光学存储介质、信息记录装置和信息记录方法
【专利摘要】本发明涉及光学存储介质、信息记录装置和信息记录方法，根据一个实施方式，光学存储介质包括引导层，记录层组以及引导层侧中间层。记录层组包括多个记录层和被布置在多个记录层之间的多个中间层。引导层侧中间层被布置在引导层与多个记录层之中最接近引导层的第一记录层之间。引导层侧中间层的厚度T1与被包括在记录层组中的任意连续中间层的厚度总和S1不匹配。
【专利说明】光学存储介质、信息记录装置和信息记录方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于2012年8月31日提交的日本专利申请第2012-192526号并要求其优先权,其全部内容通过参考结合于此。
【技术领域】
[0003]本文描述的实施方式主要涉及光学存储介质、信息记录装置和信息记录方法。
【背景技术】
[0004]已知在再现包括多个记录层的多层光盘的信息时，会发生层间串扰。例如，已经提出了降低用于再现记录层信息的光束(通常是蓝光)的串扰的技术。
[0005]已知多层光盘在记录层旁边包括(专用)伺服(servo)层。出现了降低用于再现伺服层信息的专用伺服光(通常是红光)的串扰需求。
[0006]伺服信号是信息记录/再现的基础，并且需要不仅在信息记录中而且在信息再现中(类似信息再现信号)高度可靠。现有技术未提及在专用伺服光的光路中发生的层间串扰。降低在专用伺服光的光路中发生的层间串扰是困难的。因此，可能不能开发多层光盘的充分性能。
【发明内容】
[0007]根据一个实施方式，光学存储介质包括引导层、记录层组以及引导层侧中间层。记录层组包括多个记录层和布置在多个记录层之间的多个中间层。引导层侧中间层布置在引导层与多个记录层之中最接近引导层的第一记录层之间。引导层侧中间层的厚度Tl与被包括在记录层组中的任意连续中间层的厚度总和SI不匹配。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]现将参考附图描述实现本实施方式的各种特征的总体结构。附图及其相关描述为了说明实施方式而非限制本发明的范围而提供。
[0009]图1是示出了根据实施方式的光学存储介质的示例的示图；
[0010]图2是示出了根据实施方式的信息记录/再现装置的布置的示例的框图；
[0011]图3是示出了根据实施方式的光学拾波(pickup)器的布置的示例的示图；
[0012]图4是示出了根据实施方式的记录/再现的示例的示图；
[0013]图5是示出了发生蓝紫色激光束的共焦串扰光的示例的示图；
[0014]图6是示出了发生红色激光束的共焦串扰光的示例的示图；
[0015]图7是示出了发生红色激光束的共焦串扰光的另一个示例的示图；
[0016]图8是示出了没有发生共焦串扰光的示例的示图；
[0017]图9是用于解释发生引导光共焦串扰的第一条件的示例的示图；
[0018]图10是用于解释发生引导光共焦串扰的第二条件的示例的示图；[0019]图1lA是用于解释根据实施方式的多层光学存储介质的光盘结构的第一示例的示图(第一中间层〈第二中间层)；
[0020]图1lB是用于解释根据实施方式的多层光学存储介质的光盘结构的第二示例的示图(第一中间层〈第二中间层)；
[0021]图1lC是用于解释根据实施方式的多层光学存储介质的光盘结构的第三示例的示图(第一中间层〈第二中间层)；
[0022]图12A是用于解释根据实施方式的多层光学存储介质的光盘结构的第一示例的示图(第一中间层〉第二中间层)；
[0023]图12B是用于解释根据实施方式的多层光学存储介质的光盘结构的第二示例的示图(第一中间层〉第二中间层)；
[0024]图12C是用于解释根据实施方式的多层光学存储介质的光盘结构的第三示例的示图(第一中间层〉第二中间层)；
[0025]图13是示出了发生共焦串扰的可能性的示例的示图(第一中间层〈第二中间层)；以及
[0026]图14是示出了发生共焦串扰的可能性的示例的示图(第一中间层〉第二中间层)。【具体实施方式】
[0027]下面将参考附图描述各种实施方式。
[0028]图1是示出了根据实施方式的光学存储介质的截面结构的示图。在实施方式中，光学存储介质是包括多个记录/再现层的光盘10。信息被由光学拾波器(OPU)(将在以后描述)发出的激光束记录在光盘10中的记录膜上。光学存储介质具有圆形的平面形状，该圆形的平面形状具有例如120mm的直径。根据本实施方式的光学存储介质的效果不取决于平面形状。光学存储介质可以具有例如椭圆形、多边形或其组合形状。
[0029]光盘10具有以下结构，其中，引导层20具有用于在记录/再现时生成伺服信号的引导槽或凹坑串并且记录层21 (包括记录层21A到21L)在基板11上形成。记录层21也被称为记录层组。记录层组包括12个记录层21A到21L，以及11个中间层31A到31K。记录层21A到21L以及中间层31A带31K交替布置。弓丨导层20和记录层21从基板11侧起以此顺序形成。来自用于记录/再现的光学拾波器的激光束15和16从与基板11相对的侧进入。覆盖层12在记录层21的与基板11相对的侧上形成。
[0030]在引导层20上的引导槽或凹坑串具有例如60nm的深度和0.64 μ m的轨道间距的螺旋结构。扇区(section)的凹部对凸部的比例大约是1:1。应注意，凹槽深度(凹坑深度)和轨道间距不限于此。具有大约IOOnm的深度的深凹槽(深凹坑)或具有大约20nm的深度的浅凹槽(浅凹坑)也是可能的。大约0.32 μ m窄的轨道间距或大约0.74或1.2 μ m宽的轨道间距也是可能的。轨道结构可以是同心结构。还可使用所谓的单螺旋结构，即，凹部与凸部在每圈切换的螺旋结构。地址信息通过例如摆动(wobble)被施加到引导槽。摆动意味着在垂直于光盘10中的引导槽的轨道前进方向的方向上蜿蜓(meandering)。
