[发明专利]光学记录介质

说明书

本发明一般涉及到存储信息编码的材料和制造这种材料的方法，特别是这种材料是为光学信息存储器而专门设计的。

光学可恢复的信息存储系统已经可以以录象盘和录音盘的形式进行商业化的使用（更常见的是以小型盘的形式提供，如卡片）。最近，诸如光带（格尔巴特，美国专利第4，567，585号），和由加利福尼亚蒙廷维尤的德莱特斯勒，美国专利第4，544，835号）正引起商业界的注意。信息载体或存储装置，如录象盘和录音盘，通常做为只读存储器（ROM）。典型地说，信息以非常小的结构凹凸特性存储，在制造过程中永久性地压入盘片中。这种资料的光学再现通过使用调频激光光源的不同的反射技术来完成。

信息可以以非常高的密度放置在那些光学存储器上，从理论上讲其极限由聚焦的激光束绝对分解成它的衍射光所限定的大小来确定（λ/2NA，其中i是激光的波长，NA是聚焦光束的直径值）。存储在只读存储器上的信息原则上可以用光学的方法存取一个初始时间值，然后电动解码，以有意义的格式提供给用户。

在为只读功能设计的存储系统中，信息通常以极小的凹凸形式（凹凸结构）存储在装置上，由装置上的高反射背景层表现出来。当装置相对于激光束移动时，由于这些凹凸部分的存在而产生的反射光信号的不同被检测到，因此提供了可电子编码的编码信号。从这些系统的编码结构中检测到的调制信号的本质是由于凹凸结构的反射光与其周围部分的反射光之间的相位关系产生变化对于只读存储器的光阅读期间反射信号的最大光分辨率，在信息携带点的表面与其周围部分的表面间的物理距离，应该使这些表面间的接合面反射的激光在相位上超前于其它表面大约180°。当成象的激光点描述在信息点的边缘部分时，所产生的阅读光束的有害干扰使反射光束的强度下降。

典型地，这些凹凸结构制成槽和/或凸纹状，使激光阅读装置的伺服系统可以跟踪信息信号。这些轨道准确地引导并将激光束聚焦在这些点上以保证信息之间有最大的信号对比。通常，凹陷和凸起的部分的宽度和深度是均匀的但在沿着轨道的长度上却经常变化。因此，这些特征可以比较所载频率调制信号的时间变化的空间表示形式，这些信号由于录象，或表示数字资料编码的更复杂的形式。

只读存储器（例如圆盘）的典型制造方法是将这些凹陷和凸出部分或轨道冲压或注到基本材料的表面，最常用的是聚合的复合材料，或者是将光敏漆直接喷涂到基片上形成的光聚合物。成形设备要求严格的温度与压力控制，以尽量减少盘的变形和具有不均匀光学特性的杂质（减少2次折射）。这两种情况下所透发的故障对于从基片上阅读的系统来说是尤为关键的。

只读存储器的基片的基片的成型面覆以一薄层高反射率材料，如铝，以提供一个i射光束反射的基底，使得可以辨别随凹凸部分所产生的数字信号。然后经常在编码反射面上加一合适的保护层，以防止该表面被机械损伤或环境老化，同时确保在阅读光不通过基片时该系统不受任何灰尘污染或表面擦伤。

除只读存储器以外，再写介质和读、写、清除系统最近已经引入市场。典型的是这些系统利用二极管光激发器将编码信息从装置中读出或写入。信息资料可以有几种形式：其中包括一些永久性的预先记录资料（类似于只读存储器），另外还可以由用户用光束直接或间接地交互作用永久地形成（再写）;全部信息由激光载入;或可以用激光交互作用来形成或消除（写。读。清除）。

光信息存储的再写作用常常以“写后直接读”（DRAW）的方式提供，或者更进一步，“多次读写”（WORM）介质。在这种作用中，光存储装置或盘已经用适当的轨道和有关的存取信息预先格式化了。一些装置适当地合并了反射和活性层成为多层结构。

保持录音或录象信号的再写装置称为可记录的小型盘存储装置。为了使这些装置在现在的工业标准下的标准设备上使用，它们必须具有大约70%的反射率，同时其灵敏度要足以在大约4.3兆赫兹的速度下写，这是录音或录象信号再现所要求的检验速度。在这个检验速度下，介质的敏感性应足以使它允许用大约10毫瓦的激光进行写的工作。到现在，没有任何装置可以达到这些标准而进入市场。本发明的一个实施方案就具有这种大约70%的反射率水平，在大约4.3兆赫兹用约10毫瓦的激光记录的能力。

在本发明中，反射与活性层是同一层，即合金。这种活性层适用于新的资料通过与光的交互作用而编码的装置。例如，一束调制光经过将其紧密地聚集到一个点的大小上使编码信息进入其表面，该点的大小为单位面积上的功率比可以有效地检测盘的活动层的光学特性的变化。在阅读过程中所检测到的调制光信号的本质是由于材料吸收反射的系数、反射光的相位关系、以及反射光束的偏振状态不同。