JPH04238133A - 光磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁化膜からなる記録媒
体上にレーザ光を照射することにより情報の記録再生消
去を行なう、光磁気ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を記録媒体に照射し、媒体上の
温度変化により情報の記録再生消去を行う光磁気ディス
ク装置では、媒体の磁気特性などから記録・再生（・消
去）のそれぞれのレーザパワーのレベルを設定し、その
モードによりレーザパワーを変調することにより情報の
処理を行なっているが、装置の使用環境等の変化に伴い
記録媒体の温度は変化する。記録媒体の温度が低温の場
合はレーザ光の光量が少ないために、記録・消去が十分
に行なわれず、高温の場合にはレーザ光の光量が多すぎ
るために再生光で磁化の反転が行なわれてしまうなど、
記録媒体の温度変化により確実な記録再生消去が行なわ
れなくなってしまう可能性がある。

【０００３】特に二層膜を用いた光変調オーバーライト
方式では、照射するレーザパワーのレベルが最低３レベ
ル必要であり、レーザパワーの変調により確実にオーバ
ーライトを行なうためには、媒体の温度変化に伴い、記
録・消去・再生の各レベルのレーザパワーを制御するこ
とが必要である。

【０００４】特公昭６４−４２５６号では、温度センサ
を装置内に設けることにより、装置内の環境温度を検出
し、レーザパワーの制御を行なっている。なお、先願に
、媒体上に記録領域と記録媒体温度領域を設け、温度検
出領域には、例えば液晶などのような温度によって反射
率の変化する物質を用いることで温度検出を行ない、そ
の結果をフィードバックしてレーザパワーの制御を行な
うものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】温度センサを装置内に
設ける方法においては、この温度センサで検出できるの
は装置内の環境温度のみであり、例えば装置へのディス
ク挿入直後など、装置内の環境温度と媒体の温度とが異
なる場合には、正しいレーザパワーの制御が行なわれな
い可能性がある。

【０００６】また、媒体温度検出領域に、温度によって
反射率が異なる物質を用いる方法においては、媒体の温
度を常時検出できレーザパワーの制御系に常にフィード
バックされているので、確実なパワーの制御が行なわれ
るが、記録領域と異種の物質を媒体内に構成しなければ
ならない。例えば液晶を用いた場合には、寿命の点にも
問題がある。

【０００７】本発明の目的は、環境温度の変化に伴う媒
体の温度変化による問題点を解消するとともに、記録領
域と媒体温度検出領域とに同一の物質を用いることによ
り、製造が容易で、コストの安く、かつ寿命の長い記録
媒体を提供し、光磁気ディスクの信頼性を向上させるこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、磁化膜のカー回転角の温度依存性を利用し、温度検
出領域にあらかじめ記録されたパターンを温度検出のた
めの光学系により読み取り、その再生信号の大小を判別
することで記録媒体上の温度を検出することを、記録媒
体上の記録領域および記録媒体温度検出領域に同じ材料
を用いて可能にする。

【０００９】また、記録媒体に記録領域と記録媒体温度
検出領域の少なくとも二つの領域を設け、使用環境等に
よる記録媒体の温度変化に伴う最適なレーザパワーのレ
ベルを得るために、記録媒体温度検出領域から記録媒体
の温度に関する情報を検出し、記録領域のデータ処理を
行なう光学系にフィードバックしてそのレーザパワーを
制御することにより、確実な記録再生消去あるいはオー
バーライトを可能にする。

【００１０】

【作用】垂直磁化膜を記録媒体に用いた光磁気ディスク
では、記録媒体にレーザ光を照射し温度を上昇させ、そ
の磁化を反転させることにより情報の記録を行なう。情
報の再生には、媒体からの反射光の偏光面が磁化の向き
によって回転する性質、すなわちカー効果を利用してい
る。このカー回転角は、わずかではあるが媒体の温度に
よって変化する。カー回転角の温度依存性を利用し、記
録媒体温度検出領域にあらかじめ記録されたパターンを
、温度検出用の光学系により読み取る際に再生信号から
カー回転角の変化を検出して媒体上の温度を推定する。 これによれば、温度検出の方法は記録領域の磁性膜の性
質を用いているため、記録媒体温度検出領域に記録領域
と異種の物質を使用することがなく、媒体の製造が容易
になり、寿命も向上する。

