JP2006048922A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｃ／Ｎの低下を防止することが可能なランド及びグルーブからなる記録トラックを有する光記録媒体を提供することである。
【解決手段】 ランド及びグルーブからなる記録トラックを有する光記録媒体であって、交互に形成されたランド及びグルーブを有する透明基板と；該透明基板上にスパッタリングにより形成された光記録層とを具備し；前記光記録層は前記ランド上に記録された第１の幅の第１マークと前記グルーブ上に形成された第１の幅より小さい第２の幅の第２マークとを有していることを特徴とする。
【選択図】図１６

Description

本発明は情報の高密度記録及び再生が可能な光記録媒体、特に光磁気記録媒体に関する。

光磁気ディスクは高密度記録媒体として知られているが、情報量の増大に伴い更なる高密度化が要望されている。高密度化は記録マークの間隔を詰めることによって実現できるが、その再生は、媒体上の光ビームの大きさ（ビームスポット）によって制限される。

ビームスポット内に１つの記録マークしか存在しないように設定した場合、記録マークがあるかないかによって、‘１’，‘０’に対応する出力波形が再生信号として観測できる。

しかし、記録マークの間隔を詰めてビームスポット内に複数個存在するようにすると、媒体上のビームスポットが移動しても再生出力に変化が生じないため、出力波形は直線となって記録マークの有り無しを識別できなくなる。

このようなビームスポット以下の周期を持つ小さな記録マークを再生するためには、ビームスポットを小さく絞れば良いが、ビームスポットの大きさは光源の波長λと対物レンズの開口数ＮＡとで制約され、充分に小さく絞ることはできない。

最近、現行の光学系をそのまま利用してビームスポット以下の記録マークを再生する磁気誘導超解像（マグネティカリイ・インデュースト・スーパー・リゾリューション：ＭＳＲ）技術を利用した再生方法を採用した光磁気ディスク装置が市販されている。ＭＳＲは、ビームスポット内の１つのマークを再生するとき他のマークをマスクすることで再生分解能を上げた再生方法である。

このため、超解像ディスク媒体には、マークを記録するための記録層以外に信号再生時に１つのマークのみが再生されるように他のマークを隠しておくためのマスク層又は再生層が最低必要となる。

再生層に垂直磁化膜を用いた光磁気記録媒体が、例えば特開平３−８８１５６号で提案されている。しかし、この公開公報に記載された従来技術では、再生層を初期化するために数キロエルステッド程度の初期化磁界が必要であるため、装置を小型化できないという問題がある。

一方、再生層に室温で面内方向に磁化容易軸を有し所定温度以上では垂直方向の磁化容易軸を有する磁性膜を用いた光磁気記録媒体が、例えば特開平５−８１７１７号で提案されている。

更に、米国特許第６，０２０，０７９号には、再生層及び記録層に加え、再生層と記録層の間の中間層を有するＭＳＲ媒体が記載されている。この米国特許に記載されたＭＳＲ媒体では、再生レーザビームの照射によりビームスポット内に低温領域と、中間温度領域と、高温領域とからなる温度分布を形成し、低温領域及び高温領域でマスクを形成して中間温度領域のみから記録されたマークを読み出す。

このように低温側及び高温側でダブルマスクが形成されるため、マークを読み出す中間温度領域を非常に小さく絞ることが可能であり、高密度記録及び再生が可能である。このような光磁気記録媒体は、ダブル−マスク・リア・アパチャー・ディテクション（ＤＲＡＤ）タイプの光磁気記録媒体と呼ばれる。

従来販売されているＭＳＲ光磁気記録媒体は、ランドのみにデータを記録するランド記録方式であるか、或いはグルーブのみにデータを記録するグルーブ記録方式のいずれかである。

更なる高密度記録及び再生を達成するために、ランド及びグルーブの双方を記録トラックとしてデータを記録するランド・グルーブ記録方式が最近になり注目を浴びている。このランド・グルーブ記録方式の光磁気記録媒体では、交互に形成された複数のランド及び複数のグルーブを有する透明基板を使用する。

ランド・グルーブ基板上にＭＳＲ再生可能な光磁気記録媒体を成膜すると、記録マークをＭＳＲ再生するのに必要な再生磁界が大きくなるという問題がある。これは、ランド・グルーブ基板では隣接したランドとグルーブの中心間隔即ちトラックピッチが小さいので、トラックピッチの極小化がその原因の１つではないかと考えられる。

また、トラックピッチの極小化によって基板上に形成される磁性膜の積層状態に影響することも考えられる。特にグルーブは、グルーブの壁（ランド平面とグルーブ平面との間の部分）の影響を受けやすく、その部分の磁性膜にも原因があると考えられる。

