CN1205607C - 光记录介质和光盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光记录介质和可以防止交叉写入光盘装置，被数值孔径为0.85±0.1的透镜(12，14)会聚的波长为405±5nm的光被聚焦在光记录介质上，进行记录或播放，具有在表面上形成有凹槽(2)的基板(1)，形成在该基板上并具有与凹槽相应的外形的光记录层(3)，和形成在光记录层上的透光型保护层(4)；仅远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凹进部分的区域，和靠近光的发射侧一侧，即相当于凸起部分的区域其中之一用作记录区域；使记录道间距为0.32±0.01μm；使凹进部分相对凸起部分的深度(D2)在19至24nm范围内。

Description

光记录介质和光盘装置

技术领域

本发明涉及一种光记录介质(下面也称之为“光盘”)和一种用于播放这种光盘或在其上进行记录的光盘装置，更具体地说，涉及一种能够进行高密度记录的光盘和一种用于播放这种光盘或在其上进行记录的光盘装置。

背景技术

近年来，随着数字记录运动图像、静止图像或其它视频数据的技术的发展，目前要对大量数据进行处理。现在，CD或者DVD以及其它光盘装置，作为大容量记录装置引起了人们的关注。还开展了进一步增大容量的研究。

图1为CD-RW(可擦写)型光盘的剖面结构和发光方法的示意图。

在厚度D5大约为1.2mm的透光型光盘基板5的一个表面上形成凹槽6。在该表面上形成一光记录层7，光记录层7由依次层叠的介电薄膜，记录薄膜，另一介电薄膜，反射薄膜等组成。随着记录材料的类型和设计的不同，膜结构和层数可以不同。

在光记录层7上形成一保护层8。

在一般结构中，用于在CD-RW型或其它光盘上进行记录或播放的光盘装置具有一用于发射用于记录或播放的波长为λ的光的光源；一包括一具有数值孔径NA并用于将光源发射的光会聚在光记录介质的光记录层上的物镜(聚光透镜)的光学系统；和一用来检测从光记录层等反射的光的光接收元件。

在例如CD-RW系统中，如图1所示，用于播放或记录的激光束LB被例如物镜50会聚，穿过透光型光盘基板5，并被会聚在具有上述结构的光盘的光记录层7上。

在播放光盘时，光接收元件接收在光记录层处反射的返回光，信号处理电路产生预先确定的信号，取出播放信号。

在光盘播放或记录时，一般由下面的公式(1)给出光记录层上的光斑尺寸φ：

φ＝λ/NA                  …(1)

光斑尺寸φ直接影响光记录介质的记录密度。光斑尺寸φ越小，可能的记录密度越高，可能的容量越大。即，这意味着光波长λ越短，或物镜的数值孔径NA越大时，光斑尺寸φ越小，可能记录的密度就越高。

例如，在图1所示的CD-RW系统中，在其中光源的波长处于红外区域(大约780nm)，物镜的数值孔径为大约0.45，使用相变型记录层作为记录层，并且光记录层具有与光盘基板5中所形成的外形相一致的外形，仅有靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧的具有外形的光记录层，即与外形凸起部分相应的光记录层部分用作记录区域RA，远离用于记录或播放的光的发射侧，即相当于外形凹进部分的光记录层部分不用作记录区域RA的结构中，在光盘直径为120mm的情形中，记录容量大约为700MB。

对于上述的凸起部分和凹进部分，在光盘制造过程中，在用于形成具有凹槽的光盘基板5的主盘的表面中，相当于激光束或电子束曝光的区域部分称为“凹槽G”，凹槽G之间的区域称为“岛”。例如，在图1所示光盘制造的一般过程的情形中，外形凸起部分相当于凹槽G，凹进部分相当于岛L。

进一步增大光盘密度的研究正在进行中。例如，文献A“使用GaN蓝-紫激光二极管进行光盘记录”(“Optical disk recording using a GaN blue-violet laser diode”，Ichimura et al.Jpn.J.Appl.phys.，vol.39(2000)，pp937-942)提出了通过使用蓝-紫半导体激光器和数值孔径为0.85的两组透镜，在DVD尺寸的光盘中实现了超过22兆比特的存储容量的技术。

