JPH06302042A - 光磁気ディスク装置 - Google Patents

光磁気ディスク装置

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JPH06302042A
JPH06302042A JP5088391A JP8839193A JPH06302042A JP H06302042 A JPH06302042 A JP H06302042A JP 5088391 A JP5088391 A JP 5088391A JP 8839193 A JP8839193 A JP 8839193A JP H06302042 A JPH06302042 A JP H06302042A
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JP
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magneto
optical disk
disk device
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JP5088391A
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English (en)
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Fumiyoshi Kirino
文良 桐野
Atsushi Saito
温 斎藤
Takeshi Toda
戸田　　剛
Hiroshi Ide
井手　　浩
Hiroyuki Tsuchinaga
浩之 土永
Takeshi Maeda
武志 前田
Fumio Kugiya
文雄 釘屋
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、現行の第１世代光磁気ディ
スク装置の記録密度の４倍以上の高密度記録が可能な光
磁気ディスク装置を提供することにある。 【構成】 本発明は、光磁気ディスクドライブと光磁気
ディスクとから構成される。光磁気ディスクドライブ
は、短波長のレーザー光、テスト記録を用いた記録磁区
形状制御、マルチパルスを用いた記録を行なう機能を有
する。そして、光磁気ディスクは、熱の流れを考慮した
ディスクの積層構造及び高S/Nが得られる積層構造を有
する。 【効果】 本発明によれば、短波長のレーザー光、テス
ト記録を用いた記録磁区形状制御、マルチパルスを用い
た記録、そして、熱の流れを考慮したディスクの積層構
造等光磁気ディスクと光磁気ディスクドライブとを有機
的な整合性を持たせることで第1世代光磁気ディスクシ
ステムより４倍以上の記録容量を有する光磁気ディスク
装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用いて記
録、再生、或いは消去を行なう光磁気記録に係り、特
に、記録容量の増大を図ることに有効な光磁気ディスク
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にともな
い、高密度でしかも大容量なファイルメモリーへのニー
ズが高まっている。この中で、光記録はこれに応えるメ
モリーとして注目されている。近年では、書換え可能な
光磁気記録が実用化され、文書ファイルや画像ファイル
として用いられている。そして、この光磁気記録の更な
る高性能化、特に、高密度化を目指して研究開発が進め
られている。そのための手法として、波長の短いレーザ
ー光を用いて記録再生を行なう、トラックピッチやビッ
トピッチを詰める、ZCAV方式を用いる、マーク長記録方
式を用いる、等の手法が提案されていた。これらの技術
を実現する上での課題を解決した例として、特開平3-22
223、特開昭59-178641 等をあげることができる。これ
らの公知な例は、記録方法、特に、記録磁区形状の制御
法や高密度記録の手法に関する技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
いずれも要素技術であり、超高密度記録が可能な光磁気
ディスクシステムとして機能させるためには、必ずしも
十分配慮されていなかった。特に、光磁気ディスク装置
及びその記録媒体における高密度記録の実現において
は、それぞれの持つ性能を十分に発揮させるために、デ
ィスクと装置との整合性が十分取れていること、及び、
目的とする記録密度を実現するための制御精度が十分確
保されていること、等が重要である。そのために、個々
の要素技術が有機的に結合していることが要求される。
【０００４】そこで、本発明の目的は、現行の第１世代
光磁気ディスク装置の記録密度の４倍以上の高密度記録
が可能な光磁気ディスク装置及び記録媒体を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明により、少なくと
もレーザー光を用いて記録、再生、或いは、消去を行な
う光磁気ディスク装置を用いて、5.25インチサイズの円
形の一定のフォーマットを有する光磁気ディスクであ
り、ユーザー記録容量として少なくとも片面1.3GBであ
り、実効的な転送レートが少なくとも2 MB/sec を有す
