專利名稱：光盤和記錄/再現(xiàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠高密度記錄信息的光盤的改進(jìn)和一種該光盤的記錄/再現(xiàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
眾所周知，在最近幾年，一種數(shù)字通用盤(DVD)已經(jīng)實(shí)際用作一種其中能以高密度記錄信息的光盤。DVD具有在一個(gè)表面層上多達(dá)4.7吉字節(jié)(GB)的信息記錄容量。
制備有多種類型的DVD。DVD的例子包括一種專用在再現(xiàn)中的DVD只讀存儲(chǔ)器(DVD-ROM)、一種其中能重寫數(shù)據(jù)的DVD隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DVD-RAM)等。
DVD通過(guò)在具有0.6mm厚度的透明基片上形成一個(gè)信息記錄層構(gòu)成。此外，一個(gè)激光束穿過(guò)透明基片，并且聚焦到信息記錄層上，便可寫或讀信息。
對(duì)于用來(lái)聚焦激光束的物鏡的數(shù)值孔徑(NA)，一個(gè)基準(zhǔn)值是0.6。透明基片的折射率n相對(duì)于具有650nm波長(zhǎng)的激光束設(shè)計(jì)在1.45至1.65的范圍內(nèi)。
因此，選擇一種滿足上述條件的基片材料用于透明基片。聚碳酸酯一般用作基片材料。在這種情況下，透明基片的折射率n是1.58。
如上所述，構(gòu)成DVD的透明基片的厚度的基準(zhǔn)值是0.6mm。另外，作為一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，不能避免在制造期間在透明基片厚度中分散的產(chǎn)生。
然而，對(duì)于用來(lái)把激光束引導(dǎo)到DVD的光學(xué)系統(tǒng)，DVD透明基片的厚度設(shè)計(jì)成0.6mm的基準(zhǔn)值。因此，當(dāng)透明基片的厚度偏離0.6mm時(shí)，產(chǎn)生象差。
必須把光學(xué)像差抑制到一個(gè)常數(shù)值或更小。當(dāng)象差增大時(shí)，聚焦在DVD信息記錄層上的射束點(diǎn)直徑增大，并且不利地影響信息的記錄/再現(xiàn)。
由透明基片厚度分散引起的光學(xué)象差，由與透明基片厚度設(shè)計(jì)值的偏差和與透明基片折射率的設(shè)計(jì)值的偏差確定。
在DVD中，允許的透明基片厚度范圍用透明基片的折射率n定義為一個(gè)兩維范圍，從而把由透明基片厚度的分散引起的光學(xué)像差抑制到一個(gè)常數(shù)值或更小。
兩維范圍例如公開(kāi)在日本專利申請(qǐng)KOKAI公開(kāi)號(hào)8-273199中。在該公開(kāi)中，對(duì)于透明基片折射率n的1.45至1.65的范圍，相對(duì)于透明基片厚度的基準(zhǔn)值把誤差設(shè)置到+0.02mm。
即在把折射率n指示在橫坐標(biāo)上而把透明基片厚度指示在縱坐標(biāo)上的曲線中，當(dāng)折射率n小于透鏡負(fù)載規(guī)格時(shí)，兩維范圍不是以簡(jiǎn)單的矩形形式定義，而是以偏離用來(lái)增大透明基片厚度的方向的方式定義。
當(dāng)今，DVD的技術(shù)發(fā)展對(duì)于進(jìn)一步的高密度記錄已經(jīng)進(jìn)步。聚焦在DVD信息記錄層上的射束點(diǎn)的直徑與激光束波長(zhǎng)成正比，并且與指示物鏡焦點(diǎn)角度的數(shù)值孔徑NA成反比。
因此，物鏡的數(shù)值孔徑NA需要增大，以便減小聚焦在DVD信息記錄層上的射束點(diǎn)的直徑，從而提高DVD的信息記錄密度。
在另一方面，當(dāng)光盤因?yàn)槁N曲等的影響相對(duì)于激光束的入射方向傾斜時(shí)，穿過(guò)透明基片的激光束光路成為非對(duì)稱的，并且在聚焦在信息記錄層上的激光束中產(chǎn)生幀象差。
幀象差量近似與物鏡的數(shù)值孔徑NA值的立方成正比。因此，當(dāng)為了高密度記錄增大數(shù)值孔徑NA時(shí)，光盤的輕微性質(zhì)變化便會(huì)引起一個(gè)非常大的幀象差。
幀象差量與光盤光透過(guò)層的厚度成正比。因此，對(duì)于用來(lái)實(shí)現(xiàn)高密度記錄的下代光盤，正在考慮減小光透過(guò)層的厚度，以便保證用于光盤傾斜的余量。
在下代光盤中的物鏡的數(shù)值孔徑NA和光透過(guò)層的厚度的例子包括，物鏡的數(shù)值孔徑NA＝0.85，并且光透過(guò)層厚度的基準(zhǔn)值＝0.1mm。
