CN100587814C - 光学记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学记录介质。在具有可以通过从其一侧照射激光束将信息记录于其上的多个记录层的光学记录介质中,可以确定各个记录层的最佳记录功率。光学记录介质具有可以通过从其一侧照射激光束将信息记录于其上的多个记录层,各个记录层具有用于优化激光束的强度的功率校准区(PCA)(52)、(61)。

Description

光学记录介质
技术领域
本发明涉及一种具有多个记录层的从其一侧进行记录或读取的光学记录介质,以及用于该光学记录介质的记录方法和记录装置。
背景技术
作为诸如计算机的信息处理装置的外部存储设备,诸如CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW、DVD-ROM、MO等的各种光学记录介质得到广泛认识和普及,因为它们可以存储大量信息并可以被容易地随机访问。随着处理的信息量的增加,需要提高记录密度。
在各种光学记录介质中,具有含有机染料的记录层(也称为含染料的记录层)的光盘(例如CD-R、DVD-R、DVD+R等)尤其得到了广泛使用,因为它们相对较便宜并与只读光盘兼容。
代表具有含染料的记录层的光盘的诸如CD-R的介质例如为层叠结构,该层叠结构在透明的盘基片上依次具有含染料的记录层和反射层,以及用于覆盖含染料的记录层和反射层的保护层。利用透过基片的激光束来进行记录或读取。
在这种CD-R中,例如,如图11所示,在相对于导入区的内周侧上的部分中设置有用于优化激光束的记录功率(OPC:最佳功率控制)的功率校准区(PCA)(例如,参见日本未审专利公报特开平No.HEI 9-63061)。所述PCA分为OPC区和OPC管理区。每个区包含100个分区,对于一次OPC处理,在每个区中使用一个分区。此时,从外周侧向内周侧使用OPC区中的分区,而从内周侧向外周侧使用OPC管理区中的分区。
在CD-R的情况下,当使用激光束在信息记录区上进行记录时,使用各种功率的激光束在OPC区(例如图11中的a1分区)进行试写入,重复读取试写入的记录,确定可以最适当地读取的激光束最佳功率,并且将对OPC区的使用的状态(例如已进行的试写入的次数)记录在OPC管理区(例如,图11的b1分区)。
同时,通常将激光束的推荐记录功率值预先记录在介质中。然而,由于最佳功率实际上根据介质而变化,所以优选地,在各个介质中设置上述的PCA,以每次在介质上进行记录时优化激光束功率。
同样作为代表的DVD-R(单面、单层DVD-R)具有层叠结构,在所述层叠结构中,在第一透明盘基片上按顺序形成有含染料的记录层、反射层以及覆盖它们的保护层,并在保护层上通过或不通过粘合层形成有作为第二盘基片的所谓的哑盘(其可以为透明或不透明)以及形成在该第二盘基片上的反射层。利用来自盘的一侧透过第一透明盘基片的激光束进行记录或读取。该哑盘可以仅为透明或不透明的盘基片,或者可以设置有除反射层之外的层。
同时,DVD+R具有与DVD-R几乎相同的结构,下面通过DVD-R代表对其的说明。
CD-R和DVD-R是利用染料记录层中的化学变化的光盘,在其上只能写入一次(即,不能重写)。另一方面,CD-RW和DVD-RW是利用记录层的结晶变化的相变型光盘,在其上可以进行多次重写。在这种相变光盘中,通常在记录层的上面和下面形成有保护层。
为了大幅提高光学记录介质的记录容量,将两个如上所述的单面DVD-R贴合在一起以形成具有两个记录层的介质,其公知为双面DVD-R(双面、双层DVD-R)。通过将激光束从两侧照射到各个记录层上来进行记录或读取(即,从介质的一侧发射激光束以在较靠近该侧的记录层上进行记录和读取,同时从介质的另一侧发射激光束以在较靠近所述另一侧的另一记录层上进行记录或读取)。
正如上述的CD-R,在公知的单面DVD-R和双面DVD-R中也设置有用于OPC处理的PCA。
对于具有多个记录层的光学记录介质,近年来,需要如下的单面入射型光学记录介质(例如,单面入射双层DVD-R):在该介质上,可以通过从一侧照射激光束来在多个记录层上进行记录或读取,以避免记录/读取装置的大小和复杂性的增加,使得能够从多个记录层连续进行读取,并提高便利性。
为了满足上述需求,例如,已经提出了图12所示的光学记录介质(DVD-R)。即,例如已经提出了具有两个记录层的双层型单面入射型DVD-R(单面、双层DVD-R),如具有以下结构的单面入射型光学记录介质(参见日本未审专利公报特开平No.HEI 11-66622)。
例如,通过在第一透光基片5上按顺序层叠如下多层来形成层叠型的双层型单面入射型DVD-R:由有机染料制成的第一记录层12,可以通过照射记录激光束来在其上对信息进行光学记录;由半透光反射膜制成的第一反射层13,其可以透过读取激光束的一部分;中间层11,其可以透过记录激光束和读取激光束;由有机染料制成的第二记录层12’,可以通过照射记录激光束来在其上对信息进行光学记录;第二反射层13’,反射读取激光束;以及第二透光基片5’。
根据上述结构,可以从光学记录介质的一侧在第一记录层12和第二记录层12’上记录信息。在读取过程中,可以从作为所谓的双层型光学记录介质的介质的一侧读出信号。
在具有通过从其一侧照射激光束来记录信息的两个记录层的光学记录介质的情况下,因为在第二记录层12’上的记录是透过第一记录层12、半透光反射层13等而进行的,所以记录或读取条件可能根据各个记录层而变化。
具体来说,第一记录层12的复折射率根据第一记录层12上是否记录有信息而改变,因此透过的光的量发生变化。为此,第二记录层12’的最佳记录功率可能发生很大变化。
当将数据记录在具有多个记录层的光学记录介质(具体来说,双层型的单面入射型DVD-R)的各个记录层上时,为了在各个记录层上实现良好记录,必须以最佳记录功率(最佳功率)在各个记录层进行记录。
当在各记录层上进行记录前在各记录层上的相对于数据记录区的内周侧区域中进行OPC(最佳功率控制)以得到最佳功率时,将激光二极管的功率(激光功率)控制为预先确定的最佳功率,然后记录数据。
当供给电流时,用作记录光光源的激光二极管根据电流使激光功率振荡。然而,当激光二极管连续振荡时,温度上升,因此即使在相同的电流值下激光功率也趋于减小。
温度上升时,从激光二极管输出的激光束的波长趋于向较长波长侧漂移。具体来说,CD-R和DVD-R在比激光束波长短的波长侧具有最大吸收波长,因此随着激光束波长向较长波长漂移,吸收率变得较小。当作为记录光束的激光束的波长向较长波长侧漂移时,记录的灵敏度下降。由此,为了稳定地记录,需要更大的激光功率。
此外,激光二极管自身的温度根据用于记录的激光功率的大小、记录时间、环境温度等而变化。这使得激光功率发生变化。
即使以使其提供预先确定的最佳功率的方式来设置激光二级管的电流值并控制激光功率,实际输出的激光功率也可能例如由于激光二极管的温度的变化而变化,这可能使得难以进行优异的记录。
在将数据记录在一个记录层中并连续地将数据记录在另一个记录层上的情况下,如果以与预先确定的最佳功率对应的激光电流值在后一记录层上记录数据,则可能因为激光功率不够而不能记录数据或者记录不充分,这导致优异记录的失败。
具体来说,当连续地将数据记录在多个记录层上时,无法恰在在各个记录层上进行记录之前在各个记录层进行OPC。为此,除了使用在预先进行的OPC中确定的最佳功率外别无他选。因此无法处理激光源的温度的变化,这妨碍了在各个记录层中实现优异的记录。
发明内容
考虑到以上问题,本发明的目的是提供一种具有可以通过从其一侧照射激光束来在其上记录信息的多个记录层的光学记录介质,以及用于所述光学记录介质的可以确定各个记录层的最佳记录功率的记录方法和记录装置。
本发明的光学记录介质的记录方法和记录装置旨在即使记录功率例如由于激光源温度变化而变化也精确地调节在各层上记录数据时使用的记录功率,从而在各个记录层上实现良好的记录。
根据本发明的光学记录介质具有可以通过从其一侧照射激光束来在其上记录信息的多个记录层,各个记录层包括用于优化激光束的强度的功率校准区。
优选地,功率校准区位于记录层的信息记录区的内周侧和/或外周侧。
根据本发明的光学记录介质具有:透光的第一基片;设置在第一基片上的第一记录层,可以通过从第一基片侧照射激光束来在其上记录信息;以及设置在第一记录层上的第二记录层,可以通过照射激光束来在其上记录信息。第一记录层和第二记录层各自包括用于优化激光束的强度的功率校准区。
优选地,第一记录层和第二记录层的功率校准区分别位于第一记录层和第二记录层的信息记录区的内周侧和/或外周侧。
优选地,第一记录层和第二记录层的功率校准区分别设置在第一记录层和第二记录层的信息记录区的内周侧,并且在第一记录层和第二记录层上的对信息的记录是从信息记录区中的内周侧向外周侧进行的。
优选地,第一记录层的功率校准区设置在信息记录区的内周侧和外周侧中的一侧,而第二记录层的功率校准区设置在信息记录区的另一侧,在第一记录层上的记录和在第二记录层上的记录是沿着相反的方向进行的。
优选地,第二记录层的功率校准区具有未被第一记录层的功率校准区覆盖的区域。
优选地,重叠在第二记录区的功率校准区上的第一记录区的部分处于先前已记录的状态。
优选地,在第一记录层上的信息记录是在第二记录层上的信息记录之前进行的。
优选地,针对各个记录层的推荐记录功率值被预先记录。
根据本发明的光学记录介质的记录方法是用于具有多个记录层的光学记录介质的记录方法,该记录方法包括OPC记录功率设置步骤,所述OPC记录功率设置步骤在所述多个记录层中的每一个上进行记录之前进行最佳功率控制(以下称为OPC)以针对各个记录层设置OPC记录功率。
优选地,根据本发明的记录方法还包括初始记录功率设置步骤,所述初始记录功率设置步骤根据实际记录功率相对于在OPC功率设置步骤设置的一个记录层的OPC记录功率的变化来校正在OPC记录功率设置步骤中设置的另一记录层的OPC记录功率,以设置当对另一记录层进行记录时要使用的记录功率。
优选地,在初始记录功率设置步骤,根据激光源的温度来估计实际记录功率的变化。
此外,优选地,在初始记录功率设置步骤,根据从光学记录介质反射的光的量来估计实际记录功率的变化。
此外,优选地,在初始记录功率设置步骤,根据从激光源发射的光的量来估计实际记录功率的变化。
此外,优选地,在初始记录功率设置步骤,根据运行OPC中设置的激光电流值来估计实际记录功率的变化。
此外,优选地,在初始记录功率设置步骤,根据发射激光束的时间段来估计实际记录功率的变化。
优选地,连续进行在一个记录层上的记录和在另一记录层上的记录。
此外,优选地,在光学记录介质上进行记录之前预先在所有记录层进行OPC记录功率设置步骤,并且,在一个记录层上进行记录之后、在另一记录层上进行记录之前,进行初始记录功率设置步骤。
优选地,在OPC记录功率设置步骤,在各个记录层的内周侧和外周侧进行OPC。
用于光学记录介质的记录装置是用于具有多个记录层的光学记录介质的记录装置,所述记录装置包括控制算术单元,所述控制算术单元用于在所述多个记录层中的每一个上进行记录之前进行最佳功率控制(此后称为OPC)以针对各个记录层设置OPC记录功率。
优选地,控制算术单元根据实际记录功率相对于一个记录层的OPC记录功率的变化来校正另一记录层的OPC记录功率,以设置当开始在后一记录层上进行记录时使用的记录功率。
优选地,控制算术单元根据激光源的温度来估计实际记录功率的变化。
另选地,控制算术单元根据从光学记录介质反射的光的量来估计实际记录功率的变化。
此外,另选地,控制算术单元根据从激光源发射的光的量来估计实际记录功率的变化。
此外,另选地,控制算术单元根据运行OPC中设置的激光电流值来估计实际记录功率的变化。
此外,另选地,控制算术单元根据发射激光束的时间段来估计实际记录功率的变化。
控制算术单元连续地进行在一个记录层上的记录和在另一记录层上的记录。
此外,控制算术单元在光学记录介质上进行记录之前针对所有记录层中的每一个预先设置OPC记录功率,并且,在一个记录层上进行记录之后且在另一记录层上进行记录之前,设置在所述另一记录层上开始记录时使用的记录功率。
控制算术单元在各个记录层的内周侧和外周侧进行OPC。
优选地,本发明适用于其中记录层是含染料的记录层的光学记录介质。
根据本发明,在通过从其一侧照射激光束来在多个记录层上记录信息的光学记录介质中,在每个记录层上都设置有用于优化激光束强度的功率校准区,从而确定每个记录层的最佳记录功率。
因此,可以精确地调节在各个记录层上记录数据时使用的记录功率,从而在各个层上实现良好的记录。
根据本发明的光学记录介质的记录方法和记录装置的优点是,即使例如由于激光源温度变化而使得记录功率发生变化,也可以精确地调节在各个记录层上记录数据时要使用的记录功率,这使得可以在各个记录层上进行良好的记录。结果,例如,当在具有多个记录层的光学记录介质的多个记录层上连续进行记录时,可以在各个记录层上进行良好的记录。
附图说明
图1是代表性地示出根据本发明第一实施例的光学记录介质(类型1)的图;
图2是代表性地示出根据本发明第一实施例的光学记录介质(类型2)的图;
图3是代表性地示出根据本发明第一实施例的光学记录介质的记录装置的整体结构的图;
图4是用于说明根据本发明第一实施例的光学记录介质的记录方法的流程图;
图5(A)是用于说明根据本发明第一实施例的光学记录介质(类型1和类型2)的区结构和对记录功率的优化的区结构图;
图5(B)是图5(A)中的重要部分的放大图;
图6(A)是用于说明根据本发明第二实施例的光学记录介质(类型1和类型2)的区结构和对记录功率的优化的区结构图;
图6(B)和6(C)是图6(A)中的重要部分的放大图;
图7(A)是用于说明根据本发明第三实施例的光学记录介质(类型1和类型2)的区结构和对记录功率的优化的区结构图;
