專利名稱：光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法及光學(xué)信息記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用激光以高記錄密度記錄和再生信號(hào)的方式、及記錄和再生時(shí)采用的光學(xué)信息記錄媒體。
背景技術(shù)：
在采用激光進(jìn)行信號(hào)再生的所謂再生專用光學(xué)信息記錄媒體中，有被稱作壓縮光盤(CD)的光盤、被稱作激光盤(LD)的光盤、被稱作數(shù)字視盤(DVD)的光盤等。
現(xiàn)在，在市售的再生專用光學(xué)信息記錄媒體中，以最高密度記錄信號(hào)的，目前當(dāng)屬DVD。
這種再生專用DVD，是直徑120mm的光盤，每1層記錄面的用戶容量，最大為4.7GB。襯底主要采用厚0.6mm、直徑120mm的聚碳酸酯材料。
信息信號(hào)的再生，由波長(zhǎng)650nm或635nm(實(shí)際上，由于存在誤差，所以在630nm以上、670nm以下)的激光照射進(jìn)行。當(dāng)對(duì)DVD進(jìn)行再生時(shí)，將再生激光保持在記錄信號(hào)串的中心的所謂跟蹤伺服方式，采用相位差跟蹤·誤差信號(hào)(例如，National Technical Report Vol.32 No.4 Aug.1986 P72-80)([美國(guó)]國(guó)家技術(shù)報(bào)告第32卷第4期1986年8月第72-80頁(yè))進(jìn)行(DVD-ROM的標(biāo)準(zhǔn)書Ver.1)。
另外，作為可采用激光記錄和再生信號(hào)的光學(xué)信息記錄媒體，有相變型光盤、磁光式光盤、染料涂層光盤等。其中，對(duì)可記錄的相變型光盤，作為記錄薄膜材料，通常使用硫族化合物。一般，將記錄薄膜材料為結(jié)晶狀態(tài)時(shí)作為未記錄狀態(tài)，通過(guò)照射激光并使記錄薄膜材料熔融·急冷而變?yōu)榉蔷з|(zhì)狀態(tài)，進(jìn)行信號(hào)的記錄。而當(dāng)將信號(hào)擦除時(shí)，以功率比記錄時(shí)低的激光照射，使記錄薄膜變?yōu)榻Y(jié)晶狀態(tài)。
另外，以提高相變光盤的記錄密度為目的，提出了一種決定光盤結(jié)構(gòu)的方案(例如，日本專利第2773945號(hào)、日本專利第2661293號(hào)、特開平6-4900號(hào)公報(bào)等)，在與再生激光的波長(zhǎng)λ對(duì)應(yīng)的分別來(lái)自未記錄部和記錄部的反射光之間產(chǎn)生相位差。與通常的反射率差再生結(jié)構(gòu)相比，上述的相位差再生結(jié)構(gòu)，即使以高密度進(jìn)行記錄，也能獲得良好的再生信號(hào)質(zhì)量。
當(dāng)對(duì)可記錄光盤進(jìn)行信號(hào)記錄和/或再生時(shí)，為了得到跟蹤誤差信號(hào)，通常采用在襯底上形成有被稱作導(dǎo)向槽的螺旋狀或同心圓狀溝槽的襯底。具體地說(shuō)，跟蹤誤差信號(hào)，例如可采用推挽法或三光束法通過(guò)照射用于記錄和/或再生的激光而獲得。此外，也可以采用將被稱作微擺(ゥォブル)凹坑的凹坑交錯(cuò)排列的襯底，按照記錄道微擺(トラックゥォブリンゲ)法進(jìn)行跟蹤伺服(例如，尾上守夫主編“光盤技術(shù)”，無(wú)線電技術(shù)社出版P86-97)。
現(xiàn)在，市場(chǎng)銷售中的以最高密度記錄信號(hào)的光學(xué)信息記錄媒體。如上所述，是再生專用DVD。但是，在該再生專用DVD上，用戶不能記錄任意的信息。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的是提供一種可記錄、且可用再生專用DVD的再生機(jī)進(jìn)行再生的聚焦伺服特性更加穩(wěn)定的光學(xué)信息記錄媒體。
對(duì)可記錄、且可用再生專用DVD的再生機(jī)進(jìn)行再生的光學(xué)信息記錄媒體所要求的特性如下。
1.能以與再生專用DVD同等的物理記錄密度(位長(zhǎng)0.267μm/位、記錄道間距0.74μm、信號(hào)調(diào)制方式8/16、RLL(2、10))進(jìn)行記錄。
2.可從記錄了信號(hào)的光學(xué)信息記錄媒體獲得相位差跟蹤誤差信號(hào)。
3.反射率與再生專用DVD相同。
但是，關(guān)于上述第3項(xiàng)的反射率，通過(guò)提高DVD再生機(jī)的再生增益、或降低電路噪聲、或提高再生激光的輸出功率等簡(jiǎn)單的改進(jìn)，就可以適應(yīng)于反射率低的記錄媒體。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可以對(duì)滿足上述特性要求的光學(xué)信息記錄媒體記錄和再生物理密度與再生專用DVD相同的信號(hào)的記錄/再生方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法的第1結(jié)構(gòu)，采用在具有導(dǎo)向槽的圓盤形襯底上至少備有通過(guò)激光照射而在非結(jié)晶狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)之間發(fā)生相變的記錄薄膜的光學(xué)信息記錄媒體，該記錄/再生方法的特征在于一面照射基于信息信號(hào)的激光并利用從上述襯底的上述導(dǎo)向槽得到的跟蹤誤差信號(hào)進(jìn)行跟蹤伺服，一面在上述記錄薄膜上形成記錄標(biāo)記從而記錄所需的信號(hào)；一面對(duì)在記錄薄膜上形成了記錄標(biāo)記的光學(xué)信息記錄媒體照射激光并根據(jù)從上述記錄標(biāo)記得到的跟蹤誤差信號(hào)進(jìn)行跟蹤伺服，一面對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法的第2結(jié)構(gòu)，采用在具有鏡面狀記錄區(qū)域的圓盤形襯底上至少備有通過(guò)激光照射而在非結(jié)晶狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)之間產(chǎn)生相變的記錄薄膜的光學(xué)信息記錄媒體，該記錄/再生方法的特征在于一面在使襯底旋轉(zhuǎn)的同時(shí)移動(dòng)激光照射部以使記錄信號(hào)的半徑方向的間隔保持一定，一面照射基于信息信號(hào)的激光并通過(guò)使上述記錄薄膜發(fā)生相變而形成記錄標(biāo)記從而以使所需記錄信號(hào)在半徑方向的間隔保持一定的方式進(jìn)行記錄；一面對(duì)在記錄薄膜上形成了記錄標(biāo)記的光學(xué)信息記錄媒體照射激光并根據(jù)從上述記錄標(biāo)記得到的跟蹤誤差信號(hào)進(jìn)行跟蹤伺服，一面對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法，通過(guò)按如上所述的方式構(gòu)成，能夠記錄和再生物理密度與再生專用DVD相同的信號(hào)。