JPH076433A

JPH076433A - 光磁気記録の記録方法

Info

Publication number: JPH076433A
Application number: JP14731193A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Kirino; 文良桐野; Hiroyuki Tsuchinaga; 浩之土永; Takeshi Toda; 戸田　　剛; Hiroshi Ide; 井手　　浩; Takeshi Maeda; 武志前田; Fumio Kugiya; 文雄釘屋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【構成】試し書き機能を有する光磁気ディスク装置にお
いて、それぞれのレベルが記録媒体中を流れる熱の流れ
を考慮した、再生レベル，予熱レベルおよび二種類の記
録レベルでのパワーレベルからなる波形を有するレーザ
光を用い、予熱レベルの印加波形を制御することにより
記録膜の温度の一定化を図り、環境温度による磁区形状
の変化を抑制する。【効果】環境温度等に依存しないで、常に同一形状及び
サイズの記録磁区を高精度に形成できる。また、記録波
形による一定化の手法は有効であり、高密度光磁気記録
を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を用いて記録，
再生、或いは消去を行う光磁気記録に係り、特に、超高
密度光磁気記録における高精度な記録磁区形状の制御に
好適な記録方法に関する。

【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へのニーズ
が高まっている。これに応えるメモリとして、光記録が
注目されている。最近では、書換えが可能な光磁気記録
が実用化された。そして、最近では、光磁気記録の更な
る性能向上を目指して研究開発が進められている。その
中心にあるのが、記録容量の向上である。記録密度を向
上させるために、トラックピッチを詰めたり、ビットピ
ッチを詰めるなどの手法が考えられている。ところで、
光磁気記録において、特に、ビットピッチを詰める場合
にはビット間の熱的干渉を生じる場合があった。この場
合、特に、マーク長記録やビットピッチを詰めて高密度
記録を行う場合に、エッジシフトやジッタの原因とな
り、この方式を用いて高密度記録を行う場合に致命的に
なる場合があった。これに対して、記録時にエッジシフ
トを抑制した公知な例として、特開平3−22223号公報を
あげることができる。この例では、記録マークの記録符
号列をパルス化して記録符号列の長さに対応する一連の
パルス列を形成し、パルス列の長さに応じて制御し、パ
ルス列を三つの部分に分け、各パルスのパルス幅を変化
させて記録を行う方式となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、記
録媒体の膜厚変動や使用環境温度変動などによる記録媒
体に対する記録感度変動が発生する場合や、ビットピッ
チを詰めて高密度記録を実現する場合に発生する記録ビ
ット間の熱干渉に対する考慮が必ずしも十分になされて
おらず、高精度磁区形状制御が行えない場合があった。
その結果、高密度化におのずと限界が生じていた。

【０００４】本発明の目的は、記録媒体に対する記録感
度変動や記録ビット間の熱干渉を抑制する手法を提供
し、高密度光記録再生装置を提供することにある。

【０００５】本発明の第二の目的は、光記録装置と光デ
ィスクとの整合性を向上させることにある。

【０００６】本発明の第三の目的は、記録再生装置の記
録容量を向上させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来技術を実現する
ために、少なくともレーザ光を用いて記録，再生、或い
は消去を行う光磁気記録において、ディスクへ情報を記
録する場合に、複数のパワーレベルからなる記録波形を
用いて記録を行う場合に、記録命令が発せられた後に、
一定時間の記録膜の予熱モードを経て、記録を行うこと
により達成される。前記光磁気記録において、ディスク
へ情報を記録する場合に、用いる複数のパワーレベルか
らなる記録波形において、少なくとも四つのパワーレベ
ルからなり、第一のレベルが再生レベルであり、第二の
レベルが予熱レベルであり、第三のレベル及び第四のレ
ベルが記録レベルであり、各々のレベルが記録媒体中の
熱の流れを考慮して設定されたパワーレベルである必要
がある。

【０００８】先の予熱レベルにおいて、記録膜の温度を
使用環境温度に依存しないで常に一定の温度となるよう
にレーザパワーを制御する必要がある。また、この予熱
レベルにおいて、一定時間をおいて記録膜の温度が一定
となった後に、記録パルスを発する。このようにしない
と、見かけ上環境温度やレーザパワーが変動したように
見え、どんな条件でも同一の形状の記録磁区が得られる
とは限らなかった。

【０００９】予熱パワーを制御することにより記録膜の
温度を使用環境温度に依存しないで、一定の値になるよ
うに制御することができる。そのためには、一定時間レ
ーザ光を記録膜へ照射する必要がある。ところで、記録
膜へ予熱パワーを照射する場合にも、その照射時間は温
度一定となる時間より、記録のタイミングにより支配さ
れる。そこで、記録命令が発せられ、予熱モードに入る
と逆に一定時間内に記録膜の温度を一定にする必要があ
る。そこで、予熱レベルにおいて、記録膜の温度を一定
とするのに、予熱モードに入って一定時間高いレベルを
経た後に、設定予熱レベルとし、さらに優位にはその高
いレベルが予熱レベルの１.１倍以上１.３倍以下に設
定すれば良い。そして、そのパルス幅をライトクロック
に同期させ、レベル及びパルス幅をディスクの構造及び
用いた材料により変化させることが好ましい。これは、
装置の作り勝手を考えてのことである。

【００１０】予熱モードに入って一定時間高いレベルを
経た後に、設定の予熱レベルに入る場合に、一定時間の
高いレベルの部分において、そのレベルを環境温度やデ
ィスクの違いにより変化させることが好ましい。これ
は、記録再生装置を使用する環境やレーザパワーの変
動、さらには、ディスクの違いなどにより記録膜の温度
が異なるためである。ここで、予熱レベルにおいて、デ
ィスクへ記録されないパワーに設定しなければならな
い。

