WO1992014244A1 - Method for reproducing signal in optically recording medium - Google Patents

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WO1992014244A1
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Toshiki Udagawa
Shunji Yoshimura
Masumi Ono
Kouichi Yasuda
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Sony Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a signal reproducing method for an optical recording medium that reads a signal while irradiating the optical recording medium with a light beam.
  • the present invention relates to a signal reproducing method for an optical recording medium capable of reproducing information.
  • Optical recording media can be broadly classified into read-only media such as so-called compact discs, and signal-recordable media such as magneto-optical discs. However, it is desired to further increase the recording density. This means that when a digital video signal is taken into account as a signal to be recorded, the data amount is several times to ten and several times that of a digital audio signal, or a digital-audio signal is recorded. Even in such cases, there are demands for further reducing the size of a medium such as a disc to further reduce the size of a product such as a player.
  • the recording density of information on an optical recording medium is determined by the SZN of a reproduced signal.
  • the entire area of the beam spot SP which is a light irradiation area of a read light beam such as a laser beam to an optical recording medium, is used. This is a reproduction signal area. Therefore, reproducible recording density is determined by the diameter D SP of the beam spot of the read light.
  • the diameter D SP of the beam spot SP of the read laser beam is smaller than the pitch q of the recording RP, two recording pits are included in the spot SP.
  • the reproduction output waveform is as shown in B of Fig. 1, and the reproduction signal is readable.
  • the recording spots SP are formed at high density, and when the diameter D SP in the beam spot SP becomes larger than the pitch q of the recording spot RP, the spots in the spot SP are formed.
  • the reproduction output waveform becomes almost constant as shown in D in Fig. 1. The two recording pits cannot be separated and reproduced, and Becomes impossible.
  • Spot Boku ⁇ D SP is the wavelength of the laser beam; and I, depends on the numerical aperture NA of the objective lens, by the spot diameter D SP, along the scanning direction of the reading light beam (recording track direction)
  • the track density is determined according to the pit density (so-called linear density) and the interval between adjacent tracks (so-called track pitch) in the direction perpendicular to the scanning direction of the read light beam.
  • the physical and optical limits of these line and track densities are all determined by the wavelength of the light source of the reading light and the numerical aperture NA of the objective lens.
  • the spatial frequency during signal reproduction is generally 2 2 ⁇ ⁇ ⁇ is the reading limit.
  • the wavelength ⁇ of the light source (for example, a semiconductor laser) of the reproducing optical system must be shortened and the numerical aperture ⁇ ⁇ of the objective lens must be increased. is needed.
  • Optical recording media capable of reproducing such high-density information include magneto-optical recording media capable of recording signals and optical recording media of variable reflectivity capable of reproducing at least.
  • the magneto-optical recording medium includes, for example, a magnetic layer (for example, a magnetic layer having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the film surface and having an excellent magneto-optical effect) on one main surface of a transparent substrate or a light-transmitting substrate made of polycarbonate or the like.
  • a magnetic layer for example, a magnetic layer having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the film surface and having an excellent magneto-optical effect
  • a rare earth-transition metal alloy thin film together with a dielectric layer and a surface protective layer, etc., and recording and reproduction of signals are performed by irradiating laser light or the like from the transparent substrate side. .
  • the magnetic layer is locally heated to, for example, a temperature near a Curie point by laser light irradiation or the like, and the coercive force in this portion is extinguished to be applied from the outside.
  • thermomagnetic ⁇ magnetic recording performed by magnetizing in the direction of the recording magnetic field.
  • signal reproduction from the magneto-optical recording medium is performed using a magneto-optical effect (so-called magnetic Kerr effect, Faraday effect) in which the plane of polarization of linearly polarized light such as laser light is rotated depending on the direction of magnetization of the magnetic layer.
  • the above-mentioned optical recording medium of variable reflectance type is formed by forming a material whose reflectance changes with temperature on a transparent substrate on which a phase pit is formed, and irradiates the recording medium with readout light during signal reproduction. Then, the phase pit is read while the reflectance is partially changed within the scanning spot of the reading light.
  • the recording magnetic layer is an exchange-coupling multilayer film consisting of a reproducing layer, an intermediate layer, and a recording layer, and the magnetic domains of the reproducing layer heated by the reproducing light beam during reproduction are enlarged, reduced, or erased at the high temperature part.
  • interference between information bits at the time of reproduction is reduced, and a signal having a period equal to or less than the diffraction limit of light can be reproduced.
  • the recording layer of the magneto-optical recording medium is composed of a multilayer film including a magnetically coupled reproducing layer and a recording holding layer, and the magnetization direction of the reproducing layer is aligned in advance and erased.
  • the reproducing layer is heated to a predetermined temperature or higher by irradiating a laser beam, and the magnetic signal written in the recording holding layer is transferred to the reproducing layer only in this heated state.
  • I5 proposes a technology that eliminates crosstalk and improves linear recording density and track density by scanning while reading.
  • the erasing-type high-density reproducing technique will be described with reference to FIGS.
  • the recording medium in which the information recording pit RP is exposed is irradiated with the laser beam B at room temperature and heated, so that the irradiated laser beam LB is irradiated.
  • the recording and erasing area ER is formed in the beam spot SP of the laser beam, and the recording spot RP in the remaining area RD of the beam spot SP is read to perform reproduction with a higher line 5 density. .
  • the recording and erasing area ER is used as a mask to reduce the width d of the reading area (reproducing area) RD and the density along the scanning direction (track direction) of the laser beam. (So-called linear recording density).
  • the recording medium for this erasure-type high-density reproduction is an exchange-coupled magnetic multilayer consisting of amorphous rare-earth (G d, T b) -iron (F e, Co) magnetic film for magneto-optical recording.
  • a first magnetic film, a reproducing layer 61 and a second magnetic film is provided on one principal surface (lower surface in the figure) of a transparent substrate 60 such as polycarbonate. It has a structure in which a cutting layer (intermediate layer) 6 io 2 as a magnetic film and a record holding layer 63 as a third magnetic film are sequentially laminated.
  • the first magnetic film (reproducing layer) 61 for example, one having GdFeC 0 and a Curie temperature T C 1 > 400 ° C. is used, and the second magnetic film (cutting layer, intermediate layer) is used.
  • the arrows in each of the magnetic films 61, 62, and 63 in C of FIG. 2 indicate the direction of magnetization of each magnetic domain. H reed indicates the direction of the reproducing magnetic field.
  • each layer 63, 62, 61 of the recording medium is magnetically coupled in a state of magnetostatic coupling or exchange coupling.
  • the recording magnetic domain of the recording holding layer 63 is transferred to the reproducing layer 61 via the cutting layer 62.
  • the temperature change of the medium is delayed with the scanning of the laser light and appears, and the area where the predetermined temperature TOP or higher is reached (recording / erasing area ER ) Is more laser than beam spot SP Appears slightly shifted behind the scanning direction.
  • a region RD excluding a region overlapping with the region ER having the predetermined temperature TOP or higher is a substantial reproduction region. That is, the beam spot SP of the laser light is partially masked by the region ER where the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature TOP, and a small region that is not masked becomes the reproduction region RD, thereby realizing high-density reproduction.
  • the scanning spot SP of the laser beam is detected by detecting, for example, the Kerr rotation angle of the reflected light from the small reproduction area (read area RD) which is not masked by the mask area (recording and erasing area ER). Since the data is reproduced, the diameter of the beam spot SP is reduced, and the linear recording density and the track density can be increased.
  • the recording medium in which the information recording pit RP has disappeared at room temperature (initialized state) is irradiated with laser light and heated.
  • a signal detection area DT which is a recording embossed area, is formed in the irradiation laser beam SPOT SP 0, and only the recording pit RP in the signal detection area DT is read to increase the reproduction linear density. I have.
  • the recording medium for the raised high-density reproduction has a magnetic multilayer structure of magnetostatic coupling or magnetic exchange coupling.
  • a transparent substrate 70 such as polycarbonate is used.
  • the lower layer in the figure a reproducing layer 71 as a first magnetic film, and a reproducing auxiliary layer as a second magnetic film.
  • 72, a middle magnetic layer 73 as a third magnetic film, and a recording holding layer 74 as a fourth magnetic film are sequentially laminated.
  • the first magnetic film (reproducing layer) 71 is, for example, a second magnetic film regenerating auxiliary layer having GdFeC0 and a capacitor temperature T C1 > 300 ° C.
  • the fourth magnetic film (recording holding layer) 74 of C3 ⁇ 250 ° C. for example, one having a TbFeC 0 and a curie temperature of T C4 250 ° C. is used, respectively.
  • the magnitude of the initialization magnetic field H in is larger than the magnetic field H CP for reversing the magnetization of the reproducing layer (H in > He eP ), and is sufficiently larger than the magnetic field H cr for reversing the magnetization of the recording holding layer.
  • FIG magnetic films 71 in C of 3, 7 2, 7 3, arrows 7 4 indicates the direction of magnetization of the magnetic domains, H in the orientation of the initializing magnetic field, H r eed playback The direction of the magnetic field is shown.
  • Recording holding layer 7 4 the initializing magnetic field H in, the reproducing magnetic field H re, d, also a layer that holds the recording pit without being influenced by the regeneration temperature and the like, at room temperature, sufficient coercive at regeneration temperatures There is magnetic force.
  • the perpendicular anisotropy of the intermediate layer 73 is smaller than that of the auxiliary reproduction layer 72 and the recording holding layer 74. Therefore, when a domain wall is formed between the reproducing layer 71 and the recording layer 74, the domain wall is stably present in the intermediate layer 73. Therefore, the reproduction layer 71 and the auxiliary reproduction layer 72 stably maintain the erased state (initialized state).
  • the auxiliary reproduction layer 72 acts to increase the coercive force of the reproduction layer 71 at room temperature. Therefore, the magnetization of the reproduction auxiliary layer 72 aligned by the initialization magnetic field is reduced. However, even if the domain wall exists, it exists stably. Ma During reproduction, the coercive force of the auxiliary reproduction layer 72 rapidly decreases near the reproduction temperature T s , so that the magnetic domain walls confined in the intermediate layer 73 spread to the auxiliary reproduction layer 13. Finally, the reproducing layer 7 1 is inverted. The domain wall disappears. By this process, a pit appears in the reproducing layer 71.
  • the reproducing layer 11 has a small magnetization reversal magnetic field HeP even at room temperature, and its magnetization is easily reversed. Therefore, the reproducing layer 71 is, by the initializing magnetic field Hi n, the magnetization of the entire surface is aligned in the same direction. The aligned magnetization is stable even when there is a domain wall between the recording support layer 74 and the support layer 72
  • the laser beam LB is irradiated while applying a reproducing magnetic field H re , d in the opposite direction.
  • a reproducing magnetic field H reed As the reproducing magnetic field H reed , at the reproducing temperature T RP after the temperature rise by the laser beam irradiation, the reproducing layer 71 and the reproducing trapping layer 72 are inverted, and the magnetic field which eliminates the domain wall of the intermediate layer 73 is equal to or more than the magnetic field. A magnetic field is required.
  • the reproducing layer 71 and the auxiliary reproducing layer 72 have such a size that the direction of the magnetic field is not reversed.
  • the area where the predetermined reproduction temperature T RP or higher (recording embossed area) is slightly shifted behind the beam spot SP in the scanning direction. Appear. Above this predetermined reproduction temperature T RP , the coercive force of the auxiliary reproduction layer 72 decreases, and the magnetic field disappears when the reproduction magnetic field H re , d is applied. Is transferred to Yotsute thereto, the masked area before that in the beam spot SP of the laser beam LB reaches the regeneration temperature T RP, the signal detection regions remainder in the spot SP is the recording relief region (reproducing region) DT. By detecting, for example, one rotation angle of the deflection surface of the light reflected from the signal detection area DT, high-density reproduction becomes possible.
  • the recording medium in which the information recording pit has disappeared at room temperature is irradiated with laser light and heated, so that the irradiation laser beam A recording embossed area is formed at a position slightly deviated from the laser beam scanning direction on the rear side, and a higher-temperature recording / erasing area is formed in the recording embossed area.
  • a magneto-optical recording medium having at least a reproducing layer, an intermediate layer, and a recording holding layer is used.
  • the reproducing layer is irradiated with a laser beam, a reproducing magnetic field is applied, and the information in the recording holding layer and the portion where the initialized state is maintained are transferred by using the temperature distribution generated by the laser irradiation.
  • a state equivalent to optically masking the field of view of the lens is achieved, and the linear recording density and track density are increased.
  • We have proposed a signal reproduction method for magneto-optical recording media that does not reduce or expand the area where the information on the record holding layer is transferred even if the reproduction power fluctuates, and that has good frequency characteristics during reproduction. ing.
  • the recording RP in the reading area RD and the signal detection area DT which are the substantial signal reproduction area, in the beam spot S I'm trying to read io. Since the dimensions of the reading area RD and the signal detection area DT are smaller than the dimensions of the beam spot SP, the distance between the pits in the laser light scanning direction and the direction perpendicular to the laser light scanning direction is shortened.
  • the density can be increased by increasing the linear density and the track density, and the recording capacity of the medium can be increased.
  • the size of the reproduction region that is, the region RD in FIG. 2 and the region DT in FIG. Even if the optical power is constant, it fluctuates due to a change in the temperature of a recording medium such as a magneto-optical disk due to a change in the ambient temperature.
  • variable-reflectance optical recording medium as high-density reproduction or ultra-high-resolution reproduction
  • size of the portion of the read light beam where the reflectivity changes is the same. Since the temperature varies with the medium temperature, the size of the high reflectivity portion, which is a substantial reproduction area, varies with the medium temperature, and there is a possibility that stable reproduction cannot be performed.
