JPH0589520A

JPH0589520A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH0589520A
Application number: JP3249455A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Taki; 和也滝; Hideo Maruyama; 英雄丸山; Riki Matsuda; 理樹松田; Yumiko Ohashi; 弓子大橋; Takuya Hamaguchi; 琢哉浜口
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1993-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】カー効果エンハンスメントが大きく、優れた
Ｃ／Ｎを示すとともに、トラッキング用プッシュプル信
号の低下を防ぎ、同時にトラックピッチを狭くしても、
クロストークが増大せず、生産性の高い光記録媒体を提
供する。【構成】透明な基板１２上に、案内層１６と誘電体層
１８と、記録層２０が積層され、案内層１６の一部が除
去されている。誘電体層１８の屈折率は基板１２より高
いため、カー効果エンハンスメントが生じ、Ｃ／Ｎが高
くなる。また、照射光の一部が案内層１６に遮られ、隣
の記録領域に達しないため、トラックピッチを狭くして
もクロストークが増大しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光により情報の
記録・再生を行なう光ディスクメモリに用いられる光記
録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光記録媒体７０は図７に示すよう
に、射出成形によりトラッキング用案内溝７１の設けら
れたポリカーボネート等の透明基板７２上にＳｉＡｌＯ
Ｎ、ＡｌＮ等の干渉層７４、ＧｄＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣ
ｏ等の光磁気記録層７６、ＳｉＡｌＯＮ、ＡｌＮ等の保
護層７８、Ａｌ等の反射層８０が順次積層されている。
このような光磁気記録媒体７０に於いて、情報の記録
は、光磁気記録層７６にレーザ光を照射し、キュリー温
度或は補償温度以上に加熱すると同時に外部から磁界を
印加し、磁化を反転させることにより行なわれる。また
再生は光磁気記録層７６に直線偏光のレーザ光を照射し
たとき、反射光の偏光面の回転が磁化の方向により反転
するというカー効果を利用して行なわれる。更に、カー
効果エンハンスメントにより見かけ上の回転角を増大さ
せ、Ｃ／Ｎを向上させるため、基板７２、光磁気記録層
７６および反射層８０に挟まれた干渉層７４および保護
層７８に於ける多重反射による干渉効果を利用してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光磁気ディスクでは、干渉層７４、光磁気記録層７６、
保護層７８、反射層８０に於ける干渉効果によるカーエ
ンハンスメントを大きくするため、干渉層７４の屈折率
をｎ₂としたときに干渉層７４の膜厚を略λ／（４ｎ₂）
とし、光磁気記録層７６の膜厚も反射率が略最小となる
ようにしているため、トラッキングに必要な案内溝７１
に於ける反射率も非常に小さくなる。これによりトラッ
キングサーボが不安定になり、安定した再生出力が得ら
れないという問題があった。また、トラックピッチを狭
くするとクロストークが増大したり、溝７１が狭くなる
ことによる成形不良が増大し、生産効率が落ちるという
問題があった。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、透明
基板上に案内層と、誘電体層と、記録層とを積層し、前
記案内層の一部を除去し、さらに、誘電体層の屈折率を
基板よりも高くすることによりカー効果エンハンスメン
トが大きく、優れたＣ／Ｎを示すと共に、トラッキング
に必要なプッシュプル信号の減少を防ぎ、安定したトラ
ッキング特性を持つ高品位な光記録媒体を提供するとと
もに、トラックピッチを狭くしても、クロストークが増
大せず、また、生産性の高い光記録媒体を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光記録媒体では、透明な基板上に積層された
案内層と、誘電体層と、記録層とを有し、前記案内層の
一部が渦巻状、同心円状、直線状等に沿って連続あるい
は不連続に除去されている。そして、除去された部分の
幅と、その両側の除去されていない部分の幅の和が、前
記記録層上におけるレーザスポット径と等しいかそれよ
りも広くなっている。さらに、誘電体層の屈折率は基板
より高くなっている。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する光記録媒体では、誘電体
層、記録層、案内層はよく知られている薄膜形成手段お
よびフォトリソグラフィーにより作製することができ、
射出成形を用いる必要が無いため、トラックピッチを狭
くしても容易に作製することができる。また、トラック
ピッチを狭くしても、案内層の除去された部分、すなわ
ち、記録領域の幅と、その両側の除去されていない部分
の幅の和が、前記記録層上におけるレーザスポット径と
等しいかそれよりも広くなっているため、照射されたレ
ーザ光が隣の記録領域には達せず、クロストークは増大
しない。さらに、誘電体層は基板より屈折率が高いた
め、誘電体層において多重干渉が生じ、記録層における
反射率が低下するとともにカー効果エンハンスメントに
より見かけのカー回転角が増大するためＣ／Ｎが向上す
る。また、案内層における反射率は、平坦化層の屈折率
には依存せず、案内層の反射率は低下しないため、安定
したトラッキング特性が得られる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【０００８】図１は、本発明の一実施例である光記録媒
体の１０の要部断面図であり、この光記録媒体１０は、
ガラス等の透明な基板１２上に、案内層１６、誘電体層
１８、記録層２０、保護層２２を順次積層することによ
り構成されている。

