專利名稱：光記錄方法、光記錄裝置及光記錄媒體的制作方法
技術范圍本發(fā)明涉及用激光在盤形光記錄媒體上記錄信號的光記錄方法、采用該光記錄方法的光記錄裝置、及利用該光記錄裝置記錄信號的光記錄媒體。
在盤形光記錄媒體即所謂的光盤中，以往存在有作為追加記錄型光盤或可逆型光盤的相變式光盤及光磁式光盤等。作為采用這些光盤的光記錄裝置中的記錄用光源，已知有用于在光盤上記錄信號并將已記錄的信號擦除的半導體激光器。從該半導體激光器發(fā)射的激光可以聚焦成直徑1μm以下的微小光點投射在光盤上。
在光盤中的再生專用型光盤方面，存在有用于讀出CD并作為專用存儲器使用的CD-ROM。該CD-ROM可大量復制?，F(xiàn)在，對于象CD-ROM這樣的可大量復制的再生專用型光盤，除聲頻等信息信號外，正在研究記錄用于區(qū)分例如每個這類再生專用型光盤并識別例如是否是非法復制的光盤的識別信息。
可是，從上述半導體激光器射出的激光，波長為780nm，不能形成所謂的燒蝕，所以不可能得到其強度可將信號直接記錄在上述再生專用型光盤上的激光輸出功率。因而，當想要在再生專用型光盤上記錄各自的固有識別信息時，采用一般的半導體激光器作為記錄用光源不能將上述識別信息精細地記錄在再生專用型光盤上。
因此，本發(fā)明鑒于上述實際情況提供有一種能夠在光記錄媒體上記錄各自的固有識別信息并能用讀取記錄在上述光記錄媒體上的信息信號的光學傳感器讀出上述識別信息的光記錄方法、采用該光記錄方法的光記錄裝置、及利用該光記錄裝置記錄附加信息的光記錄媒體。
發(fā)明的公開本發(fā)明的用于在光記錄媒體上記錄規(guī)定信息的光記錄方法，包括產(chǎn)生并發(fā)射光記錄媒體所吸收的波長的紫外激光的步驟以及調(diào)制紫外激光束強度并將與在光記錄媒體的信息記錄區(qū)上記錄的數(shù)據(jù)不同的附加信息記錄在信息記錄區(qū)以外的區(qū)域的步驟。
本發(fā)明的用于在光記錄媒體上記錄規(guī)定信息的光記錄裝置，具有產(chǎn)生并發(fā)射光記錄媒體所吸收波長的紫外激光的激光源、調(diào)制從激光源發(fā)出的紫外激光束強度的調(diào)制裝置、將來自調(diào)制裝置的紫外激光的光束聚焦在上述光記錄媒體上的光學裝置、在光記錄媒體上移動以決定聚焦在上述光記錄媒體上的紫外激光束的光點位置的光點位置控制裝置、及使光點對上述光記錄媒體進行掃描的掃描裝置，并且在信息記錄區(qū)以外的區(qū)域記錄與在光記錄媒體的信息記錄區(qū)上記錄的數(shù)據(jù)不同的附加信息。
本發(fā)明的用于記錄規(guī)定信息的光記錄媒體，具有記錄由聲頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、或字符數(shù)據(jù)組成的主體信息的信息記錄區(qū)以及記錄與主體信息不同的附加信息的附加信息記錄區(qū)，附加信息通過調(diào)制光記錄媒體所吸收波長的紫外激光，記錄在附加信息記錄區(qū)。
本發(fā)明的特征在于上述紫外激光的波長為190～370nm。
其特征還在于上述紫外激光是由釹·釔鋁石榴石(NdYAG)激光器、NdYVO4激光器、NdYLF激光器或NdYAP激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
其特征還在于上述紫外激光是由AlGaAs激光器或InGaAs激光器發(fā)出的激光。
其特征還在于上述紫外激光是由Ar激光器或He-Cd激光器發(fā)出的激光。
其特征在于上述附加信息是在光記錄媒體上的固有識別信息。
其特征還在于用預先記錄形成的跟蹤用導向模式將附加信息記錄在光記錄媒體上。
其特征在于采用導向模式進行跟蹤時，用波長與激光波長不同的光檢測導向模式。
并且，在本發(fā)明中，在預先記錄形成了跟蹤用導向模式的光記錄媒體的附加信息記錄區(qū)上，一面根據(jù)導向模式利用波長與紫外激光波長不同的光進行跟蹤，一面用紫外激光在光記錄媒體上記錄形成固有識別信息作為附加信息，從而能分別識別出被大量復制的光記錄媒體。
附圖的簡要說明圖1是表示采用了本發(fā)明的光記錄裝置的具體結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是表示構(gòu)成上述光記錄裝置的UV激光源的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是光記錄媒體的具體記錄狀態(tài)的表示圖。
