JPH05120751A

JPH05120751A - 光磁気記録方式

Info

Publication number: JPH05120751A
Application number: JP27911791A
Authority: JP
Inventors: Masaya Ishida; 方哉石田; Takeo Kawase; 健夫川瀬; Satoshi Shimokawato; 聡下川渡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1993-05-18
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JP3306885B2

Abstract

(57)【要約】【目的】超高密度に記録された光磁気記録媒体から情
報を読み出す。また、より高密度に情報を記録すること
が可能な変調方式を採用することを可能とする。【構成】再生磁性層と記録磁性層からなる記録媒体を
用いた光磁気記録方式において、再生に先立って再生磁
性層を一方向に磁化して初期化した後に、連続したある
いは間欠的なレーザパルスを照射して、記録層に記録さ
れた情報を再生層に転写して、その後に磁化情報を光磁
気効果によって読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録の再生方式
に関わり、特に、高密度に記録された情報の再生方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、書き換え可能な光記録方式の一つ
として垂直磁化膜を記録層に用いた光磁気記録方式の研
究が盛んに行なわれ、製品化されるに至っている。非常
に多大な容量の記録メディアとして登場した光磁気ディ
スクではあるが、さらなる大容量化の要求は強く、一層
の高密度記録が望まれている。情報の高密度記録を行な
う際に問題となるのがレーザビームのスポットサイズで
ある。光の回折限界により、波長が830nmのレーザ光を
開口比0.5程度のレンズで収光した時のスポットサイズ
は約１ミクロン程度であり、サブミクロン以下の大きさ
の情報を再生するのは困難である。そこで、サブミクロ
ン以下の大きさの情報を再生しようと様々な努力がなさ
れている。

【０００３】その中で、’特開平３−９３０５８’に示
されるように、レーザのビームスポット内の温度差を利
用して、実際のスポット径よりもはるかに高い分解能を
得ることが提案されている。この再生方式は、従来より
も高いレーザパワーを連続的に媒体に照射して行なう。
その際、レーザビームと記録媒体は相対的に運動してい
るために、記録膜上でビームスポットの進行方向に対し
て前半部分（以下、前半部分とする）と進行方向に対し
て後半部分（以下、後半部分とする）の間に温度差が生
じ、その温度差を利用してビームスポットの前半部分の
みあるいは後半部分のみの領域の情報の再生を行なうも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図２は、従来の再生方
式を模式的に示している。潜像201は、記録磁性層のみ
に記録磁区が存在し、再生磁性層には磁区が存在しない
状態のことである。高いパワーのレーザを連続的に記録
媒体に照射すると、ビームスポット202内の後半部分の
昇温領域203で温度が上昇し、その領域においてのみ記
録磁性層に存在する磁区が再生磁性層に転写されて再生
磁性層に磁区204が現われる。そのため、ビームスポッ
ト202の前半部分には磁区が存在しないため磁区の間に
干渉が起こらず、比較的高密度に記録された情報を再生
することができる。しかしながら、転写を起こすのに充
分な高いレーザパワーを連続的に照射するため、昇温領
域203が広がってしまう。そのため、非常に高密度に情
報を記録した場合には、ビームスポット202内に複数個
の磁区204が転写されてしまい、磁区間の干渉によって
再生信号のＣＮ比が低下してしまう。また、転写された
領域の温度上昇によって光磁気効果の低下が起こって再
生信号の強度が低下してしまう。さらに、連続光で転写
を行った場合、媒体の不均一性によって転写が充分行わ
れなかったり、転写が異常に促進したりして再生情報中
に誤りを発生させることがあった。これらの問題点は、
転写する領域の温度が高く、かつ、緩やかに広がってい
る温度分布を有することに原因があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録方式
は、再生磁性層と記録磁性層からなる記録媒体を用いた
光磁気記録方式において、再生に先立って再生磁性層を
一方向に磁化して初期化した後に、パルス状のレーザ光
を照射することにより記録磁性層に記録された情報を再
生磁性層に転写して、その後に前記再生磁性層の磁化情
報を光磁気効果によって読み出すことを特徴とし、ま
た、パルス状のレーザ光を間隔をおいて照射して記録磁
性層の情報の一部を再生磁性層に転写して、その後に前
記再生磁性層の磁化情報を光磁気効果によって読み出す
際に、それぞれの転写された領域の間には転写されない
領域を有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の光磁気記録方式では、再生磁性層と記
録磁性層からなる記録媒体の記録磁性層に磁区を形成す
ることにより記録を行ない、再生に先立って再生磁性層
を一方向に磁化して初期化する。そこに、パルス状のレ
ーザ光を照射して再生磁性層の一部を昇温することによ
り、記録磁性層に磁区がある場合には再生磁性層に磁区
を転写し、記録磁性層に磁区がない場合にはそのままの
状態を保持する。このとき、急峻な温度分布を有するた
めに転写が微小な領域で起こり、かつ、転写の確実性が
増す。また、急峻な温度分布を有するために転写が起こ
った後、急速に温度は低下して、光磁気効果の低減の影
響を受けずに再生することができる。また、パルス状の
レーザ光を間隔をおいて照射してそれぞれの転写された
領域の間には転写されない領域を設けて、ビームスポッ
ト内に１つの磁区しか存在しないようにした結果、磁区
間の干渉が全くない良好な再生が可能となる。

