专利名称：信息记录载体的制作方法
技术领域：
本发明是关于对信息记录载体做相对运动，读取信息的、使用光学记录重放装置的信息记录载体的发明，是关于兼有可以读取信息的重放专用区域和可以记录和重放信息的记录重放区域的信息记录载体的发明。
背景技术：
现在通过相对运动读取信息的光学信息记录载体系统使用圆盘状、卡状、带状的信息记录载体。从记录和重放的机械装置方面可以分为重放专用型和记录重放型(追记型及可重写型)两种。也就是说前者在预先记录的状态下出厂，用户把它重放。而后者是在没有记录的状态下出厂，用户把它进行新的记录，进行重放。
另外随着社会的多媒体化，用电子的手段侵害著作权的机会增加，成为一个问题。因而，在用户自由进行记录的记录重放型信息记录载体中，为了预防这样的侵害，用户需要在想办法嵌入不能改写的特定的代码。
从这样的观点出发，提出了多种兼有不能改写的永久数据记录的重放专用区域和可以写入的记录重放区域(可以反复改写的记录重放区域)的两个区域的信息记录载体的方案。例如一般用位串构成重放专用区域，事先记录下特定的数据，用槽的连续体构成记录重放区域的信息记录载体，DVD-RAM和DVD-RW这样的相变化型信息记录载体得到实际应用，用户对记录重放区域进行用户的记录。
可以考虑用槽构成重放专用区域来代替用位串构成重放专用区域，同时利用槽状的蛇形来记录永久数据的方法。用这样的槽蛇形来记录永久数据的话，恶意的伪造者能进行解码的篡改手段最终是依赖于相变化记录的记录，也就是利用反射率等差的位串记录，能够予以区别，容易暴露侵害的事实。因此这样用槽构成重放专用区域的办法，优选达到比现有的位串记录更能实现复制保护。
发明内容
实际上试做了上述的信息记录载体，记录和记录重放时发现重放方面有不适合的情况。图1为试做的信息记录载体90的平面图，由重放专用区域30和记录重放区域40组成。而重放专用区域30和记录重放区域40都是由槽构成。其中在重放专用区域30中用蛇形槽记录防伪用特定代码，此外在记录重放区域40用蛇形槽记录有记录时必要的参照数据的位置数据。此时重放专用区域30中要优化槽的形状，以使特定代码数据输出最大，此外，在记录重放区域40中一边读取位置数据，一边进行用户记录，要优化槽的形状，以使此时的重放出错率最小。把这样构成的信息记录载体90装在各种记录重放播放机中，使其动作时，2个区域的不能平稳地横穿，发生脱离跟踪的情况。也就是从重放专用区域30读取防伪用的特定代码数据后，要移到记录重放区域40，读取数据，经常发生脱离跟踪。
这是由于各自区域功能不同，预先记录的数据性质也不同，要适合各自用途的话，2个区域的槽形状完全不同，不能横穿2个区域进行连续重放。
本发明是用于解决上述课题的信息记录载体，它的构成如下。
本发明的技术方案1是提供一种信息记录载体，至少由支撑体、设在上述支撑体上的用于信息记录重放的记录层、设在上述记录层上的具有透光性的透光层组成，并至少具有重放专用区域和记录重放区域，其特征在于上述支撑体上预先形成相互不重叠的、对应于上述重放专用区域的蛇形槽和对应于上述记录重放区域的蛇形槽，上述记录层和上述透光层，覆盖上述重放专用区域和上述记录重放区域双方，上述记录层的反射率在5％以上，从上述重放专用区域重放的推挽信号输出T3和从记录前的记录重放区域重放的推挽信号输出T4满足T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5，上述记录层是由相变化材料构成的记录层。
本发明的技术方案2是提供一种信息记录载体，至少由支撑体、设在上述支撑体上的用于信息记录重放的记录层、设在上述记录层上的具有透光性的透光层组成，并至少具有重放专用区域和记录重放区域，其特征在于上述支撑体上预先形成相互不重叠的、对应于上述重放专用区域的蛇形槽和对应于上述记录重放区域的蛇形槽，上述记录层和上述透光层，覆盖上述重放专用区域和上述记录重放区域双方，上述记录层的反射率在5％以上，从上述重放专用区域重放的推挽信号输出T3和从记录前的记录重放区域重放的推挽信号输出T4满足T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5，上述记录层是由光磁性材料构成的记录层。
本发明的技术方案3是一种信息记录载体的重放方法，其特征在于，上述信息记录载体，至少由支撑体、设在上述支撑体上的用于信息记录重放的记录层、设在上述记录层上的具有透光性的透光层组成，并至少具有重放专用区域和记录重放区域，上述支撑体上预先形成相互不重叠的、对应于上述重放专用区域的蛇形槽和对应于上述记录重放区域的蛇形槽，上述记录层和上述透光层，覆盖上述重放专用区域和上述记录重放区域双方，上述记录层的反射率在5％以上，从上述重放专用区域重放的推挽信号输出T3和从记录前的记录重放区域重放的推挽信号输出T4满足T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5，上述重放专用区域中蛇形记录有上述记录重放区域的适当重放功率值，上述重放方法，依次进行以下步骤第一步骤，读取上述重放专用区域，读出蛇形记录的上述适当重放功率值；和第二步骤，根据上述读出的适当重放功率值，读取上述记录重放区域。
图1为表示本发明和现有技术的圆盘状信息记录载体的平面图。
图2为表示本发明的信息记录载体的断面图。
图3为表示本发明信息记录载体重放专用区域和记录重放区域边界附近的平面图。
图4为表示本发明信息记录载体重放专用区域和记录重放区域边界附近的平面图。
图5为表示本发明信息记录载体用于记录重放的4象限光探测器的图。
图6为表示本发明信息记录载体重放专用区域的推挽输出T3和跟踪性能的关系的图。
图7为表示本发明信息记录载体记录重放区域的推挽输出T4和跟踪性能的关系的图。
图8为表示本发明信息记录载体重放专用区域和记录重放区域的推挽输出比T3/T4和跟踪性能的关系的图。
图9为表示本发明信息记录载体重放专用区域的槽深与推挽输出T3的关系的图。
