JPH097245A

JPH097245A - 光ディスクドライブ装置

Info

Publication number: JPH097245A
Application number: JP7149174A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Matsumoto; 広行松本; Shinichi Kurita; 信一栗田; Koichiro Ishii; 浩一郎石井; Masafumi Horikawa; 雅史堀川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】目的は、光強度変調オーバーライト可能な光
ディスクにオーバーライト記録をする場合、光ディスク
に既に記録されている情報を完全に消去し、オーバーラ
イト記録が完全に行えるようにすることにある。【構成】情報を記録するためのレーザ光の光強度を高
レベルと低レベルの少なくとも２つの値に変調すること
によって、オーバーライト可能な光ディスクに前記情報
の記録再生を行う光ディスクドライブ装置において、前
記光ディスクの温度を検知することによって、前記低レ
ベルのレーザ光の光強度を制御する手段を備えることに
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクドライブ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、高密度、大容量、高いアクセス速
度、並びに高い記録及び再生速度を含めた種々の要求を
満足する光学的記録再生方法、それに使用される記録装
置、再生装置及び記録媒体を開発しようとする努力が成
されている。広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁
気記録再生方式は、情報を記録した後、消去することが
でき、再び新たな情報を記録することが繰り返し何度も
可能であるというユニークな利点のために、最も大きな
魅力に満ちている。

【０００３】この光磁気記録再生方法で使用される光磁
気記録ディスク（媒体）は、記録を残す層として１層又
は多層から成る磁性膜を有する。磁性膜は、記録密度が
高く、また信号強度も高い垂直磁化膜（perpendicular
magnetic layer or layers）が開発され、使用されてい
る。このような磁化膜は、例えばアモルファスのGdFeや
GdCo、GdFeCo、TbFe、TbCo、TbFeCoなどから成る。垂直
磁化膜は、一般に同心円状又はらせん状のトラックを有
しており、このトラックの上に情報が記録される。

【０００４】〔マーク形成の原理〕マークの形成におい
ては、レーザの特徴即ち空間的時間的に素晴らしい凝集
性(coherence) が有利に使用され、レーザ光の波長によ
って決定される回折限界とほとんど同じ位に小さいスポ
ットにビームが絞り込まれる。絞り込まれた光はトラッ
ク表面に照射され、記録膜を熱して記録膜に直径が１μ
ｍ以下のマークを形成することにより情報が記録され
る。光学的記録においては、理論的に約108 マーク／cm
2 までの記録密度を達成することができる。何故なら
ば、レーザビームはその波長とほとんど同じ位に小さい
直径を有するスポットにまで凝集(concentrate) するこ
とができるからである。

【０００５】光磁気記録においては、レーザビームを垂
直磁化膜の上に絞り込み、それを加熱する。その間、初
期化された向きとは反対の向きの記録磁界Ｈb を加熱さ
れた部分に外部から印加する。そうすると局部的に加熱
された部分の保磁力Ｈc (coersivity)は減少し、記録磁
界Ｈb より小さくなる。その結果、その部分の磁化は、
記録磁界Ｈb の向きに並ぶ。こうして逆に磁化されたマ
ークが形成される。

【０００６】〔光磁気再生の原理〕光は、光路に垂直な
平面上で全ての方向に通常は発散している電磁場ベクト
ルを有する電磁波である。光が直線偏光に変換され、そ
して垂直磁化膜に照射されたとき、光はその表面で反射
されるか又は垂直磁化膜を透過する。このとき、偏光面
は磁化の向きに従って回転する。この回転する現象は、
磁気カー（kerr）効果又は磁気ファラデー(Faraday) 効
果と呼ばれる。

【０００７】例えば、もし反射光の偏光面が初期化方向
の磁化に対してθK 度回転するとすると、記録方向の磁
化に対しては−θk 度回転する。従って、光アナライザ
ー（偏光子）の軸をθK 度傾けた面に垂直にセットして
おくと、初期化方向に磁化されたマークから反射された
光はアナライザーを透過することができない。それに対
して記録方向に磁化されたマークから反射された光は、
(sin2θk)2 を乗じた分がアナライザーを透過し、ディ
テクター（光電変換手段）に捕獲される。その結果、記
録方向に磁化されたマークは初期化方向に磁化されたマ
ークよりも明るく見え、ディテクターにおいて、強い電
気信号を発生させる。従って、このディテクターからの
電気信号は、記録された情報に従って変調されるので、
情報が再生されるのである。

