[发明专利]圆盘形高密度记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆盘形高密度记录介质，其具有特殊的结构用于记录各种信息信号，例如适宜于近场光学拾波器头(Near Field Optical Pick up Heads)的数字数据。

背景技术

用于记录和再现信息信号，例如用于音频或视频的信息信号的记录介质中，有已知的圆盘形光学记录介质和圆盘形磁性记录介质。

这些记录介质中，有光盘，信息信号在其上例如借助于凹点和凹槽以微凹凸（micro-irregularities）的形式写入，相变光盘、磁-光盘，利用记录胶片的光磁效应，和用于磁性写入信号的硬盘。

为了在光学记录介质上形成记录层，具有与信息信号，例如数据信息或跟踪伺服信号相关的微凹凸，例如位相凹点或预凹槽的这些记录介质中，通常使用塑料材料基材的注塑。特别地，使用注塑设备、金属模具和模压机形成圆盘形基材，此时由模压机转录信息信号。

为对这种光盘进行信息读取和记录，通常通过给定数值口径NA的简单物镜使波长λ的激光束经由厚度d＞＞λ的光传输层和在物镜和光传输层表面之间的工作距离WD＞＞λ下聚焦到记录层上。聚焦的激光束的光斑直径D在此以D=λ/NA的形式给出。市售光盘，例如压缩光盘(CD，λ=780 nm，NA=0.45，d=1.2 mm)，数字通用光盘(DVD，λ=650 nm，NA=0.60，d=0.6 mm)，高清晰度数字多用途光盘(HD-DVD，λ=405 nm，NA=0.65，d=0.6 mm)或蓝光光盘(BD，λ=405nm，NA=0.85，d=0.1mm)使用这一远场光学原理。通过降低λ和提高NA，光斑直径D可以降低，因此数据密度可以提高。

但是在这种远场光学系统(d和WD＞＞λ)中，物镜的NA被限制在＜1.0的值。为进一步提高数据密度，NA必须变得大于1.0，这可以通过近场光学系统(NFR)实现。NFR的一种实施方法可以利用所谓的固体浸没透镜(SIL)(S.M.Mansfield，W.R.Studenmund，G.S.Kino，和K.Osato，“High-numerical-aperture lens system for an optical storage head（用于光学存贮器头的高数值口径透镜系统）”，Opt.Lett. 18，305页以下(1993))。例如在由NA＜1.0的远场透镜和由具有折射指数n_SIL的材料制成的半球形透镜组成的透镜系统中，有效数值孔径NA_eff由NA·n_SIL给出，如果n_SIL足够大，其将超过1.0。另一种实施方法可以借助于直径D_AP＜＜λ的小孔，其可以通过具有非常窄的末端孔口的光纤实现(H.Brückl，Physik in unserer Zeit，28，Jahrgang 1997 Nr.2，p67以下)或由光学非线性响应薄掩模层(所谓的超级分辨率增强近场结构(Super Resolution Enhanced Near Field Structure)，参见：J.Tominaga等人，Advanced Physics Letters，Vol 73 (15) 1998)实现。

NFR在透镜系统或孔口表面和光盘或记录层表面之间的WD＜＜λ下使用电磁场。例如在K.Saito等人，Technical Digest ISOM 2001，p 244以下中，表明在WD＜＜405 nm的工作距离下，可以将SIL的衰逝波的足够的光偶合进光盘中，使得SIL的NA_eff可以升高超过1.0的远场限制。同样表明WD的精确性必须控制到几nm的水平，以便获得稳定的再现信号。这一点可以理解为衰逝波的强度随着与透镜表面的距离按指数衰减。为确定这种控制机理，T.Ishimoto等人，Technical Digest ISOM/ODS 2002，WC3，p 287以下建议和介绍了活性反馈伺服回路。这一伺服回路还能够抵消由旋转光盘的模态振荡形成的WD的波动(J.I.Lee等人，Technical Digest ODS 2006 MC4，p 43以下)。但是由于伺服回路的带宽限制，这种补偿仅在较低的光盘转速下和对于低频模态振荡工作良好。因此由于例如具有120 mm直径的1.1 mm厚整体聚碳酸酯光盘的高频模态振荡幅度，数据传输速率方面存在限制。其中公开的基材不满足本发明基材的要求。为了改善同样在高光盘转速下的间隙伺服控制操作，必须特别改进光盘的高频模态振荡性能。