る光磁気ディスク装置を提供する。
【０００６】上記目的を実現するために、レーザー光を
用いて記録、再生、或いは、消去を行なう光磁気ディス
ク装置において、記録すべきデータを一定の方式に従っ
て変調し、変調後のコード情報の"１"を記録マークの端
に対応させた長円形のマークを記録するとともに、上記
光磁気ディスクを一定の回転数で回転させながら、ディ
スク半径位置に関し変調コードのビット長さをほぼ一定
にするように記録すればよい。ディスクへ情報を記録す
るのに、記録すべきデータを一定の方式に従って変調
し、変調後のコード情報の"１"を記録マークの端に対応
させた長円形のマークを記録する際に、変調後の最短マ
ーク間隔を記録すべきコード情報のマーク間隔の１倍以
上に設定すればよい。
【０００７】情報を記録するのに用いる光磁気ディスク
の構造は、案内溝とプリピットを有する5.25インチサイ
ズの透明基板と、その透明基板上に設けた第１の無機化
合物よりなる誘電体膜、垂直磁気異方性を有する光磁気
記録媒体、第２の無機化合物よりなる誘電体膜、そし
て、光を反射する光反射膜を順次積層した４層よりな
り、さらに、記録媒体全面を樹脂により保護コートし、
記録媒体面が内側となるように２枚のディスク単板を貼
り合わせた構造である。ここで、記録、再生、或いは、
消去に用いるレーザー光の波長として、700nmより短い
波長の光を用い、特に、680nm 近傍の光を用いることが
有効である。そして、記録したデータを再生するのに、
記録ドメインの回転方向の先頭部分と後方部分を独立し
て検出し、その後、データ弁別を行ない、その後にデー
タを合成し、そのデータを復調するいわゆる前後エッジ
独立再生方式を用いればよい。データの記録に用いる波
形として、少なくとも複数のパワーレベルを有する微小
パルスの集合体を用いて行なうことが好ましい。記録に
用いるレーザー光のレベルとして、少なくとも４つのレ
ベルからなり、第１のレベルは最も低いパワーレベル
で、再生に用い、第２のレベルはプリヒートレベルで、
あらかじめ記録時の記録膜の温度を使用環境温度や記録
時のデータパターンに依存しないで一定となるように制
御し、第３及び第４のレベルが記録レベルで、この２つ
のレベルの組合せにより、記録時の記録膜の最高到達温
度を制御し、その結果として、一定磁区幅及び高精度の
磁区長制御を行なっ場合が有効である。記録波形による
記録磁区形状の制御において、用いる変調方式において
最も短いパターンに相当する記録磁区を形成するのに、
第３の記録レベルのみを用いれば良い。データの記録に
用いる波形として少なくとも複数のパワーレベルを有
し、各々のレベルに記録時に役割を有する。これは、主
に、記録媒体中を流れる熱の流れを考慮してのことであ
る。ここで、各パワーの役割は次のとおりである。第２
のレベルはあらかじめ記録膜を一定の温度になるように
温める役割を有する。そこで、このパワーは環境温度に
より変化させる。そして、第３のレベルにより最短のパ
ターンを記録する。そして、熱流の事を考えると第４の
レベルは第３のレベルとのバランスにより一定磁区幅の
記録磁区を形成する。そして、記録パルス終了後は一定
の期間第１のレベルとして、その後、再び第２のレベル
とする。ここで、用いるレーザーのパワーレベルの比が
一定の範囲内にあり、さらに優位には、その比が、第３
のレベル／第２のレベルが1.5より大きく2.0より小さ
く、第４のレベル／第２のレベルが1.5より大きく2.0よ
り小さく、また、第３のレベル／第４のレベルが0.85よ
り大きく1.0より小さい値に設定することが好ましい。
微小パルスにより構成される記録波形を用いるのに、記
録波形を構成する微小パルスのパルス幅及びパルスとパ
ルスの間隔がライトクロックの整数倍或いは整数分の一
に同期させることが好ましい。これは、ディスク駆動装
置の製造のことを考慮してのことである。光磁気ディス
クへデータを記録を行なうのに、記録モードへ移行した
後に、一定時間プリヒートレベルを経てから記録を行な
い、さらに優位には、その時間が少なくとも0.2μm以上
の長さとなる時間とすることが好ましい。この時間はデ
ィスクの回転数や記録媒体の積層構造により異なる。
【０００８】通常の記録磁区制御はレーザーパワーを制
御して行なうが、さらに精密な制御を行なうためにはパ
ルス幅を制御して行なう。微小パルスにより構成される
記録波形を用いて、記録に先だって一定のテストパター
ンをあらかじめ設定されたテストエリヤへテスト記録を
行ない、その結果を用いて記録条件を決定することによ
り、記録磁区の形状を精密に制御することが可能にな
る。テストエリヤへ記録するパターンとして、用いる変
調方式において複数の最も短いパターンと複数の最も長
いパターンとを交互に繰り返したパターンを用いる。こ
こで、将来の高密度記録のことを考えると、信号の変調
方式として(1,7)RLL方式を用いることが好ましい。テス
トパターンを記録するのに、標準条件を中心にレーザー
パワーもしくは記録パルス幅を一定量変化させてテスト
記録を行ない、最適の条件を探索する。テスト記録を用
いた記録磁区形状の制御において、記録したパターンを
再生して得られた再生信号波形を一定位置でスライスす
ることにより２値化し、得られた用いる変調方式におけ
る最短パターンと最長パターンの再生信号振幅の中心値
