CN1192368C - 光记录媒体、光记录媒体用基板和光盘装置 - Google Patents

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Abstract

在中间地址方式的光记录媒体中，设定地址凹槽(9)的宽度W，使其与使用的光盘装置的光头的激光器波长λ、物镜的数值孔径NA和记录媒体的道间距Tp满足W＝k·Tp/(λ/NA)[这里，0.40≤k≤0.68]。或者，在光盘装置中设置使用从在道方向上分割成2份的光检测器输出的电信号的和信号解调地址信息的第1地址解调电路和使用上述电信号的差信号解调地址信息的第2地址解调电路，根据从两者得到的信息进行地址的检测。由此，对于中间地址方式的光记录媒体的重放，可以提高使用的记录媒体和光盘装置的互换性，同时，可以扩大地址信息解调时的重放余裕度，能够进行高精度的地址检测。

Description

光记录媒体、光记录媒体用基板和光盘装置
技术领域
本发明涉及通过照射激光等进行信息的记录和(或)重放的光记录媒体、光记录媒体用基板和光盘装置。
背景技术
作为大容量、高密度的存储器的光记录媒体正在引起人们的注意，目前正在开发一种可改写的、称之为擦除型的光记录媒体。作为该擦除型光记录媒体的一种，有在圆盘状的透明基板上设置由在非晶状态和结晶状态之间进行相变化的薄膜形成的记录层，利用激光照射的热能进行信息的记录和擦除的记录媒体。
作为该记录层用的相变化材料，已知的有以Ge、Sb、Te、In等为主要成分的合金膜，例如GeSbTe合金。信息的记录大多是利用记录层的部分非晶化形成记号来进行，擦除是通过使非晶态记号结晶化来进行。非晶化通过将记录层加热到熔点以上然后以一定值以上的速度冷却来进行。另一方面，结晶化通过将记录层加热到结晶化温度以上和熔点温度以下来进行。
此外，一般，在基板上预先设置记录重放时使激光跟踪的螺旋状或同心圆状的导引沟(沟)和由凹凸状的凹槽群构成的表示媒体上的位置的地址。此外，在沟和沟之间的区域称作纹间表面，大多只是沟或纹间表面中的一方记录信息，而另一方成为用来分离相邻记录道的防护带。
最近，伴随各种信息设备处理能力的提高，处理的信息量大大增加。因此，需要更大容量的信息的可记录重放记录媒体。作为该大容量的装置，在DVD-RAM等中，采用通过在沟和纹间表面双方记录信息来使道密度增大的方法。这时，把沟和纹间表面的宽度设定成大致相等。在这种记录媒体中，使用在相邻沟道和纹间表面道的中间记录1个对相邻一组沟道和纹间表面道的地址信息的方式。
将这样在相邻沟道和纹间表面道的中间记录的地址称作‘中间地址’，将这种通过使用这样的中间地址使相邻道共用地址信息的记录方式称作‘中间地址方式’。
在特开平10-31822号公报中，作为上述中间地址方式的记录媒体上的地址信息的解调方法，公开了一种使用从光检测器输出的电信号的和信号或差信号进行解调的方法，上述光检测器是光盘装置的光头中具备的，光检测器具有在平行于记录媒体的道的方向上分割成2份的受光部。
因此，如图10所示，在把地址凹槽9配置成交错状的形态下作成记录媒体并对地址重放信号进行了品质评估，配置时对于沟道7的中心和纹间表面道8的中心的距离(道间距)Tp来说，地址凹槽9的中心在记录媒体的半径方向(即垂直道的方向)上偏离沟道7的中心和纹间表面道8的中心约Tp/2，使地址凹槽9的宽度W和道间距Tp相同(即，沟道7和纹间表面道8宽度相同)。评估的结果，对于上述地址重放信号的对称性，在上述和信号和差信号中不同，虽然通过调整地址凹槽的长度对各个信号存在最佳的条件，但是，同时得到双方信号的品质都良好的条件不存在。
即，在将适于使用了和信号的地址信息的解调的记录媒体用于使用差信号进行地址信息的解调的光盘装置的情况下，或在将适于使用了差信号的地址信息的解调的记录媒体用于使用和信号进行地址信息的解调的光盘装置的情况下，任何一种情况都得不到充分的信号品质。存在重放条件的余裕窄的问题。换言之，使用和信号解调地址信息的光盘装置和使用差信号解调地址信息的光盘装置对记录媒体的地址形成条件的离散容许范围窄。
发明内容
本发明解决了现有的课题，其目的在于提供一种所使用的光盘装置的互换性高的光记录媒体及其使用的基板，该记录媒体可以根据从光盘装置的光头中具备的光检测器输出的电信号的和信号和差信号中的任何一种信号可靠地重放地址信息。此外，本发明的目的在于提供一种在地址信息的解调中重放余裕宽且能进行高精度的地址检测的光盘装置。
