JP2000057647A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JP2000057647A
JP2000057647A JP10224745A JP22474598A JP2000057647A JP 2000057647 A JP2000057647 A JP 2000057647A JP 10224745 A JP10224745 A JP 10224745A JP 22474598 A JP22474598 A JP 22474598A JP 2000057647 A JP2000057647 A JP 2000057647A
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recording
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recording layer
optical
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Yoshihito Fukushima
義仁 福島
Atsushi Takeuchi
竹内　　厚
Hiroyuki Takemoto
宏之 竹本
Kenichi Ito
健一 伊藤
Mineo Moribe
峰生 守部
Takehiko Numata
健彦 沼田
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Fujitsu Ltd
Sony Corp
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Fujitsu Ltd
Sony Corp
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10584—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the form, e.g. comprising mechanical protection elements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＺＣＡＶフォーマットの光磁気ディスクのよ
うに、エンボスピットが予め形成された再生専用領域
と、カー効果を利用して信号が再生される光磁気記録領
域とが隣接するような箇所があっても、クロストークが
少なく、しかも、十分に高い再生出力を得ることができ
るようにする。 【解決手段】 基板の複屈折によって生じる位相差をφ
brとし、記録層のカー楕円効果により生じる位相差をφ
MOとしたとき、グルーブ記録フォーマットの光磁気記録
媒体の場合には、−２０゜＜φbr＜＋１０゜，−４５゜
＜（φbr＋φMO）＜＋１５゜とし、ランド記録フォーマ
ットの光磁気記録媒体の場合には、−２０゜＜φbr＜＋
１０゜，−１５゜＜（φbr＋φMO）＜＋４５゜とし、ラ
ンドグルーブ記録フォーマットの光磁気記録媒体の場合
には、−２０゜＜φbr＜＋１０゜，−１５゜＜（φbr＋
φMO）＜＋１５゜とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グルーブ及びエン
ボスピットが形成された基板上に記録層が形成されてな
る光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】円盤状の光磁気記録媒体である光磁気デ
ィスクの概観を図１６に示す。図１６に示すように、光
磁気ディスクは、円盤状の記録媒体であり、同心円状又
は螺旋状に記録トラックが形成されてなる。そして、こ
のような光磁気ディスクは、基板上に記録層が形成され
ており、当該記録層のカー効果を利用することにより情
報信号の記録再生が行われる。
【０００３】なお、本明細書では、光磁気記録媒体の記
録層の面内方向のうち、記録トラックに直交する方向を
ｘ方向と称し、記録トラックに沿った方向をｙ方向と称
している。したがって、図１６に示すような光磁気ディ
スクでは、当該光磁気ディスクの半径方向がｘ方向とな
り、記録トラックの接線方向がｙ方向となる。
【０００４】そして、光磁気ディスクから情報信号を再
生する際は、図１７に示すように、半導体レーザ等を備
えたレーザ光源１００から直線偏光のレーザ光を出射
し、そのレーザ光を対物レンズ１０１によって光磁気デ
ィスク１０２の記録層上に集束させる。そして、その戻
り光を第１の偏光ビームスプリッタ１０３によって取り
出して、位相補償板１０４及び１／２波長板１０５を介
して第２の偏光ビームスプリッタ１０６に入射させ、第
２の偏光ビームスプリッタ１０６を透過した光を第１の
フォトダイオード１０７によって検出し、第２の偏向ビ
ームスプリッタ１０６によって反射された光を第２のフ
ォトダイオード１０８によって検出する。
【０００５】ここで、光磁気ディスク１０２からの戻り
光は、記録層に記録された情報信号に対応して、その偏
光面がカー効果によって回転する。そして、戻り光の偏
光面が回転すると、図１８（ａ）に示すように、第１の
偏光ビームスプリッタ１０６を透過した偏光成分を検出
する第１のフォトダイオード１０７からの出力は、戻り
光の回転方向に応じて増減する。同様に、図１８（ｂ）
に示すように、第２の偏光ビームスプリッタ１０６によ
って反射された偏光成分を検出する第２のフォトダイオ
ード１０８からの出力も、戻り光の偏光面の回転方向に
応じて増減する。
【０００６】ここで、第１のフォトダイオード１０７か
らの出力が増加したとき、第２のフォトダイオード１０
８からの出力は低下し、逆に、第１のフォトダイオード
１０７からの出力が低下したとき、第２のフォトダイオ
ード１０８からの出力は増加する。したがって、図１８
（ｃ）に示すように、第１のフォトダイオード１０７か
らの出力と、第２のフォトダイオード１０８からの出力
