(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定情報を保持するピットからなるピット列が螺旋状または同心円状に並んで形成された透明基板と、前記ピット列の形成された透明基板面を被う光磁気記録媒体とからなり、前記ピット列間の平坦部に光磁気記録領域が設けられた光磁気ディスクに対して、情報を記録再生する光磁気記録再生装置において、
トラッキングに用いられる対物レンズアクチュエータのみを動かして、前記ピットからの固定情報の再生、並びに近接する光磁気記録領域への情報記録を行うとともに、
情報の再生に用いる光ビームは、隣り合うメインビームとサイドローブとの狭間にあって、光強度が極小値をとる所の直径を、前記ピット列のピッチに合わせていること
を特徴とする光磁気記録再生装置。
【請求項２】
光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対物レンズに入射する光ビームの直径が、対物レンズの開口より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録再生装置。
【請求項３】
光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対物レンズに入射する光ビームの中央に、光を遮蔽する板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録再生装置。
【請求項４】
光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対物レンズの表面中央部分に、光を遮蔽する金属膜を円形に成膜したことを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録再生装置。
【請求項５】
上記光磁気ディスクから導かれて入射した反射光を２本の光に分ける、検光子を兼ねる偏光ビームスプリッタと、偏光ビームスプリッタからの２本の光の一方が入射する第１光検出器と、２本の光の他方が入射する第２光検出器とを備え、
上記ピット列から上記固定情報を再生するときは、第１光検出器および第２光検出器の和信号を用い、上記光磁気記録領域から情報を再生するときは、第１光検出器および第２光検出器の差信号を用い、さらに、上記差信号により得られる光磁気信号を、上記ピット列から得られる上記和信号の信号量で割算することを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気ディスクに対して情報を記録再生する光磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクメモリーは高密度大容量メモリーとして、再生専用のＣＤ（コンパクトディスク）や、記録情報の書き換えが可能な光磁気ディスク等が既に市販されている。
【０００３】
この中で再生専用のメモリーは、図９に示すように、ＰＣ（ポリカーボネイト）やＰＭＭＡ（アクリル）等の透明基板４１の片側の面に微小なピット４２…を螺旋状に設け、固定情報としている。このようなピット付きディスクの特長は、同じ情報を大量に複製できることにある。
【０００４】
一方、光磁気ディスクでは、図１０に示すように、透明基板５１の片側の面に螺旋状の案内溝５２を設け、その案内溝５２を設けた面に光磁気ディスク用の記録媒体を設けており、この記録媒体に信号を記録し、記録された信号を再生している。信号を記録する位置は、案内溝５２上または案内溝５２・５２間のランド５３上のいずれかである（図のように、ランド５３の幅が案内溝５２の幅より広い場合、通常、ランド５３上が信号記録位置である）。この記録媒体は磁性体膜であるので、記録した情報を消去して、その上に新しい情報を記録することができる。これが光磁気ディスクの大きな特長である。
【０００５】
