JP3025272B2 - 光記録担体 - Google Patents

光記録担体

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JP3025272B2
JP3025272B2 JP63239902A JP23990288A JP3025272B2 JP 3025272 B2 JP3025272 B2 JP 3025272B2 JP 63239902 A JP63239902 A JP 63239902A JP 23990288 A JP23990288 A JP 23990288A JP 3025272 B2 JP3025272 B2 JP 3025272B2
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ドイチエ・トムソン―ブラント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光透過性基層を有する光記録担体およびこ
の種の光記録担体を製造する方法に関する。
〔従来の技術〕
公知のこの種の記録担体は、たとえば光透過性層に、
凹み、所謂ピツトを有する光反射性アルミニウム層が続
くCDデイスクであり、このピツトがCD−デイスクに記憶
されたデータである。CD−デイスクのデータは、光走査
装置を用いて読取ることができる。この理由は、光反射
性アルミニウム層の反射特性は、デイスク上の凹みが形
成するパターンに依存しているからである。しばしば溝
（groove）とも呼称される凹みからは、破壊的干渉に基
づき、しばしばランド（land）とも呼称される隆起から
よりも光があまり反射されない。
したがつて、CDデイスクによつて反射される光の強さ
から、光走査装置は走査されたビツトがたとえばロジツ
ク１またはロジツク０であるか否かを認識する。
この種の１つの光記録担体−磁気光学的デイスクの名
称で公知−は論文“マグネートオプテイツシエ・フエア
ズーヒエ・ダウエルン・アン（Magnetooptische Versuc
he dauernan）”〔フンクシシヤウ（Funkschau）13、19
86年６月20日〕、第37〜41頁に記載されている。
CDデイスクとは異なり、磁気光学的デイスクはピツト
を有しない。光透過性層の後方には、磁気光学的層が存
在し、この層上にデータを記録することができ、かつこ
の層からデータを読取ることができる。さしあたり、如
何にしてデータが磁気光学的デイスク上に書込まれるの
かを説明する。
デイスク上に収束されるレーザービームを用いて、磁
気光学的層はキユリー温度に近い温度に加熱される。た
いていは磁気光学的層を、ほぼキユリー温度の下にある
補償温度にまで加熱するだけで十分である。デイスク上
の焦点の後方には電磁石が配置されており、この電磁石
はレーザービームによつて加熱された部分を、いずれか
一方の磁化方向に磁化する。レーザービームの遮断後
に、加熱個所は冷却して再び補償温度よりも低くなるの
で、電磁石によつて決定された磁化方向は維持されてい
る；すなわち、この個所はいわば凍結されている。こう
して個々のビツトは、種々の磁化方向の磁区に記憶され
る。この場合、たとえば１磁区の１磁化方向はロジツク
１に相当し、反対側の磁化方向はロジツク０を示す。
データーを読取るためには、カー効果が利用される。
直線偏光線の偏光面は、磁化反射板に反射する場合に、
測定可能な角度だけ回転される。如何なる方向に反射板
が磁化されているかに応じて、反射光線の偏光面は右側
または左側に回転される。デイスク上の個々の磁区は磁
化反射板と同様に作用するので、走査光線の偏光面は、
外ならぬ走査された磁区の磁化方向に応じて、測定可能
な角度だけ左側または右側に回転される。
デイスクによつて反射された光線の偏光面の回転か
ら、光走査装置は如何なるビツト、（ロジツク１または
ロジツク０）が存在するのかを認識する。ピツトを有す
るCDデイスクとは異なり、磁気光学的デイスクは、ほぼ
任意に何度も消去−および再書込み可能である。
２つの光記録担体−CDデイスクおよび磁気光学的デイ
スク−の場合に記憶容量および記録密度は喜ばしい程度
には高いけれども、殊にコンピユータ用に使用する場合
およびビデオデイスクとして使用する場合には、記憶容
