JPH11195255A

JPH11195255A - 光学的情報再生装置

Info

Publication number: JPH11195255A
Application number: JP9361097A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Ashinuma; 孝昭芦沼; Tsutomu Shiratori; 力白鳥
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】磁壁を移動させて情報を再生する方法では、
再生信号のエッジが記録マークの位置、キュリー温度の
バラツキ、媒体温度の変動などによって変化し、再生信
号のジッターとなる。【解決手段】加熱用光スポットを記録媒体に記録され
ているピットに同期してパルス点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気光学効果を利
用して記録媒体から情報を再生する情報再生装置、特に
記録媒体の磁性層の磁壁を移動させることによって情報
を再生する光学的情報再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクの線記録密度は、再生
光学系のレーザ波長や対物レンズの開口数に大きく依存
し、再生光学系のレーザ波長λと対物レンズの開口数Ｎ
Ａが決まるとビームウェストの径が決まるため、信号再
生時の空間周波数は２ＮＡ／λ程度が検出可能な限界で
ある。従って、従来の光ディスクで高密度化を実現する
ためには、再生光学系のレーザ波長を短くし、対物レン
ズの開口数ＮＡを大きくする必要があるが、レーザ波長
やＮＡの改善にも限度がある。このため、記録媒体の構
成や読み取り方法を工夫することによって、記録密度を
改善する技術が開発されている。

【０００３】本出願人においても光の回折限界以下のピ
ット長で記録された信号を再生することが可能な情報再
生方法を特開平６−２９０４９６号公報で提案してい
る。同公報の情報再生方法を図２３を参照して簡単に説
明する。まず、図２３（ａ）は記録媒体の断面図であ
る。この媒体の磁性層は、第１の磁性層２０１１、第２
の磁性層２０１２、第３の磁性層２０１３が順次積層さ
れた構成からなっている。各層中の矢印は原子スピンの
向きを表し、スピン向きが相互に逆向きの領域の境界部
には磁壁２０１４が形成されている。また、図２３
（ａ）にこの記録層の記録信号を示している。

【０００４】図２３（ｂ）は記録媒体に形成される温度
分布を示すグラフである。この温度分布は、再生用に照
射されている光ビーム自身によって媒体上に誘起される
ものでもよいが、望ましくは別の加熱手段を併用して、
再生用の光ビームのスポットの手前側から温度を上昇さ
せ、スポットの後方に温度のピークが来るような温度分
布を形成するのがよい。位置ｘ_s においては、媒体温度
が第２の磁性層のキュリー温度近傍の温度Ｔ_s になって
いる。ここで、図２３（ａ）に示すように、磁壁２０１
４が記録媒体の位置ｘ_s にあると、媒体温度が第２の磁
性層のキュリー温度近傍の温度Ｔ_s まで上昇し、第１の
磁性層と第３の磁性層との間の交換結合が切断される。
この結果、第１の磁性層中の磁壁２０１４は矢印２０１
５で示すように、より温度が高く磁壁エネルギー密度の
小さな領域へと“瞬間的”に移動する。

【０００５】再生用の光ビームのスポットの下を磁壁２
０１４が通過すると、スポット内の第１の磁性層の原子
スピンは全て一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴っ
て磁壁２０１４が位置ｘ_s に来る度に、スポットの下を
磁壁が瞬間的に移動し、スポット内の原子スピンの向き
が反転して全て一方向に揃う。この結果、図２３（ａ）
に示す様に再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔
（即ち記録マーク長）によらず、常に一定かつ最大の振
幅になり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問
題から完全に解放されるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の磁壁を移動
させることによって情報を再生する方法では、磁壁の移
動するタイミングは磁壁２０１４と第２の磁性層のキュ
リー温度近傍の温度Ｔ_sの等温線との関係で決定され
る。そのため、再生信号のエッジのタイミングは、記録
マークの記録されている位置、第２の磁性層のキュリー
温度のバラツキ、あるいは媒体温度によって変動する。
しかしながら、このような変動は再生信号のジッターの
原因となり、データを再生する際にウインドウマージン
が少なくなってエラーレートが悪化するという問題があ
った。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、再生
信号のジッターを低減し、より再生信号の品質を向上す
ることが可能な光学的情報再生装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、少なく
とも第１、第２、第３の磁性層が順次積層された記録媒
体に対し、再生用光スポットを相対的に移動させながら
前記記録媒体上に加熱用光スポットを照射して光スポッ
トの移動方向に対して勾配を有する温度分布を形成し、
前記温度分布を少なくとも第２の磁性層のキュリー温度
よりも高い温度領域を有する温度分布とすることによっ
て第１の磁性層に形成されている磁壁を移動させ、再生
用光スポットの反射光の偏光面の変化を検出することに
よって記録情報を再生する情報再生装置において、前記
加熱用光スポットを前記記録媒体に記録されている記録
ピットに同期してパルス点灯させる手段を有することを
特徴とする光学的情報再生装置によって達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実
施形態の構成を示すブロック図である。図１において、
１は情報記録媒体であるところの光磁気ディスク（以
下、単にディスクという）であり、ディスク１の記録領
域は半径方向に複数のゾーンに分割されている。ディス
ク１はスピンドルモータ２の駆動によって各ゾーンで線
速度一定となるように回転する。スピンドルモータ２は
ＣＰＵ３４及びＤＳＰ３１によって制御される。ディス
ク１の構造及びフォーマットについては詳しく後述す
る。

【００１０】ディスク１の上面にはディスク面に近接し
て磁気ヘッド３が配置されている。磁気ヘッド３は情報
記録時に磁気ヘッドドライバ１７の駆動によって記録信
号に応じて変調された磁界を発生し、ディスク１に印加
する。磁気ヘッドドライバ１７はタイミングロジック回
路３２からの信号に応じて磁気ヘッド３に駆動電流を供
給する。また、ディスク１の下面には、磁気ヘッド３と
対向して光学ヘッド３６が配置されている。光学ヘッド
３６内には、２つの半導体レーザ５，１３が設けられて
いる。

