CN103189918A - 光学信息记录装置、光学信息记录方法及光学信息记录介质 - Google Patents
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Abstract
当设写入脉冲的功率为峰值功率、底部脉冲的功率为底部功率时,功率设定部(114)设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得最接近光记录介质(11)的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、第N信息层的底部功率PbN、第M信息层(M为N>M≥1的整数)的峰值功率PwM以及第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式:PbN/PwN>PbM/PwM。
Description
技术区域
本发明涉及通过激光束的照射在光学信息记录介质上记录信息的光学信息记录装置、光学信息记录方法以及具有两层以上信息层的光学信息记录介质。
背景技术
在向由成膜于基板上的相变记录材料等的薄膜构成的记录膜照射激光束进行局部加热时,利用照射条件的差异能够使该记录膜变化为光学常数不同的状态。这样,光学信息记录介质(以下也称为光记录介质)利用激光束而被光学地记录、擦除、重写或再生信息。光记录介质已得到广泛地研究开发,BD(蓝光光盘)、DVD以及CD等已被商品化。
对于相变型的光记录介质而言,通过利用由激光束的照射而产生的热,使构成记录膜的相变材料在例如结晶相(crystalline phase)和非晶质相(amorphous phase)之间发生状态变化,从而记录信息。而且,信息的再生是通过检测结晶相和非晶质相之间的反射率的差异而进行。
光记录介质中的重写型光记录介质通过将产生可逆的相变的相变记录材料用于记录膜,能够实现信息的擦除或重写。在重写型光记录介质(rewritable optical recording medium)中,一般情况下记录膜的初期状态为结晶相。在记录信息时,照射高功率的激光束使记录膜熔融,然后,通过迅速冷却使激光照射部成为非晶质相。另一方面,在擦除信息时,照射与记录时相比低功率的激光束使记录膜升温,然后,通过缓慢冷却使激光照射部成为结晶相。而且,通过向记录膜照射以高功率和低功率进行了功率调制的激光束,能够一边擦除已记录的信息一边记录新的信息,即能够进行重写。在重写型光记录介质中,非晶质部为标记标记(mark)、结晶部为间隔(space)。
而且,对于将不产生可逆性相变的材料应用于记录膜的追记型光记录介质而言,不能进行信息的重写,只能记录1次信息。
无论是重写型光记录介质还是追记型光记录介质(recordable optical recording medium),为了高效地进行记录时的热的冷却,除了记录膜,一般还使用导热率高的金属膜。
光记录介质记录的信息的再生是通过检查结晶相和非晶质相之间的反射率的差异而进行。具体而言,信息的再生是在将设定成某恒定的再生功率的激光束照射到光记录介质时,通过将来自光记录介质的反射光的强度作为信号检测来进行的。
作为使光记录介质大容量化的技术,已研发了各种各样的技术。例如,有减小标记长度及间隔长度的最小尺寸来提高记录密度的方法。但该方法除了再生信号中的S/N比下降的问题以外,还会产生记录标记时产生的热在间隔部分传播、从而影响前后相邻标记的冷却过程的现象,即产生热干涉。如果产生热干涉,则标记的边缘位置发生变动,存在再生时的错误率增加的问题。
对此,公开了如下一种记录方法(例如,参照专利文献1),即在以高功率及低功率2值驱动激光功率形成标记和间隔时,使标记的始端部分的位置随记录的标记的标记长度及该标记之前的间隔的间隔长度而变化,并使标记的终端部分的位置随记录的标记的标记长度及该标记之后的间隔的间隔长度而变化,从而进行记录。这样,通过调节记录标记时所选择的记录脉冲列的控制参数,来补偿因高密度记录时的标记之间的热干涉所引起的标记的边缘位置的变动。
而且,即使形成正确长度的标记及间隔,由于光点的大小所决定的再生光学系统的频率特性的原因,会产生再生时被检测出的短标记及间隔的边缘位置与理想值不同而被再生的问题。该检测边缘与理想值的偏差一般称为码间干扰。如果标记及间隔的尺寸小于光点,则存在码间干扰变得显著、再生时的抖动增大、错误率增加的问题。为此,提出了一种通过作为最优译码法之一的被称为PRML(Partial Response Maximum Likelihood、局部响应最大拟然)法的信号处理方式,在从光记录介质所获得的再生信号的波形中,决定似乎最正确的信号系列的方法。
例如,在利用波长为405nm的激光束及NA(数值孔径)为0.85的物镜的光学系统中,以1面为25GB的容量向直径为12cm的BD记录信息,为了正确地再生被记录的信息,最好采用PR(1,2,2,1)ML方式。而且,利用与上述相同的光学系统,为了以1面为33.4GB的容量记录信息,有必要缩短标记长度使线密度高密度化。此时,再生信号的处理最好采用PR(1,2,2,2,1)ML方式。
而且,专利文献2公开了一种不采用再生信号的抖动,而是采用PRML方式优化记录信息时的记录脉冲列的控制参数的记录制御方法。根据专利文献2的记录制御方法,通过PRML方式,从再生信号波形推定信号波形,并且优化记录脉冲列的控制参数使错误的发生概率为最小。
另一方面,作为用于使光记录介质大容量化的其他措施,有通过从具备多层信息层的重写型光记录介质的一侧的面射入的激光束,向多层信息层记录信息或从多层信息层再生信息的方法。
例如,如果光记录介质具备两层信息层,则记录容量为2倍。在通过从光记录介质的一侧的面射入的激光束向两层信息层记录信息或从两层信息层再生信息的光记录介质中,向远离入射面的信息层记录信息或从远离入射面的信息层(以下称为第1信息层)再生信息,是通过透过接近入射面的信息层(以下称为第2信息层)的激光束来进行的。也就是说,如果第2信息层的透过率低,则由于到达第1信息层的激光束的能量衰减,因此来自第1信息层的反射率实质减小,再生时的信息的信号质量恶化。在以下的说明中,反射率是指包含透过其他信息层时的衰减的实际的反射率。此外,将不包含透过其他信息层时的衰减的反射率称为膜反射率。
此外,如果第2信息层的透过率低,则向第1信息层记录信息所需要的激光功率会变得更大。当激光功率超过了记录装置的极限时,则不能进行合适的记录,记录时的信息的质量恶化。因此,最好第2信息层具有尽可能高的透过率。
为了让激光束入射面侧的信息层具有高的透过率,在激光束入射面侧的信息层中,衰减系数较大的金属膜的厚度薄一些比较好。但是,在记录可能的光记录介质中,如果金属膜的厚度变薄,记录时产生的热的冷却速度变慢。因此,向激光束照射区域外的热传播变大,由于标记和间隔的界线模糊,再生信号恶化。于是,提出了一种在向接近激光束入射面的信息层记录信息时,利用温度变化与向远离入射面的信息层记录信息时相比更迅速冷却的记录脉冲列的方案(参照专利文献3)。
而且,专利文献4公开了,将有关用于光记录介质的良好记录的记录脉冲列的控制参数的信息记录到光记录介质的指定的区域内的信息单元。
而且,专利文献5公开了,在具有多层信息层的光记录介质中,对各信息层计算以强度不同的多个功率调制的记录脉冲列的各功率的参数,将有关各信息层的指定的功率与最高强度的功率之比的信息记录到光记录介质的指定的区域内的信息单元。
然而,在专利文献3的技术中,存在为了更大容量化向具备3层以上的信息层的光记录介质记录信息时,擦除性能恶化的问题。即,为了进一步提高透过率,需要使与金属膜同样衰减系数较大的相变材料构成的记录膜的厚度变薄。然而,一般而言,在重写型光记录介质中,如果相变材料构成的记录膜的厚度变薄,结晶化速度变慢。因此,难以产生从非晶质相到结晶相的相变,信息擦除性能恶化。
在具备两层信息层的光记录介质的第2信息层中,擦除性能恶化的影响在实用上不成问题。然而,为了实现具备3层信息层的光记录介质,位于激光束入射面侧的信息层(以下称为第3信息层)的透过率,需要比第2信息层的透过率更高。为此,第3信息层的记录膜的厚度比第2信息层的记录膜的厚度薄,第3信息层的擦除性能难以满足实用上所要求的水平。
此外,在具备3层信息层的光记录介质中,第2信息层记录的信号的再生是由透过第3信息层的被衰减了光量的激光束来进行的。因此,第2信息层的实际的反射率变低。一般而言,不同的两个信息层的反射率的比在0.5以上且2.0以下为宜。为此,需要使第2信息层的膜反射率比第3信息层的膜反射率高。然而,在要求光透过性的信息层中,如果膜反射率高,结晶相的记录膜的反射率与非晶质相的记录膜的反射率的比有减小的倾向。因此,存在信号振幅变小,第2信息层的再生信号的质量变坏的问题。
专利文献1:专利第2679596号公报
专利文献2:日本专利公开公报特开2008-159231号
专利文献3:日本专利公开公报特开2006-31936号
专利文献4:日本专利公开公报特开2006-313621号
专利文献5:专利第4560009号公报
发明内容
本发明为了解决上述问题,其目的在于提供一种光学信息记录装置、光学信息记录方法及光学信息记录介质,在具备两层以上的信息层的光记录介质中,能够在所有的信息层记录高质量的信息。
本发明的一方面所涉及的光学信息记录装置,是对具备N层(N为2以上的整数)信息层的光学信息记录介质记录信息的光学信息记录装置,所述N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜,所述光学信息记录装置包括:射出所述激光束的光源;生成用于在所述记录膜形成记录标记的记录脉冲列的记录脉冲列生成部;设定所述记录脉冲列的各脉冲的功率的功率设定部;驱动所述光源,使所述光源以所述功率设定部所设定的功率射出与所述记录脉冲列生成部生成的所述记录脉冲列相对应的所述激光束的驱动部,其中,所述记录脉冲列包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当所述写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲以及接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲,当设所述写入脉冲的功率为峰值功率、所述底部脉冲的功率为底部功率时,所述功率设定部设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得最接近所述光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、所述第N信息层的底部功率PbN、第M信息层(M为N>M≥1的整数)的峰值功率PwM以及所述第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式。
PbN/PwN>PbM/PwM
根据本发明,由于设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得N层信息层中最接近光学信息记录介质的光入射面的第N信息层的底部功率PbN相对于峰值功率PwN的比大于第M信息层(M为N>M≥1的整数)的底部功率PbM相对于峰值功率PwM的比,因此,第M信息层的记录时的温度变化相对地迅速冷却,容易形成非晶质相的记录标记。为此,即使是在因提高反射率而使结晶相的记录膜的反射率和非晶质相的记录膜的反射率的比存在减小倾向的第M信息层中,也能够放大信号振幅,能够提高再生信号的质量。
而且,由于第N信息层记录时的温度变化相对缓慢地冷却,能够更小地形成非晶质相的记录标记,所以易于信息的重写。为此,即使是在为了提高透过率而使记录膜的厚度变薄擦除性能容易恶化的第N信息层中,也能确保实用上所要求的擦除性能。
这样,在具备两层以上的信息层的光记录介质中,可以在所有的信息层记录高质量的信息。
本发明的目的、特征及优点通过以下的详细说明和附图将更为显著。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的光记录再生装置的结构的方框图。
图2是用于说明本发明的实施方式所涉及的光记录再生装置中的记录编码列的标记及间隔,记录标记及间隔的记录波形产生动作的一个例子的图。
图3是表示标记的标记长度与记录脉冲信号的记录波形的关系的示意图。
图4是用于说明本发明的实施方式所涉及的光记录再生装置中的光学信息记录方法的流程图。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的光学信息记录方法中的记录脉冲列的控制例子的图。
图6是用于说明本发明的实施方式所涉及的光学信息记录方法中的制作记录补偿表的方法的流程图。
图7是在本发明的实施方式中用于说明记录的标记长度增加两个和脉冲数增加1个的记录脉冲列的例子的图。
图8是在本发明的实施方式中用于设定N/2记录策略的各参数的记录补偿表的一个例子的示意图。
图9是本发明的实施方式的功率信息的一个例子的示意图。
图10是表示本发明的实施方式的波形均衡器的频率特性的示意图。
图11是表示本发明的实施方式所涉及的光学信息再生方法中的再生信号波形的概略图。
图12是表示本发明的实施方式所涉及的光学信息记录介质的部分剖面图。
图13是进一步详细表示本发明的实施方式所涉及的光学信息记录介质的各信息层的部分剖面图。
图14是本发明的实施例所涉及的光记录介质的第1信息层的记录补偿表的一个例子的示意图。
图15是本发明的实施例所涉及的光记录介质的第2信息层的记录补偿表的一个例子的示意图。
图16是本发明的实施例所涉及的光记录介质的第3信息层学习前的记录补偿表的一个例子的示意图。
图17是本实施方式中的各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。
图18是本实施方式的第1变形例中的各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。