图7(B)和7(C)是图7(A)中的重要部分的放大图;
图8是用于说明根据本发明第四实施例的光学记录介质的记录方法的流程图;
图9(A)和图9(B)是用于说明根据本发明第四实施例的当在光学记录介质中记录有数据时执行运行OPC时发生的激光电流值和记录功率的变化的图;
图10(A)和图10(B)是用于说明根据第四实施例的当在光学记录介质中记录有数据时不执行运行OPC时发生的激光电流值和记录功率的变化的图;
图11是代表性地示出公知光学记录介质(CD-R)的区结构和对记录功率的优化的图;以及
图12是代表性地示出公知的双层光学记录介质的图。
具体实施方式
以下,将参照附图来说明本发明的实施例。
[A]第一实施例
根据本实施例的光学记录介质的记录方法和记录装置可以应用于所有具有多个记录层的光学记录介质。
例如,优选地,本实施例的记录方法和记录装置用于在具有多个记录层的单面入射型光学记录介质(单面入射型DVD)中记录数据(信息),在所述单面入射型光学记录介质中可以通过从其一侧照射光束(激光束)来在记录层上记录数据和从记录层读取数据。
具体来说,当本发明应用于具有含染料的记录层的光学记录介质时本发明更有效,因为例如单面入射型DVD-R的含染料记录层的记录敏感度由于激光束波长的变化而发生很大变化。
作为单面入射型光学记录介质(光盘),例如存在具有两个含染料记录层的双层型单面入射型DVD-R(单面双层DVD-R;单面双层DVD可记录盘),其分类为层叠型和贴合型。
[1]光学记录介质的层叠结构
首先,对根据本实施例的具有不同层叠结构的两类光学记录介质(层叠型的双层单面入射型DVD-R)进行说明。
[1-1]类型1的光学记录介质
图1是根据本实施例的典型光学记录介质(类型1)的剖面图。
如图1所示,根据本实施例的类型1的光学记录介质在盘形的透明(可透光)第一基片(第一基片,第一可透光基片)1上依次具有:含染料的第一记录层(第一记录层,第一含染料记录层)2、半透明的反射层(以下称为半透明反射层,第一反射层)3、中间树脂层(中间层)4、含染料的第二记录层(第二记录层,第二含染料记录层)5、反射层(第二反射层)6、粘合层7、和第二基片(第二基片)8。从第一基片1侧发射光束(激光束)以进行记录或读取。
在本实施例中,“透明(可透光)”表示“对于用于在光学记录介质上进行记录或从光学记录介质进行读取的光束为透明(可透光)”。透明(可透光)层包括或多或少地吸收用于进行记录或读取的光束的层。例如,当该层对于用于进行记录或读取的光束的波长的透光率不小于50%(优选地不小于60%)时,认为该层可透光(透明)。
在透明的第一基片1和中间树脂层4上形成有凹部和凸部(岸(land)和沟(groove))。利用凹部和/或凸部形成记录轨道。此外,可以用凹部或者凸部形成记录轨道。一般地,通常,第一基片1上的记录轨道11由相对入射光束的方向的凸部形成,中间树脂层4上的记录轨道12也由相对入射光束的方向的凸部形成。在本发明中,除非特别说明,否则凹部和凸部是相对于用于进行记录或读取的入射光束的方向而定义的。
这些记录轨道11和12被构成为以预定幅度和频率沿半径方向略微蛇形(这称为“摆动(wobble)”)。在记录轨道11与12之间的岸上按照特定规则形成多个孤立的坑(地址坑)(这称为“岸预制坑,LPP”;LandPre-Pit)。可以利用岸预制坑来预先记录地址信息。此外,除了岸预制坑之外,有时可以根据需要形成凹预制坑或凸预制坑。也可以反转摆动方向或对频率进行调制,从而记录信息。
接下来,将对各层进行说明。
(1)关于第一基片1
希望第一基片1具有优异的光学特性,即,第一基片1是透明的、具有小的双折射率等。还希望第一基片1具有优异的成型性质,即,可以以注射成型法容易地形成第一基片1。当第一基片1具有小的吸湿性时,这种性质是所希望的,因为可以减少弯曲。
此外,希望第一基片1具有形状稳定性,以使得光学记录介质具有一定程度的刚性。当第二基片2具有足够的形状稳定性时,不需要第一基片1具有大的形状稳定性。
作为这种材料,可以使用树脂(例如丙烯酸树脂、异丁烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂(具体地,非晶聚烯烃)、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂等)和玻璃。另选地,可以在由玻璃等制成的基片上设置由诸如光硬化树脂等的放射线硬化树脂制成的树脂层。此外,“放射线”是光(紫外线、可见光、红外线等)、电子束等的统称。
同时,从光学性质、诸如成型性质等的高生产率、成本、低吸湿性、形状稳定性等角度来看,聚碳酸酯为优选。从耐化学品性、低吸湿性等角度来看,非晶聚烯烃为优选。从高速响应性等角度来看,玻璃基片为优选。
第一基片1优选地是薄的。第一基片1的厚度优选地为不大于2mm,更优选为不大于1mm。物镜与记录层之间的距离越小并且基片越薄,彗形像差(coma aberration)就越小,这有利于提高记录密度。为了获得足够的光学性质、吸湿性、成型性质和形状稳定性,需要一定的厚度。因此,优选地,第一基片1的厚度通常不小于10μm,更优选地不小于30μm。
为了在该光学记录介质中的第一记录层2和第二记录层5上均良好地进行记录或读取,希望适当地调节物镜与这两个记录层之间的距离。例如,优选地,将物镜的焦点设置在这两个记录层之间的大致中间点处,因为使得对两层的访问变得容易。
更具体地,在单面DVD-R系统中,当基片的厚度为0.6mm时将物镜与记录层之间的距离调节为最合适。
当该层结构与单面DVD-R兼容时,最优选地,第一基片1的厚度为从0.6mm中减去中间树脂层4的膜厚度的一半而得到的。如果这样,则两层之间的大致中间点为大约0.6mm,由此可以容易地在两个记录层进行聚焦伺服控制。
当在第二记录层5与半透明反射层3之间存在诸如缓冲层、保护层等的其它层时,最优选地,第一基片1的厚度为从0.6mm中减去此层与中间树脂层4的厚度之和的一半而得到的。
在第一基片1上螺旋状地或者同心状地形成有凹部和凸部以形成沟和岸。通常,以这些沟和岸作为记录轨道,将信息记录在第一记录层2上或从第一记录层2读取信息。在所谓的DVD盘(在其上通过用数值孔径为0.6到0.65的物镜对波长为650nm的激光束进行聚光来进行记录或读取)的情况下,通常通过涂布来形成第一记录层2,从而第一记录层2的膜在沟部厚,这适于进行记录或读取。
在该光学记录介质中,优选地,第一基片1的沟部(即,相对于入射光束的方向的凸部)用作记录轨道11。这里,凹部和凸部是相对于入射光束的方向凹进和凸出的部分。通常,沟的宽度为大约50到500nm,沟的深度为大约10到250nm。当记录轨道为螺旋形时,轨道间距优选为大约0.1至2.0μm。第一基片1可以根据需要具有凹坑或凸坑,如岸预制坑等。
从成本的角度看,优选地,在注射成型过程中,由具有凹部和凸部的压模(stamper)来制造具有这种凹部和凸部的基片。当在由玻璃等制成的基片上形成由诸如光硬化树脂等的放射线硬化树脂制成的树脂层时,可以在该树脂层上形成诸如记录轨道等的凹部或凸部。
(2)关于第一记录层2
通常,第一记录层2的敏感度几乎与单面记录介质(例如CD-R、DVD-R、DVD+R等)等中使用的记录层的敏感度相等。
为了实现良好的记录/读取性能,优选地,第一记录层2含有具有高折射率的低发热染料。
此外,优选地,第一记录层2与半透明反射层3的组合在光的反射、透射和吸收的适当范围之内,由此,提高了记录敏感度并降低了记录时的热干扰。
作为这种有机染料材料,存在大环氮杂轮烯类染料(酞菁染料、萘酞菁染料、卟啉染料等)、吡咯亚甲基类染料、多次甲基类染料(菁染料、部花青染料、斯夸鎓(squalirium)染料等)、花醌(anthoraquinone)类染料、薁鎓(azulenium)类染料、金属络合物偶氮类染料、金属络合物靛苯胺类染料等。
在上述各种有机染料中,优选金属络合物偶氮类染料,因为它们具有优异的记录敏感性、耐久性和耐光性。具体来说,优选如下通式(I)或(II)所代表的化合物:
Figure C20038010702600151
(其中,A1环和A2环是含氮芳香杂环,其各自可以独立地具有取代基;B1环和B2环是芳香环,其各自可以独立地具有取代基;X是1至6个碳被至少两个氟原子取代的烷基)。用于这种光学记录介质的记录层(此外,除非特别说明,否则在下文中“记录层”表示第一记录层1和第二记录层2)的有机染料优选地在大约350至900nm的从可见光到近红外线的范围内具有最大吸收波长λmax,并且是适于用蓝色到近微波的激光进行记录的染料化合物。更为优选的是适合用以下激光进行记录的染料:通常用于CD-R的近红外激光(典型为780nm、830nm等),用于DVD-R的波长为约620至690nm的红色激光(典型为635nm、650nm、680nm等);或波长为410nm或515nm的所谓蓝色激光。
可以用一种染料,或者混和两种或更多种相同或不同种类的染料并使用它们。此外,可以联合使用适合用多种波长的记录光束进行记录的染料,以实现可用多波段的激光束进行记录的光学记录介质。
记录层可以含有过渡金属螯合物(例如,乙酰丙酮螯合物、联苯基二硫醇(bisphenyldithiol)、水杨醛肟、双二硫代-α-二酮等)作为单态氧(singlet oxygen)淬灭剂以使记录层稳定或改进耐光性,或者含有记录增敏剂(例如金属系化合物等)以改进记录敏感度。在此,所述金属系化合物是化合物中含有原子、离子或团簇等形式的诸如过渡金属等的金属。作为这种金属系化合物,例如存在有机金属化合物,如乙二胺络合物、偶氮次甲基络合物、苯基羟胺络合物、菲咯啉络合物、二羟基偶氮苯络合物、二肟络合物、亚硝基氨基酚络合物、吡啶基三嗪络合物、乙酰丙酮络合物、金属茂络合物、卟啉络合物等。对于金属原子没有限制,但是优选为过渡金属。
此外,还可以根据需要一起使用粘合剂、均化剂(leveling agent)和消泡剂等,以制成该光学记录介质的记录层。作为优选粘合剂,存在聚(乙烯醇)、聚(乙烯吡咯烷酮)、硝化纤维素、醋酸纤维素、酮树脂、丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、聚(乙烯基丁缩醛)、聚碳酸酯、聚烯烃等。
记录层的膜厚度没有具体限制,因为适当的膜厚度根据记录方法等而不同。然而,为得到足够的调制幅度,通常,膜厚度优选为不小于5nm,更优选为不小于10nm,特别优选为不小于20nm。然而,为了在该光学记录介质中适当地透光,要求记录层不能过厚。因此,记录层的膜厚度通常不大于3μm,优选为不大于1μm,更优选为不大于200nm。记录层的膜厚度从沟部到岸部不同。在这种光学记录介质中,记录层的膜厚度为基片的沟部处的厚度。
作为记录层的淀积方法,可以应用通常进行的薄膜淀积,例如真空蒸发、溅射法、刮刀法、浇注(cast)法、旋涂、浸渍法等。从生产率和成本的角度来看,旋涂法为优选。真空蒸发法比涂布法更为优选,因为其可以产生厚度均匀的记录层。
当以旋涂来进行淀积时,旋转速度优选为10至15000rpm。在旋涂之后,可以进行加热或施加溶剂蒸汽等的处理。
对于用涂布法(例如刮刀法、浇注法、旋涂法、浸渍法等)形成记录层时所使用的涂布溶剂,对该溶剂的类型没有限制,因此,可以使用任何溶剂,只要它不侵蚀基片。例如有:酮醇类溶剂,如二丙酮醇3-羟基-3-甲基-2-丁酮等;溶纤剂类溶剂,例如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等;链烃类溶剂,例如正己烷、正辛烷等;环烃类溶剂,例如环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、二甲基环己烷、正丁基环己烷、叔丁基环己烷、环辛烷等;全氟烷醇类溶剂,例如四氟丙醇、八氟戊醇、六氟丁醇等;羟基羧酸酯类溶剂,例如乳酸甲酯、乳酸乙酯、甲基-2-羟基异丁酸等;等等。
在真空蒸发的情况下,例如,将有机染料以及需要的诸如各种添加剂等的记录层成分放入设置在真空室内的坩锅中,通过适当的真空泵将真空室的内部抽空至大约10-2到10-5Pa,之后,对坩锅加热以使记录层成分蒸发,使记录层成分淀积在对着坩锅放置的基片上,由此形成记录层。
(3)关于半透明反射层3
半透明反射层3是具有一定的透光率的反射层。即,半透明反射层3是具有小吸光率、不小于40%的透光率以及适当的反光率(通常不小于30%)的反射层。例如,通过设置具有高反射率的薄金属膜,可以提供适当的透光率。希望半透明反射层3具有一定的抗蚀性。此外,希望半透明反射层3具有遮断性,以使得第一记录层2不受半透明反射层3的上层(这里为中间树脂层4)的渗漏的影响。
为了确保高透射率,半透明反射层3的厚度通常优选为不大于50nm。半透明反射层3的厚度更优选为不大于30nm,进一步优选为不大于20nm。然而,为了避免第一记录层2上的半透明反射层3的上层的影响,需要半透明反射层3有一定的厚度。因此,半透明反射层3的厚度通常不小于3nm,更优选为不小于5nm。
作为半透明反射层3的材料,可以单独地使用或以合金形式使用金属和半金属,如Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd、Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi和稀土金属,其在读取光束的波长具有适当的高反射率。其中,Au、Al和Ag具有高反射率,因此适合作为半透明反射层3的材料。半透明反射层3可以包含上述成分之外的其它成分作为主要成分。
包含Ag作为主要成分的材料由于其成本低且反射率高而特别优选。这里,主要成分表示含量不少于50%的材料。
