JP3057518B2

JP3057518B2 - 光記録媒体の信号再生方法

Info

Publication number: JP3057518B2
Application number: JP3516542A
Authority: JP
Inventors: 敦福本; 俊樹宇田川; 俊司吉村; 真澄小野; 宏一保田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-02-13
Filing date: 1991-10-19
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2015-06-26
Also published as: EP0524315B1; EP0524315A1; WO1992015093A1; US5335213A; EP0524315A4; DE69120671T2; DE69120671D1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、光記録媒体に対して光ビームを照射しなが
ら信号を読み取るような光記録媒体の信号再生方法に関
し、特に、高密度情報の再生が行える光記録媒体の信号
再生方法に関する。

背景技術光記録媒体は、いわゆるコンパクトディスク等のよう
な再生専用媒体と、光磁気ディスク等のような信号の記
録が可能な媒体とに大別できるが、これらいずれの光記
録媒体においても、記録密度をさらに高めることが望ま
れている。これは、記録される信号としてディジタル・
ビデオ信号を考慮する場合にディジタル・オーディオ信
号の数倍から十数倍ものデータ量を必要とすることや、
ディジタル・オーディオ信号を記録する場合でもディス
ク等の媒体の寸法をより小さくしてプレーヤ等の製品を
さらに小型化したい等の要求があるからである。また、
一般のデータディスクとしても、より大きな記録容量が
望まれている。

ところで、光記録媒体への情報の記録密度は、再生信
号のS/Nによって決められている。従来の一般的な光学
的な記録再生においては、図１に示すように、光記録媒
体に対するレーザ光等の読み出し光ビームの光照射領域
であるビームスポットSPの領域の全てを再生信号領域と
している。このため、再生可能な記録密度は、読み出し
光のビーム・スポットの径D_SPにより定まる。

例えば、図１のＡに示すように、読み出しレーザ光の
ビーム・スポットSPの径D_SPが記録ピットRPのピッチｑ
よりも小さければ、スポットSP内に２個の記録ピットが
入ることはなく、再生出力波形は図１のＢに示すように
なり、再生信号は読み取り可能である。ところが、図１
のＣに示すように、高密度で記録ピットSPが形成されて
おり、ビーム・スポットSP内の径D_SPが記録ピットRPの
ピッチｑよりも大きくなると、スポットSP内に２個以上
のピットが同時に入り込むようになり、再生出力波形は
図１のＤに示すように略々一定となり、その２個の記録
ピットを分離して再生することができず、再生不能とな
る。

スポット径D_SPは、レーザ光の波長λと、対物レンズ
の開口数NAに依存しており、このスポット径D_SPによっ
て、読み出し光ビームの走査方向（記録トラック方向）
に沿ったピットの密度（いわゆる線密度）や、読み出し
光ビームの走査方向に直交する方向の隣接トラック間隔
（いわゆるトラックピッチ）に応じたトラック密度が定
められる。すなわち、これらの線密度やトラック密度の
物理光学的限界は、いずれも読み出し光の光源の波長λ
及び対物レンズの開口数NAによって決まり、例えば信号
再生時の空間周波数については、一般に2NA/λが読み取
り限界とされている。このことから、光記録媒体におい
て高密度化を実現するためには、先ず再生光学系の光源
（例えば半導体レーザ）の波長λを短くし、対物レンズ
の開口数NAを大きくすることが必要とされている。

ところで、本件出願人は、読み取り光ビームのスポッ
ト径を変更しなくても、読み取り可能な線記録密度及び
トラック密度を高くできるようにした光記録媒体及びそ
の再生方法を先に提案している。このような高密度情報
の再生が可能な光記録媒体としては、信号の記録が可能
な光磁気記録媒体と、少なくとも再生が可能な反射率変
化型光記録媒体とが挙げられる。

上記光磁気記録媒体は、例えばポリカーボネート等か
ら成る透明基板あるいは光透過性基板の一主面に、膜面
と垂直方向に磁化容易軸を有し優れた磁気光学効果を有
する磁性層（例えば希土類−遷移金属合金薄膜）を、誘
電体層や表面保護層等と共に積層して構成されたもので
あり、上記透明基板側からレーザ光等を照射して信号の
記録、再生が行われる。この光磁気記録媒体に対する信
号記録は、レーザ光照射等によって上記磁性層を局部的
に例えばキュリー点近傍の温度にまで加熱し、この部分
の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の向
きに磁化することにより行う、いわゆる熱磁気記録であ
る。また光磁気記録媒体からの信号再生は、上記磁性層
の磁化の向きによりレーザ光等の直線偏光の偏光面が回
転する磁気光学効果（いわゆる磁気カー効果、ファラデ
ィ効果）を利用して行われる。

上記反射率変化型光記録媒体は、位相ピットが形成さ
れた透明基板上に、温度によって反射率が変化する材料
が形成されて成り、信号再生時には、該記録媒体に読み
出し光を照射し、読み出し光の走査スポット内で反射率
を部分的に変化させながら位相ピットを読み取るもので
ある。

以下、上記記録可能な光磁気記録媒体における高密度
再生、あるいはいわゆる超高解像度再生について、さら
に説明する。

本件出願人は、先に例えば特開平１−143041号公報、
特開平１−143042号公報等において、情報ビット（磁
区）を再生時に拡大、縮小あるいは消滅させることによ
り再生分解能を向上させるような光磁気記録媒体の信号
再生方法を提案している。この技術は、記録磁性層を再
生層、中間層、記録層から成る交換結合多層膜とし、再
生時において再生光ビームで加熱された再生層の磁区を
温度の高い部分で拡大、縮小あるいは消去することによ
り、再生時の情報ビット間の干渉を減少させ、光の回折
限界以下の周期の信号を再生可能とするものである。ま
た、特願平１−229395号の明細書及び図面においては、
光磁気記録媒体の記録層を磁気的に結合される再生層と
記録保持層とを含む多層膜で構成し、予め再生層の磁化
の向きを揃えて消去状態としておくとともに、再生時に
はレーザ光の照射によって再生層を所定の温度以上に昇
温し、この昇温された状態でのみ記録保持層に書き込ま
れた磁気信号を再生層に転写しながら読み取るようにす
ることにより、クロストークを解消して線記録密度、ト
ラック密度の向上を図る技術を提案している。

これらの高密度再生技術をまとめると、消去型と浮き
出し型とに大別でき、それぞれの概要を図２及び図３に
示す。

先ず図２のＡ、Ｂ、Ｃを参照しながら消去型の高密度
再生技術について説明する。この消去型の場合には、図
２のＢに示すように、常温にて情報記録ピットRPが表れ
ている状態の記録媒体にレーザ光LBを照射して加熱する
ことで、照射レーザ光LBのビーム・スポットSP内に記録
消去領域ERを形成し、ビーム・スポットSP内の残りの領
域RD内の記録ピットRPを読み取ることにより、線密度を
高めた再生を行っている。これは、ビーム・スポットSP
内の記録ピットRPを読み取る際に、記録消去領域ERをマ
スクとすることで読み取り領域（再生領域）RDの幅ｄを
狭くし、レーザ光の走査方向（トラック方向）に沿った
密度（いわゆる線記録密度）を高めた再生を可能とする
ものである。

この消去型高密度再生のための記録媒体は、光磁気記
録用アモルファス稀土類（Gd,Tb）−鉄属（Fe,Co）フェ
リ磁性膜から成る交換結合磁性多層膜構造を有し、図２
のＡに示す例では、ポリカーボネート等の透明基板60の
一主面（図中下面）に、第１の磁性膜である再生層61、
第２の磁性膜である切断層（中間層）62、及び第３の磁
性膜である記録保持層63を順次積層した構造を有してい
る。第１の磁性膜（再生層）61は、例えばGdFeCoでキュ
リー温度T_C1＞400℃のものが用いられ、第２の磁性膜
（切断層、中間層）62は、例えばTbFeCoAlでキュリー温
度T_C2＝120℃のものが用いられ、第３の磁性膜（記録保
持層）63は、例えばTbFeCoでキュリー温度T_C3＝300℃の
ものが用いられる。なお、図２のＣ中の各磁性膜61、6
2、63内の矢印は各磁区の磁化の向きを示している。ま
た、H_readは再生磁界の向きを示している。

