WO2000028538A1

WO2000028538A1 - Disque optique, substrat de disque et lecteur

Info

Publication number: WO2000028538A1
Application number: PCT/JP1999/006202
Authority: WO
Inventors: Katsusuke Shimazaki; Yuuji Yamazaki; Hikaru Mizutani; Tsuyoshi Maro; Kenji Ohta; Hiroyoshi Takagi; Katsuhiro Takahashi
Original assignee: Hitachi Maxell, Ltd.
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2000-05-18
Also published as: AU1078800A; US7027385B1

Description

明細書光ディスク、ディスク基板及び駆動装置

技術分野

本発明は、スピンドルにチャックされて回転される光ディスク及びそのディスク基板並びに光ディスクを回転駆動させるための駆動装置に関し、更に詳細には、高速に回転させても高いデータ信頼性と回転安定性とを備えた光ディスク、及び回転時に水平面を維持することができる記録ディスクに用いられる基板、並びに記録ディスクを常に水平の状態で回転させることができる駆動装置に関する。背景技術

コンビュ一夕などの外部メモリとして光磁気ディスクが広く利用されている。かかる光磁気ディスクでは、ディスクを記録再生装置に装着する方法として、メ力二カルクランプ方式や、マグネチッククランプ方式が採用されている。マグネチッククランプ方式は、メカニカルクランプ方式と異なり、光磁気ディスクの固定装置を必要とせず、図 1に示すように、基板 1をスピンドル 2の受け面 2 aで支持し、基板に取り付けられたハブ 3をスピンドル 2に埋設した磁石 4により磁気吸引して基板 1裏面の内周部分をスビンドル 2のデイスク受け面に押し付ける方法である。この方式は、メカニカルクランプ方式に比べて装置を小型化できるという利点を有する。しかしながら、プラスチック基板とハブの熱膨張率の違いから、周囲温度の変化により基板内に歪応力が発生するというリタデーシヨンの問題があった。このリタデーシヨンは、光磁気ディスクの記録再生光の偏光状態を乱すために、記録再生特性の劣化を招く恐れがある。この問題を解決する手段として、例えば特開昭 6 2— 4 6 4 4 6号には、図 2 に示すような光デイスクの構造が提案されており、マグネチッククランプ用ハブ 3を基板 1に固着しないで基板 1とマグネチッククランプ用のハブ 3を遊離させ、スピンドル 2に設置してある磁石 4によってマグネチッククランプ用ハブ 3を磁気吸引し、同時にマグネチヅククランプ用ハブ 3を基板 1に押し付けつつデイスクを回転させる。この方法では、マグネチッククランプ用ハブと基板とが互いに固着されていないので、それらの熱膨張率の—違いに起因するリタデーシヨンが発生することはない。ところが、本発明者らの研究によると、マグネチッククランプ方式に従う媒体を、高速転送レートを実現するために回転数を上げて記録再生装置で回転駆動させると、 7 2 0 r p mを超える回転数において記録再生装置に振動が発生し、トラッキングエラ一ゃデ一夕のライト/リードエラ一が頻発に発生することがわかつた。そして、この現象は、より高速に回転させるほど、より顕著になることがわかった。この理由は、基板とマグネチッククランプ用ハブの間で働く摩擦力よりもディスクの回転力が大きくなるためにすベりが発生し、光磁気デイスクの回転ムラが発生するためであると考えられる。更に、回転ムラにより生じた面振れや空気の流れの乱れ（乱流）の上記エラ一に起因している。

また、記録密度向上のために基板の厚みを薄くすると、基板の剛性が低下してしまうために、スピンドルの回転力によって面振れや変形が発生し易くなる。このため、面振れや変形によって回転ムラや乱流が発生する恐れがある。

また、光磁気ディスクをカートリッジケースに収容した状態で回転駆動させる場合には、ディスクを高速に回転させるほど、カートリッジの内部にディスクの回転による乱流が発生し、ディスクの回転安定性に影響を及ぼすことが考えられる。また、この乱流により回転ムラや面振れが増大することが考えられる。

更には、高速にディスクを回転させることによりスピンドルモー夕からの発熱量も従来よりも増大し、基板に大量の熱が伝達することの影響も考えられる。また、高速に回転させることによりディスク表面と空気摩擦でディスクが帯電し、ディスクへの塵埃の付着が増加することも考えられる。特に、薄型の基板を使用した光ディスクの場合にはディスクが帯電し易いためにディスクへの塵埃の付着が著しく増加する。 . そこで、本発明者らは、スピンドルの磁石を磁力の大きなものに変更して、スビンドルとマグネチッククランプ用ハブの磁気吸引力を従来よりも上げることによって、基板とハブの間のすべりを防止しようと試みたが、信号品質が低下してしまうという問題が発生した。これは、スピンドルの磁石からの磁場が強すぎるために、光磁気信号に影響を与えてしまうためであると考えられる。また、光磁気ディスクなどの光記録媒体では、記録再生時に光を照射したときの入射光の光軸に対する媒体面（記録層）の角度が、記録再生性能に非常に大きく影響する。したがって、情報を記録再生する際には、入射光を光記録媒体の記録面に垂直に入射させることが最適である。しかしながら、実際には、光記録媒体を製造する際に生じる基板の反りや駆動装置の光学系の設定誤差、環境温度及び湿度の変化によるディスクの歪により記録面に対して入射光が垂直からずれた角度を示す場合が多い。特に板厚が 0 . 8 mm以下の薄型の光記録媒体を製造するためのプラスチック製の基板の場合には、剛性が低いために基板の反りや歪の発生を防止するのは困難であった。入射光軸に対する媒体表面の角度はコマ収差に大きく影響し、コマ収差は垂直方向からの傾斜角度の 3乗に比例して増大する。すなわち、入射光軸に対して媒体面が傾くと焦点部のスポッ卜径が実質的に大きくなつてしまい所望の大きさの記録マークを記録できなくなる恐れがある。また、情報を再生する際にコマ収差が生じると、記録されたマークを十分な分解能で再生することが困難となる。従来は、入射光軸に対する媒体表面の所望位置からの傾斜（以下チルトと称す ) に起因する問題に対して、駆動装置の光学系の精密組立技術や、光記録媒体を平坦に作製する技術で対応していた。例えば、このチルトの問題を解決するために、光記録媒体のチルトを駆動装置の光学系を通じて検出し、光学系自体を動かすことにより、入射光軸を光記録媒体表面に対して垂直になるように制御する方法が知られている。これはチルトサーボと呼ばれている。しかしながら、この方法は光学系を精密に動かすための駆動部が必要となるため、装置構成が複雑になり、安価な構成にすることができない。また入射光が媒体表面に垂直に入射するように光学系を駆動させるために所定の時間が必要となるため、応答の速い記録再生装置とすることも困難であった。本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、本発明の第 1の目的は、高速で回転させたときに基板とハブとの間ですべりが発生することを防止して、面振れや回転ムラを抑制することが可能な光ディスクを提供することにある。本発明の第 2の目的は、情報の記録再生の際に、記録面が入射光の光軸に対して垂直に配置されることができる記録ディスク用の基板を提供することにある。本発明の第 3の目的は、記録デイスクを回転駆動させる際に記録デイスクの傾きを矯正して常に記録ディスクを水平に維持させることができる駆動装置を提供することにある。発明の開示

本発明の第 1の態様に従えば、中心に孔を有するディスク状の基板上に、情報が記録される記録層を有し且つ該基板の中央にハブを備える光ディスクにおいて、基板の投影面積を Xとし、ハブと基板とが互いに接触する部分の接触面積を Y としたときに、 X及び Yが、

Y/X≥0 . 0 1 5

の関係を満足することを特徴とする光ディスクが提供される。本発明の光ディスクは、基板の投影面積 X·に対するハブと基板とが接触する接触面積 Υの割合が 1 . 5 %以上になるように、すなわち、 X及び Υが、 Υ/Χ≥ 0 . 0 1 5を満足するように構成したことに特徴がある。基板とマグネチッククランプ用ハブの接触面積を上記関係を満足するように確保すれば、例えば、光デイスクを回転駆動させるためのスピンドルの受け面と基板との接触面積が一定の場合に、マグネチッククランプ用ハブと基板との間の摩擦力を大きくすることができる。それゆえ、情報の記録再生時に光ディスクを高速で回転させても、従来よりも基板の担持力が増大しているために、面振れや回転ムラが発生することが抑制される。基板の投影面積 Xに対する接触面積 Υの割合は、光ディスクを高速に回転させる場合ほど大きいほうが好ましく、実質上の回転数は、光ディスクを回転駆動させるスピンドルモー夕一の制限によることから、 2 %以上 7 %以下が、より一層好ましい。また、記録密度向上のために記録領域の基板厚みを 0 . 7 mm以下とした場合であっても、記録領域外の基板厚みを 0 . 7 mmよりも厚くすることや、基板の引張強度以上の引張強度を有する補強部材を基板の一部に固着することで、基板全体の剛性が向上し、面振れの発生を抑えることができる。それゆえ、基板とマグネチッククランプ用ハブの接触面積を上記関係を満足するように確保することとの相乗効果で、回転ムラの発生や乱流の発生を、より一層効果的に抑制することができる。また、本発明の光ディスクは、当該光ディスクを回転可能に収容する力一トリッジケースを備えてカートリッジ付光ディスクとして構成され得る。カートリッジケースの内壁面の、ディスクと対向する面には、ディスク回転時の空気の流れを調整するための凸部及び凹部の少なくとも一方を形成することができる。これにより、ディスク回転中に発生する乱流を抑えることができるので、カートリツジケース内において面振れを発生させることなく安定して光ディスクを回転させることができる。 - 本発明の第 2の態様に従えば、中心に孔を有する基板上に記録層を有するとともに基板の中央にハブを備える光磁気ディスクにおいて、

上記ハブは、光磁気ディスクの外径に対して 2 6 %以上の外径を有することを特徴とする光磁気ディスクが提供される。本発明の第 2の態様の光デイスクは、光ディスクの外径に対して 2 6 %以上の外径を有するハブを備える。それゆえ、基板とハブとの間ですベりを発生させることなく従来よりも高速に回転させることができる。また、ディスク回転時に面振れや回転ムラが発生することも低減されるので、従来よりも高速に回転させて情報の記録再生を行うことができる。また、本発明において、光ディスクの外径に対するハブの外径の割合は、更に望ましくは、光ディスクの記録領域を確保するという理由から 2 8 %〜4 0 %でめる。本発明の第 3の態様に従えば、光ディスクに用いられるディスク状の基板において、

