Патент на изобретение №2348987

(54) МНОГОСЛОЙНЫЙ ЗАПИСЫВАЕМЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ НОСИТЕЛЬ С ЗОНОЙ КАЛИБРОВКИ ОПТИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ, СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОН КАЛИБРОВКИ ОПТИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ НА ТАКОМ ИНФОРМАЦИОННОМ НОСИТЕЛЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к записываемому оптическому информационному носителю и к способу и устройству для формирования зон калибровки оптимальной мощности на таком записываемом оптическом информационном носителе. Носитель (100) содержит большое количество записывающих слоев L0, …, Ln-1, разделенных материалом прокладки. Каждый записывающий слой содержит зону (101, 111, 121, 131) калибровки оптимальной мощности, содержащую первый участок (102, 112, 122) со средним значением отражения, показательным для записанного слоя, и второй участок (113, 123, 133) со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя. Зоны калибровки оптимальной мощности частично перекрываются из условия, чтобы зоны калибровки оптимальной мощности каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев формировали ступень, а первые участки большого количества записывающих слоев имели вид ряда ступеней. Каждая ступень, сформированная парой следующих друг за другом слоев k, k+1 записи, имеет предпочтительный минимальный размер ступени. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к записываемому оптическому информационному носителю и, в частности, к записываемому WORM-диску (с однократной записью и многократным считыванием) или RW-диску (перезаписываемому), содержащему большое количество записывающих слоев, разделенных материалом прокладки, каждый записывающий слой содержит зону калибровки оптимальной мощности (ОРС). Дополнительно оно относится к способу и устройству для формирования зон калибровки оптимальной мощности на таком записываемом оптическом информационном носителе.

Постоянно возрастающая потребность в информационной емкости запоминающего устройства получила результатом усовершенствование оптического записывающего носителя высокой плотности, такого как однократно или многократно записываемые DVD-диски (универсальные цифровые) и диски Blue-ray (BD). В этих случаях информационная емкость была увеличена посредством увеличения числовой апертуры (NA) линзы объектива и посредством уменьшения длины волны записывающего/считывающего лазерного излучения.

Дополнительный подход касательно получения больших емкостей запоминающего устройства состоит в том, чтобы увеличивать количество записывающих слоев. Например, введением n информационных слоев хранения достигается n-кратное увеличение в информационной емкости. Этот последний подход в настоящее время прослеживается касательно носителей DVD+R, DVD+RW, BD-R и BD-RW. Известно двукратное увеличение (в двухслойном диске), в то время как является изучаемым четырехкратное увеличение (в четырехслойном диске).

Сегодня известны два основных разных принципа записи: записывание с окрашиванием в случае носителей однократной записи, таких как CD-R, DVD+R и DVD-R, и записывание с фазовым превращением в случае многократно записываемых носителей, таких как CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW и BD-RW.

Записывающие слои с фазовым превращением обычно содержат материал фазового превращения, которым типично является сплав с долговременной поликристаллической структурой, вставленный в пакет между двумя диэлектрическими ZnS-SiO₂-слоями. Энергия записывающего лазерного пучка, модулированного записывающим сигналом, которым облучается информационный носитель, будет в большой степени поглощена материалом фазового превращения, тем самым приводя к фазовому превращению из кристаллической фазы в аморфное состояние. Тогда как кристаллическая фаза (основное состояние) имеет высокую отражательную способность, аморфная фаза (записанное состояние) имеет пониженную отражательную способность. Поэтому записывающий слой отражает считывающий пучок, сфокусированный на упомянутом пакете, с разной интенсивностью, в зависимости от того, встречает он записанную область (метку) или незаписанную область (площадку).

Записывающие слои с окрашиванием типично составлены из органического слоя окрашивания, содержащего материалы окрашивания, например, такие как цианин, фталоцианин или металлсодержащий азокраситель, и отражающего металлического слоя, типично сформированного из золота, серебра или алюминия. Записывающий лазерный пучок будет частично поглощен записывающим слоем, тем самым долговременно и необратимо обесцвечивая и разлагая материал окрашивания. Считывающий пучок, сталкиваясь с меткой, записанной таким образом, будет частично рассеян такой меткой. В результате интенсивность излучения, отраженного от отражающего металлического слоя, зависит от того, встречает считывающий пучок метку или проходит записывающий слой почти ненарушенным.

