光记录介质的记录/再现方法、记录条件确定方法、记录方法、光盘装置、程序及其记录介质的制作方法

文档序号:6784119阅读:129来源:国知局
专利名称:光记录介质的记录/再现方法、记录条件确定方法、记录方法、光盘装置、程序及其记录介质的制作方法
技术领域
本发明涉及一种光记录介质的记录/再现方法,用于通过向诸如光盘的光记录介质辐射激光来记录两级(level)的二进制数据或者三级或更多级的多级数据。本发明还分别涉及一种用于确定在光盘上记录三级或更多级的多级数据的记录条件的记录条件确定方法、记录方法、光盘装置、程序、以及用于记录多级数据的记录介质。本发明还涉及一种记录方法和光盘装置,用于通过使用脉冲光发射来辐射激光而在光盘的记录层中记录数据。
背景技术
传统上,通过根据预定的标准周期(基准周期)T来在光记录介质上依序形成标记和凹坑来在光记录介质中记录期望的数据。所述在光记录介质中记录数据的方法通常使用二进制化的数据(二进制数据),所述二进制数据依赖于是否在光记录介质的预定区域上存在(写入)了记录标记。但是,为了以更大的传送速度和更高的密度来实现信息的记录,使用多级数据,所述多级数据在单个记录单元中记录多个信息。
例如,日本公开专利申请第61-94244号公开了一种通过改变光束的数量、按照数据值(数据级)来转换被辐射到光盘上的激光束的光量的方法。使用这种方法,可以按照数据值多级地改变在光盘上形成的凹坑的深度。而且,日本公开专利申请第2-31329号公开了一种向相变记录介质上辐射激光束的方法,所述激光束具有按照数据值而转换的光量。使用这种方法,可以按照数据值来多级地相变所述相变记录介质。而且。日本公开专利申请第4-238088号公开了一种对应于金属络合物(metal complex)的取向(orientation)的变化而记录多级信息的方法。例如,在使用8面取向的情况下,可以通过使用最大6个变量(variation)的变量来记录最大6级(值)的多级数据。
但是,上述多级记录方法通常具有一个问题其中,在执行高密度记录的情况下,再现信号中的直流电平的改变和符号间干扰(intersymbolinterference)引起误差率,使得相当大地变差。
而且,日本公开专利申请第8-287468和11-25456号公开了一种改变记录凹坑的面积和形状/结构的方法或一种定义记录标记位置和记录标记排列的各种组合以便提供多级的平均反射率(反射系数)的方法。
为了通过多级记录来提高记录密度,期望降低用于记录的单元的尺寸。而且,使用这种尺寸降低的单元,期望放大反射率改变的动态范围。而且,优选的是,从记录速度和驱动成本的方面来看,避免使用复杂的记录脉冲策略(strategy)。
考虑到这些点,在日本公开专利申请第8-287468和11-25456号所示的多级记录的传统方法中,存在记录脉冲的策略被复杂化的问题。而且,这些多级记录方法是用于具有包括相变材料之记录层的可重写型光记录介质的记录方法,其中,迄今还没有获得用于可记录型光记录介质(例如一次写入多次记录型的光记录介质)的满意的多级记录方法。尤其是,在具有包括有机色料之记录层的使用短波长激光可记录的可记录光记录介质中,仅仅可以使用有机色料(coloring material),所述有机色料在接近蓝色半导体激光器振荡波长中心的405nm处具有大的折射率和较小的吸收系数(大约0.05-0.07)。因此,相对于记录/再现波长的改变,可记录光记录介质具有不稳定行为的问题。因此,迄今还没有获得具有满意特性的可记录型光记录介质。
而且,在日本公开专利申请第60-150240号公开的发明中,在辐射低强度激光束(再现激光)的同时辐射记录脉冲,由此在形成凹坑后立即将激光辐射停止预定时间。虽然日本公开专利申请第60-150240号的波形看起来与本发明的图1-3(特别是图2)的波形类似,但是它是完全不同的波形。就是说,如果以与图1-3所示的本发明的波形相同的方式来重写和表达日本公开专利申请第60-150240号的发明的记录波形,则发明之间的差别就明显了(参见图36)。
日本公开专利申请第63-113938号公开了一种用于在可逆变化的记录层(相变记录层)中进行记录的方法和用于重写型介质的策略。这种方法在消除功率(Pe)上应用记录功率,并且在应用所述记录功率之后,立即提供不大于所述消除功率的冷却功率(Pc)。虽然这看起来类似于在图2中所示的本发明的记录脉冲,但是如果以与在图1-3中所示的本发明的记录脉冲相同的方式来表达记录脉冲,则发明之间的差别就明显了(参见图37)。而且,因为向相变材料进行记录一般是重写的前提,因此为了不变地应用预定功率以便在消除已经写入的记录凹坑的同时写入新的记录凹坑,使用消除功率(Pe)。同时,在向传统的可记录型光记录介质上进行记录的情况下,使用具有等于或小于再现功率的功率的激光束来执行聚焦和跟踪,并且通过辐射具有大于所述再现功率的功率的光束来执行记录。
另一方面,本发明包括进一步向再现功率应用偏置功率以增强记录特性的新特征。
同时,由于近些年来在数字技术上的进步和在数据压缩技术中的改进,包括CD(致密盘)和DVD(数字通用盘)的光盘正在作为用于记录诸如音乐、电影、照片和计算机软件之类的信息(以下也称为“内容”)的媒体而赢得关注,所述DVD与CD相比较具有相同的直径,但是具有更大的记录容量(大约7倍的数据)。而且,使用光盘来作为信息记录媒体的光盘装置正在变得广泛地使用,因为光盘正在变得更便宜。
在所述光盘装置中,通过在其上形成了螺旋或同心轨道的光盘的记录表面上形成精细的光点来执行信息的记录和消除。而且,根据从光盘的记录表面反射的光来执行例如信息的再现。
通过使用具有不同反射率和长度的标记区域和空白(space)区域以及所述区域的组合来在光盘中记录信息。在这种情况下,通过将所述信息转换为0和1的组合(二进制化处理)来在光盘中记录信息。使用所述二进制化处理的记录方法如下所述。
在光盘中记录信息之前,光盘装置作为测试在测试区域(被称为PCA,功率校准区域)中写入(记录)数据,并且获得最佳的记录功率,以便可以在光盘的目标区域上形成期望长度的标记区域和空白区域。这个处理被称为OPC(最佳功率控制)处理。
在可记录型光盘(例如,一次写入多次读取的光盘,其具有包含有机染料的记录层,诸如CD-R(CD-可记录)、DVD-R(DVD-可记录)和DVD+R(DVD+可记录))形成标记区域的处理中,通过提高被辐射在光盘上的激光束的发射功率来加热在光盘的记录层中的染料,由此引起染料的变形和/或分解,并且因此使得接触被加热染料的盘基底的一部分变形和/或分解。在可记录型光盘形成空白区域的处理中,将激光束的发射功率控制到基本上等于在再现期间的发射功率的程度,使得在染料和在盘基底上不引起变形和/或分解。由此,以低于空白区域的反射率来形成标记区域。应当注意,在标记区域的形成期间的发射功率被称为记录功率。而且,在空白区域的形成期间的发射功率被称为再现功率。
在形成标记区域的这种情况下,按照定义发射功率的脉冲的形状、大小等的规则(公式)来设置所述发射功率的脉冲的形状、大小等(其被称为“记录策略”),以便降低热分布的波动,其依赖于在目标标记区域前和/或后形成的标记区域或空白区域的类型。因为所述记录策略对于记录质量具有大的影响,因此期望优化所述记录策略。
同时,当内容的数量继续增加时,用于在单个光盘中记录更大数量的信息的期望也增大。用于使得能够在光盘中记录更多信息的一种方法是通过将信息转换为多级数据(三个或更多类型的数据级,或符号)的组合而在光盘中写入数据的方法。因此,继续进行积极的研究以将这个技术投入实用(例如参见日本公开专利申请第2001-184647、2002-25114、2002-83445、2002-334438、2002-352428、2002-352429、2002-367182、2003-151137和2003-141725)。将信息转换为3级或更多级的组合的处理以下被称为多级处理,并且被执行多级处理的数据被称为多级数据。而且,使用多级处理的记录方法被称为多级型记录方法。
在执行用于获得满意的记录质量的多级型记录方法(例如参见日本公开专利申请第2003-151137、2003-141725和2003-132536号)中,期望与二进制型记录方法相同的获得适当的记录功率和记录策略。在多级型记录方法中,与二进制型记录方法相比较,线性记录密度更高,并且被记录了多级数据的单个单位(unit)(符号(symbol))的记录区域(单元)的尺寸比激光光斑的点直径更小。因此,所述多级型记录方法易于受到符号间干扰,在日本公开专利申请第2003-132536中所示的例子中,不考虑符号间干扰问题,因此,当单元的尺寸正在变得更小时,所获得的记录功率和记录策略有可能变得不适合。
另外,因为预期在二进制型记录方法中的最短标记区域的长度和/或在多级型记录方法中的单元的尺寸变得更短/更小,因此通过使用先前使用的记录策略,可能不能将标记区域形成为期望的形状(目标形状)。

发明内容
可以使用按照本发明的下述处理来解决上述问题。
本发明的一般目的是提供一种记录/再现方法,用于通过使用单个记录脉冲策略来实现双值(级)的二进制记录或三值或更多值(级)的多级记录。
为了实现上述目的,提供了下面的1)到18)发明(以下称为发明1-18)。
1)一种记录和再现方法,其中,在下述条件下执行记录将再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率Pbi/Pr设置为0.5或大于0.5,并且总是在向可记录型光记录介质上进行记录时引入将偏置功率(Pbi)加到再现功率(Pr)的功率,所述可记录型光记录介质具有导槽(guiding groove)和至少一个记录层,它们可以通过将激光辐射时间或激光辐射长度调制到两个或更多的值而执行记录和再现。
2)一种记录和再现方法,其中,在下述条件下执行记录被设置为激光(激光束的直径)的中心强度的1/e2的光束的直径D与用于多级的记录标记的记录单位(基本单元)的长度L的比率是D/L>1的范围,以及再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的Pbi/Pr比率被设置为0.5或大于0.5,并且总是在向可记录型光记录介质上进行记录时引入将偏置功率(Pbi)加到再现功率(Pr)的功率,其中,记录标记的记录单位是规则圆形(cycle),通过激光束的辐射,在所述记录单位中的记录标记的α种(α≥3)尺寸和/或深度被改变和多级数据被记录,并且检测由记录标记的尺寸和/或深度的不同而导致的α种(α≥3)相互不同的反射级,以及可以再现多级数据。
3)如在2)中所述的记录和再现方法,其中,使用下述策略来执行记录至少最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt和基本单元长度的时间宽度Lt的比率Wt/Lt在0.3-0.8之间。
4)如在3)中所述的记录和再现方法,其中,在导槽的轨道间距0.25-0.5微米、深度15-150nm和平均槽宽度0.15-0.35微米的条件下在可记录型光记录介质上执行记录,并且使用在450nm之下的蓝色波长范围内的激光束的非记录的反射率是2-50%。
5)如1)到4)的一个或多个的记录和再现方法,其中,导槽的平均槽宽Wg和用于多级的记录标记的记录单位(基本单元)的长度L的比率Wg/L在0.7到1.5之间。
6)如1)到5)的一个或多个的记录和再现方法,其中,用于多级的记录标记的记录单位(基本单元)的长度L和导槽的深度Dp的比率L/Dp在3和8之间。
7)如1)到6)的一个或多个的记录和再现方法,其中,使用由两级或多于两级的不同记录功率构成的策略来执行记录。
8)如在7)中所述的记录和再现方法,其中,所述记录功率是两阶段的,并且,使用下述策略来执行记录前半部分的记录功率(Pf)和后半部分的记录功率(Pb)的比率Pf/Pb在0.3和1之间。
9)如在7)或8)中所述的记录和再现方法,其中,所述记录功率是两阶段的,并且使用下述策略来执行记录最大级标记的后半部分的记录功率的脉冲时间宽度Wb和整个脉冲时间宽度Wt的比率Wb/Wt在0.3和0.8之间。
10)如在8)或0)中所述的记录和再现方法,其中,执行记录,由此,前半部分的记录功率(Pf)和后半部分的记录功率(Pb)的转换点对应于基本单元的中心。
11)如1)到10)的一个或多个的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,所述可记录型光记录介质至少具有在其衬底之上的包括R和Q的每个元素的薄层(RO层(R是从由Y、B、I、In和镧系元素构成的组选择的一个或多个元素,O表达氧))和有机材料的薄层。
12)如在11)中所述的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,其中,RO膜包括从下组选择的一个或多个元素M所述组的构成是Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb。
13)如在11)或12)中所述的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,所述可记录型光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少RO膜、有机材料的薄膜和反射层的层。
14)如在11)或12)中所述的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,所述可记录型光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少反射层、有机材料的薄膜、RO层和覆盖层的层。
15)如在11)或12)中所述的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,所述可记录型光记录介质至少具有在其衬底之上的薄层(RO层)和介电层,所述薄层包括R和O的每个元素(R是从由Y、B、I、In和镧系元素构成的组中选择的一个或多个元素,O表达氧),所述介电层具有作为主要成分的ZnS。
16)如在15)中所述的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,其中,RO膜包括从下组选择的一个或多个元素M所述组的构成是Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb。
17)如在15)或16)中所述的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,所述可记录型光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少RO膜、介电层和反射层的层,所述介电层具有作为主要成分的ZnS。
18)如在15)或16)中所述的记录和再现方法,其中,在可记录型光记录介质上执行记录,所述可记录型光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少反射层、介电层、RO层和覆盖层的层,所述介电层具有作为主要成分的ZnS。
按照本发明的另一个方面,本发明的另一个和更具体的目的是提供一种记录条件确定方法,用于确定用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据的记录条件,所述记录条件确定方法包括步骤a)在多个测试区域中写入具有相同值的多个多级数据级,每个测试区域具有在与轨道相切的线的方向上的指定长度,所述指定长度大于在轨道上形成的光点的点直径;和b)按照从测试区域产生的再现信号的级(level)来获得适当的记录功率和记录策略。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,当在再现信号的级的最大值和最小值之间的差不大于参考值时可以获得适当的记录功率和记录策略。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,所述参考值可以被记录在光盘中。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,所述方法可以还包括步骤c)确定光盘的类型;其中,按照光盘的类型从预定值选择参考值。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,所述参考值可以包括通过计算公式{|DR|/{γ·(α-1)}}而获得的值,其中,α是不大于3的多级数据的值,DR是在未记录区域的再现信号级和其中记录了最大标记的区域的再现信号级之间的差,γ是不小于1的值。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,所述多级数据可以包括对应于最大标记的多级数据,其中,通过涉及从测试区域产生的再现信号来获得所述参考值。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,当再现信号的级的平均值落入预定范围中时可以获得适当的记录功率和记录策略。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,当在再现信号的级的最大值和再现信号的级的最小值的至少一个和再现信号的级的平均值之间的差不大于预定参考值时可以获得适当的记录功率和记录策略。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,在测试区域中可以记录的多级数据级的数量被设置为满足公式β=A+2其中,β表示在测试区域中记录的多级数据级的数量,其中,A表示当上舍入(round up)2R÷S的计算结果时的整数,其中,2R表示光点的点直径,其中,S表示测试区域的长度。
