专利名称：光学记录介质和光学记录方法
技术领域：
本发明涉及一种光学记录介质和光学记录方法，尤其是涉及一种具有多个层叠式的可重写记录层的光学记录介质和用于在所述光学记录介质上记录信息的光学记录方法。
背景技术：
图1显示了一个常规的光学记录介质。如图1中所示，光学记录介质具有从激光束L的入射面的背面起顺序层叠的PC(聚碳酸脂)基底10、第一记录层11、中间层12、第二记录层13和保护层14。
第一记录层11和第二记录层13中的每一个都是其上层叠有相变层的可重写层。通过用激光束L照射，相变层被加热然后冷却来改变它的相位。第一记录层11具有层叠的厚金属反射层，以提高对激光束L的反射率从而获得较好的重写特性。另一方面，因为激光束L通过第二记录层13照射到第一记录层11，因此第二记录层13没有反射层或仅有非常薄的反射层。
因此，如果信息被以相同的记录密度记录在第一记录层11和第二记录层13上，第二记录层13的重写特性差于第一记录层11的重写特性。由于这个事实的存在，如果采用以与目前实际使用的DVD9(双层DVD-ROM)相同的方式在每一个记录层上用相同的记录密度记录的记录方法，需要相应于第二记录层13的较差的重写特性来减小第一记录层11的记录密度。但是，记录容量亦相应于记录密度的减小而减小了。
如上所述的构成光学记录介质的层数不局限于图1中所示的两层。由三层、四层等组成的其它光学记录介质也是可以接受的。在这些情况中，厚金属反射层被层叠在离入射平面最远的记录层上，但是没有反射层或一个非常薄的反射层被层叠在挨着入射平面一侧的记录层上。因此，在由三层、四层等组成的光学记录介质中会产生相同的问题。
发明内容
本发明被实现来解决上述问题并且本发明的目的是提供一种光学记录介质和一种用于在光学记录介质上进行记录的光学记录方法以增加光学记录介质的记录容量。
为了达到该目标，依据本发明的一个方面，提供了一种光学记录介质，包括用于使用激光束记录信息的多个层叠的可重写记录层，从而使离激光束的入射平面最远的记录层的记录密度高于入射平面一侧的记录层的记录密度。
依据本发明的另一个方面，提供了一种用于在光学记录介质上记录信息的方法，包括把激光束照射到在其上层叠有多个可重写记录层以记录信息的光学记录介质上的步骤，从而使离激光束的入射平面最远的记录层的记录密度高于入射平面一侧的记录层的记录密度。
依据本发明的又一个方面，提供了一种用于在光学记录介质上记录信息的方法，包括把激光束照射到在其上层叠有多个可重写记录层以记录信息的光学记录介质上的步骤，其中将所述信息以与各自的重写特性相对应的各自的记录密度记录到各个所述记录层上。
图1是显示依据本发明的一个实施例的光学记录介质的剖面图；图2是显示第一记录层11的记录密度和CNR(载波噪声比)之间以及第二记录层13的记录密度和CNR之间的相应关系的图；图3是依据本发明的第一实施例的光学记录介质的示意图；图4是显示依据常规记录方法的第一记录层11的重写周期数和抖动比之间以及第二记录层13的重写周期数和抖动比之间的相应关系的图；
图5是显示依据本发明的第一实施例的第一记录层11的重写周期数和抖动比之间的关系的图；图6是显示依据本发明的第二实施例的光学记录介质的示意图；以及图7是显示一种记录设备的示意图。
具体实施例方式
现在将参照附图描述本发明的一个实施例。图1是显示在依据本发明的一个实施例的光学记录方法中使用的光学记录介质的剖面图。如图1中所示，光学记录介质具有从激光束L的入射平面的背面起顺序层叠的PC(聚碳酸脂)基底10、第一记录层11、中间层12、第二记录层13和保护层14。
第一记录层11和第二记录层13中的每一个都是其上层叠有相变层的可重写层。通过用激光束L照射，相变层被加热然后冷却来改变它的相位。第一记录层11具有层叠的厚金属反射层，以提高对激光束L的反射率从而获得较好的重写特性。另一方面，因为激光束L通过第二记录层13照射到第一记录层11，所以第二记录层13没有反射层或仅有非常薄的反射层。
依据本发明的实施例，光学记录介质记录信息使得第一记录层11的记录密度高于第二记录层13的记录密度。
