JP3394260B2 - 光学的再生方法及び光学情報装置 - Google Patents
光学的再生方法及び光学情報装置Info
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- JP3394260B2 JP3394260B2 JP53131896A JP53131896A JP3394260B2 JP 3394260 B2 JP3394260 B2 JP 3394260B2 JP 53131896 A JP53131896 A JP 53131896A JP 53131896 A JP53131896 A JP 53131896A JP 3394260 B2 JP3394260 B2 JP 3394260B2
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- G11B11/10502—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing characterised by the transducing operation to be executed
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Description
本発明は光学的に情報を再生する技術に関する。
図２は従来の光記録再生装置のひとつである光磁気記
録再生装置の構成例である。光ヘッド３上に搭載された
レーザ311から発せられたレーザ光は、コリメートレン
ズ312で平行光にコリメートされ、ビームスプリッタ324
を経て、さらに、レンズ321で集光された光磁気記録媒
体８に光スポット21を形成する。光スポット21の光磁気
記録媒体８上での位置は、光スポット走査制御手段63に
より、レンズ321及び、光ヘッド３を移動することによ
り制御されている。光磁気記録媒体８からの反射光はビ
ームスプリッタ324により、光検出手段33に導かれる。
光検出器33からの再生信号は再生回路93で処理され、再
生データに変換される。これらの再生全般の制御はコン
トローラ55により行われている。 このような光記録再生装置を用いて高密度に記録され
た情報を再生する方法として、再生時の光スポット内で
の温度上昇を利用して、その温度上昇部分だけの情報を
再生したり、あるいは、スポット中の温度上昇部分以外
の情報を再生する磁気超解像再生法が、例えば、特開平
３−93058や特開平３−93056などで提案されている。 この際、再生光としては、略一定の強度の光を連続的
に照射していた。あるいは、特開昭56−37834に示され
たように、超高周波でパルス状に照射していたが、この
際、パルスの繰返し周波数が数100メガヘルツ以上と高
く、記録媒体上の温度も、反射光から得られる再生出力
も上記のパルス状の光の再生出力に応答しないため、実
効的には光を連続的に照射しているのと同じであった。
録再生装置の構成例である。光ヘッド３上に搭載された
レーザ311から発せられたレーザ光は、コリメートレン
ズ312で平行光にコリメートされ、ビームスプリッタ324
を経て、さらに、レンズ321で集光された光磁気記録媒
体８に光スポット21を形成する。光スポット21の光磁気
記録媒体８上での位置は、光スポット走査制御手段63に
より、レンズ321及び、光ヘッド３を移動することによ
り制御されている。光磁気記録媒体８からの反射光はビ
ームスプリッタ324により、光検出手段33に導かれる。
光検出器33からの再生信号は再生回路93で処理され、再
生データに変換される。これらの再生全般の制御はコン
トローラ55により行われている。 このような光記録再生装置を用いて高密度に記録され
た情報を再生する方法として、再生時の光スポット内で
の温度上昇を利用して、その温度上昇部分だけの情報を
再生したり、あるいは、スポット中の温度上昇部分以外
の情報を再生する磁気超解像再生法が、例えば、特開平
３−93058や特開平３−93056などで提案されている。 この際、再生光としては、略一定の強度の光を連続的
に照射していた。あるいは、特開昭56−37834に示され
たように、超高周波でパルス状に照射していたが、この
際、パルスの繰返し周波数が数100メガヘルツ以上と高
く、記録媒体上の温度も、反射光から得られる再生出力
も上記のパルス状の光の再生出力に応答しないため、実
効的には光を連続的に照射しているのと同じであった。
上記従来例においては、高密度に記録された信号を再
生する際に、光スポットの一部分の情報のみしか再生し
ないために、再生信号出力が微弱になり実効的に再生信
号品質が劣化するため、高密度な記録情報を再生できな
いという問題があった。 本発明の目的は、上記問題点を解決し、高密度に記録
された微小記録マークを良好な高出力でかつ良好な品質
で再生することの可能な技術を提供することにある。 上記目的を達成するため本発明では以下の手段を用い
た。 光記録媒体に光を照射し、光記録媒体上の情報を光の
反射光を用いて再生する際に、光を間歇的あるいはパル
ス状に照射し、間歇光の照射中の少なくとも２つの時刻
における反射光を検出し、得られる検出信号の相互演算
により再生信号を得ることとした。 これにより、反射光照射中の反射光の変化分のみを検
出することができるため、高い信号出力が得られ、かつ