【０００８】〔光強度変調オーバーライト〕しかしなが
ら、従来の光磁気記録では、その記録にレーザ光による
熱を用いるため、記録した部分を再記録する場合に、一
度消去する必要があった。磁気記録では、消去せずに新
しい信号を記録する、いわゆるオーバーライトが可能で
あるのに対し、光磁気記録では再記録に時間がかかる欠
点があった。

【０００９】もっとも、もし記録磁界Ｈb の向きを必要
に応じて自由に変調する事が出来れば、オーバーライト
は可能となる。しかしながら、記録磁界Ｈb の向きを高
速度に変調する事は不可能である。例えば、記録磁界Ｈ
b が永久磁石である場合、磁石の向きを機械的に反転さ
せる必要があるが、磁石を高速で反転させる事は、無理
である。記録磁界Ｈb が電磁石である場合にも、大容量
の電流の向きをその様に高速で変調することは難しい。

【００１０】しかしながら、技術の進歩は著しく、記録
磁界Ｈb の強度を変調せずに照射する光ビームの強度を
記録すべき２値化情報に従い変調するだけで、オーバー
ライトが可能な光磁気記録方法と、それに使用されるオ
ーバーライト可能な光磁気記録媒体と、同じくそれに使
用されるオーバーライト可能な記録装置が発明され、特
許出願された。（特開昭62-175948号＝DE3,619,618A1＝
USP5,239,524）以下、この発明を説明する。

【００１１】基本発明では、「基本的に垂直磁化可能な
磁性薄膜からなるメモリー層（以下Ｍ層）と垂直磁化可
能な磁性薄膜からなる記録層（以下Ｗ層）とを含み、両
層は交換結合しており、かつ、室温でＭ層の磁化の向き
は変えずにＷ層の磁化のみを所定の向きに向けておく事
が出来るオーバーライト可能な多層光磁気記録媒体」を
使用する。

【００１２】そして、情報をＭ層における磁化の向きで
表現し記録を行う。Ｍ層、Ｗ層は一般に希土類金属と遷
移金属の合金で構成される。交換結合力は、遷移金属の
副格子磁化どうし、希土類金属の副格子磁化どうしを揃
える方向に働く。この媒体は、初期化手段によって、Ｗ
層の磁化の向きを一方向に揃える事が出来る。しかも、
その時、Ｍ層は磁化の向きは反転せず、更に一旦、一方
向に揃えられたＷ層の磁化の向きは、Ｍ層からの交換結
合力を受けても反転せず、逆にＭ層の磁化の向きは、Ｗ
層からの交換結合力を受けても反転しない。そして、Ｗ
層は、Ｍ層に比べて低い保磁力Ｈc と高いキュリー点Ｔ
c を持つ。

【００１３】基本発明の記録方法によれば、記録媒体
は、記録前までに、初期化手段によりＷ層の磁化の向き
だけが一方向に揃えられる。初期化手段は、外部からの
磁界を用いる場合もあるし、媒体自体に初期化手段を持
たせる場合もある。その上で、２値化情報に従いパルス
変調されたレーザービームが媒体に照射される。レーザ
ービームの強度は、高レベルＰH と低レベルＰL があ
る。この低レベルは、再生時に媒体に照射する再生レベ
ルＰR よりも高い。また、この時レーザビームが照射さ
れる媒体部分には、記録磁界Ｈb が印加される。

【００１４】初期化された媒体は、低レベルＰL のレー
ザービームの照射を受けると、媒体の温度が上昇してＭ
層の保磁力が非常に小さくなるか極端にはゼロになる。
ゼロのなるのは、媒体の温度がＭ層のキュリー点以上で
あるときである。このとき、Ｗ層の保磁力は十分に大き
く、記録磁界Ｈb で反転される事はない。そして、Ｗ層
からＭ層に交換結合力が働くため、Ｍ層の副格子磁化
は、初期化されたＷ層の副格子磁化にならう。この状態
からレーザービームの照射がなくなると、媒体の温度は
下降するが、Ｍ層の副格子磁化の方向は変わらない。