量の著しい増大が望ましく、かつ極めて有利である。
特開昭62−60147号公報から、データ−トラツク上に
所定の間隔で、アドレスマーキング部を有する短かいピ
ツトパターンが設けられている磁気光学的デイスクが公
知である。これらのアドレスマーキング部は、磁気光学
的デイスク上に記憶されたデータを個々の区間に整理す
るために使用される。
特開昭58−114343号公報には、数個のセクターに分割
されている磁気光学的デイスクが記載されている。個々
のセクターは交互に、データを磁気光学的層で磁気光学
的に記憶するためと、データをピツトパターンで光学的
に記憶するためとに備えられているので、磁気光学的セ
クターには、ピツトパターンを有するセクターが続く。
特開昭58−211346号公報から公知である磁気光学的デ
イスク上には、トラツク方向に見てそれぞれ２つの磁気
光学的層の間にピツトパターンが設けられているので、
データ−トラツクに沿つて行く場合に、それぞれ磁気光
学的層にはピツトパターンが続き、このピツトパターン
には再び磁気光学的層が続く。ピツトパターンには、ト
ラツクアドレスが記憶されている。
最後に、特開昭61−68742号公報には、データが交互
に螺旋−または円形の磁気光学的データ−トラツクおよ
びピツトパターンを有するデータ−トラツクに記憶され
ている磁気光学的デイスクが記載されている。螺旋体の
１ターンないしは１同心円が磁気光学的であり、それに
対して次のターンないしは次の円はピツトパターンを備
えている。したがつて、２つの磁気光学的螺旋ターンな
いしは円の間には、常にピツトを有する１個の螺旋ター
ンないしは円が存在する。
しかし、記載された磁気光学的デイスクの場合に、列
挙された特開昭公報に提案された手段により、記憶容量
が通常の磁気光学的または光デイスクと比べて増大され
ることは決してない。
〔発明が解決しようとする課題〕
したがつて本発明の課題は、光記録担体において記憶
容量を著しく増大させることである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題の第１解決手段は、光透過性基層にデータを
一方では磁化によつて、他方では凹み、所謂ピツトを用
いて記憶することのできる光反射性の磁気光学的層が続
くことを規定する。
上記課題の第２解決手段は、光透過性基層上に、磁化
によってデータを記録できるような一部は光反射性で、
一部は光透過性の磁気光学的層が続き、この磁気光学的
層には第１光透過性層が続き、この第１光透過性層には
データを凹み、所謂ピツトを用いて記憶することのでき
る第２光透過性層が続いていることを要旨とする。
上記課題の第３解決手段は、光透過性基層上に、磁化
によってデータを記録できるような一部は光反射性で、
一部は光透過性の磁気光学的層が続き、この磁気光学的
層にはデータを凹み、所謂ピツトを用いて記憶すること
のできる光透過性層が続き、かつこれらのピツトは記録
担体の外側に設けられていることを規定する。
請求項１記載の光記録担体、詳言すれば光透過性基層
を有する光記録担体において、光透過性基層に、一方で
はデータを磁化によつて、他方では凹み、所謂ピツトを
用いて記憶することのできる光反射性の磁気光学的層が
続くことを特徴とする光記録担体は、円板形デイスクと
しての構成において、CDデイスクと磁気光学的デイスク
とからなる組み合わせである。光反射性アルミニウム層
の代わりに、同様にピツトを有する、光反射性であるが
磁気光学的でもある層が設けられている。したがつて、
一方ではデータはピツトに記憶されており、他方では光
反射性磁気光学的層の磁化によつてデータはほぼ任意に
何度も記憶および消去することができるので、記憶容量
は本発明の場合に倍加される。
さらに本発明は、適当な光走査装置を用いて同時に、
ピツトに記憶されたデータも、磁区に記憶されたデータ
をも読取ることを可能にする。これにより、データ−速
度は倍加される。同様に、磁区中に新しいデータを書込
み、同時にピツトに記憶されたデータを読取ることも可
能である。
光反射性の磁気光学的層にデータを書込むために、た
とえば光源として設けられたレーザーの出力は、レーザ
ービームの焦点で補償温度が超過される程度に高めら
れ；それに対して、データを読取る場合のレーザーの出
