JPH09128827A - 光磁気記録媒体、記録方法及び光磁気記録装置 - Google Patents

光磁気記録媒体、記録方法及び光磁気記録装置

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JPH09128827A
JPH09128827A JP8225403A JP22540396A JPH09128827A JP H09128827 A JPH09128827 A JP H09128827A JP 8225403 A JP8225403 A JP 8225403A JP 22540396 A JP22540396 A JP 22540396A JP H09128827 A JPH09128827 A JP H09128827A
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magneto
guide groove
recording medium
optical recording
recording
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Katsuhisa Araya
勝久 荒谷
Atsushi Fukumoto
敦 福本
Tatsuya Narahara
立也 楢原
Shin Masuhara
慎 増原
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の形状でありながら記録密度が向上する
光磁気記録媒体及び当該光磁気記録媒体に信号を記録す
る記録方法及び記録装置を提供する 【解決手段】 磁界を印加してレーザ光を照射しながら
信号を記録する光磁気ディスクにおいて、透明基板を有
し、螺旋形状又は同心円状の案内溝を一部又は全面に有
して、案内溝と案内溝との間が信号記録領域とされ、案
内溝の幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ（μｍ）、対
物レンズの開口数をＮＡ、トラックピッチをＴＰ（μ
ｍ）、案内溝の深さをｄ（μｍ）及び透明基板の基板材
の屈折率をｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満たすようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁界を印加してレ
ーザ光を照射しながら信号を記録する光磁気記録媒体、
この光磁気記録媒体に記録する際の記録方法及び光磁気
記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来において、光磁気記録媒体のトラッ
クピッチＴＰは、再生光の波長λ及び対物レンズの開口
数ＮＡにより決まるスポット径の値により制限されてい
た。すなわち、トラックピッチＴＰがスポット径よりも
狭いと、両側のトラックからの信号漏れこみ、すなわち
クロストークが増大するために、信号を読み取れなくな
るという問題があった。従って、クロストークの影響を
受けない範囲として、トラックピッチＴＰは、 ＴＰ＞０．８０λ／ＮＡ の式を満足することが必要とされ、このため、トラック
密度、すなわち記録容量を大きくすることができなかっ
た。
【０００３】一方、トラックピッチが実際に、あるいは
実効的に上記式で示される範囲よりも狭くする例も存在
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のトラ
ックピッチＴＰの条件式にて示した範囲よりも狭い範囲
でトラックピッチが設定されている場合、記録媒体の案
内溝の深さについての議論がなされてないものがあり、
これらについては、案内溝の深さを狭いトラックにとっ
て最適な値に設定することによって得られるトラック密
度の向上分を考慮していない。
【０００５】また、上述の例の中には、射出成型により
基板あるいは案内溝が形成される一般のプラスティック
基板を用いるのではなく、ガラス上に金属膜から成る案
内溝を螺旋状にフォトリソグラフィで形成した基板を用
いる場合に得られる効果を利用したものがあり、この場
合、通常のプラスティック成型基板に比べて基板の生産
性が劣りコストが高くなるという欠点を有している。
【０００６】また、上述の例の中には、案内溝間あるい
は案内溝内の何れか一方にのみ信号を記録するという通
常の記録方法を用いるのではなく、案内溝間及び案内溝
内の双方に信号を記録することによって、トラック密度
を向上する記録方法を用いているものもあり、この場
合、トラッキングの切り換え方法やプリフォーマットア
ドレス信号をどのように記録するかという問題等が生じ
るという欠点を有している。
【０００７】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
されたものであり、通常の形状でありながら記録密度が
向上する光磁気記録媒体、当該光磁気記録媒体に信号を
記録する記録方法及び光磁気記録装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光磁気記録
媒体は、上述の問題を解決するために、磁界を印加して
レーザ光を照射しながら信号を記録する光磁気記録媒体
において、螺旋形状又は同心円状の案内溝を一部又は全
面に有し、該案内溝と案内溝との間が信号記録領域とさ
れ、上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ
（μｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ、トラックピッチ
