(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録すべき光磁気記録媒体に照射するビーム光の出射源を有する光磁気記録ヘッドと、情報が記録された光磁気記録媒体の漏洩磁束を検出し、これに基づいて再生信号を出力する磁気再生ヘッドとを備える記録再生装置で記録再生する光磁気記録媒体であって、
光ビームの照射により、情報が磁気的に記録される第１磁性層を基板上に備え、磁気的に記録された情報が漏洩磁束の検出により再生され得る第２磁性層を前記第１磁性層上に備え、前記第１磁性層に記録された記録マークの磁化方向は、交換結合力により前記第２磁性層に転写される構成としてあることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
情報を記録すべき光磁気記録媒体に照射するビーム光の出射源を有する光磁気記録ヘッドと、情報が記録された光磁気記録媒体の漏洩磁束を検出し、これに基づいて再生信号を出力する磁気再生ヘッドとを備える記録再生装置で記録再生する光磁気記録媒体であって、
光ビームの照射により、情報が磁気的に記録される第１磁性層を基板上に備え、磁気的に記録された情報が漏洩磁束の検出により再生され得る第２磁性層を前記第１磁性層上に備え、前記第２磁性層は、前記第１磁性層よりも低いキュリー温度を有することを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項３】
光ビームの照射により、情報が磁気的に記録される第１磁性層を基板上に備え、磁気的に記録された情報が漏洩磁束の検出により再生され得る第２磁性層を前記第１磁性層上に備え、前記第１磁性層に記録された記録マークの磁化方向は、交換結合力により前記第２磁性層に転写される光磁気記録媒体に照射するビーム光の出射源を有する光磁気記録ヘッドと、情報が記録された光磁気記録媒体の漏洩磁束を検出し、これに基づいて再生信号を出力する磁気再生ヘッドとを備えることを特徴とする光磁気記録媒体の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録媒体に光磁気記録された情報を、漏洩磁束の検出により再生可能な光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気カード等の光磁気記録媒体及びその記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気記録媒体は、大容量の情報が記録できる可換媒体としてメルチメディアの必要性を満たす記録媒体であり、例えば３．５インチ光磁気ディスクは６４０ＭＢ程度の記録容量を有している。光磁気ディスクは光ビームを用いて情報を記録するので、媒体上に円形のドメインを形成できるという特徴がある。光磁気ディスクに短波長レーザ光を照射することにより、記録マーク間隔を詰めて高密度記録を行なうことができるが、光学限界のために、高密度記録された記録マークを再生することができない。これを解決する磁気超解像再生方式（ＭＳＲ再生方式）が提案されており、この方式ではビームスポット内の一記録マークを再生しているときに他の記録マークをマスクすることにより、再生分解能を高めている。ＭＳＲ再生により、３．５インチのディスクで５ＧＢ程度の記憶容量を実現することができる。
【０００３】
しかしながら、光磁気記録媒体に記録された情報を再生する際には、光ビームを照射して記録再生層を高温にする必要があり、長期間の使用により光磁気記録媒体が消耗し易くなるという難点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、磁気記録媒体においては、情報の記録時には磁気ヘッドから生じる磁界により情報が磁気的に記録され、再生時には磁気ヘッドにより記録領域の漏洩磁束が検出され、これを再生信号として出力する。磁気記録媒体は、この漏洩磁束が微弱な場合であっても大きな再生信号が得られので再生性能が高く、これにより大きな記憶容量を有することが可能となっている。しかしながら、磁気記録媒体に形成されるドメインは、磁区幅がディスクの半径方向に長いので、記録密度に限界が生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、光磁気記録の微小記録マーク形成技術と磁気再生の高再生出力技術とを組合わせ、高密度に記録された情報を効率良く、安定して再生できる光磁気記録媒体及びその記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
