оптический многослойный носитель информации

Формула изобретения

1. Носитель информации, содержащий подложку и информационные слои, имеющие считываемые оптическим путем эффекты, в которых эффекты представляют информацию, при этом информационные слои содержат размещенный против входной стороны стандартный слой, имеющий эффекты со стандартной плотностью информации, считываемые оптическим лучом, сформированным при помощи светового излучения с первой длиной волны, причем луч после считывания падает на входную сторону подложки, и слой с высокой плотностью, имеющий эффекты с высокой плотностью информации и являющийся, в сущности, прозрачным для оптического луча с первой длиной волны и, по меньшей мере, частично отражающим для светового излучения со второй длиной волны, пригодного для считывания эффектов с высокой плотностью информации, отличающийся тем, что слой с высокой плотностью расположен между стандартным слоем и входной стороной, расстояние между слоем с высокой плотностью и входной стороной существенно меньше, чем расстояние между стандартным слоем и входной стороной.

2. Носитель информации по п.1, отличающийся тем, что расстояние между слоем с высокой плотностью и входной стороной равно половине расстояния между стандартным слоем и входной стороной.

3. Носитель информации по п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние между стандартным слоем и входной стороной приблизительно равно 1,2 мм.

4. Носитель информации по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что слой с высокой плотностью является частично пропускающим световое излучение со второй длиной волны с возможностью сканирования стандартного слоя.

5. Носитель информации по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что слой с высокой плотностью является полностью отражающим для светового излучения со второй длиной волны.

6. Носитель информации по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что слой с высокой плотностью вмещает в себя среди прочего ту же самую информацию, что и стандартный слой.

7. Носитель информации по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что слой с высокой плотностью вмещает в себя информацию, записанную в стандартном слое, причем информация закодирована отлично от информации в стандартном слое.

8. Носитель информации по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что носитель информации содержит два слоя подложек, разделенных связующим веществом, причем каждый из слоев подложек поддерживает информационный слой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к носителю информации, содержащему подложку и информационные слои, имеющие считываемые оптическим путем эффекты, в которых эффекты представляют информацию, при этом информационные слои содержат стандартный слой, имеющий эффекты со стандартной плотностью информации, считываемые оптическим лучом, сформированным в виде светового излучения с первой длиной волны, луч, после считывания, падающий на входную сторону подложки, стандартный слой, размещенный напротив входной стороны, и слой с высокой плотностью, имеющий эффекты с высокой плотностью информации, слой с высокой плотностью, являющийся в сущности прозрачным для оптического луча с первой длиной волны, слой с высокой плотностью, являющийся, по меньшей мере, частично отражающим для светового излучения со второй длиной волны, пригодного для считывания эффектов с высокой плотностью информации.

Такой многослойный носитель информации известен из патента ЕР-0520619. Описанная среда для оптической записи содержит два записывающих слоя, разделенных опорным слоем на подложке. Первый записывающий слой отражает световое излучение с первой длиной волны и является прозрачным для светового излучения со второй длиной волны, а второй записывающий слой отражает световой пучок со второй длиной волны. Информацию можно считывать из слоя через подложку путем фокусировки луча с определенной длиной волны на соответствующий слой, сканирования эффектов и преобразования отраженного светового излучения в сигнал считывания. Информация восстанавливается из сигнала считывания путем детектирования изменения оптической характеристики отраженного светового излучения. Записывающий слой содержит считываемые оптическим путем эффекты со стандартной или высокой плотностью. Недостаток известного диска заключается в том, что в процессе считывания второго слоя возникают помехи в сигнале считывания, вызванные первым слоем, который луч должен проходить дважды. Это может привести к ошибкам в восстанавливаемой информации.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка носителя информации, в котором, после считывания, улучшается качество сигнала считывания. Для решения этой задачи выполнен носитель информации согласно настоящему изобретению, отличающийся тем, что слой с высокой плотностью размещается между стандартным слоем и входной стороной, расстояние между слоем с высокой плотностью и входной стороной существенно меньше, чем расстояние между стандартным слоем и входной стороной. Преимущество заключается в том, что сигнал считывания при считывании стандартного слоя меньше подвергается искажениям.