在按照本发明实施例的记录条件确定方法中,可以通过省略通过下舍入(round down)R÷S的计算结果而获得的最前(foremost)测试区域和最后(rearmost)测试区域的多级值而得到从测试区域产生的再现信号的级。
而且,本发明提供了一种用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据的记录方法,所述记录方法包括步骤通过使用利用本发明的上述方法而获得的适当的记录功率和记录策略来在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据。
而且,本发明提供了一种用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据的光盘装置,所述光盘装置包括写入部分,用于在多个测试区域中写入具有相同值的多个多级数据级,每个测试区域具有在与轨道相切的线的方向上的指定长度,所述指定长度大于在轨道上形成的光点的点直径;获得部分,用于按照从测试区域产生的再现信号的级来获得适当的记录功率和记录策略;以及记录部分,用于通过使用所获得的记录功率和记录策略来在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据。
在按照本发明实施例的光盘装置中,当在再现信号的级的最大值和最小值之间的差不大于参考值时可以获得适当的记录功率和记录策略。
在按照本发明实施例的光盘装置中,所述参考值可以被记录在光盘中。
在按照本发明实施例的光盘装置中,所述光盘装置可以还包括确定部分,用于确定光盘的类型;其中,按照光盘的类型从预定值选择参考值。
在按照本发明实施例的光盘装置中,所述参考值可以包括通过计算公式{|DR|/{γ·(α-1)}}而获得的值,其中,α是不小于3的多级数据的值,DR是在未记录区域的再现信号级和其中记录了最大标记的区域的再现信号级之间的差,γ是不小于1的值。
在按照本发明实施例的光盘装置中,所述多级数据可以包括对应于最大标记的多级数据,其中,通过涉及从测试区域产生的再现信号来获得所述参考值。
在按照本发明实施例的光盘装置中,所述记录部分还可以在光盘中记录所获得的参考值。
在按照本发明实施例的光盘装置中,当再现信号的级的平均值落入预定范围中时可以获得适当的记录功率和记录策略。
在按照本发明实施例的光盘装置中,当在再现信号的级的最大值和再现信号的级的最小值的至少一个和再现信号的级的平均值之间的差不大于预定参考值时可以获得适当的记录功率和记录策略。
在按照本发明实施例的光盘装置中,在测试区域中记录的多级数据级的数量被设置为满足公式β=A+2,其中,β表示在测试区域中记录的多级数据级的数量,其中,A表示当上舍入2R÷S的计算结果时的整数,其中,2R表示光点的点直径,其中,S表示测试区域的长度。
在按照本发明实施例的光盘装置中,可以通过分别省略通过下舍入R÷S的计算结果而获得的最前测试区域和最后测试区域的多级值来得到从测试区域产生的再现信号的级。
而且,本发明提供了一种用于光盘装置的程序,所述光盘装置可用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据,所述程序包括写入处理,用于在多个测试区域中写入具有相同值的多个多级数据级,每个测试区域具有在与轨道相切的线的方向上的指定长度,所述指定长度大于在轨道上形成的光点的点直径;获得处理,用于按照从测试区域产生的再现信号的级来获得适当的记录功率和记录策略;以及记录处理,用于通过使用所获得的记录功率和记录策略来在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据。
而且,本发明提供了一种计算机可读记录介质,其包括本发明的上述程序。
按照本发明的另一个方面,本发明的另一个和更具体的目的是提供一种用于在光盘的记录层上记录数据的记录方法,所述记录方法包括步骤a)通过向光盘上辐射至少单个预热脉冲而将记录层预热到小于初始标记形成温度的温度,所述预热脉冲具有大于光盘的再现功率和小于光盘的记录功率的功率级;b)通过向光盘上辐射至少单个主脉冲而将记录层加热到等于或大于所述初始标记形成温度的温度;所述主脉冲具有与光盘的记录功率相同的功率级。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,所述预热脉冲可以具有不大于记录功率的80%的功率级。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,所述预热可以包括第一脉冲和第二脉冲,其中,所述第一脉冲具有与第二脉冲的功率级不同的功率级。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,所述第一脉冲和所述第二脉冲之一可以具有不大于记录功率的40%的功率级。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,在光盘中记录的数据可以包括二进制化的数据和具有三个或更多值的多级数据的至少一个。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,当被记录到光盘的数据是二进制化数据时,当在记录层上形成的标记中的一个标记是最短时可以执行步骤a)。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,所述主脉冲可以包括至少单脉冲。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,所述记录层的温度在达到初始标记形成温度之前可以具有温度突变的点。
在按照本发明实施例的所述记录方法中,记录层的温度可以没有在记录层的温度不小于初始标记形成温度之后温度突变的点。
而且,本发明提供了一种光盘装置,用于在光盘的记录层上记录数据,所述光盘装置包括光学拾取装置,用于通过使用脉冲发射来辐射激光;预热部分,用于通过向光盘上辐射至少单个预热脉冲而将记录层预热到小于初始标记形成温度的温度,所述预热脉冲具有大于光盘的再现功率和小于光盘的记录功率的功率级;加热部分,用于通过在光盘上辐射至少单个主脉冲而将记录层加热到等于或大于初始标记形成温度的温度,所述主脉冲具有与光盘的记录功率相同的功率级。
在按照本发明实施例的光盘装置中,所述预热脉冲可以具有不大于记录功率的80%的功率级。在按照本发明实施例的所述光盘装置中,所述预热脉冲可以包括第一脉冲和第二脉冲,其中,所述第一脉冲具有与第二脉冲的功率级不同的功率级。
在按照本发明实施例的所述光盘装置中,所述第一脉冲和所述第二脉冲之一具有不大于记录功率的40%的功率级。
在按照本发明实施例的所述光盘装置中,在光盘中记录的数据可以包括二进制化的数据和具有三个或更多值的多级数据的至少一个。
在按照本发明实施例的所述光盘装置中,当被记录到光盘的数据是二进制化数据时,当在记录层上形成的标记中的一个标记是最短时可以执行所述预热。
在按照本发明实施例的所述光盘装置中,所述主脉冲可以包括至少单脉冲。
在按照本发明实施例的所述光盘装置中,所述记录层的温度在达到初始标记形成温度之前可以具有温度突变的点。
在按照本发明实施例的所述光盘装置中,记录层的温度可以没有在记录层的温度不小于初始标记形成温度之后温度突变的点。


本发明的其他目的和特征在结合附图阅读时将从下述详细说明中变得更为清楚。
图1是表示策略A的记录波形的图;图2是表示策略B的记录波形的图;图3是表示策略C的记录波形的图;图4是表示从记录了分级波(stepped wave)的部分获得的再现信号的图;图5是表示通过使用在图1中所示的记录波形而执行分级波记录中的整个脉冲宽度的功率相关性(dependency)的测试结果的示意图;图6是表示在通过使用在图2中所示的记录波形而执行分级波记录中的整个脉冲宽度的功率相关性的测试结果的图;图7是表示在通过使用在图3中所示的记录波形而执行分级波记录中的整个脉冲宽度的功率相关性的测试结果的示意图;图8是表示向在图2中所示的波形记录引入偏置功率(Pbi)的效果的示意图;图9是表示在Wt/Lt(其是在使用图2和3中所示的波形的随机记录的情况下,在最高级标记的整个脉冲时间间隔Wt和基本单元长度的时间间隔Lt之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图10是表示在Wg/L(其是在使用图2和3中所示的波形的随机记录的情况下,在导槽的平均槽宽Wg和基本单元长度之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图11是表示在L/Dp(其是在使用图2和3中所示的波形的随机记录的情况下,在基本单元长度L和导槽深度Dp之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图12是表示在Pf/Pb(其是在使用图2中所示的波形的随机记录的情况下,在记录功率Pf和Pb之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图13是表示被改变到记录功率Pb的图12的x轴的示意图;图14是表示在Wb/Wt(其是在使用图2中所示的波形的随机记录的情况下,在脉冲时间间隔Wb和最大级标记的整个脉冲时间间隔Wt之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图15是表示有机材料的复数折射率的实数部分n和虚数部分k的改变的示意图;图16是表示在有机材料的主吸收带和记录/再现波长之间的关系的示意图;图17是在商业可获得的DVD-R上进行记录的情况下通过衬底表面的一部分的AFM观察而获得的视图;图18是表示在有机材料的主吸收带和记录/再现波长之间的关系的示意图;图19是表示在通过使用图1-3中所示的策略来执行分级波记录中整个脉冲宽度的功率相关性的测试结果的示意图;图20是表示引入偏置功率的效果的示意图;图21是表示在Wt/Lt(其是在使用图2中所示的双级波(two-step wave)的随机记录的情况下,在最大级标记的整个脉冲时间间隔Wt和基本单元长度的时间间隔Lt之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图22是表示在Wg/L(其是在使用图2和3中所示的波形的随机记录的情况下,在导槽的平均槽宽和基本单元长度之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;
图23是表示在L/Dp(其是在使用图2和3中所示的波形的随机记录的情况下,在基本单元长度L和导槽Dp深度之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图24是表示在Pf/Pb(其是在使用图2中所示的波形的随机记录的情况下,在记录功率Pf和Pb之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图25是表示在Wb/Wt(其是在使用图2中所示的波形的随机记录的情况下,在脉冲时间间隔Wb和最高级标记的整个脉冲时间间隔Wt之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图26是表示在基本单元长度和多值记录脉冲位置之间的关联性的示意图;图27是表示在每个级的多值和中心位置之间的关系的示意图;图28是表示按照本发明的第三实施例的相对于酞菁染料介质通过使用图1-3中所示的策略来执行分级波记录时的整个脉冲宽度的功率关联性的测试结果的示意图;图29是表示按照本发明的第三实施例的相对于TeO介质通过使用图1-3中所示的策略来执行分级波记录时的整个脉冲宽度的功率关联性的测试结果的示意图;图30是表示引入偏置功率的效果的示意图;图31是表示在Wt/Lt(其是在使用图2中所示的双级波的随机记录的情况下,在最高级标记的整个脉冲时间间隔Wt和基本单元长度的时间间隔Lt之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图32是表示在Wg/L(其是在随机记录的情况下,在导槽的平均槽宽Wg和基本单元长度之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图33是表示在L/Dp(其是在使用图2和3中所示的波的随机记录的情况下,在基本单元长度L和导槽深度Dp之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图34是表示在Pf/Pb(其是在使用图2中所示的波的随机记录的情况下,在记录功率Pf和Pb之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;图35是表示在Wb/Wt(其是在使用图2中所示的波的随机记录的情况下,在脉冲时间间隔Wb和最高级标记的整个脉冲时间间隔Wt之间的比率)和SDR值之间的关系的示意图;
图36是示意图,其中表示以与在图1-3中所示的本发明的波形相同的方式重写在日本公开专利申请第60-150240中所示的发明的记录波形;图37是示意图,其中表示以与在图1-3中所示的本发明的波形相同的方式重写在日本公开专利申请第63-113938中所示的发明的记录波形;图38是表示按照本发明实施例的光盘装置的配置的方框图;图39是用于说明信息的多级的图;图40是用于说明在图38中所示的光学拾取装置的配置的图;图41是用于说明按照本发明实施例的记录处理的流程图;图42是用于说明单个测试区域的示意图;图43是用于说明测试区域的再现信号的波形图;图44A-44C是用于说明单个测试区域的再现信号的波形图;图45A-45B是用于说明在测试区域包括10个单元的情况下的再现信号的波形图;图46是用于说明包括三个单元的测试区域的示意图;图47A-47B是用于说明在图46中所示的测试区域的再现信号的波形图;图48是用于说明按照本发明实施例的修改的记录处理的流程图;图49是用于说明在图38中所示的激光控制电路的示意图;图50是用于说明按照本发明实施例的在模拟中使用的虚拟盘的配置的示意图;图51是用于说明按照本发明实施例的在模拟中使用的虚拟盘的特性的表;图52是用于说明在模拟中的虚拟盘上和在单元中记录的多级数据的示意图;图53是用于说明相对于单元中心的记录层的温度的改变的示意图;图54是用于说明包括在模拟中使用的预热脉冲和主脉冲的光发射脉冲的示意图;图55是用于说明在使用图54的光发射脉冲中的模拟结果的示意图;图56是用于说明用于比较目的的仅仅主脉冲的光发射脉冲的示意图;图57是用于说明在使用图56的光发射脉冲中的模拟结果的示意图;图58A是在使用图54的光发射脉冲的情况下单元B的等温线图;图58B是在使用图56的光发射脉冲的情况下单元B的等温线图;
图59是用于说明在将图56的记录功率设置为6.0mW的情况下的模拟结果的示意图;图60是用于说明在将图56的记录功率设置为5.5mW的情况下的模拟结果的示意图;图61是用于说明图54的光发射脉冲的第一修改例子的示意图;图62是用于说明在使用图61的光发射脉冲中的模拟结果的示意图;图63是用于说明按照本发明实施例的记录处理的流程图;图64A-64D是用于说明记录层的温度和在开始辐射后的过去时间的关系的示意图;图65是用于说明图54的光发射脉冲的第二修改例子的示意图;图66是用于说明图54的光发射脉冲的第三修改例子的示意图;图67是用于说明图54的光发射脉冲的第四修改例子的示意图;图68是用于说明图54的光发射脉冲的第五修改例子的示意图;图69是用于说明图54的光发射脉冲的第六修改例子的示意图;图70是用于说明在使用二进制记录类型的情况下包括预热脉冲的第一光发射脉冲的示意图;图71是用于说明在使用二进制记录类型的情况下包括预热脉冲的第二光发射脉冲的示意图;以及图72是用于说明在使用二进制记录类型的情况下包括预热脉冲的第三光发射脉冲的示意图。
