JPH1021596A

JPH1021596A - 光磁気記録媒体および光学的再生装置

Info

Publication number: JPH1021596A
Application number: JP8176928A
Authority: JP
Inventors: So Fukada; 創深田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1996-07-05
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の磁気超解像機能を有する光磁気記録媒
体と従来の光学的記録の再生装置でランドおよびグルー
ブ記録を採用した場合十分なクロストークの低減および
信号対雑音比が得られないという問題を克服する。【解決手段】グルーブの光学的溝深さを８．５分の１
波長から７分の１波長に設定した磁気超解像機能を有す
る光磁気記録媒体と、さらに光学的記録の再生装置にラ
ンド再生用とグルーブ再生用の光磁気信号検出系を設
け、それぞれが独立の位相補償手段を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光磁気記録媒体にお
いてランドおよびグルーブ記録を適用した高密度光記録
媒体とその記録を再生するための光学的再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高密度光磁気記録媒体を実現するため
に、様々な磁気超解像再生方法が提案されている。例え
ば特願平０１−２２９３９５などが提案されている。図
２に一つの例としてＲＡＤ（ＲｅａｒＡｐｅｒｔｕｒ
ｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）を用いた磁気超解像を示す。
ディスクは矢印８の方向に移動している。この方法によ
れば初期化磁石による初期化磁界３により再生層１の記
録マーク５の磁化が一方向に揃えられるため、レーザー
ビーム９の領域内において低温のマスク領域６が発現す
ることになる。レーザービーム９を照射することにより
再生層１を昇温し、再生磁界４により記録層２に記録さ
れた磁気信号が再生層１の昇温された開口７の領域のみ
に転写される。現在このような磁気超解像による線記録
密度およびトラック密度の向上を図る試みがなされてい
る。しかし、特にトラック間クロストークにおいては再
生する際のレーザーパワー依存性が大きく再生レーザー
パワーマージンが極めて小さい。あるいは磁性膜の構成
を単純化し、さらに初期化磁界および再生磁界を必要と
しない磁気超解像機能を有する磁性膜を採用した場合、
トラック間クロストークの抑制には全く不十分であると
いう結果が示されている。よって未だＤＶＤ−ＲＯＭに
匹敵する記録密度において実用的品質の信号を再生する
には至っていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気超解像を用
いた光磁気記録媒体でランドおよびグルーブ記録を行う
場合、光学的なグルーブ深さはランドとグルーブ間のク
ロストークが小さいという理由から６分の１波長を採用
している。しかし、クロストークの抑制および信号対雑
音比は十分とは言いがたい状況である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため
に、本発明は磁気超解像機能を有する光磁気記録媒体を
用いてランドおよびグルーブ記録を適用する場合に、グ
ルーブの光学的深さが最深部で８．５分の１波長から７
分の１波長とし、さらに本発明によれば，記録を再生す
るための光学的記録の再生装置がランド再生時とグルー
ブ再生時で光磁気記録媒体から反射された再生光におけ
る偏光に対して異なる位相補償を与える手段を設ける。
さらに本発明によれば位相補償量を与える手段が２分の
１波長板とする。さらに本発明によれば，ランド再生あ
るいはグルーブ再生においてその２分の１波長板が入射
する光束に対して異なる傾きを有することを提案する。

【０００５】さらに、本発明によれば，その２分の１波
長板の結晶光学軸がランド再生あるいはグルーブ再生で
異なる方位角に設定されていることを提案する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて詳しく説明する。

【０００７】図１（ａ）は本発明の光磁気記録媒体を半
径方向に切断した際の一部断面略図である。基板１０は
ポリカーボネイトであって、ほぼ幅が等しいグルーブ１
２とランド１３が形成され、ランド１３とグルーブ１２
の段差となる溝深さ１４は約８分の１波長に設定されて
いる。上述の構造を有する基板１０にスパッタリング装
置により磁気超解像機能を有する記録／再生層を成膜す
る。図１（ｂ）は図１（ａ）における記録／再生層１１
の構成を示す断面略図である。記録層１６はＴｂＦｅＣ
ｏ組成の垂直磁化膜であり、再生層１５はＧｄＦｅＣｏ
組成であって、低温では面内磁化を呈し、高温では垂直
磁化膜となる。

