JP2000021042A - 光磁気記録再生方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱用半導体ビームを削除し、それに伴う光
学系部品の削減し、かつ、記録情報を正確に再現できる
光磁気記録再生方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 多層膜構造の光磁気記録媒体に光ビーム
を照射し、記録層の記録データを変化させることなく再
生層の記録マークの磁壁を移動させ、光ビームの反射光
の偏向面の変化を検出して、記録データを再生する光磁
気記録再生方法において、光ビーム前方からの磁壁移動
により発生する前方信号ｆ（ｔ）と、光ビーム後方から
の磁壁移動により発生する後方信号αｆ（ｔ−β）との
合成信号 ｆ（ｔ）＋αｆ（ｔ−β） （α；振幅比、β；ディレ
イ量） からなる第１の再生信号から演算生成した Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ）＝ｆ（ｔ）＋α（−α）ⁿｆ
（ｔ−（ｎ＋１）β） なる第２の再生信号を用いて前記記録データを再生する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層膜構造を持つ光
ディスク、光カード等の光磁気記録媒体に光ビームを照
射し、記録層の記録データを変化させることなく再生層
の記録マークの磁壁を移動させ、該光ビームの反射光の
偏向面の変化を検出し、記録データを再生することが可
能である光磁気記録再生方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】書き換え可能な高密度記録方式として、
半導体レーザの熱エネルギーを用いて、磁性薄膜に磁区
を書き込んで情報を記録し、光磁気効果を用いて、この
情報を読み出す光磁気記録媒体がある。また、近年この
光磁気記録媒体の記録密度を更に高めて大容量の記録媒
体とする要求が高まっている。

【０００３】光磁気記録媒体等の光ディスクの線記録密
度は、再生光学系のレーザ波長および、対物レンズの開
口数に大きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザ
波長λと対物レンズの開口数ＮＡが決まるとビームウエ
ストの径が決まるため、記録マーク再生時の空間周波数
は２ＮＡ／λ程度が検出可能な限界となってしまう。し
たがって、従来の光ディスクで高密度化を実現するため
には、再生光学系のレーザ波長を短くし、対物レンズの
ＮＡを大きくする必要がある。しかしながら、レーザ波
長や対物レンズの開口数の改善にも限度がある。このた
め、記録媒体の構成や読み取り方法を工夫し、記録密度
を改善する技術が開発されている。

【０００４】例えば、特開平０６−２９０４９６号公報
において、磁気的に結合される再生層と記録層とを有し
てなる多層膜の、記録層に信号記録を行うとともに、加
熱用光ビームの照射による記録媒体上の温度勾配を利用
し、記録層の記録データを変化させることなく、再生層
の記録マークの磁壁を移動させ、再生用光ビームスポッ
トのほぼ全域が同一の磁化になるように再生層を磁化さ
せて、該再生用光ビームの反射光の偏向面の変化を検出
し、光の回折限界以下の記録マークを再生することが可
能となる信号再生方法、及び装置が提案されている。

【０００５】この方法によれば、図１０に示すように再
生信号が矩形状になり、再生信号振幅を低下させること
なく光の回折限界以下の周期の記録マークが再生可能と
なり、記録密度ならびに転送速度を大幅に向上できる光
磁気記録媒体、再生方法が可能となる。

【０００６】図９に従来例を示す構成図を示して説明す
る。図中、１はガラスあるいはプラスチックを素材とし
た基板２に、光ビームの照射による温度勾配を利用し、
記録層の記録データを変化させることなく、再生層の記
録マークの磁壁を移動させ、再生スポット内のほぼ全域
を同一磁化にして、光ビームの反射光の偏向面の変化を
検出し、光の回折限界以下の記録マークを再生すること
ができる記録層と磁気移動層を有する光磁気記録媒体３
を被着し、さらに保護膜４を形成した光磁気ディスクで
ある。この光磁気ディスク１はマグネットチャッキング
等でスピンドルモータに支持され、回転軸に対して回転
自在の構造となっている。

【０００７】また、５〜１７は光磁気ディスク１にレー
ザ光を照射し、さらに反射光から情報を得る光ヘッドを
構成する個々の部品の概略図であり、６は集光レンズ、
５は集光レンズ６を駆動するアクチュエータ、７は光磁
気記録媒体３を記録再生する波長６８０ｎｍの記録再生
用半導体レーザ、８は光磁気記録媒体３を加熱する波長
１．３μｍの加熱用半導体レーザ、９，１０は光ビーム
を平行光に変換するコリメータレンズ、１１は６８０ｎ
ｍ光を１００％通過し１．３μｍ光を１００％反射する
ダイクロイックミラー、１２は光束を分離するビームス
プリッタ、１３は１．３μｍ光が信号検出系に漏れ込ま
れないようにするためのもので１．３μｍ光は透過しな
いが、６８０ｎｍ光は１００％透過するダイクロイック
ミラーである。１４はλ／２板、１５は偏向ビームスプ
リッタ、１７はフォトセンサ、１６はフォトセンサへの
集光レンズ、１８は偏向方向によりそれぞれ集光・検出
された信号を差動増幅する差動増幅回路である。

