光记录媒体和光记录方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN02108755.5

申请日:

2002.03.29

公开号:

CN1379399A

公开日:

2002.11.13

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):G11B 7/00申请日:20020329授权公告日:20060208终止日期:20100329|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

G11B7/00; G11B7/125; G11B7/24

主分类号:

G11B7/00; G11B7/125; G11B7/24

申请人:

TDK股份有限公司;

发明人:

有冈博之; 塚本修司; 洞井高志; 大槻史朗

地址:

日本东京都

优先权:

2001.03.30 US 60/279,753; 2001.03.30 US 60/279,754; 2001.03.30 US 60/279,745; 2001.03.30 US 60/279,761

专利代理机构:

隆天国际专利商标代理有限公司

代理人:

陈红;潘培坤

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内容摘要

获得一种除降低差错率外还可实现5级以上的多级记录的光记录媒体。一种在覆盖透光性基板14的槽16的记录层12上形成记录标记来记录信息的光记录媒体10,在上述记录层12中沿着光行进方向S连续规定虚拟记录单元40,该虚拟记录单元由沿着槽16的照射行进方向S的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且照射的激光束的波长为λ、激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,槽的宽度W设定为0.20×(λ/NA)

权利要求书

1: 一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽 形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信息, 其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元,该虚 拟记录单元由沿着上述槽的用于记录再现的激光束照射行进方向的任意 单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述激光束的波长 为λ(nm)、上述激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,上 述槽的宽度W(nm)设定为0.20×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA),按5 级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚 拟记录单元上形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该 虚拟记录单元的面积比调制光反射率,可多级记录信息。
2: 根据权利要求1记载的光记录媒体,其特征在于上述槽宽度W设 定在0.25×(λ/NA)<W<0.45×(λ/NA)。
3: 根据权利要求1或2记载的光记录媒体,其特征在于按大致平行状 态形成多个上述槽,相邻的上述槽之间的间距P(nm)设定在0.65×(λ /NA)<P,最好是0.7×(λ/NA)<P<1.2×(λ/NA)。
4: 根据权利要求1或2或3记载的光记录媒体,其特征在于上述记录 层包含有机色素。
5: 根据权利要求1至4之一记载的光记录媒体,其特征在于上述记录 层包含花青系色素。
6: 一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽 形成花青色素构成的记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标 记来记录信息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟 记录单元,该虚拟记录单元由沿着上述槽的用于记录再现的激光束照射行 进方向的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述 激光束的波长为λ(nm)、上述激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径 为NA时,上述槽的宽度W(nm)设定为0.25×(λ/NA)<W<0.55×(λ /NA),按5级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束, 可在上述虚拟记录单元中形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记 录标记对该虚拟记录单元的面积比调制光反射率,可对信息进行多级记 录。
7: 根据权利要求6记载的光记录媒体,其特征在于上述槽宽度W设 定在0.30×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA)。
8: 根据权利要求6或7记载的光记录媒体,其特征在于按大致平行状 态形成多个上述槽,相邻的上述槽之间的间距P(nm)设定在0.65×(λ /NA)<P,最好是0.7×(λ/NA)<P<1.2×(λ/NA)。
9: 一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽 形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信息, 其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元,该虚 拟记录单元由用于对上述槽进行记录再现的激光束照射行进方向的任意 单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且以上述槽底面为基 准的上述记录层的最小膜厚比上述透光性基板的上述槽的深度小,按5级 以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚拟 记录单元中形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该虚 拟记录单元的面积比调制整个虚拟记录单元的光反射率,可对信息进行多 级记录。
10: 根据权利要求9记载的光记录媒体,其特征在于以上述槽底面为 基准的上述记录层的最小膜厚M相对上述透光性基板的上述槽的深度F 设定为0.2×F<M<1.0×F。
11: 根据权利要求9或10记载的光记录媒体,其特征在于以上述槽底 面为基准的上述记录层的最小膜厚M相对上述透光性基板的上述槽的深 度F设定为0.3×F<M<0.8×F。
12: 根据权利要求9到11之一记载的光记录媒体,其特征在于以上述 槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚M相对上述透光性基板的上述槽 的深度F设定为0.4×F<M<0.6×F。
13: 根据权利要求9到12之一记载的光记录媒体,其特征在于上述记 录层包含有机色素。
14: 根据权利要求13记载的光记录媒体,其特征在于上述记录层包含 的上述有机色素包含花青色素。
15: 一种光记录媒体,对透光性基板上形成的记录层照射激光束形成 记录标记来记录信息,其特征在于在上述光记录媒体的记录标记形成区域 中,在与上述激光束的相对移动方向上连续规定由规定的单位长度和与其 垂直的方向的规定的单位宽度构成的多个虚拟记录单元,并且在上述虚拟 记录单元的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%并且该激光束已照 射状态下形成最大记录标记时的最低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元 的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最好大于0.4,按5级以上切换上述激 光束的照射时间和照射功率至少一方可对该虚拟记录单元进行多级记录。
16: 根据权利要求15记载的光记录媒体,其特征在于上述虚拟记录 单元设定为如下特性:按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率 至少一方进行多级记录形成记录标记时,各级的反射率在整个记录标记形 成区域中的偏差在5%以内,最好在3%以内。
17: 根据权利要求1或2记载的光记录媒体,其特征在于上述虚拟记 录单元的特性设定为(X-Y)/X≤0.9。
18: 一种对光记录媒体的光记录方法,该光记录媒体能够通过对透光 性基板上形成的记录层照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于 在上述光记录媒体的记录标记形成区域中,在与上述激光束的相对移动方 向上连续规定由规定的单位长度和与其垂直的方向的规定的单位宽度构 成的多个虚拟记录单元,并且在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状 态的初始反射率为X%、该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最 低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3, 最好大于0.4,按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率至少一 方可对该虚拟记录单元进行多级记录。
19: 根据权利要求18记载的光记录方法,其特征在于上述虚拟记录 单元设定为如下特性:按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率 至少一方进行多级记录形成记录标记时,各级的反射率在整个记录标记形 成区域中的偏差在5%以内,最好在3%以内。
20: 根据权利要求18或19记载的光记录媒体,其特征在于上述虚拟 记录单元的特性设定为(X-Y)/X≤0.9。
21: 一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述 槽形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信 息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元, 该虚拟记录单元由沿着上述槽记录再现的激光束照射行进方向的任意单 位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述激光束的波长为 λ(nm)、上述激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,上述 槽的宽度W(nm)设定为0.20×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA),且以上 述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚设定得比上述透光性基板的上 述槽的深度小,按5级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述 激光束,可在上述虚拟记录单元上形成5种以上大小不同的记录标记,基 于上述记录标记对该虚拟记录单元的面积比调制光反射率,可多级记录信 息。
22: 一种光记录媒体,其特征在于在上述虚拟记录单元的上述激光束 未照射状态的初始反射率为X%并且该激光束已照射状态下形成最大记录 标记时的最低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X 大于0.3,最好大于0.4。
23: 一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述 槽形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信 息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元, 该虚拟记录单元由用于对上述槽进行记录再现的激光束照射行进方向的 任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述槽底面为 基准的上述记录层的最小膜厚设定得比上述透光性基板的上述槽的深度 小,在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%并 且该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最低反射率为Y%时,上 述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最好大于0.4,按5级 以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚拟 记录单元上形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该虚 拟记录单元的面积比调制光反射率,可多级记录信息。
24: 一种对光记录媒体的光记录方法,该光记录媒体通过对透光性基 板上形成的记录层照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上 述光记录媒体的记录标记形成区域中,在与上述激光束的相对移动方向上 连续规定由规定的单位长度和与其垂直的方向的规定的单位宽度构成的 多个虚拟记录单元,并且在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状态的 初始反射率为X%并且该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最低 反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最 好大于0.4,并且上述激光束的波长为λ、上述激光束的照射光学系统中 物镜的数值孔径为NA时,上述槽的宽度W设定为0.20×(λ/NA)<W<0.50 ×(λ/NA),对该虚拟记录单元,按5级以上切换上述激光束的照射时 间和照射功率至少一方,可对信息进行多级记录。
25: 一种光记录方法,其特征在于以上述槽底面为基准的上述记录层 的最小膜厚设定得比上述透光性基板的上述槽的深度小。

