JPWO2004055804A1 - 光磁気記録媒体及び光磁気記憶装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図2はユーザエリア6を拡大した一部平面図である。トラッキングガイドとなるグルーブ8に挟まれたランド10にヘッダー部12となる位相ピット16とユーザデータ部14を有している。ヘッダー部12の情報は、セクター・フォーマットに従いセクターマーク、VFO,IDなどから構成される。ユーザデータ部14はグルーブ8に挟まれた平坦なランド10であって、光磁気信号が記録される。
図3は図2のIII−III線概略断面図である。光磁気ディスクは、ポリカーボネート等の基板18、誘電体膜20、TbFeCo等の光磁気記録膜22、誘電体膜24,Al膜26、保護層としての紫外線硬化膜28を積層して構成される。ただし、図3においては、グルーブ8の領域でも光磁気記録を行わせるために、ランド10の領域と半径方向において同様の幅を有するごとく、図2を修正して示されている。
光磁気信号の読み出しの際は、弱いレーザビームを光磁気ディスクに当てることによりレーザビームの偏光面が記録層の磁化の向きによって極カー効果によって変わり、このときの反射光の偏光成分の強弱により信号の有無を判断する。これにより、RAM情報の読み出しが可能である。
このような光ディスクメモリーの特徴を活かす研究開発が進められ、例えば、特開平6−202820号公報にROM(リードオンリーメモリ)−RAM(ランダムアクセスメモリ)による同時再生可能なコンカレントROM−RAM光ディスクについて開示されている。かかるROM−RAMによる同時再生が可能な光磁気記録媒体は図4に示す半径方向の断面構造を有し、一例としてポリカーボネート等の基板18、誘電体膜20,TbFeCo等の光磁気記録膜22、誘電体膜24,Al膜26、保護層としての紫外線硬化膜28を積層して構成される。
かかる構造の光磁気記録媒体において、図5に示すように、ROM情報は位相ピットPPにより固定記録され、RAM情報は位相ピットPP列上に光磁気記録OMMにより記録される。尚、図5におけるディスク半径方向のIV−IV線断面図が図4に一致する。図5に示した例では、位相ピットPPがトラッキングガイドとなるので図2に示したようなグルーブ8は設けられていない。
このようなROM情報とRAM情報を同一記録面に有する光記録媒体において、位相ピットPPからなるROM情報と光磁気記録OMMからなるRAM情報を同時に再生するためには、多くの課題がある。第一に、ROM情報と共にRAM情報を安定に再生するには、ROM情報読み出しにおいて生じる光強度変調がRAM情報再生の際のノイズ原因の一つとなる。このため従来技術においては、ROM情報の読み出しに伴う光強度変調信号を読み出し駆動用レーザに負帰還させることにより光強度変調ノイズを低減させているが、ROM情報の光強度変調度が大きい場合はノイズ低減効果が十分ではないという問題がある。また、高速でレーザ強度をフィードバック制御することは困難である。
本発明の他の目的は、ROM−RAM情報の同時読み出しにおいて、ROM信号ジッタとROM上の光磁気(MO)信号ジッタを改善可能な光磁気記録媒体を提供することである。
本発明の更に他の目的は、ROM−RAM情報の同時読み出しにおいて、ROM信号ジッタとROM上のMO信号ジッタを改善可能な光磁気記憶装置を提供することである。
本発明の一側面によると、ROM信号となる複数の位相ピットが形成されたROM領域を有する基板と、前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜を具備し、前記各位相ピットの深さの半分±20%の範囲内の位置における各位相ピットの端部の平均傾斜角度が10°〜40°であることを特徴とする光磁気記録媒体が提供される。
好ましくは、各位相ピットの幅は300nm〜500nmであり、各位相ピットの変調度は10%〜30%である。光磁気記録媒体は更に、基板と光磁気記録膜の間に挿入された誘電体層を備えている。この誘電体層の膜厚は再生レーザビーム波長の10%以上であり、且つ位相ピットは形成されていない部分での再生レーザビームの反射率は18%〜25%である。好ましくは、各位相ピットの幅は再生レーザビーム径の30%〜50%である。