再生時の動作を簡単に説明すると、所定温度T_OPより
下の常温では記録媒体の各層63、62、61が静磁結合ある
いは交換結合の状態で磁気的に結合しており、記録保持
層63の記録磁区が切断層62を介して再生層61に転写され
ている。この記録媒体に対してレーザ光LBを照射して媒
体温度を高めると、レーザ光の走査に伴って媒体の温度
変化は遅延されて表れ、上記所定温度T_OP以上となる領
域（記録消去領域ER）はビーム・スポットSPよりもレー
ザ走査方向の後方側にややずれて表れる。この所定温度
T_OP以上では記録保持層63と再生層61との磁気的結合が
消滅し、再生層61の磁区が再生磁界H_readの向きに揃え
られることにより、媒体表面上では記録ピットが消去さ
れた状態となる。そして、走査スポットSPの領域の内、
上記所定温度T_OP以上となる領域ERとの重なり領域を除
く領域RDが実質的な再生領域となる。すなわち、レーザ
光のビーム・スポットSPは上記所定温度T_OP以上となる
領域ERにより一部がマスクされ、マスクされない小さい
領域が再生領域RDとなって、高密度再生を実現してい
る。

こうして、レーザ光ビームの走査スポットSPがマスク
領域（記録消去領域ER）によりマスクされない小さい再
生領域（読み取り領域RD）からの反射光の例えばカー回
転角を検出することによりピットの再生が行われるの
で、ビーム・スポットSPの径を小さくしたことに等しく
なり、線記録密度及びトラック密度を上げることができ
る。

次に、図３のＢに示す浮き出し型の高密度再生技術で
は、常温で情報記録ピットRPが消えている状態（初期化
状態）の記録媒体にレーザ光を照射して加熱することに
より、照射レーザ光のビーム・スポットSP内に記録浮き
出し領域である信号検出領域DTを形成し、この信号検出
領域DT内の記録ピットRPのみを読み取るようにすること
で再生線密度を高めている。

この浮き出し高密度再生のための記録媒体は、静磁結
合あるいは磁気的交換結合の磁性多層膜構造を有するも
のであり、図３のＡの例では、ポリカーボネート等の透
明基板70の一主面（図中下面）に第１の磁性膜である再
生層71、第２の磁性膜である再生補助層72、第３の磁性
膜である中間層73、第４の磁性膜である記録保持層74を
順次積層した構造を有している。第１の磁性膜（再生
層）71は、例えばGdFeCoでキュリー温度T_C1＞300℃のも
の、第２の磁性膜（再生補助層）72は、例えばTbFeCoAl
でキュリー温度T_C2≒120℃のもの、第３の磁性膜（中間
層）73は、例えばGdFeCoでキュリー温度T_C3≒250℃のも
の、第４の磁性膜（記録保持層）74は、例えばTbFeCoで
キュリー温度T_C4≒250℃のものがそれぞれ用いられる。
ここで初期化磁界H_inの大きさは、再生層の磁化を反転
させる磁界H_cpより大きく（H_in＞H_cp）、また、記録保
持層の磁化を反転させる磁界H_crより充分小さく（H_inH
_cp）選定されている。なお、図３のＣ中の各磁性膜71、
72、73、74内の矢印は各磁区の磁化の向きを示し、H_in
は初期化磁界の向きを、H_readは再生磁界の向きをそれ
ぞれ示している。

記録保持層74は、初期化磁界H_in、再生磁界H_read、ま
た再生温度等に影響されずに記録ピットを保持している
層であって、室温、再生温度において充分な保磁力があ
る。

中間層73の垂直異方性は再生補助層72、記録保持層74
に比べ小さい。このため、再生層71と、記録層74との間
に磁壁を作る際、磁壁が安定にこの中間層73に存在す
る。このため、再生層71、再生補助層72は、安定に消去
状態（初期化状態）を維持する。

再生補助層72は、室温での再生層71の保磁力を大きく
する働きをしており、このため、初期化磁界によって揃
えられた再生層71、再生補助層72の磁化は、磁壁が存在
しても安定に存在する。また、再生補助層72は、再生時
には、再生温度T_s近傍で保磁力が急激に小さくなり、こ
のため、中間層73に閉じ込められていた磁壁が再生補助
層13にまで拡がって最終的に再生層71を反転させ、磁壁
を消滅させる。この過程により、再生層71にピットが現
れるようになる。

再生層71は室温でも磁化反転磁界H_cpが小さく、その
磁化は容易に反転する。このため、再生層71は、初期化
磁界H_inにより、その全面の磁化が同方向に揃う。揃っ
た磁化は、再生補助層72に支えられて記録保持層74との
間に磁壁がある場合でも安定な状態が保たれる。そし
て、上述のように、再生時には、記録保持層74との間の
磁壁が消滅することにより、記録ピットが現れる。

再生時の動作を簡単に説明すると、先ず再生前に初期
化磁界H_inにより再生層71及び再生補助層72の磁化の向
きを一方向（図３では上方向）に揃える。このとき、中
間層73に磁壁（図３では横向きの矢印で示す）が安定に
存在し、再生層71、再生補助層72は、安定に初期化状態
を維持する。

次に、逆方向の再生磁界H_readを印加しながらレーザ
光LBを照射する。この再生磁界H_readとしては、レーザ
光照射による昇温後の再生温度T_RPにおいて、再生層7
1、再生補助層72を反転させ、中間層73の磁壁を消滅さ
せる磁界以上の磁界が必要である。また、再生層71、再
生補助層72が、その磁界方向を反転してしまわない程度
の大きさとされる。

レーザ光LBの走査に伴って媒体の温度変化は遅延され
て表れるから、所定の再生温度T_RP以上となる領域（記
録浮き出し領域）はビーム・スポットSPよりも走査方向
の後方側にややずれて表れる。この所定再生温度T_RP以
上では、再生補助層72の保磁力が低下し、再生磁界H
_readが印加されることによって磁壁がなくなり、記録保
持層74の情報が再生層71に転写される。これによって、
レーザ光LBのビーム・スポットSP内で上記再生温度T_RP
に達する前の領域がマスクされ、このスポットSP内の残
部が記録浮き出し領域である信号検出領域（再生領域）
DTとなる。この信号検出領域DTからの反射光の偏向面の
例えばカー回転角を検出することにより、高密度再生が
可能となる。

すなわち、レーザ光LBのビーム・スポットSPの内部領
域において、上記再生温度T_RPに達する前の領域は、記
録ピットが現れないマスク領域であり、残りの信号検出
領域（再生領域）DTは、スポット径より小さいので、前
述と同様に線記録密度及びトラック密度を高くすること
ができる。

さらに、これらの消去型と浮き出し型とを混合した高
密度再生技術も考えられている。この技術においては、
上述したように、常温で情報記録ピットが消えている状
態（初期化状態）の記録媒体にレーザ光を照射して加熱
することで、照射レーザ光のビーム・スポットに対して
レーザ光走査方向の後方側にややずれた位置に記録浮き
出し領域を形成すると共に、この記録浮き出し領域内に
さらに高温の記録消去領域を形成している。

また、本件出願人が先に提出した特願平３−418110号
の明細書及び図面においては、少なくとも再生層、中間
層、記録保持層を有する光磁気記録媒体を用い、再生層
にレーザ光を照射すると共に再生磁界を印加し、このレ
ーザ照射により生ずる温度分布を利用して、初期化状態
を維持する部分、記録保持層の情報が転写される部分、
再生磁界方向に磁化の向きが揃えられる部分をレンズ視
野内に生ぜしめることにより、レンズ視野内を光学的に
マスクしたのと等価な状態とし、線記録密度及びトラッ
ク密度を高め、また、再生パワーが変動しても記録保持
層の情報が転写される領域が縮小あるいは拡大すること
がなく、再生時の周波数特性も良好なものとした光磁気
記録媒体における信号再生方法を提案している。

これらの光磁気記録媒体を用いた高密度再生技術によ
れば、ビーム・スポットSP内で、実質的な信号再生領域
である上記読み取り領域RDや信号検出領域DT内の記録ピ
ットRPのみを読み取るようにしている。この読み取り領
域RDや信号検出領域DTの寸法が、ビーム・スポットSPの
寸法よりも小さくなることから、レーザ光走査方向、及
びレーザ光走査方向に直交する方向のピット配置間隔を
短くすることができ、線密度及びトラック密度を上げて
高密度化が図れ、媒体記録容量の増大が図れることにな
る。

