JPWO2005122162A1 - 記録媒体および記録媒体駆動装置向け信号処理装置 - Google Patents

Abstract

記録媒体では、位相ピット列（２１）上に磁性膜が形成される。磁性膜には磁化の向きに応じて記録マーク（２３）が確立される。レーザビームの働きで位相ピット列（２１）から情報は読み出される。同時に、レーザビームの働きで記録マーク（２３）に基づき情報は読み出される。位相ピット列（２１）の最短ピット長（ＰＬ）に比べて記録マーク（２３）の最短マーク長（ＭＬ）は大きく設定される。最短ピット長と最短マーク長とが一致する場合に比べて、記録マークに基づき情報が読み出される際に位相ピット列の影響はできる限り抑制されることができる。記録マークの情報の判別にあたってジッタは低減されることができる。その結果、位相ピット列の最短ピット長が狭められても、記録マークに基づき十分な精度で情報は読み出されることができる。

Description

本発明は、表面に位相ピット列を区画する基板と、基板の表面で磁化の向きに応じて記録マークを規定する磁性膜とを備える記録媒体に関する。

例えば日本国特開平６−２０２８２０号公報に開示されるように、いわゆるコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光磁気ディスクは広く知られる。この光磁気ディスクでは、一般の光磁気ディスクと同様に、基板の表面に形成される記録磁性膜に随時にＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）情報が書き込まれることができる。しかも、基板の表面には予め位相ピットが区画される。位相ピットに基づきＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）情報は書き込まれる。

ＲＯＭ情報の読み出しにあたって光磁気ディスクにはレーザビームが照射される。光磁気ディスクから反射する光の強度は位相ピットの有無に応じて変化する。こうして光の強度に基づきＲＯＭ情報は読み出される。同様に、ＲＡＭ情報の読み出しにあたって光磁気ディスクにはレーザビームが照射される。レーザビームの偏光面は記録磁性膜の極カー効果に基づき回転する。この回転に基づき、ＲＡＭ情報に含まれる２値情報すなわちビットデータは判別される。しかしながら、いまのところ期待されるとおりにＲＯＭ情報の読み出しおよびＲＡＭ情報の読み出しは両立されていない。
日本国特開平６−２０２８２０号公報 国際公開ＷＯ９５／１５５５７号パンフレット 日本国特開平２−９１８４１号公報

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、できる限り位相ピット列の最短ピット長を狭めても十分に磁性膜で記録マークの情報を判別することができる記録媒体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、第１発明によれば、表面に、第１長さの最短ピット長で規定される位相ピット列を区画する基板と、基板の表面で第１長さよりも大きい第２長さの最短マーク長に従って記録マーク列を規定する磁性膜とを備えることを特徴とする記録媒体が提供される。

こういった記録媒体では、最短ピット長と最短マーク長とが一致する場合に比べて、記録マークに基づき情報が読み出される際に位相ピット列の影響はできる限り抑制されることができる。記録マークの情報の判別にあたってジッタは低減されることができる。その結果、位相ピット列の最短ピット長が狭められても、記録マークに基づき十分な精度で情報は読み出されることができる。一般に、位相ピット列の最短ピット長が狭められる場合には、位相ピットの光学ピット深さは大きく設定される。位相ピットの光学深さが大きくなると、記録マークの判読にあたってジッタは拡大する。言い換えれば、判読の精度は悪化する。第１発明のように最短ピット長に比べて最短マーク長が大きく設定されれば、そういった精度の悪化は極力回避されることができる。

こういった記録媒体では最短マーク長は最短ピット長の整数倍に設定されることが望まれる。この記録媒体では、位相ピット列から読み出される情報に基づきクロック信号は生成されることができる。こういったクロック信号は記録マークに基づく情報の書き込みや読み出しに利用されることができる。位相ピット列から生成されるクロック信号は位相ピット列の移動速度のむらを反映することから、記録マークの書き込みや読み出しにあたって移動速度のむらの影響は排除されることができる。こうして記録マークの書き込みや読み出しは高い精度で実現されることができる。

基板では、少なくとも位相ピット列を含む領域で、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの投射位置を通過する接線回りに２０度の回転角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、測定用光ビームの投射位置を通過する半径線回りに２０度の回転角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２５ｎｍ未満に設定されることが望まれる。こういった記録媒体によれば、位相ピット列中の位相ピットの光学深さが０．１４λ〜０．２５λの範囲で設定されても、記録マークの読み出しにあたってジッタは８％以下に抑制されることができる。このとき、λ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示す。

こうした記録媒体では、隣接する位相ピット列同士の間隔は１．０μｍ〜１．２μｍの範囲で設定されればよい。同様に、最短ピット長は０．５５μｍ〜０．６５μｍの範囲で設定されればよい。こういった設定によれば、これまで以上に位相ピットの密度は高められることができる。本発明者の検証によれば、こうして位相ピットの密度が高められても、位相ピット列や記録マーク列に基づき十分に正確に情報は読み出されることができる。