【０００９】案内層１６は、Ａｌ、Ｔａ等の金属等で作
製されており、渦巻き状、同心円状あるいは直線状に、
基板１２側からみた平面図である図２のように連続ある
いは不連続的に除去されている。一定の長さだけ、連続
して除去された部分は情報を記録するために用いられ、
記録領域３０となる。また、不連続的に除去された部分
はそのままピット３２を構成する。このため、セクター
マーク等の信号をピット３２によってあらかじめ記録し
ておくことができ、プリフォーマットを行うことができ
る。

【００１０】誘電体層１８は、基板１２よりも屈折率の
高い、例えばＳｉＯ、ＳｉＡｌＯＮ、ＴｉＯ₂、Ｚｎ
Ｓ、ＺｎＯ、ＳｉＮ、ＡｌＮ等から成る。

【００１１】記録層２０には例えば希土類と遷移金属と
を主成分とするアモルファス合金である光磁気材料、即
ちＴｂＦｅＣｏ（テルビウム鉄コバルト合金）等が用い
られる。また、保護層２２は、記録層２０を化学変化か
ら保護するためのものでＳｉＡｌＯＮ、ＡｌＮ等から成
る。

【００１２】基板１２から入射した光は主に案内層１
６、および記録層２０によって反射される。従って、案
内層１６および記録層２０によって生じる回折効果を利
用してよく知られたプッシュプル法によりトラッキング
を行うことができる。

【００１３】また、図３に示すように入射した光４０の
一部は案内層１６に遮られるため、記録層２０に記録さ
れるピットあるいは磁区の幅は案内層１６の除去された
記録領域３０の幅に制限される。従って、記録領域３０
の幅をｗ、トラックピッチをＰ、照射光４０の記録層２
０上におけるスポット径をｄとすると、記録領域３０と
その両側の案内層１６の除去されていない部分を合わせ
た幅ＷはＷ＝Ｐ＋（Ｐ−ｗ）＝２Ｐ−ｗ（１）となる。従って、Ｗがスポット径ｄよりも大きければ、
照射光４０が隣の記録領域には達しないため、クロスト
ークは増大しない。すなわち、ｄ＝２Ｐ−ｗ（２）とすることにより、クロストークを増大させずトラック
ピッチをスポット径よりも小さくでき、狭トラックピッ
チ化による高密度化が可能となる。

【００１４】本発明の光記録媒体は、よく知られている
薄膜形成手段およびフォトリソグラフィーにより作製さ
れる。即ち、基板１２上に、Ａｌ、Ｔａ等の金属膜を真
空蒸着、或はスパッタリング等の手段で形成し、その上
にフォトレジストをスピンコート法等で塗布する。次
に、レーザ露光法等によりフォトレジストを渦巻き状も
しくは同心円状に連続あるいは不連続的に取り除く。不
連続的に取り除く場合は、露光時にレーザをセクターマ
ーク等の信号で変調し、フォトレジストに照射すればよ
い。さらに、酸、アルカリ溶液等を用いたエッチング、
或は、プラズマエッチング等により金属膜のフォトレジ
ストが取り除かれた部分をエッチングする。その後、レ
ジストを有機溶剤等で除去することにより案内層１６が
形成される。さらに、その上に、誘電体層１８、記録層
２０、保護層２２をスパッタリング等のよく知られてい
る薄膜形成手段により積層することにより光記録媒体１
０が作成される。このように、本発明の光記録媒体１０
は、基板に案内溝を必要としないため、射出成形による
溝部の成形不良は生じなく、容易にトラックピッチの狭
い光記録媒体を製造することができる。

