CN1582472A - 光学记录结构中改进的品质因数 - Google Patents

Abstract

所公开的是对具有沿着凹坑轴(64)的引导(54)以及拖尾(52)端的三维特征(50)之横向剖面形状进行改进，其中，所述凹坑轴具有比形成在光学记录结构上的其他的和特殊的坡道(70，175，177)浅一些的槽(75，77)。剖面形状的改进包含坡道(175，177)高度和宽度的降低、双电平数据标记、循迹引导、以及突出于记录结构表面上或突入到记录结构表面内的平台区域(65a，b，c)。

Description

光学记录结构中改进的品质因数

本发明的背景

1.发明领域

本发明涉及数字式光学记录和检索数据的存储结构。特别是，本发明涉及用以改进品质因数的三维标记、平台和循迹引导结构，及其制造方法和设备。

2.现有技术的描述

信息存储和检索采用了其上记录有数字数据(表示文件、软件、硬件、图像和其他类型的信息)的一种旋转盘，在该盘上是通过照射在盘表面的一个或多个光束来检索数据的(或者从一张母盘来生产一张“子”盘)，这是众所周知的。同样还有其它的结构是公知的，其中数字数据是以光学方式记录在结构上，从结构上可以检索出数据，包括柱体和卡。在相对不太远的未来可以很容易地预料到在多层数据上光学记录“晶片”，这种做法可以通过扫描或基本上无需活动部件的其他装置来有选择地提取数据，同时还可以很容易地预料到还有用于超大规模的光数据存储和选择性的检索的其他复杂精细的结构。

尽管在这个讨论中每个这种类型的结构都可以是被单独提出的，但是，我们相信，通过特别强调基本上平坦的盘形结构，可以更清楚地陈述所讨论的概念，其中，当所述盘以中心轴旋转时，可以向其记录数据或从中读出数据。有时，会有关本文所公开的发明之这些其它结构来制作参考，但是它们的应用及实施例决不仅限于盘。

存在多个通用的基于盘的光学数据记录方法，每一种都是在根本不同的物理结构基础上来执行的；且在每一种方法种都存在各种实施变型。但是，这些光盘记录方法有许多共同特征。例如，它们都使用一种旋转的盘形存储结构，在其一个表面(或多个表面，或多层)上施加有一条或多条螺旋形数据信迹。在一些应用中，在一个特定的面上可能只有一条信迹；而在其他一些应用中有许多条信迹，而每条信迹在该盘表面上占用一个环面。当然，在诸如像卡和数据晶片这样基本上是矩形的光学记录结构中，信迹很可能会构成大致平行的数据标记的平行线。

每一条数据信迹都包括一系列大量细微标记，而这些极微小标记是通过一般被指定为“平台”的未标记区或被不同地标记了的区域来分布的。就像每个标记的长度和宽度那样，信迹间距(即相邻的、基本上是环形信迹部分纵轴之间的径向距离)是极其微小的。因此，盘表面的数据信迹可以被看作是一个大量紧密间隔排列的基本上是环形的小道，每一条小道都包含了大量的数据标记，并插入了一个接一个的平台。在一些应用中，特定的数据信迹或信迹部分可以不完全是圆形的，在某种意义上来说，它可能仅仅占据了盘上一个圆环的一段圆弧。但是，在本文的讨论中，弓形的和圆环形的数据信迹或信迹部分将被可交换地认为是环形的数据信迹。由于与标记和平台的三维尺寸相比，这些基本上呈圆环形的小道之每一条的圆周都非常大，因此，在极微小的级别上来看，一小串标记以及插入平台看来像是一个线性(即直线)序列。因此，在极微小水平上，盘上径向相邻的数据信迹将被看作是基本上平行的数据平行线，每一条平行线都包含纵向连续的线性标记和平台，尽管，在宏观水平上来看它们基本上述和同心的圆环形的路线。

一般，通过在马达驱动主轴上快速旋转来对盘执行写(即记录)和读。循迹是将写光束以及/或读光束的径向位置精确地保持在数据信迹的中心，它是通过比较至少单独一对连续的读取之伺服装置来实现的。在该对内的每一个读取都是在该信迹纵轴的相对侧上实现的。根据这些读操作，伺服连续地调节光束的径向位置，以使得在该信迹相对两侧上的读取是相等的。这一条件出现在当光束被精确聚焦在信迹纵轴上时，即，当两个读取点距离信迹轴是等距离的。当然，这种读出方法依赖于所采用的特殊的光学数据记录方法。

可以利用单光束来实现循迹——读出光束或写入光束——这取决于将要追踪何种操作。这里，反射光束被光分离为数据检索光束(或在写入后直接读取的-DRAW-应用中为写入监视光束)和循迹光束。在CD和DVD-R应用中，基本上为圆形的交错部分之反射的循迹光束分量被分为两个相等的半圆，它们之间的分割线平行于纵向的信迹轴。循迹传感器连续比较该2个半圆图像的强度，并伺服机构调节光束的径向位置，以使在这两个半圆内所感知的光相等。后一个条件表明读取是从信迹轴的中心处获取的，即，发生了正确的循迹。

一般而言，同一个传感器被用于循迹和用于数据检索(或写入监视)。在单光束(“推挽”或“PP”)CD循迹中，用于两个读出的分量中的一个减去另一个，且零差值(即来自两侧的相等的输入)表示正确的循迹。通过添加2个一半来实现数据检索(或写入监视)。

在DVD-ROM应用中，采用了不同的相位跟踪，这种方法是将反射光分割为4象限，并比较每一个相位调整(phasing)，以确定循迹条件。

大多数CD播放设备采用了三光束数据循迹(尽管“红皮书”仅仅规定了用于单光束的标准，PP循迹)。在三光束循迹中，读出光束被分离为3条光束，读出光束本身、恰好在它之前一个或几个标记长度且偏向一边1/4信迹间距(大约3/4标记宽度)的第一循迹光束、以及恰好在它之后一个或几个标记长度且偏向另一边1/4信迹间距(大约3/4标记宽度)的第二循迹光束。两个循迹光束的每一条的反射被单独连续放大，以用于按照有关PP循迹的上述方式的循迹。

光束聚焦也同样是通过适当的反馈结构来实现的。在本领域内，普遍采用光束聚焦，该技术是众所周知的，因此，除了有必要说明特殊应用，否则不需要对其进行进一步的说明。

以下考虑依赖于光学数据记录类型之光学数据记录、检索和循迹的细节。因此，为理解光学数据记录和检索，并为了进一步理解循迹——以及本发明——重要的是，首先要考虑各种常用的光学数据记录方法，对与本发明有关的数据检索和循迹的那些方案及其各种实施例和应用投入特殊关注。

最常用的光学数据记录方法分为4种。

在磁光(“MO”)数据记录中，一般的目的是将可擦除的数据文件存储于用于归档的盘上，例如是存储于计算机硬驱动器上。在MO记录中，盘的记录表面由一个或多个薄的具有特定磁光特性的金属合金层构成，这些层就像三明治那样被夹在薄的电介质和非磁性金属层之间。同时，这些层还都包括MO数据盘的记录层。一般将这种记录表面应用在聚合基层上，正如以下所述。

与二进制脉冲长度调制的波形相应的记录标记(即将要记录的数字数据的物理表示法)基本上是二维的。这是由于这些标记仅仅被记录在MO盘的磁性薄膜层的一个内，这些层通常仅具有～0.05微米(1微米是1毫米的一千分之一)或更薄的厚度。未记录的MO盘是预凹槽的，即，其上放置有盘记录表面的聚合基层拥有一系列三维的、具有～0.5微米宽度的螺旋凹槽，在这些凹槽上形成了记录表面内的数据标记的信迹。可以通过从母盘来的压模成型，从而在未记录的MO盘基层内创建这种预凹槽。而母盘可以使用许多种方法来制造，包括以下将要讨论的PR和染料-聚合物(dye-polymer)方法。凹槽的剖面形状是选择的要点，大多数基本上是梯形的。信迹间距一般是~1.2微米。在执行记录以及所记录之MO盘进行后续播放时，通过PP循迹来紧密聚焦的记录和读出光束点“跟随”该预凹槽。

物理表达数字数据的临时的二进制脉冲长度调制波形之空间复制品(spatial replica)按照以下方式被记录在MO盘上：在MO盘内包含一个薄磁性存储层的材料被选择具有两个稳定的方向：相对于存储层表面的“上”或“下”。由于磁性媒体“涂满”了整个盘表面，包括凹槽信迹内的所有表面，实际的磁性方向依赖于是在哪里测量的，尽管它总是垂直于每个面。上磁化的极微小区域(标记)一般与所记录的高压脉冲的二进制数据信号相对应，而下磁化区域则与低压部分相对应当然，上下磁化方向在意义上也可以翻转，使得下磁化标记表示高压脉冲，下磁化标记表示低压部分。

一开始准备有单磁化状态的MO盘。换言之，整个盘表面一开始是两个稳定的、相互对立的磁化状态中的一种。因此，记录包含有选择地“切换”位于盘表面的预凹槽信迹内之薄磁性记录层的延长的极微小区域的定距间隔、恒定宽度磁化。在预凹槽螺旋信迹内的这些切换的区域就是被记录的标记。未被切换的在凹槽内的散布区域(相对于初始状态)——即保持为初始磁化状态——的是平台。

一旦被记录，就可以通过一般是由激光源发出的窄聚焦光束来读出标记和插入的平台。从记录表面的极微小的上磁化区域反射回来的线性极化播放光按顺时针方向旋转，而将从下磁化区域反射回的光将以逆时针方向旋转。通过检测从盘上反射回的光的极化旋转，读出机构利用聚焦读取的光点来判断当前读取的标记的磁化方向，这样就恢复出来标记的数据值(“0”或“1”)。

与依赖于极化旋转的检测之MO数据检索不同，MO循迹采用了纯的光PP机构，它是以从循迹凹槽内的反射图像的两半部分内所检测到的反射光强度的比较为基础的。如上所述，在这两半部分检测到相同的反射强度之前，(相对于盘)径向移动读取光束。

写入MO盘的存储层预凹槽信迹内的每个标记都包括大量的具有相同磁化方向之极端微细的磁畴，它们结合在包含被记录标记的相对较大的极微小域内。给定标记内的这些微细的磁畴之磁化方向，是利用超过薄磁性存储膜的矫顽力的外部磁场来设置的。因此，如果外场是薄膜的2种稳定磁化方向中的一种，则薄磁性膜内的域的磁化将会与足够强的外场的力线对齐。包含MO盘的数据存储层的磁性合金具有以非线性方式极端依赖于温度的磁性矫顽力。实际上，在室温下——实际上，在用于形成存储层的磁性合金的居里温度(对于在MO盘内通常所采用的磁合金来说，居里温度一般在200到300摄氏度的范围内)以下的任何温度——需要未获得的大的外部磁场来切换存储层区域的磁方向。但是，如果磁性存储层的温度上述到其居里温度(或稍微高于该温度)，则很小的外场就可以重新排列微小磁畴的磁化方向。

因此，为记录MO标记，即，为了为MO盘数据表面的预凹槽之细长区域内的薄磁性存储层之微细区域定方向，采用了光的紧密聚焦点来局部叫热薄磁性合金存储层，以便将其调节为刚好高于其居里温度，同时，采用相对较小的外部磁场，其方向相对于盘平面既可以是上也可以是下。选择性地使电流以两种方向之一短时流过与盘面平行缠绕的线的相邻线圈，这种方法可以创建这种可控制的外部磁场。这样，聚焦的记录光点仅仅用于确定可能受相对较小的外部磁场影响(即使其磁化重新定向)之预凹槽的区域。因此，实际上是外部磁场——不是聚焦光束——形成了MO盘的存储层内的标记。

再一次选择包含存储层的材料，使得如果外部磁场的方向为“上”，则在预凹槽信迹内所有表面上的磁化方向相对于每个表面来说为“上”，反之亦然。在所有情况下，磁方向与每个这种表面垂直。

由于局部提升记录媒体的温度取决于光束的使用，因此，为了使媒体表面内的小区域超过其居里温度，光学数据记录的MO方法可以被分类为热光数据记录方法。换言之，不是引起所需效果的光量本身；而是便于通过将恒定宽度的小区域快速提升到该材料的居里温度以上的磁方向切换之媒体表面内产生的局部加热，这样相对较小的外部磁场就可引起所需切换。由于在处理期间盘高速旋转，因此，只要光束在(且磁场方向被保持)，则穿件的标记就会延伸。这样，切换外部磁场的方向来表示临时的二进制数据，与选择性地将表面内的区域群提升到该材料的居里温度之上的加热产生光束的应用相接合，创建具有选择的长度和磁方向的标记，利用有选择长度和相反磁方向的标记来分布。标记的宽度由光束宽度(参见下文)来确定，因此，预凹槽的宽度是以本领域内众所周知的方式来选择的。

MO数据盘记录可以根据需要进行写入和重写，该特征当然应用于计算机硬驱动器。一旦MO盘被写入，则聚焦记录点可以被做成能够扫描数据信迹的任意所需段落，而光点的光功率电平保持在足够高以将记录媒体提升到其居里温度以上，同时，外部磁场强度和方向保持恒定。通过按单一方向(比方说“上”)将这种信迹段落内的所有域进行同样的重定向，将会擦除盘信迹的任何所需段落。一旦被擦除，将会一上述方式重新写入该段落。这种擦除/重写处理可以——通常是——以连续方式应用的，以便完全“重写”MO数据盘的任何所需部分。还存在实现这一目的的多个复杂的方法，这些方法都是本领域内通常采用的，也是众所周知的(特别是有关计算机硬驱动器上的数据存储)，但它们与本发明并不直接相关。

由于MO盘内采用的磁存储层非常薄，因此，在该层内的平面内热加热扩散相对于垂直方向内的扩散来说较大。另外，由于该层具有一些有限的加热容量，因此，在加热到其居里温度后需要时间冷却。因此，由于层保持暴露于较小紧密聚焦的外部磁场下，所以，薄MO存储层内的磁切换畴在已经处于聚焦记录点下之后，将会继续延长(由于盘是旋转的)。为了使这种残余畴生长(通常指畴“发展”)最小，MO盘将添加紧贴磁存储层设置一个金属散热层(作为光学偏转器加倍)。该散热层将会把热量拖到存储层之外，因此增大了冷却率。同样，由于通过预凹槽的侧壁而呈现了所形成标记的横向伸展，因此，发展将主要在纵向(沿着信迹的方向)产生问题。因此，首要问题是影响写入标记的正确长度和“占空因数”(标记与标记加平台的长度之比)。

由于MO盘内的磁存储层非常薄，因此几乎在刚一将激光光束切换到其“on”的位置，就加热到距离温度。而由于散热，使得几乎刚一将光束切换为“off”时温度就降到居里温度以下。但是，实际上，MO标记的引导边一般都较窄，从平面上来看，窄于其循迹端。这是由于——注意到这样一个实施，在产生标记写入的同时盘快速旋转——只需很少的时间将引导端带入居里温度，而散热确保了将拖尾端冷却到距离温度以下实际上根本不需要时间。由于普通的数据检索依赖于标记平台变化的检测，这意味着标记的引导端基于与其拖尾端具有相同形状，这样，每个转变区域(即标记的引导和拖尾区)内的“上”-“下”方向的混合可被定义并且稳定。

因此，文献充分说明所提出的方法，用以使MO标记的引导端具有与其拖尾端相同结构。看来所有这些的发生基于的原理是，通过提高标记引导端的光束强度，可以使其变钝为基本构成已经变钝的拖尾端的一种形状。这是利用各种策略来实现的，其中，首先对每个数据脉冲进行处理以产生在其引导边具有增大的幅度之最终的写入激光驱动脉冲，以便在标记的引导端产生一个激光强度提升。一般来说，这是通过对每个相应的基本上为矩形的数据脉冲的引导边添加一个斜坡或台阶来实现的。

光学数据记录的相变(“PC”)方法是另一种方法，通过该方法可以产生可擦除的数据存储盘，一般应用于CD-RW(写/重写)。这里，盘包含一层物质，通过将激光束照射到记录层上而在其内所产生的热量来改变物质的结构相位(结晶或非结晶)。盘表面微小区域的相位状态——是否结晶或非结晶——确定了其光特性，它被以光学方式读出以检索如此记录的每个数据。这种相位改变方法相当隔热的，且，正如在MO方法中那样，通常，通过插入创建数据标记的媒体的层来消除过热。

与MO相似，PC是一个热光数据记录方法，PC与MO方法的不同之处在于(1)在PC中，是光束本身来写入并擦除数据标记，(2)PC包含了2个热阀值。一个阀值用于“擦除”模式，另一个较高的用于“写入”模式。这些阀值不能直接测量，当温度达到MO记录表面的情况下，理论上是可能的。更好是，必须根据许多信宿来确定它们，诸如像加到表面的光束的强度、盘的旋转速度、记录表面的化学和物理参数，周围条件和其他因素。

为写入一个PC标记——即单独一个数据或成组数据，这取决于所采用的数据解调方法——到媒体内，必须使得微小区域能足够使该区域内的磁阿辽超过其写入阀值温度，这样，就使得其从初始的结晶状态改变为非结晶状态。这实际上是通过熔化它，之后允许其以新的非结晶(即数据)相位迅速固化。为了控制标记的形状，必须非常快地除去激光热量，以防止重新形成结晶相位(其特征是平台)。这一般是通过使每个激光驱动脉冲都包含窄脉冲的一个快速串而实现的，每个都会导致在盘旋转时有非常短的激光加到盘表面上。这种短串，即在每个数据脉冲内的间歇脉冲，共同创建了细长的极微小标记。插入层用于消除任何残余热量。

为擦除标记，构成它的数据信迹之细长的极微小区域必须返回到结晶状态。这也是通过对该区域快速加热来实现的。但是，在擦除模式下，允许区域较缓慢地冷却，这样，就可以发展结晶结构。此外，一般通过激光脉冲的快速连续来实现，其中，在擦除模式下，具有比写入模式低的功率电平，这是因为擦除阀值低于写入阀值。包含擦除脉冲的窄脉冲的相对结构和间隔可以能写入脉冲内的那些特征不同，文献建议了许多有希望实现相应目的的脉冲设计。

利用PC方法创建的标记，就像MO方法中那些标记那样，沿着数据信迹延伸，这是由于在盘快速旋转的同时，激光束在“on”和“off”条件之间进行切换。激光束脉冲期间(即包含单个集合脉冲(a singlecollective pulse)的窄脉冲的特定集合的总持续时间)确定了所得到的标记(非结晶状态)或插入平台(结晶状态)的长度。在其中包含有CD-RW的一些应用中，所提供的未记录盘具有围绕盘延伸的螺旋循迹凹槽。

与MO相似，PC一般采用传统的PP循迹。在具有与MO盘内的循迹凹槽相似的、且利用上面讨论过的相似的方法来形成的螺旋凹槽之未记录盘的这些应用中，与MO的情况相同，循迹在于使读出光束跟随螺旋凹槽的中心轴。但是，与(使用佳华检测的)MO不同，PC数据检索仅简单在于从盘表面反射回的读出光束的光振幅检测。这是基于这样一个事实：盘表面的非结晶和晶体区将会表现出不同的反射率。

