光學記錄介質及其記錄和再現方法以及盤驅動器的製作方法

2023-10-09 07:50:14 2

專利名稱：光學記錄介質及其記錄和再現方法以及盤驅動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過使用短波長雷射束(如藍色雷射束)可以記錄並再現信息的信息 記錄介質，更具體而言，本發明涉及一次寫入型信息記錄介質、能在多層內記錄信息的信息 記錄介質、以及使用所述信息記錄介質的光碟設備。
背景技術：
光碟大致可以分為三類，即僅用於重放的ROM光碟、一次寫入型R光碟、以及可重 寫的RW或RAM光碟。隨著信息量的增加，需要光碟具有大容量以及高傳輸速率。為了滿足 市場對大容量光碟的需求，人們正在研製開發具有兩個記錄層而不是具有一個常規的單記 錄層的DVD-R光碟，從而即使所使用的記錄系統採用相同的雷射波長時，也可使容量增加。為了進一步增加光碟的容量，人們研製了被稱作HD DVD的光碟。HD DVD-ROM或 HD DVD-R的一個面上的數據容量為15GB，這是常規DVD數據容量(即4. 7GB)的三倍或更 高。例如，如日本專利申請公開2006-205683和2005-271587所述，有機染料材料被用在這 種HD DVD-R的記錄層中。然而不利的是，由於密度較高，在這種HD DVD-R中形成兩個記錄層要比在DVD-R 中形成兩個記錄層更為困難。具體而言，在外圓周處的信號特性嚴重劣化。

發明內容
根據本發明第一方面，提供一種包括多個記錄層的光學記錄介質，配置來採用具 有預定波長的光記錄或再現信息，其中用於在記錄層上記錄至少一個記錄標記的通道時鐘 周期被設定為T，所述信息可以記錄在長度為2T、3T或更長的記錄標記上，多脈衝用來記錄 長度為3Τ或更長的記錄標記，所述多脈衝在其結束處包括一個最後脈衝，以及長度為3Τ或 更長的記錄標記在這樣的條件下被記錄所述最後脈衝的寬度處在從OT到1. IOT之間的範 圍內。根據本發明第二方面，提供一種在上述包括多個記錄層的光學記錄介質上記錄信 息的方法，所述方法包括採用所述光在所述多個記錄層的至少一個上記錄信息。根據本發明第三方面，提供一種從上述包括多個記錄層的光學記錄介質中再現信 息的方法，所述方法包括採用所述光從所述多個記錄層的至少一個中再現信息。根據本發明第四方面，提供一種盤驅動器，用於從上述包括多個記錄層的光學記 錄介質中再現信息，所述盤驅動器包括光發射器，配置來將光發射到多個記錄層的任一 個，光接收器，配置來對光被發射到其上的記錄層所反射的光進行接收，和再現器，配置來 根據所反射的光再現記錄在介質上的信息。本發明的其它目的和優點將在下面的描述中進行闡述，並將通過這些描述使這些目的和優點部分地變得明顯，或者可從本發明的實踐中得到認識。可通過下文所具體指出 的手段和組合來實現並獲得本發明的目的和優點。附圖簡要說明附圖與說明書相結合併構成說明書的一部分，這些附圖示出了本發明的實施方 案，連同上面的概述以及下面的對實施方案的詳細描述，用以解釋本發明的主旨。

圖1是示出了 L 1層在5kHz至85kHz處的C/N與r = 57mm時Ll的PRSNR之間 的關係的示圖；圖2為用於說明本發明實施方案的光碟結構的例子的視圖；圖3是示出了可用作L到H有機染料層的有機染料材料的例子的示圖；圖4A至4C為分別示出了雷射束波長與預定染料的吸光度之間的關係的曲線圖；圖5A和5B為分別示出了雷射束波長與預定染料的吸光度之間的關係的曲線圖；圖6為示出了在第一實施方案的一次寫入型信息存儲介質上記錄可重寫數據的 方法的時間圖，並且是用於說明記錄脈衝波形(寫入策略)的示圖；以及圖7為示出了用於重放光碟的光碟設備的結構概要的框圖。
具體實施例方式下面將參照附圖對本發明的各種實施方案進行描述。一般而言，根據本發明的一 個實施方案，公開了一種具有多個記錄層的、並且通過將不超過450nm的半導體雷射發射 至記錄層可以記錄和再現信息的信息記錄介質，並且公開了一種使用該信息記錄介質的光 盤設備，其中當通過使用光檢測機構來檢測被記錄層所反射的光從而再現所記錄的信息 時，信息的最短標記長度和最短間隔長度的重複記錄頻率設定為X，則在由x/3240至χ/190 表示的頻率範圍內，由光檢測機構檢測到的和信號的最高電平值與x/190處的電平值的比 值低於32dB，或者對最短標記長度和最短間隔長度進行重複記錄的信號的幅度的平均值與 檢測到的信號的和信號的最高電平值的比高於10dB。在本發明中，可從具有多個記錄層的信息記錄介質的內圓周向外圓周很好地進行 記錄和再現，其中通過使用450nm或更小的波長來進行記錄和再現。