  • a reproduction method for an optical recording medium according to the present invention has a recording layer and a reproduction layer, The recording layer and the reproducing layer are magnetically coupled in a steady state, and the magnetic coupling between the recording layer and the reproducing layer in a region where the temperature rises to a predetermined temperature or more by the irradiation of the readout light beam during reproduction disappears.
  • the size of the magnetic coupling annihilation region is controlled based on the detected temperature.
  • the reproducing method of the optical recording medium according to the present invention has a recording layer and a reproducing layer, and after arranging the magnetization directions of the reproducing layer, irradiating the reading light beam during reproduction to a temperature higher than or equal to a predetermined temperature.
  • the recording information held in the five recording layers is transferred to a reproducing layer and raised in a rising region, and the recording information is read from the raised region of the reproducing layer.
  • the temperature of the recording medium is detected, and the size of the raised area is controlled based on the detected temperature.
  • the reproducing method of the optical recording medium may include: applying a reproducing magnetic field when transferring the recording information held in the recording layer to the reproducing layer during reproduction, and applying a reproducing magnetic field; and detecting the intensity of the reproducing magnetic field by the detected recording. It is preferable to control based on the temperature of the medium, and it is preferable to control the size of the raised area based on the level of a signal read from the reproducing layer. Further, in the reproducing method of the optical recording medium according to the present invention, the readout light beam is applied to an optical disk whose phase pit is formed in accordance with a signal and whose reflectance changes with temperature.
  • An optical recording medium that reads a phase pit while partially changing the reflectance in a spot, detects a temperature of the optical recording medium, and reads a light beam based on the detected temperature.
  • the size of the portion of the scanning spot where the reflectance changes is controlled. It is preferable to control the intensity of the read light beam based on the detected temperature of the recording medium. In addition, it is preferable to control the size of the portion where the reflectance changes based on the level of a signal read from the optical recording medium.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the relationship between the spot diameter of a laser beam and the recording density of a reproducible recording pit.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an erasing type magneto-optical recording medium, a reproducing method thereof, and a substantial reproducing area of the medium.
  • Figure 3 shows a raised type magneto-optical recording medium, its reproducing method and its FIG. 3 is a diagram for explaining a substantial reproduction area of a medium.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining that a substantial reproduction area changes due to a temperature change of the magneto-optical recording medium.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a disk reproducing apparatus to which an embodiment of the method for reproducing an optical recording medium according to the present invention is applied.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining that the mask area is changed by changing the laser power.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining that the mask area changes by changing the external magnetic field.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a main part of a disc reproducing apparatus to which another embodiment of the reproducing method according to the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a main part of a disc reproducing apparatus to which still another embodiment of the method for reproducing an optical recording medium according to the present invention is applied.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a main part of an example of a phase change type optical disk which is an example of a reflectance change type optical disk used in the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic sectional view showing a main part of another example of the above phase change optical disk.
  • FIG. 12 is a schematic sectional view showing a main part of still another example of the phase change optical disk.
  • FIG. 13 is a diagram showing a change state of the phase change type optical disk for explanation.
  • FIG. 14 is a view showing another phase change state for explaining the above phase change type optical disk.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the dot and the temperature distribution.
  • FIG. 16 is a schematic sectional view showing a main part of another example of the reflectivity changing type optical disk used in the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 17 is a characteristic diagram showing how the spectral reflectance characteristics of the interference filter change with temperature.
  • a magneto-optical disk 11 is used as a magneto-optical recording medium, and the above-described erasing type or raised type reproducing method is applied.
  • the rotation drive method of the magneto-optical disk 11 may be either a constant rotation speed (CAV) method or a constant linear velocity (CLV) method.
  • amorphous rare earth (G d, T b) —iron (F e, C o) It has an exchange-coupled magnetic multilayer structure composed of a ferrimagnetic film, and the record holding layer is made of, for example, TbFeCo, and has a Curie temperature of 300.
  • the cutting layer (intermediate layer) is, for example, TbFeC0A1 and the curing temperature is 120 ° C;
  • the regeneration layer is, for example, GdFeC0 and the curing temperature is 400 ° C or higher What is used is used.
  • the recording holding layer is, for example, TbFeCo and the curing temperature is 250 ° (:, the intermediate layer is, for example, GdFeC).
  • the curing temperature is 250 ° C.
  • the regeneration-assisting layer is, for example, TbFeC0A1
  • the curing temperature of 120 ° is used.
  • those having Curie temperatures of 300 ° C. or more are used.
  • a laser light beam from a laser light source 12 such as a semiconductor laser is incident on the reproducing layer of the magneto-optical disk 11.
  • the reproducing magnetic field H read is generated by supplying the magnetic field generating coil 31 from the driver 32 with a pumping current.
  • the magnetic field generating coil 31 is provided at a position opposite to the laser light source 11 on the surface of the magneto-optical disk 11 opposite to the surface irradiated with the laser light beam.
  • Driver 22 has the reference value M rei force from reference value generation circuit 23.
  • the magnitude of the reproducing magnetic field H reed generated from the magnetic field generating coil 21 is set to a predetermined constant value corresponding to this reference value. Then, according to the erasing type or the embossing type reproducing method described above, the reflected light from the reproducing area RD or DT in the beam spot of the laser light is transmitted to the reproducing photodetector 0 via an optical system (not shown). It is incident on 13 and photoelectrically converted.
  • the output signal of the photodetector 13 is supplied to a signal processing circuit 15 via a head amplifier 14 to obtain an RF signal, which is supplied to a data reproducing system and demodulated.
  • a part of the laser light from the laser light source 12 is incident on a photodetector 16 for a laser power monitor 5.
  • This photodetector 1 The photoelectric conversion output of No. 6 is supplied to an auto power control circuit 17.
  • the photo detector 17 In the auto power control circuit 17, the photo detector
  • the output of 16 and the reproduction laser power setting reference value REF from the latch circuit 22 are compared, and the comparison error output is supplied to the laser drive circuit 18, and the output power of the laser light source 12 is reproduced.
  • the laser power setting is controlled so that it becomes a value corresponding to the reference value REF.
  • the reproduction laser power setting reference value R EF is set in accordance with the temperature of the magneto-optical disk 11 as described below.
  • a temperature sensor 20 for detecting the temperature of the magneto-optical disk 11 is provided near the magneto-optical disk 11, for example. Then, the temperature output detected by the temperature sensor 20 is supplied as a read address to ROM 21 storing a table of the read laser power setting reference value R EF. From the ROM 21, a different reproduction laser power setting reference value R EF is read according to the temperature output from the temperature sensor 20. Then, the read setting reference value REF is latched by the latch circuit 22 by the timing signal from the timing signal generation circuit 23 and supplied to the auto power control circuit 16. . As a result, the output power of the laser light source 12 is controlled so as to correspond to the set reference value R EF according to the temperature of the magneto-optical disk 11 at that time.
  • the size of the region to be changed changes like S1, S2. Therefore, by controlling the laser power as described above, the size of the reproduction regions RD and DT can be kept constant even when the temperature of the magneto-optical disc 11 changes.
  • the temperature range generated as the temperature of the magneto-optical disk 11 is set to R0M21, for example, for each minute temperature range divided according to the storage capacity of R0M21.
  • the table of the laser power setting reference value REF corresponding to is stored. Then, in advance, when the temperature of the magneto-optical disk 11 is in each temperature range, in the erasing type or the floating type io magneto-optical disk, the size of the substantial reproduction area RD or DT described above is always suitable for reproduction.
  • the reproduction laser power setting reference value REF having a certain constant size is detected, and the reproduction laser power setting reference value REF corresponding to each temperature range is written in the ROM 21.
  • Whether the size of the reproduction area RD or DT is optimal and constant is determined, for example, when the information of the predetermined reference pattern is reproduced and the RF signal level from the signal processing circuit 15 becomes a predetermined value. It disappears depending on whether or not it exists.
  • the reproduction laser power setting value REF corresponding to the temperature of the magneto-optical disk 1 detected by the temperature sensor 20 is always read from the ROM 21, but the reproduction laser power setting reference value REF is always There is no need to change it, and it is sufficient when the temperature change of the magneto-optical disk 11 is sufficiently considered.
  • the output power from the ROM 21 is latched in the latch circuit 22 by the timing signal from the timing signal generation circuit 23, and at that time the reproduction laser power setting reference The value REF is to be changed.
  • the point of change of the set reference value REF is, for example, at the time of the start of playback and at predetermined time intervals during which temperature change is considered to occur during the playback, for example, every 10 minutes. From the timing signal generation circuit 23, In this case, a timing signal is generated at the reproduction start time and every 10 minutes from the reproduction start time.
  • the reproduction area RD in the erasing type or the embossing type reproducing method is controlled.
  • DT can be kept constant, stable playback can always be performed.
  • the temperature sensor 20 is replaced by an optical sensor. If an infrared detection sensor for detecting the surface temperature of the magnetic disk 11 itself is used, more accurate control can be performed.
  • the circuit for generating the reproduction laser power setting reference value REF may use a circuit that calculates the reproduction laser power setting reference value REF from information on the detected temperature from the temperature sensor. Good.
  • the laser power is controlled to keep the size of the reproducing regions RD and DT constant even when the temperature of the magneto-optical disc changes, but the external magnetic field (reproducing magnetic field H READ ) The same effect can be obtained by controlling
  • Fig. 7 shows the temperature characteristics of H CJ + Hw.
  • T C1 In this figure is Kiyu re first temperature of the reproducing layer 61, the intermediate layer Kiyu Li first temperature
  • the coercive force is the same as that of a single read layer.
  • a magnetic field larger than H cl + H w may be applied as shown in the above equation (1). Therefore, in the same temperature distribution state, when H r0 is applied as the reproducing magnetic field H read in FIG. 7, the mask region ER is in the range of the temperature T C2 or higher, but the magnitude of the reproducing magnetic field H read is large. in the case of Saga H rl is Ri Do a range mask region ER to a lower temperature T a from the queue re first temperature T C2, change the size of the mask region in accordance with the magnitude of the reproducing magnetic field H read, As a result, the size of the reproduction area RD changes.
  • the reproduction area can always be made constant.
  • the size of the reproducing area DT can be made constant by controlling the reproducing magnetic field in the same manner.
  • Figure 8 shows the control of the reproducing magnetic field according to the temperature of the magneto-optical disk. This is an example of the main part of the playback device in the case of performing the operation.
  • a constant laser power setting reference value REF from the reference value generation circuit 19 is supplied to the auto power control circuit 17, and the output laser power of the laser light source 12 is adjusted according to the reference value REF. It is controlled to a constant value.
  • the reference value M ref from the reference value generation circuit 33 is supplied to the addition circuit 34 and added to the correction value from the latch circuit 35. Then, a drive signal of the added value is supplied to the driver 32. Therefore, when the correction value is zero, the magnitude of the reproduction magnetic field H reed becomes a predetermined value which is io according to the reference value REF, and changes around the predetermined value according to the correction value.
  • an R 0M 36 for storing a table of correction values according to the temperature of the magneto-optical disk 11 is provided, and the detected temperature output from the temperature sensor 20 is read from the R 0M 36. Enter as address
  • the correction value stored in R0M36 is a value at which the size of the reproduction areas RD and DT is always constant at each temperature of the magneto-optical disk 11.
  • the RF signal level from the signal 0 processing circuit 15 becomes a predetermined value. It can be detected by whether or not it is set.
  • the correction value read from the ROM 36 is latched by the latch circuit 35 at a timing similar to the above example by a timing signal from the timing generation circuit 37. You.
  • the correction value latched by the latch circuit 355 is supplied to the adder circuit 34, and the magneto-optical
  • the magnitude of the reproducing magnetic field is controlled according to the temperature of step 11 so that the magnitudes of the reproducing regions RD and DT are always constant.
  • the correction value generating circuit may use a circuit that calculates a correction value from information on the detected temperature from the temperature sensor.
  • the laser power and the external magnetic field may be independently controlled according to the temperature of the magneto-optical disk, but the laser power and the external magnetic field may be simultaneously controlled.
  • the present invention can be applied to a magneto-optical disk of a type in which the erasing type and the floating type are mixed.
  • the high-density reproduction technology using these magneto-optical recording media it is possible to read out the recording pit only from the reproduction area of the beam spot smaller than the area of the beam spot. Even if there is a change in the temperature of the magneto-optical recording medium, the size of the substantial reproduction area can be always kept constant, and stable reproduction can be performed. Therefore, it is possible to increase the density, increase the recording capacity of the medium, and always obtain a high-quality reproduced signal.
  • the embodiment of the present invention described above is an example using a magneto-optical recording medium capable of recording signals.
  • an embodiment in which the present invention is applied to an optical recording medium of a reflectance change type will be described. Will be described.
  • No. 3 proposes an optical disk in the specification and drawings.
  • readout light is applied to an optical disc whose phase pit is formed according to a signal and the reflectivity changes with temperature, and the readout light is reflected in a scanning spot.
  • a signal reproduction method for optical discs that features reading phase pits while partially changing the rate.In the latter case, the signal is reflected by a phase change on a transparent substrate on which the phase pits are formed.
  • a material layer whose rate of change is formed is such that when the reading light is irradiated, the material layer partially changes its phase within the scanning spot of the reading light and returns to the initial state after reading. It proposes a so-called phase-change type optical disk characterized by the following.
  • phase change material layer that can be crystallized after melting is used as the material layer, and when the read light is irradiated, the phase change material layer is partially melted in the scanning spot of the read light. It is preferable that the liquid crystal be converted to a liquid phase in the crystallization region to change the reflectance and return to a crystalline state after reading.
