JPH07176090A

JPH07176090A - 光磁気記録方法、光磁気記録媒体及び光磁気記録装置

Info

Publication number: JPH07176090A
Application number: JP6068919A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kurita; 信一栗田; Jun Saito; 旬斉藤; Yoshihiro Yamanaka; 義浩山中; Kazutomo Miyata; 一智宮田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】光磁気記録において、レーザビームと記録媒
体との相対速度に依存してレーザビームの立ち上げ、立
ち下げに伴う媒体の加熱冷却過程の昇温降温特性が変化
するのを補償し、Ｚ−ＣＡＶ方式では高い記録密度とア
クセス性能を実現し、ＣＡＶ方式においても高密度記録
をする際の信頼性を上げる。【構成】レーザビームと媒体の相対速度、即ち媒体の
線速度と、媒体の熱時定数との関係を明らかにし、その
線速度での熱時定数τを求める。記録すべき情報に対応
した２値信号に従って強度変調されたレーザビームを光
磁気記録媒体に照射して情報を記録する。記録媒体には
レーザビームの照射による媒体の温度変化に関する熱時
定数の情報が予め記録してある。クロック周波数ｆの逆
数Ｔと媒体の熱時定数τの比Ｔ／τが常に一定になるよ
うにクロック周波数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録方法、光磁
気記録媒体及び光磁気記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度に情報を蓄積することができる光
記録媒体は、大容量外部メモリとしてその普及が期待さ
れているが、このうち光ディスクは高速で再生すること
が可能であるということでコンピュータの外部メモリと
して注目されている。情報の蓄積方法や大きさが異なる
数々の種類の光記録媒体が提案されているが、このなか
で直径5.25インチのサイズでは１回のみ情報の書き込み
が可能であるライトワンスタイプ及び情報の書換えが可
能である光磁気タイプが、また、直径3.5 インチのサイ
ズでは再生専用であるＲＯＭタイプと光磁気タイプ及び
光磁気とＲＯＭの混在しているパーシャルＲＯＭタイプ
が、それぞれＩＳＯ規格により標準化されており、今後
更に広く市場に普及するものと予想されている。

【０００３】また、最近ではデジタルオーディオ分野に
おいても光ディスクが応用され始めている。例えば24〜
48トラックのデジタルマルチトラックレコーディングに
おけるマスターソースとして、ライトワンスタイプの光
ディスクや光磁気ディスクを使ったプレーヤーが発売さ
れている。このような専門家向けの製品以外に一般消費
者向け製品でも、ＣＤ−Ｒ（ライトワンスタイプのコン
パクトディスク）やＭＤ（ミニディスク）が登場してお
り、今後の動向が注目されている。

【０００４】これらの光ディスクには、記録再生装置の
光ピックアップからのレーザビームによる情報マークを
整然と並べる為の、即ちトラッキングのためのガイド
が、凹または凸の溝の形で、ディスクの内周から外周へ
向けてスパイラル状に形成されている。この溝のことを
ガイド溝と呼ぶ。

【０００５】更にガイド溝について詳しく説明するなら
ば、ＩＳＯ規格においても定義されているように、光ピ
ックアップから見た場合に凹になる部分、つまり遠方に
なる部分はランドと呼ばれ、ピックアップから見た場合
に凸になる部分、つまり近くになる部分はグルーブと呼
ばれる。情報は、ランドまたはグルーブのどちらかに記
録される。ランドに記録される場合はランド記録方式と
呼ばれ、グルーブに記録される場合はグルーブ記録方式
と呼ばれる。情報を記録する経路をトラックという。ト
ラックの中心から隣りのトラックの中心までの間隔をト
ラックピッチと呼んでいる。

【０００６】通常、各トラックは更にセクタと呼ばれる
複数部分に分割されており、各セクタは、アドレス部、
フラグ部、データ部、及びバッファ部で構成されてい
る。アドレス部はディスク上での物理的な番地を表し、
フラグ部は記録済みセクタかどうか、欠陥セクタかどう
か、あるいは削除済みセクタかどうか等を表し、データ
部は記録したい情報を記録すべき領域であり、バッファ
部はディスクの回転に変動があっても次のセクタの先端
部を記録しつぶさないための緩衝領域として設けられ
る。データ部はできるだけ高密度に情報を記録するため
にマークサイズが相対的に小さい。従って、記録時には
基準となるある周波数に同期させて記録を行い、再生時
には再生信号の判別タイミングを上記基準周波数に同期
して行う必要があり、さもないと、再生タイミングのず
れによって記録情報を再生しあやまってしまう恐れがあ
る。この基準周波数を持つ信号をクロック信号と呼んで
おり、基準周波数のことを、一般にクロック周波数と呼
んでいる。以上の要素の組み合わせを称してフォーマッ
トと言う。