力は、光反射性磁気光学的層中の温度が、データの誤つ
た破壊を排除するために十分な安全間隔をもつて補償温
度よりも下にある程度に減少している。
〔実施例〕
第１図には、デイスク状記録担体の断面が図示されて
いる。光透過性基層１の直ぐ後方には、ピツト３を有す
る光反射性磁気光学的層２が設けられている。磁気光学
的な書込みにも、磁気光学的な読取りにも、ピツトの読
取りにも使用される光線４は、光反射性磁気光学的層２
から光走査装置へ反射される。
反射光の強さの変調深さを有利に減少させるために、
ピツトの深さは、慣用のCDデイスクの場合よりも小さく
選択されている。走査に使用される光線の波長λの約1/
10のピツト３の深さの場合に、変調深さは有利な値をと
る。このことは、光走査装置においてCDデイスクによつ
て反射される光線の強さが一定の値に調節される場合
に、光源−たいていはレーザー−の出力を小さく選択す
ることができるという利点をもたらす。これにより、光
反射性の磁気光学的層２は読取りの際にあまり強く加熱
されないので、臨界的キユリー温度に対する安全間隔は
拡大する。したがつて、データの故意ではない消去また
はオーバーライトは、減少したピツト深さにより排除さ
れる。
磁気光学的層２が走査光線の波長とほぼ同じ厚さか、
またはそれよりも薄く選択される場合、光線の一部は透
過する。第２図には、λ/2の薄い層２の場合に、凹みの
存在しない個所で衝突光線の約９％が透過し、それに対
して約15％は反射され；残りは吸収されることが示され
ている。磁気光学的層２は、その屈折率がn1＝１である
光透過性層10により、損傷から保護される。
第３図には、ピツト３、すなわちその深さが走査光線
の波長の半分である凹みにおける光線の分布が示されて
いる。再び、衝突光線の約15％が反射される。しかしな
がら、λ/2のピツト深さのため、回折パターンが生じ
る。それというのも、λ/6の光路差のため、凹みを通つ
て放射する光成分が、凹みを取り囲む厚い層を通つて放
射する光成分と干渉するからである。磁気光学的層２を
損傷、たとえば掻き傷から保護するために、n1＝１の屈
折率を有する光透過性層10が設けられている。
λ/2のピツト深さのため、隆起部で反射される光線と
凹みで反射される光線との間の光路差はλ/2＋λ/2＝λ
であるので、磁気光学的に記憶されたデータを走査す
る、磁気光学的層２で反射される光線は、ピツトパター
ンにより改ざんされない。λ/2の代わりに、ピツト深さ
は、λ/2の奇数倍であつてもよい。重要なのは、光路差
がλまたはλの整数倍であることだけである。
ピツト３は、次の３つの形式で検出することができ
る。
好ましくは第２図に表示したように円形に構成されて
いる光検出器５を用いて、ピツトは認識することができ
る。その理由は、ピツトなしでは光線の約９％が光検出
器に衝突し、それに対してピツトの所では干渉のため、
理想的な場合に光線は全く光検出器に当たらないからで
ある。
第３図に示されているようなリング形光検出器を用い
て、ピツトにおける一次の最大回折（Beugungsmaxima）
を検出することができるので、ピツトを用いて記憶され
たデータは読取ることができる。理想的な場合、ピツト
なしに光線はリング形光検出器上に放射せず、それに対
してピツトの後方では一次の最大回折が光検出器上に結
像する。
最後に、２つの光検出器を、円形光検出器５がリング
形光検出器６によつて取り囲まれているように互いに組
合わせることも可能である。円形光検出器５で、回折さ
れない光線が検出され、それに対してリング形光検出器
６で一次の回折光線が検出される。２つの光検出器の信
号は、常に異なる極性を有するので、２つの信号の差は
ピツトを用いて記憶されたデータを提供する。
第６図に略示された実施例の場合に、光透過性基層１
には、その外側にピツト３を備えている磁気光学的層２
が続く。その厚さがほぼ波長λの大きさである磁気光学
的層２により、衝突光線の約15％が反射される。反射光
は、磁気光学的層２に記憶されたデータを有する。
ピツトは、第２図からの実施例の場合と同じ形式方法
で検出することができる。
有利に円形の光検出器を用いて、ピツトを認識するこ
とができる。その理由は、ピツトなしでは光線の約９％
が光検出器に衝突し、それに対してピツトの場所では干
