CN100449624C - 光信息记录介质及其记录再现方法以及记录再现装置 - Google Patents

Abstract

随着光信息记录介质的高密度化，使得盘的结构复杂化，并且由于记录层的多层化，而使得制造宽容度和成本成为问题。通过使用基板和形成在基板上的由受到记录光的照射后透射率发生变化的材料构成的透光层，能够进行信息的记录、再现，并能够容易地制造低成本且高密度的光信息记录介质。

Description

光信息记录介质及其记录再现方法以及记录再现装置

技术领域

本发明涉及能够进行信息的记录/再现的光信息记录介质、光信息记录介质的记录再现方法以及记录再现装置。

背景技术

近年来，在信息记录的技术领域中，各种有关光信息记录的研究不断地推进。该光信息记录，由于能够实现高密度化，而且能够以非接触的方式进行记录/再现，所以作为一种能够以低成本来实现的方式，在广泛的用途中已经得到了应用。

其中，数字式通用光盘(DVD)，是作为信息而不仅能够记录/再现声音而且还能够记录/再现电影等动态图像的大容量的光盘，因此在市场上得到了迅速的普及。

目前，代表DVD的光盘构成为，在厚度为1.2mm的透明树脂基板上设置信息记录层，并通过对整体覆膜而实施保护的构造，或者在1.2mm的透明树脂基板的一面或两面上设置信息记录层，并将这2片贴合的构造。

并且，近年来，为了实现高密度化，提出有一种缩短激光的波长，并且使用物镜的数值孔径(NA)大的物镜的光盘(例如参照专利文献1、2)。

光盘的记录标记与光点的大小成比例，如果缩小光点尺寸，则可记录再现的密度增加，从而可实现高密度化。关于光点尺寸，在把照射激光的波长设为λ时，则根据λ/NA来决定。即，如果要实现高密度化，只要增大NA即可。

但是NA与盘的倾斜有很大的相关性，增大NA，会减小针对光盘的倾斜的宽容量。该宽容量可通过减小透光层的厚度来增加。而且作为减小透光层的厚度的方法，提出有一种把采用注塑法制成的树脂膜利用UV粘合剂或丙烯酸类粘合剂贴合在信息记录层上的方法。

图8表示以往的光信息记录介质10的构造图。光信息记录介质10具有形成了信息记录用的槽的基板11，并且在该槽上形成信息记录层12，而且利用粘合层13把信息记录层12与由树脂膜构成的透光层14粘合。通过使信息记录层12例如只能进行一次记录，可制作成只能进行一次写入的记录介质。该一次写入记录介质可通过利用激光来改变信息记录层12的反射率来实现。另外，通过减小透光层14的厚度，能够扩大倾斜宽容度，从而可实现高密度的记录。

并且，近年来，基于安全性的问题，在光信息记录介质中记录了各种识别信息(例如，参照专利文献3)。在把介质ID等个体信息追加记录在光信息记录介质中的情况下，在光盘的内周侧的从半径22.3mm到23.5mm(DVD规格的情况)的范围内，通过使用大功率激光追加记录形成被称为BCA(Burst Cutting Area)的条形码状的条纹列，来破坏信息记录层12，进行盘ID等的记录。关于BCA，可以使用如DVD的ROM盘那样，在反射膜上具有铝盘的盘，并提出了用于各种用途的方案。作为容量，为188字节，与记录数据相比为极小的容量，条纹的间隔即使10μm以上，也能够被充分地收纳在光盘1的一周旋转中。而且由BCA追加记录的个体信息，虽然容量小，但在用途上是重要的信息，因此必须使其不容易被篡改。

