JPH06150429A

JPH06150429A - 光磁気記録の記録制御方法

Info

Publication number: JPH06150429A
Application number: JP4302174A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ide; 井手　　浩; Fumiyoshi Kirino; 文良桐野; Takeshi Toda; 戸田　　剛; Takeshi Maeda; 武志前田; Hiroyuki Tsuchinaga; 浩之土永
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】環境温度変動やパターン間の干渉等を除去
し、マークエッジ記録を行う場合に好適な、微小磁区を
安定に形成することを可能とする光磁気記録の記録制御
方法を提供すること。【構成】少なくとも外部印加磁界とレーザ光を用いて
記録，再生あるいは消去を行う光磁気記録において、記
録時に用いるレーザパルスの波形の形状として、レーザ
パワーレベルが、少なくとも第１レベルと第２レベルと
の２つのレベルを有するものを用い、それらの２つのレ
ベルの設定値の比が一定値となる如く制御することを特
徴とする光磁気記録の記録制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光と外部印加磁界
を用いて記録，再生あるいは消去を行う光磁気記録の記
録制御方法に関し、特に超高密度記録を実現するのに有
効な光磁気記録の記録制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展に伴い、高
密度でしかも大容量のファイルメモリへのニーズが高ま
っており、その中で、このニーズに応えるものとして光
記録が注目されている。光記録には、再生専用型，追記
型そして書換え型の３種類があり、中でも、光磁気記録
は書換え可能なメモリとして、文書ファイルや画像ファ
イルとして広く用いられている。現在、多くの研究機関
で、ディスク性能の向上を目指して研究開発が進められ
ている。その目標の１つに、記録容量の増大がある。現
状では、記録方式としてマーク長記録，ゾーンＣＡＶ方
式を用い、また、ディスクのトラックピッチおよびビッ
トピッチを詰めて記録すること、更に、短波長のレーザ
光源を用いること等が研究されている。光磁気記録は基
本的には熱磁気記録であることから、環境温度の影響を
容易に受け易い。そのため、磁区の形状が変動し、特に
マーク長記録においてはエラーの原因となる場合があっ
た。これに関しては、特開平3-22223号公報に開示され
た技術を挙げることができる。この技術は、記録ビット
の書き込み信号をパルス化して所望のビット形状を得、
Ｃ／Ｎの良い再生信号を得るというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、環境
温度が変動する場合やデータパターン間に干渉がある場
合には、所望の磁区形状が得られないことがあり、エッ
ジシフトやエラーの原因になる。そのため、信頼性を確
保することが困難な場合があった。これらの問題を解消
するものとしては、本出願人が先に特願平4-26509号「光
磁気記録の記録制御方法」により提案した技術を挙げる
ことができる。この技術は、データの記録に先立ってテ
スト記録を行い、その結果を用いて記録条件を制御する
ものであるが、この技術においては、複数のパワーレベ
ルを独立して制御すると、制御誤差が大きくなり、結果
として、磁区形状、特に、磁区長や磁区幅が大きく変動
する場合があった。そのため、マークエッジ記録を行う
場合には、エッジシフトとして高密度記録ができない場
合があった。本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、従来の技術における上述
の如き問題を解消し、環境温度変動やパターン間の干渉
等を除去し、マークエッジ記録を行う場合に好適な、微
小磁区を安定に形成することを可能とする光磁気記録の
記録制御方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
少なくとも外部印加磁界とレーザ光を用いて記録，再生
あるいは消去を行う光磁気記録において、記録時に用い
るレーザパルスの波形の形状として、レーザパワーレベ
ルが、少なくとも第１レベルと第２レベルとの２つのレ
ベルを有するものを用い、それらの２つのレベルの設定
値の比が一定値となる如く制御することを特徴とする光
磁気記録の記録制御方法(以下、単に「記録制御方法」と
いう)によって達成される。