图19是本实施方式的第2变形例中的各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。
图20是本实施方式的第3变形例中的各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。
图21是表示本实施方式的第4变形例的光记录再生装置的结构的方框图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,以下的实施方式是一个例子,本发明并不限于以下的实施方式。而且,在以下的实施方式中,对同一部分赋予相同的符号,并省略重复的说明。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的光记录再生装置的结构的方框图。图1所示的光记录装置具备包含编码器113、基准时间发生器119、计时器200、分类器201、记录波形发生器112、记录补偿器118、激光驱动电路111、功率设定器114、激光光源110以及物镜116等的记录光学系统作为记录系统。
而且,图1所示的光记录装置还具备包含检测透镜106等的再生光学系统、光检测器100、前置放大器101、波形均衡器103、2值化器(binarizer)104、解码器105、再生移位测量器170作为再生系统。另外,上述记录光学系统包括物镜116、准直透镜109及半反射镜(half-mirror)108,上述再生光学系统包括检测透镜106、物镜116及半反射镜108。
光记录再生装置将信息记录到光记录介质11。光记录介质11具备N层(N为2以上的整数)信息层。N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜。另外,本实施方式的光记录介质11只具备3层信息层。
首先,对图1所示的光记录再生装置的各构成部件进行说明。编码器113将要记录的记录数据127转换成表示在光记录介质11上形成的标记及间隔的标记长度及间隔长度、以及标记及间隔的始端位置信息的记录编码列(NRZI(Non Return to Zero Inversion)系列)126。记录编码列126被传送到分类器201、记录波形发生器112以及计时器200。
分类器201将记录编码列126的各标记,基于标记的标记长度(编码长)、该标记之前的间隔的间隔长度及该标记之后的间隔的间隔长度按照指定的规则进行分类。分类器201将分类的结果作为分类信号204输出到记录波形发生器112。
计时器200参照记录编码列126,以由基准时间发生器119产生的基准时间信号128为单位计时从标记的始端位置开始的时间,生成计时信号205。另外,编码器113及记录波形发生器112分别与基准时间信号128同步动作。基准时间信号128是由通过对从光记录介质11上的抖动读取的信号进行PLL(Phase Locked Loop,锁相环)而同步的信号生成。
记录补偿器118读取被预先记录在光记录介质11上的指定区域中的信息,保存与各标记的各标记长度、各标记之前的间隔长度及各标记之后的间隔长度相应的、作为由记录波形发生器112产生的各记录脉冲波形的脉冲位置偏移量的记录补偿表数据。记录补偿器118将记录补偿表数据输出到记录波形发生器112。
记录波形发生器112根据记录编码列(NRZI系列)126、分类信号204及记录补偿表数据在时间轴上补偿脉冲状的波形。据此,记录编码列126被转换成与记录波形相对应的记录脉冲信号125。记录脉冲信号125按照激光功率的强度(power level)用3阶段的强度设定。
记录波形发生器112基于标记的标记长度和标记之前的第1间隔的第1间隔长度以及标记之后的第2间隔的第2间隔长度的组合,选择用于形成标记的记录脉冲列的控制参数。
控制参数为记录脉冲列的始端的脉冲边缘的位置、从记录脉冲列的始端起第2个脉冲边缘的位置、记录脉冲列的终端的脉冲边缘的位置以及从记录脉冲列的终端起第2个脉冲边缘的位置的至少其中之一。
记录补偿器118存储有关如后面所述使记录脉冲信号125的脉冲边缘的位置发生变化的边缘变化量dTS1、dTS2、dTE1以及dTE2的记录补偿表。记录补偿器118将记录补偿表发送到记录波形发生器112,记录波形发生器112根据上述分类信号204对各标记长度的脉冲进行分类,将各记录脉冲列的位置及幅度被补偿的记录脉冲信号125发送到激光驱动电路111。记录波形发生器112生成用于在记录膜形成记录标记的记录脉冲列。
功率设定器114设定记录脉冲列的各脉冲的功率。记录脉冲列包括具有最高功率的至少1个写入脉冲(write pulse)、写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲(bottom pulse)、紧接着最后的写入脉冲而形成的冷却脉冲(cooling pulse)。当设写入脉冲的功率为峰值功率、底部脉冲的功率为底部功率、冷却脉冲的功率为冷却功率时,功率设定器114设定记录脉冲列的各脉冲的功率。
另外,记录波形发生器112在两个连续的记录脉冲列之间生成擦除脉冲(erasure pulse)。擦除脉冲的功率为擦除功率。功率设定器114设定记录脉冲列及擦除脉冲的各脉冲的功率。
激光驱动电路111驱动激光光源110,使其以由功率设定器114设定的功率射出与由记录波形发生器112生成的记录脉冲列相应的激光束。
激光驱动电路111设定分别对应于由功率设定器114设定的功率强度的记录脉冲信号125的三个级别(峰值功率Pw、擦除功率Pe及底部功率Pb)的激光功率,通过激光驱动电流124驱动激光光源110。激光光源110向光记录介质11照射脉冲状的光形成记录标记。激光驱动电路111通过基于被选择的控制参数的记录脉冲列记录标记。
读取部130包括前置放大器101、波形均衡器103、2值化器104及解码器105。读取部130从光记录介质11读取包含各信息层的峰值功率及各信息层的底部功率的功率信息。光记录介质11记录有表示各信息层的写入脉冲的功率的峰值功率及表示各信息层的底部脉冲的功率的底部功率。
而且,在本实施方式中,光记录再生装置相当于光学信息记录装置的1个例子,激光光源110相当于光源的1个例子,记录波形发生器112相当于记录脉冲列生成部的1个例子,功率设定器114相当于功率设定部的1个例子,激光驱动电路111相当于驱动部的1个例子,读取部130相当于读取部的1个例子。
其次,对光记录再生装置的记录系统向光记录介质11记录信息的记录方法进行说明。
记录脉冲信号125被发送到激光驱动电路111。激光驱动电路111参照记录脉冲信号125和由功率设定器114设定的功率,根据记录脉冲信号125的强度产生激光驱动电流124,使激光光源110按照记录脉冲信号125的指定的记录波形发光。从激光光源110射出的激光束123通过准直透镜109、半反射镜108及物镜116被聚光到光记录介质11上,加热记录膜形成标记及间隔。
其次,对光记录再生装置的再生系统从光记录介质11再生信息的再生方法进行说明。
再生信息时,激光光源110射出不会损坏已被记录的标记的程度的低功率强度的激光束123,扫描光记录介质11上的标记列。来自光记录介质11的反射光通过物镜116及半反射镜108射入检测透镜106。激光束通过检测透镜106被聚光到光检测器100上。被聚光的光按照光检测器100上的光强度分布的强弱被转换成电信号。电信号被设置在各光检测器100的前置放大器101放大,成为与光记录介质11上的扫描位置的标记的有无相对应的再生信号120。再生信号120通过波形均衡器103被进行波形均衡处理。进行了波形均衡处理的再生信号120在2值化器104中被转换成“0”或者“1”的2值数据(binary data),并进行基于PLL的同步,被转换成2值化再生信号121。并且,解码器105对2值化再生信号121实施与编码器113的转换相反的逆转换,从而生成再生数据122。
在此,例如,基准时间信号128的频率为132MHz,Tw(信道时钟周期)为约7.5nsec。光记录介质11以线速度恒定的7.38m/sec旋转。激光光源110由半导体激光源构成,射出波长为405nm的激光束。物镜116的NA为0.85。光记录介质11为具有多层信息层的多层盘,可以是2层盘、3层盘或4层盘。而且,光记录介质11除了为使用相变记录材料的重写型光盘介质之外,也可以是只能进行1次追记的追记型光盘介质。编码方式为(1-7)调制。在(1-7)调制中,最短的编码长为2Tw。
图2是用于说明本发明的实施方式所涉及的光记录再生装置中的记录编码列的标记及间隔和记录标记及间隔的记录波形产生动作的一个例子的图。
图2的基准时间信号128是表示记录动作的时间基准的信号,周期为Tw。图2的记录编码列126表示用编码器113对记录数据127进行了NRZI转换的结果。在此,Tw为检测窗幅度,是记录编码列126中的标记长度及间隔长度的变化量的最小单位。图2的标记配列300示意了在光记录介质11上实际被记录的标记301及间隔302。激光束的光点从左到右扫描图2的纸面。标记301与记录编码列126中的“1”强度级一一对应,以与该期间成比例的长度形成。图2的计时信号205以Tw为单位计时自标记301及间隔302的始端起的时间。这样,以Tw为单位的标记及间隔的长度一般称为行程长度(run length)。
图2的分类信号204示意性地示出了本实施方式的光记录再生装置中的分类信号,在本实施方式中,根据各标记的标记长度的值、各标记之前的间隔的间隔长度、各标记之后的间隔的间隔长度这三值的组合进行分类。例如,在图2的分类信号204中,“4-5-2”表示对于标记长度为5Tw的标记,该标记之前的间隔的间隔长度为4Tw,该标记之后的间隔的间隔长度为2Tw。另外,在本实施方式中,有时省略4Tw及2Tw的“w”而分别表示为4T及2T。而且,有时对于间隔长度如4Ts一样在行程长度的末尾加上“s”,对于标记长度如2Tm一样在行程长度的末尾加上“m”。
图2的记录脉冲信号125是与图2的记录编码列126对应的记录脉冲信号,是实际记录的光波形的1个例子。这些记录脉冲信号125通过参照计时信号205、记录编码列126、分类信号204以及从记录补偿器118发送的记录补偿表数据而生成。
其次,对本实施方式的光记录再生装置中的记录补偿方法进行说明。
图3是表示标记的标记长度和记录脉冲信号125的记录波形之间的关系的概要图。图3的基准时间信号128为记录动作的时间基准的信号,周期为Tw。图3的计时信号205是由计时器200产生的信号,以基准时间信号128的基准时间Tw为单位计时自标记的始端的时间。计时信号205转移到0的时机与标记或间隔的始端相对应。图3的记录脉冲信号125为记录标记形成时的记录脉冲信号。在图3中,分别示出2Tw(Tm)标记的记录脉冲信号125、3Tw(Tm)标记的记录脉冲信号125、4Tw(Tm)标记的记录脉冲信号125及5Tw(Tm)标记的记录脉冲信号125。记录脉冲信号125被进行强度调制,用最高强度的峰值功率(Pw)、中间强度的擦除功率(Pe)及最低强度的底部功率(Pb)这3值进行调制。而且,在最后脉冲之后,以底部功率形成冷却脉冲。
然而,在此虽然是对功率强度进行3值调制,但是,也可以使最后脉冲之后的冷却脉冲的底部功率与中间脉冲之间的底部功率为相互彼此不同的强度,以进行合计4值的功率调制。此时,将冷却脉冲的功率称为冷却功率(Pc)。而且,在图3中,使底部功率为低于擦除功率的较低的功率强度,但底部功率也可以是位于擦除功率和峰值功率之间的功率强度。而且,在图3中,4Tw标记的记录脉冲信号有1个中间脉冲,但也可以象5Tw及6Tw那样,标记长度(编码长)每增长1Tw则相应地中间脉冲的个数增加1个。
在本实施方式的记录补偿(适应补偿)中,对于各标记,根据标记的标记长度、该标记之前的间隔的间隔长度、该标记之后的间隔的间隔长度进行分类。并且,记录各标记的记录脉冲列的脉冲边缘的位置按照上述的分类结果,以边缘变化量dTS1、dTS2、dTE1及dTE2而发生变化。由于记录脉冲信号125被如此控制,所以能精密地控制在光记录介质11上形成的标记的始端位置或后端位置。并且,由于不仅根据记录的标记的标记长度,还根据该标记之前的间隔的间隔长度、该标记之后的间隔的间隔长度控制脉冲边缘,因而能够降考虑到码间干扰,进一步精密地控制标记的始端位置或后端位置。
利用图4的流程图对本实施方式的光记录方法中的记录补偿方法进行说明。图4是用于说明本发明的实施方式所涉及的光记录再生装置中的光学信息记录方法的流程图。
首先,编码器113对记录数据进行编码,制作作为标记及间隔的组合的编码数据(步骤S1)。该编码数据与图2的记录编码列126相对应。
其次,分类器201针对标记基于该标记的标记长度、该标记之前的间隔的间隔长度、该标记之后的间隔的间隔长度的组合进行分类(步骤S2)。图2的分类信号204中,2T标记被分类成“2-2-3”,3T标记被分类成“3-3-4”,5T标记被分类成“4-5-2”,6T标记被分类成“2-6-2”。分类信号204分别按“前间隔长度”、“标记长度”以及“后间隔长度”的顺序组合。而且,“前间隔长度”表示标记之前的间隔的间隔长度,“后间隔长度”表示标记之后的间隔的间隔长度。
记录波形发生器112根据分类结果使用于形成标记的记录脉冲列的脉冲边缘位置变化,由此控制记录脉冲列(步骤S3)。记录波形发生器112根据标记的标记长度、标记之前的第1间隔的第1间隔长度以及标记之后的第2间隔的第2间隔长度的组合,选择用于形成标记的记录脉冲列的控制参数。
例如,在图3的4Tm标记的记录脉冲信号125中,记录波形发生器112使始端的脉冲边缘的位置变化边缘变化量dTS1,使自始端起第2个脉冲边缘的位置变化边缘变化量dTS2,使终端的脉冲边缘的位置变化边缘变化量dTE1,使自终端起第2个脉冲边缘的位置变化边缘变化量dTE2。
接着,功率设定器114设定记录脉冲列的各脉冲的功率(步骤S4)。
