光学信息记录介质的记录和再现方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201180034486.5	申请日：	2011.06.27
公开号：	CN103003878A	公开日：	2013.03.27
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):G11B 7/0045申请公布日:20130327\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G11B 7/0045申请日:20110627\|\|\|公开
IPC分类号：	G11B7/0045	主分类号：	G11B7/0045
申请人：	富士胶片株式会社
发明人：	佐佐木俊央; 望月英宏; 北原淑行
地址：	日本东京
优先权：	2010.07.13 JP 2010-158582
专利代理机构：	北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112	代理人：	丁业平;常海涛
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内容摘要

本发明提供了一种光学信息记录介质的记录和读出方法，该光学信息记录介质包括：记录层14，该记录层14的厚度等于或大于2λ/n，并且被设计为通过记录光束RB的照射而发生折射率的变化，其中λ为该记录光束RB的波长，n为所述记录层14的折射率；以及邻接层（中间层13），该邻接层设置在与所述记录光束进入所述记录层的入射侧相对的一侧，所述方法包括以下步骤：在记录信息时，用记录光束RB照射光学信息记录介质，同时使焦点位置以偏移量d由所述记录层14与所述邻接层间的界面18向所述入射侧移动，由此使记录位置处的所述记录层14的折射率发生变化，从而对记录点M进行记录，其中所述偏移量d满足ω0＜d＜3ω0，其中ω0为将要记录于所述记录层14中的记录点的半径；以及通过使用读出光束照射所述光学信息记录介质，同时使该读出光束聚焦于所述界面18，从而读取所述信息。

权利要求书

权利要求书一种在光学信息记录介质中记录信息并随后由该光学信息记录介质读取信息的方法，该介质包括：记录层，该记录层的厚度等于或大于2λ/n，并且被设计为通过记录光束的照射而发生折射率的变化，其中λ为该记录光束的波长，n为所述记录层的折射率；以及邻接层，该邻接层设置在与所述记录光束进入所述记录层的入射侧相对的一侧，所述方法包括以下步骤：
在记录信息时，用所述记录光束照射所述光学信息记录介质，同时使焦点位置以偏移量d由所述记录层与所述邻接层间的界面向所述入射侧移动，由此使记录位置处的所述记录层的折射率发生变化，从而对记录点进行记录，其中所述偏移量d满足ω0＜d＜3ω0，其中ω0为将要记录于所述记录层中的记录点的半径；以及
通过使用读出光束照射所述光学信息记录介质，同时使该读出光束聚焦于所述界面，从而读取所述信息。
根据权利要求1所述的方法，其中所述记录层中所含有的记录材料为多光子吸收化合物。
根据权利要求1所述的方法，其中所述读出光束的光谱的半峰全宽等于或大于8nm。
根据权利要求1所述的方法，其中共焦光学系统被用于读取所述信息。

说明书

说明书光学信息记录介质的记录和再现方法
技术领域
本发明涉及光学信息记录介质的记录和再现方法。
背景技术
近年来，为了在光学信息记录介质的多个层中记录信息，研究了这样的方法：利用诸如双光子吸收之类的多光子吸收反应使光学信息记录介质中所含的记录材料发生光学变化（参见(例如)专利文献1）。对于利用多光子吸收反应的光学信息记录介质，与广泛使用的利用单一记录层的常规光学信息记录介质类似，考虑到读取信息时在记录层的上下界面处反射的反射光发生相互干涉（这被称作干涉效果），以使得记录部分处的反射率与非记录部分处的反射率之间的差值（即，在记录层的上下界面处反射并且相互干涉，然后返回到光学拾波器的光束的比率的差值）较大的方式，确定记录材料在记录区域处的折射率变化和记录层的厚度。在专利文献1所公开的信息记录介质中，考虑了膜厚度与反射率之间的关系（如该文献中图2所示），[0062]段建议记录层的厚度优选为约λ/4n（其中λ为读取光束的波长，n为记录层的折射率），或厚度更薄，为约5nm至50nm。
专利文献2公开了未利用以上文献所利用的干涉效果的另一光学信息记录介质。根据该已知的光学信息记录介质，在记录层下方设置了荧光发光层，该荧光发光层所发出的光穿过记录层而被检测到，由此读取信息。
引用列表
专利文献1：特许第4290650号公报
专利文献2：特开2001‑325745号公报
发明内容
技术问题
然而，如果同专利文献1一样，在读取信息时利用记录层的两个界面处所反射的反射光的干涉效果，则生产出的记录层必须具有所设计的精确的膜厚度，从而获得优异的调制度。这要求膜厚度的精度，因此导致光学信息记录介质制造成本的增加。
另外，如果同专利文献2一样，将发出的荧光视为基础光（base light），并且由用于检测基础光返回多少的光检测器所接收的光的强弱而得到调制，由于所发出的荧光很弱，因此难以获得可接受的再生输出。
鉴于以上情况，本发明旨在提供一种光学信息记录介质的记录和读取方法，该方法提供优异的再生输出，而不要求记录层具有高精度的膜厚度。
解决问题的手段
为了解决前述问题，本发明提供了一种在光学信息记录介质中记录信息，然后由该光学信息记录介质中读取信息的方法。所述光学信息记录介质包括：记录层，该记录层的厚度等于或大于2λ/n，其中λ为记录光束的波长，n为记录层的折射率，并且该记录层被设计为在记录光束的照射下会发生折射率的变化；以及邻接层，该邻接层设置在与记录光束进入记录层的入射侧相对的一侧。所述方法包括以下步骤：在记录信息时，用记录光束照射光学信息记录介质，同时使焦点位置以偏移量d由记录层与邻接层间的界面向入射侧移动，由此使记录位置处的记录层的折射率发生变化，从而对记录点进行记录，其中d满足ω0＜d＜3ω0，其中ω0为将要记录于记录层中的记录点的半径；以及通过使用读出光束照射所述光学信息记录介质，同时使该读出光束聚焦于所述界面，从而读取所述信息。
根据该光学信息记录介质的记录和读出方法，在比利用干涉效果的常规光学信息记录介质的记录层更厚的记录层中，在沿着记录光束的进行方向（以下简称为“深度方向”）的较宽范围内发生折射率的变化，由此对记录点进行记录。由于根据记录光束的强度分布在记录中发生折射率的变化，因此如果在读取信息时用读出光束照射记录点，则记录点会发挥透镜的作用，并且该透镜效果使读取光束由记录点发散出去或会聚于记录点。因此，如果将用于读取信息的读取光束聚焦于界面，同时使用该读取光束照射记录层，则由记录点返回的光的强度会变的更弱（折射率变小时）或更强（折射率变大时）。这样便与从非记录部分的界面返回的光的光强度产生差异，从而基于该强度差异的调制使信息再生。根据利用干涉效果的常规光学信息记录介质的记录和读取方法，由于记录册较薄，因此记录点不发挥透镜的作用。相比之下，根据本发明，使用了较厚的记录层，并且为了在该较厚的记录层中充分发挥透镜效果，以偏移量d将记录光束的焦点位置从记录层与邻接层之间的界面移开，从而利用上述调制进行信息的记录和读出。
由于该记录和读出方法没有利用干涉效果，因此易于制造对记录层的膜厚度的精度没有要求的光学信息记录介质。另外，由于读取光束（在本说明书中，读取光束指作为读出光束照射并且从记录层返回的调制光束）的发生源未采用荧光，而是使用由界面反射回的读出光束，因此，读取光束的强度增加，并且获得优异的再生输出。
记录层中所含的记录材料可以是多光子吸收化合物。在这种情况下，由于可选择性地在深度方向上的有限范围内改变记录材料的折射率，因此易于制造多层记录层以增加记录介质的容量。
在前述记录和读出方法中，读出光束的光谱的半峰全宽优选为等于或大于8nm。
常规的记录和读出方法利用了干涉效果。为此，通常读出光束的半峰全宽较小，并且其相干长度较长。然而，根据本发明的记录和读出方法没有利用干涉效果，因此，与常规方法中所使用的读出光束不同的是，可减小读出光束的相干长度。其结果是，读取光束与来自于用以读取信息的记录层界面之外的其他界面的多个反射光之间的干涉（即，多重干涉效果）得到抑制，从而获得高信噪比。
在前述光学信息记录介质的记录和读出方法中，优选的是，使用共焦光学系统来读取信息。
在读取信息时，通过使用共焦光学系统，使得来自于记录层与邻接层之间的界面的反射光能够通过，而其它光被阻挡，从而减小了噪音。其结果是，以优异的信噪比读取了信息。
通过结合附图的详细说明，本发明的其它方面和有益效果将变得显而易见。
附图简要说明
图1是多层光学信息记录介质的截面图；
图2是示出记录层的厚度与调制度之间的关系的图；
图3是示出根据第一实施方案的记录和读出装置的结构的图；
图4是记录点的俯视图；
图5是示出d/ω0与调制度之间的关系的图；
图6是示出记录信息时的焦点位置和记录点的形成的说明图；
图7是示出读取信息时的焦点位置以及记录点的透镜效果的说明图；
图8是示出读取信息时的焦点位置以及非记录位置处的读出光的反射的说明图；
图9是变形实施方案的说明图，并示出了读取信息时的透镜效果；
图10是示出光学信息记录介质的其它实例的截面图；并且
图11是示出记录和读出装置的其它实例的图。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的一个示例性实施方案进行说明。
作为例子，根据本发明的光学信息记录介质的记录和读出方法使用如图1所示的多层光学信息记录介质10。
光学信息记录介质10包括基板11、伺服信号层12、多个中间层13、多个记录层14、多个粘合层15以及覆盖层16。
基板11是用于支撑记录层14和其它层的支撑体。作为例子，基板11是由聚碳酸酯制成的圆板。对于基板11的材料和厚度没有特别的限制。
伺服信号层12由具有粘性或粘接性的树脂材料制成，并且被设置为使中间层13、记录层14和粘合层15保持在基板11上。预先将伺服信号记录在伺服信号层12中接近基板11的表面上；伺服信号被记录为不规则模式，或利用折射率的变化来进行记录。此处，伺服信号为预设信号，在记录和读取信息时，其用以辅助记录和读出装置1将伺服信号层12识别为焦点基准面。为了聚焦于预定的记录层14，通过考虑与基准面间的距离以及界面的数目从而进行聚焦控制。另外，为了在记录并读取信息是能够利用激光束精确地照射以圆周方式布置的记录点轨迹，优选的是，预先设置用于跟踪伺服信号或用于跟踪的槽。
记录层14是由其上能够进行信息的光学记录的感光材料制成的。用记录光束照射记录层14（被记录用光照射）使得记录层14的折射率发生变化。由记录光束的照射引起的折射率变化可以是从较低状态升至较高状态，或者从较高状态降至较低状态。作为本实施方案的例子，在记录层14中使用了折射率从较高状态变化至较低状态的记录材料。用于记录层14的记录材料可以通过（例如）使记录光束吸收染料分散于聚合物粘合剂中而制备。聚合物粘合剂的具体例子可包括聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）和聚乙烯醇（PVA）。
记录光束吸收染料的例子可包括常规被用作热变形性热模式记录材料的染料。例如，酞菁类化合物、偶氮化合物、偶氮金属络合物、和次甲基染料（例如菁类化合物、类菁（oxonol）类化合物、苯乙烯基染料和份菁染料）可用作记录光束吸收染料。另外，在具有多层记录层的记录介质在记录和读出过程中，为了将对相邻记录层的不利影响降至最低，优选将多光子吸收染料用作记录光束吸收染料。作为多光子吸收记录材料的例子，优选在读出光束的波长处没有线性吸收带的双光子吸收化合物。
可使用任何已知的双光子吸收化合物，只要该双光子吸收化合物在读出光束的波长处没有线性吸收带即可；例如，可使用具有如下通式（1）所示结构的化合物。
[化合物1]
通式（1）

