TW200423072A - Apparatus and method for recording an information on a recordable optical record carrier using oval spot profile - Google Patents

Description

200423072 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 月係關於-種於可記錄之光學記錄載體上記錄資訊 ^ 八係藉由將一光束照射於該記錄載體上，以沿資 訊記錄方向形成表示該資訊之標記與平台。本發明進一步 係關於-種對應的記錄方法以及用於實施該方法的一光學 記錄載體以及一電腦程式。 【先前技術】 光碟片的總資料容量取決於徑向及切線資料密度。徑向 密f取決於資料軌道間距，而切線資料容量取決於可寫入 的最短標記。就可重寫相位變化碟片而言，在寫人下一標 -己期間’標記後沿處的再結晶可用於獲得長度短於光點大 】的钛5己。通常，將標記的一半抹除以最終形成一月牙 形標記。就最近引進的藍光光碟（Blu_ray Disc; bd)而言， 在12 cm碟片的一單一記錄層上即可記錄25千兆位元組 的總資料容量。當光點的寬度為3〇〇 nm時（光點的1/e半徑係 150 nm)，最短的長度係15〇 nin(d=l碼）。 除需要RW (可重寫）格式之外，還需可記錄（單寫型） 格式。該所謂的BD-R系統亦應獲得BD-RW系統的高資料容 I ’即25 GB ’以實現一對一的複製。在可記錄媒體中，當 超過一臨限溫度時，會形成標記。標記形成對應於資訊層 中一不可撤消的變化，且原則上不會出現與可重寫媒體中 的再結晶類似的效果。因此，已記錄於可記錄媒體上的標 β己基本上可反射在記錄程序中出現的光/熱輪廓。為減少標

O:\89\89388.DOC 200423072 ，的長度’可增加切線密度’較小的雷射功率可用於寫入 較::的標記。結果’該等較小標記的調變以及信號對雜訊 白^下降。同樣，亦可基於作為記錄材料的相位變化材 十對單寫型媒體展_ g寸論。沈積非晶材料將再結晶， 以形成圓形的結晶標記。由後熱引起的標記長度的二:係 美國專利第5,673,246號揭示了 —種光學拾取元件，其使 光碟片之徑向的物鏡數值孔徑小於至光碟片上軌道切線方 向的數值孔徑。因Λ，在讀取㈣，至軌道的切線方向的 點直控變得小純向的點直徑。因此有可能防止降級調變 ； Modulation Transfer Function) 地讀取記錄於碟片上的資料。 【發明内容】 因此’本發明的—目的係提供—種記錄裝置及-種用於 =一可記錄之光學記錄載體上記錄f訊之對應記錄方法， 精此，可獲得類似於對應可重寫光學記錄載體之資料容量 的資料容量。 依據本發明，藉由如申請專利範圍第1項之記錄裝置，即 可實現該目的，該記錄裝置包括： -一用於產生光束的光源， -用於將該光束照射於該記錄載體上的光學構件，其中該 光學構件包㈣由❹像散影響在記㈣訊期間從光源 至該記錄載體之光束之構件，以獲得-具有實質上橢圓 點狀之光束’該橢圓點狀在資訊記錄方向的軸短於與其

O:\89\89388.DOC 200423072 正交之方向的軸。 、依據本發明，藉由如申請專利範圍第9項之對應的記錄方 法，可進一步實現該目的。 I月係基於於記錄程序中使用一非圓點狀之理念。若 3點狀沿著徑向拉長，則可獲得記錄層上的橢圓狀熱輪廓， 以4承宜入 士 ‘·’、在切線方向比在徑向要窄的標記，從而可增加解 析又。依據本發明’藉由使用光束波前的像散像差可獲得 y橢圓點狀。作為像散的結果，形成了兩條聚焦「線」⑽ 囡)▲。藉由選擇記錄期間像散的正確方向，可獲得在徑向上 軸車又長的擴圓點狀。因此不會損失任何光學功率。 、1的點修正亦有益於高速單寫型記錄。在較高的記錄 速度，執道中的熱量干擾會妨礙凹槽形成之程序。為減少 軌道中的熱量干擾，橢圓光點（如藉由提出的修正而獲得的 橢圓光點）會導致先前寫人之凹槽的直接加熱減少。 本發明之較佳具體實施例係定義於中請專利㈣附屬項 中。，據較佳具體實施例，可將-像散特意引入光束中， 例如糟由使用諸如液晶單元的液晶構件或藉由使用簡單的 ，狀透鏡。液晶單元最好將柱狀透鏡形的腔填滿。若液晶 早70經過適當設計，則施加電㈣改變液晶分子的方位。 二可導致折射率的變化，該折射率使「透鏡」刊啟或關 才在關閉狀癌下，液晶的折射率可與單元的折射率相匹 配’因此不會引入光學效果。 該單元最好係相對於碟片上的溝槽向著切線或徑向。最 k解决方式係安放單元，以使徑向的光受液晶單元的影響。