具体实施例方式
根据在附图中所述的实施例来详细说明本发明。
像发明1那样,这些发明人发现存在下述效应通过将再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率(Pbi/Pr)设置为0.5或大于0.5、并且总是在记录时间引入向再现功率(Pr)加上偏置功率(Pbi)的功率,提高了记录灵敏度和降低了SDR值。优选的是,Pbi/Pr是1或大于1,更优选的是,Pbi/Pr在2和4之间。但是,因为最佳的Pbi/Pr随着介质的反射率和记录速度而改变,当执行本发明时,期望计算每种介质的最佳Pbi/Pr。本发明中的再现功率是在被记录介质再现时用于读取的激光功率,并且在本发明中总是引入的功率是将偏置功率加到上述再现功率的功率。图1-3被描述为发明1的波形的例子。在这些附图中,Pf是前半部分的记录功率,Pb是后半部分的记录功率,Wf是前半部分的记录功率的脉冲时间宽度,Wb是后半部分的记录功率的脉冲时间宽度。
而且,像发明2那样,当被设置为激光(激光束的直径)D的中心强度的1/e2的光束的直径与用于多级的记录标记的记录单位(基本单元)的长度L的比率是D/L>1的范围并且在短于光束直径的长度的基本单元中执行多级记录时,这些发明人发现存在下述效应通过将再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率(Pbi/Pr)设置为0.5或大于0.5、并且总是在记录时引入将偏置功率(Pbi)加到再现功率(Pr)的功率,来提高记录灵敏度和降低SDR值。优选的是,Pbi/Pr是1或大于1,并且更优选的是,Pbi/Pr在2和4之间。但是,因为最佳的Pbi/Pr随着介质的反射率和记录速度而改变,当执行本发明时,期望计算每种介质的最佳Pbi/Pr。
SDR是等同于在2值记录中的抖动的系数(index)。当由由α种构成的多级数据级mi(m0,m1,m2,…,mα-2,mα-1)的每个反射级被设置为Ri(R0,R1,R2,…,Rα-2,Rα-1)并且在多级级mi中的反射级Ri的标准偏差被设置为σmi时,它是由下面的公式给出的值。
SDS=(σm0+σm1+σm2+…+σmα-2+σmα-1)/[(1+α)|R0-Rα-1]在发明3中,除了发明2的要求之外,使用最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt和基本单元长度的时间宽度Lt的比率Wt/Lt至少在0.3-0.8之间的策略来执行记录。通过如此进行,尤其对于随机信号记录,能够降低SDR值。
对于发明3的记录和再现方法,在发明4中,在导槽的轨道间距0.25-0.5微米、深度15-150nm和平均槽宽度0.15-0.35微米的条件下的可记录型光记录介质上执行记录,并且使用在450nm之下的蓝色波长范围内的激光束,非记录的反射率是2-50%。在这种情况下,可以特别对于随机的信号记录降低SDR值。没有波长的下限,如果开发LD,则虽然可以无限制地使用短波长,但是在当前条件下,BeMgZnSe是具有2.68-4.72电子伏特的大的禁区宽度的直接改变II-VI族复合半导体,并且如果将磷酸镓(GaP)和硅(Si)用作衬底材料,则能够覆盖紫外线域的295-345nm。
而且,像发明5那样,优选的是,导槽的平均槽宽Wg和用于多级的记录标记的记录单元(基本单元)的长度L的比率Wg/L在0.7到1.5之间。如果Wg/L小于0.7,则串扰的影响变大,并且如果Wg/L大于1.5,则在代码之间的干扰变大。
而且,像发明6那样,优选的是,用于多级的记录标记的记录单位(基本单元)的长度L和导槽的深度Dp的比率L/Dp在3和8之间。如果L/Dp小于3,则在代码之间的干扰变大,并且如果L/Dp大于8,则SDR值变差。
在发明7中,使用由两级或多于两级的不同记录功率构成的策略来执行记录。
虽然这些发明人发现也可能通过缩短脉冲宽度和通过每个记录标记使得在代码之间的干扰变小来降低SDR值,但是必须提高记录功率,并且灵敏度降低以使得脉冲宽度小和获得等同的调制。因此,作为审查的结果,发现按照发明7的条件获得良好的SDR值而不降低灵敏度。
例如,像发明8那样,如果所述记录功率是双级的,并且使用前半部分的记录功率(Pf)和后半部分的记录功率(Pb)的比率Pf/Pb在0.3-1之间的策略来执行记录,则可以容易地获得上述的效果,但是,当扩大前半部分的记录功率Pf时,则看不见降低灵敏度的多数效果。虽然从0.3到1的范围展示出良好的SDR值,但是更优选为从0.4到0.9的范围。发明8的波形的例子是图2。虽然期望前半部分和后半部分如后面的发明10所述那样是相同的脉冲时间宽度,但是如果将前半部分和后半部分划分到不影响记录特性的程度,则其将是满意的。
在发明9中,使用脉冲时间宽度Wb和最大级标记的后半部分的记录功率的整个脉冲时间宽度Wt的比率Wb/Wt在0.3和0.8之间的策略来执行记录。通过这样做,仍然可以获得较好的SDR值。在发明10中,执行记录,由此,记录功率中用于两级的前半部分的记录功率(Pf)和后半部分的记录功率(Pb)的转换点对应于基本单元的中心。就是说,由于将通过本发明方法记录的多级信号设置在每个基本单元的中心是理想的,因此对于基本单元宽度和多级记录脉冲位置的关联性,期望使得基本单元的中心与在图26中所示的转换点Pf和Pb一致,由此,多级信号被设置在每个基本单元的中心,并且展示出良好的SDR值。图26的多级信号示出了8个值,并且ML(多级)在0和7之间。
通过发明10,在图27中示出了多级记录信号被布置在基本单元的中心位置的效果。虽然这个图使用示波器显示了在层中的基本单元的每个级的多级信号,但是每个级的多级信号对于基本单元的中心位置是一致的,并且可以明白,像发明10那样,通过综合(uniting)信号的位置,有大的效果。
在发明11中,在可记录型光记录介质上执行记录,所述可记录型光记录介质至少具有在其衬底之上的包括R和Q的每个元素的薄层(RO层)(R是从由Y、B、I、In和镧系元素构成的组中选择的一个或多个元素,O表达氧))和有机材料的薄层。主要使用颜料来作为有机材料。
这些发明人预先应用关于可记录型光记录介质的发明,其中,通过蓝色区域的激光也可能进行记录和再现(专利申请号2003-110867和专利申请号2003-112141)。随后再次简述细节。
需要的是,对于用于蓝色激光的可记录型光记录介质的记录层中使用的有机材料,相对于蓝色激光波长,选择光特性和分解行为合适的任何材料。为了提高在非记录时的反射率,以及为了通过激光辐射而分解有机材料和使其产生大的折射系数变化(由此通过此它获得大程度的色调改变),选择记录再现波长使得它可以位于大吸收区域的长波长侧边的边缘。这是因为,有机材料的大吸收区域的长波长侧边的边缘用作为具有中等吸收系数的波长区域,并且作为结果获得大的折射系数(请参见图15。在其传统的有机材料是记录层的可记录型光记录介质中,将记录和再现波长设置为在图15中的斜线(slash)部分)。
但是,还没有发现具有可以使用在蓝色激光波长上的光特性的值的任何有机材料。必须使得分子结构(frame)小或缩小共轭系统以便获得具有接近蓝色激光波长的吸收区的有机材料,这是因为吸收系数的降低即折射系数(refractive index)的降低。就是说,也可能存在具有接近蓝色激光波长的吸收区的许多有机材料和控制吸收系数,这是因为它不是大的折射率,因此不能获得大程度的色调(tone)改变。
而且,在传统的可记录型光记录介质中,通过因有机材料的分解和变质引起的折射率的改变和衬底的变形来进行记录。例如,如图17中所示[其是通过AFM(原子力显微镜)从被记录到商用CVC-R中的部分的衬底的表面观察的图],衬底正在改变到反射层侧中,由此产生由于这个变形而导致的色调改变的程度。
而且,在具有有机材料的传统可记录型光记录介质中,如在图16中所示,因为有机材料的主吸收区存在于接近记录/再现波长,因此所述有机材料的光学常数的波长依赖性变高(光学常数随着波长而相当大地改变),存在诸如记录灵敏度、色调改变程度、抖动和误差率之类的记录特性和反射率相对于通过激光的实差(solid difference)而导致的记录和再现波长的改变、环境温度的改变等而发生大的改变。但是,当变形是记录原理的主体时,即使获得了良好的抖动和色调改变程度,由于在记录标记之间的干扰也将变大,因此存在各种记录和再现特性的容限(margin)变窄的问题。因此,用变形量小的记录标记来产生大的色调变化程度就是使用蓝色波长域激光的可记录型光记录介质中的课题。
另外,因为有机材料对于记录光没有足够的吸收能力,因此它不能使得有机材料的膜的厚度变薄。因此,必须使用具有深点(deep spot)的衬底(因为有机材料通常通过旋涂方法形成,因此它将有机材料埋如深槽中,并且使得膜变厚)。因此,具有深槽的衬底的形成变得很难,并且它变为降低作为光记录介质的质量的因素。
而且,因为不能使有机材料的膜的厚度变薄,因此存在一个问题记录功率容限(margin)等变窄(记录和再现特性的各种容限是窄的问题)。
作为本发明的主题即通过变形量小的记录标记来产生大的色调改变程度的点是下面的(A)-(D)。
(A)具有光吸收功能的层不使得引起分解、变质、组成改变等,并且具有光吸收功能的层本身不使其大地改变。
(B)具有光吸收功能的层不使得引起分解、变质、组成改变等,并且许多热量不被发送到容易改变的邻近层,诸如衬底。(在具有光吸收功能的层中产生的热量不消耗在具有光吸收功能的层中,由此有可能将衬底等的变形等抑制为小)。
(C)即使它降低了变形量,为了产生足够的色调改变程度,它具有引起大的光学常数改变的层。
(D)即使它降低了变形量,为了产生足够的色调改变程度,使用使层与邻近层连接的记录原理。
作为审查具有这种功能的材料的结果,发现具有由通过本发明11指定的特定材料构成的薄膜和所述有机材料的薄膜的组合的可记录型光记录介质是很有效的。通过使用这个组合,与过去相比,有可能使记录标记中变形的贡献很少,并且可以解决上述的问题。
在传统的可记录型光记录介质中,通过有机材料的分解和变质,降低了记录和再现波长中的吸收系数,并且通过使用由此引起的大的折射率改变来产生色调改变程度。
另一方面,在发明11的可记录型光记录介质中,传统上,主要热产生层的功能从由光吸收功能引起的热产生层和由起源于分解和变质的折射率变化(复数折射率的实数部分)引起的作为记录层功能的有机薄膜中分离,并且提供了与有机材料薄膜相分离的具有光吸收功能的RO膜。这是发明11的特征。
在发明11的可记录型光记录介质中,根据下面A-I的记录原理来形成记录标记。
A)修改RO膜。
B)改变RO膜的复数折射率。
C)改变RO膜的成分。
D)溶解RO膜。
E)将RO膜中的组成元素扩散到相邻层。
F)改变RO膜的晶体结构。
G)改变有机材料薄膜的体积。
H)改变有机材料薄膜的复数折射率。
I)使得在有机材料薄膜中形成多孔部分。
特别是,在发明11的可记录型光记录介质中,期望主要形成用于RO膜的状态的各种改变(即上述的A)到I))的记录标记。特别是,B)到F)是优选的。例如,因为可以使用组成的改变、溶解或向相邻层扩散组成元素,因此RO膜的复数折射率可以改变很多。而且,因为可以使得与相邻层的层连接界面不确定和可以取消多重(multiplex)反射效果,因此即使是小的变形,也能够获得大的色调改变程度。
就是说,通过使用上述的记录原理,它具有下面的特性(1)到(7),并且可以实现通过小量变形的记录标记而能够产生大的色调改变程度的可记录型光记录介质。(1)即使在蓝色激光波长域内(500nm或小于500nm),特别是在与405nm接近的波长域内,也能够容易地实现2值记录的记录和再现的高密度可记录型光记录介质。(2)即使在蓝色激光波长域内(500nm或小于500nm),特别是在与405nm接近的波长域内,也能够容易地实现多级记录的记录和再现的高密度可记录型光记录介质。
(3)即使在蓝色激光波长域内(500nm或小于500nm),特别是在与405nm接近的波长域内,适合于通过PRML系统的通过信号处理系统的记录和再现的高密度可记录型光记录介质。
(4)对于记录功率的改变具有大的抖动容限、误差率等的可记录型光记录介质。
(5)对于记录和再现波长的改变具有诸如记录灵敏度、色调改变程度、抖动、误差率、反射率等记录特性小改变的可记录型光记录介质。
(6)即使衬底具有浅槽和优越的传送特性,也可以容易地实现记录和再现的可记录型光记录介质。(7)可记录到平台部分(land part)的可记录型光记录介质。
1.RO层的功能在发明11的可记录型光记录介质中,RO膜具有主光吸收功能。
因为这个RO膜是展示出正常分布的材料(类似于有机材料,因为它不是在特定波长范围内具有大的吸收区域的材料,因此复数折射率的波长依赖性小),因此,它可以极大地解决传统问题,即对于由于激光的个体差别、环境温度的改变等导致的记录和再现波长的改变,具有诸如记录灵敏度、色调改变程度、抖动、误差率、反射率等记录特性的大的改变。
在传统的可记录型光记录介质中,因为有机材料薄膜兼用记录层和光吸收层的功能,因此,对于记录再现波长,具有大的折射率n和较小的吸收系数k是有机材料的必要条件。因此,为了达到有机材料的分解温度,需要较厚的膜的厚度(而且,对于相变类型的光记录介质,在衬底上的凹槽的深度很深)。
但是,在发明11的可记录型光记录介质中,因为有机材料薄膜主要不需要具有光吸收功能或记录功能,因此与过去相比较,有机材料的薄膜的厚度可以更薄。
而且,因为有可能使得有机材料的薄膜薄,因此可以使用在传输特性(制造特性)上优越并且其凹槽浅的衬底,同时与过去相比较,光记录介质的信号质量大大地改善,可以容易和便宜地制造(加工)衬底。
而且,通过上述的记录原理,难于在再现时受到衬底凹槽的形状的影响,对衬底形状改变的允许程度是高的,并且与过去相比较,可以容易和便宜地制造所述衬底。
而且,因为有可能使得有机材料的薄膜薄,因此有可能扩大记录功率容限等。
所述RO膜还具有光吸收功能和记录功能。
具体地,RO膜本身通过RO膜的光吸收功能而引起状态的下述改变。
(1)变形(但是,与传统相比较,变形量少)(2)复数折射率的改变(3)成分的改变(4)溶融(dissolution)(5)组成元素向相邻层的扩散(6)晶体结构的改变因此,因为它对于500nm或更小的记录和再现波长在具有光吸收功能的同时也具有记录功能,因此期望选择对于500nm或更小的记录和再现波长具有光吸收功能的元素来作为R。
而且,为了引起大的复数折射率变化、成分的变化和溶融,或者使构成元素扩散到相邻层,对于R,在RO膜中,期望选择具有较低熔点的元素。
从上述观点来看,从由Y、Bi、In和镧系元素构成的组中选择的一个或多个元素被用作R。O表示氧。
虽然本发明涉及对于具有主要通过蓝色域激光而可记录的RO膜的可记录型光记录介质体现出良好的抖动或SDR值的策略,但是本发明在除了蓝色波长域之外的大波长域的激光记录中也有效。
2.有机材料薄膜的功能可以将有机材料薄膜的功能大致划分为(a)色调改变程度的产生功能,(b)补偿再现信号波形的功能,(c)控制诸如反射率和跟踪信号的功能,以及(d)记录灵敏度的控制功能。
对于有机材料的薄膜,通过引起下面的现象,来实现色调改变程度的产生功能(a)。
有机材料的薄膜的体积随着记录而改变。
有机材料的薄膜的复数折射率随着记录而改变。
通过记录,在有机材料的薄膜中形成多孔部分。
接收通过记录导致的RO膜的状态改变。
接收反射层的变形。
变形、复数折射率的改变、组成的改变、溶融、组成元素向相邻层的扩散(混合)和晶体结构的改变在此在说明中被表示为“RO膜的状态的改变”。
(b)用于补偿再现信号的波形的功能是指虽然很可能再现信号波形仅仅被RO膜混淆[记录极性随着从高到低的单个极性而不能够容易地改变],但是它是通过提供有机材料薄膜来作为相邻层而可以使得再现信号波形成为期望波形的功能(一般地,记录极性是高到低)。
因为有机材料薄膜可以控制在很宽范围内的其复数折射率和厚度,因此很清楚具有(c)控制功能,诸如反射率和跟踪信号。
关于(d)的功能,在发明11的可记录型光记录介质中,虽然光吸收功能主要被提供到RO膜,但是记录灵敏度是可控制的,因为可以通过控制有机材料薄膜的复数折射率(特别是复数折射率的虚数部分)来将有机材料薄膜辅助用作为光吸收层。
在发明11的可记录型光记录介质中,为了大大地扩展有机材料的选择范围,即使它是进一步使用有机材料薄膜的可记录型光记录介质,为了使接近记录和再现波长的复数折射率小的变化(使波长依赖性小),对于有机材料薄膜,期望主吸收区域位于所述记录和再现波长的长波长侧(请参见图18。斜线部分示出了记录和再现波长)。