【００１１】また、温度とレーザパワーとの関係につい
てのデータと、記録領域の記録再生消去を行なうための
基準のレーザパワーのレベルをあらかじめ装置あるいは
記録領域の一部に記憶させておき、この基準レーザパワ
ーを媒体の温度に応じて最適なレーザパワーに換算する
ようにする。これにより、再生時に情報が破壊されたり
記録が不安定になるなどの誤動作を防ぎ、信頼性の高い
光磁気ディスク装置を提供できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図５によ
り説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例を示す構成図で
ある。

【００１４】記録媒体１は、基板２と垂直磁化膜３から
形成されており、垂直磁化膜３は基板２の表面にスパッ
タリング等の方法により積層されている。この記録媒体
は、図示しないモータ等の回転機構によって回転する。 記録媒体１はデータ処理のための記録領域４と、温度検
出のための記録媒体温度検出領域５の二つの領域を有し
ている。記録再生消去用の光学系６が具備する絞り込み
レンズ７によって形成される光スポット８を記録領域４
に照射することにより情報の記録再生消去を行なう。デ
ータの記録消去に用いられる記録磁石９は、絞り込みレ
ンズ７の付近に配置されている。

【００１５】二層膜光変調オーバーライト方式を行なう
装置の場合には、垂直磁化膜３は記録層と補助層の二層
から構成されており、補助層を初期化するための初期化
用磁石１４が、光スポット８とは離れたところに配置さ
れる。

【００１６】記録媒体温度検出領域５は、記録媒体１の
内周部分（あるいは外周部分）に配置されるが、記録磁
石９かつ初期化用磁石１４によって影響を受けないよう
な配置になっている。記録媒体温度検出領域５には、例
えば後に説明する大きな円形磁区のようなパターン１０
が、磁化の反転によってあらかじめ記録されている。媒
体の温度検出用の光学系１１は、記録再生消去用の光学
系６とは独立に記録媒体温度検出領域５の付近に固定さ
れており、温度検出用光学系１１が具備する絞り込みレ
ンズ１２によって形成される光スポット１３は、記録媒
体温度検出領域５上に照射され、パターン１０の読み取
りに用いられる。温度検出系１１によって得られた情報
は、Ｖ／Ｔ変換処理系２０、Ｔ／Ｐ変換処理系２１、記
録再生消去制御系２２を経て、記録再生消去用光学系６
にフィードバックされる。

【００１７】次に、図１の装置の動作を図２の流れ図に
より説明する。

【００１８】記録媒体温度検出光学系１１から得られる
再生波形２３を、後に詳しく説明するＶ／Ｔ変換処理系
２０によって記録媒体の温度の推定値２４に変換する。 記録再生消去光学系６からは、現在トラック位置情報２
５が得られ、これと記録媒体の温度の推定値２４とから
、後に詳しく説明するＴ／Ｐ変換処理系２１によって、
記録領域上の現在トラック位置および記録媒体の温度変
動に応じた最適なレーザパワーの較正値２６が得られる
。記録再生消去制御系２２では、較正値２６をもとに、
記録再生消去光学系６に具備されるレーザ光源に流す電
流の大きさや電流を流す間隔等を制御する。

【００１９】次に、図２中に示されたＶ／Ｔ変換処理系
２０によって行なわれる、記録媒体温度検出光学系１２
の出力波形を媒体温度の推定値に変換する方法について
説明する。

【００２０】図３は、現在製品化されている一般的な光
磁気ディスクの記録媒体における磁化膜のカー回転角θ
ｋの温度依存性を示したものである。図中、横軸は温度
Ｔを、縦軸は磁化膜のカー回転角θｋを表わしている。 図３に見るように、室温付近ではカー回転角θｋの温度
依存性は比較的小さいが、Ｔ＝１００℃を超えるとカー
回転角θｋは急激に減少し、この磁化膜のキュリー点で
あるＴ＝２００℃においてカー回転角θｋは０になる。 温度Ｔが０℃から１００℃まで変化するとカー回転角θ
ｋは約０．２度変化する。また、カー回転角θｋ＝０．
７度から０．８度までの変化Δθｋに対する温度の変化
ΔＴは約５０℃になっている。