これらの固定情報のみを有するディスクおよび情報の書き換えができるディスクの両方の特長を併せ持つディスクとして、図１１に示すように、光ディスクを所定の半径でゾーンに分け、例えばゾーンＡにはピットの形で固定情報を記録し、ゾーンＢには案内溝を設けて書き換え可能な情報を記録するＲＯＭ（リードオンリーメモリー）付き光磁気ディスクが提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記従来のＲＯＭ付き光磁気ディスクの構成では、固定情報を記録したＲＯＭ部分と情報の書き換えができる光磁気ディスク部分とを単に並べただけに過ぎない。このため、ディスクとしての情報量は変わらない上に、ＲＯＭ部分に記録された固定情報を読み、その内容に応じて新たな情報を光磁気部分に記録したいときには、光ビームを内周のゾーンＡから外周のゾーンＢへ移動させる必要がある。
【０００７】
一般に光ディスクからの信号再生には、図１２に示すように、半導体レーザー等の光源７１からの光７８を集光するためのレンズ系７２、７７や、情報信号を読み取るための光検出器７５、その光検出器７５にディスクからの反射光を導くビームスプリッター７３、レンズ７４等を備えた光ピックアップが必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この光ピックアップの構成では、重量が大きくなるので、光ディスクの内周から外周へ光を移動させるためには、数十ｍｓ以上の時間を要する。このため、情報のアクセス時間が長くなるという課題を有している。
【０００９】
また、高密度の記憶容量を実現させるべく記憶された情報を再生しようとする場合、クロストークを低減することも課題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題の解決を目的としてなされたものであって、固定情報を保持するピットからなるピット列が螺旋状または同心円状に並んで形成された透明基板と、前記ピット列の形成された透明基板面を被う光磁気記録媒体とからなり、前記ピット列間の平坦部に光磁気記録領域が設けられた光磁気ディスクに対して、情報を記録再生する光磁気記録再生装置において、トラッキングに用いられる対物レンズアクチュエータのみを動かして、前記ピットからの固定情報の再生、並びに近接する光磁気記録領域への情報記録を行うとともに、情報の再生に用いる光ビームは、メインビームとサイドローブとの間にあって、光強度が極小値をとる所の直径を、前記ピット列のピッチに合わせていることを特徴とする光磁気記録再生装置である。
【００１１】
上記の構成において、光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対物レンズに入射する光ビームの直径を、対物レンズの開口より大きくしてもよい。
【００１２】
また、光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対物レンズに入射する光ビームの中央に、光を遮蔽する板が設けられていてもよい。
【００１３】
さらに、光磁気記録媒体上に光ビームを収斂する対物レンズの表面中央部分に、光を遮蔽する金属膜を円形に成膜してもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例について図１ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１５】
本実施例の光磁気ディスクは、図１に示すように、ガラス等の透明基板１１に固定情報をピット１２…の形で記録し、その上から光磁気記録媒体１４を成膜し、ピット１２とピット１２との間の平坦な部分１３を光磁気記録する領域とし、ピット１２…列を一列に延ばした長さと、光記録領域する領域を一列に延ばした長さがほぼ等しくなるようにしたものである。
【００１６】
光磁気ディスクのディスク面には、図２に示すように、ピット１２…が螺旋状に形成されている。ランドに対応する部分１３には、情報（ビット）１５…が光磁気記録されている。
【００１７】
本実施例では、ピット１２の幅とランドの幅との比を約１対３にした。ピット１２…列とピット１２…列のピッチ（ピット１２…列間の間隔）は再生に用いる光ビームの直径により異なる。図３は集光した光ビームの強度分布を示しているが、本発明ではピット…列のピッチは、光ビームのメインビーム１６とサイドローブ１７の間にあって、光強度が極小値をとる所の直径Ｗに合わせている。そうすることにより、光磁気記録された信号（つまり、情報１５…）を再生しているときに光ビームに漏れ込んでくるピット信号によるクロストークを少なくできる。ピット１２…の深さは再生光の波長λにより異なるが、ピット１２…からの情報を充分とれ、かつ、クロストークを下げるためにλ／（１０ｎ）とした。ここで、ｎは透明基板１１の屈折率である。
