CN100466064C - 原版盘制作设备、原版盘制作方法 - Google Patents

Abstract

一种原版盘制作设备，用于通过使用激光照射的热记录方法、在光学记录介质原版盘上形成基于记录数据的凹坑串。该原版盘制作设备包括：激光源装置，用于在基于第一记录数据的定时发射激光，以形成凹坑；光强控制装置，用于基于第二记录数据控制从激光源装置输出的激光的光强；以及光学系统装置，用于通过光强控制装置将激光引导到光记录介质原版盘上。

Description

原版盘制作设备、原版盘制作方法

相关申请的交叉引用

本发明包含与2005年1月18日在日本专利局提交的日本专利申请JP2005-009800相关的主题，这个专利申请的全部内容通过引用包含在此。

技术领域

本发明涉及用于生产诸如光盘的光记录介质的光学记录介质原版盘的生产设备、生产方法、以及从该光学记录介质原版盘中制作的光记录介质。

背景技术

通常，在只重放的记录介质上，重放信号与给出标准单位时间的时钟同步地在高电平(H)和低电平(L)之间改变，并且使用H电平和L电平的长度组合来记录信息。在只重放光盘上，通常由布置在轨道上的凹坑串表示H电平和L电平。就是说，扫描包括凹坑(pit)和在凹坑之间的岸台(land)部分在内的凹坑串使得进行重放，并且因此获得H电平和L电平作为重放信号。

对于其上由所谓的压纹凹坑形成凹坑串的只重放光盘，原版盘通过激光曝光以依据记录数据形成凹坑串而制作得到，作为原版盘制作过程。接下来，从原版盘中创建压模(stamper)，并且使用该压模大量生产光盘。已经在日本未经审查的专利申请公开2002-150621、2003-45030、9-185849和10-302322、以及国际公开2004/034391中公开了有关原版盘制作和凹坑形成的各种技术

发明内容

当在与时钟不同步的定时、从凹坑串读取的重放信号从H改变到L或者从L改变到H时，出现读取误差的概率变高。然而，如公知的那样，可以通过执行误差校正处理将误差校正到高达大约10^-3到10^-4的比率，因此可以再现正确的信息。

逆向使用这个，有可能通过在允许误差校正的范围内有意与时钟稍微不同步地在H和L之间改变信号，也就是说，通过使信号边沿的定时不同步并且使用该差别方向和差别量作为信息，增加要记录的信息量。这意指如果在凹坑形成时控制凹坑的边沿位置，则除了由凹坑串本身所表示的第一信息之外，有可能由每个凹坑的边沿位置表示第二信息。

到目前为止，对于制作CD(光盘)的ROM盘方法、DVD(数字通用盘)的ROM盘方法等，首先，必需准备其上应用了光致抗蚀剂的原版盘。接下来，使用原版盘制作设备(原版盘曝光设备)从诸如气体激光器等之类的光源将激光束聚焦到原版盘上，以便形成曝光图案(exposure pattern)。

在这种情况下，来自作为连续振荡激光器的激光源的激光由例如AOM(声光调制器)调制光强，而且由光学系统将光强已调制的激光引导到原版盘上，使得进行曝光。也就是说，例如向AOM给予作为凹坑调制信号的NRZ(不归零)调制信号。由AOM依据凹坑图案对激光束进行强度调制，因此仅仅凹坑部分在原版盘上曝光。例如，图11(b)示出了一个凹坑，而且由AOM进行调制的激光光强变为如图11(c)所示。原版盘上的光致抗蚀剂的曝光就是所谓的光记录，因此由图11所示的激光进行曝光的部分直接变为凹坑。

当原版光盘用这样的方式进行曝光时，如上所述，为了控制凹坑的边缘位置，应当改变要输入到AOM中的NRZ调制信号的边缘定时。

曝光时间的时钟频率通常大约为10到70兆赫，因此时钟周期变为大约15到100纳秒。此外，诸如RLL(1-7)pp、EFM等之类的扫描宽度受限的调制信号保持相同的电平至少分别为两个周期和三个周期，因此H/L电平的改变时间变为30到200ns或者45到300ns。因此，将会相对的存在创建控制NRZ调制信号的边沿定时的信号生成电路的余量。

就是说，当由诸如AOM等之类的外部调制器对来自激光器的输出光进行调制时，仅仅将边沿的变化添加到NRZ调制信号中是足够的。尽管必须保持信号发生器的边沿位置的精确性，但是变化周期将不会变得非常短。因此，这可以认为是相对容易实现的。

另一方面，近些年来，称为PTM(相变原版盘制作)的、通过将来自半导体激光器的激光束照射到其上已经应用了无机抗蚀剂的原版盘上的热记录的曝光方法已经有所发展。在如上所述的国际公开2004/034391中已经公开了有关PTM的技术。

