性（例えば、Ｎ極）の大きさに比例して、黒円状の影が画像として現れる場合を示している。
【００２７】
図２の時間ｔ０〜ｔ１では、磁区の磁性状態は変化しないので、例えば、図３（ａ）に示すような画像が得られる。つまり、磁区には他方の磁性（例えば、Ｓ極）が記録された状態となっており、黒円状の影は現れない。
時間ｔ１〜ｔ３では、磁区に一方の磁性（例えば、Ｎ極）が徐々に記録されるので、それに対応する画像が得られる。つまり、磁区における一方の磁性（例えば、Ｎ極）の大きさが、黒円状の影の大きさに反映される（図３（ｂ）参照）。
そして、時間ｔ３を過ぎると、磁区の磁性状態は変化しないので、例えば、図３（ｃ）に示すような画像が得られる。つまり、磁区には一方の磁性（例えば、Ｎ極）が記録された状態となっており、最も大きい黒円状の影が現れる。
【００２８】
図２の時間ｔ０〜ｔ１では、磁区の磁性状態は変化しないので、例えば、図３（ａ）に示すような画像が得られる。つまり、磁区には他方の磁性（例えば、Ｓ極）が記録された状態となっており、黒円状の影は現れない。
一方、時間ｔ４〜ｔ５では、磁区に他方の磁性（例えば、Ｓ極）が徐々に記録されるので、それに対応する画像が得られる。つまり、磁区における他方の磁性（例えば、Ｓ極）の大きさが、黒円状の影の大きさに反映される（図３（ｂ）参照）。
そして、時間ｔ５を過ぎると、磁区の磁性状態は変化しないので、例えば、図３（ａ）に示すような画像が得られる。つまり、磁区には他方の磁性（例えば、Ｓ極）が記録された状態となっており、黒円状の影は現れない。
【００２９】
このように、高速カメラ１２により、所定のタイミングｔ７で磁区の磁性状態を示す画像を撮像することにより、撮像タイミングにおける磁区の磁性状態がわかる。言い換えれば、特定範囲の時間で磁区の磁性状態を示す画像を撮像することにより、磁性の記録速度を評価することができる。
【００３０】
例えば、一方の磁性（例えば、Ｎ極）の記録速度（データの書込速度）を評価するためには、記録開始時間ｔ１（ｔ０としてもよい）と、記録完了時間ｔ３が必要となる。したがって、高速カメラ１２により、時間ｔ１，ｔ３付近における画像を撮像し、前後の画像を比較することにより時間ｔ１，ｔ３を導出すればよい。
【００３１】
例えば、図３（ａ）に示すような黒円状の影が現れていない状態から、黒円状の影が出現した時点を、記録開始時間ｔ１とすることができる。また、図３（ｃ）に示すような黒円状の影が現れている状態から、黒円状の影の大きさが変化しなくなった時点を、記録完了時間ｔ３とすることができる。
これにより、記録開始時間ｔ１と記録完了時間ｔ３に基づいて磁性の記録速度を算出することができる。また、同様の手法により、他方の磁性（例えば、Ｓ極）の記録速度（データの消去速度）を評価することができる。
【００３２】
ただし、磁区観察前は、時間ｔ１，ｔ３の値は不確かであるため、最初の磁区観察においては、時間ｔ０〜ｔ４間の磁区の磁性状態を示す画像を連続して撮像し、前後の画像を比較することにより時間ｔ１，ｔ３を導出する。そして、その後の磁区観察においては、導出された時間ｔ１，ｔ３に基づいて磁区の磁性状態を示す画像を撮像すればよい。
【００３３】
上述したように、本実施形態の磁区観察装置１は、光磁気記録媒体の記録層に光を照射して加熱する（磁区に磁性を記録可能な状態とする）記録用光源１４と、記録層の所定の磁区に所定の磁性を記録するために磁界を印加する磁界印加用コイル（磁界印加手段）１５と、所定の磁区の磁性状態を画像として取得する高速カメラ（撮像手段）１２と、高速カメラ１２によって撮像された画像のデータを記憶するＨＤＤ（記憶手段）１６と、高速カメラ１２により撮像するタイミングを制御する制御部（制御手段）１１と、を備える。
そして、制御部１７は、記録用光源１４による加熱時間、及び磁界印加用コイル１５の磁界印加時間に基づいて、高速カメラ１２による撮像タイミングを設定する。これにより、記録層の所定の磁区における磁性状態を動的に把握でき、磁性の記録過程を画像により認識することができる。したがって、所定の磁区におけるデータの記録速度又は消去速度を正確に評価することができる。
【００３４】
また、制御部１７は、所定の磁区における磁性状態の変化を観察するために、記録用光源１４により光が照射されるとともに、磁界印加用コイル１５により磁界が印加された後（時間ｔ０の後）、高速カメラ１２により連続して画像を撮像させ、ＨＤＤ１６に記憶された連続する画像データを比較することにより、所定の磁区における磁性の記録速度を算出する。そして、算出された磁性の記録速度に基づいて、所定の磁区とは異なる磁区の磁性状態を観察するときの撮像タイミングを設定する。
これにより、所定の磁区における磁性の記録速度を評価するのに必要な、撮像手段により撮像すべき範囲を比較的狭くすることができるので、撮像手段によって撮像された画像のデータが膨大となり、記憶手段の記憶領域が余計に使用されるのを防止できる。
【００３５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３６】
例えば、制御部１７は、記録層の磁区の磁性状態を連続して観察する場合、算出された磁性の記録速度に基づいて、記録用光源１４による照射時間及び磁界印加用コイル１５による磁界印加時間を設定するようにしてもよい。
これにより、記録用光源による照射時間及び磁界印加手段による磁界印加時間を、磁区における磁性の記録速度を評価できる範囲で短縮できるので、効率よく磁性の記録速度（データの書込速度又は消去速度）を評価できる。
【００３７】
また、光磁気記録媒体に限らず、ハードディスク等の磁気記録媒体において磁区観察を行う場合にも、本発明の磁区観察装置を適用できると考えられる。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る磁区観察装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の磁区観察装置１を利用して磁区の磁性状態を観察する際の、磁界印加用コイル１５、記録用光源１４、及び高速カメラ１２の駆動タイミングの一例について示したタイミングチャートである。
【図３】磁区の磁性状態の変化を示す撮像画像の一例である。
【符号の説明】
【００４０】
１  磁区観察装置
１１  制御部（制御手段）
１１１  ＣＰＵ
１１２  ＲＡＭ
１１３  ＲＯＭ
１２  高速カメラ（撮像手段）
１３  偏光顕微鏡（撮像手段）
１４  記録用光源
１５  磁界印加用コイル（磁界印加手段）
１６  ＨＤＤ（記憶手段）
ＭＯ  光磁気記録媒体
【図１】
2009087390.tif 000003
【図２】
2009087390.tif 000004
【図３】
2009087390.tif 000005