JP3694338B2 - 光磁気ディスク装置 - Google Patents
光磁気ディスク装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3694338B2 JP3694338B2 JP29075594A JP29075594A JP3694338B2 JP 3694338 B2 JP3694338 B2 JP 3694338B2 JP 29075594 A JP29075594 A JP 29075594A JP 29075594 A JP29075594 A JP 29075594A JP 3694338 B2 JP3694338 B2 JP 3694338B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- magneto
- optical disk
- mark
- pulse width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は光磁気ディスク装置に係わり、特に光磁気ディスクの内周から外周に渡って同一記録条件でマークを記録する光磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、計算機の外部記憶装置として光ディスクが開発され、実用化されつつある。光ディスクには光磁気型、相変化型、有機系（有機材料）型等がある。かかる光ディスクでは、半導体レーザを波長程度まで微小スポットとして絞り込み、データを媒体上に記録するもので、大容量記録と可換性という大きな特徴を有している。特に、ＩＳＯ規格により標準化が行なわれた５インチ、３．５インチの光ディスク装置は、高機能ワークステーションから個人ユーザレベルまで幅広く利用が見込まれている。
【０００３】
光ディスクのうち書き換え可能な光磁気ディスクは基板上にＴｂＦｅＣｏ等のアモルファス磁性薄膜等を被着したものであり、磁性膜の磁化反転に必要な保磁力が温度の上昇に応じて小さくなる性質（キューリ点で保磁力は零）を利用する。すなわち、レーザビームを照射してディスク媒体の温度を2000C付近まで上昇させて保磁力を弱めた状態で弱磁界を掛けて磁化方向を制御して記録、消去するものである。従って、図２(a)に示すように、磁性膜５上の磁化方向が下向きの状態において、書き込みコイル６により上方向の磁界を掛け、図２(b)に示すように磁化方向を反転したい部分にレーザビームＬＢを対物レンズＯＬを介して照射すると、該部分の磁化方向が反転して上方向になり、情報の記録ができる。又、情報の読み取りに際しては、図２(c)に示すようにｙ軸方向の偏光面を有するレーザビームＬＢを磁性膜５に照射すると、磁気カー効果により磁化方向が下向きの部分では時計方向に偏光面がθK回転した反射光ＬＢ０が得られ、磁化方向が上向きの部分では反時計方向に偏光面がθK回転した反射光ＬＢ１が得られる。従って、反射光の偏光状態を検出することにより磁化の向き、換言すれば情報を読み取ることができる。
【０００４】
図３は３．５インチの光磁気ディスクの構成説明図であリ、図３(a)は概略平面図、図３(b)は一部概略断面図である。光磁気ディスク１１は同心円状又はスパイラル状のトラックを片面当たり10,000トラック備えており、全トラックは扇型に２５セクタに分割されている。各セクタＳＴは例えば512バイトで構成され、先頭部にはアドレスフィールドＡＦ（ＩＤ領域）が設けられ、以降にデータフィールドＤＦ（ＭＯ領域：magneto-optical領域)が設けられている。アドレスフィールドＡＦには、セクタマーク、クロック抽出用ＶＦＯパターン、アドレスマーク、トラックアドレス、セクタアドレス等のアドレス情報が記録され、データフィールドＤＦにはクロック抽出用のＶＦＯパターンと位相合わせ用のシンクバイトＳＹＮＣ及びデータＤＡＴＡが格納されるようになっている。又、アクセス可領域（記憶領域）の内側と外側にディフェクトマネージメントエリアＤＭＡが設けられ、更にその内外周にインナコントロールトラック、アウタコントロールトラックＴＲcが設けられている。
【０００５】
光磁気ディスク１１は図３(b)に示すように、透明なプラスチック層（基板）ＰＬＳの上に記録層（磁性膜）ＭＧＦを被着し、更にその上に保護層ＰＲＦを形成して構成され、アドレスフィールドＡＦ(ＩＤ領域)は予めスタンピングによりピットＰＴ（凹凸）によりプリフォーマッティングされている。
記録すべきデータは、光ディスクの記録特性に適した形式（ＲＬＬ（２，７）符号）のデータに変調され、変調データのビット”１”に対応する媒体上の位置にマークを記録する。尚、ＲＬＬ（２，７）符号はビット”１”とビット”１”の間に入る”０”の個数が２〜７まで変化するもので、入力データと符号化後のデータは以下のようになる。
"１"の部分がマーク、"０"の部分が非マークとなり、(2),(3)で示す記録パターンの場合、すなわち、"１"と"１"の間に入る"０"の個数が２個の場合、マークが最高密度になる。又、データ記録変調法としてはＲＬＬ（２，７）符号のほかにＲＬＬ（１，７）符号もあり、記録変調方式に応じて最高密度の記録パターンも変わる。
【０００６】
図４は光磁気ディスク装置の記録・再生用ヘッド（光磁気ヘッド）の基本構成図である。２１1は半導体レ−ザ−、２１2はコリメートレンズ、２１3は真円補正プリズム、２１4は半導体レ−ザ−からの光を透過し、ディスクから反射した光を信号検出側に反射するビームスプリッター、２１5は光をディスク（図示せず）に導く反射ミラー、２１6は二次元アクチュエ−タで、図示しないが対物レンズや該対物レンズをトラッキング及びフォーカシング方向に微調整するトラッキングコイル、フォーカシングコイル及びデータ書き込みコイル等を備えている。２１7は反射光をデータ検出側に導く反射ミラー、２１8は１／２波長板であり入射光の偏光面を４５度回転させ、後段の偏光ビームスプリッターでの透過光と反射光の量を１：１にする働きを有している。２１9は収束レンズ、２１10は偏光ビームスプリッター、２１11はＰ波成分検出器、２１12はＳ波成分検出器である。偏光ビームスプリッター２１10は入射面に平行の光（Ｐ波成分）を透過し、入射面に垂直な光（Ｓ波成分）を反射する特性を有している。
【０００７】
従って、入射光の偏光状態を透過光量及び反射光量の変化として検出することができる。すなわち、ＭＯ領域の読取位置における磁化方向（情報ビットの”０”、”１”）に応じて磁気カー効果により戻り光の偏光面が図５(a)に示すように時計方向あるいは反時計方向にθK回転し、１／２波長板２１8で偏光面を４５度回転される。このため、図５(b)に示すように、偏光ビームスプリッター２１10から出力されるＰ波成分（透過光）及びＳ波成分（反射光）は情報が"１（マーク）"の時、Ｐ波成分がＳ波成分より大きくなり、情報が"０（非マーク）"の時、Ｐ波成分がＳ波成分より小さくなる。従って、Ｐ波成分検出器２１11より図５(c)に示す信号ＲＤＳ１，が出力され、Ｓ波成分検出器２１12より図５(c)に示す信号ＲＤＳ２（信号ＲＤＳ１と極性が反転している）が出力され、これら信号ＲＤＳ１，ＲＤＳ２を差動増幅器に入力すると同位相のノイズが除去された再生信号ＲＤＳが得られる。
【０００８】
プリフォーマット部（ＩＤ領域）にはピットの凹凸により情報が記録されており、磁化の向きは下向きあるいは上向きの一方に固定されている。従って、プリフォーマト部からの戻り光の偏光面は常に時計方向あるいは反時計方向の一方の方向（反時計方向とする）にθK回転している。又。戻り光の大きさは読取位置の凹凸形状によりレーザ光の回折が生じるため、読取位置が凸部か凹部かにより変化する。この戻り光の偏光面を１／２波長板２１8で４５度回転すると、図６に示すようになる。このため、Ｐ波成分検出器２１11より信号ＲＤＳ１が出力され、Ｓ波成分検出器２１12より信号ＲＤＳ２が出力され、これら信号ＲＤＳ１，ＲＤＳ２の位相差が一致する。従って、プリフォーマット部ではＭＯ領域の情報の読み取りから異なり、これら信号の和を演算することにより情報（マークの凹凸情報）を読み取ることができる。
【０００９】
ところで、従来の光磁気ディスクでは、記録時のレーザパワーをディスク外周部に行く程大きくし、あるいは記録パルス幅（レーザビームをオン・オフする記録パルスのデューティ）を広くするなど記録条件を変えて記録している。これは、以下の▲１▼〜▲３▼の理由によるものである。
▲１▼光磁気ディスクでは回転数一定で、かつ、一定周波数あるいは一定転送速度で記録するため、ディスク内周部は記録密度が高くなる。このため、最適パワーよりも大きなパワー（オーバパワー）で記録すると、ビット干渉のため振幅が小さくなってしまう。ここで、ビット干渉とは記録時のレーザパワーが大きいとき、記録されたビット（マーク）も大きくなり隣のビットとの間隔が狭くなって綺麗にビット同士が分離できなくなることを言う。
従って、内周部でビット干渉が生じないように、あるいは生じてもエラーへの寄与を小さくできるパワーで記録する必要がある。
【００１０】