ディスク面が、回転軸に垂直な面に対して実質的に傾斜していることを特徴とするディスク基板が提供される。本発明の第 3の態様の基板は、記録領域を含むディスク面が、ディスクの回転軸に垂直な面に対して実質的に上方または下方に傾斜して構成されている。かかる基板は、例えば、溶融樹脂を金型内に射出充填して成型する射出成型法により製造され得る。射出成型法により成型される基板は、通常、スタンパが装着されている側に傾斜する（反る）傾向がある。このため、従来、成型される基板が反らないように金型に温度差を生じさせて成型する方法が採用されていた。しかしながら、本発明の基板は、上述のように積極的に傾けた構造を有するために、金型の温度を厳密に管理することが不要となり、従来よりも製造が容易となる。本発明に従う基板を製造するには、傾斜角に応じてスタンパ面及びスタンパと対向し且つキヤビティを画成する面を金型中心軸と直交する面に対して適宜傾斜させればよい。成型される基板のチルトの角度（傾斜角度）は、好ましくは、水平面から 1 0ミリラジアン（m r a d ) を基準角度（設定値）として ± 7ミリラジアンの範囲内に設定し得る。本出願において「実質的に上方または下方に傾斜している」とは、基板を製造する際の設計値として上方または下方に 3 m r a d以上の傾斜角度を有することを意味する。ディスク基板を射出成型法により製造する場合、通常、ディスク面は回転軸に垂直な面に対して、最大で ± 3 m r a dの傾斜角度のばらつきが生じている。それゆえ、基板を製造する際の設計値に対する製造誤差として 3 m r a d以上の傾斜角度を予め設定しておけば、製造された製品は、製造誤差を考慮しても上方または下方に確実に傾きを有することになる。なお、本出願中、デイスク面の傾斜との関係において、用語「ディスク面」とは、ディスクの上面と下面が平行でない場合には、ディスクの上面及び下面の中央位置、すなわちディスク厚み方向の中央位置により画成される面をいう。本発明の第 3の態様のディスク基板は、例えば、図 1 9の上方に示すように、マグネヅトチヤッキング用のハブ 1 9 2と、かかるハブ 1 9 2を収容するハブ収容部（円筒状容器） 1 9 3と、ハブ収容部 1 9 3の外周壁からディスク半径方向に延在する基体（ディスク面） 1 9 4とから構成され得る。かかる基体 1 9 4は水平面に対してハブ収容部 1 9 3の底部から離れる方向に角度 0だけ傾いた構造を有する。かかる角度 0は I m r a d〜2 0 m r a dになるように形成されることが好ましい。かかる基板を用いて製造される記録ディスクは、例えば、後述する駆動装置を用いることによってディスク面の傾きが矯正されて記録再生され得 o 本発明のディスク基板を用いて製造された光ディスクを、後述する駆動装置に装着した際に、ハブの押圧力により光ディスクを変形させてチルトを制御するためには、マグネットでハブを磁気吸引したときの吸引力で光ディスクを変形可能であることが望ましい。それゆえ、基板のディスク面の厚さは、 0 . 8 mm未満が好ましく、 0 . l mm〜0 . 7 mmがより一層好ましい。本発明の基板を構成する材料としては、光透過性を有する任意の材料を使用することができ、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルペンテン、エポキシ等の透明樹脂材料、ガラス等の透明セラミック材料を使用し得る。また、本発明のディスク基板を用いて、例えば、再生専用の光ディスクや、追記型光ディスク、光磁気ディスク、相変化型光ディスクなどを製造し得る。本発明の第 4の態様に従えば、光ディスクに用いられるディスク状の基板において、

ディスク面が、 0 . 8 mm未満の厚みを有しており、回転軸に垂直な面に対するディスク面の傾斜角度 0が、 l m r a d≤( ≤ 2 O m r a dであることを特徴とするディスク基板が提供される。本発明の第 4の態様のディスク基板は、ディスク面の厚さが 0 . 8 mm未満であるので、かかる基板を用いて製造された光ディスクを後述する駆動装置に装着してハブの押圧力により光ディスクを変形させてチルトを制御する際に、マグネットでハブを磁気吸引したときの吸引力程度で光ディスクを確実に変形させることが可能となる。また、本発明のディスク基板は、ディスク面の厚みが 0 . 8 m m未満と薄いために、かかる基板を用いて製造された光ディスクは高密度記録に好適である。また、第 4の態様のディスク基板も、第 3の態様のディスク基板と同様にディスク面が回転軸に垂直な面に対して傾きを有しているので、上述したように射出成型における厳密な温度制御は不要である。本発明においては、ディスク面の、回転軸に垂直な面に対する傾斜角度は 1 O m r a d〜2 O m r a dがより一層好ましい。本発明の基板のように基板面（基板中心面）が回転中心と直交する面に対して予め傾斜するように設定され、そのように製造されている基板は従来存在していない。本発明の第 5の態様に従えば、磁力により吸引されて記録ディスクの一部を押圧するハブを備える記録ディスクを駆動するための駆動装置において、

記録ディスクのチルトを調整するために記録ディスクの一部を支持する支持部を有することを特徴とする駆動装置が提供される。本発明の第 5の態様の駆動装置は、記録ディスクの一部、例えば記録ディスクの内周側裏面を支持する支持部を有しており、記録ディスクが駆動装置に装着されるときに、かかる支持部で記録ディスクのチルトを調整することができる。支持部は、記録ディスクを回転させるための回転シャフ卜の先端部分に形成し得る。かかる駆動装置は、光ディスクのディスク面を、回転軸に垂直な面に対して略水平（ 1 O m r a d以下）に維持して回転させることができるので、コマ収差を発生させることなくディスク面に垂直に記録及び/または再生光を入射させて、確実に情報の記録及び/または再生を行うことができる。本発明の第 5の態様の駆動装置においては、例えば、図 1 9に示すような光デイスクを用いる場合には、記録ディスクを回-転させるための回転シャフト 2 1 0 の先端に記録ディスク 1 9 0のハブ収容部 1 9 3を収容するための凹部 2 2 1を形成し得る。凹部 2 2 1を画成する円筒部材 2 2 2の頂部からは、支持部材 2 2 3が半径方向外側に水平に延在する。凹部 2 2 1の底面 2 2 1 aには、回転軸と同軸になるように突出した第 1突起部（着座部） 2 2 4を備え得る。第 1突出部 2 2 4は、その直径が記録ディスク 1 9 0のセン夕一ホール 1 9 6の直径よりも大きくなるように形成される。かかる第 1突出部 2 2 4に、記録ディスク 1 9 0 のハブ収容部 1 9 3の底面が着座する。第 1突出部 2 2 4には回転軸と同軸状で突出した第 2突出部（スピンドルへヅド） 2 2 5を有する。第 2突出部 2 2 5は記録ディスク 1 9 0のセン夕一ホール 1 9 6と嵌合可能な寸法で形成し得る。凹部 2 2 1には、記録ディスク 1 9 0に設けられているハブ 1 9 2を磁気的に吸引するための永久磁石 2 2 6が第 1突出部 2 2 4よりも外周側に位置するように環状に埋設される。かかる構造を有する駆動装置で使用される記録ディスクは、例えば、第 1の態様に従う基板を用いて製造された記録ディスク、すなわち予め傾きを持って製造された記録ディスクが好ましい。以下、本発明の駆動装置の動作原理について説明する。記録ディスクとしては、図 1 9の上方に示したような、回転軸方向において基体 1 9 4が水平面に対して角度 0だけ傾いて形成された記録ディスクを使用し得る。第 2突出部 2 2 5をセン夕一ホール 1 9 6に挿入することによって記録ディスク 1 9 0を駆動装置の回転シャフト 2 1 0に装着すると、図 2 0に示すように、記録ディスク 1 9 0の半径方向の位置が規制されるとともに、ハブ収容部の底部が第 1突出部 2 2 4の上面 2 2 4 a上で支持される。このとき磁石 2 2 6の磁気吸引力によりハブ 1 9 2 の外縁部 1 9 2 aが磁石 2 2 6に引き付けられて、ハブ外縁部 1 9 2 aがハブ収容部の外周部 1 9 3 aを押圧する。第 1突出部 2 2 4の外径は、ハブ外縁部 1 9 2 aの内径よりも小さいので、図 2 1に示すように、ハブ収容部 1 9 3の底部の外周側が押し曲げられ、これにより、基体 1 9 4の裏面が支持部 2 2 3の水平面に押し付けられ、基体 1 9 4は支持部水平面に従って水平に維持される。このように、傾きを有する記録ディスクは、支持部 2 2 4で水平に支持されつつ回転されるので、記録再生光を光入射面 2 1 1に対して常に垂直に入射させることができる。したがって、製造された記録ディスクの面の傾きにばらつきが生じていても、記録再生時には、記録ディスクの裏面が回転機構の支持部に押し付けられるので、ディスクの傾きを矯正しつつ回転させることが可能となる。本発明の駆動装置は、第 3及び第 4の態様に従うディスク基板を備える記録デイスクを駆動させるための装置として極めて好適である。本発明の第 6の態様に従えば、記録ディスクの記録面に光を照射して情報を記録再生するための駆動装置において、

上記記録ディスクは、磁石により吸引されて記録ディスクの一部を押圧するハブを備え、

記録デイスクに光を照射するための光源と、

記録デイスクに照射した入射光の光軸に対する記録面の傾き角を測定するチルトセンサ一と、

記録ディスクを回転させるための回転シャフトと、

回転シャフト内に埋設された電磁石と、

上記チルトセンサ一により検出された傾き角に基づいて上記電磁石の磁界強度を制御して、記録ディスクのディスク面に対するハブの押圧力を調整するための制御装置とを備えることを特徴とする駆動装置が提供される。本発明の第 6の態様の駆動装置は、記録デイスク回転中のディスク面のチルト (傾斜角度）を検出するチルトセンサ一を備えており、チルトセンサーで検出された傾斜角度に基づいて制御装置によりディスク面に対するハブの押圧力を調整して、ディスク面が回転軸に垂直な面に対してほぼ水平（角度 l O m r a d以下 ) になるように光ディスクを変形させつつ回転させることができる。このため、ディスク面が回転軸に垂直な面に対して傾いている基板を備える光ディスクであつても、ディスク面を回転軸に垂直な面に対してほぼ水平に回転可能である。それゆえ、本発明の第 3及び第 4の態様のディスク基板を備える光ディスクを回転駆動させるための駆動装置として好適である。本発明の第 6の態様に従う駆動装置では、装着される記録ディスクとして、例えば、図 2 2に示すような、中央部分にハブを収容するためのハブ収容部が形成された記録ディスク 1 9 0を用い得る。この場合、回転シャフトは、記録ディスク 1 9 0のハブ収容部 1 9 3を載置するディスク受け部（載置部） 2 3 1を備え得る。ディスク受け部 2 3 1には、その表面 2 3 l a (図中、上面）から回転軸方向に突出して形成された第 1突出部 2 3 4と、第 1突出部 2 3 4から回転軸方向に突出して形成された第 2突出部（スピンドルヘッド） 2 3 5とが形成されている。更に、回転シャフトは、記録ディスクに設けられたハブ 1 9 2を磁気吸引するための電磁石 2 3 6が第 1突出部 2 3 4よりも外周側に環状に埋設して備える。電磁石 2 3 6と接続されている電源装置 2 3 9から供給される電流量を、制御装置 2 3 8からの制御信号に基づいて制御することにより電磁石 2 3 6の磁力の大きさを変化させることができる。図 2 3に示すように、回転機構 3 0 0のディスク受け部 2 3 1に載置された記録ディスク 1 9 0は、そのセン夕一ホール 1 9 6が第 2突出部 2 3 5と嵌合してディスク半径方向の位置が規制される。そして、電磁石 2 3 6の磁気吸引力によりハブ 1 9 2の外縁部 1 9 2 aがハブ収容部 1 9 3の外周部を押し付ける。かかるハブ 1 9 2の押圧力により、ハブ収容部 1 9 3の底部の、第 1突出部 2 3 4と接触している部分を支点としてハブ収容部 3の外周部分が下方に押し曲げられる。これに伴って、基体 1 9 4の水平面に対する傾きが変わる。電磁石 2 3 6の磁力を調整することにより、図 2 3中、矢印方向に記録ディスクの基体 1 9 4の傾きを所望の傾きになるように変化させることができる。本発明の駆動装置は、記録ディスクの傾き角を検出することができるチルトセンサー 2 3 7を備えている。かかるチルトセンサ一 2 3 7でディスクの傾きを検出し、検出された信号に基づいて、常に記録ディスクが水平に維持されるように制御装置 2 3 8で電磁石 2 3 6の磁力を制御する。電磁石 2 3 6の磁力は、電源装置 2 3 9からの電流を制御することにより調整することができる。チルトセンサ一 2 3 7で使用する光源は、例えば、記録再生の際に使用する光源と共用可能である。本発明の第 5の態様の駆動装置に用いられる記録ディスクには、例えば、回転中にディスクの傾きに応じて、チルトセンサーで検出される信号が変化するようなチルトマークを形成し得る。これにより回転中の記録ディスクの傾きを正確に検出することができ、記録デイスクを常に水平に維持させることができる。図面の簡単な説明

