DE4333003C2

DE4333003C2 - Überschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium und Aufzeichnungsverfahren für dasselbe

Info

Publication number: DE4333003C2
Application number: DE4333003A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Maeda; Masahiko Takahashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2013-09-29
Also published as: KR940007797A; DE4333003A1; KR100292604B1; US5625388A

Abstract

Eine Aufzeichnungsmarkierung (21), die eine größere Breite (in Richtung des Plattenradius) als Länge (in Drehrichtung der Platte) aufweist, wird unter Verwendung eines Lichtintensitätsmodulationsverfahrens erzeugt. Die Aufzeichnungsmarkierung ist ringförmig. Der Ringteil (22) weist andere optische Eigenschaften als der von diesem Ringteil umgebene innere Teil (23) auf. Um eine ringförmige Markierung zu erzeugen, wird Laserlicht mit vorgegebener Intensität kontinuierlich auf das Aufzeichnungsmedium gestrahlt. Durch Modulieren der Intensität des Laserlichts wird Information überschrieben. Die ringförmige Markierung wird so eingestellt, daß ihre Breite von der Intensität des eingestrahlten Laserlichts und den Eigenschaften des Aufzeichnungsfilms abhängt.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information unter Verwendung eines Laserstrahls, und sie betrifft ein Auf zeichnungsverfahren unter Verwendung des Mediums.

Herkömmlicherweise wird dann, wenn Information auf einer op tischen Platte aufgezeichnet wird, die Intensität von Laser licht moduliert, um eine kreisförmige oder elliptische Auf zeichnungsmarkierung aufzuzeichnen. Beim Pit-Position-Auf zeichnungsverfahren, bei dem die Information "1" der Mittel position dieser Aufzeichnungsmarkierung zugeordnet ist, wird die Intensität des Laserlichts nur dann bis auf eine vorge gebene Leistung erhöht, wenn eine kreisförmige Aufzeich nungsmarkierung aufgezeichnet wird. In einem Abschnitt, in dem keine Information aufgezeichnet wird, d. h. für einen Abschnitt mit der Information "0" wird kein Laserlicht ein gestrahlt, oder die Intensität des Laserlichts wird so weit abgesenkt, daß noch eine Regelung für Fokuseinstellung oder Spurführung ausgeführt werden kann. Beim Pit-Kante-Aufzeich nungsverfahren, bei dem die Information "1" den beiden Kanten einer Aufzeichnungsmarkierung zugeordnet ist, wird die Intensität des Laserlichts nur dann bis auf eine vorge gebene Leistung erhöht, wenn elliptische Markierungen unter schiedlicher Längen aufgezeichnet werden. Bei optomagneti schen Platten und optischen Platten vom Phasenänderungstyp wird die Lichtintensität bis auf eine vorgegebene Leistung erhöht, wenn eine Markierung aufgezeichnet wird, wohingegen die Intensität des Laserlichts bis auf eine Leistung, die zwischen der Aufzeichnungsleistung und der Servoregelungs leistung liegt, abgesenkt wird, wenn eine Aufzeichnungsmar kierung gelöscht wird, d. h. die Information "0" aufgezeich net wird.

Bei jedem der vorstehend genannten Aufzeichnungsverfahren können, wenn ein herkömmliches Lichtintensität-Modulierver fahren verwendet wird, nur kreisförmige oder elliptische Aufzeichnungsmarkierungen aufgezeichnet werden. Wenn die Aufzeichnungsmarkierungen kleiner werden, wird daher das Signal/Rausch-Verhältnis deutlich verschlechtert, was höhere Aufzeichnungsdichten verhindert. D. h., daß dann, wenn die Dichte in Umdrehungsrichtung (Längsrichtung) der Platte er höht wird, das Verkürzen der Länge einer Markierung gleich zeitig die Breite der Markierung verkürzt. Die Größe eines Signals, das an einem Lichtfleck ausgelesen wird, ist nahezu proportional zur Fläche der Aufzeichnungsmarkierung. Wenn die Länge einer kreisförmigen Aufzeichnungsmarkierung z. B. halbiert wird, wird auch ihre Breite halbiert und das Aus gangssignal wird auf ein Viertel verringert. Ferner pflanzt sich dann, wenn Aufzeichnung unter Verwendung von Lichtin tensitätsmodulation erfolgt, Wärme, die von der Lichtimpuls strahlung erzeugt wird, in der Laufrichtung des Lichtflecks aus und beeinflußt die vom nächsten Lichtimpuls vorgenommene Markierungsausbildung. Wegen solcher thermischer Wechselwir kung ist es schwierig, aufeinanderfolgend winzige Markierun gen aufzuzeichnen.

Als ein Beispiel für eine bekannte Technik, die ein optoma gnetisches Aufzeichnungsverfahren betrifft, das einen Licht intensitätsmodulation-Überschreibvorgang zuläßt, kann das Dokument JP-A-3-156751 genannt werden. Bei diesem Verfahren wird ein optomagnetisches Aufzeichnungsmedium mit einem aus tauschgekoppelten vierschichtigen Film verwendet, und direk tes Überschreiben wird unter Verwendung von Lichtintensi tätsmodulation ausgeführt. Bei diesem Verfahren wird eine ringförmige Aufzeichnungsmarkierung durch einen Eigenschär feeinstellungseffekt ausgebildet. Jedoch erfolgt die Auf zeichnung in solcher. Form, daß der Bereich um die Aufzeich nungsmarkierung gelöscht wird. Demgemäß ist im Dokument JP-A-3-156751 kein Verfahren zum wirksamen Aufzeichnen einer speziellen ringförmigen Aufzeichnungsmarkierung offenbart.

Andererseits werden beim Magnetfeldmodulierverfahren für optomagnetische Platten auch andere Aufzeichnungsmarkierungen als kreisförmige Markierungen gebildet. Bei diesem Magnetfeld modulierverfahren wird dauernd Laserlicht mit einer solchen konstanten Intensität, daß Aufzeichnung ausgeführt werden kann, eingestrahlt, und nur das von außen angelegte Magnet feld wird moduliert, um Information zu überschreiben. Die dabei ausgebildeten Markierungen sind, wie z. B. im Dokument JP-B-3-41906 beschrieben, sichelförmig. Selbst wenn die Län ge (Spurrichtung) der Aufzeichnungsmarkierungen dabei geän dert wird, ändert sich die Breite (radiale Richtung) nicht. Selbst wenn die Länge der Aufzeichnungsmarkierungen halbiert wird, wird daher das Signal nur auf die Hälfte verringert. Da Gleichlicht eingestrahlt wird, ist die Temperaturvertei llung darüber hinaus immer konstant, und es fehlt an der oben beschriebenen thermischen Wechselwirkung. Daher ist das Magnetfeldmodulierverfahren für Aufzeichnung mit hoher Dich te geeignet.

Bei diesem Magnetfeldmodulierverfahren ist es jedoch schwierig, das von außen angelegte Magnetfeld mit einigen 10 MHz zu modulieren. Wenn man doch so kühn ist, dies auszuführen, wird eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung vom Kontakttyp wie ein Magnetkopf erforderlich. Daher besteht die Schwierig keit, daß die Austauschbarkeit, die ein Merkmal für opti sche Magnetplatten ist, verlorengeht.

Beim weiter oben beschriebenen herkömmlichen Lichtintensitätsmodulierverfahren, das Überschreibbetrieb zuläßt, können nur kreisförmige oder el liptische Markierungen ausgebildet werden. Wenn die Markie rungen kleiner werden, verschlechtert sich daher das Signal/ Rausch-Verhältnis deutlich, was Aufzeichnung mit höherer Dichte behindert. Ferner ist es schwierig, winzige Aufzeich nungsmarkierungen fortlaufend unter dem Einfluß der thermi schen Wechselwirkung der Laserlichtflecke aufzuzeichnen. Ferner ist es bei dem oben beschriebenen Magnetfeldmodulierverfahren, bei dem eine Markierung mit einer Breite, die größer ist als ihre Länge, aufgezeichnet werden kann, ohne daß Beeinflussung durch thermische Wechselwirkung besteht, wegen des Problems der Schaltgeschwindigkeit des Magnetfelds schwierig, eine höhere Aufzeichnungsdichte zu erzielen.

EP-A-0 498 461 offenbart ein Verfahren zur Wiedergabe von Informationen, die als kleine kreisförmige magnetisierte Markierungen in der Aufzeichnungsschicht einer optischen Platte gespeichert sind. Der zum Abtasten verwendete Laser strahl weist einen größeren Durchmesser als die Markierungen auf. Um diese dennoch erkennen zu können, wird die allmähli che Erwärmung des Aufzeichnungsmaterials nach Eintritt in den Laserstrahl genutzt. Dort wo das Material aus dem Laserstrahl austritt, ist es am wärmsten. Dort findet der eigentliche Le sevorgang statt: Bei der dort erreichten Temperatur wird eine Zwischenschicht ummagnetisierbar und überträgt die Magneti sierung der in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten In formationen auf eine Wiedergabeschicht. Dadurch entsteht in der Wiedergabeschicht ein magnetisierter Bereich, und die da mit verbundene Polarisationsänderung im reflektierten Laser licht wird gemessen, um den Inhalt der aufgezeichneten Infor mation festzustellen.

Diese Druckschrift beschäftigt sich nicht mit der voran gegangenen Aufzeichnung der Informationen. Die aufgezeichne ten Markierungen nehmen jeweils eine kleine runde Fläche ein. Sie weisen daher den oben im Zusammenhang mit dem herkömm lichen Lichtintensitätsmodulierverfahren beschriebenen Nach teil auf, daß eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte die Flä che der Markierungen und damit das Signal/Rausch-Verhältnis deutlich verkleinert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf einem optischen Auf zeichnungsmedium anzugeben, das auch bei hoher Aufzeichnungs dichte einen großen Signal/Rauschabstand ermöglicht. Außerdem soll ein entsprechendes Aufzeichnungsmedium sowie ein Verfah ren zum Lesen der aufgezeichneten Informationen bereit gestellt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 10 sowie dem Aufzeichnungsmedium nach An spruch 11. Die Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausfüh rungsformen der Erfindung gerichtet.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Medium verwendet, das Überschreib betrieb zuläßt, wobei mehrere optisch unterscheidbare Auf zeichnungszustände um Wege verschoben werden, die kleiner sind als von den Aufzeichnungszuständen eingenommene Berei che, so daß die Aufzeichnungszustände einander überlappen können, die überlappenden Bereiche unter Verwendung einer Überschreibfunktion aufeinanderfolgend aktualisiert werden und entschieden wird, daß nichtüberlappende Bereiche Infor mationsbereiche sind. Speziell kann die oben angegebene Auf gabe dadurch gelöst werden, daß eine ringförmige Markierung aufgezeichnet wird, die für den inneren und den äußeren Teil eines Aufzeichnungsbereichs verschiedene optische Eigen schaften aufweist. Insbesondere wird Licht mit vorgegebener Intensität dauernd auf ein optisches Aufzeichnungsmedium eingestrahlt, auf dem eine ringförmige Markierung so aufge zeichnet wird, daß der innere Teil und der äußere Teil des Lichteinstrahlbereichs jeweils verschiedene physikalische Zustände einnehmen. Nur wenn Information aufzuzeichnen ist, wird die Lichtintensität für eine vorgegebene Zeitspanne ab gesenkt oder zu Null gemacht. So wird der Überschreibvorgang ausgeführt.

Als Verfahren nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Überschreiben einer Aufzeichnungsflä che unter Verwendung eines optomagnetischen Plattenmediums angegeben, das einen Überschreibvorgang erlaubt. Wie bei dem durch Fig. 1 veranschaulichten Überschreibverfahren durch Lichtintensitätsmodulation werden Aufzeichnungsmagnetisie rungszustände "0" und "1" einzeln so aufgezeichnet, daß sie voneinander getrennt sind, und eine Überschreibfunktion wird dazu verwendet, Information auf in der Vergangenheit aufge zeichneten Daten zu überschreiben. Daher ist es erforderlich, Magnetfelder zu initialisieren, um zwei Magnetisie rungszustände für die Aufzeichnung immer dann zu bestimmen, wenn Information zu überschreiben ist. Erfindungsgemäß wird die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, daß Magnetfelder zum Bestimmen zweier vorgegebener Magnetisierungszustände, die in festgelegter Richtung auf der Aufzeichnungsfläche des Mediums aufzuzeichnen sind, dauernd angelegt werden, der Re lativabstand zwischen dem Lichtfleck und dem Medium verän dert wird, um die Lichtintensität zu verändern, und ein Be reich mit einem optisch unterscheidbaren Aufzeichnungsmagne tisierungszustand überschrieben wird, der durch die Licht fleckintensitätsverteilung und die Aufzeichnungscharakteri stik des Mediums bestimmt ist.

