CN1836276A - 记录器、盘和在盘上记录信息的方法 - Google Patents

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CN1836276A CNA2004800232431A CN200480023243A CN1836276A CN 1836276 A CN1836276 A CN 1836276A CN A2004800232431 A CNA2004800232431 A CN A2004800232431A CN 200480023243 A CN200480023243 A CN 200480023243A CN 1836276 A CN1836276 A CN 1836276A
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Abstract

当在轨道中或以二维图案记录信息时，必须注意不照射邻近的轨道或凹坑。由于必须要观察到轨道间距或凹坑距离，所以这导致记录介质上数据密度的损失。有可能将轨道间距减小至这样的点：其中激光的焦斑还照射邻近脊区域以及轨道或凹坑。这提高了记录介质的可实现的数据密度。通过使用凹槽和/或通过使用具有特殊吸收特性的染料，邻近轨道的照射效应能够得到减小，从而仅在期望的位置有效地记录标记。

Description

记录器、盘和在盘上记录信息的方法
本发明涉及一种在光盘上记录信息的方法，所述光盘包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊(land)，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由该染料覆盖，所述方法包括用具有光学能量的焦斑照射光盘的一个区域，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0；涉及一种对光盘进行记录的记录器，包括用于在光盘上记录信息的装置，所述光盘包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由该染料覆盖，所述记录器包括用于在光盘上投射具有光学能量的焦斑的照射装置，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0；以及涉及一种光盘，包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由染料覆盖，用于以具有光学能量的焦斑来照射光盘，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0。
这样一种方法可从其中使用具有半径R0的光学能量焦斑在盘上记录信息的光学记录中获知。在半径R0处，焦斑具有的辐射强度是焦斑的最大辐射能量(典型的是在焦斑的中心处达到)的1/e倍。
轨道或凹槽或凹坑的间隔是这样的，即单个轨道或凹槽或单个凹坑的一部分落在焦斑内部，并由光学能量进行照射以用于记录，而邻近轨道或凹槽或凹坑处于这样的距离，即它们不被包括在距焦斑中心为半径R0的焦斑中。
这对轨道或凹槽或凹坑之间的间隔施加了较低的边界，其是不利的，因为它降低了记录的数据密度。
本发明的目的是克服该缺陷，并提供一种在记录载体上以增加的数据密度来记录信息的方法。
为了实现该目的，所述方法的特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于三分之五倍的半径R0。该情况中的轨道间距接近焦斑的半径R0，这导致写入区域以充足的光学剂量进行照射，所述写入区域包括将要写入并与邻近轨道或凹槽接近的轨道或凹槽的部分。
通过减小轨道间距，在记录载体上就有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
所述方法的另一个实施例的特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于四分之五倍的半径R0。
