JPH07134840A - 光記録媒体及び光記録媒体再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い空間周波数を有する光ディスク及びその
再生装置を提供する。 【構成】 所定の再生温度以下では、第１磁性層３の磁
化は外部磁界の方向に対応し、それに従う第１の偏光状
態を有する。次に、温度が再生温度近傍になると、第２
磁性層（４、４’）の垂直磁気異方性が大きくなって、
第３磁性層５との交換結合力が生じ、外部磁界と逆の磁
化の向きを持つ第３磁性層５の磁化が転写される。更
に、この磁化は第１磁性層３との交換結合力により第１
磁化層３に転写されるので、第１磁性層３はこの磁化の
向きに対応した第２の偏光状態を持つに至る。更に温度
が上昇し、第２磁性層のキュリー温度を越えると、第２
磁性層の磁区が消失して交換結合力を失い、第１磁性層
３の磁化の向きは再び外部磁界の向きとなり第１の偏光
状態に変化する。よって、読出光内でダブルマスクが行
え、第２の偏光状態の情報のみを分離再生することが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位相ピットにより情報が
記録された光記録媒体及びその再生装置に係り、特に再
生時の読出光の波長および対物レンズの開口数により規
定される空間周波数を越える空間周波数を有する情報を
記録した光記録媒体及びその再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＣＤ（Compact Disk）やＬＤ（La
ser Disk）等に代表される光ディスクにおいては、読出
レーザ光のスポットが（位相）ピットに照射されたとき
に回折や散乱あるいはピット部分の光学定数の変化によ
って生じる反射光量の減少を光検出器で検出することに
より、ピットの有無に対応した情報を取り出していた。
より具体的には、ピット上に読出レーザ光のスポットが
照射されている場合（図７（ａ）参照）には、散乱など
により反射による戻り光量が小さく、ピット間に読出レ
ーザ光のスポットが照射されている場合（図７（ｂ）参
照）には戻り光量が大きいことを利用して情報を読み出
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来における光デ
ィスクの再生分解能は、読出レーザ光の波長λと、対物
レンズの開口数ＮＡによって制限され、空間周波数ｆ_c
＝２ＮＡ／λを越える周波数成分を有する情報を再生す
ることはできないという問題点があった。

【０００４】そこで第１の発明及び第２の発明の目的
は、再生時の読出レーザ光の波長λと、対物レンズの開
口数ＮＡによって規定される空間周波数ｆ_c ＝２ＮＡ／
λを越える空間周波数を有する情報を記録することが可
能な光記録媒体を提供することにある。

【０００５】また、第３の発明の目的は、第１の発明及
び第２の発明を用いて、高い空間周波数を有する光記録
媒体の情報を再生することが可能な光記録媒体再生装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記各課題を解決するた
め、読出光を反射させるフェリ磁性体よりなる再生層を
設け、光スポット内における温度上昇等によって起こる
磁気光学効果（カー効果）により、読出光の偏光状態を
回転させ、読出レーザ光による光スポット内の読出した
い領域の偏光状態と他の領域における偏光状態とを異な
るようにさせ、読出装置においてはこれら異なる偏光状
態を分離再生できれば、光スポットの径は同じままでも
より空間周波数を実現できることになる。

【０００７】このための具体的な手段として、第１の発
明は、位相ピットによって情報が保持された基板と、外
部から照射された所定の読出光に対して垂直磁化の方向
に対応する第１の偏光状態又は第２の偏光状態を有し且
つ所定の高温マスク温度より高いキュリー温度を有する
第１の磁性層と、所定の再生温度より低い温度で垂直磁
気異方性が小さくなり且つ所定の再生温度近傍で垂直磁
気異方性が大きくなる磁化特性を有し、所定の再生温度
より高く且つ高温マスク温度より低いキュリー温度を有
する第２の磁性層と、所定方向に一様に磁化され高温マ
スク温度より高いキュリー温度を有する第３の磁性層
と、を備えた光記録媒体により達成される。

【０００８】また、第２の発明は、第１の発明の光記録
媒体において、第２の磁性層が、所定の再生温度より低
い温度で垂直磁気異方性が小さくなり且つ所定の再生温
度近傍で垂直磁気異方性が大きくなる磁化特性を有する
補助磁性層と、所定の再生温度より高く且つ高温マスク
温度より低いキュリー温度を有するマスク用磁性層と、
により構成される光記録媒体により達成される。

【０００９】さらに、第３の発明は、第１の発明又は第
２の発明の光記録媒体から記録情報を再生する光記録媒
体再生装置において、光記録媒体に所定の読出光を照射
する光照射手段と、照射された所定の読出光の光記録媒
体による反射光から、第１の偏光状態を有する読出光又
は第２の偏光状態を有する読出光のいずれか一方のみを
分離する分離手段と、分離手段により分離された読出光
を受光し読出信号として出力する受光手段と、読出信号
に基づいて光記録媒体の記録情報の再生動作を行う再生
手段と、所定方向とは逆方向の外部磁界を印加する外部
磁界印加手段と、を備えた光記録媒体再生装置により達
成される。

