JPWO2004051640A1 - 光磁気記憶媒体の再生方法およびその方法を用いた光磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

再生のための所定強度の光を照射し、再生磁界を印加することにより記録層の情報が再生層に転写され、所定領域に含まれる前記情報が再生可能となる光磁気記憶媒体が使用可能な光磁気記憶装置において、光学ヘッド及び再生磁界を印加する永久磁石を制御して前記情報を再生し、前記再生に伴う再生エラー率を計算し、前記再生エラー率を基に前記再生磁界の強度を変更する制御部とを有することを特徴とする光磁気記憶装置及び再生方法を提供する。永久磁石を使用することにより、発熱量を少なくすることが可能であり、高温時の再生時快挙ウドの上昇を抑えることができる。また、永久磁石を変位させることにより、再生時に磁界をもっとも必要とする領域に永久磁石の磁束密度のもっとも高い部分を効率的に与えることができる。

Description

本発明は、光および磁界を用いて情報の記録、再生を行う光磁気記憶媒体の再生方法およびその再生方法を用いた光磁気記憶装置に関する。

近年、パソコンの性能向上はめざましいものがある。これに伴い、記憶容量は増加の一途をたどり、外部とのデータのやり取りを行う外部記憶装置にも記憶容量の増大が求められている。また電池駆動で持ち運び可能な小型パソコンも実用化され、このような装置に接続可能な低消費電力機能も外部記憶装置に求められている。
外部記憶装置の代表例として３．５インチサイズの光磁気ディスクがある。記憶容量１２８メガバイト（ＭＢ）の製品からスタートし、２３０ＭＢ、５４０ＭＢ、６４０ＭＢ、１．３ギガバイト（ＧＢ）の製品へと開発が進み、現在では２．３ＧＢの記憶容量を達成している。高容量を達成するため１．３ＧＢの製品からは、ＭＳＲ（磁気超解像、Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）媒体およびそれを利用したＭＳＲ技術が採用されている。
ＭＳＲ媒体は、例えば、再生層、中間層、記録層の３層を有し、記録層に、媒体に照射されるレーザ光が生成するビームスポットよりも小さな記録マークとして２値データが記録される。回転する光磁気ディスク媒体にレーザ光を照射すると、ビームスポット内に温度が異なる領域が生じ、そこに再生磁界を印加すると、ＭＳＲ媒体の性質によって、ビームスポット内に磁化の向きがそろった再生層の領域（マスク）が形成される。
ＭＳＲ技術とは、データの再生時に、照射するレーザ光と再生時に印加する再生磁界を制御することにより、ビームスポット内の所定領域をマスクし、マスクされない微小領域（アパーチャ）に位置する記録マークの読み出しが可能となる再生方法をいう。ＭＳＲ技術によりビームスポット内に複数の記録マークが含まれても、アパーチャに位置する記録マークのみを再生でき、再生信号に隣接トラックの信号が混入する（クロストーク）等の問題を防ぐことができる。また、記録マークの大きさおよび記録マークの間隔を小さくするで高容量化が実現された。
しかしながら、ＭＳＲ媒体を再生するに当たり、データの記録（消去）時以上の再生磁界強度を必要とする場合がある。例えば、動作温度が５０℃を超えるような環境に媒体が置かれた場合、常温時に比べかなりの再生磁界強度を要し、例えば３５０エルステッド（Ｏｅ、１０ｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ、πは円周率）を超えるような大きな再生磁界を必要とする場合がある。従って、動作温度に応じ照射光強度と再生磁界強度の組み合わせを適切に選択し最適化する必要がある。なお、仮にπ＝３．１４とすれば、１エルステッドは約７９．６２アンペア毎メートルとなる。
また、ＭＳＲ技術においてマスクを複数形成し再生する場合がある。例えば、ビームの進行方向の前方と後方にフロントマスクとリアマスクを形成する場合、フロントマスク側の領域はリアマスク側の領域より低温であり、所定の保磁力を有する。フロントマスク側の領域に再生磁界を印加し磁化の向きをそろえるには、その保磁力以上の再生磁界を必要とし、フロントマスクにはリアマスクより強い磁界を印加する必要がある。従って、上記の最適化と合わせ再生磁界のバランスを適切に制御する必要がある。
また、再生磁界の磁界設定は微妙な制御が必要で、媒体が受ける磁界の大きさを上記バランスも考慮し一定に保つ制御が求められる。さらに、今後主流となっていく携帯型外部記憶装置を考慮した場合、再生磁界の発生に電磁石を用いることは消費電力の点で不利であり、永久磁石を使用することが好ましい。
本願発明者の先願である特開２００１−１７６１４１には、最適な再生レーザパワー（照射光強度）設定方法が開示されているが、再生磁界強度の最適化については触れていない。また、本願発明者の先願である特開平１１−２５９９２５には、超解像技術を用いた場合の再生磁場と再生レーザパワー（照射光強度）の強さを最適に設定する方法が開示されているが、マスクがフロントまたはリアの片側に形成される場合であり、フロントとリアの両側にマスクにおける再生磁界強度のバランスについては触れていない。
また、本願出願人の先願であって、国際出願番号ＪＰ０１／０４６８４は、印加されるバイアス磁界のピーク位置を光ビームスポットの中心から所定方向にずらすことで、フロントマスク側にリアマスク側より強い磁界がかかること特徴をとする光磁気記録媒体装置を提示しているが、再生磁界の印加に永久磁石を使用しており、消費電力の点で不利である。