当物镜的数值孔径增大时，通常减小了光盘装置中所允许的光盘倾斜角度。根据文献B“光盘系统再现无跳动信号所需的消球差条件”(“Aplanaticcondition required to reproduce jitter-free signals in optical disk system”，Kubotaet al.Apll.Opt.，vol.26(1987)，pp3961-3973)由下面的公式(2)给出了相对光轴倾角θ所产生的彗差W₃₁，并且近似正比于数值孔径NA的三次方和光盘保护层(在光记录层上形成的层)的厚度t。注意，在公式(2)中，n为保护层的折射率。

W₃₁＝t(n²-1)n²sinθcosθ·NA³/2(n²-sin²θ)^5/2…(2)

因此，当允许的彗差W₃₁的值为λ/4时，为了保证所允许的光盘倾斜相当于数值孔径增大到0.85的光盘装置中的DVD播放器，必须使光盘保护层的厚度为大约0.1mm那样薄。

图2表示用上面的文献A中所报道的技术形成的光盘的剖面结构的示意图，以及在光盘上进行聚焦的方法。

在厚度D1为1.1至1.2mm的光盘基板1的一个表面中形成凹槽2。在该表面上形成厚度为D3的光记录层3，光记录层3包括例如依次层叠的反射薄膜，介电薄膜，记录薄膜和介电薄膜。随着记录材料的类型和设计的不同，薄膜结构和层数可能不同。

在光记录层3上形成厚度D4大约为0.1mm的透光型保护层4。

在上面的系统中，如图2所示，用于播放或记录的激光束LB被由例如第一透镜(近端透镜)12和第二透镜(远端透镜)14组成的2组透镜会聚，穿过透光型保护层4，被聚焦在具有上述结构的光盘的光记录层3上。

在播放时，光接收元件接收光记录层所反射的返回光束，信号处理电路产生预先确定的信号，取出播放信号。

在上面的光盘制造方法中，从表面上具有凹槽的主盘转印形成表面上具有凹槽的压模，从压模转印表面形状，形成在表面上具有凹槽2的光盘基板1，光记录层3由依次层叠的例如反射薄膜，介电薄膜，光记录层和介电薄膜组成。这是与普通顺序相反的顺序。最后，在介电薄膜上形成透光型保护层4。用这种技术，可以形成具有0.1mm厚度的保护层的光盘。

在上面的系统中，为了提高面记录密度，采用其中使凹槽结构的深度D2大约为λ/6n(λ：光盘装置的光源的波长，n：透光型保护层的折射率)的岛和凹槽记录方法，光记录层具有相当于凹槽结构的外形，使用该具有外形的光记录层中靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即岛L，和远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹槽G的两个区域作为记录区域RA。

在岛和凹槽记录系统中，记录道间距TP相当于岛L的中心位置与凹槽G的中心位置的距离，具体设定为大约0.3μm。

在文献C“相变光盘上高记录道密度的岛和凹槽记录”(“Land and grooverecording for high track density on phase-change optical disks”，Miyagawa et al.Jpn.J.Appl.Phys.vol.32(1993)，pp5324-5328)等中详细描述了岛和凹槽记录系统。

在该系统中，为了使岛和凹槽的信号幅值相等，形成光盘基板的凹槽，使得在形成光记录层之后，岛和凹槽的宽度的比值(占空比)大约为1∶1。当例如使光盘基板中所形成的凹槽的宽度大约为凹槽间距的60％，并且在整个表面上层叠介电薄膜，记录薄膜，另一介电薄膜和反射薄膜，同时覆盖凹槽的内壁时，确定凹槽的宽度，使相应于岛和凹槽的记录薄膜的宽度相等。

并且，为了减小从相邻记录道反射的光量，即串扰成分，而使用凹槽串扰，使凹槽的深度为λ/6n。

不过，当采用上面的岛和凹槽记录系统时，一般而言，当在远离用于记录或播放的光的发射侧，即在凹槽中记录信号时，易于发生记录在相邻岛中的信号标记被擦除的现象(交叉写入)。

这是由于记录时，最佳的发射输出不总是均匀的这一事实，因为物镜的数值孔径较大，并且凹槽相当陡，而使电磁波难于在凹槽中传播，在凹槽处的发射输出增大。

另外，这使得难以在岛和凹槽处获得相同大小的播放信号。

因此，还没有实现能够充分利用岛和凹槽方法的特点，即还没有实现消除相邻记录道的串扰的影响。

并且，由于岛和凹槽两者均用作记录区域，必须设计某些装置，保证与用位来记录信息的只读(ROM：只读存储器)光盘的兼容性。

发明内容

考虑到上述情况而作出了本发明。因此，本发明的一个目的在于提供一种光记录介质(光盘)，将透光型保护层的厚度减小到大约0.1mm，并且通过减小光源的波长，并增大物镜的数值孔径，能进行高密度记录，该光记录介质防止交叉写入，并实现了播放信号的均匀性，并且易于保证与只读光盘的兼容，本发明还提供了一种用于在这种光盘上进行记录和/或播放的光盘装置。