圖4是表示采用了本發(fā)明的光記錄再生裝置的具體結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是在上述光記錄再生裝置中使用的FZP的主要部分斷面形狀的示意表示圖。
圖6是表示上述FZP的相位深度與衍射效率的關系的曲線圖。
圖7是表示上述FZP的象差修正前與修正后關系的曲線圖。
圖8是說明在上述光記錄再生裝置中物鏡的非球面設定的示意圖。
圖9A、9B、9C、9D是表示上述光記錄再生裝置中用FZP校正后孔徑數(shù)值為0.4的物鏡在波長532nm下的殘余波面象差的曲線圖。
實施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，參照


本發(fā)明的最適用的實施例。圖1是表示采用了本發(fā)明的光記錄裝置的具體結(jié)構(gòu)的部件組合圖。
在本實施例的光記錄裝置中，作為信號記錄用的光源，采用發(fā)射高能量密度激光的紫外激光源(以下稱UV激光源)1。具體地說，UV激光源1例如是用釹·釔鋁石榴石(NdYAG)激光器產(chǎn)生4次諧波發(fā)射遠紫外激光的光源。從該UV激光源1發(fā)射的紫外激光和可見激光的光束入射到光調(diào)制器2，利用該光調(diào)制器2根據(jù)后文所述的附加信息調(diào)制紫外激光的強度。
由該光調(diào)制器2調(diào)制強度后的紫外激光的光束經(jīng)透鏡3、4放大并通過相位衍射柵5后，入射到半透鏡即所謂的半反射鏡11。通過了該半反射鏡11的紫外激光，在反射鏡14上反射后，由安裝在2軸驅(qū)動器7上的物鏡6聚焦并以光點投射在光盤8的表面上。
這里，上述光盤8由主軸電動機10帶動旋轉(zhuǎn)。而上述主軸電動機10通過螺旋傳動粗略地確定其在光盤8的半徑方向上的位置。
從上述光盤8的表面來的可見激光的反射光，通過物鏡6入射到反射鏡14，被反射后入射到半反射鏡11。入射到該半反射鏡11的反射光通過聚焦誤差信號檢測用柱面透鏡12傳送到由硅構(gòu)成的光檢測器13上。在該光檢測器13中檢測所入射的光量，并輸出基于該光量的電信號。并且還利用來自該光檢測器13的輸出信號同時檢測來自跟蹤用導向槽9的跟蹤信號。
此外，根據(jù)從上述光檢測器13輸出的電信號檢測聚焦誤差信號及跟蹤誤差信號。將該聚焦誤差信號及跟蹤誤差信號反饋到上述2軸驅(qū)動器7，通過控制移動該2軸驅(qū)動器7，相對于上述光盤8的表面對投射在上述光盤8上的紫外激光的光點進行調(diào)焦，同時決定相對于上述跟蹤用導向槽9的正確位置。
這里，上述光盤8采用聚碳酸酯或丙烯酸酯類等材料構(gòu)成的具有透光性的樹脂基片。因此，照射在上述光盤8上的紫外激光必須是適合于加工上述聚碳酸酯或丙烯酸酯類的激光。由于上述聚碳酸酯吸收波長約290nm以下的光，丙烯酸酯類吸收波長約370nm以下的光，而在空氣中則吸收波長190nm以下的紫外激光，所以最好是將能被上述光盤8的基板良好吸收且能使該基片在短時間內(nèi)光分解的波長為190～370nm的紫外激光作為在上述光盤8上記錄附加信息用的激光。因此，在本實施例中，采用由釹釔鋁石榴石激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的波長266nm的紫外激光進行附加信息的記錄。
上述附加信息利用該紫外激光以激光斑的形式記錄在上述光盤8上。具體地說，被上述紫外激光的光點照射的部分由于熔化即所謂的燒蝕而被削去，從而形成上述的激光斑。
上述附加信息是上述光盤8上的固有識別信息，例如由代碼或在微處理機中使用的微碼構(gòu)成。而該附加信息的內(nèi)容，具體地說，例如是光盤8的串行編號或口令等信息。
這里，具體地說明上述紫外激光與上述記錄形成的激光斑的大小的關系。例如，采用波長780nm、孔徑數(shù)值0.45的透鏡時可再生的激光斑的大小在0.87μm以上。當以20～200ns的脈寬對波長266nm的紫外激光進行高速調(diào)制、并采用孔徑數(shù)值0.4以下的透鏡、1～4m/秒的掃描速度、以燒蝕方式在上述光盤8上記錄形成激光斑時，該記錄形成的激光斑的大小，與采用上述波長780nm、孔徑數(shù)值0.45的透鏡形成的可再生的激光斑的大小大致一致。
為了利用來自上述光盤8的反射光檢測聚焦誤差信號及跟蹤誤差信號，在考慮上述由硅構(gòu)成的光檢測器的靈敏度、響應、光致?lián)p壞等因素之后，采用上述用于形成激光斑的波長266nm的紫外激光，同時還采用由上述UV激光源1振蕩產(chǎn)生的波長532nm的可見激光。
