JP2007502491A - レコーダ、ディスク、及び、ディスク上に情報を記憶する方法 - Google Patents

Abstract

トラック内又は二次元パターン内に情報を記録するとき、隣接するトラック又はピットを照射しないような注意がなされなければならない。順守されるべきトラックピッチ又はピット距離の故に、これは記録媒体上のデータ密度の損失を招く。レーザの焦点が隣接するランド領域、及び、トラック又はピットも照射する地点までトラックピッチを減少することが可能である。これは記録媒体の達成可能なデータ密度を増大する。グルーブを用いることによって、及び／又は、特定の吸収特性を備える線量を用いることによって、隣接するトラック又はピットの照射の効果も減少可能であり、所望の場所内のマークのみを効果的に記録する。

Description

本発明は、第一グルーブと、第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、第一グルーブを第二グルーブから分離するランドとを有し、グルーブは染料で充填され、ランドは染料によって被覆される光ディスクの領域を光エネルギーの焦点で照射するステップを有し、光エネルギーの焦点は、焦点の中心と、光エネルギーが、１／ｅ×焦点の最大光エネルギーである焦点内の地点との間の半径を有する光ディスク上の情報を記録する方法と、第一グルーブと、第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、第一グルーブを第二グルーブから分離するランドとを有し、グルーブは染料で充填され、ランドは染料によって被覆される光ディスク上の情報を記録するための手段と、光エネルギーの焦点を投射するための照射手段とを有し、光エネルギーの焦点は、焦点の中心と、光エネルギーが、１／ｅ×光ディスク上の焦点内の地点との間の半径を有する光ディスクを記録するレコーダと、光ディスクを光エネルギーの焦点で照射するために、第一グルーブと、第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、第一グルーブを第二グルーブから分離するランドとを有し、グルーブは染料で充填され、ランドは染料によって被覆され、光エネルギーの焦点は、焦点の中心と、光エネルギーが、１／ｅ×焦点の最大光エネルギーである焦点内の地点との間の半径を有する光ディスクとに関する。

そのような方法は、ディスク上の情報が半径Ｒ_０の光エネルギーを備える焦点を用いて記録される光学式記録から既知である。半径Ｒ_０で、焦点は、１／ｅに焦点の最大放射エネルギーを乗じた放射強度を有し、典型的には焦点の中心で到達される。

トラック、グルーブ（溝）、又は、ピットは、単一トラック若しくはグルーブ又は単一ピットの区画が焦点内に入り、記録のために光エネルギーによって照射されるような間隔にされているのに対し、隣接するトラック又はグルーブ又はピットは、中央の焦点から半径Ｒ_０内に含まれない距離にある。

これはトラック、グルーブ、又は、ピット間の間隔に関して下方境界を置き、それは記録のデータ密度を減少するので不利である。

この不利点を解決し、且つ、データ密度の増大を備える記録担体上に情報を記録するための方法を提供することが本発明の目的である。

この目的を達成するために、本発明は、トラックピッチ距離Ｔｐが、半径Ｒ_０×５÷３以下であることを特徴とする。

この場合におけるトラックピッチは、焦点の半径Ｒ_０に接近し、その結果、隣接するトラック又はグルーブに接近して書き込むべきトラック又はグルーブの区画を含む十分な光線量で照射される書込み領域が得られる。

トラックピッチを減少することによって、より多くのトラックが記録担体上に適合し、より多くのデータが第一の記録担体上に記録されることを可能にし、その結果、データ密度の増大が得られる。

本発明のさらなる実施態様は、トラックピッチ距離Ｔｐが半径Ｒ_０×５÷４以下であることを特徴とする。

この場合におけるトラックピッチは、焦点の半径に一層接近し、その結果、隣接するトラック又はグルーブに一層接近して書き込むべきトラック又はグルーブの区画を含む十分な光線量で照射される書込み領域が得られる。

トラックピッチを減少することによって、より多くのトラックが記録担体上に適合し、より多くのデータが第一の記録担体上に記録されることを可能にし、その結果、データ密度の増大が得られる。

本発明のさらなる実施態様は、トラックピッチ距離Ｔｐが、半径Ｒ_０×６÷５以下であることを特徴とする。

この場合におけるトラックピッチは、焦点の半径に一層接近し、その結果、隣接するトラック又はグルーブに一層接近して書き込むべきトラック又はグルーブの区画を含む十分な光線量で照射される書込み領域が得られる。

トラックピッチを減少することによって、より多くのトラックが記録担体上に適合し、より多くのデータが第一の記録担体上に記録されることを可能にし、その結果、データ密度の増大が得られる。

本方法のさらなる実施態様は、グルーブの区画がランドによって取り囲まれた隔離区画であることを特徴とする。

ランドを備えるグルーブの区画を囲繞し、本質的にピットを創成することによって、グルーブの区画は、隣接するグルーブからのみならず、同一グルーブの隣接する区画からも区切られる。これはグルーブの区画内に書き込まれるマークのサイズをより良好に定めることを可能にし、次には、マーク間の距離減少をもたらし、次には、より高いデータ密度をもたらす。

