JP3369385B2 - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスク装
置やＭＤ（ミニディスク）プレーヤなどの光磁気ディス
クに信号を記録する光磁気記録再生装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録再生装置は、半導体レーザ素
子を用いて、光磁気記録媒体、例えば光磁気ディスク
（以下、ディスクと称する）の上に、高密度に情報信号
を記録したり、記録されている情報信号を再生したりす
るもので、コンピュータ等の情報処理装置の補助記憶装
置や、記録・再生が可能な音楽用の媒体として普及して
いる。

【０００３】上記のような光磁気記録再生装置におい
て、記録再生を行う光ピックアップの一般的な構成とそ
の動作を説明すると、まず、半導体レーザから出射され
た光ビームはコリメートレンズによって平行光束とな
り、対物レンズによってディスク上に集光され、スポッ
トを形成する。高密度な情報記録を実現するためには、
上記光ビームを集光させ、上記ディスク上に直径１μｍ
程度の微小なスポットを形成する必要がある。

【０００４】そして、反射された光ビームは、対物レン
ズで平行光束に戻された後、偏光ビームスプリッタによ
り、反射され、ウォラストン・プリズムにより偏光分離
されて、集光レンズにより受光素子上に照射される。

【０００５】上記受光素子では照射された光ビームから
ディスク上に記録された情報信号の検出を行うと同時に
サーボ信号の検出を行う。このサーボ信号を用いて、光
ビームによるスポットがディスク上の所望の位置に常に
焦点を結ぶように対物レンズが２次元的に駆動される。

【０００６】また、偏光ビームスプリッタでは、コリメ
ートレンズからの光ビームの一部を反射して、光ビーム
の出力を制御すべく光出力モニタにより照射される。光
出力モニタの出力によって光ビームの出力を監視してい
る。

【０００７】一方、上記のディスクに対して、情報信号
は磁化の方向として記録されているが、情報信号を記録
する場合、ディスク内の光磁気膜をキュリー温度以上に
熱するとともに、与える磁界の方向を変化させて、磁化
領域（以下、ピットと称する。）を形成することにより
行われる。これは、光磁気膜が上記キュリー温度以上の
環境においては、周囲の磁界の方向に影響されて磁化方
向が変わるという性質を有しているからであり、再生時
にディスク上に形成されるスポットの内部は、キュリー
温度以下とされているが、記録時には光ビームの出力を
大きくして、上記スポット内で、キュリー温度以上とな
った光磁気膜に対して、磁界をかけて磁化の方向を決定
し、キュリー温度以下になるまで上記磁界の方向を保て
ば、記録しようとする情報信号に応じて磁化の方向が固
定されたピットが形成される。

【０００８】上記のように光磁気記録媒体は、通常の使
用において安定的に情報信号を保持させることができ、
また必要に応じて情報信号の書き換えが可能な記録媒体
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記において、再生時
には、スポット径内のピット以外の光磁気膜から反射さ
れた光ビームも受光素子で受光されることになるが、ピ
ット以外の光磁気膜により反射された光ビームの割合が
大きくなると、再生される情報信号のＳ／Ｎ比が悪化し
てしまうため、スポット径はピットの幅の大きさに近い
ほうがよいといえる。

【００１０】しかしながら、ディスク上に集光されるス
ポットの光強度分布は、図１４（ａ）に示すように、通
常、ガウス分布と似た分布であり、スポットの中心部に
近くなるほど大きくなる。従って、スポットの中心部付
近に位置する光磁気膜はスポットの周縁部に位置する光
磁気膜より高温になる（図１４（ｂ））。また、信号の
記録に際しては、キュリー温度Ｔｃ以上の領域のみ磁化
の方向を変えることができるのであるから、スポットの
中心部付近に位置する光磁気膜側から信号記録に寄与す
ることになる。従って、図１５に示すように、光磁気膜
においてキュリー温度以上となる領域、ピットの幅Ｗ_M
はスポット径Ｗ_L より小さくなるのが普通である。

【００１１】そこで、上記のようなスポットの光強度分
布において、ピットの幅Ｗ_M を大きくするために、周縁
部付近までキュリー温度Ｔｃ以上となるように半導体レ
ーザの出力を増大させれば、スポット中心部の温度が高
くなりすぎて、光磁気膜の溶融温度を越えて光磁気膜を
損傷してしまう恐れがある。

【００１２】一方、光ビームの出力を変化させてもスポ
ット径Ｗ_L の大きさは変化しないので、再生時にディス
クで反射された光ビームは、スポット径Ｗ_L 内の全ての
情報を含んだ状態でほぼ受光素子に照射されることにな
るが、上記のように記録されたピットにおけるピットの
幅Ｗ_M は再生時のスポット径Ｗ_L に比べて小さいので、
上記光ビームが、ピットで反射される割合が低くなり、
再生信号のＳ／Ｎ比が低下する。