▲２▼光磁気ディスクでは回転数一定で、かつ、一定周波数あるいは一定転送速度で記録するため、ディスク外周部では記録密度が低下し、ビット同士の間隔は内周部に比べて１．６〜２倍程度広くなる。このため、内周部のようにビット干渉が生じることがないので、記録時のレーザパワーを大きくすることにより再生信号振幅を大きくでき、再生時のエラーを少なくできる。
▲３▼これまでの実験結果から、記録時のレーザパワーは媒体速度のＸ乗（例えばＸ＝１／２）に比例するという考えが広まっており、外周部程記録パワーを大きくするという方法が常識化している。
【００１１】
以上の点から、これまでの記録方法ではディスク内周部から外周部にかけて記録条件を変えて記録を行うという方法を取っている。実際には、回路上の制約からレーザパワーあるいは記録パルス幅を半径値に応じて連続的に変えることが難しく、このため、ディスクを半径方向にいくつかの領域に区切り、領域毎に記録条件を変えるようにしている。例えば、ディスクを半径方向に内周から外周にかけて５つのゾーンに分割し、内周では記録パワーを小さく、かつ記録パルス幅を狭くし、外周へ行くほど記録パワーを大きく、かつ記録パルス幅を広くする。
【００１２】
図７は従来の光磁気ディスク装置の構成図である。１１は光磁気ディスク、２１は光磁気ヘッド、３１はスピンドルモータ、４１ａは装置全体の制御を行うコントローラ、４１ｂはコントローラからの指示に従って光磁気ヘッドを所定の位置に位置決めすると共にフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ制御を行うサーボ制御部、４１ｃはレーザのパワーや記録パルス幅を制御するレーザダイオード制御部（ＬＤ制御部）、４１ｄはスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ制御部、４１ｅは光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録回路、４１ｆは光磁気ディスクから読み取ったデータを再生する再生回路、４１ｇはバイアス磁石、４１ｈはバイアス磁石制御部である。
光磁気ディスク１１を内周部から約２０００トラック毎に区切って５つのゾーンを構成した時、ゾーン毎の記録パワー、記録パルス幅を予めコントローラ４１ａのＲＯＭ41a-1に記憶しておく。
【００１３】
図８は光磁気ヘッド２１に設けられるレーザダイオード駆動回路の構成図である。５１はレーザダイオード、５２は読取電流制御回路、５３は記録電流制御回路、５４は書き込みスイッチ、５５はイレーズ電流制御回路、５６はイレーズスイッチ、５７は記録信号制御回路、５８はイレーズ信号制御回路である。
各電流制御回路５２、５３、５５はそれぞれ読取電流、記録電流、イレーズ電流値を制御できるようになっており、特に、記録電流制御回路５３はＬＤ制御部４１ｃからの記録電流設定値（レーザパワー）に基づいて指令された電流値となるように制御する。記録信号制御回路５７はＬＤ制御部４１ｃから指令されるパルス幅設定値ＷＰＷとなるように記録信号ＷＳのパルス幅制御を行う。すなわち、データ書き込み時（書き込みゲート信号ＷＧＴオン時）、書き込みデータＤＴに基づいて一定記録周波数で設定パルス幅の記録信号ＷＳを出力する。書き込みスイッチ５４は記録信号ＷＳに基づいてオン・オフしてレーザ光をオン・オフする。イレーズ信号制御回路５８は消去時（イレーズゲート信号ＥＧＴオン時）、イレーズスイッチ５９をオンして所定セクタの消去を行う。
【００１４】
コントローラ４１ａはホストからデータ読み出し指令を受けると、サーボ制御部４１ｂにより光磁気ヘッド２１を指令されたアドレスに位置決めさせ、該光磁気ヘッドをして記録信号を読み取らせる。光磁気ヘッド２１は読み取った信号をデータ再生回路４１ｆに入力し、再生回路は入力された信号よりデータを再生してコントローラ４１ａに入力し、コントローラは該データをホストに入力する。又、コントローラ４１ａはホストからデータ書き込み指令（ライトコマンド、ライトデータ）を受けると、サーボ制御部４１ｂにより光磁気ヘッド２１を目的セクタへ位置決させ、しかる後、ＬＤ制御部１０７よりイレーズゲート信号ＥＧＴを発生して目的セクタの消去を行う。ついで、目的セクタがどのゾーンに属するかをそのセクタのＩＤ部におけるトラック番号から判断し、該ゾーンの設定値（記録パワー、パルス幅）をＲＯＭ41a-1から読み出し、ＬＤ制御部４１ｃに入力する。これにより、ＬＤ制御部４１ｃは書き込みゲート信号ＷＧＴ、パルス幅設定値ＷＰＷ、記録電流設定値ＬＳＰをレーザダイオード駆動回路に入力し、記録パワーと記録パルス幅を制御する。又、コントローラ４１ａはデータ記録回路４１ｅよりライトデータＤＴを出力させる。記録信号制御回路５７（図８）は書き込みゲート信号ＷＧＴがオン時、ライトデータＤＴに基づいて一定記録周波数で設定パルス幅の記録信号ＷＳを発生し、設定された記録パワーのレーザ光をオン・オフして光磁気ディスク１１に書き込む。
書き込み終了後、コントローラ４１ａはもう一度目的セクタにヘッドを位置決めし、記録されたデータが正しいかどうかをチェックする。この場合、データが正しければ、ライトコマンドを正常に終了した旨をホストに返し、データが正しくなければ、異常終了を返す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の記録方法では、領域の区切り方をどのようにするかを検討する必要があり、しかも、各領域での最適な記録パワー、記録パルス幅を設定する必要があり、さらには、それらの値を設定、切り換えを行うハードウェア、ソフトウェアが必要となる問題があった。
又、従来の記録方法では、記録時に目的セクタの所属領域を求め、該所属領域により記録パワー、記録パルス幅を決定する必要があるため、かかる処理に時間を要し、高速書き込み上問題があった。
以上から、本発明の目的は、内周部から外周部まで同一条件で記録ができる光磁気ディスク装置を提供することである。
本発明の別の目的は、従来方法で必要とされている記録条件の設定、切り換えを行うハードウェアやそれに伴うソフトウェアを不要とし、コスト的に有利な光磁気ディスク装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、簡単な制御で、しかも高速記録ができる光磁気ディスク装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。
１０１は光ディスクで例えば光磁気ディスク、１０２はスピンドルモータ、１０３は光学ヘッド、１０５は装置全体の制御を行うコントローラ、１０６はコントローラからの指示に従って光磁気ヘッドを所定の位置に位置決めすると共にフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ制御を行うサーボ制御部、１０７はＬＤ制御部、１０８はスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ制御部、１０９は光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録回路である。
【００１７】
【作用】
光磁気ディスク１０１を一定回転速度で回転しながらレーザ光を略円形に絞ってディスク面に照射してマークを記録する。この場合、記録信号のパルス幅を十分に短くし、かつ、レーザ光の記録パワーを一定値にし、ディスクの全面において同一記録パルス幅、同一記録パワーでマーク（データの"１"に相当）を記録する。記録信号のパルス幅は、所定の周速においてレーザ光の光ディスクに対する移動量が、光ディスクに記録するマーク長の６０％以下になるように設定する。あるいは、記録信号のパルス幅は、所定の周速においてレーザ光の光ディスクに対する移動量が、光ディスクに記録するマーク間隔の３０％以下になるように設定する。又、記録パワーとしては光磁気ディスクに最高密度でマークを記録した時に再生信号振幅が最大になるようにする。このように内周部から外周部まで同一条件で記録するようにしたから、従来方法で必要とされている記録条件の設定、切り換えを行うハードウェアやそれに伴うソフトウェアを不要にでき、しかも簡単な制御で、かつ高速に光磁気ディスクへデータを記録できる。
【００１８】
【実施例】
(a) 記録条件の考察
光磁気ディスクへの記録の際に、マークの有無により情報（”１”，”０”）を記録する方式において、記録条件を考察し、以下の結論を得た。
「記録信号のパルス幅が十分に短ければ、ディスクの移動速度（線速度）によらず、必要な記録パワー（感度）は一定である。」
かかる結論が導出された理由を以下に説明する。
【００１９】
（イ）非常にサイズの小さいビーム（レーザ光）を仮定し、非常に短い時間Ｔ0でパワーＰ0のビームを静止している媒体に照射した場合を考える。媒体のある部分（ビームを照射した点）に照射されたエネルギー（Ｔ0×Ｐ0）はいずれ熱伝導により拡散され、その部分の温度は低下する。熱が拡散する過程において、ビームを照射した点の周囲に記録に必要な温度以上に温度が上昇した部分が生じ、その部分にマークが記録される。この場合、ある程度以上のエネルギーを照射すれば光のビーム径が小さくてもある程度の大きさ（直径ａ）のマークを形成することができる。