をＴＰ（μｍ）、上記案内溝の深さをｄ（ｎｍ）、及び
光磁気記録媒体の基板材の屈折率をｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足することを特徴としている。
【０００９】また、基板の平面方向の平均屈折率と、該
基板平面と垂直な方向の平均屈折率との差が、０．００
０３以下であることが挙げられる。
【００１０】上記光磁気記録媒体によれば、トラック密
度すなわち記録密度が向上するとともに、再生する際に
実用的なクロストークとＣＮＲとが得られる。
【００１１】また、基板の平面方向の平均屈折率と、該
基板平面と垂直な方向の平均屈折率との差を０．０００
３以下とすることで、例えばプラスティック性の基板を
用いた場合にも光磁気記録媒体の高トラック密度化を実
現することができる。
【００１２】また、本発明に係る記録方法は、上述の問
題を解決するために、磁界を印加してレーザ光を照射し
ながら光磁気記録媒体にデータを記録する記録方法にお
いて、上記光磁気記録媒体は、螺旋形状又は同心円状の
案内溝を一部又は全面に有し、該案内溝と案内溝との間
が信号記録領域とされ、上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、
再生光の波長をλ（μｍ）、対物レンズの開口数をＮ
Ａ、トラックピッチをＴＰ（μｍ）、上記案内溝の深さ
をｄ（ｎｍ）、及び光磁気記録媒体の基板材の屈折率を
ｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足し、記録又は消去用に用いられるレーザ光と
して、光量が時間とともに変化するパルス状に発振され
るレーザ光であって、かつパルス発光する時間の割合が
５０％以下であることを特徴としている。
【００１３】また、本発明に係る光磁気記録装置は、透
明基板からなり、螺旋形状又は同心円状の案内溝を一部
又は全面に有し、上記案内溝と案内溝との間に信号記録
領域を有する光磁気記録媒体と、上記光磁気記録媒体に
対向して設けられた対物レンズと、パルス状に発振しか
つパルス発光する時間の割合が５０％以下である信号記
録用レーザ光を、上記対物レンズを介して上記光磁気記
録媒体に照射する光照射手段とからなり、上記案内溝の
幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ（μｍ）、対物レン
ズの開口数をＮＡ、トラックピッチをＴＰ（μｍ）、上
記案内溝の深さをｄ（ｎｍ）、及び光磁気記録媒体の基
板材の屈折率をｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足することを特徴としている。
【００１４】これによれば、トラック密度が大きい光磁
気記録媒体に信号を記録する際に、クロストークを低減
することができるとともに、再生するのに十分な強度で
信号が記録される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光磁気記録媒
体の具体的な例である光磁気ディスク及び本発明に係る
記録方法が適用される光磁気記録装置の具体的な例を、
図面を参照しながら説明する。
【００１６】上記光磁気ディスクは、図１に示すよう
に、磁界を印加してレーザ光を照射しながら信号を記録
する光磁気ディスクにおいて、透明基板を有し、螺旋形
状又は同心円状の案内溝を一部又は全面に有しており、
案内溝と案内溝との間に信号が記録される領域とされ、
上記案内溝の幅をＷ（ｎｍ）、再生光の波長をλ（μ
ｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ、トラックピッチをＴ
Ｐ（μｍ）、上記案内溝の深さをｄ（ｎｍ）、及び光磁
気記録媒体の基板材の屈折率をｎs とした場合、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／ＮＡ） ・・・（１） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） ・・・（２） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ・・・（３） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） ・・・（４） の式を満足するようになっている。なお、案内溝幅は、
案内溝深さｄがｄ／２となるような幅を指している。
【００１７】ここで、λ／ＮＡは、再生用レーザ光の波
長及び対物レンズの開口数に基づいて規格化された値で
あることを示す。
【００１８】また、上記光磁気ディスクは、図２に示す
ように、基板１から順に、窒化硅素層２、磁性層３、窒
化硅素層４、アルミニウム層５、保護膜及び潤滑剤層６
から成る。
【００１９】基板１は、いわゆる２Ｐ法（photo polyme
rization法）にて案内溝が形成された厚さ１．２ｍｍの
ガラス基板である。続いて、窒化硅素層２は、スパッタ
リング法にて基板１上に成膜された膜厚７０ｎｍの薄膜
である。
【００２０】磁性層３は、スパッタリング法にて窒化硅
素層２の表面に成膜された膜厚２０ｎｍの薄膜であり、
この磁性層３はアモルファステルビウム−鉄−コバルト
（ＴｂＦｅＣｏ）／ガドリニウム−鉄−コバルト（Ｇｄ
ＦｅＣｏ）交換結合２層膜から成り、例えばＴｂＦｅＣ
ｏ層が１５ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ層が５ｎｍの膜厚を有し
ている。
【００２１】さらに、窒化硅素層４は、スパッタリング
法にて磁性層３の表面に成膜された膜厚２５ｎｍの薄膜