Таким образом, записанное состояние слоя вызывает изменение в среднем отражении слоя и к тому же оказывает влияние на его коэффициент пропускания. В случае многослойного диска это означает, что на чтение или запись в одном определенном (находящийся в фокусе) слое, как правило, оказывается влияние наличием других (находящихся вне фокуса) слоев на диске. Рассеянное световое излучение, порожденное находящимися вне фокуса слоями, пропорционально их среднему отражению в пределах NA (числовой апертуры) линзы объектива, в свою очередь, зависящему от наличия меток (представляющих данные) в находящихся вне фокуса слоях в этой области. Кроме того, наличие данных в находящихся вне фокуса слоях имеет результатом разные свойства пропускания этих слоев. Поэтому, когда лазерный пучок проходит один или более слоев, оптическая мощность, которая принимается находящимся в фокусе слоем, изменяется, и различные оптимальные условия (то есть, мощность записи, фокусный сдвиг, и т.д.) могут быть получены в зависимости от того, содержат или нет соседние слои данные в пределах NA линзы объектива.

Общеизвестно, что для того, чтобы получать наилучшее качество записанных данных на оптическом диске, привод выполняет процедуру калибровки оптимальной мощности (OPC) перед последовательностью операций записи. Из этой OPC-процедуры привод определяет оптимальную мощность для записи данных. Вообще, OPC-процедура выполняется всякий раз, когда диск (как чистый, так и частично записанный) вставляется в привод. Для многослойного оптического диска результат OPC-процедуры для одного слоя может зависеть от наличия данных на других слоях.

Для того чтобы избежать плохого качества записанных данных на многослойных оптических дисках, эти эффекты должны быть приняты во внимание. В заявке 1244096 на Европейский патент предлагается диск, имеющий многочисленные записывающие слои, каждый с зонами OPC-проверки. Эти зоны ОРС-проверки содержат участки с прохождением с наибольшим коэффициентом пропускания мощности и участки с прохождением с наименьшим коэффициентом пропускания мощности. Однако на таком диске пространство, занятое этими зонами ОРС-проверки, является очень большим.

Целью настоящего изобретения является обеспечить записываемый оптический диск большим количеством записывающих слоев, при этом предусмотрены зоны калибровки оптимальной мощности, которые эффективны касательно калибровки оптимальной мощности записи для наиболее предпочтительных стратегий записи, тем самым требуя минимального пространства. Дополнительной целью является предоставить способ и устройство для формирования зон калибровки оптимальной мощности на таком записываемом оптическом информационном носителе.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения эта цель достигается записываемым оптическим диском для использования в записывающем устройстве с линзой объектива, имеющей апертуру NA, упомянутый диск содержит большое количество записывающих слоев L0, …, Ln-1, всякий раз отделенных материалом прокладки, каждый из записывающих слоев содержит зону калибровки оптимальной мощности, при этом зоны калибровки оптимальной мощности, по меньшей мере, слоев L0, …, Ln-2 или L1, …, Ln-1 содержат первый участок со средним значением отражения, показательным для записанного слоя, зоны калибровки оптимальной мощности каждого из записывающих слоев L0, …, Ln-1 содержат второй участок со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя, и упомянутые зоны калибровки оптимальной мощности частично перекрываются из условия, что первые участки каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев Lk, Lk+1 формируют ступень с минимальным размером ступени w_k,k+1,

при этом обозначает максимальную радиальную несоосность каждого записывающего слоя, _k,k+1 обозначает толщину материала прокладки между следующими друг за другом слоями Lk и Lk+1, а n_m – коэффициент преломления материала прокладки, и при этом первые участки упомянутого большого количества записывающих слоев имеют вид ряда ступеней.

Изобретение принимает в расчет, что в многослойном носителе однократной записи запись предпочтительно будет выполняться слой за слоем. Эта последовательность записи может также применяться для многократно записываемых многослойных дисков. Наиболее рациональной реализацией послойной записи является запись “сверху вниз” или “снизу вверх”. Посредством определения выполненных в виде ряда ступеней участков влияние данных в вышележащих слоях и отсутствия данных в нижележащих слоях и наоборот может быть проимитировано в OPC-процедуре. Это обладает преимуществом в том, что та же самая обстановка, которая является отражением и/или прохождением от выше и ниже лежащих слоев, встречается каждый раз как во время OPC, так и во время записи пользовательских данных во время проверки и записи следующих друг за другом слоев, тем самым занимая минимальное пространство на диске.

