專利名稱：光盤、信息記錄方法、信息再現(xiàn)方法、和盤驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在一次寫入型光盤中允許從具有對(duì)一張盤唯一的信息的BCA(燒錄區(qū))中獲得高CN比(載噪比)信號(hào)的技術(shù)，所述一次寫入型光盤在被激光束照射時(shí)被記錄/再現(xiàn)(重放)。
背景技術(shù)：
光盤包括以CD和DVD-ROM為代表的只讀型盤、以CD-R和DVD-R為代表的一次寫入型盤、以CD-RW和DVD-RW/RAM為代表的可重寫型盤(這種盤被用作計(jì)算機(jī)的外部存儲(chǔ)器或被用在視頻記錄/再現(xiàn)設(shè)備中)等等。近年來，存在這樣的需求提高光盤的容量以應(yīng)對(duì)在與信息相關(guān)的和與廣播相關(guān)的設(shè)備中對(duì)記錄容量急遽提高的需要。為了滿足這種需求，即，為了提高記錄密度，已經(jīng)廣泛進(jìn)行了有關(guān)于用來獲得較短激光波長(用來減小聚焦射束點(diǎn)尺寸)的技術(shù)、超高分辨率技術(shù)等等的研究。同時(shí)，已經(jīng)研究了對(duì)母版制作技術(shù)的改進(jìn)以縮短軌道間距和標(biāo)記凹坑間距。
在0.6mm厚的通過將聚碳酸酯樹脂注塑成型而制成的成型基片上形成反射膜和記錄膜之后，通過使用紫外線固化樹脂(以下被稱作UV樹脂)等粘合這些成型基片來制成當(dāng)前在世界范圍內(nèi)被普遍用作記錄和再現(xiàn)(重放)介質(zhì)的DVD盤以作為具有1.2mm總厚度的光盤。諸如只讀型DVD-ROM、一次寫入型DVD-R、可重寫型DVD-RW/RAM等的各種類型的盤可被用作盤的類型。
作為具有更大記錄容量的下一代DVD，HD_DVD盤已經(jīng)被DVD論壇標(biāo)準(zhǔn)化并且將很快進(jìn)入市場(chǎng)。在HD_DVD中，使用具有405nm短波長的(藍(lán)紫色或藍(lán)色)半導(dǎo)體激光器而非DVD中所用的650nm的(紅色)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行記錄和再現(xiàn)以提高容量。在此情況下，盤上記錄的標(biāo)記形狀具有較小的尺寸，從而實(shí)現(xiàn)高密度記錄。為了穩(wěn)定再現(xiàn)(或重放)這種高密度標(biāo)記，已經(jīng)開發(fā)了一種新的信號(hào)處理方法PRML(部分響應(yīng)最大相似性)。
傳統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)方法針對(duì)每一位檢測(cè)所記錄的信息是“0”還是“1”。由于隨著信息記錄密度的提高相鄰的凹坑或標(biāo)記間隔變小，所以再現(xiàn)(重放)信號(hào)受到來自相鄰信息位的波形干擾的極大影響。為了消除這種波形干擾的影響，需要施加這樣的信號(hào)處理加重記錄/再現(xiàn)通道的響應(yīng)特性的高頻分量以抑止對(duì)相鄰位的響應(yīng)波形的底部。然而，當(dāng)加重了響應(yīng)特性的高頻分量時(shí)，由于噪聲分量也同時(shí)被加重，所以還增加了由于這種噪聲分量所導(dǎo)致的錯(cuò)誤。因此，傳統(tǒng)的信號(hào)處理方法難以顯著提高記錄密度。
相反，通過PRML信號(hào)處理方法，在由PR(部分響應(yīng))級(jí)別規(guī)定的范圍內(nèi)允許再現(xiàn)(重放)信號(hào)波形的相鄰位之間的波形干擾量。由于再現(xiàn)波形通過來自相鄰位的波形干擾引起了失真，所以不能像傳統(tǒng)方法中那樣僅僅以1位確定數(shù)據(jù)。然而，由于波形干擾量被限于規(guī)定的值，所以可通過使用最大相似性檢測(cè)器來有效使用在信息位之前和之后分布的信號(hào)功率，所述最大相似性檢測(cè)器采用了以還考慮波形之前和之后信號(hào)的次序來選擇最大相似性信號(hào)的ML(最大相似性)確定電路。因此，能夠以令人滿意的誤碼率檢測(cè)數(shù)據(jù)。在此情況下，PR均衡器被用作校正從PR級(jí)別再現(xiàn)波形的偏差的均衡電路。
傳統(tǒng)的電平限幅均衡器(level slice equalizer)將波形均衡施加于再現(xiàn)波形，從而均衡波形和預(yù)先設(shè)置的某一閾值之間的交叉點(diǎn)變成窗的中心。更具體地講，再現(xiàn)信號(hào)的高頻分量被放大。檢測(cè)器檢測(cè)均衡波形和閾值之間的交叉點(diǎn)。當(dāng)在該窗內(nèi)檢測(cè)到交叉點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)器輸出二進(jìn)制數(shù)據(jù)“1”；否則，其輸出“0”。其后，對(duì)交叉點(diǎn)檢測(cè)之后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行NRZI(不歸零反轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)換以獲得解碼的數(shù)據(jù)。
由于噪聲等原因，均衡波形和閾值之間的交叉并不總是窗的中心。當(dāng)由窗尺寸歸一化時(shí)的交叉點(diǎn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差被稱作抖動(dòng)，其被用作光盤和驅(qū)動(dòng)器的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。假設(shè)使用與現(xiàn)有DVD相同的光頭來再現(xiàn)(或重放)具有比現(xiàn)有DVD密度高的光盤。當(dāng)軌道密度提高時(shí)，再現(xiàn)信號(hào)包括很多被稱作串?dāng)_分量的信號(hào)失真分量。另一方面，當(dāng)線密度提高時(shí)，再現(xiàn)波形變鈍。由于均衡器放大再現(xiàn)信號(hào)的高頻分量，所以，如上所述，當(dāng)輸入的再現(xiàn)信號(hào)變鈍時(shí)，高頻分量被放大更多。因此，均衡器還放大前述信號(hào)失真分量。這樣，當(dāng)波形限幅方法(waveform slice)被用作信號(hào)檢測(cè)方法時(shí)，即使以任何方法來提高密度，信號(hào)失真分量也會(huì)增加，并且數(shù)據(jù)不再能被正確地解碼。
為了應(yīng)對(duì)再現(xiàn)信號(hào)的SNR(信噪比)的這種失真，PRML(部分響應(yīng)最大相似性)方法代替波形限幅方法被用作再現(xiàn)信號(hào)處理方法。在PRML方法中，均衡器均衡到具有所謂的PR特性的標(biāo)識(shí)點(diǎn)之間的已知相關(guān)性的波形。通過該P(yáng)RML信號(hào)處理方法，可在高記錄密度下獲得令人滿意的誤碼率。
作為使用前述技術(shù)等開發(fā)的HD_DVD盤，諸如只讀型ROM盤、可重寫型RW/RAM盤、和一次寫入型R盤的各種類型的盤可被用作該DVD。在這些類型的盤中，即使在現(xiàn)有DVD中，R盤也在世界范圍內(nèi)被大量用作數(shù)據(jù)和視頻畫面的備份和存儲(chǔ)介質(zhì)。尤其是對(duì)于一次寫入型盤，用戶需要較大的記錄容量，并且單面雙層再現(xiàn)盤被制造以提高容量(可通過相同的技術(shù)制造在兩面上總層數(shù)為4的四層盤)。由于單面雙層盤不需要翻轉(zhuǎn)，相比較雙面雙層盤，用戶強(qiáng)烈支持單面雙層盤。各個(gè)賣家正在進(jìn)行HD_DVD中單面雙層(HD_DVD-RDL)(DL是雙層的縮寫)盤的開發(fā)。該雙層盤具有這樣的結(jié)構(gòu)第一記錄層(L0層)形成在激光接收表面?zhèn)壬?，并且第二記錄?L1層)形成在該盤相對(duì)應(yīng)L0層的內(nèi)側(cè)(背面)上。