である。また、アルミニウム層５は、スパッタリング法
にて窒化硅素層４の表面に成膜された膜厚６０ｎｍの薄
膜である。
【００２２】アルミニウム層５の表面には、保護膜及び
潤滑剤層６が形成されており、保護膜は紫外線硬化樹脂
により保護膜が形成された膜で、潤滑材は該保護膜の表
面に塗布されたシリコン系潤滑剤である。
【００２３】また、上記光磁気ディスクに信号を記録す
るのに、例えば磁界変調記録方法をとる。図３に、記録
用レーザ光と変調磁界とを模式的に示し、また、表１に
記録再生時の条件を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】図３において、変調磁界の強さは１５０エ
ルステッド（Ｏｅ）、また、記録時のレーザ光は１２ｍ
Ｗのパルス出力で１２ｎｓ間だけ照射される。さらに、
レーザ光の変調磁界に同期したある一定の周期すなわち
チャンネルクロックは２６ＭＨｚであり、パルス間隔は
１５ｎｓである。また、表１によれば、再生時のレーザ
光パルス出力を１．２ｍＷとしている。
【００２６】以後の光磁気ディスクの案内溝幅Ｗ、トラ
ックピッチＴＰ、案内溝深さｄに関する説明では、この
変調磁界を印加しながら記録用レーザ光を照射して１．
６ＭＨｚの信号を予め記録した光磁気ディスクを表１に
示した条件で再生して得られた結果を用いて説明する。
【００２７】トラックピッチＴＰが０．８５μｍで、案
内溝深さｄが７０ｎｍである光磁気ディスクを用いて案
内溝内に単一周波数である１．６ＭＨｚの信号を記録し
た場合において、図４は、このときの案内溝幅Ｗとクロ
ストークとの関係を示す図である。また図５は、このと
きの案内溝幅Ｗと各案内溝幅で評価された信号対雑音比
（carrier to noise ratio：ＣＮＲ）との関係示す図で
ある。
【００２８】図４において、縦軸はクロストーク（ｄ
Ｂ）を示し、横軸は案内溝幅Ｗ（μｍ）を示している。
また、図５において、縦軸はＣＮＲ（ｄＢ）を示し、横
軸は案内溝幅Ｗ（μｍ）を示している。さらに、記録す
る信号の周波数として１．６ＭＨｚである場合と、４．
３ＭＨｚである場合とについて示す。
【００２９】図４及び図５によれば、光磁気ディスクの
案内溝幅Ｗが大きくなると、クロストークが増大し、ま
た、ＣＮＲも増大する。また、記録する信号の周波数が
高くなるとＣＮＲが低下する傾向も見られる。
【００３０】また、図４及び図５に示した結果を一般化
するために、トラックピッチ及び案内溝幅を表１に示し
た波長λ及び対物レンズの開口数ＮＡにて規格化し、ま
た、案内溝深さｄを表１に示した波長λ及び基板の屈折
率ｎs にて規格化して得られた結果を図６及び図７に示
す。また、基板の屈折率ｎs として１．５を用いた。
【００３１】すなわち、０．８５μｍのトラックピッチ
ＴＰを波長０．６９μｍ、対物レンズの開口数０．５５
にて規格化すると０．６８（λ／ＮＡ）になり、７０ｎ
ｍの案内溝深さｄを波長０．６９μｍ、基板の屈折率
１．５にて規格化すると０．１５２（λ／ｎs ）とな
る。
【００３２】図６において、縦軸はクロストーク（ｄ
Ｂ）を示し、横軸は波長λ及び対物レンズの開口数ＮＡ
にて規格化された案内溝幅（λ／ＮＡ）を示している。
また、図７において、縦軸はＣＮＲ（ｄＢ）を示し、横
軸は波長λ及び対物レンズの開口数ＮＡにて規格化され
た案内溝幅（λ／ＮＡ）を示している。また、図７にお
いては、記録する信号の周波数として１．６ＭＨｚであ
る場合のみを示す。
【００３３】また、どの程度のクロストークが許容され
るかを調べるために、ディスクの半径方向の反り量を変
えて意図的にクロストークを変えた場合に生じるバイト
エラーレートとクロストークとの関係を、図８に示す。
なお、線記録密度は０．３５μｍ／ビット（規格化する
と０．２７９（λ／ＮＡ）／ビット）であり、デジタル
オーディオディスク用の変調方式であるＥＦＭ（eight
to fourteen modulation）に用いられるＥＦＭ符号を用
いてエラーレートを見積もった。
【００３４】ここで、一般にバイトエラーレートが１×
１０-4以下であれば通常のエラー訂正すなわち冗長語で
あるＥＣＣ（error correction code ）を用いたエラー
訂正によりエラーの修復が可能となる。従って、図８に
よれば、クロストークが−２５ｄＢ以下の範囲であれば
通常のエラー訂正によりエラーの修復を行うことができ
る。
【００３５】また、ＥＦＭ符号を用いた変調方式では、
同一線記録密度である場合他の符号と比較しデータウィ
ンドウが狭いためクロストークに対して影響を受けやす
い。そこで、よりデータウィンドウの広い他の符号例え
ばＮＲＺＩ（non return tozero inverted ）符号や
（１，７）符号を用いれば、クロストークが同じであっ
てもＥＦＭ符号より低いエラーレートが得られる。従っ
て、本具体例の効果は、データウィンドウがより広い符
号を用いた変調方式においても有効である。
【００３６】図４及び図６に戻り、クロストークが−２
５ｄＢ以下である案内溝幅Ｗは、０．６８μｍ（規格化
すると０．５４（λ／ＮＡ））以下となる。また、線記
録密度を向上させるためには高いＣＮＲが望ましいた
め、クロストークとは逆に案内溝幅Ｗが大きい方が有利
である。どの程度のＣＮＲがあれば十分かは、符号、帯
域等に依存するが、一般にはＣＮＲは４５ｄＢ以上あれ
ばよいとされている。図５及び図７より、案内溝幅Ｗは
略０．５４μｍ（規格化すると０．４３（λ／ＮＡ））
以上であればよく、実際の使用においては１乃至２ｄＢ
の誤差が許容される。
【００３７】従って、案内溝幅Ｗは０．５４〜０．６８
μｍあるいは規格化して０．４３〜０．５４（λ／Ｎ
