CN1121029C - 光信息记录媒体及其记录和再现方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种多层光信息记录媒体具有在激光束入射面的第一信息层和在其背面的另一信息层。其具有较大容量。信息层2和信息层4各自记录和未记录部分的反射率R1a、R1c和R2a、R2c保持R1a＜R1c和R2a＞R2c。第一记录层的结晶状态和非结晶状态的吸收率A1c和A1a间保持A1a＜A1c。第二记录层的结晶状态和非结晶状态的吸收率A2c和A2a间保持A2a＜A2c。因此可高速和高灵敏度地将信号写入记录媒体。

Description

光信息记录媒体及其记录和再现方法和设备
本发明涉及光信息记录媒体，尤其是使用激光束记录和再现大容量信息的光盘以及光盘的记录和再现。
使用激光束的只读光学记录媒体包括被称为激光唱盘(CD)、激光盘(LD)和数字化视盘(DVD)的光盘。在这些商业的只读光信息记录媒体中，DVD盘能以最高密度记录信号。根据DVD格式，只读DVD直径为120毫米，单面读取的单层型最大用户容量是4.7GB(千兆字节)，双面读取的单层型最大用户容量是9.4GB，单面读取的双层型最大用户容量是8.5GB。例如，单面读取的双层型DVD具有第一和第二信息层，而且记录在第一和第二信息层中任一层上的信号可以通过从光盘一侧照射的激光束再现。在美国专利5126996中描述了一种制造具有多层结构的只读DVD的方法。
能够用激光束记录和再现信号的光信息记录媒体包括相位改变型光盘、磁光盘和染色盘。在相位改变型光盘中，硫族化物通常被用作记录薄膜材料。通常，当记录薄膜材料处于结晶状态时，其作为非记录状态。信号是通过照射激光束以熔化磁薄膜材料并很快地冷却到非结晶状态被记录的。在擦除记录信号时，照射比记录时功率大的一激光束以将记录层改变到结晶状态。因为硫族化磁薄膜是以非结晶状态淀积形成的，所以必须事先结晶化记录区的所有表面以造成非记录状态。这个初始结晶通常是包括在盘的制作步骤的部分中。记录薄膜是使用激光光源或闪光光源结晶化的。
为了提高可以记录和擦除的相位改变型光盘的信号记录速度，提出了适合于高线性速度记录的光吸收校正方案(例如，日本专利5-298747/1993，日本专利8-1707/1996，日本专利7-78354/1995和7-262612/1995)。在这些方案中，在结晶状态的对于记录的激光束的记录薄膜的光吸收率大于非结晶状态的记录薄膜的光吸收率。
对于没有光吸收校正的原始的相位改变型光盘，在结晶状态的对于记录的激光束的记录薄膜的光吸收率小于非结晶状态的记录薄膜的光吸收率。对于这样的光盘，已知在照射之前的非结晶状态区域用激光束熔化得到的记录薄膜的温度变为高于在激光照射之前为结晶状态的区域的温度。这归因于在熔化时将提供的不必要的潜热来自结晶状态的起始点，而不是来自非结晶状态的起始点。也归因为非结晶状态可以被加温到一较高温度，这是因为非结晶状态的导热性低于结晶状态的导热性。此外，对于没有光吸收校正的光盘，在熔化方面得到较大的温度差别以较高的线性速度记录上升。原因是除了由于激光照射的直接温度升高之外的温度升高效应，即由于激光照射点周围的热扩散引起的温度升高，小于在低线性记录中的相同情况。如果在熔化时获得的温度是根据在用于记录的激光束的照射之前，记录薄膜是非结晶或结晶状态而改变的，或者是根据其为记录标记或未记录区而改变，那么由于从写形成的记录的标记的形状则变形，并且不能得到好的再现图像跳动。光吸收校正是为在高线性速度实现较好的重写特性提出的，其是通过消除依赖于记录薄膜是非结晶或是结晶状态的上述的温度差实现的。
此外，为了增加可记录的光盘或可记录和擦除的光盘的记录密度，提出了槽脊和凹槽记录，其中信号是被记录在形成在基片表面上的凹槽中和记录在凹槽之间的槽脊上(例如，日本专利5-282705/1993)。
此外，为了增加可记录和擦除的光盘的记录密度，提出了一种两层结构，其中信息是从它的一例读出的(例如，日本专利9-212917/1997)。两层结构的光盘具有两层相位改变记录膜，并且是通过从光盘的一侧照射激光束在每一记录膜中记录或擦除信息。通过使用两层记录膜记录容量被增加为两倍。针对两层结构的激光盘的初始化，提出了通过同时照射两个记录层来缩短初始化时间(例如，日本专利9-91700/1997)。
虽然为了提高记录容量已经提出了能够记录和擦除的两层结构的光盘的构思(例如，日本专利9-212917/1997)，但由于存在下列未解决的问题而还没能实际使用。在下文中，“第一信息层”表示位于从用于记录和再现的入射激光束看为前面的可记录层，而“第二信息层”表示位于从用于记录和再现的入射激光束看为后面的可记录层。
1)不能建立对于信号记录、擦除和再现的激光束波形透射率高和灵敏度高的第一信息层的结构，能够进行槽脊和槽记录，以及记录和擦除特性好。
2)不能建立对于信号记录、擦除和再现的激光束波形的灵敏度高和在未记录的部分对其反射率足够高的第二信息层的结构，能够进行槽脊和槽记录，以及记录和擦除特性好。
3)不能建立能够以高速对第一和第二信息层重写的两层的光盘结构。
4)在具有两层相位改变记录薄膜的光信息记录媒体的初始化结晶中，第一和第二层之间的初始化结晶灵敏度是不同的，并且需要在不同的初始状态进行初始化。虽然已提出了用焦点伺服机构为每一信息层初始化(例如，日本专利9-91700/1997)，但这需要聚焦深度窄于分开层厚度的一光学系统。因此，这对于用激光照射大面积区域以便高速初始化的设备来说是一个问题。
5)在信号被记录的情况和信号没被记录的情况之间的第一信息层的透射率是不同的。因此，在这两种情况下用于第二信息层的再现信号的幅度不同，这就造成了第二信息层的读误差。此外，在这两种情况之间记录灵敏度不同，并且不能确定对第二信息记录层的优化记录功率。
6)对于具有多层结构的可记录光信息记录媒体，为了从第二信息层再现信号，第一信息记录的透射率将很高。如果第一信息层的吸收率不高到某一程度，则不可能进行第一信息层的记录。那么，第一信息层的反射率必须变低。那么，将很难很好地再现记录在第一信息层中的信号。
7)因为记录在第二信息层中的信号是用透射第一信息层的被两次吸收的光再现的，所以再现的信号很弱。因此，很难再现记录在第二信息层中的信号。
本发明的主要目的在于提供一种具有多层结构的光信息记录媒体，及其记录或再现方法，以及解决上述问题的光信息再现装置。
在本发明的一个方面，一种光信息记录媒体，其包括：具有第一记录层的第一信息层，通过将第一记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第一记录层上；以及具有第二记录层的第二信息层，通过将第二记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第二记录层上。对于两信息层结构，在第一记录层处于结晶状态时的所述第一信息层的反射率R1c，在第一记录层处于非结晶状态时的第一信息层的反射率R1a，在第二记录层处于结晶状态时的第二信息层的反射率R2c，以及在第二记录层处于非结晶状态时的第二信息层的反射率R2a之间保持这样一种关系，即，R1a＜R1c和R2a＞R2c。在光信息记录媒体中，最好对该光束在第一记录层处于结晶状态时的第一信息层的吸收率A1c和在第一记录层处于非结晶状态时的所述第一信息层的吸收率A1a之间保持一种关系，即，A1a＜A1c。相似地，在光信息记录媒体中，在第二记录层处于结晶状态时的所述第二信息层的吸收率A2c和在第二记录层处于非结晶状态时的所述第二信息层的吸收率A2a之间保持一种关系，即，A2a＜A2c。
