专利名称：磁光记录介质和磁光记录/重放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种采用了磁感应超分辨率技术的磁光记录介质，还特别涉及到一种用于此类磁光记录介质的磁光记录/重放装置。
磁感应超分辨率(MSR)技术作为磁光记录介质的一种较高密度记录手段已经是公知的。MSR技术是将磁光记录介质的记录层分成至少三个磁性层，利用磁性层之间的磁性转换耦合来获得比按照所用的读出光的波长所确定的分辨率更高的分辨率。
MSR技术包括FAD(前窗孔检测)方法，在读出光点之内的高温区中使读出光照射一侧的磁性层在一个方向上磁化，而仅仅从低温区中检测信号；RAD(后窗孔检测)方法，在读出光点之内的低温区中使读出光照射一侧的磁性层在一个方向上磁化，而仅仅从高温区中检测信号；双掩模RAD方法，在一个读出光点之内的高、低温区内分别使读出光照射一侧的磁性层在一个方向上磁化，而仅仅从高、低温度区之间的中间温度区中检测信号。
在所有这些方法中，用读出光束点读出信号的区域都是很窄的，通过缩小读出光束点的大小也可以获得与此类似的效果。这样就有可能在磁光记录介质上完成更高密度的记录，其分辨率高于由使用的读出光的波长所确定的分辨率。
为了实施上述的MSR技术，当一束读出光被照射到磁光记录介质上用来从磁光记录介质上读出信息信号时，需要为磁光记录介质提供一个磁场，使读出光点之内的一部分磁光记录介质在一个方向上磁化。下文中将这种磁场称为“读出头磁场”。
在采用MSR技术时需要降低读出头磁场的强度。然而，如果在采用MSR技术时必须要提供大的读出头磁场，与这种磁光记录介质配合使用的磁光记录/重放装置就必须采用能够提供这种大的读出头磁场的专用磁头。
然而，磁光记录装置本身就包括一个用来产生磁场的写入磁头。如果可以采用小的读出头磁场，就可以用写入磁头来提供读出头磁场。
因此，本发明的目的是提供一种能够克服上述现有技术缺陷的磁光记录介质，在其中采用MSR技术，并且可以用小读出头磁场从中读出信息信号，以及一种适合在这种磁光记录介质上读出和写入信息信号的磁光记录/重放装置。
用来实现上述目的的磁光记录介质具有具有沿着一条记录轨迹形成的脊和槽的一个基片；以及形成在基片上，并且由至少三个磁性层的叠层构成的一个记录层；用脊上记录方法将信息信号写在磁光记录介质上，其中的信息信号被写在脊上；并且为了从磁光记录介质上读出信息信号，为磁光记录介质提供一个磁场，让读出光点之内的一部分磁性层中受到读出光照射的磁性层在一个方向上磁化。
由于采用了脊上记录方法，可以利用MSR技术用较小的读出头磁场从这种磁光记录介质上读出信息信号。
按照本发明的另一方面，磁光记录介质应该能够符合以下条件，当写在磁光记录介质上的信息信号被读出时，为受到读出光照射的磁性层提供一个读出头磁头，分别使其相对于读出光点的移动方向在读出光点内的一个区域内在前、后部位的预定方向上磁化。换句话说，这种磁光记录介质应该适合MSR技术中的双掩模RAD方法。在这种MSR技术中，双掩模RAD方法具有高分辨率，这样就能在磁光记录介质中采用更高的记录密度。
按照本发明的另一个方面，读出头磁场的场强应该在28000A/m以下。由设在常规的磁光记录/重放装置中的写入磁头产生的磁场大小处在20000到28000A/m的量级。因此，如果将读出头磁场的大小限制在28000A/m以下，就可以把写入磁头作为提供读出头磁场的磁头。
按照本发明的另一方面，磁光记录介质的形状应该优选是一个盘，并且具有用径向划分的记录区所限定的多个记录带，按照预定的速度转动磁光记录介质，在磁光记录介质上写入或是读出信息信号时让写入或是读出光至少在各自的记录带内聚焦，针对每个记录带改变其转速或是参考时钟频率。换句话说，这种磁光记录介质应该优选采用ZCAV(区域恒定角速度)方法。采用ZCAV方法可以提高磁光记录/重放装置的记录密度，不需要复杂的旋转驱动电路。
按照本发明的又一方面，磁光记录介质应该具有一个磁光记录区，在其中通过磁光记录方式记录信息信号，以及一个坑(pit)区，在其中用凹凸的图形预先记录有信息信号，磁光记录区中最短的记录坑长度比坑区中的长度要小。对采用磁光记录方式记录有信息信号的磁光记录区可以采用MSR技术，由此提供的分辨率比按照所用的读出光波长确定的分辨率更高。另一方面，由于对采用凹凸图形预先记录有信息信号的坑区不能使用MSR技术，该区中的分辨率是由所使用的读出光的波长来确定的。因此，如果让磁光记录区中最短的记录坑长度小于坑区中的长度，就可以实现更高的记录密度。
按照本发明的再一方面，为了使磁光记录区内最短的记录坑长度小于坑区中的坑的长度，坑区中最短的记录坑长度应该是磁光记录区内的坑长度的整倍数。
