JP2981645B2 - 光磁気記録方法 - Google Patents

光磁気記録方法

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JP2981645B2 JP7240231A JP24023195A JP2981645B2 JP 2981645 B2 JP2981645 B2 JP 2981645B2 JP 7240231 A JP7240231 A JP 7240231A JP 24023195 A JP24023195 A JP 24023195A JP 2981645 B2 JP2981645 B2 JP 2981645B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度化により大
容量の記録を可能とする光磁気記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に光磁気ディスク装置においては、
光磁気ディスクに対する情報の記録は、レーザ光をレン
ズにより集光し、その強度を記録すべき情報に対応して
変化させ、レーザ光が当たっている領域の磁化方向を外
部磁気により変化させて、反転磁区を形成することで行
われ、また情報の再生は記録時よりも弱い強度のレーザ
光を光磁気ディスク表面に照射し、磁化方向の違いによ
る偏向面の回転を検出することにより行っている。近年
光磁気ディスクには一層の大容量化、高密度化が求めら
れており、そのための手段として、トラックピッチを詰
めて記録のトラック密度を高める方法、反転磁区のエッ
ジ部分に情報を持たせるマークエッジ記録方法、ランド
部,グルーブ部夫々に対して記録マークの形成を行うラ
ンド/グルーブ記録方式、また光磁気ディスクとして近
時開発されたMSR媒体を利用する方法等が知られてい
る。
【0003】このうちマークエッジ記録方式は、記録マ
ークの前端,後端エッジを夫々情報の「1」に対応させ
る方式であり、記録マークの有無を情報の「1」,
「0」に対応させるピットポジション記録方式と対比さ
れ、ピットポジション記録方式に比較して格段に高密度
記録が可能となる。ところでマークエッジ記録方式は高
密度記録に有効ではあるが、反転磁区である記録マーク
を、その位置,長さ共にデータ通りに正確に形成するこ
とが要求され、レーザ光等光ビームのパワー制御及びそ
のタイミング制御が極めて重要な制御要素となってい
る。
【0004】レーザ光による光磁気ディスクの記録面の
熱的影響を全く配慮することなくレーザ光のパワー、即
ち光パワーを単純に記録すべきデータに対応して変化さ
せた場合の記録すべきデータと光パワーと温度分布と記
録マークとの関係を図6に示す。図6は、従来における
記録すべきデータ(図6(a))、記録のためのレーザ
光の光パワー(図6(b))、光磁気ディスクの記録面
における温度分布(図6(c))及び光磁気ディスクの
記録面に形成された記録マーク(図6(d))夫々の関
係を示す波形図である。
【0005】図6から明らかなように図6(a)に示す
如きデータに対し、光パワーはデータの立ち上がりと同
時的にボトムパワーPb から書込みパワーPw に立ち上
げ、データがハイレベルの間、ハイレベルに維持し、デ
ータの立ち下がりと同時的に光パワーを書込みパワーP
w からボトムパワーPb に立ち下げる矩形波としてあ
る。この結果光磁気ディスクの記録面の温度分布は時間
と共に上昇し、長いマークでは熱蓄積により、図6
(d)に示すようにマークの形状は涙滴型となり、その
マークの後側エッジのシフトが発生してしまう。また、
スペースが短い場合、前のマークからの熱干渉により、
次のマークの前側エッジのシフトが発生してしまう。
【0006】この対策として、特開平5−290437
号公報には、このような熱蓄積及び熱干渉によるシフト
を低減する手段としてマルチパルス発光方式が提案され
ている。この技術には光磁気ディスクに対するデータの
記録に際し、レーザ光の光パワーを書込みパワーPw
予熱のためのアシストパワーPa ,最も低いボトムパワ
ーPb の3段階に変更させる技術が開示されている。図