【０００８】ここで、記録再生用の半導体レーザ７、加
熱用の半導体レーザ８から出射された波長６８０ｎｍと
波長１．３μｍのそれぞれのレーザ光はコリメータレン
ズ９及び１０、ダイクロイックミラー１１、ビームスプ
リッタ１２、集光レンズ６を介して、光磁気ディスク１
の基板２に照射される。このとき集光レンズ６はアクチ
ュエータ５の制御によってフォーカシング方向及びトラ
ッキング方向に移動して、レーザ光が光磁気記録媒体３
上に逐次焦点を結ぶように制御され、かつ、光磁気ディ
スク１上に刻まれた案内溝に沿ってトラッキングする構
成になっている。

【０００９】また、１．３μｍ光の光束系は、集光レン
ズの開口径よりも小さくなるようにしてあり、全開口部
を通過して集光される６８０ｎｍ光に比べて、開口径Ｎ
Ａが小さくなるようにしてある。したがって、図１１に
示すように、加熱用スポットは波長が長く、ＮＡが小さ
いので、記録再生用スポットよりも径が大きくなる。こ
れにより、移動している光磁気ディスク１面上の記録再
生用のスポット領域に、図中示してあるような所望の温
度勾配を形成することが可能となる。

【００１０】つぎに、光磁気ディスク１で反射されたレ
ーザ光は、集光レンズ６を介してビームスプリッタ１２
により、偏向ビームスプリッタ１５の方向に光路が変え
られ、ダイクロイックミラー１３、λ／２板１４、偏向
ビームスプリッタ１５及び各レンズ１６を介して、光磁
気記録媒体３の磁化の極性によって、光磁気ディスク上
の偏向角の異なる光束をそれぞれフォトセンサ１７によ
って集められる。

【００１１】ここで、１．３μｍ光は、ダイクロイック
ミラー１３を透過することができないため、λ／２板１
４、偏向ビームスプリッタ１５等を介してフォトセンサ
１７に受光されるレーザ光は、６８０ｎｍ光のみとな
る。また、それぞれのフォトセンサ１７の出力は、差動
増幅回路１８により差動増幅され、光磁気信号を出力す
る構成となっている。

【００１２】コントローラ２０は光磁気ディスク１の回
転数及び、記録半径・記録セクタ情報等を入力情報とし
て、記録パワー、記録信号等を出力し、ＬＤドライバ１
９、磁気ヘッドドライバ２７等を制御するものである。
ＬＤドライバ１９は半導体レーザ７及び８を駆動し、本
従来例では所望の記録パワー、再生パワー、さらに、加
熱用ビームパワーを制御している。

【００１３】さらに、２３は記録動作時に光磁気ディス
ク１のレーザ照射部位に変調磁界を印加するための磁気
ヘッドであり、光磁気ディスク１をはさみ集光レンズ６
と対向して配置されており、対応する位置に同期して移
動する。

【００１４】記録時、記録再生用半導体レーザ７がＬＤ
ドライバ１９により記録レーザパワーをＤＣ光で照射
し、これと同時にこの磁気ヘッド２６は磁気ヘッドドラ
イバ２７により記録信号に対応して極性の異なる磁界を
発生するようになっている。また、この磁気ヘッド２６
は光ヘッドと連動して光磁気ディスク１の半径方向に移
動し、記録時には逐次光磁気記録媒体３のレーザ照射部
位に磁界を印加することで情報を記録する構成になって
いる。

【００１５】図１０を用いて記録再生動作に関して説明
する。図中、（ａ）は記録信号、（ｂ）は記録パワー、
（ｃ）は変調磁界、（ｄ）は記録マーク、（ｅ）は再生
信号、（ｆ）は２値化信号を示している。（ａ）に示す
ような記録信号を記録する場合、記録動作開始ととも
に、半導体レーザ７のレーザパワーは所定の記録パワー
（ｂ）にし、さらに、記録信号に基づく変調磁界（ｃ）
が印加される。

【００１６】これら動作により、記録媒体の冷却過程に
おいて記録マーク（ｄ）列が形成される。なお、斜線部
は、本明細書中表記の記録マークに相当する磁化の向き
を持つ磁区を表し、網掛け部はこれとは逆の磁化の向き
を持つ磁区を表している。

【００１７】再生動作に関して、さらに図１１を用いて
説明する。加熱用ビームにより磁壁移動媒体の再生用の
磁壁が移動する温度条件まで加熱される。この温度条件
下において、磁壁が移動を開始する主要条件である記録
媒体温度Ｔｓの等温線をみると、記録層の記録状態は変
化せず、中間層は記録媒体温度の臨界温度領域Ｔｓ以上
の温度領域では一定状態であり、磁壁移動層では臨界温
度領域Ｔｓを境に磁界状態が変化しており、ビーム進行
方向前方と、ビーム進行方向後方の両方に存在してお
り、磁壁はビーム進行方向前方からの移動と、ビーム進
行方向後方からの移動との２つが存在することとなる。

【００１８】したがって、図中（１）に示すようにビー
ム進行方向前方に再生用ビームを配置することにより、
前方からの磁壁移動信号のみの検出ができる。また、同
様に図中（２）に示すようにビーム進行方向後方に再生
用ビームを配置した場合でも後方からの磁壁移動信号の
みの検出が可能となる。

