(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性層を備え、当該磁性層に設定された記録トラックに沿って情報信号が磁化パターンの形で多値記録される光磁気記録媒体であって、前記磁化パターンが１つの前記記録トラック上に磁化ドメインの幅が異なる複数の記録マーク列を重ね書きすることによって構成されており、これら記録トラック上に重ね書きされた複数の記録マーク列を同時に再生することによって多値の情報信号を得ることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の光磁気記録媒体において、前記記録トラックを複数のデータ記録単位に分割したことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１に記載の光磁気記録媒体において、前記記録トラックを複数のデータ記録単位に分割し、１つの前記データ記録単位上に磁区の幅が異なる複数の記録マーク列を重ね書きして前記磁化パターンを構成し、これらデータ記録単位上に重ね書きされた複数の記録マーク列を同時に再生することによって多値の情報信号を得ることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の光磁気記録媒体において、前記データ記録単位が、クロックの同期をとるための信号が一定間隔で記録された構造を有する媒体における、セクタであることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の光磁気記録媒体において、前記データ記録単位が、クロックの同期をとるための信号が一定間隔で記録された構造を有する媒体における、当該クロックの同期をとるための１の信号から次の同種の信号に至るまでの領域であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載の光磁気記録媒体において、前記データ記録単位が、任意のバイト数ごとに分割された領域であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項１又は請求項３に記載の光磁気記録媒体において、前記情報信号が、記録磁区のエッジ位置、磁化のパターンを含む磁化状態に対応するレベル位置、それに軸の幅に対応するレベル位置の３パラメータによって３次元多値記録されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光磁気記録媒体において、前記記録トラックが、前記磁性層又は当該磁性層を担持する基板に形成された案内溝によって構成されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光磁気記録媒体において、前記記録トラックが、前記磁性層又は当該磁性層を担持する基板に形成されたトラッキングピットによって構成されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、情報信号が多値記録された光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気記録媒体の分野においては、記録密度の高密度化が最も重要な技術的課題の１つになっている。従来より、光磁気記録媒体の高密度化手段としては、例えば第１３回日本応用磁気学会学術講演概要集（１９８９年発行）の第６３頁や、Japanese Journal of Applied Physics,Vol.28(1989)Supplement 28-3 pp.343-347に記載されているように、信号を多値記録する方式が提案されている。
公知例の多値記録方式は、互いに保磁力が異なる複数の磁性層を積層し、磁性層に印加する磁界強度を多段階に変調することによって、特定の磁性層の磁化を選択的に磁化反転させるというものである。これらの方式によれば、互いに保磁力が異なる３層の磁性層を設けることによって、信号の４値記録が可能になるとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、公知例に係る多値記録方式によると、磁性層が３層に積層された光磁気記録媒体を用いなくてはならないので、光磁気記録媒体の構成が複雑化し、光磁気記録媒体が高価になるという不都合がある。
【０００４】
また、公知例に係る多値記録方式によると、信号の記録時に光磁気記録媒体にレーザビームを照射して各磁性層をキュリー温度の近傍まで昇温したときに、各磁性層の保磁力の差がほとんどなくなるため、各磁性層を選択的に磁化反転させることが事実上困難である。仮に、各磁性層の磁気特性を厳密に調整すると共に、記録時のレーザ強度及び外部磁界強度を厳密に制御することによって、各磁性層を選択的に磁化反転させることが実験室レベルで可能になったとしても、そのような光磁気記録媒体及び記録再生装置を量産することはコストの点から不可能である。また、記録時のレーザ強度及び外部磁界強度の変動に対するマージンが極めて小さくなるために、安定な記録再生状態を長期間維持することが不可能であり、到底実用性がない。なお、各磁性層をキュリー温度の近傍まで昇温せず、各磁性層の保磁力の差が充分に大きい状態で信号の記録を行うようにすれば、かかる不都合を生じないが、その反面、信号の記録消去に大磁界が必要になるため、磁気ヘッド等の磁界発生装置が大型化して記録再生装置が大型化し、かつ消費電力も増加するといった別の重大な不都合を生じるので、やはり実用化が事実上不可能である。
【０００５】
以下、図３６に基づいて、従来技術の不都合をより詳細に説明する。なお、ここでは、説明を容易にするために、図３６（ｂ）に符号Ａ，Ｂで示される保磁力の温度特性を有する２層の磁性膜（磁性層）が基板上に積層された光磁気記録媒体を例にとって説明する。
【０００６】
（１）記録用レーザビームの照射部は、各磁性層のキュリー温度以上あるいはその付近まで昇温されるため、図３６（ｂ）に示すように、各磁性層の保磁力が室温において大きく異なっても昇温部ではその差が著しく小さくなる。よって、各磁性層を選択的に磁化反転させることが事実上困難である。
【０００７】
（２）記録用レーザビームの照射部は、図３６（ａ）に示すように、その微小な領域内に、室温からキュリー温度以上にまで達する急俊な温度分布がある。したがって、それに伴う当該領域内の各磁性層における保磁力の分布も、図３６（ｃ）に示すように急俊となり、印加磁界をどの大きさに設定しても記録ドメインの大きさがわずかに変化するに過ぎず、２つの磁性層を印加磁界の大きさにより分離して記録することができない。
【０００８】
（３）各磁性層Ａ，Ｂから読みだされる信号の搬送波対雑音比は、記録時の外部磁界強度に対して、図３６（ｄ）に示すようになる。すなわち、磁性層Ａから読みだされる信号の搬送波対雑音比と磁性層Ｂから読みだされる信号の搬送波対雑音比とは、記録時の外部磁界強度に関して、未記録領域と記録領域の遷移領域とがほとんど重複しており、それぞれの磁化の違いによる記録部への漏洩磁界の差によりわずかにずれるに過ぎない。したがって、これらの各磁性層Ａ，Ｂを積層してなる光磁気記録媒体においては、読出し信号の搬送波対雑音比が図３６（ｅ）に示すように安定な記録状態が１つしかなく、外部磁界の切り換えによる記録信号の多値化は不可能である。
【０００９】
（４）さらに、この光磁気記録媒体に例えば磁界変調方式によって信号を記録する場合、より大きな外部磁界を印加して保磁力がより大きな磁性膜に対する信号の記録を行う際、外部磁界が所定の値に達するまでの遷移過程で必ず保磁力がより小さな磁性膜に対する記録磁界の値を通過するため、より大きな外部磁界による記録部分の周辺により小さな外部磁界による記録部分が必ず形成される。このため、高Ｓ／Ｎの再生信号が得られないばかりか、信号の記録を高密度に行うと、より大きな外部磁界による記録部分であるのか、本来のより小さな外部磁界による記録部分であるかの判別が困難になり、記録密度を高めることもできないという問題もある。かかる不都合は、光変調方式によって信号を記録する場合にも同様に起る。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであって、その目的は、安価にして記録情報量が大きい光磁気記録媒体を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の諸課題を解決するため、磁性層を備え、当該磁性層に設定された記録トラックに沿って情報信号が磁化パターンの形で多値記録される光磁気記録媒体であって、前記磁化パターンが１つの前記記録トラック上に磁化ドメインの幅が異なる複数の記録マーク列を重ね書きすることによって構成されており、これら記録トラック上に重ね書きされた複数の記録マーク列を同時に再生することによって多値の情報信号を得るという構成にした。具体的には、前記磁性層に信号が４値記録されたもの、６値記録されたもの、８値記録されたものなどがある。