前述の記録媒体は、位相ピット列および記録マーク列に鏡面を向き合わせる反射膜をさらに備えてもよい。この場合には、位相ピット列中の位相ピット外で鏡面から反射する光の反射率が１４％〜２４％の範囲で設定されることが望まれる。こういった設定によれば、位相ピットの密度が高められても、位相ピット列や記録マーク列に基づき十分に正確に情報は読み出されることができる。

以上のような記録媒体では、位相ピット列に基づき少なくとも音声情報および画像情報のいずれか一方が記録されることができる。同様に、記録マーク列に基づき音声情報が記録されることができる。一般に、音声情報にはＭＰ３といった高圧縮率のデータ圧縮方法が適用されることができる。したがって、音声情報が記録マーク列に基づき記録されても、記録媒体には十分な容量で音声情報は記録されることができる。記録マークの密度に比べて位相ピットの密度は高いことから、記録媒体には十分な容量で画像情報は記録されることができる。

第２発明によれば、表面に位相ピット列を区画する基板と、基板の表面で磁化の向きに応じて記録マークを規定する磁性膜とを備え、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの投射位置を通過する接線回りに２０度の回転角で傾いた姿勢の基板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、測定用光ビームの投射位置を通過する半径線回りに２０度の回転角で傾いた姿勢の基板で測定されるシングルパスの第２複屈折値とが特定され、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がλで表される際に、位相ピット列中の位相ピットの光学深さＰｄ［λ］と、第１および第２複屈折値の差ｄ［ｎｍ］との間には、

が成立することを特徴とする記録媒体が提供される。かかる記録媒体によれば、記録マークに基づく情報の読み出しにあたってジッタは確実に８％以下に抑制されることができる。記録マークに基づき情報の書き込みや読み出しは高い精度で実現されることができる。

特に、こういった記録媒体では、位相ピット列の最短ピット長Ｌと前記記録マークの最短マーク長Ｓとが規定される際に、

ただし、

が成立することが望まれる。こういった記録媒体では、位相ピット列の最短ピット長Ｌと前記記録マークの最短マーク長Ｓとの比が変化しても、記録マークに基づく情報の読み出しにあたってジッタは確実に８％以下に抑制されることができる。

こういった記録媒体では、Ｎは自然数であることが望まれる。こうして最短マーク長が最短ピット長の整数倍に設定されれば、前述のように、位相ピット列から生成されるクロック信号が記録マークに基づく情報の書き込みや読み出しに利用されることができる。記録マークに基づき情報の書き込みや読み出しは高い精度で実現されることができる。

同時に、記録媒体では、

が成立することが望まれる。こういった記録媒体では、コンパクトディスクの規格よりも小さな最短ピット長で位相ピット列が形成されても、位相ピット列に基づく情報の読み出しにあたってジッタは十分に８％以下に抑制されることができる。

特に、記録媒体では、

が成立することが望まれる。こういった記録媒体では、コンパクトディスク（ＣＤ）の規格に従って記録媒体に位相ピット列が形成されると、既存のコンパクトディスク用再生装置で確実に情報は読み出されることができる。したがって、一般のコンパクトディスクとの互換性は確保されることができる。

位相ピットの光学深さは０．２２５λ以上に設定されることが望まれる。こういった位相ピットの光学深さによれば、変調度は６０％以上に設定されることができる。コンパクトディスクの規格は満足されることができる。

以上のような記録媒体では基板は樹脂材料から構成されればよい。特に、基板はアモルファスポリオレフィン系材料から構成されることが望まれる。こういった基板では確実に複屈折差は２５ｎｍ未満に設定されることができる。

こうした記録媒体では、隣接する位相ピット列同士の間隔は１．０μｍ〜１．２μｍの範囲で設定されればよい。同様に、位相ピット列の最短ピット長は０．５５μｍ〜０．６５μｍの範囲で設定されればよい。これらの設定によれば、これまで以上に位相ピットの密度は高められることができる。本発明者の検証によれば、こうして位相ピットの密度が高められても、位相ピット列や記録マークに基づき十分に正確に情報は読み出されることができる。

前述の記録媒体は、位相ピット列および記録マークに鏡面を向き合わせる反射膜をさらに備えてもよい。この場合には、位相ピット列中の位相ピット外で鏡面から反射する光の反射率が１４％〜２４％の範囲で設定されることが望まれる。こういった設定によれば、位相ピットの密度が高められても、位相ピット列や記録マーク列に基づき十分に正確に情報は読み出されることができる。