Ａ）までの間に入っていればよい。
【００３８】上述の例では、トラックピッチＴＰを０．
８５μｍと設定したが、ここで、条件を一般化するため
に、これ以外のＴＰについて述べる。
【００３９】トラックピッチＴＰが、０．８５μｍより
大きい場合、クロストークが−２５ｄＢ以下であるため
には上述より案内溝幅Ｗは、（５）式の関係を満たす値
であるば十分であることが分かる。
【００４０】 Ｗ＜（ＴＰ−０．８５＋０．６８）μｍ， 即ち Ｗ＜（ＴＰ−０．１７）μｍ ・・・（５） この（５）式を満たすことで、トラックピッチＴＰを広
くして案内溝幅Ｗをその分広くとれば、記録される信号
量が増加し、かつトラックピッチＴＰが広くなるためク
ロストークが減少する。
【００４１】また、案内溝幅Ｗの下限は、ＣＮＲが４５
ｄＢ以下であることで決定され、この場合トラックピッ
チＴＰが多少異なった値をとっても案内溝幅Ｗが同一で
あるならば、略同じ程度のキャリアレベルが得られるた
め、トラックピッチＴＰの値に依らずＣＮＲは一定とな
る。従って、案内溝幅Ｗの下限値は、０．５４μｍであ
る。すなわち、案内溝幅Ｗは０．５４μｍ以上であれば
よい。
【００４２】次に、トラックピッチＴＰが０．８５μｍ
より小さい場合を考える。ここで、上記表１の記録再生
条件にてトラックピッチＴＰが０．８０μｍ、案内溝幅
Ｗが０．６７μｍ、案内溝深さｄが７０ｎｍである光磁
気ディスクを再生した場合に得られるクロストークは、
−２５ｄＢである。従って、０．８０＜ＴＰ＜０．８５
の条件においては、案内溝幅Ｗは、以下の（６）式を満
たせばよい。
【００４３】 Ｗ＜（ＴＰ−０．８５＋０．６７）μｍ， 即ち Ｗ＜（ＴＰ−０．１８）μｍ， 但し ０．８０μｍ＜ＴＰ＜０．８５μｍ ・・・（６） 従って、トラックピッチＴＰが０．８０μｍ以上の範囲
において、案内溝幅Ｗが（６）式の関係を満たす値をと
ればクロストークから設定される制限をクリアーする、
すなわち上述の範囲のトラックピッチＴＰ及び案内溝幅
Ｗである光磁気ディスクを再生しても問題となるクロス
トークが生じる虞がない。また、０．８０μｍ以上の範
囲のトラックピッチＴＰである光磁気ディスクであっ
て、案内溝幅Ｗが０．５４μｍ以上であるものを再生し
た場合、ＣＮＲに関する問題は解消される。すなわち、
再生に十分なＣＮＲを得ることができる。
【００４４】すなわち、案内溝幅Ｗは、以下の（７）式
を満たせばよいことになる。 ０．５４μｍ＜Ｗ＜（ＴＰ−０．１８）μｍ， 但し ０．８０μｍ＜ＴＰ，かつλ＝０．６９μｍ， かつ ＮＡ＝０．５５ ・・・（７） この（７）式を一般化するために、再生用レーザ光の波
長λと対物レンズの開口数ＮＡとを用いて規格化する
と、以下の（８）式になる。 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／ＮＡ） ・・・（８） この（８）式は、上記（１）式と同等である。
【００４５】次に、案内溝深さｄの条件を検討するため
に、案内溝深さｄを変化させて、トラックピッチＴＰが
０．８５μｍであるときの案内溝幅Ｗを０．６０μｍと
して、０．８５μｍ以外のトラックピッチにおいて、案
内溝幅Ｗを０．８５μｍのトラックピッチに対して０．
６０μｍの案内溝幅の割合を変えずに変化させた光磁気
ディスクを再生して、クロストーク及びＣＮＲを評価し
た結果を図９及び図１０に示す。
【００４６】図９は、トラックピッチＴＰとクロストー
クとの関係を案内溝深さ毎すなわちｄが３５ｎｍ、５７
ｎｍ、７０ｎｍ及び８３ｎｍである場合についてプロッ
トして得られたグラフであり、図１０は、案内溝深さと
ＣＮＲとの関係をプロットして得られたグラフである。
【００４７】図９によれば、トラックピッチがある程度
大きく、かつ案内溝深さがある程度大きい場合におい
て、−２５ｄＢ以下のクロストークが得られることが分
かる。また、図１０によれば、案内溝深さが大きくなる
に従い、ＣＮＲが僅かに減少しているが、例えば案内溝
深さｄが８３ｎｍのときのＣＮＲと、７０ｎｍのときの
ＣＮＲとを比較すると、ｄが８３ｎｍのときのＣＮＲの
方が１ｄＢ程度小さいだけである。前述のように１ｄＢ
は許容範囲にあることからＣＮＲにて制限される案内溝
深さｄの上限値は８３ｎｍと見積もることができる。
【００４８】また、案内溝深さは、再生用レーザ光の波
長λ及び光が透過する基板の屈折率ｎs の関数になるた
め、前述のように、一般化するためにはこれら変数で案
内溝深さを規格化する必要がある。例えば、８３ｎｍ
は、λが０．６９μｍ、ｎs が１．５であるため、０．
１８（λ／ｎs ）と表される。
【００４９】そこで、図９及び図１０に示した結果を一
般化するために、トラックピッチを前述のように規格化
し、また、案内溝深さを上述のように規格化してプロッ
トしたものを、図１１及び図１２に示す。なお、図１１
では、案内溝深さが０．０７６、０．１２４、０．１５
２、０．１８０（λ／ｎs ）のときのプロットが示され
ている。これらは、上述の再生記録条件において、３５
ｎｍ、５７ｎｍ、７０ｎｍ、８３ｎｍに対応する。
【００５０】また、クロストーク−２５ｄＢあるいは−
２８ｄＢ以下を実現するトラックピッチに対して案内溝
深さをプロットしたグラフを図１３に示す。四角形のプ
ロットで形成される曲線１１はクロストーク−２５ｄＢ
以下を実現する場合のプロットを指し、円のプロットで
形成される曲線１２はクロストーク−２８ｄＢ以下を実
現する場合のプロットを指している。
【００５１】図１３によれば、再生する際に生じるクロ
ストークが問題にならない程度、すなわち再生する際の
クロストークが−２５ｄＢ以下で、高密度記録が実現さ
