专利名称：光盘和光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新颖的小直径大容量光盘。更具体地说，涉及一种采用该光盘的光盘装置。
用于静止图像或活动图像之类的大容量数据存储在光盘之类的记录介质上，并且随时按要求随机存取和复制。
能随机访问光盘，并且光盘的记录密度比所谓软盘之类的磁记录介质高，而如果盘是磁光盘，则能重写数据。因此，光盘适于存储大容量数据。
最近，进一步提高了对增大光盘容量的要求，因而鉴于处理容易，大容量小尺寸光盘的开发是义不容辞的。
作为小尺寸光盘，已知一种直径为64mm的磁光盘，这就是所谓的小型盘(MD)，而且也已经提出了用来记录数字信息信号的所谓MD数据。然而，不能把记录容量升高到超过140MB。
这种140MB的记录容量不能说是足够了。
本发明的一个目的在于提供一种新颖的光盘，这种光盘可与常规MD或MD数据互换，不过这种光盘具有显著大于这些光盘的容量。本发明的另一个目的在于提供一种采用这种光盘的光盘装置。
根据本发明的光盘对于其不大于65mm的可记录面积直径，达到了超过650MB的用户记录容量。就本发明的光盘而论，把随机码信号只记录在一个磁道上时产生的抖动不大于8．4％，并且同样把信号记录在两侧相邻磁道上的抖动增大不大于4．9％。
根据本发明的一种光盘包括一个光盘、和一个用来把记录光束和／或复制光束照射到该光盘上的光学系统，其中光学系统具有635至680nm的波长和0．52±0．02的数值孔径NA，并且其中在磁道间距不小于0．90μm但不大于1．00μm、凹坑长度不小于0．326μm但不大于0．362μm、及磁道间距与凹坑长度的乘积不大于0．326μm2的范围内进行记录和／或复制。
根据本发明的一种光盘类似地包括一个光盘、和一个用来把记录光束和／或复制光束照射到所述光盘上的光学系统，其中把随机码信号只记录在光盘的一个磁道上时产生的抖动不大于8．4％，并且同样把信号记录在两侧相邻磁道上时的抖动增大不大于4．9％。
本发明实现了一种光盘系统，该光盘系统在具有与MD或MD数据的互换性的同时，具有不小于650MB的用户记录容量，这远大于140MB的当前记录容量。
选择650MB的容量是考虑到(a)以与CD-ROM相同的容量，能得到广泛的应用；及(b)以实际MPEG2图像所要求的4MB／s的传送速率，能记录持续时间不小于20分钟的活动图像，使得能够应用于例如数字摄象机。
根据本发明的光盘和光盘装置考虑到伴随增大记录密度的歪斜的限制。通过把随机码信号只记录在一个磁道上时产生的抖动设置为不大于8．4％，并且通过把同样把信号记录在两侧相邻磁道上时的抖动增大设置为不大于4．9％，保证径向不小于±0．7°的歪斜裕度、和行走方向(圆周方向)不小于±0．6°的歪斜裕度。根据本发明，这里提供了一种光盘和一种光盘装置，具有至今从未有过的大容量。
图1是方框图，表示光盘装置中记录／复制系统的一种说明性结构。
图2是方框图，表示记录／复制单元的一种说明性结构。
图3是示意图，表示具有双螺线结构的一种光盘的一个实例。
图4是示意图，表示光点位置的一个实例。
图5是是方框图，表示摆动信号检测电路的一种说明性结构。
图6是曲线图，表示光盘歪斜与抖动之间的关系。
图7是曲线图，表示磁道间距、凹坑长度与歪斜裕度之间的关系。
图8是曲线图，表示抖动增大与径向歪斜裕度之间的关系。
图9是曲线图，表示竖直双折射与抖动增大之间的关系。
图10是曲线图，表示径向歪斜裕度与CNR之间的关系。
图11是曲线图，表示J0与CNR之间的关系。
图12是曲线图，表示当在改变记录功率的情况下仅记录一条磁道时，抖动与记录功率之间的关系。
图13是曲线图，表示当在改变相邻磁道的记录功率的情况下测量一条主磁道的抖动J0时，抖动与记录功率之间的关系。
图14是曲线图，表示当以8．5mW的功率记录、并接着在降低功率的情况下重写主磁道时，抖动与记录功率之间的关系。