此外，關(guān)于在以比現(xiàn)有DVD高的密度實(shí)現(xiàn)記錄的光盤中的光透過(guò)層的厚度誤差，一種提議例如公開(kāi)在日本專利申請(qǐng)KOKAI公開(kāi)號(hào)2000-11454中。
即假定激光束的波長(zhǎng)是λ，該公開(kāi)提出，把光盤光透過(guò)層的厚度不均勻度Δt設(shè)置為|Δt|≤5.26λ/NA^4。
然而，當(dāng)光盤光透過(guò)層的厚度不均勻度Δt由以上公式定義時(shí)，使用在緊致盤(CD)系統(tǒng)中的厚度不均勻度標(biāo)準(zhǔn)作為基準(zhǔn)導(dǎo)出一個(gè)范圍，并且從如下兩種觀點(diǎn)是不適當(dāng)?shù)摹?br> (1)考慮到在現(xiàn)有DVD中的光透過(guò)層的折射率n，光透過(guò)層的厚度范圍原始應(yīng)該用一個(gè)絕對(duì)值定義。在另一方面，只有光透過(guò)層的厚度范圍由以上公式定義。
(2)考慮在下一代光盤中引入借助于提高的NA來(lái)校正球形表面象差的機(jī)制。使用CD系統(tǒng)為基準(zhǔn)定義光透過(guò)層的厚度范圍已不適當(dāng)。
以上(1)是當(dāng)考慮光盤的整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)要求的條件。即在光盤驅(qū)動(dòng)器中，要記錄/再現(xiàn)的光盤的厚度和折射率被主要確定為構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的規(guī)格而沒(méi)有任何例外。
因此，安裝在光盤驅(qū)動(dòng)器上的光盤自然要求具有相同的光透過(guò)層厚度值和折射率作為光盤驅(qū)動(dòng)器的規(guī)定值。
然而，當(dāng)制造光盤時(shí)，或當(dāng)用在光盤光透過(guò)層的材料由制造者選擇時(shí)，安裝在光盤驅(qū)動(dòng)器上的光盤的光透過(guò)層的厚度和折射率不可避免地具有恒定余量。一個(gè)問(wèn)題在于允許的余量程度。
適當(dāng)?shù)氖?，使用光盤驅(qū)動(dòng)器物鏡的負(fù)載規(guī)定值作為基準(zhǔn)，并且把允許余量定義為光透過(guò)層的厚度和折射率的范圍，這通過(guò)與基準(zhǔn)值的偏差給出一個(gè)恒定波前象差。
在另一方面，以上公式簡(jiǎn)單地定義光透過(guò)層的厚度范圍。當(dāng)考慮光盤驅(qū)動(dòng)器的光學(xué)系統(tǒng)規(guī)格時(shí)，要求同時(shí)考慮的折射率的概念自然缺乏。不得不說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)包括光盤和盤驅(qū)動(dòng)器時(shí)，該定義是不適當(dāng)?shù)摹?br> 在DVD中，透明基片(光透過(guò)層)的厚度和折射率的恒定范圍已經(jīng)確定為在上述想法下的標(biāo)準(zhǔn)。然而，對(duì)于NA的提高，不用說(shuō)，該標(biāo)準(zhǔn)不可能在其光透過(guò)層的厚度規(guī)定值大不相同的下代光盤中有效。
以上(2)是下代光盤的特性前提。在下代光盤中，伴隨NA提高的幀象差的增大能通過(guò)上述光透過(guò)層的減小得到補(bǔ)償。
在另一方面，對(duì)于NA的提高，伴隨光透過(guò)層厚度誤差的球表面象差的增大也變得顯著。這是因?yàn)榍蛎嫦蟛钆c通過(guò)倍增NA四倍得到的一個(gè)值近似成正比。
即使當(dāng)減小光透過(guò)層厚度時(shí)，也不能補(bǔ)償球面象差。因此，在下代光盤中，新近考慮用來(lái)校正球面象差的機(jī)制的引入。
球面象差的校正機(jī)制還沒(méi)有引入在常規(guī)DVD或CD系統(tǒng)中。這里是與常規(guī)系統(tǒng)的較大差別。因此，當(dāng)把常規(guī)DVD和CD系統(tǒng)考慮為在定義光透過(guò)層厚度誤差范圍的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，明顯得到不適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。
即關(guān)于下代光盤包括球面象差校正機(jī)制的假設(shè)，必須選擇與常規(guī)系統(tǒng)的不同的波前象差的基準(zhǔn)值并且定義光透過(guò)層的厚度范圍。
例如，假定在常規(guī)系統(tǒng)中波前象差的基準(zhǔn)值是0.04λrms或更小。然而，在下代光盤中，當(dāng)考慮由用來(lái)校正球面象差的機(jī)制得到的效應(yīng)時(shí)，波前象差的基準(zhǔn)值能降低到0.10λrms。