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的第1結(jié)構(gòu)，在具有溝槽深度為d(nm)的導(dǎo)向槽的圓盤形襯底上，至少備有通過(guò)激光照射而在非結(jié)晶狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)之間發(fā)生相變的記錄薄膜，該光學(xué)信息記錄媒體的特征在于當(dāng)在上述記錄薄膜上形成基于信息信號(hào)的記錄標(biāo)記的激光波長(zhǎng)為λ1(nm)、波長(zhǎng)λ1的襯底折射率為n1時(shí)，上述溝槽深度d與λ1及n1的關(guān)系為，0.05×λ1/n1≤d當(dāng)對(duì)在記錄薄膜上形成的記錄標(biāo)記進(jìn)行再生的激光波長(zhǎng)為λ2(nm)、波長(zhǎng)λ2的襯底折射率為n2時(shí)，上述溝槽深度d與λ2及n2的關(guān)系為，d≤0.09×λ2/n2與波長(zhǎng)λ2的激光對(duì)應(yīng)的來(lái)自記錄標(biāo)記的反射光的相位Φ1與來(lái)自非記錄標(biāo)記區(qū)域的反射光的相位Φ2之間的關(guān)系為，(2n+0.7)×π＜Φ2-Φ1＜(2n+1.3)×π(式中，n為整數(shù))與波長(zhǎng)λ2(nm)的激光入射對(duì)應(yīng)的來(lái)自上述光學(xué)信息記錄媒體的記錄標(biāo)記的反射光的振幅強(qiáng)度I1與來(lái)自非記錄標(biāo)記區(qū)域的反射光的振幅強(qiáng)度I2的關(guān)系為，I1＜I2
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的第2結(jié)構(gòu)，在圓盤形襯底上，至少備有通過(guò)激光照射而在非結(jié)晶狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)之間發(fā)生相變的記錄薄膜，該光學(xué)信息記錄媒體的特征在于與為了對(duì)記錄在上述光學(xué)信息記錄媒體上的信號(hào)進(jìn)行再生而照射的激光的波長(zhǎng)λ2對(duì)應(yīng)的來(lái)自光學(xué)信息記錄媒體的記錄標(biāo)記的反射光的相位Φ1與來(lái)自非記錄標(biāo)記區(qū)域的反射光的相位Φ2之間的關(guān)系為，(2n+0.7)×π＜Φ2-Φ1＜(2n+1.3)×π(式中，n為整數(shù))與波長(zhǎng)λ2(nm)的激光入射對(duì)應(yīng)的來(lái)自上述光學(xué)信息記錄媒體的記錄標(biāo)記的反射光的振幅強(qiáng)度I1與來(lái)自非記錄標(biāo)記區(qū)域的反射光的振幅強(qiáng)度I2的關(guān)系為，I1＜I2本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體，通過(guò)按如上所述的方式1構(gòu)成，可以提供一種能進(jìn)行密度與再生專用DVD相同的記錄、且可以用再生專用DVD的再生機(jī)進(jìn)行再生的聚焦伺服特性更加穩(wěn)定的光學(xué)信息記錄媒體。
在上述結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成記錄薄膜的主要元素包括Ge和Te，Ge和Te的原子量之比(Ge∶Te)最好在45∶55～55∶45的范圍內(nèi)。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體的層狀結(jié)構(gòu)的半徑方的斷面圖。
圖2是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體的層狀結(jié)構(gòu)的半徑方的斷面圖。
圖3是表示在本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體上記錄信號(hào)時(shí)使用的記錄機(jī)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖4是表示將GeTe和Sb2Te3兩組成結(jié)合的組成的與波長(zhǎng)650nm對(duì)應(yīng)的光學(xué)常數(shù)的圖。
圖5是表示Ge-Te二元系材料中組成接近GeTe時(shí)與波長(zhǎng)650nm對(duì)應(yīng)的光學(xué)常數(shù)的圖。
圖6是表示在本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體上進(jìn)行信號(hào)記錄/再生時(shí)使用的記錄/再生機(jī)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖7是表示在本發(fā)明的實(shí)施例中在光盤上記錄信息時(shí)的記錄脈沖調(diào)制波形一例的圖。
用于實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，根據(jù)


本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)。
(實(shí)施形態(tài)1)圖1是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體(光盤)10的層狀結(jié)構(gòu)的半徑方向的斷面圖。在圖1中，進(jìn)行記錄和再生的激光從襯底1一側(cè)入射。
襯底1，由聚碳酸酯、PMMA等樹脂或玻璃等構(gòu)成，襯底表面8，由螺旋狀或同心圓狀的連續(xù)溝槽(導(dǎo)向槽、記錄道)9覆蓋。
保護(hù)層2、4的材料，在物理·化學(xué)上穩(wěn)定，即，與后文所述的記錄薄膜材料的熔點(diǎn)相比，熔點(diǎn)及軟化溫度高，且最好不與記錄薄膜材料發(fā)生相固溶。例如，由Al2O3、SiOx、Ta2O5、MoO3、WO3、ZrO2、ZnS、AlNx、BN、SiNx、TiN、ZrN、PbF2、MgF2等電介質(zhì)或這些介質(zhì)的組合構(gòu)成。但是，保護(hù)層2、4也不一定非得是電介質(zhì)或透明材料，例如也可以由對(duì)可見(jiàn)光線及紅外線具有光吸收性的ZnTe等形成。此外，保護(hù)層2和保護(hù)層4如以不同材料形成，則具有在熱力學(xué)和光學(xué)上設(shè)計(jì)自由度大的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，用同一材料形成也可以。
記錄薄膜3，只要是通過(guò)用于記錄的激光的照射可以在結(jié)晶狀態(tài)和非晶質(zhì)狀態(tài)之間引起可逆的結(jié)構(gòu)變化的物質(zhì)即可，例如，可以舉出以Te、In、或Se等為主要成分的相變材料。作為熟知的相變材料的主要成分，可以列舉出Te-Sb-Ge、Te-Ge、Te-Ge-Sn、Te-Ge-Sn-Au、Sb-Se、Sb-Te、Sb-Se-Te、In-Te、In-Se、In-Se-Tl、In-Sb、In-Sb-Se、In-Se-Te等。這些材料的薄膜，以非晶質(zhì)狀態(tài)成膜，但在吸收激光等的能量后結(jié)晶化，而且，光學(xué)常數(shù)(折射率n、消光系數(shù)k)將發(fā)生變化。
反射層5，由Au、Al、Ni、Fe、Cr等金屬元素、或這些元素的合金構(gòu)成，起著提高記錄薄膜的光吸收效率的作用。
保護(hù)襯底7，例如通過(guò)將旋轉(zhuǎn)涂敷的樹脂、與襯底相同的樹脂片、玻璃片或金屬片等用粘結(jié)劑6貼合而形成。進(jìn)一步，在結(jié)構(gòu)上，也可以將2組記錄媒體用粘結(jié)劑貼合在中間襯底或反射層的內(nèi)側(cè)，從而可以從兩面進(jìn)行記錄、再生、擦除。