图15是曲线图，表示记录磁场与歪斜裕度之间的关系。
图16是曲线图，表示对于90°的侧光点偏差，径向歪斜与磁道识别误差之间的关系。
图17是曲线图，表示平整区占空率(land duty)与抖动增大之间之间的关系。
图18是曲线图，表示径向歪斜与差错率ADER之间的关系。
参照附图和试验结果，将详细解释本发明的光盘和光盘装置。记录／复制系统图1表示一种光盘装置的结构，其中一个数据调制器1把预置输入数据转换成预置形式的码以便记录在光盘上，并且把码输出到一个记录头控制电路2。
记录头控制电路2把控制信号供给到一个记录／复制单元4的一个记录／复制头21(图2)，使从数据调制器1供给的码记录在一个光盘11(记录介质，如磁光盘)上。
记录／复制单元4在记录头控制电路2的控制下工作，把数据(码)记录在光盘11上，把一个激光束照射在光盘11上，接收从中反射的光束以读出在光盘11上记录的数据(码)，把数据(码)输出到一个数据解调器8，从接收的反射光产生包括跟踪误差信号、聚焦误差信号和地址信息的摆动信号，把跟踪误差信号和聚焦误差信号输出到一个伺服电路7及把摆动信号输出到一个摆动信号检测电路9(识别装置)。
摆动信号检测电路9由从记录／复制单元4供给的摆动信号，识别根据从记录／复制单元4供给的摆动信号而记录或复制的磁道是一条倚数磁道还是一条偶数磁道，并且把一个代表识别结果的信号(磁道识别信号)输出到一个地址译码器5(计算装置)，同时还把从记录／复制单元4供给的摆动信号转换成地址信息信号，以便把地址信息信号输出到地址译码器5。
摆动信号检测电路9还从由记录／复制单元4供给的摆动信号中抽取载波信号，以把抽取的载波信号输出到伺服电路7。
地址译码器5由从摆动信号检测电路9供给的地址信息信号和磁道识别信号计算地址，以把地址输出到一个系统控制器3。
系统控制器3按照从地址译码器5供给的地址，把预置控制信号输出到伺服电路7，并且如果对应于预置致动的一个信号是从一个输入装置6供给的，则系统控制器3把对应于致动的控制信号输出到伺服电路7，以控制记录／复制单元4。
伺服电路7响应从记录／复制单元4供给的聚焦误差信号和跟踪误差信号，以控制记录／复制单元的一个驱动单元22(图2)而作为一个整体运动一个光头34，并且控制光头34的一个物镜45而调节用于数据检测的激光束的聚焦和跟踪。
伺服电路7按照来自摆动信号检测电路9、使光盘11以预置速度转动的转动信息，控制记录／复制单元4一个主轴电机31(图2)。伺服电路7还响应来自系统控制器3的控制信号，以控制记录／复制单元4。
图2表示记录／复制单元4的一种说明性结构，其中记录／复制头21的一个磁头33和光头34响应从记录头控制电路2供给的控制信号，以把预置数据记录在光盘11上。
光头34把一个激光束照射在光盘11上，以接收从中反射的光而把对应于接收光量的电信号输出到一个信号处理器23。
驱动单元22包括一个使光盘11转动的主轴电机31、和一块用来移动记录／复制头21的机械走盘机构32，并且响应从伺服电路7供给的控制信号而被致动。
信号处理器23处理来自记录／复制头21的信号，以产生数据检测信号、跟踪误差信号、聚焦误差信号及摆动信号，而把数据检测信号输出到数据解调器8。信号处理器23还把跟踪误差信号和聚焦误差信号输出到伺服电路7，同时也把摆动信号输出到摆动信号检测电路9。双螺线结构在一种光盘中，特别是在本发明的一种磁光盘中，使用了一种双螺线结构。
现在解释双螺线结构的一种光盘。
图3以平面视图表示双螺线结构光盘的一种说明性结构。在说明的结构中，一条磁道(记录区域)包括一个平整区(land)，通过在位于磁道内侧一条相邻槽(非记录区域)的左右边缘上摆动来记录磁道地址。