の差がゼロとなるように制御することにより、使用環境
温度の変動、レーザーパワーの変動、ディスク１枚の中
の感度ムラ、ディスク間の感度バラツキ等による記録磁
区形状の変動を抑制すればよい。テスト記録を行なうタ
イミングは、ディスクへのテスト記録を少なくともディ
スクローディング時、ディスク駆動装置起動時、或い
は、ディスク装置稼働後一定の時間間隔でテスト記録を
行ない、記録した情報を再生して、その結果を用いて記
録或いは消去の条件を決める。テスト記録の結果から最
適の記録条件を設定するのに、用いるレーザーのパワー
レベルの比が一定の範囲内にあり、さらに優位には、そ
の比が、第３のレベル／第２のレベルが1.5より大きく
2.0より小さく、第４のレベル／第２のレベルが1.5より
大きく2.0より小さく、また、第３のレベル／第４のレ
ベルが0.85より大きく1.0より小さい値に設定したパワ
ー比を一定に保ったままパワーを変化させるか、或いは
パワーは一定に保持したままでパルス幅を制御して記録
磁区形状を制御することが好ましい。
【０００９】ところで、用いる光ヘッドとして、レンズ
の開口比(NA)が少なくとも0.55より大きく、さらに、ヘ
ッドより少なくとも1種類の波長の光を記録媒体へ照射
する。用いるディスク基板のフォーマットとしてディス
クのトラックピッチは1.16μm以下であり、変調方式と
して(1,7)RLL方式を用いて、ビットピッチは0.48μm以
下である。光磁気ディスクの基板のフォーマットとし
て、5.25インチサイズディスクの30mmφ位置で一トラッ
ク当り少なくとも35セクタを有し、そして、一トラック
当り392699bit以上を有し、また、60mmφ位置で一トラ
ック当り少なくとも70セクタを有し、そして、一トラッ
ク当り785398bit以上を有する。そして、このディスク
を5.25インチサイズディスクを3000rpm以上で回転させ
て、記録、再生、或いは消去を行なう。光磁気ディスク
装置の記録再生系において、再生処理として波形等化処
理を行ない、光ヘッドの有する光学系の収差により生じ
るエッジシフトを抑制すことが好適である。再生処理と
して波形等化処理を行ない、光磁気ディスク基板の有す
るディスク傾き或いは/及びヘッド傾きにより生じるエ
ッジシフトを抑制することが好ましい。ここで、波形等
化処理の目的とするところは、再生波形の立上り部分の
傾き(前エッジ)或いはゼロレベルへ戻るときの傾き(後
エッジ)が、光ヘッドの有する光学系の収差やディスク
傾き、或いは、ヘッド傾き等が装置により異なるので、
同じ情報を再生する場合でもエッジシフト量が違って見
える。これを抑制するために、再生回路中に波形等化回
路を設ける。自動等化回路を設けることにより、ディス
ク傾きなどにも対応できるので、再生時の制御精度を向
上できる。光ヘッドの有する光学系の収差やヘッド傾き
などは装置固有であることから、装置出荷時に等化定数
を合わせ込めば良い。自動等化回路は、さらに、制御精
度を向上させる時に設ければ良い。記録制御の結果、形
成される磁区の幅が使用される環境、用いる装置、或い
は、用いる記録媒体に依存することなく常に0.65μm以
下となるように制御する。制御の結果、得られる制御精
度が磁区幅方向(ディスクの半径方向)が±0.05μmより
高く、ディスクの周方向が±0.02μmより高いことが必
要である。
【００１０】
【作用】700nm以下の波長の短いレーザー光を用いて、
試し書きを用いた記録制御、マルチパルス及びプリヒー
トを用いた記録波形を用いた記録、マーク長記録、そし
て、波形等化回路及び前後エッジ独立検出方式を併用す
ることにより超高密度光記録を実現できる。その結果、
現行ディスクの４倍の記録容量の1.3GB/5.25インチディ
スク片面の光磁気ディスクシステムを得ることができ
る。
【００１１】
【実施例】本発明の詳細を実施例を用いて説明する。
【００１２】まず、本実施例で用いた光磁気ディスクの
断面構造を示す模式図を図１に示す。凹凸の案内溝を有
するガラス若しくはプラスチックの基板(1)上に窒化シ
リコン膜(2)をスパッタ法により形成した。膜厚は65nm
である。次に、TbFeCoNb膜(3)をスパッタ法により形成
した。膜厚は25nmである。そして、窒化シリコン膜(4)
をスパッタ法により形成した。膜厚は15nmである。最後
に、Al95Ti5膜(5)をスパッタ法により形成した。膜厚は
50nmである。この構造は１例であって、光学的な干渉を
考慮すると、これ以外にも磁気光学的に大きなKerr回転
角が得られる構造があることは言うまでもない。そして
最後に、記録媒体全体を紫外線硬化型樹脂(6)で覆っ
た。
【００１３】次に、用いた光磁気ディスクドライブの構
成を示すブロック図を図２に示す。このドライブの特徴
は、試し書き機能を有する点である。ディスク駆動装置
起動時、ディスクローディング時、或いは、ディスク駆
動装置の運転中に一定時間間隔でテスト記録を行なっ
た。テスト記録に用いたテストパターンを図３に示す。
このパターンは、(1,7)RLL記録方式における最短パター
ン(2Tw)と最長パターン(7Tw)である。そして、このパタ
ーンを記録するために用いた記録波形を図４に示す。こ
こで、再生パワー:Pr=1.5mW、プリヒートパワー:Pas=3.