【００１１】

【作用】光磁気ディスクへ記録を行う場合、予熱パワー
によりあらかじめ記録膜を一定の温度に予熱しておくこ
とにより、情報の記録時のエッジシフトやジッタを抑制
するとともに、マルチパルスと組合わせることによりビ
ット間の干渉を記録パターンによらず一定にすることが
できる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の実施例で用いた光磁気ディス
クの断面模式図である。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８５ｎｍ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。この構造は一例であって、
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。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った。

【００１４】まず、記録に用いたレーザ光の波長は７８
０ｎｍ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１
０２と、光ヘッド１０２から得られた再生信号を情報に
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１０４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１
０５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APC106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ＰＬＬ１１４に導かれる。Ｐ
ＬＬ１１４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。

【００１５】弁別器１１５は、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１
１６は、試し書き指令信号によって動作する試書き器１
０３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。

【００１６】試し書き終了信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。

【００１７】これらの動作において、入力切り換え器１
１２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。

【００１８】まず、予熱パワーを記録膜へ印加したとき
の記録膜の温度変化を図３に示す。この図から、記録膜
の温度が一定になるまでに要する時間は、ディスク位
置：ｒ＝３０mmで、ディスクの回転数は３０００rpm 、
レーザの波長は７８０ｎｍで、少なくとも１００ｎｓ以
上の時間が必要であることがわかる。

【００１９】これに対して、図４上に示す形状のレーザ
波形を印加したときの記録膜の温度変化を図４の下に示
す。温度変化は計算機シミュレーションにより求めた。
この図から、記録膜の温度が一定になるのに７０ｎｓと
時間を短縮することができた。そして、ディスク及びそ
の駆動装置のおかれている温度を変化させると記録膜の
温度もそれにともなって変化した。そこで、環境温度に
応じてそのパワーを変化させることにより、常に、記録
膜の温度が一定となるように制御した。

【００２０】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／再生を行った。用いた装置の
ディスクの回転数は３０００rpm 、レーザの波長は７８
０ｎｍ、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５に示したものと同
様の形状の波形を用いた。用いたレーザパワーは、リー
ドレベル：Ｐｒ＝１.５ｍＷ、プリヒートレベル：Ｐａ
ｓ＝３.５ｍＷ、第一記録レベル：Ｐｗ１＝５.８ｍＷ、
そして、第二記録レベル：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。

【００２１】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／Ｐａ
ｓ，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。

【００２２】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で（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。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、一定期間の予熱領域を
設けることにより、環境温度等に依存しないで、常に同
一形状及びサイズの記録磁区を高精度に形成できる。ま
た、記録において重要な役割を果たす予熱パワーによる
記録膜温度の一定化が記録磁区形状制御にとって重要で
ある。しかも、記録膜の温度の一定化を記録のタイミン
グから短時間に図らなければならない。その場合にも、
本発明による記録波形による一定化の手法は有効であ
り、高密度光磁気記録を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いた光磁気ディスクの断面
模式図。

【図２】本発明の実施例を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。

【図３】予熱パワーを記録膜へ照射したときの記録膜の
温度変化を示す説明図。

【図４】波形制御した予熱パワーを記録膜へ照射したと
きの記録膜の温度変化を示す説明図。

【図５】本発明の実施例において記録に用いた波形図。

【図６】ランダムパターンを記録したときのジッタ分布
を示す説明図。

【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。

───────────────────────────────────────────────────── 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

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を用いて記録，再生、或いは消去
を行う光磁気記録において、ディスクへ情報を記録する
場合に、複数のパワーレベルからなる記録波形を用いて
記録を行う場合に、記録命令が発せられた後に、一定時
間の記録膜の予熱モードを経て、記録を行うことを特徴
とする光磁気記録の記録方法。
【請求項２】レーザ光を用いて記録，再生、或いは消去
を行う光磁気記録において、ディスクへ情報を記録する
場合に、用いる複数のパワーレベルからなる記録波形に
おいて、四つのパワーレベルからなり、第一のレベルが
再生レベルであり、第二のレベルが予熱レベルであり、
第三のレベル及び第四のレベルが記録レベルであり、各
々のレベルが記録媒体中の熱の流れを考慮して設定され
たパワーレベルであることを特徴とする光磁気記録の記
録方法。
【請求項３】請求項１または２において、記録膜の温度
を使用環境温度に依存しないで常に一定の温度となるよ
うにレーザパワーを制御した光磁気記録の記録方法。
【請求項４】請求項１，２または３において、一定時間
をおいて記録膜の温度が一定となった後に、記録パルス
を発した光磁気記録の記録方法。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、記録
膜の温度を一定とするのに、余熱モードに入って一定時
間高いレベルを経た後に、設定予熱レベルとし、さらに
優位にはその高いレベルが予熱レベルの１.１倍以上１.
３倍以下であり、そのパルス幅をライトクロックに同期
させ、レベル及びパルス幅をディスクの構造及び用いた
材料により変化させた光磁気記録の記録方法。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
予熱モードに入って一定時間高いレベルを経た後に、設
定の予熱レベルに入る場合に、一定時間の高いレベルの
部分で、そのレベルを環境温度やディスクの違いにより
変化させた光磁気記録の記録方法。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、前記ディスクへ記録されないパワーに設定した光磁
気記録の記録方法。