在通式（1）中，X和Y各自可以表示Hammett对位取代基常数（σp值）为0或以上的取代基，X和Y可彼此相同或不同；n表示1至4的整数；R表示取代基，并且多个R可彼此相同或不同；m表示0至4的整数。
在通式（1）中，X和Y各自表示哈米特方程（Hammett equation）中的σp值取正值的基团，即，所谓的吸电子基团，优选为（例如）三氟甲基、杂环基、卤原子、氰基、硝基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨基甲酰基、酰基、酰氧基、烷氧羰基等，更优选为三氟甲基、氰基、酰基、酰氧基和烷氧羰基，并且最优选为氰基和苯甲酰基。在这些取代基中，为了各种目的（包括赋予在溶剂中的溶解性），可以使烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨基甲酰基、酰基、酰氧基和烷氧羰基进一步含有取代基。这些取代基的例子包括烷基、烷氧基、烷氧基烷基、芳氧基等。
n表示大于或等于1且小于或等于4的整数，优选为2或3，最优选为2。如果n为5或更大，则认为n变得越大，那么出现在长波侧的线性吸收越多，从而使得利用波长带小于700nm的记录光束无法完成非共振双光子吸收记录。
R表示取代基。对于该取代基没有特别的限制，作为具体例子，可以列举烷基、烷氧基、烷氧基烷基和芳氧基。m表示大于等于0且小于等于4的整数。
对于具有通式（1）所示结构的化合物没有特别的限制，例如可使用由以下化学结构式D‑1至D‑21所表示的化合物。
[化合物2]