【００１１】一方の半導体レーザ５は、記録、再生、サ
ーボ制御に用いられ、波長は６８０ｎｍである。半導体
レーザ５はＬＤ（Laser Diod）ドライバ６によって駆動
される。半導体レーザ５から発したレーザ光はコリメー
タレンズ７で平行光束にされた後、ビームスプリッタ
８、ダイクロイックミラー４を透過して対物レンズ９に
入射する。対物レンズ９はアパチャー１０で開口を制限
されている。入射光束は対物レンズ９で絞られ、微小光
スポットとしてディスク１に照射される。もう一方の半
導体レーザ１３は媒体上に温度勾配を与えるための加熱
用光源として用いられ、波長は８３０ｎｍである。半導
体レーザ１３はＬＤドライバ１４によって駆動される。

【００１２】半導体レーザ１３から発したレーザ光はコ
リメータレンズ１５で平行光束とされた後、ダイクロイ
ックミラー４で反射されて対物レンズ９に導かれる。そ
して対物レンズ９で絞られ、ディスク１上に半導体レー
ザ５の光スポットに近接した位置に加熱用光スポットと
して照射される。このようにしてディスク１に照射され
たレーザ光の一部はディスク面で反射され、対物レンズ
９を通ってダイクロイックミラー４に入射する。ダイク
ロイックミラー４は波長選択特性を持っていて、半導体
レーザ５の波長光は透過し、半導体レーザ１３の波長光
は反射する。これによって、半導体レーザ５によるレー
ザ光のみがダイクロイックミラー４を透過し、半導体レ
ーザ１３による加熱用ビームの戻り光が再生光学系に洩
れることはない。ダイクロイックミラー４を透過したレ
ーザ光はビームスプリッタ８で反射され、再生光学系に
導かれる。

【００１３】再生光学系は１／２波長板１７、集光レン
ズ１８、偏光ビームスプリッタ１９、センサ２０から成
っていて、ビームスプリッタ８からの反射光は１／２波
長板１７で偏光方向が４５度回転させられた後、集光レ
ンズ１８を通って偏光ビームスプリッタ１９に導かれ
る。偏光ビームスプリッタ１９は入射光束を偏光方向が
互いに直交する２つの成分に分割し、この分割された成
分は２つのセンサ２０，２０で検出される。センサ２
０，２０の出力は光電変換アンプ２３，２４で各々電圧
信号に変換された後、加算器２５で加算され、この加算
信号はＡＧＣ回路２７で振動成分を除去されてプリピッ
ト用２値化回路２９に供給される。２値化回路２９では
詳しく後述するようにディスク１のサーボ領域のピット
の位置を示す信号を再生し、ＰＬＬ回路３０はこの信号
をもとに基準クロック（サーボクロック）を生成する。
また、このサーボクロックをもとにＰＬＬ回路３７では
データの記録、再生に用いるデータクロックを生成し、
タイミングロジック回路３２はデータクロックを位相調
整することによってサンプリングクロックを生成し、サ
ンプリング／２値化回路３３に供給する。

【００１４】一方、光電変換アンプ２３，２４の出力信
号は減算器２６で差がとられ、光磁気信号として再生さ
れる。再生された光磁気信号はＡＧＣ回路２８で振動成
分を除去された後、サンプリング／２値化回路３３に供
給される。サンプリング／２値化回路３３はサンプリン
グクロックを用いて再生信号をサンプリング、２値化を
行い、得られた信号をＯＤＣ（Optical Disk Controlle
r)３５に供給する。ＯＤＣ３５は外部インターフェース
（Ｉ／Ｆ）を介してホストコンピュータ（図示せず）に
接続されていて、ホストコンピュータとの（Ｉ／Ｆ）の
制御を含むデータの制御を行う。ＯＤＣ３５はサンプリ
ング／２値化回路３３からの信号に対して復調、エラー
訂正などの処理を行い、得られた再生データをホストコ
ンピュータに転送する。また、ＯＤＣ３５はホストコン
ピュータからの命令や記録データを受信する。

【００１５】ＣＰＵ３４は本実施形態による装置の主制
御回路であり、ＯＤＣ３５やＤＳＰ（デジタルシグナル
プロセッサ）３１を制御する。ＯＤＣ３５は前述のよう
に主にデータの制御などを行い、ＤＳＰ３１はフォーカ
スやトラッキング制御、光学ヘッド３６のシーク動作の
制御、あるいはスピンドルモータ２の制御を行う。光電
変換アンプ２５，２６の出力信号はＤＳＰ３１に入力さ
れ、ＤＳＰ３１ではその信号を処理してフォーカス、ト
ラッキングエラー信号を生成し、それに基づいてＡＴ／
ＡＦドライバ３８を制御する。

【００１６】光学ヘッド３６内には、対物レンズ９とフ
ォーカス方向とトラッキング方向に駆動するためのフォ
ーカスアクチュエータとトラッキングアクチュエータ
（図示せず）が設けられ、駆動コイル１１はこれらのア
クチュエータの駆動コイルである。ＡＴ／ＡＦドライバ
３８はＤＳＰ３１からのフォーカスエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号に応じて駆動コイル１１を駆動し、
対物レンズ９をフォーカス方向、トラッキング方向に駆
動することによって、回転しているディスク１に半導体
レーザ５，１３による光スポットが合焦するように、ま
た、回転しているディスク１のトラックに光スポットが
追従するようにフォーカス制御とトラッキング制御を行
う。

【００１７】また、ＤＳＰ３１はＣＰＵ３４の指令によ
ってリニアモータドライバ２２を制御する。光学ヘッド
３６はリニアモータ２１の駆動によってディスク１の半
径方向に移動し、ディスク１の所望のトラックに移動す
る。更に、ＤＳＰ３１はスピンドルモータ２の回転を制
御し、ディスク１の各ゾーンで線速度が略一定となるよ
うに制御を行う。ここで、タイミングロジック回路３２
はＰＬＬ回路３７のデータクロックやＯＤＣ３５からの
記録信号などをもとに記録、再生用のタイミング信号を
生成する。タイミングロジック回路３２はデータの記録
時に磁気ヘッドドライバ１７に記録信号を供給し、ＬＤ
ドライバ６には半導体レーザ５を一定強度の記録用光ビ
ームに発光させるための信号を供給する。また、タイミ
ングロジック回路３２はデータ再生時に前述のようにサ
ンプリング／２値化回路３３にデータの再生に必要なサ
ンプリングクロックを供給する。