本發明人進行了大量研究以解決上述現有技術中信號特性劣化的問題，並且發 現，低頻噪聲尤其在外圓周區域對記錄特性有很大的影響。例如，當最短標記長度和最短間隔長度為0. 204 μ m時，最短標記長度的兩倍為最 短標記和最短間隔的重複記錄模式的一個循環的長度。一個循環長度=0. 204μπιΧ2 = 0. 408μπι而且，當光碟的旋轉線速度為6. 61m/s時，光碟的旋轉線速度除以一個循環長度 所得到的值，即6. 61(m/s)/0. 408 μ m = 16. 2M(l/s) = 16. 2MHz為最短標記和最短間隔的重複記錄頻率。當該頻率被代入χ/3240 至 χ/190中的χ時，頻率為5kHz至85kHz。在該頻帶中，使用頻譜分析儀對再現雷射束的 反射光進行測量。設定頻譜分析儀，使得RBW(解析度帶寬)為1kHz，並且VBW(視頻帶寬) 為1kHz，輸入波形64次並求平均值。這些條件使得處於85kHz處的值為噪聲電平，5kHz和85kHz間的峰值為載波電平，並且C/N為(載波電平-噪聲電平)。如果C/N值大於32dB，則外圓周處的記錄/再現特性通常會劣化。本發明的實施方案可以使C/N值低於32dB。在本發明的另一實施方案中，最短標記長度和最短間隔長度的模式的載波電平 Cst表示最短標記長度和最短間隔長度的重複記錄的再現信號的幅度值，並且Cst/C為Cst 與5kHz和85kHz之間的峰值C的比值。其它實施方案可使Cst/C高於10dB。如果Cst/C 等於或低於10dB，則記錄信號的誤碼率特性通常會劣化。本發明另一實施方案的優點在於，通過使C/N低於32dB且使Cst/C高於10dB，可 從信息記錄介質的內圓周至外圓周獲得良好的記錄/再現特性。需要注意的是，從實際角度來看，C/N可為0 (包括0) dB至32 (不包括32) dB。同樣需要注意的是，從實際角度來看，Cst/C可為10 (不包括10) dB至60 (包括60) dB。如果Cst/C高於60dB，則由於信號過大，會使設備電路飽和。這通常會使得不能夠 正確地再現信號。圖1示出了本發明信息記錄介質的Ll記錄層在5kHz至85kHz處的C/N與r = 57mm時PRSNR之間的關係。PRSNR表示部分響應信噪比。該值越高，信號特性越好。在這一實施方案中，當 PRSNR為12或更高時，驅動器可以讀取數據。PRSNR優選為15或更高。從雷射束入射側看，Ll記錄層為第二記錄層。圖2為用於說明作為本發明實施方案的光碟例子的一次寫入型單側雙層光碟100 的結構的例子的視圖。如圖2中的(a)和(b)所示，光碟100具有由合成樹脂材料(如聚 碳酸酯(PC))製成的盤狀透明樹脂基片101。透明樹脂基片101具有同心溝槽或螺旋式溝 槽。可通過使用壓模，由注射成型法來製造透明樹脂基片101。有機染料記錄層105 (其作為第一層(LO))和半透光反射層106順序地堆疊於由 聚碳酸酯等製成的0. 59mm厚透明樹脂基片101上，並且光敏聚合物(2P樹脂)104通過旋塗 法形成於半透光反射層106上。第二層(Li)的溝槽形狀轉印至光敏聚合物104上，並且作 為第二層的有機染料記錄層107和由(例如)銀或銀合金製成的反射膜108順序地堆疊。 0. 59mm厚的透明樹脂基片(或偽基片)102層壓於堆疊有LO記錄層和Ll記錄層的基片上， 其中在這兩個基片之間插入有UV固化型樹脂(粘合層)103。有機染料記錄層105和107 形成了雙層結構，在這雙層結構中，半透光反射層106和夾層104被夾在中間。這樣獲得的 層壓光碟的總厚度為約1. 2mm。例如，在透明樹脂基片101或光敏聚合物104上，形成軌道間距為0. 4 μ m且深度 為60nm的螺旋狀溝槽(在LO和Ll每一層中)。溝槽發生擺動，並且地址信息被記錄到擺 動上。在透明樹脂基片101或光敏聚合物104上形成含有有機染料的記錄層105和記錄層 107，以填充溝槽。作為形成記錄層105和記錄層107的有機染料，可以使用其最大吸收波長區域向 比記錄波長(例如405nm)更長的波長遷移的有機染料。而且，設計有機染料使得該有機染 料在記錄波長區域中不是完全沒有吸收，而是在長波區域(例如450nm至600nm)有相當大 的吸光度。