如上所述，當(dāng)把球面象差的校正機(jī)制引入在下代光盤的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)，并且當(dāng)把常規(guī)系統(tǒng)考慮為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。以上公式使用CD系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)，但該標(biāo)準(zhǔn)在下代光盤中是不適當(dāng)?shù)摹?br> 在下代光盤的規(guī)格中，例如，對(duì)于λ＝405nm，NA＝0.85，以上公式指示|Δt|≤4.08μm的厚度不均勻度范圍。當(dāng)考慮球面象差的校正機(jī)制的存在時(shí)，這是一個(gè)不合理的窄范圍。因此，過(guò)分減小在光盤生產(chǎn)中的生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上情況開(kāi)發(fā)出本發(fā)明，并且其一個(gè)目的在于提供一種光盤和光盤的記錄/再現(xiàn)設(shè)備，其中例如在下代光盤中定義光透過(guò)層厚度和光透過(guò)層折射率的有效范圍，并且適用于高密度記錄。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供有一種光盤，包括一個(gè)信息記錄層，形成在一個(gè)基片上；和一個(gè)覆蓋層，具有光透過(guò)性質(zhì)，并且借助于其覆蓋信息記錄層，其中覆蓋層的厚度和折射率范圍這樣設(shè)置，從而由與覆蓋層厚度和折射率的規(guī)定值的偏差產(chǎn)生的象差在一個(gè)恒定允許值內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供有光盤的一種記錄/再現(xiàn)設(shè)備，該光盤通過(guò)用具有光透過(guò)性質(zhì)的一個(gè)覆蓋層覆蓋形成在基片上的一個(gè)信息記錄層和設(shè)置覆蓋層的厚度和折射率范圍構(gòu)成，所述設(shè)置使得由與覆蓋層的厚度和折射率的規(guī)定值的偏差產(chǎn)生的象差在一個(gè)恒定允許值內(nèi)，該設(shè)備包括一個(gè)校正部分，在用來(lái)自覆蓋層的激光束輻射光盤期間，校正在覆蓋層中的球面象差。


圖1是側(cè)剖視圖，表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光盤的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖2是方塊圖，表示相對(duì)于在第一實(shí)施例中的光盤用來(lái)進(jìn)行記錄/再現(xiàn)的光盤驅(qū)動(dòng)器；圖3是使用在覆蓋層的折射率與厚度之間的關(guān)系作為一個(gè)參數(shù)的光盤的rms象差值的解釋圖；圖4是光盤覆蓋層的折射率和厚度范圍的解釋圖，此時(shí)在第一實(shí)施例中的允許象差是0.10λrms；圖5是光盤覆蓋層的折射率和厚度范圍的解釋圖，此時(shí)在第一實(shí)施例中的允許象差是0.04λrms；圖6是在已知例子中的光盤覆蓋層的折射率和厚度范圍的解釋圖；圖7是解釋圖，表示在已知例子中的光盤覆蓋層的折射率和厚度范圍的另一個(gè)例子；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光盤覆蓋層的折射率和厚度范圍的解釋圖；圖9是側(cè)剖視圖，表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光盤的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光盤覆蓋層的折射率和厚度范圍的解釋圖；及圖11是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光盤覆蓋層的折射率和厚度范圍的解釋圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖下文詳細(xì)地描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。首先，圖1表示在一部分中的第一實(shí)施例中描述的光盤11的結(jié)構(gòu)。
在光盤11中，例如，一個(gè)包括一個(gè)相變記錄膜的信息記錄層13形成在由聚碳酸酯形成的基片12上。當(dāng)光盤11是一種專用于再現(xiàn)的盤時(shí)，借助于一個(gè)金屬反射膜而不是相變記錄膜的信息記錄層13形成。