说明书


光记录媒体和光记录方法

    【技术领域】

    本发明涉及根据供记录用的数据多级切换激光束的照射功率和照射时间至少一方来照射、在记录层上形成多种记录标记来对信息进行多级记录的光记录媒体和光记录方法。背景技术

    与像原来的光记录媒体这种通过多级改变再现信号的长度(反射信号调制部的长度)来记录数据的方法不同,进行了很多与通过多级切换再现信号的深度(反射信号的调制度)在相同长度的各信号中记录多个数据的方法有关的研究。

    根据该光记录方法,由于与简单地通过坑的有无来记录2值数据地情况相比,在深度方向上可记录多个数据,可增加按一定长度分配的信号的量。从而可提高线记录密度。作为多级切换再现信号的深度的方法,一般地是多级切换激光束的功率、形成几种不同的记录标记。目前,作为该记录载体,提出了利用全息术的记录媒体和把记录层作成多层的记录媒体。

    这里,记录反射信号的调制度彼此不同的多种记录数据的方法叫做多级记录。

    另一方面,这些多级记录有关的光记录方法随着记录时的激光束的功率增大,即,形成的反射信号的深度加深,出现再现时信号品质恶化的问题。其理由当前还不明确,但按本发明的预想,其原因是由于增大激光的功率,而增大了记录标记的面积的原因。

    例如,利用原来的方法,为使记录媒体的记录信息量高密度化,缩短记录标记,其中多级切换激光束的功率来进行多级记录的情况下,其信号品质恶化变得显著了。结果,发挥不出多级记录的优点。即,如果采用多级记录,由于记录标记的间隔扩大,即使信号质量恶化了也必须一定程度地确实能够检测出数据,因此记录标记的高密度化变得困难,存在陷于不兼容状况的问题。

    原来的分级切换激光束的功率来多级记录的光记录方法的构思中,前提是记录标记长比记录时的会聚光束(光束腰)的直径还大。即,通过多级调制记录标记自身的光反射率,直接读取该反射率来实现多级记录。

    一般地,会聚光束的直径是Kλ/NA(K是常数、λ是激光波长、NA是透镜的数值孔径)。CD使用的拾取器中,通常是λ=780nm、NA=0.45,会聚光束的直径约为1.6μm。此时,记录标记长近似1.6μm时,上述信号恶化的问题显著,进行5级以上的多级记录困难。根据本发明人的详细讨论,推测原来以记录标记长比记录时的会聚光束(光束腰)的直径还大为前提,通过多级调制记录标记自身的光反射率,直接读取该反射率来实现多级记录是其中原因之一。

    以上的问题考虑是激光束的功率设定、记录媒体的特性等所有要素复杂结合的结果,但据本发明人所知,其原因目前尚不明确,高密度的多级记录因包含该记录方法而不能实现却是实际情况。发明内容

    鉴于上述的问题,本发明的目的是提出一种将记录媒体的特性设定在特定的状态下的新的多级记录方法,实现高密度的多级记录。

    本发明人对光记录媒体重点作锐意研究,发现了在记录层上假定一定大小的虚拟记录单元,在其上形成大小不同的记录标记,多级调制虚拟记录单元整体的反射率来进行多级记录的记录方法,确认按照该记录方法,可在光记录媒体上进行5级以上的高密度的多级记录。

    即,通过下面的发明可实现上述目的。

    (1)一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元,该虚拟记录单元由沿着上述槽的用于记录再现的激光束照射行进方向的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述激光束的波长为λ(nm)、上述激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,上述槽的宽度W(nm)设定为0.20×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA),按5级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚拟记录单元上形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该虚拟记录单元的面积比调制光反射率,可多级记录信息。

    (2)根据(1)的光记录媒体,其特征在于上述槽宽度W设定在0.25×(λ/NA)<W<0.45×(λ/NA)。

    (3)根据(1)或(2)的光记录媒体,其特征在于按大致平行状态形成多个上述槽,相邻的上述槽之间的间距P(nm)设定在0.65×(λ/NA)<P,最好是0.7×(λ/NA)<P<1.2×(λ/NA)。

    (4)根据(1)或(2)或(3)的光记录媒体,其特征在于上述记录层包含有机色素。

    (5)根据(1)至(4)之一的光记录媒体,其特征在于上述记录层包含花青系色素。

    (6)一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽形成花青色素构成的记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元,该虚拟记录单元由沿着上述槽的用于记录再现的激光束照射行进方向的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述激光束的波长为λ(nm)、上述激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,上述槽的宽度W(nm)设定为0.25×(λ/NA)<W<0.55×(λ/NA),按5级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚拟记录单元中形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该虚拟记录单元的面积比调制光反射率,可对信息进行多级记录。

    (7)根据(6)的光记录媒体,其特征在于上述槽宽度W设定在0.30×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA)。

    (8)根据(6)或(7)的光记录媒体,其特征在于按大致平行状态形成多个上述槽,相邻的上述槽之间的间距P(nm)设定在0.65×(λ/NA)<P,最好是0.7×(λ/NA)<P<1.2×(λ/NA)。

    (9)一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元,该虚拟记录单元由用于对上述槽进行记录再现的激光束照射行进方向的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且以上述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚比上述透光性基板的上述槽的深度小,按5级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚拟记录单元中形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该虚拟记录单元的面积比调制整个虚拟记录单元的光反射率,可对信息进行多级记录。

    (10)根据(9)的光记录媒体,其特征在于以上述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚M相对上述透光性基板的上述槽的深度F设定为0.2×F<M<1.0×F。

    (11)根据(9)或(10)的光记录媒体,其特征在于以上述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚M相对上述透光性基板的上述槽的深度F设定为0.3×F<M<0.8×F。

    (12)根据(9)到(11)之一的光记录媒体,其特征在于以上述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚M相对上述透光性基板的上述槽的深度F设定为0.4×F<M<0.6×F。

    (13)根据(9)到(12)之一的光记录媒体,其特征在于上述记录层包含有机色素。

    (14)根据(13)的光记录媒体,其特征在于上述记录层包含的上述有机色素包含花青色素。

    (15)一种光记录媒体,对透光性基板上形成的记录层照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述光记录媒体的记录标记形成区域中,在与上述激光束的相对移动方向上连续规定由规定的单位长度和与其垂直的方向的规定的单位宽度构成的多个虚拟记录单元,并且在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%并且该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最好大于0.4,按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率至少一方可对该虚拟记录单元进行多级记录。

    (16)根据(15)的光记录媒体,其特征在于上述虚拟记录单元设定为如下特性:按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率至少一方进行多级记录形成记录标记时,各级的反射率在整个记录标记形成区域中的偏差在5%以内,最好在3%以内。

