(57)【要約】本発明は、磁区拡大光磁気記録媒体を読み取るための方法及び装置に関する。外部磁界の切り換え時間は得られた読み取りパルスから導出され、前記外部磁界の切り換え周期は記憶層のチャネルビット長よりも長い値に設定される。コイル及びドライバ回路のバンド幅要求が低下させられるという事実のため、より高いデータレートがかくして可能とされる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光磁気記録媒体を読み取る方法であって、前記記録媒体は記憶層及び読み出し層を有し、放射パワーによる加熱の際に外部磁界を利用して前記記憶層から前記読み出し層へマーク領域をコピーすることによって、読み取りパルスをもたらす拡大された磁区が前記読み出し層において生成され、前記方法は、
前記読み取りパルスから前記外部磁界の切り換え時間を導出するステップと、
前記外部磁界の切り換え周期を、前記記憶層のチャネルビット長よりも大きい値に設定するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記切り換え周期は、許容される最大のコピーウィンドウの長さと前記チャネルビット長との合計に対応する値に設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記切り換え周期は、前記チャネルビット長の３倍に対応する値に設定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記切り換え時間と前記読み取りパルスとの間の時間遅延を測定することにより、スペースのランレングスを決定する決定ステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
チャネルビット長よりも小さなスペースの増分が前記決定ステップにおいて検出される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記読み取りパルスに基づくマークのランレングスの検出におけるパルス補正が実行される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
読み出し情報がスペースのランレングスからのみ得られる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
光磁気記録媒体から読み取る装置であって、前記記録媒体は記憶層及び読み出し層を有し、放射パワーによる加熱の際に外部磁界を利用して前記記憶層から前記読み出し層へマーク領域をコピーすることによって、読み取りパルスをもたらす拡大された磁区が前記読み出し層において生成され、前記装置は、
前記読み取りパルスから前記外部磁界の切り換え時間を導出する導出手段と、
前記外部磁界の切り換え周期を、前記記憶層のチャネルビット長よりも大きい値に設定する設定手段と、
を有する装置。
【請求項９】
前記設定手段は、許容される最大のコピーウィンドウの長さと前記チャネルビット長との合計に対応する値に前記切り換え周期を設定するように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記設定手段は、前記チャネルビット長の３倍に対応する値に前記切り換え周期を設定するように構成される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記切り換え時間と前記読み取りパルスとの間の時間遅延を測定することにより、スペースのランレングスを決定する決定手段を更に有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記決定手段は、前記時間遅延を計数するためのタイマー手段を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置はＭＡＭＭＯＳディスク用のディスクプレイヤである、請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
記憶層及び読み出し層を有し、放射加熱の際に外部磁界を利用して前記記憶層から前記読み出し層へマーク領域をコピーすることによって、読み取り信号におけるパルスをもたらす拡大された磁区が前記読み出し層において生成される光磁気記録担体であって、前記記録担体は、
