CN101632121B - 可兼容的光记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可记录光记录介质(10)的格式，该可记录光记录介质是以它能够被任意标准播放器和记录器读取的这种方式设计的。该光记录介质(10)具有包括平台(5)和凹槽(4)的结构的记录层(2)，其在没有记录标记(6)的所述记录层(2)的区域中生成强推挽信号，并且在具有记录标记(6)的记录层(2)的区域中生成小推挽信号。

Description

可兼容的光记录介质
技术领域
本发明涉及可记录光记录介质的格式，该可记录光记录介质是以它能够被任意标准播放器和记录器读取的这种方式设计的。
背景技术
诸如电影或软件之类的数字数据在光记录介质上的发布(distribution)目前被设定为主发布渠道。然而，这意味着商店需要库存大量的标题以便能够向它们的客户立即提供最常需求的标题，而不必定购它们。
为了减少对大库存的这种需要，针对按需制造或者经由网络的发布已经提出了多种解决方案。一旦用户需要一种标题，就记录光记录介质，通常是DVD(数字多用途盘)。使用具有自助查询型(kiosk type)记录终端的商店中提供的特殊记录器，或者通过连接到网络的特殊客户记录器，来完成记录。这些特殊记录器允许以DVD具有CSS加密的DVD-视频(ROM)盘的外观的方式将数据写入可记录DVD，即使它是特殊完成的可记录DVD。为了记录，光记录介质具有凹槽结构以便相对于光记录介质引导光拾取单元。
为了将上述技术方案设计成其它发布渠道，已记录的光记录介质必须尽可能与许多标准播放器和记录器相兼容。虽然这对于播放器来说通常不是问题，但是这种形势不同于记录器。由于拷贝保护机制，记录器中使用的一些光拾取器不允许从光记录介质(当该光记录介质实际上是可记录光记录介质时，表示为只读介质)中恢复数据。必须避免这种的不兼容性。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于可记录光记录介质的格式，该可记录光记录介质具有用于大多数播放器和记录器的只读光记录介质的外观。
根据本发明，通过一种光记录介质来实现这个目的，该光记录介质具有包括平台(1and)和凹槽(groove)的结构的记录层，其在没有记录标记(recordedmark)的所述记录层的区域中生成强推挽(push-pull)信号，并且在具有记录标记的记录层的区域中生成小推挽信号。有利地，强标准化推挽信号的绝对值大于0.2，并且小推挽信号的绝对值小于0.1。根据本发明的解决方案具有记录层的未记录区域生成足够用于推挽跟踪的推挽信号的优势。同时，由于来源于凹槽结构的推挽信号是可记录光记录介质的指示，因此减少的记录区域的推挽信号提高了与播放器和记录器的兼容性。由记录区域生成的推挽信号只不过太小无法被检测作为可记录光记录介质的指示符。
有利地，记录标记生成与由所述平台和凹槽的结构造成的推挽信号异相(out of phase)的附加推挽信号。以由写入标记引起的平均相移类似于由凹槽引起的相移的这种方式来设计光记录介质的层堆叠(stack)。如果标记处于平台区域中，则该标记产生衍射光栅(diffraction grating)，该衍射光栅相对于平台和凹槽的结构被偏移轨道间距(track pitch)的一半。结果，标记产生附加推挽信号，其与由所述平台和凹槽的结构造成的推挽信号异相180±20度。这减少了总推挽幅度。
在光记录介质的平台和凹槽具有相同宽度的情况下，当标记被记录在平台中时，标记的宽度有利地在凹槽的宽度的80％和100％内。当标记被记录在凹槽中时，标记的宽度有利地在平台的宽度的80％和100％内。这具有平台和凹槽的结构的对称性被打破并且到更高级的衍射增加的优势。这将衍射降低到第±1级，其是造成推挽信号的原因。结果，减少了推挽幅度。当标记的宽度是凹槽/平台的宽度的100％时，平均起来，没有剩下由平台和凹槽的结构造成的光栅。
