專利名稱：光記錄媒體、光記錄媒體用基板和光盤裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過照射激光等進行信息的記錄和(或)重放的光記錄媒體、光記錄媒體用基板和光盤裝置。
背景技術：
作為大容量、高密度的存儲器的光記錄媒體正在引起人們的注意，目前正在開發(fā)一種可改寫的、稱之為擦除型的光記錄媒體。作為該擦除型光記錄媒體的一種，有在圓盤狀的透明基板上設置由在非晶狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)之間進行相變化的薄膜形成的記錄層，利用激光照射的熱能進行信息的記錄和擦除的記錄媒體。
作為該記錄層用的相變化材料，已知的有以Ge、Sb、Te、In等為主要成分的合金膜，例如GeSbTe合金。信息的記錄大多是利用記錄層的部分非晶化形成記號來進行，擦除是通過使非晶態(tài)記號結(jié)晶化來進行。非晶化通過將記錄層加熱到熔點以上然后以一定值以上的速度冷卻來進行。另一方面，結(jié)晶化通過將記錄層加熱到結(jié)晶化溫度以上和熔點溫度以下來進行。
此外，一般，在基板上預先設置記錄重放時使激光跟蹤的螺旋狀或同心圓狀的導引溝(溝)和由凹凸狀的凹槽群構(gòu)成的表示媒體上的位置的地址。此外，在溝和溝之間的區(qū)域稱作紋間表面，大多只是溝或紋間表面中的一方記錄信息，而另一方成為用來分離相鄰記錄道的防護帶。
最近，伴隨各種信息設備處理能力的提高，處理的信息量大大增加。因此，需要更大容量的信息的可記錄重放記錄媒體。作為該大容量的裝置，在DVD-RAM等中，采用通過在溝和紋間表面雙方記錄信息來使道密度增大的方法。這時，把溝和紋間表面的寬度設定成大致相等。在這種記錄媒體中，使用在相鄰溝道和紋間表面道的中間記錄1個對相鄰一組溝道和紋間表面道的地址信息的方式。
將這樣在相鄰溝道和紋間表面道的中間記錄的地址稱作‘中間地址’，將這種通過使用這樣的中間地址使相鄰道共用地址信息的記錄方式稱作‘中間地址方式’。
在特開平10-31822號公報中，作為上述中間地址方式的記錄媒體上的地址信息的解調(diào)方法，公開了一種使用從光檢測器輸出的電信號的和信號或差信號進行解調(diào)的方法，上述光檢測器是光盤裝置的光頭中具備的，光檢測器具有在平行于記錄媒體的道的方向上分割成2份的受光部。
因此，如圖10所示，在把地址凹槽9配置成交錯狀的形態(tài)下作成記錄媒體并對地址重放信號進行了品質(zhì)評估，配置時對于溝道7的中心和紋間表面道8的中心的距離(道間距)Tp來說，地址凹槽9的中心在記錄媒體的半徑方向(即垂直道的方向)上偏離溝道7的中心和紋間表面道8的中心約Tp/2，使地址凹槽9的寬度W和道間距Tp相同(即，溝道7和紋間表面道8寬度相同)。評估的結(jié)果，對于上述地址重放信號的對稱性，在上述和信號和差信號中不同，雖然通過調(diào)整地址凹槽的長度對各個信號存在最佳的條件，但是，同時得到雙方信號的品質(zhì)都良好的條件不存在。
即，在將適于使用了和信號的地址信息的解調(diào)的記錄媒體用于使用差信號進行地址信息的解調(diào)的光盤裝置的情況下，或在將適于使用了差信號的地址信息的解調(diào)的記錄媒體用于使用和信號進行地址信息的解調(diào)的光盤裝置的情況下，任何一種情況都得不到充分的信號品質(zhì)。存在重放條件的余裕窄的問題。換言之，使用和信號解調(diào)地址信息的光盤裝置和使用差信號解調(diào)地址信息的光盤裝置對記錄媒體的地址形成條件的離散容許范圍窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有的課題，其目的在于提供一種所使用的光盤裝置的互換性高的光記錄媒體及其使用的基板，該記錄媒體可以根據(jù)從光盤裝置的光頭中具備的光檢測器輸出的電信號的和信號和差信號中的任何一種信號可靠地重放地址信息。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種在地址信息的解調(diào)中重放余裕寬且能進行高精度的地址檢測的光盤裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的光記錄媒體(或其使用的基板)是采用中間地址方式的光記錄媒體(或其使用的基板)，其特征在于地址凹槽的寬度(即，在地址凹槽的凹凸深度(或高度)的一半的位置上的、在記錄媒體的半徑方向上的長度)W與使用的光盤裝置的光頭的激光器波長λ、物鏡的數(shù)值孔徑NA和記錄媒體的道間距Tp滿足以下關系W＝k·Tp/(λ/NA)，0.40≤k≤0.68。因此，根據(jù)從在光盤裝置的光頭中具備的光檢測器的、在與道平行的方向上分割成2份的受光部輸出的電信號的和信號和差信號中任何一種信號，都能可靠地重放地址信息，可以提高使用的光盤裝置的互換性。
