CN101523491A - 兼容的光学记录介质 - Google Patents

Abstract

光学记录介质具有在第一波长对记录敏感且在第二波长对读取敏感的记录层(2)，该记录层(2)具有凹槽结构(4)，其中在第一波长凹槽(4)具有足够大的进入第一衍射级的衍射效率以产生推挽信号且在第二波长具有接近零的进入第一衍射级的衍射效率。用于在预定以第二波长和第二数值孔径被读取的光学记录介质上进行记录的光学检波器的特征在于其具有以第一波长和由第二数值孔径乘以第一波长与第二波长的比率而给出的数值孔径产生光束的光源。

Description

兼容的光学记录介质

技术领域

本发明涉及一种可记录光学记录介质(recordable optical recordingmedium)的格式和一种适用于将数据写入到该可记录光学记录介质上的光学检波器单元(optical pickup unit)，该可记录光学记录介质被设计为其可以通过任何标准的播放器和记录器读取。

背景技术

如今，例如电影或者软件的数字数据在光学记录介质上的传播被确立为主要的传播渠道。然而，这意味着存储器需要存储大量的标题(title)以能够向它们的用户即时地提供最需要的标题而不必整理它们。

为了减少这种对大量存储的需求，对于需求的制造方法或者通过网络的传播已经提出了几种解决方案。用户要求标题时，光学记录介质—典型地为DVD(数字多功能盘)—就进行记录。记录由设置在存储器中的特定记录器、亭式记录终端(kiosk type recording terminal)或者连接至网络的特定用户记录器完成。这些特定的记录器使得以DVD具有CSS-编码DVD-视频(ROM)光盘的外观的方式将数据写入至可记录DVD，即使该DVD是特定完成的可记录DVD。为了记录，光学记录介质具有凹槽结构以引导与该光学记录介质相关的光学检波器单元。

为了将上述解决方案确立为进一步的传播渠道，进行记录的光学记录介质必须与尽可能多的标准播放器或者记录器兼容。尽管这通常对播放器来说不是问题，但是对于记录器的情况却有所不同。作为拷贝保护机制，当来自凹槽结构的推挽信号(push-pull signal)被发现时，在记录器中使用的一些光学检波器不允许从指示为只读介质的光学记录介质重新获取数据，推挽信号是可记录光学记录介质的指示。这样的不兼容性必须避免。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于可记录光学记录介质的结构，该可记录光学记录介质具有用于大多数播放器和记录器的只读光学记录介质的外观。

根据本发明，通过具有在第一波长对记录敏感并在第二波长对读取敏感的记录层的光学记录介质来实现该目的，该记录层具有凹槽结构，其中该凹槽结构在第一波长具有足够大的进入第一衍射级的衍射效率(diffractionefficiency into a first diffraction order)以产生推挽信号并在第二波长具有接近零的进入第一衍射级的衍射效率。

本发明提出了一种光学记录介质的格式，该光学记录介质通过第一波长(例如405nm)的激光系统进行记录，并预定在第二波长(例如650nm)被读取。该光学记录介质的记录层的材料在第一波长对记录敏感。同时该记录层的材料选择为使得记录的数据可以被第二波长读取。光学记录介质设计为可以被任何标准的播放器或者记录器读出。出于这个目的，由光学记录介质产生的推挽信号具有下述特性：

-在第一波长推挽信号强，因为其需用于跟踪(tracking)；

-在第二波长推挽信号接近零以避免与记录器检波器的不兼容性。跟踪通过DPD(差分相位探测)或者不需要凹槽结构的其它跟踪方法来完成。第一波长与第二波长之间的差值优选至少为50nm以实现从在第一波长的大的衍射效率转变到在第二波长的几乎为零的衍射效率。根据本发明的格式具有被记录的介质与只读介质相类似以及与大多数播放器和记录器兼容的优势。

当405nm的波长用于记录并且650nm的波长用于读出时，凹槽结构优选具有小于120nm的凹槽宽度和大约40nm的凹槽深度。在405nm，这种凹槽结构具有足够大的进入第一衍射级的衍射效率以能产生推挽信号，而在650nm进入第一衍射级的衍射效率接近零。

有利地，用于在预定以第二波长和第二数值孔径(numerical aperture)读取的光学记录介质上记录的记录装置的光学检波器，带有在第一波长产生光束的光源，并具有通过第二数值孔径乘以第一波长与第二波长的比率给出的数值孔径。

以这样的方式，在光学记录介质上的激光光斑尺寸本质上具有与用于在第二波长以第二数值孔径读取光学记录介质的检波器的激光光斑相同的尺寸。例如，利用405nm的记录波长、650nm的读取波长以及0.6的读取数值孔径，记录数值孔径由0.6×405nm/650nm＝0.374给出。由于低的NA，所以可以很容易地制造光学检波器，这是因为小的NA允许光学部件的大的机械公差。可选择地，激光光斑尺寸通过减小光束品质因子(quality factor)M²或者通过离焦运行(operating out of focus)来调整。

