JPH0461048A - 光磁気記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、書換え可能な光デイスク装置に適用
して好適な光磁気記録装置に関する。

［発明の概要］ 本発明は、例えば、書換え可能な光デイスク装置に適用
して好適な光磁気記録装置において、波長λ１で、かつ
略一定の光出力強度を有する第ル−ザ光と、波長λ２　
（λ２≠λ１）で、かつ光出力強度がハイレベルとロー
レベルに変調可能な第２レーザ光と、キ、−ＩＪ温度Ｔ
ｃの光磁気記録媒体とを有し、この光磁気記録媒体に対
して光磁気記録を行う際、上記第ル−ザ光と第２レーザ
光とを合成して光磁気記録媒体に照射し、かつ第２レー
ザ光の光出力強度がローレベルの状態にあるときには光
磁気記録媒体の温度が略ヰ二一り温度Ｔｃ以下の温度に
なり、一方、ハイレベルの状態にあるときには略キュー
り温度Ｔｃ以上の温度になるようにしたことことにより
、光磁気記録媒体の中、温度が略キューり温度Ｔｃ以上
になる部分の領域が比較的小さくできて、かつ、高速光
変調ができ、したがって、高密度高速転送レートの光磁
気記録ができるようにしたものである。

［従来の技術］ 最近、書換え可能な光ディスクが実用化されつつある。

この書換え可能な光ディスクとしては、例えば、熱磁気
効果記録を利用したものがあり、この光ディスクは一種
の垂直磁化膜を使用し、磁界とレーザ光の熱により垂直
磁化膜中に上下任意の向きを有する磁化ビットを形成す
るようにしたものである。

このように構成される書換え可能な光ディスクは垂直磁
化記録方式であるたｔに磁気テープのような長手磁化記
録方式に比較して高トラツク密度記録が可能なことから
メモリ手段として有用である。このメモリ手段としては
、一般に、高密度高転送レート記録が望まれている。

この高密度高転送レート記録を達成するためには光磁気
記録媒体に照射されるレーザ光の特性が特に重要である
。レーザ光としては比較的短波長で、かつ比較的高速に
強度変調が行えるものが必要とされる。波長が短いとビ
ーム径を細くできて高密度記録が可能になり、強度変調
が高速に行えると高速転送レートの達成が可能になるか
らである。

近年、非線形光学を応用した短波長レーザ光、特にＳ　
ＨＧ　（ｓｅｃｏｎｄ　ｈａｒｍｏｎｉｃ　ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ）光力（開発されるに至っている。このＳＭ
Ｃ光として（ま、例えば、半導体レーザ光で直接周波数
変換して得られるものがあり、また、他のＳＭＣ光とし
て半導体レーザ光でＹＡＧレーザ等の固体レーザを励起
し、この固体レーザから出力されるレーザ光を非線形光
学結晶で波長変換することにより得られるものがある（
特開平１−２２０８７９号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、半導体レーザ光で直接周波数変換されて
得られるＳＭＣ光は、高速の強度変調が可能であるがノ
イズが多くまた横モート′（こおけるビーム形状が良く
ないことから光磁気記録用のレーザ光として使用するこ
とには問題がある。

また、非線形光学結晶で波長変換することによって得ら
れるＳＭＣ光は高品質ではあるが、現状のところ、この
ＳＭＣ光は高速に強度変調することが困難である。すな
わち、高速に強度変調するためには外部光変調器が必要
とされるがそのような光変調器を作成することがきわめ
て困難である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、光磁気
記録媒体の中、温度が略キューり温度Ｔｃ以上になる部
分の領域が比較的小さくできてかつ高速光変調ができ、
したがって、高密度高速転送レートの光磁気記録が可能
になる光磁気配録装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明光磁気記録装置は、例えば、第１図に示すように
、波長λ１で、かつ略一定の光出力強度を有する第ル−
ザ光ＳＨＧと、波長λ２（λ２≠２１）で、かつ光出力
強度がハイレベルとローレベルに変調可能な第２レーザ
光ＬＤと、キューリ温度Ｔｃの光磁気記録媒体（１）と
を有し、この光磁気記録媒体（１）に対して光磁気記録
を行う際、上記第ル−ザ光ＳＨＧと第２レーザ光ＬＤと
を合成して光磁気記録媒体に照射し、かつ第２レーザ光
ＬＤの出力強度がローレベルの状態にあるときには光磁
気記録媒体（１）の温度が略キューり温度ＴＣ以下の温
度になり、一方、ノ飄イレベルの状態にあるときには略
キューリ温度Ｔｃ以上の温度になるようにしたものであ
る。