【０００７】

【実施例】以下に実施例をあげて、本発明を説明する。

【０００８】（実施例１）単一ビームによるパルス変調
の実施例について示す。図１に示すように記録磁性層に
形成された磁区101の最小反転間隔に１回、非常にパル
ス幅の狭いパルス状のレーザ光を照射し、パルスを照射
しないときは一定の低いレーザパワーを照射する。パル
ス状のレーザ光の照射により急激に温度が上昇して再生
磁性層への磁区の転写がおこり、これを低いレーザパワ
ーのときに情報を再生する。図１中の再生信号Aに示さ
れるようなパルス状のレーザ光に対応した過渡的な信号
102とともに転写された磁区がもたらす磁区信号103を得
ることができる。

【０００９】評価に用いた記録媒体は、案内溝が形成し
てある直径3.5インチのポリカーボネイト基板に、保護
層としてＳｉＮを80nm、再生層としてＤｙ10.3Ｇｄ12.5
Ｆｅ63.8Ｃｏ13.4を80nm、記録層としてＴｂ23.1Ｆｅ7
0.7Ｃｏ6.2を80nm、最後に保護層としてＳｉＮを80nm連
続して成膜し、その後保護コートを行なったものを記録
媒体とした。再生層のＤｙＧｄＦｅＣｏは、膜厚80nmの
単層において保磁力（Ｈｃ）が1.5kOe、キュリー温度
（Ｔｃ）が約２０５℃であった。また、記録層のＴｂＦ
ｅＣｏは、膜厚80nmの単層において保磁力（Ｈｃ）が15
kOe以上、キュリー温度（Ｔｃ）が約２００℃であっ
た。

【００１０】この記録媒体に、ディスク回転数1800rp
m、記録半径位置30mm、記録周波数7MHz、デューティー
比50%になるように記録を行なった。ディスクが１回転
するたびに１度、3kOeの磁界が印加されるように磁石を
配置して、再生を行なう前にあらかじめ磁界を印加し
て、再生磁性層の磁化を一方向に揃えておく。ここに図
１に示されるようなパルスを記録媒体に照射した。ここ
で、レーザパルスの繰返し周波数が7MHz、、パルス幅25
ns、ピークパワー4.5mW、ボトムパワー1.0mWである。図
３で示される再生信号処理回路を用いて、得られた再生
信号からＣＮ比とビットエラーレイトについて測定を行
なった。比較例として、再生時に連続的に3mWのレーザ
を照射した場合のＣＮ比とビットエラーレイトについて
も測定を行なった。ここで、ビットエラーレイトの測定
は、両エッジ記録方式により記録したもので行った。

【００１１】結果は、本実施例のＣＮ比は44.8dB、比較
例のＣＮ比が42.1dB、本実施例のビットエラーレイトは
4.2×10^-6、比較例のビットエラーレイトは7.6×10^-6で
あった。このことから、本発明は再生信号のＣＮ比が高
く、読み出しエラーの少ない良好な再生が可能であるこ
とがわかる。

