光記錄介質(zhì)及其評(píng)價(jià)方法、信息記錄及再現(xiàn)方法

專利名稱：光記錄介質(zhì)及其評(píng)價(jià)方法、信息記錄及再現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)以及具有多個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)的層間串?dāng)_信號(hào)的評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
圖2是概念表示現(xiàn)有的多層光盤的剖面結(jié)構(gòu)和選擇性地記錄再現(xiàn)各記錄層的信息的原理。在本現(xiàn)有例中，記錄介質(zhì)具有第一記錄層411、第二記錄層412、第三記錄層413、第四記錄層414、第五記錄層415的共計(jì)5層。使用該5層介質(zhì)，例如為訪問第二記錄層412上的記錄信息，控制物鏡30的位置，使光點(diǎn)32的位置位于第二記錄層412上，此時(shí)，通過物鏡被縮小過程中的收束(convergent)光31，透過半透明的第一記錄層411，但是在該第一記錄層411上，收束光31的光束直徑，比在第二記錄層412上的光點(diǎn)32的直徑大許多，因此，不能分解半透明的第一記錄層411上的記錄信息進(jìn)行再現(xiàn)。因?yàn)樵诎胪该鞯牡谝挥涗泴?11上光束直徑大，每單位面積的光強(qiáng)度相對(duì)變小，不用擔(dān)心在記錄時(shí)破壞第一記錄層411的信息。這樣，不使第一記錄層受影響地實(shí)現(xiàn)在比第一記錄層深的第二記錄層上的信息記錄再現(xiàn)。
同樣在記錄再現(xiàn)第五記錄層415上的信息時(shí)，控制物鏡30的位置，使光點(diǎn)32的位置位于第五記錄層415上。這里，作為記錄再現(xiàn)目的的層的相鄰層的光束直徑，在取層間隔為L(zhǎng)、物鏡的數(shù)值孔徑為NA、光的波長(zhǎng)為λ時(shí)為L(zhǎng)*NA/(1-NA^2)^1/2。
例如在L為5μm、NA為0.85的情況，為8μm，波長(zhǎng)λ為400nm時(shí)的、目的層的光點(diǎn)32的直徑與λ/NA＝470nm比較直徑成為約17倍、面積成為約300倍。這樣，關(guān)于對(duì)其它層無影響地、在具有多個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄再現(xiàn)的條件，在特開平5-101398(專利文獻(xiàn)1，對(duì)應(yīng)US5414451)中詳細(xì)記載。
在特開平11-016208(專利文獻(xiàn)2)中，公開了如何設(shè)計(jì)這樣的多層光盤的各層的反射率、透過率。亦即，在具有疊層大于等于3層的信息記錄層的結(jié)構(gòu)的多層信息記錄介質(zhì)中，在把從來自拾光器的讀取光入射的入射面?zhèn)乳_始數(shù)位于第n的記錄層的反射率作為Rn、吸收率作為an時(shí)，設(shè)計(jì)該值相對(duì)于從入射面?zhèn)乳_始數(shù)第n-1的記錄層的反射率Rn-1成為Rn-1Rnx(1-an-1-Rn-1)^2的關(guān)系。因?yàn)樵?1-an-1-Rn-1)表示層n-1中的透過率，所以使在第n-1層反射的光量、和透過n-1層在n層反射進(jìn)而透過n-1層返回來的光量大體相等，即，設(shè)計(jì)成從所有的拾光器輸出，到達(dá)各層再次返回到拾光器時(shí)的實(shí)際的反射率在全部的層大體相等。即從光入射側(cè)看，通過提高位于進(jìn)深側(cè)的層的反射率，來設(shè)計(jì)為彌補(bǔ)由跟前層的反射吸收而產(chǎn)生的光強(qiáng)度的衰減。
此外，在特開2005-38463號(hào)(專利文獻(xiàn)3，對(duì)應(yīng)US2005/0013236)中，記載了隨著從光入射面離開，使記錄面的膜厚更厚、使從各記錄面來的反射光量大體相等(0121段)、使盤片的折射率和粘接層的折射率大體相等(0124段)，但是未注意記錄面的背面(backside)的反射率。
專利文獻(xiàn)1特開平5-101398專利文獻(xiàn)2特開平11-016208專利文獻(xiàn)3特開2005-3846
發(fā)明內(nèi)容但是在上述那樣的多層結(jié)構(gòu)介質(zhì)的設(shè)計(jì)方法中，考慮了由跟前層引起的光的衰減的效果，但是未考慮由作為記錄再現(xiàn)的目的的層在跟前層中的多重反射的影響。使用圖4說明該多重反射光成為問題的情況。在把記錄再現(xiàn)的目的層作為第n層時(shí)，如圖所示，在第n層上形成光點(diǎn)32那樣照射收束光31。此時(shí)，在目的層的跟前一層第n-1層上反射的光成為不需要光，到達(dá)第n-2層的背面，由第n-2層的背面反射的不需要的光再次由第n-1層反射，沿與第n層的反射光幾乎相同的路徑返回光拾取側(cè)，產(chǎn)生大的串?dāng)_(crosstalk)。這樣的不需要的光返回拾光器成為較大的問題。
第一，因?yàn)椴恍枰墓庠诘趎-2層上收束，成為不需要的光點(diǎn)，所以能夠以光學(xué)方式分解第n-2層上的信息，不需要的光的影響與通常的光記錄再現(xiàn)信號(hào)的頻帶重合，不能分離。
第二，因?yàn)椴恍枰墓獾姆祷毓?，沿與第n層的反射光幾乎相同的路徑返回光拾取側(cè)，所以即使在拾光器內(nèi)也沿同一光路在檢測(cè)器上光完全重合。