作為記錄薄膜、保護(hù)層、反射層等各層的形成方法，通常，可采用電子束蒸鍍法、濺射法、離子鍍敷法、CVD法、激光濺射法等。
通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定保護(hù)層2、4的膜厚及記錄薄膜3的膜厚，相對(duì)于用于對(duì)光學(xué)信息記錄媒體進(jìn)行再生的激光波長(zhǎng)，可以使未記錄區(qū)域(通常為結(jié)晶狀態(tài))與記錄標(biāo)記區(qū)域(通常為非晶質(zhì)狀態(tài))的反射光的相位差為(2n+1)×π(n為整數(shù))、或接近(2n+1)×π(例如，日本專利第2068311號(hào)、特開平6-4900號(hào)公報(bào)等)。這種所謂的相位差再生結(jié)構(gòu)的相變光盤，與通常的反射率差再生型相變光盤相比，更適用于以高密度記錄的信號(hào)的再生。此外，由于可以對(duì)所記錄的信息信號(hào)進(jìn)行相位差再生，所以能檢測(cè)相位差跟蹤誤差信號(hào)。即從原理上可以進(jìn)行相位差跟蹤伺服。
在沒(méi)有導(dǎo)向槽，或溝槽深度較淺等情況下不考慮所謂導(dǎo)向槽的影響時(shí)，對(duì)于相位差再生來(lái)說(shuō)，相位差最好是(2n+1)×π(n為整數(shù))。實(shí)際上，如假定所用的激光波長(zhǎng)為λ2，則當(dāng)溝槽深度d在d≤0.09×λ2/n2的范圍內(nèi)時(shí)，與波長(zhǎng)λ2的激光入射對(duì)應(yīng)的來(lái)自非晶質(zhì)狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的相位Φ1與來(lái)自結(jié)晶狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的相位Φ2之間的關(guān)系、及來(lái)自非晶質(zhì)狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的振幅強(qiáng)度I1與來(lái)自結(jié)晶狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的振幅強(qiáng)度I2之間的關(guān)系只要滿足(2n+0.7)×π＜Φ2-Φ1＜(2n+1.3)×π(式中，n為整數(shù))I2/I1＜3、最好是I2/I1＜2則可以獲得60％以上的理想狀態(tài)的再生信號(hào)振幅及良好的相位差跟蹤誤差信號(hào)。
但是，在導(dǎo)向槽的溝槽深度d基本滿足d＝0.07×λ2/n2的情況下，在溝槽上進(jìn)行記錄時(shí)的理想相位差為，Φ2-Φ1＝(2n-0.9)×π(式中，n為整數(shù))在溝槽間進(jìn)行記錄時(shí)的理想相位差為，Φ2-Φ1＝(2n+0.9)×π(式中，n為整數(shù))振幅強(qiáng)度最好比I2/I1小一些的原因，在上述特開平6-4900號(hào)公報(bào)中有詳細(xì)的說(shuō)明。
但是，實(shí)際上，當(dāng)想要在相變光盤中實(shí)現(xiàn)相位差再生結(jié)構(gòu)時(shí)，特別是對(duì)于650nm的再生光波長(zhǎng)(在DVD標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的再生光波長(zhǎng))，很難得到高反射率的結(jié)構(gòu)。如后文所述，即使采用目前已知的硫族材料制成反射率盡可能高的相位差再生媒體，其反射率最高也就是10％左右。在這種情況下，除非采用理想的再生驅(qū)動(dòng)裝置(使電路噪聲及再生光噪聲得到充分抑制的驅(qū)動(dòng)裝置)，否則將引起聚焦伺服的不穩(wěn)定性等，或因在再生信號(hào)上疊加了電路噪聲而發(fā)生再生抖動(dòng)值惡化的現(xiàn)象，因而不能發(fā)揮該光盤本身具有的特性。因此，當(dāng)不是采用上述理想的再生驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行再生時(shí)(例如，采用了伺服特性比理想狀態(tài)差了很多的再生驅(qū)動(dòng)裝置、電路噪聲比理想狀態(tài)高的再生驅(qū)動(dòng)裝置、或價(jià)格低的再生驅(qū)動(dòng)裝置時(shí))，即使使其他特性多少有一些犧牲，也要設(shè)計(jì)出使平均反射率提高的光盤光學(xué)特性，從而獲得良好的再生特性。如果要提高平均反射率，則在結(jié)構(gòu)上使記錄標(biāo)記以外的反射率提高即可，但在這種情況下，必然使記錄標(biāo)記的反射率變低。即，在相位差再生結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，相對(duì)于再生光的波長(zhǎng)加大振幅強(qiáng)度比I2/I1，可以擴(kuò)大對(duì)再生驅(qū)動(dòng)裝置的伺服特性的容許度。與I2＝I1相比，為改善再生時(shí)的伺服特性，振幅強(qiáng)度比I2/I1顯然至少應(yīng)大于1.3。
可是，即使是相位差再生結(jié)構(gòu)的相變光盤，在未記錄的狀態(tài)下，當(dāng)然也得不到相位差跟蹤誤差信號(hào)。因此，在對(duì)未記錄區(qū)域的光盤進(jìn)行記錄的情況下，對(duì)用導(dǎo)向槽使用推挽跟蹤法進(jìn)行了研討。
當(dāng)使用推挽跟蹤法進(jìn)行跟蹤伺服并記錄時(shí)，如導(dǎo)向槽的溝槽深度d(nm)相對(duì)于記錄用激光的波長(zhǎng)λ1(nm)為，d＝0.125×λ1/n1(式中，n1為襯底的折射率)則可以得到最大的跟蹤誤差信號(hào)(例如，尾上守夫主編“光盤技術(shù)”，無(wú)線電技術(shù)社出版P87)。為此，對(duì)于通常的相變光盤，應(yīng)將溝槽深度d選擇為接近0.125×λ1/n1的值。
但是，像本發(fā)明這樣，在記錄時(shí)用導(dǎo)向槽以推挽法進(jìn)行跟蹤伺服、再生時(shí)用從所記錄的信號(hào)得到的相位差跟蹤誤差信號(hào)進(jìn)行跟蹤伺服的情況下，還必須從其他觀點(diǎn)對(duì)導(dǎo)向槽的溝槽深度d進(jìn)行仔細(xì)的研究。
例如，當(dāng)導(dǎo)向槽的溝槽深度為0.125×λ2/n2(其中，λ2為再生用激光的波長(zhǎng)，n2為與λ2對(duì)應(yīng)的襯底的折射率。以下同)時(shí)，如進(jìn)行再生，則會(huì)發(fā)生異常。其原因是，在相位差再生的情況下，導(dǎo)向槽的深度越淺，再生信號(hào)質(zhì)量越高，相反，在接近d＝0.125×λ2/n2時(shí)，在原理上，再生信號(hào)極小。
因此，對(duì)推挽法的溝槽深度與跟蹤誤差信號(hào)振幅之間的關(guān)系進(jìn)行了研討。其結(jié)果是，可以看到，在溝槽深度以外的其他參數(shù)相同時(shí)，當(dāng)溝槽深度為0.05×λ1/n1時(shí)，跟蹤誤差信號(hào)振幅為理想狀態(tài)(溝槽深度約為0.125×λ1/n1)時(shí)的約50％，可知為用于跟蹤伺服所需的最低限。即，若從記錄時(shí)的跟蹤伺服考慮，則較理想的是溝槽深度在0.05×λ1/n1以上。