【００１９】どちらの場合においても、図１０（ｄ）に
示すような記録マーク列を半導体レーザ７からの記録再
生用ビームで再生することにより再生信号（ｅ）、さら
に、２値化信号（ｆ）が得られる。なお、光ビームの照
射による温度勾配を利用し、記録層の記録データを変化
させることなく再生層の記録マーク（ｄ）の磁壁を移動
させ、該光ビームの反射光の偏向面の変化を検出し、記
録マーク（ｄ）を再生するという、従来の光磁気記録再
生方法によれば、図１１に示すように再生用ビーム中に
含まれる磁化状態は全て同じになるため、図１０（ｅ）
示すように再生信号が矩形状になり、再生信号（ｅ）の
振幅を低下させることなく光の回折限界以下の周期の記
録マークの再生が可能となり、記録密度ならびに転送速
度を大幅に向上できる光磁気記録媒体、再生方法が可能
となる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、加熱用半導体レーザ８の光ビームを採用
する必要がある。それに伴う光学系部品の増加及び装置
容積の拡大、さらには、装置組立時の調整行程の増加等
の様々なコストアップ等の弊害が発生する。このコスト
アップ要因を解決するためには加熱用半導体ビーム８と
再生用半導体ビーム７とを１つの光ビームで機能させる
ことが必要となる。

【００２１】しかし、加熱用半導体ビーム８を削除した
場合、図７に示すように、光ビームによって形成される
温度上昇領域の最高温度到達点が光ビーム内にあるた
め、光ビームによって生成する温度分布に於いて、磁壁
が移動を始める臨海温度領域の光ビーム進行方向前方か
らの温度勾配によって磁壁が最高温度到達点へ移動する
ことにより発生する信号： ｆ（ｔ） （ｆ（ｔ）＝０、ｔ＜０） と、これに対して臨海温度領域の光ビーム進行方向後方
からの温度勾配によって磁壁が最高温度到達点へ移動す
ることにより発生する信号： α・ｆ（ｔ−β） （ｆ（ｔ）＝０、ｔ＜０） （ここで、α：振幅比 β：ディレイ量とする。）との
合成信号： ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） が再生信号として検出される。

【００２２】例えば、図８（１）に示すような記録信号
列を記録再生する場合、再生ビームの進行に従い、図中
（２）（ａ）〜（ｄ）に示すような状態を経て、記録マ
ークが読み出され、図８（３）に示すような再生信号が
得られる。図中（３）は上述したように、光ビーム進行
方向前方からの磁壁移動による信号（３−１）と、後方
からの磁壁移動による信号（３−２）を重ね合わせた信
号となっている。

【００２３】したがって、図１２に示す従来の２値化原
理図のように、最短マークの繰り返し再生信号の中央値
のスライスレベルにより２値化する手法では検出の為の
十分な振幅マージンが取れず、記録情報を正確に再現で
きないという問題点が発生する。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の手法、
装置により解決される。

【００２５】本発明は、記録層と再生層の多層膜構造を
持つ光磁気記録媒体に光ビームを照射し、媒体の磁区に
対する媒体温度の特性による温度分布の温度勾配を利用
し、記録層の記録データを変化させることなく再生層の
記録マークの磁壁を移動させ、該光ビームの反射光の偏
向面の変化を検出して、前記記録マークを再生する光磁
気記録再生装置において、前記光ビーム進行方向前方か
らの温度勾配によって前記磁壁が最高温度到達点へ移動
することにより発生する前方信号： ｆ（ｔ） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０） と、前記光ビーム進行方向後方からの温度勾配によって
前記磁壁が最高温度到達点へ移動することにより発生す
る後方信号： α・ｆ（ｔ−β） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０） （α；前記前方信号と前記後方信号の信号振幅比、β；
前記前方信号と前記後方信号のディレイ量）との合成信
号： ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） からなる再生信号に対して、前記再生光ビーム進行方向
前方からと後方からの信号ディレイ量βを検出するディ
レイ量検出手段と、前記再生光ビーム進行方向前方から
の信号振幅に対する後方からの信号振幅比αを検出する
信号振幅比検出手段と、前記ディレイ量検出手段の出力
を入力とするディレイ手段と、前記信号振幅比検出手段
の出力を入力とする増幅手段と、を用いて前記合成信号
ｈ（ｔ）に対して Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） （ｎ；自然数） なる信号を生成し、ｈ（ｔ）に加算する手段とを具備す
ることにより、 ｆ（ｔ）＋α（−α）ⁿｆ（ｔ−（ｎ＋１）β）
（ｎ；自然数） なる信号を演算生成し、この信号を用いて情報を再生す
ることを特徴とする光磁気記録再生方法及び装置である
ことを特徴とする。

【００２６】（作用）本発明によれば、加熱用半導体ビ
ームを削除し、それに伴う光学系部品の削減、さらには
装置組立時の調整行程を縮小する。

【００２７】また、図７に示すような、１ビーム化によ
って発生する、 ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） なる第１の再生信号に対して、 Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） （ｎ：自然数） なる信号を生成し、ｈ（ｔ）に加算することにより、記
録情報を再現する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の実施形
態の光磁気記録再生装置の構成を図１に示す。図中、１
はガラスあるいはプラスチックを素材とした基板２に、
光ビームの照射による温度勾配を利用し、記録層の記録
データを変化させることなく再生層の記録マークの磁壁
を移動させ、再生スポット内の磁化を拡大し、光ビーム
の反射光の偏向面の変化を検出し、記録マークを再生す
ることができる記録層と再生層とを有する光磁気記録媒
体３を被着し、さらに保護膜４を形成した光磁気ディス
クである。この光磁気ディスク１はマグネットチャッキ
ング等でスピンドルモータに支持され、回転軸に対して
回転自在の構造となっている。