一個(gè)具有厚度t的覆蓋層(光透過(guò)層14)形成在信息記錄層13上。覆蓋層14是由塑料材料形成的且具有厚度t的薄片。覆蓋層14經(jīng)粘合物質(zhì)、紫外光熟化樹(shù)脂等粘結(jié)到信息記錄層13上。
圖2表示相對(duì)于光盤11進(jìn)行記錄/再現(xiàn)的光盤驅(qū)動(dòng)器。光盤驅(qū)動(dòng)器使用短波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光束源20作為一個(gè)光源。來(lái)自半導(dǎo)體激光束源20的出射光100是具有紫外波長(zhǎng)頻帶，例如在395nm至415nm范圍內(nèi)的光。
來(lái)自半導(dǎo)體激光束源20的出射光100由一個(gè)準(zhǔn)直透鏡21轉(zhuǎn)換成平行光，依次通過(guò)一個(gè)極化束分光鏡22、λ/4板23、及中繼透鏡系統(tǒng)24，并且入射在物鏡25上。由此，光通過(guò)光盤11的覆蓋層14，并且聚焦在信息記錄層13上。
來(lái)自光盤11的信息記錄層13的反射光101同樣通過(guò)光盤11的覆蓋層14，依次透過(guò)物鏡25、中繼透鏡系統(tǒng)24、及λ/4板23，由極化束分光鏡22基本上以直角反射，透過(guò)一個(gè)光電探測(cè)透鏡系統(tǒng)26，入射在一個(gè)光電探測(cè)器27上。
光電探測(cè)器27帶有劃分成多個(gè)區(qū)域的光接收部分，并且輸出一個(gè)與來(lái)自每個(gè)光接收區(qū)域的光強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電流。從光電探測(cè)器27的每個(gè)光接收區(qū)域輸出的電流由一個(gè)I/V放大器(未表示)轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓，并且供給到一個(gè)運(yùn)算電路30。
運(yùn)算電路30計(jì)算/處理與光電探測(cè)器27的每個(gè)光接收區(qū)域相對(duì)應(yīng)的一個(gè)電壓信號(hào)，并由此產(chǎn)生一個(gè)高頻(HF)信號(hào)、聚焦誤差信號(hào)、跟蹤誤差信號(hào)、中繼透鏡系統(tǒng)24的控制信號(hào)等。
聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)經(jīng)一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器31供給到一個(gè)驅(qū)動(dòng)器29，并由此在物鏡25的聚焦方向和跟蹤方向受到控制。
中繼透鏡系統(tǒng)24由底部透鏡24a和頂部透鏡24b構(gòu)成。當(dāng)從運(yùn)算電路30輸出的中繼透鏡系統(tǒng)24的控制信號(hào)經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器31供給到一個(gè)驅(qū)動(dòng)器28時(shí)，頂部透鏡24b在光軸方向受到控制。
中繼透鏡系統(tǒng)24這樣設(shè)計(jì)，從而當(dāng)覆蓋層14的厚度具有定義值(例如100μm)時(shí)，激光束基本上作為平行光入射在物鏡25上。
當(dāng)覆蓋層14的厚度偏離定義值時(shí)，因?yàn)楦采w層14的厚度誤差而出現(xiàn)一個(gè)球面象差。在這種情況下，聚焦在光盤11的信息記錄層13上的射束點(diǎn)的形狀變形。因此，變得難以進(jìn)行穩(wěn)定和準(zhǔn)確的記錄/再現(xiàn)。
另一方面，當(dāng)在物鏡25上的入射光轉(zhuǎn)換成會(huì)聚或發(fā)散光時(shí)，產(chǎn)生球面象差。此外，當(dāng)中繼透鏡系統(tǒng)24的頂部透鏡24b在光軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物鏡25上的入射光能轉(zhuǎn)換成會(huì)聚或發(fā)散光。
因此，當(dāng)中繼透鏡系統(tǒng)24的頂部透鏡24b在光軸方向按照覆蓋層14的厚度誤差量運(yùn)動(dòng)，并且在物鏡25上的入射光能轉(zhuǎn)換成會(huì)聚或發(fā)散光時(shí)，能校正由覆蓋層14的厚度誤差產(chǎn)生的球面象差。
具體地說(shuō)，當(dāng)覆蓋層14的厚度大于一個(gè)定義值時(shí)，中繼透鏡系統(tǒng)24的頂部透鏡24b在光軸方向按照覆蓋層14的厚度誤差量運(yùn)動(dòng)，從而在物鏡25上的入射光能轉(zhuǎn)換成發(fā)散光。
