JPH1074366A - 記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光磁気記録媒体への高密度記録／再生におい
ては、再生密度が記録密度程度に高密度に行うことがで
きない。 【解決手段】 記録信号をＮＲＺ変調方式で変調して記
録し、該記録した信号を再生する際に、Ｐａｒｔｉａｌ
Ｒｅｓｐｏｎｓｅの（１，１）方式で信号処理を行う
ことにより再生信号の３値レベル判別が可能となり、最
高周波数の信号振幅が得られなくても信号を再生でき
る。また、１−７変調方式、２−７変調方式に対して
は、それぞれ、Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅの
（１，２，２，１）方式、Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏ
ｎｓｅの（１，２，２，２，１）方式が適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気記録媒体へ
の記録／再生に関し、特に高密度に記録／再生する信号
の符号化に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録媒体は、書き換え可能で、記
憶容量が大きく、且つ、信頼性の高い記録媒体として注
目されており、コンピュータメモリ等として実用化され
始めている。しかし、情報量の増大と装置のコンパクト
化に伴い、より一層の高密度記録再生技術が要請されて
いる。

【０００３】光磁気記録媒体への記録においては、磁界
変調法が用いられ、この方法により高密度記録は達成さ
れており、０.１５μｍの最短ドメイン長での記録も確
認されている。一方、高密度再生技術は、媒体側の技術
と装置側の技術とから成る。前者の技術としては、媒体
の狭ピッチ化や、磁気多層膜による再生分解能の向上化
などの技術がある。ここで、磁気多層膜による再生分解
能の向上化技術は、レーザスポットの温度分布が中心付
近にて最高となるガウス分布を成すことを利用して、記
録層の状態を再生層に選択的に転写して、該再生層の状
態を読み出すようにした技術である。

【０００４】後者の技術としては、光路中に遮光物を挿
入して光学的超解像によりレーザー光の回折限界を超え
る集光スポットを得る光学的超解像手法がある。この技
術については「Yamanaka et al., ”High Density Opti
cal Recording by Super Resolusion”, Jan. J. Appl.
Phys., 28, Supplement 28―3, 1989, pp. 197―20
0.」 に詳しい。また、通常のレーザビーム又は光学的
超解像手法により生成したメインローブと１対のサイド
ローブとから成るレーザビームをパルス化することによ
り媒体上で温度が上昇する領域を小さくし、高密度の記
録／再生を実現する方法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、再生に使用するレーザビームのビーム径を小さくし
ても、レーザビームの波長が６８５ｎｍ、対物レンズの
開口数が０.５５の場合、０.７μｍ程度が限界である。
従って、このビーム径では０.１５μｍのドメインを再
生することはできない。また、光磁気記録媒体に照射す
るレーザビームをパルス化して温度が上昇する媒体上の
領域を小さくしても再生できるドメインは０.３μｍが
限界であり、０.１５μｍのドメインを再生することは
到底できない。

【０００６】本発明は、かかる問題点を解決し、高密度
に記録した光磁気記録媒体の再生密度を記録密度に近づ
ける信号の符号化方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、信号を所定の
変調方式で変調して記録媒体に記録し、最高周波数の信
号振幅が得られなくても信号を再生できるように所定の
Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式で信号処理を行
うことを特徴とする。また、本発明は、所定のＰａｒｔ
ｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式が所定の変調方式に応じ
て決定されることを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、所定の変調方式がＮｏｎ
Ｒｅｔｕｒｎ Ｚｅｒｏ変調であることを特徴とす
る。また、本発明は、記録媒体からの再生信号の最小振
幅が最大振幅の２０％以下であることを特徴とする。ま
た、本発明は、所定のＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓ
ｅ方式がＰＲ（１，１）方式であることを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、所定の変調方式が１−７
変調方式であることを特徴とする。また、本発明は、記
録媒体からの再生信号の最小振幅が最大振幅の５０％以
下であることを特徴とする。また、本発明は、所定のＰ
ａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式がＰＲ（１，２，
２，１）方式であることを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、所定の変調方式が２−７
変調方式であることを特徴とする。また、本発明は、所
定のＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式がＰＲ
（１，２，２，２，１）方式であることを特徴とする。
また、本発明は、記録媒体への記録が磁界変調方式で行
われることを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、記録媒体からの再生が光
学的超解像手法により行われることを特徴とする。ま
た、本発明は、記録媒体からの再生がパルス化レーザビ
ームを用いて行われることを特徴とする。また、本発明
は、記録媒体が相変化ディスクであることを特徴とす
る。