[0031]具有半透明性的中间层30在引导层20与最接近引导层20的记录层21A之间形成。另一方面，具有半透明性的中间层3IA到3IK也在记录层21之中的相邻的两个记录层之间形成。中间层30和中间层31的厚度(包括中间层31A到31K)将在稍后描述。[0032]覆盖层12是半透明的并且具有例如53μπι的厚度。只要覆盖层的材料具有半透明性就不具体限制。可以使用例如聚碳酸酯或PMMA或玻璃的合成树脂。记录层21是记录信息的层。记录层21被由光学拾波器发出的激光束改变，并且记录与信息对应的标记。例如，相位变化记录膜由包含相位变化材料的多层膜或包含有机着色材料的一次写入多次读取记录膜来形成。一个记录层21的厚度是，例如0.2μπι或更少。记录层21比覆盖层或中间层薄得多。
[0033]在光盘10的记录/再现时，引导层20和中间层31分别被激光束15和16照射。为了在光学拾波器中易于分离光路，激光束15和16具有不同的波长。例如，激光束15是红色激光束，而激光束16是蓝紫色激光束。
[0034]图2示出根据第一实施方式的信息记录/再现装置300的布置。信息记录/再现装置300包括接口(IF) 310、信号处理单元(DSP) 320、激光驱动器(LDD1) 330和(LDD2)340、激光拾波头单元(0PU)200、RF放大器IC (RF AMP)350、伺服控制器360以及主轴电机60。多层光盘10被设置在主轴电机60上。
[0035]接口 310是与外部主机(未示出)交换命令和数据的连接部，并且符合特定标准(例如，SATA ) ο
[0036]信号处理单元320经由接口 310向/从外部主机发射/接收命令和数据，转换数据，向激光驱动器发射数据脉冲和控制信号，向伺服控制器360发射控制信号，以及从RF放大器IC350接收数据信号。
[0037]激光驱动器330和340从信号处理单元320接收数据脉冲和控制信号，将数据转换为驱动脉冲，以及向光学拾波头单元200发射驱动脉冲。
[0038]光学拾波头单元200根据来自激光驱动器330和340的驱动脉冲，分别用激光束15和16照射多层光盘10的引导层20和记录层21，接收发射光，并且向RF放大器IC350发射与反射光强度的变化的对应的信号。
[0039]RF放大器IC350放大来自光学拾波头单元200的信号，生成伺服信号和数据信号，并且将它们分别发射到伺服控制器360和信号处理单元320。
[0040]伺服控制器360接收来自RF放大器IC350的伺服信号，将伺服信号转换为致动器驱动信号和主轴电机驱动信号，向光学拾波头单兀200发射致动器驱动信号，并且向主轴电机60发射驱动信号。
[0041]主轴电机60接收来自伺服控制器360的主轴电机驱动信号,并且关于垂直于其运行方向的轴来旋转附上的光盘10。
[0042]图3示出了根据实施方式的信息记录/再现装置300的光学拾波头单元200的详细布置的示例。光学拾波头单元(OPU)200包括蓝紫色激光器(蓝色LD)、红色激光器(红色LD)、偏振光束分离器(PBS) I和2、四分之一波板(QWP) I和2、准直透镜(CL) I和2、物镜、全息元件(Η0Ε)、蓝紫色检测器IC (蓝色roic)、红色光检测器IC (红色roic)、衍射元件(GT )、二向棱镜(DP )、准直透镜致动器(CL-ACT )以及物镜致动器(OL-ACT )。
[0043]蓝紫色激光器是具有例如405nm的波长的半导体激光器，并且发出用于记录和再现的激光束。蓝紫色激光器被连接到图2中所示的信息记录/再现装置300的激光驱动器
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[0044]PBSl传递来自蓝紫色激光器的入射光，并且反射由蓝紫色激光器发出并被光盘10反射的光，该光盘10具有从入射光的偏振平面旋转90°的偏振平面。
[0045]QffPl传递蓝紫色激光器的入射光，并且将线偏振光转换为圆偏振光。QWPl也传递由蓝紫色激光器发出的光和由光盘10反射的光，并且将圆偏振光转换为线偏振光。此时，线偏振光的偏振平面从入射光的偏振平面变化90°。例如，如果入射光是P偏振光，则反射光是s偏振光。
[0046]准直透镜I将来自蓝紫光激光器的入射光转换为几乎准直的光。
[0047]物镜将由蓝紫色激光器发出的光汇聚到光盘10的记录层21上。应注意，物镜在激光源侧具有选择性的光圈，从而具有在红色激光束15与蓝紫色激光束16之间变化的数值光圈。例如，数值光圈对于蓝紫色激光束16是0.85并且对于红色激光束15是0.65。
[0048]二向棱镜透射来自蓝紫色激光器的入射光，并且反射来自红色激光器的入射光。
[0049]红色激光器是具有例如655nm的波长的半导体激光器，并且发射用于跟踪伺服的激光束。红色激光器被连接到信息记录/再现装置300的激光驱动器2。
[0050]衍射元件通过衍射将红色激光束分离为三个光束。三个光束在光盘10上变成一个主光束和两个子光束。
[0051]PBS2传递来自红色激光器的入射光，并且反射由红色激光器发出并被光盘10反射的光，该光盘10具有从入射光的偏振平面旋转90°的偏振平面。
[0052]QWP2传递来自红色激光器的入射光，并且将线偏振光转换为圆偏振光。QWP2也传递由红色激光器发出的光和由光盘10反射的光，并且将圆偏振光转换为线偏振光。此时，线偏振光的偏振平面从入射光的偏振平面变化90°。例如，如果入射光是P偏振光，则反射光是s偏振光。
[0053]准直透镜2将由红色激光器发出的光转换为几乎准直的光。
[0054]HOE传递由蓝紫色激光器发出并且由光盘10的信息记录层反射的光，以及以预定的角度来衍射光束的预定区域。