相反，當(dāng)覆蓋層14的厚度小于定義值時(shí)，中繼透鏡系統(tǒng)24的頂部透鏡24b在光軸方向按照覆蓋層14的厚度誤差量運(yùn)動(dòng)，從而在物鏡25上的入射光能轉(zhuǎn)換成會(huì)聚光。
在以這種方式相對(duì)于下代光盤進(jìn)行記錄/再現(xiàn)的光盤驅(qū)動(dòng)器中，假定提供用來(lái)校正由與光盤11的覆蓋層14的定義值的厚度誤差產(chǎn)生的球面象差的裝置。
在作為常規(guī)光盤系統(tǒng)的CD或DVD中還沒(méi)有考慮到這點(diǎn)。因此，當(dāng)在下代光盤的制造期間照此應(yīng)用常規(guī)定義時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤結(jié)果。
在第一實(shí)施例中描述的光盤11假定具有覆蓋層14的厚度誤差和折射率的范圍，其中考慮到在包括球面象差的校正裝置的光盤驅(qū)動(dòng)器中的記錄/再現(xiàn)。
對(duì)于相對(duì)于下代盤進(jìn)行記錄/再現(xiàn)的光盤驅(qū)動(dòng)器的規(guī)格，例如激光束的波長(zhǎng)是405nm，并且物鏡25的數(shù)值孔徑NA是0.85?？紤]使用該規(guī)格。
此外，假定覆蓋層14具有1.622的折射率和100μm的厚度，并且物鏡25具有完全校正的象差，并且對(duì)于具有這種透鏡負(fù)載的光盤11來(lái)說(shuō)是理想的。
具有覆蓋層14的折射率n和厚度t的各種不同值的光盤11相對(duì)于物鏡25使用，并且得到產(chǎn)生的波前象差的rms值。結(jié)果表示在圖3中。
圖3在橫坐標(biāo)上表示覆蓋層14的折射率n，在縱坐標(biāo)上表示覆蓋層14的厚度t，及在坐標(biāo)平面上用等值線表示相應(yīng)點(diǎn)的rms象差值。等值線具有與激光束的波長(zhǎng)(＝405nm)的2/100相對(duì)應(yīng)的刻度。在圖3中，由雙圓圈表示的一個(gè)點(diǎn)指示基準(zhǔn)規(guī)格的點(diǎn)，即物鏡25的負(fù)載規(guī)格，并且象差在這點(diǎn)變成0。
如從結(jié)果看到的那樣，當(dāng)使用具有覆蓋層14的折射率n和厚度t的各種不同值的光盤11時(shí)，并且例如，當(dāng)折射率n大于透鏡負(fù)載規(guī)定值以便把一個(gè)剩余象差量設(shè)置為常數(shù)時(shí)，把覆蓋層14的厚度t設(shè)置為稍大于規(guī)定值較好。
因此，在下代DVD中的光盤11的覆蓋層14需要這樣定義，從而按照覆蓋層14的折射率n把覆蓋層14的厚度t的誤差允許范圍變?yōu)榻^對(duì)值。
在第一實(shí)施例中描述的光盤11的折射率n和厚度t的范圍表示在圖4中。這表示如下區(qū)域。
折射率1.47≤n≤1.67 (1)覆蓋層厚度f(wàn)(n)-t1≤t≤f(n)+t2(μm)(2)f(n)=A1×n3(n2-1)×(n2-A2)(n2-A3)(μm)]]>A1＝0.049245，A2＝-0.579135，A3＝0.012842，t1，t2＝10(μm)這基本上與其中在圖3中表示的等值線圖中的象差是0.1λrms或更小的范圍相一致。當(dāng)定義具有這種范圍的光盤11時(shí)，由與覆蓋層14的厚度t和折射率n的規(guī)定值的偏差產(chǎn)生的象差基本上能保持到0.1λrms或更小。
在圖3中指示波前象差量的等值線基本上在縱坐標(biāo)方向平行地布置，并且通過(guò)給出對(duì)于公式(3)的恒定偏移得到一條曲線。因此，當(dāng)確定象差的允許值時(shí)，覆蓋層14的厚度t和折射率n的范圍能由以上公式(1)至(3)確定。
在這種情況下，按照象差的允許值改變t1、t2時(shí)，可以調(diào)節(jié)覆蓋層14的厚度t的范圍。例如，當(dāng)允許象差是0.04λrms時(shí)，在以上公式中設(shè)置t1、t2＝4μm，并且能指定一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?見(jiàn)圖5)。
在另一方面，折射率n的范圍能由覆蓋層14的材料和激光束的波長(zhǎng)確定。因此，能定義包括光盤11的覆蓋層14的有效材料的范圍。
在這種情況下，對(duì)于n＝約1.47至1.67，諸如聚碳酸酯之類的有效材料用作光盤11的覆蓋層(光透過(guò)層)14，并且能覆蓋在紫外波長(zhǎng)頻帶中的折射率n。
在常規(guī)光盤驅(qū)動(dòng)器中，把由光盤光透射層的厚度和折射率誤差產(chǎn)生的象差限制到0.02至0.03λrms。因此，例如，當(dāng)把象差的允許值設(shè)置到0.02λrms時(shí)，必須由圖3把覆蓋層14的厚度t的誤差范圍設(shè)置到t1、t2＝2μm。