第三，不能在檢測(cè)器上分離光這點(diǎn)也是使不需要的光引起的串?dāng)_量的定量評(píng)價(jià)變得困難的主要原因。
這樣，多重反射的不需要的光的不良影響，即，串?dāng)_的問題，起因于各層的間隔大體相同這點(diǎn)。因此，例如在Japanese Journal of Applied Physics，Vol.43，No.7B，2004，pp.4983-4986中公開了把各層的間隔做成不等間隔的方法。在該例中，通過把4個(gè)層做成15μm、17μm、13μm的間隔，多重反射的不需要的光不返回同一路徑。
但是，在這一方法中，因?yàn)閷拥拈g隔的差只有2μm左右，所以不需要的光的光點(diǎn)大小和本來的光點(diǎn)大小的差較小，容易殘留影響，再有，由于制造分散等，各層的間隔僅偏離1μm左右，就會(huì)有由不需要的光引起的串?dāng)_急劇增大的問題。反過來說，需要制造抑制分散的非常高精度的介質(zhì)，導(dǎo)致介質(zhì)制造成本增大。再一個(gè)問題是，為得到把層的間隔做成不等間隔的余量(margin)，需要在通常的兩層介質(zhì)或兩層介質(zhì)以上擴(kuò)展層間隔，結(jié)果難以增加層數(shù)。
本發(fā)明的第一目的是提供具有多個(gè)記錄層的多層光記錄介質(zhì)，其能在把光盤的記錄層的層數(shù)增加到三層或三層以上時(shí)抑制產(chǎn)生的層間串?dāng)_的影響，而不使制造成本上升。
本發(fā)明的第二目的是提供一種光記錄介質(zhì)的評(píng)價(jià)方法，其能定量評(píng)價(jià)在把光盤的記錄層層數(shù)增加到三層或三層以上時(shí)產(chǎn)生的層間串?dāng)_的影響。
非專利文獻(xiàn)1Japanese Journal of Applied Physics，Vol.43，No.7B，2004，pp.4983-4986為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，使用下述措施。
(1)在具有三層或三層以上的記錄層的多層光記錄介質(zhì)中，具有從用于記錄或者再現(xiàn)的光的入射側(cè)看、背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎时葋碜员砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎市〉挠涗泴印?br> 由此，因?yàn)槟軌蚪档投嘀胤瓷鋾r(shí)來自背面的影響，所以能夠降低串?dāng)_。亦即，在圖4的例子中，意味著降低第n-2層的背面?zhèn)鹊姆瓷渎蔙n-2背面，能夠降低不需要的光由于第n-2層的背面反射而返回到光頭的量。
(2)除位于距光入射側(cè)最遠(yuǎn)側(cè)的兩層以外的、所有記錄層的背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎时缺砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎市　?br> 由此，因?yàn)槟軌驕p低由于在多層上產(chǎn)生的所有的多重反射引起的串?dāng)_的影響，所以能夠提高目標(biāo)層的再現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量。
(3)在具有三層或者三層以上的記錄層的多層光記錄介質(zhì)中，在選擇除位于距光入射面最遠(yuǎn)側(cè)的層以外的任意鄰接的兩層記錄層、從接近光入射面開始作為第一記錄層、第二記錄層時(shí)，第一記錄層的背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎屎偷诙涗泴拥谋砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎实姆e小于等于0.0025。
圖4中，第n-2層是第一記錄層，第n-1層是第二記錄層。由多重反射引起的串?dāng)_光，是由第n-1層的表面反射后，由第n-2層的背面反射、再次由第n-1層的表面反射后的返回光。另一方面，信號(hào)光是透過第n-1層、進(jìn)而在深處的第n層的表面反射后返回的光，但是從再現(xiàn)輸出的均勻化的觀點(diǎn)出發(fā)，如關(guān)聯(lián)前面的特開平11-016208說明的那樣，使和在第n-1層上吻合焦點(diǎn)時(shí)的信號(hào)光即第n-1層表面上的反射光的強(qiáng)度大體相同。因此，信號(hào)光與第n-1層表面上的反射率成比例，串?dāng)_光大體相等于第n-1層表面上的反射率的平方與第n-2層的背面反射率相乘的積。因?yàn)榈趎-1層表面的反射率相同，所以串?dāng)_光相對(duì)于信號(hào)光的比，等于第n-1層表面上的反射率與第n-2層的背面反射率相乘的積，即，第一記錄層的背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎屎偷诙涗泴拥谋砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎实姆e。通過把該比抑制到通常的信號(hào)光的最小振幅和最大振幅的比的約一半的1/20的平方，即0.0025左右，可以抑制由于多重反射引起的層間串?dāng)_對(duì)于再現(xiàn)質(zhì)量的影響。
(4)如上所述，使光反射率的積小于等于0.001。