Изобретение также основано на следующем опознавании. При считывании стандартного слоя оптический луч имеет больший диаметр, когда проходит слой с высокой плотностью, расположенный отдельно, по сравнению с диаметром, когда используется набор слоев, расположенных рядом на одной стороне подложки. Неоднородности слоя с высокой плотностью, такие как записанные эффекты, повторно записанные данные или кодограммы заголовков, вряд ли будут влиять на сигнал считывания. Однако сигнал считывания из слоя с высокой плотностью может искажаться из-за частичек грязи или царапин на поверхности вследствие той же самой причины. Поэтому слой с высокой плотностью необходимо располагать по-возможности ближе к входной стороне, но так, чтобы предотвратить попадание пыли и т.д.

Дальнейшее преимущество заключается в более высоком качестве сигнала считывания при считывании слоя с высокой плотностью. Размер пятна, полученный при фокусировке на слой, является функцией от длины волны оптического луча и NA (числовая апертура) фокусирующей линзы. Однако, если для уменьшения размера пятна увеличивают NA, то необходимо уменьшить толщину подложки, чтобы уменьшить влияние наклона диска на качество луча излучения. Меньшее пятно приводит в результате к меньшим помехам от соседних эффектов и более хорошему сигналу считывания. С другой стороны, можно достигнуть более высокую плотность информации (используя ту же самую длину волны и такие же оптические требования), потому что пятно сканирования с меньшим размером позволяет использовать эффекты меньших размеров, например меньшие выемки на дорожках с меньшим шагом дорожки. Дальнейшее преимущество более высокого значения расстояния между стандартным слоем и слоем с высокой плотностью заключается в том, что плейеры, не предназначенные для воспроизведения многослойных записей, с меньшей вероятностью подвержены влиянию другого слоя, например, при ошибочной фокусировке их луча на ошибочный слой. Это используется, например, в стандартном CD-плейере, считывающем стандартный слой, и в плейере с высокой плотностью, не предназначенном для распознавания слоев и поэтому только считывающем слой с высокой плотностью. К тому же в портативных плейерах под воздействием ударов фокусировка на неправильный слой будет осуществляться с меньшей вероятностью.

Вариант осуществления носителя информации характеризуется тем, что расстояние между слоем с высокой плотностью и входной стороной в сущности равно половине расстояния между стандартным слоем и входной стороной. Это преимущество заключается в том, что существует баланс между уменьшением количества помеховых эффектов при считывании стандартного слоя и увеличением помех из-за попадания пыли и дефектов поверхности при считывании слоя с высокой плотностью. В дальнейшем, преимущество заключается в том, что при изготовлении носителя информации необходимо обрабатывать два слоя подложки одинаковой толщины, поддерживающих слои информации.

Вариант осуществления носителя информации характеризуется тем, что расстояние между стандартным слоем и входной стороной приблизительно равно 1,2 мм. Преимущество заключается в том, что можно сформировать диск, соответствующий стандарту CD и проигрываемый на стандартных CD-плейерах и плейерах с высокой плотностью.

Вариант осуществления носителя информации характеризуется тем, что слой с высокой плотностью является частично пропускающим для светового излучения со второй длиной волны с возможностью сканирования стандартного слоя. Преимущество заключается в том, что устройство воспроизведения с высокой плотностью может быть приспособлено для считывания стандартного слоя.

Вариант осуществления носителя информации характеризуется тем, что слой с высокой плотностью является в сущности полностью отражающим для светового излучения со второй длиной волны. Преимущество заключается в том, что устройство воспроизведения с высокой плотностью, не приспособленное для считывания стандартного слоя, не будет нарушаться за счет присутствия стандартного слоя, так как этот слой, в сущности, является невидимым на второй длине волны.

Вариант осуществления носителя информации характеризуется тем, что слой с высокой плотностью вмещает в себя среди прочего ту же самую информацию, как стандартный слой. Преимущество заключается в том, что нет необходимости изменять слои для устройства воспроизведения с высокой плотностью при использовании информации.

Вариант осуществления носителя информации характеризуется тем, что слой с высокой плотностью вмещает в себя информацию, записанную в стандартном слое, причем информация кодируется отлично от информации в стандартном слое. Преимущество заключается в том, что в то время как стандартное устройство воспроизведения может представлять определенную информацию, улучшенную версию той же самой информации можно представить при помощи устройства воспроизведения с высокой плотностью.

Вариант осуществления носителя информации характеризуется тем, что носитель информации содержит два слоя подложек, разделенных связующим веществом, слои подложек, каждый из которых поддерживает информационный слой. Преимущество заключается в том, что каждая подложка поддерживает информационный слой и может быть обработана отдельно, например считываемые оптическим путем эффекты можно сформировать в обоих подложках. Носители информации легко формируются при помощи окончательного связывания двух секций вместе.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным вариантом его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 изображает структуру слоя нового носителя информации,

фиг.2 изображает носитель информации с лучом стандартного CD-плейера и

фиг.3 изображает носитель информации с лучом HD-плейера.