图10为表示本发明信息记录载体重放专用区域的平面图。
图11为表示本发明信息记录载体记录重放区域的平面图。
图12为表示转换频率调制的数字数据的图。
图13为表示转换相位调制的数字数据的图。
图14为表示转换振幅调制的数字数据的图。
图15为表示基带调制前和基带调制后的数据变化的图。
图16为表示基带调制前和基带调制后的数据变化具体示例的图。
图17为表示本发明信息记录载体实施方式的卡状信息记录载体的图。
图18为表示本发明信息记录载体实施方式的另一种卡状信息记录载体的图。
具体实施例方式
本发明之目的在于解决上述的课题，也就是横穿2个不同区域时产生的脱离跟踪的问题。下面用附图对本发明进行说明。
图1表示本发明的信息记录载体1的外观图，信息记录载体1为圆盘形时的平面图。也就是至少具有重放专用区域30和记录重放区域40，在中心设有中心孔Q。在此图的例子中，重放专用区域30设置在内圆周，记录重放区域40设置在外圆周，相反的设置也可以。这2个区域不相互重叠，这种情况下是连续形成的。在图面上重放专用区域30和记录重放区域40各只有1个，设置成各有多个也可以。
图2为本发明的信息记录载体1的断面图，表示了本发明实施例最基本的结构。也就是信息记录载体1至少是由支撑体13、记录层12和透光层11组成。在支撑体表面(与记录层12的界面)上，形成对应于重放专用区域30和记录重放区域40的微细的、互不重叠的图形。其中构成重放专用区域30的蛇形槽在图2中为轨迹Tr31、Tr32。构成记录重放区域40的蛇形槽在图2中为轨迹Tr41、Tr42、Tr43等。这2个区域的槽深，在重放专用区域30为d3、在记录重放区域40为d4。这2个区域的深度相同或不同均可，只要是能达到后述的推挽输出范围的深度即可。支撑体13、记录层12、透光层11三者相互平行地形成，记录层12和透光层11至少是在重放专用区域30和记录重放区域40的整个区域不间断地连续覆盖在上面。
其中，支撑体13是具有机械地保持在其上面形成的记录层12和透光层11功能的基底。此材料可以使用合成树脂、陶瓷、金属中的任何一种。作为合成树脂代表例优选使聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯-聚苯乙烯聚合体、聚氯乙烯、脂环族聚烯烃、聚甲基戊烯等各种热可塑树脂和热固化性树脂、各种能量固化性树脂(包括紫外线固化性树脂、可见光固化性树脂、电子射线固化性树脂等)。也可以是配入金属粉末或陶瓷粉末等的合成树脂。陶瓷粉末的代表例可以使用钠石灰玻璃、钠铝硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等。作金属的代表例也可以使用没有透光性的铝一类的金属板。从机械支撑需要的角度考虑，支撑体13的厚度优选采用0.3～3mm，优选为0.5～2mm。信息记录载体1为圆盘状的情况下，从与现有的光盘互换的角度考虑，优选设计支撑体13的厚度，以使支撑体13、记录层12、透光层11等合计厚度为1.2mm。根据需要也可以在支撑体13的与记录层12相反一侧，印制表示信息记录载体1的内容和商标。
记录层12具有读取信息或记录信息乃至改写信息的功能，是由在波长λ反射率为5％以上的记录材料组成的薄膜层。此记录层12的材料可以使用以相位材料为代表的记录前后引起反射率改变和折射率改变的材料、或者以光磁材料为代表的记录前后引起克尔旋转角变化的材料、或者以色素材料为代表的记录前后引起折射率改变和深度改变的材料。
相变化材料例如可以使用铟、锑、碲、硒、锗、铋、钒、镓、铂、金、银、铜、铝、硅、钯、锡、砷等的合金(所谓合金包括氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物等)，特别优选使用GeSbTe系AgInTeSb系、CuAlSbTe系、AgAlSbTe系等的合金。也可以在这些合金中添加微量的原子百分比总量大于0.01％小于10％的Cu、Ba、Co、Cr、Ni、Pt、Si、Sr、Au、Cd、Li、Mo、Mn、Zn、Fe、Pb、Na、Cs、Ga、Pd、Bi、Sn、Ti、V、Ge、Se、S、As、Tl、In、Ni至少一种以上的元素。各元素的组成，例如GeSbTe系有Ge2Sb2Te5、Ge1Sb2Te4、Ge8Sb69Te23、Ge8Sb74Te18、Ge5Sb71Te24、Ge5Sb76Te19、Ge10Sb68Te22、Ge10Sb72Te18、在GeSbTe系中添加Sn、In的系列；AgInSbTe系的有Ag4In4Sb56Te26、Ag4In4Sb54Te28、Ag2In6Sb54Te28、Ag3In5Sb54Te28、Ag2In6Sb56Te26、AgInSbTe系列中添加Cu、Fe、Ge等的金属和半导的体系列等。
光磁性材料例如可以使用铽、钴、铁、钆、铬、钕、镝、铋、钯、钐、钬、镨、锰、钛、铒、镱、镥、锡等的合金(所谓合金包括氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物等)，特别优选以TbFeCo、GdFeCo、DyFeCo等为代表的过渡金属和稀土类的合金构成。也可以用钴和铂交替叠层膜作记录层12。
色素材料例如可以使用卟啉色素、喹啉蓝色素、酞菁色素、萘酞菁色素、偶氨基色素、萘醌色素、俘精酐色素、聚甲炔色素、吖啶色素等。
记录层12中除了担负这些记录的材料以外，为了增加记录性能或重放性能，也可以内含或层叠辅助材料。例如通过在上述记录材料上层叠ZnS、SiO、ZnSSiO、GeN、SiN、SiC、AlO、AlN、MgF、ZrO、InO等电介材料，可以使改写次数和重放光量增加。此外为了显著增加重放光量，也可以同时层叠一层反光膜(铝、金、银、钛等的降温装置)。为了进行高密度记录重放，也可以同时层叠公知的超分辨膜(所谓的掩蔽膜)。
