(57)【要約】【課題】磁区拡大再生方式の光磁気記録媒体及びその記録再生装置において、サンプル・サーボ方式によるトラッキング制御が可能で、且つ、基板の平坦性を確実に確保できる光磁気記録媒体及びその記録再生装置を提供することである。【解決手段】情報が記録される記録層と、前記記録層に記録された記録磁区が転写された後に拡大されて前記情報を読み出すための再生層とを備えた光磁気記録媒体において、トラッキングに必要なサンプル・サーボ制御用マークとして、従来の凹凸形状のピットではなく、磁気的結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを用いる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報が記録される記録層と、前記記録層に記録された記録磁区が転写された後に拡大されて前記情報を読み出すための再生層とを備えた光磁気記録媒体であって、
前記光磁気記録媒体が磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを有することを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
前記サンプル・サーボ制御用マークが高出力のレーザ光を前記光磁気記録媒体に照射することにより形成さ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媒体。
【請求項３】
光磁気記録媒体を記録再生する装置において、前記光磁気記録媒体の一部に形成された磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを検出する手段と、サンプル・サーボ方式でトラッキング制御を行う手段とを具備することを特徴とする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、光磁気記録媒体及びその記録再生装置に関し、更に詳細には、情報が記録磁区として記録される記録層と、記録磁区を読み出すための再生層を備えた光磁気記録媒体及びその記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気記録媒体は、動画像データや音声データなどのデジタルデータを記録または再生することができる情報記録媒体として広く利用されている。近年、動画像や音声データの高画質化、高音質化が進み、それらのデータ量は増加している。このため光磁気記録媒体においては、かかるデータ量の増加に十分に対応するために、更なる大容量化が要望されている。
【０００３】
この要望に応えるために、微小な記録マークを形成して記録密度を向上させ、この微小な記録マークを微小な光スポット径で読み出す方法が検討されている。
光スポット径は、光の波長に比例し、光を集光するレンズの開口数に反比例する。したがって光スポット径を微小化するには、記録再生の際に用いるレーザ光を短波長化するか、または、対物レンズの開口数を上げることが効果的である。
【０００４】
一方、微小な記録磁区を読み出す技術として、磁気超解像技術や磁区拡大再生技術が知られている。これらの技術は、記録層以外の磁性層として再生層を設けて、再生層に記録磁区を転写して情報の再生を行なう技術であり、磁区拡大再生技術は、再生層に転写された磁区を再生層で拡大させることによって大きな信号振幅を得ることができるために注目されている。磁区拡大再生技術の中で、ＭＡＭＭＯＳ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式では、再生時に、レーザ光及び外部磁界の少なくとも一方を変調して適用することによって、情報記録層に形成されている記録マーク（記録磁区）を磁区拡大再生層に転写し、転写された磁区を外部磁界により磁区拡大再生層で拡大させる（例えば、特許文献１参照）。磁区拡大再生層で拡大した磁区からは増幅された再生信号が検出されるので、記録層に微小な記録マークを形成しても、それを十分な信号強度で再生することができる。こうした技術によって、波長／開口数の１／２よりも微小な記録マークを再生することが可能である。磁区拡大再生技術によれば、例えば、波長６８０ｎｍ、対物レンズの開口数０．５５の光学系を用いて、０．２μｍの最短磁区長の記録磁区を読み出すことができる。
【０００５】
また、磁区を拡大して再生する別の技術としてＤＷＤＤ（Ｄｏｍａｉｎ  Ｗａｌｌ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式も提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２にはＤＷＤＤ方式の媒体構造が開示されており、その記述の中で、磁性層において、各情報トラック間で互いに磁気的に分離されている光磁気記録媒体も開示されている。
【０００６】