また、本願出願人の先願であって、国際出願番号ＪＰ０２／００２４４は、再生磁界の印加に永久磁石を用い、該永久磁石の形状を工夫することにより、フロントマスクにかかる磁界強度が再生磁界強度よりも高くなる記憶装置を提案しているが、再生エラー率を低くする最適な照射光強度と再生磁界強度の組み合わせについては、触れていない。
他に、関連する文献として、特開平９−２０４７０６には、永久磁石の位置を制御することで磁界強度を最適値に制御する光磁気記録再生装置が開示されているが、再生エラー率については触れていない。また、他に、関連する文献として、特開平４−２７８２３９、特開平５−６２２７６、特開平２−１５４３０１などがあるが、いずれも、磁界強度と照射光強度の最適化を目的とするものではない。
以上の課題に鑑み、ＭＳＲ媒体を用いた情報の再生において、照射光強度と再生磁界強度を適切に選択し最適化する必要がある。また、フロントマスクとリアマスクを利用して再生を行う場合、フロントマスクに印加される再生磁界強度がリアマスクより強くなるよう再生磁界を制御することが好ましい。さらに、消費電力を抑えるために永久磁石を使用し、最適化された再生磁界強度を保つよう制御が可能となることが好ましい。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、照射光強度と再生磁界が最適化された光磁気ディスク装置および情報再生方法を提供することにある。
上記目的は、記録層と再生層とを備え、再生の為の所定強度の光を照射し、再生磁界を印加することにより前記記録層の情報が前記再生層に転写され、所定領域に含まれる前記情報が再生可能となる光磁気記憶媒体が使用可能な光磁気記憶装置において、前記所定の領域に少なくとも再生の為の所定強度の光を照射する光学ヘッドと、前記所定の領域に前記再生磁界を少なくとも印加する永久磁石と、前記光学ヘッドおよび前記永久磁石を制御して前記情報を再生し、前記再生に伴う再生エラー率を計算し、前記再生エラー率を基に前記再生磁界の強度を変更する制御部とを有することを特徴とする光磁気記憶装置を提供することにより達成される。
好ましくは、本発明の光磁気記憶装置において、前記制御部は、更に、再生エラー率が所定の再生可能基準を満たす磁界強度の範囲内で、所定の強度変位幅が確保される強度に再生磁界強度を変更することを特徴とする。
また、好ましくは、本発明の光磁気記憶装置において、前記制御部は、更に、再生エラー率が所定の再生可能基準を満たす磁界強度の範囲内で、再生エラー率が最小になる強度に再生磁界強度を変更することを特徴とする。
また、好ましくは、本発明の光磁気記憶装置において、更に、前記永久磁石の磁界強度を計測する磁気センサを備え、前記制御部は、更に、前記磁気センサで計測された磁界強度を前記変更された再生磁界強度に保つよう前記永久磁石を制御することを特徴とする。
また、好ましくは、本発明の光磁気記憶装置において、更に、前記光学ヘッドと前記光磁気記憶媒体との距離を計測する手段を備え、前記制御部は、更に、前記計測された距離に応じて、前記変更された再生磁界強度に保つよう前記永久磁石を制御することを特徴とする。
また、好ましくは、本発明の光磁気記憶装置において、前記永久磁石は、回転軸を中心に回転可能であって、前記制御部は、前記永久磁石の角度を変えることで永久磁石を制御することを特徴とする。
また、好ましくは、本発明の光磁気記憶装置において、前記永久磁石は、前記光磁気ディスク媒体と平行な水平方向に変位可能であって、前記制御部は、前記永久磁石の水平位置を変えることで永久磁石を制御することを特徴とする。
また、上記目的は、記録層と再生層とを備え、再生の為の所定強度の光を照射し、再生磁界を印加することにより前記記録層の情報が前記再生層に転写され、所定領域に含まれる前記情報が再生可能となる光磁気記憶媒体の再生方法であって、前記所定の領域に再生の為の照射光を照射するステップと、前記所定の領域に永久磁石により前記再生磁界を印加するステップと、前記照射光と前記再生磁界を利用して情報を再生するステップと、前記再生に伴う再生エラー率を計算するステップと、前記再生エラー率を基に前記再生磁界の強度を変更するステップを有することを特徴とする再生方法を提供することにより達成される。
上記発明の実施の一形態によれば、永久磁石を用い、照射光強度と再生磁界を印加することにより情報再生が可能となる光磁気記憶媒体の情報再生方法およびその方法を用いた光磁気記憶装置において、照射光強度を所定の強度以上に設定した状態で、再生磁界強度を最適化することにより、再生エラー率を所定のオーダー以下に抑えながら最適な再生磁界での情報再生が可能となる。
また、別の実施の一形態によれば、永久磁石を用い、照射光強度と再生磁界を印加することにより情報再生が可能となる光磁気記憶媒体の情報再生方法およびその方法を用いた光磁気記憶装置において、永久磁石を使用することにより、電磁石を使用した場合に比べ、発熱量を少なくすることが可能であり、高温時の再生磁界強度の上昇を抑えることが出来る。また、永久磁石を変位させることにより、再生時に磁界を最も必要とする領域に永久磁石の磁束密度の最も高い部分を効率的に与えることができる。永久磁石においては、角度を変えることにより磁界の強さを制御するタイプ、水平位置を変えることにより磁界の強さを制御するタイプ等が適用可能である。
また、別の実施の一形態によれば、永久磁石を用い、照射光強度と再生磁界を印加することにより情報再生が可能となる光磁気記憶媒体の情報再生方法およびその方法を用いた光磁気記憶装置において、磁界の強さを常に監視し、その監視信号が常に一定になるよう再生磁界強度を制御（フィードバック制御）することにより、装置が受ける振動により、再生磁界強度が変動しても、フィードバック制御により安定した信号再生が可能となる。