为了实现上述目的，本发明的光记录介质是这样一种光记录介质，数值孔径为0.85±0.1的透镜对用于记录或播放的波长为405±5nm的光进行会聚后聚焦在该光记录介质上，所述光记录介质包括：一在表面上形成有凹槽的基板、一在基板的凹槽形成表面上形成并且具有与凹槽相应的外形的光记录层、和形成在光记录层上的一透光型保护层；当使用记录或播放用的光从保护层一侧聚焦在光记录层一侧时，仅用下述的两个部分中的任何一个作记录区域，所述的两个部分是具有外形的光记录层中远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凹进部分，和靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凸起部分；使作为记录区域的凸起部分或凹进部分的间距(记录道间距)为0.32±0.01μm；并且使凹进部分相对凸起部分的深度在19至24nm范围内。

由于本发明的光记录介质是这样一种光记录介质，用于记录或播放的、被0.85±.0.1数值孔径的透镜会聚并且波长为405±5nm的光被聚焦在该光记录介质上，仅使用具有外形的光记录层中远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凹进部分，和靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形的凸起部分之一的光记录层作为记录区域，防止了凹进部分与凸起部分之间的交叉写入，并实现了播放信号的均匀性，另外，易于保证与只读光盘的兼容性。

如果考虑波长为405±5nm、被数值孔径为0.85±0.1的透镜会聚的光，考虑到光记录层上光斑的尺寸，最好将用作记录区域的凸起部分或凹进部分的间距(记录道间距)设定为0.32±0.01μm。为了获得令人满意的所获得信号的质量和伺服控制特性，必须将凹进部分相对凸起部分的深度设定在19至24nm范围内。

在本发明的光记录介质中，最好在凹槽中形成具有±8至12nm幅值的波动结构。

如果将凹进部分相对凸起部分的深度设置在上述的范围内，在形成作为位的地址信息时，位信号的调制程度不充分，因此最好在凹槽中形成波动结构，并采用这种地址信息。在这种情形中，为了满足波动信号和相邻记录道的波动起伏量的C/N条件，将波动结构的幅值设置在±8至12nm范围内。

另外，由于仅将凹进部分和凸起部分其中之一用作记录区域，对于记录密度来说有时是不利的，不过通过从波动信号等获得的地址等，可以提高记录密度。

在上述的本发明的光记录介质中，最好仅将具有外形的光记录层中靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凸起部分的区域的光记录层用作记录区域。

在对靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凸起部分，和远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹进部分进行比较时，根据交叉写入特性的试验结果，最好采用凸起部分作为记录区域。

在本发明的光记录介质中，最好靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凸起部分的区域，与光盘制造过程中用于形成具有凹槽的主盘表面处激光束或电子束的曝光区域相应。

在上述结构的光记录介质中，在制造方法中，由于在制造主盘时被激光束等照射的区域不变，最好使用该区域作为记录区域。

从而，在凸起部分和凹进部分中，最好在制造主盘时曝光的区域成为凸起部分。即相当于曝光区域的部分被称为“凹槽”，最好产生凸起部分，以便使凸起部分成为凹槽。

为了实现上述目的，本发明的一种光盘装置包括：一用于驱动光记录介质旋转的旋转驱动装置，光记录介质包括一在表面上形成有凹槽的基板、一形成在该基板的凹槽形成表面上并具有与凹槽相应的外形的光记录层、和一形成在光记录层上的透光型保护层；一用于将记录或播放的和波长为405±5nm的光朝向光记录层发射的光源；一包括一数值孔径为0.85±0.1、用于聚焦并将光从保护膜一侧发射到光记录层的透镜；一光接收元件，用于接受在光记录层处反射的返回光的光学系统；以及一用于在光接收元件所接收的返回光的基础上产生一预先确定的信号的信号处理电路；仅使用光记录介质中远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凹进部分，和靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凸起部分中之一的光记录层作为记录区域；并且使用记录介质的凸起部分或凹进部分的间距(记录道间距)为0.32±0.01μm作为记录介质，并且使用记录介质的凹进部分相对凸起部分的深度在19至24nm范围内的光记录介质作为光记录介质。

