JPH0512751A - Optical recording medium - Google Patents
Optical recording mediumInfo
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- JPH0512751A JPH0512751A JP3166810A JP16681091A JPH0512751A JP H0512751 A JPH0512751 A JP H0512751A JP 3166810 A JP3166810 A JP 3166810A JP 16681091 A JP16681091 A JP 16681091A JP H0512751 A JPH0512751 A JP H0512751A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の技術分野】本発明は、1つの媒体の同じ位置に
同時に2ビット(4値記録)の情報を記録・再生するこ
とができ、ひいては、記録情報の高密度化を図ることが
できる光記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of recording / reproducing 2-bit (4-level recording) information at the same position on one medium at the same time, and thus increasing the density of recorded information. Recording medium
【0002】[0002]
【発明の技術的背景】光磁気記録媒体、又は相変化型光
記録媒体は、記録情報の書換えが可能な大容量メモリと
して近年盛んに研究開発が進められ、ほぼ実用化されて
いる。BACKGROUND OF THE INVENTION A magneto-optical recording medium or a phase-change type optical recording medium has been actively researched and developed in recent years as a large capacity memory capable of rewriting recorded information, and is practically used.
【0003】光磁気記録媒体では、媒体にレーザビーム
を照射しその照射部分の温度を上げて、外部磁界の弱い
磁化方向に磁化を反転し、情報を記録する一方、磁界の
方向を逆にして再びレーザビームを照射し、情報を消去
している。さらに、媒体からの反射光の偏光面が磁化の
向きによって僅かに回転するカー回転角の変化を検出
し、情報の再生を行っている。In a magneto-optical recording medium, the medium is irradiated with a laser beam to raise the temperature of the irradiated portion to reverse the magnetization in the weak magnetization direction of the external magnetic field to record information and reverse the magnetic field direction. The information is erased by irradiating the laser beam again. Further, the change of the Kerr rotation angle in which the plane of polarization of the reflected light from the medium slightly rotates depending on the direction of magnetization is detected to reproduce the information.
【0004】一方、相変化型光記録媒体では、原子配列
が規則正しい結晶状態と、無秩序な非晶質状態とがある
特殊な物質では可逆的に変化することを利用しており、
強い光パルスを短時間照射して融点以上に記録材料を急
熱急冷して原子配列が乱れたまま固定化して非晶質化
し、情報を記録している。結晶化温度以上に徐熱徐冷し
て原子配列を結晶状態に戻し、情報を消去している。情
報の再生は、結晶状態と非晶質状態とで反射率が異なる
ことを利用し、反射光量の変化として検出している。On the other hand, the phase change type optical recording medium utilizes the fact that the atomic arrangement reversibly changes in a special substance having a regular crystalline state and a disordered amorphous state.
Information is recorded by irradiating a strong light pulse for a short period of time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature higher than the melting point and fix the amorphous material while the atomic arrangement is disturbed to make it amorphous. Information is erased by gradually heating and cooling above the crystallization temperature to return the atomic arrangement to the crystalline state. Information reproduction is detected as a change in the amount of reflected light by utilizing the difference in reflectance between the crystalline state and the amorphous state.
【0005】ところで、このような光記録媒体において
も、情報の高密度化を図りたいという要望があり、種々
開発が進められている。しかしながら、現在、上述よう
に、光磁気記録媒体では、光磁気にのみ適する記録・再
生方式が採用され、相変化型光記録媒体では、相変化に
のみ適する記録・再生方式が採用されており、各々、全
く別々の方式により記録・再生されており、光記録媒体
の1つの位置に、1ビットの信号のみを記録する記録・
再生方式しか採用されていなかった。そのため、光記録
媒体の高密度化を図りたいという要望にも拘わらず、高
密度化を図れないという問題があった。By the way, in such an optical recording medium as well, there is a demand for higher information density, and various developments are being made. However, at present, as described above, the magneto-optical recording medium adopts a recording / reproducing method suitable only for magneto-optical, and the phase change type optical recording medium adopts a recording / reproducing method suitable only for phase change. Each is recorded and reproduced by a completely different method, and recording / reproducing for recording only a 1-bit signal at one position on the optical recording medium.
Only the playback method was adopted. Therefore, there has been a problem that the density of the optical recording medium cannot be increased in spite of the desire to increase the density.
【0006】また、高密度化を図る方法の一つとして、
現在、多重記録する方法、例えば、PHB,フォログラ
フィなどがあるが、これを実用化するのは、困難であ
り、現実的な方法とは言えない。Further, as one of the methods for increasing the density,
Currently, there are multiple recording methods, such as PHB and holography, but it is difficult to put them into practical use, and it cannot be said that they are practical methods.
【0007】[0007]
【発明の目的】本発明は、上述したような事情に鑑みて
なされたものであって、1つの媒体の同じ位置に同時に
2ビット(4値記録)の情報を記録・再生することがで
き、ひいては、記録情報の高密度化を図ることができる
光記録媒体を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to record / reproduce 2-bit (four-value recording) information at the same position on one medium at the same time. As a result, it is an object of the present invention to provide an optical recording medium capable of increasing the density of recorded information.
【0008】[0008]
【発明の概要】この目的を達成するため、本発明に係る
光記録媒体は、基板上に、磁化の向きに基づいて情報が
記録・再生される光磁気記録膜と、結晶状態と非晶質状
態との相変化による光学定数の変化に基づいて情報が記
録・再生される相変化膜と、を少なくとも具備すること
を特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve this object, an optical recording medium according to the present invention comprises a magneto-optical recording film on a substrate for recording / reproducing information based on the direction of magnetization, a crystalline state and an amorphous state. And a phase change film in which information is recorded / reproduced based on a change in optical constant due to a phase change with the state.
【0009】このように、本発明では、光記録媒体が、
光磁気記録膜と、相変化膜とから構成してあり、光磁気
記録膜の情報と、相変化膜の情報とを、1つの媒体の同
じ位置に各々別々に記録・再生できるように構成してい
る。したがって、1つの媒体の同じ位置に同時に2ビッ
ト(4値記録)記録・再生することができ、ひいては、
記録情報の高密度化を図ることができる。As described above, in the present invention, the optical recording medium is
It is composed of a magneto-optical recording film and a phase change film, and is constructed so that the information of the magneto-optical recording film and the information of the phase change film can be separately recorded / reproduced at the same position on one medium. ing. Therefore, two bits (four-valued recording) can be recorded / reproduced at the same position on one medium at the same time.
It is possible to increase the density of recorded information.
【0010】[0010]
【発明の具体的説明】以下、図面を参照して、本発明の
実施態様に係る光記録媒体について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An optical recording medium according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】図1に示すように、本実施態様に係る光記
録媒体1は、基板2上に、磁化の向きに基づいて情報が
記録・再生される光磁気記録膜3と、結晶状態と非晶質
状態との相変化による光学定数の変化に基づいて情報が
記録・再生される相変化膜4と、を少なくとも具備して
いる。As shown in FIG. 1, an optical recording medium 1 according to the present embodiment has a magneto-optical recording film 3 on and from which information is recorded / reproduced on a substrate 2 based on the direction of magnetization and a crystalline state. And a phase change film 4 for recording / reproducing information based on a change in optical constant due to a phase change with a crystalline state.
【0012】さらに、この光磁気記録膜3の情報と、相
変化膜4の情報とを、1つの媒体の同じ位置に各々別々
に記録・再生できるように構成している。光磁気記録膜
3への情報の記録は、媒体1にレーザビームを照射しそ
の照射部分の温度を上げて、外部磁界の弱い磁化方向に
磁化を反転して行われるが、光磁気記録膜3からの情報
の再生は、カー回転角(θk )に基づくだけでなく、カ
ー楕円率(η)に基づいても行われる。相変化膜4への
情報の記録は、強い光パルスを短時間照射して融点以上
に記録材料を急熱急冷して原子配列が乱れたまま固定化
して非晶質化して行われるが、相変化膜4からの情報の
再生は、相変化に基づく反射率(R)を検出するだけで
なく、カー楕円率(η)に基づいても行われる。これら
の詳細については後述し、先ず、媒体1について説明す
る。Further, the information of the magneto-optical recording film 3 and the information of the phase change film 4 are separately recorded and reproduced at the same position on one medium. Information is recorded on the magneto-optical recording film 3 by irradiating the medium 1 with a laser beam to raise the temperature of the irradiated portion and reversing the magnetization in the weak magnetization direction of the external magnetic field. The reproduction of the information from is performed not only based on the Kerr rotation angle (θ k ) but also based on the Kerr ellipticity (η). Recording of information on the phase change film 4 is performed by irradiating a strong light pulse for a short time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature higher than the melting point to fix the material while the atomic arrangement is disturbed and to make it amorphous. The reproduction of information from the change film 4 is performed not only by detecting the reflectance (R) based on the phase change but also by using the Kerr ellipticity (η). Details of these will be described later, and first, the medium 1 will be described.
【0013】光磁気記録膜 カー楕円率・カー回転角のいずれに基づく種類の光磁気
記録膜3としては、(i)3d遷移属から選ばれる少な
くとも1種と、(iii)希土類から選ばれる少なくとも
1種の元素とからなるか、あるいは(i)3d遷移金属
から選ばれる少なくとも1種と、(ii)耐腐食性金属
と、(iii)希土類から選ばれる少なくとも1種の元素
とからなっていることが好ましい。 Magneto-Optical Recording Film The magneto- optical recording film 3 of the type based on Kerr ellipticity or Kerr rotation angle is (i) at least one selected from the 3d transition genus, and (iii) at least selected from rare earths. 1 element, or (i) at least one element selected from 3d transition metals, (ii) a corrosion resistant metal, and (iii) at least one element selected from rare earths. Preferably.
【0014】(i)3d遷移金属としては、Fe、C
o、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Znなどが用
いられるが、このうちFeまたはCoあるいはこの両者
であることが好ましい。(I) 3d transition metals include Fe and C
O, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn or the like is used, and Fe or Co or both of them is preferable.
【0015】この3d遷移金属は、光磁気記録膜3中に
20〜90原子%、好ましくは30〜85原子%、より
好ましくは35〜80原子%の量で存在している。 (ii)耐腐食性金属は、光磁気記録膜3に含ませること
によって、この光磁気記録膜3の耐酸化性を高めること
ができる。このような耐腐食性金属としては、Pt、P
d、Ti、Zr、Ta、Nbなどが用いられるが、この
うちPt、Pd、Tiが好ましく、とくにPtまたはP
dあるいはこの両者であることが好ましい。The 3d transition metal is present in the magneto-optical recording film 3 in an amount of 20 to 90 atom%, preferably 30 to 85 atom%, and more preferably 35 to 80 atom%. (Ii) The corrosion resistance metal can be included in the magneto-optical recording film 3 to enhance the oxidation resistance of the magneto-optical recording film 3. Examples of such corrosion resistant metals include Pt and P
Although d, Ti, Zr, Ta, Nb, etc. are used, Pt, Pd, and Ti are preferable, and Pt or P is particularly preferable.
d or both are preferable.
