CN1551166A - 光记录介质和光记录/重放方法与装置 - Google Patents
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Abstract
可变化地用与现有光盘相同的驱动装置来驱动的高密度光盘。在光盘的记录面上,形成厚度约为0.2到0.4mm的光透射层。通过使395到425nm的波长的光束以光斑形状照射记录面而对其进行访问。而且,光束被具有0.62到0.68左右的数值孔径的物镜会聚为光斑形状。
Description
本发明涉及一种允许以光学方式访问信息的光记录介质,尤其涉及一种适合于以高密度来记录信息的光记录介质。而且,本发明还针对适合于记录和重放高密度的光记录介质的记录和重放装置。
运动图象信息如电影的信息量大小随着数字图象处理技术和运动图象压缩技术的发展已经明显被减少。例如,根据美国国家电视标准委员会(NTSC)系统或逐行倒相制(PAL)系统构造为两小时的模拟视频信号有大约80Gb的信息量,而根据MPEG-2压缩为两小时的数字视频信号具有大约15Gb的信息量,其中MPEG-2是由运动图象专家组提出的运动图象压缩标准。由于视频信号被压缩为具有很小的信息量,光记录介质,如致密盘(CD)或数字多能光盘(DVD),也被要求能存储达2小时左右的数字视频信号。
同时,具有最大记录容量的光记录介质的例子包括DVD。照射到DVD的信号光道上的束斑必须具有一个能使相邻信号光道所引起的串音减至最小的尺寸。为此,用来驱动DVD的光学系统包括用来产生650nm波长红激光束的半导体激光器,和数值孔径为0.6的物镜。用这种光学系统驱动的DVD因为只能记录达4.7Gb的容量而不适合于记录两小时的运动图象信息。
为了扩大记录容量,已经讨论过使用具有比红色激光束更短波长的蓝色激光束的方案。随着GaN一类激光器的发展用来产生这种蓝色激光束的蓝色激光器不久将被商业应用。已知这种蓝色激光器能产生波长约为400nm的激光束。包括蓝色激光器的光拾取器可以访问使用蓝色激光的光记录介质,此后称为“HD(高密)-DVD”,也可访问现有DVD。为此,假设HD-DVD具有等于现有DVD的衬底厚度的0.6mm的衬底(即,光透射层)厚度,并且假设具有蓝色激光器的光拾取器,此后称作“蓝色激光拾取器”,应用数值孔径为0.6的物镜,由于被蓝色激光拾取器照射到盘片上的束斑直径的尺寸正比于(λ/NA)2,HD-DVD为DVD的记录密度的2.51倍。换言之,当HD-DVD以相同于现有DVD的形式来制造时,其记录容量为4.7GB×2.51=11.8GB。
而且,蓝色激光拾取器的平均光学象差量小于0.07λ的Marchel判据从而提供了衍射限度内的束斑和优良的信噪比(S/N)。平均光学象差量在其以波长为单位被给出时是明显的,并且包括球差、彗形象差、象散等。已知这种平均光学象差量受到反比于光束波长(λ)的彗形象差量的影响。彗形象差量以盘片的倾斜来表现,并且正比于“t·(NA)3/λ”。换言之,平均光学象差量随着盘片的倾斜量而增加。相应地,当蓝色激光拾取器有±0.6°的等于DVD的现有光拾取器的倾斜裕度时,HD-DVD不会具有上述记录容量。这是由于与DVD的现有光拾取器相比使用被缩短了1/1.159的波长的蓝色激光束的蓝色激光拾取器中倾斜量被提高的事实所引起的。例如,当蓝色激光束的波长λ为410nm、物镜的数值孔径(NA)为0.6、盘片衬底厚度(t)为0.6mm时,HD-DVD的记录容量被减少至8到9GB左右。
如上所述,对光记录介质很难通过使用蓝色激光器来保证15GB的记录容量。为了解决这一问题,已经尝试了减少光道道间距或凹坑长度的方案。各种新的控制技术已被应用以实现这一方案。新的控制技术的一个例子包括以题目“从DVD(红)到DVD(蓝)之路”发表的文章(JOINT MORIS/ISOM′97会议进展pp.52-53)。在该文章中,公开了一种根据径向倾斜角来执行动态伺服以纠正象差并提高记录密度的方案。但是,如果盘片的倾斜角在径向上产生,同样程度的倾斜角也在切向上产生。尤其,在具有严重的面振动的盘片情况下,径向和切向倾斜角变得很大。相应地,切向倾斜的象差纠正并不能仅仅通过执行径向的动态伺服来完成。