在两个轨道类型的宽度不同的情况下，即，凹槽和平台不具有相同宽度，并且标记被写入到更大的轨道类型，标记的宽度优选地在更小轨道类型的宽度的80％和120％内。这具有光记录介质的轨道间距被减少因子2的优势。更小的轨道间距导致更大的衍射角。依次，这意味着推挽信号接近于零，因为第±1衍射级不再到达物镜的光瞳(pupil)，用以收集由光记录介质反射的光束。
有利地，当标记被记录在平台中时，相对于平台，由标记引起的相移在由凹槽引起的相移的1.5倍和2倍之间，并且当标记被记录在凹槽中时，相对于凹槽，由标记引起的相移在由平台引起的相移的1.5倍和2倍之间。
在记录的光记录介质上，平均起来，仅记录沿着轨道的可用间隔的50％，因为记录标记与间隔交替。为了使用相移的光栅消除推挽信号，它的平均幅度必须类似于来自平台和凹槽的结构的幅度。这是优选地将每个标记的衍射幅度增加因子1.5到2而实现的。对于小值的相移(＜π/8)，这对应于将标记的相移增加因子1.5到2。因为相对于数据频率(＞10MHz)，推挽信号是低频信号(＜5kHz)，因此由于变化的标记模式引起的波动没有影响。
由未记录区域生成的推挽信号可能导致与一些播放器或记录器的兼容性问题。通过一种用于记录根据本发明的光记录介质的方法能够容易地克服这些问题，其中所述光记录介质是通过将标记写入记录层的未记录区域来完成的。能够修改记录软件以便一直将标记写入这些未记录区域。
附图说明
为了更好理解，现在参考附图在下面的描述中更详细地解释本发明。将会理解，本发明不限于这个示例性实施例，并且特定的特征也可被适当地组合和/或修改，而不背离本发明的范畴。在附图中：
图1图示了光记录介质的一般结构，
图2示出了根据本发明的光记录介质(具有写入标记)的第一示例，
图3描绘了该写入标记如何可以通过附加凹槽来表示，
图4示出了处于未记录状态的图2的光记录介质的结构的模拟，
图5描绘了由于图4的相移分布造成的物镜光瞳中的强度分布，
图6示出了处于记录状态的图2的光记录介质的结构的模拟，
图7描绘了由于图6的相移分布造成的物镜光瞳中的强度分布，
图8示出了根据本发明的光记录介质(具有写入标记)的第二示例，
图9描绘了该写入标记如何可以通过原始凹槽深度的两倍的附加凹槽来表示，和
图10图示了平均地原始凹槽和附加凹槽如何类似。
具体实施方式
下面，参考类似DVD的光记录介质来解释本发明，以大约650nm的波长读取该光记录介质。当然，本发明的普通理念也可应用于其它类型的光记录介质。
图1中示例性地示出了光记录介质10的一般结构。覆盖层1保护记录层2，该记录层2位于反射衬底3之上。记录层2由对于以大约650nm的波长进行记录敏感的染料、无机材料或者相变材料组成，并且其允许以大约650nm的波长读出。当然，记录层2可以类似地对于例如405nm的不同记录波长敏感。记录层2具有凹槽4和平台5的结构。记录标记6是由物镜8聚焦的激光束7而生成的，它位于凹槽4之间。
光记录介质10是以它可以使用任意标准DVD播放器或记录器读出的这种方式设计的。这要求光记录介质10的推挽信号在记录之前较强，因为它必须用以跟踪。然而，在记录之后，推挽信号必须接近零，因为一些光拾取器(尤其是记录器拾取器)的拷贝保护特征不允许使用推挽信号播放来自光记录介质的视频素材。使用差分相位检测(DPD)来完成这些情况中的跟踪。