因为半透明反射层3的膜厚度薄,所以膜的大晶粒引起再现噪声。因此,优选地使用具有小晶粒的材料。由于纯银通常具有大晶粒,所以优选地使用合金形式的Ag。
具体地,优选地包含Ag作为主要成分,并包含0.1至15原子%的从包括Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属的组中选择的至少一种元素。当包含了Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属中的两种或更多种时,它们中的每一个可以为0.1至15原子%。然而,它们的和优选地为0.1至15原子%。
一种特别优选的合金组成是包含如下成分的组成:作为主要成分的Ag、0.1至15原子%的从包括Ti、Zn、Cu、Pd和Au的组中选出的至少一种元素,以及0.1至15原子%的至少一种稀土元素。在稀土金属中,钕为特别优选。更具体地,AgPdCu、AgCuAu、AgCuAuNd、AgCuNd等为优选。
作为半透明反射层3,仅由Au制成的层为优选,因为其具有小晶粒和抗蚀性,但它比Ag合金贵。
另选地,可以使用由Si制成的层作为半透明反射层3。
可以将均由非金属的材料制成的低反射率的薄膜与高反射率的薄膜相互层叠以形成多层,并将它们用作反射层。
作为形成半透明反射层3的方法,例如可以采用溅射、离子镀敷、化学蒸发、真空蒸发等。可以在第一基片1与第一记录层2和/或第一记录层2与半透明反射层3之间设置无机或有机中间层和粘合层,以提高反射率、记录性能和粘合性。例如,可以将中间层(或粘合层)、第一记录层2、以及中间层(或粘合层)和半透明反射层3按顺序层叠在第一基片1上,以提供第一基片1与第一记录层2之间的中间层(或粘合层),并提供第一记录层2与半透明反射层3之间的中间层(或粘合层)。(4)关于中间树脂层4
需要中间树脂层(树脂层)4是透明的,并可以通过凹部和凸部在其上形成沟和坑。优选地,中间树脂层4具有强粘合性并在其硬化并粘合时收缩率小,这对介质的形状提供了稳定性。
希望中间树脂层4由不损坏第二记录层5的材料制成。因为中间树脂层4通常由树脂制成,所以中间树脂层4容易与第二记录层5相溶。为此,为了防止中间树脂层4溶解第二记录层5并对其造成损坏,希望在中间树脂层4与第二记录层5之间设置稍后要描述的缓冲层。
此外,希望中间树脂层4由不损坏半透明反射层3的材料制成。可以在这两层之间提供稍后所述的缓冲层以避免损坏。
在该光学记录介质中,优选地,对中间树脂层4的膜厚度进行精确控制。通常,中间树脂层4的膜厚度优选为不小于5μm。必须在两个记录层之间设置一定的距离,以对两个记录层分别地进行聚焦伺服控制。虽然这取决于聚焦伺服机制,但是中间树脂层4的膜厚度通常需要不小于5μm,优选为不小于10μm。通常,随着物镜的数值孔径越大,两个记录层之间的距离可以越小。然而,当中间树脂层4过厚时,要花费长时间来调整对两个记录层的聚焦伺服并且必须使物镜移动长距离,因此这是不希望的。此外,过厚的层需要长时间来硬化,这导致生产率的下降。因此,中间树脂层4的膜厚度优选为不大于100μm。
在中间树脂层4上形成螺旋形或同心形的凹部和凸部,以形成沟和岸。通常,这些沟和岸用作记录轨道来在第二记录层5中记录信息或从其中读取信息。由于第二记录层5是以涂布形成的,所以其膜在沟处厚,由此适于记录或读取。在该光学记录介质中,优选地使用中间树脂层4的沟(即相对于入射光束的方向的凸部)作为记录轨道12。这里,凹部和凸部是相对于入射光束的方向的凹部和凸部。通常,沟的宽度为大约50到500nm,其深度为大约10到250nm。当记录轨道为螺旋形时,轨道间距优选为大约0.1到2.0μm。可以根据需要形成凹坑或凸坑,如岸预制坑。
从成本的角度,优选地,通过将凹部和凸部从具有凹部和凸部的树脂压模等转印到硬化树脂(例如光硬化树脂)并使该树脂硬化来制造这种凹部和凸部。下文中,有时将这种方法称为2P方法(光聚合法)。
作为中间树脂层4的材料,例如可以使用诸如热塑树脂、热硬化树脂、电子束硬化树脂、紫外线硬化树脂(包括延迟硬化型)等的放射线固化树脂。此外,“放射线”是对光(紫外线、可见光、红外线等)、电子束等的统称。
可以通过将热塑树脂、热硬化树脂等溶解在适当的溶剂中以制备涂布液体、应用该液体、并对该液体进行干燥(加热)来形成中间树脂层4。在紫外线硬化树脂的情况下,可以通过按原样溶解树脂或者将树脂溶解在适当的溶剂中以制备涂布液体、涂布该涂布液体、并照射紫外线以使树脂硬化来形成中间树脂层4。存在各种类型的紫外线硬化树脂。然而,可以使用其中的任何一种,只要它是透明的。可以使用这些材料中的一种,或者可以将它们中的一些混和在一起来使用。不仅可以采用单层而且可以采用多层。
作为涂布方法,与记录层一样,可以采用诸如旋涂、浇注法等的涂布方法。在这些方法中,旋涂是优选的。可以以丝网印刷(screen print)等来涂布具有高粘度的树脂。优选地,使用在温度20到40℃液化的紫外线硬化树脂,因为涂布该树脂不需要溶剂。优选地,以使其粘度为20到4000mPa·s的方式制备树脂。
作为紫外线硬化粘合剂,存在基团型紫外线硬化粘合剂和阳离子型紫外线硬化粘合剂,这两种都是可用的。
作为基团型紫外线硬化粘合剂,所有已知的组合物都是可用的。使用包含紫外线硬化化合物和光聚合引发剂作为必要组分的组合物。作为紫外线硬化化合物,可以用单官能(甲基)丙烯酸酯和多官能(甲基)丙烯酸酯作为聚合性单体组分。它们可以单独使用,或者其中的两种或更多种一起使用。在本发明中,丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯统称为(甲基)丙烯酸酯。
例如,以下是可以用于这种光学记录介质的聚合性单体。作为单官能(甲基)丙烯酸酯,例如存在具有以下基团作为取代基的(甲基)丙烯酸酯等,所述基团有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、2-乙基己基、辛基、壬基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、环己基、苯甲基、甲氧基乙基、丁氧基乙基、苯氧基乙基、壬基苯氧基乙基、四氢糠基、缩水甘油基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、3-氯-2羟基丙基、二甲基氨基乙基、二乙基氨基乙基、壬基苯氧基乙基四氢糠基、己内酯变性的四氢糠基、异冰片基、二环戊基、二环戊烯基、二环戊烯氧乙基等。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯,存在下列物质的二(甲基)丙烯酸酯:1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、三环癸烷基二甲醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇等;三(2-羟乙基)异氰尿酸酯的二(甲基)丙烯酸酯;通过将4摩尔或更多的环氧乙烷或环氧丙烷加成到1摩尔新戊二醇中而获得的二醇的二(甲基)丙烯酸酯;通过将2摩尔环氧乙烷或环氧丙烷加成到1摩尔双酚A而获得的二醇的二(甲基)丙烯酸酯;通过将3摩尔或更多的环氧乙烷或环氧丙烷加成到三羟甲基丙烷中而获得的三醇的二或三(甲基)丙烯酸酯;通过将4摩尔或更多的环氧乙烷或环氧丙烷加成到1摩尔双酚A而获得的二醇的二(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷变性的磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷变性的烷基化磷酸(甲基)丙烯酸酯等。
可以作为聚合性低聚物与聚合性聚合体一起使用的物质是:聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯等。
作为用于这种光学记录介质的光聚合引发剂,可以使用任何一种可以使由聚合性低聚物和/或聚合性单体代表的所使用紫外线硬化化合物硬化的已知引发剂。作为光聚合引发剂,分子裂变型或氢夺取型是合适的。
作为这种光聚合引发剂,适合使用的有安息香(bensoin)异丁醚、2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、苯甲基、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基苯基氧化膦等。作为与此不同的分子裂变型,还可以一起使用:1-羟基环己基苯基酮、苯偶姻乙醚、苯甲基二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯丙基-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙基-1-酮、2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-吗啉基丙-1-酮等。此外,可以一起使用以下分子夺取型光聚合引发剂:二苯酮、4-苯基二苯酮、异酞苯酮(isophthalphenone)、4-苯甲酰基-4′-甲基-二苯硫等。
作为对光聚合引发剂的敏化剂,可以使用不会引起与上述聚合成分的加成反应的胺,例如三甲基胺、甲基二羟甲基胺、三乙醇胺、对二乙基胺基苯乙酮、对二甲基胺基乙基苯甲酸酯、对二甲基胺基异戊基苯甲酸酯、N,N-二甲基苯甲胺、4,4′-双(二乙基胺基)二苯甲酮等。优选地,选择并使用对紫外线硬化化合物具有优异的可溶解性且不阻碍紫外线透过性的上述光聚合引发剂和敏化剂之一。
作为阳离子型紫外线硬化粘合剂,可以用任何已知的组合物。含有阳离子聚合型的光聚合引发剂的环氧树脂对应于此。作为阳离子聚合型的光引发剂,存在锍盐、碘鎓盐、重氮盐等。
作为碘鎓盐的示例,存在:六氟磷酸二苯基碘鎓盐、六氟锑酸二苯基碘鎓盐、四氟硼酸二苯基碘鎓盐、四(五氟苯基)硼酸二苯基碘鎓盐、六氟磷酸双(十二烷基苯基)碘鎓盐、六氟锑酸双(十二烷基苯基)碘鎓盐、四氟硼酸双(十二烷基)碘鎓盐、四(五氟苯基)硼酸双(十二烷基苯基)碘鎓盐、六氟磷酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓盐、六氟锑酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓盐、四氟硼酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓盐、四(五氟苯基)硼酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓盐等。
作为环氧树脂,双酚A-表氯醇类、环氧脂环族、长链脂族、溴化环氧树脂、缩水甘油酯类、缩水甘油醚类、杂环体系等中的任何一种都是可用的。
作为环氧树脂,优选使用具有少量游离氯和氯离子的环氧树脂,以避免该树脂损坏反射层。氯的量优选地不大于1重量%,更优选地不大于0.5重量%。
阳离子聚合型光引发剂在阳离子型紫外线硬化树脂的重量的100部分中的比率通常为0.1至20重量部分,优选为0.2至5重量部分。为了更有效地使用近红外线区域或紫外线光源波段中的可见辐射区的波长,可以结合使用已知的光敏化剂。作为这种光敏化剂,存在蒽、吩噻嗪、苯甲基甲缩酮、二苯甲酮、苯乙酮等。
为了提高紫外线硬化粘合剂的各种性质,可以根据需要添加作为其它添加剂的热聚合抑制剂,以受阻酚、受阻胺、亚磷酸盐等为代表的抗氧化剂,增塑剂,以环氧硅烷、巯基硅烷、(甲基)丙烯基硅烷为代表的硅烷耦合剂等。在这些添加剂中,选择并使用对于紫外线硬化化合物具有优异的可溶解性且不阻碍紫外线透过性的添加剂。
(5)关于第二记录层5
第二记录层5通常具有比用于单面记录介质(例如,CD-R、DVD-R、DVD+R)等的记录层更高的敏感度。在该光学记录介质中,因为入射光束的功率由于半透明反射层3等的存在而被分割,并且为了在第一记录层2记录和在第二记录层5记录而被分散,所以以一半的功率进行记录。因而,第二记录层5需要具有特别高的敏感度。
为了实现优异的记录/读取性能,希望染料产生较少热量并具有大折射率。
此外,希望第二记录层5与反射层6的组合提供光反射和吸收的适当范围。由此,可以增加记录敏感度,并可以减小记录时的热干扰。
第二记录层5的材料和淀积方法与第一记录层2的材料和淀积方法几乎相同,因此下面只说明它们之间的不同。
第二记录层5的膜厚度并没有具体限制,因为合适的膜厚度根据记录方法等而不同。为了获得足够的调制幅度,第二记录层5的膜厚度通常优选为不小于10nm,更优选为不小于30nm,特别优选为不小于50nm。然而,为了获得适当的反射率,要求该膜不能过厚,膜厚度通常为不大于3μm,优选为不大于1μm,更优选为不大于200nm。
用于第一记录层2和第二记录层5的材料可以彼此相同或不同。(6)关于反射层6
要求反射层6具有高反射率。希望反射层6高度耐用。
为了确保高反射率,反射层6的厚度通常优选为不小于20nm,更优选为不小于30nm,进一步优选为不小于50nm。为了缩短制造的节拍时间和降低成本,优选地,反射层6薄到一定程度。因此,膜厚度通常不大于400nm,更优选为不大于300nm。
作为反射层6的材料,例如可以单独地使用或以合金的形式使用在读取光的波长具有足够高的反射率的金属,如Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta和Pd。在这些金属中,Au、Al和Ag由于其具有高反射率而适于作为反射层6的材料。除了作为主要组分的这些金属外,反射层6可以包含以下作为其它组分。作为其它组分的示例,存在诸如Mg,Se,Hf,V,Nb,Ru,W,Mn,Re,Fe,Co,Rh,Ir,Cu,Zn,Cd,Ga,In,Si,Ge,Te,Pb,Po,Sn,Bi和稀土金属的金属,以及半金属。