扩大光记录介质的记录密度的另一种可选择的方案包括以题目“容量超过10GB的可重写光盘系统”发表的文章(光数据存储′98会议文集pp.131-133)。该文章建议通过大量提高物镜的数值孔径(NA)来增加记录密度的方案。如该文章所述,当物镜的数值孔径(NA)增加时,盘片的倾斜裕度也扩大了。而且,为了确保盘片的倾斜裕度,盘片衬底的厚度(t)必须减少。例如,当数值孔径(NA)设置为0.85时,盘片衬底的厚度为0.13mm,其中彗形象差量(t·(NA)3/λ)大约等于1,从而保障盘片的倾斜裕度。实际上,根据上述的文章,其中盘片衬底的厚度为0.1mm,物镜的数值孔径(NA)设置为0.85,可提供出能确保5.04倍于现有DVD记录容量的HD-DVD。而且,尽管由包括衬底厚度的裕度的彗形象差裕度、散焦象差裕度和球差裕度等所引起的减少的值已做了考虑,所述文章能提供出具有约20GB记录容量的HD-DVD。但是,在该文章中公开的方案有一个问题,即衬底的厚度变得薄至0.1mm。而且,由于这一薄的厚度值使得盘片被灰尘和刮伤弄得脆弱。还有,具有0.85的数值孔径(NA)的物镜必须能因其制造上的难度而组合两个透镜,而且使从透镜到盘片表面的工作距离被大大缩短。这种具有0.1mm厚的衬底的HD-DVD要求形成一个能可变化地访问现有0.6mm的DVD而且也能访问1.2mm的CD的蓝色激光拾取器。
相应地,本发明的一个目的是提供一种高密度光记录介质,其能用与现有光盘相同的驱动装置来可变化地被驱动。
本发明还有一个目的是提供一种光记录/重放装置,其适合于兼容地访问现有光记录介质与高密度光记录介质。
本发明的又一目的是提供一种光记录/重放装置,其适合于用相同的驱动装置兼容地访问高密度光记录介质和现有光记录介质。
为了实现本发明的这些和其他的目的,根据本发明的一方面的光记录介质包括至少一个具有0.2-0.4mm厚度的衬底和至少一个记录面。光记录介质适合于通过照射处于395-425nm之间的波长的激光束到光记录介质的记录面来记录/重放信息。激光束经具有0.62-0.68的数值孔径的物镜入射到光记录介质的衬底侧。
根据本发明的另一方面的光记录介质包括至少一个衬底和至少一个记录面。光记录介质适合于通过照射395-425nm之间的波长的激光束到光记录介质的记录面来记录/重放信息。激光束经物镜入射到光记录介质的衬底侧。衬底和物镜分别具有从如下方程得到的厚度和数值孔径:
其中,“θ”和“t”为光记录介质的倾斜角与厚度,“NA”代表物镜的数值孔径。
根据本发明又一方面的光记录/重放方法通过照射处于395-425nm之间的波长的激光束到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放。光记录介质由至少一个衬底和至少一个记录面组成。衬底厚度为0.2-0.4mm。激光束经具有0.62-0.68的数值孔径的物镜入射到光记录介质的衬底上。
根据本发明又一方面的光记录/重放装置包括至少一个把处于396-425nm之间的波长的激光束照射到光记录介质的记录面的激光光源和用于把激光束聚焦到光记录介质上的物镜。该光记录/重放装置通过把激光束照射到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放。光记录介质由至少一个衬底和至少一个记录面组成。衬底厚度为0.2-0.4mm。物镜的数值孔径为0.62-0.68。
本发明的这些和其它目的从如下参考附图对本发明的实施例的具体描述中将变得更加明显,其中:
图1是表示球差与盘片衬底厚度之间关系的特征图;
图2是表示在盘片倾斜引起的彗形象差为0.07λ和0.05λ时数值孔径与盘片衬底厚度之间关系的特征图;
图3是表示根据本发明的一实施例的光盘的结构的剖面图;
图4是表示根据本发明的另一实施例的光盘的结构的剖面图;
图5是表示根据本发明的还有一实施例的光盘的结构的剖面图;
