JPH09180279A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明基板１上のエンボスピット４が形成され
た光ディスクにおいて、エンボスピット４周辺の複屈折
異常を抑え、エンボスピット４とデータ信号がディスク
上で隣り合う領域が生じるようなフォーマット、例えば
ＺＣＡＶ方式を採用した場合でも品質の高い再生信号が
得られるようにする。 【解決手段】 透明基板１上に形成するエンボスピット
４の深さｄを、読み取りレーザー波長をλ、基板の屈折
率をｎとしたときに、λ／３．３ｎ〜λ／２．７ｎの範
囲に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスクに
関し、特にアドレス信号等がエンボスピットによって書
き込まれる光磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録方式は、磁性薄膜を部分的に
キュリー点または温度補償点を越えて昇温し、この部分
の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の方
向に磁化の向きを反転することを基本原理とするもの
で、光ファイルシステムやコンピュータの外部記憶装
置、あるいは音響、映像情報の記録装置等において実用
化されつつある。

【０００３】この光磁気記録方式に用いられる光磁気デ
ィスクとしては、ポリカーボネート等からなる透明基板
の一主面に、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し、且つ
磁気光学効果の大きな記録磁性層（例えば希土類−遷移
金属合金非晶質薄膜）や反射層，誘電体層を積層するこ
とにより記録部を形成し、さらにこの記録部の腐食を防
止するために、記録部上に紫外線硬化樹脂等よりなる保
護層を覆う如く形成したものが知られている。

【０００４】このような光磁気ディスクでは、ディスク
上に螺旋状または同心円状のトラックが設定され、情報
信号はこのトラックに沿って書き込まれる。このトラッ
クは一定の容量を有する複数のセクタに割り付けられて
いる。各セクタは、先頭部分に当該セクタのディスク上
での物理的な番地（アドレス）を表すアドレスエリアが
設けられ、この領域以外がユーザによってデータ信号が
書き込みまれるデータエリアとされる。

【０００５】トラックや、アドレスエリアに形成される
アドレスピットは、通常、透明基板上に凹凸形状として
形成される。すなわち、トラックは、螺旋状または同心
円状の連続溝として刻設され、アドレスピットは、微小
なエンボスピットとして刻設されている。

【０００６】ところで、トラック上にセクタを配置する
方式は、ディスクの回転速度制御方式と対応して選択さ
れる。

【０００７】ディスクの回転速度制御方式としては、デ
ィスクの角速度を一定にする方式（ＣＡＶ方式）と、線
速度を一定にする方式（ＣＬＶ方式）とがあり、このう
ち前者の方式の方がディスクの回転速度制御が容易であ
るといった利点がある。

【０００８】ＣＡＶ方式では、記録周波数が一定である
場合、外周側のトラックと内周側のトラックでバイト数
が同じになるので、セクタ数も等しくなる。この場合、
外周側と内周側で１セクタの占める角度範囲は等しくな
り、セクタの先頭に付されるアドレスエリアは半径方向
に配列された形になる。

【０００９】ここで、このようなセクタフォーマットで
は、内周側にいくにしたがって、物理的なセクタ長が短
くなり、セクタ内の記録密度は高くなる。外周側ではス
ペース的には余裕があるものの、内周側で記録が可能な
バイト数に制限され、記録密度を十分に高めることがで
きない。このため、このＣＡＶ方式は、ディスクの高密
度記録化には不利である。

【００１０】そこで、外周側のスペースを有効利用する
方式としてＺＣＡＶ方式（ＺｏｎｅＣＡＶ方式）が提案
されている。このＺＣＡＶ方式では、トラックを半径方
向にブロック分割（ゾーンニング）し、１ブロックに対
応するトラック群（ゾーン）内では角速度一定、記録周
波数一定で記録再生を行うが、ゾーン同士を見たときに
は、ゾーン間で線密度が略一定になるようにディスクの
角速度、記録周波数を制御する。このようにＺＣＡＶ方
式では、外周側と内周側のゾーンで略一定な線密度にな
ることから、ディスク全体で高密度記録化が図れること
になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＺＣＡＶ方
式では、ゾーン内では１セクタの占める角度範囲は外周
側と内周側で等しくなり、セクタのアドレスエリアが半
径方向に配列する。一方、ゾーン同士を見たときには、
ゾーン内でセクタが半径方向に配列することで構成され
るセクタ群の、線方向の長さが略一定になる。この場
合、セクタ群の占める角度範囲は内周側にいく程広くな
るので、隣合うゾーン同士でアドレスエリアにずれた位
置関係が生じる。

