JPH1092037A - 光磁気記録再生方法及び光磁気記録再生装置 - Google Patents

光磁気記録再生方法及び光磁気記録再生装置

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JPH1092037A
JPH1092037A JP8247706A JP24770696A JPH1092037A JP H1092037 A JPH1092037 A JP H1092037A JP 8247706 A JP8247706 A JP 8247706A JP 24770696 A JP24770696 A JP 24770696A JP H1092037 A JPH1092037 A JP H1092037A
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recording
signal
reproducing
magneto
light beam
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Yasuyuki Miyaoka
康之 宮岡
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱用光レーザ及びその光学系を削減し、構
成上簡易な磁壁移動型の光磁気装置を提供する。 【解決手段】 光磁気記録媒体に光ビームを照射し、媒
体温度分布の温度勾配を利用して記録マークの磁壁を移
動させ、該光ビームの反射光の偏向面の変化を検出して
再生する光磁気記録再生装置において、媒体上前記温度
勾配を有する最高温度点の両側で、光ビームによって生
成する磁壁が、移動するための臨界温度領域の前端域及
び後端域で生成する信号：ｆ（ｔ）とα×ｆ（ｔ−β）
との合成信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α×ｆ（ｔ−β）
（但し、βはディレイ時間、ｆ及びｈは関数）からなる
再生信号に対して、再生光ビームパワーを調整する調整
手段と、再生ビームの前方からと後方からの信号のディ
レイ時間βを検出する手段と、前方からの磁壁移動によ
る信号振幅に対する後方からの磁壁移動による信号振幅
比αを検出する手段とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多層構造を持つ光磁
気記録媒体に光ビームを照射し、磁区に対する温度分布
の温度勾配を利用し、記録層の記録データを変化させる
ことなく再生層の記録マークの磁壁を移動させ、該光ビ
ームの反射光の偏向面の変化を検出し、該光ビームの回
折限界以下の記録マークを再生することが可能である光
磁気記録再生方法及び光磁気記録再生装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】書き換え可能な高密度記録媒体として、
半導体レーザの熱エネルギーを用いて、磁性薄膜に磁区
を書き込んで情報を記録し、光磁気効果を用いて、この
情報を読み出す光磁気記録媒体がある。また近年この光
磁気記録媒体の記録密度を更に高めて大容量の記録媒体
とする要求が高まっている。光磁気記録媒体等の光ディ
スクの線記録密度は、再生光学系のレーザ波長および、
対物レンズの開口数に大きく依存する。すなわち、再生
光学系のレーザ波長λと対物レンズの開口数ＮＡが決ま
ると、ビームウエストの径が決まるため、記録マーク再
生時の空間周波数は２ＮＡ／λ程度が検出可能な帯域と
なって、これが光学的な回折限界となってしまう。した
がって、従来の光ディスクで高密度化を実現するために
は、再生光学系のレーザ波長を短くし、対物レンズのＮ
Ａを大きくする必要がある。しかしながら、レーザ波長
や対物レンズの開口数の改善にも限度がある。このた
め、記録媒体の構成や読み取り方法を工夫し、記録密度
を改善する技術が開発されている。
【０００３】例えば、特開平０６−２９０４９６号公報
において、磁気的に結合される再生層と記録保持層とを
有してなるキュリー温度の異なる多層膜の記録保持層に
信号記録を行うとともに、加熱用光ビームの照射による
温度勾配を利用し、記録保持層の記録データを変化させ
ることなく再生層の記録マークの磁壁を移動させ、再生
用光ビームスポットのほぼ全域が同一の磁化になるよう
に再生層を磁化させて、該再生用光ビームの反射光の偏
向面の変化を検出し、上記再生光ビームの回折限界以下
の記録マークを再生する信号再生方法、及び装置が提案
されている。
【０００４】この方法によれば、図１１に示すような、
大きな円形の加熱用ビームと、その加熱用ビーム内の小
さな円形の記録再生ビームと、この再生時のビーム移動
速度に対応した楕円形のＴｓ等温線との関係において、
図１０における記録マーク（ｄ）を走査・再生した場
合、図中（ｅ）に示すように、再生信号が矩形状にな
り、再生信号振幅を低下させることなく該光ビームの回
折限界以下の周期の記録マークが再生可能となり、記録
密度ならびに転送速度を大幅に向上できる光磁気記録媒
体、再生方法が可能となる。
【０００５】図９に従来例を示す構成図を示す。図中、
１はガラスあるいはプラスチックを素材とした基板２
に、光ビームの照射による温度勾配を利用し、記録層の
記録データを変化させることなく、再生層の記録マーク
の磁壁を移動させ、再生スポット内のほぼ全域を同一磁
化にして、光ビームの反射光の偏向面の変化を検出し、
記録マークを再生することが可能な例えば３層又は４層
からなる光磁気記録媒体３を被着し、さらに保護膜４を
形成した光磁気ディスクである。この光磁気ディスク１
はマグネットチャッキング等でスピンドルモータに支持
され、回転軸に対して回転自在の構造となっている。
【０００６】また、５〜１７は光磁気ディスク１にレー