【0016】この耐腐食性金属は、光磁気記録膜3中に
30原子%以下、好ましくは5〜25原子%、より好ま
しくは10〜25原子%、さらに好ましくは10〜20
原子%の量で存在している。This corrosion resistant metal is contained in the magneto-optical recording film 3 at 30 atomic% or less, preferably 5 to 25 atomic%, more preferably 10 to 25 atomic%, and further preferably 10 to 20 atomic%.
It is present in the amount of atomic%.
【0017】希土類元素としては、下記のような元素が
挙げられる。 Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、
Yb、Lu、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、E
uこのうちGd、Tb、Dy、Ho、Nd、Sm、Pr
が好ましく用いられる。The rare earth elements include the following elements. Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm,
Yb, Lu, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, E
u Of these, Gd, Tb, Dy, Ho, Nd, Sm, Pr
Is preferably used.
【0018】上記のような群から選ばれる少なくとも1
種の希土類元素は、光磁気記録膜3中5〜50原子%、
好ましくは8〜45原子%、より好ましくは10〜40
原子%の量で存在している。At least one selected from the above group
The rare earth element of the seed is 5 to 50 atomic% in the magneto-optical recording film 3,
Preferably 8-45 atom%, more preferably 10-40
It is present in the amount of atomic%.
【0019】本発明では、光磁気記録膜3が、特に下記
に記載するような組成を有することが好ましい。 (i)3d遷移元素 本発明に係る光磁気記録膜3中には、(i)3d遷移元
素として、好ましくはFeまたはCoあるいはこの両者
が含まれており、Feおよび/またはCoは40原子%
以上80原子%以下、好ましくは40原子%以上75原
子%未満、より好ましくは50原子%以上70原子%以
下の量で存在していることが望ましい。In the present invention, the magneto-optical recording film 3 preferably has a composition as described below. (I) 3d transition element In the magneto-optical recording film 3 according to the present invention, (i) 3d transition element preferably contains Fe or Co or both, and Fe and / or Co is 40 atomic%.
It is desirable to be present in an amount of 80 atomic% or more and 80 atomic% or less, preferably 40 atomic% or more and less than 75 atomic%, and more preferably 50 atomic% or more and 70 atomic% or less.
【0020】さらにFeおよび/またはCoは、Co/
(Fe+Co)比[原子比]が0以0.3以下、好まし
くは0以上0.2以下、より好ましくは0.01以上0.
2以下であるような量で、光磁気記録膜3中に存在して
いることが望ましい。Further, Fe and / or Co is Co /
The (Fe + Co) ratio [atomic ratio] is 0 or more and 0.3 or less, preferably 0 or more and 0.2 or less, and more preferably 0.01 or more and 0.1 or less.
It is desirable that the magneto-optical recording film 3 be present in an amount of 2 or less.
【0021】Feおよび/またはCoの量が40原子%
以上で80原子%以下の範囲にあると、耐酸化性に優
れ、かつ膜面に垂直な方向に磁化容易軸をもった光磁気
記録膜3が得られるという利点を有する。The amount of Fe and / or Co is 40 atomic%
When the content is in the range of 80 atomic% or less, the magneto-optical recording film 3 having excellent oxidation resistance and having an easy axis of magnetization in the direction perpendicular to the film surface can be obtained.
【0022】ところで光磁気記録膜3中に、Coを添加
すると、(イ)光磁気記録膜3のキュリー点が上昇し、
また(ロ)カー回転角(θk)が大きくなるという現象
が認められ、その結果、Coの添加量により、光磁気記
録膜3の記録感度を調整することができ、しかもCoの
添加により、再生信号のキャリアレベルを増加すること
ができる。本発明に係る光磁気記録膜3では、ノイズレ
ベル、C/N比の点からCo/(Fe+Co)比[原子
比]は0以上0.3以下、好ましくは0以上0.2以下、
より好ましくは0.01以上0.2以下であることが望ま
しい。When Co is added to the magneto-optical recording film 3, (a) the Curie point of the magneto-optical recording film 3 rises,
Further, (b) the phenomenon that the Kerr rotation angle (θk) becomes large is recognized, and as a result, the recording sensitivity of the magneto-optical recording film 3 can be adjusted by the addition amount of Co, and the addition of Co causes the reproduction. The carrier level of the signal can be increased. In the magneto-optical recording film 3 according to the present invention, the Co / (Fe + Co) ratio [atomic ratio] is 0 or more and 0.3 or less, preferably 0 or more and 0.2 or less in terms of noise level and C / N ratio.
More preferably, it is desired to be 0.01 or more and 0.2 or less.
【0023】このような本発明に用いる光磁気記録膜3
は、記録および消去を繰り返し行なっても、膜変質が生
ずることはない。たとえば本発明に係る原子%でPt10
Tb 26Fe61Co3なる組成を有する光磁気記録膜3
は、10万回の記録および消去を繰り返し行なってもC
/N比の低下は認められない。The magneto-optical recording film 3 used in the present invention as described above.
Causes film deterioration even after repeated recording and erasing.
There is no slippage. For example, Pt in atomic% according to the inventionTen
Tb 26Fe61Co3Magneto-optical recording film 3 having the following composition
Is C even after recording and erasing 100,000 times.
No decrease in / N ratio is observed.
【0024】(ii)耐腐食性金属 本発明に用いる光磁気記録膜3中には、(ii)耐腐食性
金属として、好ましくはPtまたはPdあるいはこの両
者が含まれており、Ptおよび/またはPdは、光磁気
記録膜3中に5〜30原子%、好ましくは10原子%を
超えて30原子%以下、より好ましくは10原子%を超
えて20原子%未満、特に好ましくは11原子%以上1
9原子%以下の量で存在していることが望ましい。(Ii) Corrosion-Resistant Metal The magneto-optical recording film 3 used in the present invention preferably contains Pt or Pd or both as (ii) a corrosion-resistant metal, and Pt and / or Pd is 5 to 30 atomic% in the magneto-optical recording film 3, preferably more than 10 atomic% and 30 atomic% or less, more preferably more than 10 atomic% and less than 20 atomic%, particularly preferably 11 atomic% or more. 1
It is desirable to be present in an amount of 9 atomic% or less.
【0025】光磁気記録膜3中のPtおよび/またはP
dの量が5原子%以上、特に10原子%を超えて存在す
ると、光磁気記録膜3の耐酸化性に優れ、長期間使用し
ても孔食が発生せず、C/N比も劣化しないという利点
を有する。Pt and / or P in the magneto-optical recording film 3
When the amount of d is 5 atomic% or more, particularly more than 10 atomic%, the magneto-optical recording film 3 has excellent oxidation resistance, does not cause pitting corrosion even after long-term use, and deteriorates C / N ratio. It has the advantage of not doing it.
【0026】たとえばPt13Tb28Fe50Co9(原子
%)あるいはPd12Tb28Fe53Co7(原子%)で示
される組成を有する本発明に係る光磁気記録膜3は、相
対湿度85%、80℃の環境下に1000時間保持して
も、C/N比は全く変化しない。For example, the magneto-optical recording film 3 according to the present invention having a composition represented by Pt 13 Tb 28 Fe 50 Co 9 (atomic%) or Pd 12 Tb 28 Fe 53 Co 7 (atomic%) has a relative humidity of 85%. The C / N ratio does not change at all even when kept for 1000 hours in an environment of 80 ° C.
【0027】これに対してPtまたはPdを含まないT
b25Fe68Co7(原子%)で示される組成を有する光
磁気記録膜3は、相対湿度85%、80℃の環境下に1
000時間保持すると、C/N比は大きく低下する。On the other hand, T containing no Pt or Pd
The magneto-optical recording film 3 having a composition represented by b 25 Fe 68 Co 7 (atomic%) has a relative humidity of 85% and an ambient temperature of 80 ° C.
If it is held for 000 hours, the C / N ratio is greatly reduced.
【0028】また光磁気記録膜3中にPtおよび/また
はPdを上記のような範囲の量で添加することにより、
光磁気記録膜3に情報を記録したりあるいは情報を読出
す際に、小さなバイアス磁界で充分に高いC/N比が得
られる。小さなバイアス磁界で充分に高いC/N比が得
られると、バイアス磁界発生用のマグネットを小さくす
ることができ、しかもマグネットからの発熱も押えるこ
とができるため、光磁気記録膜3を有する光ディスクの
ドライブ装置を簡素化することができる。しかも小さな
バイアス磁界で充分に大きなC/N比が得られるため、
オーバーライト可能な磁界変調記録用のマグネットの設
計も容易となる。Further, by adding Pt and / or Pd in the magneto-optical recording film 3 in an amount within the above range,
When recording or reading information on the magneto-optical recording film 3, a sufficiently high C / N ratio can be obtained with a small bias magnetic field. If a sufficiently high C / N ratio can be obtained with a small bias magnetic field, the magnet for generating the bias magnetic field can be made small and the heat generated by the magnet can be suppressed. The drive device can be simplified. Moreover, since a sufficiently large C / N ratio can be obtained with a small bias magnetic field,
It is easy to design a magnet for overwritable magnetic field modulation recording.
【0029】(iii)希土類元素(RE) 本発明に係る光磁気記録膜3中には、希土類元素(R
E)が含まれており、この希土類元素としては、Nd、
Sm、Pr、Ce、Eu、Gd、Tb、DyまたはHo
が用いられる。(Iii) Rare Earth Element (RE) In the magneto-optical recording film 3 according to the present invention, the rare earth element (R) is used.
E) is contained, and as the rare earth element, Nd,
Sm, Pr, Ce, Eu, Gd, Tb, Dy or Ho
Is used.
【0030】これらの中では、Nd、Pr、Gd、T
b、Dyが好ましく用いられ、特にTbが好ましい。ま
た希土類元素は2種以上併用してもよく、この場合にT
bを希土類元素のうち50原子%以上含有していること
が好ましい。Among these, Nd, Pr, Gd, T
b and Dy are preferably used, and Tb is particularly preferable. Two or more rare earth elements may be used in combination, and in this case, T
It is preferable that b is contained in an amount of 50 atomic% or more of the rare earth element.
【0031】この希土類元素は、膜面に垂直な方向に磁
化容易軸をもった光磁気を得るという点からRE/(R
E+Fe+Co)比[原子比]をxで表わした場合に
0.15≦x≦0.45、好ましくは0.20≦x≦0.4
であるような量で光磁気記録膜3中に存在していること
が望ましい。This rare earth element is RE / (R) from the viewpoint of obtaining a magneto-optical property having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the film surface.
E + Fe + Co) ratio [atomic ratio] is expressed as x, 0.15 ≦ x ≦ 0.45, preferably 0.20 ≦ x ≦ 0.4
It is desirable that the magneto-optical recording film 3 be present in an amount such that
【0032】本発明においては、光磁気記録膜3に種々
の元素を少量添加して、キュリー温度や補償温度あるい
は保磁力Hcやカー回転角θkの改善あるいは低コスト
化を計ることもできる。これらの元素は、記録膜を構成
する全原子数に対してたとえば10原子%未満の割合で
用いることができる。In the present invention, a small amount of various elements may be added to the magneto-optical recording film 3 to improve the Curie temperature, the compensation temperature, the coercive force Hc, the Kerr rotation angle θk, or reduce the cost. These elements can be used in a ratio of, for example, less than 10 atom% with respect to the total number of atoms constituting the recording film.