以上のような記録媒体では、位相ピット列に基づき少なくとも音声情報および画像情報のいずれか一方が記録されることができる。同様に、記録マークに基づき音声情報が記録されることができる。一般に、音声情報にはＭＰ３といった高圧縮率のデータ圧縮方法が適用されることができる。したがって、音声情報が記録マーク列に基づき記録されても、記録媒体には十分な容量で音声情報は記録されることができる。記録マークの密度に比べて位相ピットの密度は高いことから、記録媒体には十分な容量で画像情報は記録されることができる。

第３発明によれば、所定間隔のクロックタイミングで、記録媒体上の位相ピット列に基づき生成される信号を処理する第１信号処理回路と、所定間隔の整数倍のクロックタイミングで、位相ピット列上の磁性膜に基づき生成される信号を処理する第２信号処理回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置向け信号処理装置が提供される。

かかる信号処理装置によれば、第１信号処理回路の処理動作と第２信号処理回路の処理動作とは同期されることができる。したがって、共通のクロック信号で処理されることができる。その他、第１信号処理回路の信号処理に基づきクロック信号が生成される場合でも、そういったクロック信号に基づき第２信号処理回路は処理動作を実現することができる。こういった信号処理回路は前述の記録媒体で記録マークの書き込みや読み出しを実現する際に大いに役立つ。

本発明に係る記録媒体すなわち光磁気ディスクの外観を概略的に示す斜視図である。 図１の２−２線に沿った拡大部分垂直断面図である。 光磁気ディスクの基板の構造を概略的に示す拡大斜視図である。 複屈折の測定方法の概略を示す模式図である。 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。 位相ピット列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。 信号処理回路の構成を概略的に示すブロック図である。 位相ピットの実深さおよび光学深さとジッタとの関係を示すグラフである。 位相ピットの光学深さと変調度との関係を示すグラフである。 複屈折差とジッタとの関係を示すグラフである。 反射率とジッタとの関係を示すグラフである。 位相ピットの光学深さと複屈折差との関係を示すグラフである。 位相ピットの実深さおよび光学深さとジッタとの関係を示すグラフである。 反射率とジッタとの関係を示すグラフである。 位相ピットの光学深さと複屈折差との関係を示すグラフである。

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は本発明に係る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。ただし、こういったディスク形状に代えてカード形状その他の形状が用いられてもよい。

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は円盤形の基板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、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。アンダーコート膜１４は例えばＳｉＮといった光透過性の素材から構成されればよい。記録磁性膜１５は例えばＴｂＦｅＣｏといった光透過性の磁性材から構成されればよい。同様に、補助磁性膜１６は例えばＧｂＦｅＣｏといった光透過性の磁性材から構成されればよい。オーバーコート膜１７は例えばＳｉＮといった光透過性の素材から構成されればよい。反射膜１８は例えばアルミニウムといった鏡面様の素材から構成されればよい。保護膜１９は例えば紫外線硬化樹脂から構成されればよい。

図３に示されるように、基板１２の表面には位相ピット列２１が形成される。位相ピット列２１では、個々の位相ピット２２は光学深さＰｄの凹みで形成される。こういった位相ピット列２１に基づきいわゆる記録トラックは確立される。位相ピット列２１はいわゆるトラックピッチＴｐの間隔で基板１２の半径方向に配列される。トラックピッチＴｐは例えば１．０μｍ〜１．２μｍの範囲で設定されればよい。最短ピット長ＰＬは例えば０．５５μｍ〜０．６５μｍの範囲で設定されればよい。こういった設定によれば、これまで以上に光磁気ディスク１１では位相ピット２２の密度は高められることができる。ただし、トラックピッチＴｐや最短ピット長ＰＬはこれらの数値に限定されるものではなく他の条件の変更に応じて適宜に変更されてもよい。

前述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は基板１２の表面に一面に形成される。したがって、位相ピット列２１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で覆われる。位相ピット列２１上では記録磁性膜１５に記録マーク２３が確立される。こうして反射膜１８は位相ピット列２１や記録マーク２３に鏡面を向き合わせる。例えば記録磁性膜１５全体に下向きの磁化が確立される場合には、記録マーク２３では上向きの磁化が確立される。こうした磁化の反転に基づき記録マーク２３は形成される。記録マーク２３の最短マーク長ＭＬは最短ピット長ＰＬよりも大きく設定される。ここでは、記録マーク２３の最短マーク長ＭＬは最短ピット長ＰＬの整数倍に設定される。

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２５ｎｍ未満に設定される。第１複屈折値の測定にあたって、基板１２は、例えば図４に示されるように、測定用光ビーム２４に直交する基準平面２５に対して、測定用光ビーム２４の照射位置を通過する位相ピット列２１の接線２６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２４に直交する基準平面２５に対して、測定用光ビーム２４の照射位置を通過する半径線２７回りに２０度の角度βで傾く姿勢に保持される。こうした第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。こういった複屈折測定器には例えばオーク社ＡＤＲ−２００Ｂが挙げられることができる。

