存储介质，再现方法和记录方法

专利名称：存储介质，再现方法和记录方法
技术领域：
本发明涉及例如光盘这样的存储介质，再现方法和存储介质的记录方法。
背景技术：
在例如多媒体数码光盘中，烧录区，系统导入区，连接区，数据导入区和数据区是从其内部的外围侧分配的。标准DVD上的识别信息记录在烧录区中。日本专利No. 330895(图2)中描述了数据结构。这里，只存在一个BCA数据区，被一个BCA前导部分和一个BCA后同步指令部分包围。在传统光盘中，由于只存在一个BCA数据区，因此有可能出现BCA数据由于光盘表面上的灰尘或划痕的影响而不能再现的情况。如上所述，传统光盘中存在BCA数据可靠性低的问题。

发明内容
本发明的目标是提供BCA数据的可靠性有所提高的存储介质，再现方法和记录方法。依照本发明的一个实施例，存储介质在其内边缘区域包含烧录区，其中烧录区包含多个烧录区数据区。依照本发明的另一个实施例，用于从包含烧录区的存储介质再现烧录区数据的方法包括用激光束照射存储介质和基于激光束的反射光束再现烧录区数据的步骤，其中所述烧录区包括多个烧录区数据区。依照本发明的另一个实施例，用于记录包含烧录区的存储介质中的烧录区数据的方法包括用激光束照射存储介质的烧录区并基于照射的激光束记录烧录区数据，其中所述烧录区包括多个烧录区数据区。下面将在说明中阐述本发明的其它目标和优点，其中一部分可以从说明了解，或者可以通过本发明的实践了解。可以通过下面指出的方法和组合了解并掌握本发明的目标和优点。


并入并构成部分说明的附解了本发明当前的优选实施例，并与上面给出的优选实施例和下面给出的优选实施例的详细说明一起，用来解释本发明的原理，其中
图I是本实施例中的信息存储介质和组合方法的构成元素的内容的例图；图2A和2B示出相变型记录膜与基于有机染料的记录膜之间获得再现信号原理的差异的例图，其中图2A示出相变型记录膜，图2B示出基于有机染料的记录膜；图3是示出图I所示信息存储介质组元的特殊内容“(A3)偶氮+Cu”的特殊结构式；图4是示出用于目前使用的DVD-R光盘的有机染料记录材料的吸收光谱特性的例图；图5A和5B示出相变型记录膜与基于有机染料的记录膜之间预刻凹坑/预刻沟槽区域中光反射层形状的差异的例图，其中图5A示出相变记录膜，图5B示出有机染料记录膜；图6A和6B是示出使用传统有机染料材料的一次性写入型信息存储介质中记录刻记9位置处的特殊透明衬底2-2的塑性变形情况的例图； 图7A,7B和7C是关于容易促成记录原理的记录I旲形状和尺寸的例图；图8A，8B和8C是示出记录膜的形状和尺寸的特性的例图；图9是“H-L”记录膜中未记录条件下吸收光谱特性的例图；图10是“H-L”记录膜中记录刻记中吸收光谱特性的例图；图11是依照本发明的信息记录/再现设备的实施例中的结构的例图；图12是示出包含图11所示的同步代码位取样单元145的外围部分的详细结构的例图；图13是示出使用限幅电平检测系统的信号处理电路的例图；图14是示出图13的限制器310中的详细结构的例图；图15是示出使用PRML检测技术的信号处理电路的例图；图16是示出图11或图15所示的维特比解码器156中的结构的例图；图17是示出PR(1，2，2，2，1)类中状态转移的例图；图18是示出对驱动器检验区执行检验性写操作的记录脉冲的波长(写策略)的例图；图19是示出记录脉冲形状的精确度的例图；图20A，20B和20C是记录脉冲时序参数设置表的例图；图21A, 21B和21C是关于检测最佳记录功率时使用的每个参数的值的例图；图22是示出“H-L”记录膜和“L_H”记录膜中非记录单元的光反射因数范围的例图；图23是从“H-L”记录膜和“L-H”记录膜检测到的检测信号的极性的例图；图24是示出“H-L”记录膜和“L_H”记录膜之间的光反射因数的比较的例图；图25是“L-H”记录膜中未记录条件下的吸收光谱特性的例图；图26是示出“L-H”记录膜中记录和未记录条件下的吸收光谱特性变化的例图；图27是用于“L-H”记录膜的阳离子部分的花青染料的示范性通用分子式；图28是用于“L-H”记录膜的阳离子部分的苯乙烯基染料的示范性通用分子式；图29是用于“L-H”记录膜的阳离子部分的一乙炔花青染料的示范性通用分子式；图30是用于“L-H”记录膜的阴离子部分的甲金属络合物的示范性通用分子式；
图31是示出信息存储介质中结构和尺寸的示例的例图；图32是示出只读型信息存储介质中总体参数值的例图；图33是示出一次性写入型信息存储介质中总体参数值的例图；图34是示出可重写型信息存储介质中总体参数值的例图；图35A，35B和35C是比较多种信息存储介质中系统导入区SYLDI和数据导入区DTLDI中的详细数据结构的例图；图36是示出一次性写入型信息存储介质中的RMD不赞成使用区(RMZdeprecation)RDZ和记录位管理区RMZ中的数据结构的例图；图37A，37B, 37C，37D，37E和37F是示出多种信息存储介质中数据区DTA和数据导出区DTLDO中的数据结构的比较的例图； 图38是示出记录位置管理数据RMD中的数据结构的例图；图39是示出于图38所示不同的一次性写入型信息存储介质中边界区域的结构的例图；图40是示出一次性写入型信息存储介质中的边界区域的结构的例图；图41是示出控制数据区⑶Z于R物理信息区RIZ中的数据结构的例图；图42是示出物理格式信息PRI和R物理信息格式信息R-PRI中的特殊信息内容的例图；图43是示出记录在数据区DTA上的分配位置信息中的详细信息的内容的比较的例图；图44是示出记录位置管理数据RMD中的详细数据结构的例图；图45是示出记录位置管理数据RMD中的详细数据结构的例图；图46是示出记录位置管理数据RMD中的详细数据结构的例图；图47是示出记录位置管理数据RMD中的详细数据结构的例图；图48是示出记录位置管理数据RMD中的详细数据结构的例图；图49是示出记录位置管理数据RMD中的详细数据结构的例图；图50是示出数据ID中的数据结构的例图；图51是用来结构关于记录位置管理数据RMD中的数据结构的另一个实施例的例图；图52是用来结构关于记录位置管理数据RMD中的数据结构的另一个实施例的例图；图53是示出RMD字段I中的另一个数据结构的例图；图54是与物理格式信息和R物理格式信息相关的另一个实施例的例图；图55是示出与控制数据区中的数据结构相关的另一个实施例的例图；图56是示意地示出用于配置物理扇区结构的转换步骤的例图；图57是示出数据帧中的结构的例图；图58A和58B是示出创建扰乱的帧和反馈电阻器的电路结构时分配给移位寄存器的初始值的例图；图59是ECC区块结构的例图；图60是扰乱的帧结构的例图61是PO交错方法的例图；图62A和62B是示出物理扇区中的结构的例图；图63是同步码型的内容的例图；图64是示出图61所示的PO交错后的ECC区块的详细结构的例图；图65是基准码型的例图；图66是示出多种信息存储介质中的每一种的数据记录格式的比较的例图； 图67A和67B是比较多种信息存储介质中的数据结构的传统示例相的例图；图68是比较多种信息存储介质中的数据结构的传统示例的例图；图69是摆动调制中180度相位调制和NRZ技术的例图；图70是地址位区域中摆动形状与地址位之间关系的例图；图71A, 71B, 71C和71D是摆动接收器模式(wobble sink pattern)与摆动数据单元之间的位置关系的比较例图；图72是包含在一次性写入型信息存储介质中的摆动地址信息中的数据结构例图；图73是一次性写入型信息存储介质上的调制区域中的分配位置的例图；图74是示出一次性写入型信息存储介质上的物理段中的分配位置的例图；图75A和75B是记录簇的布局的例图；图76是示出用于记录在可重写型信息存储介质上的可重写数据的数据记录方法的例图；图77是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例图；图78是用于另外描述记录在一次性写入型信息存储介质上的一次性写入型数据的方法的例图；图79是图解摆动信号发生串扰的原因的例图；图80是示出用于测量摆动检测信号的载波电平的最大值Cwmax和最小值Cwmin的方法的例图；图81是图解用于测量摆动检测信号的最大振幅Wppmax和最小振幅Wppmin的方法的流程图；图82A是图解摆动信号和轨道偏移信号的测量电路的例图；图82B是图解摆动信号和轨道偏移信号的特性的例图；图83是用于测量(Il_I2)pp信号的方法的示例流程图；图84是图解摆动信号的方波的NBSNR测量电路的例图；图85是图解用于测量摆动信号的方波的NBSNR的方法的例图；图86A和86B是图解使用相位调制的摆动信号的频谱分析器检测信号的特性的例图；图87是图解调相摆动信号的频谱分析器波形的例图；图88是图解将摆动信号平方之后的频谱分析器波形的例图；图89是图解用于测量本实施例中的抑制比的方法的例图；图90A和90B图解“H_L”记录膜中H格式的检测信号电平的另一个实施例；图91A和91B图解“H-L”记录膜中H格式的检测信号电平的另一个实施例；
图92是图解前置放大器的检测范围与检测信号电平之间的关系的图；图93是用于搜索最后的记录位置的方法的说明图；图94是用于在信息记录/再现设备搜索最后记录位置的方法的流程图；图95是用于在信息再现设备中搜索最后记录的位置的流程图；图96是设置内边界区域BRDA中记录位置管理区RMZ的状态的说明图；图97是用于设置内边界区域BRDA中记录位置管理区RMZ的方法的说明图；图98是可以通过信息再现设备执行再现的状态下的数据结构的例图；
图99是近边界处理方法的说明图；图100是扩展驱动器检验区设置方法的另一个实施例的例图；图101是关于13T部分的极性控制方法的说明图；图102是来自烧录区的再现信号的说明图；图103是BCA数据结构的说明图；图104是BCA同步位SBBCA和BCA再同步RSBCA的位模式的说明图；图105是示出记录在BCA数据区中的BCA信息的内容的示例的说明图；图106是一次性写入型信息存储介质中的摆动地址格式的说明图；图107是相邻轨之间物理段分配之间关系的说明图；图108是第i+1个相邻轨中分配调制区的位置的类型选择的说明图；图109是将类型3选作分配类型的情形中的分配状态的说明图；图110是用于选择调制区中的分配类型的方法的说明图；图111是示出物理格式信息PFI和R物理信息格式信息R_PFI中的信息内容的例图；图112是示出详细信息的内容的另一种比较的例图，所述详细信息记录在数据区DTA上的分配位置信息中；图113是示出记录管理数据RMD的更新状态的例图。
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的各种实施例。通常，依照本发明的一个实施例，在存储介质中，摆动检测信号的振幅最小值与轨道偏移(track shift)检测信号的振幅最小值之比设置为等于或大于预定值。以下将参考附图介绍根据本发明的记录介质和用于记录和再现记录介质的方法的优选实施例。本发明的特性和有利效果摘要(I)轨道间距/比特间距与最佳记录功率之间的关系按照惯例，在具有衬底形状改变的记录原理的情形中，如果轨道间距缩小，则发生“交叉写入(cross-write) ”或“交叉消除(cross-erase) ”，并且如果比特间距缩小，则发生码间串扰。在本实施例中，由于设计了没有衬底形状改变的记录原理，所以可以通过缩小轨道间距/比特间距来实现高密度。另外，同时，在上述记录原理中，提高了记录灵敏度，从而由于最佳记录功率可以被低地设置而能够实现高速记录和记录膜的多分层(multi-layering)。
(2)在波长为620n m或更短的光学记录中，ECC区块由多个小ECC区块的组合构成，两个扇区中每条数据ID信息放置在相互不同的小ECC区块中如图2B所示，依照本发明，记录原理是记录层3-2中的局部光学特性变化，并因此，由于透明衬底2-2的塑性变形或由于有机染料记录材料的热分解或气化(蒸发)，记录时记录层3-2的到达温度(arrival temperature)比传统记录原理中低。因此，到达温度与回放时记录层3-2中的记录温度之差很小。在本实施例中，在一个ECC区块中设计小ECC区块与数据ID分配之间的交错处理，从而提高在反复重放时记录膜退化的情形中的再现可靠性。(3)通过波长短于620nm的光执行记录，并且记录部分的反射因数比非记录部分闻在一般有机染料材料的吸收光谱特性的影响下，在波长小于620nm的光的控制下，光吸收率明显降低，并且记录密度降低。因此，需要大量曝光以形成衬底形变，其中衬底形变是传统DVD-R中的记录原理。通过使用“从低到高(以下缩写为L-H)有机染料记录材料”，衬底形变通过利用“由于电子耦合的离解而造成的退色作用”形成记录刻记(recording mark)而被消除,并且提高了记录灵敏度，其中“L-H有机染料记录材料”的反射因数比本实施例中记录的部分(记录刻记)中的未记录部分的反射因数增加得更显著。(4) “L-H”有机染料记录膜和PSK/FSK调制摆动沟槽(groove)可以容易地获得回放时的摆动同步,并且提高了摆动地址(wobble address)的再现可靠性。(5) “L-H”有机染料记录膜和再现信号调制度(modulation degree)规则可以保证与来自记录刻记的再现信号相关的高C/N比，并且提高了从记录刻记进行再现的可靠性。(6)镜像部分(mirror section)和“L_H”有机染料记录膜中的光反射因数范围可以保证与来自系统导入区(lead-in area) SYLDI的再现信号相关的高C/N比，并且可以保证高的再现可靠性。(7) “L-H”有机染料记录膜和在磁道上(on-track)时未记录区域的光反射因数范围可以保证与未记录区域中摆动检测信号相关的高C/N比，并且可以保证与摆动地址信息相关的高再现可靠性。(8) “L-H”有机染料记录膜和摆动检测信号振幅范围可以保证与摆动检测信号相关的高C/N比，并且可以保证与摆动地址信息相关的高再现可靠性。《内容表》第0章波长与本实施例之间关系的说明本实施例中所使用的波长。第I章本实施例中信息存储介质的组元组合的说明图I示出本实施例中信息存储介质的组元的内容的说明。第2章相变(phase change)记录膜与有机染料记录膜之间再现信号差异的说明