包含Ag作为主要组分的膜由于其成本低而特别优选,该膜提供了高反射率,并且当进一步设置下文所述的印刷接收层时提供了美丽的白底色。这里,“主要成分”表示其含有率不小于50%的成分。
为了确保反射层6的高耐用性(高抗蚀性),优选地使用合金形式而不是作为纯银的Ag。
在这些合金中,包含Ag作为主要成分并包含0.1至15原子%的从包括Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属的组中选择的至少一种元素的合金是优选的。当该合金包含Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属中的两种或更多种时,它们中的每一个可以被包含为0.1至15原子%。然而,优选地,这些元素之和为0.1至15原子%。
该合金的特别优选的组成为:包含Ag作为主要成分;包含0.1至15原子%的从包括Ti、Zn、Cu、Pd、和Au的组中选择的至少一种元素;并且包含0.1至15原子%的至少一种稀土元素。在这些稀土元素中,钕是特别优选的。更具体地,AgPdCu、AgCuAu、AgCuAuNd、AgCuNd等是优选的。
作为反射层6,仅由Au制成的层因其高耐用性(高抗蚀性)而为优选的,但是比仅由Ag合金制成的层更贵。
可以将均由非金属材料制成的具有低反射率的薄膜与具有高反射率的薄膜相互层叠以形成多层,并将其用作反射层6。
作为形成反射层6的方法,例如存在溅射、离子镀敷、化学汽相淀积、真空蒸发等。可以在反射层6的上表面和下表面上设置已知的无机或有机中间层或粘合层,以改进反射率、记录性能、粘合性等。
(7)关于粘合层7
粘合层7无需透明。粘合层7的高粘合性以及其硬化和粘合时的小收缩率使得介质形状具有稳定性,这是优选的。
优选地,粘合层7由不损坏反射层6的材料制成。可以在这两层之间设置已知的无机或有机的保护层,以避免对反射层6的损坏。
在该光学记录介质中,粘合层7的膜厚度通常优选地为不小于2μm。为了获得预定的粘合性,需要一定的膜厚度。更优选地,粘合层7的膜厚度为不小于5μm。通常,优选地,粘合层7的膜厚度不大于100μm,以使光学记录介质尽可能薄。这是因为厚的膜需要较长时间来硬化,这导致生产率下降。
粘合层7的材料可以与中间树脂层4的材料相同,或者可以为压敏的双面带等。通过将压敏双面带放在反射层6与第二基片8之间并对其进行按压,可以形成粘合层7。
(8)关于第二基片8
优选地,第二基片8具有形状稳定性,以使得光学记录介质具有一定的刚性。即,优选地,第二基片8具有高的机械稳定性和大的刚性。此外,优选地,第二基片8具有对于粘合层7的大粘合性。
当第一基片1不具有上述的充分的形状稳定性时,特别需要第二基片8具有大的形状稳定性。考虑到此,优选地,第二基片8具有低的吸湿性。第二基片8无需透明。第二基片8可以为镜面基片,其上无需具有凹部和凸部。由此,并非总是需要第二基片8在注射成型过程中具有良好的转印性。
作为该材料,可以使用与用于第一基片1的材料相同的材料。除此之外,可以使用诸如Al-Mg合金等的含有Al作为主要组分的Al合金基片,诸如Mg-Zn合金等的含有Mg作为主要组分的Mg合金基片,由硅、钛和陶瓷中的任一种制成的基片,或者由其组合制成的基片。
从诸如成型性等的高生产率、成本、低吸湿性、形状稳定性等角度出发,聚碳酸酯是优选的。从抗化学品性、低吸湿性等的角度出发,非晶聚烯烃是优选的。从高速响应性等的角度出发,玻璃基片是优选的。
为了使光学记录介质具有足够的刚性,优选地第二基片8厚至一定程度,具有不小于0.3mm的厚度。然而,由于第二基片8越薄就越有利于使记录/读取装置变薄,所以第二基片8的厚度优选为不大于3mm,更优选为不大于1.5mm。
第二基片8可以为其上不具有凹部和凸部的镜面基片。从容易制造的角度,优选地,以注射成型来制造第二基片8。
第一基片1与第二基片8的优选组合的示例为第一基片1和第二基片8由相同材料制成,并具有相同厚度。这样,第一基片1和第二基片8的刚性相同,这提供了良好的平衡。由此,介质不会由于环境变化而易变形,这是优选的。在这种情况下,优选地,当环境变化时引起的两个基片的变形的程度和方向一致。
作为该组合的另一优选示例,第一基片1薄约0.1mm,而第二基片8厚约1.1mm。这样,物镜可以容易地接近记录层,由此可以容易地提高记录密度。因此,这是优选地。在这种情况下,第一基片1可以是片状形状。
(9)关于其它层
在该层化结构中,可以根据需要将另一层随意放在这些层中。另选地,可以在该介质的最外表面上随意设置另一层。具体地,例如可以在半透明反射层3与中间树脂层4之间、中间树脂层4与第二记录层5之间、或者反射层6与粘合层7之间设置缓冲层作为中间层。
缓冲层用于防止两层互相溶解并防止两层互相混合。缓冲层可以具有防止溶解现象的功能之外的其它功能。此外,可以根据需要放置另一中间层。
需要缓冲层的材料不与第二记录层5或中间树脂层4相溶合,并在一定程度上可透光。可以将已知的无机或有机材料用于缓冲层。从性质的角度,优选使用有机材料。例如,可以使用(1)金属或半导体,(2)金属或半导体的氧化物、氮化物、硫化物、三硫化物、氟化物或碳化物,以及(3)非晶碳等。其中,由几乎透明的介电材料制成的层或非常薄的金属层(包括合金)是优选的。
具体地,诸如氧化硅(特别地,二氧化硅)、氧化锌、氧化铈、氧化钇等的氧化物;诸如硫化锌、硫化钇等的硫化物;诸如氮化硅等的氮化物;碳化硅;氧化物和硫的混合物(三硫化物);以及稍后所述的合金是优选的。比率为大约30∶70到90∶10(重量比)的氧化硅和硫化锌的混合物是优选的。硫、二氧化钇和氧化锌的混合物(Y2O2S-ZnO)也是优选的。
作为金属或合金,银或者包含银作为主要组分并包含0.1至15原子%的从钛、锌、铜、钯、金组成的组中选择的至少一种元素的合金是优选的。包含银作为主要组分并包含0.1至15原子%的至少一种稀土元素的合金也是优选的。作为稀土元素,钕、镨、铈等是优选的。
另选地,可以使用任何树脂层,只要当制作缓冲层时其不会溶解记录层中的染料。具体地,可以以真空蒸发或CVD方法来制造的高分子膜是有用的。
缓冲层的厚度优选为不小于2nm,更优选为不小于5nm。当缓冲层过薄时,不能充分防止上述混合现象。缓冲层的厚度优选为不大于2000nm,更优选为不大于500nm。过厚的缓冲层不仅对于防止混和是不必要的,而且导致透光率下降。当该层是由无机物质制成的时,层的膜淀积需要较长时间,这导致生产率的下降,或者膜应力增加。由此,膜厚度优选为不大于200nm。具体地,由于由金属制成的膜过度降低透光率,所以膜厚度优选为不大于约20nm。
可以设置保护层来保护记录层或反射层。保护层的材料并不受具体限制,而是可以用任何材料,只要其保护记录层或反射层不受外力影响。作为保护层的有机材料,存在热塑树脂、热硬化树脂、电子束硬化树脂、紫外线硬化树脂等。作为保护层的无机材料,存在氧化硅、氮化硅、MgF2、SnO2等。
可以通过将热塑树脂、热硬化树脂等溶解在适当的溶剂中以制备涂布液体、应用该液体并对其进行干燥从而形成保护层。在紫外线硬化树脂的情况下,可以通过制备紫外线硬化树脂自身的涂布液体或者通过将紫外线硬化树脂溶解在适当的溶剂中而获得的涂布液体、应用该涂布液体、对液体照射UV光以使其硬化,从而形成保护层。作为紫外线硬化树脂,存在丙烯酸树脂,如聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸脂等。可以单独使用这些材料或者可以将其混合使用。此外,不仅可以使用单层而且可以使用多层。
作为形成保护层的方法,存在诸如旋涂、浇注等的涂布方法、溅射、化学蒸发等。在这些方法中,旋涂是优选的。
保护层的膜厚度通常在0.1至100μm的范围内。在该光学记录介质中,保护层的膜厚度优选为3到50μm。
根据需要,可以在并非记录/读取光束入射的表面的表面上设置印刷接受层,可以通过诸如喷墨转印体(printer)、热转印体等的各种转印体或各种写入工具在其上进行写入(印刷)。
另选地,可以将具有该结构的两个光学记录介质以第一基片1在外侧的方式贴合在一起,以形成具有4个记录层的更大容量的介质。
[1-2]类型2的光学记录介质
图2是根据本实施例的典型光学记录介质(类型2)的剖面图。
根据本实施例的类型2的光学记录介质(贴合的单面入射型的双层DVD-R)在盘状形状的透明(可透光)第一基片(第一基片、第一可透光基片)21上按顺序具有:含有染料的第一记录层(第一记录层、第一含染料的记录层)22、半透明的反射层(下文中称为半透明反射层,第一反射层)23、透明的粘合层(中间层)24、缓冲层28、含有染料的第二记录层(第二记录层、第二含染料的记录层)25、反射层(第二反射层)26、盘状形状的第二基片(第二基片)27。从第一基片21侧照射光束以进行记录/读取。正如第一实施例,在本实施例中,“透明”表示对用于在该光学记录介质上记录或从光学记录介质读取的光束透明。
也就是说,贴合的双层型单面入射DVD-R具有:第一信息记录体,通过至少将含有第一染料的第一含染料记录层22和半透明反射层23依次层叠在具有导沟的第一基片上而形成;以及第二信息记录体,通过至少将反射层26和含有第二染料的第二含染料记录层25依次层叠在具有导沟的第二基片27上而形成。该DVD-R是通过使第一信息记录体和第二信息记录体的基片的相对侧彼此面对、并由光学透明的粘合层将其贴合而形成的。
在第一基片21和第二基片27上形成有凹部和凸部,以形成各自的记录轨道。记录轨道可以是凸起部分或者凹进部分。然而,优选地,第一基片21上的记录轨道31由相对于入射光束的方向的凸起部分形成,而第二基片27的记录轨道32由相对于入射光束的方向的凹进部分形成。根据需要,基片可以具有凹坑和凸坑。根据本实施例,除非具体指出,否则凸部和凹部是相对于用于进行记录或者读取的入射光束的方向而限定的。
接下来,将对各层进行说明。
根据本实施例的单面入射型的贴合双层DVD-R的第一基片21、第一记录层22、半透明反射层23、第二记录层25和反射层26在结构上与根据第一实施例的单面入射型的层叠双层DVD-R的第一基片1、第一记录层2、半透明反射层3、第二记录层5和反射层6几乎相似。
除了无需以凹部和凸部来形成沟和坑之外,作为中间层的透明粘合层24在结构上与根据第一实施例的单面入射型的层叠双层DVD-R的中间树脂层4几乎相似。此外,在稍后要描述的第二基片27上形成有上述的沟和坑。
作为中间层的缓冲层28在结构上与以上在第一实施例中所述的缓冲层几乎相似。可以仅在必要时形成缓冲层。
优选地,第二基片27具有形状稳定性,以使得光学记录介质具有一定的刚性。即,优选地,第二基片27具有高机械稳定性和大的刚性。当第一基片21不具有足够的形状稳定性时,需要第二基片27具有特别高的形状稳定性。从这个角度,第二基片27优选地具有低的吸湿性。
因为在其上形成凹部和凸部(记录轨道),所以第二基片27优选地具有良好的成型性质。不需要第二基片27透明。然而,当第二基片27透明时,在制造过程中对第二记录层25的膜厚度的测量变得容易,这是优选的。
作为这种材料,可以使用诸如丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂(特别地,非晶聚烯烃)、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂等的树脂和玻璃。
在第二基片27上,螺旋形或同心形地形成有凹部和凸部,以形成沟和岸。通常,这些沟和/或岸用作记录轨道以在第二记录层25上记录信息或从其读取信息。由于第二记录层25通常是用涂布形成的,所以其膜厚度在沟部大,从而沟部适于记录或读取。优选地,在该光学记录介质中,指定第二基片27的沟部(即,对于入射光束的方向的凹部)作为记录轨道32。这里,“凹部”和“凸部”表示相对于入射光束的方向的“凹部”和“凸部”。通常,沟的宽度为约50到500nm,深度为约10到250nm。当记录轨道为螺旋形时,优选地,轨道间距为约0.1到2.0μm。根据需要,第二基片27可以具有诸如岸预制坑的凹/凸坑。
从成本的角度,优选地,具有这种凹部和凸部的第二基片27由树脂制成,并利用具有凹部和凸部的压模以注射成型来制造。当在玻璃等制成的基片体上形成由诸如光硬化树脂等的放射线硬化树脂制成的树脂层时,可以在树脂层上形成用于记录轨道等的凹部和凸部。
尽管本发明适于在具有上述结构的具有含染料的记录层的一次写入光学记录介质(DVD-R)中记录数据,但是本发明也可以应用于具有其它结构的光学记录介质,只要该光学记录介质是具有多个记录层的光学记录介质(多层光学记录介质)。例如,本发明可以用于具有相变记录层作为记录层的可重写光学记录介质(例如,DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM等),其中结晶状态的部分用作未记录状态/擦除状态而非晶状态的部分用作已记录状态的记录层,或者,本发明还可以应用于例如具有磁记录层作为记录层的磁光记录介质。本发明不仅可以应用于基片表面入射型光学记录介质,还可以应用于所谓的膜表面入射型光学记录介质。
[2]光学记录介质的记录装置
接下来,将参照图3对根据本实施例的光学记录介质的记录装置进行说明。
如图3所示,用于该光学记录介质的记录装置(驱动器、写入器)250包括:主轴电机252,驱动光学记录介质251以使其转动;诸如激光二极管(LD)等的半导体激光器(激光源)253;分束器254;物镜255;包括光检测器256(例如光电二极管(PD)等)的光学读写头257;放大器258,放大由光学读写头257检测到的信号;激光驱动器(驱动单元;例如驱动电路)259,驱动半导体激光器253;以及控制算术单元260[例如包括CPU 260A和存储器(存储单元)260B]。
