CN1197066C - 光记录介质 - Google Patents

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Abstract

一种光记录介质包括一个基层和一个形成在基层上的光透过层，其中该基层具有一个信息信号部分形成在激光输入的侧面的表面上。光透过层厚度t至少在信息信号部分的一个区域中在t＝3到177μm的范围内。如果光透过层的不均匀性为Δt，那么用于再生或记录和再生的光学系统的N.A.和波长λ满足Δt≤±5.26(λ/N.A.4)(μm)。光迹间距P和倾斜θ满足P≤0.64μm以及θ≤±84.115°(λ/N.A.3/t)。这种光记录介质允许8GB的记录容量。

Description

光记录介质
技术领域
本发明涉及一种光记录介质，该介质具有至少一个具有一个信息记录层的光透过层并形成在基板的一个主表面上并且通过来自一光透过层侧的再生光的照射用于再生信息。
本发明尤其涉及一种光记录介质，通过确定光透过层厚度、厚度不均匀性(unevenness)、倾斜(skew)等等之间的关系，该介质具有巨大的容量，本发明还涉及一种用于记录或记录和再生光记录介质的光盘设备。
背景技术
在一个侧面上能够记录和再生四小时量的NTSC信号数据的光记录介质已经被推出作为下一阶段的光记录介质。
这一推出的光学介质的用途允许一个家用视盘录像机记录和再生四个小时的数据，因此上述的光学介质具有一种新记录介质的功能，并能够与当前录像机(VCR)所使用的盒式磁带互换。
由于上述光记录介质与致密盘(CD)具有相同的形状和大小，所以上述光记录介质可以成为一种用户熟悉的产品，这样的用户习惯于CD的轻松处理和操作。
进一步，如果利用上述光记录介质的最为重要的快速访问特征，就有可能实现一种产品，该产品不仅可作为一种小型的、易于操作的录像机，而且具有各种功能如：录象、放像、追踪再现、编辑等等，并且这些功能能够即时实现。
实现这样的产品需要具有8GB或更大的存储容量。
然而，还不存在这样一种光记录介质，这种介质仅在一个侧面上具有单层的信息记录层并且具有8GB或更大的存储容量。
早先推出的数字多能盘(DVD)当波长λ为0.65μm而数值孔径(N.A.)为0.6时在信息记录部分的一个区域中具有4.7GB的存储容量，也就是，该区域在盘半径方向上从距离盘中心24mm的部分到58mm的部分范围之内。
如果要求大存储容量而不改变信号格式如纠错码(ECC)、调制系统及类似因素，那么实现8GB或更大的存储容量需要建立下面的等式(1)。
4.7×(0.65/0.60×N.A./λ)2≥8    …(1)
根据上述等式(1)，N.A./λ≥1.20必须成立。
这一要求的研究揭示了将波长λ设置为更短或者将N.A.设置为更大是必要的。
为了满足上述条件，如果N.A.的值被设置为更大，那么降低照射用再生光所透过的光记录介质的光透过层的厚度是必要的。
这一设置的原因是盘表面被垂直于一个光拾波器(pickup)的光轴的一个表面错位的允许角度(倾斜角)变小了。特别是，倾斜角很容易被光记录介质的基(base)厚度导致的像差(aberration)所影响。
缘于同样的原因，光透过层厚度的不均匀性必须被限制在一个特定的值或更小。
发明内容
考虑到这些方面，本发明的一个目的是提供一种光记录介质，该介质允许一个特别大的N.A.值并且其中能够记录例如8GB或更多的庞大的信息量。
根据本发明的一个方面，一种用于光学系统的光记录介质具有波长为λ的记录或再现光以及数值孔径为N.A.的物镜，并且满足λ≤0.68μm，N.A./λ≥1.20，所述光记录介质包括：一基层，该基层具有形成在激光入射侧的表面上的信息信号部分；和形成在所述基层上的光透过层，其中所述光记录介质满足所述光透过层的厚度t在t＝3到177μm的范围之内，所述光透过层的不均匀性Δt≤±5.26(λ/N.A.4)μm，光迹间距P≤0.64μm，所述光迹间距的不均匀性ΔP≤±0.04Pμm，线性密度d≤0.1161/Pμm/bit，倾斜θ≤±84.115°(λ/N.A.3/t)，偏心率E≤67.57Pμm，表面粗糙度Ra≤±3λ/100。通过使记录和再生系统满足λ≤0.68μm和N.A./λ≥1.20，光记录介质被记录或再生。这种光记录介质允许8GB的记录容量。