本発明のさらなる実施態様は、染料が、吸収光エネルギーの増大に伴って増大する吸収を有することを特徴とする。

半径Ｒ_０内の焦点の区画、焦点の内部区画は、１／ｅ×光学焦点の最大エネルギー以上の光エネルギーを備える記録担体を照射し、半径Ｒ_０外側の焦点の残余区画、焦点の外部区画は、１／ｅ×焦点の最大エネルギー未満の光エネルギーを備えた記録担体を照射する。よって、吸収光エネルギーの増大に伴って吸収が増大する染料が用いられるとき、焦点の内部区画によって照射されるグルーブの区画は、焦点の外部区画によって照射されるグルーブの区画又は隣接するグルーブの区画よりも大きな光エネルギーの線量を受容する。

照射の結果として、焦点の内部区画内の記録担体による光エネルギーの吸収速度は増大し、より多くの吸収光エネルギーをもたらし、光エネルギーの一層高い吸収速度をもたらす。外部区画では、光エネルギーは内部区画よりも低い。

その結果、吸収速度の増大はより小さく、より少ない光エネルギーの吸収をもたらし、光エネルギーの吸収速度のより小さな増大をもたらす。実際上、染料は、焦点による照射の効果を増幅する。

よって、吸収はより局地化され、その結果、そのような染料が用いられない場合と比べ、より小さなサイズ及びより小さなグルーブ距離の記録担体上に記録されるマークが得られる。よって、より高いデータ密度を得ることができる。

本発明のさらなる実施態様は、染料が、熱分解又は劣化のための閾値を有すること、及び、閾値が、焦点の中心と、光エネルギーが１／ｅ×焦点の最大光エネルギー以上である焦点内の地点との間に到達されることを特徴とする。

光エネルギーの分布は焦点に亘って均一ではないので、閾値を備える染料は、マークが焦点のより小さな区画内だけで記録担体上に記録されることを保証する。焦点の外部区画では、光エネルギーは閾値に達するには不十分であり、それ故、マークは記録担体上に記録されない。焦点に亘る光エネルギーの分布は極めて漸進的であることが多いので、閾値は明確なマークが記録されることを保証する。

その結果、焦点全体、内部区画及び外部区画が用いられるときよりも小さな、焦点の内部区画だけが、マークを記録するために用いられ、マークの記録に寄与する。

本発明のさらなる実施態様は、ランドが、少なくともグルーブの深さよりも三倍薄い厚さを備える染料の層によって被覆されている。

グルーブがランド上の染料の層の厚さよりも一層深いとき、ランド上の染料よりも多くのエネルギーがグルーブ内の染料によって吸収され、その結果、本質的にグルーブのサイズによって、或いは、ピットの場合には、ピットのサイズによって制限されるマークが得られる。染料が閾値をさらに有し、或いは、吸収光エネルギーの増大に伴って増大する吸収を有するとき、マークは、グルーブ又はピットにより一層制限される。グルーブ内により多くの染料があるので、ランド上の染料よりも多くの光エネルギーがグルーブ内の染料によって吸収され、記載された増幅効果をもたらす。この実施態様は、マークが、大部分のエネルギーが吸収される領域、即ち、マークの幅をグルーブの幅、ピットの場合には、ピットのサイズに限定する領域に限定されることを保証する。もはや焦点のサイズがマークのサイズを決定するのではなく、グルーブの幅、ピットの場合には、ピットのサイズが決定するので、これはグルーブピッチ、トラックピッチ、及び、ピットサイズの減少を可能にする。

本発明のさらなる実施態様は、グルーブ内の染料が反射層から熱絶縁されることを特徴とする。

光エネルギーの吸収は、染料内の温度の局地的上昇を招き、その結果として、マークの形成を引き起こす温度上昇を招くので、焦点の内部区画によって照射される領域外部のマークの形成を防止するよう、その領域外部の温度上昇を防止するために、温度上昇は焦点の内部区画によって照射される領域に限定されなければならない。染料をその周囲から熱絶縁することによって、熱拡散及び連続的熱上昇が防止される。

例えば、染料と、吸収光エネルギーを熱的に周囲領域に伝導し得る金属反射層との間の距離を増大することによって、これを達成し得る。この実施態様は、マークが、エネルギーが吸収される領域、即ち、マークの幅がグルーブの幅、或いは、ピットの場合には、ピットのサイズに限定されることを保証する。マークのサイズを決定するのは、もはや焦点のサイズではなく、グルーブの幅、ピットの場合には、ピットのサイズであるので、これはグルーブピッチ及びピットサイズが減少されることを可能にする。

染料を反射層から絶縁する記録担体を製造することによって、より小さなグルーブピッチ又はピットサイズの使用が可能であり、より高いデータ密度を備えた記録担体をもたらす。熱絶縁は薄い界面バリア、例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＳｉＣのような誘電体層、他の種類の無機層、又は、薄い有機層によって達成される。深いグルーブは、金属ミラーへの熱漏れを防止する。代替的に、非金属ミラーも用い得る。

本発明に従った光ディスクは、トラックピッチ距離Ｔｐが、半径Ｒ_０×５÷３以下であることを特徴とする。

この場合のトラックピッチは、焦点の半径Ｒ_０に近く、その結果、隣接するトラック又はグルーブに接近して書き込まれるべきトラック又はグルーブの部分を含む十分な光線量で照射される書込み領域が得られる。トラックピッチを減少することによって、より多くのトラックが記録担体上に適合し、同一の記録担体上により多くのデータが記録されることを可能にし、データ密度の増大をもたらす。

