JPH06187667A - 光ディスクおよび記録再生方法 - Google Patents

光ディスクおよび記録再生方法

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JPH06187667A
JPH06187667A JP4338961A JP33896192A JPH06187667A JP H06187667 A JPH06187667 A JP H06187667A JP 4338961 A JP4338961 A JP 4338961A JP 33896192 A JP33896192 A JP 33896192A JP H06187667 A JPH06187667 A JP H06187667A
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JP
Japan
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substrate
recording
less
wavelength
thickness
Prior art date
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Pending
Application number
JP4338961A
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English (en)
Inventor
Masaaki Mizuno
正明 水野
Chika Ueda
千賀 上田
Hidemi Yoshida
秀実 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 波長500nm以下のレーザーでC/N比の
高い信号を安定的に記録することができ、飛躍的な高密
度化が可能となる光磁気記録媒体及び情報記録方法を提
供することを目的とする。 【構成】 厚みが0.4〜0.8mm、面内複屈折が2
0×10-6以下、垂直複屈折が500×10-6以下の基
板上に記録層を有するディスクを記録層側を対向させて
二枚貼合わせてなる、チルトが2mrad以下の光ディ
スク

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体および記録再
生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報量の飛躍的な増加にともな
い、情報記録媒体とりわけ光ディスクに対する高密度化
・大容量化の要求は高まるばかりである。光ディスクの
記録密度を上げる方法として、MCAV(modified cons
tant angular velocity)、マーク長記録方式等が提案さ
れているが、最終的に光ディスクの記録密度を制限して
しまうのは記録再生に使用するレーザーのビームスポッ
ト径である。スポット径(dmin)は、使用するレーザ
ー光の波長(λ)と対物レンズの開口数(NA)により
次式(1)で表される。
【0003】dmin=λ/NA (1) 現在、光ディスクシステムに実用化されている半導体レ
ーザーは、波長825nm帯域と780nm帯域の2種
類である。また、対物レンズは、開口数0.55未満の
ものが通常使用されている。式(1)より、レーザービ
ーム径を小さくするためには、レーザー波長を短波長化
し、レンズの開口数を大きくすればよいことがわかる。
開口数0.55以上のレンズで集光した波長500nm
以下のレーザー光を光源に用いることで、線記録密度及
びディスクの半径方向の記録密度をあげることができ
る。更に、前述のMCAVやマーク長方式を採用するこ
とで記録容量を現行光ディスクの10倍以上にすること
が可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ディスク基板にはいくつかの問題点があり高NAレン
ズで集束した短波長レーザー光を光源として使用するこ
とは困難である。第一の問題点として基板の複屈折が挙
げられる。現在、光ディスク基板としては、ガラス基板
並びにポリカーボネート射出成型基板が使用されてい
る。ガラス基板は、複屈折が事実上無視出来る程小さ
く、機械特性にも優れている。しかしながら、ガラス基
板は非常に高価であるために、一般的にはポリカーボネ
ート射出成型基板が使用されている。ポリカーボネート
基板は、耐熱性、耐衝撃性、低吸湿性に優れているが、
複屈折が大きくなりやすいという欠点がある。
【0005】複屈折を示す物質、即ち光学異方性をもつ
物質は一般に3軸(Nx、Ny、Nz)の主屈折率を持
つ屈折率楕円体モデルで説明される。プラスチック射出
成型基板においては、屈折率楕円体のNz軸が基板平面
に垂直方向を向き、Nx軸、Ny軸は基板平面内に在る
と近似してよい。(Nz−Nx)を垂直方向複屈折、
(Nx−Ny)を面内複屈折と呼ぶ。