图6是根据本发明的一实施例的光记录/重放装置的构造的示意图;
图7是示于图6的偏振片的详细视图。
在描述本发明的实施例之前,将构思出根据本发明的使蓝色激光拾取器可变化地访问现有DVD和HD-DVD的HD-DVD的衬底厚度。为了使蓝色激光拾取器访问现有DVD和HD-DVD,平均光学象差量应小于Marchel的判据值0.07λ。为此,用来计算平均光学象差量的附加球差量必须小于0.07。附加球差量由DVD和HD-DVD之间的衬底厚度差产生。假设根据本发明DVD和HD-DVD之间的衬底厚度差为Δt,由衬底厚度差Δt在物镜上某位置处产生的附加球差量(Wspr(r))被如下公式给出:
其中“n”代表折射率;“NA”是物镜的数值孔径;“r”是从物镜中心到光经过处某位置的距离。“r”是被物镜的数值孔径(NA)归一化的值。r=1的位置相当于被空白(clear)孔径限定的圆周半径。在某位置处的附加球差(Wspr(r))被波长(λ)归一化而避免一个单位。如果为初始物镜设置的HD-DVD的衬底厚度为“t”并且DVD和HD-DVD之间的衬底厚度差为“Δt”,那么甚至在物镜上某位置处的附加球差Wspr(r)通过物镜的聚焦调节被减至最小时,球差都会出现。这种球差被称为“物镜上某位置处的残留球差”,其由如下公式计算:
Wsprrem(r)=αr2-Wspr(r) ……(2)
随后,在上述公式(2)给出的物镜的每个位置处的残留球差(Wspr_rem(r))被积分从而计算残留球差的平均值。而且,残留球差的平方值通过物镜上每个位置处的残留球差(Wspr_rem(r))的平方运算而计算出。球差(Wrms)由残留球差的平均值和每个残留球差的平方值的均方根运算来计算。球差(Wrms)的方程如下表示:
使球差(Wrms)被最小化的常数α可从给出的球差(Wrms)计算得到。最小球差(WFERrms)通过根据该常数α执行方程(3)中的运算而得到。最小球差(WFERrms)可如下表示:
因为衬底厚度为0.6mm,最小球差(WFERrms)根据HD-DVD的衬底厚度(t)而改变,如图1所示。参考图1,最小球差(WFERrms)随HD-DVD的衬底厚度(t)增加逐渐减少并当HD-DVD的衬底厚度(t)等于DVD的衬底厚度时变为“0”。HD-DVD的衬底厚度(t)必须超过0.2mm,因为这种最小球差(WFERrms)必须被设置在小于Marchel的判据值0.07λ。
接着,将描述考虑盘片的倾斜影响的HD-DVD的衬底厚度。一般地,盘片倾斜发生在盘片被访问时。在这种盘片倾斜时会出现各种象差。这些象差中的彗形象差对盘片的访问产生最大影响。最小彗形象差(WFECrms)由下面方程给出:
其中“θ”代表盘片的倾斜角。当蓝色激光拾取器与DVD光拾取器具有相同的倾斜裕度(θ=±0.6°),并且同时具有0.07λ的最小彗形象差时,HD-DVD的衬底厚度(t)随物镜的数值孔径的增加而象图2中的第一曲线(CL1)一样被减少。否则,当蓝色激光拾取器与DVD光拾取器具有相同的倾斜裕度(θ=±0.6°),并且同时具有0.05λ的最小彗形象差时,HD-DVD的衬底厚度(t)随物镜的数值孔径的增加而象图2中的第二曲线(CL2)一样被减少。图2表示假设物镜的数值孔径被限定在小于0.68时HD-DVD的衬底厚度必须设置在0.45mm以下。换言之,当物镜的数值孔径被限定在小于0.68时,图1和图2表示HD-DVD的衬底厚度(t)必须被设置在大于0.2mm并小于0.45mm之间的范围内(即0.2mm<t<0.45mm)。但是光束的实际量受到盘片之间的衬底厚度差别和盘片倾斜引起的象差的影响,也受到包括光拾取器中的象差在内的各种象差的影响。考虑各种象差,在HD-DVD中需要将物镜的数值孔径(NA)设置在大约0.65左右,并且将衬底厚度(t)设置在0.03mm左右。
