WO2004081930A1

WO2004081930A1 - 光磁気記録媒体及び光磁気記録装置

Info

Publication number: WO2004081930A1
Application number: PCT/JP2003/002888
Authority: WO
Inventors: Tetsuo Hosokawa
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-09-23
Also published as: AU2003213460A1; JPWO2004081930A1; CN1759443A

Description

明細書光磁気記録媒体及び光磁気記録装置技術分野

本明は、基板上に形成された光学位相ピットによる R OM (R e a d On 1 y Memo r y) と光磁気記録膜による R AM (R a n d o m Ac c e s s Memo r y) 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 21は、従来の I S O規格の光磁気ディスクの平面図、図 22は、そのユーザ一エリアの拡大図、図 23は、その断面図、図 24は、その位相ピットと MO 信号の関係図である。図 21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、リードアウトエリア 72と、ユーザーエリア 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、ポリカーボネィト基板に、凹凸により形成された位相ピットで構成される ROM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とリードアウトエリア 72の間がユーザーェリア 73であり、ユーザーが自由に情報を記録できる R AMェリアである。図 22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、へッダ一部 76となる位相ピット 78 とユーザデータ部 77を有している。ユーザデータ部 77は、グループ 74に挟まれた平坦なランド 75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、弱いレーザー光を当てることにより、レーザー光の偏光面が記録層の磁化の向きによつて極力一効果によつて変わり、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ィスクメモリ一の特徴を生力す研究開発が進められ、例えば、特開平 6— 2 0 2 8 2 0号公報には、 R OM— R AMによる同時再生可能なコンカレント R OM— R AM光ディスクが、開示されている。

かかる R〇M_ R AMによる同時再生が可能な光磁気記録媒体 7 4は、図 2 3 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 7 4 A、誘電体膜 7 4 B、 TbFeCo等の光磁気記録膜 7 4 C、誘電体膜 7 4 D、 A1膜 7 4 Eと，保護層として U V硬化膜 7 4 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 2 3及び図 2 4に示すように R〇M 情報は，基板 7 4 Aの位相ピット P Pにより固定記録され、 R AM情報 O MM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 2 4における半径方向の A-B線方向の断面が，図 2 3に一致する。図 2 4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 2 2に示したようなグループ 7 4は設けていない。

このような R OM情報と R AM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 R AM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， R OM情報とともに R AM情報を安定に再生するには、 R OM情報読み出しにおレ、て生じる光強度変調が， R AM情報再生のノィズ原因の一つとなる。このために，本出願人は、 P C T/ ' J P 0 2 Z 0 0 1 5 9 (国際出願日 2 0 0 2 年 1月 1 1日）の国際出願において、 R OM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ー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、 R OM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、高速でレーザー強度をフィ一ドバック制御することが困難であるという問題もある。発明の開示

従って、本発明の目的は、位相ピットからなる R OM情報と光磁気記録による R AM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 OM情報と R AM情報の再生信号のジッター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 OM情報と R AM情報の再生信号のジッターを所定の範囲内に抑えるとともに、クラックを発生せず、且つ繰り返し記録耐久性も充分である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ピット上に光磁気記録薄膜を形成し、位相ピ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が、基板に形成された位相ピッ卜の光学深さを X (ぇ）、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記位相ピットの変調度を Y (%) としたとき、以下の条件を満足する。

344X -8. 12≥Y かつ Υ 286 Χ— 10. 7

0. 080≤Χ≤0. 124 かつ 16≤Υ≤30

これにより、 ΜΟ信号と位相ピット信号とのジッターを所望の 1 0 %以下に抑え、且つクラックを発生せず、繰り返し記録特性も充分な光磁気記録媒体をえることができる。

更に、好ましくは、位相ピットの光学深さを X (え）、変調度を Υ (%) としたとき、以下の条件を満足する。

344Χ -8. 12≥Υ かつ Υ≥286 Χ— 10· 7

0. 080≤Χ≤0. 124 かつ

これにより、 ΜΟ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、好ましくは、前述の薄膜が、誘電体薄膜と記録膜であり、更に、好ましくは、誘電体薄膜が、 S i Nであることにより、優れた耐久性能を持つ光磁気媒体を実現できる。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〇M情報と R AM情報の記録状態を説明する斜視図である。