當上述有機染料(後面將描述其實際例子)溶解於溶劑中時，可通過旋塗法，輕鬆 地將該有機染料以液體的形式塗覆到透明樹脂基片的表面上。在這種情況中，可通過控制 溶劑的稀釋比以及旋塗的旋轉速度，從而精確地控制膜的厚度。需要注意的是，當在信息被記錄之前用記錄雷射束在軌道上進行聚焦或循軌時， 光的反射率低。隨後，由於雷射束引起染料發生分解反應，並且吸光度降低，因此記錄標記 部分的光反射率升高。這就造成了所謂的低到高(或L到H)特性，由於該特性，通過發射 雷射束而形成的記錄標記部分的光反射率要高於發射雷射束之前的光反射率。在本發明的實施方案中，應用到存在於透明樹脂基片101和光敏聚合物(2P樹 脂)104上的LO層和Ll層的物理格式的例子如下。即，一次寫入型單側雙層光碟的一般 參數與單層光碟的一般參數幾乎相同，不同之處在於用戶可用的記錄容量為30GB，層0(L0 層)中的數據區的內徑為24. 6mm，且層1 (Li層)中的數據區的內徑為24. 7mm，並且(在層 0和層1這2層中的)數據區的外徑為58. 1mm。在圖2中(a)所示的光碟100中，系統導入區SLA包括如圖2中(c)所示出的控 制數據部分。作為物理格式信息等的一部分，該控制數據部分包括針對LO和Ll每一層的 有關記錄的參數，如記錄功率(峰值功率)和偏置功率。另外，如圖2中(d)所示，在光碟100的數據區DA中，在軌道上以具有預定記錄功 率(峰值功率)和偏置功率的雷射來進行標記/間隔記錄。如圖2中(e)所示，該標記/ 間隔記錄記錄了高解析度電視廣播問題等的對象數據(例如，V0B)、以及位於數據區DA中 的(L0和/或Ll的)軌道上的對象數據的管理信息(VMG)。作為可用於本發明實施方案中的低到高(或L到H)有機染料，可使用含有染料部 分和反離子(陰離子)部分的有機染料或者有機金屬絡合物。作為所述染料部分，可以使 用(例如)菁染料、苯乙烯基染料、嚇啉染料、或偶氮染料。尤其適合的是菁染料、苯乙烯基 染料、和偶氮染料，這是因為它們對記錄波長的吸光度容易控制。當用含有單次甲基菁染料的記錄薄膜來塗敷透明樹脂基片時，最大吸收以及在記 錄波長區域(400nm至405nm)的吸光度可被輕鬆地調節至近似於0. 3至0. 5，優選地，調節 至近似於0. 4，其中在L到H型有機染料中，所述單次甲基菁染料具有單次甲基鏈。這使得 能夠改善記錄/再現特性，並能夠很好地設計光反射率和記錄靈敏度。同樣從光學穩定性的角度來看，有機染料的陰離子部分優選為有機金屬絡合物。 含有鈷或鎳作為中心金屬的有機金屬絡合物尤其具有高的光學穩定性。偶氮金屬絡合物等可被用作有機金屬絡合物。當使用2，2，3，3_四氟丙醇 (TFP)作為溶劑時，偶氮金屬絡合物具有高的溶解度。這有利於製備用於旋塗的溶液。此 外，由於在旋塗後溶液可以循環使用，因此可降低信息記錄介質的製造成本。需要注意的是，有機金屬絡合物可被溶解在TFP溶液中，並通過旋塗法來塗覆。當 偶氮金屬絡合物被用於具有兩個記錄層的信息記錄介質中時，偶氮金屬絡合物作為由薄的 Ag合金層而製成的LO記錄層是尤其有利的，這是因為偶氮金屬絡合物在記錄後不容易變 形。雖然Cu、Ni、Co、Zn、Fe、Al、Ti、V、Cr、或Y可以用作中心金屬，但是Cu、Ni和Co尤其 具有高的再現光耐性。Cu不具有遺傳毒性，並且可提高記錄/再現信號的質量。多種材料可被用作中心金屬周圍的配體。其例子為由下列通式(Dl)至(D6)表示 的染料。也可通過這些配體的組合來形成其它結構。
圖3示出了可用作本發明的L到H型有機染料層的有機染料材料的染料A至D四 個例子。染料A具有苯乙烯基染料作為染料部分(陽離子部分)，以及偶氮金屬絡合物1作 為陰離子部分。染料C具有苯乙烯基染料作為染料部分(陽離子部分)，以及偶氮金屬絡合 物2作為陰離子部分。染料D具有單次甲基菁染料作為染料部分(陽離子部分)，以及偶氮 金屬絡合物1作為陰離子部分。需要注意的是，也可單獨使用有機金屬絡合物。染料B為 鎳絡合物染料便是一個例子。下文中的通式(El)示出了作為染料A和染料C的染料部分的苯乙烯基染料的結 構式。下文中的通式(E2)示出了作為染料A和染料C的陰離子部分的偶氮金屬絡合物的 通式。下文中的通式(E3)示出了作為染料D的染料部分的單次甲基菁染料的通式。下文 中的通式(E4)示出了作為染料D的陰離子部分的偶氮金屬絡合物的通式。 在苯乙烯基染料的通式中，Z3代表芳環，並且該芳環可具有取代基。Y31代表碳原 子或雜原子。r31、R32、和R33代表相同的脂肪烴基或不同的脂肪烴基，並且這些脂肪烴基可 具有取代基。R34和R35各自獨立地代表氫原子或合適的取代基。當Y31為雜原子時，則不存 在R34或者R35，或者R34和R35 二者均不存在。在單次甲基菁染料的通式中，Z1和Z2代表相同的芳環或不同的芳環，並且這些芳 環可具有取代基。Y11和Y12各自獨立地代表碳原子或雜原子。R11和R12代表脂肪烴基團， 並且這些脂肪烴基團可具有取代基。