该情况中的轨道间距甚至更加接近焦斑的半径R0，这导致写入区域以充足的光学剂量进行照射，所述写入区域包括将要写入并与邻近轨道或凹槽更加接近的轨道或凹槽的部分。
通过减小轨道间距，在记录载体上就有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
所述方法的另一个实施例的特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于五分之六倍的半径R0。
该情况中的轨道间距甚至更加接近焦斑的半径R0，这导致写入区域以充足的光学剂量进行照射，所述写入区域包括将要写入并与邻近轨道或凹槽更加接近的轨道或凹槽的部分。
通过减小轨道间距，在记录载体上就有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
所述方法的另一个实施例的特征在于，凹槽的部分是由脊包围的隔离部分。
通过用脊包围凹槽部分，本质上是创建凹坑，凹槽部分不仅由邻近凹槽限定，而且由相同凹槽的邻近部分限定。这允许对写在凹槽部分中的标记的大小进行更好的定义，其又允许减小标记之间的距离，这又导致较高的数据密度。
所述方法的另一个实施例的特征在于，所述染料具有随吸收的光能的增加而增加的吸收作用(absorption)。
在半径R0内侧的焦斑部分，即焦斑内部用大于或等于1/e倍的聚焦光斑最大能量的光能来照射记录载体，在半径R0外侧的剩余焦斑部分，即焦斑外部用小于1/e倍的焦斑最大能量的光能来照射记录载体。因此当使用吸收作用随吸收的光能的增加而增加的染料时，由焦斑的内部照射的凹槽部分将比由焦斑的外部照射的凹槽部分或多个邻近凹槽部分接收更大剂量的光能。
作为照射的结果，记录载体对焦斑内部的光能的吸收率将增加，这导致吸收更多的光能，从而导致甚至更高的光能吸收率。外部的光能低于内部。因此吸收率的增加较小，从而导致吸收的光能较少，这导致光能吸收率增加较小。染料有效地放大了焦斑的照射效应。
因此，与没有使用这种染料相比，吸收作用更加局部化，从而导致记录在记录载体上的标记具有较小的尺寸和较小的凹槽距离。因此能够获得较高的数据密度。
所述方法的另一个实施例的特征在于，所述染料对于热分解或降解具有一个阈值，并且所述阈值在焦斑的中心和其中光学能量等于或大于焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间被达到。
因为光能的分布在整个焦斑上是不均匀的，所以具有阈值的染料将确保在记录载体上仅以焦斑的较小部分来记录标记。在焦斑的外部，光能不足以达到阈值，并且因此不在记录载体上记录标记。所述阈值确保记录良好定义的标记，因为在整个焦斑上的光能分布通常是非常渐变的。
因此只有焦斑的内部用于记录标记，其比整个焦斑即内部和外部用来记录标记时小。
所述方法的另一个实施例的特征在于，所述脊由一层染料覆盖，染料层的厚度至少比凹槽的深度薄3倍。
当凹槽比脊上的染料层的厚度深得多时，凹槽中的染料比脊上的染料吸收的能量多，从而导致标记本质上由凹槽限定其尺寸，或者在凹坑的情况下由凹坑的尺寸来限定。当染料进一步具有一个阈值或具有随吸收的光能的增加而增加的吸收作用时，标记甚至更限于凹槽或凹坑。因为在凹槽中有更多的染料，所以凹槽中的染料比脊上的染料吸收更多的光能，从而导致所述的放大效应。该实施例确保将标记限制在吸收最多能量的区域，即将标记的宽度限制于凹槽的宽度或者在凹坑的情况下限制于凹坑的尺寸。这就允许减小凹槽间距、轨道间距和凹坑尺寸，因为焦斑的尺寸不再确定标记的尺寸，而是由凹槽的宽度和在凹坑情况下的凹坑尺寸来确定。
所述方法的另一个实施例的特征在于，凹槽中的染料与反射层热绝缘。
由于光能的吸收导致染料中温度的局部升高，并且作为所述用于形成标记的温度升高的结果，必须将温度的升高限制在由焦斑的内部照射的区域以防止那个区域外部的温度升高，以便防止在那个区域外部形成标记。通过使染料与其周围热绝缘，传播的热和连续的温度上升被防止。这可例如通过增加染料和金属反射层之间的距离来实现，所述反射层可将吸收的光能热传导至周围区域。该实施例确保将标记限制在吸收能量的区域，即将标记的宽度限制在凹槽的宽度或者在凹坑情况下限制在凹坑的尺寸。这就允许减小凹槽间距和凹坑尺寸，因为焦斑的尺寸不再确定标记的尺寸，而是由凹槽的宽度和在凹坑情况下的凹坑尺寸来确定。