光ディスクの実施態様は、トラックピッチ距離Ｔｐが、半径Ｒ_０×５÷４以下であることを特徴とする。

この場合のトラックピッチは、焦点の半径Ｒ_０により一層接近し、その結果、隣接するトラック又はグルーブにより一層接近して書き込むべきトラック又はグルーブの区画を含む十分な光線量で照射される書込み領域が得られる。

トラックピッチを減少することによって、より多くのトラックが記録担体上に適合し、より多くのデータが記録担体上に記録されることを可能にし、データ密度の増大をもたらす。

光ディスクの実施態様は、トラックピッチ距離Ｔｐが、半径Ｒ_０×６÷５以下であることを特徴とする。

この場合のトラックピッチは、焦点の半径Ｒ_０により一層接近し、その結果、隣接するトラック又はグルーブにより一層接近して書込むべき十分な光線量で照射される書込み領域が得られる。

トラックピッチを減少することによって、より多くのトラックが記録担体上に適合し、より多くのデータが記録担体上に記録されることを可能にし、データ密度の増大をもたらす。

光ディスクの実施態様は、グルーブの区画がピットであることを特徴とする。ピットは、全ての側辺でランドによって取り囲まれるグルーブの区画と見做し得る。

ランドを備えるグルーブの領域を取り囲み、本質的にピットを創成することによって、グルーブの区画は、隣接するグルーブからのみならず、同一グルーブの隣接する区画からも区切られる。これはグルーブの区画内に書き込まれるマークのサイズをより良く定め、次いで、マーク間の間隔減少を可能にし、次いで、より高いデータ密度をもたらす。

光ディスクの実施態様は、染料が、吸収光エネルギーの増大に伴って増大する吸収を有することを特徴とする。

半径Ｒ_０内の焦点の区画、焦点の内部区画は、１／ｅ×光学焦点の最大エネルギー以上の光エネルギーを備える記録担体を照射し、半径Ｒ_０外側の焦点の残余区画、焦点の外側区画は、１／ｅ×焦点の最大エネルギー未満の光エネルギーを備える記録担体を照射する。よって、吸収光エネルギーの増大に伴って吸収の増大する染料が用いられるとき、焦点の内部区画によって照射されるグルーブの区画は、グルーブの区画又は焦点の外部区画によって照射される隣接するグルーブの区画よりも大きい光エネルギーの線量を受容する。

照射の結果として、焦点の内部区画内の記録担体による光エネルギーの吸収速度は増大し、より多くの吸収光エネルギーをもたらし、光エネルギーのさらに高い吸収速度をもたらす。

外部区画では、光エネルギーは内部区画よりも低い。

その結果、吸収速度の上昇はより小さく、より少ない吸収光エネルギーをもたらし、光エネルギーの吸収速度のより小さな増大をもたらす。

染料は、実際上、焦点による照射の効果を増幅する。

よって、吸収はより局地化され、そのような染料が用いられない場合に比べ、より小さなサイズ及びより小さなグルーブ距離の記録担体上に記録されるマークをもたらす。よって、より高いデータ密度が得られる。

光ディスクの実施態様は、染料が、熱分解又は劣化のための閾値を有すること、及び、閾値が、焦点の中心と、光エネルギーが１／ｅ×焦点の最大光エネルギー以上である焦点内の地点との間に到達される。

光エネルギーの分布は焦点に亘って均一ではないので、閾値を備える染料は、焦点の小さな領域においてのみ、マークが記録担体上に記録されることを保証する。焦点の外部区画において、光エネルギーは閾値に到達するのに不十分であり、それ故、マークは記録担体上に記録されない。

焦点に亘る光エネルギーの分布は極めて漸進的であることが多いので、閾値は、明確なマークが記録されることを保証する。

その結果、焦点の内部区画だけがマークを記録するために用いられ、それは焦点全体、内部区画及び外部区画が用いられる場合よりも小さく、マークの記録に寄与する。

光ディスクの実施態様は、ランドが、グルーブの深さよりも少なくとも三倍薄い厚さを備える染料の層によって被覆されることを特徴とする。

グルーブがランド上の染料の層の厚さよりも一層深いとき、より多くの光エネルギーが、ランド上の染料よりもグルーブ内の染料によって吸収され、グルーブによって、或いは、ピットの場合には、ピットのサイズによってサイズが本質的に制限されるマークが得られる。染料が閾値をさらに有するとき、或いは、吸収光エネルギーの増大に伴って増大する吸収を有するとき、マークはより一層グルーブ又はピットに制限される。グルーブ内により多くの染料があるので、より多くの光エネルギーが、ランド上の染料よりもグルーブ内の染料によって吸収され、記載された増幅効果をもたらす。この実施態様は、マークが、エネルギーの大部分が吸収される領域、即ち、マークの幅をグルーブの幅、又は、ピットの場合には、ピットのサイズに制限する領域に制限されることを保証する。もはや焦点のサイズではなく、グルーブの幅、及び、ピットの場合には、ピットのサイズがマークのサイズを決定するので、これはグルーブピット、トラックピッチ、及び、ピットサイズが減少されることを可能にする。