  • FIG. 9 shows a main part of a disc reproducing apparatus to which another embodiment of the reproducing method according to the present invention using such an optical recording medium of the reflectance change type, particularly a phase change type optical disc is applied.
  • the optical disk 100 is a reflectance-change type, particularly a phase-change type optical disk, and the reflectance of a portion where the temperature rises after being irradiated with a laser beam serving as a readout light is different from that of another portion.
  • Those whose reflectivity is lower than the above-mentioned magneto-optical type correspond to the erasure type, and those whose reflectivity of the portion where the temperature rises are higher than the reflectivity of the other portions correspond to the above-mentioned magneto-optical type.
  • not only any type of phase-change type optical disc can be used, but also a reflectivity-change type optical disc based on another principle can be used.
  • the configuration in FIG. 9 is different from the configuration in FIG.
  • the light beam from the laser light source 12 is incident on the optical disc 100, and the beam of the laser light is reproduced as a partial area within the spot.
  • the reflected light from the I5 region is incident on the reproduction photodetector 13 and is subjected to photoelectric conversion.
  • the output signal of the photodetector 13 is supplied to the signal processing circuit 15 via the head amplifier 14.
  • an RF signal is obtained, which is supplied to a data reproduction system and demodulated.
  • a part of the laser light from the laser light source 12 is incident on the photodetector 16 for the laser power monitor 0, is photoelectrically converted and output, and is supplied to the auto power control circuit 17.
  • the output of the photodetector 16 is compared with the reproduction laser power setting reference value REF from the latch circuit 22, and the comparison error output is output from the laser drive circuit 18.
  • the output power of the laser light source 12S is adjusted to a value corresponding to the reproduction laser power setting reference value REF. Is controlled so that
  • the reproduction laser power setting reference value R EF is set to correspond to the temperature of the optical disk 100.
  • a temperature sensor 20 for detecting the temperature of the magneto-optical disk 100 is provided in the vicinity of the magneto-optical disk 100.
  • the temperature output detected by the temperature sensor 20 is supplied as a read address to ROM 21 that stores a table of the reproduction laser power setting reference value R EF. R ⁇
  • a different reproduction laser power setting reference value R EF is read from M 21 according to the temperature output from the temperature sensor 20. Then, the read setting reference value R EF is latched in the latch circuit 22 by a timing signal from the evening timing signal generation circuit 23, and is supplied to the auto power control circuit 16. As a result, the output power of the laser light source 12 is controlled so as to correspond to the set reference value R EF corresponding to the temperature of the optical disk 100 at that time.
  • a reflectivity-change type optical disc 100 such as a phase change type
  • the temperature distribution due to the laser beam scanning spot becomes Although the shift is performed according to the disk temperature, if the laser output power changes, the size of the area where the reflectivity changes changes even if the temperature of the magneto-optical disk 11 is constant. Therefore, by controlling the laser power in accordance with the temperature, even if the temperature of the optical disc 100 changes, the size of the reproduction area can be kept constant.
  • the temperature range generated as the temperature of the optical disk 100 is divided and determined in the ROM 21 according to, for example, the storage capacity of the ROM 21.
  • a table of laser power setting reference values REF corresponding to one-to-one for each minute temperature range is stored. Then, in advance, when the temperature of the optical disc 100 is in each temperature range, a reproduction laser power setting reference value REF is detected such that the size of the reproduction area always becomes a constant size suitable for reproduction.
  • the read laser power setting reference value REF corresponding to each temperature range is written in R 0 M 21. Whether or not the size of the reproduction area is optimal and constant is determined, for example, by determining whether or not the RF signal level from the signal processing circuit 15 has reached a predetermined value when reproducing information of a predetermined reference pattern. Can be detected.
  • the read laser power setting value REF corresponding to the temperature of the optical disk 100 detected by the temperature sensor 20 is always read from the ROM 21, but the read laser power setting reference value REF is It is not necessary to always change it.For example, the output from R0M21 is latched in the latch circuit 22 by the timing signal from the timing signal generation circuit 23.
  • the set reference value REF is changed, for example, at a playback start time and at a predetermined time interval during which a temperature change is considered to occur during the playback, for example, every 10 minutes. From the timing signal generation circuit 23, An evening timing signal is generated every 10 minutes from the reproduction start time and the reproduction start time.
  • the laser power is controlled to keep the dimensions of the reproduction area constant. As a result, stable playback can always be performed.
  • the disk rotation drive method may be CAV or CLV, and the intensity of the read light beam may be controlled based on the medium detection temperature, or the signal read from the optical recording medium may be controlled.
  • the size of the portion where the reflectance changes may be controlled based on the level.
  • the set value may be obtained by calculation, and instead of detecting the disk peripheral temperature, the disk surface temperature may be detected by an infrared detection sensor or the like.
  • phase change material layer that can be crystallized after melting was used as the reflectance change type optical disc 100 used in the embodiment of FIG. 9 described above, and this phase change material layer was irradiated with readout light.
  • a description will be given of a phase-change-type disk in which the liquid phase partially changes in the melt crystallization region in the scanning spot of the readout light to change the reflectivity and return to a crystalline state after the readout.
  • the phase-change optical disk used as the optical disk 100 in FIG. 9 includes a transparent substrate 102 on which a phase pit 101 is formed, as shown in a schematic cross-sectional view of a main part in FIG.
  • a phase change material layer 104 is formed on the upper surface (the lower surface side in the figure) via the first dielectric layer 103, and is formed on the material layer 104 (the lower surface side in the figure, below).
  • a second dielectric layer 105 is formed, and a reflective film 106 is formed thereon.
  • the first dielectric layer 103 and the second dielectric layer 105 set optical characteristics such as reflectance.
  • a protective film (not shown) is often formed on the reflective film 106 as needed.
  • this phase change type optical disk is, for example, as shown in FIG.
  • a transparent substrate 102 on which a pit 101 is formed it is also possible to use a transparent substrate 102 on which a pit 101 is formed, and directly adhere only the phase-change material layer 104 to the transparent substrate 102-FIG.
  • a first dielectric layer 103, a phase change material layer 104, and a second dielectric layer 1 are formed on a transparent substrate 102 on which a phase pit 101 is formed.
  • 05 may be sequentially formed.
  • the transparent substrate 102 a glass substrate, a synthetic resin substrate such as polycarbonate or methacrylate, or the like can be used. Further, a photopolymer is formed on the substrate, and a stamper is used. Various configurations, such as forming a pit 101, can be employed. Materials that can be used for the above-mentioned material layer 104 are those that partially change phase within the scanning robot of the reading light, return to the initial state after reading, and change the reflectivity due to the phase change. Is mentioned.
  • S b 2 S e 3, S b 2 T e 3 such chalcogenide bets, namely chalcogen compound is used, also, as another chalcogenide bets or 5 single chalcogen, each of S e, T e Simple substance, and these force lucogenites: BiTe, BiSe, In-Se, In-Sb-Te, In-SbSe, In-Se-T 1, chalcogenite-based materials such as Ge-Te-Sb and Ge-Te are used.
  • phase-change material phase 104 When such a chalcogen or chalcogenite constitutes the phase-change material phase 104, its properties such as thermal conductivity and specific heat are determined by forming a good temperature distribution by reading light with a semiconductor laser beam. Thus, it is possible to obtain a desirable characteristic, and it is possible to favorably form a molten state in a melt crystallization region as described later, and to generate an ultra-high resolution of SZN or CZN.
  • first dielectric layer 103 and the second dielectric layer 105 May be used, for example S i 3 N 4, S i O, S i 0 2, A 1 N, A 1 2 0 3, Z n S, M g F 2 and the like.
  • the reflective film 106 Al, Cu, Ag, Au, or the like can be used, and a material obtained by adding a small amount of an additive to these elements may be used.
  • phase-change optical disk a phase-change material layer that can be crystallized after melting is formed on a transparent substrate on which a phase pit has been formed.
  • the change material layer is partially liquid-phased in the melt crystallization region in the scanning spot of the readout light, changes the reflectivity, and returns to the crystalline state after reading out.
  • a specific example of the optical disk having the configuration of 10 will be described.
  • a so-called glass 2P substrate is used as the transparent substrate 102 in FIG. 10, and the phase pitch 101 formed on one main surface of the substrate 102 has a track pitch of 1.6 mm. m, a pit depth of about 1,200 people, and a pit width of 0. ⁇ 5 ⁇ m.
  • a first dielectric layer 103 made of A1N having a thickness of 90 OA is formed on one main surface of the transparent substrate 102 having the pit 101 by depositing thereon.
  • Sb 2 Se 3 was deposited as a phase change material layer 104 on the lower surface side in the figure (the same applies hereinafter).
  • a second dielectric layer 105 of A1N having a thickness of 300 A is formed thereon by depositing, and an A1 reflection film 106 is further formed on the second dielectric layer 105 with a thickness of 300 OA.
  • An A1 reflection film 106 is further formed on the second dielectric layer 105 with a thickness of 300 OA.
  • the following operation was first performed using a portion where no signal is recorded, that is, a mirror portion where the position bit 101 does not exist.
  • FIG. 13 shows the case where Sb 2 Se 3 is used as the phase change material layer 104 as described above, where the horizontal axis represents the irradiation laser light pulse width and the vertical axis represents the laser light power.
  • the region indicated by the diagonal lines below the curve a is the region where the phase change material layer 104 maintains the initial state in which it is not melted. Becomes a liquid phase i.e. melted by the laser beam spot irradiated at the upper Ri by curve a in the figure, in particular a region R 2 between the curves a and b, the laser beam spot 0 Tsu bets is eliminated ( to about room temperature) and melt crystallization region returns to crystalline state when they are immobilized by being cooled, the region R 3 showing the curve b over the cross hatched in pairs to this, the laser beam This is a molten amorphized region that becomes amorphous, that is, becomes amorphous when cooled and solidified by removing spots.
  • the melt crystallization region in FIG. The time required from the melting point MP to the solidification in the cooling process from the heating state to the normal temperature by the irradiation of the reading light during the regeneration so that the liquid phase state in the region R 2 can occur during the regeneration ⁇
  • the reproduction light power, the configuration of the optical disc, the material, and the thickness of each film are selected so that t becomes longer than the time required for crystallization.
  • the reflectance in the initialized state that is, the reflectance in the crystallized state was 57%, and the reflectance in the molten state was 16%.
  • the reproducing power was set to 9 mW and the linear velocity was set to SmZsec, CZN was 25 dB when the reproducing was performed.
  • phase change optical disk when Sb 2 Te 3 is used for the phase change material layer 104, the phase change state is changed in the same manner as in FIG. 13 described above.
  • Figure 14 shows the measurement results.
  • portions corresponding to those in FIG. 13 are given the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the reflectance in the crystallized state that is, in the initialized state was 20%, and in the molten state, 10%.
  • the optical disk used in the embodiment of the present invention reproduces the optical disk with ultra-high resolution by utilizing the temperature distribution in the scanning spot for the optical disk.
  • the horizontal axis shows the position of the spot scanning method X, and the beam formed by irradiating the laser on the optical disk. •
  • the light intensity distribution of the spot SP is as shown by the broken line a in the figure.
  • the temperature distribution in the phase change material layer 104 appears slightly behind in the beam scanning direction X corresponding to the scanning speed of the beam spot SP, and the solid line b in FIG. Become like
  • the temperature of the optical disk of the medium gradually rises from the leading end in the scanning direction with respect to the beam spot SP, and finally, The temperature is higher than the melting point MP of the phase change material layer 104.
  • the phase-change material layer 104 changes from the initial crystalline state to the molten state.
  • the reflectance decreases.
  • the reflectance of the region P x was denoted by the hatched within the beam spot SP is lowered. That is, in the beam spot SP, there are a region ⁇ ⁇ where reading of the phase pit 101 is almost impossible, and a region P z where the crystallization state is maintained. Therefore, as shown in the figure, for example, two phases are in the same spot SP.
  • phase pit 101 in Pz Only one phase pit 101 in Pz can be read out, and for the other pits, this is in the very low reflectivity region Px and this readout Not done. In this way, even if there are a plurality of phase pits 101 in the same spot SP, it is possible to read out only the 0 single phase pit 101.
  • the shortest phase pit interval of the recording signal along the scanning direction of the readout light beam may be set to 1/2 NA or less. It is clear that accurate reading is possible, and signal reading with ultra-high resolution is possible.
  • the recording density, particularly the linear density, can be improved, and the recording capacity of the medium can be increased.
  • various conditions such as a low reflectivity when the phase change material layer 104 is in a molten state and a high film thickness in a crystalline state are set.
  • the reflectivity in the molten state can be increased and the reflectivity in the crystalline state can be reduced by selecting various conditions such as the composition and thickness of the phase change material.
  • the temperature rises by a laser beam irradiation for example, such as by reaching the fused amorphous region R 3, the initial state such as the crystalline state is in a state of being cooled to ambient temperature Create an irreversible phase change that does not return Even if you, rather I by performing an operation to initialize by some means, do not depart from the gist of the present invention.
  • a laser beam irradiation for example, such as by reaching the fused amorphous region R 3
  • the initial state such as the crystalline state is in a state of being cooled to ambient temperature
  • phase change material layer 1 0 4 or heated to the melt crystallization region R 2, do it by heating to the crystallization temperature or higher at a temperature lower than the melting point MP, from the phase change material layer 1 0 4 amorphous (Amorufu ⁇ scan) state It returns to the crystalline state and is initialized.
  • the reflectance is changed by the phase change of the medium.
  • the reflectance change may be based on any phenomenon.