【０００７】フォーマットには主に次に記すものがあ
る。 (1) ＣＬＶ方式：内側から外側へのスパイラル状のトラ
ック上に連続的に一定長のセクタを構成し、トラック半
径に反比例した回転速度になるようにモータ回転数を制
御して、記録再生するトラックの線速（ヘッドとディス
クの相対速度）がディスク上のどこでも一定になるよう
にする。この方式ではクロック周波数は一定であり、デ
ィスク上のどの位置でも記録レーザビーム強度は同じに
なる。記録容量は最も大きいが、モータ制御が複雑にな
ることや、これと関連してアクセス速度が遅くなる等の
欠点がある。

【０００８】(2) ＣＡＶ方式：モータ（ディスク）回転
数とクロック周波数が一定である方式で、回路系が単純
でモータも小型で済むが、トラック当たりの記録容量は
ディスク記録領域最内周の記録可能最小マークサイズで
決まるので、総記録容量は最も小さい。

【０００９】(3) Ｚ‐ＣＡＶ方式：ＣＬＶ方式の記録容
量が大きいことと、ＣＡＶ方式のモータ制御が容易なこ
との両者の利点を取り入れた方式で、モータ（ディス
ク）回転数を一定にした上で、ディスク記録領域を幾つ
かのゾーンに分割し、各ゾーン内では一定のクロック周
波数であるが、外側のゾーンほどクロック周波数を高く
して記録容量を稼ぐものである。

【００１０】このＺ‐ＣＡＶ方式によって、高い記録密
度と高いアクセス性能を高レベルでバランスさせること
ができるようになることが期待されていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際にＺ−Ｃ
ＡＶ方式で記録を行うと、例えば、内周部と外周部の同
じ位相に同じ長さのマークを形成しようとしても、内周
部と外周部とでは、マークの位置もずれるし長さも違う
ということが起こり、この問題は当然のことながら高密
度に記録された信号の弁別性を低下させ、従ってＺ‐Ｃ
ＡＶ方式本来の高い記録密度と高いアクセス性能を高レ
ベルでバランスさせることができないという問題があっ
た。この現象は記録密度が高くなるほど相対的に大きく
なり、高密度記録の大きな障壁となっていた。また、同
様の問題は、程度は小さいが、ＣＡＶ方式で記録を行う
場合にも発生していた。

【００１２】Ｚ‐ＣＡＶ方式では、ディスクの回転数が
一定であるため、記録位置によってレーザビームと媒体
の相対速度、即ち線速度が変化する。Ｚ‐ＣＡＶ方式で
は一般に、線速度に対してほぼ比例関係となるようにク
ロック周波数が制御される。一方、レーザビームの立ち
上げ、立ち下げに伴う媒体の加熱、冷却過程の昇温降温
特性も線速度に依存して変化するが、この両者は比例関
係にない。すなわち、線速度に比例してクロック周波数
を制御しても、昇温降温特性も同じように変化するわけ
ではないので、記録位置によりマーク形成の状態が異な
ってしまうのである。

【００１３】このように、レーザビームと媒体との相対
速度に依存して、レーザビームの立ち上げと立ち下げに
伴う媒体の加熱及び冷却過程の昇温降温特性が変化する
ことは、現象としては知られていたが、両者にどのよう
な関係があり、どのようにすればこの影響を除くことが
できるかは解明されていなかった。

【００１４】本発明の目的は、この両者の関係を究明
し、その対策を講じることにより、Ｚ−ＣＡＶ方式の本
来の長所である高い記録密度と高いアクセス性能を実現
すること及びＣＡＶ方式においても高密度記録をする際
の信頼性を上げることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題を
解決するために、鋭意研究の結果、レーザビームと媒体
の相対速度、即ち媒体の線速度と、媒体の熱時定数との
関係を明らかにし、その線速度での熱時定数τを求める
方法を考案した。また、クロック周波数ｆの逆数Ｔ(=1/
f)と媒体の熱時定数τの比Ｔ／τが常に一定に保たれる
ようにクロック周波数を制御すれば、マークの開始及び
終了位置が精度良く形成できることを見出し、本発明を
なすに至った。

【００１６】本発明によれば、記録すべき情報に対応し
た２値信号に従って強度変調されたレーザビームの照射
により情報を記録するための光磁気記録媒体が提供さ
れ、この光磁気記録媒体は、前記レーザビームの照射に
よる前記光磁気記録媒体の温度変化に関する熱時定数の
情報が該媒体に予め記録されていることによって特徴付
けられている。

【００１７】また本発明によれば、記録すべき情報を表
す２値信号を入力する入力部と、レーザビーム源と、前
記レーザビーム源の出力ビーム強度を前記２値信号に従
って変調する変調手段と、前記レーザビーム源からのビ
ームを光磁気記録媒体に導く照射光学系と、前記光磁気
記録媒体を前記ビームに対して相対的に移動させる移動
手段とを含む光磁気記録装置が提供され、この装置は、
前記ビームに対する前記光磁気記録媒体の線速度を検出
する手段と、前記光磁気記録媒体に予め記録された前記
熱時定数の情報を検出する手段と、検出された前記線速
度と前記熱時定数の情報により該線速度における熱時定
数を演算して算出する手段とを備えたことによって特徴
付けられている。