図 3は、図 1の光磁気記録媒体の製造のためのスパッタ装置の構成図である。図 4は、図 3の A r流量とチャンバ一内圧力の関係図である。

図 5は、本発明の評価対象である変調度の説明図である。

図 6は、本発明の評価対象である信号ジッターの説明図である。

図 7は、本発明による A r圧と変調度の関係図である。

図 8は、本発明による変調度と R O M信号と R AM信号ジッタ一の関係図である。

図 9は、本明による A r圧と信号ジッタ一の関係図である。

図 1 0は、本発明によるヒートショック試験によるクラック観察結果の関係図、、ある。

図 1 1は、本発明による光学位相ピット深さと変調度の関係図である。

図 1 2は、本発明による光学位相ピット深さと変調度との設定範囲を示す関係図である。

図 1 3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 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 1 5は、図 1 4の光ピックアップの光学系の詳細図である。

図 1 6は、図 1 4の部分詳細プロック図である。

図 1 7は、図 1 5及び図 1 6の光ディテクタの配置図である。

図 1 8は、図 1 7の光ディテクタの出力と、その出力に基づくフォーカスエラ一 ( F E S ) 検出、卜ラックエラー (T E S ) 検出、 M〇信号及び L Dフィードバック信号との関係を説明する図である。

図 1 9は、図 1 4及び図 1 6のメインコントローラにおける再生、記録各モードでの R OM及び R AMの検出の糸且合せを示す図である。

図 2 0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 2 1は、従来の光磁気記録媒体の平面図である。

図 2 2は、図 2 1のユーザーエリアの説明図である。図 23は、図 22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 24は、図 23の構造の光磁気記録媒体における R OM情報と R AM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 R〇 M信号及び R AM信号の関係図である。

図 1に示すように、ユーザーェリアに ROM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 i N)、酸化タンタル等を材料とした第 1誘電体層 4 B、 T b F e Co, Gd F e Coのような希土類 (T b , Dy, G d) と遷移金属 (F e Co) のアモルファス合金を主成分とする 2層の光磁気記録層 4 C、 4D、第 1誘電体層 4 Bと同じ又は異なる材料からなる第 2誘電体層 4 F、 A l、 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、 4 Dで付与する。光磁気記録層 4C， 4 Dへの記録は、光磁気記録層 4 C, 4 Dにレーザー光を加熱し、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 (MO) 信号 2の記録を行う。これにより、 R AM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 4C, 4 Dに弱いレーザ一光を当てることにより、レーザー光の偏光面が、極力一効果により、記録層 4C, 4 Dの磁化の向きに応じて変わり、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 P P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つの光ピックアップにより、 ROM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 1のコンカレント光磁気媒体の製造のためのスパッタ成膜装置の説明図、図 4は、その A r流量とチャンバ一内の圧力の関係図である。

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、位相ピットのサイズとして、トラックピッチ Tp== 1.6 /im,ピット幅 Pw=0. 40//m、最短ピット長さ =0. 832 の EFM変調で形成された溝深さ（ピット光学深さ） P dが異なる 5つのポリカーボネィト基板 4 Aを用意した。即ち、位相ピット光学深さ P d (λ) が、 0. 070、 0. 080、 0. 10 5、 0. 124， 0. 136の 5つのポリカーネイト基板 4 Αを用意した。ここで、ピットの深さは、基板 4 Aに位相ピットを形成するスタンパのスタンパ製造プロセスのレジスト塗布膜厚により変更した。

図 3に示すように、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ッタ装置 50に揷入する。 S iターゲット 56が装着された第 1のチャンバ一 50に、基板 4 Aを搬送し、 A rガスと N 2ガスを導入し、 3 K wの DC電力を投入し、反応性スパッタによりアンダーコート（UC) S i N層 4 Bを成膜した。

尚、図 3のスパッタ成膜装置は、クライオポンプ等の真空ポンプ 51で、スパッタチャンバ一 50内を、 5 X e-5 (Pa)程度まで真空にする。基板搬送ゲート 5 4， 55を空けて、隣のチャンバ一から基板 4 Aを揷入する。 Arガス配管 53 と N 2ガス配管 52を通して、 A rガスと N 2ガスをスバッタチヤンバー 50に導入する。この時、 A rガスの流量を変えることで、スパッタチャンバ一 50内のガス圧力を調整する。

