WO2004023470A1

WO2004023470A1 - 光磁気記録媒体及び光磁気記録装置

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Publication number: WO2004023470A1
Application number: PCT/JP2002/008774
Authority: WO
Inventors: Tetsuo Hosokawa
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-18
Also published as: JPWO2004027773A1; AU2002328601A1; WO2004027773A1; US7313056B2; JP3998684B2; US20050195693A1; CN1679100A; AU2003220890A1

Description

明細書

光磁気記録媒体及び光磁気記録装置技術分野

本発明は、基板上に形成された光学位相ビットによる ROM(Re ad 0 n 1 Memo ry) と光磁気記録膜による RAM (Rand om Ac c e s s Memor ) との両方の機能を持つ光磁気記録媒体及び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及び光磁気記録装置に関する。背景技術

図 31は、従来の I S 0規格の光磁気ディスクの平面図、図 32は、そのユーザーエリアの拡大図、図 33は、その断面図、図 34は、その位相ピットと MO信号の関係図である。図 31に示すように、光磁気ディスク 70は、リードィンエリア 71と、リ一ドアゥトエリア 72と、ユーザ一エリア 73 に分割されている。リードインエリア 71とリードアウトエリア 72は、ポリカ一ボネィト基板に、凹凸により形成された位相ビットで構成される RO Mエリアである。この R OM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とリードアゥトエリア 72の間がユーザ一エリア 73であり、ユーザ一が自由に情報を記録できる RAMェリァである。

図 32のユーザーエリア 73の拡大図に示すように、トラッキングガイドとなるグループ 74に挟まれたランド 75に、ヘッダ一部 76となる位相ピヅト 78とユーザデータ部 77を有している。ュ一ザデ一夕部 77は、グルーブ 4に挟まれた平坦なランドア 5であって、光磁気信号として記録される。光磁気信号の読み出しの際は、弱いレーザ一光を当てることにより、レーザ一光の偏光面が記録層の磁化の向きによって極力一効果によって変わり、この時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。このような光磁気デイスクメモリ一の特徴を生かす研究開発が進められ、例えば、特開平 6— 202820号公報には、 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、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 74は、図 33に示す半径方向の断面構造を有し、一例として、ポリカーボネイト等の基板 74A、誘電体膜 74B、 TbFeCo等の光磁気記録膜 74 C、誘電体膜 7 4D、A1膜 74 Eと，保護層として UV硬化膜 74 F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 33及び図 34に示すように R 0M情報は，基板 74 Aの位相ピット PPにより固定記録され、 RAM情報 OMMは位相ピット P P列に、光磁気記録により記録される。なお，図 34 における半径方向の A-B線方向の断面が，図 33に一致する。図 34に示す例では，位相ピット P Pがトラッキングガイドとなるので，図 32に示したようなグループ 74は設けていない。

このような R◦ M情報と R A M情報を同一記録面に有する光情報記録媒体において、位相ピット P Pからなる R OM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存在する。

第 1に， ROM情報とともに 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情報再生のノイズ原因の一つとなる。このために，本出願人は、 P C T/J P 02/0 015 9 (国際出願日 2002年 1月 1 1日）の国際出願において、 ROM情報の読み出しに伴う光強度変調信号を，読み出し駆動用レ一ザ一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ることを提案している。しかし、 ROM情報の光強度変調度が大きい場合には、これだけでは、ノイズ低減効果が十分ではないという問題があった。

第 2に、 ROM情報である位相ピットのエッジが、 RAM信号再生時の偏光を乱すことによるノイズももう一つの問題である。発明の開示

従って、本発明の目的は、位相ピットからなる ROM情報と光磁気記録による R A M情報を安定に同時再生するための光磁気記録媒体及び光磁気記録装置を提供することにある。

又、本発明の他の目的は、記録媒体の構造により、 R O M情報と R A M情報の再生信号のジッ夕を所定の範囲内に抑えるための光磁気記録媒体及び光磁気記録装置を提供することにある。

更に、本発明の別の目的は、 R O M情報の読出しに伴う光強度変調ノイズを低減するための光磁気記録媒体及び光磁気記録装置を提供することにある。この目的の達成のため、本発明の光磁気記録媒体及び装置は、基板上に形成された光学位相ビット上に記録可能な薄膜を設け、前記位相ピット信号と前記記録膜の信号の両方を光再生可能な光磁気記録媒体が、少なくとも位相ピット基板と第 1誘電体層と記録層と第 2誘電体層と反射層からなる構成を有し、且つ前記記録層が TbFeCoを主原料とする薄膜からなり、かつミラ一面の反射レベルを I m、位相ピット信号強度レベルを I pとしたときに、 5< 100 x lp/Im<20であるように、前記位相ピッ卜の端部形状を構成した。

この本発明の態様では、光磁気記録媒体の基板の位相ビットの端部形状を最適化することにより、 M O信号及び位相ピット信号の両方のジッターを最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

又、本発明では、好ましくは、前記位相ピットの端部形状が、 7 < 100 X Ip/Im < 1 5であるように構成した。これにより、マージンをもって、 M O信号及び位相ピット信号の両方のジッターを最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