R13、R14、R15、和R16各自獨立地代表氫原子或合適的取 代基。當Y11和Y12為雜原子時，則R13、R14、R15、和R16中的若干個或者全部不存在。用於該實施方案中的單次甲基菁染料的例子為通過將相同的或不同的環核鍵合 而獲得的染料，其中所述單次甲基菁染料在單次甲基鏈的兩個末端上具有一個或多個取代 基，並且所述單次甲基鏈可具有一個或多個取代基。所述環核的例子為咪唑啉環、咪唑環、 苯並咪唑環、α-萘並咪唑環、β-萘並咪唑環、吲哚環、異吲哚環、假吲哚(indolenine)環、 異假吲哚環、苯並假吲哚環、吡啶並假吲哚環、卩惡唑啉環J惡唑環、異卩惡唑環、苯並卩惡唑環、吡啶並卩惡唑環、α-萘並卩惡唑環、β-萘並 惡唑環、硒唑啉環、硒唑環、苯並硒唑環、α-萘並 硒唑環、β -萘並硒唑環、噻唑啉環、噻唑環、異噻唑環、苯並噻唑環、α -萘並噻唑環、β -萘 並噻唑環、碲唑啉環、碲唑環、苯並碲唑環、α-萘並碲唑環、β-萘並碲唑環、吖啶環、蒽環、 異喹啉環、異吡咯環、imidanoxaline環、茚滿二酮環、吲唑環、吲唑啉(indaline)環、二嗯 唑環、咔唑環、氧雜蒽環、喹唑啉環、喹喔啉環、喹啉環、色滿環、環己二酮環、環戊二酮環、噌 啉環、噻二唑環、硫代卩惡唑烷酮(thioxazolidone)環、噻吩環、苯並噻吩環、硫代巴比土酸 環、海硫因環、四唑環、三嗪環、萘環、萘啶環、哌嗪環、吡嗪環、吡唑環、吡唑啉環、吡唑烷環、 吡唑啉酮環、吡喃環、吡啶環、噠嗪環、嘧啶環、吡喃鑥環、吡咯烷環、吡咯啉環、吡咯環、吩嗪 環、菲啶環、菲環、菲並咯啉環、酞嗪環、喋啶環、呋咱環、呋喃環、嘌呤環、苯環、苯並卩惡嗪環、 苯並吡喃環、嗎啉環、和若丹寧環。在單次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，Z1至Z3代表諸如苯環、萘環、吡啶 環、喹啉環、和喹喔啉環之類的芳環，並且這些芳環可具有一個或多個取代基。這些取代 基的例子為脂肪烴基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁 基、戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、己基、異己基、5-甲基己基、庚 基、以及辛基；脂環烴基，如環丙基、環丁基、環戊基、以及環己基；芳烴基，如苯基、聯苯基、 鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、鄰異丙苯基、間異丙苯基、以及對異 丙苯基；醚基，如甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧 基、戊氧基、苯氧基、以及苯甲醯氧基；酯基，如甲氧基羰基、三氟甲氧基羰基、乙氧基羰基、 丙氧基羰基、乙醯氧基、和苯甲醯氧基；商素基團，如氟、氯、溴、和碘；硫代基團，如甲硫基、 乙硫基、丙硫基、丁硫基、以及苯硫基；氨磺醯基，如甲基氨磺醯基、二甲基氨磺醯基、乙基氨 磺醯基、二乙基氨磺醯基、丙基氨磺醯基、二丙基氨磺醯基、丁基氨磺醯基、和二丁基氨磺醯 基；氨基，如伯氨基、甲氨基、二甲氨基、乙氨基、二乙氨基、丙氨基、二丙氨基、異丙氨基、二 異丙氨基、丁氨基、二丁氨基、和哌啶基；氨基甲醯基，如甲基氨基甲醯基、二甲基氨基甲醯 基、乙基氨基甲醯基、二乙基氨基甲醯基、丙基氨基甲醯基和二丙基氨基甲醯基；以及羥基、 羧基、氰基、硝基、亞磺酸基、磺基、和甲磺醯基。需要注意的是，在這些通式中，Z1和Z2可以 相同或不同。在單次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，Yn、Y12和Y31各自獨立地代表碳原子 或雜原子。該雜原子的例子為周期表中的XV族原子和XVI族原子，如氮原子、氧原子、硫原 子、硒原子、和碲原子。需要注意的是，γη、γ12或Y31所代表的碳原子也可以是主要含有兩個 碳原子的原子基團，如亞乙基或亞乙烯基。同樣需要注意的是，單次甲基菁染料的通式中的 Y11和Y12可以相同或不同。在單次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，R11, R12, R31 > R32和R33各自代表脂肪 烴基。該脂肪烴基的例子為甲基、乙基、丙基、異丙基、異丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁 基、異丁基、仲丁基、叔丁基、2- 丁烯基、1，3_ 丁二烯基、戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、1-甲 基戊基、2-甲基戊基、2-戊烯基、己基、異己基、5-甲基己基、庚基、和辛基。