JP3460937B2 - 光磁気記録媒体およびその再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光あるいは磁界を
変調して情報の記録・再生を行う光磁気記録媒体および
その再生方法に関し、特に、再生層と記録層とを備え、
再生時には記録層の磁区が再生層に拡大転写される光磁
気記録媒体およびその再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】繰り返し書き換え可能な大容量の情報記
録媒体として、磁気光学効果を用いた光磁気記録媒体が
知られている。そして、この光磁気記録媒体の記録密度
をより高くするために、数々の研究，検討がなされてい
る。

【０００３】光磁気記録媒体の一形態である光磁気ディ
スクにおいて、ディスク上の記録ビットを読み取るため
には、光ビームを目的の記録ビット上に正確に集光しな
ければならない。このため、光磁気ディスクの記録再生
には、トラッキングサーボを用いて、ディスクの半径方
向に光ビームのスポットを制御する必要がある。この制
御において、ディスクの所定の位置からの光ビームのず
れを、トラッキングエラーという。

【０００４】このトラッキングエラーの検出方法として
数々の技術が知られているが、これらの中でも一般的な
ものは、光磁気ディスクのディスク基板に案内溝を設け
て制御を行う、プッシュプル法と呼ばれる方法である。
この方法は、ディスクに形成された案内溝に光ビームの
一部を照射し、この案内溝からの反射回折光の強度分布
からディスクのトラッキングエラーを検出し、ビームス
ポットの照射位置の制御信号となるトラッキングエラー
信号を得る方法である。

【０００５】このプッシュプル法は、光磁気ディスクの
高密度記録化のために有利であり、従来の光磁気記録媒
体の記録再生では多く採用されている。このため、この
方法によって得られるトラッキングエラー信号の特性
と、情報の再生信号である光磁気信号の特性とが共によ
くなるように、案内溝の幅の長さや深さについての研究
がなされてきた。そして、これらの適切な大きさは、ビ
ームスポットの大きさ等からある程度決定されることが
知られている。例えば、一般的なビームスポットを用い
た場合、幅は０．６μｍ〜１μｍのオーダー、深さは数
１０ｎｍ〜１００ｎｍのオーダーとなる。また、ビーム
スポットの大きさは、光の波長や集光レンズの開口率等
によって決定される。

【０００６】トラッキングエラーを検出する他の方法と
して、トラック・ウォブリング法を用いたサンプル・サ
ーボ・トラッキング法がある。このサンプル・サーボ・
トラッキング法では、データ領域に記録されている情報
の再生と、上記サーボ領域を使用したトラッキング制御
とが、時間的空間的に完全に分離されて行われる。従っ
て、光磁気ディスクには、あらかじめサーボ情報が記さ
れたサーボ・バイトと呼ばれる領域が、情報が記録され
ている領域と分離されて、所定の間隔で設けられてい
る。このサーボ・バイトには、クロックの生成を行なう
ためのクロック・ピットとトラッキングエラー信号の検
出を行なうためのサーボ・ピットとが埋めこまれてい
る。

【０００７】この光磁気ディスクの１つのトラックの両
側には、２つのサーボ・ピットが、トラックからそれぞ
れ等距離の部分に形成されている。また、これら２つの
サーボピットは、ディスクの周方向には互いにずれて位
置している。そして、このディスクの記録・再生の際、
それぞれのサーボ・ピットからの反射光量が等量になる
ように、光ピックアップの対物レンズが制御される。こ
れにより、２つのサーボ・ピットの中心にあるトラック
上に、ビームスポットを追従させることが可能となる。

【０００８】このサンプル・サーボ・トラッキング法で
は、ビームスポット内にサーボ・ピットが複数個入って
しまうと、各サーボ・ピットの反射光を区別できなくな
る。このため、光磁気ディスクの高密度記録化を進める
ためには、トラック上のサーボ・ピットの位置関係その
他に工夫を加える必要がある。

【０００９】特開平６−６０４０８号公報には、上記の
サンプル・サーボ・トラッキング法を採用したトラッキ
ング装置が開示されている。この装置は、光ディスクの
隣接するトラックにウォブルピット（サーボ・ピット）
を共用させ、さらに、このウォブルピットから得られる
トラッキングエラー信号の極性を隣接するトラック間で
切り換えることによって、少ないサーボ領域でのトラッ
キング制御を行うものである。このため、この従来の装
置では、光ディスクのトラックピッチを狭くしてトラッ
ク方向（ディスクの半径方向）の記録密度を高めること
が可能となっている。

【００１０】ところで、光ビームのビーム径に対して、
記録磁区である記録ビットの径および記録ビットの間隔
が小さくなると、光磁気記録媒体の再生特性は劣化す
る。この原因は、再生にかかる記録ビット上に集光され
た光ビームのビーム径内に、隣接する記録ビットが入っ
てしまい、個々の記録ビットを分離して再生することが
できなくなることにある。

【００１１】この劣化を防ぐために、『第２０回日本応
用磁気学会講演概要集（１９９６），２２ｐＥ−４，
「磁区拡大再生による超高密度光磁気ディスク」』に
は、記録層と再生層との間に非磁性の中間層を挟んだ構
成の光磁気ディスク、および、その再生方法が開示され
ている。この光磁気ディスクでは、記録層から発生する
磁界により記録層の磁区よりも大きな磁区が再生層に転
写される。そして、この再生層から、情報の再生を行う
ようになっている。このように、記録層の磁区を再生層
に拡大し、この再生層に形成された磁区を光ビームで読
み取る再生方法を、磁区拡大再生という。

【００１２】図５は、この磁区拡大再生を説明するため
の説明図である。磁区拡大再生方法としては種々の方法
が提案されているが、例えば、１つの記録磁区１０９
（記録ビット）がビームスポット１１１にある時間内
に、この記録磁区１０９に対して、この記録磁区１０９
磁化方向と同じ方向に外部磁界を印加する。これによ
り、図５に示すように、小さな記録磁区１０９を再生層
１０５の高温部ＨＰに再生磁区１１０として拡大転写し
て読み出すことができる。従って、この磁区拡大再生方
法では、ビームスポット１１１の照射された部分のほと
んどが再生磁区１１０となるので、通常の再生に比べて
高い再生信号特性の取得と光磁気ディスクの高密度記録
とを同時に実現するものである。なお、図５において、
上向きの記録磁区１０９以外の部分の磁化は全て下向き
となっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この磁
区拡大再生方法を採用した光磁気ディスクは、トラッキ
ング制御のために上記したプッシュプル法を用いる場
合、すなわち、光磁気ディスクに案内溝を用いた基板を
使用した場合、以下に示すような問題が生じる。