との差をとることにより、戻り光の偏光面の回転状態が
検出され、これにより、情報信号が検出される。すなわ
ち、光磁気ディスク１０２の記録層に記録された情報信
号は、第１のフォトダイオード１０７からの出力と、第
２のフォトダイオード１０８からの出力との差信号とし
て検出され再生される（以下、この差信号のことを「Ｍ
Ｏ信号」と称する。）。
【０００７】ところで、近年、更なる高記録密度化を図
るために、ＺＣＡＶ（Zone Constant Angular Velocit
y）フォーマットと呼ばれる記録フォーマットを採用し
た光磁気ディスクが実用化されている。
【０００８】ＺＣＡＶフォーマットとは、内外周の線密
度の差を是正するために、図１９に示すように、光磁気
ディスクの記録領域を同心円状の複数のバンド１１０
ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄに分け、各バンド内
では周波数一定で記録再生を行うようにしたフォーマッ
トである。すなわち、ＺＣＡＶフォーマットでは、基本
周波数が同じ領域を１つのバンドとし、記録周波数の違
いにより、全面がいくつかのバンドで分割された構造と
される。
【０００９】ＺＣＡＶフォーマットでは、同一バンド内
では周波数一定で記録再生ができるように、同一バンド
内のセクタ１１１はそれぞれ等角度となるように配置さ
れる。したがって、同一バンド内におけるセクタ１１１
は、周方向にずれないように配置されるが、異なるバン
ド間では、セクタ１１１の位置が異なるものとなる。す
なわち、ＺＣＡＶフォーマットでは、あるバンドに形成
されるセクタ１１１の位置と、そのバンドに隣接するバ
ンドに形成されるセクタ１１１の位置とが、周方向にず
れることとなる。
【００１０】通常、光磁気ディスクには、セクタ１１１
の先頭部分に、アドレス等の情報を凹凸パターンによっ
て示すエンボスピットが予め形成されたエンボスピット
領域１１２があり、他の領域、すなわちエンボスピット
が形成されていない領域が、光磁気記録によってデータ
が書き込まれる光磁気記録領域１１３となる。
【００１１】なお、エンボスピットが予め形成されたエ
ンボスピット領域１１２からは、反射光量の変化として
信号が再生され、光磁気記録によってデータが書き込ま
れる光磁気記録領域１１３からは、カー効果を利用して
信号が再生される。
【００１２】そして、ＺＣＡＶフォーマットでは、上述
したように、あるバンドに形成されるセクタ１１１の位
置と、そのバンドに隣接するバンドに形成されるセクタ
１１１の位置とが、周方向にずれるため、図１９のＡ部
分を拡大した図２０に示すように、バンドの境界におい
て、セクタ１１１の先頭に配置されたエンボスピット領
域１１２が、隣のトラックの光磁気記録領域１１３に隣
接することとなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、光磁
気ディスクの基板としては、特に大量生産する場合にコ
ストが低く抑えられることから、ポリカーボネート等の
高分子材料を射出成形することで得られる円盤状の射出
成形基板が使用されている。このような高分子材料から
なる基板は一般に光弾性を有しており、そのため、ＺＣ
ＡＶフォーマットを採用した光磁気ディスクでは、以下
のような問題が生じている。
【００１４】ＺＣＡＶフォーマットを採用した光磁気デ
ィスクでは、図２０に示したように、エンボスピット領
域１１２と光磁気記録領域１１３とが隣接する箇所があ
る。そして、エンボスピット領域１１２と光磁気記録領
域１１３とが隣接すると、エンボスピット１１４によっ
てエンボスピット１１４の周りに生じる応力Ｂにより、
局所的に光磁気ディスクの光学特性が変化する。特に、
光磁気ディスクの基板として広く使用されているポリカ
ーボネート基板のように、光弾性係数の大きい基板で
は、エンボスピット１１４の周りの応力により、局所的
に光学特性が大きく変化してしまう。
【００１５】そして、このような局所的な光学特性の変
化は、ＭＯ信号の信号歪みの原因となる。すなわち、Ｚ
ＣＡＶフォーマットでは、バンドの境界部分において局
所的に光学特性が変化してしまうために、バンドの境界
部分において上記信号歪みがクロストークとなってＭＯ
信号の信号品質を劣化させてしまうという問題がある。
【００１６】なお、このようなクロストークは、光磁気
記録領域１１３の記録トラックのうち、エンボスピット
領域１１２に直接隣り合う記録トラックだけでなく、局
所的な光学特性の変化の影響が及ぶ範囲内において、エ
ンボスピット領域１１２に直接隣り合っていない記録ト
ラックにまで及ぶ。そのため、例えば、エンボスピット
領域１１２から１０トラック程度離れた記録トラックに
おいても、上述のようなクロストークが生じるような場
合がある。
【００１７】ところで、上述のような基板の局所的な光
学特性の変化によって生じるクロストークの大きさは、
光磁気ディスクのドライブ装置の光学系によって生じる
位相差や、基板の持つ巨視的な複屈折などにも依存す
る。また、ＭＯ信号の強度は、これらの他にも、例え
ば、記録層のカー楕円効果により生じる位相差にも依存
するし、また、記録トラックに沿ってグルーブやランド
が形成されている光磁気ディスクでは、グルーブやラン
ドでの回折効果によって生じる位相差にも依存する。
【００１８】このように、ＭＯ信号に生じるクロストー
クの大きさは、様々な要因に依存している。したがっ
て、ＺＣＡＶフォーマットを採用した光磁気ディスクに
おいて、基板の局所的な光学特性の変化に起因するクロ
ストークを少なくし、しかも、十分に高い再生出力を得
られるようにするには、様々な面から光磁気ディスクの
特性を考慮する必要がある。
【００１９】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、凹凸パターンによって情報を
示すエンボスピットが予め形成されたエンボスピット領
域と、エンボスピットが形成されていない光磁気記録領