【００１３】その結果、一般に光磁気記録媒体では、ピ
ットの凹凸により信号を記録するプリマスタードタイプ
の光記録媒体と比較して、ジッタやエラーレート等の特
性が悪いので、光磁気記録再生装置側で読み取り精度を
向上させてやる必要があり、装置製造上の歩留りを低下
させる要因となっていた。

【００１４】上記問題を回避するためには、記録される
ピットの幅を大きくしてやればよい。例えば、記録時の
半導体レーザの出力を上げてやると、図１６に示すよう
に、スポット径Ｗ_L は変化しないが、キュリー温度Ｔｃ
以上となる領域が広がるので、ピットの幅Ｗ_M を大きく
することができる。しかし、スポットにおける光強度分
布がガウス分布である以上、スポット全体をキュリー温
度以上にすることは不可能であり、また、光出力を上げ
すぎると、前記したように、スポット中心部において記
録層を損傷してしまう可能性がある。

【００１５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、記録時に光磁気膜に損傷
を与えることなく、再生時のスポット径に対するピット
の幅を大きくして、信号の再生特性を向上させることが
可能な光磁気記録再生装置を提供することにある。

【００１６】

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る光
磁気記録再生装置は、上記の課題を解決するために、対
物レンズを用いて、光源から出射させた光ビームを記録
媒体上に集光させて記録媒体に情報信号の記録・再生を
行う光磁気記録再生装置において、記録時のスポット径
が再生時のスポット径より大きくなるように、上記記録
媒体上に照射されるスポット径の大きさを変更するスポ
ット径可変手段が設けられ、上記スポット径可変手段と
して、記録媒体と対物レンズとの間の焦点ずれ距離を変
える対物レンズ駆動手段が設けられ、光ビームの出力を
制御する光ビーム出力制御手段が設けられ、この光ビー
ム出力制御手段により、記録時に光源から出射される光
ビームの出力が、実際の焦点ずれ距離に応じて制御され
ることを特徴としている。上記の構成により、記録時の
スポット径を再生時のスポット径より大きくすることが
可能となる。

【００１８】

【００１９】上記の構成では、記録媒体と対物レンズと
の間の距離を変えるとデフォーカス状態となり、スポッ
ト径を変えることができる。この場合、記録時には実際
の焦点ずれ距離に応じて、光ビームの出力を変えてやれ
ば、記録媒体に対して、常に安定した幅で磁化領域を形
成することができる。また、請求項２のように対物レン
ズに入射する光ビームの光強度分布を異ならせるとやは
り、記録媒体と対物レンズとの距離がそのままで、記録
時と再生時のスポット径を変えることができる。

【００２０】特に半導体レーザのように、出力を上げる
と波長が変化する光源を使用する場合には、請求項２の
ように、特定の波長を選択的に透過させるフィルターを
用いて、光路における光強度分布を変えることにより、
記録時と再生時のスポット径を変えることができる。具
体的には、請求項３のように、フィルターが再生時の波
長を選択的に透過させる特性を有するとともに、光路の
周辺部分を円環状に遮蔽するように設けると、記録時に
は絞りを設けた状態になり、また、請求項４のように、
フィルターが記録時の波長を選択的に透過させる特性を
有するとともに、光路の中心部分を円盤状に遮蔽するよ
うに設けると、超解像を呈することになり、記録時のス
ポット径を再生時のスポット径より大きくすることがで
きる。上記の請求項１ないし４のいずれの構成を用いて
も、記録時のスポット径を再生時のスポット径より大き
くすることが可能となる。

【００２１】また、請求項５の発明に係る光磁気記録再
生装置は、上記の課題を解決するために、上記光ビーム
の出力を制御する光ビーム出力制御手段と、基準信号を
出力する基準信号発生手段と、再生信号と基準信号とを
比較する比較手段とが設けられており、情報信号を記録
する前に、記録媒体に対して、記録媒体と対物レンズと
の間の焦点ずれ距離を複数設定するとともに、複数の光
ビーム出力との組み合わせによって基準信号の記録・再
生を行い、元の基準信号と再生された基準信号とを比較
して、最も良好な再生信号が得られる焦点ずれ距離と光
ビーム出力との組み合わせにより情報信号の記録を行う
ことを特徴としている。上記の構成により、温度や記録
媒体の組成のバラツキ等によって、最適な記録条件が変
化する場合でも、記録時の環境において、予め複数種類
の記録条件の中から最も良好な再生信号が得られる記録
条件が選択されるので、常に、品質の高い情報信号の記
録が可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を以下に説明す
るが、以下の各実施の形態は、いずれも、記録時のスポ
ット径を再生時のスポット径より大きくすることによ
り、記録時において、再生時のスポット径と同じスポッ
ト径で形成されるよりも広い幅を有するピットを形成す
ることにより、再生時のスポット内に占めるピットの領
域を増大させて、再生信号のＳ／Ｎ比を向上させること
を目的としている。