【００２９】また、５〜１７は光磁気ディスク１にレー
ザ光を照射し、さらに反射光から情報を得る光ヘッドを
構成する個々の部品であり、６は対物レンズである集光
レンズ、５はフォーカシング及びトラッキングのため集
光レンズ６を駆動するアクチュエータ、７は光ビームを
照射する半導体レーザ、９は光ビームを平行光とするコ
リメータレンズ、１２は光ビームを分離するビームスプ
リッタ、１４はλ／２板、１５は偏向ビームスプリッ
タ、１７は光電変換するフャトセンサ、１６はフォトセ
ンサ１７への集光レンズ、１８は光ビームの偏向方向に
よりそれぞれ集光・検出された信号を差動増幅する差動
増幅回路である。

【００３０】さらに、２２は光磁気信号のディレイ量検
出のための２値化回路、２１は差動増幅回路１８の出力
である振幅比を検出する振幅比検出回路、２３は２値化
回路２２からの出力である前記前方信号と前記後方信号
とから生成された２値化信号のディレイ量を検出するデ
ィレイ量検出回路、２０は再生パワー、記録パワー等を
制御するコントローラ、２４はディレイ量検出回路２３
により検出したディレイ量と前記振幅比検出回路２１か
ら検出した振幅比によってサンメンションを生成し、該
サンメンションを前記再生信号に加算する演算回路、２
５は演算回路２４で生成された再生信号により記録情報
を再生する情報再生回路である。

【００３１】つぎに、本実施形態の動作について図１を
参照して説明する。半導体レーザ７から出射されたレー
ザ光はコリメータレンズ９、ビームスプリッタ１２、集
光レンズ６を介して、光磁気ディスク１に照射される。
このとき集光レンズ６はアクチュエータ５の制御によっ
てフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動し
て、レーザ光が光磁気記録媒体３上に逐次焦点を結ぶよ
うに制御され、かつ、光磁気ディスク１上に刻まれた案
内溝に沿ってトラッキングする。

【００３２】光磁気ディスク１で反射されたレーザ光は
ビームスプリッタ１２により、偏向ビームスプリッタ１
５の方向に光路が変えられ、λ／２板１４、偏向ビーム
スプリッタ１５を介して、光磁気記録媒体の磁化の極性
によって、それぞれセンサ１７に集光レンズ１６によっ
て集められる。それぞれのフォトセンサ１７の出力は差
動増幅回路１８により差動増幅され、光磁気信号を出力
する。

【００３３】また、コントローラ２０は光磁気ディスク
１の回転数、及び、記録半径・記録セクタ情報等を入力
情報として、記録パワー、記録信号等を出力し、ＬＤド
ライバ１９、磁気ヘッドドライバ２７等を制御するもの
である。ＬＤドライバ１９は半導体レーザ７を駆動し、
本実施形態では所望の記録パワー、再生パワーを制御し
ている。

【００３４】さらに、図中の２６は記録動作時に光磁気
ディスク１のレーザ照射部位に記録する信号に応じた変
調磁界を印加するための磁気ヘッドであり、光磁気ディ
スク１をはさみ集光レンズ６と対向して配置されてい
る。記録時、半導体レーザ７がＬＤドライバ１９により
記録レーザパワーをＤＣ光で照射し、これと同時にこの
磁気ヘッド２６は磁界変調ドライバとなる磁気ヘッドド
ライバ２７により記録信号に対応して極性の異なる磁界
を発生するようになっている。

【００３５】また、この磁気ヘッド２６は、光ヘッドと
連動して光磁気ディスク１の半径方向に移動し、記録時
には逐次光磁気記録媒体３のレーザ照射部位に磁界を印
加することで情報を記録する。

【００３６】さらに、ディレイ量検出回路２３は、２値
化回路２２の出力である光ビームによって生成する磁壁
移動の臨海温度領域の前方から磁壁が最高温度到達点へ
移動することにより発生する前方信号： ｆ（ｔ） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０、） と、これに対して臨海温度領域の後方から磁壁が最高温
度到達点へ移動することにより発生する後方信号： α・ｆ（ｔ−β） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０、） とから生成された２値信号パルス間のディレイ量βを検
出し、振幅比検出回路２１は、上記ｆ（ｔ）とα・ｆ
（ｔ−β）の振幅比であるαを検出する。

【００３７】さらに、演算回路２４はディレイ量検出回
路２３によって検出されたディレイ量β並びに、振幅比
検出回路２１によって検出された振幅比αによって、各
自然数ｎに対するサンメンション： Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） なる信号を生成し、再生信号ｈ（ｔ）に加算する。すな
わち、換言すれば、ｎ＝０も含む各自然数ｎに対するサ
ンメンション Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） を生成する回路である。