A rガス流量と圧力の関係は、図 4に示すように、スパッタチャンバ一 50の大きさ、形状により異なるが、その関係は、略比例である。 S iターゲット 56 には、図示しない DC電源から電力を供給する。投入された電力と A rガスにより、プラズマが発生し、 S iターゲット 56から S iが飛び出し、 N 2ガスと反応しながら、基板 4 Aに付着し、基板 4 Aに S 1 1^層48が形成される。

ここで、 A rガス流量を変更して、チャンバ一 5 0内のガス圧力を変更して、 S i Nアンダーコート層を有する複数（後述するように、 7つ) のサンプ^/を作成した。ガス流量は、 3 0 s c c m ( 1分間当りに流れる量）から 2 ◦ 0 s c c mの間で変更した。尚、アンダーコート S i N層 4 Bの厚さは、 8 0 nmとなるように、成膜時間を調整した。

次に基板 4 Aを別のチャンバ一に移動し、 T b F e C oターゲットを放電させ、投入電力比を変更することにより、 Tb22(FeC。12)78からなる厚さ 3 0 n mの記録層 4 Cを成膜した。その後、 Tb22(Fe88Col2)78、膜厚 3 0 nmの記録層 4 Cに，膜厚 4 nmの Gdl9 (Fe88Co20) 81の記録補助層 4 Dを図 1のように付力 [1した。

次に，第一のチャンバ一 5 0に基板 4 Aを移動し, 5nmの S i Nオーバ—コ— ト層 4 F、 5 0nmの A 1層 4 Gを成膜した。その上に紫外線硬化樹脂コートを施し、図 1に示す光磁気記録媒体 4を作成した。

この構成の 3 5サンプル ( 5種類のピット光学深さの基板に対する、 7つの異なるガス圧力で形成した光磁気ディスク ) の R〇M再生時の変調度と、ジッターを評価対象として、測定する。

このサンプルを、ビーム径 1 . 0 8 m ( l / e 2)、波長 6 5 0 ηηι、 NA (Numerical Apature) 0. 5 5の記録再生装置（MOテスター；シバソク製 L M 5 3 0 C) に装着し， 4. Sm/sの線速になるように回転させた。

このサンプノレの ROM部 4 2には、最短マークが 0. 8 3 2 μιη の E FM変調の位相ピット（Compact Disk と同じパターン）が形成されている。変調度の測定は、以下の記録条件で記録を行い、以下の再生条件で再生して、図 5に示すように、変調度を測定した。 ROM部 4 2に、記録レーザーパワー Pw= 6. 5m W、 D C発光で E F Mランダムパタ一ンを、最短マーク長 0. 8 3 2 μ mで、磁界変調記録した。

又、再生光は、再生パワー P r = l . 5mW、再生磁場なし、偏光方向は、デイスクのトラックに対して、垂直方向である。 ROM再生波形は、オシロスコープで測定し、図 2で示した媒体にトラックオンし、位相ピット 1の無いところ（スペース部）に、再生ビームを照射した時の反射レベル（図 5のスペース部反射レベル）と、位相ピット 1のあるところ（マーク部）に、再生ビームを照射した時の R OM信号の再生出力レベル（図 5のマーク部反射レベル）を測定した。図 5 に示すように、変調度は、 1 0 0 X b Z a (%) で定義した。

又、ジッターは、位相ピットによる R OMジッターと、 1 〇1^上の]^〇再生ジッターを測定した。図 6に示すようなジッターを、タイムインターバルアナライザ一により、 data to dataのジッターを測定した。ジッターは、目標のマーク長に対する検出マーク長の誤差の大きさであり、ジッターが大きいと、エラー訂正できなくなり、再生エラーを生じる。

図 7は、位相ピットの深さを変更した各基板（5種類の基板）について、変調度の S i Nアンダーコート層形成時の A r圧依存性を示す。図 7に示すように、 S i Nアンダーコート層形成時の A r圧を低い側から高くすることにより、低 A r圧側で変調度を高く、逆に高 A r圧側では、変調度を低く調整することが可能であることがわかる。