就像在MO的情况中那样，提供了许多公开的方法，用以提高在记录媒体内形成的数据标记之引导和拖尾端之间的几何对称性，以便精确检测出标记/平台转换——即，以便得到可靠的数据检索。正如在MO方法中的情况那样，这些显示是专用于处理标记之引导端的加宽，以使其与已经很宽的拖尾端相匹配，这些方法是通过在每个写入激光脉冲的引导边缘处增加输入到记录媒体上的能量实现的。在PC方法中，这一般是通过相对于每个这种集合脉冲(collectivepulse)，来降低包含每个写入激光驱动脉冲的窄脉冲的相对间距，或通过增大各个持续时间而实现的。

这里还有一些公开的方法，用来改变特定媒体内的某种类型标记的形状，以将其转换为三维突起(bump)。这些方法中的一个典型方式是美国专利号US 4,719,615；4,852,075以及4,912,696。这些申请都是以名为Feyrer等人为发明人，都是由光学数据(Optical Data)公司申请的。由于它们非常相似，因此，它们经常被认为是“Feyrer专利”。这些专利讲授了一种双阀值、双层概念，其内层——即最靠近光学记录结构基片的一层——由可通过一般是来自于激光光束之热量的注入而改变形状的材料构成。在写入模式中，当超过了较高的写入温度阀值时，材料扩张从而形成抬起的突起；在擦除模式中，当超过较低地擦除阀值时，材料又收缩为原来平坦的结构。具有完全不同成分(composition)的外层捆绑在内层上，其目的是在数据写入之后，保存由于热感应而引起的内层突起，这样就可以在以后读取它。热引起的内层突起同时使得外层有弹性，当在该特定位置进行双层冷却时弹性消失。

可以看出，MO和PC都是热光数据记录方法，用于在他们的相应的数据记录表面上，沿着一条信迹或多条信迹产生一系列可擦除/重写的、二维标记以及插入平台。在Feyrer专利的情况中，还教授了一种双层、三维PC概念。但是，可以理解，既便是从按照完全不同套的物理原理的相应的方法之前述简单讨论中，也需要相当不同的“写入策略”来优化用于精确的数据检索之标记形式。通过比较参考任一公开文献中的任一种方法，就能够很容易确认这一点，而不考虑这样一个明显的事实：这些参考文献内所描述的多个写入策略仅仅是理论上的，或仅仅基于计算机建模，而没有经过在真实世界环境内的严格测试。

光刻胶(“PR”)数字光学数据记录很可能产生沿着光记录盘的一个表面上的一条信迹之一系列标记和平台。但是，与MO和一般的PC方法不同，PR是这样一种方法，用于在该盘表面产生标记——即凹坑或抬起的突起——以及/或循迹凹槽。由于锯齿状的或突起的特征在于适当地选择光刻胶的材料以及相应的显影化学药品，而其选择工艺在本领域内是众所周知的，因此，为方便起见，下一个讨论重点在于凹坑产生、识别，这是PR方法中唯一的区别。

但是，重要的是要注意，由于其产生凹坑的能力，因此，与MO和普通的PC方法相比，PR光学数据记录方法明显可以且一般被用于产生母盘，从母盘可以压制出大量的商用子盘——复制的致密盘(CD)或数字通用盘(DVD)。与此相似，PR方法可用于例如是用于MO和PC盘基片和CD-R/DVD-R空白盘这类产生循迹凹槽(或循迹脊)母盘。而Feyrer专利PC的教导乍一看明显可以应用于母盘制造，但是由Feyrer双层原理所带来的复杂的粘接处理以及所需的材料天性将不会有助于商业实践、精确的母盘制造以及复制。

但是，以相同的方式，不能方便地擦除和重写PR盘，因此不适用于MO和PC方法的主要用途：可擦除/可重写数据存储器。这仅仅是再一次证明存在于光学数据记录的各种方法之间的本质不同。

PR记录方法实际上是一种照像刻板处理。母盘的记录表面包括一个薄的(～0.10到0.12微米)，以及具有实际上与照像软片的感光乳之曝光特性相一致的曝光特性的、基本上相同成分的光敏聚合物树脂层。因此，PR是光学数据记录的一种纯光化学(即光学)方法，与实际上是热方法的MO和PC方向形成对比。换言之，在PR中，不是注入到使光刻胶曝光的盘表面之所选小区域内的热量；而仅仅是确定是否产生了足够的波光以形成所需标记之入射光的量。需要阀值量的光量，以便在光刻胶表面实现曝光启动。在其直接表面下的光刻胶被曝光的宽度和深度依赖于入射光的强度，及其光刻胶材料自身的光特性。由于在光刻胶媒体内的光吸收和散射，在媒体内的曝光宽度一般会随着深度的增大而降低。但是，作为普遍原理，可以准确地说，入射强度的增加将会引起光刻胶媒体内的曝光深度的增加。

由于PR一般是应用于凹坑/平台盘母盘制造中的，进一步的参考将会直接指向特定应用。根据本发明，在CD母盘制造时，输入数据受到EFM(8比特-14比特)调制。这里，连续的二进制输入数据被转换为连续的间隔开的矩形脉冲，这些脉冲的持续时间为nT，其中T是EFM时钟周期，大约为231毫微(十亿分之1)秒，n是从3到11的正整数。在DVD母盘制造时，采用了“EFM+”调制，它与EFM调制的主要区别在于：(1)采用了8到16比特调制，以及(2)整数n可以四3到11，或14。每个EFM或EFM+编码数据流总是包含包括所有可能nT持续时间的脉冲以及插入临时间隔。这样，每个数据脉冲和插入到它们的连续对之间的每个“off”周期为nT持续时间。其中，在每个数据流中，可以以脉冲也可以以插入周期的形式来表示n的所有允许值。也使用或建议了其他的调制方案，特别是随着对于母盘和复制盘的数据记录密度的增加不可避免，在将来还会采用另外一些调制方法。但是，从这一讨论中不难概括出，包含任何这类普通的工程修改。

脉冲(“on”时间)最终在盘表面产生凹坑，而“off”时间产生了插入平台。由于整个数据流被编码，因此凹坑和平台都包含独立的数据。正如本领域内所公知的那样，为了适当的数据检索，合成的占空因数(即凹坑长度与凹坑加下一个平台长度的比值)应当为大约50％。但是，占空因数是以本发明所设置的方式，在多个连续的凹坑-平台序列上进行平均的。因此，尽管存在本发明所设置的序列内的平均占空因数最好保持在大约50％的事实，但这种序列内每个凹坑和每个平台的长度都表示一个单独的、独立数据。

不管应用了EFM(CD)还是EFM+(DVD)编码(或任何其他调制方案，诸如像“二至七”调制)，其目的在于确保所获得的盘内的数据凹坑是以一种编程方式相互间隔开，以方便循迹。在商业CD和DVD播放器中，例如如果由其后跟随有冗长序列的二进制“0”之二进制“1”构成的一个特定序列，则循迹证明是困难的。利用适当的调制，CD或DVD播放器逻辑可以预见处于特定数目的后续位置的一个上的下一个凹坑(或平台)。尽管这个可能工作得相当好，但在以下将会显示出循迹仍然很困难，这一事实形成了本发明的一个基础。

在PR记录中，EFM(或DFM+)编码波形导致对入射到旋转盘的记录表面上的光(一般是来自于二极管或气体激光器)的聚焦点的强度进行调制。通过使盘的旋转速度与相对于盘中心的光束之径向位置同步，就产生了一个利用未曝光的平台来分布的、窄的(宽度一般小于～1.0微米)延伸的潜象之信迹，该潜象是在光点为“on”时产生的。当整个螺旋信迹(或同心信迹的集合)被“曝光”到其表面上时，就“开发”出母盘，正如普通的照相软片的情况下那样。一旦完成该步骤，则立即引入刻蚀溶液，以便溶解并除去抗蚀剂的曝光区域(或未曝光区域，这取决于使用的是正性还是负性抗蚀剂)，这将创建出一系列窄的、三维的、细长的极微小的凹坑和插入平台。每个凹坑的长度和每个平台的长度表示一个独立的数据，该数据与原始EFM(或EFM+)信号内的特定数据包相对应。与在MO和PC记录的情况相同，这些细长的凹坑是极微小的，在螺旋盘信迹中(或当多于一条信迹时每条同心信迹内)，一般有数百万的凹坑。这样，当用显微镜来观看时，凹坑将显现为一个窄的、细长的、直立凹陷的线性序列，而插入平台则位于与其径向(即横向)相距一个固定信迹间距之另一个这种序列的旁边。

在CD和DVD应用中，每一个凹坑和平台长度在空间上(即长度)与编码数据相应部分的暂时持续时间相符，这样，当播放盘——或在有母盘的情况下，从其复制出的子盘——时，所得到的信息输出将会与原始信息相匹配。为了确保对于每个特定值n，与原始数据中的nT相应的所有凹坑都具有相同长度，在记录处理期间，母盘的旋转速度必须连续改变，在播放期间，最终盘的旋转速度也必须相应地改变，正如在所有CD和DVD记录装置和播放器内的情况那样。换言之，旋转速度必须改变，这样，在每一个位置，线性速度是恒定的。因此，转速将会与距离盘轴的径向距离成反比地改变。

这与较多的MO应用——计算机硬驱动——形成了对比，其中保持了CAV(恒角速度)。这里，CAV确保了快速的数据获取和检索，这是由于当到达所需数据的特定径向位置时，在改变旋转速度上没有花费时间。当然，可将CAV应用于其它光学数据记录方法。但是，在不需要在极快的硬驱动获取率下进行数据检索——例如，在大多数CD-ROM和DVD-ROM应用——时，可能不能证明引入必要的解码逻辑，以根据径向距离来计算与同一数据值相应的不同数据标记长度是合理的。

返回PR方法，(沉积在厚得多的玻璃或聚碳酸脂基盘上的)光刻胶数据层的厚度被选择为与所需凹坑深度相一致。这样，当光刻胶被充分曝光(穿透其整个厚度)之后，将会产生平底凹坑，其深度与该层的厚度相同，至少其侧壁到基部的连接点是有角的。如果发现不能充分对光刻胶曝光(导致在凹坑底部有残余的光刻胶)，则一般会产生“噪声”数据输出读取，这是因为在经刻蚀的光刻胶层内固有的粗糙度，以及较大的对于记录激光噪声的易感性。这些损害了检测准确性，这是因为凹坑和平台播放信号幅度受表面特性的影响。

因此，一般这样选择光刻胶层的厚度和曝光水平——以及由此所产生的凹坑深度——，使得以相关技术领域内的技术人员众所周知的方式来执行最优检测。凹坑宽度是由记录光束的功率有有效宽度来决定的。后者同样是以本领域众所周知的方式，由所使用的写入激光的波长以及聚焦装置的数值孔径(“NA”)来决定的。可以通过光刻胶材料的光特性以及通过所选的特定聚焦结构来控制凹坑的横向(即径向)剖面形状，无论是矩形还是梯形的，就像以下所提到的Dil和Sugaya等人的专利中所描述的那样。最后，每个所得到的凹坑长度将主要由相应的EFM(或EFM+)数据脉冲的持续时间来确定，同样还有每个插入平台的长度。

一旦被记录，就利用传统的电化学处理(galvanic process)将RP产生的母盘就转换为一个金属压模，并从中压制出子盘。如果运用了足够的技巧和关注，则压模实际上将会是母盘的准确的镜像，则复制盘实际上将会是母盘的准确的拷贝。较少严格的控制可能会产生这样一种压模，它有相当好的母盘的镜像，但是复制盘的复制凹坑并没有准确再现母盘内的那些凹坑的剖面形状。后者一般是不精确成型方法的结果，它产生了这样一种复制盘凹坑：其径向剖面形状呈现出圆形拐角，而不是正常的母盘凹坑那种清晰有角的拐角。

可以利用双铸模来产生双面盘——一个铸模用于一面。另外，通过将两个数据乘载面分层到所得到的CD或DVD的每个面上，而每一层又是利用由其母盘所产生的各自的压模创建出的，从而可以制得双层盘。对来自每层的数据的检索依赖于传统装置，以便检测出穿过两层之间表面的部分光的反射。理论上，多层、双层CD和DVD(以及期待的超过当前DVD-ROM数据密度的未来发展)也可以利用该方法制造，它们都是基于同一个PR母盘制造工艺。

利用PR方法来产生循迹凹槽母盘(例如是用于MO和PC盘标准和CD-R/DVD-R空白盘)的处理与制造凹坑所采用的方法极为相似。实际上，通过这样一个事实：所需螺旋凹槽一般是连续的，并且遍及母盘的全部或大部分，因而，主凹槽制造处理被简化。这样，利用传统方法，仅仅向写入光源提供恒定幅度的输入并使写入光束的径向位置与盘的转速以及定时相同步，就能产生循迹主凹槽。如果需要不连续的循迹主凹槽，这只需要选择性地使写入光束失效以及调节径向位置，与使用传统方法相同。通过在基本原理内的普通的工程修改，实际上可以利用PR方法来产生任何种类的循迹主凹槽。与此相同，利用传统的光刻胶材料以及化学显影的选择，就能为任何需要它的应用产生一个循迹主脊(ridge master)。

一种通用循迹凹槽结构在用于未记录CD-R和DVD-R的规范中进行了规定，它需要“摆动”凹槽。在这些应用中，在未记录盘内的循迹凹槽不仅仅是螺旋形的。更确切地说，在创建螺旋形循迹凹槽时就在其上添加了在径向上的正弦位移。在CD-R凹槽中，指定幅度的正弦“摆动”相对于“未摆动”的螺旋凹槽的纵轴为±30毫微米(极小的)，其频率大约为22kHz，处于记录的微不足道的线性速度上。对于写入光束径向定位装置的一个单独输入创建了这一有选择的摆动。

不考虑特殊应用，PR方法实际上是一种刻蚀处理，因此，不可避免地要在凹坑侧壁表面上产生一定量的粗糙度。而这一点没有被证明在CD母盘制造应用中是一个特别重要的问题，因为在CD中数据检索基本上是基于衍射干扰来进行的，但是，将PR方法用于母盘制造没有完全显示出能够制造能用其以低废品率来快速制造出商用DVD-ROM的那种DVD母盘。这是由于DVD数据检索必须更多的度在处理，既需要基础的衍射干扰效应，又依赖于相位比较。PR所产生的数据凹坑的固有粗糙度妨碍了精确的DVD数据检索。

此外，随着数据密度的增加并超过当前DVD-ROM大约每个数据层4.2兆字节的水平，以及随着数据检索策略必须越来越复杂，在PR所产生的母盘内的粗糙度问题只会变得越来越麻烦。有少数人会争辩，比当前能够有的数据密度高太多的数据密度，甚至使用双侧、双面的DVD并不是高度需要的，但是由于实际上已经开发了紫外线以及可能开发了更高频率的激光以及其他光束源，因而这一点无疑将会发生，这就会导致更窄(相应更短)的凹坑和信迹间距。当发生此种情况时，利用PR产生的母盘的固有粗糙度会进一步限制它们的使用。

特有的粗糙度、以及由于PR所产生的凹坑一般都有相当陡峭的边并呈现出有角的拐角这一事实，都会导致在将子盘与制造子盘的压模分离时出现一定困难。剖面为梯形的凹坑——例如是在美国专利4,209,801(Dil)、4,230,915以及5,459,712(Sugaya等)所说明的，在与将子盘从压模中分离出来无关的情况下——会减轻这一问题，如果其中所描述的形状之凹坑实际上能够利用PR方法产生出来的化。尽管这决不表明实际上可以选择和控制各种参数来实现所需结果，但是这在理论上是可行的，正如上面所简单讨论的那样。但是，即使利用PR方法可能制造出这种凹坑结构，但既便是使用本发明情况下的以下所说明的方法，至少也能够稍微减轻这种固有的凹坑粗糙度和有角的问题。在所有的可能性中，不可能将其完全消除。

通过比较光学数据记录中的MO和PC方法，热量没有直接被卷入PR凹坑制造中；它仅仅是从使母盘曝光之聚焦的记录光点所获取的时间积分之光功率密度。薄光刻胶层吸收非常少的热量，这是由于其热吸收非常低，且只有小部分入射光的光子——处于百万分之一的量级上——被表面材料的光敏成分捕捉到。因此，PR记录方式是一种绝热处理。这样，PR记录写入策略一般要比可能对其他——热——光数据记录方法来说是最佳的方法要简单很多。实际上，在PR CD应用中，常常可以应用具有对其“on”脉冲的长度有少量调节的二进制脉冲长度调制的波形(诸如像“未加工的”EFM或EFM+波形)来调制激光光束，从而可以在薄的光刻胶层中实现相当高品质的、大切削深度的凹坑记录。

在美国专利5,297,129(以下称为“129专利”)阐述了一种染料-聚合物(Dye-polymer)光学数据记录，其转让给本申请的受让人。与PR相似，采用它，以便将EFM和EFM+编码数字或数字化数据流制造为在光数据存储结构内的三维的、细长的极微小凹坑和插入平台的信迹，且相同地将其用于产生MO、PC、CD-R和DVD-R的循迹主凹槽，并产生用于“混合CD”(将包含记录数据的一个环形的CD-ROM部分，合并加上在光可记录媒体内包含循迹凹槽且以后可以记录其它数据的环形CD-R部分)的母盘。

但是，与PR不同，染料-聚合物记录是一种热处理，这样它就是在与那些基本的PR非常不同的物理原理的基础上进行的。与此相似，能够很容易地看出，染料-聚合物记录，尽管是一种热处理，但是它与MO和PC不同，不同之处在于这三种处理的物理性质不同。

基本上将应用于盘结构的染料-聚合物处理为主要例子。包含选择性地除去盘(在有的情况下是母盘)的光热有效记录层。这一表面由聚合物的混合物(通常所采用的硝化纤维)以及颜色与(通常来自于激光源的)写入光束的颜色为互补色的染料构成，以提高最大热吸收。如果，例如写入光束包含红色或红外线二极管激光，则相应的染料颜色最好是适当色调的蓝色或蓝绿色。另一方面，如果使用了氩离子激光器写入光束(或其它蓝光光源)，则可以选择红色染料。

原理上说，如果采用了足够功率的能量-传输光束，则染料容量将被减少，或可能全部消除。但结果最好与普通的染料-聚合物处理相一致，且这种“低-燃料”和“较低”方法仅仅是用于本发明目的的不同染料-聚合物方法的相同形式并包含于其中。但与Feyrer专利中所教授的复杂度、双合成数据层不同，例如，在任何这种染料-聚合物处理中，包含数据层的混合物在整个层内是基本均匀的。

为了清楚表述，将为盘实施例和应用再次提供一个主要参考。但是，应当理解，基本的染料-聚合物光学数据记录的原理同样也可等效应用于其他记录结构，例如是圆柱体、卡以及数据晶片，就像本发明所做的那样。

在盘的情况下，(光-热)有效层是被旋转涂敷到支持盘基的表面上的，该盘基一般由玻璃或聚碳酸酯塑料构造成、或是用其他具有适当强度和光以及热特性的材料制造的。在是“第一表面记录”的情况下，其写入激光被从外部引导到“自顶部”到达有效层(例如，在某些母盘制造应用中)，基片仅需要具有适当的强度和热延伸特性、包含有效层的兼容性以及在后续的电镀处理中使用的物质的兼容性。但是，在更典型的“第二表面记录”的情况下(例如是CD-R、DVD-R以及一些母盘制造应用)中，其中，写入激光被“从底部”导入，穿过基片并聚焦在位于或靠近基片相反表面上的有效层上，基片材料相对于特定写入光束波长，还应当具有适当的透明度以及折射率。为降低来自基片“底”面上的反射率，应当在那里使用适当的抗反射涂层。不管是否执行了第一或第二表面记录，对于本领域人员来说，在光工程师所知的范围内，详细的选择和实施处理是众所周知的，它是基于在本文以及“129专利”中的讨论，并基于有关的物理过程的特性。