【００１８】図２はディスク１の断面構造を示してい
る。ディスク１としては、特開平６−２９０４９６号公
報に記載しているものと同様に３層の磁性層から成って
いる。具体的には、透明基板２０１上に干渉層である透
電体層２０２、第１の磁性層（磁壁移動層）２０３、第
２の磁性層（スイッチング層）２０４、第３の磁性層
（メモリ層）２０５、保護層として透電体層２０６を順
次積層した構成となっている。第１の磁性層２０３は周
囲温度近傍において第３の磁性層２０５に比べて相対的
に磁壁抗磁力が小さく、磁壁移動度の大きな磁性層から
成り、第２の磁性層２０４は第１の磁性層２０３及び第
３の磁性層２０５よりもキュリー温度の低い磁性層から
成っている。第３の磁性層２０５は磁区の保存安定性に
優れた通常の磁気記録層から成っている。

【００１９】本実施形態では、透明基板２０１として、
例えば、ポリカーボネートを用い、その上に透電体層２
０２としてＳｉＮ層を８０ｎｍ形成している。また、第
１の磁性層２０３としてＧｄＦｅＣｏ層を３０ｎｍ、第
２の磁性層２０４としてＤｙＦｅ層を１０ｎｍ、第３の
磁性層２０５としてＴｂＦｅＣｏ層を４０ｎｍ順次スパ
ッタリングで形成している。最後に、誘電体層２０６と
してＳｉＮ層を８０ｎｍ形成している。なお、第１〜第
３の磁性層２０３〜２０５はトラッキング用案内溝（図
示せず）の段差構造により各情報トラック間で互いに磁
気的に分断されている。

【００２０】図３はディスク１の１トラックのフォーマ
ットを示している。ディスク１にはスパイラル状に複数
のトラックが形成されている。ディスク１の１トラック
は図３に示すようにフレーム０から９９までの１００個
のフレームから構成されている。各フレームは１つのア
ドレスセグメントと１３個のデータセグメントから成っ
ている。１トラックは１００個のフレームを持っている
ので、各トラックは１３００個のデータセグメントから
成っている。アドレスセグメントはサーボ領域、ギャッ
プ領域、アドレス領域、ＡＬＰＣ領域から構成され、全
体で２１６サーボクロックビット（以下、ＳＣＢとい
う）の長さを持っている。また、各データセグメントは
サーボ領域、プリライト領域、データ領域、ポストライ
ト領域から構成され、全体で２１６ＳＣＢの長さを持っ
ている。

【００２１】ここで、サーボ領域にはウォブルマークが
形成され、このウォブルマークからサーボクロックが得
られる。サーボクロックはフォーカス及びトラッキング
制御のサンプル信号、あるいはアドレス信号のデコード
などに用いられる。また、サーボクロックの周波数はデ
ィスク１のバンド（ゾーン）ごとに異なり、データクロ
ックも最小記録ピットが各バンドでほぼ一定となるよう
にクロック周波数が設定されている。本実施形態では、
各バンドで線速がほぼ３ｍ／ｓとなるように設定されて
いる。

【００２２】図４はディスク１のゾーンごとのデータク
ロック周波数、サーボクロック周波数及びディスク回転
数を示している。例えば、バンド０ではデータクロック
は２８．３２８０ＭＨｚ、サーボクロックは３．５０４
４９ＭＨｚ、ディスク回転数は６９５ｒｐｍである。

【００２３】図５はアドレスセグメントの詳細な構成を
示している。アドレスセグメントはサーボ領域、ギャッ
プ領域、アドレス領域、記録パワー調整用のＡＬＰＣ領
域から成っている。アドレス領域は８４ＳＣＢの長さを
持ち、トラック番号（Ｔ１〜Ｔ４）、パリティ（Ｔ
Ｐ）、フレーム番号（Ｆ１〜Ｆ２）がサーボクロックに
同期して記録されている。このため、アドレス情報はシ
ーク中であってもサーボクロックを用いてデコードする
ことが可能である。また、アドレス領域は各々１２ＳＣ
Ｂの長さの７つの単位に分割されており、各々が図５に
示すようにグレイコードによって記録されている。図５
のＴ４の対応表はグレイコードにおける０〜９、Ａ〜Ｆ
とピットの対応を示している。また、ＡＬＰＣ領域は９
８ＳＣＢの長さを持ち、最適記録パワーの検出等のテス
トに用いられる。アドレスセグメントのギャップ領域、
ＡＬＰＣ領域における各トラック間にはグルーブ（溝）
が形成されている。

【００２４】図６はアドレスセグメントのサーボ領域の
構成を示している。サーボ領域は２４ビットから成って
いて、セグメントマーク、サーボ用の２つのウォブルマ
ーク、フォーカス制御のためのサンプリング領域から構
成されている。セグメントマークはエンボスピットで構
成され、トラックの中心に２ＳＣＢに担当する長さのピ
ットとして記録され、その位置によってセグメントのタ
イプを表わしている。これによって、セグメントの種
別、セクタ内のセグメントを区別している。ウォブルマ
ークはサーボ領域の先頭から１１ＳＣＢと１６ＳＣＢ分
離れた位置に、トラック中心に対して左右に１／４トラ
ックピッチ分ずれた状態で２ＳＣＢ分のピット長で記録
されている。ウォブルマークはサーボクロック、トラッ
キングエラー信号の生成のために用いられる。