如上所述，已經(jīng)開發(fā)了從CD到DVD進(jìn)一步到HD_DVD的高密度盤。然而，還需要對(duì)各種類型的盤具有再現(xiàn)(重放)兼容性的光盤驅(qū)動(dòng)器、播放器、和記錄器，并且難以實(shí)現(xiàn)盤區(qū)分。作為實(shí)現(xiàn)盤區(qū)分的一種手段，已知一種在每一張盤上均確?；蛐纬捎糜谟涗泴?duì)一張盤唯一的信息的BCA的方法。BCA對(duì)于使用650nm波長的激光的現(xiàn)有DVD盤并非不可缺少的。然而，對(duì)于使用600nm或更短(例如，405nm)激光的下一代HD_DVD盤來說，由于BCA包括與盤復(fù)制保護(hù)等相關(guān)的信息，BCA變得更加重要并且對(duì)于盤是一個(gè)不可或缺的項(xiàng)。
存在兩種BCA創(chuàng)建方法在母版制作時(shí)在壓模中創(chuàng)建BCA的壓模BCA，以及通過在制備盤之后以激光形成BCA的后刻(post-cut)BCA。所述后刻BCA本身由日本專利申請(qǐng)公開2004-152429(Coderecording method and code recording apparatus for optical disc)提出。作為該文獻(xiàn)的內(nèi)容，與來自主軸電機(jī)的信號(hào)同步在只讀型和相變記錄光盤上以條碼型圖案(BCA碼的標(biāo)記圖案)來記錄調(diào)制信號(hào)。在該文獻(xiàn)中，激光燒掉只讀型盤上的反射膜，或者其改變相變記錄光盤的相位，從而記錄BCA條碼圖案。
現(xiàn)有的DVD-R盤具有這樣的結(jié)構(gòu)在成型基片上涂覆有機(jī)染料，并且在有機(jī)染料層上形成反射膜。當(dāng)在該盤上形成BCA時(shí)，后刻BCA被正常使用。當(dāng)嘗試通過母版制作BCA來形成BCA時(shí)，由于燃料填充在成型基片上的BCA圖案中，所以難以獲得高CN比的BCA信號(hào)。因此，通過在制備盤之后將BCA記錄在有機(jī)染料層上來形成BCA。為了將完全唯一的信息分配給每一張盤，后刻BCA是唯一的選擇。作為與有機(jī)染料相關(guān)的已知技術(shù)，可采用日本專利申請(qǐng)公開2002-74740和日本專利申請(qǐng)公開2002-206061的技術(shù)。
在現(xiàn)有DVD-R的雙層盤上，如同在雙層DVD-ROM中那樣，BCA被形成在L1層上。然而，對(duì)母版制作BCA和后刻BCA二者來說困難的是“在L1層上形成BCA”，并且在規(guī)范中BCA形成在L0層上。

發(fā)明內(nèi)容
由于使用有機(jī)染料的一次寫入型光盤在記錄特性方面依賴于波長，所以實(shí)際上不可能通過迄今為止在后刻中使用的當(dāng)前長波長激光來在使用下一代短波長兼容染料的盤上記錄BCA條碼圖案。
在只讀型、可重寫型、和一次寫入型光盤中，已經(jīng)制備了單面雙層盤來提高信息記錄容量。作為下一代DVD的HD_DVD雙層盤被規(guī)定為具有唯一盤信息的BCA被形成在作為兩層的背面的層(層1L1層)上。同樣，在HD_DVD一次寫入型盤(HD_DVD-R)中，在L1層上形成從中再現(xiàn)具有高CN比的信號(hào)的BCA部分，從而不影響正面?zhèn)鹊膶?層0L0層)。因此，需要改進(jìn)了盤上使用的基片結(jié)構(gòu)和/或記錄染料的光盤、和用于記錄和再現(xiàn)所述光盤的方法以及設(shè)備(盤驅(qū)動(dòng)器)。
實(shí)施例的一個(gè)任務(wù)是即使是在信息記錄過程中使用短波長激光的一次寫入型光盤上，也允許使用長波長激光在BCA上實(shí)際進(jìn)行信息記錄。
在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光盤中，由于在成型基片上在BCA部分中刻制出溝槽，并且在該溝槽中存儲(chǔ)染料以提高BCA中染料的敏感性，所以，即使具有波長(600nm到800nm)而非與染料的信息記錄兼容的波長(例如，405nm)的激光也能在BCA上記錄條碼圖案。
在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的雙層R盤上，僅在L1層上形成用于BCA的溝槽。當(dāng)在L0層上誤形成BCA圖案時(shí)，由于缺乏來自L0層上的誤形成的BCA圖案的信號(hào)，導(dǎo)致削弱了L1層的BCA圖案讀取精度。因此，僅在L1層的基片上進(jìn)行在基片上形成溝槽的處理。不必進(jìn)行任何BCA記錄的L0層的基片未形成有任何溝槽，并且針對(duì)長波長激光保持對(duì)L0層的染料的低記錄敏感性狀態(tài)。這樣，可僅在L1層上進(jìn)行BCA記錄。
在以上描述中，改進(jìn)了涂敷有染料的基片結(jié)構(gòu)(溝槽存在/不存在)。另一方面，在染料自身中混入即使通過長波長激光也能夠進(jìn)行記錄的成分。即，當(dāng)僅在用于進(jìn)行BCA記錄的L1層的染料中混入通過長波長激光進(jìn)行記錄的成分，但是沒有在不必進(jìn)行BCA記錄的L0層的染料中混入(包括)所述成分時(shí)，可在L1層上穩(wěn)定地形成BCA圖案。
在針對(duì)短波長(例如，405nm)激光的一次寫入型光盤中，以相對(duì)長的波長(例如，600nm到800nm)的激光對(duì)BCA信息進(jìn)行后刻。
在下面的描述中將闡述本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，并且這些目的和優(yōu)點(diǎn)將通過該描述而部分地變得清楚，或者可通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而被了解?？赏ㄟ^以下特別指出的手段和結(jié)合來實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。


結(jié)合到說明書中并且作為說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同以上給出的總的描述和以下給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述來說明本發(fā)明的原理。
圖1是說明在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一次寫入型單面多層(雙層)光盤的L1層上形成的燒錄區(qū)(BCA)的示例性示圖；圖2A和2B是說明在圖1所示的BCA中記錄的BCA記錄的內(nèi)容示例的示例性示圖；圖3是說明用于在圖1所示的BCA中記錄包括圖2A所示的BCA記錄的特定信息的設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例的示例性示圖；圖4是說明用于在圖1所示的一次寫入型單面多層(雙層)光盤的L1層上記錄特定信息(BCA記錄等)的次序的示例的示例性流程圖；圖5是說明用于從圖1所示的一次寫入型單面多層(雙層)光盤的L1層上再現(xiàn)(重放)特定信息(BCA記錄等)的次序的示例的示例性流程圖；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一次寫入型單面雙層光盤的制造過程的示例的示例性示圖；圖7是說明可通過在BCA中形成用于存儲(chǔ)BCA記錄染料的溝槽來提高BCA中的吸光性的示例性曲線圖；圖8是示出用于L0層的有機(jī)材料的金屬絡(luò)合物部分的實(shí)際例子的示例性示圖；圖9A、9B、和9C是示出用于L0層的有機(jī)材料的染料部分的實(shí)際例子的示例性示圖；圖10是示出用于L0層的有機(jī)材料的一部分的實(shí)際例子的示例性示圖；圖11是示出用于L0層的有機(jī)材料的另一部分的實(shí)際例子的示例性示圖；圖12是示出用于L0層的有機(jī)材料的又一部分的實(shí)際例子的示例性示圖；
圖13是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一次寫入型單面多層(雙層)光盤的剖面結(jié)構(gòu)的示例的示例性剖面圖；以及圖14是說明用來評(píng)估根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光盤的設(shè)備的示例的示例性框圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