【００１４】すなわち、光磁気ディスクの磁性膜や誘電
体膜は、案内溝が形成されている基板面にスパッタ法や
蒸着法で積層される。このため、これら磁性膜や誘電体
膜も、一様な平面形状ではなく、案内溝の凹凸形状とな
って積層される。

【００１５】図６は、このように凹凸形状に形成され
た、再生層１０５，中間層１０６および記録層１０７を
備えた光磁気記録媒体を示す説明図であり、図７はこの
再生層１０５を光磁気ディスクのディスク面を示す説明
図である。図６に示すように、この光磁気ディスクに
は、案内溝としてグルーブ部１０２…が形成されてお
り、このグルーブ部１０２…と案内溝間のランド部１０
３…とに情報が記録されている。また、図中右側のグル
ーブ部１０２では、記録層１０７の記録磁区１０９が再
生層１０５に再生磁区１１０として拡大転写されてお
り、この再生磁区１１０は垂直磁化状態となっている。

【００１６】磁気バブル理論に示されるように、この図
に示す再生磁区１１０のような垂直磁化状態の部分に凹
凸があると、この部分に磁極が発生し、再生磁区１１０
に磁力が加わる。このため、再生層１０５における再生
磁区１１０の磁壁の移動、すなわち、再生層１０５に形
成される再生磁区１１０の広がりに障害が発生してしま
う。この障害は、特に溝の角の部分（グルーブ部１０２
とランド部１０３との境界）で顕著であり、場合によっ
てはこの部分で磁壁がピニング（固定）されることがあ
る。

【００１７】また、磁性体膜や誘電体膜が形成されると
き、案内溝の側壁面には、粒子がほぼ平行に入射する。
このため、この側壁面では、これらの膜は非常に薄くな
ってしまう。従って、この側壁面における磁性膜は、側
壁面以外の部分の磁性膜に比して磁気特性が悪く、この
磁気特性の悪さは、上記と同様に磁壁移動の障害を引き
起こす。

【００１８】従って、このような光磁気ディスクに対し
て、上記のように外部磁界を印加して再生層における磁
区の磁壁を移動させようとすると、図７に示すように、
グルーブ部１０２に形成された再生磁区１１０が、この
グルーブ部１０２の幅より大きくならない。すなわち、
磁壁が案内溝の角の部分にピニングされてしまい、ラン
ド部１０３まで広がらない。このため、再生磁区１１０
の転写を所望の範囲に拡大して行なうことができなくな
る。従って、ビームスポット１１１内に大きく再生磁区
１１０を形成することができないので、再生信号の特性
が悪化してしまい、微小な磁区を拡大して良好に再生す
るという、磁区拡大再生方法の目的を達成することがで
きなくなる。

【００１９】このような光磁気ディスクの構成（案内溝
を備えた構成）において、上記した磁壁のピニングを防
ぐために、再生時に印加する外部磁界を大きくするとい
う方法がある。このように大きな外部磁界をかけると、
案内溝の形状によって発生する磁力の影響が、相対的に
無視できるほど小さくなり、磁壁のピニングを防ぐこと
ができる。

【００２０】しかしながら、磁区拡大再生のために必要
な大きさ以上の外部磁界を印加することは、装置の構成
やコスト等の面で不利である。また、大きな外部磁界
は、記録層と再生層との静磁結合を妨げることにもなる
ので、記録磁区を再生層に正確に拡大することができな
くなってしまう。

【００２１】また、このピニングを防ぐには、トラッキ
ングエラー信号が得られる範囲内でトラックピッチを大
きくし、案内溝の角をビームスポットのできるだけ外側
に位置させるという方法もある。この方法では、磁壁の
ピニングが起こった場合でも再生信号の損失は小さくな
る。しかしながら、この方法は、トラック方向（ディス
ク半径方向）の高密度化を制限してしまうので望ましく
ない。

【００２２】また、プッシュプル法の問題点は他にもあ
る。光磁気ディスクの高密度化を図るために、トラック
ピッチあるいは案内溝の幅を狭くし、ディスク半径方向
にトラックを高密度に配置することが考えられる。とこ
ろが、案内溝の幅を狭くして細密な溝形状を形成してし
まうと、再生時に、光学的なノイズが発生してしまうと
いう問題が生じる。すなわち、案内溝の幅が狭くなるこ
とによって、ビームスポットに入る隣接トラックの面積
が大きくなる。光ピックアップから再生にかかるトラッ
クまでの距離と、この光ピックアップから隣接トラック
までの距離とは異なるので、光ピックアップは、位相の
異なる光が多く混入した反射光を受けてしまい、再生信
号にノイズが生じてしまうのである。また、このような
細密な溝形状を有する光磁気ディスクでは、磁区拡大再
生を行った場合の再生層の磁区のピニングが起こりやす
くなる。

【００２３】また、案内溝の凹凸を、完全な矩形に加工
することは困難である。従って、側壁の形状がなまり易
く、これによるノイズの発生が問題となる。また、なま
った側壁の不完全な案内溝を有する光磁気ディスクにお
いて、高密度化のためにトラックピッチを狭くすると、
案内溝の側壁がビームスポット中心に近づくので、ノイ
ズがさらに大きくなる。

【００２４】また、プッシュプル法では、対物レンズ
の光軸のずれ，ディスクの半径方向の傾き，案内溝
形状のアンバランス，等により、トラッキングエラー信
号に直流オフセットが生じる。この直流オフセットはト
ラッキング動作の異常を引き起こす原因となる。