为了达到上述目的，本发明的光记录媒体(或其使用的基板)是采用中间地址方式的光记录媒体(或其使用的基板)，其特征在于：地址凹槽的宽度(即，在地址凹槽的凹凸深度(或高度)的一半的位置上的、在记录媒体的半径方向上的长度)W对于所述光头的激光波长λ、物镜数值孔径NA、记录媒体的道间距Tp
满足
W＝K·Tp/(λ/NA)
0.40≤k≤0.68的关系。因此，根据从在光盘装置的光头中具备的光检测器的、在与道平行的方向上分割成2份的受光部输出的电信号的和信号和差信号中任何一种信号，都能可靠地重放地址信息，可以提高使用的光盘装置的互换性。
此外，本发明的光盘装置因具有使用上述和信号解调地址信息的第1地址解调电路和使用上述差信号解调地址信息的第2地址解调电路，故可以根据从两者得到的信号进行高精度的地址检测。
本发明还可包括一种光盘装置，通过对光记录媒体进行激光照射来进行信息的记录、重放或擦除，其特征在于，至少具有：
使激光在媒体上聚焦并从反射光中得到重放信号的光头；
包括在上述光头中且具有在与上述记录媒体的道平行的方向上分割成2份的受光部的光检测器；
生成从上述2个受光部输出的电信号的和信号的加法放大器；
生成从上述2个受光部输出的电信号的差信号的差动放大器；
根据上述和信号解调地址信息的第1地址解调电路；
根据上述差信号解调地址信息的所述第1地址解调电路以外的第2地址解调电路。
附图说明
图1是表示本发明的光记录媒体的一实施例的概略结构的平面图。
图2是本发明的光记录媒体的一实施例的主要部分的放大平面图。
图3是表示先有的光记录媒体的光盘装置的第1结构的方框图。
图4是先有的光记录媒体的光盘装置的光头的结构的图。
图5是表示先有的光记录媒体的光盘装置的第2结构的方框图。
图6是地址重放信号的波形图。
图7是表示地址凹槽的宽度和重放信号的不对称度的关系的特性图。
图8是表示地址凹槽和光斑的关系的说明图。
图9是表示本发明的光记录媒体的光盘装置的结构的方框图。
图10是先有的光记录媒体的主要部分的放大平面图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的光记录媒体和光盘装置。
(第1实施例)
第1实施例涉及光记录媒体及其制造时使用的基板。
本发明人以在图10中说明了的中间地址方式的结构作成使地址凹槽9的宽度W变化的各种记录媒体，重放这些记录媒体，并进行了对上述记录媒体的地址部中的从光盘装置的光头中具备的光检测器输出的电信号的和信号和差信号的品质进行测定的实验。结果发现，通过将地址凹槽的宽度W设定在特定的范围内，对上述和信号和差信号都能得到品质良好的地址重放信号。下面，就这一点进行说明。
图1是表示本发明的光记录媒体的概略结构的平面图。图2是表示本发明的光记录媒体的地址部分的结构的局部放大平面图。在图1中，光记录媒体1设置了由多层薄膜形成的记录层6、还设置了由紫外线硬化树脂构成的保护层(未图示)，其中，该多层薄膜是在聚碳酸酯制的厚度为0.6mm的基板5上，依次积层作为电介质的ZnS-SiO2薄膜、作为相变化材料的GeSbTe合金薄膜、ZnS-SiO2薄膜和Al合金薄膜形成的。GeSbTe合金薄膜预先利用激光照射使其结晶化，记录层6的反射率对波长是650nm的光大约是20％。基板5具有用于安装到光盘装置上的中心孔2、形成螺旋状的道3和表示媒体上的位置的地址4。在图1中，只将道3和地址4的一部分夸大后示意性地表示出来。
在图2中，道3由交替设置的深约65nm、宽约0.62μm的沟道7和宽约0.62μm的纹间表面道8形成。信息记录在沟道7和纹间表面道8上。地址4利用(8-16)调制方式编码，在相对基准时钟T的3T～11T的范围内，由具有0.5T单位的长度L的凹凸状的凹槽(地址凹槽)9和间隔构成。地址凹槽9的深度约65nm，把地址凹槽9配置成交错状，其排列的中心在记录媒体的半径方向(即垂直于道3的方向)上偏离沟道7的中心和纹间表面道8的中心约0.31μm，相当于道间距Tp(即，沟道7和纹间表面道8的宽度)的一半。在这次的实验中，对每一块基板，使地址凹槽9的宽度W在0.23～0.40μm的范围内变化。这些基板利用使用了Ni制压模的注射模塑成形技术成形。
