JP4333003B2 - 光学記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録媒体に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
光学記録媒体は、記録再生装置によって信号記録層に対してレーザ光が照射され、記録信号の記録、または再生、あるいはこれらの双方を行う記録媒体である。
光学記録媒体としては、再生専用型のディジタルオーディオディスク（いわゆるコンパクトディスク）や、光学方式ビデオディスク（いわゆるレーザーディスク）、光磁気ディスク、相変化型光ディスク等が知られている。
【０００３】
このような光学記録媒体の例として、例えばポリカーボネートよりなる透明基板上に、第１の誘電体層、信号記録層、第２の誘電体層、および金属反射層が順次積層されて成る多層構造を有する光磁気記録媒体が挙げられる。
このような光学記録媒体は、記録トラックに沿って、信号記録層上に、信号の記録、あるいは記録された信号の再生が行われ、また、透明基板上には、この記録トラックに沿ってグルーブが形成されており、記録密度を向上させることによってさらなる大容量の記録媒体を実現することが望まれている。
【０００４】
例えば、光磁気記録媒体の規格の一つであるＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）は、基板面と垂直方向に磁化容易軸を有し、かつ磁気光学効果の大きな磁性薄膜よりなる磁気記録層が形成されてなり、この磁気記録層と、金属反射層と、誘電体層とが積層されて、透明基板上に積層構造の記録部が構成されてなり、この記録部上に、例えば紫外線硬化性樹脂よりなる保護層が積層形成された構成を有するものである。
【０００５】
このようなミニディスク（ＭＤ）においては、従来、記録トラックのピッチが１．６〔μｍ〕となされて、６０〔分〕或いは７４〔分〕の音楽信号の記録ができるものや、記録トラックのピッチをさらに狭くして１．５〔μｍ〕として記録密度を向上させて、８０〔分〕の音楽信号の記録が可能なものも実現されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、記録容量の大容量化を図るために記録トラックのピッチを狭くした場合には、記録再生を行うために照射するレーザ光のフォーカスのずれに対する許容量（以下、デフォーカストレランスと言う）が小さくなってしまうという問題が生じる。
このようにデフォーカストレランスが小さくなると、記録再生を行う際の、クロストーク等の原因になり、また、異なる種類の記録再生装置を用いて記録あるいは再生を行う際に、記録再生装置の種類によっては不都合を生じる等、互換性がとれにくくなる等の問題を引き起こし、光学記録媒体の信頼性を低下させるおそれがある。
【０００７】
一方、近年においては、光学記録媒体を構成する透明基板に形成したグルーブの両側の壁が、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行形状に形成すること、以下、単にウォブルと言う）するようになされ、このウォブルによりアドレスが採れる方式、いわゆるＡＤＩＰ（アドレス・イン・プリグルーブ）型の光学記録媒体が実用化されている。
このような光学記録媒体においても、信号の大容量化を図るためには、このグルーブの間隔を狭くする必要があるので、上述したような問題が生じている。
【０００８】
そこで、本発明者等は、ＡＤＩＰ（アドレス・イン・プリグルーブ）により、アドレスをデコードする光学記録媒体のトラックピッチを狭くした場合であっても、照射するレーザ光のデフォーカストレランスを充分に確保することによって、高記録密度化に充分対応した、信頼性の高い光学記録媒体を提供することとした。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学記録媒体は、透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブが形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブルするようになされているものにおいて、グルーブの幅をＷとしたときに、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０の関係が成り立ち、グルーブの深さをＤとしたときに、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２の関係が成り立ち、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°であるものとする。また、記録トラックのトラックピッチが、略１．５〔μｍ〕であり、透明基板上におけるＦａｒ側のデフォーカストレランスとＮｅａｒ側のデフォーカストレランスとの差が、４．４１１μｍ以上であるものとする。但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。
【００１０】
本発明の光学記録媒体によれば、グルーブの幅、グルーブの深さ、およびグルーブの壁面の角度を照射するレーザ光のスポット径φ、および波長λとの関係において上記のように規定したことにより、トラックピッチを狭く形成した場合においても、信号の記録あるいは再生を行うレーザ光のデフォーカストレランスを充分に確保することができ、信頼性に優れた光学記録媒体とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の光磁気記録媒体は、例えばポリカーボネート等の透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブ（溝）が形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブルするようになされているものであって、グルーブの幅をＷとしたときに、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０の関係が成り立ち、グルーブの深さをＤとしたときに、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２の関係が成り立ち、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°であるものとする。
（但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。）
【００１２】
以下、本発明の光学記録媒体の一例として、光磁気記録媒体について、図面を参照して説明するが、本発明の光学記録媒体は、以下の例に限定されるものではない。
すなわち、本発明の光学記録媒体は、記録トラックに沿ってグルーブ（溝）が形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行）形状に形成されているものであれば、レーザ光を照射して、記録あるいは再生の少なくともいずれかを行う光学記録媒体に対して適用可能であり、例えば、記録信号に応じた所定の微細凹凸パターンが信号記録層に形成された再生専用の光学記録媒体であってもよく、相変化材料により形成された信号記録層を有する相変化型光ディスク等、各種の光学記録媒体について適用可能である。
【００１３】
図１に、本発明の光学記録媒体１０の一部を切り欠いた状態の概略斜視図を示し、図２に光学記録媒体１０の層構造の示すための概略斜視図を示す。
なお、本発明の光学記録媒体１０は、記録信号の記録および再生を複数回行うことができるものであり、例えば、ディスクカートリッジ（図示せず）に収納されて、記録再生装置（図示せず）に対して着脱自在に用いられる。
【００１４】
本発明の光磁気記録媒体１０は、図２に示すように、例えばポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂からなる透明基板２上に、第１の誘電体層３、信号記録層４、第２の誘電体層５、反射層６、および保護層７が順次積層されて形成された構成を有する。
【００１５】
この図１および図２に示す光学記録媒体１０に対して、信号の記録行う場合には、透明基板２形成面２ｆ側から、所定の波長のレーザー光、例えば７８０ｎｍの波長のレーザー光を、対物レンズにより集光し照射し、記録再生装置の記録用磁気ヘッドによって所定の磁界を印加することによって行う。
【００１６】
このとき、光学記録媒体１０は、信号記録層４が、レーザ光によって昇温し、保磁力が減少するため、記録用磁気ヘッドによって印加された磁界によって、記録信号に応じた磁区が信号記録層４に記録される。
【００１７】