図 1は、マグネチヅククランプ方式に従う従来の光デイスクの概略断面図であり、ハブが基板に固着されている場合を示す。図 2は、マグネチッククランプ方式に従う従来の光デイスクの概略断面図であり、ハブが基板に固着されていない場合を示す。図 3は、本発明の光ディスクがスピンドルにチャックされている様子の断面図である。図 4 Aは、光ディスクの基板の構造を示す断面図であり、 B〜Hは光ディスク基板の種々の構造を示す断面図であり、 Iは従来の光ディスク用基板の構造を示す断面図である。図 5 A〜Gは、光ディスクの基板の更に別の構造を示す断面図である。図 6は、本発明の光磁気ディスクの積層構造を示す断面図である。図 7は、 C A D型の磁気超解像再生を説明するための概念図である。図 8 A及び図 8 Bは、それそれ、カートリッジのシャツ夕一を開いた状態での力一トリッジケースの外部形状の平面図及びその A— A方向の断面図である。図 9は、カートリッジのシャツ夕一を閉じた状態でのカートリヅジケースの外部形状の平面図である。図 1 0は、カートリッジの別実施例を示す力一トリッジケースの外部形状の平面図である。図 1 1 A及び 1 1 Bは、それそれ、力一トリッジの構造を示すカートリヅジケ —スの平面図及びその A— A線断面図であり、内部に形成された凸部が放射状に形成されている様子を示す。図 1 2 A及び 1 2 Bは、それぞれ、カートリッジの構造を示すカートリッジケ —スの平面図及びその A— A線断面図であり、内面に形成された凸部が放射状に子を描くように形成されている様子を示す。図 1 3 Aは、カートリツジの構造を示す力一トリッジケースの平面図であり、図 1 3 B〜図 1 3 Dは、その A— A線断面図であり、凸部の種々の断面構造を示す。図 1 4八及び1 4 8は、それそれ、カートリッジの構造を示すカートリッジケースの平面図及びその A— A線断面図であり；内面に凸部が形成されていない場合である。図 1 5 A及び Bは、それそれ、力一トリッジの構造を示すカートリッジケースの平面図及びその A— A線断面図であり、内面に同心円状に凸部が形成されている様子を示す。図 1 6は、光ディスクを記録再生するための装置の概略構成図である。図 1 7 Aは、スピンドルに光ディスクが装着されている様子を示す図であり、図 1 7 Bはハブの突出部の斜面の傾斜角度を説明するための概略断面図である。図 1 8は、光ディスクの外周側端部の部分拡大断面図である。図 1 9は、本発明の第 4の態様に従うディスク基板を備えた記録ディスク及び本発明の第 5の態様に従う駆動装置のディスク回転シャフトを模式的に示す図でめる。図 2 0は、図 1 9に示す駆動装置のディスク回転シャフ卜に記録ディスクが装着される様子を説明するための図である。図 2 1は、図 1 9に示す駆動装置のディスク回転シャフトに記録ディスクが装着されて、記録ディスクの傾きが補正されている様子を示す図である。図 22は、本発明の第 6の態様に従う駆動装置のディスク回転シャフトを模式的に示す図である。発明を実施するための最良の形態 - 以下に、本発明に従う光ディスクについて図面を用いて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。図 3に、本発明の第 1の態様に従う光磁気ディスク 100を記録再生装置のスピンドル 2に装着した様子の断面図の概略を示す。光磁気ディスク 100は、図 6に示すように、透明基板 11上に、第 1誘電体層 12、再生層 13、補助磁性層 14、第 2誘電体層 15、記録層 16、磁気キャッビング層 17、第 3誘電体層 18、放熱層 19及び保護層 20を順次積層した構造を有する。透明基板 11としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂又は P MMA等のプラスチック材料を用いて、ディスク状の所望の形状に形成される。透明基板 11は、スピンドルモー夕一からの熱の伝達を防ぐために、熱伝導率が 10—³〜x 10— ⁶ c a 1/°C · cm · sの材料から形成されることが望ましく、 720 rpm以上の発熱量の大きな回転数で使用される場合には、 10_⁴〜5 x 10— ⁶ c a 1/°C · cm · sの材料が望ましい。透明基板 11のアイゾット強度は、基板の面振れを抑えるために、測定方法 AS TM D256で 5kgf · c m/ cm以上が望ましく、 720 r pm以上の基板への負荷が大きな回転数では、 5. 5 kgf · cm/cm以上が望ましい。透明基板 11の片面には、レ一ザ一スポットを案内するための案内溝や、この案内溝に沿って画定される記録トラックのァドレスなどを表すプリビット列から構成されるプリフォーマツトパターンが微細な凹凸状に形成され、トラッキングサ一ボ信号やプリフォーマット信号が光学的に読み出せるようになつている。

本発明の第 1の態様に従う光磁気ディスヶで使用され得る種々の基板の形状を図 4及び図 5に基づいて説明する。図 4 Aの断面図は、内側領域 5 aと外側領域

6 aの位置及びそれらの領域と記録再生が行われる領域 7 aの厚さの差を明瞭にするために誇張して示してある。

図 4 Bは、図 4 Aの場合に比べて、外側領域 6 bの厚さのみが内側領域 5 b及び記録再生領域 7 bの厚さよりも大きい場合を示す。図 4 Cは、内側領域 5 cの厚さが外側領域 6 c及び記録再生領域 7 cの領域の厚さよりも小さい場合を示す。図 4 Dは、外側領域 6 dの厚さが内側領域 5 d及び記録領域 7 dの厚さよりも小さい場合を示す。図 4 Eは、外側領域 6 e及び内側領域 5 eの厚さが記録再生領域 7 eの厚さよりも小さい場合を示す。

図 4 Fは、外側領域 6 f、内側領域 5 f及び記録再生領域 7 fの厚さがそれそれ異なる場合を示す。図 4 Gも、外側領域 6 g、内側領域 5 g及び記録再生領域

7 gの厚さがそれそれ異なる場合を示し、図 4 Fに対し、厚さの関係が逆となつている。図 4 Hは、内側領域 5 hの厚さが、外側領域 6 h及び記録再生領域 7 h の厚さよりも大きい場合を示す。