【００３８】つぎに、上記構成において、本発明の光磁
気記録装置の記録動作、再生動作の動作原理を説明す
る。まず、図３を用いて、本発明の基となる磁壁移動媒
体における再生信号の振る舞い及び本発明の原理を説明
する。図３は、図面右方向に光ビームが移動する場合の
再生光ビームによる温度分布を示すものであり、再生パ
ワーが変化した３状態（再生パワー１、再生パワー２、
再生パワー３）を示している。

【００３９】図中、Ｔｓ等温線は、記録情報を保持して
おく記録層と、磁壁が移動することで磁区の拡大再生を
可能となる再生層との磁気的結合を切るための温度の等
温線であり、磁壁が移動を開始する主要な条件を示すも
のである。基本的には、この温度領域に磁壁が進入した
時点で磁壁が移動を開始すると考えればよい。このＴｓ
等温線の光ビームスポットに対する位置関係は、記録媒
体の熱特性に起因するところが大きく、また、光ビーム
と記録媒体の相対速度、いわゆる線速度等によっても変
化する。このＴｓ等温線に進入した磁壁は温度勾配によ
ってエネルギー的に最も安定となる最高温度到達点へ移
動する。

【００４０】さらに、図中に示したように、磁壁が移動
するのは光ビーム進行方向の前方方向のみならず、光ビ
ーム進行方向後方に位置するＴｓ等温線からも磁壁が最
高温度到達点へ向けて移動する。したがって、図中示す
ような、孤立記録マークを再生する場合には、上述した
３状態の再生パワーに対して、それぞれ図中に示すよう
に、再生パワー１、再生パワー２、再生パワー３の再生
信号が得られる。なお、これら再生パワー間には、再生
パワー１＜再生パワー２＜再生パワー３なる関係があ
る。

【００４１】つぎに、これら再生信号の振る舞いに関し
て説明する。光ビームが、図中示す矢印方向に移動した
場合、まず、Ｔｓ温度領域の光ビーム進行方向の前方領
域で記録マーク磁壁の移動が起こり、第１の信号波形の
立ち上がりが見られる。引き続き光ビームが移動を続け
ると、孤立記録マーク終端の磁壁の移動が起こり、再生
層の磁区が削減し、再生信号が立ち下がる。この場合、
磁壁の移動速度は光ビームの移動速度に対して十分速い
場合は信号波形は、立ち上がり、立ち下がりともに急峻
で再生波形は矩形状になる。

【００４２】さらに、光ビームが移動してＴｓ温度領域
の光ビーム進行方向の後方領域に孤立記録マークが達し
たときに、記録層の磁区が再生層に転写されると同時に
磁壁が最高温度点へと移動し、第２の再生信号の立ち上
がりが起こる。この間の時間的なディレイ量は、Ｔｓ等
温線の前後端の距離を記録媒体が移動する時間に相当す
る。また、さらに光ビームが移動すると、非記録マーク
磁区が再生層に転写されると同時に磁壁が移動し、再生
層の光ビーム内の磁区は無くなり再生信号は立ち下が
り、孤立記録マークの再生動作は終了する。

【００４３】ここで、前述したように、再生信号の第１
の立ち上がり信号と第２の立ち上がり信号間のディレイ
量は、Ｔｓ温度領域の大きさに関係があるため図中示す
ように、再生パワーの３状態間でディレイ量が異なって
くる。また、第１の立ち上がりの再生信号の振幅を１と
した場合、その振幅に対する第２に立ち上がり信号の振
幅は光ビーム内の温度分布領域の変化と、光磁気記録膜
のカー効果の温度依存性により変化する。

【００４４】したがって、これら現象から、再生ビーム
進行方向前方からの磁壁移動による前方信号成分をｆ
（ｔ）、（ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０、）とした場
合、再生ビーム進行方向後方からの磁壁移動による後方
信号成分は、 α・ｆ（ｔ−β） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０） （β：前方信号と後方信号のディレイ量、α：前方信号
と後方信号の信号振幅比）と表現でき、再生信号ｈ
（ｔ）はこれらを足し合わせた ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） というモデルで表現できる。

【００４５】すなわち、ディレイ量βは、再生パワー、
線速度等の再生時の温度分布を変化させる様々な条件に
よって変化することを意味している。またこの時、ディ
レイ量βに対しては振幅比αは一意に決まる。

【００４６】つぎに、ディレイ量βの検出に関して、図
１、図４を用いて説明する。ディレイ量βの検出は基本
的には、図１における、２値化回路２２、及びディレイ
量検出回路２３、コントローラ２０の３つによって求め
られる。

【００４７】ここで、ディレイ量は、記録媒体の固有の
値としてあらかじめ決定することも考えられるが、再生
パワーの変化など光磁気記録再生装置と記録媒体との組
み合わせによる変動、或いは、装置温度等の環境条件に
よる変動を考えて、所定の再生テスト領域を利用または
再生テスト領域を設けて再生テストして決定することが
望ましい。

【００４８】本実施形態では、例として、ディレイ量β
の検出手段として、予想されるディレイ量に対して２倍
程度離れた孤立記録マークの繰り返しパターンの再生を
採用する。この時の記録マークの再生パルス時間幅をＴ
ｐとする。図３に示すように孤立マークを記録した場合
の再生信号には、２つの矩形状の再生パルスが現れる。
この再生信号を２値化回路２２により所定のスライスレ
ベルで２値化して、ディレイ量検出回路２３に入力す
る。なお、２値化の手法に関してはこの限りではなく２
階微分のゼロクロス検出方法でも良い。