由此，即使考慮串?dāng)_光和信號(hào)光的波動(dòng)光學(xué)的干涉效果的影響，也可以把相對(duì)串?dāng)_量抑制到小于等于(0.001)^(1/2)1/30。
(5)相對(duì)于在任意的記錄層上有光點(diǎn)的焦點(diǎn)的情況時(shí)通過來自該層的反射光檢測(cè)到的信號(hào)輸出，使在焦點(diǎn)偏離該層大于等于1微米的位置檢測(cè)到的來自該層的串?dāng)_信號(hào)的最大值的比小于等于0.0025。更希望小于等于0.001。
因?yàn)樵搶拥男盘?hào)和在其它層上會(huì)聚焦點(diǎn)時(shí)的其它層的信號(hào)大體為相同水平，所以該層的信號(hào)在其它層的位置所帶來的串?dāng)_量，與相對(duì)于其它層的信號(hào)的串?dāng)_的比大體相同，由此可以得到和上述(3)(4)同樣的效果。
(6)使用具有在每一記錄層上記錄不同信號(hào)的區(qū)域的介質(zhì)，相對(duì)于使焦點(diǎn)位置移動(dòng)時(shí)的任意的記錄層的信號(hào)成分的信號(hào)強(qiáng)度最大值，使在焦點(diǎn)位置從該層偏離的位置檢測(cè)到的該層信號(hào)的第二峰值輸出的比小于等于0.0025，更希望小于等于0.001。
該第二峰值輸出的比等于上述(5)的串?dāng)_信號(hào)比。因此，能夠得到和(3)(5)同樣的效果，再有，因?yàn)樵诿恳挥涗泴由嫌涗洸煌男盘?hào)，所以能夠容易地分離檢測(cè)各層串?dāng)_量。
(7)作為在每一所述記錄層中記錄的不同的信號(hào)，使用頻率不同的信號(hào)。
由此，通過帶通濾波器(band pass filter)或者頻譜分析器(spectrumannalizer)，能夠容易地分離檢測(cè)來自各記錄層的影響即串?dāng)_。
(8)作為在每一所述記錄層中記錄的不同的信號(hào)，使用溝槽或者坑列(aseries of pits)的擺動(dòng)信號(hào)(wobble signal)。通過把該擺動(dòng)與地址信息用的擺動(dòng)共用或者重疊，并作為差動(dòng)信號(hào)輸出來檢測(cè)擺動(dòng)信號(hào)，能夠不使用無用的區(qū)域，得到用于分離檢測(cè)各層的信號(hào)。即數(shù)據(jù)效率優(yōu)良。另外，即使在未記錄的介質(zhì)的情況下，也有不需要預(yù)記錄、沒有對(duì)數(shù)據(jù)不良影響的優(yōu)點(diǎn)。
(9)使用具有僅在一個(gè)記錄層上記錄信號(hào)、在其它層上不記錄信號(hào)的區(qū)域的介質(zhì)，相對(duì)于使焦點(diǎn)位置移動(dòng)時(shí)的該記錄層的信號(hào)成分的信號(hào)強(qiáng)度最大值，使在焦點(diǎn)位置從該層偏離的位置檢測(cè)的該層信號(hào)的第二峰值輸出的比小于等于0.0025。更理想的是使小于等于0.001。
由此，能夠不受其它層的信號(hào)的影響，正確進(jìn)行要評(píng)價(jià)的層的層間串?dāng)_特性，通過把該測(cè)定的串?dāng)_量抑制到足夠小，能夠得到和上述(3)(5)(6)同樣的效果。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二目的使用以下的措施。
(10)在具有多個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)的各層內(nèi)，預(yù)先記錄在每層中頻率不同、在層內(nèi)成為一定頻率那樣的信號(hào)，分離檢測(cè)各層的頻率信號(hào)成分，使焦點(diǎn)位置橫切所有層地移動(dòng)，通過測(cè)定相對(duì)于各層的頻率信號(hào)成分的最大強(qiáng)度的副峰(sub-peak)值輸出的比，使從各層來的串?dāng)_量相同。由此在具有多層的記錄介質(zhì)中，能夠不受其它層的影響正確地測(cè)定、比較串?dāng)_量。通過這樣的測(cè)定，能夠精密地規(guī)定介質(zhì)的記錄再現(xiàn)特性，結(jié)果是能夠提供高質(zhì)量的光記錄介質(zhì)。
如圖12所示，根據(jù)本發(fā)明，不用精密地控制多層的層間隔，就能夠得到穩(wěn)定的、良好的記錄再現(xiàn)特性(低跳動(dòng))。即，因?yàn)槟軌蚴褂迷趯娱g隔中容易產(chǎn)生分散的旋轉(zhuǎn)涂敷(spin coat)法等便宜的制造處理，結(jié)果，能夠用低成本提供高質(zhì)量的多層記錄介質(zhì)。另外，因?yàn)椴恍枰灰亩鄬拥膶娱g余量，所以能夠在與當(dāng)前的藍(lán)色光對(duì)應(yīng)光盤相同的25μ左右的球面象差的修正范圍內(nèi)，配置大于等于6層的記錄層，能夠?qū)崿F(xiàn)大于等于150GB的記錄容量。


圖1是本發(fā)明的多層記錄介質(zhì)的剖面結(jié)構(gòu)的概念圖。
圖2是表示現(xiàn)有的多層記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和在各層上獨(dú)立地進(jìn)行記錄再現(xiàn)的原理的圖。
圖3是多層記錄再現(xiàn)裝置的例子。
圖4是說明現(xiàn)有的多層記錄介質(zhì)的問題點(diǎn)的圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的光記錄介質(zhì)的各層的疊層構(gòu)造的例子。