此外，本發(fā)明的光盤裝置因具有使用上述和信號解調(diào)地址信息的第1地址解調(diào)電路和使用上述差信號解調(diào)地址信息的第2地址解調(diào)電路，故可以根據(jù)從兩者得到的信號進行高精度的地址檢測。


圖1是表示本發(fā)明的光記錄媒體的一實施形態(tài)的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖2是本發(fā)明的光記錄媒體的一實施形態(tài)的主要部分的放大平面圖。
圖3是表示先有的光記錄媒體的光盤裝置的第1結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是先有的光記錄媒體的光盤裝置的光頭的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是表示先有的光記錄媒體的光盤裝置的第2結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是地址重放信號的波形圖。
圖7是表示地址凹槽的寬度和重放信號的不對稱度的關系的特性圖。
圖8是表示地址凹槽和光斑的關系的說明圖。
圖9是表示本發(fā)明的光記錄媒體的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖10是先有的光記錄媒體的主要部分的放大平面圖。
具體實施方案下面，參照

本發(fā)明的光記錄媒體和光盤裝置。
(第1實施形態(tài))第1實施形態(tài)涉及光記錄媒體及其制造時使用的基板。
本發(fā)明人以在圖10中說明了的中間地址方式的結(jié)構(gòu)作成使地址凹槽9的寬度W變化的各種記錄媒體，重放這些記錄媒體，并進行了對上述記錄媒體的地址部中的從光盤裝置的光頭中具備的光檢測器輸出的電信號的和信號和差信號的品質(zhì)進行測定的實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將地址凹槽的寬度W設定在特定的范圍內(nèi)，對上述和信號和差信號都能得到品質(zhì)良好的地址重放信號。下面，就這一點進行說明。
圖1是表示本發(fā)明的光記錄媒體的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。圖2是表示本發(fā)明的光記錄媒體的地址部分的結(jié)構(gòu)的局部放大平面圖。在圖1中，光記錄媒體1設置了由多層薄膜形成的記錄層6、還設置了由紫外線硬化樹脂構(gòu)成的保護層(未圖示)，其中，該多層薄膜是在聚碳酸酯制的厚度為0.6mm的基板5上，依次積層作為電介質(zhì)的ZnS-SiO2薄膜、作為相變化材料的GeSbTe合金薄膜、ZnS-SiO2薄膜和Al合金薄膜形成的。GeSbTe合金薄膜預先利用激光照射使其結(jié)晶化，記錄層6的反射率對波長是650nm的光大約是20％?；?具有用于安裝到光盤裝置上的中心孔2、形成螺旋狀的道3和表示媒體上的位置的地址4。在圖1中，只將道3和地址4的一部分夸大后示意性地表示出來。
在圖2中，道3由交互設置的深約65nm、寬約0.62μm的溝道7和寬約0.62μm的紋間表面道8形成。信息記錄在溝道7和紋間表面道8上。地址4利用(8-16)調(diào)制方式編碼，在相對基準時鐘T的3T～11T的范圍內(nèi)，由具有0.5T單位的長度L的凹凸狀的凹槽(地址凹槽)9和間隔構(gòu)成。地址凹槽9的深度約65nm，把地址凹槽9配置成交錯狀，其排列的中心在記錄媒體的半徑方向(即垂直于道3的方向)上偏離溝道7的中心和紋間表面道8的中心約0.31μm，相當于道間距Tp(即，溝道7和紋間表面道8的寬度)的一半。在這次的實驗中，對每一塊基板，使地址凹槽9的寬度W在0.23～0.40μm的范圍內(nèi)變化。這些基板利用使用了Ni制壓模的注射模塑成形技術成形。