当使用有机材料薄膜来辅助作为光吸收层时,对于在所述有机材料薄膜的记录和再现波长中的复数折射率的虚数部分的值,期望它小于RO膜的复数折射率的虚数部分的值。原因如下。使有机材料薄膜的记录再现波长中的复数折射率的虚数部分的值在必要范围之外恶化了波长依赖性。
而且,当使用有机材料薄膜来辅助作为光吸收层时,对于有机材料薄膜,期望主吸收区域位于记录和再现波长的长波长侧,并且也期望具有不属于接近记录和再现波长的主吸收区域的吸收区域。
发明12的特征在于发明11的可记录型光记录介质的RO膜,它包括从下组选择的一个或多个元素M,所述组的构成是Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb。特别是,在形成所谓Garnett结构的R3M5O12组成的情况下,因为可以提高材料的硬度以及RO膜的硬度增加,因此也可能抑制RO膜本身的变形或诸如衬底等相邻层的变形,并且可以使得在记录标记之间的干扰小。
而且,为了保存稳定性的进一步提高,期望将Bi选择为R。虽然C、Si、Ge、Sn、Pb被描述为4B族元素,但Si和Ge是特别期望的。而且,Fe、Co、Cu、Ni、Zn被描述为过渡金属元素,但Fe和Cu是特别期望的。
而且,在BiOM层的情况下,通过附加元素M的行为,引起复数折射率的大的改变、构成的改变和溶融,或者用于使得相邻层扩散构成元素的能力进一步提高。
使用包括R和O——进一步是R、O和M——的每个元素的材料的几个优点如下。(1)可以通过使得其为氧化物而提高层的硬度(也可能抑制RO膜本身的变形或诸如衬底之类的相邻层的变形)。
(2)可以通过使得其为氧化物而提高保留稳定性。
(3)可以通过包括具有对于波长区域为500nm或更小的光的高光吸收率的元素——诸如Bi——来提高记录灵敏度。
(4)通过包括诸如Bi之类的低熔点的元素或容易引起扩散的元素,虽然不伴随大的变形,但是可以使得形成产生大的色调改变程度的记录标记。
(5)可以通过诸如溅射之类的气相生长方法来形成良好的薄膜。RO膜的厚度具有期望的20-500埃。
像发明13和14那样,使用这些RO膜和有机材料薄膜的组成在可记录型光记录介质中是有效的,并且可以通过使用本发明的策略来实现具有低SDR值的良好多级记录。其组成依序是在其衬底上的至少RO膜、有机材料薄膜和反射层的层或依序是在其衬底上的至少反射层、有机材料薄膜、RO层和覆盖层的层。
在发明15中,它在可记录型光记录介质上记录,所述可记录型光记录介质具有在其衬底之上的薄层(以下被称为RO层)和介电层,所述薄层至少包括R和O的每个元素(但是,R是从包括Y、Bi、In和镧系元素的组中选择的一个或多个元素),所述介电层具有作为主要成分的ZnS。这里,主要成分表示至少包含50mol%的ZnS。
上述发明11旨在具有有机材料薄膜的可记录型光记录介质,在发明15中,它没有有机材料薄膜,但是其旨在使用介电层——ZnS是其主要成分——的结构的可记录型光记录介质。关于其他的记录原理和细节,与发明11相同。
与发明12相同,发明16的特征在于可记录型光记录介质的RO膜,它包括从下组选择的一个或多个元素M,所述组的构成是Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb。对于发明16,细节与发明12相同。
像发明17和18那样,使用这些RO膜和ZnS是主要成分的介电层的构成在可记录型光记录介质中是有效的,并且可以通过使用本发明的策略来实现具有低SDR值的良好多级记录。其构成依序是在其衬底上的至少RO膜、ZnS是主要成分的介电层和反射层的层,或依序是在其衬底上的至少反射层、ZnS是主要成分的介电层、RO层和覆盖层的层。
按照本发明,可以通过简单的记录脉冲策略来提供记录和再现方法,其中,2值(二进制)记录或三值或更多值的多级记录是可能的。
尽管比较实施例和例子更具体地说明发明,但是本发明不限于这些实施例。
第一实施例使用溅射来在具有导槽(50nm深度)的聚碳酸酯衬底(0.6mm厚)上依序提供65nm的ZnS-SiO2薄层和12nm的Bi2O3薄层。然后,在上面,使用旋涂方法形成有机材料薄膜(平均厚度是大约30nm),所述有机材料由化学结构在下所示的染料构成,然后使用溅射来在上面提供150nm的Ag反射层,然后用旋涂方法在上面提供大约5微米的保护层,所述保护层由紫外线硬化类型的树脂(SD1700,Dainihon ink chemical industry inc.(Dainihon油墨化学工业公司))构成,由此加工可记录型光记录介质。
化学结构1 对于上述光记录介质,执行多级记录。在这种情况下,执行8值(0级到7级)的多值记录。在所述实现方式中,通过在基本单元长度(记录标记的记录单元)为0.24微米、基本单元长度的时间宽度为48ns、时钟频率为2.5GHz、记录和再现线速度为5.0m/s下使用SONY techtronics,Inc(索尼技术公司)的AWG-610来操作Pulstec Industry Inc的光盘评估设备DDU-1000(波长405nm,NA0.65,激光的中心强度(光束直径的1/e2)使用大约0.55微米来设定记录策略(在记录时激光的亮度波形控制))。再现功率是0.5mW,如下所述,将正常引导功率(Pr+Pbi)设置在1.5mW。为激光中心强度的1/e2的光束直径(激光束直径)D和多级记录标记的基本单元长度L的比率是在1<D/L的范围。
首先,在图1-3所示的记录波形中,图4中所示的分级波策略估计介质,以便它可以指定哪个波形是良好的。本发明的每个记录波形在所述正常引导功率(Pr+Pbi)上建立。
图4是在多级级是8的情况下的例子。将记录了连续5个记录单位(虚拟单元)的多级级m0(0级)和连续32个记录单位(虚拟单元)的多级级mi的模式(pattern)作为基础,然后将对于所有多级级mi(i=0-7)记录了上述基本模式的模式选择作为测试模式,然后记录到光记录介质中,图4是用于再现其上记录了测试模式之部分的例子。
这个测试模式处于代码之间的干扰被清楚地固定的状态中,并且多级级m0(0级)到多级级m7(7级)示出了正常反射级。
为了正确地判断多级级mi的反射级,在连续多次采样中,期望选择用于覆盖多级级mi连续的多个记录单位的测试模式(该测试模式为,例如,在使用示波器观察时,能够观察到该多级级mi处于大约直线形状),以便它可以是用于获得相同多级级mi之反射级的长度。例如,优选下述测试模式在多个连续的记录单元(虚拟单元)上重复记录多级级mi,并且(重复次数)x(记录单位的长度)变成大于再现光的直径。
虽然它被考虑为在多级级mi每次变化时都通过上述测试模式来插入多级级m0的模式,但插入这个m0不是不可缺少的。然而,通过插入m0,多级级m1的转换变得清楚,由此,存在采样定时变得精确的优点。可以抑制当多级级m1转换时产生的在代码之间的干扰,并且存在进一步改善多级级m1的均一性的优点。以下,图4波形的记录模式被称为分级波记录。在分级波记录中,因为在代码之间的干扰少,由于一般可以获得低于随机波记录的SDR值,因此分级波记录的SDR可以与随机波记录的SDR相比较。
基本单元长度的时间宽度对应于48ns,并且条件设置如下。用于形成级1(小到第二的尺寸和/或具有深度的记录标记)的激光的脉冲长度设置值(在施加到激光元件的脉冲电压中的时间宽度的设置值。以后,其是相同的)是7.2ns,用于形成级2的激光的脉冲长度设置值是10.4ns,用于形成级3的激光的脉冲长度设置值是12.8ns,用于形成级4的激光的脉冲长度设置值是15.2ns,用于形成级5的激光的脉冲长度设置值是16.8ns,用于形成级6的激光的脉冲长度设置值是19.2ns,用于形成级7(最大尺寸和/或具有深度的记录标记)的激光的脉冲长度设置值是24ns。
在下面所示附图中的注释“整个脉冲宽度”将基本单元长度的时间宽度等分为100,并且是它们的级7(最大级)的整个脉冲时间宽度的设置值。即,在基本单元长度的时间宽度是48ns和级7的脉冲长度设置值是24ns的例子中,整个脉冲宽度是50。而且,当整个脉冲宽度被改变(变化)时,与其成比例地改变其他级1-6的脉冲长度设置值。
在图5-7中,使用在图1-3中所示的记录波形来执行分级波记录,并且示出了关于各种整个脉冲宽度的被调查的功率依赖性。附图中的Pf、Pb、Wf和Wb与图1的情况具有相同的含义,并且也与后述的附图中的类似。在此,脉冲宽度的比率Wb/Wf是1/1,功率比率Wb/Wf分别对于图5为2/1、对于图6是1/2、对于图7是1/1。
如果整个脉冲宽度的相同比率比较这些比率,则灵敏度以在图7、图6和图5中依序为良好,发现矩形波策略比双级波策略更高度灵敏。但是,最佳SDR值(低值)被表示在图6中,此时,类似与图2的策略,后半部分的记录功率Wb是大的。在图2策略的情况下,像图1的策略那样,其比前半部分的记录功率是大的情况下更高度的灵敏,并且SDR值也是低的。
图8示出了将偏置功率(Pbi)引入图2的波形记录中的效果。图中的数字表示从中获得每个偏置功率的最佳SDR值的记录功率(mW),并且通过分级波来执行记录。用于在记录时执行跟踪的再现功率(Pr)也可以是偏置功率的一种,对于本发明的正常引入偏置功率,使用了比再现功率大多少的表达。因此,图8的水平轴的数值是从实际正常引导功率(Pr+Pbi)中扣除这个试验的再现功率数值即0.5mW的偏置功率值。
按照图8,即使当最大级标记的整个脉冲时间宽度是50和60的任何一个时,通过引入偏置功率,它表示出展示最佳SDR值的功率降低和灵敏度改善。发现那时的SDR值是等同或降低的。对于偏置功率,期望引入比再现功率大的功率0.25mW或大于0.25mW,优选的是0.5mW或大于0.5mW,更为优选的是从1.0mW到2.0mW。换句话说,优选的是,再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率Pbi/Pr是1或大于1,更优选的是,所述比率在2和4之间。如果Pbi/Pr超过4,则反射率变化在级0上产生,并且SDR值大大变差。但是,这个值是在这个实施例中的极端的数值,特别是,最大值受到记录和再现激光波长、记录和再现速度、反射率、介质的灵敏度等影响。但是,当Pbi/Pr至少是0.5或更大时,存在清楚地与条件无关的效果。
图9示出了在用图3的矩形波(6.5mW)和图2的双级波(8.5mW)记录的随机记录中的最大级标记的整个脉冲宽度Wt和基本单元长度的时间宽度(Lt)的比率(Wt/Lt)与SDR值之间的关系。所述偏置功率引入了比再现功率大1.0mW的值。在图2的双级波中,功率比率Pb/Pf是1/2。
正如可以从图9看出,在最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt是将0.24微米的基本单元长度的时间宽度Lt进行100等分内的30~80时,两种策略在从0.3到0.8的范围内都显示出良好的SDR值。更优选的范围是在0.35和0.7之间。
而且,在各种因素中,为了提高多级记录的特性,导槽的0平均凹槽宽度Wg和基本单元长度L之间的关系是非常重要的。
图10示出了在使用图3的矩形波和图2的双级波进行记录的随机记录中在导槽的平均槽宽Wg和基本单元长度(L)的比率(Wg/L)与SDR值之间的关系。1.0mW的偏置功率被引入。所述基本单元长度被固定在0.24微米,并且导槽的平均槽宽Wg在0.5和1.8微米之间变化。
正如可以在图10中看出,SDR在0.7和1.5之间展示出良好的值,但是在此范围之外,所述值迅速地变差。
类似地,为了改善多级记录的特性,在导槽的深度Dp和基本单元长度L之间的关系是很重要的。
图11示出了在使用图3的矩形波和图2的双级波进行记录的随机记录中在基本单元长度(L)和导槽深度(Dp)的比率(L/Dp)与SDR值之间的关系。1.0mW的偏置功率被引入。所述基本单元长度被固定在0.24微米,并且导槽的深度Lp在25和120微米之间变化。
正如可以在图11中看出,SDR在L/Dp的0.7和1.5之间显示良好的值,但是在此范围之外,所述值迅速地变差。优选的是,L/Dp在4和7之间。
图12示出了在使用图2的双级波进行记录的随机记录中的记录功率Pf和Pb的比率(Pf/Pb)与SDR值之间的关系。1.0mW的偏置功率被引入。基本单元长度是0.24微米,最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt被设置为50,即将基本单元长度的时间宽度Lt进行100等分后的一半,并且脉冲宽度Wb/Wf的比率被设置为1/1。
图13使用与图12相同的数据,并且x轴被替代为记录功率P,而不是Pf/Pb,因此图13对应于将图12右和左反转的图。
正如可以在图12中看出,SDR值在Pf/Pb的0.3和1之间显示良好的值。特别是,SDR值在Pf/Pb的0.4和0.9之间显示较低的值,并且随着所述值变大时记录功率降低。即,记录灵敏度提高。
图14示出了在使用图2的双级波进行记录的随机记录中在最大级标记的脉冲时间宽度Wb和整个脉冲时间宽度(Wt)的比率(Wb/Lt)与SDR值之间的关系。使偏置功率比再现功率大1.0mW。基本单元长度是0.24微米,整个脉冲时间宽度Wt被设置为将基本单元长度的时间宽度Lt进行100等分后的一半50或60,并且记录功率Pf/Pb的比率被设置为1/2。而且,使用图4的分级波形来执行这个试验。
正如可以在图14中看出,SDR值在Wb/Wt的0.3和0.8之间显示良好的值。特别是,SDR值在Wb/Wt的0.4和0.8之间显示较低的值,并且随着所述值变大时记录功率减低。即,记录灵敏度提高。
另外,即使当使用Y2O3层、In2O3层来取代在上述试验中使用的光记录介质的Bi2O3层时,也可获得与上面相同的结果。
而且,当Bi2O3层包含从由Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb构成的组中选择的一个或多个元素M时也获得相同的结果。
而且,衬底上的其层构成被反转,使用溅射来在具有导槽(50nm深)的聚碳酸酯衬底(0.6毫米厚)上提供150nm的Ag反射层。然后,在上面,使用旋涂方法形成有机材料的薄膜(平均厚度是大约30nm),它由如上所述的化学结构的颜料构成,然后,使用溅射在上面依序提供12nm的Bi2O3薄层和65nm的ZnS-SiO2薄层,然后,将具有0.08mm厚度的覆盖层与具有0.02mm厚度的双面粘合片粘贴,由此制造本发明的可记录型光记录介质。
对于所述光记录介质,使用Pulstec Industry Inc(Pulstec工业公司)的光盘评估设备DDU-1000(波长405nm,数值孔径0.65)来从覆盖层侧执行记录。即使衬底的构成顺序改变和使用具有大数值孔径值的激光,也可以类似地获得本发明的效果。而且,在与本实施例相同的多级记录中,在特征介质中,其中导槽的轨道间距在0.25和0.5微米之间、深度在15和150nm之间、平均槽宽在0.15和0.35微米之间以及非记录状态中的反射率在2和50%之间,可以类似地获得本发明的效果。
第二实施例使用溅射在具有导槽(深度26nm)的聚碳酸酯衬底(0.6mm厚)上依次提供20nm的Bi2O3薄层、65nm的ZnS-SiO2薄层和150nm的Ag反射层。然后,使用旋涂方法在上面提供大约5微米的保护层,它由紫外线硬化型树脂(SD1700,Dainihon ink chemical industry inc.)构成,由此制造可记录型光记录介质。
对于上述的光记录介质,执行多级记录。在这种情况下,执行8值(级0到级7)的多值记录。在所述实现方式中,通过使用在基本单元长度(记录标记的记录单元)为0.24微米、基本单元长度的时间宽度为48ns、时钟频率为2.5GHz、记录和再现线速度为5.0m/s下使用SONY techtronics,Inc(索尼技术公司)的AWG-610来操作Pulstec Industry Inc.的光盘评估设备DDU-1000(波长405nm,数值孔径0.65,激光的中心强度(光束直径的1/e2)使用大约0.55微米来设定记录策略(在记录时激光的亮度波形控制))。再现功率是0/5mW,如下所述,正常引导功率(Pr+Pbi)被设置在1.5mW。激光中心强度的1/e2光束直径(激光束直径)D和多级记录标记的基本单元长度L的比率是在1<D/L的范围。
首先,在图1-3所示的记录波形中,如图4中所示的分级波策略估计介质,以便它可以指定哪个波形良好。在所述正常引导功率(Pr+Pbi)上建立本发明的每个记录波形。