以这种方式，由于具有优于第二记录层13的重写特性的重写特性的第一记录层11的记录密度高于第二记录层13的记录密度，所以光学记录介质的记录容量可以增加第一记录层11记录所采用的高和低记录密度之间的差那么多。这里的低记录密度对应于第二记录层的较低重写特性。
图2是显示第一记录层11的记录密度和CNR(载波噪声比)之间以及第二记录层13的记录密度和CNR之间的相应关系的测量结果。就此，即使第一记录层11的记录密度高于第二记录层13的记录密度大约10％，第一记录层11的CNR还是基本上与第二记录层13的CNR相同。然后，在测量不同光学记录介质的CNR后，发现当第二记录层13的记录密度与第一记录层11的记录密度之比等于或大于80％但小于100％、最好等于或大于85％但小于95％时，可以分别以最大记录密度在第一记录层11和第二记录层13上记录信息。
依据本发明第一实施例的光学介质的详细结构将在下面参照图3来描述。可以通过使激光束沿着从第一记录层11和第二记录层13的每一个轨道的内圆周到外圆周螺旋设置的轨道照射而把信息记录在第一实施例的光学记录介质上。另外，在这种情况中，激光束的波长是405nm，光学拾波器物镜的数值孔径为0.85。
所述轨道被分成多个区。另外，如图3中所示，地址信息域Aa在每一个区的前端形成，用户数据域Au形成在挨着这个地址信息域Aa之后的部分中。其上嵌入有用于在记录时定位的地址信息的预置凹坑(pre-pit)PP位于地址信息域Aa旁边。
进一步，在用户数据域Au上形成用于引导激光束L的凹槽轨道20和位于两个凹槽轨道20之间的凸脊轨道21。通过激光束L的照射，凹槽轨道20和凸脊轨道21中的任何一个或者全部被标记了一个记录标记M，即信息被记录在第一记录层11和第二记录层13上。因此，被标记上记录标记M的轨道相当于本发明权利要求中的记录轨道。
在第一个实施例中，第一记录层11和第二记录层13的每一个轨道间距，即凹槽轨道20和凸脊轨道21之间的距离，都相等。
再者，在用户数据域Au上通过沿着凹槽轨道20的两侧弯曲而形成摆动22。如下面描述的对于光学记录介质的记录设备通过保持由摆动22产生的摆动信号的频率来控制旋转。
换句话说，摆动22的一个周期长度Lw指示激光束L相对于凹槽轨道20或凸脊轨道21的线速度信息。在凹槽轨道20或凸脊轨道21上形成的摆动22的长度Lw越长，记录标记M就以越高的线速度被标记。而在凹槽轨道20或凸脊轨道21上形成的摆动22的长度Lw越短，记录标记M就以越低的线速度被标记。
在依据第一实施例的光学记录介质中，第一记录层11的记录线速度低于第二记录层13的记录线速度。即，对于每单位量的信息，记录在第一记录层11上的记录标记M的长度比记录在第二记录层13上的记录标记M的长度短。
一般地，当光学记录介质被控制以恒定线速度(CLV)旋转时，位于从轨道的内圆周到外圆周的轨道上的每一个摆动22应该具有相同的周期长度Lw。在这个实施例中，在第一记录层11上形成的每一个摆动22的周期长度Lw比在第二记录层13上形成的每一个摆动22的周期长度Lw短。
另一方面，当光学介质被控制以恒定角速度(CAV)旋转时，一般情况下，形成的摆动22越靠近外圆周，摆动22的周期长度Lw越长。在这个实施例中，形成在第一记录层11上的多个摆动的周期长度的平均值Lwave比形成在第二记录层13上的周期长度的平均值短。
如果以这种方式设计摆动22的周期长度，通过用常规的、用于控制光学介质以摆动信号的恒定频率旋转的记录设备来记录，可以使第一记录层11和第二记录层13的记录密度彼此不同。
下面将给出有关第一实施例的效果的具体例子。假设，存在一种光学记录介质，当按常规以相同的线速度将信息记录在第一记录层11和第二记录层13上时，每层具有21.5GB的记录容量。故两层的光学记录介质的记录容量是43GB。图4是显示第一记录层11的重写周期数和抖动比之间以及第二记录层13的重写次数和抖动比之间的对应关系的图。如图4中所示，第二记录层13的抖动比被控制在7％左右并且小于允许的限度。另一方面，第一记录层11的抖动比被控制在5％左右并且超过必要的部分被抑制。