圖3和圖5是表示這次實驗使用的光盤裝置的原理方框圖。圖3是根據(jù)從光檢測器輸出的電信號的和信號15S解調(diào)地址信息的光盤裝置，示出安裝了圖1所示的記錄媒體1的狀態(tài)。此外，圖4示出上述光盤裝置的光頭14的結(jié)構(gòu)。
在圖4中，從由半導體激光器構(gòu)成的光源23射出的光通過準直透鏡24、光束分離器25、1/4波長片26、物鏡27聚焦在記錄媒體1上。該聚焦的光的焦點可以通過利用音圈28調(diào)整物鏡27的位置來與記錄媒體1中的記錄層6對準。從記錄層6反射的光再通過物鏡27和1/4波長片26，經(jīng)光束分離器25反射后入射到光檢測器20上，變換成電信號。光檢測器20具有在與記錄媒體1的道平行的方向上分割成2份的受光部21和22。這里，半導體激光器23的波長是650nm，物鏡27的數(shù)值孔徑是0.60。
圖3所示的光盤裝置包括安裝記錄媒體1并使其旋轉(zhuǎn)的主軸電機10；收發(fā)用于記錄或重放的數(shù)據(jù)11S等的控制器11；將記錄的數(shù)據(jù)變換成記錄信號的調(diào)制器12、按照上述記錄信號驅(qū)動半導體激光器的激光器驅(qū)動電路13；具有上述半導體激光器并使激光在記錄媒體1上聚焦來進行信息的記錄，同時從反射光中得到重放信號的光頭14；輸出從光頭14中具備的光檢測器20的受光部21和22輸出的電信號的和信號15S的加法放大器15；輸出從上述受光部21和22輸出的電信號的差信號16S的差動放大器16；根據(jù)和信號15S解調(diào)地址信息的地址解調(diào)電路17、根據(jù)和信號15S解調(diào)道上記錄了的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)解調(diào)電路18、根據(jù)差信號16S來控制光頭14，使激光適當?shù)貟呙栌涗浢襟w1的道的道控制電路19。
圖5示出根據(jù)從光檢測器20輸出的電信號的差信號16S解調(diào)地址信息的光盤裝置。該光盤裝置具有與使用圖3說明了的光盤裝置大致相同的結(jié)構(gòu)，只是地址信息的解調(diào)方法不同。在圖5中，地址解調(diào)電路29根據(jù)從差動放大器16輸出的電信號的差信號16S解調(diào)地址信息。除此之外和圖3相同，對相同的結(jié)構(gòu)要素附加同一符號并省略詳細說明。
使用上述圖3和圖5的光盤裝置和記錄媒體，使上述記錄媒體以8.2m/sec的線速度旋轉(zhuǎn)，同時照射強度1mW的激光，測定從上述記錄媒體的地址部中的加法放大器15輸出的信號(即，從光頭14中具備的光檢測器20輸出的電信號的和信號)和從差動放大器16輸出的信號(即，從光頭14中具備的光檢測器20輸出的電信號的差信號)的品質(zhì)。
圖6(A)和(B)是示意性地示出地址部重放時的上述和信號和上述差信號的電壓絕對值的波形圖。信號品質(zhì)的測定通過計算以下定義的不對稱度X1和X2來進行。
當是和信號時，在圖6(A)中，當設最大振幅為I1max，振幅最大的部分的高電平側(cè)和振幅最小的部分(設這時的振幅為I1min)的高電平側(cè)的電壓差為I1β，振幅最小的部分的低電平側(cè)和振幅最大的部分的低電平側(cè)的電壓差為I1α時，則不對稱度X1為X1＝(I1β-I1α)/2I1max。
當是差信號時，在圖6(B)中，當設最大振幅為I2max，振幅最大的部分的高電平側(cè)和振幅最小的部分(設這時的振幅為I2min)的高電平側(cè)的電壓差為I2α，振幅最小的部分的低電平側(cè)和振幅最大的部分的低電平側(cè)的電壓差為I2β時，則不對稱度X2為X2＝(I2β-I2α)/2I2max。
上述不對稱度越接近0越好，一般，最好在±0.1的范圍內(nèi)。
上述實驗的結(jié)果如圖7所示。圖7示出對各地址凹槽形狀的上述和信號和上述差信號的不對稱度。從該結(jié)果可知，差信號的不對稱度(圖7的空白圓)比和信號的不對稱度(圖7的黑圓)小，隨著地址凹槽的寬度的減小，和信號和差信號的不對稱度的差有減小的趨勢。