ザ光を照射し、さらに反射光から情報を得る光ヘッドを
構成する個々の部品の概略要素であり、６は集光レン
ズ、５は集光レンズ６を駆動するアクチュエータ、７は
記録再生用の波長６８０ｎｍの半導体レーザ、８は加熱
用の波長１．３μｍの半導体レーザ、９，１０はコリメ
ータレンズ、１１は６８０ｎｍ光を１００％通過し１．
３μｍ光を１００％反射するダイクロイックミラー、１
２はビームスプリッタ、１３は１．３μｍ光が信号検出
系に漏れ込まないようにするためのもので１．３μｍ光
は透過しないが、６８０ｎｍ光は１００％透過するダイ
クロイックミラーである。１４はλ／２板、１５は偏向
ビームスプリッタ、１７はそれぞれフォトセンサ、１６
はそれぞれフォトセンサ１７への集光レンズ、１８は偏
向方向によりそれぞれ集光・検出された信号を差動増幅
する差動増幅回路である。
【０００７】かかる構成の光磁気記録再生装置におい
て、記録再生用・加熱用の半導体レーザ６，８から出射
された波長６８０ｎｍと波長１．３μｍのそれぞれのレ
ーザ光はコリメータレンズ９，１０、ダイクロイックミ
ラー１１、ビームスプリッタ１２、集光レンズ６を介し
て、光磁気ディスク１に照射される。このとき集光レン
ズ６はアクチュエータ５の制御によってフォーカシング
方向、及び、トラッキング方向に移動して、レーザ光が
光磁気記録媒体３上に記録再生レーザ及び加熱用レーザ
として逐次焦点を結ぶように制御され、かつ、光磁気デ
ィスク上に刻まれた案内溝に沿ってトラッキングする構
成になっている。また、波長１．３μｍ光の光束系は集
光レンズ６の開口径よりも小さくなるようにしてあり、
全開口部を通過して集光される６８０ｎｍ光に比べて、
ＮＡが小さくなるようにしてある。したがって、図１１
に示すように、加熱用ビームの加熱用スポットは波長が
長く、ＮＡが小さいので、記録再生ビームの記録再生用
スポットよりも径が大きくなる。これにより、光ビーム
移動方向として示すように、移動している媒体面上の記
録再生用のスポット領域に、図中示してあるような媒体
温度に対する磁区の特性中最高温度から徐々に下降する
所望の温度勾配を形成することが可能となる。
【０００８】また、光磁気ディスク１で反射されたレー
ザ光はビームスプリッタ１２により、偏向ビームスプリ
ッタ１５の方向に光路が変えられ、ダイクロイックミラ
ー１３、λ／２板１４、偏向ビームスプリッタ１５を介
して、光磁気記録媒体の磁化の極性によって、それぞれ
フォトセンサ１７に集光レンズ１６によって集められ
る。ここで、波長１．３μｍ光はダイクロイックミラー
１３を透過することができないため、加熱用光ビームは
阻止され、これ以降は、波長６８０ｎｍ光のみとなる。
それぞれのフォトセンサ１７の出力は差動増幅器１８に
より差動増幅され、光磁気信号を出力する構成となって
いる。
【０００９】また、コントローラ２０は記録する記録信
号は勿論、光磁気ディスク１の回転数、及び記録半径・
記録セクタ情報等を入力情報として、半導体レーザ７用
の記録パワー、記録信号等を出力し、ＬＤドライバ１
９、磁気ヘッドドライバ２４等を制御するものである。
ＬＤドライバ１９は半導体レーザ７，８を駆動し、本例
では所望の記録パワー、再生パワー、さらに、加熱用ビ
ームパワーを制御している。
【００１０】また、２３は記録動作時に、光磁気ディス
クのレーザ照射部位に変調磁界を印加するための磁気ヘ
ッドであり、光磁気ディスク１をはさみ集光レンズ６と
対向して配置されている。記録時、記録再生用半導体レ
ーザ７がＬＤドライバ１９により記録レーザパワーをＤ
Ｃ光で照射し、これと同時にこの磁気ヘッド２３は磁界
変調ドライバ２４により記録信号に対応して極性の異な
る磁界を発生するようになっている。また、この磁気ヘ
ッド２３は光ヘッドと連動して光磁気ディスク１の半径
方向に移動し、記録時には逐次光磁気記録媒体３のレー
ザ照射部位に磁界を印加することで情報を記録する構成
になっている。
【００１１】図１０を用いて記録再生動作に関して説明
する。図中、（ａ）は記録信号、（ｂ）は記録再生ビー
ムを発生する半導体レーザ７の記録パワー、（ｃ）は磁
気ヘッド２３による変調磁界、（ｄ）は光磁気ディスク
１上に形成される記録マーク、（ｅ）は差動増幅器８か
ら得られる再生信号である。図１０（ａ）に示すような
記録信号を記録する場合、記録動作開始とともにレーザ
パワーは所定の記録パワーにし、さらに、記録信号に基
づく変調磁界が印加される。これら動作により記録媒体
の冷却過程において記録マーク列（ｄ）が形成される。
なお、斜線部は本明細書中表記の記録マークに相当する
磁化の向きを持つ磁区を表し、網掛け部はこれとは逆の
磁化の向きを持つ磁区を表している。
【００１２】再生動作に関して、図１１に示すように、
加熱用半導体レーザ８の加熱用ビームにより、磁壁移動
媒体の再生層の磁壁が移動する温度条件まで加熱され
る。この温度条件下において、磁壁が移動を開始する主
要条件である記録媒体温度Ｔｓの等温線をみると、ビー
ム進行方向前方と、ビーム進行方向後方の両方に存在し
ており、磁壁はビーム進行方向前方からの移動と、ビー
ム進行方向後方からの移動との２つが存在することとな
る。したがって、図中１）に示すようにビーム進行方向
前方に再生用ビームを配置することにより前方からの磁
壁移動信号のみの検出ができる。また、同様に図中２）
に示すようにビーム進行方向後方に再生用ビームを配置
した場合でも、後方からの磁壁移動信号のみの検出が可
能となる。また、図中３）は光磁気媒体の温度に対する
磁区の温度特性を示し、最高温度ポイントの両側の温度
勾配を利用して再生することにより、上述のように記録
密度が光学的な回折限界以下の記録マークであっても、
再生することが可能である。
【００１３】上記１）と２）のどちらの場合において
も、図１０（ｄ）に示すような記録マーク列を記録再生