用光对记录层12进行记录和重放，利用物镜(数值孔径NA)汇聚的激光(波长λnm)从透光层11一侧射入。也就是透光层11具有把汇聚的重放光以光学畸变小的状态导入记录层12的功能。例如适合采用重放波长为λ透光率为70％以上的材料，优选在80％以上的材料。此外透光层11相对于波长λ具有规定的折射率n，从与现有光盘的互换性考虑，折射率n优选为1.4～1.7，最好为1.45～1.65。使双路的双折射在100nm以下，优选在50nm以下，最好在35nm以下的话，能充分抑制重放输出的变动。具有这样特性的材料可以使用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、聚苯乙烯、聚碳酸酯-聚苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、脂环族聚烯烃、聚甲基戊烯等。透光层11还具有在机械上、化学上保护记录层12的功能。具有这样功能的材料可以使用刚性高的材料，例如透明陶瓷(例如钠石灰玻璃、钠铝硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃)和热固化性树脂、能量固化性树脂(例如紫外线固化性树脂、可见光固化性树脂、电子射线固化性树脂)、潮湿固化性树脂、多种液体混合型固化性树脂。透光层11的厚度从降低双折射(光学各向异性)的意义上看，优选在2mm以下，特别优选在1.2mm以下。在装在物镜90的数值孔径NA为0.7以上的信息记录载体重放装置上使用时，从抑制信息记录载体1倾斜时光学像差的观点看，优选在0.4mm以下，特别是在NA为0.85以上情况下，优选使在0.12mm以下。从防止擦伤记录层12的观点看，优选在0.02mm以上。也就是在NA为0.85以上的情况下优选的范围为0.02～0.12mm范围。厚度方向的一个面中的波动优选最大为±0.003mm。优选在±0.002mm以下。最好在±0.001mm以下。透光层11不限于图2所示的单层的结构，具有相同功能的多层也可以。为了减轻附着在透光层11上的灰尘，也可以在透光层11的与记录层12相反一侧形成一层公知的抗静电层。
为了减轻构成重放装置和记录装置的拾波器的物镜与透光层11偶然碰撞时的影响，也可以在透光层11的与记录层12相反一侧形成硬涂层、润滑层(图中没有表示)。具体硬涂层使用的材料可以是能透过70％的波长λ的光的热固化性树脂、能量固化性树脂(例如紫外线固化性树脂、可见光固化性树脂、电子射线固化性树脂)、潮湿固化性树脂、多种液体混合型固化性树脂。
上述硬涂层考虑到透光层11的耐磨性，优选用JIS标准5400的铅笔划痕试验值在一定值以上。物镜最硬的材料是玻璃，考虑到这一点，硬涂层的铅笔划痕试验值优选在H以上。在此试验值以下的话，由于硬涂层磨削使灰尘明显增加，出错率急剧增加。此硬涂层的厚度考虑到耐冲击性能，优选在0.001mm以上，从信息记录载体1整体的翘曲考虑，优选在0.01mm以下。
此外硬涂层其他的材料也可以使用能透过70％的波长λ的光的、铅笔划痕试验值在H以上的碳、钼、硅等的单体和它的合金(包括氧化物、氮化物、硫化物、氟化物、碳化物等)(膜厚1～1000nm)。
润滑层具体的材料可使用在碳水化高分子合物中改变硅和氟，调整了表面能级的液体润滑剂。上述润滑层的厚度优选在0.1nm～10nm左右。
图中没有表示，可以在支撑体13的与记录层12相反一侧，印制标签。例如可以优选使用含各种颜料和染料的各种能量固化性树脂(包含紫外线固化性树脂、可见光固化性树脂、电子射线固化性树脂)，考虑到可识性优选在0.001mm以上，考虑到信息记录载体1整体的翘曲，优选在0.05mm以下。印刷方法可以采用丝网印刷法、胶版印刷法等。
信息记录载体1为了提高向重放装置安装和操纵的保护，也可以构成把整个信息记录载体装入盒式磁盘的结构。
下面对本发明的信息记录载体1上作为永久数据的蛇形槽记录的数据、记录的格式进行说明。在本发明的信息记录载体1的重放专用区域30上，收纳有，在放入信息记录载体1的播放机时，或用户向记录重放区域40记录开始时读取控制数据。也就是控制数据至少是从用于制作与著作权有关信息、加密的密钥、用于解密的密钥、加密的数据、可以记录的代码、不许记录的代码、可以重放的代码、不许重放的代码、制造编号、批号、管理编号、制造者信息、信息记录载体的种类、信息记录载体的尺寸、信息记录载体预定记录密度、信息记录载体预定记录线速度、信息记录载体的轨迹间距(后面介绍的P3、P4中至少1个)、记录策略信息、重放功率信息或公知的写入信息等中选取的特定代码数据。例如把用10进制或16进制记录的数据改写成2进制(包括BCD代码和格雷码)的数据。而在重放专用区域30内，用转换频率调制、转换相位调制、转换振幅调制的任何一种调制方式制成蛇形槽，进行形状记录。蛇形槽为线状、同心圆状、螺线形的都可以。特别是，构成重放专用区域30的蛇形槽为螺线形情况下，控制数据的记录方式可以角速度恒定(constant angular velocityCAV)进行记录，也可以线速度恒定(constant linear velocityCLV)进行记录。或者也可以在半径上形成不同的区段，采用在各区段不同控制的ZCAV(zone constant angular velocity)和ZCLV(zone constant linearvelocity)。数据用蛇形槽的形状进行记录，由于不用位串记录，成为永久不能篡改的数据。控制数据中也可以含有位置数据和时钟信息。此外为了减少读取数据的错误，也可以含有错误修订代码。