この問題は高密度化のためにトラックピッチを狭くするほど顕著である。特に、０．７μｍ以下のトラックピッチでの再生磁界の上昇が大きな問題である。この傾向は特にグルーブ部の再生で顕著である。

再生磁界を大きくするためには、光磁気ディスク装置内に組み込む磁石を大きくしなければならず、光磁気ディスク装置の小型化が困難になるという問題がある。また、光磁気ディスク装置の消費電力も大きくなることも問題であった。

従来のランド・グルーブ記録方式の光ディスクでは、ランドの幅とグルーブの幅は一般的に概略等しくなっている。しかし、ランドの幅とグルーブの幅を異ならせた光ディスクも幾つか提案されている。

例えば、特開平８−２７３２０２号は、クロストークの低減を図りながらクロストラック信号の振幅を増大させるために、グルーブの幅をランドの幅よりも広くするか又は狭くするようにした光ディスクを開示している。

また、特開平９−２３１６１５号には、隣接トラック間の熱クロストークを低減するために、ランドとグルーブの段差が１００ｎｍ以上であって、ランド幅よりもグルーブ幅が広い光ディスクが開示されている。

上述した２つの公開公報では、グルーブの幅をランドの幅よりも広くした光ディスクを開示しているが、ランド・グルーブ記録方式でトラックピッチが狭くなると、再生磁界が上昇するという本発明の解決すべき課題は何ら認識されていない。

よって本発明の目的は、再生磁界を低減することが可能なランド及びグルーブからなる記録トラックを有する光磁気記録媒体を提供することである。

本発明によると、ランド及びグルーブからなる記録トラックを有する光記録媒体であって、交互に形成されたランド及びグルーブを有する透明基板と；該透明基板上にスパッタリングにより形成された光記録層とを具備し；前記光記録層は前記ランド上に形成された第１の幅の第１マークと前記グルーブ上に形成された第１の幅より小さい第２の幅の第２マークとを有していることを特徴とする光記録媒体が提供される。

好ましくは、ランドは第３の幅を有しており、グルーブは第３の幅より大きな第４の幅を有している。更に、基板のグルーブの深さは２０〜６０ｎｍの範囲内であり、トラックピッチは０．２〜０．７μｍの範囲内である。より好ましくは、グルーブの深さは３０〜５０ｎｍの範囲内であり、トラックピッチは０．３〜０．５μｍの範囲内である。

好ましくは、第４の幅は第３の幅より大きく、第３の幅の１．２８倍より小さい。更に好ましくは、第４の幅は第３の幅の１．０８〜１．１７倍である。

例えば、光記録層は磁性再生層と磁性記録層を含んでおり、光記録媒体は磁気誘導超解像光磁気記録媒体である。好ましくは、光記録層は磁性再生層と磁性記録層の間に介装された中間層を更に含んでおり、光記録媒体はＤＲＡＤタイプの磁気誘導超解像光磁気記録媒体である。

本発明によると、ランド部に記録されたマークの幅をグルーブ部に記録されたマークの幅より広くなるように記録することにより、Ｃ／Ｎの低下を防止することができる。媒体が光磁気記録媒体の場合には、再生に必要な磁場の増加を抑制することができる。

図１を参照すると、本発明実施形態の光磁気記録媒体１２の構成図が示されている。光磁気記録媒体１２は通常はディスク形状をしている。ガラス等の透明基板１４は、実際は図２に示されるように交互に形成されたランド３０及びグルーブ３２を有している。

具体的には、ポジ型レジスト膜を有するスタンパを用い、グルーブ及びＩＤ信号用のピットに相当する部分を除いた部分にレーザビームを露光する。次いで、現像、エッチングによりグルーブ及びピットに相当する凸状の部分を形成する。そして、このようにして形成されたスタンパを射出成形機の金型に取りつけて、ポリカーボネート等の樹脂を供給して光記録媒体の透明基板を製造する。

次いで、透明基板の転写面（グルーブやピットが形成された面）上に記録層、保護層及び反射層等を形成して光記録媒体を製造する。このような基板の製造方法は、例えば特開平１１−２３２７０７号の従来技術の欄等に記載されていて既に公知の技術である。

尚、本願発明では、グルーブをランドの幅より大きい所定の幅や深さに形成する必要があるので、スタンパを作成するときにランド及びグルーブに相当する部分の幅や深さを所定の幅や深さに制御しておく必要がある。

つまり、ランドに相当する部分は第１の幅を有し、グルーブに相当する部分は第１の幅より大きな第２の幅を有しており、グルーブに相当する部分の深さが６０ｎｍ以下のスタンパを作成すれば、本願発明の基板を作成することができる。