【００１２】また、本発明は、記録媒体が光磁気記録媒
体であることを特徴とする。また、本発明は、光磁気記
録媒体が超解像光磁気記録媒体であることを特徴とす
る。また、本発明は、超解像光磁気記録媒体が基板と、
基板上に形成されたＧｄＦｅＣｏ若しくはＧｄＦｅ若し
くはＧｄＣｏから成る再生層と、再生層上に形成された
ＴｂＦｅＣｏ、若しくはＴｂ，Ｄｙ，Ｎｄの中から選択
した元素とＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉの中から選択した元素とか
ら成る単層の磁性膜又は多層の磁性膜、若しくはＰｔ，
Ｐｄの内の１元素とＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉの中から選択した
元素とから成る単層又は多層の磁性膜から成る記録層と
から成る超解像光磁気記録媒体であることを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明は、再生層の膜厚が９９０〜
１０１０Åの範囲であり、記録層の膜厚が４００〜６０
０Åの範囲であることを特徴とする。また、本発明は、
超解像光磁気記録媒体が再生信号の内、０.５〜３ｋＨ
ｚの範囲の再生周波数以下の低周波数領域と３ＭＨｚ以
上の高周波数領域を遮断するバンドパスフィルタを用い
て再生されることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
つつ説明する。図１に光磁気記録媒体の記録／再生装置
の回路ブロック図を示す。本発明における光磁気記録媒
体への記録について述べる。記録信号は変調器３２に入
り、該変調器３２で変調される。変調された記録信号は
タイミングパルス発生回路３３に送られ、該タイミング
パルス発生回路３３で所定のデューティのパルス信号に
変更されるとともに、所定の位相差が設定される。その
後、磁気ヘッド駆動回路３４とレーザ駆動回路３５に導
入される。該レーザ駆動回路３５は、所定のデューティ
に変更されたパルス信号により光学ヘッド３６中の半導
体レーザをＯＮ／ＯＦＦし、パルス化されたレーザ光が
光磁気ディスクの記録面に照射される。また、磁気ヘッ
ド駆動回路３４は入力された記録信号に応じて磁気ヘッ
ド３７を駆動させ、各記録信号が光磁気記録媒体に記録
される。この場合、印加磁界とパルスレーザ光との位相
関係は図１１に示すようになっている。即ち、印加磁界
はパルス的にＳ極とＮ極に反転させられるが、Ｓ極から
Ｎ極へ若しくはＮ極からＳ極へ反転するときには遷移領
域が存在するため、この遷移領域に相当する時にはレー
ザ光を照射しないようにする。また、パルスレーザ光の
デューティ比は２０〜６０％の範囲とした。

【００１５】本発明における光磁気ディスクの再生につ
いて述べる。光学ヘッド３６中の半導体レーザから６０
０〜７００ｎｍのレーザビームが発射され、開口数０.
４５〜０.６５の対物レンズを通して光磁気記録媒体の
記録面に照射され、該記録面からの反射光を検知するこ
とにより再生信号が得られ、得られた再生信号は再生信
号増幅回路４０へ送られ、該再生信号増幅回路４０で増
幅された後、波形等化回路４１へ送られる。該波形等化
回路４１では波形等化が行われるとともに、クロック生
成回路４２によりクロック信号が分離される。波形等化
された再生信号は復号器４３へ送られ、前記クロック生
成回路４２より送られたクロック信号に同期して復調さ
れる。前記再生信号増幅回路４０では、再生信号が増幅
されると共に、サーボ回路３９へデータが送られ、該サ
ーボ回路３９は前記光学ヘッド３６、スピンドルモータ
３８を制御し、光磁気記録媒体からのデータ再生が行わ
れることになる。

【００１６】本発明は、信号の符号化に特徴がある。図
２は本発明の光磁気記録媒体への記録／再生における符
号化を示したものである。信号の記録においては、前記
変調器３２でＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ Ｚｅｒ
ｏ）変調が行われ、元の信号ａｋをｂｋへ変換する符号
化だけが行われる。記録密度が高密度化されると再生信
号のＥｙｅパターンは、最高周波数（１Ｔ）において振
幅が小さくなる。しかし、Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏ
ｎｓｅ方式において適当な方式を選択すれば、３値判別
の例である図４に示すように再生波形が１から２のよう
に変化し、再生波形の振幅が小さくなっても判別値は変
化しない。従って、図２に示す信号の記録から再生に至
るまでの符号化を用いることにより、２Ｔ、３Ｔ、４
Ｔ、・・・・・の信号振幅が得られれば、１Ｔの信号振
幅が十分に得られなくても１Ｔは振幅０の信号を記録し
たことになる。即ち、最短ドメイン長で記録した信号は
得られなくれも信号を再生することができ、光磁気記録
媒体への記録／再生における高密度化を容易にすること
ができる。また、本発明においては、再生信号の最小振
幅が最大振幅の２０％以下である信号を再生できる。上
記のようにｂ_kからｙ’_kへの変換において”０”、”
１”、”２”の３段階のレベルにより判別を行う方式の
一例にＰＲ（１，１）（ＰＲ：Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓ
ｐｏｎｓｅ）がある。この変換を符号化列で示すと図３
のようになる。即ち、ｂ_kはｍｏｄ２（ａ_k― ｂ_k-1)に
よって決定される。この変換によって決定された信号の
符号化列が図３のｂ_kである。変換後のｂ_kが光磁気記録
媒体へ上記説明した方法により記録される。また、再生
時における符号化された信号の変換は、前記復号器４３
で行われる。該復号器４３で行われる信号の変換が図２
に示すｂ_kからｙ’_kへの変換、 及びｙ’_kからｙ_kへの
変換である。再生信号はｂ_kの符号化で再生され、前記
復号器４３に入る。該復号器４３で、まず、ｂ_kから
ｙ’_kへの変換が行われる。この 変換は図２においてＧ
（Ｄ）＝１＋Ｄ（Ｄ：遅延演算子）で示され、ｂ_kと遅
延 させたｂ_kを加算することによりｙ’_kが得られる。
従って、ｂ_kからｙ’_kへの変換において信号のレベル
は”０”、”１”、”２”の３段階が存在することにな
る。これを波形的に表したのが図４である。次に前記復
号器４３においてｙ’_kからｙ_kへの変換が行われ、信号
が復号される。このｙ’_kからｙ_kへの変換はｍｏｄ２
（ｙ’_k)により行われる。