Ширина ступеней в ряду ступеней выбирается из условия, что она гарантирует, что во время ОРС-процедуры рассеянное световое излучение от вышележащих слоев относительно падающего пучка света всегда порождается из участков, показательных для записанных областей, тогда как рассеянное световое излучение от нижележащих слоев всегда исходит от участков, показательных для незаписанных областей, или, наоборот, в зависимости от предпочтительного порядка, в котором должны быть записаны слои.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее усовершенствование первого аспекта, упомянутые зоны калибровки оптимальной мощности размещены около центра упомянутого диска, упомянутые первые участки образуют концентрические окружности.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее усовершенствование первого аспекта, упомянутые зоны калибровки оптимальной мощности размещены около внешней границы упомянутого диска, упомянутые первые участки образуют концентрические окружности.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие второго и третьего аспектов, радиусы концентрических окружностей уменьшаются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны упомянутого диска, на которую падает пучок света.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие второго и третьего аспектов, радиусы концентрических окружностей увеличиваются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны упомянутого диска, на которую падает пучок света.

Кроме того, согласно шестому аспекту настоящего изобретения вышеупомянутая цель изобретения достигается способом формирования зон калибровки оптимальной мощности на записываемом оптическом диске, упомянутый информационный диск содержит большое количество записывающих слоев L0, …, Ln-1, всякий раз отделенных материалом прокладки, при этом метки записываются на упомянутые записывающие слои посредством записывающего устройства с линзой объектива, имеющей апертуру NA, тем самым формируя зону калибровки оптимальной мощности на каждом из записывающих слоев, из условия, что зоны калибровки оптимальной мощности, по меньшей мере, слоев L0, …, Ln-2 или L1, …, Ln-1 имеют первый участок со средним значением отражения, показательным для записанного слоя, зоны калибровки оптимальной мощности каждого записывающего слоя L0, …, Ln-1 имеют второй участок со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя, и упомянутые зоны калибровки оптимальной мощности частично перекрываются, с тем чтобы первые участки каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев Lk, Lk+1 формировали ступень с минимальным размером ступени

,

при этом обозначает максимальную радиальную несоосность каждого записывающего слоя, _k,k+1 обозначает толщину материала прокладки между следующими друг за другом слоями Lk и Lk+1, а n_m – коэффициент преломления материала прокладки, и при этом первые участки упомянутого большого количества записывающих слоев имеют вид ряда ступеней.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие шестого аспекта, упомянутые зоны калибровки оптимальной мощности записаны около центра упомянутого диска, упомянутые первые участки образуют концентрические окружности.

Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие шестого аспекта, упомянутые зоны калибровки оптимальной мощности записаны около внешней границы упомянутого диска, упомянутые первые участки образуют концентрические окружности.

Согласно девятому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие седьмого и восьмого аспектов, зоны калибровки оптимальной мощности записываются так, что радиусы концентрических окружностей уменьшаются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны падения пучка света упомянутого диска.

Согласно десятому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие седьмого и восьмого аспектов, зоны калибровки оптимальной мощности записаны таким образом, что радиусы концентрических окружностей увеличиваются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны падения пучка света упомянутого диска.

Кроме того, согласно одиннадцатому аспекту настоящего изобретения вышеприведенная цель достигается посредством устройства, выполненного с возможностью для записи данных на записываемый оптический диск, упомянутый диск содержит большое количество записывающих слоев L0, …, Ln-1, имеющих максимальную радиальную несоосность и разделенных материалом прокладки, имеющим толщину _k,k+1, между каждыми двумя следующими друг за другом слоями Lk, Lk+1, и коэффициент преломления n_m, упомянутое устройство содержит узел записи с линзой объектива, имеющей апертуру NA, упомянутый узел записи является выполненным с возможностью для записи меток на упомянутых записывающих слоях, узел управления, выполненный с возможностью для управления упомянутым узлом записи, из условия, что метки записываются в заранее заданных позициях упомянутых записывающих слоев, тем самым формируя зону калибровки оптимальной мощности на каждом из записывающих слоев, при этом зоны калибровки оптимальной мощности, по меньшей мере, слоев L0, …, Ln-2 или L1, …, Ln-1 имеют первый участок со средним значением отражения, показательным для записанного слоя, зоны калибровки оптимальной мощности каждого слоя L0, …, Ln-1 имеют второй участок со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя, и упомянутые зоны калибровки оптимальной мощности частично перекрываются так, что первые участки каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев Lk, Lk+1 формируют ступень с минимальным размером ступени

,

и при этом первые участки упомянутого большого количества записывающих слоев имеют вид ряда ступеней.