另一方面，如图5中所示，当光学记录介质以比上述例子的线速度低10％左右的线速度在第一记录层11上记录信息时，在重写周期数为1到1000的范围内，第一记录层11的抖动比是6％左右。第一记录层11的这个抖动比比图4中的抖动比高1％左右，但是处于允许的限度内。在这种情况中，光学记录介质的总记录容量是44.8GB，比以相同的记录密度记录的光学记录介质的记录容量增加了1.8GB。这1.8GB相当于DVD格式下的大约52分钟。
在第一实施例中，事实是当记录时线速度越高，相对于重写周期数的抖动性能就越好，从而提高了重写特性。这样，第一记录层11和第二记录层13都可以获得各自的最佳重写特性和各自的最佳记录容量。
另外，在第一实施例中，第一记录层11上的区数大于第二记录层13上的区数。换句话说，第一记录层11的预置凹坑PP的数量大于第二记录层13上的预置凹坑PP的数量。这样，对应于每一个地址信息的每一个区的记录容量可以相同。从而，即使第一记录层11和第二记录层13的记录密度彼此不同，信息也可以通过常规的记录设备记录在光学记录介质上。
依据本发明的第二实施例的光学记录介质的另一种结构将在下面参照图6解释。可以通过使激光束沿着一条从第一记录层11和第二记录层13的每一个轨道的内圆周到外圆周螺旋形提供的轨道进行照射而将信息记录在第二实施例的光学记录介质上。
另外，如图6中所示，在第二实施例的光学记录介质中，第一记录层11上的轨道间距Tp1小于第二记录层13上的轨道间距Tp2。另外，在第二实施例中，第一记录层11和第二记录层13的线速度相同。
由于在这种方式下，第一记录层11的轨道间距Tp1小于第二记录层13的轨道间距Tp2，所以第一记录层11的记录密度可以高于第二记录层13的记录密度。在第二实施例中，事实是轨道间距越大，光学记录介质的倾斜容限越大，并因此而提高了重写特性。这样，第一记录层11和第二记录层13都可以获得各自的最佳重写特性和各自的最佳记录容量。
另外，在第二实施例中，象第一实施例一样，第一记录层11上的区数大于第二记录层13上的区数。即，第一记录层11的预置凹坑PP的数量大于第二记录层13上的预置凹坑PP的数量。
接着，将解释用于采用如图7中所示的记录设备在诸如第一和第二实施例中所示的光学记录介质上进行记录的光学记录方法。另外，下面解释的记录设备不仅能够在光学记录介质上记录信息，而且能够再现记录在光学记录介质上的信息。
在记录设备中，主轴马达30控制光学记录介质以预定速度旋转。另外，主轴马达30被后面描述的一个旋转控制单元31驱动以使光学记录介质以规定的旋转速度旋转。
以从记录设备的光学拾波器32发射的功率控制激光束照射光学记录介质。由光学记录介质反射的激光束将关于凹槽轨道20、凸脊轨道21、摆动22的信息和地址信息记录在预置凹坑PP上。用反射的激光束照射光学拾波器32的光检测单元(未显示)。
光检测单元包括例如光束分裂器检测器和其它部件，并且在通过光电变换和伏安变换从反射的激光束再现时，产生一个焦点误差信号、一个跟踪误差信号和一个再现信号。焦点误差信号、跟踪误差信号和再现信号被提供给用于控制整个记录设备的控制器33。再现信号还被提供给一个再现信号处理电路36来再现所述再现信号。
控制器33产生用于控制光学拾波器32的物镜(未显示)的跟踪控制信号，以便根据提供的跟踪误差信号使激光束L的照射位置处于所需的凹槽轨道20或凸脊轨道21的中央，然后把该跟踪控制信号提供给跟踪伺服机构34。
跟踪伺服机构34依据所提供的跟踪控制信号驱动光学拾波器32的物镜，使得激光束L沿着凹槽轨道20或凸脊轨道21照射。
另外，控制器33产生用于控制光学拾波器32的物镜的焦点控制信号，以便根据焦点误差信号使激光束L的焦点位置处于第一记录层11或第二记录层13的期望位置，然后把该焦点控制信号提供给焦点伺服机构35。
控制器33产生用于控制光学拾波器32的物镜的焦点控制信号，以便根据从跟踪误差信号读出的、记录在预置凹坑PP上的地址信息使激光束L的焦点位置从第一记录层11移动到第二记录层13或从第二记录层13移动到第一记录层11，然后把该焦点控制信号提供给焦点伺服机构35。