こういった光磁気ディスク１１では、位相ピット列２１に基づきいわゆるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）情報は確立されることができる。ＲＯＭ情報の読み出しにあたって位相ピット列２１に沿ってレーザビームは照射される。光磁気ディスク１１から反射する光の強度は位相ピット２２の有無に応じて変化する。こうした強度の変化に基づき２値情報は判別される。ここでは、ＲＯＭ情報に基づき光磁気ディスク１１には画像情報が記録される。画像情報の容量は例えばＭＰＥＧといったデータ圧縮方法に基づき縮小されればよい。同様に、記録マーク２３の働きでいわゆるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）情報は確立されることができる。ＲＡＭ情報の読み出しにあたって位相ピット列２１に沿ってレーザビームは照射される。レーザビームの偏光面は記録磁性膜１５の極カー効果に基づき回転する。この回転の向きに基づき２値情報は判別される。その一方で、ＲＡＭ情報の書き込みにあたって記録磁性膜１５には位相ピット列２１に沿ってレーザビームが照射される。同時に記録磁性膜１５には所定の強度で磁界が印加される。記録磁性膜１５の温度上昇と磁界の反転とに基づき所定の向きに磁化は確立される。ここでは、ＲＡＭ情報に基づき光磁気ディスク１１には音声情報が記録される。音声情報の容量は例えばＭＰ３といったデータ圧縮方法に基づき縮小されればよい。

次に光磁気ディスク１１の製造方法を簡単に説明する。まず、基板１２は成型される。成型にあたって例えば射出成型機は用いられる。金型すなわちスタンパ内には例えばポリカーボネートやポリオレフィンの流動体が流し込まれる。スタンパ内で基板１２の表面には位相ピット２２が形成される。基板１２の板厚は例えば１．２ｍｍに設定される。このとき、基板１２の素材にポリカーボネートが用いられる場合には、射出成型後に基板１２にアニール処理が施されればよい。こういったアニール処理は基板１２の複屈折差の縮小に寄与する。アニール処理の温度は摂氏１２０度以下に設定されることが望まれる。アニール処理が摂氏１２０度を超えると、基板１２の性質は大きく変化してしまう。なお、基板１２の成型にあたってその他の製法が用いられてもよい。

その後、基板１２の表面にはアンダーコート膜１４や記録磁性膜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が積層される。積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられる。スパッタ装置の個々のチャンバでは５×ｅ^−５［Ｐａ］以下の真空度が確立される。

最初に基板１２は第１チャンバに搬送される。第１チャンバではＳｉターゲットが装着される。スパッタリングの実施にあたって第１チャンバにはＡｒガスおよびＮ_２ガスが導入される。反応性スパッタリングに基づきＳｉＮ膜すなわちアンダーコート膜１４は成膜される。ＳｉＮ膜の膜厚は例えば膜厚８０．０ｎｍ程度に設定される。

続いて基板１２は第２チャンバに搬送される。第２チャンバでは記録磁性膜１５および補助磁性膜１６が相次いで基板１２の表面に形成される。ここでは、記録磁性膜１５に例えば膜厚３０．０ｎｍ程度のＴｂ_２２（Ｆｅ_８８Ｃｏ_１２）_７８合金膜が用いられる。補助磁性膜１６には膜厚４．０ｎｍ程度のＧｄ_１９（Ｆｅ_８０Ｃｏ_２０）_８１合金膜が用いられる。

その後、基板１２は再び第１チャンバに搬送される。補助磁性膜１６の表面にはオーバーコート膜１７および反射膜１８が順番に積層される。オーバーコート膜１７には例えば膜厚５．０ｎｍ程度のＳｉＮ膜が用いられる。反射膜１８には例えば膜厚５０．０ｎｍ程度のアルミニウム膜が用いられる。反射膜１８上には保護膜１９が形成される。保護膜１８には例えば紫外線硬化樹脂コートが用いられればよい。こうして光磁気ディスク１１は作成されることができる。ただし、以上のような材料に代えて、一般的に光磁気記録用の記録媒体に用いられる材料が用いられてもよい。

以上のような光磁気ディスク１１の記録再生にあたって光磁気ディスク駆動装置３１は使用される。この光磁気ディスク駆動装置３１は、例えば図５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６に示されるように、光磁気ディスク１１上の位相ピット列２１に対して直交する偏光面４６で光磁気ディスク１１にレーザビーム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２２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。