5mW、第1記録レベル:Pw1=5.53mW、そして、第2記録レベ
ル:Pw2=5.71mWである。これらの値は、用いるディスク
の積層構造やそれを構成する材料、或いは記録膜の磁気
特性などにより決定されるものである。また、各微小パ
ルスのパルス幅を図４中に示した。テスト記録を行なっ
た結果のあるパワーにおける再生信号波形を図５に示
す。この図より、最短パターン(2Tw)と最長パターン(7T
w)の信号振幅の中心値に差が存在していることがわか
る。テスト記録を行なうことによりこの差がゼロとなる
記録条件を見つける。ここで、テスト記録はセクタごと
に記録条件を変化させて記録しても、１セクタの中にす
べての条件を記録しても良い。テスト記録の条件は、デ
ィスクドライブが記憶している標準条件を中心に、パワ
ーを±３％、±６％の範囲で変化させて記録し、最短パ
ターン(2Tw)と最長パターン(7Tw)の信号振幅の中心値の
差がゼロとなる条件を探索する。この例はレーザーのパ
ワーを変化させて最適な記録条件を探索したが、さらに
記録制御の精度を向上させるために、マルチパルスの各
パルス幅を変化させれば良い。テスト記録を行なう領域
として、各ゾーン当たり2トラックをテストゾーンとし
た。例えば、ゾーンの境界部分のゾーンの中の最内周部
分と最外周部分のトラックを用いたり、各ゾーンの中心
部分のトラックを用いてもいずれでも良い。また、テス
ト記録は各ゾーンごとに行なっても良く、5.25インチデ
ィスクの内周(r=30mm)、中周(r=45mm)、及び、外周(r=6
0mm)等の代表的な部分についてテスト記録を行ない、そ
の他の部分については前後の代表的なゾーンから線形変
化など一定の規則に従って変化すると仮定して記録条件
を算出してもよい。ここでは、テスト記録をディスクド
ライブの起動時、ディスクのローディング時、そして、
ディスク装置起動中は5分ごとにテスト記録を行なっ
た。図２の光磁気ディスクドライブの構成及び動作を説
明にする。まず、記録に用いたレーザー光の波長は680n
mである。記録再生装置は情報を記憶させるための記録
媒体(101)と記録再生を実現するための光ヘッド(102)
と、光ヘッド(102)から得られた再精神号を情報に変換
する処理系から構成される。光ヘッド(102)はレーザー
(108)から出射される光を記録媒体(101)上に絞り込む。
情報の記録時は入力データビット列(情報)が、符号器(1
04)に入力され、符号器(104)に入力され、符号器(104)
から出力される記録符号列が記録波形生成器(105)に導
かれ、記録波形生成器(105)によって得られる記録波形
がＡＰＣ(106)に入力され、記録符号列に応じた光強度
がレーザ(108)から出力される。情報の再生時は記録媒
体(101)から反射された光が受光器(109)に導かれ、電気
信号に変換される。その信号は、再生アンプ(110)に入
力され、波形等化器(111)と入力切換器(112)に出力され
る。入力切換器(112)は試書き指令信号に応じて再生ア
ンプ(110)または波形等化器(111)のいずれかの再生信号
の有無を表すパルス信号に変換される。そのパルス信号
は、弁別器(115)とPLL(114)に導かれる。PLL(114)から
出力される同期信号(パルス信号の基本周期に同期した
信号)は、弁別器(115)に入力される。弁別器(115)は、
上記パルス信号と同期信号から検出符号列を生成し、復
号器(117)によってデータピット列(情報)を出力する。
また、弁別器(115)の検出符号列は、比較判別器(116)に
出力される。比較判別器(116)は、試し書き指令信号に
よって動作する試書き器(103)からの試し書きデータが
符号器(104)に出力し、また、試し書き指令信号によっ
て動作する入力切り換え器(112)は、再生アンプ(110)の
出力を整形器(113)に出力するように切り換え、符号器
(104)からの記号符号列と弁別器(115)からの再生符号列
とを比較し、記号符号列からの再生符号列の差異がある
程度小さくなって、許容できる範囲で試し書き終了信号
を出力する。試し書き周両親号が出力されてから、入力
切り換え器(112)は波形等化器(111)の出力を整形器(11
3)に出力するように切り換え、正規の記録再生動作を開
始する。正規の記録動作を開始した後も、比較判別器(1
16)で記録符号列からの再生符号列の差異が許容できる
範囲であることを確認するようにし、許容できない場合
は、前述の試し書き動作を開始させ、試し書き終了信号
が出力されたら、再度、正規の記録動作を続ける。ま
た、比較判別器(116)で記録符号列からの再生符号列の
差異を確認する場合、入力切り換え器(112)の出力が、
再生アンプ(110)の信号を出力するように動作させた方
が精度よく検出できる。これらの動作において、入力切
り換え器(112)を用いなくても同様な動作を実現でき
る。比較判別器(116)で記録符号列からの再生符号列の
差異を精度よく検出するためには、波形等化器(111)を