在本发明的信息记录载体1的记录重放区域40中，收纳有用户向记录重放区域40记录时经常进行读取的位置数据。也就是说位置数据至少是从对整个记录重放区域40分配的绝对地址、对部分区域分配的相对地址、轨迹编号、扇形区编号、帧编号、字段编号、时间信息、错误修订代码等中选取的数据。例如把用10进制或16进制记录的数据改写成2进制(包括BCD代码和格雷码)的数据。而在记录重放区域40内，用转换频率调制、转换相位调制、转换振幅调制的任何一种调制方式制成蛇形槽，记录形状。重放专用区域30也记录了位置数据的情况下，在记录重放区域40中记录的位置数据可以连续，也可以不连续。记录重放区域40中记录位置数据中，对在重放专用区域30中记录的控制数据的内容再追加记录一部分也可以。蛇形槽为线状、同心圆状、螺线形的都可以。特别是构成重放专用区域30的蛇形槽为螺线形情况下，控制数据的记录方式可以角速度恒定(constant angularvelocityCAV)进行记录，也可以线速度恒定(constant linearvelocityCLV)进行记录。或者也可以在半径上形成不同的区段，采用在各区段不同控制的ZCAV(zone constant angular velocity)和ZCLV(zone constant linear velocity)。关于转换频率调制、转换相位调制、转换振幅调制在后面详细叙述。
在此，对信息记录载体1的平面结构进行补充说明。信息记录载体1的平面结构如图1所示，至少是由重放专用区域30和记录重放区域40组成。这些区域采用图3所示的平面结构。图3是表示信息记录载体1的重放专用区域30和记录重放区域40边界处的放大示意图。这里仅有代表性地描绘出构成重放专用区域30的轨迹中的Tr31、Tr32，以及构成记录重放区域40的轨迹中的Tr41、Tr42、Tr43。构成重放专用区域30的多个轨迹是槽，控制数据用蛇形槽进行记录(但是省略了蛇形的图示)。各轨迹中心间的轨迹间距为P3(图3中所示的轨迹Tr31和Tr32间隔)。构成记录重放区域40的多个轨迹是槽，位置数据用蛇形槽进行记录(但是省略了蛇形的图示)。各轨迹中心间的轨迹间距为P4(图3中所示的轨迹Tr41和Tr42间隔)。这些P3和P4的值为P3≤λ/NA、P4≤λ/NA。P3和P4的值可以相同，也可以不同。例如在使用蓝紫色激光和高NA拾波器时，λ＝405nm、NA＝0.85的话，P3≤476nm、P4≤476nm。
重放专用区域30和记录重放区域40的间隔，也就是图3中Tr32和Tr41的间隔，作为得到跟踪的连续性的最低限度的必须的条件为25μm以下。此外，优选重放专用区域30和记录重放区域40的间隔(Tr32和Tr41的间隔)与P3或P4中的任1个相同。再有，在P3和P4差别大的情况下，优选为P3和P4中间的任何值。最好是P3和P4的平均值。
最好重放专用区域30和记录重放区域40的间隔和P3、P4都相同。
在横穿区域时的冲击达到最小限度的意义上，在重放专用区域30和记录重放区域40之间也可以设置由1个以上轨迹构成的过渡区域。在此过渡区域中轨迹间距从P3到P4是连续的，或者也可以制成多段可变的。再有构成此过渡区域的槽基本上是不记录数据的非蛇形槽，也可以是记录零数据(数据0)或空数据的蛇形槽。
各区域(重放专用区域30和记录重放区域40)蛇形槽的振幅具有在构成各自区域的间距以下(也就是重放专用区域30的蛇形槽的振幅在P3以下，记录重放区域40的蛇形槽振幅在P4以下)的关系。
另外，在此就相对于信息记录载体1的、用户进行记录时的信息记录载体2的平面构造也介绍一下。图4为信息记录载体2的重放专用区域30和记录重放区域40边界处的放大示意图，相对于图3的信息记录载体1，表示用户进行记录数据的状态。也就是用户仅在信息记录载体1中记录重放区域40进行记录的，这里表示的是具有代表性的相变化记录，特别是用叫做高-至-低(high-to-low)方式记录的状态。在记录重放区域40中例如仅在Tr41和Tr42进行用户数据记录，要写入多个记录标记M。所谓的高-至-低方式是指记录层12未记录是结晶态，反射率高，记录时变成非晶态，反射率降低的方式。这样在重放专用区域30和记录重放区域40中，通过记录重放区域40的一部分或全部断续地形成标记M，由信息记录载体2完成用户数据记录。其中用户记录用的信号方式例如可以使用所谓的(d，k)代码的调制信号。其中(d，k)调制信号可以使用定长代码，也可以使用变长代码。例如定长代码的(d，k)的例子有d＝2、k＝10的EFM、EFM加号(8-16调制)和特开2000-286709号记载的调制信号(D8-15调制)、d＝1、k＝9的特愿2001-80205号记载的调制信号(D4、6调制)、d＝1、k＝7的D1，7调制(特开2000-332613号记载)。变长代码的(d，k)调制的例子例如优选使用d＝1、k＝7的特开平11-346154号记载的调制信号(17PP调制)等。
下面对本发明的信息记录载体1要点的推挽输出进行说明。本发明的信息记录载体1至少是由重放专用区域30和记录重放区域40组成，允许它们根据各自的用途，也就是在重放专用区域30优化槽的形状，使控制数据输出变大，在记录重放区域40读取位置数据，并进行用户记录，要选择最适当的槽的形状，使此时重放的出错率变小。但是此时由重放专用区域所重放的推挽信号输出T3、由记录前的记录重放区域的重放的推挽信号输出T4要满足T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5的关系。其中所谓的推挽输出是指在各自的区域横穿槽时的差分信号。图5为在圆盘状信息记录载体的记录重放装置的拾波器所用的4象限光探测器10的示意图，用此图说明测定推挽输出的方法。图5的纵轴为半径方向(径向、槽的横断方向)、横轴为切线方向(轨迹方向)，此纵横关系对应于图3为圆盘状信息记录载体的情况。其中4象限光探测器10的重放输出分别为Ia、Ib、Ic、Id。此时利用AC连接，测定内圆周侧与外圆周侧的差分，也就是测定|(Ia+Ib)-(Ic+Id)|，然后利用通过DC连接，测定总和，也就是测定|(Ia+Ib+Ic+Id)|。推挽输出T为它们的比值，T定义为T＝|(Ia+Ib)-(Ic+Id)|/|(Ia+Ib+Ic+Id)|。根据此定义，测定重放专用区域30的推挽输出T3和记录重放区域40的推挽输出T4。