【００１２】ここで、このようにアドレスエリアがずれ
た位置関係になっていると、アドレスピットによる再生
信号への影響が問題になる。

【００１３】すなわち、アドレスエリアのアドレスピッ
トは、透明基板上にエンボスピットとして形成される。
このピットの周辺は、基板成形時のピットのアンカー効
果によって樹脂の流れが不連続になっているため、基板
内応力が残存し、これに由来する複屈折異常が生じてい
る。

【００１４】アドレスエリアが半径方向に配列している
場合には、アドレスエリアのアドレスピットとデータエ
リアの光磁気信号（ＭＯ信号）が隣り合うことはない。
このため、アドレスピット周辺の複屈折異常がデータエ
リアから得られる再生信号に影響することはほとんどな
い。

【００１５】ところが、アドレスエリアが半径方向に配
列せず、ずれた位置関係になっていると、アドレスエリ
アのアドレスピットとデータエリアのＭＯ信号が隣り合
う場合が生じる。このような場合、アドレスピット周辺
の複屈折異常がＭＯ信号に影響し、再生波形にスパイク
状のノイズを与えるといった問題が生じる。

【００１６】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、エンボスピット周辺の複
屈折異常を小さく抑え、ＺＣＡＶ方式を採用した場合
に、データエリアから良好な再生信号が得られる光ディ
スクを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光ディスクは、エンボスピットが形成さ
れた透明基板上に、少なくとも記録層が形成されてなる
光ディスクであって、上記エンボスピットの深さが、読
み取りレーザー波長をλ、基板の屈折率をｎとしたとき
に、λ／３．３ｎ〜λ／２．７ｎの範囲とされているこ
とを特徴とするものである。

【００１８】基板上に形成されるエンボスピットの深さ
を上記範囲にすると、エンボスピット周辺の内部応力が
低減し、複屈折異常が抑えられる。したがって、エンボ
スピットと、記録部に記録されたデータ信号がディスク
上で隣り合っているような場合でも、データ信号が良好
に再生される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ディスクの
実施の形態について説明する。

【００２０】この実施の形態の光ディスクは、ＺＣＡＶ
方式が適用された光磁気ディスクである。まず、この光
磁気ディスクの記録フォーマットについて図１、図２を
参照しながら説明する。

【００２１】この光磁気ディスクは、ディスク面上に、
同心円状のトラックが複数設定され、この複数のトラッ
クが半径方向にブロック分割されている。このブロック
分割されたトラック群は、図１に示すように、交互にデ
ータフィールド１０とバッファーフィールド１１とされ
ている。ここで、１データフィールドと、そのデータフ
ィールドの両側にあるバッファーフィールドの１／２が
１ゾーン１２に相当する。

【００２２】上記データフィールド１０は、ユーザによ
って記録磁性層に情報信号の記録が行われる領域であ
り、このデータフィールド１０内の各トラックは、一定
の容量を有する複数のセクタ１３に割り付けられてい
る。この各セクタ１３において、先頭部分には当該セク
タ１３のディスク上での物理的な番地（アドレス）を表
すアドレスエリア１４が設けられ、この領域以外がユー
ザによってデータ信号が書き込まれるデータエリア１５
とされる。

【００２３】このセクタ１３の配置は、ゾーン１２内で
はトラック当たりのセクタ数が等しくなるように、すな
わち外周側のトラックと内周側のトラックでセクタ１３
の占める角度範囲が等しくなるように、また、ゾーン１
２同士を見たときには、ゾーン１２内でセクタ１３が半
径方向に配列することで構成されるセクタ群の、線方向
での長さが略一定となるように設定されている。したが
って、セクタ１３の先頭部に設けられたアドレスエリア
１４は、ゾーン１２内では半径方向に配列するが、図１
に示すように、隣り合うゾーン１２同士では、アドレス
エリア１４にずれた位置関係が生じている。すなわち、
このフォーマットでは、隣合うゾーン１４同士で、アド
レスエリア１４とデータエリア１５が半径方向に並んだ
領域を有している。なお、ディスク全体のアドレスエリ
ア１５の配置の様子を図２に示す。

【００２４】このような記録フォーマットが設定された
光磁気ディスクは、図３に示すように基板１の一主面に
記録部２が積層されて構成される。

【００２５】基板１は、厚さ数ｍｍ程度の円板状の透明
基板であり、記録部２を設ける側の表面には、上述の記
録フォーマットのトラックに対応して案内溝（グルー
ブ）３が刻設され、またアドレスエリアのアドレスピッ
トに対応して微小なエンボスピット４が刻設されてい
る。