変化成分以外を抑圧することが可能となり、良好な品質
の再生信号が得られる。 また、間歇光の照射により、光記録媒体の光学的性質
を可逆的に変化させながら再生することも好ましい。 これにより、間歇光の照射による光学的性質が変化し
た部分のみの反射検出光の変化成分のみを信号としてよ
みだすことが可能となるため、高い分解能の再生が可能
となる。 光記録媒体の光学的性質の可逆的変化は、間歇光によ
る光記録媒体の温度変化によって引き起こされるものを
用いることが好ましい。 これにより、間歇光の照射の前後で大きな反射検出光
の変化が得られるため、大きな信号出力が得られる。 一連の間歇光を少なくとも２つの光パルスからなるよ
うにすることが好ましい。 これによって、再生光の安定度が向上し良好な再生信
号品質が得られる。 光記録媒体に光を照射する光照射手段と、光の反射光
を検出する光検出手段を少なくとも有し、光を間歇的に
繰返し照射する光変調手段と、間歇光に同期して光検出
手段からの出力を抽出する第１の同期抽出手段と、第１
の同期検出手段と一定時間異なる時刻の光検出手段から
の出力を抽出する第２の同期抽出手段を有し、第１の同
期検出手段と第２の同期検出手段の出力の演算処理を行
う演算手段を有することとした。 また、第１の同期検出手段と第２の同期検出手段の抽
出時刻の差は、間歇光の照射時間よりも短くしてもよ
い。 これらにより、同一の間歇光照射中の反射光の変化分
のみを検出することができるため、高い信号出力が得ら
れ、かつ変化成分以外を抑圧することが可能となるた
め、良好な品質の再生信号が得られる。 光記録媒体に光を照射する光照射手段と、光の反射光
を検出する光検出手段を少なくとも有する光記録再生装
置において、光を間歇的に繰返し照射する光変調手段
と、光検出手段からの出力を一定時間遅延させる遅延手
段と、遅延手段による遅延出力と光検出手段からの出力
とを演算する演算手段と、間歇光に同期して演算手段か
らの出力を抽出する同期抽出手段とを少なくとも有して
なることとした。 また、遅延手段による遅延時間は上記間歇光の照射時
間よりも短いこととしてもよい。 これらにより、間歇光照射中の反射光の変化分のみを
検出することができるため、高い信号出力が得られ、か
つ変化成分以外を抑圧することが可能となるため、良好
な品質の再生信号が得られる。 さらに間歇光の照射時間は、上記間歇光の照射間隔よ
りも短いこととしてもよい。 これにより、記録媒体の冷却期間を確保できるため、
確実に温度変化を生じせしめることができるため、確実
に信号が得られる。 間歇光の照射時間Tpは、再生時に媒体上に形成される
光スポットの大きさをＤ、光記録媒体と光スポットの相
対移動速度をｖとするとき、 ２ナノ秒＜Tp＜D/v/4 なる関係を満たすこととすることが望ましい。 Tp＞２ナノ秒とすることで、記録媒体の温度上昇を確
実に生じさせることが可能となり、確実に信号が得られ
る。また、照射時間をスポットがスポット径の1/4以下
の移動時間にすることによって、信号成分以外の反射光
成分は光パルスの照射前後でほぼ同一となるため、不要
成分を効果的に抑圧することが可能となる。 演算手段として差動回路をもちることができる。これ
により、信号変化分のみを抽出し、不要成分を抑圧でき
るため、良好な再生信号品質が得られる。 図５により本発明の作用について説明する。 図５（ｃ）は本発明で照射する間歇光501の例を示
す。照射光の熱作用により光記録媒体上の温度分布502
は図５（ｂ）に示す様に変化する。ここで、媒体とし
て、たとえば特開平３−93056に示されるような、ある
温度（「マスク形成温度」という）以上で光学的性質が
変化し、媒体上の記録情報（記録磁区）を実効的に見え
なくする（マスクする）ような性質の物を用いるとす
る。 図５（ａ）は光照射開始直後の光照射終了直前におけ
る、記録媒体上の情報の見え方を比較した図である。光
照射終了直前の状態92においては、温度の上昇により光
スポット中心部にマスクが形成されるため、光照射開始
直後の状態91と光照射終了直前の状態92の間で、光スポ
ット中心部で大きな変化が見られる。そこで、この２つ
の状態からの再生信号を演算することによって、２状態
の変化分のみを検出することができる。ここでは、差動
検出器503によって差動を行う例を示した。 このとき、状態91と状態92で光スポットが若干移動し
ているため、低温部からの信号にも変化が見られるが、
この移動量が光スポット径の1/4以下であれば、光学的
には分解できないため、低温部の信号変化は事実上無視
できる。 図面の簡単な説明 図１は本発明の光記録装置の一実施例のブロック図。 図２は従来の光記録装置の構成図。 図３は本発明の光記録装置の一実施例のブロック図。 図４は本発明の光記録装置の一実施例の動作を示す波
形図。 図５は本発明の原理を示す原理図。 図６は本発明の一実施例の動作原理を示す波形図。
生する際に、光スポットの一部分の情報のみしか再生し
ないために、再生信号出力が微弱になり実効的に再生信
号品質が劣化するため、高密度な記録情報を再生できな
いという問題があった。 本発明の目的は、上記問題点を解決し、高密度に記録
された微小記録マークを良好な高出力でかつ良好な品質
で再生することの可能な技術を提供することにある。 上記目的を達成するため本発明では以下の手段を用い
た。 光記録媒体に光を照射し、光記録媒体上の情報を光の