使用图1-3的策略来记录分级波,并且在图19中示出了被调查的功率依赖性的结果。在此,脉冲宽度比率Wb/Wf是1/1,功率比率Wb/Wf分别是1/2、2/1、1/1,并且最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt是50。最大级标记的整个脉冲时间宽度将基本单元长度等分为100,并且是它们的级7的整个脉冲时间宽度的设置时间值。再现功率是0.5mW,偏置功率被设置为1.0mW。
比较这些比率,以图3、图2和图1的顺序,灵敏度是良好的,发现矩形波策略比双级波策略更灵敏。但是,当后半部分的记录功率Wb像图2的策略那样大时,指示最佳的SDR值(低值)。在图2的策略的情况下,像图1的策略那样,它比前半部分的记录功率是大的情况更灵敏,并且SDR值也低。
图20示出了引入偏置功率的效果。图中的数字示出了记录功率(mW),从它获得了每个偏置功率的最佳SDR值,并且通过分级波来执行记录。
按照图20,即使当最大级标记的整个脉冲时间宽度是50和60的任何一个时,通过引入偏置功率,它示出了对于本发明的介质,显示最佳SDR值的功率降低和灵敏度改善。发现在此时的SDR值是相等的或降低。
对于偏置功率,期望引入比再现功率大的功率0.25mW或超过0.25mW,优选的是0.5mW或大于0.5mW,更优选的是从1.0mW到2.0mW。换句话说,优选的是,再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率Pbi/Pr是1或大于1,更优选的是,所述比率在2和4之间。如果Pbi/Pr超过4,则在级0上产生反射率改变,并且SDR值极大地变差。但是,这个值在本实施例中是极端的数值,特别是,所述最大值受到记录和再现的激光波长、记录和再现速度、反射率、介质的灵敏度等影响。但是,当Pbi/Pr是至少0.5或更大时,有与条件无关的清楚的效果。
图21示出了在使用图3的矩形波、图2的双级波进行记录的随机记录中在最大级标记的整个脉冲时间宽度(Wt)和基本单元长度的时间宽度(Lt)的比率(Wt/Lt)与SDR值之间的关系。偏置功率引入了比再现功率大1.0mW的值。
正如可以从图21看出,在最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt是将0.24微米的基本单元长度的时间宽度Lt进行100等分内的30~80时,两种策略在从0.3到0.8的范围内都显示出良好的SDR值。更优选的范围是在0.35和0.7之间。
而且,在各种因素中,为了提高多级记录的特性,导槽的平均凹槽宽度Wg和基本单元长度L之间的关系是很重要的。
图22示出了在使用图3的矩形波和图2的双级波进行记录的随机记录中在导槽的平均槽宽Wg和基本单元长度(L)的比率(Wg/L)与SDR值之间的关系。偏置功率大于再现功率1.0mW。所述基本单元长度被固定在0.24微米,导槽的平均槽宽Wg在0.5和1.8微米之间变化。
正如可以在图22中看出,SDR在0.7和1.5之间显示良好的值,但是在此范围之外,所述值迅速地变差。
类似地,为了提高多级记录的特性,导槽的深度Dp和基本单元长度L之间的关系是很重要的。
图23示出了在使用图3的矩形波和图2的双级波进行记录的随机记录中在基本单元长度(L)和导槽深度(Dp)的比率(L/Dp)与SDR值之间的关系。偏置功率大于再现功率1.0mW。所述基本单元长度被固定在0.24微米,并且导槽的深度Lp在25和120微米之间变化。
正如可以在图23中看出,SDR在L/Dp的3和8之间显示良好的值,但是在此范围之外,所述值迅速地变差。优选的是,L/Dp在4和7之间。
图24示出了在图2的双级波进行记录的随机记录中在记录功率Pf和Pb的比率(Pf/Pb)与SDR值之间的关系。偏置功率大于再现功率1.0mW。基本单元长度是0.24微米,最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt被设置为50,即基本单元长度的时间宽度Lt等同地划分为100的一半,并且脉冲宽度Wb/Wf的比率被设置为1/1。
正如可以在图24中看出,SDR值在Pf/Pb的0.3和1之间显示良好的值。特别是,SDR值在Pf/Pb的0.4和0.9之间显示较低的值,并且随着所述值变大,记录功率降低。即,记录灵敏度提高。
图25示出了在使用图2的双级波进行记录的随机记录中在最大级标记的脉冲时间宽度Wb和整个脉冲时间宽度(Wt)的比率(Wb/Lt)与SDR值之间的关系。使偏置功率比再现功率大1.0mW。基本单元长度是0.24微米,整个脉冲时间宽度Wt被设置为将基本单元长度的时间宽度Lt等同地划分为100的一半50或60,并且记录功率Pf/Pb的比率被设置为1/2。而且,使用图4的分级波形来执行这个试验。
正如可以在图25中看出,SDR值在Wb/Wt的0.3和0.8之间显示良好的值。特别是,SDR值在Wb/Wt的0.4和0.8之间显示较低的值,并且随着所述值变大,记录功率减低。即,记录灵敏度提高。
另外,即使当使用Y2O3层、In2O3层来取代在上述试验中使用的光记录介质的Bi2O3层时,也可获得与上面相同的结果。
而且,当Bi2O3层包含从由Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb构成的组中选择的一个或多个元素M时获得相同的结果。
而且,在衬底上的其层构成被做成反转,使用溅射来在具有导槽(26nm深度)的聚碳酸酯衬底(0.6毫米厚度)上依序提供150nm的Ag反射层、65nm的ZnS-SiO2薄层和12nm的Bi2O3薄层。然后,将具有0.08mm厚度的覆盖层与具有0.02mm厚度的双面粘合片粘贴,由此制造本发明的可记录型光记录介质。
对于所述光记录介质,使用Pulstec Industry Inc的光盘评估设备DDU-1000(波长405nm,数值孔径0.65)来从覆盖层侧执行记录。即使衬底的构成顺序改变和使用具有大数值孔径值的激光,也可以类似地获得本发明的效果。而且,在与本实施例相同的多级记录中,在特征介质内,其中导槽的轨道间距在0.25和0.5微米之间、深度在15和150nm之间、平均槽宽在0.15和0.35微米之间、以及在非记录状态中的反射率在2和50%之间,类似地获得本发明的效果。
第三实施例(将本发明的策略应用到其他介质的实施例)酞菁染料介质使用旋涂法将如下所示化学结构2的酞菁染料覆盖在具有导槽(26nm深)的聚碳酸酯衬底(0.6mm厚)上。另外,使用溶液来执行旋涂,其中,在下面构成的混合溶剂中溶解和准备颜料。
溶剂重量%甲醇23%乙醇55%2-丙醇(propanol)22%在波长405nm中的所有颜料的光吸收度被设置为0.65。
化学结构2 因此,在由如上形成的酞菁染料构成的记录层上形成100微米的Ag反射层,然后使用旋涂方法在上面提供由紫外线硬化型树脂(SD1700,Dainihonink chemical industry inc.)构成的大约5微米的保护层。
TeO介质使用溅射在具有导槽(26nm深)的聚碳酸酯衬底(0.6毫米厚度)上依序提供65nm的ZnS-SiO2薄层、20nm的TeO2薄层、65nm的ZnS-SiO2薄层和150nm的Ag反射层。然后,在上面,使用旋涂方法来提供由紫外线硬化型树脂(SD1700,Dainihon ink chemical industry inc.)构成的大约5微米的保护层,由此制造可记录型光记录介质。
像实施例2那样,在两种上述的光记录介质上执行记录。
使用图1-3的策略来记录分级波形,并且在图28和29中示出了被调查的功率依赖性的结果。图28是用于酞菁染料介质的图,图29是用于TeO介质的图。在此,脉冲宽度比率Wb/Wf是1/1,功率比率Wb/Wf分别是1/2、2/1、1/1,最大级标记的整个脉冲时间宽度是50。最大级标记的整个脉冲时间宽度将基本单元长度等分为100,并且是它们的级7的整个脉冲时间宽度的设置时间值。再现功率是0.5mW,使得偏置功率大于再现功率1.0mW。
根据图28和29,以图3、图2和图1的顺序,灵敏度是良好的,发现矩形波策略比双级波策略更灵敏。但是,当后半部分的记录功率Wb像图2的策略那样大时,指示最佳的SDR值(低值)。在图2的策略的情况下,像图1的策略那样,它比前半部分的记录功率是大的情况更为灵敏,并且SDR值也低。即,在这些介质中,也使用相同的趋势来获得本发明的记录方法的效果。
图30示出了引入偏置功率的效果。图中的数字示出了记录功率(mW),从它获得了每个偏置功率的最佳SDR值,并且通过分级波来执行记录。
按照图30,通过引入偏置功率,它示出了对于本发明的任何一个介质,显示最佳SDR值的功率降低和灵敏度被改善。发现此时的SDR值是相等的或降低。
对于偏置功率,期望引入比再现功率大的0.2mW功率或超过0.2mW,优选的是0.5mW或大于0.5mW,更优选的是从0.8mW到2.0mW。换句话说,优选的是,再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率Pbi/Pr是1或大于1,更优选的是,所述比率在2和4之间。如果引入其中Pbi/Pr超过4的大偏置功率,则在级0上产生反射率变化,并且SDR值极大地变差。但是,这个值在本实施例中是极端的数值,特别是,所述最大值受到记录和再现的激光波长、记录和再现速度、反射率、介质的灵敏度等影响。但是,当Pbi/Pr是至少0.5或更大时,有与条件无关的清楚的效果。
图31示出了在使用图2的双级波进行记录的随机记录中在最大级标记的整个脉冲时间宽度(Wt)和基本单元长度的时间宽度(Lt)的比率(Wt/Lt)与SDR值之间的关系。偏置功率引入了比再现功率大1.0mW的值。
正如可以从图31看出,在最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt是将0.24微米的基本单元长度的时间宽度Lt进行100等分内的30~80时,两种策略在从0.3到0.8的范围内都显示出良好的SDR值。更优选的范围是在0.35和0.7之间。
而且,在各种因素中,为了提高多级记录的特性,在导槽的平均凹槽宽度Wg和基本单元长度L之间的关系是很重要的。
图32示出了在使用图3的矩形波和图2的双级波进行记录的随机记录中在导槽的平均槽宽Wg和基本单元长度(L)的比率(Wg/L)与SDR值之间的关系。偏置功率大于再现功率1.0mW。所述基本单元长度被固定在0.24微米,并且导槽的平均槽宽Wg在0.15和0.38微米之间变化。
可以在图32中看出,SDR在0.7和1.5之间显示良好的值,但是在此范围之外,所述值迅速地变差。
类似地,为了提高多级记录的特性,在导槽的深度Dp和基本单元长度L之间的关系是很重要的。
图33示出了在使用图3的矩形波和图2的双级波进行记录的随机记录中在基本单元长度(L)和导槽深度(Dp)的比率(L/Dp)与SDR值之间的关系。偏置功率大于再现功率1.0mW。所述基本单元长度被固定在0.24微米,并且导槽的深度Dp在25和120微米之间变化。
可以在图33中看出,对于两种介质,SDR在L/Dp的3和8之间显示良好的值,但是在此范围之外,所述值迅速地变差。优选的是,L/Dp在4和7之间。
图34示出了在使用图2的双级波进行记录的随机记录中在记录功率Pf和Pb的比率(Pf/Pb)与SDR值之间的关系。偏置功率大于再现功率1.0mW。在没有串扰的情况下,基本单元长度是0.24微米,最大级标记的整个脉冲时间宽度Wt被设置为50,即将基本单元长度的时间宽度Lt等同地划分为100的一半,并且脉冲宽度的比率Wb/Wf被设置为1/1。
可以在图34中看出,对于两种介质,SDR值在Pf/Pb的0.3和1之间显示良好的值。特别是,SDR值在Pf/Pb的0.4和0.9之间显示较低的值,并且随着所述值变大,记录功率降低。即,记录灵敏度提高。
图35示出了在使用图2的双级波进行记录的随机记录中在最大级标记的脉冲时间宽度Wb和整个脉冲时间宽度(Wt)的比率(Wb/Lt)与SDR值之间的关系。使得偏置功率比再现功率大1.0mW。基本单元长度是0.24微米,整个脉冲时间宽度Wt被设置为将基本单元长度的时间宽度Lt等同地划分为100的一半50,并且记录功率的比率Pf/Pb被设置为1/2。而且,使用图4的分级波形来执行这个试验。
可以在图35中看出,对于两种介质,SDR值在Wb/Wt的0.3和0.8之间显示良好的值。特别是,SDR值在Wb/Wt的0.4和0.7之间显示较低的值,并且随着所述值变大,记录功率减低。即,记录灵敏度提高。
如上所述,即使当本发明的记录方法被应用到除了本发明的11到18的目标介质之外的介质时,所述效果也是大的,并且显示具有相同趋势的效果。
而且,在与本实施例相同的多级记录中,在特征介质内,其中导槽的轨道间距在0.25和0.5微米之间、深度在15和150nm之间、平均槽宽在0.15和0.35微米之间、以及在非记录状态中的反射率在2和50%之间,类似地获得本发明的效果。
按照本发明的另一个方面,参考图38-45描述本发明的另一个实施例。图38示出了按照本发明实施例的光盘装置20的整体配置。光盘装置20例如包括主轴电动机22,用于驱动光盘15的旋转;光学拾取装置23;查找电机21,用于向滑架(sledge)方向驱动光学拾取装置23;激光控制电路24;编码器25;驱动控制电路26;再现信号处理电路28;缓冲RAM 34;缓冲管理器37;接口38;快闪存储器39;CPU 40;以及RAM 41。注意,在图38中所示的箭头指示典型信号和信息的流动,不指示每个被说明块的所有连接。而且,光盘装置20可应用到多级记录类型(多级记录方法),并且用于记录的数据(信息)经过多级处理,诸如经过8级(0-7)处理。而且,将对应于大约405nm波长的信息记录介质例如用作按照本发明的所述实施例的光盘15。
在多级记录方法中,轨道实际上被划分为多个区域(单元),其中,每个区域(单元)在轨道的切线方向上具有预定长度(在本例中被称为长度S),如在图2中例示。在单个单元中存储了多级数据的单个单位(值)。在多级数据的值是1-7的情况下,在所述单元的中心部分形成记录标记,其中,每个记录标记具有对应于多级数据的值的区域。应当注意,当多级数据的值是0时,在所述单元中不形成标记。
因为当记录标记部分的面积变大时反射率降低,因此当多级数据的值是0时,从自光盘15的记录表面的激光的反射中产生的再现信号(RF信号)在最高级(L0),如图39中所示。而且,当多级数据的值是7时,所述再现信号在最低级(L7)。应当注意,当多级数据的值分别是1-6时,再现信号的级是L1-L6。
同时,在所述多级型记录方法中,按照下面给出的公式(1)来计算用于评估记录质量的系数SDR。
SDR=(σm0+σm1+…+σmα-1+σmα)/((1+α)·|R0-Rα|) (1)在此,所述信息被转换为(α+1)个类型的级(m0,m1,…,mα-1,mα)的组合。而且,m0,m1,…,mα+1,mα表示对应的多级数据m0,m1,…,mα-1,mα的再现信号级(R0,R1,…,Rα-1,Rα)的标准偏差。
光学拾取装置23被配置为将激光束辐射在通过主轴电动机22旋转的光盘15的记录表面所形成的螺旋或离心轨道上,并且接收从光盘15的记录表面上反射的光。如图3中所示,光学拾取装置23包括例如光源单元51、准直透镜52、光束分离器54、物镜60、检测透镜58、光检测器PD和驱动单元(聚焦致动器、跟踪致动器,未示出)。
光源单元51包括作为光源的半导体激光器LD,用于发射具有大约405nm波长的激光束。应当注意,从光源单元51辐射的激光的最大强度光束被朝向+X方向。被布置为朝向光源单元51的+X方向的准直透镜52将从光源单元51辐射的激光束准直为大致平行的光。
被布置为朝向准直透镜52的+X方向的光束分离器54将从光盘15反射的光束(返回光束)偏转到-Z方向。被布置为朝向光束分离器54的+X方向的物镜60将通过光束分离器54传输的光束会聚到光盘15的记录表面。
被布置为朝向光束分离器的-Z方向的检测透镜58将被分离的光束(返回光束)会聚到光检测器PD的光接收表面。像在典型的光盘装置中那样,光检测器PD包括多个光接收元件(光检测器元件),用于输出信号,其中包括例如摆动(wobble)信号信息、再现数据信息、聚焦误差信息和跟踪误差信息。
聚焦致动器(未示出)是用于在聚焦方向(物镜60的光轴的方向)上精密地驱动物镜60的致动器。跟踪致动器(未示出)是用于在跟踪方向(与轨道的切线方向垂直的方向)上精密地驱动物镜60的致动器。
接着,简述光学拾取装置23的处理。首先,从光源单元51发射的光束被准直透镜52准直为基本上平行的光。然后,所述被准直的光束变成入射到光束分离器54。然后,通过光束分离器54发射的光束经由物镜60在光盘15的记录表面上被会聚成精细光斑。然后,从光盘15的记录表面反射的光束在物镜60变为基本上平行的光,并且入射到光束分离器54。在返回光束被光束分离器54偏转到-Z方向后,返回光束经由检测透镜58在光检测器PD上被接收。光检测器PD通过对应于所接收的光量而执行光电转换来产生电流信号。所产生的电流信号被输出到再现信号处理电路28。