【００１２】
前記磁性層としては、希土類と遷移金属を主成分とする非晶質垂直磁化膜が好適であり、さらには、希土類と遷移金属との非晶質合金が特に好適である。前記遷移金属としては、〔Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ〕のグループから選択される少なくともいずれか１種類の遷移金属元素が好適であり、また前記希土類としては、〔Ｔｂ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｎｄ，Ｈｏ，Ｓｍ〕のグループから選択される少なくともいずれか１種類の希土類元素が好適である。
【００１３】
光磁気記録媒体には、必要に応じて、磁性層の下層又は上層に、他の膜体を積層することができる。例えば、前記磁性層の再生用レーザ光入射側に、再生用レーザ光が照射されたとき、前記磁性層に当該再生用レーザ光のスポット径よりも小さな開孔部を熱−磁気的に形成して、いわゆる磁気超解像方式の記録磁区読みだしを実現するための開孔部形成層及び切断層を選択的に設けることができる。また、前記磁性層の再生用レーザ光入射側に、再生用レーザ光が照射されたとき、前記磁性層に当該再生用レーザ光のスポット径よりも小さな開孔部を熱−磁気的に形成して、いわゆる磁気超解像方式の記録磁区読みだしを実現するための開孔部形成層を選択的に設けることができる。その他、前記磁性層の再生用レーザ光入射側に、再生用レーザ光を多重干渉させて見掛け上の磁気光学効果を改善する無機誘電体層を設けたり、前記磁性層の外面に、反射層や保護層を設けることもできる。
【００１４】
光磁気記録媒体のプリフォーマットに関しては、データ記録領域を複数のデータ記録単位に分割するという構成にすることができる。データ記録単位は、セクタ構造を有する媒体においては、当該セクタとすることができ、クロックの同期をとるための信号が一定間隔で記録された構造を有する媒体においては、当該クロックの同期をとるための１の信号から次の同種の信号に至るまでの領域とすることができる。さらには、データ記録領域を任意のバイト数ごとに分割して、データ記録単位とすることもできる。このようにデータ記録領域が複数のデータ記録単位に分割されている場合には、１つのデータ記録単位上に磁区の幅が異なる複数の記録マーク列を重ね書きして磁化パターンを構成し、これらデータ記録単位上に重ね書きされた複数の記録マーク列を同時に再生することによって多値の情報信号を得ることができる。
【００１７】
前記光磁気記録媒体には、記録磁区のエッジ位置、磁化状態に対応するレベル位置、それに磁区の幅に対応するレベル位置の３パラメータによって、情報信号を３次元多値記録することができる。
【００１８】
さらに、前記光磁気記録媒体には、記録トラックの形成手段として、案内溝をプリフォーマットすることもできるし、トラッキングピット（ウォブルピット）をプリフォーマットすることもできる。これらの案内溝やトラッキングピットは、前記磁性層に磁気信号の形で書き込むこともできるし、前記磁性層を担持する基板の表面に凹凸の形で記録することもできる。
【００４１】
【作用】
従来より、２値信号を記録する光磁気記録媒体として、高温状態においては、安定な磁化状態となる２つの互いに異なる磁界領域をもち、かつ低温状態においては、外部磁界がゼロの状態で、高温時に印加された外部磁界の大きさに応じて２つの磁化状態が安定に存在する磁化特性を有する磁性層を備えたものが一般的に使用されている。
【００４２】
一方、光磁気記録媒体に記録される２値信号は、適宜の方法によって、複数の信号列に分割することができる。例えば、（０１００１００１０００１１１１００１１０１０００１１１１００１１）という２値記録信号は、先頭から２つずつ区切ることによって、（０１）（００）（１０）（０１）（００）（０１）（１１）（１０）（０１）（１０）（１０）（００）（１１）（１１）（００）（１１）という信号列に変換でき、さらに、各組の第１番目の信号と第２番目の信号とを別個に取りだすことによって、（００１０００１１０１１０１１０１）という第１の信号列と、（１００１０１１０１０００１１０１）という第２の信号列とに分割できる。
【００４３】
前記光磁気記録媒体に対する前記第１の信号列の記録は、従来より一般的に行われている光磁気記録媒体に対する２値信号の記録と同じであるので、公知に属する方法で行うことができる。また、光磁気記録媒体に書き込まれた第１の信号列上への前記第２の信号列の重ね書きは、第１の書き込み信号列の磁化を反転可能な条件にレーザ強度及び／又は外部磁界強度を設定すれば可能である。さらに、第１の書き込み信号列上に第２の信号列を重ね書きする際に、第１の書き込み信号列の幅（磁化ドメインの幅）よりも第２の信号列の幅を小さくし、第１の書き込み信号列の一部を第２の信号列に書き換えることも、レーザ光の強度やレーザスポットの大きさを調整することによって可能である。加えて、第１の書き込み信号列の先頭と第２の書き込み信号列の先頭とを同期させることも、従来技術を用いて容易にできる。したがって、同一のトラック上に複数回記録用レーザビームを操作することにより、分割された複数の信号列を、同一のトラック上に、夫々異なる幅で記録することができる。
【００４４】
かように、同一のトラック上に、異なる幅で、第１の信号列及び第２の信号列をトラック方向に同期して重ね書きすると、第１の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“１”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“０”の領域と、第１の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“０”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“１”の領域とは、第１の書き込み信号列の幅と同じかそれよりも大径の再生用レーザスポットを照射したとき、夫々再生用レーザスポットが照射された領域の合計の磁化状態が異なるので、４値の記録信号を検出できる。また、記録信号を３つの信号列に分割し、同一のトラック上にこれら３つの信号列を重ね書きすれば、同様の原理によって、６値又は８値の信号記録を行える。
【００４５】
よって、従来より２値信号を記録するものとして一般的に使用されている光磁気記録媒体を用いて、信号の多値記録を実現でき、安価にして記録情報量が大きい光磁気記録媒体を提供できる。
【００４６】
【実施例】
本発明の実施に適用される光磁気記録媒体の第１例を、図１〜図４に基づいて説明する。図１は実施例に係る光磁気記録媒体の要部断面図、図２は実施例に係る光磁気記録媒体のトラックフォーマットの説明図、図３は実施例に係る光磁気記録媒体のサーボ領域及び記録領域の説明図、図４は磁性層の磁気特性を示すグラフ図である。
【００４７】
図１から明らかなように、本例の光磁気記録媒体は、片面に所望のプリフォーマットパターン２が形成された透明基板１と、プリフォーマットパターン２上に形成された第１誘電体層３と、第１誘電体層３上に形成された磁性層４と、磁性層４上に形成された第２誘電体層５と、第２誘電体層５上に形成された反射層６と、反射層６上に形成された保護層７とからなる。
【００４８】
透明基板１としては、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルペンテン、エポキシなどの透明樹脂材料を所望の形状に成形したものや、所望の形状に形成されたガラス板の片面に所望のプリフォーマットパターン２が転写された透明樹脂層を密着したものなど、公知に属する任意の透明基板を用いることができる。
【００４９】