在凹坑形成期间(以及同样在数据检索期间)，盘迅速旋转。转速连续改变，以确保凹坑形成的线速度(即，在写入光束和信迹之间的相对的纵向运动的速度)保持恒定。正如在PR记录的情况下那样，这是确保空间表示给定临时持续期间nT的一个数据包之每个凹坑都是相同长度，与其他表示同一nT持续期间的所有凹坑相同，从而确保一旦对相同长度的所有凹坑进行播放(其角速度相应地改变，以确保恒定的线速度)时，将会产生相同的输出值。将使用CAV记录和播放。但是，这并没有被广泛使用，其原因将在下面进行简单解释。

在染料-聚合物光学数据记录的情况下，我们相信，材料的排出包含以下方式的一些组合：分解(将破坏聚合物的化学链以形成更小的分子)；喷发(通过化学而强有力地释放出材料)；流体流动(塑化或熔化)；以及利用改变的表面张力来对材料局部加压。

这些效果，以及在任何排出情况下出现的组合，很可能会改变到某种程度，这依赖于特殊的染料-聚合物记录结构。例如，在第一表面母盘制造应用中，当射出材料以及/或向上流时就创建了一个开放的凹坑。在第二表面母盘制造操作中，其中，反射层一般在有效层之上(即，位于与从将写入光束加到基片上的初始点极端相反侧上)，一些由反射层保持的重新压缩的材料可以以后者中的一些崩塌入所形成的凹坑的形式存在。最后，在CD-R/DVD-R(第二表面)应用中，“凹坑”实际上是这样形成的一个泡沫样的真空(void)，是由于其中的有效层材料被射出，因而由气化、反射层和基片之间变化的形变和反射系数而形成的。该真空呈现出独特的特性：它可以以与读取CD-ROM的凹坑(从底部看去是突起)相同的方式，“从底部”读出，这就是为什么能够在普通的CD和DVD播放设备内读取CD-R和DVD-R的原因。

在任意情况下，当有效层内的微小区域超过了移动媒体的热阀值时就开始发生除去。这有些像PC记录的情况，该热阀值是不容易测量的，它也不直接与引起发热的写入光束的瞬时强度成正比。更合适地说，它是随着其相对于创建它的能量传输光束移动，而由在媒体的微小部分内所吸收的热量的分时输出量所引起的一个温度水平。这样，它依赖于许多因素，包括(但并不仅限于)时间的和空间的写入光束密度分布，有效层的厚度、盘的瞬时转速、包含染料-聚合物材料以及它们属性的材料之准确的特性，盘基以及周围环境条件的性质。这些都是一批一批、一天一天地变化的。相似的情况也可以出现在炉子上的一壶水中。这里，沸腾的结果，随着能量被引入各个水分子中，使得在温度阀值到达分子水平的情况下，水分子经历了其物理状态从液体变为气体的改变。所加热量仅仅是确定水将在什么时候开以及多快才能开的一个因素。其他因素包括水的量和纯度，水容器的性质和厚度以及周围环境条件。

因此，能够应用于光学数据记录的染料-聚合物方法的写入策略必须是基于染料-聚合物处理的物理原理以及特性(与例如是非常不同的MO和PC处理相反)，并且必须提供灵活性，以方便为每一组空白盘和记录条件进行优化。

为提供对于特定的写入策略且特别是对构成本发明基础的那些内容进行讨论的说明，将首先研究染料-聚合物方法，且仅仅为了清楚起见，重点讨论第一表面母盘制造应用。

虽然这个讨论以及本发明都没有被限制为使用激光写入光束，但是，我们仍然要举这个例子：激光输出一般产生紧密聚焦的写入光束。可以使用离子束、电子束以及许多其他密度的光或伪-光能量-传输光束。在固态(即二极管)激光器的情况下，数字数据流(一般来说，是从二进制数据的EFM或EFM+编码得到的一系列间隔开的矩形脉冲)可以形成输入到激光器的驱动输入，这样，就直接控制其输出。这是由于固态激光器基本上是即刻响应该输入的。但是，如果采用了气体激光器，则由于气体激光器一般不能像固态激光器那样快地对输入波动作出反应，因此一般必须采用外部调制。因此，在使用气体激光器的情况下，激光器输出的控制一般是通过设置在发射光束通路内的一些装置来实现的，诸如像声-光学调制器(“AOM”)，它是受数字数据流输入来控制的，或是受输入的选择性导数(selective derivative ofthat input)。但是，这两种方法之间(或实际上，在它们两个任意一个与使用一些其他密度能量-传输光束的方法之间)没有本质不同，这是因为，在任一种情况下，它都是基本上确定了回弹到有效盘层上的光束的强度分布的经调制的数字数据流的振幅波形。该选择是按照本文的教导，以本领域普通人员公知的方式，由特定的激光(或其他光束)类型选择规定的。

射出的写入光束一般呈现为基本上是圆形的剖面，并且具有沿着圆的直径穿过圆来测量时所得到的一个高斯(类似钟形)密度分布。换言之，剖面基本上是一个艾里盘。在典型频率的激光写入光束的通常情况下，将会包围该艾里盘内的总光功率50％的同心圆环的直径小于1微米。当聚焦光点变为“on”时，该光功率的有效部分被薄的染料-聚合物层所吸收，这将会在被照亮的微小区域内产生热。几乎在其沉积之后立即就开始从原先进行注入的微小区域散播开。如果足够的热量在小体积(典型地，小于1立方微米)的染料-聚合物材料中结合了充分长的时间(~几十毫微秒或更少)，则在该小体积内的活动材料的热阀值将被超过，将会出现除去。

特别是在CD/DVD母盘制造应用的情况下，流出所形成的凹坑之熔化或塑化材料的一部分将会在温度较低的凹坑底部重新凝固。这将会产生围绕当原始占据该空间的材料被挤出时而形成的该凹坑之一个上升缘或“坡道”。由于该盘在该处理期间是旋转的，因此，所得到的坡道将会延伸，并且只要超过了在形成凹坑的拖尾端处的热阀值则就一直持续这种延伸。

在CD或DVD记录速度上，写入到薄染料-聚合物层内的凹坑并不是真正的绝缘处理——即，薄的光有效层内创建的热部分会从原始产生热的点移动(扩散)一段距离，部分地作为复杂的除去处理的结果。这种“热拖尾效应”影响了所记录的凹坑之大小和形状。因此，在染料-聚合物CD/DVD记录中，随应用的写入策略必须精确管理薄有效层内的热的产生以及所引起的流动，以确保准确地并读出所记录之凹坑和平台的合成流。很清楚，当最终循迹并读出最后的凹坑流时，就得到了最佳的写入策略将依赖于有效层和基片的物理、流变学参数和光学参数，聚焦记录光点的形状和功率范围，盘旋转时的速度范围，在被记录的数据流内的nT脉冲的范围和间隔持续时间(即，在是CD或DVD记录或一些高级的高密度的写入策略的情况下)，以及播放信号的所需特性和容许量。

很清楚，就像是在PR母盘制造情况下，为了利用CD或DVD播放器进行精确的数据检索(即所有各个凹坑以及插入平台长度的精确确定)，写入策略将会使凹坑/平台的转变之检测得以优化。提高凹坑/平台检测精度的一个方法是，使母盘的每一条信迹内的凹坑呈现出三维的几何对称(即使得每个凹坑的两端之形状彼此成为镜像)。提高凹坑/平台转变之检测精度，特别是从PR或染料-聚合物母盘复制出的盘内的凹坑/平台转变之检测精度的另一个方法是，采用适当的预补偿，以根据记录在母盘上的三维标记在盘上的相应之径向位置，来调节它的占空因数以及/或深度。后者分别在美国专利No.5,608,711和5,608,712(以下称为“711”和“712”专利)中对其进行了讨论，它们被指定了与本发明共同的代理人。将在以下各种情况下进行讨论的这些方法可以单独使用，或也可以一起使用。

精确的数据检索也需要精确的循迹。这样，写入策略必须另外提供充分精确的凹坑形状以及平台结构，以确保既便是相对便宜的CD和DVD播放设备，也可以精确地跟踪其数据信迹，同时它们还执行精确的数据检索(检测凹坑/平台的转变，以及，各个凹坑以及平台长度以及相应的数据值)。

不幸的是，在所有预记录CD应用中，精确的数据检索(高频，“HF”)检测中以及在精确的推挽(“PP”)循迹中固有的标准排斥的。与此相似，未记录的CD-R和DVD-R规范中，在PP和凹槽反射率上，存在基本折衷。混合CD规范需要类似的折衷。实际上，有把握说，在几乎所有的光记录方法中，必须在两个或多个检测要求中作出折衷。

当利用染料-聚合物方法写入一个凹坑时，写入光束进行聚焦，使得其直径(即从其剖面艾里盘内的高斯分布中的1/2功率点到相对的1/2功率点的对角距离)大约为所创建之凹坑宽度(一般是在盘表面和凹坑底部之间测量的)。读取光束直径一般为凹坑宽度的2倍。

根据规范，CD信迹间距(“TP”)处于1.5和1.7微米之间，标称值是1.6微米。EFM编码的CD凹坑的标称值是0.3微米每T，其中，凹坑空间表示一个nT临时持续时间的输入数据脉冲。CD凹坑的宽度(也是在一半深度处测量的)以及创建它的写入光束的半径每一个都大约是0.5微米，大约是TP/3。另一方面，读出光束大约是该宽度的2倍，或大约1微米宽。由于在CD记录中使用了各种激光波长，因此，必须选择用于对光束聚焦的物镜之数值孔径，以便不论是何种光束源都能产生相同直径的光束点，这样，将会不考虑所使用的装置而使所有凹坑都具有相同宽度，以确保所得到的凹坑会被一个标准地读出。光点直径d是用公式d≈0.5λ/NA确定出的，其中，λ是真空内的光束波长，NA是数值孔径，d是所得到的光点直径。在CD播放器的情况下，例如在λ＝0.780微米，NA＝0.45时，d≈0.9微米。

尽管与DVD记录和读取相关的维度大约为与CD应用相关的维度的50％，但相似的配合应用于DVD应用中，反映了DVD标记相应较短的信道比特长度。假定，未来较高密度应用——使用较高频率(即较短有效波长)写入和读出光束、较小凹坑和较窄的信迹间距——将会采用相似的相关比例。

大多数染料-聚合物母盘制造系统使用了DRAW装置，其中，当在创建所凹坑时，就能借此实时确定所形成的凹坑的可读性。这些一般使用了一个监视光束，正像例如是美国专利No.4,809,022和4,963,901所描述的那样，检测并分析其从盘反射回的光。由于DRAW母盘制造现在与相关领域内的那些技术非常相似，因此我们相信不需要在这里进行进一步的说明。

尽管正如本文所说明的那样并且是众所周知的那样，同一个读出光束被适合地分离，但是，可以将其用于HF和PP检测。但是，尽管这两种检测都是基于从盘上反射回的光的度量而进行的，但是HF和PP检测是根据相反的原理来进行的。

在HF检测中，是观测到的数据信迹之凹坑和平台部分之间的反射率的对比。在这方面的目标是使凹坑区域看起来非常暗，使平台区域看起来非常亮。这就是当光束穿过一个凹坑/平台的转变(随着盘快速旋转，凹坑和平台的信迹以相对于读出光束的较快的线性速度移动)时，将会清楚并快速地达到所创建的、构成转变事件的所检测到的亮度电平。如果可以用非常大的精度来检测出凹坑/平台转变事件，这就会导致精确地确定相应的凹坑和平台的长度，据此，可以很容易地重新产生原始信息。

利用等于λ/4的有效的凹坑深度(注意，每个凹坑一般具有由染料-聚合物派出处理所产生的一个曲线底)来实现所需的HF优化，其中λ是在基片材料内的读出光束(一般来说是激光)的波长(这是因为盘一般都是从第二表面读出的)。这将会在反射光内创建一个相移B(180°)，通过干涉，可以有效除去还没有通过衍射而散射出去的一小部分入射光。相反，几乎有100％的入射光从基本上平坦的平台区域反射回来。这样，就可以很容易地看出，在每个凹坑/平台转变处，在所检测到的反射光内的λ/4的凹坑深度的变化将是非常陡峭的，这样，就便于精确地检测凹坑和平台长度——即精确的HF检测。

相反，PP检测一般测量来自于凹坑的、与垂直方向呈一个角度的衍射光量。这是用已知的或所观察到的盘表面的反射率来执行归一化的，以便提供特定情况下的比较值。这样，在CD应用中，快速的PP检测仅仅是在纵向信迹轴的任何一侧上(可以在凹坑内也可以在平台区域内)的、所检测到的光的幅度比较。当到达PP检测器的一侧的反射光多于另一个时，PP伺服向相反方向快速移动读取光束，直到在两半部分内检测情况相等，表明是正确循迹时为止。产生B/2的相移之有效的λ/8凹槽深度对PP检测进行优化，而不是对HF检测进行优化的λ/4凹槽深度和相应的B相移。如上所述，标准内的相似的两分法存在于CD-R和DVD-R应用、和诸如像混合CD、当前类似的两分法这样的其他光记录应用中所确定的PP和未记录凹槽反射率。

为促进反射，并增大播放幅度(没有相应地增加反射率对比)，整个盘一般被涂敷了一薄层铝(或其他适当的高发射率的、容易使用的材料)。这两个检测处理都是基于这样一个事实：在处理内固有的维度的情况下，凹坑像一个单切口的衍射光栅，沿着径向指向盘的方向散射了大部分的入射光，并仅仅在入射光束方向返回一小部分用于检测。但这两种处理是内在相反的。

由于这些已经被意识到的问题，“品质因数”的概念已经变为广泛应用于有关所有光学数据记录的写入策略的开发，包括循迹凹槽母版制造(尽管在这里，原理参考是PR和染料-聚合物数据母盘制作)。简单地说，品质因数是一种加权函数，它度量了对于所建标准的总的一致性。在预记录CD和CD母盘的情况下，它的系数是HF检测的幅度、PP检测的幅度、使已记录数据信迹的径向相邻部分之间的串扰最小，以及与本讨论不太相关的其他系数。简言之，光学数据记录中开发的写入策略的最终目的——特别是利用PR和染料-聚合物方法的任何特性的母盘制作——是使品质因数最大。

在“129”专利中所说明和所要求保护的发明构成了迈向这一目标的主要步骤。通过它详细地提及的热光数据记录方法，它排除了PR方法(这是一种纯光学的、非热数据记录方法)，同时还有MO和PC(它不产生在“129”专利中所识别的标记)。这样，“129”专利的原理是染料-聚合物方法。由于这是一个热处理，包含塑化(变软或熔化)以及流体流动到某个范围，染料-聚合物方法利用其特别的特性，试图产生具有比利用PR方法产生的那些凹坑更光滑表面的凹坑。正如上面所讨论的那样，这方便了(特别是在DVD和其他超高数据密度应用中的)数据检索，同时便于从它们的压模中分离出注模复制品。

这样，重点在于染料-聚合物方法，特别涉及母盘制造，“129”专利提供了一种较高级的方法和装置，用于产生用来提供HF检测的凹坑。该公开的在先技术写入策略(也可能排他地涉及MO和PC方法)很明显希望处理数据标记内的几何不对称性，通过增大写入脉冲的引导边缘处的写入光束，以便使数据标记的引导端钝化(否则就是锥形的，这是由于在标记的引导端处，在移动媒体内热建立过程中的时间延迟)，以便通过在它们拖尾边处的写入功率脉冲的陡峭的中断，从而与钝的拖尾端相匹配。相反，“129”专利发明的实质是修改写入脉冲的拖尾边缘，以便使凹坑的拖尾端逐渐变细，从而使凹坑的拖尾端与它们已经成为锥形的引导端相匹配。

在“129”专利的情况下，术语“锥形”一般指在凹坑形成开始时，由初始热形成的细长的凹坑引导端的加宽，或是指由在“129”专利中所教授的写入功率的适度的脉冲拖尾边缘下降而产生的延长的拖尾端变窄。这就是说，该术语并不仅限于所之处的引导和拖尾端形状，也可能包括椭圆形或其他拉长的(与钝的半圆形)形状。重要的考虑因素是无论引导端拉长为何种形状，“129”专利的重要目的是提供一种为其镜像的拖尾端延伸。它在于更广阔的意义：术语“锥形”同样被用于当前讨论和发明情况下。

基本上，“129”专利说明并声明了其写入光束功率随时间减少而不是陡峭中断的、写入脉冲的拖尾区域的概念。尽管优选实施例说明了一个有斜坡的拖尾边缘，但具有涉及理解物理原理的基础之相关领域的普通技术人员可以看出，“129”专利内要求保护的拖尾边缘变形例如可以二者择一地包括一个指数式衰减、一系列步骤或甚至单独一个中间步骤，所有这些都是所要求保护的概念内的等效内容。正如该专利内所说明的那样，这是由于由写入功率内的适度的下降而产生的拖尾端锥形，使得移动媒体的热阀值缓慢下降，而不像陡峭的功率终端的情况中那样。

正如在“129”专利中所说明的那样，这不仅改善了HF检测，还方便了写入策略的优化，以计算分批空白盘内的精细差别、周围环境条件和其他因素。这是由于拖尾区域参数——无论其选择的功率下降分布——可以更容易地进行调节，以获取比陡峭的终端功率中断的情况下要优化的标记结构，其中，仅有的可容易地进行调节的参数可能是写入脉冲长度、写入电平和引导边缘功率提升(即便要)的形状以及/或宽度。

“711”和“712”专利为HF检测提供了附加的改进。具体地说，“711”专利提出用于在母盘的某个区域内调节数据信迹占空因数，以便补偿复制处理的影响之方法和装置。与此相似，“712”专利提供了一种方法和装置，用于选择性地调节母盘内的凹坑深度，以改善复制盘内的HF检测。这些策略根据需要可以单独使用，以及/或与“129”专利的教导一起使用。

仍然不管迈向品质因数最大化的这些重要步骤，“129”、“711”、和“712”专利没有强调其另一个主要部分——循迹精确性。

新近的欧洲专利——EP 0 837 454 A2(以下称为“Schoofs”)——在某种程度上来说，通过改善光数据盘(很明显是染料-聚合物记录)内的PP检测而处理了增加品质因数的问题，而没有不恰当地包含HF检测。所提议的方案是将写入脉冲之间的写入光束的强度提高到一个水平，该水平刚刚高于移动媒体的热阀值。这就在在连续凹坑之间插入的平台区域中，创建了一个窄的、浅的凹槽，这基本上是利用了所希望的对于HF(即凹坑/平台转变)检测精确度上的一点负效应，提高了凹坑之间的PP检测的信号强度。

在一定程度上，那些文献中所提出的方法不能满足PP优化标准，这是由于平台凹槽可做成λ/8的深度。但是，由于这是由将写入光束强度将少到接近热阀值而实现的，因此，所得到的平台凹槽必须是相当窄的。但是，这里实际损害了PP检测，这是因为利用了宽于使HF检测优化的凹槽来实现PP检测的优化。此外，没有由Schoofs来重点从事HF检测。实际上，Schoofs教导的逻辑延伸还将进一步提高凹坑间的光束强度，以加宽用于更好循迹的凹槽。但是通过加深凹槽来损害PP检测，还将会通过使得凹坑/平台转变更难以检测到从而还损害了HF检测，这样，在所有的品质因数中，否定地低衡所提议的PP改善。

