CN1379397A - 光记录媒体和光记录方法 - Google Patents

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Abstract

通过改变激光束的照射功率在记录层上进行5级以上的多级记录。光记录媒体的记录层上沿着轨距为1～1.5μm的轨道在槽内连续假定虚拟记录单元,对应应记录信息,通过对每个虚拟记录单元将激光束的照射功率和照射时间至少一方调制为5级以上,形成5级以上的不同大小和/或透光率的记录标记,多级调制所有的各个虚拟记录单元的光反射率,将再现时读出激光束的包含记录标记的外侧的虚拟记录单元的整体的反射级变化为5级以上。

Description

光记录媒体和光记录方法
技术领域
本发明涉及根据供记录用的数据多级切换激光束的照射功率和/或照射时间来照射到光记录媒体上形成对应于照射功率的记录标记来对上述数据进行多级记录的光记录媒体和光记录方法。
背景技术
与像原来的光记录媒体那种通过多级改变记录标记的长度(反射信号调制部的长度)来记录数据的方法不同，进行了很多与通过多级切换记录标记的深度(反射信号的调制度)在相同长度的区域中记录多个数据的方法有关的研究。
按照该光记录方法，由于与简单地通过坑的有无来记录2值数据的情况相比，在深度方向上可记录多个数据，可增加按一定长度分配的信号的量。从而可提高线记录密度，于是提出利用全息术的光记录方法或把记录层作成多层的光记录方法。
这里，通过使用反射率的深度变动等多级记录数据的情况叫做多级记录。
这样的多级记录中，为提高记录密度，必须缩短记录标记。
但是使记录标记小于会聚记录·读取使用的激光时的束直径的情况下，多级记录就很困难。
例如，日本公开专利特开平10-134353号公报中记载了为进行多级记录而调整激光量的方法。这里，记录媒体是色素膜和相变膜的情况下，因记录部分和未记录部分的反射不同而形成再现信号。因此，日本公开专利特开平10-134353号公报的方法中，未记录阶段和记录阶段与有无记录相关，不利于多级记录。更具体说，相变膜和色素膜中不存在记录和未记录的中间状态。
例如像日本公开专利特开平1-182846号公报所披露的那样，披露了一种对记录层的输入光量作为数字量提供时，记录层的反应物的吸光度作为数字量变化的光记录媒体。
但是推测该光记录媒体中，吸光度相对激光照射量(次数)变化的绝对值非常小，还未能实用化。
另外，如日本公开专利特开昭61-211835号公报所公开那样，有一种改变对光色材料照射的照射光的强度或照射次数而在不同的任意色调的显色浓度状况下进行记录的光记录方法。
但是，该记录方法中存在的问题是照射激光进行读取时不能按5级以上读取显色浓度状态。
另一方面，提出了增大CD的存储容量的DDCD(双密度CD)，是在与CD相同直径12cm的盘单面上容纳把记录密度提高2倍的1.3G字节的容量的格式。
DDCD原样使用现有的CD使用的波长780nm波带的激光束，用高NA透镜会聚，减小记录标记。
DDCD规格的轨距从当前的CD的1.6μm减小到1.1μm而达到高密度。当然，记录标记也就减小，最短记录标记长度也从原来的0.833μm变为0.623μm，最长的记录标记长度为2μm左右。
因此，通过部分追加/变更现有的CD的部件和固件而容易实现DDCD，且制造成本几乎不增加，在个人计算机的外部存储装置等中可找到其用途。
但是，即便上述DDCD上采用上述各种记录媒体、记录方法，如上所述，也存在多级记录不充分的问题，同时必须大幅度变更现有的CD的部件和固件，而增大制造成本。
与原来相比，狭窄轨距的记录媒体中执行原来的记录方法的2值记录时，上述最长或接近最长的长度的记录标记无论怎样减小激光束的记录光斑直径，按照与目前的CD相同的记录方法，由于记录时的蓄热，都会使记录标记尾端相对记录标记的前端宽度增大而成所谓的泪滴状。
DDCD中，如上所述，由于轨距变窄，泪滴状的记录标记产生新的问题：来自相邻轨道的串扰信号、变形到写入相邻轨道的记录标记的交叉写入现象、使用相变记录层时使交叉擦除现象增大、并且增大了相邻轨道的记录标记之间的再现信号波形受干涉而失真的所谓的码间干涉等等。
本发明人发现即便在记录标记长度比会聚束径短的条件下也可通过改变激光照射时间来进行5级以上的多级记录，基于这个发明(本申请作出时尚未公知)提出申请。本发明中，作为记录膜的材料，可以是相变材料、色素材料，同时，能够进行上述多级记录。
另外，本发明人通过改变上述激光束的照射时间和照射功率至少一方来尝试5级以上的多级记录。
发明内容
本发明的目的是提供一种光记录媒体和光记录方法，利用一般广泛实用化了的CD-R(补写型CD)、CD-RW(改写型CD)这种光记录媒体，不用大幅度变更记录机部件、固件就可进行多级的多级记录，可得到良好的信号品质。
本发明的目的是提供一种光记录媒体和光记录方法，在DDCD-R(补写型DDCD)、DDCD-RW(改写型DDCD)等中，控制记录标记成为泪状，不增大串扰信号、交叉写入、交叉擦除、码间干涉，可按规定的记录密度进行记录。
本发明人重点对光记录媒体作了锐意研究，发现在有机色素记录层上多级记录的记录方法，确认在具有有机色素记录层的光记录媒体上可按照这种记录方法进行5级以上的多级记录。还发现把直到记录标记周围的光反射率高的区域所包含的一定面积的虚拟记录区域整体的光反射率进行多级调制的记录方法，按照该记录方法能够在光记录媒体上进行5级以上的高密度的多级记录，尤其是，确认了通过按激光束和记录层的相对移动方向的任意单位长度和与其垂直的方向的单位宽度并且沿着将该垂直方向的轨距规定为1μm～1.5μm的轨道连续地在上述移动方向上设定虚拟记录单元(区域)，就能够很好地进行多级记录。