圖6是用于對(duì)在本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)上記錄的多層進(jìn)行識(shí)別評(píng)價(jià)的信號(hào)的一個(gè)實(shí)施例，(a)是介質(zhì)上的識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)記錄區(qū)域，(b)是各層的識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)。
圖7是用于對(duì)在本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)上記錄的多層進(jìn)行識(shí)別評(píng)價(jià)的區(qū)域的配置例，(a)表示介質(zhì)上的識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)記錄區(qū)域的配置，(b)表示各層的識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)的配置的關(guān)系。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施例的光頭的構(gòu)成的例子。
圖9是本發(fā)明的多層信息記錄介質(zhì)的信號(hào)評(píng)價(jià)裝置的框圖。
圖10是多層信息記錄介質(zhì)的串?dāng)_信號(hào)評(píng)價(jià)結(jié)果的比較例。
圖11是表示串?dāng)_信號(hào)的相對(duì)強(qiáng)度和再現(xiàn)跳動(dòng)(jitter)的相關(guān)的圖。
圖12是把由于本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的層間隔分散引起的再現(xiàn)跳動(dòng)變動(dòng)與現(xiàn)有的多層光記錄介質(zhì)進(jìn)行比較的圖。
符號(hào)說明記錄介質(zhì)1，信息記錄區(qū)域11，層識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)記錄區(qū)域12，第一、第二、第三、第四記錄層識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)記錄區(qū)域121、122、123、124，無信號(hào)區(qū)域13，再現(xiàn)信號(hào)處理塊2，擺動(dòng)檢測(cè)電路22，地址檢測(cè)電路23，解調(diào)電路24，信號(hào)處理電路25，解碼電路26，微處理器27，激光驅(qū)動(dòng)器28，存儲(chǔ)器29，光頭3，物鏡30，收束光31，光點(diǎn)32，校準(zhǔn)透鏡331、332、333，激光34，伺服檢測(cè)器351，信號(hào)檢測(cè)器352、353，光束分離器36，象差修正元件37，針孔38，全息攝影元件39，記錄介質(zhì)4，基板40，記錄層41，第一、第二、第三、第四、第五記錄層411、412、413、414、415，光入射面42，光入射側(cè)的反射率51，第一、第二、第三、第四、第五記錄層的光入射背面的反射率511、512、513、514、515，光入射背面的反射率52，第一、第二、第三、第四、第五記錄層的光入射背面的反射率521、522、523、524、525，記錄層的光透過率53，第一、第二、第三、第四、第五記錄層的光透過率531、532、533、534、535，激光驅(qū)動(dòng)電路71，信號(hào)選擇電路72，頻帶選擇電路73，帶通濾波器74，旋轉(zhuǎn)控制選擇電路76，電動(dòng)機(jī)77，透鏡致動(dòng)器78，激光驅(qū)動(dòng)器79，差信號(hào)81，和信號(hào)82，XY示波器90，主機(jī)99。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)圖1是概念表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的記錄介質(zhì)的剖面結(jié)構(gòu)的圖。記錄介質(zhì)4，通過在基板40上疊層第五記錄層415、第四記錄層414、第三記錄層413、第二記錄層412、第一記錄層411的合計(jì)五層的記錄層。每一記錄層間的間隔約為6μm，其上形成約70μm的覆蓋層，從入射面42側(cè)照射收束光31，在記錄層上形成光點(diǎn)32。從每一記錄層的入射面?zhèn)葋淼姆瓷渎?1和從其背面?zhèn)葋淼姆瓷渎?2各異。圖中，第一、第二、第三、第四、第五記錄層的光入射背面的反射率分別是511、512、513、514、515，第一、第二、第三、第四、第五記錄層的光入射背面的反射率分別是521、522、523、524、525。另外，第一、第二、第三、第四、第五記錄層的光透過率分別是531、532、533、534、535。
表1把多層光記錄介質(zhì)的這些反射率和透過率的設(shè)計(jì)例做成表表示。
表1

在本實(shí)施例中，把光頭中的有效反射率(消除入射面表面42的影響)設(shè)計(jì)為約6％。此時(shí)，表2表示由上數(shù)第2層(光入射側(cè))的記錄層的背面反射而返回光頭的光的有效反射率、與信號(hào)光的強(qiáng)度比(串?dāng)_比)以及考慮光波干涉的干涉的影響。
