專利名稱：信息記錄介質(zhì)和裝置,信息重現(xiàn)裝置和記錄/重現(xiàn)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于信息記錄介質(zhì)的技術領域，比如具有高密度記錄和高容量記錄能力的光盤，以及屬于具有從信息記錄介質(zhì)上讀取或向其寫入的信息重現(xiàn)和信息記錄能力的信息重放裝置、信息記錄裝置和信息記錄/重放裝置的技術領域。
背景技術：
常規(guī)的，用于高密度信息記錄和大信息容量的信息記錄介質(zhì)的發(fā)展，和使用該信息記錄介質(zhì)的信息記錄裝置和重放裝置已經(jīng)在研發(fā)中。尤其是，隨著信息社會的發(fā)展，不僅是處理的信息數(shù)量而且移動應用或可便攜用途都增加了，且增加了對壓縮的、高容量信息記錄介質(zhì)的需求。這樣的情況下，用作光學記錄和重現(xiàn)的相對易于操作的光盤的使用增加了，比如CD-ROM(壓縮光盤-只讀存儲器)、MD(迷你光盤)、DVD(數(shù)字多用-只讀存儲器)。
這些光盤的記錄密度和記錄容量由特定因素決定。這些因素包括用于記錄和重現(xiàn)的光的類型，比如半導體激光器的波長；該波長實際可用的光學系統(tǒng)的NA(數(shù)值孔徑)；相應于所記錄信息的凹陷、凸起和坑點(pit)的形狀和深度；從用于裝置控制的坑點獲得的誤差信號的質(zhì)量。
比如，對于常規(guī)的光盤，軌道槽的深度或坑點的深度設定為λ/4n，該數(shù)值下，坑點處重現(xiàn)的信息的信號或者RF信號升高到最大水平。另一方面，在λ/4n下，作為伺服應用的錯誤信號的推挽信號不能被探測到，并且該推挽信號在λ/8n下升至最大水平?？疾焐鲜鰞煞N條件，使用接近λ/6n的數(shù)值作為坑點的實際深度。應注意，λ是激光的波長，n是所使用的記錄介質(zhì)的折射率。
然而，根據(jù)發(fā)明者的研究，當光學系統(tǒng)，比如具有0.75或更大的NA，即采用具有高NA透鏡的光學系統(tǒng)作為光盤裝置中的重現(xiàn)光學系統(tǒng)，以增加記錄密度，具有常規(guī)的坑點深度(接近λ/6n)的光盤引起一個技術問題，其使得很難有效的產(chǎn)生RF信號和推挽信號。特別是，當具有短波的藍光激光被用作光源，具有NA小于0.75的透鏡常規(guī)的光學系統(tǒng)和具有常規(guī)坑點深度(接近λ/6n)的光盤使得很難有效的產(chǎn)生具有大的幅值的RF信號和推挽信號。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的是提供一種適用于高記錄密度和高記錄容量、以及能夠產(chǎn)生對于使用NA為0.75或更大的光學系統(tǒng)的光盤裝置幅值足夠大的RF信號和推挽信號的信息記錄介質(zhì)，以及用于重現(xiàn)在該信息記錄介質(zhì)上記錄的信息的信息重現(xiàn)裝置、用于在該信息記錄介質(zhì)上記錄信息的信息記錄裝置，和用于在該信息記錄介質(zhì)上記錄信息或者從其上讀取信息的信息記錄/重現(xiàn)裝置。
為了解決問題，第一發(fā)明提供一種信息記錄介質(zhì)，該介質(zhì)被通過NA為0.75或更大的光學系統(tǒng)的光束所照射，以在記錄部分坑點上重現(xiàn)信息或記錄信息。在信息記錄介質(zhì)中，如果光束的光學波長是λ，記錄部分的折射率是n，坑點的深度d是d，坑點的深度d落入下限為λ/8n和上限為λ/4.5n的范圍內(nèi)，即λ/8n≤d≤λ/4.5n。
根據(jù)第一發(fā)明的信息記錄介質(zhì)，用于記錄信息的坑點的深度d限定在大于λ/8n、小于λ/4.5n的范圍內(nèi)，即λ/8n≤d≤λ/4.5n。從光束入射側看，這樣的坑點可以在記錄部分上形成或者凹陷形狀或者凸起形狀。在記錄部分上的坑點的深度d是相對一側計算的，它也可以被處理為相對另一側的高度。
根據(jù)發(fā)明者對信息重現(xiàn)裝置、信息記錄裝置和信息記錄/重現(xiàn)裝置的研究，比如對使用NA大于等于0.75(即具有高NA透鏡)的光學系統(tǒng)的光盤裝置的研究，確定的是，坑點越深，其深度看起來越淺，并且可以在即使為λ/4n的情況下獲得作為誤差信號的推挽信號。這種現(xiàn)象也被向量分析所證實。在前述條件下，深度d落入λ/8n≤d≤λ/4.5n的范圍內(nèi)，作為對記錄在信息記錄介質(zhì)上的信息的重現(xiàn)信號的RF信號，和作為光學系統(tǒng)控制信號的推挽信號都能夠輸出足夠大的數(shù)值。可以使用半導體激光，比如，作為具有這樣的光學波長λ的光學系統(tǒng)的光源。特別是優(yōu)選的使用短波發(fā)射的半導體激光，比如藍光束，以滿足高記錄密度的需求。根據(jù)本發(fā)明，即使這樣的一束藍光足以獲得具有足夠幅值的RF信號和推挽信號。
