專(zhuān)利名稱(chēng)：光信息再生方法、光信息再生裝置以及光信息記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大容量光盤(pán)技術(shù)，涉及用于決定為再生在該大容量光盤(pán)中記 錄的信息最優(yōu)的光功率的再生方法、決定最優(yōu)的光功率而再生信息的再生裝 置、以及記錄最優(yōu)的光功率的信息記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
迄今，作為大容量信息記錄技術(shù)，能夠在單位面積內(nèi)存儲(chǔ)更多的信息的 高密度光記錄技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步?，F(xiàn)在在產(chǎn)品化了的光盤(pán)技術(shù) 中，用透鏡在盤(pán)上聚光激光，進(jìn)行盤(pán)上記錄的數(shù)據(jù)的再生和/或記錄。為使數(shù) 據(jù)高密度化，迄今已開(kāi)發(fā)出縮小聚光的激光點(diǎn)的尺寸的技術(shù)。已知，當(dāng)設(shè)光源
的波長(zhǎng)為入、物鏡的數(shù)值孔徑為NA時(shí)，點(diǎn)尺寸與入/NA成比例。即通過(guò)縮小 光源的波長(zhǎng)、放大物鏡的NA，就能使在一張盤(pán)上存儲(chǔ)的信息量向大容量化發(fā) 展。這里，當(dāng)假定把光源的波長(zhǎng)、物鏡的NA、直徑12cm的盤(pán)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 的容量的組記述為(波長(zhǎng)、NA、容量)時(shí)，CD為(780nm、 0.5、 650MB), DVD 為(650nm、 0.6、 4.7GB)。另外，在使用藍(lán)色激光光源的技術(shù)中提出了兩個(gè)組， 它們是(405nm、 0.85、 25GB)、 (405nm、 0.65、 20GB)。用該記錄容量，能夠 記錄約兩小時(shí)的高清晰電視圖像的數(shù)據(jù)。
但是，例如作為對(duì)于廣播電臺(tái)等的業(yè)務(wù)用系統(tǒng)或者安全系統(tǒng)的用途，上 述的記錄容量不夠，例如要求一張盤(pán)上記錄100GB以上的容量。另外，希望 從數(shù)十年到一百年左右長(zhǎng)期保存的圖像數(shù)據(jù)等，出于存儲(chǔ)那樣大量的數(shù)據(jù)的介 質(zhì)的保管場(chǎng)所的考慮，希望在一張盤(pán)上記錄盡量多的數(shù)據(jù)。其要求的容量是從 數(shù)百GB到1TG以上。
對(duì)此，可以說(shuō)根據(jù)上述方法實(shí)現(xiàn)更大容量化是困難的。首先，光源的短 波長(zhǎng)化，作為光源的半導(dǎo)體激光器的開(kāi)發(fā)非常困難，另外，可以想見(jiàn)即使開(kāi) 發(fā)出了半導(dǎo)體激光器，因?yàn)槠涔庠词亲贤夤?，盤(pán)基板或者保護(hù)膜會(huì)吸收光，所 以難以確保良好的記錄再生質(zhì)量。擴(kuò)大物鏡的NA的研究現(xiàn)在大有進(jìn)展，例如
在非專(zhuān)利文獻(xiàn)l中報(bào)告了把NA做成了 1.8以上的場(chǎng)合的技術(shù)。但是在該系統(tǒng) 中，因?yàn)橛涗浽偕褂玫墓獠皇峭ǔ５膫鞑ス?，而是被稱(chēng)之為鄰近場(chǎng)光的、在 透鏡中局部存在的光，所以需要有使透鏡非常接近盤(pán)表面而且保持其兩者的距 離不變地透鏡在盤(pán)上移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這樣的系統(tǒng)與磁記錄的硬盤(pán)技術(shù)相似，作為 光盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)的盤(pán)的交換變得困難。
從上述的背景出發(fā)，提出了通過(guò)在盤(pán)上設(shè)置某種機(jī)構(gòu)，來(lái)有效地提高光 學(xué)分辨率的方法。這里將其稱(chēng)為超析像技術(shù)。
在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，報(bào)告了使用相變記錄膜的超析像技術(shù)。通常，相變 記錄膜在CD-RW、 DVD-RAM、 DVD士RW、 Blu-ray Disc等的可改寫(xiě)型盤(pán)的記 錄膜中使用，但是這里不是把該記錄材料作為記錄膜使用，而是和上述光^f茲盤(pán) 中的再生層同樣，作為有效提高光學(xué)分辨率的層使用。這里把這樣的層(膜)稱(chēng) 為超析像層(膜)。此時(shí)，盤(pán)中記錄的數(shù)據(jù)，不是記錄在了這里所說(shuō)的超析像層， 而是記錄在了其他的地方。例如，如果是再生專(zhuān)用(ROM)盤(pán)，則在基板上做成 凹凸形狀來(lái)進(jìn)行記錄，如果是記錄型盤(pán)，則在這里所說(shuō)的超析^像層以外，設(shè)置 有記錄膜，在該記錄膜上記錄數(shù)據(jù)。作為典型的例子，記錄數(shù)據(jù)的層和超析像 層在被照射的光束的焦點(diǎn)深度內(nèi)同樣設(shè)置，而其層間距離為數(shù)十到數(shù)百nm。 在該方法中，在再生專(zhuān)用(ROM)盤(pán)上通過(guò)濺射對(duì)相變記錄膜進(jìn)行制膜，再生時(shí) 熔融相變記錄膜的一部分。盤(pán)的反射率，如果熔融的部分充分高的話，則再生 信號(hào)中的、從熔融的部分得到的信號(hào)成為支配性信號(hào)。亦即相變膜熔融的部分 成為有效的再生光點(diǎn)。因?yàn)槿廴诓糠值拿娣e比光點(diǎn)小，所以再生光點(diǎn)縮小了， 這樣，光學(xué)分辨率會(huì)提高。