圖1是說明在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例(第一實(shí)施例)的一次寫入型單面多層(雙層)光盤100的L1層上形成的燒錄區(qū)(BCA)的示圖。在圖1中，通過在激光接收面一側(cè)上的基片101上形成L0層，在L0層反面形成L1層，并且在L1層上放置基片102，來構(gòu)造基片厚度1.2mm的雙層粘合盤100。其上把對(duì)該盤唯一的信息記錄為條碼狀圖案(標(biāo)記)的BCA(燒錄區(qū))被形成在該盤100的內(nèi)圓周側(cè)上的L1層上。在該雙層盤中，記錄實(shí)際數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)DA被確保在L0層和L1層上從包括該BCA的區(qū)BA之外的位置到盤100的外圓周的前面的位置的范圍內(nèi)。
對(duì)每一單獨(dú)的光盤100優(yōu)選地是，當(dāng)制造盤時(shí)預(yù)先記錄對(duì)盤唯一的信息。當(dāng)每一單獨(dú)的盤通過例如復(fù)制保護(hù)等而被識(shí)別時(shí)，使用那時(shí)已經(jīng)記錄了的對(duì)盤唯一的信息。在諸如CD、DVD、BD(藍(lán)光盤)、HD_DVD等的光盤中，如圖1所示，在盤的內(nèi)圓周部分(在區(qū)BA中)中預(yù)先刻制對(duì)盤唯一的信息(BCA記錄等)作為被稱作BCA的條碼狀圖案。
為了在盤100上形成該BCA，在當(dāng)使光盤成型時(shí)用作模子的壓模上刻制BCA圖案的方法是可用的。然而，為了在每一張盤上記錄單獨(dú)的唯一信息，必須在制造后在盤上使用例如激光來刻制BCA圖案。通常，當(dāng)在只讀型盤上記錄BCA時(shí)，通過用激光束燒掉鋁(Al)反射膜來形成圖案。另一方面，當(dāng)在相變記錄盤上記錄BCA時(shí)，通過改變記錄層的相位以改變其反射率來形成圖案。
然而，在使用有機(jī)染料材料的一次寫入型光盤100的情況下，即使當(dāng)BCA記錄設(shè)備200照射激光束時(shí)，也不能刻制BCA圖案。一個(gè)原因是，由于染料材料高度依賴于波長，所以即使通過把當(dāng)前波長(例如，650nm)的BCA記錄設(shè)備應(yīng)用于與下一代短波長(例如，405nm)兼容的光盤，也不能刻制圖案。而且，由于一次寫入型盤使用具有高熱傳導(dǎo)性的銀(Ag)系材料，所以類似于具有低功率密度激光點(diǎn)的BCA記錄設(shè)備的設(shè)備僅產(chǎn)生不足的熱量，并且由于不足的敏感性而不能記錄圖案。而且，即使開發(fā)出了具有高激光點(diǎn)功率的設(shè)備，由于對(duì)具有不足的敏感性的薄膜施加了太大的激光功率，所以在粘合時(shí)使用的紫外線固化樹脂也可能發(fā)生改變或者反射膜可能被中途燒壞。
為了解決該問題，在該實(shí)施例中，如圖1所示，當(dāng)在使用有機(jī)染料材料作為記錄層的一次寫入型光盤100上記錄BCA圖案(BCA代碼的標(biāo)記圖案)105時(shí)，在形成有BCA的L1成型基片102上的BCA區(qū)(包括BCA的區(qū))中預(yù)先形成具有螺旋形狀(相對(duì)于盤的旋轉(zhuǎn)的中心的同心形狀)的溝槽104。通過該結(jié)構(gòu)，溝槽104可存儲(chǔ)用于記錄BCA信息的染料，并且BCA記錄設(shè)備200所發(fā)射的激光使得存儲(chǔ)在溝槽104中的染料發(fā)生化學(xué)變化(或者染料的微觀物理結(jié)構(gòu)變化)，從而記錄圖案。這樣，由于采用了具有存儲(chǔ)該染料的溝槽104的結(jié)構(gòu)，所以可實(shí)際提高染料對(duì)來自BCA記錄設(shè)備200的激光束的敏感度。另一方面，在不必進(jìn)行BCA記錄(首先，不期望進(jìn)行記錄)的L0基片101上不形成溝槽104以維持平坦的形狀。
注意，BCA圖案105是通常具有幾十μm寬度(正切方向)和幾百μm長度(徑向)的條碼狀圖案。預(yù)先在成型基片102上刻制的螺旋形(或同心形狀)的溝槽104具有例如幾μm或更小的間距、和幾乎等于數(shù)據(jù)區(qū)的溝槽深度的深度(小于100nm例如，大約50nm到80nm)。
在該實(shí)施例中，假設(shè)盤100是具有120mm直徑和1.2mm厚度(通過粘合兩個(gè)0.6mm厚的聚碳酸酯成型基片101和102)的一次寫入型光盤，并且在記錄層中使用有機(jī)染料材料。對(duì)于記錄和再現(xiàn)激光束，假設(shè)使用具有波長λ＝405nm并且數(shù)值孔徑NA＝0.65的光學(xué)系統(tǒng)。而且，假設(shè)數(shù)據(jù)記錄區(qū)的溝槽間軌道間距是400nm，并且BCA區(qū)落入從22.1mm到23.2mm的徑向位置范圍內(nèi)。然而，當(dāng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，本發(fā)明不限于這些數(shù)值示例。例如，可使用在表面具有0.1mm厚的覆蓋層的光盤，或者可使用具有80mm直徑的光盤。而且，可使用高密度軌道間距圖案，并且可使用具有更短波長(例如，λ為400nm或更少)的激光。而且，可使用具有更高數(shù)值孔徑(例如，NA為0.8至0.9)的光學(xué)系統(tǒng)(物鏡)。
盤100的實(shí)際材料示例包括用于成型基片101和102的聚碳酸酯；用于成型過程中使用的壓模的鎳(Ni)；用于記錄膜的包括偶氮基、重氮基、菁、酞菁、或苯乙烯基、或它們的混合物的有機(jī)染料材料；用于反射膜的銀(Ag)、鋁(A1)、金(Au)、或基于這些金屬的金屬化合物；以及用于用來粘合基片的粘合劑的丙烯酸或環(huán)氧紫外線固化樹脂等。然而，當(dāng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，本發(fā)明不限于這些材料示例。
在只讀型雙層光盤的情況下，一般慣例是把BCA記錄在從記錄和再現(xiàn)激光束的入射面看的背面層上。為了保持與只讀型盤的兼容性，優(yōu)選地是，在可記錄型(可重寫一次型)雙層光盤中，還是把BCA信號(hào)記錄在從記錄和再現(xiàn)激光束的入射面看的背面層上。然而，某些問題妨礙了實(shí)現(xiàn)該目的。
即，在使用有機(jī)染料材料的一次寫入型光盤的情況下，由于染料對(duì)波長非常敏感，所以即使當(dāng)使用長波長(例如，650nm到780nm)的現(xiàn)有BCA記錄設(shè)備被應(yīng)用于與短波長(例如，405nm)兼容的下一代光盤(例如，BD或HD_DVD)時(shí)，也不能令人滿意地記錄BCA圖案。在此情況下，可加強(qiáng)BCA記錄設(shè)備的激光功率，或者可根據(jù)數(shù)據(jù)記錄波長(例如，405nm)來改變BCA記錄設(shè)備的激光波長。然而，由于通過正面層(L0)把BCA信息記錄在背面層(L1)上，所以該正面層的染料與BCA記錄設(shè)備的非常深的聚焦深度一起(或者BCA記錄光是平行光)還是受到該方法的影響。其后，當(dāng)BCA信號(hào)再現(xiàn)時(shí)出現(xiàn)了噪音(層間串?dāng)_信號(hào))。
因此，在另一實(shí)施例中，如果數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)過程中使用的波長以A(nm)代表，并且所述BCA記錄設(shè)備的波長以B(nm)代表，則選擇將被使用的有機(jī)材料，從而將要記錄BCA的背面層(L1)(尤其是，具有溝槽104的BCA區(qū)BA)比未記錄BCA的正面層(L0)(更靠近盤正面)具有對(duì)波長B更高的記錄敏感度。當(dāng)在記錄實(shí)際數(shù)據(jù)(以MPG4AVC等編碼的高清晰度水平視角等)的過程中使用的波長被設(shè)置為不同于在記錄BCA信息的過程中使用的波長(A≠B)(例如，通過混合兩種不同類型的具有不同敏感度的染料，諸如具有大約405nm敏感度的染料和具有大約650nm到780nm的敏感度的染料)時(shí)，通過僅在背面層(L1)中使用與BCA記錄設(shè)備的波長兼容的染料，可僅在背面層(L1)上選擇性地記錄BCA信號(hào)。以下將參照?qǐng)D7來描述適于背面層(L1)的染料的吸光特性的實(shí)際例子。