為了對波長532nm的激光得到最大的信號調(diào)制度，將跟蹤用導向槽9的深度設定為該波長532nm的1/4波長。這時，該跟蹤用導向槽9的深度相對于266nm的波長為其波長的1/2，其信號調(diào)制度變?yōu)樽钚　?br> 以下，說明在跟蹤操作中的跟蹤誤差信號的檢測。
在上述跟蹤誤差信號的檢測中采用3光束法。在該3光束法中的3條光束由上述相位衍射柵5產(chǎn)生。因此，作為上述相位衍射柵5的材料，采用對波長266nm的紫外激光具有高透過率(例如90％以上)的合成石英。并且，為使上述相位衍射柵5在透過波長266nm的紫外激光的同時對波長532nm的激光具有最大的衍射效率，將相位的深度設定為該波長532nm的1/2波長。這時，如忽略合成石英的色散，對266nm的波長相當于1個波長，衍射效率變?yōu)樽钚　?br> 實際上，合成石英的色散是不能忽略的，但可優(yōu)先使波長266nm的衍射效率達到最小值。另外，不只是該相位衍射柵5，在光學系統(tǒng)中使用的光學部件，除反射鏡以外都必須采用合成石英。
從上述UV激光源1發(fā)射的波長532nm的可見激光由上述相位衍射柵5分成3條光束后，分別以光點9a、9b、9c投射在在上述光盤8上形成的跟蹤用導向槽9上。以上述光點9a、9b、9c投射的可見激光的從上述光盤8的反射光，分別以光點13a、13b、13c入射到上述光檢測器13上。由該光檢測器13檢測出各光點的光量。即，雖然沒有適用的對紫外激光從光記錄媒體的反射光進行高速檢測的光檢測器，但因在本光記錄裝置中利用可見激光檢測聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號，所以能以高速且良好的精度檢測這兩個誤差信號。
這里，由于在與以±1次衍射光形成的光點9a、9c對應的上述光檢測器13上的光點13a、13c的位置上配置一對4象限光檢測器，則能夠同時進行采用柱面透鏡的象散法的聚焦誤差信號檢測及采用3光束法的跟蹤誤差信號檢測。即，雖然沒有適用的對紫外激光從光記錄媒體的反射光進行高速檢測的光檢測器，但因在本光記錄裝置中利用可見激光檢測聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號，所以能以高速且良好的精度檢測這兩個誤差信號。換句話說，一面用可見激光進行聚焦控制和跟蹤控制，一面用紫外激光進行附加信息的記錄，從而能正確地記錄附加信息。
下面，用圖2對上述UV激光源1進行詳細說明。
激光二極管21是用于激發(fā)釹·釔鋁石榴石激光器的發(fā)射波長808nm激光的半導體激光器。該激光二極管21發(fā)出的激光入射到釹·釔鋁石榴石激光器的外部諧振器。即，上述激光例如采用光纖通過鏡22入射到作為激光介質(zhì)的釹·釔鋁石榴石(NdYAG)晶體23，使該釹·釔鋁石榴石晶體23激振。因此，從上述釹·釔鋁石榴石晶體23發(fā)射出波長1064nm的釹·釔鋁石榴石激光器的振蕩光。
該振蕩光入射到外部振蕩器內(nèi)由KTP(KTiOPO4‰)構(gòu)成的非線性光學晶體元件24，產(chǎn)生2次諧波(SHG)。由產(chǎn)生該2次諧波而發(fā)出的波長532nm的2次諧波激光，通過鏡25后入射到電光調(diào)制(EOM)元件26。為了根據(jù)來自信號源33的信號將由該UV激光源1發(fā)射的因有4次諧波而產(chǎn)生的激光的相位進行高速調(diào)制而使用此電光調(diào)制元件26。
通過上述電光調(diào)制元件26后的2次諧波激光入射到由包括鏡27、28、及BBO的非線性光學晶體元件29構(gòu)成的外部諧振器。即，上述2次諧波激光通過上述鏡27入射到上述非線性光學晶體元件29，用以產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出波長266nm的4次諧波激光、即遠紫外激光。該4次諧波激光通過鏡28向外部發(fā)射。
所產(chǎn)生的上述波長266nm的紫外激光是連續(xù)振蕩的，所以有可能高速地進行光強度的調(diào)制。而且，調(diào)制方式的均勻性高。因此，能夠容易地聚焦成直徑1μm以下的光點。
這里，上述外部振蕩器的諧振頻率通過以直線電機30驅(qū)動控制上述鏡27來進行掃描。即，外部振蕩器在穩(wěn)定狀態(tài)下以預定頻率振蕩。具體地說，在從上述電光調(diào)制元件26射出的2次諧波激光中由上述鏡27反射的反射光，入射到光檢測器32。在該光檢測器32中，所入射的反射光被變換為電流并傳送到鎖定電路31。在該鎖定電路31中，根據(jù)該電流檢測出上述鏡27的位置，并將該鏡27的位置信號負反饋到直線電機(VCM)30。在上述直線電機30中，利用所送到的位置信號對上述鏡27進行位置控制，從而將外部振蕩器的諧振頻率鎖定在產(chǎn)生2次諧波的頻率上。關于鎖定電路，在日本公開公報HEI05-243661(USP5367531)中有詳細的說明。
