JP3703292B2 - Information recording medium annealing method and optical information recording / reproducing apparatus using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録媒体をアニールする方法及びそれを用いた光学的情報記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、光磁気ディスクを記録媒体として用いた光磁気情報記録再生装置は、可搬性があること、記憶容量が大きいこと、消去書き換えが可能なことなどより、大きな期待が寄せられている。図6は従来例の光磁気記録情報再生装置の光ヘッドを示す図である。図6において、36は光源である半導体レーザであり、半導体レーザ36から射出された発散光束はコリメータレンズ37で平行化され、ビーム整形プリズム38で断面円形状の平行光束に修正される。この場合、互いに直交している直線偏光成分をP偏光、S偏光し、この平行光束をP偏光の直線偏光(ここでは、紙面に平行方向の直線偏光とする)とする。このP偏光の光束は偏光ビームスプリッタ39に入射し、偏光ビームスプリッタの特性としては、例えばP偏光の透過率は60%、反射率は40%、S偏光の透過率は0%、反射率は100%である。偏光ビームスプリッタ39を透過したP偏光の光束は、対物レンズ40により集光され、光磁気ディスク41の磁性層上に微小光スポットとして照射される。また、この光スポット照射部に磁気ヘッド42からの外部磁界が印加され、磁性層上に磁区(マーク)が記録される。
【0003】
光磁気ディスク41からの反射光は、対物レンズ40を介して偏光ビームスプリッタ39に戻され、ここで反射光の一部が分離されて再生光学系へもたらされる。再生光学系では、分離光束を別に用意された偏光ビームスプリッタ43で更に分離する。偏光ビームスプリッタ43の特性としては、例えばP偏光の透過率は20%、反射率は80%、S偏光の透過率は0%、反射率は100%である。偏光ビームスプリッタ43で分離された一方の光束は、集光レンズ49を介してハーフプリズム50へ導かれ、ここで2つに分離されて一方が光検出器51に、他方がナイフエッジ52を介して光検出器53に導かれる。そして、これらの制御光学系により光スポットのオートトラッキングやオートフォーカシングのためのエラー信号が生成される。
【0004】
偏光ビームスプリッタ43で分離された他方の光束は、光束の偏光方向を45度回転させる1/2波長板44、光束を集光する集光レンズ45、偏光ビームスプリッタ46、偏光ビームスプリッタ46により分離された光束をそれぞれ検出する光検出器47及び48に導かれる。偏光ビームスプリッタ46の特性としては、P偏光の透過率は100%、反射率は0%、S偏光の透過率は0%、反射率は100%である。光検出器47と48で検出された信号は、差動アンプ(不図示)で差動検出することにより再生信号が生成される。
【0005】
ところで、光磁気媒体においては、周知のように垂直磁化の方向の違いにより情報を記録している。この磁化の方向の違いにより情報が記録された光磁気媒体に直線偏光を照射すると、その反射光の偏光方向は磁化の方向の違いにより右回りか左回りかに回転する。例えば、光磁気媒体に入射する直線偏光の偏光方向を図7に示すように座標軸P方向とし、下向き磁化に対する反射光は+θk回転したR+、上向き磁化に対する反射光は−θk回転したR−とする。そこで、図7に示すような方向に検光子を置くと、検光子を透過してくる光は、R+に対してA、R−に対してBとなり、これを光検出器で検出すると光強度の差として情報を得ることができる。図6の例では偏光ビームスプリッタ46が検光子の役目をしていて、分離した一方の光束に対し、P軸から+45度、他方の光束に対し、P軸から−45度の方向の検光子となる。つまり、光検出器47と48で得られる信号成分は逆相となるので、個々の信号を差動検出することで、ノイズが軽減された再生信号を得ることができる。
【0006】
最近では、この光磁気媒体の記録密度を高める要求が高まっている。一般に、光磁気媒体等の光ディスクの記録密度は、再生光学系のレーザ波長及び対物レンズのNA(開口数)に依存する。即ち、再生光学系のレーザ波長λと対物レンズのNAが決まると光スポットの径が決まるため、再生可能な磁区の大きさはλ/2NA程度が限界となってしまう。従って、従来の光ディスクでは高密度化を実現するために、再生光学系のレーザ波長を短くするか、あるいは対物レンズのNAを大きくする必要があった。しかしながら、レーザ波長や対物レンズのNAの改善にも限度があるため、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。
【0007】
例えば、本願出願人は、特開平6−290496号公報で複数の磁性層を積層してなる光磁気媒体上のトラックに対して光スポットで走査することにより、第1の磁性層に垂直磁化として記録されている磁区(マーク)を、交換結合力を調整するための第2の磁性層を挟んで配置された第3の磁性層に転写し、その第3の磁性層に転写した磁区の磁壁を移動させることにより、第1の磁性層に記録されている磁区よりも大きくしてから再生信号を得る磁壁移動再生方式を提案している。
【0008】