圖2A和2B是說明在圖1所示的BCA中記錄的BCA記錄的內(nèi)容示例的示圖。如圖2A所示，該記錄在相關(guān)的字節(jié)位置0和1描述了BCA記錄ID(指示HD_DVD規(guī)范類型標(biāo)識(shí)符)，可應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)的版本號(hào)在相關(guān)字節(jié)位置2，數(shù)據(jù)長度在相關(guān)字節(jié)位置3，規(guī)范的規(guī)范類型和盤類型在相關(guān)字節(jié)位置4，并且擴(kuò)展部分版本在相關(guān)字節(jié)位置5，并且相關(guān)字節(jié)位置6和7被保留以描述其他信息。
在BCA記錄中，盤適應(yīng)的規(guī)范的規(guī)范類型和盤類型的字段包括圖2B所示的內(nèi)容。更具體地講，規(guī)范類型可描述指示HD_DVD-R的規(guī)范的信息，并且盤類型可描述標(biāo)記極性標(biāo)志和孿生格式標(biāo)志。
當(dāng)圖2B中的標(biāo)記極性標(biāo)志為“0b”時(shí)，其指示“低到高”盤，其中來自記錄標(biāo)記的信號(hào)大于來自空白(相鄰標(biāo)記之間)的信號(hào)。而且，當(dāng)該標(biāo)志為“1b”時(shí)，其指示“高到低”盤，其中來自記錄標(biāo)記的信號(hào)小于來自空白的信號(hào)。當(dāng)孿生格式標(biāo)志為“0b”時(shí)，其指示“非孿生格式”盤，并且當(dāng)孿生格式標(biāo)志為“1b”時(shí)，其指示“孿生格式”盤。在孿生格式盤的情況下，該盤(其上記錄有BCA記錄)具有兩個(gè)記錄層，并且各層具有由DVD論壇規(guī)定的獨(dú)立的格式(例如，HD_DVD-視頻格式和HD_DVD-視頻記錄格式)。
在現(xiàn)有DVD中，沒有孿生格式盤是可用的。然而，由于在下一代HD_DVD中孿生格式盤是可用的，所以對(duì)于根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一次寫入型多層(雙層)光盤(下一代HD_DVD盤)來說非常重要的是BCA被允許用來描述孿生格式標(biāo)志。
圖3是說明用于在圖1中的BCA上記錄包括圖2A所示的BCA記錄等的特定信息的設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例的框圖。BCA記錄設(shè)備在完成的盤100上記錄BCA信號(hào)(包括圖2A中的BCA記錄的信息的信號(hào))。根據(jù)來自控制器202的BCA信號(hào)調(diào)制激光器210，并且與盤100的旋轉(zhuǎn)同步地記錄條碼狀BCA標(biāo)記。作為BCA記錄設(shè)備的激光波長，采用從600nm到800nm(通常，從650nm到780nm或從680nm到780nm)的范圍內(nèi)的一個(gè)波長。在雙層光盤的情況下，BCA記錄位置通常處在L1層的內(nèi)圓周部分上從22.2mm到23.1mm的徑向位置范圍附近。當(dāng)進(jìn)行BCA記錄時(shí)，通過L0層以激光照射L1層。在該實(shí)施例中，在從650nm到780nm(或從680nm到780nm)的波長范圍內(nèi)調(diào)整吸光度(敏感度)(L1層的敏感度＞L0層的敏感度)。因此，在實(shí)際感覺中可僅在L1層上選擇性地和精確地記錄BCA信號(hào)。
在當(dāng)前DVD生產(chǎn)線中正常使用的BCA記錄設(shè)備的激光波長和激光功率保持相同時(shí)，通過調(diào)整每一層的染料的敏感度(使用波長下的吸光度)，可在下一代光盤上記錄BCA信號(hào)。由于可僅在L 1層上選擇性地記錄BCA信號(hào)，所以在再現(xiàn)時(shí)沒有來自L0層的額外串?dāng)_噪聲。
即，在該實(shí)施例中，調(diào)整每一層(L0、L1等等)的染料的敏感度(使用有機(jī)材料，從而在從600nm到800nm、從650nm到780nm、或從680nm到780nm的范圍內(nèi)的L1層的染料的敏感度或吸光度大于L0層的染料的敏感度或吸光度)。以此方式，在當(dāng)前DVD生產(chǎn)線中正常使用的BCA記錄設(shè)備的激光波長和激光功率保持相同時(shí)，可在下一代光盤(單面雙層HD_DVD-R等等)上記錄BCA信號(hào)。由于可僅在L1層上選擇性地記錄BCA信號(hào)，所以在再現(xiàn)時(shí)沒有來自L0層的額外串?dāng)_噪聲。
圖4是說明用于在圖1所示的一次寫入型單面多層(雙層)光盤的L1層上記錄(BCA后刻)特定信息的次序的示例的流程圖。當(dāng)圖3中的控制器202把包括諸如圖2A中的BCA記錄等的特定信息的BCA信號(hào)提供給激光器輸出控制器208時(shí)，激光二極管210根據(jù)信號(hào)內(nèi)容以從600nm到800nm(或從650nm到780nm、或從680nm到780nm)的范圍內(nèi)的一個(gè)波長發(fā)射激光束脈沖(框ST10)。通過圖1所示的盤100的L0層，以所發(fā)射的激光束脈沖照射L1層的BCA記錄位置(形成圖1中的溝槽104的位置) (框ST12)。這種照射與盤100的旋轉(zhuǎn)同步地繼續(xù)。如果沒有將在BCA上記錄的信息剩下(框ST14中為是)，則通過L0層后刻到L1層的BCA結(jié)束。
圖5是說明用于從圖1所示的一次寫入型單面多層(雙層)光盤的L1層上再現(xiàn)(重放)特定信息(BCA記錄等)的次序的示例的流程圖。當(dāng)再現(xiàn)記錄在BCA上的信息時(shí)，通過L0層以具有預(yù)定波長(例如，405nm或650nm)的激光束照射BCA(框ST20)。從反射的激光束讀取與光盤相關(guān)的特定信息(圖2A中的BCA記錄等)(框ST22)。這樣的讀取與盤100的旋轉(zhuǎn)同步地繼續(xù)。如果沒有要從BCA讀取的信息剩下(框ST24中為是)，則通過L0層從L1層的BCA再現(xiàn)結(jié)束。
圖6是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一次寫入型單面雙層光盤的制造過程的示例的示圖。以下將參照?qǐng)D6來描述該一次寫入型光盤的制造方法。首先將大致描述單層盤的制造方法，并且將詳細(xì)描述雙層盤的制造方法。在單層盤的情況下，表面被拋光并且被清洗的玻璃被用作母盤(未示出)。把光致抗蝕劑涂敷到母盤表面，并且通過激光束等使該表面曝光以記錄預(yù)定信息。接下來，顯影曝光的母盤以形成凹坑和溝槽的凹入和凸起。其后，通過對(duì)母盤進(jìn)行電鍍來形成壓模(材料通常為鎳)。通過使用壓模作為模子來進(jìn)行注塑成型以制備樹脂(材料通常為聚碳酸酯)成型基片。在單層盤的情況下，通過旋涂把有機(jī)染料涂敷到該成型基片上作為記錄層，并且在記錄層上形成反射層(例如，銀或銀合金)。制備另一啞成型基片，并且通過粘合層將其粘合到所得到的結(jié)構(gòu)，從而完成該盤的制造。
雙層盤的制造方法例如如下所述。即，如圖6所示，通過注塑成型制備L0層的成型基片(框0301)。模子材料通常是聚碳酸酯。通過Ni電鍍從激光曝光的光致抗蝕劑圖案制備當(dāng)使L0層成型時(shí)用作模子的壓模。成型基片的尺寸包括120mm的直徑、15mm的內(nèi)徑、和0.6mm的厚度。通過已知的旋涂法把形成記錄層的有機(jī)染料材料涂敷到該成型基片，并且通過已知的濺射法等來形成作為反射膜的金屬膜(例如，銀或銀合金)(框0302)。注意，該L0層是半透明的以允許激光束通過。
與上述處理平行，通過如在上述處理中那樣注塑成型來制備用作L1層的模子的塑料壓模(框0303)。模子材料通常為環(huán)烯烴聚合物，但是也可使用聚碳酸酯、丙烯酸等。通過電鍍激光曝光的光致抗蝕劑來類似地制備L1層的Ni壓模，但是該圖案的凹入和凸起在L0層被翻轉(zhuǎn)。
通過光聚合物把形成有記錄層的L0層成型基片和塑料壓模彼此粘合，并且通過用紫外線照射光聚合物來進(jìn)行固化(框0304)。其后，剝落塑料壓模以使其上轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)印有L1圖案的光聚合物層曝光(框0305)。通過旋涂把形成了記錄層的有機(jī)染料材料涂敷到L1層的光聚合物，并且通過例如濺射使作為反射膜的金屬膜(例如，銀或銀合金)形成在記錄層上(框0306)。