在某种程度上来说，上述的Dil专利(美国4,209,804和4,230,915)提出了凹坑自身的循迹。这些专利都讨论的PP检测和与之相关的问题。它们中的第一个通过倾斜凹坑的侧面来使凹坑对于PP检测目的显得比实际要窄，同时允许HF检测器能够看到有效的较大的深度，从而设法减轻这种循迹问题。第二方案对第一方案进行了修改，通过在建议凹坑的侧角的同时，还选择最终创建了凹坑的媒体内的折射系数，从而使该结果最优。当然，这些技术的目标是试图使得品质因数最优。

但是，使用这些技术中的任何一种——它们都是基于PR光学数据记录方法的——都存在一些基本问题：(1)很难始终如一地利用PR方法来产生倾斜侧边的凹坑，PR方法基本上是刻蚀处理，且因此倾向于产生其侧边与盘表面垂直的凹坑；(2)倾斜侧边的、PR产生的凹坑将会对HF检测器暴露更多的它们的特有的粗糙度(即噪声特性)，这使得DVD和超高密度的数据检索非常困难；还有(3)其侧边与盘表面垂直的凹坑增大了前述所讨论过的难以进行压模-复制分离的问题。

无论是后面这两个问题还是上述Schoofs专利所提出的由于优化用于PP检测的凹槽/平台宽度的事实而产生的问题，都与用于优化HF检测的不同。

美国专利5,459,712(Sugaya等)也在一般的理论意义上，讨论了在增大的CD数据密度的情况下，与凹坑形状优化的某个问题。但是，这个专利就像其他参考文献那样，仅仅建议了最佳的PP和HF检测所需条件冲突之间的一种不同的折衷。

因此，需要提供一种方法、一种装置和所得到的凹坑和平台几何结构，通过它们，光学数据记录盘、母盘和显示三维标记的其他光学记录结构的品质因数可以被轻易提高，不通过主要损害HF检测和其他规格而通过优化沿着数据标记的整条信迹的信迹检测。

此外，这里在光学记录结构中还保持了一种需要，用于改善的剖面之数据特征，这样，当读取数据信迹时，该信迹与相邻信迹上的数据特征之间的串扰得以降低，这同样也改善了品质因数。

对于方法、装置和所得到的凹槽几何结构还保留了一个需要，可以利用它而在CD-R、DVD-R、MO、PC和其他预凹槽光学数据记录结构中，改善循迹。

另外，这里还保留了用来改善光学记录结构母盘制造应用中的数据特征结构的一个需求，这样，所复制的盘可以这样与压模分离，使其具有降低的复制误差，该误差是由于粘附在压模表面不希望的缝隙上而引起的，从而改善了复制处理中的可重复性。

发明概述

本发明的目标是主要通过向三维特征提供改进的横向剖面，以改善光学记录结构内的品质因数。这些特征可以包括数据标记(诸如凹坑和突起)、三维平台区域、以及循迹凹槽和脊。正如可以从前述例子中很容易看出，这些特征可以是凹入数据层内(例如，数据凹坑)或高出数据层上(例如，循迹脊)。由于将本发明应用于数据特征的创建，因此，与Schoofs和其他已有技术进行比较，本发明改善了切线方向的(即沿着数据信迹的)横切面，从而提供了更清楚的凹坑-平台过渡区。

在主要的实施例中，这些改善的特征的特征部分在于这样一个事实：它们的横向剖面形状可以呈现从一个横向端到另一个横向端的一个连续的斜率。在本发明的情况下，“连续斜率”表示可能的各种弯屈的、但基本上缺少任何相邻部分之间的角接合之曲线形状。例如，正弦波形、或表示几种正弦波形加在一起的复杂波形将呈现出通过该定义的连续的斜率。相反，具有梯形剖面的凹坑或凹槽将呈现不出连续的斜率，这是由于底部和侧壁的接合将是有角的，而非曲线的。另一方面，呈现平滑的稍微有些圆角的部分将会呈现一个连续的斜率。

在主要的实施例中，本发明原理的另一个要素是包含坡道缩小或消除。在这一点上，通过降低从所限定的索引平面的坡道之最大垂直位移、与从该索引平面的主要特征的最大垂直位移的比值，来显示坡道的缩小。该索引平面可能是或可能不是在盘的表面平面，因为盘可以能含多个垂直间隔的数据层，和/或特征可以相对于其平面与盘的表面平面或特定数据层表面不同的槽或隆起来定义。

例如，如果特征是结构内的一个凹坑(或循迹凹槽)，则该比值将是用向上测量的坡道的最大高度除以向下测量的凹坑或凹槽的最大深度：根据本发明的第一较小值。在这两种情况下，测量可以从索引平面进行，它是坡道在任何一侧上开始其上升的平面。

当在数据突起或循迹脊的情况下(一般是在对前述结构进行压制或以其它方式反映的结构内得到的，或也可能像以下将要讨论的那样，主要通过颠倒控制写入光束的波形来创建)，比值将是特征的高度除以类似坡道的凹口之深度：根据本发明的第二较大值。该第二值大约是第一值的倒数。

在这些第一和第二值之间的是没有使用这里所公开的改进的而实现的被排除的比值的范围。当然，这些主要是在已有技术中。

在某些实施例中，特征是多重的。这就是说，例如，改进的凹坑可能在于加在数据层内的一个槽。与此相似，数据突起可以升高到一个隆起上，就像是在数据层内升起的那样。在上述情况的任何一种中，与分析特征的横向剖面相关的的所限定之索引平面，将会是第二特征的平面，主特征从该平面开始其垂直偏离。例如，在槽内的凹坑之情况下，其中，坡道从该凹坑的任何一侧抬起，则索引平面将是任何一个坡道从该平面开始其从槽的抬起，而不论是在哪里出现的(参见图7)。

在优选实施例中，本发明原理的另一个要素包括使坡道变窄，而不管其高度是否降低。这种坡道的变窄特别是在高密度(即小信迹间距)应用中，减小了径向相邻的信迹部分之间的串扰，还减小了这样一种效应：在信迹的一部分内的表面特征(例如，凹坑或凹槽)的写入可以以其它方式在径向相邻部分上。

公开了各种装置，可以通过它们来产生呈现改进的横向剖面之特征的所要求保护的结构。

在优选实施例中，这是通过提供次写入光束(secondary writebeam)来实现的，该次写入光束被定向得更宽，且具有比主写入光束小的强度，但是其焦点一般是与其共轴的，从而沿着其中将要存在各个数据凹坑之数据信迹内的所选部分，来创建浅槽。通过有选择地调节主光束和次光束的强度和焦点，通过排出围绕这些凹坑的一些材料，可以使次光束降低凹坑坡道的高度(或完全消除坡道)。此外，可以令次光束使用于HF检测的最佳剖面尺寸之凹坑，形成于用于PP检测的最佳剖面尺寸的选择性连续槽内。次光束可以连续进入平台区域，或如果需要，被保持在“on”状态，以沿着数据信迹的所有或任意选取部分，创建最优结构的循迹槽。通过有选择地调节所得到的槽深度，HF检测将不会通过用于改进PP检测提供的改进而被损害，因为相对于所形成的槽之底部的凹坑/平台过渡区将很容易检测出，就好像没有提供槽。

在另一些实施例中，可以使用本发明的基本的双光束原理，以便在其他光学记录结构内提供相似的改进。例如，在PR应用中，次光束可被用于提供一个相对较宽、较浅的槽，通过产生所需的结构的光刻胶材料的第二阶段的较少曝光，从而不用损害HF检测就能改善循迹。同样，通过使用主和次光束来独立地控制各个曝光的结构，本发明提供了一个结构，通过优化用于改进循迹同时可以改进HF检测之最终的三维凹坑和平台几何结构，从而改善PR应用中的品质因数，正像它在染料-聚合物应用中那样。

如果将其应用于诸如像MO、PC和CD-R/DVD-R这样的预刻槽盘的母盘制造，本发明的双光束原理同样可以改善循迹而不损害凹槽反射率，这是通过提供一种结构使得可以更精确地控制并优化在径向部分内的凹槽的几何结构来实现的。

可应用于至少前述情况之一的一个可替换的实施例，加入了一个抖动的次光束，与先前说明的次光束结构相比，其强度较大，焦点尺寸较窄。在这个实施例中，但发生槽形成时，次光束是抖动的——相对于盘在径向方向上快速振动。后一种实施例的变型包含使用分束、以产生多个交叠的、并排的无抖动的光束，这些光束之和是在沿着其所有或部分宽度上基本为均匀强度的光束。另一个变型还包括没有光束分离的光束抖动，其中，单个光束执行相对于盘是径向的(即相对于所形成特征的纵向尺寸为横向)一个复杂的抖动运动，因此可以同时产生若干个凹坑和一个槽。

同样公开的还有一些方法，利用这些方法可以实现改进的光学记录结构。这些包括刚刚讨论过的各种装置内固有的方法，还有聚合物交联方法，以提供不太易于坡道形成以及/或形成具有不需要的径向宽度的残余坡道的有效层。

本发明可相似地应用于非盘结构。例如，在圆柱形结构上进行光学数据记录的情况下，圆周的螺旋信迹对应于光学数据记录盘表面上的基本为平面的螺旋信迹。这里，原理实际上都是一致的，除了主和次光束被径向导向旋转结构的旋转轴，以及如果被施加的话，在平行于旋转轴的方向上产生的抖动(或光束分离)。与此相似，在基本上是二维的数据卡上进行光学记录时，写入光束扫描基本上平行的数据信迹，而媒体不运动，可以利用适当的结构以及机械改进来应用这种双光束原理(有或者没有抖动或光束分离)——或复杂抖动的信号光束的原理。与此相似，在三维数据晶片中，其中基本包含了单独可读的、可能是细微的薄数据卡的夹层，本发明可以像在数据卡实施例的情况下那样使用，除了在媒体的多层上实施写入处理，其中聚焦和包含媒体的特定材料之选择可用合理的传统方式来实现的，随着未来数据晶片发展，还可进一步改善。

本发明在其所有实施例中可以同样地应用在其中每个数据标记都是延伸到结构的原始表面之上的突起或脊的实施例中。在某种意义上来说，从一个方向看是一个凹坑或凹槽，而从相反方向看去是突起或脊(正如在CD-ROM/DVD-ROM情况中，其中母盘是第一面写入，第二面读出)。更清楚地说，模版盘是原始母盘的互补图像，它因此呈现了脊或突起，而它们在母盘内原来分别呈现的是凹槽或凹坑。但是，一般来说，正如本领域人员所了解的那样，从凹坑/凹槽系如转变为突起/脊写入仅依赖于参数以及/或波形的常规选择，本发明在基本原理内的变型中可以同样适用任何一个。

在本发明的范围内的这样一种变型中，包含主要翻转及以其它方式适当处理用于控制写入光束的波形(或多个波形)，这样，不是在凹坑区域发生除去，除去将会出现在平台区域，以及选择性地出现在相邻数据信迹之间的区域内，这样就保留了相对于目前较低的平台和信迹间区域的数据突起。本领域普通技术人员根据这里所述的内容、公开的技术以及光学与电路设计的公知原理，无疑将提出凸起特征创建的其它方法。

本发明已显示出实际上能够在染料-聚合物光学数据记录中，消除一般围绕数据凹坑或(CD-R/DVD-R)循迹凹槽的坡道。实际上，这里说明的坡道高度的降低基本上是充分的，可通过在所公开的发明的范围内的认真选择参数/材料以及实验，并通过本领域内的合理技术，很明显可能实际上完全消除这些坡道，这样又进一步改善了HF检测。这里，凹坑的径向部分每一侧都是一个连续的曲线，其斜率从结构的表面平面(或另一个定义的面)到凹坑一侧上的凹坑的底部单调为负，从凹坑底部返回到相反侧上的表面平面(或另一个定义的面)单调为正，凹坑部分从一侧到另一侧将不呈现任何基本上的斜率的不连续。后者意味着坡道高度对凹坑深度的比值为零。在后者的突起实施例的情况下，坡道高度与侧沟道深度的比值是无穷大。CD-R/DVD-R凹槽部分的形状当然将与循迹脊部分的形状相当相似，具有相似的比值。

本发明的所有实施例都共有单个目标：为了提高光学记录结构中的品质因数。本发明是通过在这些结构的数据层内提供改进了横向剖面形状的三维特征，来实现这一目的的。因此，本发明在其所有实施例中，构成了一个统一的原理。

现在将参照附图说明本发明的一些实施例。

附图说明

图1是光盘记录装置的概括框图结构，没有本发明之改进，本发明的优选实施例可被合并在其中，其中采用了气体激光写入光束。

图2是光盘记录装置的概括框图结构，没有本发明之改进，本发明的优选实施例可被合并在其中，其中采用了一个固态激光写入光束。

图3是数据凹坑的示意性平面图，显示了单光束(PP)CD循迹的参数。

图4是相邻系列的数据凹坑和插入平台的示意性平面图，它说明了三光束CD循迹的参数。

图5是通过未采用本发明改进之染料-聚合物处理所形成的凹坑的横向剖面图。

图6是根据本发明优选实施例的一系列的两个凹坑和插入平台的平面图。

图7是通过图6中的截面7-7截取的、根据本发明形成的槽内所合并的凹坑之横向剖面图。

图8是通过图6中的截面8-8截取的、根据本发明的平台区域的横向剖面图。

图9是根据本发明另一实施例的一个凹坑的横向剖面图。

图10是添加了槽和凹坑形成光束的、根据本发明一个实施例之盘的纵向剖面图。

图11是根据本发明一个实施例之盘的纵向剖面示图，其中槽形成光束领先于在凹坑形成中的凹坑形成光束。

图12是根据本发明一个实施例之盘的纵向剖面示图，其中槽形成光束在凹坑形成中引导凹坑形成光束。

图13是参照图1所示的装置的、根据本发明优选实施例的光学数据记录装置的概括框图，它显示了光束分离以提供数据写入光束和循迹写入光束。

图14是参照图2所示的装置的、根据本发明另一个实施例的光学数据记录装置的概括框图。

图15是参照图1所示的装置的、根据本发明又一个实施例的光学数据记录装置的概括框图。

图16是根据本发明又一个实施例的光学数据记录装置的概括框图，在本发明又一个实施例中参照图1所示的装置。

图17是显示图16所示的本发明实施例的概括框图，但是使用了另一个装置来产生光束扩展。

图18是显示了另一个装置来产生光束扩展之本发明一个实施例的概括框图。

图19是通过使用没有本发明改进之染料-聚合物处理所得到的一个突起的横向剖面示图。

图20是根据本发明的一个突起的横向剖面图。

图21是根据本发明隆起的平台区域的横向剖面图。

图22是根据本发明另一个实施例的、施加在一个隆起上的一个突起的横向剖面图。

图23是显示了坡道宽度降低了的一个凹坑的横向剖面图。

优选实施例的详细说明

为方便起见，随后的讨论将在一开始集中于染料-聚合物CD母盘制造上，其中EFM编码数据将被表现为凹坑和散布其间的平台的一条或更多条信迹。按照上述一致采用的惯例，在这种情况下的所有说明都将涉及盘本身。因此，“径向”意味着在盘面内，朝向盘心或从盘心朝外，“垂直”意味着从盘面向上或向下；“切向的”意味着在盘面内，沿着盘的切线或沿着盘的环面。对于数据信迹的若干区段，“纵向的”和“切向的”是同义词，这是由于，在极微小的级别上，数据信迹将显现为线性的，且径向相邻的信迹将显现为平行；“径向”和“横向”同样也是同义词。同样，一个“信迹”的凹坑将意味着任何系列的大量凹坑和散布于其间的平台，而“序列”将意味着任何多个的凹坑和平台。一个信迹的凹坑/突起或循迹凹槽/脊将会环形地围绕盘的一个环面或多个环面，或它们中的任何一个都可仅仅沿着盘的一圆弧行进。所有这种结构在肉眼可见的情况下，都将被称做“圆形的”。

在前述情况下的那种广泛讨论之后，将更简单地讨论其他实施例，以说明本发明决不仅仅被限制在那些情况。

现在，请参见图1和“129”专利，由主轴马达3来旋转其上记录有数据的盘1，所述主轴马达受速度控制器5控制。气体激光器7形成了特定波长的写入光束9。由于在这个实施例中使用了气体激光器，因此，写入光束要穿过光学调制器11，该光学调制器根据来自波形整形电路31的在线10上的一个驱动信号来改变写入光束的强度。正如上面建议的那样，光学调制器11例如可以包括一个AOM、或快响应EOM(电光学调制器)。离开调制器的光束的调制幅度将表示驱动信号的幅度，它将具有受驱动信号DC偏置以及未调制光束9的强度控制的平均强度。

如上所概述，调制光束13被引导向盘1，并一般通过适当的光学元件聚焦在有效表面(active surface)43上的一个光点15上。这些光学元件最好包括一个物镜17和一个扩束(即聚光器)透镜19，所述扩束透镜将所述调制光束13展开以充满所述物镜17的孔径。选择物镜的数值孔径(“NA”)，使得该光点的直径(在CD记录的情况下)大约为0.5微米，该大小可以与当前所采用的典型的激光光束的波长相比。这些透镜安装在支架21上，以允许光点15相对于盘1的中心径向运动。这是通过普通的移位驱动系统23来实现的，该驱动系统的细节对本领域普通从业者而言是众所周知的。

或者也可以是，尽管图1和2显示了平移系统23控制的光点15的径向运动，该系统在盘的转轴保持静止时移动，但是相反的情况也是可能的。即，在盘装置移动以使盘的转轴与写入处理的定时参数同步地径向平移时，支架的位置可以被固定。在任何一种情况下，都假定正确的循迹，光束将会相对于盘的旋转中心连续移动，以产生所需的窄的螺旋数据信迹。

在优选实施例中，用于光学调制器11的驱动信号是由波形整形电路31形成的，就像“129”专利所描述的那样，其目的在于将EFM编码数据脉冲和插入“off”间隔的序列转换为一个间隔式驱动脉冲的合成序列，其每个拖尾区域都呈现出在幅度上适度下降。这一适度下降例如可以包括线性斜坡、指数式衰减、逐渐降低幅度的一系列步骤或双步骤(double step)(其中中间步骤可以处于拖尾区域初始处的“on”幅度的一半)。也可以在拖尾区域内采用其他适度下降的轮廓，可以理解，与以其它方式导致的情况相比，如果这些驱动脉冲显示了幅度从“on”写入电平到“off”基础电平的单个陡峭下跌，任何适度的拖尾区域下降的目的是使有效的染料-聚合物层43在所形成的凹坑之拖尾端发热，以更加缓和地减少。为方便起见，促进期望得到的每个适度的拖尾边缘下降轮廓，在这里将被可替换地称为“斜坡(ramp)”。