【００１０】

【作用】第１の発明によれば、所定の再生温度以下にお
いては、第１の磁性層の磁化の向きは外部磁界の方向に
対応し、それに従う第１の偏光状態を有しているが、所
定の読出光が照射され温度が上昇すると、偏光状態が変
化する。

【００１１】つまり、温度が所定の再生温度近傍になる
と第２の磁性層の垂直磁気異方性が大きくなり、第２の
磁性層の磁化の方向は第３の磁性層との強い交換結合力
により第３の磁性層の磁化が転写される。第３の磁性層
の磁化の向きは外部磁界とは異なる所定の方向を有して
おり、第２の磁化層はこの所定方向に向くことになる。
更に、この磁化は第１の磁性層に対して交換結合力によ
り転写され、第１の磁性層の磁化は外部磁界とは異なる
所定方向に向く。すると、第１の磁性層の偏光状態は磁
化の向きに対応しているので、再生温度近傍においては
この所定方向の磁化の向きに対応した第２の偏光状態を
持つ。

【００１２】更に温度が上昇し、第２の磁性層のキュリ
ー温度を越えると、第２の磁性層の磁区が消失する。す
ると、第１の磁性層の磁化の向きを規定していた交換結
合力が喪失するので、第１の磁性層の磁化の向きは再び
外部磁界に対応し、第１の偏光状態に変化する。よっ
て、読出光内でダブルマスクが形成され、第２の偏光状
態を有するピットによる情報を分離再生することが可能
となる。

【００１３】また、第２の発明によれば、所定の再生温
度より低い温度ではマスク用磁性層が交換結合力を有し
ていないので、第１の磁性層は第１の偏光状態を有し、
所定の再生温度近傍ではマスク用磁性層の垂直磁気異方
性が大きくなり交換結合力が強まり、第３の磁性層の磁
化が第１の磁性層に転写され、第２の偏光状態を有する
に至る。

【００１４】更に温度が上昇すると、補助磁性層のキュ
リー温度を越えるので補助磁性層の磁区は消失して交換
結合力を失い、第１の磁性層の磁化は再び外部磁界の方
向に向かい、第１の偏光状態に戻る。よって、ダブルマ
スクが形成され、第２の偏光状態を有するピットによる
情報を分離再生することが可能となる。

【００１５】また、第３の発明によれば、光記録媒体に
は外部磁界が外部磁界印加手段によって常に光記録媒体
の第３の磁性層における磁化の向き（所定方向）とは異
なる方向に印加されている。また、光照射手段は、光記
録媒体に読出光を照射し、この読出光による光記録媒体
表面の温度変化と外部磁界とにより光記録媒体に第１の
偏光状態と第２の偏光状態が生じる。分離手段は、この
照射された読出光の光記録媒体の反射光のうちから、第
２の偏光状態を有する読出光を分離する。

【００１６】これにより、受光手段は、分離手段により
分離された読出光を受光し読出信号として再生手段に出
力し、再生手段は読出信号に基づいて光記録媒体の記録
情報の再生動作を行う。

【００１７】従って、それぞれが光スポット内の一部分
である再生温度近傍の領域から第２の偏光状態を有する
読出光に含まれる記録情報のみを再生することができ、
光スポット内に複数個存在するような場合のように高い
空間周波数を有する情報を再生することが可能となる。

【００１８】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の好適な実施例
を説明する。第１実施例 第１実施例による光ディスクの構造を図１に示す。

【００１９】図１（ａ）に示すように、光ディスク１
は、位相ピットが形成された基板２と、入射した直線偏
光の読出光の偏光状態を読出光の照射に伴う温度分布に
対応して回転させる再生層３と、光スポットの高温領域
において磁区が消失し、マスク層４’と再生層２との磁
化の転写を消滅させる再生補助層４と、室温では垂直磁
気異方性が弱く、光スポットの低温中温境界温度Ｔ_LM以
上において垂直磁気異方性が強くなるマスク層４’と、
定常磁界を保持する保磁力の強い窓形成層５とを備えて
構成されている。尚、以下の説明において、再生層３、
再生補助層４及びマスク層４’、窓形成層５をまとめて
光磁気層と呼ぶ。

【００２０】光ディスク１の組成としては、磁気光学効
果を示す再生層３はＧｄＦｅＣｏ層（３０ｎｍ）、再生
補助層４はＴｂＦｅＣｏ層（１０ｎｍ）、マスク層４’
はＧｄＦｅＣｏ層（３０ｎｍ）、窓形成層５はＴｂＦｅ
Ｃｏ層（４０ｎｍ）で形成されている。なお、括弧内の
数値は各層の厚さの一例を示している。また、再生層３
における偏光状態の回転は、主としてカー効果による磁
気光学効果である。