［作用］ このように構成される本発明によれば、レーザ光ＬＤに
基づき強度変調を高速におこなうことができ、かつ、波
長λの短い方、言い換れば、ビーム径の細い方のレーザ
光ＳＨＧによって、光磁気記録媒体（１）の温度を略キ
ューり温度Ｔｃ以上の温度にすることができることから
、光磁気記録媒体（１）の中、温度が略キューり温度Ｔ
ｃ以上になる部分の領域が比較的小さくでき、したがっ
て、高密度高速転送レートの光磁気記録を行うことがで
きる。

［実施例二 以下図面を参照して本発明光磁気記録装置の一実施例に
ついて説明する。第１図において、（１）は書換え可能
な光ディスク（光磁気記録媒体）で、この光ディスク（
１）はポリカーボネート、ガラス等で成形される透明保
護板（２）と証録膜としてのキューり温度Ｔｃの垂直磁
化膜（３）とから形成されており、この光ディスク（１
）はスピンドルモータ（４）により所定の回転速度で回
転する。

光ディスク（１）には、所定の角間隔で配置されたサー
ボ領域に予めサンプルフォーマットのサーボパターンが
形成され、このサンプルフォーマットのサーボパターン
から得られる再生信号に基づいて、記録情報の書き込み
および読み出し用の基準クロック信号が得られるように
されている。

また、光ディスク（１）は、最内周にコントロールトラ
ックを有し、予約、このコントロールトラックには光デ
ィスク（１）の磁気特性および温度特性の情報が記録さ
れている。ここで、磁気特性の情報とは、磁気ヘッド（
５）に供給される電流値が大きくなるにつれて、垂直磁
化膜（３）に作用する外部磁界が強くなり、再生信号の
ＣＮ比が向上してやがて飽和点に達する特性を有するこ
とから、この飽和点における磁界強度（以下、必要磁界
Ｈ３という）の情報のことをいう。また、温度特性の情
報とは、光ディスク（１）が所定の基準温度に保持され
た状態で、所定の光量分布の光スポットが基準クロック
信号に同期して所定期間照射された際に、光スポットが
照射された領域の温度がキューり温度Ｔｃに上昇するま
での時間情報、ピーク温度情報およびピーク温度からキ
ューリ温度Ｔｃに降下するまでの時間情報等をいう。

光ディスク（１）の垂直磁化膜（３）には光ピツクアッ
プ（７）から光ビームＬａが照射される。光ピツクアッ
プ（７）は、波長λ１　（本実施例ではλ１＝５３０ｎ
ｍ）で、かつ一定の光出力強度を有するレーザ光ＳＨＧ
　（第２レーザ光）を連続して出力するＳ　ＨＧ　（ｓ
ｅｃｏｎｄ　ｈａｒｍｏｎｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
）光発生器（８）と、波長λ２　（λ２〉λ１、本実施
例ではλ２＝７８０ｎｍ）で、かつレーザ発振領域で動
作し、その光出力強度がハイレベルとローレベルに変調
可能なレーザ光ＬＤ（第２レーザ光）を出力するレーザ
ダイオード（９）と、プリズム（１０）（１１）と、コ
リメータレンズ（１２）と、レーザ光ＳＨＧを透過し、
レーザ光ＬＤを反射するように選択されたグイクロイッ
クミラー（１３）と、偏光ビームスプリッタ（１４）　
（１５）と、１／２波長板（１７）と、光ディスク（１
）に光ビームＬａを照射するとともに反射した光ビーム
Ｌｂが入射される対物レンズ（１８）と、反射された光
ビームＬｂを検出するフォトダイオード（１９）　（２
０）とを備えている。なお、ＳＨＧ光発生器（８）とし
ては、例えば、本出願人の８願にかかる特開平１−２２
０８７９号公報に開示されたレーザ光源を使用すること
ができる。