【００２５】また、高密度記録化のため、ランド（案内
溝間）とグルーブ（案内溝内）との両方にデータを記録
する、ランド・グルーブ記録方式が提案されている。こ
の方式では、データ領域の深さが異なることや、案内溝
の形状が完全な矩形ではないことにより、非点収差法な
どを用いたフォーカス・エラー信号の検出が難しい。従
って、フォーカスのオフセット調節が必要となり、光ピ
ックアップの制御が困難になる。さらに、ランドとグル
ーブとの光学特性が異なるため、記録・再生に際しての
光学的および回路的な調整が必要となる。

【００２６】上記のように、従来の案内溝を用いたプッ
シュプル法では、良好に磁区拡大再生を行なうことは困
難であった。本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、簡単な構成にて良好な磁区拡大再
生を実現し、高記録密度かつ高信頼性を有する光磁気記
録媒体およびその再生方法を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の光磁気記録媒体は、情
報を記録するための磁区を備えた記録層と、所定の温度
以上となると、この記録層と静磁結合し、記録層の磁区
を拡大して転写する再生層とを有する光磁気記録媒体に
おいて、トラッキングエラーを検出するためのサーボ領
域と、このサーボ領域から分離されて形成された、情報
の記録を行う平面形状のデータ領域とを備えていること
を特徴としている。

【００２８】上記の光磁気記録媒体では、再生時には、
記録層の磁区が再生層に拡大されて転写され、再生層
に、記録層の磁区より大きな磁区が形成される。そし
て、この大きな磁区を光ビームで読み取ることによっ
て、良好な再生信号を得られるようになっている。そし
て、この光磁気記録媒体は、トラッキングエラーを検出
するためのサーボ領域と、情報の記録を行うデータ領域
とを備えている。このデータ領域は、サーボ領域とは分
離されて形成されており、さらに、その形状が凹凸のな
い平面形状となっている。すなわち、この構成のデータ
領域には、上記した再生層に形成される磁区の拡大を妨
げる、案内溝のような凹凸がない。

【００２９】上記のような、再生層に磁区を拡大転写し
て行う再生では、非常に短い時間内に再生層における磁
区の磁壁の移動を必要とする。上記の光磁気記録媒体で
は、再生層における磁区の拡大を妨げる凹凸がないの
で、この磁区の磁壁の移動が自由となる。従って、再生
層の磁区の拡大を良好に実現することができるので、ト
ラックピッチを狭くしても、良好な再生信号特性を得る
ことが可能となる。これにより、上記の光磁気記録媒体
は、プッシュプル法に基づくグルーブ等の凹凸がデータ
領域に形成された光磁気記録媒体に比して、高密度記録
可能で信頼性の高い光磁気記録媒体となっている。ま
た、上記の光磁気記録媒体は、データ領域が凹凸のない
平面形状であるので、光磁気記録媒体の原盤および光磁
気記録媒体の製造が容易であり、その生産性を高くする
ことができる。

【００３０】また、請求項２に記載の光磁気記録媒体
は、請求項１の構成に加えて、前記再生層は、室温で面
内磁化状態であり、高温で垂直磁化状態となることを特
徴としている。上記の構成によれば、光磁気記録媒体の
再生層は、室温では面内磁化状態であり、高温では垂直
磁化状態となる。従って、ビームスポットの中心部が照
射されて高温になった部分は垂直磁化状態となり、記録
層における記録磁区の磁化と静磁結合して拡大された磁
区が形成される。また、この部分以外の部分、すなわ
ち、ビームスポットの端部が照射されている部分等の高
温となっていない部分は、面内磁化状態となって、記録
層における記録磁区の磁化とは相互作用しない。すなわ
ち、記録層をマスクする。従って、ビームスポットの端
部が照射されている部分のような、再生層における拡大
された磁区以外の部分からは光磁気信号が生成されるこ
とがないので、ノイズの少ない再生信号を得ることがで
きる。

【００３１】また、請求項３に記載の光磁気記録媒体
は、請求項１の構成に加えて、前記サーボ領域には、サ
ンプル・サーボ・トラッキング法によりトラッキング制
御を行うための凹凸が設けられていることを特徴として
いる。上記の構成によれば、サーボ領域には、サンプル
・サーボ・トラッキング法によりトラッキング制御を行
うための凹凸が設けられている。そして、記録・再生の
際は、この凹凸にビームスポットを照射してその反射光
量を検出することで、トラッキング制御が行われる。こ
のサンプル・サーボ・トラッキング法では、データ領域
に記録されている情報の再生と、上記サーボ領域を使用
したトラッキング制御とが、時間的空間的に完全に分離
されて行われる。従って、請求項１に記載のような、サ
ーボ領域とデータ領域とが分離された光磁気記録媒体の
トラッキング制御を良好に行うことが可能となる。

【００３２】また、この凹凸を利用したトラッキング制
御では、データ領域にビームスポットが照射されている
ときには、このサーボ領域の凹凸にビームスポットが照
射されることはない。従って、情報の再生のためのビー
ムスポットの反射光に、この凹凸からの反射光が混入す
ることがないので、良好な再生信号特性を得ることが可
能となる。

【００３３】また、請求項４に記載の光磁気記録媒体
は、請求項３の構成に加えて、前記凹凸がピットからな
ることを特徴としている。上記の構成によれば、上記の
凹凸がピットからなっている。このピットは、上記のよ
うにサンプル・サーボ・トラッキング法に基づいて形成
されているので、少ないピットで効率よくトラッキング
制御を行うことが可能となる。また、このようなピット
の作成は容易であると共に、ピットを設けた光磁気記録
媒体は実用化されているため、従来の光磁気記録媒体を
応用することができ、低コストで請求項３に記載の光磁
気記録媒体を製造することができる。

【００３４】また、請求項５に記載の光磁気記録媒体
は、請求項３の構成に加えて、前記凹凸がプッシュプル
法に基づいて形成されたランドとグルーブとからなるこ
とを特徴としている。上記の構成によれば、上記の凹凸
が、プッシュプル法に基づいて形成された案内溝である
グルーブと、このグルーブ間のランドとからなってい
る。従って、この光磁気記録媒体のトラッキング制御
は、サンプル・サーボ・トラッキング法にプッシュプル
法を組み合わせたものとなる。すなわち、このトラッキ
ング制御は、情報の再生とは分離して行われると共に、
サーボ領域に形成されたランドおよびグルーブからの反
射光に基づいて行われる。