7は、記録すべきデータ(図7(a))、光パワー(図
7(b))、光磁気ディスクの記録面の温度分布(図7
(c))及び記録マーク(図7(d))の関係を示す波
形図である。
【0007】即ち、先ず図7(a)に示す如く記録マー
ク形成領域では、記録すべきデータの立ち上がりに対応
させて光パワーをアシストパワーPa から書込みパワー
wに立ち下げ、そのレベルで所定時間維持した後、書
込みパワーPw からアシストパワーPa に立ち下げ、そ
の後はデータ長に合わせてアシストパワーPa と書込み
パワーPw とに交互に繰り返すパルス列とする。そし
て、データの立ち下がりに先立って、光パワーを書込み
パワーPw からボトムパワーPb にまで立ち下げ、この
レベルを維持してデータの立ち下げ時点を通過し、スペ
ース形成領域に入って所定時間後、光パワーをボトムパ
ワーPb からアシストパワーPa に戻す。
【0008】以後、スペース形成領域内では光パワーを
アシストパワーPa に維持し、次のデータの立ち上がり
に対応させて前述の場合と同様のパターンを反復する。
これによって光磁気ディスクの温度分布は、図7(c)
に示す如くデータのハイ,ローに略対応し、図7(d)
に示す如く記録マークを記録すべきデータに対応した長
さに形成する。光磁気ディスクの記録マーク形成領域に
対しては光パワーを書込みパワーPwとアシストパワー
a に交互に繰り返すパルス発光を行わせることで熱が
光磁気ディスクに蓄積されるのを抑制し、また記録マー
クの形成領域の終了前後に光パワーをボトムパワーPb
に設定することで熱遮断領域を行い、スペース形成領域
内ではアシストパワーPa に戻してこのレベルを維持
し、先の記録マーク形成の際の熱干渉成分による温度変
化と、アシストパワーPa による予熱の温度上昇とのバ
ランスをとり、スペース形成領域での温度分布を一定と
する。これによってスペース領域の長さの如何にかかわ
らず、次の記録マーク領域の前側エッジに対する温度が
一定となり、熱干渉による記録マークの前側エッジのシ
フトを抑制する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような従
来のマルチパルス発光方式では、図6に示す矩形状に光
パワーを変化させる方式に比較して記録マークのエッジ
シフトを低減し得る反面、実際に記録したパターンを再
生したとき、その信号の基準となる再生クロックに対す
るエッジ位置のばらつきの程度を表す、所謂ジッタが大
きくなる傾向があるという問題があった。ジッタが大き
くなるのは次の理由による。ジッタはLD(レーザダイ
オード)雑音,ディスクの感度のばらつき等による雑
音,回路雑音等の各種雑音に起因して発生すると考えら
れており、記録時のジッタ発生のメカニズムは概略次の
ように考えられいる。即ち、記録マーク領域、スペース
領域のいずれにおいても、予熱のためのアシストパワー
a による発光が継続して行われているため、光磁気デ
ィスクの記録面の温度が高くなり、書込みパワーPw
アシストパワーPa との温度差tが小さくなって、記録
マークの前側エッジでの温度変化が緩やかになる。温度
変化が緩やかになると、光磁気ディスクの感度のばらつ
き等に起因する温度分布変動の影響が現れ、記録マーク
の前側エッジの形成位置が乱れ、ジッタが大きくなるの
である。しかも、ジッタは記録マークが小さくなるに従
って増大する傾向があり、高密度記録を行う上での大き
な障害となっていた。
【0010】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、光磁気記録媒体の記
録面における記録マーク形成領域の温度とスペース形成
領域での温度との温度変化を急峻にすることで記録マー
クの前側エッジのシフト及びジッタを抑制可能とする光
磁気記録方法を提供するにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
記録すべき情報に対応して光磁気記録媒体に光ビームを
照射し、これに記録マークを形成することで記録を行う
光磁気記録方法において、記録マーク形成領域では光パ
