JPH1027395A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光磁気記録媒体ではチルト角の許容範
囲が±５ｍｒａｄと小さいので対物レンズの開口数を
０.５５以上に設定できず、高密度な記録／再生をする
ことができない。 【解決手段】 室温で面内磁化膜であり、面内磁化膜か
ら垂直磁化膜への転換温度を５０〜１５０℃の範囲に持
つ磁性膜を再生層に用いた超解像光磁気記録媒体を適用
し、１１≧１／［（基板厚）×（対物レンズの開口数）
³]の関係から基板厚と対物レンズの開口数を決定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気記録媒体へ
の記録／再生に関し、特に高密度な記録／再生を可能に
する光磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録媒体は、書き換え可能で、記
憶容量が大きく、且つ、信頼性の高い記録媒体として注
目されており、コンピュータメモリ等として実用化され
始めている。しかし、情報量の増大と装置のコンパクト
化に伴い、より一層の高密度記録再生技術が要請されて
いる。

【０００３】高密度記録再生技術は、装置側の技術と媒
体側の技術とから成る。前者の技術としては、光路中に
遮光物を挿入して光学的超解像によりレーザー光の回折
限界を超える集光スポットを得る光学的超解像手法があ
る。この技術については「Yamanaka et al., ”High De
nsity Optical Recording by Super Resolusion”, Ja
n. J. Appl. Phys., 28, Supplement 28―3, 1989, pp.
197―200.」に詳しい。ま た、通常のレーザビーム又
は光学的超解像手法により生成したメインローブと１対
のサイドローブとから成るレーザビームをパルス化する
ことにより媒体上で温度が上昇する領域を小さくし、高
密度の記録／再生を実現する方法もある。

【０００４】後者の技術としては、媒体の狭ピッチ化
や、磁気多層膜による再生分解能の向上化などの技術が
ある。ここで、磁気多層膜による再生分解能の向上化技
術は、レーザスポットの温度分布が中心付近にて最高と
なるガウス分布を成すことを利用して、記録層の状態を
再生層に選択的に転写して、該再生層の状態を読み出す
ようにした技術である。

【０００５】また、従来の光磁気記録媒体の基板厚は
１.２ｍｍであり、レーザビームが光磁気記録媒体に対
して垂直に照射されている場合は、図１（ａ）に示すよ
うにレーザビームの強度は１つのガウス分布になるが、
図２に示すように光磁気記録媒体の反り等によりレーザ
ビームが光磁気記録媒体に対して垂直から所定の角度
（チルト角）だけずれて照射された場合には、図２
（ｂ）のようにレーザビームの強度は１つのガウス分布
ではなく、メインローブの横にサイドローブが観測され
るような強度分布となる。従来の光磁気記録媒体の断面
構造は、図３に図示するようにポリカーボネート等の透
光性の基板１上にＳｉＮから成る下地層２、ＴｂＦｅＣ
ｏから成る再生層３、ＳｉＮから成る保護膜５、アルミ
ニウムから成る放熱層６、紫外線硬化樹脂７を順次堆積
したものである。かかる従来の光磁気記録媒体の再生時
に反り等によりレーザビームが垂直に照射されなくなる
と、図２（ｂ）に示すようにメインローブの他にサイド
ローブが発生し、再生したい領域以外からのクロストー
クが発生し、再生時のジッタを増加させる。この再生時
のジッタを１０％以下に抑えるには、レーザビームの垂
直からのずれ角を示すチルト角はレーザビームの波長が
６８０ｎｍ、対物レンズの開口数が０.６の場合、図４
に示すように±５ｍｒａｄ以下にする必要がある。チル
ト角を±５ｍｒａｄ以下にすることは困難であるので、
レーザビームの波長６８０ｎｍの場合には対物レンズの
開口数は最大でも０.５５である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来の技術で
は、レーザビームの波長が６８０ｎｍの場合、対物レン
ズの開口数を０.５５以上に設定することができないの
で、信号記録面でのレーザビームのスポットは１.１μ
ｍ以上となり、光磁気記録媒体へ記録／または再生でき
る密度は５Ｇｂｙｔｅｓが限度である。