【0006】基板複屈折は、基板中を伝播する光の直行
2成分(p波、s波)の間に位相差を生じさせる。光磁
気ディスクにおいては、記録信号の読みだしにkerr
効果により生ずるp波とs波の位相の変化による偏光面
の回転を検出していることから、基板複屈折は再生信号
の特性に直接影響を及ぼすことになる。さらに、複屈
折、特に垂直方向複屈折は、収差をひきおこすために、
レーザー光を式(1)に示した回折限界まで集束するこ
とができなくなってしまい、やはり信号特性の低下をま
ねいてしまう。
【0007】そこで、複屈折を抑えるのために樹脂の分
子量を小さくしたり、成型条件を最適化するなどの各種
対策がとられ、現行の波長での光ディスクの実用化が実
現したのであるが、複屈折の影響はレーザー波長が短く
なるほど顕著となるため、波長500nm以下のレーザ
ーを光源として使用することが困難である。第二に、基
板の平坦度が問題となる。ディスクのチルトは収差を引
き起こしてしまう。チルトによるコマ収差はNAの3乗
に、非点収差はNAの2乗に比例することから、NAを
上げることは収差を著しく増大させることになり、記録
信号特性を劣化させてしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、波長500n
m以下のレーザ光を開口数0.55以上の対物レンズを
用いて記録層上に投射して情報の記録再生を行うための
光ディスクであって、厚みが0.4〜0.8mm、面内
複屈折が20×10-6以下、垂直複屈折が500×10
-6以下の基板上に記録層を有するディスクを、記録層側
を対向させて二枚貼合わせてなり、チルトが2mrad
以下である光ディスクおよび、波長500nm以下のレ
ーザ光を開口数0.55以上の対物レンズを用いて記録
層上に投射して情報の記録再生を行う情報の記録再生方
法であって、厚みが0.4〜0.8mm、面内複屈折が
20×10-6以下、垂直複屈折が500×10-6以下の
基板上に記録層を有するディスクを、記録層側を対向さ
せて二枚貼合わせてなる、チルトが2mrad以下の光
ディスクを用いることを特徴とする記録再生方法であ
る。
【0009】すなわち本発明によれば、従来1.2mm
である基板厚みを、0.4〜0.8mmにすることで、
基板の複屈折による位相差と収差、ディスクの傾き(チ
ルト)による収差を低減できることから、NA0.55
以上のレンズで集束した波長500nm以下のレーザー
光を光源に採用でき光ディスクの高密度化が実現でき
る。
【0010】複屈折の影響は、光の伝播する距離、即ち
基板厚みが薄くなるとそれだけ小さくなる。また、基板
のチルトによる収差の大きさも基板の厚みに比例するこ
とから基板を薄くすることで、その影響を低減できる。
現在最も一般的に使用されているポリカーボネート樹脂
では、前述の方法で垂直方向複屈折を約500×10-6
以下、面内複屈折を約20×10-6以下にすることが可
能である。基板複屈折によって生ずる位相差は波長に反
比例することから、現行の標準的な光ディスク基板、す
なわち垂直方向複屈折500×10-6、面内複屈折20
×10-6、厚み1.2mmの基板に波長780nmの光
が照射されたときに生ずる位相差と、波長が500nm
の場合の位相差を同程度にするためには、基板の厚みを
1.2mmから0.8mmにすればよい。
【0011】ディスクチルトによる収差も、基板厚みに
比例するから、厚みを0.8mm以下にすることで収差
は低減される。そのため、チルトが2mrad以下であ
れば、NAが0.55以上の対物レンズを使用すること
に問題がない。基板を薄くすればそれだけ複屈折の影響
は小さくなるが、実際には射出成型でのせん断歪が大き
くなり複屈折そのものが大きくなってしまい、0.4m
m未満では基板を薄くする効果がない。
【0012】本発明では基板を2枚貼合わせたものを使
用する。基板の厚さの下限は、機械的強度の観点からも
0.4mmである。また、貼合わせ構造にすることは、
応力分布が接着層を挟んで左右対称になることから、デ
ィスクのチルトを抑制するのにも有効である。チルトは
ディスク(貼合わせ後)の半径方向及び円周方向の合成
チルトを言い、光ピックアップに内蔵した微小変位計に
より、ディスク面の半径方向の所定間隔(Δr)におけ
る面ぶれ変位量(Δhr)を測定し、径方向チルト=t
an-1{(Δhr)/(Δr)}を求め、ディスク面の
円周方向の所定間隔(Δθ)における面ぶれ変位量(Δ
hθ)を測定し、円周方向チルト=tan-1{(Δh
θ)/(Δθ)}を求め、チルト(合成チルト)を「√
{(径方向チルト)2+(円周方向チルト)2}」として
求めたものである。
【0013】本発明では、高密度記録を実現するため
に、波長500nm以下のレーザー光をNA0.55以
上のレンズを用いて記録層に投射して記録再生する。波
長の下限は、ディスク基板の紫外吸収を考慮すると30
0nm以上が望ましい。この波長範囲のレーザーとして