  • the reflectance of the present invention shown in FIG. the reflectance may be changed depending on the temperature by using the change in the spectral characteristics due to the adsorption of moisture in the interference filter. That is, in FIG. 16, on the transparent substrate 13 2 on which the phase pit 13 1 is formed, a material having a large refractive index is set to have a thickness of 1 Z4 of the wavelength ⁇ of the reproduction light. An interference film is formed by repeatedly forming a film on the substrate.
  • a MgF layer 133 (refractive index 1.38) and a ZnS layer 134 (refractive index 2.35) were employed as materials having significantly different refractive indices.
  • the present invention is not limited to this, and any combination of materials having a large difference in refractive index may be used.
  • S i 0 (refractive index 1.5) having a small refractive index may be used.
  • T i 0 2 (refractive index 2.73) ⁇ ⁇ 60 2 (refractive index 2.35) and the like can be mentioned.
  • Mg F layer 1 3 3 and Zn S layer 1 3 4 described above are vapor deposited, during the deposition forming these, setting the ultimate vacuum example 1 0 _ 4 Torr about and than normal low
  • the film structure becomes so-called porous, and moisture remains there.
  • the reflectance spectral characteristics greatly differ between room temperature and when the temperature is raised to near the boiling point of water, as shown in FIG. 17, for example.
  • the characteristic is shown with the wavelength; l R as an inflection point, as shown by the curve i in the figure, whereas when the temperature is raised to near the boiling point, the wavelength as shown by the curve ii in the figure; A sharp wavelength shift is observed, with the characteristic having an inflection point and returning to the characteristic shown by the curve i when the temperature decreases.
  • This phenomenon is thought to be due to the fact that the refractive index changes significantly due to the vaporization of water, and the spectral characteristics change due to this effect.
  • high-density reproduction is performed using this change in reflectance.
  • the principle that enables high-density regeneration is the same as that described with reference to Fig. 15 described above.
  • the region where water is vaporized and wavelength shift occurs corresponds to the high reflectivity region, and the temperature rises. The parts that are not covered are masked.
  • the reflectance characteristic returns to the original state when the temperature decreases. No special erasing operation is required.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the present invention is applied not only to a disc-shaped optical recording medium but also to a card-shaped or sheet-shaped medium. be able to.

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Description

明 細 書 光記録媒体の信号再生方法 技 術 分 野 本発明は、 光記録媒体に対して光ビームを照射しながら信号を読 み取るような光記録媒体の信号再生方法に関し、 特に、 高密度情報 の再生が行える光記録媒体の信号再生方法に関する。 背 景 技 術 光記録媒体は、 いわゆるコンパク トディスク等のような再生専用 媒体と、 光磁気ディスク等のような信号の記録が可能な媒体とに大 別できるが、 これらいずれの光記録媒体においても、 記録密度をさ らに高めることが望まれている。 これは、 記録される信号としてデ イ ジタル · ビデオ信号を考慮する場合にディ ジタル · オーディオ信 号の数倍から十数倍ものデータ量を必要とすることや、 ディ ジタル - オーディォ信号を記録する場合でもディスク等の媒体の寸法をよ り小さ く してプレーヤ等の製品をさらに小型化したい等の要求があ るカヽらである。
ところで、 光記録媒体への情報の記録密度は、 再生信号の S Z N によって決められている。 従来の一般的な光学的な記録再生におい ては、 図 1 に示すように、 光記録媒体に対するレーザ光等の読み出 し光ビームの光照射領域であるビームスポッ ト S Pの領域の全てを 再生信号領域としている。 このため、 再生可能な記録密度は、 読み 出し光のビーム · スポッ トの径 D S Pにより定まる。
例えば、 図 1 の Aに示すように、 読み出しレーザ光のビーム · ス ポッ ト S Pの径 D S Pが記録ピッ ト R Pのピッチ qより も小さければ, スポッ ト S P内に 2個の記録ピッ トが入ることはなく、 再生出力波 形は図 1 の Bに示すようになり、 再生信号は読み取り可能である。 ところが、 図 1 の Cに示すように、 高密度で記録ピッ ト S P 形成 されており、 ビーム · スポッ ト S P内の径 D S Pが記録ピッ ト R Pの ピッチ qよりも大きくなると、 スポッ ト S P内に 2個以上のピッ ト が同時に入り込むようになり、 再生出力波形は図 1 の Dに示すよう に略々一定となり、 その 2個の記録ピッ トを分離して再生すること ができず、 再生不能となる。
スポッ 卜径 D S Pは、 レーザ光の波長； I と、 対物レンズの開口数 N Aに依存しており、 このスポッ ト径 D S Pによって、 読み出し光ビー ムの走査方向 （記録トラック方向） に沿ったピッ トの密度 （いわゆ る線密度） や、 読み出し光ビームの走査方向に直交する方向の隣接 トラック間隔 （いわゆる トラック ピッチ） に応じたトラック密度が 定められる。 これらの線密度やトラッ ク密度の物理光学的限界は、 いずれも読み出し光の光源の波長ス及び対物レンズの開口数 N Aに よって決まり、 例えば信号再生時の空間周波数については、 一般に 2 Ν Α Ζ λが読み取り限界とされている。 このことから、 光記録媒 体において高密度化を実現するためには、 先ず再生光学系の光源 (例えば半導体レーザ） の波長 λを短く し、 対物レンズの開口数 Ν Αを大き くすることが必要とされている。
ところで、 本件出願人は、 読み取り光ビームのスポッ ト径を変更 しなくても、 読み取り可能な線記録密度及びトラッ ク密度を高く で きるようにした光記録媒体及びその再生方法を先に提案している。 このような高密度情報の再生が可能な光記録媒体としては、 信号の 記録可能な光磁気記録媒体と、 少なく とも再生が可能な反射率変化 型光記録媒体とが挙げられる。
上記光磁気記録媒体は、 例えばポリカーボネー ト等から成る透明 基板あるいは光透過性基体の一主面に、 膜面と垂直方向に磁化容易 軸を有し優れた磁気光学効果を有する磁性層 （例えば希土類 -遷移 金属合金薄膜） を、 誘電体層や表面保護層等と共に積層して構成さ o れたものであり、 上記透明基板側からレーザ光等を照射して信号の 記録、 再生が行われる。 この光磁気記録媒体に対する信号記録は、 レーザ光照射等によって上記磁性層を局部的に例えばキュ リ一点近 傍の温度にまで加熱し、 この部分の保磁力を消滅させて外部から印 加される記録磁界の向きに磁化することにより行う、 いわゆる熱磁 δ 気記録である。 また光磁気記録媒体からの信号再生は、 上記磁性層 の磁化の向きにより レーザ光等の直線偏光の偏光面が回転する磁気 光学効果 （いわゆる磁気カー効果、 ファラディ効果） を利用して行 われる。
上記反射率変化型光記録媒体は、 位相ピッ トが形成された透明基 板上に、 温度によって反射率が変化する材料が形成されて成り、 信 号再生時には、 該記録媒体に読み出し光を照射し、 読み出し光の走 查スポッ ト内で反射率を部分的に変化させながら位相ピッ トを読み 取るものである。
以下、 上記記録可能な光磁気記 li媒体における高密度再生、 ある いはいわゆる超高解像度再生について、 さらに説明する。 本件出願人は、 先に例えば特開平 1 — 1 4 3 0 4 1号公報、 特開 平 1 一 1 4 3 0 4 2号公報等において、 情報ビッ ト （磁区） を再生 時に拡大、 縮小あるいは消滅させることにより再生分解能を向上さ せるような光磁気記録媒体の信号再生方法を提案している。 この技 術は、 記録磁性層を再生層、 中間層、 記録層から成る交換結合多層 膜とし、 再生時において再生光ビームで加熱された再生層の磁区を 温度の高い部分で拡大、 縮小あるいは消去することにより、 再生時 の情報ビッ ト間の干渉を減少させ、 光の回折限界以下の周期の信号 を再生可能とするものである。 また、 特願平 1一 2 2 9 3 9 5号の
I o 明細書及び図面においては、 光磁気記録媒体の記録層を磁気的に結 合される再生層と記録保持層とを含む多層膜で構成し、 予め再生層 の磁化の向きを揃えて消去状態としておく とともに、 再生時にはレ 一ザ光の照射によって再生層を所定の温度以上に昇温し、 この昇温 された状態でのみ記録保持層に書き込まれた磁気信号を再生層に転
I 5 写しながら読み取るようにすることにより、 クロス トークを解消し て線記録密度、 トラック密度の向上を図る技術を提案している。
これらの高密度再生技術をまとめると、 消去型と浮き出し型とに 大別でき、 それぞれの概要を図 2及び図 3に示す。
先ず図 2の A、 B、 Cを参照しながら消去型の高密度再生技術に 0 ついて説明する。 この消去型の場合には、 図 2の Bに示すように、 常温にて情報記録ピッ ト R Pが表れている状態の記録媒体にレーザ 光 Bを照射して加熱することで、 照射レーザ光 L Bのビーム · ス ポッ ト S P内に記録消去領域 E Rを形成し、 ビーム · スポッ ト S P 内の残りの領域 R D内の記録ピッ ト R Pを読み取ることにより、 線 5 密度を高めた再生を行っている。 これは、 ビーム ' スポッ ト S P内 の記録ピッ ト R Pを読み取る際に、 記録消去領域 E Rをマスクとす ることで読み取り領域 （再生領域） R Dの幅 dを狭く し、 レーザ光 の走査方向 （ トラ ッ ク方向） に沿った密度 （いわゆる線記録密度） を高めた再生を可能とするものである。
この消去型高密度再生のための記録媒体は、 光磁気記録用ァモル ファス稀土類 （G d , T b ) —鉄属 （F e , C o ) フヱ リ磁性膜か ら成る交換結合磁性多層膜構造を有し、 図 2の Aに示す例では、 ポ リカーボネー ト等の透明基板 6 0の一主面 （図中下面） に、 第 1 の 磁性膜である再生層 6 1、 第 2の磁性膜である切断層 （中間層） 6 ι o 2、 及び第 3の磁性膜である記録保持層 6 3を順次積層した構造を 有している。 第 1 の磁性膜 （再生層） 6 1 は、 例えば G d F e C 0 でキュ リー温度 TC 1 > 4 0 0 ° Cのものが用いられ、 第 2の磁性膜 (切断層、 中間層） 6 2は、 例えば T b F e C 0 A 1 でキュ リー温 度 TC2= 1 2 0 ° Cのものが用いられ、 第 3の磁性膜 （記録保持層） 6 3は、 例えば T b F e C oでキュ リー温度 TC3= 3 0 0 ° Cのも のが用いられる。 なお、 図 2の C中の各磁性膜 6 1、 6 2、 6 3内 の矢印は各磁区の磁化の向きを示している。 また、 H r e edは再生磁 界の向きを示している。
