光盘、信息记录方法、和信息再现方法

专利名称：光盘、信息记录方法、和信息再现方法
技术领域：
本发明涉及一种信息记录介质，比如一种其上可以记录信息并可以从中再现信息 的可重记录一次写入型光盘。
背景技术：
对于光盘，通常来说，存在只读型ROM盘、可记录或可重记录型R盘、以及可重写型 RW或RAM盘。随着信息量变大，需要光盘具有更大的容量。为了增大光盘的容量，已经提出 了一些通过窄化射束点来增大光盘容量的技术，例如以缩短激光束的波长或者扩大数值孔 径NA的方式(例如，参考日本专利申请公开No. 2004-206849，0036至0040段，图1)。对于多层的光盘，双层的ROM盘在传统上是市场现有的。近来，每层都使用650nm 波长的激光的双层可记录盘(DVD-R:DL)被投入实用。按照使用用于记录层的有机染料材 料来记录和再现光盘(比如DVD-R)的方式，通过调制激光的功率来形成记录标记，在该记 录标记中染料的反射率已经改变。这样，利用记录标记的反射率和未记录部分的反射率之 间的差别来执行信息记录。例如，作为一种调制激光功率的方式，多脉冲被用于DVD-R(参 见日本专利申请公开No. 9-282600)。对于允许以约为405nm的波长的蓝色激光进行记录的染料，存在两个种类一种 是其最大吸收波长小于405nm的激光波长的染料，另外一种是其最大吸收波长大于405nm 的染料。当使用最大吸收波长大于405nm的染料时，获得被称为“L到H”的盘，其中未记录 状态的低反射率将变成已记录状态的高反射率。在“L到H”型的单记录层可记录型光盘中可以获得很好的特性。然而，在对单面 双记录层的可记录型光盘的特性进行研究或检查后，发现其特性很差。其不良特性在靠近 激光接收面的记录层(L0层)上尤其突出。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种盘形光学记录介质(100)，包括一个或多个记 录层(L0，Li)，所述介质配置为通过具有预定波长的光来记录或再现信息，在记录层上记录 或从记录层上再现被配置为通过记录标记和空白而执行，其中使用针对所述光的一个峰值 功率和三个不同电平的偏置功率来在记录层上记录信息，以及在一个写脉冲或多个写脉冲 结束之后应用三个不同电平的偏置功率之中的中间电平的偏置功率，所述一个写脉冲或多 个写脉冲对应于记录标记，所述光学记录介质特征在于其存储了用于一个或多个记录层 (L0, Li)的与峰值功率和中间电平的偏置功率有关的功率相关信息。所述光学记录介质中的一个或多个记录层包括有机染料材料，所述有机染料材料 使得记录于记录层上的标记区中实质上不发生物理改变或物理变化。
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根据本发明的第二方面，提供了一种使用上述介质的信息记录方法，其包括在所 述光学记录介质上存储用于一个或多个记录层(L0，Li)的与峰值功率和中间电平的偏置 功率有关的功率相关信息。根据本发明的第三方面，提供了一种使用上述介质的信息再现方法，其包括使用 所述光从记录层上再现信息。实施例的任务之一是提供使用一种有机染料材料的信息记录介质(比如可记录 型光盘)，该有机染料材料能够为单记录层和双记录层、尤其是以小于620nm的波长进行记 录时提供极佳的记录/再现性能。根据本实施例的光盘包括一个或多个记录层(L0、L1等)，在该记录层上通过使用 经调制的激光功率来记录标记之间有空白的多个标记。记录层使用一种有机染料材料(参 见图2至图4等)，该有机染料材料使记录标记区中基本不产生物理改变或物理变化(体积 或截面上的变化)(实际中，举例来说，改变或变化率小于或等于10% )。根据本实施例，可以为单记录层和多记录层的可记录型光盘获取良好的记录和再 现性能。


现参考附图对实现本发明的各种特征的一般体系进行说明。附图和相关的说明是 用于说明本发明的实施例而非限制本发明的范围。图1是说明根据本发明的实施例的多层光盘的构造的示例图；图2是示出用于记录层的有机材料的金属络合物部分的示例图；图3是示出一种有机染料记录材料的示例图；图4是示出另外一种有机染料记录材料的示例图；图5是说明用于当前DVD-R盘的有机染料记录材料的光吸收频谱特性的实例的示 例图；图6A和图6B都是示出在相移记录薄膜和有机染料记录薄膜中的预制凹坑区或预 制沟槽区10形成的记录薄膜的形状的比较的示例图；图7A和7B都是示出透光基片2-2在使用传统有机染料材料的一次写入型信息存 储介质中的记录标记9处的具体塑性变形状态的示例图；图8是示出“L-H"记录薄膜在未记录状态下的光吸收频谱特性的示例图；图9是示出“L-H"记录薄膜在已记录状态和未记录状态下的光吸收频谱特性的 变化的示例图；图10是示出用于记录在可重写信息存储介质上的可重写数据的数据记录方法的 示例图；图11是用于说明记录在可重写型信息存储介质上的可重写数据的数据随机移位 的示例图；图12是用于说明在可记录型信息存储介质上附加记录的记录方法的示例图；图13是示出高到低(“H-L”)记录薄膜和低到高(“L-H”)记录薄膜的光反射率 范围的示例图；图14是示出PO交织之后的ECC块的详细结构的示例图15是示出记录管理数据RMD的数据结构的示例图；图16是用于说明可记录型信息存储介质中的边界区的结构的示例图；图17是对本实施例和当前DVD-R之间的比较进行说明的示例图；图18是用于说明紧随信息存储介质被安装在信息再现设备或者信息记录和再现 设备中之后的处理过程的示例流程图；图19是用于说明把附加信息记录到信息记录和再现设备中的可记录信息存储介 质上的方法的示例流程图；图20是用于对可扩展的记录位置管理带RMZ进行设置的方法的概念进行说明的 示例图；图21是示出图20的细节的示例图；图22是示出记录在根据本发明的一个实施例的光盘上的标记的体积变化量(或 者标记与其周边在表面状态上的变化)与误码率SbER之间的关系的示例图；图23是示出从记录在根据本发明的一个实施例的光盘上的标记间的空白导出的 再现信号的电平变化量与误码率SbER之间的关系的示例图；图24是用于对使用根据本发明的一个实施例的光盘的记录方法进行说明的示例 流程图；图25是用于对使用根据本发明的一个实施例的光盘的再现方法进行说明的示例 流程图；图26是示出图1中所示的光盘的物理扇区布局的示例图；图27是示出图1中所示的光盘的导入区的构造的示例图；图28是示出图27中所示的控制数据带的构造的示例图；图29是示出图28中所示的数据段之一的结构的示例图；图30是示出图29中所示的物理格式信息的内容的示例图；图31是示出图30中所示物理格式信息的数据区分配的示例图；图32是示出图29中所示的物理格式信息的一部分(关于L0)的示例图；图33是示出图29中所示的物理格式信息的另一部分(关于Li)的示例图；以及图34是示出记录脉冲的波形(写策略)的示例图。
具体实施例方式下文中将参考附图对根据本发明的各种实施例进行说明。为解决上述问题进行了各种研究。结果是，如果使用从针对单层盘的记录/再现 完成时得到的电信号中观测到一些标记失真的染料，则双层盘的特性较差。然而，如果使用 另一种几乎不会观测到标记失真的染料，则双层盘的特性也是很好的。带有能导致标记失真的染料的双层盘的特性变差的原因可能如下。即，在双层的 结构中，LO层的反射薄膜106必须是半透明的反射薄膜，这导致对充分散热的阻碍从而进 一步加大了失真。即使对记录激光的光波形进行改变，由使用半透明薄膜导致的标记失真也无法消 除。标记部分之间的空白部分的反射率也被增强。由此，在已记录标记的后沿，有可能产生 染料的体积或者其表面状态的物理变化，从而产生失真。在使用SEM(扫描型电子显微镜)来观测盘100的记录薄膜表面时，记录后的表面变得比记录前粗糙。这可能是由记录后染 料体积的变化所导致。同时，当使用SEM观测使用了无标记失真染料的盘100的记录薄膜表面时，记录后 的表面是不粗糙的。使用HPCL(高性能液相色谱法)对无标记失真染料的样本进行了分析和比较从 记录后的盘中提取的样本和从记录前的盘中提取的样本。样本之间没有差别。同样进行了 使用NMR(核磁共振)、IR(红外辐射)、和MS (磁扫描)的分析，不过在记录前和记录后的 样本之间同样没有发现差别。可以断定记录是不依赖化学变化的。因此为了解决任务，对于将有机染料用于记录层(L0和/或Li)的信息记录介质 (单层或多层的可记录型光盘)，运用激光功率调制来执行信息记录。此外，对于有机染料， 选择一种使记录层中的记录标记区在信息记录时几乎不发生变化的有机染料材料就足够 了。具体而言，将特定的染料材料用于记录层，其中在记录标记区上记录层的体积或 者表面状态的变化要小于或等于10%。或者，特定的材料用作记录层的染料材料，所述特定 材料具有实质上避免记录层中的化学变化的属性。更具体地说，至少部分的用于记录层的 有机染料材料可包含一种以铜Cu或镍Ni作为其中心金属的偶氮基金属络合物。当在记录标记区上记录层的体积或者表面状态存在变化时，很可能在当记录长标 记/空白的重复图案(例如IlT的图案)时在所获得的再现信号中出现失真。因此，得 自空白部分的信号电平的最大值和最小值之间的差值([IllLmax-IllLmin])将是最小值 (IllLmin)的10%或更低，这样当记录长图案时再现信号，并且长图案的标记和空白的长 度都大于1. 2* λ /NA ( λ表示用于记录的激光波长，而NA表示数值孔径)。将参考附图对各种实施例进行说明。图1示出根据实施例之一的光盘(用作实例 的可记录或者可重记录型单面双层盘)100的构造的示例。如图1的(a)和(b)所示，盘100 包括具有盘状形状并且由比如聚碳酸酯之类的合成树脂材料形成的透明树脂基片101。沟 槽被以同轴方式或以螺旋方式形成在透明树脂基片101上。可以以压模通过注塑成型来制 造透明树脂基片101。在0.59mm厚并且由聚碳酸酯或类似材料制成的透明树脂基片101上，有机染料 记录层105和半透明光反射层106被顺次层叠或堆叠以形成第一层(LO)。光聚合物(缩 写为2P树脂)中间层104被旋涂在层106上。然后，第二层(Li)的沟槽图案被转印到层 104上，并且有机染料记录层107和银或银合金的反射薄膜108被顺次层叠或堆叠以形成 第二层(Li)。另一个0. 59mm厚的透明树脂基片(或哑基片)102经由UV硬化树脂(粘合 层)103而粘合到LO和Ll记录层所层叠或堆叠在的主体上。有机染料记录薄膜(记录层 105和107)具有双层的构造，其中半透明的反射层106和中间层104被夹在有机染料记录 薄膜之间。所得的粘合光盘的总厚度约为1.2mm。在透明树脂基片101上，(针对LO和Ll各个层)形成例如具有0. 4 μ m的轨道间 距和60nm的深度的螺旋沟槽。沟槽摆动，从而在摆动上记录地址信息。此外，每一层均包 括有机染料的记录层105和107形成于透明树脂基片101上，以填充沟槽。对于用于形成记录层105和107的有机染料，可以使用最大吸收波长区移位至大 于记录波长(例如405nm)的较长波长侧的染料材料。请注意，染料材料被设计为在较长波