図 4 1は、従来の光ディスク用基板の断面構造を示し、ディスクの厚みが均一な場合を示す。図 4 A〜図 4 Hにおいて、各領域間の段差部における傾斜角は 5

。〜8 0 ° が望ましい。図 4 A〜図 4 Hに示した断面構造を有する基板は、ポリカーボネート等の樹脂をそれらの断面構造に対応する形状の金型を用いて射出成型することにより容易に製造することができる。なお、図 4 A〜図 4 Hに示した基板の上面、下面のいずれの面が信号面を構成してもよく、射出成型の際に、スタンパを用いて所望の面にプリフォーマヅトパターンのピット群を形成する。図 4 A〜図 4 Hに示した基板について、基板回転時の面振れ量を測定した。図 4 A〜図 4 Hに示した光ディスク用基板は記録再生領域の厚みが 0 . 7 mmと薄くても、他の領域の厚みが異なるために、基板全面で厚みが均一な従来の基板に比べて基板の剛性を向上させることができる。したがって、これらの基板を用いることにより、基板の剛性が高まるため、ディスク回転時の基板の変形を低減させ、面振れの発生を抑制することができる。更には、面振れによって引き起こされる力一トリッジケース内での乱流の発生や、回転ムラの増大をも抑制することができる。図 5に、本発明の光磁気ディスクで使用され得る基板の別の構成例を示す。この基板 1は、平坦な光ディスク用ポリカーボネート基板の上面の外側領域 6に基板 1と同心状の環状の剛性補強部材 8 aが接着剤等により固着されてなる。剛性補強部材 8 aの厚みは、剛性補強部材 8 aを装着した部分のディスクの全厚みが所望の厚み程度になるように調整することができる。剛性補強部材のデイスク内側の側壁は 4 5 ° 以下の傾斜にすることが望ましい。剛性補強板の材料としては、ポリカーボネートのような基板と同一の材料や、アルミニウム、鉄、酸化アルミニゥム、酸化シリコン、酸化チタン、窒化シリコン、窒化チタン、炭化シリコンなどが望ましい。剛性を一層高めるためには、基板の材料よりも引張強度が高い材料を用いることが更に望ましい。図 5 Bでは、光ディスク用基板 1の上面の内側領域 5に基板 1と同心状の環状の剛性補強部材 8 bを接着剤等により固着する。図 5 Cでは、光ディスク用基板 1の上面の外側領域 6及び内側領域 5に基板 1と同心状の環状の剛性補強部材 8 c及び 8 c，をそれそれ接着剤等により固着する。図 5 Dでは、光ディスク用基板 1の上面及び下面の外側領域 6に基板 1と同心状の環状の剛性補強部材 8 d及び 8 d，をそれそれ接着剤等により固着する。図 5 Eでは、光ディスク用基板 1 の上面及び下面の内側領域 6に基板 1と同心状の環状の剛性補強部材 8 eをそれそれ接着剤等により固着する。図 5 Fでは、光ディスク用基板 1の上面及び下面の外側領域 6及び内側領域 5に基板 1と同心状の環状の剛性補強部材 8 f及び 8 f ⁵ をそれそれ接着剤等により固着する。図 5 Gは、図 5 Bの基板の最外周部が振動吸収材 9で構成する基板の例を示す。振動吸収材としては、例えば、ウレタン、シリコーン樹^^、塩化ビニール、プチルゴムなどのゴム材、各種高分子材料等の弾性部材から構成することが望ましい。図 5 Gに示した基板構造は、後述するカートリッジケースに収容する記録媒体に有効である。また、振動吸収材は図 5 A〜Fの各図に用いた剛性補強部材 8や内側領域 5等に種々の形状及び配置で貼り付けることにより、種々の振動モードに対して防振性を発起させることが可能である。また、基板の形状として図 4の各図のものを選択して振動吸収材の弾性係数 ·形状との組合せにより最適な構成を得ることができる。図 5 B〜図 5 Gにおいて、補強部材 8の材料及び基板 1の材料及び厚みは図 5 Aの場合と同様である。図 5 A〜図 5 Gに示したように、記録及び再生が行われる領域以外の領域に剛性補強部材 8を固着したことにより、基板 1の剛性を向上することができる。図 5 A〜図 5 Gに示した基板について、基板回転時の面振れ量を測定した。 0 . 7 mm厚の従来型の平坦な基板と比較したところ、図 5 A〜図 5 Gの基板は面振が抑制されていることがわかった。したがって、これらの基板を用いることにより、基板の剛性が高まるため、ディスク回転時の基板の変形を低減させ、面振れの発生を抑制することができる。更には、面振れによって引き起こされるカートリッジケース内での乱流の発生や、回転ムラの増大をも抑制することができる。図 4及び図 5より選択された形状の基板上には、例えば、図 6に示すように、複数の磁性層が積層される。図 6において、第 1誘電体層 12は、記録層 16と透明基板 11との間で光ビームを多重干渉させて、実質的にカー回転角を大きくするために設けられる層であって、例えば、 Si、 Al、 Zr、 Ti、 Taの窒化物や酸化物など、屈折率が前記透明基板 11よりも大きな無機誘電体からなり、 200〜150 OAの膜厚に形成される。この第 1誘電体層 12上には再生層 13が積層される。再生層 13としては、例えば、 GdFeCo、 GdFe、 G d C oなどの希土類—遷移金属非晶質合金やガーネット、或いは PtCo、 Pd Coなどの白金族—鉄族周期構造膜を用いるこどができ、 100〜1000 Aの膜厚で形成される。この再生層 13は室温付近では面内磁化を有し、臨界温度 Tcr以上で垂直磁化状態に変化する。再生層 13上にはマスク層としての機能を有する補助磁性層 14を付加される。補助磁性層 14としては、例えば、 GdFe、 GdFeCo、 GdWなどの希土類—遷移金属非晶質合金、またはガーネット、若しくは PtCo、 PdCoなどの白金族一鉄族周期的多層構造膜を用いることができ、 50〜500 Aの膜厚で形成される。この補助磁性層 14は、再生層の臨界温度 Tcr付近にキュリ一温度を有する面内磁化層であり、マスク部と開口部の境界を明確にして S/Nを向上させる作用を有する。補助磁性層 14上には第 2誘電体層 15が積層される。第 2誘電体層 14は、例えば、 S i、 Al、 Zr、 Ti、 T aの窒化物や酸化物などの無機誘電体からなり、 10〜500 Aの膜厚で形成される。第 2誘電体層により再生層 13と記録層 16とが静磁結合する。第 2誘電体層 15を介して記録層 16が積層される。記録層 16としては、垂直磁気異方性が大きく、磁化状態を安定して保持できる磁性材料が好ましく、例えば TbFeCo、 DyFeCo, T b D y F e C oなどの希土類—遷移金属非晶質合金、またはガーネット、若しくは Pt Co、 PdCoなどの白金族—鉄族周期的多層構造膜を用いることができ、 100A〜200 OAの膜厚で形成される。記録層 16上には磁気キヤッビング層 17が積層される。磁気キヤヅビング層 17としては、例えば、 GdFeCo、 GdFe、 G d C oなどの希土類—遷移金属非晶質合金、もしくはガーネット、あるいは PtCo、 PdCoなどの白金族—鉄族周期的多層構造膜を用いることができ、 10~20 OAの膜厚で形成される。磁気キヤッビング層 17は、外部磁界の方向に磁化が回転しやすくなるように、垂直磁気異方性エネルギーと反磁界エネルギーが同等になるように組成を調整して構成することが望ましい。磁気キヤッビング層 17上には第 3誘電体層 18が積層される。第 3誘電体層は、例えば、 Si、 Al、 Zr、 T is Τ aの窒化物や酸化物などの無機誘電体からなり、 100〜100 OAの膜厚に形成される。第 3誘電体層 18上には放熱層 19が積層される。放熱層 19としては、例えば、 Al、 AlTi、 Au、 Ag、 Cu、 AuAl、 AgAl等の金属、またはそれらを含む金属合金が望ましく、 200〜150 OAの膜厚に形成される。放熱層 19は、第 3誘電体層 17とともにレーザー光による熱分布を制御する役割を担う, 最後に第 1誘電体層 1 2から放熱層 1 8までの膜全体を、更に保護層 2 0で覆い、酸化等の化学腐食及び磁気へッドとの接触から保護する。保護層 2 0としては、例えば、光硬化性樹脂などの有機材料をスピンコートすることによって形成することができる。このとき、図 1 8に示すように、ディスクエッジ（外周端部 ) が他の部分よりも盛り上がるように形成されるが、そのエッジの高さは 1 5〃 m以下にすることが好ましい。これにより、例えば光ディスクがカートリッジに収容された状態で使用されて、その光ディスクの記録領域にフライングへッドを進入させる際に、フライングへヅドをディスクエッジ部分で衝突させることなく進入させることができる。また、エッジ部分の保護層の高さを 1 5 /m以下にすることにより、盛り上がったエツジ部分のデイスク半径方向の幅を従来よりも狭くすることが可能となり、記録領域を一層拡大させることが可能となる。図 3において、ハブ 3は磁石により吸引可能な材質からなるマグネチッククランプ用ハブであり、基板 1とは遊離した状態で（固着しないで）基板に取り付けられる。マグネチッククランプ用ハブ 3の材料としては、 F e、 N i、 C oまたはそれらを含む合金等の金属磁性体や、プラスチックマグネットが望ましい。マグネチッククランプ用ハブ 3は、スピンドル 2に取り付けた磁石 4により磁気的に吸引される。この引力により基板 1の裏面がスピンドル 2のディスク支持部 2 aに押し付けられる。このときの基板の投影面積を Xとし、基板とマグネチッククランプ用ハブとが互いに接触する部分の面積（接触面積）を Yとするとき、 Y /X≥0 . 0 1 5の関係を満足させることで、基板 1とハブ 3との摩擦力を十分に確保することができる。したがって、回転により基板とハブの間で発生するすぺりが防止され、回転ムラを抑制することができる。更には、基板の保持力が大きくなるので、回転ムラにより生じる面振れを低減させる効果が得られる。また、力一トリッジに収容される形態の場合には回転により力一トリッジ内で発生する乱流を低減する効果が得られる。また、ハブは、熱伝導率 0 . 0 5 ( c a 1 /°C · c m · s ) 以上の材料を用いることが望ましい。これにより、回転ムラにより発熱量が大きくなつたスピンドルモ一夕一からの熱を、ハブを介して放熱させることができる。また、ハブは、図 1 7 Aの縦断面に示したように、中央部が突出するように湾曲した構造を有しており、ハブ縁部 3 cの底面は、基板 1と接触して支持されている。それゆえ、ハブ 3の縁部 3 cの底面の面積が上述の接触面積 Yに相当する。ハブ 3の中央平坦面 3 aの中心に同心状の貫通孔が形成されていてもよい。図 1 7 Bにおけるハブ 3の斜面 3 bの傾斜角度ま、 1 3 0 ° 〜1 6 0 ° の範囲内にすることが望ましい。かかる範囲内にすることにより、光ディスクを高速回転させることにより発生する乱流を整流させることが可能となる。ここで、傾斜角度 O ま、ハブの高さ hが半分となる位置における斜面 3 bの接線と水平面とが互いになす角度である。また、ハブの外径（ハブ縁部の外径）は、光ディスクの外径の 2 6 %以上の寸法にすることが望ましい。ハブの外径が、光ディスクの外径に対して 2 6 %未満では、回転ムラが生じ易くなり、それにより面振れが発生する恐れがある。また、光ディスクがカートリッジに収容される場合には、ハブの外径が光ディスクの外径の 2 6 %未満では、回転によりカートリッジ内に乱流が発生し、それによりディスクの面振れを引き起こす可能性がある。光ディスクの外径に対するハブの外径の割合は、光ディスクの記録領域を確保するという理由から、更に望ましくは、 2 8 %〜4 0 %である。このように構成される光ディスクは、図 8〜図 1 4に示すような構造を有する力一トリヅジケースを備えることができ、かかる力一トリッジケース内に回転可能に収容されることによってカートリッジ付光ディスクとして構成することができる。以下、力一トリッジ付光ディスクについて図面を参照しながら具体的に説明する。カートリッジ付光ディスクは、図 8 A及び Bに示すように、情報信号を記録する光ディスク 1 0 0と、光ディスク 1 0 0を回転自在な状態で収容する力一トリッジケース本体 2 2とからなる。光ディスク 1 0 0は、例えば、上述した光ディスクを用いることができ、ディスク本体の片面または両面に記録層を備え、かかる記録層に情報信号を記録することができる。ディスク本体の下面中央にはハプ (不図示）を備える。図 8 Bに示すように、カートリッジケース本体 2 2は、それそれプラスチック成型された上力一トリッジケース 2 2 aと下力一トリッジケース 2 2 bとを接合したカートリッジケースからなる。上カートリッジケース 2 2 a及び下カートリッジケース 2 2 bは、図 8 Aに示したように、その平面図が四角形状を有しており、信号読み書き窓（本発明でいうところの窓） 2 3が開口している。この窓 2 3はシャッター 2 4でスライド開閉される。シャツ夕一 2 4は、その閉じ位置においてロック爪 2 5でロック保持され、捻じりコイル形のばね 2 6の付勢により閉じた状態になる。カートリッジケース本体 2 2の上下面には、シャッター 2 4 の開閉領域に対応させて、浅いスライド凹部 2 7を形成することができる。窓 2 3は、ばね 2 6の方に延在して開放口 3 0を形成している。かかる開放口 3 0は、図 9に破線群で示すように、信号読み書き窓 2 3の一対の側縁のうち、ディスク 1 0 0の回転上手側の側縁 2 3 aに連続して切り欠き形成される。一方、蓋部 3 1は、シャツ夕一 2 4の主面壁 2 4 aと一体に形成して、信号読み書き窓 2 3をシャッター 2 4で閉じた状態において、開放口 3 0を蓋部 3 1で閉止できるようにすれば良い。このとき、図 8における信号読み書き窓 2 3の開口縦寸法 aを基準にして、開放口 3 0の開口縦寸法 bが先の開口縦寸法 aよりも小さくなるように設定する。ただし、両寸法 a及び bは、各開口縁のカートリッジケース中央側の開口縁を基準にして設定してある。したがって、この基準縁は一直線状に連続している。図 9において、シャツ夕一 2 4は、信号読み書き窓 2 3を開放し、更に開放口 3 0を開放する位置までスライド操作することができる。このとき、蓋部 3 1はスライド凹部 2 7からはみ出る。そのため、スライド凹部 2 7の開放端側の周縁壁に、スライド凹部 2 7と面一状の逃げ凹部 3 2を設け、蓋部 3 1の突端側は逃げ凹部 3 2を介してカートリッジケース外ヘスライド変位できるようにする。上記のように構成した力一トリッジ付光ディスクは、図 8 Aの矢印で示す向きでディスクドライブ（記録及び/または再生装置）に装填される。カートリッジ付光ディスクがディスクドライブに装填されると、ロック爪 2 5がロック解除操作されて、シャヅ夕一 2 4がばね 2 6の付勢力に抗してスライド開放される。デイスク 1 0 0は、力一トリッジケース本体 2 2の下面中央の駆動穴から進入する駆動軸（不図示）でハブを介して保持固定され、図 8 Aにおいて時計回転方向に回転する。このとき、開放口 3 0と当該開放口 3 0を開閉する蓋部 3 1とを形成することにより、ディスク 1 0 0の回転駆動に伴って生じる流動空気を効果的にカートリッジケース外に逃がすことができる。蓋部 3 1はシャツ夕一 2 4に連結されて、その一部を構成している。