CN1666263A - 信息记录介质以及信息记录装置 - Google Patents
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Abstract
一种光盘，其通过减小记录干涉的影响、窄化相邻沟槽之间的间距而提高信息记录密度。该光盘包括：其中形成沟槽(G)的基板(1)，反射光束的反射层(2)，记录层(3)，以及保护记录层(3)的覆盖层(5)。从光束入射侧开始设置顺序为覆盖层(5)、记录层(3)、反射层(2)和基板(1)。在面对沟槽(G)的区域形成的并具有形成在记录层(3)上的记录轨道(TR)的记录层的厚度大于在面对基板(1)的在两个相邻沟槽(G)之间的区域形成的记录层(3)的厚度。
Description
技术领域
本发明涉及信息记录介质和信息记录装置的技术领域，更具体的涉及其上光学记录信息或从其光学重现信息的信息记录介质，以及将信息光学记录到该信息记录介质上的信息记录装置的技术领域。
背景技术
近年来，DVD(数字多用途盘)作为可高密度记录信息的盘状信息记录介质而得到广泛使用。
这里，常规的可记录DVD(如DVD-R(DVD-Recordable))中用于信息记录的光束从基板侧照射到DVD上，这种可记录DVD通常具有这样的截面结构，其中基板、信息记录其上或者从其重现的记录层、用于反射照射光束的反射层和用于保护反射层和记录层的覆盖层以此顺序由光束照射侧开始层叠。
从光束的入射侧看，作为信息记录其上的记录轨道(recording track)，形成在基板上的沟槽凸起(相应的从基板本身看该沟槽是凹陷的)。每个记录轨道由形成在每个沟槽上的记录层和反射层组成。因为记录层本身通常由旋涂方法(spin coat method)形成，在与沟槽相对区域内形成的记录层的厚度大于在与DVD的除了沟槽以外的区域相对的区域内(例如，在两个相邻沟槽之间的区域，其通常称为岸台(land))形成的记录层。这是因为当记录层通过旋涂方法形成在其上交替形成沟槽和岸台的基板上，用作记录层的多种液体材料集聚在沟槽内。
近年来，对提供高记录密度的DVD(下文中高记录密度的DVD称为高密度DVD)进行了一些研究，其中一种研究包括尝试通过缩短记录或者重现的光束的波长而使得记录凹坑较小来获得高记录密度。在这种高密度DVD中，与常规DVD不同，用于信息记录的光束从覆盖层一侧入射到高密度DVD上。
这里，如果直接采用具有如下截面结构的常规DVD作为高密度DVD，该截面结构为从光束入射侧看记录轨道形成在凸起部分上、并且光束照射到记录轨道上，用作记录轨道的记录层形成在与基板上的岸台相对的位置，使得记录轨道的形状可为在覆盖层一侧(即在截面结构中光束的入射侧)凸起。
假设记录层由与常规DVD相同的旋涂方法形成，如果通过在与岸台相对的位置集聚许多用作记录层的液体材料来试图获得所需的记录层厚度，采用这种基板，基板沟槽本身不能形成很深。结果，许多液体材料也在除了岸台以外的沟槽内集聚，由此在与岸台相对区域内形成为记录轨道的记录层的厚度等于或者小于在与沟槽相对区域内形成的记录层的厚度。
然而，如果短波长的记录光束照射向如此形成的高密度DVD，不仅与岸台相对的区域内的记录层、而且与沟槽相对的区域内的(较厚)记录层都具有记录凹坑取决于照射的特性，导致产生在除了岸台上记录轨道以外的区域内形成伪记录凹坑(pseudo recoding pit)的记录干涉现象。
由于这个问题，当重现已记录的信息时，来自除了承载实质重现信息的记录凹坑以外的记录凹坑的信息混入信息重现的光束的反射光中，加大重现时的C/N比(载波水平与噪声水平的比例)，并导致另一个问题：不能正确重现信息。
发明内容
因此，本发明针对如上问题实现，本发明的目的是提供一种信息记录介质，其中减小记录干涉的影响以使得窄化相邻记录轨道之间的间距并增加信息记录密度，以及一种信息记录装置，其用于在该信息记录介质上光学记录信息。
