JP2566111C

JP2566111C -

Info

Publication number: JP2566111C
Authority: JP
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Publication date: 1998-12-02

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】本発明はレーザ光等の光によって情報の記録、再生、消去の少なくとも１つの
動作を行う光磁気メモリ素子に関するものである。【従来の技術】近年、光により情報の記録、再生、消去等を行う光メモリ素子が高密度大容量
メモリとして各方面で注目されている。特に記録素子を円板状にした光ディスク
メモリはテープ状の素子に比べて高速アクセスが可能であるという特徴があり、
多くの研究が成されている。この光メモリ素子は、その記録単位が１μｍφ程度の大きさであるため、記録
再生あるいは消去時に光ビームを所定の位置にもって来ることが重要な技術とな
ってくる。すなわち、機械的な精度のみで位置決めを行うことは困難になるため
、各種サーボ技術が用いられている。例えば、光ディスクメモリにおいて円板の面ぶれに対応してはフォーカスサー
ボが用いられ、芯ぶれに対してはトラッキングサーボが用いられている。後者は
再生専用メモリにおいては既に記録されているビット（通常はＰＭＭＡ、ポリカ
ーボネート等の基板に設けられた凹凸の穴）を参照して行うことができるが、追
加記録可能なメモリ（いわゆるｗｒｉｔｅ−ｏｎｃｅメモリ）あるいは消去再記
録可能なメモリでは、予め案内となる溝とその溝の位置を示すピット状の番地信
号部とを基板に形成しておくことが普通である。例えば追加記録可能なメモリに用いられる従来の案内溝の構造を図１０を参照
しながら説明する。図１０は従来の光メモリ円板に設けられた同心あるいは螺旋状の案内溝に沿っ
た円板の断面一部拡大図である。図１０において１はＰＭＭＡあるいはガラス等よりなる厚さ１〜１．５ｍｍ程
度の基板であり、２は案内溝を設けるための感光性樹脂層（いわゆる２Ｐ層であ
り厚さは１０μｍ〜１００μｍ程度である）である。また３は情報を記録すべき
案内溝であり、４はその案内溝３の番号を示す番地信号用のピット部である。こ
のピット部４は通常番地信号が最適に再生されるように深さがλ／４ｎ（ただし
λは再生レーザ光の波長、ｎは２Ｐ層の屈折率）に設定され、案内溝３の部分は
トラッキング信号を多くとるためにλ／８ｎの深さに作られている。【発明が解決しようとする課題】上記案内溝３及び番地信号用ピット部４は上述のごとき２Ｐ法かＰＭＭＡやポ
リカーボネート等の樹脂を成形して記録板と案内溝３、ピット部４を一体に作成
するのが一般的である。しかしいずれも記録媒体が樹脂面に積層されるため樹脂
層に含まれる水分が記録媒体を劣化さす原因となる。そこで上記問題点を解決するため、本出願人は先に、ガラス基板に直接凹凸溝
を形成する方法を特願昭５８−８４６１３（「光メモリ素子の製造方法」）とし
て提案している。この方法は、基板上にレジスト膜を被覆し、レジスト膜にレーザ光で案内溝及
び番地信号を記録し、現像した後リアクティブイオンエッチングによってそのパ
ターンをガラス基板に直接形成する方法である。この方法によれば案内溝３及び
番地信号部４の深さは、ガラス基板がリアクティブイオンエッチング時のプラズ
マにさらされる時間によって決まるため、案内溝部３と番地信号部４の深さを異
ならせることは困難になる。そのため番地信号出力、トラッキング出力あるいは
該読み出し信号出力を考慮して案内溝と番地信号部の形状を決めねばならなくな
る。そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、トラッキング信号
、番地信号及び記録情報の再生信号を十分に取ることが可能な形状の案内溝部及
び番地信号用ピット部を備えた光磁気メモリ素子を提供することを目的とする。【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するため、本発明は、光磁気信号を記録する案内溝と、その