2-1)记录原理/记录膜的差异和关于生成再现信号的基本概念的差异......入_胃入的定义2-2)预刻凹坑(Pre-pit)/预刻沟槽(Pre-groove)区域中光反射层形状的差异光学反射层形状(旋转涂布与溅射汽相沉积中的差异)和对再现信号的影响。第3章本实施例中有机染料记录膜的特性的说明3-1)与在使用传统有机染料材料的一次性写入记录膜(DVD-R)中实现高密度相 关的问题3-2)对本实施例中有机染料记录膜共同的基本特性的说明在本发明中获得有利效果的记录层厚度的下限值、通道比特长度(channel bitlength) /轨道间距，反复重放使能计数，最佳再现功率，沟槽宽度与岸台宽度(land width)之间的比......与摆动地址格式的关系沟槽部分与岸台部分之间记录层厚度的关系提高记录信息纠错能力的技术和与PRML的组合3-3)本实施例中有机染料记录膜共同的记录特性最佳记录功率的上限值3-4)关于本实施例中“由高到低(以下缩写为H-L) ”记录膜的特性的说明未记录层中反射因数的上限值A _胃入的值与\ Imax的值之间的关系(未记录/记录位置处吸光率最大波长)未记录/记录位置处的反射因数相对值和调制度，及再现波长处的光吸收值......范围nXk所需分辨率特性与记录层厚度之间上限值的关系第4章再现设备或记录/再现设备与记录条件/再现电路的说明4-1)本实施例中再现设备或记录/再现设备的结构和特性的说明使用波长范围，NA值，和RM强度4-2)本实施例中再现电路的说明4-3)本实施例中记录条件的说明第5章本实施例中有机染料记录膜的具体实施例的说明5-1)关于本实施例中“L-H”记录膜的特性的说明记录原理和未记录/记录位置处的调制度和反射因数5-2)与本实施例中“L-H”记录膜相关的吸收光谱的特性用于设置最大吸收波长入max^A>Al405的值和Ah4tl5的值的条件5-3)阴离子部分偶氮(Azo metal complex) +阳离子部分染料5-4)使用“铜”作为含氮金属络合物+主金属记录后吸收光谱在“H-L”记录膜中加宽，在“L-H”记录膜中变窄。记录前和记录后最大吸收波长改变量的上限值记录前和记录后最大吸收波长的改变量很小，并且最大吸收波长处吸光率变化。第6章关于涂层型(coating type)有机染料记录膜中和光反射层界面上的预刻凹坑形状/预刻沟槽形状的说明
6-1)光反射层(材料和厚度):厚度范围和钝化结构......记录原理和针对退化的对策(信号比衬底形变或比空腔(cavity)更易于退化)6-2)关于涂层型有机染料记录膜中和光反射层界面上的预刻凹坑形状的说明通过增加系统导入区中轨道间距/通道比特间距而实现的有利效果系统导入区中的再现信号振幅值和分辨率关于光反射层4-2中岸台部分和预刻凹坑部分处步进量(step amount)的规定6-3)关于涂层型有机染料记录膜中和光反射层界面上的预刻沟槽形状的说明关于光反射层4-2中岸台部分和预刻沟槽部分处步进量的规定推挽信号振幅范围摆动信号振幅范围(与摆动调制系统的组合)第7章第一下一代光盘的说明HD DVD系统(以下称为H格式)记录原理和针对再现信号退化的对策(信号比衬底形变或比空腔更易于退化)纠错码(ECC)结构，PRML(部分响应最大似然Partial Response MaximumLikelihood)系统沟槽的宽平区域和摆动地址格式之间的关系。在一次性写入记录中，在作为非数据区的VFO区域中执行覆写。覆写区域中DC分量改变的影响被降低。特别地，对“L-H”记录膜的有利效果是显著的。第8章第二下一代光盘的说明B格式记录原理和针对再现信号退化的对策(信号比衬底形变或空腔更易于退化)沟槽中宽平区域与摆动地址格式之间的关系在一次性写入记录中，在作为非数据区的VFO区域中执行覆写。覆写区域中DC分量改变的影响被降低。特别地，“L-H”记录膜中的有利效果是显著的。现在将给出本实施例的说明。第0章使用波长与本实施例之间的关系的说明作为通过将有机染料材料用于记录介质而获得的一次性写入光盘，市场上已经出现使用记录/再现激光源波长780nm的⑶-R盘和使用记录/再现激光束波长650nm的DVD-R盘。另外，在已经实现高密度的下一代一次性写入型信息存储介质中，计划将接近405nm(即，在355nm 455nm范围内)的用于记录或再现的激光源波长用在稍后描述的图I的H格式(Dl)或B格式(D2)中。在使用有机染料材料的一次性写入型信息存储介质中，记录/再现特性由于光源波长的轻微改变而灵敏地改变。原则上，密度与用于记录/再现的激光源波长的平方成反比地增加，并且因此希望将更短的激光源波长用于记录/再现。但是，由于上述原因，不能将用于⑶-R盘或DVD-R盘的有机染料材料用作405nm的一次性写入型信息存储介质。此外，由于405nm接近紫外线波长，所以很容易出现一种不利情况，S卩“可以容易地用405nm的光束记录的”记录材料的特性容易因紫外线照射而改变，从而缺少长期稳定性。特性根据使用的有机染料材料而相互明显不同，并因此一般难以确定这些染料材料的特性。作为示例，将通过特定波长描述前述特性。关于用波长为650nm的光束优化的有机染料记录材料，要使用的光变得短于620nm，记录/再现特性发生明显变化。因此，在用波长小于620nm的光束执行记录/再现操作的情形中，需要开发新的有机染料材料，该材料对于记录光或再现光的光源波长是最佳的。可以很容易地用波长小于530nm的光束执行记 录的有机染料材料容易由于紫外线照射而引起特性退化，从而缺少长期稳定性。在本实施例中，将对与适合在接近405nm的情况下使用的有机记录材料有关的实施例做出说明。SP，将对在考虑取决于半导体激光源的制造商的光发射波长波动的情况下与可以在355nm 455nm范围内稳定使用的有机记录材料相关的实施例做出说明。即，本实施例的范围对应于适合于波长620nm、并且理想的情况是波长小于530nm的光源的光束(最窄范围内清晰度(definition)为 355nm 455nm)。另外，由于有机染料材料的吸收光谱而引起的光学记录灵敏度也受到记录波长的影响。适合长期稳定性的有机染料材料在关于波长小于620nm的光束的光吸收率方面容易降低。特别地，对波长小于620nm的光束，光吸收率显著降低，并且特别地，对波长小于530nm的光束，光吸收率的降低尤为剧烈。因此，在最苛刻的条件下，即用波长为355nm 455nm的激光束执行记录的情形中，记录灵敏度由于吸光率很低而被减弱，并且需要使用如本实施例所示的新记录原理的新设计。用于记录或再现应用的焦斑(focusing spot)的尺寸与所使用的光束的波长成比例地缩小。因此，仅从焦斑尺寸的角度出发，在波长减小到上述值的情形中，试图通过关于作为传统技术的当前DVD-R盘(使用波长650nm)的波长分量缩小轨道间距或通道比特长度。但是，如下面在“3-2-A]要求应用依照本实施例的技术的范围”中所述，只要使用诸如DVD-R盘这样的传统一次性写入型信息存储介质中的记录原理，就存在不能缩小轨道间距或通道比特长度的问题。轨道间距或通道比特长度可以通过使用本实施例中设计的下述技术而与上述波长成比例地缩小。第I章本实施例中信息存储介质的组元的组合的说明在本实施例中，存在一个重要的技术特征，S卩，已经设计了适合于波长等于或小于620nm的光源的有机记录介质材料(有机染料材料)。这种有机记录介质(有机染料材料)具有光反射因数在记录刻记中增大的独特特性(由低到高特性)，这是传统CD-R盘或DVD-R盘中没有的。因此，在信息存储介质的结构、尺寸、或格式(信息记录格式)组合中产生本实施例的技术特征和由此获得的新效果，所述信息存储介质更有效地产生本实施例所示的有机记录材料(有机染料材料)的特性。图I示出产生本实施例中的新技术特征和有利效果的组合。即本实施例中的信息存储介质具有下列组元A]有机染料记录膜B]预制格式(诸如预刻沟槽形状/尺寸或预刻凹坑形状/尺寸)；C]摆动状态(诸如摆动调制方法和摆动改变形状，摆动振幅，和摆动分配方法)；和D]格式(诸如用于记录将被记录或已经被预先记录在信息存储介质中的数据的格式)。组元的特定实施例对应于图I的每栏中所描述的内容。在图I所示组元的特定实施例的组合中产生本实施例的技术特征和独特的有利效果。下面将在解释实施例的阶段对各个实施例的组合状态做出说明。关于不指定组合的组元，其表示使用如下特性A5)任意涂层记录膜；B3)任意沟槽形状和任意凹坑形状；C4)任意调制系统C6)任意振幅量；和D4)任意记录方法和一次性写入介质中的格式。第2章相变记录膜与有机染料记录膜之间再现信号的差异的说明
2-1)记录原理/记录膜的差异和关于生成再现信号的基本概念的差异图2A示出标准相变记录膜结构(主要用于可重写型信息存储介质)，图2B示出标准有机染料记录膜结构(主要用于一次性写入型信息存储介质)。在本实施例的说明中，不包含图2A和2B中所示透明衬底2-1和2-2 (包含光反射层4_1和4_2)的整个记录膜结构被定义为“记录膜”，并与其内设置有记录材料的记录层3-1和3-2相区别。关于使用相变的记录材料，通常，记录区(在记录刻记中)和未记录区(在记录刻记外)的光学特性改变量很小，并且因此使用增强结构来提高再现信号的相对变化率。因此，如图2A所示，在相变记录膜结构中，在透明衬底2-1与相变型记录层3-1之间设置底衬中间层5，在光反射层4-2与相变型记录层3-1之间设置上中间层。在本发明中，作为用于透明衬底2-1和2-2的材料，使用是透明塑性材料的丙烯酸PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或聚碳酸酯PC。本实施例中所使用的激光束7的中心波长是405nm，并且该波长处聚碳酸酯PC的折射率n21、n22接近I. 62。结晶区中，最经常被用作为相变型记录材料的GeSbTe (锗锑碲)处对405nm的标准折射率n31和吸收系数k31为H31 ~1.5,k3i ￥2.5，而在无定形区n31 ~2.5，k31 #1.8。因此，相变型记录介质的折射率(在无定形区)与透明衬底2-1的折射率不同，并且在相变记录膜结构中，容易发生激光束7在各层之间的界面上的反射。如上所述，由于(I)相变记录膜结构采用增强结构；和(2)各层之间的折射率差异很大等原因，作为底衬中间层5、记录层3-1、上中间层6与光反射层4-2之间界面上所生成的多反射光束的干涉结果，可以获得在从记录在相变记录膜中的记录刻记进行再现时的光反射量改变(来自记录刻记的光反射量与来自未记录区的光反射量的差值)。在图2A中，虽然激光束7明显在底衬中间层5与记录层3-1之间的界面、记录层3-1与上中间层6之间的界面、上中间层6与光反射层4-2之间的界面上被反射，但事实上，作为多个多反射光束之间的干涉结果获得反射光量改变。与此相反，有机染料记录膜结构采用由有机染料记录层3-2和光反射层4-2构成的非常简单的叠层结构。使用这种有机染料记录膜的信息存储介质(光盘)被称为一次性写入型信息存储介质，其只能被记录一次。但是，与使用相变记录介质的可重写型信息存储介质不同，该介质不能对已经记录的信息执行擦除处理或重写处理。一般有机染料记录材料在405nm的折射率经常接近H32与1.4 (多种有机染料记录材料在405nm的折射率范围是n32 = I. 4 I. 9)，并且吸收系数通常接近k32￥ 0.2 (多种有机染料记录材料在405nm的吸收系数范围是k32^0.1 ~ 0.2 )。由于有机染料记录材料与透明衬底2-2之间的折射率差异很小，所以记录层3-2与透明衬底2-2之间的界面上几乎不出现光反射量。因此，有机颜料记录膜的光学再现原理(反射光量发生变化的原因)不是相变记录膜中的“多次干涉”，并且主要因素是“激光束7在光反射层4-2中被反射后返回的光径中途的光量损失(包括干涉)”。导致光径中途光量损失的具体原因包括“由于部分在激光束7中引起的相差而产生的干涉现象”或“记录层3-2中的光学吸收现象”。不存在预刻凹坑或预刻沟槽的镜像表面上未记录区中有机染料记录膜的光反射因数的特征是，直接由这样一个值获得，其中该值是通过从光反射层4-2中激光束7的光反射因数中减去在穿过记录层3-2时的光学吸收量而得到的。如上所述，这种膜与相变记录膜不同，后者的光反射因数是通过计算“多次干涉”而获得的。首先，将对作为传统技术应 用在当前DVD-R盘中的记录原理做出说明。在当前的DVD-R盘中，当用激光束7照射记录膜时，记录层3-2局部吸收激光束7的能量，并变热。如果超过特定温度，则透明衬底2-2局部形变。虽然包括透明衬底2-2的形变的机制根据DVD-R盘的制造商而不同，但是据说这种机制是通过如下而实现的(I)由于记录层3-2的气化能量而引起的透明衬底2-2的局部塑性形变；和(2)热量从记录层3-2到透明衬底2-2的转移，以及由于受热而引起的透明衬底
2-2的局部塑性形变。如果透明衬底2-2发生局部塑性形变，则穿过透明衬底2-2在光反射层4_2中被反射的激光束7的光学距离改变，其中激光束7又穿过透明衬底2-2返回。在来自记录刻记的激光束7与来自记录刻记外围的激光束7之间发生相差，其中前者穿过局部塑性形变的透明衬底2-2的部分返回，后者穿过未形变的透明衬底2-2的部分返回，并因此反射光束由于这些光束之间的干涉而发生光量改变。另外，特别地，在上述机制(I)已经发生的情形中，由于气化(蒸发)导致的记录层3-2中记录刻记内气穴现象所产生的实际折射率n32的改变，或者可选地，由于记录刻记中有机染料记录材料的热分解而产生的折射率n32的改变，也会导致上述相差的出现。在当前的DVD-R盘中，在透明衬底2-2发生局部形变之前，需要使记录层3-2变热(即，在上述机制(I)中记录层3-2的气化温度或在上述机制(2)中对透明衬底2-2进行塑性重整所需的记录层3-2的内部温度)，或者需要记录层3-2的部分变热以便导致热分解或气化(蒸发)。为了形成记录刻记，需要大量的激光束7功率。为了形成记录刻记，记录层3-2必需能在第一阶段吸收激光束7的能量。记录层