A r圧が、 1 . 5 Pa以上で変調度の変化が僅かとなり安定化する。このように S i Nアンダーコート層の A r圧の設定を変えることにより、変調度の調整が可能であることが判る。この変化の傾向は、基板の位相ピットの光学深さによらずほぼ同じ傾向である。ここで、位相ピットの光学深さは、基板成形後に、 A FM (Atomic Force Microscope) 湏 (1定¾ ^こより十湏 ljし' 7こ。

S i Nアンダーコート層の A r圧によって、光磁気ディスクの位相ピットの変調度を変える理由としては、 A rスパッタにより、基板の位相ピットが加工されるものと推定される。 A r圧の設定水準を変更することによつて、成膜チャンバ —内のブラズマ状態が変わり、それによつて基板表面の位相ピットの加工条件が変わる。その結果、変調度の調整が可能になると推察される。つまり実質的に、成膜工程で、位相ピットの形状を加工できる。

図 8は、図 7の変調度 1 0 (%) から 3 7 (%) までの 7つの光磁気ディスク媒体サンプルの R OMジッター， R OJVLhMO (R AM) 信号ジッターを前述のように測定した場合の変調度とジッターとの関係図である。尚、ジッターは、前述の data to data の測定値を、 clock to data の測定値に換算した。

変調度を高くすると、 R OM上 MO (R AM) 信号ジッターが上昇し、逆に変調度が低下すると、 ROMジッターが上昇する。回路上で、エラー訂正できる限界ジッターは、 15%以内であるが、ディスクの回転変動等の様々な変動要因によるジッター悪化を考慮すると 10%以下のジッターを実現する必要がある。図 8のグラフから、 ROMと、 ROlVUiMO (RAM) との両方のジッターを 10 %以下にするには、変調度を 16 %〜 30 %に設定すれば良い事がわかる。さらに好ましくは、 8 %以下のジッターとするには、変調度を 19。/。〜 26 %に設定すればよい。

図 9は、 ROM上 MO (RAM) 信号のジッターと、アンダーコート層形成時の A r圧との関係図である。ジッターは、初期時のジッターと、 10万回の連続記録試験を行つた後のジッターを測定した。

図 9に示すように、 A r圧を低くする（変調度を大きくする）と、 ROM再生信号の変調度の上昇に伴い， ROM上 MO (RAM) 信号のジッターが、急激に上昇すると同時に、連続記録後のジッター上昇も大きくなる。前述の図 8で説明したように、連続記録後のジッターを 10 %以下とするには、 A 1-圧を 0. 5 P a以上に設定すれば良い。

次に、図 1のように、基板 4Aに， S i Nアンダーコート層を含む各層を成膜したサンプルに、ヒートショック試験を行った後に、媒体のクラック発生を観察した。図 10に示すように、複数の S i Nアンダーコート層形成の A r圧でのサンプルを作成し、室温から 100°Cに、 1 時間保持した後に、室温環境に戻し、クラック発生を観察した。図 10から判るように、 S i Nアンダーコート層のクラックが発生しない範囲は、 Ar圧が、 2. 0 P a以下であることが判る。以上の図 8、図 9及び図 10の結果から、クラックが発生せず、 ROM信号、 RAM (ROM上 MO) 信号ともに良好な信号品質を得るには、図 7の枠内の条件に、設定すれば良いことがわかる。

例えば、光学ピット深さ 0. 124 λの基板では、 A r圧を 0. 7から 2. 0 (Pa) の間に設定すればよい。また，光学ピット深さ 0. 080えの基板では、 Ar圧を， 0. 5〜1. 5 (Pa) の間に調整すればよい。光学ピット深さ 0. ◦ 70 λと 0. 136 λの基板では， A r圧を 0. 5 ~ 2. 0 (Pa) の間で設定しても，変調度を 16〜 30 %に設定できない。光学ピット深さ 0. 105 λの基板では、 0. 5〜2. 0 (Pa) のどの値でも，変調度は 16〜 30%の範囲内となる。 ROM信号と RAM信号のジッターがともに最適になる条件は、変調度 23 %であり、この基板では、 A r圧を 0. 6〜 1. OPaに設定することにより、さらに高レベルの品質を実現することも可能である。