即，通过下面的发明可实现上述目的。
(1)一种光记录媒体，通过照射激光束在记录层上形成记录标记来记录信息，并且可向该记录标记照射读取激光束来读取记录的信息，其特征在于在上述记录层上具有按激光束和记录层的相对移动方向的任意单位长度和与其垂直的方向的单位宽度并且沿着将该垂直方向的轨距规定为1μm～1.5μm的轨道连续地在上述移动方向上设定的虚拟记录单元，该虚拟记录单元的上述记录层可对应激光束的照射时间和/或照射功率的5级以上的调制来形成大小和透光率至少一方不同的记录标记，由此，基于记录标记对虚拟记录单元的面积比和记录标记的透光率至少一方来调制整个虚拟记录单元的光反射率，可进行信息的5级以上的多级记录。
(2)根据(1)的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元的单位长度设定为与通过最大照射时间和最大照射功率至少一方的激光束照射形成的记录标记的长度大致相等。
(3)根据(1)的光记录媒体，其特征在于沿着上述记录层设置激光束引导用的槽，上述虚拟记录单元设定在上述槽内，并且上述单位宽度设定成大致等于上述槽的宽度。
(4)根据(1)至(3)之一的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元的上述单位长度小于上述读取激光束的束腰的直径。
(5)根据(1)至(4)之一的光记录媒体，其特征在于上述记录层的一部分上预先多级记录了信息。
(6)根据(1)至(5)之一的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元、多级记录完成部分或摆动至少一方上记录有表示是多级记录媒体的特定信息。
(7)根据(1)至(6)之一的光记录媒体，其特征在于沿着上述记录层设置激光束引导用的槽，该槽被局部中断。
(8)根据(1)至(7)之一的光记录媒体，其特征在于上述记录层由有机色素形成。
(9)根据(1)至(8)之一的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元的单位宽度设定为经数值孔径大于0.55的物镜使得上述光斑直径小于1.2μm来照射波长780nm波带的激光束时，可向记录层作记录。
(10)根据(1)到(9)之一的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元配置为轨距为1μm～1.5μm的螺旋状，整体为圆盘状。
(11)一种光记录方法，通过使记录层和激光束之一方相对另一方沿着一定方向移动来向记录层照射激光束，在记录层上形成记录标记来记录信息，其特征在于在上述记录层上假定沿着上述移动方向连续地、并且在与该移动方向垂直的方向上设定成与按1μm～1.5μm的轨距形成的槽的宽度相等的虚拟记录单元，各虚拟记录单元中，将激光束的照射时间和/或照射功率至少一方调制为5级以上，改变在虚拟记录单元内形成的记录标记的大小，基于对虚拟记录单元的面积比和记录标记的透光率至少一方，对应于上述激光束照射时间和照射功率至少一方来调制该虚拟记录单元整体的光反射率，对信息进行5级以上的多级记录。
(12)根据(11)的光记录方法，其特征在于由仅对应于激光束的束径大体一定时的照射时间调制记录标记的大小和透光率至少一方的材料构成上述记录层，使激光束的束径保持一定来进行照射。
(13)根据(11)的光记录方法，其特征在于在由仅对应于激光束的束径一定时的照射功率调制记录标记的大小和透光率至少一方的材料构成上述记录层，使激光束的束径保持一定来进行照射。
(14)根据(11)、(12)或(13)的光记录方法，其特征在于上述激光束取为波长780nm波带的光，并且经数值孔径为大于0.55的物镜照射到上述记录层上。
本发明中，记录标记比记录束径小时，例如激光照射时间和记录功率之一方一定的状态下，通过调制另一方来调制记录标记的大小和透光率至少一方，多级改变按照在一定区域中的记录标记的面积比的光反射率的大小，可进行多级记录。
而且，该效果在5级以上的多级记录时很显著。
另外，该多级记录的情况下，多级记录不依赖于记录标记的长度，由于判别一定区域内的记录标记的面积比产生的光反射率的大小差别，所以记录密度增大，不使用长的记录标记也可进行相同的记录容量的记录，从而可缩短最长的记录标记。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的光记录媒体的主要部件的局部剖面斜视图；
图2是表示该光记录媒体中使用激光束记录信息的光记录装置的框图；
图3是表示由该光记录装置通过调制激光束的照射功率在记录层上形成记录标记时的该记录标记和虚拟记录单元及其光反射率的关系的模式图；
图4是表示照射虚拟记录单元的激光束为其他形状时的斜视图；
图5是表示照射虚拟记录单元的激光束为其他形状时的斜视图；
图6是放大表示本发明的光记录媒体上预先记录了各种信息的摆动的模式图；
图7是表示该摆动的摆动周期与2值信号的关系的曲线图；
图8是表示在本发明的光记录媒体上的记录了各种信息的脊面预置坑与2值信号的关系的模式图；
图9是表示在本发明的光记录媒体上的记录了各种信息并中断的槽的长度和2值信号的关系的模式图；
图10是表示在本发明的光记录媒体上的记录了各种信息的虚拟记录单元和记录标记的模式图。
具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明的实施例。