又、本発明では、好ましくは、前記位相ピットの端部が曲面形状を有し、その最大曲率半径が 4 5 n mから 1 5 0 n mの範囲であることにより、 M O 信号及び位相ピゾト信号の両方のジッターを最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

又、本発明では、好ましくは、前記位相ピットの端部の最大曲率半径が、 8 0 n mから 1 2 0 n mの範囲であることにより、マ一ジンをもって、 M O 信号及び位相ピット信号の両方のジッターを最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。更に、本発明では、好ましくは、前記位相ピット端部の最大傾斜角度が 1 5度から 4 5度の範囲であることにより、 M O信号及び位相ピット信号の両方のジッターを最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

更に、本発明では、好ましくは、前記位相ピット端部の最大傾斜角度が 2 0度から 3 5度の範囲であることにより、マ一ジンをもって、 M O信号及び位相ピット信号の両方のジッ夕一を最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

更に、本発明では、好ましくは、前記記録層の膜厚が、 2 O n mから 5 0 n mの範囲であることにより、 M 0信号及び位相ビット信号の両方のジッ夕 —を最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

更に、本発明では、好ましくは、 '前記記録層の膜厚が、 2 5 n mから 4 0 n mの範囲であることにより、マ一ジンをもって、 M 0信号及び位相ピット信号の両方のジッターを最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。更に、本発明では、好ましくは、前記記録層の組成が、 Tb_x(Fe_1QQ-_yCo_y )、 20く x<25%、 5 <yく 15%であることにより、 M 0信号及び位相ピット信号の両方のジッ夕一を最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

更に、本発明では、好ましくは、前記記録層が、 TMeCo層を主成分とした層と GdFeCo層を主成分とした層の少なくとも 2層からなり、前記 GdFeCo層が室温で遷移金属優勢かつ垂直磁化膜であり、前記 GdFeCoを主成分とした層の膜厚が、 TbFeCo層を主成分とした層に対して 15〜40 %の範囲である。 2層構造でも、 M O信号及び位相ピット信号の両方のジッ夕一を最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施の形態に使用される光磁気記録媒体の断面図である。

図 2は、図 1に示す光磁気記録媒体における R 0 M情報と R A M情報の記録状態を説明する斜視図である。

図 3は、図 2の位相ピットの D— D ' 断面図である。図 4は、本発明で使用される評価サンプルの説明図である。

図 5は、本発明の評価対象である信号強度比の説明図である。

図 6は、本発明の評価対象である信号ジッ夕一の説明図である。

図 7は、紫外線照射時間を変えたサンプルの形状、ジッターの測定結果を示す図である。

図 8は、図 7による紫外線照射時間と曲率半径の関係図である。

図 9は、図 7による紫外線照射時間と最大傾斜度の関係図である。

図 1 0は、図 7による紫外線照射時間と I p / I mの関係図である。

図 1 1は、図 7による紫外線照射時間と M Oジッター及び位相ピットジッ夕一の関係図である。

図 1 2は、図 1の構成の G d組成比率を変えたサンプルのジッ夕一測定結果を示す図である。

図 1 3は、図 1 2による G d組成比率とジッターの関係図である。

図 1 4は、図 1の構成の G F C膜厚比を変えたサンプルのジッターの測定結果を示す図である。

図 1 5は、図 1 4による G F C膜厚比とジヅ夕一の関係図である。

図 1 6は、本発明の他の実施の形態の光磁気記録媒体の断面図である。図 1 7は、図 1及び図 1 6の構成の記録層膜厚を変えたサンプルのジッ夕一の測定結果を示す図である。

図 1 8は、図 1 7による記録層膜厚とジッターの関係図である。

図 1 9は、比較例として R O M部を有しない場合の記録層膜厚を変えたサンプルのジッ夕一の測定結果を示す図である。

図 2 0は、比較例として、図 1 9による記録層膜厚とジッターの関係図である。

図 2 1は、図 1及び図 1 6の構成の T b組成比を変えたサンプルのジヅ夕一の測定結果を示す図である。

図 2 2は、図 2 1による T b組成比とジヅ夕一の関係図である。

図 2 3は、本発明の更に他の実施の形態の光磁気記録媒体の断面図である。図 2 4は、本発明の光磁気記録装置の一実施例の構成の全体プロック図である。

図 25は、図 24の光ピックアップの光学系の詳細図である。

図 26は、図 24の部分詳細ブロック図である。

図 27は、図 25及び図 26の光ディテクタの配置図である。

図 28は、図 27の光ディテク夕の出力と、その出力に基づくフォーカスエラ一（FES) 検出、トラックエラー（TE S) 検出、 MO信号及び LD フィードバック信号との関係を説明する図である。

図 29は、図 24及び図 26のメインコントローラにおける再生、記録各モ一ドでの R OM及び RAMの検出の組合せを示す図である。

図 30は、本発明の光磁気記録装置の他の実施の形態のプロック図である。図 31は、従来の光磁気記録媒体の平面図である。

図 32は、図 31のュ一ザ一エリアの説明図である。

図 33は、図 32に示す ROM— RAM光磁気ディスクメモリの断面構成図である。

図 34は、図 33の構造の光磁気記録媒体における ROM情報と RAM情報の記録状態を説明する平面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を、光磁気記録媒体、光磁気記録装置、他の実施の形態の順で説明する。