第１発明に係る光磁気記録媒体は、情報を記録すべき光磁気記録媒体に照射するビーム光の出射源を有する光磁気記録ヘッドと、情報が記録された光磁気記録媒体の漏洩磁束を検出し、これに基づいて再生信号を出力する磁気再生ヘッドとを備える記録再生装置で記録再生する光磁気記録媒体であって、光ビームの照射により、情報が磁気的に記録される第１磁性層を基板上に備え、磁気的に記録された情報が漏洩磁束の検出により再生され得る第２磁性層を前記第１磁性層上に備え、前記第１磁性層に記録された記録マークの磁化方向は、交換結合力により前記第２磁性層に転写される構成としてあることを特徴とする。
【０００７】
従って、第１発明では、光磁気記録方式により第１磁性層に高密度で情報を記録すると、記録マークの磁化方向が第２磁性層に転写され、第２磁性層の記録マークを第２磁性層側から磁気再生することができる。磁気再生は高パワーのビーム光を照射する必要がなく、再生磁界も印加しないので、媒体劣化を生じることがない。また、第１磁性層側から光磁気再生を行なうこともできる。
また、第１発明では、記録マークの磁化方向が交換結合力により第２磁性層に転写される。
【０００８】
第２発明に係る光磁気記録媒体は、情報を記録すべき光磁気記録媒体に照射するビーム光の出射源を有する光磁気記録ヘッドと、情報が記録された光磁気記録媒体の漏洩磁束を検出し、これに基づいて再生信号を出力する磁気再生ヘッドとを備える記録再生装置で記録再生する光磁気記録媒体であって、光ビームの照射により、情報が磁気的に記録される第１磁性層を基板上に備え、磁気的に記録された情報が漏洩磁束の検出により再生され得る第２磁性層を前記第１磁性層上に備え、前記第２磁性層は、前記第１磁性層よりも低いキュリー温度を有することを特徴とする。
【０００９】
従って、第２発明では、第２磁性層のキュリー温度が第１磁性層よりも低いので、第１磁性層の磁化方向を決定するビーム光パワーが、第２磁性層による影響を受けない。これにより、記録又は消去の際に通常のビーム光パワーを用いることができる。
【００１０】
第３発明に係る光磁気記録媒体の記録再生装置は、光ビームの照射により、情報が磁気的に記録される第１磁性層を基板上に備え、磁気的に記録された情報が漏洩磁束の検出により再生され得る第２磁性層を前記第１磁性層上に備え、前記第１磁性層に記録された記録マークの磁化方向は、交換結合力により前記第２磁性層に転写される光磁気記録媒体に照射するビーム光の出射源を有する光磁気記録ヘッドと、情報が記録された光磁気記録媒体の漏洩磁束を検出し、これに基づいて再生信号を出力する磁気再生ヘッドとを備えることを特徴とする。
【００１１】
従って、第３発明の記録再生装置に光磁気記録媒体を装着し、光磁気記録ヘッドを用いて第１磁性層に情報を記録し、磁気再生ヘッドを用いて、第２磁性層に転写された情報を再生する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、本発明の光磁気記録媒体（以下本媒体という）１の構成を示す図である。図中１１は、トラックピッチ１μｍを有するポリカーボネイト製の基板であり、基板１１の表面にＳｉＮからなる下地層１２が積層されている。下地層１２の表面には、光磁気層２，ＣｏＣｒＴａからなる磁気再生層３及びＳｉＮからなる保護層１３が順に積層されている。光磁気層２は、下地層１２側からＧｄＦｅＣｏからなる再生層２１，ＧｄＦｅからなる中間層２２及びＴｂＦｅＣｏからなる記録層２３を積層して構成されている。
【００１５】