本发明的光盘装置最好使用在凹槽中形成有±8至12nm幅值的波动结构的光记录介质，作为光记录介质。

本发明的光盘装置最好仅使用具有外形的光记录层中远离用于记录或播放的光的发射侧一侧的光记录层，即相当于外形凸起部分的区域，作为记录区域。

最好使用相当于下述的区域作为光记录介质，所述的区域是使靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧即相当于外形凸起部分在该主盘制造过程中在用于形成具有凹槽的基板的该主盘的表面上被激光束或电子束所曝光的区域。

本发明的光盘装置能够提供一种使用本发明的光记录介质的光盘装置，能够防止交叉写入，实现了播放信号的均匀性，并保证易于与只读光盘兼容，并在光盘上进行记录或播放。

附图说明

图1为CD-RW(可擦写)型光盘的剖面结构和根据第一传统例的光聚焦方法的示意图。

图2为表示根据第二传统例的光盘的剖面结构，以及对光进行聚焦的方法的示意图。

图3为表示根据本发明实施例的光盘的剖面结构，以及对光进行聚焦的方法的示意图。

图4A和4B为根据实施例的光盘的制造方法步骤的剖面图。

图5A和5B为根据实施例的光盘的制造方法步骤的剖面图。

图6A和6B为根据实施例的光盘的制造方法步骤的剖面图。

图7A和7B为根据实施例的光盘的制造方法步骤的剖面图。

图8为实施例主要部分的透视图。

图9为例1中图像跳动和推挽信号的测量结果。

图10为例3的波动结构例的平面图。

图11为用于改变例3的波动结构幅值的波动信号的C/N比。

图12为例4的图像跳动的测量结果。

图13为根据实施例的用于光盘装置的光拾取装置(拾光头)的2组透镜结构的示意性剖面图。

图14为根据实施例的光盘装置的光拾取装置(拾光头)的结构示意图。

图15为根据本发明的光接收元件的结构的平面图。

图16为根据本发明的光盘装置的结构的方框图。

具体实施方式

下面将参照附图，说明本发明的最佳实施例。

下面，将使用附图对发明的实施例进行详细说明。

本实施例适用于一种记录和/或播放装置(下面称之为“光盘装置”)，用于将数据记录在光记录介质即光盘上和/或从光记录介质播放数据。

图3为表示根据本发明的光盘的剖面结构和对光进行聚焦的方法的示意图。

在厚度D1为1.1至1.2mm的光盘基板1的一个表面中形成凹槽2。在该表面上形成厚度为D3的光记录层3，光记录层3由例如依次层叠的反射薄膜、介电薄膜、记录薄膜和另一介电薄膜组成。随着记录材料的类型和设计的不同，薄膜结构和层数也不同。

在光记录层3上形成厚度D4大约为0.1mm的透光型保护层4。

在本实施例中，如图3所示，播放用或记录用激光束LB，被由例如第一透镜(近端透镜)12和第二透镜(远端透镜)14组成的两组透镜会聚，穿过透光型保护层4，并聚焦在具有上述结构的光盘的光记录层3上。

使用上述的2-组透镜，以便使用0.85±0.1数值孔径的透镜。

另外，所使用的激光束LB的波长为405±5nm。

在播放时，光接收元件接收在光记录层处反射的返回光，信号处理电路产生预先确定的信号，取出播放信号。

在光盘中，光记录层呈现出相当于凹槽2的外形。靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凸起部分，和远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹进部分中之一作为记录区域RA。

在本实施例的光盘中，由于仅凸起部分和凹进部分其中之一被用作记录区域RA，防止了凹进部分与凸起部分之间的交叉写入，实现了播放信号的均匀性，另外，易于保证与只读光盘的兼容性。

关于上述的凸起部分和凹进部分，在主盘制造过程中，在构成具有凹槽的光盘基板1的主盘的表面中，相当于激光束或电子束照射的区域被称为“凹槽G”，处于凹槽G之间的区域被称为“岛L”。

在本实施例中，如下面所说明的制造方法所描述的，制造介质，使靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凸起部分，成为凹槽G，远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹进部分，成为岛L。

在本实施例的光盘中，记录道间距TP相当于用作记录区域的凸起部分或凹进部分的间距，即一个凸起部分的中心位置和其相邻的凸起部分的中心位置之间的距离，或者一个凹进部分的中心位置和其相邻的凹进部分的中心位置之间的距离。如果用数值孔径为0.85±0.1的透镜，对波长为405±5nm的光进行会聚，最好根据光记录层上的光斑尺寸，将记录道间距设置为0.32±0.01μm。