ワーをボトムパワーP b から立ち上げて前記第1の書込
みパワーPW1と第2の書込みパワーPW2(PW1>PW2
b )とを交互に繰り返すパルス列とし、また記録マー
クと記録マークとの間のスペース形成領域では光パワー
前記ボトムパワーP b から立ち上げてこのボトムパワ
ーP b と前記第2の書込みパワーP W2 より高いアシスト
パワーP a (P a >P W2 とを交互に繰り返すパルス列
とすることを特徴とする。
【0012】このような発明では、記録マークの形成領
域では書込みパワーPw であるPw1,Pw2(Pw1
w2)の2つのレベルで、またスペース形成領域ではP
a ,Pb(Pa >Pb )の2つのレベルで夫々パルス発
光させることで光磁気記録媒体のスペース形成領域での
温度分布を精細に設定制御することが可能となってスペ
ース形成領域での温度分布を低く、且つ安定に維持出来
て、記録マーク形成領域への温度変化を急峻にすること
が可能となり、エッジシフト及びジッタを抑制し得る。
【0013】請求項2に係る発明は、スペース形成領域
では、その初期に光パワーを所定時間ボトムパワーPb
に維持した後、このボトムパワーP b とアシストパワー
a とを交互に繰り返すパルス列とすることを特徴とす
る。このような発明では、光パワーを所定時間ボトムパ
ワーPb に維持することで記録マークの後列エッジ付近
で生じた余熱を解消してスペース形成領域での温度分布
を早期に低温、且つ一定に維持することが可能となる。
【0014】請求項3に係る発明は、スペース形成領域
では、その初期に光パワーを所定時間アシストパワーP
a に維持した後、このアシストパワーP a とボトムパワ
ーP b とを交互に繰り返すパルス列とすることを特徴と
する。このような発明では、光パワーを所定時間アシス
トパワーPa に維持することで予備加熱のための熱量を
早期に回復させてスペース形成領域での温度分布を早期
に低温、且つ一定に維持することが可能となる。
【0015】
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき説明する。図1は、本発明に係る光磁気記録方法
構成を示すブロック図であり、図中1は光ヘッドを示
している。光ヘッド1は、レーザダイオード10,フォ
トダイオード20を備えており、レーザダイオード10
には、記録すべきデータに対応した電気信号が入力され
て、レーザダイオード10が発光し、図示しない光磁気
ディスクに照射され、これに対する記録が行われる。ま
たフォトダイオード20には光磁気ディスクからの反射
光が入射され、反射光に対応した電気信号が出力され
る。
【0017】光ヘッド1に送られる記録すべきデータ
は、先ず符号器2にて符号化され、符号化信号として後
述する制御信号生成回路である記録パルス生成回路3へ
入力される。記録パルス生成回路3は、入力された符号
化信号に基づいてパルスa,パルスb,パルスcを出力
し、スイッチSWa ,SWb ,SWc を選択的に動作さ
せる。4は、レーザダイオード(LD)駆動器であり、
これには電流源E1 ,E2 ,E3 及びE4 が並列に接続
されており、前記スイッチSWa は電流源E1 とLD駆
動器4との中間に、またスイッチSWb は電流源E2
LD駆動器4との中間に、更にスイッチSWc は電流源
3 とLD駆動器4との中間に夫々介装されている。
【0018】スイッチSWa ,SWb ,SWc はいずれ
も、記録パルス生成回路3から入力されるパルスa,
b,cがハイレベルの場合にオン、またローレベルの場
合にオフするようになしてあり、オン時には電流源
1 ,E2 又はE3 からの電流I1〜I3 と電流源E4
からの電流I4 とが加算されて、LD駆動器4へ、また
オフ時には電流源E4 から電流I4 がそのままLD駆動
器4へ夫々入力されることとなる。
【0019】LD駆動器4は、入力された4値の電流値
に基づいてレーザダイオード10を動作させて、各電流
値に対応した光パワーのレーザ光を出射させる。出射さ
れたレーザ光は、図示しないレンズ系に集光され、光磁
気ディスク表面に入射せしめられ、光磁気ディスクに対