按照本发明的另一方面，为了使磁光记录区内最短的记录坑长度小于坑区中的坑的长度，磁光记录区中最短的记录坑长度应该等于或小于0.38μm，而坑区中最短的记录坑长度应该等于或小于0.76μm。另外，按照本发明的再一方面，轨迹间距应该在0.9μm或其以下。
目前已经出现的具有最大容量的3.5英寸磁光盘是640-MB的磁光盘(符合ISO/IEC 15041；以下将其称为“5-叠密度3.5英寸磁光盘”)。在设计3.5英寸磁光盘时，如果让磁光记录区内最短的记录坑长度小于0.38μm，坑区中最短的坑的长度小于0.76μm，而轨迹间距在0.9μm以下，由此获得的3.5英寸磁光盘所具有的容量要比5-叠密度3.5英寸磁光盘大两倍，也就是10-叠密度的3.5英寸磁光盘。
如果用一种磁光记录/重放装置在具有一个基片的磁光记录介质上写入和/或读出信息信号，并且沿着基片的记录轨迹具有脊和槽，也可以达到上述目的；设在基片上的记录层是由至少三个磁性层的叠层构成的，按照本发明，该装置适用于通过脊上记录方法在磁光记录介质上写入信息信号，将信息信号写在脊上；以及在读出写在磁光记录介质上的记录信息信号时为磁光记录介质提供一个磁场，让读出光照射的磁性层在读出光点内的一部分在一个方向上磁化。这种磁光记录/重放装置采用了脊记录方法，通过提供较小的读出头磁场用MSR技术读出信息信号。
按照本发明的再一方面，磁光记录/重放装置应该包括用来选择施加在磁光记录介质上的磁场强度的装置，以便从磁光记录介质上读出信息信号；用来选择照射在磁光记录介质上的光的强度的装置，以便从磁光记录介质上读出信息信号；以及用来选择照射在磁光记录介质上的光的强度的装置，以便在磁光记录介质上写入信息信号。这些装置可以在选定的条件下完成信息信号的写入和读出。
按照本发明的另一方面，磁光记录/重放装置应该符合以下条件，在读出记录在磁光记录介质上的信息信号时，为受到读出光照射的磁性层提供一个读出头磁头，分别使其相对于读出光点的移动方向在读出光点内的一个区域内在前、后部位的预定方向上磁化。换句话说，这种磁光记录/重放装置应该适合MSR技术中的双掩模RAD方法。在这种MSR技术中，双掩模RAD方法具有高分辨率，这样就能在磁光记录介质中采用更高的记录密度。
按照本发明的再一方面，读出头磁场的强度应该在28000A/m或其以下。由设在常规的磁光记录/重放装置中的写入磁头产生的磁场大小处在2000到28000A/m的量级。因此，如果将读出头磁场的大小限制在28000A/m以下，就可以用写入磁头作为提供读出头磁场的磁头。
按照本发明的又一方面，配合上述磁光记录/重放装置使用的磁光记录介质的形状应该是一个盘，并且具有用径向划分的记录区所限定的多个记录带，按照预定的速度转动磁光记录介质，在磁光记录介质上写入或是读出信息信号时让写入或是读出光至少在各自的记录带内聚焦，针对每个记录带改变其转速或是参考时钟频率。换句话说，这种磁光记录介质应该适合ZCAV(区域恒定角速度)方法。采用ZCAV方法可以提高磁光记录介质的记录密度，而磁光记录/重放装置不需要复杂的旋转驱动电路。
按照本发明的再一方面，磁光记录介质具有一个磁光记录区，在其中通过磁光记录方式记录信息信号，以及一个坑区，在其中用凹凸的图形预先记录有信息信号，为了与这种磁光记录介质配合使用，磁光记录/重放装置应该包括用来产生读出时钟的装置，该时钟对应着磁光记录区内的记录坑的长度；以及用来产生读出时钟的装置，该时钟对应着坑区中的记录坑的长度。即使是磁光记录区中的记录坑的长度与坑区中记录坑的长度不同，这些时钟发生装置也能够正常地写入和/或读出。
采用上述的磁光记录区读出时钟发生装置和坑区读出时钟发生装置的磁光记录/重放装置可以使用10-叠密度的3.5英寸磁光记录介质，其中的磁光记录区内最短的记录坑长度等于或小于0.38μm，坑区中最短的记录坑长度等于或小于0.76μm，而轨迹间距在0.9μm或其以下。
通过以下参照附图对本发明最佳实施例的详细说明可以更清楚地了解本发明的上述和其它目的，特征及其优点。
图1是按照本发明一个实施例的磁光记录介质的一个透视图；图2是按照本发明一个实施例的磁光盘的截面图，在图中表示了盘的层次结构；图3被用来解释采用双掩模RAD(读出窗孔检测)的MSR(磁感应超分辨率)技术的信号重放方式，其中的图3A是磁光盘的平面图，表示用于读出信号的读出光的聚焦方式，而图3B示意性地表示了共同构成记录层的每个层在读出时的磁化状况；图4用曲线表示了按照本发明实施例的磁光盘与写入激光功率的颤抖之间的关系；图5表示按照本发明实施例的磁光盘的磁光记录区和地址坑区；图6用放大的标尺表示了适合脊上记录方法的一种磁光盘的基片上靠近地址坑的一个部位；图7用放大的标尺表示了适合槽中记录方法的一种磁光盘的基片上靠近地址坑的一个部位；图8表示按照本发明的磁光记录/重放装置的一种结构；图9用曲线表示了按照本发明实施例的磁光盘与读出激光功率的颤抖之间的关系；以及图10用曲线表示了按照本发明实施例的磁光盘与读出头磁场的颤动强度之间的关系。