域とが隣接していても、局所的な光学特性の変化に起因
するクロストークが少なく、しかも、十分に高い再生出
力を得ることができる光磁気記録媒体を提供することを
目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために検討を進めた結果、基板の複屈折によ
って生じる位相差の大きさと、記録層のカー楕円効果に
よって生じる位相差の大きさとを特定の範囲内にするこ
とで、基板の局所的な光学特性の変化に起因するクロス
トークを低減し、且つ、十分に大きな再生出力が得られ
ることを見いだした。
【００２１】以上のような知見に基づく本発明に係る第
１の光磁気ディスクは、記録トラックに沿ってグルーブ
及びランドが形成されるとともに、凹凸パターンによっ
て情報を示すエンボスピットが形成された基板上に、光
磁気記録用の記録層が形成されてなり、グルーブ部分に
光磁気信号が記録されるグルーブ記録フォーマットの光
磁気記録媒体である。そして、記録層の面内方向であっ
て記録トラックに直交する方向をｘ方向とし、記録層の
面内方向であって記録トラックに沿った方向をｙ方向と
し、再生光が記録層によって反射されて戻ってきた戻り
光のｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分との位相差の
うち、基板の複屈折によって生じる位相差をφbr、記録
層のカー楕円効果によって生じる位相差をφMOとしたと
き、下記式（１−１）及び（１−２）を満たすことを特
徴としている。
【００２２】 −２０゜＜φbr＜＋１０゜ ・・・（１−１） −４５゜＜（φbr＋φMO）＜＋１５゜ ・・・（１−２） この光磁気記録媒体では、−２０°＜φbr＜＋１０°と
しているので、後述するように、局所的な光学特性の変
化に起因するクロストークが非常に少なくなる。しか
も、−４５°＜（φbr＋φMO）＜＋１５°としているの
で、後述するように、グルーブ記録フォーマットで記録
された信号を再生したときに、十分に高い再生出力が得
られる。
【００２３】また、本発明に係る第２の光磁気記録媒体
は、記録トラックに沿ってグルーブ及びランドが形成さ
れるとともに、凹凸パターンによって情報を示すエンボ
スピットが形成された基板上に、光磁気記録用の記録層
が形成されてなり、ランド部分に光磁気信号が記録され
るランド記録フォーマットの光磁気記録媒体である。そ
して、記録層の面内方向であって記録トラックに直交す
る方向をｘ方向とし、記録層の面内方向であって記録ト
ラックに沿った方向をｙ方向とし、再生光が記録層によ
って反射されて戻ってきた戻り光のｘ方向の偏光成分と
ｙ方向の偏光成分との位相差のうち、基板の複屈折によ
って生じる位相差をφbr、記録層のカー楕円効果によっ
て生じる位相差をφMOとしたとき、下記式（１−３）及
び（１−４）を満たすことを特徴としている。
【００２４】 −２０゜＜φbr＜＋１０゜ ・・・（１−３） −１５゜＜（φbr＋φMO）＜＋４５゜ ・・・（１−４） この光磁気記録媒体では、−２０°＜φbr＜＋１０°と
しているので、後述するように、局所的な光学特性の変
化に起因するクロストークが非常に少なくなる。しか
も、−１５°＜（φbr＋φMO）＜＋４５°としているの
で、後述するように、ランド記録フォーマットで記録さ
れた信号を再生したときに、十分に高い再生出力が得ら
れる。
【００２５】また、本発明に係る第３の光磁気記録媒体
は、記録トラックに沿ってグルーブ及びランドが形成さ
れるとともに、凹凸パターンによって情報を示すエンボ
スピットが形成された基板上に、光磁気記録用の記録層
が形成されてなり、ランド部分とグルーブ部分の両方に
光磁気信号が記録されるランドグルーブ記録フォーマッ
トの光磁気記録媒体である。そして、記録層の面内方向
であって記録トラックに直交する方向をｘ方向とし、記
録層の面内方向であって記録トラックに沿った方向をｙ
方向とし、再生光が記録層によって反射されて戻ってき
た戻り光のｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分との位
相差のうち、基板の複屈折によって生じる位相差を
φbr、記録層のカー楕円効果によって生じる位相差をφ
MOとしたとき、下記式（１−５）及び（１−６）を満た
すことを特徴としている。
【００２６】 −２０゜＜φbr＜＋１０゜ ・・・（１−５） −１５゜＜（φbr＋φMO）＜＋１５゜ ・・・（１−６） この光磁気記録媒体では、−２０°＜φbr＜＋１０°と
しているので、後述するように、局所的な光学特性の変
化に起因するクロストークが非常に少なくなる。しか
も、−１５°＜（φbr＋φMO）＜＋１５°としているの
で、後述するように、ランドグルーブ記録フォーマット
で記録された信号を再生したときに、十分に高い再生出
力が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【００２８】光磁気ディスクの半径方向をｘ方向、記録
トラックの接線方向をｙ方向としたとき、光磁気ディス
クからの戻り光のｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分
とに位相差が無いと、戻り光は直線偏光となり、ＭＯ信
号の振幅は最大となる。戻り光のｘ方向の偏光成分とｙ
方向の偏光成分とに位相差が生じていると、戻り光は楕
円偏光となり、ＭＯ信号の振幅が減少してしまう。
【００２９】ここで、位相差には主に、光磁気ディスク
の基板の複屈折によって生じるものと、光磁気ディスク
の記録層のカー楕円効果によって生じるものと、グルー
ブ及びランドでの回折によって生じるものと、ドライブ
装置の光学系によって生じるものとがある。なお、以下
の説明では、基板の複屈折によって生じる位相差を
φbr、カー楕円効果によって生じる位相差をMO、グルー
ブ及びランドでの回折によって生じる位相差をφdiff、
