JPH09297944A - 光磁気情報記録媒体の情報再生制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光磁気情報記録再生装置の情報記録密度の増大
を図り、記録情報量の増大と情報の転送レートを向上さ
せる事及び再生パワーを制御することで最適な等化特性
を得る事。 【解決手段】 フェリ磁性体膜からなる光磁気記録媒体
上を、マークの破壊を起こさずに光スポット内の記録膜
の一部のＫｅｒｒ回転角が低下する光量の光スポットで
走査し、装置での再生特性を学習して、その系での最適
な等化特性が得られるように再生パワーを制御する。 【効果】 光スポット内の一部分からの応答が制限さ
れ、再生磁場を印加することなく再生パワーを制御する
ことで再生特性を最適化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録密度の増
大を図ることができる光磁気情報記録媒体の情報再生の
情報再生制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に光磁気情報記録媒体（以下、光磁
気ディスクと呼ぶ）は、光磁気記録膜上にレーザ光を照
射させて光磁気記録膜の照射部分の温度をキュリー温度
に上昇させ、磁化方向を他の部分と変えることにより情
報の記録を行う。再生時にはこの磁化変位により照射し
たレーザ光の反射光がカー効果（Ｋｅｒｒ効果）により
偏向することを利用し、この媒体からの反射光の偏光状
態を通じて読み出し、光電変換素子によって電気信号に
変換後、電気的に処理されて情報として復元する。ま
た、前記レーザ光の照射によって磁性層に磁区として記
録された記録部分はマークと呼ばれ、このマークを検出
するために照射されるレーザ光は光スポットと呼ばれ
る。

【０００３】この光磁気情報記録媒体上のマークを読み
取って記録情報に復元するためには、記録媒体及び再生
装置の誤り率／変調方式／信号検出方式等に応じて所定
以上の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が要求される。しかし
ながら近年の高記録密度化の要求によって、マークの微
小化や光スポット走査方向の記録線密度が上昇してお
り、マーク長とマーク間隔を短縮しているため、近年の
媒体では短いマークが狭い間隔を隔てて連続している部
分では再生信号強度が低下し、その部分での局所的なＳ
／Ｎ比が劣化し情報を復元する際の誤り率が上昇する不
具合が発生している。

【０００４】これは例えば、光源の波長をλ，対物レン
ズの開口数をＮＡとし、光スポットの直径をλ／ＮＡと
定義すると、例えばλ＝６８０ｎｍ，ＮＡ＝０．５５の
光学系で得られる直径１．２μｍの光スポットを用い
て、直径０．４０μｍのマークが０．８０μｍごとに連
続して形成されている部分を走査しても、マークの有無
を正確に判定するために十分な強度の再生信号は得られ
ない精度である。

【０００５】この問題に対して複数の磁性層からなる磁
気超解像記録媒体を用い、該光磁気超解像磁性膜上を光
スポットで走査して該光スポット内の磁性層の一部にマ
スク磁区を形成し、これによりスポットが縮小したのと
同等の効果を得て光学系の見かけの分解能が向上する方
法が、特開平３−９３０５６号公報及び特開平３−９３
０５８号公報等に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術による複
数の磁性層からなる磁気超解像記録媒体を用いる技術
は、磁気超解像記録媒体からの再生信号波形が時間方向
に前後非対称であるために複雑な信号処理が必要とさ
れ、信号処理回路の規模の点で不利であると言う不具合
を招いていた。

【０００７】また従来技術は、マスク磁区の変形による
動作ノイズに発生ともない、再生信号におけるＳ／Ｎ比
が低下して情報を復元する際の誤り率が上昇するため、
記録密度の増大には限界があると言う不具合もあった。

【０００８】更に従来技術では、光学系のばらつきや機
構系のばらつきにより記録再生する光スポットが歪み、
その結果として再生信号の伝達特性がばらつき、または
劣化する不具合があった。これら不具合を解決するため
に波形等化回路を設け、電気的に伝達特性を改善するこ
とも考えられるが、この方法によっても等化を行なうと
符号間の干渉を低減信号振幅を改善することができるも
のの、ノイズも増加させるという不具合を招くものであ
った。また、装置の特性は装置毎／光磁気ディスク毎に
バラツキがあるために波形等化回路を装置毎に設定する
必要があると共に、光磁気ディスク毎，更にディスク内
外周でも等化回路の設定を切り換える必要があると言う
不具合もあった。

【０００９】本発明の目的は、前記従来技術による不具
合を除去することであり、光磁気記録媒体を用いた情報
記録再生装置の記録密度増大を図る場合に、前述の記録
線密度の限界を越える光磁気記録媒体の情報再生方式お
よび各種変動要因による信号特性のばらつきを吸収する
光磁気情報記録媒体の情報再生制御方法を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明による光磁気情報記録媒体の情報再生制御方法
は、レーザ光の照射によって光磁気情報記録媒体に磁気
光学効果により情報の記録再生を行う光磁気再生系と、
該光磁気再生系のカット・オフ空間周波数に略等しい線
密度で形成されたマークを走査して得られる再生信号中
のキャリア強度が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して＋
１ｄＢ以上の変化率で増加する時に再生信号中のノイズ
強度が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して＋１ｄＢ以下
の変化率で増加する光磁気情報記録媒体を用い、前記光
磁気再生系が光磁気情報記録媒体に対して前記キャリア
強度が＋１ｄＢの前記再生光量の増加に対して＋１ｄＢ
以上の変化率で増加する範囲の再生光量でマークを走査
する様に光学ヘッドの出力値を制御することを特徴とす
る。