本発明の他の側面によると、光磁気記録媒体に記録された情報を少なくとも読み出し可能な光磁気記憶装置であって、直線偏光を有するレーザビームを前記光磁気記録媒体に照射する光学ヘッドと、前記光磁気記録媒体で反射された反射光から再生信号を生成する光検出器とを具備し、前記光磁気記録媒体は、ROM信号となる複数の位相ピットが形成されたROM領域を有する基板と、前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜とを具備し、前記各位相ピットの深さの半分±20%の位置における各位相ピットの端部の平均傾斜角度が10°〜40°であることを特徴とする光磁気記憶装置が提供される。
好ましくは、光磁気記録媒体に入射するレーザビームの偏光面が各位相ピットの長さ方向に対して垂直方向±5°の範囲内に設定されている。
本発明の更に他の側面によると、複数の位相ピットを有する基板を作成するためのスタンパであって、前記各位相ピットの形状と相補的な形状を有する複数の凸部を具備し、前記各凸部の高さの半分±20%に位置における各凸部の端部の平均傾斜角度が10°〜40°であることを特徴とするスタンパが提供される。好ましくは、各凸部の端部の平均傾斜角度は15°〜30°である。
図2はユーザエリアを拡大した一部平面図;
図3は図2のIII−III線概略断面図;
図4はROM−RAM同時再生可能な光磁気記録媒体の半径方向の概略断面図;
図5はその平面図;
図6は本発明の光磁気記録媒体の特徴を理解するための前提となる位相ピットの配置状態を示す図;
図7は基板に形成された位相ピット端部の傾斜角度の説明図;
図8はスタンパの概略図;
図9はスタンパの凸部を基板に転写して位相ピットを形成する説明図;
図10は本発明実施形態の光磁気記録媒体の断面構成図;
図11は位相ピット端部の角度に対するROM上のMO信号ジッタとROM再生信号ジッタを示すグラフ;
図12は位相ピットの端部の傾斜角度を概略20°としたときの、位相ピット深さと位相ピット再生信号の変調度の関係を示すグラフ;
図13は変調度を変えたときのROM信号ジッタとROM部上のMO信号ジッタを示すグラフ;
図14は位相ピットの幅を変えたときのROM信号ジッタとROM部上のMO信号ジッタの測定結果を示すグラフ;
図15は位相ピットの形状に対する入射光ビームの偏光方向を説明する図;
図16はN2ガス流量を33sccmとしたときのアンダーコートSiN層の膜厚に対する反射率の変化を示すグラフ;
図17はアンダーコートSiN層の膜厚を変えたときのROM上MO信号ジッタとROM再生信号ジッタの変化を示すグラフ;
図18はアンダーコートSiN層の成膜時間に対する膜厚の変化を示すグラフ;
図19は成膜時間に対する反射率の変化をN2ガス流量をパラメータにしてプロットしたグラフ;
図20は成膜時間に対するROM信号ジッタとROM上のMO信号ジッタを示すグラフ;
図21は本発明の実施形態の光磁気ディスク装置のブロック構成図;
図22はメインコントローラの詳細構成を示すブロック図;
図23は各モードでのROM1,ROM2、及びRAMの検出の組み合わせを示す図;
図24は暗号器及び復号器の構成とそれらの処理の一例を説明する図である。
位相ピット32の長さは最短長さ0.8μmで一定間隔の数種類のランダムな長さとした。ピット端部角度θ1は基板30への紫外線照射によって調整可能である。紫外線照射によってピット32が浅くなるが、その分はスタンパ作成時のフォトレジストの膜厚で予め補正することにより、ほぼ同じピット深さでピット端部の角度θ1の異なる複数の基板を準備した。尚、基板30のピット端部角度の調整は、スタンパ作成時のフォトレジストプロセスで紫外線照射により行うことも可能である。或いは、プラズマ処理等の方法によってピット角度θ1を調整してもよい。図8はスタンパ34の概念図を示しており、基板30の位相ピット32に対応する位置に位相ピット32の形状と相補的な形状を有する凸部36が形成されている。凸部36の端部はθ2の傾斜角を有している。
図9はスタンパ34の凸部36を基板30に転写して位相ピット32を形成する概念図を示す。この場合には、θ1は実質上θ2に等しい。スタンパ34はニッケル合金から形成され、金型にスタンパをセットして成型器による転写加工により位相ピット32を有する基板30が作成される。スタンパ34に形成された凸部形状36は成型時に樹脂基板30に転写され、位相ピット32が形成される。基板30はポリカーボネート等から形成される。