また、別の実施の一形態によれば、永久磁石を用い、照射光強度と再生磁界を印加することにより情報再生が可能となる光磁気記憶媒体の情報再生方法およびその方法を用いた光磁気記憶装置において、媒体が受ける磁界の強さが常に一定となるよう、光磁気記憶媒体と光学ヘッドの距離を監視するフォーカスサーボ制御回路を備える。距離の変動に応じて再生磁界強度を制御することにより、媒体の面振れにより媒体が受ける磁界が変化することなく、安定した記録、再生、消去が可能となる。また、別の実施の一形態によれば、永久磁石を用い、照射光強度と再生磁界を印加することにより情報再生が可能となる光磁気記憶媒体の情報再生方法およびその方法を用いた光磁気記憶装置において、光磁気記憶装置の動作温度が上昇し、再生エラー率の分布が変化しても、その変化に応じ最適な再生磁界強度を設定することが可能である。

図１は、本発明の光磁気ディスク装置の実施の一形態の構成例を示す図である。
図２は、再生磁界強度と照射光強度の組み合わせに対する情報再生時のビットエラー率の分布例を示す図である。
図３は、最適磁界強度決定処理を説明するフローチャートである。
図４は、図１における永久磁石とその支持部の実施の一形態である。
図５は、図１における永久磁石とその支持部の別の実施の一形態である。
図６は、従来のＭＳＲ媒体における情報再生の様子を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲はかかる実施の形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
まず、本発明の前提となる、ＭＳＲ媒体を使用した光磁気ディスク装置における情報の再生を説明する。ここでは、ＤＲＡＤ（ダブルマスクリアアパーチャ検出）方式のＭＳＲ媒体を用いて説明する。図６は、従来の情報再生を説明する図である。図６Ａは、光磁気ディスク媒体にレーザ光が照射される様子を説明する図である。図６Ａにおいて、光磁気ディスク媒体６０１は、反時計回り６０２に回転するものとする。光磁気ディスク媒体６０１に対して、光学ヘッド６０３からレーザ光６０４が照射され、媒体上にビームスポット６０５が形成される。
図６Ｂは、光磁気ディスク媒体６０１を光磁気ディスクに対して図６Ａの鉛直方向６０６から見た上面図である。光磁気ディスク媒体６０１の一部を抜き出している。光磁気ディスク媒体６０１上には、多数のトラック６１７が存在し、トラック上に記録マーク６１５として情報が記録される。記録マーク６１５は、後述の記録層６２５にあり、後述する再生層６２３に転写され再生される。
図６Ｂには、ビームスポット６０５内にフロントマスク６１１、アパーチャ６１２、リアマスク６１３が形成され、記録マークが含まれる状況が描かれている。フロントマスク、リアマスク、アパーチャについては後述する。仮に媒体の回転を止めると、ビームスポット６０５は媒体回転方向６０２と反対の方向６１８に進行するように見える。ビームスポット６０５に対し、この見かけのビーム進行方向６１８側をフロント（前方）、媒体回転方向６０２側をリア（後方）と呼ぶ。フロントマスク６１１は図示しないがフロントに広がっており、図６Ｂにおいて記録マーク６１４はフロントマスク６１１内に、記録マーク６１５はアパーチャ６１２内に、記録マーク６１６はリアマスク６１３内に位置する。
図６Ｃは、光磁気ディスク媒体６０１を図６Ａの側面方向６０７から見た図６Ｂの中段トラックの断面図である。ＭＳＲ媒体を使用した光磁気ディスク媒体６０１が再生層６２３、中間層６２４、記録層６２５の三層からなる構造をしている。記録層６２５では、０、１の２値データを記録するために互いに向きが異なる記録方向６２２、消去方向６２１に磁化することにより情報が記録マークとして記録される。図６Ｃでは、上向き矢印を記録方向６２２、下向き矢印を消去方向６２１で表す。
この三層は次のような性質をもつ。まず保磁力に関し、常温において、記録層６２５は保磁力が大きく、他の２つの層は、それより保磁力が小さい。次に、交換結合力に関し、常温においては、再生層６２３と中間層６２４の交換結合が強く、両層の磁化が互いに反対向きになる。所定の温度においては、記録層６２５、中間層６２４、再生層６２３の交換結合が強まる。結果、この所定の温度においては、記録層の情報が再生層に転写されることとなる。また、この所定の温度より高い温度においては、再生層６２３と中間層６２４の交換結合が失われる性質を持つ。
さらに、再生磁界に対する影響に関し、常温においては、中間層６２４が再生層６２３より再生磁界の影響を受けやすく、中間層が再生磁界と同じ向きに磁化され、上記交換結合により、再生層はそれと逆向きに磁化される。また、上記再生層６２３と中間層６２４の交換結合が失われる温度においては、再生層が再生磁界の影響を受け、再生磁界と同じ向きに磁化される。また、記録層６２５が再生磁界の影響を受ける温度は、上記再生層６２３と中間層６２４の交換結合が失われる温度より高いため、上記再生層６２３と中間層６２４の交換結合が失われる温度では記録層６２５は再生磁界の影響は受けない。
続いて、記録層６２５の情報が再生される様子を図６Ｂ、図６Ｃを参照し説明する。回転する光磁気ディスク媒体６０１にレーザ光６０４を照射すると、ビームスポット６０５が形成され、ビームスポット６０５内の記録マークは温度が上昇する。光磁気ディスク媒体６０１は回転移動するため、レーザ光の照射時間の違いによりビームスポット６０５内で温度差が生じる。