ところで、以上説明したような高密度の情報を再生す
る方法において、再生領域である上記図２の読み取り領
域RDや、上記図３の信号検出領域DTの適切な大きさは、
記録ピットRPの記録密度、特に線記録密度に応じて異な
ってくるものである。

すなわち、上述した消去タイプ又は浮き出しタイプの
再生方法において、線記録密度が低い場合には、記録ピ
ットRPの間隔が長くなり、このためC/Nの良い再生を行
うには、実質的な再生領域である上記領域RD又はDTは大
きい方が良い。一方、線記録密度が高い場合には、記録
ピット間隔が短くなり、このためC/Nの良い再生を行う
には、再生領域RD又はDTは狭い方が良い。

そして、回転数一定（CAV）の回転駆動方式を採るシ
ステムにおいては、光磁気ディスク上の半径方向に異な
る位置では、線記録密度が異なっている。このため、消
去タイプ及び浮き出しタイプの再生方法における再生領
域RD及びDTの大きさが一定であると、C/Nの良好な安定
なデータ読み出しを行うことができない。

また、高密度再生あるいは超高解像度再生として、前
記反射率変化型の光記録媒体を再生する際にも同様のこ
とがいえる。すなわち反射率変化型の光記録媒体におい
ては、読み出し光ビーム内で反射率が高い部分が実質的
な再生領域であり、線記録密度に応じて、この再生領域
の最適な大きさが異なってくるため、この再生領域を一
定に固定した再生方法では、C/Nの良好な安定した再生
が行えなくなる虞れがある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、光磁気記録媒体や反射率変化型の光記録媒体の線記
録密度が変化する場合でも、安定な情報読み出しができ
るような光記録媒体の再生方法の提供を目的とする。

発明の開示本発明に係る光記録媒体の再生方法は、記録層と再生
層とを有し、記録層と、再生層とが定常状態で磁気的に
結合しており、再生時の読み出し光ビームの照射により
所定温度以上に温度上昇する領域の上記記録層と再生層
との磁気的結合を消滅させ、その磁気的結合消滅領域を
除く光照射領域において上記記録層に保持された記録情
報を前記再生層から読み出すようにする光記録媒体の再
生方法において、上記光記録媒体を一定の回転速度で回
転させて再生を行う場合に、光記録媒体上の再生位置を
検出し、その再生位置での線記録密度に応じて上記磁気
的結合消滅領域の大きさを制御するようにしたものであ
る。

また、本発明に係る光記録媒体の再生方法は、記録層
と再生層とを有し、再生層の磁化の方向を揃えた後、再
生時の読み出し光ビームの照射により所定温度以上に温
度上昇する領域の上記記録層に保持された記録情報を再
生層に転写させて浮き出させ、この再生層の浮き出し領
域から前記記録情報を読み出すようにする光記録媒体の
再生方法において、上記光記録媒体を一定の回転速度で
回転させて再生を行う場合に、光記録媒体上の再生位置
を検出し、その再生位置での線記録密度に応じて上記浮
き出し領域の大きさを制御するようにしたものである。

さらに、本発明に係る光記録媒体の再生方法は、信号
に応じて位相ピットが形成されるとともに温度によって
反射率が変化する光ディスクに対して読み出し光ビーム
を照射し、読み出し光ビームの走査スポット内で反射率
を部分的に変化させながら位相ピットを読み取るように
した光記録媒体の再生方法において、上記光記録媒体を
一定の回転速度で回転させて再生を行う場合に、光記録
媒体上の再生位置を検出し、その再生位置での線記録密
度に応じて上記読み出し光ビームの走査スポット内で反
射率が変化している部分の大きさを制御するようにした
ものである。

上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録媒体の再生
位置を検出した出力に基づいて、上記読み出し光ビーム
を上記光記録媒体に照射するレーザ光源の出力制御を行
うようにすることができる。また、上記光記録媒体の再
生位置を検出した出力と記憶手段に記憶された上記光記
録媒体の線記録密度に対応する上記レーザ光源の出力基
準値とを比較した出力に基づいて上記レーザ光源の出力
制御を行うようにしてもよい。また、上記光記録媒体を
再生した出力のレベルに基づいて上記磁気的結合消滅領
域や、上記浮き出し領域や、上記反射率が変化している
部分の大きさを制御するようにしてもよい。

従って、本発明に係る光記録媒体の信号再生方法によ
れば、光記録媒体の線記録密度が変化しても、あるいは
媒体上の再生位置が変化してその位置での線記録密度が
変化しても、実質的な再生領域の大きさをその線記録密
度に応じて最適の大きさにコントロールすることがで
き、安定にC/Nの良い再生を行うことができる。

図面の簡単な説明図１はレーザビームのスポット径と、再生可能な記録
ピットの記録密度との関係を説明するための図である。

図２は消去タイプの光磁気記録媒体、その再生方法及
びその媒体の実質的な再生領域を説明するための図であ
る。

図３は浮き出しタイプの光磁気記録媒体、その再生方
法及びその媒体の実質的な再生領域を説明するための図
である。

図４は本発明に係る光記録媒体の再生方法の一実施例
が適用されたディスク再生装置の要部を示すブロック図
である。

図５は光磁気ディスクに記録するデータのセクタフォ
ーマットを示すブロック図である。

図６はレーザパワーを変えることによりマスク領域が
変わることを説明するための図である。

図７は線記録密度と、再生信号のC/Nとの関係を説明
するための図である。

図８は外部磁界を変えることによりマスク領域が変わ
ることを説明するための図である。

図９は本発明による再生方法の他の実施例が適用され
たディスク再生装置の要部を示すブロック図である。

図10は本発明に係る光記録媒体の再生方法のさらに他
の実施例が適用されたディスク再生装置の要部を示すブ
ロック図である。

図11は本発明に係る光記録媒体の再生方法のさらにま
た他の実施例が適用されたディスク再生装置の要部を示
すブロック図である。

図12は上記図11に示す実施例に用いられる反射率変化
型光ディスクの一例となる相変化型光ディスクの一例の
要部を示す概略断面図である。

図13は上記相変化型光ディスクの他の例の要部を示す
概略断面図である。

図14は上記相変化型光ディスクのさらに他の例の要部
を示す概略断面図である。

図15は上記相変化型光ディスクの説明に供する相変化
状態を示す図である。

図16は上記相変化型光ディスクの説明に供する他の相
変化状態を示す図である。

図17は上記相変化型光ディスクの説明に供する読み出
し光スポットと温度分布との関係を示す図である。

図18は上記図９に示す実施例に用いられる反射率変化
型の光ディスクの他の例の要部を示す概略断面図であ
る。

図19は干渉フィルタにおける温度による反射率分光特
性の変化の様子を示す特性図である。

発明を実施するための最良の形態以下、本発明に係る光記録媒体のいくつかの実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。すなわち、先
ず、記録可能な媒体としての光磁気記録媒体に本発明を
適用した実施例を説明し、次に、少なくとも再生が可能
な媒体としての反射率変化型光記録媒体に本発明を適用
した実施例を説明する。

図４において、光磁気記録媒体としては光磁気ディス
ク11を用いており、前述した消去タイプあるいは浮き出
しタイプの再生方法が適用されるものである。この場
合、この光磁気ディスク11は、回転数一定（CAV）方式
で回転駆動される。

例えば、消去タイプの再生方法が適用される光磁気デ
ィスクとしては、前記図２と共に説明したように、光磁
気記録用アモルファス稀土類（Gd,Tb）−鉄属（Fe,Co）
フェリ磁性膜から成る交換結合磁性多層膜構造を有し、
記録保持層は例えばTbFeCoで構成され、キュリー温度が
300℃、切断層（中間層）は例えばTbFeCoAlでキュリー
温度Ｔが120℃、再生層は例えばGdFeCoでキュリー温度
が400℃以上のものがそれぞれ用いられるものが使用さ
れる。また、浮き出しタイプの再生方法が適用される光
磁気ディスクとしては、記録保持層は例えばTbFeCoでキ
ュリー温度が250℃、中間層は例えばGdFeCoでキュリー
温度が250℃、再生補助層は例えばTbFeCoAlでキュリー
温度が120℃、再生層は例えばGdFeCoでキュリー温度が3
00℃以上のものがそれぞれ用いられるものが使用され
る。