在本发明的第二方面，一种光信息记录媒体包括：具有第一记录层的第一信息层，通过将第一记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在该第一记录层上；具有第二记录层的第二信息层，通过将第二记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第二记录层上。对于两信息层，在吸收率A1c、A1a、A2c和A2a之间保持这样一种关系，即，A1a＜A1c和A2a＜A2c。最好在光信息记录媒体中在反射率R1c和R1a之间保持一种关系，即，R1a＜R1c。相类似地，在光信息记录媒体中在反射率R2c和R2a之间保持一种关系，即，R2a＞R2c。
在本发明的第三方面，在制造光信息记录媒体时，是在两信息层的粘附之前进行初始结晶化。即，提供了具有第一记录层和第二记录层的第一信息层和第二信息层，通过将他们暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第一记录层和第二记录层上。然后，将第一和第二信息层中的至少一个进行初始化，并粘附第一和第二信息层。
在本发明的第四方面，光信息记录媒体包括具有第一记录层的第一信息层，通过将第一记录层暴露在一光束下可将信息记录在该第一记录层上；在第一信息层上形成的一中间透明层；具有第二记录层的第二信息层，通过将第二记录层暴露在一光束下可将信息记录在第二记录层上；以及在第一信息层和中间透明层之间或在第二信息层和中间透明层之间形成的一涂层。通过至少设置一个涂层，能够改善记录的重复性。
在本发明的第五方面，一种光信息记录媒体包括：第一记录层，通过将其暴露在一光束下可将信息记录在该第一记录层上；第二记录层，通过将其暴露在穿透第一记录层的一光束下可将信息记录在第二记录层上；第一记录层包括已形成记录的标志的一区域。标志被形成为以致使第一记录层具有与记录信号的区域大致相同的透射率。
在本发明的第六方面，在信息被记录在多层光信息记录媒体的第二记录层中时，为记录媒体设定一再现位置；并且确定信号是否已被记录在再现位置前的所述第一记录层中。然后，只有当确定信号将被记录在再现位置前的第一记录层中时，用透射所述第一记录层的激光束向第二记录层记录信号。
在本发明的第七方面，当再现记录在光信息记录媒体中的第一和第二记录层中的信息时，确定是否从第一记录层或从第二记录层再现了信号。然后，当信号是从第一记录层再现时，用第一功率的激光束再现记录在第一记录层中的信号；以及当信号是从第二记录层再现时，用透射第一记录层的并具有比第一功率高的第二功率的激光束再现记录在第二记录层中的信号。因此，一种用于从具有第一记录层和第二记录层的多层光信息记录媒体中再现信号的装置，所述装置包括：一旋转驱动器，其支撑和驱动多层光信息记录媒体；一光头，其包括向由旋转驱动器旋转的记录媒体发射光的一光源，以及检测从记录媒体反射的光的一检测器；以及一控制器，其在从第一记录层再现信号时使光源发射具有第一功率的光束或在从第二记录层再现信号时使光源发射具有比第一功率高的第二功率的光束。
在本发明的第八方面，当从具有两层记录层的第一多层光信息记录媒体和从第二只读光信息媒体再现信号时，其中对于该两记录层的记录和再现是由来自记录媒体的一侧的一光束进行的，其识别将被再现的光信息记录媒体是否是第一或第二光信息记录媒体。然后，当第二光信息记录媒体被识别出时，用具有第一功率的激光束再现记录在第二光信息记录媒体中的信号；以及当第一光信息记录媒体被识别出时，用具有比第一功率高的第二功率的激光束再现记录在第二光信息记录媒体中的信号。因而，一种用于从第一光信息记录媒体和第二光信息媒体再现信号的装置，该装置包括：一旋转驱动器，其支撑和驱动具有第一记录层的第一光信息记录媒体或具有第二记录层的第二光信息记录媒体；一光头，其包括向第一或第二光信息记录媒体发射一光束的一光源，以及检测从第一或第二光信息记录媒体反射的光的一检测器；以及一控制器，其在从第二光信息记录媒体再现信号时使光头的光源发射具有第一功率的光束或在从第一光信息记录媒体再现信号时使光源发射具有比第一功率高的第二功率的光束。
前面所述的目的是通过在主权利要求中描述的特征组合达到的，从属权利要求进一步限定了发明的有利实施例，发明的概要仅描述了一些必要特征，发明还可以是如从属权利要求所描述的。
本发明的优点是，光信息记录媒体可以通过其一侧在两层信息层中记录数据并且具有大的存储容量。
本发明的另一优点是，信号可以很好地记录到多层光信息记录媒体和很好地从多层光信息记录媒体中再现出来。
通过下面参照附图结合本发明实施例的描述，将使本发明上述目的和其他目的以及特征更加清楚并易于理解。
图1是本发明第一实施例的两层只读光盘的结构的剖视图；
图2是详细描述第一和第二信息层结构的一剖视图；
图3是本发明第二实施例的两层只读光盘的结构的剖视图；
图4是在光盘的一部分中记录的虚拟信号例子的示意图；
图5是光盘记录和再现装置的一示意图；
图6是控制器控制的记录的流程图；
图7是控制器控制的再现的流程图；
图8是用于光盘的初始结晶的装置的示意图；
图9是在信息被记录在光盘上时记录脉冲调制波形的时序图。
参照这些附图，在这些图中相同或相对应的部分采用相同的参考字符表示。图1是本发明第一实施例的在多层光信息记录媒体(光盘)的径向方向的层结构的剖视图。光盘具有多层信息层。如图1所示，顺序地重叠基片1、第一信息层2、光分隔层3、第二信息层4和另一基片5。通过光分隔层3重叠的两光信息层2和4具有记录薄膜(未示出)，并且信息可以被记录在两信息层2和4上。
图2示出第一信息层2和第二信息层4的结构.第一信息层2包含顺序叠层的保护层21，中间层22，第一记录层23，另一个中间层24和另一保护层25。此外，第二信息层4包含顺序叠层的半透明层41，保护层42，中间层43，第二记录层44，另一个中间层45，另一保护层46和反射层47。用于记录和再现的激光束是从基片1的侧面入射。
下面说明多层光信息记录媒体的组成部件。基片1由树脂板构成，比如聚碳酸酩或聚甲基丙烯酸甲酯，或紫外线硬化树脂、玻璃板或透明无机薄膜。基片表面26被覆盖有螺旋形连续的凹槽或同轴的连续的凹槽(导向凹槽，轨道)。基片1也可以通过旋涂形成。例如，在保护基片5上淀积第二信息层4之后，用2P工艺形成覆盖有连续螺旋形凹槽或连续集中性凹槽(导向凹槽，轨道)的光分隔层3。此外，第一信息层2被淀积在覆盖凹槽的光分隔层表面上。然后，通过旋涂工艺形成基片1。在此情况下，基片1的厚度通常约几十微米或更少。
保护层21、25、42和46由物理上和化学上稳定的材料制成，或具有熔点和软化温度比第一和第二记录层23和24的记录材料的熔点更高的材料制成，并且其不会与记录材料溶解以致不会形成固体的溶解。例如，它可以是Al2O3、SiOX、Ta2O5、MoO3、WO3、ZrO2、ZnS、AINX、BN、SiNX、TiN、ZrN、PbF2或MgF2，或他们的组合介质材料。无论如何，用于保护层21、25、42和46的料材不需要为介质材料或是透明材料。例如，它可以是由ZnTe做的或其他能够吸收可见射线和紫外线光线的同类东西。如果保护层21和25是由与保护层42和46不同的材料做的，它有利于扩散热和光的自由设计圆盘。当然，他们可以是相同材料的。