用いない方がよい。
【００１４】上記で説明した記録再生装置及び記録媒体
を用いてディスクに記録/再生を行なった。用いた装置
のディスクの回転数は3000rpm、レーザーの波長は680n
m、そして、変調方式には(1,7)RLLを用いた。ここで、
記録密度はディスクのいずれの位置においても等しくな
るように記録した。そして、このディスクに記録するの
に用いた記録波形を図４に示したものと同様の形状の波
形を用いた。用いたレーザーパワーは、リードレベル:P
r=1.5mW、プリヒートレベル:Pas=3.5mW、第１記録レベ
ル:Pw1=5.8mW、そして、第２記録レベル:Pw2=6.1mW に
設定した。ここで、各パワーの値はディスクの積層構造
や用いている材料によって変動するものである。しか
し、記録ドメイン間の熱的な干渉により生じるジッタや
エッジシフト等を一定値以下に抑制するのに最も大きな
効果があるのは、用いる材料を除けばディスクの積層構
造である。これを記録再生装置のパラメータで評価する
と、Pw1/Pas, Pw2/Pas, Pw1/Pw2 の比が一定の範囲内に
あることが必要である。多くのディスクについてこの値
を測定してみると、1.5<Pw1/Pas<1.7, 1.6<Pw2/Pas<1.
8, 0.9<Pw1/Pw2<1.1 の範囲内にあるディスクは、マー
ク長記録を行なう場合、形成される記録ドメインの長さ
や幅を精密に制御できた。その時の制御精度は、ドメイ
ンの長さ(ディスクのトラック方向)が±0.02μm 以下で
あり、また、ドメインの長さ方向(ディスクの半径方向)
が±0.05μm以下であった。この精度は、再生したとき
のジッタ及びエッジシフトの測定と、MFM(走査磁気力顕
微鏡)による測定の両方から求めた値である。そして、
5.25″ディスクの最内周部分のゾーンに記録/再生を試
みた。まず、室温(20℃)において先の設定パワーにて
(1,7)RLL方式を用いてランダムパターンを記録した。そ
の時のジッタ分布を図６に示す。これは、ＰＬＬをかけ
ないで測定した結果である。これによると、対窓幅比で
39%であった。また、エッジシフト量を測定したとこ
ろ、±2ns以下に抑制できていた。この記録再生装置及
び媒体を50℃の環境中に放置したところ、ジッタは対窓
幅比で50%に増大した。また、シフトも±10nsに大きく
増大した。この状態で、この光磁気ディスクにテスト記
録を行なった。用いたテストパターンは、2Twと8Twとの
繰返しである。ここで、テスト記録を行なうのに、パル
ス幅を一律 ±3%±6% ±10% と変化させて記録したとき
の最長パターンと最短パターンの信号振幅の中心値の差
の変化を調べた。パターン間の電位差(ΔV)を検出した
結果を図７に示す。この図から、ΔV=0となるパルス幅
を求めたところ、この条件では室温条件より 5% 小さく
した場合である。そこで、5%一律にパルス幅を削った条
件で記録したところ、ジッタは、対窓幅比で39%であっ
た。また、エッジシフト量を測定したところ、±2ns以
下に抑制でき、先の標準の記録条件及び標準環境で記録
した場合と同じであった。また、逆に、記録再生装置及
び記録媒体を０℃中に放置した。テスト記録を行なうこ
となく装置に設定されている記録条件により記録を行な
うと、ジッタは対窓幅比で65%に増大した。また、シフ
トも±15nsに大きく増大した。この状態で、この光磁気
ディスクにテスト記録を行なった。用いたテストパター
ンは、2Twと8Twとの繰返しである。ここで、テスト記録
を行なうのに、パルス幅を一律 ±3% ±6% ±10% と変
化させて記録したときの最長パターンと最短パターンの
信号振幅の中心値の差の変化を調べた。パターン間の電
位差(ΔV)を検出した結果を図８に示す。この図から、
ΔV=0となるパルス幅を求めたところ、この条件では室
温条件より 7% 大きくした場合である。そこで、7%一律
にパルス幅を増加させた条件でユーザー情報の形態を想
定してランダムパターンを記録したところ、ジッタは、
対窓幅比で39%であった。また、エッジシフト量を測定
したところ、±2ns以下に抑制でき、先の標準の記録条
件及び標準環境で記録した場合と同じになった。
【００１５】ここで、用いた光磁気ディスクのフォーマ
ットは、ＺＣＡＶ方式に基づくもので、トラック当たり
の記録容量は、次のとおりである。用いるディスク基板
のフォーマットとしてディスクのトラックピッチは1.16
μm以下であり、変調方式として(1,7)RLL方式を用い
て、ビットピッチは0.48μm以下である。光磁気ディス
クの基板のフォーマットとして、5.25インチサイズディ
スクの30mmφ位置で一トラック当り少なくとも35セクタ
を有し、そして、一トラック当り392699bit以上を有
し、また、60mmφ位置で一トラック当り少なくとも70セ
クタを有し、そして、一トラック当り785398bit以上を
有する。そして、このディスクを5.25インチサイズディ
スクを3000rpm以上で回転させて、記録、再生、或いは