反射光を用いて再生する際に、光を間歇的あるいはパル
ス状に照射し、間歇光の照射中の少なくとも２つの時刻
における反射光を検出し、得られる検出信号の相互演算
により再生信号を得ることとした。 これにより、反射光照射中の反射光の変化分のみを検
出することができるため、高い信号出力が得られ、かつ
変化成分以外を抑圧することが可能となり、良好な品質
の再生信号が得られる。 また、間歇光の照射により、光記録媒体の光学的性質
を可逆的に変化させながら再生することも好ましい。 これにより、間歇光の照射による光学的性質が変化し
た部分のみの反射検出光の変化成分のみを信号としてよ
みだすことが可能となるため、高い分解能の再生が可能
となる。 光記録媒体の光学的性質の可逆的変化は、間歇光によ
る光記録媒体の温度変化によって引き起こされるものを
用いることが好ましい。 これにより、間歇光の照射の前後で大きな反射検出光
の変化が得られるため、大きな信号出力が得られる。 一連の間歇光を少なくとも２つの光パルスからなるよ
うにすることが好ましい。 これによって、再生光の安定度が向上し良好な再生信
号品質が得られる。 光記録媒体に光を照射する光照射手段と、光の反射光
を検出する光検出手段を少なくとも有し、光を間歇的に
繰返し照射する光変調手段と、間歇光に同期して光検出
手段からの出力を抽出する第１の同期抽出手段と、第１
の同期検出手段と一定時間異なる時刻の光検出手段から
の出力を抽出する第２の同期抽出手段を有し、第１の同
期検出手段と第２の同期検出手段の出力の演算処理を行
う演算手段を有することとした。 また、第１の同期検出手段と第２の同期検出手段の抽
出時刻の差は、間歇光の照射時間よりも短くしてもよ
い。 これらにより、同一の間歇光照射中の反射光の変化分
のみを検出することができるため、高い信号出力が得ら
れ、かつ変化成分以外を抑圧することが可能となるた
め、良好な品質の再生信号が得られる。 光記録媒体に光を照射する光照射手段と、光の反射光
を検出する光検出手段を少なくとも有する光記録再生装
置において、光を間歇的に繰返し照射する光変調手段
と、光検出手段からの出力を一定時間遅延させる遅延手
段と、遅延手段による遅延出力と光検出手段からの出力
とを演算する演算手段と、間歇光に同期して演算手段か
らの出力を抽出する同期抽出手段とを少なくとも有して
なることとした。 また、遅延手段による遅延時間は上記間歇光の照射時
間よりも短いこととしてもよい。 これらにより、間歇光照射中の反射光の変化分のみを
検出することができるため、高い信号出力が得られ、か
つ変化成分以外を抑圧することが可能となるため、良好
な品質の再生信号が得られる。 さらに間歇光の照射時間は、上記間歇光の照射間隔よ
りも短いこととしてもよい。 これにより、記録媒体の冷却期間を確保できるため、
確実に温度変化を生じせしめることができるため、確実
に信号が得られる。 間歇光の照射時間Tpは、再生時に媒体上に形成される
光スポットの大きさをＤ、光記録媒体と光スポットの相
対移動速度をｖとするとき、 ２ナノ秒＜Tp＜D/v/4 なる関係を満たすこととすることが望ましい。 Tp＞２ナノ秒とすることで、記録媒体の温度上昇を確
実に生じさせることが可能となり、確実に信号が得られ
る。また、照射時間をスポットがスポット径の1/4以下
の移動時間にすることによって、信号成分以外の反射光
成分は光パルスの照射前後でほぼ同一となるため、不要
成分を効果的に抑圧することが可能となる。 演算手段として差動回路をもちることができる。これ
により、信号変化分のみを抽出し、不要成分を抑圧でき
るため、良好な再生信号品質が得られる。 図５により本発明の作用について説明する。 図５（ｃ）は本発明で照射する間歇光501の例を示
す。照射光の熱作用により光記録媒体上の温度分布502
は図５（ｂ）に示す様に変化する。ここで、媒体とし
て、たとえば特開平３−93056に示されるような、ある
温度（「マスク形成温度」という）以上で光学的性質が
変化し、媒体上の記録情報（記録磁区）を実効的に見え
なくする（マスクする）ような性質の物を用いるとす
る。 図５（ａ）は光照射開始直後の光照射終了直前におけ
る、記録媒体上の情報の見え方を比較した図である。光
照射終了直前の状態92においては、温度の上昇により光
スポット中心部にマスクが形成されるため、光照射開始
直後の状態91と光照射終了直前の状態92の間で、光スポ
ット中心部で大きな変化が見られる。そこで、この２つ
の状態からの再生信号を演算することによって、２状態
の変化分のみを検出することができる。ここでは、差動
検出器503によって差動を行う例を示した。 このとき、状態91と状態92で光スポットが若干移動し
ているため、低温部からの信号にも変化が見られるが、
この移動量が光スポット径の1/4以下であれば、光学的
には分解できないため、低温部の信号変化は事実上無視
できる。 図面の簡単な説明 図１は本発明の光記録装置の一実施例のブロック図。 図２は従来の光記録装置の構成図。 図３は本発明の光記録装置の一実施例のブロック図。 図４は本発明の光記録装置の一実施例の動作を示す波
形図。 図５は本発明の原理を示す原理図。 図６は本発明の一実施例の動作原理を示す波形図。
以下、実施例により、本発明の実施例を示し、原理、
作用効果について詳細に説明する。 《実施例１》 図３で本発明の光記録装置の構成例を示す。本実施例