延長上に設けられたピット部を備え、前記案内溝の幅を、前記ピット部の幅より
も広くして情報再生信号の品質を向上させるとともに、光磁気信号を記録する光
ビームの幅よりも狭くしトラックサーボ信号を得ることができるようにしたこと
を特徴とする光磁気メモリ素子である。【作用】上述の構成によればトラッキングサーボ信号、番地信号、情報再生信号の全て
にわたって品質のよい光磁気メモリ素子を得ることができる。【実施例】以下、図面を参照して本発明を一実施例を挙げて詳細に説明する。図１は本発明の光メモリ素子の案内溝部の番地を表す番地信号用ピット部の拡
大図であり、図２は案内溝部に沿った光メモリ素子用円板の断面一部拡大図であ
る。図１及び図２において、１１はガラス等の基板、１２は基板１１に形成された
案内溝、１３は基板１１に形成された案内溝１２の番号を示す番地信号用のピッ
ト部であり、図１に示すようにピット部１３のピット幅ｔ₁が案内溝１２の溝幅
ｔ₂より狭く形成されている。図３は記録した情報の書き換えが可能な光磁気ディスク用の光学系の構成を示
す概念図であり、１１はガラス基板、１５は光磁気記録媒体、１６は対物レンズ
、１７は反射レンズ、１８はビームスプリッタ、１９はビーム形状成形プリズム
、２０はコリメータレンズ、２１は半導体レーザ、２２はビームスプリッタ、２
３はレンズ、２４はシンドリカルレンズ、２５は４分割ＰＩＮフォトダイオード
、２６はλ／２フィルタ板、２７はレンズ、２８は偏光ビームスプリッタ、２９
及び３０はアバランシェフォトダイオードである。上記図３においてトラッキング信号は４分割ＰＩＮフォトダイオード２５から
プッシュプル法を用いて得られるように構成されており、番地信号は２個のアバ
ランシェフォトタイオード２９及び３０の出力の和をとることによって得られる
ように構成されており、また情報信号はフオトダイオード２９及び３０の差をと
ることによる、いわゆる差動検出法で得られるように構成されている。また対物レンズ１６のＮ．Ａ．は０．６でありビームは１／ｅ²の所で約１．１μｍに絞
られている。図４は図３の光学系で再生される光磁気ディスクの案内溝１２に直交した方向
の断面を一部拡大した図で凹凸案内溝付きガラス基板１１上にＡｌＮ膜３１、Ｇ
ｄＴｂＦｅ３２、ＡｌＮ膜３３及びＡｌＮｉ膜３４を積層している。図５は図４における案内溝（トラック）深さを７００Åにした光磁気ディスク
に１ＭＨｚの信号を記録再生した時のＣ／Ｎをトラック幅ｔ２の関数としてプロ
ットしたものである。図６（ａ）は図５の測定に用いた光磁気ディスクのトラック幅０．７５μｍに
おける番地信号の再生波形を示す図であり同図（ｂ）は０．４８μｍトラック幅
における番地信号の再生波形を示している。上記の図５から明らかなように、情報信号のＣ／Ｎはトラック幅が広い程良い
。これは図７（ａ）に示すようにビーム径３６と信号ビット３５の幅ｔ₃との関
係に依存し理想的には図７（ｂ）の様にビーム径３６よりビット３５の幅が大き
いものが良いこと、また案内溝付きディスクにおいてはビット幅は案内溝１２の
幅ｔ₂に制限されることの２点から容易に説明される。また図６からはさらに番地信号用ピット幅ｔ₁が狭い方が良いことが分かる。
これはピット幅ｔ₁が広いと例えば図７（ｂ）において信号ビット３５を番地信
号用ピットと考えた場合、ビーム３６がピット３５の中央にきた場合はビーム３
６がすっぽりとピット３５の中に入ってしまい実質上ピットが無い場合に等しく
なり、ディテクタに返る光量が増すことになる。そのため図６（ａ）に示すよう
に信号は中央部が高くなっている。以上のように、光磁気記録においては、深さ約λ／８ｎ（すなわち６５０〜７
００Å程度）の案内溝１２及び番地信号用ピット１３を有する場合、図１に示す
ように案内溝１２の幅ｔ₂が広く、番地信号用ピット部１３の幅ｔ₁が狭いほど良
いことが分かる。また、上記のごとき構成、すなわち図１、図２及び図４に示すような円板に図
３に示す構造の光学ヘッドを用いる場合には、トラック幅ｔ₂は１μｍ以内であ
れば、十分なトラッキング信号が得られた。以上のように本発明の光磁気メモリ素子の構造の特徴の一つは図１に示すように案内溝部と番地信号用ピット部の深さが同じ場合、番地信号用ピット部の幅を