進(jìn)一步發(fā)展該方法的想法，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了制作相變材料的坑 槽，再生時(shí)熔融單一坑槽，由此，得到超析像效果的方法。在該提案中，使用 相變腐蝕法制作相變材料的坑槽。所謂相變腐蝕法，是利用相變膜的結(jié)晶部分 和無(wú)定型部分的對(duì)于堿溶液的溶解度不同，通過(guò)把相變標(biāo)記的圖形變?yōu)榘纪箒?lái) 進(jìn)行加工的技術(shù)。在該方法中，因?yàn)閮H在標(biāo)記部上存在表示超析^f象效果的物質(zhì)， 在空白部不需要吸收光，所以能夠提高l層的光學(xué)透過(guò)率，能夠組合多層技術(shù) 和超析像技術(shù)。在非專(zhuān)利文獻(xiàn)3中報(bào)告了用該方法實(shí)現(xiàn)了兩層超析像盤(pán)的例 子。把該方法稱(chēng)為坑槽型超析像方式，如上述，把以二元方式連續(xù)制作超析像薄膜的情況稱(chēng)為薄膜型超析像方式。
再者，還考慮使用上述的坑槽型超析像方式、來(lái)抑制作為超析像技術(shù)中 共同的課題的常析像串?dāng)_的方法。以下說(shuō)明常析像串?dāng)_。通常，在超析像方式 中，如上述把在光點(diǎn)的中心附近形成的高溫區(qū)域作為有效點(diǎn)來(lái)謀求光學(xué)分辨率 的提高。在該場(chǎng)合，實(shí)際上在低溫區(qū)域上也照射光，所以從介質(zhì)反射后入射到 光才企測(cè)器的光信號(hào)，也包含有在低溫區(qū)域內(nèi)存在的記錄標(biāo)記的影響。在超析像 方式中，希望的信號(hào)是僅在高溫區(qū)域內(nèi)得到的光信號(hào)，將其稱(chēng)為超析像信號(hào)。 來(lái)自低溫區(qū)域的信號(hào)具有和超析像信號(hào)不同的頻率特性，而且在再生隨機(jī)數(shù)據(jù) 串時(shí)，會(huì)對(duì)該超析像信號(hào)施加隨機(jī)的影響，所以就成為擾亂再生信號(hào)的要素。 這里把從該低溫區(qū)域發(fā)生的信號(hào)稱(chēng)為常析像串?dāng)_。
該常析像串?dāng)_，例如可通過(guò)以下表示的方法抑制。這里，以ROM盤(pán)為例 進(jìn)行說(shuō)明。盤(pán)的最終形式如非專(zhuān)利文獻(xiàn)l中所述，是僅在盤(pán)基板的作為凹部分 的記錄標(biāo)記處埋入超析像膜的形式。在制膜后通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨盤(pán)可形成該形 式。這里，在設(shè)計(jì)盤(pán)的膜結(jié)構(gòu)時(shí)，使記錄標(biāo)記部分和空白部分間的復(fù)數(shù)反射率 相等。這樣一來(lái)，對(duì)于入射的激光，因?yàn)闃?biāo)記和空白具有完全相同的光學(xué)特性， 所以例如即使標(biāo)記存在而在驅(qū)動(dòng)器(信息再生裝置)中也得不到信號(hào)，而當(dāng)由于 超析像現(xiàn)象標(biāo)記部分的光學(xué)特性變化時(shí)，就能夠得到再生信號(hào)。也就是說(shuō)，因 為僅在超析像現(xiàn)象發(fā)生了的場(chǎng)合才能夠得到再生信號(hào)，所以結(jié)果抑制了常析像 串?dāng)_。由此，因?yàn)樵谲壍纼?nèi)、軌道間雙方中都能抑制常析像串?dāng)_，所以也能夠 提高軌道密度。
此時(shí)的課題，是要考慮獲得為進(jìn)行跟蹤的跟蹤誤差信號(hào)的方法。例如， 在作為現(xiàn)在廣泛使用的方法的推挽方式中，在軌道槽或者坑槽的邊緣，檢測(cè)在 點(diǎn)行進(jìn)方向的左右發(fā)生的衍射光強(qiáng)度的強(qiáng)度差(推"t免信號(hào))，在該差是有限的場(chǎng) 合判斷軌道中心和點(diǎn)中心偏離了，修正點(diǎn)位置。在該方法中，在提高軌道密度 的場(chǎng)合，由于衍射效率降低，所以上述的推挽信號(hào)量降低，推挽信號(hào)的信噪比
(SNR)降低，而成為引起跟蹤誤差的原因。
該課題，通過(guò)使用上述的抑制常析像串?dāng)_的介質(zhì)、使用由超析像狀態(tài)發(fā) 生的推挽信號(hào)進(jìn)行跟蹤來(lái)解決。在上述的抑制常析像串?dāng)_的介質(zhì)中，在非超析 像狀態(tài)下不能得到推挽信號(hào)，但是在超析像狀態(tài)下如果有標(biāo)記部分和空白部分
的光學(xué)相位差的話，則能夠得到推挽信號(hào)。進(jìn)而在該場(chǎng)合，因?yàn)槟軌虻玫絹?lái)自 唯一的標(biāo)記的推挽信號(hào)，所以即使在道間距小的場(chǎng)合，也不會(huì)發(fā)生衍射效率降 低的問(wèn)題。
為在超析像中得到高質(zhì)量的再生信號(hào)，希望將超析像區(qū)域做成最短標(biāo)記 長(zhǎng)和次短標(biāo)記長(zhǎng)之間的大小。這里，所謂次短標(biāo)記長(zhǎng)，在介質(zhì)上記錄的數(shù)字化 的標(biāo)記中，表示第二短的標(biāo)記。超析像區(qū)域的大小，通過(guò)調(diào)節(jié)再生激光功率能 夠控制。其原因?yàn)?，例如?dāng)提高再生激光功率時(shí)，作為高溫的超析像區(qū)域變大， 當(dāng)減低功率時(shí)超析像區(qū)域變小。再生激光功率的調(diào)整方法，例如，被記載在了 專(zhuān)利文獻(xiàn)l中。在該方法中，在介質(zhì)上記錄預(yù)先決定的圖形的標(biāo)記，用超析像 再生該標(biāo)記，決定該再生信號(hào)的誤碼率成為最小的再生功率。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2006—107588號(hào)公報(bào)