附图说明
图1是一图形，该图形显示了有关与光透过层的不均匀性相关的偏差(jitter)值改变的实验数据；
图2是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的一个例子；
图3是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的一个例子；
图4是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的另一个例子；
图5是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的再一个例子；
图6是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的另一个例子；
图7是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的另外的一个例子；
图8是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的再一个例子；
图9是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的一个例子；
图10是一个图，该图显示了一种用于制造一种根据本发明的光盘的方法；
图11是一个薄平基板的示意性的截面视图的一个例子，该基板形成了根据本发明的一种多层光盘；
图12是一个图，该图显示了用于制造一种根据本发明的多层光盘的方法；
图13是一个图，该图显示了用于制造一种根据本发明的多层光盘的方法；
图14是一个图，该图显示了用于制造一种根据本发明的多层光盘的方法；
图15是一个图，该图显示了用于制造一种根据本发明的光盘的方法；
图16是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的一个例子；
图17是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的另一个例子；
图18是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的具有双层结构的一种光记录介质的一个例子；
图19是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的具有三层结构的一种光记录介质的一个例子；
图20是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的另一个例子；
图21是一个示意性的截面视图，该视图显示了根据本发明的一种光记录介质的再一个例子；
图22是一个两组透镜的放大图。该透镜在一个光学系统中用于记录和再生一个本发明所应用的光盘；
图23是一个图，该图显示了在根据本发明的光盘的光透过层中被测量的双折射(birefringence)量的结果；并且
图24是一个图，该图显示了在根据本发明的光盘的光透过层中被测量的双折射量的结果。
具体实施方式
根据本发明的一个实施方式的光盘在此之后将参考对应的附图详细描述。
在这一实施方式中，本发明被应用于这样一种光盘，该光盘上的信号通过激光照射读出，而激光透过一个基层上的光透过层，例如，一个具有信息记录层的基板。
在一般的光记录盘中，盘倾斜范围(margin)θ、N.A.的值和光透过层的厚度彼此间相互关联。针对已被广泛证实具有实际播放能力的CD，日本专利公布号为H3-225650的专利公布了这些参数和范围θ间的一种相互关系。
根据上述公布，足以建立下面的等式(2)。
θ≤±84.115(λ/N.A.3/t)    …(2)
这一标准能够应用于根据本发明的光记录介质。