ＲＯＭ情報の解読にあたって、例えば図７に示されるように、加算アンプ４２の出力は信号処理回路４７に供給される。同時に、加算アンプ４２の出力はＰＬＬ回路４８に供給される。ＰＬＬ回路４８は、加算アンプ４２から供給されるＲＯＭ情報のデータ列に基づきクロック信号を生成する。生成されたクロック信号は信号処理回路４９に供給される。信号処理回路４９には減算アンプ４３の出力が供給される。信号処理回路４９は、ＰＬＬ回路４８から供給されるクロック信号に同期しつつ減算アンプ４３の出力から２値情報を判別する。記録マーク２３の最短マーク長ＭＬは位相ピット２２の最短ピット長ＰＬの整数倍に設定されることから、こういったクロック信号に同期して記録マーク２３が書き込まれる限り、記録マーク２３から確実に２値情報は読み出されることができる。ＰＬＬ回路４８から出力されるクロック信号は光磁気ディスク１１の回転むらに追従することから、記録マーク２３の書き込みや読み出しにあたって回転むらの影響は極力排除されることができる。

本発明者は光磁気ディスク１１の特性を検証した。検証にあたって複数種類の基板１２は製造された。各基板１２ではＥＦＭ変調に基づき位相ピット列２１は形成された。トラックピッチＴｐは１．１μｍに設定された。位相ピット２２のピット幅は０．５５μｍに設定された。最短ピット長ＰＬは０．６０μｍに設定された。個々の基板１２ごとに位相ピット２２の実深さは３８．０ｎｍ〜１２１．０ｎｍの範囲で適宜に設定された。こういった位相ピット２２の実深さは、例えばスタンパの成形時に塗布されるレジスト樹脂の膜厚や、成型後の基板１２に照射されるディープＵＶ（紫外線）の照射時間に基づき調整された。こうして位相ピット列２１の働きでＲＯＭ情報は確立された。

１番目の基板１２はポリカーボネート（帝人化成株式会社パンライトＳＴ３０００）で作成された。射出成型後にアニール処理は省略された。その結果、基板１２では４３ｎｍの複屈折差が確立された。２番目および３番目の基板１２は同様にポリカーボネートで作成された。ただし、射出成型後に１時間にわたって基板１２にアニール処理が施された。２番目の基板１２ではアニール処理の温度は摂氏１００度に設定された。その結果、基板１２では３４ｎｍの複屈折差が確立された。３番目の基板１２ではアニール処理の温度は摂氏１２０度に設定された。その結果、基板１２では２５ｎｍの複屈折差が確立された。４番目の基板１２はアモルファスポリオレフィン（ＪＳＲ株式会社Ａｒｔｏｎ Ｄ４８１０）で作成された。この場合には、射出成型後にアニール処理は省略された。熱処理の省略にも拘わらず基板１２では１７ｎｍの複屈折差が確立された。本発明者はさらにアモルファスポリオレフィン（日本ゼオン株式会社登録商標ＺＥＯＮＥＸ Ｅ２８Ｒ）で基板１２を作成した。射出成型後にアニール処理は省略された。熱処理の省略にも拘わらず基板１２では１０ｎｍ程度の複屈折差が確立された。いずれの場合でも複屈折の測定にあたってオーク社ＡＤＲ−２００Ｂが用いられた。レーザビームの波長は６３５ｎｍに設定された。

本発明者は１番目から４番目までの基板１２を用いて光磁気ディスク１１を作成した。作成された光磁気ディスク１１の記録磁性膜１５にＥＦＭ変調に基づき記録マーク２３は書き込まれた。書き込みにあたって磁界変調記録が用いられた。レーザビームの波長λは６５０ｎｍに設定された。対物レンズの開口数ＮＡは０．５５に設定された。こういった波長λおよび開口数ＮＡの設定によれば、記録磁性膜１５の表面上にはいわゆる１／ｅ^２の強度に基づき１．１μｍ程度のスポット径でレーザビームのスポットは形成される。線速は４．８［ｍ／ｓ］に設定された。個々の光磁気ディスク１１ごとに、最短マーク長ＭＬは１．２μｍ、１．８μｍおよび２．４μｍのいずれかに設定された。こういった最短マーク長ＭＬの設定にあたってクロックのタイミング制御やレーザビームの制御方法は調節された。いずれの光磁気ディスク１１でも反射率は１９％程度に調整された。ここで、反射率は、位相ピット２２外で反射膜１８の鏡面から反射するレーザビームに基づき計測された。こうして記録マーク２３の働きでＲＡＭ情報は確立された。

続いて光磁気ディスク１１から位相ピット列２１に基づきＲＯＭ情報は読み出された。読み出されたＲＯＭ情報に基づきＲＯＭジッタは計測された。同時に、記録マーク２３に基づきＲＡＭ情報は読み出された。読み出されたＲＡＭ情報に基づきＲＡＭジッタは計測された。書き込みと同様に、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。レーザビームの偏光面は位相ピット列２１すなわちトラック方向に対して垂直方向に向けられた。