この場合、光磁気ディスク11には、データが１トラッ
ク当たり複数のセクタとして順次記録されるが、各セク
タは、例えば図５のように構成されている。すなわち、
１セクタはプリフォーマット部と記録再生部とで構成さ
れる。プリフォーマット部は、予め光磁気ディスク11に
ピットにより記録されている。記録時には、このプリフ
ォーマット部を検知して、記録再生部にのみデータその
他の記録がなされる。

プリフォーマット部は、セクタ同期部とアドレス部と
からなり、アドレス部にはトラックアドレスと、セクタ
アドレスを含むアドレスデータが記録されている。トラ
ックアドレスは、記録開始位置である例えば内周側から
順次連続番号が付されたトラック番号であり、このトラ
ックアドレスは光磁気ディスク11の半径方向の位置に対
応している。また、セクタアドレスは、そのセクタがそ
のトラック内における何番目のセクタであるかを示して
いる。

この例では、以下に説明するように、前記トラックア
ドレスを検出することにより、光磁気ディスク11の半径
方向の光ピックアップ位置、すなわち再生位置を検知
し、その再生位置における線記録密度に応じてレーザ光
パワーを制御することにより、消去タイプの場合の再生
領域（読み出し領域）RD又は浮き出しタイプの場合の再
生領域（信号検出領域）DTの大きさが、常にその線記録
密度におじた最適値となるようにしている。

すなわち、レーザビーム照射による光磁気ディスク11
上の温度分布状態は、レーザ光源の出力パワーが変化す
れば、図６に示すように変化し、所定の閾値温度Ｔθを
越える領域の大きさがS1、S2のように変化する。この領
域は、前述した図２のマスク領域ERあるいは図３の浮き
出し領域（その一部が信号検出領域DT）であるので、上
記レーザパワーをコントロールすることにより、再生位
置での前記再生領域RD及びDTの大きさを所定の最適なも
のにすることができる。

読み出し光として、半導体レーザ等のレーザ光源12か
らのレーザ光ビームが光磁気ディスク11の再生層に入射
する。

この例の場合、再生磁界H_readが、磁界発生コイル31
にドライバ32から駆動電流が供給されることにより発生
する。磁界発生コイル31は、光磁気ディスク11のレーザ
光ビームを照射する面とは反対側の面側において、レー
ザ光源12と対向する位置に設けられる。ドライバ22には
基準値発生回路23からの基準値M_refが供給され、磁界発
生コイル21から発生する再生磁界H_readの大きさがこの
基準値に応じた所定の一定値になるようにされている。

そして、前述した消去タイプ又は浮き出しタイプの再
生方法により、レーザ光のビーム・スポットの内の前記
再生領域RD又はDTからの反射光が図示しない光学系を介
して再生用フォトディテクタ13に入射されて光電変換さ
れる。

このフォトディテクタ13の出力信号は、ヘッドアンプ
14を介して信号処理回路15に供給されてRF信号が得ら
れ、これがデータ再生系に供給されて復調される。

また、レーザ光源12のレーザ光の一部は、レーザパワ
ーモニタ用のフォトディテクタ21に入射される。このフ
ォトディテクタ21の光電変換出力は、オートパワーコン
トロール回路22に供給される。オートパワーコントロー
ル回路22では、フォトディテクタ21の出力と、後述する
再生レーザパワー設定基準値REFとが比較され、その比
較誤差出力がレーザドライブ回路23に供給され、レーザ
光源12の出力パワーが制御される。以上の閉ループの制
御により、レーザ光源の出力パワーが、再生レーザパワ
ー設定基準値REFに応じた値になるように制御される。

この例の場合、再生レーザパワー設定基準値REFは、
以下に説明するように、光磁気ディスク11の半径方向の
各再生位置における線記録密度に応じたものとなるよう
にされている。

すなわち、光磁気ディスク11の各トラック位置におけ
る線記録密度に１対１に対応する再生レーザパワー設定
基準値REFのテーブルを記憶しているROM24が設けられ
る。この場合、この再生レーザパワー設定基準値REFと
しては、予め、各再生位置における線記録密度のとき
に、消去タイプの光磁気ディスク又は浮き出しタイプの
光磁気ディスクを再生したとき、前述した実質的な再生
領域である読み出し領域RD又は信号検出領域DTの大きさ
が、常に再生に適切な大きさとなるような値が検出され
て、ROM24の再生位置に対応したアドレスに記憶されて
いる。

再生領域RD又はDTの大きさが最適の一定の大きさであ
るか否かは、例えば所定の基準パターンの情報を再生し
たときに信号処理回路15からのRF信号レベルが所定値に
なっているか否かにより検出できる。

ここで、レーザ光源12からの出力パワーを変えた場合
に、線記録密度と、再生信号のC/Nとの関係を調べる
と、図７に示すようになる。図７においては、縦軸はC/
N、横軸は線記録密度（ディスク11の半径方向の再生位
置に対応）で、図中曲線ａで示すのは、レーザ出力パワ
ーを高くしたときの特性、曲線ｂで示すのはレーザ出力
パワーを低くしたときの特性、曲線ｃで示すのは、レー
ザ出力パワーをその中間の値にしたときの特性である。

この図７から明らかなように、線記録密度が低い光磁
気ディスク11の外周側では、レーザパワーは低い方がC/
Nの良い再生が行われ、線記録密度が高くなる内周側で
は、レーザパワーは高い方がC/Nの良い再生が行われ
る。従って、ROM24には、再生位置が光磁気ディスク11
の内周側から外周側に移るに従い、なだらかにレーザ光
源の出力パワーを減少させるようなレーザパワー設定基
準値REFが記憶されている。

そして、データ再生系16のアドレスデコーダ17におい
て、再生信号からトラックアドレスが抽出されて識別さ
れる。このトラックアドレスは、ROM24にその読み出し
アドレスとして供給される。ROM24からは再生トラック
位置での線記録密度に応じた再生レーザパワー設定基準
値REFが読み出される。そして、読み出された設定基準
値REFが、オートパワーコントロール回路22に供給さ
れ、レーザ光源12の出力パワーが、その時の線記録密度
に応じた設定基準値REFに応じた最適値となるように制
御される。

以上のようにして、光磁気ディスク11の半径方向の再
生位置が変わって線記録密度が変化しても、レーザパワ
ーをコントロールすることにより、消去タイプ又は浮き
出しタイプの再生方法における再生領域RD又はDTを、そ
の線記録密度に応じた最適な値にすることができるの
で、常に、安定な再生を行うことができる。

なお、再生レーザパワー設定基準値REFの発生回路
は、ROM24を用いる代わりに、トラックアドレスの情報
から線記録密度に応じた再生レーザパワー設定基準値RE
Fを演算により求める回路を用いるようにしてもよい。

また、各１トラック毎にレーザパワー設定基準値を変
更するのではなく、複数トラック毎に、１つのレーザパ
ワー設基準値を対応させるようにしてもよい。その場合
には、例えばその複数トラックの中央トラック位置にお
ける線記録密度に対応するレーザパワー設定基準値を、
その複数トラックに対するレーザパワー設定基準値とし
て用いるようにすることができる。

以上の例では、レーザパワーをコントロールして光磁
気ディスクの各再生位置毎の線記録密度に応じて上記再
生領域RD及びDTの大きさを最適な大きさとするようにし
たが、外部磁界（再生磁界H_read）を制御するようにし
ても、同様の効果が得られる。

すなわち、例えば消去タイプの再生方法を考えた場
合、前述の図２と共に説明した例において、マスク領域
（記録消去領域）ERができ始める温度は、正確には中間
層62のキュリー温度T_C2ではなく、再生磁界H_readも関与
し、再生層61の保磁力をH_c1、再生層61と記録保持層63
との間の交換結合力をH_Wとしたとき、 H_c1＋H_W＜H_read ・・・（１）となる温度である。再生層61と記録層63間の交換結合力
H_Wは、温度が上がるに従い小さくなり、中間層62のキュ
リー温度T_C2で零になる。