焦点伺服机构35根据所提供的焦点控制信号驱动光学拾波器32的物镜，使得激光束L的焦点位置移动到期望的第一记录层11或第二记录层13。
再者，控制器33依据跟踪误差信号产生一个摆动信号，并且产生一个用于控制主轴马达30以使摆动信号的频率变成预定频率的旋转控制信号，然后把该旋转控制信号提供给旋转控制单元31。旋转控制单元31根据提供的旋转控制信号驱动主轴马达30，使得光学记录介质的旋转速度被控制为依据光学记录介质上的摆动22的旋转速度。
通过用上述依据第一和第二实施例的记录设备进行记录，第一记录层11的记录密度可以高于第二记录层13的记录密度。
顺便提及，在第一实施例中，第一记录层11和第二记录层13的线速度是不同的，使得第一记录层11和第二记录层13的记录密度是不同的。而在第二实施例中，第一记录层11和第二记录层13的轨道间距是不同的，使得第一记录层11和第二记录层13的记录密度是不同的。但是，通过同时改变第一记录层11和第二记录层13的线速度和轨道间距来改变记录密度也是可以接受的。
进一步，上述实施例被应用到由两层组成的光学记录介质。但是，本发明可以应用到由三层、四层等组成的光学记录介质中。在由三层等组成的光学记录介质的情况中，离激光束的入射平面最远的记录层和挨着入射平面一侧的记录层之间的关系相当于上述的第一记录层11和第二记录层13之间的关系。
尽管已经通过参考附图的例子的方式全面地描述了本发明，但是应该注意，可以在本发明的范围内做各种改变和调整。本发明的特征总结如下。
简单地说，本实施例中所示的光学记录介质是包括利用激光束L记录信息的、层叠的可重写第一记录层11和第二记录层13的光学记录介质，其中在离激光束L的入射平面最远的第一记录层11的记录密度高于挨着入射平面一侧的第二记录层13的记录密度。
因此，如果使用依据线速度信息记录信息的记录设备，具有厚反射层并且具有优于第二记录层13的重写特性的重写特性的第一记录层11的记录密度可以高于第二记录层13的记录密度。这样，光学记录介质的记录容量可以增加第一记录层11记录所采用的高和低记录密度之间的差那么多。这里的低记录密度对应于第二记录层13的低重写特性。
另外，简单地说，上述实施例显示了用于记录光学记录介质的一种方法，包括把激光束L照射在层叠有多个可重写记录层(第一记录层11和第二记录层13)来记录信息的光学记录介质上的步骤，从而在离激光束的入射平面最远的部分上的第一记录层11的记录密度高于在入射平面一侧的第二记录层13的记录密度。
因此，具有优于第二记录层13的重写特性的重写特性的第一记录层11的记录密度高于第二记录层13的记录密度是可能的。这样，光学记录介质的记录容量可以增加第一记录层11记录所采用的高和低记录密度之间的差那么多。这里的低记录密度对应于第二记录层13的低的重写特性。
进一步，简单地说，上述实施例显示了用于记录光学记录介质的一种方法，包括把激光束L照射在层叠有多个可重写记录层(第一记录层11和第二记录层13)来记录信息的光学记录介质上的步骤，从而以对应于各自的重写特性的各自的记录密度将信息记录在记录层(第一记录层11和第二记录层13)上。
因此，具有优于第二记录层13的重写特性的重写特性的第一记录层11的记录密度高于第二记录层13的记录密度是可能的。这样，光学记录介质的记录容量可以增加第一记录层11记录所采用的高和低记录密度之间的差那么多。这里的低记录密度对应于第二记录层13的低的重写特性。
顺便提及，日本专利申请NO.2002-237387的内容在这里作为参考。
权利要求
1.一种光学记录介质，包括用于使用激光束记录信息的多个层叠的可重写记录层，其中离激光束的入射平面最远的记录层的记录密度高于挨着入射平面一侧的记录层的记录密度。
2.如权利要求1所述的光学记录介质，其中，挨着入射平面一侧的记录层的记录密度为离入射平面最远的记录层的记录密度的80％或以上但小于100％。