记录层14的厚度等于或大于2λ/n，其中λ为记录光束的波长，n为记录层14的折射率。由图2得知，当计算nD/λ（其中D为记录层的厚度）和调制度（即，由检测光的强度的(最大值‑最小值)/最大值所得到的值）之间的关系时，如果nD/λ等于或大于2，则调制度为0.1或更高，因此说明实现了优异的调制度。这表明厚度D优选为等于或大于2λ/n。
作为例子，如果记录光束的波长为522nm，并且记录层14的折射率为1.47，则记录层14的厚度应该大于或等于710nm。该厚度是利用干涉效果的常规光学信息记录介质的厚度的若干倍。因此，当在记录层14中形成记录点时，记录点具有透镜效果。
尽管记录层14的厚度没有上限，但是为了尽可能多的增加记录层14的层数，优选的是，其厚度等于或小于5μm。在本实施方案中，作为例子，记录层14的厚度为1μm。所设置的记录层14的层数为（例如）约1层至10层。为了增加光学信息记录介质10的存储容量，优选设置大量的记录层14，例如10个或更多个记录层14。
中间层13为邻接层的例子。由图1得知，各中间层13分别设置为与各记录层14中靠近基板11的一侧邻接。换言之，中间层13在记录光进入记录层14的一侧的对侧与记录层14邻接。中间层13是由这样的材料制成，在记录和读取信息时，该材料在记录光束的照射下不发生反应。作为例子，中间层13可由聚对苯二甲酸乙二酯制成。为了防止多个记录层14之间的串扰（即，来自一个记录层14的信号与来自相邻记录层14的另一信号混合的现象），设置了中间层13，以在相邻的记录层14之间形成预定量的间隔。为此，中间层13的厚度等于或大于3μm。作为例子，本实施方案中的中间层13的厚度为5μm。
为了使读出光束能够在中间层13与记录层14之间的界面18处发生反射，优选的是，将中间层13的折射率设定为在一定的适当程度上不同于记录层14的折射率。同时，不优选的是，记录层14与中间层13之间的界面18反射过多的光，并且提供非常高的反射率。这是因为，在记录和读取信息时，妨碍了记录/读取光束（即，在本说明书中包括记录光束、读出光束和读取光束的光）到达较深的层，从而导致难以记录并读取较深处的记录层中的信息。鉴于这种情况，中间层13与记录层14之间的界面18对记录/读取光束的反射率优选为约0.2%‑2%。
设置粘合层15，以与记录层14以及位于记录层14上方（位于更接近覆盖层16的一侧）的中间层13紧密连接。在本实施方案中，记录层14的厚度为1μm。为了防止可能的不良影响，即在粘合层15与记录层14之间的界面19处反射的读出光束与在记录层14与中间层13之间的界面18处反射的读出光束发生干涉（这会对读取光束的质量产生不良影响），优选的是，粘合层15与记录层14之间的反射率的差值尽可能的小，并且将粘合层15的折射率调节为满足R2＞R1，其中R1为界面19的折射率，R2为界面18的折射率。另外，更优选的是，粘合层15的折射率与记录层14的折射率基本上相等，从而使界面19的反射率基本上为0。对形成粘合层15的材料没有限制，粘合层15由能够使记录/读取光束充分透过的材料制成。该材料的具体例子可包括：通过将丙烯酸化合物、甲基丙烯酰基化合物、聚氯乙烯化合物、聚乙烯醇化合物、聚醋酸乙酸酯化合物、聚苯乙烯化合物、或高分子化合物（如纤维质）溶解于溶剂中而制备的粘结剂；主要含有丙烯酸酯化合物、环氧化合物或氧杂环丁烷化合物的光固化粘结剂；主要含有乙烯‑醋酸乙烯酯化合物、烯烃化合物或聚氨酯化合物的热熔粘结剂；以及由丙烯酸化合物、聚氨酯化合物或硅酮化合物构成的粘合剂。另外，对粘合层15的厚度没有特别的限制，作为本实施方案的例子，粘合层15的厚度为5μm。
设置覆盖层16，以保护中间层13、记录层14和粘合层15。覆盖层16是由这样的材料制成的，在记录和读取信息时，该材料可使激光束透过。覆盖层16具有在几十微米至几毫米范围内的适当厚度。
接下来，对记录和读出装置的结构予以说明。由图3得知，记录和读出装置1被设计为在光学信息记录介质10中进行信息的记录和读出。
记录和读出装置1包括朝向光学信息记录介质10的物镜21。在记录和读出装置1中，在物镜21的光轴上，从物镜21开始依次布置有用于校正像差的光束扩展器22、四分之一波片23、PBS（偏振光束分光器）24、DBS（分色光束分离器）25、半波片26、准直透镜27和读出用激光51。
BS（分束器）47被布置在穿过PBS24并且与物镜21的光轴垂直相交的直线上。被PBS24分离而进入BS47的一束光线被分为两束光线，其中一束直接穿过BS47，另一束被BS47反射。在分离光束直接穿过BS47的方向上，依次布置有聚光透镜45、柱面透镜44和聚焦光束接收元件55。在被BS47反射的分离光传播的另一方向上，依次布置有聚光透镜46、针孔板43、读取光束接收元件56。另外，在穿过DBS25并且与物镜21的光轴垂直相交的直线上依次布置有光束扩展器48、调制器42、准直透镜41和记录用激光52。
物镜21使记录光束和读出光束会聚于多个记录层14中的一个上。物镜21通过聚焦致动器21a在光轴方向上移动，从而使光束聚焦于所期望的记录层14上，其中所述聚焦致动器21a是在控制器60的控制下被驱动的。
光束扩展器22是受控制器60的控制并使入射到物镜21上的光会聚或发散，从而校正球面像差的光学元件，该球面像差是根据用于记录和读出信息的目标记录层14的深度变化而由光学信息记录介质10的表面产生的。
四分之一波片23是根据光的旋转方向使线偏振光转换为圆偏振光并且使圆偏振光转转换为线偏振光的光学元件。在读取信息时，四分之一波片23使读出光束的线偏振光的方向与读取光束的线偏振光的方向相差90度。
PBS24是用于使特定的偏振光反射并且分离的光学元件。PBS24使由记录用激光52发射的记录光束和由读出用激光51发射的读出光束从PBS24中穿过并向着光学信息记录介质10的方向前进，同时使从光学信息记录介质10返回的读取光束反射至BS47。
BS47为不管光的偏振状态如何，而以预定的分光比使光分离的光学元件。由PBS24射出的读取光束在BS47处分离，并分配至聚焦光束接收元件55和读取光束接收元件56。
DBS25为用以反射特定波段的光而使其它波段的光透过的光学元件。DBS25用于反射记录光束并透过读出光束。在本实施方案中，这样布置DBS25，使得从侧面入射到DBS25上的记录光束被导向朝向光学信息记录介质10的方向。
读出用激光51为405nm‑CW（连续波）激光。为了更好地使光束的直径缩小至等于或小于记录点，优选使用这样的读出用激光51，该读出用激光51发射的激光束的波长等于或小于记录用激光52所发射的激光束的波长。读出用激光51的输出由控制器60控制。
需要注意的是，使用了根据本实施方案的记录和读出方法的信号调制并未利用在记录层14的上下界面所反射的反射光的干涉效果，因此，即将将短相干长度（相干长度显示是否易于发生光干涉的趋势）的激光用作读出光束的光源，也可获得高的调制度。如果相干长度足够短，则在多层光学信息记录介质中的各层界面处发生的多重反射光束的干涉而造成的信噪比的不利减小可以得到抑制。其结果是，获得了优异的信号再生性和伺服特性。众所周知，通常相干长度与从光源发射的光的光谱的半峰全宽△λ相关，并且该关系由λ2/Δλ表示，其中λ为光的中心波长。为了获得足够高的分辨率，读出光束的波长优选为约400nm。在这种情况下，如果使用Δλ为8nm或更大的光，则相干长度为20μm或更小，从而充分减少了来自于各个记录层14的界面的多重反射光的干涉。
记录用激光52为522nm的脉冲激光。为了有效地引发记录层14中的多光子吸收反应，优选记录用激光52为其峰值功率大于CW激光的峰值功率的脉冲激光。记录用激光52的输出由控制器60控制。
调制器42去除一部分由记录用激光52所发射的脉冲激光束，以对脉冲激光束进行暂时调制并且对信息进行编码。作为调制器42的例子，可以使用声光调制器（AOM）、Mach‑Zehnder（MZ）光学调制器和其它电光调制器（EOM）。将声光调制器或电光调制器用作调制器42时，与使用机械快门的构造相比，能够以极高的速度进行激光束的开闭。调制器42的操作受控制器的控制，该控制器将根据待记录信息进行编码的信号输出至调制器42。
聚焦光束接收元件55使用了四象限光电探测器，并且被设计为通过使用像散法等来获得聚焦控制信号。更具体而言，通过控制器60控制聚焦致动器21a进行聚焦，使穿过聚光透镜45和柱面透镜44后产生的像散最小化。