図８から明らかなように、位相ピット２２の光学深さＰｄが大きくなるにつれてＲＯＭジッタは減少する。その一方で、位相ピット２２の光学深さＰｄが大きくなるとＲＡＭジッタは増大する。ただし、記録マーク２３の最短マーク長ＭＬが拡大されればされるほど、ＲＡＭジッタに対して光学深さＰｄの増大の影響は減少する。言い換えれば、記録マーク２３の最短マーク長ＭＬが拡大されれば、位相ピット２２の光学深さＰｄが大きく設定されても十分なジッタ［％］は確保されることができる。一般に、音声（音楽を含む）や画像の記録再生にあたって光磁気ディスク１１には１０％以下のジッタが要求される。文字データや数値データの記録再生にあたって光磁気ディスク１１には８％以下のジッタが望まれる。ここでは、４番目の光磁気ディスク１１に基づきＲＯＭジッタやＲＡＭジッタは計測された。

光磁気ディスク１１では０．１４λ〜０．２５λの範囲で位相ピット２２の光学深さＰｄは設定されることが望まれる。図９から明らかなように、こういった位相ピット２２の光学深さＰｄによれば、３５％〜６５％度の変調度は得られる。３５％以上で変調度が設定されれば、十分に誤りなくＲＯＭ情報が読み出されることができる。ここで、位相ピット２２の光学深さＰｄが増大すればするほど、位相ピット２２の最短ピット長ＰＬは縮小されることができる。こうした最短ピット長ＰＬの縮小はＲＯＭ情報の高密度化に大いに貢献することができる。ここでは、前述と同様に、４番目の光磁気ディスク１１に基づきＲＯＭジッタやＲＡＭジッタは計測された。

図１０はＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタと複屈折差との関係を示す。ここで、ＲＡＭジッタの計測にあたって最短マーク長ＭＬ＝１．２μｍの記録マーク２３が用いられた。位相ピット２２の光学深さＰｄは０．１４１λに設定された。図１０から明らかなように、複屈折差が２５ｎｍ未満に設定されれば、確実にジッタは８％以下に抑制されることができる。言い換えれば、複屈折差が２５ｎｍ未満に設定されれば、位相ピット２２の光学深さＰｄが０．１４λ以上に設定されてもＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタは確実に８％以下に抑制されることができる。

図１１はＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタと反射率との関係を示す。ここで、ＲＡＭジッタの計測にあたって最短マーク＝１．２μｍの記録マーク２３が用いられた。位相ピット２２の光学深さＰｄは０．１８２λに設定された。図１１から明らかなように、反射率が高まればＲＯＭジッタは減少する。その一方で、反射率が高まるとＲＡＭジッタは増大する。この場合には、反射率が１９％程度に設定されると、最もＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタは改善されることが確認される。なお、反射率はアンダーコート膜１４の膜厚や成膜時のＮ_２の導入量に基づき調整された。ここで、反射率は、位相ピット２２外で反射膜１８の鏡面から反射するレーザビームに基づき計測された。

図１２は位相ピット２２の光学深さＰｄと複屈折差との関係を示す。図中、点線は、８％以下のＲＯＭジッタの確保にあたって要求される位相ピット２２の光学深さＰｄの最小値［λ］を表す。光学深さＰｄが点線の値を下回ると、ＲＯＭジッタは８％を超えてしまう。複屈折差や最短マーク長ＭＬの大きさに拘わらず０．１２λ以上の光学深さＰｄが設定されれば、８％以下のＲＯＭジッタは確保されることができる。図中、実線は、８％以下のＲＡＭジッタの確保にあたって要求される位相ピット２２の光学深さＰｄの最大値［λ］を表す。光学深さＰｄが実線の値を超えると、ＲＡＭジッタは８％を超えてしまう。このＲＡＭジッタの検証では、光学深さＰｄ［λ］と複屈折差ｄ［ｎｍ］との間に次式が成立する。

ただし、

ここで、Ｌは位相ピット列２１の最短ピット長ＰＬを示す。Ｓは記録マーク２３の最短マーク長ＭＬを示す。

次に本発明者は新たに複数種類の基板１２を準備した。各基板１２ではＥＦＭ変調に基づき位相ピット列２１は形成された。トラックピッチＴｐは１．６μｍに設定された。最短ピット長ＰＬは０．８３３μｍに設定された。すなわち位相ピット列２１はコンパクトディスク（ＣＤ）の規格に則って作成された。こうして光磁気ディスク１１には位相ピット列２１に基づき所定のコンテンツが書き込まれた。個々の基板１２ごとに位相ピット２２の実深さは３８．０ｎｍ〜１２１．０ｎｍの範囲で適宜に設定された。基板１２の複屈折差は１７ｎｍに設定された。