ドライブ装置の光学系によって生じる位相差をφop tと
称する。また、これらの位相差の合計をφtotalと称す
る。すなわち、φtota l＝φbr＋φMO＋φdiff＋φoptで
ある。
【００３０】ここで、基板の複屈折によって生じる位相
差φbrは、基板のｘ方向の屈折率をＮx、基板のｙ方向
の屈折率をＮy、入射光の真空中での波長をλ0、基板の
厚さをｄとすると、下記式（２−１）で表される。
【００３１】 φbr＝（Ｎy−Ｎx）×ｄ×３６０／λ0 ・・・（２−１） また、カー楕円効果によって生じる位相差φMOは、記録
層によって生じるカー楕円効果のカー楕円率をεk、カ
ー回転角をθkとすると、下記式（２−２）で表され
る。なお、θkとεkは、基板上にグルーブやエンボスピ
ットによる凹凸が形成されていない無い場所での測定値
とする。
【００３２】 φMO＝ｔａｎ-1（εk／θk） ・・・（２−２） また、グルーブ及びランドでの回折によって生じる位相
差φdiffは、後述するように、主にグルーブの深さに依
存する。
【００３３】ところで、ドライブ装置の光学系によって
生じる位相差φoptは、通常は±１５゜以内とするよう
に規定されている。換言すれば、光磁気ディスクは、φ
optに±１５゜の変動があったとしても、十分なＭＯ信
号が得られるようにする必要がある。
【００３４】一方、ＭＯ信号の振幅は、ｃｏｓ（φ
total）にほぼ比例し、φtotal＝０゜のときに最大とな
る。そして、通常、光磁気ディスク及びドライブ装置に
は、この最大のＭＯ信号振幅を基準として、位相差の影
響によるＭＯ信号振幅の劣化を３ｄＢ程度以下に抑える
ことが要求される。したがって、光磁気ディスク及びド
ライブ装置には、下記式（２−３）及び（２−４）に示
す条件が要求される。
【００３５】 ２０×ｌｏｇ（ｃｏｓ（φtotal））＞−３ ・・・（２−３） −９０°＜φtotal＜９０° ・・・（２−４） 上記式（２−３）及び（２−４）から、−４５゜＜φ
total＜＋４５゜としなければならないことが分かる。
そして、上述したように、ドライブ装置の光学系の位相
差φoptのスペックは、通常、±１５゜以内と規定され
る。したがって、位相差の影響によるＭＯ信号振幅の劣
化を３ｄＢ以内に抑えるには、光磁気ディスクに起因す
る位相差の合計（φbr＋φMO＋φdiff）を、±３０゜以
内に抑える必要がある。
【００３６】ところで、ＺＣＡＶフォーマットの光磁気
ディスクのように、凹凸パターンによって情報を示すエ
ンボスピットが予め形成されたエンボスピット領域と、
エンボスピットが形成されていない光磁気記録領域とが
隣接している光磁気ディスクでは、上述したように、エ
ンボスピット領域のエンボスピットによって生じる応力
の影響により、局所的に光学特性が変動し、この局所的
な光学特性の変動に起因して光磁気記録領域からのＭＯ
信号に信号歪みが生じる。
【００３７】図１に、直径１μｍの半球形のエンボスピ
ットが形成されたエンボスピット領域に隣接した光磁気
記録領域から検出されるＭＯ信号の例を示す。この図１
は、エンボスピットの横をビームが通過するときのＭＯ
信号の例を示しており、図１の横軸は、ＭＯ信号を検出
するために入射されたレーザ光の記録トラック方向（す
なわちｙ方向）におけるビーム位置を、隣接するエンボ
スピットの位置を基準として示している。
【００３８】このとき、ＭＯ信号の出力レベルは、信号
歪みがなければ一定となるはずであるが、エンボスピッ
トがあるときは、図１に示すように、ＭＯ信号に局所的
な信号歪みが生じる。なお、以下の説明では、図１に示
したＭＯ信号の局所的な歪の大きさＣＴを、局所的な光
学特性の変動の影響によるクロストークの大きさとして
定義している。
【００３９】そして、ＭＯ信号の出力レベルやクロスト
ークは、φbr、φMO、φdiff及びφoptに大きく依存す
る。そこで、以下、ＭＯ信号の出力レベル及びクロスト
ークと、φbr、φMO、φdiff及びφoptとの関係につい
て、コンピュータを用いて計算して調べた結果や、実際
に光磁気ディスクを試作して調べた結果について説明す
る。
【００４０】まず、図２に、φbr＝０゜、φMO＝−１０
゜、φdiff＝−１０゜としたときの、φoptとＭＯ信号
との関係、及びφoptとクロストークとの関係を示す。
このとき、ＭＯ信号の振幅は、φopt＝＋２０゜のとき
に最大となっているが、これは、φb r＋φMO＋φdiff＝
−２０゜であり、φopt＝＋２０゜のときにφtotal＝０
゜となるからである。また、このときのクロストーク
は、φopt＝０゜の近傍で最小になっている。
【００４１】つぎに、図３に、φbr＝＋２０゜、φMO＝
−１０゜、φdiff＝−１０゜としたときの、φoptとＭ
Ｏ信号との関係、及びφoptとクロストークとの関係を
示す。このとき、ＭＯ信号の振幅は、φopt＝０゜のと
きに最大となっているが、これは、φbr＋φMO＋φdiff
＝０゜であり、φopt＝０゜のときにφtotal＝０゜とな
るからである。また、このときのクロストークは、φ
opt＝−２０゜の近傍で最小になっている。
【００４２】ここで、ＭＯ信号を最大とするφoptの値
は非常に重要であり、この値が０゜から大きく外れてい
ると、ドライブ装置の光学系によって生じる位相差のス
ペックであるφopt＝±１５゜の範囲内において、ＭＯ
信号が小さくなってしまう。同様に、クロストークを最
小にするφoptの値も非常に重要であり、この値が０゜
から大きく外れていると、ドライブ装置の光学系によっ
て生じる位相差のスペックであるφopt＝±１５゜の範
囲内において、クロストークが大きくなってしまう。
【００４３】そして、図２及び図３から、φbrは、ＭＯ
信号が最大となるφoptの値と、クロストークが最小と
なるφoptの値との両方に影響を与えていることが分か
る。
【００４４】つぎに、図４に、φbr＝０゜、φMO＝０
゜、φdiff＝−１０゜としたときの、φoptとＭＯ信号