当向控制算术单元260输入记录指令(写入指令)时,控制算术单元260向激光驱动器259输出控制信号,激光驱动器259驱动半导体激光器253。由此,半导体激光器253通过分束器254、物镜255等向光学记录介质251的希望的记录层发射激光束(记录束),以记录数据。
在数据记录过程中,从光学记录介质251反射的光束的光量通过分束器254被光检测器256检测,被放大器258放大,并被输入到控制算术单元260。控制算术单元260对从半导体激光器253输出的激光束的功率进行优化,也就是说,控制算术单元260进行最佳功率控制(OPC)。
在本实施例中,仅仅需要“OPC”确定最佳值,因此可以使用任何方法。OPC中确定的最佳值称为OPC记录功率。
在数据记录期间,控制算术单元260对光学记录介质251反射的返回光束(反射光;记录光束的返回光)的光量进行监测并对记录功率(激光功率)进行控制,以使得在形成记录标记时反射光束的量的降低是恒定的(即,使得不对称是恒定的)。
在该光学记录介质(类型1和类型2)中的记录是通过从第一基片1或21的一侧照射在记录层上会聚到直径约0.5到1μm的激光束来进行的。在发射激光束的部分中,由于吸收了激光束的能量,发生记录层的热变形,例如分解、放热、溶解等,从而改变其化学性质。
对已记录信息的读取是通过用激光束读取光学性质发生了变化的部分与光学性质保持不变的部分之间的反射率之差而进行的。
通过以下方式在两个记录层的每一个上进行记录或读取。可以通过使用以刀缘(knife edge)法、像散法、傅科(Foucault)法等获得的焦点误差信号来区分会聚激光束的会聚位置是在第一记录层2、22上还是在第二记录层5、25上。即,当用于会聚激光束的物镜在垂直方向移动时,根据激光束的焦点位置是在第一记录层2、22上还是在第二记录层5、25上而获得不同的S形曲线。可以通过选择将哪个S形曲线用于聚焦伺服来选择要进行记录或读取的第一记录层2、22或者第二记录层5、25。
在类型1的光学记录介质中,优选地,在第一基片1和中间树脂层4上形成凹部和凸部,并将第一基片1的凸部和中间树脂层4的凸部用作记录轨道来进行记录或读取,如图1所示。由于染料记录层通常是以涂布而形成的,所以其膜在沟部厚,因此沟部适于记录或读取。在类型1的光学记录介质中,优选地,第一基片1的沟部(即相对于入射光束的方向的凸部)用作记录轨道11,而中间树脂层4的沟部(即相对于入射光束的方向的凸部)用作记录轨道12。
在类型2的光学记录介质中,优选地,在第一基片21和第二基片27上形成凹部和凸部,并且将第一基片21的凸部和第二基片27的凹部用作记录轨道以进行记录或读取,如图2所示。此外,存在第一记录层22上的循轨伺服控制的极性与第二记录层25上的循轨伺服控制的极性相反的情况。在类型2的光学记录介质中,优选地,第一基片21的沟部(即相对于入射光束的方向的凸部)用作记录轨道31,而第二基片27的沟部(即相对于入射光束方向的凹部)用作记录轨道32。
作为用于该光学记录介质(类型1和类型2)的激光束,可以使用N2、He-Cd、Ar、He-Ne、红宝石、半导体、染料激光器等。其中,半导体激光器由于其重量轻、紧凑、方便等而优选。
优选地,所使用的激光束的波长尽可能短,以进行高密度记录。具体地,波长为350到530nm的激光束是优选的。作为这种激光束的典型示例,存在中心波长为405nm、410nm和515nm的激光束。
可以使用405nm或410nm蓝色高功率半导体激光或515nm蓝绿色高功率半导体激光来获得波长范围为350到530nm的激光束的示例。除此之外,可以通过用二次谐波生成元件(SHG)对(a)可以以740到960nm的基本振荡波长连续振荡的半导体激光、或者(b)被半导体激光激励从而能够以740到960nm的基本振荡波长连续振荡的固态激光进行波长调制,从而获得激光束。
作为上述SHG,可以使用任何没有反转对称性的压电元件,但是KDP、ADP、BNN、KN、LBO以及化合半导体是优选的。作为二次谐波的实际示例,在基本振荡波长为860nm的半导体激光的情况下,存在作为860nm的倍频波的430nm,在半导体激光等激励的固体激光的情况下,存在作为掺Cr的LiSrAlF6晶体(基本振荡波长为860nm)的860nm的倍频波的430nm。
[3]光学记录介质的记录方法
接下来,将参照图4来说明通过用于如上构成的光学记录介质的记录装置250的控制算术单元260执行预定程序而进行的处理(光学记录介质的记录方法)。
当在上述的单面入射型双层DVD-R(参考图1和2)中记录数据时,首先在远离激光束入射表面的第二记录层5(25)中记录数据,然后在接近激光束入射表面的第一记录层2(22)上记录数据。
在用于该光学记录介质的记录装置250中,在光学记录介质251上进行记录之前(例如,当将介质载入该装置时),根据来自控制算术单元260的指令读出与光学记录介质251中的各个记录层2和5(22和25)的层信息相关联地记录的记录条件(例如记录推荐功率等)。记录条件与各个记录层2和5(22和25)的层信息相关联,并且存储在存储器260B中。
如图4所示,当从诸如个人计算机等的计算机(或者通过驱动器本身配备的诸如按钮的输入单元)向用于光学记录介质的记录装置250输入记录指令时,控制算术单元260获取例如从个人计算机或其它设备发送的记录数据(记录脉冲、连续数据),并且将其分割成要记录在第一记录层2(22)上的部分和要记录在第二记录层5(25)上的部分。控制算术单元260的该功能称为数据分割单元。
也就是说,将被发送以记录在具有两个记录层2和5(22和25)的光学记录介质251上的连续数据分割为前一半连续数据和后一半连续数据。这里,将前一半连续数据指定为要记录在靠近入射光束入射侧的第一记录层2(22)上的部分,将后一半连续数据指定为要记录在远离入射光束入射侧的第二记录层5(25)上的部分。
控制算术单元260控制光学读写头257以在第一记录层2(22)进行焦距伺服控制,从而通过激光驱动器259对从半导体激光器253输出的激光束的功率(激光功率)进行最佳功率控制(步骤S20)。这里,控制算术单元260根据第一记录层2(22)的层信息,从存储器260B读出记录推荐功率,并根据读出的记录推荐功率进行OPC。控制算术单元260的此功能称为最佳功率控制单元。
也就是说,为了在设置于已执行了焦距伺服控制的第一记录层2(22)上的功率校准区(PCA,记录功率校准区)中用不同的激光功率进行试写入,控制算术单元260控制光学读写头257以将激光功率调节到对于第一记录层2(22)的最佳功率(最佳记录功率、OPC记录功率)。然后,控制算术单元260将通过执行OPC而获得的对于第一记录层2(22)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值)存储在存储器260B中。
接下来,控制算术单元260控制光学读写头257以在第二记录层5(25)进行聚焦伺服控制,从而通过激光驱动器259对从半导体激光器253输出的激光束的功率(激光功率)进行最佳功率控制(OPC)(步骤S30)。这里,控制算术单元260根据第二记录层5(25)的层信息从存储器读出记录推荐功率,并且根据读出的记录推荐功率进行OPC。控制算术单元260的此功能称为最佳功率控制单元。
也就是说,为了在设置于已执行了焦距伺服控制的第二记录层5(25)上的PCA中用不同的激光功率进行试写入,控制算术单元260控制光学读写头257以将激光功率调节到对于第二记录层5(25)的最佳功率(最佳记录功率、OPC记录功率)。然后,控制算术单元260将通过执行OPC而获得的对于第二记录层5(25)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值)存储在存储器260B中。
由于在上述的步骤S20和S30中设置了对于各个记录层2和5(22和25)的OPC记录功率,所以这些步骤称为OPC记录功率设置步骤。
在所有记录层[这里,第一记录层2(22)和第二记录层5(25)]进行了OPC之后,在记录层2和5(22和25)上记录数据。如上所述,数据首先记录在第二记录层5(25)上,然后连续地记录在第一记录层2(22)上。
控制算术单元260读出存储在存储器260B中的第二记录层5(25)的最佳功率,通过激光驱动器259驱动半导体激光器253,将半导体激光器253的记录功率控制到第二记录层5(25)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值),并将后一半连续数据记录在第二记录层5(25)上(步骤S40)。控制算术单元260的该功能称为数据记录单元。
当在第二记录层5(25)上进行了记录之后连续地在第一记录层2(22)上进行记录时,控制算术单元260在开始在第一记录层2(22)上进行记录时将半导体激光器253的记录功率控制到记录功率(对应于该记录功率的激光电流值),并将前一半连续数据记录在第一记录层2(22)上。
上述的记录装置和记录方法的优点在于,可以精确地调节当在记录层2和5(22和25)上记录数据时要使用的记录功率,以实现良好的记录。因此,例如,当在具有多个记录层2和5(22和25)的光学记录介质251的记录层2和5(22和25)上连续记录数据时,可以在各个记录层2和5(22和25)上进行良好的记录。
在以上的说明中,在第二记录层5或25上进行记录之后在第一记录层2或22上进行记录。然而,当然可以在第一记录层2或22上进行记录之后在第二记录层5或25上进行记录。
[4]光学记录介质的区结构和记录功率的优化
当从第一基片1或21侧照射激光束以在介质上进行记录时,首先在第一记录层2或22上进行记录,当记录层2或22中的可记录区耗尽时开始在第二记录层5或25上进行记录。
以下,对在从第一记录层2或22的内周侧向外周侧进行了记录之后从第二记录层5或25的内周侧向外周侧进行记录的情况下的区结构和记录功率(密度)优化进行说明。
在该光学记录介质中,在各个记录层上实际开始记录之前,使用功率校准区域(PCA)针对各个记录层进行激光束的记录功率的优化(OPC)。
如图5(A)所示,在该光学记录介质的第一记录层2或22上从盘内周侧向外周侧设置有预定区51、PCA 52、用户数据区53。
在第二记录层5或25上,从盘的内周侧向外周侧设置有PCA 61、预定区62和用户数据区63。
在各个用户数据区53和63中,包括导入区、信息记录区、导出区等。
如图5(B)所示,第一记录层2或22的PCA 52分为:OPC区52a,用于通过照射激光束来进行试写入;和OPC管理区52b,用于记录试写入已经进行的次数等。各个区52a和52b包含多个分区,在各个区52a和52b中,针对一次OPC处理使用一个分区(2418字节)。例如,从外周侧向内周侧使用OPC区52a中的分区,而从内周侧向外周侧使用OPC管理区52b中的分区。
当使用激光束在第一记录层2或22上进行记录时,通过在OPC区52a中的一个分区上照射具有各种功率的激光束来进行试写入,重复对试写入的记录进行读取,确定可以最适当地进行读取的激光束的记录功率,并且将诸如试写入已进行的次数等的OPC区52a的使用状态记录在OPC管理区52b的一个分区中。
第二记录层5或25的PCA 61分为:OPC区61a,用于通过照射激光束来进行试写入;和OPC管理区61b,用于记录试写入已进行的次数等。各个区61a和61b包含多个分区。在各个区61a和61b中,针对一次OPC处理使用一个分区。例如,从内周侧向外周侧使用OPC区61a中的分区,而从外周侧向内周侧使用OPC管理区61b中的分区。
当使用激光束在第二记录层5或25上进行记录时,在OPC区61a中的一个分区上照射具有各种功率的激光束以进行试写入,重复对试写入记录进行读取,确定可以最适当地进行读取的激光束的记录功率,并且将诸如试写入已进行的次数等的OPC区61a的使用状态记录在OPC管理区61b的一个分区中。
第二记录层5或25中的预定区62处于没有任何记录的状态(未记录状态)。在该光学记录介质中,由于如上所述地当完成在第一记录层2或22上的记录之后进行在第二记录层5或25上的记录,所以当在第一记录层2或22上进行记录时第二记录层5或25处于未记录状态。为此,通过使预定区62如同第二记录层5或25一样处于未记录状态,可以在接近实际记录条件的状态下在第一记录层2或22上进行OPC处理。
另一方面,第一记录区2或22中的预定区51处于先前已记录的状态。在该光学记录介质中,由于如上所述地当完成在第一记录层2或22上的记录之后在第二记录层5或25上进行记录,所以当在第二记录层5或25上进行记录时第一记录层已经处于已记录状态。为此,通过使预定区51如同第一记录层2或22一样处于已记录状态,可以在接近实际记录条件的状态下在第二记录层5或25上进行OPC处理。
当应用的介质是DVD-R时,优选地,在预定区51中记录符合EFM+(其为用于DVD-R的记录方法)的记录。例如,当记录的基准时钟周期为T时,标记或空白的长度优选地在3T到14T的范围内,并且标记与空白的比率优选为0.9到1.1,更优选为1.0(即,50%占空(duty))。这样,优选地,以与通常用于在所采用介质上进行数据记录的方法相同的方法来进行记录。
预定区51中的记录可以是制造商在制造该盘时进行的,或者可以是当用户购买该盘时由用户使用驱动器来进行的。在任一种情况中,都仅仅需要在开始针对第二记录层5或25的第一次OPC处理之前已经对第一记录层2或22中的预定区51进行了记录。