例如，由一条磁道(平整区)T0和一条磁道(平整区)T1在其外周缘侧共有的地址信息，作为定位在磁道T0与T1之间的一个槽(非记录区域)的左右边缘15-1和15-2的形状而保持，可是由一条磁道(平整区)T2和一条磁道(平整区)T3在其外周缘侧共有的地址信息，作为定位在磁道T2与T3之间的一个槽(非记录区域)的左右边缘15-3和15-4的形状而保持。
同时，用于磁道T1的地址信息仅可以由边缘15-1和15-2保持，而用于磁道T3的地址信息仅可以由边缘15-3和15-4保持，因而将从用于磁道T1和T3的地址信息间接导出用于磁道T0和T2的地址信息。
在光盘中，如图3中所示，照射一个用来记录／复制数据的激光光点13-1，从而其中心将位于磁道的中心，如磁道T-1的中心。由于跟踪伺服系统是DPP系统，所以在向光盘11的内边缘或外边缘偏移宽度等于磁道间距一半的位置处，具体地说是在磁道T0与T1之间或在磁道T1与T2之间，照射两侧激光光点13-2和13-3(用于跟踪误差检测的激光光点)。
同时，通过利用三个激光束的两侧激光束能进行3-光点式跟踪伺服，在这种情况下，两侧返回激光束之差能用作跟踪误差信号。
这样，就本光盘而论，两个用于跟踪误差检测的激光光点13-2、13-3(侧光束)，以磁道T1与磁道T0之间的区域和以磁道T1与磁道T2之间的区域为中心，照射在磁道T1与T2之间的边缘15-1和15-2上，并且返回光由光电二极管48A接收，以便通过光点13-2检测边缘15-1、15-2的形状而读出磁道T1的地址信息。注意到磁道T1是一条在其上正在记录或复制数据的磁道，而磁道T0和T2分别邻近该磁道的内周缘和外周缘。
如果数据被记录或复制在磁道T2上，则用于跟踪误差检测的光点13-2、13-3，以磁道T1与T2之间的区域和以磁道T2与T3之间的区域为中心，照射在磁道T1与T2之间的一个边缘和边缘15-3与15-4上，如图4中所示。通过把激光的光点13-3照射在磁道T2与T3之间的区域上，由边缘15-3和15-4的形状读出由磁道T3共有的磁道T2的地址信息。
参照图5，解释记录／复制光盘11的记录／复制设备的摆动信号检测电路9，其中不包括磁道的一个槽的左右边缘每隔一个磁道与地址信息有关地摆动。
在图5中，一个BPF101把一个信号输出到一个加法器102和一个电平检测器／比较器103，该信号(E+F或E-F)是从信号处理器23的一个处理电路71供给的，并通过仅抽取以用来形成摆动边缘的载波信号频率为中心的预置范围的频率分量，从中除去无用信号分量。
另一方面，一个BPF104把一个信号输出到加法器102和电平检测器／比较器103，该信号(G+H或G-H)是从信号处理器23的一个处理电路73供给的，并通过仅抽取以用来形成摆动边缘的载波信号频率为中心的预置范围的频率分量，从中除去无用信号分量。
加法器102计算BPF101和104的输出之和，以便把生成的求和信号送到一个FM检测电路105。
FM检测电路105FM检测来自加法器102的信号，以便检测输出到一个两相译码器106的两相信号。FM检测电路105从由加法器102供给的信号中抽取载波信号，以便把抽取的载波信号输出到伺服电路7。
两相译码器106把来自FM检测电路105的两相信号译码成输出到一个误差检测电路107的地址信息信号。
误差检测电路107对从两相译码器106供给的地址信息信号进行误差校正，以便把经误差校正的地址信息信号输出到地址译码器5。
为了磁道识别，电平检测器／比较器103把BPF101的输出信号的幅值与来自BPF104的信号的幅值相比较。
如果为了数据记录／复制如图3中所示照射激光束，则如图3中所示，在接收照射在摆动边缘15-1和15-2上的激光时得到的信号E+F(或E-F)具有接近载波信号频率的频率。这样，BPF101的输出信号具有预置的大小。
相反，在接收照射在非摆动边缘(在磁道T1与T2之间的边缘)上的激光时得到的信号G+H(或G-H)仅包含直流分量，以致于BPF104的输出信号基本上为零幅值。这样，通过比较BPF101和104的输出，能知道当前记录或复制的磁道是偶数磁道还是奇数磁道。