では、光発生手段31として波長680nmの半導体レーザを
用いた。半導体レーザの強度は光変調手段71により制御
され、間歇的に照射される。光発生手段31から発せられ
た光22は、光照射手段32により光記録媒体12上に集光さ
れる。この例では光照射手段32は少なくとも１つのレン
ズからなる。光記録媒体８上に集光する対物レンズ331
の開口比を0.55とした。このため、光記録媒体８上の光
スポット21の直径は1.1μｍである。 光スポットは走査手段６によって光記録媒体８上の任
意の位置に移動することができる。この実施例は、走査
手段６は、ディスク状光磁気記録媒体８を回転させるモ
ータ62と、自動焦点制御と自動トラッキングの機能を有
する自動位置制御手段61を少なくとも有してなる。自動
位置制御手段61は光磁気記録媒体12からの反射光23を利
用してフィードバック制御を行っている。光スポット21
からの反射光は、この例では、光照射手段32中に有する
偏光ビームスプリッタによって、光検出手段33へ導かれ
る。光検出手段33としては、偏光子などの偏光解析手段
と、光を電気信号に変化する光検出素子からなる。 本実施例では、情報の再生時に照射する光の強度を光
変調手段により強度制御し、ディスク最内周（線速度約
10m/s）で３ナノ秒照射、18ナノ秒休止の間歇光として
いる。この、照射周期は、線速度に略反比例し、例えば
ディスク最外周（線速度約20m/s）で３ナノ秒照射、７
ナノ秒休止の間歇光としている。この例では照射時間
（３ナノ秒）は線速度にかかわらず一定とした。これに
より、再生時の光記録媒体８上のピーク温度が略一定と
なるため、内外周同一条件での再生が可能となる。 本実施例においては、光照射のタイミングを媒体上の
光記録情報とあわせるため、サンプルサーボ方式を用い
た。すなわち、ディスク上に一定の間隔でクロック発生
用のクロックマークを予め形成してある。再生時には、
このクロックマークからからの再生信号を逓倍して得ら
れる再生クロックに同期して間歇光を照射する。このタ
イミングの生成は、再生制御手段52が担っている。この
例では、光照射中に光スポットがディスク上で移動する
距離は内周で0.03μｍ、外周で0.06μｍとなり、光スポ
ットの径の1/4よりも十分に小さいため、光の照射前後
で再生光により光学特性が変化した部分以外のからの反
射光の変化は小さい。 光検出手段によって変換された電気信号から、第１の
同期抽出手段46及び第２の同期抽出手段47によって、間
歇光の照射直後（照射開始から約0.5ns後）及び、照射
終了直前（照射開始から約2.5ns後）の反射光出力が抽
出される。この、２つの抽出信号同志で演算手段42にて
演算を行い。再生信号45を得る。ここで、演算は基本的
には差動演算であるが、再生系の周波数特性の劣化など
を考慮して、多少２つの抽出信号間の利得調整とするの
が望ましい。 本実施例では、光記録媒体として、TbFeCo、DyFeCo、
GdFeCoの３層の磁性膜を持つ磁気超解像型媒体を用い
た。この媒体は、TbFeCo記録層内に記録磁区の形で情報
が記憶されており、室温では、TbFeCo記録層の磁区がDy
FeCo中間層を通じてGdFeCo再生層へと転写されており、
該再生層側から情報を読み取ることができる。一方高温
ではCyFeCo中間層の磁化が消滅するため、再生時のバイ
アス磁界の働きによりGdFeCo再生層の磁区は消滅する。
このため、再生層側から見ると、この媒体は高温時にカ
ー回転角が零になるように働く。すなわち高温時に光学
的性質が変化する。このため、本実施例の装置にこの光
記録媒体を適用することで、図５に示したように光照射
開始直後の状態91と光照射終了直前の状態92の間での光
スポット中心の高温部の変化分にみを検出することがで
きるため、高分解能かつ良好な品質の再生信号が得られ
る。 図４により本発明の動作をさらに詳細に説明する。記
録磁区のある部分に間歇光を図４（ａ）の様に照射する
と、光検出信号としては、図４（ｂ）の様な波形が得ら
れる。図４（ｂ）中の右下がりの信号変化は、媒体上の
温度変化に対応して、マスクの大きさが変化している様
子を反映している。このような信号から、図３に示した
装置により光照射開始直後の検出信号と、光照射終了直
前の検出信号とを抽出（保持）すると、図４（ｃ）の様
な抽出信号が得られる。これらの抽出信号の差動演算に
よって、図４（ｄ）の再生信号が得られる。 この時、図４（ｃ）の抽出信号中では、信号出力が一
定せず段差13、14が見られたが、この段差は図４（ｄ）
では解消している。これは、マスク部分以外からの再生
信号に起因する種々の雑音成分が差動演算によって相殺
されるためである。すなわち、信号品質の向上効果が得
られている。 磁界変調法により記録した0.2μｍ長の磁区を、本発
明の装置を用い再生したところ、約100000分の２の誤り
率で記録磁区の有無を判別再生することができた。すな
わち、0.2μm/ビットの高線密度記録が可能となった。
さらに本実施例の装置を用いて、0.5μｍのトラックピ
ッチで記録した磁区の再生を行っても誤り率の上昇は見
られなかった。すなわち、トラックピッチ0.5μｍの狭
トラック再生が可能となった。 すなわち、本実施例の装置を用いることにより、6.4
ギガビット毎平方インチの高密度記録が可能となった。 《実施例２》 図１に本発明の光記録装置の構成例を示す。本実施例