H_c1＋H_Wの温度特性を図示すると、図８のようにな
る。この図でT_C1は再生層61のキュリー温度であり、中
間層のキュリー温度T_C2以上の温度では、再生層が１層
の場合の保磁力と同様になる。

この光磁気ディスクの再生層61の磁化を一方向に揃え
るには、上記（１）式に示したように、H_c1＋H_Wより大
きい磁界をかければ良い。従って、同じ温度分布状態で
も、図８で再生磁界H_readとしてH_r0をかけた場合には、
キュリー温度T_C2以上の範囲がマスク領域ERとなるが、
再生磁界H_readの大きさがH_r1の場合には、キュリー温度
T_C2より低い温度T_aまでの範囲がマスク領域ERとなり、
再生磁界H_readの大きさに応じてマスク領域の大きさが
変わり、この結果、再生領域RDの大きさが変わる。

従って、光磁気ディスク11の温度に応じて外部磁界、
例えば再生磁界H_readを変えるコントロールをすること
により、常に再生領域を一定の大きさにすることができ
る。

浮き出しタイプの再生方法の場合にも、同様にして再
生磁界をコントロールすることにより、再生領域DTの大
きさを最適なものにすることができる。

図９は、再生磁界を光磁気ディスクの線記録密度に応
じてコントロールする場合の再生装置の要部の一例であ
る。この例の場合も、光磁気ディスク11は、回転数一定
（CAV）の回転駆動制御を行うのは前述の例と同様であ
る。

この例の場合、基準値発生回路25からの一定のレーザ
パワー設定基準値REFがオートパワーコントロール回路2
2に供給され、レーザ光源12の出力レーザパワーは、こ
の基準値REFに応じた一定値に制御される。

また、基準値発生回路33からの基準値M_refは、加算回
路34に供給され、補正値発生用のROM35らの補正値と加
算される。そして、その加算値の駆動信号がドライバ32
に供給される。従って、再生磁界H_readの大きさは、補
正値が零の場合には、基準値REFに応じた所定値とな
り、補正値に応じてその所定値を中心として変化するも
のとなる。

そして、この例の場合、ROM35は、再生位置での光磁
気ディスク11の線記録密度に応じた補正値のテーブルを
記憶するもので、アドレスデコーダ17からのトラックア
ドレスがこのROM35の読み出しアドレスとして入力され
る。この例の場合も、ROM35に記憶された補正値は、光
磁気ディスク11の半径方向に異なる各再生位置に応じた
線記録密度のときにも、上記再生領域RD及びDTの大きさ
が常に最適の大きさになる値とされている。

上記再生領域RD及びDTの大きさが最適の大きさである
か否かは、例えば所定の基準パターンの情報を再生した
ときに信号処理回路15からのRF信号レベルが所定値にな
っているか否かにより検出できる。

従って、再生時、再生信号からトラックアドレスがア
ドレスデコーダ17により検出され、このトラックアドレ
スによりROM35からは、その再生位置の線記録密度に応
じた補正値が読み出され、加算回路54に供給される。こ
れにより、再生磁界H_readの大きさが制御され、上記再
生領域RD及びDTの大きさが常に再生信号のC/Nの良好な
最適の値になるようにされる。

なお、補正値の発生回路は、ROM35を用いる代わり
に、トラックアドレスの情報から補正値を演算により求
める回路を用いるようにしても良い。

また、上記の例のように、ディスクの再生位置での線
記録密度に応じてレーザパワーや外部磁界をそれぞれ単
独に制御しても良いが、レーザパワーと外部磁界を同時
に制御するようにしてもよい。

また、光磁気ディスク11の上の再生時の光ピックアッ
プの半径方向の位置、すなわち再生位置は、上記の例の
ように再生信号中のトラックアドレスを抽出して検出す
ることもできるが、光ピックアップの位置を位置センサ
により検出するようにしてもよい。

図10の例は、この場合の一例を示し、さらにの例で
は、レーザパワーと、再生磁界とを共に制御するように
している。

図10において、光ピックアップ40は、レーザ光源12、
フォトディテクタ13及び21を具備すると共に、図示しな
いが光学系を具備している。この光ピックアップ40は、
半径方向送り機構41により、光磁気ディスク11の半径方
向に摺動移動されるように構成されている。

この半径方向送り機構41には、例えばポテンショメー
タ等からなる位置センサ42が設けられ、この位置センサ
42により光ピックアップ40からのレーザビーム走査スポ
ットの光磁気ディスク11の半径方向の位置、すなわち再
生位置が検知される。この位置センサ42のセンサ出力
は、再生位置判別回路43に供給される。この生位置判別
回路43からの光磁気ディスク11上の再生位置出力は、前
述した再生レーザパワー設定基準値発生用のROM24及び
再生磁界H_readを補正するための補正値発生用のROM35
に、その読み出しアドレスとして供給される。

この例の場合には、ROM24とROM35には、レーザパワー
設定基準値REFと補正値との組により、各再生位置の線
記録密度が変化しても再生領域RD、DTの大きさが最適な
ものとなるように、それぞれ線記録密度に対応した各設
定基準値及び補正値が記憶されている。

従って、再生位置の線記録密度に応じてレーザパワー
及び再生磁界が制御され、前述した例と同様に、光磁気
ディスク11のいずれの再生位置においても、常に安定し
た再生が行うことができるものである。

なお、前述の例と同様にして、ROM24及びROM35の代わ
りに位置センサ42からの半径方向位置情報から再生レー
ザパワー設定基準値REF及び補正値を求める演算回路を
用いるようにしても良い。

以上の例では、光磁気ディスクをCAV（回転速度一
定）方式で回転駆動させるようにしたが、この発明は、
いわゆるモディファイドCAV方式の回転駆動方式を採用
する場合にも適用することができる。

すなわち、モディファイドCAVほ方式の光磁気ディス
クにおいては、回転駆動方式はCAV方式を採るものであ
るが、ディスクの半径方向をいくつかのゾーンに分割
し、各ゾーン毎にデータクロック周波数を変えて記録再
生を行い、ディスクの内周側から外周側までの各ゾーン
における線記録密度を略々一定にして、記録密度を高く
することができるようにしている。

このモディファイドCAVの回転駆動方式と、消去タイ
プあるいは浮き出しタイプの再生方法を組み合わせるこ
とにより、回転駆動方式としてCAVを採用する場合に比
較して、さらに高密度の記録再生ができるものである。
しかも、この発明による再生方法をデータ記録用光磁気
ディスクに適用した場合に、CLVに比べてアクセス速度
は速い。

さらに、前述した消去型と浮き出し型とを混合したタ
イプの光磁気ディスクに本発明を適用することもでき
る。

これらの光磁気記録媒体を用いた高密度再生技術によ
れば、ビーム・スポット内の該ビーム・スポット面積よ
りも狭い部分の再生領域のみから記録ピットの読み出し
が可能となり、しかも光磁気記録媒体の線記録密度の変
化があっても、常に実質的な再生領域の大きさを最適な
ものとすることができ、安定に再生を行うことができ
る。従って、高密度化が可能となり、媒体記録容量の増
大が図れると共に、品質のよい再生信号を常に得ること
ができる。

以上説明した本発明の実施例は、信号の記録が可能な
光磁気記録媒体を用いる例であったが、次に、本発明を
反射率変化型の光記録媒体に適用した実施例について、
以下に説明する。

この反射率変化型の光記録媒体に関する技術として
は、本件出願人が先に特願平２−94452号の明細書及び
図面において光ディスクの信号再生方法を提案してお
り、また、特願平２−291773号の明細書及び図面におい
て光ディスクを提案している。すなわち、前者において
は、信号に応じて位相ピットが形成されるとともに温度
によって反射率が変化する光ディスクに対して読み出し
光を照射し、読み出し光の走査スポット内で反射率を部
分的に変化させながら位相ピットを読み取ることを特徴
とする光ディスクの信号再生方法を提案しており、後者
においては、位相ピットが形成された透明基板上に、相
変化によって反射率が変化する材料層が形成されてな
り、読み出し光が照射されたときに、上記材料層が、読
み出し光の走査スポット内で部分的に相変化するととも
に、読み出し後には初期状態に戻ることを特徴とする、
いわゆる相変化型の光ディスクを提案している。