【００１２】（実施例２）２波長のレーザを用いる方法
を説明する。従来の光磁気記録装置の光学系に加えて、
もう一つの波長のレーザスポットを別のレーザスポット
とほぼ重なるように光学系を配置する。従来の光磁気記
録装置の光学系のレーザをレーザ１とし、別のレーザを
レーザ２とする。レーザ１は一定の強度で出射する。レ
ーザ２をパルス変調することにより、磁区の転写を行な
い、同時にレーザ１にて再生を行なう。異なる波長のレ
ーザを選ぶ理由は、レーザ２をパルス変調するため、そ
の光の強度変化がレーザ１の再生信号検出系に影響を与
えないようにするためである。つまり、図１中の再生信
号Aに見られるような過渡的な信号102を検出しないの
で、図１中の再生信号Bのような磁区信号103のみを得る
ことができる。

【００１３】図４は、本発明を実現する光磁気記録装置
の一例である。波長830nmのレーザ１(401)から出射され
た光がハーフミラー１(402)、ダイクロイックプリズム
(403)、対物レンズ(404)を透過して記録媒体上に集光さ
れる。媒体からの反射光は、対物レンズを透過し、波長
830nmの光はダイクロイックプリズムを透過し、ハーフ
ミラー１で反射されてハーフミラー２(405)に入り、サ
ーボ光学系と再生光学系へと分けられる。ここで用いた
ダイクロイックプリズムは、波長830nmの光を透過し、
波長780nmの光は全反射するものである。一方、波長780
nmのレーザ２（406)から出射された光は、ダイクロイッ
クプリズムで反射されて対物レンズに入り、記録媒体上
に集光される。レーザビームの進行方向に対してレーザ
１のスポットが前方に位置し、２種類のレーザビームの
スポットの中心間の距離が０．５ミクロンになるように
光学系を調整した。

【００１４】実施例１で用いたのと同じ記録媒体に、デ
ィスク回転数1800rpm、記録半径位置30mm、記録周波数7
MHz、デューティー比50%になるように記録を行なった。
また、ディスクが１回転するたびに１度、3kOeの磁界が
印加されるように磁石を配置した。再生は、波長830nm
のレーザ１を記録媒体上に集光して行なった。その強度
は、対物レンズ出射パワーで１mWの一定したものであ
る。同時に、波長780nmのレーザ２を記録周波数と同じ7
MHzの繰返し周波数で、パルス幅40ns、レーザピークパ
ワー4mW、レーザボトムパワー０mWにて変調を行ないな
がら再生し、再生信号のＣＮ比を測定した。比較例とし
て、レーザ１のみを連続的に３mW照射して再生した場合
についてＣＮ比の測定を行なった。また、両方式につい
てビットエラレートも測定を行なった。実施例１と同様
に、ビットエラーレイトの測定は両エッジ記録方式によ
り記録したもので行った。

【００１５】結果は、本実施例のＣＮ比は45.0dB、比較
例のＣＮ比が42.1dB、本実施例のビットエラーレイトは
4.0×10^-6、比較例のビットエラーレイトは7.6×10^-6で
あった。このことから、本発明は再生信号のＣＮ比が高
く、読み出しエラーの少ない良好な再生が可能であるこ
とがわかる。

【００１６】（実施例３）次に、マルチビームレーザな
どを用いて２つのビームスポットを媒体上に結像させて
図５に示されるように先行ビームにてあらかじめ転写を
行ない、後続のビームにて再生する方法を説明する。先
行ビームをレーザ１、再生を行なうビームをレーザ２と
する。再生を行なうレーザ２は、一定で低いレーザパワ
ーにて照射を行なう。再生を行なうのに有効なスポット
径は約１ミクロン程度であり、このスポット内に１つだ
けの磁区が存在するように、転写用レーザであるレーザ
１を間欠的にパルス発振する。そして、転写された磁区
501をレーザ２にて再生する。また、転写用パルスが照
射されない領域は潜像502のままであり、レーザ２にて
再生されない。次に再生磁性層を初期化した後に、先ほ
どレーザ１を照射した位置から少しずらして間欠的にパ
ルスを照射して転写した後でレーザ２にて再生を行な
う。これを繰り返すことにより記録媒体上に記録された
情報をすべて再生することができる。