通过制造使染料与反射层绝热的记录载体，则有可能使用较小的凹槽间距或凹坑尺寸，从而导致具有较高数据密度的记录载体。热绝缘通过薄的界面阻挡层来实现，例如诸如ZnS-SiO2、SiO2、SiC之类的介电层或其它类型的无机层或薄的有机层。同样，深的凹槽将防止热泄漏至金属镜。可选择的是，可使用非金属镜。
根据本发明的光盘的特征在于，轨道间距Tp小于或等于三分之五倍的半径R0。
该情况中的轨道间距接近焦斑的半径R0，这导致写入区域以充足的光学剂量进行照射，所述写入区域包括将要写入并与邻近轨道或凹槽接近的轨道或凹槽的部分。通过减小轨道间距，在记录载体上就有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
所述光盘的一个实施例的特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于四分之五倍的半径R0。该情况中的轨道间距甚至更加接近焦斑的半径R0，这导致写入区域以充足的光学剂量进行照射，所述写入区域包括将要写入并与邻近轨道或凹槽更加接近的轨道或凹槽的部分。通过减小轨道间距，在记录载体上就有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
所述光盘的一个实施例的特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于五分之六倍的半径R0。
该情况中的轨道间距甚至更加接近焦斑的半径R0，这导致写入区域以充足的光学剂量进行照射，所述写入区域包括将要写入并与邻近轨道或凹槽更加接近的轨道或凹槽的部分。
通过减小轨道间距，在记录载体上就有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
所述光盘的一个实施例的特征在于，凹槽部分是凹坑。凹坑可被看作是由所有侧面上的脊包围的凹槽的隔离部分。
通过用脊包围凹槽部分，本质上是创建凹坑，凹槽部分不仅由邻近凹槽限定，而且由相同凹槽的邻近部分限定。这允许对写在凹槽部分中的标记的大小进行更好的定义，其又允许减小标记之间的距离，这又导致较高的数据密度。
所述光盘的一个实施例的特征在于，所述染料具有随吸收的光能的增加而增加的吸收作用。
在半径R0内侧的焦斑部分，即焦斑内部用大于或等于1/e倍的聚焦光斑最大能量的光能来照射记录载体，在半径R0外侧的剩余焦斑部分，即焦斑外部用小于1/e倍的焦斑最大能量的光能来照射记录载体。因此当使用吸收作用随吸收的光能的增加而增加的染料时，由焦斑的内部照射的凹槽部分将比由焦斑的外部照射的凹槽部分或多个邻近凹槽部分接收更大剂量的光能。
作为照射的结果，记录载体对焦斑内部的光能的吸收率将增加，这导致吸收更多的光能，从而导致甚至更高的光能吸收率。外部的光能低于内部。因此吸收率的增加较小，从而导致吸收的光能较少，这导致光能吸收率增加较小。
染料有效地放大了焦斑的照射效应。
因此，与没有使用这种染料相比，吸收作用更加局部化，从而导致记录在记录载体上的标记具有较小的尺寸和较小的凹槽距离。因此能够获得较高的数据密度。
所述光盘的一个实施例的特征在于，所述染料对于热分解或降解具有一个阈值，并且所述阈值在焦斑的中心和其中光学能量等于或大于焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间被达到。
因为光能的分布在整个焦斑上是不均匀的，所以具有阈值的染料将确保在记录载体上仅以焦斑的较小部分来记录标记。在焦斑的外部，光能不足以达到阈值，并且因此不能在记录载体上记录标记。
所述阈值确保记录良好定义的标记，因为在整个焦斑上的光能分布通常是非常渐变的。
因此只有焦斑的内部用于记录标记，其比整个焦斑即内部和外部用来记录标记时小。
所述光盘的一个实施例的特征在于，所述脊由一层染料覆盖，染料层的厚度至少比凹槽的深度薄3倍。