本発明者は前述の基板１２に基づき光磁気ディスク１１を作成した。作成された光磁気ディスク１１の記録磁性膜１５にＥＦＭ変調に基づき記録マーク２３は書き込まれた。書き込みは前述と同様に実施された。個々の光磁気ディスク１１ごとに、最短マーク長ＭＬは１．６６６μｍおよび２．４９９μｍのいずれかに設定された。反射率は１０．２％〜２７．３％の範囲で適宜に設定された。

以上のような光磁気ディスク１１で前述と同様にＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタは計測された。ただし、レーザビームの波長λは７８０ｎｍに設定された。図１３から明らかなように、前述と同様に、記録マーク２３の最短マーク長ＭＬが拡大されれば、位相ピット２２の光学深さＰｄが大きく設定されても十分なジッタ％は確保されることが確認された。

図１４はＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタと反射率との関係を示す。ここで、ＲＡＭジッタの計測にあたって最短マーク＝２．４９９μｍの記録マーク２３が用いられた。位相ピット２２の光学深さＰｄは０．２１７λに設定された。図１４から明らかなように、反射率が高まればＲＯＭジッタは減少する。その一方で、反射率が高まるとＲＡＭジッタは増大する。反射率が２４％未満に設定されると、ＲＯＭジッタおよびＲＡＭジッタは十分に抑制されることが確認される。ここで、反射率は、位相ピット２２外で反射膜１８の鏡面から反射するレーザビームに基づき計測された。

本発明者は市販のＣＤ−ＲＯＭ再生装置で前述の光磁気ディスク１１の再生を試みた。その結果、反射率が１３％を下回ると、前述のコンテンツは再生されることができなかった。その一方で、反射率が１４％〜２４％に設定されると、光磁気ディスク１１上のコンテンツは確実に再生されることが確認された。このとき、光磁気ディスク１１では位相ピット２２の光学深さＰｄは０．２１７λに設定された。

同様に、本発明者は市販のＣＤ−ＲＯＭ再生装置で前述の光磁気ディスク１１の再生を試みた。ここでは、反射率は１９．３％に設定された。その一方で、本発明者は光磁気ディスク１１ごとに位相ピット２２の光学深さＰｄを変更した。その結果、位相ピット２２の実深さが１２１．０〜８６．０ｎｍの範囲で設定されると、すなわち、位相ピット２２の光学深さＰｄが０．２７９λ〜０．１７０λの範囲で設定されると、位相ピット列２１に基づき光磁気ディスク１１上のコンテンツは確実に再生されることが確認された。位相ピット２２の光学深さＰｄが０．１７０λを下回ると、前述のコンテンツは再生されることができなかった。ただし、位相ピット２２の光学深さＰｄは０．２２５λ以上に設定されることが望まれる。図９から明らかなように、光学深さＰｄが０．２２５λｎｍ以上に設定されれば、コンパクトディスクの規格に則って６０％以上の変調度は確実に確保されることができる。

図１５は位相ピット２２の光学深さＰｄと複屈折差との関係を示す。図中、点線は、コンテンツの読み出しにあたって要求される位相ピット２２の光学深さＰｄの最小値［λ］を表す。複屈折差や最短マーク長ＭＬの大きさに拘わらず０．１７λ以上の光学深さＰｄが設定されれば、既存のＣＤ再生装置で確実にコンテンツは読み出されることができる。図中、実線は、８％以下のＲＡＭジッタの確保にあたって要求される位相ピット２２の光学深さＰｄの最大値［λ］を表す。このＲＡＭジッタの検証では、光学深さＰｄ［λ］と複屈折差ｄ［ｎｍ］との間に次式が成立する。

ただし、

ここで、Ｌは位相ピット列２１の最短ピット長ＰＬを示す。Ｓは記録マーク２３の最短マーク長ＭＬを示す。

なお、レーザビームのスポット径と最短ピッチ長ＰＬとの間や、スポット径とトラックピッチＴｐとの間で前述の相対関係が成立する限り、いずれのグラフに示される関係も成立する。例えばレーザビームのスポット径はレーザビームの波長λに比例すると同時に開口数ＮＡに反比例する。したがって、例えば開口数ＮＡが０．５５から０．６０に変更されても、トラックピッチＴｐが１．０ｘ０．５５／０．６０［μｍ］〜１．２ｘ０．５５／０．６０［μｍ］の範囲で設定されれば、いずれのグラフに示される関係も成立する。同時に、最短ピット長ＰＬは０．５５ｘ０．５５／０．６０［μｍ］〜０．６５ｘ０．５５／０．６０［μｍ］の範囲で設定されればよい。波長λにも同様な考え方が成立する。こういった関係は基板１２の複屈折が変化してもいずれも同様に成立する。