略一定の長さのマーク領域と種々の長さのスペース領域とを有し、情報が前記スペース領域にのみ保存される記録担体。
【請求項１５】
前記記録担体はＭＡＭＭＯＳディスクである、請求項１４に記載の記録担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録又は記憶層及び拡大又は読み出し層を有する、ＭＡＭＭＯＳ（Magnetic AMplifying Magneto-Optical System）ディスクのような磁気拡大記録媒体を読み取る方法、装置及び記録担体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光磁気記憶システムにおいては、記録されるマーク（mark）の最小幅は回折限界によって、即ちフォーカスレンズの開口数（ＮＡ）及びレーザの波長によって決定される。前記幅の減少は一般に、より短い波長のレーザ及びより高いＮＡのフォーカス光学素子に基づく。光磁気記録の間、レーザパルス磁界変調（ＬＰ−ＭＦＭ）を利用することにより、最小ビット長は光回折限界より小さく減少させられることができる。ＬＰ−ＭＦＭにおいては、磁界の切り換え、及びレーザの切り換えにより引き起こされる温度勾配によって、ビット遷移が決定される。このようにして記録された小さな三日月型のマークを読み出すために、磁気超解像（Magnetic Super Resolution、ＭＳＲ）又は磁区拡大（Domain Expansion、ＤｏｍＥｘ）法が提案されてきた。これらの技術は、幾つかの静磁結合又は交換結合したＲＥ−ＴＭ層を持つ記録媒体に基づく。ＭＳＲによれば、光磁気ディスクの読み出し層は読み取りの間隣接するビットをマスクするように構成され、一方磁区拡大によれば、スポットの中央における磁区が拡大される。ＭＳＲに対する磁区拡大手法の利点により、回折限界よりも短い長さを持つビットが、前記回折限界スポットと同等のサイズを持つビットと同様の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を伴って検出されることができる。ＭＡＭＭＯＳは静磁結合された記憶層及び読み出し層に基づいた磁区拡大方法であり、ここでは前記読み出し層における拡大及び拡大された磁区の崩壊のために磁界の変調が利用される。
【０００３】
ＭＡＭＭＯＳのような上述した磁区拡大手法においては、記憶層から書き込まれたマークは、外部磁界を利用してレーザ加熱の際に読み出し層へコピーされる。該読み出し層の低い保磁力のため、前記コピーされたマークは光スポットを満たすまで拡大し、前記マークのサイズに依存しない飽和した信号レベルを伴って検出されることができる。前記外部磁界の反転は、前記拡大された磁区を崩壊させる。一方、前記記憶層におけるスペース（space）はコピーされず、拡大も起こらない。それ故、この場合には信号は検出されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
読み出し処理において利用されるレーザパワーは、コピーを可能とするために十分高いべきである。一方で高いレーザパワーは、温度により引き起こされる保磁力プロファイルと、ビットパターンの漏れ磁界プロファイルとのオーバラップをも増大させる。温度の増大に伴い、保磁力Ｈｃは減少し、漏れ磁界は増大する。このオーバラップが大きくなりすぎると、隣接するマークによって生成される偽の信号のために、スペースの正常な読み出しはもはや不可能となる。この最大のレーザパワーと最小のレーザパワーとの間の差はパワーマージンを決定する。パワーマージンは、ビット長の減少に伴い強く減少する。実験は、現在の方法を用いると、０．１０μｍのビット長が正常に、しかし実質的にゼロのパワーマージンにおいて（１６ビットＤＡＣのうちの１ビット）検出されることができることを示している。従って、最も高い密度については前記パワーマージンは非常に小さいままであり、そのため読み出しの間の光パワー制御が必須となる。
【０００５】