【００２１】本発明に必要な特性を示す材料の組成例及
び条件を表１に示す。

【００２２】

【表１】 ここで、再生層の保磁力、磁化、膜厚をＨ_C1a 、
Ｍ_S1a 、ｈ_1a、再生補助層の保磁力、磁化、膜厚をＨ
_C1b 、Ｍ_S1b 、ｈ_1bとすると、再生層及び再生補助層の
合成保磁力、磁化、合計膜厚を、それぞれＨ_C1、Ｍ_S1、
ｈ₁ とすると、これらの関係式は数１となる。

【００２３】

【数１】 それと同時に、再生補助層の特性として、 再生時の最高温度Ｔ_H ＞ 再生補助層のキュリー温度
Ｔ_c ＝中温高温境界温度Ｔ_MH を満たす必要がある。

【００２４】また、マスク層は、室温において希土類リ
ッチであって、室温以上の温度に補償温度がある補償点
材料が本発明における必要条件を満たす。つまり、室温
で角形比＜１であり、再生時の読出レーザ光の中温領域
の温度以上で垂直磁気異方性が大きくなる（つまり、角
形比が１）素材であることが必要である。この様な素材
は、例えば、表１に掲げる組成を有するものでは、再生
補助層４が約１００°Ｃ以上の温度で垂直磁化となり、
キュリー温度Ｔ_c が再生時の最高温度Ｔ_H 以下である。
その他の各層においては、各素材のキュリー温度は再生
時の最高温度Ｔ _H 以上であることが必要で、その場合磁
区の消失はない。

【００２５】窓形成層は、製造工程において、窓形成層
の保磁力を越える強力な磁界によって一定方向に磁化さ
れてい必要がある。この磁化の方向は初期化磁界若しく
は再生磁界として印加する磁界の向きと反対の向きであ
り、一回磁化された後に方向が変化することがない、本
発明の光磁気ディスクに必須のものである。つまり、初
期化磁界及び再生磁界は、窓形成層の保磁力より弱い磁
界の強さでしか加えられていないので、その垂直磁化の
方向は変化しないのである。

【００２６】上記の光磁気層の各層の初期化を行うため
の初期化磁界及び読出しを行うための再生磁界の磁界力
は、 Ｈ_ini ＝ ０．５〜４ 〔k-oersted 〕 Ｈ_r ＝ ０．１〜１ 〔k-oersted 〕 の範囲にあることが好ましい。

【００２７】次に、第１実施例における光磁気ディスク
の再生原理を図２に基づいて説明する。図では便宜上、
基板２の持つ位相ピットの凹凸は省略してある。初期状
態において、永久磁石等の磁化手段により光磁気ディス
クの再生層３及び再生補助層４の保磁力を越える磁界で
一様に同一方向（図２（ａ）、下方向）に垂直に磁化さ
れている。また、読出レーザ光の照射されずに光磁気層
の温度が室温であるときは、マスク層４’の垂直磁気異
方性は弱く外部磁界の影響を受けず、窓形成層５とマス
ク層４’との間には交換結合力が働かない。そのため、
再生補助層４及び再生層３に窓形成層５の磁化が転写さ
れることがない。

【００２８】さて、再生時において、読出光の出力を所
定の出力に調整した読出レーザ光が照射されると、光磁
気層の温度が急速に上昇する。読出レーザ光が照射され
てからの時間が少ない低温領域Ａ_L における温度では、
再生補助層４のキュリー温度Ｔ_c 以下であるため変化は
起こらず、マスク層４’においても角形比が１より小さ
いため、垂直磁気異方性は小さいままであるので交換結
合力は働かない。

【００２９】更に光磁気層の温度が上がり、光スポット
内の温度が低温中温境界温度Ｔ_LM（図２（ｂ））を越え
中温領域Ａ_M に入ると、マスク層４’の垂直磁気異方性
が変化して角形比が１となり垂直磁化となる。このとき
の磁化の向きは、再生磁界Ｈ _r よりも窓形成層５とマス
ク層４’との交換結合力が強く作用し、窓形成層５の磁
化の向きと同じ（上向き）になる。すると、マスク層
４’と再生補助層４との間にも交換結合力が働き、再生
磁界Ｈ_r に打ち勝って再生補助層４の磁界の向きも上向
きになる。同様にして、再生層３の磁界の向きも反転し
て上向きに揃う。つまり、強い保磁力を有する窓形成層
５の交換結合力により、各層間に交換結合力が作用する
ようになるとき、各層の磁界の向きは高保磁力を有する
窓形成層５の磁界が転写されるのである。