表2

轉(zhuǎn)下頁表2，接上頁

串?dāng)_強(qiáng)度比得到小于等于0.10％。該串?dāng)_光在層間的距離大體一致時(shí)，在檢測(cè)器上光的波面變得大體一致，干涉非常強(qiáng)。這樣的光學(xué)干涉，因?yàn)椴皇枪獾哪芰?、而是作為電磁波的振幅彼此干涉，?qiáng)度比的平方根成為考慮干涉的串?dāng)_的影響。這點(diǎn)在表2中作為干涉影響表示。在本實(shí)施例中，即使考慮干涉的影響也是小于等于約3.2％(約-30dB)，由此可知能夠得到實(shí)用上足夠低的值。另一方面，在背面的反射率等于入射側(cè)的反射率的現(xiàn)有的例子中，如表3、表4所示，表3

表4

由串?dāng)_強(qiáng)度比約3％、干涉的影響約17％(-15dB)，可知成為非常大的影響。如考慮在通常的光盤的再現(xiàn)信號(hào)中的最大信號(hào)振幅和最小振幅的比(分辨能力)為10％左右時(shí)，則在現(xiàn)有例中，干涉的影響超過最小信號(hào)的振幅比，可知處于實(shí)際上不可再現(xiàn)的狀態(tài)。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠把多層介質(zhì)的背面反射的影響抑制到實(shí)用上足夠小的值。
(第二實(shí)施例)圖5概念表示作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的具有6層記錄層的再現(xiàn)專用型記錄介質(zhì)的剖面結(jié)構(gòu)。記錄介質(zhì)4由第一記錄層411、第二記錄層412、第三記錄層413、第四記錄層414、第五記錄層415、第六記錄層416的合計(jì)6層的記錄層組成。每一記錄層間的間隔約為5μm。覆蓋層厚約為75μm。各記錄層通過疊層反射層61、干涉層62、吸收層63、干涉層64共4層形成。通過該干涉層和吸收層，使抑制背面的反射率那樣地考慮光學(xué)多重干涉來設(shè)計(jì)。
表5表示多層光記錄介質(zhì)的反射率和透過率的設(shè)計(jì)例。
表5

為得到這樣的光學(xué)特性的各記錄層構(gòu)造的設(shè)計(jì)方法，和在DVD-RW等可改寫型的光盤中使用的相變記錄介質(zhì)的一般的設(shè)計(jì)方法相同。亦即，抑制背面的反射率，并且使表面的反射率吻合目標(biāo)值，而且使透過率成為最大那樣把4層膜厚作為參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。在該例中，在反射層中使用銀系合金，在兩個(gè)干涉層中使用ZnS-SiO2，在吸收層中使用硫?qū)倩锵挡牧?。在本?shí)施例中，設(shè)計(jì)成在光頭中的有效反射率(消除入射面表面42的影響)為約3％。此時(shí)，從上數(shù)第二層的層背面反射而返回光頭的光的有效反射率、與信號(hào)光的強(qiáng)度比(串?dāng)_比)以及考慮光波干涉的干涉的影響示于表6。
表6

由串?dāng)_強(qiáng)度比小于等于0.15％、干涉的影響也大約小于等于3.8％(-28dB)，可知能夠得到實(shí)用上足夠低的值。
這里，表6中不需要的光的有效反射率，在圖4中等于(Rn-1表面)×(Rn-2背面)×(Rn-1表面)×(直到第n-1層跟前的往復(fù)的透過率)。另一方面，表5的信號(hào)光的有效反射率，把第n層、第n-1層都設(shè)計(jì)為約3％，其值，在第n-1看的話，為(Rn-1表面)x(直到第n-1層跟前的往復(fù)的透過率)。因此，和不需要的光的反射率的比(串?dāng)_比)等于(Rn-1表面)×(Rn-2背面)。因此，如以方法中的項(xiàng)來說明的那樣，在選擇除位于離光入射面最遠(yuǎn)側(cè)的層外的任意相鄰的兩層的記錄層、作為從接近光入射面?zhèn)乳_始的第一記錄層、第二記錄層時(shí)，通過使第一記錄層的背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎屎偷诙涗泴拥谋砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎实姆e變得充分小，可以減低串?dāng)_比。當(dāng)考慮上述的干涉時(shí)，則該比需要小于等于作為最密、最租再現(xiàn)信號(hào)振幅比的1/20的平方即0.25％左右，作為可以忽視對(duì)再現(xiàn)信號(hào)的影響的水平，希望小于等于1/30的平方即0.1％左右。
在本實(shí)施例中，為了比較，也用表7、表8表示了背面的反射率等于入射側(cè)的反射率的現(xiàn)有的設(shè)計(jì)例。
表7

表8

由串?dāng)_強(qiáng)度比約0.8％，干涉的影響約9％(-20dB)，可知成為大的影響。
(第三實(shí)施例)為掌握多層介質(zhì)的質(zhì)量，需要個(gè)別評(píng)價(jià)各層的串?dāng)_影響。但是在多層介質(zhì)中的串?dāng)_、特別是由背面反射引起的串?dāng)_中，如圖4所示，對(duì)于本來的目的層，在別的層中形成不需要的光點(diǎn)，由此難以在檢測(cè)器上分離。這是由于不需要的光點(diǎn)和從本來的光點(diǎn)來的反射光通過大體相同的路徑返回到光頭的緣故。因此，在本實(shí)施例中提供通過在各層中配置具有特征的信號(hào)來分離來自各層的信號(hào)的方法。