光ディスクの実施態様は、グルーブ内の染料が反射層から熱絶縁されていることを特徴とする。

光エネルギーの吸収は染料内の温度の局地的な上昇を引き起こし、その結果として、マークの形成まで温度上昇を引き起こすので、焦点の内部区画によって照射される領域外部でのマークの形成を防止するよう、その領域外部での温度上昇を防止するために、温度の上昇は焦点の内部区画によって照射される領域に制限されるなければならない。染料をその周囲から熱絶縁することによって、温度上昇の拡散が防止される。

例えば、染料と、吸収光エネルギーを周囲領域に熱的に伝導し得る金属反射層との間の距離を増大することによって、これを達成し得る。この実施態様は、マークが、エネルギーが吸収される領域、即ち、マークの幅をグルーブの幅、又は、ピットの場合には、ピットのサイズに制限する領域に制限されることを保証する。もはや焦点のサイズではなく、グルーブの幅、及び、ピットの場合には、ピットのサイズがマークのサイズを決定するので、これはグルーブピッチ及びピットサイズが減少されることを可能にする。

染料を反射層から絶縁する記録担体を製造することによって、より小さなグルーブピッチ又はピットサイズの使用が可能であり、その結果、より高いデータ密度を備えた記録担体が得られる。

本発明に従ったレコーダは、半径Ｒ_０がトラックピッチＴｐ×３÷５以上であることを特徴とする。

焦点の半径Ｒ_０は、トラックピッチよりも僅かに大きく、その結果、隣接するトラック又はグルーブに接近して書き込まれるべきトラック又はグルーブの区画を含む十分な光線量で照射される書込み領域が得られる。

半径Ｒ_０の所与値のために、焦点が隣接するグルーブにより接近するよう、トラックピッチを減少し得る。

トラックピッチを減少することによって、より多くのトラックが記録担体上に適合し、より多くのデータが同一の記録担体上に書き込まれることを可能にし、その結果、データ密度の増大が得られる。

本発明に従ったレコーダの実施態様は、半径Ｒ_０がトラックピッチＴｐ×４÷５以上であることを特徴とする。

半径Ｒ_０の所与値のために、焦点が隣接するグルーブにより接近するよう、或いは、隣接するグルーブの区画を被覆し始めさえするよう、トラックピッチを減少し得る。

よって、焦点の半径に比べ、トラックピッチはさらに減少され、その結果、記録担体上でより多くのトラックの適合が得られ、より多くのデータが同一の記録担体上に記録されることを可能にし、その結果、データ密度の増大が得られる。

本発明に従ったレコーダは、半径がトラックピッチＴｐ×５÷６以上であることを特徴とする。

半径Ｒ_０の所与値のために、焦点が隣接するグルーブにより一層接近するよう、或いは、隣接するグルーブの区画を被覆し始めさえするよう、トラックピッチをさらに減少し得る。

よって、トラックピッチＴｐは、焦点の半径に比べ、さらに一層減少され、その結果、記録担体上でより一層多くのトラックの適合が得られ、より一層多くのデータが同一の記録担体上に記録されることを可能にし、その結果、データ密度の増大が得られる。

上記の記載は、染料の温度誘発劣化、分解、又は、変質に基づいているが、染料の光誘発劣化、分解、又は、変質にも同様に当て嵌まる。

本発明は今や図面に記載される。

図１は、グルーブ（溝）を備えた記録媒体の断面図を示している。記録担体１は、染料層２と、反射層３と、グルーブ４ａ，４ｂ，４ｃとを含む。情報の記録を説明するために、３つのグルーブ４ａ，４ｂ，４ｃと、グルーブを分離する２つのランド５ａ，５ｂとが示されている。記録担体１上にマークを形成するために中央グルーブ４ｂ内に情報を記録するとき、中央グルーブ４ｂ内の染料層は、光エネルギーの線量７を加えるレーザによって照射される。

レーザビームは、ビームに亘って光エネルギーの不均一な分布を備えた線量７を有する。不均一な分布を備えたこの線量７はベル曲線として図１に示されているが、多様な光学式記録システムで相違し得る。ビームに亘る不均一な分布、よって、ディスク上の焦点に亘る不均一な分布の他の例は、エアリー像である。線量７が第一レベル８を超える焦点の中央区画９ａは、中央グルーブ４ｂと整列している。第一レベル８は、マーク形成のための臨界レベルである。

図１に見られるように、線量７の不均一な分布は、中央区画９ａ内の中央グルーブ４ｂに加えられる第一レベル８を超える線量７をもたらすが、中央グルーブ４ｂの隣の２つのランド５ａ，５ｂにももたらす。

左側グルーブ４ａ及び右側グルーブ４ｃは、第一レベル８未満の光エネルギーを受容する。

規則的な記録媒体上では、トラックピッチ、即ち、トラック４ａ，４ｂ，４ｃの中心間の距離は、左側グルーブ４ａ及び右側グルーブ４ｃ又はランド５ａ，５ｂによって受容される光エネルギーの線量７が、マークの形成が起こる第一レベル８を超えないよう選択されなければならない。