また、信号記録層４に記録された記録信号の再生を行う際には、信号記録を行う際のレーザ光よりも弱い出力のレーザ光を照射する。このとき、光学記録媒体１０においては、レーザ光が信号記録層４に反射して戻ってきた戻り光に、カー効果やファラデー効果とぷの磁気光学効果によって偏光が生じる。記録再生装置は、戻り光の偏光方向を検出することによって、信号記録層４に記録された磁区の磁界の方向を検出し、これにより、記録信号を再生する。
【００１８】
透明基板２は、レーザ光に対して透光性を有する硬質材料によって、略円盤形状に形成されている。透明基板２を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂材料や、石英ガラス等を用いることができる。
また、透明基板２上には、溝状のグルーブ２ｂが、円周方向にスパイラル状に形成されている。そして、光学記録媒体１０は、グルーブ２ｂに沿って信号記録層４に対して信号の記録および再生が行われるように構成されている。すなわち、光学記録媒体１０においては、グルーブ２ｂに沿って記録トラックが形成されている。
【００１９】
また、本発明の光学記録媒体１０においては、グルーブ２ｂが、図３に示すように、半径方向に一定に周期で微小な幅で蛇行して形成されている、すなわち、グルーブ２ａの両側の壁２１、２２は、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行）形状に形成されている。
【００２０】
光学記録媒体１０は、レーザ光によって記録あるいは再生が行われる際に、記録再生装置によって、グルーブ２ｂの蛇行の周期を読み取られる構成とされている。これにより、記録再生装置は、一定の周期で蛇行するグルーブ２ｂに基づいて、光学記録媒体１０の回転速度を常に安定に保つことができる。
【００２１】
また、グルーブ２ｂは、記録再生装置によって記録信号を信号記録層４に対して記録あるいは再生する際の位置決めの基準として用いられ、光学記録媒体１０における記録信号の記録位置、すなわちアドレスを示す機能を有している。これにより、記録再生装置は、光学記録媒体１０に対して記録および再生を行う際に、素早く正確な位置決めを行うことができる。
【００２２】
図４に本発明の光学記録媒体１０の層構造を簡略化した断面図を示す。この場合、第１の誘電体層４、第２の誘電体層５、および反射層６の記載を省略して示す。
本発明の光学記録媒体１０においては、グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０であり、グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２であり、グルーブ２ａの壁面の角度θが、１５０°±１０°であるものとする。
但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光Ｌの波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。
【００２３】
また、本発明の光学記録媒体１０の記録トラックのトラックピッチＴＰは、略１．５〔μｍ〕となされている。
【００２４】
また、グルーブ２ａの幅をＷとし、グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、
０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０であるように形成されている。
但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。
【００２５】
第１の誘電体層３および第２の誘電体層５は、Ｃ／Ｎ特性を向上させ、信号記録層４の腐食を防止する。
すなわち、透明基板２や、保護層７中には、塩素イオン等、金属を腐食させる成分が含まれている場合が多いので、第１の誘電体層３および第２の誘電体層５を、中間に信号記録層４を挟み込むようにして形成することにより、金属を腐食させる成分に直接影響されることを回避する。
【００２６】
なお、第１の誘電体層３および第２の誘電体層５は、記録再生用のレーザ光Ｌの適用波長に対して、吸収能の低い材料により形成することが必要である。
例えば、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＮ、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＡｌＳｉＮＯ、ＨｆＯ2 、ＺｎＳ、ＺｒＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 、ＬｉＦ等の材料を用いて、各種スパッタリング法等の薄膜形成技術により、透明基板２上に薄膜状に形成されてなる。但し、第１の誘電体層３を形成する材料としては、記録信号の記録あるいは再生を行うために入射されるレーザ光Ｌに対して透光性を有し、かつ酸素及び水分子が透過せず、酸素を含まない材料を用いることが望ましく、ＳｉＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、あるいはＡｌＮを用いることが好ましい。
【００２７】
本発明の光学記録媒体１０を構成する信号記録層４は、この場合においては、光磁気記録層をその構成に備えるものであり、第１の誘電体層３状に、薄膜状に形成されている。
この光磁気記録層は、キュリー温度を超えた温度上昇によって保磁力が減少して外部磁界の方向に磁化反転するとともに、カー効果やファラデー効果等の磁気光学特性を有する材料によって形成される。例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏＣｒ、ＧｄＦｅＣｏ等の希土類・遷移金属合金によって形成されている。
【００２８】
なお、信号記録層４は、光磁気記録層のみによって単層で形成されていてもよいし、例えば、ＣＡＤ（Center Aperture Ditector) ディスクや、ＭＳＲ(Magnetic ally induced Super Resolution)ディスク等で提案されているように、誘電体層等をさらに積層した多層構造で形成されていてもよい。
【００２９】
また、信号記録層４には、透明基板２のグルーブ２ａの凹凸形状が転写されている。光学記録媒体１０においては、グルーブ２ａに沿って、信号記録層４に対して記録信号の記録再生が行われる記録トラックが形成されている。また、光学記録媒体１０において、記録トラックのトラックピッチは、略１．５〔μｍ〕、誤差の範囲を考慮して１．５±０．０１〔μｍ〕となるように構成されている。これにより、光学記録媒体１０は、例えばトラックピッチが１．６〔μｍ〕とされた従来の光学記録媒体に比較して、記録密度を向上させることができる。したがって、光学記録媒体１０は、従来の光学記録媒体と同等の外径寸法のままで、記録容量の大容量化を図ることができる。
さらに本発明の光学記録媒体においては、グルーブ２ａの幅、グルーブ２ａの深さ、およびグルーブの壁面の角度を照射するレーザ光のスポット径φ、および波長λとの関係において、数値的に規定したことにより、トラックピッチを従来に比して狭く形成した場合においても、信号の記録あるいは再生を行うレーザ光のデフォーカストレランスを充分に確保することができ、高い信頼性を保つことができる。
【００３０】
光学記録媒体１０を構成する反射層６は、第２の誘電体層５上に薄膜状に形成されている。反射層６は、信号記録層４および第２の誘電体層５を透過したレーザ光Ｌを反射する機能を有するとともに、信号記録層４に向けて照射されたレーザ光によって、この信号記録層４に熱が蓄積されることを防止するヒートシンクとしての機能を有する。
【００３１】
光学記録媒体１０は、反射層６がレーザ光を反射する機能を有していることから、記録再生時におけるレーザ光Ｌの利用効率を向上することができる。反射層６を形成する材料としては、熱的に良導体である非磁性金属元素又はその化合物を単独で、あるいは複合させて用いることが望ましく、例えば、Ａｕ，Ａｌ等によって形成されている。
【００３２】
保護層７は、例えばスピンコーター等により塗布した紫外線硬化性樹脂を硬化すること等によって、反射層６上に薄膜状に形成されている。
光学記録媒体１０は、保護層７を備えることによって、信号記録層４および反射層６が酸化等によって劣化してしまうことを回避することができる。
また、透明基板２上に形成された各層に傷が生じることを防止することができる。
【００３３】
なお、保護層７は、各種の潤滑剤が内添されていてもよく、あるいは表面に各種の潤滑剤が塗布されていてもよい。
これにより、光学記録媒体１０は、保護層７の形成面上において、記録再生装置の記録用磁気ヘッドを摺動させる場合に、この記録等磁気ヘッドや保護層７の磨耗および発熱等を回避することができる。
【００３４】
次に、本発明の光学記録媒体について、具体的な〔実施例〕および〔比較例〕を挙げて説明するが、本発明は、以下に示す例に限定されるものではない。