如圖6(a)所示，在記錄介質(zhì)1的內(nèi)圓周部設(shè)置層識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)記錄區(qū)域11，在該區(qū)域上預(yù)先記錄如圖6(b)所示那樣的、在每層上頻率少許不同在層內(nèi)大體成為單一頻率那樣的信號(hào)。通過如這樣事先根據(jù)層來記錄不同的信號(hào)，能夠從信號(hào)頻率的不同而容易地分離是由哪層的影響引起的信號(hào)。為分離頻率，使用帶通濾波器或者頻譜分析器。
在本實(shí)施例中，設(shè)置記錄單一頻率的信號(hào)的半徑區(qū)域，但是通過以與擺動(dòng)地址重疊的形式事先嵌入單一頻率信號(hào)，可以不使用特定的區(qū)域，而在記錄區(qū)域全部進(jìn)行層間識(shí)別。這樣使用單一頻率信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)之一是，即使在聚焦伺服和跟蹤伺服不開動(dòng)的狀態(tài)下，也能夠在光點(diǎn)橫切記錄層時(shí)作為信號(hào)相當(dāng)靈敏地檢測(cè)到。
(第四實(shí)施例)圖7表示為進(jìn)行各層串?dāng)_的識(shí)別評(píng)價(jià)的別的實(shí)施例。在圖7中，在盤的一部分上事先配置僅在一層上記錄了信號(hào)的區(qū)域，使各層不重疊。此時(shí)，考慮收束光的擴(kuò)展，事先配置無信號(hào)區(qū)域13十分重要。
本方式的特征是在在各層上進(jìn)行聚焦的狀態(tài)下能夠容易地發(fā)現(xiàn)來自他層的串?dāng)_的影響這一點(diǎn)。此時(shí)不一定需要記錄單一頻率的信號(hào)，但是在檢測(cè)靈敏度的點(diǎn)，希望使用某種重復(fù)信號(hào)。本方式也和上述實(shí)施例3同樣在信號(hào)區(qū)域中事先記錄單一頻率的信號(hào)，也可以不開動(dòng)聚焦或跟蹤來進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是此時(shí)需要與盤的旋轉(zhuǎn)同步采樣每層的識(shí)別信號(hào)。
(第五實(shí)施例)為評(píng)價(jià)由來自其它層的背面的反射引起的串?dāng)_的影響，這里使用圖8所示構(gòu)成的光頭，使能夠確實(shí)分離由來自其它層的直接反射引起的信號(hào)。亦即，通過分離伺服信號(hào)檢測(cè)部和再現(xiàn)信號(hào)檢測(cè)部，在再現(xiàn)信號(hào)檢測(cè)部的檢測(cè)器的緊前面配置針孔，做成所謂的共焦點(diǎn)結(jié)構(gòu)，防止從其它層直接反射來的光混入檢測(cè)器。
使用這樣的光頭3，構(gòu)成圖9的結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。通過鋸齒狀激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)71，使光頭3的激光30上下移動(dòng)，使用帶通濾波器74選擇在光點(diǎn)32橫切各層時(shí)通過檢測(cè)器353檢測(cè)出來的信號(hào)的頻率，用XY示波器(XY scope)90進(jìn)行觀察。由此，能夠獨(dú)立地觀察在把透鏡的位置作為橫軸時(shí)的各層的信號(hào)頻率成分。信號(hào)選擇電路與旋轉(zhuǎn)控制電路同步，進(jìn)行取入數(shù)十μ秒的時(shí)間的采樣控制。由此能夠防止由于盤的上下運(yùn)動(dòng)等引起的橫軸的偏離，另外，也能夠?qū)?yīng)實(shí)施例3、實(shí)施例4中任何一種類型的盤。信號(hào)選擇電路的輸出也可以與通常的和信號(hào)82與擺動(dòng)信號(hào)(差信號(hào))81中任何一個(gè)都對(duì)應(yīng)。
圖10分離評(píng)價(jià)實(shí)施例2的表5、6的本發(fā)明的介質(zhì)和表7、8的現(xiàn)有的介質(zhì)的串?dāng)_特性。作為識(shí)別評(píng)價(jià)信號(hào)，實(shí)施例3的擺動(dòng)重疊型的評(píng)價(jià)信號(hào)預(yù)先重疊在各層的地址信息上。在本發(fā)明的測(cè)定結(jié)果中，與串?dāng)_相當(dāng)?shù)牡诙逯迪鄬?duì)于任何一層的信號(hào)成分都足夠小，但是在現(xiàn)有例子中與其相比可以觀察到大的第二、第三峰值。
(第六實(shí)施例)下面表示通過圖3所示的記錄再現(xiàn)裝置再現(xiàn)評(píng)價(jià)各種光盤的例子。從作為光頭3的一部分的激光光源34(在本實(shí)施例中波長(zhǎng)約405nm)射出的光通過校準(zhǔn)透鏡331校準(zhǔn)為大體平行的光束。被校準(zhǔn)的光束透過光束分離器(beamsplitter)36、通過象差修正元件78以及物鏡30作為收束光31照射在光盤1上，形成光點(diǎn)32。從盤來的反射光通過光束分離器36或者全息攝影元件39等，通過檢測(cè)透鏡332以及333導(dǎo)向伺服檢測(cè)器351以及信號(hào)檢測(cè)器352。從各檢測(cè)器來的信號(hào)被加、減處理，成為跟蹤誤差信號(hào)或者聚焦誤差信號(hào)等的伺服信號(hào)，輸入伺服電路79。