当光盘大量生产时所需的倾斜范围θ的特定限制值被恰当地设置为0.4°，其原因是从光盘大量生产的角度看，如果限制值被设置为小于上述值，那么光盘的产量会降低并且因此其中的制造费用会增加。在已有的记录介质中，CD的倾斜范围θ的限制值是0.6°并且DVD的限制值为0.4°。
因此，设置的光透过层厚度是在这样的假设下计算的，该假设为在θ＝0.4°的条件下激光的波长被设置得更短同时N.A.的值被设置得更大。如果设置λ＝0.65μm，那么N.A.的值必须设置为0.78或更大。这导致t≤288μm。
如果激光的波长进一步变的更短并且接着设置λ＝0.4μm，那么光透过层的厚度t在N.A.≤0.78不变的假设下被设置为t≤177μm。在这种情况下，如果利用一个用于制造CD和类似产品的、具有厚度为1.2mm基板的已有的设备，那么整个光盘的厚度最大大约为1.38mm。
考虑在磁光(magneto-optical)盘中使用的磁场调制，所以最好降低光透过层的厚度。如果厚度设置为30μm或更小，那么记录和再生磁光盘就很容易。
确定光透过层厚度的下限依赖于用于保护记录薄膜或反射薄膜的光透过层的保护功能。考虑到光记录介质的可靠性和后面描述的在光透过层表面上的两组透镜冲突的影响，厚度的下限需要设置为3μm或更大。
如上描述，N.A./λ值的增加对于光记录介质的存储容量的增加是不可缺少的。在这种情况下，为了达到8GB的存储容量，至少设置N.A.值为0.7或更大同时设置激光的波长λ为0.68或更短是必要的。由于在光透过层厚度和倾斜之间存在上述的关系，光透过层的厚度t被适当地设置在3到177μm范围之内以便允许使用从已有的红色激光到可望在未来流行的蓝色激光范围之间的激光器。
为达到本发明的大记录容量(8GB)的目的必须改变光迹间距P和线性密度d。为此，必要的条件是满足下面的等式(3)。
(0.74/P)×(0.267/d)≥8
 d≤0.1161/P(μm/bit)    …(3)
当P＝0.58μm时，不等式d≤0.206μm/bit成立。这一例子的计算参考了DVD-ROM(只读存储器)的值。因此，考虑到用于记录和再生的信号处理技术(也就是，部分响应最大似然PRML的应用，ECC和类似编码的冗余的减少)的进步，可望将线性密度增加15％，并且从而有可能增加光迹间距P到该范围。这揭示了光迹间距P的最大值为0.64μm。
另外，光迹间距的变化ΔP的容许值被严格设置。如果光盘具有CD或DVD的相同记录和再生参数，那么从DVD中使用的0.74的光迹间距和±0.03的允许值中获得下面的等式(4)。
ΔP≤±0.03P/0.74＝±0.04P    …(4)
因此，如果P＝0.56成立，那么ΔP≤±0.023μm就成立。
另外，光透过层厚度的不均匀性必须更精确地改进。
如果光透过层的厚度偏离中心值(该中心值是设计再生物透镜的基础)与由一点上的不均匀厚度的影响产生的像差量与波长和N.A.值的四次幂成比例。因此，如果需要通过将N.A.的值设置得更大并且将波长设置得更短来增加记录的密度，那么要更严格地限制光透过层厚度的不均匀性。作为一个特定系统例子的CD实际上与建立的N.A.＝0.45和用于光透过层不均匀厚度的标准允许值±100μm一起使用。
DVD具有N.A.＝0.6和±30μm的不均匀厚度的标准允许值。如果使用CD中±100μm的允许量，那么厚度的不均匀性Δt由下面的等式(5)表达。
Δt＝±(0.45/N.A.)4×(λ/0.78)×100
   ＝±5.26×(λ/N.A.4)μM
(其中N.A.代表一个数值孔径)               …(5)
图1显示了当光透过层厚度的中心值为100μM并且当波长为0.68μM而N.A.的值为N.A.＝0.875时获得的光透过层厚度不均匀性和偏差值之间关系的实验结果。
图1的研究揭示了当偏差值为8％(该偏差值是在没有倾斜等所导致的变化发生时获得的偏差的参考值)时，光透过层厚度的不均匀性在此时大约为±7μm。从等式(5)获得的值是6μm。这意味着一个令人满意的信号可以从满足上述标准的盘介质处获得。
因此，允许的光透过层厚度的不均匀性Δt必须设置在±5.26×(λ/N.A.4)范围之内。