図 11は、図 7とは逆に、光学位相ピット深さに対する変調度の変化を、アンダーコ一ト S i Nの成膜時の A r圧毎に，プロットした結果を示す。図 1 1において、基板成形時の光学位相深さが、 0. 080 λの場合は， 1"圧を0. 5〜 0. 9 (Pa) の範囲で調整することにより、変調度を 16〜 30 %の範囲内に調整可能である。さらに、好ましくは、 Ar圧を， 0. 5 (Pa) に設定することで，変調度を略 19 %に調整することができる。

逆に，光学ピット深さが 0. 124 λと深くなった場合では、アンダーコート S i Ν成膜時の Ar圧を 0. 9〜2. 0 (Pa) の範囲内に設定することで， 16 〜30%の範囲内の変調度が得られる。さらに，好ましくは， A r圧を 2. 0 (Pa) に設定することで，略 26%の変調度が得られる。

位相ピット深さが中間レベルの 0. 105 λの場合は， A r圧が 0. 5〜 2. 0 (Pa) の範囲内で、 16〜30%の変調度が得られる。さらに、好ましくは、 0. 65〜 1. 5 (Pa) の範囲内に調整することにより， 1 9〜26 %の変調度が得られる。

光学位相ピットの深さが、 0. 080 λ以下まで浅くなると、変調度の調整可能範囲が狭くなり、 19〜 26 %の変調度は実現できない。また 1 24 λ以上の深レ、位相ピットでも，変調度調整可能範囲が狭くなり， 19〜 26 %の変調度は達成できない。

図 1 2は、図 1 1に、前述の図 9の繰り返し記録特性と図 10のクラック発生を考慮した特性図である。即ち、図 12は、 ROM, RAM信号ともに、 10% 以下の良好なジッターが得られ、しかもクラックも発生せず、繰り返し記録耐久性も十分な R OM/R AM同時再生可能な光磁気媒体を実現することが可能な位相ピット深さと変調度の設定範囲を示す。

図 12は、図 9の繰り返し特性から直線 1を求め、図 10のヒートショック試験のクラック観察結果より、直線 2を求めた。従って、図 12から前述の設定範囲は、以下に示す二つの直線範囲 1， 2内で、なおかつ位相ピットの光学深さが 0. 080 λ〜0. 124λ、かつ変調度が 16〜 30 %の範囲内、好ましくは、 19〜26%の範囲内である。

直線 1 Υ= 344Χ-8. 12

直線 2 Υ= 286 X- 10. 7

本実施例では、 S i Νによるスパッタ成膜工程を例として説明したが、同様に変調度を調整することが可能な材料であれば他の材料でも構わなレ、。例えば、 Si02、 A1N、 SiA10、 SiA10N、 TaO等の材料でも構わない。

図 13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、 MS R (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 (TbFeCo) 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小光学深さ、変調度等の条件を適用できる。しかも、 MSRでは、記録密度が高いため、光強度変調信号を発光レーザーに負帰還しても、ノイズを低減できないため、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卜上に光磁気記録薄膜を形成し、位相ピ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、基板に形成された位相ピットの光学深さを X (え）、変調度を Y (%) としたとき、以下の条件を満足する。

344X-8.12≥Y かつ Υ≥286Χ— 10.7

0.080≤Χ≤0.124 かつ 16≤Υ≤30

これにより、 ΜΟ信号と位相ピット信号とのジッターを所望の 10%以下に抑え、且つクラックを発生せず、繰り返し記録特性も充分な光磁気記録媒体をえることができる。

344Χ-8.12≥Υ かつ Υ≥286Χ_10.7 0. 080≤X≤0. 124 かつ 19 Y≤26

これにより、 M〇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、好ましくは、前述の薄膜が、誘電体薄膜と記録膜であり、更に、好ましくは、誘電体薄膜が、 S i Nであることにより、優れた耐久性能を持つ光磁気媒体を実現できる。

更に、記録層を、 T b F e C oを主原料とする薄膜で構成し、好ましくは、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。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 1 4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 1 5 は、図 1 4のドライブの光学系の構成図、図 1 6は、図 1 4のドライブの信号処理系のブロック図、図 1 7は、図 1 5及び図 1 6のディテクタの配置図、図 1 8 は、ディテクタの出力と生成信号の関係図、図 1 9は、光ディスクドライブの各モードの説明図である。