设置中间层22、24、43和45是为了抑制在邻近层中构成元件的相互迁移。第一记录层23被插入在两保护层(介质层)21和25之间，并且至少中间层22、24被设置在第一记录层23和保护层21之间或位于第一记录层23和保护层25之间。第二记录层44被插入两保护层(介质层)42和46，并且至少中间层43、45被设置在第二记录层44和保护层42之间或位于第二记录层44和保护层46之间。中间层22、24、43和45由氮化物或碳化物构成，并且例如，具有常规公式X-N，X-O-N的材料。最好，X至少是Ge，Cr，Si，Al或Te中的一个，但不是必需的。通过提供中间层，第一和/或第二记录层23、44和那些保护层21、25、42和46的介质层中的组分之间的相互的扩散被抑制，并且记录和擦除的重复特性得到改善。中间层的优点被详细地描述在例如日本专利4-52188/1992中。此外，将在后面参照虚拟记录进行解释。
包括在第一信息层2中的第一记录层23的材料和包括在第二信息层4中的第二记录层44的材料是在结晶和非结晶状态之间改变结构的材料。例如，材料可以是具有Te、In、Se或其他同类东西为主要成分的相变材料。已知的相变的主要组分材料是：Te-Sb-Ge、Te-Ge、Te-Ge-Sn、Te-Ga-Sn-Au、Sb-Se、Sb-Te、Sb-Se-Te、In-Te、In-Se、In-Se-Tl、In-Sb、In-Sb-Se、In-Se-Te。第一和第二记录层23和44通常被以非结晶状态沉积为薄膜。通过吸收激光束或其他同类东西的能量，它被结晶以改变光学的常数(折射率n和衰减系数k)。具有好的记录和再现重复特性的材料和它的材料配方经试验研究，发现了包括Ge、Sb和Te三种元素的一材料。如果其原子的比被表示成GexSbyTe2，较好的是0.10≤x≤0.35，0.10≤y≤0.65，并且0.45≤z≤0.65，在此x+y+z＝1。
光分隔层3是排列于第一信息层2和第二信息层4之间的中间层。其设置于在第一和第二信息层2、4再现时，以使来自另一层的再现信号的影响小到可以忽视。其厚度通常在10和100微米之间，最好为30和60微米之间。光分隔层3的材料是在用于向或者从第二信息层4记录或再现信号的激光束波长下被照射时可穿透的。它能够具有光学的分选第一和第二信息层2和4的功能。例如，材料是紫外线硬化环氧树脂，或用于光盘的粘附的双面记录带(例如，Nitto Kogyo KK的粘附数据记录纸DA-8320)。
光分隔层3是用旋涂、2P工艺或其他类似工艺形成的。它能以两种方法按2P工艺形成。在第一种情况下，在基片1淀积第一信息层2之后，通过2P处理工艺形成覆盖有连续的螺旋形凹槽或连续集中性的凹槽(导向凹槽，轨道)的光分隔层3。此外，第二信息层4被淀积在那上面。在此情况下，保护基片5不是必须的。在第二种情况下，在第二信息层4被沉积在保护基片5上之后，用2P处理工艺形成覆盖有连续的螺旋形凹槽或连续集中性的凹槽(导向凹槽，轨道)的光分隔层3。此外，第一信息层2被沉积在覆盖凹槽的光分隔层的表面上。在此情况下，通过旋涂工艺形成基片1。
半透明层41是用为主要元素或合金的金属元素制成的，比如Au，Al或Si。最好提供半透明层41以便促进在第二信息层4中第二记录层44的光学吸收校正结构的简化，但是它不是必须提供的。为了增强第二信息层4的记录灵敏性，半透明层41的厚度是在100和4纳米之间。通过设置代替半透明层41的两种具有不同折射指数的电介质层，可以获得与半透明层41相类似的光学特性。
反射层47是用作为主要元素或合金的金属元素制成，比如Au，Al，Ni，Fe或Cr。最好是设置该层，以便增强在第二记录层44的光学吸收效率。
保护基片5是由旋涂形成的树脂层构成，例如，与基片1相似的树脂或玻璃板。当用于第二信息层4的导向凹槽被使用2P处理工艺形成在光分隔层3的表面上时，在保护基片5的表面是平坦的，并且它可以用胶粘剂被粘合在第二信息层4上。如果为第二信息层4的凹槽未被形成在光分隔层3的表面上，螺旋形连续凹槽或集中性凹槽(导向凹槽，轨道)被形成在保护基片5的表面51上。在此情况下，第二信息层4被直接形成在保护基片5的表面51上，并且它被通过光分隔层3与第一信息层2粘附。
此外，光学信息记录媒体可以是通过粘合剂粘合两层第一信息层2由两层信息记录媒体构成。在四层光学信息记录媒体中，可以从两面记录和再现。
上述提到的第一记录层23，第二记录层44，保护层21、25、42和46，中间层22，24，43和45，半透明层41，反射层47等等通常是用电子束淀积，溅射，离子镀，化学气相沉积，激光溅射等形成的。
下面，说明第一信息层2的基本结构。对第一信息层2所要求的最重要的特性是高透射率，高灵敏性，实现高速度覆盖的光学吸收校正结构，以及对非记录区域的某些延伸区反射率大。为了增加透射率，设置除了第一记录层23之外的不吸收任何光的层，比如反射层。
如上所述，在光学吸收校正结构中，具有第一记录层23的第一信息层2在非结晶的状态下光吸收率“A1a”是低于在结晶状态下的具有第一信息记录层23的第一信息层2的光吸收率“A1c”(A1a＞A1c)。对于没有光学的吸收校正的平常的圆盘的结构，或对于在用于第一记录材料的第一信息层2的光吸收率在非结晶状态高于结晶状态的这样一种结构中，试验中发现在记录线性速度超过6米/秒的情况下，擦除特性是不足的。通常用于记录和再现的激光束的波长是相同的。那么在下面将假设用于记录和再现的激光束的波长是相同。
为了增加在非结晶状态和在结晶状态的平均透射率以增强平均记录灵敏性，有必要使非结晶状态的第一记录层4的第一信息层2的反射率和在结晶状态的第一记录层4的第一信息层2的反射率中的一个尽可能地变为接近0。另一方面，如果非-记录领域对某些扩展区不具有高反射率，则不能得到聚集和跟踪伺服系统特性，并且如果由坑阵列组成的地址区被形成在基片1的表面上，则不能再现地址信号。如上所述，在使用相-改变材料作为第一记录材料的可重写的光盘中，结晶区对应于非一记录区而非结晶区对应于记录的标记。因此，在结晶状态的具有第一记录层23的第一信息层2中反射率变成接近于零是不可能的。因此，在非结晶状态的具有第一记录层23的第一信息层2的反射率不得不变成尽可能地接近于零。也就是，在记录薄膜是在结晶状态的记录区的反射率“R1c”无疑是高于在记录层是非结晶的状态的非记录区的反射率“R1a”(R1a＜R1c)。
此外，为了使第一信息层2具有适合于槽脊和凹槽记录的结构，为再现记录在第一信息层2上的再现信号，对于通过第一基片1的激光束的光学模拟中导出如下关系：
(2n-1)×π＜φ1a-φ1c＜(2n+0.1)×π，这里φ1a是在第一记录层23在非结晶状态时来自第一信息层2的反射光的相位，而φ1c是在第一记录层23在结晶状态时来自第一信息层2的反射光的相位。例如，第一记录层23由厚度为7纳米的Ge-Sb-Te(Ge∶Sb∶Te＝4∶3∶7)构成。此外，在基片1的侧面上为第一信息层2提供了厚度为100nm的ZnS-20摩尔百分的SiO2层的保护层21，并在基片1的相对的侧面上设置了110nm厚度的保护层25。确认上述关系得到满足而且记录的重复和擦除性是好的。这些结果将在稍后的例子中被解释。