按照本发明的实施例的光记录媒体10是在记录层12上使用色素的上述格式的DDCD-R(补写型DDCD)、使用相变材料的DDCD-RW，包括透明基材构成的基板14、覆盖在该基板14的一面(图1中为上面)上形成的激光束引导用的槽16而涂覆的色素构成的上述记录层12、在该记录层12上侧通过溅射等形成的金或银等的反射膜18和覆盖该反射膜18的外侧的保护层20。或者包括覆盖槽16至少通过成膜形成的下部保护层(电介质层)、相变材料构成的记录层、上部保护层(电介质层)、光反射层以及覆盖它们的保护层20。
上述记录层12使用的色素是花青、柔和的花青、二甲四氯硫钠(メチン)系色素及其衍生物、苯硫醇金属络合物、酞花青色素、粗酞花青(ナフタロシァニン)色素、偶氮色素等有机色素，相变材料一般是GeSbTe、AgInSbTe系等。
适用于本发明的透光性基板可从用于原来的光记录媒体的各种材料中任意选择，例如，可采用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、环氧树脂、非晶聚烯烃等，但从耐湿性、尺寸稳定性和价格等方面考虑，最好是聚碳酸酯。该透光性基板上最好形成跟踪用的沟或表示地址信号等的信息的凹凸(预置槽、坑)，该凹凸通过对聚碳酸酯树脂等的树脂材料喷射成型或挤压成型、通过翻印压模的凹凸得到。
该凹凸信息中包含适当进行该光记录媒体的记录再现的种种信息。这些信息在形成透光性基板时，从上述压模翻印该信息，通过形成深度不同的多个坑来预先进行记录的情况下或制造该光记录媒体后进行多级记录，这样可记录该信息。作为上述种种信息，有分别地识别是该光记录媒体的ID信息、识别该光记录媒体是多级记录用的光记录媒体的光记录媒体种类识别信息、决定记录再现该记录媒体用的激光束的功率的信息等的记录再现需要的信息，而且还有多级记录的内容的时间信息、该信息在每个记录媒体上则表示记录怎样的内容的地址信息、目次信息等，在该光记录媒体的记录时和/或再现时可使用这些信息。这些信息在盘状媒体的情况下，在最内周附近、最外周附近或盘上根据一定规则可设置多个。
上述记录层12使用的色素是花青、柔和的花青、二甲四氯硫钠(メチン)系色素及其衍生物、苯硫醇金属络合物、酞花青色素、粗酞花青(ナフタロシァニン)色素、偶氮色素等有机色素。
作为有机色素涂覆液用的溶剂，可使用醋酸丁基、溶纤剂醋酸盐等的酯类；甲基乙基酮、环己烷、甲基异丁基酮等酮类；二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿等氯化碳氢化合物类；二甲基甲酰胺等胺类；环己烷等碳氢化合物类；四氢化呋喃、乙基乙醚、二氧杂环乙烷等乙醚类；乙醇、n-丙醇、异丙醇、n-丁醇、双丙酮乙醇等乙醇类；2，2，3，3-四氟丙醇等氟系溶剂；乙二醇偏甲基乙醚、乙二醇偏乙基乙醚、丙偏甲基乙醚等二元醇乙醚类等，考虑使用的有机色素的溶解性等可单独或混合使用这些溶剂。涂覆液中根据目的可添加单质态氧淬灭剂、防氧化剂、UV吸收剂、增塑性、润滑剂等各种添加剂。
这样，调制的有机色素涂覆液的浓度一般是0.01～10重量％，最好是0.1～5重量％。作为涂覆方法，可举出喷射法、旋涂法、浸渍法、辊涂法、刀片涂覆法、刮浆刀辊法、丝网印刷法等。其中旋涂法最好，一般地干燥后的有机色素记录层的厚度形成为20～500nm左右。
上述有机色素记录层上设置光反射层，但作为光反射层的材料的光反射性物质最好是对激光的反射率高的物质，作为例子举出Au，Ag，Cu，Al，Ni，Pd，Pb，Pt，Cr等元素，可单独或组合使用它们。通过溅射法或真空蒸镀法形成。光反射层的厚度一般为10～800nm，最好是50～300nm。
为了从物理和化学方面保护有机色素记录层和光反射层，而在光反射层上设置保护层。为了提高耐损伤性、耐湿性，也可以把该保护层设置在透光性基板的没有设置有机色素记录层的一侧上。保护层中一般广泛应用紫外线固化型树脂，原样或溶解在适当的溶剂中调制涂覆液后，通过涂覆该涂覆液体，再照射紫外线来固化形成。这些涂覆液中根据目的可添加防带电剂、防氧化剂、紫外线吸收剂等的各种添加剂。保护层的层厚为0.1～100μm左右。
本发明使用的光记录媒体是上述结构的单片型光记录媒体，但可使保护层成为内侧来相对组合具有上述结构的2张光记录媒体，通过使用粘合剂粘结成贴合型的光记录媒体，也可以是2张记录媒体中至少一方使用具有上述结构的光记录媒体，通过得到的贴合型光记录媒体。
例如使用具有将770～790nm(780nm波带)的范围的波长或630～660nm的范围的波长的半导体激光束作为记录光，一面按恒定线速度或恒定角速度旋转光记录媒体，一面在有机色素层上照射所适用的激光束来使有机色素变质来进行对这样得到的光记录媒体的记录；基于虚拟记录单元40的整体反射率即虚拟记录单元40内有机色素变质的部分的比例和该部分的透光率读取光反射率的差来进行再现。
本发明中，根据供记录的数据改变的输入信号由调制信号发生器变换为5级以上的调制信号，通过将该调制信号送至激光器驱动器把激光照射时间按5级以上变化或将调制信号送到调制器使激光束的功率按5级以上变化并照射到该光记录媒体上来进行记录。这样一来，在一定长度的记录部分上(按照每一虚拟记录单元的光反射率的差)多级记录5级以上的信息，由再现时照射的激光束得到的反射光量就能够按5级以上变化。即，多级记录的光记录媒体边按恒定线速度或恒定角速度旋转边照射比记录时的激光束的功率小的功率，最好是1mW以下的激光束，检测出其反射光进行再现，从而每单位长度的信息量，进而每单位面积的信息量飞速增加。
用图2所示的光记录装置30执行对上述光记录媒体10的多级记录。
该光记录装置30是DDCD-R记录器，经主轴伺服31由主轴电机32在线速度一定的条件下旋转驱动光记录媒体(盘)10，通过来自激光器36的激光束把信息记录到光记录媒体(盘)10的如上述形成的记录层12上。