【0033】併用できる他の元素の例としては、以下の
ような元素が挙げられる。 (I)Fe、Co以外の3d遷移元素 具体的には、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Ni、C
u、Znが用いられる。Examples of other elements that can be used in combination include the following elements. (I) 3d transition element other than Fe and Co Specifically, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Ni, C
u and Zn are used.
【0034】これらのうち、Ti、Ni、Cu、Znな
どが好ましく用いられる。 (II)Pd以外の4d遷移元素 具体的には、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、R
h、Ag、Cdが用いられる。Of these, Ti, Ni, Cu, Zn and the like are preferably used. (II) 4d transition element other than Pd Specifically, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, R
h, Ag and Cd are used.
【0035】このうちZr、Nbが好ましく用いられ
る。 (III)Pt以外の5d遷移元素 具体的には、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、A
u、Hgが用いられる。Of these, Zr and Nb are preferably used. (III) 5d transition element other than Pt Specifically, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, A
u and Hg are used.
【0036】このうちTaが好ましく用いられる。 (IV)IIIB族元素 具体的には、B、Al、Ga、In、Tlが用いられ
る。Of these, Ta is preferably used. (IV) Group IIIB element Specifically, B, Al, Ga, In and Tl are used.
【0037】このうちB、Al、Gaが好ましく用いら
れる。 (V)IVB族元素 具体的には、C、Si、Ge、Sn、Pbが用いられ
る。Of these, B, Al and Ga are preferably used. (V) Group IVB element Specifically, C, Si, Ge, Sn, and Pb are used.
【0038】このうち、Si、Ge、Sn、Pbが好ま
しく用いられる。 (VI)VB族元素 具体的には、N、P、As、Sb、Biが用いられる。Of these, Si, Ge, Sn and Pb are preferably used. (VI) Group VB element Specifically, N, P, As, Sb and Bi are used.
【0039】このうちSbが好ましく用いられる。 (VII)VIB族元素 具体的には、S、Se、Te、Poが用いられる。Of these, Sb is preferably used. (VII) VIB Group Element Specifically, S, Se, Te and Po are used.
【0040】このうちTeが好ましく用いられる。上記
のような組成を有する光磁気記録膜3は、膜面に垂直な
磁化容易軸を有し、多くはカー・ヒステリシスが良好な
角形ループを示す垂直磁気および光磁気記録可能な非晶
質薄膜となることが、広角X線回析などにより確かめら
れる。Of these, Te is preferably used. The magneto-optical recording film 3 having the composition as described above has an easy axis of magnetization perpendicular to the film surface, and most of them are perpendicular magnetic and magneto-optically recordable amorphous thin films showing a square loop with good Kerr hysteresis. That is confirmed by wide-angle X-ray diffraction.
【0041】なお本明細書において、カー・ヒステリシ
スが良好な角形ループを示すとは、最大外部磁場におけ
るカー回転角である飽和カー回転角(θk1)と外部磁
場ゼロにおけるカー回転角である残留カー回転角(θk
2)との比θk2/θk1が0.8以上であることを意味し
ている。In the present specification, the expression of a square loop having a good Kerr hysteresis is the Kerr rotation angle (θk 1 ) which is the Kerr rotation angle in the maximum external magnetic field and the Kerr rotation angle when the external magnetic field is zero. Car rotation angle (θk
2 ) and the ratio θk 2 / θk 1 is 0.8 or more.
【0042】この光磁気記録膜3の膜厚は100〜60
0Å、好ましくは100〜400Å、より好ましくは2
00〜350Å程度である。特に、カー楕円率の場合に
適する光磁気記録膜3としては、TbFe、TbCo、
TbFeCo、GdFe、GdCo、GdFeCo、G
dTbFe、GdTbCo、GdTbFeCo、NdF
e、NdCo、NdTbFe、NdTbCo、NdTb
FeCo、DyFe、DyCo、DyTbFe、DyT
bCo、DyTbFeCo、CoPt、CoPdからな
る光磁気記録膜が好ましい。The magneto-optical recording film 3 has a thickness of 100-60.
0Å, preferably 100-400Å, more preferably 2
It is about 00 to 350Å. Particularly, as the magneto-optical recording film 3 suitable for the case of Kerr ellipticity, TbFe, TbCo,
TbFeCo, GdFe, GdCo, GdFeCo, G
dTbFe, GdTbCo, GdTbFeCo, NdF
e, NdCo, NdTbFe, NdTbCo, NdTb
FeCo, DyFe, DyCo, DyTbFe, DyT
A magneto-optical recording film made of bCo, DyTbFeCo, CoPt, CoPd is preferable.
【0043】相変化膜 相変化膜としては、状態の変化に応じて光学定数が変化
するものであれば良く、TeO、TeGeO、TeGe
Su、TeGeOSu、Te−Ge、TeGeSe、T
eGeSb、TeGeSeSb、InSe、InSeT
lCo、SbTe、SnTeSe、GaSeTe、Ga
SeTeGe、BiTe、SbSe等の記録膜を用いる
ことができる。 Phase Change Film Any phase change film may be used as long as its optical constant changes in accordance with a change in state, such as TeO, TeGeO, TeGe.
Su, TeGeOSu, Te-Ge, TeGeSe, T
eGeSb, TeGeSeSb, InSe, InSeT
lCo, SbTe, SnTeSe, GaSeTe, Ga
A recording film such as SeTeGe, BiTe, SbSe can be used.
【0044】次に、光磁気記録膜3と相変化膜4とから
なる光記録媒体1での記録・再生方法について説明す
る。本実施態様では、以下の3つのパターンに基づく記
録・再生方式を取ることができる。Next, a recording / reproducing method for the optical recording medium 1 including the magneto-optical recording film 3 and the phase change film 4 will be described. In this embodiment, a recording / reproducing system based on the following three patterns can be adopted.
【0045】 光磁気記録膜3ではカー回転角
(θk )に基づいて再生する一方、相変化膜4ではカー
楕円率(η)に基づいて再生するパターン 光磁気記録膜3ではカー回転角(θk )に基づいて
再生する一方、相変化膜4では反射率(R)に基づいて
再生するパターン 光磁気記録膜3ではカー楕円率(η)に基づいて再
生する一方、相変化膜4では反射率(R)に基づいて再
生するパターンカー回転角(θk )−カー楕円率(η)のパターン 先ず、のパターンについて説明する。The pattern is reproduced on the magneto-optical recording film 3 based on the Kerr rotation angle (θ k ), whereas the pattern is reproduced on the phase change film 4 based on the Kerr ellipticity (η). θ k ), while the phase change film 4 reproduces based on the reflectance (R). The magneto-optical recording film 3 reproduces based on the Kerr ellipticity (η), while the phase change film 4 reproduces. Pattern to be reproduced based on reflectance (R) Pattern of Kerr rotation angle (? K ) -Kerr ellipticity (?) First, the pattern will be described.
【0046】光記録媒体の信号検出方法では、図2に示
すように、例えば半導体レーザであるレーザ11から発
射された直線偏光であるレーザ光が、無偏光ビームスプ
リッター12に入射され、その一部が反射された後この
無偏光ビームスプリッター12を通過して、図示しない
絞り込みレンズにより光記録媒体1上に集光される。こ
の媒体1で反射された反射光をハーフミラー13により
第1及び第2分離光に分光する。In the signal detection method for an optical recording medium, as shown in FIG. 2, linearly polarized laser light emitted from a laser 11 which is, for example, a semiconductor laser is incident on a non-polarizing beam splitter 12 and a part thereof is input. After being reflected, it passes through the non-polarizing beam splitter 12 and is condensed on the optical recording medium 1 by a focusing lens (not shown). The half mirror 13 splits the reflected light reflected by the medium 1 into first and second separated lights.
【0047】のパターンでは、この第1分離光を第1
検出光学系20に導き、カー楕円率に基づく再生信号を
得る一方、第2分離光を第2検出光学系30に導き、カ
ー回転角に基づく再生信号を得ている。In the pattern of 1, the first separated light is
While being guided to the detection optical system 20, a reproduction signal based on the Kerr ellipticity is obtained, while the second separated light is guided to the second detection optical system 30, the reproduction signal based on the Kerr rotation angle is obtained.
【0048】すなわち、第1検出光学系20において、
第1分離光は、ハーフミラー13から1/4波長板(λ
/4板)23に導かれる。この1/4波長板23は、そ
の方位θが40°+90°×n1 ≦θ≦50°+90°
×n1 であり、ほぼ45°+90°×n1 方位に配置さ
れており、その位相遅延量δは、λ/4−0.05λ≦
δ≦λ/4+0.05λに設定されている。第1分離光
は、このような1/4波長板23を通過することによ
り、直線偏光から円偏光に変化させられる。That is, in the first detection optical system 20,
The first separated light is transmitted from the half mirror 13 to the quarter wavelength plate (λ
/ 4 plate) 23. The quarter wave plate 23 has an azimuth θ of 40 ° + 90 ° × n 1 ≦ θ ≦ 50 ° + 90 °
× n 1 and they are arranged in approximately 45 ° + 90 ° × n 1 azimuth, and the phase delay amount δ is λ / 4−0.05λ ≦
It is set to δ ≦ λ / 4 + 0.05λ. The first separated light is changed from linearly polarized light to circularly polarized light by passing through such a quarter wave plate 23.
【0049】この円偏光に変化された光は、次いで、偏
光ビームスプリッター24に導かれる。この偏光ビーム
スプリッター24は、その方位θが−5°≦θ≦5°で
あり、ほぼ0°方位に配置されている。このように配置
された偏光ビームスプリッター24により、円偏光に変
化された光は、P成分とS成分とに分けられる。The light converted into the circularly polarized light is then guided to the polarization beam splitter 24. The polarization beam splitter 24 has an azimuth θ of −5 ° ≦ θ ≦ 5 °, and is arranged in an approximately 0 ° azimuth. The light converted into circularly polarized light by the polarization beam splitter 24 arranged in this way is divided into a P component and an S component.
【0050】これらP成分及びS成分は、各々光電検出
器25a,25bにより検出され、P成分の信号とS成
分の信号とが差動増幅器26により差動増幅され、その
結果、カー楕円率に基づく再生信号が検出される。The P component and the S component are detected by the photoelectric detectors 25a and 25b, respectively, and the P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 26, resulting in the Kerr ellipticity. A reproduced signal based on the detected signal is detected.
【0051】一方、第2検出光学系30においては、第
2分離光は、ハーフミラー13から偏光ビームスプリッ
ター34に導かれる。この偏光ビームスプリッター34
は、方位ほぼ45°に配置されている。このように配置
された偏光ビームスプリッター34により、第2分離光
は、P成分とS成分とに分けられる。On the other hand, in the second detection optical system 30, the second separated light is guided from the half mirror 13 to the polarization beam splitter 34. This polarization beam splitter 34
Are arranged at an azimuth of approximately 45 °. The second separated light is divided into a P component and an S component by the polarization beam splitter 34 arranged in this way.
【0052】これらP成分及びS成分は、各々光電検出
器35a,35bにより検出され、P成分の信号とS成
分の信号とが差動増幅器36により差動増幅され、その
結果、カー回転角に基づく再生信号が検出される。The P component and the S component are detected by the photoelectric detectors 35a and 35b, respectively, and the P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 36. As a result, the Kerr rotation angle is changed. A reproduced signal based on the detected signal is detected.
