PL203965B1 - Optyczny nośnik informacji - Google Patents

Optyczny nośnik informacji

Info

Publication number
PL203965B1
PL203965B1 PL361765A PL36176501A PL203965B1 PL 203965 B1 PL203965 B1 PL 203965B1 PL 361765 A PL361765 A PL 361765A PL 36176501 A PL36176501 A PL 36176501A PL 203965 B1 PL203965 B1 PL 203965B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
layer
radiation beam
layers
thickness
transmitting
Prior art date
Application number
PL361765A
Other languages
English (en)
Other versions
PL361765A1 (pl
Inventor
Bernardus H.W. Hendriks
Original Assignee
Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninkl Philips Electronics Nv filed Critical Koninkl Philips Electronics Nv
Publication of PL361765A1 publication Critical patent/PL361765A1/pl
Publication of PL203965B1 publication Critical patent/PL203965B1/pl

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24038—Multiple laminated recording layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24056—Light transmission layers lying on the light entrance side and being thinner than the substrate, e.g. specially adapted for Blu-ray® discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24067—Combinations of two or more layers with specific interrelation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/254—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24312—Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24314—Metals or metalloids group 15 elements (e.g. Sb, Bi)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
    • G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/254—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers
    • G11B7/2542—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers consisting essentially of organic resins
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
    • G11B7/2585—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on aluminium
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21—Circular sheet or circular blank

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest optyczny nośnik informacji.
Optyczny nośnik służy do zapisywania informacji za pomocą zogniskowanej wiązki promieniowania o określonej długości fali i aperturze liczbowej. Nośnik zawiera podłoże oraz umieszczony na nim zbiór warstw ułożonych w stos, w tym stos zapisywania i k warstw przepuszczających wiązkę promieniowania, a każda warstwa przepuszczająca wiązkę promieniowania ma określony współczynnik załamania i określoną średnią grubość.
Tego rodzaju optyczny nośnik informacji znany jest na przykład z europejskiego zgłoszenia patentowego EP-A-1047055. W publikacji tej opisano zastosowanie przepuszczającej światło przyczepnej warstwy w celu łączenia warstw ochronnych lub innych warstw ze sobą, z powierzchnią podłoża i/lub z jedną lub wieloma warstwami przechowywania informacji.
Istnieje zapotrzebowanie na opracowanie optycznego nośnika informacji nadającego się do ich zapisywania i do odtwarzania, o pojemności rzędu przynajmniej 8 gigabajtów (GB). Wymaganie to jest spełnione przez niektóre płyty DVD („Digital Video Disc) i przez niektóre formaty DVD („Digital Versatile Disc). Formaty DVD można podzielić na DVD-ROM, który jest stosowany wyłącznie do odtwarzania, DVD-RAM, DVD-RW i DVD+RW, które mogą być traktowane jako nośniki danych wielokrotnego zapisu, oraz DWD-R, który może być zapisany jednokrotnie. Obecnie płyty w formacie DVD osiągają pojemności 4,7 GB, 8,5 GB, 9,4 GB i 17 GB.
Formaty o pojemności 8,5 GB, a zwłaszcza o pojemności 9,4 GB i 17 GB, cechują się bardziej skomplikowaną konstrukcją i zazwyczaj zawierają wiele warstw przechowywania informacji. Jednowarstwowy dysk wielokrotnego zapisu w formacie DVD o pojemności 4,7 GB jest łatwy w obsłudze, porównywalnie z tradycyjną płytą CD (Compact Disc), lecz zapewnia zbyt małą pojemność dla zapisu wideo.
Znanym formatem o dużej pojemności zapisu jest dysk DVR (Digital Video Recordable). Aktualnie występują dwa formaty DVR: czerwony (DVR-red) i niebieski (DVR-blue), gdzie określenie „czerwony i „niebieski odnoszą się do długości fali wiązki promieniowania zastosowanej do odczytu. Dysk taki cechuje się dużą pojemnością i, w swej najprostszej formie, posiada pojedynczą warstwę przechowywania informacji, która jest odpowiednia do wysokiej gęstości zapisywania i przechowywania cyfrowych danych wideo, tak że uzyskuje się pojemności do 22 GB w przypadku formatu DVR-blue.
Dysk DVR składa się z podłoża o kształcie dysku, na jednej lub obu powierzchniach którego znajduje się warstwa przechowywania informacji. Dysk DVR zawiera ponadto jedną lub więcej warstw przepuszczających wiązkę promieniowania. Warstwy te przepuszczają wiązkę promieniowania, która jest używana do odczytu z dysku i do zapisu na dysku. Przykładem jest przepuszczająca warstwa ochronna, która jest nakładana na warstwę przechowywania informacji. Mówiąc ogólnie, do dysków o dużej gęstości zapisu, soczewki o dużej aperturze liczbowej NA, na przykład większej niż 0,60, są używane do ogniskowania wiązki promieniowania o względnie małej długości fali. W systemach, w których NA ma wartość ponad 0,60, znacznie wzrastają trudności w umieszczaniu zapisu na podłożu w przypadku podłoża o grubości 0,6 - 1,2 mm, z powodu zmniejszających się tolerancji, na przykład na zróżnicowanie grubości lub przechylenie dysku. Z tego powodu, gdy stosuje się dyski, które są zapisywane i odczytywane z dużą wartością NA, ogniskowanie na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania jest wykonywane od spodu podłoża. Ponieważ pierwsza warstwa zapisywania musi być chroniona przed wpływem otoczenia, stosowana jest przynajmniej jedna przepuszczająca wiązkę promieniowania warstwa ochronna, na przykład cieńsza niż 0,5 mm, przez którą jest ogniskowana wiązka promieniowania. Nie ma potrzeby, by podłoże przepuszczało wiązkę promieniowania, w związku z czym można zastosować inne materiały, takie jak metale i ich stopy.
W przypadku, gdy stosuje się drugi lub więcej stosów zapisywania, pomiędzy tymi stosami zapisywania wymagana jest przynajmniej jedna dystansująca warstwa przepuszczająca wiązkę promieniowania. Drugi i kolejne stosy zapisywania muszą być przynajmniej w części przezroczyste dla długości fali wiązki promieniowania, w celu umożliwiania wykonywania zapisywania i odczytu na/z warstwy zapisu pierwszego stosu zapisywania. Grubość takich warstw dystansujących jest z reguły rzędu dziesiątek mikrometrów. Jedna lub więcej warstw przepuszczających wiązkę promieniowania, które są obecne pomiędzy źródłem wiązki promieniowania i stosem zapisywania oraz są najbardziej oddalone od podłoża, są zazwyczaj nazywane warstwami ochronnymi. Gdy jako warstwy przepuszczające wiązkę promieniowania używane są prefabrykowane arkusze, wówczas konieczne są dodatkowe warstwy przepuszczające dla łączenia warstw ochronnych.