図 1 4に示すように、モーター 1 8は、光磁気記録媒体（MOディスク） 4を回転する。通常、 MOディスク 4は、リムーバブルな媒体であり、図示しないドラィブの揷入ロカら揷入される。光ピックアップ 5は、この光情報記録媒体 4を挟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ータ 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ヘアクセスが可能である。又、光学へッド 7のレーザーダイォード L Dを,駆動する L Dドライバ 3 1と、光ピックアップ 5の磁気へッド 3 5を駆動する磁気へッドドライバ 3 4とが設けられる。アクセス用サーボコントローラ 1 5 _ 2は、光学ヘッド 7からの出力により、トラックァクチユエータ 6と、モーター 1 8と、光学ヘッド 7のフォーカスァクチユエータ 1 9をサーボ制御する。コントローラ 1 5—1は、 L Dドライバ 3 1、磁気へッドドライノ 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。光学ヘッド 7の詳細を、図 15で説明する。レーザーダイオード LDからの拡散光は、 3ビームトラッキング用回折格子 10と、ビームスプリツター 1 1を介して、コリメータレンズ 39により平行光となり、ミラー 40で反射後、対物レンズ 16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。

このビームスプリッター 1 1に入射する光の一部は、ビームスプリッター 1 1 により反射され、集光レンズ 12を介して APC (Auto Power Control)ディテクタ 13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 16を介し、ミラ一 40で反射後、コリメ一トレンズ 39により収束光となり、ビームスプリッタ一 1 1に再度入射する。ビームスプリツター 11に再度入射した光の一部は、レ一ザ一ダイォード L D側へ戻り、残りの光は、ビ一ムスプリツター 1 1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 17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 16及び図 18により、再生信号を説明する。図 16に示すように、 FES (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 18に示す非点収差法によるフォー力スエラー検出 (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 T E S生成回路 24で，トラック検出ディテクタ 22— 2、 22— 3の出力 E， Fから、図 18の演算式で、卜ラックエラ一検出（TES) を行う。

TE 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 (FE S) 及びトラックエラー信号（TES) は、フォーカス方向及びトラック方向の位置誤差信号として、メインコントローラ 1 5 (図 14では、アクセス用サーボコントローラ 15 -2) に入力さる。尚、図 16では、アクセス用サーポコントローラ 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、それぞれ光電変換される。

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 1 8の演算式に従い、加算アンプ 29で加算され、第 1の ROM信号（ROMl = 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（R AM=G_H) となり、それぞれメインコントローラ 15に入力される。図 16において、メインコントローラ 15には、 APC用フォトディテクタ 1 3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、アンプ 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（ROMl)、差動アンプ 30の出力である RAM 信号（RAM)、 FE S生成回路 23からのフォーカスエラー信号（FES)、 T ES生成回路 24からの卜ラックエラー信号（TES) が入力する。

また、メインコントローラ 15には、データ源 32との問でィンタフエース回路 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（ROMl=G + H)、第 2の ROM信号 (ROM2= I ) 及び、 RAM信号 (RAM=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（WR I TE) 時に対応して検出し使用される。

図 19は、各モードでの上記 ROM 1 (=G + H)、 ROM 2 (= I ) 及び、 R AM (G-H) の検出の組合せを示す図である。メインコントローラ 1 5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ドライバ 3 1は、コマンド信号に従い、 ROM及び RAM再生時には、第 1の ROM信号（R OMl=G + H) に応じて，半導体レーザダイオード LD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（ROM2= I) に応じて半導体レーザダイオード L Dの発光パヮ一を負帰還制御する。

光磁気（RAM) 記録時は、データソース 32からのデータ力インタフェース 33を通してメインコントローラ 15に入力される (図 16参照）。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、この入力データを、磁気へッドドライノく 34に供給する。磁気へッドドライバ 34は、磁気へッド 35を駆動し、記録データに対応して磁界を変調する。この際、メインコントローラ 15において、記録時を指示する信号が LDドライバ 31に送られ、 LDドライバ 31 は第 2の ROM信号（R〇M2= 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、この入力データを、 LDドライバ 31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 1 5において、記録時を指示する信号が L Dドライバ 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ヮ —になるように半導体レーザダイォード LDの発光を負帰還制御する。

尚、フォー力シングェラ一信号は非点収差法、トラッキングエラー信号は 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、フォー力シングエラー検出方法としては、ナイフエッジ法、スポットサイズ位置検出法などでも、何ら問題無い。また、トラッキングエラー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！/、。