渉のため、理想的には光線は光検出器上に全く当たらな
いからである。
第３図に略示されているようなリング形光検出器を用
いて、ピツトにおける一次の最大回折を検出することが
できるので、ピツトを用いて記憶されたデータは読取る
ことができる。理想的には、ピツトなしに光線はリング
形光検出器上に放射せず、それに対してピツト後方では
一次の最大回折が光検出器上に結像する。
最後に、２つの光検出器を、円形光検出器５がリング
形光検出器６によつて取り囲まれているように互いに組
合わせることも可能である。円形光検出器５で、回折さ
れない光線が検出され、それに対してリング形光検出器
６で一次の回折光線が検出される。２つの光検出器の信
号は、常に異なる極性を有するので、２つの信号の差
は、ピツトを用いて記憶されたデータを提供する。
第４図に示された光記録担体の場合に、ピツト深さは
λ/4に選択されているので、光路差はλ/2である。λ/4
の代わりに、ピツト深さはλ/4の奇数倍であつてもよ
い。重要なのは、ピツトで反射される光線とその周辺で
反射される光線との間の光路差がλ/2またはλ/2＋ｎ・
λ（ただし、ｎは整数である）であることだけである。
第２図および第３図からの光記録担体とは異なり、反
射光がピツトを用いて記憶されたデータを有し、透過光
には磁気により記憶されたデータが含まれている。磁気
により記憶されたデータを読取るためには、カー効果の
代わりに類似のフアラデー効果が利用される。
ところで、第５図に示された光記録担体の層構造を説
明する。この記録担体は、次の層構造を有する。
基層１には第１保護層８が続き、この第１保護基には
磁気光学的層２が接続し、さらにこの磁気光学的層２に
は第２保護層９が続く。第２保護層９には第１光透過性
層10、およびピツト３を有する第２光透過性層11が続
く。しかし、概観性のため、個々の層の厚さは尺度に忠
実に図示されていない。
第５図で下方から基層１上に放射する光線４の部分12
は、磁気光学的層２で反射されるが、部分13は磁気光学
的層２および残りの層９、10および11を透過する。
ピツト深さがλ/2またλ/2の奇数倍に選択される場
合、磁気光学的層２によつて反射された光線12は磁気光
学的層に記憶されたデータを有し、記録担体を透過する
光線13は、ピツト３を用いて記憶されたデータを有す
る。それに対して、ピツト深さがλ/4である場合には、
反射光がピツトを用いて記憶されたデータを有し、透過
光は磁気光学的層に記憶されたデータを有する。基層１
および層11の屈折率はたとえばn2＝1.5に選択されてお
り、それに対して、たとえば空隙または空気クツシヨ
ン、所謂エア・ギヤツプであつてもよい光透過性層10は
n1＝１の屈折率を有する。
第７図には、請求項６に記載された記録担体の層構造
が示されている。
光透過性基層１には、磁気光学的層２が続き、この磁
気光学的層には光透過性層10が接続している。光透過性
層10の外側に設けられたピツト３は、λ/4の深さを有す
る。磁気光学的層２は、この層に放射する光線の一部−
約15％−を反射するが、一部−約９％−を透過させるの
で、ピツト３は第２図、第３図、第４図または第６図の
記録担体の場合と同じ方法で、円形−またはリング形光
検出器または両者からなる組合わせ装置を用いて、透過
光から認識することができる。磁気により記憶されたデ
ータは、反射光に含まれている。
この実施例は、次に第7a図、第7b図、第7c図および第
7d図につき詳説されるように、特に簡単な方法で製造す
ることができる。
製造する場合、第7a図から明白であるように光透過性
基層１に磁気光学的層２が続き、この磁気光学的層にフ
オトラツカー14によつて被覆されている光透過性層10が
続いているようなデイスクから出発する。
ピツトパターンは、照射によりフオトラツカー14上に
結像される、フオトラツカー14を現像する場合に、照射
個所または照射されない個所が層10から分離されるの
で、第7b図に示されているように、これらの個所で層10
は露出されている。引き続き、光透過性層10の露出個所
がエツチングされるので、デイスク上にはなお照射個所
ないしは照射されない個所にフオトラツカー14および光
透過性層10が存在するにすぎない。そこまで加工された
記録担体は、第7c図に略示されている。