接着,根据本发明适用于HD-DVD的数值孔径(NA)将考虑盘片的倾斜裕度来描述。当由上述方程(5)给出的最小彗形象差(WFECrms)被限定在小于0.07λ,并且同时HD-DVD物镜的数值孔径被限定在大于DVD而小于0.68的数值孔径时,HD-DVD的衬底厚度(t)和物镜的数值孔径(NA)可被设置在图2中的斜线区。从图2可看到根据本发明的HD-DVD的衬底厚度(t)被设置在0.2mm到0.45mm的范围内,物镜的数值孔径(NA)被设置在0.62到0.68的范围内。而且,当HD-DVD的光拾取器的倾斜裕度变为等于DVD的光拾取器中所允许的倾斜裕度时,盘片的衬底厚度被从0.6mm减少至0.3mm,并且光束的波长(λ)从650nm减少到400nm。相应地,HD-DVD的物镜的数值孔径可提高到NA=1.085倍于DVD的物镜的数值孔径的值。由于DVD的物镜的数值孔径为0.6,HD-DVD的物镜的数值孔径可设置为NA=0.6×1.085=0.648左右。
而且,当试图可变化地访问应用GaN类蓝色激光的HD-DVD和DVD时,即,波长为400nm的光束时,将考虑适合于DVD的有效数值孔径。假设从蓝色激光器产生的光束的波长为λ=400nm并且衬底的折射率为n=1.5,可得到物镜的有效数值孔径,其中最小球差(WFErms)为0.05。此时,会聚到盘片记录面上的光斑的尺寸必须与球差量一起考虑。会聚到记录面上的光斑的尺寸正比于λ/NA。由于应用于DVD的光束波长(λ)为650nm,物镜的数值孔径(NA)为0.6,HD-DVD的物镜的第一有效数值孔径Naeff1为(0.6/650)×400=0.369。相应地,当应用蓝色激光重放DVD时,如果物镜的数值孔径被控制为使物镜的第一有效数值孔径Naeff1等于0.369,0.6mm厚的DVD也可访问。而且当试图得到用来访问使用蓝色激光(λ=410nm)的CD的束斑尺寸时,由于应用于CD的光束波长为780nm,物镜的数值孔径(NA)为0.45,HD-DVD的物镜的有效数值孔径(Naeff2)为0.45×(400/780)=0.231。因此,如果使用蓝色激光并且控制物镜的数值孔径使得物镜的有效数值孔径(Naeff2)为0.231,1.2mm厚的CD可被蓝色激光拾取器访问。例如,物镜的数值孔径的控制可利用数值孔径控制装置和双物镜得到。
本发明的优选实施例将参考附图3到7详细描述。图3为表示根据本发明的实施例的HD-DVD的结构的剖面图。HD-DVD包括具有在其表面上限定的凹坑图形的第一衬底10、在第一衬底10上长成的反射膜12和在其下表面上具有与第一衬底10所限定的凹坑图形相反的凹坑图形的第二衬底14。第一衬底10由聚碳酸脂等可透射材料构成。在第一衬底10表面上提供的凹坑图形经反向转录方法形成。而且,第一衬底10上的凹坑图形包括音频、文本和图象信息等。换言之,提供有凹坑图形的第一衬底10上的表面用作记录膜。形成于第一衬底10表面上的反射膜12反射通过第二衬底14接收到的光束。第二衬底14以一种方式粘到第一衬底10上使得提供有凹坑图形的其下表面与反射膜12接触。而且,第二衬底14与第一衬底10一样由聚碳酸脂等可透射材料构成。这种第二衬底14被用作光透射层。第二衬底14具有如上所述的0.3mm的厚度从而其可变化地应用于现有CD和DVD。第二衬底14的表面,其作为与反射膜12接触的光透射层,成为实际的记录面。另一方面,第一衬底10作为保护膜来防止反射膜12的恶化。为此第一衬底10比第二衬底14更厚地形成,并且优选地具有0.9mm的厚度使得HD-DVD的整个厚度变为1.2mm。
图4表示根据本发明的又一实施例的HD-DVD的结构。HD-DVD与图3的HD-DVD相比进一步包括粘结于第一衬底10的下部的第三衬底。第三衬底16负责防止由于驱动环境变化如湿度等引起的盘片的弯曲变形等。考虑与第二衬底14的对称,需要将第三衬底16的厚度形成为等于第二衬底14的厚度0.3mm。根据附加的第三衬底16,第一衬底10形成的厚度为0.6mm使得HD-DVD的整个厚度为1.2mm。