図６Ｃの記録マーク６１４は、照射時間が短くビームスポット６０５内で最も低温である。ビームスポット６０５中央部の記録マーク６１５は、記録マーク６１４より高温である。また、記録マーク６１６は、照射時間がビームスポット６０５内の他の記録マークより長く、記録マーク６１５より高温である。
今、記録マーク６１４は常温、記録マーク６１５の温度は記録層６２５から再生層６２３への転写が起きる所定の温度、記録マーク６１６の温度は再生層６２３と中間層６２４の交換結合が失われる温度になるよう照射光が制御される。ここに、記録方向６２２と同じ向きの再生磁界６２６を印加する。
すると３層の性質から記録マーク６１４の位置では、中間層６２４が記録方向６２２に磁化され、交換結合により再生層６２３が、消去方向６２１に磁化される。記録マーク６１５の位置では、記録層６２５の情報が再生層６２３に転写される。記録マーク６１６の位置では、再生層６２３が記録方向に磁化される。
図示しないが、フロント側の記録マークにおいて、再生磁界の影響を受け、記録マーク６１４と磁化の向きが同じ領域が形成される。同様に、リア側の記録マークにおいても、記録マーク６１６と磁化の向きが同じ領域が形成される。これが、それぞれフロントマスク６１１、リアマスク６１３である。
こうして、フロント側再生層６２３に再生磁界６２６と逆方向（図６Ｃでは消去方向６２１）に磁化されたフロントマスク６１１、リア側再生層６２３に再生磁界６２６と同方向（図６Ｃでは記録方向６２２）に磁化されたリアマスク６１３が形成される。図６Ｃでは、光磁気ディスク媒体６０１の回転と、熱拡散により、リア側に楕円状のリアマスク６１３が形成され、ビームスポット６０５からフロントマスク６１１とリアマスク６１３によっても覆われない三日月状のアパーチャ６１２が形成される。
フロントマスク６１１とリアマスク６１３の磁化の向きが逆向きであるため、ビームスポット６０５からの反射光に含まれる磁化の向きを決定するのは、記録マーク６１５の位置で再生層６２３に転写された記録層６２５の磁化の向きである。したがって、ビームスポット６０５からの反射光を分析することで、ビームスポット６０５より小さな記録マーク６１５が正確に再生される。
しかしながら、従来の光磁気ディスク装置においては、照射光強度、再生磁界強度の最適化がなされず、必要以上の電力を消費する課題が生じていた。また、照射光強度または再生磁界強度が最適化された光磁気ディスク装置であっても、リアマスクより大きな再生磁界を必要とするフロントマスクとリアマスクにかかる磁界強度のバランスを考慮したものではない、再生磁界の印加に消費電力の大きな電磁石を使用する等の課題があり、改善の余地が存在する。
そこで、本発明の実施の形態では、照射されるレーザ光強度および印加される再生磁界強度を最適化しＭＳＲ媒体を再生可能な光磁気ディスク装置およびその再生方法を説明する。また、最適化において、より強い再生磁界が必要となるフロントマスクにかかる磁界をリアマスクにかかる磁界よりも強く設定された光磁気ディスク装置およびその再生方法についても説明する。各種（記録又は消去又は再生）磁界の印加には永久磁石を使用し、装置全体の消費電力を小さくする。
図１は、本発明の光磁気ディスク装置の実施の一形態の構成例を示す図である。光磁気ディスク装置は、光および磁気を利用し、光磁気ディスク媒体に情報を記録し、また記録された情報を再生するための装置である。図１Ａは、光磁気ディスク装置のうち、主に光磁気ディスク媒体４の再生に関する装置および回路を抜き出した図であり、図１Ｂの方向１４から光磁気ディスク媒体４、光学ヘッド５を見た際の図である。光磁気ディスク装置は、制御部１２内の図示されないインタフェースを介し、コンピュータ等の端末と接続され、制御部１２において端末からの記録再生命令や情報が送受信される。
光磁気ディスク媒体４はスピンドルモータ６により回転方向１３へ回転させられる。回転する光磁気ディスク媒体４に、光学ヘッド５からレーザ光を照射し、そこに永久磁石３により磁界を印加することによって、情報の記録および再生を行う。光磁気ディスク媒体４としては、ＭＳＲ媒体を用いる。
永久磁石３は支持部２によって支持されており、永久磁石駆動制御回路８により変位させられる。永久磁石３を変位させることによって、光磁気ディスク媒体４に印加する磁界強度を適切に変更することができる。図１Ａでは、一例として、軸を中心として回転する棒状の永久磁石が描かれており、軸の回転を制御することにより、位置および磁界強度が変更される。
磁気センサ１は、永久磁石３の磁界強度を検出する。これは、印加する磁界強度を監視し、また装置の振動によって磁界強度に変動がないか監視するために使用される。フォーカスサーボ制御回路９は、照射光の強度を制御し、また、光磁気ディスク媒体４と光学ヘッド５の距離を監視する。光磁気ディスク装置の振動や、光磁気ディスク媒体４の面振れにより、光学ヘッド５と光磁気ディスク媒体４との距離が変動した場合、永久磁石３と光磁気ディスク媒体４との距離も変動し、後述する制御部１２と連動して再生磁界強度が適切に保たれるようフィードバック制御を行う。
リードライト制御回路１０は、記録または再生する光磁気ディスク媒体４上の所定のアドレスへ光学ヘッド５を移動し、記録情報または再生情報の送受信制御を行う。スピンドルモータ制御回路１１は、スピンドルモータ６の回転を制御する。
制御部１２は、光磁気ディスク装置の全体的な制御を行う図示しないＣＰＵ、そのＣＰＵにおける演算結果や設定を保存し、またＣＰＵを制御するためのプログラムが格納される図示しないメモリを有する。制御部１２は、磁界センサ回路７や永久磁石駆動制御回路８、フォーカスサーボ制御回路９、リードライト制御回路１０、スピンドルモータ制御回路１１に、制御指令を出す。例えば、磁界センサ回路７により、磁界強度が最適な磁界強度から変動したことを検知した場合、最適な磁界強度を保つ位置に永久磁石３を変位するよう永久磁石駆動制御回路８に指示する。
