BRPI0717433A2 - Meio de gravação ótico compatível - Google Patents

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Description

“MEIO DE GRAVAÇÃO ÓTICO COMPATÍVEL” A presente invenção refere-se a um formato de um meio de gravação ótico gravá- vel, que é projetado em uma tal maneira que ele pode ser lido por qualquer reprodutor e gravador padrão, e a uma unidade de captação ótica adequada para escrever dados sobre o meio de gravação ótico gravável.
A distribuição de dados digitais, tais como filmes ou software em meios de gravação óticos, atualmente é estabelecida como o canal de distribuição principal. Entretanto, isso significa que as memórias precisam armazenar uma grande quantidade de títulos a fim de serem capazes de proporcionar a maior parte dos títulos solicitados imediatamente para seus consumidores sem ter que encomendá-los.
A fim de reduzir essa necessidade por um grande estoque, várias soluções para uma fabricação sob demanda ou uma distribuição através de redes foram propostas. O meio de gravação ótico, tipicamente um DVD (disco versátil digital), é gravado tão logo um título seja solicitado por um consumidor. A gravação é feita com um gravador especial provido em uma loja, com um terminal de gravação do tipo quiosque, ou por um gravador especial do consumidor conectado em uma rede. Esses gravadores especiais permitem escrever dados em um DVD gravável em uma tal maneira que o DVD tem a aparência de um disco de vídeo DVD (ROM) criptografado por CSS, mesmo embora ele seja um DVD gravável especialmen- te finalizado. Para a gravação, o meio de gravação ótico tem uma estrutura de ranhura para guiar uma unidade de captação ótica em relação ao meio de gravação ótico.
A fim de estabelecer as soluções acima descritas como canais de distribuição adi- cionais, os meios de gravação óticos gravados têm que ser compatíveis com tantos reprodu- tores e gravadores padrões quanto possíveis. Embora isso geralmente não seja um proble- ma para os reprodutores, a situação é diferente com os gravadores. Como um mecanismo de proteção de cópia, algumas captações óticas usadas em gravadores não permitem recu- perar dados de um meio de gravação ótico indicado como um meio somente de leitura quando um sinal balanceado originando da estrutura de ranhuras é encontrado, que é uma indicação de um meio de gravação ótico gravável. Tais incompatibilidades têm que ser evi- tadas.
É um objetivo da invenção propor um formato para um meio de gravação ótico gra- vável, que tem a aparência de um meio de gravação ótico somente de leitura para a maior parte dos reprodutores e gravadores.
De acordo com a invenção, esse objetivo é atingido por um meio de gravação ótico com uma camada de gravação sensível para gravar em um primeiro comprimento de onda e sensível para Ier em um segundo comprimento de onda, a camada de gravação tendo uma estrutura de ranhuras, sendo que no primeiro comprimento de onda a estrutura de ranhuras tem uma eficiência de difração em uma primeira ordem de difração suficientemente grande para gerar um sinal balanceado, e no segundo comprimento de onda ela tem uma eficiência de difração em uma primeira ordem de difração perto de zero.
A invenção propõe um formato de um meio de gravação ótico, que é gravado com um sistema de laser de um primeiro comprimento de onda, por exemplo, 405 nm e planeja- do para ser escrito em um segundo comprimento de onda, por exemplo, 650 nm. O material da camada de gravação do meio de gravação ótico é sensível ao primeiro comprimento de onda para gravação. Ele é ao mesmo tempo escolhido tal que os dados gravados podem ser lidos pelo segundo comprimento de onda. O meio de gravação ótico é projetado em uma tal maneira que ele pode ser lido por qualquer reprodutor ou gravador padrão. Para essa finalidade, o sinal balanceado gerado pelo meio de gravação ótico tem as seguintes proprie- dades:
- No primeiro comprimento de onda, o sinal balanceado é forte, já que ele é neces- sário para rastreio.
- No segundo comprimento de onda, o sinal balanceado é quase zero para evitar incompatibilidades com captações do gravador. O rastreio é feito com DPD (detecção de fase diferencial) ou um outro método de rastreio que não exige uma estrutura de ranhura. A diferença entre o primeiro comprimento de onda e o segundo comprimento de onda preferi- velmente é pelo menos 50 nm a fim de possibilitar a transição de uma grande eficiência de difração no primeiro comprimento de onda para a eficiência de difração quase zero no se- gundo comprimento de onda. O formato de acordo com a invenção tem a vantagem que os meios gravados são similares aos meios somente de leitura e compatíveis com a maior par- te dos reprodutores e gravadores.