任何这样一种拖尾边缘斜坡的影响在“129”专利中都被描述为使得所形成的数据凹坑的拖尾端变为锥形，正如后面的术语所广泛定义的那样。凹坑的引导端也已经是锥形的，这是因为在激光脉冲的引导边缘之后(即在有效层43的光点15的初始触发)、在快速移动的媒体内感到充满集聚的热量(full heat buildup)之前，需要一段简短的时间。通过加大在脉冲引导边缘的激光功率，可以使得引导端的锥形稍微变钝，就像通常所做的那样，尽管本质上不可能完全消除它。这样，在启动了相应的驱动脉冲之后，逐渐变宽的锥形将会构成在凹坑的引导边缘。在激光脉冲拖尾端上的幅度适度降低将会导致在凹坑的拖尾端逐渐变窄的锥形，与引导端处的锥形成为镜像。这样就在选择性锥形凹坑的拖尾端和引导端之间创建了几何对称，正如在“129”专利中公开的那样，这利于凹坑-平台过渡区的HF检测。

当然，本发明并不依赖于“129”专利的技术所包含的内容，既便不包含“129”专利的原理，也可以实现通过应用当前的教导而带来的改进。但是，我们相信，如果当前的教导组合了“129”专利的内容，将会得到突出的效果。

可选或者也可以组合的是，可以采用在驱动信号脉冲内实现拖尾边缘斜坡或其他拖尾区域下降、在“711”以及/或“712”专利中所教导的修改。其结果——无论是采用了这些改进中的一个、一些或是全部——将会改善HF检测，因而提高了品质因数。

波形整形电路31包含用于接收将要记录之数据的一个输入33，还包含用于接收用来调整调制光束13的平均强度之驱动信号偏置控制的另一个输入35。由于要改变盘的转速，以便使得光点15相对于盘保持恒定线速度，因此，信号处理系统可以包括一个第三输入37，用于接收可能是由速度控制器5产生的表示瞬时相对速度的信号。

盘1一般包括一个基片41以及涂敷在基片上的一个有效(染料-聚合物)层43。透明部件45可以位于有效层和物镜17之间，以便防止灰尘或其他污染物落在有效层上。或者，也可以使有效层形成于透明部件的内表面上，或根据特定的环境和偏爱，可以选择盘1内的要素的任何其他方便的结构，它可能是在如图1所示的第一表面记录中或第二表面记录的特色。

除了图2说明的是如果使用了固态(即二极管)激光器7’则可能采用的结构之外，图2与图1相一致。由于固态激光器基本上可以立即响应其驱动信号输入，因此在这种应用中不需要外部的光学调制器。当然，来自波形整形电路31’的输出也可以通过线10’，构成用于激光器7’的直接驱动信号。这里，直接从激光器7’发射出调制光束13’。

在图1所示的实施例中，显示了单独一个波形整形电路31。当然，可以有多干波形整形电路，并可能通过适当的中间求和电路，来共同驱动光学调制器11。同样，在图2所示的实施例中，可以使用多个波形整形电路31’，或波形整形电路内的多个子电路。在后一种情况的任何一种中，可以实现每一个，以便从输入33’以及/或从另一个输入(图中未示)，来形成所需的合成激光驱动脉冲的相应部分(例如，提高到或接近脉冲引导边缘的幅度、引导边缘延迟、或任何所需形状的拖尾区域幅度下降斜坡)。可以通过中间元件(未示出)来对这些分量进行求和，或将它们通过线10’全部馈送到激光器7’，允许激光器自身用作一个求和元件。

如图3所示(其中箭头表示盘旋转的方向)，根据这两种可选择的激光器的实施例中的任何一种的结果，都可以产生细长的数据凹坑50的信迹，每一个凹坑都呈现了一个引导端54、一个拖尾端52以及沿着凹坑轴64纵向延伸的一个主部分53。从图3中可以明显看出，如果按照“129”专利的教导来产生，则数据凹坑的拖尾端将会为锥形，就像是其锥形引导端的镜像。图3所示的这些细长的凹坑端说明了包含于上述定义的更一般的锥形概念内的一个典型形状，并参照“129”专利以及本发明被应用。这提供了一个令人满意的几何对称的锥形凹坑结构，以便于精确检测凹坑-平台过渡区，这样就改善了连续凹坑和平台的长度的可靠检索，以便对记录在盘上的原始数据进行重建和解码。实现“129”专利的这些技术可以再一次替换为执行“711”以及/或“712”专利的技术，或者与其结合在一起使用，以改善HF检测。

图3说明了单光束(PP)循迹。这里，单个读出光束60被用作HF和PP检测的光源。这一光束的反射适当地通过传统检测器(未示出)，在这种检测器中，反射光束被分割为分离成2个相等的半圆形部分，由与光束的循迹方向平行的部分分隔。正如先前所述，HF检测包括观测从盘面垂直反射回的光的瞬时幅度——通过对两个检测器元件的输出求和——，当被检测的光量到达一个确定值时就记录凹坑-平台过渡区。太多的光表示读出光束是在平台区域上，而太少的光表示读出光是在凹坑上。PP检测包括比较从两个检测器元件接收到的、从盘表面衍射回来的光，通过从一个检测器元件的输出减去另一个检测器元件的输出，从而产生一个伺服反馈来径向地移动读出光束，直到这两半部分产生相等读数为止。图3显示了读出光束60的直径大约为凹坑50的宽度的2倍，这与通常情况相同。

图4显示了通用三光束循迹系统，其中使用了三个光束61、62和63。中心光束61仅仅是读出光束，与图3所示的单光束循迹系统的读出光束60相对应。前向光束62向循迹装置的循迹轴的一侧偏移了信迹间距TP的大约1/4，而后向光束63向另一侧偏移了相同的量。如上述讨论所述，TP，相邻的数据信迹或信迹部分之间的径向的轴到轴的距离，一般是所示凹坑宽度的三倍。与单光束循迹不同，来自中心光束61的反射没有被分开，并且仅用于HF检测。比较来自于与其他两个反射(来自于光束62和63的)相关的循迹传感器的循迹检测，并连续执行适当的径向调节，直到循迹轴与凹坑信迹的纵轴64对齐为止。由于利用单光束和三光束结构的HF和循迹检测在本领域内是众所周知的，因此，不需要对相应的装置进行说明和进一步的讨论。

图5显示了由刚刚说明过的染料-聚合物法产生的一个凹坑50的剖面结构。应当注意，坡道70a、70b升到盘的表面68之上。正如上述说明的那样，这是用于形成这些凹坑的排出处理的塑化组分(plasticization component)的自然结果。在任何情况下，它们的存在都限制了品质因数。应当注意，这些坡道的存在改变了凹坑的有效相位深度。为利用合理的循迹信号来提供有效的HF检测，当从盘表面向下到达靠近凹坑底部的一个点进行测量时，该基础结构内的凹坑深度大约为3λ/16。这既没有使HF检测(需要λ/4的深度)最优，也没有使循迹(需要λ/8的深度)最优。

图6显示了利用本发明的优选实施例实现的凹坑和散布其间的平台的改进结构。可以看出，这里提供了一个较宽的浅槽75，沿着凹坑和平台序列的纵轴行进，在其中是凹坑序列自身。这个槽的宽度大于凹坑的宽度。因此，利用这种改进，通过提高槽的宽度有助于通过单光束检测器、以与将会看到的较宽的凹坑相同的方式进行PP循迹，这一点是可以看到的。因此，在这种单光束环境下，可通过提供优化的相对较窄和较深的凹坑来独立地改善HF检测，而不考虑PP循迹的冲突要求，现在也可通过提供一个宽的浅槽来单独对PP循迹进行优化。在相对宽的浅槽内的这种较窄的凹坑提供了降低径向相邻数据信迹间的HF串扰(品质因数的一个要素)的额外好处。就是这种独立地优化HF和PP检测、串扰的减少以及随之发生的品质因数的改善表示了本发明这一实施例的特征。

实际上，HF检测实际上还可以用这种手段来进一步改善。如果用以下说明的方法来实现槽75，则如图7所示，如果没有完全消除坡道70a、70b，也可以大大降低其高度。这提供了一种凹坑形状，与没有利用这一发明来提供改进的情况相比，其有效相位深度将可能更加接近优化的λ/4。这样，HF检测器将会看到槽75的底77，正如它在其它情况下已经看到盘表面自身，由此，将会看到适当宽度的实际上无坡道的凹坑，以及提供了所需B相移的有效相位深度。与此同时，PP检测器将会看到具有令人满意的较大宽度的“凹坑”，其有效相位深度更接近λ/8，λ/8是用于PP检测的优化的B/2相移所必需的。

图7显示了坡道170a、b的高度h与凹坑50的深度d的比值要大大小于图5中所示的剖面内的情况，图5中的情况是没有加入本发明的任何改进的情况。这些垂直尺寸是从右坡道170b开始上升到槽平面77之上的点177之垂直索引平面测量的。如此实现的坡道高度的降低，不仅改善了品质因数，通过降低可能会依附在所得到的模版内呈现的较浅缺口上的材料数量，还促进了在母盘制造应用中的精确复制。

从图7中将会看到，在槽75的相应边缘处，较小的坡道175a、b从盘的表面68升起。但是这些对于PP或HF检测具有非常小的影响。

如图6所示，槽75本身将会按λ/8的有效深度在凹坑和平台的信迹中之平台区域内连续，通过如图8所示提供在其整个宽度上统一深度的槽的一个宽的相对平坦的底部77，方便了凹坑之间的循迹。这将解决由Schoofs只是部分解决的问题，其公开的(通过降低凹坑间的写入强度来产生刚刚超过阀值条件，从而在移动媒体内创建的)平台区域凹槽对于优化的PP检测来说太窄，如果通过较小末端写入强度降低来加宽(并加深)凹坑间的凹槽，则其通过逻辑扩展将会阻止凹坑/平台过渡区的HF检测。另外，图6所示的结构，可以比在Schoofs中的结构更精确地检测到凹坑/平台过渡区，这是因为现在每个凹坑终止于相对平坦的槽底部，而不是其反射率与盘表面不相匹配的窄凹槽。

实际上，可通过调节参数来稍微增加槽宽度，同时相应稍微增加了在槽内形成的凹坑的宽度，有可能创建如图9所示的小坡道的凹坑50。这些参数包括光束强度和直径，可以通过独立调节或联合调节这些参数来实现以下结果。

槽宽度的适当选择可以使得新槽内形成的两个坡道中的一个，以重叠已经形成径向相邻的槽之相邻坡道的下斜坡部分。换言之，两个相邻坡道将合并形成相邻槽之间的平顶区域。当创建另外的径向相邻的槽时，这一处理将反复执行，导致在所有径向相邻的信迹部分之间产生了平坦的区域。

槽内的凹坑宽度的适当选择，使得以一种相似的方式消除了在该新槽内形成的凹坑中的坡道。如果调节参数使得凹坑仅仅稍微窄于其被创建在内的槽，则形成于新凹坑任何一侧的坡道将会与该槽的下斜坡相一致。这就消除了那些凹坑坡道。

所得到的外形基本上变为槽和其内形成的凹坑的外形重叠。因此，实际上，从这两个调节所得到的槽变为凹坑仅仅稍微宽一点，现在是小坡道的。此结果显示出通过反复试验而出现，且通过精细的参数调节可以优化这一结果。

图9显示了本发明的后一种实施例。如上所述，在这个实施例中，根本没有槽，所得到的凹坑50基本上呈现了小坡道，且在任何一边上具有更浅的斜坡。这促进了PP循迹而没有对HF检测进行损害。循迹检测得以改善，是因为较浅的侧斜坡会反射更大比例的入射光，使其远离垂直线。根本没有对HF检测进行损害，这是因为凹坑深度保持在传统的3λ/16。最终结果是全面改善了品质因数，这是本发明的目标。

同样，坡道高度的减少——以及，特别是如文本所述，通过仔细选择参数来有效消除坡道——将会减少相邻数据信迹间的串扰。这一点在以相对较窄的信迹间距为特征的目前以及将来的应用中都尤其如此，本发明这一实施例特别有助于实现这一点。

因此，利用本发明，既便没有追加的便于PP的槽，也可以改进CD母盘制造应用中的品质因数。此外，如图9所示，这种小槽的、小坡道的凹坑对于诸如像为记录的CD-R/DVD-R母盘制造这样的预制槽应用几乎是理想的，而图7所示的实施例对于特定应用可能不是令人满意的。

发明人已经开发了许多方法和相应的装置，用于实现本发明的各种实施例。首先将讨论涉及槽形成的实施例。

例如，将会通过将写入光束13、13’分离为射到正在旋转的盘1之有效表面43上的两条光束，从而沿着凹坑和平台的整条信迹来实现槽75。或者也可以是，仅仅在平台期间(即从一个凹坑写入脉冲的拖尾区域下降的结束、到下一个凹坑写入脉冲的引导边缘的开始)激活槽写入光束。同样，如果需要，可以在凹坑写入处理期间的任何时间和任意时间段有选择地激活或是去激活槽写入脉冲，可以规定为状态和偏爱。除非槽写入光束在写入凹坑信迹(或部分信迹)的整个处理期间保持为“on”状态，否则，必须提供一些手段，来与凹坑写入光束相协调地激活槽写入光束。如图13-16所示，如以下讨论那样，这一点可以通过提供来自于光学调制器信号10或来自于激光器驱动信号10’的一个输出而很容易地实现，从而利用适当的传统电路来控制槽写入光束通路内的光学调制器，使两个光束的激活同步。

图10显示了这样一种情况，其中，主要的凹坑或凹槽写入光束102以及槽写入光束103是叠加的，这样，数据标记或凹槽是与包含它们的槽同时创建的。在图10所示的切线剖面示图中，可以看到一系列的凹坑50a，b，c和散布其间的平台65a，b，c形成于由盘1的基片41所支撑的光有效层112内。这里，凹坑完全位于所形成的槽75内，即凹坑的上表面位于槽内，并位于其上表面114(盘的未记录面)之下。在图10所示的实施例中，数据信迹的平台部分65a，b，c也同样包含于槽内。

在图10所示的实施例中，槽写入光束在整个记录处理期间都是“on”。再者，可以仅仅在连续的凹坑形成之间的期间，选择性地激活槽写入光束，以便仅仅形成沿着数据信迹的槽式平台区域65。这将不会对HF或凹坑循迹产生影响，但是出于上述原因，将会改善凹坑间即平台区域内的循迹。另一种可替换的实施例可以包括槽的选择形成，如下述讨论所述，这种形成是通过将相应受控的输入输入到创建槽写入光束的装置中来实现的。

图11与图10的不同仅仅在于，在图11中，槽写入光束103控制主要写入光束102。在所有其他方面，这一实施例与图10所示的实施例相同，参照图10的所有陈述同样适于图11。

图12显示了这样一种情形，主要写入光束引导槽写入光束。这里，可以看出，凹坑是先于其最终存在的槽的形成而形成的。后形成的槽的效果是从所形成的凹坑中统一排出另外的材料，而没有明显地改变它们的结构。这就好像将已经形成的凹坑向下推到新形成的槽内，同时还保持它们各自的结构。

所有关于图10到11的评论相应地适于图12上，能够理解，在这种情况下以及每一个随后的情况下，在凹槽母盘制作应用中，在循迹凹槽的产生中可以采用一致的方法。对于后一种情况，在图12所示的实施例中，利用槽写入光束103的随后的影响，由主光束102创建的最初形成的凹槽将被加深，即，使得在光有效层112内占据了进一步低于其上表面114的一个位置，而没有明显地改变其横切面的形状。

现在，将讨论可以形成并控制这两种光束的方法。

图13说明了本发明的主要实施例，其中使用了气体激光器和外部光学调制器，对应于图1所示的装置。这里，来自写入激光器7的输出光束进入光束分离器100，光束分离器将该光束分别分离为两条光束120和121。光束120是主(凹坑或凹槽)写入光束，光束121是次光束，前者是数据写入光束102的源，而后者是槽写入光束103的源。输入到光束分离器100的是定义两个所得到光束的所需强度比的信号104。这种光束分离器是本领域内众所周知的，例如可以是基于：(1)半波板与极化光束分离器相组合；或(2)声光偏转器；或(3)电光延迟器与一个极化光束分离器相组合。

主光束120进入光学调制器11，其操作受上述图1情况下的波形整形电路31的控制，其效果也在该情况中进行了描述，应当注意，在图13中显示了对于波形整形电路的一种额外输入——格式。后者仅仅是其中采用该设备的特定操作而导致的，无论它是数据标记形成、或连续或不连续的凹槽的中断、或是本领域普通技术人员可能应用本发明的一些其他应用。以本领域普通电路设计人员的能力范围内众所周知的方式，以这些技术为基础，利用特定应用来指定输入以及处理它的波形整形电路的特性。

从波形整形电路31输出是被导向光束分离器100的信号131，用以控制光束分离操作的范围和定时。在一些应用中，光束分离基本上将是连续发生的。换言之，需要间歇地将输入光束分离为两个出射光束。这一操作受到如图所示的波形整形电路31的控制，或者受到输入到光束分离器的一些其他输入的控制，或是受到输入到光束分离器100的强度比的源之输入的控制。由于这一输入的目的很清楚，因此假定普通从业者将会很容易设计出其他装置来实现这一功能。

次光束121被导向另一个光学调制器123，同样也通过线133受波形整形电路31控制。来自这一光学调制器的调制光束124被导向倒置望远镜130，以产生一个输出光束125，其中，倒置望远镜的目的是按照在线132上输入的束宽比来将光束直径减小一个所需量。在光束合成器135中，将主光束122和输出光束125进行组合，所述光束合成器的目的是将两个光束对齐以用于进一步处理。光束合成器135完全是常规的，可以包括一个介质光束分离器。另一种可以替换的方法是，可以使用设置为适当角度(大约45°)的半镀银的反射镜组。

两个出射光束通过一个聚光透镜140，该透镜对(从次光束导出的)槽写入光束103以及(从主光束122导出的)数据光束102进行扩展，并将这两条光束导向物镜145。可以想到的是，倒置望远镜130已经使调制光束124变窄，以产生被导向至聚光透镜140的一个输出光束125。由于这种窄化，因此得到的槽写入光束103没有完全充满物镜的输入光孔，有效降低了其NA，其结果是，后者将不会像充满物镜的数据光束102那样被聚焦成小光点。这样，在盘表面43上的两种光束的相对直径将会导致槽75的形成，如图6所示，该槽75的宽度要宽于凹坑50的宽度，当盘1在主轴马达3的驱动下旋转时，由适当的速度控制器5来控制后者，以确保恒定的线速度。

当然，这两个最终的光束的实际尺寸将依赖于用来控制它们的上游处理的参数，特别是倒置望远镜130的缩小因数和两个透镜140、145的参数的适当选择。同样，所需光学元件的全部或所选部分将会由与图1和2所示支架21的功能和目的相似的一种装置(未示出)来支撑；或如上所述，提供用来在光束和盘轴之间提供相对径向运动的一些其他装置，以确保数据信迹被正确定位在盘上。但是，当然，根据本文的教导和相关技术，这些手段当然处于本领域从业者的技术知识范围内。

图14显示了与图13所示的发明相同的结构，但涉及图2所示的装置，其中，采用了一个二极管激光器。对于图12所施加的所有评论都可以同样适于图14所示的实施例，当然除了根据图13所示的光学调制器所引起的不同之外。与图13和15相似，槽写入光束103聚焦在盘1的有效面43上。但是，由于槽写入光束的较小的NA，因此，为了产生超过数据凹坑宽度的所需宽度之槽，其光点尺寸大于主光束102的光点尺寸。在CD应用中，由于约为0.5微米的凹坑宽度，因此，盘表面的槽写入光束的光点尺寸可以是约1微米。