【００１５】そしてかかる光記録媒体１０は、その基板
１２を通してレーザ光が記録層２０に照射されると、磁
気光学効果により記録層２０における局部磁化方向に関
連して反射光のカー回転角が変化させられ、この反射光
のカー回転角に基づいて、情報が読み出される。また、
情報の書き込みに際しては、レーザ光の照射により記録
層２０をキュリー点あるいは補償温度まで局部加熱し、
この局部の冷却時に外部磁界の方向を所望する方向へ制
御することにより磁化方向に対応した情報を記録する。

【００１６】上記の構成を有する光記録媒体１０では、
誘電体層１８は屈折率の高い透光性材料であり、記録領
域３０において基板１２と記録層２０との間で多重反射
が生じる。ここで、誘電体層１８を往復する光に生じる
位相変化量をＡ、誘電体層の膜厚をｄ₁、屈折率をそれ
ぞれｎ₁とすると、（３）式が成り立つ。

【００１７】Ａ＝２（２π／λ）ｎ₁ｄ₁ （３）ここで、よく知られているようにＡ＝π＋２ｍπ（ｍは整数）（４）のとき、記録層２０におけるカー効果エンハンスメント
が最大となり見かけのカー回転角が増大するためＣ／Ｎ
が向上する。このとき、誘電体層１８の膜厚はｄ₁＝λ／（４ｎ₁）＋ｍλ／（２ｎ₁）（５）となる。

【００１８】また、トラッキングは、本発明の構造にお
いては、案内層１６と記録層２０によって反射された光
に生じる回折を利用してよく知られているプッシュプル
法によって行われる。このプッシュプル信号は誘電体層
１８を往復した光に生じる位相変化の差が略π／２ある
いはそれに略πの整数倍を加えた値となるときに最大と
なり、π＋ｍπのときにゼロとなる。従って、プッシュ
プル信号が最大となる誘電体層１８の膜厚はｄ₁＝λ／（８ｎ₁）＋ｍλ／（４ｎ₁）（６）となる。一方、プッシュプル信号がゼロとなり、トラッ
キングができなくなる膜厚は（５）式に等しくなる。

【００１９】すなわち、プッシュプル法でトラッキング
を行う場合、誘電体層１８の膜厚を（５）式で表わされ
る値以外に選べばプッシュプル信号が得られ、記録再生
が可能となる。誘電体層１８の膜厚は（５）式と（６）
式の中間の範囲すなわち、トラッキングを安定に行うこ
とができる範囲で、（５）式の値に近い方が望ましい。
このとき、誘電体層１８の膜厚が（５）式のときと比べ
てやや小さくなるが、カー効果エンハンスメントが生じ
るためＣ／Ｎは改善される。また、記録領域３０におけ
る反射率は誘電体層１８の干渉効果によりほぼ最小とな
るが、案内層１６の除去されていない部分の反射率は低
下せず、従来の溝付ディスクと比べてプッシュプル信号
の低下を防ぐことができ、安定したトラッキングを行う
ことができる。

【００２０】なお、よく知られている３ビーム法でトラ
ッキングを行う場合は、誘電体層１８の膜厚は（５）式
のように選べばよい。

【００２１】以上、本発明の一実施例を図１からおよび
図３に基づいて詳細に説明したが、本発明は他の様態で
実施することができる。

【００２２】例えば、案内層１６の一部を不連続的に除
去することにより形成されたピット３２を再生する場
合、再生信号が最大になるときの誘電体層の膜厚は
（５）式になるが、トラッキングに必要なプッシュプル
信号が得られないため、（５）式から膜厚をずらし、ｄ₂＝［（λ／（４ｎ_I）±λ／（１２ｎ_I）］＋ｍλ／（４ｎ_I）（７）となるように、誘電体層の膜厚を定めてもよい。この場
合、プッシュプル信号および、ピットからの信号がそれ
ぞれ適当な強度で得られるので、プリグルーブディスク
に対して良好に記録再生を行うことができる。