【０００８】次に、再生する場合のレーザービームと記
録マークとの関係を説明する。図３（ａ）はランド１３
に記録されたマークを再生している様子を示している。
レーザービーム９が照射されていない室温付近の温度領
域およびレーザービーム９が照射されていても低温の領
域では再生層１５は面内磁化のままであって、記録層に
記録されている記録マーク１７−１は再生層１５に転写
されない。しかし、レーザービーム９内に存在する高温
領域１８は垂直磁化膜となり、記録層１６に記録された
記録マーク１７が再生層１５に転写され、高温領域１８
でのみ読み出しが可能になる。図３（ｂ）はグルーブ１
２に記録されたマークを再生する場合の様子を示す図で
ある。ランド再生の時と同様に再生層１５のレーザービ
ーム９内の高温領域１８のみに記録層１６に記録された
マーク１７が転写されるため再生が可能となる。

【０００９】図４は再生中の再生層１５と記録層１６の
状態を示すために記録方向に切断した断面略図である。
高温で垂直磁化膜となるレーザービーム９の中心付近だ
け記録層１６のマークが再生層１５に転写されている。
上述の記録再生層は一例であり、他の磁気超解像機能を
有する磁性膜を用いてもよい。

【００１０】さらに、図１で説明したように、基板１０
は光学的な溝深さ１４が約８分の１波長に設定されてい
るため、ランドとグルーブから反射されるレーザー光の
位相が約４分の１波長ずれる。そのような位相条件と磁
気超解像機能を有する光磁気記録媒体においてランドお
よびグルーブに記録することと光学的に約８分の１波長
の溝深さを有する通常の光磁気記録媒体にランドあるい
はグルーブに記録する方式は再生する際のトラック間ク
ロストークにおいて大差はない。なぜなら、図３および
図４で説明したように磁気超解像においては高温領域１
８のみで再生されるので隣接するランドあるいはグルー
ブからのクロストークは小さいからである。光学的に約
８分の１波長の溝深さを有する通常の光磁気記録媒体に
おいて、ランドに記録し再生する場合の光磁気記録媒体
から反射された再生光とグルーブに記録し再生する場合
の光磁気記録媒体から反射された再生光のそれぞれに対
して狭帯域信号対雑音比が最大になるように調整するた
めの位相補償量は異なる。

【００１１】また、狭帯域信号対雑音比を最大にするた
めの位相補償量は都合がよいことに、通常の光磁気記録
媒体においてランドおよびグルーブの双方に記録した場
合、互いに隣接するランドあるいはグルーブからのクロ
ストークが最低になる位相補償量と一致することであ
る。従って、磁気超解像機能を有する光磁気記録媒体に
おいても同様の効果が生ずることになる。特に、磁気超
解像機能を有する光磁気記録媒体では再生する際のレー
ザーパワーおよび環境温度によって、トラック間クロス
トークが極めて敏感に反応し、再生レーザーパワーマー
ジンが小さい。そこで、ランドを再生する場合とグルー
ブを再生する場合に独立の位相補償を与える光学的記録
の再生装置が重要になる。

【００１２】図５は、本発明における光学的記録の再生
装置の光学系の構成略図である。波長６８０ｎｍの半導
体レーザー１９から放射されたレーザー光はコリメータ
レンズ２０により平行光に変換され、Ｐ偏光の透過率Ｔ
_ｐとＰ偏光の反射率Ｒ_ｐとの比Ｔ_ｐ：Ｒ_ｐ＝８０：２
０、Ｓ偏光の透過率Ｔ_ｓとＳ偏光の反射率Ｒ_ｓとの比Ｔ
_ｓ：Ｒ_ｓ＝２：９８の偏光ビームスプリッター２１を経
て、開口数０．５５の対物レンズ２２により、回折限界
に絞り込まれ光磁気記録媒体２３に照射される。グルー
ブあるいはランドから反射された光束は再び対物レンズ
２２を経て、偏光ビームスプリッター２１により光束は
振幅分割され透過成分と反射面により反射される成分に
分かれる。反射された成分は、さらにハーフミラー２４
により反射光と透過光に振幅分割される。ハーフミラー
２４により反射された光束はグルーブあるいはランドに
記録された光磁気信号の検出用であり、ある光学的位相
差を与え、位相補償するために光束に対して傾いた２分
の１波長板２５を通過し、偏光ビームスプリッター２６
を透過するＰ成分と反射されるＳ成分に分割される。Ｐ
成分およびＳ成分をそれぞれ収束レンズ２７および２９
によりフォトディテクター２８および３０に集束し、光
電変換の後、差動アンプ３７によりグルーブあるいはラ
ンドに記録された光磁気信号を再生する。