【００１７】ＮＲＺ変調の場合は、ＰＲ（１，１）方式
で信号処理を行えば１Ｔの信号振幅が得られなくても再
生可能であり、ＰＲ（１，１）方式が適している。ま
た、本発明においては、変調方式はＮＲＺ変調に限ら
ず、１−７変調方式、２−７変調方式等のＮＲＺ変調以
外の変調方式であってもよい。１−７変調方式、２−７
変調方式の場合は、再生信号の最小振幅が最大振幅の５
０％以下である信号を再生できる。図２０に１−７変調
方式の符号化列とＰＲ（１，２，２，１）方式で信号処
理を行った再生信号の振幅の変化を示す。１−７変調方
式の場合は、ＰＲ（１，２，２，１）方式を用いれば最
高周波数の信号である２Ｔの信号振幅が得られなくても
信号を再生できる。図２１に２−７変調方式の符号化列
とＰＲ（１，２，２，２，１）方式で信号処理を行った
再生信号の振幅の変化を示す。２−７変調方式の場合
は、ＰＲ（１，２，２，２，１）方式を用いれば最高周
波数の信号である３Ｔの信号振幅が得られなくても信号
を再生できる。

【００１８】本発明が対象とする光磁気記録媒体につい
て説明する。図５を参照して、光磁気記録媒体は、ポリ
カーボネート、ガラス等から成る透光性基板３上にＳｉ
Ｎから成る下地層４を堆積し、該下地層４上にＴｂＦｅ
Ｃｏから成る記録層６、ＳｉＮから成る保護層７、アル
ミニウムから成る放熱層８、紫外線硬化樹脂９を順次形
成した構造である。また、各層の膜厚は、前記下地層４
と前記保護層７が８００Å（許容誤差±１０Å）、前記
記録層６が２００〜３００Å、前記放熱層８が２００Å
（許容誤差±１０Å）、前記紫外線硬化樹脂９が１０μ
ｍ（許容誤差±１μｍ）である。

【００１９】また、本発明が対象とする光磁気記録媒体
は、図５に示す構造に限らず図６に示す構造であっても
良い。即ち、透光性ポリカーボネート、ガラス等から成
る基板３上にＳｉＮから成る下地層４を堆積し、該下地
層４上にＧｄＦｅＣｏから成る再生層５、ＴｂＦｅＣｏ
から成る記録層６、ＳｉＮから成る保護層７、アルミニ
ウムから成る放熱層８、紫外線硬化樹脂９を順次形成し
た構造である。図６に示す光磁気記録媒体における各層
の膜厚は、前記下地層４と前記保護層７が８００Å（許
容誤差±１０Å）、前記再生層５が１０００Å（許容誤
差±１０Å）、前記記録層６が５００Å（許容誤差±１
００Å）、前記放熱層８が２００Å（許容誤差±１０
Å）、前記紫外線硬化樹脂９が１０μｍ（許容誤差±１
μｍ）である。

【００２０】更に、本発明が対象とする光磁気記録媒体
は、図７に示す構造の相変化ディスクであってもよい。
透光性のポリカーボネートから成る基板３上にＺｎＳ−
ＳｉＯ₂から成る保護膜１０、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅から成る
記録層１１、ＺｎＳ−ＳｉＯ ₂から成る保護膜１２、Ａ
ｌ₉₅−Ｔｉ₅から成る反射膜１３及び紫外線硬化樹脂９
を順次積層した構造である。また、各層の膜厚はＺｎＳ
−ＳｉＯ₂が２００ｎｍ（許容誤差±１０ｎｍ）、Ｇｅ₂
Ｓｂ₂Ｔｅ₅が２０ｎｍ（許容誤差±５ｎｍ）、ＺｎＳ−
ＳｉＯ₂が１５ｎｍ（許容誤差±５ｎｍ）及びＡｌ₉₅−
Ｔｉ₅が１００ｎｍ（許容誤差±１０ｎｍ）である。

【００２１】上記各構造においては、前記下地層４、前
記保護層７、前記再生層５、前記記録層６、放熱層８は
ＲＦマグネトロンスパッタ法で形成する。本発明におい
て記録・再生に用いられる光学系について説明する。図
８に本発明において用いる光学系を示す。半導体レーザ
１４から発せられた波長６８０ｎｍ（許容誤差±１５ｎ
ｍ）のレーザビームはコリメータレンズ１５で平行光に
され、ハーフミラー１７を通って対物レンズ１８に入射
される。対物レンズ１８を経たレーザビームは集光さ
れ、光磁気記録媒体の基板１９を通って記録面１９ａに
照射される。更に、前記記録面１９ａで反射されたレー
ザビームは前記基板１９、前記対物レンズ１８を介して
戻り、前記ハーフミラー１７で半分が透過され、ウォラ
ストンプリズム２０、集束レンズ２１、シリンドリカル
レンズ２２を通って集光され、光検出器２３に照射し、
信号（エラー信号と再生信号）が検出される。尚、本発
明においては、レーザビームの波長は４００〜８００ｎ
ｍの範囲であればよく、好ましくは、６００〜７００ｎ
ｍの範囲、更に好ましくは、６２０〜６５０ｎｍ若しく
は６６５〜６９５ｎｍの範囲である。記録時には、制御
信号を受けた前記レーザ駆動回路３５が前記半導体レー
ザ１４を制御し、デューティ比２０〜６０％の範囲で発
光させる。また、再生時には、前記半導体レーザ１４は
連続したビームを発し、前記記録面１９ａに記録された
信号を再生することになる。