下面，说明第二信息层4的结构。对第二信息层4所要求的最重要的特性是高透射率，高反射率，实现高速度覆盖的光学吸收校正结构。如上所述，在光学吸收校正结构中，具有第二记录层44的第二信息层4在非结晶的状态下光吸收率“A2a”是低于在结晶状态下的第二信息层4的光吸收率“A2c”。对于没有光学的吸收校正的常规的圆盘的结构，或对于在用于第二记录材料的第二信息层4的光吸收率在非结晶状态高于结晶状态的这样一种结构中，试验发现在记录线性速度超过6米/秒的情况下，擦除特性是不足的。为了增加在非结晶状态和在结晶状态的平均记录灵敏性，第二信息层4的透射率最好尽可能的小。即，希望在第二信息层4上入射的激光束主要被第二记录层44吸收而剩下的部分尽可能多地被反射。为了实现光吸收校正，在第二信息层4中，在非结晶状态下第二记录层44的光吸收率“A2a”小于在结晶状态下的光吸收率“A2c”。为了有效地使用入射光，希望在非结晶状态下的第二记录层44的光反射率“R2a”大于在结晶状态下的光反射率“R2c”(R2a＞R2c)。
此外，为了使第二信息层4具有适合于槽脊和凹槽记录的结构，为再现记录在第二记录层44上的再现信号，对于通过第一基片1的激光束的光学模拟中导出如下关系：
(2n-1)×π＜φ2a-φ2c＜(2n+0.1)×π，
这里φ2a是在第二记录层44在非结晶状态时来自第二信息层4的反射光的相位，而φ2c是在第二记录层44是在结晶状态时来自第二信息层4的反射光的相位。例如，第二信息层4具有Au的半透明层，ZnS-20摩尔％的SiO2的保护层42，Ge-Sb-Te(Ge∶Sb∶Te＝4∶2.7∶7)的记录层44，ZnS-20摩尔百分的SiO2保护层46，和Al-2at％Cr的反射层，它们的厚度分别是10、70、10、80和16纳米(nm)，并且是以这个次序顺序地叠在光分隔层3上。确认第二信息层4满足上述条件，而且可以很好地重复记录和擦除。
上面解释了包括第一和第二信息层2、4的光学信息记录媒体的光学特性。在激光功率被限制的当前情况下，如上所述，在具有多层结构的可记录光盘中，位于激光入射光方向的前侧的第一信息层2具有的反射率在记录之后变为较小，而位于激光入射光方向的后侧的第二信息层4具有的反射率在记录之后变为较大(即R1a＜R1c和R2a＞R2c)。然后，提供能够实际使用的记录媒体。在此情况下，驱动器为再现记录的信号不得不再现因记录而产生的具有相反变化方向的反射率的两层记录层。当然，在将来激光功率被大大增加以后，例如，对于记录可使第二信息层的反射率能被降低设置，或是两层的特性可以变成相同。较好的是，在第一信息层2中的第一记录层23的光吸收率满足A1a＜A1c的关系。此外，较好的是，在第二信息层4中的第二记录层44的光吸收率满足A2a＜A2c的关系。最好是，第一和第二信息层满足关系：R1a＜R1c、R2a＞R2c、A1a＜A1c和A2a＜A2c。
在不同的方法中，包括第一和第二信息层2、4的光学信息记录媒体在光吸收率上满足A1a＜A1c和A2a＜A2c的关系。那么，可提供能实际应用的记录媒体。最好，第一信息层2的反射率满足关系：R1a＜R1c，或者，最好，第二信息层4的反射率满足R2a＞R2c的关系。
下面，说明本发明的第二实施例。在具有两层相位改变型记录薄膜的光学信息记录媒体的初始结晶中，初始结晶的灵敏性通常是不同于第一和第二信息层的。因此，初始化无疑是在不同条件下执行的。已提出了一种方案，即对第一和第二信息层的每一个用聚焦伺服初始化(例如，日本专利9-91700/1997所述的)，但是这需要有比分隔层厚度更深的焦距深度的光学系统。这在当初始化设备是通过在一大的区域照射激光进行高速初始化时将成为一个问题。
然后，在通过光分隔层3粘合第一信息层2之前，在第一和第二信息层2和4中的至少一个记录层(薄膜)被用于初始化结晶的装置初始化。在新的初始化方法中，在制造两层光信息记录媒体时，包括记录层的第一信息层2被形成在基片1上。同样地，包括记录层的第二信息层4被形成在保护基片5上。螺旋形物的不平的图形或集中性的连续凹槽(导向凹槽，轨道)被形成在基片1和5上。然后，在通过光分隔层3粘合他们之前，第一和第二信息层2和4中的至少一记录层，例如，在第二信息层中的记录层，被用激光初始化装置初始化。接着，通过光分隔层3粘合两信息层2和4。根据这方法，用具有宽的聚焦深度相对低成本的装置使个每信息层2、4的记录层被初始化在初始结晶状态。
因为第一信息层2有高透射率，它可以受到由从基片1的一侧进入激光，或没有透射基片1的从第一信息层2的那面进入的激光的初始化结晶。另一方面，因为第二信息层4有高透射率，所以由光传送通过保护基片5的初始结晶通常是困难的。在经受初始化的两基片上的信息层2、4是相互相对的并被粘结，例如，由于使用环氧紫外线硬化树脂用紫外线照射。在此情况下，粘附层变成光分隔层3。其厚度被设置为当第一或第二信息层2、4被再现时以致使其他层的再现信号的效应是可忽略的，而且厚度变成尽可能的小。
在第一和第二信息层2、4被相互粘结之后的处理中，他们被具有相对低成本的具有比光分隔层3的厚度更大的聚焦深度装置初始结晶，他们中的具有相对较低初始化结晶灵敏性的一个产生一个问题。如果相对低灵敏性的层被足够大的功率初始化，那么高灵敏性的层收到大于最适合的状态的超大功率，并在一较坏的情况下可能被毁坏。因此，在粘附之前，他们之中的具有相对低灵敏性的一个可以受到初始结晶，而另一个具有高灵敏性的层可以在粘附之后受到初始结晶。每个信息层的结晶灵敏度的幅度取决于他们的结构和初始结晶使用的激光的波长。
例如，第一和第二信息层2和4包括相位-改变型记录层，如图2所示，并且最好在反射率R1c、R1a、R2c和R2a之间保持R1a＜R1c和R2a＞R2c的关系。
下面，解释本发明的第三实施例。在粘附前，当至少第一和第二信息层2和4中的一个记录层受到初始结晶时，发现在粘附之前经受初始化结晶的信息层的记录和再现重复特性是不足的。我们假设在记录和再现的重复特性方面的现象是因在具有较小导热性的空气环境中进行初始结晶时，由于在信息层中不必要的热积累造成的基片的热变形或其他同类情况造成损坏的。那么，我们将试图用覆盖层覆盖将被初始化的信息层的表面，并可发现记录和再现特性的重复性被改善。
图3示出了多层的光信息记录媒体(光盘)。光盘包含连续重叠的基片101、第一信息层102、涂层103、光分隔层104、另一个涂层105、一第二信息层106和另一个基片107。通过光分隔层103叠层的两信息层102和104层有记录薄膜(未示出)，并且信息能被记录在两信息层102和106。例如，基片101、107，两信息层102、106以及光分隔层104具有与在第一实施例中的对应部分相同的结构。光盘有两层涂层103和105，但是仅仅其中之一可以被提供。
涂层103，105是通过例如由旋涂丙烯酸的紫外线硬化树脂和通过对紫外线曝光形成的。应说涂层103，105和光分隔层104对应于排列位于两信息层102和106之间的由多个层组成的中间层。涂层103，105和光分隔层104的总厚度被选择为以便使在再现第一和第二信息层中的一个时来自其他信息层的再现信号的作用为可忽视的小，并且总厚度变成尽可能的小。为了改善在圆盘平面中涂层的膜厚度的均匀性，发现需要涂层有等于或小于10微米的薄厚度。例如，作为获得此情况的一技术，涂层由有比光分隔层104低的低粘性的树脂制成。根据实验的数据显示，通过在形成涂层103和105之后进行初始结晶和之后经光分隔层104粘合他们可以大大地提高记录和再现的重复特性。