【0053】以上のように、光記録媒体がカー楕円率と
カー回転角とを別々に変化できる媒体であり、1つの光
記録媒体の同じ位置から、カー楕円率に基づく再生信号
と、カー回転角に基づく再生信号との2つの信号を、同
時に得ることができる。As described above, the optical recording medium is a medium in which the Kerr ellipticity and the Kerr rotation angle can be changed separately, and the reproduction signal based on the Kerr ellipticity and the Kerr rotation can be obtained from the same position of one optical recording medium. Two signals, a corner-based playback signal, can be obtained simultaneously.
【0054】光磁気記録膜は、磁化の向きが上下に変化
し、一方、相変化記録膜は結晶か非晶かにより光学定数
がN1 、N2 と変化する。磁化の向きと光学定数との組
み合わせにより、光記録媒体の磁気カー効果は以下のよ
うに分類できる。The magnetization direction of the magneto-optical recording film changes vertically, while the optical constants of the phase change recording film change to N 1 and N 2 depending on whether it is crystalline or amorphous. The magnetic Kerr effect of an optical recording medium can be classified as follows depending on the combination of the magnetization direction and the optical constant.
【0055】干渉構造を利用して、ηk2≠ηk1、θk1≒
θk2となるように媒体を設計すれば、磁化の上下に対応
してθk の向きが異なり、さらに光学定数に対応して、
ηk の大きさが異なる。よって、磁化の上下と光学定数
の違いとを別々に検出することが可能となる。Utilizing the interference structure, η k2 ≠ η k1 , θ k1 ≈
If the medium is designed so as to be θ k2 , the direction of θ k is different depending on the upper and lower sides of the magnetization, and further, it corresponds to the optical constant.
The magnitude of η k is different. Therefore, it is possible to detect the upper and lower sides of the magnetization and the difference in the optical constants separately.
【0056】[0056]
【表1】 [Table 1]
【0057】この場合の情報の記録は、強い光パルスを
短時間照射して融点以上に記録材料を急熱急冷して原子
配列が乱れたまま固定化して非晶質化して行われる。な
お、第1検出光学系20の構成により、カー楕円率ηに
基づく再生信号を得ることができる原理は、以下の通り
である。The recording of information in this case is performed by irradiating a strong light pulse for a short time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature above the melting point to immobilize it while the atomic arrangement is disturbed and amorphize it. The principle by which the reproduction signal based on the Kerr ellipticity η can be obtained by the configuration of the first detection optical system 20 is as follows.
【0058】光記録媒体に直線偏光を入射させ、この時
の偏光方向の方位を0°とする。光記録媒体1で反射さ
れた再生情報を含む反射光は、近似的に、Linearly polarized light is made incident on the optical recording medium, and the azimuth of the polarization direction at this time is 0 °. The reflected light including the reproduction information reflected by the optical recording medium 1 is approximately
【0059】[0059]
【数1】 [Equation 1]
【0060】と表される。ほぼ45°(η1=0)方位
で配置された1/4波長板23は、It is expressed as The quarter-wave plate 23 arranged in an orientation of about 45 ° (η 1 = 0)
【0061】[0061]
【数2】 [Equation 2]
【0062】と表される。0°(η3=0)方位で配置
された偏光ビームスプリッター24は、P成分、S成分
各々に対して、It is expressed as The polarization beam splitter 24 arranged in the 0 ° (η 3 = 0) direction has a P component and an S component, respectively.
【0063】[0063]
【数3】 [Equation 3]
【0064】と表される。したがって、光記録媒体1で
反射された反射光が上記1/4波長板23を通過し、上
記偏光ビームスプリッター23により分けられるP成
分、S成分の電場ベクトルE1 ,E2 は、各々、It is expressed as Therefore, the reflected light reflected by the optical recording medium 1 passes through the ¼ wavelength plate 23, and the electric field vectors E 1 and E 2 of the P component and the S component which are separated by the polarization beam splitter 23 are
【0065】[0065]
【数4】 [Equation 4]
【0066】と表される。したがって、P成分の強度I
1 、S成分の強度I2 は、各々、It is represented as Therefore, the intensity I of the P component
1 , the intensity I 2 of the S component is
【0067】[0067]
【数5】 [Equation 5]
【0068】と表される。本実施態様では、差動検出し
ているため、差動信号Sは、 S=I2 −I1 =2η と表される。このS式は、カー楕円率であるηのみによ
り表されているため、図2に示す第1検出光学系20に
より、カー楕円率を利用して再生信号を得ることが証明
されている。It is expressed as In this embodiment, since differential detection is performed, the differential signal S is expressed as S = I 2 −I 1 = 2η. Since this S formula is expressed only by η which is the Kerr ellipticity, it has been proved that the first detection optical system 20 shown in FIG.
【0069】カー楕円率(η)−反射率(R)のパタ
ーン 光記録媒体の信号検出方法では、図3に示すように、例
えば半導体レーザであるレーザ11から発射された直線
偏光であるレーザ光が、無偏光ビームスプリッター12
に入射され、その一部が反射された後この無偏光ビーム
スプリッター12を通過して、図示しない絞り込みレン
ズにより光記録媒体1上に集光されて反射される。この
媒体1で反射された反射光には、光磁気記録膜3でのカ
ー楕円率(η)に基づく情報と、相変化膜4での反射率
(R)に基づく情報とが含まれている。 Kerr ellipticity (η) -reflectance (R) pattern
In the signal detection method of the optical disc recording medium, as shown in FIG. 3, for example, linearly polarized laser light emitted from a laser 11 which is a semiconductor laser is converted into a non-polarization beam splitter 12.
Is incident on the optical recording medium 1 and is partially reflected on the optical recording medium 1 after passing through the non-polarizing beam splitter 12. The reflected light reflected by the medium 1 includes information based on the Kerr ellipticity (η) at the magneto-optical recording film 3 and information based on the reflectance (R) at the phase change film 4. ..
【0070】この反射光は、無偏光ビームスプリッター
12を介して1/4波長板(λ/4板)23に導かれ
る。この1/4波長板23は、その方位θが40°+9
0°×n1 ≦θ≦50°+90°×n1 であり、ほぼ4
5°+90°×n1 方位に配置されており、その位相遅
延量δは、λ/4−0.05λ≦δ≦λ/4+0.05
λに設定されている。反射光は、このような1/4波長
板23を通過することにより、直線偏光から円偏光に変
化させられる。This reflected light is guided to the quarter-wave plate (λ / 4 plate) 23 through the non-polarizing beam splitter 12. This quarter wave plate 23 has an azimuth θ of 40 ° + 9.
0 ° × n 1 ≦ θ ≦ 50 ° + 90 ° × n 1 , almost 4
They are arranged in the 5 ° + 90 ° × n 1 azimuth and the phase delay amount δ is λ / 4−0.05λ ≦ δ ≦ λ / 4 + 0.05.
It is set to λ. The reflected light is changed from linearly polarized light to circularly polarized light by passing through such a quarter-wave plate 23.
【0071】この円偏光に変化された光は、次いで、偏
光ビームスプリッター24に導かれる。この偏光ビーム
スプリッター24は、その方位θが+90°×n2 −5
°≦θ≦+90°×n2 +5°であり、ほぼ90°×n
2 方位に配置されている。このように配置された偏光ビ
ームスプリッター24により、円偏光に変化された光
は、P成分とS成分とに分けられる。これらP成分及び
S成分は、各々光電検出器25a,25bにより検出さ
れる。The light converted into the circularly polarized light is then guided to the polarization beam splitter 24. The polarization beam splitter 24 has an azimuth θ of + 90 ° × n 2 −5.
° ≦ θ ≦ + 90 ° × n 2 + 5 °, which is almost 90 ° × n
It is arranged in two directions. The light converted into circularly polarized light by the polarization beam splitter 24 arranged in this way is divided into a P component and an S component. These P component and S component are detected by the photoelectric detectors 25a and 25b, respectively.
【0072】P成分の信号とS成分の信号とが、差動増
幅器26により差動増幅され、その結果、カー楕円率
(η)に基づく再生信号が検出される。一方、P成分の
信号とS成分の信号は、増幅器27にも供給され、これ
により、媒体での反射光の反射率の変化(R)に基づく
再生信号が検出される。The P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 26, and as a result, a reproduction signal based on the Kerr ellipticity (η) is detected. On the other hand, the P component signal and the S component signal are also supplied to the amplifier 27, whereby a reproduction signal based on the change (R) in the reflectance of the reflected light on the medium is detected.
【0073】こののパターンでは、光磁気記録膜3
は、磁化の変化(↑↓)に伴ってカー楕円率(η)が大
きく変化する一方、カー回転角(θk )が小さくなるよ
うに膜を設計し、カー楕円率(η)に基づいて再生信号
を得ることができる。この場合の情報の記録は、媒体1
にレーザビームを照射しその照射部分の温度を上げて、
外部磁界の弱い磁化方向に磁化を反転して行われる。In this pattern, the magneto-optical recording film 3
Is designed based on the Kerr ellipticity (η) by designing the film so that the Kerr ellipticity (η) changes greatly with the change of magnetization (↑ ↓), while the Kerr rotation angle (θ k ) decreases. A reproduction signal can be obtained. The recording of information in this case is the medium 1
Irradiate with a laser beam to raise the temperature of the irradiated part,
The magnetization is reversed in the weak magnetization direction of the external magnetic field.
【0074】一方、相変化膜4は、光学定数N1 ,N2
を変化させることによる反射率(R)の変化させるよう
に膜を設計し、これに基づく再生信号を得ることができ
る。この場合の情報の記録は、強い光パルスを短時間照
射して融点以上に記録材料を急熱急冷して原子配列が乱
れたまま固定化して非晶質化して行われる。On the other hand, the phase change film 4 has optical constants N 1 and N 2
The film can be designed so that the reflectance (R) can be changed by changing the value, and a reproduction signal based on this can be obtained. Recording of information in this case is performed by irradiating a strong light pulse for a short time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature equal to or higher than the melting point and fix the recording material while the atomic arrangement is disturbed to make it amorphous.
【0075】カー回転角(θk )−反射率(R)のパ
ターン 光記録媒体の信号検出方法では、図4に示すように、例
えば半導体レーザであるレーザ11から発射された直線
偏光であるレーザ光が、無偏光ビームスプリッター12
通過して、図示しない絞り込みレンズにより光記録媒体
1上に集光されて反射される。この媒体1で反射された
反射光には、光磁気記録膜3でのカー回転角(θk )に
基づく情報と、相変化膜4での反射率(R)に基づく情
報とが含まれている。 Kerr rotation angle (θ k ) -reflectance (R)
In the signal detection method for a turn optical recording medium, as shown in FIG. 4, for example, linearly polarized laser light emitted from a laser 11 which is a semiconductor laser is converted into a non-polarized beam splitter 12.
After passing, the light is condensed and reflected on the optical recording medium 1 by a focusing lens (not shown). The reflected light reflected by the medium 1 includes information based on the Kerr rotation angle (θ k ) on the magneto-optical recording film 3 and information based on the reflectance (R) on the phase change film 4. There is.