【００１１】更に本発明による光磁気情報記録媒体の情
報再生制御方法は、レーザ光の照射によって光磁気情報
記録媒体に磁気光学効果により情報の記録再生を行う光
磁気再生系と、該光磁気再生系のカット・オフ空間周波
数よりも十分に低い線密度で形成されたマークを走査し
て得られる再生信号中のキャリア強度と前記カット・オ
フ空間周波数に略等しい線密度で形成されたマークを走
査して得られる再生信号中のキャリア強度の差が再生光
量の増加にともない減少する光磁気情報記録媒体を用
い、前記光磁気再生系が光磁気情報記録媒体に対して前
記カット・オフ空間周波数に略等しい線密度で形成され
たマークを走査して得られる再生信号中のキャリア強度
が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して＋１ｄＢ以上の変
化率で増加する範囲の再生光量でマークを走査すること
を第２の特徴とする。

【００１２】更に本発明は、前記特徴による情報再生制
御方法において、前記光学ヘッドの出力値を制御する際
の再生信号の振幅またはその微分振幅を検出し、該再生
光量を再設定することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
光磁気情報記録媒体の情報再生制御方法を図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施形態情報再生制御方
法の等化方法を説明するための図、図２は本実施形態で
用いる記録媒体の動作を説明するための図、図３は本実
施形態で用いる記録媒体の構造の例を説明するための
図、図４は本実施形態で用いる記録媒体中の磁性層の温
度特性を説明するための図、図５は本実施形態の記録媒
体の応答制限領域の形成による分解能の変化を説明する
ための図、図６は本実施形態による再生光量による信号
レベルの変化および再生光量の設定方法を説明するため
の図、図７は従来技術による波形等化回路の一例を示す
図、図８は該等化特性を本発明により学習及び制御する
回路を示す図、図９は再生特性を学習する方法の原理を
説明するための図、図１０は等化特性の異なる再生信号
の一例を示す図である。

【００１４】まず本発明の概念を説明する。本発明は前
記した課題を解決するための手段の欄で述べた如く、再
生光学系のカット・オフ空間周波数に略等しい線密度で
形成されたマークを走査して得られる再生信号中のキャ
リア強度が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して、＋１ｄ
Ｂ以上の変化率で増加する時に再生信号中のノイズ強度
が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して＋１ｄＢ以下の変
化率で増加する記録媒体を用い、再生光量をキャリア強
度が＋１ｄＢの前記再生光量の増加に対して＋１ｄＢ以
上の変化率で増加する範囲に設定することを特徴として
いる。

【００１５】更に本発明は、再生光学系のカット・オフ
空間周波数よりも十分に低い線密度で形成されたマーク
を走査して得られる再生信号中のキャリア強度と前記カ
ット・オフ空間周波数に略等しい線密度で形成されたマ
ークを走査して得られる再生信号中のキャリア強度の差
が再生光量の増加にともない減少する記録媒体を用い、
再生光量を、カット・オフ空間周波数に略等しい線密度
で形成されたマークを走査して得られる再生信号中のキ
ャリア強度が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して＋１ｄ
Ｂ以上の変化率で増加する範囲に設定することを特徴と
している。更に本発明は前記特徴の光磁気再生系におい
て、ある設定での再生光量下での再生信号の信号振幅又
は、スライスレベル等により検出される位相情報をもと
に最適な伝達特性になるように再生パワーを制御するこ
とを特徴としている。

【００１６】本発明で前述の記録媒体を用いる理由は、
これら媒体が光スポットの強度および走査速度を適当に
設定することにより、光スポット内に照射によって加熱
されＫｅｒｒ回転角が低下した領域（以降、本明細書中
ではこのＫｅｒｒ回転角の低下した領域を「応答制限領
域」と呼ぶ）を形成するためである。

【００１７】即ち、光磁気記録では光磁気記録媒体から
の反射光の偏光面の回転を検出することにより再生信号
を得ているため、昇温部分のＫｅｒｒ回転角が低下した
領域が再生信号にあまり寄与しなくなることを利用し、
光スポット照射部分から応答制限領域を除いた部分から
再生信号を得る様に構成し、結果的に光スポットの走査
方向の直径が短縮されたのと同じ効果が得られ、光学系
の見かけの分解能を改善するためである。

【００１８】この応答制限領域は、温度上昇によるＫｅ
ｒｒ回転角の低下領域であるから、応答制限領域を形成
するために磁場を特別に印加する必要もなく、更にＫｅ
ｒｒ回転角は記録膜の温度に対して連続的に変化するの
で磁区によるマスク領域とは異なり磁壁のような明確な
境界部分は存在しないため、応答制限領域の形成は空間
的に連続的であり、再生光量とともに連続的に伝達特性
を可変とすることができる。また、同じ理由で、走査時
の磁壁移動によって発生する従来の磁気超解像動作に特
有の動作ノイズの発生を防止できる。また同時に再生信
号は、マークの前エッジと後エッジとで良好な対称性を
持ち、信号処理回路の規模の点で有利となる。またマー
クが隣接して形成されている場合でも、応答制限領域は
磁区によるマスク領域とは異なり、マーク磁区との磁気
的相互作用に起因する光磁気再生信号の非線形性が少な
い。すなわち複数のマークが隣接した場合の応答は、各
々のマークが個別に存在した場合の応答の加算によって
精度良く近似可能である。また前述の様に光学ヘッドの
出力値を制御する際の再生信号の振幅またはその微分振
幅を検出し、該再生光量を再設定することにより、装置
毎／光磁気ディスク毎及びディスク内外周におけるバラ
ツキを容易に補正することができる。以上が本発明の基
本的概念である。