由于光透过层厚度的产生依赖于使用记录和再生激光照射的光盘表面是均匀的假设，所以有可能通过偏离其中的焦点来校正像差。然而，如果光透过层厚度在这一照射区域是不均匀的(也就是在点中)，那么就不可能通过调整焦点来校正像差。关于厚度的中心值，这一不均匀性Δt必须限制在±3λ/100或更小。
另外，光记录介质的偏心率(eccentricity)E如下面等式(6)那样设置，而DVD的偏心率为50μm。
E≤50×P/0.74＝67.57P(μm)    …(6)
如上所述，光记录介质为达到允许8GB存储容量的高密度所需要的条件的小结如下。
记录和再生光学系统满足λ≤0.68μm并且N.A./λ≥1.20。光记录介质具有一个光透过层--至少在信息信号部分的区域--具有厚度t＝3到177μm并且厚度不均匀性Δt≤±5.26(λ/N.A.4)(μm)，而且也具有光迹间距P≤0.64μm，允许值ΔP≤±0.04Pμm，线性密度d≤0.1161/P(μm/bit)，盘倾斜(弯曲)θ≤84.115×(λ/N.A.3/t)，偏心率E≤67.75P(μm)并且表面粗糙度Ra≤±3λ/100(在点照射区)。
基板利用压模通过注入成型形成，该压模实现了满足根据本发明的光记录介质所需的上述规格的间距和间距变化。由于通过常规机器利用丝杆(screw)实现输送(feeding)操作难于制造这样的具有较小间距变化的高精度压模，上述的压模是使用具有带线性马达的输送结构的原始盘曝光设备来制造的。另外，一个光学系统使用一个用于减小空气运动的包装覆盖，并且在激光和曝光设备之间提供了一种振动隔离(vibroisolating)材料用于除去曝光激光所用冷却水的颤动。
在这一实施方式中，由于反射薄膜或记录薄膜在基板的信息信号表面上形成并且信息通过其上的光照射记录和再生，所以考虑到当薄膜形成时一个记录信号的失真，必须在基板上形成一个凹坑(pit)。
例如，如果当从基板(基)侧面观察信号凹坑时，具有10GB存储容量的一个ROM类型盘的信号凹坑的不对称性是25％，那么从与基侧面对应的侧面观察到的信号凹坑的不对称性为10％。特别地，由于信号从与基侧面对应的光透过层侧面读出，所以当基板形成时凹坑的不对称性必须设置为25％，以便当从光照射侧面观察到凹坑时能够形成具有10％不对称性的凹坑。
同样地，当信息记录在和再生于形成在一张记录盘上的凹槽时(也就是，记录和再生表面上的凹的部分)，由于凹槽占用(duty)率发生改变，也就是，在记录薄膜形成之后导向(guide)凹槽变的更加狭窄，例如，必须布置压模的形状以便更宽的凹槽能够形成。例如，当信息同时记录在凸岛(land)和凹槽两者之上，光照射侧面上测量的接触面和凹槽宽度的占用率最好设置为55％到65％，以便获得最终50％的占用率。
由于形成单面盘要求有一定硬度，所以要求根据本发明的光记录介质的基板具有大约0.6mm或更大的厚度。如果制造如上所述的具有两个彼此粘结在一起的基板的光记录介质，那么设置基板的厚度大约为0.3mm是合适的。
如图2所示，记录薄膜或反射薄膜形成在基板10的信息信号部分11之上。如果盘为ROM类型的，那么形成由铝或类似材料组成的反射薄膜以便达到20到60nm的厚度。
如果盘是相变类型的，那么信息记录薄膜的形成是按照所述顺序连续形成铝薄膜、GeSbTe薄膜和硫化锌-二氧化硅薄膜实现的。
如果盘是磁光盘，那么信息记录薄膜的形成是按照所述顺序连续形成铝薄膜、氮化硅薄膜、TbFeCo薄膜和氮化硅薄膜实现的。
如果盘是单次写入(write-once)类型的，那么形成信息记录薄膜通过喷涂金或铝并且接着涂上青色素(cyanin)系统或酞氰(phthalocyanine)系统的有机色素薄膜以干燥。
如图2所示，记录和再生光的照射来自与基板10相对的侧面的记录和再生物镜透镜L。
如图3所示，光透过层12进一步在信息记录薄膜上形成紫外线硬(curing)树脂(resin)。例如，光透过层12能够通过在基板10的一个表面上旋转-拉长滴下的紫外线硬树脂并经过光照凝固而形成，其中在该表面上能够形成具有任一上述结构的膜。