图15显示了本发明的另一个实施例，它在CD-R空白盘的母盘制造中解决了在母盘内产生的螺旋循迹凹槽中创建所需摆动的需要。这一实施例添加了用于该目的的一对光学偏转器。本实施例的所有其他元件与图14所示的相应元件相一致，并被同样标识(除了在这一实施例中没有波形整形电路之外，这是由于凹槽主要是用恒定强度的光束来创建的)。

如图15所示，在主光束122的通路中插入了一个第一光学偏转器150。其目的是通过经过线151输入的ATIP(预制槽内的绝对时间)的作用，选择性地使光束摆动，以便产生一个摆动的主出射光束162，这将会产生循迹写入光束102。该ATIP输入将会以熟悉CD-R母盘制造的技术人员的易于理解的方式，包含如上所述用于被引入螺旋凹槽的校正摆动的所有参数。第二光学偏转器155，同样受到(经过线156传来的)同一ATIP输入信号的控制，相似地，使所需摆动引入光束124中。这将产生输出光束161，该输出光束将会在倒置望远镜130的通路中产生次出射光束163，而该次出射光束又会导致产生槽写入光束103。最好是，光学偏转器150、155都是声光偏转器。当然，这两个偏转器必须精确同步并被加权，如果如上述建议所述，加到光学偏转器150、155上的ATIP摆动信号来自于单独一个光源，则这就是最好的实现方式。

应当理解，由本领域普通技术人员根据本发明的教导，可以改变槽写入光束的强度，以使得所得到的槽的深度能够相应地改变。光束强度的这种变化例如可以通过对导向倒置望远镜130的输出光束161之强度电平的选择控制而很容易地实现，其中，从所述倒置望远镜射出次出射光束163。这是通过选择输入到光束分离器100的激光功率以及强度比而实现的。在任何情况下，能够很容易地选择槽写入光束的最终强度，以便在有效层内提供一种结果，如上所述，其从全深度槽的生产改变为仅仅一种消去坡道手段。后者将需要足以在活动的有效层43内产生稍稍高于其热阀值的发热电平的光束强度，而前者将需要适当较大的强度。众所周知，根据这里的描述，产生任何所需结果的这些调节，完全是本领域从业者的能力范围内的事情。

熟悉染料-聚合物光学数据记录的人们将会看到，其它一切都是等效的，当在剖面横向观看信迹轴时，将由槽写入光束创建的槽将会具有一个曲线底。这是由于与主凹坑写入光束相似，本质为圆形的光束的强度剖面沿着其直径大约呈艾里盘(Airy Disc)分布，而最大强度靠近其中心。但是，在一些应用中，可能会需要如图8所示的更平底的槽，特别是当这可能通过沿着槽的底提供一个均匀的λ/8相位深度来改善循迹的时侯。

图16显示了用于产生这样一种相对较平底部的槽的一种装置，它在槽写入光束和凹坑写入光束沿着信迹进行相对运动期间，使得槽写入光束发生抖动(即对于凹坑信迹的轴快速横向摆动)。应当注意，图16是针对图13所示的结构，这样它又与图1所示的装置相关，这种装置采用了需要外部光学调制的气体激光器。假定本领域从业人员会很容易按照本文的教导以及本领域内众所周知的原理，将这一技术应用于图2所示的装置(即图15所示的实施例)中，其中，采用了一个二极管激光器。

图16实际上是一个双模装置。在CD母盘制造模式中，在线151、256上的ATIP信号去激活，因为CD母盘制作不需要摆动创建。在CD-R母盘制作模式，ATIP信号被激活，但是光学调制器11、123仅仅在信迹形成处理的所有或任何部分期间发射所选的恒定强度的光束。在任何一种情况下，在线260上输入到光学偏转器155的输入是从普通的信号合成器220导出的，该信号合成器的输入是此时可被激活的那些信号中的任何一个。

我们已经讨论了图16所示的所有元件，图15和16所示的实施例之间(除了在气体激光器的实施例中，在图16中施加了外部光学调制器11和123之外)仅有的重要的不同是通过线231输入给光学偏转器155的额外的抖动输入。在CD-R母盘制造模式中，抖动输入使得光学偏转器执行次光束124的复杂振动，它是相对较慢的ATIP摆动和较快的抖动的组合。这种抖动输入可以以普通从业者知识范围内的公知方式，由传统的振荡器电路来提供，它与来自波形整形电路31的输出同步。

来自光束合成器135的输出由穿过聚光透镜140并到达物镜145的两个叠加在一起的光束组成。从物镜射出的是两条光束191、192。(实线所示的)光束191是一个非抖动光束，它被聚焦到盘1的有效表面43上的点193上。(虚线所示的)另一条光束192是一个抖动光束，它被瞬时聚焦在点194上。但是，由于光束192是抖动的，因此其聚焦的点沿着径向方向(相对于盘一即图16的上下)快速运动，例如是穿过并再次穿过非抖动光束191的焦点193，到达点194’。本领域普通技术人员可以理解，抖动光束192的焦点的末端径向移动，对于光束191的焦点的任何一侧，都仅仅是微米级的，图16为了清楚进行说明而必须大大放大这一移动范围。

在本发明的另一个实施例中，其中没有产生抖动，通过用一个衍射光栅(或其他诸如像相位衍射光栅这样的普通的衍射元件)来代替图13-16所示的倒置望远镜，从而可以创建一个相对平底的槽。光栅将来自于光束分离器100的槽写入光束124转换为相互稍稍偏移的两个图像，它们一起构成了射到光有效表面上的单独一个加宽的激光光束。

图17示出这一实施例，它以图14所示实施例(一个二极管激光器的实施例)为基础，其中为了清楚起见，光束的相对的焦点位置大大分开。为了简化表述，选择了这个二极管激光器的实施例，应当理解，具有外部光学调制器的气体激光器实施例可替换地形成图17的基础，这是因为光束源的特性在本发明的情况下是不重要的。

参见图17，槽写入光束124从光束分离器100发出，通过一个光设备200，该光设备在这个优选实施例中是专门设计的衍射元件。其目的在于将入射光束分割为稍稍相互偏移的一对出射光201a、b。本领域普通技术人员很容易用可替换的光学设备来代替其实现这一目的。如对图17的插图所述，由于这些出射光束的每一个都具有一个大致呈高斯分布的强度剖面，因此，小的相互偏移导致了一种联合光束，如图所示，其强度分布(沿着偏移轴的剖面图内)接近矩形。

在光束合成器135内，射出的轻微分离的光束201a、b与主光束122相组合，光束合成器的输出通过聚光透镜140，然后通过物镜145。三光束102、202和203这样就聚焦在旋转盘1的有效表面43上。光束102是一个主写入光束，写入光束202和203一起构成了槽写入光束。这三个光束分别聚焦于有效表面上的点211、212和213上。很容易认识到，图17画得不合比例以便显示细节，实际上，光束202和203将会在有效表面上交叠，正如插图中所示，光束102将会聚焦于合并的中心。如果在平面图上细微地看，在表面上径向延伸的结果，将是一个椭圆形的光点，该光点的强度在中心部分(写入凹坑之处)要大于在任一边(槽创建在其旁边)。

图17所示的实施例是分别以借助于光束分离器100来分离凹坑写入和槽写入光束122和124为基础的。但是，如图18所示，也可以通过使用单个光束来实现相似的结果。

这里，就像图13所示的实施例的情况那样，激光器7发射被导向穿过光学调制器11的光束120，该光学调制器受波形整形电路31的控制，而波形整形电路的输入可以包括旋转速度、格式和数据输入信号。来自光学调制器的输出光束122被导向光学偏转器221，该光学偏转器221与图15所示的光学偏转器150完全相似，并在那种情况下进行了说明。其目的也相似：用于将光束122转换为相对于盘在径向方向上(即相对于图18的上和下)选择性地抖动的输出光束222。这种选择性的抖动是由来自波形整形电路的抖动输出信号231引起的，波形整形电路的瞬时幅度与从光学调制器出射的光束122的瞬时幅度精确同步。利用传统的电子求和设备220，将抖动信号加到ATIP输入(当装置处于CD-R母盘制造模式下时被激活)上，电子求和设备的输出构成了对于光学偏转器的输入260。偏转光束222通过聚光透镜140以及物镜145，以作为聚焦光束270而出射，其中，该聚焦光束射到盘1的有效表面43上的活动点280。该光束(显示为光束270、270’以及270”以便指示运动)在盘旋转时在盘表面描绘出复杂的径向抖动图案，由此在该表面上创建出所需的凹坑、突起、槽、凹槽以及/或脊。

由于抖动信号是由控制光学调制器的同一个波形整形电路31产生的，输入到波形整形电路的输入将最终同步地确定：由写入光束270在盘1连续旋转时聚焦到有效表面43上之聚焦光点的瞬时强度和径向位置。因此，通过产生对于波形整形电路的一个适当的输入信号——在普通从业者的能力范围内，根据本文的有关所引用的以及文件内的教导，可以充分实现——可以在旋转盘的有效表面上，螺旋形记录极端复杂的信迹，如果从如此制造的母盘来制造模版，则其可以被转化为几千个复制品。

例如，可以简单应用该技术，以便在CD/DVD母盘内的凹坑和插入平台之信迹内形成更精确的凹坑。这里，通过适当地选择光学参数和写入光束波长，从而将光束窄窄地聚焦在相对微小的光点上。在盘旋转时，该细小的光点在与将要写入数据信迹的每个凹坑之宽度相应的范围内(在相对于盘的径向方向上)非常快速地抖动。在写入凹坑时，随着每个凹坑的所需宽度沿着其长度而改变，抖动范围也精确地变化。在信迹内的凹坑间，光学调制器识别光束，直到下一个凹坑的开始。在染料-聚合物媒体内，热拖尾效应(thermal smearing)确保在平面内和剖面内适当构造所得到的凹坑。但是由于快速精确地受控的相对细小的光束抖动，与简单地跟随数据信迹的写入光束的情况相比，可以更精确地构成所得到的凹坑。

在第二个例子中，可以在连续的槽内形成数据凹坑的信迹。这里，第二抖动信号是叠加(即与之相加)在凹坑形成抖动信号上的，其中，第二信号创建槽，槽中一系列凹坑和平台存在于盘上。槽深度是由与槽形成(一般其致使产生一个递增的、刚刚超过移动媒体的热阀值的热流入量)相应的光束强度增量确定的，其宽度是由次抖动的范围来确定的。如上所述，通过适当控制次抖动的幅度，可以除去坡道而根本不用创建任何大致的槽。

作为第三个例子，可以用上述方式来形成凹坑信迹，仅仅在凹坑之间创建循迹用的槽。这里，就像前面的例子那样，叠加在凹坑形成信号上的是一个槽形成信号。但是，在这个例子中，槽形成抖动信号仅仅在凹坑形成抖动信号结束时才被激活，可能有轻微交叠以方便循迹，但是其定时和成形不会导致使凹坑/平台过渡区模糊及因此影响HF检测。

在第四个例子中，通过提供恒定抖动范围和适当强度之单个抖动信号，可以创建连续的凹槽，以用于CD-R母盘制造应用，其中，在所述抖动信号上叠加一个ATIP摆动信号。

在所有这些例子中，可以用传统手段来控制抖动范围和瞬时光束幅度，以便实际上产生任何凹坑或凹槽的所需的几何形状(或升高的坡道或脊的几何形状)。另外，可以由本领域内的普通技术人员，根据这些教导以及相关文件中的内容，对本发明抖动实施例的应用进行扩展，以便通过精确地控制光刻胶曝光的三维范围来改善PR母盘制造技术。还可以使用后一种技术来消除一些PR处理的固有粗糙特性，以及/或减少或甚至可能消除所得到凹坑的横切面内的斜率不连续。

为有效说明本发明的几个实施例，图13、16和18是基于气体激光器的使用，作为写入光束，而图14、15和17是基于固态激光器的使用。如上所述，气体激光器需要外部调制，而在固态激光器的实现中，激光器自身用作求和元件，用于将各种输入信号组合，以产生所需的写入光束强度分布。当然，在气体激光器和固态激光器的实现方案中，可以用相等数目的附图示出这些实施例中的每一个。但是，我们相信，提供了足够的公开，在通过提供适当的电路的气体或是固态的实现方案中，使得本领域普通人员根据所提供的信息能够实现所有实施例、以及在本发明范围内的许多其他变型。

而选择其特征在于使用气体或是固态激光器的实现方案，留给从业者的一个设计选择，存在至少一个重要差别。由于气体激光器的实现需要外部调制，这样，从激光光束分离的每一条光束都可单独受到调制。因此，根据图13所示的实施例，例如，通过提供诸如像反射镜这样的一个传统的光束偏转装置，由此在数据写入光束102和槽写入光束103之间实现了写入定时差，从而有选择地使两条光束中的一条聚焦在沿着数据信迹的、与另一条光束聚焦的位置不同的位置上。这样，这些光束将会重合，如图10所示，或者可以使一个光束引导另一个，就如图11和12所示。如果固态激光器被用作写入光束源，例如如图14所示，将会更难以实现这一点，不会至少提供协调的一对单独调制的激光器或为每一个激光器提供一个外部调制器。

除了图19-22说明凸起的特征，而不是低凹(indented)的特征之外，图19-22分别与图5、7、8和9相对应。当识别相应的元件时，除了每个参考数字在相应的元件上加上300这一点外，图19-22内的参考数字与图5、7、8和9内所示的那些相对应。参见图20，将突起上升r与折缝c的深度相比较，从而确定了与图7内的h/d相应的比值。根据本发明，在所示的坡道降低中，很容易看到相对较大的r/c值与相对较小的h/d值相对应。

再有，如以上讨论所述，在各个方面，本发明的主要目标是提高品质因数，都可以通过改善的HF检测或改善的PP检测或改善这两者来实现这一点——而不需要损害任何其他所要求的标准。本发明的另一个目标是通过减小模版裂隙(stamper crevices)的深度以及由此而引起的材料保留效应(material-retaining)，来提供更精确的复制。由于通过消除(或大体上降低了)一般在染料-聚合物处理中产生的坡道，来改善HF检测和复制的准确性，因此，实现后者的任何方法就会满足本发明的这一目标。

没有显示出所公开的文献包含对这些坡道的实质性描述，这些坡道会通过以诸如像染料-聚合物处理这样的基于加热的光记录处理，来自然地导致在光记录媒体内的三维特征的形成处理。我们所提到的“基于加热”一般是指利用光学的(例如是激光)或准光学的(例如离子或电子)光束，使得在一层大体均匀的成分之中或之上形成三维特征，作为由光束所局部发的结果。这与以下方法形成对比：诸如像PR方法那样的纯的光学方法，其中，最终影响标记形成的是光量而不是由光束产生的热；MO和PC方法，不会导致三维特征的形成；以及所公开的原理，例如，被认为在Fyerer专利中公开的那些原理，借助于这些原理，可以在一个多组件层内产生特征，因而它的成分是非均匀的。

尽管对于基于加热的光记录处理中的坡道形成缺乏参考文献，但是，本领域普通技术人员也会考虑到本文的教导，认识到降低坡道高度将会改善HF检测，还将特别认识到，如果实际上消除了这些坡道，则会实现大的改进。

我们已经发现，通过采用本文所述的本发明的技术，可以将这些坡道降低到这样一种程度：检测出它们相对于索引平面的垂直偏移是非常困难的。换言之，通过使用本文所教导的技术，能够期待普通从业者通过以加热为基础的光记录处理，来创建诸如像数据凹坑或突起以及循迹凹槽这样的三维特征，它们实际上没有坡道。相反，参照凹坑形成作为一个例子，我们发现除了这些技术之外，已有的以加热为基础的光记录技术的应用，诸如像染料-聚合物方法，会导致坡道形成，其中坡道高度与凹坑深度的比值至少为1/3以及一般更大一些。通过应用现有技术的方法，我们还不能够实现小于大约1/4的这种比值。同样，在检查由已有方法制造的光记录媒体时，没有观察到小于大约1/4的比值，也没有在所观察的任何已有技术的附图中出现小于大约1/4的比值，这些附图的目的在于以合理精度来显示这些相对尺寸。

测量作为从索引平面的相反垂直距离(被定义为坡道在其一个径向末端上，例如是图7中的177，开始升起的垂直位置)的坡道高度(图7中的h)以及凹坑深度(图7中的d)，这样，我们发现，坡道高度与凹坑深度的最大比值大约为25％，它将会把通过应用本文所教导的技术来实现的结果，与通过应用已有技术所能够达到的结果分离开。这就是说，本文所教导的技术将会有助于具有坡道高度与凹坑深度的比值(像所指示的那样测量)不超过25％的凹坑的生产，而已有技术不能实现这一结果。特别清楚的是，如果不使用本文所教导的技术，就不能实现10％的比值甚至是20％的比值。

正如上面所间接提到的那样，在突起或脊形成的情况下，必须考虑突起升高r与折缝深度c的比值——即r/c。如果各个测量的执行都是在与在坡道/凹坑比h/d的相应情况下那样相同的垂直方向上，则c/r的令人满意的值将是h/d的相应值的倒数。这样，在突起/折缝的情况下，当所需特征升至索引平面上时，正是c/r的最小比值区分了利用本发明所实现的结果和利用现有技术所获得的结果。因此，分割比，在突起形成的情况下为4，这一比值的更大的值表示由本发明产生了进一步的改进。这就是说，为4或更高的突起/折缝比值c/r对应于25％或更小的坡道/凹坑比值h/d等。

因此，如果不考虑三维特征的类型，但通过由凹陷所分开的上升一致地计算该比值，则一般利用这一比值小于25％或大于4的值(中间值属于已有技术)来区分本发明与已有技术。

当然，利用PR方法的光学数据记录一般呈现出根本没有坡道或折缝，这是由于处理不是基于加热的处理，在使用该方法形成三维标记时没有发生材料排出。由于这种方法属于已有技术，因此，基于本发明的光学记录结构必须与采用PR方法的自然结果区分开。可以有许多种方法来实现这一点，例如通过表达有关基于加热的、用于产生的结构的光记录方法的限制条件，其中所述方法当然排除PR。

另外，即便没有具体说明三维特征的产生方法，但是，基于加热的方法产生了具有呈现没有斜率不连续的横切面的特征，这一事实会使得区分利用PR方法产生的那些三维特征与利用基于加热的方法所产生的三维特征。这当然也可以区分利用相应的方法所产生的母盘以及模版，这是由于在PR母盘和模版内的三维特征显示出尖角，这是由于事实上它们是经过刻蚀处理而产生的。但是，当利用不太精确的处理来进行复制时，PR产生的盘可以包含呈现基于加热的方法的更光滑的剖面轮廓、更有特色的三维特征。这样，这种复制一般根本不呈现坡道或折缝。

因此，在没有确定生产方法的特定情况下，有必要采用以本发明为特征的、区别于已有技术的光学记录结构，以便排除h/d比值基本上为零的值，以及相应的r/c比值基本上为无穷大的值。

尽管染料-聚合物处理本质上会促进坡道形成，其中的坡道形成通过本发明的前述实施例已经得以减轻，但是，如果能够得到良好控制，则这一处理会产生连续斜率的平滑表面凹坑，这个事实是有利的。

我们观察到，在有效染料-聚合物层的形成中使用的聚合物的粘接结构对于在染料-聚合物光学数据记录处理中由于排出而产生的坡道的范围具有深刻的影响。特别是，我们已经发现，通过适当选择组分单体以及选择性的交联，仔细管理聚合工艺本身，能够产生一种染料-聚合物混合物，当其用作有效层43时，将大大减小坡道产生问题，如果没有完全消除的话，同时，还保持了所需的平滑度和斜率连续性。