接着,激光驱动电路111根据由功率设定器114设定的功率及由记录波形发生器112产生的记录脉冲信号125生成激光驱动电流124,将生成的激光驱动电流124向激光光源110输出。激光光源110向光记录介质11照射对应于记录脉冲列的激光束以形成标记(步骤S5)。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的光学信息记录方法中的记录脉冲列的控制例的示意图。在图5中,示出了当记录标记长度为4T的标记301时,使记录脉冲列的脉冲边缘的位置以边缘变化量dTS1、dTS2、dTE1及dTE2发生变化的情况。图5的基准时间信号128为记录动作的时间基准的信号,图5的计时信号205是由计时器200产生的信号。图5的记录脉冲信号(记录脉冲列)125使脉冲边缘的位置以边缘变化量dTS1、dTS2、dTE1及dTE2发生变化。图5的标记配列300示出由图5的记录脉冲信号(记录脉冲列)125记录的标记长度为4T的标记301。在图5中,表明了能够对标记301的始端位置进行精密地控制。
始端的边缘变化量dTS1,如下面的表1所示,基于根据记录的标记的标记长度、该标记之前的间隔的间隔长度(前间隔长度)、该标记之后的间隔的间隔长度(后间隔长度)进行分类的结果而被规定。表1是表示有关始端的边缘变化量dTS1的记录补偿表的1个例子的表。
(表1)
始端的边缘变化量dTS1通过将记录的标记的标记长度分成2T、3T、4T及5T以上四种,并仅在标记长度为2T时将后间隔长度分成2T和3T以上两种,将前间隔长度分成2T、3T、4T及5T以上四种,合计分类成(4+1)×4=20种来加以规定。
边缘变化量dTS1由于是始端的脉冲边缘的位置,因此前间隔(标记之前的间隔)的影响为支配性的,但也不能忽视标记长度为2T时后间隔(标记之后的间隔)的影响,因此以此方式进行了分类。
另外,在此,对于边缘变化量dTS1,是将标记长度分类成4种,将前间隔长度分类成4种,将后间隔长度分类成2种,但并不局限于这种情况。例如,可以将标记长度分类成2种、3种、5种、6种以上,而且,也可以将前间隔长度及后间隔长度分别分类成2种、3种、4种、5种、6种以上。边缘变化量dTS1例如可以用绝对时间a1=2nsec来规定,或者可以基于基准时间信号128用Tw/32的整数倍的值来规定。
即,在选择记录脉冲列的控制参数的工序中,当设最短标记长度为k时,标记长度被分类成k、k+1、k+2及k+3以上至少四种类。另外,标记长度也可以被分类成k以及k+1以上至少两种类,标记长度也可以被分类成k、k+1、k+2以上至少三种类。而且,在本实施方式中,当最短标记长度为2T时,k+1的标记长度意味着3T的标记长度,k+2的标记长度意味着4T的标记长度,k+3的标记长度意味着5T的标记长度。
而且,在选择记录脉冲列的控制参数的工序中,当设最短标记长度为k时,第1间隔长度(前间隔长度)和第2间隔长度(后间隔长度)分别被分类成k及k+1以上至少两种类。而且,第1间隔长度及第2间隔长度也可以分别被分类成k、k+1、k+2及k+3以上至少四种类。
记录波形发生器112参照将标记长度和第1间隔长度以及第2间隔长度的组合与控制参数对应起来的记录补偿表,控制记录脉冲列。
自始端起第2个边缘变化量dTS2也与边缘变化量dTS1同样,如下述的表2所示,基于根据记录的标记的标记长度、该标记之前的间隔的间隔长度(前间隔长度)、该标记之后的间隔的间隔长度(后间隔长度)进行分类的结果而被规定。表2是表示有关自始端起第2个边缘变化量dTS2的记录补偿表的1个例子的表。
(表2)
终端的边缘变化量dTE1,如下面的表3所示,基于根据记录的标记的标记长度、该标记之前的间隔的间隔长度(前间隔长度)、该标记之后的间隔的间隔长度(后间隔长度)进行分类的结果而被规定。表3是表示有关终端的边缘变化量dTE1的记录补偿表的1个例子的表。
(表3)
终端的边缘变化量dTE1通过将记录的标记的标记长度分成2T、3T、4T及5T以上四种,并仅在标记长度为2T时将前间隔长度分成2T和3T以上两种,将后间隔长度分成2T、3T、4T及5T以上四种,合计分类成(4+1)×4=20种来加以规定。
边缘变化量dTE1由于是终端的脉冲边缘的位置,因此后间隔(标记之后的间隔)的影响为支配性的,但也不能忽视标记长度为2T时前间隔的影响,因此以此方式进行了分类。
另外,在此,对于边缘变化量dTE1,是将标记长度分类成4种,将后间隔长度分类成4种,将前间隔长度分类成2种,但并不局限于这种情况。例如,也可以将标记长度分类成2种、3种、5种、6种以上,而且,也可以将前间隔长度及后间隔长度分别分类成2种、3种、4种、5种、6种以上。边缘变化量dTE1,例如,可以用绝对时间i1=2nsec来规定,或者可以基于基准时间信号128用Tw/32的整数倍的值来规定。
自终端起第2个边缘变化量dTE2,如下面的表4所示,基于根据记录的标记的标记长度、该标记之前的间隔的间隔长度(前间隔长度)、该标记之后的间隔的间隔长度(后间隔长度)进行分类的结果而被规定。表4是表示有关自终端起第2个边缘变化量dTE2的记录补偿表的1个例子的表。
(表4)
自终端起第2个边缘变化量dTE2通过将记录的标记的标记长度分成3T、4T及5T以上三种,将后间隔长度分成2T、3T、4T及5T以上四种,合计分类成3×4=12种来加以规定。
边缘变化量dTE2是自终端起第2个脉冲边缘的位置。2T标记的边缘变化量dTE2因与自始端起第2个边缘变化量dTS2一致,所以未进行定义。
另外,在此,对于边缘变化量dTE2,是将标记长度分类成3种,将后间隔长度分类成4种,但并不局限于这种情况。例如,也可以将标记长度分类成2种、4种或5种以上,而且,也可以将后间隔长度分类成2种、3种、5种或6种以上。边缘变化量dTE2,例如可以用绝对时间P1=2nsec来规定,或者也可以基于基准时间信号128用Tw/32的整数倍的值来规定。
如上所述,通过让记录脉冲信号125的始端的脉冲边缘的位置变化以边缘变化量dTS1、dTS2、dTE1及dTE2发生变化,能够更精密地控制标记301的始端位置。并且,由于不仅根据记录的标记的标记长度,还根据前间隔长度来控制脉冲边缘,因此能够考虑到码间干扰,进一步精密地控制标记301的始端位置。
此外,在以上的例子中,是让自始端起到第2个为止以及自终端起到倒数第2个为止的脉冲边缘的位置发生变化,但也可以让自始端起到第3个以后以及自终端起到第3个以后的脉冲边缘的位置发生变化。
而且,对于各边缘变化量dTS1、dTS2、dTE1及dTE2,也可以如以下的表5至表8所示,将前间隔长度及后间隔长度的分类简化成2T和3T以上的两种。表5是表示有关始端的边缘变化量dTS1的记录补偿表的1个例子的表,表6是表示有关自始端起第2个边缘变化量dTS2的记录补偿表的1个例子的表,表7是表示有关终端的边缘变化量dTE1的记录补偿表的1个例子的表,表8是表示有关自终端起第2个边缘变化量dTE2的记录补偿表的1个例子的表。
(表5)
(表6)
(表7)
(表8)
在将激光束聚焦于光记录介质11进行高密度记录时,最小的记录标记及间隔变得与光点同样小。因此,由于光学MTF(Modulation Transfer Function,调制转换函数)的影响,有关最短标记和最短间隔的信号会产生码间干扰,从而引起不能在正确的边缘位置进行记录或再生。因而,在只划分成最短的2T的间隔长度和除此之外的间隔长度即能获得考虑到码间干扰的十分满足的记录特性的情况下,通过如上所述进行简化分类,能够简化记录补偿表,因此具有可以简化装置的优点。
进一步,对有关上述各边缘变化量dTS1、dTS2、dTE1和dTE2的记录补偿表进行说明。
被保存在记录补偿器118内的纪录补偿表通过以下两种方法的其中1种方法而取得。用第1种方法,记录补偿器118读取在光盘制作时或光盘制作后预先被记录在光记录介质11的称作导入区(lead-in area)的区域中的记录补偿表,并存储读出的记录补偿表。用第2种方法,记录补偿器118在光记录介质11上的试写区域实际进行基于指定的记录脉冲信号的试写,再生该试写的标记及间隔以测量边缘偏移量,根据在探索信号质量为最好的条件的过程中获得的学习结果取得记录补偿表。
以第1种方法,记录在光记录介质11的指定区域的记录补偿表作为再生数据而获得,并被存储到记录补偿器118。
其次,利用图6的流程图说明以第2种方法对光记录介质11进行指定的记录符号列的试写来制作记录补偿表的方法。图6是用于说明本发明的实施方式所涉及的光学信息记录方法中的制作记录补偿表的方法的流程图。
首先,光记录再生装置对于标记,基于该标记的标记长度、该标记之前的间隔的间隔长度、该标记之后的间隔的间隔长度的组合进行分类,将被分类的标记在光记录介质11上的试写区域进行试写(步骤S11)。此时,光记录再生装置试写分别具有2T、3T、4T和5T的标记长度的标记,并针对各标记分别试写具有2T、3T、4T和5T的间隔长度的前间隔和具有2T、3T、4T和5T的间隔长度的后间隔。
其次,光记录再生装置再生试写的标记及间隔以获得再生信号(步骤S12)。
其次,光记录再生装置基于再生信号,制作将边缘变化量与标记的标记长度、标记之前的间隔的间隔长度、标记之后的间隔的间隔长度的组合对应起来的记录补偿表(步骤S13)。其结果,光记录再生装置制作如表1至表4所示的记录补偿表或者如表5至表8所示的记录补偿表。通过光检测器100被光电转换的电信号被前置放大器101增幅而成为再生信号120,并通过波形均衡器103及2值化器104成为2值化再生信号121。得到的2值化再生信号121不仅被发送到解码器105,还被发送到再生移位测量器170。再生移位测量器170将通过PLL被同步的2值化再生信号与被同步之前的2值化再生信号进行比较,测量各标记及各间隔的移位量(边缘变化量),并将测量结果发送到记录补偿器118。
此外,在光记录介质11的试写区域进行试写时,光记录再生装置可以根据被测量到的边缘变化量随时更新记录补偿表数据,并再次进行上述的记录动作,为了探索减少再生时的PLL时钟与2值化再生信号的边缘偏移的记录补偿表,反复进行记录动作。
而且,由于标记长度或间隔长度较小,所以检测边缘偏移变得困难,当基于PRML方式判定信号模式时,可以代替通常的边缘偏移量改为测量MLSE(Maximum LikelihoodSequence Estimation,最大拟然序列估计)值的偏移成分。
另外,在本发明的实施方式中,对以3值的激光功率强度调制记录功率时的例子进行了说明,但不用说以还包含具有与中间脉冲内的底部功率不同的功率强度的冷却脉冲在内的4值的激光功率强度进行调制时当然也可以得到相同效果。即,记录脉冲列通过以激光束的强度为3值以上的功率进行切换而被调制。
记录功率暂时被存储在功率设定器114。读取部130读取在光盘制作时或光盘制作后预先被记录在光记录介质11的称作导入区的区域中的功率信息,将读取的功率信息暂时存储在功率设定器114。功率设定器114基于读取部130读取的功率信息的值,设定记录脉冲列的各脉冲的功率。此外,功率信息包含各信息层的峰值功率、底部功率、冷却功率及擦除功率。而且,功率信息也可以是将各信息层的峰值功率、底部功率、冷却功率及擦除功率以相对于峰值功率(Pw)的比来表示的信息。
而且,功率设定器114也可以指示激光驱动电路111在光记录介质11上的试写区域进行试写,基于再生了被试写的信号的信号,根据在探索适当的条件的过程中获得的学习结果重新设定峰值功率。功率设定器114对各信息层,可以利用重新设定的峰值功率与预先被存储的峰值功率的比,重新设定擦除功率、底部功率及冷却功率。
而且,本实施方式的记录脉冲是记录的标记长度增加1则脉冲数也增加1,但脉冲数的规则也可以不同。例如,记录脉冲也可以是记录的标记长度增加2则脉冲数增加1,或者也可以是最后脉冲之后的冷却脉冲不存在。
以下,对记录的标记长度增加2则脉冲数增加1的记录脉冲的例子进行说明。图7是用于说明在本发明的实施方式中记录的标记长度增加2脉冲数增加1的记录脉冲的例子的图。另外,以后,将记录的标记长度增加2则脉冲数增加1的记录脉冲称为N/2记录策略(recording strategy)。
在N/2记录策略中,用于记录最短标记(2T)和第2短标记(3T)的记录波形只包含1个脉冲(领先脉冲top pulse)。而且,用于记录第3短标记(4T)和第4短标记(5T)的记录波形包含2个脉冲(从前起,领先脉冲及最后脉冲)。而且,用于记录第5短标记(6T)和第6短标记(7T)的记录波形包含3个脉冲(从前起,领先脉冲、中间脉冲及最后脉冲)。用于记录第7短标记(8T)和比第7短标记长的标记的记录波形为标记长度增加2则中间脉冲增加1。
在此,该N/2记录策略的各参数可以如图8所示根据记录标记的长度而被分类设定。图8是在本发明的实施方式中用于设定N/2记录策略的各参数的记录补偿表的一个例子的示意图。
首先,领先脉冲的上升位置dTtop及领先脉冲的宽度Ttop例如可以对应于记录标记的长度被分类设定为“2T”、“3T”、“4T、6T、8T”及“5T、7T、9T”四种。
而且,最后脉冲的上升位置dTlp及最后脉冲的宽度Tlp,例如可以对应于记录标记的长度被分类设定为“4T、6T、8T”及“5T、7T、9T”两种。
而且,结束冷却功率Pc的设定的位置(擦除功率Pe的开始位置)dTe,可以对应于记录标记的长度被分类设定为“2T”、“3T”、“4T、6T、8T”及“5T、7T、9T”四种。另外,通过设定位置dTe使最后脉冲的下降和擦除功率Pe的开始位置相一致,记录脉冲列也可以不包含冷却脉冲。
而且,中间脉冲的上升位置也可以对应于记录标记的长度被分类为“6T、8T”及“7T、9T”两种。前者的分类中,使中间脉冲的上升与基准时钟位置相一致。后者的分类中,使中间脉冲的上升偏离基准时钟T/2。并且,中间脉冲的宽度Tmp也可以对应于记录标记的长度全部被统一设定为“6T、7T、8T、9T”。
这些对应于记录标记的长度而被分类的参数也可以进一步根据记录标记的前后的间隔长度进行分类。
例如,位置dTtop及宽度Ttop可以对应于前间隔(记录标记之前的间隔)的长度被分类为“2T”、“3T”、“4T”及“5T以上”四种。而且,位置dTtop及宽度Ttop,在2T标记时可以对应于后间隔(记录标记之后的间隔)的长度被分类为“2T”及“3T以上”两种。
