專利名稱：光學(xué)多層信息載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是包括一個基片和多個具有光可讀花紋(effect)的信息層的信息載體，花紋表示信息，信息層包括一個具有標(biāo)準(zhǔn)信息密度花紋的標(biāo)準(zhǔn)層和具有高信息密度花紋的高密度層，標(biāo)準(zhǔn)層可由第一波長的光形成的光束讀取，光束在讀取時進(jìn)入該基片的射入面，標(biāo)準(zhǔn)層在射入面的反面，高密度層對第一波長光束基本透明，而至少部分反射第二波長的光，該第二波長的光適合于讀取高信息密度的花紋。
EP-0520619公開了這種多層信息載體。所述光記錄介質(zhì)包括由一個位于基片上的支持層分開的兩個記錄層。第一記錄層反射第一波長的光，而對第二波長的光透明，第二記錄層反射第二波長的光。通過把具有適當(dāng)波長的光束在各層聚焦，掃描花紋并且把反射的光轉(zhuǎn)變?yōu)樽x信號，可以通過基片從一層讀出信息。通過檢測反射的光的光學(xué)特征的變化從讀信號恢復(fù)信息。記錄層既包括標(biāo)準(zhǔn)密度、也包括高密度光可讀花紋。公開的光盤的問題是，在讀第二層期間存在有由光束必須兩次通過第一層引起的讀信號的干擾。這可能在恢復(fù)的信息中產(chǎn)生錯誤。
本發(fā)明的一個目的是提供一種信息載體，其中在讀盤時改善讀信號的質(zhì)量。為此目的，根據(jù)本發(fā)明的信息載體的特征是，高密度層位于標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間，高密度層和射入面之間的距離要比標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間的距離小。其優(yōu)點(diǎn)是，在讀標(biāo)準(zhǔn)層時讀信號少受干擾。
本發(fā)明也基于下述認(rèn)識。在讀標(biāo)準(zhǔn)層時當(dāng)光束穿過隔開放置的一個高密度層時比使用一組緊靠基片的一側(cè)的層具有較大的直徑。在高密度層中的不規(guī)律性，像記錄的花紋、重復(fù)記錄的數(shù)據(jù)或者頭部模式，很難影響讀信號。但是從高密度層來的讀信號可能由塵埃和在表面上的劃痕而削弱。所以高密度層應(yīng)該緊靠射入面，但是不能太近，以防止其由塵埃等削弱。
另外的優(yōu)點(diǎn)是在讀高密度層時讀出信號的質(zhì)量更好。在一層上聚焦的點(diǎn)的尺寸是光束波長和聚焦透鏡的NA(numeric aperture-數(shù)值孔徑)的函數(shù)。然而如果增加NA以減小點(diǎn)尺寸，則必須減小基片的厚度，以減少盤傾斜對發(fā)射光束質(zhì)量的影響。較小尺寸的點(diǎn)從鄰近的花紋產(chǎn)生的影響較小，從而得到更好的讀信號。另外的效果是，因?yàn)闇p小了尺寸的掃描點(diǎn)允許使用較小的花紋，例如具有更小軌距的道上的更小的坑，而可能獲得更高的信息密度(使用同樣的波長和同樣的光學(xué)要求)。標(biāo)準(zhǔn)層和高密度層之間更大距離的另外的優(yōu)點(diǎn)是，未安排為播放多層記錄的播放機(jī)不大可能受其它層的干擾，例如在出錯時試圖在出錯層聚焦光束。例如，這可以應(yīng)用于一個讀標(biāo)準(zhǔn)層的標(biāo)準(zhǔn)的CD播放機(jī)和一個未安排區(qū)分不同層從而只讀一個高密度層的高密度播放機(jī)。同樣對便攜式播放機(jī)在受到振動時也不太可能在錯誤的層上聚焦。
該信息載體的一個實(shí)施例的特征在于，高密度層和射入面之間的距離基本等于標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間距離的一半。它的優(yōu)點(diǎn)是，在讀標(biāo)準(zhǔn)層時干擾效應(yīng)的減小和在讀高密度層時受塵埃和表面缺陷影響的增加之間取得平衡。另外的優(yōu)點(diǎn)是，在制造信息載體時要處理支持該信息載體的具有同樣厚度的兩個基片層。