非專(zhuān)利文獻(xiàn)1 ]Japanese Journal of Applied Physics第42巻1101頁(yè)~ 1104
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非專(zhuān)利文獻(xiàn)2Uapanese Journal of Applied Physics第32巻5210頁(yè)~ 5213
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非專(zhuān)利文獻(xiàn)3Japanese Journal of Applied Physics第45巻2593頁(yè)~ 2597
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非專(zhuān)利文獻(xiàn)4Japanese Journal of Applied Physics第46巻3917頁(yè)~ 3921
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如上所述，在抑制了常析像串?dāng)_的介質(zhì)中，使用從超析像區(qū)域得到的推 挽信號(hào)進(jìn)行跟蹤伺服。在該場(chǎng)合，得到的推挽信號(hào)的振幅，強(qiáng)烈依賴(lài)于超析像 區(qū)域的介質(zhì)半徑方向的尺寸。這里，假定軌道和現(xiàn)有的光盤(pán)同樣，從圓形介質(zhì) 的中心形成了螺旋狀，所謂介質(zhì)半徑方向是指與軌道大致垂直的方向。但是本 發(fā)明不限于螺旋狀軌道，也可以適用于同心圓軌道等。
例如在超析像區(qū)域在介質(zhì)半徑方向長(zhǎng)、在鄰接軌道上也產(chǎn)生超析像現(xiàn)象 的場(chǎng)合，從該鄰接軌道上的標(biāo)記也產(chǎn)生衍射。在該場(chǎng)合得到的推挽信號(hào)，在通 常的光盤(pán)中，因?yàn)榫哂泻蛷男〉牡篱g距的基板得到的推挽信號(hào)相等的振幅，所 以為進(jìn)行穩(wěn)定的跟蹤伺服該振幅不夠。
超析像區(qū)域的介質(zhì)半徑方向的大小，和軌道方向的大小同樣，由再生激
光功率決定，但是該大小和軌道方向的大小不相同，依賴(lài)于介質(zhì)的熱特性、介 質(zhì)旋轉(zhuǎn)速度等。專(zhuān)利文獻(xiàn)1的再生功率調(diào)整方法對(duì)于調(diào)整軌道方向的超析像區(qū) 域的大小是有效的。當(dāng)介質(zhì)半徑方向的超析像區(qū)域的大小成為相當(dāng)大時(shí)，在再 生信號(hào)上重疊鄰接軌道的信號(hào)，誤碼率升高，但是跟蹤誤差信號(hào)的質(zhì)量和再生 信號(hào)的質(zhì)量哪一個(gè)更大地依賴(lài)超析像區(qū)域的介質(zhì)半徑方向的大小，依賴(lài)介質(zhì)設(shè) 計(jì)等，所以不清楚。
因此，需要用于同時(shí)控制軌道方向和介質(zhì)半徑方向雙方的超析像區(qū)域的 大小、提高再生信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)的雙方質(zhì)量的再生激光功率的調(diào)整方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，在介質(zhì)上形成激光光束的焦點(diǎn)、進(jìn)行聚焦伺服后、進(jìn)行跟蹤伺 服前， 一邊觀察在光檢測(cè)器中被檢測(cè)的信號(hào)， 一邊決定再生激光功率，這樣就 能夠解決上述課題。
在不進(jìn)行跟蹤伺服的狀態(tài)下，光點(diǎn)橫過(guò)軌道，在某瞬間存在在軌道中心， 在某瞬間存在在軌道間中心。圖2示意表示在光點(diǎn)在軌道中心或軌道間中心存
在的場(chǎng)合的、標(biāo)記的配置和超析像區(qū)域的大小的關(guān)系。進(jìn)而，圖l(a)表示激光 功率的大小和用再生激光功率除跨道信號(hào)的包絡(luò)線的高電平和低電平的值的 關(guān)系。這里，所謂跨道信號(hào)，表示在不進(jìn)行跟蹤伺服的狀態(tài)下激光光束橫過(guò)軌 道時(shí)，光檢測(cè)器中得到的總信號(hào)量的變化量。另外，圖l(b)表示進(jìn)行跟蹤伺服、 進(jìn)行超析像再生時(shí)得到的再生信號(hào)中的最短標(biāo)記的振幅和再生激光功率的關(guān) 系。圖1的橫軸表示用超析^f象發(fā)生的最小激光功率標(biāo)準(zhǔn)化了的值。另外縱軸表 示用超析像不發(fā)生的狀態(tài)下的再生信號(hào)電平標(biāo)準(zhǔn)化了的值。在這里使用的盤(pán) 中，具有超析像發(fā)生時(shí)信號(hào)電平下降的特性。
這里使用的驅(qū)動(dòng)器的激光波長(zhǎng)和物鏡的數(shù)值孔徑分別是405nm、 0.85。另 外，這里使用的盤(pán)是為了抑制上述的常析像串?dāng)_而設(shè)計(jì)制造的ROM盤(pán)。記錄 坑槽的時(shí)間窗寬度Tw為25nm，使用的調(diào)制碼為1—7PP。亦即最短標(biāo)記長(zhǎng)為 50nm。
從圖1的特征可知，對(duì)于激光功率可分成3個(gè)區(qū)域。設(shè)該區(qū)域的邊界的 激光功率為Pl、 P2、 P3。 Pl是發(fā)生超析像的最小激光功率，用比Pl低的激 光功率得不到信號(hào)。
圖2表示當(dāng)耳又激光功率為P時(shí)，P1^P當(dāng)P2、 P2<P<P3、 P3^P的激光功 率的范圍內(nèi)的標(biāo)記和超析^象區(qū)域間的關(guān)系的概念圖。在圖2中，表示光點(diǎn)的中 心位于軌道中心的場(chǎng)合、或者位于軌道間中心的場(chǎng)合。圖中表示的超析像區(qū)域 的尺寸，和激光功率P的增大一起變大。圖2示意表示了位于各個(gè)激光功率的 范圍內(nèi)的特定的激光功率值的超析像區(qū)域的大小
