CN103119651B - 光学信息记录介质 - Google Patents

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Abstract

一种光学信息记录介质（10）包括：多个记录层（11）；以及设置在多个记录层（11）之间的中间层（12）。所述光学信息记录介质（10）在从记录/再现光入射一侧看到的层（基板（13））中具有用于循迹的凹部（13A），所述凹部比记录层（11）深。使所述记录/再现光的波长为λ，填充前述凹部（13A）的层（中间层（12N））的折射率为n，则凹部（13A）的深度D是λ/4n。

Description

光学信息记录介质
技术领域
本发明涉及一种光学信息记录介质，其包括多个记录层和设置在多个记录层之间的至少一个中间层。
背景技术
近年来，已对包括多个记录层和设置在多个记录层之间的至少一个中间层的光学信息记录介质进行研究，以将信息记录在多个层中。JP2008-293659A（以US5,408,453A发布的相关美国专利）公开了这样的光学信息记录介质，其中，具有导轨（用于循迹（tracking）的凹部）的导轨面形成在基板上，并且间隔层（中间层）和记录层设置在导轨面之上。该文献也公开了使用不同光束（即，引导光束和扫描光束）来进行循迹和记录/读取的方法。
发明内容
当使用不同光束来对如JP2008-293659A中描述的光学信息记录介质进行循迹和记录/读取时，为了进行记录/读取所发射的光束部分通过记录层，并且可能在导轨面处被反射。为了进行记录/读取所发射且在导轨面处被反射的光束可能与为了进行记录/读取所发射且在光束聚焦其上以进行读取的记录层处被反射的光束、为了进行循迹所发射且在导轨面处被反射的光束或者其他光束发生干涉。例如，为了进行记录/读取所发射且在导轨面处被反射的光束与为了进行记录/读取所发射且在光束聚焦其上以进行读取的记录层处被反射的光束的干涉可能在读出信号中产生噪声。
鉴于此作为背景，做出了本发明。在本发明的一个或多个实施例中，提供了一种光学信息记录介质，其可以减少为了进行记录/读取所发射的光束在具有被设置用于循迹的凹部的层处的反射。
更具体地，提出了一种光学信息记录介质，其包括：多个记录层；至少一个中间层，其设置在该多个记录层之间；以及具有用于循迹的凹部的层，该层相比于多个记录层设置在距离为了进行记录/读取所发射的光束进入的光入射侧较远的位置，其中，凹部的深度是λ/4n，λ是为了进行记录/读取所发射的光束的波长，n是填充凹部的层的折射率。
利用如此构造的该光学信息记录介质（其构造成使得凹部的深度为λ/4n（其中，λ是为了进行记录/读取所发射的光束的波长，n是填充凹部的层的折射率）），为了进行记录/读取所发射的光束在凹部的底面被发射，并且以相对于为了进行记录/读取所发射且在具有凹部的层的表面（正面非凹面）处被反射的光束的相位偏移λ/2的相位来传播。结果，为了进行记录/读取所发射且在凹部的底面被反射的光束和为了进行记录/读取所发射且在具有凹部的层的非凹正面处被反射的光束彼此抵消，因此可以减少用于进行记录/读取的光束在具有凹部的层处的反射。
本文中所使用的用于进行记录/读取（所发射）的光束是指为了将信息记录在光学信息记录介质中而发射的记录光束和为了重现（读出）记录在光学信息记录介质中的信息而发射的读取光束中的至少一个。
上述光学信息记录介质还可包括反射层，其被设置用于覆盖具有由凹部形成的凹凸部的表面、并被构造成反射为了进行循迹所发射的光束。
利用该特征，可以适当地反射为了进行循迹所发射的光束。在该构造中，为了进行记录/读取所发射的光束的波长和为了进行循迹所发射的光束的波长彼此不同。
上述光学信息记录介质还可包括设置在具有凹部的层与最靠近具有凹部的层的记录层之间的吸收层，该吸收层对为了进行记录/读取所发射的光束的吸收率大于对为了进行循迹所发射的光束的吸收率。