【００２３】〔実施の形態１〕本発明に係る光磁気記録
再生装置の実施の一形態について図１ないし図６に基づ
いて説明すれば、以下の通りである。

【００２４】本実施の形態における光磁気記録再生装置
における光学系の構成として、図２に示すように、半導
体レーザ２と、コリメートレンズ３と、偏光ビームスプ
リッタ４と、対物レンズ５と対物レンズ駆動機構６と、
ウォラストン・プリズム７と、集光レンズ８と、受光素
子９と、光出力モニタ１０と、受光素子９による検出信
号を受けて、上記対物レンズ駆動機構６（スポット径可
変手段・対物レンズ駆動手段）を駆動制御するフォーカ
スサーボ回路１１（スポット径可変手段・対物レンズ駆
動手段）とトラッキングサーボ回路１２とが設けられて
いる。そして、上記半導体レーザ２から放射された光ビ
ーム１が、コリメートレンズ３によって平行な光束とな
り、偏光ビームスプリッタ４を通過した後、対物レンズ
５によって、ディスク１３（記録媒体）上に集光させら
れ、スポットを形成するとともに、偏光ビームスプリッ
タ４で反射された光ビーム１は、その出力を制御するべ
く光出力モニタ１０において、出力が検出されている。

【００２５】一方、ディスク１３で反射された光ビーム
１は対物レンズ５を通過して偏光ビームスプリッタ４に
より反射されて、ウォラストン・プリズム７によって偏
光分離されたのち、受光素子９により読み取られた情報
信号が検出される。上記受光素子９ではディスク１３上
に記録された情報信号の検出を行うと同時にサーボ信号
の検出を行う。すなわち、光ビーム１によるスポット
が、ディスク１３上の所望の位置に常に焦点を結ぶよう
に、検出されたサーボ信号がフォーカスサーボ回路１１
及びトラッキングサーボ回路１２に入力される。上記の
サーボ信号は、スポットの焦点ずれ量に相当するフォー
カスサーボ信号（Focus Error Signal：以下、ＦＥＳと
略する）と、トラックからのずれ量に相当するトラッキ
ングサーボ信号（Tracking Error Signal ：以下、ＴＥ
Ｓと略する）とからなる。

【００２６】また、対物レンズ５は板バネやワイヤ等で
支持され、コイルと磁気回路からなる対物レンズ駆動機
構６により前記サーボ信号をもとにディスク１３の面に
垂直な方向（スポットの焦点ずれ方向）あるいはディス
ク１３の面に平行且つ、トラックに直交する方向（トラ
ックからのずれ方向）の２方向に駆動制御されている。
なお、同図ではサーボ信号の検出系は省略している。

【００２７】上記のような光学系において、フォーカス
サーボの調整は、通常、ディスク再生時のジッタ値が最
も良好となるように行うが、本実施の形態では、代表的
なＦＥＳ検出法である非点収差法を用いている。上記非
点収差法においては、図３に示すように、受光素子９が
４分割とされており、それぞれの受光素子９ａ〜９ｄか
ら得られる情報信号Ｉ_a 〜Ｉ_d （電流値）に対して、
（Ｉ_a ＋Ｉ_d ）が電流電圧変換回路２０に入力されて得
られた出力（Ｖ_a ＋Ｖ_d ）と、（Ｉ_b ＋Ｉ_c ）が電流電
圧変換回路２１に入力されて得られた出力（Ｖ_b ＋
Ｖ_c ）とを減算した値（Ｖ_a ＋Ｖ_d ）−（Ｖ_b ＋Ｖ_c ）
を通常ＦＥＳとしている。受光素子９ａ〜９ｄはスポッ
トの照射面積に比例した電流を発生するので、図４
（ａ）に示すように、焦点が合っているときには円形の
スポットが４分割された受光素子９の中央に位置するの
で、各受光素子９ａ〜９ｄにおけるスポットの照射面積
が等しくなる。その結果、得られる信号Ｉ_a 〜Ｉ_d の値
が等しくなるので、上記ＦＥＳの値は上記演算から０と
なる。

【００２８】一方、対物レンズ５のディスクに対する焦
点距離が合っていないと、受光素子９上のスポットが楕
円形状となってしまう。例えば、対物レンズ５の位置が
ディスクに対して遠過ぎると、図４（ｂ）に示す楕円形
状となり、ＦＥＳ＜０となるが、逆に近過ぎると、図４
（ｃ）に示す楕円形状となり、ＦＥＳ＞０となる。ＦＥ
Ｓの絶対値は、焦点距離からのずれが大きいほど大きく
なるので、ＦＥＳの値が焦点のずれ量を示すものと考え
ればよい。つまり、ＦＥＳ＝０となるように、対物レン
ズ５の位置を制御してやれば、対物レンズ５の焦点距離
を所定の位置に保つことができる。