プリフォーマットパターン２は、記録トラック及び当該記録トラックを分割してなるデータ記録単位を画定するものであって、図１に示すように、透明基板１の表面に凹凸の形で記録することもできるし、磁性層４に光磁気信号として記録することもできる。図２は、サンプルサーボ方式の光磁気記録媒体に形成されるプリフォーマットパターンの一例を示すものであって、記録トラック１１が多数のデータ記録単位１２に分割され、各データ記録単位１２が、ＩＤ領域１３と、サーボ領域１４と、データ領域１５とに分割されている。ＩＤ領域１３には、各データ記録単位１２の境界を示すマークや当該データ記録単位のアドレス、それに誤り検出符号などが形成される。サーボ領域１４には、図３に示すように、記録又は再生用のレーザビームを記録トラック１１に沿って走査するためのトラッキングピット１６と、記録領域１４に記録される多値記録信号に含まれる各信号のスライスレベルを設定するためのテスト信号（レベル検出用ピット）１７及び／又は多値記録信号のエッジを検出するタイミングの基準となるタイミング信号を生成するためのテスト信号（タイミング検出用ピット）１８と、信号の記録再生に必要な基準クロックを引き込むために必要な埋め込みクロックピット１８ａとが形成される。また、データ領域１５には、多値記録信号が、光磁気記録信号として記録される。なお、サーボ領域１４にトラッキングピット１６を備える構成に代えて、記録又は再生用のレーザビームを記録トラック１１に沿って案内する案内溝を、透明基板１に形成することもできる。また、前記のレベル検出用ピット１７及びタイミング検出用ピット１８は、光磁気信号として記録することもできるし、基板上の凹凸として形成し、その幅、長さ、深さ等によって、テスト信号の各レベルを設定することができる。
【００５０】
第１及び第２の誘電体層３，５は、膜内で再生用光ビームを多重干渉させ、見掛け上のカー回転角を増加するために設けられるものであって、前記透明基板１よりも屈折率が大きい無機誘電体にて形成される。誘電体層材料としては、シリコン、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、タンタルの酸化物又は窒化物が特に好適である。第１誘電体層３は、６００Å〜１２００Åの膜厚に形成される。また、第２の誘電体層５は、これと同等か、これよりも薄く形成される。
【００５１】
磁性層４としては、下記の一般式で表される非晶質垂直磁化膜を用いることができる。その膜厚は、２０〜５００Åが好適である。
【００５２】
一般式；(Ｔｂ100-AＱA)XＦｅ100-X-Y-ZＣｏYＭZ
但し、１５原子％≦Ｘ≦３５原子％
５原子％≦Ｙ≦１５原子％
０原子％≦Ｚ≦１０原子％
０原子％≦Ａ≦２０原子％
Ｔｂは希土類元素であるテルビウム、Ｆｅは遷移金属である鉄、Ｃｏは遷移金属であるコバルト、
Ｍは〔Ｎｂ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ〕のグループから選択された少なくとも１種類の元素
ＱはＧｄ，Ｎｄ，Ｄｙから選択された少くとも１種類の元素。
【００５３】
この組成を有する希土類−遷移金属系の非晶質合金は、図４に示すように、外部磁界に対する相対信号出力の変化における記録状態と非記録状態の遷移領域がほぼゼロ磁界付近になり、ゼロ磁界以下の磁界領域及びゼロ磁界以上の磁界領域に記録信号の“０”と“１”を割り当てることによって、２値の信号記録が可能になる。
【００５４】
反射層６は、反射率を高めることで媒体の実効カー回転角を高めると共に、熱伝導率を調整することで媒体の記録感度を調整するために設けられるものであって、再生用光ビームに対して高い反射率を有する物質から形成される。具体的には、〔Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｂｅ〕のグループから選択された１種以上の金属元素と、〔Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｓｎ，Ｓｉ，Ｒｂ，Ｐｅ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｌｉ，Ｍｇ，Ｗ，Ｚｒ〕のグループから選択された１種以上の金属元素からなる合金が特に好適であり、この種の合金を用いた場合、３００Å〜１０００Åの膜厚に形成される。
【００５５】
保護層７は、膜体３〜６を機械的衝撃や化学的な悪影響から保護するためのものであって、膜体全体を覆って被着される。保護層材料としては、樹脂材料を挙げることができる。特に、成膜が容易であることから、紫外線硬化型樹脂が好適である。
【００５６】
次に、本発明の実施に適用される光磁気記録媒体の第２例を、図５に基づいて説明する。本例の光磁気記録媒体は、信号の２値記録が可能な前記の光磁気記録媒体に、所謂磁気超解像を実現するための膜体を付加したことを特徴とする。
【００５７】
この図から明らかなように、本例の光磁気記録媒体は、透明基板１上に、第１誘電体層１０１と、開口部形成層１０２と、切断層１０３と、磁性層１０４と、第２誘電体層１０６と、反射層１１２と、保護層７とから原則的に形成される。
【００５８】
開口部形成層１０２と切断層１０３と磁性層１０４は、室温において互いに磁気的に交換結合する磁性膜をもって構成され、再生用レーザビームの入射方向に対して、この順に積層される。これらの磁性膜１０２，１０３，１０４は、開口部形成層１０２のキュリー温度をＴｃ1 、その保磁力をＨｃ1 、切断層１０３のキュリー温度をＴｃ2 、その保磁力をＨｃ2 、磁性層１０４のキュリー温度をＴｃ3 、その保磁力をＨｃ3 とし、室温をＴ0 、切断層１０３及び磁性層１０４が開口部形成層１０２に及ぼす交換磁界をＨw 、再生時に印加する外部磁界（以下、再生磁界という）をＨr とすると下記の▲１▼〜▲４▼の条件を満たすように、キュリー温度及び保磁力が調整される。
▲１▼Ｔ0 ＜Ｔｃ2 ＜Ｔｃ1 ，Ｔｃ3
▲２▼Ｈｃ1 ＋Ｈw ＜Ｈr
（但し、再生時に切断層１０３のキュリー温度Ｔｃ2 またはその近傍まで昇温する領域において）
▲３▼Ｈｃ3 ＞Ｈr
（但し、再生時に切断層１０３のキュリー温度Ｔｃ2 またはその近傍まで昇温する領域において）
▲４▼Ｈｃ1 ＜Ｈw
（但し、室温において）。
【００５９】
以下、このように構成された光磁気記録媒体からの信号の再生原理を、図６に基づいて説明する。光磁気記録媒体には、図６（ａ）に示すように、記録トラックに沿って、再生用光ビーム１３０のスポット径Ｄよりも小径の記録マーク１２０ａが、再生用光ビーム１３０のスポット径Ｄよりも小さなピッチで記録されている。
【００６０】
光学ヘッド及び磁気ヘッドに対して光磁気記録媒体を相対的に駆動しつつ、光磁気記録媒体に再生用光ビーム１３０を照射すると、そのエネルギによって開口部形成層１０２、切断層１０３、磁性層１０４が昇温されるが、矢印Ａの方向に光磁気記録媒体を駆動しつつ記録トラックに沿って再生用光ビーム１３０を照射すると、再生用光ビーム１３０の照射時間の差から、図６（ｂ）に示すように、スポット１３１の後縁部分が最も高温になる。そこで、再生用光ビーム１３０の強度を、当該高温領域１３１ａの温度が切断層１０３のキュリー温度Ｔｃ2 以上又はその近傍になるように調整すると、切断層１０３及び磁性層１０４が開口部形成層１０２に及ぼす交換磁界Ｈw がゼロ若しくは非常に小さな値となり、開口部形成層１０２と磁性層１０４との間の磁気的結合が断ち切られる。
【００６１】
この状態で、Ｈｃ1 ＋Ｈw よりも大きな再生磁界Ｈr を各磁性膜に印加すると、図６（ａ）に示すように開口部形成層１０２の高温領域１３１ａに対応する部分の磁化が再生磁界方向に揃えられ、その領域における開口部形成層１０２の記録マーク１０２ａは消失する。一方、高温領域１３１ａ以外の部分では、交換磁界Ｈw は大きな値を維持しており、開口部形成層１０２と磁性層１０４とは磁気的に結合されているので、開口部形成層１０２に記録された記録マーク１０２ａはそのまま保たれている。したがって、記録トラックに沿って再生用光ビーム１３０を操作したとき、高温領域１３１ａ中の記録マーク１２０ａが信号の読出しに関してマスクされ、スポット１３１のうちの高温領域１３１ａを除く三日月形の部分のみがアパーチャとなって、記録マーク１２０ａからの信号が読み出される。よって、磁区間ピッチがスポット径Ｄの１／２程度に調整された光磁気記録媒体からの信号の読み出しが可能になり、再生分解能が向上する。
【００６２】
なお、磁性層１０４の保磁力Ｈｃ3 は、再生磁界Ｈr よりも大きく設定されているので、再生磁界Ｈr の印加によって磁性層１０４の記録マーク１２０ａが消去されることはない。また、光磁気記録媒体の駆動に伴って再生用光ビーム１３０の照射部から外れた部分は、順次室温まで冷却され、切断層１０３の温度がＴｃ2 以下まで冷却された段階で、再度各磁性膜間に交換磁界Ｈw が復活する。よって、その交換結合力によって磁性層１０４の反転磁区が開口部形成層１０２に転写されるので、信号の再生動作を繰り返しても、当初の記録状態が消失することはない。
