JPH06103548B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録媒体

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JPH06103548B2
JPH06103548B2 JP58138822A JP13882283A JPH06103548B2 JP H06103548 B2 JPH06103548 B2 JP H06103548B2 JP 58138822 A JP58138822 A JP 58138822A JP 13882283 A JP13882283 A JP 13882283A JP H06103548 B2 JPH06103548 B2 JP H06103548B2
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    • G11B11/10584Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the form, e.g. comprising mechanical protection elements

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明はレーザビームのような光ビームにより情報の
記録、再生、消去を行なう光学的情報記録媒体、特に磁
気光学記録膜を用いた記録媒体に関する。
[発明が技術的背景とその問題点] 近時、高密度、大容量の情報記録再生装置としていわゆ
る光ディスク装置が注目されている。これは例えばレー
ザビームを直径1μm程度に絞り込んで光ディスクメモ
リと呼ばれる記録媒体に照射することにより、幅0.6〜
1μm,長さ0.6〜2μm程度のピットを記録媒体上に形
成して情報の記録を行ない、これをビームパワーを弱め
た同様なレーザビームを用いて読み取り再生するもので
ある。
このような光ディスク装置に用いられる記録、再生、消
去、再記録のできる光学的情報記録媒体としては、Gd,T
b,Dy,Ho等の希土類金属とFe,Co等の遷移金属とからなる
垂直磁化型非晶質合金膜や、MnBi,PtMnSb,PbMnSn,PdMnS
b,NiMnSb等の垂直磁化型ホイスラー合金膜を記録膜とす
るものが知られている。これらはいずれも膜面に垂直な
方向に磁化容易軸を持ち、レーザビーム等の光ビームの
照射による熱により磁化容易軸が反転するいわゆる磁気
光学記録膜であり、光ビームの照射により記録された情
報の再生は、180゜向きの変った磁化容易軸間のカー(K
err)回転角による光ビームの偏光角の差を任意の偏光
面の光量変化として取出すことで行なわれる。
すなわち、第1図に示す如く基板11上に形成された磁気
光学記録膜12上にレンズ13で絞り込んだレーザビーム14
を照射し、部分的に記録膜12を磁化の反転しやすい温度
近くまで昇温せしめ、レーザビーム14の照射部15の保磁
力を減少させることによって、この照射部15に作用する
外部磁界発生装置16の発生磁界17の方向に磁区を配列さ
せて、磁区の配列方向の変化として情報の記録を行な
う。このように膜面に垂直に磁区が配向した記録膜12に
再びレーザビームを照射すると、レーザビームの偏波面
が磁区の配列方向に応じて磁気光学カー効果により微小
角度回転するので、記録膜12からの透過レーザビームま
たは反射レーザビームの偏波面の回転を検出することに
よって記録された情報を再生することができる。一方、
記録された情報の消去は、記録時と同様の方法で、消去
する領域の磁区を予め定められた一定の方向に配列し直
すことで行なうことができる。
ところでこの種の情報記録再生装置では、高密度記録を
行なうために記録されたピット(上述の例ではレーザビ
ーム14の照射部15)相互をできる限り近接させる必要が
ある。ディスクメモリの場合、円周方向(トラック方
向)のピット間距離は照射レーザビームのスポット間
隔、換言すれば、ディスクの回転速度、回転半径、ビー
ムの照射パルス幅で定まり、1μφのレーザビームの場
合レーザヘッドを固定しておけばパルス幅制御で1.1μ
mピッチまで小さくすることが可能である。ところが半
径方向(トラック幅方向)のピッチはレーザヘッドを移
動させねばならないため、機械的精度の関係から300mm
φのディスク全体にわたりμm単位でヘッドを動かすの
はほとんど不可能であることから、十分に小さくできな
い。そこでディスク基板面にヘッドを案内する溝をあら
かじめ形成したいわゆるプリグループ方式が一般的にと
られる。このプリグループ(ヘッド案内溝)があれば、
指定した溝に沿って情報を高密度に記録でき、再生時に
おいても溝を指定することで所望の情報を再生できるの
で、ランダムアクセスが可能となる。
第2図はこのプリグループ方式を採用した光学的情報記
録媒体の断面図であり、ディスク基板21の表面にヘッド
案内溝22が例えば2μmピッチ、1μm幅、深さ0.08μ
mで同心円状またはスパイラル状に形成され、このディ
スク基板21上に記録膜23が全面にわたり形成されてい
る。このようにすれば、ヘッド案内溝22とそれ以外の部
分24の段差部25で生ずる光の反射干渉光量の変化からレ
