JP2003217198A

JP2003217198A - 光磁気記録再生装置

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Publication number: JP2003217198A
Application number: JP2002368864A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ota; 賢司太田; Shigeo Terajima; 重男寺島; Akira Takahashi; 明高橋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JP3662564B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光磁気ディスクに情報を記録するためのアク
セス時間を短縮するとともに、情報再生時のクロストー
クの低減を図る。【解決手段】固定情報を保持するピット１２…が螺旋
状または同心円状に並んで形成された透明基板１１と、
ピット１２…の形成された透明基板１１面を被う光磁気
記録媒体層１４とからなり、ピット１２…間のランドの
部分１３に光磁気記録領域が設けられた光磁気ディスク
に対し、情報を記録再生する光磁気記録再生装置におい
て、ピット１２…からの固定情報の再生と近接する光磁
気記録領域への情報記録とを行う際、対物レンズアクチ
ュエータのみを動かすとともに、情報の再生に用いる光
ビームは、メインビームとサイドローブとの間にあっ
て、光強度が極小値をとる所の直径をピット１２…のピ
ッチに合わせておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスクに
対して情報を記録再生する光磁気記録再生装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクメモリーは高密度大容量メモ
リーとして、再生専用のＣＤ（コンパクトディスク）
や、記録情報の書き換えが可能な光磁気ディスク等が既
に市販されている。

【０００３】この中で再生専用のメモリーは、図９に示
すように、ＰＣ（ポリカーボネイト）やＰＭＭＡ（アク
リル）等の透明基板４１の片側の面に微小なピット４２
…を螺旋状に設け、固定情報としている。このようなピ
ット付きディスクの特長は、同じ情報を大量に複製でき
ることにある。

【０００４】一方、光磁気ディスクでは、図１０に示す
ように、透明基板５１の片側の面に螺旋状の案内溝５２
を設け、その案内溝５２を設けた面に光磁気ディスク用
の記録媒体を設けており、この記録媒体に信号を記録
し、記録された信号を再生している。信号を記録する位
置は、案内溝５２上または案内溝５２・５２間のランド
５３上のいずれかである（図のように、ランド５３の幅
が案内溝５２の幅より広い場合、通常、ランド５３上が
信号記録位置である）。この記録媒体は磁性体膜である
ので、記録した情報を消去して、その上に新しい情報を
記録することができる。これが光磁気ディスクの大きな
特長である。

【０００５】これらの固定情報のみを有するディスクお
よび情報の書き換えができるディスクの両方の特長を併
せ持つディスクとして、図１１に示すように、光ディス
クを所定の半径でゾーンに分け、例えばゾーンＡにはピ
ットの形で固定情報を記録し、ゾーンＢには案内溝を設
けて書き換え可能な情報を記録するＲＯＭ（リードオン
リーメモリー）付き光磁気ディスクが提案されている。

【０００６】しかしながら、上記従来のＲＯＭ付き光磁
気ディスクの構成では、固定情報を記録したＲＯＭ部分
と情報の書き換えができる光磁気ディスク部分とを単に
並べただけに過ぎない。このため、ディスクとしての情
報量は変わらない上に、ＲＯＭ部分に記録された固定情
報を読み、その内容に応じて新たな情報を光磁気部分に
記録したいときには、光ビームを内周のゾーンＡから外
周のゾーンＢへ移動させる必要がある。

【０００７】一般に光ディスクからの信号再生には、図
１２に示すように、半導体レーザー等の光源７１からの
光７８を集光するためのレンズ系７２、７７や、情報信
号を読み取るための光検出器７５、その光検出器７５に
ディスクからの反射光を導くビームスプリッター７３、
レンズ７４等を備えた光ピックアップが必要である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この光ピッ
クアップの構成では、重量が大きくなるので、光ディス
クの内周から外周へ光を移動させるためには、数十ｍｓ
以上の時間を要する。このため、情報のアクセス時間が
長くなるという課題を有している。

【０００９】また、高密度の記憶容量を実現させるべく
記憶された情報を再生しようとする場合、クロストーク
を低減することも課題である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的としてなされたものであって、固定情報を保持す
るピットからなるピット列が螺旋状または同心円状に並
んで形成された透明基板と、前記ピット列の形成された
透明基板面を被う光磁気記録媒体とからなり、前記ピッ
ト列間の平坦部に光磁気記録領域が設けられた光磁気デ
ィスクに対して、情報を記録再生する光磁気記録再生装
置において、トラッキングに用いられる対物レンズアク
チュエータのみを動かして、前記ピットからの固定情報
の再生、並びに近接する光磁気記録領域への情報記録を
行うとともに、情報の再生に用いる光ビームは、メイン
ビームとサイドローブとの間にあって、光強度が極小値
をとる所の直径を、前記ピット列のピッチに合わせてい
ることを特徴とする光磁気記録再生装置である。