Информация, соответствующая максимальной радиальной несоосности каждого записывающего слоя, толщине _k,k+1 материала прокладки между двумя следующими друг за другом слоями Lk, Lk+1 и коэффициенту преломления n_m материала прокладки сама может быть сохранена на информационном носителе. Например, она может быть частью информации, сохраненной в качестве модулированного сигнала вобуляции в предварительной бороздке диска, в случае стандартного WORM или многократно записываемого CD или DVD. В качестве альтернативы информация может быть сохранена в качестве (предварительно) записанных данных на вводной дорожке или где-то в другом месте на диске.

В этом случае, согласно двенадцатому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие одиннадцатого аспекта, упомянутое устройство дополнительно содержит средство для извлечения информации с упомянутого записываемого оптического диска, соответствующей максимальной радиальной несоосности каждого записывающего слоя, толщине _k,k+1 материала прокладки между двумя следующими друг за другом слоями Lk, Lk+1 и коэффициенту преломления n_m материала прокладки.

Согласно тринадцатому аспекту настоящего изобретения, который составляет дальнейшее развитие одиннадцатого аспекта, упомянутый узел управления дополнительно выполнен с возможностью для сохранения информации, соответствующей максимальному количеству дорожек, записанных во втором участке любого слоя во время ОРС-процедуры, и, кроме того, для записи меток на другие слои, из условия, что то же самое количество дорожек записано во вторые участки ОРС-зон всех слоев.

Вышеприведенная и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут становиться очевидными из последующего описания предпочтительных вариантов его осуществления, приведенных в соединении с сопроводительными чертежами, на которых

фиг.1 – схематичный вид в разрезе многослойного диска с ОРС-зонами в виде ряда ступеней во время работы ОРС;

фиг.2 – схематичный вид в разрезе многослойного диска с ОРС-зонами в виде ряда ступеней во время работы ОРС в другом состоянии;

фиг.3 – схематичный вид сверху максимальной несоосности двух записывающих слоев на многослойном диске;

фиг.4 – вырез поперечного сечения многослойного диска с n записывающими слоями, иллюстрирующий первый слой L0 и последний слой Ln-1; и

фиг.5 – вырез поперечного сечения многослойного диска с n записывающими слоями, иллюстрирующий пару следующих друг за другом слоев Lk и Lk+1.

Фиг.1 показывает поперечное сечение первого варианта осуществления записываемого оптического информационного носителя согласно настоящему изобретению. Записываемый оптический информационный носитель в этом случае является многослойным диском 100, содержащим четыре записывающих слоя с L0 по L3, при этом L0 – первый, или крайний слой, а L3 – наиболее глубокий слой по отношению к падающему пучку света. Другими словами, L0 определяет сторону падения пучка света диска. Каждый слой с L0 по L3 содержит ОРС-зону 101, 111, 121 и 131 соответственно. Каждая из OPC-зон, за исключением той, что у наиболее глубокого слоя L3, имеет первый участок 102, 112 и 122 соответственно, со средним значением отражения, показательным для записанного слоя. Каждая из OPC-зон, за исключением той, что у первого слоя L0, имеет второй участок 113, 123 и 133 соответственно, со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя. Дополнительно каждый записывающий слой с L0 по L3 содержит незаписанную область данных 104, 114, 124, 134 для хранения управляющих данных или пользовательских данных. Лазерный пучок 106 ОРС-проверки показан на фиг.1 проникающим в диск со стороны падения. Стрелки 105, 115, 125 указывают рассеянное световое излучение, являющееся отраженным на первых участках ОРС-зон, находящихся вне фокуса слоев с L0 по L2, в то время как пучок 106 сфокусирован на самом глубоком слое L3. В этом случае является обоснованным обеспечивать первыми участками только слои L0, L1, L2. Тем не менее, слой L3 также может быть обеспечен первым участком, имеющим среднее значение отражения, показательное для записанного слоя.