【００２５】図７はデータセグメントの詳細な構成を示
している。データセグメントはサーボ領域、プリライト
領域、データ領域、ポストライト領域から成っている。
サーボ領域は図６のアドレスセグメントのサーボ領域の
構成と同様であるが、図８に示すようにセグメントマー
クの位置が異っている。プレライト領域は１２データク
ロックビット（ＤＣＢ）分の長さを持ち、１２個のゼロ
パターンが記録されている。データ領域はゾーンごとに
長さが異っていて、最内周のゾーンで７８４ＤＣＢの長
さ、最外周のゾーンで１５３６ＤＣＢの長さを持ってい
る。データ領域にデータを記録する場合は、ゾーンごと
に設定された周波数のクロックに同期して記録される。
ポストライト領域は４ＤＣＢの長さから成っていて、４
個のゼロパターンが記録されている。ポストライト領域
はオーバーライト時の消し残りの影響をなくすために用
いられる。また、データセグメントのプリライト領域、
データ領域、ポストライト領域における各トラック間に
は、グルーブ（溝）が形成されている。

【００２６】図９はセクタフォーマットを示している。
１つのセクタは複数のフレームから構成され、全体で２
４１８バイトの長さを持っている。各フレームは１つの
アドレスセグメントといくつかのデータセグメントから
成っているが、１セクタのデータセグメントの数はゾー
ンによって異なり、ゾーンに応じて１３から２５のデー
タセグメントを持っている。セクタの先頭にはリファレ
ンスデータが記録され、このリファレンスデータは１６
バイト４ブロックと２バイトのデータから成っている。
２バイトは０のデータに設定されている。

【００２７】リファレンスデータにおける各ブロックは
図１０に示すように１２バイト分の１Ｔ繰り返し信号と
４バイト分の８Ｔ繰り返し信号から成っている。１Ｔ繰
り返しパターンは詳しく後述するように半導体レーザ１
３による加熱用光スポットの点灯タイミングの調整に用
いられ、８Ｔ繰り返しパターンはデータを２値化する際
のしきい値の制御などに用いられる。リファレンスデー
タ領域に続いてセクタデータ領域が設けられている。セ
クタデータ領域は、２０４８バイトのユーザデータ領
域、４０バイトのＵＤ／ＳＩＰ領域、８バイトのＣＲＣ
(Cyclic Redundancy Check) 、２５６バイトのＥＣＣ(E
rror Correction code) から構成されている。ＥＣＣと
しては最大符号間距離１６のロングディスタンスコード
(Long Distance Code)を用いている。

【００２８】ＥＣＣに続いてバッファ領域が設けられ、
このバッファ領域は０に設定されている。各セクタはセ
クタ番号によって識別され、セクタ番号は先頭セクタを
０として順に付与されている。即ち、先頭トラックのト
ラック番号０のトラックの最初のセクタをセクタ番号０
とし、以下順にセクタ番号１、２、３というようにディ
スク１のすべてのセクタにセクタ番号が付与されてい
る。但し、実際には、図３、図５に示すアドレスセグメ
ントのアドレス領域にセクタ番号は記録されていない。
即ち、アドレス領域には、図５に示すようにトラック番
号とフレーム番号が記録されていて、このトラック番号
とフレーム番号から計算によってセクタ番号が得られ
る。

【００２９】図９の２３５２バイトのセクタデータ領域
にデータを記録する場合は、図１１に示すスクランブル
回路によってスクランブルがかけられ、ＮＲＺＩコード
の形でディスク１に記録される。具体的には、スクラン
ブル回路はレジスタと２つの加算器で構成され、出力デ
ータが０または１に連続しないようにスクランブルがか
けられる。レジスタはセクタごとに初期化される。

【００３０】次に、基準クロックの生成方法について説
明する。ディスク１のフォーマットでも説明したが、図
６、図８に示すようにアドレスセグメントとデータセグ
メントのサーボ領域にはセグメントマークとウォブルマ
ークが凹凸の形で記録されている。サーボ領域に光スポ
ットを走査してこれらのマークを再生すると、ディスク
１からの反射光は図１のセンサ２０によって検出され、
センサ２０の出力信号は電流電圧変換アンプ２３，２４
で各々電圧信号に変換される。電流電圧変換アンプ２
３，２４の出力信号は加算器２５で加算され、図１２に
１２０７で示すような再生信号として得られる。再生信
号はＡＧＣ回路２７で振幅変動分が除去された後、プリ
ピット用２値化回路２９に供給される。

【００３１】図１３はプリピット用２値化回路２９の詳
細な構成を示すブロック図、図１４はサーボ領域上のマ
ークと２値化回路２９の各部の信号を示すタイミング図
である。まず、ＡＧＣ回路２７で振幅一定となったプリ
ピット再生信号１３０７は、ピーク／ボトムホールド回
路１３０１及び微分回路１３０４に供給される。図１４
（ｂ）はＡＧＣ回路２７のプリピット再生信号１３０７
を示している。ピーク／ボトムホールド回路１３０１は
再生信号１３０７のピークのエンベロープ信号とボトム
のエンベロープ信号を生成し、スライスレベル発生器１
３０２に出力する。スライスレベル発生器１３０２は図
１４（ｂ）に示すようにピークとボトムのエンベロープ
信号の中間値をスライスレベル信号１３０８としてウイ
ンドコンパレータ１３０３に出力する。ウインドコンパ
レータ１３０３はプリビット再生信号１３０７とスライ
スレベル信号１３０８を比較し、図１４（ｃ）に示すウ
インドウ信号１３０９をアンド回路１３０６に出力す
る。

【００３２】一方、微分回路１３０４はプリピット再生
信号１３０７を微分し、図１４（ｄ）に示す微分信号１
３１０をゼロクロスコンパレータ１３０５に出力する。
ゼロクロスコンパレータ１３０５は微分信号のゼロクロ
スを検出し、図１４（ｅ）に示すようにゼロクロス位置
で立ち上がる信号１３１１をアンド回路１３０６に出力
する。アンド回路１３０６は図１４（ｃ）のウインドコ
ンパレータ１３０３のウインドウ信号１３０９と図１４
（ｅ）のゼロクロスコンパレータ１３０５の出力信号１
３１１との論理積をとり、図１４（ｆ）に示すようにサ
ーボ領域に記録されたセグメントマーク、ウォブルマー
ク（図１４（ａ））の位置を示すインデックパルス信号
１３１２を出力する。