従来のＭＡＭＭＯＳ読み出しにおいては、外部磁界がチャネルビットのサイズに対応する周期で変調される。従って、ビット決定は各チャネルビット（マーク又はスペース、即ち上向き又は下向き磁化）について為される。しかしながら、ディスク上のビットパターンとの前記外部磁界変調の同期は重要である。例えば、コピーウィンドウが正常な読み出しのための最大サイズに近い場合、小さな位相の誤差が既に偽のピークをもたらす。この同期のために、磁界の時間調節及び／又はトラック中のウォブルが利用されることができる。このようにして、非常に適度な周波数制御が可能であるが、位相の誤差は回避することが非常に困難である。
【０００６】
加えて、チャネルビットのサイズに等しい磁界の周期は、高密度、高データレートのアプリケーションについては、非常に高速な（記録用の２倍高速な）コイル及びドライバ回路を必要とする。換言すれば、コイル及びドライバシステムの限られたバンド幅（現在およそ２００ＭＨｚ）が、達成可能なデータレートを（例えば約１００Ｍｂ／ｓまで）制限し得る。
【０００７】
本発明の目的は、より高い読み出しデータレートを可能とする磁区拡大読み出しのための読み取り方法及び装置並びに記録担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本目的は、請求項１に記載の方法、請求項８に記載の装置、及び請求項１４に記載の記録担体によって達成される。
【０００９】
これによって、外部磁界を生成するためのコイル及びドライバ回路のバンド幅の要求が低下させられるという事実のため、より高いデータレートが可能とされる。より大きな磁界周期は、より長いマークのランレングスの非同期読み出しに帰着する。しかしながら、コピーウィンドウのサイズが知られている場合、正しい検出が可能である。
【００１０】
好ましくは、切り換え周期は、許容される最大のコピーウィンドウとチャネルビット長との合計に等しい値に設定される。該値は例えば、許容される最大のコピーウィンドウサイズがチャネルビット長の２倍である場合は、チャネルビット長の３倍である。
【００１１】
スペースのランレングスは、外部磁界が拡大の方向のままである間の時間遅延を測定することによって決定されても良い。当該遅延時間は一定の時間を持たないという事実のため、チャネルビット長よりも小さなスペースの増分が、分解能をかなり改善させるために利用されることができる。
【００１２】
有利な更なる発展例によれば、読み出される情報は、スペースのランレングスのみから得られることができる。マークがもはや情報を含まないため、このことは記憶効率を減少させるが、コピーウィンドウ制御に対する要求はかなり低下させられる。このことは記憶効率の減少を補償することができる。
【００１３】
読み取り装置の設定手段が、前記切り換え周期を、許容される最大のコピーウィンドウと前記チャネルビット長との合計に等しい値に設定するように構成されても良い。
【００１４】
更に、前記外部磁界が拡大の方向のままである間の時間遅延を測定することによりスペースのランレングスを決定するために、読み取り装置に決定手段が備えられても良い。とりわけ前記決定手段は、前記時間遅延を計数するためのタイマー手段を有しても良い。
【００１５】
他の有利な更なる発展例は従属請求項に定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、好適な実施例に基づいて及び添付する図を参照しながら、以下に説明される。
【００１７】
図１に示されるように、ＭＡＭＭＯＳディスクプレイヤに基づいて、好適な実施例が以下に説明される。図１は、好適な実施例によるディスクプレイヤの構成を模式的に示す。前記ディスクプレイヤは、記録の間に符号データと同期する周期を持つパルスに変換された光を用いた光磁気ディスクのような光磁気記録媒体又は記録担体１０の照射のためのレーザ光放射部を持つ光ピックアップユニット３０を有し、光磁気ディスク１０における記録時及び再生時に制御された方法で磁界を供給する磁気ヘッド１２を有する磁界供給部をも有する。光ピックアップユニット３０において、レーザはレーザ駆動ユニットに接続される。該レーザ駆動ユニットは、記録／読み出しパルス調節ユニット３２から記録及び読み出しパルスを受信して、これにより記録及び読み出し動作の間、光ピックアップユニット３０のレーザのパルス振幅及びタイミングを制御する。記録／読み出しパルス調節ユニット３２は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を有しても良いクロック発生器２６からクロック信号を受信する。
