(57)【要約】本発明は、記憶層及び読み出し層を有する光磁気記録媒体からの読み出し操作を制御するための方法及び装置に関する。ここで、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り、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、スペースのランレングスは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に基づいて決定される。前記遅延時間は一定の周期を持つ必要はなく、そのためチャネルビット長よりも小さなスペースの増大がスペースのランレングスの符号化のために利用されることができる。このことはかなり改善された分解能をもたらす。
2005518054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光磁気記録媒体からの読み出し操作を制御する方法であって、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、
前記切り換え時間と前記読み取りパルスとの間の時間遅延に基づいてスペースのランレングスを決定する決定ステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記時間遅延は、拡大方向への磁界の反転と前記読み取りパルスの立ち上がり端との間の時間である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記読み取りパルスから前記外部磁界の再設定までの時間は、１チャネルビット長に対応するように設定される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記読み取りパルスに基づくマークのランレングス検出におけるパルス補正が実行される、請求項１又は２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１又は２に記載の方法。
【請求項６】
光磁気記録媒体からの読み出し操作を制御するための読み取り装置であって、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、
前記切り換え時間と前記読み取りパルスとの間の時間遅延に基づいてスペースのランレングスを決定する決定手段と、
を有する読み取り装置。
【請求項７】
前記導出手段は、前記読み取りパルスの検出された立ち上がり端から前記切り換え時間を導出するように構成される、請求項６に記載の読み取り装置。
【請求項８】
前記導出手段は、前記マーク領域のチャネルビット周期に従って、前記検出と前記切り換え時間との間の時間を設定するように構成される、請求項６に記載の読み取り装置。
【請求項９】
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６に記載の読み取り装置。
【請求項１０】
前記決定手段は、前記切り換え時間のシフトを決定し、前記決定の結果をコピーウィンドウ制御手段に供給するように構成される、請求項６に記載の読み取り装置。
【請求項１１】
前記読み取り装置はＭＡＭＭＯＳディスク用のディスクプレイヤである、請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
記憶層及び読み出し層を有する光磁気記録担体であって、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、前記記録担体は、前記マーク領域のチャネルビット長よりも小さなスペースの増分を有する光磁気記録担体。
【請求項１３】
前記記録担体はＭＡＭＭＯＳディスクである、請求項１２に記載の記録担体。
【請求項１４】
光磁気記録媒体に情報を記録するための記録方法であって、前記記録媒体は記憶層及び読み出し層を有し、前記方法は、
前記記憶層におけるマーク及びスペース領域のランレングスを変調することによって前記情報を記録するステップと、
前記記憶層における前記マーク領域のチャネルビット長よりも小さな増分を利用することにより、スペース領域の前記ランレングスの変調を実行するステップと、
を有する記録方法。
【請求項１５】
光磁気記録媒体に情報を記録するための記録装置であって、前記記録媒体は記憶層及び読み出し層を有し、前記装置は、
前記記憶層におけるマーク及びスペース領域のランレングスを変調することによって前記情報を記録する記録手段と、
前記マーク領域のチャネルビット長よりも小さな増分を利用することにより、スペース領域の前記ランレングスの変調を実行する手段と、
を有する記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録又は保存層及び拡大又は読み出し層を有する、ＭＡＭＭＯＳ（Magnetic AMplifying Magneto-Optical System）ディスクのような光磁気記録媒体からの読み出しを制御するための方法、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】
本発明の目的は、改善された同期及び分解能又は記録密度を持つ、磁区拡大読み出し制御のための方法、装置及び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】
【０００７】
本発明は、請求項１又は１４に記載の方法によって、請求項６又は１５に記載の装置によって、及び請求項１２に記載の記録担体によって達成される。
【０００８】
これによって、決定される遅延時間は一定の周期を持たないため、チャネルビット長よりも小さなスペースの増分がスペースのランレングスの符号化に利用されることができる。このことは、磁気ヘッドの磁界コイル及び該磁気ヘッドのドライバに対する付加的な要求なく、かなり改善された解像度をもたらす。
【０００９】
好ましくは時間遅延は、拡大方向への磁界の反転と読み取りパルスの立ち上がり端との間で測定される。
【００１０】
パルス補正は、前記読み取りパルスに基づくマークのランレングス検出において実行される必要がある。かくして、データ依存の磁界切り換えにおいてもたらされる付加的な偽のピークによる検出誤りが防止されることができる。
【００１１】
導出手段が、前記読み取りパルスの検出された立ち上がり端から前記切り換え時間を導き出すように構成されても良い。このとき、前記導出手段は、前記マーク領域のチャネルビット周期に従って、前記検出と前記切り換え時間との間の周期を設定するように構成されても良い。
【００１２】
決定手段が、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。加えて、前記決定手段は、前記切り換え時間のシフトを決定するように構成されても良い。
