JPS61267936A - 情報記録装置 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、高速で移動する記録媒体にレーザービームを
照射し、それにより生じる熱及び必要に応じて印加され
る反転磁場を利用して光学的性質の異なる微小な記録ド
メインを形成し、記録ドメインの大小、有無により情報
を記録する情報記録装置の改良に関する。

（発明の背景） 情報社会の進展に伴って、大容量の情報を高密度に記録
できる記録装置が求められ、ディスク状の記録媒体に渦
巻き状又は同心円状の幅の狭いトラックを作り、そのト
ラックに穫々の大きさの微小な記録ドメイン（例えば幅
１ミクロン×長さ最小２ミクロンの紀鍮ドメイン）を飛
び飛びに形成し、これらのドメインの大小、有無によっ
て情報を記録する装置が開発された。

そして、このような記録ドメインを形成する手段として
、微小径に絞りた一定強度のレーザービームを、高速で
移動する媒体に、所望のドメインの大きさに応じて所定
時間１．（パルス幅とも呼ばれる）の間照射し、それに
より生じる熱及び必要に応じて印加される反転磁場によ
りドメインを形成する装置が開発されている。例えば、
（イ）熱によって媒体を溶解又は昇華させ、くぼみを作
占 り、このくぼみをピットするもの、（ロ）熱によって相
転移を起こさせ、光学的性質例えば屈折率、反射率が元
の状態とは異なる区域を作り、この区域をピットとする
もの、（）Ｓ）熱によって媒体の上向き又は下向きに揃
った垂直磁化の保磁力を低下させ、同時に反転磁場を印
加して磁化の向きを反転させ、その上でレーザービーム
の照射をとめて磁化の向きが元の状態とは反対の区域を
作り、この区域を記録ドメインとするもの（光磁気記録
）などの情報記録装置が既に提案され、一部実用化され
ている。

そして、こうしで記録された情報は、形成されたピット
が周囲とは光学的性質が相違することを利用して、高速
で移動する媒体にレーザービームを照射し、該媒体で反
射されたビームまたは該媒体を透過したビームの光学的
変化を検知することにより再生される。同、ここでは、
ピットが単なる「くぼみ」であり、その「くぼみ」のた
めに回折や干渉を起こし、「＜ぼみ」がないと該回折や
干渉を起こさない場合も光字的性質が相違することに含
める。

しかしながら、このようにレーザービームの照射による
熱を利用して情報を記録する装置では、とｎまで、レー
ザービームスポットに対する媒体の線速度ｖ７が変化す
る場合〔例えば媒体ディスクを定回転数で回転させる（
一般には、定線速度回転より定回転数（定角速度回転）
の方が駆動機構が簡単になるので好まわる）ときには、
ディスクの内周と外周とでは線速度が大きく変化する〕
に、単に記録し、再生すると、未だ誰も気すいていない
がＯ／Ｎ比が十分に向上しない欠点があったＯ （発明の目的） 従って、本発明の目的は、再生時にＣハ比の向上する記
録装置を提供することにある。

（発明の概要） 本発明者の研究によると、所望の大きさＪ、の記録ドメ
インを形成すべく、線速度Ｖ、の媒体に対し、レーザー
ビームを所定点燈時間ｔ　ｐ　（ｌｚ　／Ｖ−−ｔｐ）
の間、照射しても、Ｖｍが小さい場合に小さな記録ドメ
インを形成しようとすると、所定点燈時間内では媒体温
度が記録に必要な臨界温度Ｔ、に達するのに間に合わず
、その結果、そのように小さな記録ドメインの形成は不
可能になり、そのため再生した場合、Ｏ／Ｎ比の低下を
招くととが判った。

一般ｌｃ熱を利用して記録ドメインを形成する場合、媒
体には、記録ドメインの形成に最低限必要な臨界温［（
Ｔ、）が決まっており、１ｗ以上になって初めてドメイ
ンが形成されることになる。

本発明者は、レーザービームのスポットに対シて媒体が
線速度ｖ１．ｌを持つときの、スポットのあたっている
部分の昇温と降温について計算＋１Ａ実験をおこなった
結果、レーザー照射後、を砂径の温度変化量Δθ〔°Ｃ
〕　は、次の（式Ｉ）で表わせることを知った。

ａｒｃｔａｎ　（Ｔ Δθ（”Ｏ）−Δθ／　、ｅｘｐ（Ｑ　ｌ　ｄ　ｐ・・
・・・・（式■） ここに於いて、 Ｆ−＋Ｘ、−ｖｌ＊＋ｙ” ＷＯＷＯ ｗ、　　　　　１３Ｋ Ｙ−□ Ｗ・ （（転）　（ｘ、ｙ）：レーザースポット面を含む媒体
上の平面の、照射開始時のレーザースポット中心を原点
とし、レーザースポットが移動する方向をｘ　＞　０と
したｘｙ座標Ｑ＝２Ｖ（Ｘ、−Ｖ） ｋｌ−Ｖ” であり、 Ｗは媒体の単体時間あたりの吸収光量であり、Ｗ、はレ
ーザービームスポット半径であり、Ｃは媒体単体の単位
体積あたりの比熱であり、Ｋは熱拡散パラメータで、単
位Ｗで照射しつづけたときの静止媒体（Ｖｍ−ｏ）　　
の到達最高昇温量をΔθａａ１ｗ’　　とするとき、次
の（式■）Ｋ−１／　（’１３−−　ｗ、　−０、ａθ
ｓａｔ、ｏ　−・・（式■）で表わされるものである。