为了实现上述目的，第一发明提供了一种信息记录介质，其包括：其上形成沟槽的基板，记录层，和用于保护记录层的覆盖层，其中该覆盖层、记录层和基板从光束照射侧以这种顺序设置，并且其中形成在与沟槽相对区域内的并且形成其上记录信息的记录轨道的记录层的厚度大于与在基板上的两个相邻沟槽之间的区域相对的区域内形成的记录层的厚度。
根据第一发明，覆盖层、记录层和基板从光束照射侧以这种顺序设置，其中形成在与沟槽相对区域内的并且形成其上记录信息的记录轨道的记录层的厚度大于与在基板上的两个相邻沟槽之间的区域相对的区域内形成记录层的厚度，由此当部分光束照射在除了记录轨道以外的区域上时在相邻记录轨道之间的发生的记录干涉对信息重现影响较小，使得可窄化相邻记录轨道之间的间距并且增加在信息记录介质上的信息记录密度。
在第一发明的优选第一实施例中，反射光束的反射层设置在记录层和基板之间，记录层通过旋涂方法形成在基板上的反射层上。
根据第一实施例，反射光束的反射层设置在记录层和基板之间，由此可靠地反射光束，记录层由旋涂方法形成，由此记录干涉对通过旋涂方法形成有记录层的信息记录介质影响较小，使得可窄化相邻记录轨道之间的间距并且增加信息记录密度。
在第一发明的优选第二实施例中，沟槽的深度和形成记录轨道的记录层的厚度设定为满足：
-360°＜θ0，θ1＜-180°，并且θ0＜θ1
其中从其上未记录信息的记录轨道反射的光束的反射光的相位是θ0，从其上记录有信息的记录轨道反射的光束的反射光的相位是θ1，从其上未记录信息的信息记录介质中的两个相邻沟槽之间的基板上的区域反射的光束的反射光的相位是0°。
根据第二实施例，基板上的沟槽的深度和形成记录轨道的记录层的厚度设定为满足-360°＜θ0，θ1＜-180°，并且θ0＜θ1，由此当部分光束照射在除了记录轨道以外的区域上时在相邻记录轨道之间发生的记录干涉对信息重现影响较小。
同样，为了实现上述目的，第二发明提供一种信息记录装置，用于在根据第一发明的信息记录介质上记录信息，其包括：用于将信息编码以产生编码信息的编码装置，用于根据产生的编码信息来调制光束的调制装置，用于从覆盖层侧照射调制光束到记录轨道以记录信息的照射装置。
根据第二发明，提供用于将需要记录的信息(例如音乐信息)Sain编码以产生记录信息Se的编码装置，用于根据记录信息Se调制光束B的调制装置，用于照射调制光束B到记录轨道TR以记录信息的照射装置，由此在相邻记录轨道之间发生的记录干涉对记录信息影响较小，使得可窄化相邻记录轨道TR之间的间距并且增加信息记录密度以记录信息。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例光盘的结构视图。
图2是解释在根据该实施例的光盘上进行记录的视图(I)。
图3是解释在根据该实施例的光盘上进行记录的视图(II)。
图4是显示根据该实施例的信息记录装置的示意结构的方框图。
图5A-5B示出两个示例，其中图5A是显示该实施例效果的视图，图5B是显示常规示例的效果的视图。
具体实施方式
将参考附图说明本发明的优选实施例。
在下面的实施例中，信息被记录到作为信息记录介质的光盘DK或者高密度DVD上。
(I)信息记录介质的实施例
参考图1-3，下面首先说明根据本实施例的光盘的结构。这里，图1是光盘的外形透视图和部分径向截取的截面图。图2和3是用于解释在光盘上记录的方法的视图。
如图1所示，本实施例的光盘DK包括：用于将光盘DK安装到信息记录装置上的主轴电动机的旋转轴上的中心孔CH，其上记录各段信息的记录部分RA。
记录部分RA至少包括：从其内周侧开始，用于记录在开始重现记录于光盘DK上的信息(例如用于确定信息重现的光束强度的信息或者关于数据区起始地址的信息等等)时首先读取的信息的引导区，用于记录将要实际重现的信息的数据区，以及用于记录在结束重现数据区内的信息(例如，关于数据区结束地址的信息等等)时所读取的信息的读出区(read-out area)。
同样，记录部分RA具有其上记录信息的记录轨道(下文中说明)，其从光盘DK的内周到外周螺旋形成。
下面将说明光盘DK的截面结构。
如图1所示，本实施例的光盘DK包括：基板1，反射层2，记录层3，保护层4和覆盖层5。