PL 203 965 B1
W dysku DVR zróż nicowanie lub nierównomierność gruboś ci warstw przepuszczają cych wią zkę promieniowania muszą być bardzo precyzyjnie kontrolowane dla minimalizacji wahań długości ścieżki optycznej padającego promieniowania. Zwłaszcza jakość optyczna wiązki promieniowania w ognisku w DVR-blue, w którym to przypadku długość fali wiązki promieniowania wynosi 405 nm oraz NA jest zasadniczo równa 0,85, jest stosunkowo podatna na wahania grubości warstw przepuszczających. Całkowita grubość warstwy posiada optymalną wartość ze względu na otrzymywanie minimalnej aberracji sferycznej wiązki promieniowania zogniskowanej na, na przykład, pierwszej warstwie zapisywania informacji. Niewielkie odchylenie, na przykład +/- 2 μm, od tej optymalnej wartości wprowadza znaczny wzrost wspomnianej aberracji. Z racji tak małych marginesów ważne jest, by średnia grubość warstw przepuszczających była równa lub była bliska optymalnej grubości, dla optymalnego wykorzystania tolerancji systemu i uzyskiwania wysokiej wydajności wytwarzania dysków. Zakładając, że błąd grubości jest opisywany rozkładem Gaussa wokół nominalnej wartości grubości, oczywiste jest, że liczba wyprodukowanych dysków, które nie są zgodne z opisywaną specyfikacją jest minimalna, gdy docelowe ustawienie nominalnej grubości w czasie wytwarzania jest zasadniczo równe optymalnej grubości warstwy ochronnej, zgodnie ze specyfikacją dysku DVR. Nominalna grubość pojedynczej warstwy ochronnej dysku DVR wynosi 100 μτι, natomiast jej współczynnik załamania wynosi n=1,6. Nominalna grubość warstwy ochronnej musi być odpowiednio zmieniona, gdy używany jest inny współczynnik załamania. Ponieważ zmiana optymalnej grubości może przekroczyć co najmniej 1 μm, z punktu widzenia wydajności konieczne jest wzięcie pod uwagę nawet tak małych zmian. Z racji dużej apertury liczbowej systemu do odczytywania i zapisywania, taka zmiana optymalnej grubości warstwy ochronnej, gdy współczynnik załamania jest inny, nie może być precyzyjnie wyliczona, na przykład przy zastosowaniu analizy aberracji Seidela trzeciego rzędu. W związku z tym konieczne jest zastosowanie analizy wyższego rzędu lub metody obliczania torów promieni w układzie optycznym. Niech D(n) będzie zdefiniowane jako optymalna grubość pojedynczej warstwy ochronnej w zależności od wartości współczynnika załamania, tak więc dla zaproponowanej grubości D(1,6)=100 μτι. Ponieważ jest to funkcja jednoparametrowa, musi być ona wyliczona raz i może być zaprezentowana na pojedynczym wykresie. Problemy pojawiają się, gdy rozważa się dyski z wieloma przezroczystymi warstwami. Jak już wspomniano, wielowarstwowe dyski są używane na przykład do odczytu z dwóch warstw. Ponadto, jak to przedstawiono w publikacji EP-A-1047055, stosowana jest warstwa polimerowa, taka jak na przykład arkusz poliwęglanu (PC), jako przepuszczająca światło warstwa ochronna, która jest przyklejana do warstwy zapisu informacji za pośrednictwem cienkiej, nakładanej w ruchu wirowym warstwy utwardzanej promieniami UV płynnej żywicy lub za pomocą wrażliwego na nacisk lepiszcza (PSA). Ponieważ tak otrzymywany dysk składa się z więcej niż jednej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, produkcja dysków, których wahania mieszczą się w przedstawionym zakresie, staje się bardzo trudna. Tak więc w przypadku takiego dysku bardzo ważne jest, by ustalić nominalną grubość na wartość zasadniczo równą optymalnej grubości nominalnej dysku z wieloma warstwami ochronnymi. Ponieważ grubość staje się w omawianym przypadku funkcją wielu zmiennych, nie może być ona zaprezentowana kilkoma prostymi wykresami. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie metod obliczania torów promieni w układzie optycznym. Problemem staje się więc fakt, że każdy producent dysków optycznych, który wykorzystuje przezroczyste warstwy o podlegających wahaniom współczynnikach załamania, musi sam obliczyć optymalną grubość, ponieważ nie jest ona znana wcześniej. Zasadniczym elementem metody obliczania torów promieni w układzie optycznym jest zdefiniowanie przez projektanta funkcji jakości, którą program obliczania torów promieni potrzebuje w celu poprawnej optymalizacji jednej lub wielu przezroczystych warstw na dysku. W tym celu wymagany jest wykwalifikowany specjalista, a ponadto opisana procedura jest podatna na błędy.
Optyczny nośnik informacji, zapisywany za pomocą zogniskowanej wiązki promieniowania o określonej długości fali λ i aperturze liczbowej NA, posiadający podłoże oraz umieszczony na nim zbiór warstw ułożonych w stos, który to zbiór warstw zawiera co najmniej pierwszy stos zapisywania i k warstw przepuszczających wiązkę promieniowania, przy czym każda z warstw przepuszczających wiązkę promieniowania ma współczynnik załamania n oraz średnią grubość d μm, gdzie 1 < i < k oraz k > 2, według wynalazku charakteryzuje się tym, że średnia grubość dk przepuszczającej wiązkę promieniowania warstwy k spełnia równanie:
dk=D(nk) k -1 d i-Σ—— . £ D(n ) ± 0,01D(nk) μη, gdzie
Σ di Σ D(n) <1
PL 203 965 B1 przy czym D(n) reprezentuje wyrażoną w μm grubość w funkcji współczynnika załamania pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, dla której ma miejsce minimalna sferyczna aberracja czoła fali w ognisku zogniskowanej wiązki promieniowania o długości fali λ i aperturze liczbowej NA, przy czym ognisko znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania.
Korzystnym jest, że współczynnik załamania ni każdej z przepuszczających wiązkę promieniowania warstw spełnia zależność:
1,45 < ni < 1,70.
Korzystnym jest, że D(1,60) = 100 μm.