本发明人为了能够进行横穿重放专用区域30和记录重放区域40的重放，对各区域的深度d3和d4进行了调节，制成圆盘状信息记录载体1，以得到各种推挽输出，实际上研究了横穿性能，求出了推挽输出相应的范围。此试验结果示于图6、图7、图8。图6为改变重放专用区域30的推挽输出T3时，调查重放专用区域30内的跟踪的稳定性的结果，为净室环境，是在充分限定圆盘偏心状态下的试验结果。如图6所示，T3为0.08以下时，完全不能跟踪。
图7为改变记录重放区域40的推挽输出T4时，调查记录重放区域40内的跟踪的稳定性的结果，为净室环境，是在充分限定圆盘偏心状态下的试验结果。如图7所示，T4为0.08以下时，完全不能跟踪，与重放专用区域30的结果相同。
下面的图8是同时改变重放专用区域30的推挽输出T3和记录重放区域40的推挽输出T4时，调查横穿两个区域重放时跟踪的稳定性的结果，是在充分限定圆盘偏心状态下的试验结果。如图8所示，仅在1.5≥T3/T4≥0.5范围内时，才可以横穿两个区域重放。2区域推挽输出之比必须在一个定值以下，其理由是，推挽输出差大的话，伺服机构不随动，脱离跟踪。也就是播放机的伺服电路的动态范围是有限制的。
总之，可以横穿2区域重放的条件是要同时满足T3≥0.1T4≥0.11.5≥T3/T4≥0.5这些试验是在充分限定圆盘状信息记录载体1的偏心的理想状态下求出的。实际批量生产的磁盘中心孔的精度是不均匀的，考虑到用现有技术制作的信息记录载体1的偏心大体在40～70μm以内，为了更稳定地横穿区域重放，优选的范围必须同时满足T3≥0.15T4≥0.151.45≥T3/T4≥0.6这些试验是在净室环境下进行的。实际批量生产的磁盘和播放机是在一般的大气下使用的，考虑到信息记录载体1吸附灰尘的情况，为了更稳定地横穿区域重放，优选的范围必须同时满足T3≥0.20T4≥0.201.4≥T3/T4≥0.7其中T3和T4是由轨迹间距P3和P4、重放专用区域30的槽宽和记录重放区域40的槽宽、槽深d3和d4确定的。例如图9为对重放专用区域30在λ为405nm、NA为0.85、n为1.6、P3为0.32μm、槽宽为0.16μm情况下，T3的取值范围进行了研究。其中仅改变槽深d3，横轴上取nd3/λ，纵轴上取T3。其中nd3/λ为0.125是有极大值，取T3的值为0～0.45。其倾向与T4的情况也相同。因此，可以说这样的参数下最相应的范围为
0.45≥T3≥0.200.45≥T4≥0.201.4≥T3/T4≥0.7通过图9的关系，分别改变重放专用区域30和记录重放区域40的槽深d3和d4，可以达到最优选的范围。
利用改变重放专用区域30和记录重放区域40的轨迹间隔P3和P4，也可以达到最优选的范围。例如轨迹间距P3取大的值的话，可以增加T3的值，相反也可以。特别是此时也可以有效地利用在重放专用区域30和记录重放区域40中记录的数据特征，是其能达到最适宜的状态。图10为表示重放专用区域30中的Tr31和Tr32的蛇形槽状况的图。在重放专用区域30中控制数据是使用蛇形槽记录的。如前所述，控制数据300是要在信息记录载体1安装时或用户记录开始时读取的数据，它的记录容量本身是比较小的，像快速读取那样，经100～1000次，反复写入同一数据。因此控制数据300至少要经1周以上的长度写入。这样在重放专用区域30中，Tr31数据和Tr32的数据会相互干扰(道间串扰)，所以优选把轨迹间距P3设定得大一些。换句话说，满足上述范围的话，把轨迹间距P3和P4也可以设定大一些，例如设d4＝d3＝22nm，设定P4为320nm、P3为350nm，能够确保连续重放的稳定性，能够得到道间串扰少的控制数据300。另外，为使重放时的输出大些，可把d3设定得比d4大些。即，设P4为320mm设P3为350mm，d4为22μm，d3为28μm。能够确保连续重放的稳定性，得到道间串扰少的控制数据300。
图11为表示记录重放区域40中的Tr41和Tr42的蛇形槽的状况的图。在记录重放区域40每隔规定间隔用蛇形槽记录位置数据。如前所述，位置数据400是用户记录开始时或记录中读取的数据，此记录容量本身非常小。记录时由于必须生成正确的基准时钟，所以时钟数据450设置在位置数据400的间隙。时钟数据450例如是单一频率的正弦波，它的长度是位置数据400的10倍以上。因此如图11所示，位置数据400与相邻轨迹重叠的概率非常低，因此数据几乎不会相互干扰(无道间串扰)。也就是轨迹间距P4可以设定的比较小，其结果也可以获得实现高密度的信息记录载体1。关于槽深d4由于在此位置数据400和时钟数据450重放时的输出大，d4也可以设定得比较大。但是从用户记录这一点看，槽深浅可以提高调制度，使错误率降低，所以要相应减小槽深。
上面说明了设计信息记录载体1时考虑的问题，而综合考虑控制数据的道间串扰、重放输出、位置数据400和时钟数据450的道间串扰、重放输出、用户数据出错率等，可以确定轨迹间距P3和P4、槽深d3和d4、重放专用区域30的槽宽和记录重放区域40的槽宽。此时T3和T4为本发明范围内的话，可以平稳进行2区域的横穿。
可是这种结构的信息记录载体1轨迹(例如Tr31和Tr41等)设置在所谓的纹槽G(groove)和纹间平面L(land)的某个部位。其中纹槽G和纹间平面L的名称，纹槽G是表示靠近入射面的槽，纹间平面L是表示远离入射面的槽(如日本工业标准JIS-X6271-1991)。对轨迹适于放置在纹槽G还是纹间平面L进行了研究。此课题不仅仅是控制数据和位置数据，也与为用户在记录层12上进行记录重放，适于记录在纹槽G还是纹间平面L的课题密切相关。以此观点研究的时候发现，选择记录在纹槽G如用户向记录层12的记录，能抑制重放跳动和出错率，而且反复记录的性能也好。其原因是由于纹槽G比纹间平面L从激光来看位于更靠前(接近)的位置，所以与纹间平面L相比，纹槽G中更容易积蓄受激光照射的热。其结果不仅纹槽中的记录敏感度高，在纹槽上形成的记录标记的形状均匀，因此用纹槽G能实现理想的记录。相反在纹间平面L记录相同标记的情况下，与纹槽G相比，激光照射的热容易放热，所以在纹间平面形成的记录标记形状不均匀，用纹间平面L不能实现理想的记录。因此如图2所示，记录重放区域40的轨迹Tr41、Tr42、Tr43等优选设置在靠近透光层11一侧。此外从与记录重放区域40的重放连续性考虑，重放专用区域30的轨迹Tr31、Tr32也优选设置在靠近透光层11一侧(纹槽G)。