当凹槽比脊上的染料层的厚度深得多时，凹槽中的染料比脊上的染料吸收的能量多，从而导致标记本质上由凹槽限定其尺寸，或者在凹坑的情况下由凹坑的尺寸来限定。当染料进一步具有一个阈值或具有随吸收的光能的增加而增加的吸收作用时，标记甚至更限于凹槽或凹坑。因为在凹槽中有更多的染料，所以凹槽中的染料比脊上的染料吸收更多的光能，从而导致所述的放大效应。该实施例确保将标记限制在吸收最多能量的区域，即将标记的宽度限制于凹槽的宽度或者在凹坑的情况下限制于凹坑的尺寸。这就允许减小凹槽间距、轨道间距和凹坑尺寸，因为焦斑的尺寸不再确定标记的尺寸，而是由凹槽的宽度和在凹坑情况下的凹坑尺寸来确定。
所述光盘的一个实施例的特征在于，凹槽中的染料与反射层热绝缘。
因为光能的吸收导致染料中温度的局部升高，并且作为所述用于形成标记的温度升高的结果，必须将温度的升高限制在由焦斑的内部照射的区域以防止那个区域外部的温度升高，以便防止在那个区域外部形成标记。通过使染料与其周围热绝缘，温度升高的传播被防止。这可例如通过增加染料和金属反射层之间的距离来实现，所述反射层可将吸收的光能热传导至周围区域。该实施例确保将标记限制在吸收能量的区域，即将标记宽度限制在凹槽的宽度或在凹坑情况下限制在凹坑的尺寸。这就允许减小凹槽间距和凹坑尺寸，因为焦斑的尺寸不再确定标记的尺寸，而是由凹槽的宽度和在凹坑情况下的凹坑尺寸来确定。
通过制造使染料与反射层绝热的记录载体，则有可能使用较小的凹槽间距或凹坑尺寸，从而导致具有较高数据密度的记录载体。
根据本发明的记录器的特征在于，半径R0大于或等于五分之三倍的轨道间距Tp。
焦斑的半径R0略微大于轨道间距，这导致写入区域以充足的光学剂量进行照射，所述写入区域包括将要写入并与邻近轨道或凹槽变得接近的轨道或凹槽的部分。对于给定值的半径R0，可减小轨道间距以使得焦斑更加接近邻近凹槽。
通过减小轨道间距，在记录载体上就有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
所述记录器的一个实施例的特征在于，半径R0大于或等于五分之四倍的轨道间距Tp。
对于给定值的半径R0，可减小轨道间距以使得焦斑更加接近邻近凹槽以至开始覆盖邻近凹槽的部分。
因此与焦斑的半径R0相比，轨道间距被进一步减小，这导致在记录载体上有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录更多的数据，从而导致数据密度增加。
根据本发明的记录器的特征在于，半径R0大于或等于六分之五倍的轨道间距Tp。
对于给定值的半径R0，可进一步减小轨道间距以使得甚至焦斑更加接近邻近凹槽以至开始覆盖邻近凹槽的部分。
因此与焦斑的半径R0相比，轨道间距又被进一步减小，这导致在记录载体上有更多的轨道适合，这允许在相同的记录载体上记录甚至更多的数据，从而导致数据密度增加。
上述说明是基于温度诱导的染料降解、分解或改变，但同样可以应用光诱导的染料降解、分解或改变。
现在将以附图来说明本发明。
图1示出带有凹槽的记录介质的横截面；
图2示出在带有凹槽的记录介质上的辐射区域；
图3示出在带有凹坑的记录介质上的辐射；
图4示出由照射引起的凹槽温度分布图；
图5示出用于多层记录的凹坑结构；
图6示出一个记录叠层(stack)；
图7示出一个可选择的记录叠层。
图1示出带有凹槽的记录介质的横截面。记录载体1包括染料层2、反射层3和凹槽4a、4b、4c。为了解释信息的记录，示出了三个凹槽4a、4b、4c和分开这些凹槽的两个脊5a、5b。当在中心凹槽4b中记录信息以在记录载体1上形成标记时，中心凹槽4b中的染料层用施加一剂7光学能量的激光进行照射。
所述激光束具有剂量7，其在整个光束上具有不均匀分布的光学能量。具有不均匀分布的此剂量7在图1中被显示为钟形曲线，但对于各种光学记录系统可以是不同的。在整个光束上不均匀分布并且因此在盘上的整个焦斑上也是不均匀分布的另一个例子是艾里图样(airypattern)。剂量7超过第一等级8的焦斑中心部分9a与中心凹槽4b对准。第一等级8是用于标记形成的临界等级。
如在图1中能够看出的，剂量7的不均匀分布导致超过第一等级8的剂量被施加给在中心部分9a中的中间凹槽4b，但也被施加给紧挨着中心凹槽4b的两个脊5a、5b。左侧凹槽4a和右侧凹槽4c接收一剂低于第一等级8的光学能量。