此外，在激光功率P為P〈P1時(shí)，不發(fā)生超析像現(xiàn)象，進(jìn)而因?yàn)檫@里使用 的盤(pán)抑制了常析像串?dāng)_，所以在得到的信號(hào)中幾乎無(wú)變化。亦即包絡(luò)線的高電 平和低電平都相同。
在pi sp^P2的激光功率范圍內(nèi)，是超析像區(qū)域的尺寸比最短標(biāo)記的尺
寸小的狀態(tài)。在點(diǎn)中心位于軌道間中心的場(chǎng)合，因?yàn)槌鱿駞^(qū)域不與標(biāo)記重合， 所以跨道信號(hào)的高電平是超析像不發(fā)生的狀態(tài)的信號(hào)電平，亦即是l。當(dāng)再生 功率(用于再生的激光功率)變大時(shí)，因?yàn)槌鱿駞^(qū)域的尺寸變大，與此相伴超 析像信號(hào)變大，所以跨道信號(hào)的低電平降低。其結(jié)果，跨道信號(hào)的振幅和再生 功率一起增大。
在P2<P<P3的激光功率范圍內(nèi)，在超析像區(qū)域的尺寸比最短標(biāo)記的尺寸、 道間距的一半的尺寸中的任何一方或者兩方大，且點(diǎn)中心位于軌道間中心的場(chǎng) 合，在其兩側(cè)的軌道上的標(biāo)記處發(fā)生超析像，在點(diǎn)中心位于軌道中心的場(chǎng)合， 發(fā)生碼間干涉。由j^，跨道信號(hào)的高電平降低，跨道信號(hào)的低電平由于和Pl SP^P2時(shí)相同的理由降低。其結(jié)果，跨道信號(hào)的振幅，不強(qiáng)烈依賴(lài)再生功率。
在P3^P的激光功率范圍內(nèi)，在光點(diǎn)中心位于軌道中心的場(chǎng)合，超析像 區(qū)域到達(dá)鄰接軌道，因?yàn)樵诔鱿駞^(qū)域內(nèi)存在的標(biāo)記面積增大，所以對(duì)于跨道 信號(hào)的低電平的再生功率的變化，比激光功率為P2<P<P3的場(chǎng)合急劇，跨道 信號(hào)的高電平和P2<P<P3時(shí)同樣變化。因此，跨道信號(hào)的振幅對(duì)于再生功率 增大。
在超析像再生中重要的是得到高質(zhì)量的再生信號(hào)和足夠的跟蹤誤差信 號(hào)。為同時(shí)滿(mǎn)足這兩者，希望激光功率的范圍是P2<P<P3的區(qū)域。其原因在 于，因?yàn)樵趩我坏能壍乐邪l(fā)生超析像現(xiàn)象，而且超析像區(qū)域的尺寸大，所以能 夠得到大的信號(hào)振幅。但是，因?yàn)榘l(fā)生碼間干涉，所以希望在P2<P<P3的激 光功率范圍中設(shè)定成驅(qū)動(dòng)器的再生系統(tǒng)能夠允許的范圍的再生功率。另外，在
以推挽方式進(jìn)行跟蹤伺服的場(chǎng)合，在P2<P<P3的激光功率范圍內(nèi)，因?yàn)椴话l(fā)
生來(lái)自鄰接軌道的衍射光，所以也可以實(shí)現(xiàn)使用來(lái)自單一標(biāo)記的衍射的推挽信 號(hào)的跟蹤伺服。
如上所述，通過(guò)觀察跨道信號(hào)，能夠設(shè)定能夠得到高質(zhì)量的再生信號(hào)和 跟蹤誤差信號(hào)的適當(dāng)?shù)脑偕β省?br> 這里，說(shuō)明不把激光功率的區(qū)分做成P2^P^P3而做成P2<P<P3的理由。 在P-P2、 P二P3的狀態(tài)下，因?yàn)槌蔀閰^(qū)分激光功率的范圍的邊界，所以激光功 率P理論上也可屬于相互鄰接的任何一方的范圍，但是因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)器(光學(xué)信 息再生裝置)中存在噪聲或者盤(pán)的靈壽文度不均勻，所以當(dāng)設(shè)定成P2 ^ P ^ P3時(shí)， 在某區(qū)域中，盡管P二P2、 P=P3，有時(shí)也能得到表示P2^P^P3以外的范圍的 信號(hào)。由此產(chǎn)生的不適當(dāng)?shù)那闆r，通過(guò)把激光功率的范圍的區(qū)分設(shè)定為 P2<P<P3可以解決。
在實(shí)際的驅(qū)動(dòng)器中，從跨道信號(hào)確定P2和P3的功率值的方法有多種。 例如，有同時(shí)觀測(cè)對(duì)于跨道信號(hào)的高電平和低電平的再生功率的微分系數(shù)的方 法。在驅(qū)動(dòng)器中，把初始再生功率的值設(shè)定為P2以下，從該值提高再生功率。 從那里確定高電平的微分系數(shù)成為負(fù)值的點(diǎn)。該值是功率P2。進(jìn)一步使再生 功率上升，確定低電平的微分系數(shù)變化的點(diǎn)。該值是功率P3。
另外，通過(guò)觀測(cè)對(duì)于跨道信號(hào)的振幅的再生功率的微分系數(shù)，確定該微 分系數(shù)變小的區(qū)域，也能夠決定P2、 P3的各功率值。上述微分系數(shù)也可以是 與那些值相應(yīng)的系數(shù)。例如，相當(dāng)于把用兩個(gè)不同的功率得到的信號(hào)量的差用 兩個(gè)功率的差除得到的值等。
在上述方法中，僅著眼于跨道信號(hào)，但是與此同時(shí)也觀測(cè)跟蹤誤差信號(hào)， 也可以從其振幅進(jìn)一步縮小再生功率的范圍。
在上述方法中，為減低通過(guò)激光、驅(qū)動(dòng)器、盤(pán)的噪聲發(fā)生的跨道信號(hào)的 波動(dòng)的影響，也可以把為計(jì)算上述微分系數(shù)所使用的信號(hào)電平作為各再生功率 下的信號(hào)電平的平均值。因此，也可以依賴(lài)盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度、噪聲的頻率等來(lái)決定 各再生功率下取得信號(hào)的時(shí)間。
在超析像方式中，利用通過(guò)向盤(pán)照射再生光在盤(pán)內(nèi)發(fā)生的熱，但是當(dāng)再 生功率大時(shí)，盤(pán)內(nèi)的溫度升高，有使盤(pán)上形成的薄膜劣化的可能性。為避免
