CN100395835C - 信息存储介质、压模、盘装置和管理信息回放方法 - Google Patents

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Abstract

公开了信息存储介质、压模、盘装置和管理信息回放方法。根据本发明，一种盘状信息存储介质具有同心管理信息区(11)和同心数据区(21)。所述管理信息区包括在径向上排列的多个凹槽(13)，加到所述多个凹槽上的染色材料，以及跨过所述多个凹槽在径向形成并且在圆周方向排列的多个条状图案(12)；所述数据区包括在径向上排列的多个凹槽(23)和加到所述多个凹槽上的染色材料。所述在圆周方向排列的多个条状图案包括管理信息。

Description

信息存储介质、压模、盘装置和管理信息回放方法
技术领域
本发明涉及盘状信息记录介质，如DVD-R。本发明也涉及采用模压方法形成盘状信息存储介质的压模。本发明还涉及盘装置和管理信息回放方法，用于从在同心管理信息区中排列的条形图案回放管理信息。
背景技术
光盘比如DVD具有称为爆发刻录区(BCA)的区域，其中记录着条形码图案。此条形码图案通过由激光烧掉盘的反射膜，或者通过改变盘的换相记录膜的相位而被记录。例如，日本专利申请公开出版号No.2004-152429提出了通过使对应于条形码图案的调制信号与来自盘旋转马达的信号保持同步而在盘上记录条形码图案的技术。
为了对其记录密度高于目前光盘的下一代光盘进行处理，所使用的激光束的波长小于用来处理目前光盘的激光束的波长。
使用染色材料的WORM光盘的记录特征取决于激光的波长。因此，对应于短波长的下一代光盘遇到这样的问题，即利用对应于处理目前光盘的长波长的激光无法正确地记录条形码图案。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能利用长波长激光正确记录条形码图案(管理信息)的信息存储介质。本发明的另一个目的是提供一个压模，能够用模压处理形成可以使用长波长激光记录条形码图案(管理信息)的信息存储介质。本发明的再一个目的是提供一种盘装置和管理信息回放方法，能够准确地回放条形码图案(管理信息)。
根据本发明的一个方面，提供了一种信息记录介质，包括同心管理信息区和同心数据区，其中所述管理信息区包括：在径向上排列的多个凹槽，加到所述多个凹槽上的染色材料，以及跨过所述多个凹槽在径向形成并且在圆周方向排列的多个条状图案；所述数据区包括：在径向上排列的多个凹槽，和加到所述多个凹槽上的染色材料；并且所述在圆周方向排列的多个条状图案包括管理信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于通过模压处理形成盘状信息存储介质的压模，包括：第一压印区，其中通过模压处理形成同心管理信息区；以及第二压印区，其中通过模压处理形成同心数据区，其中所述第一压印区具有在径向上排列的多个凹槽，以及所述第二压印区具有在径向上排列的多个凹槽。
根据本发明的再一个方面，提供了一种盘装置，包括：照射单元，被配置为用光束照射信息存储介质的同心管理信息区；以及回放单元，被配置为根据从照射单元施加的光束回放管理信息区的管理信息。
根据本发明的再一个方面，提供了一种管理信息回放方法，包括：用光束照射信息存储介质的同心管理信息区，并根据所照射的光束回放管理信息区的管理信息。
在以下的说明中，将会阐述本发明另外的目的和优点，其中一部分从说明书中显而易见，或者可以在对本发明的实践中学会。利用后文中具体指出的若干装置及组合，就可以实现本发明的目的，获得本发明的优点。
附图说明
在说明书中加入并构成其一部分的附图，展示了本发明的若干实施例，并且连同上面给出的一般说明和下面给出的实施例的详细说明，用于讲解本发明的原理。
图1显示了在作为本发明的信息存储介质的示例的光盘(WORM光盘)上爆发刻录区(BCA)的结构；