図8〜図10を用いてこの磁壁移動再生方式を説明する。図8は磁壁移動再生方法の原理を説明する図である。(a)は磁性層の構成を示す断面図、(b)は光スポットが入射する側から見た平面図である。図中54は光磁気媒体である光磁気ディスクであり、3層の磁性層からなっている。まず、55は第1の磁性層であり、磁区として情報を記録する記録層である(以下、記録層とする)。56は第2の磁性層で、第1の磁性層55と第3の磁性層57との間の交換結合力を調整するための調整層である(以下、調整層とする)。第3の磁性層57は記録層55に記録されている磁区を、調整層56の働きと光スポットによる熱分布とを利用して転写し、更に転写した磁区の磁壁を移動させることにより、記録層55に記録されている磁区の大きさよりも大きくする再生層である(以下、再生層とする)。58は再生用光スポットを表わし、59は光磁気ディスク54上の再生すべき所望のトラックである。記録層55と調整層56と再生層57の各層中の矢印は原子スピンの向きを表わし、スピンの向きが相互に逆向きの領域部には磁壁60が形成されている。また、61は再生層57に転写された磁区の移動しようとしている磁壁を示している。
【0009】
図8(c)はこの光磁気ディスク54に形成された温度分布を示すグラフである。磁壁移動再生は1つの光スポットを用いても、2つの光スポットを用いても原理的には可能であるが、ここでは説明の簡単のために、2つの光スポットを用いて再生を行う方法を説明する。図8には再生信号に寄与する光スポットのみを示してある。2つ目の光スポット(不図示)は(c)の温度分布を形成するために照射される。今、位置Xsでは光ディスク54上の温度は調整層56のキュリー温度近傍のTsになっているものとする。(a)の62に示す斜線部はキュリー温度以上になっている部分を示している。
【0010】
図8(d)は(c)に示す温度分布に対応する再生層57の磁壁エネルギー密度σ1の分布を示すグラフである。このようにX方向に磁壁エネルギー密度σ1の勾配があると、位置Xに存在する各層の磁壁に対して図中に示す力F1が作用する。このF1は磁壁エネルギーの低い方に磁壁を移動させるように作用する。再生層57は磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きいので、単独でこの力F1によって容易に磁壁が移動する。しかし、位置Xsより手前(図では右側)の領域では、まだ光磁気ディスク54の温度がTsより低く、磁壁抗磁力の大きな記録層55との交換結合により、記録層55中の磁壁の位置に対応した位置に再生層57中の磁壁も固定されることになる。
【0011】
ここでは、図8(a)に示すように磁壁61が媒体の位置Xsにあるとする。また、位置Xsにおいて光磁気ディスク54の温度は調整層56のキュリー温度近傍のTsまで上昇し、再生層57と記録層55との間の交換結合が切断されるとする。この結果、再生層57中の磁壁61は矢印Bで示すようにより温度が高く磁壁エネルギー密度の小さな領域へと瞬間的に移動する。従って、再生用の光スポット58が通過すると、スポット内の再生層57の原子スピンは(b)に示すように全て一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴って磁壁61(または60等)が瞬間的に移動し、光スポット内の原子スピンの向きが反転し、全て一方向に揃う。光磁気ディスク54からの反射光は図6従来の光ヘッドで検出し、同様の差動検出を行うことにより、再生信号が得られる。このような磁壁移動再生方式によれば、光スポットによって再生する信号は記録層55に記録されている磁区の大きさによらず常に一定な振幅となり、光学的な回折限界に起因する波形干渉の問題から解放される。つまり、磁壁移動再生を用いれば、レーザ波長λと対物レンズのNAから決まる分解能限界のλ/2NA程度よりも小さな磁区の再生を行え、サブミクロンの線密度の再生が可能となる。
【0012】
図9は2つの光スポットを用いる場合の光ヘッドの一例を示す図である。63は記録再生用の半導体レーザで波長は例えば780nmである。64は加熱用の半導体レーザで波長は例えば1.3μmである。両方とも記録媒体に対してP偏光で入射するように配置されている。半導体レーザ63及び64から発散されたレーザビームは不図示のビーム成形手段によりほぼ円形にした後、それぞれコリメータレンズ65,66により平行光束にされる。67は780nmの光を100%透過し、1.3μmの光を100%反射するダイクロックミラーである。また、68は偏光ビームスプリッタで、P偏光は70〜80%を透過し、それに対して垂直成分のS偏光はほぼ100%反射するものである。
【0013】
コリメータレンズ65及び66で変換された平行光束はダイクロックミラー67、偏光ビームスプリッタ68を経て対物レンズ69に入射する。この際、780nmの光束は対物レンズ69の開口の大きさに対して大きくなるようにしてあり、1.3μmの光束は対物レンズ69の開口の大きさに対して小さくなるようにしてある。従って、同じ対物レンズ69を用いても1.3μmの光束に対してはレンズのNAが小さく作用し、記録媒体70上での光スポットの大きさは780nmのものに比べ大きくなる。記録媒体70からの反射光は再び対物レンズ69を経て平行光束になり、偏光ビームスプリッタ68で反射され、光束71として得られる。光束71から不図示の光学系により波長分離等がなされた後、サーボエラー信号や情報再生信号が従来の方式と同様に得られる。
【0014】
図10は記録媒体上の記録再生用の光スポットと加熱用の光スポットの関係を示す図である。まず、図10(a)において、72は波長780nmの記録再生用の光スポットで、73は波長1.3μmの加熱用の光スポットである。74は75のランドに記録された磁区の磁壁、76はグルーブである。また、77は加熱用光スポット73により温度が上昇した領域を示している。このようにグルーブ76の間のランド75上において、記録再生用の光スポット72と加熱用の光スポット73とを結合させている。これにより、移動している記録媒体上に図10(b)に示すような温度勾配を形成する事ができる。温度勾配と記録再生用の光スポット72との関係は図8で示したものと同じになり、これにより磁壁移動再生が行える。