另外，为了得到令人满意的信号质量，必须将凹进部分相对凸起部分的深度设定为不大于24nm。另一方面，为了获得令人满意的伺服控制特性，必须将深度设定为至少19nm。

上面实施例的光盘，最好在凹槽2中形成具有±8至12nm幅值的波动结构。

如果将凹进部分相对凸起部分的深度设置成上述范围，当形成凹痕地址信息时，凹痕信号的调制程度不充分，不过通过在凹槽中形成波动结构，可能包括地址信息。在这种情形中，为了使波动信号的C/N比条件和与相邻记录道的波动起伏大小令人满意，将波动结构的幅值设置在±8至12nm范围内。

另外，由于仅凹进部分和凸起部分其中之一用作记录区域，对于记录密度而言有时是不利的，不过通过从波动信号获得地址等，能提高记录密度。从这一点来看这是优选的。

在上面实施例的光盘中，当将靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凸起部分(凹槽G)，与远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹进部分(岛L)进行比较时，根据交叉写入特性的试验结果，最好采用凸起部分(凹槽G)作为记录区域RA，如图1所示。

另外，在本实施例光盘的制造方法中，由于在制备主盘时用激光束等照射的区域其宽度不变，最好使用这些区域作为记录区域。

由于上面的原因，最好制造光盘，使得用作记录区域的凸起部分相当于主盘制备过程中被照射的区域，即凸起部分成为凹槽。

如果例如记录道间距为0.32μm，使用1-7RPP调制方案，由光盘装置的性能所确定的最小标记长度为0.16μm，可以用CD尺寸的光盘实现大约23.3兆字节的记录容量。

此处，假设光盘装置的信道时钟T为0.08μm，2T信号为最短的标记，则最短标记长度为0.16μm。

将来，如果信道时钟进一步减小，则可以进一步增大容量。

下面，将说明本发明光盘的制造方法。

首先，如图4A所示，制备由玻璃基板a和在其上形成的光刻胶膜b组成的主盘。

然后，如图4B所示，使用激光束或者电子束等通过例如图形照射光刻胶膜，对区域进行感光，形成盘基板的凹槽，对其进行显影，从而形成具有图形开口区域、用于构成光盘基板的凹槽的光刻胶膜b’。

此处，在主盘的制造过程中，玻璃基板a的曝光表面部分(图中用X表示的部分)相应于上面的曝光区域，在最终所形成的光盘中为凹槽，不过在本实施例中为具有凹槽的光盘中远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凸起部分。

下面，如图5A所示，例如，使用镀银或其它薄膜形成工艺，在包括玻璃基板a和光刻胶膜b’的主盘上形成一金属主盘c。将具有与由玻璃基板a和光刻胶膜b’组成的图形的外形图形相反的外形转印到金属主盘c的表面。

下面，如图5B所示，在金属主盘c上形成母压模d。已经将具有与金属主盘c的表面外形图形相反的外形转印到母压模d的表面。图中将金属主盘c绘在底侧或者相对于图5A颠倒。

然后，如图6A所示，例如使用加压印模方法，注入模塑方法，2P(光致聚合)方法等，在母压模d的外形图形上形成聚碳酸酯或其它塑料基板，即盘基板e(1)。光盘基板e(1)具有凹槽f(2)，凹槽f(2)具有与母压模d的表面的外形图形相反的外形。图中将母压模d绘在底部，或者相对于图5B颠倒。

下面，如图6B所示，从母压模d移去所得到的产物，获得光盘基板e(1)。

在所获得的光盘基板e(1)中，从基板表面伸出的凸起部分相当于图4B中所示的曝光区域X，即凸起部分形成凹槽G，而凸起部分之间的凹进部分构成岛L。

下面，如图7A所示，例如使用溅射方法等，形成具有例如依次层叠的反射薄膜，介电薄膜，记录薄膜和另一介电薄膜的光记录层g(3)。这与一般的顺序相反。

然后，如图7B所示，在光记录层g(3)上形成一个透光型保护层h(4)。

可以用旋转涂覆或者其它涂覆方法，然后固化例如紫外固化树脂，或者通过层压一聚碳酸酯或其它塑料片而形成透光型保护层h(4)。

用这种技术，可以形成具有0.1mm厚度保护层的图3所示结构的光盘。

在过去广泛使用的光盘制造方法中，为了将外形从母压模颠倒，进一步形成子压模，使用注入压模等，将子压模表面上的外形倒转，形成光盘基板，不过在这种方法中，主盘制造过程中的曝光区域成为远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹进部分。