該信息載體的一個實(shí)施例的特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間的距離約為1.2mm。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠制造符合CD標(biāo)準(zhǔn)的、可以在標(biāo)準(zhǔn)的CD播放機(jī)上播放和在高密度播放機(jī)上播放的盤。
該信息載體的一個實(shí)施例的特征在于，高密度層可部分透過具有第二波長的光，從而允許掃描標(biāo)準(zhǔn)層。它的優(yōu)點(diǎn)是高密度播放機(jī)可以用于讀標(biāo)準(zhǔn)層。
該信息載體的一個實(shí)施例的特征在于，高密度層基本上全反射第二波長光，它的優(yōu)點(diǎn)是，未安排讀標(biāo)準(zhǔn)層的高密度播放機(jī)不會由于標(biāo)準(zhǔn)層的存在而受干擾，因?yàn)樵搶訉Φ诙ㄩL的光基本看不見。
該信息載體的一個實(shí)施例的特征在于，高密度層除其它信息外還存放和標(biāo)準(zhǔn)層同樣的信息。它的優(yōu)點(diǎn)是在使用該信息時不需要為高密度播放機(jī)改變信息層。
該信息載體的一個實(shí)施例的特征在于，高密度層以和記錄在標(biāo)準(zhǔn)層上的信息不同的編碼方式存放記錄在標(biāo)準(zhǔn)層上的信息。它的優(yōu)點(diǎn)是雖然一個標(biāo)準(zhǔn)播放機(jī)可以提供一定的信息，但是高密度播放機(jī)可以提供同樣信息的改進(jìn)版本。
該信息載體的一個實(shí)施例的特征在于，該信息載體包括由粘結(jié)劑分開的兩個基片層，每一個基片層支持一個信息層。它的優(yōu)點(diǎn)是，每一個基片層支持一個信息層，而且可以單獨(dú)處理，例如可以在兩個基片上壓制光可讀花紋。最后把兩部分粘在一起而簡單地形成這種信息載體。
本發(fā)明的這些特征以及其它特征將參考下面敘述的實(shí)施例說明。在附圖中

圖1表示一個新信息載體的層結(jié)構(gòu)；圖2表示帶標(biāo)準(zhǔn)CD播放機(jī)的一個光束的一個信息載體；圖3標(biāo)識帶HD播放機(jī)的一個光束的一個信息載體。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個信息載體。該信息載體可以是一個像已知的音樂CD的盤，但是也可以為光帶或卡。標(biāo)準(zhǔn)CD的說明可以在鮑惠士(Bouwhuis)等人所著、書號為ISBN 0-85274-785-3、名稱為“光盤系統(tǒng)原理”一書中找到。根據(jù)本發(fā)明的信息載體包括第一基片層5，它至少容納一個高密度信息層3。高密度信息層3對第一波長的光，例如紅外輻射(例如λ＝780nm)基本透明，但是對波長較短的第二波長的光，例如紅激光輻射(例如λ＝653nm)表現(xiàn)為至少部分反射。高密度層3包含高密度可讀花紋7。這些花紋可以是凸起或凹坑或者其它光學(xué)可檢測的花紋，例如像相變或MO(磁光)記錄。接著，第二基片層4緊接著第一基片層5，在第二基片層4上提供一個標(biāo)準(zhǔn)密度信息層2。標(biāo)準(zhǔn)密度層2包含具有相對大尺寸的低密度光可讀花紋6。兩個基片層一起提供作為整體的信息載體的剛度，雖然在量上它們不一定相等。總的結(jié)構(gòu)在高密度層和標(biāo)準(zhǔn)層之間相對于EP 0520619中已知的多層結(jié)構(gòu)具有相對大的距離。信息層由通過第一基片層(在圖1中從底面)進(jìn)入的光束掃描。當(dāng)用第二波長的輻射光束掃描高密度層時，反射足夠的輻射光以檢測高密度層的花紋。當(dāng)用第一波長的輻射光束掃描標(biāo)準(zhǔn)密度層時，基本上全部的輻射，例如70％被反射以檢測標(biāo)準(zhǔn)層的花紋。在掃描標(biāo)準(zhǔn)層時，第一波長的光束兩次通過高密度層，它可以由高密度層反射一小部分。但是，由于在聚焦平面和高密度層之間有相對較大的距離，像記錄花紋、頭部模式或者重復(fù)數(shù)據(jù)模式的不規(guī)則很難影響反射的輻射光，因?yàn)樗鼈冊趶木劢蛊矫嬖竭^一個大距離層時由相對大的光束直徑平均。