【００６３】
図７に、磁気超解像方式による多値記録信号再生方法の他の例を示す。本例の再生方式は、図６の方法とは異なり、光学ヘッドの上流側において開口部形成層１０２に初期化磁界を印加し、高温部１３１ａにアパーチャを形成することを特徴とする。
【００６４】
なお、磁気超解像方式の光磁気記録媒体は、必ずしも図６、図７に示した膜構造を有するものに限定されるものではなく、必要に応じて１ないし複数の膜体を省略することもできるし、必要に応じて１ないし複数の膜体を加えることもできる。例えば、切断層１０３については、これを省略することもできる。
【００６５】
以下、本発明に係る光磁気記録媒体の多値記録方法について説明する。
【００６６】
〈多値記録再生方法の第１例〉
本例の多値記録方法は、図１又は図５に表示した光磁気記録媒体に、磁界変調方式により信号を４値記録することを特徴とする。
【００６７】
まず、光磁気記録媒体をターンテーブル等の媒体駆動部に装着し、透明基板側に光学ヘッドを、保護層側に磁気ヘッドを配置する。媒体駆動部を起動して光磁気記録媒体と光学ヘッド及び磁気ヘッドとを相対的に所定の線速度で駆動し、光学ヘッド及び磁気ヘッドを所定のトラックに位置付ける。しかる後に、光学ヘッドより当該所定の記録トラックに沿って一定強度のレーザビームを照射しつつ、磁気ヘッドより所望の記録信号にてパルス状に信号変調された磁界を印加して信号の記録を行う。
【００６８】
この場合、図８に示すように、２値信号である記録信号（０１００１００１０００１１１１００１１０１０００１１１１００１１）を、先頭から２つずつの信号の組に区切り、（０１）（００）（１０）（０１）（００）（０１）（１１）（１０）（０１）（１０）（１０）（００）（１１）（１１）（００）（１１）という信号列に変換する。さらに、各組の第１番目の信号と第２番目の信号とを別個に取りだすことによって、（００１０００１１０１１０１１０１）という第１の信号列と、（１００１０１１０１０００１１０１）という第２の信号列とに分割する。
【００６９】
そして、レーザビームが、所望の記録トラックの先頭位置に至ったとき、光学ヘッドより照射されるレーザビームの強度を記録レベルＰ1 に切り替えると共に、磁気ヘッドより第１の信号列にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界Ｈ1 を印加する。これによって、図８（ａ）に示すように、光磁気記録媒体に幅広の第１の書き込み信号列２０１を形成する。
【００７０】
次いで、レーザビームを、第１の書き込み信号列２０１が形成された記録トラックの先頭位置に再度位置付け、光学ヘッドより照射されるレーザビームの強度を、前記第１の書き込み信号列２０１を書き換え可能なレベルＰ2 （Ｐ1＞Ｐ2）に切り替えると共に、磁気ヘッドより第２の信号列にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界Ｈ2 を印加する。これによって、図８（ａ）に示すように、第１の書き込み信号列２０１の中心部に、第１の書き込み信号列２０１の幅よりも狭い第２の書き込み信号列２０２を形成する。第１の書き込み信号列２０１の幅よりも第２の書き込み信号列２０２の幅を小さくし、第１の書き込み信号列２０１の一部を第２の書き込み信号列２０２に書き換えることは、磁性層４上に照射される記録レーザ光の強度や記録用レーザスポットの大きさを調整することによって行うことができる。
【００７１】
記録信号の再生は、第１の書き込み信号列２０１の幅よりもスポット径Ｄが大きな再生用レーザビーム２１０を、記録トラックに沿って照射することにより行える。すなわち、記録トラックに沿って第１の書き込み信号列２０１の幅よりもスポット径Ｄが大きな再生用レーザビーム２１０を照射すると、図８（ｂ）に示すように、第１の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“１”の領域と、第１の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“０”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“１”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“０”の領域とでは、各々磁化のパターンにより再生用レーザスポット２１０が照射された領域の合計の磁化状態が異なるので、前記各領域における合計の磁化状態に、夫々“０”、“１”、“２”、“３”を割り当てることによって、４値の記録信号を検出できる。
【００７２】
かように、本例の記録再生方式によると、従来より２値信号を記録するものとして一般的に使用されている光磁気記録媒体を用いて、信号の４値記録を実現でき、安価にして記録情報量が大きい光磁気記録媒体を提供できる。
【００７３】
なお、磁界変調方式に代えて、公知の光変調方式によっても同様の４値記録を実行できることは勿論である。
【００７４】
〈多値記録再生方法の第２例〉
本例の多値記録方法は、図１又は図５に表示した光磁気記録媒体に、光磁界同時変調方式により信号を４値記録することを特徴とする。
【００７５】
第１実施例の場合と同様に、光磁気記録媒体をターンテーブル等の媒体駆動部に装着し、透明基板側に光学ヘッドを、保護層側に磁気ヘッドを配置する。媒体駆動部を起動して光磁気記録媒体と光学ヘッド及び磁気ヘッドとを相対的に所定の線速度で駆動し、光学ヘッド及び磁気ヘッドを所定のトラックに位置付ける。しかる後に、図９に示すように、光学ヘッドより当該所定の記録トラックに沿ってパルス状に強度変調されたレーザビームを照射しつつ、磁気ヘッドより所望の記録信号にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界を印加して信号の記録を行う。
【００７６】
記録信号は、第１実施例と同様の方法で、第１の信号列と第２の信号列とに分割する。そして、レーザビームが、所望の記録トラックの先頭位置に至ったとき、光学ヘッドより照射されるレーザビームをパルス状に切り替えると共に、その強度を記録レベルＰ1 に切り替える。また、磁気ヘッドより第１の信号列にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界Ｈ1 を印加する。これによって、図９（ａ）に示すように、光磁気記録媒体に幅広の第１の書き込み信号列２０１を形成する。パルス状の記録用レーザビームは、磁気ヘッドより印加される外部磁界が目標値に到達したタイミングに併せて照射される。
【００７７】
次いで、レーザビームを、第１の書き込み信号列２０１が形成された記録トラックの先頭位置に再度位置付け、光学ヘッドより照射されるレーザビームをパルス状に切り替えると共に、その強度を、前記第１の書き込み信号列２０１を書き換え可能なレベルＰ2 （Ｐ1＞Ｐ2）に切り替える。また、磁気ヘッドより第２の信号列にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界Ｈ2 を印加する。これによって、図９（ａ）に示すように、第１の書き込み信号列２０１の中心部に、第１の書き込み信号列２０１の幅よりも狭い第２の書き込み信号列２０２を形成する。この場合にも、パルス状の記録用レーザビームは、磁気ヘッドより印加される外部磁界が目標値に到達したタイミングに併せて照射される。なお、本例の記録再生方式においては、第１回目の記録時と第２回目の記録時とで記録用レーザビームの発光タイミングを時間ｔだけずらしている。このようにすると、図１０に示すように、第１回目と第２回目の記録用レーザビームの発光タイミングを揃えた場合よりも、各領域より検出される再生信号の波形が、よりシャープになる。時間ｔは、再生信号の波形が、最もシャープになる値に調節される。
【００７８】
記録信号の再生は、前記第１実施例の場合と同様に、第１の書き込み信号列２０１の幅よりもスポット径Ｄが大きな再生用レーザビーム２１０を、記録トラックに沿って照射することにより行われる。これによって、図９（ｂ）に示すように、第１の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“１”の領域と、第１の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“０”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“１”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“０”の領域とから、４値の記録信号を検出できる。