磁光记录介质现在以3.5英寸磁光盘为例来说明按照本发明的磁光记录介质的实施例。
为了便于解释和说明，以下以一种10-叠密度的3.5英寸磁光盘为例，它的容量(1.28GB)比5-叠密度的3.5英寸磁光盘大两倍，并且可以代替5-叠密度的3.5英寸磁光盘。
参见图1，在图中示意性地表示了磁光盘1。如图所示，磁光盘1被制成一个3.5英寸盘，在中心有一个圆孔。磁光盘1包括一个中心具有圆孔的3.5英寸基片，在基片上形成通过磁光记录方式写入信息信号的一个记录层和一个用来保护记录层的保护层。在磁光盘1上可以提供一个用来夹住磁光盘1旋转驱动的轮毂(未示出)。另外，可以将磁光盘1装在一个光盘盒内。
进而，在磁光盘1上沿着一条记录轨迹设有螺旋的跟踪伺服沟槽。通过磁光记录方式将信息信号写在沟槽之间的脊上。也就是说，这种磁光盘1采用了脊上记录方法。如果要在磁光盘1上写入和/或读出信息信号，就用一个光束点在脊上扫描。
图2表示了磁光盘1的结构。如图所示，磁光盘1包括聚碳酸脂制成的基片2，SiN制成的介电层3，记录层4，SiN制成的介电层5，以及Al制成的反射层6。采用气体溅射方法在基片2上形成这些层。进而采用旋转喷涂法在反射层6上形成一个紫外线固化树脂的保护层7。
为了用采用双掩模方法的MSR技术读出信号，记录层4是用多个磁化层的叠层构成的。也就是说，记录层4的磁化层包括一个GdFeCo制成的读出层4a，一个GdFe制成的中间层4b，和一个TbFeCo制成的记录状态保持层4c。
记录状态保持层4c被用来保持记录的信息信号。这就是说，在磁光盘1中，写入的信息信号就是记录状态保持层4c的磁化方向。中间层4b在采用双掩模RAD方法的MSR技术重放信号的过程中被用来控制读出层4a和记录状态保持层4c之间的磁性耦合。读出层4a是受到读出光照射的一个磁性层，并且在采用双掩模RAD方法的MSR技术读出信号时为其提供一个磁场，从而使处在读出光点之内的一部分区域在一个方向上被磁化。
值得注意的是，在本发明中，记录层4仅仅是用至少三个磁性层的叠层构成的，并且在基片2上形成各个层的结构，各层所使用的材料以及形成这些层的方法并不仅限于上述的情况。
为了从磁光盘1上读出信息信号，采用了适合双掩模RAD方法的MSR技术。以下要参照图3来说明采用双掩模RAD方法的MSR技术重放信号的方式，其中的图3A是磁光盘1的平面图，表示用于读出信号的读出光的聚焦方式，而图3B示意性地表示了共同构成记录层4的每个层在读出时的磁化状况。
如图3所示，为了从磁光盘1上读出信息信号，从读出层4a一侧将一束读出光La照射在磁光盘1上，并且在转动磁光盘1的同时对读出光La的读出光点S之内的一个区域施加读出头磁场Hr。图中的箭头A代表读出光点S的移动方向，箭头Hr表示读出头磁场，而符号B代表读出头磁场Hr所作用的区域。
如图3B所示，受到读出头磁场Hr作用的区域B包括相对于读出光点S移动方向处在前面并且温度比较低的区域B1和相对于读出光点S移动方向A处在后面并且温度比较高的区域B2，以及位于中心并且温度比区域B1高而比区域B2低的一个区域B3。
此时，通过施加读出头磁场Hr使低温区B1内的读出层4a初始化。低温区B1内的读出层4a总是在一个方向磁化而与记录状态保持层4c的磁化方向相互独立的。因此，低温区B1就起到了一个前掩模的作用，在读出光点S前面遮挡一个区域。
在高温区B2中，中间层4b被去磁化，并且中止记录层4c中的磁性切换耦合。高温区B2内的读出层4a的磁化方向总是读出头场Hr的方向而与记录状态保持层4c的磁化方向无关的。因此，高温区B2就起到了一个后掩模的作用，在读出光点S后面遮挡一个区域。
另一方面，在中间温度区B3中，中间层4b受到垂直磁化而发生磁性切换耦合，并且记录状态保持层4c的磁化扩散到读出层4a，使其在对应着记录状态保持层4c磁化方向的一个方向上磁化。因此，仅有前、后掩模之间的中间温度区B3可以被读出。
如上所述，前掩模被限定在读出光点S之前，而后掩模被限定在读出光点S之后。因此，仅有前、后掩模之间的中间温度区B3中的读出层4a在对应着记录状态保持层4c磁化方向的一个方向上被磁化。这样就使读出光点S仅仅能读出很窄的区域。即使将磁光盘1设计成让读出光点S的记录密度覆盖了多个记录坑P，也只能读出一个记录坑的信息信号。
使用双掩模RAD方法的MSR技术可以形成比读出光点S更小的记录坑P。具体地说，即使是用于5-叠密度3.5英寸磁光盘的类似光学系统也可以用来形成长度小于0.4μm的记录坑。
