JPWO2004105014A1 - 光磁気記録媒体およびその製造方法並びに光磁気記録装置 - Google Patents
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Abstract
光磁気ディスク（１１）は基板（１２）を備える。基板（１２）の表面には位相ピット（１３）が形成される。位相ピット（１３）に基づきＲＡＭ情報は記録される。位相ピット（１３）には、アンダーコート膜（１４）や記録磁性膜（１５）、オーバーコート膜（１７）、反射膜（１８）が覆い被さる。位相ピット（１３）上で記録磁性膜（１５）にＲＡＭ情報は記録される。基板（１２）では、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの照射位置を通過する半径線回りに２０度の角度で傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第１複屈折値と、基準平面に対して、測定用光ビームの照射位置を通過するトラッキング方向の接線回りに２０度の角度で傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第２複屈折値との差は３７ｎｍ以下に設定される。ＲＯＭ情報およびＲＡＭ情報に読み出しにあたってジッタは低減される。
Description
本発明は、基板上に形成された位相ピットによるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と光磁気記録膜によるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）との両方の機能を持つ光磁気記録媒体並びに光磁気記録装置に関し、特に、両者を良好に再生するための光磁気記録媒体および光磁気記録装置に関する。
図２１は従来のＩＳＯ規格の光磁気ディスクの平面図を示す。図２１に示されるように、光磁気ディスク７０は、リードインエリア７１と、リードアウトエリア７２と、ユーザエリア７３とに分割される。リードインエリア７１とリードアウトエリア７２とは位相ピットで構成されるＲＯＭエリアである。位相ピットはポリカーボネート基板に凹凸で形成される。このＲＯＭエリアとなる位相ピットの深さは、再生時の光強度変調が最大になるように設定される。リードインエリア７１とリードアウトエリア７２の間はユーザエリア７３すなわちＲＡＭエリアに相当する。このＲＡＭエリアにユーザは自由に情報を記録することができる。
図２２はユーザエリア７３の拡大図を示す。図２２に示されるように、トラッキングガイドとなるグルーブ７４に挟まれたランド７５に、ヘッダ部７６となる位相ピット７８とユーザデータ部７７とが確立される。ユーザデータ部７７は、グルーブ７４に挟まれた平坦なランド７５で構成される。ユーザデータ部７７には光磁気信号として情報が記録される。
光磁気信号の読み出しにあたってユーザエリア７３には弱いレーザビームが照射される。いわゆる極力ー効果の働きで、レーザビームの偏光面は記録膜の磁化の向きに応じて変化する。反射光の偏光成分の強弱により信号の有無は判断される。これによりＲＡＭ情報は読み出される。
このような光磁気ディスクの特徴を生かす研究開発が進められ、例えば日本国特開６−２０２８５０号公報に開示されるように、ＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生可能なコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光ディスクが提案される。例えば図２３には、かかるＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生可能な光磁気記録媒体８１の半径方向の断面構造が示される。この光磁気記録媒体８１では、射出成形により位相ピット８２が転写されたポリカーボネート等の基板８３に、誘電体膜８４、ＴｂＦｅＣｏ等の光磁気記録膜８５、誘電体膜８６、Ａｌ（アルミニウム）反射膜８７、保護膜としてのＵＶ（紫外線）硬化膜８８が積層される。
かかる構造の光磁気記録媒体８１では、図２３および図２４に示されるように、ＲＯＭ情報は基板８３の位相ピット列ＰＰにより固定記録される。ＲＡＭ情報ＯＭＭは位相ピット列ＰＰに光磁気記録により記録される。なお、図２３は図２４の２３−２３線に沿った断面図に相当する。図２４に示される例では位相ピットＰＰがトラッキングガイドとなる。その結果、図２２に示されるようなグルーブ７４は形成されていない。このようなＲＯＭ情報とＲＡＭ情報とを同一記録面に有する光情報記録媒体では、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情報とを同時に再生するために多くの課題が存在する。
ＲＯＭ情報の読み出しにあたって生じる光強度変調はＲＡＭ情報の再生ノイズの一因となる。このために、本出願人は、ＰＣＴ／ＪＰ０２／００１５９（国際出願日２００２年１月１１日）の国際出願で１解決策を提案した。この提案では、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で、光強度変調ノイズの低減が図られる。しかしながら、ＲＯＭ情報の光強度変調度が大きい場合には、これだけでは十分にノイズは低減されることができない。しかも、高速でレーザの強度をフィードバック制御することが困難であるという問題もある。
そこで、ＲＯＭ情報の光強度変調度を小さくし位相ピットからのノイズを小さくすることで、前述のＲＡＭ信号へのノイズを抑制することが試みられた。しかしながら、この場合には、ＲＯＭ信号の強度が極端に小さくならなければ、十分なレベルでＲＡＭの再生信号を得ることはできない。こうしてＲＯＭ信号の読み出しが困難となってしまう。つまり、ＲＯＭ情報の光強度変調度の調整だけではＲＯＭ信号とＲＡＭ信号との両方を正常に読み出すことができないという問題があった。
日本国特開平６−２０２８２０号公報 国際公開ＷＯ９５／１５５５７号パンフレット
図２２はユーザエリア７３の拡大図を示す。図２２に示されるように、トラッキングガイドとなるグルーブ７４に挟まれたランド７５に、ヘッダ部７６となる位相ピット７８とユーザデータ部７７とが確立される。ユーザデータ部７７は、グルーブ７４に挟まれた平坦なランド７５で構成される。ユーザデータ部７７には光磁気信号として情報が記録される。
光磁気信号の読み出しにあたってユーザエリア７３には弱いレーザビームが照射される。いわゆる極力ー効果の働きで、レーザビームの偏光面は記録膜の磁化の向きに応じて変化する。反射光の偏光成分の強弱により信号の有無は判断される。これによりＲＡＭ情報は読み出される。
このような光磁気ディスクの特徴を生かす研究開発が進められ、例えば日本国特開６−２０２８５０号公報に開示されるように、ＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生可能なコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光ディスクが提案される。例えば図２３には、かかるＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生可能な光磁気記録媒体８１の半径方向の断面構造が示される。この光磁気記録媒体８１では、射出成形により位相ピット８２が転写されたポリカーボネート等の基板８３に、誘電体膜８４、ＴｂＦｅＣｏ等の光磁気記録膜８５、誘電体膜８６、Ａｌ（アルミニウム）反射膜８７、保護膜としてのＵＶ（紫外線）硬化膜８８が積層される。
かかる構造の光磁気記録媒体８１では、図２３および図２４に示されるように、ＲＯＭ情報は基板８３の位相ピット列ＰＰにより固定記録される。ＲＡＭ情報ＯＭＭは位相ピット列ＰＰに光磁気記録により記録される。なお、図２３は図２４の２３−２３線に沿った断面図に相当する。図２４に示される例では位相ピットＰＰがトラッキングガイドとなる。その結果、図２２に示されるようなグルーブ７４は形成されていない。このようなＲＯＭ情報とＲＡＭ情報とを同一記録面に有する光情報記録媒体では、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情報とを同時に再生するために多くの課題が存在する。