狭くし、案内溝部の幅を広くしたところにある。次に、本発明を実施したガラスディスクの作製方法について、工程順に説明す
る。工程（１）…酸素、水分等の通過に対して信頼性の高い（酸素、水分等を通過
させない）ガラス基板１１の上にレジスト膜３７を塗布する。工程（２）…上記ガラス基板１１の上に塗布したレジスト膜３７にＡｒレーザ
等の光３８を光変調器３９、４０、ミラー４１及び集光レンズ４２を介して照射
して光磁気メモリ素子用の案内（ガイド）溝（図１の１２参照）の幅ｔ₂と同一
の幅を持つ線及び番地信号用ピット部１３を記録する幅ｔ₁の断続線を書き込む
（図８）。このレジスト膜３７にレーザ光３８で案内溝１２及び番地信号部１３
を記録する工程で案内溝１２を記録するレーザパワーを番地信号部１３を記録す
るレーザパワーより大きくすることによって、本発明の上記した特徴を備えた案
内溝１２及び番地信号部１３の各幅を得ることが可能となる。具体的には図８に示すようにレーザ（たとえばＡｒ）光３８の光路の途中に光
変調器３９及び４０を入れ、一方を番地信号の変調に用い、他方を番地信号の記
録時だけパワーを若干下げるように作動させることで可能である。なお、この場
合、必ずしも２つの変調器を使用せずとも入力により変調度がリニアに変化する
変調器を用い、図８の符号４３で示した番地信号部の記録の入力パワー高さを符
号４４で示した案内溝部の記録時に入力するパワー高さよりも低くして記録すれ
ば良い。工程（３）…上記線及び断続線を書き込んだレジスト膜３７を現像工程に通す
ことで上記レジスト膜３７に凹凸の溝を形成する。工程（４）…上記凹凸の溝を形成したレジスト膜３７の被服状態において、Ｃ
Ｆ₄、ＣＨＦ₃等のエッチングガス中でスパッタリング（リアクティブイオンエッ
チンッグ）を行いガラス基板１１に溝１２及びピット部１３を形成する。工程（５）…上記レジスト膜３７をアセトン等の溶媒、Ｏ２中でのスパッタリ
ング等により除去する。この結果ガラス基板１１に溝幅ｔ₂の案内溝１２及びピ
ット幅ｔ₁の番地信号用ピット部１３が形成される。以上のようにして、図１に示した形状の案内溝１２及び番地信号用ピット部１３がガラス基板１１上に形成される。なお、上記実施例においては、ガラス円板、光磁気ディスクの組み合わせに基
づいて説明したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の主旨の範囲内での種々の変形及び適用が可能であることは言うまでもない
。【発明の効果】以上のごとく、本発明によればトラッキングサーボ信号、番地信号、情報再生
信号の全てにわたって品質のよい光磁気メモリ素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の光磁気メモリ素子の案内溝部及び該案内溝部の番地を表す番地信号用
ピット部の拡大図である。【図２】案内溝部に沿った光磁気メモリ素子用円板の断面一部拡大図である。【図３】光磁気ディスク用ピックアップの構成を示す概念図である。【図４】光磁気ディスクの断面を示す一部拡大図である。【図５】Ｃ／Ｎとトラック幅の関係を示す図である。【図６】トラック幅による番地信号の差を示す図である。【図７】記録信号もしくは番地信号用ピット部とビーム径の関係を示す図である。【図８】本発明の光磁気メモリ素子を製造するための一手段を示す図である。【図９】本発明の光メモリ素子を製造するための電気入力信号の一例を示す図である。【図１０】従来の光ディスク基板の断面構造を示す一部拡大図である。【符号の説明】１１ガラス基板１２案内溝１３番地信号用ピット部ｔ₁ ピット部のピット幅ｔ₂ 案内溝の溝幅

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】光磁気信号を記録する案内溝と、その延長上に設けられたピ
ット部を備え、前記案内溝の幅を、前記ピット部の幅よりも広くして情報再生信号の品質を向
上させるとともに、光磁気信号を記録する光ビームの幅よりも狭くしトラックサ
ーボ信号を得ることができるようにしたことを特徴とする光磁気メモリ素子。【請求項２】前記案内溝とピット部とは深さが等しいことを特徴とする請求項
１記載の光磁気メモリ素子。