专利文献1：特开平8-235638号公报

专利文献2：特开平10-283683号公报

专利文献3：特开平11-162031号公报

通常，如果要实现一次性记录，则必须设置一次性用的记录层。该记录层可采用相变化材料构成，或采用有机色素构成。

在采用相变化材料的情况下，通过采用溅射法将反射膜、保护膜、相变化膜等叠层而构成。该方法存在着以下的问题。

(1)由于记录层为多层构造，所以制作困难；

(2)成膜装置、材料的成本高。

在使用有机色素的情况下，采用旋涂法在盘面上涂覆有机色素，然后采用溅射法形成反射膜。该方法存在着以下的问题。

(1)采用旋涂法的膜厚控制困难；

(2)材料成本高。

并且，关于BCA条纹，由于是以在非寻迹状态下进行读取为前提，从激光头和光盘装置机构的误差宽容度的关系方面考虑，不能缩短BCA条纹的长度。因此，如果要在BCA条纹中记录个体信息，则需要从可记录的区域中分配出更大比例的面积用于BCA条纹的记录，因此，使得可进行记录的面积减少，特别是对于可进行高密度记录的记录膜来说，存在着记录容量显著减少的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述的问题而提出的，其目的是提供一种低成本、高密度的光信息记录介质及记录再现方法。

为了解决上述的问题，本发明的光信息记录介质具有基板、和形成在基板上的透光层，透光层在被记录光照射后，其透射率发生变化。

由此，不需要设置以往的信息记录层即可进行信息的记录、再现，从而能够容易地制造低成本的介质。

另外，本发明的光信息记录介质，优选在基板与透光层之间构成光吸收层。由于需要大于以往的大功率记录光，所以用于吸收其热量。

本发明的光信息记录介质，其特征在于，受到记录光的照射的透光层的透射率的变化是不可逆变化，并且受到记录光的照射的透光层的透射率的变化，向降低再现光或记录光的透射的方向变化。由此成为适合于一次写入记录的介质。

本发明的光信息记录介质，透光层的材料优选含有由聚碳酸酯树脂、或丙烯酸树脂、或聚烯烃树脂构成的树脂片材。

另外透光层最好还具有用于粘合树脂片材的粘合树脂。在这种情况下，作为粘合树脂可选择被记录光照射后透射率下降的材料。

并且，粘合树脂的材料优选由UV固化性树脂、丙烯酸类粘合剂构成。

另外，透光层优选由一层以上的UV固化性树脂构成。在这种情况下，能够以低成本容易地制造高密度光信息记录介质。

另外，本发明的光信息记录介质，其特征在于，在用户数据区域以外的区域上的至少一个以上的部位上，构成透射率变化区域，并且在相对用户数据区域的内侧或外侧，或者内外两侧，构成透射率变化区域。这样，也可以对应BCA区域的记录。

为了解决上述问题的本发明的信息记录介质的记录再现方法，其特征在于，通过从透光层的上部照射被调制的记录光，使透光层的透射率变化，来记录信息，并且根据透射率的变化再现信息。并且，使透光层透射率产生不可逆的变化，该透射率变化区域在用户数据区域以外的至少一个以上的区域中进行记录再现。由此，无须设置记录层即可进行信息的记录、再现，从而可实现低成本化。

为了解决上述问题的光信息记录介质的记录再现装置，其特征在于，通过从透光层的上部照射被调制的记录光，使透光层的透射率变化，来记录信息，并且根据透射率的变化再现信息。

本发明的光信息记录介质的记录再现装置，用于对包括基板、具有信息记录层的第1记录区域、和具有透光层的第2记录区域的光信息记录介质进行记录再现，其特征在于，具有：光照射单元，其能够把记录光照射到第1记录区域和第2记录区域；和切换单元，其在第1记录区域和第2记录区域之间切换光照射单元的记录模式。这样，由于对于具有多个记录区域的光信息记录介质，可使用一个装置进行记录再现，从而可实现低成本化。