との関係、及びφoptとクロストークとの関係を示す。
このとき、ＭＯ信号の振幅は、φopt＝＋１０゜のとき
に最大となっているが、これは、φb r＋φMO＋φdiff＝
−１０゜であり、φopt＝＋１０゜のときにφtotal＝０
゜となるからである。また、このときのクロストーク
は、φopt＝０゜の近傍で最小になっている。
【００４５】そして、図２及び図４から、φMOは、ＭＯ
信号が最大となるφoptの値には影響を与えるが、クロ
ストークが最小となるφoptの値には影響を与えないこ
とが分かる。
【００４６】つぎに、図５に、φbr＝０゜、φMO＝−１
０゜、φdiff＝＋１０゜としたときの、φoptとＭＯ信
号との関係、及びφoptとクロストークとの関係を示
す。このとき、ＭＯ信号の振幅は、φopt＝０゜のとき
に最大となっているが、これは、φbr＋φMO＋φdiff＝
０゜であり、φopt＝０゜のときにφtotal＝０゜となる
からである。また、このときのクロストークは、φopt
＝０゜の近傍で最小となっている。
【００４７】そして、図２及び図５から、φdiffは、Ｍ
Ｏ信号が最大となるφoptの値には影響を与えるが、ク
ロストークが最小となるφoptの値には影響を与えない
ことが分かる。
【００４８】以上の結果から、クロストークが最小とな
るφoptの値は、φMO及びφdiffには影響されず、φbr
の影響だけを受けることが分かった。
【００４９】つぎに、クロストークが最小になるときの
φoptとφbrとの関係を調べた。結果を図６に示す。図
６から分かるように、φbrをおよそ−２０゜〜＋１０゜
の範囲内としておけば、クロストークが最小になるφ
optを、φoptのスペックである±１５゜以内に抑えるこ
とが可能となる。すなわち、−２０゜＜φbr＜＋１０゜
とすることにより、φoptのスペックを満たしつつ、ク
ロストークを抑えることができる。
【００５０】つぎに、光磁気ディスクが満たすべき、φ
br、φMO及びφdiffの範囲を図７に示す。上述したよう
に、位相差の影響によるＭＯ信号振幅の劣化を３ｄＢ程
度に抑えるためには、φbr＋φMO＋φdiffを±３０゜以
内に抑える必要がある。そして、上述したように、クロ
ストークを抑えるためには、−２０°＜φbr＜＋１０°
とすることが好ましい。したがって、図７中の領域Ｐに
含まれる範囲にすることにより、±１５゜以内というφ
optの範囲において、位相差の影響によるＭＯ信号の劣
化を３ｄＢ以内に抑えることができ、しかもクロストー
クを小さくすることができる。
【００５１】ところで、一般に光磁気ディスクには、サ
ーボ信号を得るために、螺旋状又は同心円上にグルーブ
が形成されている。そして、グルーブが形成されている
光磁気ディスクには、グルーブ部分に光磁気信号が記録
されるグルーブ記録フォーマットのものと、グルーブと
グルーブの間のランドの部分に光磁気信号が記録される
ランド記録フォーマットのものと、グルーブ部分とラン
ド部分の両方に光磁気信号が記録されるランドグルーブ
記録フォーマットのものとがある。
【００５２】なお、ランド記録フォーマットの光磁気デ
ィスクとしては、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５０４１規
格（６４０ＭＢｙｔｅ，９０ｍｍＭＯ）に準拠した光磁
気ディスクが挙げられる。また、グルーブ記録フォーマ
ットの光磁気ディスクとしては、例えば、ＩＳＯ／ＩＥ
Ｃ１５２８６規格（５．２ＧＢｙｔｅ，１３０ｍｍＭ
Ｏ）に準拠した光磁気ディスクが挙げられる。
【００５３】そして、φdiffはグルーブ及びランドでの
光の回折により生じるが、その大きさはグルーブの深さ
に大きく依存する。図８に、トラックピッチ０．８５μ
ｍ、デューティ比０．７の領域に信号を記録したとき
の、φdiffとグルーブ深さとの関係をコンピュータで計
算した結果を示す。なお、図８の横軸に示したグルーブ
深さは、換言すれば、基準面から記録面までの距離を表
している。したがって、横軸が正の領域はグルーブ記録
フォーマットの場合に相当しており、横軸が負の領域は
ランド記録フォーマットの場合に相当している。そし
て、この図８から分かるように、グルーブ記録フォーマ
ットの場合と、ランド記録フォーマットの場合とでは、
φdiffの符号が逆になる。
【００５４】ところで、一般に良好なサーボ信号を得る
ために、グルーブ記録フォーマットの場合でも、ランド
記録フォーマットの場合でも、ランドグルーブ記録フォ
ーマットの場合でも、グルーブの深さはλ／６±λ／２
４程度とされる。ここで、λは、光磁気ディスクの記録
層に記録された信号の再生に使用される再生光の基板内
での波長であり、真空中での光の波長をλ0、基板の屈
折率をｎとすると、λ＝λ0／ｎで表される。
【００５５】そして、グルーブの深さがλ／６±λ／２
４程度とされている場合には、図８から分かるように、
グルーブ記録フォーマットの場合、φdiffはおよそ＋１
５゜であり、ランド記録フォーマットの場合、φdiffは
およそ−１５゜である。
【００５６】以上のように、記録フォーマットに応じて
φdiffの値が定まるので、光磁気ディスクに起因する位
相差の合計（φbr＋φMO＋φdiff）を±３０゜以内に抑
えるという条件は、φdiffを含まない形に記録フォーマ
ット毎に書き換えることができる。
【００５７】すなわち、グルーブ記録フォーマットの場
合には、φdiffはおよそ＋１５゜となるので、−４５゜
＜（φbr＋φMO）＜＋１５゜という条件を満たすように
してやればよい。このときのφbr及びφMOの満たすべき
範囲を図９に示す。
【００５８】すなわち、グルーブ記録フォーマットの光
磁気ディスク場合には、φbr及びφMOを図９中の領域Ｐ
１に含まれる範囲にすることにより、±１５゜以内とい
うφoptの範囲において、位相差の影響によるＭＯ信号
の劣化を３ｄＢ以内に抑えることができ、しかもクロス