【００７９】
本実施例によると、前記第１実施例と同様の効果を奏するほか、磁気ヘッドによって印加される外部磁界が目標値に到達したタイミングに併せてパルス状の記録用レーザビームを照射するようにしたので、各磁化ドメインのエッジがシャープになり、ジッタに対するマージンを大きくできる。また、第１回目の記録時と第２回目の記録時とで記録用レーザビームの発光タイミングをずらしたので、第１回目と第２回目の記録用レーザビームの発光タイミングを揃えた場合よりも各領域よりシャープな再生信号を得ることができる。よって、これらの効果より、ピットエッジ記録が可能になる。
【００８０】
〈多値記録再生方法の第３例〉
本例の多値記録方法は、図１又は図５に表示した光磁気記録媒体に、光磁界同時変調方式により信号を８値記録することを特徴とする。
【００８１】
第１実施例の場合と同様に、光磁気記録媒体をターンテーブル等の媒体駆動部に装着し、透明基板側に光学ヘッドを、保護層側に磁気ヘッドを配置する。媒体駆動部を起動して光磁気記録媒体と光学ヘッド及び磁気ヘッドとを相対的に所定の線速度で駆動し、光学ヘッド及び磁気ヘッドを所定のトラックに位置付ける。しかる後に、図１１に示すように、光学ヘッドより当該所定の記録トラックに沿ってパルス状に強度変調されたレーザビームを照射しつつ、磁気ヘッドより所望の記録信号にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界を印加して信号の記録を行う。
【００８２】
この場合、図１１に示すように、２値信号である記録信号（０１１００１１０００１０００１０１０１１１１０１０１０１０１１０００００１１０１１１００１１１０）を、先頭から３つずつの信号の組に区切り、（０１１）（００１）  （１００）（０１０）（００１）（０１０）（１１１）（１０１）（０１０）  （１０１）（１００）（０００）（１１０）（１１１）（００１）（１１０）という信号列に変換する。さらに、各組の第１番目の信号と第２番目の信号と第３番目の信号を別個に取りだすことによって、（００１０００１１０１１０１１０１）という第１の信号列と、（１００１０１１０１０００１１０１）という第２の信号列と、（１１００１０１１０１０００１１０）という第３の信号列とに分割する。
【００８３】
そして、レーザビームが、所望の記録トラックの先頭位置に至ったとき、光学ヘッドより照射されるレーザビームをパルス状に切り替えると共に、その強度を記録レベルＰ1 に切り替える。また、磁気ヘッドより第１の信号列にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界Ｈ1 を印加する。これによって、図１１（ａ）に示すように、光磁気記録媒体に幅広の第１の書き込み信号列２０１を形成する。パルス状の記録用レーザビームは、磁気ヘッドより印加される外部磁界が目標値に到達したタイミングに併せて照射される。
【００８４】
次いで、レーザビームを、第１の書き込み信号列２０１が形成された記録トラックの先頭位置に再度位置付け、光学ヘッドより照射されるレーザビームをパルス状に切り替えると共に、その強度を、前記第１の書き込み信号列２０１を書き換え可能なレベルＰ2 （Ｐ1＞Ｐ2）に切り替える。また、このとき、記録用レーザビームの中心を、第１の書き込み信号列２０１上であって、当該第１の書き込み信号列２０１の中心から幅方向にオフセットする。さらに、これと同時に、磁気ヘッドより第２の信号列にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界Ｈ2 を印加する。これによって、図１１（ａ）に示すように、第１の書き込み信号列２０１の中心から幅方向にオフセットした位置に、第１の書き込み信号列２０１の幅よりも狭い第２の書き込み信号列２０２を形成する。この場合にも、パルス状の記録用レーザビームは、磁気ヘッドより印加される外部磁界が目標値に到達したタイミングに併せて照射される。
【００８５】
さらに、レーザビームを、第１及び第２の書き込み信号列２０１，２０２が形成された記録トラックの先頭位置にみたび位置付け、光学ヘッドより照射されるレーザビームをパルス状に切り替えると共に、その強度を、前記第１の書き込み信号列２０１を書き換え可能なレベルＰ3（Ｐ1＞Ｐ2≠Ｐ3、但し、本実施例では、Ｐ2＞Ｐ3）に切り替える。また、このとき、記録用レーザビームの中心を、第１の書き込み信号列２０１上であって、前記第２の書き込み信号列２０２と重ならない位置にオフセットする。さらに、これと同時に、磁気ヘッドより第３の信号列にて（＋），（−）方向に信号変調された磁界Ｈ3 を印加する。これによって、図１１（ａ）に示すように、第１の書き込み信号列２０１上の第２の書き込み信号列２０２と重ならない位置に、第１及び第２の書き込み信号列２０１，２０２の幅よりも狭い第３の書き込み信号列２０３を形成する。この場合にも、パルス状の記録用レーザビームは、磁気ヘッドより印加される外部磁界が目標値に到達したタイミングに併せて照射される。
【００８６】
記録信号の再生は、前記第１実施例及び第２実施例の場合と同様に、第１の書き込み信号列２０１の幅よりもスポット径Ｄが大きな再生用レーザビーム２１０を、記録トラックに沿って照射することにより行われる。これによって、図１１（ｂ）に示すように、第１、第２、第３の信号列の信号が共に“１”の領域と、第１及び第２の信号列の信号が“１”で第３の信号列の信号が“０”の領域と、第１及び第３の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“０”の領域と、第１の信号列の信号が“１”で第２及び第３の信号列の信号が“０”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２及び第３の信号列の信号が“１”の領域と、第２の信号列の信号が“１”で第１及び第３の信号列の信号が“０”の領域と、第１及び第２の信号列の信号が“０”で第３の信号列の信号が“１”の領域と、第１、第２、第３の信号列の信号が共に“０”の領域とから、８値の記録信号を検出できる。
【００８７】
かように、本例の記録再生方式によると、従来より２値信号を記録するものとして一般的に使用されている光磁気記録媒体を用いて、信号の８値記録を実現でき、さらに安価にして記録情報量が大きい光磁気記録媒体を提供できる。
【００８８】
なお、本第３実施例においては、第２の信号列２０２と第３の信号列２０３とを互いに離隔して第１の信号列２０１上に重ね書きしたが、図１２に示すように、第２の信号列２０２と第３の信号列２０３とを第１の信号列２０１の中心部で接触させても、前記と同様に信号の８値記録を実現できる。
【００８９】
また、図１３に示すように、第２の信号列２０２と第３の信号列２０３の外側辺を第１の信号列２０１の外側辺に合致させ、第２の信号列２０２と第３の信号列２０３を互いに離隔させても、前記と同様に信号の８値記録を実現できる。
【００９０】
また、本第３実施例においては、光磁界同時変調方式によって第１、第２、第３の信号列２０１，２０２，２０３の記録を行ったが、かかる構成に代えて、公知の光変調方式又は磁界変調方式によっても同様の８値記録を実行できることは勿論である。
【００９１】
さらに、本第３実施例においては、第１、第２、第３の信号列２０１，２０２，２０３の先頭を同一位置に設定したが、第２実施例の記録再生方式と同様に、第１回目、第２回目、第３回目の記録におけるレーザパルスの照射タイミングを夫々ずらして、シャープな再生信号波形が得られるようにすることもできる。
【００９２】
〈多値記録再生方法の第４例〉
本例の多値記録再生方法は、図１又は図５に表示した光磁気記録媒体に、光磁界同時変調方式により信号を６値記録することを特徴とする。
【００９３】
信号の記録再生は、前記第３実施例の場合と同様の手順で行われる。但し、図１４（ａ）に示すように、第２の書き込み信号列２０２と第３の書き込み信号列２０３を、同一の幅に形成する点が異なる。このようにすると、第１及び第２の信号列の信号が“０”で第３の信号列の信号が“１”の領域と、第１及び第３の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“１”の領域とは、再生用レーザスポット２１０内における合計の磁化状態が同一になる。また、第１及び第２の信号列の信号が“１”で第３の信号列の信号が“０”の領域と、第１及び第３の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“０”の領域とは、再生用レーザスポット２１０内における合計の磁化状態が同一になる。
