JP2006031925A - Data storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は一般的にデータ蓄積デバイス(装置)に関する。特に、本発明は、光学的記録媒体に高密度と高データ転送レートとを実現させるべく、複数の次元でのデータ蓄積を可能とするマルチレベルのデータ蓄積構造を供給するために、レーザビームの異なる物理的特性を利用するデータ蓄積デバイスに関する。 The present invention generally relates to data storage devices. In particular, the present invention provides a laser beam source to provide a multi-level data storage structure that allows data storage in multiple dimensions to achieve high density and high data transfer rates on optical recording media. It relates to data storage devices that utilize different physical properties.
光学的データ蓄積密度は代表的にはレーザのイラジエーション(irradiation:光のにじみ)によって記録表面上に形成される光のスポットの直径によって決定される。光のスポットの直径をdとすると、次式で表される。
d=λ/(2NA)
ここでλはレーザの波長であり、NA(numerical aperture)は開口数である。より小さく最小のスポット径は高密度でのデータ記録と蓄積をもたらす。従って、光学的記録媒体の記録密度を増大させるためには、レーザの波長を短くし、対物レンズの開口数を高くすることになる。しかしながら、高記録密度を実現させるためにレーザの波長を短くし対物レンズの開口数を高くするには欠点がある。傾斜した光学的ディスクにより作り出されるコマ収差は、開口数の3乗に比例して大きさが増大する。それゆえ、大きな開口数を用いることは光学的ディスクの角度的傾斜にとってのマージン(限界)を小さくしてしまうことになる。光学的ディスクをわずかに傾斜させると、レーザはその上にぼやけたスポットを形成するようになり、高い記録密度は実現できなくなる。
The optical data storage density is typically determined by the diameter of the light spot formed on the recording surface by laser irradiation. When the diameter of the light spot is d, it is expressed by the following formula.
d = λ / (2NA)
Here, λ is the wavelength of the laser, and NA (numerical aperture) is the numerical aperture. Smaller and smallest spot diameters result in high density data recording and storage. Therefore, in order to increase the recording density of the optical recording medium, the wavelength of the laser is shortened and the numerical aperture of the objective lens is increased. However, there is a drawback in shortening the laser wavelength and increasing the numerical aperture of the objective lens in order to achieve a high recording density. The coma produced by an inclined optical disk increases in magnitude in proportion to the cube of the numerical aperture. Therefore, using a large numerical aperture reduces the margin for the angular tilt of the optical disk. If the optical disc is tilted slightly, the laser will form a blurred spot on it, and a high recording density cannot be achieved.
周知のブルーレイディスク(Blu−ray:ソニーの登録商標)は、23GBを下回らない記録密度と、36MBps程度のデータ転送レートを有している。しかしながら、ブルーレイディスクの光学システムは、波長405nmのレーザと、開口数0.85の対物レンズとを用いている。その結果、ブルーレイディスクは充分な傾斜マージンを達成するために、約0.1mmの薄い光透過層を必要とする。不運なことに、かかる薄い光透過層は、従来の射出成形機では製造することはできない。さらに、その厚みの変動が0.2μmの許容差内という厳しさは、従来の光学的ディスクと比較して、かなり高い製造コストとなる。加えて、高い開口数の対物レンズを使用することにより、作動距離が約0.3mmとなり、光学的ディスクと対物レンズが衝突するというリスクが高くなる。 A well-known Blu-ray disc (registered trademark of Sony) has a recording density not lower than 23 GB and a data transfer rate of about 36 MBps. However, the optical system of the Blu-ray Disc uses a laser with a wavelength of 405 nm and an objective lens with a numerical aperture of 0.85. As a result, the Blu-ray disc requires a thin light transmission layer of about 0.1 mm to achieve a sufficient tilt margin. Unfortunately, such a thin light transmissive layer cannot be produced by conventional injection molding machines. Further, the strictness that the variation in thickness is within the tolerance of 0.2 μm results in a considerably high manufacturing cost as compared with the conventional optical disc. In addition, by using an objective lens with a high numerical aperture, the working distance is about 0.3 mm and the risk of collision between the optical disk and the objective lens is increased.
従来技術において、高記録密度を達成するために複数の記録層を設けることが知られている。例えば、二層の光学的記録媒体は、ディスクの同じ側から2つの記録層に記録することによって記録密度を2倍にできると提案されている。しかしながら、二重層を設けてその第1層に大きな透過率(transmittance )を持たせることは技術的な挑戦であり、1つの材料、例えば位相が変化する材料はその厚さが増大するにつれてレーザに対し透明でなくなるからである。 In the prior art, it is known to provide a plurality of recording layers in order to achieve a high recording density. For example, it has been proposed that a double-layer optical recording medium can double the recording density by recording on two recording layers from the same side of the disc. However, providing a double layer to give the first layer a large transmittance is a technical challenge, and one material, such as a material with a phase change, will cause the laser to increase as its thickness increases. This is because it is not transparent.
従って、高記録密度と高データ転送レートとを実現させるような改良されたデータ蓄積システムが必要とされていることは明らかである。 Thus, there is clearly a need for an improved data storage system that achieves high recording density and high data transfer rate.
後述するデータ蓄積デバイス(装置)は、基板と記録層とを包含し、記録層は基板上に形成された相変化層(phase-change layer)と磁気光学的層(magneto-optical layer )とを有する。このデータ蓄積デバイスは、2つの物理的特性、すなわちそこから反射されるレーザの大きさ(amplitude :振幅)と偏光レベルを利用する。データ蓄積デバイスに指向されるレーザは基板又はカバーに貫入して前記記録層を加熱する。レーザの出力を調整することにより、相変化層は結晶化状態とアモルファス(非結晶)状態との間で切り替えられる。完全なアモルファス状態での相変化層は相対的反射率0%を示すが、完全な結晶化状態での相変化層は反射率100%を示す。レーザ出力を区別して変動させることにより、異なる可能な反射率レベルを提供することができる。従って、マルチレベルな記録というものが、異なる反射率レベルを用いる相変化記録層において実現可能となる。 A data storage device (apparatus) described later includes a substrate and a recording layer, and the recording layer includes a phase-change layer and a magneto-optical layer formed on the substrate. Have. This data storage device utilizes two physical properties: the amplitude of the laser reflected from it and the polarization level. A laser directed to the data storage device penetrates the substrate or cover and heats the recording layer. By adjusting the laser output, the phase change layer is switched between a crystallized state and an amorphous (non-crystalline) state. A phase change layer in the fully amorphous state exhibits a relative reflectance of 0%, whereas a phase change layer in the fully crystallized state exhibits a reflectance of 100%. By distinguishing and varying the laser power, different possible reflectance levels can be provided. Therefore, multi-level recording can be realized in the phase change recording layer using different reflectance levels.
レーザが前記記録層上へと指向されると、磁気光学的層が同時に加熱される。磁気光学的層の温度が層のキュリー温度あるいは補償温度に達すると、バイアス磁界が適用されて磁気光学的層における偏光レベルを変化させる。反射させられたあるいは透過されたレーザ又は光のビームの偏光は、磁気光学的層の効果を通じて検知することができる。従って、データ蓄積デバイスからの反射されたレーザの反射率の大きさと偏光レベルは、結合されて、複数の次元と複数のレベルを有する記録及び蓄積のための媒体を供給することになる。 When the laser is directed onto the recording layer, the magneto-optic layer is heated simultaneously. When the magneto-optic layer temperature reaches the Curie temperature or compensation temperature of the layer, a bias magnetic field is applied to change the polarization level in the magneto-optic layer. The polarization of the reflected or transmitted laser or light beam can be detected through the effect of the magneto-optic layer. Accordingly, the reflectivity and polarization level of the reflected laser from the data storage device are combined to provide a medium for recording and storage having multiple dimensions and multiple levels.