ＲＯＭ情報の読み出しにあたって生じる光強度変調はＲＡＭ情報の再生ノイズの一因となる。このために、本出願人は、ＰＣＴ／ＪＰ０２／００１５９（国際出願日２００２年１月１１日）の国際出願で１解決策を提案した。この提案では、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で、光強度変調ノイズの低減が図られる。しかしながら、ＲＯＭ情報の光強度変調度が大きい場合には、これだけでは十分にノイズは低減されることができない。しかも、高速でレーザの強度をフィードバック制御することが困難であるという問題もある。
そこで、ＲＯＭ情報の光強度変調度を小さくし位相ピットからのノイズを小さくすることで、前述のＲＡＭ信号へのノイズを抑制することが試みられた。しかしながら、この場合には、ＲＯＭ信号の強度が極端に小さくならなければ、十分なレベルでＲＡＭの再生信号を得ることはできない。こうしてＲＯＭ信号の読み出しが困難となってしまう。つまり、ＲＯＭ情報の光強度変調度の調整だけではＲＯＭ信号とＲＡＭ信号との両方を正常に読み出すことができないという問題があった。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、位相ピットからなるＲＯＭ情報と光磁気記録によるＲＡＭ情報とを安定に同時再生するための光磁気記録媒体および光磁気記録装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、ＲＯＭ情報およびＲＡＭ情報の再生信号のジッタを所定の範囲内に抑えるための光磁気記録媒体および光磁気記録装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの基板への照射位置を通過する位相ピット列方向の接線を中心に基板が２０度傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第１複屈折値と、基準平面に対して、基板面内で位相ピット列方向に直交する直線を中心に基板が２０度傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第２複屈折値との差すなわち複屈折差は４７［ｎｍ］以下に設定される。
このように複屈折差が４７［ｎｍ］以下に設定されると、記録磁性膜に記録されるデータの読み出しにあたってジッタは十分に低減されることができる。特に、前述の複屈折差は３０［ｎｍ］以下に設定されることが望まれる。基板は例えばポリカーボネートおよびアモルファスポリオレフィンのいずれかから構成されればよい。
位相ピットの光学深さは、情報の読み出しにあたって用いられる読み出し用光ビームの波長をλとして０．０６λ〜０．１４λの範囲で設定される。一般に、光磁気記録媒体では、位相ピットによりＲＯＭ情報は記録される。位相ピットの光学深さが深ければ深いほどＲＯＭ情報は確実に読み出されることができる。その一方で、記録媒体には記録磁性膜の磁化によりＲＡＭ情報は記録されることができる。位相ピットの光学深さが浅ければ浅いほどＲＡＭ情報は確実に読み出されることができる。位相ピットの光学深さが前述のように設定されれば、ＲＯＭ情報だけでなくＲＡＭ情報も確実に読み出されることができる。特に、位相ピットの光学深さは、情報の読み出しにあたって用いられる読み出し用光ビームの波長をλとして０．０７３λ〜０．１０５λの範囲で設定されることが望まれる。
位相ピットの変調度は例えば８％〜５５％の範囲で設定されればよい。こうした範囲で位相ピットの変調度が設定されれば、１５％以下のジッタと安定したトラッキングとが実現される。
以上のような記録媒体は、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンを使用した射出成形により作成される。基板には、９０℃以上の温度範囲でアニール処理が施されればよい。このアニール処理により、基板の複屈折差は３７［ｎｍ］以下に抑制されることができる。特に、温度範囲が１００℃以上で設定されれば、複屈折差は３２［ｎｍ］以下に留められる。このとき、ＲＡＭ情報の読み出しにあたってジッタは８［％］以下に抑え込まれることができる。ただし、温度範囲は１３０℃以下で設定されることが望まれる。温度範囲が１３０℃を超えると、基板には反りが発生する。反りはＲＡＭ情報の読み出しを妨げてしまう。基板のアニール処理の実施後に基板の表面に磁性膜を形成する。
前述のような記録媒体の使用にあたって、光ビームを出力する光源と、記録媒体を支持するスピンドルと、記録媒体上の記録トラックに対して直交する偏光面で記録媒体に向けて光ビームを照射する光学系とを備える記録媒体駆動装置が提供されてもよい。こういった記録媒体駆動装置では、記録媒体上の記録トラックに平行の偏光面で記録媒体に向けて光ビームが照射される場合に比べて良好なジッタは確保されることができる。記録媒体駆動装置には、記録媒体で反射する光ビームおよび反射前の光ビームの間で偏光面の回転を検出する第１光検出器と、記録媒体で反射する光ビームの強度を検出する第２光検出器とが組み込まれればよい。第１光検出器はＲＡＭ情報の解読にあたって利用される。第２光検出器はＲＯＭ情報の解読にあたって利用される。
また、本発明は、ＲＯＭ情報およびＲＡＭ情報の再生信号のジッタを所定の範囲内に抑えるための光磁気記録媒体および光磁気記録装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの基板への照射位置を通過する位相ピット列方向の接線を中心に基板が２０度傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第１複屈折値と、基準平面に対して、基板面内で位相ピット列方向に直交する直線を中心に基板が２０度傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第２複屈折値との差すなわち複屈折差は４７［ｎｍ］以下に設定される。
このように複屈折差が４７［ｎｍ］以下に設定されると、記録磁性膜に記録されるデータの読み出しにあたってジッタは十分に低減されることができる。特に、前述の複屈折差は３０［ｎｍ］以下に設定されることが望まれる。基板は例えばポリカーボネートおよびアモルファスポリオレフィンのいずれかから構成されればよい。
位相ピットの光学深さは、情報の読み出しにあたって用いられる読み出し用光ビームの波長をλとして０．０６λ〜０．１４λの範囲で設定される。一般に、光磁気記録媒体では、位相ピットによりＲＯＭ情報は記録される。位相ピットの光学深さが深ければ深いほどＲＯＭ情報は確実に読み出されることができる。その一方で、記録媒体には記録磁性膜の磁化によりＲＡＭ情報は記録されることができる。位相ピットの光学深さが浅ければ浅いほどＲＡＭ情報は確実に読み出されることができる。位相ピットの光学深さが前述のように設定されれば、ＲＯＭ情報だけでなくＲＡＭ情報も確実に読み出されることができる。特に、位相ピットの光学深さは、情報の読み出しにあたって用いられる読み出し用光ビームの波長をλとして０．０７３λ〜０．１０５λの範囲で設定されることが望まれる。
位相ピットの変調度は例えば８％〜５５％の範囲で設定されればよい。こうした範囲で位相ピットの変調度が設定されれば、１５％以下のジッタと安定したトラッキングとが実現される。
以上のような記録媒体は、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンを使用した射出成形により作成される。基板には、９０℃以上の温度範囲でアニール処理が施されればよい。このアニール処理により、基板の複屈折差は３７［ｎｍ］以下に抑制されることができる。特に、温度範囲が１００℃以上で設定されれば、複屈折差は３２［ｎｍ］以下に留められる。このとき、ＲＡＭ情報の読み出しにあたってジッタは８［％］以下に抑え込まれることができる。ただし、温度範囲は１３０℃以下で設定されることが望まれる。温度範囲が１３０℃を超えると、基板には反りが発生する。反りはＲＡＭ情報の読み出しを妨げてしまう。基板のアニール処理の実施後に基板の表面に磁性膜を形成する。