【００１８】
簡略化の理由から、磁気ヘッド１２及び光ピックアップユニット３０は図１においてディスクの反対側に示されていることに留意されたい。しかしながら、好適な実施例によれば、これらはディスク１０の同一の側に配置されるべきである。
【００１９】
磁気ヘッド１２はヘッド駆動ユニット１４に接続され、記録時に変調器２４から位相調節回路１８を介して符号変換されたデータを受信する。変調器２４は入力される記録データを所定の符号に変換する。
【００２０】
再生時には、ヘッドドライバ１４は、タイミング回路３４から再生調節回路２０を介してタイミング信号を受信する。再生調節回路２０は、磁気ヘッド１２に供給されるパルスのタイミング及び振幅を調節するための同期信号を生成する。タイミング回路３４は、後述するデータ読み出し動作からタイミング信号を得る。かくしてデータ依存の磁界切り換えが達成されることができる。記録／再生スイッチ１６は、記録時及び再生時において、ヘッドドライバ１４に供給されるそれぞれの信号を切り換える又は選択するために備えられる。
【００２１】
更に光ピックアップユニット３０は、ディスク１０から反射されたレーザ光を検出し、復号化器２８に供給される対応する読み取り信号を生成するための検出器を有する。復号化器２８は、出力データを生成するために、前記読み取り信号を復号化するように構成される。更に、光ピックアップユニット３０によって生成された読み取り信号はクロック発生器２６に供給される。クロック発生器２６においては、ディスク１０の型押しされたクロックマークからクロック信号が抽出される。クロック発生器２６は、同期の目的のため、記録パルス調節回路２３及び変調器２４に前記クロック信号を供給する。とりわけ、クロック発生器のＰＬＬ回路においてデータチャネルクロックが生成されても良い。クロック発生器２６から得られるクロック信号は再生調節回路２０にも供給されても良いことに留意されたい。これにより、タイミング回路３４によって制御されるデータに依存する切り換え又は同期を支援し得る参照又は予備同期を提供できる。
【００２２】
データ記録の場合、光ピックアップユニット３０のレーザは、前記データチャネルクロックの周期に対応する一定の周波数を用いて変調され、回転するディスク１０のデータ記録エリア又はスポットは、等距離で局所的に加熱される。加えて、クロック発生器２６によって出力される前記データチャネルクロックは、標準のクロック周期を持つデータ信号を生成するため、変調器２４を制御する。前記記録データは、前記記録データの情報に対応するバイナリのランレングス情報を得るために、変調器２４によって変調され符号変換される。
【００２３】
光磁気記録媒体１０の構造は、特開２０００−２６００７９に記載された構造に対応しても良い。
【００２４】
図１に示される好適な実施例においては、タイミング回路３４は、データ依存のタイミング信号を再生調節回路２０に供給するように備えられる。代替としては、外部磁界のデータ依存の切り換えは、タイミング信号をヘッドドライバ１４に供給し、それにより外部磁界のタイミング又は位相を調節することにより達成されても良い。
【００２５】
好適な実施例によれば、タイミング情報はディスク１０上の（ユーザ）データから得られる。このことを達成するため、再生調節回路２０又はヘッドドライバ１４は、通常拡大方向に延在する磁界を提供するように構成される。光ピックアップユニット３０の出力部に接続された入力ラインにおいてＭＡＭＭＯＳピークの立ち上がり信号端がタイミング回路３４によって観測された場合、前記タイミング信号が再生調節回路２０に供給され、それによりヘッドドライバ１４が短い時間の後に磁界を反転するように制御され、それにより読み出し層における拡大された磁区を崩壊させ、その少し後に、前記磁界を拡大方向に再設定する。前記ピークの検出と前記磁界の再設定との間の合計時間は、許容される最大のコピーウィンドウとディスク１０における１つのチャネルビット長との合計（ディスクの線速度倍）に対応するように、タイミング回路３４によって設定される。
【００２６】
上述のデータ依存の磁界切り換え方法を用いると、同期はもはや読み出しの間に必要とされない。なぜなら切り換え時間はデータから直接に導出されるからである。