附图说明

为了更好的理解，在下面的描述中将参考附图更加详细地描述本发明。应该知道的是，本发明并不局限于该示范性实施例，具体的技术特征也可以适当地被组合和/或修改而不脱离本发明的范围。在附图中：

图1图示了根据本发明的光学记录介质的结构；

图2示出了根据本发明的光学记录介质在650nm波长的衍射效率的模拟结果；以及

图3示出了该光学记录介质在405nm波长的衍射效率的模拟结果。

具体实施方式

下面将参考DVD式的光学记录介质来解释本发明，该DVD式的光学记录介质通过650nm左右的波长读取。当然，本发明的总体构思也适用于其它类型的光学记录介质。

根据本发明的光学记录介质的结构示意性地示于图1中。聚碳酸酯的覆盖层1保护记录层2。记录层2由在大约405nm波长对记录敏感并在大约650nm允许读出的染料、无机材料或者相变材料(phase change material)构成。如Fang et al.“Optical properties of inorganic AgSb recording thin film”，Appl.Phys.Lett.88，261917(2006)中所披露的，这种材料的示例为AgSb。从400nm到800nm这种材料的反射率只轻微地变化。位于记录层2下方的是具有凹槽结构4的反射铝层3。由通过物镜7聚焦的405nm的激光光束6产生的记录标记(recorded mark)5位于凹槽4之间。具体地，对于DVD来说，凹槽4具有小的例如100nm的宽度和小的例如40nm的深度。这确保了光学检波器获得的推挽信号在405nm强而在650nm弱。

为了在光学记录介质上进行记录，使用以405nm的波长来运行的光学检波器单元。该光学检波器单元设计为具有NA＝0.374的数值孔径。这意味着在光学记录介质上的激光光斑尺寸与具有650nm波长和NA＝0.6的数值孔径的标准DVD记录器的激光光斑尺寸相似，因为0.374＝0.6×405nm/650nm。因为低的NA，可以很容易地制造该特定的光学检波器单元，因为小的NA允许光学部件的大的机械公差。

图2示出了根据本发明的光学记录介质在650nm波长的衍射效率的模拟结果。模拟基于正入射时的平面波假设，平面波为TE或者TM偏振的。光学记录介质具有740nm的道节距(track pitch)和40nm的凹槽深度。光学记录介质与图1中所示的光学记录介质相似，除了不具有记录层2。推挽信号的强度主要取决于衍射进入正一级和负一级衍射级的辐射的强度，假设零级比正一级强。模拟示出对于100nm的凹槽宽度在650nm进入正一级的衍射效率对于TE和TM来说都小于2％。这意味着推挽信号非常小。

图3示出了光学记录介质在405nm波长的衍射效率的模拟结果。该模拟是基于与图2的模拟相同的假设。可以看出，与650nm的结果不同，在405nm进入正一级的衍射效率对于TM来说为16％，这意味着推挽信号强。通过在用于产生推挽信号的探测器的前面使用偏振滤波器而阻挡TE部分的光，推挽信号的信号强度可以进一步提高。

Claims (11)

1、一种带有具有凹槽结构(4)的记录层(2)的光学记录介质，其特征在于所述记录层(2)在第一波长对记录敏感且在第二波长对读取敏感，其中在所述第一波长所述凹槽结构(4)具有足够大的进入第一衍射级的衍射效率以产生推挽信号，并且在所述第二波长所述凹槽结构(4)具有接近零的进入第一衍射级的衍射效率。

2、根据权利要求1所述的光学记录介质，其中所述第一波长与所述第二波长之间的差为大约50nm。

3、根据权利要求1或2所述的光学记录介质，其中所述第一波长为大约405nm且所述第二波长为大约650nm。

4、根据权利要求1到3之一所述的光学记录介质，其中所述凹槽结构(4)具有小于120nm的凹槽宽度和大约40nm的凹槽深度。

5、根据权利要求1到4之一所述的光学记录介质，其中所述光学记录介质为DVD式的介质。

6、一种光学检波器，用于在预定以第二波长和第二数值孔径被读取的光学记录介质上进行记录，其特征在于所述光学检波器具有用于以第一波长和由所述第二数值孔径乘以所述第一波长与所述第二波长的比率而给出的数值孔径产生光束(6)的光源。

7、根据权利要求6所述的光学检波器，其中所述第一波长与所述第二波长之间的差为大约50nm。

8、根据权利要求6或7所述的光学检波器，其中所述第一波长为大约405nm，所述第二波长为大约650nm，并且所述数值孔径为大约0.374。

9、根据权利要求6到8之一所述的光学检波器，还具有在用于产生推挽信号的探测器前面的偏振滤波器，所述偏振滤波器阻挡所述光束(6)的TE部分。

10、一种记录装置，用于在预定以第二波长被读取的光学记录介质上进行记录，其特征在于所述记录装置具有根据权利要求6到9之一的光学检波器。

11、一种用于在预定以第二波长被读取的光学记录介质上进行记录的方法，具有步骤：

产生第一波长的光束(6)；以及

以所述第一波长的光束(6)在所述光学记录介质上进行记录。

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