На фиг.1 изображен носитель информации согласно настоящему изобретению. Носитель может иметь форму диска подобно известному аудио CD-диску, но может иметь и другую форму типа оптической ленты или карты. Описание стандартного CD-диска можно найти в работе Bouwhuis и др. "Принципы оптических дисковых систем" ISBN 0-85274-785-3. Носитель информации согласно настоящему изобретению содержит первый слой 5 подложки, который вмещает в себя, по меньшей мере, один информационный слой 3 с высокой плотностью. Информационный слой 3 с высокой плотностью является в сущности прозрачным для первой длины волны, например для инфракрасного излучения ( = 780 нм), но имеет, по меньшей мере, частичное отражение для второй, более короткой длины волны, например для красного лазерного излучения ( = 635 нм). Слой 3 с высокой плотностью содержит считываемые оптическим путем эффекты 7 с высокой плотностью. Эффектами могут быть бугорки или выемки или другие оптически детектируемые эффекты, например типа изменения фазы или МО (магнитно-оптической) записи. Впоследствии, первая подложка 5 следует за второй подложкой 4, на которой выполнен информационный слой 2 со стандартной плотностью. Слой 2 со стандартной плотностью содержит считываемые оптическим путем эффекты 6 с низкой плотностью, имеющие относительно большие размеры. Подложки вместе обеспечивают механическую прочность носителя информации в целом, хотя необязательно в равных частях. Общая структура имеет относительно большое расстояние между слоем с высокой плотностью и стандартным слоем по сравнению с многослойной структурой, описанной в патенте ЕР 0520619. Информационные слои необходимо сканировать оптическим лучом, входящим через первую подложку (со стороны дна, фиг. 1). При сканировании слоя с высокой плотностью лучом излучения со второй длиной волны отражается достаточно излучения, необходимого для детектирования эффектов слоя с высокой плотностью. При сканировании слоя со стандартной плотностью лучом излучения первой длины волны отражается в сущности все излучение, например 70%, для детектирования эффектов стандартного слоя. При сканировании стандартного слоя луч с первой длиной волны проходит дважды слой с высокой плотностью и его малая часть может отразиться от слоя с высокой плотностью. Однако, так как существует относительно большое расстояние между фокальной плоскостью и слоем с высокой плотностью неоднородности типа записанных эффектов, кодограммы заголовков или кодограммы повторных данных незначительно влияют на отраженное излучение, так как они усредняются за счет относительно большого диаметра луча при пересечении слоя на большом расстоянии от фокальной плоскости. Кроме того, устройства воспроизведения, предназначенные только для считывания стандартного информационного слоя на характерную глубину, такие как CD-плейеры для CD-дисков с глубиной подложки, равной 1,2 мм, не влияют в процессе работы, если сохраняется минимальное расстояние между слоями около 300 мкм, то есть 25% от общей толщины подложки. Однако расстояние между слоем с высокой плотностью и входной стороной подложки может иметь минимальное значение Н для ограничения неблагоприятных эффектов частичек грязи и отпечатков пальцев на поверхности. Обнаружено, что безопасное минимальное значение Н зависит от NA (числовой апертуры фокусирующей линзы) и может быть представлено в виде H>84/NA. Для NA, равного 0,6 от минимального значения Н, получено 140 мкм. Для диска, совместимого с CD-диском, слой или слои с высокой плотностью должны поэтому иметь расстояние в пределах от 140 мкм до 900 мкм от входной стороны, то есть в пределах 10%-70% от общей толщины подложки.

Вариант осуществления носителя информации согласно настоящему изобретению имеет слой с высокой плотностью, в сущности посредине между входной стороной и стандартным слоем. Это найдено для того, чтобы обеспечить хороший компромисс между необходимостью увеличения расстояния между стандартным слоем и слоем с высокой плотностью и необходимостью сохранения расстояния между поверхностью подложки на входной стороне и слоем с высокой плотностью насколько возможно.