图2显示了制造此光盘的方法流程的示例；
图3解释BCA中射束点的移动；
图4解释从BCA直接获得的回放信号；
图5是一幅框图，显示了回放记录在光盘OD的BCA中的BCA图案(管理信息)的光盘装置的示意方案；
图6是一幅流程图，解释了回放记录在光盘OD的BCA中的BCA图案(管理信息)的回放方法；
图7解释了从BCA获得并正在进行滤波处理的回放信号。
具体实施方式
下面将参考附图，介绍本发明的实施例。
图1显示了在作为本发明的信息存储介质的示例的光盘(WORM光盘)上的爆发刻录区(BCA)的结构；图2显示了制造此光盘的方法流程的示例。从另一个角度说，图1是表明根据本发明实施例的压模中BCA的布局。注意，压模是一种通过模压处理形成光盘的工具。
在加工光盘OD时，在盘片上记录盘片唯一信息，即管理信息。此盘片唯一信息是，例如，版权保护信息。版权保护信息例如用来标识每张盘片。
在诸如CD、DVD、BD或HD-DVD的光盘上，盘片唯一信息或管理信息事先以条形码图案的形式记录在盘片圆周部分内侧的BCA中。为了在盘片上形成在其中记录条形码图案的BCA，可以在制造光盘时，在用做模具工具的压模上记录要记录在BCA中的条形码图案。为了在每张盘片上记录唯一信息，还可能由激光在所加工的盘片的BCA中记录条形码图案。在只读盘片中，通过由激光束烧掉铝之类的材料制成的反射膜来记录条形码图案。另一方面，在相变记录型盘片中，通过由激光改变相变记录膜的相位来记录条形码图案。
然而，使用有机染色材料的WORM光盘存在这样的问题，即使用BCA记录装置即使发出激光光束也无法正确记录任何BCA图案。一个原因在于染色材料对波长的依赖性高。BCA记录装置通过使用具有当前波长(例如，650nm)的激光束在光盘上记录BCA图案。但是，当将具有当前波长(例如，650nm)的激光束施加到对应于下一代短波长(例如，405nm)的光盘上时，则无法正确形成任何BCA图案。而且，WORM光盘使用具有高导热性的银基(Ag)材料做为反射膜。从BCA记录装置输出的激光束的功率密度低，因此，热量不足。于是，由于感光度不足，BCA记录装置无法正确地在WORM光盘上记录任何BCA图案。
因此，在本发明中，WORM光盘(对应于波长405nm的光盘)使用下列有机染色材料制成为记录层。事先在光盘的模型基底上的BCA对应部分中形成螺旋形或同心凹槽，在数据区域对应部分中也形成螺旋型或同心凹槽。因此，如图1中所示，在压模ST的同心BCA11(第一压模区)中形成螺旋形或同心凹槽13，在压模ST的同心数据区域21(第二压模区)中也形成螺旋形或同心凹槽23。就是说，在光盘OD上的同心BCA11中形成螺旋或同心凹槽13，在光盘OD上的同心数据区域21中也形成螺旋或同心凹槽23。
可以将染料施加到排列在盘片上的凹槽13和23上。通过使用来自BCA记录装置的激光(激光的波长为650nm)以化学方式改变染料，可以在BCA11上正确地记录BCA图案(条形图案)12。注意，BCA图案12在跨过多个凹槽13的径向形成。盘唯一信息或管理信息使用在圆周方向排列的多个BCA图案12而设置。如上所述，即使光盘与405nm的波长兼容，在其中可以施加染料的光盘布局中，对来自BCA记录装置的波长为650nm的激光的基本染料感光度也可以增加。
注意，BCA图案12是一种条形码图案，其宽度(在切线方向)为几十微米(μm)，长度(在半径方向)大约几百微米。在BCA11中形成、并在径向彼此相邻的凹槽13之间的距离(间距)是几微米或更小。更具体而言，在BCA11中在径向上彼此相邻的凹槽13之间的距离D1，与数据区21中在径向上彼此相邻的凹槽23之间的距离D2，满足D1≤D2。BCA11中在径向上彼此相邻的凹槽13之间的距离D与BCA11中凹槽13的宽度W，满足D/2＜W。