【００９４】
したがって、このようにして信号の記録が行われた光磁気記録媒体からは、図１４（ｂ）に示すように、第１、第２、第３の信号列の信号が共に“１”の領域と、第１の信号列の信号が“０”で第２及び第３の信号列の信号が“１”の領域と、第１及び第２の信号列の信号が“１”で第３の信号列の信号が“０”の領域（第１及び第３の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“０”の領域と等価）と、第１及び第２の信号列の信号が“０”で第３の信号列の信号が“１”の領域（第１及び第３の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“１”の領域と等価）と、第１の信号列の信号が“１”で第２及び第３の信号列の信号が“０”の領域と、第１、第２、第３の信号列の信号が共に“０”の領域とから、６値の記録信号を検出できる。
【００９５】
なお、本第４実施例においては、第２の信号列２０２と第３の信号列２０３とを互いに接して第１の信号列２０１上に重ね書きしたが、図１５及び図１６に示すように、第２の信号列２０２と第３の信号列２０３とを互いに離隔させても、これら第２及び第３の信号列２０２，２０３が同幅であれば、前記と同様に信号の６値記録を実現できる。
【００９６】
また、本第４実施例においては、光磁界同時変調方式によって第１、第２、第３の信号列２０１，２０２，２０３の記録を行ったが、かかる構成に代えて、公知の光変調方式又は磁界変調方式によっても同様の６値記録を実行できることは勿論である。
【００９７】
さらに、本第４実施例においては、第１、第２、第３の信号列２０１，２０２，２０３の先頭を同一位置に設定したが、第２実施例の記録再生方式と同様に、第１回目、第２回目、第３回目の記録におけるレーザパルスの照射タイミングを夫々ずらして、シャープな再生信号波形が得られるようにすることもできる。
【００９８】
〈多値記録再生方法の第５例〉
本例の多値記録再生方法は、複数の書き込み信号列に記録された信号の組合せで信号が多値記録された光磁気記録媒体から、通常の光磁気再生装置を用いたのでは得ることができないより高次の多値信号を再生できるようにしたことを特徴とする。
【００９９】
即ち、多値記録再生方法の第４例において説明したように、例えば幅広の第１の信号列２０１上にこれよりも幅が狭くかつ互いに同一幅の第２及び第３の信号列２０２，２０３を重ね書きした場合、通常の光磁気再生装置によると、第１及び第２の信号列の信号が“１”で第３の信号列の信号が“０”の領域と第１及び第３の信号列の信号が“１”で第２の信号列の信号が“０”の領域、及び第１及び第２の信号列の信号が“０”で第３の信号列の信号が“１”の領域と第１及び第３の信号列の信号が“０”で第２の信号列の信号が“１”の領域とを判別することができず、媒体の磁化状態が８種類あるにも拘らず、６値の再生信号しか検出できない。本例は、光磁気再生装置を工夫することによって、かかる不都合を解消し、媒体の磁化状態の数に応じた数の再生信号を検出できるようにしたことを特徴とするものである。
【０１００】
図１７に、本例の多値記録再生方法を実行するための光磁気再生装置を示す。図１７（ａ）において、３０１は光磁気ディスク、３０２は光磁気ディスク３０１の回転スピンドル、３０３は磁気ヘッド、３０４はレーザ光源、３０５はコリメータレンズ、３０６はプリズム群、３０７は第１のビームスプリッタ、３０８はミラー、３０９は対物レンズ、３１０は第２のビームスプリッタ、３１１は１／２波長板、３１２は集光レンズ、３１３は第３のビームスプリッタ、３１４，３１５は４分割光検出器、３１６はハーフミラー、３１７はフォーカシング用ディテクタ、３１８はトラッキング用ディテクタを示している。
【０１０１】
本例装置の特徴とするところは、信号検出用のディテクタとして４分割光検出器３１４，３１５を用いたことにあり、その他の部分については従来より一般的に用いられている光磁気再生装置と同じである。４分割光検出器３１４の受光面は図１７（ｂ）に示すようにＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をもって構成され、４分割光検出器３１５の受光面は図１７（ｂ）にかっこ書したようにＤ１’，Ｄ２’，Ｄ３’，Ｄ４’をもって構成されている。各４分割光検出器３１４，３１５は、図１７（ｂ）に示すように受光面Ｄ２，Ｄ３（Ｄ２’，Ｄ３’）と受光面Ｄ１，Ｄ４（Ｄ１’，Ｄ４’）とを再生用レーザビームスポット２１０の進行方向に向け、かつ受光面Ｄ１，Ｄ２（Ｄ１’，Ｄ２’）と受光面Ｄ３，Ｄ４（Ｄ３’，Ｄ４’）との界面を再生用レーザビームスポット２１０の中心及び信号列２０２，２０３の境界に合致させた状態で第３のビームスプリッタ３１３に対して光学的に共役の位置に設置される。これによって、互いに同一番号の受光面の出力信号の差をとることによって、信号の差動検出が可能になる。本構成の光磁気再生装置によると、記録磁区が再生用レーザビームスポット２１０の中心から右側又は左側にオフセットしている場合、反射光線断面内の偏光面回転分布が非対称となるので、各受光面Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ１’，Ｄ２’，Ｄ３’，Ｄ４’からの信号出力を演算することによって再生用レーザビームスポット２１０の右側にオフセットした記録磁区の信号と左側にオフセットした記録磁区の信号とを判別できる。
【０１０２】
以下、図１８を用いて本例に係る多値信号再生方法をより詳細に説明する。  図１８（ａ）に示すように、２つの書き込み信号列２０２，２０３が隣接して記録された記録トラックの中心に再生用レーザビームスポット２１０の中心を位置付け、２つの４分割光検出器３１４，３１５の対応する受光面どうしの差動出力（Ｄ１−Ｄ１’）、（Ｄ２−Ｄ２’）、（Ｄ３−Ｄ３’）、（Ｄ４−Ｄ４’）を求めると、それらの差動出力波形は図１８（ｂ）に示す波形となる。これらの各差動出力を全て加算した信号が、非分割型の光検出器を用いた通常の再生装置にて検出される光磁気信号に相当するものであって、その波形は図１８（ｃ）に示す波形となる。この図１８（ｃ）の信号をスライスレベルＳ1 をしきい値として２値化すると、図１８（ｅ）にＳ1 で示す２値化信号が得られる。
【０１０３】
また、(D1−D1’)−(D2−D2’)＋(D3−D3’)−(D4−D4’)の演算を行うと、演算器の出力信号波形は図１８（ｄ）に示す波形となり、磁化状態Ｃはプラスからマイナスへのゼロクロス点として、磁化状態Ｄはマイナスからプラスへのゼロクロス点として検出できる。この図１８（ｄ）の信号をスライスレベルＳ3 ，Ｓ4 をしきい値として２値化すると、図１８（ｅ）にＳ3 ，Ｓ4 で示す２値化信号が得られる。なお、本実施例では、この後の処理を容易にするため、信号Ｓ1 を信号Ｓ3 ，Ｓ4 に対して記録クロックの半周期だけ検出時間を遅延させて検出している。
【０１０４】
次に、信号Ｓ3 と信号Ｓ4 の１つ先のデータとの論理積をとることによって信号Ｓ’を得ると共に、信号Ｓ3 と信号Ｓ4 の１つ前のデータとの論理積をとることによって信号Ｓ”を得る。さらに、信号Ｓ’と信号Ｓ1 の論理和をとることによって信号（Ｓ’＋Ｓ1 ）を得ると共に、信号Ｓ”と信号Ｓ1 の論理和をとることによって信号（Ｓ”＋Ｓ1 ）を得ることによって、図１８（ａ）に示した記録信号を再生できる。
【０１０５】
かように本例の記録再生方法によると、互いに相隣接して記録された２つの信号列に記録された信号を夫々独立に再生することができるので、図１８（ａ）に示した信号列から４値の信号を検出することができる。また、この信号再生方法を図１４〜図１６の信号列に適用した場合には、８値の信号再生が可能になる。
【０１０６】
〈多値記録再生方法の第６例〉
本例の多値記録再生方法は、図２及び図３に示したスライスレベル設定用テスト信号（レベル検出用ピット）１７の記録方法に関する。
【０１０７】