では、光発生手段31として波長680nmの半導体レーザを
用いた。半導体レーザの強度は光変調手段71により制御
される。光発生手段31から発せられた光22は、光照射手
段32により光記録媒体12上に集光される。この例では光
照射手段32は少なくとも１つのレンズからなる。この例
では、光記録媒体８上に集光する対物レンズ331の開口
比を0.6とした。このため、光記録媒体８上の光スポッ
ト21の直径は1.0μｍである。光スポットは走査手段６
によって光記録媒体８上の任意の位置に移動することが
できる。光スポット21からの反射光は、この例では、光
照射手段32中に有する偏光ビームスプリッタによって、
光検出手段33は導かれる。光検出手段33としては、偏光
子などの偏光解析手段と、光を電気信号に変化する光検
出素子からなる。 本実施例では、情報の再生時に照射する光の強度を再
生制御手段52によって制御された光変調手段74により強
度制御し、４ナノ秒照射、６ナノ秒休止の間歇光として
いる。本実施例ではディスクの線速度が約5mで一定とな
るようにCLV、ZCLVなどの定線速度制御を行っている。
このため、光は光スポットが約0.05μｍ移動する毎に照
射され光照射中には光スポットが約0.02μｍ移動する。
これらの移動距離は記録情報の大きさと比べて十分小さ
い。 光検出手段によって変換された電気信号を２分し、一
方を遅延手段41により約2.5ns遅延させたのちもう一方
と演算手段42にて差動演算を行う。ここでも演算は基本
的には差動演算であるが、再生系の周波数特性の劣化な
どを考慮して、２つの抽出信号間の利得調整をするのが
望ましい。この、演算出力のうち光の照射中の信号同志
で演算されたもののみを、同期抽出手段43で同期抽出
し、さらに、低域濾過器等の波形処理手段44を用いて再
生信号45を得ている。 本実施例では、光記録媒体として、TbFeCo、GdFeの２
層の磁性膜を持つ光磁気媒体を用いた。この媒体は、Tb
FeCo記録層内に記録磁区の形で情報が記憶されており、
室温では、TbFeCo記録層の磁区がGdFeCo再生層へと転写
されており、該再生層側から情報を読み取ることができ
る。一方高温ではGdFe再生層のキュリー温度に近づくた
めカー回転角が小さくなる。すなわち高温時に光学的性
質が変化する。このため、本実施例の装置にこの光記録
媒体を適用することで、図５に示したように光照射開始
直後の状態91と光照射終了直前の状態92の間での光スポ
ット中心の高温部の変化分のみを検出することができる
ため、高分解能かつ良好な品質の再生信号が得られる。
本実施例の媒体は再生時にバイアス磁界を必要としない
特徴がある。 この媒体上に、分割パルスを用いて光変調法記録した
0.24μｍ長の１−７変調記録磁区を、本実施例の装置を
用い再生したところ、約100000分の２の誤り率で記録磁
区の有無を判別再生することができた。すなわち、0.18
μm/ビットの高線密度記録が可能となった。さらに本発
明の装置を用いて、各々0.6μｍの幅を持つ溝部及び溝
間部の両方に同時に記録を行った磁区の再生を行っても
誤り率の上昇は見られなかった。すなわち、トラックピ
ッチ0.6μｍの狭トラック再生が可能となった。 すなわち、本発明の装置を用いることにより、約６ギ
ガビット毎平方インチの高密度記録が可能となった。 《参考例》 以下に、請求項に係る発明とは異なる参考例について
記載する。まず、本参考例の光記録装置について説明す
る。装置の基本ブロック構成は図１に示すものと同様で
よいので、以下に特徴的な部分を図１を準用して説明す
る。 本実施例では、間歇光として、図６に示したような分
割パルス光を用いた。すなわち、幅１ナノ秒の光パルス
を2.5ナノ秒の周期で２個照射し、２個休止する。すな
わち、全体としての周期は10ナノ秒になる。本実施例で
はディスクの線速度が約5mで一定となるようにCLV、ZCL
Vなどの定線速度制御を行っている。このため、光は光
スポットが約0.0125μｍ移動する毎に照射される。これ
らの移動距離は記録情報の大きさと比べて十分小さい。 光検出手段によって変換された電気信号を２分し、一
方を遅延手段41により約2.5ns遅延させたのちもう一方
と演算手段42にて差動演算を行う。ここでも演算は基本
的には差動演算であるが、再生系の周波数特性の劣化な
どを考慮して、２つの抽出信号間の利得調整をするのが
望ましい。この、演算出力のうち光の照射中の信号同志
で演算されたもののみを、同期抽出手段43で同期抽出
し、さらに、低域濾過器等の波形処理手段44を用いて再
生信号45を得ている。 本参考例では、光記録媒体として相変化膜を有し、凹
凸によって情報が記録された、相変化超解像型媒体を用
いた。２−７変調で記録された最短0.24μｍ長のピット
エッジ記録マークを、本実施例の装置を用い再生したと
ころ、約100000分の２の誤り率での再生ができた。すな
わち、0.16μm/ビットの高線密度記録が可能となった。
さらに本参考例の装置を用いて、トラックピッチ0.7μ
ｍの狭トラック再生を行うことにより、約６ギガビット
毎平方インチの高密度記録が可能となった。 本発明に用いる光記録媒体としては、上記実施例の多
層膜を用いた光磁気記録媒体、単層の光磁気記録媒体、
相変化型媒体のほか、有機色素など、媒体上での温度上