具体的には、例えばランド幅を０．６１μｍ、グルーブ幅を０．６９μｍ、グルーブ深さを３５ｎｍとして、スタンパを形成すれば、所望の幅の基板を作成することができる。

透明基板をガラスで形成する場合は、透明基板上に前述したスタンパによって転写させるための転写層を設けて、転写層にグルーブやピットを転写して凹凸を形成すれば良い。

透明基板１４上には、例えばスパッタリングによりＳｉＮ等からなる誘電体層１６が積層されている。誘電体層１６はその上に積層される磁性層の酸化及び腐食を防止する。

透明基板１４としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、アモルファスポリオレフィン等の樹脂が採用可能である。また、誘電体層１６としては、ＳｉＮ，ＡｌＮ等の金属窒化物、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃等の金属酸化物及びＺｎＳ等の金属硫化物が採用可能である。

誘電体層１６上にはＧｄＦｅＣｏから形成された磁性再生層１８が積層されている。磁性再生層１８は膜面に対して垂直方向の磁化容易性を有している。

磁性再生層１８は、遷移金属の磁気モーメントが希土類の磁気モーメントより優勢な金属ドミナント、又は金属リッチである。磁性再生層１８のキュリー温度は約２５０℃〜約３００℃である。

磁性再生層１８上にはＧｄＦｅＣｏＳｉから形成された磁性中間層２０が積層されている。磁性中間層２０は室温では面内方向の磁化容易性を有している。

磁性中間層２０の磁化容易方向は、再生ビームパワーで昇温される所定温度以上では面内方向から垂直方向に変化する。後で詳細に説明するように、この温度は約１３０℃以上であるのが好ましい。磁性中間層２０のキュリー温度は約２００℃以下である。

磁性中間層２０上にはＴｂＦｅＣｏから形成された磁性記録層２２が積層されている。磁性記録層２２は膜面に対して垂直方向の磁化容易性を有している。磁性記録層２２のキュリー温度は約２５０℃〜約２７０℃である。

磁性記録層２２上にはＳｉＮから形成された保護層２４が積層されている。この保護層２４は、空気中からの水や酸素或いはハロゲン元素のような物質の進入を防止し、磁性記録層２２を保護する目的で設けられる。

保護層２４としては、ＳｉＮ，ＡｌＮ等の金属窒化物、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃等の金属酸化物及びＺｎＳ等の金属硫化物も採用可能である。保護層２４上にはアルミニウム（Ａｌ）から形成された記録感度調整層（反射層）２６及び樹脂コート層が積層されて光磁気記録媒体１２が完成する。

以上詳細に説明したように、光磁気記録媒体１２は、透明基板１４上に誘電体層１６，磁性再生層１８，磁性中間層２０，磁性記録層２２，保護層２４，記録感度調整層２６を含んだ多層膜２８を積層して構成されている。

図２を再び参照すると、基板１４の隣接したランド３０とグルーブ３２の中心間隔（トラックピッチ）は０．６５μｍであり、基板１４上には多層膜２８が積層されている。基板１４のランド３０とグルーブ３２の段差は、例えば３５ｎｍである。

好ましくは、トラックピッチは０．２〜０．７μｍの範囲内である。トラックピッチが０．２μｍ未満ではトラッキングは困難となるからであり、０．７μｍより大きいと高密度記録のランド・グルーブ記録方式に適さなくなるからである。更に好ましくは、トラックピッチは０．３〜０．５μｍの範囲内である。

この光磁気記録媒体１２はランド及びグルーブの双方を記録トラックとする光磁気記録媒体であるため、ランド３０及びグルーブ３２の双方にマーク３４が記録される。本発明はこのようにトラックピッチ間隔が小さい、ランド・グルーブ記録用光磁気記録媒体の再生磁界の上昇を抑制せんとするものである。

本発明のデータの消去方法、書きこみ方法及び再生方法は上述した米国特許第６，０２０，０７９号と同様であるが、図３乃至図５を参照してその概要を説明する。まず、図３を参照して本発明のデータの消去方法を説明する。

バイアス磁界Ｈｂを下向きに印加しながらレーザビームを記録媒体に照射し、記録層２２のキュリー温度以上に昇温することによって記録層２２の磁化方向を下向きにする。

レーザビームから遠ざかると記録媒体は室温まで降温される。室温では再生層１８と記録層２２の磁気的結合が弱い状態になる。従って、消去後にバイアス磁界Ｈｂを上向きに印加することで再生層１８の磁化は中間層２０中のＦｅＣｏの磁化との交換結合力により下向きに揃う。すなわち、中間層２０の磁化方向は全体的には上方向であるが、ＦｅＣｏの磁化方向は下方向である。

次に図４を参照して、本発明のデータの書きこみ方法について説明する。データ書きこみ時には、バイアス磁界Ｈｂを消去方向とは逆向き、即ち上向きに印加しながら、記録部分にのみ強いレーザビームを照射すると、データが記録された部分の磁化のみ上向きになる。