該現(xiàn)象可以考慮有如下理由。
圖8(A)和是8(B)表示地址重放時的地址凹槽和激光的光斑的關系，圖8(A)示出光斑30位于長度為11T的地址凹槽9a上的情況，圖8(B)示出光斑30位于長度為3T的地址凹槽9b上的情況。在圖8(A)和8(B)中，橫向是記錄媒體的圓周方向，光斑30沿箭頭方向掃描。
在象圖8(A)那樣的長凹槽的情況下，因在光斑30內(nèi)不存在圓周方向的邊緣部，故反射光和道部同樣，只在垂直于圓周的方向(即，記錄媒體的徑向)上發(fā)生衍射。
與此相對，在象圖8(B)那樣的短凹槽的情況下，因在光斑30內(nèi)存在圓周方向的邊緣部，故除了在垂直于圓周的方向上發(fā)生衍射之外，在圓周方向上也發(fā)生衍射。在該圓周方向上衍射的光通過入射到用圖4說明了的受光部21和22，產(chǎn)生使差動放大器16的輸出降低的效果。因此，上述差信號中的不對稱度比上述和信號中的不對稱度小。
此外，隨著地址凹槽的寬度的減小，上述差信號中的不對稱度與上述和信號中的不對稱度之差減小，這是因為由于凹槽的寬度變小而使上述圓周方向上的邊緣衍射的光的強度降低的緣故。
當和信號和差信號的不對稱度的差增大時，要得到和信號和差信號兩者的信號品質(zhì)都良好是困難的。例如，當因凹槽長度誤差等引起的不對稱度的變化相當于上述容許范圍的一半、即±0.05時，為了確保該余裕，和信號和差信號的不對稱度的差必需在0.1以內(nèi)。在這次的實驗范圍內(nèi)，因凹槽的寬度是在0.39μm以下的范圍內(nèi)故滿足該條件。此外，當凹槽的寬度小于0.23μm時，則不能得到足夠的信號強度。因此，凹槽寬度最好在0.23～0.39μm的范圍內(nèi)。
可以認為，在這次實驗的范圍之外，只要是光學上相似的凹槽形狀和激光束形狀，都能夠滿足上述條件。因此，若用與道間距Tp及代表激光器光束的光斑直徑的(λ/NA)的關系來表示地址凹槽的寬度W，則這一次求出的較為理想的地址凹槽的寬度W可以表示為滿足W＝k·Tp/(λ/NA)，0.40≤k≤0.68關系的范圍。
此外，上述不對稱度的值隨地址凹槽的長度的變動而變化，但差信號中的不對稱度比和信號中的不對稱度小的相對關系不變。因此，通過將地址凹槽的形狀設定成使和信號中的不對稱度在0～0.05的范圍內(nèi)，可以得到和信號和差信號兩者都更好的地址重放信號。
再有，在上述實施形態(tài)中，作為記錄層，使用了GeSbTe合金作為相變化材料，但也可以使用磁光記錄材料、有機色素等其它材料。進而，記錄媒體也不限于可改寫的擦除型記錄媒體，也可以是只能記錄一次的追記型記錄媒體。此外，作為基板材料，也可以使用丙烯基等除聚碳酸酯之外的材料。此外，地址凹槽也可以不配置成交錯狀，而配置成一列。進而，雖然示出了使道3形成螺旋狀的例子，但也可以形成同心圓狀。
(第2實施形態(tài))第2實施形態(tài)涉及使用了上述光記錄媒體的光盤裝置。
圖9是表示本發(fā)明的一實施形態(tài)的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。該光盤裝置具有與用圖3、圖5說明了的光盤裝置大致相同的結(jié)構(gòu)，只是地址信息的解調(diào)方法不同。在圖9中，第1地址解調(diào)電路17根據(jù)從加法放大器15輸出的和信號15S解調(diào)地址信息，第2地址解調(diào)電路29根據(jù)從差動放大器16輸出的差信號16S解調(diào)地址信息。
通過具有2個地址解調(diào)電路17、29，即使記錄媒體1的地址形成條件有差別，也可以使用至少一方的地址解調(diào)電路進行高精度的地址檢測。此外，作為記錄媒體1，通過使用第1實施形態(tài)中說明了的本發(fā)明的光記錄媒體，可以在兩個地址解調(diào)電路17、29中解調(diào)地址信息，所以，可以進一步提高地址檢測的精度。
再有，在圖9中，對和圖3、圖5一樣的結(jié)構(gòu)要素附加同一符號并省略詳細說明。
以上說明了實施形態(tài)充其量只是為了說明本發(fā)明的技術內(nèi)容而設計的，本發(fā)明并不限于這樣的具體實施例，可以在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求書記載的范圍內(nèi)進行各種各樣的變更并加以實施，對本發(fā)明應作廣義的解釋。
