(57)【要約】【課題】レーザースポット内の温度分布を制御して良好な再生信号を得て、更なる高記録密度化を可能とする光磁気記録媒体の再生装置等を提供する。【解決手段】記録トラックに対応する凸部と凸部の両側に凹部が形成された基板上に、レーザ光が入射される第１磁性層と、情報が記録される第２磁性層と、第１磁性層及び第２磁性層よりもキュリー温度が低い第３磁性層と、第３磁性層の凹部に形成され面内方向に磁気異方性を有する第４磁性層とが形成され、第１磁性層に第３磁性層を介して第２磁性層に記録された情報が転写される光磁気記録媒体の再生装置であって、ブルーレイ規格に準拠した４０５ｎｍ±５ｎｍの波長のレーザ光を第１磁性層上から照射するときに、レーザ光のリム強度Ｒｒｉｍを、光磁気記録媒体のトラック方向のリム強度／光磁気記録媒体の半径方向のリム強度と定義した場合に、レーザ光が、（ａ）のように、Ｒｒｉｍ＞１なる条件を満たす。【選択図】図９
2012221517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報が記録される記録トラックに対応する凸部と前記凸部の両側に凹部が形成された基板上に、少なくともレーザー光が入射される垂直方向に磁気異方性を有する第１磁性層と、情報が記録される垂直方向に磁気異方性を有する第２磁性層と、前記第１磁性層及び前記第２磁性層よりもキュリー温度が低い第３磁性層と、前記第３磁性層の凹部に形成され面内方向に磁気異方性を有する第４磁性層とが形成され、前記第１磁性層に前記第３磁性層を介して前記第２磁性層に記録された情報が転写される光磁気記録媒体の再生装置であって、
ブルーレイ規格に準拠した４０５ｎｍ±５ｎｍの波長のレーザー光を前記第１磁性層上から照射する光照射部を有し、
前記レーザー光のリム強度Ｒｒｉｍを、前記光磁気記録媒体のトラック方向のリム強度／前記光磁気記録媒体の半径方向のリム強度と定義した場合に、前記光照射部から照射されるレーザー光が、
Ｒｒｉｍ＞１
なる条件を満たすことを特徴とする光磁気記録媒体の再生装置。
【請求項２】
情報が記録される記録トラックに対応する凸部と前記凸部の両側に凹部が形成された基板上に、少なくともレーザー光が入射される垂直方向に磁気異方性を有する第１磁性層と、情報が記録される垂直方向に磁気異方性を有する第２磁性層と、前記第１磁性層及び前記第２磁性層よりもキュリー温度が低い第３磁性層と、前記第３磁性層の凹部に形成され面内方向に磁気異方性を有する第４磁性層とが形成され、前記第１磁性層に前記第３磁性層を介して前記第２磁性層に記録された情報が転写される光磁気記録媒体の再生方法であって、
ブルーレイ規格に準拠した４０５ｎｍ±５ｎｍの波長のレーザー光を前記第１磁性層上から照射するときに、
前記レーザー光のリム強度Ｒｒｉｍを、前記光磁気記録媒体のトラック方向のリム強度／前記光磁気記録媒体の半径方向のリム強度と定義した場合に、照射するレーザー光が、
Ｒｒｉｍ＞１
なる条件を満たすようにすることを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を照射することにより光磁気記録媒体に記録された情報の再生を行う光磁気記録媒体の再生装置及び再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性膜を用いた光磁気記録媒体においては、情報記録密度の向上のために、記録マークの短縮化、すなわち情報磁区の微小化を図ることが必要となる。しかしながら、信号の再生分解能は、ほとんど再生光学系のレーザー光の波長λと対物レンズの開口数ＮＡで決まり、空間周波数２ＮＡ／λが再生限界となる。
【０００３】
これに対し、更なる記録密度を向上させる技術としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１には、第１の磁性層、第２の磁性層、第３の磁性層が順次積層され、該第１の磁性層は、第３の磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度大きく、第２の磁性層は該第１の磁性層および第３の磁性層よりもキュリー温度の低い光磁気記録媒体が記載されている。また、特許文献１には、レーザー光を光磁気記録媒体に対して相対的に移動させながら第１の磁性層の側から照射し、該媒体上に該光ビームのスポットの移動方向に対して勾配を有する温度分布を形成し、該温度分布を少なくとも第２の磁性層のキュリー温度よりも高い温度領域を有する温度分布とすることによって該第１の磁性層に形成されていた磁壁を移動させ、該光ビームの反射光の偏光面の変化を検出して記録情報を再生することが記載されている。
【０００４】
また、記録密度を向上させる他の技術としては、下記の特許文献２、３に記載されたものが知られている。
【０００５】
特許文献２には、ランド及びグルーブが形成された基板に、磁壁移動により磁区を拡大して読み出すための磁性層が少なくとも３層以上積層された光磁気記録媒体が記載されている。この光磁気記録媒体は、レーザー光が入射される第１磁性層、この第１磁性層の下層に位置する第２磁性層との間で、記録トラックの両側のみに面内磁気異方性を有する面内磁気異方性層が形成されている。
【０００６】