媒体への記録は光エネルギーによる加熱・温度上昇を利用するもので、原理的にはトータルエネルギーが同じであれば（Ｔ×Ｐ＝一定）、同じ大きさのマークを記録できるはずである。熱の拡散時間が光パルス幅Ｔに比べて十分大きい場合にはこのことが成り立つ。しかし、熱の拡散時間が早く、拡散時間が光パルス幅Ｔに比べて小さい場合には、このことが成り立たなくなる。単位時間に与えるエネルギーが単位時間に拡散するエネルギーと同じであればどれだけ長時間光を照射しても温度上昇が生じないことを考えれば明白である。
（ロ）上記（イ）の現象を見直して見ると、ビーム径の小さな光スポットを用いてもエネルギーＰ×Ｔを大きくすることにより、ある程度の大きさのマークを形成することが可能であり、又、パルス幅が熱の拡散時間に比べて小さいと仮定できる限りにおいて、パルス幅Ｔ×パワーＰが一定であれば、同じ大きさのマークを形成できることになる。
【００２０】
（ハ）次に媒体が速度ｖで移動している場合を考える。照射した光によりビームはＴ×ｖだけ媒体上を移動する。前記直径ａより移動距離Ｔ×ｖが十分に小さい時には照射した熱は直径ａのほぼ中心に与えられると考えて良く、従って、形成されるマークもほぼ直径ａになると考えて良い。
（ニ）（ハ）ではビーム径が小さいと仮定した。しかし、実際のビームでは中心部分が最も強度が大きいことを考えるとビーム径がある程度の大きさを持っていても（ハ）の仮定が成り立つ。
(ホ)この仮定が成り立つ限りにおいて、すなわち、十分に短いパルスを用いれば、媒体上のどの位置、どのような媒体移動速度でも、記録条件を変える必要が無いことになる。
【００２１】
例えば、直径９０mmの光磁気ディスクを回転数３６００rpmで回転した場合について考察する。この媒体を使用すると、最内周での線速度は約９ｍ／ｓ、最外周での線速度は約１５ｍ／ｓとなる。この時、記録信号のパルス幅１５ns〜５５nsで媒体がどの程度移動するかを最内周(９ｍ／ｓ)と最外周(１５ｍ／ｓ)で比較すると図９に示すようになる。最小マークは０．７５μｍであるから図９より、パルス幅が長いとマーク長(＝０．７５μｍ）よりも長い移動部分（＝０．８２５μｍ）にわたり光が照射され、パルス幅が小さいと最小マーク長より短い移動部分に光が照射されることがわかる。
さらに図１０を用いて説明する。図１０は図９の図表に示された値を図形化したものである。ここでは、媒体が静止している状態で記録した場合のマークの大きさを基準にして考え、記録パルス幅が２５nsの場合と、５５nsの場合を示した。(a)は線速度が９ｍ／ｓの場合であり、(b)は線速度が１５ｍ／ｓの場合であり、斜線部は媒体が静止している場合におけるマークを示し、ＭＳ,ＭＥはそれぞれ媒体が静止している場合のマーク先端、マーク終端を示している。２５9、２５15はそれぞれ２５nsの間に９ｍ／ｓ、１５ｍ／ｓで媒体(マーク)が移動した時のマーク終端、５５9、５５15はそれぞれ５５nsの間に９ｍ／ｓ、１５ｍ／ｓで媒体(マーク)が移動した時のマーク終端である。
【００２２】
線速度９ｍ／ｓ、１５ｍ／ｓの場合のマークを比較すると、記録パルス幅が長い（５５ns)程マーク長の差は大きく、記録パルス幅が短い（２５ns)程マーク長の差が小さい。これより、パルス幅が２５nsより更に短くなればマーク長の差は短くなり、媒体が静止している状態に近ずいていく。従って、十分に短い記録パルスを用いれば、媒体上のどの位置、どのような媒体の移動速度でも記録条件を変える必要がないことが予想できる。
以上の仮定を確認すべく以下の実験を行った。
【００２３】
(b) 記録条件の実験的考察
測定には、市販されている直径９０mmの光磁気ディスク(図１１）を用いた。この光磁気ディスク媒体は、レーザ光の案内溝を成型により形成したポリカーボネート基板１１ａ上に屈折率２程度の誘電体膜１１ｂ、希土類−遷移金属非晶質合金からなる垂直磁性膜１１ｃ、誘電体膜１１ｄ、反射膜１１ｅを積層し、樹脂保護膜１１ｆで覆ったものであり、誘電体膜１１ｂ，１１ｄ、垂直磁性膜１１ｃ、反射膜１１ｅはそれぞれ窒化シリコンＳｉＮ、ＴｂＦｅＣｏ、アルミニウムＡｌが用いられている。希土類−遷移金属非晶質合金からなる垂直磁性膜１１ｃは特にＴｂＦｅＣｏに限定されるものではなく、例えば、ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＮｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の材料を用いることができる。
【００２４】
測定装置として、７８０nmの波長の半導体レーザを光源とする光ディスクテスタを用いた。対物レンズのＮＡは０．５３であり、出射ビームの絞り込んだ位置でのビームの半径幅は０．７８μmである。スピンドルの回転数は３６００ｒｐｍまで可変であり、レーザパワーは記録膜の位置で１８ｍＷまで出射可能である。この測定装置は、外部から発光パターンを二値化入力することにより任意のパルス幅で媒体上にマークを記録することが可能である。記録方式は（２，７）ＲＬＬマークポジション方式を用い、記録周波数は６．００ＭＨｚ一定とし、９ｍ／ｓの時にマーク同士の間隔が最内周部、最高密度で記録した時、約１．５μｍ、マーク長が約０．７５μｍとなるようにした。マーク同士の間隔とはマーク中心間距離である。又、マーク長とはマークの長さ（マーク径）であるが、装置毎にバラツキがある。
かかる測定装置により、記録信号のパルス幅を一定として光磁気ディスク媒体の回転速度を変えてマークを記録し、記録後、再生信号振幅を測定して記録パワーの依存性を調べた。その結果を図１２〜図１５に示す。
【００２５】
・記録パルス幅が２５nsの場合
図１２では記録パルス幅を２５nsとし記録パワーを変えて再生信号振幅の変化をプロットしてある。パルス幅が２５nsの場合、媒体の移動速度が９ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓまで変化させても再生信号振幅の立上り部分のパワー依存性はほぼ同じであることが判る。ただし、９ｍ／ｓの時はビット干渉のためパワーを大きくして行くと振幅が小さくなってゆき、記録パワーが１５ｍＷを越えると振幅が低下する。この場合、再生信号振幅が良好に得られる範囲を１４０ｍＶ以上とすると記録パワーは約８ｍＷ〜１７ｍＷの範囲となる。従って、記録パワーを１２．５ｍＷにすると、±４．５ｍＷのマージンがあり、この程度のマージンがあれば、環境温度が低温（０0Ｃ）〜高温（６０0Ｃ）まで変化してもデータを十分に記録できる。尚、装置の仕様として０0Ｃ〜６０0Ｃまでの環境温度下で使用可能とする必要がある。
【００２６】
図１３は図１２と同じ条件でパルス幅を３５nsとした時の実験結果であり、図１４はパルス幅を４５ns、図１５はパルス幅を５５nsとした時の実験結果である。記録パルス幅が５５nsになると媒体の移動速度が９ｍ／ｓの場合と１５ｍ／ｓの場合で立上り部分のパワー依存性が変化しており、線速度の違いによる感度の変化が起っていることが判る。この場合、再生信号振幅として１４０ｍＶ以上必要とすると記録パワーは７ｍＷ〜１０ｍＷの範囲しかなく、この程度のマージンでは、環境温度が低温近傍や高温近傍の場合、再生信号振幅が１４０ｍＶ以下となり内周部と外周部を同一記録条件（同一記録パワー、同一記録パルス幅）で記録を行うことが困難となる。
【００２７】
以上の実験では、９〜１５ｍ／ｓの媒体移動速度の範囲では４５nsまでのパルス幅であれば十分パルス幅が短いとみなすことができ、同一記録条件で記録することが可能と考えられる。最内周部(線速度９ｍ／ｓ）での記録パルス幅２５ns〜４５nsを長さに換算すると図９より０．２２５〜０．４０５μｍであり、最内周部でのマーク間隔（１．５μｍ）の１５％〜２７％である。以上から、十分にパルス幅が短いと見做すことができる記録パルス幅は最高密度で記録される内周部のマーク間隔の約３０％以下と考えられる。これをマーク長（＝０．７５μｍ）で表現すると、マークのバラツキはあるが、記録パルス幅はマーク長の約６０％以下が適していると言える。又、記録パワーは最高密度で記録される内周部において最大の再生信号振幅が得られるようにする。
【００２８】
(c) 本発明の光磁気ディスク装置の構成
図１６は本発明の光磁気ディスク装置の構成図、図１７はレーザダイオード駆動回路の構成図である。図１６において、１０１は光磁気ディスク、１０２はスピンドルモータ、１０３は光磁気ヘッド、１０４はバイアス磁石、１０５は装置全体の制御を行うコントローラ、１０６はコントローラからの指示に従って光磁気ヘッドを所定の位置に位置決めすると共にフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ制御を行うサーボ制御部、１０７はＬＤ制御部、１０８はスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ制御部、１０９は光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録回路、１１０は光磁気ディスクから読み取ったデータを再生する再生回路、１１１はバイアス磁石制御部、１２０はホストである。
【００２９】