【００２２】信号が高密度で記録された光磁気記録媒体
を再生する場合には、レーザビームの照射により温度が
上昇する媒体上の領域を小さくする必要がある。そのた
め、再生時においても光磁気記録媒体に照射するレーザ
ビームをパルス化する方法が有効である。従って、本発
明においては、図８に示す光学系の前記レーザ駆動回路
３５により前記半導体レーザ１４を制御し、所定のデュ
ーティ（レーザ光ＯＮの時間／レーザ光ＯＦＦの時間）
でレーザビームをパルス化して信号を再生しても良い。
ここで、パルス化のデューティ比は２０〜５０％が適し
ている。

【００２３】また、本発明において使用される光学系は
図８に示すものに限らず、図９に示すものであってもよ
い。図９に示す光学系は、再生時にレーザビームの中心
部を遮光する光学系である。図９において半導体レーザ
１４から発せられた波長６８０ｎｍ（許容誤差±１５ｎ
ｍ）のレーザビームはコリメータレンズ１５で平行光に
され、ＴＮ型液晶１６、偏光フィルタ２４、ハーフミラ
ー１７を通って対物レンズ１８に入射される。対物レン
ズ１８を経たレーザビームは集光され、光磁気記録媒体
の基板１９を通って記録面１９ａに照射される。更に、
前記記録面１９ａで反射されたレーザビームは前記基板
１９、前記対物レンズ１８を介して戻り、前記ハーフミ
ラー１７で半分が透過され、ウォラストンプリズム２
０、集束レンズ２１、シリンドリカルレンズ２２を通っ
て集光され、光検出器２３に照射し、信号（エラー信号
と再生信号）が検出される。尚、レーザビームの波長は
４００〜８００ｎｍの範囲であればよく、好ましくは、
６００〜７００ｎｍの範囲、更に好ましくは、６２０〜
６５０ｎｍ若しくは６６５〜６９５ｎｍの範囲である。

【００２４】ここで、前記偏光フィルタ２４は図１２に
示す構造である。即ち、偏光フィルム１３２が透明ガラ
ス１３１により挟まれ、レーザビームの全面に偏光フィ
ルム１３２が取り付けられている。偏光フィルム１３２
は特定方向に偏光するレーザビームのみを透過させる。
また、透明ガラス１３１は、透明で光学特性の優れた物
なら何でもよく、例えば樹脂（ポリカーボネート、ＰＭ
ＭＡ等）でも構わない。

【００２５】偏光フィルタ２４の偏光特性は図１０に示
すようになっている。即ち、前記偏光フィルタ２４は偏
光フィルム１３２により特定方向に偏光するレーザビー
ムのみを透過させる。本実施例においては、紙面に平行
な偏光面を持つレーザビームのみを透過させるものとす
る。ＴＮ型液晶１６は図１２に示すように内周部と外周
部で独立に電圧を印加できるように透明電極が外周部１
２１ａと内周部１２１ｂにパターニングされている。

【００２６】まず、記録動作について説明する。記録時
には、透明電極の外周部１２１ａ及び内周部１２１ｂに
電圧を印加する。その結果、ＴＮ型液晶１６に入射した
紙面に平行な方向に偏光したレーザビームは偏光面を全
面的に変えられずに透過し、偏光フィルム１３２に入射
する。偏光フィルム１３２は紙面に平行な方向に偏光す
るレーザビームのみを透過させるので、レーザビームは
遮光されることなく偏光フィルタ２４を全面的に通過
し、前記ハーフミラー１７、前記対物レンズ１８を介し
て光磁気記録媒体の記録面１９ａに照射される。光磁気
記録媒体への記録時には、印加磁界及びレーザビームを
パルス化することにより行う。パルスレーザのデューテ
ィ比は２０〜５０％である。また、本発明においては、
後述する光学的超解像手法により記録を行うこともでき
る。

【００２７】次に再生動作について説明する。図１３
（ａ）を参照して、透明電極の外周部１２１ａにのみ電
圧を印加し、内周部１２１ｂには電圧を印加しない。そ
の結果、ＴＮ型液晶１６に入射した紙面に平行な方向に
偏光したレーザビームは、内周部のみＴＮ型液晶１６に
よりその偏光面を９０度回転させられ、紙面に垂直な方
向に偏光する。ＴＮ型液晶１６を通過したレーザビーム
は偏光フィルム１３２により紙面に垂直な偏光面を持つ
内周部のみが遮光され、外周部のみ透過する。偏光フィ
ルタ２４を通過したレーザビームは前記ハーフミラー１
７、前記対物レンズ１８を通って光磁気記録媒体の前記
記録面１９ａに照射される。この場合、レーザビームの
中心部が遮光されるので、前記記録面１９ａにはメイン
ローブと１対のサイドローブから成るレーザビームが照
射される。このメインローブとサイドローブを生成する
方法を光学的超解像手法という。波長６８５ｎｍのレー
ザビームを開口数０.５５の対物レンズにより光磁気記
録媒体の記録面に照射すると、そのビーム径は１.１μ
ｍ（許容誤差±０.１μｍ）であるが、光学的超解像手
法により生成されたメインローブの直径は、レーザビー
ムの遮光率が２５％の場合、０.８５μｍ（許容誤差±
０.１μｍ）である。従って、光学的超解像手法により
光磁気記録媒体の記録面に照射するレーザビームのビー
ム径を小さくすることができ、高密度再生が可能とな
る。