Korzystnym jest, że funkcja D(n) jest reprezentowana przez połączone zasadniczo liniowymi odcinkami kolejne współrzędne (n, D(n)) o wartościach (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) i (1,70, 102,4).
Korzystnym jest, że D(1,60) = 300 μm.
Korzystnym jest, że funkcja D(n) jest reprezentowana przez połączone zasadniczo liniowymi odcinkami kolejne współrzędne (n, D(n)) o wartościach (1,45, 303,8), (1,50, 301,0), (1,55, 299,9), (1,60, 300), (1,65, 301,1) i (1,70, 303,0).
Korzystnym jest, że nośnik jest utworzony co najmniej w następujących krokach: dostarczenie podłoża i osadzenie stosu ułożonych na nim warstw, zawierających co najmniej pierwszy stos zapisywania i k warstw przepuszczających wiązkę promieniowania, przy czym każda z tych warstw przepuszczających wiązkę promieniowania ma współczynnik załamania ni oraz średnią grubość di μ^ι, gdzie 1 < i < k oraz k > 2, a ponadto ma osadzoną określoną warstwę k o średniej grubości dk wyznaczonej z wykorzystaniem wzoru:
dk=D(nk) k-1
1-Σ i=1 D(ni ) ± 0,01D(nk)μη, w którym
Σ di Σ D(n) <1 przy czym D(n) reprezentuje wyrażoną w μm grubość w funkcji współczynnika załamania pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, dla której ma miejsce minimalna sferyczna aberracja czoła fali w ognisku zogniskowanej wiązki promieniowania o długości fali λ i aperturze liczbowej NA, przy czym ognisko znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania.
Zgodnie z wynalazkiem opracowano optyczny nośnik, posiadający k przepuszczających wiązkę promieniowania warstw o zasadniczo jednolitej grubości, przy czym k>2, a k-ta warstwa przepuszczająca wiązkę promieniowania ma taką średnią grubość, która sprawia, że zogniskowana wiązka promieniowania cechuje się aberracją optyczną równą zero lub bliską zeru w ognisku wspomnianej wiązki.
Stwierdzono, że optymalna grubość warstwy k przepuszczającej wiązkę promieniowania może być bardzo dokładnie wyznaczona w zależności od innych, k-1, warstw przepuszczających wiązkę promieniowania. Określenie „inne warstwy oznacza, że warstwa k nie musi być nakładana jako ostatnia. Równie dobrze warstwa k może być pośrednią warstwą przepuszczająca wiązkę promieniowania, to znaczy warstwą, która jest nakładana w postaci płynnej i następnie utwardzana pomiędzy innymi warstwami, k-1, przepuszczającymi wiązkę promieniowania. Taka płynna warstwa ma tę zaletę, że jej grubość może być zmieniana i optymalizowana poprzez zmienianie na przykład prędkości obrotowej podłoża w czasie wirowego nakładania takiej warstwy (spincoating). Dla warstwy k uzyskuje się optymalną grubość, dla której ma miejsce zerowa lub bliska zeru aberracja sferyczna w ognisku wiązki promieniowania. Funkcja D(n) musi być obliczona tylko raz dla pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, nie według wynalazku, dla zastosowanej długości fali wiązki promieniowania i dla NA soczewki, która jest wykorzystywana do odczytu i do zapisu na optycznym nośniku informacji. Zapewnienie zerowej lub bliskiej zeru aberracji sferycznej we wspomnianym ognisku pozwala na większą tolerancję na błędy w optycznych, elektrycznych i mechanicznych częściach systemu, który odczytuje i zapisuje dane z/na optycznym nośniku zapisu. Na przykład takie czynniki jak przechylenie dysku, zanieczyszczenie soczewki, przechylenie soczewki, rozogniskowanie soczewki czy rozsynchronizowanie znaczników, wszystkie one mogą mieć ujemny wpływ na poprawność zapisu i odczytu na/z dysku. Gdy stos warstw przepuszczających ma optymalną grubość, marginesy wartości dla tych pozostałych parametrów stają się większe, co prowadzi do uzyskania bardziej niezawodnego systemu. Na podstawie doświadczeń stwierdzono, że grubość wyznaczona na podstawie powyższego wzoru jest zasadniczo równa realnej teoretycznej optymalnej wartości grubości, to znaczy z dokładnością do 0,1%. Aby wspomniany wzór mógł być wykorzystywany w praktyce, dopuszczalne jest pasmo o szerokości +/-0,01D(nk), w którym powinna znajdować się średnia grubość dk. Aby mieć jak najwiękPL 203 965 B1 szą korzyść z zastosowanego wzoru, korzystna wartość dk powinna znajdować się w środku wspomnianego pasma.
W korzystnym przykł adzie realizacji, współ czynnik zał amania ni każ dej z warstw przepuszczają cych wiązkę promieniowania spełnia zależność 1,45 < n < 1,70. Na podstawie dyskusji standaryzacyjnych, warunek ten musi być spełniony dla dysku DVR-blue. W celu zapobieżenia niepożądanym odbiciom na styku sąsiednich warstw przepuszczających wiązkę promieniowania, różnica wielkości współczynnika załamania pomiędzy sąsiednimi warstwami powinna być utrzymywana na jak najniższym poziomie. W podanym zakresie współczynników załamania, maksymalne odbicie (R) na styku warstwy o współczynniku załamania 1,45 i warstwy o współczynniku załamania 1,70, dla wiązki promieniowania prostopadłej do płaszczyzny styku, można wyliczyć na podstawie praw teorii elektromagnetycznych, tak że wynosi ono:
R=
1,70-1,45 1,70+1,45 = 0,0063, i jest dużo mniejsze niż 1%
Większość organicznych warstw przepuszczających znajduje się w podanym przedziale.
W konkretnym przykładzie realizacji D(1,60) = 100 μm. Funkcja grubości D(n) reprezentująca optymalną grubość hipotetycznej pojedynczej warstwy ochronnej, nie według wynalazku, ma grubość 100 μm przy współczynniku załamania 1,60. Dla formatu DVR-blue zostało uzgodnione, że warunek dla D(n) przedstawiony w poprzednim stwierdzeniu musi być spełniony. Grubość pojedynczej warstwy ochronnej powinna mieć dobraną inną wartość, gdy współczynnik załamania pojedynczej warstwy ochronnej ma wartość inną niż 1,60. Wielkość dostosowania zależy od optycznej specyfikacji soczewki (na przykład NA), która jest używana do ogniskowania wiązki promieniowania na warstwie zapisu.