另一方面，在本实施例的光盘制造方法中，直接从母压模形成光盘基板，从而与上面的传统方法相比，减少了一个倒转步骤。从而，主盘制造过程中的曝光区域(图4A中的区域X)，成为最终光盘中靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凸起部分。也就是说，靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凸起部分，成为凹槽，而远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹进部分，成为岛L。

在上面实施例的光盘制造方法中，在主盘制造过程中，曝光区域(图4B中的区域X)的宽度相当于激光束或电子束的斑点尺寸，从而可以保证为恒定的值，也就是说，凹槽的宽度恒定。

另一方面，一个凹槽与另一凹槽之间的距离，即岛的宽度，取决于原版盘制作系统中激光束或电子束在光盘径向的进给精度。难以使其保持不变。

即，这意味着对于每个记录道，当使用岛L作为记录区域时，播放信号与跟踪误差信号的幅值不同。在要求高记录道密度的光盘中，这尤为明显。

由于这个原因，最好使用凹槽而不是岛作为记录区域。

另一方面，在本实施例中，最好如上所述，使用凸起部分而不是凹进部分作为记录区域。

因此，最好制造光盘，使凸起部分成为凹槽。为了实现这个目的，在上述制造方法中，与传统方法相比减少了一个倒转步骤，并且使主盘制造过程中的曝光区域为光盘基板的凸起部分。

图8为本实施例光盘的主要部分的透视图。

光盘基板1的表面形成有凹槽2。在该表面上形成光记录层3。在光记录层的表面上形成透光型保护层4。

例如如所说明的，使用岛L和凹槽G其中之一作为记录区域，例如如所说明的，仅使用凹槽G作为记录区域RA，并形成记录斑点RS。

被虚线围绕的部分为激光束的光斑S。

如图8所示，最好使凹槽结构在光盘径向以恒定的周期弯曲，形成波动结构WB。波动结构WB产生波动信号。在该信号的基础上，检测与光盘的旋转、地址信号等同步的时钟信号。

当如上所述在凹槽结构中形成波动结构WB时，通过地址等确定波动的相位，并且相邻凹槽相位不匹配，从而相当于一个凹槽与另一凹槽之间距离的岛的宽度不均匀。

由于这个原因，为了使播放信号或跟踪误差信号的幅值恒定，最好使用凹槽G而不是岛L作为记录区域RA。

为了保证与只读(ROM)光盘的跟踪误差信号的一致性，用于再现信息凹痕，最好将光盘上记录区域的宽度设置为不大于50％，并获得理想的信号极性。

(实施例1)

当使用1-7RPP方案作为调制方案，使最小标记长度为0.16μm，在被测量记录道上反复写100次，然后在相邻记录道上反复写100次时，测量具有0.32μm记录道间距的上述实施例光盘中被测量记录道的图像跳动和推挽信号。研究当改变光盘基板的凹进部分相对凸起部分的深度时，这些被测量值如何改变。

图9表示上述测量的结果。在图中，黑点表示图像跳动的值，而白点表示推挽信号的值。

为了保持稳定的跟踪，必须使推挽信号至少为0.25。为了满足这个条件，必须使光盘基板的凹进部分相对凸起部分的深度至少为19nm。

另一方面，为了系统的可靠性，必须使图像跳动不大于8.5％。为了满足这个条件，必须使光盘基板的凹进部分相对凸起部分的深度不大于24nm。

从这些结果可以看出，将光盘基板的凹进部分相对凸起部分的深度设置在19至24nm的范围。

(实施例2)

图10为上面实施例的光盘中波动结构例子的平面图。

如果将凹经部分相对凸起部分的深度设置成例1所确定的范围，在形成位地址信息时，位信号的调制程度小于20％，或者不充分，因此在凹槽中形成波动结构以便包含地址信息。

一个凹槽G与另一凹槽G之间的区域为岛L。在凹槽G中形成波动结构WB，从而表明，岛L的宽度不恒定。

当将光盘装置的信道时钟T用作单位时，将波动结构WB的一个周期的长度L_WB设定为69T，并使T＝0.08μm，L_WB为5.52μm。

(实施例3)