下面，研究一下將記錄了信號(hào)的光盤進(jìn)行相位差再生時(shí)溝槽深度與再生信號(hào)振幅、及相位差跟蹤誤差信號(hào)振幅的關(guān)系。其結(jié)果，在溝槽深度以外的參數(shù)相同時(shí)，如果溝槽深度比0.09×λ2/n 2深，則再生信號(hào)質(zhì)量、跟蹤誤差信號(hào)的質(zhì)量都將大幅度降低，因而實(shí)際使用是很困難的。因此，如從再生時(shí)的跟蹤伺服特性的觀點(diǎn)考慮，則溝槽深度最好小于0.09×λ2/n2。
如λ1與λ2的大小關(guān)系為λ1＜λ2，則滿足上述關(guān)系式的溝槽深度的范圍加寬。此外，當(dāng)以高密度記錄信號(hào)時(shí)，從擴(kuò)大記錄的功率容限的觀點(diǎn)出發(fā)，使記錄用激光的波長(zhǎng)比再生用激光的波長(zhǎng)短，要比相反的情況更理想。因此，λ1與λ2的大小關(guān)系，為λ1≤λ2。
將信號(hào)記錄在導(dǎo)向槽上或記錄在導(dǎo)向槽之間的選擇，可以根據(jù)與再生用激光的入射對(duì)應(yīng)的來(lái)自記錄標(biāo)記的反射光的相位Φ1與來(lái)自記錄標(biāo)記和記錄標(biāo)記間的非記錄標(biāo)記區(qū)域的反射光的相位Φ2之間的關(guān)系唯一地決定。即，當(dāng)滿足下式時(shí)，將信號(hào)記錄在襯底的溝槽之間，(2n+0.5)×π＜Φ2-Φ1＜(2n+1)×π(式中，n為整數(shù))當(dāng)滿足下式時(shí)，將信號(hào)記錄在襯底的溝槽部。
(2n+1)×π＜Φ2-Φ1＜(2n+1.5)×π(式中，n為整數(shù))如將上述選擇弄反時(shí)，所得到的再生信號(hào)振幅將比正確選擇時(shí)小。這是由于受到因?qū)虿鄣拇嬖诙a(chǎn)生的相位差的影響而造成的。
到此為止所說(shuō)明的發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)，使記錄標(biāo)記為記錄薄膜的非晶質(zhì)區(qū)域、未記錄部(也稱非記錄標(biāo)記)為結(jié)晶區(qū)域，但相反也可以使記錄標(biāo)記為記錄薄膜的結(jié)晶區(qū)域、而使未記錄部(非記錄標(biāo)記)為非晶質(zhì)區(qū)域。在這種情況下，當(dāng)然不需要進(jìn)行光盤的初始化(記錄區(qū)域的全面結(jié)晶化)作業(yè)。
另外，記錄機(jī)與再生機(jī)本來(lái)是集中在一起的裝置，特別是，使光盤旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)最好是通用的裝置，但即使作為獨(dú)立的裝置使用，也沒(méi)有任何障礙。實(shí)際的對(duì)應(yīng)例子，例如采用市售的DVD再生裝置、或?qū)κ惺跠VD再生裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單改進(jìn)(例如提高再生增益、提高再生光強(qiáng)度等用于適應(yīng)低反射率光學(xué)信息記錄媒體的改進(jìn))后的再生機(jī)。
記錄時(shí)的跟蹤，并不限于推挽法，采用使用從導(dǎo)向槽得到的跟蹤誤差信號(hào)的其他方式、例如三光束法，也可以取得同樣的效果。作為本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域之一，也可以考慮DVD的創(chuàng)作工具。
(實(shí)施形態(tài)2)以下，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。
圖2是簡(jiǎn)略地表示本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體(光盤)20的層狀結(jié)構(gòu)的半徑方的斷面圖。與圖1的光盤的根本區(qū)別在于，在襯底11上，不形成導(dǎo)向槽，而是以光學(xué)方式按鏡面狀形成作為記錄區(qū)域的襯底表面18。其他結(jié)構(gòu)(例如相位差再生結(jié)構(gòu)等)與圖1所示相同。即，襯底11、保護(hù)層12、記錄薄膜13、保護(hù)層14、反射層15、粘結(jié)劑16、保護(hù)襯底17，按順序分別與第1實(shí)施形態(tài)的襯底1、保護(hù)層2、記錄薄膜3、保護(hù)層4、反射層5、粘結(jié)劑6、保護(hù)襯底7相對(duì)應(yīng)，其詳細(xì)的說(shuō)明省略。
但是，在本實(shí)施形態(tài)中，由于在襯底上沒(méi)有導(dǎo)向槽，所以，在信號(hào)再生中，當(dāng)來(lái)自非晶質(zhì)狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的相位Φ1與來(lái)自結(jié)晶狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的相位Φ2之間的關(guān)系滿足下式時(shí)，可以得到最良好的相位信號(hào)。
Φ2-Φ1＝(2n±1)×π(式中，n為整數(shù))實(shí)際上，與波長(zhǎng)λ2的激光入射對(duì)應(yīng)的來(lái)自非晶質(zhì)狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的相位Φ1與來(lái)自結(jié)晶狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的相位Φ2之間的關(guān)系、及來(lái)自非晶質(zhì)狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的振幅強(qiáng)度I1與來(lái)自結(jié)晶狀態(tài)的記錄薄膜區(qū)域的反射光的振幅強(qiáng)度I2之間的關(guān)系只要分別滿足(2n+0.7)×π＜Φ2-Φ1＜(2n+1.3)×π(式中，n為整數(shù))I2/I1＜3則可以獲得60％以上的理想狀態(tài)的再生信號(hào)振幅及良好的相位差跟蹤誤差信號(hào)。而振幅強(qiáng)度比I1/I2大一些最好的原因，在上述特開平6-4900號(hào)公報(bào)中作了說(shuō)明。
但是，實(shí)際上，當(dāng)想要在相變光盤中實(shí)現(xiàn)相位差再生結(jié)構(gòu)時(shí)，特別是對(duì)于650nm的再生光波長(zhǎng)(在DVD標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的再生光波長(zhǎng))，很難得到高反射率的結(jié)構(gòu)。如后文所述，即使采用目前已知的硫族材料制成反射率盡可能高的相位差再生媒體，其反射率最高也就是10％左右。在這種情況下，除非采用理想的再生驅(qū)動(dòng)裝置(使電路噪聲及再生光噪聲得到充分抑制的驅(qū)動(dòng)裝置)，否則將引起聚焦伺服的不穩(wěn)定性等，或因在再生信號(hào)上疊加了電路噪聲而發(fā)生再生抖動(dòng)值惡化的現(xiàn)象，因而不能發(fā)揮該光盤本身具有的特性。因此，當(dāng)不是采用上述理想的再生驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行再生時(shí)(例如，采用了伺服特性比理想狀態(tài)差了很多的再生驅(qū)動(dòng)裝置、電路噪聲比理想狀態(tài)高的再生驅(qū)動(dòng)裝置、或價(jià)格低的再生驅(qū)動(dòng)裝置時(shí))，即使使其他特性多少有一些犧牲，也要設(shè)計(jì)出使平均反射率提高的光盤光學(xué)特性，從而獲得良好的再生特性。如果要提高平均反射率，則在結(jié)構(gòu)上使記錄標(biāo)記以外的反射率提高即可，但在這種情況下，必然使記錄標(biāo)記的反射率變低。即，在相位差再生結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，相對(duì)于再生光的波長(zhǎng)加大振幅強(qiáng)度比I2/I1，可以擴(kuò)大對(duì)再生驅(qū)動(dòng)裝置的伺服特性的容許度。與I2＝I1相比，為改善再生時(shí)的伺服特性，振幅強(qiáng)度比I2/I1顯然至少應(yīng)大于1.3。