結果，即使在比如使用NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)的光盤裝置中，可實現(xiàn)能夠產(chǎn)生具有足夠幅值的RF信號和推挽信號的高密度、高容量信息記錄介質(zhì)。
第一發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的一方面，坑點的深度d的下限被設定為d＝λ/5.5n。
根據(jù)該方面，坑點的深度d的下限是d＝λ/5.5n，坑點的深度d被限定在小于等于λ/4.5n的范圍內(nèi)，即λ/5.5n≤d≤λ/4.5n。在這種條件下，作為信息的重現(xiàn)信號的RF信號和作為光學系統(tǒng)控制信號的推挽信號可以在優(yōu)選的水平上輸出。
第一發(fā)明的另一方面，坑點的深度d的上限被設定為d＝λ/4.7n。
根據(jù)該方面，坑點的深度d的下限是d＝λ/4.7n，坑點的深度d被限定在大于等于λ/8n和小于等于4.7n的范圍內(nèi)，即λ/8n≤d≤λ/4.7n。在這種條件下，作為信息的重現(xiàn)信號的RF信號和作為光學系統(tǒng)控制信號的推挽信號可以在優(yōu)選的水平上輸出。
更優(yōu)選的是將坑點的深度限制在大于等于d＝λ/5.5n、小于等于d＝λ/4.7n的范圍內(nèi)，即λ/5.5n≤d≤λ/4.7n。在這種條件下，作為信息的重現(xiàn)信號的RF信號和作為光學系統(tǒng)控制信號的推挽信號可以在更優(yōu)選的水平上輸出。
在第一發(fā)明的再一方面，如果坑點的平均寬度是W[nm]，坑點的錐度為θ度，且坑點的實際深度是D[nm]，坑點的深度是由該公式所代表的近似深度所決定的d＝W×D/(W+D/tanθ)。
根據(jù)該方面，當相應于所記錄信息的坑點以錐型在一盤基上形成的時候，坑點的近似深度d由上述公式給出。
應注意到，該坑點在盤基上形成的形狀可以是凹陷或者凸起。
第一發(fā)明的再一方面，信息記錄介質(zhì)被通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)的光束所照射，以在記錄部分坑點上重現(xiàn)信息或記錄信息。另外，推挽調(diào)制比大于等于0.13。
根據(jù)該方面，當坑點的近似深度d限定在λ/5.5n≤d≤λ/4.7n的范圍內(nèi)，如果推挽調(diào)制比大于等于0.13，作為光學系統(tǒng)控制信號的推挽信號可以在最優(yōu)水平上輸出。
下面，為了解決問題，第二發(fā)明提供一種信息重現(xiàn)裝置，其將記錄在上述第一發(fā)明(包括第一發(fā)明的每個方面)的信息記錄介質(zhì)上的信息重現(xiàn)。該信息重現(xiàn)裝置設置有一種重現(xiàn)光學裝置，其通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)，使用重現(xiàn)光束照射記錄部分，并接收從記錄部分返回的基于該光束的光；一種用于控制該重現(xiàn)光學裝置的重現(xiàn)操作的重現(xiàn)控制裝置；一種解調(diào)由該重現(xiàn)光學裝置所產(chǎn)生的光接收信號的信號解調(diào)裝置。
根據(jù)第二發(fā)明的信息重現(xiàn)裝置，該重現(xiàn)光學裝置使用重現(xiàn)光束照射該信息記錄介質(zhì)的記錄部分，并接收從記錄部分返回的基于該光束的光以產(chǎn)生光接收信號。“從記錄部分返回的基于該光束的光”可以是例如反射光，但它也可以是透射光或者衍射光。大致上該信號解調(diào)裝置解調(diào)由該重現(xiàn)光學裝置產(chǎn)生的光接收信號。因為該重現(xiàn)光學裝置通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)照射本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)，其滿足λ/8n≤d≤λ/4.5n的條件，具有大幅值的推挽信號和RF信號可以從由重現(xiàn)信號產(chǎn)生的光接收信號產(chǎn)生。
該信息重現(xiàn)裝置也包括用于操作該信息重現(xiàn)裝置的裝置，用于顯示該信息重現(xiàn)裝置的操作狀態(tài)的裝置等等適合于通常用途的裝置。
在第二發(fā)明的信息重現(xiàn)裝置的另一方面，該重現(xiàn)控制裝置還設置有尋軌伺服裝置，以基于由該重現(xiàn)光學裝置產(chǎn)生的光接收信號來執(zhí)行尋軌伺服。
根據(jù)該方面，基于該光接收信號產(chǎn)生足夠大的尋軌信號，使得可以執(zhí)行高性能的尋軌。
在該方面，尋軌伺服裝置可以設置為通過推挽或差動推挽方法來執(zhí)行尋軌伺服。
根據(jù)這種設置，具有足夠幅值的RF信號和推挽信號能夠基于該光接收信號獲得。另外，這樣大幅值的推挽信號使得可以執(zhí)行高性能的尋軌。