下面对被记录在本发明的信息记录载体1上的控制数据和位置数据等记录方法进行说明。如前所述，在重放专用区域30和记录重放区域40中，控制数据300、位置数据400等使用转换频率调制、转换相位调制、转换振幅调制的任何一种调制方式，用蛇形槽进行形状记录。控制数据300和位置数据400的调制方式虽可以互相不同，但优选是相同的。数据是2进制(二进制)或多进制的都可以，在此以二进制说明转换频率调制、转换相位调制、转换振幅调制。
转换频率调制的具体记录，如图12所示，用高频部分和低频部分进行形状记录。图12把数据1，0，1，1，0作为一个形状记录的示例，由高频部分501和低频部分500组成。高频部分501和低频部分500分别与数据位的1和0对应，在每1个信道位进行频率切换后进行数字记录。其中构成各频率部分的波数没有限制，由1个以上的波构成。可是为了在重放装置中正确检测频率，以及为得到某种程度的数据传输速度，考虑不要过分冗长时，优选以1～100个波，优选在1～30个波的范围，构成对应上述各数据位的频率部分。可以使高频部分501和低频部分500各自的振幅相同。可是对振幅比没有限制，考虑重放装置的频率特性时，可以使高频部分501的振幅比低频部分500的振幅大些。对由高频部分501和低频部分500构成的信道位的物理长度和它的振幅的大小没有限制。
如图12所示高频部分501和低频部分500的振幅分别一致，而且高频部分501的长度可以与低频部分500的长度相同。这样的话，由于重放时可以用足够的振幅阀值进行0，1判定，而且，可以在1个时间阈值内读取连续化的数据，所以重放电路变得简化。此外重放数据有时跳动(在时间轴方向摇摆)的情况下，也具有能使它的影响最小的优点。要使所记录的代码呈理想的对称，使高频部分501的总长和低频部分302的总长相等，重放信号中没有直流成分。它不担负数据的解码和伺服，是有利的。
在高频部分501和低频部分500的信道位切换点上的相位可任意设定，而应防止相位的跳变，如图12所示，也可以设置高频部分501和低频部分，以保证信道代码变换点上的连续性。也就是说要选择低频部分500开始的相位，使高频部分501的末尾和低频部分500的开始为相同的相位方向。此外相反也一样，要选择高频部分501开始的相位，使低频部分500的末尾和高频部分的开始为相同的相位方向。这样的选择，保持相位的连续性，提高电功率，同时由于重放包络线一定，提高了信息记录载体1的数据出错率。
高频部分501和低频部分500的频率选择是任意的，但为了避免在信息记录载体1上与用户记录数据的频带的干扰，要求高频部分501不能是比低频部分500明显高的频率。一方面为了使地址数据重放出错率良好，优选要有一定程度的高频部分501和低频部分500的频率差，保持良好的分离性。从此观点看，优选高频部分501和低频部分500的频率比(高频/低频)优选在1.09～5.0范围内。换句话说，2个频率的相位差优选在±π/12～±π/0.75(360±15度～±240度)范围。作为优选的范围是360±15度～±210度，最好是360±16.5度～±180度。
如图12的附图所示，其中特别若使频率比(高频/低频)为1.5倍的话，2个频率使单一波的相位成为错开到-π/2.5和+π/2.5的关系。换句话说成为错开到360±72度的关系。这2个频率用单一频率(在此为0.5)的整数倍(在此为3倍和2倍)表示。因此具有使解调电路简化的优点。利用具有0.5视窗的电路也使时钟生成变得容易。也可以利用同步检波电路进行解调，此时能显著降低出错率。
下面对转换相位调制的具体记录进行说明。图13是把数据1，0，1，1，0用转换相位调制进行形状记录的一个示例，由超前相位部分511和滞后相位部分510组成。超前相位部分511和滞后相位部分510分别与数据位的0和1相对应，每1个信道位中频率切换后进行数字记录。具体说超前相位部分511用正弦波的sin0表示，滞后相位部分510用正弦波的sin(-π)表示。。超前相位部分511和滞后相位部分510分别由1个波构成，而相位差为π，所以用包络线检波和同步检波可以充分分离重放。
其中超前相位部分511和滞后相位部分510的频率都相同，对构成各自的波数没有限制，由1个以上的波构成。为了在重放装置中正确检测相位，以及为得到某种程度的数据传输速度，考虑不要过分冗长的话，优选以1～100个波，最好在1～30个波的范围，构成与上述各数据位相对应的各相位部分。
超前相位部分511和滞后相位部分510各自的物理长度可以相同，也可以不同。可是各自的物理长度相同的话，由于重放时可以把连续的的一个个数据用一定的时间(时钟)隔开，所以使重放电路简化。此外在重放数据有时跳动(在时间轴方向摇摆)的情况下，也具有能使它的影响最小的优点。转换相位调制用公知的同步检波电路能以低的出错率重放。
超前相位部分511和滞后相位部分510各自的振幅可以相同，也可以不同，考虑重放的难易程度，优选是相同的。
再有是超前相位部分511和滞后相位部分510的相位差，试验求出了适于信息记录载体1的分离界限，明确了相位差至π/8可以分离。换句话说，最小相位差可以设定在π/8～π的范围(π相当于2进制的最小相位差)。也就是说多进制记录的情况下，从2进制到16进制的数据都可以使用。
对于此控制数据300或位置数据400可以把基准时钟的单一频率重叠记录。也就是对于转换相位调制，可以把整数倍(含1)的或整数分之1频率的单一频率重叠。这种把时钟频率重叠的情况下，用公知的带通滤波器可以把频率分离，优选转换相位调制的频率和时钟的频率的差大。例如设转换相位调制的频率为1，时钟的频率为1/2的话，这些频率适于分离，数据、时钟都可以稳定提取。
