[发明专利]光学存储介质、制作方法以及读取相应数据的装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括基板层和具有标记/间隔(mark/space)数据结构的数据层的光学存储介质，该标记/间隔数据结构具有在基板层上的轨道中布置的数据。本发明还涉及用于生产光学存储介质的母板的制作方法以及用于读取光学存储介质上的数据的装置。

背景技术

光学存储介质是将数据例如通过集成在拾取器(pickup)中的激光器以及光学探测器(例如，光电探测器)以光学可读的方式存储在其中的介质。当读取存储介质上的数据时，探测器用于探测激光束的反射光。同时，已知存在多种光学存储介质，这些光学存储介质以不同的激光波长运行，并具有不同的尺寸以提供从1千兆字节以下到50千兆字节(GB)的存储容量。格式包括诸如音频CD和视频DVD的只读格式、诸如CD-R、DVD-R和DVD+R的一次写入光学介质以及诸如CD-RW、DVD-RW和DVD+RW的可重写格式。数字数据沿着介质的一层或多层中的轨道而存储在介质上。

目前具有最大数据容量的存储介质是蓝光盘(BD，Blu-Ray disc)，其允许在双层盘上存储约50GB。为了蓝光盘的读和写，采用激光波长为405nm并且数值孔径为0.85的光学拾取器。在蓝光盘上，采用320nm的轨道节距(track pitch)以及从2T到8T或9T的标记长度(mark length)，其中T是通道位的长度(channel bit length)，其中2T与138-160nm的最小标记长度相对应。

具有超分辨率结构的新型光学存储介质提供了这样的可能性，即，与蓝光盘相比，在一个维度上将光学存储介质的数据密度增加到两倍到四倍。这通过包括非线性层而成为可能，该非线性层设置在光学存储介质的数据层上方，并显著减小用于从光学存储介质读取或者向光学存储介质写入的光斑的有效尺寸。非线性层可以理解为掩模层，因为其布置在数据层上方，并且对于某些特定的材料而言仅激光束的高强度的中心部分能穿透该掩模层。此外，半导体材料例如InSb可以用作非线性层，半导体材料在聚焦激光束的中心部分表现出较高的反射率，并且对于半导体材料而言，中心反射率取决于相应数据层的凹坑结构。

因此，超分辨率效应允许记录并读取存储在尺寸低于相应的光学拾取器的衍射极限的光盘的标记中的数据。具有λ＝405nm的激光波长及NA＝0.85的数值孔径的蓝光型拾取器的衍射极限为约λ/2NA＝238nm。非线性层通常被称为超分辨率近场结构(Super-RENS)层，因为认为对于某些特定的材料而言，减小激光束的有效光斑尺寸的光学效应是基于数据层的标记和间隔与非线性层之间的近场相互作用。由WO2005/081242和US 2004/0257968可知包括超分辨率近场结构的Super-RENS光盘，该超分辨率近场结构由金属氧化物、聚合物化合物或相变层形成，该相变层包括用于数据记录及数据再现的GeSbTe或AgInSbTe结构。超分辨率光学介质的进一步的示例在WO 2004/032123中被描述。

发明内容

光学存储介质包括基板层和数据层，该数据层具有标记/间隔数据结构，该标记/间隔数据结构具有在基板层上的轨道中布置的数据，其中在相邻的轨道之间交替地布置凹槽部或者岸台部。光学存储介质具体地是光盘，在该光盘上，布置轨道、凹槽部和岸台部以在盘的径向方向上提供轨道、凹槽部、轨道、岸台部、轨道等交替的连续序列。因此，具有数据的相邻轨道被凹槽部或者岸台部分隔开。凹槽部包括具有限定深度和宽度的凹槽，岸台部恰好是相邻轨道之间的没有任何凹槽的平坦区域。光学存储介质还可以包括设置在数据层上并具有超分辨率近场结构的非线性层。

在本发明的一个方面中，光学存储介质是包括凹坑和岸台作为标记和间隔的ROM盘，该凹坑被模制或压印在基板的表面上。除了用于读取数据所需的超分辨率效应的减小的凹坑尺寸，有利地利用了减小的轨道节距，以提供具有高数据密度的ROM盘。相邻轨道之间的减小的轨道节距在相应光学拾取器的光学衍射极限以下。两个相邻凹槽部之间的距离保持在拾取器的光学分辨率极限以上，从而当读取相应轨道的数据时通过利用相邻的凹槽部和岸台部的衍射光可以产生差分推挽寻轨信号。

根据本发明的第一实施例，光学存储介质是这样的光盘，该光盘包括具有轨道部、凹槽部和岸台部的单螺旋，以在盘的径向方向上提供轨道、凹槽、轨道和岸台部交替的连续序列。轨道、凹槽部和岸台部的每个具体地具有对应于360°的圆周的长度。