ここで、上記材料層として、溶融後結晶化し得る相変
化型材料層を用い、読み出し光が照射されたときに、こ
の相変化型材料層が読み出し光の走査スポット内で部分
的に溶融結晶化領域で液相化して反射率が変化すると共
に、読み出し後には結晶状態に戻るようにすることが好
ましい。

このような反射率変化型の光記録媒体、特に相変化型
の光ディスクを用いた本発明による再生方法の他の実施
例が適用されたディスク再生装置の要部を図11に示す。

この図11において、光ディスク100は、反射率変化
型、特に、相変化型の光ディスクであり、読み出し光と
なるレーザ光が照射されて温度が上昇した部分の反射率
が他の部分の反射率より低いものが上記光磁気の場合の
消去タイプに、また、温度が上昇した部分の反射率が他
の部分の反射率より高いものが上記光磁気の場合の浮き
出しタイプにそれぞれ対応する。本実施例は、いずれの
タイプの相変化型光ディスクも使用可能であるのみなら
ず、他の原理に基づく反射率変化型の光ディスクも使用
可能である。

この図11の構成は、上述した図４の構成において、磁
界印加のための磁界発生コイル21、ドライバ22、基準値
発生回路33を除去し、光磁気ディスク11の代わりに反射
率変化型の光ディスク100を用いた点が異なるのみで、
他の構成は全く同じである。

すなわち、この例においても、前記トラックアドレス
を検出することにより、反射型光ディスク100の半径方
向の光ピックアップ位置、すなわち再生位置を検知し、
その再生位置における線記録密度に応じてレーザ光パワ
ーを制御することにより、反射率が変化している部分の
大きさを制御し、レーザ光のビーム・スポット内の実質
的な再生領域である反射率の高い部分の大きさが常に最
適の大きさになるようにしている。

図11において、レーザ光源12からの光ビームが光ディ
スク100に入射され、レーザ光のビーム・スポットの内
の一部領域となる再生領域からの反射光が再生用フォト
ディテクタ13に入射されて光電変換され、このフォトデ
ィテクタ13の出力信号は、ヘッドアンプ14を介して信号
処理回路15に供給されてRF信号が得られ、これがデータ
再生系に供給されて復調される。

また、レーザ光源12のレーザ光の一部は、レーザパワ
ーモニタ用のフォトディテクタ16に入射されて光電変換
出力され、オートパワーコントロール回路22に供給され
る。オートパワーコントロール回路22では、フォトディ
テクタ21の出力と、再生レーザパワー設定基準値REFと
が比較され、その比較誤差出力がレーザドライブ回路23
に供給され、レーザ光源12の出力パワーが制御される。

また、レーザ光源12のレーザ光の一部は、レーザパワ
ーモニタ用のフォトディテクタ21に入射される。このフ
オトディテクタ21の光電変換出力は、以上の閉ループの
制御により、レーザ光源12の出力パワーが、再生レーザ
パワー設定基準値REFに応じた値になるように制御され
る。この設定基準値REFは、反射率変化型の光ディスク1
00の半径方向の各再生位置における線記録密度に応じた
ものとなるようにされている。

すなわち、光ディスク100の各トラック位置における
線記録密度に１対１に対応する再生レーザパワー設定基
準値REFのテーブルを記憶しているROM24が設けられてい
る。この場合、この再生レーザパワー設定基準値REFと
しては、予め、再生トラック位置が各トラック位置であ
るときに、その線記録密度の状態において、光ディスク
100の後述する実質的な再生領域の大きさが、常に再生
に適切な一定の大きさとなるような値が検出されて、RO
M24に記憶されている。再生領域の大きさが最適の大き
さであるか否かは、例えば所定の基準パターンの情報を
再生したときに信号処理回路15からのRF信号レベルが所
定値になっているか否かにより検出できる。

そして、データ再生系16のアドレスデコーダ17におい
て、再生信号からトラックアドレスが抽出されて識別さ
れる。このトラックアドレスは、ROM24にその読み出し
アドレスとして供給される。ROM24からは再生トラック
位置での線記録密度に応じて異なる再生レーザパワー設
定基準値REFが読み出される。そして、読み出された設
定基準値REFが、オートパワーコントロール回路22に供
給され、レーザ光源12の出力パワーが、その時の光ディ
スク100上の再生位置での線記録密度に応じて設定基準
値REFに応じたものとなるように制御される。

反射率変化型の光ディスク100の場合も、上述した光
磁気ディスクの場合と同様に、光ディスク100上の半径
方向の再生位置が変わると、線記録密度が変わり、実質
的な再生領域の最適の大きさが変化してしまうが、レー
ザ出力パワーが変化すれば、反射率が変化する部分の大
きさが変化する。従って、レーザパワーをコントロール
することにより、再生位置での光磁気ディスク11の線記
録密度が変わっても、上記再生領域の大きさを最適なも
のに制御することができるものである。

以上のようにして、反射率変化型の光ディスク100の
半径方向の再生位置が変わって線記録密度が変化して
も、レーザパワーをコントロールすることにより、上記
再生領域の大きさを最適なものにすることができるの
で、常に、安定な再生を行うことができる。

この図11の実施例の場合も、上記光磁気ディスクを用
いる場合と同様な変形が可能であり、例えばディスク回
転駆動に伴う線記録密度に基づいて、読み出し光ビーム
の強度を制御するようにしたり、光記録媒体から読み出
された信号のレベルに基づいて上記反射率の変化してい
る部分の大きさを制御するようにしてもよい。また、RO
M24を用いる代わりに、設定値を演算により求めるよう
にしてもよい。さらに、上記モディファイドCAVの回転
駆動方式を採用する場合にも同様に適用することができ
る。

次に、上記図11の実施例に用いられる反射率変化型の
光ディスク100として、溶融後結晶化し得る相変化型材
料層を用い、読み出し光が照射されたときに、この相変
化型材料層が読み出し光の走査スポット内で部分的に溶
融結晶化領域で液相化して反射率が変化すると共に、読
み出し後には結晶状態に戻るような相変化型のディスク
について説明する。

上記図11の光ディスク100として用いられる上記相変
化型の光ディスクは、図12に要部の概略断面図を示すよ
うに、位相ピット101が形成された透明基板102上（図中
では下面側）に、第１の誘電体層103を介して相変化型
材料層104が形成され、この材料層104の上（図中の下面
側、以下同様）に第２の誘電体層105が形成され、その
上に反射膜106が形成されてなっている。これら第１の
誘電体層103及び第２の誘電体層105によって光学特性、
例えば反射率等の設定がなされる。

さらに必要に応じて、反射膜106の上に保護膜（図示
せず）が被着形成されることも多い。

この他、この相変化型の光ディスクの構造としては、
例えば図13に示すように、ピット101が形成された透明
基板102上に直接的に相変化型材料層104のみを密着形成
したものを用いてもよく、また、図14に示すように、位
相ピット101が形成された透明基板102上に、第１の誘電
体層103、相変化型材料層104、及び第２の誘電体層105
を順次形成したものを用いてもよい。

ここで、上記透明基板102としては、ガラス基板、ポ
リカーボネートやメタクリレート等の合成樹脂基板等を
用いることができ、また、基板上にフォトポリマを被着
形成してスタンパによって位相ピット101を形成する等
の種々の構成を採ることができる。

上記相変化型材料層104に使用可能な材料としては、
読み出し光の走査スポット内で部分的に相変化し、読み
出し後には初期状態に戻り、相変化によって反射率が変
化するものが挙げられる。具体的には、Sb₂Se₃、Sb₂Te₃
等のカルコゲナイト、すなわちカルコゲン化合物が用い
られ、また、他のカルコゲナイトあるいは単体のカルコ
ゲンとして、Se、Teの各単体、さらにこられのカルコゲ
ナイト、すなわちBiTe、BiSe、In−Se、In−Sb−Te、In
−SbSe、In−Se−Tl、Ge−Te−Sb、Ge−Te等のカルコゲ
ナイト系材料等が用いられる。このようなカルコゲン、
カルコゲナイトによって相変化材料相104を構成すると
きは、その熱伝動率、比熱等の特性を、半導体レーザ光
による読み出し光によって良好な温度分布を形成する上
で望ましい特性とすることができ、後述するような溶融
結晶化領域での溶融状態の形成を良好に行うことがで
き、S/NあるいはC/Nの高い超高解像度の生成を行うこと
ができる。