如以上说明的那样，根据本发明的光信息记录介质，由于不需要信息记录层即可进行信息的记录再现，所以能够容易地以低成本批量生产高密度的介质。

附图说明

图1是本发明的光信息记录介质的结构图。

图2是本发明的光信息记录介质的信号评价图。

图3(a)是本发明的光信息记录介质的盘ID概略图，(b)是本发明的光信息记录介质的信号评价图。

图4是本发明的光信息记录介质的盘ID概略图。

图5是本发明的光信息记录介质的记录方法的概略图。

图6是本发明的光信息记录介质的盘ID的记录方法概略图。

图7是本发明的变形例的光信息记录介质的结构图。

图8是以往的光信息记录介质的结构图。

图中：10-光信息记录介质；11-基板；12-信息记录层；13-粘合层；14-透光层；20-光信息记录介质；21-基板；22-光吸收层；23-透光层；41、51-用户数据区域；42、52-用户数据以外的数据区域；43-记录数据；52-光信息记录介质；61-光信息记录介质；62-光拾取器；63-电机；64-驱动部；65-驱动控制器；66-拾取控制部；67-信号处理部；68-写入信息；71-光信息记录介质；72-光拾取器；73-马达；74-驱动部；75-驱动控制器；76-拾取控制部；77-信号处理部；78-写入信息；79-盘ID信号处理部；80-盘ID写入信息。

具体实施方式

本发明的光信息记录介质在基板上具有透光层，利用通过照射记录光，透光层的透射率发生变化的这种现象，进行信息的记录。该介质，不需要设置以往的信息记录层便可进行信息的记录再现，并能够以低成本容易地制作。透光层由保护层(片材)和由粘合树脂构成的粘合层构成，在粘合层部分发生透射率的变化。

作为通过使透光层的透射率下降来进行信息的记录的方法，虽然特别适合于记录用户数据以外的数据(介质的个体识别信息等)的区域，但也适合于记录用户数据的区域。

另外，在本发明的光信息记录介质中，在基板与透光层之间也可以设置光吸收层。光吸收层也起到以往的反射膜的作用，并且比以往更有效地发挥吸收通过使用大功率记录光而产生的热，和降低多余的热的作用。

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

图1表示作为本发明的一个实施方式的光信息记录介质20。光信息记录介质20，是通过使透光层的透射率变化来进行一次性记录的介质。即，光信息记录介质20没有以往的信息记录层。

光信息记录介质20，在基板21上形成有槽或凹坑、或者槽和凹坑，并且在该基板21的一面上设有光吸收层22，并且在光吸收层22的一面上设有透光层23。

作为基板21，使用聚碳酸酯树脂注塑成型，制作成具有螺旋线状的槽的直径为120mm、中心直径为15mm的聚碳酸酯基板。使用溅射装置在基板21上形成了厚度为20nm的光吸收层22。然后，为了适应使用高NA的透镜的高密度记录，形成了厚度为100μm的透光层23。关于透光层23的制作，是使用聚丙烯酸酯类树脂粘合剂形成厚度为25μm的粘合层，使用该粘合层把由聚碳酸酯树脂材料构成的厚度为75μm的片材粘合在光吸收层22的膜上。

作为此时的粘合剂，使用由丙烯酸酯共聚物和光固化成分的交联物构成的粘合剂。此时，丙烯酸酯共聚物是指以丙烯酸酯衍生物为主成分的共聚物，也可以把其它单体共聚合。例如作为丙烯酸酯，把丙烯酸甲酯或把丙烯酸甲酯的甲基变更为乙基、丁基、异丁基等后，将这些多种组合来制作。并且，作为可以与丙烯酸酯共聚的其它单体，例如可以使用丙烯酸、巴豆酸、马来酸、丙烯腈、乙酸乙烯等。这时，作为粘合剂的固化成分，使用分子内具有不饱和基、发生紫外线固化的平均分子量为2万以下的低聚物或单体。例如可以使用丙烯酸酯类材料，其中优选使用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等。光信息记录介质20中使用了采用丙烯酸甲酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的粘合剂。

(实施例1)