这样，磁光盘1中最短的记录坑长度是0.38μm。在5-叠密度3.5英寸磁光盘中，读出光的波长λ是680nm，而用来聚焦读出光的物镜的数值孔径NA是0.55。然而，如果使用双掩模RAD方法的MSR技术，即使最短的记录坑长度是0.38μm，与用于5-叠密度3.5英寸磁光盘的类似的光学系统也能读出满意的信号。
为了采纳上述的MSR技术，在从磁光盘上重放信息信号时需要施加一个读出头磁场Hr。然而，在MSR技术中所需要读出头磁场Hr应尽可能小。
由于按照本发明的磁光盘1采用了脊上记录方法，所需要的读出头磁场Hr往往是很小的，本发明人通过尝试制作许多磁光盘并且对其反复进行试验而证明了这一点。本发明人在制作中的进一步尝试以及对磁光盘的反复试验证明MSR技术所需要的读出头磁场Hr对于将信息信号记录在脊上的脊上记录方法来说可以是4000A/m，比信息信号记录在槽中的槽中记录方法所需要的磁场更小，即便在前者的记录层与后者的记录层相同的情况下也是一样。
借助于在磁光盘1中采用脊上记录方法，就可以将小读出头磁场Hr采用于MSR技术中。特别是20000到28000A/m的读出头磁场Hr就可以满足MSR的要求。
用来写入和读出最短记录坑长度为0.38μm的随机图形的磁光记录/重放装置所使用的光学系统与用于5-叠密度的3.5英寸磁光盘1的磁光记录/重放装置中使用的光学系统(读出光的波长λ是680nm，数值孔径NA是0.55)是类似的。写入功率极限是按照以下方式来测量的，结果如图4所示。
写入功率极限是用3.5mW的读出功率Pr，7.9m/s的线速度V，24纳秒的通道时钟T，以及24000A/m的读出头磁场Hr和20000A/m的读出头磁场Hr来测量的。图4表示了写入激光功率的比例(颤动)与通道时钟T在上述条件下随着写入和读出随机图形所产生的读出信号的时间而发生的变化。
如图4所示，在使用24000A/m的读出头磁场Hr读出信号时，写入功率极限是±10.9％，在使用20000A/m的读出头磁场Hr读出信号时，写入功率极限是±11.0％。因此，即使是采用小至的20000A/m的读出头磁场Hr，磁光盘1也可以获得±10％以上的写入功率极限。在用于现有的5-叠密度的3.5英寸磁光盘的磁光记录/重放装置中，最佳的写入激光功率是通过在磁光盘上写入信息信号之前在预定区域内改变写入激光功率来写入和读出信息信号而确定的。只要是满足了这一工作条件，就可以保证磁光盘1具有±10％的写入功率极限。
如上文中所述，对于磁光盘1来说，即使是读出头磁场Hr小于28000A/m，MSR也只需要很小的读出头磁场Hr就可以读出信息信号。具体地说，磁光盘1只需要20000到24000A/m的读出头磁场Hr就足够了。在常规的磁光记录/重放装置中使用的读出磁头就可以产生这样的磁场。这样就能使用磁光盘1，用写入磁头来满足读出头磁场所需要的磁头。
接着要说明磁光盘1的扇区格式磁光盘1采用了ZCAV方法，并且具有表1所示的扇区格式。ZCAV方法的特点是校正导入和导出区之间的线性密度差，将磁光盘1上的记录区划分成多个同心的记录带，并且按照预定的频率在每个记录带上执行写入和读出。表1
如表1中所示，磁光盘1的记录区被径向划分成18个记录带。每个记录带中的扇区大小是2694字节，记录轨迹的轨迹间距是0.90μm。为了写入和/或读出信息信号，在按照预定速度转动磁光盘1的同时需要对每个记录带改变其参考时钟频率，以便使每个记录带中的记录坑具有相同的最短长度。具体地说，磁光盘1采用了ZCAV扇区格式，其中的记录区被划分成0到17号的18个记录带。通过改变每个记录带的参考时钟频率，就可以使所有记录带中的记录带具有大约0.38μm的最短长度。由于采用了这样的扇区格式，磁光盘1可以达到1.28GB左右的记录容量，这大约是5-叠密度的3.5英寸磁光盘的二倍。
在磁光盘1的扇区导入部位中设有一个地址坑区，在其中预先用凹凸图形记录有地址信息。在地址坑区之外是磁光记录区，可以用磁光记录方式写入信息信号。地址坑区的地址信息是以形成在基片2上的模压的坑的形式记录。在写入和/或读出期间，根据光的反射量变化从地址坑区中检测地址信息。
在按照磁光记录方式记录有信息信号的磁光记录区中，借助于上述的MSR技术可以获得的分辨率要比按照读出光波长来确定的分辨率更高。另一方面，由于MSR技术不能适用于预先用凹凸图形记录有地址信息的地址坑区，它的分辨率是由读出光的波长来确定的。
具体地说，读出光的波长λ是680nm，用来将读出光聚焦到磁光盘1上的物镜的数值孔径NA是0.55，光学系统的读出限制大约是0.63μm，因此，地址坑区的最短记录坑长度必须要大于0.63μm。另一方面，在磁光记录区中采用上述的MSR技术，可以将记录坑长度缩小到0.4μm或其以下。