由于该光学记录介质是如上构成的,所以在开始在第一记录层2或22上进行记录之前在第一记录层2或22的PCA 52中进行针对第一记录层2或22的OPC处理。此时,当从激光束看时,第一记录层2或22的OPC区52a覆盖的第二记录层5或25处于未记录状态。因此,可以在接近实际记录状态的状态下针对第一记录层2或22进行OPC处理,由此可以确定对于第一记录层2或22的最佳记录功率。
以后在第一记录层2或22上开始记录时,在第一记录层2或22的PCA 52中进行针对第一记录层2或22的OPC处理。
当完成了整个第一记录层2或22上的记录时,在第二记录层5或25的PCA 61中进行针对第二记录层5或25的OPC处理。此时,当从激光束看时,重叠在第二记录层5或25的OPC区61a上的第一记录层2或22处于先前已记录状态。因此,可以在接近实际记录状态的状态下针对第二记录层5或25进行OPC处理,由此可以确定对于第二记录层5或25的最佳记录功率。
通过将第二记录层5或25的OPC区61a设置为不被第一记录层2或22的OPC区52a覆盖,可以不受第一记录层2或22的OPC区52a的记录状态的影响地针对第二记录层5或25进行OPC处理。因此,也可以确定对于第二记录层5或25的最佳记录功率。
当然,如上所述,可以预先将激光束的推荐记录功率记录在介质中。具体来说,通过记录轨道的摆动来记录各个记录层2和5(22和25)的推荐记录功率值。另选地,可以通过预制坑(岸预制坑)等将推荐记录功率值记录在形成于各个记录层2和5(22和25)的记录管理区[RMA:PCA与导入区之间的区(未示出)]之间的区域(未示出)中。当进行OPC处理时参照如此记录的推荐记录功率值,由此可以更快速地确定最佳记录功率。
在本实施例中,第一记录层2或22的OPC区52a覆盖的第二记录层5或25处于未记录状态。然而,优选地,至少一部分第二记录层5或25处于未记录状态。重叠在第二记录层5或25的OPC区61a上的第一记录层2或22处于先前已记录状态。然而,优选地,至少一部分第一记录层2或22处于先前已记录状态。
在本实施例中,在完成了在第一记录层2或22上的记录之后在第二记录层5或25上进行记录。然而,可以在完成了在第二记录层5或25上的记录之后在第一记录层2或22上进行记录。
在这种情况下,由于当在第二记录层5或25上进行记录时第一记录层2或22处在未记录状态,所以优选地,第一记录层2或22的预定区51处于未记录状态。这样,可以在接近实际记录条件的状态下针对第二记录层5或25进行OPC处理,并且确定对于第二记录层5或25的最佳功率。
由于当完成第二记录层5或25上的记录之后在第一记录层2或22上进行记录时第二记录层5或25处于已记录状态,所以优选地,使第二记录层5或25的预定区62处于先前已记录状态。由此,可以在接近实际记录条件的状态下针对第一记录层2或22进行OPC处理,并且确定对于第一记录层2或22的最佳功率。
如图5(A)所示,优选地,将PCA 52和61设置在靠近开始记录的位置,因为激光束可以更容易地访问那里。然而,另选地,也可以将PCA52和61与预定区51和62放在一起设置在用户数据区53和63的外周侧。在这种情况下,为使激光束可以容易地访问那里,优选地,从外周侧向内周侧在第一记录层2或22和第二记录层5或25上进行记录。
另选地,可以将PCA 52和61以及预定区51和62设置在内周侧和外周侧这两侧,或者沿径向方向设置多个PCA和多个预定区。
[5]光学记录介质的另一记录方法
以下,参照图8、9(A)、9(B)、10(A)和10(B),对根据本实施例的光学记录介质的另一记录方法(即,通过如上构成的光学记录介质的记录装置250的控制算术单元260执行预定程序而进行的处理)进行说明。
这里,通过如下的示例来进行说明:其中,在上述的双层单面入射型DVD-R中记录数据(参见图1和2),在远离激光束入射侧的第二记录层5(25)上记录数据,然后在靠近激光束入射侧的第一记录层2(22)上连续地记录数据。此外,“连续地记录”表示在第一记录层2(22)上的记录结束与第二记录层5(25)上的记录开始之间的时间间隔不大(在预定时间内;例如,在10分钟内,优选在5分钟内)。
在用于光学记录介质的该记录装置250中,在光学记录介质251上进行记录之前(例如,载入介质时),根据来自控制算术单元260的指令,读出与光学记录介质251中的记录层2和5(22和25)的层信息相关联地记录的记录条件(例如推荐记录功率等),所述记录条件与各个记录层2和5(22和25)的层信息相关联并存储在存储器260B中。
如图8所示,例如,当从诸如个人计算机的计算机(或者通过驱动器本身配备的诸如按钮的输入单元)向用于光学记录介质的该记录装置250输入记录指令时,控制算术单元260获取例如从个人计算机或其它设备发送的要记录的数据(记录脉冲,连续数据),并将该数据分割为要记录在第一记录层2(22)上的部分和要记录在第二记录层5(25)上的部分(步骤A10)。控制算术单元260的该功能称为数据分割单元。
换句话说,将被发送以记录在具有两个记录层2和5(22和25)的光学记录介质51上的连续数据分割为前一半连续数据和后一半连续数据。这里,将前一半连续数据记录在靠近入射激光束入射侧的第一记录层2(22)上,而将后一半连续数据记录在远离入射激光束入射侧的第二记录层5(25)上。
接下来,控制算术单元260控制光学读写头257以针对第一记录层2(22)进行聚焦伺服控制,并且通过激光驱动器259对从半导体激光器253输出的激光束的功率进行最佳功率控制(OPC)(步骤A20)。这里,控制算术单元260根据第一记录层2(22)的层信息从存储器260B读出记录推荐功率,并且根据读出的记录推荐功率进行OPC。控制算术单元260的该功能称为最佳功率控制单元。
为了用不同的激光功率在设置于已进行了聚焦伺服控制的第一记录层2(22)的数据记录区的内周侧(位于内周部分)和外周侧(位于外周部分)这两侧上的功率校准区(PCA,记录功率校准区)中进行试写入,控制算术单元260控制光学读写头257以将激光功率调节到适于第一记录层2(22)的最佳功率(最佳记录功率,OPC记录功率)。控制算术单元260将通过进行OPC而得到的第一记录层2(22)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值)存储在存储器260B中。
其间,在设置于第一记录层2(22)的数据记录区的内周侧和外周侧上的各个PCA中进行OPC。然而,例如,可以仅在设置于第一记录层2(22)的内周侧上的PCA中进行OPC,或者仅在设置于第一记录层2(22)的外周侧上的PCA中进行OPC。
接下来,控制算术单元260控制光学读写头257以针对第二记录层5(25)进行聚焦伺服控制,从而通过激光驱动器259对从半导体激光器253输出的激光束的功率(激光功率)进行最佳功率控制(OPC)(步骤A30)。这里,控制算术单元260根据第二记录层5(25)的层信息从存储器260B读出记录推荐功率,并且根据读出的记录推荐功率进行OPC。控制算术单元260的该功能称为最佳功率控制单元。
为了用不同的激光功率在设置于已进行了聚焦伺服控制的第二记录层5(25)的数据记录区的内周侧(位于内周部分)和外周侧(位于外周部分)这两侧上PCA中进行试写入,控制算术单元260控制光学读写头257以将激光功率调节到对于第二记录层5(25)的最佳功率(最佳记录功率,OPC记录功率)。控制算术单元260将通过进行OPC而得到的第二记录层5(25)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值)存储在存储器260B中。
其间,在设置于第二记录层5(25)的内周侧和外周侧这两侧上的各个PCA中进行OPC。然而,本发明并不限于此。另选地,例如,可以仅在设置于第二记录层5(25)的内周侧上的PCA中进行OPC,或者仅在设置于第二记录层5(25)的外周侧上的PCA中进行OPC。
由于在上述步骤A20和A30中设置了各个记录层2和5(22和25)的OPC记录功率,所以这些步骤称为OPC记录功率设置步骤。
根据本实施例,在对所有记录层[这里,第一记录层2(22)和第二记录层5(25)]进行了OPC之后将数据记录在记录层2和5(22和25)上。这里,数据首先记录在第二记录层5(25)上,然后连续地记录在第一记录层2(22)上。
首先,控制算术单元260读出存储在存储器260B中的第二记录层5(25)的最佳功率,通过激光驱动器259驱动半导体激光器253,将半导体激光器253的记录功率控制到第二记录层5(25)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值),然后从外周侧向内周侧将后一半连续数据记录在第二记录层5(25)上(步骤A40)。控制算术单元260的该功能称为数据记录单元。
根据本实施例,在数据记录期间执行运行OPC。也就是说,控制算术单元260在第二记录层5(25)上进行记录期间监测光学记录介质251反射的返回光束(反射光;记录光束的返回光)的光量,并控制记录功率(激光功率),以使得在记录标记期间反射光束的量的减小(反射光量的变化量)恒定(即,不对称恒定)。由此,可以用最佳的不对称性来进行记录。控制算术单元260的该功能称为运行OPC单元。
图9(A)是示出执行运行OPC时光学记录介质251上的径向方向位置与提供给半导体激光器253的激光电流值之间的关系的图。在图9(A)中,由Iopc表示与OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)对应的激光电流值。
当在光学记录介质251上从内周侧向外周侧进行数据记录期间执行运行OPC时,如图9(A)所示,提供给半导体激光器253的激光电流值趋向于逐渐增大。
如果在执行运行OPC时进行记录,那么在数据记录终止侧(这里,在光学记录介质251的外周侧)的位置提供的实际激光电流值大于与OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)对应的激光电流值Iopc。
图9(B)是示出执行运行OPC时光学记录介质251上的径向方向位置与从半导体激光器253输出的激光束的记录功率(激光功率)之间的关系的图。在图9(B)中,由Popc表示OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)。
如果在光学记录介质上从内周侧向外周侧进行数据记录期间执行运行OPC,那么如图9(B)所示,从半导体激光器253输出的激光束的记录功率(激光功率)趋向于逐渐增大。
如果在执行运行OPC时进行记录,那么在数据记录终止侧(这里,光学记录介质251的外周侧)的位置上的实际记录功率大于OPC中获取的最佳功率(OPC记录功率)Popc。此外,由于在运行OPC中根据反射光的量进行反馈控制,所以当在执行运行OPC时进行记录时不对称是恒定的。
由于当执行运行OPC时实际记录功率(实际激光电流值)相对于OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)Popc(与其对应的激光电流值Iopc)发生变化,所以按后述的方式对第一记录层2(22)的记录功率(激光电流值)进行设置以在开始记录时使用。
尽管在这里执行运行OPC,但是运行OPC并不总是必要的。
图10(A)是示出当不执行运行OPC时光学记录介质251上的径向方向位置与提供给半导体激光器253的激光电流值之间的关系的图。在图10(A)中,由Iopc表示与OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)对应的激光电流值。
如果在光学记录介质上从内周侧向外周侧进行数据记录期间不执行运行OPC,那么如图10(A)所示,提供给半导体激光器253的激光电流值是恒定的。
为此,在数据记录终止侧(这里,光学记录介质251的外周侧)的位置提供的实际激光电流值等于与OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)对应的激光电流值Iopc。
图10(B)是示出当不执行运行OPC时光学记录介质251上的径向方向位置与从半导体激光器253输出的激光束的记录功率(激光功率)之间的关系的图。在图10(B)中,由Popc表示OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)。
如果在光学记录介质251上从内周侧向外周侧进行数据记录期间不执行运行OPC,那么如图10(B)所示,从半导体激光器253输出的激光束的记录功率(激光功率)趋向于逐渐减小。
为此,在数据记录终止侧的位置的实际记录功率小于OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)Popc。此外,如果在没有运行OPC的情况下进行记录,那么不对称性逐渐减小。
如上所述,如果不执行运行OPC,则实际激光电流值相对于与OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)Popc对应的激光电流值Iopc保持不变,但是,实际记录功率相对于OPC中获得的最佳功率(OPC记录功率)Popc发生变化。因此,按后述的方式对开始在第一记录层2(22)上进行记录时使用的记录功率(激光电流值)进行设置。
当在第二记录层5(25)上的数据记录完成之后,控制算术单元260按如下方式设置当开始在第一记录层2(22)上进行记录时要使用的记录功率(这里,对应于记录功率的激光电流值)(步骤A50和A60;开始记录时的记录功率设置步骤)。此外,控制算术单元260B的该功能称为开始点记录功率设置单元。