上述激光器36由激光器驱动器38驱动，输出激光束。照射功率一定时，激光器驱动器38根据应记录信息电控制(调制)图1、图3所示的每个虚拟记录单元(后面详细说明)40的激光束照射时间(例如激光脉冲数)。调制照射功率时，除上述激光器驱动器38的电压调制等的电控制外，可使用改变透光量的调制器41。作为调制器41，利用声光调制器、电光调制器。或者，是根据偏光方向不同的2个偏光元件的重合比例改变透光量的调制器。可同时调制照射时间或照射功率。
图2的符号42是包含物镜42A和半镜面42B的记录光学系统。物镜42A由聚焦跟踪伺服44聚焦跟踪控制，将激光束会聚到记录层12上。或者物镜42A和半镜面42B由送出伺服46控制，与盘10的旋转同步地以规定速度从其内周侧移动到外周侧。上述主轴伺服31、激光器驱动器38、聚焦跟踪伺服44、送出伺服46由控制装置50控制。应记录到记录层12上的数据(信息)输入到控制装置50中。
接着说明上述虚拟记录单元40和记录在该虚拟记录单元40上的记录标记。
记录媒体的径向的单位宽度和旋转方向的单位长度规定该虚拟记录单元40。单位宽度作成为小于激光束的束腰直径(记录光斑直径D1.2μm)，可任意选择盘10的轨距和槽宽度等。这里，轨距是槽与槽的各自的中心间的距离，沿盘10的径向规定为1～1.5μm，槽宽度是槽和槽之间的脊面部的宽度方向中心与相邻的脊面部的宽度方向中心的距离。
如图1所示，该实施例的虚拟记录单元40将上述槽16内规定成比在盘10的旋转方向即圆周方向上用NA为0.55以上的物镜42A会聚波长780nm波带的激光束时的记录光斑D(下面叫做束斑)短的长度(圆周方向的长度)，其宽度与槽16大致相等，是沿圆周方向连续假定的单元，在各虚拟记录单元40上照射激光束，按照应记录的信息形成图3(照射功率一定)或图4(照射时间一定)中模式地例示的记录标记48A～48G。
这里，从上述激光器36射出的激光束在记录层12的位置处的束径D比上述虚拟记录单元40大，但通过选择记录层12的材料，在激光束的中心部对应激光照射时间和/或激光照射功率形成直径不同的透光率调制区域，即记录标记48A～48G。这里，激光束基本为圆形，但由于边旋转光记录媒体10边照射激光束，由于在虚拟记录单元40内相对移动而变为长圆形，或者成为其径向宽度根据激光照射时间和/或激光照射功率而变化，激光照射时间和/或激光照射功率减小时，宽度变窄，相反，激光照射时间和/或激光照射功率增大时，宽度变粗，这就可在虚拟记录单元内多级变动的反射率。
其原因是，一般，聚焦的激光束的光强度成高斯分布，但记录层12中，仅激光束照射能量超出某阈值的部分(记录束径的范围)进行记录，所以改变激光束的照射时间和/或照射功率使能记录在记录层12上的激光束的光斑大小变化，由此，例如照射时间恒定而改变照射功率时，可形成如图3所示的7级的记录标记48A～48G。照射功率一定而照射时间变化时，则如图4所示。
上述虚拟记录单元40的单位宽度设为大于从激光束的波长和物镜42A的数值孔径决定的记录光斑直径。例如，激光束的波长为780nm波带、物镜42A的数值孔径大于0.55，最大记录光斑直径为1.2μm。
此时，超出激光束的照射能量的阈值的范围的大小，即记录标记48A～48G的各标记的大小及其透光率设定成包含向虚拟记录单元40照射读取激光束时的虚拟记录单元40内的记录标记及其周围的未记录部分的整体的反射光的光反射率为7级。记录标记越小，上述光反射率越大，在未形成记录标记的虚拟记录单元中为最大反射率，形成最大的记录标记48G的虚拟记录单元中为最小反射率。
更具体说，考虑各记录标记48A～48G对虚拟记录单元40的面积比和记录标记部分的光反射率来决定上述光反射率。
记录标记48A～48G自身的透光率因激光束照射而使构成记录层12的材料分解变质，在其折射率变化的情况下或因记录层12的厚度方向的变化量而不同。如果形成的记录标记部分的透光率为零，也可以不予考虑。
如上所述，因为该多级记录与各记录标记48A～48G对虚拟记录单元40的面积比和记录标记自身的透光率的级别相对应，因此与专门对应记录标记的长度来记录信号的情况相比，可大幅度缩短最长的记录标记的长度。
另外，如图3或图4中符号48A～48G所示，记录标记大致呈长圆形，大概避免了超出轨道的宽度的所谓泪滴状记录标记，即使在最大照射时间或最大功率的记录标记的情况下，也可抑制串扰、交叉写入、交叉擦除、码间干涉的产生。
上述实施例是将光记录媒体10作为CD-R或CD-RW盘，但本发明不限定于此，可以适当采用于其他光记录媒体。
上述实施例中，记录层12使用花青等有机色素或相变材料，但本发明并不限定于此，若对应激光束的照射功率按5级以上形成大小不同的记录标记，也可以是上述以外的有机色素。
其中，使用上述有机色素的情况下，对应激光束的5级以上的照射功率，可确实改变记录标记的大小和透光率来进行记录。
上述实施例中，针对的是未记录数据等的信息的光记录媒体，本发明不限定于此，也可适用于按5级以上多级记录了信息的光记录媒体。
另外，由上述光记录装置30形成记录标记时设定在记录层12上的虚拟记录单元40的大小不限定于实施例，可以作成小于激光束的束腰直径的任意长度。而且，在没有槽16的光记录媒体中，虚拟记录单元40的大小可任意设定，但可将虚拟记录单元40设定为与激光束的最大照射时间或最大照射功率时的照射能量超过在记录层12上产生变化的阈值时形成的记录标记大致相等的长度。
上述激光束在记录层12的位置处为圆形，但如图5所示，除物镜42A外，使用例如束整形棱镜42C，使束形状为在记录媒体10的送出方向上短而在与其垂直的方向上长的长圆形状或线状。此时，由于记录标记49缩短，虚拟记录单元可进一步缩短。即，可提高记录密度。