6长区(例如450nm到600nm)具有实质上较大的吸光度，而在记录波长区吸光性并未消失。有机染料(稍后将描述其实例)溶解在溶剂中以提供液态材料。通过控制溶剂的 稀释度和/或旋涂的旋转速度可以精确地控制记录薄膜的厚度。在信息记录之前当记录激光聚焦在轨道上或者在轨道上寻轨时，会出现较低的光 反射率。此后，通过激光使染料发生分解反应以降低光吸收率，从而使记录标记部分的光反 射率得到提高。由此获得被称为“低到高”(或“L到H”)的特性，其中通过照射激光形成 的记录标记部分的光反射率大于在激光照射前获得的光反射率。附带提及，在透明树脂基片101上尤其是在(LO或Ll的)沟槽的底部，由记录激 光的照射所产生的热量有可能导致一定的变形。在这种情况下，在记录之后的再现处理中， 会在反射的激光中出现相位差(与未发生热变形的情况相比)。当记录标记的变形被本实 施例禁止或预防时，由相位差引发的问题可以被抑止或避免。根据本实施例，可被应用于透明树脂基片101和光聚合物(2P树脂)104上的LO 和Ll层的物理格式如下即，除了以下参数以外，可记录型单面双层盘的一般参数与单层 盘的参数几乎相同。即，用户可使用的记录容量是30GB，数据区的层0(L0层)的内半径是 24. 6mm，其层1 (Li层)的内半径是24. 7mm，并且数据区的(层0和层1每一个的)外半径 是 58. Imm0在图1 (a)的光盘100中，系统导入区SLA包括如图1 (c)所示的控制数据部分。该 控制数据部分包括作为LO和Ll的物理格式信息等的一部分的与记录相关的参数，比如记 录功率(峰值功率)、偏置功率等等。在光盘100的数据区DA内的轨道上，如图1(d)所示，通过给定记录功率(峰值功 率)和偏置功率的激光完成标记/空白记录。通过此标记/空白记录，如图1(e)所示，例 如高清晰度TV广播节目的对象数据(比如V0B)及其管理信息(VMG)被记录在数据区DA 内的(L0和/或Ll的)轨道上。菁染料、苯乙烯基染料、偶氮基染料等等可以用作适用于本实施例的有机染料。菁 染料或者苯乙烯基染料因其易于对记录波长相关的吸光性进行控制而尤其适用。偶氮基染 料可以单偶氮基化合物或者以金属与一个或多个偶氮基化合物分子的络合物的形式获得。在本实施例中，可以把钴、镍或铜用作偶氮基金属络合物的中心金属M以增强光 学稳定性。然而，不限于此，存在如下可用于偶氮基金属络合物的中心金属M的金属钪、 钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、钌、锇、铑、铱、钯、钼、铜、银、金、锌、镉、或 汞等等。偶氮基化合物包括芳环。不但通过对芳环应用各种结构，还通过对芳环采用或获 取各种取代基，有可能使记录、保存、再现稳定性等特性达到最优化。随着取代基变大，存在 着对再现光的耐受度提高的趋势。但是同时，存在着记录敏感度降低的另一趋势。因此提 出选择适当的同时具备良好的耐受度和敏感度特性的取代基。此取代基与溶剂的溶解度有关。与迄今为止的基于染料的信息存储介质的记录机制(其记录激光的波长大于 620nm)不同，在涉及短波长激光记录(例如其记录波长是405nm)的本发明中，记录机制与 基片的和/或染料薄膜的体积的物理变化无关。在再现时，染料受弱激光(强度小于记录 激光)的照射。此激光的热或光使记录层中的染料分子发生排列或取向的变化，或者发生染料分子的空间构架或空间排列的变化。然而，染料分子中的大取代基会阻碍该变化。换 句话说，大取代基用于提升对再现光的耐受度。大取代基可以是包括三个或更多个碳原子的用于取代染料分子中的芳环的取代 基。该取代基的实例包括n_丙基、异丙基、η-丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、η-戊基、 1-乙基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1，1-二甲基丙基、1，2_ 二甲基丙基、 2，2_ 二甲基丙基、环戊基、η-己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1， 1-二甲基丁基、1，2-二甲基丁基、1，3-二甲基丁基、2，2-二甲基丁基、2，3-二甲基丁基、3， 3_二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、环己基、苯基等等。附带提及，该取代基可以包括 碳原子以外的原子，比如氧、硫、氮、硅、氟、溴、碘等等。图2示出用于记录层的有机染料材料的金属络合物部分的示例。围绕图2所示的 偶氮基金属络合物的中心金属M的圆周边区被获得作为染色区8。当激光束穿过染色区8 时，在染色区8中的局部电子谐振到激光束的电场变化，并且吸收激光束的能量。被转换为 与这些局部电子谐振最大且最易吸收能量的电场变化处的频率相关的激光束的波长的值 被称为最大吸收波长，并且由表示。随着如图2所示的染色区8的范围(谐振范围) 的增加，最大吸收波长向长波长侧移动。另外，通过改变中心金属M的原子来改变围 绕中心金属M的局部电子的位置范围(中心金属M多大程度上能够把电子吸引至该中心的 附近)，并且该最大吸收波长λ _的值发生变化。当选择具有λΜχ约为405nm的属性的材 料时，可以获得具有对405nm波长的敏感性(吸光性)的有机材料。作为用于在405nm波长下具有吸光性的记录层(例如LO或Li)的染料材料，有可 能使用一种具有与图2示出了通用结构式的有机金属络合物部分与染料材料部分(未示 出)的组合相对应的结构的有机染料材料。有机金属络合物部分的中心金属M通常是钴或 镍(或者钪、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、钌、锇、铑、铱、钯、钼、铜、银、 金、锌、镉、或汞等等)。染料材料部分可以是菁染料、苯乙烯基染料或单次甲基菁染料(未 示出)。现对当前DVD-R盘中的记录原理进行阐释。根据当前的DVD-R盘，当以激光束7 照射记录薄膜时，记录薄膜3-2部分地吸收激光束7的能量，这导致能量吸收部分变热。当 该部分的温度超过一个特定温度时，透光基片2-2局部变形。虽然引发透光基片2-2变形 的机制随着DVD-R盘的生产商而不同，但这种机制由下列原因所致(1)由记录层3-2的气化能量引起的透光基片2-2的局部塑性变形；以及(2)从记录层3-2到透光基片2-2的热量传递，以及由该热量引起的透光基片2_2 的局部塑性变形。如果透光基片2-2被局部塑性变形，则改变了激光束7通过透光基片2-2 在光反射层4-2中被反射的光程，该激光束7通过透光基片2-2再次返回。在来自记录标 记的激光束7，即通过局部塑性变形的透光基片2-2的一部分返回的激光束，和来自该记录 标记的周边的激光束7，即通过不变形的透光基片2-2的一部分返回的激光束之间产生相 位差，并因此出现由这些光束之间的干涉引起的反射光束的光量变化。尤其是，在已经出现 上述(1)中的机制的情况下，由气化(蒸发)引起的记录层3-2中的记录标记内的气穴产生 的实质折射率n32的改变、或者由记录标记中的有机染料记录材料的热分解引起产生的折 射率n32的变化，也促使上述相位差的出现。在当前DVD-R盘中，需要记录层3-2变热(即， 以上述(1)中的机制记录层3-2的气化温度，或以上述(2)中的机制对透光基片2-2塑性再成型所要求的该记录层3-2的内部温度)，或需要记录层3-2的一部分变热，以便引起热 分解或气化(蒸发)，直到透光基片2-2局部变形为止。为了形成记录标记，需要大量的激 光束7的功率。为了形成记录标记，需要记录层3-2能够在第一个阶段吸收激光束7的能量。记 录层3-2中的光吸收频谱将影响有机染料记录薄膜的记录敏感性。将参照本实施例的(A3) 描述形成记录层3-2的有机染料记录材料中的光吸收原理。图2示出信息存储介质组成成分的具体内容"(A3)偶氮基金属络合物+Cu"的具 体结构式。围绕图2所示的偶氮基金属络合物的中心金属M的圆周边区被获得作为染色区 8。当激光束7穿过染色区8时，在染色区8中的局部电子谐振到激光束7的电场变化，并 且吸收激光束7的能量。被转换为与这些局部电子谐振最大且最易吸收能量的电场处的频 率相关的激光束的波长的值被称为最大吸收波长，并且由表示。随着图2所示的染色 区8的范围(谐振范围)的增加，该最大吸收波长λ_向长波侧移动。另外，在图2中，通 过改变中心金属M的原子来改变围绕中心金属M的局部电子的位置范围(中心金属M能够 在多大程度上把电子吸引至该中心的附近)，并且该最大吸收波长的值变化。虽然能预言，仅在温度为绝对零度和高纯净的染色区8的情况中，该有机染料记 录材料的光吸收频谱将在接近最大吸收波长处出现窄线性光谱，但在常温下包括杂 质、而且包括多个光吸收区的普通有机记录材料的光吸收频谱则相对于围绕最大吸收波长 λ max的光束波长展现宽的光吸收特性。图5示出用于当前DVD-R盘的有机染料记录材料的 光吸收频谱的实例。在图5中，在水平轴上取对于通过涂敷有机染料记录材料形成的有机 染料记录薄膜将要进行照射的光束的波长，在垂直轴上取当以具有不同波长的光束照射有 机染料记录薄膜时获得的吸光度。在此使用的吸光度是如下获得的值即相对于可记录型 或者一次写入型信息存储介质已经完成的状态(或，其中该记录层3-2仅形成在透光基片 2-2上的状态(先形成光反射层的状态))，通过从透光基片2-2 —侧输入具有入射强度Io 的一个激光束，然后测量反射的激光光强Ir (从记录层3-2侧透射的激光束的光强It)。吸 光度Ar (At)表示为Ar = -Iog10 (Ir/Io)(A-I)Ar = -Iog10 (It/Io)(A_2)除非另有说明，否则虽然将被给出的说明假定该吸光度表示由公式(A-I)表示的 反射形状的吸光度Ar，但有可能定义由公式(A-2)表示的一个传输形状的吸光度At，但在 本实施例中不限于此。在图5所示的实施例中，存在多个光吸收区，每一光吸收区都包括 染色区8，因而其中存在多个位置，在这些位置上吸光度变的最大。在此情况中，当吸光度 取得最大值时，存在多个最大吸收波长λ_。在当前DVD-R盘中的记录激光的波长被设置 为650nm。在本实施例中存在多个最大吸收波长λ _的情况中，最接近记录激光束波长 的最大吸收波长的值变得重要。因此，仅在本实施例的描述中，把设置在最接近该记 录激光束的波长的一个位置的该最大吸收波长λ max定义为"；并区别于其它 λ (λ 上
max \ maxO^ υ2-2)在预制凹坑/预制沟槽区中的光反射层形状的差别…对光反射层形状(旋涂 和溅射沉积之间的差别)以及再现信号的影响图6Α和6Β示出当以预制凹坑区或预制沟槽区10形成记录薄膜时的形状上的比较。图6A示出与相变记录薄膜相关的形状。在形成底涂层中间层5、记录层3-1、上部中间 层6、以及光反射层4-1任何之一的情况下，可以在真空中使用溅射汽相淀积、真空汽相淀 积、或离子电镀的任何方法之一。结果是，在所有的层中，相对精确地复制了透光基片2-1 的不规则性。例如，在透光基片2-1的预制凹坑区或预制沟槽区10的截面形状是矩形或梯 形的情况中，该记录层3-1和光反射层4-1每一个的截面形状也是矩形或梯形。图6B示出当前DVD-R盘的普通记录薄膜截面形状，该现行DVD-R盘是已经使用有 机染料记录薄膜作为记录薄膜的情况下的传统技术。在此情况中，使用与图6A所示方法完 全不同的称为旋涂(或旋转器涂覆)的方法作为形成记录薄膜3-2的方法。这里使用的旋 涂方法表示一种方法，用于把形成记录层3-2的有机染料记录材料溶解在一种有机溶剂 中；把一敷层加到透光基片2-2上；随后以高速旋转该透光基片2-2，以便用离心力把敷层 剂扩展到透光基片2-2的外圆周侧；并且气化该有机溶剂，从而形成记录层3-2。使用此方 法，将使用涂覆该有机溶剂的处理，因此该记录层3-2的表面(与光反射层2-2的交界面) 易于展平。结果是，在光反射层2-2和记录层3-2之间的界面上的截面形状被获得为不同 于该透光基片2-2表面(在透光基片2-2和记录层3-2之间的交界面)的形状。例如，在 一个预制沟槽区中，其中该透光基片2-2的表面(透光基片2-2和记录层3-2之间的交界 面)的截面形状是矩形或梯形，则在光反射层4-2和记录层3-2之间的界面上的截面形状 形成为大体上为V形沟槽形状。在一个预制凹坑区中，上述截面形状基本以圆锥形侧表面 形状来形成。而且，在旋涂之时，有机溶剂容易聚集在下凹部分，因此在预制凹坑区或预制 沟槽区10中的记录层3-2的厚度Dg(即从预制凹坑区或预制沟槽区的底部表面到相对于 光反射层2-2的界面成为最低点的一个位置的距离)大于在槽岸区12中的厚度Dl (Dg > Dl)。结果是，在预制凹坑区或预制沟槽区10中的透光基片2-2和记录区3-2之间的一个 界面上的不规则性的量变得实质上小于在透光基片2-2和记录层3-2上的不规则性的量。如上所述，在透光基片2-2和记录层3-2之间界面上的不规则性的形状减弱，并且 不规则性的量显著变小。因此，在透光基片2-2 (预制凹坑区或预制沟槽区10)的表面上的 不规则性的形状和尺寸随着在形成记录薄膜的方法中的差异而彼此相等的情况中，在激光 照射时从该有机染料记录薄膜反射的光束的衍射强度将比从相变记录薄膜反射的光束的 衍射强度更显著地降低。结果是，与使用相变记录薄膜比较，在透光基片2-2 (预制凹坑区 或预制沟槽区10)的表面上的不规则性的形状和尺寸彼此相等的情况中，使用传统有机染 料记录薄膜的缺陷特征在于(1)来自预制凹坑区的光再现信号的调制度小，并且来自预制凹坑区的信号再现