已经观察到，特别是，长链聚合物(诸如普通的硝化纤维)显现出在光学表面内明显的彼此相对滑动的倾向，即，当在染料-聚合物写入处理期间超出移动媒体的热阀值时使其塑化。这对于坡道形成作出了极大的贡献，其贡献在于，熔化或软化的材料会向上流出所形成的凹坑，并在凹坑的上部边缘处重新固化为坡道。过去在染料-聚合物光盘写入应用中常用的这种热塑聚合物，似乎用于此目的并不理想。另一方面，热固性聚合物——即那些在选择性施加热而硬化而不是软化的材料，提供了有利的效果。

一般来说，我们已经观察到，如果选择了固有弱结合的单体，并进行适当聚合，则在塑化发生之前，可以使包含排出处理的其他更令人满意的要素(element)出现。我们还观察到，选择的交联，即便是像硝化纤维这样的常规采用的单体，通过有效地将普通的热塑性聚合物转换为更多的热固性聚合物，在聚合处理中也能够实现相似的有益效果。这一结果大大降低了坡道高度量，在某种情况下，实际上消除坡道。

通过我们的实验式研究，以下是出现的特别的优点：

(1)适当的紫外线(UV)固化树脂的使用。根据这一方法，一般来说，光学有效表面包括具有适当的UV引发剂的丙烯酸树脂或聚酯树脂；构成少于所得到的混合物的重量的30％的染料，其颜色与写入激光颜色互补(如上所述)；以及适当的溶剂，例如，丙酮、MEK、甲苯、二甲苯以及/或丁基溶纤剂，其用量足以产生很容易旋涂在母盘基片上的一种混合物。一旦旋涂到基片上并被干燥，则使表面暴露于UV光线下，时间是大约二倍于厂商说明书中所建议的时间量，以便产生其塑性的热阀值大体上超过其分解的热阀值的一个表面。具体地说，在例子(1)中的重量比是：Diacure SD-17丙烯酸低聚物(30％)；染料(2％)；丁基溶纤剂(68％)。

(2)催化固化树脂的使用。一般而言，聚氨酯或聚酯树脂，或是这两种单体的组合，与其颜色与写入激光颜色互补的染料相混合。与例(1)中相似，染料的重量小于混合物总重量的30％。添加了适当的催化剂——例如过氧化苯甲酰，其量小于总混合物重量的1％。所得到的组合物被溶解于适当的溶剂中——对于几种侯选溶剂请看例(1)——并被旋涂于基片上。当表面干燥时，它固化为光学有效表面，其阀值特性可以与例(1)中所指出的特性相当。例(2)中的比例是：Desmophen R221聚酯树脂(73克)；聚氨基甲酸酯类粘结剂N100(27克)；辛酸锌(0.2克)；丁基溶纤剂(120克)；染料(10克)。

(3)热固化树脂的使用。一般而言，氨基甲酸乙酯、三聚氰胺以及/或酚醛预聚合物与适当颜色和数量的染料混合在一起(请参见例(1)和(2))。所得到的混合物溶解于选自例(1)所指出的溶剂、和/或乙醇以及/或适当的酯中的适当溶剂内，以便产生一种能够很容易旋涂到基片上的混合物。当完成了旋涂后，在大约150℃到200℃的温度范围内将母盘烘烤大约1.5小时。例(3)中的比例是：ReicholdBeckamine #21-505(10克)；染料(1克)；丁基溶纤剂(89克)。

给出的这些例子仅仅用于说明三种主要方法，利用这些方法可以对母盘施加大体均匀的成分的一个适当的光学有效表面，其标准是所得到的表面显示出用于开始塑化的一个热阀值，该阀值大大高于其分解的阀值，使得以致使通过流出所创建的凹坑而形成坡道表面的最小塑化实现表面上的凹坑写入。最好是，出现刚好足够的塑化以促进光滑的轮廓。

实际上，我们已经发现，如果分解的阀值仅仅稍稍低于塑化的阀值，坡道高度以及宽度的降低将会一起发生。这种坡道宽度的减少将会降低径向相邻的信迹部分之间的串扰，还将会减少这种影响：在一个信迹部分上的写入可能是在径向相邻的部分上。参见图23，已发现上面说明的三个例子导致了其宽度(在半高度h/2处测量)bw大约为100毫微米或更小的坡道，它很明显小于利用先前的设计所能达到的一般的120+毫微米的坡道宽度。正如所提到的那样，该坡道宽度的降低是与相应的坡道高度的降低一起发生的。

我们也发现，如果通过在热固化聚合物和紫外线固化聚合物中，通过增加固化时间和固化温度，及在催化固化方案中，通过采用附加量的催化剂——完全超出了厂商规范的内容——从而促进全交联，则可以显著实现坡道高度和宽度的充分降低。这种增加被加入到上述例子中。特别是，我们发现，在这里例子中，对所规定的固化时间加倍并提高固化温度，以使其超过规范曲线的上限，以及将规定的催化剂的比例加倍，每一种方法都会引起特别显著的坡道尺寸的降低。这些全交联技术和双热阀值标准能够独立地改善坡道的降低。当一起使用时，它们会进一步增加这一效果。

在双热阀值标准中，使用或不使用额外建议的步骤来基本实现全交联，以及以给出例子中所提供的技术为基础，我们相信，本发明领域所属的普通操作者能够很容易地进行实验，以开发适合于特定应用的、操作者采用的详细方法。例如，可以单独采用其他溶剂，或根据需要对这些溶剂任意组合；可以根据需要选择特殊的染料(或消除，如上所述，如果采用了充足厚的坡道)；可以选择或组合各种成份的单体或其他预聚物，或可取代其他类型，以实现所需结果；可以选择其他催化剂；可以根据需要改变干燥和固化时间和/或条件。或者也可以使用用化学方法固化的树脂，或可以使用其他能量源(例如放射性能量源)来进行固化。还可以将其他改变引入到上述例子中所说明的任一种方法中，来实现所需的结果，上述例子仅仅是通过实验性的测试来说明已经示出的手段。

尽管这种候选单体或其他预聚合物以及交联处理的细心选择将会提供改善的结果，以及实际上，有可能不用额外添加一个槽来“蒸发”残余的坡道，就能消除在染料-聚合物光学数据记录期间的坡道形成，但是，如果将这些方法联合使用，则会增大改善的品质因数的整体结果。槽形成手段将会提供PP检测的相似改进，如上所述，而不管它本身是否是用于降低或消除坡道。因此，聚合以及槽写入过程将被看作是对同一问题的相伴的解决方案。

迄今为止，主要的重点都放在染料-聚合物光学数据记录上。但是，基于本发明的这些原理决不只限于这种方法。实际上，也可以将它们应用于基于生成和检测三维标记的光学数据记录的任何方法中。例如，可以将它们应用于根本就不是热处理的PR中。

再来看PP检测是品质因数的一个重要部分，PP-HH冲突的这一同样的问题也存在于PR盘记录中。可以实现在PR领域中的HF或PP检测中实现的任何改进都将会改善品质因数。基于本发明的这些原理都可以提供这些改进。

应当注意，即便PR方法不是基于加热的方法，它也是包含阀值的，在这种情况下是一个光阀值。与热染料-聚合物处理相似，一旦满足该阀值，就会启动引起凹坑形成的处理。在PR的情况下，如果入射光强度刚好高于移动媒体的光阀值，将会在很浅的层面上发生光刻胶的曝光。随着光强度的增加，曝光深度也会增大，凹坑深度将随之增大，因此之后凹坑深度也将增大。现在这种情况，如上所述，在PR处理中可以光学方式使用槽写入光束，以便实现与染料-聚合物状态中用加热方式所达到的效果相对应的结果。这样，如果，在PR光学数据记录处理中，写入光束被分为凹坑曝光光束和槽曝光光束，一个双组件径向结构将会产生一个最终的盘，就像是在染料-聚合物情况中一样。同样，与在染料-聚合物情况中一样，如上所述，与凹坑曝光光束相比，这种槽曝光光束将会聚焦为较大的尺寸较小的强度，或者，将槽曝光光束聚焦为较窄的、强烈的以及抖动的、或被分为多个窄间隔开的、交叠的光束。可选的是，也可以采用单个复杂抖动的光束。用于实现这些结果的装置实际上与有关染料-聚合物情况下这里所述和所示的内容相一致，因此，并不需要单独对其进行研究。当然，会有一些不同，但这对于本领域普通技术人员来说是很容易实现的。

低凹特征(例如凹坑和凹槽)已经是目前所讨论的主要对象。但是，同样也可以同样考虑突出标记，例如像突起、隆起和脊。也不需要单独讨论用来产生这种凸起特征的装置和方法，这是因为CD-ROM/DVD-ROM模版或CD-R/DVD-R母盘是母盘的互补(即镜像)图像，其中，可以使用所说明的装置和方法来分别引入凹坑、槽或凹槽。因此，结合凹坑、槽或凹槽形成所说明的方法和装置同样也会导致突起、隆起以及脊的形成。

如前所述，创建凸起特征几乎可以与创建低凹特征一样容易，仅仅通过适当地转换并以其它方式处理用于控制射到光学记录结构有效表面上的光束强度的波形即可。利用这种通用的方法，当从排除表面残余物时就留下了凸起特征。

毋庸置疑，还存在基于本文所教导的原理或与之紧密相关的原理的其他方法。由此，能够在光存储结构内直接创建这些凸起特征。但我们相信这些都是在普通从业者的技术能力的范围内，它们是以本文的教导为基础的，且不脱离本发明，并在其适当的范围和广度内。

在PR的情形下，仅仅通过选择光刻胶材料作为曝光和生成时使几乎所有的曝光区域被除去的材料，可以在盘内或母盘内产生凸起特征。这种选择处理是通常采用的，并且是本领域公知的。这样，将本技术应用于带有凸起特征的PR光学数据记录和母盘制造是特别简单的，即使与循迹脊的构造有关，它仅仅要求上述次级的近光阀值曝光的类型。

当然，写入和读出光束同样也可以来源于不同于激光源。例如因此也可以采用电子束或离子束。毫无疑问，也可以将其他光束源应用于本发明，其中的一些光束源可能还需等待未来科技发展，以便实现它们。但是这些激光器的任一个或全部的选择替换同样也都落入了本发明的范围内，而通过必要改变的装置以及/方法实现它们的方案，同样没有超出本发明所要求保护的等效范围。

最后，应当注意，不仅在母盘光学记录结构中，而且在从这种母盘复制出的模版，以及在从作为中间结构的这种模版复制出的结构中，或者是直接从这种母盘复制出的结构中，都可观察到本发明的改进。由于所有这样的复制，不论是中间的或是最终的，都显示出本发明的改进特征，因此，它们全部落入本发明的原理内。

在不脱离本发明主旨和范围的情况下，可以由本领域普通技术人员实现许多替换和修改。因此，应当理解，所提出的举例和说明的实施例仅仅是用于举例，且不应当被看作是对本发明的限制，对本发明的限定如后附的权利要求书所述。

在本说明书中用来说明发明及其各种实施例的措词应当被理解为不仅仅是在它们通常限定意义上的含义，而且还包括利用在本发明书内的专门定义、超出了其通常限定意义的结构、材料或作用。这样，如果一个元件在本说明书的上下文中可以被理解为包含多个意义，则其在权利要求书中的使用将被理解为对说明书和措词本身所支持的所有可能意义是通用的。

因此，随后的权利要求书中的措词或要素的定义，不仅包括字面意思提出的要素的组合，而且还有所有等效的结构、材料或用于以基本相同的方式执行基本上相同功能来获得基本相同的结果的动作。

由本领域普通人员来看而实际上未脱离本发明要求保护的主题，包括现在知道的或最近设计的，但都明显地被认为在权利要求书的范围内是等效的，即便它们并没有以基本上相同的方式执行精确相同的功能以获得基本上相同的效果。因此，对本领域普通技术人员目前或随后所了解的替换将处于本发明所限定的要素的范围内。

因此权利要求书将被理解为包括上述明确地所述和所示的内容，原理上等效的内容、可以被明显取代的内容，还有基本上合并了本发明本质思想的内容。

Claims (100)

1.一种光学记录结构，用于存储选择性可检索的数据，所述结构包括用来包含所述数据之基本均匀的成分的数据层，所述数据层具有：

a.第一平面；以及

b.第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴并垂直于所述第一平面的一个竖轴，所述第一特征的特征在于，

(1)由其横切面限定的所述第一特征的外部形状呈现出：从在所述特征的一个横向边缘上、所述第一特征从所述结构上限定的索引平面开始其位移的点，到在所述第一特征的相对的横向边缘上、从所述限定平面的所述位移结束的点为止，基本上没有斜率的不连续；以及

(2)所述第一特征在沿着所述竖轴的第一方向上从所述索引平面的最大位移、与在相对垂直方向上的所述位移之比值，排除了基本上为零的值、基本上为无穷大的值、以及位于从大约0.25延伸到大约4.0的范围内的值。

2.如权利要求1所述的光学记录结构，其中，所述索引平面处于所述第一平面。

3.如权利要求1所述的光学记录结构，其中，所述位移比值还排除从大约0.2到大约5.0的值。

4.如权利要求3所述的光学记录结构，其中，所述位移比值还排除从大约0.1到大约10.0的值。

5.如权利要求1所述的光学记录结构，其中，

a.所述结构包括盘，其具有所述盘可选择性地围绕其旋转之中心轴；以及

b.所述第一特征是凹坑，所述凹坑表示可检索的数据。

6.如权利要求5所述的光学记录结构，其中，所述凹坑的纵向的末端是相互几何对称的。

7.如权利要求1所述的光学记录结构，其中：

a.所述结构包括盘，其具有所述盘可选择性地围绕其旋转之中心轴；以及

b.所述第一特征是突起，所述突起表示可检索的数据。

8.如权利要求7所述的光学记录结构，其中，所述突起的纵向的末端是相互几何对称的。

9.如权利要求1所述的光学记录结构，其中，

a.所述结构包括盘，其具有所述盘可选择性地围绕其旋转之中心轴；以及

b.所述第一特征是沿着所述盘中的至少一个圆弧延伸的凹槽。

10.如权利要求1所述的光学记录结构，其中，

a.所述结构包括盘，其具有所述盘可选择性地围绕其旋转之中心轴；以及

b.所述第一特征是沿着所述盘中的至少一个圆弧延伸的脊。

11.如权利要求5所述的光学记录结构，其中，所述数据层包括一系列所述凹坑，所述系列沿着所述盘内的至少一个圆弧延伸，第一所述凹坑与所述系列内最近的连续的凹坑是通过所述数据层的一个平台区域而分开的。

12.如权利要求11所述的光学记录结构，其中，所述平台区域呈现一个第二特征，所述第二特征包括一个细长的三维区域，其含有与所述第一平面平行的第二平面并以与其垂直的方向从其上位移，所述细长区域具有基本上与所述第一凹坑的所述轴对齐的轴，所述第二特征的至少一部分的横向尺寸不小于所述第一凹坑的最大横向尺寸。

13.如权利要求7所述的光学记录结构，其中，所述数据层包含一系列所述突起，所述系列沿着所述盘的至少一个圆弧延伸，第一所述突起与所述系列内最近的连续的突起是通过所述数据层的一个平台区域而分开的。

14.如权利要求13所述的光学记录结构，其中，所述平台区域呈现一个第二特征，所述第二特征包括一个细长的三维区域，其含有与所述第一平面平行的第二平面并以与其垂直的方向从其上位移，所述细长区域具有基本上与所述第一突起的所述轴对齐的轴，所述第二特征的至少一部分的横向尺寸不小于所述第一突起的最大横向尺寸。

15.如权利要求1所述的光学记录结构，其中，所述数据层的所述基本均匀的成分具有化学分解的第一热阀值以及塑化的第二热阀值，所述第二热阀值超过所述第一热阀值。

16.如权利要求15所述的光学记录结构，其中，所述成分包含至少一种聚合物。

17.如权利要求16所述的光学记录结构，其中，所述聚合物包含紫外线固化树脂。

18.如权利要求16所述的光学记录结构，其中，所述聚合物包含催化固化树脂。

19.如权利要求16所述的光学记录结构，其中，所述聚合物包含热固化树脂。

20.一种第二代光学记录结构，从权利要求1所述的光学记录结构复制出。

21.一种第二代光学记录结构，从权利要求3所述的光学记录结构复制出。

22.一种第二代光学记录结构，从权利要求4所述的光学记录结构复制出。

23.一种光学记录结构，用于通过基于加热的光学记录处理来存储选择性可检索的数据，所述结构包括基本均匀的成分的一个数据层，用于包含所述数据，所述数据层具有：

a.第一平面；以及

b.第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的竖轴，所述第一特征的特征在于，所述第一特征在沿所述竖轴的第一方向从所述索引平面的最大位移、与在相对的垂直方向上的所述位移的比值，排除了从大约0.25延伸到大约4.0的范围内的值。

24.如权利要求23所述的光学记录结构，其中所述索引平面处于所述第一平面。

25.如权利要求23所述的光学记录结构，其中，所述位移比值还排除从大约0.2到大约5.0的值。

26.如权利要求25所述的光学记录结构，其中，所述位移比值还排除了从大约0.1延伸到大约10.0的值。

27.如权利要求26所述的光学记录结构，其中，所述位移比值基本上为零。

28.如权利要求25所述的光学记录结构，其中，所述数据层包含具有化学分解的第一热阀值以及塑化的第二热阀值的成分，所述第二热阀值超所述第一热阀值。

29.如权利要求28所述的光学记录结构，其中，所述成分包含至少一种聚合物。

30.如权利要求28所述的光学记录结构，其中，所述聚合物包含紫外线固化树脂。

31.如权利要求28所述的光学记录结构，其中，所述聚合物包含催化固化树脂。

32.如权利要求28所述的光学记录结构，其中，所述聚合物包含热固化树脂。

33.一种第二代光学记录结构，从权利要求23所述的光学记录结构复制出。

34.一种第二代光学记录结构，从权利要求25所述的光学记录结构复制出。

35.一种第二代光学记录结构，从权利要求26所述的光学记录结构复制出。

36.一种第二代光学记录结构，从权利要求27所述的光学记录结构复制出。

37.一种光学记录结构，用于存储选择性可检索的数据，所述结构包括一数据层，用于包含所述数据，所述数据层具有：

a.第一平面；以及

b.第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的竖轴，所述第一特征的特征在于，所述第一特征在沿所述竖轴的第一方向从所述索引平面的最大位移、与在相对的垂直方向上的所述位移的比值，排除了从大约0.25延伸到大约4.0的范围内的值；以及

c.一个第二特征，其中：

(1)所述第二特征包括一个细长的三维区域，该三维区域包含与所述第一平面平行并在与其垂直的方向上从其上位移的第二平面，所述细长的区域具有基本上与所述第一特征的所述轴对齐的轴，