光记录介质10的平台-凹槽结构组成光栅，该光栅将聚焦的激光束衍射成与该光栅的不同衍射级对应的多条射束。在返回路径上，该不同的衍射级被物镜8校准并且被发送到具有两个敏感区域A和B的分离检测器。根据光记录介质10的侧面位置，该衍射级之间的相对相位改变。相长干涉增加了一个敏感区域上的强度，而相消干涉使得相对侧变暗。通过将A和B信号相减，得到推挽跟踪信号PP＝A-B。除了推挽信号PP，可以推导出标准化推挽信号NPP，其被定义为NPP＝(A-B)/(A+B)。对于其它细节，请参考A.Marchant，Addison-Wesley 1990的书籍“Optical Recording”的第7章。
优选地，光记录介质10包括处于未记录状态的具有大于0.2的绝对值的标准化推挽信号、和处于记录状态的具有小于0.1的绝对值的标准化推挽信号。换句话说，记录状态的推挽幅度与未记录状态的推挽幅度相比要减少因子2。
通过以由写入标记6引起的相移类似于由凹槽4引起的相移这种方式设计光记录介质10的层堆叠来实现推挽信号的上述行为。如果标记6位于平台区域5中，则标记6生成衍射光栅，该衍射光栅相对于平台-凹槽的结构被偏移轨道间距的一半。因此，标记6产生附加推挽信号，该推挽信号与来自平台-凹槽结构的推挽信号相差相位180度(π)。这减少了总的推挽幅度。
图2中示出了根据本发明的光记录介质10的第一示例。在该实施例中，平台5和凹槽4具有相同的宽度。由于这种对称性，用箭头表示的相对大部分的入射幅射由于凹槽4引起的相移Ф1被衍射到第±1级，而不是更高级。这导致大的推挽信号。如果标记6被写入到光记录介质10的平台5，则它们引起相移Ф2。结果，所述对称性被打破，并且到更高级的衍射增加。这将所述衍射降低到第±1级，这是造成推挽信号的原因。结果，减少了推挽幅度。
如图3所示，由标记6引起的相移Ф2也可以通过具有与写入标记6相同的宽度的附加凹槽6’来表示，假设由这些附加凹槽6’引起的相移Ф′2类似于由标记6引起的相移Ф2。
图4到图7中图示了上面的光记录介质10的模拟。图4和图6分别示出了处于未记录状态和记录状态的具有写入标记的光记录介质10的结构。图5和图7示出了对于最大推挽幅度的情况，在物镜8的光瞳中产生的强度分布IXmax，因此在检测器上。请注意，在图5和图7中，对于IXmax使用不同的比例(scale)。图5的上区域中的强度峰值对应于推挽信号。剩余峰值不具有特别意义(significance)。
用于模拟的光记录介质10的结构具有下列层：
1.折射率n＝1.6的塑料衬底
2.n＝2.3的50nm厚的介电层ZnS-SiO2
3.n＝4.6+i×4.2的30nm厚的记录层GeSbTe
4.n＝2.3的50nm厚的介电层ZnS-SiO2
5.n＝0.5+i×3.81的200nm厚的折射铝层
凹槽4和平台5两者的宽度是370nm，这形成了740nm的轨道间距。凹槽4的深度是26nm。0.65的数值孔径NA和650nm的波长被用来读出光记录介质10。写下(非晶形的)GeSbTe标记6的折射率是n＝4.2+i×1.9。写入标记6的长度是390nm，宽度是320nm。作为对相变GeSbTe层的替换，记录层可以是无机记录层，例如Cu/Si双分子层。
对于图4中所示的未记录状态，使用MM研究公司的软件Diffract的模拟产生-0.214的标准化推挽信号。在图6中所示的记录状态中，如果激光点处于凹坑上，则标准化推挽信号是+0.049，如果激光束位于两个凹坑之间，则标准化推挽信号是-0.205。假设50％的轨道被用标记覆盖，平均的推挽信号是-0.078。通过优化凹槽4的深度，针对记录状态能够进一步减少推挽信号。
图8中示出了根据本发明的光记录介质10的第二示例。在这个实施例中，写入标记6的宽度类似于凹槽4的宽度，并且由标记6引起的相移Φ2大约是由凹槽4引起的相移的两倍。结果，在记录情况中，推挽信号接近于零。