與上述處理并行，通過注塑成型制備啞基片(該材料是聚碳酸酯等)(框0307)。通過紫外線固化粘合劑把啞基片粘合到所得到的結(jié)構(gòu)，從而完成一次寫入型雙層光盤的制造(框0308)。注意，可在啞基片上形成用于由用戶通過噴墨印刷機(jī)等印刷的表面涂層，或者可加上諸如盤制造商(或賣家)的商標(biāo)名稱、產(chǎn)品名稱等的圖案(盡管未示出)。
還可通過以下方法制造雙層盤(見圖6和13)。更具體地講，在雙層盤的情況下，進(jìn)行與在單層盤中相同的處理直到制備了L0和L1壓模，并且通過注塑成型形成L0和L1成型基片。其后，通過旋涂把用于L0的有機(jī)染料涂敷到L0基片，以形成半透明的薄反射膜(見圖6中的框0302，和圖13中的L0記錄層和L0反射膜)。把光聚合物(見圖13中的中間層103)涂敷到反射膜上，并且將其粘合到分開制備的L1層(見圖13中的粘合層)。通過以紫外線照射光聚合物來使其固化(圖6中的框0304)。接下來，剝落裝置僅剝落L1基片以轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)印L1基片的圖案(圖6中的框0305)。通過旋涂把L1的有機(jī)染料涂敷到所得到的結(jié)構(gòu)以形成反射膜(見圖6中的框0306，和圖13中的L1記錄層和L1反射膜)。最后，把分開制備的啞基片粘合到所得到的結(jié)構(gòu)(圖6中的框0308)以獲得一次寫入型單面雙層光盤(雙層R盤)。BCA記錄設(shè)備(圖3或14)把對(duì)盤唯一的條碼狀BCA圖案(圖1中的圖案105)記錄到所粘合的盤上，從而完成一個(gè)一次寫入型雙層盤的制造。
在根據(jù)該實(shí)施例的一次寫入型光盤中，在例如母盤曝光處理中，僅在L1母盤上從22.1到23.2mm的徑向位置范圍內(nèi)的BCA上將溝槽104曝光。因此，在成型步驟中所得到的成型基片中刻制溝槽104，并且可在染料涂敷處理(圖6中的框0306的處理的一部分)中把染料存儲(chǔ)在該溝槽中，從而在最后的BCA記錄(后刻)處理提高染料的實(shí)際敏感度。
在根據(jù)該實(shí)施例的光盤中，如果預(yù)先在L1側(cè)成型基片的BCA區(qū)上形成的溝槽104的尺寸與數(shù)據(jù)區(qū)的溝槽的尺寸有很大不同，則在相同的曝光機(jī)的相同的母盤曝光處理中不能形成數(shù)據(jù)區(qū)和BCA區(qū)二者的溝槽，并且在盤制造方面這并非是優(yōu)選的。因此，把BCA區(qū)的軌道間距設(shè)置為近似等于數(shù)據(jù)區(qū)的軌道間距(例如，400nm)。然而，如果軌道間距精確地相同，則由于再現(xiàn)BCA信號(hào)時(shí)軌道交叉信號(hào)的干擾，導(dǎo)致光盤驅(qū)動(dòng)器可能不能讀取BCA信號(hào)。在此情況下，BCA區(qū)的溝槽104的軌道間距被設(shè)置為稍小于數(shù)據(jù)區(qū)的軌道間距，從而設(shè)置尺寸使得光學(xué)驅(qū)動(dòng)器的光頭難以讀取該軌道交叉信號(hào)。而且，為了防止軌道交叉信號(hào)干擾對(duì)BCA信號(hào)的讀取，BCA區(qū)的溝槽104的寬度被設(shè)置為比軌道間距的一半寬，從而在溝槽104中有效存儲(chǔ)染料并且使得軌道交叉信號(hào)難以產(chǎn)生。
上述溝槽104的合適尺寸如下所述。即，優(yōu)選地是，把BCA區(qū)的溝槽104的軌道間距設(shè)置為數(shù)據(jù)區(qū)的軌道間距(例如，400nm)的1.05倍到0.05倍，并且把BCA區(qū)的溝槽104的寬度設(shè)置為BCA區(qū)的軌道間距(例如，200nm到420nm)的0.6倍到0.8倍。
圖7是說明可通過在L0層的BCA染料材料中以適當(dāng)量混入用于CD-R/DVD-R的染料材料來獲得L1層的BCA染料材料、并且通過在BCA上形成溝槽104并存儲(chǔ)(嵌入)該染料材料來提高吸光度的曲線圖。
例如，圖7示出了適于其上將記錄BCA信息的背面層(L1)的染料的吸光特性的曲線圖。由于在圖7中示出的染料是用于以405nm的波長記錄和再現(xiàn)(或重放)數(shù)據(jù)的下一代光盤(HD_DVD等)，所以其自然在405nm附近具有敏感性。另外，如圖7中的曲線D和E所示，用于背面層(L1)的染料在作為一般BCA記錄設(shè)備的激光波長的從680nm到780nm(通常，從650nm到780nm或從600nm到800nm)的范圍內(nèi)稍微具有記錄敏感性。如果在所使用的激光波長下具有敏感性的有機(jī)染料材料被用在BCA中，則可通過正面層(L0)把BCA信息正常記錄在背面層(L1)上。另一方面，如圖7的曲線A所示，用于正面層(L0)的染料的記錄敏感性在從680nm到780nm(通常，從650nm到780nm或從600nm到800nm)的范圍內(nèi)相對(duì)下降。這樣，可僅在背面層(L1)上選擇性地記錄BCA。
<在用于BCA記錄的從600nm到800nm的范圍內(nèi)具有敏感性的L1層的染料材料>
由于根據(jù)該實(shí)施例的一次寫入型多層光盤是在405nm的波長下記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的盤，所以L0和L1層二者都使用在405nm的波長下具有吸光性的有機(jī)染料材料。而且，由于L1層的染料還在從600nm到800nm的范圍內(nèi)具有吸光性，從而使用在從600nm到800nm的范圍內(nèi)的激光束實(shí)現(xiàn)BCA記錄。例如，通過在L1染料(在從600nm到800nm的范圍內(nèi)具有很小的吸光性或幾乎沒有吸光性；曲線A)中混入在從600nm到800nm的范圍內(nèi)具有吸光性的染料來制備的混合物(曲線D)被用作L1層的染料。
這樣的染料混合物(曲線D)可僅在L1層的BCA記錄位置上被使用。然而，為了簡化制造過程(并且降低要被批量生產(chǎn)的盤的單價(jià))，染料混合物(曲線D)可被用于整個(gè)L1層。當(dāng)染料混合物(曲線D)被用于整個(gè)L1層時(shí)，不但可通過L0層進(jìn)行對(duì)L1層的BCA記錄和再現(xiàn)，而且L1層的數(shù)據(jù)區(qū)也變得與通過藍(lán)色激光進(jìn)行的高密度記錄和通過紅色激光進(jìn)行的(相對(duì)的)低密度記錄兼容。
而且，當(dāng)用于L1層的染料混合物(曲線D)被設(shè)計(jì)來存儲(chǔ)在圖1中的溝槽104中時(shí)，在BCA記錄波長下的BCA記錄敏感度(吸光度)進(jìn)一步提高，如圖7中的曲線E所示(換言之，通過形成溝槽104，吸收僅僅BCA區(qū)的BCA記錄波長下的激光的能量的染料量增加)。
圖8是示出用于L0層的有機(jī)材料的金屬絡(luò)合物部分的實(shí)際例子的示圖，并且圖9A到9C是示出用于L0層的有機(jī)材料的染料部分的實(shí)際例子的示圖。環(huán)繞具有圖8所示的偶氮基金屬絡(luò)合物的中心金屬M(fèi)作為中心的區(qū)域的圈對(duì)應(yīng)于染色區(qū)8。當(dāng)激光束通過該染色區(qū)8時(shí)，該染色區(qū)8內(nèi)定位的電子與激光束的磁場(chǎng)的變化諧振，并且吸收激光束的能量。通過把磁場(chǎng)中變化的頻率轉(zhuǎn)換為激光束的波長而獲得的值由最大吸光波長λmax表示，其中，在所述磁場(chǎng)上定位的電子多數(shù)諧振并且容易地吸收能量。隨著提高圖8所示的染色區(qū)8(諧振范圍)的長度，最大吸光波長λmax向著較長的波長側(cè)移動(dòng)。通過替換圖8中的中心金屬M(fèi)的原子，靠近中心金屬M(fèi)定位原子的定位范圍(中心金屬M(fèi)如何能夠把定位的原子吸引到中心的附近)改變，并且最大吸光波長λmax的值改變。例如，通過選擇具有靠近405nm的λmax的材料，可獲得405nm波長下的敏感性(吸光性)的有機(jī)材料。