[光磁気記録媒体]

図 1は、本発明の一実施の形態におけるコンカレント光磁気記録媒体の断面図、図 2は、その ROM信号及び RAM信号の関係図、図 3は、その位相ピットの断面図である。

図 1に示すように、ュ一ザ一エリアに R OMと RAMとの機能を持たせるための光磁気ディスク 4の構造は、位相ピット 1を形成したポリカーボネィト基板 4 A上に、窒化珪素（S iN)、酸化タンタル等を材料とした第 1誘電体層 4B、 TbFeCo, G d F e C oのような希土類（Tb, Gd) と遷移金属（FeCo) のアモルファス合金からなる 2層の光磁気記録層 4 C、 4D、第 1誘電体層 4 Bと同じ材料からなる第 2誘電体層 4 F、 Al、 Au 等の金属からなる反射層 4 Gおよび紫外線硬化型樹脂を用いた保護コート層の構成である。

図 1及び図 2に示すように、 ROM機能は、ディスク 4に凸凹に形成した位相ピット 1で付与し、 RAM機能は、光磁気記録層 4 C、 4Dで付与する。光磁気記録層 4 C， 4 Dへの記録は、光磁気記録層 4 C, 4 Dにレーザ光を加熱し、磁化反転を助け、信号磁界に対応して磁化の方向を反転させて、光磁気信号 2の記録を行う。これにより、 RAM情報の記録が可能である。光磁気記録層 4 C， 4 Dの記録情報の読出しは、記録層 4 C, 4Dに弱いレーザ光を当てることにより、レーザ光の偏光面が、記録層 4C, 4Dの磁化の向きに応じて極力一効果により変わり、この時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情報の読出が可能である。この読出しにおいて、反射光は、 ROMを構成する位相ピット PPにより変調されるため、 ROM情報の読出しも同時にできる。

即ち、 1つの光ピックァヅプにより、 R OMと RAMの同時再生が可能であり、且つ磁界変調方式の光磁気記録を採用すれば、 RAMへの書込みと、 ROMの再生が同時に可能である。

図 3は、図 2の位相ピット 1の D— D⁵ 断面図であり、位相ピット 1は、ビヅト幅 W, ピット深さ P dで規定される。この位相ピット 1のエツジ形状は、反射光への影響が大きい。図 3では、このエッジの形状を、最大傾斜角度と、曲率半径で規定する。本発明者の検討により、このエッジ形状により、位相ピットの光変調強度が変化し、且つ反射光の偏光に影響を与えることから、この位相ピットのエッジ形状の最適化により、位相ピットの再生信号のジッターと、光磁気再生信号のジッターとを、所望の範囲内に、制御できることを見出した。

先ず、図 1の断面構成の光磁気ディスクの製造工程を説明する。図 2において、位相ピヅトのサイズとして、トラックピッチ T p =1.3〃m,ピヅト幅 P w = 0.25〃m、ピット長さ = 0.7〃m,溝深さ（ピット深さ） Pd = 35nmのポリカ一ボネィト基板 4Aを用意した。この基板 4 Aを、到達真空度 5 x e- 5(Pa)以下の複数の成膜室を有するスパヅ夕装置に挿入する。 S i夕一ゲヅトが装着された第一のチャンバ一に、基板 4 Aを搬送し、 A rガスと N 2ガスを導入し、 D Cスパヅ夕放電し、反応性スパヅ夕により S i N層 4 Bを， 70nmの厚さで成膜した。

次に基板 4 Aを別のチャンバ一に移動し、 T b夕一ゲヅトと Fe84Col2夕一ゲットを同時放電させ、投入電力比を変更することにより、 Tb22(FeCol2)78 からなる記録層 4 Cを成膜した。ここで記録層成膜の際に、成膜時間を調整することにより膜厚を変更できる。次に， Tb22(feCol2)、膜厚 25nmの記録層 4 Cに，膜厚 7nmの GdFeCo層 4 Dを図 1のように付加した。

次に，第一のチャンバ一に基板 4 Aを移動し， 15nmの S i Nオーバ一コ一ト層 4 F、 5 O nmの A 1層 4 Gを成膜した。その上に紫外線硬化樹脂コ一トを施し、図 1に示す光磁気記録媒体 4を作成した。

この光磁気記録媒体評価サンプルは、図 4の 4一 1に示すように、図 1の断面を有するが、位相ピヅトを設けない領域（ミラ一面という） 4 6と、位相ピットを設けた領域 4 2と、位相ピットを設けず、グループを設けた領域 4 4とが設けられたものである。

この構成のサンプルの信号強度比と、ジッ夕を評価対象として、測定する。信号強度比は、このサンプルを波長 650nm， NAO .55の記録再生装置（ M 0テス夕一；シバソク製 L M 5 3 0 C ) に装着し， 4 . 8 m/s の線速になるように回転させ，ミラ一面（全反射面） 4 6に、光をフォーカスをしたときの光強度（反射光強度） I mと、領域 4 2にフォーカスし、位相ピヅト信号強度（ピヅト有り、なしの強度差） I pを、図 5のように測定する。信号強度比は、 I p / I mで表され、位相ピットの反射光への影響を評価する。