特許文献３には、光磁気記録媒体に記録された情報再生時に、レーザービームスポットＢＬＳのリム強度Ｒｉｍを調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２９０４９６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０２８２９公報
【特許文献３】特開２００６−１８９４３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１−３に記載された技術は、レーザースポット内の温度分布、すなわち温度勾配を利用して磁壁を移動させ、短い幅に記録された情報を再生可能とするものである。このため、トラック方向の記録密度向上のためにレーザー光を短波長化し、レーザースポットサイズを小さくすると、レーザースポット内の温度勾配が変化するため、特許文献２の媒体構造では磁壁移動再生に最適な交換結合膜を作製することが困難となる。
【０００９】
また、特許文献２に記載された光磁気記録媒体は、トラック方向のみならず、当該トラック方向と垂直な半径方向にもおよぶ磁壁移動（磁区拡大）再生を行うものであり、良好な再生信号を得るためには、レーザースポット内の温度分布を制御することが重要となる。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、レーザースポット内の温度分布を制御して良好な再生信号を得て、更なる高記録密度化を可能とする光磁気記録媒体の再生装置及び再生方法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】
【００１１】
上記の課題を解決する第１の発明に係る光磁気記録媒体の再生装置は、情報が記録される記録トラックに対応する凸部（１０１ａ）と前記凸部（１０１ａ）の両側に凹部（１０１ｂ）が形成された基板（１０１）上に、少なくともレーザー光が入射される垂直方向に磁気異方性を有する第１磁性層（１０４）と、情報が記録される垂直方向に磁気異方性を有する第２磁性層（１０８）と、前記第１磁性層（１０４）及び前記第２磁性層（１０８）よりもキュリー温度が低い第３磁性層（１０６，１０７）と、前記第３磁性層（１０６，１０７）の凹部に形成され面内方向に磁気異方性を有する第４磁性層（１０５）とが形成され、前記第１磁性層（１０４）に前記第３磁性層（１０６，１０７）を介して前記第２磁性層（１０８）に記録された情報が転写される光磁気記録媒体（１００）の再生装置であって、ブルーレイ規格に準拠した４０５ｎｍ±５ｎｍの波長のレーザー光を前記第１磁性層上から照射する光照射部（４０）を有し、前記レーザー光のリム強度Ｒｒｉｍを、前記光磁気記録媒体（１００）のトラック方向のリム強度／前記光磁気記録媒体（１００）の半径方向のリム強度と定義した場合に、前記光照射部（４０）から照射されるレーザー光が、Ｒｒｉｍ＞１なる条件を満たすことを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決する第１の発明に係る光磁気記録媒体の再生方法は、情報が記録される記録トラックに対応する凸部（１０１ａ）と前記凸部（１０１ａ）の両側に凹部（１０１ｂ）が形成された基板（１０１）上に、少なくともレーザー光が入射される垂直方向に磁気異方性を有する第１磁性層（１０４）と、情報が記録される垂直方向に磁気異方性を有する第２磁性層（１０８）と、前記第１磁性層（１０４）及び前記第２磁性層（１０８）よりもキュリー温度が低い第３磁性層（１０６，１０７）と、前記第３磁性層（１０６，１０７）の凹部に形成され面内方向に磁気異方性を有する第４磁性層（１０５）とが形成され、前記第１磁性層（１０４）に前記第３磁性層（１０６，１０７）を介して前記第２磁性層（１０８）に記録された情報が転写される光磁気記録媒体（１００）の再生装置であって、ブルーレイ規格に準拠した４０５ｎｍ±５ｎｍの波長のレーザー光を前記第１磁性層上から照射ときに、前記レーザー光のリム強度Ｒｒｉｍを、前記光磁気記録媒体（１００）のトラック方向のリム強度／前記光磁気記録媒体（１００）の半径方向のリム強度と定義した場合に、照射するレーザー光が、Ｒｒｉｍ＞１なる条件を満たすようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レーザー光のリム強度Ｒｒｉｍを、光磁気記録媒体のトラック方向のリム強度／光磁気記録媒体の半径方向のリム強度と定義した場合に、照射するレーザー光が、Ｒｒｉｍ＞１なる条件を満たすようにするので、小さく絞られたレーザースポット内でのトラック方向における急峻な温度分布（温度勾配）をレーザースポットのリム強度を調整して緩やかにでき、より高密度化に記録された情報を良好な再生信号で再生でき、更なる高記録密度化を可能とできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態として示す光磁気記録媒体の記録再生装置により再生される光磁気記録媒体の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態として示す光磁気記録媒体の記録再生装置により再生される光磁気記録媒体の再生状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態として示す光磁気記録媒体の記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は本発明の一実施形態として示す光磁気記録媒体の記録再生装置により再生される光磁気記録媒体の磁化状態、（ｂ）光磁気記録媒体の温度分布、（ｃ）は磁壁移動を起こす力、を示した図である。