一方、光磁気記録媒体を記録再生するドライブは、光ヘッドを所定のトラック上に追従させるためにトラッキングサーボ機構を備えている。光磁気ディスクのトラッキングサーボ方式として、コンティニュアス・コンポジット・サーボ方式とサンプル・サーボ方式が知られている。コンティニュアス・コンポジット・サーボ方式は連続溝方式とも呼ばれ、光磁気ディスクの各トラックにはトラックに沿った案内溝が形成されている。この方式では案内溝から進行方向左右に分かれてゆく回折光を検出し、それらの回折光強度差をゼロとすることによって光ヘッドをトラック中心に追従させている。これに対してサンプル・サーボ方式では、一対のウォブルピットが光磁気ディスクのトラック中心に対してトラックピッチの１／４だけ右と左に中心位置をずらし且つトラック進行方向にわずかに離して設けられている。トラッキング制御は左右のウォブルピットからの反射光低下率が同一になるように調整される。サンプル・サーボ方式におけるウォブルピットは、ウォブルピットに対応した形状を有するスタンパを作製した後、そのスタンパを用いた射出成形あるいはガラス２Ｐ法によって、基板上に形成される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−７３５０号公報（第２−３頁、第１、５及び６図）
【特許文献２】
特開平６−２９０４９６号公報（第６頁、第７図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術には次のような問題がある。サンプル・サーボ方式でトラッキング制御するために設けたウォブルピットおよびクロックピットを基板上に凹凸形状で形成した際、凹凸部で局所的に機械的応力が発生するため、凹凸部近傍で基板の平坦性が部分的に損なわれる可能性がある。凹凸形状のピット近傍で基板の平坦性が部分的に損なわれている場合、凹凸形状のピット近傍では記録再生の際に光学的特性が変質するなどの不都合が生ずる。
【０００９】
こうした状況を鑑み、本発明は、サンプル・サーボ方式の制御が可能で、かつ基板の平坦性を確実に確保可能な光磁気記録媒体及びその記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に従えば、情報が記録される記録層と、前記記録層に記録された記録磁区が転写された後に拡大されて前記情報を読み出すための再生層とを備えた光磁気記録媒体であって、前記光磁気記録媒体が磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを有することを特徴とする光磁気記録媒体が提供される。
【００１１】
本明細書における「磁気的な結合が分断される」とは、同じ磁性層の中で磁気的性質が著しく変化し、磁性層の別の場所との磁気的な結合がゼロまたは極めて弱い状態を指すものである。例えば、磁気的な結合が分断された領域は、極めて高出力のレーザ光を光磁気記録媒体の磁性層の一部に照射してアニールすることにより形成され得る。垂直磁化を有する磁性層の一部に極めて高出力のレーザ光を照射してアニールすると、アニールされた磁性層の領域の磁化が垂直磁化から面内磁化に変化して、これにより、アニールされた磁性層の領域が隣接する領域との磁気的な結合が分断される。
【００１２】
本発明では、磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークが、光磁気記録媒体の磁性層の所定の領域に、極めて高出力のレーザ光を照射してアニールすることにより形成されることが好ましい。本発明では、垂直磁化を有する磁性層の一部に極めて高出力のレーザ光を照射してアニールすることにより、アニールされた磁性層の領域の磁化が垂直磁化から面内磁化に変化しているため、隣接する磁性層の領域と磁気的な結合が分断される。なお、従来技術で説明したＤＷＤＤに関わる技術として、トラックとトラックの間をアニールする技術が知られているが、本発明ではトラックとトラックの間をアニールするのではなく、トラック上の磁性層の一部に高出力のレーザ光を照射してアニールすることによりサンプル・サーボ制御用マークを形成する。サンプル・サーボ制御用マークは、トラック中心に対してトラックピッチの１／４だけ右と左に中心位置をずらし且つトラック進行方向にわずかに離して設けられたトラッキング用マーク（従来のサンプル・サーボ制御用ピットでは、ウォブルピットに相当する）と、トラックの中心上に形成されたクロック用マーク（従来のサンプル・サーボ制御用ピットでは、クロックピットに相当する）とで構成される。なお、本明細書における「マーク」とは、磁性膜の磁化特性の変化により情報が記録されている状態のことだけでなく、磁性膜の物理的構造の変化、及び、磁性膜の膜面の凹凸形状の変化により情報が記録されている状態のことも含む。
【００１３】