而且，该光记录媒体10上，如图1的符号52所示，预先设有与信号调制的级数一致的数目个反射率不同的多个坑，或如上所述预先在该光记录媒体的一部分上进行多级记录而预先在这些坑52和/或多级记录了的部分的记录标记54上具有分别地识别该记录媒体的信息、识别作为多级记录用光记录媒体的信息、决定用于记录再现该记录媒体的激光束的照射时间和/或功率的信息等的特定信息，通过在该光记录媒体再现和/或记录时读出该特定信息，使得可确实识别是多级记录用光记录媒体，并分别地识别它们，对于预先记录的坑的级数决定激光束的照射时间和/或功率的级数，从而进行更确切的多级记录再现。
通常，CD-R/RW或DVD-R/RW用的媒体是通过蛇形(摆动)分布记录槽来输入信号的。该信号叫做地址信号，记录装置可通过读出该信号将记录头移动到确定的位置。
例如CD-R/RW的情况下，该地址信号记录将位置变换为时间的分秒的时间码。记录装置读取该时间码，将记录头移动到导入部分，可读出各种数据。
本发明的多级光记录媒体由适用于CD-R/RW的记录装置使用(记录再现)的情况下，可采用通过摆动产生的地址信号。其中，采用与通常的CD-R/RW的时间码不同的地址码等的信号方式。通常的记录装置中，不读取与CD-R/RW不同的地址信号就不能将记录头移动到规定位置。(此时，多级光记录媒体从记录装置移出)
另一方面，如果对应于多级记录的记录装置把该特殊地址设定得可识别，则可将记录头移动到引入部分来读出信号。
总之，多级光记录媒体中，采用与通常不同的地址就可与其他光记录媒体区分开。
例如图6所示，调制光记录媒体10的引入区域102的槽104A～104C的摆动来进行利用上述摆动的记录。
具体说，如图7所示，不改变摆动振幅Wb，可改变各槽104A、104B、104C的摆动周期TA、TB、TC。例如，设如图6所示的用户区106中的槽16的摆动周期TO为基本周期，按将比其长的摆动周期TB表示为“1”、比其短的摆动周期TA、TC表示为“0”的2值信号记录上述各种信息。因此，例如如上所述，摆动周期从光记录媒体的内周侧开始为“0”、“1”、“0”时，表示该光记录媒体10是多级记录用的媒体。
将上述预先决定的信息作为记录开始位置信息，基于其从用户区106的规定位置开始记录。这也是虚拟记录单元40的开始位置信息。
另外，作为上述各种信息的其他记录方法的例子，如图8所示，上述各种信息搭载在各槽16之间的脊面17上形成的脊面预置坑17A上，进行例如脊面预置坑之间的周期短时设为“1”、长时设为“0”的2值记录。
而且，作为其他例子，如图9或图1的符号56所示，中断槽16，被中断的槽16的长度例如短时表示为“1”、长时表示为“0”。
上述图6、8、9所示的信息记录装置的信息也可通过原来的2值记录型的在线装置读取，该多级光记录媒体误装在2值记录型在线和/或记录装置中，也可容易地将其判断为多级类型。
而且，例如如图10所示，上述各种信息可预先在引入区域102中进行多级记录。此时，图10中，通过最初的5个虚拟记录单元401～405的记录标记可分别记录是多级记录媒体和多级记录的级数、用于通过接着的5个虚拟记录单元406～410的记录标记记录或再现的推荐激光功率。这些方法可单独或组合利用。
[例]
首先，表示出激光照射时间调制情况下的例子1～4。该例1～4的具体条件如下所述。
将基于在记录层中使用色素的DDCD-R的光记录媒体用作记录媒体10来进行多级记录的实验。
作为记录方法，在用于DDCD-R的记录评价的パルステツク制造的DDU(使用激光波长为784nm)上连接高频信号发生器来进行。
再现评价也在DDU上连接数字示波器。
多级记录边按3.6m/sec(DDCD规格下是0.9m/sec的4倍)的一定速度旋转边以4MHz的时钟频率按6级变化激光束的照射时间来记录，再现是边按相同的恒定线速度旋转边照射1mW的激光束，通过检测其反射光量的差来再现。记录/再现时，通过数值孔径为0.55的物镜会聚激光束，使其记录光斑直径为1.17μm。
另外，此时再现的信号的抖动值取入“Le Croy制造的数字示波器LC-534EL”中来测定。抖动值依赖于激光束对记录层的照射形成的记录标记的形状，意味着如果抖动值小，则越小就越确实形成上述记录标记。这与确实记录信息含义相同，因此，也确实进行再现。
考虑通过原来的2值记录再现方法记录的情况时，如果本次使用的评价机测定为抖动值小于10％，就能够判断为可进行良好的记录。
[例1]
将花青色素溶解在成为涂覆溶媒的氟化乙醇中调制浓度为2wt％的记录层形成用的色素溶液，在通过喷射成型在表面上形成螺旋状的预置槽(轨距是1.1μm、预置槽宽度是0.35μm、预置槽深为0.18μm)的聚碳酸酯(帝人化成(公司)制造パンライトAD5503)构成的直径120mm、厚1.2mm的透光性基板的预置槽侧表面上，边在200rpm～5000rpm之间变化转数边通过旋涂法涂覆该溶液，形成从预置槽内的底部开始的厚度约为200nm的有机色素记录层。
接着，在有机色素记录层上通过溅射约100nm厚的Ag形成光反射层。而且，边在300rpm～4000rpm之间变化转数边用旋涂法把紫外线固化树脂(大日本インキ化学上业(公司)：SD318)涂覆在光反射层上。涂覆后，从涂膜上方通过高压水银灯照射紫外线来固化，形成层厚10μm的保护层。
该媒体上将记录时的激光束功率设定在14mW来进行多级记录。此时的记录线速度为3.6m/s、记录时钟频率为4MHz(250nsec)，记录时的激光照射时间分别为(1)50nsec、(2)80nsec、(3)110nsec、(4)140nsec、(5)170nsec、(6)200nsec。把各自的单一信号记录盘一周。