は、III−V族半導体レーザーの二次高調波、II−VI族
半導体レーザー(ZnSe/ZnSSe系など)、半導
体レーザー励起固体レーザーの三次高調波などが挙げら
れる。レンズの開口数は、余り大きくなると前述のよう
に焦点深度が非常に浅くなってしまうことから、0.7
0以下が望ましい。
【0014】
【実施例】
実施例1 分子量14500のポリカーボネート樹脂を金型温度1
20℃の条件で厚み0.6mmの基板に射出成型した。
この基板の複屈折を透過法により測定した結果、面内複
屈折は16×10-6、垂直複屈折は450×10-6であ
った。この基板を2枚用意し、それらの上に誘電体層
(Ta25)を350Å、記録層(Tb20(Fe80Co
2080)を200Å、誘電体層(Ta25)を200
Å、反射層(Al97Ta3)を400Å、順次スパッタ
リング法により成膜した。得られた記録層付き基板を2
枚、記録層を対向させ、接着剤で貼合わせた。このよう
にして作製したディスクのチルトは、1.8mradで
あった。
【0015】波長488nmのアルゴンイオンレーザー
光をNA0.6の対物レンズで集束させ、線速度10m
/sで回転するディスクに照射して記録再生した。記録
条件は、記録周波数を5MHz、dutyを50%とし
た。このとき、信号対雑音比(CNR)は47.6dB
であった。 比較例1 分子量14500のポリカーボネート樹脂を金型温度1
20℃の条件で厚み1.2mmの基板に射出成型した。
この基板の複屈折を実施例1と同じ方法で測定した結
果、面内複屈折は14×10-6、垂直複屈折は420×
10-6であった。この基板を2枚用意し、その上に誘電
体層(Ta25)を350Å、記録層(Tb20(Fe80
Co2080)を200Å、誘電体層(Ta25)を20
0Å、反射層(Al97Ta3)を400Å、順次スパッ
タリング法により成膜した。次に、これら2枚を記録層
を対向させ、接着剤で貼合わせた。このようにして作製
したディスクのチルトは、1.7mradであった。
【0016】波長488nmのアルゴンイオンレーザー
光をNA0.6の対物レンズで集束させ、線速度10m
/sで回転するディスクに照射して記録再生した。記録
条件は、記録周波数を5MHz、dutyを50%とし
た。このとき、信号対雑音比(CNR)は、45.5d
Bであった。 比較例2 1.2mm厚のガラス2P基板を、実施例1と同じ方法
で複屈折を測定したところ面内及び垂直複屈折はともに
本装置の検出限界の1×10-6以下であった。この基板
を2枚用意し、それらの上に誘電体層(Ta25)を3
50Å、記録層(Tb20(Fe80Co2080)を200
Å、誘電体層(Ta25)を200Å、反射層(Al97
Ta3)を400Å、順次スパッタリング法により成膜
した。次に、同種の基板同士で記録層を対向させ、接着
剤で貼合わせた。このようにして作製したディスクのチ
ルトは、0.1mradであった。
【0017】波長488nmのアルゴンイオンレーザー
光をNA0.6の対物レンズで集束させ、線速度10m
/sで回転するディスクに照射して記録再生した。記録
条件は、記録周波数を5MHz、dutyを50%とし
た。このとき、信号対雑音比(CNR)は48dBであ
った。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、複屈折による位相差と
収差、またディスクの傾き(チルト)による収差を低減
することができることから、NA0.55以上のレンズ
で集束した波長500nm以下のレーザー光を光源とし
高密度記録が可能となる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長500nm以下のレーザ光を開口数
    0.55以上の対物レンズを用いて記録層上に投射して
    情報の記録再生を行うための光ディスクであって、厚み
    が0.4〜0.8mm、面内複屈折が20×10-6
    下、垂直複屈折が500×10-6以下の基板上に記録層
    を有するディスクを、記録層側を対向させて二枚貼合わ
    せてなり、チルトが2mrad以下である光ディスク。
  2. 【請求項2】 波長500nm以下のレーザ光を開口数
    0.55以上の対物レンズを用いて記録層上に投射して
    情報の記録再生を行う情報の記録再生方法であって、厚
    みが0.4〜0.8mm、面内複屈折が20×10-6
    下、垂直複屈折が500×10-6以下の基板上に記録層
    を有するディスクを、記録層側を対向させて二枚貼合わ
    せてなる、チルトが2mrad以下の光ディスクを用い
    ることを特徴とする記録再生方法。
JP4338961A 1992-12-18 1992-12-18 光ディスクおよび記録再生方法 Pending JPH06187667A (ja)

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