前記式■を使って解くと、第３図の如きグラフが作成さ
れる。即ち、レーザービームの照射を開始し、Ｐｌ一定
（Ｗ一定）で照射し続けるとき、レーザービームスポッ
ト（半径Ｗ、）内の＋１には、最終的には１．ある到達
最高温度に達する訳であるが、その到達最高温度の９０
％ｉこ昇温するまでに要する照射時間をｔ、。とすると
、媒体がビームスボッＨζ対し線速ＺＶ、で移動すると
きｓ”ｅｏはＷ・とｖ！、とによりて決まり、他のパラ
メーターにはよらず、概ね であることが判った。

他方、Ｖ工の大きさと最小記録ドメインとの関係は、使
用する信号帯域の最大周波数ｆ□、（ｆ（ｚ）ρ で表今され、最小記録ドメインの形成のためのレーザ一
点燈時間は ければ、ドメインが形成されることになる。

が形成さｎるようになり、Ｏ／Ｎ比が向上することにな
る。

従って、本発明は、 （ａ）　　記録媒体上でスポット半径：Ｗｏを与えるレ
ーザービーム光源、及び 伽）　記録媒体を線速度Ｖ、で移動させる移動手段から
なる情報記録装置に於いて、 情報を記録する際ｌこ使用する信号帯域の最大周波数を
ｆ。、！とするとき、 特徴とする情報記録装置を提供Ｔる。

本発明の実施態様では、一般にレーザースポット半径：
Ｗ、は動かし難いので、Ｖ、、又はｆｍ工８変化させる
ことになる。従って、（ｔ）Ｖ、ｓの変化ｌζ応じてｆ
ｌ、８を変化させる乃）、（ＯｆＩｎ工の変化に応じで
ｖ！、を変化させて、 本発明は、先に述べた（イ）、（ロ）、（ハ）　に例示
されるような記録方式、つまり速度Ｖ、で移動する記録
媒体に、レーザービームを、所望の記録ドメインの長さ
Ｉζ応じた所定時間ｔ、の間、照射し、照射により生じ
る熱及び必要に応じて印加する反転磁場を利用しで、前
記媒体に檀々な大きさの記録ドメインを形成し、これら
の記録ドメインの大小、有無により、情報を記録する情
報記録装置であれば、いずれの方式のものでも、実施可
能であるが、以下（ハ）の光磁気記録を実施例にとり、
本発明をより具体的に説明する。

〔使用した記録媒体〕・・・・・・直径２０ｃｒｒＬの
ディスク状ガラス基板の上に膜厚的１００ＯＡ　のＴｂ
Ｐｅ０ｏ非晶質合金薄膜を形成し、その上に膜厚約２０
００人の５ｉＯｓ膜を蒸着した光磁気記録媒体を使用し
た。

λ この媒体の波長大−８３０ｍのレーザービームｌ（対す
る吸収率Ａは６０％で、熱拡散パラメーターは約７．６
　Ｘ　１０”　（ｎｍ２７　ｓｅｃ　）である。

（実施例１） 本実施例の光磁気記録装置の全体的な構成を第１図に示
す。この装置は、再生装置を兼ねたもので、第１図中、
ｌは、信号帯域の最大周波数ｆｌ！ｌ□を含め帯域全体
を変換する周波数変換手段、２は半導体レーザー光源、
３はコリメーターレンズ、４はビームスプリッタ、５は
対物レンズ、６はディスク状記録媒体を回転させるため
のスピンドルモータ、７は集光レンズ、８はディテクタ
（充電変換素子）、９は線速腿■１の検知又は指定手段
、を演算し、最適ｆ□□を指示する演算手段、１１は反
転磁場形成手段である。ここでは、ｌと９と１０が制御
手段）：ｉｒ−構成する。なお、Ｓは本装置の構成要件
外の記録媒体である。

（記録実験） 前記記録媒体及び記録装置を用い、下記条件：０媒体回
転数：１８００ｙｐｙ１ ０媒体６己録位置： ケースＡでは　半径１２Ｃ１！の位置 ケースＢでは　半径　８ｃＩＬの位置 ケースＣでは　半径　４ｃＩｔの位置 Ｏレーザービームスポット径（２ＷＯ）：１．５１Ｉｍ
（ｏｎ　　ｄｉｓｋ） Ｏ反転磁場：３０００ｅ で記録した。