这种结构中，作为光盘DK的基底物的基板1具有形成为凹部的螺旋沟槽G(从基板1自身看)，以及在沟槽G之间区域形成为凸部的岸台L(从基板1自身看)，如图1所示。
反射层2沿着基板1的表面形状在包括沟槽G和岸台L的整个基板1上层叠。这里反射层2作用为反射从光盘DK的覆盖层5(下文中说明)侧入射的用于信息记录的光束B以及用于信息重现的光束(未示出，该光束强度与光束B不同，用于信息重现的光束在下文中称为光束P)。可通过使用在基板1和记录层3之间的边界面的反射而省略反射层2。
在反射层2上，用于承载光盘DK上所记录的信息的记录层3沿着反射层2的表面形状层叠。这里记录层3由因为光束B照射而引起的温度升高而对光束P的反射较低的材料制得。特别的，这种材料可为青蓝(cyanine)有机染料。
在记录层3上，用于保护记录层3不受空气中的水分或者外界温度变化影响的保护层4沿着记录层3的表面形状层叠。
在保护层4上，用于进一步保护反射层2、记录层3和保护层4的覆盖层5层叠大约0.1mm厚。覆盖层5和保护层4由透射用于照射的光束B和光束P的材料制得。将薄膜片粘附到保护层4上可形成覆盖层5。上述结构中，如图1所示，记录轨道TR螺旋形成在记录部分RA。
在本实施例的光盘DK中，至少记录层3通过将用作记录层3的液体材料涂覆在形成有沟槽G的基板1上后由旋涂方法形成，由此更多的液体材料集聚在基板1的沟槽G中，使得形成在与沟槽G相对的区域内的记录层3(即，构成记录轨道TR的记录层3)的厚度大于在与岸台L相对的区域内形成的记录层3的厚度。
当通过光束B在具有上述结构的光盘DK内的记录轨道TR内的记录层3上记录信息时，光束B照射在目标的记录轨道TR上，如图2所示。并且通过光束B的照射，形成记录轨道TR的记录层3的特性改变，使得对光束P的反射系数较小。
这里，当光束B的中心位于记录轨道TR的中心线上时，光束B照射在光盘DK上的记录轨道TR形成的范围内，以及在照射目标的记录轨道TR的内周和外周侧上与两个相邻岸台L相对的区域内的记录轨道TR附近的部分。因而，在照射光束B后，具有较低反射率的已记录区域R在照射目标的记录轨道TR自身以及横跨记录轨道TR的两个相邻区域内的记录轨道TR附近的部分内形成。此时，光束B也照射在包括照射目标的记录轨道TR的内周和外周侧上的两个相邻区域内的记录轨道TR附近的部分的区域内的原因是，在信息记录期间执行寻轨伺服控制。
参考图2-3，以下将说明，当从光盘DK重现信息时，当光束P照射在光盘DK的已记录区域R内时的光束P的相位变化、与当光束P照射在除了已记录区域R以外的部分(即，未记录信息的部分)内时的光束P的相位变化之间的关系。
当采用光束P重现记录在记录轨道TR上的信息时，由于照射在记录轨道TR内的光束P与照射在除了记录轨道TR以外的区域内的光束P之间的光程长度差而引起的相位变化，以及由于光束B照射而引起的低反射率，来自记录轨道TR上的已记录区域R的光束P的反射光的光量大大低于来自记录轨道TR上的除了已记录区域R以外的区域以及除了记录轨道TR以外的区域的光束P的反射光的光量，因而使得可重现信息。
此时，相位变化取决于沟槽G的深度和形成记录轨道TR的记录层3的厚度。更具体的，在本实施例的光盘DK中，沟槽G的深度和形成记录轨道TR的记录层3的厚度设定为满足：
-360°＜θ0，θ1＜-180°，并且θ0＜θ1
其中从除了已记录区域R以外的记录轨道TR反射的光束P的反射光的相位是θ0，从相应于已记录区域R的记录轨道TR反射的光束P的反射光的相位是θ1，从光盘DK上除了记录区域R和记录轨道TR以外的区域反射的光束P的反射光的相位是0°，如图2所示。
参见图3，如图2所示的相位变化将在下文详细说明。图3是显示在直接采用常规DVD用于由从覆盖层侧入射的光束进行信息记录(即，在图3的右半部分中，形成从覆盖层侧看凸出的记录轨道)的情况下，以及在采用本实施例的光盘DK用于信息记录(即，在图3的左半部分中，形成从覆盖层侧5看凹入的记录轨道)的情况下，沟槽深度(高度)、用于信息重现的光电探测器的总输出信号的相应的相位变化(在图3中用实线指示)和用于寻轨伺服控制的推挽信号(在图3中用虚线指示)的视图。