这样，在识别磁道的同时，从光盘11读出地址信息，在光盘11中不包括磁道的槽的左右边缘15-1至15-4与地址信息有联系地摆动。检查磁道间距和凹坑长度的范围为了实现是140MB当前容量4．6倍的容量650MB，必须使用较短波长λ的光源，并且必须通过增大透镜的数值孔径NA来提高光学系统的分辨率。还必须使用一个高效率误差校正系统以降低冗余度。如果把乘积码用于这一目的，则能把效率设置为80．3％而不是53．7％的常规效率。对于80．3％的效率，650MB容量所需的表面密度用pb＜0．326μm2来表示，这里p和b来分别代表磁道间距和凹坑长度。
由于对于当前的MD和MD数据p=1．6μm和b=0．555μm，所以利用均匀减小p和b来实现650MB容量的条件是p=0．96μm和b=0．34μm。
对于以上表面密度保持系统合理的指标是径向歪斜裕度为±0．7°或更大，而沿行走方向的歪斜裕度为±0．6°或更大。尽管利用(NA／λ)提高了光学分辨率，但透镜和光盘的歪斜公差与λ／d(NA)3成比例，因而在选择数值孔径NA时需要考虑分辨率与歪斜裕度之间的平衡。
鉴于与当前所用光盘的互换性基片厚度d=1．2mm不能改动。因此，这种基片厚度是固定的。把波长设置为λ=660nm作为实际的短波长光源，并且作为详细检查的结果，发现值孔径NA=0．52最佳。
使用以上光学系统，为了评估在如下基片上形成光磁记录膜基片直径64．8mm槽结构双螺线间歇摆动摆动幅值20nm槽深70nm磁道间距0．90μm、0．95μm和1．00μm基片是一种聚碳酸酯基片，具有1．18mm的厚度和1．57的折射率，光盘偏移为20μm，在垂直方向的双折射为250×10-6，面内双折射为15×10-6，及对于Kerr椭圆度ηk和Kerr转角θk tan-1(ηk／θk)的值=10度。
面内双折射是指在基片表面平面中径向折射率与拾取行走方向折射率之差，而垂直方向的双折射是指面内折射率的平均值与沿基片厚度方向的折射率之差。
其次，在如下条件下，通过磁场调制记录来记录(1，7)RLL随机数据
线速度2．00m／s磁道间距0．95μm凹坑长度0．34μm激光波长660nm透镜NA0．52记录功率7．7mW脉冲光占空率47％记录磁场12kA／m复制光功率0．8mW当在径向使光盘歪斜时，复制记录在一条相邻磁道和主磁道上的信号，以便在同时存在交扰的情况下测量随机抖动Jct，如图6中所示。注意虽然光盘歪斜使抖动变坏，但就用时钟归一化的抖动标准偏差的幅值而论，系统故障的指标是15％。由图6发现对于抖动被包括在低于该值范围内的歪斜范围(歪斜裕度)是±0．65°。
类似地，当在行走方向歪斜时测量抖动，并且得到行走方向的歪斜裕度为±0．65°。
这些值表示当在光盘或光学系统中发生歪斜时系统可稳定工作的充分公差。
在如下条件下在一条相邻磁道上，通过磁场调制记录来记录(1，7)RLL随机数据线速度2．00m／s激光波长660nm透镜NA0．52记录功率7．7mW脉冲光占空率47％记录磁场12kA／m复制光功率0．8mW对于磁道间距0．90μm、0．95μm和1．00μm把凹坑长度分别设置为0．35μm，0．33μm和0．315μm，以便保持给出不小于650MB容量的恒定表面密度。
当在径向和行走方向都使光盘歪斜时，复制记录在一条相邻磁道和主磁道上的信号，以便测量随机抖动。得到的结果表示在图7中。
由此看出，对于0．95μm的磁道间距和0．33μm的凹坑长度，以足够的公差保证径向歪斜裕度和行走方向歪斜裕度为±0．6°或更大，如由系统侧所要求的那样。
如果磁道间距为0．90μm而凹坑长度为0．35μm，则以一定的允许量实现行走方向的歪斜裕度为±0．6°或更大。然而，径向歪斜裕度仅仅是±0．7°，因而，如果磁道间距小于该值，则发生系统故障。如果磁道间距为1．00μm而凹坑长度为0．315μm，则行走方向的歪斜裕度不大于±0．6°，这样导致系统故障。