【００１３】一方、ハーフミラー２４を透過した光束
は、ランドあるいはグルーブに記録された光磁気信号の
検出用であり、グルーブの場合とは異なる光学的位相差
を与え、位相補償するために光束に対して傾いた２分の
１波長板３１を通過する。ここで、２分の１波長板２５
あるいは３１に入射する光束の電気ベクトルが２分の１
波長板２５あるいは３１の結晶光軸となす角度は互いに
異なる。２分の１波長板３１を通過した光束は偏光ビー
ムスプリッター３２を透過するＰ成分と反射するＳ成分
に分割される。Ｓ成分およびＰ成分はそれぞれ収束レン
ズ３３および３５によりフォトディテクター３４および
３６に集束し、光電変換された後、差動アンプ３８によ
り、ランドあるいはグルーブに記録された光磁気信号を
再生する。

【００１４】図６に本発明の磁気超解像機能を有する光
磁気記録媒体と光学的記録の再生装置を採用した場合の
ランドとグルーブ間におけるクロストークの記録レーザ
ーパルスのピークパワーに対する依存性を示す。まずラ
ンド部およびグルーブ部の記録の再生に使用した光磁気
記録媒体の仕様を説明する。ランド幅とグルーブ幅がほ
ぼ同じ０．７μｍでランド表面とグルーブ表面の光学的
位相差が約８分の１波長（レーザー波長６８０ｎｍ）で
あるポリカーボネイト基板に厚さ９０ｎｍのＳｉＮをス
パッタ法により成膜した。以下膜の形成はすべてスパッ
タ法である。

【００１５】次に、記録層となる４０ｎｍ厚のＴｂＦｅ
Ｃｏを成膜し、続いて再生層となる９０ｎｍ厚のＧｄＦ
ｅＣｏ、さらに厚さ２２ｎｍのＳｉＮを成膜し、反射膜
となるＡｌを６５ｎｍの厚さに成膜した。さらに、保護
コートとしてＵＶ樹脂を１０μｍ程度スピンコートし
た。上述の光磁気記録媒体のランド部およびグルーブ部
に光磁気信号を記録する方法について説明する。本発明
の実施例ではクロックに同期した光パルスを照射し、Ｒ
ＬＬ１ー７コードに変調された交番磁界を印加するパル
スアシスト磁界変調方式を用いた。再生レーザーパワー
は２．０ｍＷである。

【００１６】ランド部あるいはグルーブ部に２μｍの磁
気ドメインを記録し、記録されていないランド部あるい
はグルーブ部におけるキャリアレベルからランド部ある
いはグルーブ部に記録された信号を直接再生した場合の
キャリアレベルを引いた値がクロストーク量である。ラ
ンド部あるいはグルーブ部に記録した信号によるクロス
トークはいずれの場合もパワーレンジの広い記録レーザ
ーパワーにおいて−３０ｄＢ以下を示している。また、
図７に示した結果は、ＲＬＬ１−７コードで最短マーク
長である２Ｔの長さが０．４０μｍで、線速４．５ｍ／
ｓで再生した場合のジッター特性である。ランド部およ
びグルーブ部の双方に記録（先にランドを記録）し、そ
れぞれに記録した信号を再生したところジッターパーセ
ントは広いレーザーパワーレンジにわたって９％以下と
いう大きなマージンを確保できていることが分かる。こ
こで、ジッターパーセントとはウインド幅（時間）に対
する２Ｔ信号の標準偏差σ２Ｔの比率に１００を乗じた
値であり、通常ジッターパーセントが１０％以下であれ
ばデータ用として十分使用できるレベルであると判断さ
れている。

【００１７】また、従来の光情報検出装置を用いた場
合、すなわちランド部あるいはグルーブ部における信号
再生において、それぞれについて位相補償を施さない場
合は、いずれのレーザーパワーにおいても１０％以下を
達成することは不可能である。また、２分の１波長板の
方位角についてもランド部およびグルーブ部のそれぞれ
について最適調整を施さない場合、クロストークの低減
および再生信号強度の改善が困難になり、ジッターパー
セントが１０％を実現することは同様に不可能である。