用ビームで再生することにより、再生信号（ｅ）が得ら
れる。ここで得られた再生信号（ｅ）は記録信号（ａ）
を忠実に再現しており、情報再生が可能となる。この方
法によれば、図１１に示すように、再生用ビーム中に含
まれる磁化状態は全て同じになるため、図１０（ｅ）示
すように再生信号が矩形状になり、再生信号振幅を低下
させることなく、該光ビームの光学的な回折限界以下の
周期の記録マークの再生が可能となり、記録密度ならび
に転送速度を大幅に向上できる光磁気記録媒体、再生方
法が可能となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、加熱用レーザビームの採用及び、それに
伴う光学系部品の増加、さらには装置組立時の調整行程
の増加と２レーザー化により様々なコストアップが発生
する。このコストアップ要因を解決するためには加熱用
ビームと再生用ビームとを１つの光ビームで機能させる
ことが必要となる。
【００１５】しかしながら、加熱用ビームを削除した場
合、図７に示すように、再生用光ビームによって形成さ
れる温度上昇領域の最高温度到達点が再生用光ビーム内
にあるため、再生用の光ビームによって生成する磁壁移
動の臨海温度領域の前端域から磁壁が最高温度到達点へ
移動することにより発生する信号：ｆ（ｔ）と、これに
対して臨界温度領域の後端域から磁壁が最高温度到達点
へ移動することにより発生する信号：α×ｆ（ｔ−
β）、との合成信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α×ｆ（ｔ
−β）が再生信号として検出される。
【００１６】例えば、図８の１）に示すような記録信号
列を記録再生する場合、再生ビームの進行に従い、図中
ａ）〜ｄ）に示すような状態を経て記録マークが読み出
され、３）に示すような再生信号が得られる。３）の再
生信号は上述したように、再生用ビーム前方からの磁壁
移動による再生信号３−１）と、後方からの磁壁移動に
よる再生信号３−２）を重ね合わせた再生信号となって
いる。したがって、この場合、図１２に示す従来のよう
な最短マークの繰り返し再生信号の中央値のスライスレ
ベルにより２値化する手法では記録情報を十分なマージ
ンを持って再現できないと言う問題点が発生する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記問題点は以下の手
法、装置により解決される。
【００１８】本発明は、光ビームの照射による温度勾配
を利用し、記録層の記録データを変化させることなく再
生層の記録マークの磁壁を移動させ、該光ビームの反射
光の偏向面の変化を検出し、上記記録マークを再生する
光磁気記録再生装置において、該再生用の光ビームによ
って生成する磁壁移動の臨海温度領域の前方から磁壁が
最高温度到達点へ移動することにより発生する信号：ｆ
（ｔ）と、これに対して臨海温度領域の後方から磁壁が
最高温度到達点へ移動することにより発生する信号：α
×ｆ（ｔ−β）、との合成信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋
α×ｆ（ｔ−β）からなる再生信号に対して、再生光ビ
ームパワーを調整する手段、再生ビーム前方からと後方
からの信号のディレイ時間：βを検出する手段、前方か
らの磁壁移動による信号振幅に対する後方からの磁壁移
動による信号振幅比：αを検出する手段、を具備し、前
記ディレイ時間検出の出力に基づいて、再生光ビームパ
ワーを調整することによりディレイ時間：βを記録符号
チャネル間隔Ｔｂの整数倍となるように再生光ビームパ
ワーを決定し、該ディレイ時間：βがチャネル間隔Ｔｂ
の整数倍の場合、前記信号振幅比検出手段の出力αの値
に応じて、前記再生信号を２値以上の多値で検出し、情
報を再生することを特徴とする光磁気記録再生方法及
び、光磁気記録再生装置である。
【００１９】また、上記光磁気記録再生方法及びその装
置において、合成信号のαが０．５≦α≦１．５となる
ようなメディア特性の場合、ディレイ時間：β＝ｉ×Ｔ
ｂ（ｉは整数）となるように再生ビームパワーを調整
し、記録信号系列｛ａk ｝に対して、ｂk ＝（ｂk-i ＋
ａk ）ｍｏｄ２なるプリコード処理手段を具備し、記録
信号系列｛ｂk ｝を生成するプリコード処理し、記録信
号系列｛ｂk ｝の記録を行い、読み出し点信号系列にお
いてα／２、１＋α／２の２つのレベルで３値レベル検
出し、情報を再生する手段を具備したことを特徴とする
光磁気記録再生方法及び、光磁気記録再生装置である。
【００２０】本発明によれば、加熱用ビームを削除し、
それに伴う光学系部品の削減、さらには装置組立時の調
整行程の削減と１レーザ化により様々なコストダウンが
可能となる。
【００２１】更に、再生１ビーム化によって発生する、
図７に示すような、再生用光ビームによって形成される
温度上昇領域の最高温度到達点が再生用光ビーム内にあ
ることにより、再生用の光ビームによって生成する磁壁
移動の臨界温度領域の前方から磁壁が最高温度到達点へ
移動することにより発生する信号：ｆ（ｔ）と、これに
対して臨界温度領域の後方から磁壁が最高温度到達点へ
移動することにより発生する信号：α×ｆ（ｔ−β）、
との合成信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α×ｆ（ｔ−β）
が再生信号となり、従来のような最小マーク繰り返し振
幅の中央値をスライスレベルとし、これにより２値化す
る手法では十分なマージンを持って記録情報を再現でき
ないという問題点を解決し、合成信号にも関わらず記録
情報を正確に再現できる方法、及び装置を提供できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］本発明における第１の実施形態の光磁気