从以上看出，就不小于650MB的光盘容量而论相对于光盘歪斜系统保持良好的条件是以下参数包围的区域pb=0．326μm20．90μm≤p≤1．00μm0．326μm≤歪斜裕度b≤0．363μm。保证歪斜裕度的J0、ΔJ的范围为了保证由系统所需的径向歪斜裕度为±0．7°或更大而行走方向的歪斜裕度为±0．6°或更大，知道直接支配歪斜裕度的物理量是有效的，以便把物理量抑制在要求的范围。
本发明已经检查了多个物理量与歪斜裕度之间的关系，并且发现仅记录一条磁道时抖动增大，及当同时记录时两条磁道都与两个歪斜裕度直接相关。下文解释用来测量抖动增大的定义和方法。
当使用给出图6结果的非歪斜光盘时，及当相邻磁道处于擦除状态而仅记录一条磁道时，测量抖动J0。抖动J0为8．0％。
当把随机数据记录在相邻磁道中时、且当复制初始主磁道时的抖动Jct为8．3％。
由于来自相邻磁道的交扰是造成这种差别的原因，所以对应于交扰△J的这种抖动增大由△Jct2=J02+ΔJ2定义，测得这种抖动增大并且发现为2．0％。
如果J0和ΔJ具有较小的值，如在本例中那样，则得到径向歪斜裕度为±0．76°而行走方向的歪斜裕度为±0．65°，如上所述，这样足以满足要求。就本发明的光盘而论，发现当记录基频为2．2MHz的载波时的载波与噪声比(CNR)为42dB(RBW=30kHz)。
其次，为了找到J0和ΔJ满足系统要求的极限值，一层光磁记录膜形成在如下基片上以便估计J0和ΔJ的极限值基片直径64．8mm槽结构双螺线间歇摆动摆动幅值20nm槽深70nm平整区占空率65％磁道间距0．95μm就1．18mm厚度和1．57折射率的基片而论，由聚碳酸酯形成，对于各种类型的材料和各种热处理条件在各种基片上进行测量。
在如下条件下，通过磁场调制记录来记录(1，7)RLL随机数据线速度2．00m／s激光波长660nm透镜NA0．52凹坑长度0．34μm记录功率7．7mW脉冲光占空率47％记录磁场12kA／m而且，在线速度为2．00m／s、记录功率为7．7mW、脉冲光占空率为47％、记录磁场为12kA／m及RBW为30kHz的条件下，测量当记录基频为2．2MHz的载波时的载波与噪声比(CNR)。
对于各种光盘，测量J0、ΔJ、CNR、径向歪斜裕度和行走方向的歪斜裕度。
就CNR为38dB和ΔJ=1．7％的光盘而论，径向歪斜裕度是±0．67°。发现如果ΔJ较小而CNR较低，则不满足该歪斜裕度。因此，仅对于CNR超过40dB的光盘，找到了ΔJ与径向歪斜裕度之间的关系。结果表示在图8中，从中看出，为了使歪斜裕度超过±0．7°，需要ΔJ≤4．9％。
还找到了ΔJ与垂直双折射之间的关系。结果表示在图9中，从中看出，为了保持ΔJ≤4．9％，要求垂直双折射为300×10-6或更小。
其次，选择满足ΔJ≤4．9％的光盘，以便找到径向歪斜裕度与CNR之间的关系。结果表示在图10中，从中看出，为了保持CNR≥40dB和及为了径向歪斜裕度超过±0．7°，要求J0≤8．4％。
如果这些能满足，则在行走方向的歪斜裕度不小于±0．6°，如通过单独测量所证实的那样。
从以上看出，为了保证径向歪斜裕度为±0．7°或更大及在行走方向的歪斜裕度为±0．6°或更大，如果使用这样一种光盘就足够了，在该光盘中，仅记录一条磁道时的抖动J0不大于8．4％(J0≤8．4％)，并且记录两条相邻磁道时的抖动增大不大于4．9％(ΔJ≤4．9％)。
而且，对于J0≤8．4％，CNR≥40dB是必要的，而对于ΔJ≤4．9％，需要垂直双折射为300×10-6或更小。
同时，由于面内双折射和Kerr椭圆度影响交扰，所以希望面内双折射和tan-1(ηk／θk)的绝对值分别应为25×10-6或更小和15度或更小。