【００１９】さて、まず本実施形態で用いる光磁気ディ
スク（光磁気情報記録媒体）の構造の一例を図３を用い
て説明する。図３（ａ）は１層の磁性層からなる光磁気
ディスクの断面構成を示し、図３（ｂ）は２層の磁性層
からなる光磁気ディスクの断面構成を示す図である。

【００２０】図３（ａ）に示す光磁気ディスクは、光透
過性の基体２０２上に光透過性の第１の保護層２０３ａ
を形成し、この第１の保護層２０３ａ上に記録層１０５
を積層し、更に該記録層１０５上に第２の保護層２０３
ｂ，反射層２０４を順に積層している。この反射層２０
４上に必要があれば更にＵＶ樹脂性の保護皮膜層２０５
を形成しても良い。

【００２１】この第１の保護層２０３ａは多重干渉によ
って記録層の見かけのＫｅｒｒ回転角を増大させる干渉
層としての機能も兼ねている。記録層１０５は室温Ｔ
_ROOM付近で有限の保磁力Ｈｃ，Ｋｅｒｒ回転角θ_Kを持
つフェリ磁性体膜であり、図４（ａ）に示すような温度
特性を持つ。この温度特性は、温度Ｔを上昇させると保
持力Ｈｃが補償温度Ｔ_COMP＝１７０°Ｃ前後で発散し、
Ｃｕｒｉｅ温度Ｔｃ＝２４０°Ｃ近傍で零となる特性を
表している。一方、回転角θ_Kは、温度Ｔの上昇ととも
に減少し、Ｔ＝ＴｃでＨｃ＝０，回転角θ_K＝０の常磁
性状態となる特性を表している。

【００２２】図３（ｂ）に示す光磁気ディスクは、光透
過性の基体２０２上に光透過性の第１の保護層２０３ａ
を形成し、この第１の保護層２０３ａ上に再生層１０６
を積層し、さらに記録層１０５，第２の保護層２０３ｂ
を順に積層している。この第２の保護層２０３ｂ上に必
要なら更にＵＶ樹脂性の保護皮膜層２０５を形成しても
良い。

【００２３】この第１の保護層２０３ａは多重干渉によ
って再生層１０６の見かけのＫｅｒｒ回転角を増大させ
る干渉層としての機能も兼ねている。記録層１０５及び
再生層１０６は、図４（ｂ）に示すとおりそれぞれの補
償温度がＴ_COMP1＝０°Ｃ，Ｔ_COMP2＝２００°Ｃ、Ｃｕ
ｒｉｅ温度がＴc1＝１５０°Ｃ，Ｔc2＝２６０°Ｃの特
性を持つフェリ磁性体膜が好ましい。またＴ_COMP1はＴ
_ROOM前後、Ｔ_COMP2はＴｃ１前後の値を持ち、なおかつ
Ｔ_COMP1＜Ｔ_COMP2かつＴ_ROOM＜Ｔｃ１＜Ｔｃ２なる関係
が成立している。

【００２４】このように形成した光磁気ディスクは、光
スポットを照射すると、この照射部分の記録膜の温度が
局部的に上昇し、Ｋｅｒｒ回転角が変化する。この状態
を次に図２を参照して説明する。

【００２５】まず図２（ａ）は、図３（ａ）に示した光
磁気ディスクの表面の記録膜表面の磁区分布と、光磁気
ディスク断面方向から見た磁区分布と、光磁気ディスク
の記録膜の温度及びＫｅｒｒ回転角分布とを表す図であ
る。また磁性層中の矢印の長さおよび向きは、それぞれ
磁化の大きさおよび磁化方向を示している。

【００２６】本実施形態による光磁気ディスクは、記録
層１０５がフェリ磁性体であり、図４（ａ）に示した如
く、温度Ｔを上昇させるとＫｅｒｒ回転角θ_Kが温度Ｔ
の上昇とともに減少し、温度Ｔ＝ＴｃでＫｅｒｒ回転角
θ_K＝０の常磁性状態となる特性を持っている。そこで
図２（ａ）の如く、予め記録面に磁化された複数のマー
クを持つ光磁気ディスクに光スポット１０２の強度およ
び走査速度を適当に設定して照射すると、光スポット１
０２内は照射によって中央が突出したカーブの温度分布
となり、この加熱によってＫｅｒｒ回転角が低下した応
答制限領域１０１（図中、交差した斜線で示す）が形成
される。この応答制限領域１０１の最高温度Ｔ_RDは、Ｃ
ｕｒｉｅ温度Ｔｃよりも低いものとし、最高温度Ｔ_RDに
おける記録層１０５の保持力Ｈｃが反磁界等に比べ十分
に大きいものになるよう選択する。