用波动信号的幅值来确定波动信号。如图10所示，波动结构WB的幅值A_WB为没有波动结构的情形中凹槽的中心位置与沿一个方向波动结构最大时凹槽的中心位置之间的距离。

图11表示改变波动幅值时波动信号的C/N比。通常，波动信号的C/N比必须至少为40dB，从而波动的幅值必须至少为±8nm。

另一方面，由相邻记录道的波动起伏量确定波动结构幅值的上限。在试验中，当大于±12nm时发生寻址错误。

从上面的结果可以看出，将波动的幅值A_WB设置在±8至12nm范围内。

(实施例4)

当使用1-7RPP方案作为调制方案，使最小标记长度为0.16μm，在被测量记录道上反复写100次，然后在相邻记录道上反复写100次时，测量具有0.32μm记录道间距的上述实施例光盘中被测量记录道的图像跳动。在相当于光盘凸起部分的部位进行记录和当在相当于光盘凹进部分的部位进行记录两种情形中，研究当使最佳记录功率为0时，功率从10％增加到20％时，图像跳动值如何改变。

图12表示上面的测量结果。在图中，白点表示在凸起部分处进行记录时的值，而黑点表示在凹进部分处进行记录时的值。

对于凸起部分和凹进部分，随着记录功率的增加，图像跳动倾向于恶化，不过与凸起部分相比，使用凹进部分结果更糟。这表明，使用凹进部分在相邻记录道中进行写入时更容易发生交叉写入擦除数据。

由这些结果，比较凸起部分和凹进部分，最好使用凸起部分作为记录区域。

下面，将对用于在本发明的光盘上进行记录和播放的光盘装置进行说明。

图13为根据本实施例的光盘装置的光拾取装置(拾光头)的2组透镜结构的示意性剖面图。

两个透镜具有不同的直径，即将第一透镜(近端透镜)12和第二透镜(远端透镜)14设置在理想光轴上，并由透镜支架13支撑。将该组合件安装在具有一定结构的电磁驱动器15上。

这两个透镜起到数值孔径为0.85的2组物镜的作用。来自光源的激光束LB被聚焦在光盘11的光记录层上。

图14为根据本实施例光盘装置的光拾取装置(拾光头)10的结构示意图。

半导体激光器16发射的激光束LB穿过准直透镜17，1/2波片18，和衍射光栅19，进入偏振分束器20。

部分激光束LB在偏振分束器20处反射，并被聚光透镜21引导到光发射输出检测用光接收元件22。

另一方面，穿过偏振分束器20的激光束LB穿过1/4波片23，能够改变两个透镜之间距离d_ex的扩束透镜组24，远端透镜14和近端透镜12，并被聚焦在光盘11的光记录层上。

并且，从光盘11反射的光(返回光)在偏振分束器20处被反射，被引导到检测光路，穿过聚光透镜25和复式透镜(multi-lens)26，进入用于检测伺服误差信号和RF信号的光接收元件27，并通过光电转换被转换成电信号。

图15为用于检测伺服误差信号和RF信号的光接收元件27的结构的平面图。

光接收元件27由8个光检测元件(A，B，C，D，E，F，G，H)组成，如图所示。

进入光接收元件27的光，作为衍射光栅19所产生的主光斑，进入光检测元件(A，B，C，D)，并且作为衍射光栅19产生的两个侧斑(SS1，SS2)，入射在光检测元件(E，F)和光检测元件(G，H)上。

从八个光检测元件(A，B，C，D，E，F，G，H)的输出值计算聚焦误差信号，跟踪误差信号，波动误差信号和RF信号。

图16为根据本实施例的光盘装置的结构的方框图。

来自光拾取装置(拾光头)10的激光束LB被聚焦在由马达43驱动旋转的光盘11的光记录层上。通过检测反射光(返回光)而得到的播放信号被输入给前置放大器31。

来自前置放大器31的播放信号被输入RF均衡放大器32，聚焦矩阵变换电路34，跟踪矩阵变换电路37和波动矩阵变换电路44。

RF均衡放大器32所计算的RF信号(RF)被输入信号解调电路33，在信号解调电路中处理信号，成为记录在光盘11上的信息的播放信号。

在聚焦矩阵变换电路34和跟踪矩阵变换电路37处所计算的聚焦误差信号(FE)和跟踪误差信号(TE)被相位补偿电路(35，38)相位补偿，被放大器(36，39)放大，并输入驱动用驱动器45中。