在这种情况下，通常使用图11(a)所示的脉冲光束执行曝光，以便通过防止由激光辐照所导致的热量累积而使凹坑的宽度均匀。就是说，在这种情况下，通常依据H电平的长度，将与时钟同步的NRZ调制信号转换为具有短于时钟周期的时间宽度的脉冲信号，并且将电功率提供给能够与转换的脉冲调制信号同步地直接进行调制的半导体激光器。因此，依据凹坑的长度，由预加热脉冲光束Pp和加热脉冲光束P1到Pn输出激光束。

因此，在这样的热记录方法的情况下，仅仅通过添加NRZ调制信号的边沿变化不能添加凹坑边沿的扰动。为了控制凹坑边沿，必须进行修改，使得当把NRZ调制信号转换称为要给予激光源的脉冲调制信号时，对边沿变化信号加以考虑。

然而，随着光盘密度的增加，曝光时间的时钟周期变得非常短。此外，因为在脉冲光束生成时间的脉冲宽度包括大约20到50个时钟周期，为了控制用于边沿控制而脉冲发射的激光束的强度，需要提供能够以非常高的速度改变脉冲电平和脉冲周期的信号生成电路。

此外，为了以准确的定时添加边沿变化，需要具有非常复杂和精确的转换电路。此外，通常使用称为延迟线的信号延迟元件用于改变边沿定时。然而，很难增加高速延迟线的精确性和分辨率。

鉴于这样的问题，相对容易地控制凹坑边沿以允许在作为热记录方法的发射激光脉冲的原版盘曝光方法中、通过边沿控制记录附加信息是所期望的。

依据本发明的实施例，提供了一种原版盘制作设备(mastering apparatus)，其通过使用激光照射的热记录方法、在光学记录介质原版盘上形成基于记录数据的凹坑串，该原版盘制作设备包括:激光源装置，用于在基于第一记录数据的定时发射激光，以便形成凹坑；光强控制装置，用于基于第二记录数据控制从激光源装置输出的激光的光强，并且控制所述凹坑的边缘位置来记录所述第二记录数据；以及光学系统装置，用于通过光强控制装置将激光引导到光记录介质原版盘上。

此外，在上述实施例中，优选为在形成一个凹坑的周期中对从激光源装置输出的激光进行脉冲光发射控制，而且光强控制装置在该脉冲光发射的部分脉冲光发射周期中控制光强。

此外，在上述实施例中，光强控制装置优选为通过使用声光调制器控制衍射效率、使得使用空间频率滤波器仅仅透过特定的衍射光，来控制光强。

此外，在上述实施例中，光强控制装置优选为通过使用电光调制器的偏振控制、使得使用偏振分量分离调制器仅仅透过特定的偏振分量，来控制光强。

依据本发明的一个实施例，提供了一种原版盘制作方法，其通过使用激光照射的热记录方法、在光学记录介质原版盘上形成基于记录数据的凹坑串，该方法包括步骤:激光发射，用于发射激光，以便在基于第一记录数据的定时形成凹坑；光强控制，用于基于第二记录数据控制在激光发射步骤输出的光强，并且控制所述凹坑的边缘位置来记录所述第二记录数据。以及曝光，用于在光强控制步骤中让激光经受光强控制之后引导该激光。

此外，依据本发明的实施例，提供了一种光记录介质，其包括基于第一记录数据形成的凹坑串，其中构成凹坑串的每个凹坑的全部或者部分具有基于第二记录数据设置的、沿凹坑串的方向的边沿位置。

也就是说，在本发明中，不是由激光脉冲定时执行凹坑边沿位置的控制(改变边沿的控制)。激光从激光源通过通常的脉冲调制发出而没有改变边沿，然后仅仅由光强控制装置在凹坑的两端改变从激光源输出的激光的曝光功率。在这时候，将在凹坑边沿部分的光强的改变记录为凹坑长度的改变(也就是说，凹坑的边沿位置的改变)。

对于光强装置，例如通过使用声光调制器(AOM)控制衍射效率，控制零级衍射光的光强的变化量，此外，可以由空间频率滤波器成形零级衍射光(也就是说，阻挡不同于零级衍射光的光)。作为选择，使用电光调制器(EOM)控制偏振光束，并且通过诸如偏振光束分离器(PBS)等之类的偏振分量分离元件分离该偏振分量。因此，可以控制光强的改变量。

依据本发明，不由激光脉冲定时控制凹坑边沿的位置。然而，从激光源通过通常的脉冲调制发出激光而没有改变边沿，然后仅仅由光强控制装置在凹坑的两端改变从激光源输出的激光的曝光功率。因此，有可能通过提供使用AOM或者EOM等的光强控制装置、并且在该控制装置上生成基于第二记录数据的控制信号来实现记录由凹坑边沿位置表示第二记录数据的信息，而不增加对激光驱动器的脉冲调制信号的生成电路系统的较大改变。

通常，当凹坑本身的边沿位置改变时，边沿改变的时间分辨率受限于延迟线的时间分辨率。然而，在热记录中，可以由用于曝光的光束光强(激光功率)的强度提供边沿改变。可以通过控制电压来控制光强，并且因此可以用更精确的分辨率执行控制。