以上の如き構成の本媒体を形成する手順を以下に説明する。まず、基板１１をスパッタ装置に搬入する。スパッタ法にて以下の条件で基板１１の表面に膜厚６０ｎｍの下地層（ＳｉＮ）１２を形成する。
スパッタガス：  アルゴン，窒素ガス
ガス圧：  ０．３Ｐａ
投入電力：  ０．８ｋＷ
【００１６】
次に、以下の条件にて、下地層１２の表面に膜厚４０ｎｍの再生層（ＧｄＦｅＣｏ）２１を形成し、続いて再生層２１の表面に膜厚４０ｎｍの中間層（ＧｄＦｅ）２２を、中間層２２の表面に膜厚４０ｎｍの記録層（ＴｂＦｅＣｏ）２３を、同条件にて形成する。
スパッタガス：  アルゴン
ガス圧：  １．０Ｐａ
投入電力：  １．０ｋＷ
【００１７】
続いて、記録層２３の表面に、膜厚３０ｎｍの磁気再生層（ＣｏＣｒＴａ）３を以下の条件で形成する。
スパッタガス：  アルゴン
ガス圧：  １．０Ｐａ
投入電力：  １．０ｋＷ
【００１８】
さらに続いて、磁気再生層３の表面に、膜厚４０ｎｍの保護層（ＳｉＮ）１３を以下の条件にて形成する。
スパッタガス：  アルゴン，窒素ガス
ガス圧：  ０．３Ｐａ
投入電力：  ０．８ｋＷ
なお、ＣｏＣｒＴａからなる磁気再生層３の、ＴｂＦｅＣｏからなる記録層２３の表面への積層は、なんら問題なく行なわれた。また本実施の形態では、再生層２１，中間層２２及び記録層２３で構成される光磁気層２として、特開平７−244877号公報にて開示したものを用いているが、これに限るものではなく、磁気超解像再生が可能な磁性層であれば適用可能である。
【００１９】
本媒体１の磁気再生層３は、光磁気層２の記録層２３よりも低いキュリー温度を有している。本媒体１では、記録層２３の磁化方向を決定するビーム光パワーは、記録層２３のみでなく磁気再生層３にも影響される。即ち、磁気再生層３のキュリー温度が記録層２３よりも高い場合には、記録層２３の磁化の反転温度は磁気再生層３のキュリー温度によって決定されるので、通常のビーム光パワーでは強度不足となる。従って、磁気再生層３が記録層２３よりも低いキュリー温度を有することにより、通常のビーム光パワーを用いることができる。また、消去の際のビーム光パワーについても同様である。さらに本媒体１は、従来の光磁気記録媒体よりも層数が多い。このために、媒体の熱容量が増大して記録，消去に必要なビーム光パワーが高くなるが、磁気再生層３のキュリー温度を記録層２３よりも低くすることにより、従来と同じ光ビームパワーを用いることができる。本媒体１の磁気再生層３は具体的には、キュリー温度が２５０℃程度のＣｏ78Ｃｒ17Ｔａ5 又はＣｏ80Ｃｒ17Ｔａ3 を用い、記録層２３にはキュリー温度が３５０℃程度のＴｂＦｅＣｏを用いている。
【００２０】
図２は、本媒体に情報を記録し、記録された情報を再生する装置の構成図である。図中１は、上述した如く光磁気層２と磁気再生層３とを積層した本媒体であり、図１に示した基板１１，下地層１２及び保護層１３は省略して示している。本媒体１の光磁気層２側には光磁気ヘッド部４が配されており、図では光ビームが照射された場合の光路も共に示している。光磁気ヘッド部４の構成を以下に説明する。図中４１は４８０ｎｍの光ビームを出射するレーザダイオードである。レーザダイオード４１の出射側には光ビームを平行光にするコリメータレンズ４２、光ビームを透過又は反射するビームスプリッタ４３、アクチュエータ（図示せず）にて位置制御される対物レンズ４４がこの順に配置されている。
【００２１】
ビームスプリッタ４３の反射側には、光ビームの偏向面を回転させる１／２波長板４５、入射光ビームを水平成分，垂直成分に分離する偏光ビームスプリッタ４６が、この順に配置されている。偏光ビームスプリッタ４６の出力側には、水平成分，垂直成分の出力光を夫々集光する集光レンズ４７，４９が配され、それらの出力側には光検出器４８，５０が夫々設けられている。光検出器４８，５０には、これらの検出信号の差を求めてこれを増幅する増幅器５１が接続されており、増幅器５１からの信号はスイッチ部の切換え端子６５に出力されるようになっている。
【００２２】