【００２９】上記において、焦点が合ったとき（以下、
合焦時と呼ぶ）には、ＦＥＳが０になると述べたが、光
学系を構成する各部材の品質のバラツキ等から、ＦＥＳ
が０となってもディスク１３上のスポットは正確に焦点
を結んでいないものがあり、合焦時にＦＥＳが０となる
ように、光学系の調整を行う必要がある。しかし、上記
調整によってバラツキを完全になくすことはできないの
で、実際には、光学系のバラツキが残留する。そこで、
フォーカスサーボ回路１１に設けられたバランス調整回
路２２により微調整を行って、上記の光学系の調整で残
留したバラツキを補正してやる。

【００３０】例えば、出力（Ｖ_b ＋Ｖ_c ）側をバランス
調整回路２２によって、ゲイン調整（×ｋ倍）を行った
あと、減算回路２３において、（Ｖ_a ＋Ｖ_d ）から減算
させる。上記ゲインの値ｋは、合焦時に、ＦＥＳとし
て、（Ｖ_a ＋Ｖ_d ）−ｋ×（Ｖ_b ＋Ｖ_c ）が０となるよ
うな値を選択してやればよい。なお、上記バランス調整
回路２２は可変抵抗器、または電子ボリューム等で構成
されている。また、上記の調整は、通常、フォーカスゲ
インバランス調整、またはフォーカスオフセット調整等
と呼ばれている。そして、上記において、記録時と再生
時とのゲインを変えてやれば、フォーカスオフセット量
（焦点ずれ距離）が変化し、対物レンズ５により形成さ
れるディスク１３上のスポット径が記録時と再生時とで
変化することになる。

【００３１】具体例としては、図５に示すように、バラ
ンス調整回路２２のゲインを電子ボリュームで調整する
ような回路構成としておき、記録・再生のモード切り替
えに応じて、電子ボリュームをマイコン２４により制御
してやれば良い。

【００３２】上記のように、スポットをデフォーカスさ
せることによって、ディスク上に形成されるピットの幅
を大きくする方法について、図５を用いて以下に説明す
る。図１において、グラフが再生時のスポットによる
光磁気膜の温度分布であるが、通常の記録時のスポット
の場合、グラフに示すように、再生時と同じスポット
径Ｗ_L に対してピットの幅Ｗ_M が得られている。

【００３３】上記グラフの状態から、光ビームをデフ
ォーカスさせると、グラフに示す温度分布が得られ
る。この場合、スポット径はＷ_L ′となり大きくなる
が、スポットの中心部における光強度が低下して、ピッ
トの幅はＷ_M ″と小さくなってしまうので、このままで
は情報信号を十分に記録することができなくなる。そこ
で、グラフに示すように、デフォーカスされた状態、
つまりスポット径がＷ_L ′のまま半導体レーザ２の出力
を大きくしてやると、中心部のピーク温度を必要以上に
高くすることなく、ピットの幅Ｗ_M ′が得られる。な
お、上記図１では、再生時のスポット径Ｗ_L と、ピット
の幅Ｗ_M ′とが等しい設定とされている。

【００３４】この結果、再生時のスポット径Ｗ_L に対し
て、記録時に形成されるピットの幅Ｗ_M がピットの幅Ｗ
_M ’になり、相対的にピットの幅が大きくなるので、再
生信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。ただし、
デフォーカスによってスポット径を大きくする場合、フ
ォーカスオフセット量が大きければ大きいほどＴＥＳ感
度は低下するので、トラッキングサーボ・ゲインも低下
し、トラッキングが不安定になってしまう。そこで、前
述の図５に示すようにトラッキングサーボゲイン調整回
路２５を設けて、フォーカスオフセット量に応じてトラ
ッキングサーボ回路１２のゲインを上げるように上記マ
イコン２４を用いて制御してやれば、安定したトラッキ
ングを確保することができる。

【００３５】また、記録されるピットの幅は、半導体レ
ーザ２の出力とフォーカスオフセット量に依存してい
る。従って、ディスク１３の回転時に面振れが生じた場
合にも、ピットの幅が変動するので、フォーカスオフセ
ット量を制御する必要があるが、その追従精度はディス
ク１３の面振れ量とサーボ系のゲインによって決まる。
例えば、サーボ系のゲインが 60 dB (1000倍) とした場
合、面振れによる記録面の変位が 0.1mmとすると、この
ときのサーボの追従精度は、0.1mm ÷ 1000 ＝0.1μm
であり、同様に変位が 0.2mmであれば、サーボの追従精
度は 0.2μm となり、面振れによるディスク１３の変位
に応じて、サーボの追従残留分だけフォーカスオフセッ
ト量が変化してしまう。つまり、フォーカスサーボ回路
１１により、ディスク１３の変位に対して、対物レンズ
５を追従させたとしても、実際には、ディスク１３の記
録面の変位によってフォーカスオフセットの状態が変化
していることになる。所定のフォーカスオフセット量に
対するずれ量を残留誤差信号と呼ぶ。前述したように、
記録されるピットの幅は、フォーカスオフセット量に依
存しているので、残留誤差信号によりディスク１３に対
する相対的なフォーカスオフセット量が変動すればピッ
トの幅も変動することになる。