【００２１】ここで、カー回転角θｋ＝０．７度および
θｋ＝０．８度のとき、例えば図４に示したようなパタ
ーンを読み出した場合の再生波形を計算した。その結果
を図５に示す。

【００２２】図４は、媒体上の記録媒体温度検出領域に
磁化の反転によりあらかじめ記録するパターンの例であ
る。ｐはトラック方向の座標を示し、ｑは半径方向の座
標を示す。また、原点は磁区４１の中心にとっている。 溝はないものとし、磁区４１はトラックに対して長さ１
０μｍ、幅１５μｍ、曲率Ｒ＝５μｍの円形磁区になっ
ている。記録媒体温度検出用の光スポット４２は、磁区
４１の中心をトラック方向に走査する。

【００２３】再生波形の計算は、回折計算により行なう
。図５は、再生波形の計算結果を示す図である。図５（
ａ），（ｂ）は、図４のパターンを波長７８０ｎｍ，絞
り込みレンズの開口数ＮＡ＝０．１程度の、記録再生消
去に使われるものよりも開口数ＮＡの小さい（すなわち
絞り込みの少ない）光スポットで再生した場合の出力電
圧の計算結果である。（ａ）はθｋ＝０．７度の場合、
（ｂ）はθｋ＝０．８度の場合を表わしている。図５（
ａ），（ｂ）において、横軸は光スポットのパターン上
の位置ｐｓ、縦軸は照射した再生レーザパワーの単位量
に対する出力電圧Ｖ（ｍＶ）を表わす。

【００２４】このとき、例えば、トラック上を光スポッ
トが走査する線速度を１０ｍ／ｓとすると、図５（ａ）
，（ｂ）に対応して、それぞれ図５（ｃ），（ｄ）を得
る。図５（ｃ），（ｄ）において、横軸は時間ｔ（ｎｓ
ｅｃ）を表わしており、その基準ｔ＝０は光スポットが
ｐｓ＝−１０μｍの位置にあるときとしている。また、
縦軸は照射した再生レーザパワー１ｍＷに対する出力電
圧Ｖ（ｍＶ）である。この信号量の差を検出することに
より、温度の推定値を得る。信号量の差を検出する方法
の一例としては、ある電圧値Ｖ１，Ｖ２（図５（ｃ），
（ｄ）中ではＶ１＝−１６０ｍＶ，Ｖ２＝１６０ｍＶ）
をスライスレベルとし、そのレベルの立ち上がりおよび
立ち下がりでパルスを発生させるようにする。カー回転
角θｋの違いにより出力電圧が変化すると、Ｖ１の立ち
上がりからＶ２の立ち下がりまでの時間間隔ｔａはそれ
に伴って変化する。磁化膜の磁気特性から得られるカー
回転角θｋの値と時間間隔ｔａとの関係を表わす情報を
あらかじめ装置あるいは記録領域の一部に記憶しておけ
ば、この情報を参照することによりｔａから記録媒体の
温度が求められる。このとき、図５（ｃ），（ｄ）に示
した例では、（ｃ）θｋ＝０．７度のときのｔａ＝５７
０ｎｓｅｃ，（ｄ）θｋ＝０．８度のときのｔａ＝４８
０ｎｓｅｃとなるから、θｋが０．１度変化したときの
時間間隔ｔａの差Δｔａは−９０ｎｓｅｃとなる。θｋ
＝０．７度からθｋ＝０．８度まで変化したときの温度
変化Δｔは約５０℃であるが、この変化を線形と仮定す
ると、Δｔ＝５℃に対してΔθｋ＝０．０１度、このと
きのΔｔａは約１０ｎｓｅｃとなり、この例では温度の
変化５℃程度の精度で十分温度の差を検出できる。また
、信号量の差を検出する別の方法の例としては、単純に
出力電圧のピーク値Ｖｐｅａｋを検出し、あらかじめ記
憶された、θｋとＶｐｅａｋとの関係を用いて媒体の温
度を得ることも可能である。