図１７において、２０１はレーザダイオード、２０２は読取電流制御回路、２０３は記録電流制御回路、２０４は書き込みスイッチ、２０５はイレーズ電流制御回路、２０６はイレーズスイッチ、２０７は記録信号制御回路、２０８はイレーズ信号制御回路である。各電流制御回路２０２、２０３、２０５はそれぞれ読取電流、記録電流、イレーズ電流値を制御できるようになっており、特に、記録電流制御回路２０３は記録パワーが設定値となるように記録電流値を一定に制御する。記録信号制御回路２０７は書き込み時（書き込みゲート信号ＷＧＴオン時）、書き込みデータＤＴに基づいて予め設定された記録周波数及びパルス幅の記録信号ＷＳを発生し、書き込みスイッチ２０４は記録信号ＷＳに基づいてオン・オフしてレーザ光をオン・オフする。イレーズ信号制御回路２０８は消去時（イレーズゲート信号ＥＧＴオン時）、イレーズスイッチ２０９をオンして所定セクタの消去を行う。
【００３０】
予め、内周部から外周部まで同一記録条件で記録するための、記録電流値（記録パワー）及びパルス幅となるように記録電流制御回路２０３と記録信号制御回路２０７を調整しておく。尚、記録パワー、記録信号のパルス幅は例えば、１２ｍＷ、２５ｎｓとする。
コントローラ１０５はホスト１２０からデータ書き込み指令（ライトコマンド、ライトデータ）を受けると、サーボ制御部１０６により光磁気ヘッド１０３を目的セクタへ位置決めさせ、しかる後、ＬＤ制御部１０７よりイレーズゲート信号ＥＧＴを発生して目的セクタの消去を行う。消去完了後、コントローラ１０５はＬＤ制御部１０７より書き込みゲート信号ＷＧＴを発生させ、又、記録回路１０９よりライトデータＤＴを出力させる。記録信号制御回路２０７（図１７）は書き込みゲート信号ＷＧＴがオン時、ライトデータＤＴに基づいて一定記録周波数で設定パルス幅の記録信号ＷＳを発生し、レーザ光をオン・オフして光磁気ディスクに書き込む。
【００３１】
書き込みが終了すると、コントローラ１０５は再度目的セクタにヘッドを位置決めし、記録されたデータを読み出して正しいかどうかをチェックする。この場合、データが正しければ、ライトコマンドを正常に終了した旨をホストに返し、データが正しくなければ、異常終了を返す。
以上のように、本発明の光磁気ディスク装置は、従来装置のようにレーザのパワー制御や記録信号のパルス幅制御を行う必要がない。このため、記録電流制御回路２０３や記録信号制御回路２０７の構成が簡単になり、しかも、ゾーン毎に記録パワーや記録パルス幅を記憶するＲＯＭが不要となる。又、従来例のように目的セクタがどのゾーンに属するか判別し、それに基づいて記録パワーや記録パルス幅を切り換える制御が不要であり、この結果、記録制御を簡単に、かつ高速に行うことができる。
以上本発明を光磁気ディスクに適用した場合について説明したが、本発明は他の光ディスクにも適用できるものである。
【００３２】
(d) 変形例
以上では、光ディスクをゾーンに分割しない場合であるが、光ディスクを複数のゾーンに分け、ゾーン毎に周波数を変えて記録すると共に、各ゾーンの記録パルスのパルス幅を該ゾーンの最内周部に最高密度でマークを記録した時のマーク長又はマーク間隔に対して十分短くする。例えば、光ディスクを１０ゾーン程度に分割して各ゾーン毎の最内周部に最高密度でマークを記録した時のマーク間隔に対して十分短いパルス幅で記録すれば、最内周部でビット干渉が生じることがない。又、この際、最内周部から最外周部にかけて最高密度で記録した場合、約６．９０ＭＨｚ〜１２．００ＭＨｚの範囲で記録周波数をゾーン毎に変えるようする。このようにすれば、外周に向かう程記録周波数を高くするので高密度記録を図ることができる。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【００３３】
【発明の効果】
以上本発明の光ディスク装置によれば、記録パルスのパルス幅を十分に短く、かつ、レーザ光の記録パワーを一定値にし、ディスクの全面において同一記録パルス幅、同一記録パワーでマーク（"１"に相当する）を記録するようにしたから、従来方法で必要とされている記録条件の設定、切り換えを行うハードウェアやそれに伴うソフトウェアを不要とし、コスト的に有利で、しかも簡単な制御で光ディスクへの記録ができる。
又、本発明の光ディスク装置によれば、書き込みに先立って、所属ゾーン毎に記録パワー及び記録パルス幅の制御をする必要がないため、高速の書き込みができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】光磁気ディスクの書き込み・読み取り説明図である。
【図３】光磁気ディスク媒体の構成図である。
【図４】光磁気ヘッドの構成図である。
【図５】ＭＯ領域情報読取原理説明図である。
【図６】プリフォーマット情報読取原理説明図である。
【図７】従来の光磁気ディスク装置の構成図である。
【図８】レーザダイオード駆動回路の構成図である。
【図９】記録条件を考察するための図表である。
【図１０】記録条件を考察するための説明図である。
【図１１】本発明の光磁気ディスク媒体の構成図である。
【図１２】記録パルス幅が２５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１３】記録パルス幅が３５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１４】記録パルス幅が４５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１５】記録パルス幅が５５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１６】本発明に係る光磁気ディスク装置の構成図である。
【図１７】本発明に係るレーザダイオード駆動回路の構成図である。
【符号の説明】
１０１・・光磁気ディスク
１０２・・スピンドルモータ
１０３・・光磁気ヘッド
１０５・・コントローラ
１０６・・サーボ制御部
１０７・・ＬＤ制御部
１０８・・スピンドルモータ制御部
１０９・・データ記録回路
【産業上の利用分野】
本発明は光磁気ディスク装置に係わり、特に光磁気ディスクの内周から外周に渡って同一記録条件でマークを記録する光磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、計算機の外部記憶装置として光ディスクが開発され、実用化されつつある。光ディスクには光磁気型、相変化型、有機系（有機材料）型等がある。かかる光ディスクでは、半導体レーザを波長程度まで微小スポットとして絞り込み、データを媒体上に記録するもので、大容量記録と可換性という大きな特徴を有している。特に、ＩＳＯ規格により標準化が行なわれた５インチ、３．５インチの光ディスク装置は、高機能ワークステーションから個人ユーザレベルまで幅広く利用が見込まれている。
【０００３】
光ディスクのうち書き換え可能な光磁気ディスクは基板上にＴｂＦｅＣｏ等のアモルファス磁性薄膜等を被着したものであり、磁性膜の磁化反転に必要な保磁力が温度の上昇に応じて小さくなる性質（キューリ点で保磁力は零）を利用する。すなわち、レーザビームを照射してディスク媒体の温度を2000C付近まで上昇させて保磁力を弱めた状態で弱磁界を掛けて磁化方向を制御して記録、消去するものである。従って、図２(a)に示すように、磁性膜５上の磁化方向が下向きの状態において、書き込みコイル６により上方向の磁界を掛け、図２(b)に示すように磁化方向を反転したい部分にレーザビームＬＢを対物レンズＯＬを介して照射すると、該部分の磁化方向が反転して上方向になり、情報の記録ができる。又、情報の読み取りに際しては、図２(c)に示すようにｙ軸方向の偏光面を有するレーザビームＬＢを磁性膜５に照射すると、磁気カー効果により磁化方向が下向きの部分では時計方向に偏光面がθK回転した反射光ＬＢ０が得られ、磁化方向が上向きの部分では反時計方向に偏光面がθK回転した反射光ＬＢ１が得られる。従って、反射光の偏光状態を検出することにより磁化の向き、換言すれば情報を読み取ることができる。
【０００４】
図３は３．５インチの光磁気ディスクの構成説明図であリ、図３(a)は概略平面図、図３(b)は一部概略断面図である。光磁気ディスク１１は同心円状又はスパイラル状のトラックを片面当たり10,000トラック備えており、全トラックは扇型に２５セクタに分割されている。各セクタＳＴは例えば512バイトで構成され、先頭部にはアドレスフィールドＡＦ（ＩＤ領域）が設けられ、以降にデータフィールドＤＦ（ＭＯ領域：magneto-optical領域)が設けられている。アドレスフィールドＡＦには、セクタマーク、クロック抽出用ＶＦＯパターン、アドレスマーク、トラックアドレス、セクタアドレス等のアドレス情報が記録され、データフィールドＤＦにはクロック抽出用のＶＦＯパターンと位相合わせ用のシンクバイトＳＹＮＣ及びデータＤＡＴＡが格納されるようになっている。又、アクセス可領域（記憶領域）の内側と外側にディフェクトマネージメントエリアＤＭＡが設けられ、更にその内外周にインナコントロールトラック、アウタコントロールトラックＴＲcが設けられている。
【０００５】
光磁気ディスク１１は図３(b)に示すように、透明なプラスチック層（基板）ＰＬＳの上に記録層（磁性膜）ＭＧＦを被着し、更にその上に保護層ＰＲＦを形成して構成され、アドレスフィールドＡＦ(ＩＤ領域)は予めスタンピングによりピットＰＴ（凹凸）によりプリフォーマッティングされている。