而且,位置dTlp及宽度Tlp可以对应于后间隔的长度被分类为“2T”、“3T”、“4T”及“5T以上”四种。
而且,位置dTe可以对应于后间隔的长度被分类为“2T”、“3T”、“4T”及“5T以上”四种。并且,位置dTe,在2T标记时可以对应于前间隔的长度被分类为“2T”及“3T以上”两种。
另外,宽度Tmp可以对应于记录标记的长度全部被统一设定为“6T、7T、8T、9T”。
基于以上的分类,用于设定N/2记录策略的各参数的记录补偿表如图8所示。另外,在图8所示记录补偿表中省略了各参数的具体值。
图9是本发明的实施方式所涉及的功率信息的一个例子的示意图。如图9所示,功率信息可以用峰值功率Pw、擦除功率Pe、底部功率Pb及冷却功率Pc的值来设定,也可以用各自的功率强度对峰值功率的比来设定。此外,图9所示的功率信息省略了各功率的具体值。
以下,对本发明的实施方式所涉及的光记录再生装置的光学信息再生方法进行说明。一般而言,为了较好地再生信息,重要的是光记录介质11的各信息层的反射率大、结晶相的记录膜的反射率和非晶质的记录膜的反射率的比率大、以及再生时的激光功率大。另外,在本实施方式说明的光信息再生方法中,以进行具有图10所示的频率特性的波形均衡为特征。
在本实施方式所涉及的光学信息再生方法中,记录于记录介质11的标记利用激光束来读取,利用检测透镜106、光检测器100及前置放大器101生成再生信号120。再生信号120通过波形均衡器103成为频率特性已被修正的信号。并且,频率特性被修正的再生信号120被2值化器104转换成2值化再生信号121。解码器105对2值化再生信号121实施逆转换,生成再生数据122。
在2Tw信号、3Tw信号、4Tw信号及8Tw信号等中,由于2Tw信号等频率越高的信号标记越小,因此再生的信号的振幅减小的取决于频率的光学输出的衰减能被观测到。于是,为了修正这种输出的衰减,在本实施方式所涉及的光学信息再生方法中,设定均衡化器的特性使频率越高的信号输出振幅越大。
图10是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的波形均衡器(equalizer)103的频率特性的图,表示输出信号相对于输入信号的振幅比。在图10中,横轴是再生信号频率,示意性地示出了2Tw信号、3Tw信号、4Tw信号和8Tw信号的频率。纵轴是波形均衡器103的输出振幅的对数表示。作为波形均衡器103,可以使用高通滤波器(High PassFilter)、在比2Tw略高一点的频率处具有峰值的带通滤波器(Band Pass Filter)或高通滤波器和带通滤波器以及放大器的组合。
因此,在标记或间隔为2Tw信号这样的频率较高的信号时的输出振幅与标记或间隔为8Tw这样的频率较低的信号时的输出振幅之差,即特征曲线的倾斜随最短标记长度减短而增大。随之而来,例如4Tw信号的频率下的输出振幅和8Tw信号的频率下的输出振幅的差也会增大。
因此,最好再生信号特性为能够防止再生频率特性的峰值偏移,使噪音的频率分布变化,改进再生信号质量,改善再生信号的错误率的特征。
图11是表示本发明的实施方式所涉及的光学信息再生方法的再生信号波形的概略图。图11是表示由标记形状的差异引起的再生信号特性的差异的概略图。图11的标记排列300a、300b表示让光点从左到右扫描图面,形成记录标记后的标记形状。图11的再生信号120a、120b表示在形成了标记排列300a、300b的各自的标记形状后,用不至于消去已被记录的标记的程度的强度的光读取标记后的再生信号。
图11的标记排列300a表示利用了相变的重写型光盘的代表性的标记形状。在标记排列300a中,最小的2Tw标记401形成为银杏型的标记。通过利用冷却脉冲使标记终端部从后部再结晶化,2Tw标记401的标记形状成为银杏型。图11的再生信号120a是再生图11的标记排列300a的标记时的再生信号。如图11所示,在2Tw标记401和2Tw间隔402邻接时,再生信号振幅成为最小。此时,I2为最小振幅。
另一方面,图11的标记排列300b示出在利用了相变的追记型光盘中形成的标记形状的一个例子。图11的再生信号120b是再生图11的标记排列300b的标记时的再生信号。在追记型光盘中,不经过冷却脉冲的再结晶化而形成标记。因此,2Tw标记403呈圆形,与其它的长标记相比有时在宽度方向上比较细地形成。这样,2Tw标记403的大小与其它的标记的大小相比在宽度方向上较地形成的情况下,图11的再生信号120b的最小振幅I2受MTF的影响,变得比图11的再生信号120a的最小振幅I2还小。因此,2Tw标记403的码间干扰增大,产生再生峰值偏移。
在图10所示的波形均衡器103的再生频率特性中,如果增大峰值提升值(Bp),则在增大再生信号120的振幅的同时也增大了噪音。尤其是,如果成为过提升状态,则会使相对于信号频宽位于高频带侧的噪音,此时,存在再生信号120的质量恶化的弊病。而且,在过提升状态,由于使信号成分中的低频带侧(4Tw~8Tw)的码间干扰增大,所以反而使再生特性恶化。如此,在2Tw标记等记录标记与其它的标记相比形成得特别小时,仅补偿标记长度的记录补偿,虽然可以补偿2Tw标记的码间干扰,但有关间隔的码间干扰会残留下来,从而使再生信号的特性恶化。
因此,如上述实施方式所说明的那样,在记录标记时,尤其考虑2Tw间隔,使记录脉冲信号125的脉冲边缘以与标记长度和前间隔长度以及后间隔长度相对应的边缘变化量dTS1、dTS2及dTE1发生变化,进一步补偿记录脉冲信号125的始端或终端的边缘。由此,可以降低尤其是由2Tw间隔产生的码间干扰,即使是低提升值也能提高再生信号120的特性。
而且,在向追记型记录介质等形成如图11所示的标记排列300b的记录标记的光记录介质记录数据的情况下,进行记录补偿时的目标提升值(target boost value)还取决于记录补偿的补偿精度。例如,以Tw/32程度的补偿精度进行记录补偿时,最好使提升值增加1dB~2dB左右来进行记录。而且,试写时,可以最初在不进行间隔补偿的状态下进行记录,仅在错误率等的再生信号特性达不到基准值时,才进行包含间隔补偿的记录动作。
而且,可以用预先从要记录的信号中去掉最短标记长度的符号系列进行第1试写,作成3Tw以上的标记长度的记录补偿表,然后,用包含2Tw信号的符号系列进行第2试写,作成包含2Tw长度的记录标记补偿表。在图11的再生信号120b那样的再生信号振幅非常小的情况下,如果2Tw信号的记录标记位置不正确,则有时难以正确地调整3Tw以上的长标记及间隔的位置。当再生如前所述的码间干扰非常大的信号时,先记录3Tw以上的符号长的标记,正确地记录补偿3Tw以上的标记及间隔的边缘位置,然后,记录包含2Tw信号的信号,正确地补偿2Tw的标记和间隔的记录位置。由此,能更正确且高效地记录信息,提高再生信号质量。
而且,如上所述在记录3Tw以上的符号长的信号时,可以将再生均衡器的提升值与记录包含2Tw信号的通常的记录符号列时相比降低1dB至2dB进行记录补偿。此时,由于不包含2Tw信号,所以再生信号的振幅比较大码间干扰的产生缓慢。因此,通过用比通常的提升值略低的提升值来调整标记长度的长标记的边缘位置,能够记录边缘偏移少的信号。
而且,在重写型的光记录介质中,通过多次重写而被记录的信号也必须能够正确地再生。再生已被记录的信号时的错误率只要误码率(SER)为2.0×10-4以下,在实用上则没有问题。
接下来对本发明的实施方式所涉及的光学信息记录介质的一个例子说明。图12是表示本发明的实施方式所涉及的光学信息记录介质11的部分剖面图。光记录介质11,作为例子,例如为通过照射被物镜32聚光的激光束31可以进行信息的记录或再生的3层多层光记录介质。
激光束31的波长λ越短能够由物镜32聚光成越小的光点直径,然而,如果波长λ过分地短,则透明层23等引起的激光束31的光吸收增大。为此,激光束31的波长λ在350nm至450nm的范围内为宜。
在光记录介质11中,通过分离层22、28依次层叠的第1信息层41、第2信息层42及第3信息层43这3个信息层和透明层23按此顺序设置在基板21上。
对该光记录介质11,物镜32从透明层23侧使激光束31聚光于各信息层,进行信息的记录或再生。
在光记录介质11中,到达比第3信息层43更接近基板21侧的信息层的激光束以及其反射光,由于透过与该信息层相比位于激光束31的入射面侧的信息层而衰减。因此,第1信息层41和第2信息层42需要具有高的记录灵敏度和高的反射率,第2信息层42层和第3信息层43需要具有高的透过率。
基板21呈圆盘状的形状,用于保持从第1信息层41到透明层23的各层。在基板21的第1信息层41侧的面上,也可以形成用于引导激光束31的引导沟。基板21的第1信息层41侧的相反侧的面平滑为宜。基板21的材料可以采用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯树脂、玻璃或这些材料的适当组合的材料等。尤其是聚碳酸酯树脂因为转印性及批量生产性出色、成本低,因此作为基板21的材料较为理想。
分离层22及分离层28为区分光记录介质11的第1信息层41、第2信息层42及第3信息层43的各自的聚焦位置而设置的层。分离层22及分离层28的厚度最好为由物镜32的数值孔径NA和激光束31的波长λ所决定的焦点深度以上。另一方面,如果分离层22及分离层28过厚,则光记录介质11的从激光束31的入射面起到第1信息层41为止的距离变长,光记录介质11倾斜时的彗星像差(coma aberration)变大,因此不能正确地在第1信息层41聚光。从这一点来看,分离层22及分离层28越薄越好。假设激光束31的波长λ为405nm、物镜32的数值孔径NA为0.85,则分离层22及分离层28的厚度在5μm至50μm的范围内为宜。
分离层22及分离层28对激光束31的光吸收越小越好。在分离层22及分离层28的激光束31的照射侧的面也可以形成引导激光束31的引导沟。分离层22及分离层28的材料可以采用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯树脂、紫外线固化性树脂、迟效性热固化树脂、玻璃或这些材料的适当组合的材料等。
透明层23位于第3信息层43的激光束31的入射面侧,保护第3信息层43。透明层23对激光束31的光吸收越小越好。透明层23的材料可以采用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯树脂、紫外线固化性树脂、迟效性热固化树脂、玻璃或这些材料的适当组合的材料等。而且,透明层23的材料也可以采用由这些材料形成的膜。
透明层23的厚度如果太薄,则不能发挥保护第3信息层43的作用。而且,透明层23的厚度如果过厚,则与分离层22及分离层28的情况相同,光记录介质11的从激光束31的入射面起到第1信息层41为止的距离变长,光记录介质11倾斜时的彗星像差变大,从而不能正确地在第1信息层41聚光。假设物镜32的数值孔径NA为0.85,透明层23的厚度在5μm至150μm的范围内为宜,在40μm至110μm的范围内更好。
图13是进一步详细地表示本发明的实施方式所涉及的光记录介质11的各信息层的部分剖面图。
如图13所示,在第1信息层41中,从接近基板21侧起按顺序设置金属膜412、第1电介质膜414、记录膜416和第2电介质膜418。此外,根据需要也可以在金属膜412和第1电介质膜414之间设置金属膜侧界面膜413、在第1电介质膜414和记录膜416之间设置第1界面膜415、在第2电介质膜418和记录膜416之间设置第2界面膜417。在此,省略了金属膜侧界面膜413、第1界面膜415和第2界面膜417的图示。
同样,在第2信息层42中,从接近基板21侧起按顺序设置透过率调整膜421、金属膜422、第1电介质膜424、记录膜426和第2电介质膜428。此外,根据需要也可以在金属膜422和第1电介质膜424之间设置金属膜侧界面膜423,在第1电介质膜424和记录膜426之间设置第1界面膜425,在第2电介质膜428和记录膜426之间设置第2界面膜427。在此,金属膜侧界面膜423,第1界面膜425和第2界面膜427的图示省略。
同样,在第3信息层43中,从接近基板21侧起按顺序设置透过率调整膜431、金属膜432、第1电介质膜434、记录膜436和第2电介质膜438。此外,根据需要也可以在金属膜432和第1电介质膜434之间设置金属膜侧界面膜433,在第1电介质膜434和记录膜436之间设置第1界面膜435,在第2电介质膜438和记录膜436之间设置第2界面膜437。在此,金属膜侧界面膜433,第1界面膜435和第2界面膜437的图示省略。
其次,说明构成第1信息层41的各层膜。
记录膜416是由于激光束31的照射而引起在结晶相和非晶质相之间可逆的相变的膜。记录膜416的材料可以使用包含(Ge-Sn)Te、GeTe-Sb2Te3、(Ge-Sn)Te-Sb2Te3、GeTe-Bi2Te3、GeTe-In2Te3、(Ge-Sn)Te-Bi2Te3、GeTe-(Sb-Bi)2Te3、(Ge-Sn)Te-(Sb-Bi)2Te3、GeTe-(Bi-In)2Te3、(Ge-Sn)Te-(Bi-In)2Te3、Sb-Te、Sb-Ge、(Gb-Te)-Ge、Sb-In、(Sb-Te)-In、Sb-Ga及(Sb-Te)-Ga中的任一种的材料。记录膜416最好在记录中的激光束照射时能够容易地从非晶质相变化至结晶相、在激光束不照射时不从非晶质相变化至结晶相。
若记录膜416厚度太薄,则不能得到充分的反射率,反射率变化及擦除率。另外,若记录膜416厚度过厚,则由于热容量变大而使记录灵敏度降低。因此,记录膜416厚度在6nm~15nm的范围内为宜,在8nm~12nm的范围内更好。
金属膜412具有增加被记录膜416吸收的光量的光学功能和扩散由记录膜416产生的热的热功能。金属膜412的材料可以使用含有Ag,Au,Cu及Al中的至少1个元素的材料。金属膜412的材料可以使用例如Ag-Cu、Ag-Ga-Cu、Ag-Pd-Cu、Ag-Nd-Au、AlNi、AlCr、Au-Cr或Ag-In等合金。尤其是,,由于Ag合金的导热率大,因此作为金属膜412的材料为宜。金属膜412的厚度越厚热扩散功能越高。但是,若金属膜412厚度过厚,则热扩散功能过高,从而记录膜416记录灵敏度降低。因此,金属膜412的厚度在30nm~200nm的范围内为宜,在70nm~140nm为更好。