如以前，由写入标记6引起的相移Φ2可由具有与写入标记6相同的宽度的附加凹槽6’来表示。这些附加凹槽在图9中被图示为虚线凹槽。理想地，由标记6引起的相移应当类似于图10中所描绘的凹槽4之一。然而，由于标记6与未记录间隔交替，因此它们仅出现在沿着平台5的50％的长度。为了补偿这种情况，标记6的相移或者等效地附加凹槽6’的深度应当大约是实际凹槽4的深度的两倍。因此平均起来，原始凹槽4和附加凹槽6’类似。这在图10中得以描绘。当然，当标记6出现多于或少于50％平台长度，相应地必须适应标记6的相移。换句话说，由标记6和间隔的序列造成的平均相移应当类似于凹槽4造成的相移。与图8相比，光记录介质10的轨道间距减少了因子2。更小的轨道间距导致更大的衍射角。依次，这意味着推挽信号接近于零，因为第±1衍射级不再到达物镜8的光瞳。
在上述的示例性实施例中，假设由被写入到平台5的标记6引起的相移具有与由凹槽4造成的相移相同的符号。换句话说，平台5被用作参考。如果由标记6引起的相移处于相反方向，则标记6优选地被写入到凹槽4。标记6的相移在这种情况下应当类似于由平台5造成的相移，即，凹槽4用作参考。换句话说，平台5和凹槽4的角色交换。

Claims (11)

1.一种光记录介质(10)，其具有包括平台(5)和凹槽(4)的结构的记录层(2)，其在没有记录标记(6)的所述记录层(2)的区域中生成强推挽信号，并且在具有记录标记(6)的记录层(2)的区域中生成小推挽信号，其中所述记录标记(6)生成与由所述平台(5)和凹槽(4)的结构造成的推挽信号异相的附加推挽信号。
2.根据权利要求1的光记录介质(10)，其中强推挽信号的绝对值大于0.2，并且小推挽信号的绝对值小于0.1。
3.根据权利要求1或2的光记录介质(10)，其中由记录标记(6)生成的附加推挽信号与由所述平台(5)和凹槽(4)的结构造成的推挽信号异相180±20度。
4.根据权利要求1或2的光记录介质(10)，其中平台(5)和凹槽(4)具有相同的宽度。
5.根据权利要求4的光记录介质(10)，其中当标记(6)被记录在平台(5)中时，标记(6)的宽度在凹槽(4)的宽度的80％和100％内，并且当标记(6)被记录在凹槽(4)中时，标记(6)的宽度在平台(5)的宽度的80％和100％内。
6.根据权利要求1或2的光记录介质(10)，其中凹槽(4)的宽度不同于平台(5)的宽度，并且其中在凹槽(4)的宽度小于平台(5)的宽度的情况下，标记(6)的宽度在凹槽(4)的宽度的80％和120％内，并且在平台(5)的宽度小于凹槽(4)的宽度的情况下，标记(6)的宽度在平台(5)的宽度的80％和120％内。
7.根据权利要求1或2的光记录介质(10)，其中当标记(6)被记录在平台(5)中时，由标记(6)之间的间隔和标记(6)引起的平均相移类似于由凹槽(4)相对于平台(5)引起的相移，并且当标记(6)被记录在凹槽(4)中时，由标记(6)之间的间隔和标记(6)引起的平均相移类似于由平台(5)相对于凹槽(4)引起的相移。
8.根据权利要求1或2的光记录介质(10)，其中当标记(6)被记录在平台(5)中时，由标记(6)引起的相移在由凹槽(4)相对于平台(5)引起的相移的1.5倍和2倍之间，并且当标记(6)被记录在凹槽(4)中时，由标记(6)引起的相移在由平台(5)相对于凹槽(4)引起的相移的1.5倍和2倍之间。
9.根据权利要求1或2的光记录介质(10)，其中记录层(2)是相变层或者无机记录层。
10.根据权利要求9的光记录介质(10)，其中记录层(2)是GeSbTe层或者Cu/Si双分子层。
11.一种用于记录根据权利要求1或2的光记录介质(10)的方法，具有步骤：通过将标记写入记录层(2)的未记录区域来完成光记录介质(10)。
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