【００２７】
前記導出される切り換え時間は、例えば後に説明するようにスペースのランレングス情報に基づき、（より）正確なデータ回復のための正確なデータクロックを提供するために、クロック発生器２６のＰＬＬ回路用の入力として、更に有利に利用されることができる。
【００２８】
図２及び図３は、（上から下の順に）マーク領域及びスペース領域を持ちコピー操作の空間的な幅を示すコピーウィンドウサイズｗを持つ記憶層と、オーバラップ信号の波形と、交番する外部磁界と、ＭＡＭＭＯＳ読み出し信号とを図示する図を示す。前記オーバラップ信号は、保磁力プロファイルと漏れ磁界との間のオーバラップの時間依存する値を示し、外部磁界が印加されたときにＭＡＭＭＯＳ信号又はピークをもたらす。とりわけ、ＭＡＭＭＯＳピークは正の磁界の期間に生成される。前記オーバラップ信号は隣接する（前の又は次の）正の外部磁界の期間まで延び得るという事実のため、付加的なピークがＭＡＭＭＯＳ信号中に生成され得る。
【００２９】
図２は、Ｉ４のマークのランレングス（４つのチャネルビット長に対応する）とＩ１のマークのランレングス（１つのチャネルビット長に対応する）とを有するデータパターンを持つ記憶層を示す。例えば（図２に示されるような）チャネルビット長ｂの半分に等しいような、ゼロより大きなコピーウィンドウサイズについては、（上向きの矢印で示される）各マークのランレングスは、模式的に示された記憶層の１つのセクションに対応するチャネルビット長ｂによって該ランレングスの長さを除算した値よりも１つ多いＭＡＭＭＯＳピーク（ハッチングされた部分）をもたらす。かくして、Ｉ１のマークのランレングス（長さｂ）は１つではなく２つのピークを与え、Ｉ２のマークのランレングス（長さ２ｂ）は２つではなく３つのピークを与える等する。
【００３０】
好適な実施例によれば、許容される最大のコピーウィンドウｗ（この値は許容されるパワーマージンに従って選択される）とマーク（チャネルビット）の長さｂとの合計に等しい、より大きな磁界周期ｐを選択することにより、これらの付加的なピークが回避されることができる。このことは以下の式によって表現される：
【００３１】
ｐ＝ｗｍａｘ＋ｂ
このより大きな磁界周期は、磁気ヘッド１２のコイルのバンド幅が制約要因であるような、高いデータレートに対して有益である。
【００３２】
スペースのランレングスは、次のＭＡＭＭＯＳピークが出現する前に、前記磁界が拡大方向（正の値）に留まっている時間（又は遅延）から導出されることができる。これらの時間ｄ、ｄ１、ｄ２及びｄ３は、図２及び図３に示される。例えばヘッドドライバ１４の出力信号に基づいて、前記磁界の立ち上がり信号端がタイミング回路３４によって観測されたとき、タイミング回路３４に備えられたタイマー回路又はタイマー機能が始動され、光ピックアップ回路３０の出力部において次のＭＡＭＭＯＳピークの立ち上がり信号端が検出されるまで時間を計数する。
【００３３】
チャネルビット長ｂに等しいスペースのランレングスは遅延を持たず、そのため検出され得ないということは明らかであろう。図２においては、−Ｉ２のスペースのランレングス（長さ２ｂ、「−」はスペースを表す）に対応する遅延ｄが示されている。
【００３４】
図３は、一定の周期ｐ＝３ｂ、及びｗｍａｘ＝ｗ３＝２ｂ（点線）である、種々の値のコピーウィンドウサイズｗ１、ｗ２及びｗ３についての、当該読み出し方式を示す。ｗｍａｘの値は、正しく検出されることができる最小のスペースの長さを直接に決定することに留意されたい。従って、より容易なパワー制御を可能とするより長い最大のウィンドウは、スペースのランレングスに対するより高いｄの制約、及びそれ故より低い密度へと導く。
【００３５】
より長い磁界周期は、ｂより長いマークのランレングス（ｂの増分を持つ）の読み出しが非同期になることを意味する。このことは、ｂによって分割されたランレングスとは異なる幾つかのピークに導き得る。
【００３６】
図３においては、コピーウィンドウサイズｗ３について、それぞれ−Ｉ３、−Ｉ４及び−Ｉ５のスペースのランレングスに対応する遅延ｄ１、ｄ２及びｄ３が示されている。しかしながら、本図に見られるように、前記遅延は異なるサイズｗ１、ｗ２及びｗ３について同一である。外部磁界及びＭＡＭＭＯＳピークの、それぞれウィンドウサイズｗ１、ｗ２及びｗ３に対応する一点破線、実線及び点線の波形は、切り換え時間又は位相において異なるだけである。