又、このサンプルの R O M部 4 2に、最短マ一ク 0.70 zmの 1-7変調で光変調記録を行い、図 6に示すようなジッ夕一を、タイムイン夕一バルアナラィザ一により、測定した。ジッターは、目標のマーク長さからのずれ量に相当し、再生されたマーク長さのずれが検出限界を越えると、再生エラ一を生しる。

先ず、位相ピット 1のエッジ形状の最適化を説明する。位相ピット 1が形成されたポリカーボネート基板 4Aに，紫外線を照射することにより、位相ピットの端部（エッジ）の曲面形状を変化することができる。図 7に示すように、 25 mW/平方 cmの光パワー密度の紫外線を、 0分、 2分、 4分、 6分、 8分、 10分、 12分各々照射した 7個の基板サンプル 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7を作成し、図 1に示す構造の記録膜を成膜した。

ここで、記録層の条件は、 Tb22(feCol2)、膜厚 25nm、 Gdl9 (FeCo20)、膜厚 7nmとした。位相ビットの曲率半径及び最大傾斜（図 3参照）は、 AFM (At omi c Fo r c e Mi cr o s c op e) で測定した。又、信号強度比 I pZlmは、前述のように測定し、更に、ジヅ夕一は、 M0信号のジッターと、位相ピット信号のジッターを測定した。図 7にその結果を示す。 .

図 8乃至図 1 1は、図 7の測定結果をグラフにしたものである。図 8は、紫外線照射時間（分）に対する曲率半径（nm) の変化を示すグラフ、図 9 は、紫外線照射時間（分）に対する最大傾斜角度（度）の変化を示すグラフ、図 10は、紫外線照射時間に対する I p/Im (%) の変化を示すグラフ、図 1 1は、紫外線照射時間に対する MO信号ジッター、位相ビット信号ジッターの変化を示すグラフである。

図 11から、紫外線照射時間を長くすることにより、 MO信号ジッターが小さくなり、改善され、図 8、図 9から、紫外線照射時間を長くすることで曲率半径を大きく、最大傾斜角度を小さくすることにより、 M0信号ジッ夕が改善することが判る。又、それとは逆に、図 10から I p/Imが低下するのに対応して，図 11から位相ピット再生ジッターが上昇することがわかる。

通常、再生エラ一を生じない信号ジッターとして、 10%以下と言われているため、図 1 1から、両方のジッターが 10 %以下を満足させるには、紫外線照射時間が、 1分から 1 1分である。これから、図 10の I p/Imの最適範囲は、 5%から 20%であり、図 8から曲率半径は、 40nmから 1

50 nm, 図 9から、 15度から 45度の範囲が好ましい。

更に、ある程度のマ一ジンを考慮すると、再生エラ一を生じない信号ジヅ夕一として、 8%以下が好ましく、図 1 1から、両方のジッターが 8 %以下を満足させるには、紫外線照射時間が、 4分から 9分である。これから、図 1 0の I p/I mの最適範囲は、 7 %から 1 5 %であり、図 8から曲率半径は、 7 5 nmから 1 2 0 nm, 図 9から、 2 0度から 3 5度の範囲がより好ましい。

このように、位相ピットの端部形状を最適化することにより、 MO信号及び位相ピット信号の両方のジッターを最適化でき、同時再生時の信号品質を向上できる。

次に、図 1に示した Tb22(feCol2)、膜厚 25nmの記録層 4 Cに，膜厚 7nm の GdFeCo層 4 Dを付加した記録媒体において、 G dの組成比の影響を説明する。ここで Gdと FeCo20の夕一ゲヅトを同時放電させて、 Mと FeCoの組成を変更して、図 1 2に示す 7つのサンプル 1 0、 1 1、 1 2、 1 3、 1 4、 1 5、 1 6を作成した。図 1 2に示すように、 Gdの組成に対する MO信号のジヅ夕を測定した。図 1 3をこれをグラフにしたものであり、 Gd組成（原子％) が、 1 6 %から 24%, 好ましくは、室温で遷移金属（FeCo)優先の 2 1 %以下の範囲で良好なジッター特性が得られている。尚、 1 6 %以下では， GdFeCo 層が単層で面内膜となり、 2 3 %以上では，室温で希土類（Gd)優勢である。

次に，図 1の構成において、 Gdl9(FeCo20)の膜厚を変更したときの結果を、図 14及び図 1 5に示す。図 14は、 Gd l 9 (F e C o 2 0)層の膜厚を、