在制作方法中，第一信息层102被形成在有不均匀的图形的基片101上，有不均匀的图形的光分隔层104使用2P工艺或类似工艺被形成在第一信息层102上，而且第二信息层106被形成在光分隔层104上。在该方法中，根据相同理由，在第一信息层102形成之后，涂层103被形成在其上面，并且第一信息层102受到初始结晶。然后，光分隔层104和第二信息层106被连续的形成。最后，第二信息层106受到初始结晶。这样一种制作光盘的方法在当第一信息层具有的初始结晶灵敏性小于第二信息层的初始结晶灵敏性时自然是有利的。
下面，说明本发明第四实施例的多层的光信息记录媒体(光盘)。在具有可记录的第一信息层和至少相对于入射的激光来说在第一信息层的背后的一第二信息层的多层的光信息记录媒体中，下面将解释用于在记录状态和非记录状态之间第一信息层的透射率的不同而引发的问题。记录在第二信息层上的信号被再现时，从第二信息层再现的信号的幅度取决于信号是被记录在第一层或者不是被记录在将被再现的第二信息层的区域的前面。例如，如果Tnr表示当信号未被记录在第一信息层时的透射率和Tr表示当信号被记录在第一信息层时的透射率，那么，在信号被记录在第一信息层时第二信息层的再现信号的幅度是(Tnr/Tr)×(Tnr/Tr)倍的当信号未被记录第一信息层时的第二信息层的再现信号的幅度。也就是，它与第一信息层的透射率的平方成正比。如果信号能够被记录在第二信息层，如果信号被记录在第一记录层上，那么第二信息层的记录灵敏性受到影响。也就是，当信号被记录在第一记录层上时第二信息层的记录灵敏性是当信号未被记录在第一记录层上时的第二信息层的记录灵敏性的(Tnr/Tr)倍。
为了解决这样的不利缺陷，根据发明的第四实施例的多层光信息记录媒体已预先记录了标记。记录的标记表示标记被形成以致于具有与在记录原始信号的区域几乎一样的透射率。例如，虚拟信号预先被记录在可记录的第一信息层2。它足以记录虚拟信号以致于有与平常的信号几乎一样的透射率。当然，如果虚拟信号被记录在第一信息层2以致于被再现时，可以达到不同的有利效果，但是对于再现来说他们不是必需的。
重要的点是虚拟信号被记录的区域与他们未被记录的区域之间的比例。当信号没有空位置的被记录在第一信息层中时，如果该比例与记录信号的区域与未记录信号的区域的比例是基本相同的，则上述问题可以完全解决。即使当信号以最大强度被记录在第一信息层2时，由记录标记占有的区域也不超过50％。此外，实验上确认由记录标记占有的区域小于20％时，不能充分地得到本实施例的优点。
虚拟信号能以不同的方法记录。例如，他们可以用低记录功率如DC信号被记录在可记录轨道上。他们可以用如DC信号那样的平常的记录功率每隔一轨道的被记录。恒定周期的记录标记可以被记录在可记录轨道上。信号可以被记录为以致于能从那里取出信息，如前面所述的。
图4示出记录标记被记录占用的区域为每单位面积的30％的一个例子。记录标记(非结晶的状态)29被记录在平行形成的导向凹槽(轨道)27中的非记录区域(结晶的状态)28。在图中，信号是没有空的被记录在左侧的六导向凹槽27中。另一方面，信号未被记录在右侧的六导向凹槽中，并且虚拟信号预先被记录在那里。在该例子中，虚拟信号是如同DC信号那样用平常的记录功率被记录在每个可记录轨道上。
尤其是，如果第二信息层是在其上可以记录、抹去和再现的一媒体，那么非常重要的是保证记录功率的余量。因此，当第一和第二信息层2，4具有能够记录和擦除的相位-改变型记录薄膜时，实施例的积极效果得到最大的开发。理由是具有相位-改变型记录薄膜的光信息记录媒体的再现信号质量取决于第一和第二信息层中每一个的反射率的变化和取决于在激光入射一侧第一信息层2的透射率。
要实现具有足够大的透射率的第一信息层2和在其上能够实现记录和擦除不是很容易的。我们发现图2所示结构的第一信息层2是满足上述特性的，其中以适当配方的Ge-Sb-Te为材料制作的记录层23具有位于5和9nm之间的厚度，除了该记录材料之外，没有其他层具有等于或大于1.0的吸收系数。尤其是，对于沿着第一信息层2设置中间层22和/或24(尤其是，氮化物中间层22)的结构，记录和再现的重复特性是很好的。详细的将在稍后的例子中加以解释。
然而，上述提到的具有记录在第一信息层上的虚拟信号的多层光信息记录媒体的优点不仅适用于相位改变型光盘，而且适用于任何可记录的多层光信息记录媒体。尤其是，在具有由磁-光材料或有机染料材料制作的薄膜的光信息记录媒体中可以得到该优点。
下面，说明本发明的第五实施例。假设虚拟信号预先未被记录在至少具有可记录的第一信息层和相对于入射的激光来说在第一信息层背后的一第二信息层的多层光信息记录媒体中。在此情况下，在信号被记录在第一信息层之后，信号被记录在第二信息层。然后，记录在第二信息层的信号能够稳定地记录和再现。然而，在所有的可记录区域中，在信号被记录在第一信息层之后，信号则不必记录在第二信息层中。必需点是当信号被记录在第二信息层中的一区域中时，信号无疑是被记录在第二信息层的区域前面的第一信息层中。然后，在这实施例中，当信号被记录在两层的光信息记录媒体中时，只有信号已被记录在位于第二信息层的激光入射位置之前的第一信息层中时，他们才被记录。
图5示出了一记录和再现装置。光盘是由主电动机302旋转的，并且一电动机驱动器303驱动主轴电动机302。另一方面，在排列在光盘301上方的光头311中，从激光光源323射出的用于记录和再现的激光束透射一半透明反射镜313并传播通过物镜314到光盘301上。从光盘301反射的光被半透明反射镜313反射并由光感测器315检测。光头311被托架机构316驱动，并且为光盘301执行焦点伺服和跟踪伺服。具有中央处理器的控制器321控制电动机驱动器303和托架机构316。上面提到的装置结构跟已有技术的相同。此外，只有信号已被记录在位于第二信息层的激光入射位置之前的第一信息层中时，控制器321才在第二信息层记录信号。
因此，当信号被记录在可记录的多层光信息记录媒体的第二信息时，必需有用于检查信号是否被记录在位于第二信息层之前的第一信息层的一步骤。至少，在第一信息层2中被记录信号的位置信息被记录在相关的多层光信息记录媒体的某一位置中。
图6示出了控制器321的记录控制流程。首先，设置激光入射位置(记录位置)(步骤S20)。然后，基于激光入射位置确定记录是否是在第二信息层(步骤S22)。如果决定向第二信息层记录，下面将确定信号是否已被记录在位于第二信息层中激光入射位置前面的第一信息层中(步骤S24)。如果已经确定信号已经被记录在位于第二信息层中激光入射位置前面的第一信息层中，则对第二信息层中激光入射位置执行记录(步骤S26)。如果已经确定信号未被记录在位于第二信息层中激光入射位置前面的第一信息层中，流程回到步骤S20，并且上述的操作被以新的入射位置重复。如果在步骤S22确定不对第二信息层记录，则它对第一信息层执行记录。然后，在第一信息层中的记录位置被存储在在记录媒体中预定区域之后(步骤S28)，记录流程进行到步骤S26。
可以应用这种记录和再现方法的一种多层光信息记录媒体，可以是由第一信息层2和第二信息层4制作的，第一信息层2和第二信息层4中的每一个是形成在基片1、5的不均匀图形上，并且通过光分隔层3相互粘附。其也可以通过用2P工艺或类似工艺在第一信息层2上形成光分隔层3以及在其上形成第二信息层4而制作。
下面，说明本发明的第六实施例。针对具有可记录的第一信息层和相对于入射的激光来说在第一信息层背后的一第二信息层的多层光信息记录媒体，说明有效地再现记录在第一和第二信息层中的信号的方法。如上所述，记录在第二信息层的再现信号的幅度是与第一信息层的透射率的平方成正比的。因此，它被设计为第二信息层的反射率是尽可能的大而第一信息层的透射率是尽可能的大，但是他们有极限。因为来自在第二信息层中的记录信号的反射光的量是较小的，所以在驱动中信号噪音的效应较大，并且不能得到好的信噪比。