使用光信息记录介质20，进行了为了确认通过利用记录光的照射使透光层的透射率变化，从而能够记录信息的实验。

为了容易确认记录动作，使用遮光的金属掩模，在光信息记录介质20上特意作成了记录激光照射不到的区域。然后向光信息记录介质20整体照射波长为250nm的记录用UV光，并且使用波长为405nm的激光进行了再现。图2表示利用示波器测定此时的反射光量的差的测定结果。在光信息记录介质20上，可看到在照射记录用UV光时的掩模区域和未遮光区域的状态变化。这是由于透光层23的透射率的不同而形成的变化。透射率的变化只要约2％以上，即可实施本发明。在未遮光区域中，与掩模区域相比，再现激光的反射光量减少。即，未遮光的区域是图中的Low，而掩模区域是图中的Hi。

在未遮光区域中，由于对透光层23造成了热破坏，所以产生该透射率的变化。特别是，通过由光吸收层22吸收基于记录光的热，而增大了热破坏。此时，在未遮光区域中，可认为是产生了交联分子的切断。具体是，由于透光层23的树脂粘合剂的成分，即丙烯酸酯共聚物中的羧基和羟基等的功能基、与不饱和基(例如丙烯酰基)的交联，通过激光照射被切断，所以产生透射率的变化。

因此，不需要使用以往光信息记录介质10中所具有的专门用于存储记录信息的层，即可在光信息记录介质上进行记录。

(实施例2)

对于如图2说明的那样进行了记录的本发明的光信息记录介质20，进行了用于确认透射率的变化是不可逆的实验。在该实验中，根据阿雷尼扼斯曲线设定各个介质No.1～3的与光信息记录介质20经过了10～20年的情况等效的条件，在90℃80％的环境下放置了100小时。

(表1)

表1表示耐侯性实验前后的介质20的反射率的变化。反射率Hi表示图2所示的透射率未发生变化的区域的反射率，反射率Low表示透射率发生了变化的区域的反射率。根据表1，可看出在实验前后，各个介质的Hi和Low的值几乎未发生变化。由此可确认透光层23的透射率的降低，其变化不可逆转，从而可实现一次性写入的记录。

在本实施方式的说明中，在记录中使用了记录用UV光，但是UV光利用掩模不容易记录细微的信息。因此，上述的实施方式适合于进行数μm程度大小的信息记录。

[第2实施方式]

图3(a)、(b)表示不使用掩模，在光信息记录介质20上记录了细微的标记的结果。图3(a)示意表示了在光信息记录介质20上记录了数据的状态。在用户数据区域41的内周侧形成有记录用户数据以外的数据(例如个体信息)的区域42。在图中，在区域42中记录有由标记组成的记录数据43。作为透光层23，使用了聚碳酸酯片材和聚丙烯酸酯类的树脂粘合剂。此时，变更丙烯酸酯的功能基和聚合度，从而使聚丙烯酸酯类的树脂粘合剂的透射率的波长相关性从400nm附近，透射率急剧下降。图3(b)是在使用波长为405nm的记录用激光，在线速度为0.5m/s、记录功率为10mW的记录条件下，在光信息记录介质20上记录了标记长度为5μm的记录数据43后，以线速度为5m/s、再现功率为0.3mW的条件，再现了记录数据43的示波器的波形。根据该波形，可看出在记录和再现中可使用相同的激光。此时，获得了载波与噪声之比C/N为60dB的充分的信号。由标记构成的记录数据同样也可以在用户数据区域41中进行记录/再现。

在本实施方式中，透光层23的材料使用了聚碳酸酯片材和聚丙烯酸酯类树脂粘合剂的组合，但不限于此，取代聚碳酸酯片材，而采用丙烯酸类树脂片材和聚烯烃类树脂片材的组合，也可以得到同样的结果。

另外，关于粘合剂，也不限于聚丙烯酸酯类，使用UV固化树脂或包含UV固化树脂的粘合剂，也可以得到同样的效果。

[第3实施方式]