一方、本媒体１を挟んで光磁気ヘッド部４の反対側には、磁気ヘッド部６が構成されている。磁気ヘッド部６が備える磁気再生ヘッド６１は、本媒体１の磁気再生層３側に近接して配されており、該磁気再生ヘッド６１にて検出された、磁化方向に対応する電気信号が増幅回路６２へ入力され、増幅される。増幅された信号は積分回路６３に入力されて波形整形され、スイッチ部の切換え端子６６に出力される。切換え端子６５，６６に出力された信号の何れかは、スイッチ部の共通端子６７の切換えにより復調回路６４に入力され、復調されてディジタル信号として出力される。
【００２３】
以上の如く構成された記録再生装置を用いて、本媒体１に情報を記録する場合は、レーザダイオード４１から出射されたビーム光が、コリメータレンズ４２にて平行光にされた後、ビームスプリッタ４３を透過して対物レンズ４４を介し、光磁気層２の記録層２３に集光される。記録層２３へのビーム光の照射に応じて、記録方向又は消去方向の磁化の向きを有する記録マークが形成される。
【００２４】
図３は、情報が記録された本媒体１を磁気再生する場合の磁化状態の説明図である。記録層２３に形成された記録マークの磁化方向は、交換結合力により磁気再生層３に転写されている。図２に示すように、磁気再生ヘッド６１が磁気再生層３の漏洩磁束を検出し、磁化方向の変化に対応する電気信号として増幅回路６２に出力される。共通端子６７は切換え端子６６側に接続され、電気信号は増幅回路６２，積分回路６３を経て復調回路６４に入力され、記録マークの再生信号が出力される。
【００２５】
また、本媒体１を光磁気ヘッド部４を用いてＭＳＲ再生することもできる。図２に示すように、レーザダイオード４１からのビーム光を本媒体１に照射し、この照射領域に再生磁界を印加する。レーザダイオード４１から出射された再生光は、対物レンズ４４を介して再生層２１で集光される。再生層２１からの反射光は、ビームスプリッタ４３にて反射され、１／２波長板４５で反射光ビームの偏向面を回転させる。この出力光は、偏光ビームスプリッタ４６にて水平成分，垂直成分に分離され、夫々が光検出器４８，５０にて電気信号に変換される。光検出器４８，５０からの電気信号が増幅器５１にて差分されて、再生層２１の磁化の向きに応じて反転する光磁気再生信号が得られる。共通端子６４が切換え端子６５側に接続され、増幅器５１の出力が復調回路６４に入力され、記録マークの再生信号が出力される。
【００２６】
図４は、情報が記録された本媒体１をＭＳＲ再生する場合の磁化状態の説明図である。ビームスポット内には低温領域，中間温度領域及び高温領域が媒体の回転方向後方側から順に形成されている。低温領域及び高温領域は記録層２３の記録マークが転写されず、マスク領域になっており、中間温度領域に転写された記録マークを再生することができる。このように、本媒体１は基板１１側から情報の光磁気記録が行なわれ、磁気再生層３側から情報の磁気再生が行なわれる。また基板１１側から光磁気再生を行なうこともできる。
【００２７】
以上の如き構成の記録再生装置を用い、本媒体１に記録された情報の磁気再生を行い、記録マーク長に対するＳＮＲの変化を調べた。比較のために、従来のＭＳＲ再生でのＳＮＲを測定した。このとき再生磁界は２５０エルステッドとし、記録ビーム光パワー及び再生ビーム光パワーは、各記録マーク長で最適な値に設定した。図５はその結果を示したグラフである。縦軸はＳＮＲ（ｄＢ）を示し、横軸は記録マーク長（μｍ）を示している。グラフ中、‘○−○’は磁気再生の結果を、‘×−×’は光磁気再生の結果を示している。
【００２８】
グラフに示すように、磁気再生を行なった場合は、マーク長が０．２μｍで１９ｄＢ以上のＳＮＲが得られている。これに対して光磁気再生では、０．２５μｍのマーク長で１８ｄＢを超えておらず、０．２５μｍより小さな記録マーク長ではＳＮＲが急激に低下して再生能が低いことが予測される。このことから、光磁気記録された情報を磁気再生することにより、短い記録マークを高い再生能で再生できることが判る。
【００２９】