前述のような記録媒体の使用にあたって、光ビームを出力する光源と、記録媒体を支持するスピンドルと、記録媒体上の記録トラックに対して直交する偏光面で記録媒体に向けて光ビームを照射する光学系とを備える記録媒体駆動装置が提供されてもよい。こういった記録媒体駆動装置では、記録媒体上の記録トラックに平行の偏光面で記録媒体に向けて光ビームが照射される場合に比べて良好なジッタは確保されることができる。記録媒体駆動装置には、記録媒体で反射する光ビームおよび反射前の光ビームの間で偏光面の回転を検出する第１光検出器と、記録媒体で反射する光ビームの強度を検出する第２光検出器とが組み込まれればよい。第１光検出器はＲＡＭ情報の解読にあたって利用される。第２光検出器はＲＯＭ情報の解読にあたって利用される。
図１は、光磁気ディスクの外観を概略的に示す斜視図である。
図２は、図１の２−２線に沿った拡大部分垂直断面図である。
図３は、複屈折の測定方法の概略を示す模式図である。
図４は、トラックピッチ、位相ピット幅および最短ピットの概念を示す光磁気ディスクの拡大部分斜視図である。
図５は、従来のランド記録用の連続溝基板を示す部分拡大垂直断面図である。
図６は、複屈折の測定方法の概略を示す模式図である。
図７は、記録磁性膜の磁化に基づくＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）情報の読み出しにあたって基板の複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図８は、位相ピットに基づくＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）情報の読み出しにあたって基板の複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図９は、ランドのみが形成された基板で複屈折差と光磁気再生信号ジッタとの関係を示すグラフである。
図１０は、垂直入射光ビームの複屈折とＲＡＭジッタとの相関関係を示すグラフである。
図１１は、基板の傾き角度と複屈折差との関係を示す表である。
図１２は、１０％以下にジッタが抑制される際に基板の傾きと複屈折差との関係を示すグラフである。
図１３は、アニール処理の温度に応じて基板の複屈折差、ＲＡＭジッタおよび反りを示す表である。
図１４は、ＲＡＭ情報の読み出しおよびＲＯＭ情報の読み出しにあたって位相ピットの光学深さとジッタとの関係を示すグラフである。
図１５は、変調度の定義方法を示す概念図である。
図１６は、ＲＡＭ情報の読み出しおよびＲＯＭ情報の読み出しにあたって位相ピットの変調度とジッタとの関係を示すグラフである。
図１７は、光磁気ディスク駆動装置の構成を概念的に示す模式図である。
図１８は、記録トラックとレーザビームの偏光面との関係を示す拡大部分斜視図である。
図１９は、記録磁性膜の磁化に基づくＲＡＭ情報の読み出しにあたって垂直偏光または水平偏光が用いられる際に複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図２０は、位相ピットに基づくＲＯＭ情報の読み出しにあたって垂直偏光または水平偏光が用いられる際に複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図２１は、従来のＩＳＯ規格の光磁気ディスクの平面図である。
図２２は、従来の光磁気ディスクのユーザエリアの部分拡大図である。
図２３は、従来の光磁気ディスクのユーザエリアの部分垂直断面図である。
図２４は、ＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の同時再生可能な光磁気ディスクの位相ピットとＭＯ（光磁気記録）信号との関係図である。
図２は、図１の２−２線に沿った拡大部分垂直断面図である。
図３は、複屈折の測定方法の概略を示す模式図である。
図４は、トラックピッチ、位相ピット幅および最短ピットの概念を示す光磁気ディスクの拡大部分斜視図である。
図５は、従来のランド記録用の連続溝基板を示す部分拡大垂直断面図である。
図６は、複屈折の測定方法の概略を示す模式図である。
図７は、記録磁性膜の磁化に基づくＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）情報の読み出しにあたって基板の複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図８は、位相ピットに基づくＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）情報の読み出しにあたって基板の複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図９は、ランドのみが形成された基板で複屈折差と光磁気再生信号ジッタとの関係を示すグラフである。
図１０は、垂直入射光ビームの複屈折とＲＡＭジッタとの相関関係を示すグラフである。
図１１は、基板の傾き角度と複屈折差との関係を示す表である。
図１２は、１０％以下にジッタが抑制される際に基板の傾きと複屈折差との関係を示すグラフである。
図１３は、アニール処理の温度に応じて基板の複屈折差、ＲＡＭジッタおよび反りを示す表である。
図１４は、ＲＡＭ情報の読み出しおよびＲＯＭ情報の読み出しにあたって位相ピットの光学深さとジッタとの関係を示すグラフである。
図１５は、変調度の定義方法を示す概念図である。
図１６は、ＲＡＭ情報の読み出しおよびＲＯＭ情報の読み出しにあたって位相ピットの変調度とジッタとの関係を示すグラフである。
図１７は、光磁気ディスク駆動装置の構成を概念的に示す模式図である。
図１８は、記録トラックとレーザビームの偏光面との関係を示す拡大部分斜視図である。
図１９は、記録磁性膜の磁化に基づくＲＡＭ情報の読み出しにあたって垂直偏光または水平偏光が用いられる際に複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図２０は、位相ピットに基づくＲＯＭ情報の読み出しにあたって垂直偏光または水平偏光が用いられる際に複屈折差とジッタとの相関関係を示すグラフである。
図２１は、従来のＩＳＯ規格の光磁気ディスクの平面図である。
図２２は、従来の光磁気ディスクのユーザエリアの部分拡大図である。
図２３は、従来の光磁気ディスクのユーザエリアの部分垂直断面図である。
図２４は、ＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の同時再生可能な光磁気ディスクの位相ピットとＭＯ（光磁気記録）信号との関係図である。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は光磁気記録媒体すなわち光磁気ディスク１１を示す。この光磁気ディスク１１はいわゆるコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光磁気ディスクとして構成される。光磁気ディスク１１の直径は例えば１２０ｍｍに設定される。
図２は光磁気ディスク１１の断面構造を概略的に示す。光磁気ディスク１１は基板１２を備える。基板１２は光透過性の素材から構成される。こういった素材には、例えばポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンといった樹脂材料が用いられればよい。基板１２は射出成形法で成型される。
基板１２の表面には位相ピット１３が転写形成される。位相ピット１３は基板１２に凹凸で形成される。基板１３の表面には、アンダーコート膜１４、記録磁性膜１５、補助磁性膜１６、オーバーコート膜１７、反射膜１８および保護膜１９が順番に積層される。これらのアンダーコート膜１４、記録磁性膜１５、補助磁性膜１６、オーバーコート膜１７、反射膜１８および保護膜１９は位相ピット１３上に形成される。この光磁気ディスク１１では位相ピット１３上の記録磁性膜１５にユーザデータが書き込まれる。