【００１１】上記の構成において、光磁気記録媒体上に
光ビームを収斂する対物レンズに入射する光ビームの直
径を、対物レンズの開口より大きくしてもよい。

【００１２】また、光磁気記録媒体上に光ビームを収斂
する対物レンズに入射する光ビームの中央に、光を遮蔽
する板が設けられていてもよい。

【００１３】さらに、光磁気記録媒体上に光ビームを収
斂する対物レンズの表面中央部分に、光を遮蔽する金属
膜を円形に成膜してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図１な
いし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１５】本実施例の光磁気ディスクは、図１に示す
ように、ガラス等の透明基板１１に固定情報をピット１
２…の形で記録し、その上から光磁気記録媒体１４を成
膜し、ピット１２とピット１２との間の平坦な部分１３
を光磁気記録する領域とし、ピット１２…列を一列に延
ばした長さと、光記録領域する領域を一列に延ばした長
さがほぼ等しくなるようにしたものである。

【００１６】光磁気ディスクのディスク面には、図２に
示すように、ピット１２…が螺旋状に形成されている。
ランドに対応する部分１３には、情報（ビット）１５…
が光磁気記録されている。

【００１７】本実施例では、ピット１２の幅とランドの
幅との比を約１対３にした。ピット１２…列とピット１
２…列のピッチ（ピット１２…列間の間隔）は再生に用
いる光ビームの直径により異なる。図３は集光した光ビ
ームの強度分布を示しているが、本発明ではピット…列
のピッチは、光ビームのメインビーム１６とサイドロー
ブ１７の間にあって、光強度が極小値をとる所の直径Ｗ
に合わせている。そうすることにより、光磁気記録され
た信号（つまり、情報１５…）を再生しているときに光
ビームに漏れ込んでくるピット信号によるクロストーク
を少なくできる。ピット１２…の深さは再生光の波長λ
により異なるが、ピット１２…からの情報を充分とれ、
かつ、クロストークを下げるためにλ／（１０ｎ）とし
た。ここで、ｎは透明基板１１の屈折率である。

【００１８】従来の光磁気ディスクでは、光磁気記録し
たトラックの両隣にある光磁気記録したトラック（例え
ば図１０のランド部分５３１に対して両隣のランド部分
５３、５３２）からのクロストークを下げるために、サ
イドローブ１７の部分が図１０の案内溝５２の部分にく
るように記録トラックピッチを設計していた。

【００１９】本実施例の光磁気ディスクのピット１２…
列間隔を、上記の従来型の記録トラックピッチと等しく
したディスクから光磁気信号を再生した場合に隣のピッ
ト部分からの漏れ込むクロストーク量は、本発明のトラ
ックピッチと光ビーム形状の関係を満たす光ディスクか
ら光磁気信号を再生した場合のクロストーク量に比較し
て１０ｄＢ以上改良されていた。

【００２０】図３のようなサイドローブ１７を有する光
ビームは、対物レンズの開口よりも大きな直径の光ビー
ムを対物レンズに入れて作ることができる。また、対物
レンズへ入射する光ビームの中央に光を遮蔽する板を設
けてもよい。ここでは、対物レンズの表面中央部分に金
属膜を円形に成膜して用いた。金属膜の直径は対物レン
ズの開口の１／５であった。

【００２１】図５は本実施例の光磁気ディスクに記録さ
れた信号を再生するときに使用する光ピックアップの構
成の一部を示している。図示しない光源からの光１８は
ビームスプリッター１９、ミラー３２を通り、図示しな
いディスクに入射し、反射光がミラー３２を通り、ビー
ムスプリッター１９で光路を変え、検光子を兼ねる偏光
ビームスプリッター１１１により２本の光に分けられ２
つの光検出器１１２、１１３に入射する構成になってい
る。

