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CN1310222C - 光记录介质 - Google Patents

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CN1310222C CNB028123018A CN02812301A CN1310222C CN 1310222 C CN1310222 C CN 1310222C CN B028123018 A CNB028123018 A CN B028123018A CN 02812301 A CN02812301 A CN 02812301A CN 1310222 C CN1310222 C CN 1310222C
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Abstract

一种具有螺旋形或者同心圆轨道的光记录介质，可以用于光学记录。这种光记录介质包括一个数据记录和再现区域，该区域在径向被分成多个区。一个区又分成许多扇区，各自有一个包括含有地址信息的凹坑的地址部分，和一个只由沟槽组成的数据部分。组成每个区的的扇区数目是不同的。光盘制作得使得地址部分的平均反射系数Iadd和数据部分的平均反射系数Idata满足关系式0.7≤(Iadd/Idata)≤1.3或者0.8≤(Iadd/Idata)≤1.2。

Description

光记录介质
技术领域
本发明涉及一种用于使用激光束记录和再现数据的光记录介质，更具体地讲，涉及这样一种光记录介质，在其中，地址区域在径向间隔分布，通过一种被称之为分区法的技术，光盘的存储容量得到改进。
背景技术
为了通过有效使用光盘上的记录区增加存储容量，迄今一直使用一种被称为分区法的方法。在这种方法中，用于记录和再现数据的基准记录频率对例如以恒定的角速度旋转的光盘上的每个半径进行转换以使整个光盘表面具有基本相同的记录密度。
例如，在ISO/IEC14517(130mm4x)，ISO/IEC15286(130Mm8x)，ISO/IEC15041(90mm5x)或者类似磁光ISO标准的磁光盘中，通过使用这种方法光盘存储容量得到了提高。
也就是，如图1所示，数据记录和再现区域在径向被分成许多区。因为在这些区中记录和再现数据的频率都各不相同，所以每一圈的扇区数目是变化的。因此，一个地址区部分地显示出附图标记1a所示的每一条半径的放射状。
此外，在磁光记录光盘中，在提供给用户之前，将记录膜的磁化方向设置为规定的方向。也就是说，执行了被称为极化的操作，对于盘片施加大于记录层矫顽力的静磁场，强迫记录层的磁化方向对准消磁方向。，
通常，当被极化的记录层具有低于0.8×106A.m(A.m是磁场强度的国际单位)的矫顽力时，记录层可以用低强度的磁场，比如磁石，极化。然而，当具有不低于1.19×106到1.59×106A.m矫顽力的记录层被极化时，记录层的温度上升，导致矫顽力降低。为了极化记录层，应使用不高于0.8×106A.m的低强度的静磁场。
此外，对相变型光盘，在提供给用户之前，要对光盘施加晶化记录膜整个表面的操作。也就是，记录膜的温度上升到规定的温度，或者更高，然后逐渐冷却记录膜。这样，光盘被初始化，从一个被称为Ad-depo的状态，即记录膜形成后的晶体和无定形的混合态，到完全晶体化状态。
在这样一个初始化过程中，为了极化并晶化记录膜，具有很宽范围，比如好几百个轨道的记录膜的温度同时升高。这种方法被称为整体擦除。在整体擦除方法中，一个1到2瓦的半导体激光器被限制为在光盘的径向具有主轴的尺寸为10μm或者更长的椭圆光束。旋转的盘片被激光照射，激光束仅聚焦于记录膜，用来提升记录膜的温度。
以上描述的激光束如图2所示设计，将从激光器5发出的一输出光束从旋转光盘的阅读表面6穿过树脂基片7聚焦到记录膜8上。
上述整体擦除方法不仅有初始化记录层的目的，而且具有通过预先取得在介质重复使用中产生的再现灵敏度或者记录灵敏度，在用户使用介质的过程中抑制灵敏性变化(灵敏性偏移)的效果。之所以认为这个操作应该进行，是因为对记录膜施加热能，以便预先松弛非晶形的记录层中的原子并稳定记录膜。