在本实施例中，光盘OD是WORM光盘，其直径为120mm，厚度为1.2mm(两个0.6mm厚的聚碳酸酯模型基底粘接在一起)，使用有机染色材料作为记录层1，且BCA11为半径22.3mm到23.1mm的环形形状。光盘OD的记录和回放使用波长405nm作为记录/回放光来进行，并且光学系统的NA为0.65。而且，在数据区21中形成并且在径向上彼此相邻的凹槽23之间的距离(轨道间距)是400nm。注意，本发明不局限于这些规定。
光盘的材料如下。模型基底由聚碳酸酯制成，模压成型时使用的压模由镍(Ni)制成，记录层由有机染色材料制成，即氮基染料、重氮基染料、菁染料、酞花菁染料或苯乙烯基染料，或者是这些染料的混合，反射层由银(Ag)、铝(Al)、金(Au)或基于任何上述这些金属的金属化合物制成，而粘接材料由丙烯或环氧紫外线树脂制成。当然，本发明不限于这些材料。
下面将参照附图2解释光盘OD的制造方法。主盘由表面被抛光并且清洁的玻璃制成(ST21)。在主盘的表面上施加了光致抗蚀剂(ST22)，将光致抗蚀剂对激光束等曝光以记录信息(ST23)。然后，对曝光的主盘显影以形成凸出和凹入的部分，例如凹坑或凹槽(ST24)。之后，对主盘镀膜以形成压膜ST(ST25)。压膜ST的主材料是镍。通过使用压模ST作为模型，通过注模形成由树脂制成模型基底。使用聚碳酸酯作为树脂。在这样形成的模型基底上通过旋涂施加有机染料的记录层1(ST27)。在染料层上形成反射层，然后粘接基底以形成光盘(ST28)。由BCA记录装置将对盘唯一的BCA图案记录在粘接的盘的BCA中。
注意在主盘曝光步骤(ST23)，凹槽13在光盘上半径为22.3到23.1mm的BCA11中曝光。因此，在模压成型步骤中形成的模型基底上还形成了凹槽13。注意在主盘曝光步骤(ST23)中，凹槽23还在数据区中曝光。因此，在模压成型步骤中形成的模型基底上还形成了凹槽23。在染料应用步骤(ST27)中，可以将染料应用到凹槽13(并且将染料应用到凹槽23)，以在最后的BCA记录步骤中增加基本的染料感光度。
当BCA11中的凹槽13和数据区中的凹槽23具有完全不同的宽度时，无法在主盘曝光步骤中通过同一曝光设备的同一过程形成BCA11中的凹槽和数据区中的凹槽23。从盘片加工效率的角度来看，BCA11中在径向上彼此相邻的凹槽13之间的距离(轨道间距)D1可以基本上等于数据区21中在径向上彼此相邻的凹槽23之间的距离(轨道间距)D2。也就是满足D1＝D2(或D1≈？？？D2)。例如，上述轨道间距是400nm。
作为替代，BCA11中在径向上彼此相邻的凹槽13之间的距离(轨道间距)D1可以是数据区21中凹槽23之间的距离(轨道间距)D2的1.05到0.50倍。也就是满足D2×0.50≤D1≤D2×1.05。当然，如果两个区域中的轨道间距完全相同，轨道交叉信号可以变成一个障碍，并且当光学设备回放BCA信号时，BCA信号的回放精度会变差。为此，BCA11中在径向上彼此相邻的凹槽13之间的距离(轨道间距)D1可以略小于数据区21中在径向上彼此相邻的凹槽23之间的距离(轨道间距)D2，以使得很难由光学设备头读取轨道交叉信号。就是说，可以满足D1＜D2。
此外，为了避免轨道交叉信号在读取BCA信号时成为障碍，BCA11中凹槽13的宽度W可以比径向上彼此相邻的凹槽13之间的距离(轨道间距)D的一半要宽，以使得将染料有效地施加到凹槽13中时，很难输出轨道交叉信号。就是说，可以满足D/2＜W。更为优选的情况是，BCA11中凹槽13的宽度W可以是在径向上彼此相邻的凹槽13之间的距离(轨道间距)D的0.6到0.8倍。也就是满足D×0.6＜W＜D×0.8。
作为WORM光盘，可以使用其中已记录标记的反射变得低于未记录部分的反射的高到低介质，还可以使用其中已记录标记的反射变得高于未记录部分的反射的低到高介质(例如，使用在日本专利申请公开出版号2002-74740和2002-206061中公开的染料)。本发明可以应用于上述两种介质。此外，如图1中所示，不仅在BCA11中记录BCA图案12时可以应用本发明，而且在由如轮廓线符号所示的“未记录”部分形成BCA图案12时也可以应用本发明。