当然，没有对到激光源本身的脉冲光照射信号进行控制，因此不需要高速和复杂的电路系统来作为基于第一记录数据形成激光照射驱动信号的电路系统。

因此，作为发射用于热记录的脉冲光的曝光设备，有可能容易地实现曝光操作，使得使用第一记录数据形成凹坑串，并通过凹坑的边沿位置形成第二记录数据。

此外，在从以这样的方式创建的光学记录介质原版盘中制作的光记录介质上，有可能通过凹坑串记录第一数据并且记录包括附加信息的第二数据等。因此，有可能提供具有增加了记录容量的介质，而且具有自身包含各种信息的凹坑。

本发明还提供一种原版盘制作设备，用于通过使用激光照射的热记录方法、在光学记录介质原版盘上形成基于记录数据的凹坑串，该原版盘制作设备包含:激光源，在基于第一记录数据的定时发射激光束，以便形成凹坑，光强控制器，基于第二记录数据控制从激光源输出的激光的光束强度，并且控制所述凹坑的边缘位置来记录所述第二记录数据；以及光学系统，用于通过光强控制装置将激光引导到光记录介质原版盘上。

附图说明

图1是依据本发明的实施例的原版盘制作设备的曝光光学系统的框图；

图2为依据该实施例的原版盘制作设备的数据调制系统的框图；

图3(a)至3(d)为该实施例的凹坑边沿控制的说明性图示；

图4(a)至4(d)为该实施例的凹坑边沿控制的说明性图示；

图5(a)至5(d)为该实施例的凹坑边沿控制的说明性图示；

图6(a)至6(d)为该实施例的凹坑边沿控制的说明性图示；

图7(a)至7(d)为该实施例的凹坑边沿控制的说明性图示；

图8是依据本发明另一个实施例的原版盘制作设备的曝光光学系统的框图；

图9A和9B为依据该实施例通过控制凹坑边沿进行五值记录的说明性图示；

图10(a)至10(j)为盘制作步骤的说明性图示；以及

图11(a)至11(c)为激光发射强度和凹坑形状的说明性图示。

具体实施方式

在下面，将给出作为本发明的实施例、通过PTM方法制作光盘的原版盘的原版盘制作设备的描述。首先，将参考图10给出对包括原版盘的制作在内、用于制作光盘的过程的描述。

图10(a)说明了构成原版盘的衬底100。首先，通过溅射方法在衬底100上均匀地形成包括预定的无机抗蚀剂材料的抗蚀剂层102(抗蚀剂层形成步骤，图10(b))。将在下面详细描述用于抗蚀剂层102所提供的材料。在这点上，可以在衬底100和抗蚀剂层102之间形成预定的中间层101，使得提高抗蚀剂层102的曝光灵敏度。图10(b)示出了该状态。可以任意地设置抗蚀剂层102的层厚度，但是优选为在10nm到80nm的范围之内。

接下来，使用如下所述依据当前实施例的原版盘制作设备，将抗蚀剂层102有选择地暴露于与作为信号图案的凹坑串相对应的光下(抗蚀剂层曝光步骤，图10(c))。接下来，显影抗蚀剂层102，使得产生其上形成了预定凹凸图案(凹坑串)的原版盘103(抗蚀剂层显影步骤，图10(d))。

接下来，在上述产生的原版盘103的凹凸图案表面上沉积金属镍薄膜(图10(e))。从原版盘103中分离这个薄膜，然后使该薄膜经受预定的处理，使得获得其上已经转移了原版盘103的凹凸图案表面的模制压模104(图10(f))。

使用该模制压模104，通过注模法制模由作为热塑性树脂的聚碳酸酯构成的树脂盘衬底105(图10(g))。

接下来，分离压模104(图10(h))。在树脂盘衬底的凹凸表面上形成由铝合金等构成的反射薄膜106(图10(i))，以及具有大约0.1毫米薄膜厚度的保护薄膜107，因此获得光盘(图10(j))。

在这样的生产过程中，应用到用于制作原版盘103的抗蚀剂层102的抗蚀剂材料是过渡金属的不完全氧化物。这里，过渡金属的不完全氧化物定义为与基于过渡金属的原子价的化学计量组成相比、具有较低氧含量的化合物。也就是说，过渡金属的不完全氧化物是这样的化合物，其与基于该过渡金属的原子价所允许的化学计量组成中的氧含量相比，具有较少的氧含量。

例如，将给出作为过渡金属的不完全氧化物的化学式MoO₃的描述。当将化学式MoO₃的氧化态转换为组分比率Mo_1-xO_x时，如果x＝0.75，则意指该化合物是完全氧化物，而如果0<x<0.75，则该化合物是不完全的氧化物，其与化学计量组成所允许的氧含量相比，具有较少的氧含量。

此外，某些过渡金属允许形成包括具有不同原子价的一个元素的氧化物。在这种情况下，不完全氧化物被定义为与基于该过渡金属的原子价的化学计量组成相比，具有较少氧含量的氧化物。例如，在Mo的情况下，如上所述的三价氧化物(MoO₃)是最稳定的。然而，此外还存在一价氧化物(MoO)。在这种情况下，当把该氧化态转换为组分比率Mo_1-xO_x时，如果0<x<0.5，则意指该氧化物是不完全氧化物，其与化学计量组成所允许的氧含量相比，具有较少的氧含量。在这点上，可以由市场上的分析设备分析过渡金属氧化物的原子价。