利用该特征，可以吸收并减少为了进行记录/读取所发射、通过最靠近具有凹部的层的记录层且朝向具有凹部的层传播的光束，以及为了进行记录/读取所发射且在具有凹部的层处被反射的光束，从而可以抑制为了进行记录/读取所发射的光束从具有凹部的层返回到为了进行记录/读取所发射的光束进入的光入射侧。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的光学信息记录介质的结构的示意图。
图2是示出凹部的深度与返回光量和推挽信号之间的关系的曲线图。
图3是示出根据第二实施例的光学信息记录介质的结构的示意图。
图4是示出根据变型实施例的光学信息记录介质的结构的示意图。
具体实施方式
[第一实施例]
接下来，将参照附图描述本发明的第一实施例。
如图1所示，光学信息记录介质10主要包括多个记录层11、多个中间层12、基板13、反射层14和覆盖层15。
这些记录层11由各自包含可光学地记录信息的光敏材料的多个层构成，并且多个这样的记录层11以预定的间隔隔开。用于记录层11的材料可以是任何材料而不受限制，只要其适合于多层光学信息记录介质10即可。例如，记录层11可以是通过用记录光束照射而改变其折射率、光吸收率、荧光强度和中间层12与其本身之间的界面的形状的材料。更具体地，例如，可以使用这样的材料，即，该材料包含：染料，在以记录光束照射时，其发生单光子吸收或多光子吸收；以及粘合剂（树脂），其中散布有染料且其由于染料吸收记录光束所产生的热而改变折射率、形状等。
记录层11的厚度可以是预定的而不受限制，但为了增加记录层11的数量，其优选地为5微米以下。可以不受限制地确定记录层11的数量，只要设置两个以上的层即可，但层的数量越多，就越可以增大光学信息记录介质10的存储容量；例如，优选的是设置10个以上的层。
中间层12分别设置在多个记录层11之间（记录层11与记录层11之间）、以及多个记录层11当中设置在距离为了进行记录/读取而发射的光束进入的光入射侧（图1的上侧）最远位置的记录层11与基板13（反射层14）之间。中间层12被设置用于在记录层11之间保持足够间隔以不会在多个记录层11之间引起层间串扰（即，相邻记录层11之间的信号混合）。
中间层12的材料可以是不会由于用于记录/读取而发射的光束的照射而改变的任何材料，而不受限制，只要其适合于多层光学信息记录介质10即可。中间层12优选地可以是对于为了进行读取/记录所发射的光束和为了进行循迹所发射的光束而言透明的材料，以便最小化光束的损失。术语“透明的”是用于指吸收率不大于为了进行记录/读取或为了进行循迹所发射的光束的百分之一。
中间层12的厚度可以是预定的而不受限制，但设置在多个记录层11之间的至少一个中间层12的厚度优选地可以是3微米以上，以避免层间串扰。
基板13是用于支撑记录层11和中间层12的支撑构件，并且设置在各层当中距离为了进行记录/读取所发射的（光的）光束进入的光入射侧最远的位置。在本实施例中，基板13由诸如聚碳酸酯的树脂制成且成形为像圆盘一样。
为了进行记录/读取所发射的光束进入基板13的入射侧表面（即，图中的顶面）具有由被提供用于循迹的凹槽或凹陷（孔）构成的凹部13A。为了更详细地图示，凹部13A具有螺旋形状，如在基板13的俯视图中看到的那样。本实施例中具有如上所述的凹部13A的基板13是“相比于多个记录层设置在距离为了进行记录/读取所发射的光束进入的光入射侧较远的位置处的层（具有凹部的层）”的示例。在本实施例中，用于循迹的凹部13A（凹槽或凹陷）仅形成在基板13中，而不设置在记录层11等中。
在基板13上，通过已知的方法（诸如溅射）来设置反射层14，以覆盖由凹部13A形成的凹凸表面。
设置有反射层14的基板13的凹部13A的深度D为λ/4n，其中λ是为了进行记录/读取所发射的光束的波长，n是填充凹部13A的层（更具体地，邻近于基板13或其上的反射层14的中间层12N）的折射率。作为示例，假设为了进行记录/读取所发射的光束的波长是405nm，并且中间层12N的折射率为1.5，则凹部13A的深度D为67.5nm。