本発明の第１の態様に従う光磁気記録媒体において、記録層を形成する材料には、例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、ＧｄＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ及びＤｙＣｏのような希土類−遷移金属合金、あるいは、これらの合金にＣｒ、Ｚｒなどを添加した材料を用いることができる。また、再生層を形成する材料にはＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ及びＧｄＤｙＴｂＦｅＣｏのような希土類−遷移金属合金、または、Ｐｔ層とＣｏ層との交互積層体、ＰｔＣｏ合金等の材料を用いることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様に従えば、光磁気記録媒体を記録再生する装置において、前記光磁気記録媒体の一部に形成された磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを検出する手段と、サンプル・サーボ方式でトラッキング制御を行う手段とを具備することを特徴とする光磁気記録再生装置が提供される。
【００１５】
本発明の第２の態様の光磁気記録再生装置では、サンプル・サーボ制御用マークを検出する手段が、ＲＦ信号とＭＯ信号の両方から磁気的な結合が分断された領域を判定するとともにサンプル・サーボ制御用マークを検出する手段であることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光磁気記録媒体の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
【実施例１】
本実施例では、本発明に従う光磁気記録媒体の一例として、基板側から光を入射させる基板面入射タイプの光磁気ディスクを説明する。
【００１８】
図１に、この例で作製した光磁気ディスクの概略断面図を示す。光磁気ディスク１０は、図１に示すように、基板１上に、誘電体層２、再生層３、誘電体層４、記録層５、誘電体層６、ヒートシンク層７及び誘電体層８を順次積層した構造を有する。かかる光磁気ディスク１０では、記録再生時に、レーザ光９が基板１側から入射される。かかる光磁気ディスク１０の製造方法について以下に説明する。
【００１９】
基板１は、ユーザデータ領域が平坦なガラス基板を用いる。すなわち、トラッキング用の溝や、凹形状あるいは凸形状のウォブルピットは、ユーザデータ領域には存在しない。
【００２０】
かかる基板１上に、誘電体層２、再生層３、誘電体層４、記録層５、誘電体層６、ヒートシンク層７及び誘電体層８を、スパッタリング装置を用いて順次積層した。なお、以下の説明では、本発明に従う製造方法の実施例として、スパッタリング装置を用いた製造方法の例を説明するが、本発明の製造方法は、これに限定されず、基板面に薄膜を形成する別の製造方法にも適用可能である。例えば、蒸着法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの成膜方法も、本発明の製造方法に適用することができる。また、スパッタリング装置も、ＲＦマグネトロン・スパッタリング方式、ＤＣマグネトロン・スパッタリング方式、枚葉式、自公転方式等の多様な種類のスパッタリング装置が存在するが、薄膜の成膜の制御が可能なスパッタリング装置であれば、どのようなスパッタリング装置であっても本発明の製造方法に適用することができる。
【００２１】
基板１を、複数のスパッタチャンバを有する連続スパッタリング装置の第１スパッタチャンバ内の基板キャリアに装着した。基板キャリアはスパッタチャンバ内でスパッタリングターゲットに対して回転可能に支持されており、基板１も基板キャリア内でスパッタリングターゲットに対して回転可能に支持されている。
ターゲットとしてＳｉターゲットをスパッタチャンバ内に装着した後、チャンバ内を５×１０−５Ｐａ以下の真空度まで排気して、Ａｒガスと窒素ガスを導入して反応性スパッタリングを行った。このスパッタリングにより基板１上にＳｉＮからなる誘電体層２を厚さ６０ｎｍで成膜した。本実施例では、誘電体層２としてＳｉＮを用いたが、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＴａＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、ＢＮ等を使用することもできる。
【００２２】
次に、基板キャリアを、第２スパッタチャンバに搬送してＡｒガスを導入してスパッタリングを行い、厚さ２０ｎｍのＧｄＦｅＣｏからなる再生層３を成膜した。この例で成膜した再生層３は垂直磁化を示した。第２スパッタチャンバは、Ｇｄターゲット、Ｆｅターゲット及びＣｏターゲットの３つのターゲットが装着されており、基板キャリアを回転しながら、これらの３つのターゲットによる３元同時スパッタリングを行った。ここで、Ｇｄターゲット、Ｆｅターゲット及びＣｏターゲットに投入する各電力の比を変更することによって、再生層３の組成比を調整することができる。
【００２３】
再生層３の成膜後、基板キャリアを第３スパッタチャンバに搬送し、Ａｒガスと窒素ガスを導入して反応性スパッタリングを行った。第３スパッタチャンバにはＳｉターゲットが装着されており、このスパッタリングにより再生層３上にＳｉＮからなる誘電体層４を厚さ１０ｎｍで成膜した。
【００２４】