读取光束接收元件56接收含有再生信息的读取光束。将被读取光束接收元件56检测到的信号输出到控制器60，然后控制器60将该信号解调为信息。由于被聚焦光束接收元件55接收的光已穿过柱面透镜44，因此通过将光强度的分布输入控制器60，能够使控制器60通过像散法获得记录光束和读取光束的聚焦伺服所使用的控制变量。
针孔板43被布置在经聚光透镜46汇聚的光的焦点附近。针孔板43构成了共焦光学系统，从而使来自于光学信息记录介质10的预定深度位置的反射光穿过针孔板43，并同时隔断其它不需要的光。
为了用记录光束照射光学信息记录介质10中的预定记录层14，控制器60通过将焦点位置以满足ω0＜d＜3ω0的偏移量d从记录层14与中间层13之间的界面18向记录光束的入射侧移动，从而进行聚焦。为了改变偏移量d，例如，控制器60控制布置于记录光束的路径上的光束扩展器48，以调节记录光束的会聚和发散。此处，ω0为图4所示的记录点M的半径。如图4左侧所示的记录点M，该半径ω0表示当记录光束与光学信息记录介质彼此间未发生相对移动时所形成的圆点的半径。如果由于记录光束与光学信息记录介质10之间的相对移动而获得如同图4中间和右侧所示的两个记录点M类似的伸长的记录点，则将该记录点M宽度的一半确定为ω0。
下面对偏移量d的范围予以说明。首先，能够由激光束形成的微点的半径ω0被认为在0.1μm至0.3μm的范围内。通过所使用的记录光束的波长和物镜21的数值孔径而确定的衍射极限来确定待记录的点的半径ω0。考虑到每个记录层14的表面记录密度和所用的记录用激光的波长，半径ω0优选为约0.1μm至0.3μm。如图5所示，对偏移量d与半径ω0的比值d/ω0与调制度间的关系进行计算，表明如果ω0=0.15μm‑0.3μm，并且d/ω0值在1‑3的范围内，则可获得较好的调制度。所以说较好的偏移量d在ω0＜d＜3ω0范围内。在此计算中，记录层14的厚度为1μm。
另外，为了用读出光束照射光学信息记录介质10中的预定记录层14，控制器60将记录层14与中间层13之间的界面18设为目标来进行聚焦。
除了上述构造之外，记录和读出装置1还可具有类似于常规光学记录和读出装置的构造。例如，记录和读出装置1包括使记录光束和读出光束在记录层14的平面方向上相对于光学信息记录介质10移动的致动器，以在光学记录介质10中记录层14的平面内记录大量的记录点M。
对使用上述记录和读出装置1的记录和读出方法予以说明。
对于记录信息，记录和读出装置1使记录用激光52发射脉冲激光束，该脉冲激光束随后被调制器42部分去除以对信息进行编码。为了获得预定的偏移量d，光束扩展器48调节经过信息编码光束的会聚或发散，然后该光束被DBS25反射，并且依次穿过PBS24、四分之一波片23和光束扩展器22，然后光束被物镜21会聚。随着脉冲激光束的发射，读出用激光51同时发射CW激光束；CW激光束穿过DBS25和PBS24，并被物镜21会聚。从光学信息记录介质10返回的CW激光束依次穿过物镜21、光束扩展器22和四分之一波片23，然后被PBS24和BS47反射。然后，被反射的CW激光束穿过聚光透镜46和针孔板43，并且进入读取光束接收元件56。
控制器60基于由聚焦光束接收元件55得到的信号来计算记录光束和CW激光束的焦点位置，并驱动聚焦致动器21a和光束扩展器22、48，从而将记录光RB的焦点位置朝向入射侧调节到这样的位置，中间层13与记录层14之间的界面18距离该位置的移动偏移量为（见图6）。
如图6所示意性示出的，根据光强度的不同，在光强度较强的焦点位置附近，所引发的光吸收反应较多（在双光子吸收反应中，光吸收与光强度的平方成比例），根据此反应，在焦点附近位置的折射率较小。因此，在1μm厚的记录层14中形成了折射率的分布。具有该折射率分布的记录点M发挥透镜的作用。
对于读出信息，记录和读出装置1停止记录用激光52，并且驱动读出用激光51，以使用CW激光束照射光学信息记录介质10。和记录信息一样，从光学信息记录介质10返回的CW激光束（读取光束）被PBS24反射，并进入读取光束接收元件56和聚焦光束接收元件55.
控制器60基于来自于聚焦光束接收元件55的信号输出从而对聚焦致动器21a和光束扩展器22进行控制，并且如图7所示将中间层13与记录层14之间的界面18设为目标来调节焦点位置。然后读出光束OB进入记录点M，并且由于记录点M的透镜效果，读出光束OB沿着偏离记录点M的路径前进。因此，在记录点M的界面18处几乎没有光被反射，这造成被读取光束接收元件56检测到的光的强度降低。同时，如图8所示，在记录层14的非记录部分（即除了记录点M之外的部分），读出光束OB被界面18反射，因此被读取光束接收元件56检测到的光的强度增加。
因此，控制器60从记录部分的界面18处的反射光强度与非记录部分的界面18处的反射光强度间的差异获得调制，并由该调制对信息进行解调。即，信息得以再生。
根据本实施方案的上述记录和读出方法，由于没有利用干涉效果，而是利用了形成于记录层14中的记录点M的透镜效果从而在记录部分与非记录部分之间获得再生输出的调制，因此能够在不要求记录层14具有高精确度的膜厚度的条件下制造光学信息记录介质10，从而降低了制造成本。另外，由于在读取信息时，利用了在界面18处的读出光束的反射，因此与使用荧光的方法相比，获得了更高的再生输出。
尽管上文对本发明的一个示例性实施方案进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施方案，并且可视需要进行各种修改和变型。
例如，在上述实施方案中，通过记录光的照射使记录层14的折射率减小。然而，也可改用折射率通过记录光的照射而增加的记录材料。在这种情况下，如图9所示，由于记录点M发挥了聚集读出光束OB的作用，因此记录部分以高于非记录部分的反射率反射读出光束OB，由此由记录部分与非记录部分之间的反射光强度的差异产生调制。当然，与上述实施方案一样，为了增加调制度以在再生输出中获得更高的信噪比，优选记录层14含有折射率通过记录光的照射而减小的记录材料。
在以上实施方案中，光学信息记录介质10使用了折射率基本上与记录层14相同的粘合层15。然而，如果各个记录层14均具有粘性，则例如，如图10所示，则可交替布置厚度为7μm的中间层13和厚度为3μm的记录层14。另外，在此修改的实施方案中，为了使中间层13和与该中间层13的下侧（靠近基板11的一侧）相邻的记录层14之间的界面19’的反射性更小，优选的是，中间层在厚度方向上具有这样的折射率分布，使得中间层13的折射率更接近位于中间层13下表面的记录层14的折射率，而中间层13的折射率不同于位于中间层13上表面的记录层14的折射率。
另外，在以上实施方案中，尽管由读出用激光51发射的CW激光束的波长不同于由记录用激光52发射的脉冲激光束的波长，但是也可以使CW激光束和脉冲激光束具有相同的波长。例如，如图11所示，如果将被设计为发射405nm的脉冲激光束的记录用激光52’用作记录用激光52，用PBS25’替换DBS25，并且将半波片49布置于准直透镜41与调制器42之间，则通过使用PBS25’将来自于读出用激光51的读取光束和来自于记录用激光52’的记录光束导向沿着物镜21的光轴的光路。另外，在PBS24与PBS25’之间布置有半波片28，并且设置了用于使半波片28旋转90度的致动器28a。利用这种构造，控制器60驱动致动器28a，使得在记录信息时和读出信息时，半波片28以不同的方向旋转90度，从而使记录光束和读出光束中的一者作为所需要的光穿过半波片28。这样可以使得在记录时用记录光束照射光学信息记录介质10，并且在读取信息时用读出光束照射光学信息记录介质10。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103003878 A (43)申请公布日 2013.03.27 C N 1 0 3 0 0 3 8 7 8 A *CN103003878A* (21)申请号 201180034486.5 (22)申请日 2011.06.27 2010-158582 2010.07.13 JP G11B 7/0045(2006.01) (71)申请人富士胶片株式会社地址日本东京 (72)发明人佐佐木俊央望月英宏北原淑行 (74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人丁业平常海涛 (54) 发明名称光学信息记录介质的记录和再现方法 (57) 摘要。