3-2中的吸收光谱影响有机染料记录膜的记录灵敏度。下面将参照本实施例的(A3)描述构成记录层3-2的有机染料记录材料中的光吸收原理。图3示出图I所示信息存储介质的组元的具体内容“ (A3)偶氮+Cu”的特定分子式。获得图3所示偶氮的中心金属M周围的环形外围区域作为光发射区8。当激光束7穿过该光发射区8时，该光发射去8中的局域电子(local electron)与激光束7的电场变化发生共振，并吸收激光束7的能量。对于这些电子共振最强并容易吸收能量的电场变化频率转换成激光束波长的值被称为最大吸收波长，用Xmax表示。随着图3所示光发射区8(共振范围)的范围增大，最大吸收波长偏移到长波长侧。另外，在图3中，中心金属M周围的局域电子的定位范围(中心金属M可以将局域电子吸引到中心附近的范围)可以通过改变中心金属M的原子而改变，并且最大吸收波长\ _的值发生变化。虽然可以预知在只存在一个温度为绝对0度的高纯度光发射区8的情形中，有机染料记录材料的吸收光谱为靠近最大吸收波长Xmax的窄线性光谱，但是，通常温度下包含杂质并进一步包含多个光吸收区的一般有机记录材料的光吸收光谱相对于最大吸收波长A_周围的光束波长展示出宽的光吸收特性。图4示出用于当前DVD-R盘的有机染料记录材料的光吸收光谱的示例。在图4中，用于照射通过涂敷有机染料记录材料而形成的有机染料记录膜的光束的波长用横轴表示， 并且在用具有相应波长的光束照射有机染料记录膜时所获得的吸光率用纵轴表示。这里所使用的吸光率是通过对于在一次性写入型信息存储介质已经完成的状态(或者可选地，仅记录层3-2已经在透明衬底2-2上形成的状态(对于图2B的结构形成光学反射层4-2的状态))从透明衬底2-2侧引入入射强度为Io的光束、并然后测量反射激光强度Ir (从记录层3-2侧透射的激光束的光强度It)所获得的值。吸光率Ar(At)表示为Ar = -Iog10 (Ir/Io) (A-I)Ar = -Iog10 (It/Io) (A~2)本实施例中，除非特别说明，虽然在给出的说明中假设吸光率表示公式(A-I)所表示的反射形式的吸光率Ar，但可以定义公式(A-2)所表示的透射形式的吸光率At，而不限制于此。在图4所示实施例中，有多个光吸收区，每个都包含光发射区8，并因此存在多个吸光率最大的位置。在这种情形中，存在多个在吸光率取最大值时的最大吸收波长Xmax当前DVD-R盘中的记录激光的波长设为650nm。在本实施例中存在多个最大吸收波长入max的情形中，最接近记录激光束波长的最大吸收波长Xmax的值变得重要。因此，只在本实施例的说明中，设置在最接近记录激光束波长的位置处的最大吸收波长的值被定义为“入.写入”；并与另一 Xmax(Xmax0)相区别。2-2)预刻凹坑/预刻沟槽区中光反射层形状的差异图5A和5B示出在记录膜在预刻凹坑区或预刻沟槽区10中形成时的形状的比较。图5A示出与相变记录膜相关的形状。在构造底衬中间层5、记录层3-1、上中间层6和光反射层4-1中任何一个的情形中，在真空中使用溅射汽相沉积、真空汽相沉积或离子镀方法中任何一种。因此，在多个层中，比较准确地复制了透明衬底2-2的不规则性。例如，在透明衬底2-1的预刻凹坑区或预刻沟槽区10中截面形状为矩形或梯形的情形中，记录层3-1和光反射层4-1的截面形状也是矩形或梯形。图5B示出在已经使用有机染料记录膜的情况下作为传统技术的当前DVD-R盘的一般记录膜截面形状。在这种情形中，作为用于构成记录膜3-2的方法，使用被称为旋转涂布(或旋转式涂布)的方法，这与图5A所示的完全不同。这里使用的旋转涂布指的是用于将构成记录层3-2的有机染料记录材料溶解在有机溶剂中；将涂层应用于透明衬底2-2上；然后通过高速旋转透明衬底2-2，以借助离心力使涂布剂扩展到透明衬底2-2的外边缘侧；并将有机溶剂气化从而形成记录层3-2的方法。通过使用这种方法，使用用于涂敷有机溶剂的处理，并因此容易使记录层3-2 (与光反射层2-2的界面)的表面平滑。结果，获得的光反射层2-2与记录层3-2之间界面上的截面形状与透明衬底2-2的表面(透明衬底2-2与记录层3-2之间的界面)的形状不同。例如，在其中透明衬底2-2的表面(透明衬底2-2与记录层3-2之间的界面)的截面形状为矩形或梯形的预刻沟槽区中，形成的光反射层2-2与记录层3-2之间界面上的截面形状基本是V型沟槽形。在预刻凹坑区中，形成的上述截面形状基本为锥形侧面形。另外，在进行旋转涂布时，有机溶剂容易在凹陷部分聚集，并因此，预刻凹坑区或预刻沟槽区中记录层3-2的厚度Dg( S卩，从预刻凹坑区或预刻沟槽区的底面到相对光反射层2-2的界面最低的位置的距离)大于岸台区12中的厚度Dl (Dg > Dl)。结果，预刻凹坑区或预刻沟槽区10中透明衬底2-2与记录区3-2之间界面上的不规则体的数量变得充分小于透明衬底2-2和记录层3-2上不规则体的数量。如上所述，光反射层2-2与记录层3-2之间界面上的不规则体形状变钝，并且不规则体的数量明显变小。因此，在透明衬底2(预刻凹坑区或预刻沟槽区10)表面上的不规则体的形状和尺寸根据形成记录膜的方法不同而相互相等的情形中，在激光照射时来自有机染料记录膜的反射光束的衍射强度明显比来自相变记录膜的反射光束的衍射强度退化得多。结果，在透明衬底2(预刻凹坑区或预刻沟槽区10)表面上的不规则体的形状和尺寸相互相等的情形中，与使用相变记录膜的情况相比，使用传统有机染料记录膜的不利特征在于(I)来自预刻凹坑区的光再现信号的调制度很小，并且来自预刻凹坑区的信号再现可靠性差；(2)几乎不能从预刻沟槽区中根据推挽技术获得足够大的轨道偏移检测信号；和(3)在预刻沟槽区中发生摆动的情形中，几乎不能获得足够大的摆动检测信号。另外，在DVD-R盘中，诸如地址信息这样的特定信息以小的不规则(凹点)形状记录在岸台区中，并因此，岸台区12的宽度Wl大于预刻凹坑区或预刻沟槽区10的宽度Wg(Wg> Wl)。第3章本实施例中有机染料记录膜的特性的说明3-1)关于使用传统有机染料材料在一次性写入型记录膜(DVD-R)中实现高密度的问题如“2-1)记录原理/记录膜结构的差异和关于生成再现信号的基本概念的差异”中所述，作为使用传统有机染料材料的一次性写入型信息存储介质的当前DVD-R或CD-R的一般记录原理包括“透明衬底2-2的局部塑性形变”或“记录层3-2中的局部热分解或“气化””。图6A和6B示出使用传统有机染料材料的一次性写入型信息存储介质中记录刻记9位置处特定透明衬底2-2的塑性形变状态。有两类典型的塑性形变状态。有两种情形，即，在一种情形中，如图6A所示，记录刻记9位置处的预刻沟槽区的底面14的深度(相对于相邻岸台区12的步进量)与未记录区中预刻沟槽区11的底面的深度不同(在图6A所示的示例中，记录刻记9位置处预刻沟槽区中底面14的深度比未记录区中的小)；在另一种情形中，如图6B所示，记录刻记9位置处的预刻沟槽区中底面14变形并发生轻微弯曲(底面14的平面性被扭曲在图6B所示的示例中，记录刻记9位置处的预刻沟槽区中的底面14稍微向底侧弯曲)。这两种情形的特种都在于记录刻记9位置处的透明衬底2-2的塑性变形范围覆盖宽的范围。在当前传统技术DVD-R盘中，轨道间距是0. 74 u m,通道比特长度为0. 133 u m。在该程度的大值情形中，即使记录刻记9位置处透明衬底2-2的塑性形变范围覆盖宽的范围，也可以执行比较稳定的记录和再现处理。但是，如果轨道间距窄于上述0. 74 U m,则记录刻记9位置处透明衬底2_2的塑性形变范围覆盖宽的范围，并因此对相邻轨道产生不利影响，并且存在的相邻轨道的记录刻记9由于其中记录刻记9加宽至相邻轨道的“交叉写入”或覆写而基本被擦除(不能被再现)。另外，在沿着轨道的方向(圆周方向)上，如果通道比特长度窄于0.133 pm，则发生问题，出现码间干扰；再现时的误差率明显增加；并且再现的可靠性降低。
3-2)本实施例中有机染料记录膜共同的基本特性的说明
3-2-A]需要应用依照本实施例的技术的范围如图6A和6B所示，在包含透明衬底2-2的塑性形变或记录膜3-2中局部热分解或气化现象的传统一次性写入型信息存储介质中，下面将说明出现不利影响时轨道间距变窄到什么程度，或出现不利影响时通道比特长度变窄到什么程度，以及在对于这种不利影响的原因已经执行技术讨论之后所获得的结果。在使用传统记录原理的情形中开始出现不利影响的范围是指由于本实施例中所示新型记录原理而获得有利效果的(适于实现高密度的)范围。(I)记录层3-2的厚度Dg的条件在试图执行热分析以便在理论上确定可允许的通道比特长度的下限值或可允许的轨道间距的下限值时，基本可以被热分析的记录层3-2的厚度Dg的范围变得重要。如图6A和6B所示，在包括透明衬底2-2塑性形变的传统一次性写入型信息存储介质(⑶-R或 DVD-R)中，对于在记录刻记8中提供信息再现焦斑的情形中或焦斑在记录层3-2的未记录区中的情形中的光反射量改变，最大因素是“由于记录刻记9中和未记录区中光学距离差异所产生的干涉效应”。另外，其光学距离的差异主要由“由于透明衬底2-2的塑性形变所引起的物理记录层3-2的厚度Dg (从透明衬底2-2与记录层3-2之间界面到记录层3_2与光反射层4-2之间界面的物理距离)的改变”和“记录刻记9中记录层3-2的折射率n32的改变”引起。因此，为了在记录刻记9与未记录区之间获得充足的再现信号(光反射量改变)，在将激光束在真空中的波长定义为、时，未记录区中厚度3-2的值的大小必需在一定程度上可以与X/n32相当。否则，不会出现记录刻记9与未记录区之间光学距离的差异(相位差)，并且光干涉效应变小。事实上，必须满足最低条件Dg 彡入 /8n32(I)并且优选地，必须满足条件Dg 彡入/4n32(2)在进行目前的讨论时,假设X = 405nm附近。405nm时有机染料记录材料的折射率H32的值的范围是I. 3 2. O。因此，作为将n32 = 2.0代入公式⑴中的结果，有条件地要求记录层3-2的厚度Dg的值为Dg ^ 25nm(3)这里，讨论包括透明衬底2-2的塑性形变的传统一次性写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)的有机染料记录层已经与405nm的光束关联时的条件。如下所述，在本实施例中，虽然对不发生透明衬底2-2塑性形变且吸收系数k32的改变是记录原理的主要因素的情形做出了说明，但需要通过使用来自记录刻记9的DPD (差分相位检测)技术来执行轨道偏移检测，并因此，事实上，折射率n32的改变是在记录刻记9中引起的。因此，公式(3)的条件变成了其中不发生透明衬底2-2塑性形变的本实施例中应满足的条件。也从另一个角度出发，可以指定厚度Dg的范围。在图5A所示相变记录膜的情形中，在透明衬底的折射率为n21时，在通过使用推挽技术获得最大轨道偏移检测信号时，预刻凹坑区与岸台区之间的步进量是X/(8n21)。但是，如前所述，在图5B所示的有机染料记录膜的情形中，记录层3-2与光反射层4-2之间界面上的形状变钝，并且步进量变小。因此，需要增加透明衬底2-2上预刻凹坑区与岸台区之间的步进量，使其明显大于入/(Sn22)。例如，在已经将聚碳酸酯用作透明衬底2-2的材料的情形中，405nm时的折射率Il22 41.62,并因此，需要增加预刻凹坑区与岸台区之间的步进量，使其明显大于31nm。在使用旋转涂布技术的情形中，如果预刻沟槽区中记录层3-2的厚度Dg大于透明彻底2-2上预刻凹坑区与岸台区之间的步进量，就存在岸台区12中记录层3-2的厚度Dl被消除的危险。因此，根据上述讨论结果，需要满足条件Dg ^ 3Inm(4)公式(4)的条件也是其中不发生透明衬底2-2塑性形变的本实施例中应满足的条件。虽然下限值的条件已经在公式⑶和⑷中示出，但通过用n32 = I. 8替换公式⑵中的等号部分所获得的值Dg □ 60nm已经被用作为用于热分析的记录层3_2的厚度Dg。然后，假设用聚碳酸酯作为透明衬底2-2的标准材料，将聚碳酸酯的玻璃化转换温度150°C已经被设为透明衬底2-2侧的热形变温度的估计值。对于使用热分析的讨论，已将k32 = 0. I 0. 2的值假设为405nm时有机染料记录膜3_2的吸收系数的值。另外，已经对在穿过物镜时入射光强度分布和调焦(focusing)物镜的NA值为NA = 60和H格式(图I中(Dl) NA = 0. 65)和B格式(图I中(D2) NA = 0. 85)的情形做出了讨论，其中B格式是假设的传统DVD-R格式中的条件。(2)通道比特长度的下限值条件已经对在记录功率已经改变时沿着与记录层3-2接触的透明衬底2-2侧上达到热分解温度的区域中轨道的方向上的纵向变化进行检查。已经讨论了在再现时考虑窗口空边(window margin)的情况下可允许的通道比特长度的下限值。结果，如果通道比特长度略低于105nm，那么就认为依照记录功率的轻微改变而发生在透明衬底2-2侧达到热分解温度的区域中轨道方向上的纵向改变，并且不能获得足够的窗口空边。讨论热分析时，在NA值是0. 60,0. 65、和0. 85中任何一个的情形中示出了模拟趋势。虽然通过改变NA值改变了焦斑大小，但是可能的原因被认为是热传播范围较宽(与记录层3-2接触的透明衬底2-2侧上温度分布的梯度相对平缓)。在上面的热分析中，讨论了与记录层3-2接触的透明衬底
2-2侧上的温度分布，并因此，不会出现记录层3-2的厚度Dg的影响。另外，发生图6A和6B所示的透明衬底的形状改变的情形中，衬底形变区的边界位置变模糊，并因此，窗口空边更明显地变小。用电子显微镜观察形成记录刻记9的区域的截面形状时，认为衬底形变区的边界位置的模糊量随着记录层3-2的厚度Dg的值增加而增加。关于由于以上记录功率改变而产生的对热分解区长度的影响，考虑到该衬底形变区的边界位置的模糊，认为需要使允许分配足够窗口空边的通道比特长度的下限值是记录层