基板を到達真空度5×10−5パスカル(Pa)以下の複数の成膜室を有するスパッタ装置に挿入する。Siターゲットが装着された第1のチャンバに基板30を搬送し、ArガスとN2ガスを導入し、3kWのDC電力を投入して反応性スパッタリングによりアンダーコートSiN層(誘電体層)38を成膜した。ここで、成膜時間とN2ガスの流量を偏光することにより、アンダーコートSiN層38の膜厚と反射率が異なる複数のサンプルを作成した。Arガスの流量は50sccm(1sccm=1.677×10−8m3/s)とした。次に、基板30を別のチャンバに移動し、Tb22(FeCo12)78等の希土類遷移金属材料からなる記録層40を成膜した。基板30を更に別のチャンバに移動し、膜厚7nmのGd19(FeCo20)81からなる記録補助層42を成膜した。次に、基板30を第1のチャンバに移動し、膜厚15nmのSiNオーバコート層44を成膜した。更に、基板30を別のチャンバに移動し、膜厚50nmのAlからなる反射層46を成膜した。Al反射層46上に紫外線硬化樹脂コートを施し、図10に示す光磁気記録媒体を作成した。
このように作成した光磁気記録媒体のサンプルを波長650nm,開口数NA=0.55、ビーム径1.08μm(1/e2)の記録再生装置に装着し、4.8m/sの線速になるように回転させた。このサンプルのROM部に最短マーク長0.8μmの1−7変調で光変調記録を行い、位相ピットによるROM信号ジッタとROM上のMO再生信号ジッタを測定した。ここで、ジッタとはマーク長のばらつき量を意味する。ROM部にも同様に最短マーク長が0.8μmの位相ピットが形成されている。また、位相ピットの形成されていないミラー面にレーザビームをフォーカスして、アンダーコートSiN層38を変更した複数のサンプルの反射率も測定した。尚測定は位相ピットの長手方向に垂直な偏光面を有するレーザビームを記録再生装置に装着したサンプルに入射させることにより行った。
図11に位相ピット端部の角度に対するROM上のMO信号ジッタとROM再生信号ジッタを示す。ここで、アンダーコートSiN層38の成膜条件は厚さ80nm、N2ガスの流量は33sccmとした。位相ピットの傾斜角度の測定には原子間力顕微鏡(AFM)を使用し、図7に示す角度θ1を測定した。角度θ1は位相ピット32の深さの半分±20%の位置で測定した。このサンプルのミラー面での反射率は23%である。図11から明らかなように、位相ピット傾斜角度が急になるとROM部のMO信号ジッタが上昇し、傾斜角度が40°以上になると急激に上昇する。逆に、位相ピット傾斜角度が緩くなるとROM信号ジッタが上昇し、傾斜角度が10°以下で急激に上昇する。
よって、ROM部上のMO信号ジッタとROM信号ジッタ共に良好なジッタと認められる10%以下にするには位相ピット端部の傾斜角度を10°〜40°の間に設定すれば良い事が分かる。より好ましくは、傾斜角度はジッタ8%以下を達成する15°〜35°の範囲内が良い。位相ピット端部の傾斜角度を緩くするとROM部上のMO信号ジッタが何ゆえ小さくなるかはっきりした理由は不明だが、恐らくMO膜の磁化方向の乱れが少なくり、それによって再生時の偏光面の乱れが少なくなることがROM部上のMO信号ジッタの改善原因と推察される。
図12は位相ピットの端部の傾斜角度を概略20°としたときの、位相ピット深さと位相ピット再生信号の変調度の関係を示す図である。ここで、変調度は100×位相ピット信号振幅/反射レベル(%)で定義した。尚、反射レベルは位相ピットの形成されていない平担部からの反射レベルである。例えば、平担部は図6の媒体における位相ピットが形成されていない部分である。位相ピットを深くすると変調度が増加する。尚、当然のことながら基板の位相ピット深さを調整するために、スタンパの凸部の高さを概略基板の位相ピットの深さと同程度わずかに調整する。図13は変調度を変えた時のROM信号ジッタとROM部上のMO信号ジッタを示す図である。図13から明らかなように、変調度が10%〜30%の間でROM信号ジッタ及びROM部上のMO信号ジッタ共に良好な特性が得られていることが分かる。