作為在405nm波長處具有吸光性的L0層的染料材料，可使用具有通過把具有圖8所示的通用結(jié)構(gòu)式的有機(jī)金屬絡(luò)合物部分和圖9A到9C所示的染料材料部分相結(jié)合而獲得的結(jié)構(gòu)的有機(jī)染料材料。有機(jī)金屬絡(luò)合物的中心金屬M(fèi)可使用鈷或鎳(另外，鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢、錳、锝、錸、鐵、釕、鋨、銠、銥、鈀、鉑、銅、銀、金、鋅、鎘、汞等)。作為染料材料部分，可使用在圖9A到9C所示通用結(jié)構(gòu)式的菁染料、苯乙烯基染料、和單次甲基菁染料。
而且，可使用以下材料作為不但在405nm(450nm或更小)波長下而且在從600nm到800nm(或者從650nm到780nm或從680nm到780nm)的范圍內(nèi)具有吸光性的L1層的染料材料。即，混合在從600nm到800nm(或者從650nm到780nm或從680nm到780nm)的范圍內(nèi)具有吸光性的CD-R或DVD-R的染料以具有用于L0層的前述染料材料作為基礎(chǔ)。因此，染料混合物除了在用于數(shù)據(jù)記錄的405nm波長下具有吸光性之外，染料混合物還可在用于BCA記錄的從600nm到800nm(或者從650nm到780nm或從680nm到780nm)的范圍內(nèi)具有吸光性。作為為此目的而混合的用于CD-R或DVD-R的染料，諸如偶氮基染料、菁染料、酞菁染料之類的已知有機(jī)染料材料可被使用。例如，實(shí)際使用大約10wt.％作為所述染料的混合量。
(例2)在參照?qǐng)D1等所述的例1的盤中，通過預(yù)先形成的溝槽104的影響而獲得染料厚度(換言之，單位時(shí)間內(nèi)吸收激光能量的染料量增加)，從而在BCA形成時(shí)提高了記錄敏感度。然而，另外，根據(jù)BCA形成時(shí)記錄敏感度的提高，調(diào)整用在形成有BCA的層中的有機(jī)染料成分也是有效方法。即，例如，在雙層HD-DVD-R盤中，由于僅在L1層上形成BCA，所以要調(diào)整L1層的有機(jī)染料。
在以下條件下制備例2的試生產(chǎn)盤。在形成了使用在405nm附近具有吸光性的可記錄有機(jī)染料的L0層之后，L1基片圖案被轉(zhuǎn)錄到或轉(zhuǎn)印到使用聚碳酸酯的L0層上，并且通過旋涂進(jìn)一步涂敷L1染料材料。
通過以28wt.％的圖10所示的有機(jī)材料+57wt.％的圖11所示的有機(jī)材料以及15wt.％的圖12所示的有機(jī)材料的比例混合各個(gè)結(jié)構(gòu)以獲得所涂敷的染料(A)。通過在涂敷有該染料混合物的基片上進(jìn)行濺射來層疊Ag合金反射膜，從而具有100nm的厚度，并且使用紫外線固化樹脂把所得到的結(jié)構(gòu)粘合到0.6mm厚的透明樹脂基片(聚碳酸酯)。
(例3)對(duì)以例1和例2的方法試生產(chǎn)的一次寫入型雙層盤進(jìn)行BCA部分信號(hào)評(píng)估。評(píng)估設(shè)備是具有光學(xué)拾取器的激光波長λ為405nm和物鏡的數(shù)值孔徑NA為0.65的光頭的光盤評(píng)估器。以下將描述評(píng)估設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖14是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用來光盤評(píng)估設(shè)備的示意性框圖。光盤設(shè)備20包括光盤拾取單元(光頭)21、電平限幅信號(hào)處理電路23、PRML信號(hào)處理電路24、信號(hào)確定電路25、驅(qū)動(dòng)控制電路26、糾錯(cuò)單元27、主機(jī)設(shè)備接口28、調(diào)制器29、寫補(bǔ)償電路30、寫驅(qū)動(dòng)器31、伺服控制單元32、主軸電機(jī)33等等。
光學(xué)拾取單元21具有物鏡12。光學(xué)拾取單元21包括與物鏡12對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光器單元22。該單元22由寫驅(qū)動(dòng)器31提供能量作為激光器控制單元以產(chǎn)生預(yù)定波長的激光束。當(dāng)為半導(dǎo)體激光器單元22供能時(shí)，物鏡12對(duì)準(zhǔn)光盤100，并且把相應(yīng)的激光束會(huì)聚到光盤100上。利用該會(huì)聚的激光束，把評(píng)估數(shù)據(jù)寫入或從光盤100中再現(xiàn)(或重復(fù))。進(jìn)行BCA再現(xiàn)時(shí)，通過在僅應(yīng)用聚焦伺服時(shí)把光頭21移動(dòng)到盤100的預(yù)定徑向位置，來根據(jù)BCA檢測(cè)信號(hào)。
當(dāng)前述評(píng)估設(shè)備評(píng)估通過(例1)和(例2)試生產(chǎn)的一次寫入型雙層盤時(shí)，確定這些盤清除了BCA信號(hào)幅度規(guī)范(IBLmax/IBHmin≤0.80)和脈沖寬度規(guī)范(如果低電平的脈沖寬度是1.56±0.75μs并且n是在BCA信號(hào)脈沖幅度的中間電平＝(IBHmin+IBLmax)/2下范圍從1到4的整數(shù)，以4.63n±1.00μs來定義一個(gè)周期)。
一次寫入型盤包括在記錄時(shí)標(biāo)記的反射率低于未記錄部分的反射率的高到低介質(zhì)、和標(biāo)記的反射率高于未記錄部分的反射率的低到高介質(zhì)(例如，當(dāng)使用日本專利申請(qǐng)公開2002-74740或日本專利申請(qǐng)公開2002-206061中所述的染料時(shí))?？蓪⒃搶?shí)施例應(yīng)用于這兩種介質(zhì)。而且，不但可將該實(shí)施例應(yīng)用于在BCA區(qū)上記錄條碼狀圖案的情況，而且可將該實(shí)施例應(yīng)用于“未記錄”部分限定了條碼形狀的輪廓特性的BCA圖案。
<概要>
(1)根據(jù)該實(shí)施例的一次寫入型光盤(100)在一個(gè)或多個(gè)成型基片(101，102)之上具有一個(gè)或多個(gè)記錄層(L0，L1)。使用有機(jī)染料材料的燒錄區(qū)(BCA)被確保在這些記錄層之一(L1)上，并且被構(gòu)造來記錄對(duì)該盤唯一的特定信息(圖2A中的BCA記錄)。通過用波長為600nm或更低(優(yōu)選地是，450nm或更低；作為實(shí)際例子的405nm)的激光束來照射記錄層(L0或L1)的數(shù)據(jù)區(qū)(DA)，從而進(jìn)行記錄和再現(xiàn)。在該光盤上，溝槽(圖1中的104)被形成在具有其上保證有燒錄區(qū)(BCA)的記錄層(L1)的成型基片上，并且存儲(chǔ)了有機(jī)染料材料，從而相對(duì)于未形成溝槽的情況(圖7中的吸光度的曲線D)提高了所述燒錄區(qū)對(duì)一波長的敏感性(圖7中的吸光度的曲線E)，其中所述波長(600nm到800nm作為實(shí)際例子的650nm)被用來記錄對(duì)盤唯一的特定信息(BCA記錄等)。
(2)溝槽(104)僅形成在包括一個(gè)或多個(gè)成型基片的燒錄區(qū)的區(qū)(圖13中的BA)上。
(3)形成在燒錄區(qū)上的溝槽(104)的形狀被限定為其溝槽間距近似等于或小于數(shù)據(jù)區(qū)的軌道間距(400nm)，并且其溝槽寬度大于其溝槽間距的一半。
(4)溝槽(104)的形狀被限定為其溝槽間距落在數(shù)據(jù)區(qū)的軌道間距的1.05倍到0.50倍的范圍內(nèi)，并且其溝槽寬度落在溝槽間距的0.6倍到0.8倍的范圍內(nèi)。
(5)多個(gè)記錄層被形成，并且在多個(gè)記錄層(L0，L1)的激光束光接收面一側(cè)上的記錄層(L0)的數(shù)據(jù)區(qū)使用對(duì)大約405nm(±15nm)波長的光具有敏感性的第一有機(jī)染料材料(圖8，圖9A到9C)。燒錄區(qū)形成在多個(gè)記錄層(L0，L1)的激光束光接收面的背面上的記錄層(L1)上。要被存儲(chǔ)在該燒錄區(qū)溝槽(104)中的有機(jī)染料材料使用對(duì)波長落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的光具有敏感性的第二有機(jī)染料材料(圖10到12)。