下面，為解決問題，第三發(fā)明提供一種信息記錄裝置，該裝置在上述第一發(fā)明(包括第一發(fā)明的每個方面)的信息記錄介質(zhì)上記錄信息。該信息記錄裝置設置有一種記錄光學裝置，其通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)，使用記錄光束照射記錄部分；一種信號調(diào)制裝置，用于將代表所記錄信息的信息信號轉換為一記錄信號；一種記錄控制裝置，其將由信號調(diào)制裝置轉換的記錄信號輸入到記錄光學裝置中，以控制記錄操作。
根據(jù)第三發(fā)明的信息記錄裝置，信號調(diào)制裝置將代表所記錄的信息的信息信號轉換為記錄信號，并且記錄控制裝置將記錄信號輸入到記錄光學裝置中。在記錄控制裝置的控制下，記錄光學裝置使用記錄光束照射信息記錄介質(zhì)的記錄部分。因為通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)，記錄光學裝置使用光束照射本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)，使得可能制得使用例如藍光的激光光束的高密度記錄或高容量記錄。在這種情況下，對激光能量進行控制并選擇記錄介質(zhì)的厚度來以下面的方式執(zhí)行記錄使用例如在記錄時使用激光能量吹去記錄介質(zhì)一定厚度的技術，來滿足λ/8n≤d≤λ/4.5n的條件。
該信息記錄裝置也包括用于操作該信息記錄裝置的裝置，用于顯示該信息記錄裝置的操作狀態(tài)的裝置等等適合于通常用途的裝置。
下面，為了解決問題，第四發(fā)明提供一種信息記錄/重現(xiàn)裝置，該裝置在上述本發(fā)明(包括本發(fā)明的每個方面)的信息記錄介質(zhì)上記錄和重現(xiàn)信息。該信息記錄/重現(xiàn)裝置設置有一種記錄和重現(xiàn)光學裝置，其通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)，使用重現(xiàn)光束照射記錄部分、接收從記錄部分返回的基于該光束的光以在重現(xiàn)時產(chǎn)生光接收信號，并且在記錄時使用記錄光束照射記錄部分；一種重現(xiàn)控制裝置，用于控制該記錄/重現(xiàn)裝置的重現(xiàn)操作；一種信號解調(diào)裝置，用于將代表所記錄的信息的信息信號轉換為記錄信號；一種記錄控制裝置，用于將由信號調(diào)制裝置轉換的記錄信號輸入到記錄/重現(xiàn)光學裝置中，以控制記錄操作。
根據(jù)第四發(fā)明的信息記錄/重現(xiàn)裝置，記錄以與上述本發(fā)明的信息記錄裝置相同的方式操作，且重現(xiàn)以與上述本發(fā)明的信息重現(xiàn)裝置相同的方式操作。因為具有大幅值的RF信號和推挽信號可以基于該光接收信號獲得，信息可以以高密度和高容量被記錄或者重現(xiàn)。
第四發(fā)明的信息記錄/重現(xiàn)裝置可以在某些方面以與前述第二發(fā)明的信息重現(xiàn)裝置相同的方式實現(xiàn)。
本發(fā)明的操作和其它優(yōu)點將通過下面描述的優(yōu)選實施例變得清楚。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的一實施例的光盤結構的示意平面圖。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的實施例、在光盤上的坑點形狀的部分放大平面圖。
圖2B是沿圖2A的B-B線所取的剖面圖，顯示了坑點深度和光束之間的關系。
圖3是顯示根據(jù)坑點深度上下限的分類表。
圖4是顯示關于推挽調(diào)制比和坑點深度的試驗數(shù)據(jù)的曲線圖，用于研究本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的坑點深度上限。
圖5顯示關于讀取能力裕度(playback ability margin)和坑點深度的試驗數(shù)據(jù)的直線圖，用于研究本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的坑點深度上限。
圖6是列出坑點深度、推挽調(diào)制比和讀取能力裕度的試驗結果的表。
圖7是顯示關于底部跳動(bottom jitter)和散焦裕度(defocus margin)的試驗數(shù)據(jù)的圖，用于研究本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的坑點深度下限。
圖8是顯示關于底部跳動和散焦裕度的試驗數(shù)據(jù)的曲線圖，用于研究本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的坑點深度下限。