【００４９】つぎに、ディレイ量検出回路２３の概略構
成を図４により説明する。ディレイ量検出回路２３は、
フェーズコンパレータ回路とチャージポンプ回路を主要
構成として成立している。具体的には、入力される２値
化信号の位相を比較する位相比較回路と、位相比較回路
で得られた位相時間情報を電圧変換するチャージポンプ
と、アナログ値である電圧信号をディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換器から構成されている。

【００５０】つぎに、ディレイ量検出回路２３の動作を
説明する。まず、再生信号であるパルス信号をフェーズ
コンパレータに入力し、光ビームによって生成する磁壁
移動の臨海温度領域の前方から磁壁が最高温度到達点へ
移動することにより発生する前方信号の立ち上がり（奇
数番目）時刻と、光ビームによって生成する磁壁移動の
臨海温度領域の後方から磁壁が最高温度到達点へ移動す
ることにより発生する後方信号の立ち上がり（偶数番
目）時刻との位相比較を行う。この際、奇数番目の再生
パルスと、偶数番目の再生パルスとはスイッチングによ
りそれぞれ位相比較回路の入力端子へ入力し、奇偶数両
者のパルス列に於いて、奇数番目のパルス列から偶数番
目のパルス列への位相比較を行う。

【００５１】そして、位相比較の時間情報は、チャージ
ポンプにより電圧情報に変換される。位相差時間とチャ
ージポンプの出力電圧は、回路定数等を定めることで一
意に決定できるため、電圧情報を時間情報として取り扱
うことができる。さらに、この電圧情報をＡ／Ｄ変換す
ることでディレイ量情報をコントローラ２０に取り込む
ことができる。

【００５２】また、再生パワーとディレイ量の関係は、
本来一意に決定されるものであるが、光磁気記録再生装
置の再生パワー、光ビームの特性、フォーカスサーボ状
態、環境温度等により変化が生じる。従って、光磁気記
録再生装置と記録媒体との組み合わせによる変動を考慮
した場合、ディレイ量の検出を繰り返し行い、最終的な
ディレイ量を決定することが望ましい。

【００５３】さらに、ディレイ量βを検出後、続いて孤
立波形再生時の２つの再生パルスの振幅比αを図１の振
幅比検出回路２１を検出する。振幅比検出の動作例を図
５に示す。ここでは、前述した２つの再生パルスにおい
て、まず、光ビームによって生成する磁壁移動の臨海温
度領域の前方から磁壁が最高温度到達点へ移動すること
により発生する奇数番目のパルス信号の立ち上がりから
Ｔｐ／２遅れた時刻で再生信号をサンプリングし、さら
に、前述のように求めたディレイ量β後、臨界温度領域
の後方から磁壁が最高温度到達点へ移動することにより
発生する偶数番目のパルス信号をサンプリングし、これ
らサンプリングデータをＡ／Ｄ変換後、これら値より振
幅比αを算出する。

【００５４】以上説明したように、ディレイ量β、振幅
比αを検出し、さらに、図６に示すような構成で演算を
行う。図中示すように、各自然数ｎに対して光磁気信
号：ｈ（ｔ）にｎβのディレイをかけ、さらに振幅を
（−α）ⁿ倍して、記録データ信号である光磁気信号：
ｈ（ｔ）に加算する処理を施す。

【００５５】なお、図６で示した本実施形態において、
各自然数ｎに対するディレイとゲインを並列に演算処理
しているが、これに限らず、ディレイとゲインを直列に
作用させ各自然数ｎにおいて逐次信号を取り出して、加
算する処理を施してもよい。なお、上記直列に作用させ
た場合、図６の場合に比べて回路規模が減少する。

【００５６】ここで、図中示した関係式： ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） において、時間軸ｔの全てにおいて、この関係式からｆ
（ｔ）を導き出すことはできない。しかしながら、以下
説明する再生波形演算処理を施すことにより、必要であ
る再生信号：ｆ（ｔ）に対して、余分な再生信号成分を
十分小さくすることができる。

【００５７】再生信号は前述したように、 ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） にて表現できる。この再生信号に対して、各自然数ｎに
対して、ディレイ量ｎβ、ゲイン（−α）ⁿ倍なる処理
を施した信号の和である Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ）＝−α・ｆ（ｔ−β）＋α
（−α）ⁿｆ（ｔ−（ｎ＋１）β） を、再生信号である ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） に加算することにより、 ｈ（ｔ）＋Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） ＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β）−α・ｆ（ｔ−β）＋α（−α）ⁿｆ（ｔ− （ｎ＋１）β） ＝ｆ（ｔ）＋α（−α）ⁿｆ（ｔ−（ｎ＋１）β） を算出することができる。

【００５８】ここで、αは、１より小さく（α＜１）、
光ディスク媒体１の構成にも依存するが、αは、α＜１
／２となる。ゆえに、例えば、上式の第２項のα（−
α）ⁿのｎ＝２の場合には、α³＜１／８となり信号成分
ｆ（ｔ）に対して、およそ１８ｄＢ以上の信号成分まで
減少させることができる。さらに、ｎ＝３の場合には、
α⁴ ＜１／１６となり、信号成分ｆ（ｔ）に対して、お
よそ２４ｄＢ以上の信号成分まで減少させることができ
る。当然のことながらｎをさらに大きくすることで上式
の第２項である α（−α）ⁿｆ（ｔ−（ｎ＋１）β） は、指数関数的に小さくすることができる。