【００１８】また本発明によれば、記録すべき情報を２
値信号に変換し、基準周波数としてのクロック周波数ｆ
に同期して前記２値信号により強度変調されたレーザビ
ームを媒体に照射することにより前記情報を前記媒体に
記録する光磁気記録方法が提供され、この方法は、前記
クロック周波数を制御することにより、前記クロック周
波数ｆの逆数Ｔ(=1/f)と前記媒体の熱時定数τとの比Ｔ
／τを一定に保持した状態で前記情報を前記媒体に記録
することによって特徴付けられている。

【００１９】さらに本発明によれば、記録すべき情報に
対応する２値信号に従って、基準周波数としてのクロッ
ク周波数ｆに同期して強度変調されたレーザビームの照
射により情報を記録するための光磁気記録媒体が提供さ
れ、この光磁気記録媒体は、クロック周波数ｆの逆数Ｔ
(=1/f)と前記媒体の熱時定数τとの比Ｔ／τを一定とす
るようなクロック周波数の情報が該媒体に予め記録され
ていることによって特徴付けられている。

【００２０】さらにまた本発明によれば、記録すべき情
報を表す２値信号を入力する入力部と、レーザビーム源
と、基準周波数としてのクロック周波数ｆに同期して前
記レーザビーム源の出力ビーム強度を前記２値信号に従
って変調する変調手段と、前記レーザビーム源からのビ
ームを光磁気記録媒体に導く照射光学系と、前記光磁気
記録媒体を前記ビームに対して相対的に移動させる移動
手段とを含む光磁気記録装置が提供され、この装置は、
クロック周波数ｆを制御することにより、クロック周波
数ｆの逆数Ｔ(=1/f)と媒体の熱時定数τとの比Ｔ／τを
一定に保持する制御手段を備えたことによって特徴付け
られている。

【００２１】本発明の好ましい態様による光磁気記録方
法においては、前記クロック周波数ｆは前記比Ｔ／τが
疑似的に一定となるように前記媒体上の記録位置に応じ
て段階的に制御される。

【００２２】また本発明の別の好ましい態様による光磁
気記録媒体においては、該媒体上に記録された前記クロ
ック周波数ｆの情報は、前記Ｔ／τを疑似的に一定とす
るように前記媒体上の記録位置に応じて段階的に変化し
たクロック周波数の情報を含んでいる。

【００２３】さらにまた本発明の別の好ましい態様によ
る光磁気記録においては、前記制御手段は、前記比Ｔ／
τを疑似的に一定とするように、前記媒体上の記録位置
に応じて段階的な制御を行う。

【００２４】

【作用】本発明に従ってクロック周波数ｆの逆数Ｔ(=1/
f)と記録媒体の熱時定数τとの比Ｔ／τが常に一定に保
たれるようにクロック周波数を制御すれば、記録媒体に
形成されるマークの開始位置及び終了位置が精度良く調
整できることを以下に説明する。

【００２５】光磁気記録媒体にレーザビームを照射して
記録を行なう場合、媒体の熱拡散により記録特性が異な
ることは言うまでもない。すなわち、線速度が遅い場
合、熱拡散が小さい媒体は、熱拡散が大きい媒体に比べ
て熱が周辺に逃げ難いため、同じ強度のレーザビームを
照射した場合でも温度上昇は速く且つ大きい。つまり、
同一ビーム強度で同一時間レーザが照射された場合、熱
拡散が小さい媒体は、単位強度当たりの昇温（℃／mW）
が大きく、温度が飽和するレベルは、熱拡散が大きい媒
体に比べて高い。この関係を図３に示す。図３ａは熱拡
散が大きい媒体と熱拡散が小さい媒体に同じマークを記
録しようとする場合の記録すべき２値化情報信号の経時
変化、図３ｂは前記２値化情報に対応したレーザビーム
強度の経時変化、図３ｃは図３ｂに時間的に対応する記
録媒体の推定温度プロフィールの経時変化とこれによっ
て形成されるマーク形状を示している。なお、図３ｃで
カーブＡは熱拡散が比較的小さい場合、カーブＢは熱拡
散が比較的大きい場合に相当し、熱拡散が小さい場合に
はマーク形状は比較的長く、熱拡散が大きい場合にはマ
ーク形状は比較的短くなる。

【００２６】ここで熱時定数τについて説明する。ある
一定速度で回転している光磁気記録媒体にパルス状に変
調させたレーザビームを照射するとき、パルスレーザビ
ームのパルス時間長（pulse dulation time : 以下、P.
D.T.と略す）と、光磁気記録を行うことのできる最小パ
ワーＰthとの関係は図４のようになると考えられる。即
ち、Ｐthは、P.D.T.が長くなるにつれて低下し、ある一
定のレベルＰ_O に収束する。そこで、ＰthをＰ_O で規格
化した値の逆数、すなわちＰ_O/Ｐthを縦軸に、P.D.T.を
横軸に取って両者の関係を表すと図５に示すようにな
り、これはレーザビームを光磁気記録媒体に照射する場
合の媒体昇温時の熱応答曲線を表す。同時に、1-Ｐ_O/Ｐ
thを縦軸に取れば図６に示すようになり、これはレーザ
ビームの照射を停止した際の媒体降温時の熱応答曲線を
表す。これらの熱応答曲線がｔを経過時間として指数関
数 exp(-t/τ）で近似できるとき、τはこの光磁気記録
媒体の線速度Ｖ及び使用光学系条件下における熱時定数
であると言う。このように、熱時定数τは、レーザビー
ムの照射による媒体の温度上昇または温度降下のし易さ
に関する特性値であり、上記のように媒体の熱特性（温
まり方、冷め方）は、経過時間をｔとして前記指数関数
exp(-t/τ) で良く近似され、従って媒体の熱特性を最
も良く表すパラメータはｔ／τであると言え、これはま
た、媒体の熱特性を最も良く表すパラメータはＴ／τで
あるとも言い換えることができる。

