JPS61250859A - レ−ザビ−ムによる情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、高速で移動する記録媒体にレーザビームを照
射し５それにより生じる熱及び必要に応じて印加される
反転磁場を利用して光学的性質を変化させた微小な記録
ドメインを形成し、記録ドメインの大小、有無により情
報を記録する情報記録装置の改良に関する。

（発明の背景） 情報社会の進展に伴って、大量の情報を高密度に記録で
きる記録装置が求められ、ディスク状の記録媒体に渦巻
き状又は同心円状の幅の狭いトラックを作り、そのトラ
ックに９種々な大きさの微小な記録ドメイン、例えば輻
１ミクロン×長さ２ミクロンの記録ドメインを形成し、
これらの記録ドメインの大小２有無によって情報を記録
する装置が開発された。

そして、このような記録ドメインを形成する手段として
、微小径に絞ったレーザスポットを、高速で移動する媒
体に、所望の記録ドメインの大きさに応じて所定時間ｔ
ｐ　（パルス幅とも呼ばれる）の間照射し、それにより
生じる熱及び必要に応じて印加される反転磁場により記
録ドメインを形成する方法が開発されている。例えば、
　（イ）熱によって媒体を溶解又は昇華させ、くぼみを
作り。

このくぼみを記録ドメインとするもの、　（ロ）熱によ
って相転移を起こさせ、光学的性質例えば屈折率１反射
率が元の状態とは異なる区域を作り。

この区域を記録ドメインとするもの、　（ハ）熱によっ
て媒体の上向き叉は下向きに揃った垂直磁化の保磁力を
低下させ、同時に反転磁場を印加して磁化の°向きを反
転させ、その後降温させて、磁化の向きが元の状態とは
反対の区域を作り、この区域を記録ドメインとするもの
（光磁気記録）、などの情報記録方法が提案され、一部
実用化されている。

そして、こうして記録された情報は、形成された記録ド
メインが１周囲生は光学的性質が相違することを利用し
て、高速で移動する媒体にレーザビームを照射し、該媒
体で反射されたビームまたは該媒体を透過したビームの
光学的変化を検知することにより再生される。尚、ここ
では、記録ドメインが単なる「くぼみ」であり、その「
くぼみ」のために回折や干渉を起して、「＜ぼみ」がな
いと該回折や干渉を起こさない場合も光学的性質が相違
することに含める。

しかしながら、このようにレーザビームの照射による熱
を利用して情報を記録する装置では、これまでレーザ光
に対する媒体の線速度■１が変化する場合〔例えば媒体
ディスクを定回転数で回転させる（一般には、定線速度
回転より定回転数（定角速度回転）の方が駆動機構が簡
単になるので好まれる）ときには、ディスクの内周と外
周とでは線速度が大きく変化する〕に、単に記録し、再
生するとＳＺＮ比が十分に上向しない欠点があった。

（発明の目的） 従って１本発明の目的は、再生時に今／Ｎ比の向上する
記録装置を提供することにある。

（発明の概要） これまで記録時つまり記録ドメイン形成時のレーザビー
ム強度Ｐｗは、媒体の線速度Ｖｍによらず一定であった
。

ところが１本発明者の研究によると、所望の大きさＩ１
８の記録ドメインを形成すべく、線速度Ｖｍの媒体に対
し、レーザビームを所定時間（Ａ、／Ｖｍ＝ｔＸ）の間
、照射しても所望の大きさＩ！、Ｘの記録ドメインが形
成されずに多少の誤差Δｌがあり、このΔβが媒体の線
速度ｖｍによって異なり、そのため線速度■１が変化す
ると、記録ドメインの所望の大きさが気ずかないうちに
不正に変化し、その不正な変化が再生時のＣ／Ｎ比の向
上を妨げていることを知った。

一般に熱を利用して記録ドメインを形成する場合、媒体
には、記録ドメインの形成に最低限必要な臨界温度（Ｔ
、）が決まっており、Ｔｏ以上になって初めてドメイン
が形成されることになる。

本発明者は、レーザビームのスポットに対して媒体が線
速度Ｖｍを持つときの、スポットのあたつている部分の
昇温と降温について計算機実験をおこなった結果、レー
ザ照射後、９秒後の温度変化量Δθ（’Ｃ）は次の（式
Ｉ）で表わせることを知った。

