JPH10149593A - 光磁気メモリ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラッキング信号、番地信号及び記録情報の
再生信号を十分に取ることが可能な光磁気メモリ素子を
提供する。 【解決手段】 基板１１上に、案内溝１２及びピット部
１３が形成されている。案内溝１２の幅はピット部１３
の幅よりも広く形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光等の光によ
って情報の記録、再生、消去の少なくとも１つの動作を
行う光磁気メモリ素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光により情報の記録、再生、消去
等を行う光メモリ素子が高密度大容量メモリとして各方
面で注目されている。特に記録素子を円板状にした光デ
ィスクメモリはテープ状の素子に比べて高速アクセスが
可能であるという特徴があり、多くの研究が成されてい
る。

【０００３】この光メモリ素子は、その記録単位が１μ
ｍφ程度の大きさであるため、記録再生あるいは消去時
に光ビームを所定の位置にもって来ることが重要な技術
となってくる。すなわち、機械的な精度のみで位置決め
を行うことは困難になるため、各種サーボ技術が用いら
れている。

【０００４】例えば、光ディスクメモリにおいて円板の
面ぶれに対応してはフォーカスサーボが用いられ、芯ぶ
れに対してはトラッキングサーボが用いられている。後
者は再生専用メモリにおいては既に記録されているビッ
ト（通常はＰＭＭＡ、ポリカーボネート等の基板に設け
られた凹凸の穴）を参照して行うことができるが、追加
記録可能なメモリ（いわゆるｗｒｉｔｅ−ｏｎｃｅメモ
リ）あるいは消去再記録可能なメモリでは、予め案内と
なる溝とその溝の位置を示すピット状の番地信号部とを
基板に形成しておくことが普通である。

【０００５】例えば追加記録可能なメモリに用いられる
従来の案内溝の構造を図１０を参照しながら説明する。

【０００６】図１０は従来の光メモリ円板に設けられた
同心あるいは螺旋状の案内溝に沿った円板の断面一部拡
大図である。

【０００７】図１０において１はＰＭＭＡあるいはガラ
ス等よりなる厚さ１〜１．５ｍｍ程度の基板であり、２
は案内溝を設けるための感光性樹脂層（いわゆる２Ｐ層
であり厚さは１０μｍ〜１００μｍ程度である）であ
る。また３は情報を記録すべき案内溝であり、４はその
案内溝３の番号を示す番地信号用のピット部である。こ
のピット部４は通常番地信号が最適に再生されるように
深さがλ／４ｎ（ただしλは再生レーザ光の波長、ｎは
２Ｐ層の屈折率）に設定され、案内溝３の部分はトラッ
キング信号を多くとるためにλ／８ｎの深さに作られて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記案内溝３及び番地
信号用ピット部４は上述のごとき２Ｐ法かＰＭＭＡやポ
リカーボネート等の樹脂を成形して記録板と案内溝３、
ピット部４を一体に作成するのが一般的である。しかし
いずれも記録媒体が樹脂面に積層されるため樹脂層に含
まれる水分が記録媒体を劣化さす原因となる。

【０００９】そこで上記問題点を解決するため、本出願
人は先に、ガラス基板に直接凹凸溝を形成する方法を特
願昭５８−８４６１３（「光メモリ素子の製造方法」）
として提案している。

【００１０】この方法は、基板上にレジスト膜を被覆
し、レジスト膜にレーザ光で案内溝及び番地信号を記録
し、現像した後リアクティブイオンエッチングによって
そのパターンをガラス基板に直接形成する方法である。
この方法によれば案内溝３及び番地信号部４の深さは、
ガラス基板がリアクティブイオンエッチング時のプラズ
マにさらされる時間によって決まるため、案内溝部３と
番地信号部４の深さを異ならせることは困難になる。そ
のため番地信号出力、トラッキング出力あるいは該読み
出し信号出力を考慮して案内溝と番地信号部の形状を決
めねばならなくなる。

【００１１】そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなさ
れたものであり、トラッキング信号、番地信号及び記録
情報の再生信号を十分に取ることが可能な光磁気メモリ
素子を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、情報信号を光
磁気記録する光磁気信号記録部と、ピットの形で形成さ
れ番地信号を記録するピット部と、を備えた光磁気メモ
リ素子において、光磁気信号記録部からの情報再生信号
及びピット部からの番地信号の品質を向上させるため
に、光磁気信号記録部の幅がピット部の幅よりも広く形
成されているものである。