在规则的记录介质上，必须选择轨道间距，即轨道4a、4b、4c的中心之间的距离，使得在进行标记形成时，所述由左侧凹槽4a和右侧凹槽4c或脊5a、5b接收的光学能量的剂量7不超过第一等级8。
当用一剂超过第一等级8的光学能量照射记录介质的中心凹槽4b时，就在焦斑的中心部分9a中于凹槽4b中形成标记。由于凹槽4b，标记的形成将快速地发生，因为由凹槽4b中的厚的染料层2吸收的光学能量将改变染料2的特性。更多的染料材料将吸收更多的光学剂量7，因此有助于快速形成标记。在脊5a、5b上，焦斑的外部9c、9d照射较薄的染料层。脊5a、5b上的较薄染料层将吸收较少剂量7的光学能量。标记在脊5a、5b上的形成因此将慢于中心凹槽4b。同样左侧凹槽4a和右侧凹槽4c将接收一剂光学能量。与脊5a、5b相比，由那些凹槽4a、4c中的较厚染料进行的吸收将是较高的，但施加了低于第一等级8的剂量，即低于施加给中心凹槽4b的剂量的剂量。因此标记在左侧凹槽4a和右侧凹槽4c中的形成将慢于其中施加了较高剂量的光学能量的中心凹槽4b。在左侧凹槽4a和右侧凹槽4c中并不会达到用于改变染料并因此记录标记的临界剂量。
通过控制光学能量的剂量和照射的持续时间，就能够记录主要将宽度限制为中心凹槽4b的宽度的标记。由于凹槽结构和所得的在凹槽中与脊上的染料吸收作用的差别，所以可以减小凹槽的轨道间距，从而允许较高的数据密度。
第一剂量10a和第二剂量10b对应于从光束的内部9a到焦斑的外部9b、9c的过渡，并近似相当于光学能量是1/e倍的最大剂量8a的一剂。
当使用其中吸收作用随着吸收光学能量的剂量的增加而增加的染料2时，由焦斑的中心部分9a照射的中心凹槽4b的部分将吸收超过第一等级8的剂量，而邻近凹槽4a、4c的部分由焦斑的外部9b、9c进行照射。
作为照射的结果，中心凹槽4b中的染料2的光学能量的吸收率将增加，从而导致增加数量的吸收的光学能量，这导致甚至更高的光学能量吸收率。
在左侧凹槽4a和右侧凹槽4c中，光学能量的剂量较低。因此，吸收率的增加较小，从而导致较少吸收的光学能量，这导致光学能量吸收率的较小增加。因此当与中心凹槽4b相比时，左侧凹槽4a和右侧凹槽4c的总共吸收的光学能量的剂量是较低的。因此就在中心凹槽4b中更快速地形成标记。
染料2有效地放大了在整个焦斑上的光学能量的不均匀分布。
因此，吸收被限制在中心凹槽4b部分，与在没有使用这种随着吸收的光学能量的增加而增加吸收率的染料时相比，这导致在记录载体上记录较小尺寸的标记和较小的凹槽距离。因此能够获得较高的数据密度。
图2示出在带有凹槽的记录介质上的辐射区域。光束以焦斑9a、9b、9c的形式在记录载体1上投射一剂光学能量。接收一剂的焦斑9a、9b、9c由灰色的阴影椭圆表示。焦斑9a、9b、9c示出接收一剂光学能量的焦斑9a、9b、9c不但被限制在径向上，即垂直于凹槽4a、4b、4c的读取方向，而且被限制在读取方向上，即中心凹槽4b的切向。
焦斑9a、9b、9c的外部9b、9c照射脊5a、5b。焦斑的中心区域9a与中心凹槽4b对齐。
该图示出圆形的焦斑，但也可使用其它形状。
一些染料的观察特性是：在写入标记之后，用较低的剂量进行照射导致先前记录的标记收缩。可有利地使用本发明来获得该效果，因为焦斑与相邻凹槽4a、4c重叠，并且当照射中心凹槽4b时，焦斑以较低的剂量照射邻近凹槽4a、4c。在图2中，显示了将接收这种较低剂量的邻近凹槽4a、4c的区域9b、9c。在第一次记录发生(pass)中，可在例如第一凹槽4a中记录具有第一尺寸的第一标记17。当在第二凹槽4b中记录标记时，第一标记17的尺寸就被减小了。因此能够获得较小的标记，从而允许实现甚至更高的数据密度。使用2D读出方法仍能可靠地读出这种小标记。在2维读出模式中，在中心孔径信号中确实检测到由在邻近数据轨道中存在的数据反射的光。
当使用凹坑时，凹坑的同步是非常重要的，因为需要相对于中心轨道中的凹坑以高的空间精度放置邻近轨道中的凹坑。通过使凹坑和标记彼此空间对齐，就获得一个2维网格，其中可有利地使用2维读出。
当使用凹坑时，凹坑的同步是非常重要的，因为需要相对于中心轨道中的凹坑以高的空间精度放置邻近轨道中的凹坑。存在两种选择来解决该问题：
1.为同步预先刻录脊或尖峰。