【００１８】
従来の光磁気ディスクでは、光磁気記録したトラックの両隣にある光磁気記録したトラック（例えば図１０のランド部分５３１に対して両隣のランド部分５３、５３２）からのクロストークを下げるために、サイドローブ１７の部分が図１０の案内溝５２の部分にくるように記録トラックピッチを設計していた。
【００１９】
本実施例の光磁気ディスクのピット１２…列間隔を、上記の従来型の記録トラックピッチと等しくしたディスクから光磁気信号を再生した場合に隣のピット部分からの漏れ込むクロストーク量は、本発明のトラックピッチと光ビーム形状の関係を満たす光ディスクから光磁気信号を再生した場合のクロストーク量に比較して１０ｄＢ以上改良されていた。
【００２０】
図３のようなサイドローブ１７を有する光ビームは、対物レンズの開口よりも大きな直径の光ビームを対物レンズに入れて作ることができる。また、対物レンズへ入射する光ビームの中央に光を遮蔽する板を設けてもよい。ここでは、対物レンズの表面中央部分に金属膜を円形に成膜して用いた。金属膜の直径は対物レンズの開口の１／５であった。
【００２１】
図５は本実施例の光磁気ディスクに記録された信号を再生するときに使用する光ピックアップの構成の一部を示している。図示しない光源からの光１８はビームスプリッター１９、ミラー３２を通り、図示しないディスクに入射し、反射光がミラー３２を通り、ビームスプリッター１９で光路を変え、検光子を兼ねる偏光ビームスプリッター１１１により２本の光に分けられ２つの光検出器１１２、１１３に入射する構成になっている。
【００２２】
ここで光ビームがピット情報を再生するときは光検出器１１２、１１３の和信号を用い、ピット１２・１２間の光磁気信号を再生するときは光検出器１１２、１１３の差信号を用いた。そうすることにより光磁気記録された信号を再生するときのピット１２…からのクロストークを、光検出器１１２のみの場合に比べて３０ｄＢ以上改善することができた。さらに２つの光検出器１１２、１１３からの差信号により得られる光磁気信号をピット１２…からの信号量で割算すれば、差信号をそのまま用いた場合に比べてクロストーク量は約３ｄＢ改善できた。この方法は図３のＷにほぼ等しいピット列ピッチを有するディスクと併用するとより効果的である。
【００２３】
図１の光磁気ディスクを再生する他の方法として、ピット１２…列を再生するときは再生ビームの記録媒体面での形状をピット列（トラック方向）と直交する方向に長軸を有する楕円となり、光磁気記録部を再生するときは、逆にトラックと平行方向に長軸を有する楕円となるように、フォーカスサーボをずらす方法を実施した。そのとき、図６の光学系を組み合わせることで、光磁気記録領域の再生時、ピット１２…列からのクロストークを低減できた。このときピット１２…列の再生時は、ピット１２…列の信号品質が良好なため、あえて楕円にしなくてもトータルの装置としては問題がなく、重要なのは光磁気情報再生時のクロストークの低減であることが分かった。
【００２４】
図４は、本実施例の光磁気記録媒体１４の一例である。この図４ではピット１２…部分は省略してあり、ランドの部分１３のみを拡大した形になっている。光磁気記録媒体１４は、透明基板１１側から順に、膜厚が８０ｎｍの酸化タンタルからなる透明誘電体膜２２、膜厚が３０ｎｍのＧｄ0.28Ｆｅ0.57Ｃｏ0.15からなる磁性膜２３、膜厚が３０ｎｍのＴｂ0.25Ｆｅ0.60Ｃｏ0.15からなる磁性膜２４、膜厚が１００ｎｍの酸化タンタルからなる膜２５から構成されている。磁性膜２３は、室温から１００℃までは面内磁化を示し、１２０℃以上で完全な垂直磁化を示す。この磁性膜２３は、磁性膜２４に記録された情報（ビット）１５…を、再生時に転写するために設けられている。磁性膜２３を設けることにより、隣接記録トラックからのクロストークを下げる効果がある。
【００２５】