【００３０】更に温度が上がり、光磁気層の温度が中温
高温境界温度Ｔ_MH（図２（ｂ））を越えた場合、再生補
助層４のキュリー温度に達するので再生補助層４の磁区
が消失する（図２（ａ）、斜線部分）。すると、再生層
３の磁化の向きを規定していた再生補助層４との交換結
合力が喪失するので、再生層３の磁化の向きは外部磁界
である再生磁界Ｈ_r に従い、磁界の向きが再び反転す
る。光スポット内の最高温度Ｔ_H は、再生補助層４以外
の各層のキュリー温度より低くなるよう読出レーザ光の
パワーが制御されていれば、他の磁区が消失することは
ない。

【００３１】最後に、光スポットが離れると温度は急速
に低下し（図２（ｂ））、再生補助層４のキュリー温度
より下がり磁区が出現する。その時磁化の向きは外部磁
界である再生磁界Ｈ_r の向きに従う。よって、光スポッ
ト通過後の各層の全ての磁化の向きは、初期状態に戻る
のである。

【００３２】上記動作の結果、磁気光学効果を有する再
生層３の磁化の向きが反転している中温領域Ａ_M 内にお
いては、入射した読出光の偏光状態が再生層３に依存し
た所定角度（θ_k ）だけ回転する。また、その他の領域
における再生層３の磁化の向きは中温領域Ａ_M と反対方
向を向いているため、偏光状態も相反する方向に所定角
度（−θ_k ）だけ回転することになる。そこで、偏光状
態の異なる２種の再生光を、偏光フィルタ、差動光学系
等の分離手段を用いて分離すれば、光スポット内の一部
分に存在するピットの情報を選択的に検出することがで
きる。

【００３３】このことは、光学的には読出光の波長λ及
び対物レンズの開口数ＮＡにより規定される光スポット
の直径ｒよりも小さな開口を有するピンホールを光ディ
スクの情報記録面上に設けたことと等価となり、光スポ
ット内に複数個存在するような微小サイズの位相ピッ
ト、すなわち、高い空間周波数ｆ（ｆ＞ｆ_C ）を有する
位相ピットの情報を再生することが可能となることを示
す。

【００３４】次に、本発明の光ディスクを再生するため
の光ディスク再生装置の構成を図３に示す。光ディスク
再生装置１０は、読出光である読出レーザ光を出射する
レーザダイオード１１と、レーザダイオード１１から入
射した読出レーザ光を透過し、後述のミラーから入射し
た読出レーザ光を反射するビームスプリッタ１２と、読
出レーザ光を導くためのミラー１３と、読出レーザ光を
光ディスクＤＫの情報記録面状に集光する対物レンズ１
４と、ビームスプリッタ１２により反射された読出レー
ザ光（再生光）のうち非読出領域からの読出レーザ光の
後述の偏光ビームスプリッタにおける反射光量と透過光
量の比率を調整する二分の一波長板（halfwaveplate）
１５と、所定の偏光状態を有する偏光のみを透過し、他
の光を反射する偏光ビームスプリッタ１６と、偏光ビー
ムスプリッタにより反射された偏光を受光し、第１読出
信号Ｒ₁ （ＲＦ信号）として出力する第１受光素子１７
ａと、偏光ビームスプリッタ１６を透過した偏光を受光
し、第２読出信号Ｒ₂ （ＲＦ信号）として出力する第２
受光素子１７ｂと、デコーダ、アンプ等を含み読出信号
Ｒを再生信号Ｓに変換して出力する再生回路１８と、再
生磁界Ｈ_r を光ディスクＤＫに印加する磁石ＭＧ₁ と、
光ディスクＤＫの垂直磁化方向を一定方向に揃える（以
下、初期化という。）磁石ＭＧ₂ と、を備えて構成され
ている。

【００３５】次に、図２及び図３を参照し第１実施例に
おける光ディスク再生装置の動作を説明する。まず、光
ディスクＤＫの光磁気層に磁石ＭＧ₂ を用いて外部磁界
Ｈ_ini を与え、記録情報読出前の再生層３と再生補助層
４の垂直磁化方向を一定方向（初期化：図２では、下方
向。）とする初期化を行なう。この場合において、再生
磁化印加用の磁石ＭＧ₁ の磁界の強さを制御して、再生
磁界印加と初期化磁界印加とを兼用し、一つの磁石で行
ってもよい。初期化は最初に一度行えばその後は不要で
あるが、他の特性の光ディスクとの兼用装置等である場
合には再生前に毎回初期化を行ってもよい。

【００３６】レーザダイオード１１から出射された直線
偏光である読出レーザ光の光スポットＬＢは、ミラー１
３、ビームスプリッタ１２、対物レンズ１４を介して光
ディスクＤＫの情報記録面上に集光され、図２（ａ）に
示すように、トラックＴ上に光スポットＬＢを形成し、
この光スポットＬＢはディスクＤＫの回転によりトラッ
クＴ上を移動する。