この光磁気ディスク１１では、第１斜め入射光ビームにより基板１２で測定されるシングルパスの第１複屈折値と、同様に第２斜め入射光ビームにより基板１２で測定されるシングルパスの第２複屈折値との差分すなわち複屈折差は４７ｎｍ以下に設定される。第１複屈折値の測定にあたって、基板１２は、例えば図３に示されるように、測定用光ビーム２１に直交する基準平面２２に対して、測定用光ビーム２１の照射位置を通過する半径線２３回りに２０度の角度αで傾く姿勢に保持される。同様に、第２複屈折値の測定にあたって、基板１２は、測定用光ビーム２１に直交する基準平面２２に対して、測定用光ビーム２１の照射位置を通過する位相ピット列方向すなわちトラッキング方向の接線２４回りに２０度の角度βで傾く姿勢に保持される。第１および第２複屈折値の測定にあたって一般の複屈折測定器が用いられればよい。
本発明者は１．２ｍｍ厚さの位相ピット基板を準備した。位相ピット基板には、図４に示されるように、隣接する位相ピットの間隔すなわちトラックピッチＴｐ＝１．６μｍ、位相ピット幅Ｐｗ＝０．４０μｍ、最短ピットの長さ０．８３２μｍのＥＦＭ変調で位相ピットが形成された。位相ピット基板は射出成形法で作成された。ここで、複数の位相ピット深さを有するスタンパは準備された。位相ピット基板の作成にあたって位相ピットの深さは数種類に変更された。同時に、図５に示されるように、従来のランド記録用の連続トラックから構成される連続溝基板が準備された。ランド記録用の連続溝基板のトラックピッチ（隣り合うグルーブ間の距離）は０．９０μｍである。位相ピット基板および連続溝基板ともに、基板の材料や、後述する基板アニールの条件は同一に揃えられた。これら複数の基板は複屈折測定器に装着された。前述の方法で、図６に示されるように、２０度傾けた姿勢で基板の複屈折差は測定された。複屈折測定器には株式会社オーク社製ＡＤＲ−２００Ｂが用いられた。複屈折測定器のレーザビームの波長は６３５ｎｍである。
次に、前述の位相ピット基板および連続溝基板から光磁気ディスクが作成された。作成にあたって複数条件で位相ピット基板および連続溝基板にはアニール処理が施された。その後に、位相ピット基板および連続溝基板はスパッタ装置に投入された。スパッタ装置の複数のチャンバ内では到達真空度は５×ｅ−５［Ｐａ］以下に設定された。第１のチャンバではＳｉターゲットが装着された。位相ピット基板や連続溝基板は第１のチャンバに搬送された。第１のチャンバにはＡｒガスとＮ２ガスとが導入された。こうして反応性スパッタは実施された。その結果、膜厚８０ｎｍのＳｉＮ膜すなわちアンダーコート膜１４は成膜された。
次に位相ピット基板や連続溝基板は第２のチャンバに搬送された。第２のチャンバでは、膜厚３０ｎｍのＴｂ２２（ＦｅＣｏ１２）７８膜すなわち記録磁性膜１５および膜厚４ｎｍのＧｄ１９（ＦｅＣｏ２０）膜すなわち補助磁性膜１６が順番に成膜された。続いて第１のチャンバに位相ピット基板や連続溝基板は搬送された。第１のチャンバでは膜厚５ｎｍのＳｉＮ膜すなわちオーバーコート膜１７および膜厚５０ｎｍのＡｌ（アルミニウム）膜すなわち反射膜１８が成膜された。反射膜１８上に紫外線硬化樹脂コートすなわち保護膜１９が形成された。こうして光磁気ディスクは作成された。
作成された光磁気ディスクは記録再生装置に順番に装着された。記録再生装置で位相ピット列によるＲＯＭジッタと位相ピット列上のＭＯ再生ジッタすなわちＲＡＭジッタとが測定された。記録再生装置ではレーザビームの波長は６５０ｎｍに設定された。開口数ＮＡは０．５５に設定された。線速は４．８［ｍ／ｓ］に設定された。個々の光磁気ディスクでは、最短マーク０．８３２μｍのＥＦＭ変調で記録磁性膜に磁界変調記録で所定のデータが記録された。ジッタの測定にあたってＲＯＭおよびＲＡＭのレーザの再生パワーはともに１．５［ｍＷ］に設定された。磁界変調記録時にはレーザパワーＰｗ＝８．０［ｍＷ］のＤＣ発光が用いられた。再生時のレーザビームの偏光方向はトラック方向に対して垂直方向に設定された。なお、こうした磁界変調記録だけでなく光変調記録でも同様の効果は得られる。
図７および図８にジッタの測定結果を示す。ここでは、位相ピットの光学深さは０．０９５λ（実深さ４０ｎｍ）に設定された。図７は位相ピット上のＭＯ再生ジッタすなわちＲＡＭジッタを示す。図８は位相ピットのＲＯＭジッタを示す。位相ピット基板の材料は帝人株式会社製パンライトＳＴ−３０００とＡＤ−９００ＴＧとが使用された。位相ピット基板は射出成形で作成された。位相ピット基板についてアニール温度は９０℃、１１０℃および１３０℃と変えられた。こうして６種類の光磁気ディスクでは２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は異なる値に設定された。同様に、連続溝基板について６種類の光磁気ディスクは作成された。基板の材料やアニール温度には同一の条件が設定された。図９は連続溝基板の結果を示す。連続溝基板でも同様の条件でＳｉＮアンダーコート膜、ＴｂＦｅＣｏ記録磁性膜、補助磁性膜、ＳｉＮオーバーコート膜、Ａｌ反射膜および保護膜は形成された。ランド部のトラッキングサーボに基づき前述と同じ条件で記録磁性膜に所定のデータは書き込まれた。
図７に示されるように、複屈折差が増加すると位相ピット上のＲＡＭジッタが急激に増大することが確認される。一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）ではエラー訂正にＣＩＲＣ（Ｃｒｏｓｓ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ｒｅａｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）方式が使用される。このＣＩＲＣ方式では、１ｘ１０−２以下のエラー率で実用上十分にエラー訂正の品質は確保される。こうしたエラー率の実現にあたってジッタは１５％以下に抑え込まれればよい。したがって、２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は４７ｎｍ以下に設定されればよい。さらに様々な変動要因によるジッタの上昇が見込まれる場合には、ジッタは１０％以下に抑制されることが好ましい。すなわち、２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は３７ｎｍ以下に設定されればよい。最大限に様々な変動要因が見込まれる場合には、ジッタは８％以下に抑制されればよい。この場合には、２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は３０ｎｍ以下に設定されればよい。ジッタが８％以下に抑制されると、様々な変動下でも読み取りエラーが発生することなく十分な品質は確保されることができる。ここで、本発明者は、対物レンズのフォーカスの調整でＲＡＭジッタの抑制を試みた。しかしながら、ＲＡＭジッタの改善は僅かであった。一方、図８に示されるように、位相ピット基板のＲＯＭジッタは２０度の斜め入射光ビームの複屈折差に関係なくほぼ一定に維持された。言い換えれば、前述の第１斜め入射光ビームで測定されるシングルパスの第１複屈折値と、前述の第２斜め入射光ビームで測定されるシングルパスの第２複屈折値との差分すなわち複屈折差が縮小されれば、ＲＡＭジッタは大幅に改善されることが理解される。
図９は通常の記録方法であるランド記録での結果を示す。ランド記録では複屈折差に対してジッタは緩やかに上昇する。５０ｎｍまで複屈折差が上昇してもジッタは８％以下に抑制される。前述と同様に、フォーカスの調整でジッタの抑制が試みられると、複屈折差によりＲＡＭジッタの上昇はほぼ完全に抑制されることができる。
図１０は、位相ピット基板の垂直入射の複屈折とジッタとの関係を示す。ここで、垂直入射の複屈折とは、図３で基板を傾ける角度α、βをともに０度として測定した複屈折の値である。言い換えれば、レーザビーム２４に対して基板は垂直姿勢に維持される。一般的な複屈折の測定方法である。図１０に示されるように、一般的な垂直入射の複屈折とＲＡＭジッタとの間には相関がないことがわかる。位相ピット上のＲＡＭジッタは、図３に示されるように、斜め入射光ビームで測定される複屈折の値が傾斜の方向に応じて異なることと密接に関係している。
図１１は基板の傾き角度α、βと複屈折差との関係の代表例を示す。傾き角度が増大すると、半径方向と位相ピット列方向との複屈折差が増加する。図１２には、１０％以下にジッタが抑制される際に基板の傾きと複屈折差との関係が示される。複屈折差をｙ、基板角度をＸとしたとき、以下を満足すればよい。