TbFeCo層の膜厚に対する比で示したものであり、 9サンプル（膜厚比 0〜6

0) の M0信号ジッ夕一を測定した結果である。図 1 5から、膜厚比 1 0 % から 40%の範囲で良好なジッ夕一特性が得られる。

次に、 T b F e C o層 4 Cの M0信号ジヅ夕一への影響を説明する。この場合に、図 1の記録層構造（2層構造という）と、図 1 6に示す、図 1の記録層を、 TbFeCoの単層 4 Cとした媒体との両方について、説明する。図 1 Ί は、各々記録層膜厚 1 0から 5 0の 8つのサンプル 5 0〜5 7の、 TbFeCo単層の場合と、 2層構造の場合の M0信号のジッター測定結果であり、図 1 8 は、単層特性を E, 2層特性を Fとし、グラフにしたものである。図 18より記録層の膜厚を 2 Onm以上、好ましくは 2 5nm以上、 50 nm 以下、好ましくは、 40 nm以下とすることで、 MO信号ジヅ夕が、 1 0% 以下となり，位相ピットからなる R 0 M上に記録された光磁気記録信号を良好に読み出すことが可能となることがわかる。

比較のために、位相ピット（ROM) のないグループのみの場所に記録した場合の同一条件での MO信号ジッターの測定結果を、図 1 9及び図 20に示す。図 1 9、図 20より ROMのない場所では膜厚を 1 5nmまで薄くしても、ジッターの上昇が僅かであることがわかる。なお、この測定及び以上の測定での消去磁界と記録磁界はともに 200 (Oe)とした。

次に、記録層の膜厚を 25腿として、 Tbの組成を変更した結果を図 2 1、図 22に示す。図 2 1に示すように、同様に、単層、 2層構造において、 TbFeCo の Tbの組成（原子％) を、 1 6 %から 28 %まで変化した 7つのサンプル 3 0〜36を作成し、 MO信号ジヅ夕一を測定したものである。図 22は、単層の場合を Aで、 2層の場合を、 Bでグラフに示す。図 20より Tbの組成を 20〜25原子％とすることにより、 MO信号ジヅ夕一が 1 0%以下となり，位相ピット（ROM)上に記録された光磁気記録信号を良好に読み出すことが可能となる。

尚、 T b F e C oの Co組成は、少ないと力一回転角が低下し、 CNが低下する。逆に， Coが多いと，キュリー温度が上昇し、記録に使用するレーザ一パワーが上昇してしまう。よって、 Co組成は 5%から 1 5%の範囲が好ましい。図 23は、本発明の他の実施の形態の光磁気記録媒体 4の断面図であり、 MSR (超解像度記録）用媒体を示す。基板 4 A上の第 1誘電層 4 Bに設けられる光磁気記録層は、 GdFeCo層（面内） 4Dと、誘電層 4 Eと、垂直記録層（TMeCo)層 4 Cで構成される。

この構成の記録媒体でも、図 7以下で説明した位相ピット形状、膜厚等の条件を適用できる。しかも、 MSR媒体では、前述した通常の MO媒体に比ベて、記録密度を大幅に向上することができるが、再生の際に照射するレ一ザ一パヮ一は、ある一定の範囲内に限定する必要がある。ところが、位相ピットによる光強度変化を発光レーザーに負帰還させると、再生パワーが変動するために、良好な MSR再生が困難になる。本発明を適用すると、再生時におけるレーザー発光強度の負帰還を不要乃至低減できるため、再生レーザ —パワーをある範囲内で制御する必要がある MS Rタイプの媒体において、特に、効果が顕著である。

以上、説明したように、基板上に形成された光学位相ピット上に光磁気記録薄膜を形成し、位相ビット信号とその上に形成した記録膜の信号の両方を再生可能な光磁気記録媒体において、媒体の構成が少なくとも位相ピット基板/誘電体層/記録層/誘電体層/反射層の 4層構成からなり、ミラ一面の反射レベルを I m、位相ピヅト信号出力を I pとしたとき、 5<100xlp/Im<20 とするように、位相ピットの端部を形成する。これにより、 MO信号と位相ピット信号のジッターを所望の 10%以下に抑えることができる。

望ましくは、 7 < 100 X I p/I m< 15とするように、位相ピット端部を形成することにより、 M 0信号と位相ピット信号のジッターをよりマージンのある 8 %以下に抑えることができる。

又、ピット端部の最大傾斜角度が 15度以上、 45度以下であり、好ましくは、 20度以上、 35度以下である。更に、紫外線を照射することにより位相ピット端部を曲面形状とする。その曲率半径は、 45 nmから 150η m、好ましくは、 80 nmから 120 nmである。

更に、記録層を、 TbFe Coを主原料とする薄膜で構成し、膜厚が、 2 0 nmから 50 nm、好ましくは、 25 nmから 40n mである。又、その組成は、 Tb_x(Fe - _yCo_y)ヽ 20く Xく 25%、 5く yく 15 %であることが好ましい。又、記録層が TbFeCo層を主成分とした層と GdFeCo層を主成分とした層の少なくとも 2層とし、 GdFeCo層が室温で遷移金属優勢かつ垂直磁化膜とするも望ましい。更に、 GdFeCoを主成分とした層の膜厚が TMeCo層を主成分とした層に対して 15〜40%とすることも好ましい。

[光磁気記録装置]

次に、本発明にかかわる光磁気記録装置（ディスクドライブ）を説明する。図 24は、本発明の一実施の形態の光ディスクドライブの全体ブロック図、図 25は、図 24のドライブの光学系の構成図、図 26は、図 24のドライブの信号処理系のブロック図、図 2 7は、図 2 5及び図 2 6のディテク夕の配置図、図 2 8は、ディテク夕の出力と生成信号の関係図、図 2 9は、光デイスクドライブの各モ一ドの説明図である。