3.如权利要求1所述的光学记录介质，其中，挨着入射平面一侧的记录层的记录密度为离入射平面最远的记录层的记录密度的85％或以上但小于95％。
4.如权利要求1、2或3所述的光学记录介质，其中，在激光束沿记录轨道照射的时候，离入射平面最远的记录层上的记录轨道的线速度低于挨着入射平面一侧的记录层上的记录轨道的线速度。
5.如权利要求4所述的光学记录介质，其中，在离入射平面最远的记录层上的记录轨道上形成的摆动长度短于在入射平面一侧的记录层上形成的摆动长度。
6.如权利要求1、2或3所述的光学记录介质，其中，在沿记录轨道照射激光束的时候，离入射平面最远的记录层上的记录轨道的轨道间距窄于在入射平面一侧的记录层上的记录轨道的轨道间距。
7.如权利要求1所述的光学记录介质，进一步包括沿记录轨道间歇设置并具有地址信息的预置凹坑，其中，沿距离入射平面最远的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量大于沿在入射平面一侧的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量。
8.如权利要求2所述的光学记录介质，进一步包括沿记录轨道间歇设置并具有地址信息的预置凹坑，其中，沿距离入射平面最远的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量大于沿在入射平面一侧的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量。
9.如权利要求3所述的光学记录介质，进一步包括沿记录轨道间歇设置并具有地址信息的预置凹坑，其中，沿距离入射平面最远的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量大于沿在入射平面一侧的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量。
10.如权利要求4所述的光学记录介质，进一步包括沿记录轨道间歇设置并具有地址信息的预置凹坑，其中，沿在离入射平面最远的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量大于沿在入射平面一侧的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量。
11.如权利要求5所述的光学记录介质，进一步包括沿记录轨道间歇设置并具有地址信息的预置凹坑，其中，沿在离入射平面最远的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量大于沿在入射平面一侧的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量。
12.如权利要求6所述的光学记录介质，进一步包括沿记录轨道间歇设置并具有地址信息的预置凹坑，其中，沿距离入射平面最远的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量大于沿在入射平面一侧的记录层上的记录轨道设置的预置凹坑的数量。
13.一种用于在光学记录介质上记录信息的方法，包括把激光束照射到在其上层叠有多个可重写记录层以记录信息的光学记录介质上的步骤，从而使距离激光束的入射平面最远的记录层的记录密度高于入射平面一侧的记录层的记录密度。
14.一种用于在光学记录介质上记录信息的方法，包括把激光束照射到在其上层叠有多个可重写记录层以记录信息的光学记录介质上的步骤，从而将所述信息以对应于各自的重写特性的各自的记录密度记录在所述记录层上。
全文摘要
一种光学记录介质记录信息，使得距离激光束的入射平面最远的第一记录层11的记录密度高于在入射平面一侧的第二记录层13的记录密度。
文档编号G11B7/0045GK1476003SQ03142710
公开日2004年2月18日 申请日期2003年6月11日 优先权日2002年8月16日
发明者山口政孝 申请人:日本先锋公司