JPH04255948A - 光ディスク装置 - 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、レーザ光を用いて情報
の記録再生消去を行う光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を用いた光ディスク記録方式は
大容量記録が可能であり、非接触で高速アクセスできる
ことから、大容量メモリとして実用化が始まっている。 光ディスクはコンパクトディスクやレーザディスクとし
て知られている再生専用型、ユーザで記録ができる追記
型、及びユーザで繰り返し記録ができる書き替え型に分
類される。追記型・書き替え型の光ディスクはコンピュ
ータの外部メモリ、あるいは文書・画像ファイルとして
使用されようとしている。

【０００３】光ディスクはこのように着実に実用化され
始めているが、他のファイルメモリ、特に磁気ディスク
と比較すると、記録容量では優っているものの、データ
転送速度の点でやや劣っていると指摘されている。すな
わち、磁気ディスクでは、情報を書き替えるとき、消去
することなく既情報の上に重ね書きする、いわゆるオー
バライトが可能であるために、光ディスクに比べて消去
動作が不要となる。

【０００４】一方、第一世代の書き替え型光ディスクで
は、記録に際して、消去動作が必要であるために、その
分だけデータ転送速度が遅くなっていた。そこで、光デ
ィスクにおいても、磁気ディスクに対抗してオーバライ
ト可能な記録方式がいろいろと提案され、データ転送速
度を改善した次世代機に関する活発な研究開発が行われ
ている。

【０００５】現在、提案されているオーバライト可能な
光ディスクの記録方式には、２層以上の磁性膜から成る
記録膜の各膜間の交換結合を利用し、照射するレーザ光
のパワレベルを変化させてオーバライトする光変調交換
結合光磁気方式（例えば、Ｊ．Ｓａｉｔｏ　　ｅｔ　　
ａｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２６，Ｓ
ｕｐｐｌ．２６−４，ｐ１５５，（１９８７）．）、カ
ルコゲナイド系記録膜の結晶−非晶質間の相変化に伴う
反射率変化を利用した相変化方式（例えば、Ｔ．Ｏｈｔ
ａ　　ｅｔ　　ａｌ．，Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，１０７８
，ｐ２７，（１９８９）．）などがあるが、なかでも、
光変調交換結合光磁気方式は、相変化方式に比べて繰り
返しオーバライト耐性，記録感度の点で優れている。

【０００６】ここで、この光変調交換結合光磁気方式に
ついて、記録原理を簡単に述べておく。図６は、この方
式の原理図である。記録膜は、少なくとも記録層１１と
補助層１２を具備しており、場合によっては両層間に両
層間の交換結合力を制御するための制御層１３が挿入さ
れることもある。ここで用いられる記録層１１及び補助
層１２の保磁力の温度変化の一例を図７に示したが、記
録層１１には室温で高保磁力で低キューリ温度の材料、
補助層１２には室温で低保磁力で高キューリ温度の材料
が一般に用いられる。記録膜に照射されるレーザパワは
図８に示したように記録すべき情報に応じてパワレベル
変調される。ただし、記録膜はレーザ照射される前にあ
らかじめ数ｋ０ｅ以上の初期化磁界（初期化磁界印加手
段６による）にさらされるので、保磁力の小さい補助層
１２の磁化の向きは初期化磁界の方向に固定される。記
録膜に高パワレベルのレーザ光が照射されたときには、
記録層１１，補助層１２がともに高温となり、両層とも
バイアス磁界（バイアス磁界印加手段５による）の方向
に磁化反転し、記録層１１には磁化反転ビットが形成さ
れる。一方、低パワレベル照射時には、記録層１１だけ
がキューリ温度近傍まで昇温するので、この層のみが磁
化方向を変える。ただし、このとき記録層１１と補助層
１２間の交換結合力によって、補助層１２の磁化の向き
が記録層１１に転写されるために、記録層１１の磁化の
向きは、この低パワレベル照射によって、常に補助層１
２の磁化方向に揃う。以上のメカニズムで、記録層１１
に記録されるビットの磁化方向は、それ以前の記録パタ
ーンに影響されることなく、照射されるレーザのパワレ
ベルのみで決まることになる。

【０００７】従来から、この光変調交換結合光磁気方式
を用いる場合、オーバライト記録するためには、図６の
ように光ディスク１に情報を記録するための光ヘッド３
、記録時のバイアス磁界印加手段５及び光ディスク１の
補助層を初期化するための初期化用磁界印加手段６が必
要である。このとき、初期化用磁界印加手段６は光ヘッ
ド３に対して離れた位置に設置されるが、バイアス磁界
印加手段５は記録時に不可欠であるため、光ヘッド３か
らのレーザ光が照射されているディスク位置に所望の磁
界を印加できるように光ヘッド３に対向した位置に配置
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、光変
調交換結合光磁気方式を用いる場合、バイアス磁界印加
手段５と初期化磁界印加手段６が必要であるが、この方
式においてオーバライト機能に加えてデータ転送速度を
向上させるために、２枚のディスクを貼り合わせた両面
ディスクを使い、かつ、ディスクの両側に光ヘッドを有
するディスク両面同時アクセス可能な装置を実現しよう
とした場合、特に，光ヘッド３に対向した位置にバイア
ス磁界印加手段５を配置できないという欠点があった。