第1电介质膜414位于记录膜416和金属膜412之间,具有调节从记录膜416至金属膜412的热扩散的热功能和调节反射率及吸收率等的光学功能。第1电介质膜414的材料可以使用例如ZrO2、HfO2、ZnO、SiO2、SnO2、Cr2O3、TiO2、In2O3、Ga2O3、Y2O3、CeO2或DyO2等的氧化物,ZnS或CdS等硫化物、SiC等碳化物的单体、或它们的混合物。混合物可以使用例如ZrO2-SiO2、ZrO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-Ga2O3、HfO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-In2O3、ZnS-SiO2或SnO2-SiC。尤其是ZnS-SiO2,作为第1电介质膜414的材料非常出色。其原因是ZnS-SiO2成膜速度快、透明、机械特性及耐温性良好。
若第1电介质膜414厚度过厚,则金属膜412的冷却效果变弱,从记录膜416的热扩散减小而导致不易非晶质化。而且,若第1电介质膜414厚度太薄,则金属膜412的冷却效果变强,从记录膜416的热扩散增大而导致灵敏度降低。因此,第1电介质膜414的厚度在5nm~40nm的范围内为宜,在8nm~30nm的范围内更好。
金属膜侧界面膜413具有防止金属膜412因第1电介质膜414的材料而被腐蚀或被损坏的作用。具体而言,在金属膜412使用含银(Ag)的材料,且第1电介质膜414使用含硫磺(S)的材料(例如ZnS-SiO2)时,金属膜侧界面膜413可以防止由于Ag和S反应而引起腐蚀。
金属膜侧界面膜413的材料可以使用Ag以外的金属,例如Al或铝合金。
而且,金属膜侧界面膜413的材料还可以使用不含硫磺(S)的电介质材料,例如ZrO2、HfO2、ZnO、SiO2、SnO2、Cr2O3、TiO2、In2O3、Ga2O3、Y2O3、CeO2、或DyO2等的氧化物、SiC等碳化物的单体、或这些材料的混合物。混合物可以使用例如ZrO2-SiO2、ZrO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-Ga2O3、HfO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-In2O3、或SnO2-SiC。或者金属膜侧界面膜413的材料可以使用碳(C)等。
若金属膜侧界面膜413厚度过厚,则妨碍第1电介质膜414的热及光学的作用。而且,金属膜侧界面膜413厚度太薄,则防止金属膜412的腐蚀和破坏的功能下降。因此,金属膜侧界面膜413的厚度在1nm~100nm的范围内为宜,在5nm~40nm的范围内更好。
第1界面膜415具有防止因反复记录而在第1电介质膜414和记录膜416之间产生的物质移动的作用。第1界面膜415最好为具有记录时不会融化的程度的高熔点、与记录膜416的紧贴性好的材料。第1界面膜415的材料可以使用例如ZrO2、HfO2、ZnO、SiO2、SnO2、Cr2O3、TiO2、In2O3、Ga2O3、Y2O3、CeO2、DyO2等氧化物、ZnS或CdS等硫化物、SiC等碳化物的单体、或这些材料的混合物。混合物可以使用例如ZrO2-SiO2、ZrO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-Ga2O3、HfO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-In2O3、ZnS-SiO2或SnO2-SiC。或者,第1界面膜415的材料可以使用碳(C)等。尤其是Ga2O3、ZnO或In2O3等作为第1界面膜415的材料为宜。这是因为,Ga2O3、ZnO或In2O3与记录膜416的紧贴性好。
若第1界面膜415的厚度太薄,则不能发挥作为界面膜的效果。而且,若第1界面膜415的厚度过厚,会妨碍第1电介质膜414的热及光学的作用。因此,第1界面膜415的厚度在0.3nm~15nm的范围内为宜,在1nm~8nm的范围内更好。
第2电介质膜418位于比记录膜416更靠近激光束入射面侧,具有防止记录膜416的腐蚀和变形等的功能和调整反射率或吸收率等的光学功能。而且,第2电介质膜418的材料可以使用与第1电介质膜414相同的材料。尤其是ZnS-SiO2作为第2电介质膜418的材料非常出色。ZnS-SiO2成膜速度快、透明,机械特性及耐温性良好。
若第2电介质膜418的厚度太薄,则防止记录膜416的腐蚀和变形等的功能下降。而且,第2电介质膜418的厚度可以通过基于矩阵法的计算严格地决定,以满足结晶相的记录膜416和非晶质相的记录膜416的反射光量的变化增大的条件。第2电介质膜418地厚度在20nm~80nm的范围内为宜。
第2界面膜417与第1界面膜415同样,具有防止因反复记录而在第2电介质膜418和记录膜416之间产生的物质移动的作用。因此,第2界面膜417的材料最好为具有与第1界面膜415相同性能的材料。
第2界面膜417的厚度与第1界面膜415同样,在0.3nm~15nm的范围内为宜,在1nm~8nm的范围内更好。
第1信息层41包含金属膜412、第1电介质膜414、记录膜416和第2电介质膜418,并且根据需要可以增加金属膜侧界面膜413、第1界面膜415和第2界面膜417。
其次,对构成第2信息层42的各层膜进行说明。
记录膜426的材料可以使用与第1信息层41的记录膜416相同的材料。为了提高第2信息层42的透过率,记录膜426的厚度在10nm以下为宜,在5nm~9nm的范围内更好。
金属膜422具有与第1信息层41的金属膜412相同的功能。即,金属膜422具有增加被记录膜426吸收的光量的光学机能和扩散记录膜426产生的热的热功能。因此,金属膜422的材料可以使用与第1信息层41的金属膜412相同的材料。尤其是Ag合金的导热率大,因此作为金属膜422的材料为宜。
为了提高第2信息层42的透过率,金属膜422的厚度在20nm以下为宜,在6nm~14nm的范围内更好。由于金属膜422的厚度在6nm~14nm的范围之内,因此金属膜422的光学及热功能变得充分。
第1电介质膜424具有与第1信息层41的第1电介质膜414同样的功能。即,第1电介质膜424具有调节从记录膜426至金属膜422的热扩散的热功能,和调节反射率或吸收率等的光学功能。因此,第1电介质膜424的材料可以使用与第1信息层41的第1电介质膜414同样的材料。
第1电介质膜424的厚度,为了充分发挥光学及热功能,在1nm~40nm的范围内为宜,在4nm~30nm的范围内更好。
第2电介质膜428具有与第1信息层41的第2电介质膜418相同的功能。即,第2电介质膜428具有防止记录膜426的腐蚀和变形等的功能和调整反射率或吸收率等的光学功能。因此,第2电介质膜428的材料可以使用与第1信息层41的第2电介质膜418相同的材料。第2电介质膜428的厚度可以通过基于矩阵法的计算严格地决定,以满足结晶相的记录膜426和非晶质相的记录膜426的反射光量的变化增大的条件。
透过率调整膜421采用电介质,具有调节第2信息层42的透过率的功能。由于该透过率调整膜421,记录膜426为结晶相时的第2信息层42的透过率Tc(%)和记录膜426为非晶质相时的第2信息层42的透过率Ta(%)透过率都可以增高。
透过率调整膜421的材料可以使用TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、Al2O3、SiO2、Cr2O3、CeO2、Ga2O3、或Bi2O3等氧化物、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ge-N、Cr-N、或Al-N等氮化物、ZnS等硫化物的单体,或这些材料的混合物。为了提高透过率Tc及透过率Ta,透过率调整膜421的折射率nt和衰减系数kt以nt≥2.4且kt≤0.1为宜。因此,透过率调整膜421的材料,在上述材料中,以使用TiO2或含有TiO2材料为宜。这些材料的折射率nt大(nt=2.6~2.8),衰减系数kt小(kt=0.0~0.1)。因此,用这些材料形成的透过率调整膜421可有效地提高第2信息层42的透过率。
在透过率调整膜421的厚度约为λ/8nt(在此,λ为激光束31的波长,nt为透过率调整膜421材料的折射率)时,提高透过率Tc及透过率Ta的效果大。假设激光束31的波长λ为405nm,透过率调整膜421材料的折射率nt为2.6,将反射率等其它的条件也考虑在内,透过率调整膜421的厚度在5nm~36nm的范围内为宜。
金属膜侧界面膜423、第1界面膜425以及第2界面膜427分别具有与第1信息层41的金属膜侧界面膜413、第1界面膜415以及第2界面膜417相同的功能。而且,金属膜侧界面膜423、第1界面膜425以及第2界面膜427可以分别使用与第1信息层41的金属膜侧界面膜413、第1界面膜415以及第2界面膜417相同的材料。
其次,对构成第3信息层43的各层膜进行说明。
构成第3信息层43的各层膜分别具有与对应的构成第2信息层42的各层膜相同的功能。而且,构成第3信息层43的各层膜分别采用与对应的构成第2信息层42的各层膜相同的材料。
由于要求第3信息层43的透过率要比第2信息层42高,因此,必须将记录膜以及金属膜等使用衰减系数大的材料的膜的膜厚弄薄。因此,第3信息层43的记录膜436的膜厚比第2信息层42的记录膜426的膜厚更薄为宜。
光记录介质11可以用以下说明的方法来制造。
首先,在厚度例如为1.1mm的基板21上层叠第1信息层41。第1信息层41包含多层膜,第1信息层41的各层膜通过依次溅射而形成。此外,根据基板21的材料,基板21具有高吸湿性。为此,根据需要,也可以在进行溅射之前实施除去水分的基板退火工序。
第1信息层41的各层膜可在Ar气体、Kr气体或Xe气体等稀有气体空气中或在稀有气体和反应气体(选自氧气和氮气的至少1种气体)的混合气体空气中,通过溅射构成各层膜的材料的溅射靶材(sputtering target)而形成。作为溅射方法,根据需要分别使用DC溅射法和RF溅射法。通常,由于DC溅射法能提高成膜率,因此较为理想,但电介质材料等导电性低的材料时有时不能用DC溅射法进行溅射。因此,对包含导电性低的材料的膜用RF溅射法进行溅射。此外,对虽然是电介质材料但导电性高的材料、或者在制作溅射靶材时设法提高了导电性的材料等,可以用DC溅射法或脉冲DC溅射法进行溅射。
通过溅射而成膜的各层膜的组分有时与原来的溅射靶材的组分不完全一致。例如,在氧化物的情况下,溅射容易引起氧气缺失。此时,通过使用氧气作为反应气体,可以补偿氧气缺失。确定溅射靶材的组分,以使通过溅射而成膜的膜为所期望的组分。此外,对溅射靶材及通过溅射而成膜的膜,例如用X射线微分析仪进行分析可以确认其组分。
在光记录介质11的制造中,具体而言,首先,在基板21上成膜金属膜412。金属膜412可以通过将采用构成金属膜412的金属或合金的溅射靶材在稀有气体的空气中或稀有气体和反应气体的混合气体的空气中进行DC溅射而形成。
其次,根据需要在金属膜412上成膜金属膜侧界面膜413。金属膜侧界面膜413可以通过将采用构成金属膜侧界面膜413的材料的溅射靶材在稀有气体的空气中或稀有气体和反应气体的混合气体空气中进行溅射而形成。金属膜侧界面膜413的材料为金属等导电性高的材料时采用DC溅射法,为氧化物等导电性低的材料时可以采用RF溅射法。
其次,在金属膜侧界面膜413上或金属膜412上成膜第1电介质膜414。第1电介质膜414可以通过将采用构成第1电介质膜414的材料的溅射靶材在稀有气体的空气中或稀有气体和反应气体的混合气体空气中主要用RF溅射法进行溅射而形成。使用RF溅射法是因为构成第1电介质膜414的材料多为导电性低的材料,不适合DC溅射。
其次,根据需要,在第1电介质膜414上成膜第1界面膜415。第1界面膜415可以通过将采用构成第1界面膜415的材料的溅射靶材在稀有气体的空气中或稀有气体和反应气体的混合气体空气中主要用RF溅射法进行溅射而形成。
其次,在第1界面膜415上或第1电介质膜414上成膜记录膜416。记录膜416可以通过将采用构成记录膜416的材料的溅射靶材在稀有气体的空气中主要用DC溅射法进行溅射而形成。
其次,根据需要,在记录膜416上成膜第2界面膜417。第2界面膜417可以通过将采用构成第2界面膜417的材料的溅射靶材在稀有气体的空气中或稀有气体和反应气体的混合气体空气中主要用RF溅射法进行溅射而形成。
其次,在第2界面膜417上或记录膜416上成膜第2电介质膜418。第2电介质膜418可以通过将采用构成第2电介质膜418的材料的溅射靶材在稀有气体的空气中或稀有气体和反应气体的混合气体空气中主要用RF溅射法进行溅射而形成。
这样,在基板21上层叠第1信息层41,然后,在第1信息层41上形成分离层22。分离层22可以如以下方式形成。首先,将紫外线固化树脂(例如丙烯树脂或环氧树脂)或迟效性热固化树脂涂敷到第1信息层41上。其次,让整体旋转使树脂均匀地涂开(旋转涂敷),然后,使该树脂固化。此外,如果在分离层22设置引导激光束31的引导沟,首先将形成有沟的基板(模子)与固化之前的树脂贴合。在该状态下使整体旋转进行旋转涂敷,树脂固化后,将基板(模子)剥离。如此,能在分离层22形成引导沟。
第1信息层41的记录膜416通常在成膜的状态(沉积(as-deposited)的状态)下为非晶质状态。因此,根据需要也可以进行照射激光束等使记录膜416结晶化的初始化工序。而且,初始化工序也可以在其它的信息层的形成结束后进行。
而且,通过初始化使记录膜从非晶质状态变化至结晶状态,记录膜的膜厚有时会变薄。一般而言,通过初始化记录膜的膜厚与原来的膜厚相比变薄2%~9%左右。