按照从光检测器PD输出的信号,再现信号处理电路28获得信号,诸如伺服信号(例如聚焦误差信号、跟踪误差信号)、地址信息、同步信号和RF信号。参见图38,所获得的伺服信号被输出到驱动控制电路26,地址信息被输出到CPU 40,同步信号被输出到编码器25。而且,再现信号处理电路28对于RF信号执行诸如解码处理和/或误差检测处理的处理。再现信号处理电路28经由缓冲管理器37在缓冲RAM 34中存储RF信号(在检测到误差的情况下,在校正所述误差之后)。
按照从再现信号处理电路28输出的跟踪误差,驱动控制电路26产生用于驱动跟踪致动器的驱动信号,由此校正在跟踪方向上的物镜的位置偏移。按照从再现信号处理电路28输出的聚焦误差信号,驱动控制电路26产生用于驱动聚焦致动器的驱动信号,由此校正在聚焦方向上的物镜的位置偏移。所产生的驱动信号被输出到光学拾取装置23。光学拾取装置23按照所述驱动信号来执行跟踪控制和聚焦控制。而且,驱动控制电路26也根据CPU 40的指令来产生用于驱动查找电机21的驱动信号和用于驱动主轴电动机22的驱动信号。所述驱动信号分别被输出到查找电机21和主轴电动机22。
缓冲RAM 34暂时存储例如要记录在光盘15中的数据(记录数据)和要从光盘15再现的数据(再现数据)。缓冲管理器37管理缓冲RAM 34的输出和输入数据。
编码器25检索在缓冲RAM 34中存储的记录数据。在对于所检索的记录数据执行了诸如数据调制和增加了误差校正代码的之类的处理之后,编码器25产生写入信号(用于在光盘15上写入的信号)。所产生的写入信号被输出到激光控制电路24。
激光控制电路24控制半导体激光器LD的发射功率。例如,在记录操作中,激光控制电路24根据上述的写入信号、记录条件和半导体激光器LD的发射特性来产生用于驱动半导体激光器LD的驱动信号。
在图49所示的一个例子中,激光控制电路24可以包括驱动信号产生电路24a、调制电路24b、级设置电路24c和寄存器24d。
寄存器24d安装有记录策略信息,其中包括关于光盘15的记录功率和再现功率的功率信息以及关于预热脉冲的信息(下述)。
调制电路24b根据在寄存器24d中存储的记录策略信息、来自编码器25的写入信号和来自再现信号处理电路28的同步信号而产生调制信号。所产生的调制信号被输出到驱动信号产生电路24a。
级设置电路24c根据在寄存器24d中存储的功率信息来产生级信号,用于设置上述调制信号的信号级。所产生的级信号被输出到驱动信号产生电路24a。
驱动信号产生电路24a根据从调制电路24b输出的信号(调制信号)和从级设置电路24c输出的信号(级信号)来产生用于驱动半导体激光器LD的驱动信号。所产生的驱动信号被输出到半导体激光器LD。应当注意,下面说明所产生的驱动信号的进一步的细节。
接口38是用于与上位装置(superordinate apparatus)90(例如个人计算机)进行通信的通信接口。接口38符合诸如ATAPI(AT附加分组接口)、SCSI(小计算机系统接口)和USB(通用串行总线)的标准接口。
快闪存储器39被配置具有程序空间和数据空间。快闪存储器39的程序空间被安装有例如使用由CPU 40可解码的代码所写的程序。快闪存储器39的数据空间被安装有例如记录条件,诸如半导体激光器LD的发射特性、记录功率、和/或记录策略。可以按照例如测试结果、仿真结果、理论计算和对应于每种类型光盘(例如制造商名称、批号)和/或每个记录速度的经验来获得包括所述功率信息和所述记录策略的记录条件。
按照在快闪存储器39的程序空间中存储的程序,CPU 40控制上述部件/元件,并且还在RAM 41和缓冲RAM 34中存储控制所需要的数据。例如,当装载(安装)光盘15时,CPU 40提取对应于光盘15类型的所述功率信息和记录策略信息,并且向寄存器24d传送所提取的信息。
接着,描述在驱动信号产生电路24中产生的驱动信号。所述驱动信号是脉冲信号,它包括预热脉冲的信号,用于将记录层预热到小于初始标记形成温度Tm的温度;以及,主脉冲的信号,用于将记录层加热到不小于初始标记形成温度Tm的温度。所述预热脉冲包括至少一个脉冲,它具有大于光盘15的再现功率(Pr)的功率级和不大于记录功率(Pw)的80%的功率级。主脉冲包括至少一个脉冲,它具有记录功率Pw的功率级。
相对于预热脉冲和主脉冲来预先进行模拟。根据模拟的结果和观察,将最佳形状设置到预热脉冲和主脉冲,以便可以在记录层上精确地形成对应于多级数据的记录标记。关于预热脉冲和主脉冲的最佳形状的信息被包括在上述记录策略信息中。下面说明所述模拟。
模拟中使用的光盘(以下为了方便而称为“虚拟盘”)包括从如图50中所示的入射光线侧开始的顺序提供的衬底、记录层和反射层。参见图51中所示的表格,所述衬底具有1.6的折射率n、0的衰减系数k、1.4的比热C(J/cm3/℃)和0.0021的热传导率K(J/cm/秒/℃);记录层具有15(nm)的膜厚度、2.8的折射率n、0.56的衰减系数k、2.6的比热C(J/cm3/℃)和0.12的热传导率K(J/cm/秒/℃);热绝缘层具有80(nm)的膜厚度、2.3的折射率n、0.0006的衰减系数k、1.7的比热C(J/cm3/℃)和0.01的热传导率K(J/cm/秒/℃);反射层具有100(nm)的膜厚度、0.108的折射率n、2.05的衰减系数k、2.44的比热C(J/cm3/℃)和4.21的热传导率K(J/cm/秒/℃)。
在所述模拟中,被辐射到虚拟盘上的激光束的波长是405nm;单个单元的长度是240nm;在记录层上形成的光点(光束点)的半径是265nm;在记录层上的初始标记形成温度Tm的温度是500℃。
参见图52-53,输入发射脉冲以用于分别向四个单元记录多级数据级“0”“7”、“1”和“0”(以单元A、单元B、单元C和单元D的顺序)。在此,与时间的过去相关联,相对于单元A的中心(被称为“CA”)、单元B的中心(被称为“CB”)和单元C的中心(被称为“CC”)来获得在记录层和热绝缘层之间的界面的温度(以下称为“记录层温度”)的变化。
首先,在光发射脉冲包括两个预热脉冲(Hp1,Hp2)和一个主脉冲(Hm)的情况下描述对应于单个记录标记的单个光发射脉冲。如图54中所示,对于对应于多级数据“7”的记录标记,在0.0ns到61.8ns之间的时段中辐射具有功率1.5mW的第一预热脉冲Hp1,然后在61.8ns到72.0ns之间的时段中辐射具有功率4.0mW的第二预热脉冲Hp2,然后在72.0ns到82.2ns之间的时段中将具有7.0mW功率的主脉冲Hm辐射为记录功率。而且,对于对应于多级数据“1”的记录标记,在82.2ns到115.4ns之间的时段中辐射具有功率1.5mW的第一预热脉冲Hp1,然后在115.4ns到120.0ns之间的时段中辐射具有功率4.0mW的第二预热脉冲Hp2,然后在120.0ns到124.6ns之间的时段中辐射具有7.0mW功率的主脉冲Hm。在这个例子中,第一预热脉冲Hp1的功率(在附图中被指示为“Ph1”)大约是记录功率Pw的21%,第二预热脉冲Hp2(在附图中被指示为“Ph2”)大约是记录功率Pw的57%。注意,时间(ns)从光点中心到达单元A的开始处(顶部)的时刻开始。示例性的模拟结果被示出在图55中。
接着,为了比较的目的,在光发射脉冲仅仅包括一个主脉冲(Hm)的情况下描述对应于单个记录标记的单个光发射脉冲。如图56中所示,对于对应于多级数据“7”的记录标记,在61.8ns到82.2ns之间的时段将具有6.5mW功率的主脉冲Hm辐射为记录功率。而且,对于对应于多级数据“1”的记录标记,在115.4ns到124.6ns之间的时段将具有6.5mW功率的主脉冲Hm辐射为记录功率。除了主脉冲之外,将具有0.5mW功率的激光束辐射为再现功率Pr。图57示出了比较模拟的结果。
在比较图55和57所示的结果中(1)对于图55的CB和CC两者,与图57所示的情况相比,其记录层温度超过初始标记形成温度Tm的时间短;(2)对于图55的CB和CC两者,与图57所示的情况相比,其记录层温度在初始标记形成温度Tm附近的温度上升更快。
这展示出提供预热脉冲将使得精细尺寸的记录标记能够精确地形成和有效地防止抖动(参见图58A和58B)。注意,图58A是在提供了预热脉冲的情况下的单元B的等温图,图58B是在不提供预热脉冲的情况下的单元B的等温图。
接着,通过降低记录功率Pw和仅仅使用主脉冲来执行进一步的模拟,以便使得CB的记录层温度超过初始标记形成温度Tm的时间基本上与在图55中所示的例子中的相同。图59示出了在将记录功率设置为6.0mW的情况下的模拟之一的结果,并且图60示出了在将记录功率设置为5.5mW的情况下的模拟的另一个的结果。两种情况都显示出不仅CB的记录层温度超过初始标记形成温度Tm的时间变得更短,而且CC的记录层温度超过初始标记形成温度Tm的时间也变得更短,由此防止在正常状态中形成多级数据。而且,类似于在图57中所示的结果,存在记录标记的形状的波动将增加的风险,因为在初始标记形成温度附近的温度上升是低的。换句话说,这示出了不能仅仅通过调整记录功率Pw来改善记录质量。
接着,执行另一个模拟,其中,预热脉冲的形状被改变。
如图61中所示,对于对应于多级数据级“7”的记录标记,在61.8ns到71.0ns之间的时段中辐射具有功率5.0mW的第一预热脉冲Hp1,然后在71.0ns到72.0ns之间的时段中辐射具有功率2.0mW的第二预热脉冲Hp2,然后在72.0ns到82.2ns之间的时段将具有功率7.0mW的主脉冲Hm辐射为记录功率。而且,对于对应于多级数据级“1”的记录标记,在115.4ns到119.0ns之间的时段中辐射具有功率5.0mW的第一预热脉冲Hp1,然后在119.0ns到120.0ns之间的时段中辐射具有功率2.0mW的第二预热脉冲Hp2,然后在120.0ns到124.6ns之间的时段辐射具有功率7.0mW的主脉冲Hm。在这个例子中,第一预热脉冲Hp1的功率(在附图中被指示为“Ph1”)大约是记录功率Pw的71%,并且第二预热脉冲Hp2(在附图中被指示为“Ph2”)大约是记录功率Pw的29%。除了主脉冲和预热脉冲之外,具有功率0.5mW的激光束被辐射作为产生再现功率Pr。即,图54是Ph<Ph2的情况,图61是Ph1>Ph2的情况。这个模拟的结果被示出在图62中。
如图62中所示,记录层温度被预热脉冲Hp1提高,然后被预热脉冲Hp2降低,然后再次被主脉冲Hm提高。像在图54中所示的光发射脉冲的结果那样,这个模拟的结果也显示出(1)CB和CC两者的记录层温度在短时间中超过初始标记形成温度Tm,(2)CB和CC两者的记录层温度在初始标记形成温度Tm的附近迅速地上升。特别是,在这种模拟中,与在图54中所示的结果相比较,(1)可以在没有形成记录标记的单元中抑制温度的上升,并且(2)在形成记录标记后冷却速度更快。例如,即使在初始标记形成温度Tm是宽的情况下或者在记录标记的热稳定性不足的情况下,也可以防止抖动和/或SDR的损失。
(第一示例性记录操作)接着,在光盘装置20从上位装置90接收记录请求命令的情况下参见图41说明按照本发明的记录操作的第一个例子。在图41中所示的流程图对应于由CPU 40执行的处理算法的序列。
当光盘装置20从上位装置90接收到记录请求命令时,对应于在图4中所示的流程图的程序(记录操作程序)的顶部地址被设置到CPU 40的程序计数器;由此,开始记录操作。应当注意,当光盘15被设置到光盘装置20时,确定光盘15的类型,并且向诸如激光控制电路24和/或再现信号处理电路28之类的电路传送所述类型。而且,光盘15的类型被预先存储在RAM 41中。
在步骤S401中,通过按照记录速度向主轴电动机22输出驱动信号和向再现信号处理电路28报告从上位装置90接收到记录请求命令而启动主轴电动机22的旋转。另外,CPU 40指令缓冲管理器37在缓冲RAM 34中存储从上位装置90接收到的用户数据(记录数据)。
接着,在步骤S403中,一旦CPU 40确认光盘15以预定的线速度(或角速度)旋转,则将驱动控制电路26的伺服设置为接通。由此,执行上述的跟踪控制和聚焦控制。应当注意,可以总是执行所述跟踪控制和聚焦控制,直到记录操作结束为止。
接着,在步骤S405,CPU 40设置诸如记录功率和记录策略之类的记录条件。对应于光盘15的类型和记录速度,从快闪存储器39的数据空间中提取记录条件。应当注意,在没有找到对应的记录条件的情况下,使用在数据空间中存储的默认记录条件。而且,在记录条件被记录在光盘15中的情况下,可以使用这样的被记录的记录条件。
接着,在步骤S407,在光盘15提供的区域中,按照在步骤S405中设置的记录条件,记录具有相同多级数据的多个测试模式。换句话说,执行测试记录(测试写入)操作。
在此,说明测试区域的尺寸。在本发明的这个实施例中,在单个测试区域中包括的单元的数量β被设置为满足下面给出的公式(1)。
β=A+2(1)在此公式(1)中,当将2R/S的计算结果四舍五入时,A是整数,其中,2R是在再现期间在轨道上形成的光点的点参数(在轨道的切线方向上)。例如,在S=0.24(微米)和2R=0.54(微米)的情况下满足β=5。因此,在这个例子中,在单个测试区域中的单元的数量是5。
在测试区域的每个单元中记录对应于多级数据级“7”的最大标记(参见图42)。即,使用5个多级数据级“7”来形成测试模式。在本发明的所述实施例中,重复地记录三次同一测试模式(参见图43)。应当注意,尽管在测试模式前后提供了具有比光束直径更长长度的未记录空间,如图43所示,但是在测试模式前后可以或不可以提供未记录空间。而且,可以在数据空间的外部(数据空间的内侧或外侧)或数据空间的内部提供测试区域。
接着,在步骤S409中,对于每个测试区域进行记录(参见图43)。
接着,在步骤S411,CPU 40在对应于每个单元的中心位置的时序(timing)(T1-T5)采样测试区域的再现信号,并且检测每个单元的信号级(参见图44A-44C)。
接着,在步骤S413中,检测未记录空间的信号级。
接着,在步骤S415,根据下面给出的公式(2)来计算用于评估测试区域的再现信号的基准值Q。
Q=|DR|/{γ·(α-1)} (2)在此,“DR”表示在未记录空间的再现信号级和其中记录了最大标记的空间的再现信号级之间的差;“α”表示多级数据的值(在这个例子中为8);以及“γ”表示不小于1的值(优选的是2≤γ≤100)。
在本发明的这个实施例中,如果在测试区域中记录的多级数据是级7(对应于最大标记)和在测试区域之间提供了未记录空间,则可以从未记录空间的再现信号和测试区域的再现信号中获得DR。
而且,虽然可以通过提高γ的值来改善记录质量,但是如果γ的值太大则可能过量地执行评估。因此,对应于光盘15的类型和光盘装置20的特性来确定γ的值。即,γ是定义再现级的可允许差异(分散)极限的值(系数)。例如,在单个测试区域中的单元的数量β是相当大的情况下(例如100或更大),关于再现信号级的差异量的检测数据是高度可靠的。因此,γ可以满足关系式γ1。另一方面,在单个测试区域中的单元数量β是相当小的情况下(例如小于100),关于再现信号级的差异量的检测数据具有不足的可靠性。因此,优选的是,γ满足关系式γ≥2。在本发明的所述实施例中,γ的值通过预先进行试验等而获得,并且被存储在快闪存储器39中。应当注意,在γ的值被记录在光盘15中的情况下,可以选择性地使用该记录值。
接着,在步骤S417中,从每个测试区域获得信号级的最大值和最小值。但是,对于顶部(最前)测试区域和底部(最后)测试区域,在获得信号级中,不使用对应于具有通过下舍入R÷S之计算结果所获得值的单元的数据。在这种情况下,当通过下舍入R÷S的计算结果而获得的值是1时,从在中间的三个单元的数据即对应于时刻T2、T3和T4的采样数据中获得信号级的最大值和最小值。在本发明的这个实施例中,因为记录了三个测试模式,因此获得所述三个最大值和三个最小值。因此,将所述三个最大值的平均设置为新的最大值,将所述三个最小值的平均设置为新的最小值。然后,计算在新设置的最大值和新设置的最小值之间的差(δ)。应当注意,在所述最大值和所述最小值中不包括由于缺陷等而导致的异常值。
在步骤S419中,CPU 40确定是否差δ小于或等于基准值Q。
在再现信号级是相当大地倾斜(信号级变化)的情况下(例如如图44B和44C中那样),差δ大于基准值Q(步骤S419中的否);由此操作进行到步骤S421。即,再现信号级的大倾斜指示符号间干扰量依据记录位置而不同。
在步骤S421中,CPU 40相对于基准值Q对应于差δ来调整/改变记录功率和记录策略的至少一个。操作返回到步骤S407。
重复步骤S407-S412,直到确定基准值Q不小于差δ(步骤S419中的是)。