图3和图5是表示这次实验使用的光盘装置的原理方框图。图3是根据从光检测器输出的电信号的和信号15S解调地址信息的光盘装置，示出安装了图1所示的记录媒体1的状态。此外，图4示出上述光盘装置的光头14的结构。
在图4中，从由半导体激光器构成的光源23射出的光通过准直透镜24、光束分离器25、1/4波长片26、物镜27聚焦在记录媒体1上。该聚焦的光的焦点可以通过利用音圈28调整物镜27的位置来与记录媒体1中的记录层6对准。从记录层6反射的光再通过物镜27和1/4波长片26，经光束分离器25反射后入射到光检测器20上，变换成电信号。光检测器20具有在与记录媒体1的道平行的方向上分割成2份的受光部21和22。这里，半导体激光器23的波长是650nm，物镜27的数值孔径是0.60。
图3所示的光盘装置包括：安装记录媒体1并使其旋转的主轴电机10；收发用于记录或重放的数据11S等的控制器11；将记录的数据变换成记录信号的调制器12、按照上述记录信号驱动半导体激光器的激光器驱动电路13；具有上述半导体激光器并使激光在记录媒体1上聚焦来进行信息的记录，同时从反射光中得到重放信号的光头14；输出从光头14中具备的光检测器20的受光部21和22输出的电信号的和信号15S的加法放大器15；输出从上述受光部21和22输出的电信号的差信号16S的差动放大器16；根据和信号15S解调地址信息的地址解调电路17、根据和信号15S解调道上记录了的数据的数据解调电路18、根据差信号16S来控制光头14，使激光适当地扫描记录媒体1的道的道控制电路19。
图5示出根据从光检测器20输出的电信号的差信号16S解调地址信息的光盘装置。该光盘装置具有与使用图3说明了的光盘装置大致相同的结构，只是地址信息的解调方法不同。在图5中，地址解调电路29根据从差动放大器16输出的电信号的差信号16S解调地址信息。除此之外和图3相同，对相同的结构要素附加同一符号并省略详细说明。
使用上述图3和图5的光盘装置和记录媒体，使上述记录媒体以8.2m/sec的线速度旋转，同时照射强度1mW的激光，测定从上述记录媒体的地址部中的加法放大器15输出的信号(即，从光头14中具备的光检测器20输出的电信号的和信号)和从差动放大器16输出的信号(即，从光头14中具备的光检测器2 0输出的电信号的差信号)的品质。
图6(A)和(B)是示意性地示出地址部重放时的上述和信号和上述差信号的电压绝对值的波形图。信号品质的测定通过计算以下定义的不对称度X1和X2来进行。
当是和信号时，在图6(A)中，当设最大振幅为I1max，振幅最大的部分的高电平侧和振幅最小的部分(设这时的振幅为I1min)的高电平侧的电压差为I1β，振幅最小的部分的低电平侧和振幅最大的部分的低电平侧的电压差为I1α时，则不对称度X1为
X1＝(I1β-I1α)/2I1max。
当是差信号时，在图6(B)中，当设最大振幅为I2max，振幅最大的部分的高电平侧和振幅最小的部分(设这时的振幅为I2min)的高电平侧的电压差为I2α，振幅最小的部分的低电平侧和振幅最大的部分的低电平侧的电压差为I2β时，则不对称度X2为
X2＝(I2β-I2α)/2I2max。
上述不对称度越接近0越好，一般，最好在±0.1的范围内。
上述实验的结果如图7所示。图7示出对各地址凹槽形状的上述和信号和上述差信号的不对称度。从该结果可知，差信号的不对称度(图7的空白圆)比和信号的不对称度(图7的黑圆)小，随着地址凹槽的宽度的减小，和信号和差信号的不对称度的差有减小的趋势。
该现象可以考虑有如下理由。
图8(A)和是8(B)表示地址重放时的地址凹槽和激光的光斑的关系，图8(A)示出光斑30位于长度为11T的地址凹槽9a上的情况，图8(B)示出光斑30位于长度为3T的地址凹槽9b上的情况。在图8(A)和8(B)中，横向是记录媒体的圆周方向，光斑30沿箭头方向扫描。
在象图8(A)那样的长凹槽的情况下，因在光斑30内不存在圆周方向的边缘部，故反射光和道部同样，只在垂直于圆周的方向(即，记录媒体的径向)上发生衍射。