次に本発明者は前述と同様に位相ピット基板を作成した。ここでは、位相ピットの光学深さは同じく０．０９５λ（実深さ４０ｎｍ）に設定された。位相ピット基板の材料にはパンライトＳＴ−３０００のポリカーボネートが用いられた。位相ピット基板は射出成形で作成された。図１３に示されるように、基板のアニール温度は細かく変更された。アニール時間は３０分に設定された。図１３から明らかなように、アニール温度が９０℃以上に設定されると、３７ｎｍ以下の複屈折差が確保され、ジッタは１０％以下に抑制される。さらにアニール温度が１００℃以上に設定されると、ジッタは８％以下に抑制される。その一方で、１４０℃以上では基板の反りが急激に増加し測定不能となる。したがって、アニール温度は９０℃〜１３０℃の範囲で設定されることが好ましい。
次に本発明者は前述と同様に位相ピット基板を作成した。位相ピット基板の材料にはパンライトＳＴ−３０００のポリカーボネートが用いられた。アニール温度は１３０℃に設定された。図１４に示されるように、位相ピットの光学深さは変更された。図１４から明らかなように、位相ピットの光学深さが０．１４λ以下に設定されると、ＲＡＭジッタは１５％以下に抑制される。ただし、位相ピットの光学深さが０．０６λを下回ると、安定したトラッキングが確保されることができない。その結果、正常な記録再生が実現されることができない。したがって、位相ピットの光学深さは０．０６λ以上で確保されなければならない。位相ピットの光学深さが０．０６λ〜０．１４λの範囲で設定されれば、１５％以下のジッタと安定したトラッキングとは実現される。さらに、位相ピットの光学深さが０．０６５λ〜０．１１８λの範囲で設定されると、ＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタともに１０％以下に抑制される。位相ピットの光学深さが０．０７３λ〜０．１０５λの範囲で設定されると、ＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタともに８％以下に抑制される。ここで、位相ピットの光学深さの変更は、位相ピット基板の作成にあたって利用されるスタンパの作成条件と、作成後の基板に施されるディープＵＶ照射とで実現された。
次に本発明者は前述と同様に位相ピット基板を作成した。位相ピット基板の材料にはパンライトＳＴ−３０００のポリカーボネートが用いられた。位相ピット基板は射出成形で成形された。個々の位相ピット基板ごとに異なる位相ピットの光学深さは設定された。位相ピット基板には１３０℃で３０分のアニール処理が実施された。その後、前述と同様に位相ピット基板から光磁気ディスクは作成された。作成された光磁気ディスクで変調度とジッタとが測定された。作成された光磁気ディスクは順番にテスターにセットされた。位相ピットのトラッキングサーボに基づき位相ピットのＲＯＭ信号は再生された。レーザビームの波長は６５０ｎｍに設定された。開口数ＮＡは０．５５に設定された。線速は４．８［ｍ／ｓ］に設定された。個々の光磁気ディスクでは、最短マーク０．８３２μｍのＥＦＭ変調で記録磁性膜に磁界変調記録で所定のデータは記録された。同様に位相ピットＲＯＭもＥＦＭ変調の最短マーク０．８３２μｍで記録された。位相ピット列によるＲＯＭジッタとＲＯＭ上のＲＡＭジッタとが測定された。ジッタの測定にあたってＲＯＭおよびＲＡＭのレーザの再生パワーは１．５［ｍＷ］に設定された。磁界変調記録時にはレーザパワーＰｗ＝８．０［ｍＷ］のＤＣ発光が用いられた。再生時のレーザビームの偏光方向はトラック方向に対して垂直方向に設定された。
変調度の算出にあたって、光磁気ディスクから反射するレーザビームの光強度は測定された。後述されるように、レーザビームの光強度は、相互に直交する偏光面ごとに２分割フォトディテクタで検出される。フォトディテクタから出力される電気信号は加算アンプで加算される。こうしてレーザビーム全体の強度は検出される。加算された電気信号はオシロスコープに入力される。図１５に示されるように、レーザビームが位相ピットに照射されると反射レベルは低下する。その一方で、位相ピットのないスペース部にレーザビームが照射されると反射レベルは高まる。こうした反射レベルの高低差が位相ピットからのＲＯＭ信号強度に相当する。ここで、スペース部反射レベルＬａとＲＯＭ信号強度Ｌｂとの比で変調度は表される。具体的には、次式に従って変調度Ｍは算出される。
図１６から明らかなように、変調度の上昇とともにＲＯＭジッタは減少し、逆にＲＡＭジッタは増加する。位相ピットの変調度が５５％以下に設定されれば、ＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタはともに１５％以下に抑制されることができる。ただし、位相ピットの光学深さが縮小され変調度が８％を下回ると、安定したトラッキングが確保されることができない。その結果、記録再生は正常に実現されることができない。したがって、位相ピットの変調度が８％〜５５％の範囲で設定されれば、１５％以下のジッタと安定したトラッキングとが実現される。変調度が１１％〜３９％の範囲で設定されれば、ＲＯＭジッタとＲＡＭジッタとはともに１０％以下に抑制される。変調度が１４％〜３４％の範囲で設定されれば、ＲＯＭジッタとＲＡＭジッタとはともに８％以下に抑制される。
以上のように、第１斜め入射光ビームで測定される複屈折と、第２斜め入射光ビームで測定される複屈折との差分すなわち複屈折差が前述の値以下に設定された上で位相ピットの光学深さおよび変調度が調整されると、ＲＯＭおよびＲＡＭともに実用レベルで良好なジッタは実現されることができる。この複屈折差が前述の範囲から逸脱すると、位相ピットの光学深さが変更されたり変調度が調整されたりしてもＲＯＭおよびＲＡＭともに実用レベルのジッタが確保されることはできない。
以上のような光磁気ディスク１１の記録再生には光磁気ディスク駆動装置３１が使用される。この光磁気ディスク駆動装置３１は、例えば図１７に示されるように、光磁気ディスク１１を支持するスピンドル３２を備える。スピンドル３２は中心軸回りで光磁気ディスク１１を回転駆動することができる。
光磁気ディスク駆動装置３１は光源すなわち半導体レーザダイオード３３を備える。半導体レーザダイオード３３は直線偏光の光ビームすなわちレーザビーム３４を出力する。光磁気ディスク１１がスピンドル３２に装着されると、いわゆる光学系３５の働きでレーザビーム３４は光磁気ディスク１１まで導かれる。
光学系３５は、例えば、光磁気ディスク１１の表面に向き合わせられる対物レンズ３６を備える。半導体レーザダイオード３３および対物レンズ３６の間には例えばビームスプリッタ３７が配置される。半導体レーザダイオード３３のレーザビーム３４はビームスプリッタ３７を通過する。その後、レーザビーム３４は対物レンズ３６から光磁気ディスク１１に照射される。対物レンズ３６は、光磁気ディスク１１の表面に微小なビームスポットを形成する。レーザビーム３４は、基板１２、アンダーコート膜１４、記録磁性膜１５、補助磁性膜１６、オーバーコート膜１７を通過した後に反射膜１８に至る。レーザビーム３４は反射膜１８で反射する。こうしてレーザビーム３４は再び対物レンズ３６からビームスプリッタ３７に導かれる。
ビームスプリッタ３７には２ビームウォラストン３８が向き合わせられる。光磁気ディスク１１から帰還するレーザビーム３４はビームスプリッタ３７で反射する。レーザビーム３４はビームスプリッタ３７から２ビームウォラストン３８に導かれる。２ビームウォラストン３８は、相互に直交する偏光面でレーザビーム３４を分解する。
２ビームウォラストン３８の背後には２分割フォトディテクタ４１が配置される。２ビームウォラストン３８で分解されたレーザビーム３４は偏光面ごとに２分割フォトディテクタ４１で検出される。こうして偏光面ごとにレーザビーム３４は電気信号に変換される。２つの電気信号は加算アンプ４２で加算される。レーザビーム３４全体の強度は検出される。加算アンプ４２の出力に基づきＲＯＭ情報は解読される。同様に２つの電気信号は減算アンプ４３で減算される。光磁気ディスク１１から反射するレーザビーム３４および反射前のレーザビーム３４の間で偏光面の回転は検出される。減算アンプ４３の出力に基づきＲＡＭ情報は解読される。