図14は位相ピットの端部の傾斜角度20°、深さ40nmで位相ピットの幅を変えた時のROM信号ジッタとROM部上のMO信号ジッタの測定結果を示す図である。図14から明らかなように、ピット幅が500nm以上ではROM信号ジッタが上昇し、300nm以下ではMO信号ジッタの上昇が顕著となる。よって、位相ピットの幅は300nm〜500nmの範囲が好ましい。
表1に位相ピット端部の傾斜角度20°、ピット深さ40nm、ピット幅390nmとして入射光の偏光方向を変えたときのROM上のMO信号ジッタを示す。
表1からROM上のMO信号ジッタは水平方向よりも垂直方向が良好で、垂直方向±5°の範囲内に設定することにより良好なジッタが得られることが分かる。尚、ここで偏光方向とは、図15に示す位相ピット32の長さ方向に対しての入射光ビーム48の偏光角度である。
表1の測定と同じサンプルでMO信号ありなしに応じた位相ピットのROM信号のジッタを測定した結果を表2に示す。
ROM信号は再生レーザビームの強度変化信号を検出しているので、原理的には偏光方向変化によるMO信号の漏れこみは発生しない。表2から明らかなように、MOマークを消去した状態では再生レーザビームの偏光方向によらずほぼ一定で良好なROM信号ジッタが得られている。しかし、MOマークをROM上に記録すると、ROM再生信号への漏れこみが発生しジッタが増大する。特に、再生レーザビームが水平方向の偏光面を有する場合にジッタの増加が著しい。一方、再生レーザビームが垂直偏光面を有する場合は、MO信号によるジッタの上昇はわずかである。以上の結果から、ROMからMO信号への漏れこみ、MOからROM信号への漏れこみ共に再生レーザビームの偏光面を位相ピットの長手方向に対して垂直方向にすることで抑制することが可能である。
次に、アンダーコートSiN層38の条件に応じたジッタの改善方法について説明する。尚、以下の実施例では位相ピット端部の傾斜角度18°の基板を使用した。図16はN2ガス流量を33sccmとしたときのアンダーコートSiN層の膜厚の変化に対する反射率の変化を示す図である。ここでは、成膜時間を変えることでアンダーコートSiN層の膜厚を変化させた。図17はアンダーコートSiN層38の膜厚を変えたときのROM上MO信号ジッタとROM信号ジッタの変化を示す。アンダーコートSiN層の膜厚を厚くして反射率を高くすることにより、ROM信号ジッタは一貫して減少する。即ち、反射率が高いとROM信号の振幅が大きくなるのでジッタが改善する。
一方、ROM上MO信号ジッタは再生レーザビーム波長の11.5%以上、即ち本実施例では膜厚75nm以上の範囲でROM信号ジッタと逆に膜厚を厚くし高反射率化することでジッタが上昇傾向となる。膜厚85nm以上では、MO信号ジッタ非常に大きくなっている。これは、MO信号再生にとってはノイズ原因であるROM信号振幅が大きくなることによって、ジッタが上昇したと説明できる。この結果から、良好なROM上MO信号ジッタを得るには、アンダーコートSiN層38の反射率が25%以下である必要がある。
しかし、アンダーコートSiN層の膜厚が70nm以下では、反射率が低下するにも関わらずMO信号ジッタは上昇している。っまり、アンダーコートSiN層が70nm以下の低膜厚領域では、ROM信号ジッタ及びROM上MO信号ジッタ共に上昇してしまう。よって、アンダーコートSiN層は70nm以上の膜厚を有することが好ましい。一方、位相ピットの形成されていない通常のグルーブのMO信号再生では、膜厚85nm以上でわずかなジッタの上昇があるが膜厚60nm〜90nmの範囲でジッタは十分に小さい値である。このことから位相ピット上のMO信号再生のためには、アンダーコートSiN層の条件を限定する必要があることが分かる。
即ち、ROM再生信号及びROM上のMO再生信号共に実用上必要な10%以下の良好なジッタを得るには、アンダーコートSiN層の膜厚を再生レーザビーム波長の10%以上、好ましくは11%以上とし、且つ位相ピットが形成されていないミラー面での再生レーザビーム反射率を18%〜25%の範囲内にすればよいことがわかる。反射率を18%以上とすることにより良好なROM信号ジッタが得られ、またアンダーコートSiN層の膜厚を再生レーザビーム波長の10%以上、好ましくは11%以上とすることで、位相ピット上でも良好なMO再生信号を得ることが可能となる。尚、本実施例では波長650nmのレーザビームを使用したのでそれに合わせてピット深さを40nmとしたが、例えば波長405nmの青紫レーザを使う場合は、位相ピット深さを25nm程度とし、アンダーコートSiN層の膜厚を40nm以上に設定すれば同様な効果が得られる。