記録再生装置の構成を図１に示す。図中、１はガラスあ
るいはプラスチックを素材とした基板２に、光ビームの
照射による記録媒体の磁区に対する媒体温度の温度勾配
を利用し、記録層の記録データを変化させることなく再
生層の記録マークの磁壁を移動させ、再生スポット内の
磁区を拡大し、光ビームの反射光の偏向面の変化を検出
し、記録マークを再生することが可能な光磁気記録媒体
３を被着し、さらに保護膜４を形成した光磁気ディスク
である。この光磁気ディスク１は不図示のマグネットチ
ャッキング等でスピンドルモータに支持され、回転軸に
対して回転自在の構造となっている。
【００２３】また、５〜７，９，１２，１４〜１７は光
磁気ディスク１にレーザ光を照射し、さらに反射光から
情報を得る光ヘッドを構成する個々の部品の概略要素で
あり、６は集光レンズ、５は集光レンズ６を駆動するア
クチュエータ、７は半導体レーザ、９はコリメータレン
ズ、１２はビームスプリッタ、１４はλ／２板、１５は
偏向ビームスプリッタ、１７はそれぞれフォトセンサ、
１６はそれぞれフォトセンサへの集光レンズ、１８は偏
向方向によりそれぞれ集光・検出された信号を差動増幅
する差動増幅回路である。
【００２４】かかる構成の光磁気記録再生装置におい
て、半導体レーザ７から出射された記録再生用レーザ光
はコリメータレンズ９、ビームスプリッタ１２、集光レ
ンズ６を介して、光磁気ディスク１に照射される。この
とき集光レンズ６はアクチュエータ５の制御によってフ
ォーカシング方向、及び、トラッキング方向に移動して
レーザ光が光磁気記録媒体３上に逐次焦点を結ぶように
制御され、かつ、光磁気ディスク１上に刻まれた案内溝
に沿ってトラッキングする構成になっている。光磁気デ
ィスク１で反射されたレーザ光はビームスプリッタ１２
により、偏向ビームスプリッタ１５の方向に光路が変え
られ、λ／２板１４、偏向ビームスプリッタ１５を介し
て光磁気記録媒体の磁化の極性によって、それぞれフォ
トセンサ１７に集光レンズ１６によって集められる。そ
れぞれのフォトセンサ１７の出力は差動増幅器１８によ
り差動増幅され、光磁気信号を出力する構成となってい
る。また、コントローラ２０は記録すべき記録信号を入
力すると共に、光磁気ディスク１の回転数、及び、記録
半径・記録セクタ情報等を入力情報として、半導体レー
ザ７の記録パワー、記録信号等を出力し、ＬＤドライバ
１９、磁気ヘッドドライバ２４等を制御するものであ
る。ＬＤドライバ１９は半導体レーザ７を駆動し、本実
施形態では所望の記録パワー、再生パワーを制御してい
る。
【００２５】また、２３は記録信号の記録動作時に、光
磁気ディスク１のレーザ照射部位に変調磁界を印加する
ための磁気ヘッドであり、光磁気ディスク１をはさみ集
光レンズ６と対向して配置されている。また記録動作
時、半導体レーザ７がＬＤドライバ１９により記録レー
ザパワーをＤＣ光で照射し、これと同時にこの磁気ヘッ
ド２３は磁界変調ドライバである磁気ヘッドドライバ２
４により記録信号に対応して極性の異なる磁界を発生す
るようになっている。また、この磁気ヘッド２３は光ヘ
ッドと連動して光磁気ディスク１の半径方向に移動し、
記録時には逐次光磁気記録媒体３のレーザ照射部位に磁
界を印加することで情報を記録する構成になっている。
【００２６】また、ディレイ時間検出回路２２は、差動
増幅器１８の出力である再生用の光ビームによって生成
する磁壁移動の臨界温度領域の前方から磁壁が最高温度
到達点へ移動することにより発生する信号：ｆ（ｔ）
と、これに対して臨界温度領域の後方から磁壁が最高温
度到達点へ移動することにより発生する信号：α×ｆ
（ｔ−β）とのディレイ時間βを検出する回路である。
また、振幅比検出回路２１はこれらｆ（ｔ）とα×ｆ
（ｔ−β）の振幅比であるαを検出する回路である。
【００２７】上記構成・作用の光磁気記録再生装置にお
いて、本発明の動作原理を説明する。まず、図３を用い
て、本実施形態の基となる磁壁移動媒体に於ける再生信
号の振る舞い、及び本発明の原理を説明する。図３
（１）は図３の右方向に光ビームが、左方向に光磁気デ
ィスク１が相対的に移動する場合の再生光ビームによる
磁気媒体の磁区配置に対する媒体温度の温度分布を示す
ものであり、半導体レーザ７の再生パワーを変化させた
３状態（再生パワー１、再生パワー２、再生パワー３）
を示している。図中、Ｔｓ等温線は記録情報を保持して
おく記録層と、磁壁が移動することで磁区の拡大再生を
可能とする再生層との磁気的結合を切るための温度の等
温線であり、磁壁が移動を開始する主要な条件を示すも
のである。
【００２８】基本的にはこの温度領域に磁壁が進入した
時点で、磁壁が移動を開始すると考えればよい。このＴ
ｓ等温線の光ビームスポットに対する位置関係は記録媒
体の熱特性に起因するところが大きく、また、光ビーム
と記録媒体の相対速度、いわゆる線速度等によっても変
化する。このＴｓ等温線に進入した磁壁はエネルギー的
に最も安定となる最高温度到達点へ移動する。さらに図
中、示したように、磁壁が移動するのは光ビーム進行方
向の前方方向のみならず、光ビーム後方に位置するＴｓ
等温線からも磁壁が最高温度到達点へ向けて移動する。
したがって、図中斜線部に示したような孤立記録マーク
を再生する場合には、上述した３状態の再生パワーに対
して、それぞれ図中に示すように、（ａ）再生信号１、
（ｂ）再生信号２、（ｃ）再生信号３の再生信号が得ら
れる。なお、これら再生パワー間には、再生パワー１＜
再生パワー２＜再生パワー３なる関係がある。
【００２９】次にこれら再生信号の振る舞いに関して説
明する。光ビームが図中示す方向に移動した場合、ま
ず、Ｔｓ温度領域の前方領域で記録マーク磁壁の移動が
起こり第１の信号波形の立ち上がりが見られる。引き続
き光ビームが移動を続けると記録マーク終端の磁壁の移
動が起こり再生層の磁区が消滅し、再生信号が立ち下が