なお、以下に示す各例においては、本発明の光学記録媒体として、光磁気ディスク（ＭＤ）を挙げて説明する。
【００３５】
〔実施例１〕
以下のようにして、図１に示した構造の光学記録媒体１０として、直径６４ｍｍの円盤形状を有する透明基板２上に、各層が順次形成された光磁気ディスクを作製した。
各層を形成するにあたって用いた材料を以下に示す。
透明基板２ ：ポリカーボネート樹脂
第１の誘電体層３：ＳｉＮ
信号記録層４ ：ＴｂＦｅＣｏ
第２の誘電体層５：ＳｉＮ
反射層６ ：Ａｌ
保護層７ ：紫外線硬化性樹脂
なお、各層の厚さ等は、それぞれ、公知のＭＤの規格に準じて形成し、記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
また、〔実施例１〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．５４１１である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１３８５である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１４２．９°、最大値で１５５．４°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．２５５９７である。
（但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。）
【００３６】
〔実施例２〕〜〔実施例１０〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔実施例２〕〜〔実施例１０〕の各光磁気ディスクは、上述したＷ／φ、Ｄ／（λ／ｎ）、グルーブ２ａの壁面の角度θの最小値および最大値、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値を、それぞれ変化させて互いに異なる値となるようにして作製した。
但し、〔実施例２〕〜〔実施例１０〕のいずれの光磁気ディスクにおいても、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０であり、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２であり、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°であり、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０であるものとした。
【００３７】
〔比較例１〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔比較例１〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．５０２２である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１４７９である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１５５．２°、最大値で１６１．２°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．２９４４６である。
【００３８】
〔比較例２〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔比較例２〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．６１２３である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１１４５である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１５４．２°、最大値で１６０．５°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．１８６９４である。
【００３９】
〔比較例３〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．４２１５である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１４４４である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１５４．８°、最大値で１６１．０°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．３４２６１である。
【００４０】
上述した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクの、それぞれのＷ／φ、Ｄ／（λ／ｎ）、グルーブ２ａの壁面の角度θ、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値について、下記〔表１〕に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
〔特性の評価〕
上述のようにして作製した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の各光磁気ディスクに対して、ＭＤの規格に準じた光学系を用いて、記録トラックに対してレーザ光を照射し、各光磁気ディスクにおけるレーザ光のデフォーカス量を変化させることによって、デフォーカス量と、上述した光磁気ディスクの、それぞれのＷ／φ、Ｄ／（λ／ｎ）、グルーブ２ａの壁面の角度θ、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値との関係について調べた。
このときの、測定条件を以下に示す。
光磁気ディスクの線速度 ：１．２〜１．４〔ｍ／ｓ〕
レーザ光の波長λ ：７８０〔ｎｍ〕
対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．：０．４５
【００４３】
上記〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクにおけるレーザ光のデフォーカス量〔μｍ〕を変化させ、Ｎｅａｒ側と、Ｆａｒ側とでそれぞれ値を徐々に大きくしていったときに、このレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を、上記〔表１〕に示す。
【００４４】
また、図５に、〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクのデフォーカス量と、それぞれの光磁気ディスクの（Ｗ／φ）との関係、図６に、光磁気ディスクのデフォーカス量と、それぞれの光磁気ディスクの（Ｄ／（λ／ｎ））との関係、図７に光磁気ディスクのデフォーカス量と、それぞれの光磁気ディスクの｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝との関係をそれぞれ示す。
【００４５】
なお、図５〜図７において、△印は、〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいてＮｅａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示し、□印は、〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいてＦａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示す。
また、×印は、〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいてＮｅａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示し、＋印は、〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいてＦａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示す。
【００４６】
図５〜図７において、一点鎖線は、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランス（１．０３２〔μｍ〕）を示し、破線は、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランス（−２．１５３〔μｍ〕）を示す。
【００４７】