這點(diǎn)，在上述的方法中，也可以預(yù)先決定好再生功率的上限。因此，例如也可 以在盤(pán)上的規(guī)定區(qū)域內(nèi)預(yù)先記載關(guān)于再生功率的信息。該信息，作為允許的最 大再生功率值，可以是P2、 P3等。
對(duì)于通過(guò)使超過(guò)光學(xué)分辨率的微小標(biāo)記的再生成為可能而實(shí)現(xiàn)記錄數(shù)據(jù) 的高密度化.大容量化的超析像再生技術(shù)，能夠決定為得到高質(zhì)量的再生信號(hào) 和跟蹤信號(hào)的再生功率。


圖1表示再生功率和跨道信號(hào)的關(guān)系，(a)表示跨道信號(hào)的包絡(luò)的高電平 和低電平的關(guān)系，(b)表示跨道信號(hào)的振幅。
圖2是圖1的各再生功率區(qū)域中的標(biāo)記、光點(diǎn)、超析像區(qū)域的大小的關(guān) 系的概念圖。
圖3是表示在本發(fā)明的效果的驗(yàn)證中使用的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的構(gòu)造的圖。 符號(hào)說(shuō)明
301:半導(dǎo)體激光器，302:透鏡，303:偏振光光束分光器，304: A74板， 305:反射鏡，306:物鏡，307:盤(pán)，308:半反射鏡，309:反射鏡，310:聚 焦信號(hào)伺服檢測(cè)器，311:再生信號(hào).跟蹤信號(hào)檢測(cè)器，312:信號(hào)處理 控制 系統(tǒng)，313:致動(dòng)器，314:心軸
具體實(shí)施例方式
作為實(shí)施例的第 一形態(tài)，說(shuō)明觀測(cè)跨道信號(hào)的包絡(luò)線的高低電平的場(chǎng)合。 下面首先敘述盤(pán)的制作方法。這里說(shuō)明ROM盤(pán)的場(chǎng)合。為制作ROM盤(pán)， 使用電子線掃描裝置記錄數(shù)據(jù)。在硅基板上涂布100nm厚度的電子線抗蝕劑。 一邊使該基板旋轉(zhuǎn)， 一邊通過(guò)電子線描畫(huà)與記錄數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖形。這里使用的 調(diào)制碼是時(shí)間窗寬度25nm的1—7PP，最短標(biāo)記長(zhǎng)度為50nm。標(biāo)記寬度取 100nm，道間距取200nm。記錄數(shù)據(jù)包含圖1中表示的P2和P3的值。把該數(shù) 據(jù)在離開(kāi)盤(pán)的中心半徑24mm和58mm的區(qū)域內(nèi)記錄。進(jìn)而，在盤(pán)半徑25mm ~ 25.5mm、 57.5mm ~ 58mm中，記錄預(yù)先決定的數(shù)據(jù)列。
顯影描畫(huà)后的基板，除去照射過(guò)電子線的地方的抗蝕劑。其后，使用反 應(yīng)性離子腐蝕腐蝕硅。由此，僅在除去了抗蝕劑的地方、即照射過(guò)電子線的地 方形成坑槽。控制反應(yīng)性離子腐蝕的時(shí)間，使該坑槽的深度為50nm。其后，
溶解基板上剩余的抗蝕劑。
通過(guò)鍍Ni制作該基板的復(fù)制品，把它作為壓模，把熔融的聚碳酸酯灌入， 通過(guò)冷卻凝固聚碳酸酯，制作形成了與記錄數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坑槽的聚碳酸酯基板。
在該聚碳酸酯基板上通過(guò)濺射A1203、 GeSbTe、 GeN制膜。通過(guò)研磨該 盤(pán)的空白部分的GeSbTe和Cr203，在坑槽內(nèi)剩余八1203、 GeSbTe、 GeN，在空 白部分僅剩A1203。研磨的區(qū)域，從盤(pán)半徑25mm到57mm。其后通過(guò)賊射GeN 制膜，在其表面粘貼厚度為0.1mm的聚碳酸酯膜。
在上述盤(pán)上，在不發(fā)生超析^^的狀態(tài)下，對(duì)于波長(zhǎng)405nm的光的反射率 和光學(xué)相位，在坑槽和空白處相同。這點(diǎn)通過(guò)預(yù)先進(jìn)行考慮了光學(xué)干涉的反射 率和光學(xué)相位的計(jì)算、決定薄膜的膜厚來(lái)實(shí)現(xiàn)。
把該盤(pán)用圖3表示的結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器再生。從半導(dǎo)體激光器301射出的激 光通過(guò)透鏡302變成平行光。該平行光通過(guò)偏振光光束分光器303。此時(shí)，從 半導(dǎo)體激光器301射出的激光是直線偏振光，但是調(diào)整偏振光光束分光器303 的方向，使成為完全通過(guò)偏振光光束分光器303的偏振光方向。用X/4板304 把激光變換為圓偏振光，通過(guò)反射鏡305、物鏡306，在通過(guò)心軸314旋轉(zhuǎn)的 盤(pán)307上形成焦點(diǎn)。來(lái)自盤(pán)的反射光通過(guò)物鏡306、反射鏡305，用X/4板304 變成直線偏振光，但是其與從激光器301射出時(shí)的偏振光方向差90。的方向。 因此當(dāng)該光入射偏振光光束分光器303時(shí)，光路彎曲90°。該光用半反射鏡308 分成兩路， 一路入射聚焦信號(hào)伺服檢測(cè)器310，另一路由反射鏡309彎曲，入 射再生信號(hào) 跟蹤信號(hào)檢測(cè)器311。來(lái)自?xún)蓚€(gè)檢測(cè)器的輸出信號(hào)輸入信號(hào)處 理 控制系統(tǒng)312。該信號(hào)處理.控制系統(tǒng)312處理從;險(xiǎn)測(cè)器310、 311發(fā)送 的自動(dòng)聚焦伺服信號(hào)和跟蹤伺服信號(hào)，向致動(dòng)器313發(fā)送用于修正透鏡的位置 的信號(hào)。在該驅(qū)動(dòng)器中，信號(hào)處理*控制系統(tǒng)312以外的部分，可以和現(xiàn)有的 驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)相同。在信號(hào)處理'控制系統(tǒng)312中，裝載再生功率的決定機(jī)構(gòu)。 取該驅(qū)動(dòng)器中的透鏡的波長(zhǎng)為405nm，物鏡的數(shù)值孔徑為0.85。