【0015】
一方、MD(ミニディスク)等では、トラックの幅をウォブリングさせ、そのウォブリングの変化にトラック番号等の情報を乗せている。これらのウォブリングの作成は、ディスク基板の原盤を作成する際にトラックを切る光スポットのパワーを変調する事によって行っている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上述した磁壁移動再生方式の記録媒体では、再生層の磁壁の移動を可能にするために隣接するトラックの間の媒体の特徴、つまり磁性を遮断する必要がある。従来においては、一定パワーの高温の光スポットを照射することにより隣接するトラックの間をアニールすることで磁性を消失させ、隣接するトラックの間の媒体の特性の連続性を遮断している。一方、磁壁移動再生方式では、線密度がサブミクロンと高い。しかしながら、プリピットによるトラック番号等の情報を記録していたのでは、プリピットは光学系の限界の制限を受けるため、磁壁移動再生方式での線密度と比べると著しく低くなってしまい、記録容量を損なうという問題があった。
【0017】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、記録容量を損なうことがなく、記録密度を大幅に高めることが可能な情報記録媒体のアニール方法及びそれを用いた光学的情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、情報記録媒体の情報トラック間を高熱の光スポットで走査することにより前記情報トラックに沿って伸長したアニール処理領域を形成し、且つ前記情報トラック間に走査する光スポットの光強度を所定の情報に応じて変調し、前記伸長したアニール処理領域の幅を変化させることによって前記情報トラック間に所定の情報を記録することを特徴とする情報記録媒体のアニール方法によって達成される。
【0019】
また、本発明の目的は、光ヘッドから情報記録媒体の情報トラック上に光ビームを照射することによって情報を記録し、あるいは記録情報を再生する光学的情報記録再生装置において、前記光ヘッド内の光ビームを発する光源をアニール用の高熱の光スポットを発するように駆動する手段と、前記情報記録媒体の情報トラック間を前記アニール用の光スポットで走査することにより前記情報トラックに沿って伸張したアニール処理領域を形成すると共に、前記情報トラック間に走査する光スポットの光強度を所定の情報に応じて変調し、前記伸長したアニール処理領域の幅を変化させることによって前記情報トラック間に所定の情報を記録する手段とを備えたことを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の光学的情報記録再生装置の一実施形態の構成を示す図である。図1において、1は光学的情報記録再生装置、2は情報記録再生装置1全体の制御を行う制御回路である。制御回路2は外部のコンピュータ等の情報処理装置との情報の送受信を制御したり、光磁気ディスクに対する情報の記録や再生を制御したり、その他の稼働部の制御を行う。3は光磁気ディスク4を回転駆動するためのスピンドルモータであり、スピンドルモータコントローラ10により制御される。光磁気ディスク4は不図示の機構により情報記録再生装置1に対して挿入または排出される。5は光磁気ディスク4に光学的に情報の記録再生を行う光ヘッド、6は光磁気ディスク4に対し光ヘッド5と反対側に位置し、情報の記録に際して磁界を印加する磁気ヘッドである。光ヘッド5としては図6の1ビームによる光ヘッドと同等なものを用いることができる。7は光ヘッド5の光スポットの位置と磁気ヘッド6の位置を制御する光ヘッド及び磁気ヘッド制御回路である。この制御回路7によりオートトラッキング制御、シーク動作の制御、オートフォーカシング制御を行う。8は情報を記録する際の情報記録回路、9は情報を再生する際の情報再生回路である。
【0021】
また、光磁気ディスク4としては、図8等で示したものを用いている。即ち、少なくとも記録層(第1の磁性層)と調整層(第2の磁性層)と再生層(第3の磁性層)の3層の磁性層を含んでいる。その機能についても従来技術の説明と同様である。つまり、記録層は磁区として情報を記録し、調整層は記録層と再生層との間の交換結合力を調整し、再生層は記録層に記録されている磁区を調整層の働きと光スポットによる熱分布とを利用して転写し、更に転写した磁区の磁壁を移動させることにより、記録層に記録されている磁区の大きさよりも大きくするものである。
【0022】
磁性層群の各層の具体的な材料としては、遷移金属と希土類金属の各1種類以上の組み合わせによる非晶質合金を用いることができる。例えば、遷移金属としては、主にFe、Co、Ni、希土類金属としては、主にGd、Tb、Dy、Ho、Nd、Smがある。代表的な組み合わせとしてはTbFeCo、GdTbFe、GdFeCo、GdTbFeCo、GdDyFeCo等がある。また、耐食性向上のためにCr、Mn、Cu、Ti、Al、Si、Pt、Inなどを少量添加してもよい。更に、これらの層構成にAl、AlTa、AlTi、AlCr、Cuなどの金属層を付加し、熱的な特性を調整してもよい。
【0023】