伺服電路以得到的跟蹤誤差信號(hào)或者聚焦誤差信號(hào)為基礎(chǔ)來控制物鏡致動(dòng)器78或者光頭3全體的位置，使光頭3的位置位于目的的記錄/再現(xiàn)區(qū)域。檢測(cè)器352的相加信號(hào)輸入信號(hào)再現(xiàn)塊2。輸入信號(hào)在通過信號(hào)處理電路25進(jìn)行濾波處理、頻率均衡處理后，進(jìn)行數(shù)字化處理。在盤上以槽(溝槽部)的擺動(dòng)等形狀形成的地址信息作為從分割檢測(cè)器352來的差動(dòng)信號(hào)來檢測(cè)，輸入到信號(hào)再現(xiàn)塊2中的擺動(dòng)檢測(cè)電路22。擺動(dòng)檢測(cè)電路22生成與擺動(dòng)信號(hào)同步的時(shí)鐘，具有區(qū)分?jǐn)[動(dòng)波形的作用。通過擺動(dòng)檢測(cè)電路22檢測(cè)出來的擺動(dòng)信號(hào)由地址檢測(cè)電路23變換為數(shù)字信息，其后，通過解碼電路26進(jìn)行修正等處理，作為地址信息被檢測(cè)出來。根據(jù)檢測(cè)出來的地址信息，生成記錄再現(xiàn)處理的開始定時(shí)信號(hào)1等，控制用戶數(shù)據(jù)的解調(diào)電路24。同時(shí)，地址信息也發(fā)送給控制電路(微處理器)27，在訪問等中使用。
使用本裝置，表示多層光記錄介質(zhì)的、作為再現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量跳動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的例子。為明了本發(fā)明的效果，準(zhǔn)備多個(gè)有意從表5的條件偏離記錄介質(zhì)的反射率的構(gòu)造的介質(zhì)，用實(shí)施例5的方法測(cè)定串?dāng)_量，作為參數(shù)進(jìn)行再現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量(跳動(dòng))的評(píng)價(jià)，其結(jié)果示于圖11。當(dāng)串?dāng)_量的相對(duì)強(qiáng)度超過約0.1％時(shí)，跳動(dòng)的測(cè)定分散開始變大，當(dāng)相對(duì)強(qiáng)度超過0.25％即400分之一時(shí)達(dá)到再現(xiàn)界限。在0.1％跳動(dòng)的測(cè)定分散變大是因?yàn)楦缮娴木壒剩驗(yàn)橥ㄟ^干涉在波長(zhǎng)的1/2左右的層間的分散下信號(hào)變動(dòng)大，所以測(cè)定分散急劇變大。
圖12是在本發(fā)明的介質(zhì)(實(shí)施例1，表1)和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的介質(zhì)(實(shí)施例1，表3)的結(jié)構(gòu)中準(zhǔn)備層間間隔改變的盤、評(píng)價(jià)第五層的再現(xiàn)跳動(dòng)的結(jié)果。對(duì)于在本發(fā)明的介質(zhì)中不依賴層間隔而獲得充分低的跳動(dòng)值，在現(xiàn)有的介質(zhì)中，層間隔僅稍微偏離跳動(dòng)便大大惡化。這里，該現(xiàn)有例中的最優(yōu)值(零)使用使層間隔為不等間隔的盤，從光入射側(cè)，使層間隔為5μm、7μm、5μm、9μm。本發(fā)明的介質(zhì)與實(shí)施例1相同全部都是6μm的層間隔。即，本發(fā)明的介質(zhì)與現(xiàn)有例相比表示層間隔的偏離較強(qiáng)、制造余量較寬。
以上，在實(shí)施例中主要表示再現(xiàn)特性，但是在層間干涉中記錄再現(xiàn)特性惡化，該惡化通過本發(fā)明減低背面反射率來抑制，這點(diǎn)對(duì)于記錄型或可改寫型介質(zhì)也同樣。
此外，本實(shí)施例記載了跳動(dòng)評(píng)價(jià)，但是使用圖3所示的記錄或者/以及再現(xiàn)裝置，在本申請(qǐng)發(fā)明的介質(zhì)中記錄或者再現(xiàn)信息的方法，也是本申請(qǐng)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種光記錄介質(zhì)，是具有三層或三層以上的記錄層的多層光記錄介質(zhì)，其特征在于，至少具有從用于記錄或者再現(xiàn)的光的入射側(cè)看、背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎时葋碜员砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎市〉挠涗泴印?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，除位于距所述光的入射側(cè)最遠(yuǎn)側(cè)的兩層以外的、所有記錄層的背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎时缺砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎市　?br> 3.一種光記錄介質(zhì)，是具有三層或三層以上的記錄層的多層光記錄介質(zhì)，其特征在于，在選擇除位于距光入射面最遠(yuǎn)側(cè)的層以外的任意鄰接的兩層記錄層、從接近光入射面開始作為第一記錄層、第二記錄層時(shí)，第一記錄層的背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎屎偷诙涗泴拥谋砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎实姆e小于等于0.0025。