本発明はその第1の面において、データ蓄積デバイスであって、
第1面とこの第1面の外側に対向する第2面とを有する第1記録層であって、この第1記録層は第1の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第1のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第1の物理的特性を有しているような第1記録層と、
前記第1記録層の第2面に隣接して積層された第2記録層であって、この第2記録層は第2の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第2のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第2の物理的特性を有しているような第2記録層と、
前記第1記録層の第2面に対し概ね垂直に形成された複数のデータ軸であって、これら複数のデータ軸の各々が前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つと前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つとを貫通して延伸しているようなデータ軸とを備え、
第1と第2のビーム特性を有する処理されたビームが、複数のデータ軸の1つに沿って第1記録層と第2記録層に向けて指向されるレーザビームから処理され、そのレーザビームは最初に第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第1のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、続いて第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第2のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、処理されたビームの第1と第2のビーム特性はそれぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つ及び第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つの第1及び第2のデータ値を指示するようになっているデータ蓄積デバイスを提供する。
In its first aspect, the present invention is a data storage device comprising:
A first recording layer having a first surface and a second surface opposite to the outer side of the first surface, the first recording layer having a first plurality of data storage locations, wherein the first plurality A first recording layer such that each of the data storage locations has a first physical property that is variable through at least two states for indicating a first data value;
A second recording layer stacked adjacent to a second surface of the first recording layer, the second recording layer having a second plurality of data storage locations, wherein the second plurality of data storages A second recording layer wherein each of the locations has a second physical characteristic that can be varied through at least two states for indicating a second data value;
A plurality of data axes formed generally perpendicular to the second surface of the first recording layer, each of the plurality of data axes being associated with a corresponding one of the first plurality of data storage locations; A data axis extending through a corresponding one of the second plurality of data storage locations,
A processed beam having first and second beam characteristics is processed from a laser beam directed toward the first recording layer and the second recording layer along one of the plurality of data axes, the laser beam Is first processed with one of at least two states determining the first beam characteristic by a corresponding one of the first plurality of data storage locations, followed by a corresponding one of the second plurality of data storage locations. Processed with one of the at least two states that determine the second beam characteristic by the first and second beam characteristics of the processed beam, respectively, corresponding to one of the first plurality of data storage locations and A data storage device is provided that is adapted to indicate a corresponding first and second data value of a second plurality of data storage locations.
本発明はその第2の面において、データ蓄積デバイスであって、
第1面とこの第1面の外側に対向する第2面とを有する第1記録層であって、この第1記録層は第1の材料から作られかつ第1の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第1のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第1の物理的特性を有しているような第1記録層と、
前記第1記録層の第2面に隣接して積層された第2記録層であって、この第2記録層は第2の材料から作られかつ第2の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第2のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第2の物理的特性を有しており、かつ第1の物理的特性は第2の物理的特性とは異なっているような第2記録層とを備え、
前記第1の物理的特性は反射率であり、前記第2の物理的特性は光学的偏光であり、第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの反射率レベルに対応し、第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの光学的偏光レベルに対応しており、
前記第1の材料は少なくとも2つの結晶化レベルを有する少なくとも2つの状態に変化可能な相変化材料であり、前記第2の材料は少なくとも2つの偏光状態を有する少なくとも2つの状態に変化可能な磁気光学的材料であり、
さらにこのデータ蓄積デバイスは前記第1記録層の第2面に対し概ね垂直に形成された複数のデータ軸であって、これら複数のデータ軸の各々が前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つと前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つとを貫通して延伸しているようなデータ軸とを備えており、
第1と第2のビーム特性を有する処理されたビームが、複数のデータ軸の1つに沿って第1記録層と第2記録層に向けて指向されるレーザビームから処理され、そのレーザビームは最初に第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第1のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、続いて第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第2のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、処理されたビームの第1と第2のビーム特性はそれぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つ及び第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つの第1及び第2のデータ値を指示するようになっているデータ蓄積デバイスを提供する。
In its second aspect, the present invention is a data storage device comprising:
A first recording layer having a first surface and a second surface opposite to the outside of the first surface, the first recording layer being made of a first material and having a first plurality of data storage locations A first recording layer, wherein each of the first plurality of data storage locations has a first physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a first data value When,
A second recording layer laminated adjacent to the second surface of the first recording layer, the second recording layer being made of a second material and having a second plurality of data storage locations; Each of the second plurality of data storage locations has a second physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a second data value, and the first physical characteristic is A second recording layer that is different from the second physical characteristics;
The first physical property is reflectivity, the second physical property is optical polarization, and at least one of the at least two states of each of the first plurality of data storage locations is reflectivity thereof. One of the at least two states of each of the second plurality of data storage locations corresponds to its optical polarization level;
The first material is a phase change material changeable into at least two states having at least two crystallization levels, and the second material is magnetic changeable into at least two states having at least two polarization states. An optical material,
The data storage device further includes a plurality of data axes formed substantially perpendicular to the second surface of the first recording layer, and each of the plurality of data axes is included in the first plurality of data storage locations. And a data axis extending through a corresponding one of the second plurality of data storage locations; and
A processed beam having first and second beam characteristics is processed from a laser beam directed toward the first recording layer and the second recording layer along one of the plurality of data axes, the laser beam Is first processed with one of at least two states determining the first beam characteristic by a corresponding one of the first plurality of data storage locations, followed by a corresponding one of the second plurality of data storage locations. Processed with one of the at least two states that determine the second beam characteristic by the first and second beam characteristics of the processed beam, respectively, corresponding to one of the first plurality of data storage locations and A data storage device is provided that is adapted to indicate a corresponding first and second data value of a second plurality of data storage locations.
本発明はその第3の面において、データ蓄積デバイスであって、
第1面とこの第1面の外側に対向する第2面とを有する第1記録層であって、この第1記録層は第1の材料から作られかつ第1の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第1のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第1の物理的特性を有しているような第1記録層と、
前記第1記録層の第2面に隣接して積層された第2記録層であって、この第2記録層は第2の材料から作られかつ第2の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第2のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第2の物理的特性を有しており、かつ第1の物理的特性は第2の物理的特性とは異なっているような第2記録層とを備え、
前記第1の物理的特性は光学的偏光であり、前記第2の物理的特性は反射率であり、第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの光学的偏光レベルに対応し、第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの反射率レベルに対応しており、
前記第1の材料は少なくとも2つの偏光状態を有する少なくとも2つの状態に変化可能な磁気光学的材料であり、前記第2の材料は少なくとも2つの結晶化レベルを有する少なくとも2つの状態に変化可能な相変化材料であり、
さらにこのデータ蓄積デバイスは前記第1記録層の第2面に対し概ね垂直に形成された複数のデータ軸であって、これら複数のデータ軸の各々が前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つと前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つとを貫通して延伸しているようなデータ軸とを備えており、
第1と第2のビーム特性を有する処理されたビームが、複数のデータ軸の1つに沿って第1記録層と第2記録層に向けて指向されるレーザビームから処理され、そのレーザビームは最初に第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第1のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、続いて第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第2のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、処理されたビームの第1と第2のビーム特性はそれぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つ及び第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つの第1及び第2のデータ値を指示するようになっているデータ蓄積デバイスを提供する。
In its third aspect, the present invention is a data storage device,
A first recording layer having a first surface and a second surface opposite to the outside of the first surface, the first recording layer being made of a first material and having a first plurality of data storage locations A first recording layer, wherein each of the first plurality of data storage locations has a first physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a first data value When,
A second recording layer laminated adjacent to the second surface of the first recording layer, the second recording layer being made of a second material and having a second plurality of data storage locations; Each of the second plurality of data storage locations has a second physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a second data value, and the first physical characteristic is A second recording layer that is different from the second physical characteristics;
The first physical property is optical polarization, the second physical property is reflectivity, and one of at least two states of each of the first plurality of data storage locations is optical therewith. Corresponding to the polarization level, one of the at least two states of each of the second plurality of data storage locations corresponds to the reflectance level therein;
The first material is a magneto-optical material capable of changing to at least two states having at least two polarization states, and the second material is changeable to at least two states having at least two crystallization levels. Phase change material,
The data storage device further includes a plurality of data axes formed substantially perpendicular to the second surface of the first recording layer, and each of the plurality of data axes is included in the first plurality of data storage locations. And a data axis extending through a corresponding one of the second plurality of data storage locations; and
A processed beam having first and second beam characteristics is processed from a laser beam directed toward the first recording layer and the second recording layer along one of the plurality of data axes, the laser beam Is first processed with one of at least two states determining the first beam characteristic by a corresponding one of the first plurality of data storage locations, followed by a corresponding one of the second plurality of data storage locations. Processed with one of the at least two states that determine the second beam characteristic by the first and second beam characteristics of the processed beam, respectively, corresponding to one of the first plurality of data storage locations and A data storage device is provided that is adapted to indicate a corresponding first and second data value of a second plurality of data storage locations.