また、フォーカスサーボ制御回路９により、光学ヘッド５と光磁気ディスク媒体４との距離が変動したことが検出された場合、永久磁石３と光磁気ディスク媒体４との距離も変動しており、制御部１２は、情報の記録、消去または再生の動作に応じて、各動作に必要な磁界強度を保つ位置に永久磁石３を変位するよう永久磁石駆動制御回路８に指示する。
以上本発明の光磁気ディスク装置構成例について説明したが、続いて図１の光磁気ディスク装置を用いた本発明における情報再生方法の一形態を図２、図３を参照し説明する。本発明における情報再生方法は、図２の最適磁界強度決定処理に基づいてそれぞれ再生磁界と照射光を決定された磁界強度と照射光強度に制御することによって、再生磁界強度を最適化する方法である。図３は、再生磁界強度と照射光強度の組み合わせに対する情報再生時のビットエラー率（再生エラー率）の分布を示す一例図である。
図２は、最適磁界決定処理を説明するフローチャートである。まず、照射光強度を初期値に設定する（Ｓ２１）。照射光強度の初期値として、所定の値を設定する。例えば、予め制御部１２内のメモリにその所定の値を記録しておき、制御部１２は、メモリから読み出した所定の値に従い、照射光がその所定の値の強度で照射されるようフォーカスサーボ制御回路９に指示する。フォーカスサーボ制御回路９は、制御部１２からの指示内容を基に光学ヘッド５の照射光強度を制御する。
ここで、図３を用いてステップＳ３１での照射光強度の初期値決定法の一例を説明する。図３は、再生磁界強度と照射光強度の組み合わせに対する情報再生時のビットエラー率（再生エラー率）の分布を示す一例図である。縦軸は照射光強度、横軸は再生磁界強度であり、対応する組み合わせでの再生エラー率が描かれている。再生エラー率が低ければ、より正確な再生が行われることを示し、装置の再生基準としてここでは、再生エラー率が１０の（−５）乗のオーダーで再生が行われることを必要とするものとする。
図３において、−１〜０とラベルされた領域３１は、再生エラー率が１０の（−１）乗のオーダーである領域、−２〜−１とラベルされた領域３２は、再生エラー率が１０の（−２）乗のオーダーである領域、以下同様に−３〜−２とラベルされた領域３３は、１０の（−３）乗のオーダー、−４〜−３とラベルされた領域３４は、１０の（−４）乗のオーダー、−５〜−４とラベルされた領域３５は、１０の（−５）乗のオーダーである領域を示す。
この中で領域３５を再生可能領域と呼び、再生エラー率が、１０の（−５）乗のオーダーであるような照射光強度と再生磁界強度を選択することが重要となる。図３では、例えば、照射光強度を３．５ミリワット（ｍＷ）と固定すると、再生可能な再生磁界強度として選択可能な範囲は、約３００〜４００エルステッド（Ｏｅ、１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）であるが、照射光強度を４ｍＷに上げると約１７０〜３８０Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）と選択可能な範囲が広がり、３．５ｍＷ時と比べると必ずしも高い再生磁界強度を必要としないことが分かる。
また、ある照射光強度以上（図３の例では、４ｍＷ以上）では、再生可能な再生磁界として選択可能な範囲がほぼ一定（約２００〜３７５Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）を含む範囲）になる。本明細書においては、上記のような照射光強度の下限を最小再生パワーと呼ぶ。この分布特性は、光磁気ディスク媒体に使用される材料ごとに最小再生パワー値は異なるが、光磁気ディスク媒体が特定されれば、最小再生パワーを特定することができる。
従って、照射光強度の初期値を上記最小再生パワーに設定する。光磁気ディスク媒体が特定されれば、最小再生パワーも特定されるため、光磁気ディスク媒体ごとの最小再生パワーを制御部１２内のメモリ（図示せず）に記録しておき、制御部１２が対応する光磁気ディスク媒体の最小再生パワーを読み出せばよい。また、照射光強度の初期値を決定する別の方法としては、光磁気ディスク媒体を特定せず、設定された所定の値を使用し、後で照射光強度を変更することも可能である。
図２に戻り説明を続ける。次に、再生磁界強度を初期値に設定する（Ｓ２２）。再生磁界強度の初期値として、所定の値を設定する。例えば、予め制御部１２内のメモリ（図示せず）にその所定の値を記録しておき、制御部１２は、メモリから読み出した所定の値に従い、その磁界強度を達成する位置に永久磁石３を変位させるために永久磁石駆動回路８に指示を出す。初期値としては、例えば、０〜１５０Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）の値を設定すればよい。永久磁石駆動制御部８は、制御部１２からの指示に基づき永久磁石３を駆動する。
続いて、ステップＳ２１、Ｓ２２で定まった照射光強度と最適磁界強度の組み合わせで情報を再生し、再生に伴う再生エラー率を計算する（Ｓ２３）。情報の再生は、制御部１２がリードライト制御回路１０に指示を出し実行される。リードライト制御回路１０は、光学ヘッド５を光磁気ディスク媒体４の再生情報が記録された位置へ移動させ、情報を再生し、再生エラーの発生情報を制御部１２に送信する。この情報を基に、制御部１２は再生エラー率を求めることが可能である。
