[发明专利]光记录介质和光记录/重放方法与装置

说明书

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(JOINTMORIS/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。