昇等を利用して媒体の光照射部の光学的性質が変化する
ものを用いることができ、本発明の効果を得ることがで
きる。
作用効果について詳細に説明する。 《実施例１》 図３で本発明の光記録装置の構成例を示す。本実施例
では、光発生手段31として波長680nmの半導体レーザを
用いた。半導体レーザの強度は光変調手段71により制御
され、間歇的に照射される。光発生手段31から発せられ
た光22は、光照射手段32により光記録媒体12上に集光さ
れる。この例では光照射手段32は少なくとも１つのレン
ズからなる。光記録媒体８上に集光する対物レンズ331
の開口比を0.55とした。このため、光記録媒体８上の光
スポット21の直径は1.1μｍである。 光スポットは走査手段６によって光記録媒体８上の任
意の位置に移動することができる。この実施例は、走査
手段６は、ディスク状光磁気記録媒体８を回転させるモ
ータ62と、自動焦点制御と自動トラッキングの機能を有
する自動位置制御手段61を少なくとも有してなる。自動
位置制御手段61は光磁気記録媒体12からの反射光23を利
用してフィードバック制御を行っている。光スポット21
からの反射光は、この例では、光照射手段32中に有する
偏光ビームスプリッタによって、光検出手段33へ導かれ
る。光検出手段33としては、偏光子などの偏光解析手段
と、光を電気信号に変化する光検出素子からなる。 本実施例では、情報の再生時に照射する光の強度を光
変調手段により強度制御し、ディスク最内周（線速度約
10m/s）で３ナノ秒照射、18ナノ秒休止の間歇光として
いる。この、照射周期は、線速度に略反比例し、例えば
ディスク最外周（線速度約20m/s）で３ナノ秒照射、７
ナノ秒休止の間歇光としている。この例では照射時間
（３ナノ秒）は線速度にかかわらず一定とした。これに
より、再生時の光記録媒体８上のピーク温度が略一定と
なるため、内外周同一条件での再生が可能となる。 本実施例においては、光照射のタイミングを媒体上の
光記録情報とあわせるため、サンプルサーボ方式を用い
た。すなわち、ディスク上に一定の間隔でクロック発生
用のクロックマークを予め形成してある。再生時には、
このクロックマークからからの再生信号を逓倍して得ら
れる再生クロックに同期して間歇光を照射する。このタ
イミングの生成は、再生制御手段52が担っている。この
例では、光照射中に光スポットがディスク上で移動する
距離は内周で0.03μｍ、外周で0.06μｍとなり、光スポ
ットの径の1/4よりも十分に小さいため、光の照射前後
で再生光により光学特性が変化した部分以外のからの反
射光の変化は小さい。 光検出手段によって変換された電気信号から、第１の
同期抽出手段46及び第２の同期抽出手段47によって、間
歇光の照射直後（照射開始から約0.5ns後）及び、照射
終了直前（照射開始から約2.5ns後）の反射光出力が抽
出される。この、２つの抽出信号同志で演算手段42にて
演算を行い。再生信号45を得る。ここで、演算は基本的
には差動演算であるが、再生系の周波数特性の劣化など
を考慮して、多少２つの抽出信号間の利得調整とするの
が望ましい。 本実施例では、光記録媒体として、TbFeCo、DyFeCo、
GdFeCoの３層の磁性膜を持つ磁気超解像型媒体を用い
た。この媒体は、TbFeCo記録層内に記録磁区の形で情報
が記憶されており、室温では、TbFeCo記録層の磁区がDy
FeCo中間層を通じてGdFeCo再生層へと転写されており、
該再生層側から情報を読み取ることができる。一方高温
ではCyFeCo中間層の磁化が消滅するため、再生時のバイ
アス磁界の働きによりGdFeCo再生層の磁区は消滅する。
このため、再生層側から見ると、この媒体は高温時にカ
ー回転角が零になるように働く。すなわち高温時に光学
的性質が変化する。このため、本実施例の装置にこの光
記録媒体を適用することで、図５に示したように光照射
開始直後の状態91と光照射終了直前の状態92の間での光
スポット中心の高温部の変化分にみを検出することがで
きるため、高分解能かつ良好な品質の再生信号が得られ
る。 図４により本発明の動作をさらに詳細に説明する。記
録磁区のある部分に間歇光を図４（ａ）の様に照射する
と、光検出信号としては、図４（ｂ）の様な波形が得ら
れる。図４（ｂ）中の右下がりの信号変化は、媒体上の
温度変化に対応して、マスクの大きさが変化している様
子を反映している。このような信号から、図３に示した
装置により光照射開始直後の検出信号と、光照射終了直
前の検出信号とを抽出（保持）すると、図４（ｃ）の様
な抽出信号が得られる。これらの抽出信号の差動演算に
よって、図４（ｄ）の再生信号が得られる。 この時、図４（ｃ）の抽出信号中では、信号出力が一
定せず段差13、14が見られたが、この段差は図４（ｄ）
では解消している。これは、マスク部分以外からの再生
信号に起因する種々の雑音成分が差動演算によって相殺
されるためである。すなわち、信号品質の向上効果が得
られている。 磁界変調法により記録した0.2μｍ長の磁区を、本発
明の装置を用い再生したところ、約100000分の２の誤り
率で記録磁区の有無を判別再生することができた。すな
わち、0.2μm/ビットの高線密度記録が可能となった。
さらに本実施例の装置を用いて、0.5μｍのトラックピ
ッチで記録した磁区の再生を行っても誤り率の上昇は見
られなかった。すなわち、トラックピッチ0.5μｍの狭