接着,在分离层22上形成第2信息层42。
具体而言,首先在分离层22上成膜透过率调整膜421。透过率调整膜421可以通过将采用构成透过率调整膜421的材料的溅射靶材在稀有气体的空气中或稀有气体和反应气体的混合气体空气中用RF溅射法或DC溅射法进行溅射而形成。
其次,在透过率调整膜421上成膜金属膜422。金属膜422用与第1信息层41的金属膜412相同的方法形成。
其次,根据需要在金属膜422上成膜金属膜侧界面膜423。金属膜侧界面膜423用与第1信息层41的金属膜侧界面膜413相同的方法形成。
其次,在金属膜侧界面膜423上或金属膜422上成膜第1电介质膜424。第1电介质膜424用与第1信息层41的第1电介质膜414相同的方法形成。
其次,根据需要在第1电介质膜424上成膜第1界面膜425。第1界面膜425用与第1信息层41的第1界面膜415相同的方法形成。
其次,在第1界面膜425上或第1电介质膜424上成膜记录膜426。记录膜426用与第1信息层41的记录膜416相同的方法形成。
其次,根据需要,在记录膜426上成膜第2界面膜427。第2界面膜427用与第1信息层41的第2界面膜417相同的方法形成。
其次,在第2界面膜427上或记录膜426上成膜第2电介质膜428。第2电介质膜428用与第1信息层41的第2电介质膜418相同的方法形成。
这样,在分离层22上层叠第2信息层42,然后,在第2信息层42上形成分离层28。分离层28用与分离层22相同的方法形成。
此外,在成膜第2电介质膜428后或形成分离层28后,根据需要也可以进行照射激光束等使记录膜426结晶化的初始化工序。而且,初始化工序也可以在其它的信息层的形成结束后进行。
接着,在分离层28上层叠第3信息层43。
具体而言,在分离层28上,顺序地成膜透过率调整膜431、金属膜432、第1电介质膜434、记录膜436以及第2电介质膜438。此时,根据需要,也可以在金属膜432和第1电介质膜434之间成膜金属膜侧界面膜433,在第1电介质膜434和记录膜436之间成膜第1界面膜435,在第2电介质膜438和记录膜436之间成膜第2界面膜437。第3信息层43的各层膜可以用与第2信息层42的各层膜相同的方法形成。
这样,在分离层28上层叠第3信息层43之后,在第3信息层43上形成透明层23。
透明层23用以下的方法形成。首先,在第3信息层43上涂敷紫外线固化性树脂(例如,丙烯树脂或环氧树脂)或迟效性热固化树脂并进行旋转涂敷后,固化该树脂。而且,透明层23可以用圆盘状的聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂或降冰片烯树脂形成。而且,透明层23也可以用由玻璃等构成的圆盘状的板或薄片形成。在这种情况下,透明层23可以通过在第3信息层43涂敷紫外线固化性树脂或迟效性热固化性树脂,使板或薄片贴合在涂敷后的树脂上后进行旋转涂敷,然后使固化性树脂固化而形成。此外,作为其他不同的形成方法,也可以是将粘合性树脂预先均匀地涂敷在板或薄片之后,使板或薄片贴合于第2电介质膜438。
另外,在第2电介质膜438成膜后或透明层23形成后,根据需要也可以进行照射激光束等使记录膜436结晶化的初始化工序。而且,使第1信息层的记录膜416和第2信息层的记录膜426结晶化的初始化工序,可以在透明层23形成之后使第3信息层的记录膜436结晶化的初始化工序之前进行。
通过以上方式能够制造光记录介质11。另外,在本实施方式中,构成信息层的各层膜的成膜方法采用了溅射法,但并不仅限于此,也可以使用真空蒸镀法、离子电镀法、或MBE(Molecular Beam Epitaxy,分子束外延)法等。
而且,在本实施方式中,对具备3层信息层的光记录介质11进行了说明,但信息层的层数为2层或信息层的层数为4层以上时,也能用与上述相同的方法制造。
在具备多层信息层的光学信息记录介质中,各信息层的透过率必须是越接近激光束入射面侧的信息层其透过率越高。作为例子,当利用波长为405nm的激光束及NA为0.85的物镜记录或再生信息时,在直径为12cm、具备3层每层记录面的记录容量为33.4GB的信息层的蓝光光盘中,第2信息层的透过率是40%~55%、第3信息层的透过率是45%~65%为宜。
为了得到高透过率,有必要使采用衰减系数大的相变材料的记录膜较薄。然而,一般而言,在重写型光记录介质中,如果采用相变材料的记录膜的厚度变薄,则其结晶化速度变慢。因此,不容易产生从非晶质相到结晶相的相变,信息的擦除性能恶化。为了使第3信息层的透过率高于第2信息层的透过率,第3信息层的记录膜的厚度比第2信息层的记录膜的厚度薄。此时,为了使第3信息层的擦除性能满足实用上的要求,需要对记录方法进行必要的改进。
而且,各信息层的实际的反射率通过将各信息层的透过率与不包含透过其它信息层所引起的衰减的膜反射率相乘两次而计算得出,具有越远离激光束的入射面该信息层的反射率越变低的倾向。然而,一般而言,不同的2层信息层的反射率的比在0.5以上且2.0以下为宜。而且,在第2信息层,除了具有高的透过率以外,还需要将膜反射率设定成远远高于(3倍左右)第3信息层的膜反射率。
然而,在要求光透过性的信息层,如果膜反射率增高,则由于结晶相的记录膜的反射率与非晶质的记录膜的反射率之比具有减小的倾向,因此信号振幅减小。为了提高第2信息层的再生信号质量,需要对记录方法进行改进。
(实施例)
以下,通过具体的实施例对本发明进一步具体说明。
在实施例中,发明者们制作图12的光记录介质11,对第1信息层41、第2信息层42及第3信息层43的各信息层的记录特性及再生特性进行了调查。
光记录介质的样品按以下的方法制作。首先,作为基板21,准备了形成有用于引导激光束31的引导沟(深度20nm、轨道间距0.32μm)的聚碳酸酯基板(直径120mm、厚度1.1mm)。
然后,在聚碳酸酯基板上,通过溅射法依次层叠作为金属膜412的Ag-Ga-Cu膜(厚度:100nm)、作为第1电介质膜414的ZrO2-Cr2O3膜(厚度:18nm)、作为记录膜416的GeTe-Sb2Te3膜(厚度:10nm)、作为第2界面膜417(未图示)的ZrO2-Cr2O3膜(厚度:5nm)、作为第2电介质膜418的ZnS-SiO2膜(厚度:65nm)。
其次,在第2电介质膜418上涂敷紫外线固化性树脂,在其上覆盖贴合形成有引导沟(深度20nm、轨道间距0.32μm)的基板并使其旋转。由此形成均匀的树脂层。然后,使树脂固化后剥下基板。其结果,得到在第2信息层42侧形成有引导激光束31的引导沟的厚度为25μm的分离层22。
然后,在分离层22上,通过溅射法依次层叠作为透过率调整膜421的TiO2膜(厚度:20nm)、作为金属膜422的Ag-Pd-Cu膜(厚度:10nm)、作为第1电介质膜424的ZrO2-Cr2O3膜(厚度:11nm)、作为记录膜426的GeTe-Sb2Te3膜(厚度:8nm)、作为第2界面膜427(未图示)的ZrO2-Cr2O3膜(厚度:5nm)、作为第2电介质膜428的ZnS-SiO2膜(厚度:35nm)。
其次,在第2电介质膜428上涂敷紫外线固化性树脂,在其上覆盖贴合形成有引导沟(深度20nm、轨道间距0.32μm)的基板并使其旋转。由此形成均匀的树脂层。然后,使树脂固化后剥下基板。其结果,得到在第3信息层43侧形成有引导激光束31的引导沟的厚度为18μm的分离层28。
此后,在分离层28上,通过溅射法依次层叠作为透过率调整膜431的TiO2膜(厚度:18nm)、作为金属膜432的Ag-Pd-Cu膜(厚度:8nm)、作为第1电介质膜434的ZrO2-Cr2O3膜(厚度:10nm)、作为记录膜436的GeTe-Sb2Te3膜(厚度:7nm)、作为第2界面膜437(未图示)的ZrO2-Cr2O3膜(厚度:4nm)、作为第2电介质膜438的ZnS-SiO2膜(厚度:33nm)。
最后,将紫外线固化性树脂涂敷在第2电介质膜438上并使其旋转,形成均匀的树脂层。然后,通过照射紫外线使树脂固化,形成厚度为57μm的透明层23。然后,进行利用激光束使记录膜416、记录膜426及记录膜436结晶化的初始化工序。这样,制造了样品。
对如此得到的样品,首先,测量各信息层的反射率,确认不同的2层信息层的反射率之比在0.5以上且2.0以下。
即,最接近光记录介质11的光入射面的第N信息层所具有的记录膜的厚度DN小于第M信息层(M是N>M≥1的整数)所具有的记录膜的厚度DM。而且,第N信息层的反射率RN小于第M信息层的反射率RM的2倍。
其次,对该样品,用图1的光记录再生装置测量了各信息层的误码率(SER)。此时,以每1层的容量为33.4GB的记录方法实施记录,使最短标记长度(2T)为0.112μm。而且,记录时和测量时的样品的线速度为7.38m/s。再生功率根据信息层而切换,将再生第1信息层及第2信息层时的再生功率设为1.44mW,将再生第3信息层时的再生功率设为1.00mW。再生信号用PR(1,2,2,2,1)进行了PRML处理。而且,对从未记录状态起只记录1次且未进行重写的状态(DOW0)、从未记录状态起记录11次且重写10次的状态(DOW10)分别测量了SER。SER在基准值(2.0×10-4)以下为宜。
此时,光记录再生装置通过试写决定记录脉冲的脉冲边缘的位置。光记录再生装置在试写时,最初利用在光盘制作时或光盘制作后预先被记录在光记录介质11的称作导入区的区域中的记录脉冲的参数进行试写。另外,在具有其它最合适的参数的情况下,光记录再生装置例如也可以学习脉冲边缘的位置等得到新的边缘变化量的记录补偿表,来决定脉冲边缘的位置。
在本实施例中,利用图8所示的N/2记录策略的记录补偿表和图9所示的功率信息进行记录。
图14是本发明的实施例所涉及的光记录介质的第1信息层的记录补偿表的一个例子的示意图,图15是本发明的实施例所涉及的光记录介质的第2信息层的记录补偿表的一个例子的示意图,图16是本发明的实施例所涉及的光记录介质的第3信息层的学习前的记录补偿表的一个例子的示意图。在本实施例,控制参数以Tw/32为单位变化。如后所述,记录功率的功率比发生了变化时的记录再生特性也可以被测量,使记录补偿表对应于功率比最优化。
在此,第1信息层的2T标记的擦除功率Pe的开始位置dTe被设定成不具有冷却脉冲。这是因为在金属膜较厚的第1信息层,如果记录脉冲具有冷却脉冲则标记变得过大,难以进行最短标记长度(2T)为0.112μm的记录。另外,用于形成3T以上的标记的记录脉冲被设定成具有冷却脉冲。
表9是表示用于在第1信息层记录信息的记录功率的一个例子和用该记录功率记录的信号的SER的表。对DOW0及DOW10分别测量了SER。而且,表9中的判定是SER在基准值(2.0×10-4)以下时为“可”,SER超过基准值(2.0×10-4)时为“不可”。
(表9)
如表9所示,可知第1信息层的记录再生特性能够足以满足基准。
表10和表11是表示用于在第2信息层及第3信息层记录信息的记录功率的一个例子和用该记录功率记录的信号的SER的表。在表10和表11中,为了参考起见,将表9所示的第1信息层的结果也一起记入。对DOW0及DOW10分别测量了SER。而且,表10及表11中的判定是SER在基准值(2.0×10-4)以下为“可”,SER超过基准值(2.0×10- 4)时为“不可”。而且,在综合判定时,各信息层的判定都为“可”的情况下是“可”,有1个为“不可”时便是“不可”。
(表10)
(表11)
首先,当表10所示的记录功率被设定时,第2信息层的SER在状态DOW0及状态DOW10都超过基准值。另一方面,当表11所示的记录功率被设定时,第2信息层的SER在状态DOW0及状态DOW10都满足基准值。即,表11所示的记录功率中,因为第2信息层的底部功率Pb2较高,记录时的温度变化迅速冷却,容易形成非晶质相的标记部。因此,即使在由于反射率高而使结晶相的记录膜的反射率与非晶质相的记录膜的反射率的比具有减小倾向的第2信息层,也能增大信号幅度,提高再生信号质量。
其次,当表10所示的记录功率被设定时,第3信息层的SER在状态DOW0为基准值以下,但在状态DOW10超过基准值。另一方面,当表11所示的记录功率被设定时,第3信息层的SER在状态DOW0及状态DOW10都满足基准值。即,表11所示的记录功率中,因为第3信息层的底部功率Pb3较高,记录时的温度变化慢慢变冷,非晶质相的标记部形成得很小,可获得容易重写的效果。因此,即使在为了提高透过率而使记录膜的厚度变薄擦除性能容易恶化的第3层信息,也能确保实用上所要求的擦除性能,提高再生信号质量。
图17是本实施例中各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。图17示意了第1至第3信息层各层的记录脉冲列。
图17所示的各功率最好如表11那样设定。即,第3信息层的峰值功率Pw3、第3信息层的底部功率Pb3、第2信息层的峰值功率Pw2以及第2信息层的底部功率Pb2满足下式。
Pb3/Pw3>Pb2/Pw2
即,最接近光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、第N信息层的底部功率PbN、第M信息层(M是N>M≥1的整数)的峰值功率PwM及第M信息层的底部功率PbM满足下式。
PbN/PwN>PbM/PwM
而且,第3信息层的底部功率Pb3大于第3信息层的冷却功率Pc3、第2信息层的底部功率Pb2等于第2信息层的冷却功率Pc2。
即,第N信息层的底部功率PbN大于第N信息层的冷却功率PcN、第M信息层的底部功率PbM等于第M信息层的冷却功率PcM。
其次,最远离光记录介质的光入射面的第1信息层的底部功率Pb1等于第1信息层的冷却功率Pc1。
而且,在第1信息层的记录膜形成最短的记录标记(2T标记)时,生成不包含冷却脉冲的记录脉冲列。
另外,在表11的例子中,是只增高底部功率Pb,但增高冷却功率Pc也能够得到容易重写的效果。在N/2记录策略中,通过降低冷却功率Pc,使最短标记(2T)记录时的温度变化骤冷。因此,容易形成最短标记,提高信号质量。在此,即使最短标记变大,与长的标记相比对重写性能的影响也较小。因此,在N/2记录策略中,第3信息层的底部功率Pb3大于冷却功率Pc3是有效的。