圖9是根據(jù)本發(fā)明，用于解釋信息記錄裝置、信息重現(xiàn)裝置和信息記錄/重現(xiàn)裝置的結構的框圖。
圖10是一曲線圖，顯示當選擇錐度作為參數(shù)的時候，坑點深度和推挽調(diào)制比之間的關系。
圖11A顯示凹陷坑點的形狀。
圖11B顯示凸起坑點的形狀。
圖12是一曲線圖，顯示當選擇錐度作為參數(shù)的時候，已轉換的坑點深度和推挽調(diào)制比之間的關系。
圖13是顯示推挽調(diào)制比和坑點深度的曲線圖，用于研究坑點深度的上限。
具體實施例方式
參考圖1-3，將描述根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的一實施例的光盤結構的示意平面圖。圖2是顯示在光盤上的坑點形狀和坑點的橫截面。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)所采用的坑點深度的上下限的分類的表。
首先描述本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)應用于盤形式。當然，該信息記錄介質(zhì)不僅限于盤形式，還可以應用比如帶或者卡形式。
如圖1所示，光盤10在比如直徑大約為12cm的盤體上有一個記錄面，該直徑和DVD的尺寸一樣。在記錄面的周邊上，由內(nèi)圓周到外圓周，繞著中心孔11設置了導入?yún)^(qū)域12、數(shù)據(jù)區(qū)域13和導出區(qū)域14。如果是ROM類型的盤，相應于信息的坑點以螺旋或同心形式繞著中心孔11預先記錄在數(shù)據(jù)區(qū)域13。在可記錄盤上，信息以螺旋或同心形式記錄。應注意，本發(fā)明不限于具有三個分開區(qū)域的結構。
特別的，本發(fā)明涉及坑點13a的深度。深度通過比較用在使用推挽或差動推挽方法的伺服應用的推挽信號(推挽誤差信號)的水平和作為信息重現(xiàn)信號的RF信號的水平而決定?？狱c13a的形狀如例如圖2A所示?？狱c13a布置在數(shù)據(jù)區(qū)域13，使得相應于每段信息的每個坑點13a的長度和相鄰坑點13a之間的距離符合其記錄格式而定。坑點13a的剖面如圖2B所示，圖2B是圖2A沿B-B線的剖面圖。如圖示，深度d的凹陷部分設置在盤基16的介質(zhì)15的背面上(在介質(zhì)15和盤基16相接的一側上)，深度d設定為用于光盤系統(tǒng)的最優(yōu)值，其中介質(zhì)15的反射率為n，波長λ，光學系統(tǒng)的NA為0.75。
如圖3所示，光盤根據(jù)坑點的深度分為No1-No.4類，每個坑點深度的范圍由坑點深度的上限和下限所組成。最適合推挽信號水平和作為信息重現(xiàn)信號的RF信號水平的光盤是第4號，其下限為λ/5.5n，上限為λ/4.7n，即坑點深度d限定在λ/5.5n≤d≤λ/4.7n的范圍內(nèi)。第二最適用的是第2號和第3號光盤。第2號光盤下限為λ/5.5n，上限為λ/4.5n，即坑點深度d限定在λ/5.5n≤d≤λ/4.5n的范圍內(nèi)。第3號光盤下限為λ/8n，上限為λ/4.7n，即落入λ/8n≤d≤λ/4.7n的范圍內(nèi)。第1號光盤具有最寬的規(guī)格，其下限為λ/8n，上限為λ/4.5n，即落入λ/8n≤d≤λ/4.5n的范圍內(nèi)。
應注意，第1號和第3號的下限是λ/8n，對用在常規(guī)光盤中的推挽信號是最好的條件。即使這個條件用在本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)中會減小RF信號水平，這種減小不會影響光盤的重現(xiàn)控制。
坑點深度的限定范圍的優(yōu)點是實現(xiàn)了高密度和高容量，特別當用于ROM類型光盤時，但是該范圍應考慮環(huán)境和其它所有因素而確定。環(huán)境和所有其它因素包括重現(xiàn)裝置使用時的條件和能力，條件涉及到重現(xiàn)操作(比如，光學拾波器和光盤之間的傾角的誤差裕度，以及比如軌道跳動的重現(xiàn)狀態(tài))，以及大規(guī)模生產(chǎn)其上記錄有信息的ROM類型的光盤的生產(chǎn)條件(比如，光盤厚度的變化)。
下面將基于各種試驗數(shù)據(jù)給出如何確定坑點深度d的詳細描述。
1.確定坑點深度。
下面參考圖4-8，描述如何確定分類的第1號-第4號光盤的坑點深度。圖4顯示關于推挽調(diào)制比和坑點深度之間關系的試驗數(shù)據(jù)，用于研究在本發(fā)明信息記錄介質(zhì)上的坑點的深度的上限。圖5顯示關于讀取能力裕度和坑點深度之間關系的試驗數(shù)據(jù)，用于研究坑點深度上限。圖6是列出坑點深度、推挽調(diào)制比和讀取能力裕度的試驗結果的表。圖7顯示底部跳動和散焦裕度之間關系的試驗數(shù)據(jù)，用于研究在本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)上的坑點深度的下限。圖8顯示底部跳動和坑點深度之間關系的試驗數(shù)據(jù)。圖8顯示底部跳動和坑點深度之間關系的試驗數(shù)據(jù)，用于研究坑點深度的下限。