Фиг.2 показывает тот же самый вариант осуществления 4-слойного диска 200. В этом случае лазерный пучок 206 ОРС-проверки сфокусирован на втором слое L1 диска 200, в то время как стрелки 205, 225, 235 указывают световое излучение, являющееся отраженным от находящихся вне фокуса слоев L0, L2, и L3. Более точно, свет отражается соответственно на первом (записанном) участке 212 ОРС-зоны L0 и на вторых (незаписанных) участках 223, 233 ОРС-зон L2 и L3.

На фиг.1 и 2 можно видеть, что ОРС-зоны скомпонованы частично перекрывающимися из условия, что первые участки ОРС-зон каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев формируют ступень и что ОРС-зоны упомянутого большого количества записывающих слоев имеют вид ряда ступеней. Эти зоны также указаны ссылкой как ступенчатые зоны из-за их очертаний.

Направление ступенчатых зон определяется порядком записи слоев (сверху вниз или снизу вверх). В варианте осуществления, показанном на фиг.1 и 2, порядок записи – сверху вниз (от L0 к L3). Если предпочтительным является обратный порядок записи (снизу вверх), то будет обоснованным обеспечивать первыми участками только слои L1, L2, L3.

В большинстве случаев OPC-процедура выполняется привычным устройством записи оптических дисков перед действующей последовательностью операций записи, так как недопустимо чтобы, например, во время записи кинофильма в реальном масштабе времени переход на другой слой потребовал, чтобы была выполнена новая ОРС-процедура, что будет иметь результатом потерю части кинофильма. Поэтому ОРС-зоны должны быть в наличии до того, как начинается ОРС-процедура. Они могут быть выработаны либо посредством самого записывающего устройства, записью подходящих меток, например, когда “чистый” диск первый раз устанавливается в записывающее устройство, либо они могут быть предварительно записанными (ROM) на готовом диске. В первом случае узел управления может быть предусмотрен в записывающем устройстве, выполненном с возможностью для выполнения последовательности операций записи ОРС-зоны, перед тем как начинается ОРС-процедура, если записывающее устройство обнаруживает, что ОРС-зон не существует. Следовательно, например, “модельные данные”, которые должны быть записаны узлом записи, могут быть сохранены в таблице или памяти записывающего устройства. Узел управления, кроме того, может быть выполнен с возможностью для управления узлом записи, чтобы вырабатывать записывающий пучок, модулированный в соответствии с сохраненными модельными данными. Затем метки записываются в заранее заданных позициях на слоях (в примере, показанном на фиг.1 и 2, только на слоях L0, L1, L2) диска, тем самым формируя первый участок зоны калибровки оптимальной мощности на каждом из этих слоев, имеющий среднее значение отражения, показательное для записанного слоя.

Должно быть отмечено, что качество данных в ОРС-зонах, как записанных записывающим устройством, так и предварительно записанных, не является важным до тех пор, пока оно приводит к среднему значению отражения, показательному для записанного слоя, например к 75% отражательной способности незаписанного изначального состояния слоя и 25% отражательной способности записанной (обесцвеченной или аморфной) зоны.

В дальнейшем, мы рассматриваем ОРС-зоны рядом с внутренним радиусом R_min (центром) диска и для случая записи сверху вниз по отношению к стороне падения лазера диска. Изобретение также применяется для записи снизу вверх. Кроме того, последующая аргументация может быть распространена на любые другие радиусы, предпочтительно на ОРС-зоны рядом с внешним радиусом R_max (внешней границей) диска непосредственным образом.

Для того чтобы убедиться, что одна и та же ситуация (отражение/прохождение посредством/через верхние и нижние слои) встречается во время ОРС и во время записи пользовательских данных, в таком случае определяется минимальная ширина ступени. Рассматриваются два эффекта: несоосность или эксцентриситет слоев и угол раствора светового конуса падающего лазерного пучка.

Падающий считывающий или записывающий пучок света сфокусирован линзой объектива узла считывания/записи записывающего устройства. Это вырабатывает световой конус, имеющий угол раствора, определенный числовой апертурой NA линзы объектива. Ею является

при этом n_m – коэффициент преломления среды, через которую распространяется свет, например, материала прокладки, который разделяет записывающие слои.