作为整体擦除的参数，可以列举出旋转速度或者盘片的线速度，激光斑点的径向进给量，激光功率，激光束的宽度等等。这些参数可以很容易被控制，以便通过设置合适的整体擦除条件，可以以稳定的方式产生极化或者初始化，以及灵敏性移动。因此，整体擦除方法是很有效的。
为了进行灵敏性移动和极化，当本发明的发明者对一个磁光记录介质运行一项整体擦除的测试时，他们发现了下面的问题。具体地讲，对光盘进行了充分产生规定灵敏性移动的整体擦除处理。对在径向被分区的和具有由分别在图1所示的区中在径向设置的压刻凹坑所表达的地址的光盘施加整体擦除处理以便充分产生规定灵敏性移动。而后，他们在区的边界处观测到跟踪误差。因而，分辨出存在一个跟踪误差增加的区域，如图3的信号波形所示。
图3示出，其整个表面经过整体擦除处理的光盘上从区边界算起的10个轨道的一个位置中的一个地址信号和一个跟踪误差信号之间的的关系。(a)表示地址信号，(b)表示跟踪误差信号，(c)表示地址信号(a)中区域的F放大的部分，(d)表示跟踪误差信号(b)中区域F的放大的部分。此外，在图中，E表示轨道跳跃信号，G表示区域F中放大的地址，H表示跟踪误差增加的部分。
在图3的测量条件中包括：线速度(CLV)为7.5m/s，激光功率为1.5mW，盘片直径为86mm，测量位置R为40mm，以及一个其上施加了跟踪的沟槽间平面部分。
如在图3所分辨出的那样，图3中的跟踪误差的增加部分H不受地址G的影响，并且与该跟踪误差的增加部分前的一个区域10个轨道中存在的地址具有相同的位置关系。被10条轨道分割的地址从此对该跟踪误差产生任何可能的影响。
轨道错误增加部分H的轨道错误增加量，高达轨道跳跃信号E幅度的17％。另外还观察到这个现象从区边界扩散至几百个轨道。但是，驱动器(光盘驱动系统)将跟踪误差的增加区域认为是有缺陷区域，并执行替换程序。因此形成在其中存在极多的被替换的扇区的光盘。
在不进行整体擦除处理时，上述跟踪误差增加现象就不会发生。然而，在不进行整体擦除处理时，当用户使用光盘时，记录灵敏度会改变。因而，执行最优的记录和再现操作不会产生误差。
此外，可以建议这样一种方法，即使用一个驱动器或者类似装置通过一种用于记录和使每一个轨道消磁的方法产生灵敏移动。然而，根据这种方法，同一个轨道需要被记录和消磁许多次。因此需要非常多的时间，使得该方法不是一种现实的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种光记录介质，在这种介质里，施行了极化或者晶体化，以及由整体擦除程序规定的灵敏度偏移。在区边界附近跟踪误差的增加可以被抑制，结果使得生产成本得到抑制，并且实现高质量。
根据本发明的光记录介质具有螺旋形或者同心圆形的轨道，并且可以用光学方法记录。这种光记录介质包括一个在径向被划分为多个区的记录数据和再现数据的区域。一个区被划分成多个扇区，这些扇区分别具有一个地址区域和一个数据区域。地址区域包括含有地址信息的凹坑，数据区域只由沟槽组成并能够记录和再现数据，而且组成每个区的扇区数目是不同的。光记录介质中地址区的反射光的平均量Iemboss和数据区的反射光的平均量Idata满足关系式0.7≤(Iemboss/Idata)≤1.3。
此外，依照本发明的光记录介质具有螺旋形或者同心圆形的轨道，能用于光学记录。这种光记录介质包括一个在径向被划分成多个区的数据记录和再现区域。一个区被划分成多个扇区，每个扇区分别具有一个地址区域和一个数据区域。地址区域包括含有地址信息的凹坑，数据区域只由沟槽组成并能够记录和再现数据。，而且组成每个区的扇区数目是不同的。光记录介质中地址区的反射光的平均量Iemboss和数据区的反射光的平均量Idata满足关系式0.8≤(Iemboss/Idata)≤1.2。
此外，依照本发明的光记录介质能够同时在沟槽间平面和沟槽上记录数据，在光记录介质上，沟槽形成在邻近于沟槽轨道地址区域的平面轨道上。
此外，依照本发明的光记录介质，其中光记录介质利用包括使用激光束照射记录膜的方法制造，该激光束直径比轨距长，以便提高记录膜的温度。
此外，依据本发明的光记录介质，其中地址区域的光反射平均量Iemboss和数据区域的光反射平均量Idata满足关系式0.7≤(Iemboss/Idata)≤1.3。