以下、本発明について添付図面の実施態様を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施態様に従い基板上に第1記録層と第2記録層が形成されているデータ蓄積デバイスの縦断面図、図2は本発明の第2実施態様に従い図1の構造に加えて第2記録層上に反射層が形成されているデータ蓄積デバイスの縦断面図、図3は本発明の第3実施態様に従い図2の構造に加えて内部に第1保護層と第2保護層が形成されているデータ蓄積デバイスの縦断面図、図4は本発明の第4実施態様に従い図3の構造に加えて第1記録層と第2記録層との間にインターフェース層が形成されているデータ蓄積デバイスの縦断面図、図5は本発明の第5実施態様に従い図3の構造において基板がカバー層で置き替えられかつ基板が反射層の上に形成されているデータ蓄積デバイスの縦断面図、図6は本発明の第6実施態様に従い図4の構造において基板がカバー層で置き替えられかつ基板が反射層の上に形成されているデータ蓄積デバイスの縦断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments of the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a data storage device in which a first recording layer and a second recording layer are formed on a substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a data storage device in which a reflective layer is formed on the second recording layer in addition to the structure. FIG. 3 shows a first protective layer in addition to the structure of FIG. 2 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a data storage device in which a second protective layer is formed. FIG. 4 shows an interface layer between the first recording layer and the second recording layer in addition to the structure of FIG. 3 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a data storage device in which the substrate is formed. FIG. 5 shows data in which the substrate is replaced with a cover layer and the substrate is formed on the reflective layer in the structure of FIG. 3 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the storage device, according to the sixth embodiment of the present invention. Is a longitudinal sectional view of a data storage device substrate is changed is and substrate placed in the cover layer is formed on the reflective layer in the structure of FIG.
以下において、前述した従来技術の欠点を解決するためのデータ蓄積デバイスについて説明する。図1には本発明の第1の実施態様に基づくデータ蓄積デバイス20がその縦断面で示されている。図1に示すように、データ蓄積デバイス20は、基板22とこの基板22に隣接して積層された蓄積層24とを包含している。基板22と蓄積層24は、好適にはディスク(円板)形であるデータ蓄積デバイス20を供給できるような形状と寸法に作られている。
Hereinafter, a data storage device for solving the above-described drawbacks of the prior art will be described. FIG. 1 shows a
蓄積層24は第1記録層26と第2記録層28とで構成されている。第1記録層26は第1面30aとこの第1面30aの外側に対向する第2面30bとをしている。第2記録層28は、基板22に付着した第1記録層26の第2面30bに隣接して積層され、第1記録層26の第1面30aとは反対側にある。
The
基板22は、第1記録層26と第2記録層28を構造的に支持している。基板22は、好適にはポリカーボネート,ポリメチルメタクリレート(PMMA),アモルファスポリオレフィン,セラミック及びガラスの中の1つから作られている。基板22の厚さは好適には0.1mmから1.2mmの範囲内であり、直径は例えば約120mmである。
The
第1記録層26は第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aを包含し、第2記録層28は第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bを包含している。第1記録層26は第1の材料から成り、第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの各々は、第1データ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第1の物理的特性を有している。第2記録層28は第2の材料から成り、第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの各々は、第2データ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第2の物理的特性を有している。
The
第1の材料と第2の材料とは好適には異なっており、第1の物理的特性は第2の物理的特性とは異なって区別が付くようになっている。この代わりに、第1の材料と第2の材料とは同一であっても良い。第1の材料と第2の材料のうち少なくとも1つの材料はプロセス処理が可能で、第1の物理的特性と第2の物理的特性とが区別できるようになっていれば良い。この代わりに、第1記録層26と第2記録層28のうち少なくとも1つの製造プロセスを変えることにより、第1の物理的特性を第2の物理的特性と異なるようにしても良い。
The first material and the second material are preferably different so that the first physical property is distinct from the second physical property. Alternatively, the first material and the second material may be the same. It is sufficient that at least one of the first material and the second material can be processed, and the first physical property and the second physical property can be distinguished. Instead, the first physical characteristics may be different from the second physical characteristics by changing the manufacturing process of at least one of the
データ蓄積デバイス20はさらに、第1記録層26の第2面30bに概ね垂直に形成されたデータ軸46を包含する。各データ軸46は、第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの1つあるいは第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの1つを貫通するように対応して延伸している。レーザビーム48が、データ軸46の1つに沿って、第1記録層26及び第2記録層28へと指向可能で、そこから処理されたビーム50が得られるようになっている。レーザビーム48は、好適には光を透過可能な基板20を通じて指向される。処理されたビームは第1のビーム特性と第2のビーム特性とを有する。
The
レーザビーム48は、第1記録層26と第2記録層28の各々の上にマークを形成するために第1記録層26と第2記録層28の各々と合致しており、それら各々上のマークはそれぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの1つと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの1つと合致しかつデータを代表している。
The
レーザビーム48が、データ軸46の1つに沿って、第1記録層26の第1面30aに向けて指向されると、レーザビーム48は最初に第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの対応する1つによって処理され、それらの少なくとも2つの状態のうちの1つが第1のビーム特性を決定し、続いて第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの対応する1つによって処理され、それらの少なくとも2つの状態のうちの1つが第2のビーム特性を決定するようになっている。処理されたビーム50の決定された第1のビーム特性と第2のビーム特性は、それぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの対応する1つと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの対応する1つの第1データ値及び第2データ値を指示している。
When the
第1の物理的特性は好適には反射率(reflectance )であり、第2の物理的特性は好適には光学的偏光(optical polarization)である。しかしながら、本発明のデータ蓄積デバイスにおける第1と第2の物理的特性は、それぞれ反射率と光学的偏光に限定されるものではない。第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの各々の少なくとも2つの状態の1つがその反射率レベルに対応し、第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの各々の少なくとも2つの状態の1つがその光学的偏光レベルに対応していれば良い。