3-2的厚度Dg的两倍的量级，并且优选地下限值大于120nm。前面，已经主要对在发生透明衬底2-2热分解的情形中使用热分析的讨论做出了说明。还存在一种情形，其中作为传统一次性写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)中记录原理(用于构成记录刻记9的机制)，透明衬底2-2的塑性形变非常小，并且主要发生记录层3-2中有机染料记录材料的热分解或气化(蒸发)。因此，将对这种情形做出另外的说明。虽然有机染料记录材料的气化(蒸发)温度根据有机染料材料的类型不同而不同，但通常，温度范围是220°C 370°C，并且热分解温度比该范围低。虽然上面的讨论中已将聚碳酸酯树脂的玻璃化转换温度150°C设为衬底形变时的到达温度，但150°C与220°C之间的温差小，并且当透明衬底2-2达到150°C时，记录层3-2内超过220°C。因此，虽然根据有机记录材料的类型而存在例外情况，但即使在透明衬底2-2的塑性形变非常小且主要发生记录层中有机染料记录材料的热分解或气化(蒸发)的情况下，还是获得与上述讨论结果基本相同的结果。在总结关于以上通道比特长度的讨论结果时，在包括透明衬底2-2塑性形变的传统一次性写入型信息存储介质(⑶-R或DVD-R)中，认为当通道比特长度窄于120nm时，窗口空边降低，并且另外，如果长度小于105nm，则难以进行稳定的再现。也就是说，当通道比特小于120nm(105nm)时,通过使用本实施例所示的新型记录原理获得有利效果。(3)轨道间距的下限值条件当对记录层3-2施加记录功率时，在记录层3-2中吸收能量，并且获得高温度。在传统一次性写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)中，必需在记录层3-2中吸收能量，直到透明衬底3-2已经达到热形变温度。在记录层3-2中发生有机染料记录材料的结构变化且折射率n32或吸收系数k32的值开始变化的温度比透明衬底2-2开始热形变的到达温度低得多。因此，在透明衬底2-2侧发生热形变的记录刻记9外围处的记录层3-2中，折射率n32或吸收系数k32的值在比较宽的范围内变化，并且这个变化可能引起相邻轨道的“交叉写入”或“交错擦除”。可以设置在透明衬底2-2超过热形变温度时达到改变记录层3-2中折 射率n32或吸收系数k32的温度的区域的宽度的情况下不发生“交叉写入”或“交错擦除”的轨道间距的下限值。从上述观点的角度出发，认为“交叉写入”或“交错擦除”发生在轨道间距等于或小于500nm的位置。另外，由于信息存储介质的翘曲或倾斜或记录功率(记录功率裕度)改变的影响，可以断定，难以将在透明衬底2-2已经达到热形变温度之前在记录层3-2中吸收能量的传统一次性写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)中的轨道间距设为600nm或更小。如上所述，即使NA值从0.60变到0.65，然后变到0. 85，显示趋向也基本相同，因为当透明衬底2-2在中心部分处达到热形变温度时外围记录层3-2中的温度分布梯度比较平缓，并且热传播范围宽。在透明彻底2-2的塑性形变非常小、并且主要发生记录层3-2中有机染料记录材料的热分解或气化(蒸发)作为传统一次性写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)的另一记录原理(构成记录刻记9的机制)的情形中，如已经在“(2)通道比特下限值条件”部分中所述，作为基本类似的结果，获得开始发生“交叉写入”或“交错擦除”的轨道间距值。由于上述原因，在将轨道间距设为600nm(500nm)或更小时，通过本实施例中所示的新型记录原理获得有利效果。3-2-B]本发明中有机染料记录材料共同的基本特性如上所述，在透明衬底2-2的塑性形变非常小、并且主要发生记录层3-2中有机染料记录材料的热分解或气化(蒸发)作为传统一次性写入型信息存储介质(CD-R或DVD-R)的另一记录原理(构成记录刻记9的机制)的情形中，出现一个问题，即，由于在形成记录刻记9时，记录层3-2内部或透明衬底2-2的表面达到高温，所以通道比特长度或轨道间距不能变窄。为了解决上述问题，本实施例的主要特征在于“创新的有机染料材料”，其中“记录原理是记录层3-2中在比较低的温度下发生的局部光学特性变化”，和“上述记录原理容易发生而不导致衬底形变和记录层3-2中气化(蒸发)的设置环境(记录膜结构或形状)”。下面列出本实施例的特定特性。a ]记录层3-2内光学特性改变方法-显色特性(chromogeniccharacteristic)改变
---由于光发射区8(图3)的质变(qualitative change)或摩尔分子(molar
mo I ecu I e)光吸收系数的改变所导致的光吸收截面的改变 光发射区8被部分损坏，或光发射区8的尺寸发生变化，由此，实际光吸收截面发生变化。这样，记录刻记9中X _胃入的位置处的振幅(吸光率)发生变化，而维持光吸收光谱(图4)本身的轮廓(特性)。-关于引起显色现象的电子的电子结构(电子轨道)的改变—基于退色反应的光吸收光谱(图4)的改变，所述退色反应是由于切断了局部电子轨道(局部分子键断开连接)或光发射区8(图3)的尺寸或结构的改变-定向(orientation)或阵列的分子内(分子间)变化---基于例如图3所示偶氮的定向变化的光学特性改变-分子中分子结构改变—例如，对导致阳离子部分与阴离子部分之间离解、阳离子部分和阴离子部分的热分解、以及分子结构本身被损坏且碳原子被沉淀(变性为煤焦油(black coal tar))的焦油现象(tar phenomenon)的有机染料材料做出了讨论。结果，记录刻记9中的折射率n32或吸收系数k32相对于未记录区改变，从而可以进行光学再现。^ ]设置记录膜结构或形状，使其易于稳定地引起上述[a ]的光学特性改变—在“3-2-C]使导致本实施例所示记录原理变得容易的理想记录膜结构”部分及其后续下文中将详细描述关于这种技术的具体内容。y]降低记录功率，以便在记录层内部或透明衬底表面的温度比较低的状态下形成记录刻记—上述[a]中所示的光学特性变化在低于透明衬底2-2的形变温度或记录层3-2中的气化(蒸发)温度低的温度上发生。因此，降低记录时的曝光量(记录功率)，以防止在透明衬底2-2表面上超过形变温度或在记录层3-2中超过气化(蒸发)温度。稍后在“3-3)本实施例中有机染料记录层共同的记录特性”部分中详细描述该内容。另外，与此相反，可以通过在记录时检查最佳功率的值来确定上述[a]所示的光学特性的改变是否发生。6 ]光发射区中的电子结构被稳定，并且几乎不产生与紫外线或再现光照射相关的结构分解—当在进行再现时用再现光照射记录层3-2或用紫外线照射记录层3-2时，记录层3-2中温度升高。需要看起来矛盾的性能，即避免与这种升温相关的特性衰减并在低于衬底形变温度或记录层3-2中气化(蒸发)温度的温度下执行记录。在本实施例中，通过“稳定光发射区中的电子结构”保证了上述看似矛盾的性能。“第4章本实施例中有机染料记录膜的实施例的具体说明”中将描述具体技术内容。e ]对于由于紫外线或再现光照射所发生的再现信号衰减的情形，提高了再现信息的可靠性—在本实施例中，虽然为了“稳定光发射区中的电子结构”而做出技术发明，但与由于透明衬底2-2表面的塑性形变或气化(蒸发)而产生的记录层3-2中的局部空穴相比，本实施例中所示记录原理中所形成的记录刻记9的可靠性可能大体上被降低。作为此现象的对策，在本实施例中，如稍后在“第7章H格式的说明”和“第8章B格式的说明”中所述，在与强大的纠错能力(新型ECC区块结构)相结合的同时实现了记录信息的高密度和可靠性的有利效果。另外，在本实施例中，使用PRML(部分响应最大似然)技术作为再现方法，如“4-2本实施例中再现电路的说明”部分中所述，在进行ML解调时与纠错技术结合的同时实现了记录信息的高密度和可靠性。在本实施例的上述特定特性中，已经对[a ] [Y ]项是本实施例中为了实现“窄轨道间距”或“窄通道比特长度”而新设计的技术性发明的内容这一事实做出了说明。另外，“窄通道比特长度”导致实现“缩小最小记录刻记长度”。下面将详细描述涉及剩余[S]和[e]两项的本实施例的意图(目标)。在本实施例中H格式进行再现时，穿过记录层3-2的光的焦斑的通过速度(线速)被设为6.61m/s，并且B格式中的线速被设置在5. Om/s 10. 2m/s的范围内。在任何情况下，本实施例中再现时的线速大于或等于5m/s。如图31所示，H格式中 数据导入区DTLDI的起始位置的直径为47. 6mm。同样，在B格式中，用户数据被记录在直径大于或等于45mm的位置处。直径45mm的内边缘为0. 141m,并因此，在以线速5m/s再现该位置时的信息存储介质的转动频率被获得为35. 4转/秒。作为使用依照本发明的一次性写入型信息存储介质的一种方法，提供诸如TV节目这样的视频图像信息。例如，当用户在再现用户的所记录视频图像中按下“中止(暂停)键”时，再现焦斑停在其暂停位置的轨道上。当焦斑停在暂停位置的轨道上时，用户可以在按下“再现开始键”之后立即在暂停位置开始再现。例如，在用户按下“中止(暂停)键”后，在用户去卫生间之后立即有客人拜访用户家的情形中，就会发生用户接待客人时暂停键处于被按下状态长达一小时的情形。一次性
写入型信息存储介质每小时旋转35.4x60x60与130,000转，并且在此过程(130，ooo
次反复重放)中，焦斑追踪同一轨道上。如果记录层3-2由于反复重放的原因而老化，且在该时间周期之后视频图像信息不能被再现，那么一小时后返回的用户不能看到视频图像的任何部分，并因此生气，并且最糟糕的情况是，有可能将该问题诉诸法院的危险。因此，如果所记录的视频图像信息即使在这种暂停时间持续一小时甚至更长时间(即使在同一轨道中连续重放)的情况下也不损坏，则没有视频图像数据被损坏，这种情况的最低条件要求保证至少发生100，000次反复重放，不发生再现退化。在一般使用状态下，很少发生用户将在相同位置的一小时暂停(反复重放)重复10次的情形。因此，在保证依照本实施例的一次性写入型信息存储介质理想地进行1，000，000次反复重放时，一般用户的使用不会出现问题，并且只要记录层3-2不老化，就认为反复重放次数的上限值设为1，000，000次是足够的。如果将反复重放次数的上限值设为明显大于1，000，000次的值，则出现“记录灵敏度降低”或“介质价格升高”的麻烦。在保证上述反复再现次数的上限值的情形中，再现功率值变成重要因素。在本实施例中，记录功率被限定在公式(8) (13)中设置的范围内。据说，半导体激光束的特征在于连续光照射在等于或小于最大使用功率的1/80的值中不稳定。由于作为最大使用功率的1/80的功率处于光照射刚刚开始(开始模式启动)的位置，所以很可能发生模式跳跃。因此，在该光照射功率下，信息存储介质的光反射层4-2中所反射的光返回到半导体激光源，那里发生“回光噪声”，其特征在于光发射量总是改变。因此，在本实施例中，设置的再现功率值在公式(12)或(13)右侧所描述的值的1/80之下[光学再现功率]>0. 91X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6) (B-I)
[光学再现功率]>0. 91 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6) L 2 (B-2)另外，最佳再现功率的值受到功率监控光学检测器的动态范围的限制。虽然图11的信息记录/再现单元141中没有示出，但存在记录/再现光学头。该光学头包括监控半导体激光源的光发射量的光学检测器。在本实施例中，为了提高再现时再现功率的光照射精确性，该光学检测器在光照射时检测光发射量并将反馈应用到要提供给半导体激光源的电流量。为了降低光学头的价格，有必要使用非常廉价的光学检测器。可在商业上获得的廉价光学检测器通常是用树脂塑造的(包围着光学检测单元)。
如“第0章使用波长与本实施例之间的关系的说明”中公开的那样，本实施例中使用等于或小于530nm(特别地，等于或小于455nm)作为光源波长。在该波长区域的情形中，如果波长光被照射(诸如深黄退色或出现狭缝(crack)(细白条fine whitestripes))并且光学检测特性被削弱，则用于塑造光学检测单元的树脂(主要是环氧树脂)导致在已经照射紫外线时发生的退化。特别地，在本实施例所示一次性写入型信息存储介质的情形中，如图8A、8B和SC所示，由于存储介质具有预刻沟槽区11而可能发生成型树脂退化。作为光学头的聚焦模糊(focus blurring)检测系统，为了消除由于来自该预刻沟槽区11的衍射光造成的不利影响，最通常使用在信息存储介质有关的成像位置处分配光学检测器的“刀口技术(knife-edge technique) ” (成像放大倍率为3 10倍)。将光学检测器被布置在成像位置处时，由于光束聚焦在光学检测器上，所以高的光学密度被照射到成型树脂上，并且可能出现由此导致的树脂老化。由于光子模式(光学作用)而主要发生这种成型树脂特性退化，但是，可以在与热模式(热激励)中光发射量进行比较中预知可允许的照射量的上限值。假设最糟糕的情形，让我们假设这样的光学系统，其中光学检测器被布置在成像位置处作为光学头。根据“3-2-A]需要应用依照本实施例的技术的范围”中“(I)记录层3-2的厚度Dg条件”中描述的内容，当在本实施例中记录时在记录层3-2中发生最佳特性变化(热模式)时，认为记录层3-2的温度暂时上升到80°C 150°C的范围内。由于室温大约为15°C，所以温差ATmitJ^范围是65°C 135°C。记录时发生脉冲光发射，并且在再现时发生连续光发射。在再现时，在记录层3-2中温度升高，并产生温差AT_d。当光学头中检测系统的成像放大倍率为M时，获得的聚焦在光学检测器上的被检测光的光学密度为照射在记录层
3-2上的汇聚光的光学密度的1/M2，并且因此，获得的在再现时光学检测器处的升温量大约为AT_d/M2。由于可以被照射在光学检测器上的光学密度的上限值是由升温量转换的，所以认为该上限值为AT_d/M2< 1°C的量级。光学头中检测系统的成像放大倍率M通常为
3 10倍的量级，如果暂时估计放大倍率为M2 = 10，则有必要设置再现功率，以便
得到A Tread/A Twrite 彡 20 (B-3)假设在记录时记录脉冲的占空比被估计为50%，要求满足[最佳再现功率]([最佳记录功率]/10(B-4)因此，考虑到稍后描述的公式⑶ (13)和上面的公式(B-4)，对最佳再现功率进行如下赋值[最佳再现功率]<3 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6) (B-5)[最佳再现功率]<3 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6)1/2 (B-6)