【００２５】なお、あらかじめ記録したパターンを光ス
ポットによって再生する場合には、再生光によって記録
媒体の温度が上昇してしまうと、正確な温度が検出でき
なくなる可能性がある。再生信号の振幅を十分取るため
にはある程度の入射光量が必要なので、媒体温度検出用
の光学系から得られる光スポットは、記録再生消去用の
光学系から得られる光スポットよりも絞り込まれていな
いことが望ましい。従って、この条件を満たすためには
、媒体温度検出用の光学系が具備する絞り込みレンズの
開口数ＮＡｏｂは、記録再生消去用の光学系が具備する
絞り込みレンズの開口数ＮＡとを比較して、以下の性質 ＮＡｏｂ　≦　ＮＡ を備えている必要がある。

【００２６】次に、図２中に示されたＴ／Ｐ変換処理系
２１によって行なわれる、媒体温度の推定値からレーザ
パワーの換算係数を求める方法について説明する。

【００２７】記録再生消去光学系から得られる光スポッ
トのレーザパワーは、記録・消去のためのレベルと再生
のためのレベル、少なくとも２レベル（二層膜光変調オ
ーバーライト方式では記録・消去・再生のための３レベ
ル）必要である。記録・消去のプロセスが、記録媒体に
記録再生消去用の光スポットが照射されたときの記録媒
体上の温度分布Ｔによって決定されるとすれば、媒体の
熱拡散による温度上昇はレーザパワーに比例するので、
記録媒体上の温度分布Ｔは、レーザパワーＰと、環境温
度によって決まる記録媒体の温度Ｔｒにより、Ｔ　＝　
Ｃ・Ｐ　＋　Ｔｒ で表わされる。ただし、Ｃは光スポットの移動線速度、
すなわち記録領域上の現在トラック位置によって異なる
定数の分布である。ここで、ある基準の記録媒体の温度
Ｔｒ’について、基準のレーザパワーの値をＰ’とする
と、記録媒体の温度Ｔｒが変化したとき、Ｃ・Ｐ　＋　
Ｔｒ　＝　Ｃ・Ｐ’＋　Ｔｒ’より、記録再生消去の各
プロセスに必要な、現在トラック位置および記録媒体の
温度に応じたレーザパワーＰは、 Ｐ　＝　（Ｔｒ’−Ｔｒ　）／Ｃ＋　Ｐ’で表わされる
。従って、記録媒体の温度Ｔｒ’に対応する基準のレー
ザパワーＰ’と、Ｃに関する情報をあらかじめ装置内あ
るいは記録領域に記憶させておけば、その時点での記録
媒体の温度Ｔｒおよび光スポットの現在トラック位置を
入力することにより、記録領域上の現在トラック位置お
よび記録媒体の温度変動に応じた最適なレーザパワーの
較正値Ｐを得ることができる。

【００２８】次に、本発明の別の実施例を図６から図７
により説明する。

【００２９】図６は、本発明の別の実施例を示す構成図
である。記録再生消去用および記録媒体温度検出用光学
系６０は、記録再生消去用の光学系と記録媒体温度検出
用の光学系とを兼用している。その他は、図１に示した
実施例とほぼ同じである。記録媒体温度検出領域５が、
記録磁石９かつ初期化用磁石１４によって影響を受けな
いような配置になっていることはもちろんである。

【００３０】図７の流れ図により、本実施例の動作を簡
単に説明する。

【００３１】記録再生消去用および記録媒体温度検出用
光学系６０は、例えば装置にディスクが挿入された時や
、適宜あるタイミングごとに、記録媒体温度検出領域上
に記録されたパターンを読み取り、温度の検出を行なう
。温度検出の方法は図２に示した実施例と同様で、記録
媒体温度検出光学系１１から得られる再生波形２３を、
Ｖ／Ｔ変換処理系２０によって記録媒体の温度の推定値
２４に変換する。この、記録媒体温度の推定値２４は、
媒体温度に関する情報６１として装置中に保持され、温
度検出のたびに更新される。一方、記録再生消去光学系
６からは、現在トラック位置情報２５が得られ、媒体温
度に関する情報６１とともに、Ｔ／Ｐ変換処理系２１に
よって、記録領域上の現在トラック位置および記録媒体
の温度変動に応じた最適なレーザパワーの較正値２６に
変換される。記録再生消去制御系２２では、較正値２６
をもとに、記録再生消去光学系６に具備されるレーザ光
源に流す電流の大きさや電流を流す間隔等を制御する。