The first physical property is preferably reflectance and the second physical property is preferably optical polarization. However, the first and second physical characteristics in the data storage device of the present invention are not limited to reflectance and optical polarization, respectively. One of at least two states of each of the first plurality of
第1の材料は、好適には例えば銅又は真ちゅうの化合物要素の1つ又は複数の混合物から作ることができる。1つ又は複数の要素は、好適には、Te,Ge,Sb,Bi,Pd,Sn,As,Ag,In,Se,S,Si,P及び有機記録材料の中から選択することができる。第1の材料は、第1の記録層26が相変化材料として機能することを可能にし、それらの少なくとも2つの状態が少なくとも2つの結晶化レベルとなる。第1の物理的特性は、概ね結晶化した状態と概ねアモルファス(非結晶)の状態との間で変化可能であり、少なくとも2つの結晶化レベルがそれらの間を延伸して等級を形成する。従って、第1記録層26の一部を概ね結晶化した状態と概ねアモルファス状態との間で変化させることは、第1記録層26の部分の反射率及び透過率の少なくとも1つを変化させることになる。
The first material can suitably be made from one or more mixtures of, for example, copper or brass compound elements. The one or more elements can preferably be selected from Te, Ge, Sb, Bi, Pd, Sn, As, Ag, In, Se, S, Si, P and organic recording materials. The first material allows the
第1の材料の第1の物理的特性は、少なくとも2つの結晶化レベルに対応する大きさを有するレーザビーム48によって変化させることが可能である。
The first physical property of the first material can be varied by a
第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの対応する1つが完全にアモルファスの状態のときは、概ね低い反射率が達成される。第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの対応する1つの結晶化が増大すると、その反射率が増大する結果を生じる。第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの対応する1つが完全に結晶化した状態のときは、概ね高い反射率が達成される。
A generally low reflectivity is achieved when the corresponding one of the first plurality of
第2の材料は、好適には、Fe,Co,Niの中の1つ又は複数と、Tb,Cr,Gd,Mn,Pt,Pd,Al,Au,Ag,Cu,Mgの中の1つ又は複数との混合から作られている。第2の材料は、第2の記録層28が磁気光学的材料として機能することを可能にし、それらの少なくとも2つの状態が少なくとも2つの偏光状態となる。第2の材料の第2の物理的特性は2つの光学的偏光レベルの間で変化可能であり、少なくとも2つの偏光状態がそれらの間を延伸して等級を形成する。従って、第2記録層28の部分の第2の物理的特性を2つの偏光レベルの間で変化させることは、第2記録層28の部分の少なくとも2つの偏光状態を変化させることになる。
The second material is preferably one or more of Fe, Co, Ni and one of Tb, Cr, Gd, Mn, Pt, Pd, Al, Au, Ag, Cu, Mg. Or made from a mixture with multiple. The second material allows the
第2記録層28は、好適には、概ね磁気的に異方性(anisotropy)で、第2の材料は形成されるべき小さな記録データビットを可能にするような高い凝集力を有し、これにより第2記録層28上の第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの量を増大できることになる。
The
第2の材料の第2の物理的特性は、第2の材料の部分上のレーザビーム48によって生成される熱により、それらのキュリー温度あるいは補償温度を達成できるように、変化可能であり、そこに適用される磁界の磁気方向を変化させることもできる。磁界は、永久磁石又は電磁石の1つによって生成される。
The second physical properties of the second material can be varied such that the heat generated by the
第1記録層26及び第2記録層28の各々は、真空加工,電子ビーム真空加工,イオンめっき、化学蒸気加工,プラズマCVD,レーザ加工,スピニングコーティング(spinning coating),分子ビームエピタキシー(epitaxy ),スパッタリング(sputtering)の中の1つにより、第1の材料及び第2の材料の対応する1つを加工することによって形成される。
Each of the
好適には、第1記録層26及び第2記録層28の各々は、さらにアルゴンを包含しかつ窒素と酸素の少なくとも1つを包含する混合物をスパッタリングすることにより濃液処理(dope)されることができる。
Preferably, each of the
大きさ(magnitude )のレンジ(範囲)及びレベルレンジは、好適にはあらかじめ設定しておいて、データ蓄積デバイス20が使い易いようにする。大きさのレンジは、第1データ値を含む第1の複数の値と協働する。レベルレンジは、第2データ値を含む第2の複数の値と協働する。
The range of magnitude and the level range are preferably set in advance so that the
処理されたビーム50の第1のビーム特性と第2のビーム特性はそれぞれの大きさと光学的偏光レベルを有する。従って、処理されたビーム50の大きさと光学的偏光レベルを検知しかつそれに対応する大きさレンジの1つと光学的偏光レベルレンジの1つを識別することにより、複数の第1値の対応する1つと、複数の第2値の対応する1つとを識別できることになる。
The first beam characteristic and the second beam characteristic of the processed
従って、第1データ値及び第2データ値は、それぞれ第1記録層26及び第2記録層28上の、それぞれの複数のデータ蓄積ロケーション32a,32bの1つに蓄積されることになり、処理されたビーム50はそこから反射されて、複数の第1値の対応する1つと複数の第2値の対応する1つとが得られることになる。
Accordingly, the first data value and the second data value are stored in one of the plurality of
第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの1つと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの1つは、データ軸46の各々に沿って、データの少なくとも2つの数字的ビットをコンビネーション(結合された形)として集積的に蓄積する。
One of the first plurality of
しかしながら、第1の物理的特性のために4つの識別可能な状態を、例えば反射率の4つの識別可能なレベルとして達成したり、第2の物理的特性のために2つの識別可能な状態を、例えば2つの偏光レベルとして達成することも可能である。この場合、第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの1つと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの1つは、データ軸46の各々に沿って、結合された8つの記録レベルを、そこでのデータ蓄積として3バイナリービットに変換して集積的に蓄積することができる。
However, four identifiable states are achieved for the first physical property, eg, as four identifiable levels of reflectivity, or two identifiable states for the second physical property. It can also be achieved, for example, as two polarization levels. In this case, one of the first plurality of
第1記録層26と第2記録層28は、データ蓄積デバイス20に対してマルチレベルの記録構造を供給する。第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aの各々の可変な第1の物理的特性と、第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bの各々の可変な第2の物理的特性とは、第1記録層26と第2記録層28のそれぞれにマルチディメンショナル(複数次元)なデータ記録能力を与えることができる。従って、データ蓄積デバイス20は、マルチディメンショナルでマルチレベルな光学的記録媒体を機能的に達成できることになる。
The
加えて、得られた第1データ値及び第2データ値に対し、AND演算子,OR演算子,NAND演算子,NOR演算子の1つを適用して、そこからさらなるデータを得ることもできる。 In addition, one of an AND operator, an OR operator, a NAND operator, and a NOR operator can be applied to the obtained first data value and second data value to obtain further data therefrom. .