【００２８】また、本発明においては、光学的超解像手
法により生成されたメインローブをパルス化することに
より温度が上昇する媒体の領域を小さくでき、更に高密
度再生が可能となる。パルス化は、透明電極の外周部１
２１ａに印加する電圧のＯＮ／ＯＦＦにより行う。図１
３を参照して、内周部１２１ｂに印加する電圧をＯＦＦ
にし、外周部１２１ａに印加する電圧をＯＮにした場合
は、上記のようにメインローブと１対のサイドローブか
ら成るレーザビームが光磁気記録媒体の記録面１６ａに
照射される。内周部１２１ｂと外周部１２１ｂに印加す
る電圧をＯＦＦにした場合は、紙面に平行な方向に偏光
するレーザビームはＴＮ型液晶１６により全面的に偏光
面を９０度回転させられるため、偏光フィルム１３２で
全面的に遮光されることになる。従って、透明電極の内
周部１２１ｂに印加する電圧を、常時、ＯＦＦの状態に
し、外周部１２１ａに印加する電圧のみをＯＮ／ＯＦＦ
することによりメインローブと１対のサイドローブから
成るレーザビームをパルス化することができる。

【００２９】また、レーザビームの内周部のみを遮光す
る方法としては、前記透明電極の内周部１２１ａと外周
部ｂとに印加する電圧のＯＮ／ＯＦＦを同一にし、前記
偏光フィルム１３２を互いに偏光特性の異なる内周部と
外周部とに分割して形成し、前記レーザビームの内周部
のみを遮光する方法であっても良い。尚、前記ＴＮ型液
晶１６の内周部１２１ｂの直径は、開口数０.５５（許
容誤差±０.１）、有効光束直径４ｍｍの対物レンズの
場合、光学的超解像によるメインローブのビーム径が
０.７５〜０.９５μｍになるような直径となっている。
また、有効光束直径４ｍｍ以外の場合はこれに比例して
メインローブのビーム径が０.７５〜０.９５μｍとなる
大きさとする。

【００３０】図１３の説明においては、前記ＴＮ型液晶
１６に入射するレーザビームは、紙面に平行な方向に偏
光するとして説明したが、これに限られるものではな
く、紙面に垂直な方向に偏光するレーザビームであって
もよい。この場合は、図１４に示すように透明電極の内
周部１２１ｂに印加する電圧は、常時、ＯＮであり、外
周部１２１ａに印加する電圧をＯＮ／ＯＦＦする。即
ち、外周部１２１ａに印加する電圧をＯＦＦにした場
合、紙面に垂直な方向に偏光するレーザビームは、前記
ＴＮ型液晶１６により外周部のみが偏光面を９０度回転
させられ、紙面に平行な方向に偏光する。その結果、前
記偏光フィルム１３２により内周部は遮光され、外周部
のみが透過する。一方、外周部１２１ａに印加する電圧
をＯＮにした場合、紙面に垂直な方向に偏光するレーザ
ビームは、前記ＴＮ型液晶１６により全面的に偏光面を
回転させられず、そのまま通過する。その結果、前記偏
光フィルム１３２で全面的に遮光されることになる。従
って、透明電極の外周部１２１ａに印加する電圧をＯＮ
／ＯＦＦすることにより紙面に垂直な方向に偏光するレ
ーザビームを用いた場合にも、光学的超解像手法による
メインローブと１対のサイドローブから成るレーザビー
ムをパルス化することができる。

【００３１】また、紙面に垂直な方向に偏光するレーザ
ビームを用いた場合は、透明電極とＴＮ型液晶を全面的
に設ける必要がない。即ち、図１５に示すように、紙面
に垂直な方向に偏光するレーザビームの外周部に相当す
る領域にのみ、ＴＮ型液晶１２２ａ及び透明電極１２１
ａを設ければよい。透明電極１２１ａに印加する電圧を
ＯＦＦにした場合、紙面に垂直な方向に偏光するレーザ
ビームは、前記ＴＮ型液晶１２２ａにより外周部のみが
偏光面を９０度回転させられ、紙面に平行な方向に偏光
する。その結果、前記偏光フィルム１３２により内周部
は遮光され、外周部のみが透過する。一方、外周部１２
１ａに印加する電圧をＯＮにした場合、紙面に垂直な方
向に偏光するレーザビームは、前記ＴＮ型液晶１６によ
り全面的に偏光面を回転させられず、そのまま通過す
る。その結果、前記偏光フィルタ２４で全面的に遮光さ
れることになる。従って、この場合も透明電極１２１ａ
に印加する電圧をＯＮ／ＯＦＦすることにより光学的超
解像手法によるメインローブと１対のサイドローブから
成るレーザビームをパルス化することができる。

【００３２】尚、紙面に垂直な方向に偏光するレーザビ
ームを用いた場合も、前記ＴＮ型液晶１６の内周部１２
１ｂの直径若しくはＴＮ型液晶を設けない領域の直径
は、開口数０.５５（許容誤差±０.１）、有効光束直径
４ｍｍの対物レンズの場合、光学的超解像によるメイン
ローブのビーム径が０.７５〜０.９５μｍになるような
直径となっている。また、有効光束直径４ｍｍ以外の場
合はこれに比例してメインローブのビーム径が０.７５
〜０.９５μｍとなる大きさとする。

【００３３】また、本実施例では、偏光フィルタ２４を
用いたが、偏光選択性ホログラム、ゲストホスト素子、
偏光ガラス、偏光ビームスプリッタであってもよい。ま
た、前述するゲストホスト素子は、図１６を参照してゲ
ストホスト型液晶をレーザビームの外周部と内周部に分
割し、各々独立に電圧を印加できるように設け、電圧を
印加した場合にのみ偏光選択特性を呈する素子である。