このフォトダイオード（１９）　（２０）の出力信号は
加算器（２２）を通じて再生信号Ｓ１としてクロック信
号発生回路（２３）に供給されるとともに、差動増幅器
（２５）を通じてＲＦ信号Ｓ２として信号処理回路（２
６）に供給される。

クロック信号発生回路（２３）は信号処理回路（２６）
、変調回路（２８）およびレーザ駆動回路（２９）に基
準クロック信号Ｓ３を供給する。

レーザ駆動回路（２９）は制御信号Ｓ４に応じてレーザ
ダイオード（９）から出力されるレーザ光ＬＤの光量を
切り換えるとともに、レーザ光ＬＤを基準クロック信号
Ｓ３に同期してパルス幅が狭くなるように駆動する。

制御回路（３１）は、信号処理回路（２６）でＲＦ信号
Ｓ２を復調して得られた光ディスク（１）についての上
述した温度特性、磁気特性の情報を受け、この温度特性
および磁気特性の情報に基づいてレーザ駆動回路（２９
）、遅延回路（３２）およびヘッド駆動回路（３３）の
動作を制御する。

変調回路（２８）は記録情報信号Ｓ６を受け、この記録
情報信号Ｓ６の信号レベルに応じて所定の傾斜で極性が
反転する配録信号Ｓ７を形成する。この記録信号Ｓ７は
遅延回路（３２）を介′して遅延され記録信号Ｓ８とし
てヘッド駆動回路（２０）に出力される。

ヘッド駆動回路（２０）は記録信号Ｓ８と制御信号Ｓ５
に応じた電流信号である記録信号Ｓ９を磁気ヘッド（５
）に出力する。この場合、磁気ヘッド（５）からこの記
録信号Ｓ９に応じた変調磁界５１０が発生して光ディス
ク（１）を構成する垂直磁化膜（３）の記録部位（光ビ
ームＬａが照射される部位）に磁束が鎖交することにな
る。

次に、上記実施例の動作について説明する。

なお、動作説明の順序は、先ず光ディスツク１）からの
読み出し動作について説明し、次に光ディスク（１）へ
の書き込み（書き換え）動作について説明する。

第１図において、光ディスク（１）は所定の速度で回転
している。読み出しに際しては、制御回路（３１）から
出力される制御信号Ｓ４に基づき光ピツクアップ（７）
を構成するレーザダイオード（９）がローレベルのレー
ザ光ＬＤを出力するようにされている。レーザダイオー
ド（９）から出力されたレーザ光ＬＤはコリメータレン
ズ（１２）で平行光にされてグイクロイックミラー（１
３）に入射する。

一方、ＳＨＧ光発生器（８）から連続して出力されるレ
ーザ光ＳＨＧはプリズム（１０）　（１１）により光軸
が調整される。すなわち、グイクロイックミラー（１３
）を通過するレーザ光ＳＨＧによって形成される垂直磁
化膜（３）の記録部位（＠化ピット）における光スポッ
トとグイクロイックミラー〈１３）で反射されるレーザ
光ＬＤによって形成される垂直磁化膜（３）の記録部位
における光スポットとが光ディスク（１）の半径方向お
よびトラック方向く接線方向）ともに一致するように位
置合わせがなされる。したがって、実質的にグイクロイ
ックミラー（１３）とプリズム（１０）　（１１）によ
りレーザ光ＬＤとレーザ光ＳＨＧとが合成され、合成さ
れた光ビームが偏光ビームスプリッタ（１４）に入射す
る。なお、プリズム（１０）　（１１）は図の位置に限
らずコリメータレンズ（１２）とグイクロイックミラー
（１３）の間に挿入してもよい。また、光軸の調整手段
としては、プリズム（１０）　（１１）に代替してガル
バノメータミラーを用いてもよい。