这样的过渡金属的不完全氧化物吸收紫外光或者可见光，并且由于被紫外光或者可见光照射而改变其化学特性。结果，尽管它是无机抗蚀剂，但是其在显影过程期间出现腐蚀速度的差别。也就是说，获得选定的比率。此外，由过渡金属的不完全氧化物构成的抗蚀剂材料具有薄膜材料非常小的细粒度大小，因此在未曝光部分和曝光部分之间的边界图案变得清晰，并且因此有可能增加分辨率。

顺便提及，过渡金属的不完全氧化物依据氧化程度而具有作为抗蚀剂材料的不同特征，因此必须恰当地选择最佳氧化程度。例如，对于与其化学计量组成相比、具有低得多的氧含量的过渡金属的不完全氧化物，不方便地是必需在曝光过程中具有更强的照射能量而且必需有更长的时间用于显影处理。因此优选为使用这样的过渡金属不完全氧化物，其与其化学计量组成相比、具有稍微少一些的氧含量。

构成抗蚀剂材料的特定过渡金属包括Ti、V、Cr、Mn、Fe、Nb、Cu、Ni、Co、Mo、Ta、W、Zr、Ru、Ag等。在这些金属当中，优选使用Mo、W、Cr、Fe、和Nb。考虑到通过紫外光或者可见光而获得大的化学变化，特别是优选使用Mo或者W。

当前实施例的原版盘制作设备使在其上已经应用了这样的无机抗蚀剂的原版盘103曝光于激光下，使得通过热记录操作形成凹坑图案。

图1说明了依据当前实施例的原版盘制作设备的曝光光学系统。

作为半导体激光器的激光源11输出具有例如405nm波长的激光。将激光器驱动信号DL1提供给激光源11，而且激光源11依据该激光器驱动信号DL1发射激光，其中该激光器驱动信号DL1是由信号转换电路从诸如RLL(1-7)pp等的NRZ调制信号中转换而来的脉冲调制信号。

由对准透镜12对准从激光源11发出的激光，然后该激光由透镜13聚合使得在AOM 14上得到引导。

将如下所述的光强控制信号Sp被提供给AOM 14。这样布置AOM 14，使得当没有光强控制信号Sp的输入时仅仅传输零级光，而当有作为光强控制信号Sp的预定电压电平(如下所述的电压V2)的输入时，使零级光衰减并且使第±1级衍射光变为最大。关于这一点，零级光用于后续的曝光。用这样的方式，有可能将AOM 14处的激光功率损失减少到最少。

已经通过AOM 14的激光(零级光及其他衍射光)由对准透镜15对准，然后由透镜16聚合，并且进入起空间频率滤波器作用的小孔17中。将这个小孔17布置为仅仅传输零级衍射光并且阻挡不同于零级衍射光的光。

也就是，当由AOM 14衰减零级衍射光时，生成第一级或者更高级的衍射光来变为漫射光。这个漫射光由小孔17阻挡。小孔17的孔径可以大约是激光光束的光斑直径的1.5到3倍。如果孔径大于这个值，则透过漫射光分量，而且如果孔径小于这个值，则光透射效率急剧恶化。

小孔17除去第一级或者更高级的衍射光，并且同时，还减少了半导体激光束特定的衍射图案。

已经通过小孔17的激光(零级光)由对准透镜18对准，然后其进入光束分离器19。

接下来，光束分离器19把激光分离为透射光分量和反射光分量。通过透镜20将透射光分量照射在光电检测器21上。

光电检测器21依据所接收的光量级(光强)输出光强监视信号SM1。

由光束分离器19反射的反射光分量进入分色镜25。在这种情况下，分色镜25反射波段包括405nm在内的光，并且透过波段包括680nm的光。因此，由光束分离器19反射的激光由分色镜25反射，并且通过无穷大系统物镜26照射在原版盘103的无机抗蚀剂表面上。也就是说，由来自激光源11的激光的热记录在原版盘103上形成作为凹坑串的曝光图案。

另一方面，激光源22是输出激光用于使用离轴方法进行聚焦控制的激光源，例如是输出具有680nm波长的激光的半导体激光器。激光源22基于激光器驱动信号DL2连续地发射激光。

具有波长680nm的输出激光通过透镜32、偏振光束分离器(PBS)23，此外，还通过λ/4波长板24，并且进入分色镜25。接下来，激光通过分色镜25，并且从物镜26照射到原版盘103。

来自原版盘103的返回光通过物镜26、分色镜25、λ/4波长板24，并且进入偏振光束分离器23。在这种情况下，光在向外行程和返回行程上通过λ/4波长板24两次，因此偏振面旋转90°，并且因此由偏振光束分离器23反射该光。由偏振光束分离器23反射的光由位置传感器二极管27所接收。