記録媒体の中央グルーブ４ｂが第一レベル８を超える光エネルギーの線量で照射されるとき、焦点の中央区画９ａ内のグルーブ４ｂにマークが形成される。グルーブ４ｂの故に、グルーブ４ｂ内の厚い染料層によって吸収される光エネルギーが染料２の性質を変えるので、マークの形成は急激に起こる。より多くの染料はより多くの光線量７を吸収し、よって、マークの急激な形成に寄与する。ランド５ａ，５ｂ上では、焦点の外側区画９ｃ，９ｄがより薄い染料層を照射する。ランド５ａ，５ｂ上のより薄い染料層は、光エネルギーのより少ない線量を吸収する。よって、ランド５ａ，５ｂ上のマークの形成は、中央グルーブ４ｂ内よりも遅い。左側グルーブ４ａ及び右側グルーブ４ｃも光エネルギーの線量を受容する。それらのグルーブ４ａ，４ｃ内のより厚い染料による吸収はランド５ａ，５ｂに比べて多いが、第一レベル８未満の線量、即ち、中央グルーブ４ｂに加えられる線量よりも少ない線量が加えられる。よって、マークの形成は、光エネルギーのより高い線量が加えられる中央グルーブ４ｂ内よりも、左側グルーブ４ａ及び右側グルーブ４ｃ内でより遅い。染料を変えるための、よって、マークを記録するための臨界線量は、左側グルーブ４ａ及び右側グルーブ４ｃでは到達されない。

光エネルギーの線量及び照射期間を制御することによって、幅に関して、中央グルーブ４ｂの幅に主として限定されるマークを記録し得る。グルーブの構造、及び、それに起因するグルーブ内及びランド上の染料による吸収の差の故に、グルーブのトラックピッチを減少可能であり、より高いデータ密度を可能にする。

第一線量１０ａ及び第二線量１０ｂは、ビームの内部区画９ａから焦点の外部区画９ｂ，９ｃへの移行に対応し、且つ、１／ｅ×最大線量８ａである光エネルギーの線量に概ね対応する。

光エネルギーの吸収線量の増大を伴って吸収が増大する染料が用いられるとき、焦点の外部区画９ｂ，９ｃによって照射される隣接するグルーブ４ａ，４ｃの区画に対し、焦点の中央区画９ａによって照射される中央グルーブ４ｂの区画は第一レベル８を超える線量を吸収する。

照射の結果、中央グルーブ４ｂ内の染料２による光エネルギーの吸収速度は増大し、吸収光エネルギー量の増大をもたらし、より高速の光エネルギー吸収をもたらす。

左側グルーブ４ａ及び右側グルーブ４ｃでは、光エネルギーの線量はより低い。

その結果、吸収速度の増大はより小さく、より少ない吸収光エネルギーをもたらし、より少ない光エネルギー吸収速度の増大をもたらす。よって、光エネルギーの吸収線量は、中央グルーブ４ｂに比べると、左側グルーブ４ａ及び右側グルーブ４ｃに関してより低い。よって、マークは中央グルーブ４ｂ内でより急激に形成される。

染料２は、実際上、焦点に亘る光エネルギーの不均一な分布を増幅する。

よって、吸収は中央グルーブ４ｂの区画に限定され、その結果、吸収光エネルギーの増大を伴って吸収速度を増大するそのような染料が用いられない場合に比べ、より小さなサイズ及びより小さなグルーブ距離の記録担体上に記録されるマークが得られる。よって、より高いデータ密度を得ることできる。

図２は、グルーブを備える記録媒体上の放射領域を示している。ビームは、記録媒体１上の焦点９ａ，９ｂ，９ｃ内に光エネルギーの線量を投射する。線量を受容する焦点９ａ，９ｂ，９ｃは灰色陰影付き楕円によって表示されている。焦点９ａ，９ｂ，９ｃは、光エネルギーの線量を受容する焦点９ａ，９ｂ，９ｃが径方向、即ち、グルーブ４ａ，４ｂ，４ｃの読取り方向に対して直交する方向で制限されているのみならず、読取り方向、即ち、中央グルーブ４ｂの接線方向でも制限されていることを示している。

焦点９ａ，９ｂ，９ｃの外部区画９ｂ，９ｃはランド５ａ，５ｂを照射している。

焦点の中央領域９ａは中央グルーブ４ｂと整列している。

図面は円形の焦点を示しているが、他の形状も用い得る。

一部の染料の観察された特性は、マークの書込み後、より低い線量を備える照射が、以前に記録されたマークの収縮を招くことである。焦点は隣接するグルーブ４ａ，４ｃと重なり合うので、この効果を得るために本発明を有利に用いることができ、中央グルーブ４ｂを照射するときには、隣接するグルーブ４ａ，４ｃをより低い線量で照射する。図２には、そのようなより低い線量を受容する隣接グルーブ４ａ，４ｃの領域９ｂ，９ｃが表示されている。

第一記録パスにおいて、第一サイズを備える第一マーク１７を、例えば、第一グルーブ４ａ内に記録し得る。第二グルーブ４ｂ内にマークを記録するとき、第一マーク１７のサイズは減少される。よって、より小さなマークを得ることができ、より一層高いデータ密度の達成を可能にする。二次元読出し方法を用いることで、そのような小さなマークを依然として確実に読み込み可能である。二次元読出しモードにおいて、隣接するデータトラック内に存在するデータによって反射される光は、まさに中央アパーチャ信号内に検出される。