2.写入能够重构同步图案的长(例如I20)凹坑/标记。同步是通过借助光学串扰测量邻近轨道中的长同步来进行的。因为轨道间距比光斑尺寸(衍射极限)小得多，所以期望在会聚在中心轨道上时将检测邻近标记。
图3示出在带有凹坑的记录介质上的辐射区域。当使用带有凹坑30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30j的记录载体时，即凹槽4a、4b、4c的部分由脊分开，标记的形成也是由凹坑来限定。代替由凹槽来限定标记的两侧，标记由凹坑的所有四个侧面来限定。
具有不均匀分布剂量的光学能量的焦斑与由相邻凹坑30a、30b、30c、30d、30f、30g、30h、30j包围的第一凹坑30e对齐。因为由焦斑照射的区域31大于第一凹坑30e，所以区域31也叠盖在30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30j之间的脊区域，甚至叠盖邻近凹坑30b、30d、30f、30h的部分32、33、34、35。因为由邻近凹坑30b、30d、30f、30h的部分31、32、33、34接收的光学能量的剂量低于由第一凹坑30e接收的能量的剂量，所以吸收率在第一凹坑中比在邻近凹坑30b、30d、30f、30h的部分31、32、33、34中更快速地增加。
这导致标记的形成被限制在第一凹坑30e。
因为存在凹坑，所以标记的形成将快速地发生，因为由凹坑中的厚染料层吸收的光学能量将改变染料的特性。较多的染料材料将吸收较多的光学剂量，因此有助于标记的快速形成。凹坑之间的脊由较薄的染料层覆盖。脊上较薄的染料层将吸收较少剂量的光学能量。因此在第一凹坑30e周围的脊上的标记形成将慢于凹坑30e。同样周围凹坑30b、30d、30f、30h也将接收一剂光学能量。在那些周围凹坑30b、30d、30f、30h中的较厚染料的吸收作用将比脊高，但施加了比脊低的剂量。因此在周围凹坑30b、30d、30f、30h中的标记形成将比在施加了较高剂量的光学能量的中心凹坑30e中慢。在周围凹坑30b、30d、30f、30h中不会达到用于改变染料的临界剂量，即如1中所示的第一等级8。
通过控制光学能量的剂量和照射的持续时间，就能够形成主要将宽度和长度限制为凹坑的标记。
由于凹坑结构和所得的在凹槽中与脊上染料的吸收作用的差别，所以可以减小凹槽的轨道间距，从而允许较高的数据密度。
一些染料的观察特性是：在写入标记之后，用较低的剂量进行照射导致先前记录的标记收缩。可有利地使用本发明来获得该效果，因为焦斑与相邻凹坑30b、30d、30f、30h在重叠区域32、33、34、35中重叠，并且当照射中心凹坑30e时，焦斑以较低的剂量照射邻近重叠区域32、33、34、35。在第一次记录发生中，可在例如第一凹坑30b中记录具有第一尺寸的第一标记。当在邻近凹坑30e中记录标记时，第一凹坑30b中的第一标记的尺寸就被减小了。因此能够获得甚至更加限制为凹坑的较小标记，从而允许实现甚至更高的数据密度。对于其它邻近凹坑30d、30f、30h，也可有利地使用该效应来获得凹坑收缩，其中焦斑叠盖先前记录的标记。
图4示出由照射引起的凹槽温度分布。
轨道间距比受衍射限制的光斑小得多，由于我们提议的用于写入数据的超分辨率技术，所以这是可能的。记录介质中的预制凹槽被选择为小的。预制凹槽的基底典型地用旋涂的染料层来覆盖。染料完全地填充凹槽，但在中间脊处几乎不存在染料层。如果光斑会聚在凹槽上，则吸收主要发生在凹槽中，从而导致非常局部化的温度上升。
在图4中示出了横截面温度分布40、41，它们是在CD-R条件下对一次写入记录叠层计算的。在该图中还示出预制凹槽结构42。所示出的是在凹槽吸收情况下的典型横截面温度分布图40、41。凹槽用染料材料来填满，而脊仅由非常薄的染料层覆盖。脊上和凹槽中的染料层厚度之间的1∶3或更高的比是适当的。另外，参考曲线43是对于在基底中不存在凹槽的情形即平面染料层计算的。可清楚地看出，凹槽中的温度比凹槽外部更急剧地上升，即温度上升主要限于凹槽。
因为正是温度改变了染料以形成标记，所以标记的形成也主要限于凹槽42。通过选择其中吸收作用随着由先前吸收的剂量的光学能量引起的染料温度的增加而增加的染料，标记的局部化能够进一步得到增强。
这样就能以窄凹槽实现超分辨率。