【００３４】また、前述する偏光ガラスは、図１７を参
照してガラス中に銀化合物を一定方向に配向させた状態
で、表面を還元させて銀を析出させたものであり、還元
させた銀膜が偏光特性を呈するものである。尚、材料の
銀については、偏光選択性を有するものであれば、他の
金属材料であっても良い。また、本実施例では、ＴＮ型
液晶１６を用いたが、これに限るものではなく、ＳＴＮ
型液晶、強誘電性型液晶であってもよい。また、電気的
に偏光面を回転させる方法であれば液晶に限られず、ポ
ッケルスセルを採用することを可能である。また、磁気
的に偏光面を回転させる素子としてファラデー素子も採
用できる。

【００３５】前述する強誘電性型液晶は、正の電圧を短
時間加えるとレーザビームの偏光方向を４５度回転させ
るようになり、その状態を保持する。また、負の電圧を
短時間加えると正の電圧を加えた時とは逆の方向にレー
ザビームの偏光方向を４５度回転させるようになり、そ
の状態を保持する。その結果、正の電圧を加えたときと
負の電圧を加えたときでは、透過後のレーザビームの偏
光方向には９０度の差がある。即ち、出射時のレーザビ
ームの偏光方向を本実施例における偏光方向より、予め
４５度回転させておくと、本実施例と同じ動作が可能と
なる。強誘電性型液晶を用いると、電圧を加えるのは最
初の短時間だけでよいので省電力になる。

【００３６】また、前述するポッケルスセルは、図１８
を参照して、電圧印加時にレーザビームの偏光面を回転
させるものである。このポッケルスセルは、印加電圧を
調整することにより偏光面の角度を変化させることがで
き、組立調整が容易である。また、前述するファラデー
素子は、図１９を参照して、磁界の印加時にレーザビー
ムの偏光面を回転させるものである。このファラデー素
子は図より明らかな通り、光の通過方向と磁界の印加方
向が共通であり、ファラデー素子を支持する鏡筒にコイ
ルを巻き付けることにより偏光面を回転でき、組立構成
が簡単になる。

【００３７】また、前記レーザビームの内周部を遮光す
る遮光体の形状は円形若しくは長方形若しくは６角形以
上の多角形であってもよい。上記図５に示した超解像光
磁気記録媒体を記録媒体として用いた場合の最適な変調
方式について説明する。図５に示す前記再生層４に用い
る磁性膜としてはＧｄＦｅＣｏの他にＧｄＦｅ、ＧｄＣ
ｏが適している。また、前記記録層２としてはＴｂＦｅ
Ｃｏの他にＴｂ，Ｄｙ，Ｎｄの中から選択した元素とＦ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉの中から選択した元素とから成る単層の
磁性膜若しくは多層の磁性膜であってもよい。また、更
に、Ｐｔ，Ｐｄの内の１元素とＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉの中か
ら選択した元素とから成る単層の磁性膜若しくは多層の
磁性膜であってもよい。尚、記録層と再生層の膜厚は図
５の説明において示した膜厚と同じである。

【００３８】図２２を参照して、超解像光磁気記録媒体
においてＮＲＺ変調、１−７変調、２−７変調を用いて
記録した場合の再生時のビットエラー率とビット長の関
係を説明する。この場合、ＰＲ方式による信号処理は用
いていない。いずれの変調方式を用いてもビット長が短
くなるとビットエラー率は大きくなるが、ビット長が
０.３μｍ／ｂｉｔ以下では２−７変調、１−７変調、
ＮＲＺ変調の順にビットエラー率が減少する。従って、
超解像光磁気記録媒体を記録媒体に用いた場合はＮＲＺ
変調方式による記録が適している。図２３を参照して、
上記３変調方式にＰＲ方式による信号処理を適用した場
合の再生時のビットエラー率とビット長の関係を説明す
る。ＰＲ方式はいずれの変調方式においてもＰＲ（１，
１）である。いずれの変調方式においてもＰＲ（１，
１）方式による信号処理を適用することにより０.３μ
ｍ／ｂｉｔ以下のビット長でのビットエラー率は大幅に
減少するが、この場合にもＰＲ（１，１）方式による信
号処理をＮＲＺ変調方式に適用した場合が最もビットエ
ラー率が小さく、０.２μｍ／ｂｉｔのビット長まで１
０−４以下の低ビットエラー率を保持する。１−７変調
方式、２−７変調方式に最適なＰＲ方式は、上記説明し
た如く、それぞれ、ＰＲ（１，２，２，１）方式、ＰＲ
（１，２，２，２，１）方式であるので、図２４を参照
して、ＮＲＺ変調方式にＰＲ（１，１）方式による信号
処理、１−７変調方式にＰＲ（１，２，２，１）方式に
よる信号処理、２−７変調方式にＰＲ（１，２，２，
２，１）方式による信号処理を適用した結果を説明す
る。１−７変調方式において最適なＰＲ（１，２，２，
１）方式による信号処理、２−７変調方式において最適
なＰＲ（１，２，２，２，１）方式による信号処理を用
いてもＮＲＺ変調方式による信号処理を用いた場合より
は再生時のビットエラー率は大きく、ＮＲＺ変調方式に
ＰＲ（１，１）方式による信号処理を適用することが最
も良い再生特性を得る方法であることが明らかとなっ
た。