【００２２】ここで光ビームがピット情報を再生すると
きは光検出器１１２、１１３の和信号を用い、ピット１
２・１２間の光磁気信号を再生するときは光検出器１１
２、１１３の差信号を用いた。そうすることにより光磁
気記録された信号を再生するときのピット１２…からの
クロストークを、光検出器１１２のみの場合に比べて３
０ｄＢ以上改善することができた。さらに２つの光検出
器１１２、１１３からの差信号により得られる光磁気信
号をピット１２…からの信号量で割算すれば、差信号を
そのまま用いた場合に比べてクロストーク量は約３ｄＢ
改善できた。この方法は図３のＷにほぼ等しいピット列
ピッチを有するディスクと併用するとより効果的であ
る。

【００２３】図１の光磁気ディスクを再生する他の方法
として、ピット１２…列を再生するときは再生ビームの
記録媒体面での形状をピット列（トラック方向）と直交
する方向に長軸を有する楕円となり、光磁気記録部を再
生するときは、逆にトラックと平行方向に長軸を有する
楕円となるように、フォーカスサーボをずらす方法を実
施した。そのとき、図６の光学系を組み合わせること
で、光磁気記録領域の再生時、ピット１２…列からのク
ロストークを低減できた。このときピット１２…列の再
生時は、ピット１２…列の信号品質が良好なため、あえ
て楕円にしなくてもトータルの装置としては問題がな
く、重要なのは光磁気情報再生時のクロストークの低減
であることが分かった。

【００２４】図４は、本実施例の光磁気記録媒体１４の
一例である。この図４ではピット１２…部分は省略して
あり、ランドの部分１３のみを拡大した形になってい
る。光磁気記録媒体１４は、透明基板１１側から順に、
膜厚が８０ｎｍの酸化タンタルからなる透明誘電体膜２
２、膜厚が３０ｎｍのＧｄ_0.28Ｆｅ_0.57Ｃｏ_0.15からな
る磁性膜２３、膜厚が３０ｎｍのＴｂ_0.25Ｆｅ_0.60Ｃｏ
_0.15からなる磁性膜２４、膜厚が１００ｎｍの酸化タン
タルからなる膜２５から構成されている。磁性膜２３
は、室温から１００℃までは面内磁化を示し、１２０℃
以上で完全な垂直磁化を示す。この磁性膜２３は、磁性
膜２４に記録された情報（ビット）１５…を、再生時に
転写するために設けられている。磁性膜２３を設けるこ
とにより、隣接記録トラックからのクロストークを下げ
る効果がある。

【００２５】この構成において、酸化タンタルとＧｄＦ
ｅＣｏの組み合わせが特に重要である。例えば酸化タン
タルに変えてＳｉＮやＡｌＮを用いたときに比べて、再
生時のジッターを半分以下にすることができた。すなわ
ち、ＳｉＮ／ＧｄＦｅＣｏ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＮのと
きにビット長１２０ｎｓの単一周波数の信号を記録再生
するとジッターが６ｎｓであったが、酸化タンタル／Ｇ
ｄＦｅＣｏ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＮの組み合わせではジ
ッターが３ｎｓ以下になった。このとき、酸化タンタル
およびＧｄＦｅＣｏは高周波スパッタリングで形成し
た。同じく酸化タンタル／ＧｄＦｅＣｏ／ＴｂＦｅＣｏ
／酸化タンタルの組み合わせでも良好なジッターが得ら
れた。

【００２６】この構成の光磁気記録媒体１４を用いる
と、図３の強度分布をした光ビームのサイドローブ１７
の部分では光磁気記録媒体１４の温度が上がらないため
に、この部分からの光磁気情報のクロストークがなくな
り記録情報の品質が充分向上し、従来の磁性膜が１層の
光磁気記録媒体（例えば、ＡｌＮ／ＤｙＦｅＣｏ／Ａｌ
Ｎ／Ａｌ）を用いる場合に比べて５〜１０ｄＢのクロス
トークが改善される。この構成の光磁気記録媒体１４を
本実施例の光磁気ディスクに、すなわち図３のＷのピッ
ト列１２…ピッチを有する光磁気ディスクに用いると再
生マージンの拡大が図れた。

【００２７】本発明を用いて光磁気ディスク装置を構成
したときのピックアップの一部構成を図６に示してい
る。光ビーム３１はミラー３２で反射され、対物レンズ
ホルダー３３に取り付けられた対物レンズ（図示されて
いない）により光磁気ディスク上に収斂される。対物レ
ンズホルダー３３は、図示しないアクチュエータを用い
てトラッキングを行うことができるようになっている。