【００２７】ところで、「レーザビームと媒体の相対速
度に依存して、レーザビームの立ち上げ、立ち下げに伴
う媒体の加熱、冷却過程の昇温降温特性が変化すること
は、現象としては知られていた」と前記したように、τ
は線速度に依存するらしいということは知られていた
が、本発明者は今回種々の実験により、これが次式(1)
で良く表現できることを見出した。 1/τ = 1／τ_O + V/L_O …(1)

【００２８】即ち、熱時定数τは線速度Ｖの一次関数で
あるが、両者は単純には比例しないことがわかった。こ
れを図７に示す。ここで、縦軸の切片１／τ_O は媒体が
静止している場合の熱時定数の逆数を与える。なお、τ
_O 及びL_Oは実験によって得た定数である。

【００２９】従来、Ｚ−ＣＡＶ方式で記録再生を行う場
合、例えば、半径60mmの位置では半径30mmの位置に比べ
て線速度は２倍になるが、クロック周波数もこれに伴っ
て２倍にしていた。即ち、クロック周波数ｆと線速度Ｖ
との関係は、 f = 1/T = k * V …(2) であった（ｋは比例定数）。これを図８に示す。従って
(1)(2)式より、 T/τ≠const. である。このことは熱特性が記録する半径位置により異
なってしまうことを意味している。

【００３０】そこで本発明では、クロック周波数ｆを f = k * V + k * L_O／τ_O …(3) とすることを提案する。これを図９に示す。これにより
(1)(3)式から、 T/τ＝const. = 1/(k * L_O) とすることができ、媒体の熱特性が、記録する半径位置
により違うということがなくなる。従って、媒体の記録
する半径位置の違いによる信号の弁別性に差がなくな
り、結果として本発明は高密度記録に一層適した記録方
法を提供することがわかる。

【００３１】以下に、本発明のいくつかの好適な実施例
をより具体的に説明するが、もちろんこれらの実施例は
例示の目的で挙げただけのものであって、本発明はこれ
らによって限定されるものではない。

【００３２】

【実施例】

（実施例１）1.4 μm ピッチのガイド溝を有する直径13
0mm の光磁気ディスクを準備し、これを2400rpm で回転
させた。数種類の線速度（数箇所の半径位置）での熱時
定数を先に述べた方法で測定し、(1) 式に基づいてτ_O
とL_Oを求めた。このτ_O とL_Oを熱時定数の情報としてデ
ィスクに記録し、光磁気記録媒体を得た。

【００３３】なお、記録する「熱時定数の情報」は、媒
体の線速度と熱時定数との関係を表すことができるもの
であればよい。したがって、例えば複数の線速度とその
線速度における各時定数を記録してもよい。あるいは、
任意の一点の線速度とその線速度における熱時定数及び
上記L_Oを記録してもよい。

【００３４】（実施例２）本実施例は光磁気記録装置に
関するものであり、この装置は、図１に示すように、光
磁気記録媒体Ｄを回転させるためのモータ１、波長 830
nmのレーザビーム源２、開口数(N.A.)＝0.55の照射及び
再生光学系３、変調装置４、情報の入力部５、記録磁界
印加装置６、ディテクタ７、熱時定数の情報検出部８、
媒体の線速度検出部11、演算部10、復調装置９、および
クロック周波数制御部12から主に構成され、以下のよう
に機能する。

【００３５】レーザビーム源２から照射及び再生光学系
３を通じて、再生レベル強度のビームが、熱時定数の情
報を予め記録してある実施例１の光磁気記録媒体Ｄに照
射されると、その反射光は再び照射及び再生光学系３を
通じて強弱信号となりディテクタ７に入射する。このデ
ィテクタ７によって電流変化の形に変換された信号は復
調装置９に出力され、ここで情報を表す符号列に復調さ
れる。この情報は熱時定数情報検出部８に出力され蓄え
られる。

【００３６】また、媒体の線速度検出部11は、モータ１
の回転速度とレーザビームを照射している半径位置から
線速度を求める。モータ１の回転速度は、モータ１にエ
ンコーダ等を取り付けることにより検出可能である。レ
ーザビームを照射している半径位置は、復調装置９によ
り生成された情報を表す符号列中のトラックナンバ情報
により認識することが可能である。