【００３９】また、通常、上記図１に示した光磁気記録
媒体の記録／再生装置においては、前記波形等化回路４
１と前記複合器４３との間にバンドパスフィルタが設け
られるが、本発明においては、図２５に示す特性を有す
るバンドパスフィルタを使用するものとする。即ち、１
ｋＨｚ以下の低周波ノイズと３ＭＨｚ以上の高周波ノイ
ズをカットするバンドパスフィルタを使用する。また、
低域の臨界周波数は１ｋＨｚに限らず、０.５〜３ｋＨ
ｚの範囲であればよい。この低域の臨界周波数は図２６
に示す方法により決定した。図２６は再生信号の振幅の
揺らぎ量と遮断周波数との関係を示すが、ポリカーボネ
ートの複屈折によるエンベロープの揺らぎは遮断周波数
が高くなると共に小さくなるが、再生信号のＤＣ成分カ
ットによるエンベロープの揺らぎは遮断周波数とともに
大きくなる。従って。両カーブが交差する遮断周波数を
低域の臨界周波数として決定した。

【００４０】ＮＲＺ変調方式にＰＲ（１，１）方式によ
る信号処理を用いた場合には、最短ドメイン長である１
Ｔの信号は実際には再生できなくても良いので、２Ｔの
信号は３ＭＨｚで再生することが可能になり、光磁気記
録媒体の再生速度を向上させることができる。臨界周波
数が０.５〜３ｋＨｚ以下の低域のノイズとしては、通
常、図２７に示すような光磁気記録媒体の基板材料であ
るポリカーボネートの複屈折の不均一性に起因するエン
ベロープのうねりがある。従って、前記のバンドパスフ
ィルタを用いることにより図２７に示すような低域のノ
イズをカットでき、２Ｔの信号を３ＭＨｚの周波数で再
生できることになり、再生特性のよい高速再生が可能と
なる。

【００４１】図２８を参照して、前記バンドパスフィル
タを用いた場合の超解像光磁気記録媒体と通常の光磁気
記録媒体の再生時のＣＮ比の比較を説明する。再生時の
線速度は２ｍ／ｓｅｃ、２Ｔの信号のドメイン長は０.
３３μｍであり、前記光学ヘッド３６から照射されるレ
ーザビームは連続光である。通常の光磁気記録媒体の場
合、再生周波数が１.５ＭＨｚ以上になると再生時のＣ
Ｎ比は大きく低下するが、超解像光磁気記録媒体の場合
はＣＮ比の低下は小さく、３ＭＨｚの再生周波数におい
ても３７ｄＢのＣＮ比が得られる。ＮＲＺ変調方式にＰ
Ｒ（１，１）方式による信号処理を適用することにより
最高周波数である１Ｔの信号は再生しなくてもよいの
で、この場合、２Ｔの信号は３ＭＨｚの周波数で再生さ
れたことになる。尚、超解像光磁気記録媒体は、ＣＡＤ
方式、ＲＡＤ方式及びＦＡＤ方式のいずれの媒体でも良
いが、ＣＡＤ方式による超解像光磁気記録媒体において
本発明の効果が最も顕著である。

【００４２】また、図２８においては、連続光のレーザ
ビームを照射して再生した場合について説明したが、こ
れに限ることはなく、再生レーザビームをパルス化して
再生を行っても良い。この場合には、レーザビームが媒
体に照射されることにより媒体に生じた熱の拡散は連続
光の場合より小さくなるので再生しようとしているドメ
インのみが昇温されることになる。従って、連続光を用
いた場合より再生特性の向上が期待できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、Ｐａｒｔｉａｌ ｒｅ
ｓｐｏｎｓｅ方式を用いることにより最高周波数の信号
振幅が得られなくても信号を再生できるので高密度再生
が可能となる。また、本発明によれば、ＮＲＺ変調方
式、１−７変調方式、２−７変調方式で変調された信号
を高密度に再生できる。

【００４４】また、本発明によれば、最小振幅が最大振
幅の２０％以下である信号を記録再生できる。また、本
発明によれば、最小振幅が最大振幅の５０％以下である
信号を記録再生できる。また、本発明によれば、光磁気
記録媒体若しくは超解像光磁気記録媒体若しくは相変化
ディスクへの高密度記録／再生が可能となる。

【００４５】また、本発明によれば、超解像光磁気記録
媒体においてはＮＲＺ変調方式が最適な変調方式であ
り、この変調方式にＰＲ（１，１）方式による信号処理
を適用することにより更に再生時のビットエラー率を低
下できる。また、本発明によれば、超解像光磁気記録媒
体にドメイン長が０.３３μｍの２Ｔの信号を記録し、
線速度２ｍ／ｓｅｃで再生することにより、３ＭＨｚの
再生周波数においても３７ｄＢの再生ＣＮ比が得られ、
高速再生が可能であることがわかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】光磁気記録媒体の記録再生装置の回路ブロック
図である。

【図２】本発明における符号化方式を示す図である。

【図３】本発明におけるＰＲ（１，１）方式による符号
化列を示す図である。

【図４】本発明における３値判別による再生信号の振幅
の変化を示す図である。

【図５】光磁気記録媒体の構造図である。

【図６】超解像光磁気記録媒体の構造図である。

【図７】相変化ディスクの構造図である。

【図８】記録再生装置の光学系を示す図である。

【図９】光学的超解像手法による光学系を示す図であ
る。

【図１０】偏光フィルムの特性を示す図である。

【図１１】記録時の印加磁界とパルスレーザ光との関係
を示す図である。

【図１２】本発明における液晶を用いた光学的超解像手
段を配する光学系を示す模式図である。

【図１３】本発明における液晶を用いた光学的超解像手
段及びパルス化手段を示す模式図である。

【図１４】本発明における液晶を用いた他の光学的超解
像手段及びパルス化手段を示す模式図である。

【図１５】本発明における液晶を用いた他の光学的超解
像手段及びパルス化手段を示す模式図である。

【図１６】ゲストホスト素子の原理を説明する図であ
る。

【図１７】偏光ガラスの原理図を説明する図である。

【図１８】ポッケルスセルの模式的動作原理説明図であ
る。

【図１９】ファラデー素子の模式的動作原理説明図であ
る。

【図２０】本発明におけるＰＲ（１，２，２，１）方式
による符号化列を示す図である。

【図２１】本発明におけるＰＲ（１，２，２，２，１）
方式による符号化列を示す図である。

【図２２】ＮＲＺ変調方式、１−７変調方式及び２−７
変調方式における再生時のビットエラー率とビット長の
関係を示す図である。

【図２３】ＮＲＺ変調方式、１−７変調方式及び２−７
変調方式にＰＲ（１，１）方式による信号処理を適用し
た場合の再生時のビットエラー率とビット長の関係を示
す図である。