【0076】この反射光は無偏光ビームスプリッター1
2を介して偏光ビームスプリッター24に導かれる。こ
の偏光ビームスプリッター24は、その方位θが+40
°+90°×n3 ≦θ≦50°+90°×n3 であり、
ほぼ45°+90°×n3 方位に配置されている。この
ように配置された偏光ビームスプリッター24により、
反射光は、P成分とS成分とに分けられる。これらP成
分及びS成分は、各々光電検出器25a,25bにより
検出される。This reflected light is reflected by the unpolarized beam splitter 1
It is guided to the polarization beam splitter 24 via 2. The polarization beam splitter 24 has an azimuth θ of +40.
° + 90 ° × n 3 ≦ θ ≦ 50 ° + 90 ° × n 3 ,
It is arranged in an orientation of about 45 ° + 90 ° × n 3 . With the polarization beam splitter 24 arranged in this way,
The reflected light is divided into a P component and an S component. These P component and S component are detected by the photoelectric detectors 25a and 25b, respectively.
【0077】P成分の信号とS成分の信号とが、差動増
幅器26により差動増幅され、その結果、カー回転角
(θk )に基づく再生信号が検出される。一方、P成分
の信号とS成分の信号は、増幅器27にも供給され、こ
れにより、媒体での反射光の反射率の変化(R)に基づ
く再生信号が検出される。The P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 26, and as a result, a reproduction signal based on the Kerr rotation angle (θ k ) is detected. On the other hand, the P component signal and the S component signal are also supplied to the amplifier 27, whereby a reproduction signal based on the change (R) in the reflectance of the reflected light on the medium is detected.
【0078】こののパターンでは、光磁気記録膜3
は、磁化の変化(↑↓)に伴ってカー回転角(θk )が
大きく変化する一方、カー楕円率(R)が小さくなるよ
うに膜を設計し、カー回転角(θk )に基づいて再生信
号を得ることができる。この場合の情報の記録は、の
パターンと同じである。In this pattern, the magneto-optical recording film 3
Is designed based on the Kerr rotation angle (θ k ) by designing the film so that the Kerr rotation angle (θ k ) changes greatly with the change of magnetization (↑ ↓), while the Kerr ellipticity (R) decreases. The reproduced signal can be obtained. The recording of information in this case is the same as the pattern.
【0079】一方、相変化膜4は、光学定数N1 ,N2
を変化させることによる反射率(R)の変化させるよう
に膜を設計し、これに基づく再生信号を得ることができ
る。この場合の情報の記録は、のパターンと同じであ
る。On the other hand, the phase change film 4 has optical constants N 1 and N 2
The film can be designed so that the reflectance (R) can be changed by changing the value, and a reproduction signal based on this can be obtained. The recording of information in this case is the same as the pattern.
【0080】[0080]
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、光記録
媒体が、光磁気記録膜と、相変化膜とから構成してあ
り、光磁気記録膜の情報と、相変化膜の情報とを、1つ
の媒体の同じ位置に各々別々に記録・再生できるように
構成している。したがって、1つの媒体の同じ位置に同
時に2ビット(4値記録)記録・再生することができ、
ひいては、記録情報の高密度化を図ることができる。As described above, in the present invention, the optical recording medium comprises the magneto-optical recording film and the phase change film, and the information of the magneto-optical recording film and the information of the phase change film are provided. Are configured so that they can be separately recorded and reproduced at the same position on one medium. Therefore, two bits (four-valued recording) can be recorded / reproduced at the same position on one medium at the same time.
As a result, the density of recorded information can be increased.
【図1】本発明に係る光記録媒体の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical recording medium according to the present invention.
【図2】本発明に係る光記録媒体に適用される検出光学
系でのパターンに用いられるものの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a pattern used in a detection optical system applied to the optical recording medium according to the present invention.
【図3】本発明に係る光記録媒体に適用される検出光学
系でのパターンに用いられるものの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a pattern used in a detection optical system applied to the optical recording medium according to the present invention.
【図4】本発明に係る光記録媒体に適用される検出光学
系でのパターンに用いられるものの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a pattern used in a detection optical system applied to the optical recording medium according to the present invention.
1 光記録媒体 2 基板 3 光磁気記録膜 4 相変化膜 1 optical recording medium 2 substrate 3 magneto-optical recording film 4 phase change film
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年10月1日[Submission date] October 1, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Name of item to be corrected] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】 明細書[Document name] Statement
【発明の名称】 光記録媒体Title: Optical recording medium
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の技術分野】本発明は、1つの媒体の同じ位置に
同時に2ビット(4値記録)の情報を記録・再生するこ
とができ、ひいては、記録情報の高密度化を図ることが
できる光記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of recording / reproducing 2-bit (4-level recording) information at the same position on one medium at the same time, and thus increasing the density of recorded information. Recording medium
【0002】[0002]
【発明の技術的背景】光磁気記録媒体、又は相変化型光
記録媒体は、記録情報の書換えが可能な大容量メモリと
して近年盛んに研究開発が進められ、ほぼ実用化されて
いる。BACKGROUND OF THE INVENTION A magneto-optical recording medium or a phase-change type optical recording medium has been actively researched and developed in recent years as a large capacity memory capable of rewriting recorded information, and is practically used.
【0003】光磁気記録媒体では、媒体にレーザビーム
を照射しその照射部分の温度を上げて、外部磁界の方向
に磁化を反転し、情報を記録する一方、磁界の方向を逆
にして再びレーザビームを照射し、情報を消去してい
る。さらに、媒体からの反射光の偏光面が磁化の向きに
よって僅かに回転するカー回転角の変化を検出し、情報
の再生を行っている。In a magneto-optical recording medium, the medium is irradiated with a laser beam to raise the temperature of the irradiated portion, the magnetization is reversed in the direction of the external magnetic field to record information, while the direction of the magnetic field is reversed and the laser beam is emitted again. Irradiate the beam to erase information. Further, the change of the Kerr rotation angle in which the plane of polarization of the reflected light from the medium slightly rotates depending on the direction of magnetization is detected to reproduce the information.
【0004】一方、相変化型光記録媒体では、原子配列
が規則正しい結晶状態と、無秩序な非晶質状態とがある
特殊な物質では可逆的に変化することを利用しており、
強い光パルスを短時間照射して融点以上に記録材料を急
熱急冷して原子配列が乱れたまま固定化して非晶質化
し、情報を記録している。結晶化温度以上に徐熱徐冷し
て原子配列を結晶状態に戻し、情報を消去している。情
報の再生は、結晶状態と非晶質状態とで反射率が異なる
ことを利用し、反射光量の変化として検出している。On the other hand, the phase change type optical recording medium utilizes the fact that the atomic arrangement reversibly changes in a special substance having a regular crystalline state and a disordered amorphous state.
Information is recorded by irradiating a strong light pulse for a short period of time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature higher than the melting point and fix the amorphous material while the atomic arrangement is disturbed to make it amorphous. Information is erased by gradually heating and cooling above the crystallization temperature to return the atomic arrangement to the crystalline state. Information reproduction is detected as a change in the amount of reflected light by utilizing the difference in reflectance between the crystalline state and the amorphous state.
【0005】ところで、このような光記録媒体において
も、情報の高密度化を図りたいという要望があり、種々
開発が進められている。しかしながら、現在、上述よう
に、光磁気記録媒体では、光磁気にのみ適する記録・再
生方式が採用され、相変化型光記録媒体では、相変化に
のみ適する記録・再生方式が採用されており、各々、全
く別々の方式により記録・再生されており、光記録媒体
の1つの位置に、1ビットの信号のみを記録する記録・
再生方式しか採用されていなかった。そのため、光記録
媒体の高密度化を図りたいという要望にも拘わらず、高
密度化を図れないという問題があった。By the way, in such an optical recording medium as well, there is a demand for higher information density, and various developments are being made. However, at present, as described above, the magneto-optical recording medium adopts a recording / reproducing method suitable only for magneto-optical, and the phase change type optical recording medium adopts a recording / reproducing method suitable only for phase change. Each is recorded and reproduced by a completely different method, and recording / reproducing for recording only a 1-bit signal at one position on the optical recording medium.
Only the playback method was adopted. Therefore, there has been a problem that the density of the optical recording medium cannot be increased in spite of the desire to increase the density.
【0006】また、高密度化を図る方法の一つとして、
現在、多重記録する方法、例えば、PHB,フォログラ
フィなどがあるが、これを実用化するのは、困難であ
り、現実的な方法とは言えない。Further, as one of the methods for increasing the density,
Currently, there are multiple recording methods, such as PHB and holography, but it is difficult to put them into practical use, and it cannot be said that they are practical methods.
【0007】[0007]
【発明の目的】本発明は、上述したような事情に鑑みて
なされたものであって、1つの媒体の同じ位置に同時に
2ビット(4値記録)の情報を記録・再生することがで
き、ひいては、記録情報の高密度化を図ることができる
光記録媒体を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to record / reproduce 2-bit (4-value recording) information at the same position on one medium at the same time. As a result, it is an object of the present invention to provide an optical recording medium capable of increasing the density of recorded information.
【0008】[0008]
【発明の概要】この目的を達成するため、本発明に係る
光記録媒体は、基板上に、磁化の向きに基づいて情報が
記録・再生される光磁気記録膜と、結晶状態と非晶質状
態との相変化による光学定数の変化に基づいて情報が記
録・再生される相変化膜と、を少なくとも具備すること
を特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve this object, an optical recording medium according to the present invention comprises a magneto-optical recording film on a substrate for recording / reproducing information based on the direction of magnetization, a crystalline state and an amorphous state. And a phase change film in which information is recorded / reproduced based on a change in optical constant due to a phase change with the state.
【0009】このように、本発明では、光記録媒体が、
光磁気記録膜と、相変化膜とから構成してあり、光磁気
記録膜の情報と、相変化膜の情報とを、1つの媒体の同
じ位置に各々別々に記録・再生できるように構成してい
る。したがって、1つの媒体の同じ位置に同時に2ビッ
ト(4値記録)記録・再生することができ、ひいては、
記録情報の高密度化を図ることができる。As described above, in the present invention, the optical recording medium is
It is composed of a magneto-optical recording film and a phase change film, and is constructed so that the information of the magneto-optical recording film and the information of the phase change film can be separately recorded and reproduced at the same position of one medium. ing. Therefore, two bits (four-valued recording) can be recorded / reproduced at the same position on one medium at the same time.
It is possible to increase the recording information density.
【0010】[0010]
【発明の具体的説明】以下、図面を参照して、本発明の
実施態様に係る光記録媒体について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An optical recording medium according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】図1に示すように、本実施態様に係る光記
録媒体1は、基板2上に、磁化の向きに基づいて情報が
記録・再生される光磁気記録膜3と、結晶状態と非晶質
状態との相変化による光学定数の変化に基づいて情報が
記録・再生される相変化膜4と、を少なくとも具備して
いる。As shown in FIG. 1, an optical recording medium 1 according to the present embodiment has a magneto-optical recording film 3 on and from which information is recorded / reproduced on a substrate 2 based on the direction of magnetization and a crystalline state. And a phase change film 4 for recording / reproducing information based on a change in optical constant due to a phase change with a crystalline state.