图5表示根据本发明的另一实施例的HD-DVD的结构。参考图5,HD-DVD包括具有在其上下表面上都形成凹坑图形的第一衬底18和分别在第一衬底18的上下表面上长成的第一和第二反射膜20A和20B。第二衬底22A粘结于第一反射膜22A上而第三衬底22B粘结于第二反射膜20B的下表面。第二衬底22A相对于第一反射膜20A用作光透射层。第二衬底22A具有在粘结到第一反射膜20A的下表面处提供的凹坑图形。在第二衬底22A的下表面限定的凹坑图形具有与第一衬底18的表面上限定的凹坑图形互相吻合的形状。相似地,第三衬底22B用作相对于第二反射膜20B的光透射层。而且,第三衬底22B具有在粘结到第二反射膜20B的表面处提供的凹坑图形。在第三衬底22A的表面上限定的凹坑图形具有与第一衬底18的下表面上限定的凹坑图形互相吻合的形状。第二和第三衬底22A和22B都具有如上提到的0.3mm的厚度,因为它们被用作光透射层。相应地,第一衬底18也具有0.6mm的厚度从而HD-DVD的整个厚度变为1.2mm。
本领域普通技术人员应该可以理解尽管在图3到图5中公开的本发明的实施例被限定在单放型盘,本发明仍可用于可记录盘中。例如根据图3到图5示出的本发明的实施例的HD-DDS进一步包括在反射膜12和20与光透射层的粘结面上的记录材料层从而其可用作可记录盘。
现参考图6,简略示出了根据本发明的实施例的光记录/重放装置。该光记录/重放装置包括:用于把光束照射到HD-DVD30A,DVD30B或CD30C上的蓝色激光器32和用于把光束聚焦到HD-DVD30A、DVD30B或CD30C的记录面上的物镜部分42。液晶板34、准直透镜36、束分离器38和偏振片40依次被设置在蓝色激光器32和物镜部分42之间。而且,光记录/重放装置还包括用于把HD-DVD30A、DVD30B或CD30C的记录面反射的光束转换为电信号的光电检测器46,和位于束分离器38与光电检测器46之间的传感透镜44。HD-DVD30A、DVD30B或CD30C分别具有厚度为0.3mm、0.6mm和1.2mm的光透射层。蓝色激光器32产生波长为400nm的光束。蓝色激光器32产生的光束可具有垂直线偏振、水平线偏振和圆偏振等的特性,但是为方便起见假设为垂直线偏振。换言之,假设蓝色激光器32产生的光束为垂直线偏振束。准直透镜36把从蓝色激光器32传来的发散的光束经液晶板34到束分离器38转换为平行光束从而防止光束的泄漏。束分离器38使来自准直透镜36的要被处理的光束经偏振片40朝向物镜部分42,并且,同时使从HD-DVD30A、DVD30B或CD30C的记录面被反射并随后经物镜部分42和偏振片40被接收的要被处理的反射光束经传感透镜44朝向光电检测器46。传感透镜44把从束分离器38至光电检测器46传播来的光束会聚到光电检测器46的表面上,从而防止光束的泄漏。光电检测器46把被HD-DVD30A、DVD30B或CD30C的记录面被反射并随后经物镜部分42、偏振片40、束分离器38和传感透镜44被接收的反射光束转换为电信号。电信号通常包括伺服信号和信息信号。
物镜部分42包括具有彼此不同的数值孔径(NA)的第一和第二物镜42A和42B。第一和第二物镜42A和42B安装在单个支持件上并通过依据光盘类型旋转支持件可选择地置于光路上。支持件用一致动器(未示出)来旋转,并且致动器通常以轴滑动系统的方式来驱动支持件从而使支持件围绕旋转轴来转动。第一物镜42A有第一数值孔径(NA1)即为0.65,而第二物镜42B有第二数值孔径(NA2)即为0.369。而且,第二数值孔径(NA2)可通过后面将描述的数值孔径控制装置被控制为第三数值孔径模式(NA3)(即为0.231)。
设置在光源32与准直透镜36之间的液晶板34和设置在束分离器38与物镜部分42之间的偏振片40控制第二物镜42B的数值孔径。液晶板34负责根据是否施加有电压改变光束的偏振特性,并且根据入射束的偏振特性可选择地关闭部分光束。具体地说,液晶板34依据是否施加了电压可选择地把从光源32传播到准直透镜36的垂直偏振光束旋转90°。例如当HD-DVD30A或DVD30B被访问时,施加高电压于液晶板34。此时,液晶板34使来自蓝色激光器32的垂直线偏振激光束以保持初始偏振特性的状态被传送。另一方面,当CD30C被访问时,施加低电压于液晶板34。那么,液晶板34把来自蓝色激光器32的垂直线偏振激光束旋转90°以将其转换为水平线偏振激光束。