【００１３】上述の構成によればトラッキングサーボ信
号、番地信号、情報再生信号の全てにわたって品質のよ
い光磁気メモリ素子を得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を一
実施の形態を挙げて詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の光メモリ素子の案内溝部の
番地を表す番地信号用ピット部の拡大図であり、図２は
案内溝部に沿った光メモリ素子用円板の断面一部拡大図
である。

【００１６】図１及び図２において、１１はガラス等の
基板、１２は基板１１に形成された案内溝、１３は基板
１１に形成された案内溝１２の番号を示す番地信号用の
ピット部であり、図１に示すようにピット部１３のピッ
ト幅ｔ₁が案内溝１２の溝幅ｔ₂より狭く形成されてい
る。

【００１７】図３は記録した情報の書き換えが可能な光
磁気ディスク用の光学系の構成を示す概念図であり、１
１はガラス基板、１５は光磁気記録媒体、１６は対物レ
ンズ、１７は反射レンズ、１８はビームスプリッタ、１
９はビーム形状成形プリズム、２０はコリメータレン
ズ、２１は半導体レーザ、２２はビームスプリッタ、２
３はレンズ、２４はシンドリカルレンズ、２５は４分割
ＰＩＮフォトダイオード、２６はλ／２フィルタ板、２
７はレンズ、２８は偏光ビームスプリッタ、２９及び３
０はアバランシェフォトダイオードである。

【００１８】上記図３においてトラッキング信号は４分
割ＰＩＮフォトダイオード２５からプッシュプル法を用
いて得られるように構成されており、番地信号は２個の
アバランシェフォトダイオード２９及び３０の出力の和
をとることによって得られるように構成されており、ま
た情報信号はフォトダイオード２９及び３０の差をとる
ことによる、いわゆる差動検出法で得られるように構成
されている。また対物レンズ１６のＮ．Ａ．は０．６で
ありビームは１／ｅ²の所で約１．１μｍに絞られてい
る。

【００１９】図４は図３の光学系で再生される光磁気デ
ィスクの案内溝１２に直交した方向の断面を一部拡大し
た図で凹凸案内溝付きガラス基板１１上にＡｌＮ膜３
１、ＧｄＴｂＦｅ３２、ＡｌＮ膜３３及びＡｌＮｉ膜３
４を積層している。

【００２０】図５は図４における案内溝（トラック）深
さを７００Åにした光磁気ディスクに１ＭＨｚの信号を
記録再生した時のＣ／Ｎをトラック幅ｔ₂の関数として
プロットしたものである。

【００２１】図６（ａ）は図５の測定に用いた光磁気デ
ィスクのトラック幅０．７５μｍにおける番地信号の再
生波形を示す図であり同図（ｂ）は０．４８μｍトラッ
ク幅における番地信号の再生波形を示している。

【００２２】上記の図５から明らかなように、情報信号
のＣ／Ｎはトラック幅が広い程良い。これは図７（ａ）
に示すようにビーム径３６と信号ビット３５の幅ｔ₃と
の関係に依存し理想的には図７（ｂ）の様にビーム径３
６よりビット３５の幅が大きいものが良いこと、また案
内溝付きディスクにおいてはビット幅は案内溝１２の幅
ｔ₂に制限されることの２点から容易に説明される。

【００２３】また図６からはさらに番地信号用ピット幅
ｔ₁が狭い方が良いことが分かる。これはピット幅ｔ₁が
広いと例えば図７（ｂ）において信号ビット３５を番地
信号用ピットと考えた場合、ビーム３６がピット３５の
中央にきた場合はビーム３６がすっぽりとピット３５の
中に入ってしまい実質上ピットが無い場合に等しくな
り、ディテクタに返る光量が増すことになる。そのため
図６（ａ）に示すように信号は中央部が高くなってい
る。

【００２４】以上のように、光磁気記録においては、深
さ約λ／８ｎ（すなわち６５０〜７００Å程度）の案内
溝１２及び番地信号用ピット１３を有する場合、図１に
示すように案内溝１２の幅ｔ₂が広く、番地信号用ピッ
ト部１３の幅ｔ₁が狭いほど良いことが分かる。

【００２５】また、上記のごとき構成、すなわち図１、
図２及び図４に示すような円板に図３に示す構造の光学
ヘッドを用いる場合には、トラック幅ｔ₂は１μｍ以内
であれば、十分なトラッキング信号が得られた。

【００２６】以上のように本発明の光磁気メモリ素子の
構造の特徴の一つは図１に示すように案内溝部と番地信
号用ピット部の深さが同じ場合、番地信号用ピット部の
幅を狭くし、案内溝部の幅を広くしたところにある。