“推挽調(diào)制比”是指推挽信號和所有RF信號的比值，“讀取能力裕度”是指在某些條件下，在從光盤上重放所記錄的數(shù)據(jù)時，直到其不能重現(xiàn)的伺服增益的裕度?！暗撞刻鴦印笔侵溉绻嗟奶鴦影l(fā)生了，使其不能正確重構信號的跳動量?！吧⒔乖６取笔侵府敼鈱W拾取器拾取信號時，在聚焦方向上的誤差裕度。
2.關于坑點深度d的上限的描述。
1)依據(jù)推挽調(diào)制比的描述圖4是顯示測得的推挽信號的總幅值和所有光學探測信號的總幅值之比的曲線圖。該測量是在光盤和光學拾取器之間的對準和角度沒有誤差的情況下進行的。
縱坐標代表推挽調(diào)制比，橫坐標代表λ/(d×n)，涉及坑點深度d。也就是說，給出下面的關系推挽調(diào)制比＝推挽幅值P-P/軌道上總水平(On-Track SUM Level)坑點深度d由下面的公式確定d＝λ/(N×n)，因此N＝λ/(d×n)，其中d是坑點深度，λ是光波長，n是介質(zhì)折射率，N是系數(shù)。設定N的最優(yōu)范圍確?？狱c深度d的最優(yōu)范圍。
符合需要的為伺服應用產(chǎn)生誤差信號的推挽調(diào)制比大于等于0.12。這種情況下，從圖4顯見N＝λ/(d×n)為大約4.2或更大，即d取值為λ/(4.2×n)或更小。從對推挽調(diào)制比的研究可以得出坑點深度d的上限為λ/(4.2×n)。那么，將所用的盤系統(tǒng)的實際光波長λ和介質(zhì)的實際折射率n代入公式以得到實際值，比如d＝60nm。
2)讀取能力試驗的研究讀取能力試驗用于當在重現(xiàn)條件下有錯誤(比如各種在光盤和光學拾取器之間的光盤誤差和相對誤差)的時候，判斷是否能夠重放。這些條件稱為擾動條件(perturbative condition)。
在下面兩種擾動條件下進行試驗擾動條件A散焦 +/-0.2μm厚度誤差 +/-2μm徑向傾斜角 0.5度切向傾斜角 0.3度擾動條件B散焦 +/-0.2μm厚度誤差 +/-4μm徑向傾斜角 0.44度切向傾斜角 0.2度“散焦”是指聚焦深度的誤差，“厚度誤差”是指由介質(zhì)厚度變化導致的誤差。而且，“徑向傾斜角”是指光盤在徑向的傾斜角度，“切向傾斜角”是指光盤在光盤上的軌道的切向的傾斜角度。
3.讀取能力試驗條件分別在上述的擾動條件A和擾動條件B下進行下面三種試驗。
1)重復開始尋軌和停止尋軌，并確認是否從停止到開始的切換的完成是可靠的。在這種情況下，尋軌伺服通過DPP(差動推挽)方法執(zhí)行。
2)重復重放靜止圖像，即重復同樣的軌道，并確認是否重復重放可靠的完成。
3)單軌反向跳動(one track reverse jump)。即，完成從一個軌道到緊接著的前面的軌道的單軌跳動，并確認是否跳動可靠的完成。對跳動操作，使用正常的急沖和制動(kick-brake)跳動方法。這個試驗條件比前面的兩個讀取能力試驗條件要嚴格。
4.讀取能力試驗結果已確定的是，分別在上述擾動條件下完成的這三種讀取能力試驗顯示所有的操作成功完成。然后，為了檢查在各個擾動條件下的裝置的重現(xiàn)操作的穩(wěn)定程度，我們減小了擾動條件下尋軌伺服增益，以測量引起每次讀取能力試驗失敗的增益衰減量。圖5顯示了讀取能力裕度的結果。圖5中，縱坐標表示分貝為單位的讀取能力裕度，橫坐標表示了涉及坑點深度d的λ/(d×n)。
圖6列出了關于推挽調(diào)制比的試驗和讀取能力的試驗的所有結果，其使用坑點深度d作為參數(shù)。讀取能力裕度A代表在擾動條件A下的讀取能力試驗結果，讀取能力裕度B代表在擾動條件B下的讀取能力試驗結果。推挽調(diào)制比取無量綱數(shù)字。另一方面，讀取能力裕度A和讀取能力裕度B的行表示了分貝(dB)為單位的讀取能力裕度。表列出的數(shù)字實際上是對每個坑點深度d進行測量的，這些數(shù)字值用于考慮適合于坑點深度d上限的特定值。
這里假設前述的三種讀取能力試驗條件分別在上述正常使用中發(fā)生的擾動條件下進行試驗。如果大約3dB的增益裕度被設定為讀取能力的增益裕度以保證裝置操作的穩(wěn)定性，因為從圖5顯見在擾動條件A下λ/(d×n)＝4.5或更大，坑點深度的上限是λ/(4.5×n)，另一方面，因為在擾動條件B下λ/(d×n)＝4.7或更大，坑點深度的上限是λ/(4.7×n)。
從推挽調(diào)制比的研究和讀取能力試驗顯示坑點深度d的上限優(yōu)選取值由λ/(4.5×n)決定，更優(yōu)選的，由λ/(4.7×n)決定。
5.坑點深度下限的描述。