【００１５】一方、高レベルＰH のレーザービームの照
射を受けると、媒体の温度はＰL レーザービーム照射時
よりも上昇し、Ｍ層のキュリー点を超えＭ層の保磁力は
ゼロとなり、Ｗ層の保磁力は非常に小さくなるか、極端
にはゼロになる。保磁力の小さくなったＷ層の磁化は記
録磁界Ｈb により反転する。レーザビームの照射がなく
なると、媒体の温度は下降し、Ｍ層のキュリー点以下に
なると、Ｍ層の磁化は反転したＷ層の副格子磁化になら
って現れる。更に媒体温度が下がっても、Ｍ層の副格子
磁化の方向は変わらない。この時のＭ層の副格子磁化の
方向は、ＰL レベルのレーザービームを照射した場合と
反対方向を向く。

【００１６】以上のように、低レベルＰL と高レベルＰ
H のレーザービーム照射により、元のＭ層の磁化の向き
には依存せずに、Ｍ層の磁化方向が決定されるため、Ｍ
層を再記録前に消去する必要がなくなり、オーバーライ
トが可能となる。なお、この光変調オーバーライト方式
に用いられる媒体は、Ｍ層とＷ層を含む多層構造を有す
る。Ｍ層は室温で保磁力が大きく磁化反転温度が低い磁
性層である。Ｗ層はＭ層に比べて相対的に磁化反転温度
が高い磁性層である。Ｍ層とＷ層はそれ自体多層膜から
構成されていても良い。場合によりＭ層とＷ層の間に中
間層が存在していても良い。また、Ｗ層を初期化するた
めの初期化層がＷ層に隣接して設けられていても良い。

【００１７】〔パルストレイン記録〕光記録では、情報
の記録再生方法としてマークが用いられている。そし
て、マークの位置を情報とするピットポジション記録と
マークのエッジ位置を情報とするピットエッジ記録の２
種類の記録方法がある。特にピットエッジ記録では、マ
ークの前端と後端の両方を用いるため、記録密度がピッ
トポジション記録よりも大きくなる。

【００１８】しかし、ピットエッジ記録を行う場合、マ
ークの大きさを厳密にコントロールする必要がある。し
かし、光記録は熱記録のため、単純な２値のパルスで
は、熱の蓄積によってマーク後端部が前端部よりも大き
くなり、いわゆる涙滴型のマークが出来がちであった。
そこで、記録レーザーパルスを図３の様に変調してマー
ク形状を補正する記録補正方法としてパルストレイン記
録が考案された。このパルストレイン記録では、レーザ
ーパワーは、Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2の３値に設定されてお
り、熱特性から決まる３値の比を元に記録を行ってい
る。

【００１９】また、前述の光強度変調オーバーライトに
パルストレインを応用する場合には、Ｐa が低レベルＰ
L のレーザーパワーに相当し、Ｐw1、Ｐw2が高レベルＰ
H のレーザーパワーに相当する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
に情報を記録する場合には、マーク形状を最適化するた
めに、その光ディスクの記録温度や外部環境の温度に応
じて、レーザーパワーの出力を微調整する必要がある。
このため、例えば、光磁気ディスク記録装置では、情報
を光磁気ディスクに記録する前に、テスト記録を行って
感度調整を行っている。

【００２１】さて、前述したこれまでのパルストレイン
記録では、Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2の３つの値の比を一定にし
た状態で、レーザ光のパワーを変化させることによっ
て、テスト記録を行っていた。光強度変調オーバーライ
トでない光磁気ディスクに対しては、Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2
の３つの値のすべてが記録のみに関与している。このた
め、Ｐa 、Ｐw1、Ｐw2の３つの値の比を一定にした状態
で、レーザ光のパワーを変化させるようなテスト記録を
行えば、問題がなかった。