    (17)根据(1)或(2)的光记录媒体,其特征在于上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X≤0.9。

    (18)一种对光记录媒体的光记录方法,该光记录媒体能够通过对透光性基板上形成的记录层照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述光记录媒体的记录标记形成区域中,在与上述激光束的相对移动方向上连续规定由规定的单位长度和与其垂直的方向的规定的单位宽度构成的多个虚拟记录单元,并且在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%、该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最好大于0.4,按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率至少一方可对该虚拟记录单元进行多级记录。

    (19)根据(18)的光记录方法,其特征在于上述虚拟记录单元设定为如下特性:按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率至少一方进行多级记录形成记录标记时,各级的反射率在整个记录标记形成区域中的偏差在5%以内,最好在3%以内。

    (20)根据(18)或(19)的光记录媒体,其特征在于上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X≤0.9。

    (21)一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元,该虚拟记录单元由沿着上述槽记录再现的激光束照射行进方向的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述激光束的波长为λ(nm)、上述激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,上述槽的宽度W(nm)设定为0.20×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA),且以上述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚设定得比上述透光性基板的上述槽的深度小,按5级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚拟记录单元上形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该虚拟记录单元的面积比调制光反射率,可多级记录信息。

    (22)一种光记录媒体,其特征在于在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%并且该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最好大于0.4。

    (23)一种光记录媒体,在具有规定的槽的透光性基板上至少覆盖上述槽形成记录层,至少在上述记录层上照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述记录层上沿着光行进方向连续规定虚拟记录单元,该虚拟记录单元由用于对上述槽进行记录再现的激光束照射行进方向的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且上述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚设定得比上述透光性基板的上述槽的深度小,在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%并且该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最好大于0.4,按5级以上设定照射时间或照射功率至少一方来照射上述激光束,可在上述虚拟记录单元上形成5种以上大小不同的记录标记,基于上述记录标记对该虚拟记录单元的面积比调制光反射率,可多级记录信息。

    (24)一种对光记录媒体的光记录方法,该光记录媒体通过对透光性基板上形成的记录层照射激光束形成记录标记来记录信息,其特征在于在上述光记录媒体的记录标记形成区域中,在与上述激光束的相对移动方向上连续规定由规定的单位长度和与其垂直的方向的规定的单位宽度构成的多个虚拟记录单元,并且在上述虚拟记录单元的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%并且该激光束已照射状态下形成最大记录标记时的最低反射率为Y%时,上述虚拟记录单元的特性设定为(X-Y)/X大于0.3,最好大于0.4,并且上述激光束的波长为λ、上述激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,上述槽的宽度W设定为0.20×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA),对该虚拟记录单元,按5级以上切换上述激光束的照射时间和照射功率至少一方,可对信息进行多级记录。

    (25)一种光记录方法,其特征在于以上述槽底面为基准的上述记录层的最小膜厚设定得比上述透光性基板的上述槽的深度小。

    本发明人发现通过称为记录标记对虚拟记录单元的占有比率的新的调制方法可进行多级记录。其结果飞速提高记录密度。

    但是,仅通过调制照射时间或照射功率形成记录标记,有时也确实不能读取该记录标记。

    考虑其原因之一是在虚拟记录单元中必须高精度地设定多级的光反射率的多级记录容易受到光记录媒体的结构影响。具体说,如本发明那样,形成多级的记录标记时,可形成比激光束斑小的记录标记,从而与原来相比,可将槽宽度设定得更窄,另一当面,本发明人多次研讨表明槽宽度W小于0.20×(λ/NA)(记录层中使用酞花青色素时为小于0.25×(λ/NA))时,虚拟记录单元的各级的光反射率误差突然增大。推测其原因之一是受槽宽度限制,不能按预定记录标记的大小生长,使得调制度降低。

    而且,虽然原因尚不明确,但随着槽宽度变窄,发生预定的相同的反射率级的多个虚拟记录单元之间实际的反射率级产生偏差的现象(即重复再现性降低),信号品质显著降低(差错值恶化)。

    相反,保持轨距使得槽宽度大于0.50×(λ/NA)(记录层中使用酞花青色素时为大于0.55×(λ/NA))时,受到相邻的槽的记录标记的影响,容易产生串扰(相邻的槽的记录标记与本来应读取记录标记同时被读出的现象)。为防止这一点,需要扩大槽间距离(下面叫做轨距),但不必要地增大轨距时,记录密度降低了。

    而且,虽然原因尚不明确,但为使虚拟记录单元为低的反射率级而形成相对大的记录标记时,发现其反射率偏差增大。这样,仍然引起差错值恶化等信号品质恶化。

    即,如现有的2值记录方法那样,不仅要根据记录层的种类等设定槽宽度,而且为进行多级记录还需要适当设定槽宽度,一旦这样的槽宽度设定怠慢,就会导致多级记录特有的信号品质恶化的结果。

    该倾向虽然出现在当前分析中,但还依赖于记录时的线速度,需要根据记录线速度选择槽宽度,但越是高速(例如对CD-R等的基准线速度1.2m/s的8倍到20倍左右),使用的槽宽度的范围(裕量)越窄,因此,如果作为前提设计某种程度的高速记录,也可考虑覆盖低速记录的范围。

    按5级以上调制光反射率记录信息的情况下,确认以上情况尤其有效(与5级以下的情况相比)。

    上述本发明还可以附加下面的构成。

    一种光记录媒体,其特征在于沿着上述记录层设置激光束引导用槽,上述虚拟记录单元设定在上述槽内,并且上述单位宽度设定为与上述槽的宽度大致相等。

    一种光记录媒体,其特征在于在上述虚拟记录单元或光记录媒体的某处记录有表示是多级记录媒体的依据多级记录、2值记录、条形码记录任一种的特定信息。

    一种光记录媒体,其特征在于沿着上述记录层设置激光束引导用的槽,上述槽被部分中断。

    这里所说的槽宽度是将夹在槽和槽之间的脊面的最高点和从槽底部的最低点得到的最大槽深度大致均等地分为2份的位置处的槽宽度,一般地,是叫做半值宽的值。这样定义是考虑槽(或脊面)的剖面形状为梯形的情况。

    着眼于适用于多级记录的光记录媒体的结构采用与适用于原来的2值记录的光记录媒体不同的形状结构可得到希望的结果。

    2值记录中读取时的光反射率的“差”在2值间越大,期望2值的边界(标记边缘)越明了,为实现这些,将记录膜的膜厚设定成大于槽的深度(例如槽深度的120%到150%)。这样,槽侧的记录层与脊面侧的记录层变得一定程度地连续,用规定的照射功率在与槽相当的区域中照射激光束,则朝向脊面侧可即刻扩大记录标记(加大)。结果光反射率的绝对变化量增大,并且标记边缘明确。

    但是,调制记录标记对虚拟记录单元的占有率得到多级的光反射率的本发明的多级记录的情况下,要求各虚拟记录单元的光反射率收敛在各级的容许范围内。即,如2值记录那样,自由加大记录标记使得控制各虚拟记录单元的光反射率变得困难。

    通过上述考查,本发明中,以该槽底面为基准的记录层的最小膜厚设定得比槽的深度小。结果,将记录层凹入槽中,在槽与脊面的边界上形成的边缘部分的记录层的膜厚可减薄(包括零的情况),抑制了槽区域上形成的记录标记在脊面侧增大和在脊面侧形成的记录标记在槽侧增大的情况。