図2は光ヘッド5の構成と光磁気ディスク4の一部を拡大して示す図である。図2を参照して光磁気ディスク4の隣接するトラック間の媒体特性の連続性を遮断するためのアニール処理を施す方法について説明する。図2において、12は光源としての半導体レーザ、13は半導体レーザ12から射出されたレーザー光を平行光に変換するコリメータレンズである。コリメータレンズ13により変換された平行光は偏光ビームスプリッタ14を経由して対物レンズ15に入射し、対物レンズ15によって光磁気ディスク4の磁性層上に光スポット16が集光される。光磁気ディスク21からの反射光は、再び対物レンズ15を通って偏光ビームスプリッタ14入射し、ビームスプリッタ14で反射されて17の光束となる。光束17から不図示の光学系により、図6で説明したように光ヘッドのオートトラッキング用、オートフォーカシング用の制御信号の検出や、光磁気再生信号の検出を行う。
【0024】
光磁気ディスク4はグルーブ記録の媒体とし、情報はグルーブ部に記録するものとする。22a〜22eはランド部、23a〜23dはグルーブ部を示している。光磁気ディスク4は矢印の方向に回転しているものとする。また、18は半導体レーザ12の駆動回路、19は光ヘッドの制御回路、20はディスク4からの反射光を検出する検出回路である。ここで、本実施形態ではこの光磁気ディスク4が初めて情報記録再生装置に挿入されると、再生層での磁壁の移動を可能にするために、隣接トラックの間、即ち、ランド部22の磁性を消失させ、隣接トラック間で媒体特性の連続性を遮断している。これにより、グルーブ部に記録された磁区は横方向(トラックに平行方向)の磁壁を持たず、情報の意味を持つ磁壁(図8等で説明した磁壁)の移動が可能になる。
【0025】
アニール処理を行う際、まず、光ヘッド5を光磁気ディスク4の最外周か、最内周に移動させる。次いで、光ヘッド5からディスク4に光スポットを照射し、その反射光からオートフォーカシング用制御信号を検出回路20により検出し、不図示の機構によりフォーカシング制御を行う。次いで、オートトラッキング用制御信号を検出回路20で検出し、この際、オートトラッキング用制御信号にオフセットを与え、アニールすべきランド部22上を光スポット16が走査するように制御する。光ヘッド5の光スポット16の光強度はランド部の磁性を消失させるだけの高熱のパワーの強度とする。
【0026】
例えば、図2のランド部22a上をディスク4の一方の端から他方の端まで制御回路19が半導体レーザ駆動回路18を制御しながら連続的にアニール処理を行う。この場合、半導体レーザ駆動回路18により半導体レーザ12の駆動電流を変調し、光スポットの光強度を変調している。具体的には、ディスク4にプリピット信号として記録する情報、例えばトラック番号、セクタ番号、同期用クロックピットなどの情報に応じて光スポットの光強度を変調し、それらの情報をランド22aに記録している。図2のランド22aの斜線で示すアニール幅の変化はこの光スポットの変調によって記録された情報を示している。また、このときの情報は図2のランド部22aの左右のグルーブを1つのトラックとし、左右のトラックに対する情報を記録する。例えば、トラック番号を記録する場合、ランド部22aに左右のグルーブの1つのトラック番号を記録する。左右のグルーブのトラックの判別は後述するように再生時に行う。
【0027】
ランド部22aのアニール処理を終了すると、次のランド部22bのアニール処理を行う。この場合も、光スポット16をディスク4のランド部22bに走査し、ランド部22bのアニール処理を行う。但し、この場合は、光スポットの変調は行わず、一定パワーの光スポット16を走査し、図2に斜線で示すようにランド部22bに一定パワーによるアニール処理を行う。次に、図2に示すように光スポット16をランド部22cに移動させてランド22部cのアニール処理を行うが、この場合はランド部22aと同様に光スポット16の強度をトラック番号などの情報に応じて変調し、ランド部22cをアニールすると同時にトラック番号などの情報を記録する。また、次のランド22dは一定のパワーでアニール処理を行い、その次のランド部22eは光スポットを変調してアニール処理を行う。このようにランド部(トラック間)では変調パワーによるアニール処理と一定パワーによるアニール処理を交互に行う。
【0028】
図4はその様子を示している。光磁気ディスク4は同様にグルーブ記録の媒体とし、28はグルーブ部、その両側の29,30はランド部である。ランド部29は細線、ランド部30は太線で示しているが、これは例えば29は一定パワーでアニール処理されたランド部、30は変調パワーでアニール処理されたランド部を示している。
【0029】
次に、このようにアニール処理を施した光磁気ディスク4に情報の記録または再生を行う場合は、オートトラッキング制御信号のオフセットを元に戻し、光スポット16がグルーブ部上を走査するように制御する。また、光スポットの光強度は記録、再生に応じて適正な値に設定する。アニールされた領域は磁性が消失しているため、光磁気効果は生じず、光磁気再生信号には寄生しない。ここで、本実施形態では、記録または再生時において光スポットの媒体からの反射光を光ヘッド5内のセンサ(図示せず)によって検出し、検出回路20でランド部にアニールと同時に記録されたトラック番号などの情報を再生する。この場合、光スポットの反射光から得られる信号は図2に示すような光スポットの変調による成分を含んでおり、アニール幅の変化に応じた光磁気信号の包絡線が得られる。従って、この包絡線信号に基づいて今走査しているトラック番号などの情報が得られる。但し、前述のようにランド部に左右のグルーブ部を示す1つのトラック番号(セクタ番号)を記録しているが、媒体からの反射光を2分割光検出器(図示せず)で検出し、その出力によって左右のどちらのグルーブ部が変調されているかがわかるので、2つのグルーブ部のうち現在走査しているグルーブ部を判別することができる。なお、ランド記録の媒体の場合は、グルーブ部ごとに変調によるアニールと一定パワーによるアニールを交互に行う。