通过采用满足以上特性的光盘，保证径向歪斜裕度为±0．7°或更大及在行走方向的歪斜裕度不小于±0．6°。如果在如此设计的系统中，允许径向光盘歪斜为0．3°、光学拾取的径向歪斜为0．4°、在行走方向(圆周方向)的光盘歪斜为0．2°及在行走方向的光学拾取歪斜为0．4°，则能实现具有足够公差的设计。因此，认为径向的光盘歪斜为0．3°或更小和在行走方向的光盘歪斜为0．2°或更小是希望的。用来规定记录功率裕度和记录磁场裕度的方法一层光磁记录膜首先形成在如下基片上基片直径64．8mm槽结构双螺线间歇摆动摆动幅值20nm槽深70nm平整区占空率65％磁道间距0．95μm基片厚度为1．18mm，并且基片由聚碳酸酯形成，且具有1．57的折射率。基片还表现出250×10-6的垂直双折射和15×10-6的面内双折射。
其次，在如下条件下，通过磁场调制记录来记录(1，7)RLL随机数据线性速度2．00m／s激光波长660nm透镜NA0．52凹坑长度0．34μm脉冲光占空率47％记录磁场12kA／m首先，把使用可变记录功率值仅记录一条磁道时的抖动表示在图12中。
然后，随着改变相邻磁道的记录功率，测量主磁道的抖动J0。结果如图13中所示，从中看出，在大功率下由于来自相邻磁道的交扰使抖动Jct降低。如果用抖动开始变坏的功率8．5mW记录主磁道，并且随后随着记录功率降低重写主磁道，则在小功率时注意到由于重写时的擦除不足造成的抖动变坏，如图14中所示。由上述系列的测量确定记录功率的上下限。如果Pw=7．7mW作为最佳的记录功率，则对于范围在0．8Pw=6．2mW或更大与1．1Pw=8．5mW或更小的可选择记录功率，满足J0≤8．4％和ΔJ≤4．9％。由以上试验结果，能保证对于该记录功率范围，可以实现足够的系统合理歪斜裕度。
对于20kA／m的记录磁场和7．7mW的记录功率进行类似的测量，并且得到J0=7．5％和ΔJ=2．0％。
从以上看出，就最佳记录功率Pw=7．7mW而论，对于在0．8Pw或更大与1．1Pw或更小之间及在记录磁场为12kA／m或更大与20kA／m或更小之间的区域，满足J0≤8．4％和ΔJ≤4．9％。
与此有关的是，对于6．5mW和8．5mW的记录功率及12至20kA／m的记录磁场，测量径向歪斜裕度和在行走方向的歪斜裕度。结果表示在图15中，从中看出，在整个测量范围内足以得到要求的歪斜裕度。磁道A和B的识别在双螺线结构的光盘中，有两种类型的信号记录磁道，即限定在一个内缘侧直槽与一个外缘侧摆动槽之间的磁道A、和限定在一条内缘侧摆动磁道与一个外缘侧直槽之间的磁道B。
通过利用三光点方法读出在摆动槽中的地址信息，能同时识别磁道A和B。就是说，参照图3，当由主光点复制地址信息时，把由外缘侧光点复制的地址载波信号Cout与由内缘侧光点复制的地址载波信号Cin相比较。如果Cout比Cin足够大，则可以判定正在扫描磁道A。
同时，由于播放装置或光盘制造中的误差，必须允许侧光点偏离槽中心±45°的相位差(等于p／8，即对于0．95μm的磁道间距p为±0．12μm)。由于允许两侧光点的最大相对偏差为90°，所以即使在这种情况下也需要足够的径向歪斜裕度。
因而，把一层光磁记录膜形成在如下基片上基片直径64．8mm槽结构双螺线间歇摆动摆动幅值20nm槽深70nm平整区占空率65％磁道间距0．95μm基片厚度为1．18mm，并且基片由具有1．57折射率的聚碳酸酯形成。
把不产生两个侧光点之间的故意偏差时的Cout／Cin比值设置为Cw／Cs，并且把Cw／Cs用作一个参数，由一个具有660nm激光波长和0．52透镜NA的光学系统，测量对于两个侧光点之间的相对偏差为90°的磁道识别误差频率。
结果表示在图16中，从中看出，为了以足够的歪斜裕度识别磁道类型，要求Cw／Cs≥10dB。检查平整区占空率最好，槽深为60至80nm，摆动槽的摆动幅值为15至25nm，及推挽信号为0．04至0．08。推挽信号被定义为用低频和信号归一化的两段光检测器的差信号值。