图中没有表示，把基本波作成锯齿波，利用脉冲的上升沿和脉冲的下降沿分别控制，也可以表现出相位的不同。例如数据“1”为上升沿和缓、下降沿陡峭，数据“0”为上升沿陡峭、下降沿和缓，也可以进行形状记录。利用上升和下降的角度不同的记录数据的方法具有用输入高通滤波器，分离微分成分进行解调，电路结构简单，而且在低的C/N环境下也能重放的优点。
下面对转换振幅调制的具体记录进行说明。图14是把数据1，0，1，1，0用转换振幅调制进行形状记录的一个示例，由使槽以一定周期呈蛇形的振幅部分521和不呈蛇形的非振幅部分520组成。振幅部分521和非振幅部分520分别与数据位的1和0对应。在图14中振幅部分521由3个波组成，对它的数量没有限制。可是波过多的话，非振幅部分520的长度也必然长，所以重放时生成门的基本波难以检测。因此波数为2～100个波，优选为3～30个波比较合适。对振幅部分521和非振幅部分520各自的长度和振幅部分521振幅的大小没有限制。如图14所示，振幅部分521的振幅大小一致，而且振幅部分521的长度与非振幅部分520的长度相同的话，由于重放时可以用足够的振幅阀值进行0，1判定，而且，连续的的数据可以用一个时间阀值读取，所以重放电路变得简单。在重放数据有跳动(在时间轴方向摇摆)的情况下，也具有能使它的影响最小的优点。若使记录代码呈理想的对称，则振幅部分521的总长和非振幅部分520的总长相等，重放信号中就没有直流成分。它不负担数据的解码和伺服，是有利的。
以上对本发明的信息记录载体1--进行了说明。本发明是至少具有重放专用区域30和记录重放区域40的信息记录载体1，为可以横穿2区域进行重放，使推挽信号输出在某个规定的范围。以上的说明是用于表示基本内容的简化的说明，本发明不限于图1～图14说明的信息记录载体1。可遵循本发明的内容进行种种变化和应用。图中所示的实施例也可以相互替换结构要素，也可以替换本文中记载的别的结构要素。
例如使蛇形槽的基本波主要为正弦波，对含有部分锯齿波的示例进行了说明，并不限于此，三角波、矩形波、梯形波作为基本波也可以。但是由于它们含有高频波成分，在用记录重放区域40时，优选选择在记录层12不与用户使用的记录频率带域重叠的频率。此外蛇形槽的基本波是以sin形状为前提的，本发明不限于此。例如使蛇形槽的基本波为cos形状当然也有相同的效果。
例如此前说明的记录方法说明的是把数据原封不动地直接记录的方法，本发明不限于该直接记录。也就是说用直接记录在记录长的数据串情况下，可以是连续的0或1，数据中有可能产生直流成分。为了避免这一点，也可以采用预先把数据进行基带调制后进行记录的方法。也就是说把0和1预先变换成别的代码，使0和1的连续在一定值以下。这样的方法可以单独或组合使用曼彻斯特代码、PE调制、MFM调制、M2调制、NRZI调制、NRZ调制、RZ调制、微分调制等。
基带调制特别适于本发明的信息记录载体1的一个例子有曼彻斯特代码(二相调制)。如图15所示，这是对应于要记录数据的1位当作2位用的方法。也就是说对应于要记录的数据0分配为00或11，对应于数据1分配为01或10。并且在数据连续时，必须加入把前面代码反转代码。
如图16所示，100001的数据变成010011001101代码串。原始数据含有连续的4个0，而且0出现的概率是1的2倍的非对称数据。对此，经过调制后变换成0或1最多有2个连续，并且是0和1出现的概率相等的对称数据。这种把同一位的连续限制在一定值以下的基带调制具有提高读取稳定性的效果，所以成为对应于使用长位置数据时的前处理。与曼彻斯特代码对应性良好的调制方式有转换频率调制方式。特别是在高频部分501和低频部分500的2个频率相位差为±π/1.5(360±15度～±120度)的转换频率调制中，由于各自的频率比(高频/低频)为2.0，与从2位得到1位数据的曼彻斯特代码的亲和性好，可减少数据提取时的错误。
还有把位置数据高度分解后进行分散记录的方法。例如有与空数据组合，用“10X”(X为0或1)的数据组合进行记录，每隔一定间隔配置此数据串的记录方法。把“10”作为数据触发器，只提取X的话，数据就能还原。此方法即使在可以花时间读取处理的数据串的格式情况下是有效的。
像转换频率调制和转换相位调制那样，在频率或相位的切换点对应于数据的切换点情况下，优选数据上也明显变化。从这个观点看，还有预先把数据进行微分调制的方法。具体讲，例如通过把NRZI调制信号变换成RZ信号，可以生成NRZI信号的微分波形。此过程对NRZI调制的原波形首先作成延迟波形，然后把它们差分作成双极性波形。使双极性波形单侧的极性向另一方翻转(折回)，生成RZ调制波形。
在上面说明中虽以圆盘形信息记录载体1、2作为示例，但如图17所示，也有具有形成条带状的重放专用区域30、形成条带状记录重放区域40的卡状信息记录载体3。如图18所示，也有具有形成环状的重放专用区域30、形成环状记录重放区域40的卡状信息记录载体4。
图中没有表示，也可以把本发明的信息记录载体1扩展，构成多层层叠状的信息记录载体。例如使信息记录载体1按支撑体13、第1记录层、第1透光层、第2记录层、第2透光层的顺序层叠，可以制成2层的信息记录载体1。这样做的话，在第1记录层和第2记录层上可以分别记录用户数据，记录容量可以成倍增加。也可以制成把记录层12和透光层11的一组叠层反复多次，扩展到多层(例如三层、四层)等信息记录载体。圆盘状信息记录载体1、2情况下，它的大小没有限制，例如可以采用直径20～400mm的各种尺寸，可以是32、41、51、60、65、80、88、120、130、200、300、356mm等。