図2には本発明の第2の実施態様に基づくデータ蓄積デバイス70が示され、データ蓄積デバイス70は、2つの主要な要素、すなわち基板22と、第1記録層26及び第2記録層28を有する蓄積層24とを包含している。基板22と蓄積層24、及び第1記録層26と第2記録層28に対応する第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bとの間の構造的形態や位置関係についての説明は、図1に示した第1の実施態様の説明に記述してある。
FIG. 2 shows a
データ蓄積デバイス70はさらに、第2記録層28の面のうち第1記録層26から離れている面に隣接して積層された反射層72を有している。反射層72は、データを読み書きするプロセス中に、レーザビーム48が第2記録層28に適用された場合に生成される熱が過剰に蓄積されるのを消散させるためのものである。反射層72は、Au,Al,Ag,Ti,Cr,Cu,Pd,W,Ptの中の少なくとも1つから作られている。
The
図3には本発明の第3の実施態様に基づくデータ蓄積デバイス80が示され、データ蓄積デバイス80は、3つの主要な要素、すなわち基板22と、第1記録層26及び第2記録層28を有する蓄積層24と、反射層72とを包含している。基板22と蓄積層24及び反射層72、及び第1記録層26と第2記録層28に対応する第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bとの間の構造的形態や位置関係についての説明は、図2に示した第2の実施態様の説明に記述してある。
FIG. 3 shows a data storage device 80 according to a third embodiment of the present invention, which comprises three main elements: a
データ蓄積デバイス80はさらに、第1の保護層82と第2の保護層84とを包含している。第1の保護層82は第1記録層26の第1面30aに隣接して積層され、一方第2の保護層84は第1記録層28に隣接して積層されかつ反射層72と第2記録層28との間に介在している。第1記録層26と第2記録層28は、第1保護層82と第2保護層84の間に配置されかつ介在している。第1保護層82と第2保護層84の各々は、金属の酸化物,窒化物,銅又は真ちゅうの化合物要素,フッ化物、炭化物の中の少なくとも1つから作られている。
The data storage device 80 further includes a first
この代わりに、第1保護層82と第2保護層84の各々は、SiO2,SiO,Al2O3,GeO2,In2O3,TeO2,TiO2,Ta2O5,MoO3,WO3,Si3N4,AlN,BN,TiN,ZnS,CdS,CdSe,ZnTe,AgF,PdF2,SiC及びそれらの混合物の中の少なくとも1つから作られる絶縁層とすることもできる。第1保護層82と第2保護層84は第1記録層26と第2記録層28が腐食するのを防止するためのものである。
Alternatively, the first
図4には本発明の第4の実施態様に基づくデータ蓄積デバイス90が示され、データ蓄積デバイス90は、5つの主要な要素、すなわち基板22と、第1記録層26及び第2記録層28を有する蓄積層24と、反射層72と、第1保護層82と、第2保護層84とを包含している。基板22と蓄積層24、反射層72、第1保護層82、第2保護層84、及び第1記録層26と第2記録層28に対応する第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bとの間の構造的形態や位置関係についての説明は、図3に示した第3の実施態様の説明に記述してある。
FIG. 4 shows a
データ蓄積デバイス90はさらに、第1記録層26と第2記録層28との間に積層されたインターフェース(介在、つなぎ)層92を包含している。好適には、インターフェース層92はそこを通過して指向されるレーザビーム48に対して光学的に透明である。インターフェース層92は、好適には、磁性体及び非磁性体の中の1つである絶縁材料及び金属材料の中の1つから作られている。インターフェース層92は、データ記録プロセス中に第2記録層にレーザビーム48が適用されたときにレーザビーム48によって生成される熱が最小温度となるようにすべく、第2記録層の温度調節と制御を改良するためのものである。
The
図5には本発明の第5の実施態様に基づくデータ蓄積デバイス100が示され、データ蓄積デバイス100は、5つの主要な要素、すなわち基板22と、第1記録層26及び第2記録層28を有する蓄積層24と、反射層72と、第1保護層82と、第2保護層84とを包含している。蓄積層24、反射層72、第1保護層82、第2保護層84、及び第1記録層26と第2記録層28に対応する第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bとの間の構造的形態や位置関係についての説明は、図3に示した第3の実施態様の説明に記述してある。
FIG. 5 shows a
第5の実施態様では、本発明の第3の実施態様に示した基板22がカバー層102で置き替えられ、カバー層102は第1記録層26の第1面30aに隣接して積層されている。この実施態様では、基板22は、第2保護層84の外側に積層された反射層72の面の上へと空間的に変化させられて配置されている。この結果、反射層72は第2保護層84と基板22との間に積層されている。
In the fifth embodiment, the
第5の実施態様におけるデータ蓄積デバイス100は、短い波長のレーザ光源、例えば405nmバイオレットブルーレーザダイオードがレーザビーム48を生成するために用いられている場合などに好適である。第5の実施態様において、レーザビームはカバー層102を通過してデータ蓄積デバイス100の中へと透過されていく。カバー層102は、好適には、ポリカーボネート,セルローストリアセテート,ポリジシクロペンタジエン,メチルメタクリレート,メチルプロピルアクリレートの中の少なくとも1つから作られており、溶剤鋳造(solvent casting )、重合鋳造、ダイコーティングなどの1つの方法を用いて形成される。加えて、カバー層はさらに、UV加工に続くスピンコーティングや、圧力敏感接着層を適用したラミネーション加工などの1つの方法を用いて形成することができる。カバー層102の厚さは3μmを超えないことが好適である。
The
図6には本発明の第6の実施態様に基づくデータ蓄積デバイス120が示され、データ蓄積デバイス100は、6つの主要な要素、すなわち基板22と、第1記録層26及び第2記録層28を有する蓄積層24と、反射層72と、第1保護層82と、第2保護層84と、インターフェース層92とを包含している。蓄積層24、反射層72、インターフェース層92、第1保護層82、第2保護層84、及び第1記録層26と第2記録層28に対応する第1の複数のデータ蓄積ロケーション32aと第2の複数のデータ蓄積ロケーション32bとの間の構造的形態や位置関係についての説明は、図4に示した第4の実施態様の説明に記述してある。
FIG. 6 shows a
第6の実施態様では、本発明の第4の実施態様に示した基板22がカバー層112で置き替えられ、カバー層112は第1記録層26の第1面30aに隣接して積層されている。この実施態様では、基板22は、第2保護層84の外側に積層された反射層72の面の上へと空間的に変化させられて配置されている。この結果、反射層72は第2保護層84と基板22との間に積層されている。
In the sixth embodiment, the
第6の実施態様におけるデータ蓄積デバイス120は、第5の実施態様におけるデータ蓄積デバイス100と同様に、短い波長のレーザ光源、例えば405nmバイオレットブルーレーザダイオードがレーザビーム48を生成するために用いられている場合などに好適である。第6の実施態様において、レーザビームはカバー層112を通過してデータ蓄積デバイス120の中へと透過されていく。カバー層112は、好適には、ポリカーボネート,セルローストリアセテート,ポリジシクロペンタジエン,メチルメタクリレート,メチルプロピルアクリレートの中の少なくとも1つから作られており、溶剤鋳造、重合鋳造、ダイコーティングなどの1つの方法を用いて形成される。加えて、カバー層はさらに、UV加工に続くスピンコーティングや、圧力敏感接着層を適用したラミネーション加工などの1つの方法を用いて形成することができる。カバー層112の厚さは3μmを超えないことが好適である。
The
本発明は、従来のデータ蓄積デバイスの前述した欠点を解決するための6つの実施態様を提示して説明してきた。本発明は6つの実施態様だけを開示してきたが、当業者であれば、本発明の範囲及び精神から離れることなく、多くの変形や修正を行えることは明らかである。 The present invention has been presented and described in six embodiments for overcoming the aforementioned drawbacks of conventional data storage devices. Although the present invention has disclosed only six embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that many variations and modifications can be made without departing from the scope and spirit of the invention.
20,70,80,90,100,120 データ蓄積デバイス
22 基板
26 第1記録層
28 第2記録層
30a,30b 面
32a,32b データ蓄積ロケーション
46 データ軸
48,50 レーザビーム
72 反射層
82,84 保護層
92 インターフェース層
102,112 カバー層
20, 70, 80, 90, 100, 120
Claims (49)
第1面とこの第1面の外側に対向する第2面とを有する第1記録層であって、この第1記録層は第1の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第1のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第1の物理的特性を有しているような第1記録層と、
前記第1記録層の第2面に隣接して積層された第2記録層であって、この第2記録層は第2の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第2のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第2の物理的特性を有しているような第2記録層と、
前記第1記録層の第2面に対し概ね垂直に形成された複数のデータ軸であって、これら複数のデータ軸の各々が前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つと前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つとを貫通して延伸しているようなデータ軸とを備え、
第1と第2のビーム特性を有する処理されたビームが、複数のデータ軸の1つに沿って第1記録層と第2記録層に向けて指向されるレーザビームから処理され、そのレーザビームは最初に第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第1のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、続いて第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第2のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、処理されたビームの第1と第2のビーム特性はそれぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つ及び第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つの第1及び第2のデータ値を指示するようになっているデータ蓄積デバイス。 A data storage device,
A first recording layer having a first surface and a second surface opposite to the outer side of the first surface, the first recording layer having a first plurality of data storage locations, wherein the first plurality A first recording layer such that each of the data storage locations has a first physical property that is variable through at least two states for indicating a first data value;
A second recording layer stacked adjacent to a second surface of the first recording layer, the second recording layer having a second plurality of data storage locations, wherein the second plurality of data storages A second recording layer wherein each of the locations has a second physical characteristic that can be varied through at least two states for indicating a second data value;
A plurality of data axes formed generally perpendicular to the second surface of the first recording layer, each of the plurality of data axes being associated with a corresponding one of the first plurality of data storage locations; A data axis extending through a corresponding one of the second plurality of data storage locations,
A processed beam having first and second beam characteristics is processed from a laser beam directed toward the first recording layer and the second recording layer along one of the plurality of data axes, the laser beam Is first processed with one of at least two states determining the first beam characteristic by a corresponding one of the first plurality of data storage locations, followed by a corresponding one of the second plurality of data storage locations. Processed with one of the at least two states that determine the second beam characteristic by the first and second beam characteristics of the processed beam, respectively, corresponding to one of the first plurality of data storage locations and A data storage device adapted to indicate a corresponding first and second data value of the second plurality of data storage locations.