【０００７】本発明は、かかる問題点を解決し、信号記
録面におけるレーザビームのスポット径を小さくし、更
に高密度に記録／または再生できる光磁気記録媒体を提
供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、再生層が室温
で面内磁化膜であり、所定の温度以上で垂直磁化膜とな
る超解像光磁気記録媒体であって、超解像光磁気記録媒
体への記録／または再生時において、 １１≧１／［（基板厚）×（対物レンズの開口数）³] の関係を有することを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、所定の温度が５０〜１５
０℃の範囲であることを特徴とする。また、本発明は、
記録層の情報記録領域の外周側であって、透光性基板の
表面側に補強材を設けたことを特徴とする。また、本発
明は、記録層の情報記録領域の外周側であって、透光性
基板の表面側と裏面側に補強材を設けたことを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明は、記録層の情報記録領域の
外周側であって透光性基板の表面側と、記録層の情報記
録領域の内周側であって透光性基板の裏面側とに補強材
を設けたことを特徴とする。また、本発明は、記録層の
情報記録領域の外周側であって透光性基板の表面及び裏
面側と、記録層の情報記録領域の内周側であって透光性
基板の裏面側とに補強材を設けたことを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、透光性基板と前記補強材
とが同一材料から成ることを特徴とする。また、本発明
は、同一材料がポリカーボネートであることを特徴とす
る。また、本発明は、透光性基板と補強材とが異なる材
料から成ることを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、透光性基板がポリカーボ
ネートから成り、補強材が金属から成ることを特徴とす
る。また、本発明は、透光性基板の厚さが０.５５〜０.
６５ｍｍの範囲であることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
つつ説明する。図５を参照して、本発明が対象とする光
磁気記録媒体８は、従来の光磁気記録媒体とは異なり、
基板厚が０.６（許容範囲±０.０５）ｍｍである。この
薄型の光磁気記録媒体は、透光性基板であるポリカーボ
ネートの厚さを１.２ｍｍから０.６ｍｍに薄くすること
により作製できる。

【００１４】また、本発明が対象とする光磁気記録媒体
は図５に示すものに限らず、図６に示すものであっても
よい。図６（ａ）を参照して、光磁気記録媒体８は、情
報記録領域１０の外周側の再生面１１側に厚さ０.６
（許容誤差±０.０５）ｍｍの補強材９を設けたもので
もよい。該補強材９はポリカーボネートでも金属板でも
よい。ポリカーボネートの場合は、基板と一体に成形す
ることができる。また、再生面１１側の外周部に補強材
９を設けた光磁気記録媒体８ａは、例えば、机上に置い
た場合に再生面１１が机面に触れないので傷等が付きに
くく、これらによる記録／再生の特性の低下を防止でき
る。

【００１５】また、図６（ｂ）を参照して、光磁気記録
媒体８は、情報記録領域１０の外周側の再生面１１側及
び情報記録領域１０の内周側の保護面１２側に前記補強
材９を設けたものでもよい。更に、図６（ｃ）を参照し
て、光磁気記録媒体８は、情報記録領域１０の外周側の
再生面１１側と保護面１２側に前記補強材９を設けたも
のでもよい。

【００１６】本発明が対象とする光磁気記録媒体は、超
解像光磁気記録媒体であり、その断面構造を図７に示
す。ポリカーボネートから成る透光性基板１上にＳｉＮ
から成る下地層２、ＧｄＴｅＣｏから成る再生層３、Ｔ
ｂＦｅＣｏから成る記録層４、ＳｉＮから成る保護層
５、アルミニウムから成る放熱層６、紫外線硬化樹脂７
を順次積層した構造である。各層の膜厚は、前記下地層
２と前記保護層５が８００Å（許容誤差±１０Å）、前
記再生層３が１０００Å（許容誤差±１０Å）、前記記
録層４が５００Å（許容誤差±１００Å）、前記放熱層
６が２００Å（許容誤差±１０Å）、前記紫外線硬化樹
脂７が１０μｍ（許容誤差±１μｍ）である。また、前
記再生層３は室温では面内磁化膜であり、所定の温度以
上に上昇すると垂直磁化膜となる性質を有する。この性
質を利用して、レーザビームを前記再生層３に照射し、
再生層３の所定の領域が前記所定の温度以上になると交
換結合力により前記記録層４の磁化の方向と同一方向の
磁化が前記再生層３に現れるようにすることができる。
この場合、図８に示すように前記再生層３において所定
の温度以上に昇温される領域は、レーザビームの信号記
録面でのビームスポット径より小さくなるのでレーザビ
ームのビーム径より小さい領域で信号の再生をすること
ができる。即ち、記録層４の磁区１４、１５、１６に相
当する再生層３の領域にレーザビーム１３が照射されて
いるが、所定の温度以上に昇温されているのは磁区１５
に相当する領域であり、該磁区１５の磁化のみが交換結
合力により再生層３に転写される。この結果、再生密度
はレーザビームのビーム径で規定される再生密度より高
くなる。従って、超解像光磁気記録媒体を用いれば、そ
の再生密度はレーザビームのビーム径で規定されないの
で、高密度再生が可能となる。また、記録についても同
様であるので超解像光磁気記録媒体を用いれば、図３に
示す通常の光磁気記録媒体に比べ、高密度な記録／再生
をすることができる。

