光學多層信息載體的製作方法

2024-04-07 08:45:05 1

專利名稱：光學多層信息載體的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是包括一個基片和多個具有光可讀花紋(effect)的信息層的信息載體，花紋表示信息，信息層包括一個具有標準信息密度花紋的標準層和具有高信息密度花紋的高密度層，標準層可由第一波長的光形成的光束讀取，光束在讀取時進入該基片的射入面，標準層在射入面的反面，高密度層對第一波長光束基本透明，而至少部分反射第二波長的光，該第二波長的光適合於讀取高信息密度的花紋。
EP-0520619公開了這種多層信息載體。所述光記錄介質包括由一個位於基片上的支持層分開的兩個記錄層。第一記錄層反射第一波長的光，而對第二波長的光透明，第二記錄層反射第二波長的光。通過把具有適當波長的光束在各層聚焦，掃描花紋並且把反射的光轉變為讀信號，可以通過基片從一層讀出信息。通過檢測反射的光的光學特徵的變化從讀信號恢復信息。記錄層既包括標準密度、也包括高密度光可讀花紋。公開的光碟的問題是，在讀第二層期間存在有由光束必須兩次通過第一層引起的讀信號的幹擾。這可能在恢復的信息中產生錯誤。
本發明的一個目的是提供一種信息載體，其中在讀盤時改善讀信號的質量。為此目的，根據本發明的信息載體的特徵是，高密度層位於標準層和射入面之間，高密度層和射入面之間的距離要比標準層和射入面之間的距離小。其優點是，在讀標準層時讀信號少受幹擾。
本發明也基於下述認識。在讀標準層時當光束穿過隔開放置的一個高密度層時比使用一組緊靠基片的一側的層具有較大的直徑。在高密度層中的不規律性，像記錄的花紋、重複記錄的數據或者頭部模式，很難影響讀信號。但是從高密度層來的讀信號可能由塵埃和在表面上的劃痕而削弱。所以高密度層應該緊靠射入面，但是不能太近，以防止其由塵埃等削弱。
另外的優點是在讀高密度層時讀出信號的質量更好。在一層上聚焦的點的尺寸是光束波長和聚焦透鏡的NA(numeric aperture-數值孔徑)的函數。然而如果增加NA以減小點尺寸，則必須減小基片的厚度，以減少盤傾斜對發射光束質量的影響。較小尺寸的點從鄰近的花紋產生的影響較小，從而得到更好的讀信號。另外的效果是，因為減小了尺寸的掃描點允許使用較小的花紋，例如具有更小軌距的道上的更小的坑，而可能獲得更高的信息密度(使用同樣的波長和同樣的光學要求)。標準層和高密度層之間更大距離的另外的優點是，未安排為播放多層記錄的播放機不大可能受其它層的幹擾，例如在出錯時試圖在出錯層聚焦光束。例如，這可以應用於一個讀標準層的標準的CD播放機和一個未安排區分不同層從而只讀一個高密度層的高密度播放機。同樣對可攜式播放機在受到振動時也不太可能在錯誤的層上聚焦。
該信息載體的一個實施例的特徵在於，高密度層和射入面之間的距離基本等於標準層和射入面之間距離的一半。它的優點是，在讀標準層時幹擾效應的減小和在讀高密度層時受塵埃和表面缺陷影響的增加之間取得平衡。另外的優點是，在製造信息載體時要處理支持該信息載體的具有同樣厚度的兩個基片層。
該信息載體的一個實施例的特徵在於，在標準層和射入面之間的距離約為1.2mm。它的優點是能夠製造符合CD標準的、可以在標準的CD播放機上播放和在高密度播放機上播放的盤。
該信息載體的一個實施例的特徵在於，高密度層可部分透過具有第二波長的光，從而允許掃描標準層。它的優點是高密度播放機可以用於讀標準層。
該信息載體的一個實施例的特徵在於，高密度層基本上全反射第二波長光，它的優點是，未安排讀標準層的高密度播放機不會由於標準層的存在而受幹擾，因為該層對第二波長的光基本看不見。
該信息載體的一個實施例的特徵在於，高密度層除其它信息外還存放和標準層同樣的信息。它的優點是在使用該信息時不需要為高密度播放機改變信息層。
該信息載體的一個實施例的特徵在於，高密度層以和記錄在標準層上的信息不同的編碼方式存放記錄在標準層上的信息。它的優點是雖然一個標準播放機可以提供一定的信息，但是高密度播放機可以提供同樣信息的改進版本。