W innym przykładzie realizacji przebieg funkcji D(n) reprezentuje połączenie, zasadniczo liniowymi odcinkami, kolejnych współrzędnych (n, D(n)) o wartościach (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) i (1,70, 102,4). W ten sposób wyznaczona funkcja D(n) jest zgodna z formatem DVR-blue i jest zoptymalizowana dla NA o wartości 0,85 przy wiązce promieniowania o długości fali równej 405 nm. Ta funkcja grubości powinna być użyta we wzorze na dk zgodnie z wynalazkiem w przypadku dysku DVR-blue. Funkcja ta jest pokazana na fig. 4 rysunku.
W innym przykładzie realizacji D(1,60) = 300 μm. Funkcja grubości D(n) reprezentująca optymalną grubość hipotetycznej pojedynczej warstwy ochronnej, nie według wynalazku, ma grubość 300 μm przy współczynniku załamania 1,60. W możliwym formacie DVD o wysokiej gęstości (HDDVD) spełniony jest warunek z poprzedniego stwierdzenia. Możliwe struktury o formacie HD-DVD to: warstwa ochronna o grubości 300 μ^ι na podłożu o grubości 900 μm, które zawiera stos zapisywania pomiędzy warstwą ochronną i podłożem; warstwa ochronna o grubości 300 μ^ι po obu stronach podłoża o grubości 600 μm, które zawiera stos zapisywania pomiędzy warstwą ochronną i podłożem po obu stronach podłoża. W obu przypadkach całkowita grubość wynosi 1200 μm czyli 1,2 mm. Grubość pojedynczej warstwy ochronnej powinna mieć dobraną inną wartość, gdy współczynnik załamania pojedynczej warstwy ochronnej ma wartość inną niż 1,60. Wielkość dostosowania zależy od optycznej specyfikacji soczewki (na przykład NA), która jest używana do ogniskowania wiązki promieniowania na warstwie zapisu.
W innym przykładzie realizacji przebieg funkcji grubości D(n) reprezentuje połączenie, zasadniczo liniowymi odcinkami, kolejnych współrzędnych (n, D(n)) o wartościach (1,45, 303,8), (1,50, 301,0), (1,55, 299,9), (1,60, 300,0), (1,65, 301,1) i (1,70, 303,0). W ten sposób wyznaczona funkcja D(n) jest zgodna z formatem HD-DVD i jest zoptymalizowana dla NA o wartości zasadniczo równej 0,70 przy wiązce promieniowania o długości fali zasadniczo równej 405 nm. Ta funkcja grubości D(n) powinna być użyta we wzorze na grubość dk warstwy k, zgodnie z wynalazkiem w przypadku dysku HD-DVD. Funkcja ta jest pokazana na fig. 5 rysunku.
Zgodnie z jeszcze jednym przykładem realizacji, grubość dk warstwy k przepuszczającej wiązkę promieniowania jest wyznaczana ze wzoru:
dk=D(nk) k -1 d
1-Σ—— i~i D(n) ± 0,001D(nk )μιη
PL 203 965 B1
Dopuszczalna szerokość pasma dla grubości dk została zmniejszona dziesięciokrotnie. Optyczny nośnik informacji, z grubością dk wyliczoną zgodnie z tym wzorem, jeszcze lepiej spełnia kryterium optymalności, ze względu na brak aberracji sferycznej zogniskowanej wiązki promieniowania w jej ognisku na pierwszej warstwie zapisu.
Warstwy przepuszczające wiązkę promieniowania są zazwyczaj osadzane lub nakładane w wyniku powlekania wirowego lub laminowania.
Dodatkowe, pomocnicze warstwy przepuszczające wiązkę promieniowania występują w jednym lub wielu stosach zapisywania w sąsiedztwie pierwszej i/lub dalszych warstw zapisu. Te pomocnicze warstwy mają za zadanie poprawę własności zapisu na warstwach zapisu, a zazwyczaj mają grubość rzędu dziesiątek nanometrów. Grubość ta jest znacznie mniejsza niż szerokość pasma dopuszczanego dla typowej wartości D(n) = 100 μm. W związku z tym grubość warstw pomocniczych może być bez problemu pominięta. W przypadku, gdy wykorzystywana jest szerokość pasma wynosząca 0,001 D(n), co daje szerokość pasma na przykład +/-0,1 pm dla D(n) = 100 μm, istotnie jednak większą niż kilka dziesiątek nanometrów. W wyjątkowym przypadku, gdy pomocnicza warstwa przepuszczająca promieniowanie jest grubsza niż kilka dziesiątków nanometrów, konieczne jest uwzględnienie jej we wzorze na grubość dk, jako jednej z k-1 innych warstw przepuszczających wiązkę promieniowania.
Stosy zapisywania są korzystnie tworzone ze stopów po przemianie fazowej jak to przedstawiono w opisach patentowych US 5 876 822 i US 6 127 049. Takie warstwy zapisu mogą być kasowalne. Mogą być również zastosowane inne rodzaje warstw zapisu, jak na przykład matryce jednokrotnego zapisu, polimerowe matryce jednokrotnego zapisu, kasowalne warstwy magneto-optyczne lub warstwy fluoroscencyjne.
Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładach wykonania w nawiązaniu do rysunku, na którym każda z fig. 1, 2 i 3 przedstawia schematyczny widok optycznego nośnika informacji w przekroju, przy czym przedstawione poszczególne wymiary nie zachowują skali, fig. 4 - wykres funkcji grubości D(n) zoptymalizowanej dla DVR-blue przy długości fali 405 nm i NA równym 0,85, a fig. 5 przedstawia wykres funkcji grubości D(n) zoptymalizowanej dla HD-DVD przy długości fali 405 nm i NA równym 0,70.