此外，依据本发明的光记录介质，其中地址区域的光反射平均量Iemboss和数据区域的光反射平均量Idata满足关系式0.8≤(lemboss/Idata)≤1.2。
此外，依据本发明的光记录介质，其中使用磁光记录膜制造光记录介质。
此外，依据本发明的光记录介质，其中使用相变记录膜制造光记录介质。
附图说明
图1是在本发明中使用的光盘的平面图。
图2是显示实施整体擦除程序的设备结构的说明图。
图3是信号波形图，显示在一张完整应用了整体擦除程序的光盘上，从区边界计起的第十个轨道位置处的地址信号和跟踪误差信号之间的关系。
图4是本发明使用的光盘的一个扇区结构说明图。
图5是表格，显示本发明使用的具有单层结构磁薄膜的光盘的一个扇区的结构。
图6是表格，显示本发明使用的具有多层结构磁薄膜的光盘的一个扇区的结构。
图7是表格，显示本发明中使用的具有相变薄膜的光盘的一个扇区的结构。
图8是表格，显示本发明中使用的各种不同衬底样品的情况。
图9是显示在使用各种不同的衬底的光盘中，从TES噪声的0/1带边界起的外圆周方向上轨道的数目的说明性视图。
图10是显示光盘中TES噪声和地址区与数据区反射系数比值之间关系的特性图。
图11是显示光盘中TES噪声和地址区与数据区反射系数比值之间的关系的特性图，是图10的部分放大。
图12表示各种不同种类光盘的平均反射系数。图12A是信号波形图，表示1至3号样品的衬底平均反射系数。图12B是信号波形图，表示4号样品的衬底反射系数。
图13表示不同种类光盘的轨道曲线状态。图13A是样品1到3的衬底的平面图。图13B是样品4的衬底的平面图。
图14表示一种磁光光盘的格式。图14A是常规格式的说明图。图14B是本发明所适用的格式的说明图。
图15是根据本发明一个实施例的光盘的TES噪声特性图。
图16是根据本发明另一个实施例的光盘的平面图。
具体实施方式
现在，将参照附图描述本发明的一个实施例。用于该实施例的的光盘的格式应用了分区制的方法安排地址。即，如图1所示，数据记录和再现区域在径向被分成多个区。一个区里，压刻的凹坑行(地址区域)具有地址信息，作为扇区的头部，在径向排列。至少一组或者更多的地址区域交替安排在相邻的区之间。
本实施例中，对地址部分(地址区域)的凹坑和沟槽的排列加以控制，使得制造的三种类型的光盘，相对于数据部分(数据区域)的平均反射系数，其地址部分的平均反射系数(Iadd)分别-40％，+13％和+30％。
作为一种控制局部平均反射系数的方法，可以建议一种改变凹坑的深度的方法，和一种在相邻轨道的凹坑之间插入沟槽的方法。
例如，在图4中示出用于本实施例的光盘的断面。在具有图1所示的地址分布的树脂衬底10a上，利用溅射法，将保护层10b，记录层10c，保护层10d，以及反射层10e按顺序层叠成型。记录层10c可以由具有磁光特性的磁性薄膜制作，或者由表现出晶体-非晶体特性的相变薄膜制作。另外，记录层10c可以具有多层结构。反射层10e可以覆盖一层紫外线固化树脂薄膜或者类似物。树脂衬底10a可覆盖一层透明保护膜。
磁薄膜单层结构的记录层的光盘断面结构如图5中的表格所示。此外，磁薄膜多层记录层的光盘断面结构如图6中的表格所示。此外，用相变膜制作记录层的光盘断面结构如图7中的表格所示。
对于这些样品盘，按照这样一种方式进行了整体擦除处理，使得光源波长为810nm，在记录表面上的尺寸在光盘的径向是200nm，在圆周方向上是1nm的椭圆形光束在1000mW功率，线速度7.5m/s的条件下，旋转一周，在径向上移动20nm。
随后，对从区边界起的外圆周方向第10个轨道位置，通过使用波长(λ)为660nm，物镜的数字光圈(NA)为0.57的光盘再现设备施加了寻址程序，来测量跟踪误差信号，也就是推挽信号。
根据结果可以分辨出，在地址部分的平均反射系数为40％的样品中，相对于轨道跳跃信号从底部到峰顶的值，跟踪误差改变20％，并且由跟踪误差的极性判断，轨道在内圆周方向上弯曲。
此外，可以分辨出，在地址部分平均反射系数+30％的样品中，剩余的跟踪误差为15％，并且轨道在外圆周方向上弯曲。