Das Überschreibverfahren mit Lichtintensitätsmodulation wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1A, 1B und 1C beschrieben. Wenn das Verfahren verwendet wird und ein Aufzeichnungs lichtimpuls mit einem Aufzeichnungspegel, wie er in Fig. 3B dargestellt ist, abhängig von Aufzeichnungsdaten, wie sie in Fig. 3A dargestellt sind, eingestrahlt wird, wird eine kreisförmige oder elliptische Aufzeichnungsmarkierung er zeugt, wie sie in Fig. 3C dargestellt ist. Es wird ein Me dium mit einem solchen Aufzeichnungsfilm verwendet, daß eine Aufzeichnungsmarkierung gelöscht wird, wenn ein Lichtimpuls mit einer Intensität eines Pegels (Löschpegel) für eine vor gegebene Zeitspanne eingestrahlt wird, der kleiner als ein Aufzeichnungspegel ist. D. h., daß der Überschreibvorgang mit Lichtintensitätsmodulation dadurch erzielt wird, daß wiederholt Lichtimpulse mit dem Aufzeichnungspegel und Lichtimpulse mit dem Löschpegel eingestrahlt werden.

Beispiele für Aufzeichnungsmarkierungen, wie sie bei der Er findung erzeugt werden, werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2A, 2B, 2C und 2D beschrieben. Es wird ein Medium 26 verwendet, das so beschaffen ist, daß dann, wenn Laserlicht 24 mit vorgegebener Intensität für eine vorgege bene Zeitspanne eingestrahlt wird, eine ringförmige Markie rung 21, deren optische Eigenschaft sich vom inneren Teil der Markierung unterscheidet, über eine vorgegebene Breite eines Umrißteils ausgebildet wird, der den Einstrahlungsbe reich anzeigt (als Außenteil der Markierung bezeichnet). Die Aufzeichnungsmarkierung wird so ausgebildet, daß der ring förmige Außenteil 22 in den Aufzeichnungszustand überbracht werden kann, während der Innenteil 23 des Laserlicht-Ein strahlbereichs in den Nichtaufzeichnungszustand für Informa tion gebracht werden kann. Anders gesagt, muß ein solches Medium verwendet werden, daß sich der Innenteil 23 und der Außenteil 22 der Aufzeichnungsmarkierung in physikalisch voneinander verschiedenen Zuständen befinden. In diesem Fall kann die Breite 25 der ringförmigen Markierung dadurch fest gelegt werden, daß eine bestimmte Temperatur innerhalb des Lasereinstrahlungsbereichs erzielt wird. D. h., daß zwei Temperaturen T₁ und T₂, die der Beziehung "Raumtemperatur < T₁ < T₂" genügen, so festgelegt sind, wie dies in Fig. 2A dargestellt ist. Wenn das Medium 26 die Temperaturverteilung 27 aufweist, wenn Laserlicht 24 eingestrahlt wird, wird der Bereich, in dem die Temperatur höher als T₂ ist, in einen physikalischen Zustand gebracht, der identisch mit demjeni gen der Nachbarschaft des Lichteinstrahlbereichs ist. Nur derjenige Abschnitt 22 auf dem Medium 26, der eine Tempera tur über T₁ und unter T₂ aufweist, wird in einen Zustand überführt, der sich physikalisch von demjenigen der Nachbar schaft des Lichteinstrahlbereichs unterscheidet. Dabei wird die Breite 25 der ringförmigen Markierung in der Temperatur verteilung durch eine Breite repräsentiert, die der Tempera turdifferenz T₂ - T₁ zugeordnet ist. Wenn Information mit dem Aufzeichnungsdatenwert 0 aufgezeichnet wird, wie in Fig. 2B dargestellt, führt das Andauern des Werts 0 zu Strahlung mit Aufzeichnungslichtimpulsen mit dem Aufzeichnungslei stungspegel über eine lange Zeitdauer. Da die Temperatur nur des Außenteils des Lasereinstrahlbereichs über T₁ liegt oder dieser Temperatur entspricht und unter T₂ liegt oder dieser Temperatur entspricht, wie oben angegeben, wird ein Bereich mit anderer optischer Eigenschaft als Aufzeichnungsmarkie rung nur im Außenteil einer elliptischen Laserlichtein strahlfläche ausgebildet, wie in Fig. 2D dargestellt, und zuvor abgespeicherte Information wird gelöscht. Wenn dabei das Licht für eine vorgegebene Zeitspanne abgeschaltet wird und die Intensität erneut erhöht wird, tritt innerhalb des elliptischen Bereichs ein Abschnitt auf, dessen Temperatur T₂ oder tiefer und T₁ oder höher ist. Schließlich wird in dieser Position eine neue ringförmige Markierung aufgezeich net, wodurch ein halbringförmiger Bereich 28 ausgebildet wird. Daher kann durch dauerndes Einstrahlen von Licht mit vorgegebener Intensität und durch Verringern der Lichtinten sität oder durch Einstellen derselben auf Null für eine vor gegebene Zeitspanne nur dann, wenn Information aufgezeichnet wird, der Überschreibvorgang mit einer halbringförmigen Auf zeichnungsmarkierung ausgeführt werden, die in Breitenrich tung (Richtung rechtwinklig zur Spur) länger und in Längs richtung (Spurrichtung) kürzer ist. Ferner wird in diesem Fall das Licht hoher Leistung dauernd eingestrahlt, und die Leistung wird nur für eine kurze Zeitspanne abgesenkt, wenn ein Aufzeichnungsvorgang auszuführen ist. Daher bleibt die Temperaturverteilung nahezu konstant, und das Aufzeichnen kann ohne Beeinflussung durch thermische Wechselwirkung vor genommen werden.

Was ein Verfahren zum Aufzeichnen einer ringförmigen Markie rung auf einer optomagnetischen Platte betrifft, existiert ein Verfahren, bei dem ein Streufeld von der Magnetisierung und den Aufzeichnungsbereich verwendet wird. Als für das Me dium in diesem Fall verwendeter Aufzeichnungsfilm ist ein Pt/Co-Film mit magnetischem Übergitter mit großem Streufeld besonders wünschenswert. Ferner wird zum sichereren Aufzeichnen einer ringförmigen Markierung auf dem optomagneti schen Aufzeichnungsmedium ein Mehrschichtfilm mit zwei oder mehr Austauschkopplungsschichten verwendet. Wie in den Fig. 4A, 4B, 4C, 4D und 4E dargestellt, verfügt der Aufzeich nungsfilm über eine Dreischichtstruktur mit einem ersten rechtwinklig magnetisierten Film 41, einem in der Ebene ma gnetisierten Film 42 und einem zweiten rechtwinklig magneti sierten Film 43, die in der genannten Reihenfolge ausgehend von einem Substrat übereinandergeschichtet sind. Der recht winklig magnetisierte Film 41 ist vorzugsweise ein Film (Aufzeichnungsschicht), der Aufzeichnung (Magnetisierungs umkehrung) unter Anlegung geeigneter Aufzeichnungsleistung und Verwendung eines externen Magnetfelds ausführen kann. Der rechtwinklig magnetisierte Film 43 ist vorzugsweise ein Film (Vormagnetisierungsschicht), der nicht dazu in der Lage ist, eine Aufzeichnung bei geeigneter Aufzeichnungsleistung und einem externen Magnetfeld vorzunehmen. Der in der Ebene magnetisierte Film 42 ist vorzugsweise eine Umschaltschicht zum magnetischen Koppeln der zwei rechtwinklig magnetisier ten Filme bei einer Temperatur, die mindestens einer vorge gebenen Temperatur entspricht. Als Material für den recht winklig magnetisierten Film 41 kann ein amorpher TbFeCo- Dünnfilm oder ein Pt/Co-Film mit magnetischem Übergitter ge nannt werden. Für den in der Ebene magnetisierten Film 42 kann ein oxidischer oder nitridischer Magnetfilm genannt werden. Als Material für den rechtwinklig magnetisierten Film 43 kann ein amorpher TbCo-Dünnfilm genannt werden. Un ter Verwendung einer optomagnetischen Platte, die Aufzeich nungsvorgänge bei einer Temperatur über Raumtemperatur und Löschvorgänge bei einer Temperatur über der Raumtemperatur und unter der Aufzeichnungstemperatur ausführen kann, wie des im Dokument JP-A-3-156751 beschriebenen vierschichtigen Films mit Austauschkopplung, kann Überschreiben unter Ver wendung der ringförmigen Markierungen gemäß der Erfindung ausgeführt werden.

Andererseits werden bei optischen Platten vom Phasenände rungstyp ein kristalliner Zustand und ein amorpher Zustand abhängig vom Unterschied der erzielten Temperatur ausgebil det, und demgemäß können ringförmige Markierungen aufge zeichnet werden. Daher kann das erfindungsgemäße Über schreibverfahren bei optischen Platten vom Phasenänderungs typ auf dieselbe Weise realisiert werden.

In den Fig. 3A, 3B, 3C und 3D ist ein Prozeß zum Aufzeichnen einer ringförmigen Markierung unter Verwendung eines Streu feldes dargestellt. Zunächst ist angenommen, daß alle Magne tisierungsrichtungen 31 im Ausgangszustand nach oben zeigen (Fig. 3A). Durch Einstrahlen von Laserlicht 32 auf diesen Film (Fig. 3C) steigt die Temperatur im Einstrahlungsbereich 33 an, und es entsteht die in Fig. 3B dargestellte Tempera turverteilung 34. Im Außenteil der Einstrahlungsfläche 23 wird dabei die Magnetisierung durch das Streufeld 35 gegen über der umgebenden Magnetisierung in eine Richtung 36 umge kehrt. Dieser Magnetisierungsumkehrungsbereich beginnt sich ausgehend vom Außenteil her auszubilden, da das Streufeld an Positionen im äußeren Abschnitt größer ist. Wenn die Tempe ratur im Laserlichteinstrahlbereich abgesenkt wird (Fig. 3D), wird die Breite des ringförmigen Magnetisierungsumkeh rungsbereichs 37 größer. Wenn die Breite jedoch eine vorge gebene Breite erreicht, tritt im Innenteil durch das Streu feld 35 mit umgekehrter Richtung, das vom Bereich 37 zuge führt wird, eine Magnetisierungsumkehrung auf, die derjeni gen im Außenteil entgegengesetzt ist. Infolgedessen wird eine ringförmige Aufzeichnungsmarkierung ausgebildet. Die Breite der ringförmigen Aufzeichnungsmarkierung kann durch die Größe und Richtung des von außen angelegten Magnetfelds oder die Lichtintensität eingestellt werden. Der Aufzeich nungsfilm, in dem eine solche ringförmige Markierung ausge bildet ist, kann ein einziger rechtwinklig magnetisierter Film sein, oder es kann einer mit zwei oder noch mehr recht winklig magnetisierten Teilfilmen sein. Insbesondere ist es erwünscht, daß der Aufzeichnungsfilm ein Pt/Co-Film mit ma gnetischem Übergitter mit großem Streufeld 35 ist.