開放口 3 0によりディスク駆動時の空気抵抗を減少させて、ディスクを安定して回転させることができる。以上のように、信号読み書き窓 2 3とは別に開放口 3 0を設けることにより、ディスク 1 0 0の回転駆動に伴って生じる流動空気やディスク表面に生じる渦流を、信号読み書き窓 2 3と開放口 3 0とのそれそれから逃がすことができる。したがって、乱流の発生が抑えられるとともにディスク駆動時の空気抵抗が減少し、ディスク駆動時の回転性を安定化させることができる。開放口 3 0と蓋体 3 1とは、信号読み書き窓 2 3及びシャッター 2 4とは別の独立した要素として設けることができる。例えば、図 1 0に示すように、信号読み書き窓 2 3と対向する側のカートリッジケース側面の上下に、開放口 3 0を閧口し、これらを蓋体 3 1でスライド閧閉できるように構成する。蓋体 3 1は、シャッ夕一 2 4と同様に、上下一対の主面壁 3 1 a及び 3 1 cと、これらを接続する端壁 3 1 bとにより断面がコ字状になるように連続して形成する。更に、専用のロック爪 3 3で閉じ位置において口ック保持できるようにし、捻じりコイル形のばね 3 4の付勢によりスライドして閉じた状態になる。ロック爪 3 3としてはシャッター 2 4用のロック爪 2 5を流用することが可能な形態とする。この場合の蓋体 3 1は、シャッター 2 4と同様にディスクカートリッジの装填動作を利用して開放できるようにする。また、カートリッジの内寸は、基板の厚みの 3 0 0 %以上にすることが好ましい。これにより、カートリッジ内に存在する光ディスクを回転させたときに、空気摩擦によるディスクの帯電を防止することができ、麈ゃ埃がデイスクに付着することが防止される。ここで、カートリッジの内寸とは、図 8 Bに示すように、上力一トリッジケース 2 2 aの内面から下カートリッジケース 2 2 bの内面までの間隔 dである。また、カートリッジ内面には凸部または凹部を設け得る。これにより、デイスク回転時の空気の流れを調整して、調整された空気流により記録再生時のディスクの信号記録面を一定の高さ位置に付勢し、回転を安定化させることができる。以下に、カートリッジ内面に凸部または凹部を設けた力一トリッジの例について説明する。図 1 1 Aは、光ディスク 1 0 0を収容した力一トリッジケース本体 4 2の内面にディスクの中心から放射状に凸部 4 3 aを設けた力一トリッジケース本体 4 2 の平面図である。図 1 1 Aにおいて、説明の便宜上、カートリッジケース本体 4 2内に収容されたディスク 1 0 0の形状及び上力一トリヅジケース内面の凸部 4 3 aは透視されている。図 1 1 Aの A— A線で力一トリヅジケース本体 4 2を切断したカートリッジケース本体断面図を図 1 1 Bに示す。カートリッジケース本体 4 2は上カートリッジケース 4 2 a及び下力一トリヅジケース 4 2 bから構成し、図 1 1 Aは上カートリッジケース 4 2 aの上方から見た平面図である。上力一トリッジケース 4 2 aには、記録再生時に光へッドがディスク 1 0 0にァクセスできるように信号読み書き窓 4 4が形成されている（シャツ夕一は図示しない ) 。力一トリッジケース本体 4 2にディスク 1 0 0が収納される。図 1 1 A及び 1 1 Bに示したように、カートリッジケース本体 4 2の上カートリヅジケース 4 2 a及び下カートリッジケース 4 2 bの内側面には、それそれ、ディスク中心から放射状に延びた帯状の凸部 4 3 a及び 4 3 bがディスク 1 0 0 に対して対称になるように形成されている。凸部 4 3 a及び 4 3 bは、半径方向外側に向かうに従って扇形状にその幅が広がるとともに、凸部 4 3 a及び 4 3 b の上力一トリヅジケース 4 2 a及び下力一トリッジケース 4 2 bの内面から所望の高さで形成すれば良い。また、上カートリッジケース 4 2 aの凸部 4 3 aとデイスク 1 0◦の上面との間隔及び下カートリッジケース 4 2 bの凸部 4 3 bとデイスク 1 0 0の下面との間隔はそれそれ、基板厚みの 5 0 %~ 3 0 0 %が望ましく、更に望ましくは 5 0 %〜1 5 0 %である。凸部 4 3 a、 4 3 bはディスク中心から広がり角が 5〜9 0 ° となるように形成し、ディスクの周上に設ければ良い。凸部 4 3 a及び 4 3 bは、ディスク 1 0 0の半径（ハブ用開口部の縁部）の位置から所望の位置まで延在させて形成すれば良い。凸部 4 3 a、 4 3 bをカートリッジ内面に設けることにより、ディスク回転時に、ディスクの周方向に向かって発生した空気の流れを径方向に誘導し、デイスク外周部の圧力を上昇させ、上昇した圧力をディスクの上下面から均等に印加することにより、特に変動の大きいディスク外周部の面位置と回転性を安定化させることができる。 - つぎに、図 1 1 A及び 1 1 Bに示したカートリッジの変形例を図 1 2 A及び 1 2 Bに示す。図 1 2 A及びその A— A断面図である 1 2 Bに示したカートリッジケース本体 5 2は、力一トリッジケース本体 4 2と同様に上力一トリッジケース 5 2 a及び下カートリッジケース 5 2 bから構成し、力一トリッジケース本体 5 2は、ディスク 1 0 0を収納する。このカートリッジケース本体 5 2では、凸部 5 3 a、 5 3 bが上カートリッジケース 5 2 a及び下力一トリッジケース 5 2 b の内側面上に、ディスクの中心から外周に向けて、ディスクの回転方向に弧 5 5 を描くように放射状に形成する。凸部 5 3 a、 5 3 bを区画する弧 5 5は、ディスクの円周上に中心を置き、所望の半径で形成すれば良い。また、弧 5 5の中心をディスクの円周上で、例えば、 1 / 1 6周ごとに設定して総計 1 6個の弧が形成されるように形成すれば良い。弧 5 5により区画された凸部の断面形状は、図 1 2 Bに示したように鋸刃状であり、弧 5 5の位置で突出し、その部分でカートリッジ内面とディスク面との間隔が最小となり、次の弧まで徐々にその間隔が広がる。すなわち、弧 5 5の位置で隣接する凸部間に段差を生じさせ、凸部 5 3間の境界を形成し、その位置での凸部 5 3 a、 5 3 bとディスク 1 0◦の面との間隔は、基板厚みに対して 5 0 %〜3 0 0 %が望ましい。かかる構造の凸部 5 3 a、 5 3 bを力一トリヅジケース本体 5 2内面にディスク 1 0 0に対して対称に設けて、ディスク 1 0 0の回転によりディスクの周方向に向かって発生した空気の流れを径方向に誘導し、ディスク外周部の圧力を上昇させ、上昇した圧力をデイスクの上下面から均等に印加することにより、変動の大きいディスク外周部の面位置と回転性を安定化させることが可能となる。次いで、図 1 3 A及び 1 3 Bに、図 1 2 A及び 1 2 Bに示したカートリッジケ —ス本体の変形例を示す。図 1 3 A及びその A— A断面図である図 1 3 Bに示したカートリッジケース本体 6 2は、カートリッジケース本体 5 2と同様に、凸部 6 3 a及び 6 3 bがそれそれ上力一トリッジ-ケース 6 2 a及び下力一トリッジケ —ス 6 2 bの内側面上で、ディスクの中心から外周に向けて、ディスクの回転方向に弧を描くように放射状に形成すれば良い。凸部 6 3 aと凸部 6 3 bの断面形状はディスク 1 0 0に対して互いに対称であるが、図 1 3 Bに示すように、描かれた弧 6 5の部分のみで凸部を形成する。図 1 3 C及び 1 3 Dに、図 1 3 A及び 1 3 Bに示した力一トリッジケース本体 6 2と同様に、凸部が力一トリヅジケース本体の上力一トリッジケース及び下力 —トリッジケースの内側面上で、ディスクの中心から外周に向けてディスクの回転方向に弧を描くように放射状に形成した力一トリッジの断面構造を示す。弧の描き方は、弧により区画される凸部（または凹部）の断面形状がそれそれ異なるようにする。図 1 3 Cでは、上カートリッジケース 6 2 c及び下カートリッジケ —ス 6 2 dにおいてディスク外周部に弧 6 5の中心を 1 / 1 6周毎に設定するが、ディスク外周部の 1 / 8周毎に設定した弧の中心により描かれた弧の部分が最大高さとなり且つそれに隣接する弧の部分が最も低くなるように凸部 6 3 a及び凸部 6 3 bを形成すれば良い。図 1 3 Dでは、図 1 3 Bの場合とは対照的に、上力 —トリツジケース 6 2 e及び下力一トリッジケース 6 2 fの内側面において弧 6 5の部分が凹部 6 3 a、 6 3 bを形成する。カートリッジ内面の凸部とディスク表面との間隔は、基板厚みに対して 5 0 %〜3 0 0 %が望ましく、一層望ましくは 5 0 %〜 1 5 0 %である。図 1 3 A〜Dに示した構造の凸部または凹部を力一トリッジ内面に設けることによって、ディスク 1 0 0の回転によりディスクの周方向に向かって発生した空気の流れを径方向に誘導し、ディスク外周部の圧力を上昇させ、上昇した圧力をディスクの上下面から均等に印加することにより、特に変動の大きいディスク外周部の面位置と回転性を安定化させることが可能となる。また、図 1 5に、図 1 1〜 1 3に示したカートリッジケース本体の更に別の変形例を示す。図 1 5 A及びその A— A断面図である図 1 5 Bに示したカートリツジケース本体 6 6には、凸部 6 7 a及び 6 7 bがそれそれ上カートリヅジケース 6 6 a及び下力一トリッジケース 6 6 bの内側面上で、ディスクの中心と同軸状で所定の間隔で形成されている。内周から外周に向かって形成される各凸部は、それらの高さが互いに異なるように形成し得る。凸部 6 7 aと凸部 6 7 bは、その断面形状がディスク 1 0 0に対して互いに対称になるように形成し得る。図 1 4 A及び 1 4 Bには、力一トリヅジケース本体 4 2にディスク 1 0 0の回転時に空気の流れを調整するための凸部が形成されていないカートリッジケースの平面構造図及びその A— A断面図をそれそれ示した。力一トリッジケース 4 2 には、ヘッドを光ディスクにアクセスさせるための信号読み書き窓 2 3と、スピンドルを光ディスクにチヤヅキングするためのスピンドル開口部 4 9が形成されている。かかる構造の力一トリッジケースも本発明の光ディスクを収容することによって、カートリッジ付光ディスクとなり得る。つぎに、光磁気デイスクに情報を記録再生するための記録再生装置の構成を図 1 6に基づいて説明する。図 1 6に示した記録再生装置 7 1は、光磁気ディスク 1 0 0にコードデータと同期した一定周期でパルス化された光を照射するためのレーザ光照射部と、記録再生時に光磁気ディスク 1 0 0に制御された磁界を印加する磁界印加部と、光磁気ディスク 1 0 0からの信号を検出及び処理する信号処理系とから主に構成する。レーザ光照射部において、レーザ 7 2はレーザ駆動回路 7 3及び記録パルス幅/位相調整回路 7 4 (R C - P P A) に接続し、レーザ駆動回路 73は記録パルス幅位相調整回路 74からの信号を受けてレーザ 72のレーザパルス幅及び位相を制御するようにする。記録パルス幅/位相調整回路 7 4は P L L回路 75から後述するク口ック信号を受けて記録光の位相及びパルス幅を調整するための第 1同期信号を発生させる。磁界印加部において、磁界を印加する磁気コイル 76は磁気コイル駆動回路（ M— DRIVE) 77と接続し、記録時には磁気コイル駆動回路 77はデ一夕が入力される符号器 70から位相調整回路（RE— PA) 78を通じて入力デ一夕を受けて磁気コイル 76を制御する。一方、再生時には、？∑ 回路75から後述するクロック信号を受けて再生パルス幅 '位相調整回路（RP— PPA) 79 を通じて位相およびパルス幅を調整するための第 2同期信号を発生し、第 2同期信号に基づいて磁気コイル 76を制御する。磁気コイル駆動回路 77に入力される信号を記録時と再生時で切り換えるために、記録再生切換器（RC/RPSW ) 80を磁気コイル駆動回路 77に接続する。信号処理系において、レーザ 72と光磁気ディスク 100との間には第 1の偏光プリズム 81を西己置し、その側方には第 2の偏光プリズム 82及び検出器 83 及び 84を配置する。検出器 83及び 84は、それそれ、 I/V変換器 85及び 86を介して、共に、減算器 87及び加算器 88に接続する。加算器 88はクロック抽出回路 (SCC) 89を介して PLL回路 75に接続する。減算器 87はクロックに同期して信号をホールドするサンプルホ一ルド（S/H) 回路 90、同様にクロックと同期してアナログデジタル変換を行う A/D変換回路 91、 2 値化信号処理回路（BSC) 92を介して復号器 93に接続する。上記装置構成において、レーザ 72から出射した光をコリメ一タレンズ 94によって平行光にし、偏光プリズム 81を通って対物レンズ 95によって光磁気デイスク 100上に集光する。ディスクからの反射光は偏光プリズム 81によって偏光プリズム 8 2の方向に向け、 1 / 2波長板 9 6を透過した後、偏光プリズム 8 2で二方向に分割する。分割した光はそれそれ検出レンズ 9 7で集光して光検出器 8 3及び 8 4に導く。ここで、光磁気ディスク 1 0 0上にはトラッキングェラー信号及びクロック信号生成用のピットが予め形成しておけば良い。クロック信号生成用ピッ卜からの反射光を示す信号を検出器 8 3及び 8 4で検出した後、クロック抽出回路 8 9において抽出する。次いでクロック抽出回路 8 9に接続した P L L回路 7 5においてデ一夕チャネルクロックを発生させる。デ一夕記録の際に、レーザ 7 2はレーザ駆動回路 7 3によってデ一夕チャネルクロックに同期するように一定周波数で変調し、幅の狭い連続したパルス光を放射し、回転する光磁気ディスク 1 0 0のデ一夕記録エリアを等間隔に局部的に加熱する。また、デ一夕チャネルクロックは、磁界印加部の符号器 7 0を制御して、基準クロック周期のデータ信号を発生させる。デ一夕信号は位相調整回路 7 8を経て磁気コイル駆動装置 7 7に送る。磁気コイル駆動装置 7 7は、磁界コイル 7 6を制御してデ一夕信号に対応した極性の磁界を光磁気ディスク 1 0 0のデ一夕記録エリアの加熱部分に印加する。記録方式としては光パルス磁界変調方式を用いる。この方式は印加した記録磁界が十分な大きさに到達したところでレーザー光をパルス状に照射するため、外部磁界の切り換わる領域で記録されるのを省くことができ、その結果微小な磁区を低ノイズで記録することが可能な技術である。この方式では、約 l mのレ一ザ一スポットを用いて、光変調記録では不可能な 0 . 2 / m以下の磁区をも三日月状に安定に記録可能である。再生方式としては C AD型（Center Aperture Detection；中央部開口検出型）の磁気超解像再生方式を用いる。この方式はレーザ一光スポット内の温度分布を利用し、再生層の温度の高い中央部だけに記録層の磁区を転写することにより分解能を向上させる技術である。以下に、本発明の第 1の態様に従う光ディスクの実施例について、より具体的に説明する。実施例 1