この構成において、酸化タンタルとＧｄＦｅＣｏの組み合わせが特に重要である。例えば酸化タンタルに変えてＳｉＮやＡｌＮを用いたときに比べて、再生時のジッターを半分以下にすることができた。すなわち、ＳｉＮ／ＧｄＦｅＣｏ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＮのときにビット長１２０ｎｓの単一周波数の信号を記録再生するとジッターが６ｎｓであったが、酸化タンタル／ＧｄＦｅＣｏ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＮの組み合わせではジッターが３ｎｓ以下になった。このとき、酸化タンタルおよびＧｄＦｅＣｏは高周波スパッタリングで形成した。同じく酸化タンタル／ＧｄＦｅＣｏ／ＴｂＦｅＣｏ／酸化タンタルの組み合わせでも良好なジッターが得られた。
【００２６】
この構成の光磁気記録媒体１４を用いると、図３の強度分布をした光ビームのサイドローブ１７の部分では光磁気記録媒体１４の温度が上がらないために、この部分からの光磁気情報のクロストークがなくなり記録情報の品質が充分向上し、従来の磁性膜が１層の光磁気記録媒体（例えば、ＡｌＮ／ＤｙＦｅＣｏ／ＡｌＮ／Ａｌ）を用いる場合に比べて５〜１０ｄＢのクロストークが改善される。この構成の光磁気記録媒体１４を本実施例の光磁気ディスクに、すなわち図３のＷのピット列１２…ピッチを有する光磁気ディスクに用いると再生マージンの拡大が図れた。
【００２７】
本発明を用いて光磁気ディスク装置を構成したときのピックアップの一部構成を図６に示している。光ビーム３１はミラー３２で反射され、対物レンズホルダー３３に取り付けられた対物レンズ（図示されていない）により光磁気ディスク上に収斂される。対物レンズホルダー３３は、図示しないアクチュエータを用いてトラッキングを行うことができるようになっている。
【００２８】
本発明の装置では、ピット１２…の部分に記録した固定情報を再生し、それに対して必要な情報を近接する光磁気記録トラックに情報記録を行うが、そのとき図１２に示したようなピックアップ全体を動かすのではなく、対物レンズ用のアクチュエータのみを数μｍ（トラックで数本程度）の微小範囲で動かして記録するためアクセス時間を短縮できるというメリットがある。このレンズアクチュエータは従来のバネと電磁石を組み合わせた方式で充分である。
【００２９】
このピックアップを、例えばＭＤ（ミニディスク）のようなデータ圧縮を利用した装置に利用すると、ピット１２…で記録された音楽情報を再生しながら、他の音楽情報を近接トラックへ光磁気記録することができるため、マルチチャンネルの使い方ができるようになる。従来のＲＯＭ付き光磁気ディスクではＲＯＭ部分と光磁気記録部分がゾーンに別れており、お互いに離れているため、光ピックアップを移動させるために時間が大きくロスをしてしまい、実質的なマルチチャンネル使用にはならない。本発明では、ＲＯＭ部分と同じ長さの光磁気部分を確保できるので、ディスク当たりの容量が２倍に増大するという利点も出てくる。この用途ではピット１２…列で表される情報の周波数分布と、光磁気で記録される情報１５…の周波数分布がほぼ等しいと好都合であった。すなわち、ＲＯＭ部分が音楽情報であれば、光磁気で記録される情報も音楽情報であることが望ましく、ＲＯＭ部分が画像情報のときは、同じく光磁気記録情報も画像情報であることが望ましい。
【００３０】
次いで、上記の光磁気ディスク装置と、出力装置としてのＴＶ（テレビジョン）モニターと、入力装置としてのビデオカメラとを用いて動画情報を光磁気ディスク装置に記録し、ＴＶモニターで再生する実験を行った。そのとき光磁気ディスクは本発明の図１のものを用い、ＲＯＭ情報として予め映像情報を入れておき、それをＴＶモニターで再生しながら同時にビデオカメラにより画像情報を光磁気記録した。このとき、光磁気ディスク装置はバッファメモリーをもっており、映像情報や画像情報の最高搬送周波数の２倍以上の速度で光磁気ディスク装置が動作するようになっている。すなわち、一定時間の映像情報をＴＶモニターで必要な速度の２倍以上の速度でバッファメモリーの半分に記録させ、一定速度でＴＶモニターに送り出しながら、その間にビデオカメラでバッファメモリーの残り半分に画像情報を取り込み光磁気ディスク装置の空き時間に光磁気記録するというシステムを構築した。これにより、光磁気ディスク装置を二重に使用することができるようになった。
【００３１】
本発明の他の実施例について主に図７および図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００３２】