    其结果,抑制了记录标记对虚拟记录单元的宽度方向的不必要的增大,可高精度设定记录标记对虚拟记录单元的占有率,实际实现5级以上的多级记录。

    上述本发明也可以附加如下构成。

    一种光记录媒体,其特征在于上述虚拟记录单元设定在上述槽相当区域中,并且上述单位宽度大致等于上述槽的宽度。

    一种光记录媒体,其特征在于上述虚拟记录单元上记录有表示是多级记录媒体的特定信息。

    一种光记录媒体,其特征在于上述槽被部分中断。

    本发明人着眼于光记录媒体的上述虚拟记录单元的光反射率的变动特性和多级记录方法二者。尤其,关注反射率的动态范围和/或同一记录级的反射率偏差,前者在一定值以上和/或后者在规定值范围中,则可实现更好的多级记录。

    根据本发明人的分析可知,为良好地进行具有虚拟记录单元的5级以上的反射率变动的多级记录,在记录标记降低反射率的情况下,形成最大限度的记录标记时的虚拟记录单元的反射率与根本不形成记录标记时的虚拟记录单元的反射率的差(动态范围)必须有一定程度的大小,该动态范围的值在多级记录时,各信号的反射率级没有某种程度的间隔时,成为各信号之间的反射率干涉的状态,对记录再现产生障碍。

    因此,为进行不受这种信号间干涉的影响的良好的记录再现,正如所讨论的那样,尤其是为进行5级以上的多级记录,必须通过使沟形状或记录层膜厚等种种结构最佳化,来把动态范围设定在某值以上。

    实际测定的结果动态范围在30%以上,更好在40%以上时,可良好地进行5级以上的多级记录。尤其,在虚拟记录单元的设定长度比束径短时,该效果显著。

    另外,同一记录区域内,在多级记录的各级中,必须使反射率的偏差比原来的2值记录小。

    该同一记录区域内的反射率偏差可由多级记录的级数设定,但在5级以上的多级记录情况下,上述偏差最好在5%以内,更好在3%以内。这样5级以上的多级记录情况下,动态范围大较好,但过大时,由于产生信号失真,上限为上述范围。附图说明

    图1是表示本发明的实施例的光记录媒体的主要部件的局部剖面的斜视图;

    图2是表示该光记录媒体中使用激光束记录信息的光记录装置的框图;

    图3是表示该光记录装置中包含的激光器驱动器的结构的框图;

    图4是表示由该光记录装置在记录层上形成记录标记时的该记录标记与虚拟记录单元以及光反射率的关系的模式图;

    图5是表示由该光记录装置在记录层上形成记录标记时的激光束照射的时序图的生成过程的曲线图;

    图6是表示对槽宽度不同的光记录媒体进行多级记录时的SDR值的变化的曲线图;

    图7是表示在记录层中使用酞花青系色素时的与上述同样的对槽宽度不同的光记录媒体进行多级记录时的SDR值的变化的曲线图;

    图8是表示槽宽度过宽的光记录媒体中进行多级记录的状态的斜视图;

    图9是放大表示光记录媒体槽附近的剖面图;

    图10是表示槽深度与记录层的厚度比对多级记录产生的影响的曲线图;

    图11是表示照射虚拟记录单元的激光束为其他形状时的斜视图;

    图12是放大表示本发明的光记录媒体上的预先记录了各种信息的摆动的模式图;

    图13是表示该摆动的摆动周期与2值信号的关系的曲线图;

    图14是表示本发明的光记录媒体中的记录上各种信息的脊面预置坑与2值信号的关系的模式图;

    图15是表示在本发明的光记录媒体中的记录了各种信息并中断的槽的长度和2值信号的关系的模式图;

    图16是表示在本发明的光记录媒体中的记录了各种信息的虚拟记录单元和记录标记的模式图。

    图17是表示原来的光记录媒体的槽附近的结构的放大剖面图。具体实施方式

    下面参考附图详细说明本发明的实施例。

    本发明的实施例的光记录媒体(盘)10是在记录层12上使用色素材料的CD-R(补写型高密盘)。在CD-R情况下,例如包括透明基材构成的基板14、覆盖在该基板14的一面(图1中为上面)上围绕盘中心按螺旋状或同心圆状形成的激光束引导用的槽16而涂覆的色素构成的上述记录层12、在该记录层12上侧通过溅射等形成的金或银等的反射膜18和覆盖该反射膜18的外侧的保护层20。

    基板14由例如玻璃、聚甲基异丁烯酸盐等等丙烯基树脂、聚氯乙烯基或氯乙烯基共聚物等氯乙烯系树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂等各种材料形成。

    上述记录层12使用的色素是花青、柔和的花青、二甲四氯硫钠(メチン)系色素及其衍生物、苯硫醇金属络合物、酞花青色素、粗酞花青(ナフタロシァニン)色素、偶氮色素等有机色素,在相变材料的情况下,一般是GeSbTe、AgInSbTe系等。作为有机色素主要使用由下面一般式[化学式1]表示的花青系色素。作为具体实施例,例如举出下面的[化学式2]、[化学式3]、[化学式4]。

    【化学式1】

    (式中,Z1和Z2分别表示缩合苯环或缩合萘环,R21和R22分别表示烷基。n是0、1或2)

    【化学式2】

    【化学式3】

    【化学式4】

    作为该花青色素的平衡离子,最好是使用由下面一般式[化学式5]表示的置换苯硫醇金属络合物阴离子。

    【化学式5】

    (式中,R01和R02分别为(R11和R12分别表示碳数目为1~4的烷基或苯基))

    具体说,采用例如下面的[化学式6]。

    【化学式6】

    这些五甲炔花青色素都是薄膜形成状态下具有在680nm附近的最大吸收波长的材料,用波长为770~800nm附近的激光束形成记录标记时得到希望的特性。

    上述记录层12中除有机色素外,也包含用于稳定该色素、防止氧化等的单质态氧淬灭剂,其含有率相对有机色素整体约为5~50重量%的浓度。

    除花青系色素外,作为用于上述记录层12的有机色素,可采用酞花青系色素和粗酞花青系色素,最好主要使用用下面的一般式[化学式7]表示的酞花青系色素。作为这些具体例,可举出例如[化学式8]等。

    【化学式7】

    【化学式8】

    [化学式7]中,Q1、Q2、Q3和Q4表示完成各苯环或萘环所必要的原子团。R1、R2、R3和R4表示各个1价的置换基。M1表示中心原子。Y1表示与中心原子配位的配位原子。p、q、r和s表示0、1或2。t、u、v和w表示0、1或2。m表示0、1或2。