Claims (20)

1. 表面に、第１長さの最短ピット長で規定される位相ピット列を区画する基板と、基板の表面で第１長さよりも大きい第２長さの最短マーク長に従って記録マーク列を規定する磁性膜とを備えることを特徴とする記録媒体。
2. 請求の範囲１に記載の記録媒体において、前記最短マーク長は前記最短ピット長の整数倍に設定されることを特徴とする記録媒体。
3. 請求の範囲１に記載の記録媒体において、少なくとも位相ピット列を含む領域で前記基板では、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの投射位置を通過する接線回りに２０度の回転角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、測定用光ビームの投射位置を通過する半径線回りに２０度の回転角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２５ｎｍ未満に設定されることを特徴とする記録媒体。
4. 請求の範囲１に記載の記録媒体において、前記位相ピット列中の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がλで表される際に０．１４λ〜０．２５λの範囲で設定されることを特徴とする記録媒体。
5. 請求の範囲１に記載の記録媒体において、隣接する前記位相ピット列同士の間隔は１．０μｍ〜１．２μｍの範囲で設定され、前記最短ピット長は０．５５μｍ〜０．６５μｍの範囲で設定されることを特徴とする記録媒体。
6. 請求の範囲１に記載の記録媒体において、前記位相ピット列および記録マーク列に鏡面を向き合わせる反射膜をさらに備え、前記位相ピット列中の位相ピット外で鏡面から反射する光の反射率が１４％〜２４％の範囲で設定されることを特徴とする記録媒体。
7. 請求の範囲１に記載の記録媒体において、前記位相ピット列に基づき少なくとも音声情報および画像情報のいずれか一方が記録され、前記記録マーク列に基づき音声情報が記録されることを特徴とする記録媒体。
8. 表面に位相ピット列を区画する基板と、基板の表面で磁化の向きに応じて記録マークを規定する磁性膜とを備え、測定用光ビームに直交する基準平面に対して、測定用光ビームの投射位置を通過する接線回りに２０度の回転角で傾いた姿勢の基板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、測定用光ビームの投射位置を通過する半径線回りに２０度の回転角で傾いた姿勢の基板で測定されるシングルパスの第２複屈折値とが特定され、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がλで表される際に、位相ピット列中の位相ピットの光学深さＰｄ［λ］と、第１および第２複屈折値の差ｄ［ｎｍ］との間には、
   

   

   が成立することを特徴とする記録媒体。
9. 請求の範囲８に記載の記録媒体において、前記位相ピット列の最短ピット長Ｌと前記記録マークの最短マーク長Ｓとが規定される際に、
   

   

   ただし、
   

   

   が成立することを特徴とする記録媒体。
10. 請求の範囲９に記載の記録媒体において、前記Ｎは自然数であることを特徴とする記録媒体。
11. 請求の範囲９に記載の記録媒体において、
    

    

    が成立することを特徴とする記録媒体。
12. 請求の範囲１１に記載の記録媒体において、
    

    

    が成立することを特徴とする記録媒体。
13. 請求の範囲１２に記載の記録媒体において、前記位相ピットの光学深さは０．２２５λ以上に設定されることを特徴とする記録媒体。
14. 請求の範囲１３に記載の記録媒体において、変調度は６０％以上に設定されることを特徴とする。
15. 請求の範囲９に記載の記録媒体において、前記基板は樹脂材料から構成されることを特徴とする記録媒体。
16. 請求の範囲１５に記載の記録媒体において、前記基板はアモルファスポリオレフィン系材料から構成されることを特徴とする記録媒体。
17. 請求の範囲９に記載の記録媒体において、隣接する前記位相ピット列同士の間隔は１．０μｍ〜１．２μｍの範囲で設定され、前記位相ピットの最短ピット長は０．５５μｍ〜０．６５μｍの範囲で設定されることを特徴とする記録媒体。
18. 請求の範囲９に記載の記録媒体において、前記位相ピット列および記録マークに鏡面を向き合わせる反射膜をさらに備え、前記位相ピット外で鏡面から反射する光の反射率が１４％〜２４％の範囲で設定されることを特徴とする記録媒体。
19. 請求の範囲９に記載の記録媒体において、前記位相ピット列に基づき少なくとも音声情報および画像情報のいずれか一方が記録され、前記記録マークに基づき音声情報が記録されることを特徴とする記録媒体。
20. 所定間隔のクロックタイミングで、記録媒体上の位相ピット列に基づき生成さ れる信号を処理する第１信号処理回路と、所定間隔の整数倍のクロックタイミングで、位相ピット列上の磁性膜に基づき生成される信号を処理する第２信号処理回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置向け信号処理装置。
    

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