可靠性差；(2)难以根据推挽式技术从预制沟槽区中获得足够大的轨道移位检测信号；以及(3)在预制沟槽区出现摆动的情况下难以获得足够大的摆动检测信号。另夕卜，在DVD-R盘中，在槽岸区中的小的不规则(凹坑)形状中记录了例如地址信 息的具体信息，因此槽岸区12的宽度Wl大于预制凹坑区或预制沟槽区10的宽度Wg (Wl > Wg)。第3章对本实施例中的有机染料记录薄膜的特性的说明3-1)与在使用传统有机染料材料的一次写入型记录薄膜(DVD-R)中高密度的实 现相关的若干问题
如已在"2-1)记录原理/记录薄膜结构的差别以及关于再现信号的产生的基本 概念中的差别"中所述，使用传统的有机染料材料的可记录(一次写入型)信息存储介质 的现行DVD-R和⑶-R的一般记录原理包括"透光基片2-2的局部塑性变形"或"在记录 层3-2中的局部热分解或气化"。图7A和7B示出具体透光基片2-2在使用传统有机染料 材料的一次写入型信息存储介质中的记录标记9处的塑性变形状态。存在两种典型的塑性 变形状态。存在两种情况，即，在如图7A所示的情况中，在记录标记9位置处的预制沟槽区 的底表面14的深度(与相邻槽岸区12相关的台阶量)不同于在未记录区中的预制沟槽区 11的底表面的深度(在图7A中示出的实例中，在记录标记9位置处的预制沟槽区中的底表 面14的深度比在未记录区中的底表面14的深度浅)；并且在如图7B所示的情况中，在记 录标记9位置的预制沟槽区中的底表面14变形并且被轻微地弯曲(底表面14的平坦部分 变形在图7B示出的情况中，记录标记9位置的预制沟槽区中的底表面14被轻微地朝向下 侧弯曲)。两种情况的特征都在于在记录标记9的位置的透光基片2-2的塑性变形范围覆 盖很大的范围。在作为传统技术的现行DVD-R盘中，轨道间距是0. 74 μ m，而沟道位长度是 0. 133 μ m。在这种程度的大数值的情况下，即使透光基片2-2在记录标记9位置处的塑性 变形范围盖很大范围，也能够比较稳定地执行记录和再现处理。但是，如果轨道间距比上述的0. 74 μ m窄，则透光基片2_2在记录标记9位置处的 塑性变形范围将覆盖一个宽范围，并且因此使相邻轨道受到“交叉写入”或“交叉擦除”的 不利影响。在“交叉写入”中记录标记被加宽至相邻的轨道，而在“交叉擦除”中已有的相 邻轨道的记录标记由于覆写而被实际擦除(或者无法再现)。此外，在沿着轨道的方向(圆 周方向)上，如果沟道位长度比0. 133μπι窄，则存在出现码间干扰的问题；再现时的误码率 显著增加；并且再现的可靠性降低。3-2)对在本实施例中的有机染料记录薄膜的共有基本特征的说明3-2-Α]要求应用根据本实施例技术的范围如7Α和7Β所示，在包括透光基片2_2的塑性变形或记录薄膜3_2中的局部热分 解或气化现象的传统的可记录(一次写入型)信息存储介质中，下面将针对当出现不利影 响时轨道间距被缩窄到何种程度或者当出现不利影响时沟道位长度被缩窄到何种程度给 出说明，并且在对于这种不利影响的原因进行技术讨论之后得到结果。在利用传统记录原 理的情况下开始出现不利影响的范围指示一个范围(适于高密度的实现)，其中通过本实 施例中的新颖记录原理可以达成有益的效果。1)记录层3-2的厚度Dg条件当试图执行热分析以便在理论上得到允许的沟道位长度的下限值或者允许的轨 道间距的下限值时，能被实际热分析的记录层3-2的厚度Dg的范围变得重要。在包括如图 7Α和7Β所示的透光基片2-2的塑性变形的传统可记录(一次写入型)信息存储介质(CD-R 或DVD-R)中，在记录标记8中提供信息再现聚焦点、并且该点处在记录层3-2的未记录区 中的情况下，对于光反射量的改变，最大的因素是"由在记录标记9和未记录区中的光程 间的差值引起的干扰效应"。此外，引起其光程差的主要原因是"由透光基片2-2的塑性 变形导致的物理记录层3-2的厚度Dg的改变(Dg 从透光基片2-2和记录层3-2之间的交 界面到记录层3-2和光反射层4-2之间的交界面的物理距离)，以及"在记录标记9中的记 录层3-2的折射率Ii32的改变"。因此，为了在记录标记9和未记录区之间获得足够的再现
11信号(光反射量的变化)，当激光束在真空中的波长被定义为λ时，在未记录区中记录层 3-2的厚度值Dg具有在某种程度上可与λ/η32相比的大小。否则，在记录标记9和未记录 区之间不出现光程差(相位差))，并且光干扰效应变小。在实际应用中，最小条件是Dg 彡 λ/8η32(1)应该被满足，并且期望的是条件Dg 彡 λ/4η32(2)能够被满足。在当前讨论时假定处在λ = 405nm附近。有机染料记录材料在405nm处的折射 率n32的值具有从1.3到2.0的范围。因此，作为把Ii32 = 2.0代入公式(1)的结果，有条件 地得出记录层3-2的厚度Dg值是Dg 彡 25nm (3)在此进行的讨论涉及这样一种情况，即包括透光基片2-2的塑性变形的传统的可 记录(一次写入型)信息存储介质(CD-R或DVD-R)的有机染料记录层与405nm的光束相 关联。如稍后所描述的，尽管在本实施例中给出的描述涉及透光基片2-2不发生塑性变形 并且吸收系数k32的改变是记录原理的主要因素的情况，但是需要通过使用DPD (差值相位 检测)技术来执行轨道移位检测，并因此实际上是在记录标记9中引起折射率Ii32的改变。 因此认为公式(3)的条件在透光基片2-2不发生塑性变形的本实施例中得到满足。根据另外一种观点，厚度Dg的范围可以被指定。在图6A所示的相变记录薄膜的 情况下，当透光基片的折射率是n21时，在使用推挽技术获得最大轨道移位检测信号时，预 制凹坑区和槽岸区之间的台阶量是λ/(Sn21)。但是在图6Β所示的有机染料记录薄膜的 情况下，如先前所述，记录层3-2和光反射层4-2之间的交界面的形状变得钝化，并且台阶 量变小。因此需要比λ/(Sn22)更显著地增加在透光基片2-2上的预制凹坑区和槽岸区之 间的台阶量。在聚碳酸酯被用作透光基片2-2的材料的情况中，例如在405nm的折射率是 Ii22 1.62。因此需要把在预制凹坑区和槽岸区之间的台阶量增加到显著大于31nm。在使 用旋涂技术的情况下，如果在预制沟槽区中的记录层3-2的厚度Dg大于在透光基片2-2上 的预制凹坑区和槽岸区之间的台阶量，则存在槽岸区12中的记录层3-2的厚度Dl消失的 危险。因此，根据上述的讨论结果，需要满足一个条件Dg 彡 3 Inm (4)公式(4)的条件也是在本实施例中透光基片2-2不发生塑性变形而应该满足的条 件。虽然已在公式⑶和⑷示出针对该下限值的条件，但通过在公式⑵中用H32 = 1.8 替代相同符号部分而获得的Dg ^ 60nm已被用作热分析所用的记录层3_2的厚度Dg。然后假定聚碳酸酯用作透光基片2-2的标准材料，把聚碳酸酯的玻璃化转变温度 的150°C设置为在透光基片2-2 —侧的热变形温度的估计值。为了使用热分析讨论，k32 = 0. 1到0. 2的一个值已被假设为在405nm处有机染料记录薄膜3-2的吸收系数的值。此外， 在NA = 60作为传统DVD-R格式的条件而NA = 0. 65作为H格式的条件的情况下，已经对 聚焦物镜的NA值和当光穿过物镜时的入射光强分布进行了讨论。2)沟道位长度的下限值的条件在透光基片2-2—侧，已经对沿着到达热变形温度的区域的轨道方向的纵向变 化做出检查，当记录功率改变时，透光基片2-2与记录层3-2接触。已经对于考虑到再现
12时的窗口余量的可允许的沟道位长度的下限值作出了讨论。结果是，如果沟道位长度低于 105nm，则根据记录功率的轻微变化而认为在透光基片2_2 —侧出现了达到热变形温度的 一个区中沿着一条轨道方向中的纵向发生改变，并且认为不能获得足够的窗口余量。在热 分析的讨论中，当NA值是0. 60,0. 65和0. 85中任何之一时示出模拟的趋势。虽然通过改变 NA值可以改变聚焦点尺寸，但是认为一个可能性因素是热扩散范围很宽(在与记录层3-2 接触的透光基片2-2 —侧的温度分布的梯度比较平缓))。在上述热分析中，讨论了与记录 层3-2相接触的透光基片2-2 —侧的温度分布，因此，不出现记录层3-2的厚度Dg的影响。此外，在图7A和7B示出的透光基片2-2发生形状改变的情况中，基片变形区的边 界位置模糊(是不明确的)，因此窗口余量被更显著地降低。在通过电子显微镜观测形成记 录标记9的一个区的截面形状时，认为随着记录层3-2的厚度Dg的值的增加，该基片变形 的边界位置的模糊量增加。对于由上述记录功率变化引起的对温度变形区长度的影响，考 虑到此基片变形区的边界位置的模糊，需要用于足够的窗口余量的位置分配所允许的沟道 位长度的下限值是记录层3-2的厚度Dg的两倍的数量级，并且期望该下限值大于120nm。在上文中，主要对于在透光基片2-2发生热变形的情况中的使用热分析的讨论给 出了描述。还存在的一种情况是，由于在传统一次写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)中 的另一记录原理(形成记录标记9的机制)，以及在记录层3-2中主要发生有机染料记录材 料的热变形或气化(蒸发)，该透光基片2-2的塑性变形很小。因此，将对于这种情况给出 附加描述。虽然该有机染料记录材料的气化(蒸发)温度随着有机染料材料的类型而不同， 但通常是220°C到370°C的温度范围，并且热分解温度低于这一范围。虽然在上面的讨论中 已经假设聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度150°C是基片变形时达到的温度，但在150°C和 220°C之间的温差较小，并且当透光基片2-2达到150°C时，记录层3_2内的温度可能会超过 220°C。因此，尽管存在依赖于有机记录材料的类型的例外情况，但是即使在透光基片2-2 的塑性变形很小并且记录层中的有机染料记录材料主要发生热分解或气化(蒸发)的情况 下，所获得的结果仍然与上面的讨论结果在实质上相同。当总结关于上述沟道位长度的讨论结果时，在包括透光基片2-2的塑性变形的传 统一次写入型信息存储介质(⑶-R或DVD-R)中，当沟道位长度比120nm窄时则认为出现了 窗口余量的下降，并且如果该长度进一步小于105nm，则认为难以进行稳定的再现。也就是 说，当沟道位小于120nm(例如105nm)时，通过使用本实施例所示的新颖记录原理来达到有 益的效果。3)轨道间距下限值的条件当记录层3-2暴露于记录功率时，记录层3-2吸收能量，并获得高温。在传统的 一次写入型信息存储介质(⑶-R或DVD-R)中，需要在记录层3-2吸收能量，直到透光基片 2-2达到热变形温度为止。记录层3-2中的有机染料记录材料发生结构改变以及折射率Ii32 或吸收系数k32的值开始其变化的温度远低于透光基片2-2开始热变形所到达的温度。