以下，在圖3中示出了上述光盤的上述附加信息記錄狀態(tài)的具體例。
在該光盤8上，聲頻、視頻、及數(shù)據(jù)等信息信號記錄在信息記錄區(qū)50內(nèi)。在該信息記錄區(qū)50的內(nèi)周側(cè)設有導入?yún)^(qū)，作為記錄用來指示在上述信息記錄區(qū)50內(nèi)所記錄的信息內(nèi)容的信息的區(qū)域。在該導入?yún)^(qū)內(nèi)設有用于記錄上述附加信息的附加信息記錄區(qū)51，在該附加信息記錄區(qū)51內(nèi)將固有識別信息記錄在光盤上。
作為記錄上述附加信息的附加信息記錄區(qū)，如果是預先形成了跟蹤用導向槽的區(qū)域，也可不設在上述導入?yún)^(qū)內(nèi)。即，在光盤上寫入識別信息時可將跟蹤用導向槽作導向用。
這里，當將上述光盤8上記錄的信息信號再生時，利用以近紅外半導體激光器等作為激光源的光傳感器讀出信息信號。而當將上述記錄的附加信息再生時，也可以利用上述用于再生信息信號的光傳感器進行附加信息的讀出。由微碼構(gòu)成的附加信息讀出信號直接輸入到圖中未示出的微處理機并判別信息的內(nèi)容，從而能夠直接識別光盤。
目前，作為大批量制造光盤時的制造方法，采用壓模進行。具體地說，首先，在玻璃基片上涂布光刻膜，用激光記錄信號后進行顯影處理制成主盤。然后，用該主盤制作模具即所謂的壓模。利用該壓模即可大批量地制作記錄了信息信號的光盤。在所制作的光盤的記錄有信息信號的表面上真空蒸鍍一層用于反射的金屬膜，通過用硬樹脂形成保護膜制作出復制光盤。
利用由如上所述的UV激光源1射出的遠紫外激光在光盤上記錄附加信息的工序，在上述光盤制作方法中，在真空蒸鍍金屬膜工序之前進行。
作為上述實施例的UV激光源，采用以波長1064μm的激光產(chǎn)生4次諧波而發(fā)射波長266nm激光的NdYAG激光器，但作為其他固體激光器，也可采用由波長1064μm的激光產(chǎn)生波長266nm的4次諧波而發(fā)射激光的NdYVO4、由波長1047μm的激光產(chǎn)生波長262nm的4次諧波而發(fā)射激光的NdYLF、由波長1079μm的激光產(chǎn)生波長270nm的4次諧波而發(fā)射激光的NdYAP等。作為直接發(fā)射4倍頻波的半導體激光器，也可采用發(fā)射波長0.78～0.86μm激光的AlGaAs及發(fā)射波長0.9～1.1μm激光的InGaAs等。此外，還可采用由發(fā)射波長0.275μm、0.306μm、0.333μm、0.351μm、0.364μm等激光的Ar激光器，或發(fā)射波長0.325μm及0.354μm等激光的He-Cd激光器等氣體激光器發(fā)射的激光。
在上述實施例中，作為非線性光學晶體元件采用KTP或BBO(β-BaB2O4，但除此二者外，也可采用LN、QPM LN、LBO、KN等。
另外，在上述實施例中，采用3光束法進行聚焦檢測及跟蹤檢測，但對聚焦檢測也可采用斜光束法，對跟蹤檢測可采用推挽法。
下面，參照

應用了本發(fā)明的光記錄再生裝置。
本光記錄再生裝置，例如如圖4所示，具有UV激光源1、使從該UV激光源1射出的光束照射在光盤8上并將從該光盤8來的反射光傳送到光檢測器45的光學傳感器40、及根據(jù)來自該檢測器45的輸出信號提供伺服作用的伺服電路47。對與上述圖1所示光記錄裝置的構(gòu)成部件相同的部件，標以相同編號，其詳細說明從略。
如上所述，UV激光源1發(fā)射200nm～300nm波長范圍的遠紫外區(qū)激光及400nm～700nm波長范圍的可見區(qū)激光。遠紫外區(qū)激光的波長設定為可見區(qū)激光波長的一半。
光學傳感器40，例如如上述圖4所示，具有對從UV激光源1發(fā)射的激光進行強度調(diào)制的光強調(diào)制器41、將激光聚焦在光盤8上的物鏡42、將可見區(qū)激光無象差地聚焦在光盤8上的菲涅爾帶片(以下稱FZP)43、在光軸方向及與該光軸垂直的方向上驅(qū)動物鏡42的2軸驅(qū)動器44、檢測在光盤8上反射后通過物鏡42的透射光的光檢測器45、及將透射光導入光檢測器45的光學系統(tǒng)46。