如上所述，由于事先在光盘OD的BCA11中形成凹槽13，然后将染色材料施加到凹槽13上，可以提高有效的染料感光度。而且，如上所述，由于定义了轨道间距和凹槽13的宽度，可以避免随着染料感光度的提高，避免凹槽13成为回放BCA信号时的障碍。
参考图3到图7，下面讲述记录在光盘OD的BCA上的BCA图案(管理信息)的回放。图3解释BCA中射束点的移动。图4解释从BCA直接获得的回放信号。图5是一幅框图，显示了回放记录在光盘OD的BCA中的BCA图案(管理信息)的光盘装置的示意方案。图6是一幅流程图，解释了回放记录在光盘OD的BCA中的BCA图案(管理信息)的回放方法。图7解释了从BCA获得并正在进行滤波处理的回放信号。
如图5中所示，光盘设备包括控制器51、记录信号处理电路52、激光驱动器(LD)53、光学拾取头(PHU)54、前置放大器55、伺服电路56、BCA信号处理电路57、RF信号处理电路58以及地址信号处理电路59。光学拾取头54还包括激光器54a、传动器(ACT)54b和光电探测器(PD)54c。
当记录信息时，控制器51输出记录信号。记录信号处理电路52调制此记录信号。根据经过调制的记录信号，激光驱动器(LD)53驱动激光器54a。然后，激光器54a用与记录信号对应的激光束照射光盘。利用此操作，信息被记录到光盘OD上。
当回放信息时，激光驱动器(LD)53根据回放信号驱动激光器54a。因此，激光器54a用回放激光束照射光盘。通过照射，从光盘OD反射的反射光被光电检测器54c检测。光电检测器54c输出反射光分量作为电信号。注意，光电反射器54c包括多个光检测单元(如4个光检测单元)。通过将由相应的光检测单元所检测到的信号分量相加而获得的信号称为和信号，将从一些光检测单元检测到的信号分量中减去从其余光检测单元检测到的信号分量而获得的信号称为差信号。前置放大器55放大从光电检测器54c输出的电信号。
伺服电路56根据来自控制器51的伺服控制信号和由光电检测器54c检测并由前置放大器放大的电信号生成伺服信号。传动器(ACT)54b根据伺服信号控制聚焦、跟踪和倾斜。
BCA信号处理电路57处理由光电检测器54c检测并由前置放大器放大的电信号(和信号)，以回放BCA图案。BCA信号处理电路57包括低通滤波器57a以去除高频成分噪声。RF信号处理电路58处理由光电检测器54c检测并由前置放大器放大的电信号(和信号)，以回放内容信息。地址信号处理电路59处理由光电检测器54c检测并由前置放大器放大的电信号(和信号)，以回放物理地址信息。
如图3所示，当回放BCA信号时，不执行回放激光射束点的跟踪控制。因此，回放激光射束点有时倾斜地穿过BCA11中的条形BCA图案。利用此操作，如图4所示，除了BCA图案12的信号分量外，从BCA直接获得的回放信号包括一个小的信号作为来自凹槽13的噪声。图5中所示的BCA信号处理电路57的低通滤波器57a去除此噪声
现在参考图6概括说明BCA图案12的回放。首先，安装光盘OD(ST31)，主轴马达37旋转(ST32)，设置焦点(ST33)，然后射束点移动到BCA11(ST34)。就是说，激光束照射BCA11。因此，从BCA获得回放信号(反射光)(ST35)，然后回放信号进行低通滤波处理(ST36)，获得如图7中所示的不带高频成分噪声的回放信号。由于去除了高频成分噪声，BCA可以正确地回放。
对于本领域的技术人员，不难设想出其他的优点和修改。所以，从广义上来说，本发明并不限于本文所示和介绍的特定细节和代表性实施例。因此，对于附带的权利要求书及其相当内容定义的一般发明概念，在不脱离其实质和范围的情况下，可以作出多种修改。

Claims (8)

