光盘装置及光盘制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多层光盘及相应光盘装置。该光盘装置包括用光束照射有５层以上的记录层的光盘的物镜，和控制所述光的光轴和所述记录层的法线之间所形成的倾斜角度的倾斜调节机构；通过使所述光照射所述光盘，将数据写入到从所述光盘上的多数个记录层中选定的记录层，及／或从所述多数个记录层中选定的记录层读取数据；设配置在距离所述光盘的光照侧面最远的位置上的记录层和所述光盘的光照侧面之间的距离为Ｄｍｍ，设定所述物镜的数值孔径ＮＡ使其满足关系式１．３００９×Ｄ↑［３］－２．９３１５×Ｄ↑［２］＋２．３１３３×Ｄ－０．０５０２≤ＮＡ≤１．３００９×Ｄ↑［３］－２．９３１５×Ｄ↑［２］＋２．３１３３×Ｄ＋０．２０２８，使存储容量最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有多层记录层的光盘以及能够对该光盘进行数据记录再生的光盘装置。
技术介绍
光盘的记录层中所记录的数据密度(以下称作记录密度)，与用来记录再生数据的激光束在记录层上所形成的光点的面积(光点半径的平方)成反比。激光束的光点半径与激光的波长成正比，与内置在光盘的激光头中的物镜的数值孔径成反比。本说明书中所述的光盘装置不仅包括录像机、播放机和摄像机，还包括以光盘作为存储介质的诸多电子设备。CD(Compact Disc)是一种非常普及的光盘形式，其物镜数值孔径NA为0.45，激光波长为780nm，存储容量为650MB。而DVD(DigitalVersatile Disc)的物镜数值孔径NA为0.6，激光波长为680nm，存储容量为4.7GB。至于最近才投入市场的BD(Blu-ray Disc)，其物镜数值孔径NA为0.85，激光波长为405nm，存储容量则达到了25GB。可以看出，迄今为止的光盘一直是通过加大物镜数值孔径NA，缩小激光波长来达到增加存储容量的目的的。然而进一步加大物镜数值孔径NA，缩小激光波长这种方法也有其困难。下面将说明这些困难的原因。首先，物镜数值孔径NA是用物镜焦点的位置和物镜的有效半径所规定的角度的sin函数来表示的。因此，数值孔径NA越大，激光头和光盘之间的间隔就越小。当数值孔径NA为0.85时，该间隔约为0.1mm。当激光头和光盘之间的间隔变得如此之小之后，控制物镜聚焦变得非常困难。另外，如果要进一步缩短激光波长的话，就必须开发新的半导体元件，这也是一件十分困难的事。目前，用半导体激光元件还难以发射出波长在405nm之下的激光。使用SHG(二次谐波发生器)等非线性光学元件，将半导体激光元件所发射出的激光变换成波长更短的光这种方法已经被讨论了，但还远没有进入应用阶段。尽管继续加大物镜数值孔径NA、缩小激光波长是一件非常困难的事，人们仍然希望开发出存储容量更高的光盘。这是因为，和现在已经被普及的光盘的存储容量相比，需要被存储的数据量越来越大。比如说，当使用25GB的BD来记录HDTV(高清晰度电视)节目时，一张光盘仅能记录两个小时的节目。另外，随着宽带网络接入的普及，向家庭供应的数据量也在不断的增加。例如，以平均为3Mbps的速度接收数据的话，持续24小时能接收到总共32GB的数据。如此庞大的数据，需要使用多张容量为25GB的BD来存储。为解决上述问题，光盘的多层记录方式被讨论。举例来说，在BD的基层板上有两层记录层的“2层光盘”已被标准化，它的容量就可以达到50GB。因此，光盘高存储容量化的潮流正在向着多层记录化的方向发展。专利文献1和专利文献2中所公示的可以作为在一个基层板上设有多层记录层的光盘的一个例子。如专利文献1和专利文献2所述，要提高光盘的记录密度，就必须提高NA值，另外还必须满足NA/λ≥1.20的关系。专利文献1特开2002-235732号公报专利文献2特开H11-195243号公报为增加多层光盘的存储容量，对增加单层光盘存储容量很有效的方法已经不再适用。比如说，增加物镜数值孔径NA，存储容量并不和数值孔径NA的平方成比例的增加。