并且，采用旋涂法，使用UV树脂制造膜厚为100μm透光层23，虽然比图3的调制率低若干，但获得了同样的效果。这是由于UV树脂的厚膜的热稳定性好，与利用片材和粘合剂构成的透光层23相比，透射率的变化小的原因。

另外，即使在该UV树脂上面构成由UV树脂构成的硬涂层，也获得了相同的效果。

[第4实施方式]

本发明由于利用透光层23可实现记录再现，所以，在以往的光信息记录介质10上只需设置透光层23，即可进行一次性写入的记录和可擦写的记录。这里所述的以往的光信息记录介质是指在用户数据区域中具有由相变化记录层等构成的信息记录层的构造。因此，关于介质ID以及生产厂家独自的信息等，是通过使用户数据区域以外的透光层23的透射率发生变化，来一次性记录。这里，光吸收层虽然是针对本发明中的大功率记录光而设置，但也发挥以往的反射膜的作用。

图4表示本实施方式的光信息记录介质50的各个区域的概略图。光信息记录介质50具有用户数据区域51和用于记录用户数据以外的数据的区域52。在用户数据区域51中形成有信息记录层和透光层。区域52是从记录介质50的R1到R2的范围，至少形成有透光层。在区域52上进行记录时的记录激光的记录条件是：线速度为1m/s、最低功率为0.1mW、偏置功率为2mW、记录峰值功率为11mW。通过这样地使用大功率记录激光，使透光层的透射率发生变化。对于用户数据区域51的记录，设定线速度为5m/s、最低功率为0.3mW、偏置功率为3mW、记录的峰值功率为6.2mW。因此，在相变化记录层虽然发生了相变化，但在透光层中透射率未发生变化。这样，通过针对每个区域来切换记录再现装置的模式，使各个区域的以后的记录条件不同。

把该记录信息假设为个体信息。个体信息是每一片光盘所固有的、或近似于固有的信息与光盘的通用的基本信息等的集合，但是在这里仅把盘ID作为个体信息的代表进行说明。盘ID是为了保护被记录在光盘上的影像、声音、数据等著作权所使用的数据，通过把其与其它密钥信息等组合使用，来把例如只能复制一次的作品，基于盘ID等，进行针对每一片光盘而不同的加密记录。

使用通常的记录激光，只改变其记录条件即可进行记录的本发明的光信息记录介质20，由于与以往的一次性写入的记录不同，能够进行高密度化记录，所以如果数据量相同，则可减少使用的区域。因此，由于用户数据区域51可容纳更多的数据量，所以例如即使是用户数据区域51少的小直径的记录介质，也能够满足要求。另外，在记录盘ID等重要信息的情况下，从防止数据的破坏等可靠性方面考虑，也可以在外周区域上构成记录区域，本发明的光信息记录介质20由于可减少记录区域，所以也能够配置在内周、外周区域双方。

[第5实施方式]

图5表示在本发明的光信息记录介质61上进行记录的记录再现装置的概略图。光信息记录介质61是没有例如第1实施方式或第2实施方式所述的信息记录层的一次性写入的介质。由驱动控制器65控制驱动部64和拾取控制部66，利用信号处理部67来调制写入信息68。然后通过光拾取器62照射激光、进行记录。此时，为了使透光层23的透射率变化，使用比以往大的大功率记录光进行写入，由此可进行记录。在再现时，利用光拾取器62、一边进行寻迹，一边利用信号处理部67解调再现信号，取出再现信息。

[第6实施方式]

图6表示在本发明的光信息记录介质71上记录盘ID时的记录再现装置的概略图。光信息记录介质71例如是具有第4实施方式所述的信息记录层的可擦写记录介质。盘ID写入信息80被ID信号处理部79进行调制，并被记录在光信息记录介质71中。此时，由与信号处理部77不同的ID专用的信号处理部79进行信号的处理。未图示的控制部通过控制盘ID信号处理部79和信号处理部77，能够进行记录模式的切换。