2、本发明提供了一种光学信息记录介质的记录和读出方法，该光学信息记录介质包括：记录层 14，该记录层14的厚度等于或大于2/n，并且被设计为通过记录光束RB的照射而发生折射率的变化，其中为该记录光束RB的波长，n为所述记录层14的折射率；以及邻接层（中间层13），该邻接层设置在与所述记录光束进入所述记录层的入射侧相对的一侧，所述方法包括以下步骤：在记录信息时，用记录光束RB照射光学信息记录介质，同时使焦点位置以偏移量d由所述记录层14 与所述邻接层间的界面18向所述入射侧移动，由此使记录位置处的所述记录层14的折射率发生变化，从而对记录点M进行记录，其中所述偏移量 d满足 0 。

3、d3 0 ，其中 0 为将要记录于所述记录层14中的记录点的半径；以及通过使用读出光束照射所述光学信息记录介质，同时使该读出光束聚焦于所述界面18，从而读取所述信息。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.11 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/064674 2011.06.27 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/008290 JA 2012.01.19 (51)Int.Cl. 权利要求书1页说明书10页附图10页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 10 页附图 10 。

4、页 1/1页 2 1.一种在光学信息记录介质中记录信息并随后由该光学信息记录介质读取信息的方法，该介质包括：记录层，该记录层的厚度等于或大于2/n，并且被设计为通过记录光束的照射而发生折射率的变化，其中为该记录光束的波长，n为所述记录层的折射率；以及邻接层，该邻接层设置在与所述记录光束进入所述记录层的入射侧相对的一侧，所述方法包括以下步骤：在记录信息时，用所述记录光束照射所述光学信息记录介质，同时使焦点位置以偏移量d由所述记录层与所述邻接层间的界面向所述入射侧移动，由此使记录位置处的所述记录层的折射率发生变化，从而对记录点进行记录，其中所述偏移量d满足 0 d3 0 ，其中 0。

5、为将要记录于所述记录层中的记录点的半径；以及通过使用读出光束照射所述光学信息记录介质，同时使该读出光束聚焦于所述界面，从而读取所述信息。 2.根据权利要求1所述的方法，其中所述记录层中所含有的记录材料为多光子吸收化合物。 3.根据权利要求1所述的方法，其中所述读出光束的光谱的半峰全宽等于或大于8nm。 4.根据权利要求1所述的方法，其中共焦光学系统被用于读取所述信息。权利要求书CN 103003878 A 1/10页 3 光学信息记录介质的记录和再现方法技术领域 0001 本发明涉及光学信息记录介质的记录和再现方法。背景技术 0002 近年来，为了在光学信息记录介质的多个。

6、层中记录信息，研究了这样的方法：利用诸如双光子吸收之类的多光子吸收反应使光学信息记录介质中所含的记录材料发生光学变化（参见(例如)专利文献1）。对于利用多光子吸收反应的光学信息记录介质，与广泛使用的利用单一记录层的常规光学信息记录介质类似，考虑到读取信息时在记录层的上下界面处反射的反射光发生相互干涉（这被称作干涉效果），以使得记录部分处的反射率与非记录部分处的反射率之间的差值（即，在记录层的上下界面处反射并且相互干涉，然后返回到光学拾波器的光束的比率的差值）较大的方式，确定记录材料在记录区域处的折射率变化和记录层的厚度。在专利文献1所公开的信息记录介质中，考虑了膜厚度与反射率之间。

7、的关系（如该文献中图2所示），0062段建议记录层的厚度优选为约/4n（其中为读取光束的波长，n为记录层的折射率），或厚度更薄，为约5nm至50nm。 0003 专利文献2公开了未利用以上文献所利用的干涉效果的另一光学信息记录介质。根据该已知的光学信息记录介质，在记录层下方设置了荧光发光层，该荧光发光层所发出的光穿过记录层而被检测到，由此读取信息。 0004 引用列表 0005 专利文献1：特许第4290650号公报 0006 专利文献2：特开2001-325745号公报发明内容 0007 技术问题 0008 然而，如果同专利文献1一样，在读取信息时利用记录层的两个界面处所反射的反。

8、射光的干涉效果，则生产出的记录层必须具有所设计的精确的膜厚度，从而获得优异的调制度。这要求膜厚度的精度，因此导致光学信息记录介质制造成本的增加。 0009 另外，如果同专利文献2一样，将发出的荧光视为基础光（base light），并且由用于检测基础光返回多少的光检测器所接收的光的强弱而得到调制，由于所发出的荧光很弱，因此难以获得可接受的再生输出。 0010 鉴于以上情况，本发明旨在提供一种光学信息记录介质的记录和读取方法，该方法提供优异的再生输出，而不要求记录层具有高精度的膜厚度。 0011 解决问题的手段 0012 为了解决前述问题，本发明提供了一种在光学信息记录介质中记录信息，然。

9、后由该光学信息记录介质中读取信息的方法。所述光学信息记录介质包括：记录层，该记录层的厚度等于或大于2/n，其中为记录光束的波长，n为记录层的折射率，并且该记录层被设计为在记录光束的照射下会发生折射率的变化；以及邻接层，该邻接层设置在与记录光说明书CN 103003878 A 2/10页 4 束进入记录层的入射侧相对的一侧。所述方法包括以下步骤：在记录信息时，用记录光束照射光学信息记录介质，同时使焦点位置以偏移量d由记录层与邻接层间的界面向入射侧移动，由此使记录位置处的记录层的折射率发生变化，从而对记录点进行记录，其中d满足 0 d3 0 ，其中 0 为将要记录于记录层中的记录点。

10、的半径；以及通过使用读出光束照射所述光学信息记录介质，同时使该读出光束聚焦于所述界面，从而读取所述信息。 0013 根据该光学信息记录介质的记录和读出方法，在比利用干涉效果的常规光学信息记录介质的记录层更厚的记录层中，在沿着记录光束的进行方向（以下简称为“深度方向”）的较宽范围内发生折射率的变化，由此对记录点进行记录。由于根据记录光束的强度分布在记录中发生折射率的变化，因此如果在读取信息时用读出光束照射记录点，则记录点会发挥透镜的作用，并且该透镜效果使读取光束由记录点发散出去或会聚于记录点。因此，如果将用于读取信息的读取光束聚焦于界面，同时使用该读取光束照射记录层，则由记录点返回。

11、的光的强度会变的更弱（折射率变小时）或更强（折射率变大时）。这样便与从非记录部分的界面返回的光的光强度产生差异，从而基于该强度差异的调制使信息再生。根据利用干涉效果的常规光学信息记录介质的记录和读取方法，由于记录册较薄，因此记录点不发挥透镜的作用。相比之下，根据本发明，使用了较厚的记录层，并且为了在该较厚的记录层中充分发挥透镜效果，以偏移量d将记录光束的焦点位置从记录层与邻接层之间的界面移开，从而利用上述调制进行信息的记录和读出。 0014 由于该记录和读出方法没有利用干涉效果，因此易于制造对记录层的膜厚度的精度没有要求的光学信息记录介质。另外，由于读取光束（在本说明书中，读取光束。

12、指作为读出光束照射并且从记录层返回的调制光束）的发生源未采用荧光，而是使用由界面反射回的读出光束，因此，读取光束的强度增加，并且获得优异的再生输出。 0015 记录层中所含的记录材料可以是多光子吸收化合物。在这种情况下，由于可选择性地在深度方向上的有限范围内改变记录材料的折射率，因此易于制造多层记录层以增加记录介质的容量。 0016 在前述记录和读出方法中，读出光束的光谱的半峰全宽优选为等于或大于8nm。 0017 常规的记录和读出方法利用了干涉效果。为此，通常读出光束的半峰全宽较小，并且其相干长度较长。然而，根据本发明的记录和读出方法没有利用干涉效果，因此，与常规方法中所使用的读。

13、出光束不同的是，可减小读出光束的相干长度。其结果是，读取光束与来自于用以读取信息的记录层界面之外的其他界面的多个反射光之间的干涉（即，多重干涉效果）得到抑制，从而获得高信噪比。 0018 在前述光学信息记录介质的记录和读出方法中，优选的是，使用共焦光学系统来读取信息。 0019 在读取信息时，通过使用共焦光学系统，使得来自于记录层与邻接层之间的界面的反射光能够通过，而其它光被阻挡，从而减小了噪音。其结果是，以优异的信噪比读取了信息。 0020 通过结合附图的详细说明，本发明的其它方面和有益效果将变得显而易见。 0021 附图简要说明 0022 图1是多层光学信息记录介质的截面图； 0。

