JPH0927152A - 光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、光強度変調オーバーライト
可能な光ディスクにオーバーライト記録をする場合、光
ディスクに既に記録されている情報を完全に消去し、オ
ーバーライト記録が完全に行えるようにすることにあ
る。 【構成】 情報を記録するためのレーザ光の光強度を高
レベルと低レベルの少なくとも２つの値に変調すること
によって、オーバーライト可能な光ディスクに前記情報
の記録再生を行う光ディスクドライブ装置において、前
記変調された少なくとも２つ（以下、ｎ個とする）のレ
ーザ光の光強度を求める手段は、前記ｎ個のレーザ光の
光強度の積を求める手段と、前記求めたｎ個のレーザ光
の光強度の積を予め記憶する手段と、前記ｎ−１個それ
ぞれのレーザ光の光強度を求める手段と、前記予め記憶
されているｎ個のレーザ光の光強度の積と前記求められ
たｎ−１個それぞれのレーザ光の光強度の値からｎ個目
のレーザ光の光強度を求める手段とを備えてなることを
特徴として構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録再生装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、高密度、大容量、高いアクセス速
度、並びに高い記録及び再生速度を含めた種々の要求を
満足する光学的記録再生方法、それに使用される記録装
置、再生装置及び記録媒体を開発しようとする努力が成
されている。広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁
気記録再生方式は、情報を記録した後、消去することが
でき、再び新たな情報を記録することが繰り返し何度も
可能であるというユニークな利点のために、最も大きな
魅力に満ちている。

【０００３】この光磁気記録再生方法で使用される光磁
気記録ディスク（媒体）は、記録を残す層として１層又
は多層から成る磁性膜を有する。磁性膜は、記録密度が
高く、また信号強度も高い垂直磁化膜（perpendicular
magnetic layer or layers）が開発され、使用されてい
る。このような磁化膜は、例えばアモルファスのGdFeや
GdCo、GdFeCo、TbFe、TbCo、TbFeCoなどから成る。垂直
磁化膜は、一般に同心円状又はらせん状のトラックを有
しており、このトラックの上に情報が記録される。

【０００４】〔マーク形成の原理〕マークの形成におい
ては、レーザの特徴即ち空間的時間的に素晴らしい凝集
性(coherence) が有利に使用され、レーザ光の波長によ
って決定される回折限界とほとんど同じ位に小さいスポ
ットにビームが絞り込まれる。絞り込まれた光はトラッ
ク表面に照射され、記録膜を熱して記録膜に直径が１μ
ｍ以下のマークを形成することにより情報が記録され
る。光学的記録においては、理論的に約108 マーク／cm
2 までの記録密度を達成することができる。何故なら
ば、レーザビームはその波長とほとんど同じ位に小さい
直径を有するスポットにまで凝集(concentrate) するこ
とができるからである。

【０００５】光磁気記録においては、レーザビームを垂
直磁化膜の上に絞り込み、それを加熱する。その間、初
期化された向きとは反対の向きの記録磁界Ｈb を加熱さ
れた部分に外部から印加する。そうすると局部的に加熱
された部分の保磁力Ｈc (coersivity)は減少し、記録磁
界Ｈb より小さくなる。その結果、その部分の磁化は、
記録磁界Ｈb の向きに並ぶ。こうして逆に磁化されたマ
ークが形成される。

【０００６】〔光磁気再生の原理〕光は、光路に垂直な
平面上で全ての方向に通常は発散している電磁場ベクト
ルを有する電磁波である。光が直線偏光に変換され、そ
して垂直磁化膜に照射されたとき、光はその表面で反射
されるか又は垂直磁化膜を透過する。このとき、偏光面
は磁化の向きに従って回転する。この回転する現象は、
磁気カー（kerr）効果又は磁気ファラデー(Faraday) 効
果と呼ばれる。

【０００７】例えば、もし反射光の偏光面が初期化方向
の磁化に対してθK 度回転するとすると、記録方向の磁
化に対しては−θk 度回転する。従って、光アナライザ
ー（偏光子）の軸をθK 度傾けた面に垂直にセットして
おくと、初期化方向に磁化されたマークから反射された
光はアナライザーを透過することができない。それに対
して記録方向に磁化されたマークから反射された光は、
(sin2θk)2 を乗じた分がアナライザーを透過し、ディ
テクター（光電変換手段）に捕獲される。その結果、記
録方向に磁化されたマークは初期化方向に磁化されたマ
ークよりも明るく見え、ディテクターにおいて、強い電
気信号を発生させる。従って、このディテクターからの
電気信号は、記録された情報に従って変調されるので、
情報が再生されるのである。