此外，可以分辨出，在地址部分平均反射系数+13％的样品中，剩余跟踪误差为7％，并且轨道以与地址部分平均反射系数+30％的例子相同的方式在外圆周方向上弯曲。
有待于确认的是，在进行整体擦除处理之前，这些位置的残余跟踪误差是0。
从这些事实显然易见，当地址部分的反射系数低于数据部分的反射系数时，位于地址外圆周的轨道预计会向内圆周方向弯曲。当前者高于后者时，预计轨道会在外圆周方向上弯曲。当反射系数相等时，预计轨道不会弯曲
因此认为，为了减少由于整体擦除处理引起的剩余跟踪误差，地址部分的平均反射系数最好接近于沟槽部分的平均反射系数(数据部分仅仅由沟槽组成)。
现在，按照和上述相同的方式，使用不同种类衬底作为样品的更多详尽的例子，应用了整体擦除程序。然后，在对在外圆周方向上从区边界起的一些规定的轨道位置应用跟踪程序时，以上述相同的方式测量跟踪误差。这时的样品情况如图8中的表格所示。
在这种情况下，整体擦除的条件包括800mW，CLV 7.5m/s，10μm/周，以及4次整体擦除。测试条件包括λ＝640nm，NA＝0.575，D/W：0.677().0/614(‖)。
作为以图8表中样品为基础测量的结果，跟踪误差信号地址的噪声状态(下文中简写为TES噪声)以及测量条件如图9到11所示。图9示出对于每个样品衬底，每个轨道位置的TES噪声。图10表明TES噪声和地址部分的平均反射系数Iadd和数据部分的平均反射系数Idata之比(Iadd/Idata)有关系。图11是图10中样品1到3放大图，特别地，显示了TES噪声和图8表中所列1到3号样品衬底的反射系数比之间的关系。
图9显示TES噪声对地址平均反射系数的依赖性。X轴上的轨道数分别把一个沟槽间平面和一个沟槽记做一个。此外，图9中的方形标志表示1号样品，三角标志表示2号样品，圆圈标志表示3号样品，菱形标志表示4号样品。
此外，图10中的箭头标记O表示在外圆周方向的偏移，箭头标记I表示在内圆周方向的偏移。圆圈标志表示第20个轨道的数据。方形标志表示第40个轨道的数据。SNO1到3表示1到3号样品，SNO4表示4号样品。
在图10所示的样品SNO1到3中，左边的圆圈标志和方形标志表示1号样品(也就是，光盘上地址部分的平均反射系数相对于数据部分的平均反射系数是+13％)。中间部分的圆圈标志和方形标志表示2号样品(也就是，光盘上地址部分的平均反射系数相对于数据部分的平均反射系数是+30％)。右边的圆圈标志和方形标志表示3号样品(也就是，光盘上地址部分的平均反射系数相对于数据部分的平均反射系数是+30％)。
图上实线显示的叉形标志(×)表示在其中记录层是由相变薄膜构成的衬底样品的数据。
图11中的圆圈标志表示第20个轨道，方形标志表示第40个轨道。此外，″40nm″和″45nm″分别指出沟槽的深度。
从图9到图11显而易见，当地址部分的平均反射系数和数据部分的平均反射系数差别大时，TES噪声增加。当两个平均反射系数之比接近于1时，TES噪声变小。沟槽深度和TES噪声数量之间没有直接的联系(存在间接的联系)。此外，TES噪声的极性依赖于地址部分和数据部分反射能力的差别(对于1到3号样品的衬底，地址部分的反射系数比数据部分的大。对于4号样品的衬底，地址部分的反射系数比数据部分的小)。
因此，在这个实施例中，光盘的制作使得地址部分的平均反射系数Iadd和数据部分的平均反射系数之间的关系满足关系式0.7≤(Iadd/Idata)≤1.3，或者更为优选，满足关系式0.8≤(Iadd/Idata)≤1.2。
正如TES噪声的数据与图10和11所示的反射系数的比有关那样，对于具有如图5到7表中所示结构的光盘分别得到了同样的结果。
在图8表中所示的1到3号样品的衬底中，认为TES噪声由图12和13所示的偶数扇区(以下称之为E扇区)的地址部分所产生。
图12A显示在1到3号样品衬底中的平均反射系数(地址部分的平均反射系数高)。图12B显示4号样品衬底中的平均反射系数(地址部分的平均反射系数低)。
图12中显示的平均反射系数是通过利用一个监测信号测量整体擦除器的反射系数得到。
此外，图13A显示在1到3号样品衬底中轨道向外圆周弯曲的情形。图13B显示在4号样品衬底中轨道向内圆周弯曲的情形。