这是因为对于多层光盘来说，增加数值孔径NA会增加波面像差(慧差、像散)，使得入射光的光轴和记录层的垂线之间所形成的角度(倾斜角)所带来的影响加大了。在倾斜角为一定的条件下，波面像差(慧差、像散)以大于数值孔径NA的3次方的比例增加。倾斜角通常以0为中心左右摇摆。假设倾斜角的摇摆范围不变，增加数值孔径NA所带来的使激光点减小的效果，与波面像差的增加所带来的激光点扩大的效果正好相抵。因此，多层光盘的各记录层的存储容量，并不像单层光盘的存储容量那样和NA的平方成比例增加。所以，为了增加各记录层的合计存储容量(总存储容量)，不但要增加单层存储容量，还要增加该光盘的记录层数。为增加记录层数，必须增加自光盘的光照侧面起距离最远的位置上的记录层和光盘光照侧面之间的距离(记录叠厚)，缩小记录层之间的间隔。然而，增加记录叠厚会加大倾斜角的影响。举例来说，当记录叠厚为0.1mm，倾斜角为0.31度时，波面像差为34.5mλ。保持倾斜角为0.31度不变，将记录叠厚增加到0.2mm，波面像差便增加到69mλ。反之，在记录叠厚为0.2mm时，为保持波面像差为34.5mλ，必须将倾斜角缩小到0.155度。因此为保持一定的波面像差，随着记录叠厚的增加，必须缩小倾斜角。倾斜角不仅仅决定于光盘自身的弯曲，还决定于光盘和拾光头之间的关系。为减小倾斜角度，在光盘进行记录重写操作时必须在光盘装置上设置控制倾斜角度为0度的机构。即使设置了倾斜控制机构，倾斜角也会偏离0度，为缩小倾斜容许角度，必须提高倾斜控制机构的控制精度。另外，缩小记录叠厚会缩小记录层之间的间隔。记录层间隔的缩小会引起串扰噪声的增加。当进入到散焦在相邻的上下记录层上的激光束内的数据量变多时，该干扰噪声变小。这是因为，当散焦在相邻记录层上的激光束内的数据量变多时，数据位和非数据位的面积比接近一定的数值，被相邻记录层所反射的反射光量也会接近一定的数值。反之，当记录层间隔保持一定时，增加数值孔径NA会减少干扰噪声。这是因为，当数值孔径NA变大时，散焦在相邻记录层上的激光束变大，激光束中的数据量便会增加。因此，当数值孔径NA增加时，可相应减小的干扰量，减小记录层的间隔。另外，当数值孔径NA增加时，如上所述，由于减小了激光束的半径，各记录层的存储容量增大。正如以上所说明的那样，对多层光盘而言，仅仅增加数值孔径NA并不能充分的增加各记录层的合计存储容量(总存储容量)。并且，在增大数值孔径NA的情况下，由于使记录叠厚变小能够抑止像差的增加，因此有必要减少记录层数，可能会无法增加总存储容量。因此，为增加多层光盘的总存储容量，不能够只考虑数值孔径NA和记录叠厚，还必须考虑容许倾斜角度和记录层间隔等参数。然而，至于如何设定这些参数才能够增加总存储容量，以前并没有相关的提示。今后，当多层光盘的记录层数增加到5层以上时，记录层数、数值孔径NA以及其他参数的值究竟该如何设定，目前还没有定论。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题所作出的，其目的是，提供一种在设计记录层数超过5层的大容量的多层光盘时，应当如何设定各个参数的值的计算方法本专利技术的其他目的是，提供一种其各个参数均被设定在适当的范围之内，总存储容量等目标值被最优化的光盘以及该光盘的相应光盘装置。本专利技术的光盘装置中，设有用来照射有5层以上记录层的光盘的物镜，以及用来控制上述光的光轴和上述记录层的法线之间所形成的倾斜角的倾斜角调节机构。该光盘装置通过上述的光照射上述的光盘，将数据写入到从上述光盘中的多个记录层中所选定的记录层中，并且从上述光盘中的多个记录层中所选定的记录层读取数据。假设上述光盘的距离光照侧面最远的的位置上的记录层和上述光盘的光照侧面之间的距离为D(单位mm；以下简写为Dmm)，上述物镜的数值孔径NA必须满足关系式1.3009×D3-2.9315×D2+2.3133×D-0.0502≤NA≤1.3009×D3-2.9315×D2+2.3133×D+0.2028。