【００１３】
他の有利な更なる発展例は従属請求項において定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
光磁気記録媒体１０の構造は、例えば特開２０００−２６００７９に記載された構造に対応しても良い。
【００２２】
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。
【００２３】
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、ディスク１０における１つのチャネルビット長（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。
【００２４】
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要求されない。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。更に、前記導出される切り換え時間は、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。かくして、前記時間遅延中の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が得られる。
【００２５】
図２乃至５Ｂはそれぞれ、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。
【００２６】
図２において、（上向きの矢印で示された）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。対応する波形がコピーウィンドウのより大きなサイズｗについて図示された図３との比較は、この状況が０＜ｗ＜ｂについて当てはまることを示す。従って、マークのランレングス、それ故正常な出力データＤＯを得るために、復号化器２８において対応する補正アルゴリズムが適用される必要がある。
【００２７】
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前記磁界が拡大方向（正の値）に延在している時間から導き出される。これらの時間ｄ、ｄ１及びｄ２が図２乃至５Ｂにおいて示される。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。
【００２８】
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（実線がなく）、そのため検出され得ない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。
【００２９】
図３においては、より大きなコピーウィンドウサイズｗについて、それぞれ−Ｉ２及び−Ｉ３のスペースのランレングスに対応する遅延ｄ１及びｄ２が示されている。更に、図４においては、図３において利用されるものと同一のコピーウィンドウサイズｗにおける、わずかに増大させられた−Ｉ１．５のスペースのランレングスと、−Ｉ３のスペースのランレングスについて、遅延ｄ１及びｄ２が示されている。
【００３０】
図６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６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６における点線のグリッド線）が例えば変調器２４において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。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。
【００３１】
更に、長いマークのランレングスにおける失われたピークを回避するために、改善された書き込み戦略が必要となり得る。該戦略は、記憶密度及び／又はパワーマージンを増大させるためにも有用である。とりわけ各マークのチャネルビット（長さｂ）は、図５Ａに示されるように、小さなマークと小さなスペース（合計の長さはｂであり、マーク部分は可能な限り小さい）とから構成されても良い。このことは前記オーバラップを効果的に減少させ、かくしてより大きな値のコピーウィンドウサイズｗを可能とする。図５Ａ及び５Ｂに図示されるような５０％の書き込み戦略（構成されるマーク領域内でマーク部分の長さはスペース部分の長さに等しい）については、（マークのランレングス毎に１つの付加的なピークを維持するための）最大のコピーウィンドウサイズｗはｂではなく１．５ｂとなる（最小のコピーウィンドウサイズはｂ／２となる）。大きなコピーウィンドウは、レーザパワー制御に対する要求を減少させる（又はより高い密度を可能とする）ため非常に有利である。
【００３２】
本発明は、前記記録システムにおいて達成され得るパワー制御が十分ではなく、より大きなコピーウィンドウが必要とされる場合にも、解決策を提供する。この場合においては、最小のスペースのランレングスが増大させられる必要がある。例えば、２ｂよりも大きなスペースのランレングスは、従来の書き込みについて２ｂの最大ウィンドウ、及び５０％の書き込み戦略について２．５ｂのウィンドウを可能とする。記憶密度は符号化率の減少のため減少する。最小のマークのランレングスはｂに留まることができ、即ちＩ１のマークのランレングスが利用されることができる。
【００３３】
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。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、又は代替として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】
【００３４】
【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】チャネルビット長の半分に等しいコピーウィンドウサイズについての読み出し波形を示す。
【図３】チャネルビット長の半分と全部との間のコピーウィンドウサイズについての読み出し波形を示す。
【図４】スペースのランレングスにおけるわずかな増大についての読み出し波形を示す。
【図５（Ａ）】種々のコピーウィンドウサイズにおける５０％の書き込み戦略についての読み出し波形を示す。
【図５（Ｂ）】種々のコピーウィンドウサイズにおける５０％の書き込み戦略についての読み出し波形を示す。
【図６】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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2005518054.tif 000011
2005518054.tif 000012