Zum sichereren Aufzeichnen einer ringförmigen Markierung auf einer optomagnetischen Platte wird ein Mehrschichtfilm mit zwei oder mehr Austauschkopplungsfilmen verwendet. Der Auf zeichnungsprozeß für eine ringförmige Markierung in einem dreischichtigen Film, der unter mehrschichtigen Filmen be sonders wünschenswert ist, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4A, 4B, 4C, 4D und 4E beschrieben. Was die Struktur des dreischichten Films betrifft, sind ein erster rechtwinklig magnetisierter Film 41, ein in der Ebene magnetisierter Film 42 und ein rechtwinklig magnetisierter Film 43 in der ge nannten Reihenfolge ausgehend von einem Substrat übereinan dergeschichtet. In Fig. 4A ist der Ausgangszustand des drei schichtigen Films veranschaulicht. Die Magnetisierungsrich tung der rechtwinklig magnetisierten Filme 41 und 43 zeigt derjenigen des Substrats (in den Fig. 4A, 4B, 4C, 4D und 4D nach oben) entgegen. Der in der Ebene magnetisierte Film 42 wurde in Richtung der Ebene des Films magnetisiert. Der rechtwinklig magnetisierte Film 41 ist ein Film (Aufzeich nungsschicht), der Aufzeichnung (Umkehrung der Magnetisie rung) bei geeigneter Aufzeichnungsleistung und geeignetem externem Magnetfeld vornehmen kann. Der rechtwinklig magne tisierte Film 43 ist ein Film (Vormagnetisierungsschicht), der bei geeigneter Aufzeichnungsleistung und geeignetem externem Magnetfeld keine Aufzeichnung vornehmen kann. Der dazwi schenliegende, in der Ebene magnetisierte Film 42 ist eine Umschaltschicht zum magnetischen Koppeln der rechtwinklig magnetisierten Filme bei einer Temperatur, die mindestens einer vorgegebenen Temperatur entspricht. Wenn für diesen Fall angenommen wird, daß die Magnetisierungsumkehrungstem peratur im rechtwinklig magnetisierten Film 41 T₁ ist, im in der Ebene magnetisierten Film Tm ist und im rechtwinklig ma gnetisierten Film 43 T₂ ist, wird ein Magnetfilm gewählt, der der Beziehung Tm ≦ T₁ ≦ T₂ genügt.

Für den Anfangszustand (Fig. 4A) sei nun angenommen, daß die Magnetisierung der zwei rechtwinklig magnetisierten Filme 41, 43 in eine Richtung zeigt, die derjenigen des Substrats, das nicht dargestellt ist, entgegengerichtet ist (d. h. nach oben zeigt). Wenn Licht in die Filme eingestrahlt wird, steigt die Temperatur im Einstrahlungsbereich. Zunächst er reicht die Temperatur in dem in der Ebene magnetisierten Film 42 mindestens den Wert Tm. Wenn die Summe der Aus tauschkopplungskraft für die zwei rechtwinklig magnetisier ten Filme 41, 43 und das externe Magnetfeld (nach unten ge richtet dargestellt) den Wert des anisotropen Felds in dem in der Ebene magnetisierten Film 42 überstiegen hat, zeigt die Magnetisierung in dem in der Ebene magnetisierten Film 42 in einer Richtung rechtwinklig zur Ebene (d. h. in Fig. 4B nach oben). Im Fall eines Überschreibvorgangs zeigt je doch die Magnetisierung des rechtwinklig magnetisierten Films 41 manchmal nach unten. Daher muß die vom rechtwinklig magnetisierten Film 43 auf den in der Ebene magnetisierten Film 42 ausgeübte Austauschkopplungskraft größer sein als die Austauschkopplungskraft, die vom rechtwinklig magneti sierten Film 41 auf den in der Ebene magnetisierten Film 42 ausgeübt wird. Wenn die Temperatur weiter ansteigt, steigt die Temperatur im rechtwinklig magnetisierten Film 41 über T₁, und die Magnetisierung im rechtwinklig magnetisierten Film 41 zeigt in Richtung des externen Magnetfeldes (Fig. 4C). Zu diesem Zeitpunkt bleibt derjenige Abschnitt des rechtwinklig magnetisierten Films 41, der mit demjenigen Be reich des in der Ebene magnetisierten Films 42 gekoppelt ist, der eine Magnetisierung in der rechtwinkligen Richtung aufweist, durch die Austauschkopplungskraft in der Magneti sierung nach oben gerichtet. Daher wird ein ringförmiger Magnetisierungsumkehrungsbereich 45 gebildet. Beim bisher beschriebenen Temperaturanstiegsprozeß liegt die Temperatur des rechtwinklig magnetisierten Films 43 unter T₂, und daher wird die Magnetisierung des rechtwinklig magnetisierten Films 43 nicht umgekehrt. Ferner muß zum Ausbilden des ringförmigen Magnetisierungsumkehrbereichs 45 die Wärmeaus breitung im rechtwinklig magnetisierten Film 41 größer als diejenige in dem in der Ebene magnetisierten Film 42 sein. Daher ist es erwünscht, für den in der Ebene magnetisierten Film 42 ein Oxid oder Nitrid zu verwenden, das eine thermi sche Leitfähigkeit aufweist, die ungefähr um eine Größenord nung kleiner ist als diejenige der zwei rechtwinklig magne tisierten Filme.

Wenn die Temperatur ausgehend vom den in Fig. 4C dargestell ten Zustand fällt, wird zunächst die Temperatur des recht winklig magnetisierten Films 41 T₁ oder kleiner, und ring förmige Magnetdomänen werden fixiert (Fig. 4D). Da zu diesem Zeitpunkt die Temperatur des in der Ebene magnetisierten Films 42 Tm oder höher ist, bleibt die Magnetisierung nach oben gerichtet, wie dargestellt. Wenn die Temperatur weiter fällt und sie die Raumtemperatur erreicht (Fig. 4E), über steigt das anisotrope Feld des in der Ebene magnetisierten Films 42 die Summe aus der Austauschkopplungskraft und dem externen Magnetfeld, und demgemäß kehrt der rechtwinklig ma gnetisierte Abschnitt zur Richtung der Magnetisierung in der Ebene zurück.

Wie bisher beschrieben, wird eine ringförmige Markierung 44 nur im rechtwinklig magnetisierten Film 41 ausgebildet. Was den Magnetfilm mit einer solchen dreischichtigen Struktur zum Aufzeichnen einer ringförmigen Markierung (ringförmiger Magnetisierungsumkehrbereich 44) betrifft, ist der recht winklig magnetisierte Film 41 vorzugsweise ein amorpher TbFeCo-Dünnfilm oder ein Pt/Co-Film mit magnetischem Übergitter. Der rechtwinklig magnetisierte Film 43 ist vorzugs weise ein amorpher TbCo-Dünnfilm.

Ferner können bei einer optischen Phasenänderungsplatte ein kristalliner und ein amorpher Zustand durch Unterschiede der erzielten Temperaturen ausgebildet werden, und es kann eine ringförmige Markierung aufgezeichnet werden. Die Fig. 5A, 5B und 5C zeigen einen Prozeß zum Aufzeichnen einer ringförmi gen Markierung in einer optischen Phasenänderungsplatte. Im Ausgangszustand (Fig. 5A) befindet sich ein Aufzeichnungs film 51 in amorphem Zustand. Durch Einstrahlen von Licht 53 auf diesen Film 51 steigt die Temperatur im Einstrahlungs bereich, und es wird die in Fig. 5B dargestellte Temperatur verteilung 52 erzeugt. Derjenige Abschnitt, in dem die Tem peratur 54 den Schmelzpunkt überstieg (Innenteil 56), wird nach dem Abkühlen in einen amorphen Zustand überführt. Ein Abschnitt 57, dessen Temperatur 55 die Kristallisiertempera tur überschreitet, der jedoch nicht den Schmelzpunkt er reicht, wird nach dem Abkühlen kristallin. Im endgültigen Zustand (Fig. 5C) wird daher eine ringförmige Markierung mit einem Außenteil im kristallinen Zustand und einem Innenteil im amorphen Zustand 59 gebildet. Die Breite dieses Rings kann durch die Stärke des eingestrahlten Lichts eingestellt werden.

Ferner werden gemäß einer anderen Erscheinungsform der Er findung mehrere optisch unterscheidbare Aufzeichnungsmagne tisierungszustände um Wege, die kleiner als der von den Auf zeichnungszuständen angenommene Bereich sind, so verschoben, daß die Aufzeichnungsmagnetisierungszustände einander über lappen können. Da das den Aufzeichnungsmagnetisierungszu stand ermittelnde Magnetfeld an der Aufzeichnungsfläche im mer unverändert bleibt, wird die Aktualisierung im überlap penden Bereich aufeinanderfolgend durch eine Überschreib funktion ausgeführt, die eine Temperaturänderung und eine Magnetisierungsänderung verwendet. Keine überlappenden Be reiche sind als Informationsbereiche festgelegt.

Die Erfindung wird nun in Zusammenhang mit bestimmten Zeich nungen beschrieben, die nur zum Veranschaulichen der bevor zugten und daraus abgewandelter Ausführungsbeispiele der Erfindung, jedoch nicht zu deren Beschränkung dienen.

Fig. 1A, 1B und 1C sind Diagramme, die einen Aufzeichnungs impulszug und Aufzeichnungsmarkierungen bei einem Lichtin tensität-Überschreibverfahren zeigen;

Fig. 2A, 2B, 2C und 2D sind Diagramme, die eine ringförmige Markierung, einen Aufzeichnungsimpulszug bzw. Aufzeichnungs markierungen bei einem erfindungsgemäßen Überschreibverfah ren mit Lichtintensitätsmodulation zeigen;

Fig. 3A, 3B, 3C und 3D sind Diagramme, die einen erfindungs gemäßen Prozeß zum Aufzeichnen einer ringförmigen Markierung auf einer optomagnetische Platte unter Verwendung eines Streufelds zeigen;

Fig. 4A, 4B, 4C, 4D und 4E sind Diagramme, die einen erfin dungsgemäßen Prozeß zum Aufzeichnen einer ringförmigen Mar kierung auf einer optomagnetischen Platte unter Verwendung eines dreischichtigen Films mit Austauschkopplung zeigen;

Fig. 5A, 5B und 5C sind Diagramme, die einen erfindungsgemä ßen Prozeß zum Aufzeichnen einer ringförmigen Markierung auf einer optischen Phasenänderungsplatte zeigen;

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch eine bei der Erfindung ver wendete optomagnetische Platte;

Fig. 7A, 7B, 7C und 7D sind Diagramme, die einen Aufzeichnungsimpulszug und Aufzeichnungsmarkierungen zeigen, um einen Überschreibvorgang mit Lichtmodulation bei einer opto magnetischen Platte zu veranschaulichen;

Fig. 8A bis 8G sind Diagramme, die einen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsprozeß für einen Lichtmodulation-Überschreib vorgang bei einer optomagnetischen Platte zeigen;

Fig. 9A bis 9E sind Diagramme, die einen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsprozeß für einen Lichtmodulation-Überschreib vorgang bei einer optomagnetischen Platte zeigen;

Fig. 10A bis 10G sind Diagramme, die einen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsprozeß für einen Lichtmodulation-Überschreib vorgang bei einer optomagnetischen Platte zeigen und die einen Prozeß zum Überschreiben eines Bereichs mit anderer Aufzeichnungsmagnetisierung beim Vornehmen von Magnetisie rung für die Fig. 9A bis 9E zeigen;

Fig. 11A, 11B, 11C und 11D sind Diagramme, die Magnetisie rungsbereiche und zugehörige Magnetisierungszustände zeigen, wie sie unter Anwendung der Erfindung erhalten wurden;

Fig. 12A und 12B sind Diagramme, die einen Aufzeichnungssi gnalverlauf zeigen, wie er einem anderen Ringformerzeugungs verfahren bzw. einem erfindungsgemäßen Markierungsaufzeich nungsverfahren entspricht;

Fig. 13A und 13B sind Diagramme, die ein Wiedergabeprinzip zum Auslesen winziger Markierungen gemäß der Erfindung zei gen;

Fig. 14A und 14B sind Diagramme, die ein anderes Wiedergabe prinzip zum Auslesen winziger Markierungen gemäß der Erfin dung zeigen;

Fig. 15A, 15B und 15C sind Diagramme, die noch ein anderes Wiedergabeprinzip zum Auslesen winziger Markierungen gemäß der Erfindung zeigen;

Fig. 16A, 16B und 16C sind Ablaufdiagramme zum diskreten Auslesen von Markierungen;

Fig. 17A und 17B sind Diagramme zum Veranschaulichen der zeitlichen Änderung der Temperaturverteilung in den Fig. 16A, 16B und 16C;

Fig. 18A und 18B sind Diagramme zum Veranschaulichen der Steuerung der Temperaturverteilung an einem Auslesefleck, wie unter Verwendung zweier Flecke ausgeführt;

Fig. 19A und 19B sind Diagramme, die ein Verfahren zum Aus richten der zwei Flecke in den Fig. 18A und 18B veranschau lichen;

Fig. 20 ist ein Diagramm, das einen Aufbau zum Steuern der Positionsbeziehung eines Lichtflecks unter Verwendung einer akustischen Oberflächenwelle zeigt; und

Fig. 21 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Elements für eine akustische Oberflächenwelle zeigt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detaillierter beschrieben.