【0030】
図3はランド/グルーブ記録の媒体について示している。図2と同様にこの媒体が初めて情報記録再生装置に挿入されると、再生層での磁壁の移動を可能にするためにアニール処理を行う。アニール処理は、基本的に図2の場合と同じである。ディスク4の25a〜25dはランド部、26a〜26dはグルーブ部である。また、光ヘッド5及びその周辺は図2と同じである。アニール処理を行う場合、同様に光ヘッド5を光磁気ディスク4の最外周か、最内周に移動させる。次いで、ディスク4の反射光からオートフォーカシング用制御信号を検出回路20により検出し、不図示の機構によりフォーカシング制御を行う。
【0031】
また、オートトラッキング用制御信号を検出回路20で検出し、この際、オートトラッキング用制御信号にオフセットを与え、この場合は、まず、ランド部とグルーブ部の一方の境界の中心に光スポット16が来るように制御しながら走査し、光磁気ディスク4のトラックの一方の端から他方の端まで、制御回路19で半導体レーザ駆動回路18を制御しながら、連続的に一定のパワーでアニール処理を行う。次いで、トラックの他端に光ヘッド5を戻し、ランド部とグルーブ部の他の境界の中心に光スポット16が来るように制御しながら走査し、光磁気ディスク4の一方の端から他方の端まで、制御回路19で半導体レーザ駆動回路18を制御しながら、図2と同様にパワーをトラック番号等の情報に従って変調してアニール処理を行う。
【0032】
図5はその様子を示している。光磁気ディスク4はランド/グルーブ記録の媒体であり、32はランド部、33はグルーブ部である。例えば、初めに34の細線上を一定パワーによって光磁気ディスクの端から他方の端までアニール処理を行った後、35の太線上をパワーを変調して光磁気ディスクの端から他方の端までアニール処理を行う。
【0033】
このようにアニール処理を施した光磁気ディスクに対し情報の記録、再生を行う際は、オートトラッキング制御信号のオフセットを元に戻し、光スポット16はランド上またはグルーブ上を走査するように制御する。この媒体においてもアニール処理を施された領域(図中の斜線部)は磁性が消失しているため、光磁気効果は生じず、光磁気再生信号には寄与しない。情報の記録、再生時は、図2の説明と全く同様に検出回路20によって光磁気再生信号の包絡線を得ることによって、アニール領域の変調された情報を検出でき、今走査しているトラックの番号等の情報を得る事ができる。また、例えばランド部25b,26bで同じ包絡線を得るが、トラッキングの極性を検出することにより、今ランド部を走査しているのかグルーブ部を走査しているのかを判別することができ、25bと26bの違いを認識することができる。
【0034】
なお、以上の実施形態では、光磁気ディスクのアニール処理を情報記録再生装置で行っているが、情報記録媒体の製造時に光スポットを照射する手段、光スポットの光強度を変調する手段などを用いて工場等において行ってもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、隣接する情報トラックの間の媒体の特性の連続性を遮断するために高熱の光スポットを用いてアニールを行い、且つ光スポットのパワーを変調することによりアニールする幅を変化させてトラック間に所定情報を記録しているので、記録容量の損失を伴わずにトラック番号等の所定情報を記録でき、記録密度を大幅に高めることができる。特に、磁壁移動再生方式の場合、プリピットによる情報の記録に比べて大幅に記録密度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学的情報記録再生装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図2】グルーブ記録媒体の場合のアニール方法を説明するための図である。
【図3】ランドグルーブ記録媒体の場合のアニール方法を説明するための図である。
【図4】グルーブ記録媒体のアニール処理を施した状態を示す図である。
【図5】ランドグルーブ記録媒体のアニール処理を施した状態を示す図である。
【図6】従来例の光磁気記録再生装置に用いられるヘッドを示す図である。
【図7】光磁気信号の再生原理を説明するための図である。
【図8】磁壁移動再生方式を説明するための図である。
【図9】2ビームによる磁壁移動再生に用いる光ヘッドの例を示す図である。
【図10】図9の光ヘッドによる記録媒体上の2ビーム及び温度分布を示す図である。
【符号の説明】
1 光学的情報記録再生装置
2 制御回路
4 光磁気ディスク
5 光ヘッド
6 磁気ヘッド
7 光ヘッド及び磁気ヘッド制御回路
8 情報記録回路
9 情報再生回路
12 半導体レーザ
15 対物レンズ
16 光スポット
18 レーザ駆動回路
19 光ヘッド制御回路
20 検出回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for annealing an information recording medium and an optical information recording / reproducing apparatus using the method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a magneto-optical information recording / reproducing apparatus using a magneto-optical disk as a recording medium has high expectations because it is portable, has a large storage capacity, and can be erased and rewritten. FIG. 6 shows an optical head of a conventional magneto-optical recording information reproducing apparatus. In FIG. 6,