【０００５】

【作用】高密度記録を実現するためには、マーク長記録
は有効な方法であり、その場合に重要なのは、形成され
る磁区の長さを高精度に制御することである。前述の如
く、装置の使用環境温度が変動したりすると、エッジの
位置が変動するエッジシフトが発生し、エラーを生じる
場合がある。これを抑制するのに、ディスクにとって見
かけ上同じ温度になるように、レーザパワーやパルス幅
を制御する必要がある。そのために、本発明に係る記録
制御方法においては、記録に用いるレーザパルスの形状
として、少なくとも２つの部分から構成されるパルスを
用いた。すなわち、パワーレベルにより分類され、複数
のレベルより成り、その第１のレベルにより記録膜のプ
リヒートを行う等熱流のコントロールを行い、環境温度
によらず常に一定の温度となるように制御する。記録
は、第２レベルで行う。また、記録部分のパルスとして
は、複数の微小パルスから成るパルス群に分割されたも
のを用いた。この形状は、記録膜の局部を暖めることが
可能で、かつ、周囲への熱の拡散も抑制されるので、熱
的な干渉を生じることがなく、ビットピッチを詰めてし
かも微小な磁区の形成が可能となるので、超高密度記録
には好適である。

【０００６】上述の記録部分のパルスは、マーク長記録
をする場合には、最も短いデータパターンを記録する先
頭のパルス部分とそれより長いデータパターンを記録す
る後続のパルスとからなる。ここで、設定パワーは、先
頭パルスと後続パルスとの高さ(パワー)を同じに設定し
ても良く、また、異なるパワーを設定しても良い。パル
ス幅を任意に選択しても良い。より具体的に説明する
と、以下の通りである。すなわち、第１のレベルを環境
温度に対応して変動させる。ここで、環境温度の変動を
検出するのには、一定のテストパターンをディスクのテ
スト領域に記録を行い、その振幅等の変化を検出するこ
とにより行うのが一つの方法である。ここで重要なの
は、その検出結果を受けて最適記録条件を設定する方法
である。高密度の記録を行うためには、記録パワーやパ
ルス幅等を高精度で制御する必要がある。そのためには
記録条件を簡単に決定できる方法を用いる必要がある。
そこで有効なのが、第１のレベルと第２のレベルとを一
定比率となるように設定する方法である。これにより、
第２のレベルを設定すれば、第１のレベルは比例配分で
自動的に決定される。つまり、温度変動により第１のレ
ベルを変えても、常に、その場合に重要なのは、第１の
レベルと第２のレベルとの比を一定に保つことである。

【０００７】ところで、上述の比の値は、温度等の環境
条件により変わらないが、ディスクの構造等が異なるた
めに熱の流れが異なると、変化する値である。また、記
録部分のパルスを照射後に、第１のレベルに移行する前
に第１のレベルより低いレベルの領域を経た後に、再び
第１のレベルへ戻っても良い。これは、ピット間の干渉
を除去する効果がある。この第１のレベルより低いレベ
ルの領域で記録膜に与えられた熱が冷却していき、途中
からプリヒートパワーが照射され始め冷却速度は鈍り、
ある時間から記録膜の温度は一定になる。環境温度の変
動により、前のパルスからの熱の流入量が変化するとと
もに、冷却速度が変化するので、与えるプリヒートパワ
ーを変動させてこのバランスをとれば良い。これによ
り、外部条件の変動により生じる磁区形状の変動を制御
できる。この場合にも、第１レベルと第２レベルとの比
を一定に保てば良い。比を一定に保つということは、記
録媒体内での熱の流れを一定化することに相当する。こ
のように、第１レベルと第２レベルとの比を一定に保つ
ように設定することにより、磁区形状の制御精度が向上
するとともに、装置の構成が簡単になる。