該信息載體的一個實施例的特徵在於，該信息載體包括由粘結劑分開的兩個基片層，每一個基片層支持一個信息層。它的優點是，每一個基片層支持一個信息層，而且可以單獨處理，例如可以在兩個基片上壓制光可讀花紋。最後把兩部分粘在一起而簡單地形成這種信息載體。
本發明的這些特徵以及其它特徵將參考下面敘述的實施例說明。在附圖中

圖1表示一個新信息載體的層結構；圖2表示帶標準CD播放機的一個光束的一個信息載體；圖3標識帶HD播放機的一個光束的一個信息載體。
圖1表示根據本發明的一個信息載體。該信息載體可以是一個像已知的音樂CD的盤，但是也可以為光帶或卡。標準CD的說明可以在鮑惠士(Bouwhuis)等人所著、書號為ISBN 0-85274-785-3、名稱為「光碟系統原理」一書中找到。根據本發明的信息載體包括第一基片層5，它至少容納一個高密度信息層3。高密度信息層3對第一波長的光，例如紅外輻射(例如λ＝780nm)基本透明，但是對波長較短的第二波長的光，例如紅雷射輻射(例如λ＝653nm)表現為至少部分反射。高密度層3包含高密度可讀花紋7。這些花紋可以是凸起或凹坑或者其它光學可檢測的花紋，例如像相變或MO(磁光)記錄。接著，第二基片層4緊接著第一基片層5，在第二基片層4上提供一個標準密度信息層2。標準密度層2包含具有相對大尺寸的低密度光可讀花紋6。兩個基片層一起提供作為整體的信息載體的剛度，雖然在量上它們不一定相等。總的結構在高密度層和標準層之間相對於EP 0520619中已知的多層結構具有相對大的距離。信息層由通過第一基片層(在圖1中從底面)進入的光束掃描。當用第二波長的輻射光束掃描高密度層時，反射足夠的輻射光以檢測高密度層的花紋。當用第一波長的輻射光束掃描標準密度層時，基本上全部的輻射，例如70％被反射以檢測標準層的花紋。在掃描標準層時，第一波長的光束兩次通過高密度層，它可以由高密度層反射一小部分。但是，由於在聚焦平面和高密度層之間有相對較大的距離，像記錄花紋、頭部模式或者重複數據模式的不規則很難影響反射的輻射光，因為它們在從聚焦平面越過一個大距離層時由相對大的光束直徑平均。另外，僅安排用於讀在特定深度的標準信息層的播放機，例如播放基片厚度為1.2mm的CD的CD播放機，如果層間的最小距離保持在約為300μm，亦即整個基片厚度的25％，則在其操作中不受幹擾。但是在高密度層和基片的射入面之間的距離必須有一個最小值H，以限制表面上的塵埃和指紋的有害影響。已經發現，可靠的最小值H依賴於NA(聚焦透鏡的數值孔徑)，並且可以表示為H＞84/NA。在NA等於0.6時H的最小值為140μm。因此，對於與CD兼容的盤來說，高密度層距射入面應該具有140μm和900μm之間的距離，也就是說，大約在整個基片厚度的10％和70％之間。
根據本發明的信息載體的一個實施例中高密度層基本位於射入面和標準層的中間。這被認為是在增加標準層和高密度層之間的距離的需要和儘可能大的保持在射入面的基片表面和高密度層之間的距離的需要之間一個好的折中。
根據本發明的信息載體的一個實施例中的兩個載體基片的厚度約為1.2mm，為CD盤的標準基片厚度。標準密度層是一個CD信息層，它包括一個高反光鏡面層，反光鏡面層適當地反射紅外和紅色雷射輻射，而且對於λ＝800nm亦即70％的CD滿足最低反射需求，用於鏡面層的一個著名的材料是鋁。與前面的實施例結合，信息載體包括厚約600μm的兩個基片層(實際範圍為500-700m)。
圖2表示帶有第一波長的光束8的盤，例如標準CD播放機的盤。光束8射向標準層2並且基本上不被一個或者多個高密度層3阻擋。
圖3表示帶有比第一波長短的第二波長的高密度播放機的光束9的盤。光束9射向高密度層3。
在上述盤的一個實施例中，高密度層基本全部反射第二波長的輻射光。在這種情況下，該盤對於高密度播放機來說似乎是一個「純高密度」盤，因為標準密度層不能被第二(短的)波長的光束掃描。因而該盤可以由「僅有一層」的高密度播放機播放，因為不需特別的措施在高密度層上聚焦或掃描。
在上述盤的一個實施例中，高密度層對第二波長的輻射光部分透明。在這種情況下有可能通過在不同層上聚焦而讀出所有的信息層。在EP-A-95200619.5(PHN15.252)中公開了實現這種讀方法的一個高密度播放機的實施例。另外，具有CD密度的標準信息層可以在標準的CD播放機上毫無困難地讀出，只要中間的高密度信息層通過由標準CD播放機使用的第一波長的低反射而充分「隱蔽」。在實際中，入射光的70％應該由標準密度層反射回一個指示器。