该媒体的初始反射率为72％(0.72)，激光照射250nsec以上时最低反射率为20％(0.20)。
媒体的反射率从上述初始反射率0.72降低反射率变动幅度的20％部分(约0.1)需要的照射时间为50nsec，降低到相同反射率变动幅度的80％部分(约0.42)需要的照射时间为200nsec。
该光记录媒体中，实现6级的多级记录，可确实读出该记录数据。该媒体的上述(1)～(6)记录标记的抖动值如述的表所示，所有记录标记的抖动值小于10％，评价良好。
该抖动值与当前的CD-R进行原来的2值记录时相比，是同样的水平。
而且，现有的DDCD-R中进行2值记录的后述的比较例的抖动值和差错值方面都得到良好结果。这抑制了所谓的泪滴状的记录标记的形成。
实际测量中，最长的激光照射时间200nsec的情况下的记录标记长大约是0.8μm，是DDCD规格的最短记录标记长0.623μm的1.3倍左右，并且比最长记录标记长2μm短得多，这表示泪滴状的记录标记形成之前不进行长时间的激光照射。
[例2]
把实施例1中的花青变更为酞花青，将涂覆溶媒变更为甲基环己烷来制作色素溶液。此外与例1同样地制作光记录媒体。
记录时的激光束功率设定在13mW。此时的记录线速度为3.6m/s，记录的时钟频率为4MHz(250nsec)，记录时的激光照射时间分别为(1)50nsec、(2)70nsec、(3)90nsec、(4)110nsec、(5)130nsec、(6)150nsec。把各自的单一信号记录盘一周。
该媒体的初始反射率为68％(0.68)，激光照射250nsec以上时最低反射率为22％(0.22)。因此反射率变动幅度为0.46(＝0.6-0.22)。
媒体的反射率从上述初始反射率0.68降低反射率变动幅度的20％部分(约0.92)需要的照射时间为50nsec，降低到相同反射率变动幅度的80％部分(约0.37)需要的照射时间为150nsee。
该光记录媒体中，实现6级的多级记录，可确实读出该记录数据。该媒体的上述(1)～(6)记录标记的抖动值如下述表所示，所有记录标记的抖动值小于10％，评价良好。
[例3]
把实施例1的色素溶液变更为花青和偶氮金属络合物的混合物，此外同样地制作光记录媒体。花青和偶氮金属络合物的配合比为50∶50wt％。
记录时的激光束功率设定在14mW。此时的记录线速度为3.6m/s，记录的时钟频率为4MHz(250nsec)，记录时的激光照射时间分别为(1)20nsec、(2)56nsec、(3)92nsec、(4)128nsec、(5)164nsec、(6)200nsec。把各自单一信号记录盘一周。
该媒体的初始反射率为70％(0.70)，激光照射250nsec以上时最低反射率为21％(0.21)。因此反射率变动幅度为0.49(＝0.70-0.21)。
媒体的反射率从上述初始反射率0.70降低反射率变动幅度的20％部分(约0.10)需要的照射时间为20nsec，降低到相同反射率变动幅度的80％部分(约0.39)需要的照射时间为200nsec。
该光记录媒体中，实现6级的多级记录，可确实读出该记录数据。该媒体的上述(1)～(6)记录标记的抖动值如下述的表1所示，所有记录标记的抖动值小于10％，评价良好。
[例4]
除在槽深约0.05μm的透光性基板上通过溅射形成下部保护层(电介质层)、AgInSbTe系的相变记录层、上部保护层(电介质层)、Al合金反射层以外，与例1同样地得到光记录媒体。该光记录媒体上使记录时的激光功率为10mW进行多级记录。
相变记录层通过激光通断产生的急冷急热从结晶变为非晶，降低反射率。但是，通过照射激光束并移动，激光束照射附近缓慢冷却，因此慢慢形成高反射率部。即，通过加长照射时间增加高反射率部分。这样进行反射率控制，与色素记录层不同，激光照射时间越长，虚拟单元内的反射率越高。
本例中，激光的照射时间分别为(1)180nsec、(2)170nsec、(3)160nsec、(4)150nsec、(5)140nsec、(6)130nsec。各自单一信号记录盘一周。
该光记录媒体中，实现6级的多级记录，可确实读出该记录数据。该媒体的上述(1)～(4)记录标记的抖动值如下述表所示，所有记录标记的抖动值小于10％，评价良好。
该抖动值与现有的CD-RW进行原来的2值记录时相比，是同样的水平。这抑制了所谓的泪滴状的记录标记的形成。
以上结果如表1所示。
表1
激光照射时间和记录的信号的抖动值(％)
    例1     例2     例3     例4
  各抖 激光照射时间(1)     5.1     6.8     7.2     7.4
激光照射时间(2)     5.0     6.5     6.8     7.1
激光照射时间(3)     5.0     6.3     6.9     7.5
  动值(％) 激光照射时间(4)     5.3     6.3     7.0     7.9
激光照射时间(5)     5.5     6.3     7.4     8.2
激光照射时间(6)     5.5     6.5     7.5     8.7
接着，表示调制激光照射功率的的情况的例子。
后述的例子5～7及比较例1的条件如下所述。
将基于在记录层12中使用色素的DDCD-R的光记录媒体作为记录媒体10来进行多级记录的实验。
作为记录方法，在用于DDCD-R的记录评价的パルステツク制造的DDU(使用激光波长为784nm)上连接高频信号发生器和声光调制器(AOM)来进行。
再现评价也在DDU上连接数字示波器。