O:\89\89388.DOC 200423072 若液晶單元關閉’光會聚焦於碟片上 點。若隨诒验#％卞）W形的 而變得==元開啟，徑向的射線會因柱狀透鏡 于有點政焦’產生期望的橢圓點形狀，沿 /口切線方向變窄。亦右 * 、 但當i門評 可影響切線方向之單元， 田其開啟時，需再聚焦以獲得期望的點形狀。 之具體實施例，可控制具有固有像散的光束 般由；;=的聚焦位置，以便在資訊記錄期間引入散焦。- 像散。兴為丨品丄 枝體）本身來產生該固有 件内部:㈣δ ’邊緣發射雷射二極體始終具有某些由元 口 Ρ开/狀引起（即雷矣+禮4 h / 的固有像散唯古：王受限於光學增益區域) 有像政。唯有雷射的輸出相對 控向放置，該像散才會具有正確的方向=溝槽切線或 件中無需額外元件。 Ά點係記錄元 最終’碟片上點的正確方向受隹 不同（如隹點德狡 “、點偏移控制。儘管焦距 ('、、、點偏移不同）’兩個橢圓方 動器中，碟κ益；半7 4 1又行在光學驅 的高声由保持在焦點中：碟片之上透鏡 n ^驅動益控制。流經驅動器的電、、* γ # 信號最小化。藉由向… 可將所謂的失焦 移可引人特咅㈣Γ us enw)”添加（例如）一偏 目的在等控制構件出現於現有驅動器中’ 狀來記錄。…I、、、適於依據本發明，藉由使用橢圓點 此外，本發明亦提供了適當 間開關該等用於影燮井^ 件，用於於記錄期 帶入光_ a 、之構件或將該構件於記錄期間 U在之後將其移除，特定言之，係在讀取或請

O:\89\89388.DOC 200423072 3己錄期間，在此期間不期望出現點變形。與 从 將透鏡機械放置於光束内或光束外例而s ’猎由

J 柱狀透鏡。另-可能係電性地開關—液容易地「開關 提議之解決方式在高速記錄中；：-。 高速記錄中的問題與在高密度記錄二=。原因在於， 高速記錄中，因速度較高，只可使用中:現的問題類似。在 入隨後之標記。結果，相鄰⑽少的時間延遲來寫 影變·步ή二 、‘ σ己！由所謂的熱干擾彼此 开;二，一(後一)標記的熱會影響到後前-)標記的 /—。猎由使用—沿切線方向較窄的點可減少該等影響。 ^包含電腦程式構件的電腦程式，當該電腦程式在如 ::專利範圍第Η)項定義的一電腦上運行時，該電腦程式 :件引起電腦執行如申請專利範圍第9項之方法的步驟。 【實施方式】 為在單寫型系統中獲得與對應可重寫系統的資料容量相 類似的資料容量，需以較短的運行長度寫人極窄的（沿切線 Mt)標記’而在可重寫媒體中’短#記與長標記一樣寬（在 仅向r)。在可記錄媒體中，最短的標記與其自身的長度一樣 寬，即具有一圓形。因此，最短標記的寬度會減少，導致 讀取期間調變較低。圖i說明了該點，圖W示的係高密度 。己錄於可重寫（RW)媒體（圖la)與可記錄（R)媒體（圖b)中的 長‘。己（8T)與短標§己（2T)。應注意，最短的標記類似於或小 於光點狀。結果在讀取期間，可記錄媒體中最短標記的光 學調變消失。 藉由比較密度為23 GB的BD-RW與BD-R的2T標記之解析