如图5所示，对于形成在磁光盘1上的沟槽G之间的脊L上的记录坑来说，形成在磁光记录区MO中的记录坑PMO的最短记录坑长度TMO比形成在地址坑区AP中的记录坑PAP的最短记录坑长度TAP要短。具体地说，磁光记录区MO中的最短记录坑长度TMO是0.38μm，而地址坑区AP中的最短记录坑长度TAP是0.76μm。如果让磁光记录区MO中的最短记录坑长度TMO与地址坑区AP中的最短记录坑长度TAP不同，就可以提高磁光记录区MO中的记录密度，不会受到地址坑区AP中的分辨率的限制。
如图6所示，形成在地址坑区AP中的模压坑EP被设在适合脊上记录方法的磁光盘1的沟槽G之间的脊L上。图6用放大的尺寸表示了采用脊上记录方法的磁光盘1的一部分，其中的模压坑EP被设在基片2上。
如果采用槽中记录方法，设在地址坑区AP中的模压坑EP往往是通过去掉与模压坑EP相对应的沟槽G而形成的，图7用放大的尺寸表示了采用槽中记录方法的磁光盘的一部分，其中的模压坑EP被设在基片上。
按照图7所示的结构，在适合槽中记录方法的磁光盘中，沟槽G的深度与模压坑EP相同。因而就难以用足够的电平分别检测和提取必要的跟踪伺服控制信号和用来读出地址信息的必要的地址坑区调制信号。
另一方面，适合脊上记录方法的磁光盘则具有优越性，因为沟槽G的深度和模压坑EP的深度是可以单独控制的，如图6所示，这样就能用足够的电平分别检测和提取必要的跟踪伺服控制信号和用来读出地址信息的必要的地址坑区调制信号。
适合脊上记录方法的磁光盘1的其它优越性是容易代替普通的5-叠密度3.5英寸磁光盘。具体地说，普通的5-叠密度3.5英寸磁光盘采用了脊上记录方法，因此，如果按照本发明的磁光盘1也采用脊上记录方法，就很容易用磁光盘1代替普通的5-叠密度3.5英寸磁光盘。
在具有上述结构的磁光盘1中采用MSR技术可以获得较高的记录密度，另外，在磁光盘1中采用脊上记录方法还可以为MSR提供较小的读出头磁场Hr。因此，由于采用了MSR技术，按照本发明的磁光盘1可以保证较高的记录密度，并且可以用磁光记录/重放装置的写入磁头提供读出头磁场Hr。因此，这种磁光盘1不需要专用的磁头来提供读出头磁场Hr。
进而，与5-叠密度3.5英寸磁光盘的标准中规定的标准光学系统(ISO/IEC 15041)等效的一种光学系统(读出光的波长λ是680nm，数值孔径NA是0.55)可以被用来在按照本发明的磁光1上写入和读出信息信号。因此，很容易用磁光盘1代替普通的5-叠密度3.5英寸磁光盘，同时又可以保持比5-叠密度3.5英寸磁光盘大两倍的容量(1.28GB)。
磁光记录/重放装置以下要说明按照本发明的磁光记录/重放装置，这种磁光记录/重放装置(以下称其为“磁光盘驱动器”)适合在按照本发明的上述磁光盘1上写入和读出信息信号。
值得注意的是，适合在磁光盘1上写入和读出信息信号的这种磁光盘驱动器也适用于从5-叠密度3.5英寸磁光盘读写信号。也就是说，专用于10-叠密度3.5英寸磁光盘的磁光盘驱动器与低级的5-叠密度3.5英寸磁光盘具有向下兼容性。
参见图8，在图中示意性地表示了按照本发明的磁光盘驱动器的结构。统一用符号20来表示磁光盘驱动器。如图中所示，磁光盘驱动器包括一个用来旋转驱动磁光盘1的转盘驱动器21，用来向磁光盘1发射激光的光头装置22，用来为磁光盘1提供磁场的磁头装置23，用来产生预定的读出时钟的读出时钟发生器24，以及用来控制磁光盘驱动器20的一个系统LSI 25。
首先，磁光盘驱动器20的光头装置22包括一个用来发射激光的激光源31，设置在激光源31发出的激光的光轴上的一个偏振光束分解器32，用来将通过偏振光束分解器32发射的激光聚焦到磁光盘1上的一个物镜33，用来检测从磁光盘1上返回的一部分激光的光电检测器34，用来将来自光电检测器34的信号整形合变成脉冲信号的一个二进制编码电路35，为激光源31提供在磁光盘1上写入和读出的电流的一个电流源电路36，用来控制提供给激光源31的电流幅值的一个读出激光功率控制电路37，以便从磁光盘1上读出信息信号，以及用来控制提供给激光源31的电流幅值的一个写入激光功率控制电路38，以便在磁光盘1上写入信息信号。
具体地说，除了上述的部件之外，光头装置22还包括一个用于聚焦伺服控制和跟踪伺服控制等等的双轴驱动器，以及另一个偏振光束分解器等等，用来将磁光盘1返回的光分解成具有不同方向的两个光束。由于这些部件与普通的磁光驱动器中使用的相应部件是一样的，在本文中不必进一步解释。