由于存储介质中应用的有机材料的低的热导率，所以温度上升能够进一步局部化。第二个效应是典型染料的阈值特性。只有超过一定温度时，染料材料才开始恶化(变白或分解)。使该阈值效应更强的另一个效应是记录染料的温度相关吸收作用。这些效应促使主要是光(和热)斑的中心部分形成凹坑。如果数据轨道间距被大大减小，例如在蓝光光盘条件下为180nm，则可将标记写入到中心轨道中，而基本不会恶化邻近轨道中的数据。然而注意一些凹坑收缩效应可能会发生，但这可通过专用校准例程得到补偿。
在2维读出模式中，在中心孔径信号中确实检测到由邻近数据轨道中存取的数据反射的光。通过使凹坑和标记在空间上彼此对齐，就获得一个2维网格，其中可有利地使用2维读出。
图5示出用于多层记录的凹坑结构。
轨道50包括多个凹坑51、52、53、54、55、56、57、58、59。一组凹坑51、52、53、54形成一个单位(unity)单元55。这允许多层记录。通过照射单位单元55的凹坑51、52、53、54中的一个或多个，单位单元55可表示一个多层信号。单位单元55的第一凹坑51的尺寸可与单位单元55的其它凹坑52、53、54不同。这允许确定单位单元55的开始。在所示的第一单位单元55中，只照射第一凹坑51以形成标记。在第二单位单元56中，开始三个凹坑57、58、59被照射以形成标记。当使用本发明时，在记录载体上记录的标记由预先形成的凹坑的尺寸来定义，这对于多层记录允许写入小的标记，因为对于多层记录来说，所述层必须被很好地定义以便在从记录载体读取数据时获得足够的信噪比。
图6示出一个记录叠层。
该叠层与图1中所示的叠层相同。
记录载体1包括反射层3，其优选地具有低热导率以便将凹槽或凹坑中的温度上升限制在凹槽或凹坑而不会将热传导给邻近的凹槽或凹坑。反射层3覆盖凹槽4a、4b、4c(或凹坑)和脊5a、5b。反射层3由染料2来覆盖，该染料填满凹槽4但在脊5上是薄的。该叠层在由箭头指示的方向上被照射。可在染料2和反射层3之间加入界面层11，以在反射层3的确导热的情况下提供热绝缘。该界面层11可以是有机或无机层，其不是很好地吸收光能并且不是很好地导热。
图7示出一个可选择的记录叠层。
记录载体1包括反射层73，其优选地具有低热导率以便将凹槽或凹坑中的温度上升限制在凹槽或凹坑而不会将热传导给邻近的凹槽或凹坑。反射层73覆盖染料72，所述染料又填满凹槽74a、74b、74c(或凹坑)，并在脊75a、75b上形成一个薄层。该叠层在由箭头所指示的方向上被照射。
可在染料2和反射层73之间加入界面层76，以在反射层3的确导热的情况下提供热绝缘。该界面层76可以是有机或无机层，其不是很好地吸收光能并且不是很好地导热。

Claims (24)

1.在光盘上记录信息的方法，所述光盘包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由该染料来覆盖，所述方法包括用具有光学能量的焦斑照射光盘的一个区域，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0，其特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于三分之五倍的半径R0。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于四分之五倍的半径R0。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于五分之六倍的半径R0。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨道间距小于或等于R0。
5.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，所述凹槽部分是凹坑。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于，所述染料具有随吸收的光能的增加而增加的吸收作用。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其特征在于，所述染料对于热分解或降解具有一个阈值，并且所述阈值在焦斑的中心和其中光学能量等于或大于焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间被达到。