【００３７】ところで、トラックＴ上には、読出光の波
長λ及び対物レンズ１４の開口数ＮＡで規定される空間
周波数ｆ_c ＝２ＮＡ／λを越える空間周波数ｆ（ｆ＞ｆ
_C ）を有する位相ピットが形成されている。具体的に
は、光スポットＬＢ内に複数個の位相ピットＰ₁ 、
Ｐ₂ 、Ｐ₃ が存在し、このままではそれらの位相ピット
Ｐ₁、Ｐ₂ 、Ｐ₃ の情報を分離することができず、正し
い再生を行なうことができない。

【００３８】そこで、読出レーザ光の出力を図２（ｂ）
に示すような温度曲線を有するように調整すると、マス
ク層４’の温度は、光スポットＬＢの中間部分の中温領
域Ａ _M において垂直磁気異方性を有するに至り、高い保
磁力を有する窓形成層５の磁化が再生層３に転写し、例
えば、図２（ａ）に示すような場合、位相ピットＰ₂が
存在する中温領域Ａ_M のみの磁化の向きが反転する。

【００３９】この結果、磁化の向きが反転した中温領域
Ａ_M 内においては、読出光の情報記録面による反射光で
ある再生光の偏光状態は、読出光の偏光状態から磁気光
学効果により再生層３に依存したある所定角度（＋
θ_k ）回転して、受光素子側に戻ることとなる。一方、
中温領域Ａ_M を除く光スポットＬＢ内の位相ピットＰ₃
が存在する低温領域Ａ_L 及び位相ピットＰ₁ が存在する
高温領域Ａ_H においては、再生光の偏光状態は中温領域
Ａ_M における磁化の方向と反対の偏光作用を受け、所定
角度（−θ_K ）だけ回転した状態で受光素子側に戻るこ
ととなる。

【００４０】中温領域Ａ_M 及び他の領域からの再生光は
混合状態で受光素子１７ａ、１７ｂに達するが、二分の
一波長板１５等を調節することにより、低温領域Ａ_L 及
び高温領域Ａ_H からの再生光量が第１受光素子１７ａと
第２受光素子１７ｂに等量づつ入射するようにレンズ位
置、受光素子１７ａ、１７ｂの位置を設定して、再生回
路１８にて第１読出信号Ｒ₁ と第２読出信号Ｒ₂ の差を
取れば（差動出力）、低温領域Ａ_L 及び高温領域Ａ_H か
らの再生光による信号成分は相殺され、みかけ上遮蔽さ
れることとなる。従って、再生回路１８においては、中
温領域Ａ_M 、すなわち、位相ピットＰ₂ の情報のみを読
み出すことが可能となり、再生信号Ｓは位相ピットＰ₂
の情報のみを含むこととなる。

【００４１】以上の説明のように、第１実施例によれ
ば、読出光の波長λと対物レンズ１４の開口数ＮＡによ
って規定される空間周波数ｆ_C （＝２ＮＡ／λ）を越え
る空間周波数ｆを有する情報を再生することが可能とな
る。中温領域Ａ_M とその他の領域では、再生光の偏光状
態の角度差が、単純な素材自体が有するカー回転角（θ
_k ）の２倍（＝２×θ_k ）となり、偏光状態の異なる２
種の再生光の分解能Ｃ／Ｎがよくなり、さらに再生信号
強度も向上する。一方、マスク層４’においては室温で
交換結合力を伝えないため、２回目以降の初期化磁界が
不要となる。

【００４２】また、冷却後は初期状態に光ディスクＤＫ
の各層の磁化が戻るので、連続再生を行なう場合に、冷
却される過程で垂直磁化方向が初期化状態と同一になる
ようにする磁界を印加したり、第２の磁石を設けて情報
読出後に再初期化を行なうといった手順と構成が必要な
く簡単になる。

【００４３】更に、上記実施例における光学系は現在広
く用いられている書換可能型光磁気ディスクの記録再生
装置と等価であるため、装置を共用することが可能とな
る。更にまた、二分の一波長板１５等の調節によって、
みかけ上遮蔽される領域を設定することができるので、
ピット列方向ばかりでなくトラックピッチ方向にも高密
度化された光ディスクであっても、トラック間クロスト
ーク、ピット間クロストークの発生が減少し、あるいは
無視できるため、所望の位相ピットのみの情報を正確に
再生することが可能となる。第２実施例 第１実施例においては、垂直磁気異方性が温度によって
大幅に変化するマスク層と、キュリー温度が低く所定の
出力に調整した読出レーザ光によって磁区が消失する再
生補助層との２つの層によって、窓形成層と再生層との
間の磁化の転写を行っていたが、本実施例はこれを１層
で実現するものである。