【図５】レーザービームスポットの移動方向前方側でのフロントプロセスを説明するために模式的に示した図である。
【図６】（ａ）は本発明の一実施形態として示す光磁気記録媒体の記録再生装置により再生される光磁気記録媒体の磁化状態、（ｂ）光磁気記録媒体の温度分布、（ｃ）は磁壁移動を起こす力、を示した他の図である。
【図７】レーザービームスポットの移動方向前方側でのリアプロセスを説明するために模式的に示した図である。
【図８】実施例の光磁気記録媒体の温度分布と比較例の光磁気記録媒体の温度分布とを示す図である。
【図９】（ａ）はＲｒｉｍ＞１となる光磁気記録媒体の温度分布、（ｂ）はＲｒｉｍ＝１となる光磁気記録媒体の温度分布、（ｃ）はＲｒｉｍ＜１となる光磁気記録媒体の温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明の実施形態として示す光磁気記録媒体の再生装置は、例えば図１及び図２に示す光磁気記録媒体１００に記録された情報を再生する。
【００１７】
先ず、光磁気記録媒体１００の概要について説明する。この光磁気記録媒体１００は、基板１０１上に、カバー層１０２、第１誘電体層１０３、第１磁性層１０４、第２磁性層１０５、第３磁性層１０６、第４磁性層１０７、第５磁性層１０８、第２誘電体層１０９が積層されている。
【００１８】
基板１０１は、ガラス盤又はポリカーボネイト等からなる。基板１０１は、基板情報が記録される記録トラックに対応する凸部１０１ａと、凸部１０１ａの両側に凹部状の案内溝１０１ｂが形成されている。
【００１９】
基板１０１は、例えば厚み１．１ｍｍ，外径１２０ｍｍ，中心孔径１５ｍｍで円盤状に形成されている。また、凸部１０１ａは、記録トラックに対応し、レーザービームスポットの入射側に向かって僅かな高さで突出して所定のトラックピッチＰで螺旋状又は同心円状に形成されている。更に、凸部１０１ａの両側に案内溝１０１ｂが形成されていることによって、半径方向において基板１０１上では凸部１０１ａと案内溝１０１ｂとが交互に形成されている。
【００２０】
案内溝１０１ｂのピッチ（トラックピッチ）は、所謂ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）のトラックピッチである３２０ｎｍに対して半分程度（１６０ｎｍ程度）に設定されている。また、記録トラックのトラック幅Ｗ（図２参照）は、５０ｎｍ程度に設定されて、狭トラック化が図られている。基板１０１上には、保護膜となる第２誘電体層１０９が形成されている。
【００２１】
第２誘電体層１０９上には、第５磁性層１０８、第４磁性層１０７、第３磁性層１０６が順次形成されている。これらの第５磁性層１０８、第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６は、真空中で例えば連続スパッタリング等により順次積層して、三層磁性膜として形成される。さらに、第３磁性層１０６上には、案内溝１０１ｂ上にのみ、第２磁性層１０５を形成する。この第２磁性層１０５は、一旦全面に真空成膜した後、真空中でイオンリミングにより凸部１０１ａ上の磁性膜のみを除去することによって形成される。このイオントリミング工程は、磁性膜の成膜工程と連続して行うことが可能であり、フォトリソグラフィー等によるマスクを設けることなく凸部１０１ａ上に形成された磁性膜のみを除去することが可能である。
【００２２】
第３磁性層１０６及び第２磁性層１０５上には、第１磁性層１０４が形成される。この第１磁性層１０４は、真空中で成膜され、第１磁性層１０４上に保護層及び光学的干渉層となる第１誘電体層１０３を真空中で形成し、第１誘電体層１０３上に、厚みが０．１ｍｍ程度で光透過性を有するカバー層１０２を形成する。なお、第１誘電体層１０３及び第２誘電体層１０９の膜厚は、２０〜６０ｎｍ程度とすることが望ましい。
【００２３】
つぎに、上述した光磁気記録媒体１００の各層について説明する。
【００２４】
第２誘電体層１０９は、例えば１４．４Ｗ／ｍＫ程度の高い熱伝導率を有するＡｌＮのような透明な誘電材料を用いて成膜されている。この際、第２誘電体層１０９は、基板１０１上に交互に形成された凸部１０１ａと凹状の案内溝１０１ｂにならって凸状と凹状に交互に形成されている。
【００２５】
第２誘電体層１０９上に成膜される第５磁性層１０８は、記録時に青色レーザービームスポットを照射しながら図示しない磁気ヘッドからの外部磁界によって情報信号に応じた記録マークを垂直な方向に磁化容易軸を持った膜面に磁区（磁化反転領域）の形態で記録した後に、室温において記録した磁区を安定に保持するために充分な保磁力を有する。また、第５磁性層１０８は、情報信号を記録するために適したキュリー温度Ｔｃを持つ膜であることが必要である。第５磁性層１０８は、情報を記録する記録層（メモリ層）として機能している。
【００２６】