【０００９】本発明の目的は上記の欠点を解決し、ディ
スク両面同時アクセス可能なオーバライト可能型光ディ
スクへのバイアス磁界印加方法を工夫した高速アクセス
，高データ転送速度を有する光ディスク装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を用
いて情報の記録再生消去を行う光ディスク装置において
、情報を記録する光ディスクと、前記光ディスクを回転
させるモータと、前記光ディスクの両側の互いに対向す
る位置に配置された２つの情報記録再生消去用光ヘッド
と、前記２つの光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に
移動させるスライダと、前記光ヘッドに近接して前記光
ディスクのレーザ光照射部に磁界を印加するバイアス磁
界印加手段と、前記光ディスクに近接して一定強度の磁
界を印加する初期化磁界印加手段とを具備し、前記バイ
アス磁界印加手段が前記スライダおよび前記光ヘッドに
近接して前記光ディスクを挟んで対向する位置に配置さ
れた永久磁石であることを特徴とする。

【００１１】また本発明によれば、前記光ディスクが２
枚のディスクを貼り合わせた両面構成であり、前記２枚
のディスクのレーザ光トラッキング用溝形状が同心円も
しくは両面で渦巻きの向きが逆であるスパイラル状であ
り、記録膜として２層以上の光磁気記録膜を有し、照射
するレーザパワレベルを変更することによって情報の書
き替えを行う光ディスクであることを特徴とする。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１３】図１は本発明に係る光ディスク装置の構成
を示した図である。図１において、情報を記録する光デ
ィスク１と、光ディスク１を回転させるモータ２と、光
ディスク１の両側に互いに対向する位置に配置された２
つの情報記録再生消去用光ヘッド３と、２つの光ヘッド
を光ディスクの半径方向に移動させるスライダ４と、光
ヘッド３に近接して光ディスク１のレーザ光照射部に磁
界を印加するバイアス磁界印加手段５（５１，５１）と
、光ディスク１に近接して一定強度の磁界を印加する初
期化磁界印加手段６とを具備している。

【００１４】図２はこの光ディスク装置の構成を説明す
るために、光ディスク１より下の機構部分のみをディス
ク上部から見たときの図である。光ヘッド３の集光レン
ズ３１を挟むように２つの永久磁石から成るバイアス磁
界印加手段５の一部５１が、ディスクの内周から外周に
かけて配置されている。なお、光ディスク１の上部にも
、ここで示したバイアス磁界印加手段５の一部５１と同
じ形状の永久磁石が配置される。また、光ヘッド３及び
バイアス磁界印加手段５に対して１８０°方位がずれた
位置に初期化磁界印加手段６が配置されている。ここで
は、１８０°ずれた位置に配置したが、この初期化磁界
印加手段６は、バイアス磁界強度に影響しなければ、任
意の方位に配置可能である。

【００１５】図３は、バイアス磁界印加手段５の配置の
詳細を示した拡大図である。バイアス磁界印加手段５は
、光ディスク１を挟んで両側に対向するように配置され
、光ディスクの片側に置かれた２つの永久磁石では、互
いに対向する磁極の極性が同じになるようにしてあり、
また、ディスクを挟んで磁極の極性が異なるようにして
ある。これにより、図３中に示したように、レーザ照射
されたディスクの垂直方向に磁束５２を導くことができ
る。この方式では、記録時に、記録膜に３００Ｏｅ程度
の磁界が印加できれば十分である。但し、バイアス磁界
の方向は変更できないので、この装置では、マウントす
る光ディスクの向きを固定する必要がある。すなわち、
ディスクのＡ面（Ｂ面）は常に装置の上部（下部）にな
るようにマウントされるということである。

【００１６】図４は本発明で使用される光ディスク１の
レーザ光トラッキング溝形状を示した図である。図４（
ａ）は同心円の溝形状を、図４（ｂ），（ｃ）はスパイ
ラル状の溝形状を示している。図４（ｂ），（ｃ）では
、溝の渦巻きの向きが逆になっている。本発明に係る光
ディスク装置では、データ転送速度を上げるためにディ
スク両面同時アクセスを行う。このとき、ディスクの回
転方向は一方向に限定される。本発明では、オーバライ
トする際のレーザビームトラッキング制御を簡略化する
方法のひとつとして、光ディスクのトラッキング溝形状
のひとつとして同心円のものを採用している。それによ
り、所望トラック内ではトラッキングジャンプ動作が不
要になる。また、スパイラル状の溝形状のディスクも使
用できる。この場合、渦巻きの向きが互いに異なるもの
を貼り合わせて、さらに、ディスクの回転方向を選択す
る。こうすることによって、両面とも一回転当り一回の
みのトラッキングジャンプで、あるトラックを常にアク
セスした状態にできる。