为了解决这个问题，在本实施例的光学信息再现装置中，当记录在第一信息层后面的第二信息层的信号被再现时，再现光的功率大于再现记录在第一信息层中的信号时的功率。(当然，此装置也能记录信号。)根据此再现装置，来自第一信息层的再现信号幅度可以调整到与来自第二信息层的相一致。换句话说，来自第一信息层的反射光的量可以被调整为与来自第二信息层的反射光量相一致。无论如何，本发明对于多层光信息记录媒体具有很大的优势，在所述的多层光信息记录媒体中如果再现光的功率保持相同的话，那么第二信息层的信/噪比是小于第一信息层的信/噪比，而且能够使第一信息层与第二信息层的信/噪比调整到大致相同。除了可允许的输出激光的值之外，再现光的功率上限是从再现光不会造成记录在每个层的信号变坏的一功率的观点出发确定的。为实现本实施例的再现光信息的方法有这样一个步骤，其确定正在再现的层是否为第一信息层或第二信息层，和如果确定第二信息层为将要再现的层时，用于增加再现光的功率的步骤。
同样地，对于能再现只读光信息记录媒体和可记录的多层光信息记录媒体的光信息再现装置，从好的再现记录在两种媒体质量中的信号的观点出发，较好的情况是，用于可记录多层光信息媒体的再现功率大于用于只读光信息记录媒体的再现功率。(当然，装置也能记录信号。)这是因为来自用于可记录的多层光信息媒体的多层光信息记录媒体的每一层的反射光的量通常是小于用于只读光信息记录媒体的反射光量。用于实现本实施例的再现光信息的方法具有：用于确定再现情况下的层是在有较高的反射率的只读光信息记录媒体中或是在具有较低反射率的可记录多层光信息记录媒体中的一步骤，以及如果确定了将被再现的是多层光信息记录媒体时增加再现光功率的步骤。
如上面所说明的，除了对本发明的多层光信息记录媒体之外，根据本发明的光信息记录和再现方法及装置还能够向光信息记录媒体记录和从光信息记录媒体再现(或在某些情况下擦除)信号，例如，只读光信息记录媒体或具有单层结构的可写光盘。因此，需要将用于辨别本发明的多层光信息记录媒体的鉴别标志预先设置在第一或第二信息层2、4中的至少一个的预定区内。通过读取记录在鉴别区域中的信息，记录和再现(和在某些情况下的擦除)是根据光信息记录媒体的种类控制的。在光信息记录媒体中的鉴别区域被设在例如引导区在内部或外部周边上。最好的是鉴别区域被设在第一信息层，在引导区内部周边上。
下面将更详细地描述本发明的实施例。
在制作光信息记录媒体时，提供以聚碳酸脂为材料制作的有120mm的半径和0.58mm的厚度的第一基片，并且它被覆盖间距为0.60μm和槽深度为70nm的导向凹槽。然后，在第一基片上用磁控管溅射工艺顺序地形成厚度分别为100、7和110纳米的ZnS-20mol％SiO2保护层，Ge29Sb21Te50的记录层，和另一个ZnS-20mol％SiO2的保护层作为第一信息层102。同样地，以聚碳酸脂为材料制作的有120mm的半径和0.60μm的厚度的第二基片被覆盖间距0.60μm和槽深70nm的导向凹槽。然后，用磁控管溅射工艺，将厚度分别为16、80、10、70和10nm的Al-2at％Cr的半透明层，ZnS-20摩尔％SiO2的保护层，Ge29Sb21Te50的记录层，另一个ZnS-20摩尔％ SiO2的保护层，以及Au的反射层顺序地形成在第二基片上作为第二信息层106。第一和第二基片101、107的凹槽宽被选定为以致在凹槽上记录的信号是以与那些记录在凹槽之间的信号相同幅度被再现。通常，第一和第二基片的凹槽宽是不相同的。
在第一信息层102被沉积之后，丙烯酸的紫外线硬化树脂经旋涂施加到膜表面至5μm厚度。然后，它被紫外线光线照射。同样地，在第二信息层被淀积之后，丙烯酸的紫外线硬化树脂经旋涂施加到膜表面至5μm厚度。然后，它被紫外线光线照射。
通过使用图8所示的初始结晶装置，第一和第二信息层102、106中的每个都经受涂覆，记录层(Ge-Sb-Te薄膜)在那里被结晶。在初始结晶装置中，具有被涂层覆盖的信息层的基片201被主轴电动机202旋转。来自激光光源的用于初始化的激光被反射镜204反射并通过物镜205照射基片201(在那里的信息层)。包括反射镜204和物镜205光头的由托架机构206在基片201的上方在焦点伺服系统控制下移动。
通过第一基片102或通过涂层103，第一信息层102能被照射以结晶记录材料。然而，第二信息层106可以仅通过涂层105被照射以结晶记录材料。如果激光束照射通过第二基片107，激光束的大部分被吸收或由Al-Cr反射层反射，并且不能有足够的光传播到记录层。
在初始结晶之后，在第二信息层106的涂层105上，通过旋涂将环氧紫外线硬化树脂涂至30μm的厚度。然后，第一信息层102被放在第二信息层106上以致于与涂层105相对。然后，紫外线被照射在那上面。因此，光盘具有一种结构，即，第一基片、第一信息层、涂层、中间树脂层、另一涂层、第二信息层和第二基片顺序重叠的结构。在这个例子中，第二基片107是保护基片。
在光盘中，记录材料的结晶状态被作为非-记录状态，而非结晶的状态被作为记录的标记。表1显示在波长650μm的光学特性的设计值，表2示出测量的值，其中光学特性使用没有导向凹槽的具有镜子般平面的基片测量，以便去掉凹槽造成的衍射的影响。
根据在表1和2中所示的反射率和透射率，可以相信该制造出的光盘具有所设计的光学特性。应当注意，在粘附之后，当从光盘再现第二信息层时，由于在第二信息层前面存在第一信息层，第二信息层的有效反射率是第一信息层反射率乘第一信息层透射率的平方。例如，如果在第一信息层上没有进行记录，那么没被记录的第二信息层的反射率是38％×45％×45％＝8％。
       表1  在波长650μm时光学特性的设计值
   第一信息层(接触前)    第二信息层(接触前)
   反射率(非结晶状态)        2％       37％
    反射率(结晶状态)       11％       13％
   透射率(非结晶状态)       70％        -
    透射率(结晶状态       45％        -
    记录层的吸收率(非结晶状态)       28％       35％
    记录层的吸收率(结晶状态)       46％       65％
     反射光相位差(结晶-非结晶之间)       15度       11度
       表2  在波长650μm时光学特性的设计值
   第一信息层(接触前)    第二信息层(接触前)
    反射率(淀积时)       3％       37％
   反射率(结晶状态)      10％       15％
    记录层吸收率(淀积时)      70％       -
   记录层(结晶状态)      45％       -
通过使用图6所示的记录和再现装置，信号被记录到导向凹槽(以下称为凹槽)以及在导向凹槽之间的区域(以下称为槽脊)和从导向凹槽以及在导向凹槽之间的区域被再现。用于记录和再现的激光光源312是波长650nm的激光二极管，并且物镜的数值孔径是0.6。将被记录的信息按8/16 RLL(2，10)的调制记录的。记录线速度是8米/秒，并且记录信号的线性密度是0.31μm/比特。如果记录脉冲宽度是设置为50％，那么通过使用13毫瓦的峰值功率将信号重写到第一信息层和第二信息层。