【００２７】これにより、光スポットの走査後に記録層
１０５が室温Ｔ_ROOMまで冷却されれば記録層１０５の磁
化は走査前の状態に回復するので、マーク１０４の形状
は読み出し動作の影響を受けなくなる。

【００２８】光磁気記録では光磁気記録媒体１００から
の反射光の偏光面の回転を検出し再生信号を得ているの
で、昇温部分のＫｅｒｒ回転角が大幅に減少した領域は
再生信号にあまり寄与しなくなる。即ち、本実施形態に
おいては再生信号が光スポット１０２照射部分から応答
制限領域１０１を除いた部分（光スポット１０２の円か
ら応答制限領域１０１の斜線の内円部分を除いた変形三
日月部分）の応答を主として反映するので、結果的に光
スポット１０２の走査方向直径が（前記変形三日月部分
右側の幅に相当する）実効スポット１０３の径まで短縮
されたのと同じ効果が得られ、光学系の見かけの分解能
を改善することができる。

【００２９】図３（ｂ）に示した光磁気ディスクにおい
ても同様に光学系の見かけの分解能を改善することがで
きる。即ち、本光磁気ディスクは、図４（ｂ）の如く、
保持力Ｈｃ２が補償温度Ｔ_COMP2前後で一旦発散し、Ｃ
ｕｒｉｅ温度Ｔｃ２で零となる特性のフェリ磁性体の記
録層１０５と、温度Ｔ＝Ｔ_ROOM前後に補償温度を有し、
Ｋｅｒｒ回転角θ_Kが温度Ｔの上昇とともに減少し、Ｔ
＝Ｔｃ２で回転角θ_K＝０の常磁性状態となる特性を持
つフェリ磁性体の再生層１０６とを積層しているため、
温度Ｔ＝Ｔ_ROOM前後の状態で再生層１０６に記録層１０
５の磁区すなわちマークを転写し、再生層１０６と記録
層１０５の磁区分布形状が同一となる特性を持ってい
る。

【００３０】この光磁気ディスクに対して光スポット１
０２の強度および走査速度を適当に設定して照射する
と、図２（ｂ）に示すように光スポット１０２内には照
射によって加熱されＫｅｒｒ回転角が低下した応答制限
領域１０１が形成される。応答制限領域１０１の最高温
度Ｔ_RDはＴｃ２よりも低いものとし、Ｔ_RDにおける記録
層１０５のＨｃ２は反磁界等に比べ十分に大きいものに
なるよう選択する。

【００３１】これにより、光スポット１０２による走査
時の記録層１０５中のマーク１０４の形状が走査時の温
度上昇による影響を受けることがなくなると共に、応答
制限領域１０１の再生層１０６は、温度上昇によってＫ
ｅｒｒ回転角θ_Kが低下する。

【００３２】光磁気記録では光磁気記録媒体１００から
の反射光の偏光面の回転を検出し再生信号を得ているの
で、再生層昇温部分のＫｅｒｒ回転角が大幅に減少した
応答低下領域は再生信号にあまり寄与しなくなる。即
ち、前記実施形態同様に再生信号は光スポット１０２照
射部分から応答制限領域１０１を除いた部分の応答を主
として反映するので、結果的に光スポット１０２の走査
方向直径が実効スポット１０３の幅まで短縮されたのと
同じ効果が得られ、光学系の見かけの分解能を改善する
ことができる。尚、図２（ｂ）は図２（ａ）同様に光磁
気ディスクの表面の記録膜表面の磁区分布と、光磁気デ
ィスク断面方向から見た磁区分布と、光磁気ディスクの
記録膜の温度及びＫｅｒｒ回転角分布とを表す図であ
る。また磁性層中の矢印の長さおよび向きは、それぞれ
磁化の大きさおよび磁化方向を示している。

【００３３】この様に構成した光磁気ディスクに対して
適当な光量の光スポットを適当な速度で走査し、応答制
限領域１０１を形成した場合の分解能の変化の例を図５
に示す。図５は、波長λ＝０．６８μｍ，絞り込みレン
ズの開口数がＮＡ＝０．５５の特性を持つ光ヘッドを用
い、縦軸が光磁気再生信号のスペクトル強度を、再生光
学系のカット・オフ空間周波数よりも十分に低い直流付
近（カット・オフ空間周波数の１／１０）のスペクトル
強度で正規化したものである。

【００３４】本例における光スポットの直径は、０．８
９μｍであり、カット・オフ空間周波数２．３×１０＾
³¹ｐ／ｍｍ（「＾」はべき乗を表す演算子）の２周期の
長さに等しい。図中、再生光量Ｐ_RD＝１．０ｍＷの範囲
では記録膜が十分に加熱されず、レスポンスが低下した
まま応答制限領域１０１がほとんど形成されていないこ
とを表している。これに対しＰ_RD＝３．０ｍＷの状態で
は応答制限領域１０１が形成されており、光学系のカッ
ト・オフ空間周波数の約１／２倍以上の空間周波数で形
成されたマークのレスポンスが特に大きく改善されてい
ることが判る。