具体来说,当完成了第二记录层5(25)中的记录时,控制算术单元260确定实际记录功率相对于先前在步骤A30获得的第二记录层5(25)的最佳功率变化了多少(步骤A50)。
在本实施例中,控制算术单元260将在第二记录层5(25)上记录最后数据(记录在第二记录层上的记录数据的记录在最后地址处的数据)而设置的记录功率(对应于该记录功率的激光电流值)存储在存储器260B中。
当完成了第二记录层5(25)上的记录时,控制算术单元260读出存储在存储器260B中的第二记录层5(25)的最佳功率(OPC记录功率;对应于最佳功率的激光电流值)和在第二记录层5(25)上记录最后数据而设置的记录功率(对应于该记录功率的激光电流值),获取用于在第二记录层5(25)上记录最后数据的记录功率与第二记录层5(25)的预定最佳功率之间的差,并且计算实际记录功率相对于第二记录层5(25)的最佳功率的变化量(步骤A50)。控制算术单元260的该功能称为记录功率变化量计算单元。
根据本实施例,为了在执行运行OPC时进行记录,控制算术单元260从用于在第二记录层5(25)上记录最后数据的记录功率(对应于该记录功率的激光电流值)减去先前确定的第二记录层5(25)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值),并且计算实际记录功率相对于第二记录层5(25)的最佳功率的变化量。
如果不执行运行OPC,则可以设置温度传感器或用于监测的光电二极管以根据半导体激光器253的温度或从半导体激光器253发射的光的量来估计实际记录功率(的变化),可以获得估计的实际记录功率与先前确定的第二记录层5(25)的最佳功率之间的差,并且可以计算实际记录功率相对于第二记录层5(25)的最佳功率的的变化量。
这里,如上所述,在设置于第二记录层5(25)的数据记录区的内周侧和外周侧上的各个PCA进行OPC,将OPC中得到的最佳功率存储在存储器260B中。为此,控制算术单元260读出两个最佳记录功率(对应于各个最佳功率的激光电流值),根据记录第二记录层5(25)的最后数据的径向方向位置以及第二记录层5(25)的内周侧和外周侧上的PCA的径向方向位置,确定通过在靠近记录第二记录层5(25)的最后数据的位置的PCA中进行OPC而确定的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值),并且使用确定的最佳功率作为第二记录层5(25)的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值)。
然而,确定第二记录层5(25)的最佳功率的方法并不限于上述示例。例如,可以在第二记录层5(25)的内周侧上的PCA的径向方向位置和在该PCA中进行OPC而获得的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值)与第二记录层5(25)的外周侧上的PCA的径向方向位置和在该PCA中进行OPC而获得的最佳功率(对应于最佳功率的激光电流值)之间进行插值,确定对于记录了第二记录层5(25)的最后数据的部分(径向方向的位置)的最佳功率,并且将其用作第二记录层5(25)的最佳功率。
另选地,例如,不考虑第二记录层5(25)的径向方向位置,可以确定在第二记录层5(25)的内周侧和外周侧上的PCA中进行OPC而确定的最佳功率的平均值,并且将其用作第二记录层5(25)的最佳功率。
在本实施例中,根据当在第二记录层5(25)上记录数据时反射光束的量在运行OPC中设置记录功率。因此,这意味着根据当在第二记录层5(25)上记录最后数据时从光学记录介质反射的光的量来估计实际记录功率(的变化)。此外,控制算术单元260的该功能称为记录功率估计单元。
当像本实施例一样在执行运行OPC时进行记录时,在作为运行OPC执行的反馈控制中根据反射光的量设置激光电流值,如图9(A)所示[因为它根据实际记录功率的变化[参见图9(B)]而变化]。这意味着,根据运行OPC中设置的激光电流值[即,为在第二记录层5(25)上记录最后数据而设置的激光电流值]来估计实际记录功率(的变化)。控制算术单元260的该功能称为记录功率估计单元。
换句话说,获得在作为运行OPC执行的反馈控制中根据作为运行OPC执行的反射光量而设置的用于记录第二记录层5(25)的最后数据的实际激光电流值与对应于在第二记录层5(25)进行OPC而获得的最佳功率的激光电流值之间的差、并计算实际激光电流值相对于与第二记录层5(25)的最佳功率对应的激光电流值的变化量,这相当于获得用于记录第二记录层5(25)的最后数据的记录功率与先前确定的第二记录层5(25)的最佳功率之间的差、并计算实际记录功率相对于第二记录层5(25)的最佳功率的变化量。
这里,在作为运行OPC执行的反馈控制中根据反射光的量确定实际记录功率的变化量。另选地,可以将反射光的量与记录功率之间的关系准备为表,并且使用该表来确定实际记录功率的变化量。
接下来,控制算术单元260根据实际记录功率相对于第二记录层5(25)的最佳功率的变化,对先前确定的第一记录层2(22)的最佳功率进行校正,并且设置当开始在第一记录层2(22)上进行记录时要使用的记录功率(步骤A60)。控制算术单元260的该功能称为最佳功率校正单元。
也就是说,控制算术单元260读出存储在存储器260B中的第一记录层2(22)的最佳功率(OPC记录功率;对应于最佳功率的激光电流值),加上实际记录功率相对于第二记录层5(25)的最佳功率的变化量,设置当开始在第一记录层2(22)上进行记录时要使用的记录功率。
当在第二记录层5(25)上进行记录之后在第一记录层2(22)上连续地进行记录时,控制算术单元260将半导体激光器253的记录功率控制为当开始在第一记录层2(22)上进行记录时要使用的记录功率(对应于该记录功率的激光电流值)而无需对第一记录层2(22)进行OPC,并在第一记录层2(22)上从外周侧向内周侧记录前一半连续数据(步骤A70)。根据本实施例,当在第一记录层2(22)进行记录以及在第二记录层5(25)上进行记录时执行运行OPC。控制算术单元260的该功能称为数据记录单元。
在上述实施例中,在光学记录介质251上进行记录之前在所有层进行OPC,然后在各个记录层上记录数据。然而,预先在所有记录层进行OPC并非总是必要的。当在至少两个记录层上进行连续记录时,在开始在一个记录层上进行记录之前、在另一记录层上完成了记录之后不应进行OPC。
在上述的在记录期间执行运行OPC的实施例中,当开始在第一记录层2(22)上进行记录时,控制算术单元260获取为记录第二记录层5(25)的最后数据而设置的记录功率与第二记录层5(25)的最佳功率之间的差,并计算实际记录功率相对于第二记录层5(25)的最佳功率的变化量,从而根据在第二记录层5(25)上的记录结束时获得的从光学记录介质251反射光量来估计实际记录功率的变化。然而,该记录方法不限于上述方法。
例如,控制算术单元260可以根据在第二记录层5(25)上的记录完成时获得的半导体激光器(激光源)253的温度来估计实际记录功率的变化。该方法不仅可以应用于在执行运行OPC时进行记录的情况,而且可以应用于无需运行OPC就进行记录的情况。此外,控制算术单元260的该功能称为记录功率估计单元。
在这种情况下,优选地,例如,如图3中的两点链线所示地设置用于检测半导体激光器253的温度的温度传感器261,控制算术单元260在第二记录层5(25)上进行记录时监测半导体激光器253的温度,并根据在第二记录层5(25)上的记录完成之后获得的半导体激光器253的温度来估计实际记录功率的变化。
例如,可以预先准备表示半导体激光器253的温度与记录功率之间的关系[激光功率相对于半导体激光器253的温度变化的变化量的关系]的表,或者表示半导体激光器253的温度与输出激光束的波长之间的关系的表[含染料记录层5(25)中包含的染料对激光束的吸收量相对于半导体激光器253的温度变化的变化量的关系],使用这些表根据在第二记录层5(25)上的记录完成之后获得的半导体激光器253的温度来估计实际记录功率的变化。
另选地,例如,控制算术单元260可以根据在第二记录层5(25)上记录最后数据时(记录完成时)半导体激光器(激光源)253的发射光束的量来估计实际记录功率的变化。该方法不仅可以应用于在执行运行OPC时进行记录的情况,而且可以应用于无需运行OPC就进行记录的情况。此外,控制算术单元260的该功能称为记录功率估计单元。
在这种情况下,例如,可以如图3中的两点链线所示地设置用于检测从半导体激光器253发射的光束的量的监测光电二极管(用于监测的光学检测器)262,控制算术单元260可以在第二记录层5(25)上进行记录时对从半导体激光器253发射的光束的量进行监测,并根据在第二记录层5(25)上的记录完成时从半导体激光器253发射的光束的量来估计实际记录功率的变化。
例如,可以预先准备表示从半导体激光器253发射的光束的量与记录功率之间的关系的表,并且可以使用该表根据在第二记录层5(25)上的记录完成时半导体激光器253的温度来估计实际记录功率的变化。
此外,控制算术单元260可以根据直到在第二记录层5(25)上记录最后数据(直到记录终止)的激光照射的时间段来估计实际记录功率的变化。该方法不仅可以应用于在执行运行OPC时进行记录的情况,而且可以应用于无需运行OPC就进行记录的情况。此外,控制算术单元260的该功能称为记录功率估计单元。
在这种情况下,控制算术单元260当在第二记录层5(25)上进行记录时对激光照射的时间段进行监测,并且根据直到第二记录层5(25)上的记录结束的激光照射的时间段来估计实际记录功率的变化。
例如,预先准备表示激光照射时间段与记录功率之间的关系的表,使用该表根据激光照射的时间段来估计实际记录功率的变化。
此外,可以对这些方法进行组合并使用它们。例如,控制算术单元260可以根据第二记录层5(25)上的记录完成时获得的从半导体激光器(激光源)253发射的光束的量、以及第二记录层5(25)上的记录完成之后获得的半导体激光器(激光源)53的温度,来估计实际记录功率的变化。该方法不仅可以应用于在执行运行OPC时进行记录的情况,而且可以应用于无需运行OPC就进行记录的情况。此外,控制算术单元260的该功能称为记录功率估计单元。
在上述的实施例中,通过在具有两个记录层2和5(22和25)的光学记录介质251上连续记录数据的示例进行了描述。由此,在相邻的两个记录层上连续记录数据。然而,例如,当在具有三个或更多个记录层的光学记录介质上连续记录数据时,不必在相邻的记录层上连续进行记录。
[B]第二实施例
根据本实施例,光学记录介质的区结构和对记录功率的优化不同于第一实施例的光学记录介质的区结构和对记录功率的优化。
以下,对根据本实施例的区结构和对记录功率的优化进行说明。
在该光学记录介质(类型1和类型2)中,在第一记录层2或22上从内周侧向外周侧进行记录,之后,在第二记录层5或25上从外周侧向内周侧进行记录,如图6(A)所示。
在该光学记录介质中,同样,在各个记录层上开始实际记录之前,使用PCA针对各个记录层进行对激光束的记录功率的优化(OPC)。
如图6(A)所示,在该光学记录介质上的第一记录层2或22上,从盘的内周侧向外周侧依次设置有PCA 71、用户数据区73和预定区75。
在第二记录层5或25上,从盘的内周侧向外周侧依次设置有预定区81、用户数据区83和PCA 85。
各个用户数据区73和83都包括导入区、信息记录区、导出区等。
如图6(B)所示,第一记录层2或22的PCA 71分为用于通过照射激光束进行试写入的OPC区71a、以及用于记录试写入已进行的次数的OPC管理区71b。各个区71a和71b包含多个分区,针对一次OPC处理,在各个区71a和71b中使用一个分区(2418字节)。此外,例如,从外周侧向内周侧使用OPC区71a中的分区,而从内周侧向外周侧使用OPC管理区71b中的分区。
当使用激光束在第一记录层2或22上进行记录时,通过在OPC区71a中的一个分区上照射具有各种功率的激光束来进行试写入,重复对试写入的记录进行读出,确定可以最适当地读取数据的激光束的记录功率,并且将OPC区71a的使用状态(例如试写入已进行的次数等)写在OPC管理区71b的一个分区中。
如图6(C)所示,第二记录层5或25的PCA 85分为用于通过照射激光束来进行试写入的OPC区85a、以及用于记录试写入已进行的次数的OPC管理区85b。各个区85a和85b包含多个分区,针对一次OPC处理,在各个区85a和85b中使用一个分区。此外,例如,从内周侧向外周侧使用OPC区85a中的分区,而从外周侧向内周侧使用OPC管理区85b中的分区。
当使用激光束在第二记录层5或25上进行记录时,通过在OPC区85a中的一个分区上照射具有各种功率的激光束来进行试写入以试写入,重复读取试写入的记录,确定可以最适当地读取数据的激光束的记录功率,并且将OPC区85a的使用状态(例如试写入已进行的次数等)写在OPC管理区85b的一个分区中。
其间,第二记录层5或25的预定区81处于没有任何记录状态。当在第一记录层2或22上进行记录时第二记录层5和25处于未记录状态,因为如上所述,在第二记录层5或25上的记录是在第一记录层2或22上的记录完成之后进行的。为此,通过使预定区81处于与第二记录层5或25一样的未记录状态,可以在接近实际记录状态的状态下在第一记录层2或22进行OPC处理。
另一方面,第一记录层2或22的预定区75处于先前已记录状态。在该光学记录介质中,由于在第二记录层5或25上的记录是在第一记录层2或22上的记录完成之后进行的,所以当在第二记录层5或25上进行记录时第一记录层已经处于已记录状态了。为此,通过使预定区75处于已记录状态,可以在接近实际记录状态的状态下在第二记录层进行OPC处理。