當(dāng)在本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體上記錄信號(hào)時(shí)，例如，采用如圖3所示的記錄機(jī)進(jìn)行信號(hào)記錄。具有相位差再生結(jié)構(gòu)的相變光盤21，固定在主軸電動(dòng)機(jī)22上，一面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制一面旋轉(zhuǎn)。從激光源24發(fā)射的根據(jù)來(lái)自信號(hào)發(fā)生電路23的信號(hào)調(diào)制后的激光，由安裝在進(jìn)給機(jī)構(gòu)25上的反射鏡26折射后，通過(guò)物鏡27聚焦在記錄薄膜上，進(jìn)行信息的記錄。這時(shí)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)25的移動(dòng)速度，控制為使所記錄的信號(hào)串的間隔保持一定。例如，當(dāng)記錄與再生專用DVD密度相同的信號(hào)時(shí)，進(jìn)行半徑方向的進(jìn)給控制，以使信號(hào)串的間隔大約為0.74μm。這時(shí)，用于記錄的激光源24，既可采用Ar等氣體激光器，也可以采用半導(dǎo)體激光器。聚焦伺服28，也可以用He-Ne激光器等進(jìn)行。
按如上方式記錄了信號(hào)的光盤，可以通過(guò)照射再生用激光獲得相位差跟蹤誤差信號(hào)。通過(guò)用該跟蹤誤差信號(hào)進(jìn)行跟蹤伺服，即可檢測(cè)相位差再生信號(hào)。
另外，當(dāng)以高密度記錄信號(hào)時(shí)，從擴(kuò)大記錄的功率容限的觀點(diǎn)出發(fā)，使記錄用激光的波長(zhǎng)比再生用激光的波長(zhǎng)短，要比其相反的情況理想。因此，λ1與λ2的大小關(guān)系，為λ1≤λ2。
其次，說(shuō)明當(dāng)在相變光盤中得到相位差再生結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)作為記錄薄膜的理想材料的研討結(jié)果。
作為可記錄和擦除的相變光盤的記錄薄膜材料，一般為Ge-Sb-Te的三元素組成。在該三元組成中，結(jié)晶速度較快的組成范圍，以將GeTe和Sb2Te3兩組成結(jié)合的組成為中心擴(kuò)展。并且，在其組成范圍內(nèi)，以往存在著已實(shí)用化的相變光盤的記錄薄膜組成。
因此，在圖4中示出在將GeTe和Sb2Te3兩組成結(jié)合的組成中對(duì)非晶質(zhì)狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)的波長(zhǎng)為650nm時(shí)的光學(xué)常數(shù)的檢查結(jié)果。在圖4中，縱軸的n為折射率、k為消光系數(shù)。從圖4可以看出，組成越接近GeTe，光學(xué)常數(shù)的變化越大。當(dāng)想要在相變光盤中得到相位差再生結(jié)構(gòu)時(shí)，非晶質(zhì)狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)的光學(xué)常數(shù)的變化越大，越是能夠選擇出反射率高的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)使襯底為聚碳酸酯、記錄薄膜10nm、襯底側(cè)保護(hù)層和反射層側(cè)保護(hù)層均為折射率2.1的透明電介質(zhì)(假定為ZnS-20mol％SiO2)、反射層為Au50nm時(shí)，通過(guò)光學(xué)計(jì)算探索了在與波長(zhǎng)650nm的入射光對(duì)應(yīng)的來(lái)自非晶質(zhì)的反射光與來(lái)自結(jié)晶的反射光的相位差為π的結(jié)構(gòu)中兩者的反射率相等且達(dá)到最大值的結(jié)構(gòu)。結(jié)果示于表1。
表1

從表1可以看出，記錄薄膜組成越接近GeTe，所得到的反射率越高。即使記錄薄膜的膜厚變化，這種趨勢(shì)也不改變。但是，當(dāng)記錄薄膜的膜厚比5nm薄時(shí)，及比20nm厚時(shí)，相位差為π的反射率變得極低、或不存在，因而實(shí)用化很困難。
在本實(shí)施形態(tài)的光盤的情況下，反射率越高越好。這是因?yàn)榻咏偕鷮Ｓ霉獗P的反射率。因此，接著，對(duì)Ge-Te二元素組成中接近GeTe的組成進(jìn)行了研討。其結(jié)果示于圖5。在圖5中，縱軸的n為折射率、k為消光系數(shù)。從圖5可以看出，在接近Ge53Te47的組成(組成比以原子量之比表示)中，光學(xué)常數(shù)的變化最大。
當(dāng)使襯底為聚碳酸酯、記錄薄膜10nm、襯底側(cè)保護(hù)層和反射層側(cè)保護(hù)層均為折射率2.1的透明電介質(zhì)(假定為ZnS-20mol％SiO2)、反射層為Au50nm時(shí)，通過(guò)光學(xué)計(jì)算探索了在與波長(zhǎng)650nm的入射光對(duì)應(yīng)的來(lái)自非晶質(zhì)的反射光與來(lái)自結(jié)晶的反射光的相位差為π的結(jié)構(gòu)中兩者的反射率相等且達(dá)到最大值的結(jié)構(gòu)。結(jié)果示于表2。
表2

從表2可以看出，在記錄薄膜組成接近Ge53Te47的組成(組成比以原子量之比表示)中，得到最高反射率。另外，如果Ge濃度為45at％～55at％(原子百分?jǐn)?shù))，則可以得到與再生光波長(zhǎng)650nm對(duì)應(yīng)的相位差再生結(jié)構(gòu)。即使記錄薄膜的膜厚變化，這種趨勢(shì)也不改變。但是，當(dāng)記錄薄膜的膜厚比5nm薄時(shí)，及比20nm厚時(shí)，相位差為π的反射率變得極低、或不存在，因而實(shí)用化很困難。
如上所述，構(gòu)成記錄薄膜的主要元素是Ge和Te，Ge和Te的原子量比最好為45∶55～55∶45的范圍。這里，主要元素，意味著構(gòu)成記錄薄膜的原子量之比相對(duì)地較高的元素，主要元素為Ge和Te，意味著構(gòu)成記錄薄膜的原子量之比高的元素中的頭2個(gè)元素是Ge和Te。
這樣，如果在光學(xué)上將Ge濃度在45at％～55at％范圍內(nèi)的Ge-Te、最好是接近Ge53Te47的組成作為記錄薄膜材料，則可以獲得反射率更高的相位差再生媒體。
但是，當(dāng)決定記錄薄膜材料時(shí)，除光學(xué)特性以外，具有與記錄線速度對(duì)應(yīng)的結(jié)晶速度也是重要的。在此次的研討結(jié)果中，在記錄線速度為2.6m/s～8m/s的范圍內(nèi)，當(dāng)Ge濃度為52％～55at％、或45-48at％時(shí)，可以形成良好的記錄標(biāo)記。