(6)多個(gè)記錄層被形成，并且多個(gè)記錄層(L0，L1)的激光束光接收面的背面上的記錄層(L1)使用既對(duì)波長大約405nm(±15nm)的光又對(duì)波長落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的光具有敏感性(圖7中的曲線D或E)的有機(jī)染料材料(圖10到12)。
(7)當(dāng)特定信息被記錄在燒錄區(qū)上作為相當(dāng)于通道位0的BCA空白和相當(dāng)于通道位1的BCA標(biāo)記的結(jié)合時(shí)，令I(lǐng)BHmax和IBHmin為與通道位0相對(duì)應(yīng)的再現(xiàn)信號(hào)幅度(由于噪聲等的影響，導(dǎo)致頂電平側(cè)上的幅度值以及底電平側(cè)上的幅度值都有變化)的最大頂電平和最小頂電平，并且令I(lǐng)BLmax為與通道位1相對(duì)應(yīng)的再現(xiàn)信號(hào)幅度的最大底電平，溝槽的形狀和/或?qū)⒈淮鎯?chǔ)在溝槽中的有機(jī)染料材料被選擇以滿足IBLmax/IBHmin≤0.8。
(8)溝槽的形狀和/或?qū)⒈淮鎯?chǔ)在溝槽中的有機(jī)染料材料被選擇以滿足IBHmax/IBHmin(指示了與通道位0相對(duì)應(yīng)的再現(xiàn)信號(hào)幅度的電平變化)≤1.4。
(9)當(dāng)照射具有600nm或更小的波長的激光束時(shí)執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的一次寫入型多層(雙層)光盤包括一個(gè)或多個(gè)成型基片，每一個(gè)成型基片均具有以同心形狀或螺旋形狀(和具有信息的凹坑)形成來用作對(duì)讀出信息的引導(dǎo)的溝槽，所述一個(gè)或多個(gè)成型基片之一具有其上在特定波長(落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的一個(gè)波長例如，650nm)下記錄了對(duì)盤唯一的特定信息(圖2A中的BCA記錄等)的燒錄區(qū)，并且通過在所述一個(gè)或多個(gè)成型基片上形成有機(jī)染料的記錄層來允許記錄和再現(xiàn)信息，其中，在燒錄區(qū)上形成溝槽(104)以存儲(chǔ)有機(jī)染料材料，從而提高該有機(jī)染料材料對(duì)特定波長(例如，650nm)的敏感性。
(10)根據(jù)該實(shí)施例的一種信息記錄方法使用當(dāng)照射具有600nm或更小的波長的激光束時(shí)執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的一次寫入型多層(雙層)光盤，所述光盤包括一個(gè)或多個(gè)成型基片，每一個(gè)成型基片均具有以同心形狀或螺旋形狀(和具有信息的凹坑)形成來用作對(duì)讀出信息的引導(dǎo)的溝槽，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)成型基片之一具有其上在特定波長(落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的一個(gè)波長例如，650nm)下記錄了對(duì)盤唯一的特定信息(圖2A中的BCA記錄等)的燒錄區(qū)，存儲(chǔ)有機(jī)染料材料的溝槽(104)形成在該燒錄區(qū)中，并且通過在所述一個(gè)或多個(gè)成型基片上形成有機(jī)染料的記錄層(L0，L1)來允許記錄和再現(xiàn)信息。在該記錄方法中，使用特定波長(例如，650nm)的激光照射其上形成有溝槽(104)的燒錄區(qū)，從而記錄特定信息。
(11)根據(jù)該實(shí)施例的一種信息再現(xiàn)方法使用當(dāng)照射具有600nm或更小的波長的激光束時(shí)執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的一次寫入型多層(雙層)光盤，所述光盤包括一個(gè)或多個(gè)成型基片，每一個(gè)成型基片均具有以同心形狀或螺旋形狀(和具有信息的凹坑)形成來用作對(duì)讀出信息的引導(dǎo)的溝槽，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)成型基片之一具有其上在特定波長(落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的一個(gè)波長例如，650nm)下記錄了對(duì)盤唯一的特定信息(圖2A中的BCA記錄等)的燒錄區(qū)，存儲(chǔ)有機(jī)染料材料的溝槽(104)形成在該燒錄區(qū)中，并且通過在所述一個(gè)或多個(gè)成型基片上形成有機(jī)染料的記錄層(L0，L1)來允許記錄和再現(xiàn)信息。在該再現(xiàn)方法中，使用特定波長(例如，405nm)的激光照射其上形成有溝槽(104)的燒錄區(qū)，從而再現(xiàn)(或重放)特定信息。
(12)根據(jù)該實(shí)施例的一種盤驅(qū)動(dòng)器使用當(dāng)照射具有600nm或更小的波長的激光束時(shí)執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的一次寫入型多層(雙層)光盤，所述光盤包括一個(gè)或多個(gè)成型基片，每一個(gè)成型基片均具有以同心形狀或螺旋形狀(和具有信息的凹坑)形成來用作對(duì)讀出信息的引導(dǎo)的溝槽，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)成型基片之一具有其上在特定波長(落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的一個(gè)波長例如，650nm)下記錄了對(duì)盤唯一的特定信息(圖2A中的BCA記錄等)的燒錄區(qū)，在該燒錄區(qū)上形成了用來存儲(chǔ)有機(jī)染料材料的溝槽(104)，并且通過在所述一個(gè)或多個(gè)成型基片上形成有機(jī)染料的記錄層(L0，L1)來允許記錄和再現(xiàn)信息。該盤驅(qū)動(dòng)器包括裝置(33)，用來旋轉(zhuǎn)所述光盤(100)；以及裝置(22)，用來通過用特定波長(例如，405nm不需要總是與BCA記錄波長相同)的激光照射其上形成有溝槽(104)的燒錄區(qū)來讀取特定信息。
注意，本發(fā)明不限于前述實(shí)施例，并且在現(xiàn)在或?qū)韺?shí)踐時(shí)，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下基于當(dāng)時(shí)可用的技術(shù)來進(jìn)行各種改進(jìn)。例如，對(duì)藍(lán)色激光具有高敏感性的記錄層可被形成在距光接收面(盤表面)0.1mm的深度位置，對(duì)藍(lán)色激光具有敏感性的另一記錄層可被形成在距光接收面(盤表面)大約0.6mm的深度位置，并且具有對(duì)紅色激光具有高敏感性的BCA記錄層的記錄層(其在數(shù)據(jù)記錄區(qū)中采用對(duì)藍(lán)色激光具有高敏感性的有機(jī)材料)可被形成在另一記錄層之下。
可根據(jù)需要盡可能多的結(jié)合各個(gè)實(shí)施例，并且可在這種情況下獲得結(jié)合的效果。而且，實(shí)施例包括各個(gè)階段的發(fā)明，并且可通過適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合本申請(qǐng)中公開的多個(gè)構(gòu)成元素來提取各個(gè)發(fā)明。例如，即使可從實(shí)施例中公開的全部構(gòu)成元素中省略有些構(gòu)成元素，從其省略那些構(gòu)成元素的結(jié)構(gòu)也可被提取為發(fā)明。