【００３７】熱時定数情報検出部８と線速度検出部11か
らの情報により、演算部10は (1)式に基づいて、その線
速度における熱時定数を算出する。算出された熱時定数
は種々の目的に利用することができる。本実施例では、
この算出された熱時定数をクロック周波数の制御に用い
ている。算出された熱時定数はクロック周波数制御部12
に入力される。クロック周波数制御部12は、Ｔ／τ＝co
nst.となるようなクロック周波数を求め、このクロック
周波数の情報を変調装置４に出力する。

【００３８】記録すべき２値化情報は入力部５を介して
変調装置４に入力され、変調装置４は入力情報に応じ
て、クロック周波数制御部12の指示通りにクロック周波
数をトラック毎に変化させながらレーザビームの強度を
変調し、これが照射光学系を通じて光磁気記録媒体に照
射され、記録が行われる。

【００３９】なお、本実施例では、算出された熱時定数
をクロック周波数の制御に利用したが、他のことに用い
てもよい。例えば、熱時定数の値によって記録時に光磁
気記録媒体に照射するレーザビームの強度を制御するの
に利用することもできる。

【００４０】また、本実施例においては、媒体の線速度
の検出は、モータの回転数とレーザビームを照射してい
る半径位置を検出することにより行ったが、モータの回
転数が一定であれば、レーザビームを照射している半径
位置のみからでも線速度を求めることはできる。この場
合、モータの回転数の検出は必要でない。

【００４１】（実施例３）1.4 μm ピッチのガイド溝を
有する直径130mm の光磁気ディスクを準備し、これを24
00rpm で回転させた。数種類の線速度（数箇所の半径位
置）での熱時定数を先に述べた方法で測定し、線速度と
熱時定数の関係を求めた。

【００４２】次に、求められた関係から、記録半径45mm
でＴ= 40nsec、かつ、どの記録半径でもＴ／τ＝const.
となるようなクロック周波数と線速度の関係を求め、こ
れをクロック周波数制御情報として、ガイド溝毎にディ
スクに記録して光磁気記録媒体を得た。

【００４３】（実施例４）本実施例の光磁気記録装置
は、図２に示すように、光磁気記録媒体Ｄを回転させる
ためのモータ１、波長 830nmのレーザビーム源２、開口
数(N.A.)＝0.55の照射及び再生光学系３、変調装置４、
情報の入力部５、記録磁界印加手段６、ディテクタ７、
クロック周波数制御情報検出部13、復調装置９、及びク
ロック周波数制御部12から主に構成され、以下のように
機能する。

【００４４】レーザビーム源２から照射及び再生光学系
３を通じて、再生レベル強度のビームが、クロック周波
数の情報を予め記録してある実施例３の光磁気記録媒体
Ｄに照射されると、その反射光は再び照射及び再生光学
系３を通じて強弱信号となりディテクタ７に入射する。
このディテクタ７によって電流変化の形に変換された信
号は、復調手段９に出力され、ここで情報を表す符号列
に復調される。この情報のうち少なくともクロック周波
数制御情報がクロック周波数制御情報検出部13に出力さ
れ蓄えられる。

【００４５】クロック周波数制御部12は、クロック周波
数制御情報に基づいて線速度に応じたクロック周波数を
算出し、その情報を変調装置４に出力する。線速度の検
出は実施例２と同様にして行えばよいが、本実施例で
は、復調手段９で復調された情報を表す符号列からトラ
ックナンバ情報を抽出し、このトラックナンバ情報とあ
らかじめ設定されたモータ 1の回転数情報とから線速度
を求める。

【００４６】記録すべき２値化情報は入力部５を介して
変調装置４に入力され、変調装置４は入力情報に応じ
て、クロック周波数制御部12の指示通りにクロック周波
数をトラック毎に変化させながらレーザビームの強度を
変調し、これが照射光学系を通じて光磁気記録媒体に照
射され記録がなされる。

【００４７】（実施例５）本実施例は光磁気記録方法に
関する。実施例４の記録装置（図２）と実施例３の光磁
気記録媒体を用意した。まず、実施例４の記録装置に実
施例３の光磁気記録媒体をセットし、記録信号として、
1,7 変調、 RLL符号、Ｔ（書込みクロック周期）＝40ns
ecのNRZI記録でマーク長記録用信号を準備した。この信
号を図１０に示す。

【００４８】図１０でｎＴ（ｎは整数）は記録されたマ
ークの再生信号長がクロック周期Ｔのｎ倍（例えば２Ｔ
の場合は２倍）であることを意味している（図１１ａ〜
１１ｇ参照）。記録装置上で光磁気記録媒体を2400rpm
で回転させ、クロック周波数制御情報に従ってクロック
周波数をトラック毎に変化させながら上記の信号を記録
した。記録した信号を、それぞれ半径30、45、および60
mm位置で再生し、２Ｔと３Ｔ間、及び７Ｔと８Ｔ間の信
号の弁別性能（以下、ウィンドウマージンと言う）をタ
イム・インターバル・アナライザーにより測定した。こ
の結果を表１に示す。