トラック再生が可能となった。 すなわち、本実施例の装置を用いることにより、6.4
ギガビット毎平方インチの高密度記録が可能となった。 《実施例２》 図１に本発明の光記録装置の構成例を示す。本実施例
では、光発生手段31として波長680nmの半導体レーザを
用いた。半導体レーザの強度は光変調手段71により制御
される。光発生手段31から発せられた光22は、光照射手
段32により光記録媒体12上に集光される。この例では光
照射手段32は少なくとも１つのレンズからなる。この例
では、光記録媒体８上に集光する対物レンズ331の開口
比を0.6とした。このため、光記録媒体８上の光スポッ
ト21の直径は1.0μｍである。光スポットは走査手段６
によって光記録媒体８上の任意の位置に移動することが
できる。光スポット21からの反射光は、この例では、光
照射手段32中に有する偏光ビームスプリッタによって、
光検出手段33は導かれる。光検出手段33としては、偏光
子などの偏光解析手段と、光を電気信号に変化する光検
出素子からなる。 本実施例では、情報の再生時に照射する光の強度を再
生制御手段52によって制御された光変調手段74により強
度制御し、４ナノ秒照射、６ナノ秒休止の間歇光として
いる。本実施例ではディスクの線速度が約5mで一定とな
るようにCLV、ZCLVなどの定線速度制御を行っている。
このため、光は光スポットが約0.05μｍ移動する毎に照
射され光照射中には光スポットが約0.02μｍ移動する。
これらの移動距離は記録情報の大きさと比べて十分小さ
い。 光検出手段によって変換された電気信号を２分し、一
方を遅延手段41により約2.5ns遅延させたのちもう一方
と演算手段42にて差動演算を行う。ここでも演算は基本
的には差動演算であるが、再生系の周波数特性の劣化な
どを考慮して、２つの抽出信号間の利得調整をするのが
望ましい。この、演算出力のうち光の照射中の信号同志
で演算されたもののみを、同期抽出手段43で同期抽出
し、さらに、低域濾過器等の波形処理手段44を用いて再
生信号45を得ている。 本実施例では、光記録媒体として、TbFeCo、GdFeの２
層の磁性膜を持つ光磁気媒体を用いた。この媒体は、Tb
FeCo記録層内に記録磁区の形で情報が記憶されており、
室温では、TbFeCo記録層の磁区がGdFeCo再生層へと転写
されており、該再生層側から情報を読み取ることができ
る。一方高温ではGdFe再生層のキュリー温度に近づくた
めカー回転角が小さくなる。すなわち高温時に光学的性
質が変化する。このため、本実施例の装置にこの光記録
媒体を適用することで、図５に示したように光照射開始
直後の状態91と光照射終了直前の状態92の間での光スポ
ット中心の高温部の変化分のみを検出することができる
ため、高分解能かつ良好な品質の再生信号が得られる。
本実施例の媒体は再生時にバイアス磁界を必要としない
特徴がある。 この媒体上に、分割パルスを用いて光変調法記録した
0.24μｍ長の１−７変調記録磁区を、本実施例の装置を
用い再生したところ、約100000分の２の誤り率で記録磁
区の有無を判別再生することができた。すなわち、0.18
μm/ビットの高線密度記録が可能となった。さらに本発
明の装置を用いて、各々0.6μｍの幅を持つ溝部及び溝
間部の両方に同時に記録を行った磁区の再生を行っても
誤り率の上昇は見られなかった。すなわち、トラックピ
ッチ0.6μｍの狭トラック再生が可能となった。 すなわち、本発明の装置を用いることにより、約６ギ
ガビット毎平方インチの高密度記録が可能となった。 《参考例》 以下に、請求項に係る発明とは異なる参考例について
記載する。まず、本参考例の光記録装置について説明す
る。装置の基本ブロック構成は図１に示すものと同様で
よいので、以下に特徴的な部分を図１を準用して説明す
る。 本実施例では、間歇光として、図６に示したような分
割パルス光を用いた。すなわち、幅１ナノ秒の光パルス
を2.5ナノ秒の周期で２個照射し、２個休止する。すな
わち、全体としての周期は10ナノ秒になる。本実施例で
はディスクの線速度が約5mで一定となるようにCLV、ZCL
Vなどの定線速度制御を行っている。このため、光は光
スポットが約0.0125μｍ移動する毎に照射される。これ
らの移動距離は記録情報の大きさと比べて十分小さい。 光検出手段によって変換された電気信号を２分し、一
方を遅延手段41により約2.5ns遅延させたのちもう一方
と演算手段42にて差動演算を行う。ここでも演算は基本
的には差動演算であるが、再生系の周波数特性の劣化な
どを考慮して、２つの抽出信号間の利得調整をするのが
望ましい。この、演算出力のうち光の照射中の信号同志
で演算されたもののみを、同期抽出手段43で同期抽出
し、さらに、低域濾過器等の波形処理手段44を用いて再
生信号45を得ている。 本参考例では、光記録媒体として相変化膜を有し、凹
凸によって情報が記録された、相変化超解像型媒体を用
いた。２−７変調で記録された最短0.24μｍ長のピット
エッジ記録マークを、本実施例の装置を用い再生したと
ころ、約100000分の２の誤り率での再生ができた。すな
わち、0.16μm/ビットの高線密度記録が可能となった。
さらに本参考例の装置を用いて、トラックピッチ0.7μ
ｍの狭トラック再生を行うことにより、約６ギガビット
毎平方インチの高密度記録が可能となった。 本発明に用いる光記録媒体としては、上記実施例の多