レベル検出用ピット１７は、データ領域１５に所望の信号を記録するに際して、当該データ領域１５を含むデータ記録単位１２の先頭に設けられたサーボ領域１４に、光磁気的手段によって記録される。すなわち、記録用レーザビームがレベル検出用ピット１７の形成領域に至ったとき、レーザパワー及び／又は外部磁界強度を順次切り替えて、多値記録信号に含まれる各レベルの信号を、少なくとも１つずつ記録する。例えば、図８に示す方法で、図１に示す光磁気記録媒体に４値の信号を記録する場合、第１回目のトレース及び第２回目のトレースで共に“１”の信号を書き込んで、記録信号の“０”に対応する磁化状態を形成し、第１回目のトレースで“１”の信号を書き込み、第２回目のトレースで“０”の信号を書き込んで、記録信号の“１”に対応する磁化状態を形成し、第１回目のトレースで“０”の信号を書き込み、第２回目のトレースで“１”の信号を書き込んで、記録信号の“２”に対応する磁化状態を形成し、第１回目及び第２回目のトレースで共に“０”の信号を書き込んで、記録信号の“３”に対応する磁化状態を形成する。
【０１０８】
レベル検出用ピット１７の形成領域からの再生信号波形は、図１９のようになる。その信号長は、必要に応じて任意に設定できるが、多値の信号レベルを正確に判定するため、再生用レーザビームのスポット径よりも長くすることが特に好ましい。また、磁気超解像型の光磁気記録媒体を考慮するならば、テスト信号の各レベルの信号に、前後の信号レベルと光学的な干渉によるレベルシフトを生じさせない領域をもたせることがより好ましい。
【０１０９】
多値記録信号の再生に当っては、図２０に示すように、テスト信号の再生時に、多値信号レベルの１〜ｎのレベルを各々サンプルホールドし、信号レベルｋとｋ＋１のサンプルホールドレベルＶk とＶk+1 から信号レベルｋとｋ＋１を弁別するためのスライスレベル(Ｖk ＋Ｖk+1 )／２を生成する。
【０１１０】
なお、前記レベル検出用ピット１７は、前記データ記録単位の先頭部分に記録することもできるし、データ記録単位中に一定間隔ごとに設けることもできる。また、前記データ記録単位は、セクタ構造を有する媒体の場合にはセクタ全体でも良いし、クロックの同期をとるための信号に挾まれた領域でも良い。さらには、データの変復調のブロックであっても良いし、任意のバイト数ごとに挿入しても良い。
【０１１１】
〈多値記録再生方法の第７例〉
本例の多値記録再生方法は、図２及び図３に示したタイミング信号生成用テスト信号（タイミング検出用ピット）１８の記録方法に関する。
【０１１２】
タイミング検出用ピット１８も、前記レベル検出用ピット１７とほぼ同様の方法で記録できる。すなわち、記録用レーザビームがタイミング検出用ピット１８の形成領域に至ったとき、レーザパワー及び／又は外部磁界強度を順次切り替えて、多値記録信号に含まれる各レベルの信号を記録する。但し、タイミング検出用ピット１８の形成においては、図２１に示すように、多値の信号レベル間の全てのエッジを少なくとも１ヵ所ずつ持つように各レベルの信号が記録される。
【０１１３】
その信号長は、必要に応じて任意に設定できるが、各多値レベルの長さの光学的な位相シフトを防止するため、再生用レーザビームのスポット径の１／２よりも長くすることが特に好ましい。また、磁気超解像型の光磁気記録媒体を考慮するならば、テスト信号の各エッジの信号に、前後のエッジの信号と光学的な干渉によるレベルシフトを生じさせない長さ以上のエッジ間隔を設定することがより好ましい。
【０１１４】
多値記録信号の再生に当っては、テスト信号の再生時に、各エッジを独立に検出し、エッジ検出信号の基準タイミングを生成する。データ信号再生時には、各エッジを独立に検出し、図２２に示すように、テスト信号のエッジ検出タイミングを基準にして、各エッジ検出信号を合成する。
【０１１５】
なお、本例の場合にも、前記テスト信号は、前記データ記録単位の先頭部分に記録することもできるし、データ記録単位中に一定間隔ごとに設けることもできる。また、前記データ記録単位は、セクタ構造を有する媒体の場合にはセクタ全体でも良いし、クロックの同期をとるための信号に挾まれた領域でも良い。さらには、データの変復調のブロックであっても良いし、任意のバイト数ごとに挿入しても良い。
【０１１６】
勿論、前記多値記録再生方法の第５例及び第６例を組み合わせて、サーボ領域１４に、前記レベル検出用ピット１７及びタイミング検出用ピット１８の双方を記録することもできる。その場合にも、前記テスト信号は、前記データ記録単位の先頭部分に記録することもできるし、データ記録単位中に一定間隔ごとに設けることもできる。また、前記データ記録単位は、セクタ構造を有する媒体の場合にはセクタ全体でも良いし、クロックの同期をとるための信号に挾まれた領域でも良い。さらには、データの変復調のブロックであっても良いし、任意のバイト数ごとに挿入しても良い。
【０１１７】
〈多値記録再生方法の第８例〉
光磁気記録媒体にマークエッジ記録を行う一手段として、図２３に示すように、一定の周期で記録磁区を形成し、情報信号に応じて記録磁区のエッジ位置を記録磁区周期よりも十分に小さな範囲で２段階以上に段階的に変調させた。この方式を本発明の多値記録用光磁気記録媒体と組み合わせることにより、時間方向（トラック方向）と振幅方向の２次元多値記録が実現できる。なお、記録磁区の形成周期は、任意のエッジの信号とその前後のエッジの信号との光学的な干渉によるエッジシフトを生じない長さ以上の磁区長及び磁区間隔とすることがより好ましい。
【０１１８】
記録方法としては、記録用レーザビームと外部磁界とを同時に変調して記録する方式において、記録用レーザビームの照射強度、照射時間、照射タイミング、それに印加する外部磁界の強度あるいは切り替えのタイミングなどを記録情報に応じて変調する方法がとられる。
【０１１９】
図２４は、記録用レーザビームの照射パルス幅を、記録情報信号に応じて段階的に変調した例を示している。光磁界同時変調記録においては、光磁気記録媒体が記録可能な温度に昇温された範囲が媒体冷却時に外部磁界に応じた磁区となるので、エッジの位置は記録用レーザビームの照射開始タイミングに大きく依存する。したがって、図２５のように、パルス幅一定で照射タイミングを記録情報信号に応じて段階的に変調することも可能である。さらには、熱的な履歴が残ることによるエッジシフトを防止するために、図２６に示すように、光照射パルスの前エッジを当該記録情報信号によって、また後エッジを次の記録情報信号に応じて段階的に変調しても良い。
【０１２０】
図２７は、記録用レーザビームの照射強度を、記録情報信号に応じて段階的に変調した例を示している。記録用レーザビームの照射強度を変調すると、記録磁区の大きさ、すなわち記録磁区の磁化状態及び長さが光強度に応じて変調されるので、光照射タイミングを変調する場合と同様に、エッジ位置を制御できる。また、光強度単独に限られず、光照射タイミング制御や光照射パルス幅制御と併用することも可能である。
【０１２１】
図２８は、外部磁界の強度を変調することにより、エッジ位置を制御した例を示している。光磁気記録媒体に印加される外部磁界強度を変化させると、記録磁区の大きさが変化するので、記録用レーザビームの照射強度等を変調する場合と同様に、エッジ位置を制御できる。もちろん、これと光強度制御や光照射タイミング制御、それに光照射パルス幅制御と併用することも可能である。
【０１２２】
図２９は、外部磁界の印加タイミングを変調することにより、エッジ位置を制御した例を示している。この場合、記録磁区のエッジ位置は、印加磁界の切り替え位置と対応するので、記録用レーザビームは、パルスのみならずＤＣ光でも良い。
【０１２３】
〈多値記録再生方法の第９例〉
光磁界同時変調記録においては、光強度と光パルス幅により基本的な磁区形状が決まる。図３０に示すように、記録用レーザビームの強度と記録パルス幅を同時に制御することにより、記録磁区長を一定に保ちつつ、記録磁区幅を変化させることができる。すなわち、これによって各記録レベルを微小に変化させることができるので、情報信号に対応してレベルの微小変調を行うことにより、記録の多値化が実現できる。前出の２次元多値記録と復号すれば、記録磁区のエッジ位置、磁化状態に対応したレベル位置、及び磁区の幅に対応したレベル位置の３パラメータによる３次元多値記録が実現できる。
【０１２４】
以下に、本発明の他の多値記録再生方法を列挙する。
【０１２５】
▲１▼透明基板上に積層される各膜の屈折率や膜厚、それに磁性層のカー回転角などを調整することによって、各記録状態に対応する相対信号出力の間隔を等しくする。例えば３値記録媒体の場合、図３１に示すように、状態“０”、“１”、“２”に対応する記録信号の各レベル間隔を等しくする。このようにすると、記録信号の各レベル間隔の遷移に対する再生信号のＳ／Ｎが均等になり、総合的に信号効率が高められる。本法は、最小記録磁区の大きさが、再生用光のスポット径に対して比較的大きい場合、例えばスポット径の１／２以上である場合に特に有効である。