在這種情況下，容易想象光盤11的制造余量是非常小的。然而，假定在下代光盤中如上述那樣引入球面象差的校正裝置。
因此，與常規(guī)光盤驅(qū)動(dòng)器相比能加大允許象差量。例如，當(dāng)如上述那樣把允許象差量設(shè)設(shè)置到0.1λrms時(shí)，t1、t2＝10μm，能把光盤11的制造余量設(shè)置到較大，并且能期望生產(chǎn)率的提高。
在另一方面，如在上述已知例子中那樣考慮其中與折射率無(wú)關(guān)而把覆蓋層的厚度誤差設(shè)置為恒定的規(guī)格。這與將以上公式(3)用作一個(gè)常數(shù)(覆蓋層厚度的規(guī)定值)相對(duì)應(yīng)。
在這種情況下，例如對(duì)于t1、t2＝2μm，如圖6中所示那樣得到一個(gè)區(qū)域。如從圖6看到的那樣，該區(qū)域不與其中波前象差指示一個(gè)常數(shù)值或更小的區(qū)域相一致。
作為第一實(shí)施例的一個(gè)比較例，考慮t1、t2＝10μm的一個(gè)例子，并且如圖7中所示得到一個(gè)區(qū)域。也在這種情況下，波前象差的值主要在區(qū)域邊界上變化，并且象差達(dá)到0.12λrms，例如，其中n＝1.47，t＝110μm。
因此，對(duì)于在第一實(shí)施例中的t1、t2＝10μm，考慮在所有區(qū)域中把波前象差抑制到0.10λrms或更小，則有增大允許象差量的必要性。
相反，在常規(guī)例子中，相對(duì)于一定的允許象差量必須使覆蓋層的厚度誤差的允許范圍變窄。即，減小制造磁盤時(shí)的余量。
其次將描述本發(fā)明的一個(gè)第二實(shí)施例。圖8表示在第二實(shí)施例中描述的光盤11的覆蓋層14的厚度t和折射率n的范圍。該范圍基本上與表示在圖4中的第一實(shí)施例的光盤11的范圍類似，并且該區(qū)域表示為用一條直線而不是一條曲線包圍的范圍。
即在圖8中，從指示0.10λrms象差的曲線取樣多個(gè)(在圖中為三個(gè))點(diǎn)，并且用連接取樣點(diǎn)的直線設(shè)置范圍。通過(guò)上述范圍設(shè)置也能得到與第一實(shí)施例的光盤11基本同等的效果。
將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖9表示在第三實(shí)施例中描述的光盤51的部分。光盤51通過(guò)在一個(gè)例如由聚碳酸酯形成的基片52上形成一個(gè)包括例如相變記錄膜的信息記錄層53構(gòu)成。
一個(gè)透明中間層54形成在信息記錄層53上，并且另一個(gè)信息記錄層55形成在中間層54上。信息記錄層53、55可以是采用金屬反射膜專用于再現(xiàn)的層，或者是可記錄/可再現(xiàn)層。要不然，層之一可以是專用于再現(xiàn)的層，而另一個(gè)可以是可記錄/可再現(xiàn)層。
一個(gè)覆蓋層(光透射層)56形成在信息記錄層55上。覆蓋層56是例如由塑料材料形成的薄片。覆蓋層56經(jīng)壓力敏感粘合劑或紫外線熟化樹(shù)脂粘合到信息記錄層55上。
中間層具有在再現(xiàn)一個(gè)信息記錄層55或53的同時(shí)，以光學(xué)方式中斷來(lái)自另一個(gè)信息記錄層53或55的信息泄漏(交擾)的功能。
在這種意義上，在兩個(gè)信息記錄層53、55之間的間隔可以盡可能的大，并且中間層54可能最好較厚。然而，在這種情況下，記錄/再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)承載較重。
即當(dāng)把覆蓋層56的表面至中間層54中心的厚度定義為物鏡25的負(fù)載時(shí)，即使在任一信息記錄層53或55的記錄/再現(xiàn)期間，也產(chǎn)生由中間層54的一半厚度的厚度誤差產(chǎn)生的象差。
因此，從記錄/再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的象差的觀點(diǎn)看，中間層54要求最好較薄。即中間層54的厚度由在信息記錄層53和55之間的交擾相對(duì)于記錄/再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的象差的權(quán)衡關(guān)系的一個(gè)折衷點(diǎn)來(lái)確定。
例如，當(dāng)把激光束的波長(zhǎng)設(shè)置到405nm，并且把透鏡25的數(shù)值孔徑NA設(shè)置為0.85作為用來(lái)相對(duì)于下代光盤進(jìn)行記錄/再現(xiàn)的光盤驅(qū)動(dòng)器的規(guī)格時(shí)，考慮到以上折衷，中間層54的適當(dāng)厚度在約20至30μm的范圍內(nèi)。