【0012】さらに、この光磁気記録膜3の情報と、相
変化膜4の情報とを、1つの媒体の同じ位置に各々別々
に記録・再生できるように構成している。光磁気記録膜
3への情報の記録は、媒体1にレーザビームを照射しそ
の照射部分の温度を上げて、外部磁界の方向に磁化を反
転して行われるが、光磁気記録膜3からの情報の再生
は、カー回転角(θk )に基づくだけでなく、カー楕円
率(η)に基づいても行われる。相変化膜4への情報の
記録は、強い光パルスを短時間照射して融点以上に記録
材料を急熱急冷して原子配列が乱れたまま固定化して非
晶質化して行われるが、相変化膜4からの情報の再生
は、相変化に基づく反射率(R)を検出するだけでな
く、カー楕円率(η)に基づいても行われる。これらの
詳細については後述し、先ず、媒体1について説明す
る。Further, the information of the magneto-optical recording film 3 and the information of the phase change film 4 are separately recorded and reproduced at the same position on one medium. Information is recorded on the magneto-optical recording film 3 by irradiating the medium 1 with a laser beam to raise the temperature of the irradiated portion and reversing the magnetization in the direction of the external magnetic field. The reproduction of information is performed not only based on the Kerr rotation angle (θ k ) but also based on the Kerr ellipticity (η). Information is recorded on the phase-change film 4 by irradiating a strong light pulse for a short time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature higher than the melting point to immobilize the recording material while the atomic arrangement is disturbed to make it amorphous. The reproduction of information from the change film 4 is performed not only by detecting the reflectance (R) based on the phase change but also by using the Kerr ellipticity (η). Details of these will be described later, and first, the medium 1 will be described.
【0013】光磁気記録膜 本発明において用いられる光磁気記録膜3としては、特
に制限はないが、例えば (A)(i)3d遷移金属から選ばれる少なくとも1種
の元素と、(iii)希土類から選ばれる少なくとも1種
の元素とからなる合金、 (B)(i)3d遷移金属から選ばれる少なくとも1種
の元素と、(ii)耐腐食性金属と、(iii)希土類から
選ばれる少なくとも1種の元素とからなる合金、 (C)(i)3d遷移金属から選ばれる少なくとも一種
の元素と、(ii)耐腐食性金属とからなる合金、 (D)Pt/Co組成変調膜、あるいは、 (E)Pd/Co組成変調膜等が例示できる。 Magneto-Optical Recording Film The magneto-optical recording film 3 used in the present invention has a special feature.
Is not limited, but, for example, at least one selected from (A) (i) 3d transition metals
Element and at least one selected from (iii) rare earths
An alloy consisting of an element of (B) (i) at least one selected from 3d transition metals
Elements, (ii) corrosion-resistant metals, and (iii) rare earths
Alloy consisting of at least one element selected from (C) (i) at least one selected from 3d transition metals
Examples of the alloy include the alloy of (1 ) and (ii) a corrosion-resistant metal, (D) Pt / Co composition modulation film, or (E) Pd / Co composition modulation film.
【0014】3d遷移金属としては、たとえばFe、C
o、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Zn等が用いられ
る。上記(A)および(B)の合金膜中において、3d
遷移金属の含有量は、20〜90原子%、好ましくは3
0〜85原子%であることが望ましく、また(C)の合
金膜中において、3d遷移金属の含有量は10〜60原
子%であることが望ましい。 Examples of the 3d transition metal include Fe and C
o, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Zn, etc. are used.
It In the alloy films of (A) and (B) above, 3d
The content of transition metal is 20 to 90 atomic%, preferably 3
It is desirable that the content of (C) is 0 to 85 atom%.
In the gold film, the content of 3d transition metal is 10 to 60 original
It is desirable to be child%.
【0015】また希土類元素としては、たとえばGd、
Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Nd、Sm、Pr等が
用いられる。上記(A)および(B)の合金膜中におい
て、希土類元素の含有量は、5〜50原子%、好ましく
は8〜45原子%であることが望ましい。 As the rare earth element, for example, Gd,
Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Nd, Sm, Pr, etc.
Used. Odors in the alloy films of (A) and (B) above
The content of the rare earth element is 5 to 50 atomic%, preferably
Is preferably 8 to 45 atomic%.
【0016】耐腐食性金属としては、たとえばPt、P
d、Ti、Zr、Ta、Nd等が用いられる。上記
(B)の合金膜中において、耐腐食性金属の含有量は3
0原子%以下、好ましくは5〜25原子%であることが
望ましい。また上記(C)の合金膜中において、耐腐食
性金属の含有量は90〜40原子%であることが好まし
い。 Examples of corrosion-resistant metals include Pt and P
d, Ti, Zr, Ta, Nd, etc. are used. the above
In the alloy film of (B), the content of corrosion resistant metal is 3
0 atomic% or less, preferably 5 to 25 atomic%
desirable. In addition, in the alloy film of (C) above, corrosion resistance
The content of the functional metal is preferably 90 to 40 atomic%.
Yes.
【0017】特に、カー楕円率の場合に適する光磁気記
録膜としては、TbFe、TbFeCo、GdFe、G
dFeCo、GdTbFe、GdTbFeCo、NdT
bFe、NbTbFeCo、CoPt、CoPt、Co
Pd、DyTbFe、DyTbFeCo、TbCo、G
dCo、GdTbCo、DyTbCo、NdFeからな
る光磁気記録膜が好ましい。 In particular, a magneto-optical recording suitable for the case of Kerr ellipticity
As the recording film, TbFe, TbFeCo, GdFe, G
dFeCo, GdTbFe, GdTbFeCo, NdT
bFe, NbTbFeCo, CoPt, CoPt, Co
Pd, DyTbFe, DyTbFeCo, TbCo, G
It consists of dCo, GdTbCo, DyTbCo, NdFe
A magneto-optical recording film is preferable.
【0018】この光磁気記録膜の膜厚は好ましくは50
〜600オングストローム、より好ましくは50〜40
0オングストローム、より好ましくは50〜350オン
グストローム程度である。 The thickness of this magneto-optical recording film is preferably 50.
~ 600 angstroms, more preferably 50-40
0 angstrom, more preferably 50-350 on
It is about Gstrom.
【0019】相変化膜 相変化膜としては、状態の変化に応じて光学定数が変化
するものであれば良く、TeO、TeGeO、TeGe
Sn、TeGeOSn、TeGe、TeGeSe、Te
GeSb、TeGeSeSb、InSe、InSeTl
Co、SbTe、SnTeSe、GaSeTe、GaS
eTeGe、BiTe、SbSe等の記録膜を用いるこ
とができる。 Phase Change Film The phase change film may be any one whose optical constant changes in accordance with a change in state, such as TeO, TeGeO, TeGe.
S n, TeGeOS n, TeGe, TeGeSe, Te
GeSb, TeGeSeSb, InSe, InSeTl
Co, SbTe, SnTeSe, GaSeTe, GaS
A recording film of eTeGe, BiTe, SbSe, or the like can be used.
【0020】次に、光磁気記録膜3と相変化膜4とから
なる光記録媒体1での記録・再生方法について説明す
る。本実施態様では、以下の3つのパターンに基づく記
録・再生方式を取ることができる。Next, a recording / reproducing method for the optical recording medium 1 including the magneto-optical recording film 3 and the phase change film 4 will be described. In this embodiment, a recording / reproducing system based on the following three patterns can be adopted.
【0021】 光磁気記録膜3ではカー回転角
(θk )に基づいて再生する一方、相変化膜4ではカー
楕円率(η)に基づいて再生するパターン 光磁気記録膜3ではカー回転角(θk )に基づいて
再生する一方、相変化膜4では反射率(R)に基づいて
再生するパターン 光磁気記録膜3ではカー楕円率(η)に基づいて再
生する一方、相変化膜4では反射率(R)に基づいて再
生するパターンカー回転角(θk )−カー楕円率(η)のパターン 先ず、のパターンについて説明する。In the magneto-optical recording film 3, reproduction is performed based on the Kerr rotation angle (θ k ), whereas in the phase change film 4, reproduction is performed based on the Kerr ellipticity (η). θ k ), while the phase change film 4 reproduces based on the reflectance (R). The magneto-optical recording film 3 reproduces based on the Kerr ellipticity (η), while the phase change film 4 reproduces. Pattern to be reproduced based on reflectance (R) Pattern of Kerr rotation angle (? K ) -Kerr ellipticity (?) First, the pattern will be described.
【0022】光記録媒体の信号検出方法では、図2に示
すように、例えば半導体レーザであるレーザ11から発
射された直線偏光であるレーザ光が、ビームスプリッタ
ー12に入射され、その一部が反射された後このビーム
スプリッター12を通過して、図示しない絞り込みレン
ズにより光記録媒体1上に集光される。この媒体1で反
射された反射光をハーフミラー13により第1及び第2
分離光に分光する。In the signal detection method for an optical recording medium, as shown in FIG. 2, for example, linearly polarized laser light emitted from a laser 11 which is a semiconductor laser is incident on a beam splitter 12 and a part thereof is reflected. After passing through the beam splitter 12, it is focused on the optical recording medium 1 by a focusing lens (not shown). The reflected light reflected by the medium 1 is reflected by the half mirror 13 into the first and second light beams.
Disperse into separated light.
【0023】のパターンでは、この第1分離光を第1
検出光学系20に導き、カー楕円率に基づく再生信号を
得る一方、第2分離光を第2検出光学系30に導き、カ
ー回転角に基づく再生信号を得ている。In the pattern of,
While being guided to the detection optical system 20, a reproduction signal based on the Kerr ellipticity is obtained, while the second separated light is guided to the second detection optical system 30, the reproduction signal based on the Kerr rotation angle is obtained.
【0024】すなわち、第1検出光学系20において、
第1分離光は、ハーフミラー13から1/4波長板(λ
/4板)23に導かれる。この1/4波長板23は、そ
の方位θが40°+90°×n1 ≦θ≦50°+90°
×n1 であり、ほぼ45°+90°×n1 方位に配置さ
れており、その位相遅延量δは、λ/4−0.05λ≦
δ≦λ/4+0.05λに設定されている。第1分離光
は、このような1/4波長板23を通過することによ
り、直線偏光から円偏光に変化させられる。That is, in the first detection optical system 20,
The first separated light is transmitted from the half mirror 13 to the quarter wavelength plate (λ
/ 4 plate) 23. The quarter wave plate 23 has an azimuth θ of 40 ° + 90 ° × n 1 ≦ θ ≦ 50 ° + 90 °
× a n 1, is arranged substantially 45 ° + 90 ° × n 1 orientation, is the phase delay δ, λ / 4-0.05λ ≦
It is set to δ ≦ λ / 4 + 0.05λ. The first separated light is changed from linearly polarized light to circularly polarized light by passing through such a quarter wave plate 23.
【0025】この円偏光に変化された光は、次いで、偏
光ビームスプリッター24に導かれる。この偏光ビーム
スプリッター24は、その方位θが−5°≦θ≦5°で
あり、ほぼ0°方位に配置されている。このように配置
された偏光ビームスプリッター24により、円偏光に変
化された光は、P成分とS成分とに分けられる。The light converted into the circularly polarized light is then guided to the polarization beam splitter 24. The polarization beam splitter 24 has an azimuth θ of −5 ° ≦ θ ≦ 5 °, and is arranged in an approximately 0 ° azimuth. The light converted into circularly polarized light by the polarization beam splitter 24 arranged in this way is divided into a P component and an S component.