−−−−（式Ｉ） ここに於いて。

Ｆ＝　（Ｘ、−Ｖ）　２＋Ｙ２ Ｗｏ　　　　　　Ｗｏ ｗｏ　　　　３Ｋ Ｏ （注）　　（ｘ、　　ｙ）　　：レーザスポット面を含
む。

媒体上の平面の、照射開始時のレーザスボツ１〜中心を
原点とし、レーザスポットが移動する方向をｘ＞Ｑとし
たＸ￥座標 Ｇ−２Ｖ　（９（０−ＶＩ 　−Ｖ　２ であり。

Ｗは媒体の単体時間あたりの吸収光量であり。

ｗｏはレーザビームスポット半径であり。

）１本 Ｃは媒体単性の単位体積あたりの比熱であり。

Ｋは、熱拡散パラメーターで、単位Ｗで照射しつづけた
ときの静止媒体（Ｖｍ−〇　＞の到達最高昇温量をΔθ
Ｓ□、。とするとき９次の（式■）Ｋ−１／（ＡＴ・Ｗ
ｏ・Ｃ・Δθ５□、。−（式■）で表わされるものであ
る。

このＫを使えば、任意の■、のスポット中心での到達最
高昇温量：ΔθＳａｔ＋　Ｖｍは、下記式：従って１例
えば 書込みに必要な単位時間あたりの 媒体吸収光量：Ｗヮ 書込みに必要なレーザビーム強度（ｏｎ　ｄｉｓｋ）　
：　Ｐｗ書込めに必要な最低臨界温度　　　　　　：Ｔ
、１室温　　　　　　　　　　　　　　　　　　：ＴＲ
媒体のレーザビーム吸収率　　　　　　　：Ａとすると
。

ｐ、＝ｗい／Ａ ＣＯＳ　　φ である。

この式から、■については先に述べたようにＶｍＶｍｗ
０／３に であるから、　　ｐｌ、とＶｍ、ｌとの関係を解くと、
第１図の如く表わせることが判った。

そのため、従来法に従い、　　ＶＬＩによらず一定のビ
ーム強度Ｐｗをとると、　　ＶＩＩの増加につれて強度
Ｐ。が不足となり、そのため媒体温度がなかなかＴ、１
に達せず、必要な記録ドメインの形成開始が後れるか又
は不可能になる訳である。

そこで２本発明者は、レーザビームの強度Ｐｗ、（書込
みに必要な強度でｏｎ　ｄｉｓｋである）をＶｍの増加
に応じて単調増加させればよいことを着想し１本発明を
成す至った。

従って１本発明は。

（ａ）所望の記録ドメインの大きさに応じた所定時間ｔ
ｐ所定強度Ｐｗで発光させて、これを線速度Ｖｍで移動
する記録媒体に照射し、照射により生じる熱及び必要に
応じて印加する反転磁場により記録媒体に種々の大きさ
の記録ドメインを形成するためのレーザビーム光源。

（ｂ）記録媒体を線速度Ｖ１で移動させる移動手段。

（Ｃ）及び必要に応じて反転磁場形成手段からなり、記
録ドメインの大小及び／または有無により情報を記録装
置に於いて。

（ｄ）前記線速度Ｖｍの増加に応じて前記強度Ｐｗを単
調増加させるレーザビーム強度制御手段を設けたことを
特徴とする情報記録装置を提供する。

なお、媒体線速度Ｖｍの増加に応じて、ビーム強度Ｐｗ
を第１図に示す関係に従い単調増加させることが好まし
い。所定７１以上ではＰｗ、をにに比例させることが好
ましい。

本発明は、先に述べた（イ）、（ロ）、（ハ）に例示さ
れるような記録方法、つまり速度Ｖ１で移動する記録媒
体に、レーザビームを、所望の記録ドメインの長さに応
じた所定時間ｔｐの間、照射し、照射により生じる熱及
び必要に応して印加する反転磁場を利用して、前記媒体
に種々な大きさが、以下（ハ）の光磁気記録を実施例に
とり１本発明をより具体的に説明する。

（実施例） 〔記録媒体〕−−−−直径２０ｃｆｆＩのディスク状ガ
ラス基板の上に膜厚約１０００人のＴｂＦｅＣｏ非晶質
合金薄膜を形成し、その上に膜厚約２０００人のＳｉＯ
□膜を蒸着した光磁気記録媒体を使用した。

この媒体の波長λ−８３０ｎｍのレーザビームに対する
吸収率Ａは６０％で、熱拡散パラメーターは約７．６　
Ｘ　１０　″（ｎ％　／ｓｅｅ　）であり、実験での線
速度ＶｍではＶは約２であり、第１図で言うと。