この第５磁性層１０８は、垂直方向（膜面に垂直な方向）に磁化容易方向を持つ膜、いわゆる垂直磁化膜となる重希土類−鉄族金属から成るアモルファス薄膜として成膜されている。第５磁性層１０８は、例えばＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ膜又はＤｙ−Ｆｅ−Ｃｏ膜をベースとする材料が使用される。更に、第５磁性層１０８は、ＡｌやＣｒなどの非磁性元素やＣｏを添加してキュリー温度Ｔｃが調整されている。第５磁性層１０８も、第２誘電体層１０９を介して基板１０１上に交互に形成された凸部１０１ａと案内溝１０１ｂにならって凸状と凹状に交互に形成されている。
【００２７】
第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６のうちで少なくとも第４磁性層１０７は、第５磁性層１０８から第１磁性層１０４に磁区（記録マーク）を転写する時の交換結合力を制御する交換結合力制御層として機能している。この第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６は、垂直方向（膜面に垂直な方向）に磁化容易方向を持つ膜、いわゆる垂直磁化膜である。第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６は、重希土類−鉄族金属から成るアモルファス薄膜として成膜されており、Ｔｂ−Ｆｅ膜又はＤｙ−Ｆｅ膜をベースとする材料を用いて希土類金属優勢（ＲＥ−ｒｉｃｈ）となっている。第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６は、ＡｌやＣｒなどの非磁性元素やＣｏを添加してキュリー温度がそれぞれ調節されている。第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６のうちで第３磁性層１０６を極めて薄膜に成膜する。これにより、第３磁性層１０６は、磁壁移動可能な温度領域（約４３０Ｋ〜約４９０Ｋ）の青色レーザービームスポットの移動方向前方からの磁壁移動性能を向上させる機能を備える。これにより、後述する再生時における再生磁界の印加を省略することもできる。第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６は、第２誘電体層１０９，第５磁性層１０８を介して基板１０１上に交互に形成された凸部１０１ａと案内溝１０１ｂにならって凸状と凹状に交互に成膜されている。
【００２８】
第２磁性層１０５は、周知の磁気テープの長手方向に磁化されて成膜される磁性層と同様である。第２磁性層１０５は、Ｆｅ、Ｃｏ単体、希土類金属とＦｅの合金、希土類金属とＣｏの合金のいずれかが薄膜に成膜されている。
【００２９】
第１磁性層１０４は、青色レーザービームスポットの入射側に位置しており、青色レーザービームスポットの照射によって作られた温度勾配特性により磁壁の移動を容易にするために磁気異方性の小さい膜であり、磁壁移動層として機能している。
【００３０】
第１磁性層１０４は、垂直方向（膜面に垂直な方向）に磁化容易方向を持つ膜、いわゆる垂直磁化膜である。第１磁性層１０４は、重希土類−鉄族金属から成るアモルファス薄膜として成膜されており、Ｇｄ−Ｆｅ膜又はＧｄ−Ｆｅ−Ｃｏ膜をベースとする材料が使用されている。第１磁性層１０４は、ＡｌやＣｒなどの非磁性元素やＣｏを添加することで、キュリー温度が調節されている。
【００３１】
第１誘電体層１０３は、記録層となる第５磁性層１０８に用いるＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ金属膜の熱伝導率２８．８Ｗ／ｍＫに近い熱伝導率で、例えば１４．４Ｗ／ｍＫ程度の高い熱伝導率を有するＡｌＮのような透明な誘電材料を用いて成膜されている。第１誘電体層１０３は、この上に厚さ０．１ｍｍ程度の光透過性を有するカバー層１０２が取り付けられている。
【００３２】
上述の第１磁性層１０４、第３磁性層１０６、第４磁性層１０７、第５磁性層１０８に対して青色レーザービームスポットによる再生時の昇温状態を考慮して、第１磁性層１０４、第３磁性層１０６、第４磁性層１０７、第５磁性層１０８の各キュリー温度は、約４８０Ｋ，約４３０Ｋ，約４２０Ｋ，約５９０Ｋ近傍に設定することが望ましい。
【００３３】
また、第１磁性層１０４、第３磁性層１０６、第４磁性層１０７、第５磁性層１０８の各膜厚は、それぞれ約３０ｎｍ，約５ｎｍ，約１０ｎｍ，約８０ｎｍ近傍に設定することが望ましい。
【００３４】
この光磁気記録媒体１００は、所謂ブルーレイ規格に準拠した４０５ｎｍ±５ｎｍの波長の青色レーザービームＢＬを用いて情報信号が記録される。このとき、光磁気記録媒体１００は、青色レーザービームＢＬをカバー層１０２側から照射しながら、不図示の磁気ヘッドからの外部磁界が印加される。これにより、情報信号に応じた記録マークは、第５磁性層１０８に磁区の形態で記録される。この第５磁性層１０８の磁区は、再生時において、第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６を介して第１磁性層１０４に交換結合される。この再生時において、青色レーザービームＢＬの照射による昇温により、少なくとも第４磁性層１０７の磁化が消失されて第１磁性層１０４内で交換結合した磁区を拡大させるように磁壁移動を第１磁性層１０４で生じさせて再生信号を得ている。
【００３５】