设置位置传感器二极管27，使得当聚焦时返回光照射在其中心上，也就是说，控制物镜26使其处于正确的聚焦位置。此外，位置传感器二极管27输出示出光接收位置的信号SM2。也就是说，指示距离在位置传感器二极管27上的光接收位置中心的差别量的信号SM2变为聚焦误差信号。位置传感器二极管27提供该聚焦误差信号到聚焦控制电路28。

聚焦控制电路28基于作为聚焦误差信号的信号SM2，生成伺服驱动信号FS给以可移动的方式将物镜26保持在聚焦位置的致动器29。致动器29基于该伺服驱动信号FS，在靠近和远离原版盘103移动的方向驱动物镜26，由此执行聚焦伺服。

在这时候，如上所述，通过物镜29从激光源11照射到原版盘103上、具有405nm波长的曝光激光束聚焦在曝光原版盘103上。通过在硅片上形成由金属氧化物构成的无机抗蚀剂薄膜来制作原版盘103。原版盘103吸收405

nm的激光束，因此特别地，以高温加热的在照射部分中心附近的区域被多晶化。如图10(d)所述，由诸如NMD3等之类的碱性显影液显影该曝光的原版盘，因此仅仅冲洗了曝光部分，并且由此形成期望的凹坑形状。

另一方面，用于聚焦控制的激光是不具有曝光灵敏性的激光，例如具有680nm波长的激光，因此其对曝光没有影响。

图2说明了这样的电路系统，其将激光器驱动信号DL1提供给激光源11，并且将光强控制信号Sp提供给AOM 11。

主数据生成部分41输出要作为原版盘103上的凹坑曝光图案而记录的主数据。例如，如果假定设备是用于制作记录视频信号的盘的系统，则主数据生成部分41输出数据DT1，作为通过对视频信号进行RLL(1-7)pp编码而产生的NRZ数据。在这种情况下，数据DT1是这样的数据脉冲，其在凹坑形成定时处变为“H”，并且在凹坑之间的岸台定时处变为“L”。

边沿定时检测部分42检测数据DT1的边沿定时，并且将边沿定时信号ET提供给光强控制信号生成部分46。边沿定时信号ET变为指示数据DT1的上升定时和下降定时的信号。

此外，将数据DT1提供给激光器驱动脉冲生成部分43。激光器驱动脉冲生成部分43基于数据DT1生成激光器驱动脉冲，用于驱动激光源11的实际脉冲发射。也就是说，如图11(a)所示，激光器驱动脉冲生成部分43生成脉冲波形，以便在预加热脉冲Pp和脉冲P1到Pn的定时发射激光，而且具有依据要形成的凹坑长度的光强。

将激光器驱动脉冲提供给激光器驱动器44。激光器驱动器44基于该激光器驱动脉冲，将驱动电流施加到作为激光源11的半导体激光器。因此，发射具有依据激光器驱动脉冲的光强的激光脉冲。

另一方面，附加数据生成部分45输出数据DT2作为附加数据。没有特别地限制附加数据DT2。例如，如果主数据生成部分41输出视频信号，则数据DT2可以是相应的音频信号。作为选择，数据DT2可以是控制信息、盘的物理信息、地址信息等。数据DT2可以是文本数据、诸如缩略图之类的图像数据等。也就是说，数据DT2可以是与来自主数据生成部分41的主数据一起记录在盘上的任何数据。

在这个示例中，由光强控制信号生成部分46将附加数据DT2编码为三值数据“+1、0、-1”。在从激光源11发出的激光脉冲的预定脉冲边沿定时，输出这三个值作为光强控制信号Sp。

也就是说，光强控制信号生成部分46基于边沿定时信号ET，计算在从激光源11输出的脉冲光中的脉冲P1和脉冲Pn的定时。光强控制信号生成部分46在脉冲P1和Pn的相应定时，生成与+1、0、和-1中的任何一个相对应的电压值。

在这点上，将与“0”相对应的电压值设置为与0V具有预定偏移的电势V1。

图3(a)和3(b)说明了来自激光源11的激光发射波形和光强控制信号Sp。例如，这里显示了这样的状态，其中在脉冲P1和Pn的定时给出电压V2(V2>V1)作为光强控制信号Sp，以便分别在脉冲P1和Pn的定时提供信息“+1”。

此外，以同样的方式，图4(a)和4(b)说明了来自激光源11的激光发射波形和光强控制信号Sp。例如，这里显示了这样的状态，其中在脉冲P1和Pn的定时给出电压V3(V3<V1)作为光强控制信号Sp，以便分别在脉冲P1和Pn的定时提供信息“-1”。

此外，以同样的方式，图6(a)和6(b)分别说明了来自激光源11的激光发射波形和光强控制信号Sp。例如，这里显示了这样的状态，其中作为光强控制信号Sp，在脉冲P1的定时给出电压V2，并且在脉冲Pn的定时保持电压V1，以便分别在脉冲P1的定时提供信息“+1”以及在脉冲Pn的定时提供信息“0”。

从图2中的光强控制信号生成部分46输出的光强控制信号Sp经受延迟定时调整，然后输入到AOM 14中。AOM 14依据光强控制信号Sp的电压电平控制衍射效率。也就是说，AOM 14控制第±1级衍射光的总电平量。