また、図５〜図７においては、縦軸で示すデフォーカス量が、正の方向に値が大きくなるほどレーザ光の焦点位置が、信号記録面の奥に向かい、負の方向に値の絶対値が大きくなるほどレーザ光の焦点位置が信号記録面の手前に向かうことを示す。
【００４８】
すなわち、図５〜図７においては、一点鎖線および破線の内側、すなわち一点鎖線と破線とで囲まれた領域にプロットがある場合は、わずかなデフォーカス量によってもアドレスエラーが頻繁に生じてしまうことを示している。
一方、図５〜図７においては、一点鎖線および破線の外側の領域にあるプロットがある場合は、デフォーカス量が大きくなったときでも、レーザ光が記録トラックに対して追従することができることを示している。
また、図５〜図７においては、Ｆａｒ側のデフォーカストレランスとＮｅａｒ側のデフォーカストレランスとの差が大きいほど、すなわち、両者のプロットの間隔の開きが大きいほど、デフォーカスマージンが大きいことを示している。
【００４９】
図５、図６に示すように、記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕になるように作製した場合において、グルーブの幅をＷとしたとき、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０であり、グルーブの深さをＤとしたとき、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２であり、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°である〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいては、いずれのプロットも、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランス（１．０３２〔μｍ〕）およびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランス（−２．１５３〔μｍ〕）を越えており、デフォーカスマージンを大きくすることができた。
【００５０】
また、図７に示すように、記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕になるように作製した場合において、グルーブの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０であるものとした〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいては、いずれのプロットも、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランス（１．０３２〔μｍ〕）およびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランス（−２．１５３〔μｍ〕）を越えており、デフォーカスマージンを大きくすることができた。
【００５１】
他方、グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）の値が、０．１４２を越えている０．１４７９である〔比較例１〕の光磁気ディスクにおいては、図６から明らかなように、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランスおよびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランスのそれぞれの値を達成したものの、上述した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクと比較してデフォーカスマージンが小さいことがわかった。
【００５２】
また、グルーブの幅をＷとしたとき、Ｗ／φの値が０．６１０を越え、グルーブの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）の値が０．１２０未満であり、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値が０．２００未満である〔比較例２〕の光磁気ディスク、および、Ｗ／φの値が０．４７０未満でありＤ／（λ／ｎ）の値が０．１４２を越えており、かつ｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値が０．３３０を越えている〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいては、図５〜図７から明らかなように、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランスおよびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランスのそれぞれの値の少なくともいずれかを達成できず、上述した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクと比較してデフォーカスマージンが小さいことがわかった。
【００５３】
上述したように、透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブが形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブルするようになされ、グルーブの幅をＷとしたときに、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０の関係が成り立ち、グルーブの深さをＤとしたときに、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２の関係が成り立ち、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０の関係が成り立り、かつグルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°である光学記録媒体においては、記録トラックのトラックピッチを従来よりも狭い１．５〔μｍ〕とした場合においても、大きいデフォーカスマージンを得ることができることがわかった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の光学記録媒体によれば、グルーブの幅Ｗ、グルーブの深さＤ、およびグルーブの壁面の角度θを、照射するレーザ光のスポット径φ、および波長λとの関係において、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０、かつθ＝１５０°±１０°と規定したことにより、記録トラックのトラックピッチを従来よりも狭い１．５〔μｍ〕とした場合においても、信号の記録あるいは再生を行うレーザ光のデフォーカストレランスを充分な大きさに確保することができ、信頼性に優れた光学記録媒体とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学記録媒体の一例の概略断面図を示す。
【図２】本発明の光学記録媒体の一部を切り欠いた断面層構造を示す概略斜視図を示す。
【図３】本発明の光学記録媒体のグルーブの形状の概略図を示す。
【図４】本発明の光学記録媒体の概略断面図を示す。
【図５】本発明の光磁気ディスクのデフォーカス量と光磁気ディスクの（Ｗ／φ）との関係を示す。
【図６】本発明の光磁気ディスクのデフォーカス量と光磁気ディスクの（Ｄ／（λ／ｎ））との関係を示す。
【図７】本発明の光磁気ディスクのデフォーカス量と光磁気ディスクの｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝との関係を示す。
【符号の説明】
２ 透明基板、２ａ グルーブ、２ｆ 透明基板形成面、３ 第１の誘電体層、４ 信号記録層層、５ 第２の誘電体層、６ 反射層、７ 保護層、１０ 光学記録媒体、２１，２２ グルーブの壁面
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録媒体に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
光学記録媒体は、記録再生装置によって信号記録層に対してレーザ光が照射され、記録信号の記録、または再生、あるいはこれらの双方を行う記録媒体である。
光学記録媒体としては、再生専用型のディジタルオーディオディスク（いわゆるコンパクトディスク）や、光学方式ビデオディスク（いわゆるレーザーディスク）、光磁気ディスク、相変化型光ディスク等が知られている。
【０００３】
このような光学記録媒体の例として、例えばポリカーボネートよりなる透明基板上に、第１の誘電体層、信号記録層、第２の誘電体層、および金属反射層が順次積層されて成る多層構造を有する光磁気記録媒体が挙げられる。