在另一种情况下,当水平线偏振激光束从蓝色激光器32产生时,液晶板34根据相反于上述电压的电压可选择地改变水平偏振激光束的偏振特性。如图7所示,偏振片40包括圆形非偏振区40A和由圆形非偏振区40A的周边所限定的偏振区40B。位于这种偏振片40的中心的非偏振区40A不管入射光束的偏振特性怎样都使穿过的入射光束朝向物镜42。偏振区40B在光束的偏振方向与其偏振方向相同时使入射光束通过,而在光束的偏振方向与其偏振方向不相同时隔绝入射光束。换言之,当入射光束为垂直偏振束时,即,当HD-DVD30A或DVD30B被访问时,偏振区40B使垂直线偏振光束朝向物镜部分42通过就象其处于非偏振区40A一样。另一方面,当入射光束为水平线偏振束时,即,当CD30C被访问时,偏振区40B以相反于非偏振区40A的方式隔绝水平线偏振光束。这种情况下,非偏振区40A使第二物镜42B具有第三数值孔径(NA3)。而且,非偏振区使具有第二数值孔径(NA2)0.369的第二物镜42B被改变为0.231的第三数值孔径(NA3)。
随后,访问HD-DVD30A、DVD30B或CD30C的情况将具体描述。首先,当HD-DVD被访问时,第一物镜42A被放置于光路上并且施加高电压于液晶板34。相应地,从蓝色激光器32产生的垂直线偏振激光束经液晶板34、准直透镜36、束分离器38和偏振片40入射到第一物镜42A。入射光束通过具有第一数值孔径(NA1)的第一物镜42A被会聚从而以适合于HD-DVD30A的尺寸的光斑形状被照射到HD-DVD30A的记录面上。接着,当DVD30B被访问时,施加高电压于液晶板34并且同时具有第二数值孔径(NA2)的第二物镜42B被放置于光路上。此时,第二物镜42B通过致动器旋转物镜部分42的支持件而被设置在光路上。相应地,从蓝色激光器32产生的垂直线偏振激光束经液晶板34、准直透镜36、束分离器38和偏振片40入射到第二物镜42B。接着,具有第二数值孔径(NA2)的第二物镜42B会聚入射光束从而以适合于DVD30B的尺寸的光斑形状将其照射到DVD30B的记录面上。最后,当CD30C被访问时,施加低电压于液晶板34并且同时第二物镜42B被放置于光路上。相应地,从蓝色激光器32产生的垂直线偏振激光束经准直透镜36和束分离器38以被液晶板34改变为水平线偏振光束的状态入射到偏振片40。入射到偏振片40的水平线偏振光束使其外侧部分被偏振区40B隔绝而中心部分透过非偏振区40A,从而具有减小的束流直径。具有减小的束流直径的垂直线偏振激光束使第二物镜42B具有第三数值孔径(NA3)并包括相应于非偏振区40A的区域。相应地,第二物镜42B使光束以适合于CD30C的尺寸的光斑形状被照射到CD30C的记录面上。
因此,相应于HD-DVD30A、DVD30B或CD30C的光束的波长(λ)数值和物镜的数值孔径(NA)可以如下表来给出:
表1
波长(λ) | 数值孔径 | |
HD-DVD | 400nm | 0.65 |
DVD | 400nm | 0.369 |
CD | 400nm | 0.231 |
在图6示出的实施例之外通过组合各种数值孔径控制装置来构造装置时,记录/重放操作可与三种光盘兼容地执行。例如,由本发明的申请人申请的韩国专利申请No.98-11972,98-11973,98-11974中已经提出数值孔径控制装置的例子。另一种情况是,如果液晶板与环状测标结合,那么可能利用单个物镜来提供三种数值孔径模式。使用这种测标的系统在题目为“应用环状测标的兼容致密盘的数字视频盘拾取器”的文章(Joint ISOM/ODS′96,Vol.12,pp348-350)中公开。
如上所述,光记录/重放装置利用蓝色激光器作为光源并能把物镜的数值孔径控制为三种模式,所以其可变化地记录和重放根据本发明的HD-DVD,也可用于现有DVD和CD。而且,应注意,尽管可变化地用于全部的三种光盘HD-DVD、DVD和CD的记录/重放装置作为上述的实施例进行了描述,也可能构造可变化地用于仅两种光盘的记录/重放装置,如HD-DVD和DVD或HD-DVD和CD等。同时,上述HD-DVD仅能保障13.8GB的容量。相应地,如果想把它的容量从13.8GB扩大到15GB,那么需要8%的附加容量。这可通过在把光道道间距变窄8%之后应用消除相邻光道之间的串音的技术或减少切向ISI的技术而容易地做到。