消去を行なった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、短波長のレーザー光、
テスト記録を用いた記録磁区形状制御、マルチパルスを
用いた記録、そして、熱の流れを考慮したディスクの積
層構造等光磁気ディスクと光磁気ディスクドライブとを
有機的な整合性を持たせることで第1世代光磁気ディス
クシステムより４倍以上の記録容量を有する光磁気ディ
スク装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】作製した光磁気ディスクの断面構造を示す模式
図である。
【図２】光磁気ディスクドライブの構成を示すブロック
図である。
【図３】テスト記録に用いたテストパターンを示す図で
ある。
【図４】テストパターンを記録するために用いた記録波
形を示す図である。
【図５】テスト記録を行なった結果のあるパワーにおけ
る再生信号波形を示す図である。
【図６】ランダムパターンを記録したときのジッタ分布
を示す図である。
【図７】最短パターンと最長パターン間の電位差(ΔV)
を検出した結果を示す図である。
【図８】０℃における最短パターンと最長パターン間の
電位差(ΔV)を検出した結果を示す図である。
【符号の説明】
１…ディスク基板、２…窒化シリコン膜、３…ＴｂＦｅ
ＣｏＮｂ膜、４…窒化シリコン膜、５…Ａｌ95Ｔｉ5、
６…紫外線硬化型樹脂層、１０１…記録媒体、１０２…
光ヘッド、１０３…試し書き器、１０４…符号器、１０
５…記録波形生成器、１０６…ＡＰＣ、１０７…レーザ
ー駆動器、１０８…レーザー、１０９…受光器、１１０
…再生アンプ、１１１…波形等化器、１１２…入力切替
器、１１３…整形器、１１４…ＰＬＬ、１１５…弁別
器、１１６…比較判別器、１１７…復号器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井手 浩 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 土永 浩之 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 前田 武志 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 釘屋 文雄 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置を用い
    て、5.25インチサイズの円形の一定のフォーマットを有
    する光磁気ディスクであり、ユーザー記録容量として少
    なくとも片面1.3GBであり、実効的な転送レートが少な
    くとも2 MB/sec を有することを特徴とする光磁気ディ
    スク装置。
  2. 【請求項２】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置におい
    て、記録すべきデータを一定の方式に従って変調し、変
    調後のコード情報の"１"を記録マークの端に対応させた
    長円形のマークを記録するとともに、上記光磁気ディス
    クを一定の回転数で回転させながら、ディスク半径位置
    に関し変調コードのビット長さをほぼ一定にするように
    記録したことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  3. 【請求項３】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置におい
    て、記録すべきデータを一定の方式に従って変調し、変
    調後のコード情報の"１"を記録マークの端に対応させた
    長円形のマークを記録する際に、変調後の最短マーク間
    隔を記録すべきコード情報のマーク間隔の１倍以上とす
    ることを特徴とする光磁気ディスク装置。
  4. 【請求項４】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置におい
    て、請求項１記載の光磁気ディスクとして案内溝とプリ
    ピットを有する5.25インチサイズの透明基板と、その透
    明基板上に設けた第１の無機化合物よりなる誘電体膜、
    垂直磁気異方性を有する光磁気記録媒体、第２の無機化
    合物よりなる誘電体膜、そして、光を反射する光反射膜
    を順次積層した４層よりなり、さらに、記録媒体全面を
    樹脂により保護コートし、記録媒体面が内側となるよう
    に２枚のディスク単板を貼り合わせたことを特徴とする
    光磁気ディスク装置。
  5. 【請求項５】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置におい
    て、記録、再生、或いは、消去に用いるレーザー光の波
    長として、700nmより短い波長の光であることを特徴と
    する光磁気ディスク装置。