【００２２】しかしながら、上記のような記録方法を光
強度変調オーバーライトに用いる場合には問題が生じ
る。なぜならば、Ｐa が低レベルＰL レーザーパワーと
なるため、Ｐa が記録のみならず、消去にも関与する重
要なパラメータとなる。そこで、従来のようにＰa の値
を、Ｐw1及びＰw2の値と比が一定になるようにしてテス
ト記録を行うと、消去不良になってしまうおそれがあ
る。すると、古いデータが残ってしまい、オーバーライ
トが完全に行えなくなるという問題が生じる。このこと
は、パルストレイン記録にのみ起こる問題ではなく、低
レベルと高レベルの２値以上のパワーを求める場合、常
に問題となりうる。

【００２３】本発明の目的は、光強度変調オーバーライ
ト可能な光ディスクにオーバーライト記録をする場合、
光ディスクに既に記録されている情報を完全に消去し、
オーバーライト記録が完全に行えるようにすることにあ
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
この問題を解決するために鋭意研究の結果、情報を記録
するためのレーザ光の光強度を高レベルと低レベルの少
なくとも２つの値に変調することによって、オーバーラ
イト可能な光ディスクに前記情報の記録再生を行う光デ
ィスクドライブ装置において、前記光ディスクの温度を
検知することによって、前記低レベルのレーザ光の光強
度を制御する手段を備えることにした。

【００２５】

【作用】上述したように、本発明によれば、低レベルの
レーザ光の強度が一定の範囲内の値になるように制御さ
れる。このため、レーザ光の強度が弱いために、古い情
報の消去が不十分になり、オーバーライトが不十分にな
ってしまうことがない。

【００２６】

【実施例１】図１は、本発明の実施例における、光磁気
記録再生装置のブロック図である。ディスク駆動手段２
によって、光強度変調オーバーライト可能な光磁気ディ
スク１を回転させる。光磁気ディスク１は、記録領域が
複数の記録ゾーンに区切られている。光磁気ディスクの
ベンダー領域には、光磁気ディスクの温度が１０℃及び
４０℃の場合の、各々のゾーンにおける低レベルパワー
と高レベルパワーの設定値が記録されている。

【００２７】ＬＤドライバ１０によって駆動される記録
再生用のレーザーダイオード３から出射されたレーザ光
は、偏光子４を透過すると直線偏光に変換される。直線
偏光に変換されたレーザ光はビームスプリッタ５を透過
し、レーザ光集光手段６によって光磁気ディスク１の記
録面上に集光される。光磁気ディスク１の記録面上で反
射されたレーザ光は、レーザー集光手段６を透過した
後、ビームスプリッタ５で反射され、検光子７に進む。
検光子７を透過したレーザ光は、データ検出手段８によ
って電気信号に変換される。

【００２８】次に、光磁気ディスク１にテスト記録を行
う記録波形パターンが記録波形発生部９からＬＤドライ
バ１０に送られる。また、テスト記録パワーレジスタ１
１からＬＤドライバ１０に対してＰa 、Ｐw1及びＰw2の
記録パワーが設定される。また、光ディスクの温度を検
知するための温度検知手段１４を光磁気ディスク１の近
傍に設置した。

【００２９】ここで、テスト記録の手順を説明する。（１）光磁気ディスクドライブ装置内にローディングさ
れた光磁気ディスク１をディスク駆動手段２によって回
転し、光磁気ディスク１のベンダー領域にレーザー光を
照射してアクセスする。そして、各記録ゾーンでの１０
℃と４０℃における低レベルパワーの設定値を読み取
る。（２）光磁気ディスクのテスト記録領域にレーザー光を
照射する。そして、温度検知手段１４を用いて光ディス
クの温度を検知する。検知された温度と、ベンダー領域
から読み取った１０℃と４０℃における低レベルパワー
の設定値から、光磁気ディスクへ照射する低レベルパワ
ーＰaの値を決定する。（３）テスト記録制御部１３によって制御された、テ
スト記録用の短マーク繰り返しと長マーク繰り返しの交
互パターンを、記録波形発生部９より発生させる。続い
てテスト記録制御部１３の制御によって、テスト記録パ
ワーレジスタ１１よりＬＤドライバ１０に記録パワーを
設定し、テスト記録領域にテスト記録を行う。このと
き、記録パワーのＰa は一定にしたまま、Ｐw1及びＰw2
の値のみを比率が同じになるようにして階段状に変化さ
せ、隣接するセクターまたはトラックにテスト記録を行
う。（４）記録したテスト領域を再生して、データ検出手段
８によって再生されたアナログ電気信号を、判別手段１
２に入力する。ここで、短マーク繰り返しパターンでの
再生信号のオフセット量と長マーク繰り返しパターンで
の再生信号のオフセット量の差を、各々の記録パワーＰ
w1及びＰw2について検出する。（５）記録パワーＰw1及びＰw2のときに、各々検出され
たオフセット量の値から、オフセットがゼロとなるパワ
ーＰw1及びＰw2をテスト記録制御部１３で計算し、最適
のＰw1、Ｐw2を決定する。