トークを小さくすることができる。
【００５９】また、ランド記録フォーマットの場合に
は、φdiffはおよそ−１５゜となるので、−１５゜＜
（φbr＋φMO）＜＋４５゜という条件を満たすようにし
てやればよい。このときのφbr及びφMOの満たすべき範
囲を図１０に示す。
【００６０】すなわち、ランド記録フォーマットの光磁
気ディスク場合には、φbr及びφMOを図１０中の領域Ｐ
２に含まれる範囲にすることにより、±１５゜以内とい
うφoptの範囲において、位相差の影響によるＭＯ信号
の劣化を３ｄＢ以内に抑えることができ、しかもクロス
トークを小さくすることができる。
【００６１】また、ランドグルーブ記録フォーマットの
場合には、ランド部とグルーブ部のそれぞれで特性を満
たさなければならない。したがって、−１５゜＜（φbr
＋φMO）＜＋１５゜という条件を満たすようにしてやれ
ばよい。このときのφbr及びφMOの満たすべき範囲を図
１１に示す。
【００６２】すなわち、ランドグルーブ記録フォーマッ
トの光磁気ディスク場合には、φbr及びφMOを図１１中
の領域Ｐ３に含まれる範囲にすることにより、±１５゜
以内というφoptの範囲において、位相差の影響による
ＭＯ信号の劣化を３ｄＢ以内に抑えることができ、しか
もクロストークを小さくすることができる。
【００６３】つぎに、本発明を適用した光磁気ディスク
の具体的な実施の形態について説明する。なお、以下の
説明では、第１の光磁気ディスクとして、ランド記録フ
ォーマットを採用した光磁気ディスクについて、その具
体例を挙げて説明する。その後、第２の光磁気ディスク
として、グルーブ記録フォーマットを採用した光磁気デ
ィスクについて、その具体例を挙げて説明する。
【００６４】第１の光磁気ディスクは、ＺＣＡＶフォー
マットの光磁気ディスクである。そして、トラックピッ
チが０．９μｍのランド記録フォーマットを採用した。
また、グルーブの深さはλ／５に設定した。
【００６５】そして、この第１の光磁気ディスクは、図
１２に示すように、ポリカーボネートからなる基板１
と、基板１の上に形成された記録層２と、記録層２の上
に形成された保護層３とから構成される。ここで、記録
層２は、ＳｉＮからなる第１の誘電体膜２１と、光磁気
記録用の磁性材料からなる光磁気記録膜２２と、ＳｉＮ
からなる第２の誘電体膜２３と、Ａｌからなる反射膜２
４とが積層されてなる。
【００６６】また、光磁気記録膜２２は、磁気超解像
（ＭＳＲ：Magnetically induced Super Resolution）
による再生を行えるようにするために、ＧｄＦｅＣｏ／
ＧｄＦｅＣｏＳｉ／ＴｂＦｅＣｏの３層構造とされてい
る。
【００６７】磁気超解像とは、多層膜間の磁気的交換結
合を利用することで、再生光の波長によって決定される
以上の分解能を得られるようする手法のことである。磁
気超解像には、例えば、ビームスポット内の高温部の磁
化を一方向に揃えて、低温部のみで信号検出を行う方式
（ＦＡＤ：Front Aperture Detection）や、ビームスポ
ット内の低温部の磁化を一方向に揃えて、高温部のみで
信号検出を行う方式（ＲＡＤ：Rear Aperture Detectio
n）などがある。いずれの方式も、結果的に再生ビーム
スポットで再生される領域が狭くなるため、再生ビーム
スポットを小さくするのと同じ効果が得られる。
【００６８】そして、以上のような構成を有する第１の
光磁気ディスクにおいて、基板１の複屈折によって生じ
る位相差φbrが−４゜となり、記録層２のカー楕円効果
によって生じる位相差φMOが−８゜となるようにした。
【００６９】ここで、φbrの値は、基板成形時の樹脂温
度によって制御し、φMOの値は、記録層２を構成する各
膜の膜厚を変えることによって制御した。なお、φbrの
値は、基板成形時の樹脂温度等の成形条件によって制御
できるだけでなく、例えば、基板１の材料を変えたりす
ることによっても制御可能である。また、φMOの値も、
記録層２を構成する各膜の膜厚を変えることによって制
御できるだけでなく、例えば、記録層２を構成する各膜
の構成や材質を変えたりすることによっても制御可能で
ある。
【００７０】そして、このように作製した第１の光磁気
ディスクに、０．７６μｍ周期のマーク／スペースの繰
り返し信号を記録し、その後、自由にφoptの大きさを
変えることの可能な光学系を用いて再生を行った。な
お、再生に使用した光学系において、再生光の波長λ0
は６８０ｎｍ、再生光を集光する対物レンズの開口数Ｎ
Ａは０．５５とした。
【００７１】以上のように記録再生を行い、ＭＯ信号の
φopt依存性と、バンド境界でのクロストークのφopt依
存性とを測定した。結果を図１３に示す。図１３から分
かるように、第１の光磁気ディスクでは、±１５゜以内
というφoptの範囲において、位相差によるＭＯ信号の
劣化が３ｄＢ以内に抑えられており、しかも、クロスト
ークがほぼ最小となっている。
【００７２】つぎに、第２の光磁気ディスクについて説
明する。
【００７３】第２の光磁気ディスクも、第１の光磁気デ
ィスクと同様、ＺＣＡＶフォーマットの光磁気ディスク
である。ただし、第２の光磁気ディスクでは、トラック
ピッチが０．８５μｍのグルーブ記録フォーマットを採
用した。なお、グルーブの深さは、第１の光磁気ディス
クと同様、λ／５に設定した。
【００７４】そして、この第２の光磁気ディスクは、図
１４に示すように、ポリカーボネートからなる基板３１
と、基板３１の上に形成された記録層３２と、記録層３
２の上に形成された保護層３３とから構成される。ここ
で、記録層３２は、ＳｉＮからなる第１の誘電体膜４１
と、光磁気記録用の磁性材料であるＴｂＦｅＣｏからな
る光磁気記録膜４２と、ＳｉＮからなる第２の誘電体膜
４３と、Ａｌからなる反射膜４４とが積層されてなる。
【００７５】そして、以上のような構成を有する第２の
光磁気ディスクにおいて、基板３１の複屈折によって生