14、023 图2是示出记录层的厚度与调制度之间的关系的图；说明书CN 103003878 A 3/10页 5 0024 图3是示出根据第一实施方案的记录和读出装置的结构的图； 0025 图4是记录点的俯视图； 0026 图5是示出d/ 0 与调制度之间的关系的图； 0027 图6是示出记录信息时的焦点位置和记录点的形成的说明图； 0028 图7是示出读取信息时的焦点位置以及记录点的透镜效果的说明图； 0029 图8是示出读取信息时的焦点位置以及非记录位置处的读出光的反射的说明图； 0030 图9是变形实施方案的说明图，并示出了读取信息时的透镜效果； 0031 图10是示出光学信息记录介质的其。

15、它实例的截面图；并且 0032 图11是示出记录和读出装置的其它实例的图。具体实施方式 0033 下面将参考附图对本发明的一个示例性实施方案进行说明。 0034 作为例子，根据本发明的光学信息记录介质的记录和读出方法使用如图1所示的多层光学信息记录介质10。 0035 光学信息记录介质10包括基板11、伺服信号层12、多个中间层13、多个记录层 14、多个粘合层15以及覆盖层16。 0036 基板11是用于支撑记录层14和其它层的支撑体。作为例子，基板11是由聚碳酸酯制成的圆板。对于基板11的材料和厚度没有特别的限制。 0037 伺服信号层12由具有粘性或粘接性的树脂材料制成，并且被设置。

16、为使中间层13、记录层14和粘合层15保持在基板11上。预先将伺服信号记录在伺服信号层12中接近基板11的表面上；伺服信号被记录为不规则模式，或利用折射率的变化来进行记录。此处，伺服信号为预设信号，在记录和读取信息时，其用以辅助记录和读出装置1将伺服信号层12 识别为焦点基准面。为了聚焦于预定的记录层14，通过考虑与基准面间的距离以及界面的数目从而进行聚焦控制。另外，为了在记录并读取信息是能够利用激光束精确地照射以圆周方式布置的记录点轨迹，优选的是，预先设置用于跟踪伺服信号或用于跟踪的槽。 0038 记录层14是由其上能够进行信息的光学记录的感光材料制成的。用记录光束照射记录层14。

17、（被记录用光照射）使得记录层14的折射率发生变化。由记录光束的照射引起的折射率变化可以是从较低状态升至较高状态，或者从较高状态降至较低状态。作为本实施方案的例子，在记录层14中使用了折射率从较高状态变化至较低状态的记录材料。用于记录层14的记录材料可以通过（例如）使记录光束吸收染料分散于聚合物粘合剂中而制备。聚合物粘合剂的具体例子可包括聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）和聚乙烯醇（PVA）。 0039 记录光束吸收染料的例子可包括常规被用作热变形性热模式记录材料的染料。例如，酞菁类化合物、偶氮化合物、偶氮金属络合物、和次甲基染。

18、料（例如菁类化合物、类菁（oxonol）类化合物、苯乙烯基染料和份菁染料）可用作记录光束吸收染料。另外，在具有多层记录层的记录介质在记录和读出过程中，为了将对相邻记录层的不利影响降至最低，优选将多光子吸收染料用作记录光束吸收染料。作为多光子吸收记录材料的例子，优选在读出光束的波长处没有线性吸收带的双光子吸收化合物。 0040 可使用任何已知的双光子吸收化合物，只要该双光子吸收化合物在读出光束的波说明书CN 103003878 A 4/10页 6 长处没有线性吸收带即可；例如，可使用具有如下通式（1）所示结构的化合物。 0041 化合物1 0042 通式（1） 0043 0044 。

19、在通式（1）中，X和Y各自可以表示Hammett对位取代基常数（p值）为0或以上的取代基，X和Y可彼此相同或不同；n表示1至4的整数；R表示取代基，并且多个R可彼此相同或不同；m表示0至4的整数。 0045 在通式（1）中，X和Y各自表示哈米特方程（Hammett equation）中的p值取正值的基团，即，所谓的吸电子基团，优选为（例如）三氟甲基、杂环基、卤原子、氰基、硝基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨基甲酰基、酰基、酰氧基、烷氧羰基等，更优选为三氟甲基、氰基、酰基、酰氧基和烷氧羰基，并且最优选为氰基和苯甲酰基。在这些取代基中，为了各种目的（包括赋予在溶剂中的溶解性），可。

20、以使烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨基甲酰基、酰基、酰氧基和烷氧羰基进一步含有取代基。这些取代基的例子包括烷基、烷氧基、烷氧基烷基、芳氧基等。 0046 n表示大于或等于1且小于或等于4的整数，优选为2或3，最优选为2。如果n为 5或更大，则认为n变得越大，那么出现在长波侧的线性吸收越多，从而使得利用波长带小于700nm的记录光束无法完成非共振双光子吸收记录。 0047 R表示取代基。对于该取代基没有特别的限制，作为具体例子，可以列举烷基、烷氧基、烷氧基烷基和芳氧基。m表示大于等于0且小于等于4的整数。 0048 对于具有通式（1）所示结构的化合物没有特别的限制，例如可使用由以下化。

21、学结构式D-1至D-21所表示的化合物。 0049 化合物2 0050 说明书CN 103003878 A 5/10页 7 0051 记录层14的厚度等于或大于2/n，其中为记录光束的波长，n为记录层14的折射率。由图2得知，当计算nD/（其中D为记录层的厚度）和调制度（即，由检测光的强度的(最大值-最小值)/最大值所得到的值）之间的关系时，如果nD/等于或大于2，说明书CN 103003878 A 6/10页 8 则调制度为0.1或更高，因此说明实现了优异的调制度。这表明厚度D优选为等于或大于 2/n。 0052 作为例子，如果记录光束的波长为522nm，并且记录层14的折射。

22、率为1.47，则记录层14的厚度应该大于或等于710nm。该厚度是利用干涉效果的常规光学信息记录介质的厚度的若干倍。因此，当在记录层14中形成记录点时，记录点具有透镜效果。 0053 尽管记录层14的厚度没有上限，但是为了尽可能多的增加记录层14的层数，优选的是，其厚度等于或小于5m。在本实施方案中，作为例子，记录层14的厚度为1m。所设置的记录层14的层数为（例如）约1层至10层。为了增加光学信息记录介质10的存储容量，优选设置大量的记录层14，例如10个或更多个记录层14。 0054 中间层13为邻接层的例子。由图1得知，各中间层13分别设置为与各记录层14 中靠近基板11的一侧。

23、邻接。换言之，中间层13在记录光进入记录层14的一侧的对侧与记录层14邻接。中间层13是由这样的材料制成，在记录和读取信息时，该材料在记录光束的照射下不发生反应。作为例子，中间层13可由聚对苯二甲酸乙二酯制成。为了防止多个记录层14之间的串扰（即，来自一个记录层14的信号与来自相邻记录层14的另一信号混合的现象），设置了中间层13，以在相邻的记录层14之间形成预定量的间隔。为此，中间层13 的厚度等于或大于3m。作为例子，本实施方案中的中间层13的厚度为5m。 0055 为了使读出光束能够在中间层13与记录层14之间的界面18处发生反射，优选的是，将中间层13的折射率设定为在一定的适。

24、当程度上不同于记录层14的折射率。同时，不优选的是，记录层14与中间层13之间的界面18反射过多的光，并且提供非常高的反射率。这是因为，在记录和读取信息时，妨碍了记录/读取光束（即，在本说明书中包括记录光束、读出光束和读取光束的光）到达较深的层，从而导致难以记录并读取较深处的记录层中的信息。鉴于这种情况，中间层13与记录层14之间的界面18对记录/读取光束的反射率优选为约0.2%-2%。 0056 设置粘合层15，以与记录层14以及位于记录层14上方（位于更接近覆盖层16的一侧）的中间层13紧密连接。在本实施方案中，记录层14的厚度为1m。为了防止可能的不良影响，即在粘合层15与。