На находящемся вне фокуса слое, который размещен на расстоянии , формируется радиус R пятна

Минимальная ширина ступенчатых зон определяется этим радиусом R, для того чтобы гарантировать, что пучок ОРС-проверки всегда проходит вышележащие слои, имеющие среднюю отражательную способность, показательную для записанного слоя (запись сверху вниз).

До сих пор возможная несоосность слоев не принималась в расчет. Слои в многослойном диске должны быть выровнены по отношению к опорной точке, например идеальному геометрическому центру тяжести диска. Допустимым отклонением в позиционировании отдельных слоев, другими словами, эксцентриситетом спирали предварительной бороздки слоев по отношению к этой опорной точке является . Это подразумевает, что любая пара слоев в многослойном диске является смещенной по отношению друг к другу самое большее на + 2 или -2, смотри фиг.3. Показаны внутренние радиусы R_min 302 и 312 ОРС-зон двух примерных слоев. Их центры 304, 314 смещены на +2 (вправо) и -2 (влево). Чтобы скорректировать максимально возможную несоосность или эксцентриситет, должно быть принято в расчет дополнительное приращение 2 для ширины ступенчатых зон следующих друг за другом слоев, как будет показано ниже.

Начальная позиция ОРС-зоны на самом глубоком слое Ln-1 n-слойного диска определена как R_OPC,Ln-1. Когда слой Ln-1 находится в фокусе, ширина пятна w_Ln-1,L0 на первом слое L0 по отношению к падающему свету может быть вычислена из уравнения (3), предложенного выше. Чтобы гарантировать, что световой конус 406 полностью захвачен первым записанным участком 402 в L0 при выполнении ОРС на незаписанном втором участке 433 в слое Ln-1, второй участок ОРС-зоны в Ln-1 должен начинаться при

где _tot является суммарным расстоянием по вертикали между Ln-1 и L0 (суммарная толщина всех прокладок), смотри фиг.4.

Кроме того, чтобы гарантировать, что световой конус 506 пучка, сфокусированного на слое Lk+1, полностью проходит первый записанный участок 502 в следующем более высоком слое Lk при выполнении ОРС на втором незаписанном участке 523 в Lk+1, размер ступени w_k,k+1 между первыми участками двух следующих друг за другом слоев Lk и Lk+1 должен быть

где _k,k+1 является толщиной прокладки между следующими друг за другом слоями, смотри фиг.5. Заметим, что _k,k+1 может изменяться между различными слоями.

Эти рассуждения подразумевают, что в n-слойном диске следующее уравнение должно быть удовлетворено для минимальной ширины w_i первого участка ОРС-зоны каждого слоя Li (i=0…n-1):

Здесь _k,k+1 – толщина прокладки между слоями k+1 и k. Заметим, что первое суммирование соответствует суммарной толщине _tot прокладки между Ln-1 и L0 и что последнее суммирование обращается в нуль для i=n-1 благодаря дельта-функции _i,n-1 Кронекера. Заметим, что наиболее глубокий слой Ln-1 не требует первого участка, имеющего среднее значение отражения, соответствующее записанному слою, так как нет более глубокого слоя, на котором следует фокусироваться. Поэтому w_n-1 также может быть установлена в 0. Кроме того, первый слой L0 не требует второго участка, имеющего среднее значение отражения, соответствующее незаписанному слою, так как ОРС-процедура, если необходимо, также может быть выполнена в зоне пользовательских данных первого слоя. Поэтому максимальная ширина ОРС-зоны может быть ограничена w₀.

Количество дорожек в первых участках ОРС-зон, которым требуется содержать (модельные) данные, получается делением ширины ступени на шаг дорожек.

Вторые участки ОРС-зон, то есть там, где в слое происходит ОРС-процедура, всегда заданы соседними его первым участкам. Это гарантирует, что для многократных ОРС-процедур на единственном диске требования для данных (в отсутствие данных) в выше (ниже) лежащих находящихся вне фокуса слоях выполняются, в частности, когда каждая ОРС на каждом слое использует одинаковое количество дорожек. Суммарная длина, имеющаяся в распоряжении для ОРС-зоны, может быть установлена иными требованиями.