図 2 4に示すように、モー夕一 1 8は、光磁気記録媒体（M Oディスク） 4を回転する。通常、 M Oディスク 4は、リム一バブルな媒体であり、図示しないドライブの挿入口から揷入される。光ピックアップ 5は、この光情報記録媒体 4を挾むように配置された磁気へッド 3 5と光学へッド 7とを有する。

光ピックアップ 5は、ボールネジ送り機構等のトラックァクチユエ一夕 6 により移動し、光情報記録媒体 4の半径方向の任意の位置へアクセスが可能である。又、光学へヅド 7のレーザ一ダイオード L Dを駆動する L D ドライノ 3 1と、光ピヅクアップ 5の磁気へヅド 3 5を駆動する磁気へッドドライノ 3 4とが設けられる。アクセス用サ一ボコントロ一ラ 1 5— 2は、光学へッド 7からの出力により、トラックァクチユエ一夕 6と、モー夕一 1 8と、光学へヅド 7のフォ一カスァクチユエ一夕 1 9をサーボ制御する。コント口ーラ 1 5— 1は、 L D ドライバ 3 1、磁気へヅドドライノ 3 4、アクセス用サーボコントローラ 1 5— 2を稼動させて、情報の記録再生を行う。

光学へヅド 7の詳細を、図 2 5で説明する。レ一ザ一ダイォ一ド L Dからの拡散光は、 3ビームトラッキング用回折格子 1 0と、ビームスプリヅ夕一 1 1を介して、コリメ一夕レンズ 3 9により平行光となり、ミラー 4 0で反射後、対物レンズ 1 6により光情報記録媒体 4上にほぼ回折限界まで集光される。

このビームスプリヅ夕一 1 1に入射する光の一部は、ビームスプリヅ夕一 1 1 により反射され、集光レンズ 1 2 を介して A P C ( Auto Power Control)ディテクタ 1 3に集光される。

又、光情報記録媒体 4より反射された光は、再び対物レンズ 1 6を介し、ミラ一 4 0で反射後、コリメ一トレンズ 3 9により収束光となり、ビームスプリヅ夕ー 1 1に再度入射する。ビームスプリヅ夕一 1 1に再度入射した光の一部は、レーザ一ダイオード L D側へ戻り、残りの光は、ビ一ムスプリヅ夕一 11により反射され、 3ビームウォラストンプリズム 26、円筒面レンズ 21を介して、反射光ディテクタ 25上に集光される。

反射光ディテクタ 25の形状、配置を説明する。反射光ディテクタ 25は、入射光が 3ビームであることから、図 27に示すように、 4分割ディテクタ 22— 1と、その上下に配置された MO信号ディテクタ 20と、その左右に配置されたトラックエラ一検出用ディテクタ 22 - 2, 22— 3とで構成される。

図 26及び図 28により、再生信号を説明する。図 26に示すように、 F ES (Focus Error Signal) 再生回路 23は、光電変換された 4分割フォトディテクタ 22の出力 A， B, C, Dにより、図 28に示す非点収差法によるフォ一カスエラ一検出（FES) を行う。即ち、

F E S = (A + B) 一 (C + D) / (A + B + C + D)

同時に，プッシュプル法による TES生成回路 24で，トラック検出ディテク夕 22— 2、 22— 3の出力 E, Fから、図 28の演算式で、トラックエラ一検出（TES) を行う。

T E S = (E - F) / (E + F)

これらの計算により求められたフォーカスエラー信号（FES) 及びトラヅクエラ一信号（TES) は、フォーカス方向及びトラヅク方向の位置誤差信号として、メインコントローラ 15 (図 6では、アクセス用サ一ボコントローラ 15— 2) に入力される。尚、図 8では、アクセス用サ一ボコントローラ 15— 2とコントローラ 15— 1を一体のメインコントローラ 15で示してある。

一方、記録情報検出系において、光情報記録媒体 4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光の偏光特性が、光強度に変換される。すなわち、 3ビームウォラストン 26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し、円筒面レンズ 21を通して 2分割フォトディテクタ 20に入射し、それそれ光電変換される。

2分割フォトディテクタ 20で光電変換された 2つの電気信号 G, Hは、図 10の演算式に従い、加算アンプ 29で加算され、第 1の ROM信号（R OM 1 = G + H) となり、同時に、減算アンプ 30で減算され、 RAM読みだし（MO) 信号（RAM=G— H) となり、それそれメインコントローラ 15に入力される。

図 26において、メインコントローラ 15には、 APC用フォトディテク夕 13に入射した半導体レーザダイオード LDの反射光が光電変換され、ァンプ 14を通して第 2の ROM信号（ROM2) として入力する。

さらに、先に説明したように、メインコントローラ 15には、加算アンプ 29の出力である第 1の ROM信号（ROM 1 )、差動アンプ 30の出力である RAM信号（RAM)、F E S生成回路 23からのフォ一カスエラ一信号（ F E S)、TE S生成回路 24からのトラックエラ一信号（TE S)が入力する。また、メインコントローラ 15には、データ源 32との間でィン夕フエ一ス回路 33を通して記録用データ及び読出データが入出力される。