【０００８】すなわち、従来のパワー制御機構では、幾
つかのパワーが、それぞれ、別個の機構によって制御さ
れていた。しかし、本発明に係る記録制御方法において
は、複数のパワーのレベル比を一定にしているので、同
一の制御手段を用いてその制御信号を調節するだけで、
複数のレベルのパワーを得ることができる。従って、本
発明に係る記録制御方法によれば、従来よりも少ない構
成要素で、制御精度の良い装置が実現することが可能に
なる。図５に、従来のパワー制御を実現するための回路
構成の一例を、図６に、本発明に係るパワー制御を実現
するための回路構成例を示す。図から明らかな如く、従
来の回路構成では、各パワーレベル対応にＤ／Ａ(ディ
ジタル／アナログ)変換器が必要であったのに対して、
本発明に係る回路構成では、１個のＤ／Ａ変換器だけで
構成することができる。これにより、装置構成を簡単に
することが可能である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。ここで用いたディスクの構造は、プラスチ
ック基板上にＳiＮx(60nm)/ＴbＦeＣoＮb(25nm)/ＳiＮ
x(10nm)/ＡlＴi(40nm)なる構造の膜を、連続的に積層し
たものである。表面を紫外線効果型樹脂によりコートし
た後に、２枚の円板を張り合わせ、１つのディスクとし
た。このディスクに対して、図１に示すアルゴリズムで
テスト記録を行った。そのときに用いた記録ビームパワ
ーのテストパターンを、図２に示す。そして、このパタ
ーンにより、ビット間の熱的干渉を検出するとともに、
磁区幅および磁区長の変化を、以下に示す手順で検出し
た。まず、通常の記録条件を示す。上述のディスクを用
いて、図３に示す記録パルス波形を用いて記録を行っ
た。記録はマークエッジ記録方式およびゾーンＣＡＶ方
式を併用し、(１，７)ＲＬＬ変調方式により記録した。
ここで、ディスクの温度は25⁰Ｃであった。

【００１０】このとき、形成した磁区の幅は０.７μm
で、磁区あるいはギャップの長さは最長が３μm、最短
が０.７５μmである。ここで、第２レベル/第１レベル
を２/１に設定した。すなわち、パルスの第１レベルの
パワーは２.８mＷで、第２レベルのパワーは５.６mＷで
あった。このときのエッジシフト量を測定したところ、
データパターンに依存せず、±１.５ns以下であった。
次に、図１のアルゴリズムに従い、図２のパターンを用
いて、テスト記録を行った。このディスクを温度50⁰Ｃ
の環境中に放置した。そのとき、上と同様のサイズの磁
区を形成するための記録条件は、第２のレベル/第１の
レベルを２/１に設定してパワーを変化させて求めたと
ころ、必要なレーザパワーは、第１のレベルが１.８m
Ｗ、第２のレベルが３.６mＷであった。逆に、温度を０
⁰Ｃへ低下させて同様の手法により最適記録条件を求め
たところ、第１レベルが３.８mＷ、第２レベルが７.６m
Ｗであった。このように、レベル比を一定に保ったま
ま、各レベルの値を変化させることにより、最適記録条
件を見出すことができた。各々の温度におけるエッジシ
フトを測定したところ、いずれの温度でも、パターンに
依存しないで ±１.５ns以下であった。

【００１１】次に、ディスクとしてＳiＮx(75nm)/ＴbＦ
eＣoＮb(30nm)/ＳiＮx(5nm)/ＣuＮi(40nm)なる構造の膜
をポリカーボネイト基板上にスパッタ法により連続積層
したディスクについて、上と同様の測定を行った。用い
たパルスの波形を、図４に示す。ここで、先の図２のテ
ストパターンを用いて最適記録条件を探索した。ここで
は、第２レベル/第１レベル＝３/１に設定した。このと
きのレーザパワーの値は、25⁰Ｃのとき、第１レベルが
２.５mＷ、第２レベルが７.５mＷであった。50⁰Ｃでは
２.０mＷと６.０mＷ、０℃では３.０mＷと９.０mＷであ
った。このように、ディスクの構造により、第１レベル
と第２レベルの比は異なるものの、一定の値に設定して
高精度の記録が可能であることが分かる。上述の第２レ
ベルと第１レベルとの比は、先に図６に示した如き構成
の制御回路によって、簡単に決定し、また、調整でき
る。すなわち、増幅率の異なる２つの増幅器(増幅器１
１と増幅器１２)により所定のレベル比を設定し、前述
の如きディスクの特性等により、変化するレベル用指令
値をＤ／Ａ変換器１０から入力して、各増幅器からの出
力によりレーザ駆動回路１３および１４を介して、半導
体レーザ１５を駆動するわけである。