じる位相差φbrが−４゜となり、記録層３２のカー楕円
効果によって生じる位相差φMOが−８゜となるようにし
た。
【００７６】ここで、φbrの値は、基板成形時の樹脂温
度によって制御し、φMOの値は、記録層３２を構成する
各膜の膜厚を変えることによって制御した。なお、φbr
の値は、基板成形時の樹脂温度等の成形条件によって制
御できるだけでなく、例えば、基板３１の材料を変えた
りすることによっても制御可能である。また、φMOの値
も、記録層３２を構成する各膜の膜厚を変えることによ
って制御できるだけでなく、例えば、記録層３２を構成
する各膜の構成や材質を変えたりすることによっても制
御可能である。
【００７７】そして、このように作製した第２の光磁気
ディスクに、１．０７μｍ周期のマーク／スペースの繰
り返し信号を記録し、その後、自由にφoptの大きさを
変えることの可能な光学系を用いて再生を行った。な
お、再生に使用した光学系において、再生光の波長λ0
は６８０ｎｍ、再生光を集光する対物レンズの開口数Ｎ
Ａは０．５５とした。
【００７８】以上のように記録再生を行い、ＭＯ信号の
φopt依存性と、バンド境界でのクロストークのφopt依
存性とを測定した。結果を図１５に示す。図１５から分
かるように、第２の光磁気ディスクでも、第１の光磁気
ディスクと同様、±１５゜以内というφoptの範囲にお
いて、位相差によるＭＯ信号の劣化が３ｄＢ以内に抑え
られており、しかも、クロストークがほぼ最小となって
いる。
【００７９】以上の説明から明らかなように、ＺＣＡＶ
フォーマットを採用することで、凹凸パターンによって
情報を示すエンボスピットが予め形成されたエンボスピ
ット領域と、エンボスピットが形成されていない光磁気
記録領域とが隣接するようになっても、本発明を適用す
ることにより、局所的な光学特性の変化に起因するクロ
ストークを少なくし、しかも、十分に高い再生出力を得
ることが可能となる。
【００８０】なお、本発明は、凹凸パターンによって情
報を示すエンボスピットが予め形成されたエンボスピッ
ト領域と、エンボスピットが形成されていない光磁気記
録領域とが隣接している光磁気ディスクであれば、どの
ような光磁気ディスクにおいても有効であり、その対象
は、ＺＣＡＶフォーマットの光磁気ディスクに限られる
ものではない。
【００８１】すなわち、本発明は、例えば、凹凸パター
ンによって情報を示すエンボスピットが予め形成されて
なる再生専用領域と、光磁気記録による情報の書き込み
が可能な書き込み可能領域とを備えた、いわゆるパーシ
ャルＲＯＭディスクのような光磁気ディスクに対しても
有効である。
【００８２】なお、本発明には、局所的な光学特性の変
動に起因するクロストークを低減するという効果がある
が、このようなクロストークはトラックピッチが狭いと
きに特に顕著に現れやすい。したがって、本発明は、ト
ラックピッチが狭いときに特に効果的であり、具体的に
は、トラッキピッチが１．０μｍ程度以下とされるよう
な場合に特に効果的である。
【００８３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、凹凸パターンによって情報を示すエンボスピ
ットが予め形成されたエンボスピット領域と、エンボス
ピットが形成されていない光磁気記録領域とが隣接して
いても、局所的な光学特性の変化に起因するクロストー
クが少なく、しかも、十分に高い再生出力を得ることが
できる光磁気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンボスピットの横をビームが通過するときの
ＭＯ信号を示す図である。
【図２】φbr＝０°，φMO＝−１０°，φdiff＝−１０
°における、φoptとＭＯ信号の関係、及びφoptとクロ
ストークの関係を示す図である。
【図３】φbr＝２０°，φMO＝−１０°，φdiff＝−１
０°における、φoptとＭＯ信号の関係、及びφoptとク
ロストークの関係を示す図である。
【図４】φbr＝０°，φMO＝０°，φdiff＝−１０°に
おける、φoptとＭＯ信号の関係、及びφoptとクロスト
ークの関係を示す図である。
【図５】φbr＝０°，φMO＝−１０°，φdiff＝１０°
における、φoptとＭＯ信号の関係、及びφoptとクロス
トークの関係を示す図である。
【図６】クロストークが最小になるときのφoptとφbr
の関係を示す図である。
【図７】光磁気ディスクが満たすべき、φbrとφMO＋φ
diffの範囲を示す図である。
【図８】グルーブ深さとφdiffとの関係を示す図であ
る。
【図９】グルーブ記録フォーマットの光磁気ディスクが
満たすべき、φbrとφMOの範囲を示す図である。
【図１０】ランド記録フォーマットの光磁気ディスクが
満たすべき、φbrとφMOの範囲を示す図である。
【図１１】ランドグルーブ記録フォーマットの光磁気デ
ィスクが満たすべき、φbrとφMOの範囲を示す図であ
る。
【図１２】本発明を適用した第１の光磁気ディスクの要
部拡大断面図である。
【図１３】第１の光磁気ディスクにおける、φoptとＭ
Ｏ信号の関係、及びφoptとクロストークの関係を示す
図である。
【図１４】本発明を適用した第２の光磁気ディスクの要
部拡大断面図である。
【図１５】第２の光磁気ディスクにおける、φoptとＭ
Ｏ信号の関係、及びφoptとクロストークの関係を示す
図である。
【図１６】光磁気ディスクの概観を示す斜視図である。
【図１７】ドライブ装置の一構成例を示すブロック図で
ある。
【図１８】ＭＯ信号の検出原理を示す図である。
【図１９】ＺＣＡＶフォーマットの光磁気ディスクの一
例を示す平面図である。
【図２０】図１９のＡの部分を拡大した図である。
【符号の説明】
１，３１ 基板、 ２，３２ 記録層、 ３，３３ 保
護層、 ２１，４１第１の誘電体膜、 ２２，４２ 光
磁気記録膜、 ２３，４３ 第２の誘電体膜、 ２４，