  6. 【請求項６】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置におい
    て、記録したデータを再生するのに、記録ドメインの回
    転方向の先頭部分と後方部分を独立して検出し、その
    後、データ弁別を行ない、その後にデータを合成し、そ
    のデータを復調することを特徴とする光磁気ディスク装
    置。
  7. 【請求項７】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置におい
    て、データの記録に用いる波形として少なくとも複数の
    パワーレベルを有する微小パルスの集合体を用いて行な
    ったことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  8. 【請求項８】少なくともレーザー光を用いて記録、再
    生、或いは、消去を行なう光磁気ディスク装置におい
    て、データの記録に用いる波形として少なくとも複数の
    パワーレベルを有し、各々のレベルに記録時に役割をも
    たせたことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  9. 【請求項９】請求項８記載の記録にレーザー光のレベル
    として、少なくとも４つのレベルからなり、第１のレベ
    ルは最も低いパワーレベルで、再生に用い、第２のレベ
    ルはプリヒートレベルで、あらかじめ記録時の記録膜の
    温度を使用環境温度や記録時のデータパターンに依存し
    ないで一定となるように制御し、第３及び第４のレベル
    が記録レベルで、この２つのレベルの組合せにより、記
    録時の記録膜の最高到達温度を制御し、その結果とし
    て、一定磁区幅及び高精度の磁区長制御を行なったこと
    を特徴とする光磁気ディスク装置。
  10. 【請求項１０】請求項８及び請求項９記載の記録波形に
    よる記録磁区形状の制御において、用いる変調方式にお
    いて最も短いパターンに相当する記録磁区を形成するの
    に、請求項９記載の第３の記録レベルのみを用いたこと
    を特徴とする光磁気ディスク装置
  11. 【請求項１１】請求項８〜請求項１０記載の記録波形に
    よる記録磁区形状の制御において、用いるレーザーのパ
    ワーレベルの比が一定の範囲内にあり、さらに優位に
    は、その比が、第３のレベル／第２のレベルが1.5より
    大きく2.0より小さく、第４のレベル／第２のレベルが
    1.5より大きく2.0より小さく、また、第３のレベル／第
    ４のレベルが0.85より大きく1.0より小さい値に設定し
    たことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  12. 【請求項１２】請求項８〜請求項１１記載の記録波形に
    よる記録磁区形状の制御において、用いる記録波形とし
    て微小パルスにより構成され、さらに優位には、記録波
    形を構成する微小パルスのパルス幅及びパルスとパルス
    の間隔がライトクロックの整数倍或いは整数分の一に同
    期したことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  13. 【請求項１３】請求項８〜請求項１２記載の記録波形に
    よる記録磁区形状の制御において、微小パルスにより構
    成される記録波形を用いて、記録に先だって一定のテス
    トパターンをあらかじめ設定されたテストエリヤへテス
    ト記録を行ない、その結果を用いて記録条件を決定した
    ことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  14. 【請求項１４】請求項１３記載のテスト記録を用いた記
    録磁区形状の制御において、テストエリヤへ記録するパ
    ターンとして、用いる変調方式において複数の最も短い
    パターンと複数の最も長いパターンとを交互に繰り返し
    たパターンを用いたことを特徴とする光磁気ディスク装
    置。
  15. 【請求項１５】請求項１３〜請求項１４記載のテスト記
    録を用いた記録磁区形状の制御において、請求項１４記
    載のテストパターンを記録するのに、標準条件を中心に
    レーザーパワーもしくは記録パルス幅を変化させてテス
    ト記録を行なったことを特徴とする光磁気ディスク装
    置。
  16. 【請求項１６】請求項１３〜請求項１５記載のテスト記
    録を用いた記録磁区形状の制御において、記録したパタ
    ーンを再生して得られた再生信号波形を一定位置でスラ
    イスすることにより２値化し、得られた用いる変調方式
    における最短パターンと最長パターンの再生信号振幅の
    中心値の差がゼロとなるように制御することにより、使