[最佳再现功率]< 2 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6) (B_7)[最佳再现功率]<2 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6)1/2 (B_8)[最佳再现功率]<I. 5X (0. 65/NA)2X (V/6. 6) (B_9)[最佳再现功率]<I. 5X (0. 65/NA)2X (V/6. 6)1/2(B-IO)(参照“3-2-E]关于用于参数定义的本实施例中记录层的厚度分布的基本特性”。)例如，当 NA = 0. 65，V = 6. 6m/s 时，得[最佳再现功率]<3mW，[最佳再现功率]<2mW，或 [最佳再现功率]<I. 5mW。事实上，与信息存储介质旋转并相对移动的事实相比，光学检测器是固定的，并且因此鉴于这一事实，有必要进一步设置最佳再现功率，使其为上述公式中所得到的值的1/3或更小。在依照本实施例的信息记录/再现设备中，再现功率的值设为0. 4mW。3-2-C]容易产生本实施例所示记录原理的理想记录膜结构下面将介绍用于“设置环境”(记录膜结构或形状)的方法，在该环境中容易产生本实施例中的记录原理。作为可能发生上述记录层3-2内光学特性变化的环境，本实施例的特征在于在记录膜结构或形式中执行技术型发明，诸如“在用于形成记录刻记9的区域中，超过可能发生光学特性变化的临界温度，并且在记录刻记9的中心部分，超过气化(蒸发)温度，并且记录刻记9中心部分附近的透明衬底2-2的表面不超过热温度”下面将参照图7A、7B和7C描述关于上述说明的具体内容。在图7A、7B和7C中，空(空白)箭头指示照射激光束7的光学路径，而虚线箭头指示热流。图7A所示的记录膜结构表示最可能发生与本实施例相应的记录层3-2内光学特性变化的环境。也就是说，在图7A中，由有机染料记录材料构成的记录层2-2具有公式(3)或公式(4)中所示范围内的均匀厚度(厚度足够大)，并且在垂直于记录层3-2的方向上接收激光束7的照射。如“6-1)光反射层(材料和厚度)”中详细描述的，银合金被用作为本实施例中光反射层4-2的材料。含有光反射因数高的金属的材料通常具有高的热传导性和热辐射性，而不限于银合金。因此，虽然记录层3-2的温度通过吸收所照射的激光束7的能量而升高，但热量向具有热辐射特性的光反射层4-2辐射。虽然图7A所示的记录膜在任何地方都构造为相同形状，但在记录层3-2内发生比较均匀的温度升高，并且中心部分a、P和Y点的温差比较小。因此，在形成记录刻记9时，如果超过a和P点处发生光学特性变化的临界温度，则中心部分Y点处不超过气化(蒸发)温度；并且在最接近中心部分a点处的位置存在的透明衬底(未示出)的表面不超过热形变温度。相比之下，如图7B所示，部分记录膜3-2中提供了阶跃(st印)。在S点和e点处，激光束7的照射在方向上向记录层3-2排列的方向倾斜，并因此，单位面积上激光束7的照射量与中心部分a点处相比相对较低。结果，记录层3-2中8点和e点处的升温量低。同样，在8点和e点处，发生朝着光反射层4-2的热辐射，并因此，与中心部分的a点相比，8点和e点处的到达温度足够低。因此，一股热量从P点流向a点，并且一股热量从a点流到P点，并因此，P和Y点处相对于中心部分的a点的温差非常小。在记录时，P和Y点处的升温量低，并且在P和a点处几乎不超过发生光学特性变化的临界温度。作为针对这种情况的对策，为了在P和Y点处发生光学特性变化(为了达到临界温度或更高)，需要增加激光束7的曝光量(记录功率)。在图7B所示的记录膜结构中，中心部分a点处相对于P和Y点的温差非常大。因此，在当前温度已经上升到在@和Y点处发生光学特性变化的温度时，在中心部分a点处超过气化(蒸发)温度，或中心部分a点附近的透明衬底(未示出)的表面几乎不超过热形变温度。另外，即使受到激光束7照射侧的记录层3-2表面都与激光束7的照射方向垂直，在记录层3-2的厚度根据位置而改变的情形中，也提供了几乎不发生依照本发明的记录层
3-2内光学特性变化的结构。例如，如图7C所示，让我们考虑对于中心部分的a点处记录层3-2的厚度Dg，外围部分的厚度Dl明显较小(例如，不满足公式(2)或公式(4))的情形。即使在中心部分的a点处，虽然热量向光反射层4-2辐射，但记录层3-2的厚度Dg足够大，因此可能实现热积聚或实现高温。相比之下，在厚度Dl明显小的(和n点处，热量向光反射层4-2辐射，而不进行热积聚，并且因此，升温量小。结果，与朝向光反射层4-2的 热福射一样，依次发生向着点P、S和(的热福射和依次发生向着点Y、e和n的热福射，并且因此，如图7B所示，中心部分a点处与P和Y点的温差变得非常大。当激光束7的曝光量(记录功率)增加以便在P和Y处产生光学特性变化(为了产生临界温度或更高温度)时，超过中心部分的a点处的气化(蒸发)温度，或中心部分的a点处附近的透明衬底(未示出)的表面超过热形变温度。基于上述内容，参照图8A、8B和SC，将说明关于用来提供其中可能进行依照本实施例的记录原理的“环境设置(记录膜的结构或形状)”的预刻沟槽形状/尺寸的本实施例中技术性发明的内容；以及关于记录层厚度分布的本实施例中技术性发明的内容。图8A示出诸如CD-R或DVD-R这样的传统一次性写入型信息存储介质中的记录膜结构；图SB和8C分别示出本实施例中的记录膜结构。在本发明中，如图8A、8B和8C所示,记录刻记9形成在预刻沟槽区11中。3-2-D]关于本实施例中预刻沟槽形状/尺寸的基本特性如图8A所示，已经存在很多情形，其中预刻沟槽区11被形成在诸如⑶-R或DVD-R这样的传统一次性写入型信息存储介质中的“V型槽”中。在该结构的情形中，如图7B所述，激光束7的能量吸收效率低，并且记录层3-2中温度分布不均匀性变得非常大。本实施例的特征在于，为了接近图7A所示的理想状态，至少在“透明衬底2-2”侧预刻沟槽区11中提供与入射激光束7的传播方向垂直的平面形状。如参照图7A所述，希望该平面区域尽量宽。因此，本实施例的第二特征在于在预刻沟槽区11中提供平面区域，并且预刻沟槽区11的宽度Wg大于岸台区的宽度Wl (Wg > Wl)。在此说明中，预刻沟槽区的宽度Wg和岸台区的宽度Wl被定义为某一位置处其各自的宽度，其中在这个位置处交叉放置一个平面，该平面的高度为预刻沟槽区的平面位置处的高度与岸台区最高的位置处的高度之间的中间高度，并且该平面具有预刻沟槽中的倾斜面。已经利用热分析进行了讨论，数据已经被记录在实际被生成作为原型的一次性写入型信息存储介质中，已经进行了由于记录刻记9位置处截面SEM(扫描型电子显微镜)图像的衬底形变观察，并且已经重复对存在或不存在因记录层3-2中气化(蒸发)而产生的空穴的观察。结果，发现通过增加预刻沟槽区的宽度Wg，使其明显宽于岸台区的宽度W1，可以达到有利效果。 另外，预刻沟槽区宽度Wg与岸台区宽度Wl的比Wg Wl = 6 4，并且优选地，该比值大于Wg Wl = 7 3，从而认为可能发生记录层3-2中局部光学特性变化，而变化在记录时更稳定。如上所述，当预刻沟槽区宽度Wg与岸台区宽度Wl之间的差增加时，如图SC所示，从岸台区12顶部消除平表面。在传统DVD-R盘中，预刻凹坑(岸台预刻凹坑未示出)在岸台区12中形成，并且这里预先了解用于记录地址信息等的格式。因此，有条件地要求在岸台区12中形成平面区域。结果，已经出现其中以“V型槽”形状形成预刻沟槽区11的情形。另外，在传统⑶-R盘中，已经通过调频将摆动信号记录在预刻沟槽区11中。在传统CD-R盘的调频系统中，槽缝间隙(slot gap)(详细给出了每种格式的详细说明)不是固定不变的，并且摆动信号检测(PLL :PLL(锁相环)的同步)时的相位调节已经相当难。因此，将预刻沟槽区11的壁面集中(使之接近V型槽)在再现焦斑的强度最高且摆动振幅量增加的中心附近，从而保证了摆动信号检测精确性。如图SB和SC所示，在将本实施例中预刻沟槽区11中的平面区域加宽之后，在预刻沟槽区11的倾斜表面与再现焦斑的中心位置相比相对向外偏移时，几乎不能获得摆动检测信号。本实施例的特征在于加宽了上述预刻沟槽区的宽度Wg，并且组合使用其中总是固定地维持摆动检测处槽缝间隙的PSK (移相键控)的H格式或使用FSK (移频键控)或STW (锯齿状摆动)的B格式，从而在低记录功率下保证了稳定的记录特性(适合于高速记录或分层)，并保证稳定的信号检测特性。特别地，在H格式中，除上述组合之外，“比非调制区域更显著地降低了摆动调制比”，由此更显著地促进了摆动信号检测时的同步，并且更显著地稳定了摆动信号检测特性。3-2-E]本实施例中记录层3-2的厚度分布的基本特性在本实施例中，如图8B和8C所示，岸台区12中记录层3_2最厚的部分中的厚度被定义为岸台区12中的记录层厚度Dl ;并且预刻沟槽区11中记录层3-2最厚的部分的厚度被定义为预刻沟槽区中的记录层厚度Dg。如参照图7C所述，岸台区中的记录层厚度Dl相对增加，从而记录时可能稳定地发生记录层中的局部光学特性变化。以跟上述相同的方式，已经利用热分析进行了讨论，已经将数据记录在实际被生产作为原型的一次性写入型信息存储介质中，已经进行衬底形变观察和由于通过记录刻记9位置处截面SEM(扫描型电子显微镜)图像的记录层3-2中气化(蒸发)而产生的空穴的存在或不存在的观察。结果，已经发现需要将预刻沟槽区中的记录层厚度Dg和岸台区中的记录层厚度Dl之间的比设为等于或小于Dg Dl = 4 I。另外,设置Dg Dl = 3 I,并且优选地，设置Dg Dl = 2 1，由此可以保证本实施例中记录原理的稳定性。3-3)本实施例中有机染料记录膜共同的记录特性作为一个“3-2-B]本实施例中有机染料记录材料共同的基本特性”，如[Y ]项中所述，本实施例的特征在于记录功率控制。由于记录层3-2中的局部光学特性变化所引起的记录刻记9形成发生在远远低于传统透明衬底2-2的塑性形变温度的温度下，发生在记录层3-2中的热分解温度，或气化(蒸发)温度下。因此，限制记录功率的上限值，以免记录时透明衬底2-2局部超过塑性形变温度或在记录层3-2中局部超过气化(蒸发)温度。与使用热分析的讨论并行地，通过使用稍后在“4-1)本实施例中再现设备或记录/再现设备的结构和特性的说明”中描述的设备，和通过使用稍后在“4-3)本实施例中记录条件的说明”中描述的记录条件，已经对已经以本实施例中所示记录原理执行记录的情形中的最佳功率的值进行了示例。示例测验中所使用的记录/再现设备中物镜的数值孔径的值为0.65，并且记录时的线速为6. 61m/s。作为稍后在“4_3)本实施例中记录条件的说明”中定义的记录功率(峰值功率)的值，已经发现 大多数有机染料记录材料在30mW下发生气化(蒸发)，并且在记录刻记中出现空穴；…记录层3-2附近位置处透明衬底2-2的温度明显超过玻璃化转换温度； 记录层3-2附近位置处透明衬底2-2的温度在20mW下达到塑性形变温度(玻璃化转换温度)； 在考虑诸如信息存储介质的表面预先扭曲(pre-warping)或记录功率变化这样的裕度(margin)的情况下,理想为15mW或更小。
上述“记录功率”表示照射到记录层3-2的曝光量的总和。获得焦斑中心部分处和光学强度密度最高的部分处的光学能量密度，作为本实施例中讨论的参数。焦斑大小与NA值成反比，并因此，焦斑中心部分处的光学能量密度与NA值的平方成比例地增加。因此，通过使用下面的公式，当前值可以被转换成稍后描述的B格式或图I (D3)所示另一格式(另一个NA值)中的最佳记录功率的值[可应用于不同NA值的记录功率]= [NA = 0. 65 时的记录功率]X 0. 652/NA2 (5)另外，最佳记录功率根据相变型记录材料中的线速V改变。通常，据说最佳记录功率与相变型记录材料中的线速V的1/2次方成比例地变化，并且与有机染料记录材料中的线速V成比例地变化。因此，得到通过扩展公式(5)所得到的考虑线速V的最激记录功率的转换公式如下[总记录功率]= [NA = 0. 65 时的记录功率；6. 6m/s] X (0. 65/NA) 2 X (V/6. 6) (6)或[总记录功率]= [NA = 0. 65 时的记录功率；6. 6m/s] X (0. 65/NA) 2 X (V/6. 6)1/2 (7)在总结上面的讨论结果时，作为用于保证本实施例中所示记录原理的记录功率，希望设置上限值，诸如[最佳记录功率]<30 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6) (8)[最佳记录功率]<30 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6)1/2 (9)[最佳记录功率]<20 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6) (10)[最佳记录功率]<20X (0. 65/NA)2X (V/6. 6)1/2(II)[最佳记录功率]<15 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6) (12)[最佳记录功率]<15 X (0. 65/NA)2 X (V/6. 6)1/2 (13)从上面的公式中，得到用于公式(8)或公式(9)的条件作为强制性条件；得到用于(10)或公式(11)的目标条件；并且得到用于公式(12)或公式(13)的条件作为理想条件。3-4)关于本实施例中“H-L”记录膜特性的说明具有记录刻记9中光反射量低于未记录区中这一特性的记录膜被称为“H-L”记录膜。相反，上述光反射量高的记录膜被称为“L-H”记录膜。其中，对于“H-L”记录膜，本实施例的特征在于(I)提供再现波长下的吸光率与光吸收光谱的入_^入位置处的吸光率之比的上限值；和(2)改变光吸收光谱轮廓以便形成记录刻记。下面将参照图9和10给出关于上述内容的详细说明。在本实施例中“H-L”记录 膜中，如图9所示，X 的波长短于用于记录/再现的使用波长(405nm附近)。如图10明显示出的那样，在X _胃入的波长附近，未记录部分与记录部分之间吸光率的变化很小。如果未记录部分与记录部分之间吸光率的变化很小，则不能获得大的再现信号振幅。即使发生记录或再现激光源的波长发生，鉴于不能稳定执行记录或再现这一事实，如图9所示，在本实施例中，设计记录膜3-2,使得X maxi|A的波长达到355nm 455nm之外，即达到短于355nm的波长侧。在“2-1)记录原理/记录膜结构的差异和有关再现信号生成的基本概念的差异”中限定的Xmax胃入位置处的吸光率时，“第0章使用波长与本实施例之间的关系的说明”中所描述的355nm、455nm和405nm处的相对吸光率被定义为Ah355、Ah455和Ah4(l5。在Ah4tl5 = 0.0的情形中，来自处于未记录条件的记录膜的光反射因数与波长为405nm时光反射层4-2中的一致。稍后将在“6_1)光反射层”部分中详细描述光反射层4_2的光反射因数。在下文中，将对为了简化而将光反射层4-2的光反射因数定义为100%这一事实做出说明。在使用本实施例中“H-L”记录膜的一次性写入型信息存储介质中，再现电路通常共用在使用一侧单层膜情形中只读型信息存储介质(HD DVD-ROM盘)的情形中。因此，在这种情形中，依照一侧单层膜的只反射信息存储介质(HD DVD-ROM盘)的光反射因数，将光学反射因数定义为45% 85%。因此，需要将未记录位置处的光反射因数设为40%或更多。由于1-0. 4 = 0. 6，所以可以直观地理解405nm时的吸光率Ah4tl5是否可以被设置为Ah405 ^ 0. 6(14)在满足上面的公式(14)的情况下，可以轻易地明白可以将光反射因数设为40%或更多。因此，在本实施例中，选择在未记录区中满足公式(14)的有机染料记录材料。在图9中，上面的公式(14)假设在光反射层4-2将波长为X _胃入的光束反射在记录层3-2上时得到的光反射因数为0%。但事实上，这时得到的光反射因数不是0%，而是具有一定的光反射因数。因此，严格地说，需要修正公式(14)。在图9中，如果在光反射层4-2已经将波长为X _胃入的光束反射在记录层3-2上时将光反射因数定义为R Xmax胃入，那么得到的将未记录位置处光反射因数设为40%或更大的严格条件式为I-Ah405 X (I-RAmaxwrite)彡 0.4(15)在“H-L”记录层中，在很多情况下，(RAmx^a)彡0. 25，并且因此，公式(15)如下Ah405 ^ 0. 8(16)在依照本实施例的“H-L”记录膜中，有条件地强制性地满足公式(16)。已经提供上面的公式(14)的特性，另外，已经在记录层3-2的膜厚度满足公式(3)或公式(4)的条件下做出了详细的光学薄膜设计，其中考虑了多种裕度，诸如膜厚度改变或再现光的波长改变。结果，已经得到令人满意的结果Ah405 ^ 0. 3(17)