[0003]
The reflected light from the magneto-
[0004]
The other light beam separated by the
[0005]
Incidentally, in the magneto-optical medium, information is recorded by the difference in the direction of perpendicular magnetization as is well known. When linearly polarized light is irradiated onto the magneto-optical medium on which information is recorded due to this difference in magnetization direction, the polarization direction of the reflected light rotates clockwise or counterclockwise depending on the difference in magnetization direction. For example, the polarization direction of the linearly polarized light incident on the magneto-optical medium is the coordinate axis P direction as shown in FIG. 7, the reflected light for the downward magnetization is R + rotated by + θk, and the reflected light for the upward magnetization is R− rotated by −θk. . Therefore, when the analyzer is placed in the direction as shown in FIG. 7, the light transmitted through the analyzer becomes A for R + and B for R−, and if this is detected by the photodetector, the light intensity is detected. Information can be obtained as the difference between In the example of FIG. 6, the
[0006]
Recently, there is an increasing demand for increasing the recording density of this magneto-optical medium. In general, the recording density of an optical disk such as a magneto-optical medium depends on the laser wavelength of the reproducing optical system and the NA (numerical aperture) of the objective lens. That is, since the diameter of the light spot is determined when the laser wavelength λ of the reproducing optical system and the NA of the objective lens are determined, the size of the reproducible magnetic domain is limited to about λ / 2NA. Therefore, in order to realize high density in the conventional optical disk, it is necessary to shorten the laser wavelength of the reproducing optical system or increase the NA of the objective lens. However, since there is a limit to the improvement of the laser wavelength and the NA of the objective lens, a technique for improving the recording density by devising the configuration of the recording medium and the reading method has been developed.