【００３５】次に前述の本実施形態による再生光量に対
する光磁気再生信号の信号レベルの変化を、マークの空
間周波数をパラメータとして図６を用いて説明する。

【００３６】まず、一般に磁性膜の温度上昇にともなう
Ｋｅｒｒ回転角の低下によるキャリア強度の低下を無視
し得る理想的な場合、通常の光磁気再生系でのキャリア
強度は再生光量に比例し、再生光量の＋１ｄＢ増加に対
するキャリア強度の増加量は＋１ｄＢとなる。しかしな
がら、図５に示した様に再生光学系のカット・オフ空間
周波数に等しい空間周波数２．３×１０＾³¹ｐ／ｍｍの
マークから得られる光磁気再生信号（実線で示すキャリ
ア）は、再生光量を１．０ｍＷ以上の範囲に応答制限領
域を形成することにより、磁性膜の温度上昇によるＫｅ
ｒｒ回転角の減少分以上に再生光学系の見かけの分解能
を著しく改善し、再生光量が＋１ｄＢ増加するのに対し
てキャリア強度を＋１ｄＢ以上増加することができる。

【００３７】そこで本実施形態においては、再生光学系
のカット・オフ空間周波数に等しい密度のマークを再生
した場合、再生光量の＋１ｄＢ増加に対するキャリア強
度の増加が＋１ｄＢを越える範囲に再生光量を設定する
ことにより、特に高い空間周波数におけるレスポンスが
改善された光磁気再生信号を得ることができる。

【００３８】前述したとおり、本発明における応答制限
領域は温度上昇によるＫｅｒｒ回転角の低下領域による
ものであり、マスク領域を形成するために磁場を特別に
印加する必要はない。また、これらの応答は温度に関し
て連続的に変化するので、磁区によるマスク領域とは異
なり磁壁のような明確な境界部分は存在せず、応答制限
領域の形成は空間的に連続的である。従って走査時の磁
壁移動によって発生する従来の磁気超解像動作に特有の
動作ノイズ発生を防止することができる。

【００３９】図６に再生光学系のカット・オフ空間周波
数に等しい空間周波数２．３×１０＾³¹ｐ／ｍｍのマー
クを再生した場合の、空間周波数２．３×１０＾³¹ｐ／
ｍｍ前後でのノイズ強度を図中下段にあわせて示す。特
開平３−９３０５８号公報に開示の磁気超解像媒体の場
合、マスク磁区が形成が開始される前後の再生光量で
は、＋１ｄＢの再生光量の増加に対して再生信号中のノ
イズ強度が＋１ｄＢを大きく越える変化率で増加する領
域がある。これに対し本実施形態では、再生信号中のノ
イズ強度は再生光量が増加するにつれて単調に増加する
が、再生光量に対するノイズ強度の増加率は常に＋１ｄ
Ｂ／ｄＢ以下とすることができる。

【００４０】また、本実施形態ではマークが隣接して形
成されている場合でも、マーク磁区と応答制限領域との
磁気的相互作用に起因する光磁気再生信号の非線形性が
原理的に小さい。すなわち複数のマークが隣接した場合
の応答は、各々のマークが個別に存在した場合の応答の
加算として精度良く近似することができる。

【００４１】図６で示した再生光量設定範囲において、
実際の変調方式に最適な等化特性を実現する例を図１に
示す。図１（ａ）は、波長λ＝０．６８μｍ，絞り込み
レンズの開口数がＮＡ＝０．５５の光ヘッドを用い、こ
の時の光学ヘッドの線速度をＶ＝１０（ｍ／ｓ）とし、
ＮＲＺ（non-return-zero）変調方式に本実施形態を適
用した例である。図中の横軸は、図５に示した横軸の空
間周波数に線速度Ｖを掛けて、周波数ｆ（ＭＨｚ）にし
たものである。

【００４２】この場合、ディスク上に絞り込まれたスポ
ット径Ｗｓは一般に（λ／ＮＡ）で与えられ、Ｗｓ＝
１．２μｍとなる。ここで、図１上では、低い再生光量
１ｍＷでは原信号特性３０１のようになる。図５で述べ
たように、カットオフ周波数ｆｃは、１／（λ／（２×
ＮＡ））×ｖ＝１６．３（ＭＨｚ）となる。ここで、記
録線密度を０．４０μｍ／ｂｉｔとした場合、ＮＲＺ方
式では、最短マーク長が０．４μｍで周期が０．８μｍ
となり、周波数にすると１２．５（ＭＨｚ）である。こ
の線密度を実現するためには、最短マーク繰り返し周波
数１２．５（ＭＨｚ）３１６では図に示すように信号レ
ベルの低下が著しいため、原信号特性３０１では十分に
再現することができないことが判る。この時の原再生信
号３１０を図１０（ａ）に示す。本図の如き原再生信号
３１０では、検出の信頼性を示す開口が開いていないこ
とがわかる。

【００４３】これに対し、信号レベルが十分とれる理想
特性３０２（図１）が得られれば、前述した条件のＮＲ
Ｚ方式で所望の線密度が実現できる。この時の再生信号
３１１は、図１０（ａ）に示すように開口が十分開いて
いる。このような再生信号波形を得るために、一般的に
信号処理として波形等化処理が行われる。これは、例え
ば図７に示す如き波形等化回路を用い、必要な帯域、こ
の例では１２．５（ＭＨｚ）付近の信号レベルを上げる
ような等化特性３０３を生成し、原信号特性３０１を理
想特性３０２に改善する方法である。