图3的示例显示了光盘DK的结构，其中记录层3的材料是青蓝有机染料，沟槽G的深度是100nm，形成记录轨道TR的记录层3的厚度是100nm，形成在与岸台L相对的区域内的记录层3的厚度是40nm，记录轨道TR的宽度是0.16μm，相邻记录轨道TR之间的间距(寻轨节距)是0.32μm。
如图3右半部分所示，当直接采用常规DVD用于由从覆盖层侧入射的光束进行信息记录时，因为从光束的入射侧看常规DVD的记录层是凸出的，在记录过程前后的信息重现光束的反射光的相位为正，并且如图3右半部分所示改变。
另一方面，当采用本实施例的光盘DK用于由从覆盖层侧入射的光束进行信息记录时，因为记录层3从光束P的入射侧看是凹入的(见图1)，在记录过程前后的光束P的反射光的相位为负，并且如图3左半部分所示从-315°(未记录部分)变到-230°(记录区域R)。并且这种相位改变相应于重现信息时RF(射频)信号的调制度。
(II)信息记录装置的实施例
参考图4，将在下文说明在具有上述结构的光盘DK上记录图像信息和音乐信息的信息记录装置的实施例。
如图4所示，本实施例的信息记录装置S包括：作为照射装置的拾取器(pickup)10，作为调制装置的驱动器11，作为编码装置的编码器12，格式器13，多路复用器14，A/D转换器15和16，控制器17和伺服控制器18。
下面说明工作原理。
首先，通过音频输入终端AIN从外界输入的音乐信息Sain输入到A/D转换器15，在A/D转换器15数字化并输出数字音乐信息Sda到多路复用器14。
另一方面，通过图像输入终端VIN从外界输入的图像信息Svin输入到A/D转换器16，在A/D转换器16中数字化，并输出数字图像信息Sdv到多路复用器14。
多路复用器14合成数字图像信息Sdv和数字音乐信息Sda为合成信息Smx，其将随后被输入到格式器13和控制器17中。
因而，控制器17根据合成信息Smx，产生用于控制从光盘DK重现上述信息的重现方式的控制信息(通常为导航信息)，并且输出控制信息Snv到格式器13中。
格式器13以标准化格式将控制信息Snv叠加到作为合成信息Smx输入的音乐信息和图像信息上，并且将叠加信息Sf输出到编码器12中。
然后，编码器12将叠加信息Sf编码，其中通过根据编码的叠加信息Sf调制从拾取器10照射出的光束B的强度，产生用于在光盘DK上记录叠加信息Sf的记录信号Se，并输出到驱动器11。
驱动器11根据记录信号Se，产生用于驱动半导体激光器(未示出，在拾取器10中)的驱动信号Sr，并输出驱动信号Sr到半导体激光器。
此后，半导体激光器根据驱动信号Sr的内容调制光束B的强度，并将光束B照射到光盘DK上的目标记录轨道TR。当光束B的强度被调制并且照射到记录轨道TR内时，在记录轨道TR内形成反射率相应于驱动信号Sr的内容而变化的已记录区域R(记录凹坑)，因而图像信息Svin和音乐信息Sain记录到光盘DK上。
此时，关于照射在记录轨道TR内的光束B的垂直和水平位置，根据来自伺服控制器18的控制信号Ssp，通过驱动一聚焦致动器(未示出，在拾取器10内)来控制照射的光束B的垂直位置(即光束B的会聚位置)，而通过驱动一寻轨致动器(未示出，在拾取器10内)来控制照射的光束B的水平位置。
另外，根据来自伺服控制器18的控制信号Sss，主轴电动机19控制光盘DK的旋转，使得可达到预定旋转数。
由此，根据来自控制器17的控制信号Scc，伺服控制器18产生并且输出控制信号Sss和Ssp。
如上所述，本实施例的光盘DK和相应的信息记录装置S中，从覆盖层5(光束B的射入其上)侧看记录轨道TR凹入形成在基板1上，使得形成记录轨道TR的记录层3的厚度大于形成在与岸台L相对的区域内的记录层3的厚度。因此，当部分光束P照射在除了记录轨道TR以外的区域上时在相邻记录轨道TR之间可能发生的记录干涉对信息重现影响较小，使得可窄化相邻记录轨道TR之间的间距并且增加在光盘DK中的信息记录密度。