本実施例では、図 6に示した光磁気ディスク 100と同様の積層構造を有する光磁気ディスクを製造した。かかる光磁気ディスク 100は、 CAD方式の光磁気ディスクである。光磁気ディスク 100は、透明基板 11上に、真空スパッ夕法により第 1誘電体層 12、再生層 13、補助磁性層 14、第 2誘電体層 15、記録層 16、磁気キヤヅビング層 17、第 3誘電体層 18及び放熱層 19を順次成膜した後、最上部に保護層 20をスピンコートすることによって作製される。以下に、かかる積層構造を有する光磁気ディスク 100の作製方法について具体的に説明する。基板 11は、射出成型法によりポリカーボネート樹脂を射出充填することによつて成型される。このとき、基板 11は、図 4 Aに示した形状になるように成型した。なお、図 4Aの断面図では、前述したように、内側領域 5 aと外側領域 6 aの位置及びそれらの領域と記録再生が行われる領域 7 aの厚さの差を明瞭にするために、それらが誇張して示してある。図 4Aにおいて、各領域間の段差部における傾斜角を 20° とした。成型された基板 11は、外径 122mm、内径 1 5mm、記録エリアの基板厚み 0. 7mmであった。また、基板 11は、ランドグループ型の基板であり、基板の片面には、レーザ一光をディスク上の目的の位置に導くための案内溝が 1. 2 mピッチでスパイラル状に形成されていた。また、基板 11の熱伝導率は 4. 6 X 10— ⁴ (c a 1/°C · cm · s)であり、測定方法 ASTM 0638での引張強度は6001^ /0111²、測定方法 AS TM D 256でのアイゾット強度は 6 kgf ■ cm/cmであった。基板の重量は 96. 7g、投影面積 Xは 115. 13 cm²であった。次いで、基板 11をスパッ夕装置に装填して、基板 11上に第 1誘電体層 12 として S iNを膜厚 6 Onmで成膜した。第 1誘電体層 12は、記録層 16と基板 11との間で光ビームを多重干渉させて、.実質的にカー回転角を大きくするための層である。つきに、第 1誘電体層 12上に再生層 13を膜厚 3 Onmにて成膜した。再生層 13は、室温で面内磁化を示す希土類—遷移金属非晶質膜 GdFeCoからなる。再生層 13の成膜は、 Gd単体と Fe₈₀Co₂₀合金夕一ゲッ卜の同時スパッ夕（コスパッ夕）で行った。スパッ夕の際には、各ターゲットへの投入電力の比を調整することによって、磁化容易方向が面内方向から垂直方向へ変化する臨界温度 Tcrが 150°C程度となり、補償温度及びキュリー温度が共に 300°C以上となるように組成を調整した。これにより再生層 13は室温付近では面内磁化状態にあり、臨界温度 Tcr以上で垂直磁化状態に変化する。次いで、再生層 13上にマスク層としての機能を有する補助磁性層 14を成膜した。補助磁性層 14は室温で面内磁化を示す希土類一遷移金属非晶質膜 GdF eから成り、膜厚を 15 nmとした。補助磁性層 14の成膜では、 Gd単体と F e単体の夕ーゲットを同時スパッ夕して、キュリー温度が 150°C程度になるように組成を調整した。補助磁性層 14は再生層 13の磁化方向の面内から垂直への変化を、再生レーザー光による温度勾配に対して急峻にして再生分解能を向上させる役割を担う。補助磁性層 14上には第 2誘電体層 15を積層した。第 2誘電体層 15は S i Nから成り、膜厚を 5 nmとした。第 2誘電体層は、再生層 13と記録層 16を静磁結合させるための層である。第 2誘電体層 15を介して記録層 16が積層した。記録層 16は、垂直磁化を示す希土類—遷移金属非晶質膜 T bFeCoから成り、膜厚を 50nmとした。記録層 1 6の成膜では、丁13単体と 6₉。（ 0_{1 ()}合金夕一ゲットを同時スパッ夕し、各ターゲットへの投入電力の比を調整することによって、補償温度が 75°C 程度、キュリー温度が 250°C程度となるように組成を調整した。次いで、記録層 16上に磁気キヤッビング層 17を積層した。磁気キヤツビング層 17は、室温で面内磁化を示す希土類—遷移金属非晶質膜 GdFe Coから成り、膜厚を 5 nmとした。磁気キヤッビング層 17の成膜では、 Gd単体と F e₈₀Co₂。合金夕ーゲットを同時スパッ夕し、各夕ーゲットへの投入電力の比を制御することによって、キュリー温度が 300°C以上となるように組成を調整した。磁気キヤッビング層 17の磁気特性は、外部磁界の方向に磁化が回転しやすいように、垂直磁気異方性エネルギーと反磁界エネルギーが同等となるように調整した。つぎに、磁気キヤッビング層 17上に第 3誘電体層 18を積層した。第 3誘電体層 18は S iNから成り、膜厚を 2 Onmとした。次いで、第 3誘電体層 18上に放熱層 19を積層した。放熱層 19は A1₉₇T i₃から成り、膜厚を 40nmとした。放熱層 19は、第 3誘電体層 18と同様にレーザ一光による熱分布を制御する役割を担う。最後に第 1誘電体層 12から放熱層 19までの膜全体を、酸化等の化学腐食及び磁気へッドとの接触から保護するために保護層 20を形成した。保護層 20の形成では、アクリル系の紫外線硬化型樹脂（UV樹脂）をスピンコートし、紫外線露光器により硬化させた。スピンコートの際の条件は次のとおりである。まず、基板を 95 r pmの回転速度で回転させながら、 R=13. 4mmの半径位置から UV樹脂を滴下した後（吐出時間 =0. 8秒）、 3秒間回転させた。次いで、回転数を 5000 rpmに上げて 1秒間回転させた。最後に回転数を 6000 r pmに上げて 1秒間回転させた。かかる条件でスピンコートすることにより、図 18に示すように、記録領域における厚さが 7. 5〃m、エッジ部分（ディスク端部）の高さが 7. で保護層が形成される。ハブ 3は、磁石により吸引可能な材質からなるマグネチッククランプ用ハブであり、図 17 A及び Bに示すように中央部分が凸状に突出して、外周側から縁部 3c、傾斜部 3 b及び中央平坦部 3 aを画成している。図 17Bにおいて、傾斜部 3 bが平坦部 3 aとなす傾斜角度 øは約 145°である。ハブ 3の外径（直径 ) は 31. 72 mm (ディスク径の 26%)であった。また、図 17Aに示すように、ハブ 3は、基板 1とは遊離した状態（移動可能な状態）で基板 1に取り付けられている。ハブ 3の材料としては、 SUS 430を用いた。基板 1とマグネチッククランプ用ハブ 3の接触面積 Yは 1. 725 cm²である（Y/X=0. 015) ο 以上のように Y/X=0. 015とすることで、基板とハブとの摩擦力を確保し、回転により基板とハブの間で発生するすべりを防止し、回転ムラを抑制することができた。さらには、回転ムラにより生じる面振れや、回転により力一トリッジ内で発生する乱流に対しても、基板の保持力が大きくなるので、影響を少なくする効果が得られた。上記構造を有する光磁気ディスクは、 CADタイプの磁気超解像用光磁気記録媒体であり、情報再生時にレーザー光が照射されると、図 7に示すように、レーザ一光スポットの中央部付近が Tcr以上に昇温されて、再生層 13の昇温領域の磁化は垂直方向に向く。このとき、再生層の昇温領域の磁化方向は、その直下に位置する記録層 1 6の記録磁区の磁化方向に一致する。 T crの等温線の外側の領域では、再生層 1 3は面内磁化を有するために、記録層 1 6の記録磁区が転写されずにマスクとして機能し、 T crの等温線の内側では、開口部すなわち磁化が転写させる領域となる。これにより、光スポット内に複数の磁区が含まれていても再生層で所望の磁区のみを抽出して再生することができるので再生分解能を向上することができる。つぎに、この光磁気ディスク 1 0 0を図 1 2に示す構造を有する力一トリッジケースに収容して力一トリッジ付光磁気ディスクを作製した。力一トリッジケース 5 2は、上カートリッジケース 5 2 a及び下カートリッジケース 5 2 bから構成される。かかる力一トリッジケース 5 2に光磁気ディスク 1 0 0を収納する。この力一卜リッジケース 5 2は、凸部 5 3 a、 5 3 bが上力ートリツジケース 5 2 a及び下カートリッジケース 5 2 bの内側面上で、デイスクの中心から外周に向けて、ディスクの回転方向に弧 5 5を描くように放射状に形成されている。凸部 5 3 a、 5 3 bを区画する弧 5 5は、ディスクの円周（直径 1 2 2 mm) 上に中心を置いて半径 6 1 mmで形成されている。また、弧 5 5 の中心をディスクの円周上で 1 / 1 6周ごとに設定して総計 1 6個の弧を形成した。弧 5 5により区画された凸部の断面形状は、図 1 2 Bに示したように鋸刃状であり、弧 5 5の位置で突出し、その部分でカートリッジ内面とディスク面との間隔が最小となり、次の弧まで徐々にその間隔が広がる。すなわち、弧 5 5の位置で隣接する凸部間の段差が生じて、凸部 5 3間の境界を形成しており、弧の位置での突出高さは 0 . 5 mmであり、その位置での凸部 5 3 a、 5 3 bとデイスク 1 0 0の面との間隔は 0 . 5 mmである。かかる構造の凸部 5 3 a、 5 3 bを力一トリッジケース本体 5 2内面にディスク 1 0 0に対して対称に設けたことによって、ディスク 1 0 0の回転によりディスクの周方向に向かって発生した空気の流れは径方向に誘導される。これにより、ディスク外周部の圧力を上昇させ、上昇した圧力をディスクの上下面から均等に印加することにより、変動の大きいディスク外周部の面位置と回転性を安定化させることができた。また凹凸により空気の流れ道ができ、回転による乱流の発生を抑えることができた。つきに、このカートリッジ付光磁気ディスクを、先に示した記録再生装置 7 1 に装着し、 3 6 0〜7 2 0 0 r p mにおける光磁気ディスクの回転安定性と、トラヅキングエラー及びライト /リードエラーの発生を調べた。結果を下記表 1に示す。 7 2 0 r p m以上の回転数では、スピンドルモ一夕一自体の振動や、スビンドルモー夕一からの発熱、ディスクの回転により発生する空気流、回転力による基板の変形は高速回転ほど大きくなるために、ディスク回転の安定性や、記録再生はこれらの影響を受ける。しかしながら、実施例 1の光磁気ディスクは、全ての回転領域において安定した回転数を保つことができ、またトラッキングエラ —の発生およびライト /リードエラ一はなかった。表 1