【００４９】ここで、２Ｔと３Ｔ間のウィンドウマージ
ンとは、２Ｔ及び３Ｔのそれぞれの信号の確率密度曲線
の３σの位置の時間間隔を言う（図１２参照）。２Ｔと
３Ｔのように信号長さが隣合ったもの同志は弁別が相対
的に難しいことになる。信号弁別性能の評価のサンプル
として２Ｔと３Ｔ間、及び７Ｔと８Ｔ間の測定を行っ
た。この値は大きければ大きいほどデータの弁別性がよ
いということになる。

【００５０】（実施例６）1.4 μm ピッチのガイド溝を
有する直径130mm の光磁気ディスクを準備し、これを24
00rpm で回転させた。数種類の線速度（数箇所の半径位
置）での熱時定数を先に述べた方法で測定し、線速度と
熱時定数の関係を求めた。

【００５１】次に、求めた関係から、記録半径45mmでＴ
＝40nsec、かつ、どの記録半径でもＴ／τ＝const.とな
るようなクロック周波数と線速度の関係を求め、その後
記録領域を７分割し、分割した領域内ではＴ／τ≒cons
t.すなわちＴ／τが擬似的に一定となるような一定のク
ロック周波数を、クロック周波数制御情報としてガイド
溝毎にディスクに記録して光磁気記録媒体を得た。

【００５２】（実施例７）本実施例の光磁気記録装置
は、図２に示すように、光磁気記録媒体Ｄを回転させる
ためのモータ１、波長830 nmのレーザ光源２、開口数
(N.A.)＝0.55の照射及び再生光学系３、変調装置４、情
報の入力部５、記録磁界印加手段６、ディテクタ７、ク
ロック周波数制御情報検出部13、復調装置９、及びクロ
ック周波数制御部12から主に構成され、以下のように機
能する。

【００５３】レーザビーム源２から照射及び再生光学系
３を通じて、再生レベル強度のビームが、クロック周波
数の情報を予め記録してある実施例６の光磁気記録媒体
Ｄに照射されると、その反射光は再び照射及び再生光学
系３を通じて強弱信号となりディテクタ７に入射する。
このディテクタ７によって電流変化の形に変換された信
号は、復調装置９に出力され、ここで情報を表す符号列
に復調される。この情報のうち、少なくともクロック周
波数制御情報がクロック周波数制御情報検出部13に出力
され蓄えられる。

【００５４】クロック周波数制御部12は、クロック周波
数制御情報に基づいて線速度に応じたクロック周波数を
算出し、その情報を変調装置４に出力する。線速度の検
出は実施例２と同様にして行えばよいが、本実施例で
は、復調装置９で復調された情報を表す符号列からトラ
ックナンバ情報を抽出し、このトラックナンバ情報とあ
らかじめ設定されたモータ１の回転数情報とから線速度
を求める。

【００５５】記録すべき２値化情報は入力部５を介して
変調装置４に入力され、変調装置４は入力情報に応じ
て、クロック周波数制御部12の指示通りにクロック周波
数を段階的に変化させながらレーザビームの強度を変調
し、これが照射光学系を通じて光磁気記録媒体に照射さ
れ記録される。

【００５６】（実施例８）本実施例は光磁気記録方法に
関する。実施例７の記録装置（図２）と、実施例６の光
磁気記録媒体を用意した。まず実施例７の記録装置に実
施例６の光磁気記録媒体をセットし、記録信号として、
実施例５と同じ信号を用意した（図１０参照）。光磁気
記録媒体を2400rpm で回転させ、クロック周波数制御情
報に従ってクロック周波数を連続的に変化させながら上
記の信号を記録した。

【００５７】記録した信号を夫々半径30mm、45mm、及び
60mm位置で再生し、２Ｔと３Ｔ間、及び７Ｔと８Ｔ間の
信号の弁別性能（ウィンドウマージン）をタイム・イン
ターバル・アナライザーにより測定した。この結果も表
１に示されている。また、このとき実際に行われたクロ
ック周波数の制御パターンを図１３に示す。

【００５８】（比較例１）実施例３と同じ仕様で、クロ
ック周波数制御情報を記録していない光磁気記録媒体
を、実施例４の記録装置にセットした。クロック周波数
は半径45mmで実施例５におけるクロック周波数と同じに
なるように設定した上で、従来と同様に、記録半径に対
して比例関係になるように制御しながら、同様の信号を
記録した。その後、上記と全く同様にウィンドウマージ
ンを測定した。この結果も表１に示されている。

【００５９】

【表１】

【００６０】表１より、記録半径45mmの位置では、実施
例５でも比較例１でもほぼ同等のウィンドウマージンが
得られることが判るが、30mmや60mmの位置では、実施例
５の場合には45mmの位置に比べてウィンドウマージンが
殆ど変化していないのに対して、比較例１の場合にはウ
ィンドウマージンが極端に小さくなることが判った。こ
れは、従来のようなクロック周波数の制御では、内周と
外周におけるマークの形成状態が変化してしまうことに
よると考えられる。これに対して、実施例５ではマーク
の形成状態が変化しないような最適なクロック周波数を
選択しているためウィンドウマージンが殆ど変化しなか
ったものと考えられる。