    与用Q1、Q2、Q3、Q4形成的吡啶环缩合的缩合环最好是苯环。

    R1、R2、R3、R4表示的1价的置换基可举出卤素原子(氯原子、溴原子、碘原子、氟原子);置换或未置换的烷基(甲基、乙基、己基、十二烷基、异丙基、二乙基己基、t-丁基、新戊基、氯仿基、1,2-二氯乙基、三氟甲基、五氟乙基、1,2,2-四氟乙基、七氟丙基、2,2,3,3-四氟丙基等);置换或未置换的烯丙基(苯基、萘基、3-甲苯基、3-甲氧苯基、3-氟苯基、3-三氯甲苯基、3-三氟甲苯基、五氟苯基、3-硝苯基等);置换或未置换的烷氧基(甲氧基、乙氧基、n-丁氧基、3-丁氧基、2-乙基己氧基、新戊氧基、2,2,2-三氯乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、2,2,3,3,3-五氟丙氧基、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙氧基、2,2,3,4,4,4-六氟丁氧基、1H,1H,5F-八氟戊氧基、1H,1H,7H-十二氟庚氧基、1H,1H,9H-十六氟壬氧基、2-(全氟己基)乙氧基、2-(全氟辛基)乙氧基、2-(全氟癸基)乙氧基、2-(全氟-3-甲丁基)乙氧基、6-(全氟乙基)己氧基、6-(全氟己基)己氧基等);置换或未置换的烯丙氧基(苯氧基、p-硝苯氧基、p-3-丁苯氧基、3-氟苯氧基、戊氟苯基、3-三氟甲苯氧基等);置换或未置换的烷硫基(甲硫基、乙硫基、3-丁硫基、己硫基、辛硫基、三氟甲硫基等);置换或未置换的烯丙硫基(苯硫基、p-硝苯硫基;p-3-丁苯硫基、3-氟苯硫基、戊氟苯硫基、3-三氟苯硫基等)等。

    这些置换基中,最好是烷基、烷氧基。作为烷基,最好是碳数目为1~12的置换烷基,可以是直链状也可以是分支状。

    作为此时的置换基,最好是氟原子等的卤素原子。作为烷氧基最好是碳数目为1~12的置换烷氧基,烷氧基的烷基部分可以是直链状也可以是分支状。作为此时的置换基最好是氟原子等的卤素原子。

    作为M1表示的中心原子,举出氢原子(2H)或金属原子。作为此时的金属原子可以是属于元素周期表中的1~14族(1A~7A族、8族、1B~4B族)的金属原子等,具体说,举出Li、Na、K、Mg、Ca、Ba、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb等。其中,最好是Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Si等,尤其是Si。

    [化学式1]中的R1~R4相同,但根据情况也可不同。

    Y1表示的配位原子可举出氢原子、氧原子、卤素原子、氢氧基、烷基、烷氧基或[化学式9]表示的基。

    【化学式9】

    [化学式9]中,R5、R6表示烷基、烯丙基、烷氧基或烯丙氧基,这些可以相同也可以不同。

    Y1表示的卤素原子、烷基、烷氧基、R5、R6表示的烷基、烯丙基、烷氧基、烯丙氧基的具体例子可举出与R1~R4所举出的例子相同的例子。

    Y1表示的烷氧基可举出醋酸基、丙酸基等。

    作为Y1,最好是[化学式9]表示的基,R5、R6最好是可置换或未置换的碳数在1~6的烷基、苯基等的烯丙基等。

    [化学式7]中,最好是[化学式8]表示的化合物。

    [化学式8]中,R1、R2、R3、R4、p、q、r、s、t、u、v、w分别与[化学式5]中含义相同,最好是同样。R5、R6F与[化学式7]中含义相同,最好是同样。[化学式8]中的R5或R6同类、或R5A和R6通常相同,但根据情况也可以不同。

    [化学式8]的具体例子作为R1~R5、p~w的组合表示于如下表1。

    【表1】  化合物    No.    R1  (=R2-R3-R4)    R5    (=R6)    P    (=q=r=s)    T (=u=v=w)    2-1    2-2    2-3    -CF2CF3    -CF2CF3    -OCH2CF3  -Ph(苯基)  +Ph(苯基)    -C4H6    1    0    1    1    1    1    2-4    2-5    2-6  -OF2CHF3  -OCH2CF3  -OCH2CF3  -Ph(苯基)  -Ph(苯基)  -C4H9    1    1    1    1    1    1

    该记录层12与原来一样通过旋涂法形成。用旋涂形成记录层用的涂覆液中使用的有机溶媒最好是乙醇系、乙醚系、碳氢系。

    如本发明那样控制与槽深度对应的色素厚度来控制旋涂的各种条件。例如,对于制造通常的CD-R的条件,降低上述溶媒中溶解色素的浓度,涂覆该溶液来实现。而且在旋涂条件中,涂覆时的转数可设定得大,实现对控制色素溶液涂覆时的环境的控制。例如,可将环境温度设定得很低,也可以将环境温度设定得很高。

    如图8放大表示的那样,以槽16的底面16A为基准的记录层12的最小膜厚M相对基板14(不包含记录层12)的槽16的深度F设定在0.2×F<M<1.0×F的范围内。即,记录层12(的至少一部分)对槽16呈凹入的状态。本光记录媒体10中,将槽16的深度设定在200(nm),因此最小膜厚M设定在40<M<200(nm)的范围内。

    希望是最小膜厚M设定在0.3×F<M<0.8×F的范围内(本实施例中60<M<160(nm))。最好是最小膜厚M设定在0.4×F<M<0.6×F的范围内(本实施例中80<M<120(nm))。这样,可得到尤其是按8~20倍速多级记录信息时采用的光记录媒体10。

    向上述光记录媒体10的多级记录由图2所示的光记录装置30执行。

    该光记录装置30是CD-R/RW记录器,经主轴伺服31由主轴电机32在线速度一定的条件下旋转驱动光记录媒体(盘)10,通过来自激光器36的激光束把信息记录到光记录媒体(盘)10上。

    激光器驱动器38根据应记录信息控制图1所示的虚拟记录单元(后面详细说明)40的每一个的激光束照射时间,例如输入到上述激光器36的激光脉冲数。

    即激光器36由激光器驱动器38根据应记录信息控制图1、图4所示的虚拟记录单元(后面详细说明)40的每一个的激光束照射时间,例如激光脉冲数和/或照射功率,例如脉冲高度。

    图2的符号42是包含物镜42A和半镜面42B的照射光学系统。物镜42A由聚焦跟踪伺服44聚焦跟踪控制,将激光束会聚到记录层12上。物镜42A和半镜面42B由送出伺服46控制,与盘10的旋转同步地以规定速度从其内周侧移动到外周侧。

    上述主轴伺服31、激光器驱动器38、聚焦跟踪伺服44、送出伺服46由控制装置50控制。记录层12上应记录数据(信息)被输入到控制装置50中。

    调制激光束的照射功率时,除上述脉冲高度控制之外,如图2的双点划线所示,还可采用在激光束的光路上配置光调制器41,由控制装置50对其进行控制的方法。

    如图3具体所示的那样,激光器驱动器38包括单元时间设定部60、记录时间设定部62和分配处理部64。

    单元时间设定部60连续规定预定的单元时间T(T1、T2、T3、T4、T5、T6、…)。结果,在例如光记录媒体10对激光器36的移动速度(线速度)为v时,该光记录媒体10上连续规定长度H为“v×T”的虚拟记录单元40。

    基准照射时间设定部62在上述单元时间T以内规定5级以上(这里是tA~tG的7个级)的照射时间tA、…、tG。此时,照射时间tA、…、tG预先存储在存储器中,可通过读出它来进行规定,或者读出光记录媒体10中写入的记录照射时间信息来规定。

    分配处理部64调制控制装置50中存储的原信息,设定多级记录用的比特列,分配给各单元时间T。该多级用的比特列在这里存在7级(A、B、C、D、E、F、G)的记录标记,因此,成为例如{B、E、D、C、G、G、…}等。该各个数值意味着在各记录单元40中形成的记录标记的级。因此,与上述比特列的各级对应,对各单元时间T1、T2、…分配上述照射时间tA~tG。