このような光学記録媒体は、記録トラックに沿って、信号記録層上に、信号の記録、あるいは記録された信号の再生が行われ、また、透明基板上には、この記録トラックに沿ってグルーブが形成されており、記録密度を向上させることによってさらなる大容量の記録媒体を実現することが望まれている。
【０００４】
例えば、光磁気記録媒体の規格の一つであるＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）は、基板面と垂直方向に磁化容易軸を有し、かつ磁気光学効果の大きな磁性薄膜よりなる磁気記録層が形成されてなり、この磁気記録層と、金属反射層と、誘電体層とが積層されて、透明基板上に積層構造の記録部が構成されてなり、この記録部上に、例えば紫外線硬化性樹脂よりなる保護層が積層形成された構成を有するものである。
【０００５】
このようなミニディスク（ＭＤ）においては、従来、記録トラックのピッチが１．６〔μｍ〕となされて、６０〔分〕或いは７４〔分〕の音楽信号の記録ができるものや、記録トラックのピッチをさらに狭くして１．５〔μｍ〕として記録密度を向上させて、８０〔分〕の音楽信号の記録が可能なものも実現されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、記録容量の大容量化を図るために記録トラックのピッチを狭くした場合には、記録再生を行うために照射するレーザ光のフォーカスのずれに対する許容量（以下、デフォーカストレランスと言う）が小さくなってしまうという問題が生じる。
このようにデフォーカストレランスが小さくなると、記録再生を行う際の、クロストーク等の原因になり、また、異なる種類の記録再生装置を用いて記録あるいは再生を行う際に、記録再生装置の種類によっては不都合を生じる等、互換性がとれにくくなる等の問題を引き起こし、光学記録媒体の信頼性を低下させるおそれがある。
【０００７】
一方、近年においては、光学記録媒体を構成する透明基板に形成したグルーブの両側の壁が、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行形状に形成すること、以下、単にウォブルと言う）するようになされ、このウォブルによりアドレスが採れる方式、いわゆるＡＤＩＰ（アドレス・イン・プリグルーブ）型の光学記録媒体が実用化されている。
このような光学記録媒体においても、信号の大容量化を図るためには、このグルーブの間隔を狭くする必要があるので、上述したような問題が生じている。
【０００８】
そこで、本発明者等は、ＡＤＩＰ（アドレス・イン・プリグルーブ）により、アドレスをデコードする光学記録媒体のトラックピッチを狭くした場合であっても、照射するレーザ光のデフォーカストレランスを充分に確保することによって、高記録密度化に充分対応した、信頼性の高い光学記録媒体を提供することとした。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学記録媒体は、透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブが形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブルするようになされているものにおいて、グルーブの幅をＷとしたときに、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０の関係が成り立ち、グルーブの深さをＤとしたときに、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２の関係が成り立ち、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°であるものとする。また、記録トラックのトラックピッチが、略１．５〔μｍ〕であり、透明基板上におけるＦａｒ側のデフォーカストレランスとＮｅａｒ側のデフォーカストレランスとの差が、４．４１１μｍ以上であるものとする。但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。
【００１０】
本発明の光学記録媒体によれば、グルーブの幅、グルーブの深さ、およびグルーブの壁面の角度を照射するレーザ光のスポット径φ、および波長λとの関係において上記のように規定したことにより、トラックピッチを狭く形成した場合においても、信号の記録あるいは再生を行うレーザ光のデフォーカストレランスを充分に確保することができ、信頼性に優れた光学記録媒体とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の光磁気記録媒体は、例えばポリカーボネート等の透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブ（溝）が形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブルするようになされているものであって、グルーブの幅をＷとしたときに、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０の関係が成り立ち、グルーブの深さをＤとしたときに、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２の関係が成り立ち、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°であるものとする。
（但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。）
【００１２】
以下、本発明の光学記録媒体の一例として、光磁気記録媒体について、図面を参照して説明するが、本発明の光学記録媒体は、以下の例に限定されるものではない。
すなわち、本発明の光学記録媒体は、記録トラックに沿ってグルーブ（溝）が形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行）形状に形成されているものであれば、レーザ光を照射して、記録あるいは再生の少なくともいずれかを行う光学記録媒体に対して適用可能であり、例えば、記録信号に応じた所定の微細凹凸パターンが信号記録層に形成された再生専用の光学記録媒体であってもよく、相変化材料により形成された信号記録層を有する相変化型光ディスク等、各種の光学記録媒体について適用可能である。
【００１３】
図１に、本発明の光学記録媒体１０の一部を切り欠いた状態の概略斜視図を示し、図２に光学記録媒体１０の層構造の示すための概略斜視図を示す。
なお、本発明の光学記録媒体１０は、記録信号の記録および再生を複数回行うことができるものであり、例えば、ディスクカートリッジ（図示せず）に収納されて、記録再生装置（図示せず）に対して着脱自在に用いられる。
【００１４】
本発明の光磁気記録媒体１０は、図２に示すように、例えばポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂からなる透明基板２上に、第１の誘電体層３、信号記録層４、第２の誘電体層５、反射層６、および保護層７が順次積層されて形成された構成を有する。
【００１５】
この図１および図２に示す光学記録媒体１０に対して、信号の記録行う場合には、透明基板２形成面２ｆ側から、所定の波長のレーザー光、例えば７８０ｎｍの波長のレーザー光を、対物レンズにより集光し照射し、記録再生装置の記録用磁気ヘッドによって所定の磁界を印加することによって行う。
【００１６】
このとき、光学記録媒体１０は、信号記録層４が、レーザ光によって昇温し、保磁力が減少するため、記録用磁気ヘッドによって印加された磁界によって、記録信号に応じた磁区が信号記録層４に記録される。
【００１７】
また、信号記録層４に記録された記録信号の再生を行う際には、信号記録を行う際のレーザ光よりも弱い出力のレーザ光を照射する。このとき、光学記録媒体１０においては、レーザ光が信号記録層４に反射して戻ってきた戻り光に、カー効果やファラデー効果とぷの磁気光学効果によって偏光が生じる。記録再生装置は、戻り光の偏光方向を検出することによって、信号記録層４に記録された磁区の磁界の方向を検出し、これにより、記録信号を再生する。
【００１８】
透明基板２は、レーザ光に対して透光性を有する硬質材料によって、略円盤形状に形成されている。透明基板２を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂材料や、石英ガラス等を用いることができる。