【００１２】上記レベル比制御回路を用いて、記録時に
用いるレーザパルスのパワーレベルを制御することによ
り、前述の如く、外部条件の変動により生じる磁区形状
の変動を制御できる。上記実施例によれば、複数の記録
レベルを有する記録方法において各レベルの比を一定値
に設定することにより、記録制御の精度が大きく向上す
るとともに、安価なディスクドライブを製造できる。こ
の他に、記録パルスの各パワーレベルを一定比に保持す
ることにより、環境温度変動等外部環境条件の変動に対
する耐性が向上し、形成される磁区形状の変化を小さく
抑えられる。エッジに着目して見ると、そのシフトは
±１.５ns以下に抑制できるので、マーク長記録に好適
であり、高密度記録を実現できる。なお、上記実施例は
本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定
されるべきものではないことは言うまでもないことであ
る。

【００１３】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、環境温度変動やパターン間の干渉等を除去し、マ
ークエッジ記録を行う場合に好適な、微小磁区を安定に
形成することを可能とする光磁気記録の記録制御方法を
実現できるという顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】テスト記録のアルゴリズムを示す図である。

【図２】テスト記録パターンを示す図である。

【図３】記録パルスの形状を示す図である。

【図４】記録パルスの形状を示す図である。

【図５】従来のパワー制御を実現するための回路構成の
一例を示す図である。

【図６】本発明に係るパワー制御を実現するための回路
構成例を示す図である。

【符号の説明】

１０：Ｄ／Ａ変換器、１１,１２：増幅器、１３,１４レ
ーザ駆動回路、１５：半導体レーザ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田武志東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者土永浩之東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも外部印加磁界とレーザ光を用
いて記録，再生あるいは消去を行う光磁気記録におい
て、記録時に用いるレーザパルスの波形の形状として、
レーザパワーレベルが、少なくとも第１レベルと第２レ
ベルとの２つのレベルを有するものを用い、それらの２
つのレベルの設定値の比が一定値となる如く制御するこ
とを特徴とする光磁気記録の記録制御方法。
【請求項２】前記波形の形状を有するレーザパルスを
用いて記録を行う場合に、記録時のディスクの温度を検
出して、その結果によりレーザパワーレベルを変動させ
て記録を行い、その際の少なくとも複数のレーザパワー
レベルの設定値の比を、環境温度に依存しない一定値に
設定することを特徴とする請求項１記載の光磁気記録の
記録制御方法。
【請求項３】前記波形の形状を有するレーザパルスを
用いて記録を行う場合に、用いるレーザパルスの第１レ
ベルと第２レベルの比の値をディスク構造または／およ
び用いるレーザパルスのパルス幅によりその比の設定値
を変化させたことを特徴とする請求項１記載の光磁気記
録の記録制御方法。
【請求項４】前記波形の形状を有するレーザパルスを
用いて記録を行う場合に、用いるレーザパルスの第１レ
ベルによりプリヒートを行い、第２レベルにより記録を
行うことを特徴とする請求項１記載の光磁気記録の記録
制御方法。
【請求項５】前記波形の形状を有するレーザパルスを
用いて記録を行う場合に、用いるレーザパルスの第２レ
ベルの部分が複数のパルス群に分割され、かつ、第１レ
ベルと第２レベルとの間でそのパルスを変調させること
を特徴とする請求項１の光磁気記録の記録制御方法。
【請求項６】前記複数のパルス群に分割されたレーザ
パルスを、情報に応じて決まるパターンの長さに応じて
後続のパルスの数を選択し、かつ、そのパワーレベルあ
るいはパルス幅を先頭パルスとそれに続く後続のパルス
とで異なる値に設定することを特徴とする請求項５記載
の光磁気記録の記録制御方法。
【請求項７】前記複数のパルス群に分割されたレーザ
パルスを、第２レベルのパルス群の終了直後に第１レベ
ルより低いレベルのパワーに一定期間保持した後、再び
第１レベルとすることを特徴とする請求項５または６記
載の光磁気記録の記録制御方法。
【請求項８】情報の記録に先立ち、所定のテストパタ
ーンを用いて記録を行い、それを再生してその結果から
制御情報を得る如く構成された光磁気記録において、記
録時に用いるレーザパルスの波形の形状として、レーザ
パワーレベルが、少なくとも第１レベルと第２レベルと
の２つのレベルを有するものを用い、それらの２つのレ
ベルの設定値の比が一定値となる如く記録レーザパワー
のレベルあるいはパルス幅を変化させて記録を行うこと
を特徴とする光磁気記録の記録制御方法。