【００５９】以上説明した構成及び原理に対して、実際
の情報の記録再生の動作を図２のタイミングチャートを
用いて説明する。図中、（ａ）はコントローラ２０から
外部に出力される記録信号系列、（ｂ）は半導体レーザ
７による記録パワー、（ｃ）はコントローラ２０により
制御された変調磁界、（ｄ）は磁気ヘッド２６により記
録された記録マーク列、（ｅ）は図１中Ａ点における再
生信号、（ｆ）は図１中Ｂ点における再生信号、（ｇ）
は再生データ系列である。

【００６０】記録動作開始とともに、レーザパワーを所
定の記録パワー（ｂ）にし、さらに、記録信号（ａ）に
基づく変調磁界（ｃ）が印加される。これら動作によ
り、光ビーム通過後で記録媒体の冷却過程において、記
録マーク列（ｄ）が形成される。なお、斜線部は、本明
細書中表記の記録マークに相当する磁化の向きを持つ磁
区を表し、網掛け部は、これとは逆の磁化の向きを持つ
磁区を表している。

【００６１】これら記録マーク列（ｄ）を、媒体の磁区
に対する媒体の温度特性による温度分布の温度勾配を利
用し、記録層の記録データを変化させることなく、再生
層の記録マーク（ｄ）の磁壁を移動させ、光ビームの反
射光の偏向面の変化を検出して、前記記録マーク（ｄ）
を再生する光磁気記録再生手法により再生すると、
（ｅ）に示すような再生信号が得られる。

【００６２】この再生信号に上記説明したように、事前
に検出したディレイ量β、信号振幅比αという再生ビー
ム進行方向後方からの磁壁移動による信号成分α・ｆ
（ｔ−β）を特徴づける係数を適用し、再生信号（ｅ）
に対して、 −α・ｆ（ｔ−β）＋α³ｆ（ｔ−３β） なる信号を加算することにより、再生信号（ｆ）を生成
することができる。

【００６３】なお、ここでは、 Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） において、ｎ＝２とした。再生信号（ｆ）では後方漏れ
込みの信号成分が低減されており、スライスレベルに対
して振幅マージンが増大している。

【００６４】したがって、本発明によって演算生成され
た再生信号に対しては、レベルスライスによるエッジ検
出或いは、チャネルサンプリングによるレベル検出等の
従来の手法で２値化することにより、再生データ系列
（ｇ）を得ることができる。

【００６５】また、本実施形態においては、記録方法を
ＤＣレーザー光照射による磁界変調記録としたが、この
限りではなく、磁界変調とパルスレーザー光照射の組み
合わせによる磁界変調記録、さらには、光変調記録にお
いても本実施形態を適用することができる。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、多層膜構造を持つ光デ
ィスク、光カード等の光磁気記録媒体に光ビームを照射
し、記録層の記録データを変化させることなく再生層の
記録マークの磁壁を移動させ、該光ビームの反射光の偏
向面の変化を検出して、前記記録マークを再生する光磁
気記録再生装置において、該光ビームによって生成する
磁壁移動の臨海温度領域の前方から磁壁が最高温度到達
点へ移動することにより発生する前方信号：ｆ（ｔ）、
（ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０）と、これに対して臨海
温度領域の後方から磁壁が最高温度到達点へ移動するこ
とにより発生する後方信号： α・ｆ（ｔ−β） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０）と
の合成信号： ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） からなる再生信号に関して、前記再生光ビーム進行方向
前方からと後方からの信号ディレイ量βを検出し、前記
再生光ビーム進行方向前方からの信号振幅に対する後方
からの信号振幅比αを検出し、前記合成信号：ｈ（ｔ）
対して、 Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） （ｎ；自然数） なる信号を生成し、ｈ（ｔ）に加算することにより、 ｆ（ｔ）＋α（−α）ⁿｆ（ｔ−（ｎ＋１）β）なる信
号を生成する。

【００６７】こうして、信号成分の大部分がｆ（ｔ）に
なるように演算処理（≒ｆ（ｔ））し、この信号を用い
て情報を再生する光磁気記録再生方法及び装置によっ
て、加熱用半導体ビームを削減し、それに伴う光学系部
品の削減、さらには装置組立時の調整行程の縮小と１レ
ーザー化により様々なコストダウンが可能となる。

【００６８】さらに、再生の１ビーム化によって発生す
る、図７に示すような、再生信号： ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） に対して、従来のような最小マーク繰り返し振幅の中央
値のスライスレベルにより２値化する手法では記録情報
を十分なマージンを持って再現できないという問題点を
解決し、従来のような２値化手法で十分な振幅マージン
を確保して記録情報を正確に再現できる方法及び装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における光磁気記録再生装置
の構成図である。