記録すべきデータは、光ディスクの記録特性に適した形式（ＲＬＬ（２，７）符号）のデータに変調され、変調データのビット”１”に対応する媒体上の位置にマークを記録する。尚、ＲＬＬ（２，７）符号はビット”１”とビット”１”の間に入る”０”の個数が２〜７まで変化するもので、入力データと符号化後のデータは以下のようになる。
【０００６】
図４は光磁気ディスク装置の記録・再生用ヘッド（光磁気ヘッド）の基本構成図である。２１1は半導体レ−ザ−、２１2はコリメートレンズ、２１3は真円補正プリズム、２１4は半導体レ−ザ−からの光を透過し、ディスクから反射した光を信号検出側に反射するビームスプリッター、２１5は光をディスク（図示せず）に導く反射ミラー、２１6は二次元アクチュエ−タで、図示しないが対物レンズや該対物レンズをトラッキング及びフォーカシング方向に微調整するトラッキングコイル、フォーカシングコイル及びデータ書き込みコイル等を備えている。２１7は反射光をデータ検出側に導く反射ミラー、２１8は１／２波長板であり入射光の偏光面を４５度回転させ、後段の偏光ビームスプリッターでの透過光と反射光の量を１：１にする働きを有している。２１9は収束レンズ、２１10は偏光ビームスプリッター、２１11はＰ波成分検出器、２１12はＳ波成分検出器である。偏光ビームスプリッター２１10は入射面に平行の光（Ｐ波成分）を透過し、入射面に垂直な光（Ｓ波成分）を反射する特性を有している。
【０００７】
従って、入射光の偏光状態を透過光量及び反射光量の変化として検出することができる。すなわち、ＭＯ領域の読取位置における磁化方向（情報ビットの”０”、”１”）に応じて磁気カー効果により戻り光の偏光面が図５(a)に示すように時計方向あるいは反時計方向にθK回転し、１／２波長板２１8で偏光面を４５度回転される。このため、図５(b)に示すように、偏光ビームスプリッター２１10から出力されるＰ波成分（透過光）及びＳ波成分（反射光）は情報が"１（マーク）"の時、Ｐ波成分がＳ波成分より大きくなり、情報が"０（非マーク）"の時、Ｐ波成分がＳ波成分より小さくなる。従って、Ｐ波成分検出器２１11より図５(c)に示す信号ＲＤＳ１，が出力され、Ｓ波成分検出器２１12より図５(c)に示す信号ＲＤＳ２（信号ＲＤＳ１と極性が反転している）が出力され、これら信号ＲＤＳ１，ＲＤＳ２を差動増幅器に入力すると同位相のノイズが除去された再生信号ＲＤＳが得られる。
【０００８】
プリフォーマット部（ＩＤ領域）にはピットの凹凸により情報が記録されており、磁化の向きは下向きあるいは上向きの一方に固定されている。従って、プリフォーマト部からの戻り光の偏光面は常に時計方向あるいは反時計方向の一方の方向（反時計方向とする）にθK回転している。又。戻り光の大きさは読取位置の凹凸形状によりレーザ光の回折が生じるため、読取位置が凸部か凹部かにより変化する。この戻り光の偏光面を１／２波長板２１8で４５度回転すると、図６に示すようになる。このため、Ｐ波成分検出器２１11より信号ＲＤＳ１が出力され、Ｓ波成分検出器２１12より信号ＲＤＳ２が出力され、これら信号ＲＤＳ１，ＲＤＳ２の位相差が一致する。従って、プリフォーマット部ではＭＯ領域の情報の読み取りから異なり、これら信号の和を演算することにより情報（マークの凹凸情報）を読み取ることができる。
【０００９】
ところで、従来の光磁気ディスクでは、記録時のレーザパワーをディスク外周部に行く程大きくし、あるいは記録パルス幅（レーザビームをオン・オフする記録パルスのデューティ）を広くするなど記録条件を変えて記録している。これは、以下の▲１▼〜▲３▼の理由によるものである。
▲１▼光磁気ディスクでは回転数一定で、かつ、一定周波数あるいは一定転送速度で記録するため、ディスク内周部は記録密度が高くなる。このため、最適パワーよりも大きなパワー（オーバパワー）で記録すると、ビット干渉のため振幅が小さくなってしまう。ここで、ビット干渉とは記録時のレーザパワーが大きいとき、記録されたビット（マーク）も大きくなり隣のビットとの間隔が狭くなって綺麗にビット同士が分離できなくなることを言う。
従って、内周部でビット干渉が生じないように、あるいは生じてもエラーへの寄与を小さくできるパワーで記録する必要がある。
【００１０】
▲２▼光磁気ディスクでは回転数一定で、かつ、一定周波数あるいは一定転送速度で記録するため、ディスク外周部では記録密度が低下し、ビット同士の間隔は内周部に比べて１．６〜２倍程度広くなる。このため、内周部のようにビット干渉が生じることがないので、記録時のレーザパワーを大きくすることにより再生信号振幅を大きくでき、再生時のエラーを少なくできる。
▲３▼これまでの実験結果から、記録時のレーザパワーは媒体速度のＸ乗（例えばＸ＝１／２）に比例するという考えが広まっており、外周部程記録パワーを大きくするという方法が常識化している。
【００１１】
以上の点から、これまでの記録方法ではディスク内周部から外周部にかけて記録条件を変えて記録を行うという方法を取っている。実際には、回路上の制約からレーザパワーあるいは記録パルス幅を半径値に応じて連続的に変えることが難しく、このため、ディスクを半径方向にいくつかの領域に区切り、領域毎に記録条件を変えるようにしている。例えば、ディスクを半径方向に内周から外周にかけて５つのゾーンに分割し、内周では記録パワーを小さく、かつ記録パルス幅を狭くし、外周へ行くほど記録パワーを大きく、かつ記録パルス幅を広くする。
【００１２】
図７は従来の光磁気ディスク装置の構成図である。１１は光磁気ディスク、２１は光磁気ヘッド、３１はスピンドルモータ、４１ａは装置全体の制御を行うコントローラ、４１ｂはコントローラからの指示に従って光磁気ヘッドを所定の位置に位置決めすると共にフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ制御を行うサーボ制御部、４１ｃはレーザのパワーや記録パルス幅を制御するレーザダイオード制御部（ＬＤ制御部）、４１ｄはスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ制御部、４１ｅは光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録回路、４１ｆは光磁気ディスクから読み取ったデータを再生する再生回路、４１ｇはバイアス磁石、４１ｈはバイアス磁石制御部である。
光磁気ディスク１１を内周部から約２０００トラック毎に区切って５つのゾーンを構成した時、ゾーン毎の記録パワー、記録パルス幅を予めコントローラ４１ａのＲＯＭ41a-1に記憶しておく。
【００１３】
図８は光磁気ヘッド２１に設けられるレーザダイオード駆動回路の構成図である。５１はレーザダイオード、５２は読取電流制御回路、５３は記録電流制御回路、５４は書き込みスイッチ、５５はイレーズ電流制御回路、５６はイレーズスイッチ、５７は記録信号制御回路、５８はイレーズ信号制御回路である。
各電流制御回路５２、５３、５５はそれぞれ読取電流、記録電流、イレーズ電流値を制御できるようになっており、特に、記録電流制御回路５３はＬＤ制御部４１ｃからの記録電流設定値（レーザパワー）に基づいて指令された電流値となるように制御する。記録信号制御回路５７はＬＤ制御部４１ｃから指令されるパルス幅設定値ＷＰＷとなるように記録信号ＷＳのパルス幅制御を行う。すなわち、データ書き込み時（書き込みゲート信号ＷＧＴオン時）、書き込みデータＤＴに基づいて一定記録周波数で設定パルス幅の記録信号ＷＳを出力する。書き込みスイッチ５４は記録信号ＷＳに基づいてオン・オフしてレーザ光をオン・オフする。イレーズ信号制御回路５８は消去時（イレーズゲート信号ＥＧＴオン時）、イレーズスイッチ５９をオンして所定セクタの消去を行う。
【００１４】
コントローラ４１ａはホストからデータ読み出し指令を受けると、サーボ制御部４１ｂにより光磁気ヘッド２１を指令されたアドレスに位置決めさせ、該光磁気ヘッドをして記録信号を読み取らせる。光磁気ヘッド２１は読み取った信号をデータ再生回路４１ｆに入力し、再生回路は入力された信号よりデータを再生してコントローラ４１ａに入力し、コントローラは該データをホストに入力する。又、コントローラ４１ａはホストからデータ書き込み指令（ライトコマンド、ライトデータ）を受けると、サーボ制御部４１ｂにより光磁気ヘッド２１を目的セクタへ位置決させ、しかる後、ＬＤ制御部１０７よりイレーズゲート信号ＥＧＴを発生して目的セクタの消去を行う。ついで、目的セクタがどのゾーンに属するかをそのセクタのＩＤ部におけるトラック番号から判断し、該ゾーンの設定値（記録パワー、パルス幅）をＲＯＭ41a-1から読み出し、ＬＤ制御部４１ｃに入力する。これにより、ＬＤ制御部４１ｃは書き込みゲート信号ＷＧＴ、パルス幅設定値ＷＰＷ、記録電流設定値ＬＳＰをレーザダイオード駆動回路に入力し、記録パワーと記録パルス幅を制御する。又、コントローラ４１ａはデータ記録回路４１ｅよりライトデータＤＴを出力させる。記録信号制御回路５７（図８）は書き込みゲート信号ＷＧＴがオン時、ライトデータＤＴに基づいて一定記録周波数で設定パルス幅の記録信号ＷＳを発生し、設定された記録パワーのレーザ光をオン・オフして光磁気ディスク１１に書き込む。