8.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，所述脊由一层染料覆盖，染料层的厚度至少比凹槽的深度薄3倍。
9.如权利要求6、7或8所述的方法，其特征在于，凹槽中的染料与反射层热绝缘。
10.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，邻近标记在空间上彼此对齐。
11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，邻近凹坑在空间上彼此对齐。
12.光盘，包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由该染料来覆盖，用于以具有光学能量的焦斑照射光盘，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0，其特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于三分之五倍的半径R0。
13.如权利要求12所述的光盘，其特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于四分之五倍的半径R0。
14.如权利要求12所述的光盘，其特征在于，所述轨道间距Tp小于或等于五分之六倍的半径R0。
15.如权利要求12所述的光盘，其特征在于，所述凹槽部分是凹坑。
16.如权利要求12、13、14或15所述的光盘，其特征在于，所述染料具有随吸收的光能的增加而增加的吸收作用。
17.如权利要求12、13、14、15或16所述的光盘，其特征在于，所述染料对于热分解或降解具有一个阈值，并且所述阈值在焦斑的中心和其中光学能量等于或大于焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间被达到。
18.如权利要求12所述的光盘，其特征在于，所述脊由一层染料覆盖，染料层的厚度至少比凹槽的深度薄3倍。
19.如权利要求16、17或18所述的光盘，其特征在于，凹槽中的染料与反射层热绝缘。
20.如权利要求12、13或14所述的光盘，其特征在于，邻近标记在空间上彼此对齐。
21.如权利要求15所述的光盘，其特征在于，邻近凹坑在空间上彼此对齐。
22.用于对光盘进行记录的记录器，包括用于在光盘上记录信息的装置，所述光盘包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由该染料来覆盖，所述记录器包括用于在光盘上投射具有光学能量的焦斑的照射装置，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0，其特征在于，半径R0大于或等于五分之三倍的轨道间距Tp。
23.用于对光盘进行记录的记录器，包括用于在光盘上记录信息的装置，所述光盘包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由该染料覆盖，所述记录器包括用于在光盘上投射具有光学能量的焦斑的照射装置，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0，其特征在于，半径R0大于或等于五分之四倍的轨道间距Tp。
24.用于对光盘进行记录的记录器，包括用于在光盘上记录信息的装置，所述光盘包括第一凹槽、与第一凹槽邻近的第二凹槽和将第一凹槽与第二凹槽分开一个轨道间距Tp的脊，其中所述凹槽用染料来填满，其中所述脊由该染料覆盖，所述记录器包括用于在光盘上投射具有光学能量的焦斑的照射装置，所述焦斑在焦斑的中心和光学能量是焦斑的最大光学能量的1/e倍的焦斑中的点之间具有半径R0，其特征在于，半径R0大于或等于六分之五倍的轨道间距Tp。
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