因 此，折射率n32或吸收系数k32的值在记录标记9的周边的记录层3-2中的比较宽的范围中 改变，该记录层3-2在透光基片2-2 —侧热变形，并且这种变化似乎引起相邻轨道的“交叉 写入"或"交叉擦除"。有可能设置一个轨道间距的下限值，其中当透光基片2-2超过热 变形温度时，不随着达到改变该记录层3-2中的折射率Ii32或吸收系数k32的温度的一个区 的宽度而发生"交叉写入"或"交叉擦除"。从上面的观点出发，认为"交叉写入"或〃交叉擦除"出现在其中的轨道间距小于或等于500nm的位置。而且，考虑到信息存储介质 的弯曲或倾斜的影响或记录功率(记录功率余量)改变的影响，可以断定在传统的一次写 入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)中把轨道间距设置为600nm或更小是困难的，在所述传 统的一次写入型信息存储介质中能量被记录层3-2吸收直到透光基片2-2达到热变形温度 为止。如上所述，即使NA值从0. 60改变到0. 65，然后改变到0. 85，但由于当透光基片2_2 的中心部分已经达到热变形温度时周边记录层3-2中的温度分布的梯度比较平缓，并且热 扩散范围较宽，所以示出了实质上相似的趋势。在透光基片2-2的塑性变形很小的情况、以 及对于记录层3-2中的有机染料记录材料的热分解或气化(蒸发)主要是按照在该传统的 一次写入型信息存储介质(⑶-R或DVD-R)中另外一种记录原理(形成该记录标记9的机 制)而出现的情况中，如已经在"(2)沟道位的下限值的条件"部分中描述的那样，得到了 作为实际模拟结果的开始"交叉写入"或"交叉擦除"的轨道间距值。基于上述理由，当 轨道间距设置为600nm(500nm)或者更低时，通过使用本实施例所示的新颖的记录原理来 达到有益效果。3-2-B]本发明中的有机染料记录材料共有的基本特征如上所述，在透光基片2-2的塑性变形很小、并且记录层3-2中的有机染料记录材 料的热分解或气化(蒸发)主要按照在传统的一次写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R) 中的另一记录原理(形成记录标记9的机制)出现的情况中，存在的问题是，在形成记录标 记9之时由于在记录层3-2内或透光基片2-2的表面达到一个高温度的原因，所以不能缩 窄沟道位长度或轨道间距。为了解决上述问题，本实施例主要特征在于"创造性的有机染 料材料"，其中"出现在一个比较低的温度的在记录层3-2中的一个局部光特征改变是记 录的原理"，并且"设置其中容易发生上述原理的环境(记录薄膜结构或形状)而不在记 录层3-2中引起基片变形和气化(蒸发)"。本实施例的具体特性可被列表如下。α ]在记录层3-2之内的光特征改变方法 发色特征改变—由染色区8的定性改变(图2)或摩尔分子光吸收系数的改变引起的局部面积 的光吸收的变化染色区8被局部地破坏或染色区8的尺寸改变，从而改变实际光吸收的局部区。 以此方式，在记录标记9中幅度(吸光度)在λ-write的位置改变，同时保持光吸收频谱 (图5)本身的轮廓(特性)。 与贡献发色现象的电子相关的电子结构(电子层)的改变—根据由局部电子层的切割(局部分子键合的分解)引起的褪色反应的光吸收 频谱(图5)的改变，或染色区8的维数或结构的改变(图2) 取向或排列的分子内(分子间)改变—例如，根据图2所示的偶氮基金属络合物中的取向改变的光特性改变 在分子中的分子结构的改变—例如，作出涉及有机染料材料的讨论，该有机染料材料引起阴离子部分和阳离 子部分之间的分离、阴离子部分和阳离子部分之一的热分离、以及分子结构自毁并且碳原 子被沉淀(变性为黑煤焦油)的焦油现象。结果是，在记录标记9中的折射率Ii32或吸收系 数k32相对于一个未记录区改变，实现光再现。
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β]设置记录薄膜结构或形状，使得容易稳定地引起上面[α]的光特性改变—与此技术相关的具体内容将在部分"3-2-C]使得易于使得本实施例示出的 记录原理的理想记录薄膜结构"和随后的内容中详细描述。γ ]为了在一个状态中形成记录标记而减小记录功率，在该状态中，记录层内部或 透光基片表面是在比较低的温度—上面示出[α]中的光特征改变出现在低于透光基片2-2的变形温度或记录层 3-2中的气化(蒸发)温度的温度。因此，降低在记录之时的曝光量(记录功率)来防止在 透光基片2-2的表面上超过失真温度，或防止在记录层3-2中超过气化(蒸发)温度。该内 容稍后将在部分"3-3)在本实施例中的有机染料记录层共有记录特性"中详细描述。此 外，相比之下，通过在记录之时检测最佳功率值，有可能确定是否发生上面在[α]中所示 的光特性的变化。δ ]稳定在一个染色区中的电子结构，并且几乎不产生与紫外线或再现光照射相 关的结构分解---当在再现之时，紫外线照射到记录层3-2或再现光照射到记录层3-2时，在记 录层3-2中将出现温度升高。需要一种看起来矛盾的性能，即避免与这种温度升高相关的 特性劣变，并以比基片变形温度或记录层3-2中的气化(蒸发)温度低的温度执行记录。在 本实施例中，通过"在染色区中稳定一个电子结构"来确保上述看起来矛盾的性能。具体 的技术内容将在"第4章在本实施例中的有机染料记录薄膜的实施例的具体描述"中描 述。ε ]针对由紫外线或再现光照射出现的再现信号劣变的情况，提高再现信息的可 靠性—在本实施例中，虽然针对"稳定在染色区中的一个电子结构"作出技术构思， 但与由于该透光基片2-2的表面的塑性变形或气化(蒸发)的原因产生的记录层3-2中的 局部空腔相比较，按照本实施例示出的记录原理形成的记录标记9的可靠性可能被大为降 低。作为其对策，在本实施例中实现记录信息的高密度和可靠性的有益效果，同时结合了强 纠错能力(新颖的ECC块结构)，如稍后在"第7章H格式的说明"和"第8章B格式的 说明"中描述的那样。而且在本实施例中，PRML(部分响应最大似然)技术被作为一种再 现方法使用，如在"4-2:对本实施例中的再现电路的说明"部分中所述，在ML解调时结合 了纠错技术的同时，实现记录信息的高密度和可靠性。5-2)与在本实施例中的"L-H"记录薄膜相关的光吸收频谱的特性...设定最大 吸收波长λ max write和Ah405的值的条件如已在〃 3-4)涉及本实施例的〃 H-L"记录薄膜的特性说明〃中描述的那样， 在"H-L"记录薄膜的未记录区中的相关吸光度基本上较低，因此，在再现时当再现光 照射的时候，存在通过吸收再现光的能量而产生的光特性的微小改变。即使光特性的改 变(记录动作的更新)发生在再现光的能量在具有高吸光度的记录标记中被吸收之后， 来自该记录标记的光反射系数也被降低。因此，由于这种改变是在再现信号的幅度增加 (111 ε I11H-I11L)的方向上起作用，所以再现信号处理受到较小的影响。相反，“L-H"记录薄膜具有的光特性是"未记录部分的光反射系数低于记录 标记中的光反射系数"。这意味着未记录部分的吸光度高于记录标记处的吸光度。因此，
15与〃 H-L"记录薄膜相比，在再现之时，在"L-H"记录薄膜中可能出现信号劣变。如"3-2-B]本发明中的有机染料记录材料共有的基本特征"所述，需要在已经 出现由ε]紫外线或再现光照射”导致再现信号劣变的情况下提高再现信息的可靠性。作为详细检查有机染料记录材料的特性的结果，已经发现一种导致光特性变化的 吸收再现光能量的机制基本上类似于由紫外线照射引起的光特性的改变的机制。因此，如 果在未记录区中提供一种提高与紫外线照射相关的耐久性的结构，则再现时几乎不发生信 号劣变。因此，本实施例的特性在于，在"L-H"记录薄膜中，λ max &(最接近记录光波长 的最大吸收波长)的值大于记录光或再现光的波长(接近405nm)。按照这种方式，能够降 低针对紫外线的吸光度，并且能够显著地提高针对紫外线照射的耐久性。如从图9中显见 的，在write附近的记录部分和未记录部分之间的吸光度的差值较小，并且当波长位于 Xmaxwite附近的光用于再现时降低再现信号调制度(信号幅度)。考虑到半导体激光源的 波长变化，在355nm至455nm的范围内采用足够大的再现信号调制(信号幅度)度是可取 的。因此在本实施例中，对记录薄膜3-2进行设计以使得Xmaxwite的波长存在于355nm至 455nm的范围之外(即大于455nm的波长)。图8示出在本实施例的〃 L-H〃记录薄膜中的光吸收频谱的示例。如在〃 5-1)关 于"L-H"记录薄膜的特性的描述"中所述，在本实施例中，“L-H"记录薄膜的未记录部 分(〃 L"部分)处的光反射系数的下限值β被设置为18%，而上限值、被设置为32%。 从1-0. 32 = 0. 68看出，为了满足上述条件，有可能直观地理解在405nm处的未记录区中吸 光度的值Al4tl5应当满足Al405 ^ 68%(36)虽然光反射层4-2对405nm光的反射系数稍低于100 %，但为了简化起见而假定该 系数近似等于100%。根据此假设，当吸光度Al = 0时该光反射系数近似等于100%。在 图8中整个记录薄膜对Xmaxwite的波长的光反射系数由RXmaxwite指定。此时，假定该光反 射系数是零(R λ & 0)，则得出公式(36)。然而实际上该系数并不设为"0"，因此 必须推导出准确的公式。用于把"L-H"记录薄膜的未记录部分(“L"部分)的光反射系 数的上限值设置为32%的条件公式如下给出I-Al405 X (I-RAfflaxwrite)彡 0. 32(37)在传统的一次写入型信息存储介质中仅使用“H-L”记录薄膜，而不存在关 于"L-H"记录薄膜的信息累积。但是，在使用如"5-3)阴离子部分偶氮基金属络合物+ 阳离子部分染料"所述的实施例的情况下，获得如下满足公式(37)的最严格的条件Al405 ^ 80% ；(38)在使用稍后在本实施例中描述的有机染料记录材料的情况下，当记录薄膜的光学 设计包括一定的余量比如制造时的特性变化或者记录层3-2的厚度变化时，可以发现满足 在本实施例的"关于"L-H"记录薄膜的特性的说明"部分所述的反射系数的最小条件 是Al405 ^ 40%(39)能够被满足。而且，通过满足下列公式的任何一个Al355 ^ 40%(40)Al455 ^ 40%(41)
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即使光源的波长在355nm至405nm的范围、或者405nm至455nm的范围内改变，也 有可能确保稳定的记录特性或者再现特征(在两个公式被同时满足的情况下，在355nm到 455nm的范围中改变)。图9示出在根据本实施例的"L-H"记录薄膜中记录之后的光吸收频谱的改变。 认为记录标记中的最大吸收波长λ Imax的值从λ max &的波长偏离，并且发生分子间排列改 变(例如在偶氮基金属络合物之间的排列改变)。而且，认为褪色反应(局部电子层的削 减(局部分子链分解))与一个事件并行发生，λ Imax位置处的吸光度和对405nm的吸光度 Al4tl5都被降低，并且该光吸收频谱自行扩散。在根据本实施例的"L-H"记录薄膜中，通过满足公式(20)、(21)、(22)和(23)的 每一个的条件，同一个信号处理器电路可供"L-H"记录薄膜和“H-L”记录薄膜两者使用， 由此得以简化并且降低信号处理器电路的成本。在公式(20)中，当I11A1ihE (I1IH-I1IL)/I1IH 彡 0.4 (42)，被修正时，得到I1IH 彡 I11L/0. 6(43)如先前所述，在本实施例中，“L-H"记录薄膜的未记录部分(“L"部分)的光 反射系数的下限值β被设置为18%，并且此值对应于I11L。此外，上述值在概念上对应 于
(4