当应用的介质是DVD-R时,优选地,在预定区51中进行符合EFM+(其为用于DVD-R的记录方法)的记录。例如,当记录的基准时钟周期为T时,标记或空白的长度在3T到14T的范围内,并且标记与空白的比率为0.9到1.1,更优选为1.0(即,50%占空)。这样,优选地,以与通常用于在所采用介质上进行数据记录的方法相同的方法来进行记录。
预定区75上的记录可以是制造商在制造该盘时进行的,或者可以是在用户购买该盘后由用户使用驱动器来进行的。在任一种情况中,都仅仅需要在开始在第二记录层5或25进行第一次OPC处理之前预定区75处于先前已记录状态。
在具有上述结构的光学记录介质中,在开始在第一记录层2或22上进行记录之前在第一记录层2或22的PCA 71中进行针对第一记录层2或22的OPC处理。由于从激光束看去时此时第一记录层2或22的OPC区71a所覆盖的第二记录层5或25处于未记录状态,所以可以在接近实际记录状态的状态下针对第一记录层2或22进行OPC处理,并且确定第一记录层2或22的最佳记录功率。
此后开始在第一记录层上记录时,使用第一记录层2或22的PCA 71执行针对第一记录层2或22的OPC处理。
当在第一记录层2或22的整个区域上的记录完成之后,使用第二记录层5或25的PCA 85执行针对第二记录层5或25的OPC处理。由于从激光束看去时重叠在第二记录层5或25的OPC区85a上的第一记录层2或22处于先前已记录状态,所以可以在接近实际记录状态的状态下在第二记录层5或25进行OPC处理,并确定第二记录层5或25的最佳记录功率。
通过将第二记录层5或25的OPC区85a设置为不被第一记录层2或22的OPC区71a覆盖,可以不受第一记录层2或22的OPC区71a的记录状态的影响地针对第二记录层5或25进行OPC处理。从而确定对于第二记录层5或25的最佳记录功率。
与第一实施例相似,可以将激光束的推荐记录功率值预先记录在介质中。这样,在执行OPC处理时可以通过参照推荐记录功率来更快地确定最佳记录功率。
在本实施例中,第一记录层2或22的OPC区71a覆盖的第二记录层5或25处于未记录状态。然而,优选地,至少一部分第二记录层5或25处于未记录状态。重叠在第二记录层5或25的OPC区85a上的第一记录层2或22处于先前已记录状态。然而,优选地,至少一部分第一记录层2或22处于先前已记录状态。
如图6(A)所示,因为激光束的可访问性,所以优选地将各个PCA 71和85设置在接近开始记录位置的位置。
[C]第三实施例
根据本实施例,光学记录介质的区结构和记录功率优化不同于第一实施例的光学记录介质的区结构和对记录功率的优化。
以下,对根据本实施例的光学记录介质的区结构和记录功率优化进行说明。
如图7(A)所示,在该光学记录介质(类型1和类型2)中,在第二记录层5或25上从内周侧向外周侧进行记录,之后,在第一记录层2或22上从外周侧向内周侧进行记录。
在该光学记录介质中,当在各个记录层上实际进行记录之前,使用PCA针对各个记录层进行对激光束的记录功率的优化(OPC)。
如图7(A)所示,在该光学记录介质的第二记录层5或25上从盘的内周侧向外周侧依次设置有PCA 101、用户数据区103和预定区105。
在第一记录层2或22上,从盘的内周侧向外周侧依次设置有预定区91、用户数据区93和PCA 95。
各个用户数据区93和103包括导入区、信息记录区、导出区等。
如图7(B)所示,第二记录层5或25的PCA 101分为用于通过照射激光束来进行试写入的OPC区101a、以及用于存储试写入已进行的次数的OPC管理区101b。各个101a和101b区包含多个分区,在各个区101a和101b中,针对一次OPC处理使用一个分区(2418字节)。此外,例如,从外周侧向内周侧使用OPC区101a中的分区,而从内周侧向外周侧使用OPC管理区101b中的分区。
当使用激光束在第二记录层5或25上进行记录时,通过在OPC区101a中的一个分区上照射具有各种功率的激光束来进行试写入,重复读取试写入的记录,确定可以最适当地读取的激光束的记录功率,并将OPC区101a的使用状态(例如试写入已进行的次数等)记录在OPC管理区101b的一个分区中。
如图7(C)所示,第一记录层2或22的PCA 95分为用于通过照射激光束来进行试写入的OPC区95a、以及用于存储试写入已进行的次数等的OPC管理区95b。各个区95a和95b区包含多个分区,在各个区95a和95b中,针对一次OPC处理使用一个分区(2418字节)。此外,例如,从内周侧向外周侧使用OPC区95a中的分区,而从外周侧向内周侧使用OPC管理区95b中的分区。
当使用激光束在第一记录层2或22上进行记录时,通过在OPC区95a中的一个分区上照射具有各种功率的激光束来进行试写入,重复进行对试写入记录的读出,确定可以最适当地读取的激光束的记录功率,并将OPC区95a的使用状态(例如试写入已进行的次数等)记录在OPC管理区95b的一个分区中。
其间,第一记录层2或22的预定区91处于没有任何记录的状态(未记录状态)。因为如上所述,在第一记录层2或22上的记录是在第二记录层5或25上的记录完成之后进行的,所以当在第二记录层5或25上进行记录时第一记录层2和22处于未记录状态。通过使预定区91与第一记录层2或22一样处于未记录状态,可以在接近实际记录状态的状态下针对第二记录层5或25进行OPC处理。
另一方面,第二记录层5或25的预定区105处于先前已记录状态。因为如上所述,在该光学记录介质中,在第一记录层2或22上的记录是在第二记录层5或25上的记录完成之后进行的,所以当在第一记录层2或22上进行记录时第二记录层5或25已经处于已记录状态了。通过使预定区105与第二记录层5或25一样处于已记录状态,可以在接近实际记录状态的状态下针对第一记录层进行OPC处理。
当采用的介质是DVD-R时,优选地,在预定区105中进行符合EFM+(其为用于DVD-R的记录方法)的记录。例如,优选地,当用于记录的基准时钟周期为T时,标记或空白的长度在3T到14T的范围内,并且标记与空白的比率优选为0.9到1.1,更优选为1.0(即,50%占空)。这样,优选地,以与通常用于在所采用介质上进行数据记录的方法相同的方法来进行记录。
预定区51中的记录可以是制造商在制造该盘时进行的,或者可以是在用户购买该盘之后由用户使用驱动器来进行的。在任一种情况中,都仅仅需要在开始针对第一记录层2或22的第一次OPC处理之前第二记录层5或25的预定区105处于先前已记录状态。
在具有上述结构的光学记录介质中,在开始在第二记录层5或25上进行记录之前,使用第二记录层5或25的PCA 101进行针对第二记录层5或25的OPC处理。由于当从激光束看时重叠在第二记录层5或25的OPC区101a上的第一记录层2或22此时处于未记录状态,所以可以在接近实际记录状态的状态下针对第二记录层5或25进行OPC处理,并且确定第二记录层5或25的最佳记录功率。
此后开始在第二记录层5或25上进行记录时,使用第二记录层5或25的PCA 101执行针对第二记录层5或25的OPC处理。
当在第二记录层5或25的整个区域上的记录完成之后,使用第一记录层2或22的PCA 95执行针对第一记录层2或22的OPC处理。由于当从激光束看时重叠在第一记录层2或22的OPC区95a上的第二记录层5或25处于先前已记录的状态,所以可以在接近实际记录状态的状态下针对第一记录层2或22进行OPC处理,并且确定第一记录层2或22的最佳记录功率。
通过将第一记录层2或22的OPC区95a设置为不重叠在第二记录层5或25的OPC区101a上,可以不受第一记录层2或22的OPC区95a的记录状态的影响地针对第二记录层5或25进行OPC处理,并确定第二记录层5或25的最佳记录功率。
与第一实施例相似,可以预先记录激光束的推荐记录功率。这样,在执行OPC处理时可以通过参照推荐记录功率来更快地确定最佳记录功率。
如图7(A)所示,因为激光束的可访问性,所以优选地将各个PCA 95和101设置在接近记录开始的位置。
[D]其它
已经对本发明的实施例进行了说明,应该理解,本发明并不限于上述实施例,而是可以在不偏离本发明的范围的情况下进行各种方式的修改。
例如,本发明可以应用于具有三个或更多个记录层的光学记录介质,通过来自一侧的激光束在其上进行记录或读取。在这种情况下,在各个记录层中设置有PCA。在这种光学记录介质中,当在某记录层(除第一记录层之外)Xn执行OPC处理时,优选地,当从激光束看时,该记录层Xn的PCA具有不重叠在位于其前面的记录层Xn-1的PCA上的区域。此外,从激光束看去重叠在记录层Xn的PCA上的一部分记录层Xn-1优选地处于先前已记录状态。
在上述实施例中,已经描述了具有染料记录层的染料记录介质。然而,该发明可以应用于相变型介质。在相变介质的情况下,尽管未示出,第一记录层包括第一保护层、信息记录层和第二保护层,而第二记录层包括第一保护层、信息记录层和第二保护层。
作为该信息记录层的材料,优选地使用光学常数(折射率n,消光系数k)通过照射激光束而改变的材料。作为这种材料,存在基于Te或Se的硫族化物,例如含有Ge-Sb-Te、Ge-Te、Pd-Ge-Sb-Te、In-Sb-Te、Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Ge-Sb-Bi-Te、Ge-Sb-Se-Te、Ge-Sn-Te、Ge-Sn-Te-Au、Ge-Sb-Te-Cr,In-Se、In-Se-Co等作为主要组分的合金,以及例如将氮、氧等适当加入上述合金的合金。
作为第一保护层和第二保护层的材料,为了抑制在照射激光束时由于对保护基片、信息记录层等的热损坏而导致的噪声增加、调节对激光束的反射率和吸收率以及反射光的相位等,优选地使用物理和化学稳定、熔点高于信息记录层的熔点、软化温度高、并且不与信息记录层的材料相溶的材料。作为这种材料,例如存在Y、Ce、Ti、Zr、Nb、Ta、Co、Zn、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等的氧化物,Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb等的氮化物,Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Si等的碳化物,Zn、Cd等的硫化物,Mg、Ca等的硒化物、碲化物、氟化物,C、Si、Ge等的单质,由这些材料的混和物制成的电介质,以及用相同的方法处理为电介质的材料。对于第一保护层和第二保护层,可以根据需要使用不同的材料,或者可以使用相同的材料。
在可重写的光学记录介质的情况下,由于可以在记录层中重写信号,所以可以在相同分区重复OPC处理。因此,可重写的光学记录介质的PCA仅包括OPC区,因此用于记录试写入已进行的次数的OPC管理区等是不必要的。
在可重写的光学记录介质中,任意选择用于进行OPC的分区,在发射用于擦除先前记录在介质的所选择分区中的功率的激光束并且擦除了信号之后进行OPC处理。由于在可重写的光学记录介质中可以擦除对信号的记录,所以记录的顺序并非恒定为对第一记录层进行了记录之后对第二记录层进行记录的方式,因此记录的顺序根据使用状态而不同。在可重写的光学记录介质的情况下,第一记录层和第二记录层的预定区优选地处于已记录状态,因为可以在接近实际记录状态的状态下执行OPC处理。然而,本发明当应用于一次写入介质时更为有效,在所述一次写入介质中,在一个记录层写入数据,之后,开始在另一记录层记录数据。
本申请基于2002年12月20日提交的日本专利申请号2002-370934,2003年7月28日提交的日本专利申请No.2003-202321以及2003年4月1日提交的日本专利申请No.2003-098320,在此通过引用并入其全部内容。

Claims (6)

1、一种光学记录介质,包括:
透光的第一基片;
设置在所述第一基片上的第一记录层,能够通过从第一基片侧照射激光束来在该第一记录层上记录信息;
设置在所述第一记录层上的第二记录层,能够通过照射所述激光束来在该第二记录层上记录信息;并且
所述第一记录层和所述第二记录层中的每一个都包括用于优化所述激光束的强度的功率校准区;
其中,在所述第一记录层上记录信息和在所述第二记录层上记录信息是沿相反的方向进行的,
其中,所述第二记录层的所述功率校准区具有不重叠在所述第一记录层的所述功率校准区上的区域。
2、如权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述第一记录层和所述第二记录层的所述功率校准区被设置在所述第一记录层和所述第二记录层的信息记录区的内周侧和/或外周侧。
3、如权利要求2所述的光学记录介质,其中,所述第一记录层的所述功率校准区被设置在所述信息记录区的所述内周侧和所述外周侧中的任一侧;
所述第二记录层的所述功率校准区被设置在所述信息记录区的另一侧。
4、如权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述第一记录层的重叠在所述第二记录层的所述功率校准区上的部分处于先前已记录的状态。
5、如权利要求1所述的光学记录介质,其中,在所述第一记录层上记录信息是在所述第二记录层上记录信息之前进行的。
6、如权利要求1所述的光学记录介质,其中,针对所述多个记录层中的每一个的推荐记录功率值被预先记录。
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