該脂肪烴基可具 有一個或多個與Z1至Z3的取代基相似的取代基。需要注意的是，單次甲基菁染料通式中的R11和R12可以相同或不同，並且苯乙烯基 染料的通式中的R31、R32和R33可以相同或不同。在單次甲基菁染料和苯乙烯基染料的通式中，R13至R16、R34、和R35在各自的通式中獨立地代表氫原子或合適的取代基。所述取代基的例子為脂肪烴基，如甲基、三氟甲基、 乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊 基、2-甲基戊基、己基、異己基、5-甲基己基、庚基、和辛基；醚基，如甲氧基、三氟甲氧基、乙 氧基、丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、苯氧基、以及苯甲醯氧基；滷素基團，如氟、氯、溴、 和碘；以及羥基、羧基、氰基、和硝基。需要注意的是，當單次甲基菁染料和苯乙烯基染料的 通式中的Yn、Y12和Y31為雜原子時，Z1和Z2中的R13至R16中的若干個或全部是不存在的， 並且Z3中的R34和R35中的一個或兩個也是不存在的。在偶氮金屬絡合物的通式中，A和A'代表相同或不同的5元至10元雜環基 團，並且A和A'各自含有一個或多個選自氮原子、氧原子、硫原子、硒原子、和碲原子的 雜原子。雜環基團的例子為呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、哌啶(piperidino)基、哌啶 (piperidyl)基、喹啉基、和異卩惡唑基。該雜環基團可具有一個或多個取代基。所述取代基 的例子為脂肪烴基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、 戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、己基、異己基、和5-甲基己基；酯 基，如甲氧基羰基、三氟甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、乙醯氧基、三氟乙醯氧基、和 苯甲醯氧基；芳烴基團，如苯基、聯苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、鄰異丙苯基、間異 丙苯基、對異丙苯基、二甲苯基、均三甲苯基、苯乙烯基、肉桂醯基、和萘基；以及羧基、羥基、 氰基、和硝基。需要注意的是，形成由該通式所代表的偶氮系有機金屬絡合物的偶氮化合物，可 根據常規方法來獲得，該常規方法為將具有對應於通式的R21和R22或R23和R24的重氮鹽 與雜環化合物反應，其中所述雜環化合物的分子內具有與羰基連接的活性亞甲基。所述雜 環化合物的例子為異卩惡唑酮化合物、卩惡唑酮化合物、苯並噻吩化合物、吡唑啉酮化合物、巴 比土酸化合物、乙內醯脲化合物、以及若丹寧化合物。Y21和Y22代表相同或不同的雜原子， 其選自周期表的XVI族元素，如氧原子、硫原子、硒原子、和碲原子。該通式所表示的偶氮金屬絡合物通常以金屬絡合物的形式使用，在這種金屬絡合 物中，在金屬(中心原子)的周圍配位有一個或多個偶氮金屬絡合物。用作這種中心原子的 金屬元素的例子為鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢、錳、鎝、錸、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、 鎳、鈀、鉬、銅、銀、金、鋅、鎘、和汞，並且尤其優選的是鈷。圖4A示出了染料A的吸光度隨發射的雷射束的波長變化而發生的改變。圖4B示 出了染料B的吸光度隨發射的雷射束的波長變化而發生的改變。圖4C示出了染料C的吸 光度隨發射的雷射束的波長變化而發生的改變。圖5A示出了染料D的吸光度隨發射的雷射束的波長變化而發生的改變。圖5B示 出了染料D的陰離子部分的吸光度隨發射的雷射束的波長變化而發生的改變。圖4A至圖5B所顯示出的特徵表明，染料A至染料D各自的最大吸收波長區域均 向大於記錄波長(405nm)的區域遷移。該實施方案中所說明的一次寫入型光碟包括這樣的 記錄薄膜這種記錄薄膜包含具有上述特徵的有機染料，並且該實施方案中所說明的一次 寫入型光碟被給予了所謂的L到H特性，S卩，發射雷射束後的光反射率高於發射雷射束前的 光反射率。因此，即使當使用諸如藍色雷射束之類的短波長雷射束時，這種一次寫入型光碟 的(例如)存儲穩定性、再現信號S/N比、以及誤碼率都很出色，並且能夠以出色的實用水 平高密度地記錄並再現信息。