【００２７】次に、本発明を実施したガラスディスクの
作製方法について、工程順に説明する。

【００２８】工程（１）…酸素、水分等の通過に対して
信頼性の高い（酸素、水分等を通過させない）ガラス基
板１１の上にレジスト膜３７を塗布する。

【００２９】工程（２）…上記ガラス基板１１の上に塗
布したレジスト膜３７にＡｒレーザ等の光３８を光変調
器３９、４０、ミラー４１及び集光レンズ４２を介して
照射して光磁気メモリ素子用の案内（ガイド）溝（図１
の１２参照）の幅ｔ₂と同一の幅を持つ線及び番地信号
用ピット部１３を記録する幅ｔ₁の断続線を書き込む
（図８）。このレジスト膜３７にレーザ光３８で案内溝
１２及び番地信号部１３を記録する工程で案内溝１２を
記録するレーザパワーを番地信号部１３を記録するレー
ザパワーより大きくすることによって、本発明の上記し
た特徴を備えた案内溝１２及び番地信号部１３の各幅を
得ることが可能となる。

【００３０】具体的には図８に示すようにレーザ（たと
えばＡｒ）光３８の光路の途中に光変調器３９及び４０
を入れ、一方を番地信号の変調に用い、他方を番地信号
の記録時だけパワーを若干下げるように作動させること
で可能である。なお、この場合、必ずしも２つの変調器
を使用せずとも入力により変調度がリニアに変化する変
調器を用い、図９の符号４３で示した番地信号部の記録
の入力パワー高さを符号４４で示した案内溝部の記録時
に入力するパワー高さよりも低くして記録すれば良い。

【００３１】工程（３）…上記線及び断続線を書き込ん
だレジスト膜３７を現像工程に通すことで上記レジスト
膜３７に凹凸の溝を形成する。

【００３２】工程（４）…上記凹凸の溝を形成したレジ
スト膜３７の被覆状態において、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃等のエ
ッチングガス中でスパッタリング（リアクティブイオン
エッチンッグ）を行いガラス基板１１に溝１２及びピッ
ト部１３を形成する。

【００３３】工程（５）…上記レジスト膜３７をアセト
ン等の溶媒、Ｏ₂中でのスパッタリング等により除去す
る。この結果ガラス基板１１に溝幅ｔ₂の案内溝１２及
びピット幅ｔ₁の番地信号用ピット部１３が形成され
る。

【００３４】以上のようにして、図１に示した形状の案
内溝１２及び番地信号用ピット部１３がガラス基板１１
上に形成される。

【００３５】なお、上記実施の形態においては、ガラス
円板、光磁気ディスクの組み合わせに基づいて説明した
が、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の主旨の範囲内での種々の変形及び適
用が可能であることは言うまでもない。また、例えば、
特開昭５７−１２０２５３号公報に記載されているよう
に、信号を記録する部分は溝の部分でも、溝と溝との間
の土手の部分であってもよいことは言うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上のごとく、本発明によればトラッキ
ングサーボ信号、番地信号、情報再生信号の全てにわた
って品質のよい光磁気メモリ素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気メモリ素子の案内溝部及び該案
内溝部の番地を表す番地信号用ピット部の拡大図であ
る。

【図２】案内溝部に沿った光磁気メモリ素子用円板の断
面一部拡大図である。

【図３】光磁気ディスク用ピックアップの構成を示す概
念図である。

【図４】光磁気ディスクの断面を示す一部拡大図であ
る。

【図５】Ｃ／Ｎとトラック幅の関係を示す図である。

【図６】トラック幅による番地信号の差を示す図であ
る。

【図７】記録信号もしくは番地信号用ピット部とビーム
径の関係を示す図である。

【図８】本発明の光磁気メモリ素子を製造するための一
手段を示す図である。

【図９】本発明の光メモリ素子を製造するための電気入
力信号の一例を示す図である。

【図１０】従来の光ディスク基板の断面構造を示す一部
拡大図である。

【符号の説明】

１１ ガラス基板 １２ 案内溝 １３ 番地信号用ピット部 ｔ₁ ピット部のピット幅 ｔ₂ 案内溝の溝幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出口 敏久 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 前田 茂己 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報信号を光磁気記録する光磁気信号記
   録部と、ピットの形で形成され番地信号を記録するピッ
   ト部と、を備えた光磁気メモリ素子において、 前記光磁気信号記録部からの情報再生信号及び前記ピッ
   ト部からの番地信号の品質を向上させるために、前記光
   磁気信号記録部の幅が前記ピット部の幅よりも広く形成
   されていることを特徴とする光磁気メモリ素子。