【００６１】また、実施例８の場合は、30mmや60mmの位
置では45mmの位置に比べて実施例５ほどではないがウィ
ンドウマージンの変化が小さい。これは、クロック周波
数を段階的に変化させ、Ｔ／τ≒ const. すなわちＴ／
τが擬似的に一定となるようにする方法でも、実用上充
分な効果が得られることを証明している。

【００６２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
記録位置の変化にかかわらず、マーク形成を極めて一定
に近い条件で行うことが可能になる。このため、記録領
域のどの位置でも、記録情報の弁別性を高いレベルに保
てるようになり、Ｚ−ＣＡＶ方式の本来の能力である、
高い記録密度と高いアクセス性能を実現する高密度記録
が可能となる。

【００６３】また、線速度と熱時定数の関係を明らかに
したことで次のような利点もある。即ち、マークのエッ
ジ位置によって情報を表す「マーク長記録方式」におい
て１つのマークを形成するやり方に次の２つの方法が提
案されている。

【００６４】第１の方法はプリパルス方式と称されるも
のであり、この方式では、図１４に示すように、マーク
を形成すべくレーザビーム強度を基底強度Ｐpre からＰ
preよりも高い強度Ｐw1へ立ち上げ、Ｐw1を半値幅で時
間Ｔw1に亙って維持し、その後、ビーム強度をＰw1より
低い強度Ｐw2に立ち下げ、Ｐw2を所定時間維持し、さら
にその後、マーク形成を終了すべくビーム強度をＰpre
又はそれ以下に立ち下げる。

【００６５】第２の方法はパルストレイン方式と称され
るものであり、この方式では、図１５に示すように、マ
ークを形成すべくレーザビームの強度を基底強度Ｐpre
からＰpre よりも高い強度Ｐw1へ立ち上げ、Ｐw1を時間
Ｔw1に亙って維持し、その後ビーム強度をＰw1より低い
強度Ｐ_LTに立ち下げ、さらにその後、Ｐ_LTとＰ_LTよりも
高い強度Ｐw2との間でレーザビーム強度に変調を加え
る。

【００６６】ここで、ビーム強度Ｐw2を維持する時間は
Ｔw2、Ｐ_LTとＰw2との間でビーム強度を変調する際の変
調周期はＴp である。この方式は、本来１つのパルスで
あるべき波形が、先頭の小パルスと１又は２以上の後続
の小パルスとからなる波形となる。これらの方式は「マ
ーク形成の終了位置、つまりマークの後エッジ位置が記
録データのパターンに対して依存性をもつ」という問題
を解決する。

【００６７】また、「マーク形成の開始位置、つまりマ
ークの前エッジ位置が、記録データのパターンに対して
依存性をもつ」という問題を解決する目的で、図１６に
示すようにマーク形成を終了すべくレーザビーム強度を
立ち下げるときに、一旦、基底強度Ｐpre より低いＰ_LB
に下げて、時間Ｔoff の経過後にＰpre に立ち上げると
いう光記録方式が提案された。これを熱遮断方式と呼
ぶ。一般に、プリパルス方式及びパルストレイン方式
は、熱遮断方式と合わせて使用される。

【００６８】本発明者らは本願とは別に、プリパルス方
式及びパルストレイン方式及び熱遮断方式の最適な記録
条件を決定する方法を提案した。プリパルス方式及びパ
ルストレイン方式及び熱遮断方式の最適条件をそれぞれ
下記式(4)(5)(6) に示す。

【００６９】 Pw2 - Ppre = (Pw1 - Ppre) * {1 - exp(-Tw1／τ)} …(4)

【００７０】 (Pw1 - Ppre) * {1 - exp(-Tw1／τ)} * {1 - exp(-Tp/τ)} = (P_LT - Ppre) * {1 - exp(-Tp／τ)} + (Pw2 - P_LT) * {1 - exp(-Tw2／τ)} …(5)

【００７１】 Toff = τ* ln〔{(Pw1 - P_LB) - (Pw1 - Ppre) * exp(-Tw1／τ)}／(Ppre - P_LB)〕 …(6)

【００７２】本発明で線速度と熱時定数の関係を明らか
にしたことにより、いかなる線速度（半径位置）におい
ても、媒体の熱時定数τが精度良く求められる。このτ
を式(4)(5)(6) に代入すれば、容易に最適な記録条件が
得られ、「マークの前方エッジ位置及びマークの後方エ
ッジ位置が記録データパターンに対してもつ依存性」を
際立って小さくすることができる。この依存性が小さく
なると、更に高密度な記録を正確に行うことができ、デ
ータの弁別性が良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例２に係る光磁気記録装置の全体
構成を説明するブロック図である。

【図２】本発明の実施例４に係る光磁気記録装置の全体
構成を説明するブロック図である。

【図３】（ａ）は記録すべきデータ信号、（ｂ）はそれ
に対応するレーザビーム強度の変調波形、および（ｃ）
はその時の媒体の温度プロフィールと記録マークを時間
軸を横軸にして示す夫々のグラフである。