する記録が行われる。
【0020】一方、再生時にはレーザダイオード10か
ら光磁気ディスクに入射せしめられたレーザ光の反射光
を光ヘッド1のフォトダイオード20にて受光し、これ
を電気信号に変換して再生アンプ11へ出力し、波形等
化器12,波形整形器13を経て、PLL14及び弁別
器15へ入力される。PLL14から出力される周期信
号(パルス信号の基本周期に同期した信号)は弁別器1
5へ入力される。弁別器15はパルス信号と同期信号と
から検出符号列を生成し、復号器16はこれによって再
生データのビット列を出力する。
【0021】次に前述した記録パルス生成回路3及びそ
の動作を図2,図3に基づいて説明する。図2は記録パ
ルス生成回路の詳細を示す回路図、図3は記録パルス生
成回路におけるタイミングチャートである。図2におい
て図3(a)に示す記録すべきデータは符号器2を経て
フリップフロップDFF1 のD端子及び3入力のNOR
回路21の入力端子へ入力されると共に、NOT回路2
2を経て、反転データとして2入力のNOR回路23,
24の各入力端子へ入力される。
【0022】一方、図3(b)に示す如きクロックは、
フリップフロップDFF2 のC端子及びNOR回路21
の入力端子へ入力されると共に、NOR回路23の入力
端子に入力される他、NOT回路25を経て反転クロッ
クとして、フリップフロップDFF1 ,DFF3 の各C
端子へ入力される。フリップフロップDFF1 のQ端子
からは図3(c)に示す如きの出力信号TP1 がフリッ
プフロップDFF2 のD端子へ、またDFF2 のQ端子
からは図3(d)に示す如き出力信号TP2 がフリップ
フロップDFF3 のD端子及び前記NOR回路21の入
力端子へ入力される。
【0023】フリップフロップDFF3 のQ端子からは
図3(e)に示す如き出力信号TP 3 が、2入力のNO
R回路26の入力端子へ入力され、またフリップフロッ
プDFF1 の/Q端子から反転出力信号/TP1 がNO
R回路24及び26の各入力端子へ入力される。前記各
出力信号TP1 ,TP2 ,TP3 は図3から明らかな如
く図3(a)に示すデータが夫々クロック周期Tで1/
2T時間づつ遅れた状態の信号となっている。NOR回
路23,26の各出力端子は、図3(f),図3(g)
に示す如き出力信号TP4 ,TP5 がOR回路27の各
入力端子へ入力され、OR回路27の出力端子からは図
3(h)に示す如き出力信号W1 が、またNOR回路2
4の出力端子からは図3(i)に示す如き出力信号W2
が、更にNOR回路21の出力端子からは図3(j)に
示す如き出力信号W3 が夫々スイッチSWa ,SWb
SWc へ夫々出力される。
【0024】スイッチSWa ,SWb ,SWc は、前述
の如く信号W1 ,W2 ,W3 がハイレベルの場合にオ
ン,ローレベルの場合にオフするから、結果としてLD
駆動器4へ入力される信号、従ってまたレーザダイオー
ド10が動作してこれから出射されるレーザ光の光パワ
ーは図4に示す如くになる。
【0025】出力信号W1 ,W2 ,W3 のうちW1 ,W
2 は、図3(h),(i)に示す如く、データの立ち上
がりタイミングに対し1/2T時間だけ遅れて立ち上が
り、出力信号W1 にあっては、3・1/2Tに相当する
時間だけハイレベルを維持した後、ローレベルに戻り、
その後はデータのハイレベル時間に合わせたパルス列と
なり、一方出力信号W2 にあっては、データの立ち上が
りタイミングに対し1/2Tだけ遅れて立ち上がり、デ
ータの立ち下がりにタイミングを合わせて立ち下がる。
出力信号W3 は、図3(j)に示す如く、データの立ち
下がり時点から3・1/2T時間ローレベルを維持した
後、パルス列となり、データの立ち上がりにタイミング
を合わせて立ち下がる。
【0026】図4は、記録すべきデータ(図4
(a))、実施の形態1における光パワー(図4
(c))、他の実施の形態における光パワー(図4
(d))、光磁気で表面の温度分布(図4(e))、記
録マーク(図4(f))の関係を示す波形図である。図
4(b)には参照のため従来のマルチパルス発光方式の