    接着说明上述虚拟记录单元40和该虚拟记录单元40上记录的记录标记。

    如图1所示,在光记录媒体10上在上述槽16内在盘10的旋转方向,即圆周方向S上连续规定虚拟记录单元40。各虚拟记录单元40的圆周方向S的单位长度H(=v×T),设定为比束径(束腰直径)D短的长度(参考图4)。相邻的槽16之间形成脊面17。

    虚拟记录单元40的与上述单位长度H(=v×T)垂直的方向的单位宽度与上述槽16的宽度W大致相等。

    根据应记录信息对各虚拟记录单元40照射激光束形成模式例示的记录标记48A~48G。

    具体说,通过适当改变从上述激光器36射出的激光束的激光照射时间并非在激光束的束斑整体上而在中心部形成直径不同的记录标记48A~48G(激光束为圆形,但由于边旋转光记录媒体10边照射激光束,所以记录标记对应照射时间而成为长圆形。或者记录标记的宽度随照射时间和照射功率而增大)。

    其原因是,聚焦的激光束一般成高斯分布,但记录层12中,仅激光束照射能量超出某阈值的部分进行记录,从而通过改变激光束的照射时间和/或照射功率,从中心依次扩展到外侧,改变可在记录层12上进行记录的激光束的光斑大小。因此可形成例如图4所示的对虚拟记录单元40的占有率不同的7级的记录标记48A~48G。

    此时,记录标记48A~48G的各大小(面积)设定成向虚拟记录单元40照射读取激光束时的反射光的光反射率为7级。上述光反射率随着记录标记越小而越增大,在未形成记录标记的虚拟记录单元中为最大反射率,形成最大的记录标记48G的虚拟记录单元中为最小反射率。而且具体说,认为上述光反射率也考虑由各记录标记48A~48G对虚拟记录单元40的面积比和记录标记部分的光反射率决定。即还包含透光率,由对虚拟记录单元40的占有率决定。

    记录标记48A~48G自身的透光率通过激光束照射将构成记录层12的材料分解变质,因其折射率变化的情况和记录层12的厚度方向的变化量而不同。如果形成的记录标记部分的透光率为零,则可不予考虑,仅依赖于上述占有率。

    上述激光器36的激光束的波长为λ、照射光学系统42中物镜42A的数值孔径为NA时,上述槽16的宽度W设定为0.20×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA)。例如本实施例中,由于λ=785nm、NA=0.5,槽宽度W设定在0.31<W<0.79(μm)的范围内。最好槽的宽度W设定为0.25×(λ/NA)<W<0.45×(λ/NA)。上述条件下,设定在0.39<W<0.71(μm)的范围内。

    槽深度更好为70~300nm,最好是100~250nm左右。这里所说的槽深度是槽的最深处和脊面的最高处的垂直方向的高度差(深度)。而且,尤其是限于没有截断,该深度的大致一半部分处的槽深度一般叫作半值宽,本发明中该半值宽用作槽深度。

    记录层12中使用酞花青系色素的情况下,设定为0.25×(λ/NA)<W<0.55×(λ/NA)。例如本实施例中,由于λ=785nm、NA=0.5,槽宽度W设定在0.39<W<0.86(μm)的范围内。最好槽的宽度W设定为0.30×(λ/NA)<W<0.50×(λ/NA)。上述条件下,设定在0.47<W<0.79(μm)的范围内,最好是在0.50<W<0.71(μm)的范围。

    作为槽深度更好是50~300nm,再好是50~200nm。

    本实施例中,相邻的槽16的间隔(轨距)P设定在0.65×(λ/NA)<P,最好是0.7×(λ/NA)<P<1.2×(λ/NA)。

    如上那样,说明准备的光记录媒体10的反射率特性。

    该盘10中,在虚拟记录单元40的上述激光束未照射状态的初始反射率为X%或通过照射(某种程度的长时间)的激光束达到极限形成最大记录标记时的反射率(最低反射率)为Y%时,上述虚拟记录单元40的特性设定为(X-Y)/X在0.3以上,最好在0.4以上。或者(X-Y)/X最大设定在0.9。

    本实施例的盘10中,上述虚拟记录单元40设定为如下特性:通过按5级以上切换上述激光束的照射时间进行多级记录形成记录标记时,各级的反射率在整个记录区域(记录面积)中的偏差在5%以内,最好在3%以内。

    具体说,调整并设定虚拟记录单元40的面积、记录层12的材料、激光束的束径的直径D。例如,记录标记的大小相对虚拟记录单元40偏差越大,则反射率的动态范围就越大,或反射率的偏差也越大。

    如上所述,通过对盘10的特性进行设定,进行5级以上的多级记录时,各记录级的差,即虚拟记录单元40的反射率在各级的绝对值的差可在各记录级(记录标记)有很大差别。

    上述动态范围通过改变槽16的宽度和深度而改变,但色素记录媒体的情况下,通过色素状态(色素层自身的厚度、色素层相对槽深度的厚度等)等改变,因此为满足各种特性,需要对每个特性进行最佳化同时确保动态范围。

    本发明的多级记录中,动态范围在0.3以上,最好在0.4以上,则可进行差错少的记录再现,抖动值也降低。而且,同时可得到未记录径向对比度、推挽信号等良好的值。

    作为这些最好值,未记录径向对比度在0.02以上,推挽值在0.03以上,摆动噪声比在30dB以上。

    动态范围的上限值越大越好,但动态范围大时,反射率低的标记对虚拟记录单元40的相对反射率的偏差急剧增大。相对反射率的偏差增大使得信号误读率(一般地叫做差错)增大,从而为防止这一点,最好是在(X-Y)/X≤0.9的范围。

    而且,多级记录的记录标记48A~48G的长度即便小于读取激光束的会聚束腰的直径D,也确能够测出数据。

    结果是由于可生成小于会聚束腰的极小的记录标记使得反射率在5级以上不同,从而可得到可记录极高的密度的光记录媒体。

    上述发明中,最好是上述光记录媒体的上述记录层包含有机色素成分。实际上如后面的例子中说明的那样,利用由有机色素的反应生成记录标记的方法实现上述多级记录。

    对各个虚拟记录单元40照射激光束,对应应记录信息形成模式地例示出的记录标记48A~48G。

    具体说,包含以下步骤来形成记录标记48A~48G。

    在光记录媒体10上记录实际信息时,通过设定单元时间T如上所述连续规定虚拟记录单元40,对该虚拟记录单元40设定激光束的照射时间tA~tG。

    结果,如图5的时序图所示,对应调制原信息得到的比特列{B、E、D、C、G、G、…}将照射时间{tB、tE、tD、tC、tG、tG、…}分配给各单元时间T1、T2、T3、…。这里,表示出从各单元时间T的前面开始设置照射时间t的情况(即前端基准),但也有在各单元时间T的中央设置照射时间的情况(中间基准)、在各单元时间T的后侧设置照射时间来作为基准的情况(后端基准)。

    根据该时序图,如果在照射时间t内照射激光束实际形成记录标记48A~48G,则可将各记录单元40设定到希望的光反射率。

    按照上述实施例的光记录媒体10,通过控制照射时间可实现5级以上的多级记录。

    尤其是,将槽宽度W和轨距P设定在规定的范围内,从而可高精度高密度地形成记录标记48A~48G。这意味着实际光反射率对各级的目标光反射率的误差减少。

    下面说明本实施例的光记录媒体10的作用。

    图6表示本发明人作出的分析结果。图7中表示出记录层上使用酞花青系色素的情况的分析结果。具体说,槽宽度W按Q×(λ/NA)定义,准备Q的值不同的光记录媒体,即槽宽度W不同的多个光记录媒体,对各记录媒体实施多级记录,分析此时的虚拟记录单元的光反射率的偏差产生的SDR值。