特に、図２に拡大して示したように、青色レーザービームスポットＢＬＳが入射する側の第１磁性層１０４と第３磁性層１０６との間で交換結合した時に、記録トラックＴの両側に面内磁気異方性を有する第２磁性層１０５が存在するため、第１磁性層１０４における垂直磁化範囲である記録トラックＴのマーク拡大方向が、トラック方向のみならず、半径方向にも及ぶ。これによって、記録トラックＴのトラック幅Ｗを５０ｎｍ程度と狭記録トラック化にして記録しても、ジッターのなく良好な再生信号が得られる。
【００３６】
なお、青色半導体レーザー４２の光軸に対して直角な２方向を光磁気記録媒体１００の径方向（ラジアル方向）とこの径方向に略直交した光磁気記録媒体１００の接線方向（タンジェンシャル方向，トラック方向）と定義する。
【００３７】
更に詳細に説明すれば、記録トラックＴの両側に設けた第２磁性層１０５と第１磁性層１０４とが交換結合すると、第１磁性層１０４は、図２中の矢印のように磁気スピンが面内方向を向いた面内磁化膜となる。そして、再生時において、第５磁性層１０８から第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６を介して第１磁性層１０４に転写された再生マークの記録トラックＴの両側の境界は、面内磁化から垂直磁化へスピン回転する領域、いわゆる９０°磁壁となっている。
【００３８】
従って、９０°磁壁に蓄えられる磁壁エネルギーは、トラック方向に存在する垂直磁化膜内の１８０°磁壁（磁気スピンが１８０°回転する領域）に蓄えられるエネルギーより小さい。これにより、レーザービームスポットの照射によって作り出された温度勾配の下、よりエネルギー的に安定な高温側へ移動することが容易となる。この結果、狭トラック化がされた光磁気記録媒体１００であっても、再生時に、再生マークの磁区拡大がトラック方向のみならず半径方向にもおよぶ。このため、磁壁移動検出動作をスムーズに実現できることになる。したがって、狭トラックに記録しても、ジッター量の小さい再生信号が良好に得られる。
【００３９】
なお、記録領域は、第２磁性層１０５直下では、完全な状態で存在している必要はなく、図２中のトラック幅Ｗで示される最小幅が維持されていれば充分である。したがって、情報を記録する際、第２磁性層１０５直下の領域がクロスイレーズされても、記録情報の維持及び拡大再生には、何ら支障は生じない。
【００４０】
つぎに、上述した光磁気記録媒体１００の記録再生装置について、図３を参照して説明する。
【００４１】
この光磁気記録媒体１００の記録再生装置は、スピンドルモータ駆動回路３１によって回転駆動するスピンドルモータ３２の軸にターンテーブル３３が固着されている。このターンテーブル３３上に光磁気記録媒体１００が装着される。光磁気記録媒体１００は、ターンテーブル３３と一体に、例えば３．０ｍ／ｓｅｃで線速度一定（ＣＬＶ）に回転される。
【００４２】
また、光磁気記録媒体１００の上面側には、磁界変調記録信号と再生磁界信号とを切り替えるためのスイッチ３４を介して磁気ヘッド駆動回路３５に接続した磁気ヘッド３６が、光磁気記録媒体１００の半径方向（ラジアル方向）に移動自在に設けられている。
【００４３】
また、光磁気記録媒体１００の下面側には、レーザー駆動回路３７に接続した光ピックアップ４０が配置されている。光ピックアップ４０は、光磁気記録媒体１００を挟んで磁気ヘッド３６と常に対向しながら光磁気記録媒体１００の径方向に移動自在に設けられている。この光ピックアップ４０からの検出出力は、再生信号処理回路３８で処理される。
【００４４】
光ピックアップ４０は、ピックアップ筐体４１内に、青色半導体レーザー４２、コリメータレンズ４３、ビーム整形素子４４、偏光ビームスプリッタ４５、２次元アクチュエータ４６、対物レンズ４７、検光子４８、検出レンズ４９、光検出器５０が収納されている。
【００４５】
青色半導体レーザー４２は、波長が４０５±５ｎｍ以下の青色レーザービームＢＬを出射する。この青色レーザービームＢＬの波長は所謂ブルーレイ規格に準拠したものであり、当該ブルーレイ規格に準拠した青色半導体レーザー４２を光磁気記録媒体１００の記録再生装置に利用したものである。
【００４６】
コリメータレンズ４３は、青色半導体レーザー４２から発散光の状態で出射した青色レーザービームＢＬを平行光に変換する。
【００４７】
ビーム整形素子４４は、両面シリンドリカルレンズなどを用いて光磁気記録媒体１００の接線方向のみを拡大して下記する対物レンズ４７から光磁気記録媒体１００上に照射した青色レーザービームスポットＢＬＳのリム強度を調整する。詳細は後述するが、ビーム整形素子４４は、青色レーザービームＢＬのリム強度を、トラック方向のリム強度／半径方向のリム強度＝Ｒｒｉｍとしたとき、Ｒｒｉｍ＞１となるように設計されている。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ４５は、ビーム整形素子４４を通過した青色レーザービームＢＬと光磁気記録媒体１００からの反射光とを分離するために偏光性を有する半透過反射誘電体多層膜４５ａを成膜してなる。
【００４９】