由對底部跳動的研究確定坑點深度下限。底部跳動是指如果更多的重放信號的基于時間的偏移，即更多跳動發(fā)生在光盤裝置中，使得不能正確重構信號的跳動量。為了確定在光盤裝置的重放系統(tǒng)中的底部跳動(即，確定坑點深度的下限為結果)，必須考慮某些因素，比如散焦量、光盤厚度誤差、徑向傾斜、切向傾斜。其中，盡管散焦量對底部跳動的影響最大，這些因素也并不是相互獨立的，它們對各自的裕度有影響。
圖7顯示了對底部跳動和散焦量的測量，其中通過應用了預定的徑向傾斜、切向傾斜、磁盤厚度誤差作為在要求的擾動條件下的最重要因素，以察看散焦和底部跳動之間的關系。實際測量值被繪制為在擾動條件下的信號重構限制的底部跳動和散焦量之間的關系。橫軸指示散焦量，縱軸指示底部跳動。考慮作為決定在擾動條件下的系統(tǒng)裕度的因素的散焦量，圖7顯示在上述擾動條件下、散焦量為+/-0.2μm時、具有6.5％或更小的底部跳動，信號能夠被重構。
圖8顯示了跳動量和坑點深度d之間的關系，作為在從原版盤制造(mastering)到模壓制作或光盤模制的光盤的制造過程中的累積的制造裕度的結果。從圖7可以看出，如果底部跳動落入6.5％的范圍內(nèi)，因為坑點深度d由d＝λ/(N×n)決定，從圖8顯示由N＝λ/(d×n)決定N＝5.5或更小，確定下限為d＝λ/(5.5×n)。注意到λ/8n或更淺的坑點深度對系統(tǒng)裕度是有害的，因為它們產(chǎn)生RF信號輸出，使得不能保證系統(tǒng)裕度。
如上詳細討論，根據(jù)本發(fā)明在信息記錄介質(zhì)上的坑點深度d落入λ/8n≤d≤λ/4.5n的范圍內(nèi)，優(yōu)選的在λ/8n≤d≤λ/4.7n的范圍內(nèi)，并更優(yōu)選的λ/5.5n≤d≤λ/4.5n范圍內(nèi)。
下面描述錐型坑點在盤基上形成時的推挽調(diào)制比。這種情況下，每個坑點的形狀也可以是凹陷或者凸起的。
如圖10所示，發(fā)現(xiàn)相對于坑點深度[nm]的推挽調(diào)制比依賴于錐型角。換句話說，上述坑點深度d的范圍能夠因錐型角而變化。圖11顯示了錐型坑點的尺寸。圖11A代表凹陷的坑點，其具有頂部寬度Wm和底部寬度Wi(Wm＞W(wǎng)i)，以及錐型角θ，其在剖面41的徑向方向和剖面42的磁盤尋軌方向上。而且，圖11B代表凸起的坑點，其具有頂部寬度Wi和底部寬度Wm(Wm＞W(wǎng)i)，以及和圖11A相同的錐型角θ。
錐型的發(fā)生在實際坑點形成過程中是相當普遍的，相對于坑點深度(nm)的推挽調(diào)制比隨著錐型角θ而變化。為減小推挽調(diào)制比對錐型角θ的依賴，本發(fā)明引入如下近似坑點深度的想法。
如果平均坑點寬度是W[nm]，坑點的錐型角是θ(度deg.)，并且坑點的實際深度是D[nm]，坑點深度限定為由下面公式給出的近似深度d＝W×D/(W+D/tanθ)從圖12顯然可見，這種限定大致上減小了相對于已轉換的坑點深度[nm]的推挽調(diào)制比對錐型角的依賴。
比較圖10和圖12可更清楚。
因而，引入上述限定的坑點深度d使得可以設定坑點深度d的最優(yōu)范圍，而不需要考慮坑點的錐型角。圖13是橫軸為λ/(d×n)、縱軸為推挽調(diào)制比的曲線圖。因為坑點深度d落入λ/5.5n≤d≤λ/4.5n的范圍內(nèi)，從圖13顯然可見必須推挽調(diào)制比為0.13或更小。
6.信息記錄/重放裝置的實施例參考圖9，將描述本發(fā)明的信息記錄/重放裝置的實施例。應注意本發(fā)明的信息重放裝置由信息記錄/重放裝置的重放特征構成，本發(fā)明的信息記錄裝置由信息記錄/重放裝置的記錄特征構成。
信息記錄/重放裝置20從具有坑點深度d的光盤10上重放所記錄的信息，并在深度為d的坑點上記錄信息。信息記錄/重放裝置20具有主軸電動機21、光學拾取器22、滑動件23等作為機械部分。也包括RF信號處理器24、解調(diào)器25、調(diào)制器33、激光激勵器34等作為信令系統(tǒng)。而且，其也包括誤差信號探測器26、尋軌伺服單元27、聚焦伺服單元28、滑動件伺服單元29、主軸伺服單元30等作為伺服系統(tǒng)。另外，輸出單元31、輸入單元32、操作輸入單元36、顯示器37等也被包括作為接口系統(tǒng)，設置控制單元35作為控制每個上述組件。
主軸電動機21驅動已載入光驅的光盤10以預定的旋轉速度旋轉，即以預定的RPM，或以預定的線速度。通過如下方法控制旋轉誤差信號探測器26從基于各種同步信號的重現(xiàn)信號中探測到旋轉誤差，主軸伺服單元30基于該旋轉誤差產(chǎn)生控制信號，將該控制信號輸入到主軸電動機21中。
光學拾取器22是用于從光盤10上讀出信息或者寫入信息的裝置。光學拾取器20通?？梢杂糜谧x和寫，也可以分別為讀和寫設置的單獨的光學拾取器。這里使用的激光波長λ大約和藍色激光波長相等，比如，NA(數(shù)值孔徑)大約為0.75。在這些條件下，大約可以在光盤10上記錄25GB的信息。