光パワー波形を示してある。なお、図3(h),
(i),(j)からみればデータの立ち上がりに対し、
1/2T時間光パワーの立ち上がりが遅れるが、図4
(c),(d)では、図4(b)に示す従来の光パワー
波形タイミングに合わせて夫々データの立ち上がりと同
時に光パワーも立ち上がるように表示してある。
【0027】図4(c)に示す如く記録マーク形成領域
では、図3(a)に示す記録すべきデータの立ち上がり
のタイミングに合わせて光パワーをボトムパワーPb
ら第1の書込みパワーPw1に立ち上げ、3・1/2T時
間後、第2の書込みパワーP w2(Pw1>Pw2)に立ち下
げ、その後は第2の書込みパワーPw2と第1の書込みパ
ワーPw1とをクロック周期に合わせて交互させるパルス
列とし、データの立ち下がりに1/2T時間先立って、
光パワーを第1の書込みパワーPw1からボトムパワーP
b に立ち下げ、そのままボトムパワーPb を維持してス
ペース形成領域に入る。
【0028】スペース形成領域では光パワーをボトムパ
ワーPb に維持したままT時間経過後はクロックの周期
に合わせて、ボトムパワーPb とアシストパワーP
a (Pa>Pb )とを交互に繰り返すパルス列とする。
そしてつぎの記録すべきデータに対しても同様でデータ
の立ち上がりのタイミングに合わせて、光パワーをボト
ムパワーPb から第1の書込みパワーPw1に立ち上げ、
3・1/2T時間このレベルを維持した後、第2の書込
みパワーPw2に立ち下げ、以後クロック周期に合わせて
この第2の書込みパワーPw2と第2の書込みパワーPw1
とを交互に繰り返すパルス列とし、データの立ち下がり
のタイミングに1/2T時間先立って光パワーを第1の
書込みパワーPw1からボトムパワーPb に立ち下げる。
【0029】光パワーである第1,第2の書込みパワー
w1,Pw2、アシストパワーPa 、ボトムパワーPb
互の大,小関係は、上記した実施の形態ではPw1>Pa
>P w2>Pb として示したが、Pw1>Pw2、Pa >Pb
の関係さえ満たされれば、他の関係は特にこれに限定す
るものではなく、光磁気ディスクの特性、その他環境条
件等に対応して独立に設定すればよい。
【0030】図4(d)は光パワーの波形の他の例を示
す波形図である。記録マーク形成領域からスペース領域
に変わる過程において、データの立ち下がりのタイミン
グに1/2T時間先立って光パワーを第1の書込みパワ
ーPw1からボトムパワーPb に立ち下げ、このレベルを
維持したまま、データの立ち下げ点を経てスペース形成
領域に入り、T時間経過後、と光パワーをボトムパワー
b からアシストパワーPa に上昇させ、そのままT時
間維持した後、再びボトムパワーPb に低下させ、それ
以降はクロックの周期に合わせてボトムパワーPbとア
シストパワーPa とを交互に繰り返すパルス列とする。
記録マーク形成領域に対する光パワーの波形は図4
(c)に示すものと実質的に同じである。
【0031】図4(e)は、図4(c),図4(d)に
夫々示す光パワーにて記録を行った場合の光磁気ディス
ク表面の温度分布を示しており、図中太線は、図4
(c)に示す光パワーを、また細線は図4(b)に示す
光パワーを用いた場合の結果である。これから明らかな
如く、本発明方法に依った場合には、従来方式に依った
場合と比較してスペース形成領域における温度分布が低
く、しかも次の記録マーク形成領域の前側エッジ部では
急峻な温度上昇を実現し得ていることが解る。この結果
図4(f)に示す如く図4(a)に示す記録すべきデー
タのタイミングに対応した記録マークの形成が出来、エ
ッジシフト,ジッタの抑制が可能となる。
【0032】図5(a)は本発明方法による場合の、ま
た図5(b)は従来方式により記録を行った場合の各ジ
ッタ分布を示している。データは文献(Jpn.JAp
pl.Phys.31(1992)568)に開示され
ている膜構成を持つ、所謂磁気超解像(MSR)媒体を
用い、本発明方法と従来方式とによりマーク長0.4μ
m、線速度9m/sで記録を行い、そのときのジッタを
計測して得た。
【0033】その結果、本発明方法ではジッタσは4.