進(jìn)一步，為了通過(guò)提高記錄薄膜的結(jié)晶溫度而改善再生光的惡化特性，對(duì)在Ge-Te二元合金中添加其他元素進(jìn)行了研討。其結(jié)果是，通過(guò)適量添加從稀有氣體元素及(B、C、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Ni、Se、Nb、Sb、Ta、W、Au、Pb、Bi)選擇的至少一種元素，可以觀察到特性改善的效果。
但是，當(dāng)上述元素中除Ge和Te以外的元素的原子量相對(duì)于Ge和Te的原子量之和大于10％時(shí)，有時(shí)存在著光學(xué)特性的變化量減小、因而不能提高反射率的傾向。因此，這些元素的添加量，相對(duì)于Ge和Te的原子量之和，最好在10％以下。
如上所述的記錄薄膜的組成，同樣也適用于本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體。
到此為止所說(shuō)明的發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)，使記錄標(biāo)記為記錄薄膜的非晶質(zhì)區(qū)域、未記錄部(非記錄標(biāo)記)為結(jié)晶區(qū)域，但相反也完全可以使記錄標(biāo)記為記錄薄膜的結(jié)晶區(qū)域、而使未記錄部(非記錄標(biāo)記)為非晶質(zhì)區(qū)域。在這種情況下，當(dāng)然不需要進(jìn)行光盤的初始化(記錄區(qū)域的全面結(jié)晶化)作業(yè)。
另外，記錄機(jī)與再生機(jī)本來(lái)是集中在一起的裝置，特別是，使光盤旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)最好是通用的裝置，但即使作為獨(dú)立的裝置使用，也沒(méi)有任何障礙。實(shí)際的對(duì)應(yīng)例子，例如采用市售的DVD再生裝置、或?qū)κ惺跠VD再生裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單改進(jìn)(例如提高再生增益、提高再生光強(qiáng)度等用于適應(yīng)低反射率光學(xué)信息記錄媒體的改進(jìn))后的再生機(jī)。作為本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域之一，也可以考慮DVD的創(chuàng)作工具。當(dāng)然，本發(fā)明，不只限定于再生專用DVD，即使是密度更高的記錄格式，也是有用的記錄/再生方法及光學(xué)信息記錄媒體。
以下，根據(jù)具體例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
(實(shí)施例1)將表面覆有間距0.74μm、溝槽深度26nm的凹凸導(dǎo)向槽的半徑120mm、厚0.6mm的聚碳酸酯作為襯底，用磁控管濺射法按70～140nm、10nm、39nm、50nm的厚度在其上依次分別形成ZnS-SiO2、Ge53Te47、ZnS-SiO2、Au。用紫外線固化樹脂將形狀相同的聚碳酸酯襯底作為后蓋板(保護(hù)襯底)粘貼在成膜后的光盤上。聚碳酸酯襯底的折射率，在650nm的波長(zhǎng)下為1.59。該光盤的與波長(zhǎng)650nm對(duì)應(yīng)的光學(xué)特性實(shí)測(cè)值(為消除由溝槽引起的衍射的影響，采用無(wú)導(dǎo)向槽的鏡面襯底測(cè)定了光學(xué)特性)，當(dāng)襯底側(cè)ZnS-SiO2層的厚度為104nm時(shí)，記錄薄膜的非晶質(zhì)狀態(tài)的反射率及記錄薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的反射率均為10％。襯底側(cè)ZnS-SiO2層的厚度比104nm越薄，結(jié)晶狀態(tài)的反射率越高，相反，非晶質(zhì)狀態(tài)的反射率越低。但是，無(wú)論哪一種盤片，結(jié)晶的反射光與非晶質(zhì)的反射光的相位差都是0.9π。這是因?yàn)橄辔徊钪饕Q于反射層側(cè)的ZnS-SiO2膜厚。結(jié)晶的反射光與非晶質(zhì)的反射光的相位差，是用干涉顯微鏡實(shí)測(cè)的。對(duì)這些光盤進(jìn)行初始化處理，將記錄層的結(jié)晶狀態(tài)用作未記錄狀態(tài)、將記錄層的非晶質(zhì)狀態(tài)用作記錄標(biāo)記。
對(duì)這些光盤，用圖6所示的記錄/再生機(jī)進(jìn)行了記錄/再生。將光盤29固定在主軸電動(dòng)機(jī)30上，一面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制一面旋轉(zhuǎn)。信號(hào)的記錄，通過(guò)由物鏡32將從激光源31發(fā)射的激光聚焦在記錄薄膜上進(jìn)行。信號(hào)的再生，通過(guò)使從激光源31發(fā)射的激光經(jīng)由物鏡32及半透反射鏡33并由光檢測(cè)器34檢測(cè)進(jìn)行。圖中，符號(hào)35表示跟蹤伺服，符號(hào)36表示聚焦伺服。
用于記錄和再生的激光源31，為波長(zhǎng)650nm的半導(dǎo)體激光器，物鏡32的NA(數(shù)值孔徑)為0.6。在記錄過(guò)程中，跟蹤采用推挽法，在導(dǎo)向槽的溝槽間進(jìn)行記錄。
在圖7中示出記錄脈沖的調(diào)制波形。記錄信息，是以8/16、RLL(2、10)調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制后記錄的。這時(shí)，記錄線速度設(shè)定為3.5m/s，記錄信號(hào)的線密度設(shè)定為0.267μm/位。當(dāng)記錄脈沖占空度為30％時(shí)，在使峰值功率為7.1mW的情況下，就可以進(jìn)行信號(hào)的記錄。當(dāng)對(duì)所記錄的信號(hào)進(jìn)行再生時(shí)，檢測(cè)相位差跟蹤誤差信號(hào)并進(jìn)行跟蹤伺服。再生光的功率設(shè)定為0.8mW。
在表3中列出切換兩種驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的各盤片的再生抖動(dòng)。第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，是盡可能減小再生系統(tǒng)的電路噪聲的狀態(tài)，第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，是特意對(duì)再生系統(tǒng)的電路施加噪聲的狀態(tài)。
表3

在表3中，反射率之比高的的盤片，意味著初始反射率、及記錄后的平均再生反射率高。當(dāng)反射率之比高時(shí)，根據(jù)即使是噪聲高的再生系統(tǒng)也能獲得穩(wěn)定的聚焦伺服動(dòng)作等原因，可以得到正常的再生抖動(dòng)。但是，如果反射率之比過(guò)高(超過(guò)3時(shí))，則在再生穩(wěn)定之前，因相位差再生的信號(hào)質(zhì)量惡化，所以再生抖動(dòng)惡化。
試驗(yàn)性地將信號(hào)記錄在導(dǎo)向槽上后發(fā)現(xiàn)，無(wú)論在怎樣的記錄條件下進(jìn)行記錄，與在導(dǎo)向槽間進(jìn)行記錄時(shí)測(cè)得的再生抖動(dòng)相比，只能得到更大的再生抖動(dòng)值。