凹部13A可以是通过已知方法来形成，例如，通过如下方法：当将要用作基板13的塑料板模制成使得凹凸形状被转印或者形成在基板13中时，采用具有成形为与要形成在基板13上的凹凸表面相反图案的凹凸表面的压模作为模具。例如，如果上述压模是通过蚀刻等来制作的，则可以通过在制作压模的过程中改变蚀刻的时间来调整凹部13A的深度D。
基板13的厚度可以是预定的而不受限制，只要该厚度适于提供具有足以支撑记录层11和中间层12的强度的基板13、并且允许如上所述的凹部13A形成在其中即可，但优选地可以例如是100微米以上。
反射层14是用于反射为了进行循迹所发射的光束的层，并且由蒸镀在基板13的凹凸表面上的铝薄膜制成。通过设置该反射层14，可以适当地反射为了进行循迹所发射的光束。
覆盖层15是用于保护记录层11和中间层12的层，并且由能够透射为了进行记录/读取所发射的光束和为了进行循迹所发射的光束的材料制成。要设置的该覆盖层15具有几十微米到几毫米的适当厚度。
对于如上所述的光学信息记录介质10，凹部13A的厚度D为λ/4n，其中λ是为了进行记录/读取所发射的光束的波长，n是中间层12N的折射率；因此，为了进行记录/读取所发射的光束在凹部13A的底面（凹槽）处被反射且以相对于为了进行记录/读取所发射且在基板13的非凹陷表面（平台（land））处被反射的光束的相位偏移λ/2的相位来传播。结果，为了进行记录/读取所发射且在凹槽处被反射的光束以及为了进行记录/读取所发射且在平台处被反射的光束彼此抵消，从而可以减少用于进行记录/读取的光束在基板13处的反射。
例如，假设为了进行记录/读取所发射的光束的波长λ为405nm，为了进行循迹所发射的光束的波长λ'为660nm，以及中间层12N的折射率为1.5，则通过将凹部13A的深度D设置为λ/4n（即，67.5nm）来使得为了进行记录/读取所发射并返回的光量大约等于0，如图2所示，由此表明减少了用于记录/读取的光束在基板13处的反射。还表明，基于相同原理，将通过将凹部的深度D设置为λ'/4n(=110nm)来使得为了进行循迹所发射且返回的光量（返回的光量=660nm）大约为零。
这样，通过将凹部13A的深度D设置为λ/4n来减少为了进行记录/读取所发射且从基板13返回的光束的反射；因此，可以抑制为了进行记录/读取所发射且在基板13处被反射的光束与为了进行记录/读取所发射且在从其要读出信息的记录层11处被反射的光束以及为了进行循迹所发射且在基板13（反射层14）处被反射的光束等的干涉。结果，例如，可以降低读出信号中的噪声，并且可以改善读出信号的质量。
图2所示的、为了进行循迹所发射的光束（推挽660nm）的推挽信号是这样的信号：其代表在通过两段式光电检测器的两个感测元件所得到的对在凹部13A处衍射的光（为了进行循迹所发射的光束）的测量结果之间的差，以及其值（绝对值）的大小表示循迹控制的容易性。通常，期望在循迹中使用的凹槽或凹陷的深度被设置成使得推挽信号的强度（绝对值）提高。
在图2中，推挽信号的强度在凹部的深度为55nm(=λ'/8n）时展现了其最大值；然而，在本实施例中，凹部13A的深度D被设置为67.5(=λ/4n)。当深度D为67.5nm时，推挽信号的强度略小于在深度为55nm时展现的值，但可以获得足以执行循迹控制的推挽信号而不会引起问题。
[第二实施例]
接下来，将描述本发明的第二实施例。在该实施例中，与上述第一实施例的元件相同的元件用相同的附图标记表示，并且将省略对其的重复描述。
如图3所示，根据本实施例的光学信息记录介质10包括布置在基板13（具有凹部13A的层）与最靠近基板13的记录层11N之间的吸收层16。
吸收层16由对为了进行记录/读取所发射的光束的吸收率大于对为了进行循迹所发射的光束的吸收率的材料形成。作为示例，假设为了进行记录/读取所发射的光束的波长为405nm以及为了进行循迹所发射的光束的波长为660nm，则吸收层16可以由包含对具有405nm的波长的光的吸收率为0.5以上且对具有660nm的波长的光的吸收率为0.1以下的染料的材料形成。对大约405nm的量级具有吸收峰值而对波长为660nm的光不具有吸收性的染料的示例例如包括（由NipponKayaku有限公司制造的）KayasetYellow2G以及（由OrientChemicalIndustries有限公司制造的）VALIFASTYellow1101。