図18にアンダーコートSiN層の成膜時間に対する膜厚の変化を、図19に反射率の変化をN2ガス流量をパラメータにしてプロットしたグラフをそれぞれに示す。上述したように、アンダーコートSiN層の条件を膜厚70nm以上且つ反射率25%以下に調整するには、図18の矢印50及び図19の矢印52が示す範囲の成膜条件を選択すればよい。例として、N2ガス流量28sccmの場合の、ROM信号ジッタ及びROM上MO信号ジッタの変化を図20に示す。図18よりアンダーコートSiN層の膜厚を70nm以上にするためには、成膜時間は120秒以上必要である。また、図19よりアンダーコートSiN層の反射率25%以下のためには、成膜時間は160秒以下でなければならない。
図20にアンダーコートSiN層の成膜時間に応じたROM信号ジッタとROM上MO信号ジッタの変化を示す。図20から、ROM上MO信号ジッタは、上述したように成膜時間を120秒〜160秒にすることで8%以下の良好な値が得られるが、ROM信号ジッタは140秒以上の成膜時間で8%以下のジッタとなる。図19と比較すると、良好なROM信号ジッタを得るには18%以上の反射率が必要であることが分かる。
以上説明した実施例ではアンダーコート層の誘電体材料としてSiNを採用した例について説明したが、他の材料でも同様の効果が得られることは言うまでもない。他の材料としては、AlN系,SiN系(SiAlN,SiAlON),SiO2系等が採用可能である。
本発明の光磁気記録媒体は、位相ピット信号からのMO信号への漏れこみ、MO信号から位相ピット信号への漏れこみを減少させ、位相ピット信号及びMO信号の各ジッタを改善して、ノイズの少ない良好な再生信号を得る事を可能とする。
次に本発明の光磁気記録媒体に情報を記録又は再生するのに適した光磁気ディスク装置の実施形態について図21乃至図24を参照して説明する。図21は光磁気ディスク装置のブロック構成図である。図21において、半導体レーザダイオード(LD)54から出射されたレーザビームはコリメータレンズ56によりコリメートビームに変換されて偏光ビームスプリッタ58に入射する。偏光ビームスプリッタ58での反射光は集光レンズ60によりオートパワーコントロール(APC)用のフォトディテクタ62にフォーカスされる。ここで光電変換された電気信号は、アンプ64を介してメインコントローラ66に入力され、APC制御又はROM信号の再生に用いられる。
尚、レーザビームの偏光面は、前述したように位相ピットの長さ方向(トラック方向)に対して垂直もしくは垂直方向±5°の範囲内に設定されている。レーザビームの直径は、媒体の各位相ピットの幅の約2倍〜10/3倍の範囲内に設定されている。
一方、偏光ビームスプリッタ58を透過したレーザビームは対物レンズ68によりほぼ回折限界にしぼられ、モータ72により回転される光磁気記録媒体70に照射される。光磁気記録媒体70で反射されたレーザビームは、再び対物レンズ68を通して偏光ビームスプリッタ58に入射し、そこで反射されてサーボ光学系と記録情報検出系に導かれる。即ち、偏光ビームスプリッタ58で反射された光磁気記録媒体70からの反射光は、第2の偏光ビームスプリッタ74に入射し、その透過光はサーボ光学系に導かれ、反射光は記録情報検出系に導かれる。
第2の偏光ビームスプリッタ74の透過光は、サーボ光学系における集光レンズ76及びシリンドリカルレンズ78を介して四分割フォトディテクタ80に入射し、そこで光電変換される。光電変換された四分割フォトディテクタ80の出力により、非点収差法による生成回路82でフォーカスエラー信号(FES)の生成を行う。同時に、プッシュプル法による生成回路84でトラックエラー信号(TES)の生成を行う。フォーカスエラー信号(FES)及びトラックエラー信号(TES)はメインコントローラ66に入力される。
一方、記録情報検出系においては、第2の偏光ビームスプリッタ74の反射光はウオラストンプリズム86に入射し、光磁気記録媒体70上の光磁気記録の磁化の向きによって変わる反射レーザビームの偏光特性が光強度に変換される。即ち、ウオラストンプリズム86において偏光検波により偏光方向が互いに直交する二つのビームに分離され、集光レンズ88を通して二分割フォトディテクタ90に入射し、それぞれ光電変換される。