iIIHn I-Ah405 χ (I-RXrnax write)因此，根据公式(43)和(44)确立下列公式I-Ah405 X(1_RX max write)彡 0. 18/0. 6 (45) 如果^ 0，则得到公式(45)如下 Ah405 ^ 0. 7(46)
在上述公式(46)和(36)之间进行比较可发现，Al4tl5和Ah4tl5看起来可被设置在 68%至70%附近以作为吸光度值。另外，考虑到在公式(39)的范围中获得Al4tl5的值并且 信号处理器电路的性能稳定的情况，得到如下条件Ah405 ^ 0. 4(47)如有可能，则期望满足；Ah405 ^ 0. 3(48)根据一个实施例的可记录双层光盘100的评估盘可以如下制造。更具体地说，在 透明的树脂基片101上通过旋涂施用有机染料的1. WTFP溶液来形成LO记录层105。 施用染料后从沟槽底部算起的染料的厚度被设定为60nm。25nm厚的银合金的反射薄膜通 过溅射被层叠或者堆叠在涂有染料的基片上，并且旋涂有25 μ m厚的2P (光聚合物)树脂 的中间层104。将单独制备的聚碳酸酯压模置于其上以转印沟槽形状，然后移除压模。当 如此制备2P树脂中间层104之后，通过旋涂施用有机染料的1.溶液来形成Ll 记录层107。通过溅射在Ll上层叠或者堆叠IOOnm厚的银合金的反射性的薄膜108，并且 通过使用UV硬化树脂103将其粘合在0. 59mm厚的透明树脂基片上。使用按上述方法制造的信息存储介质(单面双层评估盘)来执行用于评估再现信 号的实验。
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用于评估的装置是由Plustec Industrial集团制造的光盘评估制造0DU-1000。 此装置具有405nm的波长和0. 65的NA。在记录和再现时的线速度被选定为6. 61m/s。记 录信号是被8-12调制后的随机数据，并且通过使用包含如图34所示的给定的记录功率和 两个偏置功率1和2的激光波形来记录信息。用于评估的记录条件如下。 对记录条件的说明(写策略的信息)参考图34，将给出涉及在检测到最优记录功率时所用的记录波形(记录时的曝光 条件)。记录时的曝光电平具有四个电平记录功率(峰值功率)、偏置功率1、偏置功率2、 和偏置功率3。当形成一个长的(4T或更长)记录标记9时，以记录功率(峰值功率)和偏 置功率3之间的多脉冲的形式执行调制。在本实施例中，在H格式和B格式系统的任何之 一中，与一个沟道位长度T相关的最小标记长度作为2T被获得。在记录了最小标记2T的 情况中，如图34所示，在偏置功率1之后使用记录功率(峰值功率)的一个写脉冲被使用， 并且紧接在该写脉冲之后暂时获得偏置功率2。在记录3T的记录标记9的情况中，在曝光 两个写脉冲之后，即跟随偏置功率1的记录功率(峰值功率)电平的第一个脉冲和最后一 个脉冲之后，暂时使用偏置功率2。在记录具有4T或更长的长度的记录标记9的情况中，在 使用多个脉冲和写脉冲的曝光之后，使用偏置功率2。图34中的垂直虚线表示一个沟道时钟周期。在记录2T最小标记的情况中，激光 功率在距时钟边沿延迟TSFP的位置处上升，而在距一个时钟通过的部分延TELP的位置 处 下降。随后的周期被定义为TLC，其间激光功率被设定在偏置功率2。在H格式的情况下， TSFP, TELPJP TLC的值被记录在控制数据带⑶Z所包括的物理格式信息PFI中。在形成3T或更长的记录标记的情况中，激光功率在距时钟脉冲边沿延迟TSFP的 位置处上升，并且最后，随最后一个脉冲结束。紧随最后一个脉冲之后，在TLC期间激光功 率保持为偏置功率2。从时钟边沿到最后脉冲的上升/下降时间的移位时间被定义为TSLP、 TELP。此外，从时钟边沿到第一脉冲的下落时间的移位时间被定义为TEFP，另外，多个脉冲 的单个脉冲的间隔被定义为TMP。间隔TELP-TSFP、TMP、TELP-TSLP和TLC的每一个都被定义为最大值的半值宽度。 此外，在本实施例中，上述参数的设置范围被定义如下0. 25T 彡 TSFP 彡 1. 50T (不等式 01)0. OOT ^ TELP ^ 1. OOT (不等式 02)1. OOT 彡 TEFP 彡 1. 75T (不等式 03)-0. IOT ^ TSLP ^ 1. OOT (不等式 04)0. OOT ^ TLC ^ 1. OOT (不等式 05)0. 15T 彡 TMP 彡 0. 75T (不等式 06)此外，在本实施例中，上述参数的值可以根据记录标记的长度(标记长度)以及紧 接在之前/紧接在之后的空白长度(引导/后续的空白长度)而改变或修改。对于将要基于本实施例的记录原理而执行记录的可记录信息记录介质，最优记 录功率的参数被研究。结果是，偏置功率1、偏置功率2、和偏置功率3的值分别是2. 6mW、 1. 7mW、和1. 7mff,而再现功率是0. 4mW。最佳记录条件(写策略的信息)可以通过一种设备来确定，通过该设备在驱动器 测试带中按照上述的各参数值进行测试写。
IlT标记和IlT空白的重复图案也被用作记录信号的数据。参考图26至图34，对 存在于透明树脂基片101的记录层(L0、L1)中的物理格式和用于下面的示例的光聚合物树 脂104进行说明。〈示例 1>通过使用对应于图4的化学式的染料制备光盘100。使用随机数据在此盘上进行 信息记录。测量LO层的误码率SbER。得到的结果显示为显著低于目标值5. Oe-5的良好值 5. 4e-6(尽管此值对于实际应用的水平是一较高的障碍)。当记录和再现IlT标记和IlT 空白的重复图案时，几乎不存在波形失真。当再现IlT的空白时得到的空白电平IllL的最 大值和最小值之间的差值([IIlLmax-IllLmin]/IIlLmin)是2%。在这里IlT标记的长度 远大于1. 12 μ m,并且1. 2*Na/ λ是0. 74 μ m。在记录之前和记录之后通过使用IR、MS、和 NMR对染料进行了分析，但是没有发现在记录前和记录后的差别。〈对比示例〉通过使用对应于图3的化学式的染料制备光盘，并且在其上进行数据记录。LO层 的总误码率SbER是大于目标值5. Oe-5的6. 3e_4。此值可能导致通过盘驱动器进行信息读 取时的困难。当记录和再现IlT标记和IlT空白的重复图案时，会看到很大的波形失真，并 且空白电平IllL的最大值和最小值之间的差值([IIlLmax-IllLmin]/IIlLmin)是14%。根据上述的结果和图23中所示的“SbER和IllL的改变量之间的关系”，发现将 本发明减小到实际的标尺或者指标可能是基于对确保IllL的最大值和最小值之间的差值 ([IIlLmax-IllLmin]/IllLmin)为10%或者更低的染料材料的选择。〈示例2>图10示出将可重写数据记录到可重写信息存储介质中的方法。如图10所示，在 本实施例中，保护区442、443的部分被添加在ECC块数据412的前后，从而构建数据段490。 扩展保护字段258、259被添加到一个或多个(η个)数据段，从而构建作为记录(重记录) 单元或者可重写单元的记录簇540、542。当记录记录管理数据RMD时，在记录管理带RMZ中 顺序地添加作为仅包括一个数据段(一个ECC块)的记录簇540、542的记录管理数据RMD。 尽管未示出，但是记录有一个数据段531的位置的长度与由七个物理段550至556组成的 一个物理段块的长度相符。图11是说明记录在可重写型信息存储介质上的可重写数据的数据随机移位的视 图。如图11所示，在后续的VFO区522和扩展保护字段528相互重叠的部分存在着从物理 段的开始位置开始的24个或者更多的摆动。尽管未示出，从物理段550的头部开始的16 个摆动构成摆动同步区580而随后的68个摆动构成未调制区590。因此，下一 VFO区522 和扩展保护字段528相互重叠从物理段550的头部开始的24个或者更多摆动的部分处在 未调制区590中。如上文所述，使数据段的开始位置位于从物理段的开始位置起的24个或 更多个摆动，不仅使得重叠区位于未调制区590中，而且适当地保证摆动同步区580的检测 时间以及记录处理的准备时间。由此确保平稳的、高精确度的记录处理。在本实施例中，可重写的信息存储介质的记录薄膜使用相变记录薄膜。在相变记 录薄膜中，由于记录薄膜的劣变开始于重写的开始和结束位置，所以记录开始和记录结束 在相同位置重复会由于记录薄膜劣变而限制重写的次数。在本实施例中，为了减轻上述问 题，在重写时，如图11所示(Jm+1/12)数据字节被移位，从而随机改变记录开始的位置。
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在图10(c)和(d)中的，为了解释基本概念，扩展保护字段528的开始位置与VFO 区522的开始位置一致。然而，严格的讲，如本实施例中的图11所示，VFO区522的开始位 置是随机移位的。DVD-RAM盘是当前的可重写型信息存储介质，也使用相变记录薄膜并且随机使记 录的开始和结束位置移位以提高重写次数。在当前DVD-RAM盘上随机移位的最大移位量被 设置为8数据字节。当前DVD-RAM盘中的沟道位长度(记录在盘中的调制后的数据的沟道 位长度)平均被设为0.143 μ m。在本实施例的可重写型信息存储介质中，沟道位的平均长 度是(0. 087+0. 093) + 2 = 0. 090 μ m(6)当物理移位范围的长度符合于当前的DVD-RAM盘时，使用上面的值，本实施例中 作为随机移位范围所需的最小长度被计算为8 字节 X (0. 143μπι+0· 090μπι) = 12. 7 字节 (7)在本实施例中，为了简化再现信号检测过程，随机移位量的单位被调整为调制后 的“沟道位”。在本实施例中，由于使用将8位转换为12位的ETM调制(8到12调制)，使 用带有数据字节的数学公式作为基准，随机变化量表示为Jm/12 数据字节(8)根据等式(7)继续得到12. 7X12 = 152. 4(9)这样，值丄可以取从0到152。由于上述原因，在满足等式(9)的范围内，随机移 位范围的长度与当前DVD-RAM盘一致，这保证了与当前的DVD-RAM盘相同的重写次数。在 本实施例中，为了确保比当前的DVD-RAM盘更大的重写次数，对等式(7)的值允许如下的较 小的余量随机移位范围的长度被设置为14数据字节 (10)将式(10)的值代入式⑶得到14 X 12 = 168。因此继续得到值丄可以取从0到167(11)如上所述，随机移位量被设置在比Jm/12 (OSJmS 154)大的范围内，从而满足 等式(9)并且使得随机移位量的物理范围长度与当前DVD-RAM—致，这产生了确保与当前 DVD-RAM相同的重复记录次数的效果。图10中，记录簇540的缓冲区547和VFO区532的长度为常量。数据段529、530 中每一个的随机移位量Jm在同一记录簇540中都具有相同的值。当包括大量数据段的记录 簇540被连续记录时，通过使用摆动来监视记录位置。具体而言，检测摆动同步区580的位 置，对非调制区590和591中的摆动数量进行计数，从而在信息存储介质上检查记录位置并 且同时检查记录数据。此时，可能有极少的情况由于错误的摆动计数或者旋转电机(例如 主轴电机，未示出)的非均勻旋转导致摆动滑移(在移位一个摆动周期的位置处进行的记 录)发生，所述旋转电机转动信息存储介质并因此记录位置将在信息存储介质上移位。本 实施例的信息存储介质的特征在于如果检测到记录位置的移位，则在图10的可重写型保 护区461或者可记录保护区452 (在此未示出)中进行调整，从而校正记录定时。在图10 中，既不允许位遗漏又不允许位冗余的重要信息被记录在后同步码区546、额外544、和预 同步区533中。然而，在缓冲区547和VFO区532中重复特定图案。