Na fig. 1 przedstawiono pierwszy przykład realizacji wynalazku, zgodny z formatem DVR-blue, optycznego nośnika informacji 20 pozwalającego na zapis z możliwością skasowania. Wiązka promieniowania 10, której długość fali λ równa się 405 nm, a apertura liczbowa NA wynosi 0,85, jest ogniskowana w nośniku 20. Nośnik 20 posiada podłoże 1 i zbiór warstw 2 ułożonych na nim w stos, jedna na drugiej. Zbiór warstw 2 zawiera pierwszy stos zapisywania 3 o strukturze warstwowej IPIM, gdzie, zachowując kolejność, I są warstwami dielektryków wykonanymi z (ZnS)80(SiO2)20, P jest stopem po przemianie fazowej o składzie Ge14Sb28Te58, natomiast M jest lustrzaną warstwą aluminium Al. Grubości warstw w stosie zapisywania IPIM 3 wynoszą odpowiednio 115, 27, 26 i 100 nm. Warstwa aluminium Al przylega do podłoża 1. Zbiór warstw 2 zawiera ponadto dwie przepuszczające wiązkę promieniowania warstwy 4 i 5. Pierwsza warstwa przepuszczająca 4 jest wykonana z żywicy utwardzanej promieniami UV, na przykład Daicure EX-860. Posiada ona współczynnik załamania n1 = 1,52 i średnią grubość d1 = 4 μm. Druga przepuszczająca wiązkę promieniowania warstwa 5 jest wykonana z poliwęglanu PC i posiada współczynnik załamania n2 = 1,60 Średnia grubość d2 drugiej przepuszczającej wiązkę promieniowania warstwy 5 spełnia zależność:
d2 = D(1,60)
1D(1,52) ± 0,01D(1,60) μιη, gdzie
D(1,52) <1 a D(n) reprezentuje wyrażoną w pm grubość w funkcji współczynnika załamania pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, dla której ma miejsce minimalna sferyczna aberracja czoła fali w ognisku zogniskowanej wiązki promieniowania, przy czym wspomniane ognisko znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania 3.
Funkcja D(n) dla dysku DVR-blue jest pokazana na fig. 4 w postaci połączonych zasadniczo prostymi odcinkami kolejnych punktów o współrzędnych (n, D(n)) o wartościach (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) i (1,70, 102,4). D(1,60) = 100 μm oraz D(1,52) = 98,84 pm, która to wartość jest wyznaczona na podstawie interpolacji liniowej. W rezultacie, d2 = 95,95 pm. Pierwszą przepuszczającą wiązkę promieniowania warstwę 4 nakłada się poprzez dozowanie kołowego zgrubienia żywicy utwardzanej promieniami UV na podłożu 1, na które został wcześniej nałożony stos zapisywania 3. Podłoże 1 jest osadzone na uchwycie obrotowej maszyny do powlekania. Na wierzchu kołowego zgrubienia nakłada się drugą przepuszczającą warstwę 5 składającą się z płata
PL 203 965 B1 wyciętego z poliwęglanu PC o grubości 95,95 μm. Następnie, podłoże 1 jest obracane z prędkością obrotową około 5000 obrotów na minutę, przez co utwardzana promieniami UV żywica jest znoszona przez siły odśrodkowe w kierunku na zewnątrz, w wyniku czego formuje się warstwę żywicy tworzącą pierwszą warstwę 4 pomiędzy płatem PC tworzącym drugą warstwę 5 i stosem zapisywania 3. Po zakończeniu obracania warstwa żywicy ma zasadniczo jednolitą grubość. Regulowanie grubości warstwy żywicy tworzącej pierwszą warstwę 4 odbywa się poprzez zmianę prędkości obrotowej podłoża 1. Następnie, żywica jest utwardzana poprzez poddanie jej działaniu promieni UV z odpowiedniego źródła UV. Prędkość obrotowa, która nadaje warstwie żywicy utwardzonej poprzez poddanie działaniu promieni UV grubość 4 μm, musi być wyznaczona eksperymentalnie. Płat PC tworzący drugą przepuszczającą warstwę 5 może wymagać przycięcia, tak by był dopasowany do kształtu podłoża 1. W rezultacie, całkowita grubość podwójnej warstwy ochronnej wynosi 99,95 μm, będąc sumą grubości utwardzonej promieniami UV warstwy żywicy tworzącej pierwszą przepuszczającą warstwę 4 i płata PC tworząca drugą przepuszczającą warstwę 5. Jak już wspomniano, przepuszczającą warstwą k nie musi być koniecznie nałożony płat poliwęglanu PC, lecz może być nią również utwardzana promieniami UV warstwa żywicy. W takim przypadku może zostać wybrany płat poliwęglanu PC o grubości 96 pm, lub o innej dostępnej grubości, natomiast grubość utwardzanej promieniami UV warstwy żywicy może zostać wyliczona ze wzoru według wynalazku. Sposób osadzania i nakładania przepuszczających promieniowanie warstw 4 i 5 pozostaje bez zmian.
Na fig. 2 przedstawiono drugi przykład realizacji wynalazku, zgodny z formatem DVR-blue, optycznego nośnika informacji 20 pozwalającego na zapis z możliwością skasowania. Wiązka promieniowania 10, której długość fali λ równa się 405 nm, a apertura liczbowa NA wynosi 0,85, jest zogniskowana w nośniku 20. Nośnik 20 posiada podłoże 1 i zbiór warstw 2 ułożonych na nim w stos. Zbiór warstw 2 zawiera pierwszy stos zapisywania 3, który jest identyczny ze stosem 3 opisanym w pierwszym przykładzie realizacji, oraz dwie przepuszczające wiązki promieniowania warstwy 6 i 7. Pierwsza przepuszczająca wiązkę promieniowania warstwa 6 jest utworzona przez warstwę wrażliwego na ściskanie lepiszcza PSA (Pressure Sensitive Adhesive). Warstwa PSA 6 może zawierać przezroczysty podkład i/lub warstwę nośną, taką jak na przykład amorficzne warstwy polimerowe (opcjonalnie, poddane obróbce powierzchowniej), na przykład z politereftalanu etylenowego PET, poliwęglanu PC lub polimetylometaakrylanu PMMA, po każdej ze stron zawierające warstwę lepiszcza, przy czym w najkorzystniejszym przypadku jest to przepuszczająca warstwa nie zawierająca podkładu i/lub warstwy nośnej. Warstwa PSA 6 z reguły posiada ochronne folie przyłożone do warstw lepiszcza, które należy przed zastosowaniem usunąć. W przedstawionym przykładzie, warstwa PSA 6 jest wykonana z PMMA i posiada współczynnik załamania n = 1,5015 i średnią grubość d-ι = 30 μm. Druga przepuszczająca wiązkę promieniowania warstwa 7 jest wykonana z wyciętego płata poliwęglanowego PC i posiada współczynnik załamania n2=1,60 dla długości fali stosowanej wiązki promieniowania. Średnia grubość d2 drugiej przepuszczającej wiązkę promieniowania warstwy 7 spełnia zależność:
d2 =D(1,60)
130 .0(1,5015) ± 0,010(1,60) μιη, gdzie
0(1,5015) <1 a D(n) reprezentuje wyrażoną w pm grubość w funkcji współczynnika załamania pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, dla której ma miejsce minimalna sferyczna aberracja czoła fali w ognisku zogniskowanej wiązki promieniowania, przy czym wspomniane ognisko znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania 3. Funkcja D(n) dla dysku DVR-blue jest pokazana na fig. 4 w postaci połączonych zasadniczo prostymi odcinkami kolejnych punktów o współrzędnych (n, D(n)) o wartościach (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) i (1,70, 102,4). D(1,60) = 100 μm oraz D(1,5015) = 98,6. W rezultacie, d2 = 69,57 pm. Warstwa PSA 6 może być nakładana poprzez najpierw usunięcie pierwszej ochronnej folii z pierwszej strony odpowiednio wyciętej warstwy PSA 6, a następnie laminowanie tej warstwy, przy wykorzystaniu walca lub, w preferowanym rozwiązaniu, pod wpływem podciśnienia, na podłożu 1, na które został wcześniej nałożony stos zapisywania 3. Następnie usuwa się drugą ochronną folię z drugiej strony warstwy PSA 6, po czym na wierzchu warstwy PSA 6 laminuje się płat PC 7, przy zastosowaniu walca, lub w preferowanym rozwiązaniu, pod wpływem podciśnienia. Płat PC 7 może następnie wymagać pewnego przycięcia, tak by dostosować go do kształtu podłoża 1. W efekcie, całkowita grubość podwójnej warstwy ochronnej wynosi 99,57 pm, będąc sumą grubości warstwy PSA 6 i płata PC 7. Jak już wspomniano, przepuszczającą warstwą k nie musi być koniecznie nałożony jako ostatni, płat PC 7, lecz
PL 203 965 B1 może być nią również warstwa PSA 6. W takim przypadku może zostać wybrany płat PC 7 o grubości 70 μm, lub o innej dostępnej grubości, natomiast grubość warstwy PSA 6 może zostać wyliczona ze wzoru według wynalazku. Sposób osadzania i nakładania warstw 6 i 7 pozostaje bez zmian.