例えば、再生エラー率を求める方法の一例として、制御部１２は、まずテストパターンを作成し、図示しないメモリに格納する。そして、記録媒体の所定の領域に設定されたテストトラックのテスト対象セクタの情報を消去する。テスト対象セクタの情報が消去されると、次にバッファメモリに格納されたテストパターンをテスト対象セクタに記録する。
制御部１２は、テスト対象セクタにテストパターンを記録すると、次に、レーザスポットの照射光強度及び磁界強度をステップＳ２１、Ｓ２２での値に設定し、テスト対象セクタからテストパターンを再生する。次に、再生したテストパターンを、メモリに格納した元のテストパターンと比較して、再生時のビットエラー率（再生エラー率）を算出し、制御部内部の図示しないメモリに保存する。これを、磁界強度を変えながら繰り返すことで、例えば、再生エラー率が最低となる磁界強度を求めることができる。
続いて、ステップＳ２１で定めた照射光強度を保ち、永久磁石３を変位させ、新たな再生磁界強度で情報を再生し、再生に伴う再生エラー率を計算する（Ｓ２４）。永久磁石の変位、エラー率の計算は、ステップＳ２２、Ｓ２３と同様である。永久磁石をどのように変位させるかは、光磁気ディスク装置や備えられた永久磁石の形状により異なる。一例としては、永久磁石を回転させる、その水平位置を変える等がある。
そして、ステップＳ２４を所定の条件を満たすまで繰り返す（Ｓ２５）。所定の条件とは、例えば、永久磁石がその中心を軸に回転する形状であれば、１回転分の再生エラー率を計算するまでである。また、永久磁石が水平移動する形状であれば、その水平位置の動作範囲をすべて移動するまで再生エラー率を計算する。また、例えば、再生可能領域の条件を満たす再生磁界強度の上限と下限が見つかるまで行うことも可能である。または、再生エラー率の観測点個数を定めておき、その個数を上回る再生エラー率を計測するまでとしてもよい。また、ステップＳ２１で定めた最小再生パワーに変えて新たな照射光強度で再生を行い、再生エラー率を比較して、どちらの照射光強度を使用する方が優れているか決定し、ステップＳ２２、Ｓ２３をやり直すこともできる。
ステップＳ２１で設定された照射光強度における再生磁界強度を変化させた場合の再生エラー率の分布が計算できたら、計算された再生エラー率が再生可能領域となる基準を満たす磁界強度の範囲から最適値を決定する（Ｓ２６）。最適値の決定の仕方としては、再生可能領域において再生エラー率が最低となる再生磁界強度を選択する方法がある。例えば、図３の例において、ステップＳ２１の照射光強度の初期値として４ｍＷの照射光強度が選択されれば、再生可能領域に含まれる再生磁界強度は、約１７５〜３８０Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）の範囲である。この範囲の中で再生エラー率が最低となるのが２５０Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）であるとすれば、その２５０Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）を再生磁界強度として選択すればよい。
再生エラー率はフロントマスクおよびリアマスクがきちんと形成されていないと高くなる。特に、前述の通りフロントマスクにはより強い再生磁界強度が必要とされ、フロントマスクに印加される磁界強度が弱い場合、クロストークが発生し、再生エラー率が上昇する。つまり、再生エラー率が最小となる再生磁界強度を選択すれば、フロントマスクにリアマスクより強い形成磁界が印加されている状況とすることができる。なお、フロントマスクがリアマスクより強い形成磁界を必要とするか否かは媒体の膜構造材料に依存するため、膜構造等によっては、リアマスクの方がフロントマスクよりも強い形成磁界を必要とすることもある。その場合は、フロントマスクがリアマスクよりも強い形成磁界を必要とする場合の逆の制御になる。
また、光磁気ディスク装置の動作温度が上昇し、それに伴い定常時（レーザ光照射前）の媒体温度も上昇すると、図３の分布が全体的に右側に移動し、所定の照射光強度で必要とされる再生磁界強度の範囲がより強い磁界強度の方へシフトする。この場合であっても、上記の再生エラー率が最小となる再生磁界強度の決定法を適用することができる。
また、ステップＳ２６における最適値決定の別の例としては、再生可能領域となる基準を満たす磁界強度の上限と下限の範囲内において、十分なマージンを取得可能な最低値を選択することである。例えば、図３の例において、ステップＳ２１の照射光強度の初期値として４ｍＷの照射光強度が選択されれば、再生可能となる再生磁界強度の上限と下限はそれぞれ、１７５Ｏｅ、３８０Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）である。
使用している光磁気ディスク装置における装置の振動に伴う永久磁石の振動や光磁気ディスク媒体の面振れによって、光磁気ディスク媒体の受ける磁界強度が変動しても安定して再生可能領域に入る十分なマージンを取るため、例えば、最適な再生磁界強度を２７５Ｏｅ（１Ｏｅ＝（１０００／４π）Ａ／ｍ）と決定すればよい。永久磁石の振動や光磁気ディスク媒体の面触れによる影響が少ない装置であれば、マージンは少なくて済み、より低い値を設定することも可能である。
また、光磁気ディスク装置の動作温度が上昇し、それに伴い定常時（レーザ光照射前）の媒体温度も上昇すると、図３の分布が全体的に右側に移動し、所定の照射光強度で必要とされる再生磁界強度の範囲がより強い磁界強度の方へシフトする。この場合であっても、上記の再生可能となる再生磁界強度の上限と下限を測定する再生磁界強度の決定法を適用することが可能である。