レーザビームから遠ざかると、記録媒体は室温まで降温される。室温では、再生層１８と記録層２２は磁気的に結合力が弱い状態になる。従って、再生層１８の磁化は中間層２０中のＦｅＣｏとの交換結合力により下向きに揃う。

次に図５を参照して、本発明におけるデータのダブルマスク再生方法について説明する。充分強い再生レーザビームを記録媒体に照射すると、図５に示したようにビームスポット３８内に再生層１８の磁化が中間層２０中のＦｅＣｏとの交換結合力により下方向を向く低温領域と、記録層２２の磁化が交換結合によって中間層２０及び再生層１８に転写される中間温度領域と、中間層２０のキュリー温度Ｔｃ以上の高温領域が形成される。

図５（Ａ）に示すように、トラック４４内には破線で示した複数のマーク４６が形成されている。高温領域では、再生層１８の磁化方向がバイアス磁界Ｈｒに揃うアップスピンマスク４８が形成され、２つのマスク４０，４８の間の中間温度領域に開口部４２が形成される。

アップスピンマスク部４８では、記録媒体が中間層２０のキュリー温度Ｔｃ以上に加熱されているため、中間層２０の磁化がなくなり、再生層１８と記録層２２は磁気的に結合していない状態である。

従って、再生層１８は室温で保磁力が小さいことからその磁化方向は再生用バイアス磁界Ｈｒの方向に向くことになる。即ち、中間層２０のキュリー温度Ｔｃ以上の温度では、再生層１８の磁化は常に上向きとなり、光磁気信号は出力されず一種のマスクとして機能する。

従って、記録層２２に記録されたデータを読み出す非常に小さな開口部４２を形成することができる。更に、ビームスポットの端に比べて相対的にレーザ強度が強いビームスポット中心部に開口部４２が形成されるので、大きな光磁気信号を得ることができる。

上述したように、例えばランド・グルーブ記録用光磁気記録媒体のようにトラックピッチ間隔が小さくなると、媒体に記録されたマークを超解像再生するのに必要な再生磁界が大きくなるという問題がある。以下、再生磁界を低減することが可能な本発明について詳細に説明する。

図６を参照すると、ランド・グルーブ光磁気記録媒体１２の拡大断面図が示されている。交互に形成されたランド３０及びグルーブ３２を有する透明基板１４上に多層膜２８が積層されている。

グルーブ３２部分では、グルーブ膜幅ＷＧｍがグルーブ基板幅ＷＧｓより狭くなっている。一方、ランド３０部分では、ランド膜幅ＷＬｍがランド基板幅ＷＬｓより広くなっているのが観測される。

このようにグルーブ部３２では、基板１４上に積層された多層膜２８のグルーブ膜幅が狭くなる傾向にあるため、トラックピッチの狭いランド・グルーブ光磁気記録媒体では、ランドとグルーブを同一の幅で形成した場合、グルーブ部に記録されたマークを超解像再生するのに必要な再生磁界がランド部に記録されたマークを再生するのに必要な再生磁界に比べて大きくなるのではないかと推察される。

以下の実験では、ランド・グルーブ光磁気記録媒体について、再生磁界の上昇を抑制することが可能なランド幅に対するグルーブ幅、グルーブの深さについて検討を行った。

隣接したランドとグルーブの中心間隔（トラックピッチ）が０．６５μｍのランド・グルーブ基板を用意した。この基板のランドとグルーブの段差は３５ｎｍである。真空到達度が５×１０⁻⁵Ｐａ以下の複数の成膜チャンバ（スパッタチャンバ）を有する静止対向型のスパッタ装置を準備した。

まず、Ｓｉターゲットを装着した第１のチャンバに上記基板を搬送し、ＡｒガスとＮ₂ガスを導入し、反応性スパッタリングにより９０ｎｍのＳｉＮ層を基板上に成膜した。

次に基板をＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットを装着した第２のチャンバに移動し、Ａｒガスを導入してＤＣスパッタリングにより厚さ５０ｎｍの再生層を成膜した。ここでの成膜条件はＡｒ圧力５．０Ｐａ、スパッタレート５．５ｎｍ／秒である。

次に、ＧｄＦｅＣｏＳｉからなる合金ターゲットを装着した第３のチャンバに基板を移動し、チャンバ内にＡｒガスを導入して膜厚４０ｎｍの中間層を成膜した。ここでの成膜条件はＡｒ圧力４Ｐａ、スパッタレート８ｎｍ／秒である。

次に、ＴｂＦｅＣｏからなる合金ターゲットを装着した第４のチャンバに基板を移動し、チャンバ内にＡｒガスを導入して７ｎｍ／秒のスパッタレート、Ａｒ圧力７Ｐａの条件下で膜厚５０ｎｍの記録層を成膜した。