再生時の動作を簡単に説明すると、 所定温度 TOPより下の常温で 0 は記録媒体の各層 6 3、 6 2、 6 1 が静磁結合あるいは交換結合の 状態で磁気的に結合しており、 記録保持層 6 3の記録磁区が切断層 6 2を介して再生層 6 1 に転写されている。 この記録媒体に対して レーザ光 L Bを照射して媒体温度を高めると、 レーザ光の走査に伴 つて媒体の温度変化は遅延されて表れ、 上記所定温度 TOP以上とな る領域 （記録消去領域 E R) はビーム · スポッ ト S Pより もレーザ 走査方向の後方側にややずれて表れる。 この所定温度 TOP以上では 記録保持層 6 3 と再生層 6 1 との磁気的結合が消滅し、 再生層 6 1 の磁区が再生磁界 HR EEDの向きに揃えられることにより、 媒体表面 上では記録ピッ トが消去された状態となる。 そして、 走査スポッ ト
S Pの領域の内、 上記所定温度 TOP以上となる領域 E Rとの重なり 領域を除く領域 R Dが実質的な再生領域となる。 すなわち、 レーザ 光のビーム · スポッ ト S Pは上記所定温度 TOP以上となる領域 E R により一部がマスクされ、 マスクされない小さい領域が再生領域 R Dとなって、 高密度再生を実現している。
i o こう して、 レーザ光ビームの走査スポッ ト S Pがマスク領域 （記 録消去領域 E R) によりマスクされない小さい再生領域 （読み取り 領域 R D) からの反射光の例えばカー回転角を検出することにより ピッ トの再生が行われるので、 ビーム · スポッ ト S Pの径を小さ く したことに等しくなり、 線記録密度及びトラック密度を上げること s ができる。
次に、 図 3の Bに示す浮き出し型の高密度再生技術では、 常温で 情報記録ピッ ト R Pが消えている状態 （初期化状態） の記録媒体に レーザ光を照射して加熱することにより、 照射レーザ光のビーム ' スボッ ト S P内に記録浮き出し領域である信号検出領域 D Tを形成 0 し、 この信号検出領域 D T内の記録ピッ ト R Pのみを読み取るよう にすることで再生線密度を高めている。
この浮き出し高密度再生のための記録媒体は、 静磁結合あるいは 磁気的交換結合の磁性多層膜構造を有するものであり、 図 3の Aの 例では、 ポリカーボネート等の透明基板 7 0の一主面 （図中下面） に第 1 の磁性膜である再生層 7 1、 第 2の磁性膜である再生補助層 7 2、 第 3の磁性膜である中間層 7 3、 第 4の磁性膜である記録保 持層 7 4を順次積層した構造を有している。 第 1 の磁性膜 （再生層） 7 1 は、 例えば G d F e C 0でキユ リ一温度 TC1 > 3 0 0 ° Cのも の、 第 2の磁性膜 再生補助層） 7 2は、 例えば T b F e C 0 A 1 でキュ リー温度 TC2^ 1 2 0 ° Cのもの、 第 3の磁性膜 （中間層） 7 3は、 例えば G d F e C 0でキユ リ一温度 TC3^ 2 5 0 ° Cのも の、 第 4の磁性膜 （記録保持層） 7 4 は、 例えば T b F e C 0でキ ュ リ一温度 TC4 2 5 0 ° Cのものがそれぞれ用いられる。 ここで 初期化磁界 H i nの大きさは、 再生層の磁化を反転させる磁界 H CPよ り大き く （H i n> HeP) 、 また、 記録保持層の磁化を反転させる磁 界 Hc rより充分小さ く （H i n《HCP) 選定されている。 なお、 図 3 の C中の各磁性膜 7 1、 7 2、 7 3、 7 4内の矢印は各磁区の磁化 の向きを示し、 H i nは初期化磁界の向きを、 Hr eedは再生磁界の向 きをそれぞれ示している。
記録保持層 7 4は、 初期化磁界 H i n、 再生磁界 Hr e,d、 また再生 温度等に影響されずに記録ピッ トを保持している層であって、 室温、 再生温度において充分な保磁力がある。
中間層 7 3の垂直異方性は再生補助層 7 2、 記録保持層 7 4 に比 ベ小さい。 このため、 再生層 7 1 と、 記録層 7 4 との間に磁壁を作 る際、 磁壁が安定にこの中間層 7 3に存在する。 そのため、 再生層 7 1、 再生補助層 7 2は、 安定に消去状態 （初期化状態） を維持す る ο *
再生補助層 7 2は、 室温での再生層 7 1 の保磁力を大き くする働 きをしており、 このため、 初期化磁界によって揃えられた再生層 7 1再生補助層 7 2の磁化は、 磁壁が存在しても安定に存在する。 ま た、 再生補助層 7 2は、 再生時には、 再生温度 Ts 近傍で保磁力が 急激に小さ くなり、 このため、 中間層 7 3に閉じ込められていた磁 壁が再生補助層 1 3にまで拡がって最終的に再生層 7 1を反転させ. 磁壁を消滅させる。 この過程により、 再生層 7 1にピッ 卜が現れる ようになる。
再生層 1 1 は室温でも磁化反転磁界 HePが小さく、 その磁化は容 易に反転する。 このため、 再生層 7 1は、 初期化磁界 Hi nにより、 その全面の磁化が同方向に揃う。 揃った磁化は、 再生補助層 7 2に 支えられて記録保持層 7 4 との間に磁壁がある場合でも安定な状態
I o が保たれる。 そして、 上述のように、 再生時には、 記録保持層 7 4 との間の磁壁が消滅することにより、 記録ピッ トが現れる。
再生時の動作を簡単に説明すると、 先ず再生前に初期化磁界 Hin により再生層 7 1及び再生補助層 7 2の磁化の向きを一方向 （図 3 では上方向） に揃える。 このとき、 中間層 7 3に磁壁 （図 3では横 5 向きの矢印で示す） が安定に存在し、 再生層 7 1、 再生補助層 7 2 は、 安定に初期化状態を維持する。
次に、 逆方向の再生磁界 Hre,dを印加しながらレーザ光 L Bを照 射する。 この再生磁界 Hreedとしては、 レーザ光照射による昇温後 の再生温度 TRPにおいて、 再生層 7 1、 再生捕助層 7 2を反転させ、 0 中間層 7 3の磁壁を消滅させる磁界以上の磁界が必要である。 また、 再生層 7 1、 再生補助層 7 2が、 その磁界方向を反転してしまわな い程度の大きさとされる。
レーザ光 L Bの走査に伴って媒体の温度変化は遅延されて表れる から、 所定の再生温度 TRP以上となる領域 （記録浮き出し領域） は ビーム · スポッ ト S Pより も走査方向の後方側にややずれて表れる。 この所定再生温度 T R P以上では、 再生補助層 7 2の保磁力が低下し. 再生磁界 H r e , dが印加されることによって磁壁がなくなり、 記録保 持層 Ί 4の情報が再生層 7 1 に転写される。 これによつて、 レーザ 光 L Bのビーム · スポッ ト S P内で上記再生温度 T R Pに達する前の 領域がマスクされ、 このスポッ ト S P内の残部が記録浮き出し領域 である信号検出領域 （再生領域） D Tとなる。 この信号検出領域 D Tからの反射光の偏向面の例えば力一回転角を検出することにより- 高密度再生が可能となる。
すなわち、 レーザ光 L Bのビーム ' スポッ ト S Pの内部領域にお いて、 上記再生温度 T R Pに達する前の領域は、 記録ピッ トが現れな いマスク領域であり、 残りの信号検出領域 （再生領域） D Tは、 ス ポッ ト径より小さいので、 前述と同様に線記録密度及びトラッ ク密 度を高くすることができる。
さらに、 これらの消去型と浮き出し型とを混合した高密度再生技 術も考えられている。 この技術においては、 上述したように、 常温 で情報記録ピッ トが消えている状態 （初期化状態） の記録媒体にレ —ザ光を照射して加熱することで、 照射レーザ光のビーム ■ スポッ トに対してレーザ光走査方向の後方側にややずれた位置に記録浮き 出し領域を形成すると共に、 この記録浮き出し領域内にさらに高温 の記録消去領域を形成している。
また、 本件出願人が先に提出した特願平 3— 4 1 8 1 1 0号の明 細書及び図面においては、 少なく とも再生層、 中間層、 記録保持層 を有する光磁気記録媒体を用い、 再生層にレーザ光を照射すると共 に再生磁界を印加し、 このレーザ照射により生ずる温度分布を利用 して、 初期化状態を維持する部分、 記録保持層の情報が転写される 部分、 再生磁界方向に磁化の向きが揃えられる部分をレンズ視野内 に生ぜしめることにより、 レンズ視野内を光学的にマスクしたのと 等価な状態とし、 線記録密度及びトラック密度を高め、 また、 再生 パワーが変動しても記録保持層の情報が転写される領域が縮小ある いは拡大することがなく、 再生時の周波数特性も良好なものとした 光磁気記録媒体における信号再生方法を提案している。
これらの光磁気記録媒体を用いた高密度再生技術によれば、 ビー ム · スボッ ト S 内で、 実質的な信号再生領域である上記読み取り 領域 R Dや信号検出領域 D T内の記録ピッ ト R Pのみを読み取るよ i o うにしている。 この読み取り領域 R Dや信号検出領域 D Tの寸法が、 ビーム · スポッ ト S Pの寸法よりも小さ くなることから、 レーザ光 走査方向、 及びレーザ光走査方向に直交する方向のピッ ト配置間隔 を短くすることができ、 線密度及びトラック密度を上げて高密度化 が図れ、 媒体記録容量の増大が図れることになる。
ところで、 以上説明したような高密度の情報を再生する方法にお いて、 再生領域である上記図 2の領域 R Dや、 上記図 3の領域 D T の大きさは、 外部再生磁界が一定で、 レーザ光パワーが一定であつ ても、 周囲温度変化等による光磁気ディスク等の記録媒体の温度変 化により変動してしまう。
0 例えば、 上記図 2 と共に説明した消去タイプの再生方法において は、 光磁気ディスク等の記録媒体の温度が高い場合には、 温度分布 状態は、 図 4の Bの曲線 aで示すように、 温度の高い方にシフ ト し たようになり、 このため、 キュ リー温度 T e を越える記録消去領域 (マスク領域） が図 4の Aの高温時マスク領域 E R H Tのようになる 5 ので、 実質的な読み取り領域 （再生領域） R Dは小さくなる。 また、 媒体温度が低い場合には、 温度分布状態は、 図 4 の Bの曲 線 bで示すように温度の低い方にシフ ト した状態になり、 キュ リ一 温度 T e を越える記録消去領域 （マスク領域） が図 4 の Aの低温時 マスク領域 E R L Tのようになるので、 実質的な読み取り領域 （再生 領域） R Dは大き く なる。
一方、 浮き出しタイプの場合には、 その原理から明らかなように, 光記録媒体の温度が高い場合には、 再生領域が大き く なり、 光記録 媒体の温度が低い場合には再生領域が小さ くなる。
以上のように、 消去タイプ及び浮き出しタイプの再生方法におい て、 実質的な再生領域が変動すると、 常に S Z Nの良い安定な再生 を行う ことができない虞れがある。
また、 高密度再生あるいは超高解像度再生として、 前記反射率変 化型の光記録媒体を再生する際にも同様のことがいえ、 読み出し光 ビーム内で反射率の変化している部分の大きさが媒体温度によって 変化するため、 実質的な再生領域である反射率の高い部分の大きさ が媒体温度によって変動することになり、 安定した再生が行えなく なる虞れがある。
本発明は、 このような実情に鑑みてなされたものであり、 光磁気 記録媒体や反射率変化型の光記録媒体に温度変化があっても、 上記 の実質的な再生領域の大きさを一定に保ち、 安定な情報読み出しが できるような光記録媒体の再生方法の提供を目的とする。 発 明 の 開 示 本発明に係る光記録媒体の再生方法は、 記録層と再生層とを有し、 記録層と、 再生層とが定常状態で磁気的に結合しており、 再生時の 読み出し光ビームの照射により所定温度以上に温度上昇する領域の 前記記録層と再生層との磁気的結合を消滅させ、 その磁気的結合消 滅領域を除く光照射領域において前記記録層に保持された記録情報 を前記再生層から読み出すようにする光記録媒体の再生方法におい て、 前記光記録媒体の温度を検出し、 その検出温度に基づいて前記 磁気的結合消滅領域の大きさを制御するようにしたものである。
ここで、 前記検出された前記記録媒体の温度に基づいて、 前記読 み出し光ビームの強度を制御することが好ましい。 また、 前記再生
I o 層から読み出された信号のレベルに基づいて、 前記磁気的結合消滅 領域の大きさを制御することも好ましい。
また、 本発明に係る光記録媒体の再生方法は、 記録層と再生層と を有し、 再生層の磁化の方向を揃えた後、 再生時の読み出し光ビー ムの照射により所定温度以上に温度上昇する領域において前記記録 5 層に保持された記録情報を再生層に転写させて浮き出させ、 この再 生層の浮き出し領域から前記記録情報を読み出すようにする光記録 媒体の再生方法において、 前記光記録媒体の温度を検出し、 その検 出温度に基づいて前記浮き出し領域の大きさを制御するようにした ものである。
0 前記光記録媒体の再生方法は、 再生時に前記記録層に保持された 記録情報を再生層に転写させて浮き出させる際に再生磁界を印加し、 この再生磁界の強度を前記検出された前記記録媒体の温度に基づい て制御することが好ましく、 また、 前記再生層から読み出された信 号のレベルに基づいて前記浮き出し領域の大きさを制御することが 好ましい。 さらに、 本発明に係る光記録媒体の再生方法は、 信号に応じて位 相ピッ トが形成されるとともに温度によって反射率が変化する光デ ィスクに対して読み出し光ビームを照射し、 読み出し光ビームの走 查スポッ ト内で反射率を部分的に変化させながら位相ピッ トを読み 取るような光記録媒体であって、 前記光記録媒体の温度を検出し、 その検出温度に基づいて読み出し光ビームの走査スポッ ト内の反射 率の変化している部分の大きさを制御するようにしたものである。 前記検出された前記記録媒体の温度に基づいて、 前記読み出し光 ビームの強度を制御することが好ま しい。 また、 前記光記録媒体か ら読み出された信号のレベルに基づいて前記反射率の変化している 部分の大きさを制御することが好ましい。