當(dāng)把盤(pán)裝到驅(qū)動(dòng)器上時(shí)，以線速度5m/s旋轉(zhuǎn)盤(pán)，用功率0.5mW的激光 照射盤(pán)，執(zhí)行聚焦伺服，把光點(diǎn)移動(dòng)到離開(kāi)盤(pán)的中心半徑24mm的位置，讀取 在該區(qū)域內(nèi)記錄的P2和P3的值。P2和P3的值分別是2.4mW、 2.8mW。
接著把光點(diǎn)移動(dòng)到再生數(shù)據(jù)的位置。其后，在不進(jìn)行跟蹤伺服的狀態(tài)下
使再生功率從2.2mW向3.0mW每次以0.05mW變化。在各個(gè)再生功率中在 lOOps的期間在檢測(cè)器上取得總信號(hào)量。這與跨道信號(hào)相當(dāng)。這里，每2.5ns 取得一次信號(hào)。即在一個(gè)再生功率中取得40000點(diǎn)的信號(hào)。從該40000點(diǎn)的數(shù) 據(jù)計(jì)算信號(hào)的包絡(luò)線。其與高電平和低電平相當(dāng)。計(jì)算高電平和低電平各個(gè)的 平均值。將其作為該再生功率的高電平和低電平。接著，分別取再生功率Pn、 和其下一個(gè)高的再生功率Pn+0.05mW的高電平為Vu(n)、 Vu(n+1),求 { Vu(n+l)-Vu(n)}/0.05。對(duì)于低電平也進(jìn)行同樣的計(jì)算。這里把它定義為各信 號(hào)的微分系數(shù)。
在上述再生功率的范圍內(nèi)觀測(cè)高電平和低電平的微分系數(shù)的再生功率依 賴(lài)性時(shí)，高電平的微分系數(shù)在2.3mW以下近似為0,但是在那以上表示負(fù)的 值，該值對(duì)于再生功率幾乎不變。另外，低電平的微分系數(shù)全部是負(fù)值，但是 在2.35mW以上表示大致恒定的值，在2.75mW以上再次變化。
從以上的事實(shí)判斷P2在2.3mW附近，P3在2.75mW附近。把再生功率 設(shè)定為2.3mW,使光點(diǎn)從盤(pán)中心向半徑25.3mm的位置移動(dòng)，進(jìn)行跟蹤伺月良。 接著一邊使再生功率在從2.3mW到2.75mW之間以每次0.05mW上升， 一邊 再生預(yù)先決定的數(shù)據(jù)列，測(cè)定其再生錯(cuò)誤率(誤碼率)，把誤碼率成為最小的再 生功率定為該盤(pán)的最優(yōu)再生功率。
下面說(shuō)明實(shí)施例的第二形態(tài)。這里敘述觀察跨道信號(hào)的振幅的方法。
用和第一形態(tài)相同的方法制作盤(pán)。另外，驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，除圖3的信號(hào) 處理.控制系統(tǒng)312以外，也和第一形態(tài)相同。
像第一形態(tài)那樣在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(pán)，在讀取關(guān)于在盤(pán)上記錄的P2和P3 的值的數(shù)據(jù)后，把光點(diǎn)移動(dòng)到用預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)列記錄的地方。
和第一形態(tài)同樣取得跨道信號(hào)，在信號(hào)處理 控制系統(tǒng)中計(jì)算其振幅。 和第一形態(tài)同樣，計(jì)算以0.05mW的間隔使再生功率從2.0mW上升到3mW的 場(chǎng)合的跨道信號(hào)振幅的微分系數(shù)。這里微分系數(shù)和第一形態(tài)同樣，當(dāng)分別把再 生功率Pn、其下一個(gè)的再生功率Pn+0.05mW的振幅作為dV(n)、 dV(n+l)時(shí)， 通過(guò)計(jì)算{ dV(n十l)- dV(n)}/0.05來(lái)求得。用再生功率為2.2mW時(shí)的跨道信號(hào) 的高電平的信號(hào)電平Vu(2.2mW)標(biāo)準(zhǔn)化上述微分系數(shù)全部的值。
在上述標(biāo)準(zhǔn)化了的微分系數(shù)和再生功率的關(guān)系的數(shù)據(jù)列中，確定成為預(yù)
先希望的值以下的再生功率區(qū)域。取該希望的值dVth為0.04。其理由是，在 圖l(b)中，是將下述情況為目的的，亦即，P1<P<P2、 P3^P的區(qū)域中的被標(biāo) 準(zhǔn)化了的微分系數(shù)分別是0.09、 0.055,確定從該值變小了的區(qū)域?？紤]噪聲 或者測(cè)定誤差，取dVth為0.04。該區(qū)域的最小以及最大再生功率分別是 2.4mW、 2.8mW。
其后，和第一形態(tài)同樣，進(jìn)行跟蹤伺服，以每次0.05mW的間隔使再生 功率從2.4mW上升到2.8mW，測(cè)定預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)列的誤碼率和再生功率的 關(guān)系，把誤碼率成為最小的再生功率作為最優(yōu)再生功率。
接著說(shuō)明第三形態(tài)。敘述從在第二形態(tài)中得到的跨道信號(hào)的振幅的微分 系數(shù)計(jì)算二次微分系數(shù)的方法。