Fig. 6 zeigt die Struktur einer optomagnetischen Platte, wie sie bei Ausführungsbeispielen der Erfindung verwendet wird, im Schnitt. Auf einem Glassubstrat 61 ist ein UV-Harz 62 mit Führungsgräben mit einer Ganghöhe von 1,2 µm vorhanden. Fer ner sind ein Si-Film 63, ein Pt/Co-Übergitterfilm 64, ein CoO-Film 65, ein TbCo-Film 66, ein SiN-Film 67 und ein Al- Film 68 in der genannten Reihenfolge übereinandergestapelt. Der Pt/Co-Film 64 ist dadurch gebildet, daß abwechselnd Pt- Schichten mit jeweils einer Dicke von 0,8 nm und Co-Schich ten mit jeweils einer Dicke von 0,3 nm übereinandergestapelt sind, wobei die Gesamtdicke des Pt/Co-Films 64 ungefähr 51 nm beträgt.

Diese Platte wurde so vorbereitet, daß die Magnetisierungs richtungen der magnetischen Filme dieselben sein sollten. Danach wurde eine Markierung unter Verwendung eines einzel nen Lichtimpulses mit einer Laserleistung von 6 mW (bei einer Wellenlänge von 680 nm) und einer Impulsbreite von 40 nsec aufgezeichnet. Die Drehzahl der Platte betrug 1800 U/min, und die radiale Aufzeichnungsposition betrug 45 mm. Die zu diesem Zeitpunkt aufgezeichnete Aufzeichnungs markierung war eine ringförmige Markierung mit einer Magne tisierung im Außenteil, die der umgebenden Magnetisierung entgegengerichtet war. Der Durchmesser des Ringes (äußerster Teil) betrug 0,8 µm, und die Breite des Rings betrug 0,2 µm.

Danach wurde ein Aufzeichnungsvorgang mit aufeinanderfolgen den Lichtimpulsen (mit einer Aufzeichnungsfrequenz von 14,1 MHz) mit der höchsten Leistung von 8 mW, einer minima len Leistung von 1,5 mW, einer Impulsbreite von 40 nsec und einem Impulsintervall von 31 nsec ausgeführt, wie in Fig. 7A dargestellt. Es konnte ein Zug aufeinanderfolgender halb ringförmiger Markierungen mit einer Markierungslänge von 0,2 µm und einem gegenseitigen Abstand von 0,6 µm aufge zeichnet werden, wie in Fig. 7B dargestellt. Wenn dieser Zug aufeinanderfolgender Markierungen unter Verwendung von Ar- Laserlicht mit einer Wellenlänge von 488 nm wiedergegeben wurde, betrug das T/R(Träger/Rausch)-Verhältnis 40 dB. Fer ner wurde ein Überschreibvorgang auf dem Markierungszug un ter Verwendung aufeinanderfolgender Lichtimpulse (mit einer Aufzeichnungsfrequenz von 7,0 MHz) mit der höchsten Leistung von 8 mW, einer minimalen Leistung von 1,5 mW, einer Impuls breite von 112 nsec und einem Impulsintervall von 31 nsec ausgeführt, wie in Fig. 7C dargestellt. Infolgedessen konnte ein Zug halbringförmiger Markierungen mit einer Markierungs länge von 0,2 µm und einem gegenseitigen Abstand von 1,2 µm aufgezeichnet werden, wie in Fig. 7D dargestellt. Dabei be trug das T/R-Verhältnis 45 dB und der Rest nach dem Löschen hatte -30 dB oder weniger. Unter Verwendung des erfindungs gemäßen optomagnetischen Aufzeichnungsmediums und des Auf zeichnungsverfahrens ist es daher möglich, selbst durch Lichtintensitätsmodulation eine halbringförmige Markierung aufzuzeichnen, die eine größere Breite in Richtung des Plat tenradius aufweist. Während ein ausreichend großes Signal/ Rausch-Verhältnis gewährleistet wird, kann die Aufzeich nungsdichte erhöht werden. Da ein Überschreibvorgang möglich ist, sind darüber hinaus das erfindungsgemäße optomagneti sche Aufzeichnungsmedium und das erfindungsgemäße Aufzeich nungsmedium zum Erhöhen der Informationsaufzeichnungsge schwindigkeit wirkungsvoll.

Außer mit dem oben angegebenen dreischichtigen Film kann das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dargelegt Lichtinten sitätsmodulation-Verfahren auch auf dieselbe Weise auf einen einschichtigen Film angewandt werden, der ein geeignet gro ßes Demagnetisierungsfeld aufweist. Dabei wird zum Zeitpunkt des Aufzeichnens eine ringförmige Markierung durch ein Streufeld aufgezeichnet.

Ferner wird bei einer optomagnetischen Platte vom Phasenän derungstyp ein amorpher Bereich in der Umgebung der Mitte (Hochtemperaturabschnitt) des Lichteinstrahlbereichs ausge bildet, wohingegen ein kristalliner Bereich darum herum aus gebildet wird. Daher ist auf dieselbe Weise ein Überschrei ben ringförmiger Markierungen möglich. Unabhängig davon, ob eine optomagnetische Platte oder eine Phasenänderungsplatte verwendet wird, kann Überschreiben mit hoher Dichte unter Verwendung ringförmiger Markierungen gemäß der Erfindung in einem Medium ausgeführt werden, das einen Aufzeichnungsvor gang bei hoher Temperatur und einen Löschvorgang bei niedri ger Temperatur (die als über der Raumtemperatur liegend an genommen wird) erlaubt.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol gend unter Bezugnahme auf die Fig. 8A bis 8G, 9A bis 9E, 10A bis 10G, 11A bis 11D und 12A und 12B beschrieben. Bei eini gen optomagnetischen Platten wird ein mehrschichtiger Aus tauschkopplungsfilm als Medium verwendet, das einen direkten Überschreibvorgang erlaubt. Z. B. wurden ein zweischichtiger und ein dreischichtiger Film mit Austauschkopplung entwic kelt. Der zweischichtige Film mit Austauschkopplung weist eine Speicherschicht, die zum Abspeichern und Wiedergeben aufgezeichneter Daten verwendet wird, und eine Aufzeich nungsschicht zum Bestimmen der Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht auf. Die Aufzeichnungsschicht weist eine Curie-Temperatur auf, die über derjenigen der Speicher schicht liegt, und sie verfügt bei Raumtemperatur über eine kleine Koerzitivkraft. Bei diesem Verfahren sind zwei Magne te erforderlich. Ein Magnet ist ein Magnet zum Anlegen eines Vormagnetisierfelds zum Zeitpunkt des Aufzeichnens, in der selben Weise wie bei herkömmlichem optomagnetischem Auf zeichnen. Der andere Magnet ist ein Initialisierungsmagnet, der dazu dient, nur die Magnetisierung der Aufzeichnungs schicht in einer Richtung vorzunehmen, ohne die Magnetisie rung der Speicherschicht zu beeinflussen. Bei diesem Verfah ren wird der Aufzeichnungsabschnitt durch den Initialisie rungsmagneten geführt, bevor neue Information aufgezeichnet wird, und die Aufzeichnungsschicht wird immer initialisiert. D. h., daß zwei Aufzeichnungsmagnetisierungszuständen zuge hörige Magnetfelder erforderlich sind, um einen Vorgang direkten Überschreibens auszuführen. Das vom Initialisierungs magnet erzeugte Magnetfeld wird in die Aufzeichnungsschicht übertragen. Jedoch wird es dann geändert, wenn aktuell auf zuzeichnende Information über Daten überschrieben wird, die beim letzten Mal aufgezeichnet wurden. Bei diesem Verfahren muß ein starkes Magnetfeld zum Vornehmen einer Initialisie rung, die sich von der durch das Vormagnetisierungsfeld un terscheidet, verwendet werden, was unvermeidlicherweise zu einem großen und komplizierten Gerät führt.

Da die Erfindung den Film selbst mit einer Initialisierungs funktion versieht, ist kein Initialisierungsmagnet erforder lich. Der Aufzeichnungsprozeß, wie er ausgeführt wird, wenn die Erfindung auf einen vierschichtigen Film mit Austausch kopplung angewandt wird, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 8A bis 8G, 9A bis 9E, 10A bis 10G und 11A bis 11D be schrieben. (Was einen vierschichtigen Film mit Austausch kopplung betrifft, siehe z. B. das Dokument JP-A-3 156751.) Eine Speicherschicht 81 und eine Aufzeichnungsschicht 82 weisen Funktionen auf, die denjenigen der Speicherschicht und der Aufzeichnungsschicht beim zweischichtigen Film mit Austauschkopplung ähnlich sind. Um die Aufzeichnungsschicht 82 zu initialisieren, sind eine Umschaltschicht 83 und eine Initialisierungsschicht 84 hinzugefügt. Die Umschaltschicht 83 ist eine Schicht zum Zulassen oder Sperren der Austausch kopplung zwischen der Aufzeichnungsschicht 82 und der Ini tialisierungsschicht 84 unter Verwendung eines Temperatur effekts. Die Initialisierungsschicht 84 ist eine Schicht zum Initialisieren der Aufzeichnungsschicht. Durch Anlegen eines Magnetfeldes, nachdem die Initialisierungsschicht erzeugt wurde, wird diese gleichmäßig in einer Richtung magneti siert. Um zu verhindern, daß sich die Magnetisierung beim Aufzeichnen umkehrt, muß die Initialisierungsschicht 84 der folgenden Bedingung genügen:

Hc4 < Hw4 + Hb (1),

wobei Hc4 die Koerzitivkraft der Initialisierungsschicht ist, Hw4 die Austauschkraft ist, die von einer benachbarten magnetischen Schicht auf die Initialisierungsschicht ausge übt wird und Hb das Vormagnetisierungsfeld ist.

Die Initialisierungsschicht 84 weist eine Magnetisierungs richtung auf, die derjenigen des Vormagnetisierungsfelds entgegengesetzt ist, um zu verhindern, daß eine Umkehrung des magnetischen Moments der Initialisierungsschicht 84 auf tritt. Durch die Austauschkopplungskraft von der Initiali sierungsschicht 84 wird im Magnetisierungszustand der Auf zeichnungsschicht 82 ein Zustandsübergang von einer Magneti sierung nach unten ↓ zu einer Magnetisierung nach oben ↑ hervorgerufen. Da dieser Zustandsübergang stattfinden muß, nachdem die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht 81 bestimmt ist, muß die Curie-Temperatur Tc3 der Umschalt schicht 83 kleiner als Tref sein (d. h. die Temperatur, bei der die Magnetisierung von der Aufzeichnungsschicht 82 in die Speicherschicht 81 übertragen wird). Der Zustandsüber gang von der aufwärts gerichteten Magnetisierung ↑ zur ab wärts gerichteten Magnetisierung ↓ wird durch das Vormagne tisierungsfeld hervorgerufen, wenn die Temperatur bis in die Nähe der Curie-Temperatur Tc2 der Aufzeichnungsschicht 82 gestiegen ist. Die Curie-Temperatur Tc3 der Umschaltschicht ist kleiner als die Curie-Temperatur Tc2 der Aufzeichnungs schicht. Oberhalb der Curie-Temperatur Tc3 der Umschalt schicht wird die Austauschkraft zwischen der Aufzeichnungs schicht und der Initialisierungsschicht unterbrochen, so daß der Zustandsübergang von der aufwärts gerichteten Magneti sierung ↑ zur abwärts gerichteten Magnetisierung ↓ stetig sein kann. Daher erfüllen die Curie-Temperaturen der jewei ligen Schichten die folgende Beziehung:

Tc4 < Tc2 < Tc1 ≧ Tref < Tc3 < T_raum (2),

wobei Tc4 die Curie-Temperatur der Initialisierungsschicht 84 und T_raum die Raumtemperatur sind.