る。この場合、磁壁の移動速度は光ビームの移動速度に
対して十分速いために信号波形は、立ち上がり、立ち下
がりともに急峻で再生波形は矩形状になる。さらに光ビ
ームが移動して、Ｔｓ温度領域の後方に記録マークが達
したときに記録層の磁区が再生層に転写されると同時に
磁壁が最高温度点へと移動し、第２の再生信号の立ち上
がりが起こる。この間の時間的なディレイ時間はＴｓ等
温線の前後端の距離に相当する時間である。さらに、光
ビームが移動すると非記録マーク磁区が再生層に転写さ
れると同時に磁壁が移動し、再生層の光ビーム内の磁区
は無くなり再生信号は立ち下がり、孤立記録マークの再
生動作は終了する。
【００３０】ここで、前述したように、再生信号の第１
の立ち上がり信号と第２の立ち上がり信号間のディレイ
時間は、Ｔｓ温度領域の大きさに関係があるため図中示
すように、再生パワーの３状態間でディレイ時間Delay
１〜３が異なってくる。また、第１の立ち上がりの再生
信号の振幅を１とした場合、その振幅に対する第２の立
ち上がり信号の振幅は光ビーム内の温度分布の領域及び
勾配の変化と、光磁気記録膜のカー効果の温度依存性に
より変化する。これら現象から、再生ビーム前方からの
磁壁移動による信号成分をｆ（ｔ）とした場合、再生ビ
ーム後方からの磁壁移動による信号成分はα×ｆ（ｔ−
β）、（β：ディレイ時間、α：振幅比）と表現でき、
再生信号ｈ（ｔ）はこれらを足し合わせたｈ（ｔ）＝ｆ
（ｔ）＋α×ｆ（ｔ−β）となる。
【００３１】これら現象は、換言すれば、ディレイ時
間：βは再生パワーによって調整が可能であるといえ、
またこの時、振幅比：αは再生パワーの強度と光磁気デ
ィスクの熱特性とその温度勾配によって一意に決まる。
本実施形態では通常問題となるこの現象を効果的に利用
し、再生信号から情報を再現することを特徴とする。こ
こで、再生パワーとディレイ時間：βの関係は、図４に
示すように再生パワー増加に対してほぼ単調増加とな
る。したがって、記録符号のチャネル間隔をＴｂとした
場合、ディレイ時間β＝ｉ×Ｔｂ（ｉ：整数）となるよ
うな再生パワーが存在する。
【００３２】図５に、疑似ランダムデータを記録し、こ
れを再生したときのアイパターンを示す。ここで、図中
（１）はディレイ時間βがβ＝ｉ×Ｔｂ（ｉ：整数）と
記録符号チャネルの整数倍なるように再生パワーを調整
した場合であり、図中（２）はディレイ時間βがβ＝
（ｉ−０．４）×Ｔｂ（ｉ：整数）となるように再生パ
ワーを調整した場合、図中（３）はディレイ時間βがβ
＝（ｉ＋０．４）×Ｔｂ（ｉ：整数）となるように再生
パワーを調整した場合である。また、図中アイパターン
の横軸の（ｋ−１）Ｔｂ及び、ｋＴｂはデータの識別点
を表している。（１）〜（３）を比較すると、再生信号
の振幅に関して、図中示した場合を例に取るとα／２、
１＋α／２、のレベルを境界とした、“０”のレベル、
“１”と“α”のレベル、“１＋α”のレベル、の３値
に分割した場合が検出マージンが最も高くとれる。これ
は換言すれば、振幅比αが０．５≦α≦１．５の場合は
再生信号レベルを３値で検出することが最も精度良く検
出できると言える。また、横軸の（ｋ−１）Ｔｂ及び、
ｋＴｂに示すデータの識別点に関してみると、（１）は
データ識別点（ｋ−１）Ｔｂ、ｋＴｂに対して、時間的
に最も離れた時刻で再生信号のレベル変化が起こってお
り、これに対して（２）、（３）ではデータ識別点近傍
で再生信号のレベル変化が起こっている。さらに、この
レベル変化はデータ識別レベルα／２、１＋α／２を横
断する状態のものである。したがって、ディレイ時間β
を記録符号チャネル幅の、より整数倍により近い時間と
することでデータ識別点で、より広いマージンを持って
再生信号レベルの識別が可能となる。
【００３３】さらにディレイ調整法に関して説明を加え
る。ディレイ時間調整は、図１におけるディレイ時間検
出回路２２、コントローラ２０、ＬＤドライバ１９の３
つによって機能する。ディレイ時間βの調整は記録媒体
の固有の値としてあらかじめ決定することも考えられる
が、光磁気記録再生装置と記録媒体との組み合わせを考
えた場合、再生光ビームの熱分布及び記録媒体の熱特性
のバラツキがあることかから、所定の記録テスト領域を
利用、或いは設けて記録テストとして実行することが望
ましい。
【００３４】本実施形態では、ディレイ時間βの調整手
段として、予想されるディレイ時間βに対して２倍程度
離れた孤立記録マークの繰り返しパターンを採用する。
図３に示すように孤立記録マークを記録した場合の再生
信号には、２つの矩形状の再生パルスが現れる。ディレ
イ時間検出回路２２はフェーズコンパレータを主要構成
として成り立ち、２つの再生パルスの立ち上がり時刻と
記録符号チャネルと同じ周波数の基準ロックとのそれぞ
れの位相比較を行い、互いの基準クロックとの位相差の
差をコントローラ２０に出力する。コントローラ２０で
はこのコントローラ２０の出力に基づき、再生パワーを
変化させるべくＬＤドライバー１９に再生パワー変更の
情報を送り、再生パワーの変更を行う。再生パワーとデ
ィレイ時間の関係は図４に示すように本来一意に決定さ
れるものであるが、再生装置の光ビームの特性、フォー
カスサーボ状態等により変化が生じる。したがって、記
録再生装置と記録媒体との組み合わせによる変動を考慮
した場合、再生パワーとディレイ時間の関係のみに頼ら
ず、この再生パワー値を初期値として、再生パワー補正
を繰り返しフィードバックし、最終的な再生パワーを決
定することが望ましい。
【００３５】以上説明したようにディレイ時間βを記録
符号チャネル周期の整数倍近傍に調整後、続いて孤立波
形再生時の二つの再生パルスの振幅比αを図１の振幅比
検出回路２１で検出する。これは、前述した２つの再生
パルスの立ち上がりからＴｂ／２遅れた時刻で再生信号