其后，只要确保重复的边界位置，就可以允许仅仅一个图案的遗漏和/或冗余。因此，在保护区461中，特别是在 缓冲区547或VFO区532中，根据本实施例进行调整以校正记录定时。在本实施例中，如图11所示，用作位置设置的基准的实际开始点位置被设定为与 摆动幅度“0”(摆动中心)位置一致。然而，由于摆动位置检测精确度低，因此在本实施例 中，如图11所示的“士 1最大值”，允许实际的开始点位置具有士 1数据字节的移位(12)在图10和图11中，数据段530中的随机移位量被设置为Jm(如上所述，记录簇540 中所有数据段529的随机移位量相同)。因此，要被附加记录的数据段531中的随机移位量 被设置为Jm+1。等式(11)中的Jffl和Jm+1的值可以取例如中间值Jm = Jm+1 = 84。在实际开 始点的位置精度足够高的情况下，扩展保护字段528的开始位置与VFO区522中的开始位 置一致，如图10所示。相反，当数据段530被记录在最后的位置，而稍后要被重写或附加记录的数据段 531被记录在非常靠前的位置时，基于式(10)和(12)，VFO区522的开始位置可以进入缓 冲区537最多15个数据字节。特别重要的信息被记录在缓冲区537之前的额外区534中。 因此，本实施例中，需要满足下列条件缓冲区537的长度必须是15数据字节或更多(13)在如图10所示的实施例中，增加了 1数据字节的余量，并且缓冲区537的数据大 小被设为16数据字节。如果作为随机移位的结果扩展保护区528和VFO区522之间出现了间隙，在采用 单面双记录层结构的情况下，再现时会由于间隙而产生层间串扰。为了解决此问题，即使在 生成随机移位时也使扩展保护字段528和VFO区522始终保持彼此间的部分重叠，从而避 免出现间隙。因此，本实施例中，基于式(13)，扩展保护字段528的长度要被设置成15数 据字节或更大。由于后续的VFO区522被设置为71数据字节，因此即使扩展保护字段528 和VFO区522略微变宽，信号再现时也不会有不利影响(因为充分确保想要用来在无重叠 的VFO区522中使再现基准时钟同步的时间)。因此，可以将扩展保护字段528设置为大于 15数据字节的值。如上所述，当摆动滑移将在连续记录过程中发生并且记录位置将移位一 个摆动周期时可能有情况。从式(5)可知，一个摆动周期对应于7.75 (约为8)数据字节。 这样将其纳入考虑，则在本实施例中式(13)可以修改如下扩展保护字段528长度被设为(15+8) = 23数据字节或更大(14)在如图10所示的实施例中，同缓冲区537 —样给出了一个数据字节的余量，并且 将扩展保护字段528的长度设为24数据字节。在图10的(e)中，必须精确地设置记录簇541的记录开始位置。利用预先记录 在可重写型或可记录型信息存储介质中的摆动信号，本实施例的信息记录和再现设备检测 记录开始位置。以四个摆动为单位，除摆动同步区580以外的所有区的图案从NPW变化到 IPff0相反，在摆动同步区580中，由于摆动变换单元从四个摆动开始移位，所以摆动同步区 580最容易被检测到。因此，本实施例的信息记录和再现设备检测摆动同步区580的位置， 然后进行记录处理的准备工作，并开始记录。这样，记录簇的开始位置必须位于紧随摆动同 步区580之后的未调制区590中。图11示出其内容。在物理段变换之后立即提供摆动同 步区580。摆动同步区580的长度等价于16个摆动周期。在检测到摆动同步区580之后，提供8个摆动周期以允许准备记录处理的余量。因此，如图11所示，即使考虑到随机移位， 存在于记录簇541开始位置处的VFO区522的开始位置也必须被置于物理段变换位置后面 的24个或更多个摆动之后。如图10所示，重写时记录处理在重叠位置541被执行多次。当重写被重复时，摆 动沟槽或摆动槽岸的物理形状发生改变或变形(或劣变)，导致摆动再现信号的质量降低。 如图10的(f)所示，在本实施例中，在重写或者附加记录时，防止重叠位置541处在摆动同 步区580或摆动地址区586中，其后重叠位置541被记录在未调制区590中。由于特定的 摆动图案(NPW)仅在未调制区590中重复，因此即使摆动再现信号的质量部分地劣变，也可 以利用前后的摆动再现信号补充或插值得到信号。如上所述，进行设置，使得在重写时或附 加记录时重叠位置541的位置可位于未调制区590中，从而有可能使摆动再现信号的质量 免受由摆动同步区580或者摆动地址区586形状的劣变所导致的劣变，这样可以获得确保 从摆动地址信息610中得到稳定的摆动检测信号的效果。图12是对用于在可记录的信息存储介质上记录附加数据的方法进行说明的视 图。由于在可记录信息存储介质上仅进行一次记录，所以不需要上述的随机移位。同样在 可记录信息存储介质中，如图11所示，进行了设置以使得数据段的开始位置位于从物理段 的开始位置起的24个或更多个摆动。其后，重叠位置位于摆动的未调制区域。在本实施例中既允许使用“H-L” (高到低)记录薄膜也允许使用“L-H” (低到高) 记录薄膜。图13示出在本实施例中确定的“H-L”记录薄膜和“L-H”记录薄膜的反射率的 范围。本实施例的特征在于“H-L”记录薄膜的未记录部分的反射率的下限被设定为高于 “L-H”记录薄膜的未记录部分分反射率的上限。在信息存储介质被安装在信息记录和再现 设备或者信息再现设备中的情况下，限幅电平检测部分132或冊均衡电路130 (未示出)能 够测量未记录部分的反射率，并且确定该薄膜是"H-L"记录薄膜还是"L-H"记录薄膜， 这使得确定记录薄膜的类型变得很容易。通过改变众多生产条件来形成并测量"H-L"记 录薄膜和"L-H"记录薄膜，结果发现，当"H-L"记录薄膜的未记录部分的反射率的下限 值和"L-H"记录薄膜的未记录部分的反射率的上限值之间的反射率α被设为36%时，记 录薄膜的生产率较高而且记录介质的成本易于降低。当使得"L-H"记录薄膜的未记录部 分("L"部分)的一个反射率范围801与单面双层的只读型信息存储介质的反射率范围 803，并且使得该"H-L"记录薄膜的未记录部分(“H"部分)的反射率范围802与在单面 单层的只读型信息存储介质的反射率范围804 —致时，只读型信息存储介质和可记录型信 息存储介质具有良好的可互换性或兼容性，并且只再现设备的再现电路与信息记录和再现 设备的再现电路可被共享，因此能够低成本地制造该信息再现设备。为了提高记录薄膜的 生产率并更容易地降低记录介质的成本，通过改变众多生产条件来形成并测量"H-L"记 录薄膜和"L-H"记录薄膜，结果是，“L-H"记录薄膜的未记录部分(“L"部分)的反 射率的下限值β被设置为18%，而其上限值γ被设置为32%，“ H-L"记录薄膜的未记 录部分(“H"部分)的反射率的下限值δ被设置为40%，而其上限值ε在本实施例中被 设置为70%。图13示出‘‘H-L”记录薄膜和‘‘L_H”记录薄膜的反射率的范围。当未记录部分的 反射率的范围被如图13所示地确定时，信号在"L-H"记录薄膜中的凸纹区(包括系统导 入区SYLDI等)和记录标记区(数据导入区DTLDI、数据导出区DTLDOJP /或数据区DTA)以相同的方向出现，并以沟槽电平作为基准。类似的，在"H-L"记录薄膜中，信号在凸纹 区(包括系统导入区SYSDI等)和记录标记区(数据导入DTLDI、数据导出区DTLD0、和/ 或数据区DTA)以相反的方向出现，并以沟槽电平作为基准。利用这种现象不仅有助于辨 识记录薄膜是〃 L-H"记录薄膜还是〃 H-L"记录薄膜，还可以使设计与〃 L-H"记录薄膜 和"H-L"记录薄膜兼容的检测电路变得更简单。图14示出PO交织之后的ECC块的详细结构。如图14所示，在此实施例中，为了 创建使用64KB数据的ECC ±夬，使得记录管理数据RMD的数据大小等于一个ECC块的大小， 从而简化附加记录处理。本实施例的特征在于，相同的数据帧被分配在多个小ECC块中。具体而言，本实施 例中，由两个小ECC块组成一个大ECC块。相同的数据帧被交替分配到两个小ECC块中。 写在中间的10字节大小的PI被添加到在其右边提供的172字节中，而写在右边尾端的10 字节大小的PI被添加到在其左边和中间提供的172字节中。也即，从左边尾端开始的172 字节和连续10字节的PI组成左边的小ECC块，而中间的172字节和右边尾端的10字节的 PI组成右边的小ECC块。据此设置每一帧中的符号。例如，“2-R”表示其所属的数据帧号和属于左右小块 中的哪一个(例如，属于第二数据帧中的右边小ECC块)。另外，在最终配置好的每个物理 扇区中，同一物理扇区中的数据也被交替分配到左右小ECC块中。此处，左半列被包括在左 边的小ECC块中(如图14所示的左边的小ECC块A)，右半列被包括在右边的小ECC块中 (如图14所示的右边的小ECC块B)。如上所述，把同一数据帧分配到多数个小ECC块提高了对物理扇区中数据的纠错 能力，提高了记录数据的可靠性。例如，假设光头已经离轨并且覆写记录数据从而导致一个 物理扇区的数据被损坏。在本实施例中，由于通过采用2个小ECC块对一个扇区中的损坏 数据进行纠错，因此一个ECC块中的纠错的负担减轻，这保证了高性能的纠错。另外，在本 实施例中，由于在每个扇区的开始位置设置了数据ID，因此即使在形成ECC块之后，也可以 高速地检测访问中的数据位置。图15示出了记录管理数据RMD的数据结构。在此实施例中，由于第一边界区 BRDA#1的边界-内区BRDI与数据导入区DTLDI部分共享，因此与第一边界区对应的记录管 理数据RMD#1至RMD#3被记录在数据导入区DTLDI中的记录管理带RMZ中。在未在数据区 DTA中记录数据的情况下，记录管理带RMZ是处于未记录状态的保留区273。每当在数据区 DTA中附加记录数据时，更新的记录管理数据RMD被记录在保留区273的开始位置中。对应 于记录管理带RMZ中的第一边界区的记录管理数据RMD被顺序地添加。每次在记录管理带 RMZ中附加记录的记录管理数据RMD的大小被设定为64KB。图15的(c)示出了记录管理数据RMD#1的数据结构。图15的(c)中，示出了数 据导入区DTLDI中的记录管理数据RMD#1的数据结构。记录在RMD复制带RDZ中的记录 管理数据RMD#A和RMD#B、记录在稍后描述的边界-内区BRDI中的(扩展)记录管理数据 RMD(图16的(d))、记录在R带中的(扩展)记录管理数据RMD、和/或记录在边界-外区 BRDO中的RMD复制CRMD (图16的(d))可能也具有相同的结构。如图15的(c)所示，记录 管理数据RMD的一项被配置为包括保留区和“0”至“21” RMD字段。在本实施例中，由64KB 用户数据构成的一个ECC块包括32个物理扇区。2KB (精确地讲，2048字节)的用户数据
23被记录在一个物理扇区中。根据记录在一个物理扇区中的用户数据的大小，RMD字段被按 2048字节的单位划分，并且被分配有相关的物理扇区号。RMD字段以相关物理扇区号的顺 序被记录在可记录的信息存储介质上。记录在每个RMD字段中的数据内容的概要如下
的信息)
RMD字段0...关于盘状态和数据区分配的信息(关于在数据区中多个数据的位置
RMD字段1...与使用的测试带和推荐的记录波形相关的信息 RMD字段2...用户可用区
RMD字段3...与边界区的开始位置和扩展RMZ的位置相关的信息 RMD字段4至21...与R带的位置相关的信息