另外，僅安排用于讀在特定深度的標(biāo)準(zhǔn)信息層的播放機(jī)，例如播放基片厚度為1.2mm的CD的CD播放機(jī)，如果層間的最小距離保持在約為300μm，亦即整個基片厚度的25％，則在其操作中不受干擾。但是在高密度層和基片的射入面之間的距離必須有一個最小值H，以限制表面上的塵埃和指紋的有害影響。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可靠的最小值H依賴于NA(聚焦透鏡的數(shù)值孔徑)，并且可以表示為H＞84/NA。在NA等于0.6時H的最小值為140μm。因此，對于與CD兼容的盤來說，高密度層距射入面應(yīng)該具有140μm和900μm之間的距離，也就是說，大約在整個基片厚度的10％和70％之間。
根據(jù)本發(fā)明的信息載體的一個實(shí)施例中高密度層基本位于射入面和標(biāo)準(zhǔn)層的中間。這被認(rèn)為是在增加標(biāo)準(zhǔn)層和高密度層之間的距離的需要和盡可能大的保持在射入面的基片表面和高密度層之間的距離的需要之間一個好的折中。
根據(jù)本發(fā)明的信息載體的一個實(shí)施例中的兩個載體基片的厚度約為1.2mm，為CD盤的標(biāo)準(zhǔn)基片厚度。標(biāo)準(zhǔn)密度層是一個CD信息層，它包括一個高反光鏡面層，反光鏡面層適當(dāng)?shù)胤瓷浼t外和紅色激光輻射，而且對于λ＝800nm亦即70％的CD滿足最低反射需求，用于鏡面層的一個著名的材料是鋁。與前面的實(shí)施例結(jié)合，信息載體包括厚約600μm的兩個基片層(實(shí)際范圍為500-700m)。
圖2表示帶有第一波長的光束8的盤，例如標(biāo)準(zhǔn)CD播放機(jī)的盤。光束8射向標(biāo)準(zhǔn)層2并且基本上不被一個或者多個高密度層3阻擋。
圖3表示帶有比第一波長短的第二波長的高密度播放機(jī)的光束9的盤。光束9射向高密度層3。
在上述盤的一個實(shí)施例中，高密度層基本全部反射第二波長的輻射光。在這種情況下，該盤對于高密度播放機(jī)來說似乎是一個“純高密度”盤，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)密度層不能被第二(短的)波長的光束掃描。因而該盤可以由“僅有一層”的高密度播放機(jī)播放，因?yàn)椴恍杼貏e的措施在高密度層上聚焦或掃描。
在上述盤的一個實(shí)施例中，高密度層對第二波長的輻射光部分透明。在這種情況下有可能通過在不同層上聚焦而讀出所有的信息層。在EP-A-95200619.5(PHN15.252)中公開了實(shí)現(xiàn)這種讀方法的一個高密度播放機(jī)的實(shí)施例。另外，具有CD密度的標(biāo)準(zhǔn)信息層可以在標(biāo)準(zhǔn)的CD播放機(jī)上毫無困難地讀出，只要中間的高密度信息層通過由標(biāo)準(zhǔn)CD播放機(jī)使用的第一波長的低反射而充分“隱蔽”。在實(shí)際中，入射光的70％應(yīng)該由標(biāo)準(zhǔn)密度層反射回一個指示器。
在上述盤的一個實(shí)施例中，高密度層除其它信息外還存放和標(biāo)準(zhǔn)層存放的同樣的信息。一個例子是這樣的一個CD-ROM，其中標(biāo)準(zhǔn)層包含一個PC使用的一個軟件包的基本版本，而高密度層包含同樣的軟件，但是也包含許多擴(kuò)充版本和另外的數(shù)據(jù)文件。帶高密度閱讀機(jī)的通用PC不需在層間切換，而使用的全裝備的高密度軟件版本。另一個例子是一個歌劇盤，它在標(biāo)準(zhǔn)層上只有音頻信號，而在高密度層上既有音頻也有視頻信號。
在上述盤的一個實(shí)施例中，高密度層存放記錄在標(biāo)準(zhǔn)層上的信息，但其編碼方式與標(biāo)準(zhǔn)層上的信息不同。這種盤包含一定的信息，例如在標(biāo)準(zhǔn)密度層上以標(biāo)準(zhǔn)的CD音頻質(zhì)量編碼的一首樂曲。對于極度愛好音響的人們來說，同樣信息的改進(jìn)版本記錄在高密度層上，例如同一首樂曲的環(huán)繞聲版本或者高清晰度版本。