根据表11可知,通过使第3信息层的底部功率Pb3相对于峰值功率Pw3的比大于第2信息层的底部功率Pb2相对于峰值功率Pw2的比,能够在所有的信息层高质量地进行信息的记录和再生。
另外,表12表示用于在第2信息层及第3信息层记录信息的记录功率的一个例子、以及用底部功率与峰值功率的比在第2信息层及第3信息层都为0.100的记录功率记录的信号的SER。判定的方法与表10及表11相同。
(表12)
如表12所述,在第2信息层及第3信息层,底部功率与峰值功率的比都为0.100时,得不到良好的记录再生特性。即,需要使第2信息层的底部功率与峰值功率的比小于0.100,使第3信息层的底部功率与峰值功率的比大于0.100。
由此可知,为了在所有的信息层高质量地进行信息的记录和再生,需要使第3信息层的底部功率Pb3与峰值功率Pw3的比大于第2信息层的底部功率Pb2与峰值功率Pw2的比。
另外,在本实施例中,使用了以记录标记长度每增加2个脉冲的数增加1个为特征的记录脉冲即N/2记录策略,但也可以使用记录标记长度每增加1个脉冲的数增加1个的记录脉冲。
此外,在本实施例中,光记录介质具备第1信息层、第2信息层及第3信息层这3层信息层,但具备4层信息层的光记录介质也能获得与本实施例相同的效果。
图18是本实施方式的第1变形例的各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。本实施方式的第1变形例的光记录介质具备4层信息层。图18表示第1至第4信息层中各信息层的记录脉冲列。如图18所示,在本实施方式的第1变形例中,第2信息层的记录脉冲列和第3信息层的记录脉冲列相同。
而且,第1变形例中的第1信息层的记录脉冲列与图17所示的第1信息层的记录脉冲列相同,第1变形例中的第2信息层及第3信息层的记录脉冲列与图17所示的第2信息层的记录脉冲列相同,第1变形例中的第4信息层的记录脉冲列与如图17所示的第3信息层的记录脉冲列相同。
如图18所示,第4信息层的峰值功率Pw4、第4信息层的底部功率Pb4、第3信息层的峰值功率Pw3以及第3信息层的底部功率Pb3满足下式:
Pb4/Pw4>Pb3/Pw3
而且,Pb3/Pw3等于Pb2/Pw2。
图19是本实施方式的第2变形例中的各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。本实施方式的第2变形例的光记录介质具备4层信息层。图19表示第1至第4信息层中各信息层的记录脉冲列。如图19所示,本实施方式的第2变形例中,第3信息层的记录脉冲列和第4信息层的记录脉冲列相同。
而且,第2变形例中的第1信息层的记录脉冲列与图17所示的第1信息层的记录脉冲列相同,第2变形例中的第2信息层的记录脉冲列与图17所示的第2信息层的记录脉冲列相同,第2变形例中的第3信息层和第4信息层的记录脉冲列与如图17所示的第3信息层的记录脉冲列相同。
如图19所示,第4信息层的峰值功率Pw4、第4信息层的底部功率Pb4、第2信息层的峰值功率Pw2以及第2信息层的底部功率Pb2满足下式:
Pb4/Pw4>Pb2/Pw2
而且,Pb4/Pw4等于Pb3/Pw3。
另外,在图19所示的第2变形例中,第3信息层的底部功率Pb3和第4信息层的底部功率Pb4相同,但本发明并不仅限于此,也可以使第3信息层的底部功率Pb3小于第4信息层的底部功率Pb4。即,第4信息层的峰值功率Pw4、第4信息层的底部功率Pb4、第3信息层的峰值功率Pw3、第3信息层的底部功率Pb3、第2信息层的峰值功率Pw2以及第2信息层的底部功率Pb2可以满足下式。
Pb4/Pw4>Pb3/Pw3>Pb2/Pw2
另外,具备2层信息层的光记录介质也可以获得与本实施方式相同的效果。
图20是本实施方式的第3变形例中的各信息层的记录脉冲列的一个例子的示意图。本实施方式的第3变形例的光记录介质具备2层信息层。图20示出第1及第2信息层各信息层的记录脉冲列。如图20所示,第3变形例中的第1信息层的记录脉冲列与图17所示的第2信息层的记录脉冲列相同,第3变形例中的第2信息层的记录脉冲列与图17所示的第3信息层的记录脉冲列相同。
如图20所示,第2信息层的峰值功率Pw2、第2信息层的底部功率Pb2、第1信息层的峰值功率Pw1以及第1信息层的底部功率Pb1满足下式。
Pb2/Pw2>Pb1/Pw1
如此,光记录介质具备N层(N为2以上的整数)信息层。而且,N层的信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态的变化的记录膜。而且,通过照射与记录脉冲列相对应的激光束在记录膜上形成记录标记。
并且,在本实施方式中,功率设定器114从光记录介质11读取功率信息,但本发明并不特别限定于此,功率设定器114也可以从存储器读取功率信息。图21是表示本实施方式的第4变形例所涉及的光记录再生装置的结构的方框图。在图21中,对与图1相同的构成要素赋予相同的符号,并省略其说明。
存储器131预先存储表示各信息层的写入脉冲的功率的峰值功率及表示各信息层的底部脉冲的功率的底部功率。另外,存储器131不仅存储峰值功率和底部功率,而且还存储冷却功率及擦除功率。存储器131将峰值功率、底部功率、冷却功率及擦除功率作为功率信息来存储。
存储器131存储的功率信息,可以在光记录再生装置的制造时预先存储。而且,存储器131存储的功率信息,也可以将由读取部130从光记录介质读取的功率信息与识别光记录介质的识别信息对应起来存储。而且,在本实施方式,存储器131相当于存储部的一个例子。
功率设定器114基于存储在存储器131的各信息层的峰值功率及各信息层的底部功率,设定记录脉冲列的各脉冲的功率。
另外,上述实施方式及实施例所列举的材料及膜厚,只是用于实现本发明的各种材料及膜厚的一个例子,本发明并不仅限于此。本发明所涉及的光学信息记录介质也可以采用上述实施方式及实施例所列举出的材料以外的材料,而且,也可以设定上述实施方式及实施例所列举出的各层的厚度以外的厚度。
上述的具体的实施方式中主要包含具有以下结构的发明。
本发明的一方面所涉及的光学信息记录装置,是对具备N层(N为2以上的整数)信息层的光学信息记录介质记录信息的光学信息记录装置,所述N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜,所述光学信息记录装置包括:射出所述激光束的光源;生成用于在所述记录膜形成记录标记的记录脉冲列的记录脉冲列生成部;设定所述记录脉冲列的各脉冲的功率的功率设定部;驱动所述光源,使所述光源以所述功率设定部所设定的功率射出与所述记录脉冲列生成部生成的所述记录脉冲列相对应的所述激光束的驱动部,其中,所述记录脉冲列包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当所述写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲以及接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲,当设所述写入脉冲的功率为峰值功率、所述底部脉冲的功率为底部功率时,所述功率设定部设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得最接近所述光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、所述第N信息层的底部功率PbN、第M信息层(M为N>M≥1的整数)的峰值功率PwM以及所述第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式。
PbN/PwN>PbM/PwM
根据此结构,光源射出激光束。记录脉冲列生成部生成用于在记录膜形成记录标记的记录脉冲列。功率设定部设定记录脉冲列的各脉冲的功率。驱动部驱动光源,使光源以功率设定部所设定的功率射出与记录脉冲列生成部生成的记录脉冲列相对应的激光束。记录脉冲列包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲、接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲。当设写入脉冲的功率为峰值功率、底部脉冲的功率为底部功率时,功率设定部设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得最接近光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、第N信息层的底部功率PbN、第M信息层(M为N>M≥1的整数)的峰值功率PwM以及第M信息层的底部功率PbM满足上述的关系式。
因此,由于设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得N层信息层中最接近光学信息记录介质的光入射面的第N信息层的底部功率PbN相对于峰值功率PwN的比高于第M信息层(M为N>M≥1的整数)的底部功率PbM相对于峰值功率PwM的比,因此,第M信息层的记录时的温度变化相对地迅速冷却,从而容易形成非晶质相的记录标记。为此,即使是在由于提高反射率而使结晶相的记录膜的反射率和非晶质相的记录膜的反射率的比存在减小倾向的第M信息层中,也能够放大信号振幅,能够提高再生信号的质量。
而且,由于第N信息层记录时的温度变化相对缓慢地冷却,能够更小地形成非晶质相的记录标记,所以易于信息的重写。为此,即使是在为了提高透过率而使记录膜的厚度变薄擦除性能容易恶化的第N信息层中,也能确保实用上所要求的擦除性能。
这样,在具备两层以上的信息层的光记录介质中,可以在所有的信息层记录高质量的信息。
而且,在上述的光学信息记录装置中,优选,当设所述冷却脉冲的功率为冷却功率时,所述功率设定部设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得所述第N信息层的底部功率PbN大于所述第N信息层的冷却功率PcN,所述第M信息层的底部功率PbM等于所述第M信息层的冷却功率PcM。
根据此结构,当设冷却脉冲的功率为冷却功率时,功率设定部设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得第N信息层的底部功率PbN大于第N信息层的冷却功率PcN,第M信息层的底部功率PbM等于第M信息层的冷却功率PcM。
因此,通过使第N信息层的底部功率PbN大于第N信息层的冷却功率PcN,能够迅速冷却最短标记记录时的温度变化。为此,容易形成最短标记,能够提高信号的质量。
而且,由于第M信息层的底部功率PbM等于第M信息层的冷却功率PcM,因此能够用峰值功率、底部功率以及作为消除脉冲的功率的擦除功率这三个功率值调制激光束。
而且,在上述的光学信息记录装置中,优选,所述光学信息记录介质具备3层以上的信息层;当设所述冷却脉冲的功率为冷却功率时,所述功率设定部设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得最远离所述光学信息记录介质的光入射面的第1信息层的底部功率Pb1等于所述第1信息层的冷却功率Pc1;所述记录脉冲列生成部,在所述第1信息层的记录膜形成最短的记录标记时,生成不包含所述冷却脉冲的记录脉冲列。
根据此结构,光学信息记录介质具备3层以上的信息层。在冷却脉冲的功率为冷却功率时,功率设定部设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得最远离光学信息记录介质的光入射面的第1信息层的底部功率Pb1等于第1信息层的冷却功率Pc1。记录脉冲列生成部,在第1信息层的记录膜形成最短的记录标记时,生成不包含冷却脉冲的记录脉冲列。
由于在第1信息层的记录膜形成最短的记录标记时,生成不包含冷却脉冲的记录脉冲列,因此,即使在金属膜较厚的第1信息层也能使记录标记较小。
而且,在上述的光学信息记录装置中,优选,所述N层信息层只包含3层信息层。
根据此结构,在只具备3层信息层的光学信息记录介质中,能够增大第1及第2信息层的信号振幅,提高再生信号的质量,并且能够确保第3信息层的实用上所要求的消除性能。
而且,在上述的光学信息记录装置中,优选,所述光学信息记录介质,记录表示各信息层的所述写入脉冲的功率的峰值功率及表示各信息层的所述底部脉冲的功率的底部功率;所述光学信息记录装置还包括从所述光学信息记录介质读取各信息层的所述峰值功率及各信息层的所述底部功率的读取部;其中,所述功率设定部基于由所述读取部读取的各信息层的所述峰值功率及各信息层的所述底部功率,设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率。
根据此结构,光学信息记录介质记录表示各信息层的写入脉冲的功率的峰值功率及表示各信息层的底部脉冲的功率的底部功率。读取部从光学信息记录介质读取各信息层的峰值功率及各信息层的底部功率。而且,功率设定部基于由读取部读取的各信息层的峰值功率及各信息层的底部功率,设定记录脉冲列的各脉冲的功率。
因此,能够基于从光学信息记录介质读取的各信息层的峰值功率及各信息层的底部功率,设定记录脉冲列的各脉冲的功率。
而且,上述的光学信息记录装置优选,还包括预先存储表示各信息层的所述写入脉冲的功率的峰值功率和表示各信息层的所述底部脉冲的功率的底部功率的存储部;其中,所述功率设定部基于所述存储部存储的各信息层的所述峰值功率及各信息层的所述底部功率,设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率。
根据此结构,存储部预先存储表示各信息层的写入脉冲的功率的峰值功率和表示各信息层的底部脉冲的功率的底部功率。功率设定部基于存储部存储的各信息层的峰值功率及各信息层的底部功率,设定记录脉冲列的各脉冲的功率。