【００３６】上記のような場合に対応して、より安定し
た信号記録を行うために、記録時の半導体レーザ２の出
力を上記残留誤差信号に応じて制御してやる。例えば、
図６に示すように、実際のＦＥＳの値と所定のＦＥＳの
値と比較器２６により監視しておき、ＦＥＳの値が所定
の値とずれたことを検出すれば、マイコン２４はＡＰＣ
(Auto Power Control)回路２７に対して半導体レーザ２
の出力調整を行わせる。例えば、ＦＥＳの値が所定の値
より小さくなれば、それは、スポット径が所定のスポッ
ト径より大きくなり、相対的なフォーカスオフセット量
が増加していることを意味するので、半導体レーザ２の
出力を小さくして記録されるピットの幅を狭くする一
方、ＦＥＳの値が所定の値より大きくなれば、それは、
スポット径が所定のスポット径より小さくなり、相対的
なフォーカスオフセット量が減少していることを意味す
るので、半導体レーザ２の出力を大きくして記録される
ピットの幅を広くするように制御させる。このようにし
て、記録時にディスク１３の面触れによる残留誤差が生
じても、記録されるピットの幅が変動しないように制御
することが可能となる。

【００３７】一方、記録時のスポットによって形成され
るピットの幅はディスク１３に用いられている光磁気膜
の記録感度にも依存しており、光磁気膜の記録感度は、
組成のバラツキによるキュリー温度のバラツキや光磁気
膜の表面の反射率のバラツキ等によって変化する。例え
ば、光磁気膜を構成する組成のキュリー温度が低ければ
同じ出力の光ビームに対して、キュリー温度以上となる
領域がより広くなり、また、表面の反射率が低ければ、
光のエネルギーをより吸収して、全体的な温度分布が上
昇するので、やはりキュリー温度以上となる領域が広く
なり、いずれもより幅の広いピットが形成されることに
なるが、形成されるピットの幅が広過ぎても、信号の読
み取りや隣接するピットに影響を与える恐れがあるの
で、安定した信号記録を行うためには、個々の記録媒体
の感度に応じてスポットの大きさ（出力、スポット径）
等を設定する必要がある。

【００３８】そこで、本実施の形態の光ピックアップ１
においては、図示しないが、ダミーとなる基準信号を発
生させる信号発生回路（基準信号発生手段）と、再生信
号と基準信号とを比較する比較器（比較手段）が設けら
れており、情報信号を記録する前に、上記基準信号を、
様々なフォーカスオフセット量と光ビームの出力とを組
み合わせでディスクに試し書きを行い、得られた再生信
号と上記基準信号とを比較して、再生信号の質が最も良
好となる所定のピット幅となるように、フォーカスオフ
セット量と光ビームの出力との組み合わせを選択してい
る。これにより、外部環境やディスクの光磁気膜の組成
に依存することなく、安定した情報信号の記録が行え
る。

【００３９】なお、上記では、記録時と再生時のフォー
カスオフセット量と半導体レーザ２の出力とを制御する
ことにより、スポット径の大きさを変えていたが、記録
用の光ヘッドと再生用の光ヘッドとを別々に設けるとと
もに、光ヘッド駆動手段（開口数切換手段）を設け、記
録時と再生時とで光ヘッドを交換するような構成として
もよい。スポット径は、レーザの波長λの対物レンズ５
の開口数ＮＡに対する比、λ／ＮＡに比例するので、上
記の場合、記録用の光ヘッドの対物レンズは、その開口
数が、再生用の光ヘッドの対物レンズの開口数より小さ
くなるように選択すれば、記録時のスポット径を再生時
のスポット径より大きくすることができる。

【００４０】この場合、光ヘッドの構成が２系統必要と
なるが、半導体レーザ２の出力やフォーカスオフセット
量を制御する必要はないので、トラッキングサーボゲイ
ンが低下することもない。もちろん対物レンズのみを２
系統用意して切り替える構成としても良い。

【００４１】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について図７ないし図１３に基づいて説明すれば、以下
の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態
１の図面に示した構成と同一の機能を有する構成には、
同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００４２】前記実施の形態１では、半導体レーザ２の
出力とフォーカスオフセット量を調節して、ディスク上
に照射されるスポット径を記録時と再生時とで違えるこ
とにより、記録時のピットの幅を相対的に大きくし、再
生信号のＳ／Ｎ比向上を図っていたが、対物レンズ５に
よって集光されるスポット径は、上記したようなλ／Ｎ
Ａに依存するだけでなく、対物レンズ５に入射する光束
の光強度分布にも依存している。