Na fig. 3 przedstawiono trzeci przykład realizacji wynalazku, zgodny z formatem DVR-blue, z dodatkowym stosem zapisywania, optycznego nośnika informacji 20 pozwalającego na zapis z możliwością skasowania. Wiązka promieniowania 10, której długość fali λ równa się 405 nm, a apertura liczbowa NA wynosi 0,85, jest zogniskowana w nośniku 20. Nośnik 20 posiada podłoże 1 i zbiór warstw 2 ułożonych na nim w stos. Zbiór warstw 2 zawiera pierwszy stos zapisywania 3, drugi stos zapisywania 3', oraz trzy przepuszczające wiązkę promieniowania warstwy 11, 12 i 13.
Pierwszy stos zapisywania 3 ma strukturę IPIM, analogiczną do przedstawionej w pierwszym przykładzie realizacji (fig. 1), a więc zawiera (w podanej kolejności): warstwę dielektryczną z (ZnS)80(SiO2)20 o grubości 30 nm, warstwę zapisu wykonaną ze związku GeSb2Te4 o grubości 25 nm, warstwę dielektryczną z (ZnS)80(SiO2)20 o grubości 15 nm, oraz przylegającą do podłoża lustrzaną warstwą aluminiową o grubości 100 nm.
Drugi stos zapisywania 3' posiada strukturę IPIMI+, analogiczną do przedstawionej na fig. 1 w pierwszym przykładzie realizacji, lecz zawierającą dodatkową warstwę dielektryka I+, a więc zawiera (w podanej kolejności): warstwę dielektryczną z (ZnS)80(SiO2)20 o grubości 30 nm, warstwę zapisu wykonaną ze związku GeSb2Te4 o grubości 6 nm, warstwę dielektryczną z (ZnS)80(SiO2)20 o grubości 15 nm, przezroczystą srebrną warstwę o grubości 15 nm, oraz dodatkową warstwę dielektryczną I+ z AIN o grubości 130 nm.
Pierwsza warstwa przepuszczająca 11 jest wykonana z warstwy wrażliwego na ściskanie lepiszcza PSA. Warstwa PSA 11 może zawierać przezroczysty podkład i/lub warstwę nośną, taką jak na przykład amorficzne warstwy polimerowe (opcjonalnie, poddane obróbce powierzchowniej), jak na przykład z politereftalanu etylenowego PET, poliwęglanu PC lub polimetylometaakrylanu PMMA, po każdej ze stron zawierającej warstwę lepiszcza, przy czym w najkorzystniejszym przypadku jest to przepuszczająca warstwa nie zawierająca podkładu i/lub warstwy nośnej. Warstwa PSA 11 z reguły posiada ochronne folie przyłożone do warstw lepiszcza, które muszą zostać przed zastosowaniem usunięte. W przedstawionym przykładzie, warstwa PSA 11 jest wykonana z PMMA, posiada współczynnik załamania n1 = 1,5015 i średnią grubość d1 = 26 μm. Druga przepuszczająca warstwa 12 jest wykonana z żywicy utwardzanej promieniami UV, na przykład Daicure EX-860, i posiada współczynnik załamania n2 = 1,52 dla długości fali stosowanej wiązki promieniowania i średnią grubość d2 = 4 μτη. Trzecia przepuszczająca wiązkę promieniowania warstwa 13 jest wykonana z wyciętego płata poliwęglanowego (PC) i posiada współczynnik załamania n3 = 1,60 dla długości fali stosowanej wiązki promieniowania. Średnia grubość d3 trzeciej przepuszczającej wiązkę promieniowania warstwy 13 spełnia zależność:
d3 =D(1,60)
26___4
D(1,5015) D(1,52) ± 0,01D(1,60) μτη, gdzie
4
--+--< 1
D(1,5015) D(1,52) a D(n) reprezentuje wyrażoną w μ^ι grubość w funkcji współczynnika załamania pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, dla której ma miejsce minimalna sferyczna aberracja czoła fali w ognisku zogniskowanej wiązki promieniowania, przy czym wspomniane ognisko znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania 3. Funkcja D(n) dla dysku DVR-blue jest pokazana na fig. 4 w postaci połączonych zasadniczo prostymi odcinkami kolejnych punktów o współrzędnych (n, D(n)) o wartościach (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) i (1,70, 102,4). D(1,60) = 100 μm, D(1,5015) = 98,6 oraz D(1,52)=98.84 μ^ι, która to wartość jest wyznaczona na podstawie interpolacji liniowej. W rezultacie, d3 = 69,58 μm. W efekcie, całkowita grubość przepuszczających warstw, pomijając dodatkowe warstwy przepuszczające w stosie zapisywania 3 i 3', wynosi 99,58 μm, będąc sumą grubości warstwy PSA 11, utwardzanej UV warstwy żywicy 12 i płata PC 13. Należy zaznaczyć, że w czasie gdy wykonywany jest zapis/odczyt z/na drugim stosie zapisywania 2, ognisko zogniskowanej wiązki promieniowania 10 musi być przesunięte do poziomu warstwy zapisu drugiego stosu zapisywania 3'. Zostało to zaznaczone na fig. 3 przerywaną linią reprezentującą wiązkę promieniowania 10'. Ponieważ wiązka promieniowania 10' ogniskuje się przechodząc jedynie przez warstwę utwardzanej UV żywicy 12 i płat PC, aberracja sferyczna o istotnej wielkości będzie występować w ognisku wiązki promieniowania 10'.