ピットを用いるときには、隣接するトラック内のピットは、中央トラック内のピットに対して高い空間確度をもって配置される必要があるので、ピットの同期が極めて重要である。ピット及びマークを空間的に互いに整列することによって、二次元読出しを有利に用い得る二次元グリッドが得られる。

ピットを用いるときには、隣接トラック内のピットは、中央トラック内のピットに対して高い空間確度をもって配置される必要があるので、ピットの同期が極めて重要である。この問題を解決するために次の２つの選択肢が存在する。

１．同期のためにプレマスタリング処理されたランド又はスパイク。

２．同期パターンの再構築を可能にする、書き込まれた長い（例えば１２０）ピット／マーク。同期は光学クロストークを介して隣接するトラック内の長い同期を測定することによってなされる。トラックピッチは光学スポットサイズよりも一層小さいので（回折限界）、中央トラックに集束するときに、隣接マークが検出されることが予期される。

図３は、ピットを備える記録媒体上の放射領域を示している。ピット３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｊが用いられるとき、即ち、グルーブ４ａ，４ｂ，４ｃの区画がランドによって分離されているとき、マークの形成もピットによって制限される。グルーブによって定められるマークの２つの側辺の代わりに、マークはピットの全ての４つの側辺によって定められる。

光エネルギーの線量の不均一な分布を備える焦点は、隣接ピット３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｊによって取り囲まれた第一ピット３０ｅと整列している。焦点によって照射される領域３１は第一ピット３０ｅよりも大きいので、領域３１は、ピット３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｊ間のランド領域と重なり、隣接ピット３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈの区画３２，３３，３４，３５とさえも重なる。

隣接するピット３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈの区画３１，３２，３３，３４によって受容される光エネルギーの線量は、第一ピット３０ｅによって受容される光エネルギーの線量よりも低いので、吸収速度は、隣接ピット３０ｂ、３０ｄ、３０ｆ、３０ｈの区画３２，３３，３４，３５内よりも、第一ピット内でより急激に増加する。

これは第一ピット３０ｅに制限されたマークの形成をもたらす。

ピットの故に、厚い染料層によって吸収される光エネルギーが染料の特性を変えるので、マークの形成は急激に起こる。より多くの色素材料はより多くの光学線量を吸収し、よって、マークの急激な形成に寄与する。ピット間のランドは、より薄いの染料層によって被覆されている。ランド上のより薄い染料層は、より少ない光エネルギーの線量を吸収する。よって、第一ピット３０ｅの周りのランド上のマークの形成は、ピット３０ｅ内よりも遅い。周囲ピット３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈも光エネルギーの線量を受容する。それらの周囲ピット３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈ内のより厚い染料による吸収は、ランドに比べより高いであろうが、ランドに対してよりも少ない線量が加えられる。よって、マークの形成は、より高い光エネルギーの線量が加えられる第一ピット３０ｅ内よりも、周囲ピット３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈ内でより遅い。染料を変えるための臨界線量、即ち、図１に示される第一レベル８は、周囲ピット３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈでは到達されない。

光エネルギーの線量及び照射の期間を制御することによって、幅及び長さに関して主としてピットに限定されるマークを形成し得る。

ピット構造、並びに、その結果として得られるグルーブ内及びランド上の線量による吸収の相違の故に、グルーブのトラックピッチを減少可能であり、より高いデータ密度を可能にする。

一部の染料の観察された特性は、マークの書込み後、より低い線量を備える照射が、以前に記録されたマークの収縮を引き起こすことである。焦点はオーバーラップ領域３２，３３，３４，３５内の隣接ピット３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈと重なり合い、中央ピット３０ｅを照射するとき、隣接するオーバーラップ領域３２，３３，３４，３５をより低い線量で照射するので、この効果を得るために本発明を有利に用い得る。第一記録パスでは、第一サイズを備える第一マークを、例えば、第一ピット３０ｂ内に記録し得る。マークを隣接するピット３０ｅに記録するとき、第一ピット３０ｂ内の第一マークのサイズは減少する。よって、より一層ピットに限定されたより小さなマークを得ることができ、より高いデータ密度が達成されることを可能にする。焦点が以前に記録されたマークと重なる他の隣接ピット３０ｄ，３０ｆ，３０ｈのためのピット収縮を得るためにも、この効果を有利に用い得る。

図４は、照射に起因するグルーブ内の温度分布を示している。

トラックピッチは、回折限界光学スポットよりもずっと小さく、それが可能であるのはデータ書込みのために我々が提案する超解像技法の故である。記録媒体中のプリグルーブは小さく選択される。プリグルーブ付き基板は典型的には回転塗布された染料層で被覆される。染料はグルーブを完全に充填するが、中間のランドには染料層が殆ど存在しない。光学スポットがグルーブに集束されるならば、吸収は主としてグルーブ内で起こり、極めて局地的な温度上昇を招く。