【００４４】第２実施例の光ディスク１’の構造を図１
（ｂ）に示す。図１（ｂ）に示すように、光ディスク
１’は、位相ピットが形成された基板２と、入射した直
線偏光の読出光の偏光状態を読出光の照射に伴う温度分
布に対応して回転させる偏光状態変化層としての再生層
３と、所定の出力に調整された光スポットにおいて、高
温領域で磁区が消失し、且つ、室温では垂直磁気異方性
が弱く、光スポットの中温領域において垂直磁気異方性
が強くなる中間層４”と、定常磁界を保持する強保磁力
の窓形成層５と、を備えて構成されている。尚、以下の
説明においては、再生層３、中間層４”、窓形成層５を
まとめて光磁気層と呼ぶ。

【００４５】光ディスク１’の具体的な組成例として
は、以下に示すものが挙げられる。 再生層３ Ｇｄ₂₇（Ｆｅ₈₀Ｃｏ₂₀）₇₃ 〔at% 〕（３０ｎｍ） 中間層４” Ｇｄ₂₈（Ｆｅ₉₈Ｃｏ₂ ）₆₉Ａｌ₃ 〔at% 〕（３０ｎｍ） 窓形成層５ Ｔｂ₂₂（Ｆｅ₈₀Ｃｏ₂₀）₇₈ 〔at% 〕（４０ｎｍ） 再生層３と窓形成層５は第１実施例と同じ組成・厚さで
あり、第１実施例と同じ条件を満たすことが要求され
る。中間層４”は第１実施例におけるマスク層４’のＧ
ｄＦｅＣｏ層のキュリー点そのものを下げることによ
り、再生補助層４の役目をも兼用しうる材料としたもの
である。具体的に述べれば、Ｃｏを減らしＡｌを添加す
ることで達成できる。

【００４６】図４に中間層４”の素材特性を示す。図中
に示すように、本実施例の中間層４”は約１００°Ｃ以
上で垂直磁気異方性が大きくなり、しかもキュリー温度
Ｔ_cが低い。

【００４７】一般に、保磁力の発散する温度（補償温度
Ｔcomp）は、Ｇｄ組成で決定される。また、本発明の読
出領域にあたる垂直磁気異方性が大きく（角形比が１）
なる範囲は、成膜条件、下地膜、希土類の種類等で決ま
る。本実施例では、前記の組成とすることでこれを達成
し、また、各層のＣｏ組成を調整することにより、中間
層のキュリー温度を下げて垂直磁気異方性を有する範囲
を狭くした。これは則ち空間周波数を上げることに他な
らない。そして、図４に示す如く、レーザ光による光ス
ポットに領域分布ができるようレーザ出力を調整するこ
とで、光スポットは３つの領域に分かれ、高い空間周波
数を有することになる。

【００４８】第２実施例の光ディスクを再生するための
光ディスク再生装置は、第１実施例と同一のもの（図３
参照）でよいので説明は省略する。次に、第２実施例に
おける動作を図３及び図５を参照して説明する。図５で
は便宜上基板２の持つ位相ピットの凹凸は省略してあ
る。

【００４９】まず、第１実施例と同様に窓形成層５と再
生層３の初期化を行う。中間層４”は室温で垂直磁気異
方性が小さく磁化の方向は面方向を向いている。レーザ
ダイオード１１から出射された直線偏光である読出レー
ザ光は、第１実施例と同様に光ディスクＤＫの情報記録
面上に集光され、図５に示すように、トラックＴ上に光
スポットＬＢを形成し、この光スポットＬＢはディスク
ＤＫの回転によりトラックＴ上を移動する。

【００５０】そこで、図４の各温度領域に光磁気膜の温
度が設定されるよう読出レーザ光の出力を調整すると、
マスク層４”の温度は、光スポットＬＢの中間部分の中
温領域Ａ_M において垂直磁気異方性を有するに至り、高
い保磁力を有する窓形成層５の磁化が高い交換結合力に
よって中間層４”に転写し、更に交換結合力によって再
生層３に転写する。室温や低温領域Ａ_L では下向きであ
った再生層３の磁化の向きが、位相ピットＰ₂ が存在す
る中温領域Ａ_M において、上向きに反転する。更に読出
レーザ光の照射と移動が続き温度が上昇すると、温度は
中温高温境界温度Ｔ_MHを越え、光スポットＬＢの高温領
域Ａ_H に入る。よって、中間層４”はキュリー温度Ｔ_c
を越えるので、中間層４”の磁区は消失する。すると、
再生層３は中間層４”による交換結合力を失い、磁化の
向きは外部磁化（再生磁界Ｈ_r ）の向きへと再び反転す
る。