O:\89\89388.DOC -10 - 200423072 度（=2Tpp/8Tpp)，亦可說明該問題。依據BD-RW規格，2T解 析度應大於10%，在實踐中可符合該點。但迄今為止，即 使在最佳的BD-R媒體中，23GB的解析度至多為5%。該較 差的解析度大幅度惡化了抖動。本發明提供一種解決方式 用於可寫入較小但較寬之標記，即具有較高的切線密度， 以保持高調變。 圖2所示的係一記錄於可記錄媒體上的長標記（8T)與短 標記（2T)之*意自。圖2钟所㈣標記已使用右手側所示 的圓點記錄，㈣孔中所示的標記已使用右手側所示的橢 圓點記錄，該橢圓點在切線方向1的軸比在徑向r的軸短。可 囷2b中所示的標記在切線方向t上比在徑向上要窄，並 在切線方向t上窄於圖2a中所示的標記。從而可獲得期望的 解析度的增加。 圖3所示的係依據本發明之可記錄光碟片的俯視圖（圖3a) ，及斷面圖(圖3b)。碟片2包括數個引導溝槽13，其表示資 Λ在碟片2上記錄的方向，即資訊係沿著該等螺旋形溝槽η °己錄。圖3進一步表示切線方向t以及徑向r。 囷所示的係碟片2之不同層的斷面圖，一般而言，碟片 i括基板層2a、一記錄層或記錄堆疊2b以及一覆蓋層2c。 、圖兄明了像散的效果。最簡單之像散形 < 意味著，對於 方向行進的聚焦光束而言，兩個相互垂直之方向，如X 方向與y方向之光束的焦距不同。藉由將一柱狀透鏡c放置 於光路徑L中即可獲得像散。該等柱狀透鏡c將使光在一方 " χ方向弓折，但其不會影響y方向的光。若在該等柱

O:\89\89388.DOC -11- 200423072 狀透鏡c之後放置一常規（球狀）透鏡s，如一光學記錄器的 物鏡，則結果，X方向的光將會首先聚焦，該光已經由柱狀 透鏡c稍微彎折，而π向的光並未完全聚焦。其將形成線 狀（或橢圓）的焦點〇χ。在一稍遠距離，y方向將會完全聚焦， 同日守X方向已超出焦點，再次形成與第一焦點垂直的線狀 (或橢圓）的焦點〇y。 圖5所示的係依據本發明之記錄裝置之第一項具體實施 例。在記錄或讀取期間，碟片2由旋轉構件丨旋轉。光源（特 定吕之為雷射二極體8)所產生的光束在經過準直透鏡了、液 晶單元14、極化分光器6、四分之一波長板5以及用於孔徑 限制之隔膜4之後藉由物鏡3聚焦於碟片上。在讀取期間， 極化分光器6將從碟片2反射而來的光透過透鏡9反射至光 感測|§ (陣列）1〇之上，以分析該反射光。該記錄裝置的一般 功旎已廣為人知，因此此處不再作進一步解釋。可電性地 開關液晶單元14。 液晶單元將柱狀透鏡形的腔填滿。若液晶單元經過適當 設計，則施加電壓可改變液晶分子的方位。其可導致折射 率的變化，而該折射率使「透鏡」可開啟或關閉。在關閉 狀態下，液晶的折射率可與單元的折射率相匹配，因此不 會引入光學效果。液晶單元最好係向著徑向，以便影響徑 向的光。 可將柱狀透鏡放置於光束中以取代液晶單元14，該透鏡 可機械地放置於光束内外。此外，如圖6所示，液晶單元14 或柱狀透鏡亦可放置於四分之一波長板5與極化分光器6之 O:\89\89388.DOC -12- 200423072 間。 圖7所示的係依據本發明 例。其中，針對碟片2之上 項具體實施 如)適當之《動器(圖中二=:度的控制’可藉由(例 流經驅動器的電流進行# 十 „ 仃控制以便將所謂的失焦信號最小 化0 在該具體實施例中，佶用、g $丄 吏用通Φ由所用光源8 (特定言之為 雷射二極體)本身所產生的固有像散。在記錄的情況下，； 件15可（部分_’如電性停用或機械停用，或可 猎由在貧訊記錄期間藉由一 了開啟或關閉的偏移設定構件 16向失焦信號添加(例如)一偏移，從而特意引入一散焦。 圖8所不的係猎由依據本發明之記錄方法而獲得的聚焦