也就是說，在這種一次寫入型光碟中，含有有機染料的記錄薄膜的最大吸收波長 比記錄雷射束的波長要長。由於這可以降低諸如紫外線輻射之類的短波長光的吸收，因此 光學穩定性和信息記錄/再現的可靠性均得以提高。而且，由於信息記錄時，光的反射率低，因此不會因反射散射而發生交叉寫入。因 此，即使當信息被記錄在相鄰的軌道上時，也可降低再現信號S/N比的劣化程度以及誤碼 率。此外，即使在有熱量的情況下，記錄標記的對比度和解析度也可保持高水平。這有利於 進行記錄靈敏度的設計。當其最大吸收波長區域遷移至比記錄波長(405nm)短的波長區域的染料被用作 記錄薄膜時，該實施方案中所說明的一次寫入型光碟具有所謂的H到L特性，S卩，發射雷射 束後的光反射率低於發射雷射束前的光反射率。因此，即使當使用諸如藍色雷射束之類的 短波長雷射束時，這種一次寫入型光碟也具有高的反射率，其(例如)再現信號S/N比以及 誤碼率都很出色，並且能夠以出色的實用水平高密度地記錄並再現信息。也就是說，在這種一次寫入型光碟中，含有有機染料的記錄薄膜的最大吸收波長 比記錄雷射束的波長要短。由於這使得可以吸收或者或多或少地反射諸如紫外線輻射之類 的短波長光，因此光學穩定性和信息記錄/再現的可靠性均得以提高。此外，即使在有熱量的情況下，記錄標記的對比度和解析度也可保持高水平。這有 利於進行記錄靈敏度的設計。例子由(例如)聚碳酸酯製備得到直徑為120mm、厚度為0. 6mm的透明樹脂基片，其中 在這種透明樹脂基片的表面上具有同心溝槽和槽岸或者螺旋溝槽和槽岸。製備得到由上述通式(Dl)所表示的有機染料的2，2，3，3-四氟-1-丙醇(TFP)溶 液，該溶液的濃度為1.2重量％。隨後，通過旋塗將該TFP溶液塗敷於所述透明樹脂基片上，從而在該透明樹脂基 片上形成有機染料層。從塗敷後的有機染料層的溝槽底部起的厚度為60nm。通過濺射將由 銀合金製成的IOOnm厚的光反射層堆疊在所獲得的有機染料層上，從而獲得堆疊有有機染 料層和光反射層的記錄層。此外，通過旋塗將UV-固化樹脂塗敷在光反射層上，並且將厚度為0. 60mm的透明 樹脂基片102層壓在該UV-固化樹脂上，從而獲得單側雙層的一次寫入型信息記錄介質。通式(Dl)所示的染料為有機金屬絡合物。使用上述製得的信息存儲介質(單側雙層評估光碟)，進行再現信號的評估實驗。用於評估的設備為由Pulstec Industrial公司生產的光碟評估設備0DU-1000。 該設備的雷射波長為405nm，且NA為0. 65。記錄和再現的線速度選擇為6. 61m/s。記錄信 號為8至12調製的隨機數據，並且如圖6所示，通過使用包含給定記錄功率和兩個偏置功 率1和2的雷射波形來記錄信息。評估所採用的記錄條件如下所示。記錄條件的說明(寫入策略的信息)參見圖6，下面將對檢測最佳記錄功率時所用的記錄波形(記錄時的暴露條件)進 行描述。記錄時的暴露級別有記錄功率(峰值功率)、偏置功率1、偏置功率2和偏置功率3 共四個級別。在形成長(4T或更長)的記錄標記9時，以記錄功率(峰值功率)和偏置功 率3之間的多脈衝形式進行調製。在本實施方案中，在H格式系統和B格式系統的任意一個中，所獲得的與通道位長度T相關的最小標記長度作為2T。在記錄該2T最小標記的情況 中，如圖6所示，使用偏置功率1後的記錄功率(峰值功率)電平的一個寫入脈衝，並且在 寫入脈衝之後立即臨時獲得偏置功率2。在記錄3T記錄標記9的情況中，在暴露兩個寫入 脈衝之後，即，偏置功率1之後的記錄功率(峰值功率)電平的第一脈衝和最後脈衝之後， 臨時使用偏置功率2。在記錄長度為4T或更長的記錄標記9的情況中，在經多脈衝和寫入 脈衝暴露後使用偏置功率2。圖6中的垂直虛線表示通道時鐘周期。當記錄2T最小標記時，雷射功率在從時鐘 邊緣延遲TSFP的位置處上升，並在延遲了從一個時鐘跨越部分開始的TELP的位置處下降。 在H格式的情形中，緊隨其後的周期(在該周期中，雷射功率被設為偏置功率2)被定義為 TLC0 TSFP、TELP和TLC的值被記錄在物理格式信息PFI (其包含在控制數據帶⑶Z中)中。在形成3T或更長記錄標記的情形中，雷射功率在從時鐘邊緣延遲TSFP的位置處 上升，並最後以最後脈衝結束。緊接在最後脈衝之後，雷射功率在TLC期間保持在偏置功率 2。從時鐘邊緣到最後脈衝的上升/下降定時的移位時間被定義為TSLP、TELP。另外，從時 鍾邊緣到最後脈衝的下降定時的移位時間被定義為TEFP，並且進一步，多脈衝的單脈衝間 隔時間被定義為TMP。