【００４３】例えば、強度分布がフラットな光束が対物
レンズ５に入射して集光される場合と、半導体レーザ２
の光ビームのように、中心部の光強度が周辺部より高い
ガウス分布に似た分布を有する光束が対物レンズ５に入
射して集光される場合とを比較すると、後者のほうが集
光されるスポット径が大きくなる。これは、後者の場
合、光束の中心部では光が強く周辺部に行くに従って弱
くなっているために、対物レンズの開口の周辺部が中心
部に比べて利用されておらず、実質的に開口数の小さな
対物レンズで集光していると見なせるからである。逆
に、中心部の光強度が周辺部の光強度より弱い光束の場
合には、フラットな光強度分布を有する光束の場合と比
べて、スポット径が小さくなるいわゆる超解像を呈す
る。上記のことを利用して、本実施の形態では、対物レ
ンズ５に入射する光ビームの光強度分布を記録時と再生
時とで違えることによりスポット径を変えている。

【００４４】例えば、ＭＤ（ミニディスク）と呼ばれる
規格では、記録時の光ビームの出力が再生時の出力と比
べて７〜８倍にもなるが、半導体レーザは一般に出力の
増大に伴って、波長が長くなるという性質がある。つま
り、記録時の波長（仮にαとする）と再生時の波長（仮
にβとする）とでは、記録時の波長αのほうが長くなる
のである。

【００４５】そこで、図７に示すように、対物レンズ５
の半導体レーザ２側に干渉フィルター３１（光強度分布
切換手段）を配置してやる。この干渉フィルター３１
は、図８に示す薄板のドーナツ状に形成され、記録時の
波長α及び再生時の波長βに対して、図９に示すよう
に、再生時の波長βにおいて最大透過率となり、記録時
の波長αが上記干渉フィルター３１を透過しにくくなる
特性を有している。このため、再生時には図１０（ａ）
に示すように、対物レンズ５の全面で光ビームが通過し
てスポットを形成するが、記録時には図１０（ｂ）に示
すように、干渉フィルター３１部分で、光ビームが透過
せず、干渉フィルター３１の内側の穴に応じた領域に相
当する対物レンズ５の中心部のみを光ビームが通過する
ことになるので、上記した理由からディスク１３上のス
ポットが大きくなる。

【００４６】また、図１１に示すように、対物レンズ５
の半導体レーザ２側に円盤状の干渉フィルター３２（光
強度分布切換手段）を配置してやる。この干渉フィルタ
ー３２は、前述とは逆で、図１２に示すように、記録時
の波長αにおいて最大透過率となり、再生時の波長βが
上記干渉フィルター３２を透過しにくくなる特性を有し
ている。このため、記録時には図１３（ａ）に示すよう
に、全ての光ビームが干渉フィルター３２を通過するの
で、対物レンズ５に入射する光強度分布は干渉フィルタ
ー３２入射前と変わらないが、再生時には図１３（ｂ）
に示すように、干渉フィルター３２により、光束の中心
部分の光強度が低下するため、スポットが超解像状態を
呈して、記録時のスポット径より小さくなる。

【００４７】上記の場合、いずれも、記録時のスポット
径を再生時のスポット径より相対的に拡大することがで
きるので、再生時のスポット径に対するピットの幅を大
きくすることができる。これにより、再生信号のＳ／Ｎ
比を向上させることができる。ただ、上記の場合、必要
とする出力は記録時のほうが大きいので、全体で消費す
る電力や半導体レーザ２の最大出力を有効に利用できる
という面から見ても、記録時の出力損失がない点で、超
解像を応用した後者の方が有利である。

【００４８】なお、上記干渉フィルター３１、３２の位
置は、対物レンズ５に入射する光ビームを所定の大きさ
にすることが可能な範囲で任意の位置に設置することが
できる。また、上記干渉フィルター３１、３２は光ビー
ムの周辺部あるいは中心部のみで機能すればよいので、
例えば、ガラス板上にフィルター部分を蒸着させたよう
な構造であってもよいし、また、対物レンズ５の表面に
直接干渉フィルター３１、３２を固定したり、あるいは
蒸着させたりして形成しても良い。さらに、記録時に干
渉フィルター３１、３２に入射する光ビームの全てをカ
ットする必要はない。つまり、再生時と比較して透過率
の差が生じれば、スポット径を変化させることができる
ので、記録時と再生時の波長において、所望のスポット
径の差が得られるのであれば、ハイパスフィルターやロ
ーパスフィルターでもよい。