【００３７】
図４は、ピークの遅延ｄの特性曲線を、スペースのランレングスＳＲＬの関数として示す図を示す。図３及び４から、タイミング回路３４において決定される遅延は、スペースのランレングスの滑らかな関数であることがわかる。それ故、マークのランレングスの場合におけるように、スペースのランレングスをｂだけ増加させる（図４において破線のグリッド線によって示される）理由はない。読み出し信号中のジッタ（jitter）が十分に小さい場合、ｂよりも（かなり）小さな増分（図４における点線のグリッド線）が利用されることができ、かくして記憶密度をかなり増加させることができる。最大のコピーウィンドウサイズｗ３＝２ｂのため、２つのチャネルビット長ｂよりも大きな最小のスペースのランレングスが必要とされる。決定される遅延ｄはタイミング回路３４から復号化器２８に供給されることができ、それによりスペースのランレングスについての正常な又は正確な復号化機能が達成されることができる。
【００３８】
コピーウィンドウサイズｗが既知であり十分に一定のままである場合、データパターンは観測されるピークから再構築されることができる。
【００３９】
マークのランレングスの非同期の読み出しは、１つのチャネルビット長ｂに対応しても良い一定の長さを持つマークを単に利用することによって回避されることができる。このとき、情報はマークによって分離されたスペースのランレングスにのみ保存される（非ゼロ復帰、ＮＲＺ）。明らかに、このことは記憶密度を減少させるが、コピーウィンドウ制御に対する要求はかなり低下させられる。対応するデータパターンは図３の記憶層に示される。
【００４０】
既に述べたように、本方式におけるスペースのランレングスは、次のＭＡＭＭＯＳピークが出現する前に、磁界が拡大方向に延在している時間（又は遅延）から導出されることができる。これらの時間は図３においてｄ１乃至ｄ３によって示される。当該遅延時間は一定の時間を持たないという事実のため、チャネルビット長よりも小さなスペースの増分が、分解能をかなり改善させるために利用されることができる。
【００４１】
かくして、チャネルビット長よりも大きな磁界周期を持つ提案された読み取り方式は、比較的高い密度において高いデータレートの読み出しを可能とする。パワー制御の精度に依存して、より高い密度については非同期の読み出しの補正に基づくマークのランレングスの決定が利用されても良いし、又は幾分低い密度については単純でより耐性のある一定のマークのランレングス方式が利用されても良い。より低いパワー制御の要求のため、後者の方式はかなり小さなコピーウィンドウを可能とし、そのため前者の方式と同様の密度が達成されることが可能である。
【００４２】
本発明は、磁区拡大光磁気ディスク記憶システムのための、いずれの読み取りシステムにも適用されることができることに留意されたい。位相又はコピーウィンドウのサイズにおける変化を示す読み出し信号のいずれの波形特性もが分析に利用されることができる。タイミング回路の機能は、別個のハードウェアユニット、又はより一般的な処理ユニットを制御する対応する制御プログラムによって備えられても良い。好適な実施例はかくして、添付された請求項の範囲内で異なり得る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】好適な実施例による光磁気ディスクプレイヤの図を示す。
【図２】１つのチャネルビット長に対応する一定の磁界周期を持つ読み出し動作についての読み出し波形を示す。
【図３】種々のウィンドウサイズ及び３つのチャネルビット長に対応する一定の磁界周期を持つ読み出し動作についての読み出し波形を示す。
【図４】ＭＡＭＭＯＳピークの遅延の特性をスペースのランレングスの関数として示す図を示す。
【図１】
2005518057.tif 000003
【図２】
2005518057.tif 000004
【図３】
2005518057.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2005518057.tif 000007
2005518057.tif 000008
2005518057.tif 000009