【００３３】インデックスパルス信号１３１２は基準信
号として図１のＰＬＬ回路３０に供給される。ＰＬＬ回
路３０においてはインデックスパルス信号１３１２を基
準パルスとしてデータクロックの基準となるサーボクロ
ックを生成し、ＰＬＬ回路３７、タイミングロジック回
路３２に供給する。ＰＬＬ回路３７ではサーボクロック
を基準としてディスク１の回転に同期したデータクロッ
クが生成される。データの記録、再生はデータクロック
を基準として行う。また、タイミングロジック回路３２
はデータクロックを位相調整することによってサンプリ
ングクロックを生成し、サンプリング／２値化回路３３
はこのサンプリングクロックを用いて再生信号のサンプ
リングを行う。

【００３４】次に、本実施形態の具体的な動作について
説明する。まず、情報の記録動作について説明する。情
報の記録は本発明の主題ではないので簡単に説明する。
まずホストコンピュータから記録命令が発行されると、
ＣＰＵ３４はＯＤＣ３５、ＤＳＰ３１などを制御し、光
学ヘッド３６を指示されたトラックに移動させる。ま
た、ＯＤＣ３５はホストコンピュータから転送されたデ
ータを処理し、タイミングロジック回路３２はＬＤドラ
イバ６を制御し、磁気ヘッドドライバ１７に記録信号を
供給する。これによって、ＬＤドライバ６は半導体レー
ザ５に記録用の駆動電流を供給し、半導体レーザ５から
発したレーザビームをディスク１のトラック上に走査す
る。また、ディスク１上に磁気ヘッド３から記録信号に
応じて変調された磁界を印加し、ディスク１のトラック
上に情報を記録する。情報の記録、再生中はＤＳＰ３１
は加算器２５の出力における２つのウォブルマークのサ
ンプリング信号のレベルに基づいてＡＴ／ＡＦドライバ
３８を制御し、光学ヘッド３６の光ビームがトラックに
追従するようにトラッキング制御を行う。また、図示し
ないフォーカス用のセンサの出力に基づいてＡＴ／ＡＦ
ドライバ３８を制御し、フォーカス制御を行う。

【００３５】次に、情報の再生動作について説明する。
まず、外部Ｉ／Ｆを通してホストコンピュータから再生
命令が発行されると、ＣＰＵ３４の制御によってＤＳＰ
３１は、光学ヘッド３６が現在位置するアドレスと再生
すべき目的のアドレスの差に基づいてリニアモータドラ
イバ２２を制御し、光学ヘッド３６を指定されたトラッ
クへ移動させる。光学ヘッド３６が目的の位置に到達す
ると、ＯＤＣ３５の制御によってタイミングロジック回
路３２からＬＤドライバ６，１４に制御信号が供給さ
れ、半導体レーザ５による一定パワーの再生用光スポッ
ト及び半導体レーザ１３による加熱用光スポットをディ
スク１のトラック上に走査する。加熱用光スポットは、
詳しく後述するようにディスク１に記録されている記録
ピットに同期してパルス点灯するように駆動される。

【００３６】次に、このようにディスク１のトラック上
に再生用光スポットと加熱用光スポットを走査して情報
を再生する場合の再生原理を図１５を参照して説明す
る。まず、図１５（ａ）はディスク１の情報が記録され
た３層の磁性層の磁化の向きを示している。また、図１
５（ａ）に記録層の記録信号を併せて示している。ディ
スク１は図２で説明したように第１の磁性層２０３、第
２の磁性層２０４、第３の磁性層２０５を積層した構造
から成っている。各層中の矢印は原子スピンの向きを表
わし、スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には
磁壁１５１５が形成されている。また、図１５（ｂ）は
ディスク１上に形成される温度分布を示している。ま
ず、Ａの温度分布は加熱用光スポットによって媒体上に
誘起された温度分布である。即ち、半導体レーザ１３に
よる加熱用光スポットを照射すると、媒体上にＡで示す
ように再生用光スポットの移動方向に対して勾配を有す
る温度分布が形成される。

【００３７】ここで、位置ｘ_s において媒体温度は第２
の磁性層２０４のキュリー温度近傍の温度Ｔ_s になって
いる。この場合、ｘ方向に磁壁エネルギー密度の勾配が
あると、位置ｘ_s に存在する各磁性層の磁壁に対して磁
壁エネルギー密度の低い方へ移動させるような力が作用
する。第１の磁性層２０３は磁壁抗磁力が小さく、磁壁
移動度が大きいので、単独でこの力によって容易に磁壁
が移動する。しかし、位置ｘ_s より手前（図１５では位
置ｘ_s より右側）の領域では、まだ媒体温度がＴ_s より
も低く、磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層２０５と交換
結合しているので、第３の磁性層２０５の磁壁の位置に
対応した位置に第１の磁性層２０３の磁壁も固定されて
いる。

【００３８】図１５においては、位置ｘ_s の媒体温度が
第２の磁性層２０４のキュリー温度近傍の温度Ｔ_s まで
上昇しているので、第１の磁性層２０３と第３の磁性層
２０５との間の交換結合力が切断され、位置ｘ_s におけ
る磁壁１５１５は矢印１５１６で示すようにより温度が
高く磁壁エネルギー密度の小さな領域、即ち、媒体温度
のピークのある位置へと瞬間的に移動する。また、再生
用光スポットの下を磁壁が通過すると、図１５（ａ）に
示すようにスポット内の第１の磁性層２０３の原子スピ
ンはすべて一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴って
磁壁が位置ｘ_sに来る度に再生用光スポットの下を磁壁
が瞬間的に移動し、スポット内の原子スピンの向きが反
転してすべて一方向に揃う。この結果、記録されている
磁壁の間隔（即ち、記録マーク長）によらず、常に一定
かつ最大振幅の再生信号を得ることができる。