次に、Ｓｉターゲットを装着した第５のチャンバに基板を移動し、第１のチャンバでの成膜と同じ条件で膜厚２５ｎｍのＳｉＮ層を記録層の上に成膜した。更に、基板をＡｌターゲットを装着した第６のチャンバに移動し、膜厚２０ｎｍのＡｌ層を成膜した。最後に、基板上に成膜した多層膜の上に有機保護層をスピンコートし、光磁気ディスクを作成した。

一方、光磁気ディスクの評価測定用に使用したディスクテスターの光ピックアップは波長６５０ｎｍのレーザ光源と開口数ＮＡが０．５５の対物レンズを有している。

作成した光磁気ディスクをディスクテスターに装着し、線速７．５ｍ／秒で回転させて０．３μｍの繰り返し信号をランドとグルーブの双方に記録した。ここで記録パワーは再生信号の振幅がランドとグルーブで同程度となるように設定した。

記録した信号を再生パワーＰｒ＝４．８ｍＷで再生磁界Ｈｒを変化させながら再生した結果を図７乃至図９に示す。図７に示すように、ランドとグルーブの幅の比が０．６１／０．６９でランド幅がグルーブ幅に比べて狭い基板を使用した光磁気ディスクでは、ランド部及びグルーブ部ともに再生磁界Ｈｒが３００エルステッド（Ｏｅ）程度で充分なＣ／Ｎが得られている。

しかし、逆にランドの幅がグルーブよりも広い基板を使用した光磁気ディスクでは、図９に示すようにグルーブ部で充分なＣ／Ｎを得るために必要な再生磁界が急激に大きくなり、５００エルステッド（Ｏｅ）以上の再生磁界が必要となる。ランド幅とグルーブ幅が等しい条件でも、図８に示すようにグルーブ部の再生磁界がランド部に比べて大きくなっている。

この結果より、ランド・グルーブ基板のグルーブ幅をランド幅より広くすることにより、グルーブ部での再生磁界の上昇を抑制可能であることが分かる。図７に示すように、ランドを狭くした条件でもランド部でのＣ／Ｎの低下はなく、ランド部及びグルーブ部ともにほぼ同レベルのＣ／Ｎが得られる。

図１０を参照すると、再生磁界Ｈｒのグルーブ幅依存性が示されている。図１０から明らかなようにグルーブ幅を広げることによって再生に必要な磁界が低減される。

図１１は再生磁界Ｈｒのランド幅依存性を示している。図１１から明らかなように、ランド幅を変化させても再生磁界はほぼ一定である。図１０及び図１１の結果から、グルーブ幅をランド幅より広くすることにより、グルーブ及びランド両方の再生磁界を低減できることが理解される。

図１２を参照すると、Ｃ／Ｎのランド幅依存性が示されている。図１３はＣ／Ｎのグルーブ幅依存性を示している。図１２及び図１３の測定とも、トラックピッチは０．６５μｍであり、グルーブの溝深さは４５ｎｍである。

一般的にＣ／Ｎは４５ｄＢ以上必要であるため、図１２よりランド幅は０．５６μｍ以上必要である。このときグルーブ幅は、１．３−０．５６＝０．７４μｍとなる。

また、図１３よりグルーブ幅が０．６６μｍ以上では、Ｃ／Ｎは４６ｄＢ以上となり、充分なＣ／Ｎを得ることができる。しかし、図８に示したようにランド幅及びグルーブ幅がともに０．６５μｍの光磁気ディスクでは、グルーブ部での再生必要磁場が非常に大きくなる。

よって、グルーブ幅をＧＷ、ランド幅をＬＷとすると、グルーブ部での再生必要磁場の上昇を抑制するためには、１＜ＧＷ／ＬＷ＜０．７４／０．５６＝１．２８となる。更に好ましくは、１．０８＜ＧＷ／ＬＷ＜１．１７である。

図１４を参照すると、Ｃ／Ｎのグルーブ深さ依存性が示されている。トラックピッチは０．６５μｍであり、グルーブ幅はランド幅の１．１倍の場合の測定結果である。

図１４より、グルーブ深さが６０ｎｍより深くなると、満足するＣ／Ｎが得られない。よって、グルーブ深さは６０ｎｍ以下が好ましい。更に好ましくは、グルーブ深さは５０ｎｍ以下である。

また、グルーブ深さが２０ｎｍより浅くなると、トラッキングが困難となるため、グルーブ深さは２０〜６０ｎｍの範囲内が望ましい。より好ましくは、３０〜５０ｎｍの範囲内である。

図１５乃至図１７を参照すると、Ｃ／Ｎの記録パワー依存性が示されている。図１５はランド幅０．６１μｍ、グルーブ幅０．６９μｍの場合であり、図１６はランド幅及びグルーブ幅とも０．６５μｍの場合であり、図１７はランド幅０．６８μｍ、グルーブ幅０．６２μｍの場合である。