光头装置22中的光学系统与用于普通的5-叠密度3.5英寸磁光盘的磁光盘驱动器中使用的光学系统是相同的。具体地说，用激光源31发射波长λ为680nm的激光，物镜33的数值孔径NA是0.55。因此，按照本发明的磁光盘驱动器20与低级的5-叠密度3.5英寸磁光盘具有向下兼容性。
另外，当光头装置22从磁光盘1上读出信息信号时，读出激光功率控制电路37控制从电流源电路36提供给激光源31的电流值，由此来控制从激光源31发射的激光强度。
从图9中可见，在磁光盘1中，用于读出信号的激光强度(读出激光功率)会造成读出信号质量的变化。图9表示了读出激光功率的比例(颤动)与通道时钟T在读出头磁场Hr为24000A/m，线速度V是7.9m/s，而通道时钟T是24微秒的条件下随着写入和读出随机图形所产生的读出信号的时基而发生的变化。
如图9所示，在磁光盘1中，读出信号的质量会随着读出激光功率而改变。因此，在从磁光盘驱动器20中的磁光盘1上读出信号时，利用读出激光功率控制电路37在磁光盘1上的一个预定区域内改变读出激光功率，从中确定能够提供最佳读出信号的读出激光功率，然后从磁光盘1上读出信号。也就是说，按照本发明的磁光盘驱动器20可以控制用于从磁光盘1上读出信号的读出激光功率，从而使从磁光盘1上读出信号的状态得到优化。
为了完成上述工作，在系统LSI25中写入一种用来控制这种工作的程序，并且从系统LSI 25向读出激光功率控制电路37提供控制这种工作的控制信号S1。
在光头单元22中，在磁光盘1上写入信号时，通过写入激光功率控制电路38控制从电流源36提供给激光源31的电流量，从而控制从激光源31发出的激光的强度。
如图4所示，用于在磁光盘1上写入信号的激光的强度(写入激光功率)会改变读出信号的质量。这就是说，在对磁光盘驱动器20中的磁光盘1上写入信号时，利用写入激光功率控制电路38在磁光盘1上的一个预定区域内改变写入激光功率，从中确定具有最佳写入状态的写入激光功率，然后再写入磁光盘1。也就是说，磁光盘驱动器20可以控制写入激光功率，从而使在磁光盘1上写入信号的状态得到优化。
为了完成上述工作，在系统LSI 25中写入一种用来控制这种工作的程序，并且从系统LSI 25向写入激光功率控制电路38提供控制这种工作的控制信号S2。
磁光盘驱动器20的磁头装置23包括一个为磁光盘1提供磁场的磁头41，用来为从磁光盘1上写入和读出信号的磁头41提供电流的一个电流源42，以及一个发生磁场控制电路43，用来控制提供给磁头41的用于在磁光盘1上写入和读出信号的电流值。
如果要在磁光盘1上写入信息信号(包括删除已经写在磁光盘1上的信息信号)或是要读出已经写在磁光盘1上的信息信号，磁头23就要为磁光盘1提供一个磁场。
另外，当磁头装置23在磁光盘1上读出或是写入信息信号时，用发生磁场控制电流43来控制从电流源42提供给磁头41的电流值，这样就能控制用于磁光盘1的磁场强度。
参见图10，在磁光盘1中读出磁场的强度会改变读出信号的质量。因此，图10中表示了在磁光盘1中，读出信号的质量是随着提供给磁光盘1的读出头磁场强度而变化的。因此，在从磁光盘驱动器20中的磁光盘1上读出信号时，读出头磁场的强度是在磁光盘1上预定的区域内由发生磁场控制电路43来改变的，从中确定能够提供最佳读出信号的读出头磁场强度，然后从磁光盘1上读出信号。也就是说，按照本发明的磁光盘驱动器20适合控制用于在磁光盘1上写入信号的读出头磁场的强度，从而使从磁光盘1上读出信号的状态得到优化。
为了完成上述工作，需要从系统LSI 25向写入发生磁场控制电路43提供一个控制这种工作的控制信号S3。
磁光盘驱动器20的读出时钟发生器24包括一个用于磁光盘记录区MO的读出时钟发生电路51，用来在磁光盘1的磁光记录区MO中产生一种对应着记录坑长度的读出时钟，以及一个用于地址坑区AP的读出时钟发生电路52，用来在磁光盘1的地址坑区AP中产生一种对应着记录坑长度的读出时钟。
如上文中所述，在通过磁光记录方式写入了信息信号的磁光记录区MO中的最短记录坑长度TMO与采用模压坑写入了地址信息的地址坑区AP中的最短记录坑长度TAP是不同的。因此，磁光盘驱动器20可以为每一个区域MO和AP选择其参考时钟频率，以此从磁光盘1上读出信息信号。
为了从磁光记录区MO上读出信息信号，用于磁光记录区的读出时钟发生电路51产生一个与磁光记录区MO中的记录坑长度相对应的读出时钟，并且按照该时钟读出信息信号。为了从地址坑区AP上读出信息信号，用于地址坑区AP的读出时钟发生电路52产生一个与地址坑区AP中的记录坑长度相对应的读出时钟，并且按照该时钟读出信息信号。
以下要说明用按照上述方式构成的磁光盘驱动器20从磁光盘1上读出信息信号的工作方式首先将磁光盘1装入转盘驱动器21中，按照系统LSI 25发出的控制信号S4来驱动转盘驱动器21。