ーザビームの照射位置が分るので、レーザヘッドをヘッ
ド案内溝22に沿って動作させることができる。
しかしながら、このプリグループ方式は前述したような
垂直磁化を利用する磁気光学記録膜を有する記録媒体に
は適用が不可能とされている。この理由は次の通りであ
る。
第3図(a)に示すように、ヘッド案内溝32を有する基
板31上に記録膜33を形成すると、膜の材質がどのような
ものであれ段差部の周辺は膜厚が不均一となってしま
う。特に角度を持っている部分34,35では顕著な差が現
われ、溝32の上縁部34で突出した形で膜がつき、溝32の
下縁部35では膜が途切れた形となる。これは上縁部24を
はさんだ2つの壁36と37とにそれぞれ成長する膜の成長
速度に差があるために生ずるものであり、この不連続性
が光磁気記録膜の磁気特性を悪化させてしまう。すなわ
ちヘッド案内溝32に形成された膜は、下縁部35で切断さ
れているので第3図(b)に示すような長方形の膜とな
り、このため磁化容易軸が乱れてしまう。磁性材料は、
その形状で磁化容易軸の向きやすさが定まる。一般に形
状異方性といわれる性質を持ち、長方形の場合は短辺方
向よりも長辺方向に磁化容易軸が向きやすい。また、一
般に面に垂直な方向よりも面に平行な方向の方が磁化容
易軸が向きやすい。前述の磁気光学記録膜は垂直磁化の
特性を利用したものであり、その向きの差によるカー回
転角は最大1゜と極めて小さい。従って形状異方性が加
われば、カー回転角はほとんど検知できなくなる。第3
図(b)を例にとれば、垂直磁化方向Aと形状異方性方
向Bとをベクトル的に加えたC方向がヘッド案内溝32内
の磁化容易軸となり、その結果、再生出力信号はノイズ
に乱されて検知不能となる。溝32の外側の部分でもほぼ
同じことが言え、角の部分では基板31の形状による異方
性38が発生し、側面でも異方性39が発生し、溝32の外側
部分の磁化容易軸が乱れてしまう。
これらのことから、磁気光学記録膜を用いた情報記録媒
体ではヘッド案内溝が使えないものとされ、使えても溝
幅をピット形状の3〜4倍と大きくする必要があるとさ
れており、従って高密度記録およびランダムアクセスが
困難であった。
[発明の目的] この発明の目的は、磁気光学記録膜を使用しながら、高
密度、大容量の記録が可能でランダムアクセスも容易な
光学的情報記録媒体を提供することにある。
[発明の概要] この発明に係る光学的情報記録媒体は、基板表面に断面
形状が従来の鋭角的な形状ではなく、なめらかな曲面、
例えば半円状、半楕円状をなすヘッド案内溝を形成し、
この基板上に磁気光学記録膜を形成したことを特徴とし
ている。
[発明の効果] この発明によれば、ヘッド案内溝の断面形状が曲面をな
すため、基板上に形成される磁気光学記録膜は不連続部
等を生じることなく一定膜厚となり、形状異方性も生じ
ない。
従って記録膜の磁化容易軸は膜面に垂直な方向に安定に
形成され、磁気光学記録の情報の記録、再生、消去、再
記録が任意にできるという特長を十分に生かすことが可
能となるとともに、案内溝による光学ヘッドの移動制御
が可能となることにより、高密度、大容量化を達成で
き、また媒体上の任意の場所について記録、再生、消
去、再記録を行なうというランダムアクセスが容易とな
る。
[発明の実施例] 第4図はこの発明の一実施例に係る光学的情報記録媒体
の断面図である。
図において、基板41は特に限定されないが、例えば円形
のディスク状アクリル板であり、その表面に断面形状が
曲面、すなわち略半円または半楕円状のヘッド案内溝42
がスパイラル状または同心円状に形成されている。そし
て、この基板41上に第1図で説明したように光学的に情
報の記録、再生、消去、再記録が可能でかつ膜面に垂直
な方向に磁化容易軸を持つ磁気光学記録膜43が一様に形
成されている。
断面形状が半円または半楕円であるヘッド案内溝42を有
する基板41の作成法の具体例を説明すると、まず第5図
(a)に示すように平滑なガラス板等の基板51上にTeと
C,Hとを含む膜52を形成し、この膜52にレーザビーム53
を照射する。この場合、膜52内のC,Hはガスとして蒸発
するがTeは溶けない程度のパワーのレーザビーム53を照
射すると、第5図(b)に示すように膜52が膨らみ凸部
54が形成される。この凸部54の断面形状は半円状または
半楕円状であり、レーザビーム53をスパイラル状に連続
照射すれば、スパイラル状にこの凸部54が形成されるこ
とになる。そして、この凸部54が形成された基板51上に
直接、アクリル、エポキシ等のモノマーを注入し、注型
法により第5図(c)に示す如く基板51の凸部54に対応
してヘッド案内溝42が形成された基板41を成型する。他
の方法として、Niメッキによりスタンパを製作し、これ
をインジェクションの成型用の金型として使用して同様
な基板41を作成することも可能である。この基板41上に
スパッタ法等で磁気光学記録膜43を形成することによっ
て、第4図に示した記録媒体が得られる。磁気光学記録
膜43はGd,Tb,Dy,Ho等の希土類金属と、Fe,Co等の遷移金
属との非晶質合金またはMnBi,PtMnSb,PbMnSn,NiMnSb等
のホイスラー合金をターゲットとしArガスでスパッタす