【００３５】これにより、従来の磁区拡大再生の光磁気
記録媒体と共通した部分が多くなり、請求項３に記載の
光磁気記録媒体として、従来の光磁気記録媒体を応用す
ることができる。従って、低コストで請求項３に記載の
光磁気記録媒体を製造することができる。また、従来の
光磁気記録媒体とトラッキング制御が類似しているの
で、この光磁気記録媒体との互換性を向上させることが
できる。

【００３６】また、請求項６に記載の光磁気記録媒体の
再生方法は、請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方
法であって、記録層の磁区を再生層に拡大して転写させ
て再生層に記録層の磁区より大きい磁区を形成し、この
磁区にビームスポットを照射して情報を読み取る一方、
サンプル・サーボ・トラッキング法によってトラッキン
グ制御を行うことを特徴としている。

【００３７】上記の方法によれば、記録層における磁区
の再生層への転写は、再生層に形成される磁区が記録層
の磁区よりも大きくなるように行われる、拡大転写であ
る。この拡大転写は、例えば、再生にかかる記録層の磁
区がビームスポット内を通過する間に、この磁区の磁化
方向と同じ方向に外部磁界を印加することで行われる。

【００３８】そして、この再生層の磁区を所望の大きさ
に拡大するためには、情報が記録されている領域に、例
えばプッシュプル法によるトラッキング制御に用いるよ
うな案内溝等の、凹凸が形成されていないことが好まし
い。そこで、上記の方法では、サンプル・サーボ・トラ
ッキング法によるトラッキング制御を行うようにしてい
る。すなわち、再生にかかる光磁気記録媒体として、上
記した再生層の磁区が形成される領域とトラッキング制
御を行う領域とが分離されたものを用い、情報の再生と
分離してトラッキング制御を行うようにしている。これ
により、再生層に形成される磁区を所望の大きさに拡大
して再生し、良好な再生信号を得ることができると共
に、トラッキング制御も良好に行うことができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、以
下に説明する。図１（ｂ）は、本実施の形態にかかる光
磁気記録媒体である光磁気ディスク（以下、本光磁気デ
ィスクとする）の構成の概略を示す断面図である。この
図に示すように、本光磁気ディスクは、ディスク基板１
１に、透明誘電体層１２，再生層５，中間層６，記録層
７および保護層１３がこの順に積層されて構成されてい
る。なお、図示はしていないが、本光磁気ディスク全体
を保護するために、有機樹脂からなる保護膜（保護コー
ト）が、保護層１３上に形成されている。

【００４０】また、図１（ａ）は、本光磁気ディスクに
おける再生層５，中間層６および記録層７の構成の概略
と、再生時における各層５〜７の状態とを示す説明図で
ある。この図に示すように、本光磁気ディスクは、サー
ボ領域とデータ領域とに分けられている。データ領域
は、情報を記録するための領域であり、凹凸のない平面
形状となっている。また、サーボ領域は、トラック・ウ
ォブリング法を用いたトラッキング制御、すなわち、サ
ンプル・サーボ・トラッキング法によるトラッキング制
御のための領域であり、ピット１…を備えている。

【００４１】図２は、本光磁気ディスクのディスク面の
形状を示す説明図である。この図に示すように、これら
ピット１…は、ビームスポット４が追従するトラック２
の両側に、周方向にずれて形成されている。また、これ
らピット１…は、データ領域には形成されておらず、サ
ーボ領域のみに形成されている。従って、ピット１…
は、データ領域とは完全に分離されて形成されており、
情報が再生されるときには、これらピット１…には光ビ
ームは照射されない。このため、ピット１…の反射光
が、情報を再生するための反射光に混入することはな
い。また、これらピット１…は、情報の再生時だけでな
く、記録時のトラッキング制御にも用いられる。

【００４２】以下に、本光磁気ディスクを構成する、図
１（ｂ）に示した各層５〜７，１１〜１３の特徴を示
す。ディスク基板１１は、サーボ領域の基板となるピッ
ト１…を備えた部分と、データ領域の基板となる凹凸の
ない平面形状の部分とからなり、材料として例えばポリ
カーボネートが利用される。

【００４３】透明誘電体層１２は、ディスク基板１１上
に、窒化物等をスパッタリングあるいは蒸着することで
形成される。この透明誘電体層１２は、再生層５での光
の反射で発生するカー回転角を、光学的干渉現象を利用
して増強させるものである。このため、透明誘電体層１
２には、透光性を有する材料が利用される。また、この
透明誘電体層１２は、酸化しやすい希土類・遷移金属合
金を保護する機能も有している。保護層１３は、酸化し
やすい希土類・遷移金属合金を保護する機能を有し、記
録層７上に窒化物等をスパッタリングあるいは蒸着する
ことで形成される。

【００４４】記録層７は、希土類遷移金属からなるアモ
ルファス磁性合金をスパッタリングあるいは蒸着するこ
とで形成される垂直磁化膜である。そして、図１（ａ）
に示すように、情報を記録するための微小な記録磁区９
を有している。この図における記録層７は、記録磁区９
が１つだけ形成されている部分であるため、図中の記録
磁区９以外の部分の磁化は全て下向きとなっている。こ
の記録層７は、高温になると磁化が増大する磁性層であ
る。従って、再生時に光ビームが照射されると、ビーム
スポット４の中心に対応する部分が高温となり、この部
分の磁化が増大する。そして、この磁化の増大によっ
て、この部分から発生する磁界が増大するので、この部
分における記録磁区９を再生層５に転写することができ
る。

【００４５】再生層５は、希土類遷移金属からなるアモ
ルファス磁性合金をスパッタリングあるいは蒸着するこ
とで形成され、室温で面内磁化状態、高温で垂直磁化状
態となる磁性膜である。従って、図１（ａ）に示すよう
に、再生時に、再生層５に光ビームが照射されると、ビ
ームスポット４の中心付近に垂直磁化状態となる高温部
ＨＰが形成される。また、その他の部分は面内磁化状態
となって記録層７の磁化をマスクする。そして、この高
温部ＨＰには、記録層７の高温部分にある記録磁区９の
磁化との静磁結合によって、この記録磁区９が拡大転写
されて再生磁区１０が形成される。そして、この再生磁
区１０が光ビームで読み取られ、再生信号が生成され
る。従って、記録層７の１つの記録磁区９がビームスポ
ット４を通過する間に、この記録磁区９が再生層５に拡
大転写されることが必要であり、各層５・７の磁気特性
や本光磁気ディスクを再生するための装置は、この拡大
転写が可能なように調整されている。