【００４９】

【００５０】

【発明の効果】請求項１の発明に係る光磁気記録再生装
置は、以上のように、記録時のスポット径が再生時のス
ポット径より大きくなるように、上記記録媒体上に照射
されるスポット径の大きさを変更するスポット径可変手
段が設けられ、上記スポット径可変手段として、記録媒
体と対物レンズとの間の焦点ずれ距離を変える対物レン
ズ駆動手段が設けられ、光ビームの出力を制御する光ビ
ーム出力制御手段が設けられ、この光ビーム出力制御手
段により、記録時に光源から出射される光ビームの出力
が、実際の焦点ずれ距離に応じて制御される構成であ
る。それゆえ、記録時のスポット径を再生時のスポット
径より大きくすることが可能となる。再生時のスポット
径に対して、記録時のスポット径内におけるキュリー温
度以上となる磁化領域の幅だけを大きくすることによ
り、記録媒体において、光ビームによるピーク温度を上
昇させることなく、再生時のスポット径内に占める磁化
領域を大きくすることが可能となるので、記録媒体を損
傷させることなく、再生信号の品質を向上させることが
できるという効果を奏する。

【００５１】上記スポット径可変手段としては、記録時
と再生時で、記録媒体と対物レンズとの間の距離を変え
る対物レンズ駆動手段を用いると良い。また、その場
合、記録時の実際の焦点ずれ距離に応じて、光ビームの
出力を変えてやれば、記録媒体に対して、常に安定した
幅で磁化領域を形成することができる。さらに、請求項
２に記載したように、記録時と再生時で、対物レンズに
入射する光ビームの光強度分布を切り換える光強度分布
切換手段としても、記録時のスポット径を再生時のスポ
ット径より大きくすることが可能となるので、記録媒体
を損傷させるという心配なく、磁化領域を大きくし、再
生信号の品質を向上させることができるという効果を奏
する。

【００５２】特に、半導体レーザのように、出力を上げ
ると波長が変化する光源を使用する場合には、請求項２
のように、特定の波長を選択的に透過させるフィルター
を用いて、光路における光強度分布を変えてやれば、ス
ポット径を変化させるための制御手段等を必要とするこ
となく、記録時と再生時のスポット径を変えることがで
きる。具体的には、請求項３のように、フィルターが再
生時の波長を選択的に透過させる特性を有するととも
に、光路の周辺部分を円環状に遮蔽するように設ける
と、記録時には絞りを設けた状態になり、また、請求項
４のように、フィルターが記録時の波長を選択的に透過
させる特性を有するとともに、光路の中心部分を円盤状
に遮蔽するように設けると、超解像を呈することにな
り、いずれも、記録時のスポット径を再生時のスポット
径より大きくすることができる。

【００５３】さらに、請求項５の発明に係る光磁気記録
再生装置は、以上のように、対物レンズを用いて、半導
体レーザから出射させた光ビームを記録媒体上に集光さ
せて記録媒体に情報信号の記録・再生を行う光磁気記録
再生装置において、記録媒体と対物レンズとの間の焦点
ずれ距離を変える対物レンズ駆動手段と、光ビーム出力
を制御する光ビーム出力制御手段と、基準信号を出力す
る基準信号発生手段と、再生信号と基準信号とを比較す
る比較手段とが設けられており、情報信号を記録する前
に、記録しようとする記録媒体に対して、記録媒体と対
物レンズとの間の複数の距離と、半導体レーザの複数の
出力との組み合わせにおいて、基準信号の記録・再生を
行い、元の基準信号と再生された基準信号と比較するこ
とにより、最も良好な再生信号が得られる焦点ずれ距離
と光ビーム出力との組み合わせを選択する構成である。
それゆえ、温度や記録媒体の組成のバラツキ等によっ
て、最適な記録条件が変化する場合でも、記録時の環境
において、予め複数種類の記録条件の中から最も良好な
再生信号が得られる記録条件が選択されるので、常に、
品質の高い情報信号の記録が可能となるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスポット径と光ビーム出力との関
係を示す説明図である。

【図２】本発明に係る光磁気記録再生装置の光学系の一
構成例を示す模式図である。

【図３】ＦＥＳにおける回路調整法の一例を示す説明図
である。

【図４】上記ＦＥＳ検出法の説明図である。

【図５】ＦＥＳにおける回路調整法の他の例を示す説明
図である。

【図６】ＦＥＳにおける回路調整法のその他の例を示す
説明図である。

【図７】本発明に係る光磁気記録再生装置の光学系の他
の構成例を示す模式図である。

【図８】図７に示す光磁気記録再生装置で用いる干渉フ
ィルターの概形を示す概略図である。

【図９】図７に示す光磁気記録再生装置で用いる干渉フ
ィルターの透過周波数特性を示すグラフである。

【図１０】図９に示す特性の干渉フィルターを用いたと
きの光ビームの透過状態を示す模式図である。

【図１１】本発明に係る光磁気記録再生装置の光学系の
さらに他の構成例を示す模式図である。

【図１２】図１１に示す光磁気記録再生装置で用いる干
渉フィルターの透過周波数特性を示すグラフである。

【図１３】図１２に示す特性の干渉フィルターを用いた
ときの光ビームの透過状態を示す模式図である。

【図１４】記録時のスポットとピットとの関係を説明す
るもので、同図（ａ）はスポットにおける光強度分布を
示す説明図であり、同図（ｂ）は記録媒体においてピッ
トが形成されるときの温度分布を示す説明図である。