从形成具有上述厚度的光透过层12的角度看，对于紫外线树脂具有从300cps到30000cps范围内的粘性是恰当的。
例如，如果采用在25℃时具有5800cps粘性的紫外线硬树脂，那么紫外线硬树脂被滴在基板上并且基板以2000rpm的速率旋转11秒。接着，能够最后形成具有100μm厚度的光透过层12。
当通过使用液体紫外线硬树脂形成光透过层12时，如果液体紫外线树脂在基板10的内部边沿(periphery)部分滴下，也就是，在半径方向上偏离盘中心25mm的位置并且接着旋转-拉长，内部边沿的厚度就变的不同于外部边沿的厚度，这是因为离心力和粘性阻力之间的关系。差异量可达到30μm或更大，并且因此不能满足上述的厚度允许值。
为了避免这一缺点，在基板的中心孔径13采用某种方法遮盖的状态下，紫外线硬树脂在基板10的中心部分滴下是有效的。例如，具有0.1mm厚度的聚碳酸酯板料(polycarbonate sheet)被处理以便产生一个30nm直径φ的圆形并且被粘结到中心孔径10h。接着，紫外线硬树脂滴下再接着通过紫外线照射被凝固，并且从那之后，中心孔径被再次打孔。根据这一方法，有可能实现这样的光透过层12，该光透过层的内部和外部边沿之间的厚度差异被限制在10μm(p-p)或者更小。
当光透过层12形成时，为了防止光透过层12从光盘的最外边沿突出，在参考CD的120mm直径和类似的直径的基础上，要求设置120mm+7mm的值作为光盘直径的最大值。
如图4所示，光透过层12可以通过将聚碳酸酯板料14与100μm厚度的紫外线硬树脂15粘结来形成。在这种情况下，需要将板料14厚度的不均匀性与粘结的紫外线硬树脂15的厚度的不均匀性的和设置到10μm p-p或更小。
与基板10具有相同直径的板料14通过粘结紫外线硬树脂15被放置在基板10之上，并且紫外线硬树脂15通过采用板料14作为其重力被旋转-拉长。作为结果，形成了特别薄的紫外线硬树脂层。因此，其中的整个厚度的不均匀性能够完全限制到10μm p-p。
本发明能够应用于具有多层结构的光记录介质上，如图5所示，其中第二记录层18是通过形成在基板10上的第一记录层17上的中间层16而形成的。
在具有上述结构的光盘中倾斜往往是容易出现的。如图6所示，为了减小倾斜，涂上紫外线硬树脂作为基板10表面上的倾斜纠正成分(member)19是有效的，该表面与光透过层12形成的表面相对。
倾斜纠正成分19是通过涂上与光透过层12相同的材料或者在凝固后薄薄地涂上一种材料形成的，该种材料与光透过层12的材料相比具有较高的收缩率。
为了记录和再生一种高记录密度的光记录介质，需要一种光学拾波器，该拾波器具有一个后面将描述的较高N.A.的物镜透镜。在这种情况下，物镜透镜和光透过层表面间的距离(此后引用为工作距离W.D.)与普通拾波器所采用的距离相比必须设置得更窄。
然而，在这种情况下，物镜透镜可能会与光透过层表面碰撞，并因此损坏它。
为了防止由碰撞带来的这一损坏，如图7所示，提供硬涂层20(具有比铅笔硬度H更高的硬度)是有效的。
如果光透过层12被制得很薄，它往往易于接受来自灰尘的有害影响。因此，硬涂层20应该具有抗静电(antistatic)功能。这一抗静电功能能够防止灰尘被光盘表面所吸收。
如果被测量的光波长为780nm，那么根据本发明的光盘的光透过层中的双折射量最好设置为平均15nm或更小，当光往返于外部并且其中在光盘径向位置中的双折射量的变化为15nm p-p(峰-峰)或更小时。
通过使用根据本发明的光盘，信号被实验性地记录和再生，该光盘具有使用聚碳酸酯板料附带100μm厚度的作为信息记录层的相变薄膜形成的光透过层。在这种情况下，当线性密度是0.21μm/bit时，获得8％的偏差值。上述光盘的双折射量被测量。图23显示了测量的结果。在图23中，横坐标代表径向位置(nm)，纵坐标代表双折射量(nm)。在图23中，双折射量的分布由一个纵向段表示，并且平均值由纵向段和横向段间的交叉点表示。双折射量能够设置为平均15nm或更小，当光往返于外部并且其中在光盘径向位置中的双折射量的变化能被设置为15nm p-p(峰-峰)或更小时。