メインコントローラ 15に入力される第 1の ROM信号（ROM 1 -G + H)ヽ第 2の ROM信号（ROM 2 = I )及び、 RAM信号（R AM=G— H) は、各モード即ち、 ROM及び RAM同時再生時、 ROMのみ再生時及び、磁界変調及び光変調 RAM記録（WRI TE) 時に対応して検出し使用される。

図 29は、各モードでの上記 ROM 1 ( = G + H)、 ROM2 (=1)及び、 RAM (G-H) の検出の組合せを示す図である。メインコント口一ラ 15 は、各モードに応じて、 LDドライバ 31にコマンド信号を生成する。 LD ドライノ S3 1は、コマンド信号に従い、 R OM及び RAM再生時には、第 1 の ROM信号（ROMl=G + H) に応じて，半導体レ一ザダイォ一ド L D の発光パワーを負帰還制御し、 RAM記録時には、第 2の ROM信号（RO M2 = I) に応じて半導体レ一ザダイォ一ド LDの発光パヮ一を負帰還制御する。

光磁気（RAM) 記録時は、デ一夕ソース 32からのデータがイン夕フエ

—ス 33を通してメインコントローラ 15に入力される（図 26参照）。メインコントローラ 15は、磁界変調記録方式を用いる場合に、この入力デ一夕を、磁気へヅドドライバ 34に供給する。磁気へヅドドライバ 34は、磁気ヘッド 35を駆動し、記録デ一夕に対応して磁界を変調する。この際、メインコントローラ 15において、記録時を指示する信号が LDドライノ、' 31に送られ、 LDドライバ 31は第 2の ROM信号（ROM2 = I) に応じて、記録に最適なレ一ザ一パヮ一になるように半導体レーザダイオード L Dの発光を負帰還制御する。

又、光変調記録方式を用いる場合に、この入力デ一夕を、 LDドライバ 3 1に送り、レーザダイオード LDを光変調駆動する。この際、メインコントローラ 15において、記録時を指示する信号が LDドライノ 31に送られ、 LDドライバ 31は第 2の ROM信号（ROM2 = I) に応じて、記録に最適なレーザーパワーになるように半導体レーザダイォ一ド LDの発光を負帰還制御する。

尚、フォーカシングエラ一信号は非点収差法、トラッキングエラ一信号は 3ビーム法により検出し、 MO信号は偏光成分の差動検出信号から検出している例で説明したが、前記した光学系は本発明の実施例で使用するものであり、フォ一カシングエラ一検出方法としては、ナイフエッジ法、スポットサィズ位置検出法などでも、何ら問題無い。また、トラッキングエラ一検出法はプッシュプル法、位相差法などを用いても何ら問題無い。

又、メインコントローラ 15 (図 24では、サ一ボコントローラ 15— 2) は、検出したフォーカスエラ一信号 F E Sに応じて、フォーカスァクチユエ —夕 19を駆動し、光ビームを合焦点制御する。メインコントローラ 15 (図 24では、サ一ボコントロ一ラ 15— 2) は、検出したトラックエラ一信号 TESに応じて、トラックァクチユエ一夕 6を駆動し、光ビームをシーク及びトラック追従制御する。

ここで、レーザ一パワー調整には、ディテクタ 25の G + Hまたはディテクタ 13の Iの信号を用いる。図 29に示すように、： ROM信号と RAM信号を同時に再生する場合には、 RAM読出し信号（=G— H) が、光磁気記録媒体 4の位相ピット変調からのクロストークを受けないように、 G + Hの信号が一定となるようにレーザーパワーを制御する。光変調記録時には、 R 〇Mの検出は行わない。図 30は、本発明の他の実施の形態の光磁気記録装置のプロック図である。図 30において、図 24乃至図 26で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。この例は、 ROM 1信号（位相ピット変調信号）によるレ —ザ一ダイォ一ド LDの負帰還制御を行わないようにしたものである。

前述の光磁気記録媒体 4を使用すると、位相ピット変調信号によるノイズを低減できるため、負帰還制御は不要となる。このため、負帰還制御の位相遅れを防止でき、特に、高速なディスク回転や高密度記録に適している。

[他の実施の形態]

以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、これらを本発明の技術的範囲から排除するものではない。例えば、位相ピットのサイズは、前述の数値に限らず、他のものを適用できる。又、光磁気記録膜は、他の光磁気記録材料を適用できる。同様に、光磁気記録媒体は、円盤形状に限らず、カード形状等を採用しうる。産業上の利用可能性

位相ピット基板ノ誘電体層/記録層/誘電体層反射層からなる R 0 M— RAM同時再生可能な光磁気記録媒体において、ミラ一面の反射レベルを I m, 位相ピット信号出力を I pとした時に、 5く 100 xl p/Imく 20 となるように、位相ピット端部の形状を構成したため、光磁気記録再生信号と位相ピット信号の両方のジッ夕一を最適範囲に抑えることができ、 ROM 一 RAM同時再生の再生信号の品質を向上できる。