這里，使初始狀態(tài)(未記錄狀態(tài))為記錄薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，但即使不進(jìn)行結(jié)晶處理而將非晶質(zhì)狀態(tài)作為未記錄狀態(tài)并通過(guò)結(jié)晶化進(jìn)行記錄時(shí)，也能取得與表3同樣的結(jié)果。
(實(shí)施例2)將表面覆有間距0.74μm、溝槽深度26nm的凹凸導(dǎo)向槽的半徑120mm、厚0.6mm的聚碳酸酯作為襯底，用磁控管濺射法按70～140nm、10nm、48nm、50nm的厚度在其上依次分別形成ZnS-SiO2、Ge53Te47、ZnS-SiO2、Au。用紫外線固化樹脂將形狀相同的聚碳酸酯襯底作為后蓋板(保護(hù)襯底)粘貼在成膜后的光盤上。聚碳酸酯襯底的折射率，在650nm的波長(zhǎng)下為1.59。該光盤的與波長(zhǎng)650nm對(duì)應(yīng)的光學(xué)特性實(shí)測(cè)值(為消除由溝槽引起的衍射的影響，采用無(wú)導(dǎo)向槽的鏡面襯底測(cè)定了光學(xué)特性)，當(dāng)襯底側(cè)ZnS-SiO2層的厚度為104nm時(shí)，記錄薄膜的非晶質(zhì)狀態(tài)的反射率及記錄薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的反射率均為10％。襯底側(cè)ZnS-SiO2層的厚度比104nm越薄，結(jié)晶狀態(tài)的反射率越高，相反，非晶質(zhì)狀態(tài)的反射率越低。但是，無(wú)論哪一種盤片，結(jié)晶的反射光與非晶質(zhì)的反射光的相位差都是1.1π(如用另一種表示方法，則為(2-0.9)×π)。這是因?yàn)橄辔徊钪饕Q于反射層側(cè)的ZnS-SiO2膜厚。結(jié)晶的反射光與非晶質(zhì)的反射光的相位差，是用干涉顯微鏡實(shí)測(cè)的。對(duì)這些光盤進(jìn)行初始化處理，將記錄層的結(jié)晶狀態(tài)用作未記錄狀態(tài)、將記錄層的非晶質(zhì)狀態(tài)用作記錄標(biāo)記。
對(duì)這些光盤，用圖6所示的記錄/再生機(jī)進(jìn)行了記錄/再生。用于記錄和再生的激光源，為波長(zhǎng)650nm的半導(dǎo)體激光器，物鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.6。在記錄過(guò)程中，跟蹤采用推挽法，在導(dǎo)向槽的溝槽上進(jìn)行記錄。
在圖7中示出記錄脈沖的調(diào)制波形。記錄信息，是以8/16、RLL(2、10)調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制后記錄的。這時(shí)，記錄線速度設(shè)定為3.5m/s，記錄信號(hào)的線密度為0.267μm/位。當(dāng)記錄脈沖占空度為30％時(shí)，在使峰值功率為7.1mW的情況下，進(jìn)行了信號(hào)的記錄。當(dāng)對(duì)所記錄的信號(hào)進(jìn)行再生時(shí)，檢測(cè)相位差跟蹤誤差信號(hào)并進(jìn)行跟蹤伺服。再生光的功率設(shè)定為0.8mW。
在表4中列出切換兩種驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的各盤片的再生抖動(dòng)。第1驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，是盡可能減小再生系統(tǒng)的電路噪聲的狀態(tài)，第2驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，是特意對(duì)再生系統(tǒng)的電路施加噪聲的狀態(tài)。
表4

在表4中，反射率之比高的的盤片，意味著初始反射率、及記錄后的平均再生反射發(fā)射率高。當(dāng)反射率之比高時(shí)，根據(jù)即使是噪聲高的再生系統(tǒng)也能獲得穩(wěn)定的聚焦伺服動(dòng)作等原因，可以得到正常的再生抖動(dòng)。但是，如果反射率之比過(guò)高(超過(guò)3時(shí))，則在再生穩(wěn)定之前，因相位差再生的信號(hào)質(zhì)量惡化，所以再生抖動(dòng)惡化。
試驗(yàn)性地將信號(hào)記錄在導(dǎo)向槽間后發(fā)現(xiàn)，無(wú)論在怎樣的記錄條件下進(jìn)行記錄，與在導(dǎo)向槽上進(jìn)行記錄時(shí)測(cè)得的抖動(dòng)相比，只能得到更大的再生抖動(dòng)值。
這里，使初始狀態(tài)(未記錄狀態(tài))為記錄薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，但即使不進(jìn)行結(jié)晶處理而將非晶質(zhì)狀態(tài)作為未記錄狀態(tài)并通過(guò)結(jié)晶化進(jìn)行記錄時(shí)，也能取得與表4同樣的結(jié)果。
(實(shí)施例3)以記錄區(qū)域的襯底表面為鏡面的半徑120mm、厚0.6mm的鏡面狀的聚碳酸酯作為襯底，用磁控管濺射法按70～140nm、10nm、44nm、50nm的厚度在其上依次分別形成ZnS-SiO2、Ge53Te47、ZnS-SiO2、Au。用紫外線固化樹脂將形狀相同的聚碳酸酯襯底作為后蓋板(保護(hù)襯底)粘貼在成膜后的光盤上。該光盤的與波長(zhǎng)650nm對(duì)應(yīng)的光學(xué)特性實(shí)測(cè)值，當(dāng)襯底側(cè)ZnS-SiO2層的厚度為104nm時(shí)，非晶質(zhì)狀態(tài)的反射率及結(jié)晶狀態(tài)的反射率均為10％。襯底側(cè)ZnS-SiO2層的厚度比104nm越薄，結(jié)晶狀態(tài)的反射率越高，相反，非晶質(zhì)狀態(tài)的反射率越低。但是，無(wú)論哪一種盤片，結(jié)晶的反射光與非晶質(zhì)的反射光的相位差都是1.0π。這是因?yàn)橄辔徊钪饕Q于反射層側(cè)的ZnS-SiO2膜厚。結(jié)晶的反射光與非晶質(zhì)的反射光的相位差，是用干涉顯微鏡實(shí)測(cè)的。對(duì)這些光盤進(jìn)行初始化處理，將記錄層的結(jié)晶狀態(tài)用作未記錄狀態(tài)、將記錄層的非晶質(zhì)狀態(tài)用作記錄標(biāo)記。
在該光盤上，用圖3所示的記錄機(jī)進(jìn)行了信號(hào)記錄。用于記錄的激光源，為波長(zhǎng)650nm的半導(dǎo)體激光器，物鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.6。在記錄過(guò)程中，對(duì)物鏡的半徑方向的進(jìn)給速度進(jìn)行了控制，以使所記錄的信號(hào)串的間隔為0.74μm的恒定值。在圖7中示出記錄脈沖的調(diào)制波形。記錄信息，是以8/16、RLL(2、10)調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制后記錄的。這時(shí)，記錄線速度設(shè)定為3.5m/s，記錄信號(hào)的線密度設(shè)定為0.267μm/位。當(dāng)記錄脈占空度為30％時(shí)，在使峰值功率為6.9mW的情況下，可以進(jìn)行信號(hào)的記錄。