[0055]蓝紫色检测器IC接收来自HOE的蓝紫色激光束，生成与所接收光量对应的电流，促使内部电流-电压转换电路将电流转换为电压，并且输出电压。
[0056]红色光检测器IC接收由PSB2反射的红色激光束，生成与所接收光量对应的电流，促使内部电流-电压转换电路将电流转换为电压，以及输出电压。
[0057]准直透镜致动器在附图表面中垂直地驱动准直透镜2，使得已经从物镜出来的红色激光束在光轴方向(聚焦方向)上在光盘10上移动。
[0058]物镜致动器在附图表面中水平地驱动物镜，使得已经从物镜出来的激光束在光轴方向(聚焦方向)上在光盘10上移动。物镜致动器还在与附图表面垂直的方向上驱动物镜，使得已经从物镜出来的激光束在记录轨迹的垂直方向(径向)上在光盘10上移动。
[0059]随后将参考图2和图4来描述根据本实施方式的信息记录/再现装置在信息记录时的操作。
[0060]主机(未示出)经由接口 310向信号处理单元320发送用户数据记录命令和记录目标数据。信号处理单元320根据所接收的记录命令，开始数据记录处理。首先，信号处理单元320向激光驱动器I和2发射驱动信号，从而以再现功率开启蓝紫色激光器和红色激光器。伺服控制器360向主轴电机60发射旋转驱动信号,从而以预定的旋转速度旋转光盘
10。信号处理单元320向伺服控制器360发射聚焦搜索控制信号。伺服控制器360根据所发射的控制信号，在聚焦方向上简谐振荡准直透镜致动器。已经通过简谐振荡的准直透镜并从物镜出来的红色激光束15的焦点跨光盘10的引导层20在垂直方向上重复往返移动。来自引导层20的红色激光束15的反射光被汇聚在红色光检测器IC上。红色光检测器IC将基于反射光量的电流转换为电压并将其发送到RF放大器IC350。RF放大器IC350通过预定的计算，从所接收电压信号生成的红色激光束的聚焦误差信号并将其发送到伺服控制器360。聚焦误差信号由例如散光生成光学兀件(未不出)使用已知的散光方法来生成。在聚焦误差信号几乎变成零的区域，伺服控制器360将准直透镜致动器的驱动从简谐振荡切换到基于聚焦误差信号的驱动，并在引导槽层中牵引红色激光束的焦点。伺服控制器360随后在光盘10上的目标记录层21中牵引蓝紫色激光束16的焦点。此时，通过驱动基于聚焦误差信号的物镜致动器，蓝紫色激光束16的焦点在记录层21的目标记录层中牵引，该聚焦误差信号由RF放大器IC基于从蓝紫色光检测器IC发送的电压信号生成。在所有光束的焦点牵引完成后，伺服控制器360在由光盘10的引导层20上的引导槽等形成的轨道中牵引红色激光束15。此时，通过驱动基于跟踪误差信号的物镜致动器，伺服控制器360在引导层上的轨道中牵引焦点，该跟踪误差信号由RF放大器IC基于从红色光检测器IC发送的电压信号生成。跟踪误差信号例如由已知的差分推拉方法生成。然后，信号处理单元320读取由RF放大器IC基于从红色光检测器IC发送的电压信号生成的数据信号并再现当前地址。如果目标地址不同于当前地址，则信号处理单元320向伺服控制器360发送与当前地址与目标地址之间差异对应的轨道的轨道跳转(track jump)控制信号。伺服控制器360基于轨道跳转控制信号向物镜致动器发射驱动脉冲，并使红色激光束16向所希望的轨道移动。此时，通过同一物镜照射光盘的蓝紫色激光束16也在轨道上移动。
[0061]确认已经到达目标地址后，信号处理单元320向激光驱动器I发射记录数据序列。激光驱动器I生成与所接收的记录数据序列对应的驱动脉冲，向蓝紫色激光器发送驱动脉冲，并且以脉冲来驱动蓝紫色激光器。由蓝紫色激光器发出的脉冲通过物镜照射光盘10的记录层21,从而形成与记录数据序列对应的记录标记。
[0062]以这种方式，根据实施方式的信息记录/再现装置将记录目标数据记录在光盘10的目标记录层21中。
[0063]根据本实施方式的信息记录/再现装置在信息再现时候的操作将参考图2进行描述。
[0064]主机(未示出)经由接口 310向信号处理单元320发送用户数据再现命令。信号处理单元320根据所接收的再现命令，开始数据再现处理。首先，信号处理单元320向激光驱动器I和2发射驱动信号，以便以再现功率开启蓝紫色激光器和红色激光器。信号处理单元320向伺服控制器360发射聚焦搜索控制信号。伺服控制器360根据所发射的控制信号，在聚焦方向上简谐振荡准直透镜致动器。已经穿过简谐振荡准直透镜并从物镜出来的红色激光束15的焦点跨光盘10的引导层20在垂直方向上重复往复移动。来自引导层20的红色激光束15的反射光被汇聚在红色光检测器IC上。红色光检测器IC将基于反射光量的电流转换为电压并将其发送到RF放大器IC350。RF放大器IC350通过预定的计算，生成所接收电压信号的红色激光束的聚焦误差信号并将其发送到伺服控制器360。在聚焦误差信号几乎变成零的区域，伺服控制器360将准直透镜致动器的驱动从简谐振荡切换到基于聚焦误差信号的驱动，并在引导层中牵引红色激光束的焦点。伺服控制器360随后在光盘10的目标记录层21中牵引蓝紫色激光束16的焦点。此时，通过基于聚焦误差信号来驱动物镜致动器，在记录层21中的目标记录层中牵引蓝紫色激光束16的焦点，该聚焦误差信号由RF放大器IC基于从蓝紫色光检测器IC发送的电压信号来生成。在所有光束的焦点牵引完成后，伺服控制器360在引导层20的轨道中牵引红色激光束15。此时，通过基于跟踪误差信号来驱动物镜致动器，伺服控制器360牵引在引导层20上的轨道中的焦点，该跟踪误差信号由RF放大器IC基于从红色光检测器IC发送的电压信号生成。接着，信号处理单元320读取由RF放大器IC基于从红色光检测器IC发送的电压信号生成的数据信号并再现当前地址。如果目标地址不同于当前地址，则信号处理单元320向伺服控制器360发送与当前地址与目标地址之间差异对应的轨道的轨道跳转控制信号。伺服控制器360基于轨道跳转控制信号向物镜致动器发射驱动脉冲，并使红色激光束16向所希望的轨道移动。此时，通过同一物镜照射光盘的蓝紫色激光束16也在同一轨道上移动。