また上記第１の誘電体層103及び第２の誘電体層105と
しては、例えばSi₃N₄、SiO、SiO₂、AlN、Al₂O₃、ZnS、M
gF₂等を用いることができる。さらに、上記反射膜106と
しては、Al、Cu、Ag、Au等を用いることができ、これら
の元素に少量の添加物が添加されたものであってもよ
い。

以下、相変化型の光ディスクの具体例として、位相ピ
ットが形成された透明基板上に、溶融後結晶化し得る相
変化型材料層が形成されてなり、読み出し光が照射され
たときに、上記相変化材料層が読み出し光の走査スポッ
ト内で部分的に溶融結晶化領域で液相化して反射率が変
化すると共に、読み出し後には結晶状態に戻るようなも
のであって、上記図12の構成を有する光ディスクの具体
例について説明する。

図12の透明基板102としては、いわゆるガラス2P基板
を使用し、この基板102の一主面に形成される位相ピッ
ト101は、トラックピッチ1.6μｍ、ピット深さ約1200
Å、ピット幅0.5μｍの設定条件で形成した。そして、
このピット101を有する透明基板102の一主面に厚さ900
ÅのAlNよりなる第１の誘電体層103を被着形成し、これ
の上（図では下面側、以下同様）に相変化型材料層104
としてSb₂Se₃を被着形成した。さらに、これの上に厚さ
300ÅのAlNによる第２の誘電体層105を被着形成し、さ
らにこれの上にAl反射膜106を300Åの厚さに被着形成し
た。

このような構成の光ディスクにおいて、信号が記録さ
れていない部分すなわち位相ピット101が存在しない鏡
面部分を用いて、先ず以下の操作を行った。

すなわち、最初に上記光ディスクの１点にフォーカス
させるように例えば780nmのレーザ光を照射して、徐冷
して初期化（結晶化）する。次に、同一点にレーザパワ
ーＰを、０＜Ｐ≦10mWの範囲で固定してレーザパルス光
を照射した。この場合、パルス幅ｔは、260n sec≦ｔ≦
2.6μsecとした。その結果、パルス光照射前と、照射後
の冷却（常温）後とで、両固相状態での反射率が変化す
れば、材料層が結晶から非晶質に変化したことになる。
そして、この操作で、最初と最後で反射率変化がなかっ
た場合でも、パルス光の照射中に、戻り光量が一旦変化
したとすれば、それは結晶状態の膜が一旦液相化されて
再び結晶化されたことを意味する。このように一旦液相
状態になって後、温度低下によって再び結晶化状態にな
り得る溶融化状態の領域を、溶融結晶化領域と称する。

図15は、上述のように相変化型材料層104としてSb₂Se
₃を用いた場合において、横軸に照射レーザ光パルス幅
を、縦軸にレーザ光パワーをそれぞれとり、これらの各
値と相変化型材料層104の相状態を示したものである。
同図中、曲線ａより下方の斜線を付して示した領域R
₁は、相変化型材料層104が溶融化しない初期状態を保持
したままである場合の領域である。同図において曲線ａ
より上方においてはレーザ光スポット照射によって液相
すなわち溶融状態になるが、特に曲線ａとｂとの間の領
域R₂は、レーザ光スポットが排除されて（常温程度にま
で）冷却されることによって固相化されたときに結晶化
状態に戻る溶融結晶化領域であり、これに対して曲線ｂ
より上方の交差斜線で示す領域R₃は、レーザ光スポット
を排除して冷却されて固相化されたときに非晶質すなわ
ちアモルファス状態になる溶融非晶質化領域である。

本実施例の上記具体例においては、図15における溶融
結晶化領域R₂での液相状態が再生時に生じ得るように、
その再生時の読み出し光の照射による加熱状態から常温
までの冷却過程において、その融点MPから固相化に至る
に要する時間Δｔが結晶化に要する時間t₁より大となる
ように、再生光パワー、光ディスクの構成、材料、各膜
厚等の選定がなされる。

上記具体例において、初期化状態の反射率すなわち結
晶化状態の反射率は57％、溶融状態では16％であった。
そして、その再生パワーを9mWとし、線速を3m/secに設
定して再生を行ったときのC/Nは25dBであった。

次に、上述のような相変化型光ディスクの他の具体例
として、相変化型材料層104にSb₂Te₃を用いた場合にお
いて、上記図15と同様にその相変化状態を測定した結果
を図16に示す。この図16において、上記図15と対応する
部分には同一符号を付して説明を省略する。このSb₂Te₃
を用いた具体例においては、結晶化状態、すなわち初期
化状態における反射率は20％、溶融状態においては10％
となった。

なお、Sb₂Se₃、Sb₂Te₃等のカルコゲナイトあるいはカ
ルコゲンにおいて、非晶質状態の反射率と、溶融状態の
反射率は殆ど同程度の値を示す。そして、本発明の実施
例に用いられる光ディスクは、その再生に当たって該光
ディスクに対する走査スポット内における温度分布を利
用して超高解像度をもって再生する。

ここで、上記相変化型光ディスクにレーザ光ビームを
照射した場合を、図17を参照しながら説明する。

図17において、横軸はスポットの走査方法Ｘに関する
位置を示したもので、今光ディスクにレーザが照射され
て形成されたビーム・スポットSPの光強度分布は、同図
中破線ａのようになる。これに対して相変化型材料層10
4にける温度分布は、ビーム・スポットSPの走査速度に
対応してビーム走査方向Ｘの後方側にやや遅れて表れ、
同図中実線ｂのようになる。

ここで、レーザ光ビームが図中の矢印Ｘ方向に走査さ
れているとき、媒体の光ディスクは、ビーム・スポット
SPに対して、走査方向の先端側から次第に温度が上昇
し、遂には相変化型材料層104の融点MP以上の温度とな
る。この段階で、相変化型材料層104は初期の結晶状態
から溶融状態になり、この溶融状態への移行によって、
例えば反射率が低下する。この場合、ビーム・スポット
SP内で図中斜線を付して示した領域P_Xの反射率が低くな
る。すなわち、ビーム・スポットSP内で、位相ピット10
1の読み出しが殆ど不可能な領域P_Xと、結晶化状態を保
持した領域P_Zとが存在する。従って、図示のように同一
スポットSP内に例えば２つの位相ピット101が存在して
いる場合においても、反射率が大なる領域P_Zに存在する
１つの位相ピット101に関してのみその読み出しを行う
ことができ、他の位相ピットに関しては、これが反射率
が極めて低い領域P_Xにあってこれの読み出しがなされな
い。このように、同一スポットSP内に複数の位相ピット
101が存在しても、単一の位相ピット101に関してのみそ
の読み出しを行うことができる。

従って、上記読み出し光ビームの波長をλ、対物レン
ズの開口数をNAとするとき、上記読み出し光ビームの走
査方向に沿った記録信号の最短の位相ピット間隔をλ/2
NA以下としても良好な読み出しが行えることが明らかで
あり、超高解像度をもって信号の読み出しを行うことが
でき、記録密度、特に線密度の向上が図れ、媒体記録容
量を増大させることができる。

ところで、上述した例においては、相変化材料層104
が溶融状態のときに反射率が低く結晶状態で高い膜厚等
の諸条件を設定した場合であるが、各層の構成、厚さ、
相変化材料の構成、厚さ等の諸条件の選定によって溶融
状態においての反射率を高め結晶状態における反射率を
低下させる構成とすることもでき、この場合は、図17で
示したレーザ光スポットSP内の高温領域P_X内に１つの位
相ピット101が存在するようにし、この領域P_Xにある１
つの位相ピット101からのみその読み出しを行う構成と
することができる。また、レーザ光照射により温度が上
昇して、例えば上記溶融非晶質化領域R₃に達すること等
により、常温にまで冷却された状態では上記結晶化状態
等の初期状態に戻らないような不可逆的な相変化を生ず
る場合であっても、何らかの手段で初期化する操作を行
えばよく、本発明の要旨から逸脱するものではない。例
えば、再生のためのレーザスポットの後に長円系のスポ
ットを照射し、相変化材料層104を上記溶融結晶化領域R
₂にまで加熱したり、融点MP以下で結晶化温度以上の温
度に加熱してやれば、相変化材料層104は非晶質（アモ
ルファス）状態から結晶状態に復帰し、いわゆる初期化
される。