をサンプリングし、このデータより振幅比αを算出す
る。この振幅比αよりサンプリングデータの３値レベル
判断基準となるα／２、１＋α／２のレベルが決定され
る。
【００３６】実際の情報の記録再生に関して、図２のタ
イミングチャートを用いて説明する。図２中、（ａ）は
記録すべき情報データ系列｛ａk ｝、（ｂ）は記録情報
データ系列｛ａk ｝から記録のため変換された記録信号
系列｛ｂk ｝、（ｃ）は半導体レーザ７に印加される記
録パワー、（ｄ）は磁気ヘッド２３による変調磁界、
（ｅ）は記録媒体に記録された記録マーク列、（ｆ）は
差動増幅器１８から得られる再生信号、（ｇ）は再生信
号レベルを識別するためのサンプリング点、（ｈ）は３
値で示す再生信号のサンプリング点信号系列、（ｉ）は
再生信号から得られる再生データ系列である。
【００３７】図２（ａ）に示すような入力データを記録
する場合、この記録データをそのまま記録し、再生信号
をサンプリングして３値判定をしてデータを読み出すこ
とも考えられるが、この場合、上述したディレイ時間に
相当する時間間隔をあけたサンプリング点で３値判定し
た２つの読み出し信号を基に演算して、再生データを求
める必要がある。すなわち、チャネル間隔Ｔｂとして、
ディレイ時間βをβ＝ｉ×Ｔｂとすると、サンプル点ｋ
における再生データｙk は３値判定されたサンプリング
データｄk を用いて、ｙk ＝（ｙk-i ＋ｄk ）ｍｏｄ２
（ｍｏｄ２は２で割った余りを表す）により表現でき
る。しかしながら、この場合、再生データｙk はこれ以
前に決定したｙk-i を基にデータを決定するフィードバ
ックループを含むので、仮にｙk-i で読み出しエラーが
発生した場合、このエラーが次々と伝搬して問題が発生
する。そこで、このような場合一般的に、この特性を記
録前におくプリコーダ処理を行い、記録することが知ら
れている。記録データ系列を｛ａk ｝、プリコーダ出力
系列すなわち記録信号系列を｛ｂk ｝とすると、ｂkは
ｂk ＝（ａk ＋ｂk-i ）ｍｏｄ２によって表現できる。
図２中（ｂ）の記録信号系列｛ｂk ｝は、ｉを４とした
場合、すなわち、β＝４×Ｔｂとしてプリコードを行っ
た場合を示している。
【００３８】以上説明したようなプリコード処理を行っ
たデータを記録する場合、記録動作開始とともにレーザ
パワーは所定の記録パワーにし、さらに、記録信号に基
づく変調磁界（ｄ）が印加される。これら動作により記
録媒体の冷却過程において記録マーク列（ｅ）が形成さ
れる。なお、斜線部は本明細書中表記の記録マークに相
当する磁化の向きを持つ磁区を表し、網掛け部はこれと
は逆の磁化の向きを持つ磁区を表している。本実施形態
において、この記録マークを再生すると（ｆ）に示すよ
うな再生信号が得られる。この再生信号は前述したよう
に、再生用ビーム前方からの磁壁移動による信号と後方
からの磁壁移動による信号とを重ね合わせた信号となっ
ており、“０”、“α”、“１”、“１＋α”の４値を
取っている。この再生信号（ｆ）に対して（ｇ）に示す
タイミングで再生信号をサンプリングし、前述したよう
に、α／２、１＋α／２の識別レベルにより３値レベル
を判断すると、（ｈ）に示すようなサンプリング点信号
列が得られる。このサンプリング点信号系列（ｈ）に対
して、ｍｏｄ２の処理を行うと再生データ列（ｉ）が得
られる。この再生データ系列（ｉ）と記録情報データ系
列（ａ）を比較すると、両者は一致しており、記録デー
タの読み出しが可能となる。この再生信号（ｆ）から再
生データ列（ｉ）への変換は、信号処理回路２５により
処理されている。
【００３９】ここで、振幅比αがα≦０．５なる場合に
関して補足説明をする。この場合、図６に、疑似ランダ
ムデータを記録し、これを再生したときのアイパターン
を示す。ここで、図６中（１）はディレイ時間βがβ＝
ｉ×Ｔｂ（ｉ：整数）と記録符号チャネルの整数倍なる
ように再生パワーを調整した場合であり、図６中（２）
はディレイ時間βがβ＝（ｉ−０．４）×Ｔｂ（ｉ：整
数）となるように再生パワーを調整した場合、図６中
（３）はディレイ時間βがβ＝（ｉ＋０．４）×Ｔｂ
（ｉ：整数）となるように再生パワーを調整した場合で
ある。また、図中アイパターンの横軸の（ｋ−１）Ｔｂ
及び、ｋＴｂはデータの識別点を表している。図６の
（１）〜（３）を比較すると、再生信号の振幅に関し
て、レベル（１＋α）／２を境界とした、“０”と
“α”のレベル、“１”と“１＋α”のレベル、の２値
に分割した場合が検出マージンが最も高くとれる。これ
は換言すれば、振幅比αがα≦０．５の場合は、再生信
号レベルを２値で検出することが最も精度良く検出でき
ると言える。また、横軸の（ｋ−１）Ｔｂ及び、ｋＴｂ
はデータの識別点に関してみると、図６（１）はデータ
識別点（ｋ−１）Ｔｂ、ｋＴｂに対して、時間的に最も
離れた時刻で再生信号のレベル変化が起こっていること
が解り、これに対して図６（２）、（３）ではデータ識
別点近傍で再生信号のレベル変化が起こっている。しか
しながら、図中、明らかなように再生信号レベルの変化
はデータ識別レベル（１＋α）／２を越えるものではな
く、２値検出に影響を及ぼすものではない。
【００４０】したがって、振幅比αがα≦０．５の場合
には、２値レベル検出がよく、また、ディレイ時間βの
変化は２値検出の精度に影響しない。すなわち、従来の
検出方法が適用できる。
【００４１】なお、上記振幅比αとディレイ時間β、チ
ャネル間隔Ｔｂとによるプリコード処理の｛ｂk ｝や３
値判断のためのスライスレベル、４値判断の場合のスラ
イスレベル、半導体レーザの記録パワー等の演算は、コ
ントローラ内に用いられるＣＰＵのプログラムを駆動す
ることにより容易に実行され得る。
【００４２】また、プリコード処理手段は、コントロー
ラ２０内に設けて、その結果をＬＤドライバ１９に記録