重放或记录使用的激光波长定为405nm，对此也没有限制，例如也可以是1300、980、830、780、650、635、515、460、442、430、413、370nm等以及它们附近的波长。透镜数值孔径NA除了0.85以外，也可以是0.4、0.45、0.55、0.60、0.65、0.7、0.75、0.8、0.9等。此外也可以是以固态浸渍透镜为代表的1以上的数值孔径。
本发明的信息记录载体1的重放专用区域30中，作为1个控制数据可以预先记录重放功率信息，也就是使记录重放区域40重放时最适合的重放功率。这对记录层12为用相位变化材料制成的相位变化型信息记录载体1时特别有用。相位变化材料与具有用高功率激光容易记录高密度标记M的优点相反，重放时用比较低的激光功率连续照射，具有已写入的标记M容易消失的缺点。也就是说，认为出现所谓的重放光恶化。因此选择低的但不使标记M事实上消失程度的激光功率，作为重放装置是相对应的，但是激光功率低的话，有激光尺寸相对增加的缺点，特别是在氮化镓系半导体元件作为光源的所谓蓝紫色激光的情况下，这会明显出现。因此用蓝紫色激光的相位变化的记录中，它的重放功率的选择范围非常窄，严格要求用单一重放功率使各制造者单个制造的信息记录载体1进行良好重放。因此信息记录载体1的规定区域中，如果在重放专用区域30记录最适合的重放功率的话，重放装置开始时去读取此区域，收集最适合的重放功率值，通过把它反馈给重放激光的功率驱动装置，进行最适合的重放。收集的重放功率值也可以暂时记录在重放装置的存储器中。每当装入信息记录载体1或重放时，清除上次的信息，更新成新的信息，时常可以进行最适合的重放。关于收集最适合重放功率值的手段，也就是说，从重放专用区域30读取含有重放功率值的控制数据的手段，由于此数据是用蛇形槽记录，不用标记M记录，所以重放光不会恶化，可以在相当宽的功率范围读取。因此若制成用固定的激光功率读取重放专用区域30，通过可以适当改变激光功率读取记录重放区域40的重放装置的话，能使本发明的信息记录载体1进行适合的重放。具体说采取用固定的、稍高的激光功率读取重放专用区域30，然后在收集最合适重放功率数据的基础上，改变重放功率的设定，用所确定的重放功率使记录重放区域40重放的方法。横穿2个区域时改变重放功率，但由于推挽信号是半径方向的差分信号，所以光量变化比较小，横穿时几乎没有冲击。如上所述，重放装置和重放方法可以最大限度发挥信息记录载体1至4的性能，可以在最合适的条件下使本发明的信息记录载体1重放，同时可以构筑最合适的记录重放系统。
如上所述，本发明的信息记录载体1至少包括有重放专用区域30和记录重放区域40，通过使各自的推挽信号输出在某个规定范围，可以平稳地横穿2个区域重放。
权利要求
1.一种信息记录载体，至少由支撑体、设在上述支撑体上的用于信息记录重放的记录层、设在上述记录层上的具有透光性的透光层组成，并至少具有重放专用区域和记录重放区域，其特征在于上述支撑体上预先形成相互不重叠的、对应于上述重放专用区域的蛇形槽和对应于上述记录重放区域的蛇形槽，上述记录层和上述透光层，覆盖上述重放专用区域和上述记录重放区域双方，上述记录层的反射率在5％以上，从上述重放专用区域重放的推挽信号输出T3和从记录前的记录重放区域重放的推挽信号输出T4满足T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5，上述记录层是由相变化材料构成的记录层。
2.一种信息记录载体，至少由支撑体、设在上述支撑体上的用于信息记录重放的记录层、设在上述记录层上的具有透光性的透光层组成，并至少具有重放专用区域和记录重放区域，其特征在于上述支撑体上预先形成相互不重叠的、对应于上述重放专用区域的蛇形槽和对应于上述记录重放区域的蛇形槽，上述记录层和上述透光层，覆盖上述重放专用区域和上述记录重放区域双方，上述记录层的反射率在5％以上，从上述重放专用区域重放的推挽信号输出T3和从记录前的记录重放区域重放的推挽信号输出T4满足T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5，上述记录层是由光磁性材料构成的记录层。
3.一种信息记录载体的重放方法，其特征在于，上述信息记录载体，至少由支撑体、设在上述支撑体上的用于信息记录重放的记录层、设在上述记录层上的具有透光性的透光层组成，并至少具有重放专用区域和记录重放区域，上述支撑体上预先形成相互不重叠的、对应于上述重放专用区域的蛇形槽和对应于上述记录重放区域的蛇形槽，上述记录层和上述透光层，覆盖上述重放专用区域和上述记录重放区域双方，上述记录层的反射率在5％以上，从上述重放专用区域重放的推挽信号输出T3和从记录前的记录重放区域重放的推挽信号输出T4满足T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5，上述重放专用区域中蛇形记录有上述记录重放区域的适当重放功率值，上述重放方法，依次进行以下步骤第一步骤，读取上述重放专用区域，读出蛇形记录的上述适当重放功率值；和第二步骤，根据上述读出的适当重放功率值，读取上述记录重放区域。
全文摘要
同时具有重放专用区域和记录重放区域的信息记录载体中，能平稳进行横穿2个区域的重放。信息记录载体的特征为信息记录载体至少由支撑体、记录层、透光层组成，记录层设在上述支撑体上，用于进行信息的记录重放；透光层具有透光性，设在透光层上。信息记录载体至少包括有重放专用区域和记录重放区域。上述支撑体上相当于上述重放专用区域中的蛇形槽与相当于上述记录重放区域的蛇形槽互不重叠，上述记录层和上述透光层至少要连续覆盖上述重放专用区域和上述记录重放区域的两个区域，同时上述记录层的反射率为5％以上，从上述重放专用区域重放的推挽信号输出T3和从记录前的记录重放区域重放的推挽信号输出T4为T3≥0.1、T4≥0.1、而且1.5≥T3/T4≥0.5。
文档编号G11B20/10GK1767023SQ20051008854
公开日2006年5月3日 申请日期2002年9月29日 优先权日2001年10月15日
发明者近藤哲也 申请人:日本胜利株式会社