    这里所述的SDR(∑对动态范围)值是多级的各级反射率与从动态范围(最大反射率和最小反射率的差)求出的各级的信号的偏差。具体说是将反射率的标准偏差σ用动态范围归一化的值,当然该偏差小,就能够进行良好的信号的记录再现。根据本发明人的实验,该SDR值在5%以下更好,在3%以下最好,这里目标定在2%以下。

    从该结果可知,定义槽宽度W的值Q的值为Q=0.20以下时(记录层中使用酞花青系色素时,Q=0.25以下),SDR增大。其理由考虑是由于槽宽度W过窄不能充分形成记录标记48A~48G,或者同一反射率级的虚拟记录单元之间实际的反射率级有偏差等现象使得信号品质降低,对主要由记录标记48A~48G对虚拟记录单元40的占有率决定的光反射率产生影响。

    相反,槽宽度W宽时,形成低反射率级的记录标记(大的记录标记)的虚拟记录单元40的反射率偏差增大,引起信号品质恶化。

    而且,图8中模式地表示出轨距P例如设定在1.0μm的状态下,上述Q的值设定在0.50(记录层中使用酞花青系色素时,Q=0.25以下)的光记录媒体中进行多级记录的状况。这样,由于可充分确保槽宽度W,很有可能形成希望的其以上的大小的记录标记48A~48G。但是,相对考虑的话,由于脊面宽度L变窄,读取时的激光束斑D跨到相邻的槽16上,同时读取该相邻的槽16内的记录标记48A~48G的可能性提高,难以得到希望的光反射率。

    即,与现有的2值记录方法一样,需要对应记录层种类等不仅设定槽宽度,而且为进行多级记录,还需要设定与其相适应的槽宽度W,不对这样的槽宽度W作设定,导致多级记录特有的信号品质恶化的结果,但本实施例进行适当设定,可得到希望的光反射率。

    如以上所述,控制光反射率的误差(偏差)时,减小级的级宽度可增加总的级数(这里是A~G的7个级),可更进一步提高光记录媒体的记录密度。

    图17中模式地表示原来的光记录媒体K的结构。原来记录层R的厚度M比槽深度F大(120%~150%)。因此,从槽到脊面记录层R非常厚并且连续,容易形成超出槽宽度W的记录标记C。这是由于将读取时的光反射率“差”在2值之间设定得很大。

    但是,如图9所示,本实施例的光记录媒体10的记录层12的最小膜厚M设定得小于槽16的深度F,因此可减薄在槽16和脊面的边界上形成的边缘(角部)16B附近的膜厚M1(包含零的情况)。其结果抑制与记录层12的槽16相当的区域中形成的记录标记48A~48G在脊面L侧上增大。这里,虽然未示出,但脊面L侧上照射激光束形成记录标记时,也可抑制该记录标记在槽16侧上增大。

    其结果是由于防止了记录标记48A~48G对虚拟记录单元40的宽度方向的不必要的增大,可高精度设定记录标记对虚拟记录单元的占有率(即读取时的光反射率)。

    这里所说的不必要的增大与2值记录时根本不同。

    由于2值记录的槽宽度方向的增大由采用的全部标记产生,各标记之间的增大几乎不产生偏差。

    但是,本发明的多级记录情况下,与对虚拟记录单元40的占有率小的(即,整个单元的相对反射率高)标记相比,占有率越大的标记,槽宽度方向的增大方面越有问题。重要的是上述占有率小的记录标记的情况下,对于虚拟记录单元40或槽16,即便是原来的色素厚度状态,由于增大产生的溢出率小,但占有率大的记录标记的情况下,按原来的色素膜厚,虚拟记录单元40或槽16不必要在宽度方向上增大,引起信号恶化。即,多级的记录标记的增大引起了各信号之间的偏差增加。

    从这个观点看,考虑配合记录层的状态设定槽宽度侧,但槽宽度在对跟踪信号等的其他各种信号的影响方面有规定制约,因此为按某种程度决定的槽宽度进行良好记录再现,最好主动控制色素膜厚侧。

    尤其,如本实施例那样,将记录层12的最小膜厚M相对槽深度F设定为0.4×F<M<0.6×F时,在10倍速以上的高速写入(最好是12倍速以上)时可发挥优越的记录特性,实际上这一点由本发明人进行了确认。

    如上所述,抑制光反射率的误差(偏差)时,减小级的级宽度而增加总的级数(这里是A~G的7级),可更进一步提高光记录媒体10的记录密度。

    本发明的实施例中,如图4所示,即便形成小于读取激光束的会聚束的直径D的长度或宽度的记录标记(这里是所有的记录标记48A~48G)也可充分读取数据,因此,与原来相比,可飞速提高单位面积的记录密度。

    上述实施例中,作为记录层12表示出包含[化学式2]和[化学式4]等花青系色素的情况,但本发明不限制于此。例如,即便混合使用[化学式2]和[化学式4]的戊甲炔花青色素也能得到良好结果。

    本实施例中,主要说明了用作光记录媒体10的记录层12主要由戊甲炔花青色素构成的CD-R的情况,但可使用其他花青系色素。

    图10表示出本发明人作出的分析结果。具体说,准备色素厚度对槽深度不同的光记录媒体,对各光记录媒体实施多级记录,通过独立计算方法推导分析比较记录信号和再现信号时的差错值。

    差错值是通过用数字示波器测定记录再现信号、用计算机处理该信号求出记录的信号与再现的信号的差异的值,设置独立的判断基准。

    从该结果可知,色素厚度对槽深度的比例在20%以下时,信号读取差错率增大。考虑这是由于色素厚度过薄,多级的多级信号中产生偏差,不能辨别。

    相反,色素厚度对槽深度的比例在100%以上时,同样增大差错率,考虑这是由于形成低反射率级的标记(大的记录标记)的虚拟记录单元之间的反射率偏差增大,导致总的差错值增大。

    本实施例的例子中,主要说明了用作光记录媒体10的记录层12主要由色素构成的CD-R的情况,但可使用其他花青系色素,但可使用作为记录层采用相变记录层的CD-RW型的光记录媒体或CD-R/RW以外的光记录媒体。

    本实施例中,如图4所示,即便形成小于读取激光束的会聚束的直径D的长度或宽度的记录标记(这里是所有的记录标记48A~48G)也可充分读取数据,因此,与原来相比,可飞速提高单位面积的记录密度。

    本实施例中,表示出所有的记录标记小于在会聚束的直径D的情况,但本发明不限于此,仅部分记录标记小于在直径D的情况、所有的记录标记大于会聚束的直径D的情况也包含在其中。

    上述光记录装置30中,表示出使用激光器驱动器38来设定激光束的照射时间的情况,除此以外,通过照射功率可形成不同的大小的记录标记。本发明结果是充分控制激光束的照射,例如,使用可调制光束的透过情况的快门可控制激光束的照射时间或照射功率。

    上述实施例中,记录层12使用花青等有机色素,但本发明不限制于此,可以是上述以外的有机色素或无机材料,也可适当采用其他材料。但是,使用上述有机色素情况下,对应激光束的5级以上的照射时间可确实改变记录标记的大小并进行记录,可极高精度地读取各记录标记。