【００４６】中間層６は、記録層７と再生層５との磁気
的な交換結合を遮断し、これら２層５・７間で静磁結合
が支配的な相互作用となるように設けられており、非磁
性の材料が利用される。この中間層６により、記録時の
磁界感度を向上させることができる。

【００４７】上記のような本光磁気ディスクの再生は、
以下のように行われる。図１（ａ）に示すように、対物
レンズ８によって光ビームが集光され、本光磁気ディス
クのディスク基板１１側から再生層５に照射されると、
再生層５に高温部ＨＰが形成される。また、光ビームの
ビームスポット４の中心に対応した記録層７の高温部分
の磁化（図では記録磁区９の磁化）が増大する。そし
て、再生層５の高温部ＨＰは垂直磁化状態となり、記録
層７における高温部分の記録磁区９の磁化との静磁結合
によって、高温部ＨＰに記録磁区９が拡大転写されて再
生磁区１０が形成される。そして、光ビームは、再生磁
区１０で反射されて光磁気信号を含んだ反射光となり、
この反射光に基づいて再生信号が形成される。また、上
記した再生磁区１０の形成は、高温部ＨＰに対して記録
磁区９の磁化と同じ方向に外部磁界を印加することによ
って行われる。

【００４８】そして再生磁区１０が再生された後、本光
磁気ディスクの回転によって高温部ＨＰが移動し、同様
に、図示しない別の記録磁区が再生層５に転写され、再
生される。このように、本光磁気ディスクでは、記録層
７の記録磁区の再生層５への拡大転写が繰り返される。

【００４９】また、トラッキング制御は、ディスク基板
１１に形成された、サーボ領域のピット１…からの光ビ
ームの反射光を受光して行われる。すなわち、ビームス
ポット４がトラック２の中心を通るために、トラック２
の両側のピット１・１は順に照射されることになる。そ
して、トラック２から等距離ずれたこれらピット１・１
の反射光量が等しくなるように、トラッキング制御が行
われる。

【００５０】このように、本光磁気ディスクは、トラッ
キング制御にサンプル・サーボ・トラッキング法を採用
した磁区拡大再生光磁気ディスクとなっている。従っ
て、従来の磁区拡大再生の光磁気ディスクのように、ト
ラッキング制御にプッシュプル法を採用し、ランド・グ
ルーブ記録を行う光磁気ディスクに比べ、以下の点で有
利である。

【００５１】まず、データ領域を凹凸のない平面とする
ことにより、従来案内溝の角で生じていた磁壁のピニン
グを解消することができる。これにより、再生層５にお
ける磁壁移動を自由にし、再生磁区１０の形成を良好に
実現することができる。

【００５２】プッシュプル法でトラッキング制御を行う
と、案内溝のために、トラックピッチが狭くなればなる
ほど磁区転写に制限を受けてしまう。しかしながら、サ
ンプル・サーボ・トラッキング法を採用した本光磁気デ
ィスクでは、ディスクの周方向の記録密度が若干低くな
るものの、ディスクの半径方向の高密度化が可能であ
る。従って、本光磁気ディスクの記録密度は、プッシュ
プル法を採用した光磁気ディスクに比べて高くすること
ができる。また、データ領域が凹凸のない平面形状であ
るので、本光磁気ディスクの原盤の製造が容易であると
共に、本光磁気ディスクの製造も容易である。従って、
本光磁気ディスクは、生産性の高い光磁気ディスクとな
っている。

【００５３】また、プッシュプル法を採用した光磁気デ
ィスクでは、トラックピッチを狭くして高密度化を図ろ
うとすると、案内溝によるノイズの発生が避けられなか
った。しかしながら、本光磁気ディスクでは、データ領
域を凹凸のない平面にすることによって、このノイズの
発生を抑えることができる。

【００５４】また、本光磁気ディスクで採用したサンプ
ル・サーボ・トラッキング法では、案内溝を用いたプッ
シュプル法で問題となっていた直流オフセットが発生し
ない。また、光軸ずれにも強くなるので、光学系の精度
も大幅に緩和できる。さらに、光磁気ディスクの傾きに
も強くなるので、光磁気ディスクの互換性もよくなる。
このことは高密度記録に有利となる。また、サーボ領域
とデータ領域とが時間的空間的に完全に分離されている
ため、再生信号とトラッキングエラー信号との干渉がな
い。すなわち、情報の記録再生に際して、トラッキング
エラー信号が変化しないので、非常に安定した記録再生
を実現できる。

【００５５】さらに、本光磁気ディスクでは、データ領
域が凹凸のない平面なので、隣接トラックごとのフォー
カスのオフセット調整も必要ない。従って、光ピックア
ップの制御が簡単であり、隣接するトラックの光学特性
にも差異がないため、光学的および回路的にも、再生装
置を簡単な構成とすることができる。

【００５６】以下に、本光磁気ディスクにおける磁区拡
大再生の特性を検証するために行った測定について説明
する。まず、この測定に用いた、本光磁気ディスクのサ
ンプル♯１と比較サンプル♯１・♯２とについて説明す
る。

【００５７】サンプル♯１は、サンプル・サーボ・トラ
ッキング法によってトラッキングエラー検出を行なう、
本光磁気ディスクのサンプルである。このサンプル♯１
では、ディスク基板１１の材料としてポリカーボネー
ト，透明誘電体層１２の材料としてＡｌＮ，再生層５の
材料としてＧｄＦｅＣｏ，中間層６の材料としてＡｌ
Ｎ，記録層７の材料としてＴｂＦｅＣｏ、および、保護
層１３の材料としてＡｌＮがそれぞれ用いられており、
磁区拡大再生が可能となるように各層の磁気特性の調整
がなされている。また、サンプル♯１のデータ領域は、
案内溝のような凹凸のない、平面形状である。