【００１７】次に、本発明に係る光ディスク装置の性能
を把握するために、光ディスクにオーバライトを行った
。ここでは、前述した光変調交換結合光磁気方式による
オーバライトができる光磁気ディスクを用いた。使用し
たディスクは、１３０ｍｍ直径のポリカーボネート基板
上に８０ｎｍ厚の窒化珪素保護膜、１２ｎｍ厚のＴｂＦ
ｅ記録層、５ｎｍ厚のＮｄＦｅＣｏ制御層、５０ｎｍ厚
のＧｄＦｅＣｏ補助層、８０ｎｍ厚の窒化珪素保護膜を
順次スパッタリング法で連続成膜したものを２枚作成し
、両者を接着した両面ディスクである。ここでは、両面
でトラッキング用スパイラル溝の渦巻きの向きが逆にな
っている基板を用いた。オーバライトの動作に関しては
前述したので省略するが、ここで使用した本発明に係る
光ディスク装置の概要は次の通りである。初期化磁界印
加手段６には、希土類磁石を２つ光ディスクを挟むよう
に配置し、約３ｋＯｅの磁界印加が可能なようになって
いる。光ヘッドには波長８３０ｎｍの半導体レーザと開
口率０．５の集光レンズを搭載した光磁気ディスク用の
ものを２組用い、ディスクの内周半径２８ｍｍから外周
半径６５ｍｍまでアクセスできるスライダにマウントし
た。バイアス磁界印加手段５としては、図５に示す形状
の希土類磁石４本を光ヘッドと光ディスク間に図３と同
様に配置した。ディスクに対して同一側の磁石間のギャ
ップは３ｍｍ、ディスクと磁石端とのギャップは０．５
ｍｍになるように設定した。このとき、光ディスクには
、約３５０Ｏｅの一定磁界印加が可能であった。次に、
この光ディスク装置及び光ディスクを用いてオーバライ
トを行った。ディスクを３６００ｒｐｍで回転させ、記
録パワ１２ｍＷ，消去パワ５ｍＷ，再生パワ１ｍＷの条
件でＭ系列ＮＲＺＩランダム信号（最高周波数７．４Ｍ
Ｈｚ）をディスク両面に同時に記録した。引き続き、信
号を再生してエラーを測定したが、エラーレートは１０
−５以下であった。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、光変
調交換結合光磁気方式のバイアス磁界印加手法を工夫し
、データ転送速度の高速化を図るための両面同時アクセ
スが可能となった。本発明のバイアス磁界印加手段は永
久磁石を固定して使用しているために、オーバライト機
能のない１ヘッドだけの光磁気ディスク装置での利用は
難しいが、記録用と消去用に用途を分けたマルチヘッド
型の光磁気ディスク装置では利用可能であり、装置小型
化に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ディスク装置の構成を示す図で
ある。

【図２】図１の光ディスク装置の光ディスクより下の機
構部分のみをディスク上部から見たときの図である。

【図３】図１の光ディスク装置のバイアス磁界印加手段
の配置の詳細を示した拡大図である。

【図４】本発明で使用される光ディスクのレーザ光トラ
ッキング溝形状を示した図である。

【図５】本発明に係る光ディスク装置のバイアス磁界印
加手段として用いられる永久磁石の形状を示す図である
。

【図６】光変調交換結合光磁気方式の記録原理を示した
図である。

【図７】記録層及び補助層の保磁力の温度変化の一例を
示した図である。

【図８】記録膜に照射されるレーザ光のパワレベルを示
した図である。

【符号の説明】

１　　光ディスク ２　　モータ ３　　情報記録再生消去用光ヘッド ４　　スライダ ５　　バイアス磁界印加手段 ６　　初期化磁界印加手段 １１　　記録層 １２　　補助層 １３　　制御層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光を用いて情報の記録再生消去を行
   う光ディスク装置において、情報を記録する光ディスク
   と、前記光ディスクを回転させるモータと、前記光ディ
   スクの両側の互いに対向する位置に配置された２つの情
   報記録再生消去用光ヘッドと、前記２つの光ヘッドを前
   記光ディスクの半径方向に移動させるスライダと、前記
   光ヘッドに近接して前記光ディスクのレーザ光照射部に
   磁界を印加するバイアス磁界印加手段と、前記光ディス
   クに近接して一定強度の磁界を印加する初期化磁界印加
   手段とを具備し、前記バイアス磁界印加手段が前記スラ
   イダおよび前記光ヘッドに近接して前記光ディスクを挟
   んで対向する位置に配置された永久磁石であることを特
   徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】前記光ディスクが２枚のディスクを貼り合
   わせた両面構成であり、前記２枚のディスクのレーザ光
   トラッキング用溝形状が同心円もしくは両面で渦巻きの
   向きが逆であるスパイラル状であり、記録膜として２層
   以上の光磁気記録膜を有し、照射するレーザパワレベル
   を変更することによって情報の書き替えを行う光ディス
   クであることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装
   置。