書き込み終了後、コントローラ４１ａはもう一度目的セクタにヘッドを位置決めし、記録されたデータが正しいかどうかをチェックする。この場合、データが正しければ、ライトコマンドを正常に終了した旨をホストに返し、データが正しくなければ、異常終了を返す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の記録方法では、領域の区切り方をどのようにするかを検討する必要があり、しかも、各領域での最適な記録パワー、記録パルス幅を設定する必要があり、さらには、それらの値を設定、切り換えを行うハードウェア、ソフトウェアが必要となる問題があった。
又、従来の記録方法では、記録時に目的セクタの所属領域を求め、該所属領域により記録パワー、記録パルス幅を決定する必要があるため、かかる処理に時間を要し、高速書き込み上問題があった。
以上から、本発明の目的は、内周部から外周部まで同一条件で記録ができる光磁気ディスク装置を提供することである。
本発明の別の目的は、従来方法で必要とされている記録条件の設定、切り換えを行うハードウェアやそれに伴うソフトウェアを不要とし、コスト的に有利な光磁気ディスク装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、簡単な制御で、しかも高速記録ができる光磁気ディスク装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。
１０１は光ディスクで例えば光磁気ディスク、１０２はスピンドルモータ、１０３は光学ヘッド、１０５は装置全体の制御を行うコントローラ、１０６はコントローラからの指示に従って光磁気ヘッドを所定の位置に位置決めすると共にフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ制御を行うサーボ制御部、１０７はＬＤ制御部、１０８はスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ制御部、１０９は光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録回路である。
【００１７】
【作用】
光磁気ディスク１０１を一定回転速度で回転しながらレーザ光を略円形に絞ってディスク面に照射してマークを記録する。この場合、記録信号のパルス幅を十分に短くし、かつ、レーザ光の記録パワーを一定値にし、ディスクの全面において同一記録パルス幅、同一記録パワーでマーク（データの"１"に相当）を記録する。記録信号のパルス幅は、所定の周速においてレーザ光の光ディスクに対する移動量が、光ディスクに記録するマーク長の６０％以下になるように設定する。あるいは、記録信号のパルス幅は、所定の周速においてレーザ光の光ディスクに対する移動量が、光ディスクに記録するマーク間隔の３０％以下になるように設定する。又、記録パワーとしては光磁気ディスクに最高密度でマークを記録した時に再生信号振幅が最大になるようにする。このように内周部から外周部まで同一条件で記録するようにしたから、従来方法で必要とされている記録条件の設定、切り換えを行うハードウェアやそれに伴うソフトウェアを不要にでき、しかも簡単な制御で、かつ高速に光磁気ディスクへデータを記録できる。
【００１８】
【実施例】
(a) 記録条件の考察
光磁気ディスクへの記録の際に、マークの有無により情報（”１”，”０”）を記録する方式において、記録条件を考察し、以下の結論を得た。
「記録信号のパルス幅が十分に短ければ、ディスクの移動速度（線速度）によらず、必要な記録パワー（感度）は一定である。」
かかる結論が導出された理由を以下に説明する。
【００１９】
（イ）非常にサイズの小さいビーム（レーザ光）を仮定し、非常に短い時間Ｔ0でパワーＰ0のビームを静止している媒体に照射した場合を考える。媒体のある部分（ビームを照射した点）に照射されたエネルギー（Ｔ0×Ｐ0）はいずれ熱伝導により拡散され、その部分の温度は低下する。熱が拡散する過程において、ビームを照射した点の周囲に記録に必要な温度以上に温度が上昇した部分が生じ、その部分にマークが記録される。この場合、ある程度以上のエネルギーを照射すれば光のビーム径が小さくてもある程度の大きさ（直径ａ）のマークを形成することができる。
媒体への記録は光エネルギーによる加熱・温度上昇を利用するもので、原理的にはトータルエネルギーが同じであれば（Ｔ×Ｐ＝一定）、同じ大きさのマークを記録できるはずである。熱の拡散時間が光パルス幅Ｔに比べて十分大きい場合にはこのことが成り立つ。しかし、熱の拡散時間が早く、拡散時間が光パルス幅Ｔに比べて小さい場合には、このことが成り立たなくなる。単位時間に与えるエネルギーが単位時間に拡散するエネルギーと同じであればどれだけ長時間光を照射しても温度上昇が生じないことを考えれば明白である。
（ロ）上記（イ）の現象を見直して見ると、ビーム径の小さな光スポットを用いてもエネルギーＰ×Ｔを大きくすることにより、ある程度の大きさのマークを形成することが可能であり、又、パルス幅が熱の拡散時間に比べて小さいと仮定できる限りにおいて、パルス幅Ｔ×パワーＰが一定であれば、同じ大きさのマークを形成できることになる。
【００２０】
（ハ）次に媒体が速度ｖで移動している場合を考える。照射した光によりビームはＴ×ｖだけ媒体上を移動する。前記直径ａより移動距離Ｔ×ｖが十分に小さい時には照射した熱は直径ａのほぼ中心に与えられると考えて良く、従って、形成されるマークもほぼ直径ａになると考えて良い。
（ニ）（ハ）ではビーム径が小さいと仮定した。しかし、実際のビームでは中心部分が最も強度が大きいことを考えるとビーム径がある程度の大きさを持っていても（ハ）の仮定が成り立つ。
(ホ)この仮定が成り立つ限りにおいて、すなわち、十分に短いパルスを用いれば、媒体上のどの位置、どのような媒体移動速度でも、記録条件を変える必要が無いことになる。
【００２１】
例えば、直径９０mmの光磁気ディスクを回転数３６００rpmで回転した場合について考察する。この媒体を使用すると、最内周での線速度は約９ｍ／ｓ、最外周での線速度は約１５ｍ／ｓとなる。この時、記録信号のパルス幅１５ns〜５５nsで媒体がどの程度移動するかを最内周(９ｍ／ｓ)と最外周(１５ｍ／ｓ)で比較すると図９に示すようになる。最小マークは０．７５μｍであるから図９より、パルス幅が長いとマーク長(＝０．７５μｍ）よりも長い移動部分（＝０．８２５μｍ）にわたり光が照射され、パルス幅が小さいと最小マーク長より短い移動部分に光が照射されることがわかる。
さらに図１０を用いて説明する。図１０は図９の図表に示された値を図形化したものである。ここでは、媒体が静止している状態で記録した場合のマークの大きさを基準にして考え、記録パルス幅が２５nsの場合と、５５nsの場合を示した。(a)は線速度が９ｍ／ｓの場合であり、(b)は線速度が１５ｍ／ｓの場合であり、斜線部は媒体が静止している場合におけるマークを示し、ＭＳ,ＭＥはそれぞれ媒体が静止している場合のマーク先端、マーク終端を示している。２５9、２５15はそれぞれ２５nsの間に９ｍ／ｓ、１５ｍ／ｓで媒体(マーク)が移動した時のマーク終端、５５9、５５15はそれぞれ５５nsの間に９ｍ／ｓ、１５ｍ／ｓで媒体(マーク)が移動した時のマーク終端である。
【００２２】
線速度９ｍ／ｓ、１５ｍ／ｓの場合のマークを比較すると、記録パルス幅が長い（５５ns)程マーク長の差は大きく、記録パルス幅が短い（２５ns)程マーク長の差が小さい。これより、パルス幅が２５nsより更に短くなればマーク長の差は短くなり、媒体が静止している状態に近ずいていく。従って、十分に短い記録パルスを用いれば、媒体上のどの位置、どのような媒体の移動速度でも記録条件を変える必要がないことが予想できる。
以上の仮定を確認すべく以下の実験を行った。
【００２３】
(b) 記録条件の実験的考察
測定には、市販されている直径９０mmの光磁気ディスク(図１１）を用いた。この光磁気ディスク媒体は、レーザ光の案内溝を成型により形成したポリカーボネート基板１１ａ上に屈折率２程度の誘電体膜１１ｂ、希土類−遷移金属非晶質合金からなる垂直磁性膜１１ｃ、誘電体膜１１ｄ、反射膜１１ｅを積層し、樹脂保護膜１１ｆで覆ったものであり、誘電体膜１１ｂ，１１ｄ、垂直磁性膜１１ｃ、反射膜１１ｅはそれぞれ窒化シリコンＳｉＮ、ＴｂＦｅＣｏ、アルミニウムＡｌが用いられている。希土類−遷移金属非晶質合金からなる垂直磁性膜１１ｃは特にＴｂＦｅＣｏに限定されるものではなく、例えば、ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＮｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の材料を用いることができる。
【００２４】