グイクロイックミラー（１３）から出射した光ビームは
偏光ビームスプリッタ（１４ンを通じて対物レン：Ｚ：
（１８）に入射する。対物レンズ（１８）で集束された
光ビームＬａは光ディスク（１６）の垂直磁化膜に形成
されている磁化ピットの磁化方向、言い換えれば記録情
報に応じて光ビームＬａの偏光面の角度が回転して光ビ
ームＬｂとして反射される。

この光ビームＬｂは偏光ビームスプリッタ（１４）で反
射された後、１７２波長板（１７）を通じ、偏光ビーム
スプリッタ（１５）を介してフォトダイオード（１９）
　（２０）で受光される。フォトダイオード（１９）（
２０）で受光される光ビームは上記磁化ビットの磁化方
向に応じて光強度が変調されたものになっている。この
場合、フォトダイオード（１９）　（２０）からは所定
の直流レベルを有し、かつ互いに逆相の電気信号が８カ
される。この電気信号は加算器（２２）で加算されて再
生信号５１としてクロック信号発生回路（２３）に供給
されるとともに、差動増幅器（２５）で同相成分が除去
されてＲＦ信号ｓ２として信号処理回路（２６）に供給
される。

タロツク信号発生回路（２３）は加算器（２２）から再
生信号Ｓ１を受け、この中、光ディスク（１）のサーボ
領域から得られる再生信号に基づいて、記録情報の読み
出しおよび書き込み用の基準クロック信号Ｓ３を出力す
る。

この基準クロック信号Ｓ３に基づき信号処理回路（２６
）はＲＦ信号Ｓ２を復調し、光ディスク（１）の温度特
性および磁気特性の情報ならびに光ディスク（１）に記
録されている情報を制御回路（３１）に供給する。制御
回路（３１）は基準クロック信号Ｓ３とともにトラッキ
ングエラー信号を得、これにより光ピツクアップ（７）
を制御して、光ディスク（１）に照射される光ビームＬ
ａによる光スポットのトラッキング制御を行う。

このようにして光ディスク（１）からの読み出し動作が
おこなわれる。この場合記録情報の読み出しはレーザ光
ＬＤに比較して波長の短いレーザ光ＳＨＧによって行わ
れるので高密度に読み出だすことができる。

次に光ディスク（１）への書き込み動作について説明す
る。この場合、書き込み用の基準クロック信号Ｓ３は、
上述したように、光ディスク（２）のサーボ領域から得
られる再生信号に基づきクロック信号発生回路（２３）
から得られる。この基準クロック信号Ｓ３を第２図Ａに
示す。レーザ駆動回路（２９）は、制御回路（３１）か
ら供給される制御信号Ｓ４の作用により上記サーボ領域
以外の領域で、基準クロック信号Ｓ３に同期して、レー
ザ光ＬＤのレベルが一定時間Ｔ１だけハイレベルになる
ようにレーザダイオード（９）を駆動する（第２図Ｃ参
照）。この一定時間Ｔ１は、上述した光ディスク（１）
のコントロールトラックから読み出された温度情報の特
性に応じて制御回路（３１）で決定された時間にされて
いる。

第３図は光ビームＬａによる光ディスク（１）の半径方
向の温度分布特性を示すもので、第３図Ａはローレベル
のレーザ光ＬＤとレーザ光ＳＨＧとが合成された場合の
温度分布特性ａ１を示すものであり（本実施例において
、ローレベルのレーザ光Ｌ　Ｄによる温度上昇分は連続
発振のレーザ光ＳＨＧによる温度上昇分に比べてきわめ
て少ない。）、この場合において光ディスク（１）の垂
直磁化膜（３）はキューり温度Ｔｃ来渦の温度になって
いるので書き換え動作はなされない。一方、第３図Ｂは
ハイレベルのレーザ光ＬＤとレーザ光ＳＨＧとが合成さ
れた場合の温度分布特性ｂ１を示すものでキューり温度
Ｔｃを超えるようになされている。なお、第３図Ａ１Ｂ
において点線で示した温度分布特性ａ２と温度分布特性
ｂ２は比較のために掲載したもので、ＳＨＧ光発生器（
８）が存在しないでレーザ光ＬＤだけで同様の動作をさ
せた場合の温度分布特性であり、キューり温度Ｔｃにお
ける特性の広がり（第２図Ｃ参照）はレーザ光ＳＨＧを
使用した本実施例によるものに比較して１．５〜２倍余
計に広がっていることが理解される。これはレーザ光Ｌ
Ｄとレーザ光ＳＨＧの波長の違いに起因するものである
。