    用環境温度の変動、レーザーパワーの変動、ディスク１
    枚の中の感度ムラ、ディスク間の感度バラツキ等による
    記録磁区形状の変動を抑制したことを特徴とする光磁気
    ディスク装置。
  17. 【請求項１７】請求項１３〜請求項１６記載のテスト記
    録を用いた記録磁区形状の制御において、ディスクへの
    テスト記録を少なくともディスクローディング時、ディ
    スク駆動装置起動時、或いは、ディスク装置稼働後一定
    の時間間隔でテスト記録を行ない、記録した情報を再生
    して、その結果を用いて記録或いは消去の条件を決めた
    ことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  18. 【請求項１８】請求項１〜請求項１７記載の光磁気ディ
    スク装置において、用いる光ヘッドとして、レンズの開
    口比(NA)が少なくとも0.55より大きく、さらに、ヘッド
    より少なくとも1種類の波長の光を記録媒体へ照射した
    ことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  19. 【請求項１９】請求項１〜請求項１８記載の光磁気ディ
    スクの基板において、ディスクのトラックピッチは1.16
    μm以下であり、変調方式として(1,7)RLL方式を用い
    て、ビットピッチは0.48μm以下であることを特徴とす
    る光磁気ディスク装置。
  20. 【請求項２０】請求項１〜請求項１９記載の光磁気ディ
    スクの基板のフォーマットとして、5.25インチサイズデ
    ィスクの30mmφ位置で一トラック当り少なくとも35セク
    タを有し、そして、一トラック当り392699bit以上を有
    し、また、60mmφ位置で一トラック当り少なくとも70セ
    クタを有し、そして、一トラック当り785398bit以上を
    有することを特徴とする光磁気ディスク装置。
  21. 【請求項２１】請求項１〜請求項２０記載の光磁気ディ
    スクの基板のフォーマットとして、5.25インチサイズデ
    ィスクを3000rpm以上で回転させて、記録、再生、或い
    は消去を行なったことを特徴とする光磁気ディスク装
    置。
  22. 【請求項２２】請求項１〜請求項２１記載の光磁気ディ
    スク装置の記録再生系において、再生処理として波形等
    化処理を行ない、光ヘッドの有する光学系の収差により
    生じるエッジシフトを抑制したことを特徴とする光磁気
    ディスク装置。
  23. 【請求項２３】請求項１〜請求項２２記載の光磁気ディ
    スク装置の記録再生系において、再生処理として波形等
    化処理を行ない、光磁気ディスク基板の有するディスク
    傾き或いは/及びヘッド傾きにより生じるエッジシフト
    を抑制したことを特徴とする光磁気ディスク装置。
  24. 【請求項２４】請求項１〜請求項２３記載の光磁気ディ
    スクへデータを記録を行なうのに、記録モードへ移行し
    た後に、一定時間プリヒートレベルを経てから記録を行
    ない、さらに優位には、その時間が少なくとも0.2μm以
    上の長さとなる時間であることを特徴とする光磁気ディ
    スク装置。
  25. 【請求項２５】請求項１３〜請求項１７記載のテスト記
    録を用いた記録磁区形状の制御において、テスト記録の
    結果から最適の記録条件を設定するのに、用いるレーザ
    ーのパワーレベルの比が一定の範囲内にあり、さらに優
    位には、その比が、第３のレベル／第２のレベルが1.5
    より大きく2.0より小さく、第４のレベル／第２のレベ
    ルが1.5より大きく2.0より小さく、また、第３のレベル
    ／第４のレベルが0.85より大きく1.0より小さい値に設
    定したパワー比を一定に保ったままパワーを変化させる
    か、或いはパワーは一定に保持したままでパルス幅を制
    御して記録磁区形状を制御したことを特徴とする光磁気
    ディスク装置。
  26. 【請求項２６】請求項１〜請求項２５記載のテスト記録
    を用いた記録磁区形状の制御において、制御の結果、形
    成される磁区の幅が使用される環境、用いる装置、或い
    は、用いる記録媒体に依存することなく常に0.65μm以
    下であることを特徴とする光磁気ディスク装置。
  27. 【請求項２７】請求項１〜請求項２５記載のテスト記録
    を用いた記録磁区形状の制御において、制御の結果、得
    られる制御精度が磁区幅方向(ディスクの半径方向)が±
    0.05μmより高く、ディスクの周方向が±0.02μmより高
    いことを特徴とする光磁気ディスク装置。
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