【００２８】本発明の装置では、ピット１２…の部分に
記録した固定情報を再生し、それに対して必要な情報を
近接する光磁気記録トラックに情報記録を行うが、その
とき図１２に示したようなピックアップ全体を動かすの
ではなく、対物レンズ用のアクチュエータのみを数μｍ
（トラックで数本程度）の微小範囲で動かして記録する
ためアクセス時間を短縮できるというメリットがある。
このレンズアクチュエータは従来のバネと電磁石を組み
合わせた方式で充分である。

【００２９】このピックアップを、例えばＭＤ（ミニデ
ィスク）のようなデータ圧縮を利用した装置に利用する
と、ピット１２…で記録された音楽情報を再生しなが
ら、他の音楽情報を近接トラックへ光磁気記録すること
ができるため、マルチチャンネルの使い方ができるよう
になる。従来のＲＯＭ付き光磁気ディスクではＲＯＭ部
分と光磁気記録部分がゾーンに別れており、お互いに離
れているため、光ピックアップを移動させるために時間
が大きくロスをしてしまい、実質的なマルチチャンネル
使用にはならない。本発明では、ＲＯＭ部分と同じ長さ
の光磁気部分を確保できるので、ディスク当たりの容量
が２倍に増大するという利点も出てくる。この用途では
ピット１２…列で表される情報の周波数分布と、光磁気
で記録される情報１５…の周波数分布がほぼ等しいと好
都合であった。すなわち、ＲＯＭ部分が音楽情報であれ
ば、光磁気で記録される情報も音楽情報であることが望
ましく、ＲＯＭ部分が画像情報のときは、同じく光磁気
記録情報も画像情報であることが望ましい。

【００３０】次いで、上記の光磁気ディスク装置と、出
力装置としてのＴＶ（テレビジョン）モニターと、入力
装置としてのビデオカメラとを用いて動画情報を光磁気
ディスク装置に記録し、ＴＶモニターで再生する実験を
行った。そのとき光磁気ディスクは本発明の図１のもの
を用い、ＲＯＭ情報として予め映像情報を入れておき、
それをＴＶモニターで再生しながら同時にビデオカメラ
により画像情報を光磁気記録した。このとき、光磁気デ
ィスク装置はバッファメモリーをもっており、映像情報
や画像情報の最高搬送周波数の２倍以上の速度で光磁気
ディスク装置が動作するようになっている。すなわち、
一定時間の映像情報をＴＶモニターで必要な速度の２倍
以上の速度でバッファメモリーの半分に記録させ、一定
速度でＴＶモニターに送り出しながら、その間にビデオ
カメラでバッファメモリーの残り半分に画像情報を取り
込み光磁気ディスク装置の空き時間に光磁気記録すると
いうシステムを構築した。これにより、光磁気ディスク
装置を二重に使用することができるようになった。

【００３１】本発明の他の実施例について主に図７およ
び図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。な
お、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、そ
の説明を省略する。

【００３２】本実施例の光磁気ディスクでは、図７に示
すように、ピット１２…間のランドの部分１３のトラッ
ク上だけでなく、ピット１２…の記録されたトラック上
にも情報（ビット）１５…を光磁気記録できるようにな
っている。なお、光磁気記録媒体１４は前記実施例と同
一構成（図４）とした。

【００３３】ピット１２…の記録されたトラックを再生
する場合、光検出器１１２、１１３（図５）の和信号よ
りピット信号を、差信号より光磁気の信号が得られた。
そのとき、ピット１２…間のランドの部分１３のトラッ
クに記録された光磁気記録の情報はＧｄＦｅＣｏの磁性
膜２３によりマスキングされ、再生信号には紛れ込まな
いため、２倍の容量の光磁気信号まで記録できることに
なる。

【００３４】このとき重要なのはピット１２の幅と光磁
気記録されるビットの幅の関係であり、図７に示したよ
うに光磁気記録ビット（情報１５）の幅をピット１２の
幅より広くする必要がある。逆にピット１２の幅の方が
広くなると、図８（ａ）に示すように、ピット１２の上
に光磁気記録ビットを記録したときにでも、図８（ｂ）
に示すように、ピット１２全体に広がった光磁気記録ビ
ットが記録されてしまい、著しく信号品質が劣化しエラ
ーが激増した。

【００３５】以上のように、本発明により光ディスクの
記憶容量を２倍以上にすることができるとともに、ＲＯ
Ｍ情報と書き換え可能情報との併用が高速で行えるよう
になり、１台の光磁気ディスクをマルチチャンネルで使
用することができるようになった。