対物レンズ３６には磁気ヘッドスライダ４４が向き合わせられる。磁気ヘッドスライダ４４には電磁変換素子が搭載される。こういった電磁変換素子は、対物レンズ３６から光磁気ディスク１１に向かうレーザビーム３４の経路の延長線上に配置されればよい。レーザビーム３４が照射されると、記録磁性膜１５の温度は上昇する。このとき、記録磁性膜１５には電磁変換素子から書き込み磁界が作用する。温度の上昇に伴い記録磁性膜１５では書き込み磁界の向きに応じて比較的に簡単に磁化は揃えられる。こうして記録磁性膜１５にＲＡＭ情報は書き込まれる。ただし、こういった磁気変調記録に代えていわゆる光変調記録が用いられてもよい。
以上のような光磁気ディスク駆動装置３１では、図１８に示されるように、光磁気ディスク１１上の位相ピット列からなる記録トラック４５に対して直交する偏光面４６で光磁気ディスク１１にはレーザビーム３４が照射される。言い換えれば、レーザビーム３４はいわゆる垂直偏光で位相ピット１３や記録磁性膜１５に照射される。垂直偏光のレーザビーム３４は、前述のＲＯＭ情報やＲＡＭ情報の読み出しにあたってジッタの低減に大いに寄与することができる。
本発明者は、前述と同様に、６具体例に係る光磁気ディスク１１を用意した。本発明者は個々の具体例ごとにジッタを測定した。測定にあたって２種類のレーザビームは用意された。一方のレーザビームは、前述の光磁気ディスク駆動装置３１のように、垂直偏光で光磁気ディスク１１に照射された。他方のレーザビームは、光磁気ディスク１１上の記録トラックに平行な偏光面で光磁気ディスク１１に照射された。すなわち、他方のレーザビームはいわゆる水平偏光で位相ピット１３や記録磁性膜１５に照射された。図１９に示されるように、ＲＡＭ情報の読み出しにあたって、基板１２の複屈折差の大きさに拘わらず、水平偏光に比べて垂直偏光でジッタは低減されることが確認された。その一方で、図２０に示されるように、ＲＯＭ情報の読み出しにあたって垂直偏光および水平偏光の間でジッタに大きな違いは生じなかった。
図１は光磁気記録媒体すなわち光磁気ディスク１１を示す。この光磁気ディスク１１はいわゆるコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光磁気ディスクとして構成される。光磁気ディスク１１の直径は例えば１２０ｍｍに設定される。
図２は光磁気ディスク１１の断面構造を概略的に示す。光磁気ディスク１１は基板１２を備える。基板１２は光透過性の素材から構成される。こういった素材には、例えばポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンといった樹脂材料が用いられればよい。基板１２は射出成形法で成型される。
基板１２の表面には位相ピット１３が転写形成される。位相ピット１３は基板１２に凹凸で形成される。基板１３の表面には、アンダーコート膜１４、記録磁性膜１５、補助磁性膜１６、オーバーコート膜１７、反射膜１８および保護膜１９が順番に積層される。これらのアンダーコート膜１４、記録磁性膜１５、補助磁性膜１６、オーバーコート膜１７、反射膜１８および保護膜１９は位相ピット１３上に形成される。この光磁気ディスク１１では位相ピット１３上の記録磁性膜１５にユーザデータが書き込まれる。
この光磁気ディスク１１では、第１斜め入射光ビームにより基板１２で測定されるシングルパスの第１複屈折値と、同様に第２斜め入射光ビームにより基板１２で測定されるシングルパスの第２複屈折値との差分すなわち複屈折差は４７ｎｍ以下に設定される。第１複屈折値の測定にあたって、基板１２は、例えば図３に示されるように、測定用光ビーム２１に直交する基準平面２２に対して、測定用光ビーム２１の照射位置を通過する半径線２３回りに２０度の角度αで傾く姿勢に保持される。同様に、第２複屈折値の測定にあたって、基板１２は、測定用光ビーム２１に直交する基準平面２２に対して、測定用光ビーム２１の照射位置を通過する位相ピット列方向すなわちトラッキング方向の接線２４回りに２０度の角度βで傾く姿勢に保持される。第１および第２複屈折値の測定にあたって一般の複屈折測定器が用いられればよい。
本発明者は１．２ｍｍ厚さの位相ピット基板を準備した。位相ピット基板には、図４に示されるように、隣接する位相ピットの間隔すなわちトラックピッチＴｐ＝１．６μｍ、位相ピット幅Ｐｗ＝０．４０μｍ、最短ピットの長さ０．８３２μｍのＥＦＭ変調で位相ピットが形成された。位相ピット基板は射出成形法で作成された。ここで、複数の位相ピット深さを有するスタンパは準備された。位相ピット基板の作成にあたって位相ピットの深さは数種類に変更された。同時に、図５に示されるように、従来のランド記録用の連続トラックから構成される連続溝基板が準備された。ランド記録用の連続溝基板のトラックピッチ（隣り合うグルーブ間の距離）は０．９０μｍである。位相ピット基板および連続溝基板ともに、基板の材料や、後述する基板アニールの条件は同一に揃えられた。これら複数の基板は複屈折測定器に装着された。前述の方法で、図６に示されるように、２０度傾けた姿勢で基板の複屈折差は測定された。複屈折測定器には株式会社オーク社製ＡＤＲ−２００Ｂが用いられた。複屈折測定器のレーザビームの波長は６３５ｎｍである。
次に、前述の位相ピット基板および連続溝基板から光磁気ディスクが作成された。作成にあたって複数条件で位相ピット基板および連続溝基板にはアニール処理が施された。その後に、位相ピット基板および連続溝基板はスパッタ装置に投入された。スパッタ装置の複数のチャンバ内では到達真空度は５×ｅ−５［Ｐａ］以下に設定された。第１のチャンバではＳｉターゲットが装着された。位相ピット基板や連続溝基板は第１のチャンバに搬送された。第１のチャンバにはＡｒガスとＮ２ガスとが導入された。こうして反応性スパッタは実施された。その結果、膜厚８０ｎｍのＳｉＮ膜すなわちアンダーコート膜１４は成膜された。
次に位相ピット基板や連続溝基板は第２のチャンバに搬送された。第２のチャンバでは、膜厚３０ｎｍのＴｂ２２（ＦｅＣｏ１２）７８膜すなわち記録磁性膜１５および膜厚４ｎｍのＧｄ１９（ＦｅＣｏ２０）膜すなわち補助磁性膜１６が順番に成膜された。続いて第１のチャンバに位相ピット基板や連続溝基板は搬送された。第１のチャンバでは膜厚５ｎｍのＳｉＮ膜すなわちオーバーコート膜１７および膜厚５０ｎｍのＡｌ（アルミニウム）膜すなわち反射膜１８が成膜された。反射膜１８上に紫外線硬化樹脂コートすなわち保護膜１９が形成された。こうして光磁気ディスクは作成された。
作成された光磁気ディスクは記録再生装置に順番に装着された。記録再生装置で位相ピット列によるＲＯＭジッタと位相ピット列上のＭＯ再生ジッタすなわちＲＡＭジッタとが測定された。記録再生装置ではレーザビームの波長は６５０ｎｍに設定された。開口数ＮＡは０．５５に設定された。線速は４．８［ｍ／ｓ］に設定された。個々の光磁気ディスクでは、最短マーク０．８３２μｍのＥＦＭ変調で記録磁性膜に磁界変調記録で所定のデータが記録された。ジッタの測定にあたってＲＯＭおよびＲＡＭのレーザの再生パワーはともに１．５［ｍＷ］に設定された。磁界変調記録時にはレーザパワーＰｗ＝８．０［ｍＷ］のＤＣ発光が用いられた。再生時のレーザビームの偏光方向はトラック方向に対して垂直方向に設定された。なお、こうした磁界変調記録だけでなく光変調記録でも同様の効果は得られる。
図７および図８にジッタの測定結果を示す。ここでは、位相ピットの光学深さは０．０９５λ（実深さ４０ｎｍ）に設定された。図７は位相ピット上のＭＯ再生ジッタすなわちＲＡＭジッタを示す。図８は位相ピットのＲＯＭジッタを示す。位相ピット基板の材料は帝人株式会社製パンライトＳＴ−３０００とＡＤ−９００ＴＧとが使用された。位相ピット基板は射出成形で作成された。位相ピット基板についてアニール温度は９０℃、１１０℃および１３０℃と変えられた。こうして６種類の光磁気ディスクでは２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は異なる値に設定された。同様に、連続溝基板について６種類の光磁気ディスクは作成された。基板の材料やアニール温度には同一の条件が設定された。図９は連続溝基板の結果を示す。連続溝基板でも同様の条件でＳｉＮアンダーコート膜、ＴｂＦｅＣｏ記録磁性膜、補助磁性膜、ＳｉＮオーバーコート膜、Ａｌ反射膜および保護膜は形成された。ランド部のトラッキングサーボに基づき前述と同じ条件で記録磁性膜に所定のデータは書き込まれた。