対物レンズ４７は、開口数ＮＡが０．７以上であり、少なくとも１面が非球面に形成されている。この対物レンズ４７は、偏光ビームスプリッタ４５の半透過反射誘電体多層膜４５ａを透過した青色レーザービームＢＬを絞り込んで光磁気記録媒体１００上に青色レーザービームスポットＢＬＳを照射する。このため、対物レンズ４７は、２次元アクチュエータ４６によってフォーカス制御及びトラッキング制御される。
【００５０】
検光子４８、検出レンズ４９及び光検出器５０は、光磁気記録媒体１００からの反射光が対物レンズ４７を経て偏光ビームスプリッタ４５の半透過反射誘電体多層膜４５ａで９０°方向を変換された後に、反射光を検出する。
【００５１】
この光磁気記録媒体１００の記録再生装置は、光磁気記録媒体１００に情報信号を記録する時には、入力データを所定のディスクフォーマットに従って変調した磁界変調記録信号をスイッチ３４，磁気ヘッド駆動回路３５を介して磁気ヘッド３６に供給する。そして、青色半導体レーザー４２からの記録用の青色レーザービームＢＬを光磁気記録媒体１００に照射する。そして、光磁気記録媒体１００を昇温させながら、磁界変調記録信号に従って磁気ヘッド駆動回路３５が磁気ヘッド３６から記録磁界を発生させ、光磁気記録媒体１００に情報を記録する。
【００５２】
一方、記録済みの情報信号を再生する時には、光磁気記録媒体１００を回転させた状態で、レーザー駆動回路３７によって光ピックアップ４０内の青色半導体レーザー４２から弱いレーザーパワーで再生用の青色レーザービームＢＬを出射させる。この再生用の青色レーザービームＢＬは、コリメータレンズ４３で平行光に変換された後にビーム整形素子４４で光磁気記録媒体１００の接線方向（タンジェンシャル方向，トラック方向）のみ拡大して、偏光ビームスプリッタ４５を通過させ、対物レンズ４７で絞り込む。これにより、再生用の青色レーザービームスポットＢＬＳを光磁気記録媒体１００上に照射する。そして、光磁気記録媒体１００により反射された戻り光を対物レンズ４７，偏光ビームスプリッタ４５，検光子４８，検出レンズ４９を介して光検出器５０で検出して、再生信号処理回路３８に送って情報信号を再生する。なお、再生磁界信号によって磁気ヘッド３６から再生磁界を発生させても良い。
【００５３】
つぎに、上述した光磁気記録媒体１００の記録再生装置により光磁気記録媒体１００の情報を再生する原理について、図４乃至図７を参照して説明する。なお、図４乃至図７において、第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６を、第５磁性層１０８の情報を第１磁性層１０４に転写する単一の層として示している。
【００５４】
図４，図６において、（ａ）は光磁気記録媒体１００を示し、（ｂ）は媒体温度分布を示し、（ｃ）は磁壁移動を起こす力を示した図である。図５は、青色レーザービームスポットＢＬＳの移動方向前方側でのフロントプロセスを説明する図であり、図７は、青色レーザービームスポットＢＬＳの移動方向後方側でのリアプロセスを説明する図である。また、第５磁性層１０８、第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６、第１磁性層１０４中の縦矢印は情報信号に応じた記録マークの“０”と“１”に対応した原子スピンの向きを表している。スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には磁壁１１０が形成されている。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、一定速度で回転する光磁気記録媒体１００に、集光された青色レーザービームスポットＢＬＳを照射し光磁気記録媒体１００を加熱すると、青色レーザービームスポットＢＬＳの進行方向における前方と後方とで温度勾配の異なる楕円状の温度分布領域が光磁気記録媒体１００に形成される。この温度勾配は、青色レーザービームスポットＢＬＳの進行方向前方では、青色レーザービームスポットＢＬＳの進行方向後方に比べより急峻な傾きとなっている。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、青色レーザービームスポットＢＬＳの進行方向前方の温度勾配により、青色レーザービームスポットＢＬＳの進行方向前方において、信号検出のための図中矢印Ａで示すように、磁壁１１０の移動が第１磁性層１０４内で起こる。
【００５７】
図中の第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６に矢印の存在しない領域（領域Ｓとする）は、閾値温度Ｔｓ以上に加熱された領域を示している。ここで、閾値温度Ｔｓ＞Ｔｃ４（第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６のキュリー温度）であるため、第４磁性層１０７では磁化が消失している。それによって、第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６を介した第５磁性層１０８と第１磁性層１０４の交換結合は、第１磁性層１０４における領域Ｓでは遮断された状態となる。
【００５８】