表 1において A〜Dついての評価は以下のとおりである。

A；回転数変動が ± 1 %以内（トラッキングエラ一、ライト /リードエラ一なし） B；回転数変動が ±3%以内（トラッキングエラ一、ライト /リードエラーなし） C；回転数変動が ± 5%以内（トラッキングエラ一、ライ卜/リードエラ一発生） D；回転数変動が ±7%以上（トラッキングエラ一、ライ卜/り一ドエラ一発生）実施例 2 - 基板とマグネチッククランプ用ハブの接触面積 Yを 2. 30 cm² (Y/X = 0. 020) に変更した以外は、実施例 1と同様にして光磁気ディスクを作製した。かかる光磁気ディスクを実施例 1と同じカートリッジに収容して、記録再生装置 71に装着し、回転数を 0〜7200 r pmまで上げて、回転の安定性とトラッキングエラー及びリードエラーの発生を調べた。結果を上記表 1に示す。表からわかるように、本実施例の光磁気ディスクでは、全ての回転領域において安定した回転数を保つことができた。またトラッキングエラーの発生及びライ卜/ リ一ドエラ一はなかった。かかる光磁気ディスクは、高速回転領域で回転可能な光磁気ディスクとして極めて好適である。比較例 1

基板とマグネチッククランプ用ハブの接触面積 Yを 1. 495 cm² (Y/X =0. 013であり、ハブ径はディスク径の 24%である）に変更した以外は、実施例 1と同様にして光磁気デイスクを作製した。かかる光磁気デイスクを実施例 1と同じ記録再生装置 71に装着し、回転数を 0〜7200 rpmまで上げて、回転の安定性とトラッキングエラ一及びリードエラ一の発生を調べた。結果を上記表 1に示す。表からわかるように、 720 rpmを超える回転数領域では、回転が不安定になり、回転数を一定に保つことができなかった。またトラッキングエラー及びリ一ドエラ一も発生していた。つぎに、本発明の第 3の態様に従うディスク基板を備える記録ディスク及びその駆動装置の実施の形態について具体的に説明する。第 1実施形態

図 19に、本発明の第 3の態様に従う基板を備える光記録ディスク 190と、かかる光記録ディスクを回転させるためのディスク回転機構の概略構成を示す。光記録ディスク 190は基板 191の基体表面 191 aの所定領域に記録面 19 1 bを有し、かかる記録面 191 bに記録または再生光が照射されて情報が記録または再生される。記録または再生光は、図 19において光記録ディスク 190 の下方から入射する。基板 191は、 SUS材からなるマグネチックハブ 192 と、マグネチックハブ 192を遊嵌状態（移動可能な状態）で収容するハブ収容部（円筒状容器） 193と、ハブ収容部 193の外周壁頂部から半径方向外側に延在する基体 194とから構成される。基板 191は、直径 50mmのディスク状であり、射出成型法により製造することができる。ここで、図 19に示すように、ハブ収容部の底面 193 aに対する基体表面（または光入射面）の傾き角、すなわち水平面に対する基体の角度を 0で表し、図中、上方向を + (プラス）のチルト、下方向を一（マイナス）のチル卜とする。また、記録または再生光の光軸が垂直（鉛直）方向に設定されているものとする。本実施形態では、射出成型で製造する際の傾き角 0の設定値を 1 Omr adとした。得られた製品（基板）の傾き角は 10mrad±3mrad であった。つぎに、光記録ディスクの駆動装置の回転シャフト 210について説明する。光記録ディスクを回転させるための回転シャフト 210は、図 19の下方に示したように、その先端に、光記録ディスク 190のハブ収容部 193の底面 193 aを収容するための凹部 221が形成されている。凹部 221を画成する円筒部 222の頂部から支持部 223がディスク半径方向外側に水平に延在する。凹部 2 2 1の底面 2 2 1 aには、回転軸と同軸で上方に突出した第 1突出部 2 2 4が形成されている。第 1突出部 2 2 4の直径は光記録ディスク 1 9 0のセン夕一ホール 1 9 6の直径よりも大きくなるように形成されている。第 1突出部 2 2 4は、凹部 2 2 1の底面の外周部に環状のザグリを行うことによって形成することができる。第 1突出部 2 2 4には、更に、回転軸と同軸状で上方に突出した第 2突出部 2 2 5が形成されている。第 2突出部 2 2 5は、その直径が光記録デイスク 1 9 0のセンターホール 1 9 6と嵌合可能な寸法で形成されている。支持部 2 2 3の表面は、回転軸に対して垂直な平面になるように、すなわち水平になるように形成されている。支持部 2 2 3は、光記録ディスク 1 9 0が回転機構 2 1 0に装着された際に、光記録ディスク 1 9 0の裏面（光入射面）の内周部分と接触して光記録ディスク 1 9 0の基体 1 9 4を水平に維持させることができる。回転シャフトには、凹部 2 2 1に形成されている第 1突出部 2 2 4よりも外周側の位置に、マグネチックハブを磁気的に吸引するための永久磁石 2 2 6が環状に埋設されている。光記録ディスク 1 9 0が、かかる構造を有する駆動装置に装填されると、図 2 0に示すように、光記録ディスク 1 9 0の中央に配されたマグネチックハブが、永久磁石 2 2 6に磁気吸引されてチャックされる。このとき、図 2 1に示すように、マグネチックハブ 1 9 2の押圧力、例えば 2 0 0 g重〜 3 0 0 g重の押圧力により光記録ディスク 1 9 0のハブ収容部 1 9 3の底部が、第 1突出部 2 2 4の外周部分を支点として図中下方に押し曲げられる。そして、光記録ディスクの裏面（光入射側の面） 2 1 1が支持部 2 2 3の水平面と接触し、支持部水平面に従つて基体 1 9 4が水平に支持される。これにより、光記録ディスクごとにチルト量にばらつきが生じていても、光記録ディスクを装着したときには、光入射面は安定して水平面に位置付けられる。すなわち、駆動装置に装着される前に光記録ディスクが、例えば、基体部が 2 O m r a dのチルト有していたとしても、駆動装置に装着されて回転されると基体部のチルトは 1 0 m r a d以下に低減する。それゆえ、かかる駆動装置は、光記録ディスクを水平に維持させつつ回転させて、光記録ディスクの記録面に常に垂直に記録または再生光を照射することができる。したがって、ディスクの傾きに起因するコマ収差の発生が防止され、所望の寸法の記録マークを形成することができるとともに、記録された記録マークを充分な再生分解能で再生することができる。 - 第 2実施形態

図 2 2に、本発明の第 5の態様に従う駆動装置の例を示す。光記録ディスクには、第 1実施形態と同一の光記録デイスクを使用することができる。駆動装置は、図 2 2に示したように、光記録ディスク 1 9 0を回転駆動させるための回転シャフト 3 0 0と、チルトセンサ一 2 3 7と、制御装置 2 3 8と、電源装置 2 3 9を主に備える。回転シャフト 3 0 0は、光記録ディスク 1 9 0が載置されるデイスク受け部（載置部） 2 3 1と、光記録ディスク 1 9 0に設けられているマグネチックハブを磁気吸引してチャックするための電磁石 2 3 6を備える。ディスク受け部 2 3 1の上面には、回転軸と同軸で上方に突出した第 1突出部 2 3 4が形成されており、第 1突出部 2 3 4の直径は光記録ディスク 1 9 0のセン夕一ホール 1 9 6の直径よりも大きくなるように形成されている。第 1突出部 2 3 4には、更に、回転軸と同軸で上方に突出した第 2突出部 2 3 5が形成されている。第 2 突出部 2 3 5は、その直径が光記録ディスク 1 9 0のセン夕一ホール 1 9 6と嵌合可能な寸法で形成されている。チルトセンサ一 2 3 7は、光記録ディスク 1 9 0が回転している際にその傾き (チルト量）を検出することができる。チルトセンサ一 2 3 7には、光記録ディスクに光を照射するための光源（不図示）が設けられており、かかる光源は情報を記録再生する際に記録ディスクに照射する記録再生光の光源と共用される。チルトセンサー 2 3 7から光記録ディスク 1 9 0に光を照射すると、光記録デイスク 1 9 0に形成されているチルトマークからの戻り光からディスクの傾きに応じた振幅の信号が検出される。そして検出された信号に基づいて光記録ディスク 1 9 0のチルト量が検出される。次いで、制御装置 2 3 8により、かかるチルト量に応じた制御信号が生成され、制御信号は、電磁石 2 3 6に接続されている電源装置 2 3 9に送られる。電源装置 2 3 9からは制御信号、すなわちチルト量に応じて制御された電流が電磁石 2 3 6に供給される。電源装置 2 3 9からの電流量に応じて、電磁石 2 3 6から発生する磁力が変化し、マグネチックハブ 1 9 2が磁気吸引される強度が変化する。これにより、マグネチックハブ 1 9 2の外縁部 1 9 2 aが、電磁石 2 3 6から発生する磁力に応じた強度でハブ収容部 1 9 3の外周部を押圧する。かかるマグネチックハブ 1 9 2の押圧力により、ハブ収容部 1 9 3の外周部分が、ハブ収容部 1 9 3の底部の、第 1突出部 2 3 4と接触している部分を支点として下方に押し曲げられる。電磁石 2 3 6の磁力が変化すると、図中、矢印方向に光記録ディスク 1 9 0の基体 1 9 4の傾きが変化する。そしてチルトセンサ一 2 3 7で検出されるチルト量がゼロ付近になるように、制御装置 2 3 8で電磁石 2 3 6に供給する電流量を制御する。これにより、光記録ディスク 1 9 0を回転駆動させたときに、その記録面が常に水平面と一致するように制御される。かかる駆動装置は、情報の記録再生時に、記録再生光を記録面に対して垂直に入射させることができる。以上、本発明のディスク基板を備える光記録ディスク及び駆動装置について具体的に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、第 2実施形態の駆動装置では、マグネチックハブを吸引するための手段としてディスク受け部に電磁石を設けたが、電磁石のみで構成しないで電磁石及び永久磁石を併用した構成にすることも可能である。この場合は、微調整用として電磁石を用いることにより消費電力を低減することができるため極めて有効な構成である。また、光記録ディスクは、カートリッジに収容された状態で駆動装置に装填される形態であってもよい。また、上記第 1及び第 2実施形態では、光記録ディスク用の基板として、中央部にハブを収容するための凹部（ハブ収容部）が形成されたディスク基板を用いたが、これに限定されることはない。例えば、ハブ収容部を形成しないで、基体部（ディスク面）と同一面状になるように中央部を平坦な構造にし、その中央部上にハブを備えた構造にすることも可能である。この場合は、回転シャフトの先端部に形成される支持部で光記録ディスクの一部を支持することによって、ディスク面を、回転軸に垂直な面に対して 1 O m r a d以下の角度になるように矯正させることができる。また、回転軸方向においてディスク面を上方に傾けた構造の基板に限らず、下方に傾けた構造の基板を用いることも可能である。この場合には、支持部で支持するときに、ハブにより磁力を介してディスクに加えられる付勢力の下でディスク面の傾斜角が小さくなるように支持部の構造及び/またはハブの構造を調整すればよい。産業上の利用可能性