權(quán)利要求
1.一種光記錄媒體，在圓盤狀的透明基板上形成記錄層，利用激光照射進行信息的記錄、重放或擦除，其特征在于在上述基板上具有由呈螺旋狀或同心圓狀交互配置的溝道和紋間表面道構(gòu)成的信息道和由凹凸狀的凹槽群構(gòu)成的表示上述記錄媒體上的位置的地址，構(gòu)成上述地址的凹槽群配置成其中心在上述記錄媒體的半徑方向上偏離溝道的中心和紋間表面道的中心約為道間距的1/2，上述凹槽的寬度W與使用的光盤裝置的光頭的激光器波長λ、物鏡的數(shù)值孔徑NA和上述記錄媒體的道間距Tp滿足以下關系W＝k·Tp/(λ/NA)，0.40≤k≤0.68。
2.權(quán)利要求1記載的光記錄媒體，其特征在于使用的光盤裝置的光頭的激光器波長約650nm，物鏡的數(shù)值孔徑約0.6，上述記錄媒體的道間距約0.62μm，上述凹槽的寬度W在0.23～0.39μm的范圍內(nèi)。
3.一種光記錄媒體用基板，是利用激光照射進行信息的記錄、重放或擦除的光記錄媒體使用的基板，其特征在于在其一面具有由呈螺旋狀或同心圓狀交互配置的溝道和紋間表面道形成的信息道和由凹凸狀的凹槽群構(gòu)成的表示上述記錄媒體上的位置的地址，構(gòu)成上述地址的凹槽群配置成其中心在上述記錄媒體的半徑方向上偏離溝道的中心和紋間表面道的中心約為道間距的1/2，上述凹槽的寬度W與使用利用上述基板作成的光記錄媒體的光盤裝置的光頭的激光器波長λ、物鏡的數(shù)值孔徑NA和上述基板的道間距Tp滿足以下關系W＝k·Tp/(λ/NA)，0.40≤k≤0.68。
4.權(quán)利要求3記載的光記錄媒體用基板，其特征在于使用利用上述基板作成的光記錄媒體的光盤裝置的光頭的激光器波長約650nm，物鏡的數(shù)值孔徑約0.6，上述基板的道間距約0.62μm，上述凹槽的寬度W在0.23～0.39μm的范圍內(nèi)。
5.一種光盤裝置，通過對光記錄媒體進行激光照射來進行信息的記錄、重放或擦除，其特征在于，至少具有使激光在媒體上聚焦并從反射光中得到重放信號的光頭；包括在上述光頭中且具有在與上述記錄媒體的道平行的方向上分割成2份的受光部的光檢測器；生成從上述2個受光部輸出的電信號的和信號的加法放大器；生成從上述2個受光部輸出的電信號的差信號的差動放大器；根據(jù)上述和信號解調(diào)地址信息的第1地址解調(diào)電路；根據(jù)上述差信號解調(diào)地址信息的第2地址解調(diào)電路。
6.權(quán)利要求5記載的光盤裝置，上述光記錄媒體在圓盤狀的透明基板上設置了記錄層，其特征在于在上述基板上具有由呈螺旋狀或同心圓狀交互配置的溝道和紋間表面道構(gòu)成的信息道和由凹凸狀的凹槽群構(gòu)成的表示上述記錄媒體上的位置的地址，構(gòu)成上述地址的凹槽群配置成其中心在上述記錄媒體的半徑方向偏離溝道的中心和紋間表面道的中心約為道間距的1/2，上述凹槽的寬度W與上述光頭的激光器波長λ、物鏡的數(shù)值孔徑NA和上述記錄媒體的道間距Tp滿足以下關系W＝k·Tp/(λ/NA)，0.40≤k≤0.68。
全文摘要
在中間地址方式的光記錄媒體中,設定地址凹槽(9)的寬度W,使其與使用的光盤裝置的光頭的激光器波長λ、物鏡的數(shù)值孔徑NA和記錄媒體的道間距Tp滿足W=k·Tp/(λ/NA)[這里,0.40≤k≤0.68]?；蛘?在光盤裝置中設置使用從在道方向上分割成2份的光檢測器輸出的電信號的和信號解調(diào)地址信息的第1地址解調(diào)電路和使用上述電信號的差信號解調(diào)地址信息的第2地址解調(diào)電路,根據(jù)從兩者得到的信息進行地址的檢測。由此,對于中間地址方式的光記錄媒體的重放,可以提高使用的記錄媒體和光盤裝置的互換性,同時,可以擴大地址信息解調(diào)時的重放余裕度,能夠進行高精度的地址檢測。
文檔編號G11B7/09GK1382294SQ00814612
公開日2002年11月27日 申請日期2000年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者秋山哲也, 西內(nèi)健一, 古川惠昭, 三宅知義, 佃雅彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社