Ein Lichtfleck wird auf eine Position x1 auf einem über schreibbaren Medium gerichtet, das die vorstehend beschrie benen Aufzeichnungseigenschaften aufweist. Die Intensität des Lichtflecks wird dann allmählich erhöht, wie dies in den Fig. 8A bis 8D dargestellt ist. Im Ergebnis wird im Medium absorbierte optische Energie in Wärmeenergie umgewandelt, und die Temperatur des Mediums steigt daher an. Die Tempera turverteilung weist eine Form ähnlich wie die Temperaturver teilung des eingestrahlten Lichtflecks auf. Wenn der Fleck durchmesser endlich ist, weist auch die Temperaturverteilung endliche Erstreckung auf.

Im Ausgangszustand stimmen die Magnetisierungsrichtungen aller Schichten mit der Magnetisierungsrichtung der Initia lisierungsschicht 84 überein, wie in Fig. 8A dargestellt. Wenn die Aufzeichnungslichtintensität erhöht wird und der Abschnitt mit höherer Temperatur in der Temperaturverteilung die Curie-Temperatur Tc3 der Umschaltschicht 83 überschrei tet, wie in Fig. 8B dargestellt, verschwindet die Magneti sierung der Umschaltschicht 83 in diesem Bereich 100 und die Austauschkraft zwischen der Aufzeichnungsschicht 82 und der Initialisierungsschicht 84 verschwindet.

Wenn die Lichtintensität weiter erhöht wird, steigt die Tem peratur weiter an. Wenn der höhere Abschnitt der Temperatur verteilung die Curie-Temperatur der Speicherschicht 81 über schreitet, wie in Fig. 8C dargestellt, verschwindet die Ma gnetisierung der Speicherschicht 81 in diesem Bereich 101. Gleichzeitig wird der nicht magnetisierte Bereich 102 der Umschaltschicht 83 größer als der Bereich 101, da sich die Temperaturverteilung zum Ende hin verbreitert.

Die Intensität des eingestrahlten Lichts wird noch weiter erhöht, und die Temperatur steigt weiter an. Wenn der obere Abschnitt der Temperaturverteilung die Curie-Temperatur Tc2 der Aufzeichnungsschicht 82 überschreitet, verschwindet die Magnetisierung dieser Schicht im Bereich 103. Da die Tempe raturverteilung zum Ende hin verbreitert ist, ist die Größe des nicht magnetisierten Bereichs in der Reihenfolge des Be reichs 104, des Bereichs 105 und des Bereichs 103 zunehmend kleiner (Fig. 8D).

Danach wird die Temperatur erniedrigt. Wenn die Temperatur im Bereich 103 unter die Curie-Temperatur Tc2 der Aufzeich nungsschicht 82 fällt (Fig. 8E), wird dieser Bereich 103 ein Bereich 106, der dieselbe Magnetisierungsrichtung aufweist wie das externe Magnetfeld.

Wenn die Temperatur weiter abgesenkt wird und die Temperatur der Aufzeichnungsschicht 81 unter Tref fällt, wie in Fig. 8F dargestellt, wird die Magnetisierung der Aufzeichnungs schicht 82 auf die Speicherschicht 81 übertragen. Ein Be reich 109, der nahezu dieselbe Größe wie der Bereich 106 aufweist und dieselbe Magnetisierungsrichtung wie dieser Be reich hat, wird durch die Austauschkopplungskraft gebildet.

Wenn die Temperatur insgesamt unter die Curie-Temperatur Tc3 der Umschaltschicht 83 fällt, wie in Fig. 8G dargestellt, verschwindet der nicht magnetisierte Bereich, der die Aus tauschkraft zwischen der Aufzeichnungsschicht 82 und der Initialisierungsschicht 84 unterbrochen hatte. Die Aus tauschkraft der Initialisierungsschicht wirkt auf die Auf zeichnungsschicht 82. Die Magnetisierung der Aufzeichnungs schicht 82 wird in dieselbe Magnetisierungsrichtung gezwun gen, wie sie die Initialisierungsschicht 84 aufweist. Die Aufzeichnungsschicht 82, die Umschaltschicht 83 und die Initialisierungsschicht sind in ihre ursprünglichen Zustände zurückgeführt. In der Speicherschicht 81 ist jedoch die Auf zeichnungsmagnetisierung des Bereichs 109 als Information aufgezeichnet.

Danach wird auf das Aufzeichnungsmedium, in dem Information aufgezeichnet ist, wie es vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 8A bis 8G erläutert wurde, ein Lichtfleck in eine Position x2 gerichtet, die, wie dies in den Fig. 9A bis 9E dargestellt ist, nur sehr wenig gegenüber der Position x1 verschoben ist. Dann wird die Lichtintensität erhöht. Jedoch wird die optische Energie zu diesem Zeitpunkt kleiner einge stellt als diejenige zum Zeitpunkt des Einstrahlens in die Position x1, und es wird auch dafür gesorgt, daß die höchste erzielte Temperatur nicht die Curie-Temperatur tc2 der Auf zeichnungsschicht 82 überschreitet.

Die Temperatur wird ausgehend von dem in Fig. 9A darge stellten Zustand erhöht. In einem Bereich 110 der Umschalt schicht 83, in dem eine Temperatur über der Curie-Temperatur tc3 herrscht, wie in Fig. 9B dargestellt, wird die Umschalt schicht in den nicht magnetisierten Zustand überführt, um die Austauschkraft zwischen der Aufzeichnungsschicht 82 und der Initialisierungsschicht 84 zu unterbrechen. Die Tempera tur wird dann weiter erhöht. Wenn ein Bereich mit einer Tem peratur über der Curie-Temperatur tc1 der Speicherschicht 81 erzeugt ist, wie in Fig. 9C dargestellt, ist ein Bereich 113 der Speicherschicht 81 in den nicht magnetisierten Zustand überführt. Dieser Bereich und der gemäß den Fig. 8A bis 8G erzeugte Informationsbereich 109 überlappen einander. Der überlappende Abschnitt ist ebenfalls in den nicht magneti sierten Zustand überführt. In einem Restbereich 111 bleibt die gemäß den Fig. 8A bis 8G erzeugte Magnetisierung erhal ten.

Ausgehend von diesem Zustand wird die Temperatur erniedrigt. Wenn die Temperatur der Speicherschicht 81 unter Tref fällt, wird die Magnetisierung der Aufzeichnungsschicht 82 in die Speicherschicht 81 überschrieben. Durch die Austauschkopp lungskraft wird die Magnetisierungsrichtung im Bereich 113 in die Richtung der Initialisierungsmagnetisierung gezwungen (Fig. 9D). Danach wird die Temperatur weiter abgesenkt. Wie in Fig. 9E dargestellt, verschwindet der nicht magnetisierte Bereich in der Umschaltschicht 83, der die Austauschkraft zwischen der Aufzeichnungsschicht 82 und der Initialisie rungsschicht 84 unterbrochen hatte. Die Austauschkraft der Initialisierungsschicht 84 wirkt wieder auf die Aufzeich nungsschicht 82. Dadurch wird die Magnetisierung der Auf zeichnungsschicht 82 in die Richtung der Magnetisierung der Initialisierungsschicht 84 gezwungen. Die Aufzeichnungs schicht 82, die Umschaltschicht 83 und die Initialisierungs schicht 84 werden so in ihre ursprünglichen Zustände zurück geführt. In der Speicherschicht 81 wird daher ein Aufzeich nungsmagnetisierungsbereich, der sich von dem gemäß den Fig. 8A bis 8G aufgezeichneten Magnetisierungsbereich unterschei det, über den eben genannten Bereich überschrieben.

Danach wird auf das Aufzeichnungsmedium, in dem Information wie unter Bezugnahme auf die Fig. 9A bis 9E beschrieben, ausgebildet wurde, ein Lichtfleck in eine Position x3 ge richtet, wie in den Fig. 10A bis 10G dargestellt. Danach wird die Lichtintensität erhöht. Jedoch wird die optische Energie zu diesem Zeitpunkt größer als im Fall des Einstrah lens in die Position x2 gewählt, auf dieselbe Weise wie beim Einstrahlen der optischen Energie in die Position x1, und es wird auch dafür gesorgt, daß die höchste erzielte Temperatur die Curie-Temperatur tc2 der Aufzeichnungsschicht 82 über steigt. Wenn die Temperatur ansteigt, ändern sich die Magne tisierungen der jeweiligen Schichten auf dieselbe Weise, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 8A bis 8G beschrieben wurde. Ein Magnetisierungsbereich, der eine andere Position als der Magnetisierungsbereich gemäß den Fig. 8A bis 8G, je doch identischen Zustand aufweist, ist mit denselben Bezugsziffern wie in den Fig. 8A bis 8G gekennzeichnet, wobei die se jedoch mit einem Apostroph (') versehen sind. Es wird darauf hingewiesen, daß in den Fig. 10A bis 10G ein Bereich 105' in der Speicherschicht 81, die in den nicht magneti sierten Zustand überführt wurde, und ein an der Stelle x2 ausgebildeter Informationsmagnetisierungsbereich 113' einan der überlappen, wie in Fig. 10D dargestellt, und daß auch der überlappende Abschnitt in den nicht magnetisierten Zu stand überführt ist. In einem Restbereich 112 bleibt die gemäß den Fig. 9A bis 9E erzeugte Magnetisierung erhalten.

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 8A bis 8G beschrieben, ist die Größe (Durchmesser r1) des Bereichs 105' größer als die Größe (Durchmesser r2) des nicht magnetisierten Bereichs 103' der Aufzeichnungsschicht 82. Der in der Speicherschicht 81 beim Absenken der Temperatur aufgezeichnete Bereich 109' weist nahezu dieselbe Größe wie der Bereich 103' auf. Jedoch wird der Abschnitt 113' des Bereichs 105' in der Speicher schicht 81, der nicht mit dem Bereich 103' überlappt, über mäßig überschrieben, wenn Information an der Position x3 aufgezeichnet wird. Jedoch weist die Magnetisierung des Be reichs 113 dieselbe Richtung wie die Magnetisierung des Be reichs 112 auf. Wenn die Breite des Bereichs 112 größer als diejenige des Bereichs 113 ist, erfolgt daher im Bereich 112 normale Aufzeichnung.

Dieser Aufzeichnungszustand ist in den Fig. 11A bis 11D zweidimensional so aufgezeichnet, daß er dem Verlauf eines Aufzeichnungssignals zugeordnet ist. Es sei nun angenommen, daß der in den Fig. 9A bis 9E dargestellte nicht magneti sierte Bereich 110 einen Durchmesser r3 aufweist. Daraus ist ersichtlich, daß die minimale Magnetisierungsumkehrbreite nicht kleiner gemacht werden kann als die Breite des Be reichs 113. Während der Lichtfleck und das Medium mit der Relativgeschwindigkeit v gegeneinander bewegt werden, wie dies durch Fig. 11A veranschaulicht wird, unterliegt die Lichtintensität einer Lichtfleckmodulation. Der sich erge bende Magnetisierungszustand ist in Fig. 11D dargestellt. Dadurch, daß aufeinanderfolgend Lichtintensitätsimpulse ab gegeben werden, die jeweils einen Magnetisierungszustand realisieren, kann auch ein Bereich 114 ausgebildet werden, der fortgesetzt einen bestimmten Magnetisierungszustand auf weist. Durch Steuern des Lichtintensitätsverlaufs beim Auf zeichnen durch ein Modulier- und Codierverfahren kann daher magnetische Information in Form winziger Markierungen auf dem Medium aufgezeichnet werden.