記録信号は、第５磁性層１０８内に磁化反転領域（磁区）として形成され保存されている。図４において、ハッチングを施した下向き矢印の領域が磁化反転領域（磁区）にあたる。第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６における領域Ｓの外側の領域において、第５磁性層１０８から第１磁性層１０４に第４磁性層１０７及び第３磁性層１０６を介した交換結合によって転写された記録マーク（磁区）が、光磁気記録媒体１００の回転に伴って第４磁性層１０７の領域Ｓ内に進入した時、記録マークの片側に形成された磁壁が第４磁性層１０７の領域Ｓ内のピーク温度位置まで移動することになる（図４中の矢印Ａ）。この磁壁移動の過程を、ここでは、フロントプロセスと呼ぶことにする。磁壁移動を起こす起源となる力Ｆは、下記式１に示すように、
Ｆ＝−∂σ／∂χ    （式１）
と表される。ここで、σは磁壁エネルギー、χは青色レーザービームスポットＢＬＳの進行方向を正とするトラック方向の距離を表す。
【００５９】
図５は、磁壁１１０の移動を検出する様子を示している。特定のマーク長の場合、青色レーザービームスポットＢＬＳの進行方向後方の温度勾配によっても、図６の矢印Ｂで示すような磁壁１１０の移動が起こり得る。この磁壁移動の過程を、ここでは、リアプロセスと呼ぶことにする。
【００６０】
フロントプロセスとリアプロセスが両方起こり得るマーク長は、６５０ｎｍ程度のレーザーを使用した場合には、０．２５μｍ以上と考えられる。再生補助磁界を与えずに情報を再生する場合には、０．２５μｍ以上のマークの再生信号は、両プロセスによる磁壁移動検出が生じて、一定の遅延時間をもって重畳された波形として検出されることになる。この重畳信号検出波形は、通常の信号再生処理において、不都合な状態を引き起こすことになる。そこで、図４、図５及び図７に示した様な再生補助磁界Ｈｒを与えることで、この問題の解決を図ることになる。
【００６１】
すなわち、再生補助磁界により、いかなる長さのマークを再生する場合にも、リアプロセスにおける磁壁移動を抑制する。上述のごとく、第４磁性層１０７における領域Ｓ内の温度勾配は、（フロントプロセスで利用する温度勾配）＞（リアプロセスで利用する温度勾配）という関係であるため、この動作は、可能になる。それを説明する図が、図５及び図７である。図５及び図７は、それぞれ図４及び図６の磁壁移動動作部分を拡大して示している。図５中の矢印Ｆ１は、温度勾配による磁壁駆動力であり、上述の式１によって表される。同図中の白抜き矢印Ｆ２は、再生補助磁界によって発生するゼーマンエネルギーによる磁壁駆動力である。他方、図７中の矢印Ｆ４は、温度勾配による磁壁駆動力であり、下記式２のように、
Ｆ＝∂σ／∂χ      （式２）
と表される。また、図７における矢印Ｆ３は、再生補助磁界によって発生するゼーマンエネルギーによる磁壁駆動力である。
【００６２】
さて、上述の温度勾配の差
（フロントプロセスで利用する温度勾配）＞（リアプロセスで利用する温度勾配）
から、下記の式３のように、
Ｆ１＞Ｆ２かつＦ３＞Ｆ４    （式３）
を満たす再生補助磁界の強度が存在する。
【００６３】
したがって、式３を満たすような再生補助磁界強度を選ぶことによって、リアプロセスの磁壁移動を抑制し、フロントプロセスの磁壁移動のみを引き起こすことが実現可能となる。
【００６４】
光磁気記録媒体１００において、上述したリアプロセスにおける磁壁移動を阻止する作用を、第１磁性層１０４と第４磁性層１０７の間に第３磁性層１０６を一層付加することにより実現させることもできる。光磁気記録媒体１００は、第４磁性層１０７のキュリー温度が第３磁性層１０６のキュリー温度よりも低くなっている。したがって、青色レーザービームスポットＢＬＳが移動しながら照射された場合に、第４磁性層１０７の方が先にキュリー温度に達し、その後に、第３磁性層１０６がキュリー温度に達する。このために、第４磁性層１０７における領域Ｓと第３磁性層１０６における領域Ｓとに段差を生じさせて、リアプロセスによって磁壁移動が生ずるタイミングを遅らせることができる。すなわち、磁壁の生成に充分な磁壁エネルギーが蓄えられるための時間差をつくり、その時間差の間に記録マークの後方磁壁が、リアプロセスエリアに進入するようにすることで、不必要なリアプロセスによる検出信号の発生を抑えている。
【００６５】
したがって、光磁気記録媒体１００においては、再生磁界Ｈｒは不必要となる。しかしながら、このリアプロセスの抑制には、磁壁移動の起源となる温度勾配の状態が重要となる。したがって、本実施形態の４０５ｎｍ±５ｎｍの波長の青色レーザービームＢＬを用いて超高密度に記録再生を行う場合、温度勾配曲線がより急峻なものとなる。このため、第３磁性層１０６を追加するのみでは、リアプロセスにおける磁壁移動の抑制は充分に達成することができない。
【００６６】
そこで、本実施形態の光磁気記録媒体１００の記録再生装置は、青色半導体レーザー４２から出力され光磁気記録媒体１００上に絞られた青色レーザービームスポットＢＬＳ内での温度分布（温度勾配）を、青色レーザービームスポットＢＬＳのリム強度で調節する。これにより、レーザー照射により光磁気記録媒体１００内に発生する温度勾配を制御し、リアプロセスによる不要な磁壁移動を防ぎ、良好な再生信号を得られるようにする。
【００６７】
ここで、図８に、本実施形態及び比較例の光磁気記録媒体１００内に発生するトラック方向の温度勾配を示す。図８において、横軸の位置は、青色レーザービームスポットＢＬＳ中心をゼロとし、ビームの進行方向を正とした位置座標で、ビームは線速３．０ｍ／ｓで移動している。