図１５乃至図１７では、ランド部とグルーブ部に記録パワーＰｗを変えて０．３μｍの繰り返し信号の記録及び再生を行った結果が示されている。再生パワーＰｒは４．３ｍＷであり、再生磁界Ｈｒは３５０エステッド（Ｏｅ）で測定した。

図１５乃至図１７を観察すると明らかなように、グルーブでの記録パワーマージンが小さいことが分かる。即ち、高パワーで記録すると再生磁界が不足し、Ｃ／Ｎが低下する。

図１５に示すように、グルーブ幅をランド幅より広くすると、Ｃ／Ｎの低下を防ぐことが可能である。又は、図１５乃至図１７を観察すると、グルーブ部の記録パワーを小さくすることでＣ／Ｎの低下を防ぐことが可能であることは分かる。

図１５乃至図１７を観察すると明らかなように、ランド部では記録パワーを上げてもＣ／Ｎの急激な低下は余り見られない。しかし、グルーブ部では記録パワーを上げるとＣ／Ｎが急激に低下する。

即ち、図１７の場合には記録パワー７．４ｍｗでＣ／Ｎが急激に低下し、図１６の場合には記録パワー７．８ｍＷでＣ／Ｎが急激に低下し、図１５の場合には記録パワー８．２ｍＷでＣ／Ｎが急激に低下している。

この急激なＣ／Ｎの低下は、ＭＳＲ再生に必要な再生磁界が急激に大きくなったためである。即ち、高パワーで記録するとマークの幅が広くなる。記録されたマーク幅が広くなることが再生に必要な磁界が上昇する原因である。恐らく、挟トラックピッチ化による成膜の影響が原因と考えられる。

この結果から、グルーブ部での記録パワーをランド部に比べて低くすることにより、再生磁界の急激な上昇を抑えることが可能になることが分かる。

上述したように、高パワーで記録すると、記録されたマークの幅が広くなる。よって、ランド部に記録されたマークの幅をグルーブ部に記録されたマークの幅より広くするのが好ましい。この場合、ランド／グルーブの幅を変えないで同じ幅でマークサイズだけを変えるようにしても良い。

図１５に示したグルーブの幅がランドの幅より広い光磁気ディスクでは、グルーブの記録マークの幅はランドの記録マークの幅の０．９５以上１未満であることが好ましい。

ランド部の記録マークの幅をグルーブ部の記録マークの幅よりも広くなるように記録することは、光磁気記録媒体に限られるものではなく、スパッタリングにより形成された光記録層を有する相変化タイプの光記録媒体にも同様に適用可能である。

特に、磁気誘導超解像の光磁気記録媒体では、再生磁界の上昇を抑制する意味で有効である。尚、本実施例で開示したものだけでなく他の膜構成のダブルマスク・リア・アパチャー・ディテクション（Ｄ−ＲＡＤ）方式のＭＳＲ媒体やセンタ・アパチャー・ディテクション（ＣＡＤ）方式のＭＳＲ媒体にも応用可能である。また、磁気誘導超解像に限られず、再生磁界を利用する磁気拡大再生技術においても有効であると考えられる。

次に、図１８を参照して本発明の光磁気記録媒体に情報を記録／再生するのに適した光磁気ディスク装置について説明する。光磁気ディスク装置５０がホストコンピュータ５２に接続されている。コントローラ５４は図示しないインタフェース、ＭＰＵ５６、メモリ５８及びオプティカル・ディスク・コントローラ（ＯＤＣ）６０を有する。

インタフェースはホストコンピュータ５２との間でコマンド及びデータのやり取りを行う。ＭＰＵ５６は、光磁気ディスク装置の全体的制御を行う。ＯＤＣ６０は、ホストコンピュータ５２との間でデータの送受信を行うためのＣＲＣやＥＣＣ等の制御を行う。

バイアス磁石６２は光磁気ディスク６４にバイアス磁界を印加する。光磁気ディスク６４は磁気誘導超解像（ＭＳＲ）光磁気ディスクである。バイアス磁石制御回路６６は、ＭＰＵ５６の指示に応じてバイアス磁石６２の磁界を制御する。

ライトＬＳＩ回路６８は、レーザダイオード制御回路７０とライト変調部７２を有している。ライト変調部７２は、光磁気ディスクの種類に応じて、ＯＤＣ６０からのライトデータをピット・ポジション・モジュレーション（ＰＰＭ）記録又はパルス・ウイドス・モジュレーション（ＰＷＭ）記録のデータ形式のデータに変調する。レーザダイオード制御回路７０は、この変調されたデータにより光学ヘッド７４のレーザビームの強度を制御する。