    而且,用上述光记录装置30形成记录标记时,在记录层12上设定的虚拟记录单元40的大小不限定于实施例。这里,表示出虚拟记录单元40的宽度大致和槽宽度W相等的情况,但例如若可进一步缩小激光束的束腰径,则小于槽16的宽度W也无妨。对于长度H也同样。另一方面,在8级等更多级记录记录标记时,虚拟记录单元40的大小可设定得大于激光束腰。此时,某一部分的记录标记可设为大于束腰的大小。而且本发明可适用于没有槽16的光记录媒体。

    上述激光束在记录层12的位置处为圆形,但如图11所示,例如在物镜42A上添加束整形棱镜42C和孔(图中省略),使束形状为在记录媒体10的送出方向上短而在与其垂直的方向上长的长圆形状或线状。此时,由于记录标记49缩短,虚拟记录单元可进一步缩短。即,可提高记录密度。

    而且,该光记录媒体10中,如图1的符号52所示,可预先设有复合信号调制的级数的数目个反射率不同的多个坑,或预先在该光记录媒体的一部分上通过本发明的光记录方法进行多级记录。这些坑52和/或多级记录完成部分的记录标记54中记录分别地识别该记录媒体的信息、识别作为多级记录用光记录媒体的信息、决定用于记录再现该记录媒体的激光束的推荐功率的信息、决定激光束照射时间的信息、与槽宽度W有关的信息等的特定信息。通过在该光记录媒体再现和/或记录时读出该特定信息,使得可确实识别是多级记录用光记录媒体,并分别地识别它们,对应预先记录的坑的级数决定激光束的照射时间,从而进行更确切的多级记录再现。

    通常,CD-R/RW和DVD-R/RW用的媒体是通过蛇形(摆动)分布记录槽来输入信号的。该信号叫作地址信号,记录装置可通过读出该信号将记录头移动到确定的位置。

    例如CD-R/RW的情况下,该地址信号记录将位置变换为时间的分秒的时间码。记录装置读取该时间码,将记录头移动到导入部分,可读出各种数据。

    本发明的多级光记录媒体由适用于CD-R/RW的记录装置使用(记录再现)的情况下,可采用通过摆动产生的地址信号。其中,采用与通常的CD-R/RW的时间码不同的地址码等的信号方式。通常的记录装置中,不读取与CD-R/RW不同的地址信号就不能将记录头移动到规定位置。(此时,多级光记录媒体从记录装置移出)

    另一方面,与多级记录对应的记录装置设定为可识别该特殊地址,则可将记录头移动到引入部分来读出信号。

    即,多级光记录媒体中,通过采用与通常不同的地址可与其他光记录媒体区分开。

    例如图12所示,利用上述摆动的记录通过调制光记录媒体10的引入区域102的槽104A~104C的摆动来进行。

    具体说,如图13所示,不改变摆动振幅Wb,可改变各槽104A、104B、104C的摆动周期TA、TB、TC。例如,设如图12所示的用户区域106中的槽16的摆动周期To为基本周期,按将比其长的摆动周期TB表示为“1”、比其短的摆动周期TA、TC表示为“0”的2值信号记录上述各种信息。因此,例如如上所述,摆动周期从光记录媒体的内周侧开始为“0”、“1”、“0”时,表示该光记录媒体10是多级记录用的媒体。

    将上述预先决定的信息作为记录开始位置信息,基于其从用户区域106的规定位置开始记录。这也是虚拟记录单元40的开始位置信息。

    或者,作为上述各种信息的其他记录方法的例子,如图14所示,上述各种信息搭载在各槽16之间的脊面17上形成的脊面预置坑17A上,进行例如脊面预置坑之间的周期短时设为“1”、长时设为“0”的2值记录。

    而且,作为其他例子,如图15或图1的符号56所示,把槽16中断,被中断的槽16的长度例如短时表示为“1”、长时表示为“0”。  

    上述图12、14、15所示的信息记录装置的信息也可通过原来的2值记录型的再现装置读取,该多级光记录媒体误装在2值记录型再现和/或记录装置中,也可容易地将其判断为多级类型。

    而且,例如如图16所示,上述各种信息可预先在引入区域102中进行多级记录。此时,图16中,通过最初的5个虚拟记录单元401~405的记录标记可分别记录是多级记录媒体和多级记录的级数、用于通过接着的5个虚拟记录单元406~410的记录标记记录或再现的推荐激光功率。这些方法可单独或组合使用。

    上述特定信息例如如图1中符号55所示,可将条形码等构成的记录标记设置在虚拟记录单元或光记录媒体的虚拟记录单元以外的地方。

    根据本发明的光记录媒体,可对应供记录用的数据进行多级记录,而且使来自该记录标记的读取信号的特性良好。

    (例)

    下面表示本发明的例子和比较例。该例和比较例中的具体条件如下所述。

    作为记录媒体10制作将色素用于记录层的CD-R型光记录媒体,进行多级记录实验。

    如下面的表2所示,通过改变透光性基板上形成的槽的宽度对动态范围作各种变更。记录激光功率为13mW、槽深度为200nm。色素膜厚对槽深度为70%左右。

    【表2】  槽宽度    (nm)  动态范围  (X-Y)/X    差错  SDR(%)    判定  比较例1    310    0.24    6.15    3.63    ↓良    例1    350    0.31    4.28    1.86    例2    480    0.41    3.19    1.51

    如表3所示,通过改变在透光性基板上形成的槽深度,可对动态范围作种种变更。记录激光功率为13mW、槽深度为350nm,色素膜厚对槽深度为70%左右,记录时的线速度为9.6m/s。

    表3  槽宽度    (nm)  动态范围  (X-Y)/X    差错  SDR(%)    判定  比较例2    160    0.28    5.72    3.77    ↓良    例3    180    0.32    3.68    1.79    例4    200    0.41    2.57    1.55

    这里,槽深度从槽之间存在的脊面的最高位置和槽底部的最低位置计算。槽宽度在上述槽深度的半值位置测定。而且,色素厚度在半径方向上切断光记录媒体,通过扫描电子显微镜观察测定槽脊横断方向的剖面。记录再现装置可使用对CD-R/RW用的通用驱动器进行改造的装置,动态范围测定中使用ヒュ-レツパツカ-ド公司制造的数字示波器来由测定的反射率求出。

    表2、表3中的所谓差错是确认记录的信号是否可良好地再现的指标,由ヒュ-レツパツカ-ド公司制造的数字示波器得到的信号读入计算机中来计算,算出差错值。该值是申请人的个人的指标,判断出该值在5.00以下可进行良好的记录再现,超出该值时,记录再现极其不稳定,对记录再现产生的危害成为一个问题。

    根据本发明,得到适用于5级以上的新的多级记录方法可确实检测数据的光记录媒体。而且,该记录标记的长度也包含小于读取激光的会聚光束(束腰)的直径,因此可飞速提高信息的记录密度。

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获得一种除降低差错率外还可实现5级以上的多级记录的光记录媒体。一种在覆盖透光性基板14的槽16的记录层12上形成记录标记来记录信息的光记录媒体10,在上述记录层12中沿着光行进方向S连续规定虚拟记录单元40,该虚拟记录单元由沿着槽16的照射行进方向S的任意单位长度和与其垂直的方向的任意单位宽度构成,并且照射的激光束的波长为、激光束的照射光学系统中物镜的数值孔径为NA时,槽的宽度W设定为0.20(/。

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