顺便提及，在可记录(或可重复记录)型信息存储介质中，分开提供RMD复制带 RDZ、记录管理带RMZ、和R物理信息带R-FIZ。在记录管理带RMZ中记录了记录管理数据 RMD，其为与通过数据的附加记录处理而更新的数据的记录位置相关的管理信息。在本实施 例中，在每个边界区BRDA中设置记录管理带RMZ，使得记录管理带RMZ的区扩展。即使附加 记录的频率提高并且记录管理数据RMD因此而增加，也可通过扩展记录管理带RMZ来记录 记录管理数据RMD。结果，获得了附加记录次数可显著增加的有益效果。在此情况下，在本 实施例中，记录管理带RMZ被设置在对应于每一边界区BRDA的边界-内BRDI中(或者紧 靠在每一边界区BRDA之前设置)。在本实施例中，对应于第一边界区BRDA#1的边界-内区 BRDI和数据导入区DTLDI共享一个区，其取消了在数据区DTA中形成第一边界-内BRDI， 这允许对数据区DTA进行有效使用。S卩，数据导入区DTLDI中的记录管理带RMD被用作与 第一边界区BRDA#1相对应的记录管理数据RMD的记录位置。RMD复制带RDZ是用于记录符合下列条件的管理数据RMD的位置。如在本实施例 中，冗余地具有记录管理数据RMD显著地提高了记录管理数据RMD的可靠性。具体而言，即 使在由于可记录型信息存储介质表面上有灰尘和/或瑕疵或者划痕而无法读取记录管理 带RMZ中的记录管理数据RMD的情况下，通过跟踪可以再现记录在RMD复制带RDZ中的记 录管理数据RMD，并且进一步地获得剩余的所需信息，这允许最后的记录管理数据RMD被再 现或恢复。在RMD复制带RDZ中记录了关闭边界(或者多个边界)时的记录管理数据RMD。 由于每当设置下一个新的边界区时就关闭一个边界并定义新的记录管理带RMZ，所以可以 说，每当创建了新的记录管理带RMZ时，就把与在前边界区相关的最后记录管理数据RMD记 录在RMD复制带RDZ中。如果每当记录管理数据RMD被附加地记录在可记录型信息存储介 质上就在RMD复制带RDZ中记录相同信息，则RMD复制带RDZ会以比较小的附加记录次数 充满，其结果导致附加记录次数的上限较小。相反，在本实施例中，如果在关闭边界时或者 在边界_内BRDI中的记录管理带RMZ变满时创建新的记录管理带RMZ，并且使用R带创建 新的记录管理带RMZ，则仅在RMD复制带RDZ中记录当前记录管理带RMZ中的最后记录管理 数据RMD，从而能够有效使用RMD复制带RDZ并且提高附加记录次数。例如，在由于可记录型信息存储介质表面上的灰尘或者其中的瑕疵/划痕，而导 致不能再现包含在与在附加记录过程中(边界关闭之前)的边界区BRDA对应的记录管理 带RMZ中的记录管理数据RMD的情况下，使已被关闭的边界区BRDA的位置能够被得知的、 记录在RMD复制带RDZ的最后的记录管理数据RMD被再现。因此，通过跟踪信息存储介质
24的数据区DTA的剩余部分，有可能获取在附加记录过程中(边界关闭之前)的边界区BRDA 的位置、和记录在其中的信息的内容，这允许再现或恢复最后的记录管理数据RMD。图16是用于说明可记录型或可重记录型信息存储介质的边界区的结构的示意 图。本实施例的特征在于，RDZ导入区RDZLI的区域大小和一个记录管理数据RMD的一项 的大小是64KB，S卩，单个ECC块中的用户数据大小的整数倍。在可记录型或可重记录型信 息存储介质的情况下，在一个ECC块中的部分数据被改变之后，ECC块中的改变后的数据无 法被重写在信息存储介质上。因此，尤其是在可记录型或可重记录型信息存储介质的情况 下，数据被以由包括一个ECC块的整数倍的数据段构成的记录簇(b)为单位记录。因此，如 果RDZ导入区RDZLI的区域大小和记录管理数据RMD的一项的大小与ECC块中的用户数据 大小不同，则需要实际上会降低记录效率的与记录簇单元相匹配的填充区。在本实施例中， RDZ导入区RDZLI的区域大小和记录管理数据RMD的一项的大小被设置为64KB的整数倍， 从而避免记录效率降低。下面将对对应的RMZ最后记录管理数据RMD记录区271进行说明。存在一种用于 在导入区中的记录中断期间记录中间信息的方法。在此情况下，每当记录被中断或者每当 附加记录完成时，必须连续地附加记录中间信息(在本实施例中是记录管理数据RMD)。因 此，如果记录频繁地中断或附加记录频繁地完成，则存在该区域很快会变满并且因此不能 进行附加记录的问题。为了解决该问题，本发明的特征在于，RMD复制带RDZ被设置为一个 区，在该区中，仅在特定条件被满足并且在该特定条件下被采样或抽取的记录管理数据RMD 被记录时，才能够记录更新后的记录管理数据RMD。通过这种方式，降低了记录管理数据 RMD附加到RMD复制带RDZ的频率，这可以防止RMD复制带RDZ变满，并且显著地增加附加 记录到可记录型信息存储介质的次数。与此同时，每次附加记录所更新的记录管理数据RMD被附加记录到图16所示的边 界内区BRDI中的记录管理带RMZ中(或者第一边界区BRDA#1的数据导入区DTLI中)、或 者使用R带的记录管理带中。然后，当创建新的记录管理带RMZ时，比如当在边界内创建下 一区BRDA(或者设置新的边界-内BRDI)时或当在R带内设置新的记录管理带RMZ时，最 后记录管理数据RMD (或者紧接在形成新的记录管理带RMZ之前的最新RMD)被记录在RMD 复制带RDZ中(对应的RMZ最后记录管理数据RMD记录区271中)。结果，附加记录到可记 录型信息存储介质中的次数显著提高。利用此区域可以更容易地搜索最新RMD的位置。图17示出本实施例和当前DVD-R之间之间的比较。图17将本实施例与当前的 DVD-R进行比较。在本实施例中，为了缩短边界关闭的时间，最小记录容量的记录宽度(在 边界关闭时)被制定得比当前DVD-R更窄(从1. 65mm到1. Omm)。结果，无用的记录信息 被缩减而最终完成的时间可以变短。由于此实施例的记录容量远大于当前DVD-R(4. 7GB到 15GB)，因此其最大R带数几乎是双倍的(2302到4606)。当现有DVD-R的记录单元是ECC 块时，本实施例的记录单元是一个物理段。在物理段块中，包括VFO区、预同步区、后同步码 区、额外区和缓冲区的冗余区被添加在ECC块的前后，从而形成数据段531。这些数据段组 合形成物理段，即数据记录中的单元。由于冗余区(保护区)被附加在ECC块的前后，因此在附加记录时无法连续地从 ECC块的末尾开始记录数据。其原因是，即使试图从ECC块的末尾开始记录数据，记录位置 也可能由于盘的旋转不规则或类似原因而发生微小的移位。如果记录位置向前移位，则最后部分的已记录数据由于覆写而消失。由于丢失的数据可以通过纠错来再现，因此几乎没 有影响。如果记录位置向后移位，则未记录部分出现在盘上，其导致防止了播放器再现的严 重问题。因此，当前，当要进行附加记录时，记录位置向前做微小的移位，数据覆写在已记录 数据的最后部分上，从而破坏了最后的数据。在本实施例中，由于在ECC块的前后提供了保 护区，覆写在保护区中进行，因此可以稳定地附加记录用户数据而不破坏先前数据。因此， 本实施例的数据结构可以提高已记录数据的可靠性。当边界已经关闭时，第一和第二 R带(开放R带)的未记录部分(从内侧圆周开 始的被成为第一、第二、和第三带的区域)被填充“00h”，边界-外区被记录在第三带(未 完成的R带)中的已记录数据之外。边界-内区被记录在边界-外区之外。在边界-内 区中，记录扩展记录管理带EX. RMZ。如图17所示，可利用边界-内区中的扩展记录管理带 EX. RMZ把记录管理数据RMD更新392次或更多次(16384次)。然而，在使用边界-内区中 的扩展记录管理带EX. RMZ之前必须关闭边界，这消耗了时间。图18是用于说明紧随信息存储介质被安装在信息再现设备或者信息记录和再现 设备中之后的处理过程的流程图。当盘被安装或载入到设备中时，再现烧录区BCA(ST22)。 本实施例支持HD DVD-R盘。其还支持两种记录薄膜极性，“L-H”(低到高)和“H-L”(高到 低)。在ST24中，再现系统导入区。在ST26中，再现RMD复制带RDZ。在非空盘的情况下， 记录管理数据RMD被记录在RMD复制带RDZ中。依据记录管理数据RMD的记录存在与否， 在ST28中确定该盘是否是空盘。如果该盘是空盘(ST28中的是)，则结束当前处理。如果 该盘不是空盘(ST28中的否)，则搜索最新的记录管理数据RMD(ST30)。然后，得到当前使 用的可附加记录的R带数、R带的开始物理段号、以及最后记录的地址LRA。可以设置最多 3个可附加记录的R带。当非空盘被释放或卸载时，进行边界关闭或者最终完成。图19是用于说明把附加信息记录到信息记录和再现设备中的可记录信息存储介 质上的方法的流程图。当主机发出记录指令(写(10))时，在ST32中判断将要在其中记录 记录管理数据RMD的记录管理带RMZ的剩余容量是否足够。如果剩余容量不足(S32中的 否)，则在ST34中主机获知“RMZ的剩余容量小”。在这种情况下，期望对记录管理带RMZ进 行扩展。如果剩余容量充足(ST32中的是)，则在ST36中判断是否需要OPC (记录已经进行 多少测试记录的处理)。如果需要OPC (ST36中的是)，在ST38中执行0PC。在ST40中，判 断是否需要更新记录管理数据RMD。当紧随R带的保留之后给出记录的指令时、或者当最 新RMD中的最后可写数据NWA与实际的最后可写地址NWA之间的差值为16MB或更多时，需 要进行更新(ST40中的是)。在ST42中，更新记录管理数据RMD。在ST44中记录数据。在 ST46中，主机获知记录结束以及处理完成。图20是用于对可扩展的记录管理带RMZ的设置方法的概念进行说明的视图。首 先，在数据导入区中已经对用于存储记录管理数据RMD的记录管理带RMZ进行了设置。当记 录管理带RMZ用完时，即使数据区包含空白部分也无法在盘上记录数据。因此，如果记录管 理带RMZ的剩余容量变小，则设置扩展的记录管理带EX. RMZ。可以在记录有用户数据的边 界区BRDA或者边界带(由相邻的边界-外区和边界-内区构成)中设置扩展的记录管理带 EX.RMZ。也即，边界区中的扩展的记录管理带EX. RMZ和边界-内区中的扩展的记录管理带 EX. RMZ可以在盘上混合。当设置了扩展的记录管理带EX. RMZ时，最新的记录管理数据RMD被以物理段块的形式拷贝到RMD复制带RDZ中。RMD复制带RDZ用于管理扩展的记录管理 带EX. RMZ的位置。由于RMD复制带RDZ由128个物理段组成，因此记录管理带RMZ可以在 盘上扩展127次。盘上边界区的最大数量是128。利用127个扩展的记录管理带EX. RMZ， 记录管理数据RMD可以被扩展16348次。图21是图20的详细视图。具体而言，在相邻的R带之间设置边界区中的扩展的 记录管理带EX.RMZ。当其扩展到边界区时，通常将其附加到边界-内区的末尾。制备了基于上述格式的信息记录介质，并且执行了随机数据的信息记录。结果 是6. 2%的LO抖动，这是非常好的性能。当7T标记和7T空白的重复图案被记录和再现 时，波形失真非常低，并且I11L(再现信号的空白电平)的最大值和最小值之间的差值 ([IIlLmax-IIlLmin]/IIlLmin)是3%。当该差值小于或等于10%时，如将从图23所见， 误码率(SbER)变得不大于1.0e-04，从而确保足够高的实用性。此外，当记录层使用使得 记录标记部分的物理变形(标记及其外围之间的体积改变或表面状态中的改变)小于或等 于10%的有机染料材料时，如图22所示，误码率(SbER)变成小于或等于1.0e-04，从而确 定实际的实用性。图24是用于对使用根据本发明的实施例的光盘100的记录方法进行说明的示例 流程图。(此盘对记录层使用一种有机染料材料从而使记录标记上不发生改变或变化。) 盘驱动器(未示出)的光学拾取器生成或提供波长为例如405nm的调制后的激光。此激光 照射到盘100的目标记录层(L0或Li)，从而把对象数据(比如DVD的VOB或者HD_DVD的 V0B/S0B)记录在其上(ST100)。当记录结束(ST102中的是)时，把与所记录的对象数据有 关的管理信息(比如DVD或HD_DVD的VGM)写入盘100，从而完成一次记录。图25是用于对使用根据本发明的实施例的光盘100的再现方法进行说明的示例 流程图。(此盘对记录层使用一种有机染料材料从而使记录标记上不发生改变或变化。)使 用波长为例如405nm的激光从盘100中读取管理信息(ST200)，根据如图24所示的方法对 象数据和管理信息被记录在该盘100上。所读取的管理信息暂存于再现设备(或播放器； 未示出)的工作存储器中。在该再现设备中，参考再现顺序信息等来再现或回放记录的对 象数据(视频对象VOB或者流对象SOB) (ST202)。当用户停止再现时、或者当再现到达由管 理信息中的再现顺序信息指示为再现终点的位置时(ST204中的是)，再现处理结束。图26是示出如图1所示的光盘100的物理扇区布局的示例图。如图26所示，贯 穿两个层的信息区包括7个区系统导入区、连接区、数据导入区、数据区、数据导出区、系 统导出区和中间区。每层上的中间区允许读出光束从层O(LO)移动到层1(L1)。数据区DA 被指定用于主数据(比如图1(e)的示例中的管理信息VGM、对象数据VOB等等)的记录。 系统导入区SLA包含控制数据和参考码。数据导出区允许连续平滑的读出。《导出区》系统导入区和系统导出区包含由一系列凸纹形凹坑组成的轨道。层O(LO)上的数 据导入区、数据区和中间区以及层I(Ll)上的中间区、数据区和数据导出区包含一系列沟 槽轨道。在层0上从数据导入区的开始到中间区的末尾，以及在层1上从中间区的开始到 数据导出区的末尾，沟槽轨道是连续的。当把两个单面双层盘相互粘合在一起时，就制成了 具有两个读出表面的双面四层盘。图27是示出图1所示的光盘的导入区的构造的示例图。如图27所示，层0的系统