Когда во время ОРС-процедуры новые проверочные данные записаны во втором участке ОРС-зоны любого слоя, условие минимального размера ступени больше не может быть удовлетворено. Поэтому в дополнительном варианте осуществления изобретения устройство для записи выполнено с возможностью (временно) хранить информацию, соответствующую максимальному количеству дорожек (или блоков данных), записанных в этом слое во время ОРС-процедуры. Кроме того, устройство выполнено с возможностью записывать данные или метки, служащие причиной среднего значения отражения, показательного для записанного слоя, на других слоях так, что одинаковое количество дорожек (блоков данных) записано во втором участке ОРС-зон на всех слоях.

Например, в двухслойном DVD+R с NA=0,65, n_m=1,55, =50 м, 2=70 м и ОРС-зонами, находящимися на внутреннем диаметре диска, согласно уравнению (6) мы получаем следующие результаты: внутренний диаметр первого участка второго участка ОРС-зоны в L1 (самом глубоком слое) начинается при ширине

w₁=70+0,46·50=93м=126 дорожкам,

отсчитанным от начала (внутреннего диаметра) дорожки на L1 при R_min,L1. Для L0 (первого слоя) ширина первого участка ОРС-зоны вычисляется как

w₀=70+0,46·50+70+0,46·50=186м=251 дорожке

от начала дорожки на L0 в R_min,L0. Второй участок ОРС-зоны в L0 начинается сразу же после w₀.

В четырехслойном DVD+R с NA=0,65, n_m=1,55, =50м, 2=70м. В таком случае, с ОРС-зонами, находящимися на внутреннем диаметре диска, согласно уравнению (6), мы получаем следующие результаты:

w₃=70+0,46·150+70+0,46·50=139км=282 дорожкам,

w₂=70+0,46·150+70+0,46·50+70+0,46·50=232м=314 дорожкам,

w₁=70+0,46·150+70+0,46·50+70+0,46·50+70+0,46·50=325 м=439 дорожкам, и

w₀=70+0,46·150+70+0,46·50+70+0,46·50+70+0,46·50+70+0,46·50=418м=565 дорожкам.

Каждая ширина w_i отсчитана от начала (внутреннего диаметра) соответствующей дорожки при R_min,Li.

Вторые участки ОРС-зон снова начинаются следом за их первыми участками.

В таких же вариантах осуществления, как приведенные выше, но для ОРС-зон на внешнем диаметре диска получаются результаты с теми же самыми абсолютными значениями для w_i, но с отрицательными знаками. Следовательно, каждая ширина w_i отсчитывается от конца (внешнего диаметра) соответствующей дорожки при R_max,Li. В этом случае ОРС предпочтительно должна быть выполнена, начиная от внешнего диаметра, по направлению к внутреннему диаметру.

В варианте осуществления изобретения записанные результаты в ступенчатой зоне содержат управляющую информацию.

Должно быть отмечено, что это изобретение не огранено оптическим информационным носителем, содержащим 2 или 4 слоя, но также применяется к информационному носителю, содержащему 3, 5 и более слоев. Более того, оно не ограничено ОРС-зонами внутреннего или внешнего диаметра, но также может применяться для любой другой компоновки ОРС-зон.

Формула изобретения

1. Записываемый оптический диск для использования в записывающем устройстве с линзой объектива, имеющей апертуру NA, содержит большое количество записывающих слоев L0, …, Ln-1, всякий раз отделенных материалом прокладки, каждый из записывающих слоев содержит зону калибровки оптимальной мощности, при этом, по меньшей мере, зоны калибровки оптимальной мощности слоев L0, …, Ln-2 или L1, …, Ln-1 содержат первый участок со средним значением отражения, показательным для записанного слоя, зоны калибровки оптимальной мощности каждого записывающего слоя L0, …, Ln-1 содержат второй участок со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя, и зоны калибровки оптимальной мощности частично перекрываются из условия, что первые участки каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев Lk, Lk+1 формируют ступень с минимальным размером ступени w_k,k+1 из уравнения

,

при этом обозначает максимальную радиальную несоосность каждого записывающего слоя, _k,k+1 обозначает толщину материала прокладки между следующими друг за другом слоями Lk и Lk+1, а n_m – коэффициент преломления материала прокладки, и при этом первые участки упомянутого большого количества записывающих слоев имеют вид ряда ступеней.

2. Записываемый оптический диск по п.1, отличающийся тем, что зоны калибровки оптимальной мощности расположены рядом с центром диска, первые участки образуют концентрические окружности.