同样，因为采用旋涂方法形成记录层3，在具有通过旋涂方法形成记录层3的光盘DK上的记录干涉影响较小，因而窄化相邻记录轨道TR之间的间距并且增加信息记录密度。
另外，假设上述条件，基板1中的沟槽G的深度和形成记录轨道TR的记录层3的厚度设定满足：
-360°＜θ0，θ1＜-180°，并且θ0＜θ1
因而，通过使部分光束P照射在除了记录轨道TR以外的区域上引起的在相邻记录轨道TR之间的记录干涉对信息重现影响进一步减小。
另外，对所要记录的音乐信息Sain编码以产生记录信息Se，根据记录信息Se调制光束B，并且调制的光束B照射在记录轨道TR以记录信息，因而记录信息时相邻记录轨道TR之间的记录干涉的影响较小，因而窄化相邻记录轨道TR之间的间距并且增加信息记录密度以便记录信息。
(III)示例
参考图5，将在下面详述使用根据本实施例的光盘DK和信息记录装置S的效果。图5示出了当直接采用常规DVD用于由从覆盖层侧入射的光束记录信息时、相邻记录轨道上的记录凹坑对重现信号的影响的试验结果(图5B)，以及当采用本实施例的光盘DK用于由从覆盖层5侧入射的光束B记录信息时、相邻记录轨道TR上的记录凹坑(已记录区域R)对重现信号的影响的试验结果(图5A)。
下文为如图5所示的试验结果的试验项目。对于光盘DK，记录层3的材料是青蓝有机染料，沟槽G的深度是100nm，形成记录轨道TR的记录层3的厚度是100nm，形成在与岸台L相对的区域内的记录层3的厚度是40nm，整个光盘DK的反射率是37.6％，记录轨道TR的宽度是0.16μm，相邻记录轨道TR之间的距离(轨道间距)是0.32μm，基板1的反射率是1.63+0.00i，反射层2的反射率是0.30+3.62i，记录层3的反射率是1.99+0.05i，保护层4的反射率是2.31+0.00i，覆盖层5的反射率是1.63+0.00i，其中调制比是0.805。
从图5A和5B显然可见，在图5B的情况下，与记录轨道相对的位置和与岸台相对的位置之间的记录层的厚度几乎相等，因而在相邻记录轨道上的记录凹坑对重现信号影响较大。即，形成在与重现目标的记录轨道相邻的记录轨道中的已记录区域以及在记录轨道之间的区域(与岸台相对区域)内对由记录轨道获得的重现信号影响很大，使得在重现信号中包含了更多的噪声。在如图5A所示的实施例情况下，因为形成记录轨道TR的记录层3的厚度大于形成在与岸台L相对位置处的记录层3的厚度，相邻记录轨道TR上的记录凹坑对重现信号影响较小，使得重现信号几乎没有噪声。
从图5的试验结果可确定在本实施例的光盘DK和信息记录装置S上的记录干涉减小的效果。
Claims (4)
1.一种信息记录介质，包括：
其上形成沟槽的基板；
光束照射的记录层；和
用于保护所述记录层的覆盖层，
其中所述覆盖层、所述记录层和所述基板以这个顺序从所述光束照射侧依次设置；并且
其中形成在与所述沟槽相对区域内的并且形成其上记录信息的记录轨道的所述记录层的厚度大于与在所述基板上的所述两个相邻沟槽之间的区域相对的区域内形成的所述记录层的厚度。
2.如权利要求1所述的信息记录介质，其中反射所述光束的一反射层设置在所述记录层和所述基板之间，所述记录层通过旋涂方法形成在位于所述基板上的所述反射层上。
3.如权利要求1或2所述的信息记录介质，其中所述沟槽的深度和形成所述记录轨道的所述记录层的厚度设定为满足：
-360°＜θ0，θ1＜-180°，并且θ0＜θ1
其中从其上未记录所述信息的所述记录轨道反射的所述光束的反射光的相位是θ0，从其上记录有所述信息的所述记录轨道反射的所述光束的反射光的相位是θ1，从其上未记录所述信息的所述信息记录介质的所述两个相邻沟槽之间的所述基板上的区域反射的所述光束的反射光的相位是0°。
4.一种用于在如权利要求1到3的任意一项所述的信息记录介质上记录信息的信息记录装置，包括：
用于将所述信息编码以产生编码信息的编码装置；
用于根据所述产生的编码信息来调制所述光束的调制装置；以及
用于从所述覆盖层侧照射所述调制光束到所述记录轨道以记录所述信息的照射装置。
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