ただし、その際、下記第１表に示すように媒体の線速度
Ｖ、の変化に応じて最大周波数ｆ　ｗａｘ　を変えた。

第１表　（ｆ１１１□） 〔再生実験〕 記録された前記媒体および前記記録装置を用い、下記条
件： Ｏ記録媒体回転速度；紀鍮時と同一にするで再生し、０
／Ｎ比を測定した０この結果を第４図に示−ｒ　ｏ第４
図中、黒丸は実施例１のデータを示し、白丸は比較例１
のデータを示す。

（実施例２） 本実施例の光磁気記録装置の全体的な構成を第２図に示
す。この装置は、再生装置を兼ねたもので、第２図中、
２１は記号帯域の最大周波数ｆ１１Ｉ□検知手段、２は
半導体レーザー光源、３はコリメーターレンズ、４はビ
ームスプリッタ、５は対物レンズ、６はディスク状記録
媒体を回転させるためのスピンドルモータ、７は集光レ
ンズ、８はディテクタ（光電変換素子）、 示する演算手段、う０は線速度Ｖ、ｆｉ−コントロール
するための指令手段、１１は反転磁場形成手段である。

ここでは２１と２９と２０が制御手段を構成する。

なお％Ｓは本装置の構成要件外の記録媒体である。

〔記録実験〕 前記記録媒体及び記録装置を用い、下記条件：・媒体回
転数：Ｘｒｐｍ Ｏ媒体記録位置：半径８ｃｒ！Ｌの位餞Ｑレーザービー
ムスポット径（２ｗ、）”１．５μｍ（ｏｎｄｉｓｋ） Ｏ反転磁場：３０００ｅ で記録した１゜ ただし、その際、下記第２我に示すように記録すべき信
号の信号帯域の最大周波数ｆ□８　の変化に応じて媒体
の線速度Ｖ、を変えた。

第２表　（Ｖ、、） 〔再生実験〕 記録された前記媒体４３よび前記記録装置を用い、下記
条件： Ｏ記録媒体回転速度；記録時と同一にするＯレーザービ
ームｂＭＬ　；　４　ｍＷ（ｏｎ　ｄｉｓｋ　）で再生
し、Ｏ／Ｎ比を測定した。この結果を第５図に示す。第
５図中、黒丸は実施例のデータを示し、白丸は比較例の
データを示す。

なお、本発明に於いては、制御手段を本装置の操作者／
（おきかえて、（１）指定したＶ、又は検知したｖｒａ
に応じてｆ　ｍａｙを変化させてもよ＜、（Ｉｔ）指定
したｆ　ｌ！ｌａｇ又は検知したｒｍａｔに応じてＶ、
を変化させてもよい。

（発明の効果） 以上の通り、本発明によれば、常に 再生時の０７Ｎ比が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は、本発明の実施例１．２で使用した光磁気
記録（無再生）装置の全体構成を示す概念図である。 第３図は、媒体速度Ｖ、と到達最高温度の９０チまで昇
温するのに要するレーザー照射時間ｔｏ。 と熱拡蔽パラメーターにとの関係を示すグラフである。 スポット半径Ｗ、は０．７５μｍであり、Ｋｌの位置は
記録層の周囲の材料が概ねプラスチックに概当するＫの
値を示しｓＫ２の位置は同じく概ねガラスのそれを示し
、Ｋ３の位置は同じく金属のそＴＬ　”ｒ示ｉｏＴ／１
ｃｖ位１ｔハ、Ｖｍ”　７．５４　ｍ／ｓｅｃのときの
ｗ、７ｖいの位置を示し、ｖ２の位置はＶ、　ｍ　１５
．０８ｍ／　ｓｅｃ　　のそｎｆ示しｓＶ’３の位置は
ｖ＠　＝　２２．０２　ｍ　／　ｓｅｃのそれを示す。 この図から、’ｆ９ＧはＫによらず一定で、概ねＷ、／
ｖ１に一致することが理解される。 第４図は、実施例１で記録した情報の再生０７Ｎ比を示
すグ２７である。黒丸は実施ｖｖ１のそれで白丸は比較
例１のそれである。 第５図は、実施例２で記録した情報の再生０／Ｎ比を示
すグラフである。黒丸は実施例１のそｎで、白丸は比較
例２のそｎである。 〔主要部分の符号の説明〕 ６・・・・・・スピンドルモータ（移動手段）Ｓ・・・
・・・記録媒体 ２・・・・・・光源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）記録媒体上でスポット半径：Ｗ＿ｏを与えるレー
   ザービーム光源、及び （ｂ）記録媒体を線速度Ｖ＿ｍで移動させる移動手段か
   らなる情報記録装置に於いて、 情報を記録する際に使用する信号帯域の最大周波数をｆ
   ＿ｍ＿ａ＿ｘとするとき、 １／（２ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘ）＞Ｗ＿ｏ／Ｖ＿ｍとすること
   を特徴とする情報記録装置。