【００６８】
比較例では、短波長の青色レーザービームＢＬにより絞られたスポット内での温度分布（温度勾配）を青色レーザービームスポットＢＬＳのリム強度で調節していない。一方、本実施形態の温度分布は、短波長の青色レーザービームＢＬにより絞られた青色レーザービームスポットＢＬＳ内での温度分布（温度勾配）を青色レーザービームスポットＢＬＳのリム強度で調節している。
【００６９】
上述したような再生時における光磁気記録媒体１００の動作が行われる実効的な青色レーザービームスポットＢＬＳのサイズは、約１５０℃以上の温度領域となるが、その温度領域において本実施形態の温度分布が、比較例での温度分布よりもなだらか曲線となる。この本実施形態の温度分布は、例えば６５０ｎｍのレーザーを光磁気記録媒体１００に照射した温度分布に近づいている。したがって、上述したように、光磁気記録媒体１００に、第４磁性層１０７に加えて第３磁性層１０６を追加することにより、再生補助磁界なしでリアプロセスの抑制を実現できる。
【００７０】
このように、青色レーザービームスポットＢＬＳを照射したときの光磁気記録媒体１００におけるトラック方向の温度勾配をなだらかにするための説明図を図９に示す。図９は、青色レーザービームスポットＢＬＳのリム強度を変化させた場合の青色レーザービームスポットＢＬＳ内の温度勾配を模式的に示した図である。
【００７１】
また、図９において、太線は、上述した光磁気記録媒体１００の再生動作を生じさせる実効的な青色レーザービームスポットサイズを示し、細線は光磁気記録媒体１００における等温度線を示す。この等温度線のうち、最も内側に描かれた領域が、図８における最も温度が高い領域に相当する。また、図中の点線は、トラック境界を示している。
【００７２】
ここで、光磁気記録媒体１００におけるトラック方向のリム強度／半径方向のリム強度＝Ｒｒｉｍと定義する。（ａ）はＲｒｉｍ＞１となる温度分布、（ｂ）はＲｒｉｍ＝１となる温度分布、（ｃ）はＲｒｉｍ＜１となる温度分布について示した。
【００７３】
リム強度は、光ピックアップ４０におけるビーム整形素子４４（光学系のビーム成形プリズム（又はホモジナイザー））、コリメータレンズ４３、対物レンズ４７の設計によって調整可能である。
【００７４】
図９（ａ）のように、Ｒｒｉｍ＞１となるようにレーザースポットのリム強度を設定した場合、光磁気記録媒体１００における半径方向への熱の拡散が抑制され、かつ、光磁気記録媒体１００におけるトラック方向の温度勾配がより緩やかになっている。一方、光磁気記録媒体１００の半径方向は、温度勾配が急峻になっている。
【００７５】
これに対し、図９（ｂ）のようにＲｒｉｍ＝１とした場合、光磁気記録媒体１００のトラック方向の温度勾配は、Ｒｒｉｍ＞１の場合よりも急峻となる。同様に、図９（ｃ）のようにＲｒｉｍ＜１とした場合、光磁気記録媒体１００のトラック方向の温度勾配は、Ｒｒｉｍ＝１の場合よりも更に急峻となる。このように、光磁気記録媒体１００におけるトラック方向の温度勾配が急峻となると、リアプロセスにおける磁壁移動が抑制できなくなり、再生信号の品質が低下する。
【００７６】
以上説明したように、本発明を適用した光磁気記録媒体１００の記録再生装置によれば、青色レーザービームＢＬのリム強度を、トラック方向のリム強度／半径方向のリム強度＝Ｒｒｉｍとしたとき、Ｒｒｉｍ＞１となるように設定する。これにより、この光磁気記録媒体１００の記録再生装置によれば、光磁気記録媒体１００におけるトラック方向における温度勾配を緩やかにして、第１磁性層１０４におけるリアプロセスでの磁壁移動を抑制できる。したがって、小さく絞られた青色レーザービームスポットＢＬＳ内でのトラック方向における急峻な温度分布（温度勾配）を青色レーザービームスポットＢＬＳのリム強度を調整して緩やかにでき、より高密度化に記録された情報を良好な再生信号で再生でき、更なる高記録密度化を可能とできる。
【００７７】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７８】
３１  スピンドルモータ駆動回路
３２  スピンドルモータ
３３  ターンテーブル
３４  スイッチ
３５  磁気ヘッド駆動回路
３６  磁気ヘッド
３７  レーザー駆動回路
３８  再生信号処理回路
４０  光ピックアップ
４１  ピックアップ筐体
４２  青色半導体レーザー
４３  コリメータレンズ
４４  ビーム整形素子
４５  偏光ビームスプリッタ
４５ａ  半透過反射誘電体多層膜
４６  次元アクチュエータ
４７  対物レンズ
４８  検光子
４９  検出レンズ
５０  光検出器
１００  光磁気記録媒体
１０１  基板
１０１ａ  凸部
１０１ｂ  案内溝
１０２  カバー層
１０３  第１誘電体層
１０４  第１磁性層
１０５  第２磁性層
１０６  第３磁性層
１０７  第４磁性層
１０８  第５磁性層
１０９  第２誘電体層
１１０  磁壁
【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】
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【図９】
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