【００５８】比較サンプル♯１・♯２は、プッシュプル
法のための案内溝（グルーブ）を有するディスク基板上
に、本光磁気ディスクと同様に、ＡｌＮからなる透明誘
電体層，ＴｂＦｅＣｏからなる記録層，ＡｌＮからなる
中間層，ＧｄＦｅＣｏからなる再生層およびＡｌＮから
なる保護層が設けられた構成である。これら比較サンプ
ル♯１・♯２の構成は同一であるが、以下に示す測定で
は、比較サンプル♯１の再生は、外部磁界を印加しない
で行う通常再生である一方、比較サンプル♯２の再生
は、外部磁界を印加して行う磁区拡大再生である。

【００５９】なお、サンプル♯１および比較サンプル♯
１・♯２のトラックピッチは、共通に０．７μｍとし
た。また、比較サンプル♯１と比較サンプル♯２とのラ
ンド幅，グルーブ幅およびグルーブ深さは互いに同一と
し、ランド幅およびグルーブ幅は０．７μｍ，グルーブ
深さは４０ｎｍとした。これは、比較サンプル♯１と比
較サンプル♯２とのデータ領域での記録密度を等しくす
るためである。また、これら比較サンプル♯１・♯２に
は、ランド・グルーブ記録を行った。

【００６０】以下に測定方法とその結果を示す。以下の
測定には、波長６８０ｎｍの半導体レーザと開口率ＮＡ
が０．５５の対物レンズを備え、ビームスポット径が１
μｍとなる光ピックアップを用いた。また、各サンプル
には、ビームスポット内に記録磁区が１つだけ入るよう
に、孤立したパターンを記録しておき、このパターンを
再生することで測定を行った。また、サンプル♯１およ
び比較サンプル♯２に対する磁区拡大再生は、１つの記
録磁区がビームスポット内を通過する間に、この記録磁
区の磁化方向と同じ方向に２００Ｏｅの大きさの外部磁
界を印加して行った。

【００６１】図３は、これらサンプル♯１および比較サ
ンプル♯１・♯２のＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長
依存性の測定結果を示すグラフである。ここで示すＣＮ
Ｒのマーク長依存性は、マーク長に対応する長さの記録
磁区を再生した際の、信号対雑音比を表すものである。
この記録磁区は、上記のように孤立パターンとして記録
されたものである。

【００６２】この図に示すように、マーク長０．３μｍ
でのＣＮＲは、比較サンプル♯１の３３．０ｄＢに対し
て、サンプル♯１では４１．０ｄＢ，比較サンプル♯２
では４０．５ｄＢであり、サンプル♯１および比較サン
プル♯２と比較サンプル♯１とのＣＮＲには、７．０ｄ
Ｂ〜８．０ｄＢの差異が観測された。

【００６３】この測定では記録磁区を孤立パターンとし
て記録しているので、通常再生（磁区拡大再生ではない
再生）を行なった比較サンプル♯１では、記録層の記録
磁区が、再生層に同じサイズで転写される。従って、再
生層に形成された、０．３μｍの孤立再生磁区が再生さ
れたことになる。これに対し、サンプル♯１および比較
サンプル♯２では、外部磁界を適切に印加することによ
って磁区拡大再生が行われたので、拡大転写された再生
磁区が再生されたため、ＣＮＲが比較サンプル♯１より
大きくなったと考えられる。

【００６４】また、この図からは、磁区拡大再生を行っ
たサンプル♯１と比較サンプル♯２とのＣＮＲには、有
意差は見られない。これは、約１μｍのビームスポット
径に比較してトラックピッチが０．７μｍと小さな値で
はなかったため、比較サンプル♯２で、再生磁区におけ
る磁壁のピニングが起こっても、その影響が小さかっ
た、すなわち、ランドおよびグルーブによる凹凸の有無
は再生信号特性に影響しなかったからであると考えられ
る。

【００６５】また、図４は、サンプル♯１および比較サ
ンプル♯１・♯２のトラックピッチを０．５μｍ〜０．
７μｍの範囲で変化させ、マーク長０．３μｍでのＣＮ
Ｒを測定した結果を示すグラフである。サンプル♯１の
トラックピッチは、特開平６−６０４０８号公報に開示
されている従来技術を用いて狭めた。また、比較サンプ
ル♯１・♯２のグルーブ深さは４０ｎｍとした。また、
比較サンプル♯１・♯２のランドおよびグルーブ幅はト
ラックピッチと同一である。

【００６６】図４に示すように、比較サンプル♯１・♯
２のＣＮＲは、トラックピッチが狭くなると低下してし
まう。これは、溝形状の細密化にともなうノイズ発生が
原因であると考えられる。ランド・グルーブ記録では、
トラックピッチが狭くなることによって、ビームスポッ
トに入る隣接トラックの面積が大きくなる。従って、ラ
ンドとグルーブとでは、光ピックアップまでの距離が異
なることから、光ピックアップは、位相の異なる光が多
く混入した反射光を受けてしまう。これにより、これら
比較サンプル♯１・♯２では、再生信号のノイズが増大
したものと考えられる。

【００６７】また、比較サンプル♯１・♯２のグルーブ
およびランドの凹凸は完全な矩形ではなく、側壁の形状
がなまっており、このなまりによるノイズも発生してい
ると考えられる。また、トラックピッチが狭くなった場
合、これら比較サンプル♯１・♯２では、グルーブの側
壁がビームスポット中心に近づいてしまい、これによる
ノイズも発生したと考えられる。

【００６８】また、比較サンプル♯１に比べ、比較サン
プル♯２では、トラックピッチが狭くなったことに対す
るＣＮＲの低下が顕著である。この理由は以下のように
考えられる。すなわち、磁区拡大再生では、記録層の１
つの記録磁区がビームスポットを通過するたびに、再生
層の磁区が拡大・縮小する、つまり、再生磁区の磁壁が
移動する。この移動の際、ランドおよびグルーブの凹凸
形状によって磁壁がピニングされると、磁壁がランドと
グルーブとの境界を越えることができなくなる。従っ
て、再生層における再生磁区の磁壁のディスク半径方向
への移動は、この再生磁区が形成されたランドあるいは
グルーブの幅に制限されてしまうことになり、これに伴
って、再生層に形成される再生磁区の面積もこの幅に制
限されてしまう。従って、再生磁区が十分に拡大されな
いので、再生信号が著しく劣化してしまうのである。