【００１７】以上は、前記レーザビーム１３が超解像光
磁気記録媒体に垂直に照射されている場合であるが、次
に、レーザビームが超解像光磁気記録媒体に対して所定
の角度だけずれて照射された場合について説明する。図
９を参照して、超解像光磁気記録媒体へのレーザビーム
１３の照射が垂直からずれた場合は、メインローブの横
にサイドローブが発生する。垂直照射の場合は図８に図
示するように前記記録層４の磁区１４、１５、１６に相
当する前記再生層３の領域にレーザビーム１３が照射さ
れるが、レーザビーム１３の照射が垂直からずれた場合
は、前記記録層４の磁区１４、１５、１６、１７、１８
に相当する前記再生層３の領域にレーザビーム１３が照
射されたことになる。この場合、前記再生層３におい
て、サイドローブが照射されている領域（磁区１７、１
８に相当する領域）は所定の温度以上に昇温されないの
で磁区１７、１８の磁化が前記再生層３に転写されず、
磁化が転写されるのは磁区１５の磁化のみである。従っ
て、光磁気記録媒体として超解像光磁気記録媒体を使用
した場合は、レーザビームの照射が垂直からずれてもサ
イドローブによるクロストークの発生を抑止できる。

【００１８】また、前記基板１の厚さを１.２ｍｍから
０.６ｍｍへ薄くすると光磁気記録媒体の傾きが大きく
なっても発生する収差は、基板厚が１.２ｍｍの場合よ
り小さくなるので、図１０に示すようにチルト角の許容
範囲は基板厚が１.２ｍｍの場合より広くなる。例え
ば、レーザビームの波長が６８０ｎｍ、対物レンズの開
口数が０.５５の場合、チルト角の許容値は約６ｍｒａ
ｄであるが、基板厚が０.６ｍｍと薄くなると約１２.５
ｍｒａｄまで大きくなる。従って、基板厚が１.２ｍｍ
の場合と同じ許容範囲にするならば対物レンズの開口数
を大きくできる。即ち、図１０を参照して、チルト角の
許容値を約６ｍｒａｄと設定すると対物レンズの開口数
を０.５５から０.７まで大きくできることになり、レー
ザビームの信号記録面でのビーム径を小さくできる。そ
の結果、光磁気記録媒体への記録／または再生を高密度
に行うことができる。

【００１９】従って、超解像光磁気記録媒体を用いるこ
とによるサイドローブの影響の除去と基板厚を薄くする
ことを利用すれば、従来の通常の光磁気記録媒体を用い
る場合より更に高密度な記録／再生が可能となる。図１
１に、超解像光磁気記録媒体の基板厚が１.２ｍｍと０.
６ｍｍの場合のチルト角に対する再生時のジッタの変化
を示す。ジッタが１０％以下となるチルト角の範囲は、
基板厚が１.２ｍｍの場合は±１０ｍｒａｄであるが、
０.６ｍｍの場合は±１５ｍｒａｄと大きくなる。ま
た、基板厚が１.２ｍｍで通常の光磁気記録媒体の場合
と基板厚が０.６ｍｍで超解像光磁気記録媒体の場合と
を比較すると再生時のジッタが１０％以下になるチルト
角の範囲は±５ｍｒａｄから±１５ｍｒａｄまで大きく
なる。そこで、チルト角の最大許容範囲内で超解像光磁
気記録媒体への記録／または再生を行わずに、チルト角
の許容範囲を最大許容範囲より小さい範囲に設定し、レ
ーザビームのビーム径を小さくするために開口数の大き
い対物レンズを使用する。図１２にレーザビームの波長
が６８０ｎｍの場合の基板厚と対物レンズの開口数の関
係を示す。この場合、チルト角の許容範囲は±７ｍｒａ
ｄである。従来の光磁気記録媒体においては、図１２中
の曲線より下側の領域で基板厚と対物レンズの開口数を
決定していたが、本発明においては、曲線より上側の領
域で基板厚と対物レンズの開口数を決定する。チルト角
の許容範囲を±７ｍｒａｄとした場合、図１２の曲線は
１１＝１／［（基板厚）×（対物レンズの開口数）³]の
関係を満たす。従って、本発明においては、図１２中の
曲線より上側の領域、即ち、１１≧１／［（基板厚）×
（対物レンズの開口数） ³]の関係を有する領域で基板厚
と対物レンズの開口数を決定する。上記関係から決定し
た基板厚０.６（許容範囲±０.０５）ｍｍ、対物レンズ
の開口数０.６（許容範囲±０.０５）の場合、レーザビ
ームのビーム径は従来の１.１μｍから０.９μｍまで絞
ることができ、超解像光磁気記録媒体への記録／または
再生密度も５Ｇｂｙｔｅｓから６Ｇｂｙｔｅｓまで高く
することができた。