【００４４】図７の回路は、３タップトランスバーサル
型等化回路と呼ばれるものであり、２つの遅逓回路４０
１及び４０２と、ゲイン回路４０３及び４０４と、加算
回路４０５とから構成する。本回路は、入力信号である
再生信号出力４０６を３つに分ける。この分けられた信
号４０７は遅逓量τの遅逓回路４０１に入力され、信号
４０８は遅逓量２×τの遅逓回路４０２に入力され、他
の信号４１０は（−Ｋ１）のゲイン量のゲイン回路４０
３でゲイン調整される。前記遅逓回路４０１及び４０２
の出力並びにゲイン回路４０３の出力は加算器４０５で
加算されることにより、等化後の再生信号４０９が得ら
れる。

【００４５】本例における遅逓回量τは、一般に最短マ
ーク繰り返し周期の１／２程度に設定し、ゲイン量Ｋ
１，Ｋ２は、あるデータ検出点でのマークの信号が前後
の最短マーク繰り返し周期の１／２の間隔で離れた検出
点で漏れ込む（符号間干渉）量がゼロになるように設定
する。これが図１（ａ）の等化特性３０３に対応する。
また一般にはゲインＫ１とゲインＫ２は等値であるが、
漏れ込みが前後で非対称な場合は異なる値に設定され
る。

【００４６】この一般の波形等化回路を用いる手法は、
隣接マークからの符号間干渉が抑圧され、信号レベルが
改善される利点があるものの以下の理由で限界がある。
一つは等化のゲインが高いと再生信号に含まれるノイズ
成分を増加させる問題があり、更に図示した回路では、
前後の３つの信号で処理をする３タップ式であり、さら
に２つとなりの信号レベルの変動を引き起こすために生
じる等化残りノイズが発生する問題があった。

【００４７】そこで本実施形態では、再生光量を、図６
右側に示した再生光量設定範囲の２．５ｍＷに設定し
た。これによって、図５に示したようにレスポンスは、
高周波領域で増加し、図１（ａ）のレスポンス特性３０
４を得ることができた。このパワー領域では、図６で示
したようにノイズの増加を伴わずに信号レベルが改善さ
れる。但し、更に高周波の領域では、不要な高域の強調
はノイズ成分だけが含まれるために、本実施形態では図
１のローパスフィルタ３０８を通して、理想特性３０３
を得ることにした。この結果、本実施形態によって得ら
れた再生信号は、図１０（ａ）の右端に示す如く、ノイ
ズの影響も十分小さく開口の十分開いた再生信号（波
形）３１２を得ることができた。

【００４８】一方、図１（ｂ）は、パーシャルレスポン
ス方式を適用した場合の実施形態を示す図である。この
パーシャルレスポンス方式は、隣接マークからの漏れ込
みを許容した方式であり、再生信号波形は図１０（ｂ）
に示すようにＰＲ（１，１）の場合、３値の多値レベル
検出となる。この例では、線密度０．３５μｍ／ｂｉｔ
であり、必要な等化特性３０５は、中域の信号レベルを
上げる必要がある。これに対し本実施形態では再生光量
を２．０ｍＷに設定することで伝達特性３０６が得ら
れ、これにローパスフィルタ３０８を設定することによ
り、理想ＰＲ（１，１）用等化特性３０５及び理想ＰＲ
（１，１）特性３０７が得られた。これにより、再生パ
ワーを制御する前の再生信号３１３に対し、図１０
（ｂ）に示すような信頼性の高い再生信号（波形）３１
４が得られた。

【００４９】次に、図１に示した理想の等化特性を得る
ために再生パワー及びローパスフィルタを設定する方法
及び等化特性を学習する方法及びこれを実現する回路を
以下図８及び９を用いて説明する。この図８は再生特性
の学習及び再生パワーの制御回路の一例を示したもので
あり、図９（ａ）及び（ｂ）は学習方法の２つの例を示
す図である。図９（ａ）は、光磁気ディスク上のデータ
領域の前に、予め学習領域として装置で用いる変調方式
に現われる記録周波数の異なる繰り返しのマーク列５１
７を記録しておき、後で再生して後述する学習に用い
る。この学習領域は、ディスク上の内周／外周／または
半径方向に区切られた各ゾーンの一部に設けておくのが
好ましい。

【００５０】再生学習の頻度は、ドライブ装置を工場か
ら出荷する前／ユーザがディスクを挿入した場合／連続
してディスクが挿入されている場合は３０分おき／更に
記録データをディスクに記録する毎等の必要に応じて行
う事が考えられる。また書き換え可能な記録媒体に対し
ては記録パワーを学習する領域と兼用しても良いし、そ
の際学習領域は書換えして何度も使用しても良い。勿
論、再生学習領域は出荷前にあらかじめ記録しておき、
上記必要に応じて再生学習のみ行ってもよい。

【００５１】図９（ａ）の学習の原理は、ゲート５１６
で検出される低周波領域に対応する最長パターン列で再
生信号振幅５１２を基準として、ゲート５１５で検出さ
れた高周波領域に対応する再生信号振幅５１１の比をあ
る目標の値にすることで、例えば図１（ａ）に示した目
標の等化後の再生特性３０２が得られるように、最長マ
ーク繰り返し周波数３１５と最短マーク繰り返し周波数
３１６での信号振幅が一致するように再生パワーを制御
することによって行われる。尚、本実施形態では最短と
最長パターンの２つの周波数のみでの学習を行なってい
るが、その間のパターン長の繰り返しパターンを用いて
さらに完全に理想特性３０２になるように学習を行なっ
てもよい。