[0065]蓝紫色光检测器IC将基于由光盘10的记录层21反射的蓝紫色激光束16的光量的电流转换为电压，并将其发送到RF放大器IC350。RF放大器IC350通过预定的计算来从所接收电压信号生成蓝紫色激光束16的跟踪误差信号并将该信号发送到伺服控制器360。在这样的情况下，跟踪误差信号是从记录层21上的记录的标记串生成的例如差分相位检测(DPD)信号或推拉信号。
[0066]在确定已经达到接近目标地址的轨道后，信号处理单元320向伺服控制器360发射从引导层伺服断开的控制信号。伺服控制器360将物镜致动器的驱动从基于红色激光束15的跟踪误差信号的驱动切换到基于蓝紫色激光束16的跟踪误差信号的驱动，并在记录层21的记录轨道中牵引蓝紫色激光束16。信号处理单元320读取由RF放大器IC基于从蓝紫色光检测器IC发送的电压信号生成的数据信号，并在蓝紫色激光束16被牵引的记录层21上再现当前的地址。如果目标地址不同于当前地址，则信号处理单元320向伺服控制器360发送与当前地址与目标地址之间差异对应的轨道的轨道跳转控制信号。伺服控制器360基于轨道跳转控制信号向物镜致动器发射驱动脉冲，并使蓝紫色激光束15向所希望的轨道移动。
[0067]确认已经到达目标地址后，信号处理单元320开始从记录层21的数据再现。以这种方式，根据实施方式的信息记录/再现装置可以从记录层再现信息。
[0068]如上所述，从引导层20再现信息的红色激光束15，以及在记录层21中记录信息或从记录层21再现信息的蓝紫色激光束16扮演必要角色，从而如所见那样实施光盘10的记
录/再现。
[0069]具有多个记录层的光盘的一个成问题的现象是层间串扰。存在共焦串扰和由毗邻记录层的发射引起的层间串扰(参见相关现有技术)。如现有技术中的，通过将中间层31的厚度设定为IOym或更多，可以避免由毗邻记录层的反射引起的层间串扰。中间层31的厚度设计值通过对中间层31的厚度的最小值(10 μ m)添加制造误差来设置。
[0070]另一方面，记录/再现光(蓝紫色激光束16)发生共焦串扰的方式将参考图5来描述。由于记录层的半透明性，照射光盘10的记录层21中的目标记录层(图5中的记录层21C)的用于记录/再现的蓝紫色激光束16分成多个激光束。例如，激光束16被记录层21G部分反射，并作为支路光束17聚焦在记录层21K上。该反射光被记录层21G再次反射并加入激光束16，即，记录层21C中的记录/再现光。该光与蓝紫色激光束在几乎相同的空间位置被蓝紫色光检测器IC同时检测。共焦串扰光具有与记录/再现光相同的波长，并通过几乎相同的光路检测。由于这个原因，空间和带分离装置不能有效作用，并且共焦串扰被检测为强噪音。将记录层21的中间层31形成为不同的厚度被认为对于降低记录层中记录/再现光(蓝紫色激光束)的共焦串扰是有效的。例如，中间层31优选具有重复交替第一中间层厚度和第二中间层厚度的结构。此时，，当第一中间层厚度与第二中间层厚度具有4ym或更多(考虑到制造裕量)的差异时，共焦串扰降低。因此，当第一中间层厚度被设定为12μπι，而第二中间层厚度被设定为16μπι时，共焦串扰被降低，而由反射导致的层间串扰也可以被降低。此外，通过为记录层21的所有层设定2%或更少的反射率，共焦串扰可以被进一步降低。
[0071]如上所述，为了在记录层21中记录信息或从记录层21再现信息，非常重要的是，不仅对记录层21的直接记录/再现做出贡献的记录/再现光(蓝紫色激光束16)，而且从引导层20再现信息的红色激光束15扮演必要角色。因此，与记录/再现光的层间串扰相似，防止引导光(红色激光束15)层间串扰措施是重要的。图6示出了发生引导光(红色激光束15)的共焦串扰的方式。由于记录层的半透明性，照射光盘10的引导层20的用于引导的红色激光束15分成多个激光束。例如，激光束15被记录层21Α部分反射，并作为支路光束40聚焦在记录层21F上。该反射光被记录层21Α再次反射并加入激光束15，即，记录层20中的记录/再现光。该光与红色激光束15在几乎相同的空间位置被红色光检测器IC同时检测。共焦串扰光具有与引导光相同的波长，并通过几乎相同的光路检测。由于这个原因，空间和带分开装置不能有效作用，并且共焦串扰被检测为强噪音。另一方面，图7示出发生引导光(红色激光束15)的共焦串扰的另一个方式。由于记录层的半透明性，照射光盘10的引导层20的用于引导的红色激光束15分成多个激光束。例如，激光束15被记录层21Α部分反射，并作为支路光束42被记录层21J反射。该反射光被记录层21Ε反射并加入激光束15，S卩，记录层20中的记录/再现光。与参考图6描述的串扰光不同，该串扰光不聚焦在记录层21J上，而是在其外围部分在与红色激光束15几乎相同的空间位置被红色光检测器IC同时检测。因此，在此实施方式中，该光也被认为是一种共焦串扰。
[0072]通常，记录层21的反射率被调整为符合记录/再现光的蓝紫色波长带。因此，弓丨导光的红色波长带的反射率不会被优选调整。相反，如果红色波长带的反射率被优选调整为不导致共焦串扰，则材料的选择和记录层的膜厚度调整范围受到极大限制。这导致光盘10的极差的可生产性和成本的增加。因此，为了降低引导光的共焦串扰，优选采用独立于记录层中的记录/再现光的共焦串扰(图5)的途径的途径。在此实施方式中，在引导层20与记录层21Α之间的中间层30的厚度和在记录层21中的中间层31的厚度被适当设定，从而降低引导光的共焦串扰。