【図２４】ＮＲＺ変調方式にＰＲ（１，１）方式による
信号処理、１−７変調方式にＰＲ（１，２，２，１）方
式による信号処理及び２−７変調方式にＰＲ（１，２，
２，２，１）方式による信号処理を適用した場合の再生
時のビットエラー率とビット長の関係を示す図である。

【図２５】バンドパスフィルタの特性図である。

【図２６】バンドパスフィルタの低域の臨界周波数を決
定するための特性図である。

【図２７】ポリカーボネート基板の複屈折の不均一性に
起因して発生する低周波のエンベロープを示す図であ
る。

【図２８】通常の光磁気記録媒体と超解像光磁気記録媒
体とにおける再生時のＣＮ比の再生周波数依存性を示す
図である。

【符号の説明】

１、２・・・再生信号の振幅 ３・・・基板 ４・・・下地層 ５・・・再生層 ６・・・記録層 ７・・・保護層 ８・・・放熱層 ９・・・紫外線硬化樹脂 １４・・・半導体レーザ １５・・・コリメータレンズ １６・・・ＴＮ型液晶 １７・・・ハーフミラー １８・・・対物レンズ １９・・・ポリカーボネート １９ａ・・・記録面 ２０・・・ウォラストンプリズム ２１・・・集束レンズ ２２・・・シリンドリカルレンズ ２３・・・光検出器 ２４・・・偏光フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 淳 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号を所定の変調方式で変調して記録媒
   体に記録し、 最高周波数の信号振幅が得られなくても信号を再生でき
   るように所定のＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式
   で信号処理を行うことを特徴とする記録再生方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記所定のＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式は、
   前記所定の変調方式に応じて決定されることを特徴とす
   る記録再生方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記所定の変調方式は、Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ Ｚｅｒ
   ｏ変調であることを特徴とする記録再生方式。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記記録媒体からの再生信号の最小振幅が最大振幅の２
   ０％以下であることを特徴とする記録再生方式。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記所定のＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式は、
   ＰＲ（１，１）方式であることを特徴とする記録再生方
   式。
6. 【請求項６】 請求項１又は２において、 前記所定の変調方式は、１−７変調方式であることを特
   徴とする記録再生方式。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記記録媒体からの再生信号の最小振幅が最大振幅の５
   ０％以下であることを特徴とする記録再生方式。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記所定のＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式は、
   ＰＲ（１，２，２，１）方式であることを特徴とする記
   録再生方式。
9. 【請求項９】 請求項１又は２において、 前記所定の変調方式は、２−７変調方式であることを特
   徴とする記録再生方式。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記記録媒体からの再生信号の最小振幅が最大振幅の５
    ０％以下であることを特徴とする記録再生方式。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記所定のＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ方式は、
    ＰＲ（１，２，２，２，１）方式であることを特徴とす
    る記録再生方式。
12. 【請求項１２】 請求項１から１１において、 前記記録媒体への記録は、磁界変調方式で行われること
    を特徴とする記録再生方式。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、 前記記録媒体からの再生は、光学的超解像手法により行
    われることを特徴とする記録再生方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３において、 前記記録媒体からの再生は、パルス化レーザビームを用
    いて行われることを特徴とする記録再生方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２から１４において、 前記記録媒体は、相変化ディスクであることを特徴とす
    る記録再生方法。
16. 【請求項１６】 請求項１２から１４において、 前記記録媒体は、光磁気記録媒体であることを特徴とす
    る記録再生方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、 前記光磁気記録媒体は、超解像光磁気記録媒体であるこ
    とを特徴とする記録再生方法。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、 前記超解像光磁気記録媒体は、 基板と、 該基板上に形成されたＧｄＦｅＣｏ若しくはＧｄＦｅ若
    しくはＧｄＣｏから成る再生層と、 該再生層上に形成されたＴｂＦｅＣｏ、若しくはＴｂ，
    Ｄｙ，Ｎｄの中から選択した元素とＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉの
    中から選択した元素とから成る単層の磁性膜又は多層の
    磁性膜、若しくはＰｔ，Ｐｄの内の１元素とＦｅ，Ｃ
    ｏ，Ｎｉの中から選択した元素とから成る単層又は多層
    の磁性膜から成る記録層と、から成る超解像光磁気記録
    媒体であることを特徴とする記録再生方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８において、 前記再生層の膜厚は、９９０〜１０１０Åの範囲であ
    り、 前記記録層の膜厚は、４００〜６００Åの範囲であるこ
    とを特徴とする記録再生方法。
20. 【請求項２０】 請求項１８または１９において、 前記超解像光磁気記録媒体は、再生信号の内、０.５〜
    ３ｋＨｚの範囲の再生周波数以下の低周波数領域と３Ｍ
    Ｈｚ以上の高周波数領域を遮断するバンドパスフィルタ
    を用いて再生されることを特徴とする記録再生方法。