【００３２】本実施例で重要なことは、記録媒体の温度
検出のタイミングの設定と、再生光によって記録媒体の
温度が上昇しすぎないように、温度検出の際には記録再
生消去用および記録媒体温度検出用光学系６０のレーザ
パワーを十分小さくとることなどである。温度検出の際
に記録再生消去用および記録媒体温度検出用光学系６０
のレーザパワーを小さくとることにより、第一の実施例
における条件 ＮＡｏｂ　≦　ＮＡ で得られる効果と等価な効果を得ることができる。

【００３３】また、絞り込みレンズ７に入射する光束中
に、カメラなどで用いられている公知の開口可変な絞り
機構を配置し、温度検出の際には記録消去時よりも開口
の径を小さくし、絞り込みレンズ７に入射できる光束系
を絞ることによっても、前記と等価な効果を得ることが
できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、媒体の温度を常時検出
して、装置の使用環境温度に応じて記録再生消去あるい
はオーバーライトを行なう最適なレーザパワーのレベル
を設定できるので、確実な記録再生消去あるいはオーバ
ーライトが可能になるという効果がある。

【００３５】また、本発明では、温度検出の方法は記録
領域の磁性膜の性質を用いているため、記録媒体温度検
出領域に異種の物質を使用する必要がなく、媒体の製造
が容易になり、寿命も向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における光磁気ディスク装置
の基本構成図である。

【図２】本発明の一実施例における装置の動作を説明す
るブロック図である。

【図３】光磁気ディスク記録媒体における磁化膜のカー
回転角の温度依存性を示す図である。

【図４】本発明の一実施例における記録媒体上の記録媒
体温度検出領域に磁化の反転によりあらかじめ記録する
パターンの例を示す図である。

【図５】図４のパターンの再生信号の計算結果を示す図
である。

【図６】本発明の別の実施例における光磁気ディスク装
置の基本構成図である。

【図７】本発明の別の実施例における装置の動作を説明
するブロック図である。

【符号の説明】

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光と、光磁気記録媒体と、該光磁気
   記録媒体に該レーザ光を照射するための光学系からなる
   光磁気ディスク装置において、該記録媒体のカー回転角
   の変化を検出する検出系を具備し、該検出系より出力さ
   れる検出結果により、前記レーザ光のパワーのレベルを
   制御することを特徴とする、光磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の光磁気ディスク装置におい
   て、該光磁気記録媒体は、少なくとも記録領域と記録媒
   体温度検出領域を有し、該記録媒体温度検出領域は前記
   記録領域と同じ材料によって構成されることを特徴とす
   る、光磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の光磁気ディスク装置におい
   て、該記録媒体温度検出領域には、あらかじめ磁化の反
   転によりパターンが記録されていることを特徴とする、
   光磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３記載の光磁気ディ
   スク装置において、前記検出系は、前記記録媒体温度検
   出領域に検出用光ビームを照射するための検出光学系を
   具備し、該検出光学系の絞り込みレンズの開口数ＮＡｏ
   ｂは、前記光学系の絞り込みレンズの開口数ＮＡと比較
   して、 ＮＡｏｂ≦ＮＡ なる特徴を有ることを特徴とする、光磁気ディスク装置
   。
5. 【請求項５】請求項２から４のいずれかに記載の光磁気
   ディスク装置において、該検出系は、該記録媒体温度検
   出領域付近に固定されていることを特徴とする、光磁気
   ディスク装置。
6. 【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の光磁気
   ディスク装置において、該検出系は前記光学系で兼用さ
   れることを特徴とする、光磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の光磁気
   ディスク装置において、該光学系の絞り込みレンズに入
   射する光束中に、開口の径が可変な絞りが配置されてい
   ることを特徴とする、光磁気ディスク装置。