与此相对，在象图8(B)那样的短凹槽的情况下，因在光斑30内存在圆周方向的边缘部，故除了在垂直于圆周的方向上发生衍射之外，在圆周方向上也发生衍射。在该圆周方向上衍射的光通过入射到用图4说明了的受光部21和22，产生使差动放大器16的输出降低的效果。因此，上述差信号中的不对称度比上述和信号中的不对称度小。
此外，随着地址凹槽的宽度的减小，上述差信号中的不对称度与上述和信号中的不对称度之差减小，这是因为由于凹槽的宽度变小而使上述圆周方向上的边缘衍射的光的强度降低的缘故。
当和信号和差信号的不对称度的差增大时，要得到和信号和差信号两者的信号品质都良好是困难的。例如，当因凹槽长度误差等引起的不对称度的变化相当于上述容许范围的一半、即±0.05时，为了确保该余裕，和信号和差信号的不对称度的差必需在0.1以内。在这次的实验范围内，因凹槽的宽度是在0.39μm以下的范围内故满足该条件。此外，当凹槽的宽度小于0.23μm时，则不能得到足够的信号强度。因此，凹槽宽度最好在0.23～0.39μm的范围内。
可以认为，在这次实验的范围之外，只要是光学上相似的凹槽形状和激光束形状，都能够满足上述条件。因此，若用与道间距Tp的关系来表示地址凹槽的宽度W，则这一次求出的较为理想的地址凹槽的宽度W可以表示为满足：
W＝K·Tp/(λ/NA)
0.40≤k≤0.68关系的范围。
此外，上述不对称度的值随地址凹槽的长度的变动而变化，但差信号中的不对称度比和信号中的不对称度小的相对关系不变。因此，通过将地址凹槽的形状设定成使和信号中的不对称度在0～0.05的范围内，可以得到和信号和差信号两者都更好的地址重放信号。
再有，在上述实施例中，作为记录层，使用了GeSbTe合金作为相变化材料，但也可以使用磁光记录材料、有机色素等其它材料。进而，记录媒体也不限于可改写的擦除型记录媒体，也可以是只能记录一次的追记型记录媒体。此外，作为基板材料，也可以使用丙烯基等除聚碳酸酯之外的材料。此外，地址凹槽也可以不配置成交错状，而配置成一列。进而，虽然示出了使道3形成螺旋状的例子，但也可以形成同心圆状。
(第2实施例)
第2实施例涉及使用了上述光记录媒体的光盘装置。
图9是表示本发明的一实施例的光盘装置的结构的方框图。该光盘装置具有与用图3、图5说明了的光盘装置大致相同的结构，只是地址信息的解调方法不同。在图9中，第1地址解调电路17根据从加法放大器15输出的和信号15S解调地址信息，第2地址解调电路29根据从差动放大器16输出的差信号16S解调地址信息。
通过具有2个地址解调电路17、29，即使记录媒体1的地址形成条件有差别，也可以使用至少一方的地址解调电路进行高精度的地址检测。此外，作为记录媒体1，通过使用第1实施例中说明了的本发明的光记录媒体，可以在两个地址解调电路17、29中解调地址信息，所以，可以进一步提高地址检测的精度。
再有，在图9中，对和图3、图5一样的结构要素附加同一符号并省略详细说明。
以上说明了实施例充其量只是为了说明本发明的技术内容而设计的，本发明并不限于这样的具体实施例，可以在本发明的精神和权利要求书记载的范围内进行各种各样的变更并加以实施，对本发明应作广义的解释。

Claims (2)

1.一种光盘装置，通过对光记录媒体进行激光照射来进行信息的记录、重放或擦除，其特征在于，至少具有：
使激光在媒体上聚焦并从反射光中得到重放信号的光头；
包括在所述光头中且具有在与所述记录媒体的道平行的方向上分割成2份的受光部的光检测器；
生成从所述2个受光部输出的电信号的和信号的加法放大器；
生成从所述2个受光部输出的电信号的差信号的差动放大器；
根据所述和信号解调地址信息的第1地址解调电路；
根据所述差信号解调地址信息的所述第1地址解调电路以外的第2地址解调电路。
2.权利要求1记载的光盘装置，所述光记录媒体在圆盘状的透明基板上设置了记录层，其特征在于：
在所述基板上具有由呈螺旋状或同心圆状交替配置的沟道和纹间表面道构成的信息道和由凹凸状的凹槽群构成的表示所述记录媒体上的位置的地址，
构成所述地址的凹槽群配置成其中心在所述记录媒体的半径方向上偏离沟道的中心和纹间表面道的中心仅约为道间距的1/2，
所述凹槽的宽度W对于所述光头的激光波长λ、物镜数值孔径NA、所述记录媒体的道间距Tp应满足：
W＝K·Tp/(λ/NA)
0.40≤k≤0.68
的关系。
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