1.一种盘状信息存储介质，其特征在于包括：
同心管理信息区；以及
同心数据区，
其中所述同心管理信息区包括：
在径向上排列的多个凹槽，
加到所述多个凹槽上的染色材料，以及
跨过所述多个凹槽在径向形成并且在圆周方向排列的多个条状图案；
所述同心数据区包括：
在径向上排列的多个凹槽，和
加到所述多个凹槽上的染色材料；并且
所述在圆周方向排列的多个条状图案包括管理信息；
其中，所述同心管理信息区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与同心数据区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D2，满足D1≤D2。
2.一种盘状信息存储介质，其特征在于包括：
同心管理信息区；以及
同心数据区，
其中所述同心管理信息区包括：
在径向上排列的多个凹槽，
加到所述多个凹槽上的染色材料，以及
跨过所述多个凹槽在径向形成并且在圆周方向排列的多个条状图案；
所述同心数据区包括：
在径向上排列的多个凹槽，和
加到所述多个凹槽上的染色材料；并且
所述在圆周方向排列的多个条状图案包括管理信息；
其中，所述同心管理信息区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与同心数据区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D2，满足D2×0.5≤D1≤D2×1.05。
3.根据权利要求1或2的介质，其特征在于，同心管理信息区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与同心管理信息区中凹槽的宽度W，满足D1/2＜W。
4.根据权利要求1或2的介质，其特征在于，同心管理信息区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与同心管理信息区中凹槽的宽度W，满足D1×0.6＜W＜D1×0.8。
5.一种用于通过模压方法形成盘状信息存储介质的压模，其特征在于包括：
第一压印区，其中通过模压处理形成同心管理信息区；以及
第二压印区，其中通过模压处理形成同心数据区，
其中所述第一压印区具有在径向上排列的多个凹槽，以及
其中所述第二压印区具有在径向上排列的多个凹槽；
其中，所述第一压印区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与第二压印区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D2，满足D1≤D2。
6.一种用于通过模压方法形成盘状信息存储介质的压模，其特征在于包括：
第一压印区，其中通过模压处理形成同心管理信息区；以及
第二压印区，其中通过模压处理形成同心数据区，
其中所述第一压印区具有在径向上排列的多个凹槽，以及
其中所述第二压印区具有在径向上排列的多个凹槽；
其中，所述第一压印区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与第二压印区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D2，满足D2×0.50≤D1≤D2×1.05。
7.根据权利要求5或6的压模，其特征在于，第一压印区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与第一压印区中凹槽的宽度W，满足D1/2＜W。
8.根据权利要求5或6的压模，其特征在于，第一压印区中在径向上彼此相邻的凹槽之间的距离D1与第一压印区中凹槽的宽度W，满足D1×0.6＜W＜D1×0.8。
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