【００５２】次に学習の第２の実施例を図９（ｂ）を用
いて説明する。この学習は図１で示した再生特性の変動
が再生信号の原波形５１７の立ち上がり、又は立ち下が
りに現われることを利用したものである。例えば、再生
パワーが１ｍＷの時は図１（ａ）の原信号特性３０１の
ように高周波領域で振幅がとれないことを反映して、再
生信号は制御前特性５１８のように立ち上がり、立ち下
がりが理想特性５１９よりも勾配が低いことが判る。こ
こで、理想特性は再生パワー２．５ｍＷでの再生信号で
有り、目標の等化後の再生特性３０２を示している。更
に再生信号の勾配は原波形の１階微分信号５２０の振幅
５１３で得られるので、最適な再生特性が得られる微分
信号振幅をスライスレベル値５１４とし、この値が得ら
れるように再生パワーを制御する様に学習を行なっても
よい。但し、微分振幅は媒体の反射率や再生パワーなど
の変化による再生受光量の値でも変化するので、予め未
記録部分での反射受光量を検出し規格化することによっ
て更に高精度な制御が可能となる。

【００５３】次に、図９の学習方法を実現する回路実施
例を図８を用いて説明する。図に示す回路は、設定した
ローパスフィルタを通り図９（ｂ）の学習例に対しては
未記録部分での反射受光量で規格化された微分信号であ
る再生信号５００を入力とし、後述する学習を行う再生
信号レスポンス学習回路５０１と、該学習回路５０１に
よって学習されたレスポンスに相当するパワー設定用ア
ドレスを入力とし、該アドレスに対応したパワー設定用
のデジタルデータを出力するＲＯＭ５０２と、該デジタ
ルデータを入力とし、アナログデータに変換して出力す
るＤ／Ａコンバータ５０３と、このアナログデータに基
づいて半導体レーザ５０５を駆動するレーザ駆動電流源
５０４とを備え、再生信号５００を入力した前記学習回
路５０１が後述するレスポンスに相当するパワー設定用
アドレスを出力し、このアドレスを入力するＲＯＭ５０
２が該入力アドレスに対応させたパワー設定用のデジタ
ルデータを出力し、これを入力した次段のＤ／Ａコンバ
ータ５０３がＤ／Ａ変換を行い、これによってレーザ駆
動電流源５０４が入力したアナログ電圧設定を元に出力
を制御し、半導体レーザ５０５を駆動して半導体レーザ
（光学ヘッド）の再生出力を制御する様に動作する。

【００５４】次に前記した再生信号レスポンス学習回路
５０１について詳細に説明する。この回路５０１は、再
生信号５００を増幅するプリアンプ５０６と、図９
（ａ）に示したゲート信号５１５及び５１６に対して各
信号の振幅のピーク検出信号５１１及び５１２を検出す
る一対のピークディテクタ５０７と、該ピーク検出信号
５１２を入力とし、予め設計された最短マーク長と最長
マーク長の振幅比１／Ｋ（＝Ｂ／Ａ）を演算する割り算
器５０９と、ピーク検出信号５１１及び算器５０９の出
力信号を入力とし、これら入力信号の誤差信号を出力す
る作動アンプ５０８と、該作動アンプ５０８の出力をデ
ィジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄコンバータ５
１０とを備え、差動アンプ５０８による誤差信号がゼロ
になるようにＡ／Ｄコンバータ５１０の出力からパワー
設定用ディジタル信号を出力させる様に構成している。
一方、図９（ｂ）の学習方式の場合は差動アンプ５０８
の片側の入力に図９（ｂ）に示したスライスレベル設定
値５１４を入力させ、検出された微分振幅値５１３と差
動を取り、誤差信号を得るように構成する。

【００５５】この様に本実施形態による学習機能を用い
ることで、装置毎やディスク交換時によって変動する再
生特性の変動を吸収することもできる。さらに、図８に
は、図７に示した電気的等化回路は含まれていないが、
再生信号５００として図７の等化回路を通したものに本
方式を適用することもできる。この場合、出荷前にノミ
ナルの再生パワーを図６に示した再生光量設定範囲の中
間値、例えば２．０ｍＷに設定しておき、出荷前に生じ
る装置毎やディスク交換時によって変動する再生特性の
変動に対し、レスポンスを上げたり、下げたりできる値
に設定しておけば良い。このパワー設定においては、図
７に示した等化回路の定数（遅逓量τ、ゲインＫ１，Ｋ
２）は、例えば、図１の例では理想の等化特性３０３に
なるように設定しておく。このようにしておくことで、
出荷後に生じる装置毎やディスク交換時によって変動す
る再生特性の変動を前述の方法で検出し、再生パワーを
適応的に制御することで、回路的に複雑な適応等化（Ａ
daptive Ｅqualization）等を用いなくても、最適等化
を行うことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上延べた如く本発明によれば、再生光
学系のカット・オフ空間周波数に略等しい線密度で形成
されたマークを走査して得られる再生信号中のキャリア
強度が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して、＋１ｄＢ以
上の変化率で増加する時に再生信号中のノイズ強度が＋
１ｄＢの再生光量の増加に対して＋１ｄＢ以下の変化率
で増加する記録媒体を用い、再生光量をキャリア強度が
＋１ｄＢの前記再生光量の増加に対して＋１ｄＢ以上の
変化率で増加する範囲に設定することによって、昇温部
分のＫｅｒｒ回転角が低下した領域が再生信号にあまり
寄与しなくなることを利用し、光スポット照射部分から
応答制限領域を除いた部分から再生信号を得る様に構成
し、結果的に光スポットの走査方向の直径が短縮された
のと同じ効果が得られ、光学系の見かけの分解能を改善
することができる。