在第二形態(tài)中，在直到求跨道信號(hào)的振幅的微分系數(shù)的地方進(jìn)行同樣動(dòng) 作。對(duì)該微分系數(shù)又進(jìn)行了微分。亦即，當(dāng)把第n個(gè)微分系數(shù)作為dV(n),把 對(duì)于比其大一級(jí)的不同的功率的微分系數(shù)作為dV(n+l)時(shí)，求{ dV(n十l)-dV(n)}/0.05。由此，計(jì)算出的二次微分系數(shù)表示微分系數(shù)變化的點(diǎn)，即在圖 1(b)中的P2、 P3附近與零大不同的值，能夠確定P1、 P2、 P3。正確說(shuō)，因?yàn)?該與零大不同的再生功率范圍寬，所以把表示離零最遠(yuǎn)的值的再生功率作為 P2、 P3。由此決定P2、 P3為2.35mW、 2.75mW。
然后說(shuō)明第四形態(tài)。這里，敘述第三形態(tài)再加上并用檢測(cè)推挽信號(hào)的場(chǎng)合。
在第三形態(tài)中在為確定P2、 P3 —邊使再生功率上升一邊檢測(cè)跨道信號(hào)的 過(guò)程中，與此同時(shí)檢測(cè)推挽信號(hào)。所謂在這里敘述的推挽信號(hào)，是用總信號(hào)量 標(biāo)準(zhǔn)化了的值。在這里使用的驅(qū)動(dòng)器中，已知如果推挽信號(hào)的振幅在1.5V以 上則跟蹤伺服十分穩(wěn)定，但是，推挽信號(hào)的振幅在1.5V以上的再生功率為 2.45mW以上2.7mW以下
在用2.45mW進(jìn)行跟蹤伺服，每次以0.05mW使再生功率上升到2.7mW, 測(cè)定預(yù)先決定的圖形的標(biāo)記列的誤碼率時(shí)，誤碼率在2.65mW下為最小。由此， 4巴最優(yōu)再生功率決定為2.65mW。
進(jìn)而說(shuō)明第五形態(tài)。這里，對(duì)于別的結(jié)構(gòu)的盤(pán)用第四形態(tài)記載的方法決 定最優(yōu)再生功率。
該盤(pán)的制作方法和第一形態(tài)記載的方法相同。薄膜材料也相同，但是改 變了其膜厚。其結(jié)果，確認(rèn)能夠在介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了消除常析像串?dāng)_。
在第四形態(tài)的方法中，推挽信號(hào)振幅在1.5V以上的再生功率為2.35mW 以上2.5mW以下，在2.65mW下的振幅是0.63V。當(dāng)在再生功率2.35mW下 進(jìn)行跟蹤伺服、 一邊使上升到2.7mW—邊測(cè)定誤碼率時(shí)，誤碼率成為最小的 再生功率是2.65mW，其值為1.2xl(T6。
用2.65mW進(jìn)行跟蹤伺服，但是實(shí)用上需要的裕量不夠。再生功率2.5mW 下的誤碼率和推挽信號(hào)振幅為5 x IO-5、 0.72V, 2.55mW下是1 x l(T5、 0.69V。 因?yàn)閷?shí)用上必要的誤碼率是1 x l(T5，所以這里把再生功率設(shè)定為2.55mW。推 挽信號(hào)振幅成為1.5V以下，但是因?yàn)樵?.5V附近，所以認(rèn)為沒(méi)有特別的問(wèn)題， 但是為使用戶(hù)能夠了解盤(pán)的狀態(tài)，在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)設(shè)置了顯示警告的機(jī)構(gòu)。
另外，以下說(shuō)明第六形態(tài)。這里，記述把在第四形態(tài)中敘述的方法應(yīng)用 于在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的結(jié)構(gòu)的盤(pán)中的情況。
非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的結(jié)構(gòu)的盤(pán)，僅是在ROM基板上濺射了超析像薄膜、 保護(hù)膜、反射膜的結(jié)構(gòu)，未考慮常析像串?dāng)_消除。
盤(pán)基板用第 一形態(tài)中記載的方法制作，不過(guò)使用了把時(shí)間窗寬度取為 50nm的1—7PP調(diào)制碼。這里最短標(biāo)記長(zhǎng)為100nm。另外，道間距取320nm。
在該基板上通過(guò)濺射Ag合金、A1203、 GeSbTe、 "203制膜。在該試料上 粘貼O.lmm厚的聚碳酸酯膜。
驅(qū)動(dòng)器使用和在第四形態(tài)中使用的相同的驅(qū)動(dòng)器。
該結(jié)果，從跨道信號(hào)的二次微分系數(shù)，確定P2、 P3為2.8mW、 3.15mW。 另外，推挽信號(hào)振幅成為1.5V以上的再生功率為2.6mW以上3.4mW以下。 當(dāng)在2.8mW以上3.15mW以下的再生功率下測(cè)定誤碼率時(shí)，在3.05mW下誤 碼率成為最小。因此，顯然，本發(fā)明的方法對(duì)于不考慮常析^像串?dāng)_消除所制作 的盤(pán)也是有效的。
權(quán)利要求
1. 一種光信息再生方法，其將光照射到光信息記錄介質(zhì)而從光信息記錄介質(zhì)再生信息，該方法包括下述步驟在光信息記錄介質(zhì)包括其光學(xué)特性隨光的照射而改變、并且當(dāng)減小了所照射的光的功率時(shí)返回到光照射前的原來(lái)的光學(xué)特性的物質(zhì)的情況下，執(zhí)行聚焦伺服來(lái)使光點(diǎn)跟蹤光信息記錄介質(zhì)的記錄表面的步驟；和當(dāng)用光檢測(cè)器將照射光的反射光檢測(cè)作為信號(hào)時(shí)在不執(zhí)行跟蹤伺服的狀態(tài)下，改變照射到光信息記錄介質(zhì)上的光的功率的步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信息再生方法，其中， 使用檢測(cè)信號(hào)的絕對(duì)值和相對(duì)值的至少任何一個(gè)、或者檢測(cè)信號(hào)相對(duì)于照射光功率的第 一微分系數(shù)或第二微分系數(shù)，來(lái)決定最優(yōu)光功率的范圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信息再生方法，還包括檢測(cè)檢測(cè)信號(hào)和跟蹤 誤差信號(hào)兩者的步驟，其中，在檢測(cè)信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)的每一個(gè)中確定最優(yōu)光功率的范圍，而將兩 個(gè)范圍之間的重疊決定為最優(yōu)光功率的范圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信息再生方法，其中，在以恒定照射光功率照射期間得到的信號(hào)的平均值被用作檢測(cè)信號(hào)。