【００３０】なお、記録パワーＰa は光磁気ディスク１
に予め記録されている情報を再生して、テスト記録制御
部１３に前もって記憶させておく。

【００３１】

【実施例２】本発明における第２の実施例について説明
する。本実施例は実施例１と比較して、光磁気ディスク
へのテスト記録に関する部分のみが異なる。次に、レー
ザーパワー設定手順を、図１を用いて説明する。（１）光磁気ディスクドライブ装置内にローディングさ
れた光磁気ディスク１をディスク駆動手段２によって回
転し、光磁気ディスク１のベンダー領域にレーザー光を
照射してアクセスする。そして、各記録ゾーンでの１０
℃と４０℃における低レベルパワー及び高レベルパワー
の設定値を読み取る。（２）光磁気ディスクのテスト記録領域にレーザー光を
照射する。そして、温度検知手段１４を用いて光ディス
クの温度を検知する。検知された温度と、ベンダー領域
から読み取った１０℃と４０℃における低レベルパワー
及び高レベルパワーの設定値から、光磁気ディスクに照
射する低レベルパワーＰa及び高レベルパワーＰw1、Ｐw
2を決定する。（３）記録パワーレジスタ１１よりＬＤドライバ１０に
記録パワーＰa 、Ｐw1、Ｐw2を設定し記録を行う。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光強度変調オーバーライト可能な光ディスクに記録する
場合、Ｐa が低くなりすぎる事がなく、消去不良は発生
しない。これによって、安定したオーバーライトを行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１、２で用いた記録再生装置
の構成を示したブロック図である。

【図２】本発明の実施例１で用いたテスト記録のパワ
ーＰw1とオフセット量の差を示したグラフである。

【図３】従来のパルストレイン記録の記録パルスを示
した概念図である。

【符号の説明】

１・・・光磁気ディスク２・・・ディスク駆動手段３・・・レーザー４・・・偏光子５・・・ビームスプリッタ６・・・レーザー光集光手段７・・・検光子８・・・データ検出手段９・・・記録波形発生手段１０・・・レーザードライバ１１・・・テスト記録パワーレジスタ１２・・・判別手段１３・・・テスト記録用制御部１４・・・温度検知手段

フロントページの続き (72)発明者堀川雅史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】情報を記録するためのレーザ光の光強度
を高レベルと低レベルの少なくとも２つの値に変調する
ことによって、オーバーライト可能な光ディスクに前記
情報の記録再生を行う光ディスクドライブ装置におい
て、前記光ディスクの温度を検知することによって、前
記低レベルのレーザ光の光強度を制御する手段を備えた
ことを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項２】前記光ディスクはメモリー層と記録層と
を含み、前記メモリー層と記録層が交換結合しているこ
とを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装
置。
【請求項３】前記光ディスクの温度を検知する検知手
段と、前記高レベルのレーザ光の光強度を制御する制御
手段とを有することを特徴とする請求項１記載の光ディ
スクドライブ装置。
【請求項４】前記光ディスクへ情報を記録する前記高
レベルのレーザ光の光強度を決定するにあたって、前記
光強度の異なる少なくとも２種類以上のレーザ光を予め
前記光ディスクに照射することによって、最適な前記高
レベルのレーザ光の光強度を求める手段を有することを
特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。