又、メインコントローラ 15 (図 14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 FE Sに応じて、フォーカスァクチユエータ 1 9 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 14では、サーボコントローラ 15― 2)は、検出したトラックエラー信号 T E Sに応じて、トラックァクチユエータ 6を駆動し、光ビームをシーク及ぴトラック追従制御する。

ここで、レーザーパワー調整には、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 19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、 R AM読出し信号（= G— H) 力光磁気記録媒体 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 OMの検出は行わない。図 2 0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 2 0において、図 1 4乃至図 1 6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、 R OM 1信号（位相ピット変調信号）によるレーザ一ダイォード L D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力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、位相ピッ卜のサイズは、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

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、位相ピ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、基板に形成された位相ピットの光学深さを X (ぇ）、変調度を Y (%) としたとき、以下の条件を満足する。

344X -8. 12≥Y かつ Υ≥286Χ— 10. 7

0. 080≤Χ≤0. 124 かつ

これにより、 ΜΟ信号と位相ピット信号とのジッターを所望の 1 0 %以下に抑え、且つクラックを発生せず、繰り返し記録特性も充分な光磁気記録媒体をえることができ、 R OM— R AM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光磁気記録薄膜を形成し、光学位相ピ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、

基板に形成された位相ピットの光学深さを X (え）、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記位相ピットの変調度を

Y (%) としたとき、

344X -8. 12≥Y かつ Υ≥286Χ— 10. 7

0. 080≤Χ≤0. 124 かつ 16≤Υ≤30

の条件を満足するよ,う構成された

ことを特徴とする光磁気記録媒体。

2 . 請求の範囲 1の光磁気記録媒体にぉレ、て、

前記条件の内、 1 9≤Υ≤2 6

の条件を満足するよう構成された

ことを特徴とする光磁気記録媒体。

3 . 請求の範囲 1の光磁気記録媒体において、

前記変調度は、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記光磁気記録媒体の前記位相ピットのないスペース部の反射光レベルと、前記スペース部の反射レベルと前記位相ピットのあるマーク部の反射レベルとの差との比で定義される

ことを特徴とする光磁気記録媒体。

4 . 請求の範囲 1の光磁気記録媒体において、

前記光磁気記録膜は、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する

ことを特徴とする光磁気記録媒体。 '

5 . 請求の範囲 4の光磁気記録媒体において、

前記第 1誘電体層が、スパッタ成膜された S i Nで構成された

ことを特徴とする光磁気記録媒体。

6 . 請求の範囲 4の光磁気記録媒体において、

前記記録層が TbFeCoを主原料とする薄膜からなる

ことを特徴とする光磁気記録媒体。

7 . 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 OM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 AM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タとを有し、

前記光磁気記録媒体は、

基板に形成された位相ピットの光学深さを X (え）、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記位相ピットの変調度を Y (%) としたとき、

344X -8. 12≥Y かつ Υ≥286 Χ— 10. 7

0. 080≤Χ≤0. 124 かつ 16≤Υ≤30

の条件を満足するよう構成された

ことを特徴とする光磁気記録装置。

8 . 請求の範囲 7の光磁気記録装置において、

前記光磁気記録媒体は、前記条件の内、

の条件を満足するよう構成されたことを特 ί敫とする光磁気記録装置。

9 . 請求の範囲 7の光磁気記録装置において、

前記光磁気記録媒体の前記変調度は、前記光磁気記録媒体のトラックに垂直方向の偏光方向の光ビームを照射した時の前記光磁気記録媒体の前記位相ピットのないスペース部の反射光レベルと、前記スペース部の反射レベルと前記位相ピットのあるマーク部との差との比で定義される

ことを特徴とする光磁気記録装置。

1 0 . 請求の範囲 7の光磁気記録装置において、

前記光磁気記録媒体の前記光磁気記録膜は、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する

ことを特徴とする光磁気記録装置。

1 1 . 請求の範囲 1 0の光磁気記録装置において、

前記光磁気記録媒体の前記第 1誘電体層が、成膜された S i Nで構成された '

ことを特徴とする光磁気記録装置。

1 2 . 請求の範囲 1 0の光磁気記録装置において、

前記光磁気記録媒体の前記記録層が TbFeCoを主原料とする薄膜からなることを特徴とする光磁気記録装置。