【００３６】光磁気記録媒体１４における二層構成の磁
性膜２３、２４（図４）としては、ＧｄＦｅＣｏ／Ｔｂ
Ｆｅでも、ＧｄＦｅＣｏ／ＤｙＦｅＣｏでもよく、各々
厚みは３０ｎｍ程度であれば、例えば２０〜４０ｎｍで
も良好な結果を得ることができた。なお、光磁気記録媒
体１４として、ＡｌＮ／ＤｙＦｅＣｏ／ＡｌＮ／Ａｌ等
の、従来から使用されている四層膜構造を用いてもよい
ことはもちろんである。

【００３７】また、透明基板１１としては、ＰＣやＰＭ
ＭＡ等の樹脂基板にすることも可能である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、記録するためのアクセ
ス時間を短縮できるという効果を奏する。

【００３９】また、本発明によれば、情報再生時のクロ
ストークの低減を図ることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光磁気ディスクの概略の構成を示
す縦断面図である。

【図２】図１の光磁気ディスクのピットおよび情報（ビ
ット）の配置を示す説明図である。

【図３】図１の光磁気ディスクの光磁気記録媒体上にお
ける光ビームスポットの強度分布を示すグラフである。

【図４】図１の光磁気ディスクの光磁気記録媒体の一例
を示す縦断面図である。

【図５】図１の光磁気ディスクから情報を再生するため
の光ピックアップの概略の構成図である。

【図６】図５の光ピックアップの集光用レンズ付近の説
明図である。

【図７】図１の光磁気ディスクのピットおよび情報（ビ
ット）の配置を示す説明図である。

【図８】情報（ビット）の幅がピットの幅より狭い場
合、情報（ビット）がピット全体に広がることを示す説
明図である。

【図９】従来の再生専用光ディスクの概略の構成を示す
説明図である。

【図１０】従来の光磁気ディスクの概略の構成を示す説
明図である。

【図１１】従来のＲＯＭ付き光磁気ディスクの概略の構
成を示す説明図である。

【図１２】図１１のＲＯＭ付き光磁気ディスクから情報
を再生するための光ピックアップの概略の構成図であ
る。

【符号の説明】

１１透明基板１２ピット１３平坦部１４光磁気記録媒体層１５情報（ビット）１９ビームスプリッター２２透明誘電体膜２３磁性膜２４磁性膜３３対物レンズホルダー１１１偏光ビームスプリッター１１２光検出器１１３光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 7/004 Ｇ１１Ｂ 7/004 Ｚ 7/005 7/005 Ｃ 7/125 7/125 Ｂ 7/135 7/135 Ｚ 7/24 ５６３ 7/24 ５６３Ｄ (72)発明者高橋明大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 5D029 WB11 5D075 AA03 BB04 CC01 CC11 CC40 CD10 CD18 DD01 5D090 AA01 BB02 BB10 BB11 CC01 CC04 CC16 DD01 FF14 FF16 FF21 FF45 GG02 GG12 KK01 LL01 5D119 AA10 AA11 AA14 AA22 BA01 BB01 BB05 DA01 DA05 EB04 EB09 EC37 JA11 JA25 JA43 JA57 JA58 JA64 KA04 KA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定情報を保持するピットからなるピット
列が螺旋状または同心円状に並んで形成された透明基板
と、前記ピット列の形成された透明基板面を被う光磁気
記録媒体とからなり、前記ピット列間の平坦部に光磁気
記録領域が設けられた光磁気ディスクに対して、情報を
記録再生する光磁気記録再生装置において、トラッキングに用いられる対物レンズアクチュエータの
みを動かして、前記ピットからの固定情報の再生、並び
に近接する光磁気記録領域への情報記録を行うととも
に、情報の再生に用いる光ビームは、メインビームとサイド
ローブとの間にあって、光強度が極小値をとる所の直径
を、前記ピット列のピッチに合わせていることを特徴と
する光磁気記録再生装置。
【請求項２】光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対
物レンズに入射する光ビームの直径が、対物レンズの開
口より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光磁気
記録再生装置。
【請求項３】光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対
物レンズに入射する光ビームの中央に、光を遮蔽する板
が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光
磁気記録再生装置。
【請求項４】光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対
物レンズの表面中央部分に、光を遮蔽する金属膜を円形
に成膜したことを特徴とする請求項１に記載の光磁気記
録再生装置。