従って、 本発明に係る光記録媒体の再生方法によれば、 光記録媒 体の温度が変化しても、 磁気的結合消滅領域、 浮き出し領域、 又は 反射率の変化している部分の大きさがコン トロールされて、 実質的 な再生領域の大きさを一定にすることができ、 高密度再生あるいは 超高解像度再生を実現しながら、 安定に S Z Nの良い再生を行う こ とができる。 図 面 の 簡 単 な 説 明 図 1 はレーザビームのスポッ ト径と、 再生可能な記録ピッ 卜の記 録密度との関係を説明するための図である。
図 2は消去タイプの光磁気記録媒体、 その再生方法及びその媒体 の実質的な再生領域を説明するための図である。
図 3は浮き出しタイプの光磁気記録媒体、 その再生方法及びその 媒体の実質的な再生領域を説明するための図である。
図 4は光磁気記録媒体の温度変化により実質的な再生領域が変化 することを説明するための図である。
図 5は本発明に係る光記録媒体の再生方法の一実施例が適用され たディスク再生装置の要部を示すプロック図である。
図 6はレーザパワーを変えることによりマスク領域が変わること を説明するための図である。
図 7は外部磁界を変えることによりマスク領域が変わることを説 明するための図である。
o 図 8は本発明による再生方法の他の実施例が適用されたディスク 再生装置の要部を示すプロック図である。
図 9は本発明に係る光記録媒体の再生方法のさらに他の実施例が 適用されたディスク再生装置の要部を示すプロック図である。
図 1 0は上記図 9に示す実施例に用いられる反射率変化型光ディ δ スクの一例となる相変化型光ディスクの一例の要部を示す概略断面 図である。
図 1 1 は上記相変化型光ディスクの他の例の要部を示す概略断面 図である。
図 1 2は上記相変化型光ディスクのさらに他の例の要部を示す概 略断面図である。
図 1 3は上記相変化型光ディスクの説明に供する栢変化状態を示 す図である。
図 1 4は上記相変化型光ディスクの説明に供する他の相変化状態 を示す図である。
図 1 5は上記相変化型光ディスクの説明に供する読み出し光スポ ッ トと温度分布との関係を示す図である。
図 1 6は上記図 9 に示す実施例に用いられる反射率変化型の光デ ィスクの他の例の要部を示す概略断面図である。
図 1 7は干渉フィルタにおける温度による反射率分光特性の変化 の様子を示す特性図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明に係る光記録媒体のいくつかの実施例について、 図 面を参照しながら説明する。 すなわち、 先ず、 記録可能な媒体とし ての光磁気記録媒体に本発明を適用した実施例を説明し、 次に、 少 なく とも再生が可能な媒体としての反射率変化型光記録媒体に本発 明を適用した実施例を説明する。
図 5において、 光磁気記録媒体としては光磁気ディスク 1 1 を用 いており、 前述した消去タイプあるいは浮き出しタイプの再生方法 が適用されるものである。 この場合、 この光磁気ディスク 1 1 の回 転駆動方式としては、 回転数一定 （ C A V ) 方式、 線速度一定 （ C L V ) 方式のどちらであってもよい。
例えば、 消去タイプの再生方法が適用される光磁気ディスク とし ては、 前記図 2 と共に説明したように、 光磁気記録用アモルフ ァス 稀土類 （ G d , T b ) —鉄属 （F e , C o ) フエ リ磁性膜から成る 交換結合磁性多層膜構造を有し、 記録保持層は例えば T b F e C 0 で構成され、 キュ リー温度が 3 0 0 。 C、 切断層 （中間層） は例え ば T b F e C 0 A 1 でキュ リ一温度丁が 1 2 0 ° C；、 再生層は例え ば G d F e C 0でキユ リ一温度が 4 0 0 ° C以上のものがそれぞれ 用いられるものが使用される。 また、 浮き出しタイプの再生方法が 適用される光磁気ディスクとしては、 記録保持層は例えば T b F e C oでキュ リ一温度が 2 5 0 ° (：、 中間層は例えば G d F e C 0で キユ リ一温度が 2 5 0 ° C、 再生捕助層は例えば T b F e C 0 A 1 でキュ リ—温度が 1 2 0 ° (：、 再生層は例えば G d F e C 0でキュ リー温度が 3 0 0 ° C以上のものがそれぞれ用いられるものが使用 される。
読み出し光として、 半導体レーザ等のレーザ光源 1 2からのレー ザ光ビームが光磁気ディスク 1 1 の再生層に入射する。
i o この例の場合、 再生磁界 H r e a dが、 磁界発生コイル 3 1 に ドライ バ 3 2から驟動電流が供給されることにより発生する。 磁界発生コ ィル 3 1 は、 光磁気ディスク 1 1 のレーザ光ビームを照射する面と は反対側の面側において、 レーザ光源 1 1 と対向する位置に設けら れる。 ドライバ 2 2には基準値発生回路 2 3からの基準値 M r e i 力
I 5 供給され、 磁界発生コイル 2 1から発生する再生磁界 H r e e dの大き さがこの基準値に応じた所定の一定値になるようにされている。 そして、 前述した消去タイプ又は浮き出しタイプの再生方法によ り、 レーザ光のビーム · スポッ トの内の前記再生領域 R D又は D T からの反射光が図示しない光学系を介して再生用フォ トディテクタ 0 1 3に入射されて光電変換される。
このフォ トディテクタ 1 3の出力信号は、 へッ ドアンプ 1 4を介 して信号処理回路- 1 5に供耠されて R F信号が得られ、 これがデー 夕再生系に供給されて復調される。
また、 レーザ光源 1 2のレーザ光の一部は、 レーザパワーモニタ 5 用のフォ トディテクタ 1 6 に入射される。 このフォ トディテクタ 1 6 の光電変換出力は、 オー トパワーコ ン トロール回路 1 7 に供給さ れる。 オー トパワーコン トロール回路 1 7では、 フ ォ トディテクタ
1 6の出力と、 ラ ッチ回路 2 2からの再生レーザパワー設定基準値 R E Fとが比較され、 その比較誤差出力がレーザドライブ回路 1 8 に供給され、 レーザ光源 1 2の出力パワーが、 再生レーザパワー設 定基準値 R E Fに応じた値になるように制御される。
この例の場合、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fは、 以下に説 明するように、 光磁気ディスク 1 1 の温度に応じたものとなるよう にされている。
すなわち、 光磁気ディスク 1 1 の近傍に、 この光磁気ディ スク 1 1 の温度を検知するために、 例えばサ一ミス夕等の温度センサ 2 0 が設けられる。 そして、 この温度センサ 2 0で検知された温度出力 は、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fのテーブルを記憶している R O M 2 1 に、 その読み出しア ドレスとして供給される。 R O M 2 1 からは、 温度センサ 2 0からの温度出力に応じて異なる再生レー ザパワー設定基準値 R E Fが読み出される。 そして、 読み出された 設定基準値 R E Fは、 タイ ミ ング信号発生回路 2 3からのタイ ミ ン グ信号によりラッチ回路 2 2にラッチされ、 オー トパワーコン ト口 ール回路 1 6に供耠される。 この結果、 レーザ光源 1 2の出力パヮ 一が、 その時の光磁気ディスク 1 1 の温度に応じた設定基準値 R E Fに応じたものとなるように制御される。
前述したように、 - 光磁気ディスク 1 1 の温度が変わると、 レーザ ビーム走査スポッ トによる温度分布は、 ディスク温度に応じてシフ ト してしまうが、 レーザ出力パワーが変化すれば、 光磁気ディ スク 1 1 の温度が一定でも、 図 6に示すように、 所定の閾値温度 を 越える領域の大きさが S 1、 S 2のように変化する。 従って、 以上 のようにレーザパワーをコン トロールすることにより、 光磁気ディ スク 1 1 の温度が変わっても、 前記再生領域 R D及び D Tの大きさ を一定に保つことができるものである。
この場合、 R 0 M 2 1 には、 光磁気ディスク 1 1 の温度として生 じる温度範囲を例えば R 0 M 2 1 の記憶容量に応じて分割して定め た微小温度範囲毎に 1対 1 に対応するレーザパワー設定基準値 R E Fのテーブルが記億されている。 そして、 予め、 光磁気ディスク 1 1 の温度が各温度範囲のときに、 消去タイプ又は浮き出しタイプの i o 光磁気ディスクにおいて、 前述した実質的な再生領域 R D又は D T の大きさが、 常に再生に適切な一定の大きさとなるような再生レー ザパワー設定基準値 R E Fが検出され、 その各温度範囲毎に対応す る再生レーザパワー設定基準値 R E Fが R O M 2 1 に書き込まれて いる。
再生領域 R D又は D Tの大きさが最適の一定の大きさであるか否 かは、 例えば所定の基準パターンの情報を再生したときに信号処理 回路 1 5からの R F信号レベルが所定値になっているか否かにより 佚出 さる。
従って、 R O M 2 1からは、 温度センサ 2 0で検出された光磁気 0 ディスク 1 1 の温度に応じた再生レーザパワー設定値 R E Fが常に 読み出されるが、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fは、 常時、 変 更する必要はなく、 光磁気ディスク 1 1 の温度変化を充分に考慮に いれた時点でよい。 この例では、 タイ ミ ング信号発生回路 2 3から のタイ ミ ング信号によりラツチ回路 2 2に R O M 2 1からの出力力 ラッチされ、 その夕イ ミ ング信号時点で再生レーザパワー設定基準 値 R E Fが変更されるものである。 この設定基準値 R E Fの変更時 点は、 例えば再生開始時点と、 再生中、 温度変化が生じると考えら れる所定時間間隔毎、 例えば 1 0分毎とされ、 タイ ミ ング信号発生 回路 2 3からは、 これら再生開始時点と、 再生開始時点から 1 0分 毎にタイ ミ ング信号が発生する。
以上のようにして、 光磁気ディスク 1 1 の温度が周囲の雰囲気温 度等のため変動しても、 レーザパワーをコン トロールすることによ り、 消去タイプ又は浮き出しタイプの再生方法における再生領域 R D又は D Tを一定に保つことができるので、 常に、 安定な再生を行 i o う ことができる。
なお、 温度センサ 2 0 として、 上述の例のようにサーミス夕等の 光磁気ディスク 1 1 の周辺温度を検出するこ とにより光磁気ディス ク 1 1 の温度を検出するセンサを用いる代わりに、 光磁気ディスク 1 1 自身の表面温度を検出する赤外線検出センサを用いるようにす 5 れば、 より精度の高い制御を行う ことができる。
また、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fの発生回路は、 R O M 2 1 を用いる代わりに、 温度センサからの検出温度の情報から再生 レーザパワー設定基準値 R E Fを演算により求める回路を用いるよ うにしてもよい。
0 以上の例では、 レーザパワーをコン トロールして光磁気ディ スク の温度が変わっても上記再生領域 R D及び D Tの大きさを一定にす るようにしたが、 外部磁界 （再生磁界 H R E A D) を制御するようにし ても、 同様の効果が得られる。
すなわち、 例えば消去タイプの再生方法を考えた場合、 前述の図 5 2 と共に説明した例において、 マスク領域 （記録消去領域） E Rが でき始める温度は、 正確には中間層 6 2のキユ リ一温度 Tc 2ではな く、 再生磁界 Hr"dも関与し、 再生層 6 1の保磁力を 再生層 6 1 と記録保持曆 6 3 との間の交換結合力を Hw としたとき、
Hci + Hw <Hreed ■ · · ( 1 )
となる温度である。 再生層 6 1 と記録層 6 3間の交換結合力 Hw は、 温度が上がるに従い小さくなり、 中間層 6 2のキユ リ一温度 TC2で 零になる。
HCJ + Hw の温度特性を図示すると、 図 7のようになる。 この図 で TC1は再生層 6 1のキユ リ一温度であり、 中間層のキユ リ一温度
I o TC2以上の温度では、 再生層が 1層の場合の保磁力と同様になる。
この光磁気ディスクの再生層 6 1の磁化を一方向に揃えるには、 上記 （ 1 ) 式に示したように、 Hcl + Hw より大きい磁界をかけれ ば良い。 従って、 同じ温度分布状態でも、 図 7で再生磁界 Hreadと して Hr0をかけた場合には、 キユ リ一温度 TC2以上の範囲がマスク 領域 ERとなるが、 再生磁界 Hreadの大きさが Hrlの場合には、 キ ュ リ一温度 TC2より低い温度 T a までの範囲がマスク領域 E Rとな り、 再生磁界 Hreadの大きさに応じてマスク領域の大きさが変わり、 この結果、 再生領域 R Dの大きさが変わる。
従って、 光磁気ディスク 1 1の温度に応じて外部磁界、 例えば再 0 生磁界 Hreedを変えるコン トロールをすることにより、 常に再生領 域を一定の大きさにすることができる。
浮き出しタイプの再生方法の場合にも、 同様にして再生磁界をコ ン トロールすることにより、 再生領域 D Tの大きさを一定にするこ とができる。
図 8は、 再生磁界を光磁気ディスクの温度に応じてコン トロー儿 する場合の再生装置の要部の一例である。
この例の場合、 基準値発生回路 1 9からの一定のレーザパワー設 定基準値 R E Fがオー トパワーコン トロール回路 1 7に供給され、 レーザ光源 1 2の出力レーザパワーは、 この基準値 R E Fに応じた 一定値に制御される。
また、 基準値発生回路 3 3からの基準値 Mr e f は、 加算回路 3 4 に供給され、 ラッチ回路 3 5 らの補正値と加算される。 そして、 そ の加算値の駆動信号がドライバ 3 2に供給される。 従って、 再生磁 界 Hr e edの大きさは、 補正値が零の場合には、 基準値 R E Fに応じ i o た所定値となり、 補正値に応じてその所定値を中心として変化する ものとなる。
そして、 この例の場合、 光磁気ディスク 1 1 の温度に応じた補正 値のテーブルを記憶する R 0M 3 6が設けられ、 温度センサ 2 0か らの検出温度出力がこの R 0M 3 6の読み出しア ドレスとして入力