從UV激光源1射出的激光，經(jīng)過構(gòu)成光學系統(tǒng)46的一部分的透鏡46a、46b傳送到光束分離器46c。透鏡46a使光束光點直徑小的相干激光通過該透鏡46a的焦點后傳送到透鏡46b，使光束光點直徑達到預定的大小。透鏡46b將來自透鏡46a的光變成平行光并傳送到光束分離器46c。
光束分離器46c使透鏡46b的光軸折曲90°，使激光轉(zhuǎn)向光盤8的方向。該激光入射到光強調(diào)制器41。
所使用的光強調(diào)制器41，例如可以是利用通過加電使折射率變化的電光效應的光學元件或利用反映介質(zhì)中聲波和光波關系的聲光效應的光學元件等。入射到該光強調(diào)制器41的光受到根據(jù)從外部供給的附加信息的調(diào)制，并將其0次光取出。
從光強調(diào)制器41來的激光，被傳送到例如2軸驅(qū)動器44。在該2軸驅(qū)動器44中，配置有作為光學部件的FZP43及物鏡42。2軸驅(qū)動器44按例如圖4示出的箭頭方向，即物鏡42的光軸方向及與該光軸垂直的方向驅(qū)動物鏡42。
FZP43用例如合成石英等在遠紫外區(qū)吸收少的透明材料形成。該FZP43是設置在基片的表面上的呈同心圓形的相位衍射柵。該相位衍射柵的斷面形狀示于圖5。
如圖5所示，F(xiàn)ZP43的斷面形狀呈理想的矩形，衍射柵的深度與半徑的位置無關而按規(guī)定形成。并且，如圖5所示，F(xiàn)ZP43的衍射柵周期從中心向外周方向隨半徑位置而變化。關于該FZP43的原理，將在后文中詳述。
激光經(jīng)用FZP43在可見光波段起透鏡作用而在遠紫外光波段不起透鏡作用的校正后，通過物鏡42照射在光盤8上。
該光記錄再生裝置利用遠紫外區(qū)的激光在光盤8的附加信息記錄區(qū)51上進行記錄，同時用光檢測器45通過物鏡42、FZP43、光強調(diào)制器41、光束分離器46c、聚光透鏡46d接收在波長范圍內(nèi)的可見區(qū)激光的反射光。
光檢測器45將檢測光變換為電信號后供給伺服電路47。在伺服電路47中，根據(jù)已得到的聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號求得控制2軸驅(qū)動器44的信號。
如上所述，2軸驅(qū)動器44對物鏡42在光軸方向及與光軸垂直的方向上進行移動控制，從而將聚焦及跟蹤的誤差控制為最小值。因此，該光記錄再生裝置能夠用遠紫外光獲得良好的記錄特性。再生時也能以良好的記錄特性進行寫入，而且由于在可見光波段也能受到聚焦控制、跟蹤控制，所以可以進行再生特性良好的再生操作。
以下，說明FZP43的原理。
已經(jīng)知道，使透明光學材料透射被限定的遠紫外區(qū)那樣設計的透鏡，如直接應用于可見區(qū)是有困難的。如在波長532nm下使用例如用合成石英按266nm設計成的單透鏡，則可用以下給出的參數(shù)計算合成石英的波長色散。
作為依賴于波長的參數(shù)，假定折射率為N，則波長266nm的折射率N265＝1.499
波長532nm的折射率N532＝1.461由該折射率之差引起的單透鏡在波長532nm時的焦點距離的增加，由式(1)求得。
(0.499-0.461)/0.499＝7.7％ ...(1)因此，如假定在波長266nm時單透鏡的焦點距離為4.5mm，則在波長532nm時單透鏡的焦點距離將增加到343μm。即，可以判定在波長266nm的象面上很難形成波長532nm激光的光點。
所以，當在波長532nm下使用時，概略地說，如將一個焦點距離值等于上述單透鏡焦點距離除以7.7(％)的薄透鏡(以下稱第2透鏡)粘合在單透鏡上使用，則能在同一象面上形成光點。如考慮實際上作為第2透鏡具有一定的厚度，則第2透鏡的焦點距離為60～70mm。
該第2透鏡用圖5所示的FZP43構(gòu)成，例如將柵的深度t設定為532nm，則在波長λ＝266nm時的相位深度φ將如式(2)所示，等于2π。
φ＝2π(N-1)t/λ＝2π×0.499×532/266＝2π ...(2)即，F(xiàn)ZP43在波長λ＝266nm時的衍射效率變得極小，所以FZP43不具有作為透鏡的功能。
另一方面，在波長為532nm時，相位深度φ將如式(3)所示，等于0.92π。
φ＝2π(N-1)t/λ＝2π×0.461×532/266＝0.92π ...(3)即，衍射效率變得極大接近于φ＝π，所以FZP43能夠有效地起到具有一定焦點距離的透鏡的作用。
相位深度φ與0次光I0的透射率及與1次衍射光I1的衍射效率的關系，示于圖6。
圖6的箭頭2ω、4ω分別指示以波長1064nm為基波時的波長532nm的2次諧波、波長266nm的4次諧波的位置。