如上所述,根据本发明的HD-DVD能通过利用相应于蓝色激光器的具有0.2到0.45的衬底厚度和0.62到0.68的数值孔径的物镜而容易地得到所需的大容量。而且,根据本发明的光记录/重放方法和装置根据CD和DVD把物镜的数值孔径控制在0.369到0.231,从而其可以与根据本发明的HD-DVD一样能可变化地来执行现有CD和DVD的记录和重放操作。
尽管在本发明中给出了相应于HD-DVD、DVD或CD的数值孔径的标准值,对本领域的普通技术人员而言应当可以理解即使数值孔径在10%左右的范围内变化仍可实现本发明的目的。
尽管通过如上所述的附图中示出的实施例对本发明进行了阐释,对本领域的普通技术人员而言应当可以理解本发明并非局限于实施例,在不脱离本发明精神的情况下对其所作的各种修改和变化都是可能的。相应地,发明的范围应仅由后附的权利要求及其等价范围所确定。
Claims (27)
1.一种适合于通过照射处于395-425nm之间的波长的激光束到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放的光记录介质,该激光束经具有0.62-0.68的数值孔径的物镜入射到光记录介质的衬底侧,
所述光记录介质包括至少一个衬底和至少一个记录面,所述衬底厚度为0.2-0.6mm,其中光纪录介质的总厚度大约为1.2mm,并且所述的光纪录介质的容量大于每一个记录面13.8G字节。
2.如权利要求1所述的光介质,还包括:
反射膜,形成在光记录介质的第一和第二衬底之间。
3.如权利要求2所述的光介质,还包括:
纪录材料层,形成在反射膜和第二衬底之间。
4.如权利要求1所述的光介质,其中
光记录介质的第一衬底具有在其表面上的凹坑图形;并且
第二衬底形成在所述第一衬底的表面上。
5.如权利要求4所述的光介质,还包括:
反射膜,形成在光记录介质的第一和第二衬底之间
6.如权利要求1所述的光介质,还包括:
第一衬底;
第二衬底;以及
第三衬底,形成在第一衬底之上,以便第二衬底形成在第一衬底的第一表面上,并且第三衬底形成在第二表面之上,与第一衬底的第一表面相对。
7.如权利要求6所述的光介质,其中第三衬底具有与第二衬底相同的厚度。
8.如权利要求6所述的光介质,其中第二衬底具有第一凹坑图形,并且第三衬底具有第二凹坑图形。
9.如权利要求6所述的光介质,其中
第一衬底具有在其第一表面上的第一凹坑图形,以及在其第二表面上的第二凹坑图形。
10.如权利要求9所述的光介质,还包括:
第一反射膜,形成在第一和第二衬底之间;以及
第二反射膜,形成在第一和第三衬底之间。
11.如权利要求10所述的光介质,还包括:
第一记录材料层,形成在第一反射膜和第二衬底之间;以及
第二纪录材料层,形成在第二反射膜和第三衬底之间。
12.如权利要求10所述的光介质,其中第一衬底、第一反射膜、第二衬底、第二反射膜和第三衬底的总厚度大约等于1.2mm。
13.一种通过照射处于395-425nm之间的波长的激光束到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放的光记录/重放方法,所述的光记录介质具有至少一个衬底和至少一个记录表面,衬底具有0.2~0.6mm的厚度,
所述的激光束经具有0.62-0.68的数值孔径的物镜入射到光记录介质的衬底,其中光纪录介质的总厚度大约为1.2mm,并且所述的纪录介质的容量大于每一个记录面13.8G字节。
14.一种通过照射激光束到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放的光记录/重放装置,所述的光记录介质具有至少一个衬底和至少一个记录表面,衬底具有0.2~0.6mm的厚度,