多级记录是边按3.6m/sec(DDCD规格下是0.9m/sec的4倍)的一定速度旋转盘边将4MHz的时钟频率，即将1个虚拟记录单元40的送出时间设为0.25微秒，将激光照射时间设为0.15微秒，通过AOM按6级变化激光束的照射功率来进行记录，再现是边按相同的恒定线速度旋转边照射1mW的激光束，通过检测每个虚拟记录单元的反射光量的差来进行。此时，使用的物镜数值孔径为0.55、记录膜上的记录激光束的直径为1.17μm。虚拟记录单元40的大小假定为宽度与槽相等，为0.35μm，长度为在整个长度为4.8m的槽上有400万虚拟记录单元，为4.8m/4M＝1.2μm。
[例5]
将花青色素溶解在氟化乙醇中调制浓度为2wt％的记录层形成用涂覆溶液，在通过喷射成型在表面上形成螺旋状的预置槽(轨距是1.1μm、预置槽宽度是0.35μm、预置槽深为0.18μm)的聚碳酸酯(帝人化成(公司)制造パンライトAD5503)构成的直径120mm、厚1.2mm的透光性基板的预置槽侧表面上边在200rpm～5000rpm之间变化转数边通过旋涂法涂覆该涂覆液，形成从预置槽内的底部开始的厚度约为200nm的有机色素记录层。
这里使用的透光性基板上预先记录表示该光记录媒体用于多级记录的判别信号和与激光束的功率相关的信息信号。
接着，在有机色素记录层上通过溅射形成约100nm厚的Ag光反射层。而且，边在300rpm～4000rpm之间变化转数边通过旋涂法把紫外线固化树脂涂覆在光反射层上(大日本インキ化学工业(公司)：SD318)。涂覆后，从涂膜上方通过高压水银灯照射紫外线来固化，形成层厚10μm的保护层。
使用这样得到的光记录媒体试验本发明的多级记录。
记录时的激光照射功率分别为(1)3.5mW、(2)5.6mW、(3)7.7mW、(4)9.8mW、(5)11.9mW、(6)14mW等6级。记录时按各个照射功率把单一信号记录盘一周。
这样进行记录，则可进行6级的多级记录。可检测出并能确认表示该光记录媒体用于多级记录的判别信号和与激光束的功率相关的信息的信号。
另外，此时记录的信号的抖动值取入“Le Croy制造的数字示波器LC-534EL”中来测定，得到良好的结果。
抖动值依赖于通过激光束对有机色素记录膜的照射形成的记录标记的形状，抖动值小的，确实形成了上述记录标记。这就能够确实记录信息，因此，也确实能够进行再现。
考虑用原来的2值记录再现方法记录的情况时，用本次使用的评价机测定出抖动值在10％以下，那么可进行良好的记录。
[例6]
除使用酞花青外与例5同样地制作光记录媒体。使用这样得到的光记录媒体与例5一样进行多级记录试验。其结果可进行多级记录。可检测并确认表示该光记录媒体用于多级记录的判别信号和与激光束的功率相关的信息的信号。
此时记录的信号的抖动值同样进行测定，可得到良好结果。
[例7]
除使用偶氮色素外，与例5同样地制作光记录媒体。使用这样得到的光记录媒体与例1一样试验进行多级记录。其结果可进行多级记录。可检测并确认表示该光记录媒体用于多级记录的判别信号和与激光束的功率相关的信息的信号。
此时记录的信号的抖动值同样进行测定，可得到良好结果。
[例8]
除在槽深约0.05μm的透光性基板上通过溅射形成下部保护层(电介质层)、AgInSbTe系的相变记录层、上部保护层(电介质层)、Al合金反射层以外，与例5同样地得到光记录媒体。该媒体上进行多级记录。
相变记录层也与色素同样通过提高激光照射功率来扩大记录标记的宽度，降低反射率。
本例中，激光的照射功率分别为(1)8.5mW、(2)9.5mW、(3)10.5mW、(4)11.5mW、(5)12.5mW、(6)13.5mW。把各自的单一信号记录盘一周。
该光记录媒体中，实现6级的多级记录，可确实读出该记录数据。该媒体的上述(1)～(4)记录标记的抖动值如下表所示，所有记录标记的抖动值小于10％，评价良好。
该抖动值与现有的CD-RW进行原来的2值记录时相比，是同样的水平。这抑制了所谓的泪滴状的记录标记的形成。
以上结果如表2所示。
表2
激光照射功率和记录的信号的抖动值(％)
 例5花青   例6酞花青   例7偶氮   例8相变
  各抖动值(％) 激光照射功率(1)     7.2     7.4     7.4     7.7
激光照射功率(2)     7.1     7.2     7.3     7.5
激光照射功率(3)     7.0     7.1     7.2     7.4
激光照射功率(4)     7.3     7.0     7.3     7.6
激光照射功率(5)     7.4     7.3     7.3     7.7
激光照射功率(6)     7.5     7.5     7.4     7.8
[比较例1]
与例1、5同样制作的光记录媒体上进行现有CD-R使用的2值记录。记录时的激光束功率是14mW、记录线速度为3.6m/s。此时，最短记录标记(3T)约为220nsec、最长记录标记(11T)约为860nsec。
其他记录条件以CD-R标准「可记录的高密盘(CD)系统第二部分：CD-R版本3.1」为基准。
此时的抖动值从3T测定到11T，如表3所示，形成长标记时抖动值恶化。因此，光记录媒体整体的抖动值恶化，同样差错值也恶化。
表3
信号长度和所记录的信号的抖动值(％)
    比较例1     比较例2
    信号长3T     7.2     8.2
    信号长4T     7.5     8.6
    各抖动值％     信号长5T     7.9     9.1
    信号长6T     8.3     9.2
    信号长7T     9.6     9.7
    信号长8T     12.7     11.3