【図１５】従来の光磁気記録再生装置における再生時の
スポットとピットとの関係を示す模式図である。

【図１６】対物レンズに入射される光ビームの出力を上
げたときに、記録媒体の温度分布変化を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 光ビーム ２ 半導体レーザ ３ コリメートレンズ ４ 偏光ビームスプリッタ ５ 対物レンズ ６ 対物レンズ駆動機構（スポット可変手段・対物レ
ンズ駆動手段） ９ 受光素子 １１ フォーカスサーボ回路（スポット可変手段・対
物レンズ駆動手段） １２ トラッキングサーボ回路 １３ ディスク（記録媒体） ２０ 電流電圧変換回路 ２１ 電流電圧変換回路 ２２ バランス調整回路 ２３ 減算回路 ２４ マイコン ２５ トラッキングサーボゲイン調整回路 ２６ 比較器 ２７ ＡＰＣ回路 ３１ 干渉フィルター（光強度分布切換手段） ３２ 干渉フィルター（光強度分布切換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/10 - 11/105 G11B 7/12 - 7/22

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物レンズを用いて、光源から出射させた
   光ビームを記録媒体上に集光させて記録媒体に情報信号
   の記録・再生を行う光磁気記録再生装置において、 記録時のスポット径が再生時のスポット径より大きくな
   るように、上記記録媒体上に照射されるスポット径の大
   きさを変更するスポット径可変手段が設けられ、 上記スポット径可変手段として、記録媒体と対物レンズ
   との間の焦点ずれ距離を変える対物レンズ駆動手段が設
   けられ、 光ビームの出力を制御する光ビーム出力制御手段が設け
   られ、この光ビーム出力制御手段により、記録時に光源
   から出射される光ビームの出力が、実際の焦点ずれ距離
   に応じて制御されることを特徴とする光磁気記録再生装
   置。
2. 【請求項２】対物レンズを用いて、光源から出射させた
   光ビームを記録媒体上に集光させて記録媒体に情報信号
   の記録・再生を行う光磁気記録再生装置において、 記録時のスポット径が再生時のスポット径より大きくな
   るように、上記記録媒体上に照射されるスポット径の大
   きさを変更するスポット径可変手段が設けられ、 上記スポット径可変手段として、記録時と再生時で、対
   物レンズに入射する光ビームの光強度分布を切り換える
   光強度分布切換手段が設けられ、 光源として半導体レーザを使用するとともに、上記光強
   度分布切換手段として、光源から対物レンズに至る光路
   中において、光路の一部を遮蔽するように記録時または
   再生時のいずれかの波長を選択的に透過させるフィルタ
   ーが設けられている ことを特徴とする光磁気記録再生装
   置。
3. 【請求項３】上記フィルターが、再生時の波長を選択的
   に透過させる特性を有するとともに、光路の周辺部分を
   円環状に遮蔽するように設けられていることを特徴とす
   る請求項２記載の光磁気記録再生装置。
4. 【請求項４】上記フィルターが、記録時の波長を選択的
   に透過させる特性を有するとともに、光路の中心部分を
   円盤状に遮蔽するように設けられていることを特徴とす
   る請求項２記載の光磁気記録再生装置。
5. 【請求項５】対物レンズを用いて、光源から出射させた
   光ビームを記録媒体上に集光させて記録媒体に情報信号
   の記録・再生を行う光磁気記録再生装置において、 記録時のスポット径が再生時のスポット径より大きくな
   るように、上記記録媒体上に照射されるスポット径の大
   きさを変更するスポット径可変手段と、 上記スポット径可変手段としての、記録媒体と対物レン
   ズとの間の焦点ずれ距離を変える対物レンズ駆動手段
   と、 上記光ビームの出力を制御する光ビーム出力制御手段
   と、 基準信号を出力する基準信号発生手段と、 再生信号と上記基準信号とを比較する比較手段とが設け
   られており、 情報信号を記録する前に、記録媒体に対して、記録媒体
   と対物レンズとの間の焦点ずれ距離を複数設定するとと
   もに、複数の光ビーム出力との組み合わせによって基準
   信号の記録・再生を行い、元の基準信号と再生された基
   準信号とを比較して、最も良好な再生信号が得られる焦
   点ずれ距離と光ビーム出力との組み合わせにより情報信
   号の記録を行う ことを特徴とする光磁気記録再生装置。