二分割フォトディテクタ90で光電変換された電気信号は、アンプ92,93で増幅された後加算アンプ94で加算され、第1のROM信号(ROM1)となり、同時に減算アンプ(差動アンプ)96で減算され、RAM信号(RAM)となり、それぞれメインコントローラ66に入力される。第1のROM信号(ROM1)は、位相ピット信号による光強度変調の抑圧のためにフィードバック信号としても使用される。
ここまでは、主に信号読み出しにおける光ビームの流れについて説明した。次に、各フォトディテクタ62,80,90からの出力信号の流れについて、図22に示すメインコントローラ66の詳細構成を参照しながら説明する。図22において、メインコントローラ66には、APC用フォトディテクタ62に入射した偏光ビームスプリッタ58の反射光がここで光電変換され、アンプ64を通して第2のROM信号(ROM2)として入力される。更に、メインコントローラ66には、加算アンプ94の出力である第1のROM信号(ROM1)、差動アンプ96の出力であるRAM信号(RAM)、FES生成回路82からのフォーカスエラー信号(FES)、TES生成回路84からのトラックエラー信号(TES)が入力される。
また、図21に示すようにデータソース98との間でインタフェース回路100を通して記録用データ及び読み出しデータがメインコントローラ66に入出力される。メインコントローラ66に入力される第1のROM信号(ROM1)、第2のROM信号(ROM2)、及びRAM信号(RAM)は、各モード毎に、即ち、ROM及びRAM再生時、ROMのみ再生時、及び記録(WRITE)時に対応して検出され、使用される。
図23は、各モードでのROM1,ROM2、及びRAMの検出の組み合わせを示す図である。このような各モードでのROM1,ROM2、及びRAMの検出の組み合わせのために、図22に示すメインコントローラ66はROM切り替えスイッチSW1,SW2を有している。図22に示されるROM切り替えスイッチSW1,SW2の状態は、図23に示すモードにおけるROM及びRAM再生時である。ROMのみ再生時及び記録時には、図22に示されるROM切り替えスイッチSW1,SW2の状態が、それぞれ反転された状態に切り替えられる。
メインコントローラ66内のLDコントローラ150は、暗号器151及びROM切り替えスイッチSW1の出力を受け、LDドライバ102(図21参照)に対するコマンド信号を生成する。LDドライバ102は、LDコントローラ150で生成されたコマンド信号に従い、ROM及びRAM再生時には、第1のROM信号(ROM1)に応じてLD54の発光パワーを負帰還制御し、ROMのみ再生時及び記録時には、第2のROM信号(ROM2)に応じてLD54の発光パワーを負帰還制御する。
光磁気信号記録時には、データソース98からのデータがインターフェース100を通してメインコントローラ66に入力される。メインコントローラ66において、この入力データはセキュリティを担保するために暗号器151により暗号化が行われ、記録データとして、磁気ヘッドコントローラ152を通して磁気ヘッドドライバ104(図21参照)に供給される。磁気ヘッドドライバ104は磁気ヘッド106を駆動し、暗号化された記録データに対応して磁界を変調する。この際、メインコントローラ66において、暗号器151から記録時を指示する信号がLDドライバ102に送られ、LDドライバ102は第2のROM信号(ROM2)に応じて、記録に最適なレーザパワーになるようにLD54の発光パワーを負帰還制御する。
図24は暗号器151及び復号器156の構成とそれらの処理の一例を説明する図である。暗号器151において、光磁気記録の対象となるROM記録データであるデジタルROM信号がバッファメモリ300を通して、復調器155で再生されたROM信号と共にエンコーダ301に入力される。エンコーダ301において、ROM信号を利用してRAM信号を暗号化するためのエンコード処理が行われる。エンコーダ301の出力は、インターリーブ回路302において、エンコーダ301の出力であるシリアルビット列を所定規則で入れ替えるインターリーブ処理を行う。これは、正負符号のランダム性を担保するためである。次いで、同期及び変換回路303により、ROM信号から再生されるクロック信号に同期化され、NRZI信号に変換されてRAM記録情報とされる。このRAM記録情報は、光磁気記録媒体70のランド領域に位相ピットにより固定記録されているROM領域上に重ねて光磁気記録される。