假设公式(14)成立，当Ah455 ≤ O. 6(18)或Ah355 ≤ O. 6(19)时，记录/再现特性更稳定。这是因为，在公式(14)成立时公式(14)至少满足公式(18)和(19)中任何一个的情况下，在波长为355nm 405nm范围内或405nm 455nm范围(偶尔在355nm 455nm范围)内，Ah的值变成O. 6或更小，并因此，即使记录激光源(或再现激光源)的光发射波长发生波动，吸光率的值也不大幅度改变。作为本实施例中“H-L”记录膜的具体记录原理，使用在已经作为本实施例中“H-L”记录膜的具体记录原理被描述的“3-2-B]本实施例中有机染料记录材料共同的基本特征”中[α]项中所列出的记录机制中的“分子之间的阵列变化”或“分子中分子结构变化”的现象。结果，如上面的(2)项中所述，光吸收光谱曲线发生变化。图10中，本实施例中记录刻记中的光吸收光谱曲线轮廓用实线表示，未记录位置的光吸收光谱曲线使用虚线添加，由此可以对这些曲线进行比较。在本实施例中，记录刻记中的光吸收光谱曲线比较宽地变化，并且可能发生分子中的分子结构变化和发生碳原子的局部沉淀(煤焦油)。本实施例的特征在于，记录刻记中吸光率最大时的波长λ Imax的值比未记录位置处的波长入_胃入的值更接近再现波长405nm。这样，吸光率最高的波长λ Imax处的吸光率变得小于1，并且再现波长405nm处的吸光率Al4tl5的值变得大于Ah405的值。结果，记录刻记中总的光反射因数降低。在本实施例中的H格式中，作为调制系统，使用ETM(8到12 8位数据代码被转换成12通道比特)和RLL(1，10)(在调制后的代码串(code train)中，与12通道比特长度T相关的最小倒转长度(invention length)为2T,并且最大倒转长度为11Τ)。执行稍后在“4-2)本实施例中再现电路的说明”中所描述的再现电路的性能评估时，为了通过再现电路稳定地执行再现，已经发现有必要满足差值I11 = Iuh-I11L与I1ih之比为Ιη/Ι11Η 彡 O. 4(20)或优选地，111/11111>0.2(21)，其中I1ih是来自具有足够大长度(IlT)的未记录区域的再现信号量，而Im是来自具有足够大长度(IlT)的记录刻记的再现信号量。在实施例中，在以高密度所记录的信号再现时使用PRML方法，并使用图15 17中所示的信号处理电路和状态转移图(稍后给出详细说明)。为了依照PRML技术精确地执行检测，要求再现信号为线性。已经基于图17所示的状态转意图分析了图15和16所示的信号处理电路的特性，以便确保上述再现信号的线性。结果发现，需要满足在长度为3Τ的记录刻记和来自未记录间隔的重复信号的再现信号振幅被定义为I3时关于上述I11的比满足Ι3/Ιη 彡 O. 35 (22)或优选地，Ι3/Ιη > O. 2(23)考虑上述公式(16)的条件，本实施例的技术特征在于已经设置Al4tl5的值以满足公式(20)和(21)。参照公式(16)，可得1-0. 3 = O. 7 (24)考虑公式(24)，由与公式(20)的关系得出下列条件
(Al405-O. 3) /0. 7) ≥ O. 4，即Al405 ≥ O. 58 (25)公式(25)是从讨论的非常不精确结果所得出的公式，并且只作为基本概念示出。由于Ah4tl5设置范围是依照公式(16)给定的，在本实施例中，Al4tl5至少必须满足条件Al405 > O. 3 (26)作为用于选择适合于特定“H-L”记录层的有机染料材料的方法，选择这样的有机染料材料，对于该材料，在本实施例中，基于光学薄膜设计，未记录状态下的折射系数范围是n32 = I. 3 2. O ;吸收系数范围是k32 = O. I O. 2,理想值为n32 = I. 7 I. 9 ;吸收系数范围是k32 = O. 15 O. 17,并且满足上述一系列条件。在图9或图10所示的“H-L”记录膜中，在未记录区域的光吸收光谱中，虽然λ 写入的波长短于再现光或记录/再现光的波长(例如405nm)，但λ 胃入的波长可以长于再现光或记录/再现光的波长(例如405nm)而不限于此。为了满足以上公式(22)或公式(23)，记录层3-2的厚度Dg受到影响。例如，如果记录层3-2的厚度Dg明显超过允许值，则记录层3-2中只有与透明衬底2-2接触的部分的光学特性被变成形成记录刻记9之后的状态，由此，所获得的与其位置相邻的光反射层4-2接触的部分的光学特性的值与未记录区域中的相等。结果，再现光量改变被降低，并且公式(22)或公式(23)中的值I3被减小，并且无法满足公式(22)或(23)的条件。因此，为了满足公式(22)，如图SB和SC所示，需要改变记录刻记9中与光反射层4-2接触的部分的光学特性。另外，如果记录层3-2的厚度明显超过允许值，则在记录刻记形成时，在记录层3-2中厚度方向上出现温度梯度。于是，在达到记录层3-2中与光反射层4-2接触的部分处光学特性改变温度之前，已经超过了与透明衬底2-2接触的部分的气化(蒸发)温度，或在透明衬底2-2中超过了热形变温度。由于上述原因，在本实施例中，为了满足公式(22)，基于热分析的讨论而将记录层3-2的厚度Dg设为“3T”或更小；并且满足公式(23)的条件是将记录层3-2的厚度Dg设为“3X3T”或更小。基本上，在记录层3-2的厚度Dg等于或小于“3T”的情形中，虽然能满足公式(22)，但在考虑由于一次性写入型信息存储介质的表面运动或翘曲或与焦斑模糊相关的裕度而产生的倾斜效果的情况下，可以将厚度设为“T”。由于通过前述公式(I)和(2)所获得的结果，本实施例中的记录层3-2的厚度Dg被设置在要求的最小条件9T ≥ Dg ≥ λ /8η32 (27)并且理想的条件是3Τ ≥ Dg ≥ λ /4η32 (28)所指定的范围内。不限于此，最严格的条件可以被定义为T ≥ Dg ≥ λ/4η32 (29)如稍后所述，通道比特长度T的值在H格式中为102nm，在B格式中为69nm 80nm。因此，在H格式中，3T的值为306nm，而在B格式中为207nm 240nm。H格式中9T的值为918nm，而在B格式中为621nm 720nm。这里，虽然已经描述了“H-L”记录膜，但也可以将公式(27) (29)的条件应用于“L-H”记录膜，不限于此。第4章记录设备或记录/再现设备和记录条件/再现电路的说明
4-1)本实施例中再现设备或记录/再现设备的结构和特性的说明图11示出信息记录/再现设备的一个实施例中的结构说明。在图11中，控制单元143的上侧主要是用于信息存储介质的信息记录控制系统。在这个信息再现设备的实施 例中，不包含图11中信息记录控制系统的结构对应于以上结构。在图11中，粗实线箭头表示指定再现信号或记录信号的主信息的流；细实线箭头表示信息流；点划线箭头表示参考时钟线；虚线指示命令指示方向。光学头(未示出)被设置在图11所示的信息记录/再现单元141中。在本实施例中，虽然光学头中所使用的光源(半导体激光)的波长为405nm，但本实施例不限于此，并且如前所述，可以使用使用波长等于或小于620nm或530nm的光源、或355nm 455nm范围的光源。另外，光学头中可以包括两个用来将上述波长的光束聚焦到信息存储介质上的物镜。在对H格式的信息存储介质执行记录/再现操作的情形中，使用NA值为O. 65的物镜。提供了一种结构，使得在对B格式的信息存储介质执行记录/再现操作的情形中，使用NA=O. 85的物镜。作为光入射到物镜直接之前的入射光强度分布，中心强度被设为I时(在孔径的边界位置)物镜外围区域处相对强度被称为“RM强度”。H格式中RIM强度的值被设置在55% 70%范围内。此时,对于使用波长λ ,光学上将光学头中波面偏差量(wavesurface aberration amount)设计为 0. 33 λ (O. 33 λ 或更小)。在本实施例中，部分响应最大似然(PRML)被用于信息再现以实现信息存储介质的高密度(图1，[A]点)。作为多次测试的结果，在将PR(1，2，2，2，I)用作要使用的PR类(class)时，可以增加线密度，并且在已经发生诸如聚焦模糊或轨道偏移这样的伺服校正误差(servo correction error)时,可以提高再现信号的可靠性(即，可以提高解调可靠性)。因此，在本实施例中，使用PR(1，2，2，2，1)(图1，点[A])。在本实施例中，调制后的通道比特模式(pattern)依照(d, k ；m, η)调制规则(在上述方法中，这表示m/n调制的RLL(d，k))被记录在信息存储介质中。特别地，用于将8位数据转换为12位(m = 8，η = 12)的ETM(8到12调制)被用作为调制系统，并且必须满足RLL(1，10)的条件，其中具有连续“O”的最小值被定义为d= 1，并且最大值被定义为k= 10，作为运行长度受限(run length limited) RLL限制，用于对调制后通道比特模式中“O”之后的长度的应用限制。在本实施例中，为了实现信息存储介质的高密度，通道位隙(channel bit gap)减到最小。结果，例如，在已经在信息存储介质中已经记录了模式“101010101010101010101010”模式，即d= I的模式的重复之后，在信息记录/再现单元141中再现数据的情形中，数据接近具有再现光学系统的MTF特性的关闭频率(shutdown frequency),并且因此，再现的原始信号(raw signal)的信号振幅以几乎被噪声隐藏(hidden)的形状被形成。因此，部分响应最大似然(PRML)技术被用作为用于再现已经密集到MTF特性的极限(截止频率)附近的记录刻记或凹坑的方法。也就是说，从信息记录/再现单元141所再现的信号通过PR均衡器电路130接收再现波形纠正。通过将通过PR均衡器电路130后的信号按照从参考时钟生成电路160所发送的参考时钟198的定时转换成数字量，来对已经通过PR均衡器电路130的信号进行采样；通过AD转换器169将经过采样的信号转换为数字数据；在维特比(Viterbi)解码器156中执行维特比解码处理。将经过维特比解码处理的数据作为与传统限幅电平(slice level)处的二进制数据完全相似的数据进行处理。在已经使用PRML技术的情形中，如果通过AD转换器169所获得的采样定时发生转移，那么经过维特比解码后的数据的误差率增加。因此，为了提高采样定时的精确性，依照本实施例的信息再现设备或信息记录/再现设备特别地具有另一采样定时采样电路(施密特触发二进制化电路(Schmidt triggerbinarizing circuit) 155 和 PLL 电路 174 的组合)。该施密特触发电路155具有用于二进制化的分界参考电平处特定值(实际二极管的前向电压值)，并且其特征在于只在已经超过特定宽度时才提供二进制化。因此，例如，如上所述，在已经输入“101010101010101010101010”模式的情形中，信号振幅非常小，并且因此不发生二进制化的切换。在例如已经输入比上述模式更罕见片断(fraction)模式“1001001001001001001001”模式的情形中，再现原始信号的振幅增大，并且因此，依照定时“I”通过施密特触发二进制化电路155进行二进制信号的极性转换。在本实施例中，使用NRZI (不归零反向Non Return to Zero Invert)技术,并且上述模式的“I”位置与记录刻记或凹坑的边缘部分(边界部分)一致。PLL电路174检测作为该施密特触发二进制化电路155的输出的二进制信号与参考时钟生成电路160所发送的参考时钟198的信号之间的频率和相位的偏移，以改变PLL电路174的输出时钟的频率和相位。通过使用该PLL电路174的输出信号，并解码维特比解码器156中关于维特比解码器156和路径度量(path metric)存储器中收敛长度(关于(到收敛的距离)的信息)的特性信息，参考时钟生成电路160将反馈施加到参考时钟198的(频率和相位)，以便降低维特比解码后的误差率，尽管图中没有明确示出。将该参考时钟生成电路160所生成的参考时钟198用作在再现信号处理时的参考定时。同步码位置采样单元145用来检测共存在维特比解码器156的输出数据序列中的同步代码的存在和位置，并对上述输出数据的起始位置进行采样。将该起始位置定义为基准时，解调电路152对临时存储在移位寄存电路170中的数据进行解调处理。在本实施例中，上述临时存储的数据在12通道逐位的基础上参考记录在解调转换表记录单元154中的转换表被返回到其原始位模式。然后，ECC解码电路162执行纠错处理，并且解扰电路159执行解扰。地址信息预先通过摆动调制被记录在依照本实施例的记录型(可重写型或一次性写入型)信息存储介质中。摆动信号检测单元135再现该地址信息(即，判断摆动信号的内容)，并给控制单元143提供对于提供对期望位置的存取所需的信息。下面将介绍在控制单元143的上侧所提供的信息记录控制系统。在从数据ID生成单元165依照信息存储介质上的记录位置而已经生成数据ID信息后，在CPR_MAI数据生成单元167生成复制控制信息时，关于数据ID、IED、CPR_MAI和EDC的多种信息被添加到要被数据ID、IED、CPR_MAI和EDC添加单元168记录的信息中。在被添加的信息已经被解扰电路157解扰之后，ECC编码电路161形成ECC块，并且ECC块被调制电路151转换为通道比特模式。同步码生成/添加单元146添加同步码，并且数据被记录在信息记录/再现单元141中的信息存储介质中。在进行调制时，DSV(数字和值Digital Sum Value)计算单元148顺序计算调制后的DSV值，并且顺序计算的值被反馈给调制后的代码变换。图12示出包含图11所示同步码位置检测单元145的外围部分的详细结构。同步码包括同步位置检测代码部分和具有固定模式的可变代码部分。根据来自维特比解码器的通道比特模式输出，同步位置检测代码检测器单元182检测具有上述固定模式的同步位置检测代码部分。可变代码传输单元183和184对在被检测位置之前或之后存在的可变代码上的数据进行采样，并判断同步代码位于扇区中哪个同步帧中，其中用于检测具有上述固定模式的同步位置的识别单元185检测同步码。记录在信息存储介质上的用户信息按照移位寄存器电路170、解调电路152中的解调处理单元188、和ECC解码电路162的顺序被顺序传输。