最後の工程で、残りのフオトラツカー14が光透過性層
10から分離されるので、なお隆起部、所謂ランド部分が
残つているにすぎず；したがつて、ピツトの場所では、
第7d図に認められるように、磁気光学的層２が露出して
いる。
本発明の請求項10に記載された実施例の場合、磁気光
学的層に記憶されたデータが、ピツトを用いて記憶され
たデータに対して相関性を有することが記載されてい
る。
こうして、たとえばビデオデイスク上にピツトを用い
て、ビデオ信号が公知の規格により記録されていてもよ
い。ピツトパターンに記憶されたこれらのビデオ信号に
対して付加的に、磁気光学的層に相関データが記憶され
ていてもよく、これらの相関データは、ピツトパターン
に記憶されたデータと一緒に高い品質の再生信号を生じ
るので、その結果、改善された画像−および音声品質が
生じる。たとえば、一方の半画像がピツトパターンに記
憶されており、それに対してもう一方の半画像が磁気層
に記憶されていてもよい。この種のビデオデイスクは、
慣用のビデオデイスクプレーヤ中でも、高精細度−品質
を有する装置中でも再生することができる。このビデオ
デイスクは、慣用のビデオデイスクプレーヤの場合に、
公知の品質の画像を提供し、それに対して２つの信号−
ピツトを用いて記憶されたデータならびに磁気光学的層
に記憶されたデータ−を評価するビデオデイスクプレー
ヤの場合には、高い品質の画像を再生する。
磁気光学的層に、ピツトパターンに記憶されたデータ
に対して相関するデータが記録されている場合、CD−デ
イスクにおいても音声品質の著しい向上を得ることがで
きる。
もう１つの使用事例は、たとえば地図が記憶されてい
るビデオデイスクである。不変のデータ、たとえば山、
等高線または海はピツトを用いて記憶されており、それ
に対して可変のデータ、たとえば迂回路または建築現場
は磁気層に記憶されている。
しかしながら、本発明による光記録担体は、決して円
板形デイスクだけに制限されるものではない。本発明に
よる光記録担体は、たとえばドラム形担体として構成さ
れていてもよい。デイスクとしての構成で、本発明によ
る光記録担体は、コンピユータ用の記憶媒体、ビデオデ
イスクプレーヤ用のビデオデイスクおよびCDプレーヤ用
のCDデイスクとして特に好適である。
光反射性磁気光学的層２の材料としては、たとえば
鉄、テルビウムまたはガドリニウムからなる合金が適当
である。
既述したように、本発明はデイスクとしての構成にお
いて、たんに読取り可能なだけのCDデイスクと、読取り
も書込みも可能な磁気光学的デイスクとからなる組み合
わせであるので、本発明は、それ自体にROMデイスクお
よびRAMデイスクの性質を兼有し、したがつてROM RAMデ
イスクと呼称することができると思われる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明を説明するためのものであり、第１図は光
記録担体の部分的略示断面図であり、第２図は円形光検
出器を有する請求項10による光記録担体の部分的略示断
面図であり、第３図はリング形検出器を有する請求項10
による光記録担体の部分的略示断面図であり、第４図は
請求項９による光記録担体の部分的略示断面図であり、
第５図は請求項３による光記録担体の部分的略示断面図
であり、第６図は光記録担体の部分的断面図であり、第
7a図、第7b図、第7c図および第7d図は、請求項２による
光記録担体の製造工程を示す部分的断示断面図である。 １……光透過性基層、２……磁気光学的層、３……ピツ
ト、４……光線、５……円形光検出器、６……リング形
光検出器、８……第１保護層、９……第２保護層、10…
…光透過性層、11……第２光透過性層、12,13……部