【0026】これらP成分及びS成分は、各々光電検出
器25a,25bにより検出され、P成分の信号とS成
分の信号とが差動増幅器26により差動増幅され、その
結果、カー楕円率に基づく再生信号が検出される。さら
にλ/4板23と偏光ビームスプリッター24との間
に、λ/2板を挿入し、方位角を適当に決めることによ
り、光学素子や光磁気記録媒体で発生するP成分とS成
分との間の位相差を相殺でき、再生信号のS/N比をさ
らに改善することも可能である。 The P component and the S component are detected by the photoelectric detectors 25a and 25b, respectively, and the P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 26. As a result, the Kerr ellipticity is reduced. A reproduced signal based on the detected signal is detected. Furthermore
Between the λ / 4 plate 23 and the polarization beam splitter 24
By inserting a λ / 2 plate into it and determining the azimuth angle appropriately.
The P component and S component generated in optical elements and magneto-optical recording media
The phase difference with the minute can be canceled and the S / N ratio of the reproduced signal can be adjusted.
It is also possible to improve further.
【0027】一方、第2検出光学系30においては、第
2分離光は、ハーフミラー13から偏光ビームスプリッ
ター34に導かれる。この偏光ビームスプリッター34
は、方位ほぼ45°に配置されている。このように配置
された偏光ビームスプリッター34により、第2分離光
は、P成分とS成分とに分けられる。On the other hand, in the second detection optical system 30, the second separated light is guided from the half mirror 13 to the polarization beam splitter 34. This polarization beam splitter 34
Are arranged at an azimuth of approximately 45 °. The second separated light is divided into a P component and an S component by the polarization beam splitter 34 arranged in this way.
【0028】これらP成分及びS成分は、各々光電検出
器35a,35bにより検出され、P成分の信号とS成
分の信号とが差動増幅器36により差動増幅され、その
結果、カー回転角に基づく再生信号が検出される。また
ハーフミラーと方位角ほぼ45°の偏光ビームスプリッ
ター34との間に方位角約π/8のλ/2板を挿入する
ことも可能である。 The P component and the S component are detected by the photoelectric detectors 35a and 35b, respectively, and the P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 36. As a result, the Kerr rotation angle is changed. A reproduced signal based on the detected signal is detected. Also
Half mirror and polarized beam splitter with azimuth angle of almost 45 °
Insert a λ / 2 plate with an azimuth angle of about π / 8 between
It is also possible.
【0029】以上のように、光記録媒体がカー楕円率と
カー回転角とを別々に変化できる媒体であり、1つの光
記録媒体の同じ位置から、カー楕円率に基づく再生信号
と、カー回転角に基づく再生信号との2つの信号を、同
時に得ることができる。As described above, the optical recording medium is a medium in which the Kerr ellipticity and the Kerr rotation angle can be changed separately, and the reproduction signal based on the Kerr ellipticity and the Kerr rotation can be obtained from the same position of one optical recording medium. Two signals, a corner-based playback signal, can be obtained simultaneously.
【0030】光磁気記録膜は、磁化の向きが上下に変化
し、一方、相変化記録膜は結晶か非晶かにより光学定数
がN1 、N2 と変化する。磁化の向きと光学定数との組
み合わせにより、光記録媒体の磁気カー効果は以下のよ
うに分類できる。The magnetization direction of the magneto-optical recording film changes vertically, while the optical constants of the phase change recording film change to N 1 and N 2 depending on whether it is crystalline or amorphous. The magnetic Kerr effect of an optical recording medium can be classified as follows depending on the combination of the magnetization direction and the optical constant.
【0031】干渉構造を利用して、ηk2≠ηk1、θk1≒
θk2となるように媒体を設計すれば、磁化の上下に対応
してθk の向きが異なり、さらに光学定数に対応して、
ηk の大きさが異なる。よって、磁化の上下と光学定数
の違いとを別々に検出することが可能となる。Utilizing the interference structure, η k2 ≠ η k1 , θ k1 ≈
If the medium is designed so as to be θ k2 , the direction of θ k is different depending on the upper and lower sides of the magnetization, and further, it corresponds to the optical constant.
The magnitude of η k is different. Therefore, it is possible to detect the upper and lower sides of the magnetization and the difference in the optical constants separately.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】この場合の情報の記録は、強い光パルスを
短時間照射して融点以上に記録材料を急熱急冷して原子
配列が乱れたまま固定化して非晶質化して行われる。Information recording in this case is performed by irradiating a strong light pulse for a short period of time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature higher than the melting point and fix the recording material with the atomic arrangement disturbed to make it amorphous.
【0034】カー楕円率(ηk)およびカー回転角
(θk)は、用いる基板、光磁気記録膜、相変化膜およ
びエンハンス膜等の光学定数(屈折率nと消衰係数k)
と媒体構成等から計算により求められる。したがって、
これらのパラメータを適宜に選択・設定することによ
り、ηk2≠ηk1、θk1≒θk2となるような媒体の設計は
可能である。 Kerr ellipticity (η k ) and Kerr rotation angle
(Θ k ) is the substrate, magneto-optical recording film, phase change film and
And optical constants of the enhanced film (refractive index n and extinction coefficient k)
And calculated from the media configuration, etc. Therefore,
By selecting and setting these parameters appropriately
Therefore, the design of the medium such that η k2 ≠ η k1 , θ k1 ≈ θ k2
It is possible.
【0035】たとえば、以下のような光記録媒体を考え
る。 Consider, for example, the following optical recording medium.
It
【0036】 [0036]
【表2】 [Table 2]
【0037】ディスク構成を、基板/SiN膜(100
0Å)/光磁気記録膜(65Å)/SiN膜(280
Å)/相変化膜(1000Å)とし、用いるレーザー光
の波長を830nmとすると、次表のようにθkとηkが
求められる。 The disk structure is the substrate / SiN film (100
0Å) / magneto-optical recording film (65Å) / SiN film (280
Å) / Laser light used as a phase change film (1000 Å)
Is 830 nm, θ k and η k are
Desired.
【0038】 [0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】なお、第1検出光学系20の構成により、
カー楕円率ηに基づく再生信号を得ることができる原理
は、以下の通りである。Note that, due to the configuration of the first detection optical system 20,
The principle by which a reproduction signal based on the Kerr ellipticity η can be obtained is as follows.
【0040】光記録媒体に入射させる直線偏光の偏光方
向を方位0°として定義する。入射光の電場ベクトルの
ジョーンズベクトルを Direction of polarization of linearly polarized light incident on an optical recording medium
The direction is defined as an azimuth of 0 °. Of the electric field vector of the incident light
Jones vector
【0041】 [0041]
【数1】 [Equation 1]
【0042】とすると、光記録媒体で反射された再生情
報を含む反射光のジョーンズベクトルは近似的に Then, the reproduction information reflected by the optical recording medium is
The Jones vector of the reflected light including the information is approximately
【0043】[0043]
【数2】 [Equation 2 ]
【0044】と表される。ほぼ45°(η1=0)方位
で配置された1/4波長板23のジョーンズマトリック
スは、It is expressed as follows. Jones matrix of quarter-wave plate 23 arranged at an angle of approximately 45 ° (η 1 = 0)
Su
【0045】[0045]
【数3】 [Equation 3 ]
【0046】と表される。0°(η3=0)方位で配置
された偏光ビームスプリッター24のジョーンズマトリ
ックスは、P成分、S成分各々に対して、It is represented by Jones matrix of the polarization beam splitter 24 arranged in the 0 ° (η 3 = 0) direction
Box is, P component, for each S component,
【0047】 [0047]
【数4】 [Equation 4]
【0048】と表される。したがって、光記録媒体1で
反射された反射光が上記1/4波長板23を通過し、上
記偏光ビームスプリッター23により分けられるP成
分、S成分の電場ベクトルE1 ,E2 は、各々、Is represented by Therefore, the reflected light reflected by the optical recording medium 1 passes through the ¼ wavelength plate 23, and the electric field vectors E 1 and E 2 of the P component and the S component which are separated by the polarization beam splitter 23 are
【0049】 [0049]
【数5】 [Equation 5]
【0050】と表される。したがって、P成分の強度I
1 、S成分の強度I2 は、各々、It is expressed as follows. Therefore, the intensity I of the P component
1 , the intensity I 2 of the S component is
【0051】 [0051]
【数6】 [Equation 6]
【0052】と表される。本実施態様では、差動検出し
ているため、差動信号Sは、 S=I2 −I1 =2η k と表される。この差動信号Sは、カー楕円率であるηk
のみにより表されているため、図2に示す第1検出光学
系20により、カー楕円率を利用して再生信号を得るこ
とが証明されている。It is expressed as In this embodiment, since differential detection is performed, the differential signal S is expressed as S = I 2 −I 1 = 2η k . This differential signal S has a Kerr ellipticity η k
It is proved that the reproduction signal is obtained by utilizing the Kerr ellipticity by the first detection optical system 20 shown in FIG.
【0053】カー楕円率(η)−反射率(R)のパタ
ーン 光記録媒体の信号検出方法では、図3に示すように、例
えば半導体レーザであるレーザ11から発射された直線
偏光であるレーザ光が、ビームスプリッター12に入射
され、その一部が反射された後このビームスプリッター
12を通過して、図示しない絞り込みレンズにより光記
録媒体1上に集光されて反射される。この媒体1で反射
された反射光には、光磁気記録膜3でのカー楕円率
(η)に基づく情報と、相変化膜4での反射率(R)に
基づく情報とが含まれている。 Kerr ellipticity (η) -reflectance (R) pattern
In the signal detection method of the optical disc recording medium, as shown in FIG. 3, for example, linearly polarized laser light emitted from a laser 11 which is a semiconductor laser is incident on a beam splitter 12 and a part thereof is reflected. After passing through the beam splitter 12, the light is condensed on the optical recording medium 1 by a focusing lens (not shown) and reflected. The reflected light reflected by the medium 1 includes information based on the Kerr ellipticity (η) at the magneto-optical recording film 3 and information based on the reflectance (R) at the phase change film 4. ..
【0054】この反射光は、ビームスプリッター12を
介して1/4波長板(λ/4板)23に導かれる。この
1/4波長板23は、その方位θが40°+90°×n
1 ≦θ≦50°+90°×n1 であり、ほぼ45°+9
0°×n1 方位に配置されており、その位相遅延量δ
は、λ/4−0.05λ≦δ≦λ/4+0.05λに設
定されている。反射光は、このような1/4波長板23
を通過することにより、直線偏光から円偏光に変化させ
られる。This reflected light is guided to the quarter-wave plate (λ / 4 plate) 23 via the beam splitter 12. The quarter wave plate 23 has an azimuth θ of 40 ° + 90 ° × n.
1 ≤ θ ≤ 50 ° + 90 ° x n 1 , almost 45 ° + 9
They are arranged in the 0 ° × n 1 azimuth and the phase delay amount δ
Is set to λ / 4−0.05λ ≦ δ ≦ λ / 4 + 0.05λ. The reflected light is generated by such a quarter wavelength plate 23.