同样的实验性记录和再生操作通过使用根据本发明的光盘实现，该光盘通过在信息记录层上涂上液体光硬树脂作为相变薄膜并且旋转-拉长树脂以通过光照射涂上相同的材料来形成。
在这种情况下，当线性密度为0.21μm/bit时，获得7％的偏差值。上述光盘的双折射量被测量。图24显示了测量的结果。在图24中，横坐标代表径向位置(nm)，纵坐标代表双折射量(nm)。在图24中，双折射量的分布由一个纵向段表示，并且平均值由纵向段和横向段间的交叉点表示。当与获得的双折射量相比较，双折射量能够进一步减小，当光透过层形成了聚碳酸酯板料时，也就是，能够设置为平均5nm或更小，当光往返于外部并且其中在光盘径向位置中的双折射量的变化能够设置为5nm p-p(峰-峰)或更小时。
如上所述，与常规CD和DVD比较，CD和DVD表面中的100nm的双折射量揭示了根据本发明的光盘具有稳定和出色的特性。
如果对根据本发明的光记录介质的信息记录层的表面进行硅烷处理，那么有可能改善信息记录层和形成光透过层的紫外线硬树脂之间的紧密粘附。
根据本发明的光记录介质可能具有一个通过喷涂形成在光透过层表面上的抗反射薄膜。
抗反射薄膜的折射率(refractivity)N最好设置得低于光透过层的折射率。如果用于记录和再生的光波长为λ，那么抗反射薄膜的厚度最好设置为(λ/3)/N(nm)或更小，最佳为(λ/4)/N(nm)或更小。
当根据本发明的光记录介质的N.A.值变得越来越高时，记录和再生光的入射角变的更大，从而使光透过层表面上的光反射不能被忽视。
例如，在N.A.＝0.45的情况下，记录和再生光的入射角为26.7°，并且在N.A.＝0.6的情况下，记录和再生光的入射角为36.9°。
在N.A.＝0.8的情况下，记录和再生光的入射角为53.1°。
已经确定：光透过层表面上的光反射率依赖于记录和再生光的入射角。如果光透过层的反射率为1.52，那么一个S偏振成分的表面反射率超出15％(参考Kino Melles Griot公司出版的”Guide for Laser andOptics”的168页)。在这种情况下，导致了光量损失的问题并且有效的N.A.会下降。
为了避免上述问题，形成一个抗反射薄膜是有效的。
已经知道：如果光透过层的折射率为1.52，那么一种用于具有大约1.23的光折射率的抗反射薄膜的材料的使用是理想的(参考Kyoritsu出版公司出版的光技术系列Vol.11中的”Optical Thin Film”的28页)。在工业领域，采用具有1.38折射率N的二氟化镁。
如果记录和再生光的波长为650nm，用于(λ/4)/N(μm)条件的变量的各种值的替代揭示了最好形成抗反射薄膜以便达到大约120nm的厚度。
已经确定：如果光透过层表面上的光的反射量从0到(λ/4)/N(μm)的范围内减小，那么当该量为(λ/4)/N(μm)时变得最小。已经确定：另一方面，如果抗反射薄膜的厚度超出(λ/4)/N(μm)，那么光反射量增加并且当为(λ/2)/N(μm)时达到最大。基于这些事实并考虑到工业薄膜形成技术，已经确定：将抗反射薄膜的厚度设置为(λ/3)/N(μm)或更小实际上就足够了。
当抗反射薄膜如上所述形成光透过层的表面时，也就是，一个具有(λ/4)/N(μm)的单层的二氟化镁薄膜被形成当光透过层上的抗反射薄膜具有1.52的折射率，如果使用具有550nm波长的记录和再生光，那么有可能减少其中50％或更多的光量，当记录和再生光的入射角增加到大约60°时(参考Kino Melles Griot公司出版的”Guide for Laser and Optics”的174页)。
根据本发明的光盘可能具有图8中显示的结构，在图8中的两个基板51、52彼此粘结在一起，它们每个具有的厚度为最终获得的基板10厚度的一半。在这种情况下，由于具有0.6mm厚度的两个基板51、52的每个均有光透过层--具有最大为170μm的厚度以及在两个基板上形成--被彼此粘结在一起，盘厚度变为(0.6+0.17)×2+(粘结层的厚度)。如果粘结层的厚度是0.06mm，那么盘厚度为1.60mm。如图9所示，光盘可能在一个基板50的两个表面上都形成信息信号记录表面和光透过层。