當(dāng)對(duì)所記錄的信號(hào)進(jìn)行再生時(shí)，使用圖6所示的記錄/再生機(jī)。激光源為波長(zhǎng)650nm的半導(dǎo)體激光器，物鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.6。檢測(cè)相位差跟蹤誤差信號(hào)并進(jìn)行跟蹤伺服。再生光的功率設(shè)定為0.8mW。這里，在盡可能減小再生系統(tǒng)的電路噪聲及特意對(duì)再生驅(qū)動(dòng)裝置的電路施加噪聲的狀態(tài)下，對(duì)各盤片的再生特性進(jìn)行了比較。其結(jié)果是，相對(duì)于再生光的波長(zhǎng)(650nm)，當(dāng)反射率之比I2/I1為1.3以上時(shí)，再生時(shí)的穩(wěn)定性、特別是聚焦伺服的穩(wěn)定性提高，并得到正常的抖動(dòng)。但是，對(duì)于反射率之比I2/I1超過(guò)3的盤片，雖然能穩(wěn)定地進(jìn)行聚焦伺服，但觀察到最為緊要的相位差再生信號(hào)的質(zhì)量惡化。
(實(shí)施例4)對(duì)與實(shí)施例3所示光盤結(jié)構(gòu)相同的光盤，用圖3所示的記錄機(jī)進(jìn)行了信號(hào)記錄。用于記錄的激光源，為波長(zhǎng)458nm的Ar激光器，物鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.55。在記錄過(guò)程中，對(duì)物鏡的半徑方向的進(jìn)給速度進(jìn)行了控制，以使所記錄的信號(hào)串的間隔為0.74μm的恒定值。在圖7中示出記錄脈沖的調(diào)制波形。記錄信息，是以8/16、RLL(2、10)調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制后記錄的。這時(shí)，記錄線速度設(shè)定為3.5m/s，記錄信號(hào)的線密度設(shè)定為0.267μm/位。當(dāng)記錄脈沖占空度為30％時(shí)，在使峰值功率為7.3mW的情況下，進(jìn)行了信號(hào)的記錄。
當(dāng)對(duì)所記錄的信號(hào)進(jìn)行再生時(shí)，使用圖6所示的記錄/再生機(jī)。激光源為波長(zhǎng)650nm的半導(dǎo)體激光器，物鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.6。檢測(cè)相位差跟蹤誤差信號(hào)并進(jìn)行跟蹤伺服。再生光的功率設(shè)定為0.8mW。
再生信號(hào)的抖動(dòng)，當(dāng)與實(shí)施例3相比時(shí)，在同一盤片上可以得到1～2％的正常抖動(dòng)。此外，與實(shí)施例3一樣，再生光650nm的反射率I2/I1為1.3以上時(shí)，再生時(shí)的穩(wěn)定性、特別是聚焦伺服的穩(wěn)定性提高，并得到正常的抖動(dòng)。但是，對(duì)于反射率之比I2/I1超過(guò)3的盤片，雖然能穩(wěn)定地進(jìn)行聚焦伺服，但觀察到最為緊要的相位差再生信號(hào)的質(zhì)量惡化。
如上所述的實(shí)施形態(tài)和實(shí)施例，意圖在于闡明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，但不應(yīng)解釋為本發(fā)明只限定于上述具體例，在不脫離本發(fā)明的宗旨和權(quán)利要求范圍所述的范圍內(nèi)，可以實(shí)施各種各樣的變更，對(duì)本發(fā)明應(yīng)廣義地進(jìn)行解釋。
產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性本發(fā)明，可以應(yīng)用于相變光盤、磁光盤、染料涂層光盤等、或在這些光盤上記錄/再生信息的裝置。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法，采用在具有鏡面狀記錄區(qū)域的圓盤形襯底上至少備有通過(guò)激光照射而在非結(jié)晶狀態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)之間產(chǎn)生相變的記錄薄膜的光學(xué)信息記錄媒體，對(duì)用于再生被記錄在上述光學(xué)信息記錄媒體上的信號(hào)而照射的激光的波長(zhǎng)λ2，來(lái)自上述光學(xué)信息記錄媒體的記錄標(biāo)記的反射光的相位Φ1，和來(lái)自非記錄標(biāo)記區(qū)域的反射光的相位Φ2的關(guān)系為(2n+0.7)×π＜Φ2-Φ1＜(2n+1.3)×π式中，n為整數(shù)并且對(duì)于波長(zhǎng)λ2nm的激光的入射，來(lái)自光學(xué)信息記錄媒體的記錄標(biāo)記的反射光的振幅強(qiáng)度I1，和來(lái)自非記錄標(biāo)記區(qū)域的反射光的振幅強(qiáng)度I2的關(guān)系為I1＜I2該記錄/再生方法的特征在于一面在使襯底旋轉(zhuǎn)的同時(shí)移動(dòng)激光照射部以使記錄信號(hào)的半徑方向的間隔保持一定，一面照射基于信息信號(hào)的激光并通過(guò)使上述記錄薄膜發(fā)生相變而形成記錄標(biāo)記從而將所需記錄信號(hào)記錄成一定間隔的螺旋形；并根據(jù)從上述記錄標(biāo)記得到的跟蹤誤差信號(hào)進(jìn)行跟蹤伺服，將信號(hào)再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法，其特征在于對(duì)記錄在記錄薄膜上的信號(hào)進(jìn)行再生時(shí)的跟蹤伺服，為相位差跟蹤法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法，其特征在于對(duì)記錄在記錄薄膜上的信號(hào)進(jìn)行再生時(shí)采用的激光的波長(zhǎng)為630nm以上、670nm以下，記錄信號(hào)串的半徑方向的間隔為0.74μm，記錄信號(hào)的線密度為0.276μm/位，信號(hào)調(diào)制方式為8/16、RLL(2、10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄媒體的記錄/再生方法，其特征在于當(dāng)在記錄薄膜上形成基于信息信號(hào)的記錄標(biāo)記時(shí)，至少預(yù)先使形成上述記錄標(biāo)記的上述記錄薄膜結(jié)晶化，然后，照射激光，以形成由非晶質(zhì)構(gòu)成的記錄標(biāo)記。
全文摘要
記錄信號(hào)時(shí)用推挽法或通過(guò)機(jī)械進(jìn)給進(jìn)行跟蹤控制，再生時(shí)用相位差跟蹤法進(jìn)行跟蹤控制，從而可以進(jìn)行相位差再生、并能實(shí)現(xiàn)可重寫的相變型光盤。此外，在具有相位差再生結(jié)構(gòu)的相變光盤中，通過(guò)使未記錄部分的反射率大于記錄標(biāo)記部的反射率，在信號(hào)再生時(shí)可以穩(wěn)定地進(jìn)行伺服控制。
文檔編號(hào)G11B7/246GK1495718SQ0315482
公開日2004年5月12日 申請(qǐng)日期1998年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月27日
發(fā)明者長(zhǎng)田憲一, 夫, 山田升, 一, 赤平信夫, 西內(nèi)健一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社