【０００８】〔光強度変調オーバーライト〕しかしなが
ら、従来の光磁気記録では、その記録にレーザ光による
熱を用いるため、記録した部分を再記録する場合に、一
度消去する必要があった。磁気記録では、消去せずに新
しい信号を記録する、いわゆるオーバーライトが可能で
あるのに対し、光磁気記録では再記録に時間がかかる欠
点があった。

【０００９】もっとも、もし記録磁界Ｈb の向きを必要
に応じて自由に変調する事が出来れば、オーバーライト
は可能となる。しかしながら、記録磁界Ｈb の向きを高
速度に変調する事は不可能である。例えば、記録磁界Ｈ
b が永久磁石である場合、磁石の向きを機械的に反転さ
せる必要があるが、磁石を高速で反転させる事は、無理
である。記録磁界Ｈb が電磁石である場合にも、大容量
の電流の向きをその様に高速で変調することは難しい。

【００１０】しかしながら、技術の進歩は著しく、記録
磁界Ｈb の強度を変調せずに照射する光ビームの強度を
記録すべき２値化情報に従い変調するだけで、オーバー
ライトが可能な光磁気記録方法と、それに使用されるオ
ーバーライト可能な光磁気記録媒体と、同じくそれに使
用されるオーバーライト可能な記録装置が発明され、特
許出願された。（特開昭62-175948号＝DE3,619,618A1＝
USP5,239,524）以下、この発明を説明する。

【００１１】基本発明では、「基本的に垂直磁化可能な
磁性薄膜からなるメモリー層（以下Ｍ層）と垂直磁化可
能な磁性薄膜からなる記録層（以下Ｗ層）とを含み、両
層は交換結合しており、かつ、室温でＭ層の磁化の向き
は変えずにＷ層の磁化のみを所定の向きに向けておく事
が出来るオーバーライト可能な多層光磁気記録媒体」を
使用する。

【００１２】そして、情報をＭ層における磁化の向きで
表現し記録を行う。Ｍ層、Ｗ層は一般に希土類金属と遷
移金属の合金で構成される。交換結合力は、遷移金属の
副格子磁化どうし、希土類金属の副格子磁化どうしを揃
える方向に働く。この媒体は、初期化手段によって、Ｗ
層の磁化の向きを一方向に揃える事が出来る。しかも、
その時、Ｍ層は磁化の向きは反転せず、更に一旦、一方
向に揃えられたＷ層の磁化の向きは、Ｍ層からの交換結
合力を受けても反転せず、逆にＭ層の磁化の向きは、Ｗ
層からの交換結合力を受けても反転しない。そして、Ｗ
層は、Ｍ層に比べて低い保磁力Ｈc と高いキュリー点Ｔ
c を持つ。

【００１３】基本発明の記録方法によれば、記録媒体
は、記録前までに、初期化手段によりＷ層の磁化の向き
だけが一方向に揃えられる。初期化手段は、外部からの
磁界を用いる場合もあるし、媒体自体に初期化手段を持
たせる場合もある。その上で、２値化情報に従いパルス
変調されたレーザービームが媒体に照射される。レーザ
ービームの強度は、高レベルＰH と低レベルＰL があ
る。この低レベルは、再生時に媒体に照射する再生レベ
ルＰR よりも高い。また、この時レーザビームが照射さ
れる媒体部分には、記録磁界Ｈb が印加される。

【００１４】初期化された媒体は、低レベルＰL のレー
ザービームの照射を受けると、媒体の温度が上昇してＭ
層の保磁力が非常に小さくなるか極端にはゼロになる。
ゼロのなるのは、媒体の温度がＭ層のキュリー点以上で
あるときである。このとき、Ｗ層の保磁力は十分に大き
く、記録磁界Ｈb で反転される事はない。そして、Ｗ層
からＭ層に交換結合力が働くため、Ｍ層の副格子磁化
は、初期化されたＷ層の副格子磁化にならう。この状態
からレーザービームの照射がなくなると、媒体の温度は
下降するが、Ｍ層の副格子磁化の方向は変わらない。

【００１５】一方、高レベルＰH のレーザービームの照
射を受けると、媒体の温度はＰL レーザービーム照射時
よりも上昇し、Ｍ層のキュリー点を超えＭ層の保磁力は
ゼロとなり、Ｗ層の保磁力は非常に小さくなるか、極端
にはゼロになる。保磁力の小さくなったＷ層の磁化は記
録磁界Ｈb により反転する。レーザビームの照射がなく
なると、媒体の温度は下降し、Ｍ層のキュリー点以下に
なると、Ｍ層の磁化は反転したＷ層の副格子磁化になら
って現れる。更に媒体温度が下がっても、Ｍ層の副格子
磁化の方向は変わらない。この時のＭ層の副格子磁化の
方向は、ＰL レベルのレーザービームを照射した場合と
反対方向を向く。