将波动矩阵变换电路44处所计算的波动信号输入地址检测电路46，时钟检测电路47等。

驱动用驱动器45中的聚焦驱动器，在聚焦误差信号FE的基础上沿光轴方向移动拾光头10的位置，实现聚焦伺服控制。另一方面，在跟踪误差信号TE的基础上沿光盘的径向移动拾光头10的位置，实现跟踪伺服控制。

CPU(中央处理单元)40控制整个光盘装置的操作，如通过扩束器控制电路41调节光学拾取装置(拾光头)10中扩束透镜组的两个透镜之间的距离d_ex，进行球差的校正，并且通过主轴伺服电路42，而不是前面的伺服装置来控制旋转驱动。

上面的光盘装置能够提供一种使用本实施例的光记录介质的光盘装置，能够防止交叉写入，实现播放信号的均匀性，并保证易于与只读光盘兼容，在同一光盘上进行记录和播放。

根据本发明的光记录介质和使用该光记录介质的光盘装置，由于仅使用具有外形的光记录层中靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即岛，和远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即凹槽其中之一作为记录区域，防止岛与凹槽之间的交叉写入，并且实现了播放信号的均匀性，而且，易于保证与只读光盘的兼容性。

本发明不限于上面的实施例。

例如，光记录层的层结构不限于在实施例中所说明的结构，可以随着记录薄膜的材料等的不同，而制造成多种结构。

另外，本发明可以应用于除了相变型光记录介质以外使用有机颜料材料的磁光记录介质或光盘介质。

在不改变本发明要旨的前提下还可以对本发明作出多种其它的变型。

Claims (8)

1.一种光记录介质，数值孔径为0.85±0.1的物镜对用于记录或播放的波长为405±5nm的光进行会聚后聚焦在该光记录介质上，

所述光记录介质包括：

一在表面上形成有凹槽的基板，

一在基板的凹槽形成表面上形成并且具有与凹槽相应的外形的光记录层，和

形成在光记录层上的一透光型保护层；

当使用记录或播放用的光从保护层一侧聚焦在光记录层一侧时，

仅用下述的两个部分中的任何一个作记录区域，所述的两个部分是具有外形的光记录层中远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凹进部分，和靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凸起部分；

该光记录介质具有一0.32±0.01μm作为记录区域的凸起部分或凹进部分的间距，该间距为一记录道间距；和在19至24nm范围内的相对凸起部分的凹进部分的深度。

2.如权利要求1所述的光记录介质，其特征在于：在凹槽中形成幅值为±8nm至±12nm的波动结构。

3.如权利要求1所述的光记录介质，其特征在于：仅把具有外形的光记录层中靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧的光记录层，即相当于外形凸起部分的区域作为记录区域。

4.如权利要求3所述的光记录介质，其特征在于：靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凸起部分相当于主盘制造过程中在用于形成具有凹槽的基板的主盘的表面处激光束或电子束的曝光区域。

5.一种光盘装置，包括：

一用于驱动光记录介质旋转的旋转驱动装置，光记录介质包括一在表面上形成有凹槽的基板、一形成在该基板的凹槽形成表面上并具有与凹槽相应的外形的光记录层、和一形成在光记录层上的透光型保护层；

一用于将记录或播放的和波长为405±5nm的光朝向光记录层发射的光源；

一包括一数值孔径为0.85±0.1、用于聚焦并将光从保护膜一侧发射到光记录层的透镜；

一光接收元件，用于接受在光记录层处反射的返回光；以及

一用于在光接收元件所接收的返回光的基础上产生一预先确定的信号的信号处理电路；

其中仅光记录介质中远离用于记录或播放的光的发射侧的一侧，即相当于外形凹进部分，和靠近用于记录或播放的光的发射侧的一侧，即相当于外形凸起部分中之一的光记录层，作为记录区域；并且

该光记录介质具有一0.32±0.01μm作为记录区域的凸起部分或凹进部分的间距，和在19至24nm范围内的相对凸起部分的凹进部分的深度，该间距为一记录道间距。

6.如权利要求5所述的光盘装置，其特征在于：在该光记录介质中的凹槽具有幅值为±8nm至±12nm的波动结构。

7.如权利要求5所述的光盘装置，其特征在于：仅使用具有外形的光记录层中远离用于记录或播放的光的发射侧一侧，即相当于外形凸起部分的光记录层作为记录区域。

8.如权利要求7所述的光盘装置，其特征在于：该光记录介质靠近用于记录或播放的光的发射侧的一侧，即相当于外形凸起部分的部分，相当于在主盘制造过程中在用于形成具有凹槽的基板的主盘的表面上被激光束或电子束所曝光的区域。

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