リードＬＳＩ回路７６は、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）回路、フィルタ、セクターマーク検出回路、アナログ／デジタル変換回路（ＡＤＣ）７８、周波数シンセサイザー８０、リード復調部８２を有している。

周波数シンセサイザー８０は、セクターのＶＦＯ信号に同期したリードクロックを発生する。リード復調部８２は、光学ヘッド７４から入力されたピット信号又はＭＯ信号からセクターマークを検出し、検出信号をＯＤＣ６０に出力する。リード復調部８２は更に、光学ヘッド７４から入力されたＭＯ信号をデジタル値に変換してＯＤＣ６０に出力する。

光学ヘッド７４は光磁気ディスク６４からの戻り光を検出し、ＩＤ信号／ＭＯ信号をリード回路７６に入力する。光磁気ディスクの種類を検出することにより、セクターアドレスをピットで検出するか、ＭＯ信号で検出するかコントローラ５４で制御される。

スピンドルモータ８４は光磁気ディスク６４を回転する。スピンドルモータ制御回路８６は、ＭＰＵ５６の指示に応じてスピンドルモータ８４を制御する。

サーボ制御回路８８は、光学ヘッド７４の戻り光からＴＥＳ信号を作成するＴＥＳ検出回路、光学ヘッド７４の戻り光からＦＥＳ信号を作成するＦＥＳ検出回路を有している。

サーボ制御回路８８は更に、ＴＥＳ信号からトラックサーボループにより光学ヘッド７４のトラックアクチュエータを駆動し、且つＦＥＳ信号からフォーカスサーボループにより、光学ヘッド７４のフォーカスアクチュエータを駆動するデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）を有している。

このＤＳＰは更に、光学ヘッド７４を光磁気ディスク６４のトラック横断方向に移動するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を駆動制御する。

光学ヘッド７４から光磁気ディスク６４上にフォーカスされるレーザビームのパワー制御について以下に説明する。

記録／消去／再生パワーは、工場出荷時に測定した初期値（デフォルト値）としてコントローラ５４内のメモリ５８に予め登録されているが、パワー制御を高精度に行うために所定のタイミングでＭＰＵ５６の制御のもとで試し記録が行われる。この試し記録によって、最適な記録パワー、最適な消去パワー、最適な再生パワーが決定されメモリ５８に登録される。

即ち、前述したランドとグルーブでマーク幅を異ならせて記録又は再生する記録媒体のために、ランド・グルーブそれぞれのマーク幅に応じて各パワーがメモリ５８に登録されることになる。

マーク幅を細く記録するためには、グルーブでの最適パワーをランドの最適パワーと比較して落とせば良いが、単純にパワーを落とすと信号品質が低下し、ジッタ、エラーが増加する。そこで、信号品質を考慮して、グルーブの最適パワーをランドの最適パワーから大体３〜７％差し引いた程度にすれば良い。

更に、ランド部では高パワー記録しても再生磁界の急激な上昇がないので、試し書きをランドで行うことで、正確な最適記録パワーＰＬｂｅｓｔを求める。

グルーブの最適パワーは、ランドの最適記録パワーＰＬｂｅｓｔの５％を差し引いた量としたり、試し書きの中心値をＰＬｂｅｓｔの５％差し引いた量として前後にパワーを振って測定することで求めて制御することができる。これにより、ランド／グルーブの双方とも正確な最適記録パワーで記録することができる。

また光記録の場合、レーザビームによる熱を利用して記録しているためにパワーを制御する換わりにレーザダイオード制御回路７０をレーザのパルス幅や照射時間を変えられるように構成したり、ＭＰＵ５６の制御でスピンドルモータ制御回路８６を制御して光磁気ディスク６４の回転数を変えられるようにしても同様にマークの幅が異なる記録を行うことができる。

磁気誘導超解像方式や磁気拡大再生方式では、熱と再生磁界の関係で再生を行うため、ランド／グルーブの最適記録パワー同様にランド／グルーブの最適再生パワーを求めて制御したり、ランドとグルーブとで、パワーの換わりにレーザダイオード制御回路７０をレーザのパルス幅や照射時間を変えられるように構成したり、ＭＰＵ５６の制御でスピンドルモータ制御回路８６を制御して光磁気ディスク６４の回転数を変えられるようにしても、同様にマークの幅が異なるランド／グルーブのそれぞれのマークを再生することができる。

また、２つの光源や２つの光学ヘッドを設けてランド用及びグルーブ用にそれぞれのビーム径を制御して、ランド／グルーブの幅が異なるマークの記録／再生を行うことができる。

光磁気ディスクの種類がランドとグルーブでマークの幅を異ならせて記録又は再生する媒体であると判断した場合、レーザダイオード制御回路７０は、ビームスポットの現在位置や目的位置がランド又はグルーブであるかによって、コントローラ５４のＭＰＵ５６の指示により光ビームの強度等を制御する。