Ferner wird nun für die Aufzeichnungssteuerung ein anderes Ausführungsbeispiel beschrieben. Wie in den Fig. 8A bis 8G dargestellt, wird die Temperatur bis über Tc2 erhöht, und ein Aufzeichnen erfolgt so, daß das erzwungene Aufzeich nungsmagnetfeld dieselbe Richtung wie das externe Magnetfeld aufweist. Infolgedessen wird ein Aufzeichnungsbereich mit einer Magnetisierung parallel zur ursprünglichen Magnetisie rung um den Aufzeichnungsbereich 109 herum erzeugt, der eine Magnetisierung parallel zur Richtung des externen Magnet felds aufweist. Dieser Bereich ist in Fig. 11B mit 115 ge kennzeichnet. Angesichts der Aufgabe der Erfindung, winzige Markierungen aufzuzeichnen, weist der Bereich 115 dieselbe Wirkung wie der ringförmige Magnetisierungsbereich beim zu erst beschriebenen Ausführungsbeispiel auf. Daher wird ein Aufzeichnungssignalverlauf 121 zum Erzeugen dieser ringför migen Struktur verwendet (so daß die höchste erzielbare Tem peratur der Temperaturverteilung Tc2 übersteigt). Das Licht ausgangssignal wird abhängig von einem in Fig. 12A darge stellten Datenmoduliersignal 120 verändert. So wird an einer Aufzeichnungsposition auf einem Medium, das sich mit der Re lativgeschwindigkeit v in bezug auf den Lichtfleck bewegt, der oben angegebene ringförmige Bereich überschrieben. Wenn das Zeitintervall durch die zeitliche Steuerung des Modulationssignals verlängert wird, wird ein Magnetisierungsbe reich parallel zum externen Magnetfeld so ausgebildet, daß er dem Intervall entspricht. Andererseits wird durch Auf zeichnen mit einem Zeitintervall, das der Ringbreite ent spricht, ein Magnetisierungsbereich parallel zur anfängli chen Magnetisierung mit einer Breite erzeugt, die proportio nal zu diesem Zeitintervall ist. Diese Aufzeichnungsweise ist für ein Markierungslänge-Aufzeichnungsverfahren geeig net, bei dem Information als Änderung der Länge des Informa tionsmagnetisierungsbereichs aufgezeichnet wird.

Ferner wird bei einem Aufzeichnungsverfahren (wie dem Mar kierungsposition-Aufzeichnungsverfahren), bei dem die Posi tion eines Ringbereichs als Information aufgezeichnet wird, bei dem die Initialisierungsmagnetisierung nicht fortlaufend große Breite, sondern eine festgelegte Breite aufweist, ein Aufzeichnungssignalverlauf 121' zum Erzeugen der in Fig. 12B dargestellten ringförmigen Struktur verwendet, und die Lichtausgangsintensität wird abhängig von einem Datenmodula tionssignal 122 geändert. So wird Information an der Posi tion der Ringbreite aufgezeichnet.

Nachfolgend wird ein optisches Plattengerät beschrieben, das eine Vorrichtung zum Auslesen winziger, so erzeugter Markie rungen mit hohem Signal/Rausch-Verhältnis aufweist. Beim optomagnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb exi stiert ein sogenanntes MSR(magnetically induced super reso lution = magnetisch bedingte Superauflösung)-Verfahren zum Auslesen eines Signals aus einem Bereich, der kleiner als der Lichtfleckdurchmesser ist. Es handelt sich um ein Ver fahren zum Erfassen einer winzigen Markierung dadurch, daß sich die magnetischen Eigenschaften eines magnetischen Films möglichst stark mit der Temperatur ändern, um einen Super auflösungseffekt zu erzielen. Ein Beispiel, bei dem eine Magnetschicht mit dem MSR-Effekt auf einer erfindungsgemäßen Platte vorhanden ist, ist in den Fig. 13A und 13B darge stellt. Eine Speicherschicht 1304, eine Aufzeichnungsschicht 1303, eine Umschaltschicht 1302 und eine Initialisierungs schicht 1301, die dieselben Funktionen wie die Schichten der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweisen, sind vorhanden. Dabei wird Information schließlich in der Spei cherschicht 1304 als Unterschied der Magnetisierungszustände gespeichert. Um diese Information durch die MSR-Technik aus zulesen, sind ausgehend von der Plattensubstratseite weiter eine Speicherschicht 1306 und eine Umschaltschicht 1305 auf die Speicherschicht 1304 gestapelt. Beim Ausführungsbeispiel wird ein Hochtemperaturabschnitt 131 in einem Fleck 130 zum Zeitpunkt der Wiedergabe eine Maske, die eine Markierung abdeckt, die in der Speicherschicht 1304 aufgezeichnet ist. Ein Niedertemperaturabschnitt 132 wird der Erfassungsbereich für die aufgezeichnete Markierung. In der Speicherschicht 1306 wird GdFeCo-Magerial verwendet. Es erfolgten solche Konstruktionen, daß eine kleinere Koerzitivkraft, eine höhe re Curie-Temperatur und eine größerer Kerr-Drehwinkel er zielt wurden. Diese Dicke dieses Films wird so gewählt, daß die Magnetisierung der Speicherschicht 1304 nicht übertragen wird, wenn sie markiert ist. Im Hochtemperaturabschnitt überschreitet die Umschaltschicht 1305 die Curie-Temperatur und trennt die Speicherschicht 1306 magnetisch von der Spei cherschicht 1304 ab. Im Niedertemperaturzustand wird die Austauschkopplungskraft ausgeübt, und die Magnetisierung der Speicherschicht 1304 wird in die Speicherschicht 1306 über tragen. Diese Umschaltschicht besteht aus einem TbFe-Mate rial. Die Speicherschicht 1304 ist so ausgebildet, daß sie die Magnetisierungsrichtung selbst dann stabil beibehält, wenn ihre Temperatur über die Curie-Temperatur der Umschalt schicht ansteigt. Die Speicherschicht 1304 besteht aus einem TbFeCo-Material. Da das externe Magnetfeld dauernd angelegt wird, wird dieses auch zum Zeitpunkt der Wiedergabe verwen det.

Fig. 13A ist ein Querschnitt durch ein Aufzeichnungsmedium, und Fig. 13B ist eine Draufsicht auf das Medium. Im Nieder temperaturabschnitt, in den der Fleck zunächst eingestrahlt wird, hält die Speicherschicht 1306 die vor dem Einstrahlen des Flecks vorliegende Magnetisierungsrichtung, da zu diesem Zeitpunkt die Summe aus der Koerzitivkraft und der Aus tauschkopplungskraft der Speicherschicht 1306 größer als die Stärke des von außen angelegten Magnetfelds ist. Hinter dem Fleck steigt die Temperatur an. Wenn die Temperatur der Curie-Temperatur der Umschaltschicht nahekommt oder diese übersteigt, wird die Koerzitivkraft der Speicherschicht 1306 sehr klein, und die Summe aus der Koerzitivkraft und der Austauschkopplungskraft wird kleiner als die Stärke des ex ternen Magnetfelds. In diesem Zustand wird die Magnetisie rung der Speicherschicht 1306 in die Richtung des externen Magnetfeldes gezwungen, unabhängig von der Magnetisierungs richtung der Speicherschicht 1304. Die Speicherschicht 1306 arbeitet so, daß sie die Speicherschicht 1304 überdeckt. Fig. 13B ist eine Draufsicht, die zweidimensionale Zustände von Markierungen zeigt, die beim vorigen Ausführungsbeispiel in der Speicherschicht 1304 aufgezeichnet wurden, und sie zeigt den Hochtemperaturabschnitt und den Niedertemperatur abschnitt des Ausleseflecks. Beim vorliegenden Verfahren tragen nur Aufzeichnungsmarkierungen, die aus dem Niedertem peraturabschnitt her sichtbar sind, zur Signalkomponente bei, und demgemäß können Aufzeichnungsmarkierungen mit hoher Auflösung erfaßt werden. Ferner ist die Breite (in Radius richtung des Mediums) einer Aufzeichnungsmarkierung größer als ihre Länge (in Spurrichtung des Mediums). Darüber hinaus ist der Niedertemperaturabschnitt des Ausleseflecks, der zur Erfassung beiträgt, auch in Längsrichtung der Aufzeichnungs markierung eng, aber lang in der Breitenrichtung. Daher ist die Stärke des Signals groß. Selbst wenn die Länge der Mar kierung verkürzt wird, ist daher die Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses im Meßsignal klein.

Beim vorigen Ausführungsbeispiel ist jedoch der Niedertempe raturbereich konvex hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Flecks, wohingegen die ausgebildete Aufzeichnungsmarkierung hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Flecks konkav ist, wie in den Fig. 13A und 13B dargestellt. Daher weist, das ausgelesene Signal ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis, je doch verzerrten Signalverlauf auf. Um diese Schwierigkeit zu lösen, können die Speicherschicht 1306 und die Umschaltschicht 1305 von Fig. 13A mit den Eigenschaften des rechtwinklig ma gnetisierten Films 41 (Aufzeichnungsschicht) und des in der Ebene magnetisierten Films 42, die zuerst beschrieben wur den, versehen werden. D. h., daß der in der Ebene magnetisierte Film 42 die Funktion einer Umschaltschicht zum magnetischen Koppeln des oberen und des unteren magnetischen Films auf weist, wenn die Temperatur über einem bestimmten Wert liegt.

Die Filmstruktur bei diesem Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 14A und 14B dargestellt. Eine Bezugsziffer 1401 be zeichnet eine Initialisierungsschicht, 1402 eine Umschalt schicht, 1403 eine Aufzeichnungsschicht, 1404 eine Speicher schicht, 1405 eine Umschaltschicht und 1406 eine Speicher schicht. Bei einer solchen Struktur erreicht die Temperatur in dem in der Ebene magnetisierten Film im Hochtemperatur abschnitt 131 einen Wert über Tm. Vom oberen und unteren rechtwinklig magnetisierten Film wird eine Austauschkopp lungskraft ausgeübt. Information wird aus der Speicher schicht 1404 in die Speicherschicht 1406 übertragen. Im Nie dertemperaturabschnitt 132 ist die Austauschkopplungskraft jedoch durch die in der Ebene liegende Magnetisierung unter brochen. Der Bereich, der durch den Lichtfleck erfaßt werden kann, wird der Bereich, in dem sich der Hochtemperaturab schnitt 131 und der Fleckdurchmesser 130 überlappen. Der Be reich hat nahezu die Form eines Kreises. Der Durchmesser dieses Kreises wird kleiner als der Auslesefleckdurchmesser. Die Auflösung ist verbessert. Da ein Abschnitt vorhanden ist, der in bezug auf die Bewegungsrichtung des Flecks in derselben Weise wie die ausgebildete Aufzeichnungsmarkierung konkav ist, kann die Verzerrung des Signalverlaufs verrin gert werden.

Da der Erfassungsbereich in Breitenrichtung der Aufzeich nungsmarkierung eng wird, wird das Signal/Rausch-Verhältnis für das Meßsignal jedoch schlechter als beim vorigen Ausfüh rungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein vier schichtiger Austauschkopplungsfilm zum Ausbilden von Auf zeichnungsmarkierungen verwendet. Jedoch kann auch das be reits beschriebene erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium ver wendet werden. Die dann gültige Struktur des Mediums ist in den Fig. 15A bis 15C dargestellt.

Es wird nun ein anderes Ausführungsbeispiel zum Verringern der Verzerrung des Signalverlaufs beim Auslesen beschrieben. Sowohl in den Fig. 13A und 13B als auch in den Fig. 14A und 14B ist die Temperaturverteilung im Hochtemperaturabschnitt in bezug auf die Bewegungsrichtung des Lichtflecks nach hin ten verschoben. Dafür wird nun der Grund beschrieben. Da Laserlicht direkt eingestrahlt wird, breitet sich vor dem Fleck erzeugte Wärme nach hinten aus und kommt zu der hinten erzeugten Wärme hinzu. Daher ergibt sich eine nach hinten vorbelastete stationäre Temperaturverteilung, wie sie in den Fig. 13A und 13B sowie 14A und 14B dargestellt ist. Eine Temperaturverteilung, bei der der Hochtemperaturabschnitt in der Mitte des Flecks liegt, kann dadurch realisiert werden, daß die Einstrahlung auf Wechselstromweise für eine kurze Zeitspanne erfolgt, anstatt daß die oben genannte Einstrah lung mit Gleichstrom vorgenommen wird. In diesem Fall kann jedoch eine solche Verteilung nur für eine kurze Einstrah lungszeitspanne erreicht werden. Daher können Aufzeichnungsmarkierungen nicht fortlaufend ausgelesen werden. Demgemäß reicht es auch aus, Aufzeichnungsmarkierungen vorab diskret zu erzeugen und sie zum Zeitpunkt der Wiedergabe diskret zu erfassen.