れるトラックピッチＴＰ及び案内溝深さｄの範囲は、略
０．７７μｍ＜ＴＰ＜１．０μｍと、４０ｎｍ＜ｄ＜８
３ｎｍと、曲線１１とで囲まれた部分で示される。
【００５２】また、より信頼性の高い高密度記録が実現
される記録再生システムとするために、トラックピッチ
ＴＰと案内溝深さｄとが例えばクロストークが−２８ｄ
Ｂ以下を実現する範囲を満たすものとすると、トラック
ピッチＴＰ及び案内溝深さｄの範囲は、０．８４μｍ＜
ＴＰ＜１．０μｍと、５６ｎｍ＜ｄ＜８３ｎｍと、曲線
１２とで囲まれた範囲で示される。
【００５３】ここで、上記いずれの場合においても、ト
ラックピッチＴＰの上限値を１．０μｍとしたのは、以
下の理由による。
【００５４】前述したように、従来においては、クロス
トークの影響を受けないために、トラックピッチＴＰ
は、 ＴＰ＞０．８０λ／ＮＡ ・・・（９） の式を満たす必要があった。
【００５５】この（９）式に、λ＝０．６９μｍ、ＮＡ
＝０．５５を代入すると、 ＴＰ＞１．０ となり、従来のトラックピッチＴＰは１．０μｍ以上で
あったが、本発明の実施の形態の目的は、従来よりも高
密度のトラックピッチを提供するものであるからであ
る。
【００５６】また、図１３の縦軸及び横軸を前述のよう
に規格化して得られたグラフを図１４に示す。図１４に
おいて、クロストークが−２５ｄＢ以下を実現するプロ
ットは曲線１３で示され、−２８ｄＢ以下を実現するプ
ロットは曲線１４で示される。
【００５７】図１４によれば、クロストークが−２５ｄ
Ｂ以下の高密度記録を実現させるには、トラックピッチ
ＴＰ及び案内溝深さｄの組み合わせの範囲が、０．６２
（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜０．８（λ／ＮＡ）と、０．０８
４（λ／ｎs ）＜ｄ＜０．１８（λ／ｎs ）と、曲線１
３で囲まれる範囲内に含まれていればよい。同様に、ク
ロストークが−２８ｄＢ以下の高密度記録を実現させる
には、トラックピッチＴＰ及び案内溝深さｄの組み合わ
せの範囲が、０．６６（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜０．８（λ
／ＮＡ）と、０．１２１（λ／ｎs ）＜ｄ＜０．１８
（λ／ｎs ）と、曲線１４で囲まれる範囲内に含まれて
いればよい。
【００５８】ここで、曲線１３を一般化すると、 ｄ／（λ／ｎs）≧−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ）＋0.48 と表せるから、少なくともクロストークが−２５ｄＢ以
下の高密度記録を実現させるには、トラックピッチＴＰ
及び案内溝深さｄの組み合わせの範囲が、前述した
（２）〜（４）式、すなわち、 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） ・・・（２） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ・・・（３） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） ・・・（４） の範囲内にあればよい。
【００５９】一般に基板を通して光磁気信号の再生を行
う場合には、基板で生じる複屈折により信号品質が劣化
することが知られている。線記録密度及びトラック密度
が高くなる程、この複屈折による信号品質劣化の影響が
大きい。
【００６０】通常、光磁気ディスク用基板材料として、
ポリカーボネート（polycarbonate）が用いられてい
る。このポリカーボネートは、案内溝等の転写性、軟化
温度、水の吸水量等の観点で他の材料より優れている
が、複屈折の生じ易さは、例えば超ＬＳＩ加工用の電子
線レジストに用いられているアクリル樹脂（ポリメチル
メタアクリレート：polymethyl methacrylate 、ＰＭＭ
Ａ）と比較して大きく、特に基板の面内方向と厚さ方向
との屈折率の差が大きいことが知られている。
【００６１】そこで、ポリカーボネートを用いて射出成
型にて案内溝を成型した基板を作製し、このポリカーボ
ネートで形成された基板と、２Ｐ法にて形成されたガラ
ス２Ｐ基板との複屈折とクロストークについて検討し
た。
【００６２】なお、射出成型時の金型温度等の成型条件
及び成型後の基板アニール条件は、基板の面内方向の複
屈折を十分小さい値に抑えることができるような最適な
条件を用いた。
【００６３】図１５に、ガラス２Ｐ基板及びポリカーボ
ネート基板の厚さ方向の屈折率と面内方向の屈折率との
差であるＮxzとクロストークとの関係を示す。なお、厚
さ方向の屈折率については、基板に対して測定用レーザ
光を斜めに入射させて測定した値を用いており、また、
各方向への屈折率は、それぞれの方向での平均の屈折率
で表されている。また、トラックピッチが０．８５μｍ
で、案内溝深さが７０ｎｍである光磁気ディスクを用い
て測定を行った。
【００６４】図１５によれば、屈折率差Ｎxzの増加に伴
い、クロストークも増加している。また、上述のよう
に、冗長度も加味してクロストークが−２５ｄＢ以下で
ないといけないが、ポリカーボネートでは、 この−２
５ｄＢ以下のクロストークを実現しようとすると、ガラ
ス基板を用いて得られたトラックピッチ及び案内溝深さ
の範囲を満たすことができなくなる。
【００６５】そこで、基板での複屈折によるクロストー
クの上昇分を３ｄＢ程度とすると、ポリカーボネートに
て−２８ｄＢ以下のクロストークが実現されると、ガラ
ス基板にて−２５ｄＢを実現したのと同等の効果が得ら
れる。従って、屈折率差Ｎxzが０．０００３以下である
とよいことになる。