25、记录层14之间的界面19处反射的读出光束与在记录层14 与中间层13之间的界面18处反射的读出光束发生干涉（这会对读取光束的质量产生不良影响），优选的是，粘合层15与记录层14之间的反射率的差值尽可能的小，并且将粘合层15 的折射率调节为满足R2R1，其中R1为界面19的折射率，R2为界面18的折射率。另外，更优选的是，粘合层15的折射率与记录层14的折射率基本上相等，从而使界面19的反射率基本上为0。对形成粘合层15的材料没有限制，粘合层15由能够使记录/读取光束充分透过的材料制成。该材料的具体例子可包括：通过将丙烯酸化合物、甲基丙烯酰基化合物、聚氯乙烯化合物、聚乙烯醇化合物、聚醋。

26、酸乙酸酯化合物、聚苯乙烯化合物、或高分子化合物（如纤维质）溶解于溶剂中而制备的粘结剂；主要含有丙烯酸酯化合物、环氧化合物或氧杂环丁烷化合物的光固化粘结剂；主要含有乙烯-醋酸乙烯酯化合物、烯烃化合物或聚氨酯化合物的热熔粘结剂；以及由丙烯酸化合物、聚氨酯化合物或硅酮化合物构成的粘合剂。另外，对粘合层15的厚度没有特别的限制，作为本实施方案的例子，粘合层15的厚度为5m。 0057 设置覆盖层16，以保护中间层13、记录层14和粘合层15。覆盖层16是由这样的说明书CN 103003878 A 7/10页 9 材料制成的，在记录和读取信息时，该材料可使激光束透过。覆盖层16具有在几十。

27、微米至几毫米范围内的适当厚度。 0058 接下来，对记录和读出装置的结构予以说明。由图3得知，记录和读出装置1被设计为在光学信息记录介质10中进行信息的记录和读出。 0059 记录和读出装置1包括朝向光学信息记录介质10的物镜21。在记录和读出装置 1中，在物镜21的光轴上，从物镜21开始依次布置有用于校正像差的光束扩展器22、四分之一波片23、PBS（偏振光束分光器）24、DBS（分色光束分离器）25、半波片26、准直透镜27 和读出用激光51。 0060 BS（分束器）47被布置在穿过PBS24并且与物镜21的光轴垂直相交的直线上。被PBS24分离而进入BS47的一束光线被分为两束。

28、光线，其中一束直接穿过BS47，另一束被 BS47反射。在分离光束直接穿过BS47的方向上，依次布置有聚光透镜45、柱面透镜44和聚焦光束接收元件55。在被BS47反射的分离光传播的另一方向上，依次布置有聚光透镜 46、针孔板43、读取光束接收元件56。另外，在穿过DBS25并且与物镜21的光轴垂直相交的直线上依次布置有光束扩展器48、调制器42、准直透镜41和记录用激光52。 0061 物镜21使记录光束和读出光束会聚于多个记录层14中的一个上。物镜21通过聚焦致动器21a在光轴方向上移动，从而使光束聚焦于所期望的记录层14上，其中所述聚焦致动器21a是在控制器60的控制下被驱动的。。

29、 0062 光束扩展器22是受控制器60的控制并使入射到物镜21上的光会聚或发散，从而校正球面像差的光学元件，该球面像差是根据用于记录和读出信息的目标记录层14的深度变化而由光学信息记录介质10的表面产生的。 0063 四分之一波片23是根据光的旋转方向使线偏振光转换为圆偏振光并且使圆偏振光转转换为线偏振光的光学元件。在读取信息时，四分之一波片23使读出光束的线偏振光的方向与读取光束的线偏振光的方向相差90度。 0064 PBS24是用于使特定的偏振光反射并且分离的光学元件。PBS24使由记录用激光 52发射的记录光束和由读出用激光51发射的读出光束从PBS24中穿过并向着光学信息记。

30、录介质10的方向前进，同时使从光学信息记录介质10返回的读取光束反射至BS47。 0065 BS47为不管光的偏振状态如何，而以预定的分光比使光分离的光学元件。由 PBS24射出的读取光束在BS47处分离，并分配至聚焦光束接收元件55和读取光束接收元件 56。 0066 DBS25为用以反射特定波段的光而使其它波段的光透过的光学元件。DBS25用于反射记录光束并透过读出光束。在本实施方案中，这样布置DBS25，使得从侧面入射到 DBS25上的记录光束被导向朝向光学信息记录介质10的方向。 0067 读出用激光51为405nm-CW（连续波）激光。为了更好地使光束的直径缩小至等于或小于记录点。

31、，优选使用这样的读出用激光51，该读出用激光51发射的激光束的波长等于或小于记录用激光52所发射的激光束的波长。读出用激光51的输出由控制器60控制。 0068 需要注意的是，使用了根据本实施方案的记录和读出方法的信号调制并未利用在记录层14的上下界面所反射的反射光的干涉效果，因此，即将将短相干长度（相干长度显示是否易于发生光干涉的趋势）的激光用作读出光束的光源，也可获得高的调制度。如果相干长度足够短，则在多层光学信息记录介质中的各层界面处发生的多重反射光束的干涉说明书CN 103003878 A 8/10页 10 而造成的信噪比的不利减小可以得到抑制。其结果是，获得了优异的信号。

32、再生性和伺服特性。众所周知，通常相干长度与从光源发射的光的光谱的半峰全宽相关，并且该关系由 2 /表示，其中为光的中心波长。为了获得足够高的分辨率，读出光束的波长优选为约400nm。在这种情况下，如果使用为8nm或更大的光，则相干长度为20m或更小，从而充分减少了来自于各个记录层14的界面的多重反射光的干涉。 0069 记录用激光52为522nm的脉冲激光。为了有效地引发记录层14中的多光子吸收反应，优选记录用激光52为其峰值功率大于CW激光的峰值功率的脉冲激光。记录用激光 52的输出由控制器60控制。 0070 调制器42去除一部分由记录用激光52所发射的脉冲激光束，以对脉冲激光束。

33、进行暂时调制并且对信息进行编码。作为调制器42的例子，可以使用声光调制器（AOM）、 Mach-Zehnder（MZ）光学调制器和其它电光调制器（EOM）。将声光调制器或电光调制器用作调制器42时，与使用机械快门的构造相比，能够以极高的速度进行激光束的开闭。调制器 42的操作受控制器的控制，该控制器将根据待记录信息进行编码的信号输出至调制器42。 0071 聚焦光束接收元件55使用了四象限光电探测器，并且被设计为通过使用像散法等来获得聚焦控制信号。更具体而言，通过控制器60控制聚焦致动器21a进行聚焦，使穿过聚光透镜45和柱面透镜44后产生的像散最小化。 0072 读取光束接收元件56。

34、接收含有再生信息的读取光束。将被读取光束接收元件56 检测到的信号输出到控制器60，然后控制器60将该信号解调为信息。由于被聚焦光束接收元件55接收的光已穿过柱面透镜44，因此通过将光强度的分布输入控制器60，能够使控制器60通过像散法获得记录光束和读取光束的聚焦伺服所使用的控制变量。 0073 针孔板43被布置在经聚光透镜46汇聚的光的焦点附近。针孔板43构成了共焦光学系统，从而使来自于光学信息记录介质10的预定深度位置的反射光穿过针孔板43，并同时隔断其它不需要的光。 0074 为了用记录光束照射光学信息记录介质10中的预定记录层14，控制器60通过将焦点位置以满足 0 d3 0。