また、透明基板２上には、溝状のグルーブ２ｂが、円周方向にスパイラル状に形成されている。そして、光学記録媒体１０は、グルーブ２ｂに沿って信号記録層４に対して信号の記録および再生が行われるように構成されている。すなわち、光学記録媒体１０においては、グルーブ２ｂに沿って記録トラックが形成されている。
【００１９】
また、本発明の光学記録媒体１０においては、グルーブ２ｂが、図３に示すように、半径方向に一定に周期で微小な幅で蛇行して形成されている、すなわち、グルーブ２ａの両側の壁２１、２２は、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行）形状に形成されている。
【００２０】
光学記録媒体１０は、レーザ光によって記録あるいは再生が行われる際に、記録再生装置によって、グルーブ２ｂの蛇行の周期を読み取られる構成とされている。これにより、記録再生装置は、一定の周期で蛇行するグルーブ２ｂに基づいて、光学記録媒体１０の回転速度を常に安定に保つことができる。
【００２１】
また、グルーブ２ｂは、記録再生装置によって記録信号を信号記録層４に対して記録あるいは再生する際の位置決めの基準として用いられ、光学記録媒体１０における記録信号の記録位置、すなわちアドレスを示す機能を有している。これにより、記録再生装置は、光学記録媒体１０に対して記録および再生を行う際に、素早く正確な位置決めを行うことができる。
【００２２】
図４に本発明の光学記録媒体１０の層構造を簡略化した断面図を示す。この場合、第１の誘電体層４、第２の誘電体層５、および反射層６の記載を省略して示す。
本発明の光学記録媒体１０においては、グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０であり、グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２であり、グルーブ２ａの壁面の角度θが、１５０°±１０°であるものとする。
但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光Ｌの波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。
【００２３】
また、本発明の光学記録媒体１０の記録トラックのトラックピッチＴＰは、略１．５〔μｍ〕となされている。
【００２４】
また、グルーブ２ａの幅をＷとし、グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、
０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０であるように形成されている。
但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。
【００２５】
第１の誘電体層３および第２の誘電体層５は、Ｃ／Ｎ特性を向上させ、信号記録層４の腐食を防止する。
すなわち、透明基板２や、保護層７中には、塩素イオン等、金属を腐食させる成分が含まれている場合が多いので、第１の誘電体層３および第２の誘電体層５を、中間に信号記録層４を挟み込むようにして形成することにより、金属を腐食させる成分に直接影響されることを回避する。
【００２６】
なお、第１の誘電体層３および第２の誘電体層５は、記録再生用のレーザ光Ｌの適用波長に対して、吸収能の低い材料により形成することが必要である。
例えば、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＮ、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＡｌＳｉＮＯ、ＨｆＯ2 、ＺｎＳ、ＺｒＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 、ＬｉＦ等の材料を用いて、各種スパッタリング法等の薄膜形成技術により、透明基板２上に薄膜状に形成されてなる。但し、第１の誘電体層３を形成する材料としては、記録信号の記録あるいは再生を行うために入射されるレーザ光Ｌに対して透光性を有し、かつ酸素及び水分子が透過せず、酸素を含まない材料を用いることが望ましく、ＳｉＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、あるいはＡｌＮを用いることが好ましい。
【００２７】
本発明の光学記録媒体１０を構成する信号記録層４は、この場合においては、光磁気記録層をその構成に備えるものであり、第１の誘電体層３状に、薄膜状に形成されている。
この光磁気記録層は、キュリー温度を超えた温度上昇によって保磁力が減少して外部磁界の方向に磁化反転するとともに、カー効果やファラデー効果等の磁気光学特性を有する材料によって形成される。例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏＣｒ、ＧｄＦｅＣｏ等の希土類・遷移金属合金によって形成されている。
【００２８】
なお、信号記録層４は、光磁気記録層のみによって単層で形成されていてもよいし、例えば、ＣＡＤ（Center Aperture Ditector) ディスクや、ＭＳＲ(Magnetic ally induced Super Resolution)ディスク等で提案されているように、誘電体層等をさらに積層した多層構造で形成されていてもよい。
【００２９】
また、信号記録層４には、透明基板２のグルーブ２ａの凹凸形状が転写されている。光学記録媒体１０においては、グルーブ２ａに沿って、信号記録層４に対して記録信号の記録再生が行われる記録トラックが形成されている。また、光学記録媒体１０において、記録トラックのトラックピッチは、略１．５〔μｍ〕、誤差の範囲を考慮して１．５±０．０１〔μｍ〕となるように構成されている。これにより、光学記録媒体１０は、例えばトラックピッチが１．６〔μｍ〕とされた従来の光学記録媒体に比較して、記録密度を向上させることができる。したがって、光学記録媒体１０は、従来の光学記録媒体と同等の外径寸法のままで、記録容量の大容量化を図ることができる。
さらに本発明の光学記録媒体においては、グルーブ２ａの幅、グルーブ２ａの深さ、およびグルーブの壁面の角度を照射するレーザ光のスポット径φ、および波長λとの関係において、数値的に規定したことにより、トラックピッチを従来に比して狭く形成した場合においても、信号の記録あるいは再生を行うレーザ光のデフォーカストレランスを充分に確保することができ、高い信頼性を保つことができる。
【００３０】
光学記録媒体１０を構成する反射層６は、第２の誘電体層５上に薄膜状に形成されている。反射層６は、信号記録層４および第２の誘電体層５を透過したレーザ光Ｌを反射する機能を有するとともに、信号記録層４に向けて照射されたレーザ光によって、この信号記録層４に熱が蓄積されることを防止するヒートシンクとしての機能を有する。
【００３１】
光学記録媒体１０は、反射層６がレーザ光を反射する機能を有していることから、記録再生時におけるレーザ光Ｌの利用効率を向上することができる。反射層６を形成する材料としては、熱的に良導体である非磁性金属元素又はその化合物を単独で、あるいは複合させて用いることが望ましく、例えば、Ａｕ，Ａｌ等によって形成されている。
【００３２】
保護層７は、例えばスピンコーター等により塗布した紫外線硬化性樹脂を硬化すること等によって、反射層６上に薄膜状に形成されている。
光学記録媒体１０は、保護層７を備えることによって、信号記録層４および反射層６が酸化等によって劣化してしまうことを回避することができる。
また、透明基板２上に形成された各層に傷が生じることを防止することができる。
【００３３】
なお、保護層７は、各種の潤滑剤が内添されていてもよく、あるいは表面に各種の潤滑剤が塗布されていてもよい。
これにより、光学記録媒体１０は、保護層７の形成面上において、記録再生装置の記録用磁気ヘッドを摺動させる場合に、この記録等磁気ヘッドや保護層７の磨耗および発熱等を回避することができる。
【００３４】
次に、本発明の光学記録媒体について、具体的な〔実施例〕および〔比較例〕を挙げて説明するが、本発明は、以下に示す例に限定されるものではない。
なお、以下に示す各例においては、本発明の光学記録媒体として、光磁気ディスク（ＭＤ）を挙げて説明する。
【００３５】
〔実施例１〕
以下のようにして、図１に示した構造の光学記録媒体１０として、直径６４ｍｍの円盤形状を有する透明基板２上に、各層が順次形成された光磁気ディスクを作製した。
各層を形成するにあたって用いた材料を以下に示す。
透明基板２ ：ポリカーボネート樹脂
第１の誘電体層３：ＳｉＮ
信号記録層４ ：ＴｂＦｅＣｏ
第２の誘電体層５：ＳｉＮ
反射層６ ：Ａｌ
保護層７ ：紫外線硬化性樹脂
なお、各層の厚さ等は、それぞれ、公知のＭＤの規格に準じて形成し、記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