４４ 反射膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 厚 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 竹本 宏之 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 伊藤 健一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 守部 峰生 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 沼田 健彦 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5D075 EE03 FG18 FH04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録トラックに沿ってグルーブ及びラン
    ドが形成されるとともに、凹凸パターンによって情報を
    示すエンボスピットが形成された基板上に、光磁気記録
    用の記録層が形成されてなり、グルーブ部分に光磁気信
    号が記録されるグルーブ記録フォーマットの光磁気記録
    媒体において、 記録層の面内方向であって記録トラックに直交する方向
    をｘ方向とし、 記録層の面内方向であって記録トラックに沿った方向を
    ｙ方向とし、 再生光が記録層によって反射されて戻ってきた戻り光の
    ｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分との位相差のう
    ち、基板の複屈折によって生じる位相差をφbr、記録層
    のカー楕円効果によって生じる位相差をφMOとしたと
    き、下記式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする
    光磁気記録媒体。 −２０゜＜φbr＜＋１０゜ ・・・（１） −４５゜＜（φbr＋φMO）＜＋１５゜ ・・・（２）
  2. 【請求項２】 再生光が記録層によって反射されて戻っ
    てきた戻り光のｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分と
    の位相差のうち、グルーブ及びランドでの回折によって
    生じる位相差をφdiffとしたとき、下記式（３）を満た
    すことを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。 −３０゜＜（φbr＋φMO＋φdiff）＜＋３０゜ ・・・（３）
  3. 【請求項３】 記録トラックに沿ってグルーブ及びラン
    ドが形成されるとともに、凹凸パターンによって情報を
    示すエンボスピットが形成された基板上に、光磁気記録
    用の記録層が形成されてなり、ランド部分に光磁気信号
    が記録されるランド記録フォーマットの光磁気記録媒体
    において、 記録層の面内方向であって記録トラックに直交する方向
    をｘ方向とし、 記録層の面内方向であって記録トラックに沿った方向を
    ｙ方向とし、 再生光が記録層によって反射されて戻ってきた戻り光の
    ｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分との位相差のう
    ち、基板の複屈折によって生じる位相差をφbr、記録層
    のカー楕円効果によって生じる位相差をφMOとしたと
    き、 下記式（４）及び（５）を満たすことを特徴とする光磁
    気記録媒体。 −２０゜＜φbr＜＋１０゜ ・・・（４） −１５゜＜（φbr＋φMO）＜＋４５゜ ・・・（５）
  4. 【請求項４】 再生光が記録層によって反射されて戻っ
    てきた戻り光のｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分と
    の位相差のうち、グルーブ及びランドでの回折によって
    生じる位相差をφdiffとしたとき、 下記式（６）を満たすことを特徴とする請求項３記載の
    光磁気記録媒体。 −３０゜＜（φbr＋φMO＋φdiff）＜＋３０゜ ・・・（６）
  5. 【請求項５】 記録トラックに沿ってグルーブ及びラン
    ドが形成されるとともに、凹凸パターンによって情報を
    示すエンボスピットが形成された基板上に、光磁気記録
    用の記録層が形成されてなり、ランド部分とグルーブ部
    分の両方に光磁気信号が記録されるランドグルーブ記録
    フォーマットの光磁気記録媒体において、 記録層の面内方向であって記録トラックに直交する方向
    をｘ方向とし、 記録層の面内方向であって記録トラックに沿った方向を
    ｙ方向とし、 再生光が記録層によって反射されて戻ってきた戻り光の
    ｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分との位相差のう
    ち、基板の複屈折によって生じる位相差をφbr、記録層
    のカー楕円効果によって生じる位相差をφMOとしたと
    き、 下記式（７）及び（８）を満たすことを特徴とする光磁
    気記録媒体。 −２０゜＜φbr＜＋１０゜ ・・・（７） −１５゜＜（φbr＋φMO）＜＋１５゜ ・・・（８）
  6. 【請求項６】 再生光が記録層によって反射されて戻っ
    てきた戻り光のｘ方向の偏光成分とｙ方向の偏光成分と
    の位相差のうち、グルーブ及びランドでの回折によって
    生じる位相差をφdiffとしたとき、 下記式（９）を満たすことを特徴とする請求項５記載の
    光磁気記録媒体。 −３０゜＜（φbr＋φMO＋φdiff）＜＋３０゜ ・・・（９）
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