第1の材料の一部を概ね結晶化した状態と概ねアモルファスの状態との間で変化させることにより第1の材料の部分の反射率及び透過率の少なくとも1つが変化させられるようになっている請求項5記載のデータ蓄積デバイス。 The first physical property of the first material can vary between a generally crystallized state and a generally amorphous state, and is stretched and graded to have at least two crystallized states. Is supposed to form
By changing a part of the first material between a substantially crystallized state and a substantially amorphous state, at least one of the reflectance and the transmittance of the part of the first material can be changed. The data storage device according to claim 5.
第2の材料の一部の第2の物理的特性を2つの光学的偏光レベルの間で変化させることにより第2の材料の部分の少なくとも2つの偏光状態が変化させられるようになっている請求項5乃至7のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。 The second physical property of the second material is variable between two optical polarization levels, and is stretched between them to form a grade so as to have at least two polarization states. And
Claims wherein at least two polarization states of the portion of the second material are changed by changing a second physical property of the portion of the second material between two optical polarization levels. Item 8. The data storage device according to any one of Items 5 to 7.
さらにカバー層が第1記録層に隣接して積層されかつ第1記録層の第1の面がカバー層に対向しており、
前記基板は、ポリカーボネート,ポリメチルメタクリレート,アモルファスポリオレフィン,セラミック及びガラスの中の1つから作られ、カバー層はポリカーボネート,セルローストリアセテート,ポリジシクロペンタジエン,メチルメタクリレート,メチルプロピルアクリレートの中の少なくとも1つから作られている請求項1乃至14のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。 Furthermore, a substrate for structurally supporting the first recording layer and the second recording layer is included, the second recording layer is laminated adjacent to the substrate, and is spatially formed between the substrate and the first recording layer. Between them,
Furthermore, the cover layer is laminated adjacent to the first recording layer, and the first surface of the first recording layer faces the cover layer,
The substrate is made of one of polycarbonate, polymethyl methacrylate, amorphous polyolefin, ceramic and glass, and the cover layer is made of at least one of polycarbonate, cellulose triacetate, polydicyclopentadiene, methyl methacrylate, methylpropyl acrylate. 15. A data storage device according to claim 1, wherein the data storage device is made.
複数のレベルレンジであってあらかじめ定義されかつ第2データ値を包含する第2の複数の値と協働するレベルレンジとを包含し、前記処理されたビームの第1ビーム特性と第2ビーム特性とがそれぞれ処理されたビームの大きさと光学的偏光レベルであり、
これにより、前記処理されたビームの大きさと光学的偏光レベルを検知し、かつこれに対応する複数の大きさレンジの1つと複数のレベルレンジの1つを識別することによりこれに対応する複数の第1値の1つと複数の第2値の1つとが識別できるようになっており、
前記処理されたビームがそこから反射される第1記録層及び第2記録層のそれぞれの複数のデータ蓄積ロケーションの1つにおいて、第1記録層及び第2記録層上にそれぞれ蓄積された第1データ値と第2データ値が、複数の第1値の対応する1つと複数の第2値の対応する1つとから得られるようになっている請求項1乃至26のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。 And a plurality of magnitude ranges that cooperate with a first plurality of predefined values and including a first data value;
A plurality of level ranges, the level range cooperating with a second plurality of predefined values and including a second data value, the first beam characteristic and the second beam characteristic of the processed beam Are the processed beam size and optical polarization level, respectively.
This detects the size and optical polarization level of the processed beam and identifies a plurality of corresponding magnitude ranges by identifying one of the magnitude ranges and one of the level ranges. One of the first values and one of the plurality of second values can be identified,
A first stored on the first recording layer and the second recording layer, respectively, at one of the plurality of data storage locations of each of the first recording layer and the second recording layer from which the processed beam is reflected. 27. A data storage according to claim 1, wherein the data value and the second data value are obtained from a corresponding one of a plurality of first values and a corresponding one of a plurality of second values. device.
第1面とこの第1面の外側に対向する第2面とを有する第1記録層であって、この第1記録層は第1の材料から作られかつ第1の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第1のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第1の物理的特性を有しているような第1記録層と、
前記第1記録層の第2面に隣接して積層された第2記録層であって、この第2記録層は第2の材料から作られかつ第2の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第2のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第2の物理的特性を有しており、かつ第1の物理的特性は第2の物理的特性とは異なっているような第2記録層とを備え、
前記第1の物理的特性は反射率であり、前記第2の物理的特性は光学的偏光であり、第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの反射率レベルに対応し、第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの光学的偏光レベルに対応しており、
前記第1の材料は少なくとも2つの結晶化レベルを有する少なくとも2つの状態に変化可能な相変化材料であり、前記第2の材料は少なくとも2つの偏光状態を有する少なくとも2つの状態に変化可能な磁気光学的材料であり、
さらにこのデータ蓄積デバイスは前記第1記録層の第2面に対し概ね垂直に形成された複数のデータ軸であって、これら複数のデータ軸の各々が前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つと前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つとを貫通して延伸しているようなデータ軸とを備えており、
第1と第2のビーム特性を有する処理されたビームが、複数のデータ軸の1つに沿って第1記録層と第2記録層に向けて指向されるレーザビームから処理され、そのレーザビームは最初に第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第1のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、続いて第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第2のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、処理されたビームの第1と第2のビーム特性はそれぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つ及び第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つの第1及び第2のデータ値を指示するようになっているデータ蓄積デバイス。 A data storage device,
A first recording layer having a first surface and a second surface opposite to the outside of the first surface, the first recording layer being made of a first material and having a first plurality of data storage locations A first recording layer, wherein each of the first plurality of data storage locations has a first physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a first data value When,
A second recording layer laminated adjacent to the second surface of the first recording layer, the second recording layer being made of a second material and having a second plurality of data storage locations; Each of the second plurality of data storage locations has a second physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a second data value, and the first physical characteristic is A second recording layer that is different from the second physical characteristics;
The first physical property is reflectivity, the second physical property is optical polarization, and at least one of the at least two states of each of the first plurality of data storage locations is reflectivity thereof. One of the at least two states of each of the second plurality of data storage locations corresponds to its optical polarization level;
The first material is a phase change material changeable into at least two states having at least two crystallization levels, and the second material is magnetic changeable into at least two states having at least two polarization states. An optical material,
The data storage device further includes a plurality of data axes formed substantially perpendicular to the second surface of the first recording layer, and each of the plurality of data axes is included in the first plurality of data storage locations. And a data axis extending through a corresponding one of the second plurality of data storage locations; and
A processed beam having first and second beam characteristics is processed from a laser beam directed toward the first recording layer and the second recording layer along one of the plurality of data axes, the laser beam Is first processed with one of at least two states determining the first beam characteristic by a corresponding one of the first plurality of data storage locations, followed by a corresponding one of the second plurality of data storage locations. Processed with one of the at least two states that determine the second beam characteristic by the first and second beam characteristics of the processed beam, respectively, corresponding to one of the first plurality of data storage locations and A data storage device adapted to indicate a corresponding first and second data value of the second plurality of data storage locations.