Is changed from linearly polarized light to circularly polarized light.
【0055】この円偏光に変化された光は、次いで、偏
光ビームスプリッター24に導かれる。この偏光ビーム
スプリッター24は、その方位θが+90°×n2 −5
°≦θ≦+90°×n2 +5°であり、ほぼ90°×n
2 方位に配置されている。このように配置された偏光ビ
ームスプリッター24により、円偏光に変化された光
は、P成分とS成分とに分けられる。これらP成分及び
S成分は、各々光電検出器25a,25bにより検出さ
れる。The light converted into the circularly polarized light is then guided to the polarization beam splitter 24. The polarization beam splitter 24 has an azimuth θ of + 90 ° × n 2 −5.
° ≦ θ ≦ + 90 ° × n 2 + 5 °, which is almost 90 ° × n
It is arranged in two directions. The light converted into circularly polarized light by the polarization beam splitter 24 arranged in this way is divided into a P component and an S component. These P component and S component are detected by the photoelectric detectors 25a and 25b, respectively.
【0056】P成分の信号とS成分の信号とが、差動増
幅器26により差動増幅され、その結果、カー楕円率
(η)に基づく再生信号が検出される。一方、P成分の
信号とS成分の信号は、増幅器27にも供給され、これ
により、媒体での反射光の反射率の変化(R)に基づく
再生信号が検出される。The P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 26, and as a result, a reproduction signal based on the Kerr ellipticity (η) is detected. On the other hand, the P component signal and the S component signal are also supplied to the amplifier 27, whereby a reproduction signal based on the change (R) in the reflectance of the reflected light on the medium is detected.
【0057】こののパターンでは、光磁気記録膜3
は、磁化の変化(↑↓)に伴ってカー楕円率(η)が大
きく変化する一方、カー回転角(θk )が小さくなるよ
うに膜を設計し、カー楕円率(η)に基づいて再生信号
を得ることができる。この場合の情報の記録は、媒体1
にレーザビームを照射しその照射部分の温度を上げて、
外部磁界の方向に磁化を反転して行われる。In this pattern, the magneto-optical recording film 3
Is designed based on the Kerr ellipticity (η) by designing the film so that the Kerr ellipticity (η) changes greatly with the change of magnetization (↑ ↓), while the Kerr rotation angle (θ k ) decreases. A reproduction signal can be obtained. The recording of information in this case is the medium 1
Irradiate with a laser beam to raise the temperature of the irradiated part,
The magnetization is reversed in the direction of the external magnetic field.
【0058】一方、相変化膜4は、光学定数N1 ,N2
を変化させることによる反射率(R)の変化させるよう
に膜を設計し、これに基づく再生信号を得ることができ
る。この場合の情報の記録は、強い光パルスを短時間照
射して融点以上に記録材料を急熱急冷して原子配列が乱
れたまま固定化して非晶質化して行われる。On the other hand, the phase change film 4 has optical constants N 1 and N 2
The film can be designed so that the reflectance (R) can be changed by changing the value, and a reproduction signal based on this can be obtained. Recording of information in this case is performed by irradiating a strong light pulse for a short time to rapidly heat and quench the recording material to a temperature equal to or higher than the melting point and fix the recording material while the atomic arrangement is disturbed to make it amorphous.
【0059】カー回転角(θk )−反射率(R)のパ
ターン 光記録媒体の信号検出方法では、図4に示すように、例
えば半導体レーザであるレーザ11から発射された直線
偏光であるレーザ光が、ビームスプリッター12通過し
て、図示しない絞り込みレンズにより光記録媒体1上に
集光されて反射される。この媒体1で反射された反射光
には、光磁気記録膜3でのカー回転角(θk )に基づく
情報と、相変化膜4での反射率(R)に基づく情報とが
含まれている。 Kerr rotation angle (θ k ) -reflectance (R)
In the signal detection method for the turn optical recording medium, as shown in FIG. 4, for example, linearly polarized laser light emitted from a laser 11 which is a semiconductor laser passes through a beam splitter 12 and is optically recorded by a focusing lens (not shown). It is condensed on the medium 1 and reflected. The reflected light reflected by the medium 1 includes information based on the Kerr rotation angle (θ k ) on the magneto-optical recording film 3 and information based on the reflectance (R) on the phase change film 4. There is.
【0060】この反射光はビームスプリッター12を介
して偏光ビームスプリッター24に導かれる。この偏光
ビームスプリッター24は、その方位θが+40°+9
0°×n3 ≦θ≦50°+90°×n3 であり、ほぼ4
5°+90°×n3 方位に配置されている。このように
配置された偏光ビームスプリッター24により、反射光
は、P成分とS成分とに分けられる。これらP成分及び
S成分は、各々光電検出器25a,25bにより検出さ
れる。This reflected light is guided to the polarization beam splitter 24 via the beam splitter 12. The polarization beam splitter 24 has an azimuth θ of + 40 ° + 9.
0 ° × n 3 ≦ θ ≦ 50 ° + 90 ° × n 3 , almost 4
It is arranged in the direction of 5 ° + 90 ° × n 3 . By the polarization beam splitter 24 arranged in this way, the reflected light is divided into a P component and an S component. These P component and S component are detected by the photoelectric detectors 25a and 25b, respectively.
【0061】P成分の信号とS成分の信号とが、差動増
幅器26により差動増幅され、その結果、カー回転角
(θk )に基づく再生信号が検出される。一方、P成分
の信号とS成分の信号は、増幅器27にも供給され、こ
れにより、媒体での反射光の反射率の変化(R)に基づ
く再生信号が検出される。The P component signal and the S component signal are differentially amplified by the differential amplifier 26, and as a result, a reproduction signal based on the Kerr rotation angle (θ k ) is detected. On the other hand, the P component signal and the S component signal are also supplied to the amplifier 27, whereby a reproduction signal based on the change (R) in the reflectance of the reflected light on the medium is detected.
【0062】こののパターンでは、光磁気記録膜3
は、磁化の変化(↑↓)に伴ってカー回転角(θk )が
大きく変化する一方、カー楕円率(R)が小さくなるよ
うに膜を設計し、カー回転角(θk )に基づいて再生信
号を得ることができる。この場合の情報の記録は、の
パターンと同じである。In this pattern, the magneto-optical recording film 3
Is designed based on the Kerr rotation angle (θ k ) by designing the film so that the Kerr rotation angle (θ k ) changes greatly with the change of magnetization (↑ ↓), while the Kerr ellipticity (R) decreases. The reproduced signal can be obtained. The recording of information in this case is the same as the pattern.
【0063】一方、相変化膜4は、光学定数N1 ,N2
を変化させることによる反射率(R)の変化させるよう
に膜を設計し、これに基づく再生信号を得ることができ
る。この場合の情報の記録は、のパターンと同じであ
る。On the other hand, the phase change film 4 has optical constants N 1 and N 2
The film can be designed so that the reflectance (R) can be changed by changing the value, and a reproduction signal based on this can be obtained. The recording of information in this case is the same as the pattern.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、光記録
媒体が、光磁気記録膜と、相変化膜とから構成してあ
り、光磁気記録膜の情報と、相変化膜の情報とを、1つ
の媒体の同じ位置に各々別々に記録・再生できるように
構成している。したがって、1つの媒体の同じ位置に同
時に2ビット(4値記録)記録・再生することができ、
ひいては、記録情報の高密度化を図ることができる。As described above, in the present invention, the optical recording medium comprises the magneto-optical recording film and the phase change film, and the information of the magneto-optical recording film and the information of the phase change film are provided. Are configured so that they can be separately recorded and reproduced at the same position on one medium. Therefore, two bits (four-valued recording) can be recorded / reproduced at the same position on one medium at the same time.
As a result, the density of recorded information can be increased.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明に係る光記録媒体の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical recording medium according to the present invention.
【図2】本発明に係る光記録媒体に適用される検出光学
系でのパターンに用いられるものの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a pattern used in a detection optical system applied to the optical recording medium according to the present invention.
【図3】本発明に係る光記録媒体に適用される検出光学
系でのパターンに用いられるものの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a pattern used in a detection optical system applied to the optical recording medium according to the present invention.
【図4】本発明に係る光記録媒体に適用される検出光学
系でのパターンに用いられるものの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a pattern used in a detection optical system applied to the optical recording medium according to the present invention.
【符号の説明】 1 光記録媒体 2 基板 3 光磁気記録膜 4 相変化膜 ─────────────────────────────────────────────────────
[Explanation of symbols] 1 optical recording medium 2 substrate 3 magneto-optical recording film 4 phase change film ─────────────────────────────── ───────────────────────
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年10月5日[Submission date] October 5, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0019[Name of item to be corrected] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0019】相変化膜 相変化膜としては、状態の変化に応じて光学定数が変化
するものであれば良く、TeO、TeGeO、TeGe
Sn、TeGeOSn、TeGe、TeGeSe、Te
GeSb、TeGeSeSb、InSe、InSeTl
Co、SbTe、SnTeSe、GaSeTe、GaS
eTeGe、BiTe、SbSe等の記録膜を用いるこ
とができる。この相変化膜の膜厚は、好ましくは50〜
2000オングストローム、より好ましくは50〜10
00オングストロームである。 Phase Change Film The phase change film may be any one whose optical constant changes in accordance with a change in state, such as TeO, TeGeO, TeGe.
Sn, TeGeOSn, TeGe, TeGeSe, Te
GeSb, TeGeSeSb, InSe, InSeTl
Co, SbTe, SnTeSe, GaSeTe, GaS
A recording film of eTeGe, BiTe, SbSe, or the like can be used. The thickness of this phase change film is preferably 50-
2000 angstrom, more preferably 50 to 10
It is 00 angstrom.
Claims (1)
記録・再生される光磁気記録膜と、結晶状態と非晶質状
態との相変化による光学定数の変化に基づいて情報が記
録・再生される相変化膜と、を少なくとも具備すること
を特徴とする光記録媒体。Claim: What is claimed is: 1. A magneto-optical recording film in which information is recorded / reproduced based on the direction of magnetization on a substrate, and a change in optical constant due to a phase change between a crystalline state and an amorphous state. An optical recording medium comprising at least a phase change film for recording / reproducing information based on the above.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3166810A JPH0512751A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Optical recording medium |
CA 2073310 CA2073310A1 (en) | 1991-07-08 | 1992-07-07 | Method of detecting information from magnetooptical recording medium, method of detecting information from optical recording medium, and optical recording medium |
EP19920306248 EP0523900A3 (en) | 1991-07-08 | 1992-07-08 | Method of detecting information from an optical or magnetooptical recording medium, and an optical recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3166810A JPH0512751A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Optical recording medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0512751A true JPH0512751A (en) | 1993-01-22 |
Family
ID=15838092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3166810A Pending JPH0512751A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Optical recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0512751A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5959961A (en) * | 1997-02-19 | 1999-09-28 | Nec Corporation | Optical recording medium having multiple recording layers and method for recording and reproducing thereof |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP3166810A patent/JPH0512751A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5959961A (en) * | 1997-02-19 | 1999-09-28 | Nec Corporation | Optical recording medium having multiple recording layers and method for recording and reproducing thereof |
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