Die Fig. 16A bis 16C zeigen ein Ausführungsbeispiel der Er findung auf tatsächlich entlang einer Spur aufgezeichneten Aufzeichnungsmarkierungen. Auf einer Plattenfläche sind vor ab Aufzeichnungsspuren entlang einer Mittellinie 13 einer virtuellen Spur aufgezeichnet, die sich in Umfangsrichtung mit festgelegten Intervallen zwischen Anordnungseinheiten erstreckt. Als eine Anordnungseinheit werden mindestens drei optisch unterscheidbare Aufzeichnungsmarkierungen 21, 22 und 23 (oder 24, 25 und 26) angesehen. Diese mindestens drei op tisch unterscheidbaren Aufzeichnungsmarkierungen 21, 22 und 23 (oder 24, 25 und 26) beinhalten Aufzeichnungsmarkierun gen, die abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten in radia ler Richtung in bezug auf die Spur angeordnet sind, und eine Aufzeichnungsmarkierung ist in der Mitte der virtuellen Spur vorhanden. Mindestens aus den zwei Aufzeichnungsmarkierungen 21 und 23 (oder 24 und 26) in der Anordnungseinheit, die ab wechselnd an gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung in bezug auf die Spur vorhanden sind, wird ein Spurabwei chungssignal zur Spurführung unter Verwendung eines bekann ten Verfahrens erfaßt. So wird der Lichtfleck in der Mitte 13 der virtuellen Spur positioniert. Ferner wird aus der Aufzeichnungsmarkierung 22 (oder 25) innerhalb der Anord nungseinheit, die in der Mitte 13 der virtuellen Spur vor handen ist, ein Taktsignal 12 erzeugt, wie es in Fig. 16B dargestellt ist. Dieses Taktsignal ist mit der zeitlichen Abfolge der Aufzeichnungsmarkierungen 22 (oder 25) synchro nisiert und weist eine zeitliche Abfolge auf, die gleichen Abständen entspricht, wie sie durch gleichmäßiges Untertei len des Intervalls zwischen den Aufzeichnungsmarkierungen durch eine ganze Zahl erhalten wird. Unter Verwendung des Taktsignals 12 wird ein Aufzeichnungssignalverlauf erzeugt, wie er in Fig. 16C dargestellt ist. Aufzeichnungsmarkierun gen, wie sie für das vorige Beispiel beschrieben wurden, werden zwischen einzelnen Pits erzeugt. Der Aufzeichnungs signalverlauf unterscheidet sich von einem Ausführungsbei spiel zum anderen, jedoch ist ein gemeinsames Merkmal, daß er mit dem aus einzelnen Pits erzeugten Taktsignal synchro nisiert ist. Der Signalverlauf weist einen Lichtintensitäts modulation-Pegel auf, der dazu in der Lage ist, das Medium zum Zeitpunkt der Wiedergabe auf eine Temperatur anzuwärmen, die niedriger ist als die Temperatur, die Aufzeichnungsbe trieb zuläßt. Der Signalverlauf weist mindestens einen Lichtintensitätspegel auf, der sich diskret ändert und der auf eine Temperatur erhöht werden kann, die Wiedergabebe trieb zuläßt. Der Signalverlauf ändert die Intensität mit dem durch das oben angegebene Taktsignal 12 synchronisierten zeitlichen Ablauf. Durch Einstrahlen von Laserlicht für eine kurze Zeitspanne werden sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite in bezug auf die Bewegungsrichtung des Lichtflecks beinahe symmetrisch, selbst wenn sich die Platte und der Fleck relativ zueinander bewegen.

Das Ergebnis einer Simulation der Änderung der Temperatur verteilung mit der Einstrahlungszeit ist in den Fig. 17A und 17B dargestellt. Wenn nun angenommen wird, daß der Fleck durchmesser des Lasers r ist, die Zeitdauer der Einstrahlung tp ist, die Relativgeschwindigkeit v ist und die thermische Diffusionskonstante D ist, liegt das Zentrum der Temperatur verteilung an einem Punkt x0, der um einen Weg 1/2tp.v vom Fleckmittelpunkt zum Zeitpunkt des Beginns der Einstrahlung in Bewegungsrichtung des Lichtflecks entfernt liegt. Wenn nun angenommen wird, daß die Verteilung während der Ein strahlungszeitspanne zweidimensional normalverteilt ist, ändert sich die Abweichung mit der Zeit. Wenn die Einstrah lungszeitspanne kurz ist, entspricht die Abweichung in dieser Zeitspanne nahezu dem Fleckdurchmesser. Nachdem die Einstrahlung beendet wurde, steigt die Abweichung mit der Zeit an. Die Abweichung der Verteilung während der Einstrah lungszeitdauer wird wie oben beschrieben ermittelt. Jedoch kann angenommen werden, daß die Stärke nahezu proportional zur Einstrahlungszeitdauer ansteigt. Was die Temperaturver teilung nach dem Beenden der Einstrahlung betrifft, fällt ihre Stärke wegen der Wärmeleitung stark ab, wobei isotrope Wärmeleitung vorliegt. Die Mitte der Verteilung ist, wie oben beschrieben, x0. Unter Verwendung dieses Verfahrens und durch diskretes Einstrahlen kurzer Impulse kann ein isotro per Hochtemperaturabschnitt in der Mitte des Lichtflecks ausgebildet werden.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel ist ein sol ches, bei dem ein Lichtfleck dazu verwendet wird, die Tempe raturverteilung in der Mitte des Lichtflecks auf dem Auf zeichnungsmedium einzustellen. Bei diesem Verfahren kann je doch nur diskrete Signalerfassung vorgenommen werden. Um Signalerfassung weiterhin kontinuierlich auszuführen, werden daher mehrere Flecke verwendet, und ihre Lichtintensitäten werden gemeinsam verändert.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 18A und 18B dargestellt. Ein erster Lichtfleck 181 ist zur Signalermitt lung vorhanden. Der Lichtfleck 181 weist einen konstanten Intensitätspegel auf. Die Temperaturverteilung, die auf dem Medium durch diesen Pegel hervorgerufen wird, wird so einge stellt, daß sie die Temperatur nicht erreicht, die Wiederga be erlaubt. Ein zweiter Lichtfleck 182 wird in Gleichstrom weise auf eine Spur 183 eingestrahlt. Als Spurstruktur ist eine solche für Spurführung mit gebrochenem Licht darge stellt. Das eingestrahlte Licht weist konstanten Intensi tätspegel auf. Die Temperaturverteilung auf dem Medium, die durch diesen Pegel erreicht wird, wird so eingestellt, daß die Temperatur erreicht wird, die Wiedergabe erlaubt. Wenn die Temperaturverteilung entlang von Koordinaten angesehen wird, die zentral zu einem sich bewegenden Lichtfleck ste hen, wenn sich der Lichtfleck und das Aufzeichnungsmedium mit konstanter Geschwindigkeit relativ zueinander bewegen, erstreckt sich der Hochtemperaturabschnitt 184 für den er sten und zweiten Lichtfleck nach hinten in bezug auf die Lichtfleck-Bewegungsrichtung 185 und weist elliptische Form auf. Die Wärmeverteilung, wie sie erzielt wird, wenn der zweite Lichtfleck 182 nahe an den ersten Lichtfleck 181 in der durch einen Pfeil 186 angezeigten Richtung gebracht wird, ist in Fig. 18B dargestellt. Wenn die Wärmeverteilung 188, wie sie vom ersten Lichtfleck 181 hervorgerufen wird, nahe an die Wärmeverteilung 187 gebracht wird, wie sie vom zweiten Lichtfleck 182 hervorgerufen wird, bewegt sich die Wärmeverteilung 188 zur Position einer Wärmeverteilung 188'. D. h., daß der Hochtemperaturabschnitt im mittleren Ab schnitt des ersten Lichtflecks 181 angeordnet ist und daß demgemäß die Temperaturverteilung des ersten Lichtflecks 181 gesteuert werden kann. Unter Verwendung dieser Denkweise ist es möglich, die Temperaturposition des Niedertemperaturab schnitts einzustellen und die Verzerrung des Signalverlaufs selbst dann zu verringern, wenn ein Verfahren zum Auslesen von Markierungen aus dem Niedertemperaturabschnitt verwendet wird.

Ein Verfahren zum Ausrichten zweier Fleckpositionen wird durch die Fig. 19A und 19B veranschaulicht. Lichtstrahlen von zwei Lichtquellen 1901 und 1902 werden durch Kollimator linsen 1903 bzw. 1904 in parallele Strahlen umgewandelt. Sie werden durch ein Prisma 1905 kombiniert und durch eine Ob jektivlinse 1906 auf eine Platte 1907 fokussiert. Um die Po sitionen der zwei Flecke auszurichten, kann die Position des zweiten Flecks relativ dadurch verstellt werden, daß ein keilförmiges Prisma 1908 verdreht wird, das im optischen Pfad der Lichtquelle 1902 angeordnet ist, um den Einfalls winkel des Lichtflusses zu ändern, der auf die Objektivlinse 1906 fällt. Selbstverständlich kann ein ähnliches Prisma auch im Lichtpfad der ersten Lichtquelle angeordnet sein.

Um die Positionsbeziehung zwischen den zwei Lichtflecken 1911 und 1912 zu kennen, wird der Zeitpunkt, zu dem jeder Lichtfleck durch einen Pit läuft, der vorab auf der in den Fig. 16A bis 16C dargestellten Plattenfläche ausgebildet ist, beobachtet. Unter Verwendung der Bewegungsgeschwindig keit und der Durchlaufzeit der Lichtflecke kann die Posi tionsbeziehung zwischen den Lichtflecken ermittelt werden. Um die Positionen der zwei Lichtflecke zu erfahren, die die oben angegebene Bedingung für die Temperaturverteilung er füllen, wird eine winzige Markierung wiedergegeben, die zur Bezugnahme dient, während der Abstand zwischen den zwei Lichtflecken verändert wird. Der Abstand zwischen den Licht flecken, der zur besten Qualität des Verlaufs des Signals bei der Wiedergabe führt, wird der Wert, auf den der Abstand zwischen den Lichtflecken eingestellt werden sollte. Bei tatsächlichen Geräten ändert sich der Abstand zwischen den zwei Lichtflecken häufig aufgrund verschiedener Änderungs faktoren (wie Störungen durch Schwingung und durch elektri schen Signalversatz). Ferner wird der optimale Abstand zwi schen den zwei Lichtflecken auch durch die Wärmeeigenschaf ten des Mediums beeinflußt. Um den Einfluß dieser Änderungs faktoren aufzufangen und stabile Wiedergabe zu erzielen, ist es erwünscht, den Fleckabstand vorab unter Verwendung des Ergebnisses der Wiedergabe der winzigen Bezugsmarkierung einzustellen, wozu der Abstand zwischen den zwei Flecken vor der Wiedergabe verändert wird.