復号器156に入力される光磁気記録媒体から読み出したRAM信号は、同期検出及び復調回路305、デインターリーブ回路306、及びデコーダ307において、暗号器151における同期及び変換回路303、インターリーブ回路302及びエンコーダ301の処理と各々逆の処理が行われて、暗号の解かれたRAM信号を得ることができる。上記構成により、誤り訂正においてもROMとRAM信号を組み合わせることが可能である。例えば、図24において、破線矢印で示されるように、復号器156におけるRAM信号の再生時にROM再生信号の一部を用いて誤り訂正を行う。例えば、エンコーダ301において、ROM信号より取り出した1ビット分をRAM信号と合わせてRAM情報として出力し、これを記録するように構成する。そして、再生時にデコーダ307において、パリティチェックを行わせることによりROMとRAM信号を組み合わせた誤り訂正が可能である。
図22を再び参照すると、第1のROM信号(ROM1)から再生されたクロックに基づき、モータコントローラ159を介して、図21に示されるモータドライバ108によりシーク動作の一部としてモータ72の回転を制御する。サーボコントローラ153から出力されるサーボ制御信号が図21に示すアクチュエータドライバ110に入力され、FES及び/又はTESに基づいてアクチュエータ112を駆動する。
次に、再生時の動作について説明する。位相ピット信号、即ち、読み出されるROM信号による光強度変調が、RAM信号に対してノイズとなることは先に説明した。従って、加算アンプ94から第1のROM信号(ROM1)をLD54にLDドライバ102を介して負帰還させ、LD54の発光を制御して第1のROM信号(ROM1)を低減し、平坦化することが可能である。このような対応で、読み出されるRAM信号へのクロストークを効率的に抑えることができる。
しかし、ROM及びRAM信号の同時読み出しを行う場合、ROM1信号が、上記のように負帰還制御により平坦であるため、ROM信号を得ることが難しくなる。従って、別の方法によりROM信号を検出しなければならない。本発明に実施形態においては、再生時に第1のROM信号(ROM1)によってLD54への注入電流が負帰還変調されている。即ち、ROM信号と同じパターンで光強度変調されている。この光強度変調は、APC用フォトディテクタ62により検出することが可能である。MPFループ動作時には、APCループをオフとすることにより、位相ピット信号を第2のROM信号(ROM2)として得ることができる。
従って、本発明においては、この第2のROM信号(ROM2)が、図22に示すメインコントローラ66において、同期検出回路154によりクロック再生され、復調器155でEFM磁界変調に対応する復調を行い、ROM情報として得ることができる。復調されたROM情報は更に、暗号器151における暗号化に対応する復号化が復号器156により行われ、再生データとして出力される。
ROM情報及びRAM情報の同時再生時は、同期検出回路154により得られる第2のROM信号(ROM2)から再生されたクロックに基づき、モータコントローラ159を介してモータドライバ108によりシーク動作の一部としてモータ72の回転を制御する。RAM信号はLD54へのLDドライバ102を含むROM信号負帰還手段によりROM信号の干渉を受けずに差動アンプ96の出力として検出できる。
差動アンプ96の出力は、メインコントローラ66において同期検出回路157に同期検出され、復調器158でNRZI変調に対応した復調が行われ、復号器156により復号化され、RAM信号として出力される。尚、図22のメインコントローラ66は遅延回路160を有している。この遅延回路160は、先に説明したようにRAM信号の再生時にROM情報である位相ピットエッジが発生する偏光ノイズの影響を低減するために、ROM情報の上にRAM情報を記録する際に、RAM情報を記録するタイミングをわずかにずらす処理を行ったことに対応するタイミング調整のためのものである。ROM信号のみの再生時は、RAM信号への影響を考慮する必要がないので、記録時と同様にLDフィードバック信号として第2のRAM信号(RAM2)を用い、ROM情報は第1のROM信号(ROM1)を復調再生する。