在本实施例中，在H格式中，通过使用用于数据区、数据导入区、和数据导出区中再现的PRML系统实现信息存储介质的高密度(特别地，提高线密度)。另外，通过使用用于系统导入区和系统导出区中再现的限幅电平检测系统保证与当前DVD的兼容性，并保证再现稳定性。(详细说明将在“第7章H格式说明”中给出。)4-2)本实施例中的再现电路的说明图13示出使用在系统导入区和系统导出区中进行再现时所使用的限幅电平检测系统的信号再现电路的实施例。图13中的正交光学检测器(quadrature opticaldetector) 302被安装到存在于图11所示信息记录/再现单元141中的光学头中。在下文中，已经对从正交光学检测器302的光学检测单元(optical detecting cell) la、lb、Ic和Id所获得的检测信号取和的信号被称为“引导通道(lead channel) I信号”。图13中从前置放大器304到限制器(slicer) 310对应于图11中限幅电平检测电路132中的详细结构。在信号通过高通滤波器306之后，预均衡器308对从信息存储介质所获得的再现信号进行波形均衡处理，其中高通滤波器滤掉低于再现信号频带宽度的频率分量。根据测试，发现该预均衡器308通过使用7抽头均衡器将电路尺寸最小化，并能够精确地检测再现信号。因此，在本实施例中，使用7抽头均衡器。图13中的VFO电路/PLL 312与图11中的PLL电路174相对应；图13中的解调/ECC解码电路314与图11中的解码电路152和ECC解码电路162相对应。图14示出图13中的限制器电路的详细结构。通过使用比较器316生成限幅之后的二进制信号。响应于二进制化后二进制数据的反向信号，在二进制化时设置在限幅电平处。在本实施例中，该低通滤波器的截止频率被设为5KHz。当该截止频率高时，限幅电平变化快，并且低通滤波器受到噪声影响。相反，如果截止频率低，则限幅电平响应慢，并且因此，滤波器受到信息存储介质上灰尘或划痕的影响。考虑到前述RLL(1，10)与通道比特的参考频率之间的关系，将截止频率设为5KHz，。图15示出使用用于数据区、数据导入区、和数据导出区中信号再现的PRML检测技术的信号处理器电路。图15中的正交光学检测器302被安装到光学头中，其中光学头位于图11所示的信息记录/再现单元141中。在下文中，用“引导通道I信号”表示已经对从正交光学检测器302的光学检测单元la、lb、lc和Id所获得的检测信号取和的信号。图11中PR均衡器电路130中的详细结构包括图15中从前置放大器304到抽头控制器332、均衡器330、和偏置消除器(offset canceller) 336的电路。图15中的PLL电路334是PR均衡器电路130的一部分，并且表示除施密特触发二进制化电路155之外的元件。图15中高通滤波器306的初级截止频率(primary cutoff frequency)被设为ΙΚΗζ。预均衡器电路308以与图13中相同的方式使用7抽头均衡器(因为7抽头均衡器的使用将电路尺寸最小化并能够精确检测再现信号)。A/D转换器电路324的采样时钟频率被设为72MHz，并且产生数字输出作为8位输出。在PRML检测技术中，如果再现信号受到其整个信号的电平改变(直流偏置)的影响，那么在进行维特比解调时可能出现错误。为了消除这种影响，提供了通过使用从均衡器输出所获得的信号的偏置消除器336来校正偏置的结构。在图15所示的实施例中，在PR均衡器电路130中执行自适应均衡处理。因此，通过利用维特比解码器156的输出信号，利用用于自动校正均衡器330中抽头系数的抽头控制器。图16示出图11或15所示维特比解码器156的结构。通过分支度量计算单元(branch metric calculating unit) 340计算关于响应于输入信号能够预测的所有分支的分支度量，并且所计算的值被发送到ACS 342。ACS 342是相加比较选择(Add CompareSelect)的首字母缩写,其计算通过响应于可以在ACS 342中预测的每次通过(pass)而将分支度量相加所获得的路径度量，并将计算结果发送到路径度量存储器350。此时，在ACS342中，对包含在路径度量存储器350中的信息执行计算处理。路径存储器346暂时存储与每个路径(转换)状态相对应的路径度量的值和这样的每个路径，其中所述路径(转换)状态和每个路径可以在存储器346中预测，所述值由ACS 342计算。输出切换单元348比较与每个路径相对应的路径度量，并在路径度量最小时选择路径。 图17示出本实施例中PR(1，2，2，2，I)类中的状态变化。可以使可以在PR(1，2，2，2,1)类中得到的状态的变化只如图17所示的变化，并且在维特比解码器156中基于图17中的转换图识别可以在解码时存在(可以预测)的路径。4-3)本实施例中记录条件的说明“3-3)本实施例中有机染料记录膜共同的记录特性”中已经对本实施例中的“最佳记录功率(峰值功率)”进行了说明。下面将参照图18，对在检查最佳记录功率时所使用的记录波形(记录时的曝光条件)进行说明。记录时的曝光级别有记录功率(峰值功率)、偏置功率I、偏置功率2、偏置功率3四个级别。在形成长(4T或更长)记录刻记9时，以记录功率(峰值功率)和偏置功率3之间多脉冲的形式执行调制。在本实施例中，在任何H格式和B格式系统中，获得与通道比特长度T相关的最小刻记长度为2T。在记录该2T最小刻记的情形中，如图18所示，使用偏置功率I后的记录功率(峰值功率)的一个写脉冲，并且在写入脉冲之后立即临时获得偏置功率2。在记录3T记录刻记9的情形中，在曝光两个写入脉冲、偏置功率I之后记录功率(峰值功率)等级的第一脉冲和最后一个脉冲后，临时使用偏置功率2。在记录长度为4T或更长的记录刻记9情形中，在多脉冲和写入脉冲曝光后使用偏置功率2。图18中的垂直虚线表示通道时钟周期。在记录2T最小刻记的情况下，激光功率在从时钟边缘延迟Tsfp的位置处上升，并在从后续时钟边缘向后Tap的位置处下降。激光功率被设为偏置功率2的周期被定义为 Υ。。TSFP、Teuj、和Tlc的值被记录在包含在稍后在H格式的情形中所描述的控制数据区CDZ中的物理格式信息PFI中。在形成3T或更长记录刻记的情形中，激光功率在从时钟边缘延迟Tsfp的位置处上升，并最后，以最后一个脉冲结束。在最后一个脉冲之后，激光功率立即在!Y。期间保持在偏置功率2。从时钟边缘到最后一个脉冲的上升/下降定时的偏移时间被定义为TSU)、TEU>。另外，从时钟边缘到最后一个脉冲的下降定时的偏移时间被定义为Tefp，并且进一步，多脉冲的单脉冲的间隔被定义为TMP。如图19所示，时间间隔Teuj-Tsf^TmpJeuj-Tsuj和L中每一个被定义为最大值的半值宽度。另外，在本实施例中，上述参数设置范围被限定为O. 25T ( Tsfp ( I. 50T(30)O. OOT ( Telp ( I. OOT(31)I. OOT 彡 T E F P 彡 I. 75T(32)
-O. IOT ( Tslp ( I. OOT(33)O. OOT ( Tlc ( I. OOT(34)O. 15T ( Tmp ( O. 75T(35)另外，在本实施例中，如图20A、20B和20C所示，上述参数的值可以根据记录刻记长度(记号长度)和直接相邻在前/直接相邻在后空间长度(导引/拖尾(Leading/Trailing)空间长度)而改变。如“3_3)本实施例中有机染料记录膜共同的记录特性”部分中所述，图21A、21B和21C分别示出在已经检查用本实施例所示记录原理记录的一次性写入型信息存储介质的最佳功率时的参数值。此时，偏置功率I、偏置功率2和偏置功率3的值为2. 6mW、I. 7mff和I. 7mff,而再现功率是O. 4mW。第5章本实施例中“L-H”记录膜的特性的说明下面将对具有其中记录刻记中的光反射量比未记录区中的高这一特性的“L-H”记录膜进行说明。根据“3-2-B]本实施例中有机染料记录膜共同的基本特性”中描述的记录原理，在使用该记录膜的情况下的记录原理主要使用以下任何特性-显色特性改变；-关于造成显色现象(退色反应等)的元素的电子结构(电子轨道)改变；和-分子之间的阵列改变，以及光吸收光谱的改变特性。“L-H”记录膜的特征在于，已经鉴于具有单面双层结构的只读型信息存储介质的特性指定了未记录位置和记录位置中的反射量范围。图22示出依照本实施例的“L-H”记录膜和“H-L”记录膜的未记录区域(非记录部分)中光反射因数范围。在本实施例中，指定了“H-L”记录膜的非记录部分处反射因数的下限值I使其高于“L-H”记录膜的非记录部分处的上限值Y。当将上述信息存储介质安装到信息记录/再现设备或信息再现设备上时，通过图11所示的限幅电平检测单元132或PR均衡器电路130测量非记录部分的光反射因数，由此可以判断膜是“H-L”记录膜还是“L-H”记录膜，并因此可以很容易地判断记录膜类型。当“H-L”记录膜的非记录部分处下限值S与“L-H”记录膜的非记录部分处上限值Y之间的光反射因数α被设置在32% 40%范围内时，在改变的生产条件下制造“H-L”记录和“L-H”记录膜时执行测量。结果发现，获得记录膜的高制造性能，并促进了介质成本的降低。在使“L-H”记录膜的非记录部分(“L”部分)的光学反射因数范围801与只读型信息存储介质中单面双记录层的光反射因数范围803 —致之后，在“H-L”记录膜的非记录部分(“H”部分)的光反射因数范围802与只读型信息存储介质中单面单层的光反射因数范围804 —致时，可以共用使用信息再现设备的再现电路，以便很好地与只读型信息存储介质兼容，并且因此，可以廉价地制造信息再现设备。在多种改变的生产条件下制造“H-L”记录膜和“L-H”记录膜时已经执行了测量，以便帮助在提高记录膜的生产性能的同时降低介质的价格。结果，“L-H”记录膜的非记录部分(“L”部分)的光反射因数的下限值β被设为18%，上限值Y被设为32% ；并且“H-L”记录膜的非记录部分(“H”部分)的光反射因数的下限值δ被设为40%，上限值ε被设为85%。 图23和24示出本实施例中多种记录膜中非记录位置和记录位置处的反射因数。在已经使用H格式(参照“第7章H格式的说明”)的情形中，如图22所示，指定非记录部分处光学反射因数范围，由此，在沟槽电平(groove level)被定义为基准时，在“L_H”记录膜中凸点(emboss)区域(诸如系统导入区SYLDI)和记录刻记区(数据导入区DTLDI，数据导出区DTLDO，或数据区DTA)中相同方向上出现信号。同样，在“Η-L”记录膜中，在沟槽电平被定义为基准时，在凸点区域(诸如系统导入区SYSDI)和记录刻记区(数据导入区DTLDI，数据导出区DTLD0，或数据区DTA)中相反方向上出现信号。利用这一现象，除了 “L-Η”记录膜和“Η-L”记录膜之间记录膜识别的使用外，还促进了对应于“L-Η”记录膜和“Η-L”记录膜的检测电路设计。另外，从记录在本实施例所示“L-Η”记录膜上的记录刻记所获得的再现信号特性被调整以符合从“Η-L”记录膜所获得的信号特性满足公式(20) (23)。这样，在使用“L-Η”记录膜和“Η-L”记录膜中任意之一的情形中，可以使用相同的信号处理电路，并且信号处理电路可以被简化，并且价格降低。下面将参照图90A 92，对与表示图22 24所示“L_H”记录膜与“H_L”记录膜之间光反射率关系的实施例相关的另一实施例做出说明。在本实施例中，如图8所示，预刻沟槽区11的宽度Wg被设置为大于岸台区12的宽度Wl。这样，如图90B所示，当在预刻沟槽区11 (数据导入区DTLDI，数据区DTA，或数据导出区DTLD0)上执行跟踪时，来自预刻沟槽区11的信号电平(lot)沟槽增加。下面将参照图90A，给出检测信号(及其信号检测电路)的说明。通过准直镜1122使从半导体激光器1121所发射的激光束1117成为平行光束。于是，在所得到的光束已经穿过分束器1123之后，光束通过物镜1128聚焦在信息记录介质1101的预刻沟槽区1111上。信息记录介质1101的预刻沟槽区1111中所反射的光束在再次穿过物镜1128之后通过分束器1123被反射；反射的光束穿过聚焦透镜1124 ;并且光束被照射到光学检测器1125上。光学检测器1125具有光学检测单元1125-1和光学检测单元1125-2。从光学检测单元1125-1检测Il信号，而从光学检测单元1125-2检测12信号。在图82所示的检测信号(及其检测电路)中，取Il和12之间的差，并且获得轨道偏移检测信号。在图90A所示的检测信号(及其信号检测电路中)，通过借助于加法器1126将Il和12信号相加，检测(11+12)信号。图90B示出通过(11+12)检测的信号波形。图90B示出当由图90A所示的光学头的物镜1128所引起的焦斑已经照射到信息存储介质1101上每个区域上时再现信号的检测信号电平。如图35C所示，在依照本实施例的一次性写入型信息存储介质中，系统导入区SYLDI内侧被构造为凸坑(emboss pit)区211，并且到处都形成凸坑。因此，在系统导入区SYLDI中，可以如图90B所示从凸坑获得再现信号。这里，系统导入区SYLDI中的最高检测信号电平被定义为I11HP。在本实施例中，如上所述，通过使用利用光学头所检测的检测信号电平定义“光反射因数”。首先，入射光量Itj的平行激光束照射到没有诸如预刻凹坑或预刻沟槽这样的不规则体的信息存储介质1101的特定区域；测量从信息存储介质1101所反射的平行激光束的反射光量Ik ;并且将Rs = IE/Io的值用作为光反射因数Rs的参考。因此，不使用光学头所测量的值被定义为校准光反射因数Rs。下一步，将通过使用光学头在其预定区域内检测到的检测信号定义为反射光功率Ds，并且将Rs/Ds的值用作为用于从利用光学头在信息存储介 质1101的每个位置处所检测到的检测信号电平转换为“光反射因数”的转换系数。即，当已经在图90A所示的光学头上再现上述预定区域时，来自加法器1126的检测信号电平输出被测量作为反射光功率Ds。例如，光学头移动到系统导入区SYLDI中，并且测量加法器1126的所获得检测信号电平中的最高检测信号电平IllHP。