分、14……フオトラツカー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリートヘルム ツツカー ドイツ連邦共和国フイリンゲン‐シユヴ エニンゲン・フランケンシユトラーセ ５ (72)発明者 クリスチヤン・ビユーヒラー ドイツ連邦共和国フイリンゲン‐シユヴ エニンゲン‐マールバツハ・ケルテンヴ エーク ３ (72)発明者 ハインツ−イエルク・シユレーダー ドイツ連邦共和国フイリンゲン‐シユヴ エニンゲン‐マールバツハ・テラ・ヴオ ーンパルク ９ (56)参考文献 特開 昭60−217541（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−215044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−276732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−164626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−35525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−276732（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 13/00 G11B 11/105 501 G11B 11/105 521

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光透過性基層（１）を有する光記録担体に
    おいて、光透過性基層（１）の上に、データを磁化並び
    にピットと呼称される凹み（３）により記憶できる光反
    射性磁気光学層（２）を載せ、この場合、磁化により記
    憶されたデータと凹みにより記憶されたデータは、両方
    のデータが同時に走査光線の焦点面に存在している程度
    に空間的に互いに近くに存在していることを特徴とす
    る、光記録担体。
  2. 【請求項２】凹み（３）の深さが、走査光線の波長より
    も小さくなるよう選択されている、請求項１に記載の光
    記録担体。
  3. 【請求項３】凹み（３）の深さが、走査光線の波長の約
    1/10である、請求項２に記載の光記録担体。
  4. 【請求項４】凹み（３）の深さが、走査光線の波長の約
    半分またはその奇数倍である、請求項１に記載の光記録
    担体。
  5. 【請求項５】凹み（３）の深さが、走査光線の波長の約
    1/4または1/4の奇数倍である、請求項１に記載の光記録
    担体。
  6. 【請求項６】光透過性基層（１）の上に、データを磁化
    並びにピットと呼称される凹み（３）により記憶できる
    部分的に光反射性の磁気光学層（２）を載せ、この場
    合、磁気光学層（２）は、その上に当たる光線の反射の
    際に、その極性方向を、該磁気光学層（２）の磁化に合
    わせて回転させ、他方で、該磁気光学層中にピットで記
    憶したデータに合わせて該磁気光学層を透過した光線の
    強さを変調させることを特徴とする、光記録担体。
  7. 【請求項７】凹み（３）の深さが、走査光線の波長の約
    半分またはその奇数倍である、請求項６に記載の光記録
    担体。
  8. 【請求項８】凹み（３）が、光線の透過部分の方向で、
    磁気光学層（２）の上に置かれた層（10）中に配置され
    ており、かつ磁気光学層（２）の代わりに、層（10）に
    よって透過部分の強さを変調させる、請求項６に記載の
    光記録担体。
  9. 【請求項９】光透過性基層（１）を有する光記録担体に
    おいて、光透過性基層（１）の上に、データを磁化並び
    にピットと呼称される凹み（３）により記憶できる部分
    的に光反射性の磁気光学層（２）を載せ、該凹み（３）
    の深さが、走査光線の波長の約1/4または1/4の奇数倍で
    あり、磁気光学層（２）は、その上に当たる光線の反射
    の際に、該磁気光学層中にピットで記憶したデータに合
    わせて光線の強さを変調させるが、他方、該磁気光学層
    を透過した光線の極性方向を、該磁気光学層（２）の磁
    化に合わせて回転させることを特徴とする、光記録担
    体。
  10. 【請求項１０】磁気光学層（２）中に記憶されたデータ
    が、ピット（３）を用いて記憶されたデータに対する相
    関性の付加的データである、請求項１から９までのいず
    れか１項に記載の光記録担体。
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