[0073]图8是示出了引导光的共焦串扰被降低的示例的示图。照射光盘10的引导层20的用于引导的红色激光束15被记录层21Α部分反射，并被记录层21F反射为支路光束41。然而在这样的情况下，由于中间层30和中间层31被适当形成，支路光束41不聚焦在记录层21F上。此外，即使当再次被记录层21Α反射时，反射光也不加入激光束15 (B卩，在相同光路中的引导层20中的记录/再现光)并在空间不匹配的位置被红色光检测器IC检测。由于这个原因，串扰光可以与引导光15空间隔离并且可以降低噪音。
[0074]将在这里描述能够降低引导光的共焦串扰的中间层的厚度结构。得出能够降低引导光的共焦串扰的中间层厚度结构和揭示发生共焦串扰的中间层厚度条件是同一枚硬币的两面。将在下面解释引导光的共焦串扰的发生条件。
[0075][第一条件]
[0076]“在引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度与记录层组中的任意连续中间层的厚度的总和匹配”。
[0077]任意连续中间层的厚度总和包括被包括在任意连续中间层之间的一个或更多记录层的厚度的总和。然而，由于记录层比中间层等更薄，可以定义第一条件，而将被包括在任意连续中间层之间的一个或更多记录层的厚度总和排除。
[0078]图9示出了当这个条件满足时的发生引导光的共焦串扰的方式。在图9中，引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层30的厚度(SLO)与记录层21H与记录层21K之间的中间层31H到31J的厚度总和匹配。因此，图9中的线段AD和BC具有相同的长度。此时，图9中的四边形AB⑶是平行四边形。穿过光路IABCO的支路光束加入引导光(光路IADC0)，并成为共焦串扰光。应注意，如果中间层30的厚度与包括中间层31A的任意连续中间层的厚度总和匹配，则支路光束变成在记录层上聚焦的类型的共焦串扰光。
[0079][第二条件]
[0080]“引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度与最接近引导层的记录层与任意记录层之间的中间层的厚度的总和与记录层组中的任意连续中间层的厚度总和匹配”。
[0081 ] 当在最接近引导层的记录层与任意记录层之间包括一个或更多记录层时，最接近引导层的记录层与任意记录层之间的中间层的厚度包括一个或更多记录层的厚度总和。然而，由于记录层比中间层或类似层薄得多，所以可以定义第二条件，而将在最接近引导层的记录层与任意记录层之间包括的一个或更多记录层的厚度总和排除。
[0082]图10示出了当这个条件满足时的发生引导光的共焦串扰的方式。在图10中，弓丨导层与最接近引导层的记录层21A之间的中间层30的厚度(SLO)和记录层21A与记录层21B之间的中间层3IA的厚度(SLl)的总和(SL0+SL1)与记录层2ID与记录层211之间的中间层31D到31H的厚度总和匹配。因此，图10中的线段A’D’和B’C’具有相同的长度。此时，图10中的四边形,8’(:’0’是平行四边形。穿过光路IA’B’C’O的支路光束加入引导光(光路IA’D’C’O)，并成为共焦串扰光。应注意，如果中间层30和中间层31A的厚度总和匹配于包括中间层31B的任意连续中间层的厚度总和，支路光束成为在记录层上聚焦的类型的共焦串扰光。同样，如果中间层30和中间层31A以及31B的厚度总和匹配于包括中间层31C的任意连续中间层的厚度总和，支路光束成为在记录层上聚焦的类型的共焦串扰光。
[0083]因此，能够降低引导光的共焦串扰的中间层厚度结构是同时满足第一条件和第二条件或不满足条件中的一个的中间层厚度结构。
[0084]如上所述，为了降低记录/再现光(蓝紫色激光束16)的层间串扰，在记录层21中的中间层31优选具有重复交替第一中间层厚度与第二中间层厚度的结构。仅当光盘10具有能够同时降低引导光(红色激光束15)的层间串扰和记录/再现光(蓝紫色激光束16)的层间串扰的结构时，光盘10才能够可靠地记录/再现信息。因此，能够降低引导光的共焦串扰的中间层厚度结构被优选地认为适用于重复交替第一和第二中间层厚度的结构。下面将测验能够在降低引导光的共焦串扰的同时降低记录/再现光的层间串扰的中间层厚度结构的条件。应注意，假设记录层21具有12层。当重复交替第一中间层厚度和第二中间层厚度的结构被一般化时，第一中间层厚度可以表示为m[ μ m]，而第二中间层厚度可以表示为m+a[ym]。假设第一中间层厚度比第二中间层厚度更小。应注意，假设最接近引导层的记录层与其次最接近引导层的记录层之间的中间层具有第一中间层厚度。
[0085]此时，满足上述第一条件的中间层30的厚度如下。因为由与引导层相邻的记录层的反射导致的层间串扰变大，所以排除了中间层30的厚度小于或等于第二中间层厚度的情况。
[0086]2m+a
[0087]3m+a
[0088]3m+2a
[0089]4m+2a
[0090]5m+2a
[0091]5m+3a
[0092]6m+3a
[0093]7m+3a
[0094]7m+4a
[0095]8m+4a
[0096]9m+4a
[0097]9m+5a
[0098]10m+5a
[0099]llm+5a
[0100]llm+6a
[0101]另一方面，满足上述第二条件的中间层30的厚度如下。
[0102]2m+2a
[0103]4m+3a
[0104]6m+4a
[0105]8m+5a
[0106]10m+6a
[0107]排除了厚度与满足第一条件的中间层30的厚度匹配的情况。因此，满足第一条件和第二条件中的任意一个的中间层30的厚度如下(中间层厚度条件组I)。
[0108]2m+a
[0109]2m+2a
[0110]3m+a
[0111]3m+2a
[0112]4m+2a
[0113]4m+3a
[0114]5m+2a
[0115]5m+3a
[0116]6m+3a[0117]6m+4a
[0118]7m+3a