在上述盤的一個實(shí)施例中，信息載體包括兩個由粘結(jié)劑分開的基片層，每一基片層支持一個信息層。每一基片層放在一個模子中壓制，并且各配一個信息層。用一種粘結(jié)劑把兩個基片粘在一起形成信息載體。粘結(jié)劑也可能具有反射層的功能(至少部分)，或者用事先加在基片層上的一個單獨(dú)的層實(shí)現(xiàn)反射功能。根據(jù)本發(fā)明的盤的一個實(shí)施例包括幾個高密度層。例如一個高密度層可能在第一基片5的頂面壓制，而第二高密度層可能在第二基片4的底面壓制。第二基片的頂面裝備標(biāo)準(zhǔn)密度層。兩個基片應(yīng)由一個薄支持層分開，例如粘結(jié)劑。在如圖3所示掃描時，具有第二(短的)波長的光束9必須在一個高密度層3的一個上聚焦。
權(quán)利要求
1.包括一個基片和多個具有光可讀花紋的信息層的信息載體，其中花紋表示信息，信息層包括一個具有標(biāo)準(zhǔn)信息密度花紋的標(biāo)準(zhǔn)層和具有高信息密度花紋的高密度層，標(biāo)準(zhǔn)層可由第一波長的光形成的光束讀取，光束在讀取時進(jìn)入基片的射入面，標(biāo)準(zhǔn)層位于射入面的反面，高密度層對于第一波長光束基本透明，高密度層至少部分反射第二波長光，該第二波長的光適合于閱讀高信息密度花紋，其特征在于，高密度層位于標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間，高密度層和射入面之間的距離大大小于標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間的距離。
2.權(quán)利要求1所述信息載體，其特征在于，高密度層和射入面之間的距離基本等于標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間的距離的一半。
3.權(quán)利要求1或2中所述信息載體，其特征在于，標(biāo)準(zhǔn)層和射入面之間的距離約為1.2mm。
4.權(quán)利要求1、2或3所述信息載體，其特征在于，高密度層對于第二波長光部分透明，允許掃描標(biāo)準(zhǔn)層。
5.權(quán)利要求1、2或3所述信息載體，其特征在于，高密度層基本全部反射第二波長光。
6.前述權(quán)利要求中任何一個權(quán)利要求所述信息載體，其特征在于，除其它信息外高密度層存放與標(biāo)準(zhǔn)層同樣的信息。
7.權(quán)利要求1、2、3、4或5所述信息載體，其特征在于，高密度層存放記錄在標(biāo)準(zhǔn)層上的信息，該信息以和標(biāo)準(zhǔn)層上的信息不同的方式編碼。
8.前述權(quán)利要求中任何一個權(quán)利要求所述信息載體，其特征在于，該信息載體包括兩個由粘結(jié)劑分開的基片層，每一基片層支持一個信息層。
全文摘要
描述了一種具有標(biāo)準(zhǔn)和高密度信息層的記錄載體。標(biāo)準(zhǔn)密度層(2)，例如以標(biāo)準(zhǔn)的CD格式，放置在一個基片的底部，并由一個激光束穿過該基片讀出。基片的厚度在CD的性能標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，例如1.2mm。至少用一種對標(biāo)準(zhǔn)CD播放機(jī)的激光波長(λ＝780nm)(幾乎)透明、但是對用于高密度盤較短的波長(λ＝635nm)(至少部分)反射的材料形成一個高密度層(3)。為得到高密度，在高密度層上使用小道距和小坑。為從兩種信息層中都得到更好的讀出信號，高密度層放置在接近激光束進(jìn)入基片的射入面。這樣能使聚焦透鏡的數(shù)值孔徑更高，從而使較短波長的點(diǎn)更小。高密度層優(yōu)選放置在基片的中間，例如0.6mm處，因?yàn)樵谶@種情況下高密度層結(jié)構(gòu)將與總厚度為1.2mm的雙面高密度盤兼容。標(biāo)準(zhǔn)層的信息內(nèi)容可以復(fù)制到高密度層上，或者它可以以不同的編碼模式表示。
文檔編號G11B7/24GK1165575SQ96191038
公開日1997年11月19日 申請日期1996年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月8日
發(fā)明者J·J·M·布拉特, G·J·J·沃斯 申請人:菲利浦電子有限公司