測定装置として、７８０nmの波長の半導体レーザを光源とする光ディスクテスタを用いた。対物レンズのＮＡは０．５３であり、出射ビームの絞り込んだ位置でのビームの半径幅は０．７８μmである。スピンドルの回転数は３６００ｒｐｍまで可変であり、レーザパワーは記録膜の位置で１８ｍＷまで出射可能である。この測定装置は、外部から発光パターンを二値化入力することにより任意のパルス幅で媒体上にマークを記録することが可能である。記録方式は（２，７）ＲＬＬマークポジション方式を用い、記録周波数は６．００ＭＨｚ一定とし、９ｍ／ｓの時にマーク同士の間隔が最内周部、最高密度で記録した時、約１．５μｍ、マーク長が約０．７５μｍとなるようにした。マーク同士の間隔とはマーク中心間距離である。又、マーク長とはマークの長さ（マーク径）であるが、装置毎にバラツキがある。
かかる測定装置により、記録信号のパルス幅を一定として光磁気ディスク媒体の回転速度を変えてマークを記録し、記録後、再生信号振幅を測定して記録パワーの依存性を調べた。その結果を図１２〜図１５に示す。
【００２５】
・記録パルス幅が２５nsの場合
図１２では記録パルス幅を２５nsとし記録パワーを変えて再生信号振幅の変化をプロットしてある。パルス幅が２５nsの場合、媒体の移動速度が９ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓまで変化させても再生信号振幅の立上り部分のパワー依存性はほぼ同じであることが判る。ただし、９ｍ／ｓの時はビット干渉のためパワーを大きくして行くと振幅が小さくなってゆき、記録パワーが１５ｍＷを越えると振幅が低下する。この場合、再生信号振幅が良好に得られる範囲を１４０ｍＶ以上とすると記録パワーは約８ｍＷ〜１７ｍＷの範囲となる。従って、記録パワーを１２．５ｍＷにすると、±４．５ｍＷのマージンがあり、この程度のマージンがあれば、環境温度が低温（０0Ｃ）〜高温（６０0Ｃ）まで変化してもデータを十分に記録できる。尚、装置の仕様として０0Ｃ〜６０0Ｃまでの環境温度下で使用可能とする必要がある。
【００２６】
図１３は図１２と同じ条件でパルス幅を３５nsとした時の実験結果であり、図１４はパルス幅を４５ns、図１５はパルス幅を５５nsとした時の実験結果である。記録パルス幅が５５nsになると媒体の移動速度が９ｍ／ｓの場合と１５ｍ／ｓの場合で立上り部分のパワー依存性が変化しており、線速度の違いによる感度の変化が起っていることが判る。この場合、再生信号振幅として１４０ｍＶ以上必要とすると記録パワーは７ｍＷ〜１０ｍＷの範囲しかなく、この程度のマージンでは、環境温度が低温近傍や高温近傍の場合、再生信号振幅が１４０ｍＶ以下となり内周部と外周部を同一記録条件（同一記録パワー、同一記録パルス幅）で記録を行うことが困難となる。
【００２７】
以上の実験では、９〜１５ｍ／ｓの媒体移動速度の範囲では４５nsまでのパルス幅であれば十分パルス幅が短いとみなすことができ、同一記録条件で記録することが可能と考えられる。最内周部(線速度９ｍ／ｓ）での記録パルス幅２５ns〜４５nsを長さに換算すると図９より０．２２５〜０．４０５μｍであり、最内周部でのマーク間隔（１．５μｍ）の１５％〜２７％である。以上から、十分にパルス幅が短いと見做すことができる記録パルス幅は最高密度で記録される内周部のマーク間隔の約３０％以下と考えられる。これをマーク長（＝０．７５μｍ）で表現すると、マークのバラツキはあるが、記録パルス幅はマーク長の約６０％以下が適していると言える。又、記録パワーは最高密度で記録される内周部において最大の再生信号振幅が得られるようにする。
【００２８】
(c) 本発明の光磁気ディスク装置の構成
図１６は本発明の光磁気ディスク装置の構成図、図１７はレーザダイオード駆動回路の構成図である。図１６において、１０１は光磁気ディスク、１０２はスピンドルモータ、１０３は光磁気ヘッド、１０４はバイアス磁石、１０５は装置全体の制御を行うコントローラ、１０６はコントローラからの指示に従って光磁気ヘッドを所定の位置に位置決めすると共にフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ制御を行うサーボ制御部、１０７はＬＤ制御部、１０８はスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ制御部、１０９は光磁気ディスクにデータを記録するデータ記録回路、１１０は光磁気ディスクから読み取ったデータを再生する再生回路、１１１はバイアス磁石制御部、１２０はホストである。
【００２９】
図１７において、２０１はレーザダイオード、２０２は読取電流制御回路、２０３は記録電流制御回路、２０４は書き込みスイッチ、２０５はイレーズ電流制御回路、２０６はイレーズスイッチ、２０７は記録信号制御回路、２０８はイレーズ信号制御回路である。各電流制御回路２０２、２０３、２０５はそれぞれ読取電流、記録電流、イレーズ電流値を制御できるようになっており、特に、記録電流制御回路２０３は記録パワーが設定値となるように記録電流値を一定に制御する。記録信号制御回路２０７は書き込み時（書き込みゲート信号ＷＧＴオン時）、書き込みデータＤＴに基づいて予め設定された記録周波数及びパルス幅の記録信号ＷＳを発生し、書き込みスイッチ２０４は記録信号ＷＳに基づいてオン・オフしてレーザ光をオン・オフする。イレーズ信号制御回路２０８は消去時（イレーズゲート信号ＥＧＴオン時）、イレーズスイッチ２０９をオンして所定セクタの消去を行う。
【００３０】
予め、内周部から外周部まで同一記録条件で記録するための、記録電流値（記録パワー）及びパルス幅となるように記録電流制御回路２０３と記録信号制御回路２０７を調整しておく。尚、記録パワー、記録信号のパルス幅は例えば、１２ｍＷ、２５ｎｓとする。
コントローラ１０５はホスト１２０からデータ書き込み指令（ライトコマンド、ライトデータ）を受けると、サーボ制御部１０６により光磁気ヘッド１０３を目的セクタへ位置決めさせ、しかる後、ＬＤ制御部１０７よりイレーズゲート信号ＥＧＴを発生して目的セクタの消去を行う。消去完了後、コントローラ１０５はＬＤ制御部１０７より書き込みゲート信号ＷＧＴを発生させ、又、記録回路１０９よりライトデータＤＴを出力させる。記録信号制御回路２０７（図１７）は書き込みゲート信号ＷＧＴがオン時、ライトデータＤＴに基づいて一定記録周波数で設定パルス幅の記録信号ＷＳを発生し、レーザ光をオン・オフして光磁気ディスクに書き込む。
【００３１】
書き込みが終了すると、コントローラ１０５は再度目的セクタにヘッドを位置決めし、記録されたデータを読み出して正しいかどうかをチェックする。この場合、データが正しければ、ライトコマンドを正常に終了した旨をホストに返し、データが正しくなければ、異常終了を返す。
以上のように、本発明の光磁気ディスク装置は、従来装置のようにレーザのパワー制御や記録信号のパルス幅制御を行う必要がない。このため、記録電流制御回路２０３や記録信号制御回路２０７の構成が簡単になり、しかも、ゾーン毎に記録パワーや記録パルス幅を記憶するＲＯＭが不要となる。又、従来例のように目的セクタがどのゾーンに属するか判別し、それに基づいて記録パワーや記録パルス幅を切り換える制御が不要であり、この結果、記録制御を簡単に、かつ高速に行うことができる。
以上本発明を光磁気ディスクに適用した場合について説明したが、本発明は他の光ディスクにも適用できるものである。
【００３２】
(d) 変形例
以上では、光ディスクをゾーンに分割しない場合であるが、光ディスクを複数のゾーンに分け、ゾーン毎に周波数を変えて記録すると共に、各ゾーンの記録パルスのパルス幅を該ゾーンの最内周部に最高密度でマークを記録した時のマーク長又はマーク間隔に対して十分短くする。例えば、光ディスクを１０ゾーン程度に分割して各ゾーン毎の最内周部に最高密度でマークを記録した時のマーク間隔に対して十分短いパルス幅で記録すれば、最内周部でビット干渉が生じることがない。又、この際、最内周部から最外周部にかけて最高密度で記録した場合、約６．９０ＭＨｚ〜１２．００ＭＨｚの範囲で記録周波数をゾーン毎に変えるようする。このようにすれば、外周に向かう程記録周波数を高くするので高密度記録を図ることができる。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【００３３】
【発明の効果】
以上本発明の光ディスク装置によれば、記録パルスのパルス幅を十分に短く、かつ、レーザ光の記録パワーを一定値にし、ディスクの全面において同一記録パルス幅、同一記録パワーでマーク（"１"に相当する）を記録するようにしたから、従来方法で必要とされている記録条件の設定、切り換えを行うハードウェアやそれに伴うソフトウェアを不要とし、コスト的に有利で、しかも簡単な制御で光ディスクへの記録ができる。
又、本発明の光ディスク装置によれば、書き込みに先立って、所属ゾーン毎に記録パワー及び記録パルス幅の制御をする必要がないため、高速の書き込みができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】光磁気ディスクの書き込み・読み取り説明図である。
【図３】光磁気ディスク媒体の構成図である。
【図４】光磁気ヘッドの構成図である。
【図５】ＭＯ領域情報読取原理説明図である。
【図６】プリフォーマット情報読取原理説明図である。
【図７】従来の光磁気ディスク装置の構成図である。
【図８】レーザダイオード駆動回路の構成図である。
【図９】記録条件を考察するための図表である。
【図１０】記録条件を考察するための説明図である。