第４図は光ディスク（１）のトラック方向（接線方向）
の温度分布特性を示すもので、温度Ｔａはローレベルの
レーザ光ＬＤとレーザ光ＳＨＧの連続照射による温度上
昇分を表し、ふたつのピークはハイレベルのレーザ光Ｌ
Ｄとレーザ光ＳＨＧとが合成された場合の温度上昇分を
表すものである。

同図において「ハイ」および「ロー」で示した区間はレ
ーザ光ＬＤのハイレベルおよびローレベルに対応してい
る。

第３−８に示す温度分布特性ｂ１を有する光ビームＬａ
が垂直磁化膜（３）に照射された場合に、垂直磁化膜（
３）は、上述したように、所定の温度特性、すなわち、
光ディスク（１）が所定の基準温度に保持された状態で
、所定の光量分布の光スポットが基準クロック信号Ｓ３
に同期して所定期間照射された際に、光スポットが照射
された領域の温度がキニーリ温度Ｔｃに上昇するまでの
時間、ピーク温度およびピーク温度からキューり温度Ｔ
ｃに降下するまでの時間、いわゆる時間遅れ特性をもっ
ている。そこで、制御回路（３１）は記録情報信号３６
（第２図Ｃ参照）が変調回路（２８）に供給された際に
、上記光ディスク（１）の温度特性および磁気特性の情
報に基づいて、遅延回路（３２）およびヘッド駆動回路
（３３）に制御信号Ｓ５を出力し、遅延回路（３２）の
遅延時間およびヘッド駆動回路の増幅度を可変制御する
。

すなわち、ヘッド駆動回路（３３）の増幅度を可変制御
することにより、磁気へラド（５）によって形成される
変調磁界Ｓ１０　（第２図り参照）が、所定の保持時間
ＴＨ以上の時間、必要磁界Ｈ５以上になるように設定さ
れ、さらに、遅延回路（３２）の遅延時間Ｔｄ　（遅延
回路（３２）の入出力端子における記録信号Ｓ７と８己
録信号Ｓ８との関係〉を可変制御することにより、基準
クロック信号Ｓ３の前縁部から所定時間τだけ遅延して
変調磁界ＳｌＯが必要磁界Ｈ３以上に立ち上がるように
している。

このようにしてレーザ光ＬＤとレーザ光ＳＨＧの合成さ
れた光ビームＬａが照射された垂直磁化膜（３）の所定
領域（記録部位）が必要磁界Ｈ３以上の変調磁界５１０
で配向され、これにより、基準クロック信号Ｓ３のタイ
ミングに対して、正しい位置に必要磁界Ｈ３以上の変調
磁界ＳＩＯで配向された磁化ビット、いわゆる書き換え
られた磁化ビットを形成することができる（第２図Ｅハ
ツチング部分参照）。

この場合、本実施例によれば、光強度がローレベルとハ
イレベルに切り換えられるレーザ光ＬＤと比較的短波長
のレーザ光ＳＨＧとを用いているので、光ディスク（１
）における垂直磁化膜（３）の温度分布が細くなり、磁
化ビットの幅を小さくできることからトラック密度を上
げることができる。

また、トラック方向（接線方向）の記録ドツトの長さは
レーザ光ＬＤとこれに対して一定時間遅延した変調磁界
５１０により制御しているため光ディスク（１）に特有
の熱応答性を改善することができることから、例えば、
エツジ記録における信号のジッタを小さくすることがで
き高密度記録が可能になる。