【００１６】以上のように、低レベルＰL と高レベルＰ
H のレーザービーム照射により、元のＭ層の磁化の向き
には依存せずに、Ｍ層の磁化方向が決定されるため、Ｍ
層を再記録前に消去する必要がなくなり、オーバーライ
トが可能となる。なお、この光変調オーバーライト方式
に用いられる媒体は、Ｍ層とＷ層を含む多層構造を有す
る。Ｍ層は室温で保磁力が大きく磁化反転温度が低い磁
性層である。Ｗ層はＭ層に比べて相対的に磁化反転温度
が高い磁性層である。Ｍ層とＷ層はそれ自体多層膜から
構成されていても良い。場合によりＭ層とＷ層の間に中
間層が存在していても良い。また、Ｗ層を初期化するた
めの初期化層がＷ層に隣接して設けられていても良い。

【００１７】〔パルストレイン記録〕光記録では、情報
の記録再生方法としてマークが用いられている。そし
て、マークの位置を情報とするピットポジション記録と
マークのエッジ位置を情報とするピットエッジ記録の２
種類の記録方法がある。特にピットエッジ記録では、マ
ークの前端と後端の両方を用いるため、記録密度がピッ
トポジション記録よりも大きくなる。

【００１８】しかし、ピットエッジ記録を行う場合、マ
ークの大きさを厳密にコントロールする必要がある。し
かし、光記録は熱記録のため、単純な２値のパルスで
は、熱の蓄積によってマーク後端部が前端部よりも大き
くなり、いわゆる涙滴型のマークが出来がちであった。
そこで、記録レーザーパルスを図３の様に変調してマー
ク形状を補正する記録補正方法としてパルストレイン記
録が考案された。このパルストレイン記録では、レーザ
ーパワーは、Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2の３値に設定されてお
り、熱特性から決まる３値の比を元に記録を行ってい
る。

【００１９】また、前述の光強度変調オーバーライトに
パルストレインを応用する場合には、Ｐa が低レベルＰ
L のレーザーパワーに相当し、Ｐw1、Ｐw2が高レベルＰ
H のレーザーパワーに相当する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
に情報を記録する場合には、マーク形状を最適化するた
めに、その光ディスクの記録温度や外部環境の温度に応
じて、レーザーパワーの出力を微調整しなければならな
いという問題点があった。そこで、光ディスクに情報を
記録する光ディスクドライブ装置では、情報を光ディス
クに記録する前に、テスト記録を行うことによって感度
調整をしている。

【００２１】さて、前述したこれまでのパルストレイン
記録では、Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2の３つの値の比を一定にし
た状態で、レーザ光のパワーを変化させることによっ
て、テスト記録を行っていた。光強度変調オーバーライ
トでない光ディスクの場合には、Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2の３
つの値のすべてが記録のみに関与している。このため、
Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2の３つの値の比を一定にした状態で、
レーザ光のパワーを変化させるようなテスト記録を行え
ばよかった。

【００２２】しかしながら、上記のような記録方法を光
強度変調オーバーライトに用いる場合には問題が生じ
た。なぜならば、Ｐa が低レベルＰL レーザーパワーと
なるため、Ｐa が記録のみならず、消去にも関与する重
要なパラメータとなる。そこで、従来のようにＰaの値
を、Ｐw1及びＰw2の値と比が一定になるようにしてテス
ト記録を行うと、消去不良になってしまうおそれがあ
る。すると、古いデータが残ってしまい、オーバーライ
トが完全に行えなくなるという問題が生じる。このこと
は、パルストレイン記録にのみ起こる問題ではなく、低
レベルと高レベルの２値以上のパワーを求める場合、常
に問題となりうる。