从图12A显而易见，E扇区地址部分的平均反射系数Iadd(e)高于奇数扇区(以下称为O扇区)地址部分的平均反射系数。因此，数据部分的平均反射系数Idata和地址部分的平均反射系数之间的差别非常大。
如上所述，TES噪声是由具有很高的反射系数的E扇区的地址部分引起的。为克服这个问题，例如，可以建议一个用于减少保护层的厚度的方法，但是这种方法不好，因为串扰也趋向于增加。
作为本发明的另一个实施例，在图14所示的光盘中部分格式被改变。图14A显示当前的格式，图14B显示本实物的格式，其中实施了针对TES噪声的措施。
也就是说，在图14B所示的E扇区的地址部分中，在两个沟槽轨道之间的沟槽间平面轨道(镜面部分)里形成一个细的沟槽。
在这种情况下，细沟槽是在TES极性没有反向、E扇区的沟槽ID的信号特性没有比O扇区的平面ID的信号更恶化(不低于等同的)的条件下形成的。
图15显示在细沟槽形成时，按照与以上所述同样的测量方法下，通过分别在每一个轨道位置测量TES噪声获得的结果。
在图15中，方形标志表示细沟槽没有在其中形成(Tp＝0.65)的光盘(G1-1104)的数据。圆圈标志表示细沟槽在其中形成的(Tp＝0.65)的光盘(G1-1118)的数据。三角标志表示细沟槽在其中形成的(Tp＝0.67)的光盘(G1-1117)的数据。在图15中每个光盘的整体擦除条件包括LD功率为650mW和使用100V的灯，整体擦除进行4次。
从图15中显而易见，在其中形成细沟槽的光盘的TES噪声大大低于在其中没有形成细沟槽的光盘的TES噪声。
在上述的实施例中，光盘被制作得使得地址部分的平均反射系数Iadd和数据部分的平均反射系数Idata之间的关系满足关系式0.7≤(Iadd/Idata)≤1.3，或者更适宜地，满足关系式0.8≤(Iadd/Idata)≤1.2。然而，本发明的光盘可以被加工得使得地址区域的反射光平均量Iemboss和数据区域的反射光平均量Idata满足关系0.7≤(Iemboss/Idata)≤1.3，或者位于一个满足关系0.8≤(Iemboss/Idata)≤1.2的范围之内。
如上所述，根据本发明，光记录介质地址区域的平均光反射量(也就是，例如，地址部分的平均反射系数)和数据区域的平均光反射量(也就是，比如，数据部分的平均反射系数)之比得到了控制，使得可以生产几乎没有跟踪误差的光记录介质。
因此，在给定的轨道中，可以实现同时极化，同时灵敏度偏移以及同时晶化。因此，可以减少初始化的时间。
此外，可以进行功率得到更大提高的整体擦除过程，使得整体擦除时间可以进一步减少。
本发明的光记录介质具有工业适用性：
本发明的光记录介质可以通过使用磁光记录膜或者相变记录膜来制作。
本发明的光记录介质不像光盘一样限于圆形，它的外形可以是非圆形。也就是，例如，它的外围形状可以被切割为直线或者椭圆形状。
对于本发明的光记录介质，如图16所示，数据记录和再现区域(光学记录和再现区域)11可以安装到一张明信片或者名片的大小的卡片主体12中。

Claims (5)

1.一种光记录介质，具有螺旋形或者同心圆轨道并且可用于光学记录，该光记录介质包括一个数据记录和再现区域，该区域在径向被分成多个区，一个区又分成多个扇区，每个扇区分别具有一个包括含有地址信息的凹坑的地址部分，和一个只由沟槽组成的并且能够记录和再现数据的数据部分，组成每个区的扇区数目是不同的；
其中地址部分的平均反射光量Iemboss和数据部分的平均反射光量Idata满足关系式0.7≤(Iemboss/Idata)≤1.3。
2.如权利要求1所述的光记录介质，
其中地址部分的平均反射光量Iemboss和数据部分的平均反射光量Idata满足关系式0.8≤(Iemboss/Idata)≤1.2。
3.根据权利要求1或者2所述的光记录介质，其中光记录介质利用这样一种工艺制造，该工艺包括用光束直径大于轨道间距的激光束照射记录膜以提高记录膜的温度的制作工艺。
4.根据权利要求1或者2所述的光记录介质，其中该光记录介质使用磁光记录膜制造。
5.根据权利要求1或者2所述的光记录介质，其中该光记录介质使用相变记录膜制造。
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