图9示出了记录脉冲调制的波形。根据一对称的标记的长度和该对称标记与在其前面记录的一标记间的距离，记录的首位脉冲的形状是被确定为适合的类型，以致使再现抖动变成最小。此外，  根据一对称的标记的长度和该对称标记与紧接其后的下一个被记录的标记间的距离，在记录的最后一脉冲的形状被确定为适合的类型，以致使再现抖动变成最小。
表3示出了记录条件和再现特性。然而，当信号被记录在第二信息层时，信号事先被记录在第二信息层中用于记录的位置前面的第一信息层的凹槽和槽脊中。应注意到在表3中参考符号“GT”和“L”表示凹槽和槽脊的记录特性，而“O/W”表示重写记录。
                   表3记录条件和再现特性
    记录和再现条件     第一信息层(G/L)      第二信息层(G/L)
    记录功率(mW)(Pp-Pb)       12.5-6.0/12.5-6.0       13.0-6.0/13.0-6.0
 (再现功率：1.0mW)再现抖动(记录一次) 15％/15％ 23％/27％
 (再现功率：1.5mW)再现抖动(记录一次) 11％/11％ 14％/14％
 (再现功率：2.0mW)再现抖动(记录一次) 9％/9％ 10％/10％
 (再现功率：2.5mW)再现抖动(记录一次)再现抖动(100次Q/W)再现抖动(104次O/W)再现抖动(105次O/W) 9％/9％9％/9％10％/10％10％/10％ 9％/9％10％/10％10％/11％11％/11％
表3示出在再现功率足够高时，被记录在第一和第二信息层的凹槽和槽脊二者上的信号能够在很好的稳定值的情况下再现。第一信息层具有最小再现抖动的最小再现功率是2.0mW，而第二信息层具有最小再现抖动的最小再现功率是2.5mW。不用说，他们的绝对值取决于再现设备中的记录和再现装置的电路和光学系统中噪音的幅度。
此外，发现再现抖动未被实际地变差。然而，对于没有涂覆地向空气暴露之后被粘附第一和/或第二信息层的光盘，即使初始化是以各种方法优化，在1,000次的重复记录时抖动也增加到一很大程度。那么，当初始化是在粘附前进行的情况下，要求初始化在提供涂层之后进行。
此外，当记录线速度被增加到10米/秒时，再现的抖动不会被观察到。
此外，为了在光盘上的第一信息层，圆盘结构是通过改变第一信息层的膜厚试验得到的。发现当第一信息层的膜厚度薄于5nm(纳米)时，再现信号幅度和擦除特性变得很差或者是作为记录媒体的特性较差。此外，还发现当第一信息层的膜厚度厚于10nm时，平均透射率变成等于或小于50％。因此信号未被以高灵敏性记录在第二信息层，而且第二信息层的再现信号幅度不能增加。
在下面例子中，为了改善第一个例子中光盘的第一和第二信息层的重复记录特性，提供了与记录薄膜相邻的由氮化物材料制作的中间层。在试验中，以不同的氮化物材料制作的5nm厚的氮化物中间层被插入在第一或第二信息层和ZnS-20摩尔％SiO2保护层之间，并且试验了重复记录特性。在研究的用于中间层的氮化物材料是Al-N、Si-N、Ti-N、Cr-N、Ge-N和Ti-N。所有的氮化物中间层是用磁控管溅射制备的。
作为一个例子，表4示出了在第一信息层和在第二信息层中记录材料的两面设置5nm厚的Ge-N中间层时，重复记录次数和再现抖动之间的关系。
              表4   重复记录次数和再现抖动之间的关系
   记录和再现条件      第一信息层(G/L)      第二信息层(G/L)
    记录功率(mW)(Pp-Pb)       12.5-6.0/12.5-6.0       13.0-6.0/13.0-6.0
  (再现功率：2.5mW)再现抖动(记录一次)再现抖动(100次Q/W)再现抖动(104次O/W)再现抖动(105次O/W) 9％/9％9％/9％10％/10％10％/10％ 9％/9％10％/10％10％/11％11％/11％
根据试验结果下面各点是清楚的。
1)在任何氮化物中间层，第一和第二信息层的重复记录的数(在十次记录的重复中到再现抖动为止的重复记录数被恶化1％或更多)是没有氮化物中间层的情况的两倍或更多。
2)当氮化物中间层被提供在记录层两者在事件支持的激光束的入射面和在相反一侧记录薄膜的界面二者的记录层上时，氮化物中间层能改善重复记录数。当氮化物中间层被提供在记录层的两侧时效果最好。
虽然已参照附图结合最佳实施例已对本发明做了详细描述，应当认识到对于那些本领域的熟练者来说是可以作出一些变化和修改的。这些变化和改动被认为包括在所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (26)

1、一种光信息记录媒体，其特征在于，其包括：
具有第一记录层(23)的第一信息层(2)，通过将第一记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第一记录层上；
具有第二记录层(44)的第二信息层(4)，通过将第二记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第二记录层上；
其中对于该光束在第一记录层(23)处于结晶状态时的所述第一信息层(2)的反射率R1c，在第一记录层处于非结晶状态时的所述第一信息层的反射率R1a，在第二记录层(44)处于结晶状态时的所述第二信息层(4)的反射率R2c，以及在第二记录层处于非结晶状态时的所述第二信息层的反射率R2a之间保持这样一种关系，即，R1a＜R1c和R2a＞R2c。
2、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于，对该光束在第一记录层(23)处于结晶状态时的所述第一信息层(2)的吸收率A1c和在第一记录层处于非结晶状态时的所述第一信息层的吸收率A1a之间保持一种关系，即，A1a＜A1c。
3、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于，对该光束在第二记录层(44)处于结晶状态时的所述第二信息层(4)的吸收率A2c和在第二记录层处于非结晶状态时的所述第二信息层的吸收率A2a之间保持一种关系，即，A2a＜A2c。
4、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于还包括一传递光信号的位于所述第一和第二信息层之间的透明层。
5、根据权利要求4所述的光信息记录媒体，其特征在于还包括设置在所述透明层和所述第一信息层之间或设置在所述透明层和所述第二信息层之间的一涂层。
6、根据权利要求5所述的光信息记录媒体，其特征在于所述涂层是由丙烯酸树脂构成，所述透明层是由环氧树脂构成。
7、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于所述第一记录层包括其中已形成记录标记的一区域。
8、根据权利要求7所述的光信息记录媒体，其特征在于在每单位面积的所述第一信息层中在所述区域形成的记录标记的面积比在20-50％之间。
9、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于所述第一记录层的厚度在5和9纳米之间。