時間間隔TELP-TSFP、TMP、TELP-TSLP、和TLC中每一個均被定義為相對於最大值 的半值寬度。另外，在本實施方案中，上述參數設置範圍被限定為0. 25T 彡 TSFP 彡 1. 50T (方程式 01)0. OOT 彡 TELP 彡 1. OOT (方程式 02)1. OOT ^ TEFP 彡 1. 75T (方程式 03)-0. IOT 彡 TSLP 彡 1. OOT (方程式 04)0. OOT 彡 TLC 彡 1. OOT (方程式 05)0. 15T 彡 TMP 彡 0. 75T (方程式 06)另外，在本實施方案中，上述參數的值可以根據記錄標記長度(標記長度)和緊接 在前的/緊接在後的間隔長度(導引/後續間隔長度)而改變或調整。在本實施方案中，最短標記長度為0.204 μ m，並且光碟旋轉線速度為6. 61m/s。因 此，最短標記和最短間隔的重複模式的頻率為16.2MHz。當該頻率被代入X/3240 至 χ/190中的χ時，通過頻譜分析儀所測出的範圍為5kHz至85kHz。在該範圍中，在85kHz 處的N電平為-89. 8dBm，且最高電平(C電平)為-66. 7dBm。由這些結果可得出，C/N為 23. ldB( = C電平值-N電平值)。當信息被記錄時，LO的內圓周處的PRSNR為18. 7，LO的 外圓周處的I3RSNR為17.6，Ll的內圓周處的PRSNR為23. 1，並且Ll的外圓周處的PRSNR 為17.0。即，可在從內圓周至外圓周的區域內獲得有利的記錄特性。當用該最佳記錄功率 (通過該最佳記錄功率而獲得最高SbER和I3RSNR)來重複記錄作為最短標記的2T時，通過 頻譜分析儀測出的載波電平(Cst)為-43. 5dB。Cst/C為23. 2dB。載波電平(Cst)表示的是當用該最佳記錄功率來重複記錄2T並隨後進行再現時， 所獲得的多個再現信號振幅的平均值。比較例按照與實施例相同的步驟製造信息記錄介質，並記錄信息。在5kHz至85kHz範圍內，在85kHz處的N電平為-89. OdBmX電平為-49. 7dBm。由這些結果可得出，C/N為39. 3dB。 當信息被記錄時，LO的內圓周處的PRSNR為20. 9，LO的外圓周處的PRSNR為19. 8，Ll的內 圓周處的PRSNR為21. 2，並且Ll的外圓周處的PRSNR為11.4。S卩，可在LO和Ll的內圓周 獲得有利的記錄特性，但在其外圓周處的記錄特性劣化。當用該最佳記錄功率(通過該最 佳記錄功率而獲得最高的SbER和I3RSNR)來重複記錄作為最短標記的2T時，通過頻譜分析 儀測出的 Cst 為-45. OdB。Cst/C 為 4. 7dB。在該比較例中，雖然其信息記錄介質是按照與上述實施例相同的程序製造的，但 是在外圓周處的特性劣化。這是因為由兩個層所產生的高密度造成了外圓周處的信號特性 劣化。本發明可通過上述方法輕鬆地評估特性發生劣化的介質，並且可以僅選擇這樣的 介質，從該介質的內圓周至外圓周可獲得良好的信號特性。需要注意的是，本發明並不限於上述例子，並且當現在或將來實施本發明時，可以 在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，基於現在的技術對本發明進行各種修改。例如，本 發明不僅可以在雙層光碟中實施，也可以在將來可能會被實際應用的具有三層或更多記錄 層的光碟中得以實施。下面將對用於將記錄於上述光碟上的信息進行再現的光碟設備進行說明。圖7為示出用於光碟重放的光碟設備的結構概要的框圖。如圖7所示，光碟為(例如)圖2所示的單側雙層光碟。短波長半導體雷射源120 被用作光源。出射光束的波長位於(例如)400nm至410nm的紫外波長帶。由半導體雷射 源120發出的出射光束110被準直透鏡121校準成為平行光束，並通過偏振分束器122和 λ/4板123進入物鏡124。隨後，光束110穿過光碟D的基片並聚焦於各信息記錄層。從 光碟D的信息記錄層反射回的反射光111再次穿過光碟D的基片，並穿過物鏡124和λ/4 板123後被偏振分束器122反射。隨後，反射光111通過聚光透鏡125進入光檢測機構。光檢測機構包含光電檢測器127和未示出的I/V放大器(電流電壓轉換器)。光 電檢測器127的光接收部分通常分成多個部分，並且各個光接收部分均輸出與光密度相對 應的電流。ΙΛ放大器(電流電壓轉換器)將輸出電流轉換成為電壓，並將該電壓施加到 運算電路140。運算電路140通過輸入電壓信號來計算(例如)傾斜誤差信號、HF信號、聚 焦誤差信號、及循軌誤差信號。傾斜誤差信號用於進行傾斜控制。