【００６９】このような、ランドあるいはグルーブの幅
で再生磁区の大きさが制限されることによる再生信号の
劣化は、この幅がビームスポット径に対してそれほど小
さくない場合には、大きな問題とはならない。しかしな
がら、光磁気ディスクを高密度化するために上記の幅を
狭くすると、ビームスポット径に対する再生磁区の面積
が小さくなってしまうので、再生信号の特性が劣化が顕
著になる。

【００７０】従って、トラックピッチが０．５μｍの場
合、比較サンプル♯２では、再生磁区がディスクの周方
向には拡大されるので、比較サンプル♯１よりＣＮＲの
値は大きくなる。しかしながら、サンプル♯１と比べる
と、この比較サンプル♯２における磁区拡大の効果は不
充分であることがわかる。サンプル♯１では、トラック
ピッチが小さくなっても、ＣＮＲの値は高いままであ
る。これは、トラッキング制御にサンプル・サーボ・ト
ラッキング法を採用しているので、データ領域が凹凸の
ない平面となっているため、再生磁区の拡大に支障がな
いからである。

【００７１】このように、サンプル♯１では、磁区拡大
再生時に磁壁のピニングが起こらないので、トラックピ
ッチが狭くなっても良好に再生磁区の拡大を実現するこ
とができ、再生信号特性が劣化することがない。従っ
て、トラックピッチを狭くし、ディスク半径方向の高密
度化を図っても、良好な磁区拡大再生を維持することが
可能となっている。

【００７２】なお、本発明の光磁気記録媒体は、本光磁
気ディスクの構成に限るものではない。磁区拡大再生が
可能であれば、どのような膜構成でも構わない。すなわ
ち、情報を磁区として記録するための垂直磁化膜からな
る記録層７と、その記録磁区を拡大・縮小して転写する
ための、記録層７よりも先に光ビームが照射されるよう
に設けられた再生層５との２層を含んでいればよい。そ
の他、記録層７と再生層５との交換結合を断ち切るため
に、両層５・７に挟まれた中間層６が備えられば、より
好ましい構成となる。また、再生にかかる記録磁区９の
磁化以外の記録層７における磁化が、再生層５に転写さ
れることを防ぐために、再生層５と記録層７との間に、
磁気的なマスクを施すマスク層が設けらていれば、より
好ましい構成となる。

【００７３】また、本光磁気ディスクにおいては、再生
層５が、室温で面内磁化膜であり、高温で垂直磁化状態
となるとしているが、本発明の光磁気記録媒体はこれに
限るものではない。ビームスポットが照射されている部
分が垂直磁化状態であれば、その他の部分はどのような
状態でもかまわない。しかしながら、低温の部分が面内
磁化状態であれば、この部分は記録層７の磁化を転写し
ないので、ここから光磁気信号が生成されることがな
い。従って、ノイズの少ない再生信号を得ることができ
る。

【００７４】また、本光磁気ディスクのサーボ領域に
は、ピット１…が形成されているとしたが、本発明の光
磁気記録媒体におけるトラッキングエラー信号の検出の
ための構成はこれに限るものではない。すなわち、この
構成は、サーボ領域に凹凸形状を有するものであればよ
く、例えば、案内溝（グルーブ）でもよい。この案内溝
は、データ領域には形成されず、サーボ領域のみに形成
されるものである。本発明の光磁気記録媒体を、サーボ
領域に案内溝を形成した形状とすると、プッシュプル法
を採用した従来の光磁気記録媒体との共通部分が多くな
るため、この光磁気記録媒体との互換性を高くすること
ができる。

【００７５】なお、本光磁気ディスクにおける保護層１
３と、図示しない保護膜との差異について以下に述べ
る。保護層１３は、記録層７に接して設けられており、
スパッタリングによってｎｍのオーダの厚さに形成され
る。この保護層１３は、記録層７の酸化を防止するため
のものである。一方、保護膜（保護コート）は、有機樹
脂からなるものであり、厚さはμｍのオーダである。こ
の保護膜は、本光磁気ディスク全体を衝撃や水分から保
護するための膜である。従って、保護層１３と保護膜と
は、連続して形成されているものの、保護層１３はスパ
ッタリングの最終工程で作成される一方、保護膜はコー
ト工程で作成されるので、それぞれの作成は別工程とな
る。このように、これら保護層１３と保護膜とは完全に
別の部材である。

【００７６】なお、本光磁気ディスクの再生は、以下の
ように行ってもよい。すなわち、図１に示すように、対
物レンズ８によって光ビームが集光され、ビームスポッ
ト４が本光磁気ディスクの再生層５に照射されると、再
生層５に高温部ＨＰが形成される。そして、この高温部
ＨＰでは、再生層５は垂直磁化状態となり、記録層７に
おける記録磁区９の磁化との静磁結合によって１つの記
録磁区９が拡大転写され、再生磁区１０が形成される。
この再生磁区１０の形成は、高温部ＨＰに対して記録磁
区９の磁化と同方向に外部磁化を印加することによって
行われる。そして、この再生磁区１０が再生された後、
直ちに、この高温部ＨＰに上記記録磁界と逆方向に磁界
を印加し、再生された再生磁区１０を消去する。その
後、本光磁気ディスクの回転によって高温部ＨＰが移動
し、同様に別の記録磁区９が再生される。このように、
外部磁界を高速で反転させて印加することにより、記録
層７の記録磁区９への再生層５への転写および消去を、
高速で繰り返して行うことができる。

【００７７】また、本発明の光磁気記録媒体は、以下の
ような構成でもよい。すなわち、少なくとも信号再生領
域が垂直磁化状態となる再生層と、この再生層と静磁結
合する垂直磁化膜からなる記録層とを有する光磁気記録
媒体において、トラッキングエラー信号を検出するため
のサーボ領域と、データを読み書きするためのデータ領
域とが時間的および空間的に完全に分離しており、少な
くとも前記データ領域が凹凸のない平面であることを特
徴とした構成でもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の光磁気記録媒体は、トラッキングエラーを検出するた
めのサーボ領域と、このサーボ領域から分離されて形成
された、情報の記録を行う平面形状のデータ領域とを備
えている構成である。