然后由磁头装置23的电流源电路42为磁头41提供电流，用磁头41为受到转盘驱动器21驱动的磁光盘1提供一个读出头磁场Hr。此时，发生磁场控制电路43按照上述的方式根据来自系统LSI 25的控制信号在磁光盘1的预定区域中改变读出头磁场Hr的强度，为最佳读出信号确定一个读出头磁场强度。然后用发生磁场控制电路43控制从电流源电路42提供给磁头41的电流，为磁光盘1提供一个适合最佳读出信号的读出头磁场Hr。
另外，在为磁光盘1提供读出头磁场Hr的同时，从光头装置22的电流源电路36向发射激光的激光源31提供一个电流。此时，读出激光功率控制电路37根据来自系统LSI 25的控制信号S1来改变磁光盘1的预定区域内的读出激光功率，从而确定适合最佳读出信号的激光功率。然后用读出激光功率控制电路37控制从电流源电路36提供给激光源31的电流，让激光源31发射的激光具有适合最佳读出信号的强度。
这样，从激光源31发出的激光通过偏振光束分解器32入射到物镜33上，并且由物镜33聚焦在磁光盘1上。激光受到磁光盘1的反射，返回的光再受到偏振光束分解器32的反射，并且被引导到用来检测激光的光电检测器34。
光电检测器34检测在磁光盘1的记录层4的读出层4a中由于Kerr效应而产生的返回光的平面极化的变化，并且将其转换成作为输出的电信号。从光电检测器34输出的电信号被提供给二进制编码电路35，将其整形成脉冲信号后进一步提供给系统LSI 25。
系统LSI 25根据读出时钟发生器24提供的读出时钟将脉冲信号转换成数字的数据0或是1。这样就能以数字数据0或是1的形式读出记录在磁光盘1上的信息信号。系统LSI 25可以按照PRML(部分响应最大似然性)来处理信号，以便改善由于高密度记录所造成的信号劣化。
在磁光盘驱动器20中，为了读出记录在磁光盘1上的信息信号，对应每个磁光记录区MO和地址坑区AP需要改变从读出时钟发生器24提供给系统LSI 25的读出时钟。
为了从磁光记录区MO上读出信息信号，如上文所述，读出时钟发生器24的读出时钟发生电路51产生的读出时钟频率对应着磁光记录区MO中的记录坑长度。系统LSI 25根据来自读出时钟发生电路51的用于磁光记录区MO的读出时钟从磁光记录区MO中产生信息信号。另一方面，为了从地址坑区AP中读出信息信号，用于地址坑区AP的读出时钟发生电路52产生的读出时钟频率对应着地址坑区AP中的记录坑长度。系统LSI 25根据来自读出时钟发生电路52的用于地址坑区AP的读出时钟从地址坑区AP中产生信息信号。
为了用磁光盘驱动器20在磁光盘1上写入信息信号，首先将磁光盘1装入转盘驱动器21中，按照系统LSI 25发出的控制信号S4来驱动转盘驱动器21。
然后由磁头装置23的电流源电路42为磁头41提供电流，用磁头41为受到转盘驱动器21驱动的磁光盘1提供一个写入磁场。在写入磁场被提供给磁光盘1的同时，电流源电路36为激光源31提供一个电流使其发射一束激光。如上文中所述，写入激光功率控制电路38根据来自系统LSI 25的控制信号S2在磁光盘1的预定区域中改变写入激光功率，从而确定磁光盘1的最佳写入功率。同时用写入激光功率控制电路38控制从电流源电路36提供给激光源31的电流，让激光源31发射的激光所具有的强度适合磁光盘1的最佳写入状态。从激光源31发出的激光通过偏振光束分解器32入射到物镜33上，并且由物镜33聚焦在磁光盘1上。
为了在磁光盘1上写入信息信号，从系统LSI 25向发生磁场控制电路43提供一个信号，该信号对应着需要写入的数据，用电路43来调制施加在磁光盘1上的磁场，使其对应着需要写入的数据。这样就能用磁光记录方式将数据写入磁光盘1。
也可以不采用上述的磁场强度调制方式在磁光盘1上写入信息信号，而是采用一种所谓的光强度调制方式在磁光盘1上写入数据，按照这种方式，将施加在磁光盘1上的磁场强度保持恒定，用写入激光功率控制电路38调制照射到磁光盘1上的激光强度，该激光强度对应着需要写入的数据。
在上述的说明中并没有解释包括跟踪伺服控制和聚焦伺服控制等等的工作方式。然而，磁光盘驱动器20和普通的磁光盘驱动器一样可用于实现跟踪伺服控制和聚焦伺服控制等等控制方式来完成写入和读出工作。
上文中所述的磁光盘驱动器20可以在按照本发明的上述磁光盘1上写入和读出信息信号，并且可以兼容5-叠密度的3.5英寸磁光盘。也就是说，磁光盘驱动器20同样可以使用与前述的用于标准的5-叠密度的3.5英寸磁光盘的标准光学系统(ISO/IEC 15041)等价的系统在5-叠密度的3.5英寸磁光盘上写入和读出信息信号。
如上文中所述，本发明提供了一种适合高记录密度的MSR技术的磁光记录介质，并且施加给实现MSR的磁光记录介质的读出头磁场可以是很小的，以及一种用于写入和/或读出这种磁光记录介质的磁光记录/重放装置。