本実施例の光磁気ディスクでは、図７に示すように、ピット１２…間のランドの部分１３のトラック上だけでなく、ピット１２…の記録されたトラック上にも情報（ビット）１５…を光磁気記録できるようになっている。なお、光磁気記録媒体１４は前記実施例と同一構成（図４）とした。
【００３３】
ピット１２…の記録されたトラックを再生する場合、光検出器１１２、１１３（図５）の和信号よりピット信号を、差信号より光磁気の信号が得られた。そのとき、ピット１２…間のランドの部分１３のトラックに記録された光磁気記録の情報はＧｄＦｅＣｏの磁性膜２３によりマスキングされ、再生信号には紛れ込まないため、２倍の容量の光磁気信号まで記録できることになる。
【００３４】
このとき重要なのはピット１２の幅と光磁気記録されるビットの幅の関係であり、図７に示したように光磁気記録ビット（情報１５）の幅をピット１２の幅より広くする必要がある。逆にピット１２の幅の方が広くなると、図８（ａ）に示すように、ピット１２の上に光磁気記録ビットを記録したときにでも、図８（ｂ）に示すように、ピット１２全体に広がった光磁気記録ビットが記録されてしまい、著しく信号品質が劣化しエラーが激増した。
【００３５】
以上のように、本発明により光ディスクの記憶容量を２倍以上にすることができるとともに、ＲＯＭ情報と書き換え可能情報との併用が高速で行えるようになり、１台の光磁気ディスクをマルチチャンネルで使用することができるようになった。
【００３６】
光磁気記録媒体１４における二層構成の磁性膜２３、２４（図４）としては、ＧｄＦｅＣｏ／ＴｂＦｅでも、ＧｄＦｅＣｏ／ＤｙＦｅＣｏでもよく、各々厚みは３０ｎｍ程度であれば、例えば２０〜４０ｎｍでも良好な結果を得ることができた。なお、光磁気記録媒体１４として、ＡｌＮ／ＤｙＦｅＣｏ／ＡｌＮ／Ａｌ等の、従来から使用されている四層膜構造を用いてもよいことはもちろんである。
【００３７】
また、透明基板１１としては、ＰＣやＰＭＭＡ等の樹脂基板にすることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、記録するためのアクセス時間を短縮できるという効果を奏する。
【００３９】
また、本発明によれば、情報再生時のクロストークの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光磁気ディスクの概略の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の光磁気ディスクのピットおよび情報（ビット）の配置を示す説明図である。
【図３】図１の光磁気ディスクの光磁気記録媒体上における光ビームスポットの強度分布を示すグラフである。
【図４】図１の光磁気ディスクの光磁気記録媒体の一例を示す縦断面図である。
【図５】図１の光磁気ディスクから情報を再生するための光ピックアップの概略の構成図である。
【図６】図５の光ピックアップの集光用レンズ付近の説明図である。
【図７】図１の光磁気ディスクのピットおよび情報（ビット）の配置を示す説明図である。
【図８】情報（ビット）の幅がピットの幅より狭い場合、情報（ビット）がピット全体に広がることを示す説明図である。
【図９】従来の再生専用光ディスクの概略の構成を示す説明図である。
【図１０】従来の光磁気ディスクの概略の構成を示す説明図である。
【図１１】従来のＲＯＭ付き光磁気ディスクの概略の構成を示す説明図である。
【図１２】図１１のＲＯＭ付き光磁気ディスクから情報を再生するための光ピックアップの概略の構成図である。
【符号の説明】
１１  透明基板
１２  ピット
１３  平坦部
１４  光磁気記録媒体層
１５  情報（ビット）
１９  ビームスプリッター
２２  透明誘電体膜
２３  磁性膜
２４  磁性膜
３３  対物レンズホルダー
１１１  偏光ビームスプリッター
１１２  光検出器
１１３  光検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003662564.tif 000009
【図９】
0003662564.tif 000010
【図１０】
0003662564.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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