【００３９】また、図１５のＢは半導体レーザ１３によ
る加熱光スポットを照射しない場合の温度分布、即ち、
半導体レーザ５による再生用光スポットのみを照射した
場合の媒体上の温度分布を表わしている。再生用光スポ
ットのみを照射した場合は、媒体温度は第２の磁性層２
０４のキュリー温度近傍の温度Ｔ_s まで上昇せず、磁壁
の移動は生じない。本実施形態では、加熱用光スポット
をディスク１に記録されている記録ピットに同期してパ
ルス的に点灯し、図１５の温度分布Ａを記録ピットに同
期して形成することにより、記録マークの位置の変動、
磁性層のキュリー温度のバラツキ、あるいは媒体温度の
変動などによる再生信号のジッターを低減している。

【００４０】次に、このように加熱用光スポットを記録
ピットに同期してパルス点灯することによって情報を再
生する場合の動作について図１６〜図１９を参照しなが
ら説明する。まず、図１６に示すようにディスク１のト
ラック上に記録ピット１６０１がデータ記録用のデータ
クロックに同期して記録されているものとする。図１６
〜図１８はデータクロックに同期して加熱用光スポット
をパルス的に点灯する場合（データクロックの周波数で
パルス点灯）のｔ＝Ｔ／２（Ｔ：クロック周期）ごとの
第１の磁性層２０５の磁化の様子を示している。図１６
〜図１８の白抜き部分は、例えば上向き磁化の記録ピッ
ト、斜線部は下向き磁化の領域を示しているる。また、
図１９は図１６〜図１８のｔ＝０〜ｔ＝２３における各
部の信号を示している。

【００４１】まず、図１６のｔ＝０においては再生用光
スポット１６０３のみを照射し、加熱用光スポットは消
灯している。この状態では、再生光スポット１６０３の
領域内にピットが存在しているが、ピットはスポット径
に対して小さいので、図１９（ａ）に示すように再生信
号の振幅はピットがない場合に比べてわずかに大きくな
る。この場合、図１９において再生信号の振幅は、レベ
ルが０である第１のレベルから最大レベルである第５の
レベルまでの５段階のレベルで表わされ、ｔ＝０におけ
る再生信号の振幅は第２のレベルとなる。なお、図１９
（ａ）は図１の減算器２６から出力される再生信号であ
る。

【００４２】次に、図１６のｔ＝１においては加熱用光
スポット１６０４が点灯し、媒体上に図１５（ｂ）のＡ
の温度分布が形成される。この状態では、第２の磁性層
２０４のキュリー温度を越える温度Ｔ_s の等温線（光ス
ポット１６０４が照射されている範囲）が記録ピット１
６０５にかかるため、磁壁１６０６は温度ピークに向か
って瞬間的に移動し、グルーブを除いた再生用光スポッ
トが照射されている領域にはすべてピットの磁化が現わ
れ、再生信号は図１９（ａ）のように最大の第５のレベ
ルとなる。ｔ＝２においては、再び加熱用光スポットが
消灯し、磁壁移動は生じず、再生信号は同１９（ａ）の
ように第１のレベルと同程度となる。ｔ＝３において
は、加熱用光スポットが点灯し、磁壁移動が生じるた
め、再生用光スポットの照射されている領域にはすべて
ピットの磁化が現われ、再生信号は最大の第５のレベル
となる。また、ｔ＝４においては加熱用光スポットが消
灯し、再生信号レベルはｔ＝２の場合と同様となり、ｔ
＝５においては加熱用光スポットは点灯するが、再生用
光スポットの領域はすべて反対方向のピットが現われる
ため、再生信号は最低の第１のレベルとなる。

【００４３】以下、このようにデータクロックに同期し
て加熱用光スポットをパルス点灯すると、図１６、図１
７、図１８に示すｔ＝６〜ｔ＝２３において図１９
（ａ）に示すような再生信号が得られる。図１６〜図１
９のｔ＝０〜２３はそれぞれ図１９のｔ＝０〜２３に対
応している。そして、この再生信号を図１９（ｂ）に示
すビットセル（Ｔ）に同期したサンプリングクロック、
即ち、前述のようにデータクロックを位相調整したサン
プリングクロックでサンプリングすると、図１９（ｃ）
に示すようなサンプリング出力（図１のサンプリング／
２値化回路３３の出力）が得られる。即ち、再生信号を
サンプリングクロックでサンプリングすることにより
（矢印のタイミング）、磁壁移動が生じ、再生用光スポ
ットが照射されている領域内にすべてピットの磁化が現
われている状態のレベルのみを抽出し、図１９（ｃ）に
示すように図１６のトラック上に記録されているピット
１６０１に相当する２値化信号が得られる。

【００４４】次に、加熱用光スポットをパルス点灯させ
る際の点灯タイミングについて説明する。加熱用光スポ
ットの点灯タイミングは最大のジッターマージンを得る
ためには、点灯した瞬間のＴ_s の等温線の位置が磁壁と
磁壁の中央（マーク間）にあるようなタイミングで点灯
するのが好ましい。本実施形態では、このような点灯タ
イミングとするために、各セクタのデータを再生する際
に、先頭のリファレンスデータ領域に記録されているリ
ファレンスデータを用いて点灯タイミングを調整してい
る。

【００４５】基本的な点灯タイミングの調整について説
明する。まず、リファレンスデータ領域には図１０に示
すように１Ｔの繰り返しパターンが９６ＤＣＢ×４ブロ
ック分記録されている。ここで、セクタのデータを再生
する際にリファレンスデータを再生し、加熱用光スポッ
トの点灯タイミングを毎ビットセル（Ｔ）ごとの点灯と
せず、１ビットセル（２Ｔ）おきとする。そして、加熱
用光スポットを１ビットセルおきに点灯し、図１０に示
すように点灯タイミングをわずかづつずらしていくと、
再生信号の反転するタイミングＹが得られる。このＹの
タイミングからＴ／２ずれたタイミングＸが加熱用光ス
ポットを点灯するタイミング、即ち、磁壁と磁壁の中間
のタイミングとなる。