因此，按照本发明，不需要专用的磁头为这种磁光记录介质的磁光记录/重放装置提供读出头磁场，并且可以采用MSR技术来完成更高密度的磁光记录/重放工作。
本发明的磁光记录/重放装置可以在10-叠密度的3.5英寸磁光记录介质上写入和/或读出信息信号，并且可以兼容低级的5-叠密度的3.5英寸磁光记录介质。
权利要求
1.一种磁光记录介质包括一个基片，在基片上具有沿着记录轨迹的脊和槽；以及形成在基片上的一个记录层，它是由至少三个磁性层的叠层构成的，这种磁光记录介质的特征在于采用将信息信号写在脊上的脊上记录方法写入信息信号；以及为了从介质上读出信息信号，对其施加一个磁场，被读出光点照射的磁性层在读出光点之内的那部分在一个方向上磁化。
2.按照权利要求1的磁光记录介质，其特征是，在从介质上读出信息信号时，相对于读出光点的移动方向，在处在读出光点之内的一个区域内，分别以预定磁化方向的前、后部位上对受到读出光照射的磁性层施加一个读出头磁场。
3.按照权利要求1的磁光记录介质，其特征是读出头磁场的强度应该在28000A/m或其以下。
4.按照权利要求1的磁光记录介质，其特征是形成一个盘，并且通过对其记录区的径向划分而形成多个记录带，在磁光记录介质上写入或是读出信息信号时，按照预定的速度转动光盘，让写入或是读出光聚焦在至少一条记录带之内，相对于每一条记录带改变转速或是参考时钟频率。
5.按照权利要求1的磁光记录介质，其特征是具有一个磁光记录区，在其中用磁光记录方式记录信息信号，以及一个坑区，在其中预先用凹凸的图形记录信息信号，磁光记录区中最短的记录坑长度比坑区中的长度要小。
6.按照权利要求5的磁光记录介质，其特征是坑区中最短的记录坑长度应该是磁光记录区中最短记录坑长度的整倍数。
7.按照权利要求5的磁光记录介质，其特征是磁光记录区内的最短记录坑长度应该在0.38μm或其以下；并且坑区中的最短记录坑长度应该在0.76μm或以下。
8.按照权利要求1的磁光记录介质，其特征是轨迹间距应该在0.9μm或以下。
9.一种磁光记录/重放装置，用来在具有沿着一条轨迹形成的脊和槽的一种磁光记录介质上写入和/或读出信息信号；并且有一个基片上的记录层，它是由至少三个磁性层的叠层构成的，该装置被用来按照将信息信号写在脊上的脊上记录方法为磁光记录介质写入信息信号；以及在读出写在磁光记录介质上的信息信号时，对磁光记录介质施加一个磁场，在读出光点之内的那部分磁性层中让受到读出光照射的磁性层在一个方向上磁化。
10.按照权利要求9的磁光记录/重放装置，其特征是进一步包括用来选择施加在磁光记录介质上的磁场强度的装置，以便从磁光记录介质上读出信息信号；用来选择照射在磁光记录介质上的光强度的装置，以便从磁光记录介质上读出信息信号；以及用来选择照射在磁光记录介质上的光强度的装置，以便在磁光记录介质上写入信息信号，用这些装置在选定的状态下写入和读出信息信号。
11.按照权利要求9的磁光记录/重放装置，其特征是，在从介质上读出信息信号时，相对于读出光点的移动方向，在处在读出光点之内的一个区域内，分别在预定磁化方向的前、后部位上对受到读出光照射的磁性层施加一个读出头磁场。
12.按照权利要求9的磁光记录/重放装置，其特征是读出头磁场的强度应该在28000A/m或以下。
13.按照权利要求9的磁光记录/重放装置，其特征是使用的磁光记录介质被形成一个盘，并且通过对其记录区的径向划分而形成多个记录带，在磁光记录介质上写入或是读出信息信号时，按照预定的速度转动光盘，让写入或是读出光聚焦在至少一条记录带之内，相对于每一条记录带改变转速或是参考时钟频率。
14.按照权利要求9的磁光记录/重放装置，其特征是进一步包括配合使用的磁光记录介质具有一个磁光记录区，在其中用磁光记录方式记录信息信号，以及一个坑区，在其中预先用凹凸的图形记录信息信号；用来产生与磁光记录区中的记录坑长度相对应的读出时钟的装置；以及用来产生与坑区中的记录坑长度相对应的读出时钟的装置。
全文摘要
在从磁光记录介质的一个记录层上读出信息信号时,采用MSR(磁感应超分辨率)技术对磁光记录介质施加一个读出头磁场,使得处在读出光点之内的一部分区域中受到读出光照射的磁性层在一个方向上磁化。采用这种MSR技术的磁光记录介质适用于将信息信号写在脊上的脊上记录方法,这样就能用很小的读出头磁场借助于MSR技术读出信息信号。
文档编号G11B11/105GK1244703SQ99110598
公开日2000年2月16日 申请日期1999年8月9日 优先权日1998年8月7日
发明者竹内厚, 福岛义仁, 竹本宏之, 伊藤健一, 守部峰生, 沼田健彦 申请人:索尼公司, 富士通株式会社