ることにより得られる。これらの合金の成分比は公知の
例と同じでよい。
このように構成されたこの発明による光学的情報記録媒
体では、第3図で説明したような問題が解消される。す
なわち、第4図に示したようにヘッド案内溝42は角とな
る部分がないため、どの面にも均一に記録膜43が形成さ
れ不連続部が存在しない。従って形状異方性が発生せ
ず、記録膜43にはどの場所でも膜面に垂直な磁化容易軸
が安全に形成されるので、再生時に磁化容易軸の反転に
よる照射光ビームの反射光の偏波面回転を感度よく検知
し、S/Nの良好な再生を行なうことが可能となる。これ
により従来の磁気光学記録膜を用いた記録媒体では、ト
ラック幅方向のピット間距離は8μmピッチが限界であ
ったのに対し、この発明によれば1.6μmピッチ程度に
まで小さくすることができ、記録容量では30cmφディス
クの場合、従来のものでは高々10メガビットであるのに
対し、この発明によれば300メガビット程度にも増大す
る。
この発明は上記実施例に限定されず種々変形して実施が
可能であり、例えばヘッド案内溝の断面形状は半円状、
半楕円状以外の形状、例えば波形、三ケ月形等であって
も同様の効果が得られる。また、磁気光学記録膜として
一層構造のものを例示したが、光反射膜、保護膜等を積
層したものその他の各種変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明が対象とする情報の記録、消去、再記
録が可能な磁気光学効果を利用した情報記録再生装置の
基本原理を説明するための図、第2図はヘッド案内溝を
有する光学的情報記録媒体の断面図、第3図はヘッド案
内溝の上に形成された記録膜に形状異方性が生じる様子
を説明するための図、第4図はこの発明の一実施例に係
る光学的情報記録媒体の断面図、第5図は第4図の光学
的情報記録媒体におけるヘッド案内溝を有する基板の製
造工程の一例を示す断面図である。 41……基板、42……ヘッド案内溝、43……磁気光学記録
膜。
フロントページの続き (72)発明者 堀 昭男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 東 京芝浦電気株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−195356(JP,A) 特開 昭59−40339(JP,A) 特開 昭52−10102(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断面形状が曲面をなすヘッド案内溝が表面
    に形成された基板上に、膜面に垂直な方向に磁化容易軸
    を持ち、光ビームの照射により情報の記録および再生が
    行なわれる磁気光学記録膜を形成してなることを特徴と
    する光学的情報記録媒体。
  2. 【請求項2】ヘッド案内溝の断面形状は半円状であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的情報
    記録媒体。
  3. 【請求項3】ヘッド案内溝の断面形状は半楕円状である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的情
    報記録媒体。
  4. 【請求項4】磁気光学記録膜はGd,Tb,Dy,Ho等の希土類
    金属とFe,Co等の遷移金属とからなる非晶質合金膜であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的
    情報記録媒体。
  5. 【請求項5】磁気光学記録膜はMnBi,PtMnBi,PtMnSb,PdM
    nSb,NiMnSb,PtMnSn等のホイスラー合金膜であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的情報記録
    媒体。
JP58138822A 1983-07-29 1983-07-29 光学的情報記録媒体 Expired - Lifetime JPH06103548B2 (ja)

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JPS6029955A JPS6029955A (ja) 1985-02-15
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JPS57191848A (en) * 1981-05-20 1982-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical disk recording and reproducing device
JPS5940339A (ja) * 1982-08-31 1984-03-06 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 情報記録媒体

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JPS6029955A (ja) 1985-02-15

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