【００２６】ここで、この光磁気ディスクでは、特に、
エンボスピット４の深さｄが、読み取りレーザー波長を
λ、基板の屈折率をｎとしたときに、λ／３．３ｎ〜λ
／２．７ｎの範囲とされている。

【００２７】このピット深さの上限λ／２．７ｎは、ア
ドレスピット周辺の複屈折異常を抑え、この複屈折異常
が当該アドレスピットと隣接するＭＯ信号に影響するこ
とで生じるノイズを低減する点から設定される。

【００２８】まず、図４に、アドレスピットの深さと、
データエリアから得られる再生信号のバイトエラーレー
トの関係を示す。このようにバイトエラーレートは、ピ
ットの深さが深い程大きくなり、ピットの深さを浅くす
ることで、小さく抑えられるようになる。

【００２９】ここで、光磁気記録再生システムの誤り訂
正符号（ＥＣＲ）の訂正限界は、１０^-3以下のバイトエ
ラーレートであり、このような範囲にバイトエラーレー
トが抑えられるのはピットの深さがλ／２．７ｎ以下の
場合である。つまり、データエリアから良好な再生信号
を得るには、基板上に形成するアドレスピットの深さは
λ／２．７ｎ以下とすることが必要である。

【００３０】しかし、アドレスピットの深さはその信号
強度にも影響する。光波干渉の点から、ピットの深さが
λ／４ｎとなるときに最も信号強度が大きくなる。この
アドレスピットの信号強度があまり大きくなると、その
信号がトラッキングエラー信号に漏れ込み、トラッキン
グやクロストラック数の検出が正確に行われなくなる。

【００３１】このことを示すために、図５に、アドレス
ピットの深さと、その信号のトラッキングエラー信号へ
の漏れ込み量の関係を示す。

【００３２】なお、ここでは、トラッキングエラー信号
への漏れ込み量は、再生光スポットをトラックを横切っ
て走査したときに得られるトラッククロス信号を検出す
ることで調べた。再生光スポットをトラックを横切るよ
うに走査すると、図６に示すように、再生光スポットが
跨いだグルーブ部とランド部の数に対応して振幅する再
生波形が得られる。アドレスピットの漏れ込みは、この
再生波形上に畳重するスパイク状ノイズとして観測され
る。この再生波形の振幅Ａに対するノイズの大きさＢの
比Ｂ／Ａ×１００（％）が、アドレス信号のトラッキン
グエラー信号の漏れ込み量である。

【００３３】この図５に示すように、トラッキングエラ
ー信号への漏れ込み量は、ピットの深さがλ／４ｎに近
づく程大きくなる。このトラッキングエラー信号への漏
れ込み量を実用範囲内（４０％以下）に抑えるために
は、アドレスピットの深さをλ／３．３ｎ以上にする必
要がある。

【００３４】以上の結果から、アドレスピット周辺の複
屈折異常に由来する再生信号上のノイズや、アドレス信
号のトラッキングエラー信号への漏れ込みを抑えるに
は、アドレスピットの深さはλ／３．３ｎ〜λ／２．７
ｎの範囲とすることが必要であることがわかり、アドレ
スピットの深さをこの範囲とすることでアクセス信頼性
を犠牲にすることなくデータエリアから高品質な再生信
号が得られるようになる。

【００３５】この光磁気ディスクでは、このようにアド
レスピット４の深さを規制するが、このピットが形成さ
れる透明基板１の材質は、光磁気ディスクで通常用いら
れているものがいずれも使用可能である。具体的には、
アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリオレフィン
樹脂，エポキシ樹脂等のプラスチック材料の他、ガラス
等も使用される。前者の場合には射出成形によって、後
者の場合にはフォトポリマー法（２Ｐ法）によって、案
内溝３やエンボスピット４等が凹凸形状として形成され
る。

【００３６】このうち、光磁気ディスクで汎用されてい
る基板は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレー
ト、ガラス等であり、これら基板の屈折率ｎは、波長６
８０ｎｍで１．５９程度である。このような基板を用い
た光磁気ディスクに対して、波長６８０ｎｍの読み取り
光で再生を行うような場合には、アドレスピットの深さ
は０．１３０〜０．１５８μｍとすれば良い。

【００３７】このような透明基板上には、記録部が形成
される。

【００３８】記録部２は、図３に示すように例えば記録
磁性層５，誘電体層６，７及び反射層８よりなる４層構
造を有し、基板１上に第１の誘電体層６，記録磁性層
５，第２の誘電体層７，反射層８なる順序で積層されて
構成されている。