制造通过振荡槽宽改变的多个压模，并且用扫描电子显微镜(SEM)测量每个压模的槽宽。由于在平整区与槽之间的边界中有倾斜，所以测量不包含倾斜部分的宽度W1作为槽宽和包含两侧倾斜部分的宽度W2。用D=1-(W1+W2)／2p定义平整区占空率D，这里p为磁道间距。
把一层光磁记录膜形成在具有定义的平整区占空率的不同值的多个基片上，并且按如下评估基片直径64．8mm槽结构双螺线间歇摆动摆动幅值20nm槽深70nm磁道间距0．95μm基片是一种聚碳酸酯基片，具有1．18mm的厚度和1．57的折射率，光盘偏移为20μm，在垂直方向的双折射为250×10-6，面内双折射为15×10-6，及对于Kerr椭圆度ηk和Kerr转角θk tan-1(ηk／θk)的值=10度。
在如下条件下，通过磁场调制记录来记录(1，7)RLL随机数据线速度2．00m／s激光波长660nm透镜NA0．52凹坑长度0．34μm脉冲光占空率47％记录磁场12kA／m图17表示相对于平整区占空率测量的ΔJ值。从中看出，如果平整区占空率太小或太大，则ΔJ增大，因而，为了使ΔJ不大于4．9％(ΔJ≤4．9％)，平整区占空率最好为61至69％。地址载波信号(84．672kHz)与噪声之比把一层光磁记录膜形成在如下基片上基片直径64．8mm槽结构双螺线间歇摆动摆动幅值20nm槽深70nm平整区占空率65％磁道间距0．95μm
基片是一种聚碳酸酯基片，具有1．18mm的厚度和1．57的折射率。
通过改变摆动幅值，制备三个基片，这三个基片具有其中地址载波信号(84．672kHz)与噪声之比为30、33和36dB(RBW3kHz)的区域。
由一个具有660nm激光波长和0．52透镜NA的光学系统复制摆动信号，以读出地址信息。在施加径向歪斜时，测量这时的地址误差率(ADER)。结果表示在图18中，从中看出，为了用不大于0．1％的ADER允许极限值来保证歪斜裕度为±0．7度或更大，需要地址载波信号(84．672kHz)与噪声之比不小于33dB(RBW3kHz)。只读光盘在如下条件下，制备一种只读光盘基片直径64mm凹坑深度70nm凹坑宽度0．37μm槽结构单螺线磁道间距0．95μm基片厚度1．18mm基片折射率1．57(聚碳酸酯基片)面内双折射20×10-6(1，7)RLL调制凹坑长度0．34μm反射膜A1在如下条件下制备该光盘线速度2．00m／s激光波长660nm透镜NA0．52复制光功率0．8mW推挽信号是0．03，从而能得到足够的跟踪特性。数据与时钟之间的抖动标准偏差，如用113nm的时钟归一化的那样，为8％。径向的歪斜裕度和在行走方向的歪斜裕度，如用15％抖动限幅的那样，分别为±0．80°和±0．65°。对各光盘的测量表明，用来保证径向歪斜裕度不小于0．75°的抖动和用来保证行走方向歪斜裕度不小于0．60°的抖动为8．4％或更小。混合光盘使用具有64．8mm直径、1．18mm厚度、1．57折射率和面内双折射为20×10-6的聚碳酸酯基片，制备一种混合光盘，该光盘具有指定为只读光盘的直径不大于45nm的区域、和指定为重写磁光盘的直径不大于45nm的区域。
该光盘的只读光盘结构如下凹坑深度70nm凹坑宽度0．37μm磁道结构单螺线磁道间距0．95μm(1，7)RLL调制凹坑长度0．34μm。
重写磁光盘结构如下槽结构双螺线间歇摆动摆动幅值20nm槽深70nm磁道间距0．95μm在混合光盘的整个表面上，形成一层用于磁光盘的膜，并且以2．00m／s的线速度、660nm的激光波长、0．52的透镜NA及0．8mW的复制光功率，复制光盘的只读区域。发现推挽信号是0．03，从而能得到足够的跟踪特性。
数据与时钟脉冲之间的抖动标准偏差，如用113nm时钟归一化的那样，为8．2％。径向的歪斜裕度和在行走方向的歪斜裕度，如用15％抖动限幅的那样，分别为±0．76°和±0．63°。