【００７９】これにより、データ領域に磁区の拡大を妨
げる凹凸がないので、再生層の磁区の拡大を良好に実現
することができ、トラックピッチを狭くしても、良好な
再生信号特性を得ることが可能となる。これにより、プ
ッシュプル法に基づくグルーブ等の凹凸がデータ領域に
形成された光磁気記録媒体に比して、記録密度を高くで
きるという効果を奏すると共に、再生の信頼性を高くす
ることができるという効果を奏する。また、データ領域
が凹凸のない平面形状であるので、光磁気記録媒体の原
盤および光磁気記録媒体の製造が容易となり、高い生産
性を実現することができるという効果も併せてを奏す
る。

【００８０】また、請求項２に記載の光磁気記録媒体
は、請求項１の構成に加えて、前記再生層が、室温で面
内磁化状態であり、高温で垂直磁化状態となる構成であ
る。

【００８１】これにより、請求項１の効果に加えて、面
内磁化状態の部分が記録層をマスクするので、ビームス
ポットの端部から光磁気信号が生成されることがなく、
ノイズの少ない再生信号を得ることができるという効果
を奏する。

【００８２】また、請求項３に記載の光磁気記録媒体
は、請求項１の構成に加えて、前記サーボ領域に、サン
プル・サーボ・トラッキング法によりトラッキング制御
を行うための凹凸が設けられている構成である。

【００８３】これにより、請求項１の効果に加えて、サ
ーボ領域とデータ領域とが分離された磁区拡大再生を行
うための光磁気記録媒体のトラッキング制御を、良好に
行うことが可能となるという効果を奏する。

【００８４】また、請求項４に記載の光磁気記録媒体
は、請求項３の構成に加えて、前記凹凸がピットからな
る構成である。

【００８５】これにより、請求項３の効果に加えて、少
ないピットで効率よくトラッキング制御を行うことが可
能となるという効果を奏すると共に、請求項３に記載の
光磁気記録媒体を低コストで製造することができるとい
う効果を併せて奏する。

【００８６】また、請求項５に記載の光磁気記録媒体
は、請求項３の構成に加えて、前記凹凸がプッシュプル
法に基づいて形成されたランドとグルーブとからなる構
成である。

【００８７】これにより、請求項３に記載の光磁気記録
媒体として、従来の光磁気記録媒体を応用することがで
きる。従って、請求項３の効果に加えて、低コストで請
求項３に記載の光磁気記録媒体を製造することができる
という効果を奏すると共に、従来の光磁気記録媒体とト
ラッキング制御が類似しているので、この光磁気記録媒
体との互換性を向上させることができるという効果を併
せて奏する。

【００８８】また、請求項６に記載の光磁気記録媒体の
再生方法は、請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方
法であって、記録層の磁区を再生層に拡大して転写させ
て再生層に記録層の磁区より大きい磁区を形成し、この
磁区にビームスポットを照射して情報を読み取る一方、
サンプル・サーボ・トラッキング法によってトラッキン
グ制御を行う方法である。

【００８９】これにより、再生層に形成される磁区を所
望の大きさに拡大して再生し、良好な再生信号を得るこ
とができると共に、トラッキング制御も良好に行うこと
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる光
磁気記録媒体の構成の概略と再生時における状態とを示
す説明図であり、図１（ｂ）は、上記光磁気記録媒体の
層構成を示す断面図である。

【図２】図１（ａ）（ｂ）に示した光磁気記録媒体にお
けるディスク面の形状の概略を示す説明図である。

【図３】図１（ａ）（ｂ）に示した光磁気記録媒体のサ
ンプルと比較例のサンプルとのＣＮＲのマーク長依存性
を示すグラフである。

【図４】図１（ａ）（ｂ）に示した光磁気記録媒体のサ
ンプルと比較例のサンプルとのＣＮＲのトラックピッチ
依存性を示すグラフである。

【図５】磁区拡大再生が可能な従来の光磁気記録媒体の
構成の概略と、この光磁気記録媒体の再生状態とを示す
説明図である。

【図６】プッシュプル法でトラッキング制御される、従
来の光磁気記録媒体の構成を示す説明図である。

【図７】図６に示した光磁気記録媒体に磁区拡大再生を
行った場合に生じる、磁壁のピニングを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ピット ２ トラック ４ ビームスポット ５ 再生層 ６ 中間層 ７ 記録層 ９ 記録磁区 １０ 再生磁区 １１ ディスク基板 １２ 透明誘電体層 １３ 保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−143041（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/105

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を記録するための磁区を備えた記録層
   と、 所定の温度以上となると、この記録層と静磁結合し、記
   録層の磁区を拡大して転写する再生層とを有する光磁気
   記録媒体において、 トラッキングエラーを検出するためのサーボ領域と、 このサーボ領域から分離されて形成された、情報の記録
   を行う平面形状のデータ領域とを備えていることを特徴
   とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】前記再生層は、室温で面内磁化状態であ
   り、高温で垂直磁化状態となることを特徴とする請求項
   １に記載の光磁気記録媒体。
3. 【請求項３】前記サーボ領域には、サンプル・サーボ・
   トラッキング法によりトラッキング制御を行うための凹
   凸が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
   光磁気記録媒体。
4. 【請求項４】前記凹凸がピットからなることを特徴とす
   る請求項３に記載の光磁気記録媒体。
5. 【請求項５】前記凹凸が案内溝からなることを特徴とす
   る請求項３に記載の光磁気記録媒体。
6. 【請求項６】請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方
   法であって、 記録層の磁区を再生層に拡大して転写させて再生層に記
   録層の磁区より大きい磁区を形成し、この磁区にビーム
   スポットを照射して情報を読み取る一方、 サンプル・サーボ・トラッキング法によってトラッキン
   グ制御を行うことを特徴とする光磁気記録媒体の再生方
   法。