【０１２６】
▲２▼最小記録磁区の大きさが、再生用光のスポット径よりも小さい場合、特にスポット径の１／２以下の大きさで記録を行う場合、微小磁区の波形間干渉で発生する信号レベルと各記録状態の大きな磁区から発生する信号レベルとが異なるようにする。
【０１２７】
最小記録磁区の大きさが、再生用光のスポット径に対して比較的小さい場合、例えばスポット径の１／２以下である場合には、これが連続すると、再生信号の波形間干渉により信号出力は両状態の中間値をとる。例えば、本発明の多値記録媒体に状態“０”と状態“２”の同じ大きさの微小記録磁区を繰り返し記録した場合、図３２に示すように、状態“１”に対する再生用光のスポット径に対して比較的大きい磁区の再生信号と同じレベルとなり、両者の区別ができなくなる。
【０１２８】
そこで、微小磁区の波形間干渉で発生する信号レベルと各記録状態の大きな磁区から発生する信号レベルとが異なるようにすると、状態“０”、状態“１”、状態“２”、それに状態“０”と状態“１”との間の波形間干渉レベル、状態  “０”と状態“２”との間の波形間干渉レベル、状態“１”と状態“２”との間の波形間干渉レベルにそれぞれ信号を割り当てることによって、より高次の多値記録が可能になる。
【０１２９】
各信号レベルは、相互に一致しないようにし、好ましくは等間隔にする。その方法としては、媒体で行う方法と記録方式で行う方法がある。媒体で行う方法としては、図３３に示すように、微小磁区の波形間干渉で発生する信号レベルとは異なる信号レベルに各記録状態の大きな磁区から発生する信号レベルが位置するように、各膜の多重干渉条件を設定する方法がある。また、記録方式で行う方法としては、図３４に示すように、各記録状態の大きな磁区から発生する信号レベルとは異なる位置に、微小磁区の波形間干渉で発生する信号レベルが位置するように、記録磁区の面積比率を制御する方法がある。具体的には、媒体が記録再生装置に挿入された際に、装置が微小記録磁区の面積比率を変化させて記録を試行し、各記録状態の大きな磁区から発生する信号レベルと相互に一致せず、好ましくは等間隔にする面積比を選定するという方法をとることができる。また、これら媒体で行う方法と記録方式で行う方法とを併用することもできる。この併用方式によると、より各信号レベルの調整が容易となり、信号レベル間隔を等間隔にすることができる。また、記録磁区の面積比率を制御することにより、信号レベルを任意の位置に調整することもできる。さらには、干渉による発生するレベルをテスト信号として記録することも可能である。
【０１３０】
▲３▼透明基板の表面に例えば凹凸の形で形成されるプリピット（位相ピット）を、当該媒体に対応した多値記録にする。プリピットの多値化は、プリピットの長さ、幅、深さ、あるいはトラック幅方向の偏り量、又はこれらの組合せを多段階に変更することによって実現できる。
【０１３１】
なお、図２３〜図３４における各記録磁区の磁化状態の描写は模式的に簡略化されたものであって、図３５（ａ）〜（ｃ）の各記録状態が、図３５（ｄ）に示されるマークで代表的に描写されている。したがって、前記第７例以下の各記録再生方法は、図３５（ａ）〜（ｃ）に示される各種のパターンで書き込み信号列が記録された光磁気記録媒体に適用することができる。また、図３５においては、１つの幅が広い記録磁区上に１つの幅が狭い他の記録磁区を重ね書きするか、あるいは幅が狭い２つの記録磁区を隣接して形成した場合のみについて表示されているが、例えば１つの幅が広い記録磁区上に２以上の幅が狭い他の記録磁区が重ね書きされた光磁気記録媒体を用いて前記第７例以下の各記録再生方法を実行することもできる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、従来より２値信号を記録するものとして一般的に使用されている記録媒体を用いて信号の多値記録を実現できるので、大容量の情報記録を安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る光磁気記録媒体の要部断面図である。
【図２】第１実施例に係る光磁気記録媒体のトラックフォーマット説明図である。
【図３】第１実施例に係る光磁気記録媒体のサーボ領域及び記録領域の説明図である。
【図４】第１実施例に係る光磁気記録媒体の磁気特性を示すグラフ図である。
【図５】第２実施例に係る光磁気記録媒体の膜構造を示す説明図である。
【図６】第２実施例に係る光磁気記録媒体を用いた磁気超解像再生方式の第１例を示す説明図である。
【図７】第２実施例に係る光磁気記録媒体を用いた磁気超解像再生方式の第２例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る多値記録再生方法の第１例を示す説明図である。
【図９】本発明に係る多値記録再生方法の第２例を示す説明図である。
【図１０】記録用レーザビームの発光タイミングと再生信号波形との関係を示すグラフ図である。
【図１１】本発明に係る多値記録再生方法の第３例を示す説明図である。
【図１２】第３例に係る多値記録再生方法の変形例を示す説明図である。
【図１３】第３例に係る多値記録再生方法のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る多値記録再生方法の第４例を示す説明図である。
【図１５】第４例に係る多値記録再生方法の変形例を示す説明図である。
【図１６】第４例に係る多値記録再生方法のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図１７】第５例に係る多値記録再生方法に適用される記録再生装置の構成図である。
【図１８】本発明に係る多値記録再生方法の第５例を示す説明図である。
【図１９】レベル検出用ピットから読み出される再生信号波形を示すグラフ図である。
【図２０】多値記録再生方法の第６例を実行するエッジ検出回路のブロック図である。
【図２１】タイミング検出信号の生成方法を示すグラフ図である。
【図２２】多値記録再生方法の第７例を実行するタイミング検出回路のブロック図である。
【図２３】多値記録再生方式の第８例を示す説明図である。
【図２４】第８例に係る多値記録再生方式の変形例を示す説明図である。
【図２５】第８例に係る多値記録再生方式のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図２６】第８例に係る多値記録再生方式のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図２７】第８例に係る多値記録再生方式のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図２８】第８例に係る多値記録再生方式のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図２９】第８例に係る多値記録再生方式のさらに他の変形例を示す説明図である。
【図３０】多値記録再生方式の第９例を示す説明図である。
【図３１】本発明に係る多値記録再生方式の他の例を示す説明図である。
【図３２】本発明に係る多値記録再生方式のさらに他の例を示す説明図である。
【図３３】本発明に係る多値記録再生方式のさらに他の例を示す説明図である。
【図３４】本発明に係る多値記録再生方式のさらに他の例を示す説明図である。
【図３５】図２３〜図３４における磁区の表記方法を説明する図である。
【図３６】  従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１  透明基板
２  プリフォーマットパターン
３  第１誘電体層
４  磁性層
５  第２誘電体層
６  反射層
７  保護層
１１  記録トラック
１２  データ記録単位
１３  ＩＤ領域
１４  サーボ領域
１５  データ領域
１６  トラッキングピット
１７  レベル検出用ピット
１８  タイミング検出用ピット
２０１  第１の書き込み信号列
２０２  第２の書き込み信号列
２０３  第３の書き込み信号列
２１０  再生用レーザビームスポット
３０１，３０２，３０２  記録磁区
３０４  開口部（低温領域）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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