最好由覆蓋層56的厚度的一個(gè)最小值及覆蓋層56、與覆蓋層56相鄰布置的信息記錄層55、和中間層54的總厚度的一個(gè)最大值表示兩層型光盤51的光透過(guò)層的定義厚度。
光盤51的光透過(guò)層的厚度和折射率的范圍表示在圖10中。與上述實(shí)施例類似，假定在光盤51中光透過(guò)層的透鏡負(fù)載具有1.622的折射率和100μm的厚度。
在定義的區(qū)域中，折射率是1.47≤n≤1.67，覆蓋層56的厚度是f(n)-t1或更大，覆蓋層56+信息記錄層55+中間層54的厚度是f(n)+t2或更小，t1，t2＝20μm，并且f(n)由以上公式(3)表示。結(jié)果，由于添加中間層54的厚度，所以與一層構(gòu)造相比加寬厚度方向的范圍。
將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖11表示在第四實(shí)施例中描述的光盤51的覆蓋層56的厚度和折射率范圍。
該范圍基本上與圖10中表示的第三實(shí)施例的光盤51的范圍類似，并且該區(qū)域表示為用直線而不是曲線包圍的范圍。也在這種情況下，從指示0.20λrms的象差的曲線取樣多個(gè)(在圖中為三個(gè))點(diǎn)，并且該范圍用連接取樣點(diǎn)的直線設(shè)置。
即使由以這種方式設(shè)置的范圍，也能得到與第三實(shí)施例的光盤51基本等同的效應(yīng)。此外，第三和第四實(shí)施例表示兩個(gè)信息記錄層53、55，但不用說(shuō)本發(fā)明能應(yīng)用于具有三個(gè)或多個(gè)信息記錄層的光盤。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且在不脫離本范圍的一個(gè)范圍內(nèi)能變化地實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種光盤，其特征在于，包括一個(gè)信息記錄層(13)，形成在一個(gè)基片(12)上；和一個(gè)覆蓋層(14)，具有光透過(guò)性質(zhì)，并且借助于其覆蓋信息記錄層(13)，其中所述覆蓋層(14)的厚度和折射率范圍這樣設(shè)置，從而由與所述覆蓋層(14)的厚度和折射率的規(guī)定值的偏差產(chǎn)生的象差在一個(gè)恒定允許值內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤，其特征在于，不是關(guān)于所述覆蓋層(14)的折射率n的常數(shù)的函數(shù)f(n)、及根據(jù)在所述覆蓋層(14)中的象差允許值確定的常數(shù)t1、t2，被用來(lái)設(shè)置所述覆蓋層(14)的厚度和折射率范圍，從而所述覆蓋層(14)的厚度t是f(n)-t1≤t≤f(n)+t2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光盤，其特征在于，入射在所述覆蓋層(14)上的激光束的波長(zhǎng)設(shè)置到一個(gè)395至415nm的范圍，并且把所述覆蓋層(14)的折射率設(shè)置到1.47至1.67的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光盤，其特征在于，用激光束輻射所述覆蓋層(14)的透鏡的數(shù)值孔徑是0.85，并且所述函數(shù)f(n)是f(n)=A1×n3(n2-1)×(n2-A2)(n2-A3)(μm)]]>其中A1＝0.049245，A2＝-0.579135，及A3＝0.012842。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光盤，其特征在于，把所述常數(shù)t1、t2的每一個(gè)設(shè)置到2μm或更大。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光盤，其特征在于，把所述常數(shù)t1、t2的每一個(gè)設(shè)置到10μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光盤，其特征在于，所述覆蓋層(14)的厚度和折射率范圍由通過(guò)取樣由所述f(n)-t1和所述f(n)+t2表示的曲線的預(yù)定位置并連接相應(yīng)取樣點(diǎn)得到的直線設(shè)置。