図４には、ＣＤ−Ｒ条件で追記型記録スタックのために計算された断面温度分布４０，４１が示されている。プリグルーブ構造４２も図面に表示されている。示されているのはグルーブ吸収の場合の典型的な断面温度プロファイルである。グルーブは色素材料で充填されているのに対し、ランドは極めて薄い染料層のみで被覆されている。ランド上の染料層の厚さとグルーブ内の染料層の厚さとの１：３又はそれ以上の比が適切である。さらに、基準カーブ４３が、基板にグルーブがない状況、即ち、平面的な染料層のために計算されている。グルーブ内の温度がグルーブ外側よりも鋭く上昇すること、即ち、温度上昇は主としてグルーブに限定されることが明らかに分かる。

マークを形成するために染料を変えるのは温度であるので、マークの形成も主としてグルーブ４２に限定される。吸収が染料の温度上昇に伴って増大する染料を選択することによって、以前の光エネルギーの吸収線量に起因して、マークの局所化をさらに強化し得る。

このようにして、狭いグルーブを用いて超解像を達成し得る。

記憶媒体に適用される有機材料の低い熱伝導の故に、温度上昇はさらに局地化される。第二の効果は、典型的な染料の閾値動作である。特定温度が超過される場合に限り、色素材料は劣化（漂白或いは分解）し始める。この閾値効果をより強くする他の効果は、記録染料の温度依存吸収である。これらの効果は、光学（及び熱）スポットの主として中心部がピットの形成を引き起こさせる。もしデータトラックピッチが著しく減少されるならば、例えば、ブルーレイディスク条件の場合には１８０ｎｍ、マークを中央トラック内に書き込み可能であり、隣接するトラック内のデータの実質的な劣化がない。しかしながら、一部のピット収縮効果が起こり得るが、専用の較正ルーチンでこれを補償し得ることが分かる。

二次元読出しモードでは、隣接するデータトラック内に存在するデータによって反射される光は、中央アパーチャ信号で正に検出される。ピット及びマークを空間的に互いに整列することによって、二次元読出しを有利に用い得る二次元グリッドが得られる。

図５は、多層式記録のためのピット構造を示している。

トラック５０は、複数のピット５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５９を含む。一群のピット５１，５２，５３，５４は、単一セル５５を形成している。これは多層式記録を可能にする。単一セル５５の１つ又はそれ以上のピット５１，５２，５３，５４を照射することによって、単一セル５５は多層信号を示し得る。単一セル５５の第一ピット５１は、単一セル５５の他のピット５２，５３，５４と異なるサイズであり得る。これは単一セル５５の開始が決定されることを可能にする。図示の単一セル５５では、マークを形成するために、第一ピットのみが照射される。第二の単一セル５６では、マークを形成するために、初めの３つのピット５７，５８，５９が照射される。本発明を用いるとき、記録担体上に記録されるマークは、事前成形ピットのサイズによって定められ、それは多層式記録のために小さなマークが書き込まれることを可能にする。何故ならば、多層式記録のために、記録担体からデータを読み込むときに十分な信号対雑音比を得るために、レベルが上手く定められなければならないからである。

図６は記録スタックを示している。

スタックは図１に示されるものと同一である。

記録担体１は、グルーブ又はピット内の温度上昇を当該グルーブ又はピットに限定し、熱を隣接するグルーブ又はピットに伝導しないよう、低熱伝導率を有する反射層３を含むのが好ましい。反射層３は、グルーブ４ａ，４ｂ，４ｃ（又はピット）及びランド５ａ，５ｂを被覆している。反射層３は、グルーブ４を充填する染料２で被覆されているが、ランド５上では薄い。このスタックは矢印によって指し示される方向に照射される。仮に反射層３が熱を伝導するときに、熱絶縁をもたらすために、染料２と反射層３との間に界面層１１を加え得る。この界面層１１は、光エネルギーを吸収せず、且つ、余り良く熱を伝導しない有機又は無機層であり得る。

図７は、代替的な記録スタックを示している。

記録担体１は、グルーブ又はピット内の温度上昇を当該グルーブ又はピットに限定し、熱を隣接するグルーブ又はピットに伝導しないよう、反射層７３を含むのが好ましい。反射層７３は染料７２を被覆し、次いで、染料７２はグルーブ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ（又はピット）を充填し、ランド７５ａ，７５ｂ上に薄い層を形成する。このスタックは矢印によって指し示される方向に照射される。

もし反射層７３が熱を伝導するならば熱絶縁をもたらすよう、染料７２と反射層７３との間に界面層７６を加え得る。この界面層７６は、光エネルギーを吸収せず、且つ、余り良く熱を伝導しない有機又は無機層であり得る。

グルーブを備える記録媒体を示す断面図である。 グルーブを備える記録媒体上の放射領域を示す概略図である。 ピットを備える記録媒体への照射を示す概略図である。 照射に起因するグルーブ内の温度プロファイルを示すグラフである。 多層式記録のためのピッチ構造を示す概略図である。 記録スタックを示す概略図である。 代替的な記録スタックを示す概略図である。

Claims (24)