[0119]7m+4a
[0120]8m+4a
[0121]8m+5a
[0122]9m+4a
[0123]9m+5a
[0124]10m+5a
[0125]10m+6a
[0126]llm+5a
[0127]llm+6a
[0128]当在记录层21中形成中间层31时，从层间串扰降低的观点来看，第一中间层厚度与第二中间层厚度之间的差异(即a[ym])优选尽可能大。然而，如果差异太大，则整个记录层21变厚，并且因为光学拾波头单元200的物镜的特性而出现大的像差。因此，a需要比m更小。S卩，m>a。从避免共焦串扰的观点来看，中间层30的厚度优选既不满足第一条件，又不满足第二条件。此时，中间层30的厚度优选设定为远离上述中间层厚度条件组I中的任何值的值。作为对此的一个方法，例如，使中间层30的厚度比llm+6a更大。在这样的情况下，一定不会发生引导光的共焦串扰。然而，中间层30、中间层31以及覆盖层的总厚度太大，并且因为光学拾波头单元200的物镜的特性而出现大的像差。
[0129]因此，中间层30的厚度可以被设定为，例如在第一条件的2m+a、3m+a、3m+2a、4m+2a、5m+2a、5m+3a、6m+3a、7m+3a、7m+4a、8m+4a、9m+4a、9m+5a、10m+5a、Ilm+5a、llm+6a 之间的中间值或接近中间值的值。例如，在2m+a与3m+a之间的中间值是2.5m+a。由于不仅优选考虑第一条件而且还优选考虑第二条件，所以中间层30的厚度被优选设定为上述中间层厚度条件组I的中间值或接近中间值的值。中间层厚度条件组I中的连续值的间隔是m、a或m_a。考虑m>a,当间隔是m时,值是最远的。即，值3m+2a与4m+2a, 5m+3a与6m+3a,7m+4a与8m+4a，以及9m+5a与10m+5a具有该间隔。考虑最大间隔，当中间层30的厚度被设定为这些值(即，3.5m+2a,5.5m+3a,7.5m+4a或9.5m+5a)之间的中间值时，可以在降低记录/再现光的层间串扰的同时降低引导光的共焦串扰。
[0130]如上所述，至于中间层31的值，例如，m=12和a=4，即，从降低记录/再现光的层间串扰的观点来看，12 μηι的第一中间层厚度和16 μ m的第二中间层厚度可以被有效设定。另一方面，从引导光的共焦串扰的观点来看，m优选是大的。已经获得了同时满足两个条件并且防止中间层和覆盖层的总厚度变得太大的值的示例。
[0131]图13示出了在将红色激光束的物镜的数值光圈设定为0.65以及将中间层30的厚度设定为3.5m+2a时，通过蒙特卡洛仿真获得的引导光的共焦串扰发生的可能性。这个仿真揭示出，与πι=12[μπι](图13)相比，当πι=14[μπι]时，发生引导光的共焦串扰的光盘的发生概率(DPPM)从180减少到O。
[0132]因此，光盘10 (其中例如m=14而a=4，即第一中间层厚度是14μπι，而第二中间层厚度是18 μ m，而中间层30被形成为57、89、121或153μπι的厚度)是降低引导光(红色激光束15)和记录/再现光(蓝紫色激光束16)的层间串扰并且在制造光盘时获得低不良率的可靠光盘。应注意，中间层30优选具有特别是57或89 μ m的厚度，这是因为从光学拾波头单元200的物镜的像差的观点来看，中间层优选尽可能薄。
[0133]在重复交替第一中间层厚度和第二中间层厚度的结构中，第一中间层厚度可以比第二中间层厚度更大。在这样的情况下，第一中间层厚度可以表示为m+a[ μ m]，以及第二中间层厚度可以表示为m[ μ m]。此时，满足上述第一条件的中间层30的厚度如下。中间层30的厚度小于或等于第二中间层厚度的情况被排除。
[0134]2m+a
[0135]3m+a
[0136]3m+2a
[0137]4m+2a
[0138]5m+2a
[0139]5m+3a
[0140]6m+3a
[0141]7m+3a
[0142]7m+4a
[0143]8m+4a
[0144]9m+4a
[0145]9m+5a
[0146]10m+5a
[0147]llm+5a
[0148]llm+6a
[0149]另一方面，满足上述第二条件的中间层30的厚度如下。
[0150]2m
[0151]4m+a
[0152]6m+2a
[0153]8m+3a
[0154]10m+4a
[0155]排除了厚度与满足第一条件的中间层30厚度匹配的情况。因此，满足第一条件和第二条件中的任意一个的中间层30的厚度如下(中间层厚度条件组2)。
[0156]2m
[0157]2m+a
[0158]3m+a
[0159]3m+2a
[0160]4m+a
[0161]4m+2a
[0162]5m+2a
[0163]5m+3a
[0164]6m+2a
[0165]6m+3a[0166]7m+3a
[0167]7m+4a
[0168]8m+3a
[0169]8m+4a
[0170]9m+4a
[0171]9m+5a
[0172]10m+4a
[0173]10m+5a
[0174]llm+5a
[0175]llm+6a
[0176]第一中间层厚度与第二中间层厚度之间的差异，a[ym]满足如上所述m>a的关系O
[0177]因此，中间层30的厚度可以被设定到，例如在第一条件的2m+a、3m+a、3m+2a、4m+2a、5m+2a、5m+3a、6m+3a、7m+3a、7m+4a、8m+4a、9m+4a、9m+5a、10m+5a、Ilm+5a、llm+6a 之间的中间值或接近中间值的值。例如，在2m+a与3m+a之间的中间值是2.5m+a。由于不仅优选考虑第一条件而且还优选考虑第二条件，所以中间层30的厚度优选设定为上述中间层厚度条件组2的中间值或接近中间值的值。中间层厚度条件组2的连续值的间隔是m、a或m_a。考虑m>a,当间隔是m时,值是最远的。S卩，值2m+a与3m+a、4m+2a与5m+2a、6m+3a与7m+3a以及8m+4a与9m+4a具有该间隔。考虑最大间隔，当中间层30的厚度设定为这些值(即，2.5m+a、4.5m+2a、6.5m+3a或8.5m+4a)之间的中间值时,可以在降低记录/再现光的层间串扰的同时降低引导光的共焦串扰。