【００５１】従って、磁化の向きが反転した中温領域Ａ
_M のみで再生光はカー回転角（＋θ _k ）だけ偏光され、
それ以外の領域においては回転角（−θ_k ）だけ偏光さ
れて、受光素子側に戻ることとなる。この中温領域Ａ_M
及び他の領域からの再生光は、混合状態で受光素子１７
ａ、１７ｂに達し、第１実施例と同様の経路を経て再生
回路１８に入力する。最後に、第１読出信号Ｒ₁ と第２
読出信号Ｒ₂ の差を取ると、中間領域Ａ_M のみの信号、
つまり、位相ピットＰ₂ の情報のみを読み出すことが可
能となり、再生信号Ｓは位相ピットＰ₂ の情報のみを含
むこととなる。

【００５２】第２実施例によれば、Ｇｄ組成において垂
直磁化となる温度範囲の広さを調整するのは一般に困難
であるにも拘らず、本実施例によれば高温領域をキュリ
ー温度で規定できるため温度範囲の設定が自由であり、
良好な高域特性を安定して得られる。また、中間層が室
温で交換結合力を伝えないため、２回目以降の初期化磁
界が不要となる。第３実施例 上記各実施例の光ディスク再生装置においては、２個の
受光素子を有する差動光学系を用いて記録情報の再生を
行っていたが、第３実施例は、１個の受光素子を用いて
光学系を構成した場合の実施例である。

【００５３】図６に光ディスク再生装置の構成の主要部
を示す。図３の第１実施例と同一の部分には同一の符号
を付し、その詳細な説明を省略する。光ディスク再生装
置１０Ａは、読出光である読出レーザ光を出射するレー
ザダイオード１１と、レーザダイオード１１から入射し
た読出レーザ光を透過し、後述のミラーから入射した読
出レーザ光を反射するビームスプリッタ１２と、読出レ
ーザ光を導くためのミラー１３と、読出レーザ光を光デ
ィスクＤＫの情報記録面状に集光する対物レンズ１４
と、ビームスプリッタ１２により反射された読出レーザ
光（再生光）のうち読出領域からの読出レーザ光のみを
透過させる偏光板１５’と、偏光板１５’を透過した偏
光を受光し、読出信号Ｒ’（ＲＦ信号）として出力する
受光素子１７’と、デコーダ、アンプ等を含み読出信号
Ｒ’を再生信号Ｓ’に変換して出力する再生回路１８ａ
と、再生磁界印加手段である磁石ＭＧ₁ 及び初期化磁界
を印加する磁石ＭＧ₂ と、を備えて構成されている。な
お、再生磁化印加手段である磁石ＭＧ₁ と初期化磁界印
加手段であるＭＧ₂ とは磁界の向きが同じであるため、
磁石を兼用として磁界の強さを制御するようにしてもよ
い。

【００５４】次に動作を説明する。レーザダイオード１
１を出射した読出レーザ光はビームスプリッタ１２を透
過し、ミラー１３により反射され、さらに対物レンズ１
４により読出レーザ光を光ディスクＤＫの情報記録面上
に集光される。

【００５５】この時、光スポットＬＢ内の光ディスクＤ
Ｋの状態は、光スポットの中温領域Ａ_M のみがカー回転
角（＋θ_k ）の偏光状態を有し、残りの領域から反射さ
れる読出光はカー回転角（−θ_k ）の偏光状態を有して
いる。

【００５６】そこで、偏光板１５’をレーザダイオード
側からの入射光から回転角（＋θ_k）のみ偏光された光
を通すように設定すれば、中温領域Ａ_M 以外の領域から
の反射光は偏光板１５を透過しづらくなるので、中温領
域Ａ_M からの反射光（カー回転角（＋θ_k ））のみが偏
光板１５’を透過し、受光素子Ｒ’により受光され、再
生回路１８ａにより、再生信号Ｓ’として出力されるこ
ととなる。

【００５７】すなわち、中温領域Ａ_M が読出領域とな
り、それ以外の領域がマスク領域となる。第３実施例に
よれば、従来形の光ディスクと本発明の光ディスクとを
兼用して再生することができるので、複数種の光ディス
クに対応した再生装置として適する。そして、本発明の
光ディスク再生においては、トラックピッチ方向にも記
録密度を向上させることができ、より高い空間周波数を
有する記録情報を再生することが可能となる。他の変形例 以上の各実施例においては、再生層の状態変化層として
光磁気記録材料について述べたが、光磁気記録材料に限
らず、照射する光の強度あるいは材料層の温度に依存し
て偏光状態が初期の偏光状態に対して変化を生じる材料
（例えば、フォトクロミック材料等）であれば、本発明
を適用することが可能である。

【００５８】更に、以上の各実施例においては、レーザ
ダイオード１１の出射読出レーザ光をビームスプリッタ
１２、ミラー１３、対物レンズ１４を介してそのまま光
ディスクＤＫの情報記録面に照射していたが、直線偏光
性をよくするために、レーザダイオード１１とビームス
プリッタ１２の間の光路中に偏光板を設け、偏光板を介
して光ディスクＤＫに照射させてもよい。