與波長266nm的4次諧波對應的相位深度φ＝2π，當然是與φ＝0等價的。
對于焦點距離為f的FZP43，如假定r為矢徑坐標、a為系數(shù)，則波面的相位深度φ(r)由式(4)表示。
φ(r)＝ar2...(4)FZP43在式(5)所示范圍內(nèi)的相位深度φ(r)取作0，而在該范圍以外的相位深度為φ。
2mπ-π/2＜φ(r)＜2mπ+π/2 ...(5)式中，變量m為自然數(shù)。
這里，系數(shù)a與焦點距離f的關系用式(6)表示。
a＝π/λf ...(6)對于波長λ＝532nm，為了制成例如焦點距離f＝65mm的FZP43，從式(6)可知設定a＝28.92即可。
在波長λ＝266nm下無象差的物鏡42上附加由FZP43構(gòu)成的焦點距離f＝65mm的透鏡，則該結(jié)構(gòu)在波長λ＝532nm下使用時產(chǎn)生的球面象差，用式(7)表示。
exp-i2π(N-1)(Ar4+Br6)/λ ...(7)該式(7)中的系數(shù)A、B分別為將球面象差按多項式展開時的4次和6次的球面象差系數(shù)。這些球面象差系數(shù)可用通用的光學設計程序算出。
式(4)示出的波面相位深度φ(r)，可變換為式(8)的形式，利用該式(8)可進行FZP43的設計。
φ(r)＝ar2-2π(N-1)(Ar4+Br6)/λ ...(8)具體地說，當物鏡42的孔徑數(shù)值為0.4時，在光瞳周圍的球面象差值為3λ左右，所以能足以制成對式(7)所示的球面象差進行校正后的FZP43。
φ(r)/π對矢徑r的關系，例如如圖7所示，用指示無象差的虛線和指示校正后的實線表示。從該圖7可明顯看出，校正值從r＝1mm起越來越大。
應由FZP43校正的孔徑數(shù)值為0.4的非球面透鏡，例如如圖8所示。該非球面透鏡的設計諸元，如以下表1所示。在圖8中，波長λ＝266nm時的焦點距離還和殘余球面象差合在一起表示。
表1
這里，對于用FZP43校正后的孔徑數(shù)值為0.4的物鏡42，射入波長λ＝532nm的激光時的殘余球面象差，示于圖9A～9B。這些圖的橫軸為透鏡的相對光瞳坐標，縱軸為滿刻度假定為1個波長時的波面象差。
圖9A是切線方向的象高為40μm時的象差特性，圖9B是徑向的象高為40μm時的象差特性。而圖9C是切線方向的軸上象差特性，圖9D是徑向的軸上象差特性。
rms球面象差，在軸上為0.002λ，象高40μm時為0.029λ。該值作為光記錄再生裝置特性是十分合適的值。這里，在球面象差校正前，即使將孔徑數(shù)值縮小到0.3，rms球面象差也仍在0.07λ以上。
FZP43若采用如上所述的結(jié)構(gòu)，則FZP43能夠在可見光波段具有透鏡的功能，而在遠紫外光波段不能起到透鏡的作用。因此，對于設計用于遠紫外區(qū)的透鏡，可以校正其在可見光波段中的性能惡化，所以在遠紫外波段所得到的透鏡聚光特性不會惡化，通過在可見光波段進行的校正，可以用光檢測器45測得聚焦誤差信號及跟蹤誤差信號，在記錄時能獲得良好的記錄特性。
從以上說明還可以清楚地看出，本發(fā)明的光記錄方法當發(fā)出光記錄媒體所吸收波長的紫外激光并射向光記錄媒體時，通過調(diào)制紫外激光的光束強度并將與在光記錄媒體的信息記錄區(qū)上記錄的數(shù)據(jù)不同的附加信息記錄在信息記錄區(qū)以外的區(qū)域，即能在光記錄媒體上記錄附加信息，所以能區(qū)分每個光記錄媒體。
另外，本發(fā)明的光記錄裝置具有產(chǎn)生并發(fā)射光記錄媒體所吸收波長的紫外激光的激光源、調(diào)制從激光源發(fā)出的紫外激光的光束強度的調(diào)制裝置、將來自調(diào)制裝置的紫外激光的光束聚焦在光記錄媒體上的光學裝置、在光記錄媒體上移動以決定聚焦在光記錄媒體上的紫外激光束的光點位置的光點位置控制裝置、及使光點對上述光記錄媒體進行掃描的掃描裝置，并且通過將與在光記錄媒體的信息記錄區(qū)上記錄的數(shù)據(jù)不同的附加信息記錄在信息記錄區(qū)以外的區(qū)域，從而能在光記錄媒體上記錄用于區(qū)分每個光記錄媒體的附加信息，所以能夠容易地判別光記錄媒體是否為非法復制，并防止光記錄媒體的非法復制。
這里，該紫外激光的波長為190～370nm，是適合于光記錄媒體加工的波長，所以能易于在光記錄媒體上記錄附加信息。