    信号长9T     19.1     14.9
    信号长10T     23.5     16.3
    信号长11T     27.7     19.5
该现象的原因是沿着形成的槽记录的标记越长，由于激光连续照射，加上轨距变窄，激光的热积蓄形成与本来记录的标记的长或宽相比更大的标记，从而增加了抖动或差错。
[比较例2]
与例4、8同样制作的光记录媒体上进行现有CD-RW使用的2值记录。记录时的激光束功率是10mW、记录线速度为3.6m/s。此时，最短记录标记(3T)约为220nsec、最长记录标记(11T)约为860nsec。
其他记录条件以CD-RW规格(可记录高密盘(VD)系统第三部分：CD-RW版本2.0)为基准。
此时的抖动值从3T测定到11T，如表2所示，形成长标记时抖动值恶化。因此，光记录媒体整体的抖动值恶化，同样差错值也恶化。
该现象的原因是激光以脉冲方式进行照射，加上轨距变窄，由于激光的热积蓄，与本来记录的标记的长或宽相比，沿着形成的槽记录的标记越长，形成越大的标记，从而增加了抖动或差错。
根据本发明，与基于DDCD规格的狭窄轨距上进行2值记录的情况相比，记录5级以上的多级记录时，其最长记录标记的长度缩短，不至于形成所谓的泪滴状记录标记，因此，有益效果是不伴随产生串扰等，能够把激光记录光斑直径作小并能进行高密度记录。
通过形成预定深度的不同种类的坑列或预先进行多级记录，在该光记录媒体再现时可读取识别其中的部分特定信息，即是对应的记录媒体，或与记录再现该记录媒体的激光束的光量相关的信息。
具有记录层的光记录媒体上将激光束照射时间和照射功率至少一方按5级以上变化来照射，通过多级记录供记录用的数据的记录方法，作为记录层的反射率变化，可按5级以上来进行多级记录。

Claims (14)

1.一种光记录媒体，通过照射激光束在记录层上形成记录标记来记录信息，并且可向该记录标记照射读取激光束来读取记录的信息，其特征在于在上述记录层上具有按激光束和记录层的相对移动方向的任意单位长度和与其垂直的方向的单位宽度并且沿着将该垂直方向的轨距规定为1μm～1.5μm的轨道连续地在上述移动方向上发定的虚拟记录单元，该虚拟记录单元的上述记录层可对应激光束的照射时间和/或照射功率的5级以上的调制来形成大小和透光率至少一方不同的记录标记，由此，基于记录标记对虚拟记录单元的面积比和记录标记的透光率至少一方来调制整个虚拟记录单元的光反射率，可进行信息的5级以上的多级记录。
2.根据权利要求1记载的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元的单位长度设定为与通过最大照射时间和最大照射功率至少一方的激光束照射形成的记录标记的长度大致相等。
3.根据权利要求1记载的光记录媒体，其特征在于沿着上述记录层设置激光束引导用的槽，上述虚拟记录单元设定在上述槽内，并且上述单位宽度设定成大致等于上述槽的宽度。
4.根据权利要求1至3任一项记载的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元的上述单位长度小于上述读取激光束的束腰的直径。
5.根据权利要求1至4任一项记载的光记录媒体，其特征在于上述记录层的一部分上预先多级记录了信息。
6.根据权利要求1至5任一项记载的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元、多级记录完成部分或摆动至少一方上记录有表示是多级记录媒体的特定信息。
7.根据权利要求1至6任一项记载的光记录媒体，其特征在于沿着上述记录层设置激光束引导用的槽，该槽被局部中断。
8.根据权利要求1至7任一项记载的光记录媒体，其特征在于上述记录层由有机色素形成。
9.根据权利要求1至8任一项记载的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元的单位宽度设定为经数值孔径大于0.55的物镜使得上述光斑直径小于1.2μm来照射波长780nm波带的激光束时，可向记录层作记录。
10.根据权利要求1至9任一项记载的光记录媒体，其特征在于上述虚拟记录单元配置为轨距为1μm～1.5μm的螺旋状，整体为圆盘状。
11.一种光记录方法，通过使记录层和激光束之一方相对另一方沿着一定方向移动来向记录层照射激光束，在记录层上形成记录标记来记录信息，其特征在于在上述记录层上假定沿着上述移动方向连续地、并且在与该移动方向垂直的方向上设定成与按1μm～1.5μm的轨距形成的槽的宽度相等的虚拟记录单元，各虚拟记录单元中，将激光束的照射时间和/或照射功率至少一方调制为5级以上，改变在虚拟记录单元内形成的记录标记的大小，基于对虚拟记录单元的面积比和记录标记的透光率至少一方，对应于上述激光束照射时间和照射功率至少一方来调制该虚拟记录单元整体的光反射率，对信息进行5级以上的多级记录。
12.根据权利要求11记载的光记录方法，其特征在于由仅对应于激光束的束径大体一定时的照射时间调制记录标记的大小和透光率至少一方的材料构成上述记录层，使激光束的束径保持一定来进行照射。
13.根据权利要求11记载的光记录方法，其特征在于在由仅对应于激光束的束径一定时的照射功率调制记录标记的大小和透光率至少一方的材料构成上述记录层，使激光束的束径保持一定来进行照射。
14.根据权利要求11、12或13记载的光记录方法，其特征在于上述激光束取为波长780nm波带的光，并且经数值孔径为大于0.55的物镜照射到上述记录层上。
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