図７に示されるように、複屈折差が増加すると位相ピット上のＲＡＭジッタが急激に増大することが確認される。一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）ではエラー訂正にＣＩＲＣ（Ｃｒｏｓｓ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ｒｅａｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）方式が使用される。このＣＩＲＣ方式では、１ｘ１０−２以下のエラー率で実用上十分にエラー訂正の品質は確保される。こうしたエラー率の実現にあたってジッタは１５％以下に抑え込まれればよい。したがって、２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は４７ｎｍ以下に設定されればよい。さらに様々な変動要因によるジッタの上昇が見込まれる場合には、ジッタは１０％以下に抑制されることが好ましい。すなわち、２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は３７ｎｍ以下に設定されればよい。最大限に様々な変動要因が見込まれる場合には、ジッタは８％以下に抑制されればよい。この場合には、２０度の斜め入射光ビームの複屈折差は３０ｎｍ以下に設定されればよい。ジッタが８％以下に抑制されると、様々な変動下でも読み取りエラーが発生することなく十分な品質は確保されることができる。ここで、本発明者は、対物レンズのフォーカスの調整でＲＡＭジッタの抑制を試みた。しかしながら、ＲＡＭジッタの改善は僅かであった。一方、図８に示されるように、位相ピット基板のＲＯＭジッタは２０度の斜め入射光ビームの複屈折差に関係なくほぼ一定に維持された。言い換えれば、前述の第１斜め入射光ビームで測定されるシングルパスの第１複屈折値と、前述の第２斜め入射光ビームで測定されるシングルパスの第２複屈折値との差分すなわち複屈折差が縮小されれば、ＲＡＭジッタは大幅に改善されることが理解される。
図９は通常の記録方法であるランド記録での結果を示す。ランド記録では複屈折差に対してジッタは緩やかに上昇する。５０ｎｍまで複屈折差が上昇してもジッタは８％以下に抑制される。前述と同様に、フォーカスの調整でジッタの抑制が試みられると、複屈折差によりＲＡＭジッタの上昇はほぼ完全に抑制されることができる。
図１０は、位相ピット基板の垂直入射の複屈折とジッタとの関係を示す。ここで、垂直入射の複屈折とは、図３で基板を傾ける角度α、βをともに０度として測定した複屈折の値である。言い換えれば、レーザビーム２４に対して基板は垂直姿勢に維持される。一般的な複屈折の測定方法である。図１０に示されるように、一般的な垂直入射の複屈折とＲＡＭジッタとの間には相関がないことがわかる。位相ピット上のＲＡＭジッタは、図３に示されるように、斜め入射光ビームで測定される複屈折の値が傾斜の方向に応じて異なることと密接に関係している。
図１１は基板の傾き角度α、βと複屈折差との関係の代表例を示す。傾き角度が増大すると、半径方向と位相ピット列方向との複屈折差が増加する。図１２には、１０％以下にジッタが抑制される際に基板の傾きと複屈折差との関係が示される。複屈折差をｙ、基板角度をＸとしたとき、以下を満足すればよい。
次に本発明者は前述と同様に位相ピット基板を作成した。位相ピット基板の材料にはパンライトＳＴ−３０００のポリカーボネートが用いられた。アニール温度は１３０℃に設定された。図１４に示されるように、位相ピットの光学深さは変更された。図１４から明らかなように、位相ピットの光学深さが０．１４λ以下に設定されると、ＲＡＭジッタは１５％以下に抑制される。ただし、位相ピットの光学深さが０．０６λを下回ると、安定したトラッキングが確保されることができない。その結果、正常な記録再生が実現されることができない。したがって、位相ピットの光学深さは０．０６λ以上で確保されなければならない。位相ピットの光学深さが０．０６λ〜０．１４λの範囲で設定されれば、１５％以下のジッタと安定したトラッキングとは実現される。さらに、位相ピットの光学深さが０．０６５λ〜０．１１８λの範囲で設定されると、ＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタともに１０％以下に抑制される。位相ピットの光学深さが０．０７３λ〜０．１０５λの範囲で設定されると、ＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタともに８％以下に抑制される。ここで、位相ピットの光学深さの変更は、位相ピット基板の作成にあたって利用されるスタンパの作成条件と、作成後の基板に施されるディープＵＶ照射とで実現された。
次に本発明者は前述と同様に位相ピット基板を作成した。位相ピット基板の材料にはパンライトＳＴ−３０００のポリカーボネートが用いられた。位相ピット基板は射出成形で成形された。個々の位相ピット基板ごとに異なる位相ピットの光学深さは設定された。位相ピット基板には１３０℃で３０分のアニール処理が実施された。その後、前述と同様に位相ピット基板から光磁気ディスクは作成された。作成された光磁気ディスクで変調度とジッタとが測定された。作成された光磁気ディスクは順番にテスターにセットされた。位相ピットのトラッキングサーボに基づき位相ピットのＲＯＭ信号は再生された。レーザビームの波長は６５０ｎｍに設定された。開口数ＮＡは０．５５に設定された。線速は４．８［ｍ／ｓ］に設定された。個々の光磁気ディスクでは、最短マーク０．８３２μｍのＥＦＭ変調で記録磁性膜に磁界変調記録で所定のデータは記録された。同様に位相ピットＲＯＭもＥＦＭ変調の最短マーク０．８３２μｍで記録された。位相ピット列によるＲＯＭジッタとＲＯＭ上のＲＡＭジッタとが測定された。ジッタの測定にあたってＲＯＭおよびＲＡＭのレーザの再生パワーは１．５［ｍＷ］に設定された。磁界変調記録時にはレーザパワーＰｗ＝８．０［ｍＷ］のＤＣ発光が用いられた。再生時のレーザビームの偏光方向はトラック方向に対して垂直方向に設定された。
変調度の算出にあたって、光磁気ディスクから反射するレーザビームの光強度は測定された。後述されるように、レーザビームの光強度は、相互に直交する偏光面ごとに２分割フォトディテクタで検出される。フォトディテクタから出力される電気信号は加算アンプで加算される。こうしてレーザビーム全体の強度は検出される。加算された電気信号はオシロスコープに入力される。図１５に示されるように、レーザビームが位相ピットに照射されると反射レベルは低下する。その一方で、位相ピットのないスペース部にレーザビームが照射されると反射レベルは高まる。こうした反射レベルの高低差が位相ピットからのＲＯＭ信号強度に相当する。ここで、スペース部反射レベルＬａとＲＯＭ信号強度Ｌｂとの比で変調度は表される。具体的には、次式に従って変調度Ｍは算出される。
以上のように、第１斜め入射光ビームで測定される複屈折と、第２斜め入射光ビームで測定される複屈折との差分すなわち複屈折差が前述の値以下に設定された上で位相ピットの光学深さおよび変調度が調整されると、ＲＯＭおよびＲＡＭともに実用レベルで良好なジッタは実現されることができる。この複屈折差が前述の範囲から逸脱すると、位相ピットの光学深さが変更されたり変調度が調整されたりしてもＲＯＭおよびＲＡＭともに実用レベルのジッタが確保されることはできない。
以上のような光磁気ディスク１１の記録再生には光磁気ディスク駆動装置３１が使用される。この光磁気ディスク駆動装置３１は、例えば図１７に示されるように、光磁気ディスク１１を支持するスピンドル３２を備える。スピンドル３２は中心軸回りで光磁気ディスク１１を回転駆動することができる。
光磁気ディスク駆動装置３１は光源すなわち半導体レーザダイオード３３を備える。半導体レーザダイオード３３は直線偏光の光ビームすなわちレーザビーム３４を出力する。光磁気ディスク１１がスピンドル３２に装着されると、いわゆる光学系３５の働きでレーザビーム３４は光磁気ディスク１１まで導かれる。