光學拾取器22將激光束聚焦在光盤10的坑點13b上，并探測到反射光以讀取信息，使得必須將激光束聚焦到坑點13b上并追蹤該軌跡，因而在聚焦和尋軌方向上控制激光束的聚焦位置。聚焦和尋軌控制通過如下方式進行誤差信號探測器26從在光學拾取器22處重現(xiàn)的信號中探測到聚焦和尋軌誤差，聚焦伺服單元28和尋軌伺服單元27分別基于該探測到的信號產(chǎn)生控制信號，并將該控制信號輸入到光學拾取器22中。
特別的，在本實施例中，誤差信號探測器26通過推挽方法或差動推挽方法產(chǎn)生作為控制信號之一的推挽信號(即，推挽誤差信號或尋軌誤差信號)，并且尋軌伺服單元27執(zhí)行基于該推挽信號的尋軌伺服。在本實施例中，因為光盤10的坑點深度滿足上述的λ/8n≤d≤λ/4.5n的條件，能夠產(chǎn)生足夠幅值的推挽信號，使得可以進行高性能的尋軌。
尋軌控制也可以通過在磁盤徑向方向控制滑動件23的位置來執(zhí)行?；瑒蛹?3是用于在光盤10的徑向方向上移動光學拾取器22的進給機構(feedmechanism)?；瑒蛹?3很快的將光學拾取器移動到目標位置。比如，通常使用這樣的機構使得載入光學拾取器22的基座臺通過螺旋方式(a screw)移動。滑動件23不僅通過將光學拾取器22快速移動到目標位置，也通過將光學拾取器22慢慢的從光盤10的內(nèi)徑送到光盤10的外徑作為重現(xiàn)過程，這兩種方式來控制光學拾取器22的位置。可以通過如下方式執(zhí)行控制誤差信號探測器26從重現(xiàn)信號中探測到累積尋軌誤差(尋軌誤差的直接當前組件(direct current component))，滑動件伺服單元29基于該探測誤差產(chǎn)生控制信號，并將該控制信號輸入的滑動件23中。
RF信號處理器24執(zhí)行由光學拾取器22重現(xiàn)的RF信號的整形，使得整形后的信號適于下游信號處理。特別的，在本實施例中，因為光盤10的坑點深度滿足λ/8n≤d≤λ/4.5n的條件，能夠產(chǎn)生足夠幅值的RF信號。最終允許以高的S/N(信號比噪聲)比率進行重現(xiàn)。
解調(diào)器25對在RF信號處理器24中上游處理的信號進行解調(diào)，即，其基于已調(diào)制格式將信號返回為原始信息。解調(diào)器25也具有誤差糾正功能，使得當從信號中解調(diào)的信息是音頻信息、圖片信息或數(shù)據(jù)信息時，解調(diào)器25通過輸出單元31分別將信息輸出到揚聲器、監(jiān)視器、或個人電腦中。
調(diào)制器33將從輸入單元32中輸入的作為記錄信號的信號轉換為預定的格式以產(chǎn)生記錄信號。調(diào)制器33也執(zhí)行用于誤差糾正的信號處理。已調(diào)制為記錄信號的信號輸入到激光激勵器34中，以調(diào)制來自光學拾取器22的激光束。然后已調(diào)制的激光束照射到光盤10上以記錄信息。
控制單元35包括CPU等?？刂茊卧?5基于來自每個功能單元的信息和來自操作輸入單元36的操作指示來控制信息記錄/重現(xiàn)裝置20的全部操作，并將信息記錄/重現(xiàn)裝置20的操作狀態(tài)顯示到顯示器37上。操作輸入單元36可以設置為某種機械輸入裝置或遠程控制的形式。顯示器37可以是CRT、LCD、EL顯示器等。
如上所述關于信息記錄/重現(xiàn)裝置的結構，信息重現(xiàn)裝置可以由除了輸入單元32、調(diào)制器33和激光激勵器34以外的系統(tǒng)構成。另一方面，信息記錄裝置可以由除了RF信號處理器24、解調(diào)器25和輸出單元31以外的系統(tǒng)構成。而且，替代控制激光強度以形成落入本發(fā)明限定的范圍內(nèi)的深度為d的坑點的方法是，作為介質(zhì)的記錄層的厚度可以和坑點深度d一樣大，以形成記錄層和盤片的多層結構，使得記錄層在記錄中可以被完全的吹去。
信息記錄/重現(xiàn)裝置的結構不僅僅限于上述結構，任何其它的結構只要能夠基于根據(jù)本發(fā)明的坑點深度的條件、從光盤上重現(xiàn)或在光盤上記錄信息就可以。
而且，本發(fā)明不僅限于上述實施例，不背離權利要求和說明書表達的本發(fā)明的范圍和精神的適當?shù)淖兓托薷亩际强梢缘?。任何其它的具有這樣變化的信息記錄介質(zhì)、信息記錄裝置、信息重現(xiàn)裝置和信息記錄/重現(xiàn)裝置包括在本發(fā)明的技術特征中。
如上詳述，根據(jù)本發(fā)明，可以產(chǎn)生適用于使用NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)的光盤裝置的具有足夠幅值的RF信號和推挽信號，因而實現(xiàn)具有高記錄密度和高記錄容量的信息記錄介質(zhì)。本發(fā)明也實現(xiàn)了信息重現(xiàn)裝置、信息記錄裝置和信息記錄/重現(xiàn)裝置，其適用于從這樣的信息記錄介質(zhì)上讀取信號或重現(xiàn)信息。
權利要求