5. —種光信息再生裝置，其用于從光信息記錄介質(zhì)再生信息， 所述裝置包括光學(xué)系統(tǒng)，其用光照射光信息記錄介質(zhì)，并且處理從所述記錄介質(zhì)反射的光；聚焦伺服信號(hào)檢測(cè)器，其經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)從反射的光檢測(cè)聚焦伺服信號(hào)； 跟蹤伺服信號(hào)檢測(cè)器，其經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)從反射的光檢測(cè)跟蹤伺服信號(hào)；和信號(hào)處理和控制系統(tǒng)，其處理來(lái)自聚焦伺服信號(hào)檢測(cè)器和跟蹤伺服信號(hào) 檢測(cè)器中的每一個(gè)的^^測(cè)信號(hào)，其中， 所述信號(hào)處理和控制系統(tǒng)包括跟蹤單元，其根據(jù)聚焦伺服信號(hào)檢測(cè)器的輸出信號(hào)使光點(diǎn)跟蹤光記錄介 質(zhì)，光功率調(diào)節(jié)單元，其在將反射光檢測(cè)作為光;f企測(cè)器的信號(hào)時(shí)在不輸出用于跟蹤伺服的控制信號(hào)的狀態(tài)下，改變照射到光信息記錄介質(zhì)上的光的功率； 和決定單元，其決定最優(yōu)光功率的范圍，其中，光信息記錄介質(zhì)包括其光學(xué)特性隨光的照射而改變、并且在減小了照射 光功率的情況下返回到光照射前的原來(lái)的光學(xué)特性的物質(zhì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光信息再生裝置，其中，所述信號(hào)處理和控制系統(tǒng)，計(jì)算檢測(cè)信號(hào)的絕對(duì)值和相對(duì)值的至少任何 一個(gè)、或者計(jì)算檢測(cè)信號(hào)相對(duì)于照射光功率的第 一微分系數(shù)或第二微分系數(shù)， 而且其中，所述決定單元使用觀測(cè)結(jié)果決定最優(yōu)光功率的范圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光信息再生裝置，其中，信號(hào)處理和控制系統(tǒng)，還從來(lái)自跟蹤信號(hào)檢測(cè)器的輸出信號(hào)檢測(cè)跟蹤誤 差信號(hào)，并檢測(cè)光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，而且其中，信號(hào)處理和控制系統(tǒng)還從光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)兩 者確定光功率的最優(yōu)范圍，從而把兩個(gè)各作為一個(gè)最優(yōu)光功率的范圍的范圍之 間的重疊決定為光功率的最優(yōu)范圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光信息再生裝置，其中， 在以恒定照射光功率照射期間得到的信號(hào)的平均值被用作檢測(cè)信號(hào)。
9. 一種光信息記錄介質(zhì)，其包括通過(guò)光的照射再生的信息，其中， 在該光信息記錄介質(zhì)的預(yù)定的區(qū)域內(nèi)，存儲(chǔ)有與最優(yōu)照射光功率、在最優(yōu)照射光功率范圍內(nèi)的最大或最小值、和允許的照射光功率的最大值中的至少 一個(gè)有關(guān)的信息，而且在不發(fā)生由光照射引起的光學(xué)特性改變的狀態(tài)下，信息是可再生的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光信息記錄介質(zhì)，其中， 所述光信息記錄介質(zhì)包括光學(xué)特性隨光的照射而改變、并且在減小了照射光功率的情況下返回到光照射前的原來(lái)的光學(xué)特性的物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供光信息再生方法、光信息再生裝置以及光信息記錄介質(zhì)。在再生比光學(xué)分辨率小的記錄標(biāo)記、以記錄數(shù)據(jù)的高密度化為目的的超析像光盤(pán)中，因?yàn)槌鱿裨偕盘?hào)的質(zhì)量強(qiáng)烈依賴(lài)再生激光功率，所以需要決定最優(yōu)再生功率，但是，因?yàn)楦櫵欧枰母櫿`差信號(hào)也依賴(lài)再生功率，所以需要考慮了跟蹤伺服的穩(wěn)定化和再生信號(hào)的高質(zhì)量化雙方的再生功率決定方法。通過(guò)在進(jìn)行聚焦伺服、在不進(jìn)行跟蹤伺服的狀態(tài)下改變?cè)偕β?，檢測(cè)跨道信號(hào)，來(lái)確定使再生信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)雙方的質(zhì)量都成為高質(zhì)量的再生功率區(qū)域。
文檔編號(hào)G11B7/24GK101393755SQ20081021314
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者峰邑浩行, 新谷俊通, 江藤宗一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所