層膜を用いた光磁気記録媒体、単層の光磁気記録媒体、
相変化型媒体のほか、有機色素など、媒体上での温度上
昇等を利用して媒体の光照射部の光学的性質が変化する
ものを用いることができ、本発明の効果を得ることがで
きる。
本発明では、光の照射により光学的性質の変化する光
記録媒体に光を間歇的に照射し、該間歇光の照射中の少
なくとも２つの時刻の反射光を検出して得られる信号の
相互演算により再生信号を得ることとした。このため、
間歇光照射中に光の照射により反射光が変化した部分の
信号成分のみを有効に検出することができるため、微小
な記録情報を高い分解能で再生することができ、かつ、
変化成分以外を抑圧することが可能となるため、良好な
品質の再生信号が得られる。
記録媒体に光を間歇的に照射し、該間歇光の照射中の少
なくとも２つの時刻の反射光を検出して得られる信号の
相互演算により再生信号を得ることとした。このため、
間歇光照射中に光の照射により反射光が変化した部分の
信号成分のみを有効に検出することができるため、微小
な記録情報を高い分解能で再生することができ、かつ、
変化成分以外を抑圧することが可能となるため、良好な
品質の再生信号が得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−332919（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−7283（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−325948（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−225573（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−37834（ＪＰ，Ａ)
国際公開95／26548（ＷＯ，Ａ１)
米国特許5625611（ＵＳ，Ａ)
米国特許5982714（ＵＳ，Ａ)
欧州特許出願公開656624（ＥＰ，Ａ
１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/00 - 7/0055
G11B 7/12 - 7/125
G11B 11/00 - 11/105
Claims (6)
- 【請求項１】光記録媒体に光を照射し、上記光記録媒体
上の情報を上記光の反射光を用いて再生する光学的再生
方法において、上記光をパルス状に間歇的に照射し、該
間歇的に照射される光の１のパルス照射中における少な
くとも２つの時刻の反射光を検出して得られる信号の差
動演算により再生信号を得ることを特徴とする光学的再
生方法。 - 【請求項２】前記２つの時刻は、前記１のパルスの光照
射開始直後と光照射終了直前の時刻であることを特徴と
する第１項記載の光学的再生方法。 - 【請求項３】光記録媒体に光を照射する光照射手段と、
上記光の光記録媒体からの反射光を検出する光検出手段
と、上記光をパルス状に間歇的に繰返し照射する光変調
手段と、間歇光に同期して１のパルス照射中における第
１の時刻の光検出手段からの出力を抽出する第１の同期
抽出手段と、該第１の同期検出手段と一定時間異なり前
記１のパルス照射中における第２の時刻の光検出手段か
らの出力を抽出する第２の同期抽出手段と、上記第１の
同期検出手段と上記第２の同期検出手段の出力の差動演
算処理を行う演算手段を有する光学的再生装置。 - 【請求項４】前記第１の時刻は前記１のパルスの光照射
開始直後であり、前記第２の時刻は前記１のパルスの光
照射終了直前の時刻であることを特徴とする第３項記載
の光学的再生装置。 - 【請求項５】光記録媒体に光を照射する光照射手段と、
上記光をパルス状に間歇的に繰返し照射する光変調手段
と、上記光をパルス状に照射したときの１のパルス照射
中の第１の時刻について前記光記録媒体からの反射光を
検出する光検出手段と、上記光検出手段からの出力を前
記第１の時刻から前記１のパルス照射中の第２の時刻ま
で一定時間遅延させる遅延手段と、上記遅延手段による
遅延出力と上記光検出手段からの出力とを差動演算する
演算手段と、上記間歇光に同期して上記演算手段からの
出力を抽出する同期抽出手段を有する光学的再生装置。 - 【請求項６】前記間歇光の照射時間は、前記間歇光の照
射間隔よりも短いことを特徴とする請求項５に記載の光
学的再生装置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| EP0833338B1 (en) * | 1993-01-06 | 2006-04-05 | Sony Corporation | Recording method of recording medium |
| BE1007852A3 (nl) * | 1993-12-03 | 1995-11-07 | Philips Electronics Nv | Compatibele optische uitleesinrichting. |
| JPH087283A (ja) * | 1994-06-23 | 1996-01-12 | Hitachi Ltd | 光情報再生装置及び光情報再生方法 |
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