8.一種光盤，其特征在于，包括多個(gè)信息記錄層(53、55)，經(jīng)具有光透過(guò)性質(zhì)的中間層(54)疊置在一個(gè)基片(52)上；和一個(gè)覆蓋層(56)，具有光透過(guò)性質(zhì)，并且借助于其覆蓋外部的信息記錄層(55)，其中不是關(guān)于所述覆蓋層(56)的折射率n的常數(shù)的函數(shù)f(n)、及根據(jù)在包括所述覆蓋層(56)、信息記錄層(55)、和中間層(54)的光透過(guò)層中的象差允許值確定的常數(shù)t1、t2，被用來(lái)把所述覆蓋層(56)的厚度t設(shè)置到f(n)-t1或更大，并且把不包括最靠近所述基片(52)的信息記錄層(53)的所述覆蓋層(56)、中間層(54)、和信息記錄層(55)的總厚度設(shè)置到f(n)+t2或更小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光盤，其特征在于，入射在所述覆蓋層(56)上的激光束的波長(zhǎng)設(shè)置到一個(gè)395至415nm的范圍，并且把包括中間層(54)的所述覆蓋層(56)的折射率設(shè)置到1.47至1.67的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光盤，其特征在于，用激光束輻射所述覆蓋層(56)的透鏡的數(shù)值孔徑是0.85，并且所述函數(shù)f(n)是f(n)=A1×n3(n2-1)×(n2-A2)(n2-A3)(μm)]]>其中A1＝0.049245，A2＝-0.579135，及A3＝0.012842。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光盤，其特征在于，把所述常數(shù)t1、t2的每一個(gè)設(shè)置到2μm或更大。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光盤，其特征在于，把所述常數(shù)t1、t2的每一個(gè)設(shè)置到20μm。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光盤，其特征在于，把通過(guò)取樣由所述f(n)-t1表示的曲線的預(yù)定位置并由一條直線連接相應(yīng)的取樣點(diǎn)得到的區(qū)域，設(shè)置為所述覆蓋層(56)的厚度t的范圍，并且把通過(guò)取樣由所述f(n)+t2表示的曲線的預(yù)定位置并由一條直線連接相應(yīng)的取樣點(diǎn)得到的區(qū)域，設(shè)置為不包括最靠近所述基片(52)的信息記錄層(53)的所述覆蓋層(56)、中間層(54)、和信息記錄層(55)的總厚度的范圍。
14.光盤(11)的一種記錄/再現(xiàn)設(shè)備，光盤(11)通過(guò)用具有光透過(guò)性質(zhì)的一個(gè)覆蓋層(14)覆蓋形成在基片(12)上的一個(gè)信息記錄層(13)和設(shè)置所述覆蓋層(14)的厚度和折射率范圍構(gòu)成，所述范圍設(shè)置使得由與所述覆蓋層(14)的厚度和折射率的規(guī)定值的偏差產(chǎn)生的象差在一個(gè)恒定允許值內(nèi)，所述設(shè)備的特征在于，包括一個(gè)校正部分(24、28、30、31)，在用來(lái)自所述覆蓋層(14)的激光束輻射光盤(11)期間，校正在所述覆蓋層(14)中的球面象差。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光盤(11)的記錄/再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，不是關(guān)于所述覆蓋層(14)的折射率n的常數(shù)的函數(shù)f(n)、及根據(jù)在所述覆蓋層(14)中的象差允許值確定的常數(shù)t1、t2，被用來(lái)設(shè)置所述覆蓋層(14)的厚度和折射率范圍，從而所述覆蓋層(14)的厚度t是f(n)-t1≤t≤f(n)+t2。
全文摘要
這里公開(kāi)了一種光盤(11),通過(guò)用一個(gè)具有光透過(guò)性質(zhì)的覆蓋層(14)覆蓋形成在一個(gè)基片(12)上的一個(gè)信息記錄層(13)構(gòu)成,其中定義覆蓋層(14)的厚度t和折射率n的范圍。即,不是關(guān)于所述覆蓋層(14)的折射率n的常數(shù)的函數(shù)f(n)、及根據(jù)在覆蓋層(14)中的象差允許值確定的常數(shù)t1、t2,被用來(lái)把覆蓋層(14)的厚度t的范圍設(shè)置到f(n)－t1≤t≤f(n)+t2。
文檔編號(hào)G11B7/0037GK1423253SQ0210871
公開(kāi)日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月6日
發(fā)明者渡部一雄, 巖田勝雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