(2)所述第二特征的每个横向末端与所述第一平面重合；

(3)所述第一特征包含于所述第二特征的所述横向末端内；以及

(4)所述索引平面基本上在所述第二平面。

38.如权利要求37所述的光学记录结构，其中，所述位移比值还排除了从大约0.2到大约5.0的值。

39.如权利要求38所述的光学记录结构，其中，所述位移比值还排除了从大约0.1到大约10.0的值。

40.如权利要求39所述的光学记录结构，其中，所述位移比值基本上为零。

41.一种第二代光学记录结构，从权利要求37所述的光学记录结构复制出。

42.一种第二代光学记录结构，从权利要求38所述的光学记录结构复制出。

43.一种第二代光学记录结构，从权利要求39所述的光学记录结构复制出。

44.一种第二代光学记录结构，从权利要求40所述的光学记录结构复制出。

45.一种光学记录结构，用于在其上存储选择性可检索的数据，所述结构包括一数据层，用于包含所述数据，所述数据层具有：

a.第一平面；

b.第二平面，在第一方向从所述第一平面位移；

c.第三平面，在所述第一方向上从所述第二平面位移，且还在所述第一方向上从所述第一平面位移；

d.一个细长的数据信迹，所述信迹的至少一部分基本上是：

(1)纵向的；以及

(2)垂直于所述第一方向；

e.第一细长的三维特征，所述第一特征的至少一部分具有：

(1)第一主轴，基本上与所述数据信迹的所述部分平行，并基本与其横向对齐；

(2)基本上与所述主轴垂直的竖轴，所述第一特征的所述部分在所述竖轴的方向基本上从所述第一平面延伸到所述第二平面；以及

(3)第一尺寸值的横向范围；以及

f.第二细长的三维特征，所述第二特征的至少一部分具有：

(1)基本上与所述数据信迹的所述部分平行又与所述第一主轴平行、并基本上与它们横向对齐的一个第二主轴，

(2)基本上与所述第二主轴垂直的一个竖轴，所述第二特征的所述部分在所述竖轴的方向基本上从所述第二平面延伸到所述第三平面；及

(3)第二尺寸值的横向范围，所述第二值小于所述第一值。

46.如权利要求45所述的光学记录结构，其中，所述第二特征完全包含于所述第一特征内。

47.如权利要求45所述的光学记录结构，其中，所述第二特征的至少一部分不包含于所述第一特征内。

48.一种第二代光学记录结构，从权利要求45所述的光学记录结构复制出。

49.一种第二代光学记录结构，从权利要求46所述的光学记录结构复制出。

50.一种第二代光学记录结构，从权利要求47所述的光学记录结构复制出。

51.一种光学记录结构，用于存储选择性可检索的数据，所述结构包括基本均匀的成分的一数据层，用来包含所述数据，所述数据层具有：

a.第一平面；

b.第一细长的三维特征，它在第一方向上从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的一个竖轴，所述第一特征具有由其横切面所限定的一个外部形状，呈现出：从在所述第一特征的一个横向边缘上、所述第一特征在所述第一垂直方向上从所述结构上限定的一个索引平面开始其位移的一个点，到所述第一特征的相对横向边缘上、从所述索引平面的所述位移结束的点为止，基本上没有斜率的不连续；以及

c.第二细长的三维特征，其在第二方向上从所述第一平面垂直位移，所述第二方向与所述第一方向相对，所述第二特征具有主轴、横轴和竖轴，每个轴都与所述第一特征的相应的主轴、横轴和竖轴对齐，由其横切面限定的所述第二特征的外部形状基本上是所述第一特征的所述外部形状的延续，所述第二特征的特征在于，所述第二特征的横向宽度，从所述第二特征在所述第二垂直方向从所述索引平面开始其位移的点，到从所述索引平面的这样的位移终止的点，大于零但小于一百(100)毫微米。

52.如权利要求51所述的光学记录结构，其中，所述第二特征的宽度不超过所述第一特征的一半宽度。

53.一种第二代光学记录结构，从权利要求51所述的光学记录结构复制出。

54.一种第二代光学记录结构，从权利要求52所述的光学记录结构复制出。

55.一种父代光学记录结构，可以由其复制出第二代光学记录结构，所述第二代结构至少在其数据层中的一部分中呈现出：在所述父代结构内的数据层的相应部分中以光学方式创建的至少一个三维特征之充分精确的再现，所述父代结构的所述数据层具有用于包含数据的基本均匀的成分，所述父代结构的所述数据层具有：

a.第一平面；以及

b.第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的竖轴，所述第一特征的特征在于：

(1)由其横切面定义的所述第一特征的外部形状呈现出：从在所述特征的一个横向边缘上、所述第一特征从所述结构上限定的一个索引平面开始其位移的点，到所述第一特征的相对的横向边缘上、从所述索引平面的所述位移结束的点为止，基本上没有表面粗糙度或斜率不连续；以及

(2)所述第一特征在沿着所述竖轴的第一方向从所述索引平面的最大位移、与在相对垂直方向上的所述位移的比值，排除了从大约0.25延伸到大约4.0的范围内的值。

56.如权利要求55所述的父代光学记录结构，其中，所述位移比值还排除了从大约0.2延伸到大约5.0的值。

57.如权利要求56所述的父代光学记录结构，其中，所述位移比值还排除了从大约0.1延伸到大约10.0的值。

58.如权利要求55所述的父代光学记录结构，通过直接与所述父代结构进行接触从而创建所述复制结构，其中，所述复制结构呈现出所述特征的镜像。

59.如权利要求55所述的父代光学记录结构，通过直接与中间结构进行接触而不是直接与所述父代进行接触，从而创建所述复制结构。

60.一种第二代光学记录结构，从如权利要求55所述的父代光学记录结构复制。

61.一种制造用来存储选择性可检索数据的光学记录结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供所述结构的一个数据层，具有基本均匀的成分，用于包含所述数据；

b.限定所述数据层的第一平面；以及

c.在所述数据层内，创建第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的一个竖轴，所述第一特征的特征在于：

(1)由其横切面定义的所述第一特征的外部形状呈现出：从在所述特征的一个横向边缘上、所述第一特征从在所述结构上限定的一个索引平面开始其位移的点，到在所述第一特征的相对的横向边缘上、从所述索引平面的所述位移结束的点为止，基本上没有斜率不连续；以及

(2)所述第一特征从所述索引平面在沿着所述竖轴的第一方向的最大位移、与在相对的垂直方向上的所述位移的比值，排除了基本为零的值、基本为无穷大的值、以及从大约0.25延伸到大约4.0的范围内的值。

62.如权利要求61所述的方法，其中，所述索引平面位于所述第一平面。

63.如权利要求61所述的方法，其中，所述位移比值还排除了从大约0.2延伸到大约5.0的值。

64.如权利要求63所述的方法，其中，所述位移比值还排除了从大约0.1延伸到大约10.0的值。

65.一种制造用来存储选择性可检索的数据之光学记录结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供所述结构的一个数据层，具有基本均匀的成分，用于包含所述数据；

b.限定所述数据层的一个第一平面；以及

c.通过基于加热的光学记录处理，在所述数据层内创建第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的一个竖轴，所述第一特征的特征在于，所述第一特征在沿着所述竖轴的第一方向从所述索引平面的最大位移、与在相对的垂直方向上的所述位移的比值，排除从大约0.25延伸到大约4.0的范围内的值。

66.如权利要求65所述的方法，其中，所述数据层包含具有化学分解的第一热阀值以及塑化的第二热阀值的成分，所述第二热阀值超所述第一热阀值。

67.如权利要求66所述的方法，其中，所述成分包含至少一种聚合物。

68.如权利要求67所述的方法，其中，所述聚合物包含一种紫外线固化树脂。

69.如权利要求67所述的方法，其中，所述聚合物包含催化固化树脂。

70.如权利要求67所述的方法，其中，所述聚合物包含热固化树脂。

71.如权利要求67所述的方法，其中，所述聚合物包含至少一种染料和至少一种聚合物的混合物。

72.如权利要求65所述的方法，还包括：在所述创建步骤之后，产生具有一个复制的数据层的第二代光学记录结构的步骤，所述复制的数据层在其至少一部分中呈现至少所述三维特征的充分精确的再现。

73.如权利要求65所述的方法，其中，所述创建步骤包括创建多个所述三维特征，还包括在所述创建步骤后，产生具有一个复制的数据层的第二代光学记录结构的步骤，所述复制的数据层在其至少一部分中呈现出至少所述多个三维特征的充分精确的再现。

74.如权利要求65所述的方法，其中，

a.所述结构包含盘，具有所述盘可选择性地围绕其旋转的中心轴；

b.所述第一特征是一个凹坑，所述凹坑表示可检索的数据。

75.如权利要求74所述的方法，其中，所述凹坑的纵向末端相互几何对称。

76.如权利要求65所述的方法，其中，

a.所述结构包含盘，具有所述盘可选择性地围绕其旋转的中心轴；

b.所述第一特征是一个突起，所述突起表示可检索的数据。

77.如权利要求76所述的方法，其中，所述突起的纵向末端相互几何对称。

78.如权利要求65所述的方法，其中，

a.所述结构包含盘，具有所述盘可选择性地围绕其旋转的中心轴；

b.所述第一特征是沿着所述盘内的至少一个圆弧延伸的凹槽。

79.如权利要求65所述的方法，其中，

a.所述结构包含盘，具有所述盘可选择性地围绕其旋转的中心轴；

b.所述第一特征是沿着所述盘内的至少一个圆弧延伸的脊。

80.如权利要求74所述的方法，其中，所述创建步骤包括在所述数据层内创建一系列所述凹坑，所述系列沿着所述盘的至少一个圆弧延伸，一个第一所述凹坑通过所述数据层的一个平台区域而与所述系列内之最近的连续的凹坑纵向分隔。

81.如权利要求80所述的方法，其中，所述创建步骤还包括在所述平台区域内产生一个第二特征的步骤，所述第二特征包括一个细长的三维区域，该三维区域含有与所述第一平面平行并以与其垂直的方向从其上位移的第二平面，所述细长区域具有基本上与所述第一凹坑的所述轴对齐的轴，所述第二特征的至少一部分的横向尺寸不小于所述第一凹坑的最大横向尺寸。

82.如权利要求76所述的方法，其中，所述创建步骤包括在所述数据层内创建一系列所述突起，所述系列沿着所述盘的至少一个圆弧延伸，一个第一所述突起与所述系列内最近的连续的突起是通过所述数据层的一个平台区域而分隔的。

83.如权利要求82所述的方法，其中，所述创建步骤还包括在所述平台区域内产生一个第二特征的步骤，所述第二特征包括一个细长的三维区域，该三维区域含有与所述第一平面平行并以与其垂直的方向从其上位移的第二平面，所述细长区域具有基本上与所述第一突起的所述轴对齐的轴，所述第二特征的至少一部分的横向尺寸不小于所述第一突起的最大横向尺寸。

84.如权利要求65所述的方法，其中，所述创建步骤包括以下步骤：

a.将能量传输光束引导向所述数据层；

b.控制所述光束的强度；

c.将所述光束聚焦到所述数据层内的一个焦点上；

d.在所述数据层和所述焦点之间，在第一方向上产生相对运动，所述第一方向基本上平行于所述数据层；以及

e.在第二方向上抖动所述焦点，所述第二方向基本上平行于所述数据层，并垂直于所述第一方向。

85.如权利要求65所述的方法，其中，所述创建步骤包括以下步骤：

a.将第一能量传输光束引导向所述数据层；

b.将第二能量传输光束引导向所述数据层；

c.控制所述第一和第二光束的强度；

d.将所述第一光束聚焦到所述数据层内的第一焦点上；

e.将所述第二光束聚焦到所述数据层内的第二焦点上；

f.一方面，在所述数据层和所述第一及第二焦点之间，另一方面，在与所述数据层基本平行的第一方向上，产生相对运动；

g.在第二方向上，相对于所述第一焦点抖动所述第二焦点，所述第二方向与所述数据层基本平行，并垂直于所述第一方向。

86.如权利要求65所述的方法，其中，所述创建步骤包括以下步骤：

a.将第一能量传输光束引导向所述数据层；

b.将第二能量传输光束引导向所述数据层；

c.控制所述第一和第二光束的强度；

d.将所述第一光束聚焦到所述数据层内的第一焦点上，所述第一焦点具有一个第一剖面直径；

e.将所述第二光束聚焦到所述数据层内的第二焦点上，所述第二焦点具有一个第二剖面直径，所述第二直径超过所述第一直径；以及

f.一方面，在所述数据层和所述第一及第二焦点之间，另一方面，在与所述数据层基本平行的方向上，产生相对运动。

87.如权利要求86所述的方法，其中，所述第一和第二焦点基本上是同心的。

88.一种制造用来存储选择性可检索的数据之光学记录结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供所述结构的一个数据层，具有基本均匀的成分，用于包含所述数据；

b.限定所述数据层的第一平面；以及

c.在所述数据层内创建第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的一个竖轴，所述创建所述第一特征的步骤包含以下步骤：

(1)将能量传输光束引导向所述数据层；

(2)控制所述光束的强度；

(3)将所述光束聚焦到所述数据层内的一个焦点上；

(4)在所述数据层和所述焦点之间，在第一方向上产生相对运动，所述第一方向与所述数据层基本平行；以及

(5)在第二方向上抖动所述焦点，所述第二方向与所述数据层基本平行，并垂直于所述第一方向。

89.如权利要求88所述的方法，进一步包含在所述数据层内产生一个第二特征的步骤，所述第二特征包含一个细长的三维区域，该三维区域含有与所述第一平面平行、并以与其垂直的方向从其上位移的第二平面，所述细长区域具有基本上与所述第一特征的所述轴对齐的轴，所述第二特征的至少一部分的横向尺寸不小于所述第一特征的最大横向尺寸。

90.如权利要求89所述的方法，其中，所述第一特征被包含于所述第二特征内。

91.一种制造用来存储选择性可检索的数据之光学记录结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供所述结构的一个数据层，具有基本均匀的成分，用于包含所述数据；

b.限定所述数据层的第一平面；以及

c.在所述数据层内创建第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的一个竖轴，所述创建所述第一特征的步骤包含以下步骤：

(1)将第一能量传输光束引导向所述数据层；

(2)将第二能量传输光束引导向所述数据层；

(3)控制所述第一和第二光束的强度；

(4)将所述第一光束聚焦到所述数据层内的第一焦点上；

(5)将所述第二光束聚焦到所述数据层内的第二焦点上；以及

(6)一方面，在所述数据层和所述第一及第二焦点之间，另一方面，在与所述数据层基本平行的第一方向上，产生相对运动；

(7)在第二方向上相对于所述第一焦点来抖动所述第二焦点，所述第二方向与所述数据层基本平行，并垂直于所述第一方向。

92.如权利要求91所述的方法，其中，进一步包含在所述数据层内产生一个第二特征的步骤，所述第二特征包含一个细长的三维区域，该三维区域含有与所述第一平面平行、并以与其垂直的方向从其上位移的第二平面，所述细长区域具有基本上与所述第一特征的所述轴对齐的轴，所述第二特征的至少一部分的横向尺寸不小于所述第一特征的最大横向尺寸。

93.如权利要求92所述的方法，其中，所述第一特征被包含于所述第二特征内。

94.一种制造用来存储选择性可检索的数据之光学记录结构的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供所述结构的一个数据层，具有基本均匀的成分，用于包含所述数据；

b.限定所述数据层的第一平面；以及

c.在所述数据层内创建第一细长的三维特征，至少其一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有一个与所述第一平面基本平行的主轴、基本上垂直于所述主轴并平行于所述第一平面的横轴、以及基本上垂直于所述主轴及垂直于所述第一平面的一个竖轴，所述创建所述第一特征的步骤包含以下步骤：

(1)将第一能量传输光束引导向所述数据层；

(2)将第二能量传输光束引导向所述数据层；

(3)控制所述第一和第二光束的强度；

(4)将所述第一光束聚焦到所述数据层内的第一焦点上；所述第一焦点具有一个第一剖面直径；

(5)将所述第二光束聚焦到所述数据层内的第二焦点上，所述第二焦点具有超过所述第一直径的一个第二剖面直径；以及

(6)一方面，在所述数据层和所述第一及第二焦点之间，另一方面，在与所述数据层基本平行的第一方向上，产生相对运动。

95.如权利要求94所述的方法，其中，所述第一和第二焦点基本上是同心的。

96.如权利要求94所述的方法，进一步包含在所述数据层内产生一个第二特征的步骤，所述第二特征包含一个细长的三维区域，该三维区域含有与所述第一平面平行、并以与其垂直的方向从其上位移的第二平面，所述细长区域具有基本上与所述第一特征的所述轴对齐的轴，所述第二特征的至少一部分的横向尺寸不小于所述第一特征的最大横向尺寸。

97.如权利要求96所述的方法，其中，所述第一特征被包含于所述第二特征内。

98.一种用于修改光学记录结构的设备，所述结构包括基本均匀成分的数据层，用于存储选择性可检索的数据并具有一个第一平面，所述设备包含用于在所述结构上施加第一细长的三维特征的装置，所述第一特征的至少一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有与所述第一平面基本平行的一个主轴、基本上与所述主轴垂直并平行于所述第一平面的横轴、基本上与所述主轴垂直及与所述第一平面垂直的一个竖轴，所述第一特征的特征在于：

a.由其横切面限定的所述第一特征的外部形状呈现出：从在所述特征的一个横向边缘上、所述第一特征从在所述结构限定的索引平面开始其位移的点，到在所述第一特征的相对的横向边缘上、从所述索引平面的所述位移结束的点为止，基本上没有斜率的不连续；以及

b.所述第一特征在沿着所述竖轴的第一方向上从所述索引平面的最大位移、与在相对的垂直方向上的所述位移之比值，排除了基本上为零的值、基本上为无穷大的值、以及位于从大约0.2延伸到大约5.0的范围内的值。

99.一种用于修改光学记录结构的设备，所述结构包括基本均匀的成分的一个数据层，用于存储选择性可检索的数据并具有一个第一平面，所述设备包含用于通过基于加热的光学记录处理、在所述结构上施加第一细长的三维特征的装置，所述第一特征的至少一部分从所述第一平面垂直位移，所述第一特征具有与所述第一平面基本平行的一个主轴、基本上与所述主轴垂直并平行于所述第一平面的横轴、基本上与所述主轴垂直及与所述第一平面垂直的一个竖轴，所述第一特征的特征在于，所述第一特征在沿着所述竖轴的第一方向上从所述索引平面的最大位移、与在相对的垂直方向上的所述位移之比值，排除了位于从大约0.2延伸到大约5.0的范围内的值。

100.一种用于修改光学记录结构的设备，所述结构包括基本均匀的成分的一个数据层，用于存储选择性可检索的数据，所述数据层具有一个第一平面，所述设备包含：

a.用于在所述数据层上施加在第一方向上从所述第一平面垂直位移的第一细长的三维特征的装置，所述第一特征具有与所述第一平面基本平行的一个主轴、基本上与所述主轴垂直并平行于所述第一平面的横轴、基本上与所述主轴垂直及与所述第一平面垂直的一个竖轴，所述第一特征具有由其横切面所限定的外部形状，呈现出：从在所述第一特征的一个横向边缘上、所述第一特征从在所述结构上限定的索引平面开始其位移的点，到在所述第一特征的相对的横向边缘上、从所述索引平面的所述位移结束的点为止，基本上没有斜率的不连续；以及

b.用于在所述数据层上施加在第二方向从所述第一平面垂直位移的一个第二细长的三维特征的装置，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第二特征具有主轴、横轴和竖轴，每个轴与相应的所述第一特征的主轴、横轴和竖轴对齐，由其横切面定义的所述第二特征的外部形状基本上是所述第一特征的所述外部形状的延续，所述第二特征的特征在于，所述第二特征的横向范围，从所述第二特征在所述第二垂直方向从所述索引平面开始其位移的点，到从所述索引平面的这样的位移终止的点，大于零但小于一百(100)毫微米。

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