Zgodnie z wynalazkiem, został przedstawiony optyczny nośnik informacji, taki jak na przykład dysk w formacie DVR-blue. Odczyt i zapis z/na takim nośniku jest wykonywany za pośrednictwem zogniskowanej wiązki promieniowania o długości fali λ i aperturze liczbowej NA. Każdy nośnik posiada
PL 203 965 B1 podłoże, na którym umieszczony jest zbiór warstw ułożonych w stos. Zbiór warstw zawiera co najmniej pierwszy stos zapisywania i k warstw przepuszczających wiązkę promieniowania. Każda przepuszczająca warstwa posiada współczynnik załamania ni i średnią grubość di μm, gdzie 1 < i < k oraz k > 2. Grubość dk k-tej warstwy jest wyznaczana z prostych wzorów, zależnych od parametrów ni dla i = 1..k oraz di dla i = 1..k-1. Taki nośnik ma w zasadzie zerową aberrację sferyczną wiązki promieniowania w ognisku, które znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania.

Claims (8)

1. Optyczny nośnik informacji, zapisywany za pomocą zogniskowanej wiązki promieniowania o określonej długości fali λ i aperturze liczbowej NA, posiadający podłoże oraz umieszczony na nim zbiór warstw ułożonych w stos, który to zbiór warstw zawiera co najmniej pierwszy stos zapisywania i k warstw przepuszczających wiązkę promieniowania, przy czym każda z warstw przepuszczających wiązkę promieniowania ma współczynnik załamania ni oraz średnią grubość di μm, gdzie 1 < i < k oraz k > 2, znamienny tym, że średnia grubość dk przepuszczającej wiązkę promieniowania warstwy k spełnia równanie:
k-1 dk=D(nk)
1-Σ i=1 D(ni ) ± 0,01D(nk )μηι, gdzie k-1
Σ ii D(n) <1 przy czym D(n) reprezentuje wyrażoną w grubość w funkcji współczynnika załamania pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, dla której ma miejsce minimalna sferyczna aberracja czoła fali w ognisku zogniskowanej wiązki promieniowania (10) o długości fali λ i aperturze liczbowej NA, przy czym ognisko znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania (3).
2. Nośnik według zastrz. 1, znamienny tym, że współczynnik załamania ni każdej z przepuszczających wiązkę promieniowania warstw (4, 5, 6, 7, 11, 12, 13) spełnia zależność:
1,45 < ni < 1,70.
3. Nośnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że D(1,60) = 100 μ^ι.
4. Nośnik według zastrz. 3, znamienny tym, że funkcja D(n) jest reprezentowana przez połączone zasadniczo liniowymi odcinkami kolejne współrzędne (n, D(n)) o wartościach (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) i (1,70, 102,4).
5. Nośnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że D(1,60) = 300 μ^ι.
6. Nośnik według zastrz. 5, znamienny tym, że funkcja D(n) jest reprezentowana przez połączone zasadniczo liniowymi odcinkami kolejne współrzędne (n, D(n)) o wartościach (1,45, 303,8), (1,50, 301,0), (1,55, 299,9), (1,60, 300), (1,65, 301,1) i (1,70, 303,0).
7. Nośnik według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że dk=D(nk) k-1
1-Σ i=1 D(ni ) ± 0,001D(nk )μηι
8. Nośnik według jednego z zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że jest utworzony co najmniej w następujących krokach: dostarczenie podłoża (1) i osadzenie stosu (2) ułożonych na nim warstw, zawierających co najmniej pierwszy stos zapisywania (3) i k warstw (4, 5, 6, 7, 11, 12, 13) przepuszczających wiązkę promieniowania, przy czym każda z tych warstw przepuszczających wiązkę promieniowania ma współczynnik załamania ni oraz średnią grubość di μm, gdzie 1 < i < k oraz k > 2, a ponadto ma osadzoną określoną warstwę k o średniej grubości dk wyznaczonej z wykorzystaniem wzoru:
k-1 dk=D(nk)
1-Σ i=1
D(ni) ± 0,01D(nk)μηι, wktórym Σ k-1 i=1
D(ni) <1 przy czym D(n) reprezentuje wyrażoną w μm grubość w funkcji współczynnika załamania pojedynczej warstwy przepuszczającej wiązkę promieniowania, dla której ma miejsce minimalna sferyczna aberracja czoła fali w ognisku zogniskowanej wiązki promieniowania (10) o długości fali λ i aperturze liczbowej NA, przy czym ognisko znajduje się na warstwie zapisu pierwszego stosu zapisywania (3).