[0178]图14示出了在将红色激光束的物镜的数值光圈设定为0.65以及将中间层30的厚度设定为2.5m+a时，通过蒙特卡洛仿真获得的引导光的共焦串扰发生的可能性。确定的是，当中间层30的厚度基于上述条件设定时，发生引导光的共焦串扰的光盘的发生概率(DPPM)变成零(图14)。
[0179]因此，光盘10(其中例如m=14和a=4，即，第一中间层厚度是18 μ m，而第二中间层厚度是14μπι，而中间层30被形成为39、71、103、135或167μπι的厚度)是降低引导光(红色激光束15)和记录/再现光(蓝紫色激光束16)的层间串扰并且在制造光盘时获得低不良率的可靠光盘。应注意，中间层30优选具有特别是39或71 μ m的厚度，这是因为从光学拾波头单元200的物镜的像差的观点来看，中间层优选尽可能薄。
[0180][光盘的结构]
[0181]将参考图11A、11B和IIC来描述引导层和记录层中的中间层厚度如上所述地配置的光盘结构。图1lAUlB和IlC示出第一中间层比第二中间层更薄的光盘结构。如以上实施方式中所述，当第一中间层厚度是14μπι，而第二中间层厚度是18μπι时，可以通过将中间层30的厚度设定为30到57μπι或89μπι来获得可靠的光盘。图1lA示出包括12个记录层21的光盘10的结构示例。如果覆盖层12太厚，则在记录层的记录/再现时的倾斜裕量下降。然而，如果覆盖层太薄，则最接近覆盖层的记录层21L不能被充分地保护。因此，覆盖层12的厚度被设定为在蓝光盘等中实际有效的53 μ m。结果，引导层20距覆盖层表面的距离是284 μ m,而记录层21A距覆盖层表面的距离是227 μ m。图1IB和IlC分别示出包括八个记录层21和六个记录层21的光盘10的结构的示例。与12个层的示例中相似，引导层20位于距覆盖层表面284 μ m的位置。这是因为当相同的光学拾波头单元200执行光盘的记录/再现时，希望引导光质量和像差特性是几乎相同的。当中间层30的厚度被设定为57或89 μ m时，可以获得可靠的光盘。这里，中间层30的厚度被设定为89 μ m,以便防止覆盖层12变得太厚。结果，记录层21A距离覆盖层表面的距离是195 μ m。因此，包括八个记录层的光盘的覆盖层12的厚度是85 μ m (图11B)，而包括六个记录层的光盘的覆盖层12的厚度是117 μ m (图11C)。
[0182]另一方面，图12A、12B和12C示出第一中间层比第二中间层更厚的光盘结构的示例。在这样的情况下，如上述实施方式描述，当第一中间层厚度是18 μ m，而第二中间层厚度是14 μ m时，通过将中间层30的厚度设定为30到39 μ m或71 μ m，可以获得可靠的光盘。图12A示出包括12个记录层21的光盘10的结构示例。由于与上述的相同的原因，覆盖层12的厚度被设定为53 μ m。结果，引导层20距覆盖层表面的距离是270 μ m,而记录层21A距覆盖层表面的距离是231 μ m。图12B和12C分别示出了包括八个记录层21和六个记录层21的光盘10的结构的示例。由于与图11A、11B和IlC中所示的示例相同的原因，引导层20与12个层的示例中相似位于距覆盖层表面270 μ m的位置。当中间层30的厚度被设定为39或71 μ m时，可以获得可靠的光盘。这里，中间层30的厚度被设定为71 μ m,以便防止覆盖层12变得太厚。结果，记录层21A距覆盖层表面的距离是199 μ m。因此，包括八个记录层的光盘的覆盖层12的厚度是85 μ m (图12B)，而包括六个记录层的光盘的覆盖层12的厚度是117 μ m (图12C)。
[0183]在根据这个实施方式的光学存储介质中，在引导层和记录层中的中间层厚度结构适于配置在分别包括专用伺服层(引导层)和信息记录/再现层的多层光盘中。这不仅允许降低用于记录层的记录/再现的记录/再现光的层间串扰，而且还允许降低用于引导层的再现的引导光的层间串扰。因此，提供在信息记录/再现中具有高可靠性的多层光盘是可能的。
[0184]实施方式将被概括如下。
[0185](I)在根据描述实施方式的光学存储介质中，在引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度不匹配于记录层组中的任意连续中间层的厚度的总和。
[0186](2)在假设(I)的基础上，引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度和最接近引导层的记录层与任意记录层之间的中间层(组)的厚度的总和不匹配于记录层组中的任意连续中间层的厚度总和。
[0187](3)在假设(I)或(2)的基础上，像在记录层组中的中间层一样，具有第一膜厚度的第一中间层和具有第二膜厚度的第二中间层被交替堆叠，而又同时将记录层夹在中间。
[0188](4)在假设(3)的基础上，让m是第一膜厚度，以及m+a是第二膜厚度，引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度是3.5m+2a、5.5m+3a、7.5m+4a或9.5m+5a。
[0189](5)在假设(3)的基础上，让m+a是第一膜厚度，以及m是第二膜厚度，引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度是2.5m+a>4.5m+2a>6.5m+3a>8.5m+4a或10.5m+5a。