光點狀及標記/凹槽，其位於藉由平台區獻而與另-溝槽G 分開的溝槽G(13)中。在沿著資訊記錄方向t(=切線方向） 明取期間，使用了 —圓形光點狀山。圖中亦顯示了具有橢 圓輪廓的已記錄標記12。 圖9所示的係用於記錄資料的光點狀lib。如圖中可見， 使用了-橢圓點狀llb來形成橢圓標記12。 ;本發明提供了 —種解決方式，以便當在-(特定言之）可 。己錄之光予A錄載體上記錄時，獲得更高的資料容量。依 ^ 、月使用像政以影響在資訊記錄期間從光源至記錄 載體之光| Μ便在記錄期間獲得一具有實質上橢圓點狀 ^ 特疋。之，其在切線方向的寬度小於在徑向的寬 度。

O:\89\89388.DOC -13- 200423072 【圖式簡單說明】 上文已參考圖式，對本發明作更詳細之說明，其尹： ^ la lb所不的係可重寫與可記錄之記錄载體上所記錄 之圓點狀長標記與短標記， 圖2a、2b所不的係可却韩 ㈣TZ錄之讀所 與-橢圓點狀的長標記與短標記， I點狀 圖3a、3b所示的係依據本發明之光碟片， 圖4說明了像散的影響， 圖5所示的係根據本發明之 例 ， 衣置的弟—項具體實施 例 圖6所示的係依據本發明之記料置的第二項具體實 施 圖7所示的係依據本發明 例 之§己錄震置的第 二項具體實施

圖8所示的係用於資料讀取的光點狀， 圖9所示的係用於資料記錄的光點狀。 【圖式代表符號說明】 1 旋轉構件 2 記錄載體 3 物鏡 4 隔膜 5 四分之一波長板 6 極化分光器 7 準直透鏡

O:\89\89388.DOC -14- 200423072 8 光源 9 透鏡 10 光感測器 12 標記 13 溝槽 14 液晶早元 15 聚焦控制構件 16 偏移設定構件 11a、lib 圓形光點狀 2a 基板層 2b 記錄層/記錄堆疊 2c 覆蓋層 O:\89\89388.DOC -15-

Claims (1)

1. 川0423072 拾、申請專利範圍： I —種用於在-可記錄之光學記錄载體上記錄_資訊之f 錄裝置’其係藉由將一光束照射至該記錄载體上以沿： 資訊記錄方向形成表示該資訊的標記與平台，記錄：置 包括· _ 一用於產生一光束的光源， 用於將4光束^射於該記錄載體上的光學構件， 其中該等光學構件包括藉由使用像散影#在記錄資訊期 =該光源至該記錄載體之光束之構件，以獲得二具有 貫質上橢圓點狀之光束，該橢圓點狀在資訊記錄方向的 轴短於與其正交之方向的軸。 如申睛專利範圍第丨項之記錄裝 丁衣置八中邊4用於影響該 束之構件係調適於將像散引入該光束中。 3·如申請專利範圍第2項之記錄裝置，豆中兮聱 衣罝，、甲孩專用於影響該 先束之構件包括一液晶單元。 4· 2申請專利範圍第3項之記錄裝置，其中該液晶單元具有 一检狀。 5’ ：：請專利範圍第2項之記錄裝置，其中該等用於影響該 先束之構件包括一柱狀透鏡。 6· Π請專利範圍第1項之記錄裝置，其中該等用於影響該 焦線：構件包括一用於控制具有一固有像散之光束的聚 來焦位置之聚焦控制構件，以便在資訊記 入一散焦。 1 7·如申請專利範圍第i項之記錄裝置，其中該等聚焦控制構 O:\89\89388.DOC /29. 10. 件係調適於向—用於在資訊記錄期間將該光碟片保持在 焦點内的失焦信號添加一偏移。 如申請專利範圍第1項之記錄裝置，其進一步包括一控制 二、牛忒控制構件藉由在記錄期間開啟或關閉用於影響 〆二束之η亥構件，或將用於影響該光束之該構件帶入該 路徑中而控制該構件。 種於-可記錄之光學記錄载體上記錄資訊之方法，其 光束透過光學構件照射至該記錄載體上，以 #丄 /成表不該資訊的標記與平台，並中 精由使用像散影燮名次勿^ ^ Τ 體 a貞°圮錄期間從-光源至該記錄載束而可獲得一具有-實質上擴圓點狀之光 术，該橢圓點狀钤次〜 〇 方向的軸。…貝δ記錄方向的轴短於與其正交之 一種包括電腦程式構件之 該電腦程式時，可引起一 之方法中的步驟。 電腦程式，當在一電腦中運行 電腦執行如申請專利範圍第9項 O:\89\89388.DOC -2-