本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)其它的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)。因此，本發(fā)明在其較廣泛的方面不限于在此示出和描述的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，可在不脫離由所附權(quán)利要求及其等同物所限定的一般發(fā)明概念的精神或范圍的情況下進(jìn)行各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種光盤，其在一個(gè)或多個(gè)基片之上包括一個(gè)或多個(gè)記錄層，并且在所述光盤中，使用有機(jī)染料材料的燒錄區(qū)被形成在這些記錄層之一上或被這些記錄層之一包括，并被構(gòu)造來記錄對(duì)該盤唯一的特定信息，并且在所述光盤中能夠通過用波長不大于600nm的激光束照射記錄層的數(shù)據(jù)區(qū)來進(jìn)行記錄和/或再現(xiàn)，其特征在于溝槽(104)被形成在包括記錄層(L1)的基片上，在所述記錄層(L1)上形成有燒錄區(qū)(BCA)，并且所述溝槽被構(gòu)造來存儲(chǔ)或被構(gòu)造為填充有所述有機(jī)染料材料，從而相對(duì)于未形成溝槽的情況，提高了所述燒錄區(qū)對(duì)用來記錄對(duì)盤唯一的特定信息的波長的敏感性。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤，其特征在于，所述溝槽(104)僅形成在所述一個(gè)或多個(gè)基片的區(qū)(BA)上，所述區(qū)包括所述燒錄區(qū)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光盤，其特征在于，形成在所述燒錄區(qū)上的溝槽(104)的形狀被限定為其溝槽間距基本上等于或小于數(shù)據(jù)區(qū)的軌道間距，并且其溝槽寬度大于所述溝槽間距的一半。
4.如權(quán)利要求3所述的光盤，其特征在于，所述溝槽(104)的形狀被限定為其溝槽間距落在所述數(shù)據(jù)區(qū)的軌道間距的1.05倍到0.50倍的范圍內(nèi)，并且其溝槽寬度落在所述溝槽間距的0.6倍到0.8倍的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的光盤，其特征在于，形成多個(gè)記錄層(L0，L1)，并且在所述多個(gè)記錄層的激光束光接收面一側(cè)上的記錄層(L0)的數(shù)據(jù)區(qū)使用對(duì)大約405nm波長的光具有敏感性的第一有機(jī)染料材料，并且所述燒錄區(qū)形成在所述多個(gè)記錄層的激光束光接收面的背面上的記錄層(L1)上，并且要被存儲(chǔ)在該燒錄區(qū)溝槽中的有機(jī)染料材料使用對(duì)波長落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的光具有敏感性的第二有機(jī)染料材料。
6.如權(quán)利要求1或2所述的光盤，其特征在于，形成多個(gè)記錄層(L0，L1)，并且在所述多個(gè)記錄層的激光束光接收面的背面上的整個(gè)記錄層(L1)使用既對(duì)波長大約405nm的光又對(duì)波長落在從600nm到800nm范圍內(nèi)的光具有敏感性的有機(jī)染料材料。
7.如權(quán)利要求1或2所述的光盤，其特征在于，當(dāng)特定信息被記錄在所述燒錄區(qū)上作為相當(dāng)于通道位0的BCA空白和相當(dāng)于通道位1的BCA標(biāo)記的結(jié)合時(shí)，令I(lǐng)BHmax和IBHmin為與通道位0相對(duì)應(yīng)的再現(xiàn)信號(hào)幅度的最大頂電平和最小頂電平，并且令I(lǐng)BLmax為與通道位1相對(duì)應(yīng)的再現(xiàn)信號(hào)幅度的最大底電平，選擇所述溝槽的形狀和/或?qū)⒈淮鎯?chǔ)在所述溝槽中的有機(jī)染料材料以滿足IBLmax/IBHmin≤0.8。
8.如權(quán)利要求7所述的光盤，其特征在于，選擇所述溝槽的形狀和/或?qū)⒈淮鎯?chǔ)在所述溝槽中的有機(jī)染料材料以使得指示了與通道位0相對(duì)應(yīng)的再現(xiàn)信號(hào)幅度的電平變化的IBHmax/IBHmin滿足IBHmax/IBHmin≤1.4。
9.如權(quán)利要求1所述的光盤，其特征在于，所述盤是當(dāng)照射具有不大于600nm的波長的激光束時(shí)執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的一次寫入型多層光盤，所述盤包括一個(gè)或多個(gè)基片，所述基片包括以同心形狀或螺旋形狀形成來用作對(duì)讀出信息的引導(dǎo)的溝槽，其中，所述一個(gè)或多個(gè)基片之一包括其上在特定波長下記錄了對(duì)盤唯一的特定信息的燒錄區(qū)，并且通過在所述一個(gè)或多個(gè)基片上形成由有機(jī)染料所形成的記錄層來允許記錄和再現(xiàn)信息，并且另一溝槽(104)形成在所述燒錄區(qū)上，并且存儲(chǔ)有機(jī)染料材料，從而提高該有機(jī)染料材料對(duì)特定波長的敏感性。
10.一種信息記錄方法，其使用當(dāng)照射不大于600nm波長的激光束時(shí)執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的一次寫入型多層光盤，所述光盤包括一個(gè)或多個(gè)基片，所述基片包括以同心形狀或螺旋形狀形成來用作對(duì)讀出信息的引導(dǎo)的溝槽，其中所述一個(gè)或多個(gè)基片之一包括其上在特定波長下記錄了對(duì)該盤唯一的特定信息的燒錄區(qū)，存儲(chǔ)有機(jī)染料材料的另一溝槽形成在所述燒錄區(qū)，并且通過在所述一個(gè)或多個(gè)基片上形成由有機(jī)染料所形成的記錄層來允許記錄和再現(xiàn)信息，該方法的特征在于包括以特定波長的激光照射其上形成有溝槽的燒錄區(qū)，從而記錄(ST10-ST12)所述特定信息。
11.一種信息再現(xiàn)方法，其使用當(dāng)照射不大于600nm波長的激光束時(shí)執(zhí)行記錄和再現(xiàn)的一次寫入型多層光盤，所述光盤包括一個(gè)或多個(gè)基片，所述基片包括以同心形狀或螺旋形狀形成來用作對(duì)讀出信息的引導(dǎo)的溝槽，其中所述一個(gè)或多個(gè)基片之一包括其上在特定波長下記錄了對(duì)該盤唯一的特定信息的燒錄區(qū)，存儲(chǔ)有機(jī)染料材料的另一溝槽形成在所述燒錄區(qū)，并且通過在所述一個(gè)或多個(gè)基片上形成由有機(jī)染料所形成的記錄層來允許記錄和再現(xiàn)信息，該方法的特征在于包括以特定波長的激光照射其上形成有溝槽的燒錄區(qū)，從而再現(xiàn)(ST20-ST22)或重放所述特定信息。
12.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤的盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于包括轉(zhuǎn)子(33)，其被構(gòu)造來旋轉(zhuǎn)所述光盤；以及讀取器(21，22)，其被構(gòu)造來通過用特定波長的激光照射其上形成有溝槽的燒錄區(qū)來讀取特定信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光盤、信息記錄方法、信息再現(xiàn)方法以及盤驅(qū)動(dòng)器。即使使用長波長激光(波長落在從600nm到800nm范圍內(nèi))，一種使用短波長激光(波長＝600nm或更少)的一次寫入型光盤也允許BCA信息記錄。為此，預(yù)先在光盤的成型基片上的BCA部分刻制溝槽以存儲(chǔ)染料。這樣，BCA中的染料的敏感度提高，以允許與該染料的信息記錄對(duì)應(yīng)的波長(例如，405nm)之外的波長(波長落在從600nm到800nm范圍內(nèi))的激光把條碼圖案記錄在BCA上。
文檔編號(hào)G11B7/00GK101083096SQ20071010586
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者吉田展久, 大寺泰章, 梅澤和代, 中村直正, 高澤孝次, 安東秀夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