これにより第1の材料の第1の物理的特性がある大きさを有するレーザビームによって変化可能であり、レーザビームのその大きさは少なくとも2つの結晶化レベルに対応している請求項29記載のデータ蓄積デバイス。 The first physical property of the first material can vary between a generally crystallized state and a generally amorphous state, and is stretched and graded to have at least two crystallized states. And changing at least one of the reflectance and transmittance of the first material portion by changing a portion of the first material between a substantially crystallized state and a substantially amorphous state. Can be changed,
30. The method of claim 29, wherein the first physical property of the first material can be varied by a laser beam having a certain size, the size of the laser beam corresponding to at least two crystallization levels. Data storage device.
これにより前記第2の材料の第2の物理的特性は、第2の材料の部分上のレーザビームによって生成される熱と、そこに適用される磁界の磁気方向とによって変化可能になっている請求項29又は30記載のデータ蓄積デバイス。 The second physical property of the second material is variable between two optical polarization levels, and is stretched between them to form a grade so as to have at least two polarization states. And changing the second physical property of the portion of the second material between the two optical polarization levels allows the at least two polarization states of the portion of the second material to be changed. And
This allows the second physical property of the second material to be varied by the heat generated by the laser beam on the portion of the second material and the magnetic direction of the magnetic field applied thereto. The data storage device according to claim 29 or 30.
前記第2の材料は、Fe,Co,Niの中の少なくとも1つと、Tb,Cr,Gd,Mn,Pt,Pd,Al,Au,Ag,Cu,Mgの中の少なくとも1つから作られている請求項29乃至32のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。 The first material is one element selected from at least one of Te, Ge, Sb, Bi, Pd, Sn, As, Ag, In, Se, S, Si, P, and an organic recording material. Made,
The second material is made of at least one of Fe, Co, and Ni and at least one of Tb, Cr, Gd, Mn, Pt, Pd, Al, Au, Ag, Cu, and Mg. 33. A data storage device according to any one of claims 29 to 32.
前記第2記録層に隣接して積層される第2の保護層とを包含し、第1記録層と第2記録層は第1保護層と第2保護層の間にあるかあるいは積層されており、
さらに前記第2保護層の面に隣接しかつ前記第2記録層の外側に対向するように積層されている反射層を包含し、この反射層はレーザビームが第2記録層に適用されているときにレーザビームによって発生する熱が過剰に蓄積されるのを消散させるようになっており、
前記第1及び第2の保護層の各々は金属の酸化物,窒化物,銅又は真ちゅうの化合物要素,フッ化物、炭化物の中の少なくとも1つから作られており、前記反射層は、Au,Al,Ag,Ti,Cr,Cu,Pd,W,Ptの中の少なくとも1つから作られている請求項36乃至38のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。 A first protective layer stacked adjacent to the first surface of the first recording layer, the first protective layer being stacked between the substrate and the first recording layer;
A second protective layer stacked adjacent to the second recording layer, wherein the first recording layer and the second recording layer are between or stacked between the first protective layer and the second protective layer. And
Further, it includes a reflective layer laminated adjacent to the surface of the second protective layer and facing the outside of the second recording layer, and this reflective layer has a laser beam applied to the second recording layer. Sometimes it dissipates the excessive accumulation of heat generated by the laser beam,
Each of the first and second protective layers is made of at least one of metal oxides, nitrides, copper or brass compound elements, fluorides, carbides, and the reflective layer comprises Au, The data storage device according to any one of claims 36 to 38, which is made of at least one of Al, Ag, Ti, Cr, Cu, Pd, W, and Pt.
前記第2記録層に隣接して積層される第2の絶縁層とを包含し、第1記録層と第2記録層は第1絶縁層と第2絶縁層の間にあるかあるいは積層されており、
さらに前記第2絶縁層の面に隣接しかつ前記第2記録層の外側に対向するように積層されている反射層を包含し、この反射層はレーザビームが第2記録層に適用されているときにレーザビームによって発生する熱が過剰に蓄積されるのを消散させるようになっており、
第1絶縁層と第2絶縁層の各々は、SiO2,SiO,Al2O3,GeO2,In2O3,TeO2,TiO2,Ta2O5,MoO3,WO3,Si3N4,AlN,BN,TiN,ZnS,CdS,CdSe,ZnTe,AgF,PdF2,SiC及びそれらの混合物の中の少なくとも1つから作られている請求項36乃至38のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。 A first insulating layer stacked adjacent to the first surface of the first recording layer, the first insulating layer being stacked between the substrate and the first recording layer;
A second insulating layer stacked adjacent to the second recording layer, wherein the first recording layer and the second recording layer are between or stacked between the first insulating layer and the second insulating layer. And
Furthermore, a reflection layer is laminated so as to be adjacent to the surface of the second insulating layer and to face the outside of the second recording layer, and this reflection layer has a laser beam applied to the second recording layer. Sometimes it dissipates the excessive accumulation of heat generated by the laser beam,
Each of the first insulating layer and the second insulating layer is made of SiO 2 , SiO, Al 2 O 3 , GeO 2 , In 2 O 3 , TeO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , MoO 3 , WO 3 , Si 3. N 4, AlN, BN, TiN , ZnS, CdS, CdSe, ZnTe, AgF, PdF 2, SiC and data according to any one of claims 36 to 38 is made from at least one in a mixture thereof Storage device.
前記第2記録層に隣接して積層される第2の絶縁層とを包含し、第1記録層と第2記録層は第1絶縁層と第2絶縁層の間にあるかあるいは積層されており、
さらに前記第2絶縁層の面に隣接しかつ前記第2記録層の外側に対向するように積層されている反射層を包含し、この反射層はレーザビームが第2記録層に適用されているときにレーザビームによって発生する熱が過剰に蓄積されるのを消散させるようになっており、
さらにカバー層が第1絶縁層に隣接して積層されかつ第1絶縁層がこのカバー層と第1記録層との間に積層されており、
さらに前記第1記録層及び前記第2記録層を構造的に支持するための基板を包含し、前記反射層はさらに前記基板に隣接して積層されかつ前記第2絶縁層と前記基板との間に積層されており、
第1絶縁層と第2絶縁層の各々は、SiO2,SiO,Al2O3,GeO2,In2O3,TeO2,TiO2,Ta2O5,MoO3,WO3,Si3N4,AlN,BN,TiN,ZnS,CdS,CdSe,ZnTe,AgF,PdF2,SiC及びそれらの混合物の中の少なくとも1つから作られており、前記反射層は、Au,Al,Ag,Ti,Cr,Cu,Pd,W,Ptの中の少なくとも1つから作られており、前記基板は、ポリカーボネート,ポリメチルメタクリレート,アモルファスポリオレフィン,セラミック及びガラスの中の1つから作られており、前記カバー層はポリカーボネート,セルローストリアセテート,ポリジシクロペンタジエン,メチルメタクリレート,メチルプロピルアクリレートの中の少なくとも1つから作られている請求項36記載のデータ蓄積デバイス。 A first insulating layer stacked adjacent to the first surface of the first recording layer, the first insulating layer being stacked between the substrate and the first recording layer;
A second insulating layer stacked adjacent to the second recording layer, wherein the first recording layer and the second recording layer are between or stacked between the first insulating layer and the second insulating layer. And
Furthermore, a reflection layer is laminated so as to be adjacent to the surface of the second insulating layer and to face the outside of the second recording layer, and this reflection layer has a laser beam applied to the second recording layer. Sometimes it dissipates the excessive accumulation of heat generated by the laser beam,
Furthermore, a cover layer is laminated adjacent to the first insulating layer, and a first insulating layer is laminated between the cover layer and the first recording layer,
Furthermore, a substrate for structurally supporting the first recording layer and the second recording layer is included, and the reflective layer is further laminated adjacent to the substrate and between the second insulating layer and the substrate. Are stacked
Each of the first insulating layer and the second insulating layer is made of SiO 2 , SiO, Al 2 O 3 , GeO 2 , In 2 O 3 , TeO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , MoO 3 , WO 3 , Si 3. N 4 , AlN, BN, TiN, ZnS, CdS, CdSe, ZnTe, AgF, PdF 2 , SiC, and mixtures thereof, and the reflective layer includes Au, Al, Ag, Made of at least one of Ti, Cr, Cu, Pd, W, Pt, and the substrate is made of one of polycarbonate, polymethyl methacrylate, amorphous polyolefin, ceramic and glass; The cover layer is at least one of polycarbonate, cellulose triacetate, polydicyclopentadiene, methyl methacrylate, and methylpropyl acrylate. Data storage device according to claim 36, wherein it is made from One.