在如下条件下在重写磁光盘上部分上，通过磁场调制记录来记录(1，7)RLL随机数据线速度2．00m／s激光波长660nm透镜NA0．52凹坑长度0．34μm记录功率7．7mW
脉冲光占空率47％记录磁场12kA／m歪斜裕度的测量表明，径向的歪斜裕度和行走方向的歪斜裕度为±0．75°和±0．64°，这高于系统的要求值。
根据以上描述，可以认为，在其内外缘上具有只读光盘结构部分和重写磁光盘结构部分的混合光盘保持良好的系统合理性，并且是有用的，这要看用途而定。
权利要求
1．一种光盘，其中把随机码信号只记录在一个磁道上时产生的抖动不大于8．4％，并且同样把信号记录在两侧相邻磁道上的抖动增大不大于4．9％。
2．根据权利要求1所述的光盘，其中在径向的光盘歪斜不大于0．3°，而周向的光盘歪斜不大于0．2°。
3．根据权利要求1所述的光盘，其中能重写信息信号。
4．根据权利要求3所述的光盘，其中一个光磁记录层形成在其可记录区域中。
5．根据权利要求4所述的光盘，其中基片具有1．2±0．05mm的厚度、1．55±0．05的折射率、基片表面垂直双折射低于300×10-6、面内双折射低于25×10-6。
6．根据权利要求3所述的光盘，具有包括交替形成的直的和摆动的槽的双螺线结构。
7．根据权利要求6所述的光盘，其中平整区占空率为61至69％。
8．根据权利要求6所述的光盘，其中跟踪摆动槽时的地址信号与跟踪直槽时的地址信号之比不小于10dB。
9．根据权利要求4所述的光盘，其中用不小于0．8Pw但不大于1．1Pw的记录功率，这里Pw为最佳记录功率，和用不小于12kA／m但不大于20kA／m的记录磁场，把随机码信号只记录在一个磁道上时产生的抖动不大于8．4％，并且同样把信号记录在两侧相邻磁道上的抖动增大不大于4．9％。
10．根据权利要求4所述的光盘，其中在记录基频为2．2MHz的载波信号时的载波与噪声比不小于40dB。
11．根据权利要求1所述的光盘，其中光盘是一种只读光盘，具有通过凹凸形成的凹坑记录在其上的信息信号。
12．根据权利要求11所述的光盘，具有包括一个单槽的单螺线结构。
13．根据权利要求1所述的光盘，其中该光盘在其内缘和外缘部分具有一个只读区域和一个可重写区域，在该只读区域和可重写区域之间确定了一个宽度不大于20μm的镜像区域。
14．一种包括一个光盘、和一种用来把记录光束和／或复制光束照射到所述光盘上的光学系统的光盘装置，其中光学系统具有635至680nm的波长和0．52±0．02的数值孔径NA，并且其中在磁道间距不小于0．90μm但不大于1．00μm、凹坑长度不小于0．326μm但不大于0．362μm、及磁道间距与凹坑长度的乘积不大于0．326μm2的范围内进行记录和／或复制。
15．一种包括一个光盘、和一种用来把记录光束和／或复制光束照射到所述光盘上的光学系统的光盘装置，其中把随机码信号只记录在光盘的一个磁道上时产生的抖动不大于8．4％，并且同样把信号记录在两侧相邻磁道上时的抖动增大不大于4．9％。
16．根据权利要求15所述的光盘装置，其中在径向的光盘歪斜不大于0．3°，而在周向的光盘歪斜不大于0．2°，并且其中光盘装置在光盘径向和周向的歪斜裕度不大于0．4°。
全文摘要
一种新颖的光盘和一种光盘装置,这种光盘在具有与常规MD或MD数据的互换性的同时,还具有远大于这些光盘的容量。该光盘和该光盘装置考虑到伴随增大记录密度的歪斜限制。通过把随机码信号只记录在一个磁道上时产生的抖动设置为不大于8.4%,并且通过把同样将信号记录在两侧相邻磁道上时的抖动增大设置为不大于4.9%,来保证径向歪斜裕度不小于±0.7°,而在行走方向(周向)的歪斜裕度不小于±0.6°。
文档编号G11B7/135GK1204116SQ9810935
公开日1999年1月6日 申请日期1998年5月28日 优先权日1997年5月30日
发明者菅野正喜, 篠田昌孝, 金子正彦, 服部真人, 增原慎 申请人:索尼株式会社