1. 第一グルーブと、該第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、前記第一グルーブを前記第二グルーブから分離するランドとを有し、前記グルーブは染料で充填され、前記ランドは前記染料によって被覆される光ディスクの領域を、光エネルギーの焦点で照射するステップを有し、
   前記光エネルギーの前記焦点は、前記焦点の中心と、光エネルギーが、１／ｅ×前記焦点の最大光エネルギーである前記焦点内の地点との間の半径を有する、光ディスク上の情報を記録する方法であって、
   前記トラックピッチ距離は、前記半径×５÷３以下であることを特徴とする方法。
2. 前記トラックピッチ距離は、前記半径×５÷４以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記トラックピッチ距離は、前記半径×６÷５以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記トラックピッチは半径Ｒ_０以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記グルーブの区画はピットであることを特徴とする、請求項１、２、３、又は、４に記載の方法。
6. 前記染料は、吸収光エネルギーの増大に伴って増大する吸収を有することを特徴とする、請求項１、２、３、４、又は、５に記載の方法。
7. 前記染料は、熱分解又は劣化のための閾値を有し、該閾値は、前記焦点の前記中心と、前記光エネルギーが、１／ｅ×前記焦点の前記最大光エネルギー以上である前記焦点内の地点との間で達せられることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、又は、６に記載の方法。
8. 前記ランドは、前記グルーブの深さよりも少なくとも三倍薄い厚さを有する前記染料の層によって被覆されていることを特徴とする、請求項１、２、３、又は、４に記載の方法。
9. 前記グルーブ内の前記染料は、反射層から熱絶縁されていることを特徴とする、請求項６、７、又は、８に記載の方法。
10. 隣接するマークが互いに空間的に整列していることを特徴とする、請求項１、２、３、又は、４に記載の方法
11. 隣接するピットが互いに空間的に整列していることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
12. 当該光ディスクを光エネルギーの焦点で照射するために、第一グルーブと、該第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、前記第一グルーブを前記第二グルーブから分離するランドとを有し、前記グルーブは染料で充填され、前記ランドは前記染料によって被覆され、前記光エネルギーの前記焦点は、前記焦点の中心と、前記光エネルギーが、１／ｅ×前記焦点の最大光エネルギーである前記焦点内の地点との間の半径を有する光ディスクであって、
    前記トラックピッチ距離は、前記半径×５÷３以下であることを特徴とする、
    光ディスク。
13. 前記トラックピッチ距離は、前記半径×５÷４以下であることを特徴とする、請求項１２に記載の光ディスク。
14. 前記トラックピッチ距離は、前記半径×６÷５以下であることを特徴とする、請求項１２に記載の光ディスク。
15. 前記グルーブの前記区画はピッチであることを特徴とする、請求項１２に記載の光ディスク。
16. 前記染料は、吸収光エネルギーの増大に伴って増大する吸収を有することを特徴とする、請求項１２、１３、１４、又は、１５に記載の光ディスク。
17. 前記染料は、熱分解又は劣化のための閾値を有し、該閾値は、前記焦点の前記中心と、前記光エネルギーが、１／ｅ×前記焦点の前記最大光エネルギー以上である前記焦点内の地点との間で達せられることを特徴とする、請求項１２、１３、１４、１５、又は、１６に記載の光ディスク。
18. 前記ランドは、前記グルーブの深さよりも少なくとも三倍薄い厚さを有する前記染料の層によって被覆されていることを特徴とする、請求項１２に記載の光ディスク。
19. 前記グルーブ内の前記染料は、反射層から熱絶縁されていることを特徴とする、請求項１６、１７、又は、１８に記載の光ディスク。
20. 隣接するマークが互いに空間的に整列されていることを特徴とする、請求項１２、１３、又は、１４に記載の光ディスク。
21. 隣接するピットが互いに空間的に整列されていることを特徴とする、請求項１５に記載の光ディスク。
22. 第一グルーブと、該第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、前記第一グルーブを前記第二グルーブから分離するランドとを有し、前記グルーブは染料で充填され、前記ランドは前記染料によって被覆される光ディスク上の情報を記録するための手段と、
    光エネルギーの焦点を投射するための照射手段とを有し、
    前記光エネルギーの前記焦点は、前記焦点の中心と、前記光エネルギーが、１／ｅ×前記光ディスク上の前記焦点内の地点との間の半径を有する、
    光ディスクを記録するレコーダであって、
    前記半径は、トラックピッチ×３÷５以上であることを特徴とする、
    レコーダ。
23. 第一グルーブと、該第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、前記第一グルーブを前記第二グルーブから分離するランドとを有し、前記グルーブは染料で充填され、前記ランドは前記染料によって被覆される光ディスク上の情報を記録するための手段と、
    光エネルギーの焦点を投射するための照射手段とを有し、
    前記光エネルギーの前記焦点は、前記焦点の中心と、前記光エネルギーが、１／ｅ×前記光ディスク上の前記焦点内の地点との間の半径を有する、
    光ディスクを記録するレコーダであって、
    前記半径は、トラックピッチ×４÷５以上であることを特徴とする、
    レコーダ。
24. 第一グルーブと、該第一グルーブに隣接する第二グルーブと、トラックピッチ距離によって、前記第一グルーブを前記第二グルーブから分離するランドとを有し、前記グルーブは染料で充填され、前記ランドは前記染料によって被覆される光ディスク上の情報を記録するための手段と、
    光エネルギーの焦点を投射するための照射手段とを有し、
    前記光エネルギーの前記焦点は、前記焦点の中心と、前記光エネルギーが、１／ｅ×前記光ディスク上の前記焦点内の地点との間の半径を有する、
    光ディスクを記録するレコーダであって、
    前記半径は、トラックピッチ×５÷６以上であることを特徴とする、
    レコーダ。

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