【００３９】これらのうち、第１の誘電体層６及び第２
の誘電体層７としては、酸化物や窒化物等が使用可能で
あるが、誘電体層中の酸素が記録磁性層に悪影響を及ぼ
す虞れがあることから窒化物がより好ましく、酸素およ
び水分を透過させず且つ使用レーザ光を十分に透過し得
る物質として窒化珪素あるいは窒化アルミニウム等が好
適である。

【００４０】また、上記記録磁性層５は、膜面に垂直な
方向に磁化容易方向を有する非晶質の磁性薄膜であっ
て、磁気光学特性に優れることは勿論、室温にて大きな
保磁力を持ち、且つ２００℃近辺にキュリー点を持つこ
とが望ましい。このような条件に叶った記録材料として
は、希土類−遷移金属合金非晶質薄膜等が挙げられ、な
かでもＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜が好適である。この記
録磁性層には、耐蝕性を向上させる目的で、Ｃｒ等の添
加元素が添加されていてもよい。

【００４１】反射層８は、前記第２の誘電体層との境界
でレーザ光を７０％以上反射する高反射率の膜により構
成することが好ましく、非磁性金属の蒸着膜が好適であ
る。また、この反射層は、熱的に良導体であることが望
ましく、入手の容易さや成膜の容易さ等を考慮すると、
アルミニウムが適している。

【００４２】さらに、上記記録部２上に保護層を形成す
るようにしても良い。この保護層は、記録部を大気中の
水や酸素から隔離するためのものであり、アクリル系紫
外線硬化樹脂等の紫外線硬化樹脂が使用される。

【００４３】このような構成の光磁気ディスクは、ＺＣ
ＡＶ方式によって情報の記録再生が行われる。すなわ
ち、ゾーン内では、角速度一定、記録周波数一定、すな
わちＣＡＶ方式で記録再生を行い、またゾーン同士を見
たときにはゾーン間で線密度が略一定となるように角速
度、記録周波数を制御する。ここで、この光磁気ディス
クでは、アドレスピットの深さが所定の範囲となされて
いることから、目的のセクタに正確にアクセスできると
ともにデータエリアからノイズの小さい再生信号が得ら
れ、良好な記録再生特性を得ることができる。

【００４４】なお、本発明は光磁気ディスクに限らす、
各種タイプの光ディスクに適用できるが、特に光磁気デ
ィスクでは、複屈折異常の影響を受け易い磁気光学効果
（カー効果、ファラデー効果）を利用してデータ信号を
検出するので本発明の効果が顕著に発揮される。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光ディスクは、エンボスピットの深さが、読み取り
レーザー波長をλ、基板の屈折率をｎとしたときに、λ
／３．３ｎ〜λ／２．７ｎの範囲とされているので、エ
ンボスピット周辺の複屈折異常に由来するノイズが抑え
られ、またエンボスピット信号のアドレストラッキング
エラー信号への漏れ込みが低減する。したがって、例え
ばＺＣＡＶ方式のように、エンボスピットと記録部に記
録されたデータ信号がディスク上で隣り合うような領域
が生じるようなフォーマットを採用した場合でも、品質
の高い再生信号がアクセス信頼性を犠牲にすることなく
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光ディスクのフォーマットを
説明するための模式図である。

【図２】上記光ディスクのアドレスエリアの配置の様子
を示す模式図である。

【図３】本発明を適用した光ディスクの１構成例を示す
断面図である。

【図４】エンボスピットの深さとバイトエラーレートの
関係を示す特性図である。

【図５】エンボスピットの深さとトラッキングエラー信
号への漏れ込み量の関係を示す特性図である。

【図６】トラッキングエラー信号への漏れ込み量を説明
するために模式図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 記録部 ３ 案内溝 ４ アドレスピット １０ データフィールド １１ バッファーフィールド １２ ゾーン １３ セクタ １４ アドレスエリア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンボスピットが形成された透明基板上
   に、少なくとも記録層が形成されてなる光ディスクにお
   いて、 上記エンボスピットの深さが、読み取りレーザー波長を
   λ、基板の屈折率をｎとしたときに、λ／３．３ｎ〜λ
   ／２．７ｎの範囲とされていることを特徴とする光ディ
   スク。
2. 【請求項２】 記録層が、磁気光学効果を有する記録磁
   性層であることを特徴とする請求項１記載の光ディス
   ク。
3. 【請求項３】 読み取りレーザ波長が、略６８０ｎｍで
   あることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。