PL361765A 2001-01-25 2001-12-20 Optyczny nośnik informacji PL203965B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01200274 2001-01-25
PCT/IB2001/002687 WO2002059890A1 (en) 2001-01-25 2001-12-20 Optical information medium and a method of manufacturing the medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL361765A1 PL361765A1 (pl) 2004-10-04
PL203965B1 true PL203965B1 (pl) 2009-11-30

Family

ID=8179802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL361765A PL203965B1 (pl) 2001-01-25 2001-12-20 Optyczny nośnik informacji

Country Status (20)

Country Link
US (1) US7172797B2 (pl)
EP (2) EP1356467B1 (pl)
JP (2) JP4113777B2 (pl)
KR (2) KR100994944B1 (pl)
CN (2) CN100416682C (pl)
AR (2) AR032269A1 (pl)
AT (1) ATE321334T1 (pl)
BR (1) BRPI0109526B1 (pl)
CA (1) CA2435652C (pl)
CZ (1) CZ20023193A3 (pl)
DE (1) DE60118102T2 (pl)
ES (1) ES2260168T3 (pl)
HU (1) HU226989B1 (pl)
MX (1) MXPA02009214A (pl)
MY (1) MY128837A (pl)
PL (1) PL203965B1 (pl)
PT (1) PT1356467E (pl)
TW (1) TW583660B (pl)
WO (1) WO2002059890A1 (pl)
ZA (1) ZA200207649B (pl)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW569210B (en) * 2001-03-14 2004-01-01 Sony Corp Optical disc
JP2002352469A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Pioneer Electronic Corp 多層情報記録媒体及び情報記録再生装置
US20070111142A1 (en) * 2001-12-06 2007-05-17 Kazuo Watabe Optical disk and recording/reproducing apparatus
JP2003173572A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Toshiba Corp 光ディスクとその記録再生装置
JP2003317314A (ja) * 2002-04-16 2003-11-07 Sony Corp 光記録媒体
CN100541626C (zh) * 2002-06-05 2009-09-16 Lg电子株式会社 高密度双层光盘
EP1394787A3 (en) 2002-08-28 2006-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical disc and optical disc apparatus
AU2003255928A1 (en) * 2002-08-28 2004-03-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rewritable optical data storage medium and use of such a medium
US6887547B2 (en) * 2002-10-18 2005-05-03 Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium
CN1711599A (zh) 2002-11-18 2005-12-21 旭硝子株式会社 有具有表面润滑性的硬涂层的光盘
DE60312380T2 (de) * 2002-12-13 2007-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wiederbeschreibbarer optischer datenträger
CA2530890A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi stack optical data storage medium and use of such medium
US20060234000A1 (en) * 2003-08-13 2006-10-19 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Recordable optical record carrier for multilevel and method for writing thereon
US6972143B2 (en) * 2003-10-27 2005-12-06 Kyle Baldwin Protective U.V. curable cover layer for optical media
EP1807834B1 (en) * 2004-10-19 2008-09-17 Moser Baer India Ltd. Master substrate and method of manufacturing a high-density relief structure
CN101911192B (zh) * 2008-10-24 2013-11-06 松下电器产业株式会社 光学头、光盘装置及信息处理装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3558306B2 (ja) * 1994-07-26 2004-08-25 パイオニア株式会社 多層記録ディスク及びこれを用いた記録／再生システム
US5876822A (en) 1996-06-27 1999-03-02 U.S. Philips Corporation Reversible optical information medium
EP0951717B1 (en) 1997-11-07 2005-06-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. REWRITABLE OPTICAL INFORMATION MEDIUM OF A Ge-Sb-Te ALLOY
KR100278786B1 (ko) * 1998-06-18 2001-01-15 구자홍 광기록매체와 광 기록/재생 방법 및 장치
US6379767B1 (en) * 1998-04-28 2002-04-30 Lg Electronics Inc. Optical recording medium with multiple recording layers and fabricating method thereof
US6175548B1 (en) * 1998-06-29 2001-01-16 Sony Corporation Optical recording medium and optical recording and reproducing apparatus
JP2000011452A (ja) 1998-06-29 2000-01-14 Sony Corp 光記録媒体と光記録再生装置
US6410116B1 (en) * 1999-03-19 2002-06-25 Tdk Corporation Optical information medium and its fabrication process
JP2000339761A (ja) * 1999-03-19 2000-12-08 Tdk Corp 光情報媒体およびその製造方法
EP1047055A1 (en) 1999-04-22 2000-10-25 3M Innovative Properties Company Optical storage medium
JP2000322757A (ja) * 1999-05-12 2000-11-24 Sharp Corp 光記録再生装置
JP2001023237A (ja) * 1999-07-02 2001-01-26 Pioneer Electronic Corp 情報記録媒体
KR100746263B1 (ko) * 2000-07-12 2007-08-03 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 분리된 기록층을 갖는 광 정보매체
JP2005510002A (ja) * 2001-11-23 2005-04-14 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ マルチスタック光データ記憶媒体及びそのような媒体の使用

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200207649B (en) 2003-09-23
MXPA02009214A (es) 2003-05-23
DE60118102T2 (de) 2006-10-19
CN1805029A (zh) 2006-07-19
JP4113777B2 (ja) 2008-07-09
HK1059140A1 (en) 2004-06-18
ES2260168T3 (es) 2006-11-01
KR20090080142A (ko) 2009-07-23
BRPI0109526B1 (pt) 2015-07-14
CA2435652A1 (en) 2002-08-01
KR100994944B1 (ko) 2010-11-18
CN100416682C (zh) 2008-09-03
AR032269A1 (es) 2003-10-29
EP1356467B1 (en) 2006-03-22
US7172797B2 (en) 2007-02-06
ATE321334T1 (de) 2006-04-15
KR101001171B1 (ko) 2010-12-15
CA2435652C (en) 2011-06-07
KR20020086688A (ko) 2002-11-18
EP1667136A2 (en) 2006-06-07
TW583660B (en) 2004-04-11
HUP0300546A2 (en) 2003-07-28
BR0109526A (pt) 2002-12-10
WO2002059890A1 (en) 2002-08-01
CN1419693A (zh) 2003-05-21
EP1667136A3 (en) 2008-05-28
EP1356467A1 (en) 2003-10-29
HU226989B1 (en) 2010-04-28
JP2007035276A (ja) 2007-02-08
PT1356467E (pt) 2006-08-31
CN1267917C (zh) 2006-08-02
AR062971A2 (es) 2008-12-17
CZ20023193A3 (cs) 2003-03-12
US20020132082A1 (en) 2002-09-19
MY128837A (en) 2007-02-28
JP2004518240A (ja) 2004-06-17
PL361765A1 (pl) 2004-10-04
DE60118102D1 (de) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL203965B1 (pl) Optyczny nośnik informacji
WO1999000794A1 (en) Optical recording medium and optical disk device
CN102113054A (zh) 光记录介质
JP4136980B2 (ja) 多層相変化型情報記録媒体及びその記録再生方法
KR100987660B1 (ko) 이중층 광 데이터 저장매체
MXPA04011633A (es) Medio optico para grabar informacion y metodo para fabricarlo.
JP2002092956A (ja) 光学情報記録媒体およびその製造方法
WO2003085651A1 (en) Optical information recording medium
JP2007149210A (ja) 多層光記録媒体、多層光記録媒体の情報記録方法
JPH0963122A (ja) 多層構造光情報媒体
HK1059140B (en) Method of manufacturing an optical information medium
JP2008059670A (ja) 光記録媒体
JP2007149148A (ja) 光記録媒体の製造方法
JP2003132595A (ja) 光学情報記録媒体及び光学情報記録媒体の製造方法
KR20050020991A (ko) 광 데이터 저장매체와 이 매체의 용도
JP2005007810A (ja) 追記型光記録媒体