在再现信号级是基本上平坦的情况下(例如如在图44A中那样),差δ不大于基准值Q(步骤419中的是);由此操作进行到步骤S423。即,基本上平坦的再现信号级指示符号间干扰量是均匀的,而与记录位置无关。
在步骤S423,CPU 40确定最适合的记录功率和记录策略。所确定的记录功率和记录策略的信息被报告到激光控制电路24。因此,激光控制电路24产生适当的驱动信号。
在步骤S425中,CPU 40引导通过光盘1记录所计算的基准值的信息。
接着,在步骤S427中,CPU 40指令驱动控制电路26在目标位置之前形成光点。因此,执行光学拾取装置23的寻找移动。应当注意,在不需要寻找移动的情况下可以跳过这个处理。
接着,在步骤S429中,CPU 40允许记录用户数据。因此,经由诸如编码器25、激光控制电路24和光学拾取装置23之类的上述部件按照适当的记录条件来在光盘15中记录用户数据。
接着,在步骤S431中,CPU 40确定是否完成了用户数据的记录。如果未完成用户数据的记录,则将记录的完成确定为否(步骤S431中的否)。在预定时间过去后,CPU 40再次确定是否完成了用户数据的记录。如果完成了用户数据的记录,则将记录的完成确定为肯定(步骤S431中的是),由此操作进行到步骤S433。
在步骤S433中,CPU 40指令驱动控制电路26将伺服设置为关闭。随后,记录操作结束。
因此,在按照本发明的上述实施例的光盘装置20中,可以通过使用CPU40和用CPU 40来执行上述的程序处理而获得测试写入部分(测试记录部分)和获得部分(记录条件获得部分)及其功能。就是说,可以以在图41中所示的步骤S407来实现测试写入部分,并且可以以在图41中所示的步骤S409-S423来实现所述记录条件获得部分。应当注意,可以部分地或全部地以硬件的形式来获得通过以CPU 40来执行程序的处理而获得的部分。
而且,通过编码器25、激光控制电路24、光学拾取装置23、CPU 40和由CPU 40执行的程序来获得处理装置及其功能。
而且,按照本发明的实施例,可以使用在快闪存储器39中存储的程序中包括的上述记录操作程序来执行本发明的程序。即,使用对应于在图41中所示的步骤S407中的处理的程序来执行测试写入过程(测试记录过程),可以使用对应于在图41中所示的步骤S409-S423的处理的程序来执行获得过程(记录条件获得过程),以及可以使用对应于在图41中所示的步骤S429的处理的程序来执行记录过程。
而且,可以通过执行上述记录操作来实现本发明的记录条件确定方法和记录方法。即,可以使用在图41中所示的步骤S407的处理来实现记录条件确定方法的第一步骤,使用步骤S407-S423的处理来实现所述记录条件确定方法的第二步骤,以及使用在图41中所示的步骤S429来实现所述记录方法的记录步骤。
在按照本发明的所述实施例的光盘装置20中,在记录用户数据的处理之前执行测试写入处理。在测试写入处理中,以使得测试区域的长度大于在再现期间在轨道上形成的光点的点直径的方式来在预定的测试区域中连续地测试写入(测试记录)相同(等同)的多级数据级。因此,当在测试区域中的再现信号的最大值和最小值之间的差变得不大于基准值Q时获得所述记录功率和记录策略。如果测试区域具有比光点直径更大的长度并且在测试区域中写入多个相同的多级数据级,则可以在测试区域的再现信号中清楚地指示(识别)符号间干扰的影响。因此,所获得的记录功率和记录策略是用于当存在小的符号间干扰的影响的情况下的记录条件。这使得可以确定适合于在光盘中记录多级信息(三级或更多级)的情况的记录条件。
而且,由于使用对应于符号间干扰的影响是小的情况下的记录条件来在光盘中记录信息,因此可以以高记录质量在光盘中记录3级或更多级的多级信息。
而且,因为使用在测试区域中的再现信号来计算基准值Q,因此可以以足够的精确度来评估符号间干扰的影响。
而且,因为所计算的基准值Q被记录在光盘15中,因此当重新安装光盘15时可以重新使用基准值Q。
应当注意,按照本发明的上述实施例,虽然单个测试区域包括5个单元,但是在单个测试区域中的单元的数量不限于5。单个测试区域可以包括除了5个之外的单元,只要所述单元的数量不小于β的值。例如,图45A和45B示出了在单个测试区域中包括10个单元(单元A-J)的情况。图45A示出了在记录功率和记录策略两者都是合适的情况下的再现信号。图45B示出了在记录功率和记录策略两者都是不适合的情况下的再现信号。
同时,在单个测试区域包括三个单元(即小于β的值的单元)的情况下,在采样时刻T1和T3的信号级未被充分地降低,如在图47A和47B中所示。因此,虽然在每个单元(单元A-C)中形成相同(等同)的记录标记,但是再现信号级不相同。因此,不能充分地评估是否记录功率和记录策略是适当的。
而且,虽然重复三次相同的测试区域的形成,但是可以一次性选择性地形成测试模式。而且,可以对应于期望的精度和/或可允许的处理时间来修改测试模式的形成。
在本发明的上述实施例的光盘15中,当记录标记的面积增加时,再现信号的信号级变小。或者,当记录标记的面积增加时,光盘15的再现信号的信号级可能变大。
本发明的上述实施例描述了信息(数据)被多级到8级(0-7)的情况。但是,所述信息(数据)可以被多级到其他级,只要所述级是3级或更多。
而且,虽然本发明的上述实施例描述了S=0.24和2R=0.54微米的情况,但是可以将其他值应用到“S”和/或“2R”。
而且,上述实施例描述了在单元中形成具有对应于多级数据的区域的记录标记的情况。或者,可以在单元中形成具有对应于多级数据的深度的记录标记。而且,在单元中可以选择性地形成具有对应于多级数据的面积和深度的记录标记。
而且,上述实施例描述了通过涉及由使用公式(2)而获得的基准值Q来确定记录功率和记录策略的情况。或者,可以通过涉及通过使用以经验获得的值来划分未记录空间的再现信号级而获得的基准值来确定记录功率和记录策略。
(第二示例性记录操作)虽然按照本发明的上述实施例基于在再现信号级的最大值和最小值之间的差来确定记录功率和记录策略的适当性,但是所述确定可以选择性地基于再现信号级的平均值。参见图48中所示的流程图来描述在这种情况下的CPU40的操作和处理。
在图48中所示的步骤S501-S511的前面的步骤与在图41中所示的步骤S401-S411相同。
在步骤S513中,计算在步骤S511中检测的再现信号的平均值m。但是,相对于顶部(最前)的测试区域和底部(最后)的测试区域,在计算平均值m中不使用对应于具有小于R/S的最大整数值的单元的数据。在这种情况下,从在中间的三个单元的数据即对应于时刻T2、T3和T4的采样数据中获得平均值m。
接着,在步骤S515中,确定是否平均值m不小于预定下限和是否平均值m不大于预定上限(下限≤m≤上限)。如果平均值m等于下限和上限的任何一个或在其间,则确定为肯定(步骤S515中的是),由此操作进行到步骤S517。
接着,以与上述步骤S413-S417相同的方式来执行步骤S517-S521,其中,计算基准值Q和在再现信号的最大值和最小值之间的差δ。
接着,在步骤S523中,确定是否所述差δ不大于(即等于或小于)基准值Q。如果所述差δ大于基准值Q则确定为否定,由此操作进行到步骤S525。
在步骤S525,执行与步骤S421中相同的处理。随后,操作返回到步骤S507。
应当注意,如果平均值m小于下限或大于上限,则在步骤S515中确定为否定(步骤S515中的否)。随后,操作进行到步骤S525。
而且,在步骤S523中,如果差δ不大于基准值Q则确定为肯定(步骤S523中的是)。随后,操作进行到步骤S527。
以与在上述步骤S423-S429相同的方式来执行步骤S527-S533。
接着,在步骤S535中,CPU 40确定是否完成了用户数据的记录。如果用户数据的记录未完成,则将记录的完成确定为否定(步骤S535中的否)。在预定时间过去后,CPU 40再次确定是否完成了用户数据的记录。如果完成了用户数据的记录,则将记录的完成确定为肯定(步骤S535中的是)。随后,操作进行到步骤S537。
在步骤S537,CPU 40指令驱动控制电路26将伺服设置为关闭。随后,结束记录操作。
与本发明的记录操作的上述实施例同样,这个记录操作的改进例子也提供了在记录用户数据中的适当记录条件。应当注意,可以在通过涉及平均值m而执行的确定(步骤S515)之前执行通过涉及差δ而执行的确定(步骤S523)。
在本发明的记录操作的上述实施例和记录操作的改进例子中,作为对于涉及在再现信号级的最大值和最小值之间的差δ的替代,可以通过涉及在再现信号级的最大值和再现信号级的平均值之间的差、在再现信号级的最小值和再现信号级的平均值之间的差或者再现信号级的标准偏差来执行适当的记录功率和记录策略的确定。但是,在这种情况下,使用与上述基准值Q不同的基准值。
或者,可以根据下述的至少一个来执行适当记录功率和记录策略的确定第一测试区域的再现信号级(平均值,被称为再现信号级S1)、第二测试区域的再现信号级(平均值,被称为再现信号级S2)或者在再现信号级S1和再现信号级S2之间的差(绝对值),其中,在第一测试区域中测试写入多级数据级(多级数据值)1,在第二测试区域中测试写入多级数据级7。应当注意,所述基准值可以是在快闪存储器39的数据空间中存储的值和/或被记录到光盘15的值。
在以各种方法多次执行适当记录功率和记录策略的确定的情况下,可以改变执行所述确定的顺序。
在本发明的记录操作的上述实施例和记录操作的改进例子中,通过涉及未记录区域的再现信号级和测试区域的再现信号级来每次计算基准值Q。但是,通过使用未记录区域的再现信号级和其中记录了多级数据级7的区域的再现信号级来预先选择性地计算基准值Q。而且,在光盘15中记录了基准值Q的情况下,可以使用被记录的基准值。而且,用于指示光盘15的类型和对应基准值Q的表格可以预先形成和存储在快闪存储器39中。在这种情况下,从所述表格提取(选择)对应于光盘15的类型的基准值Q。
在本发明的记录操作的上述实施例和记录操作的改进例子中,虽然多级数据级7被用作在测试模式中包括的多级数据级,但是也可以选择性地使用其他的多级数据级1-7。但是,在多级数据级是多级数据1-6的任何一个的情况下,使用预先获得的基准值Q。
而且,通过预先在用户数据中插入测试模式,在可以进行记录功率和记录策略的调整的同时可以记录用户数据。即,这允许所谓的OPC运行。在本发明的上述实施例中,在多级数据级是0的情况下,不形成记录标记。但是,在多级数据级是0的情况下,可以选择性地形成小于对应于多级数据级1的记录标记的记录标记。
在本发明的上述实施例中,在快闪存储器39中记录本发明的程序。但是,本发明的程序可以选择性地被记录在其他的记录媒体中(例如CD、磁光盘、存储卡、USB存储器、软盘)。在这种情况下,本发明的程序经由对应于记录介质的再现装置(或专用接口)而被安装在快闪存储器39中。本发明的程序也可以经由网络(例如局域网、内联网、因特网)被传送到快闪存储器39。换句话说,可以以任何方式来提供本发明的程序,只要它被存储在快闪存储器39中。
在本发明的上述实施例中,光盘15是可应用到具有大约405nm波长的激光束的信息记录介质。但是,可以选择性地使用其他的信息记录介质,诸如市售的一次写入多次读取类型的信息记录介质或可重写的信息记录介质。
(第三示例性记录操作)接着,将在光盘装置20从上位装置90接收记录请求命令的情况下参见图63来说明按照本发明实施例的记录操作的第三个例子。图63中所示的流程图对应于由CPU 40执行的处理算法的序列。
当光盘装置20从上位装置90接收到记录请求命令时,将对应于在图63中所示的流程图的程序(记录操作程序)的顶部地址设置到CPU 40的程序计数器;由此开始记录操作。应当注意,当将光盘15设置到光盘装置20时,确定光盘15的类型,并且将所述类型发送到诸如激光控制电路24和/或再现信号处理电路28之类的电路。而且,预先在RAM 41中存储光盘15的类型。而且,在这个例子中,对应于光盘15的功率信息和记录策略信息已经被发送到寄存器24d。
在步骤S1401中,通过按照记录速度向主轴电动机22输出驱动信号和向再现信号处理电路28报告来自上位装置90的记录请求命令的接收来启动主轴电动机22的旋转。另外,CPU 40指令缓冲管理器37在缓冲RAM 34中存储从上位装置90接收到的用户数据(记录数据)。
接着,在步骤S1403中,一旦CPU 40确认光盘15以预定的线速度(或角速度)旋转,则将驱动控制电路26的伺服设置为接通。由此,执行上述的跟踪控制和聚焦控制。应当注意,可以总是执行所述跟踪控制和聚焦控制直到记录操作结束。
在步骤S1405,CPU 40指令驱动控制电路26在目标区域之前的位置形成光点。因此,执行光学拾取装置23的查找操作。在不需要任何查找操作的情况下,可以跳过这个处理。
在步骤S1407,CPU 40允许记录用户数据。以上述方式,经由例如编码器25、激光控制电路24和光学拾取装置23来向记录层记录对应于用户数据的记录标记。即,从光学拾取装置23辐射包括预热脉冲和主脉冲的光发射脉冲,以用于向光盘15记录单个记录标记。
接着,在步骤S1409,CPU 40确定是否完成了用户数据的记录。如果未完成用户数据的记录,则将记录的完成确定为否(步骤S1409中的否)。在预定时间过去后,CPU 40再次确定是否完成了用户数据的记录。如果完成了用户数据的记录,则将记录的完成确定为肯定(步骤S1409中的是),由此操作进行到步骤S1411。
在步骤S1411中,CPU 40指令驱动控制电路26将伺服设置为关闭。随后,记录操作结束。
通过使用包括激光控制电路24、CPU 40和由CPU 40执行的程序的按照本发明实施例的光盘装置20来执行记录操作的第三个例子。而且,通过执行记录操作的第三例子来执行本发明的记录操作。
如上所述,在相对于记录操作第三个例子的光盘装置20中,通过激光(激光束)的脉冲光发射来在光盘(可记录光盘)15的记录层上形成标记(记录标记)。当温度达到预定温度(即初始标记形成温度)时启动标记的形成。在按照本发明实施例的记录方法中,首先,通过向光盘15上辐射作为预热脉冲的至少一个单个脉冲,将记录层预热到小于初始标记形成温度的温度。所述预热脉冲具有大于光盘15的再现功率和小于光盘15的记录功率(例如光盘15的记录功率的80%或更少)的功率(功率级)。然后,通过向光盘15上辐射作为主脉冲的至少一个单个脉冲,将记录层加热到等于或大于初始标记形成温度的温度。所述主脉冲具有与光盘15的记录功率(功率级)相同的功率(功率级)。如果使用预热脉冲来预先加热(预热)记录层,则记录层的温度迅速地上升到等于或大于初始标记形成温度的温度。这使得在向记录层的温度等于或大于初始标记形成温度的区域进行记录时能够进行精确控制,并且使得即使在记录标记小于激光(激光束)的光束直径的情况下也在形成记录标记的形状中能够进行精确控制。因此,可以以满意的精度来在光盘15(可记录光盘)的记录层上形成记录标记。因此,可以以高记录质量来向光盘(可记录光盘)15记录数据(信息)。
参考表示在记录层温度和从脉冲辐射启动开始的过去时间之间的关系的图64A-64B,其中记录层温度突然改变的单一(singular)点位于其中记录层的温度小于初始标记形成温度的区域,这是因为,在使用预热脉冲加热到小于初始标记形成温度的温度之后,使用主脉冲来将记录层加热到等于或大于初始标记形成温度的温度。应当注意,图64C示出了在不辐射预热脉冲的情况下在记录层温度和从启动脉冲辐射开始的过去时间之间的关系。而且,通过在使用主脉冲将记录层加热到等于或大于初始标记形成温度的温度之前使用预热脉冲将记录层预热到小于初始标记形成温度的温度,可以防止在其中记录层温度大于初始标记形成温度的区域提供所述单个点。应当注意,图64D示出了在其中记录层温度大于初始标记形成温度的区域提供了所述单个点的情况。
应当注意,虽然在本发明的上述实施例中将预热脉冲描述为包括两个脉冲(第一脉冲和第二脉冲),但是本发明的预热脉冲可以选择性地是包括例如单个脉冲的预热脉冲。
而且,虽然使用大于在图61的例子中所示的预热脉冲Hp2的功率级Ph1来设置预热脉冲Hp1,但是可以选择性地使用大于如图67中所示的预热脉冲Hp1的功率级Ph1的功率级Ph2来设置所述预热脉冲Hp2。
而且,可以在预热脉冲的降低时段将预热功率的功率级降低到再现功率级Pr,如图68中所示。
而且,可以在主脉冲的降低时段将主功率的功率级降低到0功率级,如图69中所示。
虽然在本发明的上述实施例中将主脉冲描述为包括单个脉冲,但是本发明的主脉冲可以选择性地例如是包括多于单个脉冲的主脉冲。即,所述主脉冲可以选择性地包括多个脉冲。
虽然本发明的上述实施例描述了信息(数据)被多级化为8个级(0-7)的情况,但是所述信息(数据)可以选择性地被多级化为除了8级之外的其他级。
本发明的上述实施例描述了当多级数据的值(级)是0时不形成记录标记的情况。但是,当多级数据的值(级)是0时,可以选择性地将记录标记形成为对应于多级数据1的记录标记。