此外，将从图1所示的光电检测器21获得的光强监视信号SM1提供给光强监视器部分48，以便对光强进行监视。基于光强监视器部分48的监视结果，确定光强控制信号Sp的定时(给出电压V2和V3的定时)是否与来自激光源11的激光的脉冲P1和Pn的定时相匹配。基于该确定调整延迟电路47的延迟时间，并且因此使光强控制信号Sp的定时和脉冲P1和Pn的定时相匹配。

在这点上，光强监视器部分48可以允许操作者通过显示监视器监视定时差别，并且可以允许操作者手动地调整延迟电路47的延迟时间。作为选择，光强监视器部分48可以输出定时差别的量，作为依据光强脉冲的形状的信号，并且可以自动地控制延迟电路47的延迟时间，以便使定时相匹配。

具有图1和2中的配置的原版盘制作设备的操作如下所述。

如上所述，对从激光源11以脉冲式发出的激光进行聚光，并且使该激光进入AOM 14。将光强控制信号Sp输入到AOM 14中，其中与激光束脉冲中分别形成凹坑的首和尾的光脉冲P1和Pn同步地控制该光强控制信号Sp的电压。

在这时候，如图3(a)和3(b)所示，假定光强控制信号Sp与脉冲P1和Pn同步地变为电压V2。因此，在脉冲P1和Pn的定时，AOM 14的衍射效率变高，而且零级光的衰减量变大。因为诸如第±1级衍射光之类的、不同于零级光的光由小孔17阻挡，所以通过光束分离器19、分色镜25、物镜29照射在原版盘103上的激光的光强变为如图3(c)所示。也就是说，在脉冲P1和Pn的定时，光强减少。

脉冲P1的光强影响凹坑的开始边沿的位置。此外，脉冲Pn的光强影响凹坑的末尾边沿的位置。

当对激光进行调制使得如图3(c)所示脉冲P1的光强减少时，在凹坑开始处的蓄热量减少，因此如图3(d)所示，凹坑的开始边沿位置沿缩短凹坑的方向移动。在这点上，虚线指示当不对光强进行调制时通常形成的凹坑的边沿位置，而且实线指示当对光强进行调制时形成的凹坑的边沿位置。

此外，在图3(c)的情况下，对激光进行调制，以便减少脉冲Pn的光强。因此，在凹坑的末尾侧的蓄热量减少，因此如图3(d)所示，凹坑的末尾边沿的位置也沿着缩短凹坑的方向移动。

图4(a)和4(b)示出了其中光强控制信号Sp与脉冲P1和Pn同步地变为电压V3时的情况。在这种情况下，在脉冲P1和Pn的定时，AOM 14的衍射效率变低。也就是说，零级光衰减量变小。换句话说，AOM进入透过最大量零级光的状态。在这点上，电压V3≥0V。

因此，没有被小孔17阻挡的零级光分量相对增加了。因此，通过物镜29照射在原版盘103上的激光光强变为如图4(c)所示。也就是说，在脉冲P1和Pn的定时，光强增加(与没有光强调制的情况相比，变为高电平)。

因此，在凹坑的开始侧和末尾侧的蓄热量都增加，而且如图4(d)所示，凹坑的开始边沿和末尾边沿的位置都沿着扩展凹坑的方向移动。

图5(a)和5(b)示出了这样的情况，其中光强控制信号Sp与脉冲P1同步地变为电压V2，而且光强控制信号Sp与脉冲Pn同步地变为电压V3。在这种情况下，在脉冲P1的定时，AOM 14的衍射效率变高，而在脉冲Pn的定时，AOM 14的衍射效率变低。

因此，如图5(c)所示，通过物镜29照射在原版盘103上的激光的光强在脉冲P1的定时减少，而在脉冲Pn的定时增加。

因此，如图5(d)所示，在凹坑的开始侧的蓄热量减少，而且凹坑的开始边沿的位置沿着缩短凹坑的方向移动，而在凹坑的末尾侧的蓄热量增加，并且凹坑的末尾边沿的位置沿着扩展凹坑的方向移动。

图6(a)和6(b)示出了这样的情况，其中光强控制信号Sp与脉冲P1同步地变为电压V2，而且光强控制信号Sp与脉冲Pn同步地保持为电压V1。在这种情况下，在脉冲P1的定时，AOM 14的衍射效率变高，而且在脉冲Pn的定时，AOM 14的衍射效率保持和平常一样。

因此，如图6(c)所示，通过物镜29照射在原版盘103上的激光的光强在脉冲P1的定时减少，并且在脉冲Pn的定时保持和平常一样。

因此，如图6(d)所示，在凹坑的开始侧的蓄热量减少，而且凹坑的开始边沿的位置沿着缩短凹坑的方向移动，而在凹坑的末尾侧的蓄热量保持和平常一样，并且凹坑的末尾边沿的位置保持和平常一样。