Ferner kann dann, wenn ein Verfahren zum Einstellen der Ein strahlpositionen mehrerer Flecke und einer zeitlichen Steue rung zur Intensitätsmodulation verwendet wird, die Temperaturverteilung auf dieselbe Weise wirkungsvoll gesteuert wer den, wie beim oben beschriebenen Fall für zwei Flecke. Fig. 20 zeigt eine Vorrichtung, die akustische Oberflächenwellen (SAW) verwendet, die von einem akustooptischen Effekt er zeugt werden, um mehrere Lichtflecke zu erstellen. In Fig. 20 werden mehrere Flecke 2060, 2061 und 2062 durch mehrere gebrochene Lichtstrahlen auf einer Plattenfläche erzeugt, die durch Träger mit mehreren Frequenzen erzeugt werden. Unter Änderung der Differenz zwischen solchen Frequenzen wird die Positionsbeziehung jeweiliger Lichtflecke einge stellt. Es wird eine solche Charakteristik verwendet, daß das durch einen Wellenleiter 2052 laufende Licht aufgrund einer Änderung im Brechungsindex durch eine akustische Ober flächenwelle gebrochen wird, die im Wellenleiter 2052 er zeugt wird, wodurch das Licht abgelenkt wird. Außerdem kann die Erfindung dadurch realisiert werden, daß ein akustoopti sches Ablenkelement unter Verwendung von Ultraschallwellen verwendet wird.

Ein Beispiel für ein SAW-Element ist in Fig. 21 dargestellt. In der in Fig. 21 dargestellten Struktur wird das Lichtaus gangssignal eines Lasers 2051 in den Wellenleiter 2052 ein gegeben und durch eine Linse (geodätische Linse) 2053, die in der Ebene des Wellenleiters 2052 ausgebildet ist, in par alleles Licht umgewandelt, und die parallelen Strahlen wer den durch die akustische Oberflächenwellen beeinflußt und abgelenkt. Unter Verwendung dieser Struktur ist der Aufbau einfach und klein im Vergleich mit einem herkömmlichen Ele ment dieser Art. Da diese Struktur im einzelnen in "Optical integrated circuit", veröffentlicht von Nishihara, beschrie ben ist, wird eine Beschreibung hierzu weggelassen. (Siehe Seite 283 für die geodätische Linse. Siehe Absatz zum opti schen Spektralanalysator auf Seite 362 für die Konfiguration des SAW-Elements beim vorliegenden Ausführungsbeispiel.) Licht, das vom Wellenleiter 2052 ausgegeben wird, ist blattförmig. Die Form dieses Leuchtflusses wird durch eine Zylin derlinse 2055 in Kreisform umgewandelt. Dann wird das Licht durch ein Element 2058 zum Abtrennen des Lichtflusses gelei tet, woraufhin es auf eine Objektivlinse 2059 fällt. So wer den auf einer optischen Platte 2046 winzige Flecke 2060, 2061 und 2062 gebildet. Diese Flecke sind in Umfangsrichtung der Platte so angeordnet, daß sie aufgrund der Wirkung des SAW-Ablenkelements voneinander getrennt sind. Das von der Platte reflektierte Licht wird durch das Lichtflußabtrenn element 2058 vom einfallenden Licht abgetrennt und in ein optisches Signalerfassungssystem 2066 geleitet, wo es einem Signalerfassungsvorgang unterzogen wird, um ein Datensignal und ein Signal zur Flecksteuerung zu erhalten.

Ferner wird die Modulation der Intensitäten der jeweiligen Flecke 2060, 2061 und 2062 dadurch moduliert, daß die Lei stung jedes Trägers moduliert wird, um die Brechungswirkung zu ändern. Z. B. werden von Oszillatoren 2101, 2102 und 2103, die jeweils Mittenfrequenzen F1, F2 und F3 erzeugen, zugeführte Signale jeweils durch drei Verstärker 2163, 2164 und 2165 verstärkt und nach Zusammenfassung einer Elektrode 2056 zugeführt. Eine dadurch erzeugte akustische Oberflä chenwelle ändert die Brechungswirkung für die drei Flecke. Den Leistungsverstärkern werden Signale s1, s2 und s3 zum Modulieren der Intensitäten der jeweiligen Flecke zugeführt. Positionsbeziehungen für die Flecke werden durch die in den Fig. 16A bis 16C dargestellten zeitlichen Lagen und Amplitu den erfaßt, um die Leistung zu modulieren. Durch Überlagern der von dem mit dem Signal 1 modulierten Fleck erzeugten Temperaturverteilung mit der von dem mit dem Signal s3 modu lierten Fleck erzeugten Temperaturverteilung kann eine Tem peraturverteilung erzielt werden, die ähnlich zur Wärmever teilung 187 ist, die vom ersten Fleck 181 hervorgerufen wird, wie in den Fig. 18A und 18B dargestellt. Darüber hin aus können unter Verwendung des SAW-Verfahrens mehrere Fleckabstände elektrisch verändert werden. Dabei werden Po sitionsbeziehungen zwischen den Flecken mechanisch auf ge naue und stabile Weise aufrechterhalten.

Wenn das erfindungsgemäße Aufzeichnungsverfahren für eine optische Platte und ein erfindungsgemäßes Medium verwendet werden, können Markierungen, die jeweils eine größere Breite als Länge aufweisen, aufgezeichnet und wiedergegeben werden, ohne daß sie durch thermische Wechselwirkung beeinflußt wer den, und zwar unter Verwendung eines Aufzeichnungsverfahrens mit Lichtintensitätsmodulation. Daher kann die Aufzeich nungsdichte in Längsrichtung verbessert werden, während ein ausreichend großes Signal/Rausch-Verhältnis gewährleistet wird. Da Überschreiben mit hoher Dichte möglich ist, sind das erfindungsgemäße Aufzeichnungsverfahren für eine opti sche Platte und das erfindungsgemäße Medium darüber hinaus auch zum Erzielen höherer Geschwindigkeit von guter Wirkung.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte und dazu alternative Ausführungsbeispiele beschrieben. Offensichtlich sind dem Fachmann nach Lesen und Verstehen der Erfindung Mo difizierungen und Änderungen ersichtlich. Es ist beabsich tigt, daß die Erfindung so ausgelegt wird, daß sie alle der artigen Änderungen und Alternativen beinhaltet, insoweit sie im Schutzbereich der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

1. Verfahren zur optischen Aufzeichnung von Informationen auf einem überschreibbaren optischen Aufzeichnungsmedium (26, 1907, 2046), wobei
zur Aufzeichnung einer Markierung ein Lichtfleck auf dem Aufzeichnungsmedium abgebildet wird,
die Intensität des Lichtflecks so gewählt wird, daß das Aufzeichnungsmedium in einem ringförmigen Bereich eine andere optische Eigenschaft als in anderen Bereichen erhalten kann,
eine Relativbewegung zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Lichtfleck ausgeführt wird, und
während der Relativbewegung die Intensität des Licht flecks so gesteuert wird, daß eine Folge aufeinanderfolgender Ringsegment-artiger Markierungen ausgebildet wird, mit der die Informationen aufgezeichnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmedium mittels der gewählten Intensität des Lichtflecks eine Tempe raturverteilung erhält, die im ringförmigen Bereich eine Tem peratur (T₁ bis T₂) zwischen der Raumtemperatur und der maxi malen Temperatur der Temperaturverteilung einnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Markierungs folge durch eine Modulation der Intensität des Lichtflecks gebildet wird, bei der eine Markierung teilweise von einer neuen Markierung überschrieben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufzeichnungsmedium ein magnetooptisches Medium ist und eine Markierung eine von anderen Teilen des Mediums verschiedene Magnetisierungsrichtung aufweist, die durch Anlegen eines Ma gnetfelds erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Aufzeichnungsmedium einen senkrecht zu seiner Ebene magnetisierten Film aufweist und die Markierung unter Verwendung eines Streufelds (35) aus der Magnetisierung um denjenigen Bereich (33) herum, auf den der Lichtfleck eingestrahlt wird, aufgezeichnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Aufzeichnungsmedium mehrere miteinander wechselwirkende Magnetisierungsfilme auf weist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Aufzeichnungsmedium aus der Richtung des eingestrahlten Lichts betrachtet eine senkrecht zu ihrer Ebene magnetisierte Aufzeichnungsschicht (41), eine in der Ebene magnetisierte Umschaltschicht (42) und eine senkrecht zur Ebene magnetisierte Vormagnetisie rungsschicht (43) aufweist und die Aufzeichnungsschicht (41) ihre Magnetisierung bei vorbestimmter Intensität des Lichts und unter einem externen Magnetfeld umkehren kann, die Vormagnetisierungsschicht (43) bei der vorbestimmten Intensität und dem externen Magnetfeld ihre Magnetisierung nicht umkehrt und die Umschaltschicht (42) eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die Aufzeichnungs- und die Vormagnetisierungsschicht aufweist und diese über ei ner vorbestimmten Temperatur miteinander koppelt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Aufzeichnungsmedium aus der Richtung des eingestrahlten Licht betrachtet eine senkrecht zu ihrer Ebene magnetisierte Speicherschicht (81), eine senkrecht zur Ebene magnetisierte Aufzeichnungsschicht (82), eine Umschaltschicht (83) und eine senkrecht zur Ebene magnetisierte Initialisierungsschicht (84) aufweist, deren Curie-Temperaturen entsprechenderweise Tc1, Tc2, Tc3 und Tc4 betragen und mit Bezug zur Raumtemperatur Tr die folgende Be dingung erfüllen:
Tc4 < Tc2 < Tc1 ≧ Tref < Tc3 < Tr,
wobei die Speicherschicht (81) und die Aufzeichnungs schicht (82) ihre Magnetisierung bei vorbestimmter Lichtin tensität unter einem externen Magnetfeld umkehren können und eine Magnetisierung von der Aufzeichnungsschicht zur Spei cherschicht übertragen können, wenn sich die Temperatur der Speicherschicht ausgehend von einer Bezugstemperatur Tref verringert,
die Umschaltschicht (83) unterhalb ihrer Curie-Tempera tur Tc3 eine Austauschwechselwirkung mit der Aufzeichnungs- und der Initialisierungsschicht aufweist und oberhalb ihrer Curie-Temperatur Tc3 eine Austauchwechselwirkung zwischen der Aufzeichnungs- und der Initialisierungsschicht unterbricht, und
die Initialisierungsschicht (84) gleichmäßig magneti siert ist und eine Koerzitivkraft aufweist, die eine Magneti sierungsumkehr bei der vorbestimmten Lichtintensität und dem externen Magnetfeld nicht zuläßt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufzeichnungsmedium eine Phasenänderung ausführen kann und sich die Markierung in kristallinem Zustand und andere Berei che in amorphem Zustand befinden.

10. Verfahren der optischen Wiedergabe von auf einem Auf zeichnungsmedium in Form einer Folge Ringsegment-artiger ma gneto-optischer Markierungen aufgezeichneten Informationen mittels eines Lichtstrahls, wobei
das Aufzeichnungsmedium bei Betrachtung aus Richtung des Lichtstrahls (130) einen ersten senkrecht zu seiner Ebene ma gnetisierten Film (1406), einen in seiner Ebene magnetisier ten Film (1405) und einen zweiten senkrecht zu seiner Ebene magnetisierten Film (1404), der die aufgezeichneten Informa tionen trägt, aufweist,
der in seiner Ebene magnetisierte Film (1405) eine Um schaltschicht darstellt, die oberhalb einer vorbestimmten Temperatur den ersten und den zweiten senkrecht magnetisier ten Film magnetisch miteinander koppelt,
die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsmediums durch den Lichtstrahl gesteuert wird,
die Temperatur des in seiner Ebene magnetisierten Films (1405) auf einen Wert über der vorbestimmten Temperatur ein gestellt wird, und
die Informationen im zweiten senkrecht magnetisierten Film mittels der magnetischen Kopplung auf den ersten senk recht magnetisierten Film übertragen werden.

11. Optisches Aufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung von In formationen in Form einer Folge Ringsegment-artiger magneto- optischer Markierungen mittels eines Lichtstrahls, aufwei send:
einen ersten senkrecht zu seiner Ebene magnetisierten Film (41), der bei einer vorbestimmten Lichtintensität unter einem externen Magnetfeld seine Magnetisierung umkehren kann,
einen zweiten senkrecht zu seiner Ebene magnetisierten Film (43), der bei der vorbestimmten Lichtintensität und dem externen Magnetfeld seine Magnetisierung nicht umkehrt, und
einen in seiner Ebene magnetisierten Film (42), der zwischen dem ersten und dem zweiten senkrecht magnetisierten Film angeordnet ist, eine geringere Wärmeleitfähigkeit als diese aufweist und sie oberhalb einer vorbestimmten Tempera tur magnetisch miteinander koppelt.