また、〔実施例１〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．５４１１である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１３８５である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１４２．９°、最大値で１５５．４°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．２５５９７である。
（但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。）
【００３６】
〔実施例２〕〜〔実施例１０〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔実施例２〕〜〔実施例１０〕の各光磁気ディスクは、上述したＷ／φ、Ｄ／（λ／ｎ）、グルーブ２ａの壁面の角度θの最小値および最大値、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値を、それぞれ変化させて互いに異なる値となるようにして作製した。
但し、〔実施例２〕〜〔実施例１０〕のいずれの光磁気ディスクにおいても、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０であり、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２であり、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°であり、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０であるものとした。
【００３７】
〔比較例１〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔比較例１〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．５０２２である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１４７９である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１５５．２°、最大値で１６１．２°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．２９４４６である。
【００３８】
〔比較例２〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔比較例２〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．６１２３である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１１４５である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１５４．２°、最大値で１６０．５°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．１８６９４である。
【００３９】
〔比較例３〕
上記〔実施例１〕と同様の膜構成によりＭＤの規格に準じて、透明基板上に各層が成膜された光磁気ディスクを作製した。
これらについても記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕に形成した。
〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいては、以下の特徴を有する。
グルーブ２ａの幅をＷとしたとき、Ｗ／φ＝０．４２１５である。
グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）＝０．１４４４である。
グルーブ２ａの壁面の角度θが、最小値で１５４．８°、最大値で１６１．０°である。
グルーブ２ａの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、
｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝＝０．３４２６１である。
【００４０】
上述した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクの、それぞれのＷ／φ、Ｄ／（λ／ｎ）、グルーブ２ａの壁面の角度θ、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値について、下記〔表１〕に示す。
【００４１】
【表１】
〔特性の評価〕
上述のようにして作製した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の各光磁気ディスクに対して、ＭＤの規格に準じた光学系を用いて、記録トラックに対してレーザ光を照射し、各光磁気ディスクにおけるレーザ光のデフォーカス量を変化させることによって、デフォーカス量と、上述した光磁気ディスクの、それぞれのＷ／φ、Ｄ／（λ／ｎ）、グルーブ２ａの壁面の角度θ、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値との関係について調べた。
このときの、測定条件を以下に示す。
光磁気ディスクの線速度 ：１．２〜１．４〔ｍ／ｓ〕
レーザ光の波長λ ：７８０〔ｎｍ〕
対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．：０．４５
【００４３】
上記〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクにおけるレーザ光のデフォーカス量〔μｍ〕を変化させ、Ｎｅａｒ側と、Ｆａｒ側とでそれぞれ値を徐々に大きくしていったときに、このレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を、上記〔表１〕に示す。
【００４４】
また、図５に、〔実施例１〕〜〔実施例１０〕および〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクのデフォーカス量と、それぞれの光磁気ディスクの（Ｗ／φ）との関係、図６に、光磁気ディスクのデフォーカス量と、それぞれの光磁気ディスクの（Ｄ／（λ／ｎ））との関係、図７に光磁気ディスクのデフォーカス量と、それぞれの光磁気ディスクの｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝との関係をそれぞれ示す。
【００４５】
なお、図５〜図７において、△印は、〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいてＮｅａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示し、□印は、〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいてＦａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示す。
また、×印は、〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいてＮｅａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示し、＋印は、〔比較例１〕〜〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいてＦａｒ側でレーザ光がそれぞれの光磁気ディスクのグルーブから読み取るアドレスエラーが３個以上発生した瞬間のデフォーカス量〔μｍ〕を示す。
【００４６】
図５〜図７において、一点鎖線は、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランス（１．０３２〔μｍ〕）を示し、破線は、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランス（−２．１５３〔μｍ〕）を示す。
【００４７】
また、図５〜図７においては、縦軸で示すデフォーカス量が、正の方向に値が大きくなるほどレーザ光の焦点位置が、信号記録面の奥に向かい、負の方向に値の絶対値が大きくなるほどレーザ光の焦点位置が信号記録面の手前に向かうことを示す。
【００４８】
すなわち、図５〜図７においては、一点鎖線および破線の内側、すなわち一点鎖線と破線とで囲まれた領域にプロットがある場合は、わずかなデフォーカス量によってもアドレスエラーが頻繁に生じてしまうことを示している。