【図１１】本発明の光磁気ディスク媒体の構成図である。
【図１２】記録パルス幅が２５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１３】記録パルス幅が３５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１４】記録パルス幅が４５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１５】記録パルス幅が５５nsの場合の記録パワー・再生信号振幅特性図である。
【図１６】本発明に係る光磁気ディスク装置の構成図である。
【図１７】本発明に係るレーザダイオード駆動回路の構成図である。
【符号の説明】
１０１・・光磁気ディスク
１０２・・スピンドルモータ
１０３・・光磁気ヘッド
１０５・・コントローラ
１０６・・サーボ制御部
１０７・・ＬＤ制御部
１０８・・スピンドルモータ制御部
１０９・・データ記録回路
Claims (2)
- 光磁気ディスクを回転させる回転手段と、レーザ光源から発光されたレーザ光を前記光磁気ディスク面に照射してマークを記録する手段とを備え、マークの有無により情報を記録するマークポジション方式の光磁気ディスク装置において、
前記記録手段は、前記光磁気ディスクの内周側及び外周側の、いずれの領域の記録に際しても、前記レーザ光の記録パワーＰを一定とし、かつ記録パルスのパルス幅Ｔを一定として、一定の記録エネルギー(Ｐ×Ｔ)を与えることでマークを記録すると共に、
最内周部に最高密度でマークを記録した時のマーク長の６０％以下になるように前記記録パルスのパルス幅を設定する、
ことを特徴とする光磁気ディスク装置。 - 光磁気ディスクを回転させる回転手段と、レーザ光源から発光されたレーザ光を前記光磁気ディスク面に照射してマークを記録する手段とを備え、マークの有無により情報を記録するマークポジション方式の光磁気ディスク装置において、
前記記録手段は、前記光磁気ディスクの内周側及び外周側の、いずれの領域の記録に際しても、前記レーザ光の記録パワーＰを一定とし、かつ記録パルスのパルス幅Ｔを一定として、一定の記録エネルギー(Ｐ×Ｔ)を与えることでマークを記録すると共に、
最内周部に最高密度でマークを記録した時のマーク間隔の３０％以下になるように前記記録パルスのパルス幅を設定する、
ことを特徴とする光磁気ディスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29075594A JP3694338B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-11-25 | 光磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-330659 | 1993-12-27 | ||
| JP33065993 | 1993-12-27 | ||
| JP29075594A JP3694338B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-11-25 | 光磁気ディスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235094A JPH07235094A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3694338B2 true JP3694338B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=26558220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29075594A Expired - Lifetime JP3694338B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-11-25 | 光磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3694338B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201313751D0 (en) | 2013-08-01 | 2013-09-18 | Renishaw Plc | Rotation Detection Apparatus |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP29075594A patent/JP3694338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07235094A (ja) | 1995-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4712203A (en) | Method and apparatus for thermo magnetic recording/erasing information with preselected magnetic field switching | |
| US5199022A (en) | Disk having data memorizing portion including land-shaped and groove-shaped areas, and writing/reading apparatus for the same | |
| KR930000521B1 (ko) | 광 디스크 | |
| JP3284296B2 (ja) | 光記録媒体及びその記録再生方法 | |
| JPH01311440A (ja) | 光磁気情報記録再生装置 | |
| US5043960A (en) | Overwritable magneto-optic recording and reproducing apparatus | |
| US5546364A (en) | Magneto-optical memory apparatus utilizing edges or recording mark to manage data | |
| JPWO2003060899A1 (ja) | 光情報記録媒体 | |
| US5768245A (en) | Optical disk apparatus | |
| JP3694338B2 (ja) | 光磁気ディスク装置 | |
| JPH06208739A (ja) | 光磁気ディスク及び該ディスクの着磁方法 | |
| KR100546253B1 (ko) | 광정보기록방법및장치 | |
| US6625090B1 (en) | Magneto-optical recording medium, and magneto-optical recording/reproducing apparatus | |
| JP2604871B2 (ja) | 光ディスク及び光ディスク装置 | |
| EP1511028A1 (en) | Optical recording medium, and optical storage device | |
| JP3271194B2 (ja) | 光磁気ディスクの初期化方法および光磁気ディスクの初期化装置 | |
| JPH05274678A (ja) | 光ディスクに情報を記録する方法及び装置 | |
| JPH11120566A (ja) | 記録再生装置の立ち上げ方法及び記録再生装置 | |
| JPH09204700A (ja) | 光磁気記録媒体 | |
| JP4171490B2 (ja) | 光情報処理装置 | |
| JP2793294B2 (ja) | 情報記録再生装置 | |
| JPH09190669A (ja) | 情報再生装置及び光記録媒体の再生方法 | |
| JPH09251674A (ja) | 光ディスク及びその記録再生方法 | |
| JP2872801B2 (ja) | 光磁気記録再生装置 | |
| JP2664463B2 (ja) | 光磁気記録再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040406 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050513 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050621 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050624 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080701 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090701 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100701 Year of fee payment: 5 |