また、上述した実施例においては、媒体の相変化によ
り反射率を変化させているが、反射率変化はいかなる現
象を利用したものであってもよく、例えば、図18に示す
本発明のさらに他の実施例のように、干渉フィルタにお
ける水分吸着による分光特性の変化を利用して、温度に
よって反射率を変化させてもよい。

すなわち、この図18において、位相ピット131が形成
された透明基板132上に、屈折率の大きく異なる材料
を、それぞれ厚さが再生光の波長λの1/4となるように
繰り返し成膜することにより干渉フィルタが形成されて
なるものである。本例では、屈折率の大きく異なる材料
として、MgF層133（屈折率1.38）と、ZnS層134（屈折率
2.35）を採用した。勿論、これに限らず屈折率の差が大
きくなる材料の組合せであれば如何なるものであっても
よく、例えば、屈折率の小さなSiO（屈折率1.5）等が挙
げられ、また屈折率の大きな材料としてはTiO₂（屈折率
2.73）やCeO₂（屈折率2.35）等が挙げられる。

上述のMgF層133やZnS層134は蒸着形成されるが、これ
らを蒸着形成する際に、到達真空度を例えば10^-4Torr程
度と通常よりも低く設定すると、膜構造がいわゆるポー
ラスなものとなり、そこに水分が残留する。そして、こ
の水分が残留した膜からなる干渉フィルタにおいては、
室温と水の沸点近くまで温度を上げた時とで、例えば図
19に示すように、反射率分光特性が大きく異なる。すな
わち、室温では図中曲線ｉで示すように波長λ_Ｒを変曲
点とする特性を示すのに対して、沸点近くにまで温度を
上げると、図中曲線iiで示すように波長λ_Ｈを変曲点と
する特性になり、温度が下がると再び曲線ｉで示す特性
に戻るというように、急峻な波長シフトが観察される。
この現象は、水分が気化することにより屈折率が大きく
変わり、この影響で分光特性が変化することによるもの
と考えられている。

従って、再生光の光源の波長をこれら変曲点λ_Ｒ、λ
_Ｈの中間の波長λ_０に選べば、室温時と加熱時でダイナ
ミックに反射率が変化することになる。

本実施例では、この反射率変化を利用して高密度再生
を行う。高密度再生が可能となる原理は、前述した図17
とともに説明した通りで、この場合には水分が気化して
波長シフトが起こった領域が高反射率領域に相当し、温
度が上昇していない部分がマスクされた形となる。本例
では温度が下がると反射率特性が元の状態に戻るので、
特別な消去操作は必要ない。

以上説明したような反射率変化型の光ディスクを、上
記図11の光ディスク100として用いることにより、光デ
ィスク100の半径方向の位置に応じた線記録密度の変化
があっても、常に実質的な再生領域（上記図17の領域
P_X、P_Zの内の反射率が高い方の領域）の大きさを最適な
ものにすることができることから、C/Nが良好で安定に
再生を行うことができ、品質の良い再生信号を常に得る
ことができる。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えば、上記光記録媒体としては、ディスク状の
みならず、カード状、シート状等の記録媒体にも本発明
を適用することができる。

フロントページの続き (72)発明者小野真澄東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者保田宏一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (56)参考文献特開平１−143041（ＪＰ，Ａ) 特開平１−143042（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−187439（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−59605（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/105 G11B 7/005

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録層と再生層とを有し、記録層と、再生
層とが定常状態で磁気的に結合しており、再生時の読み
出し光ビームの照射により所定温度以上に温度上昇する
領域の前記記録層と再生層との磁気的結合を消滅させ、
その磁気的結合消滅領域を除く光照射領域において上記
記録層に保持された記録情報を上記再生層から読み出す
ようにする光記録媒体の再生方法において、上記光記録媒体を一定の回転速度で回転させて再生を行
う場合に、光記録媒体上の再生位置を検出し、その再生
位置での線記録密度に応じて上記磁気的結合消滅領域の
大きさを制御するようにした光記録媒体の再生方法。
【請求項２】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録
媒体の再生位置を検出した出力に基づいて、上記読み出
し光ビームを上記光記録媒体に照射するレーザ光源の出
力制御を行うようにした請求項１記載の光記録媒体の再
生方法。
【請求項３】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録
媒体の再生位置を検出した出力と記憶手段に記憶された
上記光記録媒体の線記録密度に対応する上記レーザ光源
の出力基準値とを比較した出力に基づいて上記レーザ光
源の出力制御を行うようにした請求項２記載の光記録媒
体の再生方法。
【請求項４】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録
媒体を再生した出力のレベルに基づいて上記磁気的結合
消滅領域の大きさを制御するようにした請求項１記載の
光記録媒体の再生方法。
【請求項５】記録層と再生層とを有し、再生層の磁化の
方向を揃えた後、再生時の読み出し光ビームの照射によ
り所定温度以上に温度上昇する領域の上記記録層に保持
された記録情報を再生層に転写させて浮き出させ、この
再生層の浮き出し領域から前記記録情報を読み出すよう
にする光記録媒体の再生方法において、上記光記録媒体を一定の回転速度で回転させて再生を行
う場合に、光記録媒体上の再生位置を検出し、その再生
位置での線記録密度に応じて上記浮き出し領域の大きさ
を制御するようにした光記録媒体の再生方法。
【請求項６】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録
媒体の再生位置を検出した出力に基づいて、上記読み出
し光ビームを上記光記録媒体に照射するレーザ光源の出
力制御を行うようにした請求項５記載の光記録媒体の再
生方法。
【請求項７】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録
媒体の再生位置を検出した出力と記憶手段に記憶された
上記光記録媒体の線記録密度に対応する上記レーザ光源
の出力基準値とを比較した出力に基づいて上記レーザ光
源の出力制御を行うようにした請求項６記載の光記録媒
体の再生方法。
【請求項８】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録
媒体の再生位置を検出した出力に基づいて、上記読み出
し光ビームと上記光記録媒体を挟んで相対向する側より
外部磁界発生手段によって上記光記録媒体に印加される
外部磁界の強さを制御するようにした請求項５又は６記
載の光記録媒体の再生方法。
【請求項９】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記録
媒体の再生位置を検出した出力と記憶手段に記憶された
上記光記録媒体の線記録密度に対応する補正値を、上記
読み出し光ビームと上記光記録媒体を挟んで相対向する
側より上記光記録媒体に外部磁界を印加する外部磁界発
生手段の入力信号に加算することによって、上記外部磁
界発生手段から外部磁界の強さを制御するようにした請
求項５又は６記載の光記録媒体の再生方法。
【請求項１０】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記
録媒体を再生した出力のレベルに基づいて上記磁気的結
合消滅領域の大きさを制御するようにした請求項５記載
の光記録媒体の再生方法。
【請求項１１】信号に応じて位相ピットが形成されると
ともに温度によって反射率が変化する光ディスクに対し
て読み出し光ビームを照射し、読み出し光ビームの走査
スポット内で反射率を部分的に変化させながら位相ピッ
トを読み取るようにした光記録媒体の再生方法におい
て、上記光記録媒体を一定の回転速度で回転させて再生を行
う場合に、光記録媒体上の再生位置を検出し、その再生
位置での線記録密度に応じて上記読み出し光ビームの走
査スポット内で反射率が変化している部分の大きさを制
御するようにした光記録媒体の再生方法。
【請求項１２】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記
録媒体の再生位置を検出した出力に基づいて、上記読み
出し光ビームを上記光記録媒体に照射するレーザ光源の
出力制御を行うようにした請求項11記載の光記録媒体の
再生方法。
【請求項１３】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記
録媒体の再生位置を検出した出力と記憶手段に記憶され
た上記光記録媒体の線記録密度に対応する上記レーザ光
源の出力基準値とを比較した出力に基づいて上記レーザ
光源の出力制御を行うようにした請求項12記載の光記録
媒体の再生方法。
【請求項１４】上記光記録媒体の再生方法は、上記光記
録媒体を再生した出力のレベルに基づいて上記読み出し
光ビームの走査スポット内で反射率が変化している部分
の大きさを制御するようにした請求項11記載の光記録媒
体の再生方法。