【００２０】また、本発明が対象とする超解像光磁気記
録媒体の特性を図１３に示す。図１３は再生層に用いる
磁性膜のカー回転角の温度依存性を示したものである。
このカー回転角が大きいことは面内磁化膜から垂直磁化
膜への転換の度合いが大きいことを示す。面内磁化膜か
ら垂直磁化膜への転換は媒体の温度上昇により起こる
が、本発明においては、面内磁化膜から垂直磁化膜への
転換の臨界温度が５０〜１５０℃である超解像光磁気記
録媒体を対象としている。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、超解像光磁気記録媒体
を用い、基板厚を薄くすることにより、基板の反り等に
よるサイドローブの記録／再生特性への影響を除去でき
ので、記録／再生時のチルト角の許容範囲を大きく設定
できる。また、本発明によれば、対物レンズの開口数を
大きくすることができるので、レーザビームのビーム径
を小さくすることができ、従来より高密度な記録／再生
が可能となる。

【００２２】また、本発明によれば、レーザビームのビ
ーム径を１.１μｍから０.９μｍまで絞ることができる
ので、超解像光磁気記録媒体への記録／または再生密度
を５Ｇｂｙｔｅｓから６Ｇｂｙｔｅｓまで高くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基板に対しレーザビームが垂直に照射された場
合と垂直からずれて照射された場合のレーザビームの強
度分布を示す図である。

【図２】チルト角の概念を模式的に表す図である。

【図３】通常の光磁気記録媒体の断面図である。

【図４】通常の光磁気記録媒体における再生時のジッタ
とチルト角の関係を示す図である。

【図５】本発明に係る超解像光磁気記録媒体の実施例を
示す図である。

【図６】本発明に係る超解像光磁気記録媒体の他の実施
例を示す図である。

【図７】超解像光磁気記録媒体の断面構造を示す図であ
る。

【図８】レーザビームが超解像光磁気記録媒体に垂直に
照射された場合の記録層から再生層への磁化の転写を示
す模式図である。

【図９】レーザビームが超解像光磁気媒体に垂直からず
れて照射された場合の記録層から再生層への磁化の転写
を示す模式図である。

【図１０】チルト角許容値の対物レンズの開口数に対す
る関係を示す図である。

【図１１】各種光磁気記録媒体における再生時のジッタ
とチルト角の関係を示す図である。

【図１２】チルト角の許容範囲が±７ｍｒａｄである場
合の基板厚と対物レンズの開口数の関係を示す図であ
る。

【図１３】超解像光磁気記録媒体におけるカー回転角の
温度依存性を示す図である。

【符号の説明】

１・・・基板 ２・・・下地層 ３・・・再生層 ４・・・記録層 ５・・・保護層 ６・・・放熱層 ７・・・紫外線硬化樹脂 ８・・・超解像光磁気記録媒体 ９・・・補強材 １０・・・情報記録領域 １１・・・再生面 １２・・・保護面 １３・・・レーザビーム １４、１５、１６・・・磁区

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷲見 聡 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生層が室温で面内磁化膜であり、所定
   の温度以上で垂直磁化膜となる超解像光磁気記録媒体で
   あって、 前記超解像光磁気記録媒体への記録／または再生時にお
   いて、 １１≧１／［（基板厚）×（対物レンズの開口数）³] の関係を有することを特徴とする超解像光磁気記録媒
   体。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記所定の温度は、５０〜１５０℃の範囲であることを
   特徴とする超解像光磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記記録層の情報記録領域の外周側であって、前記透光
   性基板の表面側に補強材を設けたことを特徴とする超解
   像光磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、 前記記録層の情報記録領域の外周側であって、前記透光
   性基板の表面側と裏面側に補強材を設けたことを特徴と
   する超解像光磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 請求項１または２において、 前記記録層の情報記録領域の外周側であって前記透光性
   基板の表面側と、 前記記録層の情報記録領域の内周側であって前記透光性
   基板の裏面側とに補強材を設けたことを特徴とする超解
   像光磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 請求項１または２において、 前記記録層の情報記録領域の外周側であって前記透光性
   基板の表面及び裏面側と、 前記記録層の情報記録領域の内周側であって前記透光性
   基板の裏面側とに補強材を設けたことを特徴とする超解
   像光磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 請求項３から６において、 前記透光性基板と前記補強材とが同一材料から成ること
   を特徴とする超解像光磁気記録媒体。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記同一材料は、ポリカーボネートであることを特徴と
   する超解像光磁気記録媒体。
9. 【請求項９】 請求項３から６において、 前記透光性基板と前記補強材とが異なる材料から成るこ
   とを特徴とする超解像光磁気記録媒体。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記透光性基板は、ポリカーボネートから成り、前記補
    強材は金属から成ることを特徴とする超解像光磁気記録
    媒体。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０において、 前記透光性基板の厚さは、０.５５〜０.６５ｍｍの範囲
    であることを特徴とする光磁気記録媒体。