信号系列を伝送して、その記録信号系列を磁気ヘッドド
ライバに伝送して変調磁界を磁気ヘッドにより印加す
る。またプリコード処理手段をＬＤドライバ１９、及び
磁気ヘッドドライバ２４に設けて、コントローラ２０か
らデータ系列を伝送してもよい。
【００４３】また、上記実施形態の光磁気記録再生媒体
には光磁気ディスクを例として説明したが、他の媒体、
例えば光磁気カードであっても、他の形態でも良い。
【００４４】
【発明の効果】本発明である、多層構造を持つ光磁気記
録媒体に光ビームを照射し、媒体磁区に対する媒体温度
の特性による温度分布の温度勾配を利用し、記録層の記
録データを変化させることなく再生層の記録マークの磁
壁を移動させ、該光ビームの反射光の偏向面の変化を検
出し、記録マークを再生する光磁気記録再生方法及び装
置において、該再生用の光ビームによって生成する磁壁
移動の臨界温度領域の前方から磁壁が最高温度到達点へ
移動することにより発生する信号：ｆ（ｔ）と、これに
対して臨界温度領域の後方から磁壁が最高温度到達点へ
移動することにより発生する信号：α×ｆ（ｔ−β）、
との合成信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α×ｆ（ｔ−β）
からなる再生信号を、再生光ビームパワーを調整するこ
とによりディレイ時間：βを記録符号のチャネル間隔Ｔ
ｂの整数倍とし、該ディレイ時間：βがチャネル間隔Ｔ
ｂの整数倍の場合のαの値に応じて、前記再生信号を２
値以上の多値レベルで検出し、情報を再生することを特
徴とする光磁気記録再生方法及び光磁気記録再生装置に
よれば、加熱用ビームを生成する加熱用半導体レーザを
削除でき、それに伴う光学系部品の、例えばコリメータ
レンズやダイクロイックミラーを削減、さらには装置組
立時の調整行程の縮小と１つの半導体レーザー化により
様々なコストダウンが可能となる。
【００４５】更に、再生の１ビーム化によって発生す
る、図７に示すような、再生用光ビームによって形成さ
れる温度上昇領域の最高温度到達点が再生用光ビーム内
にあることにより発生する、磁壁移動の臨界温度領域の
前方から磁壁が最高温度到達点へ移動することにより発
生する信号：ｆ（ｔ）と、これに対して臨界温度領域の
後方から磁壁が最高温度到達点へ移動することにより発
生する信号：α×ｆ（ｔ−β）、との合成信号：ｈ
（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α×ｆ（ｔ−β）が再生信号とな
り、従来のような最小マーク繰り返し振幅の中央値をス
ライスレベルとし、これにより２値化する手法では記録
情報を十分なマージンを持って再現できないという問題
点を解決し、合成信号にも関わらず記録情報を正確に再
現できる方法、及び装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による光磁気記録再生装置の
構成図である。
【図２】本発明の実施形態の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図３】本発明の媒体トラックの一部分と再生信号波形
による動作原理図である。
【図４】本発明の動作による再生パワーに対するディレ
イ量を示す動作原理図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるアイパターンであ
る。
【図６】本発明の一実施形態におけるアイパターン補足
図である。
【図７】本発明の一実施形態における動作原理図であ
る。
【図８】本発明の一実施形態における動作原理図であ
る。
【図９】従来の光磁気記録再生装置の概略構成図であ
る。
【図１０】従来例の光磁気記録再生装置における各部波
形のタイミングチャートである。
【図１１】従来の光磁気記録再生装置における動作原理
図である。
【図１２】従来の光磁気記録再生装置における２値化設
定の原理的アイパターンである。
【符号の説明】
１ 光磁気ディスク ３ 光磁気記録媒体 ７ 記録再生用光源である半導体レーザ ８ 加熱用光源である半導体レーザ １１，１２ ダイクロイックミラー １５ 偏向ビームスプリッタ １７ フォトセンサ １８ 差動増幅器 １９ ＬＤドライバ ２０ コントローラ ２１ 振幅比検出回路 ２２ ディレイ時間検出回路 ２３ 磁気ヘッド ２４ 磁気ヘッドドライバ ２５ 信号処理回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多層構造を持つ光磁気記録媒体に光ビー
    ムを照射し、媒体の磁区に対する媒体温度の特性による
    温度分布の温度勾配を利用し、記録層の記録データを変
    化させることなく再生層の記録マークの磁壁を移動さ
    せ、該光ビームの反射光の偏向面の変化を検出して、前
    記記録マークを再生する光磁気記録再生方法において、 再生用の前記光ビームによって生成する前記磁壁移動の
    臨界温度領域の前方から磁壁が最高温度到達点へ移動す
    ることにより発生する信号：ｆ（ｔ）と、これに対して
    前記臨界温度領域の後方から磁壁が最高温度到達点へ移
    動することにより発生する信号：α×ｆ（ｔ−β）、と
    の合成信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α×ｆ（ｔ−β）
    （但し、ｔは時間、ｆ及びｈは関数）からなる再生信号
    を、再生光ビームパワーを調整することによりディレイ
    時間βを記録符号チャネル間隔Ｔｂの整数倍近傍とし、 前記ディレイ時間βがチャネル間隔Ｔｂの整数倍近傍の
    場合、前記前方からの磁壁移動による信号振幅に対する
    前記後方からの磁壁移動による信号振幅比αの値に応じ
    て前記再生信号を２値以上の多値レベルで検出し、前記