【００５７】更に本発明は、再生光学系のカット・オフ
空間周波数よりも十分に低い線密度で形成されたマーク
を走査して得られる再生信号中のキャリア強度と前記カ
ット・オフ空間周波数に略等しい線密度で形成されたマ
ークを走査して得られる再生信号中のキャリア強度の差
が再生光量の増加にともない減少する記録媒体を用い、
再生光量を、カット・オフ空間周波数に略等しい線密度
で形成されたマークを走査して得られる再生信号中のキ
ャリア強度が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して＋１ｄ
Ｂ以上の変化率で増加する範囲に設定することによっ
て、昇温部分のＫｅｒｒ回転角が低下した領域が再生信
号にあまり寄与しなくなることを利用し、光スポット照
射部分から応答制限領域を除いた部分から再生信号を得
る様に構成し、結果的に光スポットの走査方向の直径が
短縮されたのと同じ効果が得られ、光学系の見かけの分
解能を改善することができる。従って本発明によれば情
報再生装置において高密度変調方式に最適な等化特性を
光学系や媒体の変動にかかわらず得ることが可能とな
り、情報記録密度の増大を図ることが可能となる。これ
により記録情報量の増大と転送レートの向上に大きな効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による情報再生制御方法の
等化方法を説明するための図。

【図２】本実施形態で用いる記録媒体の動作／作用を説
明するための図。

【図３】本実施形態で用いる記録媒体の構造の例を説明
するための図。

【図４】本実施形態で用いる記録媒体中の磁性層の温度
特性を説明するための図。

【図５】本実施形態の記録媒体の応答制限領域の形成に
よる分解能の変化を説明するための図。

【図６】本実施形態による再生光量による信号レベルの
変化および再生光量の設定方法を説明するための図。

【図７】従来技術による波形等化回路の一例を示す図。

【図８】本発明の一実施形態による再生特性を学習及び
制御する回路を示す図。

【図９】本実施形態による再生特性を学習する方法の原
理を説明するための図。

【図１０】本実施形態による等化特性の異なる再生信号
の一例を示す図。

【符号の説明】

１００…光磁気記録媒体、１０１…応答制限領域、１０
２…光スポット、１０３…実効スポット、１０４…マー
ク、１０５…記録層、１０６…再生層、２０１…記録
膜、２０２…基体、２０３ａ，ｂ…保護層、２０４…反
射層、２０５…保護皮膜層、３０１…原信号特性、３０
３、３０５、３０１…必要等化特性、５０１…再生信号
レスポンス学習回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粟野 博之 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光の照射によって光磁気情報記録
   媒体に磁気光学効果により情報の記録再生を行う光磁気
   再生系と、該光磁気再生系のカット・オフ空間周波数に
   略等しい線密度で形成されたマークを走査して得られる
   再生信号中のキャリア強度が＋１ｄＢの再生光量の増加
   に対して＋１ｄＢ以上の変化率で増加する時に再生信号
   中のノイズ強度が＋１ｄＢの再生光量の増加に対して＋
   １ｄＢ以下の変化率で増加する光磁気情報記録媒体を用
   い、前記光磁気再生系が光磁気情報記録媒体に対して前
   記キャリア強度が＋１ｄＢの前記再生光量の増加に対し
   て＋１ｄＢ以上の変化率で増加する範囲の再生光量でマ
   ークを走査する様に光学ヘッドの出力値を制御すること
   を特徴とする光磁気情報記録媒体の情報再生制御方法。
2. 【請求項２】 レーザ光の照射によって光磁気情報記録
   媒体に磁気光学効果により情報の記録再生を行う光磁気
   再生系と、該光磁気再生系のカット・オフ空間周波数よ
   りも十分に低い線密度で形成されたマークを走査して得
   られる再生信号中のキャリア強度と前記カット・オフ空
   間周波数に略等しい線密度で形成されたマークを走査し
   て得られる再生信号中のキャリア強度の差が再生光量の
   増加にともない減少する光磁気情報記録媒体を用い、前
   記光磁気再生系が光磁気情報記録媒体に対して前記カッ
   ト・オフ空間周波数に略等しい線密度で形成されたマー
   クを走査して得られる再生信号中のキャリア強度が＋１
   ｄＢの再生光量の増加に対して＋１ｄＢ以上の変化率で
   増加する範囲の再生光量でマークを走査する様に光学ヘ
   ッドの出力値を制御することを特徴とする光磁気情報記
   録媒体の情報再生制御方法。
3. 【請求項３】 前記光学ヘッドの出力値を制御する際の
   再生信号の振幅またはその微分振幅を検出し、該再生光
   量を再設定することを特徴とする請求項１又は２記載の
   光磁気情報記録媒体の情報再生制御方法。