尚、ビームスポットの現在位置は媒体上に記録されたＩＤ信号に含まれるアドレス情報を読み出すことにより、ランド又はグルーブであるかを認識できるようにしておけば良い。

故に、従来公知の光記憶装置のＭＰＵのプログラムやファームウエア等を変更するだけで、レーザダイオード制御回路７０やスピンドルモータ制御回路８６等の駆動制御を行うことができるので、ランドとグルーブとでマークの幅が異なるマークを記録／再生可能な光記憶装置を実現できる。

本発明は光磁気ディスク装置に限らず、相変化型の光ディスク装置でも応用可能である。更に、ディスク状の光記録媒体に限定されるものではなく、カードやテープにランド／グルーブのトラックが形成されたものに適用可能である。

本発明実施形態の光磁気記録媒体構成図である。 ランド・グルーブ記録用光磁気記録媒体の概略構成図である。 本発明のデータの消去を説明する図である。 本発明のデータの書きこみを説明する図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は本発明のデータの再生方法を説明する図であり、図５（Ａ）が平面図を、図５（Ｂ）が記録媒体の縦断面図をそれぞれ示している。 ランド・グルーブ記録媒体の拡大断面図である。 グルーブ幅がランド幅より広い媒体でのＣ／Ｎの再生磁界依存性を示す図である。 ランドとグルーブの幅が等しい媒体でのＣ／Ｎの再生磁界依存性を示す図である。 グルーブ幅がランド幅より狭い媒体でのＣ／Ｎの再生磁界依存性を示す図である。 再生に必要な磁界のグルーブ幅依存性を示す図である。 再生に必要な磁界のランド幅依存性を示す図である。 Ｃ／Ｎのランド幅依存性を示す図である。 Ｃ／Ｎのグルーブ幅依存性を示す図である。 Ｃ／Ｎのグルーブ深さ依存性を示す図である。 グルーブ幅がランド幅より広い媒体でのＣ／Ｎの記録パワー依存性を示す図である。 ランド幅及びグルーブ幅が等しい媒体でのＣ／Ｎの記録パワー依存性を示す図である。 グルーブ幅がランド幅より狭い媒体でのＣ／Ｎの記録パワー依存性を示す図である。 本発明を適用するのに適した光磁気ディスク装置のブロック図である。

符号の説明

１２ 光磁気記録媒体
１４ 基板
１６ 誘電体層
１８ 磁性再生層
２０ 磁性中間層
２２ 磁性記録層
２４ 保護層
２６ 記録感度調整層
２８ 多層膜
３０ ランド
３２ グルーブ
３４，４６ 記録マーク
３８ ビームスポット
４０，４８ アップスピンマスク
４２ 開口部
４４ 記録トラック

Claims (7)

1. ランド及びグルーブからなる記録トラックを有する光記録媒体であって、
   交互に形成されたランド及びグルーブを有する透明基板と；
   該透明基板上にスパッタリングにより形成された光記録層とを具備し；
   前記光記録層は前記ランド上に記録された第１の幅の第１マークと前記グルーブ上に形成された第１の幅より小さい第２の幅の第２マークとを有していることを特徴とする光記録媒体。
2. 前記第２マークの第２の幅は第１の幅の０．９５倍以上１倍未満である請求項１記載の光記録媒体。
3. 前記ランドは第３の幅を有し前記グルーブは第３の幅より大きな第４の幅を有しており、前記基板のグルーブの深さは２０〜６０ｎｍの範囲内であり、トラックピッチは０．２〜０．７μｍの範囲内である請求項１記載の光記録媒体。
4. 前記グルーブの前記第４の幅は前記第３の幅より広くその１．２８倍未満である請求項３記載の光記録媒体。
5. 前記光記録層は前記透明基板上に形成された磁性再生層と、該磁性再生層上に形成された磁性記録層とを含んでおり、
   前記光記録媒体はビームスポットより小さな前記第１及び第２マークを再生可能な磁気誘導超解像光磁気記録媒体である請求項１記載の光記録媒体。
6. 前記光記録層は前記磁性再生層と前記磁性記録層との間に介装された中間層を更に含み、
   前記光記録媒体はダブル−マスク・リア・アパチャー・ディテクション・タイプの磁気誘導超解像光磁気記録媒体である請求項５記載の光記録媒体。
7. ランド及びグルーブからなる記録トラックを有する光記録媒体に情報を記録／再生する光記録／再生装置であって、
   前記光記録媒体に光ビームを照射する光学ヘッドと、
   前記ランド上に第１の幅の第１マークを形成し、前記グルーブ上に第１の幅より小さい第２の幅の第２マークを形成するように、前記光学ヘッドから出射される光ビームを制御する制御手段と、
   を具備したことを特徴とする光記録／再生装置。

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