图7(a)和7(b)示出了这样的情况，其中光强控制信号Sp与脉冲P1同步地保持电压V1，而且光强控制信号Sp与脉冲Pn同步地变为电压V3。在这种情况下，在脉冲P1的定时，AOM 14的衍射效率保持和平常一样，而且在脉冲Pn的定时，AOM 14的衍射效率变低。

因此，如图7(c)所示，通过物镜29照射在原版盘103上的激光的光强在脉冲P1的定时保持和平常一样，而在脉冲Pn的定时增加。

因此，如图7(d)所示，在凹坑的开始侧的蓄热量保持和平常一样，而且凹坑的开始边沿的位置保持和平常一样，而在凹坑的末尾侧的蓄热量增加，并且凹坑的末尾边沿的位置沿着扩展凹坑的方向移动。

总而言之，在这个示例中，如从上述中所理解的那样，可以通过依据附加数据DT2、控制在脉冲P1和Pn的定时给予AOM 14的光强控制信号Sp的电压电平为V1、V2、和V3，精密地改变要通过曝光形成的凹坑的开始边沿和末尾边沿的位置。

此外，有可能通过在脉冲P1和Pn的定时生成与例如附加数据DT2的“0、+1、和-1”相对应的电压电平V1、V2、和V3，在凹坑的开始边沿的位置记录三个值“0、+1、和-1”，以及在凹坑的末尾边沿的位置记录三个值“0、+1、和-1”。

当然，开始边沿和末尾边沿的位置的改变是在对基于数据DT1的凹坑串的再现没有影响的范围之内。也就是说，改变量保持为某一值，使得允许通过误差校正能力来校正再现信号上的抖动电平。

如上所述，在这个示例中，不通过作为给予激光源11的激光器驱动信号DL1的激光脉冲定时来执行对要被形成的凹坑的边沿位置的控制。激光通过普通的脉冲调制从激光源11中发出而没有改变边沿，然后仅仅由光强控制装置，也就是说从AOM 14到小孔17，在凹坑的两端改变从激光源11输出的激光束的曝光能量。通过在凹坑边沿部分的光强的控制下给出凹坑的边沿位置的改变，来记录附加信息。

因此，不需要在图2的激光器驱动脉冲生成部分43等中提供特定的配置改变。

此外，当激光器驱动脉冲生成部分43自己改变凹坑的边沿位置时，边沿改变的时间分辨率受限于延迟线的时间分辨率。然而，如在这个示例中，当由要给予AOM 14的光强控制信号Sp的电平给出边沿改变时，可以使用通过电压的控制，因此可以用更精确的分辨率执行控制。此外，即使在光强控制信号生成部分46中的D/A转换的电压分辨率是受限的，也有可能通过减弱该电压或者通过增加其它电压信号来生成更精确的电压改变。因此，当记录密度变高而且记录速度变快时，可以相对容易地实现这个示例。

接下来，通过使用当前实施例中这样的原版盘制作设备使原版盘103暴露于光下以形成凹坑图案来制作原版盘103。在通过图10说明的步骤、基于原版盘103制作的盘(只重放光盘)上，通过凹坑串来记录主数据，并且通过每个凹坑的边沿位置记录附加数据。

在这点上，如上所述，对于光强控制信号Sp，将与0V具有偏移的电压V1用作通常的电平。基于电压V1将电压值增加到电压V2以及减少到电压V3。这是因为光脉冲是难以增加的。

也就是说，电压V1是在某个程度上减少光强的电平。通过基于电压V1增加和减少光量来控制光强的级别。

因此，依据由电压V1的衍射效率所减少的光级，将激光源11的激光输出功率设置为形成通常的凹坑的级别。

图8说明了依据另一个实施例的原版盘制作设备。在这个实施例中，光强控制装置具有包括EOM 30和偏振光束分离器31的配置而不是包括AOM

14和小孔17的配置。与图1中那些相同的部分具有相同的附图标记，并且省略对它们的描述。

在图8所示的示例中，从激光源11以脉冲式发出的激光由对准透镜12对准，然后进入EOM 30。

以与上述AOM 14相同的方式，将光强控制信号Sp提供给EOM 30，其中在与脉冲P1和Pn相对应的定时控制光强控制信号Sp的电压值。

在EOM 30中，依据光强控制信号Sp的电压对激光进行偏振控制。已经通过EOM 30经受了偏振控制的激光进入偏振光束分离器31。接下来，偏振光束分离器31将激光分离为偏振光分量，而且部分光进入墙壁W(也就是说，被丢弃)。另一部分激光透过并且进入光束分离器19。此后，以与上述图1中相同的方法，激光通过分色镜25和物镜26照射在原版盘103上。

也就是说，在这个示例中，在脉冲P1和Pn的定时可变地控制由EOM 30所进行的偏振，由此控制由偏振光束分离器31反射使得被丢弃的光分量的大小。因此，对由脉冲P1和Pn产生的光强进行控制。因此，以与如上所述的图1中的情况相同的方式，有可能控制要通过曝光形成的凹坑的开始边沿和末尾边沿的位置。因此，有可能给出作为附加数据DT2的信息。