【００５９】更にまた、以上の各実施例においては、読
出光を直線偏光とする場合について説明したが、楕円偏
光を用いるように構成することも可能である。また、偏
光状態は２種類に限らないので、複数の偏光状態の再生
光から一の偏光状態を有する再生光のみを分離するよう
に構成してもよい。

【００６０】

【発明の効果】第１の発明によれば、光スポット内部を
ダブルマスク化するので、光スポット内に複数個存在す
るような場合のように高い空間周波数を有する情報を記
録可能な光ディスクを提供できる。

【００６１】また、第２の発明によれば、第１の発明に
おいて２層で実現していたマスク機能を１層で実現でき
るので、製造工程を省略して高い空間周波数を有する情
報を記録可能な光ディスクを提供できる。

【００６２】更に、第３の発明によれば、第１の発明又
は第２の発明の光ディスクを用いて、光スポット内の一
部分である第１の領域からの第１の偏光状態を有する読
出光又は第２の領域からの第２の偏光状態を有する読出
光のいずれか一方のみに含まれる記録情報のみを有効に
再生することができ、光スポット内に複数個存在するよ
うな場合のように高い空間周波数を有する情報を再生す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例及び第２実施例の光ディスクの詳細
構造を示す断面図である。

【図２】第１実施例の光ディスクの再生原理を説明する
図である。

【図３】第１実施例の光ディスク再生装置の構成図であ
る。

【図４】第２実施例の光ディスクの再生原理を説明する
図である。

【図５】第２実施例の中間層の磁化特性の説明図であ
る。

【図６】第３実施例の光ディスク再生装置の構成図であ
る。

【図７】従来の情報読出原理の説明図である。

【符号の説明】

１…光ディスク ２…基板（位相ピット付き） ３…再生層（ＧｄＦｅＣｏ層） ４…再生補助層（ＴｂＦｅＣｏ層） ４’…マスク層（ＧｄＦｅＣｏ層） ４”…中間層（ＧｄＦｅＣｏＡｌ層） ５…窓形成層（ＴｂＦｅＣｏ層） １０…光ディスク再生装置 １１…レーザーダイオード １２…ビームスプリッタ １３…ミラー １４…対物レンズ １５、１５’…二分の一波長板 １６…ビームスプリッタ １７ａ…第１受光素子 １７ｂ…第２受光素子 １７’…受光素子 １８、１８ａ…再生回路 Ａ_H …高温領域 Ａ_M …中温領域 Ａ_L …低温領域 Ｒ₁ …第１読出信号 Ｒ₂ …第２読出信号 Ｒ、Ｒ’…読出信号 Ｓ、Ｓ’…再生信号 ＭＧ₁ …再生磁界用磁石 ＭＧ₂ …初期化磁界用磁石 ＬＢ…光スポット Ｐ₁ 〜Ｐ₃ …位相ピット Ｔ_C …再生補助層、中間層のキュリー温度 Ｔ_comp…補償点温度 Ｔ_LM…低温中温境界温度 Ｔ_MH…中温高温境界温度 Ｔ_H …最高温度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相ピットによって情報が保持された基
   板と、 外部から照射された所定の読出光に対して垂直磁化の方
   向に対応する第１の偏光状態又は第２の偏光状態を有し
   且つ所定の高温マスク温度より高いキュリー温度を有す
   る第１の磁性層と、 所定の再生温度より低い温度で垂直磁気異方性が小さく
   なり且つ前記所定の再生温度近傍で垂直磁気異方性が大
   きくなる磁化特性を有し、前記所定の再生温度より高く
   且つ前記高温マスク温度より低いキュリー温度を有する
   第２の磁性層と、 所定方向に一様に磁化され且つ前記高温マスク温度より
   高いキュリー温度を有する第３の磁性層と、 を備えたことを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１の光記録媒体において、 前記第２の磁性層は、前記所定の再生温度より低い温度
   で垂直磁気異方性が小さくなり且つ前記所定の再生温度
   近傍で垂直磁気異方性が大きくなる磁化特性を有する補
   助磁性層と、 前記所定の再生温度より高く且つ前記高温マスク温度よ
   り低いキュリー温度を有するマスク用磁性層と、 により構成されることを特徴とする光記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２の光記録媒体から
   記録情報を再生する光記録媒体再生装置において、 前記光記録媒体に前記所定の読出光を照射する光照射手
   段と、 照射された前記所定の読出光の前記光記録媒体による反
   射光から、前記第１の偏光状態を有する読出光又は前記
   第２の偏光状態を有する読出光のいずれか一方のみを分
   離する分離手段と、 前記分離手段により分離された読出光を受光し読出信号
   として出力する受光手段と、 前記読出信号に基づいて前記光記録媒体の記録情報の再
   生動作を行う再生手段と、 前記所定方向とは逆方向の外部磁界を印加する外部磁界
   印加手段と、 を備えたことを特徴とする光記録媒体再生装置。