因此,能够基于从存储部读取的各信息层的峰值功率及各信息层的底部功率,设定记录脉冲列的各脉冲的功率。
本发明的另一方面所涉及的光学信息记录方法,是对具备N层(N为2以上的整数)信息层的光学信息记录介质记录信息的光学信息记录方法,所述N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜,所述光学信息记录方法包括:生成用于在所述记录膜形成记录标记的记录脉冲列的记录脉冲列生成步骤;设定所述记录脉冲列的各脉冲的功率的功率设定步骤;驱动光源使光源以在所述功率设定步骤中设定的功率射出与在所述记录脉冲列生成步骤中生成的所述记录脉冲列相对应的所述激光束的驱动步骤;从所述光源射出所述激光束的激光束射出步骤,其中,所述记录脉冲列包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当所述写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲以及接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲,当设所述写入脉冲的功率为峰值功率、所述底部脉冲的功率为底部功率时,所述功率设定步骤设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得最接近所述光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、所述第N信息层的底部功率PbN、第M信息层(M为N>M≥1的整数)的峰值功率PwM以及所述第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式。
PbN/PwN>PbM/PwM
根据此构成,在记录脉冲列生成步骤,生成用于在记录膜形成记录标记的记录脉冲列。其次,在功率设定步骤,设定记录脉冲列的各脉冲的功率。其次,在驱动步骤,驱动光源使光源以在功率设定步骤所设定的功率射出与在记录脉冲列生成步骤生成的记录脉冲列相对应的激光束。其次,在激光束射出步骤,从光源射出激光束。记录脉冲列包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲、接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲。当设写入脉冲的功率为峰值功率、底部脉冲的功率为底部功率时,在功率设定步骤设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得最接近光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、第N信息层的底部功率PbN、第M信息层(M为N>M≥1的整数)的峰值功率PwM以及第M信息层的底部功率PbM满足上述的关系式。
由于设定记录脉冲列的各脉冲的功率,使得N层信息层中最接近光学信息记录介质的光入射面的第N信息层的底部功率PbN相对于峰值功率PwN的比高于第M信息层(M为N>M≥1的整数)的底部功率PbM相对于峰值功率PwM的比,因此,第M信息层的记录时的温度变化相对地迅速冷却,从而容易形成非晶质相的记录标记。因此,即使是在由于提高反射率而使结晶相的记录膜的反射率和非晶质相的记录膜的反射率的比存在减小倾向的第M信息层中,也能够放大信号振幅,能够提高再生信号的质量。
而且,由于第N信息层记录时的温度变化相对缓慢地冷却,能够更小地形成非晶质相的记录标记,所以易于信息的重写。为此,即使是在为了提高透过率而使记录膜的厚度变薄擦除性能容易恶化的第N信息层中,也能确保实用上所要求的擦除性能。
这样,在具备两层以上的信息层的光记录介质中,可以在所有的信息层记录高质量的信息。
本发明的另一方面所涉及的光学信息记录介质具备N层(N为2以上的整数)信息层;所述N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜;通过照射与记录脉冲列相对应的激光束在所述记录膜形成记录标记;最接近所述光学信息记录介质的光入射面的第N信息层所具有的记录膜的厚度DN小于第M信息层(M为N>M≥1的整数)所具有的记录膜的厚度DM;所述第N信息层的反射率RN小于所述第M信息层的反射率RM的2倍;所述记录脉冲列包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当所述写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲以及接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲;所述N层信息层中的至少1层信息层记录表示各信息层的所述写入脉冲的功率的峰值功率和表示各信息层的所述底部脉冲的功率的底部功率;所述第N信息层的峰值功率PwN、所述第N信息层的底部功率PbN、所述第M信息层的峰值功率PwM以及所述第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式。
PbN/PwN>PbM/PwM
根据此结构,最接近光学信息记录介质的光入射面的第N信息层所具有的记录膜的厚度DN小于第M信息层(M为N>M≥1的整数)所具有的记录膜的厚度DM。第N信息层的反射率RN小于第M信息层的反射率RM的2倍。记录脉冲列包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲、接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲。N层信息层中的至少1层信息层记录表示各信息层的写入脉冲的功率的峰值功率和表示各信息层的底部脉冲的功率的底部功率。而且,第N信息层的峰值功率PwN、第N信息层的底部功率PbN、第M信息层的峰值功率PwM以及第M信息层的底部功率PbM满足上述的关系式。
由于N层信息层中最接近光学信息记录介质的光入射面的第N信息层的底部功率PbN相对于峰值功率PwN的比高于第M信息层(M为N>M≥1的整数)的底部功率PbM相对于峰值功率PwM的比,因此,第M信息层的记录时的温度变化相对地迅速冷却,从而容易形成非晶质相的记录标记。因此,即使是在由于提高反射率而使结晶相的记录膜的反射率和非晶质相的记录膜的反射率的比存在减小倾向的第M信息层中,也能够放大信号振幅,能够提高再生信号的质量。
而且,由于第N信息层记录时的温度变化相对缓慢地冷却,能够更小地形成非晶质相的记录标记,所以易于信息的重写。为此,即使是在为了提高透过率而使记录膜的厚度变薄擦除性能容易恶化的第N信息层中,也能确保实用上所要求的擦除性能。
这样,在具备两层以上的信息层的光记录介质中,可以在所有的信息层记录高质量的信息。
另外,为实施本发明的各项所说明的具体的实施方式或实施例,只不过是使本发明的技术内容更明确起见,并不限定于那些具体的实施方式或实施例而狭义地解释,只要是在本发明的精神及权利要求的范围内,可以进行各种各样的变更来实施。
产业上的可利用性
本发明所涉及的光学信息记录装置、光学信息记录方法及光学信息记录介质,对具备2层以上的信息层的信息记录介质可以在所有的信息层记录高质量的信息,适用于通过激光束的照射在光学信息记录介质记录信息的光学信息记录装置及光学信息记录方法以及具备2层以上的信息层的光学信息记录介质。
Claims (8)
1.一种光学信息记录装置,对具备N层信息层的光学信息记录介质记录信息,其中N为2以上的整数,其特征在于:
所述N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜:
所述光学信息记录装置包括:
光源,射出所述激光束;
记录脉冲列生成部,生成用于在所述记录膜形成记录标记的记录脉冲列;
功率设定部,设定所述记录脉冲列的各脉冲的功率;
驱动部,驱动所述光源,使所述光源以所述功率设定部所设定的功率射出与所述记录脉冲列生成部生成的所述记录脉冲列相对应的所述激光束,其中,
所述记录脉冲列,包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当所述写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲、接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲,
当设所述写入脉冲的功率为峰值功率、所述底部脉冲的功率为底部功率时,
所述功率设定部设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得最接近所述光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、所述第N信息层的底部功率PbN、第M信息层的峰值功率PwM以及所述第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式,
PbN/PwN>PbM/PwM
其中,M为N>M≥1的整数。
2.根据权利要求1所述的光学信息记录装置,其特征在于:
当设所述冷却脉冲的功率为冷却功率时,
所述功率设定部设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得所述第N信息层的底部功率PbN大于所述第N信息层的冷却功率PcN、所述第M信息层的底部功率PbM等于所述第M信息层的冷却功率PcM。
3.根据权利要求1或2所述的光学信息记录装置,其特征在于:
所述光学信息记录介质具备3层以上的信息层;
当设所述冷却脉冲的功率为冷却功率时,
所述功率设定部设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得最远离所述光学信息记录介质的光入射面的第1信息层的底部功率Pb1等于所述第1信息层的冷却功率Pc1;
所述记录脉冲列生成部,在所述第1信息层的记录膜形成最短的记录标记时,生成不包含所述冷却脉冲的记录脉冲列。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学信息记录装置,其特征在于:所述N层信息层只包含3层信息层。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学信息记录装置,其特征在于:
所述光学信息记录介质,记录表示各信息层的所述写入脉冲的功率的峰值功率及表示各信息层的所述底部脉冲的功率的底部功率;
所述光学信息记录装置还包括,从所述光学信息记录介质读取各信息层的所述峰值功率及各信息层的所述底部功率的读取部;其中,
所述功率设定部,基于由所述读取部读取的各信息层的所述峰值功率及各信息层的所述底部功率,设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光学信息记录装置,其特征在于还包括:
预先存储表示各信息层的所述写入脉冲的功率的峰值功率和表示各信息层的所述底部脉冲的功率的底部功率的存储部;其中,
所述功率设定部,基于所述存储部存储的各信息层的所述峰值功率及各信息层的所述底部功率,设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率。
7.一种光学信息记录方法,对具备N层信息层的光学信息记录介质记录信息,其中N为2以上的整数,其特征在于:
所述N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜,
所述光学信息记录方法包括:
生成用于在所述记录膜形成记录标记的记录脉冲列的记录脉冲列生成步骤;
设定所述记录脉冲列的各脉冲的功率的功率设定步骤;
驱动光源使光源以在所述功率设定步骤中设定的功率射出与在所述记录脉冲列生成步骤中生成的所述记录脉冲列相对应的所述激光束的驱动步骤;
从所述光源射出所述激光束的激光束射出步骤,其中,
所述记录脉冲列,包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当所述写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲、接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲,
当设所述写入脉冲的功率为峰值功率、所述底部脉冲的功率为底部功率时,
在所述功率设定步骤,设定所述记录脉冲列的各脉冲的所述功率,使得最接近所述光记录介质的光入射面的第N信息层的峰值功率PwN、所述第N信息层的底部功率PbN、第M信息层的峰值功率PwM以及所述第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式,
PbN/PwN>PbM/PwM
其中,M为N>M≥1的整数。
8.一种光学信息记录介质,具备N层信息层,其中N为2以上的整数;其特征在于:
所述N层信息层的各层具有因激光束的聚光引起的局部温度变化而产生物理状态变化的记录膜;
通过照射与记录脉冲列相对应的激光束在所述记录膜形成记录标记;
最接近所述光学信息记录介质的光入射面的第N信息层所具有的记录膜的厚度DN小于第M信息层所具有的记录膜的厚度DM,其中,M为N>M≥1的整数;
所述第N信息层的反射率RN小于所述第M信息层的反射率RM的2倍;
所述记录脉冲列,包含具有最高功率的至少1个写入脉冲、当所述写入脉冲为多个时在多个写入脉冲之间形成的底部脉冲、接续最后的写入脉冲形成的冷却脉冲;
所述N层信息层中的至少1层信息层,记录表示各信息层的所述写入脉冲的功率的峰值功率和表示各信息层的所述底部脉冲的功率的底部功率;
所述第N信息层的峰值功率PwN、所述第N信息层的底部功率PbN、所述第M信息层的峰值功率PwM以及所述第M信息层的底部功率PbM满足下述的关系式,
PbN/PwN>PbM/PwM。
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