根据本发明的记录再现装置，在具有使用如图4所示的不同的记录方法的多个记录区域的情况下，可针对每个区域进行记录模式的切换，从而可实现介质制造的低成本化。

[第7实施方式]

图7表示在基板21上直接形成了透光层23的光信息记录介质20的构造。在该情况下，虽然省略的吸收层，但也可以充分地获得本发明的有益效果。

[其它实施方式]

以上，举例说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述的实施方式，基于本发明的技术思想，能够以其它的实施方式进行使用。例如，无论是记录再现介质、一次写入介质、ROM介质等，都可以进行一次写入记录。

本发明的光信息记录介质、光信息记录介质的记录再现方法以及记录再现装置，由于能够不使用信息记录层来进行信息的记录、再现，所以可应用在低成本且高密度的光信息记录介质和光信息记录介质的记录再现方法等中。

Claims (16)

1.一种光信息记录介质，其特征在于，具有基板、形成在所述基板上的透光层、和设置在所述基板与所述透光层之间的光吸收层，

所述透光层通过在被照射了记录光时，其透射率发生不可逆变化来进行信息的记录。

2.根据权利要求1所述的光信息记录介质，其特征在于，通过记录光的照射，所述透光层的透射率向降低再现光或记录再现光的透射的方向变化。

3.根据权利要求1所述的光信息记录介质，其特征在于，所述透光层包含树脂片材而构成。

4.根据权利要求3所述的光信息记录介质，其特征在于，所述树脂片材由聚碳酸酯树脂、或丙烯酸类树脂、或聚烯烃树脂构成。

5.根据权利要求3所述的光信息记录介质，其特征在于，所述透光层还具有用于把所述树脂片材粘合在所述基板上的粘合树脂。

6.根据权利要求5所述的光信息记录介质，其特征在于，所述粘合树脂包含UV固化性树脂而构成。

7.根据权利要求5所述的光信息记录介质，其特征在于，所述粘合树脂由丙烯酸类粘合剂构成。

8.根据权利要求1所述的光信息记录介质，其特征在于，所述透光层由一层以上的UV固化性树脂构成。

9.根据权利要求1所述的光信息记录介质，其特征在于，所述透光层的透射率变化区域在用户数据区域以外的区域上至少形成有一个部位。

10.根据权利要求9所述的光信息记录介质，其特征在于，在相对用户数据区域的内侧或外侧，或者内外两侧，构成所述透射率变化区域。

11.一种光信息记录介质的记录再现方法，其用于对具有基板和形成在所述基板上的透光层的光信息记录介质进行记录再现，其特征在于，

通过从所述透光层的上部照射被调制的记录光，使所述透光层的透射率发生不可逆变化来记录信息，并且根据所述透射率的变化再现信息。

12.根据权利要求11所述的光信息记录介质的记录再现方法，其特征在于，在用户数据区域以外的至少一个以上的部位，设置所述透光层的透射率变化区域。

13.一种光信息记录介质的记录再现装置，其特征在于，通过从光信息记录介质的透光层的上部照射被调制的记录光，使所述透光层的透射率发生不可逆变化来记录信息，并且根据所述透射率的变化再现信息。

14.一种光信息记录介质的记录再现装置，其中所述光信息记录介质包括基板，具有信息记录层的第1记录区域、和具有透光层的第2记录区域，其特征在于，所述光信息记录介质的记录再现装置具有：

光照射单元，其把记录光照射到所述第1记录区域和所述第2记录区域；和

切换单元，其在所述第1记录区域和所述第2记录区域之间切换所述光照射单元的记录模式，

在所述第2记录区域上，通过从所述透光层的上部照射被调制的记录光，使所述透光层的透射率发生不可逆变化来记录信息，并且根据所述透射率的变化再现信息。

15.根据权利要求3所述的光信息记录介质，其特征在于，所述透光层通过利用记录光的照射切断透光层材料的分子，使透射率发生变化。

16.根据权利要求15所述的光信息记录介质，其特征在于，所述透光层的分子的切断由热破坏而产生。

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