【図２】本発明の実施形態における光磁気記録再生装置
の動作を示すタイミングチャートである。

【図３】本発明における光磁気記録再生装置の動作的原
理図である。

【図４】本発明の実施形態における光磁気記録再生装置
の構成図である。

【図５】本発明の実施形態における光磁気記録再生装置
の構成図である。

【図６】本発明の実施形態における光磁気記録再生装置
の構成図である。

【図７】本発明における光磁気記録再生装置の動作的原
理図である。

【図８】本発明における光磁気記録再生装置の動作的原
理図である。

【図９】従来技術における光磁気記録再生装置の構成図
である。

【図１０】従来技術における光磁気記録再生装置のタイ
ミングチャートである。

【図１１】従来技術における光磁気記録再生装置の動作
的原理図である。

【図１２】従来技術における光磁気記録再生装置の２値
化原理図である。

【符号の説明】

１ 光磁気ディスク ２ 基板 ３ 光磁気記録媒体 ４ 保護膜 ５ アクチュエータ ６ 集光レンズ ７、８ 半導体レーザ ９、１０ コリメータレンズ １１、１３ ダイクロイックミラー １２ ビームスプリッタ １４ １／２λレンズ １５ 偏向ビームスプリッタ １６ 集光レンズ １７ フォトセンサ １８ 差動増幅回路 １９ ＬＤドライバ ２０ コントローラ ２１ 振幅比検出回路 ２２ ２値化回路 ２３ ディレイ量検出回路 ２４ 演算回路 ２５ 情報処理回路 ２６ 磁気ヘッド ２７ 磁気ヘッドドライバ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録層と再生層の多層膜構造を持つ光磁
   気記録媒体に光ビームを照射し、前記記録層の記録デー
   タを変化させることなく前記再生層の記録マークの磁壁
   を移動させ、該光ビームの反射光の偏向面の変化を検出
   して、前記記録データを再生する光磁気記録再生方法に
   おいて、 前記光ビームの進行方向前方からの前記磁壁の移動によ
   り発生する前方信号： ｆ（ｔ） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０） と、前記光ビームの進行方向後方からの前記磁壁の移動
   により発生する後方信号： α・ｆ（ｔ−β） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０） （α；前記前方信号と前記後方信号の信号振幅比、β；
   前記前方信号と前記後方信号のディレイ量）との合成信
   号： ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） からなる第１の再生信号に対し、 Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） ＝ｆ（ｔ）＋α（−α）ⁿｆ（ｔ−（ｎ＋１）β） （ｎ；自然数） なる信号を演算生成し、該演算生成の後の第２の再生信
   号を用いて前記記録データを再生することを特徴とする
   光磁気記録再生方法。
2. 【請求項２】 記録層と再生層の多層膜構造を持つ光磁
   気記録媒体に光ビームを照射し、前記記録層の記録デー
   タを変化させることなく前記再生層の記録マークの磁壁
   を移動させ、該光ビームの反射光の偏向面の変化を検出
   して、前記記録データを再生する光磁気記録再生装置に
   おいて、前記光ビームの進行方向前方からの前記磁壁の
   移動により発生する前方信号： ｆ（ｔ） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０）と、 前記光ビームの進行方向後方からの前記磁壁の移動によ
   り発生する後方信号： α・ｆ（ｔ−β） （ｔ＜０のとき、ｆ（ｔ）＝０） （α；前記前方信号と前記後方信号の信号振幅比、β；
   前記前方信号と前記後方信号のディレイ量）との合成信
   号： ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α・ｆ（ｔ−β） からなる第１の再生信号に対し、 前記前方信号と前記後方信号のディレイ量βを検出する
   ディレイ量検出手段と、 前記前方信号の信号振幅と前記後方信号の信号振幅との
   信号振幅比αを検出する信号振幅比検出手段と、 前記ディレイ量検出手段により生じた出力を入力とする
   ディレイ手段と、 前記信号振幅比検出手段により生じた出力を入力とする
   増幅手段とを用いて、前記第１の再生信号に対して、 Σ（−α）ⁿｈ（ｔ−ｎβ） ＝ｆ（ｔ）＋α（−α）ⁿｆ（ｔ−（ｎ＋１）β） （ｎ；自然数） なる信号を演算する演算手段とを具備し、該演算手段に
   より生成された第２の再生信号を用いて前記記録データ
   を再生することを特徴とする光磁気記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記前方信号と前記後方信号とから生成
   された２値化信号のディレイ量を検出するディレイ量検
   出回路と、 前記２値化信号の振幅比を検出する振幅比検出回路と、 前記ディレイ量検出回路により検出したディレイ量と前
   記振幅比検出回路から検出した振幅比によってサンメン
   ションを生成し、該サンメンションを前記第１の再生信
   号に加算する演算回路と、 該演算回路から出力された前記第２の再生信号を用いて
   前記記録データを再生する情報再生回路とを具備するこ
   とを特徴とする請求項１記載の光磁気記録再生方法。
4. 【請求項４】 前記前方信号と前記後方信号とから生成
   された２値化信号のディレイ量を検出するディレイ量検
   出回路と、 前記２値化信号の振幅比を検出する振幅比検出回路と、 前記ディレイ量検出回路により検出したディレイ量と前
   記振幅比検出回路から検出した振幅比によってサンメン
   ションを生成し、該サンメンションを前記第１の再生信
   号に加算する演算回路とを有し、 該演算回路から出力された前記第２の再生信号を用いて
   前記記録データを再生する情報再生回路とを具備するこ
   とを特徴とする請求項２記載の光磁気記録再生装置。