    記録データを再生することを特徴とする光磁気記録再生
    方法。
  2. 【請求項２】 前記合成信号の振幅比αが、０．５≦α
    ≦１．５となるような前記光磁気記録媒体特性の場合、
    前記ディレイ時間βがβ＝ｉ×Ｔｂ（ｉは整数）となる
    ように再生ビームパワーを調整し、記録入力信号系列
    ｛ａk ｝に対して、ｂK ＝（ｂK-i ＋ａk ）ｍｏｄ２、
    なるプリコード処理を行い、記録信号系列｛ｂk ｝を生
    成し記録し、読み出し点信号系列においてα／２、１＋
    α／２の２つのレベルで３値レベル検出し、前記記録デ
    ータを再生することを特徴とする請求項１に記載の光磁
    気記録再生方法。
  3. 【請求項３】 多層構造を有する光磁気記録媒体に光ビ
    ームを照射し、媒体の磁区に対する媒体温度の特性によ
    る温度分布の温度勾配を利用し、記録層の記録データを
    変化させることなく再生層の記録マークの磁壁を移動さ
    せ、前記光ビームの反射光の偏向面の変化を検出し、前
    記記録マークを再生する光磁気記録再生装置において、 前記再生用の光ビームによって生成する前記磁壁が移動
    するための臨界温度領域の前端域で前記磁壁が最高温度
    到達点へ移動することにより発生する信号：ｆ（ｔ）
    と、これに対して臨界温度領域の後端域で前記磁壁が前
    記最高温度到達点へ移動することにより発生する信号：
    α×ｆ（ｔ−β）、との合成信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）
    ＋α×ｆ（ｔ−β）（但し、ｔは時間、ｆ及びｈは関
    数）からなる再生信号に対して、再生光ビームパワーを
    調整する調整手段と、前記再生光ビーム前方からと後方
    からの信号のディレイ時間βを検出するディレイ時間検
    出手段と、前方からの磁壁移動による信号振幅に対する
    後方からの磁壁移動による信号振幅比αを検出する信号
    振幅比検出手段と、を具備し、前記ディレイ時間検出手
    段の出力に基づいて、前記再生光ビームパワーを調整す
    ることにより前記ディレイ時間を記録符号チャネル間隔
    Ｔｂの整数倍近傍となるように前記再生光ビームパワー
    を決定し、前記ディレイ時間がチャネル間隔Ｔｂの整数
    倍近傍の場合、前記信号振幅比検出手段の出力αの値に
    応じて、前記再生信号を２値以上の多値レベルで検出
    し、前記記録データを再生する信号処理手段を備えたこ
    とを特徴とする光磁気記録再生装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の光磁気記録再生装置に
    おいて、前記合成信号における前記信号振幅比αが０．
    ５≦α≦１．５となるような前記光磁気記録媒体特性の
    場合、前記ディレイ時間：β＝ｉ×Ｔｂ（ｉは整数）と
    なるように前記再生ビームパワーを調整し、記録信号系
    列｛ａk ｝に対して、ｂk ＝（ｂk-i＋ａk ）ｍｏｄ２
    なるプリコード処理手段を具備し、前記記録信号系列
    ｛ａk ｝に対して記録信号系列｛ｂk ｝を生成するプリ
    コード処理をし、前記記録信号系列｛ｂk ｝の記録を行
    い、読み出し点信号系列においてα／２、１＋α／２の
    ２つのレベルで３値レベル検出し、前記記録データを再
    生する信号処理手段を具備したことを特徴とする光磁気
    記録再生装置。
  5. 【請求項５】 多層構造を有する光磁気記録媒体に光ビ
    ームを照射し、媒体の磁区に対する媒体温度の特性によ
    る温度分布の温度勾配を利用して記録マークの磁壁を移
    動させ、該光ビームの反射光の偏向面の変化を検出して
    再生する光磁気記録再生装置において、 前記温度勾配を有する前記光ビームによる記録トラック
    の最高温度点の両側で、データ再生用の光ビームによっ
    て生成する、磁壁が移動するための臨界温度領域の前端
    域で、生成する信号：ｆ（ｔ）と、これに対して前記臨
    界温度領域の後端域で磁壁が最高温度到達点へ移動する
    ことにより発生する信号：α×ｆ（ｔ−β）、との合成
    信号：ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋α×ｆ（ｔ−β）（但し、
    ｔは時間、βはディレイ時間、ｆ及びｈは関数）からな
    る再生信号に対して、再生光ビームパワーを調整する調
    整手段と、再生ビームの前方からと後方からの信号のデ
    ィレイ時間βを検出するディレイ時間検出手段と、前方
    からの磁壁移動による信号振幅に対する後方からの磁壁
    移動による信号振幅比αを検出する信号振幅比検出手段
    と、を具備することを特徴とする光磁気記録再生装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の光磁気記録再生装置に
    おいて、さらに、前記ディレイ時間検出手段の出力に基
    づいて、再生光ビームパワーを調整することにより前記
    ディレイ時間を記録符号チャネル間隔Ｔｂの整数倍近傍
    となるように前記再生光ビームパワーを決定し、前記デ
    ィレイ時間が前記チャネル間隔Ｔｂの整数倍近傍の場
    合、前記信号振幅比検出手段の出力αの値に応じて、前
    記再生信号を２値以上の多値レベルで検出し、記録デー
    タを再生する信号処理手段とを備えることを特徴とする
    光磁気記録再生装置。
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