本专利技术的其他光盘装置中，设有用来照射有5层以上记录层的光盘的物镜，以及用来控制上述光的光轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光盘装置，其特征在于：是一种设有用光来照射含有层叠了５层以上的记录层的光盘的物镜，以及控制所述光的光轴与所述记录层的法线之间所形成的倾斜角度的倾斜调节机构；通过使所述光照射所述光盘，将数据写入到从所述光盘上的多数个记录层 中选定的记录层上，及／或从所述多数个记录层中选定的记录层上读取数据的光盘装置，当假设配置在距离所述光盘的光照侧面最深远的位置上的记录层与所述光盘的光照侧面之间的距离为Ｄｍｍ，所述物镜的数值孔径为ＮＡ时，则所设定的所述物镜的数值孔径应 满足１．３００９×Ｄ↑［３］－２．９３１５×Ｄ↑［２］＋２．３１３３×Ｄ－０．０５０２≤ＮＡ≤１．３００９×Ｄ↑［３］－２．９３１５×Ｄ↑［２］＋２．３１３３×Ｄ＋０．２０２８的关系式。

【技术特征摘要】
JP 2003-5-8 2003-1301031.一种光盘装置，其特征在于是一种设有用光来照射含有层叠了5层以上的记录层的光盘的物镜，以及控制所述光的光轴与所述记录层的法线之间所形成的倾斜角度的倾斜调节机构；通过使所述光照射所述光盘，将数据写入到从所述光盘上的多数个记录层中选定的记录层上，及/或从所述多数个记录层中选定的记录层上读取数据的光盘装置，当假设配置在距离所述光盘的光照侧面最深远的位置上的记录层与所述光盘的光照侧面之间的距离为Dmm，所述物镜的数值孔径为NA时，则所设定的所述物镜的数值孔径应满足1.3009×D3-2.9315×D2+2.3133×D-0.0502≤NA≤1.3009×D3-2.9315×D2+2.3133×D+0.2028的关系式。2.一种光盘装置，其特征在于是一种设有用光来照射含有层叠了5层以上的记录层的光盘的物镜，以及控制所述光的光轴和所述记录层的法线之间所形成的倾斜角度的倾斜调节机构；通过使所述光照射所述光盘，将数据写入到从所述光盘上的多数个记录层中选定的记录层上，及/或从所述多数个记录层中选定的记录层上读取数据的光盘装置，当假设所述倾斜角度的容许值为T，所述物镜的数值孔径为NA时，则所设定的所述倾斜角度的容许值以及数值孔径应满足0.7557×T2-0.7598×T+0.6462≤NA≤0.7557×T2-0.7598×T+0.8992的关系式。3.一种光盘装置，其特征在于是一种设有用光来照射含有层叠了5层以上的记录层的光盘的物镜，以及控制所述光的光轴和所述记录层的法线之间所形成的倾斜角度的倾斜调节机构；通过使所述光照射所述光盘，将数据写入到从所述光盘上的多数个记录层中选定的记录层上，及/或从所述多数个记录层中选定的记录层上读取数据的光盘装置，当假设配置在距离所述光盘的光照侧面最深远的位置上的记录层与所述光盘的光照侧面之间的距离为Dmm，所述倾斜角度的容许值为T时，则所设定的所述倾斜角度的容许值应满足-30.031×T3+22.321×T2-5.9605×T+8.762≤D≤6.9155×T3+5.4267×T2-5.6466×T+1.5795的关系式。4.一种光盘装置，其特征在于是一种设有用光来照射含有层叠了多数层的各反射率均为6.7％以下的记录层的光盘的物镜，以及控制所述光的光轴和所述记录层的法线之间所形成的倾斜角度的倾斜调节机构；通过使所述光照射所述光盘，将数据写入到从所述光盘上的多数个记录层中选定的记录层上，及/或从所述多数个记录层中选定的记录层上读取数据的光盘装置，当假设配置在距离所述光盘的光照侧面最深远的位置上的记录层与所述光盘的光照侧面之间的距离为Dmm，所述物镜的数值孔径为NA时，则所设定的所述物镜的数值孔径应满足1.3009×D3-2.9315×D2+2.3133×D-0.0502≤NA≤1.3009×D3-2.9315×D2+2.3133×D+0.2028的关系式。5.一种光盘装置，其特征在于是一种设有用光来照射含有层叠了多数层...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林良治，日野泰守，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]