[0007]
For example, the applicant of the present application scans a track on a magneto-optical medium formed by laminating a plurality of magnetic layers in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-290495 with a light spot, thereby causing perpendicular magnetization in the first magnetic layer. The recorded magnetic domains (marks) are transferred to a third magnetic layer disposed with the second magnetic layer for adjusting the exchange coupling force interposed therebetween, and the domain walls of the magnetic domains transferred to the third magnetic layer are transferred. A domain wall moving reproduction method has been proposed in which a reproduction signal is obtained after the magnetic field is moved to make it larger than the magnetic domain recorded in the first magnetic layer.
[0008]
The domain wall motion reproduction method will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of the domain wall motion reproducing method. (A) is sectional drawing which shows the structure of a magnetic layer, (b) is the top view seen from the side in which a light spot injects. In the figure,
[0009]
FIG. 8C is a graph showing the temperature distribution formed on the magneto-
[0010]
FIG. 8D is a graph showing the distribution of the domain wall energy density σ1 of the reproducing
[0011]
Here, it is assumed that the
[0012]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an optical head when two light spots are used.
[0013]
The parallel light flux converted by the
[0014]
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the recording / reproducing light spot and the heating light spot on the recording medium. First, in FIG. 10A, 72 is a recording / reproducing light spot having a wavelength of 780 nm, and 73 is a heating light spot having a wavelength of 1.3 μm. 74 is a domain wall of a magnetic domain recorded in 75 lands, and 76 is a groove. Reference numeral 77 denotes a region where the temperature is increased by the heating light spot 73. Thus, on the
[0015]
On the other hand, in an MD (mini disc) or the like, the width of a track is wobbled, and information such as a track number is added to the change in wobbling. These wobblings are created by modulating the power of a light spot that cuts a track when creating a master disk substrate.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described recording medium of the domain wall motion reproduction system, it is necessary to block the feature of the medium between adjacent tracks, that is, magnetism, in order to enable the domain wall of the reproduction layer to move. Conventionally, by irradiating a high-temperature light spot with a constant power to anneal between adjacent tracks, the magnetism is lost, and the continuity of the characteristics of the medium between adjacent tracks is interrupted. On the other hand, in the domain wall motion reproduction method, the linear density is as high as submicron. However, if information such as the track number by the prepit is recorded, the prepit is limited by the limit of the optical system, so that it is significantly lower than the linear density in the domain wall moving reproduction method, and the recording capacity is impaired. There was a problem.
[0017]
In view of the above-described conventional problems, the present invention provides an information recording medium annealing method and an optical information recording / reproducing apparatus using the same, which can greatly increase the recording density without impairing the recording capacity. For the purpose.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide information between information tracks on an information recording medium. The High heat light spot so By scanning Forming an annealed region extending along the information track; And modulating the light intensity of the light spot scanned between the information tracks according to predetermined information, The elongated annealed region This is achieved by an annealing method for an information recording medium, wherein predetermined information is recorded between the information tracks by changing the width of the information recording medium.
[0019]
Another object of the present invention is to provide an optical information recording / reproducing apparatus for recording information by irradiating a light beam onto an information track of an information recording medium from the optical head or reproducing the recorded information. Means for driving a light source that emits a light beam to emit a hot spot for annealing; By scanning between the information tracks of the information recording medium with the light spot for annealing, an annealed region extending along the information track is formed, and the light intensity of the light spot scanned between the information tracks is set to a predetermined value. By changing the width of the elongated annealed region by modulating according to the information of It is achieved by an optical information recording / reproducing apparatus comprising: means for recording predetermined information between the information tracks.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the optical information recording / reproducing apparatus of the present invention. In FIG. 1, 1 is an optical information recording / reproducing apparatus, and 2 is a control circuit for controlling the information recording / reproducing apparatus 1 as a whole. The
[0021]
As the magneto-optical disk 4, the one shown in FIG. 8 or the like is used. That is, it includes at least three magnetic layers including a recording layer (first magnetic layer), an adjustment layer (second magnetic layer), and a reproducing layer (third magnetic layer). The function is the same as in the description of the prior art. That is, the recording layer records information as a magnetic domain, the adjustment layer adjusts the exchange coupling force between the recording layer and the reproduction layer, and the reproduction layer uses the magnetic domain recorded in the recording layer as a function of the adjustment layer and the light spot. The size of the magnetic domain recorded on the recording layer is made larger by transferring using the heat distribution due to, and moving the domain wall of the transferred magnetic domain.