(Rs/Ds) XIllHP的值被定义为作为系统导入区SYLDI中反射因数的I11HP。本实施例的特征在于指定信息记录介质的反射因数，使得“Η-L”记录膜的系统导入区SYLDI的光反射因数在16% 32%的范围内。如图35C所示，与形成于凸点区域211上的系统导入区SYLDI相邻地存在形成于镜面(mirror face) 210上的连接区CNA。在借助于图90A所示光学头的物镜1128所聚焦的焦斑已经移动到连接区CNA时，由于不存在凸坑，所以光反射因数在各处都是统一的检测信号电平。下一步，存在与连接区CAN相邻的数据导入区DTLDI，并且存在数据导入区DTLDI和数据区DTA、以及数据导出区DTLDO的预刻沟槽区214(图35C)中的预刻沟槽。在该预刻沟槽区214中，当轨道循环(track loop)为开(ON)时，生成检测信号电平 为图90B所示的(lot)沟槽电平。在已经在该预刻沟槽上形成记录刻记的情形中，“Η-L”记录膜中记录刻记位置中的光反射量降低。因此，如图90B所示，记录膜的检测信号电平低于(lot)沟槽电平。已经记录该记录刻记的区域中的最高检测信号电平被定义为I11HM。该预刻沟槽区214中的光反射因数也以与前述相同的方式被定义为(Rs/Ds) XI11HM。在本实施例中，在“H-L”记录膜中形成记录刻记的位置中的光反射因数被指定在14% 28%的范围内。另外，本实施例中“Η-L”记录膜的未记录区域中系统导入区SYLDI中的光反射量(lot)沟槽与反射因数IllHP的比(lot)沟槽/IllHP被指定为高电平，以被包括在O. 5 1.0的范围内。如图8B和8C所示，本实施例具有这样的主要技术特征，即沟槽区11的宽度Wg比岸台区12的宽度Wl窄，从而如图90B所示，提高了(lot)沟槽电平。另外，特别地，在“Η-L”记录膜中，如图8B和8C所示，记录层3-2的厚度Dg增加，由此减少了沟槽与岸台之间的步进差量。通过这样的方式，(lot)沟槽电平被提高，使得(lot)沟槽/IIIHP的值为50%或更多。结果，可以很大地取来自记录在沟槽区11中的记录刻记的光反射量I11HM，并且来自沟槽区1111上记录刻记的检测信号振幅增大。现在，将参照图91A和91B，对“L-Η”记录膜中的检测信号电平做出说明。图91A所示的光学头结构和检测信号(信号检测方法和检测电路)与图90A中所示相同。与“Η-L”记录膜的情形一样，“L-Η”记录膜的系统导入区SYLDI中的光反射量被定义为(Rs/Ds) XIllHP0在本实施例中，“L-Η”记录膜的系统导入区SYLDI中的光反射因数被指定在14% 28%范围内。在“L-Η”记录膜中，图8B和8C所示的预刻沟槽区11和岸台区12的记录膜3-2的厚度Dg和Dl相对较小。因此，当未记录区中轨道循环为ON时，预刻沟槽区214的未记录区中的检测信号电平(lot)沟槽比图90B所示的“H-L”记录膜中的低。因此，在本实施例中，数据导入区DTLDI、数据区DTA或数据导出区DTLDO中未记录位置处预刻沟槽区214上的光反射量(lot)沟槽的比(lot)沟槽/IllHP被设置为比“H-L”记录膜的低，以被包括在40% 80%范围内。在“L-Η”记录膜中，记录刻记中的光反射因数增加得比未记录区的反射因数更显著，因此产生如图SB所示的再现信号波形。同样，在图91B中，对于光反射量，用使用来自记录刻记的再现信号的最高检测信号电平IllHM的(Rs/Ds) XIllHM来指定反射因数。在本实施例中，“L-Η”记录膜中的反射因数在14% 28%范围内。图92共同地示出图90A 91B所示“L_H”记录膜和“H_L”记录膜中的检测信号电平。本实施例的特征在于，指定系统导入区SYLDI中的光反射因数范围以在“L_H”记录膜和“Η-L”记录膜中部分重叠。在图92所示的系统导入区SYLDI中的“Η-L”记录膜和“L-Η”记录膜之间的光反射因数中存在重叠部分a。在本实施例中，该区域中的光反射因数在16%和28%之间。在本实施例中，通过用于在系统导入区SYLDI中在“Η-L”记录膜和“L-Η”记录膜之间重叠反射因数范围的方法，通过控制每个记录层3-2的光学特性，形成系统导入区SYLDI中“Η-L”记录膜和“L-Η”记录膜之间反射因数的重叠部分。另外，在本实施例中，如图92所示，当在数据导入区DTLDI、数据区DTA、或数据导出区DTLDO中轨道循环为ON时，也提供光反射因数范围的重叠部分β。该重叠部分的主要特征在于，如图90Β所示，“Η-L”记录膜中未记录区中的(lot)沟槽电平被设置为高于图91B所示“L-H”记录膜中未记录区中的检测信号电平(lot)沟槽的信号电平，从而存在两个光反射因数的重叠部分β。特别地，如图8Β和8C所示，在“Η-L”记录膜中，记录层3-2的膜厚度Dg和Dl被设置为比“L-Η”记录膜中的大。结果，“Η-L”记录膜中光反射层4-2中的步进差Hr比“L-H”记录膜中的小。结果，“Η-L”记录膜中未记录区的检测信号电平(lot)沟槽变高。在本实施例中，如图92所示，在轨道循环为ON时，在“Η-L”记录膜中和“L-Η”记录膜中，光反射因数范围相互一致，从而使数据区DTA等中“Η-L”记录膜和“L-Η”记录膜之间的光反射因数中的重叠部分β最大。另外，在本实施例中，在α部分与β部分之间存在光反射因数重叠的Y部分，其中在α部分，系统导入区SYLDI中的光反射因数相互重叠，在β部分，数据区DTA中的光反射因数相互重叠。在依照本实施例的信息记录/再现设备或信息再现设备中，如图13或15所示，通过使用相同的前置放大器电路304检测系统导入区SYLDI中的再现信号和数据区DTA中的再现信号。在光反射因数在5% 50%范围内时，前置放大器电路304可以稳定地检测检测信号的最大值电平。因此，所有光反射因数的范围都依照前置放大器电路304的特性被设置在5% 50%范围内。结果,通过使用一个前置放大器,可以在系统导入区SYLDI和数据区DTA中检测信号，由此可以降低信息记录/再现设备或信息再现设备的成本。在本实施例中，如图92所示，通过增加系统导入区SYLDI中光反射因数重叠的α部分与数据区DTA中光反射因数重叠的β部分之间的光反射因数重叠的Y部分，可以通过前置放大器电路304稳定地检测信号。在本实施例中，如图SB和SC所示，预刻沟槽区11的宽度Wg大于岸台区12的宽度W1，并且检测信号电平(lot)沟槽从诸如数据区DTA内部这样的未记录区中的沟槽被降低，由此加宽α部分与β部分之间光反射因数重叠部分Y。 下面对关于图22、23和24所示的“H_L”记录膜和“L_H”记录膜中光反射因数的另一实施例做出说明。图92示出依照与图22相对应的另一实施例的光反射因数。图90和91示出与图23所示实施例相对应的另一实施例。5-2)关于本实施例中“L-Η”记录膜的光吸收光谱的特性如“3-4)关于本实施例中“Η-L”记录膜的特性的说明”中所述，未记录区中的相对吸光率基本上低于“Η-L”记录膜中的，并且因此，当在再现时已经用再现光照射时，发生通过吸收再现光的能量所产生的光学特性变化。即使在再现光的能量已经在具有高吸光率的记录刻记中被吸收之后光学特性(记录动作的更新)已经改变时，来自记录刻记的光反射因数也被降低。因此，由于这种改变在再现信号的再现信号(I11 = I11H-Ihl)振幅增大的方向上产生作用，所以再现信号处理受到的影响较小。与此不同，“L-Η”记录膜具有以下光学特性“未记录区的光反射因数比记录刻记中的低”。这意味着，如关于图2B的描述内容中显而易见的那样，未记录部分的吸光率高于记录刻记中的。因此，与“Η-L”记录膜相比，在“L-Η”记录膜中，可能出现再现时的信号衰减。如“3-2-B]本发明中有机染料记录材料共同的基本特性”中所述，需要提高在由于紫外线或再现光照射而已经引发再现信号衰减的情形中再现信息的可靠性。详细检查有机染料记录材料的特性后发现，吸收再现光的能量以引起光学特性改变的机制与因紫外线照射而引起的光学特性改变的机制基本相同。结果，如果在未记录区中提供用于提高紫外线照射的持久性的结构，则几乎不出现再现时的信号衰减。因此，本实施例的特征在于，在“L-Η”记录膜中，λ _胃入(最接近记录光波长的最大吸收波长)的值比记录光或再现光的波长(接近405nm)长。通过这种方式，可以降低与紫外线相关的吸光率，并可以显著提高与紫外线照射相关的持久性。如图26中所示， λ _胃入附近记录部分和未记录部分之间吸光率差异很小，并且在光波长在λ _胃入附近的情形中再现信号调制度(信号振幅)被降低。由于半导体激光源的波长改变，希望在355nm 455nm范围内获得足够大的再现信号调制度(信号振幅)。因此，在本实施例中，设计记录膜3-2，使得入_胃入的波长在355nm 455nm之外(即，在比455nm更长的波长)。图25示出本实施例中“L-Η”记录膜中的光吸收光谱的示例。如“5_1)关于“L_H”记录膜的特性的说明”中所述，本实施例中，“L-H”记录膜的非记录部分(“L”部分)处光反射系数的下限值β被设为18%，上限值Y被设为32%。根据1-0. 32 = 0.68，为了满足上述条件，可以从直观上明白405nm时未记录区中吸光率的值Al4tl5是否应该满足Al405 ^ 68% (36)虽然图2A和2B中光反射层4_2的405nm时的光反射因数略小于100%，但为了简化，假设该系数几乎接近100%。因此，吸光率Al = O时的光反射因数几乎是100%。在图25中，波长为入_胃入时整个记录膜的光反射因数由IUmax^指定。此时，假设光反射因数为00 入_胃入 0)，得出公式(36)。但事实上，该系数不被设为0，并且因此，需要生成更严格的公式。下面给出用于设置“L-Η”记录膜的非记录部分(“L”部分)的光反射因数的上限值Y的严格条件式I-Al405 X (I-IUmaxwrite) ( O. 32(37)在传统一次性写入型信息存储介质中，只使用“Η-L”记录膜，并且没有关于“L-H”记录膜的信息的累积。但是，在使用稍后在“5-3)阴离子部分偶氮+阳离子部分染料”和“5-4)使用“铜”作为偶氮+中心金属”中所描述的本实施例的情形中，得到满足公式(37)的最严格条件是Al405 ^ 80% (38)在使用稍后在本实施例中所描述的有机染料记录材料的情形中，当记录膜的光学设计包括诸如制造时特性改变或记录层3-2的厚度改变等的裕度时，发现可以满足满足本实施例中“关于“L-Η”记录膜的特性的说明”部分中所述的反射因数的最小条件Al405 ^ 40% (39)。另外，通过满足Al355 ^ 40% (40)Al455 ^ 40% (41)中任何一个，即使光源的波长在355nm 405nm范围内或在405nm 455nm范围内(在同时满足两个公式的情形中在355nm 455nm范围内)变化,也可以保证稳定的记录特性或再现特性。
图26示出记录在依照本实施例的“L-Η”记录膜中之后的光吸收光谱。考虑记录刻记中最大吸收波长λ Imax的值偏离λ _胃入的波长，并发生分子间阵列变化(例如，偶氮之间的阵列变化)。另外,还考虑平行于其中λ Imax位置中的吸光率和405nm时的吸光率A1405被降低且光吸收光谱本身扩展的位置发生退色反应(局部电子轨道中断(局部分子键离解))。同样，在依照本实施例的“L-Η”记录膜中，通过满足公式(20)、(21)、(22)和(23)，相同的信号处理电路可用于“L-Η”记录膜和“Η-L”记录膜，由此促进简化并降低信号处理电路的价格。在公式(20)中，当In/Ilia = (I1ih-I1il)/I1ih 彡 O. 4(42)，被修正时，得到
I1ih 彡 I11L/0. 6(43)如前所述，在本实施例中，“L-H”记录膜的未记录部分(“L”部分)的光反射因数的下限值β被设为18%，并且该值与相对应。另外，在概念上，上述值对应于
权利要求
1.一种信息存储介质,包括系统导入区；位于所述系统导入区外面的数据导入区；以及位于所述数据导入区外面的数据区，其中，所述系统导入区、所述数据导入区和所述数据区包括凸坑，其中，所述数据导入区的轨道间距等于所述数据区的轨道间距，以及其中，所述系统导入区的轨道间距大于所述数据导入区的轨道间距。
2.一种用于从信息存储介质再现信息的方法，所述信息存储介质包括 系统导入区；位于所述系统导入区外面的数据导入区；以及位于所述数据导入区外面的数据区，其中，所述系统导入区、所述数据导入区和所述数据区包括凸坑，其中，所述数据导入区的轨道间距等于所述数据区的轨道间距，以及其中，所述系统导入区的轨道间距大于所述数据导入区的轨道间距， 所述方法包括从所述信息存储介质再现信息。
3.一种用于在信息存储介质上记录信息的方法，所述信息存储介质包括 系统导入区；位于所述系统导入区外面的数据导入区；以及位于所述数据导入区外面的数据区，其中，所述系统导入区、所述数据导入区和所述数据区包括凸坑，其中，所述数据导入区的轨道间距等于所述数据区的轨道间距，以及其中，所述系统导入区的轨道间距大于所述数据导入区的轨道间距， 所述方法包括在所述信息存储介质上记录信息。
4.一种用于从信息存储介质再现信息的设备，所述信息存储介质包括 系统导入区；位于所述系统导入区外面的数据导入区；以及位于所述数据导入区外面的数据区，其中，所述系统导入区、所述数据导入区和所述数据区包括凸坑，其中，所述数据导入区的轨道间距等于所述数据区的轨道间距，以及其中，所述系统导入区的轨道间距大于所述数据导入区的轨道间距， 所述设备包括再现单元，配置成从所述信息存储介质再现信息。
5.一种用于在信息存储介质上记录信息的设备，所述信息存储介质包括 系统导入区；位于所述系统导入区外面的数据导入区；以及位于所述数据导入区外面的数据区，其中，所述系统导入区、所述数据导入区和所述数据区包括凸坑，其中，所述数据导入区的轨道间距等于所述数据区的轨道间距，以及其中，所述系统导入区的轨道间距大于所述数据导入区的轨道间距， 所述设备包括记录单元，配置成在所述信息存储介质上记录信息。
全文摘要
公开了存储介质，再现方法和记录方法。BCA包括两个BCA前导部分，两个BCA后同步指令部分，和两个BCA数据区。BCA检错码和BCA纠错码添加到每个BCA数据区。相同的信息项多次记录在两个BCA数据区。即使由于存储介质表面上形成的划痕或灰尘而导致一项数据不能再现，也可以从其它BCA数据区再现数据，提高的数据的可靠性。
文档编号G11B7/005GK102629478SQ20121012362
公开日2012年8月8日 申请日期2006年2月22日 优先权日2005年2月22日
发明者丸山纯孝, 安东秀夫, 小川昭人, 柏原裕, 长井裕士 申请人:株式会社东芝