10、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于所述第一记录层是由主要包括有锗、锑和碲的材料构成。
11、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于在所述第一信息层(2)中所述第一记录层(23)是插在第一介质层(21)和第二介质层(25)之间，并且在所述第一记录层(23)和所述第一介质层(21)之间或在所述第一记录层(23)和所述第二介质层(25)之间设置了一由氮化物或碳化物构成的中间层(22，24)。
12、根据权利要求1所述的光信息记录媒体，其特征在于所述第一和第二信息层中至少一个具有一区域，在该区域中记录有所述第一和所述第二信息层中所记录数据的信息。
13、一种光信息记录媒体，其特征在于，其包括：
具有第一记录层(23)的第一信息层(2)，通过将第一记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在该第一记录层上；
具有第二记录层(44)的第二信息层(4)，通过将第二记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第二记录层上；
其中对于该光束在第一记录层处于结晶状态时的所述第一信息层的吸收率A1c，在第一记录层处于非结晶状态时的所述第一信息层的吸收率A1a，在第二记录层处于结晶状态时的所述第二信息层的吸收率A2c，以及在第二记录层处于非结晶状态时的所述第二信息层的吸收率A2a之间保持这样一种关系，即，A1a＜A1c和A2a＜A2c。
14、根据权利要求13所述的光信息记录媒体，其特征在于，对该光束在第一记录层处于结晶状态时的所述第一信息层的反射率R1c和在第一记录层处于非结晶状态时的所述第一信息层的反射率R1a之间保持一种关系，即，R1a＜R1c。
15、根据权利要求13所述的光信息记录媒体，其特征在于，对该光束在第二记录层处于结晶状态时的所述第二信息层的反射率R2c和在第二记录层处于非结晶状态时的所述第二信息层的反射率R2a之间保持一种关系，即，R2a＞R2c。
16、一种制造光信息记录媒体的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
形成具有第一记录层(23)的第一信息层(2)，通过将第一记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在该第一记录层上；
形成具有第二记录层(44)的第二信息层(4)，通过将第二记录层暴露在一光束下造成结晶和非结晶状态之间可逆的相位变化可将信息记录在第二记录层上；
对所述第一信息层(2)和所述第二信息层(4)中至少一个进行初始化结晶；以及
粘附其中至少有一个已经初始结晶的所述第一和第二信息层。
17、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，对于该光束在第一记录层处于结晶状态时的所述第一信息层的反射率R1c，在第一记录层处于非结晶状态时的所述第一信息层的反射率R1a，在第二记录层处于结晶状态时的所述第二信息层的反射率R2c，以及在第二记录层处于非结晶状态时的所述第二信息层的反射率R2a之间保持这样一种关系，即，R1a＜R1c和R2a＞R2c。
18、一种光信息记录媒体，其特征在于，其包括：
具有第一记录层的第一信息层(102)，通过将第一记录层暴露在一光束下可将信息记录在该第一记录层上；
形成在所述第一信息层上的中间透明层(104)；
具有第二记录层的第二信息层(106)，通过将第二记录层暴露在一光束下可将信息记录在第二记录层上；
形成在所述第一信息层和所述中间透明层之间或所述第二信息层和所述中间透明层之间的一涂层(103，105)。
19、根据权利要求18所述的光信息记录媒体，其特征在于所述涂层是由丙烯酸树脂构成，所述中间透明层是由环氧树脂构成。
20、一种光信息记录媒体，其特征在于，其包括：
第一记录层(102)，通过将其暴露在一光束下可将信息记录在该第一记录层上；
第二记录层(106)，通过将其暴露在穿透所述第一记录层的一光束下可将信息记录在第二记录层上；
其中所述第一记录层包括已形成所记录标志(29)的一区域。
21、根据权利要求20所述的光信息记录媒体，其特征在于在每单位面积的所述第一信息层中在所述区域形成的记录标记的面积比在20-50％之间。
22、一种用于在光信息记录媒体中记录信息的方法，其中信息是记录在光信息记录媒体的第一和第二记录层(23，44)中，其特征在于，其包括如下步骤：
在所述第二记录层中设定一再现位置；
确定信号是否已被记录在再现位置前的所述第一记录层中；以及
只有确定信号将被记录在再现位置前的所述第一记录层中时，用透射所述第一记录层的激光束向所述第二记录层记录信号。
23、一种用于再现记录在光信息记录媒体中的第一和第二记录层(23，44)中的信息的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
确定是否从第一记录层或从第二记录层再现了信号；以及
当判定信号是从所述第一记录层再现时，用第一功率的激光束再现记录在第一记录层中的信号；以及
当判定信号是从所述第二记录层再现时，用透射第一记录层的并具有比第一功率高的第二功率的激光束再现记录在第二记录层中的信号。
24、一种用于从多层光信息记录媒体(301)中再现信号的装置，其中信号是用一激光束从第一记录层(23)中和用透射第一记录层的一激光束从第二记录层(44)中再现的；所述装置包括：
一旋转驱动器(303)，其支撑和驱动具有第一和第二记录层的多层光信息记录媒体；
一光头(311)，其包括向由所述旋转驱动器旋转的记录媒体发射光的一光源(315)，以及检测从记录媒体反射的光的一检测器；以及
一控制器(321)，其在从所述第一记录层再现信号时使所述的光源发射具有第一功率的光束或在从第二记录层再现信号时使所述的光源发射具有比第一功率高的第二功率的光束。
25、一种用于从具有两层记录层的一第一多层光信息记录媒体(301)和第二只读光信息媒体再现信号的方法，对于该两记录层的记录和再现是由来自记录媒体的一侧的一光束进行的，其中所述方法包括如下步骤：
识别在第一和第二光信息记录媒体间将被再现的光信息记录媒体；
当第二光信息记录媒体被识别出时，用具有第一功率的激光束再现记录在第二光信息记录媒体中的信号；以及
当第一光信息记录媒体被识别出时，用具有比第一功率高的第二功率的激光束再现记录在第一光信息记录媒体中的信号。
26、一种用于从具有两层记录层的一第一多层光信息记录媒体(301)和第二只读光信息媒体再现信号的装置，对于该两记录层的记录和再现是由来自记录媒体的一侧的一光束进行的，其中所述装置包括：
一旋转驱动器(303)，其支撑和驱动具有第一记录层的第一光信息记录媒体或具有第二记录层的第二光信息记录媒体；
一光头(311)，其包括向由所述旋转驱动器旋转的第一或第二光信息记录媒体发射一光束的一光源，以及检测从第一或第二光信息记录媒体反射的光的一检测器；以及21
一控制器(321)，其在从所述第二光信息记录媒体再现信号时使所述光头的所述光源发射具有第一功率的光束或在从第一光信息记录媒体再现信号时使所述的光源发射具有比第一功率高的第二功率的光束。
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