Quando um comprimento de onda de 405nm é usado para gravação e um compri- mento de onda de 650nm é usado para leitura, a estrutura de ranhuras preferivelmente tem uma largura de ranhura menor do que 120nm e uma profundidade de ranhura de aproxima- damente 40nm. Em 405nm, uma tal estrutura de ranhuras tem uma eficiência de difração em uma primeira ordem de difração suficientemente grande para gerar um sinal balanceado, enquanto que em 650nm, a eficiência de difração na primeira ordem de difração é próxima de zero.
Vantajosamente, uma captação ótica para um dispositivo de gravação para gravar em um meio de gravação ótico planejado para ser lido com um segundo comprimento de onda e uma segunda abertura numérica, com uma fonte de Iuz para gerar um feixe de Iuz em um primeiro comprimento de onda, tem uma abertura numérica dada pela segunda aber- tura numérica multiplicada pela razão do primeiro comprimento de onda e do segundo com- primento de onda.
Dessa maneira, o tamanho da marca do laser no meio de gravação ótico tem es- sencialmente o mesmo tamanho que a marca do laser de uma captação para Ier o meio de gravação ótico no segundo comprimento de onda com a segunda abertura numérica. Por exemplo, com um comprimento de onda de gravação de 405nm, um comprimento de onda de leitura de 650nm e uma abertura numérica de leitura de 0,6, a abertura numérica de gra- vação é dada por 0,6x405nm/605nm=0,374. Devido à pequena NA, a captação ótica pode ser criada muito facilmente, já que uma pequena NA permite tolerâncias mecânicas grandes da ótica. Alternativamente, o tamanho da marca do laser é adaptado diminuindo o fator de qualidade do feixe M2 ou operando fora de foco.
Para um melhor entendimento, a invenção será agora explicada em mais detalhes na descrição seguinte com referência às figuras. É entendido que a invenção não é limitada a essa modalidade exemplar e que aspectos especificados podem também ser convenien- temente combinados e/ou modificados sem se afastar do escopo da presente invenção. Nas figuras:
Figura Iilustra a estrutura de um meio de gravação ótico de acordo com a invenção,
Figura 2mostra o resultado de uma simulação da eficiência de difração de um meio de gravação ótico de acordo com a invenção em um comprimento de onda de 650nm e
Figura 3mostra o resultado de uma simulação da eficiência de difração do meio de gravação ótico em um comprimento de onda de 405nm.
No seguinte, a invenção é explicada com referência a um meio de gravação ótico semelhante a um DVD, que é lido com um comprimento de onda de aproximadamente 650nm. Naturalmente, a ideia geral da invenção é também aplicável em outros tipos de mei- os de gravação óticos.
A estrutura de um meio de gravação ótico de acordo com a invenção é mostrada esquematicamente na figura 1. Uma camada de cobertura de policarbonato 1 protege uma camada de gravação 2. A camada de gravação 2 consiste de um corante, um material inor- gânico ou um material de mudança de fase que é sensível para gravação em um compri- mento de onda de aproximadamente 405nm e que permite leitura em um comprimento de onda de aproximadamente 650nm. Um exemplo de um tal material é AgSb, como discutido em Fang e outros: “Optical properties of inorganic AgSb recording thin film”, Appl. Phys. Lett.
88, 261917 (2006). A refletividade desse material varia somente ligeiramente de 400nm a 800nm. Situada abaixo da camada de gravação 2 está uma camada de alumínio refletivo 3 com uma estrutura de ranhuras 4. Marcas gravadas 5, que são geradas por um feixe do la- ser 6 em 405nm focalizado por uma lente de objetiva 7 ficam localizadas entre as ranhuras
4. As ranhuras 4 têm uma largura particularmente pequena para um DVD, por exemplo, 100nm, e uma profundidade pequena, por exemplo, 40nm. Isso garante que um sinal balan- ceado obtido por uma captação ótica seja forte em 405nm e fraco em 650nm.
Para a gravação no meio de gravação ótico, uma unidade de captação ótica ope- rando com um comprimento de onda de 405nm é usada. A unidade de captação ótica é pro- jetada com uma abertura numérica de NA=0,374. Isso significa que o tamanho da marca do laser no meio de gravação ótico é similar ao tamanho da marca do laser de um gravador de DVD padrão com um comprimento de onda de 605nm e uma abertura numérica de NA=0,6, já que 0,374=0,6x405nm/605nm. Devido à pequena NA, a unidade de captação ótica espe- 5 ciai pode ser fabricada muito facilmente, já que uma pequena NA permite grandes tolerân- cias mecânicas da ótica.