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第一記錄層的背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎屎退龅诙涗泴拥谋砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎实姆e小于等于0.001。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，相對(duì)于在所述多層光記錄介質(zhì)中任意記錄層上有光點(diǎn)的焦點(diǎn)時(shí)的、通過來自該層的反射光檢測(cè)的信號(hào)輸出，在焦點(diǎn)從該層偏離的位置處檢測(cè)的、來自該層的串?dāng)_信號(hào)的最大值的比小于等于0.0025。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，所述串?dāng)_信號(hào)的最大值的比小于等于0.001。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，使用具有在每一所述記錄層上記錄不同信號(hào)的區(qū)域的介質(zhì)，相對(duì)于使焦點(diǎn)位置移動(dòng)時(shí)的任意記錄層的信號(hào)成分的信號(hào)強(qiáng)度最大值，在焦點(diǎn)位置從該層偏離的位置處檢測(cè)到的該層信號(hào)的第二峰值輸出的比小于等于0.0025。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第二峰值輸出的比小于等于0.001。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，在每一所述記錄層中記錄的不同的信號(hào)，是頻率不同的信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，在每一所述記錄層中記錄的信號(hào)，是溝槽或者坑列的擺動(dòng)信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，在所述多層光記錄介質(zhì)中，使用具有僅在一個(gè)記錄層上記錄有信號(hào)而在其它層上沒有記錄信號(hào)的區(qū)域的介質(zhì)，相對(duì)于使焦點(diǎn)位置移動(dòng)時(shí)的該記錄層的信號(hào)成分的信號(hào)強(qiáng)度最大值，在焦點(diǎn)位置從該層偏離的位置處檢測(cè)的該層信號(hào)的第二峰值輸出的比小于等于0.0025。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，所述第二峰值輸出的比小于等于0.001。
13.一種光記錄介質(zhì)的評(píng)價(jià)方法，在具有多個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)的各層中預(yù)先記錄信號(hào)，該信號(hào)是在每層中頻率不同、在層內(nèi)為一定頻率的信號(hào)，對(duì)各層的頻率信號(hào)成分進(jìn)行分離檢測(cè)，使焦點(diǎn)位置橫切所有層地移動(dòng)，通過測(cè)定相對(duì)于各層頻率信號(hào)成分的最大強(qiáng)度的副峰值輸出的比，使來自各層的串?dāng)_量相同。
14.一種信息再現(xiàn)方法，其特征在于，使用至少具有從用于記錄或者再現(xiàn)的光的入射側(cè)看、背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎时葋碜员砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎市〉挠涗泴拥墓庥涗浗橘|(zhì)，所述光記錄介質(zhì)是具有三層或者三層以上的記錄層的多層光記錄介質(zhì)，通過用所述光照射所述記錄層，再現(xiàn)在所述記錄層上所記錄的信息。
15.一種信息記錄方法，其特征在于，使用至少具有從用于記錄或者再現(xiàn)的光的入射側(cè)看、背面?zhèn)鹊墓夥瓷渎时葋碜员砻鎮(zhèn)鹊墓夥瓷渎市〉挠涗泴拥墓庥涗浗橘|(zhì)，所述光記錄介質(zhì)是具有三層或者三層以上的記錄層的多層光記錄介質(zhì)，通過用所述光照射所述記錄層，記錄信息。
全文摘要
在具有三層或三層以上的記錄層的多層光記錄介質(zhì)中，因?yàn)橛啥鄬佑涗泴又械亩嘀胤瓷湟鸬拇當(dāng)_的影響而需要對(duì)每一記錄層精密控制層間隔。通過使從各記錄層的背面?zhèn)葋淼姆瓷渎时缺砻鎮(zhèn)鹊姆瓷渎实?，因?yàn)槟軌虿皇褂酶呔鹊膶娱g隔控制技術(shù)就降低多重反射的影響，所以能夠大大降低介質(zhì)制造成本。
文檔編號(hào)G11B7/00GK101022022SQ20061010892
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
發(fā)明者宮本治一, 廣常朱美 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所