【００６６】また、このことにより、ガラス基板よりも
安価なプラスティック成型基板、例えばポリカーボネー
ト基板を用いても高トラック密度が実現される。
【００６７】続いて、上記光磁気ディスクに信号を記録
する記録方法について説明する。
【００６８】上記記録方法は、以下の（１）〜（４）式
を満たす光磁気ディスクに信号を記録する方法であっ
て、記録又は消去用に用いられるレーザ光が、光量が時
間とともに変化するパルス状に発振されるレーザ光であ
って、かつパルス発光する時間の割合が５０％以下であ
ることを特徴としている。
【００６９】 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／ＮＡ） ・・・（１） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） ・・・（２） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ・・・（３） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） ・・・（４） 一般に、トラックピッチが狭くなると再生時のクロスト
ークや記録時の隣接トラックへの影響も問題となる。ま
た、光磁気記録では、記録あるいは消去される領域は、
記録又は消去用レーザ光が照射されることにより磁性膜
の温度上昇が起こる領域となる。従って、トラックピッ
チが狭くなるに従い記録あるいは消去の対象となるトラ
ックに隣接するトラックの温度上昇が大きくなり、つい
には隣接トラックに予め記録されていたデータを消去し
てしまう虞がある。
【００７０】そこで、高トラック密度化された光磁気デ
ィスクに信号を記録するためには、隣接トラックにでき
るだけ熱が拡散しないようにする必要がある。
【００７１】熱の拡散を抑制するために、磁性膜として
熱伝導の低い材料を用いることが考えられるが、この場
合、光磁気信号強度が低下すること等の問題が派生す
る。
【００７２】また、記録又は消去用レーザ光として、熱
伝導が高くなるような連続発光して得られるレーザ光で
はなく、発光時間が短いいわゆるパルス状のレーザ光を
光磁気ディスクの照射することで信号を記録する。この
場合、磁性層の温度上昇は、集光されたレーザ光の強度
プロファイルと一致するため最も熱の伝導が少ない状態
になる。
【００７３】ここで、一般に光磁気記録方法は、大きく
光変調記録方法及び磁界磁気記録方法に分けられる。前
者は、記録に先立ってデータの消去を行っており、通常
連続光が用いられている。また、磁界変調記録方法にお
いても連続発光するレーザ光が用いられる場合もある。
これらの記録方法においては、高トラック密度の光磁気
ディスクを用いても、クロストークが大きくなる虞があ
り、すなわち狭いトラックピッチに対応できない虞があ
る。
【００７４】そこで、トラックピッチが０．８５μｍ、
案内溝深さが７０ｎｍのガラス２Ｐ基板を用いて、線速
度を４．５ｍ／ｓ、チャンネルクロックを２６ＭＨｚ
（３８．５ｎｓ）にして３Ｔの信号、すなわち０．５２
μｍのマーク長の信号を磁界変調記録方法により記録
し、この際の隣接トラックへの影響を検討した。
【００７５】図１６は、この検討結果を示したグラフで
ある。
【００７６】図１６において、縦軸は記録パワーの冗長
度（％）を表し、横軸は記録パルスデューティ（％）を
表している。また、パルスデューティ（pulse duty）
は、磁界と同期する記録用レーザ光のチャンネルクロッ
クに対する割合であり、３１％、５０％、１００％と変
化させた。ここで、パルスデューティ１００％は連続光
であることを意味する。
【００７７】また、記録パワー冗長度は、隣接トラック
への熱の影響を定量化するための値であり、隣接トラッ
クに損傷を与えずに自己トラックを再生するのに十分な
信号を記録することが可能になる記録パワーの範囲を表
す量である。具体的には、被記録トラックの両サイドに
信号が飽和する記録パワーで予め信号を記録しておき、
その後当該被記録トラックへの記録を行い、この被記録
トラックの信号が飽和時の信号レベルに対して、１ｄＢ
以内の減少であり、かつ隣接トラックの信号レベルの劣
化が０．１ｄＢ以内となる記録パワーを使用可能パワー
と見なし冗長度を求めた。
【００７８】図１６によれば、記録パルスデューティが
増加すると、記録パワーの冗長度は減少している。一般
に、光磁気記録システムにおいて必要とされる記録パワ
ーの冗長度は、±２０％であるが、より好ましくは±２
５％程度以上である。この条件を満たすためには、記録
パルスデューティが５０％以下であるパルス光を用いて
記録又は光変調記録時に消去することが必要となる。
【００７９】また、上述のようなパルス光を用いて記録
を行う場合、パルスとパルスとの間は必ずしもレーザは
動作停止している必要はなく、パルスのピークパワーの
２０％以下程度のパワーがオフセットとして重畳されて
いてもよいことになる。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光磁
気記録媒体によれば、トラックピッチをクロストークが
−２５ｄＢを超えないように設定し、案内溝深さをＣＮ
Ｒが４５ｄＢより下回らないように設定し、この範囲で
案内溝幅を設定することで、光磁気記録媒体の記録密度
を向上しても、当該光磁気記録媒体を再生するのに実用
的なクロストークとＣＮＲを実現することが可能にな
る。
【００８１】また、基板の平面方向の平均屈折率と、該
基板平面と垂直な方向の平均屈折率との差を０．０００
３以下とすることで、例えばプラスティック性の基板を
用いた場合にも光磁気記録媒体の高トラック密度化を実