さらに、レーザ光ＬＤ、レーザ光ＳＨＧいずれのレーザ
光も垂直磁化膜（３）の温度上昇に寄与するたｔｌそれ
ぞれのレーザ光の出力容量は、いずれか一方のレーザ光
を用いる場合に比較して小さい出力容量でよいのでレー
ザ光源のライフタイムが長（なる。

なお、本実施例では波長の異なるレーザ光としてレーザ
ダイオード（９）から出力されるレーザ光ＬＤとＳＨＧ
光発生器（８）から出力されるレーザ光ＳＨＯを用いて
いるが、これに限らず、要は、波長の異なるレーザ光の
中、いずれか一方のレーザ光を一定の光強度で連続発振
させ、他方のレーザ光の光強度をローレベルとハイレベ
ルに変ｉするようにすればよい。

また、本発明は上記の実施例に限らず本発明の要旨を逸
脱することなく種々の構成をとり得ることはもちろんで
ある。

［発明の効果］ 本発明によれば、第ル−ザ光と第２レーザ光とを合成し
て光磁気記録媒体に照射し、かつ第２レーザ光の出力強
度がローレベルの状態にあるときには光磁気記録媒体の
温度が略キューり温度ＴＣ以下の温度になり、一方、ハ
イレベルの状態にあるときには略キニーリ温度Ｔｃ以上
の温度になるようにしているので、光磁気記録媒体の中
、温度が略キューり温度Ｔｃ以上になる部分の領域が比
較的小さくできて、かつ、高速光変調ができ、したがっ
て、高密度高速転送レートの光磁気記録ができるという
効果を奏する。

また、第ル−ザ光、第２レーザ光いずれのレーザ光も光
磁気記録媒体の温度上昇に寄与するため、それぞれのレ
ーザ光の出力容量は、いずれか一方のレーザ光を用いる
場合に比較して小さい出力容量でよいことがらレーザ光
発生装置の個々の光出力強度が小さいものが利用できる
という利点を有する。

さらに、例えば、光磁気記録媒体が光ディスクである場
合にはトラック方向（接線方向）の記録ドツトの長さを
レーザ光ＬＤとこれに対して一定時間遅延した変調磁界
により制御するようにすることにより光ディスクに特有
の熱応答性を改善することができることから、例えば、
エツジ記録における信号のジッタを小さくすることがで
き高密度記録が可能になるという利益を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光磁気記録装置の一実施例の構成
を示す回路ブロック図、第２図は第１図に示す回路ブロ
ックの動作説明用の波形図、第３図は光ディスクにおけ
る半径方向の温度分布を表す特性図、第４図は光ディス
クにおけるトラック方向の温度分布を表す特性図である
。 （１）は光ディスク、（３）は垂直磁化膜、（８）はＳ
ＨＧ光発生器、（９）はレーザダイオード、（１３）は
グイクロイックミラー　ＬＤはレーザ光、ＳＨＧはレー
ザ光である。 代　　理　　人 松　　隈　　秀　　盛 第１起Ｉ；爪ｆｔ磁穀記録茨１の勤４を説明用液形第２
図 第３図 トラック方向□ トラ２ツタ方向の温度分布 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　波長λ１で、かつ略一定の光出力強度を有する第１レ
   ーザ光と、 波長λ２（λ２≠λ１）で、かつ光出力強度がハイレベ
   ルとローレベルに変調可能な第２レーザ光と、 キューリ温度Ｔｃの光磁気記録媒体とを有し、この光磁
   気記録媒体に対して光磁気記録を行う際、上記第１レー
   ザ光と第２レーザ光とを合成して光磁気記録媒体に照射
   し、かつ第２レーザ光の光出力強度がローレベルの状態
   にあるときには光磁気記録媒体の温度が略キューリ温度
   Ｔｃ以下の温度になり、一方、ハイレベルの状態にある
   ときには略キューリ温度Ｔｃ以上の温度になるようにし
   たことを特徴とする光磁気記録装置。