7nsec、従来方法ではジッタσは5.8nsecで
あり、本発明方法を用いることで、ジッタを1.8ns
ecだけ低減し得ることが確認された。
【0034】
【発明の効果】以上の如く第1の発明にあっては、光磁
気記録媒体に対する情報の記録に際し、記録マーク形成
領域及びスペース形成領域夫々において光パワーを夫々
2値に交互させるパルス列と、スペース形成領域に対す
る精細な温度制御が可能となり、スペース形成領域の温
度をスペース領域の長さの如何にかかわらず、低い温度
で、しかも一定にすることが出来て、エッジシフトを抑
制出来ると共に、ジッタの低減も可能となる。
【0035】第2の発明にあっては、スペース形成領域
の初期に光パワーを所定時間ボトムパワーに維持した
後、パルス列とするから、その前の記録マーク形成領域
での熱干渉を遮断出来て、スペース形成領域での温度分
布を低温で且つ安定に維持し得る。
【0036】第3の発明にあっては、スペース形成領域
の初期に光パワーを所定時間アシストパワーに維持した
後、パルス列とするから、その前の記録マークの後側エ
ッジ形成のために低下させた温度分布を早期に回復し得
て、その後の温度分布を低くしかも安定に維持し得る。
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光磁気記録方法の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】記録パルス生成回路の回路図である。
【図3】記録パルス生成回路のタイミングチャートであ
る。
【図4】第1の実施の形態,第2の実施の形態の記録す
べきデータ,光パワー,温度分布,記録マークの関係を
示す波形図である。
【図5】本発明方法と従来方法との比較試験結果である
ジッタを示すグラフである。
【図6】熱制御を行わない場合の記録すべきデータ,光
パワー,温度分布,記録マークの関係を示す波形図であ
る。
【図7】従来方式における記録すべきデータ,光パワ
ー,温度分布,記録マークの関係を示す波形図である。
【符号の説明】
1 光ヘッド 2 符号器 3 記録パルス生成回路 4 LD駆動器 12 波形等化器 13 波形整形器 15 弁別器 16 復号器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−290437(JP,A) 特開 平3−162746(JP,A) 特開 平6−119678(JP,A) 特開 平8−203080(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 11/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録すべき情報に対応して光磁気記録媒
    体に光ビームを照射し、これに記録マークを形成するこ
    とで記録を行う光磁気記録方法において、 記録マーク形成領域では光パワーをボトムパワーP b
    ら立ち上げて前記第1の書込みパワーPW1と第2の書込
    みパワーPW2(PW1>PW2 >P b )とを交互に繰り返す
    パルス列とし、また記録マークと記録マークとの間のス
    ペース形成領域では光パワーを前記ボトムパワーP b
    ら立ち上げてこのボトムパワーP b と前記第2の書込み
    パワーP W2 より高いアシストパワーP a (P a >P W2
    とを交互に繰り返すパルス列とすることを特徴とする光
    磁気記録方法。
  2. 【請求項2】 スペース形成領域では、その初期に光パ
    ワーを所定時間ボトムパワーPb に維持した後、このボ
    トムパワーP b とアシストパワーP a とを交互に繰り返
    すパルス列とすることを特徴とする請求項1記載の光磁
    気記録方法。
  3. 【請求項3】 スペース形成領域では、その初期に光パ
    ワーを所定時間アシストパワーPa に維持した後、この
    アシストパワーP a とボトムパワーP b とを交互に繰り
    返すパルス列とすることを特徴とする請求項1記載の光
    磁気記録方法。
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