HF信號用於再現記錄在 光碟D上的信息。用於本發明的和信號即為該HF信號。聚焦誤差信號用於進行聚焦控制。 循軌誤差信號用於進行循軌控制。致動器128可以沿垂直方向、光碟徑向、和傾斜方向(徑向或/和切線方向)驅動 物鏡124。伺服驅動器150控制著致動器128，從而使得物鏡124跟隨著光碟D上的信息軌 道。需要注意的是，存在兩個不同的傾斜方向。其中之一的「徑向傾斜」發生於光碟表面向 光碟中心傾斜時。另一個傾斜方向「切線傾斜」沿著軌道的切線方向發生。通常由於光碟 的翹曲而發生的傾斜為徑向傾斜。不僅需要考慮到在光碟製造過程中所發生的傾斜，還需 要對因光碟隨時間的推移發生變化而發生的傾斜、或是因使用環境的快速改變而發生的傾 斜加以考慮。可通過使用類似於這種的光碟設備對本發明的光碟進行重放。另外，在實際操作中，也可將各實施方案儘可能恰當地進行組合。在這種情況中， 可獲得組合效果。此外，這些實施方案包括不同階段的多種發明，因此可通過將多種公開的構成要素進行恰當地結合，從而提煉出各種發明。例如，即使刪除實施方案中所公開的全部 構成要素中的若干個構成要素時，也可以將其構成要素被刪除後的構造提煉為發明。
本領域的技術人員很容易想到其它的優點和變形。因此，本發明的更寬的方面並 不局限於本文所示出和描述的具體細節以及代表性的實施方案。所以，在不脫離由所附權 利要求及其等同概念所限定的廣義發明概念的精神或範圍的情況下，可以進行多種修改。
權利要求
一種包括多個記錄層的光學記錄介質，配置來採用具有預定波長的光記錄或再現信息，其中用於在記錄層上記錄至少一個記錄標記的通道時鐘周期被設定為T，所述信息可以記錄在長度為2T、3T或更長的記錄標記上，多脈衝用來記錄長度為3T或更長的記錄標記，所述多脈衝在其結束處包括一個最後脈衝，以及長度為3T或更長的記錄標記在這樣的條件下被記錄所述最後脈衝的寬度處在從0T到1.10T之間的範圍內。
2.一種在包括多個記錄層的光學記錄介質上記錄信息的方法，所述光學記錄介質配置 來採用具有預定波長的光記錄或再現信息，其中用於在記錄層上記錄至少一個記錄標記的 通道時鐘周期被設定為Τ，所述信息可以記錄在長度為2Τ、3Τ或更長的記錄標記上，多脈衝 用來記錄長度為3Τ或更長的記錄標記，所述多脈衝在其結束處包括一個最後脈衝，以及如 果所述最後脈衝的寬度處在從OT到1. IOT之間的範圍內則記錄長度為3Τ或更長的記錄標 記，所述方法包括步驟採用所述光在所述多個記錄層的至少一個上記錄信息。
3.—種從包括多個記錄層的光學記錄介質中再現信息的方法，在所述光學記錄介質上 至少部分地採用具有預定波長的光記錄信息，其中用於在記錄層上記錄至少一個記錄標記 的通道時鐘周期被設定為Τ，所述信息可以記錄在長度為2Τ、3Τ或更長的記錄標記上，多脈 衝用來記錄長度為3Τ或更長的記錄標記，所述多脈衝在其結束處包括一個最後脈衝，以及 如果所述最後脈衝的寬度處在從OT到1. IOT之間的範圍內則記錄長度為3Τ或更長的記錄 標記，所述方法包括步驟採用所述光從所述多個記錄層的至少一個中再現信息。
4.一種盤驅動器，用於從包括多個記錄層的光學記錄介質中再現信息，在所述光學記 錄介質上至少部分地採用具有預定波長的光記錄信息，其中用於在記錄層上記錄至少一個 記錄標記的通道時鐘周期被設定為Τ，所述信息可以記錄在長度為2Τ、3Τ或更長的記錄標 記上，多脈衝用來記錄長度為3Τ或更長的記錄標記，所述多脈衝在其結束處包括一個最後 脈衝，以及如果所述最後脈衝的寬度處在從OT到1. IOT之間的範圍內則記錄長度為3Τ或 更長的記錄標記，所述盤驅動器包括光發射器，配置來將光發射到多個記錄層的任一個，光接收器，配置來對光被發射到其上的記錄層所反射的光進行接收，和再現器，配置來根據所反射的光再現記錄在介質上的信息。
全文摘要
本發明公開了一種光學記錄介質、記錄方法、再現方法和盤驅動器。光學記錄介質包括多個記錄層，配置來採用具有預定波長的光記錄或再現信息，其中用於在記錄層上記錄至少一個記錄標記的通道時鐘周期被設定為T，所述信息可以記錄在長度為2T、3T或更長的記錄標記上，多脈衝用來記錄長度為3T或更長的記錄標記，所述多脈衝在其結束處包括一個最後脈衝，如果所述最後脈衝的寬度處在從0T到1.10T之間的範圍內，則記錄長度為3T或更長的記錄標記。
文檔編號G11B7/24GK101930769SQ20101026539
公開日2010年12月29日 申請日期2008年6月18日 優先權日2007年6月18日
發明者中村直正, 梅澤和代, 森下直樹, 森田成二, 勝田伸一, 高澤孝次 申請人:株式會社東芝