現することができる。
【００８２】また、本発明に係る記録方法によれば、ト
ラックピッチをクロストークが−２５ｄＢを超えないよ
うに設定し、案内溝深さをＣＮＲが４５ｄＢより下回ら
ないように設定し、この範囲で案内溝幅を設定して高ト
ラック密度化を図った光磁気記録媒体に信号を記録する
際に、クロストークを低減することができるとともに、
再生するのに十分な強度で信号が記録される。従って、
高トラック密度化に対応した光磁気記録媒体の記録方法
を提供することが可能になる。
【００８３】さらに、本発明に係る光磁気記録装置によ
っても同様に、高トラック密度化に対応した光磁気記録
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光磁気記録媒体を適用した光磁気
ディスクの具体的な構成を示す図である。
【図２】上記光磁気ディスクに用いられる具体的な材質
を示す図である。
【図３】上記光磁気ディスクに記録する際に用いるレー
ザ光と、変調磁界とを模式的に示す図である。
【図４】上記光磁気ディスクの案内溝幅とクロストーク
との関係をプロットして得られるグラフである。
【図５】上記光磁気ディスクの案内溝幅とＣＮＲとの関
係をプロットして得られるグラフである。
【図６】案内溝幅とクロストークとの関係を一般化して
示すグラフである。
【図７】案内溝幅とＣＮＲとの関係を一般化して示すグ
ラフである。
【図８】上記光磁気ディスクを再生する際生じるクロス
トークとバイトエラーレートとの関係をプロットして得
られるグラフである。
【図９】上記光磁気ディスクのトラックピッチとクロス
トークとの関係を各案内溝深さに関してプロットして得
られるグラフである。
【図１０】上記光磁気ディスクの案内溝深さとＣＮＲと
の関係をプロットして得られるグラフである。
【図１１】トラックピッチとクロストークとの関係を一
般化して示すグラフである。
【図１２】案内溝深さとＣＮＲとの関係を一般化して示
すグラフである。
【図１３】上記光磁気ディスクにて高トラック密度化を
実現することができるトラックピッチと案内溝深さとの
範囲を示す図である。
【図１４】高トラック密度化の実現が可能なトラックピ
ッチと案内溝深さとの範囲を一般化して示す図である。
【図１５】基板の平面方向の平均屈折率及び厚さ方向の
平均屈折率と間の差とクロストークとの関係を示すグラ
フである。
【図１６】本発明に係る記録方法における記録パルスデ
ューティを説明するグラフである。
【符号の説明】
ｄ 案内溝深さ ＴＰ トラックピッチ Ｗ 案内溝幅
【手続補正書】
【提出日】平成８年１２月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光磁気記録
媒体は、上述の問題を解決するために、磁界を印加して
レーザ光を照射しながら信号を記録する光磁気記録媒体
において、螺旋形状又は同心円状の案内溝を一部又は全
面に有し、該案内溝と案内溝との間が信号記録領域とさ
れ、上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ
（μｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ、トラックピッチ
をＴＰ（μｍ）、上記案内溝の深さをｄ（μｍ）、及び
光磁気記録媒体の基板材の屈折率をｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】また、本発明に係る記録方法は、上述の問
題を解決するために、磁界を印加してレーザ光を照射し
ながら光磁気記録媒体にデータを記録する記録方法にお
いて、上記光磁気記録媒体は、螺旋形状又は同心円状の
案内溝を一部又は全面に有し、該案内溝と案内溝との間
が信号記録領域とされ、上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、
再生光の波長をλ（μｍ）、対物レンズの開口数をＮ
Ａ、トラックピッチをＴＰ（μｍ）、上記案内溝の深さ
をｄ（μｍ）、及び光磁気記録媒体の基板材の屈折率を
ｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足し、記録又は消去用に用いられるレーザ光と
して、光量が時間とともに変化するパルス状に発振され
るレーザ光であって、かつパルス発光する時間の割合が
５０％以下であることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】また、本発明に係る光磁気記録装置は、透
明基板からなり、螺旋形状又は同心円状の案内溝を一部
又は全面に有し、上記案内溝と案内溝との間に信号記録
領域を有する光磁気記録媒体と、上記光磁気記録媒体に
対向して設けられた対物レンズと、パルス状に発振しか
つパルス発光する時間の割合が５０％以下である信号記
録用レーザ光を、上記対物レンズを介して上記光磁気記
録媒体に照射する光照射手段とからなり、上記案内溝の
幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ（μｍ）、対物レン
ズの開口数をＮＡ、トラックピッチをＴＰ（μｍ）、上
記案内溝の深さをｄ（μｍ）、及び光磁気記録媒体の基
板材の屈折率をｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足することを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】上記光磁気ディスクは、図１に示すよう
に、磁界を印加してレーザ光を照射しながら信号を記録
する光磁気ディスクにおいて、透明基板を有し、螺旋形