27导入区SLA由初始带、缓冲带、控制数据带、和缓冲带从内圆周侧开始顺次地构成。层0的数 据导入区由空白带、保护轨道带、驱动器测试带、盘测试带、空白带、RMD复制带、L-RMZ(数 据导入区中的记录管理带)、R-物理格式信息带、和参考码带从内圆周侧开始顺次地组合 而成。层O(LO)的数据区的开始地址(内圆周侧)和层I(Ll)的数据区的结束地址(内圆 周侧)有一定空白距离的移位，并且层1的数据区的结束地址(内圆周侧)位于层0的数 据区的开始地址(内圆周侧)的外侧。《导入区的结构》图27给出了层O(LO)的导入区的构造示例。系统导入区由初始带、缓冲带、控制 数据带、和缓冲带从内圆周侧开始顺次地组合而成。数据导入区由空白带、保护轨道带、驱 动器测试带、盘测试带、空白带、RMD复制带、数据导入区中的记录管理带(L-RMZ)、R-物理 格式信息带、和参考码带从内圆周侧开始顺次地组合而成。《对系统导入区的详述》初始带包含凸纹形的数据段。记录为初始带的数据段的数据帧的主数据被设置为 “00h”。缓冲带由来自32个数据段的1024个物理扇区构成。最终记录为该带中的数据段 的数据帧的主数据被设置为“00h”。控制数据带包含凸纹形的数据段。该数据段包含凸纹 形控制数据。该控制数据由始于PSN 123904(01E400h)的192个数据段组成。图28示出控制数据带的构造示例，图29示出控制数据部分的数据段的结构。控 制数据部分中的第一数据段的内容被重复16次。每个数据段中的第一物理扇区都包含物 理格式信息。每个数据段中的第二物理扇区都包含盘的制造信息。每个数据段中的第三物 理扇区都包含版权保护信息。每个数据段中的其它物理扇区的内容被保留为系统使用。图30示出控制数据部分中的物理格式信息的示例，图31示出物理格式信息的数 据区分配的示例。对物理格式信息的各结合位置(BP)的说明的内容如下。在BP 132-154 中给出的读功率、记录速度、数据区的反射率、推挽信号、和轨道上信号指定的值仅用于示 例。可以由通过使所选的值处于符合凸纹条件和所记录的用户数据的特性的范围内的盘制 造商来确定它们的实际值。在BP 4-15中给出的数据区分配的细节例如图31所示。BP149和BP152指定层0和层1的数据区的反射率。例如，00001010b表示5%。 实际的反射率可以按下列公式指定实际反射率=值X (1/2)。BP150和BP153指定层0和层1的推挽信号。在各个BP中，位b7 (未示出)指定 每个层的盘的轨道形状，而位b6至b0(未示出)指定推挽信号的幅值如下轨道形状0b (沟槽上的轨道)Ib (槽岸上的轨道)推挽信号例如，0101000b表示0.40。推挽信号的实际幅值按如下公式指定推挽信号的实际幅值=值X (1/100)。BP151和BP154指定层0和层1的轨道上信号的幅值轨道上信号例如，01000110b表示0. 70。轨道上信号的实际幅值按如下公式指定轨道上信号的实际幅值=值X (1/100)。
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附带提及，如图32所示的LO的与记录相关的参数可以在物理格式信息的BP512 至BP543中描述。从图32的说明中可以得到LO层记录的初始峰值功率和/或偏置功率 等的信息。此外，如图33所示的Ll的与记录相关的参数可以在物理格式信息的BP544至 BP2047中描述。从图33的说明中可以得到Ll层记录的初始峰值功率和/或偏置功率等的
fn息ο< 概述 >(1)根据本实施例的光盘具有记录层(L0、Ll等等)，其上使用调制后的激光功率 记录有多个标记，所述标记间夹有空白。该记录层使用一种有机染料材料(参见图2至图 4)，其使得在已记录标记区上的记录层中基本上不发生物理改变或变化(体积或截面积的 变化)(例如改变或变化小于或等于10% )。(2)在记录层中基本上不发生物理改变或变化的条件对应于这样的事实，即在标 记区上记录层的体积的变化小于或等于10% (参见图22等)。(3)或者，在记录层中基本上不发生物理改变或变化的条件可对应于这样的事实， 即在标记区上记录层的表面状态或者截面积的变化小于或等于10% (参见图22等)。(4) 一种在记录标记时不发生化学变化的有机染料材料(例如图4的染料)可以 用于记录层。(5)用于记录层的有机染料材料的至少一部分包括一种以铜(Cu)或钴(Co)作为 其中心金属的偶氮基金属络合物(参见图2至图4)。(6)该有机染料材料(比如偶氮基金属络合物)可以包括一个取代基(如超大取 代基)，该取代基包括三个或更多个碳原子以取代染料分子中的芳环。(7)假设用λ表示记录激光的波长，用NA表示用于把激光会聚到记录层上的物镜 的数值孔径，已记录的标记和空白的图案的长度大于1. 2* λ /ΝΑ，来自空白的再现信号电平 的最大值由IllLmax表示，而其最小值由IllLmin表示。根据此假设，来自空白的再现信号 电平的最大值和最小值之间的差值([IIlLmax-IllLmin]/IIlLmin)可以被配置为小于或 等于10% (参见图23)。(8) 一种记录方法可以被应用于具有一个或多个记录层(L0、L1等)的光盘，其上 记录有标记，标记之间形成有空白，其中该一个或多个记录层可以包含一种有机染料材料， 该有机染料材料被配置来基本上避免在已记录标记区产生物理改变(变形)或物理变化。 该记录方法包括使用调制后的激光功率将对象数据(视频对象VOB或流对象SOB)记录在记录层 上(STlOO)；使用调制后的激光功率将用于管理已记录的对象数据的管理信息(VMG)记录 在记录层上(ST104)。(9)在该记录方法中，当用λ表示用于记录的激光的波长时，用NA表示 用于把激光会聚到记录层上的物镜的数值孔径，并且已记录的标记和空白的图案 的长度大于1. 2* λ/ΝΑ，则来自空白的再现信号电平的最大值和最小值之间的差值 ([IlILmax-11 ILmin]/11 ILmin)可以被配置为小于或等于10%.(10) 一种再现方法可以被应用于具有一个或多个记录层(L0、Ll等)的光盘，其 上记录有标记，标记间形成有空白，其中该一个或多个记录层可以包含一种有机染料材料， 该有机染料材料被配置来基本上避免在已记录的标记区中产生物理改变(变形)或物理变化。该再现方法包括使用具有给定波长(例如405nm)的激光从记录层中再现管理信息(VMG) (ST200)； 并且基于再现的管理信息，使用激光从记录层中再现对象数据(V0B或SOB) (ST202)。尽管对本发明的特定实施例进行了说明，但是这些实施例仅以示例的方式呈现， 而非用于限制本发明的范围。实际上，文中所述的新颖方法和系统可以各种其它的方式实 现。例如，本发明可以被应用于除单/双层盘以外的未来可行的带有三个或更多记录层的 yfi^i ο此外，在不偏离本发明的精神的情况下，可以按照文中所述的方法和系统的形式 做出各种省略、替代和变化。所附的权利要求及其等同物意在涵盖所有隶属于本发明的范 围和精神内的形式或变体。
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权利要求
一种盘形光学记录介质(100)，包括一个或多个记录层(L0，L1)，所述介质配置为通过具有预定波长的光来记录或再现信息，在记录层上记录或从记录层上再现被配置为通过记录标记和空白而执行，其中使用针对所述光的一个峰值功率和三个不同电平的偏置功率来在记录层上记录信息，以及在一个写脉冲或多个写脉冲结束之后应用三个不同电平的偏置功率之中的中间电平的偏置功率，所述一个写脉冲或多个写脉冲对应于记录标记，所述光学记录介质特征在于其存储了用于一个或多个记录层(L0，L1)的与峰值功率和中间电平的偏置功率有关的功率相关信息。
2.如权利要求1所述的光学记录介质，其中所述一个或多个记录层包括有机染料材 料，所述有机染料材料使得记录于记录层上的标记区中实质上不发生物理改变或物理变 化。
3.一种信息记录方法，其使用一种盘形光学记录介质，所述光学记录介质包括一个或 多个记录层(L0，Li)，所述介质配置为通过具有预定波长的光来记录或再现信息，在记录层 上记录或从记录层上再现被配置为通过记录标记和空白而执行，其中使用针对所述光的一 个峰值功率和三个不同电平的偏置功率来在记录层上记录信息，以及在一个写脉冲或多个 写脉冲结束之后应用三个不同电平的偏置功率之中的中间电平的偏置功率，所述一个写脉 冲或多个写脉冲对应于记录标记，所述信息记录方法特征在于包括在所述光学记录介质上存储用于一个或多个记录层(L0，Li)的与峰值功率和中间电 平的偏置功率有关的功率相关信息。
4.一种信息再现方法，其使用一种盘形光学记录介质，所述光学记录介质包括一个或 多个记录层(L0，Li)，所述介质配置为通过具有预定波长的光来记录或再现信息，在记录层 上记录或从记录层上再现被配置为通过记录标记和空白而执行，其中使用针对所述光的一 个峰值功率和三个不同电平的偏置功率来在记录层上记录信息，以及在一个写脉冲或多个 写脉冲结束之后应用三个不同电平的偏置功率之中的中间电平的偏置功率，所述一个写脉 冲或多个写脉冲对应于记录标记，所述信息再现方法特征在于包括使用所述光从记录层上再现信息。
全文摘要
本发明公开一种光盘、信息记录方法、和信息再现方法。光盘包括一个或多个记录层，配置为通过具有预定波长的光来记录或再现信息，在记录层上记录或从记录层上再现被配置为通过记录标记和空白而执行，其中使用针对所述光的一个峰值功率和三个不同电平的偏置功率来在记录层上记录信息，以及在一个写脉冲或多个写脉冲结束之后应用三个不同电平的偏置功率之中的中间电平的偏置功率，所述一个写脉冲或多个写脉冲对应于记录标记。所述光盘特征在于存储了用于一个或多个记录层的与峰值功率和中间电平的偏置功率有关的功率相关信息。
文档编号G11B7/242GK101923873SQ20101027626
公开日2010年12月22日 申请日期2007年5月31日 优先权日2006年5月31日
发明者中村直正, 大寺泰章, 安东秀夫, 梅泽和代, 森下直树, 森田成二, 高泽孝次 申请人:株式会社东芝