【００４６】図２０はリファレンスデータ領域を再生用
光スポットと加熱用光スポットで走査し、加熱用光スポ
ットを１ビットセル（２Ｔ周期）おきにパルス点灯させ
た場合のトラックの様子を示している。但し、図２０
（ａ）〜（ｃ）と図２０（ｄ）〜（ｆ）では点灯タイミ
ングの位相がＴ／２異なっている。この場合、図２０
（ａ）〜（ｃ）ではいずれも磁壁が移動し、これを再生
してサンプリングすると０または１の再生信号が得られ
る。これに対し、図２０（ｄ）〜（ｅ）ではいずれも磁
壁は移動せず、これを再生してサンプリングすると図２
０（ａ）〜（ｃ）の場合とは反転した再生信号が得られ
る。つまり、図２０（ａ）〜（ｃ）と図２０（ｄ）〜
（ｅ）の間で加熱用光スポットの点灯タイミングをずら
していくと、前述のように再生信号のレベルが変化する
タイミングＹを得ることができ、そのタイミングＹより
もＴ／２ずれたタイミングＸが加熱用光スポットの最適
点灯タイミングとして得られる。

【００４７】次に、加熱用光スポットの点灯タイミング
の設定方法について図２１、図２２を参照して説明す
る。図２１は加熱用光スポットの点灯タイミングを設定
する回路の一例を示すブロック図、図２２はその動作を
示すタイミング図である。まずタイミングロジック回路
３２内にはＰＬＬ回路３７のデータクロック２１１５を
遅延させるプログラマブルディレイ回路２１０３、ＯＤ
Ｃ３５からの遅延量設定用クロック２１０５をカウント
し、そのバイナリ出力によりプログラマブルディレイ回
路２１０３のディレイ量を制御するカウンタ２１０４が
設けられている。セクタのデータを再生する場合、ま
ず、カウンタ２１０４はリファレンスデータ領域の先頭
でリセットされ、その後、ＯＤＣ３５から遅延量設定用
クロック２１０５がカウンタ２１０４に供給される。こ
のクロック２１０５は図２２（ｄ）に示すようにリファ
レンスデータ領域の４Ｔパターンを除いた１Ｔパターン
部のみで６ＤＣＢごとに１クロックの割合で出力され、
リファレンスデータ領域全体では１６個のクロックが出
力される。

【００４８】カウンタ２１０４の出力はプログラマブル
ディレイ回路２１０３の遅延量を制御する端子に接続さ
れ、プログラマブルディレイ回路２１０３の遅延量はＣ
ＰＵ３４からのゾーン情報とカウンタ２１０４からの制
御データにより入力信号との位相差がＰＬＬ回路３７の
データクロックの周期Ｔに対し、１／１６Ｔ刻みに設定
できるように構成されている。また、プログラマブルデ
ィレイ回路２１０３は設定値の切り替え時に出力信号に
グリッジが現われない回路構成となっており、ディレイ
量の切り替えに要する時間は入力クロックの１クロック
以内の時間で制定するように構成されている。これによ
って、リファレンスデータ領域においてプログラマブル
ディレイ回路２１０３の出力はリファレンスデータ領域
の先頭から９６ＤＣＢの間に１／１６Ｔ刻みでデータク
ロックの周期Ｔの間シフトすることになる。

【００４９】この信号はタイミングロジック回路３２か
らＬＤドライバ１４に供給され、半導体レーザ１３によ
る加熱用光スポットの点灯タイミングの位相は、リファ
レンスデータ領域を再生している間に丁度データクロッ
クの１周期分変化する。ここで、１Ｔパターンで記録さ
れた情報を、加熱用光スポットの点灯タイミングを１ビ
ットセルおきとし、また、加熱用光スポットの点灯タイ
ミングをデータクロックの周期Ｔの間でシフトさせて再
生すると、図１０で説明したように再生信号が変化する
タイミングＹが得られる。ここで、本実施形態では、サ
ンプリング／２値化回路３３内のサンプリング回路２１
０９でＡＧＣ回路２８からの再生信号をサンプリング
し、サンプリングされた値を再生信号の最大値と最小値
の中間レベルにしきい値が設定されたレベルコンパレー
タ２１１１で判定することにより、前述のように再生信
号が変化するタイミングＹを検出している。図２２
（ｅ）は再生信号が変化し、レベルコンパレータ２１１
１の出力が反転したタイミングを示している。

【００５０】レベルコンパレータ２１１１の出力信号は
カウンタ２１０４のイネーブル端子に出力され、カウン
タ２１０４の動作を停止させてその時のカウンタ値を保
持する。また、レベルコンパレータ２１１１の出力信号
はクロック切替スイッチ２１１７の切替制御端子に出力
され、クロック切替スイッチ２１１７の接続を切り替え
る。これによって、プログラマブルディレイ回路２１０
３の出力信号は反転回路２１１６によって位相が１８０
度異なるクロック信号として出力される。即ち再生信号
が反転するタイミングＹに対し、図１０で説明したよう
にＴ／２に相当する時間ずれたタイミングＸで加熱用光
スポットを点灯するデータクロックが得られる。タイミ
ングロジック回路３２はこのタイミングを保持し、以降
そのセクタを再生するときは以上のようにＰＬＬ回路３
７のデータクロックの位相をシフトさせて点灯タイミン
グが磁壁と磁壁の中間となるように最適点灯タイミング
に設定されたデータクロックをＬＤドライバ１４に供給
し、加熱用光スポットを最適タイミングで点灯させて情
報の再生を行う。また、点灯タイミングの設定はセクタ
ごとに行う。