所述的光记录/重放装置包括至少一个激光束源,发出处于395-425nm之间的波长的激光束,以及物镜,用来将激光束汇聚到光记录介质上,所述的物镜具有0.62-0.68的数值孔径,其中光纪录介质的总厚度大约为1.2mm,并且所述的纪录介质的容量大于每一个记录面13.8G字节。
15.如权利要求14所述的光纪录/重放装置,还包括:
数值孔径控制装置,用来将物镜的数值孔径控制到0.35到0.40之间,从而纪录和重放具有衬底厚度为大约0.6mm的第二记录介质。
16.如权利要求15所述的光纪录/重放装置,其中数值孔径控制装置将物镜的数值孔径控制到大约0.24,从而纪录和重放具有衬底厚度为大约1.2mm的第三记录介质。
17.如权利要求14所述的光纪录/重放装置,还包括:
数值孔径控制装置,用来将物镜的数值孔径控制到0.35到0.40之间以及0.24的任意之一,从而可选择地纪录和重放具有衬底厚度为大约0.6mm的第二记录介质以及具有衬底厚度为大约1.2mm的第三记录介质。
18.一种适合于通过照射处于395-425nm之间的波长的激光束到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放的光记录介质,该激光束经具有0.62-0.68的数值孔径的物镜入射到光记录介质的衬底侧,所述的光记录介质包括:
至少一个衬底和至少一个记录面,所述衬底厚度为0.2-0.6mm之间,并且所述的光纪录介质的容量大于每一个记录面13.8G字节;
具有在其表面上的凹坑图形的光记录介质的第一衬底;
形成在第一衬底的表面上的第二衬底;以及
形成在第一和第二衬底之间的反射膜。
19.一种适合于通过照射处于395-425nm之间的波长的激光束到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放的光记录介质,该激光束经具有0.62-0.68的数值孔径的物镜入射到光记录介质的衬底侧,所述的光记录介质包括:
至少一个衬底和至少一个记录面,所述衬底厚度为0.2-0.6mm之间,并且所述的光纪录介质的容量大于每一个记录面13.8G字节;
第一衬底;
第二衬底;以及
第三衬底,形成在第一衬底之上,以便第二衬底形成在第一衬底的第一表面上,并且第三衬底形成在第二表面之上,与第一衬底的第一表面相对。
20.如权利要求19所述的光介质,其中第三衬底具有与第二衬底相同的厚度。
21.如权利要求19所述的光介质,其中第二衬底具有第一凹坑图形,并且第三衬底具有第二凹坑图形。
22.如权利要求19所述的光介质,其中第一衬底具有在其第一表面上的第一凹坑图形,以及在其第二表面上的第二凹坑图形。
23.如权利要求22所述的光介质,还包括
第一反射膜,形成在第一和第二衬底之间;以及
第二反射膜,形成在第一和第三衬底之间。
24.如权利要求23所述的光介质,还包括:
第一记录材料层,形成在第一反射膜和第二衬底之间;以及
第二纪录材料层,形成在第二反射膜和第三衬底之间。
25.如权利要求23所述的光介质,其中第一衬底、第一反射膜、第二衬底、第二反射膜和第三衬底的总厚度大约等于1.2mm。
26.一种通过照射激光束到光记录介质的记录面进行信息的记录/重放的光记录/重放装置,所述的光记录介质具有至少一个衬底和至少一个记录表面,衬底具有0.2~0.6mm的厚度,所述的纪录介质的容量大于每一个记录面13.8G字节,所述的光记录/重放装置包括:
至少一个激光束源,发出处于395-425nm之间的波长的激光束,以及物镜,用来将激光束汇聚到光记录介质上,所述的物镜具有0.62-0.68的数值孔径,以及
数值孔径控制装置,用来将物镜的数值孔径控制到0.35到0.40之间,从而纪录和重放具有衬底厚度为大约0.6mm的第二记录介质。
27.如权利要求26所述的光纪录/重放装置,其中数值孔径控制装置将物镜的数值孔径控制到大约0.24,从而纪录和重放具有衬底厚度为大约1.2mm的第三记录介质。
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