本発明の第 1の態様の光ディスクによれば、基板とハブの接触面積を十分に確保してそれらの間の摩擦力を増大させているので、従来よりも高速に回転させても基板とハブとの間ですべりが発生することが防止され、高速回転での記録再生を実現することができる。これにより、転送レートの高い光ディスクを提供することができる。また、本発明の第 2の態様の光ディスクは、マグネチッククランプ方式用のハブとして、ディスク外径に対して 2 6 %以上の外径を有するハブを供えているので、第 1の態様に従う光ディスクと同様に、従来よりも高速に回転させても基板とハブとの間ですべりが発生することを防止することができる。本発明の第 3の態様のディスク基板は、情報が記録される記録面を含む基体部 (ディスク面）を回転軸に垂直な面に対して積極的に傾けて形成された新規な構造を有している。かかる基板を用いて製造した光ディスクは、本発明の第 5及び第 6の態様の駆動装置とともに用いることによって、記録光または再生光に対してディスク面をほぼ垂直に維持することができるためコマ収差を抑制することができる。また基板製造時に基板の水平度を高精度で維持する必要がないため製造が極めて容易となる。本発明の第 4の態様に従うディスク基板は、ディスク面の厚みが◦. 8 mm未満であるので、マグネットによるハブの押圧力により容易に変形可能である。それゆえ、第 5及び第 6の態様の駆動装置のような、回転シャフト内の磁石の吸引力によりハブを基板に押し付けて光ディスクのディスク面が 1 O m r a d以下に維持されるように光ディスクを変形させつつ回転させる駆動装置で使用される光ディスク用の基板として好適である。本発明の第 5の態様の駆動装置は、回転シャフト内に設けられた磁石による磁気吸弓 I力を利用して、マグネチックハブの外縁部でノ、ブ収容部の外周部を押圧し、記録ディスクの基体が水平になるように押し曲げるとともに、回転シャフ卜の支持部の水平面で記録ディスクの裏面を支持することによって記録ディスクを水平な状態に維持させつつ回転駆動させることができる。それゆえ、記録光または再生光を照射したときにコマ収差が発生することが防止され、良好に記録または再生を行うことができる。本発明の第 6の態様の駆動装置は、記録デイスク回転中にディスクの傾きの度合いを検出するチルトセンサーを備えており、記録ディスクのマグネチックハブを磁気吸引するための電磁石に供給する電流を調整して記録ディスクの傾きを制御しつつ記録ディスクが水平に維持されるように制御することができる。それゆえ、記録ディスクの記録面に対して記録光または再生光を垂直に入射させることができるので、コマ収差が発生することが防止され、良好に記録または再生を行うことができる。

Claims

請求の範囲

1 . 中心に孔を有するディスク状の基板上に、情報が記録される記録層を有し且つ該基板の中央にハブを備える光ディスクにおいて、

基板の投影面積を Xとし、ハブと基板とが-互いに接触する部分の接触面積を Y としたときに、 X及び Yが、

Y/X≥0 . 0 1 5

の関係を満足することを特徴とする光ディスク。

2 . 上記光ディスクは、当該光ディスクを回転可能で収容するカートリッジケースを備えるカートリヅジ付光ディスクであり、カートリッジケースの内壁によつて画成される空間のディスク回転軸方向の寸法が、基板の厚みの 3 0 0 %以上であることを特徴とする請求項 1に記載の光ディスク。

3 . 上記カートリッジケースは、その内壁の光ディスクと対向する面に、該光ディスク回転時にカートリッジケース内部の空気の流れを調整するための凹凸が形成されていることを特徴とする請求項 2に記載の光ディスク。

4 . 上記ハブは、その中央部分が凸状に湾曲した構造を有し、ハブの高さが半分となる高さ位置における凸状部分の側壁の斜面の角度が 1 3 0 ° 〜1 6 0 ° の範囲内にあることを特徴とする請求項 1に記載の光ディスク。

5 . 上記ハブは、磁石により吸引可能な材料から形成されていることを特徴とする請求項 4に記載の光ディスク。

6 . 上記ハブが、 F e、 N i及び C o並びにそれらを含む合金からなる群から選ばれた一種の金属磁性体からなることを特徴とする請求項 5に記載の光デイスク,

7. 上記基板は、 0. 7mm以下の板厚を有することを特徴とする請求項 1〜 6のいずれか一項に記載の光ディスク。

8. 720 rpmを超える回転数で回転されて記録再生が行われることを特徴とする請求項 1 ~ 6のいずれか一項に記載の光ディスク。

9. 更に、投影面積 X及び接触面積 Yが、

Y/X≥0. 02

の関係を満足することを特徴とする請求項 1〜 6のいずれか一項に記載の光ディスク。

10. 更に、 2400 rpm以上の回転数で回転されて記録再生が行われることを特徴とする請求項 9に記載の光ディスク。

11. 上記ハブは、光ディスクの外径に対して 26%以上の外径を有することを特徴とする請求項 1〜 6のいずれか一項に記載の光ディスク。

12. 中心に孔を有する基板上に記録層を有するとともに基板の中央にハブを備える光ディスクにおいて、

上記ハブは、光ディスクの外径に対して 26%以上の外径を有することを特徴とする光ディスク。

13. 光ディスクに用いられるディスク状の基板において、

ディスク面が、回転軸に垂直な面に対して実質的に傾斜していることを特徴とするディスク基板。

14. 更に、磁力により吸引されるハブを有することを特徴とする請求項 13 に記載のディスク基板。

15. 上記基板の厚みが 0. 8 mm未満であることを特徴とする請求項 13に記載のディスク基板。

16. 更に、上記ハブを収容するための円筒状の容器が中央部に形成されており、該円筒状容器の底部に回転軸と同軸状にホールが形成されていることを特徴とする請求項 14に記載のディスク基板。

17. 上記ディスク面が、上記円筒状容器の底部から離れる方向に角度 0だけ傾いて形成されており、角度 Θが、 lmr ad≤6>≤2 Omradの関係を満足することを特徴とする請求項 16に記載のディスク基板。

18. 上記ハブが、円筒状容器に遊嵌状態で収容されていることを特徴とする請求項 1 Ίに記載のディスク基板。

19. 更に、基板の厚みが 0. lmn！〜 0. 7mmの範囲内にあることを特徴とする請求項 18に記載のディスク基板。

20. ディスク基板の投影面積を Xとし、ハブとディスク基板とが互いに接触する部分の接触面積を Yとしたときに、 X及び Yが、

Y/X≥0. 015

の関係を満足することを特徴とする請求項 14または 15に記載のディスク基板。

21. 上記ハブは、ディスク基板の外径に対して 26%以上の外径を有することを特徴とする請求項 14または 15に記載のディスク基板。

22. 請求項 14または 15に記載のディスク基板を備える光ディスク。

23. 光ディスクに用いられるディスク状の基板において、

基板が、 0. 8 mm未満の厚みを有しており、回転軸に垂直な面に対するディスク面の傾斜角度 6>が、 lmr ad≤6>≤2 Omr a dであることを特徴とするディスク基板。

24. 更に、磁力により吸引されるハブを有することを特徴とする請求項 23 に記載のディスク基板。

25. 更に、傾斜角度 ( が、 1 Omr ad≤6>≤ 2 Omr adであることを特徴とする請求項 23に記載のディスク基板。

26. 更に、上記ハブを収容するための円筒状の容器が中央部に形成されており、該円筒状容器の底部に回転軸と同軸状にホールが形成されていることを特徴とする請求項 25に記載のディスク基板。

27. 上記ハブが、円筒状容器に遊嵌状態で収容されていることを特徴とする請求項 26に記載のディスク基板。

28. 更に、基板の厚みが 0. lmm〜0. 7 mmの範囲内にあることを特徴とする請求項 23に記載のディスク基板。

29. ディスク基板の投影面積を Xとし、ハブとディスク基板とが互いに接触する部分の接触面積を Yとしたときに、 X及び Yが、 Y/X≥0. 015

の関係を満足することを特徴とする請求項 24、 25及び 28のいずれか一項に記載のディスク基板。

30. 上記ハブは、ディスク基板の外径に対して 26%以上の外径を有することを特徴とする請求項 24、 25及び 28のいずれか一項に記載のディスク基板。

31. 請求項 24、 25及び 28のいずれか一項に記載のディスク基板を備える光ディスク。

32. 磁力により吸引されて記録ディスクを押圧するハブを備える記録ディスクを駆動するための駆動装置において、

記録ディスクのチルトを調整するために記録ディスクの一部を支持する支持部を有することを特徴とする駆動装置。

33. 上記記録ディスクは、そのディスク面が回転軸に垂直な面に対して実質的に傾斜していることを特徴とする請求項 32に記載の駆動装置。

34. 上記記録ディスクは、 0. 8 mm未満の厚みを有しており、回転軸に垂直な面に対するディスク面の傾斜角度 0が、 lmrad≤0≤2 Omr adの関係を満足することを特徴とする請求項 32に記載の駆動装置。

35. 上記記録ディスクは、ハブを収容するための円筒状の容器を有し、該円筒状容器の底部に回転軸と同軸状にホールが形成されていることを特徴とする請求項 32に記載の駆動装置。

36. 記録ディスクを回転させるための回転シャフトを備え、上記支持部が回転シャフトの先端に形成されていることを特徴とする請求項 3 3または 3 4に記載の駆動装置。

3 7 . 記録ディスクを回転させるための回転シャフトを備え、

回転シャフトの先端に上記円筒状容器を収容するための円柱状の凹部が同軸状に形成されており、

上記支持部は、回転シャフトの凹部を区画する側壁の先端に形成されていることを特徴とする請求項 3 5に記載の駆動装置。

3 8 . 上記回転シャフトは、凹部底面から回転シャフトの回転軸方向に同軸状に突出するとともに上記記録ディスクの底部に形成されたホールよりも大きな外径を有する円柱状第 1突出部と、第 1突出部から回転シャフ卜の回転軸方向に同軸状に突出する円柱状第 2突出部とを備えることを特徴とする請求項 3 7に記載

3 9 . 上記ディスク面が、回転軸と垂直な方向に対して上記円筒状容器の底部から離れる方向に角度 >だけ傾いて形成されており、角度 0が、 l m r a d ^ S ≤ 1 0 m r a dの関係を満足することを特徴とする請求項 3 5に記載の駆動装置 _c

4 0 . 上記回転シャフ卜の凹部を区画する円筒壁の先端は、半径方向外側に延在していることを特徴とする請求項 3 7に記載の駆動装置。

4 1 . 記録ディスクを上記駆動装置に装着する際に、記録ディスクのホールに第 2突出部が嵌め込まれるとともに記録ディスクのディスク面が上記水平支持部の上面により支持されることによって、当該ディスク面が、回転軸に垂直な面に対して角度 1 0 m r a d以下に維持されることを特徴とする請求項 3 8に記載の

42. 回転シャフト内にハブを吸引するための磁石が設けられていることを特徴とする請求項 36または 37に記載の駆動装置。

43. 上記磁石は電磁石であることを特徴とする請求項 42に記載の駆動装置。

44. 磁力により吸引されて記録ディスクの一部を押圧するハブを備える記録ディスクの記録面に光を照射して情報を記録再生するための駆動装置において、記録デイスクに光を照射するための光源と、

記録ディスクに照射した入射光の光軸に対する記録面の傾き角を測定するチルトセンサーと、

記録ディスクを回転させるための回転シャフトと、

回転シャフト内に埋設された電磁石と、

上記チルトセンサーにより検出された傾き角に基づいて上記電磁石の磁界強度を制御して、ハプが記録ディスクのディスク面に対して押圧する力を調整するための制御装置とを備えることを特徴とする駆動装置。

45. 上記記録ディスクは、そのディスク面が回転軸に垂直な面に対して実質的に傾斜していることを特徴とする請求項 44に記載の駆動装置。

46. 上記記録ディスクは、 0. 8 mm未満の厚みを有しており、回転軸に垂直な面に対するディスク面の傾斜角度 0が、 lmrad≤S≤20mradの関係を満足することを特徴とする請求項 44に記載の駆動装置。

47. 上記記録ディスクは、ハプを収容するための円筒状の容器を有し、該円筒状容器の底部に回転軸と同軸状にホールが形成されていることを特徴とする請求項 44に記載の駆動装置。

48. ディスク表面が回転軸と垂直な面に対して 1 Omr ad以下の角度を有するように制御装置により電磁石を制御して記録ディスクを回転させることを特徴とする請求項 45〜47のいずれか一項に記載の駆動装置。

49. 上記記録ディスクのディスク面が、回転軸と垂直な方向に対して上記円筒状容器の底部から離れる方向に角度だけ傾いて形成されており、角度 0が、 lmr ad≤0≤2 Omr a dの関係を満足する記録ディスクであることを特徴とする請求項 47に記載の駆動装置。

50. 上記回転シャフトの先端に上記円筒状容器を載置する載置部が形成され、該載置部に、回転シャフトの軸方向に同軸状に突出するとともに上記記録ディスクの底部に形成されたホールよりも大きな外径を有する円柱状第 1突出部と、第 1突出部から回転シャフトの軸方向に同軸状に突出する円柱状第 2突出部とを有することを特徴とする請求項 47に記載の駆動装置。