又、媒体の構成によって実現でき、容易に且つ安定に実現できる。

Claims

請求の範囲

1. 基板上に形成された光学位相ピット上に記録可能な薄膜を設け、前記位相ピット信号と前記記録膜の信号の両方を光再生可能な光磁気記録媒体において、

少なくとも位相ピット基板と第 1誘電体層と記録層と第 2誘電体層と反射層からなる構成を有し、

且つ前記記録層が TbFeCoを主原料とする薄膜からなり、

かつミラ一面の反射レベルを Im、位相ピヅト信号強度レベルを I pとしたときに、

5<100xlp/Im<20

であるように、前記位相ピットの端部形状を構成した

ことを特徴とする光磁気記録媒体。

2. 前記位相ピットの端部形状が、 7<100xlp/Im< 15であるように構成した

ことを特徴とする請求の範囲 1の光磁気記録媒体。

3. 前記位相ピットの端部が曲面形状を有し、その最大曲率半径が 45 η mから 150 nmの範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 1の光磁気記録媒体。

4. 前記位相ピットの端部の最大曲率半径が、 80]1111から 120 11111の範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 3の光磁気記録媒体。

5. 前記位相ピット端部の最大傾斜角度が 15度から 45度の範囲であることを特徴とする請求の範囲 1又は 3の光磁気記録媒体。

6 . 前記位相ピット端部の最大傾斜角度が 2 0度から 3 5度の範囲であることを特徴とする請求の範囲 5の光磁気記録媒体。

7 . 前記記録層の膜厚が、 2 0 n mから 5 0 n mの範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 1の光磁気記録媒体。

8 . 前記記録層の膜厚が、 2 5 n mから 4 0 n mの範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 7の光磁気記録媒体。

9 . 前記記録層の組成が

Tb_x(Fe₁₀₀__yCo_y ) 20く Xく 25% 5 < y<15%

であることを特徴とする請求の範囲 1又は 7の光磁気記録媒体。

1 0 . 前記記録層が、 TbFeCo層を主成分とした層と GdFeCo層を主成分とした層の少なくとも 2層からなり、

前記 GdFeCo層が室温で遷移金属優勢かつ垂直磁化膜であり、

前記 GdFeCoを主成分とした層の膜厚が、 T eCo層を主成分とした層に対して 15〜40%の範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 1又は 3又は 5又は 7又は 9の光磁気記録媒体。

1 1 . 位相ピットが形成された基板に光磁気記録膜が形成された光磁気記録媒体に対し、光を照射し、且つ前記光情報記録媒体よりの戻り光から、前記位相ピットにより変調された光強度を R 0 M信号として検出するとともに、前記戻り光が前記光磁気記録膜により変調された偏光方向成分の差動振幅を R A M信号として検出する光学へッドと、

前記光磁気記録膜への記録のため、情報記録媒体に磁界を印加する磁界印加ュニットと、

少なくとも前記光学へッドを前記光情報記録媒体の所望位置にアクセスするためのトラックァクチユエ一夕とを有し、

前記光磁気記録媒体は、

且つ前記記録層が TbFeCoを主原料とする薄膜からなり、

かつミラ一面の反射レベルを I m、位相ピット信号強度レベルを I pとしたときに、

5<100xlp/Im<20

であるように、前記位相ピットの端部形状を構成した

ことを特徴とする光磁気記録装置。

12. 前記位相ピヅトの端部形状が、 7 < 100 X Ip/Im< 15であるように構成した

ことを特徴とする請求の範囲 1 1の光磁気記録装置。

13. 前記位相ピットの端部が曲面形状を有し、その最大曲率半径が 45 nmから 150 nmの範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 1 1の光磁気記録装置。

14. 前記位相ピットの端部の最大曲率半径が、 80nmから 120nm の範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 13の光磁気記録装置。

15. 前記位相ピット端部の最大傾斜角度が 15度から 45度の範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 1 1又は 13の光磁気記録装置。

16. 前記位相ピット端部の最大傾斜角度が 20度から 35度の範囲であることを特徴とする請求の範囲 1 5の光磁気記録装置。

1 7 . 前記記録層の膜厚が、 2 0 n mから 5 0 n mの範囲であることを特徴とする請求の範囲 1 1の光磁気記録装置。

1 8 . 前記記録層の膜厚が、 2 5 n mから 4 0 n mの範囲であることを特徴とする請求の範囲 1 7の光磁気記録装置。

1 9 . 前記記録層の組成が

Tb_x(Fe₁₀₀__yCo_y) 20く Xく 25% 5<y<15%

であることを特徴とする請求の範囲 1 1又は 1 7の光磁気記録装置。

2 0 . 前記記録層が、 TbFeCo層を主成分とした層と GdFeCo層を主成分とした層の少なくとも 2層からなり、

前記 GdFeCo層が室温で遷移金属優勢かつ垂直磁化膜であり、

前記 GdFeCoを主成分とした層の膜厚が、 TbFeCo層を主成分とした層に対して 15〜40%の範囲である

ことを特徴とする請求の範囲 1 1又は 1 3又は 1 5又は 1 7又は 1 9の光