【００１７】図６に本発明の光磁気記録再生装置の光学
系を示す。１つのパッケージのなかに２つの半導体レー
ザが直線上に並ぶマルチビーム半導体レーザを利用し
た。そのぞれの半導体レーザは個々に変調が可能であ
る。マルチビーム半導体レーザ602から放射状に出射さ
れた光はコリメータレンズ603で平行光に変換されダブ
プリズム610、分割プリズム606を透過して全反射ミラー
604によって光軸が90°曲げられる。ダブプリズム612を
光軸の周りに回転させることによって像を回転させるこ
とができる。そして、対物レンズ605によって回転する
媒体601の記録面上に集光される。記録面で反射した光
は対物レンズ605、全反射ミラー604を通って分割プリズ
ム606によって分けられて、焦点制御用の検出器610とト
ラック上に光の焦点を位置制御する光位置制御用の検出
器611に入射する。また、反射光の一部は分割プリズム6
06によって偏光ビームスプリッタ607に導かれる。偏光
ビームスプリッタ607でお互いに直交する偏光成分に分
けられて、それぞれ光検出器608、６09に入射する。

【００１８】用いた記録媒体は実施例１で用いたものと
同じである。ここに、ディスク回転数1800rpm、記録半
径位置30mm、記録周波数10MHz、デューティー比50%にな
るように記録を行なった。ディスクが１回転するたびに
１度、3kOeの磁界が印加されるように磁石を配置して、
再生を行なう前にあらかじめ磁界を印加して、再生磁性
層の磁化を一方向に揃えておく。先行するレーザ１を、
チャンネルクロックに同期して、レーザパルス幅25ns、
ピークパワー6mW、ボトムパワー0mWのレーザパルスを３
チャンネルクロックおきに照射する。後方に配置された
レーザ２を1.0mWのパワーで連続的に照射して、既に磁
区が転写された領域を再生する。これを１チャンネルク
ロックづつずらして３周繰り返すことにより、ディスク
上の全情報を再生することができた。また、３チャンネ
ルクロックおきに再生した信号のＣＮ比は42dBであっ
た。比較例として、全く同様に記録した媒体を従来の方
法にて再生を行った。再生時のレーザパワーは3mWの条
件で行った。そのＣＮ比は36.2dBであった。このことか
ら、本発明により非常に高密度に記録した場合において
も良好に再生可能であることがわかる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば高
密度に記録された情報を記録磁区間の干渉なく読み出せ
るため、再生信号のＣＮ比が高い良好な再生が可能とな
る。また、両エッジ法の変調方式を採用することが可能
となり、一層の高密度記録及び再生を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の再生方法を示す摸式図。

【図２】従来の再生方法を示す摸式図。

【図３】本実施例で用いたレーザビームの強度の時間
変化を示す図。

【図４】本実施例で用いた光磁気記録装置の再生信号
検出回路のブロック図。

【図５】本発明の再生方法を示す摸式図。

【図６】本実施例で用いた光磁気記録装置の光学系の
ブロック図。

【符号の説明】

４０１レーザ１４０２ハーフミラー１４０３ダイクロイックプリズム４０４対物レンズ４０５ハーフミラー２４０６レーザ２４０７偏光板４０８１／４波長板６０１記録媒体６０２マルチビームレーザ６０３コリメートレンズ６０４対物レンズ６０６分割プリズム６１２ダブプリズム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】再生磁性層と記録磁性層からなる記録媒
体を用いた光磁気記録方式において、再生に先立って前
記再生磁性層を一方向に磁化して初期化した後に、パル
ス状のレーザ光を照射することにより前記記録磁性層に
記録された情報を前記再生磁性層に転写して、その後に
前記再生磁性層の磁化情報を光磁気効果によって読み出
すことを特徴とする光磁気記録方式。
【請求項２】請求項１に記載した光磁気記録方式にお
いて、前記パルス状のレーザ光を間隔をおいて照射して
前記記録磁性層の情報の一部を前記再生磁性層に転写し
て、その後に前記再生磁性層の磁化情報を光磁気効果に
よって読み出す際に、それぞれの転写された領域の間に
は転写されない領域を有することを特徴とする光磁気記
録方式。