虽然本发明的上述实施例描述了记录标记的区域对应于多级数据而不同的情况,但是记录标记的深度例如可以选择性地对应于多级数据而不同。在这种情况下,当多级数据是0时,所述记录标记可以选择性地被形成为具有比对应于多级数据1的记录标记的深度浅的深度的记录标记。而且,记录标记的面积和深度两者可以对应于多级数据而不同。在这种情况下,当多级数据是0时,形成记录标记的面积和深度,其具有比对应于1的记录标记小的面积和深度。
而且,虽然本发明的上述实施例描述了使用多级数据的情况,但是也可以使用二进制化的数据。在这种使用二进制化的数据的情况下,可以仅仅对应于具有最短长度(最短标记)的记录标记而辐射预热脉冲,如图70-72中所示。
在本发明的上述实施例中,光学拾取装置被提供有单个半导体激光器。但是,所述光学拾取装置可以选择性地被提供有多个半导体激光器,其发射具有不同波长的光束。例如,具有多个半导体激光的光学拾取装置可以包括至少一个半导体激光器,它发射具有大约405nm波长的光束;半导体激光器,它发射具有大约660nm的波长的光束;半导体激光器,它发射具有大约700nm的波长的光束。即,本发明的光盘装置可以是可应用到各种标准的光盘的光盘装置。在这种情况下,可以以任何方式来使用各种光盘,只要所述光盘之一可应用到多级记录类型。
而且,本发明不限于这些实施例,而是,可以在不脱离本发明的范围的情况下进行改变和修改。
本申请基于分别在2004年4月19日、2004年5月27目和2004年5月27日在日本专利局申请的日本优先权申请第2004-123492、2004-157066和2004-157068号,其整个内容通过引用而被并入在此。
权利要求
1.一种记录和再现方法,用于在/从包括导槽和记录层的光记录介质上记录/再现数据,所述记录/再现方法包括步骤通过将激光辐射时间和激光辐射强度的至少一个调制为两个或多个值来向光记录介质上辐射激光束;其中,将再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率Pbi/Pr设置到不小于0.5的值;其中,通过总是提供具有功率级的激光束来记录数据,该功率级包括被加到偏置功率(Pbi)的再现功率(Pr)。
2.一种记录/再现方法,用于在/从包括导槽和记录层的光记录介质上记录/再现多级数据,所述记录/再现方法包括步骤向光记录介质上辐射激光束,用于记录/再现多级数据;其中,在下述条件下记录该多级数据在激光束中心强度的1/e2的激光束直径(D)与多级记录标记的记录单位的长度(L)的比率D/L满足关系式1<D/L,多级记录标记的记录单位是基本单元;其中,再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率Pbi/Pr被设置到不小于0.5的值;其中,通过总是提供具有功率级的激光束来记录数据,该功率级包括被加到偏置功率(Pbi)的再现功率(Pr)。
3.按照权利要求2的记录/再现方法,其中,通过使用下述策略来执行记录在最大级标记的整个脉冲时间宽度(Wt)和基本单元长度的时间宽度(Lt)之间的比率Wt/Lt满足关系式0.3≤Wt/Lt≤0.8。
4.按照权利要求3的记录/再现方法,其中,在下述条件下的光记录介质上执行记录,其中导槽具有0.25-0.5微米范围的轨道间距、深度(Dp)范围是15-150nm、平均槽宽度(Wg)的范围是0.15-0.35微米,所述光记录介质的非记录区域的反射率是2-50%,其中,所述激光束是具有不大于450nm的波长的蓝色激光。
5.按照权利要求4的记录/再现方法,其中,导槽的平均槽宽(Wg)和记录单位的长度(L)的比率Wg/L满足关系式0.7≤Wg/L≤1.5。
6.按照权利要求5的记录/再现方法,其中,记录单位的长度(L)和导槽的深度(Dp)的比率L/Dp满足关系式3≤L/Dp≤8。
7.按照权利要求6的记录/再现方法,其中,使用包括至少两个级的不同记录功率的策略来执行记录。
8.按照权利要求7的记录/再现方法,其中,所述记录功率包括两个级,并且,使用下述策略来执行记录前半部分的记录功率(Pf)和后半部分的记录功率(Pb)的比率Pf/Pb满足关系式0.3≤Pf/Pb≤1。
9.按照权利要求8的记录/再现方法,其中,所述记录功率包括两个级,并且使用下述策略来执行记录脉冲时间宽度(Wb)和最大级标记的后半部分的记录功率的整个脉冲时间宽度(Wt)的比率Wb/Wt满足关系式0.3≤Wb/Wt≤0.8。
10.按照权利要求9的记录/再现方法,其中,执行记录,由此,前半部分的记录功率(Pf)和后半部分的记录功率(Pb)的转换点对应于基本单元的中心。
11.按照权利要求1的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,所述光记录介质具有位于衬底之上的包括R和Q的每个元素的RO层和有机材料的薄层,其中,R包括从包括Y、B、I、In和镧系元素的组中选择的至少一个元素,其中O代表氧。
12.按照权利要求11的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,其中,RO膜包括从下组选择的至少一个元素M所述组包括Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb。
13.按照权利要求11的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,所述光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少RO膜、有机材料薄膜和反射层的层。
14.按照权利要求11的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,所述光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少反射层、有机材料的薄膜、RO层和覆盖层的层。
15.按照权利要求1的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,所述光记录介质至少具有在衬底之上的RO层和介电层,所述RO层包括R和O的每个元素,所述介电层具有作为主要成分的ZnS,其中,R包括从包括Y、B、I、In和镧系元素的组中选择的至少一个元素,其中O表示氧。
16.按照权利要求15的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,其中,RO膜包括从下组选择的至少一个元素M所述组的构成包括Al、Cr、Mn、Sc、In、Ru、Rh、Co、Fe、Cu、Ni、Zn、Li、Si、Ge、Zr、Ti、Hf、Sn、Pb、Mo、V和Nb。
17.按照权利要求15的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,所述光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少RO膜、介电层和反射层的层,所述介电层具有作为主要成分的ZnS。
18.按照权利要求15的记录/再现方法,其中,在光记录介质上执行记录,所述光记录介质的构成是依序在其衬底上的至少反射层、介电层、RO层和覆盖层的层,所述介电层具有作为主要成分的ZnS。
19.一种记录条件确定方法,用于确定用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据的记录条件,所述记录条件确定方法包括步骤a)在多个测试区域中写入具有相同值的多个多级数据级,每个测试区域具有在与轨道相切的线的方向上的指定长度,所述指定长度大于在轨道上形成的光点的点直径;和b)按照从测试区域产生的再现信号的级来获得适当的记录功率和记录策略。
20.按照权利要求19的记录条件确定方法,其中,当在再现信号的级的最大值和最小值之间的差不大于参考值时获得适当的记录功率和记录策略。
21.按照权利要求20的记录条件确定方法,其中,所述参考值被记录在光盘中。
22.按照权利要求20的记录条件确定方法,其中,所述方法还包括步骤c)确定光盘的类型;其中,按照光盘的类型从预定值选择参考值。
23.按照权利要求20的记录条件确定方法,其中,所述参考值包括通过计算公式{|DR|/{γ(α-1)}}而获得的值,其中,α是不小于3的多级数据的值,DR是在未记录区域的再现信号级和其中记录了最大标记的区域的再现信号级之间的差,γ是不小于1的值。
24.按照权利要求23的记录条件确定方法,其中,所述多级数据包括对应于最大标记的多级数据,其中,通过涉及从测试区域产生的再现信号来获得所述参考值。
25.按照权利要求19的记录条件确定方法,其中,当再现信号的级的平均值落入预定范围时获得适当的记录功率和记录策略。
26.按照权利要求19的记录条件确定方法,其中,当在再现信号的级的最大值和再现信号的级的最小值的至少一个与再现信号的级的平均值之间的差不大于预定参考值时获得适当的记录功率和记录策略。
27.按照权利要求19的记录条件确定方法,其中,在测试区域中记录的多级数据级的数量被设置为满足公式β=A+2其中,β表示在测试区域中记录的多级数据级的数量,其中,A表示当上舍入2R÷S的计算结果时的整数,其中,2R表示光点的点直径,其中,S表示测试区域的长度。
28.按照权利要求27的记录条件确定方法,其中,通过分别省略通过下舍入R÷S的计算结果而获得的最前测试区域和最后测试区域的多级值,得到从测试区域产生的再现信号的级。
29.一种用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据的记录方法,所述记录方法包括步骤通过使用在权利要求1中获得的适当的记录功率和记录策略来在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据。
30.一种用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据的光盘装置,所述光盘装置包括写入部分,用于在多个测试区域中写入具有相同值的多个多级数据级,每个测试区域具有在与轨道相切的线的方向上的指定长度,所述指定长度大于在轨道上形成的光点的点直径;获得部分,用于按照从测试区域产生的再现信号的级来获得适当的记录功率和记录策略;以及记录部分,用于通过使用所获得的记录功率和记录策略来在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据。
31.按照权利要求30的光盘装置,其中,当在再现信号的级的最大值和最小值之间的差不大于参考值时获得适当的记录功率和记录策略。
32.按照权利要求31的光盘装置,其中,所述参考值被记录在光盘中。
33.按照权利要求31的光盘装置,还包括确定部分,用于确定光盘的类型;其中,按照光盘的类型从预定值选择参考值。
34.按照权利要求31的光盘装置,其中,所述参考值包括通过计算公式{|DR|/{γ-(α-1)}}而获得的值,其中,α是不小于3的多级数据的值,DR是在未记录区域的再现信号级和其中记录了最大标记的区域的再现信号级之间的差,γ是不小于1的值。
35.按照权利要求34的光盘装置,其中,所述多级数据包括对应于最大标记的多级数据,其中,通过涉及从测试区域产生的再现信号来获得所述参考值。
36.按照权利要求35的光盘装置,其中,所述记录部分进一步在光盘中记录所获得的参考值。
37.按照权利要求30的光盘装置,其中,当再现信号的级的平均值落入预定范围时获得适当的记录功率和记录策略。
38.按照权利要求30的光盘装置,其中,当在再现信号的级的最大值和再现信号的级的最小值的至少一个和再现信号的级的平均值之间的差不大于预定参考值时获得适当的记录功率和记录策略。
39.按照权利要求30的光盘装置,其中,在测试区域中记录的多级数据级的数量被设置为满足公式β=A+2,其中,β表示在测试区域中记录的多级数据级的数量,其中,A表示当上舍入2R÷S的计算结果时的整数,其中,2R表示光点的点直径,其中,S表示测试区域的长度。
40.按照权利要求39的光盘装置,其中,通过分别省略通过下舍入R÷S的计算结果而获得的最前测试区域和最后测试区域的多级值,得到从测试区域产生的再现信号的级。
41.一种用于光盘装置的程序,所述光盘装置可用于在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据,所述程序包括写入处理,用于在多个测试区域中写入具有相同值的多个多级数据级,每个测试区域具有在与轨道相切的线的方向上的指定长度,所述指定长度大于在轨道上形成的光点的点直径;获得处理,用于按照从测试区域产生的再现信号的级来获得适当的记录功率和记录策略;以及记录处理,用于通过使用所获得的记录功率和记录策略来在光盘的记录表面的轨道上记录多级数据。
42.一种计算机可读记录介质,包括权利要求41所述的程序。
43.一种用于在光盘的记录层上记录数据的记录方法,所述记录方法包括步骤a)通过向光盘上辐射至少单个预热脉冲,将记录层预热到小于初始标记形成温度的温度,所述预热脉冲具有大于光盘的再现功率和小于光盘的记录功率的功率级;b)通过向光盘上辐射至少单个主脉冲,将记录层加热到等于或大于所述初始标记形成温度的温度;所述主脉冲具有与光盘的记录功率相同的功率级。
44.按照权利要求43的记录方法,其中,所述预热脉冲具有不大于记录功率的80%的功率级。
45.按照权利要求43的记录方法,其中,所述预热脉冲包括第一脉冲和第二脉冲,其中,所述第一脉冲具有与第二脉冲的功率级不同的功率级。
46.按照权利要求45的记录方法,其中,所述第一脉冲和所述第二脉冲之一具有不大于记录功率的40%的功率级。
47.按照权利要求43的记录方法,其中,在光盘中记录的数据包括二进制化数据和具有三值或更多值的多级数据的至少一个。
48.按照权利要求47的记录方法,其中,当被记录到光盘的数据是二进制化数据时,当在记录层上形成的标记中的标记是最短时执行步骤a)。
49.按照权利要求43的记录方法,其中,所述主脉冲包括至少单脉冲。
50.按照权利要求43的记录方法,其中,所述记录层的温度在达到初始标记形成温度之前具有温度突变的点。
51.按照权利要求50的记录方法,其中,记录层的温度没有在记录层的温度不小于初始标记形成温度之后温度突变的点。
52.一种光盘装置,用于在光盘的记录层上记录数据,所述光盘装置包括光学拾取装置,用于通过使用脉冲发射来辐射激光;预热部分,用于通过向光盘上辐射至少单个预热脉冲而将记录层预热到小于初始标记形成温度的温度,所述预热脉冲具有大于光盘的再现功率和小于光盘的记录功率的功率级;加热部分,用于通过在光盘上辐射至少单个主脉冲而将记录层加热到等于或大于初始标记形成温度的温度,所述主脉冲具有与光盘的记录功率相同的功率级。
53.按照权利要求52的光盘装置,其中,所述预热脉冲具有不大于记录功率的80%的功率级。
54.按照权利要求52的光盘装置,其中,所述预热包括第一脉冲和第二脉冲,其中,所述第一脉冲具有与第二脉冲的功率级不同的功率级。
55.按照权利要求54的光盘装置,其中,所述第一脉冲和所述第二脉冲之一具有不大于记录功率的40%的功率级。
56.按照权利要求52的光盘装置,其中,在光盘中记录的数据包括二进制化数据和具有三值或更多值的多级数据的至少一个。
57.按照权利要求56的光盘装置,其中,当被记录到光盘的数据是二进制化数据时,当在记录层上形成的标记中的标记是最短时执行所述预热。
58.按照权利要求52的光盘装置,其中,所述主脉冲包括至少单脉冲。
59.按照权利要求52的光盘装置,其中,所述记录层的温度在达到初始标记形成温度之前具有温度突变的点。
60.按照权利要求59的光盘装置,其中,记录层的温度没有在记录层的温度不小于初始标记形成温度之后温度突变的点。
全文摘要
本发明公开了一种记录和再现方法,用于在/从包括导槽和记录层的光记录介质上记录/再现数据。所述记录/再现方法包括步骤通过将激光辐射时间和激光辐射强度的至少一个调制为两个或多个值来向光记录介质上辐射激光束;其中,将再现功率(Pr)和偏置功率(Pbi)的比率Pbi/Pr设置到不小于0.5的值;其中,通过总是提供具有功率级的激光束来记录数据,所述功率级包括被加到偏置功率(Pbi)的再现功率(Pr)。
文档编号G11B7/125GK1942936SQ20058001181
公开日2007年4月4日 申请日期2005年4月18日 优先权日2004年4月19日
发明者笹登, 林嘉隆, 藤井俊茂 申请人:株式会社理光
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