その後、基板キャリアを第４スパッタチャンバに搬送し、Ａｒガスを導入してスパッタリングを行い、厚さ５０ｎｍのＴｂＦｅＣｏからなる記録層５を成膜した。第４スパッタチャンバは、Ｔｂターゲット、Ｆｅターゲット及びＣｏターゲットの３つのターゲットが装着されており、基板キャリアを回転しながら、これらの３つのターゲットによる３元同時スパッタリングを行った。ここで、Ｔｂターゲット、Ｆｅターゲット及びＣｏターゲットに投入する各電力の比を変更することによって、記録層５の組成比を調整することができる。
【００２５】
その後、基板キャリアを第５スパッタチャンバに搬送し、Ａｒガスと窒素ガスを導入して反応性スパッタリングを行った。第５スパッタチャンバにはＳｉターゲットが装着されており、このスパッタリングにより記録層５上にＳｉＮからなる誘電体層６を厚さ２０ｎｍで成膜した。
【００２６】
その後、基板キャリアを第６スパッタチャンバに搬送し、Ａｒガスを導入してスパッタリングを行い、厚さ３０ｎｍのＡｌ合金からなるヒートシンク層７を成膜した。第６スパッタチャンバは、Ａｌ合金ターゲットが装着されており、基板キャリアを回転しながら、スパッタリングを行った。
【００２７】
最後に、基板キャリアを第７スパッタチャンバに搬送し、Ａｒガスと窒素ガスを導入して反応性スパッタリングを行った。第７スパッタチャンバにはＳｉターゲットが装着されており、このスパッタリングによりヒートシンク層７上にＳｉＮからなる誘電体層８を厚さ５０ｎｍで成膜した。
【００２８】
こうして図１に示す積層構造を有する光磁気ディスク１０を作製した後、磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを再生層３に形成した。既に述べたように、本明細書における「磁気的な結合が分断される」とは、同じ磁性層の中で磁気的性質が著しく変化し、磁性層の別の場所との磁気的な結合がゼロまたは極めて弱い状態を指す。本実施例では、所定のサンプル・サーボ制御用マークのパターンに従って、再生層３の所定の位置に極めて高出力のレーザ光を照射してアニールすることにより、磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを形成した。
【００２９】
本実施例で形成したサンプル・サーボ制御用マークの一例を図２に示す。サンプル・サーボ制御用マークは、図２に示すように、トラック中心に対してトラックピッチの１／４だけ右と左に中心位置をずらし且つトラック進行方向にわずかに離して設けられたトラッキング用マーク（従来のサンプル・サーボ制御用ピットでは、ウォブルピットに相当する）と、クロック用マーク（従来のサンプル・サーボ制御用ピットでは、クロックピットに相当する）とで構成される。これらのマークに対応した再生層３の所定領域に高出力のレーザ光を照射してアニールし、アニールされた領域の磁化を垂直磁化から面内磁化に変化させることにより、サンプル・サーボ制御用マークとそれに隣接する領域との磁気的な結合を分断した。
【００３０】
このように本実施例では、サンプル・サーボ制御用マークを、従来の凹形状または凸形状のサンプル・サーボ制御用ピットではなく、磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークとして形成しているので、基板の平坦性が確実に確保でき、基板の凹凸に起因する光学的特性の変質などの不都合が生じない。
【００３１】
【実施例２】
本実施例では、本発明に従う光磁気記録再生装置の一例として、図３に示すように、実施例１の光磁気ディスク１０を記録再生するための光磁気記録再生装置１０１について説明する。図３に示した装置１０１は、光磁気ディスク１０にコードデータと同期した一定周期でパルス化された光を照射するためのレーザ光照射部と、記録再生時に光磁気ディスク１０に制御された磁界を印加する磁界印加部と、光磁気ディスク１０からの信号を検出及び処理する信号処理系とから主に構成されている。
【００３２】
レーザ光照射部において、レーザ２２はレーザ駆動回路３２及び記録パルス幅／位相調整回路５１（ＲＣ−ＰＰＡ）に接続されており、レーザ駆動回路３２は記録パルス幅／位相調整回路５１からの信号を受けてレーザ２２のレーザパルス幅及び位相を制御する。記録パルス幅／位相調整回路５１はＰＬＬ回路３９から後述するクロック信号を受けて記録光の位相及びパルス幅を調整するための第１同期信号を発生する。
【００３３】
磁界印加部において、磁界を印加する磁気コイル２９は磁気コイル駆動回路（Ｍ−ＤＲＩＶＥ）３４と接続されており、記録時には磁気コイル駆動回路３４はデータが入力される符号器３０から位相調整回路（ＲＥ−ＰＡ）３１を通じて入力データを受けて磁気コイル２９を制御する。一方、再生時には、ＰＬＬ回路３９から後述するクロック信号を受けて再生パルス幅・位相調整回路（ＲＰ−ＰＰＡ）１３１を通じて位相およびパルス幅を調整するための第２同期信号を発生し、第２同期信号に基づいて磁気コイル２９を制御する。磁気コイル駆動回路３４に入力される信号を記録時と再生時で切り換えるために、記録再生切換器（ＲＣ／ＲＰ  ＳＷ）１３４が磁気コイル駆動回路３４に接続されている。