【００１８】さらに、図８にジッターの再生レーザーパ
ワー依存性を示す。記録マーク長は０．４０μｍで記録
レーザーパワーは５．５ｍＷである。従来の磁気超解像
記録媒体と従来の光学的記録の再生装置を用いた場合、
いずれの再生レーザーパワーにおいても１０％以下のジ
ッターパーセントを達成できない。一方、本発明による
方法では広い再生レーザーパワーレンジにわたって１０
％以下のジッターパーセントを実現できる。また、表１
に示すように光学的な溝深さを８．５分の１波長から７
分の１波長の媒体においても再生レーザーパワーが１．
８ｍＷから２．７ｍＷの範囲で１０％以下のジッターパ
ーセントを達成できる。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の磁
気超解像機能を有する光磁気記録媒体および光学的記録
の再生装置を用いればランド部とグルーブ部のそれぞれ
に記録されたマークに対しても常に高品質で安定な再生
が可能である。再生レーザーパワーあるいは動作環境温
度によらず、再生トラックとなるランド部およびグルー
ブ部に対してキャリアレベルが最大となるように位相補
償条件を最適化することで、隣接するグルーブ部の信号
またはランド部の信号からのクロストークは位相補償条
件からずれ、それにより信号振幅が減少する。この作用
により、本発明である磁気記録媒体と光学的記録の再生
装置を用いれば信号振幅を増幅でき、さらにクロストー
クの低減も容易に達成でき、高密度記録の再生に対し多
大な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録媒体を半径方向に切断した
際の断面略図と磁性層の構成を示す図である。

【図２】磁気超解像機能を有する磁性層の構成を示す図
である。

【図３】本発明の光磁気記録媒体における再生方法を説
明する図である。

【図４】本発明の光磁気記録媒体における磁性層の再生
中の様子を示す図である。

【図５】本発明の光学的記録の再生装置の構成略図であ
る。

【図６】本発明の光磁気記録媒体と光学的記録の再生装
置を用いランドおよびグルーブを記録トラックとした際
のトラック間クロストークを示す図である。

【図７】記録レーザーパワーとジッターとの関係を示す
線図である。

【図８】ジッターと再生レーザーパワーとの関係を示す
線図である。

【符号の説明】

１再生層２記録層３初期化磁界４再生磁界５記録マーク６マスク領域７開口８ディスク移動方向９レーザービーム１０基板１１記録／再生層１２グルーブ１３ランド１４溝深さ１５再生層１６記録層１７記録マーク１８高温領域１９半導体レーザー２０コリメーターレンズ２１偏光ビームスプリッター２２対物レンズ２３光磁気記録媒体２４ハーフミラー２５２分の１波長板２６偏光ビームスプリッター２７収束レンズ２８フォトディテクター２９収束レンズ３０フォトディテクター３１２分の１波長板３２偏光ビームスプリッター３３収束レンズ３４フォトディテクター３５収束レンズ３６フォトディテクター３７差動アンプ３８差動アンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的に透明な基板上にスパイラル状あ
るいは同心円状にグルーブが形成され、前記グルーブ間
に存在するランドと前記グルーブの幅がほぼ同じであっ
て、光学的なグルーブの深さが最深部で８．５分の１波
長から７分の１波長であって、前記基板上に磁気超解像
機能を有する磁気光学薄膜が形成された光記録媒体であ
ることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】光学的に透明な基板上にスパイラル状あ
るいは同心円状にグルーブが形成され、前記グルーブ間
に存在するランドと前記グルーブの幅がほぼ同じであっ
て、光学的なグルーブの深さが最深部で８．５分の１波
長から７分の１波長であって、前記基板上に磁気超解像
機能を有する磁気光学薄膜が形成された光記録媒体の記
録を再生する光学的再生装置がランド再生時とグルーブ
再生時で再生光における偏光に対して異なる位相補償量
を与える手段を具備することを特徴とする光学的再生装
置。
【請求項３】前記異なる位相補償量を与える手段が２
分の１波長板であることを特徴とする請求項２記載の光
学的再生装置。
【請求項４】入射する光束に対して異なる傾きを有す
る二つの２分の１波長板を具備する請求項３記載の光学
的再生装置。
【請求項５】前記二つの２分の１波長板の結晶光学軸
の方位角が異なることを特徴とする請求項４記載の光学
的再生装置。