将要描述制造根据本发明的光记录介质的一种方法。
如图10所示，准备了通过挤压或浇铸制造的厚度为100μm的聚碳酸酯板料40。压模41加热到比玻璃溶化点更高的一个温度，并且滚筒42迫于压力被压到板料40。在这种情况下，例如，压力能够设置为280kgf。
在上述操作之后，如图11所示，压模41的凹坑或波导凹槽被转移到板料40。在冷却之后，板料40从压模41处被脱壳，从而形成了100μm厚度的薄平基板43。
随后，反射薄膜或记录层通过与上述制造方法相同的过程形成在波导凹槽上。
可以使用图11中显示的薄平基板43制造具有多层结构的光记录介质。
在这种情况下，如图12所示，液体紫外线硬树脂60滴到压模141上，并且在图11中显示的薄平基板43被布置在液体紫外线硬树脂60上，使其记录层侧面与其保持接触。
如图13所示，在薄平基板43通过液体紫外线硬树脂60布置在一个旋转设备61上的状态中，压模141被旋转以拉长液体紫外线硬树脂，压模上的薄平基板被碾压，因此要求的液体紫外线硬树脂的厚度被设置为20μm。随后，如图14所示，来自灯62的紫外线从薄平基板43的一个侧面照射，因此，液体紫外线硬树脂被凝固。
如图15中所示，厚度为20μm的薄平基板43和凝固的紫外线硬树脂60从压模141处被整体脱壳。
由硅混合物、铝、金或类似材料构成的金属薄薄膜形成在微小的凹面和凸起上，因此通过压模141转移到紫外线硬树脂60，并且因而能够形成记录层。
能够制造具有三个记录层或更多的光盘，通过反复执行关于图12到图15中描述的过程。
如图16所示，经注入成型获得的基板通过紫外线硬树脂以20μm的间隔粘结到上述最后获得的记录层。因此，能够获得高密度的光盘。
如图17所示，由铝、金或类似材料构成的高反射薄膜70在最终获得的记录层上形成，并且进一步一个保护薄膜71在高反射薄膜70上形成，因此，使得制造一种具有多层结构的薄光盘成为可能。
在这种情况下，如果记录层数为N，最终获得的光盘的厚度是一些厚度的和，这些厚度的获得是通过多层之间的紫外线硬树脂层厚度乘以N和高反射薄膜70与保护薄膜71的总厚度，如5μm。特别地，如果多层之间的紫外线硬树脂层厚度是20μm、高反射薄膜70与保护薄膜71的总厚度为5μm，并且光盘具有四层结构，那么整个光盘的厚度为185μm。
然而，由于如此获得的光盘具有较低的强度，有必要将硬的厚平板粘结到薄平基板43的侧面以支撑它们或者通过利用一种当高速旋转时易曲的光盘能够变得平整的现象来记录和再生信息。
邻近记录层和拾波器透镜的可移动距离之间的厚度为值20μm，其中邻近记录层是上述的记录层，其确定基于最终获得的光盘的层数，而拾波器则用于记录和再生光盘。
如果透镜的可移动距离，也就是，两组透镜的间隔为50μm，如图18所示，那么以间隔50μm通过紫外线硬树脂足以将基板10和薄平基板43彼此粘结在一起。如果制造具有如图19所示的三层结构的光盘，那么以间隔25μm足以在基板10和薄平基板43之间形成记录层。
除了具有上述结构的光盘外，本发明能够应用于一种光盘，该光盘的形成是经过如图20所示的紫外线硬树脂通过将薄平基板43和具有盘形状的基板50挤压在一起，并且依靠来自透明基板侧面的紫外线的照射将彼此粘结在一起，其中基板50经过注入成型制造。
根据本发明，如图21所示，制造最终具有4层结构的光盘是经过将薄平基板43放置在基板50上并且通过来自薄平基板43的侧面的紫外线照射将薄平基板43粘结到基板50，其中基板50具有微小的凹面和凸起，当依靠注入成型经紫外线硬树脂将薄平基板43挤压到基板50上时在其两侧面形成记录层。
下面将描述在基板上形成的凹坑或深度。在此之后，假设光透过层的折射率为N。
能够获得最高调制的凹坑或凹槽中的深度为(λ/4)/N。在光记录介质或ROM类型及类似介质中的凹坑或凹槽的深度被设置为上述值。
如果在凹槽记录或接触面记录中，由于推挽操作获得一个轨道错误信号，那么当凹坑或凹槽的深度达到(λ/8)/N时，推挽信号变得最大。