【００３４】
信号処理系において、レーザ２２と光磁気ディスク１０との間には第１の偏光プリズム２５が配置され、その側方には第２の偏光プリズム２５１及び検出器２８及び２８１が配置されている。検出器２８及び２８１は、それぞれ、Ｉ／Ｖ変換器３１１及び３１２を介して、共に、減算器３０２及び加算器３０１に接続される。加算器３０１はクロック抽出回路（ＣＳＳ）３７を介してＰＬＬ回路３９に接続されている。減算器３０２はクロックに同期して信号をホールドするサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路４１、同様にクロックと同期してアナログデジタル変換を行うＡ／Ｄ変換回路４２、２値化信号処理回路（ＢＳＣ）４３を介して復号器３８に接続される。また、減算器３０２及び加算器３０１からの出力は、磁気的結合分断サンプルサーボ制御用マーク検出部１０００に入力され、信号を検出している領域において磁気的結合が分断されているか否かを判定する。
【００３５】
上記装置構成において、レーザ２２から出射した光はコリメータレンズ２３によって平行光にされ、偏光プリズム２５を通って対物レンズ２４によって光磁気ディスク１０上に集光される。ディスク１０からの反射光は偏光プリズム２５によって偏光プリズム２５１の方向に向けられ、１／２波長板２６を透過した後、偏光プリズム２５１で二方向に分割される。分割された光はそれぞれ検出レンズ２７で集光されて光検出器２８及び２８１に導かれる。ここで、実施例１で説明したように光磁気ディスク１０上にはトラッキングエラー信号及びクロック信号生成用のサンプル・サーボ制御用マークが磁気的な結合が分離されたマークとして形成されている。クロック信号生成用マークからの反射光を示す信号が検出器２８及び２８１で検出された後、クロック抽出回路３７において抽出される。次いでクロック抽出回路３７に接続されたＰＬＬ回路３９においてデータチャネルクロックが発生される。この際、磁気的結合分断サンプルサーボ制御用マーク検出部１０００の判定結果が、磁気的結合が分断されているサンプルサーボ制御用マークであることを確認した上で、データチャネルクロックを利用する。
【００３６】
データ記録の際に、レーザ２２はレーザ駆動回路３２によってデータチャネルクロックに同期するように一定周波数で変調され、幅の狭い連続したパルス光を放射し、回転する光磁気ディスク１０のデータ記録エリアを等間隔に局部的に加熱する。また、データチャネルクロックは、磁界印加部の符号器３０を制御して、基準クロック周期のデータ信号を発生させる。データ信号は位相調整回路３１を経て磁気コイル駆動装置３４に送られる。磁気コイル駆動装置３４は、磁界コイル２９を制御してデータ信号に対応した極性の磁界を光磁気ディスク１０のデータ記録エリアの加熱部分に印加する。
【００３７】
本発明の記録再生装置の特徴は、磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークを検出する手段を具備していることである。磁気的な結合が分断された領域を判定するには、磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークからの再生信号が、サンプル・サーボ制御用マークに隣接する領域からの再生信号と異なることを利用する。すなわち、磁気的な結合が分断された領域では、隣接する領域と異なる磁気的性質を有しているため、カー回転角が大きく変わり、ＭＯ信号がサンプル・サーボ制御用マークとそれに隣接する領域とでは異なる。また、ＲＦ信号もサンプル・サーボ制御用マークとそれに隣接する領域とでは異なる振幅レベルになる傾向を有する。それゆえ、サンプル・サーボ制御用マークの領域とそれに隣接する領域との境界では、ＲＦ信号とＭＯ信号の両方が不連続となるので、これを検出することでサンプル・サーボ制御を行うことができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明においては、サンプル・サーボ制御用マークを、従来の凹形状または凸形状のサンプル・サーボ制御用ピットではなく、磁気的な結合が分断されたサンプル・サーボ制御用マークとして形成しているので、基板の平坦性が確実に確保でき、基板の凹凸に起因する光学的特性の変質などの不都合が生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で作製した光磁気ディスクの概略断面図である。
【図２】実施例１で形成したサンプル・サーボ制御用マークの一例を示した図である。
【図３】実施例２で用いた記録再生装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  基板
２，４，６，８  誘電体層
３  再生層
５  記録層
７  ヒートシンク層
１０  光磁気ディスク
１０１  記録再生装置
【図１】
2004288258.tif 000003
【図２】
2004288258.tif 000004
【図３】
2004288258.tif 000005