[0190](6)在假设(3)的基础上，第一膜厚度是14μπι，第二膜厚度是18 μ m，以及引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度是57或89 μ m。[0191](7)在假设(3)的基础上，第一膜厚度是18μπι，第二膜厚度是14μπι，而引导层与最接近引导层的记录层之间的中间层的厚度是39或71 μ m。
[0192]根据至少一个实施方式，可以提供能够通过被弓I导到伺服层(引导层)的激光束来降低层间串扰的光学存储介质。此外，根据至少一个实施方式，在光学存储介质上提供信息记录装置和用于记录信息的信息记录方法是可能的。
[0193]本文描述实施方式的各个模块可以被实施为软件应用程序，硬件和/或软件模块，或在一个或多个计算机(诸如服务器)上的组件。虽然各个模块被分开示出，但是，它们可以共享相同的底层逻辑或代码的一部分或全部。
[0194]虽然已经描述了仅通过示例的方式陈述的特定实施方式，但是描述实施方式不是为了限制本发明的范围。实际上，本文描述的新颖实施方式可以以各种其他形式体现；并且在不偏离本发明的实质的情况下，可以对本文描述的实施方式做出各种省略、替换和变化。所附权利要求和其等同物旨在涵盖将落入本发明实质和范围内的这些形式或修改。
【权利要求】
1.一种光学存储介质，其特征在于，包括: 引导层； 记录层组，包括多个记录层和多个中间层，其中所述多个记录层中的每个与所述多个记录层中的每个交替布置；以及 在所述引导层与所述多个记录层的第一记录层之间的引导层侧中间层，其中所述第一记录层最接近所述引导层， 其中所述引导层侧中间层的厚度Tl不等于被包括在所述记录层组中的任何数量的连续毗邻中间层的厚度总和SI。
2.根据权利要求1所述的介质，其特征在于，所述总和SI包括被包括在所述连续毗邻中间层之间的一个或更多记录层的厚度总和。
3.根据权利要求1所述的介质，其特征在于，所述引导层侧中间层的厚度Tl和在被包括在所述记录层组中的所述第一记录层与第二记录层之间的多个中间层中的一个的厚度T2的总和S2不等于所述总和SI。
4.根据权利要求3所述的介质，其特征在于，如果多个中间层被包括在所述第一记录层与所述第二记录层之间，则所述总和S2包括被包括在所述多个中间层之间的一个或多个记录层的厚度的总和。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的介质，其特征在于，假设所述引导层侧中间层的厚度Tl等于所述总 和SI的多个值，定义了在所述多个值中的第一值与大小仅次于所述第一值的第二值之间的中间值，并且 所述引导层侧中间层的厚度Tl等于所述中间值。
6.根据权利要求1到4中的任一项所述的介质，其特征在于，假设所述引导层侧中间层的厚度Tl等于所述总和SI的多个值以及所述总和S2等于所述总和SI的多个值，定义了在所有所述值中的第一值与大小仅次于所述第一值的第二值之间的中间值，并且 所述引导层侧中间层的厚度Tl等于所述中间值。
7.根据权利要求1到4中的任一项所述的介质，其特征在于，所述记录层组包括第一中间层和第二中间层，所述第一中间层包括第一膜厚度，所述第二中间层包括不同于所述第一膜厚度的第二膜厚度，所述第一中间层和所述第二中间层在夹着一个记录层的同时交替布置。
8.根据权利要求7所述的介质，其特征在于，在最接近所述引导层的记录层与其次最接近所述引导层的记录层之间的中间层被设定为所述第一中间层，定义了所述第一膜厚度m和所述第二膜厚度m+a,并且所述引导层侧中间层的厚度Tl是3.5m+2a、5.5m+3a、7.5m+4a以及9.5m+5a中的一个。
9.根据权利要求7所述的介质，其特征在于，在最接近所述引导层的记录层与其次最接近所述引导层的记录层之间的中间层被设定为所述第一中间层，定义了所述第一膜厚度m+a和所述第二膜厚度m,并且所述引导层侧中间层的厚度Tl是2.5m+a、4.5m+2a、6.5m+3a、.8.5m+4a 以及 10.5m+5a 中的一个。
10.根据权利要求7所述的介质，其特征在于，在最接近所述引导层的记录层与其次最接近所述引导层的记录层之间的中间层被设定为所述第一中间层，所述第一膜厚度是.14 μ m,所述第二膜厚度是18 μ m,并且所述引导层侧中间层的厚度TI是57 μ m和89 μ m中的一个。
11.根据权利要求7所述的介质，其特征在于，在最接近所述引导层的记录层与其次最接近所述引导层的记录层之间的中间层被设定为所述第一中间层，所述第一膜厚度是18 μ m,所述第二膜厚度是14 μ m,并且所述引导层侧中间层的厚度Tl是39 μ m和71 μ m中的一个。
12.一种通过激光束在根据权利要求1到11中的任一项所述的光学存储介质上记录信息的信息记录装置，其特征在于，包括: 第一照射器，被配置为用第一激光束照射所述引导层； 检测器，被配置为检测与所述第一激光束对应的第一反射光； 再现器，被配置为基于所述第一反射光的检测结果来再现记录在所述引导层中的信息；以及 第二照射器，被配置为用与所记录的信息对应控制的第二激光束照射所述多个记录层中的指定记录层。
13.—种通过激光束在根据权利要求1到11中的任一项所述的光学存储介质上记录信息的信息记录方法，其特征在于，包括: 用第一激光束照射所述引导层； 检测与所述第一激光束对应的第一反射光； 基于所述第一反射光的检测结果来再现记录在所述引导层中的信息；以及 用与所记录的信息对应控制的第二激光束照射所述多个记录层中的指定记录层。
【文档编号】G11B7/24GK103680533SQ201310385268
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】渡部一雄, 冈野英明, 小川昭人 申请人:株式会社东芝