一方、図５〜図７においては、一点鎖線および破線の外側の領域にあるプロットがある場合は、デフォーカス量が大きくなったときでも、レーザ光が記録トラックに対して追従することができることを示している。
また、図５〜図７においては、Ｆａｒ側のデフォーカストレランスとＮｅａｒ側のデフォーカストレランスとの差が大きいほど、すなわち、両者のプロットの間隔の開きが大きいほど、デフォーカスマージンが大きいことを示している。
【００４９】
図５、図６に示すように、記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕になるように作製した場合において、グルーブの幅をＷとしたとき、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０であり、グルーブの深さをＤとしたとき、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２であり、グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°である〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいては、いずれのプロットも、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランス（１．０３２〔μｍ〕）およびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランス（−２．１５３〔μｍ〕）を越えており、デフォーカスマージンを大きくすることができた。
【００５０】
また、図７に示すように、記録トラックのトラックピッチを１．５〔μｍ〕になるように作製した場合において、グルーブの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０であるものとした〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクにおいては、いずれのプロットも、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランス（１．０３２〔μｍ〕）およびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランス（−２．１５３〔μｍ〕）を越えており、デフォーカスマージンを大きくすることができた。
【００５１】
他方、グルーブ２ａの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）の値が、０．１４２を越えている０．１４７９である〔比較例１〕の光磁気ディスクにおいては、図６から明らかなように、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランスおよびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランスのそれぞれの値を達成したものの、上述した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクと比較してデフォーカスマージンが小さいことがわかった。
【００５２】
また、グルーブの幅をＷとしたとき、Ｗ／φの値が０．６１０を越え、グルーブの深さをＤとしたとき、Ｄ／（λ／ｎ）の値が０．１２０未満であり、｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値が０．２００未満である〔比較例２〕の光磁気ディスク、および、Ｗ／φの値が０．４７０未満でありＤ／（λ／ｎ）の値が０．１４２を越えており、かつ｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝の値が０．３３０を越えている〔比較例３〕の光磁気ディスクにおいては、図５〜図７から明らかなように、ＭＤ規格でエラーの発生が許容されているＦａｒ側における限界値のデフォーカストレランスおよびＮｅａｒ側における限界のデフォーカストレランスのそれぞれの値の少なくともいずれかを達成できず、上述した〔実施例１〕〜〔実施例１０〕の光磁気ディスクと比較してデフォーカスマージンが小さいことがわかった。
【００５３】
上述したように、透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブが形成されて成り、グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブルするようになされ、グルーブの幅をＷとしたときに、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０の関係が成り立ち、グルーブの深さをＤとしたときに、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２の関係が成り立ち、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０の関係が成り立り、かつグルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°である光学記録媒体においては、記録トラックのトラックピッチを従来よりも狭い１．５〔μｍ〕とした場合においても、大きいデフォーカスマージンを得ることができることがわかった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の光学記録媒体によれば、グルーブの幅Ｗ、グルーブの深さＤ、およびグルーブの壁面の角度θを、照射するレーザ光のスポット径φ、および波長λとの関係において、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０、かつθ＝１５０°±１０°と規定したことにより、記録トラックのトラックピッチを従来よりも狭い１．５〔μｍ〕とした場合においても、信号の記録あるいは再生を行うレーザ光のデフォーカストレランスを充分な大きさに確保することができ、信頼性に優れた光学記録媒体とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学記録媒体の一例の概略断面図を示す。
【図２】本発明の光学記録媒体の一部を切り欠いた断面層構造を示す概略斜視図を示す。
【図３】本発明の光学記録媒体のグルーブの形状の概略図を示す。
【図４】本発明の光学記録媒体の概略断面図を示す。
【図５】本発明の光磁気ディスクのデフォーカス量と光磁気ディスクの（Ｗ／φ）との関係を示す。
【図６】本発明の光磁気ディスクのデフォーカス量と光磁気ディスクの（Ｄ／（λ／ｎ））との関係を示す。
【図７】本発明の光磁気ディスクのデフォーカス量と光磁気ディスクの｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝との関係を示す。
【符号の説明】
２ 透明基板、２ａ グルーブ、２ｆ 透明基板形成面、３ 第１の誘電体層、４ 信号記録層層、５ 第２の誘電体層、６ 反射層、７ 保護層、１０ 光学記録媒体、２１，２２ グルーブの壁面
Claims (2)
- 透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブが形成されて成り、
上記グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行形状に形成すること、以下、単にウォブルと言う）するようになされ、
上記グルーブの幅をＷとしたとき、０．４７０≦Ｗ／φ≦０．６１０であり、
上記グルーブの深さをＤとしたとき、０．１２０≦Ｄ／（λ／ｎ）≦０．１４２であり、
上記グルーブの壁面の角度θが、１５０°±１０°であり、
上記記録トラックのトラックピッチが、略１．５〔μｍ〕であり、
上記透明基板上におけるＦａｒ側のデフォーカストレランスとＮｅａｒ側のデフォーカストレランスとの差が、４．４１１μｍ以上である
ことを特徴とする光学記録媒体。（但し、φは照射するレーザ光のスポット径であり、λは真空中におけるレーザ光の波長とし、ｎは、透明基板の屈折率とする。） - 透明基板上に、記録トラックに沿ってグルーブが形成されて成り、上記グルーブの両側の壁は、それぞれ独立した形状にウォブル（蛇行形状に形成すること、以下、単にウォブルと言う）するようになされ、上記グルーブの幅をＷとし、上記グルーブの深さをＤとしたとき、０．２００≦｛（Ｄ／（λ／ｎ））／（Ｗ／φ）｝≦０．３３０であることを特徴とする請求項１に記載の光学記録媒体。
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