なお磁界強度決定処理の実行タイミングとしては、例えば、記録媒体挿入時や所定時間毎、あるいは、媒体挿入後に最初に記録・再生コマンドが供給された時、又は、エラーリトライ時、温度変化時などに行ってもよい。
なお、本発明の情報再生方法をプログラムとして制御部１２内のメモリに格納すれば、光磁気ディスク装置として、最適化された照射光強度と再生磁界強度によりＭＳＲ媒体を再生することも可能である。
上記の本発明の情報再生方法およびその情報再生方法を用いた光磁気ディスク装置を使用することによって、照射光強度を所定の強度以上に設定した状態で、再生磁界強度を変動させ、その再生エラー率から最適な再生磁界強度を設定することにより、再生エラー率を所定のオーダー以下に抑えながら最適な再生磁界での情報再生が可能となる。また、再生可能領域において再生エラー率が最小となる再生磁界強度を選択することで、フロントマスクにリアマスクよりも強い磁界が印加されることを可能とする。
さらに、再生可能領域の上限と下限となる磁界強度の間で十分なマージンが取れる値を再生磁界強度と選択することで、再生磁界強度が変動しても安定した再生を可能とする。また、光磁気ディスク装置の動作温度が上昇し、再生エラー率の分布が変化しても、その変化に応じ最適な再生磁界強度を設定することが可能である。
以上本発明の情報再生方法の実施の一形態、その再生方法を利用した光磁気ディスク装置の実施の一形態について述べてきたが、次に、本発明の光磁気ディスク装置における再生磁界の変動と、マスクに印加される再生磁界の様子を説明するために、永久磁石３とその支持部４の実施の形態について説明する。
図４は、図１における永久磁石３とその支持部２の実施の一形態である。図４Ａは、光磁気ディスク媒体４を上面から眺めた上面図である。図４Ａにおいて、永久磁石３は、回転軸４３によってフレーム４２に設置される。回転軸４３を介して永久磁石３と接続されたステッピングモータ４１によって、永久磁石３は回転軸４３を中心に回転させられ、光磁気ディスク媒体４に印加する再生磁界強度が変更される。
フレーム４２には、磁気センサ１が設置され、永久磁石３の磁界変化を検出し、永久磁石３の回転位置を知ることができる。永久磁石３の回転により、記録時と消去時の磁化の向きを反転することができる。
図４Ｂは、光磁気ディスク媒体側面から円盤中心方向を眺めた側面図である。光学ヘッド５からレーザビーム４４が光磁気ディスク媒体４上に照射され、永久磁石３により印加された再生磁界により、フロントマスク４５、リアマスク４６が形成され、再生が行われる。図４Ｂの状態では、フロントマスク４５とリアマスク４６にかかる磁界は同一である。
図４Ｃは、光磁気ディスク媒体側面から円盤中心方向を眺めた別の側面図である。図４Ｃにおいては、永久磁石３が傾いており、フロントマスク４５にかかる磁界がリアマスク４６にかかる磁界よりも大きい。
本発明の光磁気ディスク装置において、図４のような回転型の永久磁石を用いることで、回転を利用し磁石を変位させ、再生磁界強度の最適化を図ることが可能となる。また、フロントマスク側にリアマスク側よりも強い磁界を印加することができる。つまり、フロントマスク、リアマスクおよびアパーチャの形成にそれぞれ最適な形成磁界を与えることができる。ゆえに、良好なアパーチャが形成でき、再生エラー率を下げられる。また、永久磁石やステッピングモータの消費電力は、再生磁界の印加に電磁石を利用するよりも有利である。
なお、永久磁石は、再生磁界だけでなく記録や消去の為の磁界の印加に適用させることもでき、記録や消去の為の磁界の強さを前述した再生磁界のフィードバックの為の永久磁石の駆動制御手段を利用して調整するように構成することも可能である。
図５は、図１における永久磁石３とその支持部２の別の実施の一形態である。図５Ａは、光磁気ディスク媒体４を上面から眺めた上面図である。図５Ａにおいて、板バネ５１に取り付けられた永久磁石３がフレーム５２に設置される。板バネ５１と永久磁石３は、図５Ｂのように連結される。永久磁石駆動用電磁石５３と板バネ５１によって、永久磁石３はフレーム５２により囲まれた範囲で水平位置が変更され、光磁気ディスク媒体４に印加する再生磁界強度が変更される。
フレーム５２には、磁気センサ１が設置され、永久磁石３の磁界変化を検出し、永久磁石の水平位置を知ることができる。互いに極が異なる向きの永久磁石を横に並べることで、例えば、図５Ａにおいて、永久磁石３の左側を記録時に使用し、右側を消去時に使用して、磁化の向きを記録時と消去時で反転することができる。
図５Ｃは、光磁気ディスク媒体側面から円盤中心方向を眺めた側面図である。光学ヘッド５からレーザビーム５７が光磁気ディスク媒体４上に照射され、永久磁石３により印加された再生磁界により、フロントマスク５５、リアマスク５６が形成され、再生が行われる。図５Ｃにおいては、ビームスポットの中心を通る鉛直線が永久磁石左側の中心線５４と一致し、フロントマスク５５とリアマスク５６にかかる磁界は同一である。
図５Ｄは、光磁気ディスク媒体側面から円盤中心方向を眺めた別の側面図である。図５Ｄにおいては、ビームスポットの中心を通る鉛直線が永久磁石左側の中心線５４より右側に位置し、フロントマスクにかかる磁界がリアマスクにかかる磁界よりも大きい。
本発明の光磁気ディスク装置において、図５のような水平移動型の永久磁石を用いることで、水平移動を利用し磁石を変位させ、再生磁界の最適化を図ることが可能となる。また、フロントマスク側にリアマスク側よりも強い磁界を印加することが出来る。つまり、フロントマスク、リアマスクおよびアパーチャの形成にそれぞれ最適な形成磁界を与えることができる。ゆえに、良好なアパーチャが形成でき、再生エラー率を下げられる。また、永久磁石、板バネ及び永久磁石駆動用電磁石の消費電力は、再生磁界の印加に電磁石を利用するより有利である。