光学系３５は、例えば、光磁気ディスク１１の表面に向き合わせられる対物レンズ３６を備える。半導体レーザダイオード３３および対物レンズ３６の間には例えばビームスプリッタ３７が配置される。半導体レーザダイオード３３のレーザビーム３４はビームスプリッタ３７を通過する。その後、レーザビーム３４は対物レンズ３６から光磁気ディスク１１に照射される。対物レンズ３６は、光磁気ディスク１１の表面に微小なビームスポットを形成する。レーザビーム３４は、基板１２、アンダーコート膜１４、記録磁性膜１５、補助磁性膜１６、オーバーコート膜１７を通過した後に反射膜１８に至る。レーザビーム３４は反射膜１８で反射する。こうしてレーザビーム３４は再び対物レンズ３６からビームスプリッタ３７に導かれる。
ビームスプリッタ３７には２ビームウォラストン３８が向き合わせられる。光磁気ディスク１１から帰還するレーザビーム３４はビームスプリッタ３７で反射する。レーザビーム３４はビームスプリッタ３７から２ビームウォラストン３８に導かれる。２ビームウォラストン３８は、相互に直交する偏光面でレーザビーム３４を分解する。
２ビームウォラストン３８の背後には２分割フォトディテクタ４１が配置される。２ビームウォラストン３８で分解されたレーザビーム３４は偏光面ごとに２分割フォトディテクタ４１で検出される。こうして偏光面ごとにレーザビーム３４は電気信号に変換される。２つの電気信号は加算アンプ４２で加算される。レーザビーム３４全体の強度は検出される。加算アンプ４２の出力に基づきＲＯＭ情報は解読される。同様に２つの電気信号は減算アンプ４３で減算される。光磁気ディスク１１から反射するレーザビーム３４および反射前のレーザビーム３４の間で偏光面の回転は検出される。減算アンプ４３の出力に基づきＲＡＭ情報は解読される。
対物レンズ３６には磁気ヘッドスライダ４４が向き合わせられる。磁気ヘッドスライダ４４には電磁変換素子が搭載される。こういった電磁変換素子は、対物レンズ３６から光磁気ディスク１１に向かうレーザビーム３４の経路の延長線上に配置されればよい。レーザビーム３４が照射されると、記録磁性膜１５の温度は上昇する。このとき、記録磁性膜１５には電磁変換素子から書き込み磁界が作用する。温度の上昇に伴い記録磁性膜１５では書き込み磁界の向きに応じて比較的に簡単に磁化は揃えられる。こうして記録磁性膜１５にＲＡＭ情報は書き込まれる。ただし、こういった磁気変調記録に代えていわゆる光変調記録が用いられてもよい。
以上のような光磁気ディスク駆動装置３１では、図１８に示されるように、光磁気ディスク１１上の位相ピット列からなる記録トラック４５に対して直交する偏光面４６で光磁気ディスク１１にはレーザビーム３４が照射される。言い換えれば、レーザビーム３４はいわゆる垂直偏光で位相ピット１３や記録磁性膜１５に照射される。垂直偏光のレーザビーム３４は、前述のＲＯＭ情報やＲＡＭ情報の読み出しにあたってジッタの低減に大いに寄与することができる。
本発明者は、前述と同様に、６具体例に係る光磁気ディスク１１を用意した。本発明者は個々の具体例ごとにジッタを測定した。測定にあたって２種類のレーザビームは用意された。一方のレーザビームは、前述の光磁気ディスク駆動装置３１のように、垂直偏光で光磁気ディスク１１に照射された。他方のレーザビームは、光磁気ディスク１１上の記録トラックに平行な偏光面で光磁気ディスク１１に照射された。すなわち、他方のレーザビームはいわゆる水平偏光で位相ピット１３や記録磁性膜１５に照射された。図１９に示されるように、ＲＡＭ情報の読み出しにあたって、基板１２の複屈折差の大きさに拘わらず、水平偏光に比べて垂直偏光でジッタは低減されることが確認された。その一方で、図２０に示されるように、ＲＯＭ情報の読み出しにあたって垂直偏光および水平偏光の間でジッタに大きな違いは生じなかった。
Claims (13)
- 位相ピット列で形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、基板のＲＯＭ領域に成膜されてＲＡＭ信号を保持する光磁気記録膜とを有し、ＲＯＭ領域のうち少なくともユーザエリアでは、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの基板への照射位置を通過する位相ピット列方向の接線を中心に基板が２０度傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第１複屈折値と、基準平面に対して、基板面内で位相ピット列方向に直交する直線を中心に基板が２０度傾いた姿勢で測定されるシングルパスの第２複屈折値との差が４７ｎｍ以下であることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 請求の範囲第１項に記載の光磁気記録媒体において、前記第１および第２複屈折値の差が３０ｎｍ以下であることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 請求の範囲第１項に記載の光磁気記録媒体において、前記位相ピットの光学深さは、情報の読み出しに用いられる読み出し用光ビームの波長をλとして０．０６λ〜０．１４λの範囲であることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 請求の範囲第１項または第２項に記載の光磁気記録媒体において、前記位相ピットの光学深さは、情報の読み出しに用いられる読み出し用光ビームの波長をλとして０．０７３λ〜０．１０５λの範囲であることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 請求の範囲第１項または第２項に記載の光磁気記録媒体において、前記位相ピットの変調度が８％〜５５％であることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 請求の範囲第１項または第２項に記載の光磁気記録媒体において、前記位相ピットの変調度が１４％〜３４％であることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、前記基板はポリカーボネートまたはアモルファスポリオレフィンから構成されることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 射出成形に基づき基板を成形する工程と、基板の成形後に９０℃以上の温度で基板をアニール処理する工程とを備えることを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
- 請求の範囲第８項に記載の光磁気記録媒体の製造方法において、基板の成形後に１００℃以上の温度で基板をアニール処理することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
- 請求の範囲第８項または第９項に記載の光磁気記録媒体の製造方法において、基板の成形後に１３０℃以下の温度で基板をアニール処理することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
- 請求の範囲第８項〜第１０項のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記アニール処理の実施後に前記基板に磁性膜を形成することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
- 光ビームを出力する光源と、記録媒体を支持するスピンドルと、記録媒体上の位相ピット列からなる記録トラックに対して直交する偏光面で記録媒体に向けて光ビームを照射する光学系とを備えることを特徴とする光磁気記録装置。
- 請求の範囲第１２項に記載の光磁気記録装置において、前記記録媒体で反射する光ビームおよび反射前の光ビームの間で偏光面の回転を検出する第１光検出器と、前記記録媒体で反射する光ビームの強度を検出する第２光検出器とをさらに備えることを特徴とする光磁気記録装置。
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