3. Записываемый оптический диск по п.1, отличающийся тем, что зоны калибровки оптимальной мощности располагаются рядом с внешней границей диска, первые участки образуют концентрические окружности.

4. Записываемый оптический диск по п.2 или 3, отличающийся тем, что радиусы концентрических окружностей уменьшаются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны падения пучка света диска.

5. Записываемый оптический диск по п.2 или 3, отличающийся тем, что радиусы концентрических окружностей увеличиваются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны падения пучка света диска.

6. Способ формирования зон калибровки оптимальной мощности на записываемом оптическом диске, диск содержит большое количество записывающих слоев L0, …, Ln-1, разделенных материалом прокладки, при этом метки записываются на записывающих слоях посредством записывающего устройства записи с линзой объектива, имеющей апертуру NA, тем самым формируя зону калибровки оптимальной мощности на каждом из записывающих слоев, из условия, что по меньшей мере зоны калибровки оптимальной мощности слоев L0, …, Ln-2 или L1, …, Ln-1 содержат первый участок со средним значением отражения, показательным для записанного слоя, зоны калибровки оптимальной мощности каждого записывающего слоя L0, …, Ln-1 содержат второй участок со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя, и зоны калибровки оптимальной мощности частично перекрываются из условия, что первые участки каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев Lk, Lk+1 формируют ступень с минимальным размером ступени из уравнения

,

при этом, обозначает максимальную радиальную несоосность каждого записывающего слоя, _k,k+1 обозначает толщину материала прокладки между следующими друг за другом слоями Lk и Lk+1, а n_m – коэффициент преломления материала прокладки, и при этом первые участки большого количества записывающих слоев имеют вид ряда ступеней.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что зоны калибровки оптимальной мощности записаны рядом с центром диска, первые участки образуют концентрические окружности.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что зоны калибровки оптимальной мощности записаны рядом с внешней границей диска, первые участки образуют концентрические окружности.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что зоны калибровки оптимальной мощности записаны так, что радиусы концентрических окружностей уменьшаются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны падения пучка света диска.

10. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что зоны калибровки оптимальной мощности записываются так, что радиусы концентрических окружностей увеличиваются от записывающего слоя к записывающему слою, рассматриваемых в направлении, удаляющемся от стороны падения пучка света диска.

11. Устройство, выполненное с возможностью записи данных на записываемый оптический диск, диск содержит большое количество записывающих слоев L0, …, Ln-1, имеющих максимальную радиальную несоосность и разделенных материалом прокладки, имеющим толщину _k,k+1, между каждыми двумя следующими друг за другом слоями Lk, Lk+1, и коэффициент преломления n_m устройство содержит узел записи с линзой объектива, имеющей апертуру NA, узел записи выполнен с возможностью записи меток на записывающих слоях,

узел управления, выполненный с возможностью управления узлом записи, из условия, что метки записываются в заранее заданных позициях записывающих слоев, тем самым формируя зону калибровки оптимальной мощности на каждом из записывающих слоев, при этом по меньшей мере зоны калибровки оптимальной мощности слоев L0, …, Ln-2 или L1, …, Ln-1 содержат первый участок со средним значением отражения, показательным для записанного слоя, зоны калибровки оптимальной мощности каждого записывающего слоя L0, …, Ln-1 содержат второй участок со средним значением отражения, показательным для незаписанного слоя, и зоны калибровки оптимальной мощности частично перекрываются из условия, что первые участки каждой пары следующих друг за другом записывающих слоев Lk, Lk+1 образуют ступень с минимальным размером ступени из уравнения

,

при этом первые участки большого количества записывающих слоев имеют вид ряда ступеней.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что оно также содержит средство для извлечения информации из записываемого оптического диска, соответствующей максимальной радиальной несоосности каждого записывающего слоя, толщине _k,k+1 материала прокладки между двумя следующими друг за другом слоями Lk, Lk+1, и коэффициенту преломления n_m материала прокладки.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что узел управления также выполнен с возможностью хранения информации, соответствующей максимальному количеству дорожек, записанных во втором участке любого слоя во время ОРС-процедуры и, кроме того, для записи меток на другие слои из условия, что то же самое количество дорожек записано во вторые участки ОРС-зон всех слоев.

РИСУНКИ