また、本媒体１の再生安定性について調べた。マーク長０．３μｍの記録マークについて繰り返し再生を行い、このときのＳＮＲの低下を磁気再生と光磁気再生の場合とで比較した。トラッキング用に０．５ｍＷのレーザ光を照射して磁気再生を行なった結果、２００万回以上の繰り返し再生においてもＳＮＲの低下は見られなかった。これに対して、２．８ｍＷのレーザ光を照射して光磁気再生を行なった場合は、１０万回以上の繰り返し再生ではＳＮＲの低下は起こらないが、２００万回の繰り返し再生でＳＮＲは略１ｄＢ低下した。
【００３０】
このように、光磁気記録再生用の磁性層に磁気再生用の磁性層を積層した本媒体１は、室温にて磁気信号を得ることができるので、再生時に高強度のビーム光を照射する必要がなく、また再生磁界を印加する必要もないので、長期間の使用によるＳＮＲの低下を生じることがない。さらに磁気再生の特徴である、微弱な磁気力から大きな再生信号が得られることにより、光磁気再生よりも高いＳＮＲを得ることができる。従って、光磁気記録により高密度に形成された記録マークを磁気再生により高精度に再生できる。
【００３１】
上述した光磁気記録媒体は光磁気層２に３層構造のものを用いたが、これは単層であっても良い。図６は、他の実施の形態の光磁気記録媒体１０の構成図である。図中、１１はポリカーボネイト製の基板であり、基板１１の表面にＳｉＮの下地層１２が積層されている。下地層１２の表面には光磁気層２であるＴｂＦｅＴａの記録層２３，ＣｏＣｒＴａの磁気再生層３及びＳｉＮの保護層１３が順に積層されている。これらの層は、図１に示した媒体１と同様の層は同様の条件で積層される。
【００３２】
このような構成の光磁気記録媒体１０に情報を光磁気記録し、図２に示した本発明の記録再生装置を用いてこれを再生した。その結果、光磁気再生では光磁気層２が一層構造であるためにＭＳＲ再生が行なえず、マーク長０．２５μｍでは全く再生信号を得ることができなかったが、磁気再生では図５に示した結果と同様のＳＮＲが得られた。これにより、図６に示した本実施の形態の光磁気記録媒体１０では、光磁気記録により高密度に形成された情報を、ＭＳＲ再生と同程度の高密度さで磁気再生を行なうことができ、媒体の劣化も生じない。
【００３３】
なお、本発明の光磁気記録媒体は、光磁気ヘッドを備える通常の光磁気記録再生装置を用いて記録及び再生することが可能であり、また磁気再生ヘッドを備える通常の磁気再生装置を用いて再生することが可能である。
【００３４】
また、媒体１，１０の磁気再生層３に例えば疵等が生じた場合には、光磁気層２との交換結合力により記録層２３から磁化が転写されるので、自己修復が可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、光磁気記録用の磁性層と磁気再生用の磁性層とを積層してあるので、光磁気記録により高密度に記録された記録マークを、磁気再生により媒体の劣化を生ぜしめずに再生することができる。また、光磁気ヘッドと磁気再生ヘッドとを備える装置を用いて、本発明の光磁気記録媒体に情報を記録し、且つその情報を磁気再生することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光磁気記録媒体の構成図である。
【図２】本発明の光磁気記録媒体の記録再生装置の構成図である。
【図３】本発明の光磁気記録媒体の磁気再生時の磁化状態の説明図である。
【図４】本発明の光磁気記録媒体の光磁気再生時の磁化状態の説明図である。
【図５】本発明の光磁気記録媒体の再生能の測定結果を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施の形態の光磁気記録媒体の構成図である。
【符号の説明】
１，１０  光磁気記録媒体
２  光磁気層
３  磁気再生層
４  光磁気ヘッド部
６  磁気ヘッド部
１１  基板
２１  再生層
２２  中間層
２３  記録層
４１  レーザダイオード
６１  磁気再生ヘッド
【図１】
0003791971.tif 000002
【図２】
0003791971.tif 000003
【図３】
0003791971.tif 000004
【図４】
0003791971.tif 000005
【図５】
0003791971.tif 000006
【図６】
0003791971.tif 000007