【図４】P.D.T.とＰthの関係を示すグラフである。

【図５】P.D.T.とＰ0 ／Ｐthの関係を示すグラフであ
る。

【図６】P.D.T.と１−Ｐ0 ／Ｐthの関係を示すグラフで
ある。

【図７】熱時定数τと線速度Ｖの関係を示すグラフであ
る。

【図８】従来技術におけるクロック周波数ｆと線速度Ｖ
の関係を示すグラフである。

【図９】本発明の実施例３におけるクロック周波数ｆと
線速度Ｖの関係を示すグラフである。

【図１０】本発明の実施例５と実施例８及び比較例１に
使用した信号の説明図である。

【図１１】（ａ）〜（ｇ）は２Ｔ〜８Ｔ信号パターンの
説明図である。

【図１２】ウィンドーマージンの説明図である。

【図１３】本発明の実施例６におけるクロック周波数ｆ
と線速度Ｖの関係を示すグラフである。

【図１４】プリパルス方式で１つのマークを形成する場
合のレーザビーム強度の変化を示す波形図である。

【図１５】パルストレイン方式で１つのマークを形成す
る場合のレーザビーム強度の変化を示す波形図である。

【図１６】熱遮断方式で１つのマークを形成する場合の
レーザビーム強度の変化を示す波形図である。

【符号の説明】

１・・・モータ２・・・レーザビーム源３・・・照射および再生光学系４・・・変調装置５・・・入力部６・・・記録磁界印加手段７・・・ディテクタ８・・・熱時定数の情報検出部９・・・復調装置１０・・演算部１１・・媒体の線速度検出部１２・・クロック周波数制御部１３・・クロック周波数制御情報検出部Ｄ・・・光磁気記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮田一智東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録すべき情報に対応した２値信号に従
って強度変調されたレーザビームの照射により情報を記
録するための光磁気記録媒体において、前記レーザビー
ムの照射による前記光磁気記録媒体の温度変化に関する
熱時定数の情報が前記媒体に予め記録されていることを
特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】記録すべき情報を表す２値信号を入力す
る入力部と、レーザビーム源と、前記レーザビーム源の
出力ビーム強度を前記２値信号に従って変調する変調手
段と、前記レーザビーム源からのビームを光磁気記録媒
体に導く照射光学系と、前記光磁気記録媒体を前記ビー
ムに対して相対的に移動させる移動手段とを含む光磁気
記録装置において、前記ビームに対する前記光磁気記録
媒体の線速度を検出する手段と、前記光磁気記録媒体に
予め記録された前記熱時定数の情報を検出する手段と、
検出された前記線速度と前記熱時定数の情報により該線
速度における熱時定数を演算して算出する手段とを備え
たことを特徴とする光磁気記録装置。
【請求項３】記録すべき情報を２値信号に変換し、基
準周波数としてのクロック周波数に同期して前記２値信
号により強度変調されたレーザビームを媒体に照射する
ことにより前記情報を前記媒体に記録する光磁気記録方
法において、前記クロック周波数ｆを制御することによ
り該クロック周波数ｆの逆数Ｔ(=1/f)と前記媒体の熱時
定数τとの比Ｔ／τを一定に保持した状態で前記情報を
前記媒体に記録する工程を含むことを特徴とする光磁気
記録方法。
【請求項４】記録すべき情報に対応する２値信号に従
って、基準周波数としてのクロック周波数ｆに同期して
強度変調されたレーザビームの照射により情報を記録す
るための光磁気記録媒体において、クロック周波数ｆの
逆数Ｔ(=1/f)と該媒体の熱時定数τとの比Ｔ／τを一定
とするようなクロック周波数の情報が前記媒体に予め記
録されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項５】記録すべき情報を表す２値信号を入力す
る入力部と、レーザビーム源と、基準周波数としてのク
ロック周波数ｆに同期して前記レーザビーム源の出力ビ
ーム強度を前記２値信号に従って変調する変調手段と、
前記レーザビーム源からのビームを光磁気記録媒体に導
く照射光学系と、前記光磁気記録媒体を前記ビームに対
して相対的に移動させる移動手段とを含む光磁気記録装
置において、クロック周波数ｆを制御することによりク
ロック周波数ｆの逆数Ｔ(=1/f)と前記媒体の熱時定数τ
との比Ｔ／τを一定に保持する制御手段を備えたことを
特徴とする光磁気記録装置。
【請求項６】前記比Ｔ／τが疑似的に一定になるよう
に前記クロック周波数ｆを前記媒体上の記録位置に応じ
て段階的に制御することを特徴とする請求項３に記載の
光磁気記録方法。
【請求項７】前記媒体上に記録された前記クロック周
波数の情報が、前記比Ｔ／τが疑似的に一定になるよう
に前記媒体上の記録位置に応じて段階的に変化したクロ
ック周波数の情報を含むことを特徴とする請求項４に記
載の光磁気記録媒体。
【請求項８】前記制御手段が、前記比Ｔ／τを疑似的
に一定にするように前記媒体上の記録位置に応じて段階
的な制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の光磁
気記録装置。