1.一種信息記錄介質(zhì)，其被通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)的光束所照射，以從作為坑點的記錄部分重現(xiàn)信息或在該記錄部分上記錄信息，其特征在于，如果光束的光波長為λ，所述記錄部分的折射率是n，所述坑點的深度是d，坑點深度d落入下限為λ/8n、上限為λ/4.5n的范圍內(nèi)，即為λ/8n≤d≤λ/4.5n。
2.根據(jù)權利要求1的信息記錄介質(zhì)，其中所述坑點深度d的下限設置為d＝λ/5.5n。
3.根據(jù)權利要求1的信息記錄介質(zhì)，其中所述坑點深度d的上限設置為d＝λ/4.7n。
4.根據(jù)權利要求1-3中的任何一個的信息記錄介質(zhì)，其中所述坑點的平均深度W[nm]，坑點的錐型角是θ[deg.]，坑點的實際深度是D[nm]，坑點深度d的近似深度由如下公式確定d＝W×D/(W+D/tanθ)。
5.根據(jù)權利要求4的信息記錄介質(zhì)，即被通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)的光束所照射，以從作為坑點的記錄部分重現(xiàn)信息或在該記錄部分上記錄信息的信息記錄介質(zhì)，其中推挽調(diào)制比是0.13或更多。
6.一種用于將記錄在根據(jù)權利要求1-5中的任何一個的信息記錄介質(zhì)上的信息重現(xiàn)的信息重現(xiàn)裝置，其中包括一重現(xiàn)光學裝置，其通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)使用重現(xiàn)光束照射該記錄部分，并接收基于該光束的來自記錄部分的光；一重現(xiàn)控制裝置，其用于控制該重現(xiàn)光學裝置的重現(xiàn)操作；一信號解調(diào)裝置，其用于解調(diào)由該重現(xiàn)光學裝置產(chǎn)生的光接收信號。
7.根據(jù)權利要求6的信息重現(xiàn)裝置，其中該重現(xiàn)控制裝置還包括尋軌伺服裝置，其用于基于由該重現(xiàn)光學裝置產(chǎn)生的光接收信號執(zhí)行尋軌伺服。
8.根據(jù)權利要求7的信息重現(xiàn)裝置，其中該尋軌伺服裝置通過推挽方式或者差動推挽方式來執(zhí)行尋軌伺服。
9.一種用于在根據(jù)權利要求1-5中的任何一個的信息記錄介質(zhì)上記錄信息的信息記錄裝置，其特征在于該信息記錄裝置包括一記錄光學裝置，其通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)使用記錄光束照射該記錄部分；一信號調(diào)制裝置，其用于將代表所記錄的信息的信息信號轉換為記錄信號；一記錄控制裝置，其用于將由信號調(diào)制裝置轉換的記錄信號輸入到該記錄光學裝置中，以控制記錄操作。
10.一種用于在根據(jù)權利要求1-5中的任何一個的信息記錄介質(zhì)上記錄信息、或從其上重現(xiàn)信息的信息記錄/重現(xiàn)裝置，其特征在于該信息記錄/重現(xiàn)裝置包括一記錄/重現(xiàn)光學裝置，其在重現(xiàn)中通過NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)使用重現(xiàn)光束照射該記錄部分，并接收基于該光束的來自記錄部分的光以產(chǎn)生光接收信號，并且在記錄中使用記錄光束照射記錄部分；一重現(xiàn)控制裝置，其用于控制該記錄/重現(xiàn)光學裝置的重現(xiàn)操作；一信號解調(diào)裝置，其用于解調(diào)由該記錄/重現(xiàn)光學裝置產(chǎn)生的光接收信號；一信號調(diào)制裝置，其用于將代表所記錄的信息的信息信號轉換為記錄信號；一記錄控制裝置，其用于將由信號調(diào)制裝置轉換的記錄信號輸入到該記錄/重現(xiàn)光學裝置中，以控制記錄操作。
全文摘要
一種信息記錄介質(zhì)，例如光盤，由其，使用NA大于等于0.75的光學系統(tǒng)的光盤裝置產(chǎn)生足夠大的RF信號和推挽信號，以獲得高記錄密度和大記錄容量?？紤]推挽伺服的情況下的推挽信號水平和作為信息重現(xiàn)信號的RF信號水平，來確定介質(zhì)(15)的坑點(13a)的深度，使得該深度最適合于介質(zhì)(15)的折射率為n、光波長為λ、光學系統(tǒng)的數(shù)值孔徑為0.75的盤系統(tǒng)。對于該推挽信號水平和RF信號水平最優(yōu)選的深度d在λ/5.5n≤d≤λ/4.7n的范圍內(nèi)。該深度d的第二優(yōu)選范圍是λ/5.5n≤d≤λ/4.5n。最寬松的限制為λ/8n≤d≤λ/4.5n。
文檔編號G11B7/09GK1647166SQ0380822
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權日2002年4月17日
發(fā)明者荒木良嗣, 佐藤充 申請人:日本先鋒公司