A figura 2 mostra o resultado de uma simulação da eficiência de difração de um meio de gravação ótico de acordo com a invenção em um comprimento de onda de 650nm. A simulação é baseada na suposição das ondas do plano em incidência normal, que são 10 polarizadas em TE ou TM. O meio de gravação ótico tem uma distância entre trilhas de 740nm e uma profundidade de ranhura de 40nm. O meio de gravação ótico é similar ao mostrado na figura 1, exceto que não existe camada de gravação 2. A intensidade do sinal balanceado depende principalmente da intensidade da radiação difratada na 1a e na -1a or- dem de difração, assumindo que a 0a ordem é mais forte do que a 1a ordem. A simulação 15 mostra que para uma largura de ranhura de 100nm, a eficiência da difração na 1a ordem em 650nm fica abaixo de 2% para ambos TE e TM. Isso significa que o sinal balanceado é mui- to pequeno.
A figura 3 mostra o resultado de uma simulação da eficiência de difração do meio de gravação ótico em um comprimento de onda de 405nm. A simulação é baseada nas 20 mesmas suposições que a simulação da figura 2. Como pode ser visto, contrário aos resul- tados em 650nm, a eficiência da difração na 1a ordem em 405nm é de 16% para TM, o que significa que o sinal balanceado é forte. A intensidade do sinal do sinal balanceado pode ser também otimizada usando um filtro de polarização em frente do detector usado para gerar o sinal balanceado, o que bloqueia a parte TE da luz.

Claims (11)

1. Meio de gravação ótico com uma camada de gravação (2) tendo uma estrutura de ranhuras (4), CARACTERIZADO em que a camada de gravação (2) é sensível para gra- var em um primeiro comprimento de onda e sensível para Ier em um segundo comprimento de onda, sendo que no primeiro comprimento de onda a estrutura de ranhuras (4) tem uma eficiência de difração em uma primeira ordem de difração suficientemente grande para gerar um sinal balanceado, e no segundo comprimento de onda ela tem uma eficiência de difração em uma primeira ordem de difração perto de zero.
2. Meio de gravação ótico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a diferença entre o primeiro comprimento de onda e o segundo comprimen- to de onda é de aproximadamente 50nm.
3. Meio de gravação ótico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro comprimento de onda é de aproximadamen- te 405nm e o segundo comprimento de onda é de aproximadamente 650nm.
4. Meio de gravação ótico, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de ranhuras (4) tem uma largura de ranhura menor do que 120nm e uma profundidade de ranhura de aproximadamente 40nm.
5. Meio de gravação ótico, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que ele é um meio semelhante a um DVD.
6. Captação ótica para gravação em um meio de gravação ótico planejado para ser lido com um segundo comprimento de onda e uma segunda abertura numérica, CARACTERIZADA em que ela tem uma fonte de Iuz para gerar um feixe de Iuz (6) em um primeiro comprimento de onda e uma abertura numérica dada pela segunda abertura numé- rica multiplicada pela razão do primeiro comprimento de onda e do segundo comprimento de onda.
7. Captação ótica, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que a diferença entre o primeiro comprimento de onda e o segundo comprimento de on- da é aproximadamente 50nm.
8. Captação ótica, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro comprimento de onda é aproximadamente 405nm, o segundo com- primento de onda é aproximadamente 650nm e a abertura numérica é aproximadamente0,374.
9. Captação ótica, de acordo com uma das reivindicações 6 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que também tem um filtro de polarização em frente de um detector para gerar um sinal balanceado, que bloqueia uma parte TE do feixe de Iuz (6).
10. Dispositivo de gravação para gravação em um meio de gravação ótico planeja- do para ser lido com um segundo comprimento de onda, CARACTERIZADO em que ele tem uma captação ótica de acordo com uma das reivindicações 6 a 9.
11. Método para gravação em um meio de gravação ótico planejado para ser lido com um segundo comprimento de onda, CARACTERIZADO pelo fato de que tem as etapas de: - gerar um feixe de Iuz (6) em um primeiro comprimento de onda e - gravar no meio de gravação ótico com o feixe de Iuz (6) no primeiro comprimento de onda.
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