另外，如果信号记录在接触面和凹槽两者之上，那么考虑到相互干扰(crosstalk)和交叉擦除(cross-erasure)特性，凹槽深度必须与伺服信号的特性共同设置。从实验结果的研究中确定出：当凹槽深度在(λ/6)/N或(λ/3)/N值附近时相互干扰变得最小并且随着凹槽的加深，交叉擦除的影响减小。如果在考虑到凹槽弯度和类似情况下满足相互干扰和交叉擦除两个特性，那么当深度在(3/8λ)/N值的附近时，这两个特性达到最佳。根据本发明的高记录密度的光记录介质能够应用于具有在上述范围内的凹槽深度的光记录介质。
下面将描述一种用于实现较高N.A.的布局。图22显示了一种用于实现较高N.A.的光盘设备的透镜的布局，也就是，其中两组透镜的布局。
如图22所示，光盘设备在一个第一透镜31和盘21之间提供了一个第二透镜32。
由于光盘设备具有一个两片型透镜的布局，所以有可能设置N.A.为0.7或更大，并且也有可能将第二透镜32的一个第一平面32a和盘21的表面之间的间隔缩小。
形成第一和第二透镜31、32的一个第一平面31a、一个第二平面31b、一个第三平面32a和一个第四平面32b作为非球面平面是需要的。
由于使用两片型透镜，所以有可能记录和再生具有高记录密度的上述光记录介质。
如上明确地描述，根据本发明，一种光记录介质包括一个基层--具有形成在激光入射侧面的表面上的一个信息信号部分，以及一个形成在基层上的光透过层。光透过层的厚度t至少在信息信号部分的一个区域中在t＝3到177μm的范围内。如果光透过层的不均匀性是Δt，那么用于再生或记录和再生的光学系统的N.A.和波长λ满足Δt≤±5.26(λ/N.A.4)(μm)。光迹间距为P并且倾斜为θ，那么满足P≤0.64μm以及θ≤±84.115°(λ/N.A.3/t)。光记录介质被记录和再生通过使一个记录和再生系统满足λ≤0.68μm和N.A./λ≥1.20。这种光记录介质允许8GB的记录容量。因此，有可能使用一个简单的记录和再生设备来增加光记录介质的存储容量。
参考对应的附图已经描述了一种本发明法的最佳实施方式，应被理解的是本发明不只限于上述的实施方式并且在不偏离在附加的权利要求中定义的本发明的范围和原理的情况下，熟练的专业人员能对其作各种变动和修改。

Claims (9)

1.一种用于光学系统的光记录介质，该光学系统具有波长为λ的记录或再现光以及数值孔径为N.A.的物镜，并且满足λ≤0.68μm，N.A./λ≥1.20，所述光记录介质包括：
一基层，该基层具有形成在激光入射侧的表面上的信息信号部分；和
形成在所述基层上的光透过层，
其中所述光记录介质满足所述光透过层的厚度t在t＝3到177μm的范围之内，所述光透过层的不均匀性Δt≤+5.26(λ/N.A.4)μm，光迹间距P≤0.64μm，所述光迹间距的不均匀性ΔP≤+0.04Pμm，线性密度d≤0.1161/Pμm/bit，倾斜θ≤±84.115°(λ/N.A.3/t)，偏心率E≤67.57Pμm，表面粗糙度Ra≤±3λ/100。
2.根据权利要求1的光记录介质，其中所述光透过层的折射率为n，凹槽或信息凹坑的深度在(λ/8)/n到(3λ/8)/n的范围之内。
3.根据权利要求1的光记录介质，其中所述光透过层是以如下方式形成的：利用压模将注入成型或者浇铸制造的板料加热到较高的温度，从而将信号或导向凹槽转移到所述板料。
4.根据权利要求1的光记录介质，其中所述基层是厚度为0.6到1.2mm且被粘结到所述光透过层的透明基板。
5.根据权利要求4的光记录介质，其中所述基层通过紫外线硬树脂粘结。
6.根据权利要求1的光记录介质，其中紫外线硬树脂也涂覆在与所述光透过层相反的侧面上。
7.根据权利要求1的光记录介质，其中用于改善表面硬度和抗静电特性的硬涂层形成在所述光透过层的表面。
8.根据权利要求1的光记录介质，其中一个抗反射薄膜形成在所述光透过层的表面上。
9.根据权利要求8的光记录介质，其中所述抗反射薄膜的折射率N低于所述光透过层的折射率，并且所述抗反射薄膜的厚度被设置为(λ/3)/Nnm或更小。
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