通过设置这样的吸收层16，可以通过在其中的吸收而减少通过记录层11N且朝向基板13传播的为了进行记录/读取所发射的光束以及为了进行记录/读取所发射且在基板13处被反射的光束，因而，可以减少为了进行记录/读取所发射且朝向为了进行记录/读取所发射的光束进入的入射侧（即，朝向覆盖层15侧）返回的光束。
在本实施例中，设置了具有带状横截面的吸收层16，但本发明不限于该构造，例如，图1所示的层结构的中间层12N可以用填充凹部13A的吸收层来替代。在该构造中，限定凹部13A的深度D(=λ/4n)的折射率n是吸收层的折射率。可替选地，吸收层可以具有使得与反射层14（基板13）的凹凸形状相符的凹凸形状。
尽管以上描述了本发明的实施例，但是本发明不限于上述实施例。在不背离本发明的精神的范围内，可以在适当时对本发明的具体结构进行改变。
在上述实施例中，反射层14设置在由凹部13A形成的（基板13的）凹凸表面上，但本发明不限于该构造，例如，如果具有凹部的层由具有高反射率的材料制成，则不具有反射层的替选构造会是可行的。如果具有凹部的层的折射率和与具有凹部的该层的凹凸表面邻近的层的折射率之间的差增大，则还可以省略反射层。
在上述实施例中，具有凹部的层由基板13例示，但本发明不限于该构造。例如，如图4所示，可在记录层11N与不具有凹部的基板13之间设置具有凹部（伺服信号层17）的另一层。
在上述实施例中，在基板13（具有凹部的层）的其中为了进行记录/读取所发射的光束进入的光入射侧处的表面（上表面）被构造成其中形成有凹槽或凹陷，并且这些凹槽或凹陷被用作“在循迹中使用的凹部”，但为此目的可使用的构造不限于此。例如，在如图4所示的其中设置有不同于基板13的具有凹部的另一层（伺服信号层17）的替选构造中，可以在伺服信号层17在与为了进行记录/读取所发射的光束进入的光入射侧相反一侧的表面（下表面）中设置凹槽17B。在该构造中，如从为了进行记录/读取所发射的光束进入的上侧看到的那样，在伺服信号层17的下表面处向下突出的突出部17C的内部用作“在循迹中使用的凹部”（凹部17A），其中，限定每个凹部17A的深度D(=λ/4n)的折射率n是填充凹部17A的层（即，伺服信号层17）的折射率。
在上述实施例中，与具有凹部的层（基板13）的非凹面（正面）邻近的层和填充凹部的层是同一层（中间层12N），但本发明不限于该构造；它们可由不同层构成。在该替选构造中，限定凹部的深度D(=λ/4n)的折射率n是填充凹部的层的折射率。
在上述实施例中，作为示例示出了由树脂制成的基板13，但本发明不限于此；例如，基板可以由玻璃、金属、半导体或其他材料形成。
在上述实施例中，覆盖层15形成在记录层11上，但本发明不限于该构造；例如，覆盖层15可形成在中间层12上。

Claims (3)

1.一种光学信息记录介质，包括：
多个记录层；
至少一个中间层，其设置在所述多个记录层之间；以及
具有用于循迹的凹部的层，该层相比于所述多个记录层设置在距离为了进行记录/读取所发射的光束进入的光入射侧较远的位置，
其中，所述凹部的深度为λ/4n，其中λ是所述为了进行记录/读取所发射的光束的波长，n是填充所述凹部的层的折射率。
2.根据权利要求1所述的光学信息记录介质，还包括反射层，所述反射层被设置为覆盖具有由所述凹部形成的凹凸部的表面，并被构造成反射为了进行循迹所发射的光束。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光学信息记录介质，还包括吸收层，该吸收层设置在具有所述凹部的层与最靠近具有所述凹部的层的记录层之间，该吸收层对所述为了进行记录/读取所发射的光束的吸收率大于对所述为了进行循迹所发射的光束的吸收率。
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