【００５１】なお、以上の実施形態では、各セクタごと
にリファレンンスデータ領域で加熱用光スポットの点灯
タイミングを設定しているが、精度的に問題がなけれ
ば、ディスク１の挿入時あるいは装置の電源投入時に設
定してもよい。また、加熱用光スポットの点灯タイミン
グの調整時に遅延量をデータクロックの１周期の１／１
６としているが、それ以下に分割することによってより
高い精度で点灯タイミングの調整が可能である。更に、
ＯＤＣ３５へのクロックの位相を変えることにより、Ｌ
Ｄドライバ１４への信号の位相を変化させているが、こ
れは信号のそのものの位相をプログラマブル遅延回路な
どの位相可変手段を用いて位相を変化させてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱用光スポットを記録媒体に記録されているピットに同
期してパルス点灯させているので、媒体上の温度プロフ
ァイルが急峻となり、記録マークの位置の変動、磁性層
のキュリー温度のバラツキ、媒体温度の変動などによら
ず、再生信号のジッターを低減することができ、エラー
レートの悪化を防止することができる。また、媒体上に
記録されたパターンを用いて加熱用光スポットの点灯タ
イミングを最適化することにより、常に最適な条件で磁
壁移動による再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。

【図２】図１の実施形態に用いる光磁気ディスクの断面
図である。

【図３】光磁気ディスクの１トラックのフォーマットを
示す図である。

【図４】光磁気ディスクのゾーンごとのデータクロッ
ク、サーボクロック、ディスク回転数を示す図である。

【図５】アドレスセグメントを詳細に示す図である。

【図６】アドレスセグメントのサーボ領域を示す図であ
る。

【図７】データセグメントを詳細に示す図である。

【図８】データセグメントのサーボ領域を示す図であ
る。

【図９】セクタフォーマットを示す図である。

【図１０】リファレンスデータ領域の信号を示す図であ
る。

【図１１】データの記録の際に用いるスクランブル回路
を示す図である。

【図１２】サーボ領域におけるマークとその再生信号を
示す図である。

【図１３】図１のプリビット用２値化回路２９のブロッ
ク図である。

【図１４】図１３のプリビット用２値化回路２９の各部
の信号を示す図である。

【図１５】図１の実施形態の磁壁移動による再生動作を
説明するための図である。

【図１６】ピットが記録されたトラックを再生用光スポ
ット及び加熱用光スポットをパルス点灯して走査する場
合のｔ（Ｔ／２）ごとの第１の磁性層の様子を示す図で
ある。

【図１７】ピットが記録されたトラックを再生用光スポ
ット及び加熱用光スポットをパルス点灯して走査する場
合のｔ（Ｔ／２）ごとの第１の磁性層の様子を示す図で
ある。

【図１８】ピットが記録されたトラックを再生用光スポ
ット及び加熱用光スポットをパルス点灯して走査する場
合のｔ（Ｔ／２）ごとの第１の磁性層の様子を示す図で
ある。

【図１９】図１６〜図１８のｔごとの再生信号、サンプ
リングクロック、サンプリング出力を示す図である。

【図２０】リファレンスデータ領域を再生用光スポット
と加熱用光スポットで走査し、加熱用光スポットの点灯
タイミングをＴ／２ずらした場合の磁化の様子を比較し
て示す図である。

【図２１】加熱用光スポットの点灯タイミングを調整す
る回路の例を示すブロック図である。

【図２２】図２１の回路の動作を説明するための図であ
る。

【図２３】従来の磁壁移動再生の原理を説明するための
図である。

【符号の説明】１光磁気ディスク３磁気ヘッド５，１３半導体レーザ６，１４ＬＤドライバ９対物レンズ２０センサ２１リニアモータ２３，３４光電変換アンプ２５加算器２６減算器２７，２８ＡＧＣ回路２９プリビット用２値化回路３０，３７ＰＬＬ回路３１ＤＳＰ３２タイミングロジック回路３３サンプリング／２値化回路３４ＣＰＵ３５ＯＤＣ３８光学ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第１、第２、第３の磁性層が
順次積層された記録媒体に対し、再生用光スポットを相
対的に移動させながら前記記録媒体上に加熱用光スポッ
トを照射して光スポットの移動方向に対して勾配を有す
る温度分布を形成し、前記温度分布を少なくとも第２の
磁性層のキュリー温度よりも高い温度領域を有する温度
分布とすることによって第１の磁性層に形成されている
磁壁を移動させ、再生用光スポットの反射光の偏光面の
変化を検出することによって記録情報を再生する情報再
生装置において、前記加熱用光スポットを前記記録媒体
に記録されている記録ピットに同期してパルス点灯させ
る手段を有することを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項２】前記記録ピットは、予め記録媒体上に記
録された情報に同期して記録されていることを特徴とす
る請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【請求項３】前記パルス点灯手段は、前記加熱用光ス
ポットを前記記録媒体に記録されているピットに同期し
た情報信号の基準クロック周波数でパルス点灯させるこ
とを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【請求項４】前記記録媒体上に記録されている基準信
号を判断基準として前記加熱用光スポットの点灯タイミ
ングを磁壁と磁壁の中間位置に設定する手段を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生装置。
【請求項５】前記基準信号は、セクタの先頭のリファ
レスンデータ領域のリファレンスデータであることを特
徴とする請求項４に記載の光学的情報再生装置。
【請求項６】前記基準信号は、基準クロックの周期Ｔ
に対し、１Ｔ信号の繰り返しパターンで記録されている
ことを特徴とする請求項４に記載の光学的情報再生装
置。
【請求項７】前記設定手段は、前記加熱用光スポット
を２Ｔおきに点灯し、その点灯タイミングをクロック周
期Ｔの範囲でずらしながら再生信号のレベルが変化する
タイミングを検出し、得られたタイミングよりもＴ／２
に相当する時間ずれたタイミングを加熱用光スポットの
点灯タイミングとして設定することを特徴とする請求項
４に記載の光学的情報再生装置。
【請求項８】前記設定手段は、セクタごとに加熱用光
スポットの点灯タイミングを設定することを特徴とする
請求項４に記載の光学的情報再生装置。
【請求項９】前記設定手段は、前記記録媒体の装置へ
の装着時または装置の電源投入時に加熱用光スポットの
点灯タイミングを設定することを特徴とする請求項４に
記載の光学的情報再生装置。