なお、永久磁石は、再生磁界たけでなく記録や消去の為の磁界の印加に適用させることもでき、記録や消去の為の磁界の強さを前述した再生磁界のフィードバックの為の永久磁石の駆動制御手段を利用して調整するように構成することも可能である。

以上説明したように本発明によれば、永久磁石を用い、照射光強度と再生磁界を印加することにより情報再生が可能となる光磁気ディスクの再生方法およびその方法を用いた光磁気ディスク装置において、照射光強度を所定の再生強度に設定した状態で、再生磁界強度を最適化することにより、再生エラー率を所定のオーダー以下に抑えながら最適な再生磁界での情報再生が可能となる。
また、永久磁石を使用することにより、電磁石を使用した場合に比べ、発熱量を少なくすることが可能であり、高温時の再生磁界強度の上昇を抑えることが出来る。また、永久磁石を変位させることにより、再生時に磁界を最も必要とする領域に永久磁石の磁束密度の最も高い部分を効率的に与えることができる。永久磁石においては、角度を変えることにより磁界の強さを制御するタイプ、水平位置を変えることにより磁界の強さを制御するタイプ等が適用可能である。

Claims (14)

1. 記録層と再生層とを備え、再生の為の所定強度の光を照射し、再生磁界を印加することにより前記記録層の情報が前記再生層に転写され、所定領域に含まれる前記情報が再生可能となる光磁気記憶媒体が使用可能な光磁気記憶装置において、
   前記所定の領域に少なくとも再生の為の所定強度の光を照射する光学ヘッドと、
   前記所定の領域に前記再生磁界を少なくとも印加する永久磁石と、
   前記光学ヘッドおよび前記永久磁石を制御して前記情報を再生し、前記再生に伴う再生エラー率を計算し、前記再生エラー率を基に前記再生磁界の強度を変更する制御部とを有することを特徴とする光磁気記憶装置。
2. 請求の範囲１において、
   前記制御部は、更に、再生エラー率が所定の再生可能基準を満たす磁界強度の範囲内で、所定の強度変位幅が確保される強度に再生磁界強度を変更することを特徴とする光磁気記憶装置。
3. 請求の範囲１において、
   前記制御部は、更に、再生エラー率が所定の再生可能基準を満たす磁界強度の範囲内で、再生エラー率が最小になる強度に再生磁界強度を変更することを特徴とする光磁気記憶装置。
4. 請求の範囲１において、
   更に、前記永久磁石の磁界強度を計測する磁気センサを備え、
   前記制御部は、更に、前記磁気センサで計測された磁界強度を前記変更された再生磁界強度に保つよう前記永久磁石を制御することを特徴とする光磁気記憶装置。
5. 請求の範囲１において、
   更に、前記光学ヘッドと前記光磁気記憶媒体との距離を計測する手段を備え、
   前記制御部は、更に、前記計測された距離に応じて、前記変更された再生磁界強度に保つよう前記永久磁石を制御することを特徴とする光磁気記憶装置。
6. 請求の範囲１において、
   前記永久磁石は、回転軸を中心に回転可能であって、
   前記制御部は、前記永久磁石の角度を変えることで永久磁石を制御することを特徴とする光磁気記憶装置。
7. 請求の範囲１において、
   前記永久磁石は、前記光磁気記憶媒体と平行な水平方向に変位可能であって、
   前記制御部は、前記永久磁石の水平位置を変えることで永久磁石を制御することを特徴とする光磁気記憶装置。
8. 記録層と再生層とを備え、再生の為の所定強度の光を照射し、再生磁界を印加することにより前記記録層の情報が前記再生層に転写され、所定領域に含まれる前記情報が再生可能となる光磁気記憶媒体の再生方法であって、
   前記所定の領域に再生の為の照射光を照射するステップと、
   前記所定の領域に永久磁石により前記再生磁界を印加するステップと、
   前記照射光と前記再生磁界を利用して情報を再生するステップと、
   前記再生に伴う再生エラー率を計算するステップと、
   前記再生エラー率を基に前記永久磁石により印加する前記再生磁界の強度を変更するステップを有することを特徴とする再生方法。
9. 請求の範囲８において、
   前記変更ステップは、前記再生エラー率が所定の再生可能基準を満たす磁界強度の範囲内で、所定の強度変位幅が確保される強度に再生磁界強度を変更することを特徴とする再生方法。
10. 請求の範囲８において、
    前記変更ステップは、前記再生エラー率が所定の再生可能基準を満たす磁界強度の範囲内で、再生エラー率が最低になる強度に再生磁界強度を変更することを特徴とする再生方法。
11. 請求の範囲８において、
    更に、前記変更ステップの後、前記永久磁石の磁界強度を計測し、前記計測された磁界強度を前記変更された再生磁界強度に保つよう前記永久磁石を制御するステップを有することを特徴とする再生方法。
12. 請求の範囲８において、
    更に、前記変更ステップの後、前記光学ヘッドと前記光磁気記憶媒体との距離を計測し、前記計測された距離に応じて、前記変更された再生磁界強度に保つように前記永久磁石を制御するステップを有することを特徴とする再生方法。
13. 請求の範囲８において、
    前記磁界強度変更ステップは、前記永久磁石の角度を変えることで前記永久磁石を変位させ再生磁界強度を変更することを特徴とする再生方法。
14. 請求の範囲８において、
    前記磁界強度変更ステップは、前記永久磁石の水平位置を変えることで前記永久磁石を変位させ再生磁界強度を変更することを特徴とする再生方法。

Images