尚、本発明の光磁気記憶装置は、コンカレントROM−RAM媒体だけでなくMO媒体もしくはCD系媒体も使用可能である。
Claims (15)
- ROM信号となる複数の位相ピットが形成されたROM領域を有する基板と、
前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜を具備し、
前記各位相ピットの深さの半分±20%の範囲内の位置における各位相ピットの端部の平均傾斜角度が10°〜40°であることを特徴とする光磁気記録媒体。 - 前記平均傾斜角度は15°〜30°である請求項1記載の光磁気記録媒体。
- 前記各位相ピットの幅が300nm〜500nmである請求項1記載の光磁気記録媒体。
- 前記各位相ピットの変調度が10%〜30%である請求項1記載の光磁気記録媒体。
- 前記基板と前記光磁気記録膜の間に挿入された誘電体層をさらに具備し、
該誘電体層の膜厚は再生レーザビーム波長の10%以上であり、且つ前記位相ピットが形成されていない部分での前記光磁気記録媒体の再生レーザビームの反射率が18%〜25%である請求項1記載の光磁気記録媒体。 - 前記各位相ピットの幅が再生レーザビーム径の30%〜50%である請求項1記載の光磁気記録媒体。
- 光磁気記録媒体に記録された情報を少なくとも読み出し可能な光磁気記憶装置であって、
直線偏光を有するレーザビームを前記光磁気記録媒体に照射する光学ヘッドと、
前記光磁気記録媒体で反射された反射光から再生信号を生成する光検出器とを具備し、
前記光磁気記録媒体は、ROM信号となる複数の位相ピットが形成されたROM領域を有する基板と、
前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜とを具備し、
前記各位相ピットの深さの半分±20%の範囲内の位置における各位相ピットの端部の平均傾斜角度が10°〜40°であることを特徴とする光磁気記憶装置。 - 前記光磁気記録媒体に入射するレーザビームの偏光面が前記各位相ピットの長さ方向に対して垂直方向±5°の範囲内に設定されている請求項7記載の光磁気記憶装置。
- 前記各位相ピットの幅が前記レーザビームの直径の30%〜50%になるように前記レーザビームの直径が設定されている請求項7記載の光磁気記憶装置。
- 前記光磁気記録媒体は前記基板と前記光磁気記録膜の間に挿入された誘電体層を更に含み、該誘電体層の膜厚は前記レーザビームの波長の10%以上であり、且つ位相ピットを有さない部分での前記光磁気記録媒体の再生光反射率が18%〜25%の範囲内である請求項7記載の光磁気記憶装置。
- 複数の位相ピットを有する基板を作成するためのスタンパであって、
前記各位相ピットにの形状と相補的な形状を有する複数の凸部を具備し、
前記各凸部の高さの半分±20%に位置における各凸部の端部の平均傾斜角度が10°〜40°であることを特徴とするスタンパ。 - 前記平均傾斜角度が15°〜30°である請求項11記載のスタンパ。
- 光磁気記録媒体に記録された情報を少なくとも読み出し可能な光磁気記憶装置であって、
直線偏光を有するレーザビームを前記光磁気記録媒体に照射する光学ヘッドと、
前記光磁気記録媒体で反射された反射光から再生信号を生成する光検出器とを具備し、
前記光磁気記録媒体は、ROM信号となる複数の位相ピットが形成されたROM領域を有する基板を有しており、
前記光磁気記録媒体に入射するレーザビームの偏光面が前記各位相ピットの長さ方向に対して垂直方向±5°の範囲内に設定されていることを特徴とする光磁気記憶装置。 - 前記光磁気記録媒体は、前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜を有しており、
前記各位相ピットの変調度が10%〜30%である請求項13記載の光磁気記憶装置。 - 前記光磁気記録媒体は、前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜を有しており、
前記各位相ピットの幅が前記レーザビームの直径の30%〜50%になるように、前記レーザビームの直径が設定されている請求項13記載の光磁気記憶装置。
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