【００２３】本発明の目的は、光強度変調オーバーライ
ト可能な光ディスクにオーバーライト記録をする場合、
光ディスクに既に記録されている情報を完全に消去し、
オーバーライト記録が完全に行えるようにすることにあ
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、情報を記録するためのレーザ光の光強度を高レベル
と低レベルの少なくとも２つの値に変調することによっ
て、オーバーライト可能な光ディスクに前記情報の記録
再生を行う光ディスクドライブ装置において、前記変調
された少なくとも２つ（以下、ｎ個とする）のレーザ光
の光強度を求める手段は、前記ｎ個のレーザ光の光強度
の積を求める手段と、前記求めたｎ個のレーザ光の光強
度の積を予め記憶する手段と、前記ｎ−１個それぞれの
レーザ光の光強度を求める手段と、前記予め記憶されて
いるｎ個のレーザ光の光強度の積と前記求められたｎ−
１個それぞれのレーザ光の光強度の値からｎ個目のレー
ザ光の光強度を求める手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００２５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の光記録再生装置において、前記ｎ−１個それぞれのレ
ーザ光の光強度を求める手段は、前記光ディスクに試し
書きを行う試し書き手段を備えたことを特徴とする。請
求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光記録再生装
置において、前記光ディスクはオーバーライトが可能で
あることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態にお
ける、光磁気記録再生装置のブロック図である。図にお
いて、情報の入力部５に入った２値化情報は、変調手段
４に送られる。指示手段１０から適正記録レーザパワー
の指示を受け、レーザビーム光源２の変調信号に変換さ
れ、レーザビーム光源２の強度変調が行われる。強度変
調されたビームは照射光学系３を通してモータ１によっ
て回転される光磁気ディスクＤに照射され、熱に変わ
る。この熱と記録磁界印加手段６の作用によって、光磁
気ディスクＤの記録面に情報が記録される。

【００２７】情報の再生は、記録再生制御・判定手段１
０からの指示による適正再生レーザパワーによって、レ
ーザビーム光源２が再生レベルで点灯される。出射され
た再生レベルのビームは照射光学系３を通してディスク
Ｄに照射される。ディスクＤの記録面で反射されたビー
ムは再び照射光学系３に戻り、そこで反射された後ディ
テクタ７に入射する。このディテクタ７によって、光の
強度信号は電気信号に変換され、復調手段８に出力され
る。復調手段８は、符号化情報の形に復調した後、元の
２値化情報を情報の出力部９から外部に出力する。

【００２８】以下、試し書きの手順を説明する。 （１）ローディングされたディスクＤをモータ１によっ
て回転し、ディスクＤの試し書き領域に記録再生レーザ
光をアクセスする。 （２）記録再生制御・判定手段１０によって制御され
た、試し書き用の短マーク繰り返しパターンを、変調手
段４より発生させる。そして、記録再生制御・判定手段
１０からの指令によって、ＰW1を決定すべくレーザビー
ム光源２に記録パワーを設定し、試し書きを行う。そし
て、記録パワーのぱＰaは変化させずに、ＰW1を段階的
に変化させ、隣接するセクタまたはトラックにテスト記
録を行う。 （３）記録したテスト領域を再生して、記録再生・判定
手段１０に入力し、記録マークのエッジジッタが最小に
なるＰW1を決定する。 （４）既知のパワー積と得られたＰaとＰW1から、記録
再生・判定手段１０の演算により、 ＰW2＝パワー積／（Ｐa・ＰW1） の関係を用いてＰW2を決定する。

【００２９】なお、パワー積の値は、ディスクのベンダ
ーゾーンに前もって記録しておいた情報を読み取る等の
方法で、記録再生制御・判定手段１０に前もって設定し
ておく。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、光強度
変調オーバライト可能な光ディスクに情報を記録する場
合、パワー積が既知なので、ｎ値の異なるパワーを求め
る必要がなくなり、作業量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における、光磁気記録再生
装置のブロック図である。

【図２】従来のパルストレイン記録の記録パルスを示し
た概念図である。

【符号の説明】

１ モータ ２ レーザビーム光源 ３ 記録及び再生光学系 ４ 変調手段 ５ 入力部 ６ 記録磁界印加手段 ７ ディテクタ ８ 復調手段 ９ 出力部 １０ 記録再生制御・判定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報を記録するためのレーザ光の光強度
   を高レベルと低レベルの少なくとも２つの値に変調する
   ことによって、オーバーライト可能な光ディスクに前記
   情報の記録再生を行う光ディスクドライブ装置におい
   て、 前記変調された少なくとも２つ（以下、ｎ個とする）の
   レーザ光の光強度を求める手段は、 前記ｎ個のレーザ光の光強度の積を求める手段と、 前記求めたｎ個のレーザ光の光強度の積を予め記憶する
   手段と、 前記ｎ−１個それぞれのレーザ光の光強度を求める手段
   と、 前記予め記憶されているｎ個のレーザ光の光強度の積と
   前記求められたｎ−１個それぞれのレーザ光の光強度の
   値からｎ個目のレーザ光の光強度を求める手段とを備え
   てなることを特徴とする光記録再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光記録再生装置におい
   て、 前記ｎ−１個それぞれのレーザ光の光強度を求める手段
   は、 前記光ディスクに試し書きを行う試し書き手段を備えて
   なることを特徴とする光記録再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光記録再生装置におい
   て、 前記光ディスクはオーバーライトが可能であることを特
   徴とする光記録再生装置。