另外，本發(fā)明的光記錄媒體具有記錄由聲頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、或字符數(shù)據(jù)組成的主體信息的信息記錄區(qū)以及記錄與主體信息不同的附加信息的附加信息記錄區(qū)，附加信息通過調(diào)制光記錄媒體所吸收波長的紫外激光而記錄在附加信息記錄區(qū)。因此，采用以與在信息記錄區(qū)記錄的主體信息相同的形態(tài)將附加信息記錄在附加信息記錄區(qū)并用以讀出主體信息的光傳感器，可簡便地讀出附加信息。
這里，由于附加信息是光記錄媒體的固有識別信息，所以能區(qū)分每個光記錄媒體。
由于是利用預先記錄的跟蹤用導向模式將附加信息記錄在光記錄媒體上，所以能在光記錄媒體上正確地記錄附加信息并能正確地讀出所記錄的附加信息。
而且，當利用導向模式進行跟蹤時，由于是用波長與激光波長不同的光來檢測導向模式，所以能高速且正確地檢測出跟蹤誤差信號，可將附加信息記錄在正確的位置上。
權利要求
1.一種光記錄方法，用于在光記錄媒體上記錄預定的信息，它包括產(chǎn)生并發(fā)射上述光記錄媒體所吸收波長的紫外激光的步驟以及調(diào)制上述紫外激光束強度并將與在光記錄媒體的信息記錄區(qū)上記錄的數(shù)據(jù)不同的附加信息記錄在上述信息記錄區(qū)以外的區(qū)域的步驟。
2.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光的波長為190～370nm。
3.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由釹·釔鋁石榴石(NdYAG)激光器產(chǎn)生的4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
4.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述附加信息是在上述光記錄媒體上的固有識別信息。
5.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于用預先記錄形成的跟蹤用導向模式將上述附加信息記錄在上述光記錄媒體上。
6.根據(jù)權利要求5所述的光記錄方法，其特征在于利用上述導向模式進行跟蹤時，用波長與上述紫外激光波長不同的光束檢測上述導向模式。
7.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由NdYVO4激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
8.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由NdYLF激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
9.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由NdYAP激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
10.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由AlGaAs激光器發(fā)出的波長為0.78～0.86μm的激光。
11.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由InGaAs激光器發(fā)出的波長為0.9～1.1μm的激光。
12.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由Ar激光器發(fā)出的激光。
13.根據(jù)權利要求1所述的光記錄方法，其特征在于上述紫外激光是由He-Cd激光器發(fā)出的激光。
14.一種光記錄裝置，用于在光記錄媒體上記錄預定的信息，它具有產(chǎn)生并發(fā)射上述光記錄媒體所吸收波長的紫外激光的激光源；調(diào)制從上述激光源發(fā)出的紫外激光束強度的調(diào)制裝置；將來自調(diào)制裝置的紫外激光的光束聚焦在上述光記錄媒體上的光學裝置；在上述光記錄媒體上移動以決定聚焦在上述光記錄媒體上的紫外激光束的光點位置的光點位置控制裝置；及使上述光點對上述光記錄媒體進行掃描的掃描裝置，并且在上述信息記錄區(qū)以外的區(qū)域記錄與在上述光記錄媒體的信息記錄區(qū)上記錄的數(shù)據(jù)不同的附加信息。
15.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于上述紫外激光的波長為190～370nm。