複数のレベルレンジであってあらかじめ定義されかつ第2データ値を包含する第2の複数の値と協働するレベルレンジとを包含し、前記処理されたビームの第1ビーム特性と第2ビーム特性とがそれぞれ処理されたビームの大きさと光学的偏光レベルであり、
これにより、前記処理されたビームの大きさと光学的偏光レベルを検知し、かつこれに対応する複数の大きさレンジの1つと複数のレベルレンジの1つを識別することによりこれに対応する複数の第1値の1つと複数の第2値の1つとが識別できるようになっており、
前記処理されたビームがそこから反射される第1記録層及び第2記録層のそれぞれの複数のデータ蓄積ロケーションの1つにおいて、第1記録層及び第2記録層上にそれぞれ蓄積された第1データ値と第2データ値が、複数の第1値の対応する1つと複数の第2値の対応する1つとから得られるようになっている請求項29乃至43のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。 And a plurality of magnitude ranges that cooperate with a first plurality of predefined values and including a first data value;
A plurality of level ranges, the level range cooperating with a second plurality of predefined values and including a second data value, the first beam characteristic and the second beam characteristic of the processed beam Are the processed beam size and optical polarization level, respectively.
This detects the size and optical polarization level of the processed beam and identifies a plurality of corresponding magnitude ranges by identifying one of the magnitude ranges and one of the level ranges. One of the first values and one of the plurality of second values can be identified,
A first stored on the first recording layer and the second recording layer, respectively, at one of the plurality of data storage locations of each of the first recording layer and the second recording layer from which the processed beam is reflected. 44. A data accumulation according to any of claims 29 to 43, wherein the data value and the second data value are obtained from a corresponding one of a plurality of first values and a corresponding one of a plurality of second values. device.
第1面とこの第1面の外側に対向する第2面とを有する第1記録層であって、この第1記録層は第1の材料から作られかつ第1の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第1のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第1の物理的特性を有しているような第1記録層と、
前記第1記録層の第2面に隣接して積層された第2記録層であって、この第2記録層は第2の材料から作られかつ第2の複数のデータ蓄積ロケーションを有し、前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々が第2のデータ値を指示するための少なくとも2つの状態を通じて変化可能な第2の物理的特性を有しており、かつ第1の物理的特性は第2の物理的特性とは異なっているような第2記録層とを備え、
前記第1の物理的特性は光学的偏光であり、前記第2の物理的特性は反射率であり、第1の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの光学的偏光レベルに対応し、第2の複数のデータ蓄積ロケーションの各々の少なくとも2つの状態の1つはそこの反射率レベルに対応しており、
前記第1の材料は少なくとも2つの偏光状態を有する少なくとも2つの状態に変化可能な磁気光学的材料であり、前記第2の材料は少なくとも2つの結晶化レベルを有する少なくとも2つの状態に変化可能な相変化材料であり、
さらにこのデータ蓄積デバイスは前記第1記録層の第2面に対し概ね垂直に形成された複数のデータ軸であって、これら複数のデータ軸の各々が前記第1の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つと前記第2の複数のデータ蓄積ロケーションの中の対応する1つとを貫通して延伸しているようなデータ軸とを備えており、
第1と第2のビーム特性を有する処理されたビームが、複数のデータ軸の1つに沿って第1記録層と第2記録層に向けて指向されるレーザビームから処理され、そのレーザビームは最初に第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第1のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、続いて第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つによって第2のビーム特性を決定する少なくとも2つの状態の1つと共に処理され、処理されたビームの第1と第2のビーム特性はそれぞれ第1の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つ及び第2の複数のデータ蓄積ロケーションの対応する1つの第1及び第2のデータ値を指示するようになっているデータ蓄積デバイス。 A data storage device,
A first recording layer having a first surface and a second surface opposite to the outside of the first surface, the first recording layer being made of a first material and having a first plurality of data storage locations A first recording layer, wherein each of the first plurality of data storage locations has a first physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a first data value When,
A second recording layer laminated adjacent to the second surface of the first recording layer, the second recording layer being made of a second material and having a second plurality of data storage locations; Each of the second plurality of data storage locations has a second physical characteristic that is variable through at least two states for indicating a second data value, and the first physical characteristic is A second recording layer that is different from the second physical characteristics;
The first physical property is optical polarization, the second physical property is reflectivity, and one of at least two states of each of the first plurality of data storage locations is optical therewith. Corresponding to the polarization level, one of the at least two states of each of the second plurality of data storage locations corresponds to the reflectance level therein;
The first material is a magneto-optical material capable of changing to at least two states having at least two polarization states, and the second material is changeable to at least two states having at least two crystallization levels. Phase change material,
The data storage device further includes a plurality of data axes formed substantially perpendicular to the second surface of the first recording layer, and each of the plurality of data axes is included in the first plurality of data storage locations. And a data axis extending through a corresponding one of the second plurality of data storage locations; and
A processed beam having first and second beam characteristics is processed from a laser beam directed toward the first recording layer and the second recording layer along one of the plurality of data axes, the laser beam Is first processed with one of at least two states determining the first beam characteristic by a corresponding one of the first plurality of data storage locations, followed by a corresponding one of the second plurality of data storage locations. Processed with one of the at least two states that determine the second beam characteristic by the first and second beam characteristics of the processed beam, respectively, corresponding to one of the first plurality of data storage locations and A data storage device adapted to indicate a corresponding first and second data value of the second plurality of data storage locations.
第1の材料の一部の第1の物理的特性を2つの光学的偏光レベルの間で変化させることにより第1の材料の部分の少なくとも2つの偏光状態が変化させられるようになっており、
これにより前記第1の材料の第1の物理的特性は、第1の材料の部分上のレーザビームによって生成される熱と、そこに適用される磁界の磁気方向とによって変化可能になっている請求項46記載のデータ蓄積デバイス。 The first physical property of the first material is variable between two optical polarization levels, and is stretched between them to form a grade so as to have at least two polarization states. And
Changing at least two polarization states of the first material portion by changing a first physical property of a portion of the first material between two optical polarization levels;
This allows the first physical property of the first material to be varied by the heat generated by the laser beam on the portion of the first material and the magnetic direction of the magnetic field applied thereto. 47. A data storage device according to claim 46.
これにより第2の材料の第2の物理的特性がある大きさを有するレーザビームによって変化可能であり、レーザビームのその大きさは少なくとも2つの結晶化レベルに対応している請求項46乃至48のいずれかに記載のデータ蓄積デバイス。
The second physical property of the second material can vary between a generally crystallized state and a generally amorphous state, stretched between them to have at least two crystallized states and grades And changing at least one of the reflectance and transmittance of the portion of the second material by changing a portion of the second material between a substantially crystallized state and a substantially amorphous state. Can be changed,
49. This allows the second physical property of the second material to be varied by a laser beam having a certain size, the size of the laser beam corresponding to at least two crystallization levels. A data storage device according to any one of the above.
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