35、的偏移量d从记录层14与中间层13之间的界面18向记录光束的入射侧移动，从而进行聚焦。为了改变偏移量d，例如，控制器60控制布置于记录光束的路径上的光束扩展器48，以调节记录光束的会聚和发散。此处， 0 为图4所示的记录点M的半径。如图4左侧所示的记录点M，该半径 0 表示当记录光束与光学信息记录介质彼此间未发生相对移动时所形成的圆点的半径。如果由于记录光束与光学信息记录介质 10之间的相对移动而获得如同图4中间和右侧所示的两个记录点M类似的伸长的记录点，则将该记录点M宽度的一半确定为 0 。 0075 下面对偏移量d的范围予以说明。首先，能够由激光束形成的微点的半径 0 被认为。

36、在0.1m至0.3m的范围内。通过所使用的记录光束的波长和物镜21的数值孔径而确定的衍射极限来确定待记录的点的半径 0 。考虑到每个记录层14的表面记录密度和所用的记录用激光的波长，半径 0 优选为约0.1m至0.3m。如图5所示，对偏移量d与半径 0 的比值d/ 0 与调制度间的关系进行计算，表明如果 0 =0.15m-0.3m，并且d/ 0 值在1-3的范围内，则可获得较好的调制度。所以说较好的偏移量d在 0 d3 0 范围内。在此计算中，记录层14的厚度为1m。 0076 另外，为了用读出光束照射光学信息记录介质10中的预定记录层14，控制器60将说明书CN 10300387。

37、8 A 10 9/10页 11 记录层14与中间层13之间的界面18设为目标来进行聚焦。 0077 除了上述构造之外，记录和读出装置1还可具有类似于常规光学记录和读出装置的构造。例如，记录和读出装置1包括使记录光束和读出光束在记录层14的平面方向上相对于光学信息记录介质10移动的致动器，以在光学记录介质10中记录层14的平面内记录大量的记录点M。 0078 对使用上述记录和读出装置1的记录和读出方法予以说明。 0079 对于记录信息，记录和读出装置1使记录用激光52发射脉冲激光束，该脉冲激光束随后被调制器42部分去除以对信息进行编码。为了获得预定的偏移量d，光束扩展器48 调节经过信息。

38、编码光束的会聚或发散，然后该光束被DBS25反射，并且依次穿过PBS24、四分之一波片23和光束扩展器22，然后光束被物镜21会聚。随着脉冲激光束的发射，读出用激光51同时发射CW激光束；CW激光束穿过DBS25和PBS24，并被物镜21会聚。从光学信息记录介质10返回的CW激光束依次穿过物镜21、光束扩展器22和四分之一波片23，然后被PBS24和BS47反射。然后，被反射的CW激光束穿过聚光透镜46和针孔板43，并且进入读取光束接收元件56。 0080 控制器60基于由聚焦光束接收元件55得到的信号来计算记录光束和CW激光束的焦点位置，并驱动聚焦致动器21a和光束扩展器22、4。

39、8，从而将记录光RB的焦点位置朝向入射侧调节到这样的位置，中间层13与记录层14之间的界面18距离该位置的移动偏移量为（见图6）。 0081 如图6所示意性示出的，根据光强度的不同，在光强度较强的焦点位置附近，所引发的光吸收反应较多（在双光子吸收反应中，光吸收与光强度的平方成比例），根据此反应，在焦点附近位置的折射率较小。因此，在1m厚的记录层14中形成了折射率的分布。具有该折射率分布的记录点M发挥透镜的作用。 0082 对于读出信息，记录和读出装置1停止记录用激光52，并且驱动读出用激光51，以使用CW激光束照射光学信息记录介质10。和记录信息一样，从光学信息记录介质10返回的。

40、CW激光束（读取光束）被PBS24反射，并进入读取光束接收元件56和聚焦光束接收元件 55. 0083 控制器60基于来自于聚焦光束接收元件55的信号输出从而对聚焦致动器21a和光束扩展器22进行控制，并且如图7所示将中间层13与记录层14之间的界面18设为目标来调节焦点位置。然后读出光束OB进入记录点M，并且由于记录点M的透镜效果，读出光束OB沿着偏离记录点M的路径前进。因此，在记录点M的界面18处几乎没有光被反射，这造成被读取光束接收元件56检测到的光的强度降低。同时，如图8所示，在记录层14的非记录部分（即除了记录点M之外的部分），读出光束OB被界面18反射，因此被读取光束接收。

41、元件56检测到的光的强度增加。 0084 因此，控制器60从记录部分的界面18处的反射光强度与非记录部分的界面18处的反射光强度间的差异获得调制，并由该调制对信息进行解调。即，信息得以再生。 0085 根据本实施方案的上述记录和读出方法，由于没有利用干涉效果，而是利用了形成于记录层14中的记录点M的透镜效果从而在记录部分与非记录部分之间获得再生输出的调制，因此能够在不要求记录层14具有高精确度的膜厚度的条件下制造光学信息记录介质10，从而降低了制造成本。另外，由于在读取信息时，利用了在界面18处的读出光束的说明书CN 103003878 A 11 10/10页 12 反射，因此。

42、与使用荧光的方法相比，获得了更高的再生输出。 0086 尽管上文对本发明的一个示例性实施方案进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施方案，并且可视需要进行各种修改和变型。 0087 例如，在上述实施方案中，通过记录光的照射使记录层14的折射率减小。然而，也可改用折射率通过记录光的照射而增加的记录材料。在这种情况下，如图9所示，由于记录点M发挥了聚集读出光束OB的作用，因此记录部分以高于非记录部分的反射率反射读出光束OB，由此由记录部分与非记录部分之间的反射光强度的差异产生调制。当然，与上述实施方案一样，为了增加调制度以在再生输出中获得更高的信噪比，优选记录层14含有折射率通过记录光。

43、的照射而减小的记录材料。 0088 在以上实施方案中，光学信息记录介质10使用了折射率基本上与记录层14相同的粘合层15。然而，如果各个记录层14均具有粘性，则例如，如图10所示，则可交替布置厚度为7m的中间层13和厚度为3m的记录层14。另外，在此修改的实施方案中，为了使中间层13和与该中间层13的下侧（靠近基板11的一侧）相邻的记录层14之间的界面 19的反射性更小，优选的是，中间层在厚度方向上具有这样的折射率分布，使得中间层13 的折射率更接近位于中间层13下表面的记录层14的折射率，而中间层13的折射率不同于位于中间层13上表面的记录层14的折射率。 0089 另外，在以上实施。

44、方案中，尽管由读出用激光51发射的CW激光束的波长不同于由记录用激光52发射的脉冲激光束的波长，但是也可以使CW激光束和脉冲激光束具有相同的波长。例如，如图11所示，如果将被设计为发射405nm的脉冲激光束的记录用激光52 用作记录用激光52，用PBS25替换DBS25，并且将半波片49布置于准直透镜41与调制器 42之间，则通过使用PBS25将来自于读出用激光51的读取光束和来自于记录用激光52 的记录光束导向沿着物镜21的光轴的光路。另外，在PBS24与PBS25之间布置有半波片 28，并且设置了用于使半波片28旋转90度的致动器28a。利用这种构造，控制器60驱动致动器28a，使得。

45、在记录信息时和读出信息时，半波片28以不同的方向旋转90度，从而使记录光束和读出光束中的一者作为所需要的光穿过半波片28。这样可以使得在记录时用记录光束照射光学信息记录介质10，并且在读取信息时用读出光束照射光学信息记录介质10。说明书CN 103003878 A 12 1/10页 13 图1 说明书附图CN 103003878 A 13 2/10页 14 图2 说明书附图CN 103003878 A 14 3/10页 15 图3 说明书附图CN 103003878 A 15 4/10页 16 图4 图5 说明书附图CN 103003878 A 16 5/10页 17 图6 说明书附图CN 103003878 A 17 6/10页 18 图7 说明书附图CN 103003878 A 18 7/10页 19 图8 说明书附图CN 103003878 A 19 8/10页 20 图9 说明书附图CN 103003878 A 20 9/10页 21 图10 说明书附图CN 103003878 A 21 10/10页 22 图11 说明书附图CN 103003878 A 22 。

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