16.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于從上述激光源發(fā)射的紫外激光是由釹·釔鋁石榴石(NdYAG)激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
17.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于上述附加信息是在上述光記錄媒體上的固有識別信息。
18.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于用預先記錄形成的跟蹤用導向模式將上述附加信息記錄在上述光記錄媒體上。
19.根據(jù)權利要求18所述的光記錄裝置，其特征在于利用上述導向模式進行跟蹤時，用波長與上述紫外激光波長不同的光來檢測上述導向模式。
20.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于從上述激光源發(fā)射的紫外激光是由NdYVO4激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
21.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于從上述激光源發(fā)射的紫外激光是由NdYLF激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
22.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于從上述激光源發(fā)射的紫外激光是由NdYAP激光器產(chǎn)生4次諧波而發(fā)出的遠紫外激光。
23.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于上述激光源是AlGaAs激光器。
24.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于上述激光源是InGaAs激光器。
25.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于上述激光源是Ar激光器。
26.根據(jù)權利要求14所述的光記錄裝置，其特征在于上述激光源是He-Cd激光器。
27.一種光記錄媒體，記錄有預定的信息，它具有記錄由聲頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、或字符數(shù)據(jù)組成的主體信息的信息記錄區(qū)以及記錄與上述主體信息不同的附加信息的附加信息記錄區(qū)，上述附加信息通過調(diào)制上述光記錄媒體所吸收波長的紫外激光而記錄在上述附加信息記錄區(qū)內(nèi)。
28.根據(jù)權利要求27所述的光記錄媒體，其特征在于上述附加信息是在上述光記錄媒體上的固有識別信息。
29.根據(jù)權利要求27所述的光記錄媒體，其特征在于在上述附加信息記錄區(qū)內(nèi)預先記錄跟蹤用的導向模式，并用上述導向模式記錄上述附加信息。
30.根據(jù)權利要求29所述的光記錄媒體，其特征在于利用上述導向模式進行跟蹤時，用波長與上述紫外激光波長不同的光檢測上述導向模式。
31.根據(jù)權利要求27所述的光記錄媒體，其特征在于上述附加信息由代碼或微碼構(gòu)成。
全文摘要
從UV激光源1發(fā)射的紫外激光由光調(diào)制器2根據(jù)附加信息進行光強度調(diào)制，通過透鏡3、4、相位衍射柵5及半反射鏡11入射到反射鏡14，由該反射鏡14反射后用物鏡6聚焦，照射在光盤8上。而從UV激光源1發(fā)射的紫外激光是通過光調(diào)制器2及透鏡3、4入射到相位衍射柵5并由該相位衍射柵5分成3條光束后，通過半反射鏡11、反射鏡14及物鏡6照射在光盤8上。另一方面，被光盤8反射的可見激光的反射光，通過反射鏡14及物鏡6入射到半反射鏡11，由該半反射鏡11反射后，通過柱面透鏡12入射到光檢測器13。然后，根據(jù)該光檢測器13的輸出信號進行聚焦控制及跟蹤控制，從而能使紫外激光的光點在附加信息記錄區(qū)上形成正確的位置，并能正確地記錄附加信息。
文檔編號G11B7/125GK1138916SQ9519126
公開日1996年12月25日 申請日期1995年9月20日 優(yōu)先權日1994年9月27日
發(fā)明者久保田重夫, 岡美智雄 申請人:索尼公司