顺便提及，在图3到7所说明的实施例中，已经描述了给出三个值“0、+1、-1”的示例。然而，有可能给出包括更多值数目的信息。

例如，图9说明了将附加数据DT2转换为五值数据并且控制与五个值“-2、-1、0、1、2”相对应的凹坑的边沿位置的示例。

对于光强控制信号Sp，在脉冲P1和Pn的定时，向AOM 14(或者EOM30)给予与相应的各个值“-2、-1、0、1、2”相对应的电压V5、V3、V1、V2、和V4。

图9A说明了这样一种状态，其中在脉冲P1的定时将光强控制信号Sp设置为电压V2，并且在脉冲Pn的定时将光强控制信号Sp设置为电压V3。在这种情况下，如该图所示，对激光束脉冲P1和Pn的光强进行调制，而且分别沿缩短凹坑的方向和扩展凹坑的方向改变凹坑的开始边沿和末尾边沿。

此外，图9B说明了这样一种状态，其中在脉冲P1的定时将光强控制信号Sp设置为电压V4，并且在脉冲Pn的定时将光强控制信号Sp设置为电压V5。在这种情况下，如该图所示，与图9A中的情况相比，更强地调制激光脉冲P1和Pn的光强，而且凹坑的开始边沿沿进一步缩短凹坑的方向改变，而凹坑的末尾边沿沿进一步扩展凹坑的方向改变。

也就是说，允许分别以五个电平控制开始边沿和末尾边沿的位置。

不言而喻，通过以多值表示由边沿位置所表示的信息，可以增加附加数据DT2的记录容量。

在这点上，附加数据DT2可以是三值、五值、或更多值的，而且当然可以是二值的。例如，使用如上所述的电压V2和V3，附加数据DT2可以由凹坑的边沿位置用“0”或“1”表示。作为选择，使用电压V1和V2、或者电压V1和V3，附加数据DT2可以由凹坑的边沿位置用“0”或者“1”表示。

此外，要被曝光的原版盘103上的全部凹坑(也就是说，在从原版盘103产生的只重放光盘上的所有凹坑)都可以是通过控制凹坑的边沿位置记录附加数据DT2的目标。作为选择，盘上的部分凹坑可以是通过控制这些凹坑的边沿位置记录附加数据DT2的目标。

此外，在上述实施例中，本发明应用于脉冲式发射的激光。然而，本发明还可以应用于NRZ调制的激光。

此外，使用了离轴方法用作物镜26的聚焦控制方法。然而，可以通过散光方法等执行聚焦控制，该散光方法使用由从激光源11发出的曝光光束所产生的、来自原版盘103的反射光。

本领域的技术人员应当理解:在权利要求和它们的等效范围之内，取决于设计要求及其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合以及改变。

Claims (8)

1、一种原版盘制作设备，用于通过使用激光照射的热记录方法、在光学记录介质原版盘上形成基于记录数据的凹坑串，该原版盘制作设备包含:

激光源装置，用于在基于第一记录数据的定时发射激光，以便形成凹坑；

光强控制装置，用于基于第二记录数据控制从激光源装置输出的激光的光强，并且控制所述凹坑的边缘位置来记录所述第二记录数据；以及

光学系统装置，用于通过光强控制装置将激光引导到光记录介质原版盘上。

2、如权利要求1所述的原版盘制作设备，

其中在形成一个凹坑的周期内，对从激光源装置输出的激光进行脉冲光发射控制，以及

光强控制装置在脉冲光发射的部分脉冲光发射周期中控制光强。

3、如权利要求1所述的原版盘制作设备，

其中光强控制装置通过使用声光调制器控制衍射效率、使得使用空间频率滤波器仅仅透过特定衍射光，来控制光强。

4、如权利要求1所述的原版盘制作设备，

其中光强控制装置通过使用电光调制器进行偏振控制、使得使用偏振分量分离调制器仅仅透过特定偏振分量，来控制光强。

5、一种用于原版盘制作的方法，其通过使用激光照射的热记录方法、在光学记录介质原版盘上形成基于记录数据的凹坑串，该方法包含步骤:

激光发射，用于发射激光，以便在基于第一记录数据的定时形成凹坑；

光强控制，用于基于第二记录数据控制在激光发射步骤输出的光强，并且控制所述凹坑的边缘位置来记录所述第二记录数据；和

曝光，用于在光强控制步骤中使激光经受光强控制之后引导该激光。

6、如权利要求5所述的原版盘制作方法，

其中在激光发射步骤中，在形成一个凹坑的周期中通过脉冲发射控制来输出激光，以及

在光强控制步骤中，在脉冲发射的部分脉冲发射周期中控制光强。

7、如权利要求5所述的原版盘制作方法，

其中在光强控制步骤中，通过使用声光调制器控制衍射效率、使得使用空间频率滤波器仅仅透过特定的衍射光，来控制光强。

8、如权利要求5所述的原版盘制作方法，

其中在光强控制步骤中，通过使用电光调制器进行偏振控制、使得使用偏振分量分离元件仅仅透过特定的偏振分量，来控制光强。

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