レーザビーム強度Ｐｗをバーに比例させるべき領域であ
る。

（記録装置〕−−−−使用した装置の全体的な構成わ を第２図に示す。この装置は、再生装置を兼ねＥので、
第２図中、１は、記録すべき２値化情報に基づきレーザ
光源を発光させるための電気信号を発生するパルス発生
回路、２は、半導体レーザ光源、３は、コリメーターレ
ンズ、４は、ビームスプリッタ、５は、対物レンズ、６
は、ディスク状記録媒体を回転させるためのスピンドル
モータ。

７は、集光レンズ、９は、ディテクタ（光電変換素子）
、１０は、レーザビーム強度制御手段、１１は反転磁場
形成手段である。Ｓは本発明の構成要件外の光磁気記録
媒体である。

〔記録実験〕

前記記録媒体及び記録装置を用い、下記条件：・媒体回
転数：１８００ｒｐｍ ・媒体記録位置： ケースＡでは　半径　４ｃｍの位置 ケースＢでは　半径　８ｃｍの位置 ケースＣでは　半径１２ｃｍの位置 ・記録信号周波数Ｆ０．６２５ＭＨ。

・レーザビームスポット径（２ｗ０）：　１，５μｍ・
反転磁場：３００　　ｏｔ。

で記録した。

ただし、その際、下記第１表に示すように媒体の線速度
■イの増加に応じてレーザビーム強度Ｐ。

（ｏｎ　ｄｉｓｋ）を増加させた。

第１表（レーザビーム強度Ｐｗ） 〔再生実験〕 記録された前記媒体及び前記記録装置を用い。

下記条件： ・記録媒体回転速度；記録時と同一にするに示す。第３
図中、実線は実施例のデータを示し。

点線は比較例のデータを示す。

（発明の効果） 以上の通り１本発明によれば、媒体の線速度Ｖｍの増加
に応じてレーザビーム強度Ｐｗを単調増加させて記録す
るので、Ｐｗを変化させない記録方法に比べ、再生した
ときのＣ／Ｎ比が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、レーザビーム強度Ｐｗ　　（ｏｎ　ｄｉｓｋ
）と媒体の線速度との関係を示すグラフである。 第２図は２本発明の実施例で使用した光磁気記録（無再
生）装置の全体構成を示す概念図である。 第３図は、再生時の媒体線速度ｖ１に応じてＣ／Ｎ比の
実験データを示すグラフである。 第４図は、媒体の単イη時間当り吸収光量Ｗカ伸射し続
けたとき、媒体が単位時間に吸収する単位光量当りの到
達最高昇温量（ΔθＳ□、ｖｆｉ）と、規格化された媒
体の線速度Ｖ　（−Ｖｍ　　・ｗ０／３Ｋ）との関係を
示すグラフであり、グラフが直線である領域では、昇温
量（Δθ□Ｌ＋Ｖｌ１１）は用に反比例し、他方書込み
に必要なレーザビーム強度Ｐ１とΔθ□ｔ＋　Ｖｌｌは
反比例するから、結局、Ｐｗは一ζに比例することにな
る。 〔主要部分の符号の説明〕 １−一一一パルス発生回路 ２−一−−レー４Ｊ’ビーム光源 １０−−−−レーザビーム強度制御手段１１−−−一反
転磁場形成１段 Ｓ−−ｍ−記録媒体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）所望の記録ドメインの大きさに応じた所定時間
   ｔ＿ｐ所定強度Ｐ＿ｗで発光させて、これを線速度Ｖ＿
   ｍで移動する記録媒体に照射し、照射により生じる熱及
   び必要に応じて印加する反転磁場により記録媒体に種々
   の大きさの記録ドメインを形成するためのレーザビーム
   光源、 （ｂ）記録媒体を線速度Ｖ＿ｍで移動させる移動手段、 （ｃ）及び必要に応じて反転磁場形成手段からなり、記
   録ドメインの大小及び／または有無により情報を記録装
   置に於いて、 （ｄ）前記線速度Ｖ＿ｍの増加に応じて前記強度Ｐ＿ｗ
   を単調増加させるレーザビーム強度制御手段を設けたこ
   とを特徴とする情報記録装置。 ２　前記レーザビーム強度制御手段が、前記強度Ｐ＿ｗ
   が前記速度Ｖ＿ｍの平方根に比例して増加するものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。