【００２３】記録層２０、誘電体層１８および案内層１
６の膜厚については特に限定されない。

【００２４】例えば図４に示すように記録層２０を薄く
し、保護層２２の上にＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ等から成る反射
層２４を設けてもよい。即ち、基板１２側から入射した
光は、記録層２０を透過した後、反射層２４によって反
射され、再び記録層２０を透過する。これにより、カー
効果だけでなく、ファラデー効果も加わるため、さらに
大きなカー効果エンハンスメントが生じる。この場合も
案内層１６の反射率低下を防ぎ、安定したトラッキング
特性が得られる。なお、案内層１６が薄い場合は、記録
層２０に生じる凹凸も小さくなるため、記録層２０の段
差部分からの劣化の抑制効果が大きくなる。

【００２５】各層の材料についても特に限定されず、基
板材料としてガラスの代わりに、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネイト樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等を
用いてもよい。

【００２６】また、記録層２０もＴｂＦｅＣｏ以外の希
土類遷移金属合金、ＰｔＣｏやＰｄＣｏの多層膜、希土
類鉄ガーネット等の酸化物磁性体およびこれらを組み合
わせた光磁気材料だけでなく、Ｔｅ、Ｂｉ等の穴開け型
や、ＧｅＳｂＴｅ、ＴｅＯ_ｘ等の相変化形材料、色素等
の有機材料等を用いることができる。光磁気材料以外の
材料を用いた場合も、誘電体層１８を往復した光に生じ
る位相変化が略πあるいはそれに略２πの整数倍を加え
た値になるように、その膜厚が定められていれば記録感
度が向上する。

【００２７】また、案内層の除去パターンについても特
に限定されず、渦巻状あるいは同心円状に連続して除去
してもよい。このとき、プリフォーマット信号は記録層
に記録すればよい。

【００２８】また、誘電体層の材料は基板よりも屈折率
が高ければ特に限定されず、複数の材料を用いた多層膜
で構成されていてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の光記録媒体では、照射光の一部が案内層に遮ら
れ、隣の記録領域に達しないため、トラックピッチを狭
くしてもクロストークが増大せず、また、製造に射出成
形を用いないため、生産性が高くなる。また、誘電体層
が基板よりも屈折率の高い透光性の材料で形成されてお
り、カー効果エンハンスメントによる記録層の見かけの
カー回転角の増大によりＣ／Ｎが向上すると同時にトラ
ッキングに必要なプッシュプル信号の低下を防ぎ安定し
たトラッキング特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である光記録媒体の要部断面
図である。

【図２】本発明の一実施例である光記録媒体の基板側か
らみた要部平面図である。

【図３】本発明の一実施例である光記録媒体の要部断面
図である。

【図４】本発明の他の実施例である光記録媒体の要部断
面図である。

【図５】従来の光磁気記録媒体の一例を示す要部断面図
である。

【符号の説明】

１０光記録媒体１２ガラス基板１６案内層１８誘電体層２０記録層３０記録領域（案内層の除去された部分）３２ピット（案内層の除去された部分）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大橋弓子名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内 (72)発明者浜口琢哉名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明な基板と、前記基板上に積層された
案内層と、誘電体層と、記録層とを有し、前記案内層の
一部が除去されており、前記誘電体層の屈折率が基板よ
りも大きいことを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】請求項１記載の光記録媒体において、前
記案内層が渦巻状、同心円状、直線状等に沿って連続あ
るいは不連続に除去されており、除去された部分の幅
と、その両側の除去されていない部分の幅の和が、前記
記録層上におけるレーザスポット径と等しいかそれより
も広いことを特徴とする光記録媒体。