Вариант осуществления носителя информации согласно настоящему изобретению имеет общую толщину двух подложек носителей около 1,2 мм, стандартную толщину подложки для CD-дисков, Слой со стандартной плотностью является информационным слоем CD и содержит высокоотражающий зеркальный слой, который правильно отражает инфракрасное и красное лазерное излучение и предусматривает минимальное отражение для CD-диска с длиной волны = 800 нм, то есть 70%. Хорошо известным материалом для зеркального слоя является алюминий. В комбинации с предыдущим вариантом осуществления носитель информации содержит два слоя подложек с толщиной около 600 мкм (практический диапазон 500-700 мкм).

На фиг. 2 изображен диск с лучом 8, имеющим первую длину волны, то есть стандартный CD-плейер. Этот луч 8 падает на стандартный слой 2 и в сущности проходит беспрепятственно через слой или слои 3 с высокой плотностью.

На фиг. 3 изображен диск с лучом 9 устройства воспроизведения с высокой плотностью, имеющим вторую длину волны короче первой длины волны. Луч 9 падает на слой 3 с высокой плотностью.

В варианте осуществления диска слой с высокой плотностью является в сущности полностью отражающим для излучения со второй длиной волны. В этом случае диск появляется в устройстве воспроизведения с высокой плотностью в качестве диска с "только высокой плотностью", так как слой со стандартной плотностью нельзя сканировать лучом со второй (более короткой) длиной волны. Поэтому диск может воспроизводить при помощи "только однослойного" устройства воспроизведения с высокой плотностью, так как необязательны специальные меры для фокусировки на слое с высокой плотностью или сканирования слоя с высокой плотностью.

В варианте осуществления диска слой с высокой плотностью является частично пропускающим излучение со второй длиной волны. В этом случае можно считывать все информационные слои путем фокусировки на соответствующие слои. Вариант осуществления устройства воспроизведения с высокой плотностью, который предусматривает выполнение такого способа считывания, описан в заявке на европатент ЕР-А-95200619.5 (PHN 15.252). Кроме того, стандартный информационный слой, имеющий плотность CD, можно беспрепятственно считывать на стандартном CD-плейере при условии, что промежуточный информационный слой (слои) с высокой плотностью являются достаточно "невидимыми" за счет низкого отражения для первой длины волны, используемой стандартными CD-плейерами. На практике 70% падающего света должно возвращаться в детектор в виде отраженного света от слоя со стандартной плотностью.

В варианте осуществления диска слой с высокой плотностью информации вмещает в себя среди прочего ту же самую информацию, как и стандартный слой. Примером является CD-ROM, в котором стандартный слой содержит основные версии пакета программ, использующихся на персональных компьютерах, и в котором слой с высокой плотностью содержит то же самое программное обеспечение, а также много расширений и дополнительные файлы данных. Универсальный персональный компьютер с устройством считывания с высокой плотностью не нуждается в переключении между слоями, а использует полностью законченную версию с высокой плотностью программного обеспечения. Другим примером является опера с только звуковой записью на стандартном слое и видеозаписью на слое с высокой плотностью.

В варианте осуществления диска слой с высокой плотностью вмещает в себя информацию, записанную в стандартном слое, в котором информацию кодируют отлично от информации в стандартном слое. Такой диск содержит определенную информацию, то есть музыкальную пьесу, закодированную с качеством стандартного CD-аудио на слое со стандартной плотностью. Для поклонников высококачественной аудиозаписи записывается улучшенная версия той же самой информации на слое с высокой плотностью, то есть версия окружающего звучания или версия с более высоким разрешением той же самой музыкальной пьесы.

В варианте осуществления диска носитель информации содержит два слоя подложек, разделенные связующим веществом, слои подложек каждый поддерживающий информационный слой. Каждый слой подложки спрессован в виде шаблона и выполнен соответствующим информационным слоем. Носитель информации сформирован при помощи соединения двух подложек вместе с помощью связующего вещества. Связующее вещество может также иметь функцию (по меньшей мере, частично) отражающего слоя или может быть реализована функция отражения при помощи отдельного слоя, используемого заранее на слое подложки.

Вариант осуществления диска согласно настоящему изобретению содержит несколько слоев с высокой плотностью. Например, один слой с высокой плотностью можно спрессовать на верхней стороне первой подложки 5 и второй слой с высокой плотностью можно спрессовать на нижней стороне второй подложки 4. Верхняя сторона второй подложки выполнена со слоем со стандартной плотностью. Обе подложки должны быть разделены при помощи тонкого опорного слоя, то есть связующим веществом. При сканировании, как показано на фиг.3, луч 9, имеющий вторую более короткую длину волны, можно сфокусировать на один из слоев 3 с высокой плотностью.