状又は同心円状の案内溝を一部又は全面に有しており、
案内溝と案内溝との間に信号が記録される領域とされ、
上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ（μ
ｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ、トラックピッチをＴ
Ｐ（μｍ）、上記案内溝の深さをｄ（μｍ）、及び光磁
気記録媒体の基板材の屈折率をｎs とした場合、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／ＮＡ） ・・・（１） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） ・・・（２） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ・・・（３） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） ・・・（４） の式を満足するようになっている。なお、案内溝幅は、
案内溝深さｄがｄ／２となるような幅を指している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増原 慎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁界を印加してレーザ光を照射しながら
    信号を記録する光磁気記録媒体において、 螺旋形状又は同心円状の案内溝を一部又は全面に有し、
    該案内溝と案内溝との間が信号記録領域とされ、 上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ（μ
    ｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ、トラックピッチをＴ
    Ｐ（μｍ）、上記案内溝の深さをｄ（ｎｍ）、及び光磁
    気記録媒体の基板材の屈折率をｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
    Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】 上記基板の平面方向の平均屈折率と、該
    基板平面と垂直な方向の平均屈折率との差が、０．００
    ０３以下であることを特徴とする請求項１記載の光磁気
    記録媒体。
  3. 【請求項３】 上記トラックピッチＴＰは、０．７７μ
    ｍから１．０μｍまでの間であることを特徴とする請求
    項１記載の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項４】 上記案内溝の深さｄは、４０ｎｍから８
    ３ｎｍまでの間であることを特徴とする請求項１記載の
    光磁気記録媒体。
  5. 【請求項５】 磁界を印加してレーザ光を照射しながら
    光磁気記録媒体にデータを記録する記録方法において、 上記光磁気記録媒体は、螺旋形状又は同心円状の案内溝
    を一部又は全面に有し、該案内溝と案内溝との間が信号
    記録領域とされ、上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、再生光
    の波長をλ（μｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ、トラ
    ックピッチをＴＰ（μｍ）、上記案内溝の深さをｄ（ｎ
    ｍ）、及び光磁気記録媒体の基板材の屈折率をｎs とす
    るとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
    Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足し、 記録又は消去用に用いられるレーザ光として、光量が時
    間とともに変化するパルス状に発振されるレーザ光であ
    って、かつパルス発光する時間の割合が５０％以下であ
    ることを特徴とする記録方法。
  6. 【請求項６】 透明基板からなり、螺旋形状又は同心円
    状の案内溝を一部又は全面に有し、上記案内溝と案内溝
    との間に信号記録領域を有する光磁気記録媒体と、 上記光磁気記録媒体に対向して設けられた対物レンズ
    と、 パルス状に発振しかつパルス発光する時間の割合が５０
    ％以下である信号記録用レーザ光を、上記対物レンズを
    介して上記光磁気記録媒体に照射する光照射手段とから
    なり、 上記案内溝の幅をＷ（μｍ）、再生光の波長をλ（μ
    ｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ、トラックピッチをＴ
    Ｐ（μｍ）、上記案内溝の深さをｄ（ｎｍ）、及び光磁
    気記録媒体の基板材の屈折率をｎs とするとき、 0.431（λ／ＮＡ）＜Ｗ＜（0.8ＴＰ−0.143）（λ／Ｎ
    Ａ） 0.62（λ／ＮＡ）＜ＴＰ＜0.80（λ／ＮＡ） 0.084（λ／ｎs）＜ｄ＜0.18（λ／ｎs） ｄ／（λ／ｎs）≧0.48−0.53ＴＰ／（λ／ＮＡ） の式を満足することを特徴とする光磁気記録装置。
JP8225403A 1995-08-29 1996-08-27 光磁気記録媒体、記録方法及び光磁気記録装置 Abandoned JPH09128827A (ja)

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