[0022]
As a specific material of each layer of the magnetic layer group, an amorphous alloy composed of a combination of one or more transition metals and rare earth metals can be used. For example, transition metals mainly include Fe, Co, Ni, and rare earth metals mainly include Gd, Tb, Dy, Ho, Nd, and Sm. Typical combinations include TbFeCo, GdTbFe, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo, and the like. Further, a small amount of Cr, Mn, Cu, Ti, Al, Si, Pt, In, or the like may be added to improve the corrosion resistance. Furthermore, a metal layer such as Al, AlTa, AlTi, AlCr, or Cu may be added to these layer structures to adjust the thermal characteristics.
[0023]
FIG. 2 is an enlarged view showing the configuration of the optical head 5 and a part of the magneto-optical disk 4. With reference to FIG. 2, a method of performing an annealing process for interrupting the continuity of the medium characteristics between adjacent tracks of the magneto-optical disk 4 will be described. In FIG. 2, 12 is a semiconductor laser as a light source, and 13 is a collimator lens that converts laser light emitted from the semiconductor laser 12 into parallel light. The parallel light converted by the
[0024]
The magneto-optical disk 4 is a groove recording medium, and information is recorded in the groove portion. Reference numerals 22a to 22e denote land portions, and 23a to 23d denote groove portions. It is assumed that the magneto-optical disk 4 rotates in the direction of the arrow.
[0025]
When performing the annealing process, first, the optical head 5 is moved to the outermost periphery or the innermost periphery of the magneto-optical disk 4. Next, a light spot is irradiated from the optical head 5 to the disk 4, and a control signal for auto-focusing is detected from the reflected light by the
[0026]
For example, the
[0027]
When the annealing process for the land portion 22a is completed, the annealing process for the next land portion 22b is performed. Also in this case, the
[0028]
FIG. 4 shows this state. Similarly, the magneto-optical disk 4 is a groove recording medium, 28 is a groove portion, and 29 and 30 on both sides thereof are land portions. The
[0029]
Next, when recording or reproducing information on the magneto-optical disk 4 subjected to the annealing process in this way, the offset of the auto tracking control signal is restored and control is performed so that the
[0030]
FIG. 3 shows a land / groove recording medium. As in FIG. 2, when this medium is inserted into the information recording / reproducing apparatus for the first time, annealing is performed to enable the domain wall to move in the reproducing layer. The annealing process is basically the same as in the case of FIG. In the disk 4, 25a to 25d are land portions, and 26a to 26d are groove portions. The optical head 5 and its periphery are the same as in FIG. When the annealing process is performed, the optical head 5 is similarly moved to the outermost periphery or the innermost periphery of the magneto-optical disk 4. Next, an auto-focusing control signal is detected from the reflected light of the disk 4 by the
[0031]
In addition, the auto-tracking control signal is detected by the
[0032]
FIG. 5 shows this state. The magneto-optical disk 4 is a land / groove recording medium, 32 is a land portion, and 33 is a groove portion. For example, first, annealing is performed on the
[0033]
When recording and reproducing information on the magneto-optical disk thus annealed, the offset of the auto-tracking control signal is restored and the
[0034]
In the above embodiment, the magneto-optical disk is annealed by the information recording / reproducing apparatus. However, means for irradiating the light spot when manufacturing the information recording medium, means for modulating the light intensity of the light spot, etc. are used. It may be performed at a factory.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, annealing is performed using a high heat light spot and the power of the light spot is modulated in order to block the continuity of the characteristics of the medium between adjacent information tracks. Since the predetermined information is recorded between the tracks by changing the annealing width, the predetermined information such as the track number can be recorded without losing the recording capacity, and the recording density can be greatly increased. In particular, in the case of the domain wall motion reproduction method, the recording density can be greatly increased as compared with the information recording by prepits.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an annealing method in the case of a groove recording medium.
FIG. 3 is a diagram for explaining an annealing method in the case of a land groove recording medium.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where a groove recording medium is subjected to an annealing process.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state where the land groove recording medium is subjected to an annealing process.
FIG. 6 is a diagram showing a head used in a conventional magneto-optical recording / reproducing apparatus.
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of reproducing a magneto-optical signal.
FIG. 8 is a diagram for explaining a domain wall motion reproduction method.
FIG. 9 is a diagram showing an example of an optical head used for domain wall motion reproduction by two beams.
10 is a diagram showing two beams and a temperature distribution on a recording medium by the optical head of FIG.
[Explanation of symbols]
1. Optical information recording / reproducing device
2 Control circuit
4 magneto-optical disk
5 Optical head
6 Magnetic head
7 Optical head and magnetic head control circuit
8 Information recording circuit
9 Information reproduction circuit
12 Semiconductor laser
15 Objective lens
16 light spots
18 Laser drive circuit
19 Optical head control circuit
20 Detection circuit
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