1 5 される。 この例の場合も、 R 0M 3 6に記憶された補正値は、 光磁 気ディスク 1 1 の各温度のときに上記再生領域 R D及び D Tの大き さが常に一定になる値とされている。
この場合にも、 上記再生領域 R D及び D Tの大きさが一定である か否かは、 例えば所定の基準パターンの情報を再生したときに信号 0 処理回路 1 5からの R F信号レベルが所定値になっているか否かに より検出できる。
そして、 この R OM 3 6から読み出された補正値は、 ラ ッチ回路 3 5·にタイ ミ ング発生回路 3 7からのタイ ミ ング信号により上記の 例と同様のタイ ミ ングでラッチされる。 そして、 このラ ッチ回路 3 5 5にラツチされた補正値が加算回路 3 4 に供給され、 光磁気ディ ス ク 1 1 の温度に応じて再生磁界の大きさが制御され、 上記再生領域 R D及び D Tの大きさが常に一定になるようにされる。
なお、 補正値の発生回路は、 R O M 3 6を用いる代わりに、 温度 センサからの検出温度の情報から補正値を演算により求める回路を 用いるようにしても良い。
また、 上記の例のように、 光磁気ディスクの温度に応じてレーザ パワーや外部磁界をそれぞれ単独に制御しても良いが、 レーザパヮ —と外部磁界を同時に制御するようにしてもよい。
さらに、 これらの消去型と浮き出し型とを混合したタイプの光磁 気ディスクに本発明を適用することもできる。
これらの光磁気記録媒体を用いた高密度再生技術によれば、 ビー ム . スポッ ト内の該ビーム · スポッ ト面積よりも狭い部分の再生領 域のみから記録ピッ トの読み出しが可能となり、 しかも光磁気記録 媒体の温度の変化があっても、 常に実質的な再生領域の大きさを一 定にすることができ、 安定に再生を行うことができる。 従って、 高 密度化が可能となり、 媒体記録容量の増大が図れると共に、 品質の よい再生信号を常に得ることができる。
以上説明した本発明の実施例は、 信号の記録が可能な光磁気記録 媒体を用いる例であつたが、 次に、 本発明を反射率変化型の光記録 媒体に適用した実施例について、 以下に説明する。
この反射率変化型の光記録媒体に関する技術としては、 本件出願 人が先に特願平 2 — 9 4 4 5 2号の明細書及び図面において光ディ スクの信号再生方法を提案しており、 また、 特願平 2 - 2 9 1 7 7
3号の明細書及び図面において光ディスクを提案している。 すなわ ち、 前者においては、 信号に応じて位相ピッ 卜が形成されるととも に温度によつて反射率が変化する光ディスクに対して読み出し光を 照射し、 読み出し光の走査スポッ ト内で反射率を部分的に変化させ ながら位相ピッ トを読み取ることを特徵とする光ディスクの信号再 生方法を提案しており、 後者においては、 位相ピッ トが形成された 透明基板上に、 相変化によって反射率が変化する材料層が形成され てなり、 読み出し光が照射されたときに、 上記材料層が、 読み出し 光の走査スポッ ト内で部分的に相変化するとともに、 読み出し後に は初期状態に戻ることを特徴とする、 いわゆる相変化型の光デイ ス クを提案している。
こ こで、 上記材料層として、 溶融後結晶化し得る相変化材料層を 用い、 読み出し光が照射されたときに、 この相変化材料層が読み出 し光の走査スポッ ト内で部分的に溶融結晶化領域で液相化して反射 率が変化すると共に、 読み出し後には結晶状態に戻るようにするこ とが好ま しい。
このような反射率変化型の光記録媒体、 特に相変化型の光デイ ス クを用いた本発明による再生方法の他の実施例が適用されたディ ス ク再生装置の要部を図 9に示す。 この図 9において、 光ディスク 1 0 0は、 反射率変化型、 特に、 相変化型の光ディスクであり、 読み出し光となるレーザ光が照射さ れて温度が上昇した部分の反射率が他の部分の反射率より低いもの が上記光磁気の場合の消去タイプに、 また、 温度が上昇した部分の 反射率が他の部分の反射率より高いものが上記光磁気の場合の浮き 出しタイプにそれぞれ対応する。 本実施例は、 いずれのタイプの相 変化型光ディスクも使用可能であるのみならず、 他の原理に基づく 反射率変化型の光ディスクも使用可能である。
この図 9の構成は、 上述した図 5の構成において、 磁界印加のた
I o めの磁界発生コイル 2 1、 ドライバ 2 2、 基準値発生回路 3 3を除 去し、 光磁気ディスク 1 1 の代わりに反射率変化型の光ディスク 1 0 0を用いた点が異なるのみで、 他の構成は全く同じである。
すなわち、 レーザ光源 1 2からの光ビームが光ディスク 1 0 0に 入射され、 レーザ光のビーム ■ スポッ トの内の一部領域となる再生
I 5 領域からの反射光が再生用フオ トディテクタ 1 3に入射されて光電 変換され、 このフォ トディテクタ 1 3の出力信号は、 へッ ドアンプ 1 4を介して信号処理回路 1 5に供給されて R F信号が得られ、 こ れがデータ再生系に供給されて復調される。
また、 レーザ光源 1 2のレーザ光の一部は、 レーザパワーモニタ 0 用のフォ トディテクタ 1 6に入射されて光電変換出力され、 オー ト パワーコン トロール回路 1 7に供給される。 オー トパワーコ ン ト口 —ル回路 1 7では、 フォ トディテクタ 1 6の出力と、 ラッチ回路 2 2からの再生レーザパワー設定基準値 R E Fとが比較され、 その比 較誤差出力がレーザドライブ回路 1 8に供給され、 レーザ光源 1 2 S の出力パワーが、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fに応じた値に なるように制御される。
この例の場合、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fは、 光デイス ク 1 0 0の温度に応じたものとなるようにされている。
すなわち、 光磁気ディスク 1 0 0の近傍に、 この光磁気ディスク 1 0 0の温度を検知するために、 例えばサ一ミス夕等の温度センサ 2 0が設けられる。 そして、 この温度センサ 2 0で検知された温度 出力は、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fのテーブルを記憶して いる R O M 2 1 に、 その読み出しア ドレスとして供給される。 R〇
M 2 1 からは、 温度センサ 2 0からの温度出力に応じて異なる再生 レーザパワー設定基準値 R E Fが読み出される。 そして、 読み出さ れた設定基準値 R E Fは、 夕イ ミ ング信号発生回路 2 3からのタイ ミ ング信号によりラッチ回路 2 2にラッチされ、 オー トパワーコン トロール回路 1 6 に供給される。 この結果、 レーザ光源 1 2の出力 パワーが、 その時の光ディスク 1 0 0の温度に応じた設定基準値 R E Fに応じたものとなるように制御される。
相変化型等の反射率変化型の光ディスク 1 0 0の場合も、 上述し た光磁気ディスクの場合と同様に、 ディスク 1 0 0の温度が変わる と、 レーザビーム走査スポッ トによる温度分布は、 ディスク温度に 応じてシフ ト してしまうが、 レーザ出力パワーが変化すれば、 光磁 気ディスク 1 1 の温度が一定でも、 反射率の変化する領域の大きさ が変化する。 従って、 温度に応じてレーザパワーをコン トロールす ることにより、 光ディスク 1 0 0の温度が変わっても、 上記再生領 域の大きさを一定に保つことができるものである。
この場合、 R O M 2 1 には、 光ディスク 1 0 0の温度として生じ る温度範囲を例えば R O M 2 1 の記憶容量に応じて分割して定めた 微小温度範囲毎に 1対 1 に対応するレーザパワー設定基準値 R E F のテーブルが記億されている。 そして、 予め、 光ディスク 1 0 0の 温度が各温度範囲のときに、 上記再生領域の大きさが、 常に再生に 適切な一定の大きさとなるような再生レーザパワー設定基準値 R E Fが検出され、 その各温度範囲毎に対応する再生レーザパワー設定 基準値 R E Fが R 0 M 2 1 に書き込まれている。 再生領域の大きさ が最適の一定の大きさであるか否かは、 例えば所定の基準パターン の情報を再生したときに信号処理回路 1 5からの R F信号レベルが 所定値になっているか否かにより検出できる。
i o 従って、 R O M 2 1からは、 温度センサ 2 0で検出された光ディ スク 1 0 0の温度に応じた再生レーザパワー設定値 R E Fが常に読 み出されるが、 再生レーザパワー設定基準値 R E Fは、 常時、 変更 する必要はなく、 例えば、 タイ ミ ング信号発生回路 2 3からのタイ ミ ング信号によりラッチ回路 2 2に R 0 M 2 1 からの出力がラッチ
I 5 され、 そのタイ ミ ング信号時点で再生レーザパワー設定基準値 R E
Fが変更されるものである。 この設定基準値 R E Fの変更時点は、 例えば再生開始時点と、 再生中、 温度変化が生じると考えられる所 定時間間隔毎、 例えば 1 0分毎とされ、 タイ ミ ング信号発生回路 2 3からは、 これら再生開始時点と、 再生開始時点から 1 0分毎に夕 0 ィ ミ ング信号が発生する。
以上のようにして、 反射率変化型の光ディスク 1 0 0の温度が周 囲の雰囲気温度等のため変動しても、 レーザパワーをコン トロール することにより、 上記再生領域の寸法を一定に保つことができるの で、 常に、 安定な再生を行う ことができる。
5 この図 9の実施例の場合も、 上記光磁気ディスクを用いる場合と 同様な変形が可能であり、 例えばディスク回転駆動方式は C A Vで も C L Vでもよく、 媒体検出温度に基づいて、 読み出し光ビームの 強度を制御するようにしたり、 光記録媒体から読み出された信号の レベルに基づいて上記反射率の変化している部分の大きさを制御す るようにしてもよい。 また、 R O M 2 1 を用いる代わりに、 設定値 を演算により求めるようにしてもよく、 ディスクの周辺温度を検出 する代わりに、 ディスク表面温度を赤外線検出センサ等により検出 するようにしてもよい。
次に、 上記図 9の実施例に用いられる反射率変化型の光ディスク 1 0 0 として、 溶融後結晶化し得る相変化材料層を用い、 読み出し 光が照射されたときに、 この相変化材料層が読み出し光の走査スポ ッ ト内で部分的に溶融結晶化領域で液相化して反射率が変化すると 共に、 読み出し後には結晶状態に戻るような相変化型のディ スクに ついて説明する。
上記図 9の光ディスク 1 0 0 として用いられる上記相変化型の光 ディスクは、 図 1 0に要部の概略断面図を示すように、 位相ピッ ト 1 0 1 が形成された透明基板 1 0 2上 （図中では下面側） に、 第 1 の誘電体層 1 0 3を介して相変化材料層 1 0 4が形成され、 この材 料層 1 0 4の上 （図中の下面側、 以下同様） に第 2の誘電体層 1 0 5が形成され、 その上に反射膜 1 0 6が形成されてなつている。 こ れら第 1 の誘電体層 1 0 3及び第 2の誘電体層 1 0 5によって光学 特性、 例えば反射率等の設定がなされる。
さらに必要に応じて、 反射膜 1 0 6の上に保護膜 （図示せず） が 被着形成されることも多い。
この他、 この相変化型の光ディスクの構造としては、 例えば図 1 1に示すように、 ピッ ト 1 0 1が形成された透明基板 1 0 2上に直 接的に相変化材料層 1 0 4のみを密着形成したものを用いてもよく - また、 図 1 2に示すように、 位相ピッ ト 1 0 1が形成された透明基 板 1 0 2上に、 第 1の誘電体層 1 0 3、 相変化材料層 1 0 4、 及び 第 2の誘電体層 1 0 5を順次形成したものを用いてもよい。
ここで、 上記透明基板 1 0 2としては、 ガラス基板、 ポリカーボ ネー トゃメタク リ レー ト等の合成樹脂基板等を用いることができ、 また、 基板上にフォ トポリマを被着形成してスタンパによって位栢 ピッ ト 1 0 1を形成する等の種々の構成を採ることができる。 ι o 上記栢変化材料層 1 0 4に使用可能な材料としては、 読み出し光 の走査スボッ ト内で部分的に相変化し、 読み出し後には初期状態に 戻り、 相変化によって反射率が変化するものが挙げられる。 具体的 には、 S b2 S e 3 、 S b 2 T e 3 等のカルコゲナイ ト、 すなわち カルコゲン化合物が用いられ、 また、 他のカルコゲナイ トあるいは 5 単体のカルコゲンとして、 S e、 T eの各単体、 さらにこれらの力 ルコゲナイ ト、 すなわち B i T e、 B i S e、 I n— S e、 I n— S b— T e、 I n - S b S e、 I n - S e - T 1、 G e - T e - S b、 G e— T e等のカルコゲナイ ト系材料等が用いられる。 このよ うなカルコゲン、 カルコゲナイ トによって相変化材料相 1 0 4を構 0 成するときは、 その熱伝動率、 比熱等の特性を、 半導体レーザ光に よる読み出し光によって良好な温度分布を形成する上で望ましい特 性とすることができ、 後述するような溶融結晶化領域での溶融状態 の形成を良好に行うことができ、 SZNあるいは CZNの高い超高 解像度の生成を行う ことができる。
また上記第 1の誘電体層 1 0 3及び第 2の誘電体層 1 0 5として は、 例えば S i 3 N4 、 S i O、 S i 02 、 A 1 N、 A 1 2 03 、 Z n S、 M g F 2 等を用いることができる。 さらに、 上記反射膜 1 0 6 としては、 A l、 C u、 A g、 Au等を用いることができ、 こ れらの元素に少量の添加物が添加されたものであつてもよい。
以下、 相変化型の光ディスクの具体例として、 位相ピッ トが形成 された透明基板上に、 溶融後結晶化し得る相変化材料層が形成され てなり、 読み出し光が照射されたときに、 上記相変化材料層が読み 出し光の走査スポッ ト内で部分的に溶融結晶化領域で液相化して反 射率が変化すると共に、 読み出し後には結晶状態に戻るようなもの o であって、 上記図 1 0の構成を有する光ディスクの具体例について 説明する。