在上述盤的一個實施例中，高密度層除其它信息外還存放和標準層存放的同樣的信息。一個例子是這樣的一個CD-ROM，其中標準層包含一個PC使用的一個軟體包的基本版本，而高密度層包含同樣的軟體，但是也包含許多擴充版本和另外的數據文件。帶高密度閱讀機的通用PC不需在層間切換，而使用的全裝備的高密度軟體版本。另一個例子是一個歌劇盤，它在標準層上只有音頻信號，而在高密度層上既有音頻也有視頻信號。
在上述盤的一個實施例中，高密度層存放記錄在標準層上的信息，但其編碼方式與標準層上的信息不同。這種盤包含一定的信息，例如在標準密度層上以標準的CD音頻質量編碼的一首樂曲。對於極度愛好音響的人們來說，同樣信息的改進版本記錄在高密度層上，例如同一首樂曲的環繞聲版本或者高清晰度版本。
在上述盤的一個實施例中，信息載體包括兩個由粘結劑分開的基片層，每一基片層支持一個信息層。每一基片層放在一個模子中壓制，並且各配一個信息層。用一種粘結劑把兩個基片粘在一起形成信息載體。粘結劑也可能具有反射層的功能(至少部分)，或者用事先加在基片層上的一個單獨的層實現反射功能。根據本發明的盤的一個實施例包括幾個高密度層。例如一個高密度層可能在第一基片5的頂面壓制，而第二高密度層可能在第二基片4的底面壓制。第二基片的頂面裝備標準密度層。兩個基片應由一個薄支持層分開，例如粘結劑。在如圖3所示掃描時，具有第二(短的)波長的光束9必須在一個高密度層3的一個上聚焦。
權利要求
1.包括一個基片和多個具有光可讀花紋的信息層的信息載體，其中花紋表示信息，信息層包括一個具有標準信息密度花紋的標準層和具有高信息密度花紋的高密度層，標準層可由第一波長的光形成的光束讀取，光束在讀取時進入基片的射入面，標準層位於射入面的反面，高密度層對於第一波長光束基本透明，高密度層至少部分反射第二波長光，該第二波長的光適合於閱讀高信息密度花紋，其特徵在於，高密度層位於標準層和射入面之間，高密度層和射入面之間的距離大大小於標準層和射入面之間的距離。
2.權利要求1所述信息載體，其特徵在於，高密度層和射入面之間的距離基本等於標準層和射入面之間的距離的一半。
3.權利要求1或2中所述信息載體，其特徵在於，標準層和射入面之間的距離約為1.2mm。
4.權利要求1、2或3所述信息載體，其特徵在於，高密度層對於第二波長光部分透明，允許掃描標準層。
5.權利要求1、2或3所述信息載體，其特徵在於，高密度層基本全部反射第二波長光。
6.前述權利要求中任何一個權利要求所述信息載體，其特徵在於，除其它信息外高密度層存放與標準層同樣的信息。
7.權利要求1、2、3、4或5所述信息載體，其特徵在於，高密度層存放記錄在標準層上的信息，該信息以和標準層上的信息不同的方式編碼。
8.前述權利要求中任何一個權利要求所述信息載體，其特徵在於，該信息載體包括兩個由粘結劑分開的基片層，每一基片層支持一個信息層。
全文摘要
描述了一種具有標準和高密度信息層的記錄載體。標準密度層(2)，例如以標準的CD格式，放置在一個基片的底部，並由一個雷射束穿過該基片讀出。基片的厚度在CD的性能標準之內，例如1.2mm。至少用一種對標準CD播放機的雷射波長(λ＝780nm)(幾乎)透明、但是對用於高密度盤較短的波長(λ＝635nm)(至少部分)反射的材料形成一個高密度層(3)。為得到高密度，在高密度層上使用小道距和小坑。為從兩種信息層中都得到更好的讀出信號，高密度層放置在接近雷射束進入基片的射入面。這樣能使聚焦透鏡的數值孔徑更高，從而使較短波長的點更小。高密度層優選放置在基片的中間，例如0.6mm處，因為在這種情況下高密度層結構將與總厚度為1.2mm的雙面高密度盤兼容。標準層的信息內容可以複製到高密度層上，或者它可以以不同的編碼模式表示。
文檔編號G11B7/24GK1165575SQ96191038
公開日1997年11月19日 申請日期1996年8月29日 優先權日1995年9月8日
發明者J·J·M·布拉特, G·J·J·沃斯 申請人:菲利浦電子有限公司