[发明专利]光记录介质和光盘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光记录介质(下面也称之为“光盘”)和一种用于播放这种光盘或在其上进行记录的光盘装置，更具体地说，涉及一种能够进行高密度记录的光盘和一种用于播放这种光盘或在其上进行记录的光盘装置。

背景技术

近年来，随着数字记录运动图像、静止图像或其它视频数据的技术的发展，目前要对大量数据进行处理。现在，CD或者DVD以及其它光盘装置，作为大容量记录装置引起了人们的关注。还开展了进一步增大容量的研究。

图1为CD-RW(可擦写)型光盘的剖面结构和发光方法的示意图。

在厚度D5大约为1.2mm的透光型光盘基板5的一个表面上形成凹槽6。在该表面上形成一光记录层7，光记录层7由依次层叠的介电薄膜，记录薄膜，另一介电薄膜，反射薄膜等组成。随着记录材料的类型和设计的不同，膜结构和层数可以不同。

在光记录层7上形成一保护层8。

在一般结构中，用于在CD-RW型或其它光盘上进行记录或播放的光盘装置具有一用于发射用于记录或播放的波长为λ的光的光源；一包括一具有数值孔径NA并用于将光源发射的光会聚在光记录介质的光记录层上的物镜(聚光透镜)的光学系统；和一用来检测从光记录层等反射的光的光接收元件。

在例如CD-RW系统中，如图1所示，用于播放或记录的激光束LB被例如物镜50会聚，穿过透光型光盘基板5，并被会聚在具有上述结构的光盘的光记录层7上。

在播放光盘时，光接收元件接收在光记录层处反射的返回光，信号处理电路产生预先确定的信号，取出播放信号。

在光盘播放或记录时，一般由下面的公式(1)给出光记录层上的光斑尺寸φ：

φ＝λ/NA             …(1)

光斑尺寸φ直接影响光记录介质的记录密度。光斑尺寸φ越小，可能的记录密度越高，可能的容量越大。即，这意味着光波长λ越短，或物镜的数值孔径NA越大时，光斑尺寸φ越小，可能记录的密度就越高。

例如，在图1所示的CD-RW系统中，在其中光源的波长处于红外区域(大约780nm)，物镜的数值孔径为大约0.45，使用相变型记录层作为记录层，并且光记录层具有与光盘基板5中所形成的外形相一致的外形，仅有靠近用于记录或播放的光的发射侧一侧的具有外形的光记录层，即与外形凸起部分相应的光记录层部分用作记录区域RA，远离用于记录或播放的光的发射侧，即相当于外形凹进部分的光记录层部分不用作记录区域RA的结构中，在光盘直径为120mm的情形中，记录容量大约为700MB。

对于上述的凸起部分和凹进部分，在光盘制造过程中，在用于形成具有凹槽的光盘基板5的主盘的表面中，相当于激光束或电子束曝光的区域部分称为“凹槽G”，凹槽G之间的区域称为“岛”。例如，在图1所示光盘制造的一般过程的情形中，外形凸起部分相当于凹槽G，凹进部分相当于岛L。

进一步增大光盘密度的研究正在进行中。例如，文献A“使用GaN蓝-紫激光二极管进行光盘记录”(“Optical disk recording using a GaN blue-violet laser diode”，Ichimura et al.Jpn.J.Appl.phys.，vol.39(2000)，pp937-942)提出了通过使用蓝-紫半导体激光器和数值孔径为0.85的两组透镜，在DVD尺寸的光盘中实现了超过22兆比特的存储容量的技术。

当物镜的数值孔径增大时，通常减小了光盘装置中所允许的光盘倾斜角度。根据文献B“光盘系统再现无跳动信号所需的消球差条件”(“Aplanaticcondition required to reproduce jitter-free signals in optical disk system”，Kubotaet al.Apll.Opt.，vol.26(1987)，pp3961-3973)由下面的公式(2)给出了相对光轴倾角θ所产生的彗差W₃₁，并且近似正比于数值孔径NA的三次方和光盘保护层(在光记录层上形成的层)的厚度t。注意，在公式(2)中，n为保护层的折射率。

W₃₁＝t(n²-1)n²sinθcosθ·NA³/2(n²-sin²θ)^5/2   …(2)

因此，当允许的彗差W₃₁的值为λ/4时，为了保证所允许的光盘倾斜相当于数值孔径增大到0.85的光盘装置中的DVD播放器，必须使光盘保护层的厚度为大约0.1mm那样薄。