図 1 0の透明基板 1 0 2としては、 いわゆるガラス 2 P基板を使 用し、 この基板 1 0 2の一主面に形成される位相ピッ ト 1 0 1 は、 トラッ ク ピッチ 1. 6〃 m、 ピッ ト深さ約 1 2 0 0人、 ピッ ト幅 0. δ 5 〃mの設定条件で形成した。 そして、 このピッ ト 1 0 1を有する 透明基板 1 0 2の一主面に厚さ 9 0 O Aの A 1 Nよりなる第 1 の誘 電体層 1 0 3を被着形成し、 これの上 （図では下面側、 以下同様） に相変化材料層 1 0 4 として S b 2 S e 3 を被着形成した。 さらに、 これの上に厚さ 3 0 0 Aの A 1 Nによる第 2の誘電体層 1 0 5を被 着形成し、 さ らにこれの上に A 1反射膜 1 ひ 6を 3 0 O Aの厚さに 被着形成した。
このような構成の光ディスクにおいて、 信号が記録されていない 部分すなわち位枏ピッ ト 1 0 1が存在しない鏡面部分を用いて、 先 ず以下の操作を行った。
すなわち、 最初に上記光ディスクの 1点にフ ォーカスさせるよう に例えば 7 8 0 n mのレーザ光を照射して、 徐冷して初期化 （結晶 化） する。 次に、 同一点にレーザパワー pを、 0 < P≤ 1 0 m Wの 範囲で固定してレーザパルス光を照射した。 この場合、 パルス幅 t は、 2 6 0 n sec ≤ t ≤ 2 . 6 〃 sec とした。 その結果、 パルス光 照射前と、 照射後の冷却 （常温） 後とで、 両固相状態での反射率が 変化すれば、 材料層が結晶から非晶質に変化したことになる。 そし て、 この操作で、 最初と最後で反射率変化がなかった場合でも、 パ ルス光の照射中に、 戻り光量が一旦変化したとすれば、 それは結晶 状態の膜が一旦液相化されて再び結晶化されたことを意味する。 こ
I o のように一旦液相状態になって後、 温度低下によって再び結晶化状 態になり得る溶融化状態の領域を、 溶融結晶化領域と称する。
図 1 3は、 上述のように相変化材料層 1 0 4 として S b 2 S e 3 を用いた場合において、 横軸に照射レーザ光パルス幅を、 縦軸にレ —ザ光パワーをそれぞれとり、 これらの各値と相変化材料層 1 0 4
I 5 の栢状態を示したものである。 同図中、 曲線 aより下方の斜線を付 して示した領域 は、 相変化材料層 1 0 4が溶融化しない初期状 態を保持したままである場合の領域である。 同図において曲線 aよ り上方においてはレーザ光スポッ ト照射によって液相すなわち溶融 状態になるが、 特に曲線 a と b との間の領域 R 2 は、 レーザ光スポ 0 ッ トが排除されて （常温程度にまで） 冷却されることによって固相 化されたときに結晶化状態に戻る溶融結晶化領域であり、 これに対 して曲線 bより上方の交差斜線で示す領域 R 3 は、 レーザ光スポッ トを排除して冷却されて固相化されたときに非晶質すなわちァモル ファス状態になる溶融非晶質化領域である。
本実施例の上記具体例においては、 図 1 3における溶融結晶化領 域 R 2 での液相状態が再生時に生じ得るように、 その再生時の読み 出し光の照射による加熱状態から常温までの冷却過程において、 そ の融点 M Pから固相化に至るに要する時間 Δ tが結晶化に要する時 間 より大となるように、 再生光パワー、 光ディスクの構成、 材 料、 各膜厚等の選定がなされる。
上記具体例において、 初期化状態の反射率すなわち結晶化状態の 反射率は 5 7 %、 溶融状態では 1 6 %であった。 そして、 その再生 パワーを 9 m Wとし、 線速を S m Z sec に設定して再生を行ったと きの C Z Nは 2 5 d Bであった。
次に、 上述のような相変化型光ディスクの他の具体例として、 相 変化材料層 1 0 4に S b 2 T e 3 を用いた場合において、 上記図 1 3 と同様にその相変化状態を測定した結果を図 1 4 に示す。 この図 1 4において、 上記図 1 3 と対応する部分には同一符号を付して説 明を省略する。 この S b 2 T e 3 を用いた具体例においては、 結晶 化状態、 すなわち初期化状態における反射率は 2 0 %、 溶融状態に おいては 1 0 %となった。
なお、 S b 2 S e 3 、 S b 2 T e 3 等のカルコゲナイ トあるいは カルコゲンにおいて、 非晶質状態の反射率と、 溶融状態の反射率は 殆ど同程度の値を示す。 そして、 本発明の実施例に用いられる光デ イ スクは、 その再生に当たって該光ディスクに対する走査スポッ ト 内における温度分布を利用して超高解像度をもって再生する。
ここで、 上記枏変化型光ディスクにレーザ光ビームを照射した場 合を、 図 1 5を参照しながら説明する。
図 1 5 において、 横軸はスポッ トの走査方法 Xに関する位置を示 したもので、 今光ディスクにレーザが照射されて形成されたビーム • スポッ ト S Pの光強度分布は、 同図中破線 aのようになる。 これ に対して相変化型材料層 1 0 4における温度分布は、 ビーム · スボ ッ ト S Pの走査速度に対応してビーム走査方向 Xの後方側にやや遅 れて表れ、 同図中実線 bのようになる。
ここで、 レーザ光ビームが図中の矢印 X方向に走査されていると き、 媒体の光ディスクは、 ビーム · スポッ ト S Pに対して、 走査方 向の先端側から次第に温度が上昇し、 遂には相変化型材料層 1 0 4 の融点 M P以上の温度となる。 この段階で、 相変化型材料層 1 0 4 は初期の結晶状態から溶融状態になり、 この溶融状態への移行によ
I o つて、 例えば反射率が低下する。 この場合、 ビーム · スポッ ト S P 内で図中斜線を付して示した領域 P x の反射率が低くなる。 すなわ ち、 ビーム · スポッ ト S P内で、 位相ピッ ト 1 0 1 の読み出しが殆 ど不可能な領域 Ρ χ と、 結晶化状態を保持した領域 P z とが存在す る。 従って、 図示のように同一スポッ ト S P内に例えば 2つの位相
I 5 ピッ ト 1 0 1 が存在している場合においても、 反射率が大なる領域
P z に存在する 1 つの位相ピッ ト 1 0 1 に関してのみその読み出し を行うことができ、 他の位栢ピッ トに関しては、 これが反射率が極 めて低い領域 P x にあってこれの読み出しがなされない。 このよう に、 同一スポッ ト S P内に複数の位相ピッ ト 1 0 1が存在しても、 0 単一の位相ピッ ト 1 0 1 に関してのみその読み出しを行うことがで きる。
従って、 上記読み出し光ビームの波長を I、 対物レンズの開口数 を N Aとするとき、 上記読み出し光ビームの走査方向に沿った記録 信号の最短の位相ピッ ト間隔を 1 / 2 N A以下としても良好な読み 出しが行えることが明らかであり、 超高解像度をもつて信号の読み 出しを行う ことができ、 記録密度、 特に線密度の向上が図れ、 媒体 記録容量を増大させることができる。
ところで、 上述した例においては、 相変化材料層 1 0 4が溶融状 態のときに反射率が低く結晶状態で高い膜厚等の諸条件を設定した 場合であるが、 各層の構成、 厚さ、 相変化材料の構成、 厚さ等の諸 条件の選定によって溶融状態においての反射率を高め結晶状態にお ける反射率を低下させる構成とすることもでき、 この場合は、 図 1 5で示したレーザ光スポッ ト S P内の高温領域 P x 内に 1 つの位相 ピッ ト 1 0 1 が存在するようにし、 この領域 P x にある 1 つの位相 ピッ ト 1 0 1 からのみその読み出しを行う構成とすることができる c また、 レーザ光照射により温度が上昇して、 例えば上記溶融非晶質 化領域 R 3 に達すること等により、 常温にまで冷却された状態では 上記結晶化状態等の初期状態に戻らないような不可逆的な相変化を 生ずる場合であっても、 何らかの手段で初期化する操作を行えばよ く、 本発明の要旨から逸脱するものではない。 例えば、 再生のため のレーザスポッ トの後に長円系のスポッ トを照射し、 相変化材料層
1 0 4を上記溶融結晶化領域 R 2 にまで加熱したり、 融点 M P以下 で結晶化温度以上の温度に加熱してやれば、 相変化材料層 1 0 4 は 非晶質 （アモルフ ァス） 状態から結晶状態に復帰し、 いわゆる初期 化される。
また、 上述した実施例においては、 媒体の相変化により反射率を 変化させているが、 反射率変化はいかなる現象を利用したものであ つてもよく、 例えば、 図 1 6 に示す本発明のさらに他の実施例のよ うに、 干渉フィルタにおける水分吸着による分光特性の変化を利用 して、 温度によって反射率を変化させてもよい。 すなわち、 この図 1 6において、 位相ピッ ト 1 3 1が形成された 透明基板 1 3 2上に、 屈折率の大き く異なる材料を、 それぞれ厚さ が再生光の波長 λの 1 Z4 となるように繰り返し成膜することによ り干渉フィル夕が形成されてなるものである。 本例では、 屈折率の 大きく異なる材料として、 Mg F層 1 3 3 (屈折率 1. 3 8 ) と、 Z n S層 1 3 4 (屈折率 2. 3 5) を採用した。 勿論、 これに限ら ず屈折率の差が大きくなる材料の組合せであれば如何なるものであ つてもよく、 例えば、 屈折率の小さな S i 0 (屈折率 1. 5 ) 等が 挙げられ、 また屈折率の大きな材料としては T i 02 (屈折率 2. 7 3) ゃ〇 602 (屈折率 2. 3 5 ) 等が挙げられる。
上述の Mg F層 1 3 3や Zn S層 1 3 4は蒸着形成されるが、 こ れらを蒸着形成する際に、 到達真空度を例えば 1 0 _4 Torr 程度と 通常より も低く設定すると、 膜構造がいわゆるポーラスなものとな り、 そこに水分が残留する。 そして、 この水分が残留した膜からな る干渉フィルタにおいては、 室温と水の沸点近く まで温度を上げた 時とで、 例えば図 1 7に示すように、 反射率分光特性が大きく異な る。 すなわち、 室温では図中曲線 iで示すように波長； lR を変曲点 とする特性を示すのに対して、 沸点近くにまで温度を上げると、 図 中曲線 iiで示すように波長； I H を変曲点とする特性になり、 温度が 下がると再び曲線 iで示す特性に戻るというように、 急峻な波長シ フ トが観察される。 この現象は、 水分が気化することにより屈折率 が大きく変わり、 この影響で分光特性が変化することによるものと 考えられている。
従って、 再生光の光源の波長をこれら変曲点； I R 、 λ Η の中間の 波長； I。 に選べば、 室温時と加熱時でダイナミ ックに反射率が変化 することになる。
本実施例では、 この反射率変化を利用して高密度再生を行う。 高 密度再生が可能となる原理は、 前述した図 1 5 とともに説明した通 りで、 この場合には水分が気化して波長シフ トが起こつた領域が高 反射率領域に相当し、 温度が上昇していない部分がマスクされた形 となる。 本例では温度が下がると反射率特性が元の状態に戻るので. 特別な消去操作は必要ない。
このような反射率変化型の光ディ スクを、 上記図 9の光ディ スク 1 0 0 として用いることにより、 光ディスク 1 0 0の温度変化があ つても、 常に実質的な再生領域 （上記図 1 5の領域 P x 、 P z の内 の反射率が高い方の領域） の大きさを一定にすることができること から、 安定に再生を行うこ とができ、 品質の良い再生信号を常に得 ることができるわけである。
なお、 本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく、 例え ば、 上記光記録媒体としては、 ディスク状のみならず、 カー ド状、 シー ト状等の媒体にも本発明を適用するこ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 記録層と再生層とを有し、 記録層と、 再生層とが定常状態で磁 気的に結合しており、 再生時の読み出し光ビームの照射により所定 温度以上に温度上昇する領域の前記記録層と再生層との磁気的結合 を消滅させ、 その磁気的結合消滅領域を除く光照射領域において前 記記録層に保持された記録情報を前記再生層から読み出すようにす る光記録媒体の再生方法において、
前記光記録媒体の温度を検出し、 その検出温度に基づいて前記磁 気的結合消滅領域の大きさを制御するようにした光記録媒体の再生
2 . 前記検出された前記記録媒体の温度に基づいて、 前記読み出し 光ビームの強度を制御するようにした請求項 1記載の光記録媒体の 再生方法。
3 . 前記再生層から読み出された信号のレベルに基づいて、 前記磁 気的結合消滅領域の大きさを制御するようにした請求項 1記載の光 記録媒体の再生方法。
4 . 記録層と再生層とを有し、 再生層の磁化の方向を揃えた後、 再 生時の読み出し光ビームの照射により所定温度以上に温度上昇する 領域において前記記録層に保持された記録情報を再生層に転写させ て浮き出させ、 この再生層の浮き出し領域から前記記録情報を読み 出すようにする光記録媒体の再生方法において、
前記光記録媒体の温度を検出し、 その検出温度に基づいて前記浮 き出し領域の大きさを制御するようにした光記録媒体の再生方法。
5 . 前記光記録媒体の再生方法は、 再生時に前記記録層に保持され た記録情報を再生層に転写させて浮き出させる際に再生磁界を印加 し、 この再生磁界の強度を前記検出された前記記録媒体の温度に基 づいて制御するようにした請求項 3記載の光記録媒体の再生方法。
6 . 前記再生層から読み出された信号のレベルに基づいて前記浮き 出し領域の大きさを制御するようにした請求項 4記載の光記録媒体 の再生方法。
7 . 信号に応じて位相ピッ トが形成されるとともに温度によって反 射率が変化する光ディスクに対して読み出し光ビームを照射し、 読 み出し光ビームの走査スポッ ト内で反射率を部分的に変化させなが ら位相ピッ トを読み取るような光記録媒体の再生方法において、 o 前記光記録媒体の温度を検出し、 その検出温度に基づいて読み出 し光ビームの走査スポッ ト内の反射率の変化している部分の大きさ を制御するようにした光記録媒体の再生方法。
8 . 前記検出された前記記録媒体の温度に基づいて、 前記読み出し 光ビームの強度を制御するようにした請求項 7記載の光記録媒体の 5
再生方法。
9 . 前記光記録媒体から読み出された信号のレベルに基づいて前記 反射率の変化している部分の大きさを制御するように請求項 7記載 の光記録媒体の再生方法。
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