專(zhuān)利名稱(chēng)：光點(diǎn)尺寸減小的光學(xué)記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光點(diǎn)尺寸減小的光學(xué)記錄介質(zhì)。
目前正在研究和開(kāi)發(fā)多種提高光學(xué)記錄介質(zhì)記錄密度的方法。減小在光學(xué)記錄介質(zhì)上形成的光點(diǎn)尺寸是其中的一種方法。在光學(xué)記錄介質(zhì)上形成的光點(diǎn)尺寸d由λ/(nsinθ)決定，其中λ是光波波長(zhǎng)、n是光學(xué)記錄介質(zhì)的折射率、θ是入射角。因此可以通過(guò)調(diào)整光波波長(zhǎng)、光學(xué)記錄介質(zhì)的折射率以及入射角來(lái)減小光點(diǎn)的尺寸。但是實(shí)際上，通過(guò)調(diào)整光波波長(zhǎng)、光學(xué)記錄介質(zhì)的折射率以及入射角來(lái)減小光點(diǎn)尺寸還存在著限制。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是通過(guò)引入一個(gè)光波波長(zhǎng)，光學(xué)記錄介質(zhì)的射率，以及入射角以外的可以減小光點(diǎn)尺寸的新的變量，來(lái)提供一種具有增強(qiáng)的記錄密度的光學(xué)記錄介質(zhì)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供一種由聚焦元件在其上形成光點(diǎn)的光學(xué)記錄介質(zhì)，該光學(xué)記錄介質(zhì)包括一個(gè)在正對(duì)著該聚焦元件的信息記錄層上形成的金屬膜，用以反射和透射從聚焦元件射入的光，其中n1 sinθ1＜n2＜n1的關(guān)系，n1是聚焦元件的折射率，θ1是入射角，n2是金屬膜的折射率，并且n2小于1。金屬膜的厚度也在所用光的波長(zhǎng)范圍之內(nèi)。
通過(guò)參考圖詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的以上目的和其它優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更清楚。其中

圖1是用以說(shuō)明在普通的光學(xué)記錄介質(zhì)上所涂金屬膜的功能的視圖；圖2A和2B分別表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用近場(chǎng)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)；圖3A和3B表示在圖2A和2B中的“A”部分的放大視圖；圖4是用以說(shuō)明在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)上所涂金屬薄膜的功能的視圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的使用遠(yuǎn)場(chǎng)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)；和圖6表示在圖5中的“B”部分的放大視圖。
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
在普通的光學(xué)記錄介質(zhì)上涂布基本上反射入射光的金屬膜。如圖1所示，金屬膜10基本上能將入射光100％地反射至光學(xué)記錄介質(zhì)，和基本上0％地透射該光線(xiàn)。圖標(biāo)記Z0代表焦深。本發(fā)明提供一種光學(xué)記錄介質(zhì)，其上有能夠反射和透射入射光的金屬薄膜。
圖2A表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種光學(xué)記錄介質(zhì)，和一種使用近場(chǎng)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)。
圖2A中的使用近場(chǎng)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)反射鏡21，用于向光學(xué)記錄介質(zhì)24反射入射光；一個(gè)固體浸沒(méi)鏡(SIM)22，用于反射和折射由反射鏡21反射的光；以及一個(gè)滑塊23，用于相對(duì)于光學(xué)記錄介質(zhì)24的表面移動(dòng)SIM 22?；瑝K23保持SIM 22和光學(xué)記錄介質(zhì)24之間的距離小于一個(gè)預(yù)定的長(zhǎng)度。此處，SIM 22和該光學(xué)記錄介質(zhì)24之間的距離稱(chēng)之為空氣縫。該空氣縫最好小于光波波長(zhǎng)。
圖2B表示另一個(gè)使用近場(chǎng)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)。該聚焦光學(xué)系統(tǒng)包括一非球面透鏡25，用于折射入射光；一個(gè)固體浸沒(méi)透鏡(SIL)26，用于將從非球面透鏡25入射的光聚焦至光學(xué)記錄介質(zhì)24的信息記錄層；以及一個(gè)滑塊27，用于相對(duì)于光學(xué)記錄介質(zhì)24移動(dòng)SIL 26。
圖3A是圖2A和2B中的“A”部分的放大視圖。圖3A表示該光學(xué)記錄介質(zhì)的其上形成有金屬薄膜層的層布局的簡(jiǎn)圖，它一般用于圖2A和2B中的聚焦光學(xué)系統(tǒng)。
在使用近場(chǎng)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)中，光學(xué)記錄介質(zhì)24的信息記錄層在該光學(xué)記錄介質(zhì)正對(duì)著聚焦光學(xué)系統(tǒng)的平面上形成。如圖3A所示，金屬層241在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)24的信息記錄層上形成。因此，從例如SIL 26的物鏡發(fā)出的入射光穿過(guò)金屬膜241射至信息記錄層242。
如果構(gòu)成物鏡26的介質(zhì)折射率為n1，入射光入射至物鏡26的入射角是θ1，在物鏡26上形成的光點(diǎn)尺寸w1為w1＝λ/(n1×sinθ1)。如果構(gòu)成金屬膜241的介質(zhì)折射率為n2，入射光入射至金屬膜241的入射角是θ2，在金屬膜241上形成的光點(diǎn)尺寸w2為w2＝λ/(n2×sinθ2)。
當(dāng)光從聚焦元件22入射至金屬膜241時(shí)，如果物鏡26的折射率大于金屬膜241的折射率時(shí)，以臨界角θc入射的光從物鏡26和金屬膜241之間的界面全反射。這種現(xiàn)象利用斯涅爾法則，用如下公式表示n2＝n1 sinθc(n1＞n2)為了使根據(jù)本發(fā)明的金屬膜241能夠反射和透射入射光，射至金屬膜241的入射光其入射角應(yīng)當(dāng)小于臨界角。這樣，金屬膜241的組成條件滿(mǎn)足如下關(guān)系n1 sinθ1＜n2＜n1現(xiàn)在，下面將描述金屬膜241的從物鏡26入射至金屬膜241的光的現(xiàn)象。
從物鏡26射向金屬膜241的入射光一部分被反射，一部分從金屬膜241透射。通常，當(dāng)介質(zhì)是絕緣體時(shí)，一個(gè)電子-孔穴對(duì)與光的電場(chǎng)或磁場(chǎng)相互作用，因此當(dāng)該光透射穿過(guò)絕緣體時(shí)被折射。但是，因?yàn)榻饘僦挥凶杂呻娮?，所以無(wú)法產(chǎn)生電子-孔穴對(duì)與光的相互作用。取而代之的是，由于自由電子與光相互作用，當(dāng)光從金屬透射時(shí)折射現(xiàn)象可以避免。如上所述，由于光入射至金屬不產(chǎn)生折射并保持其入射角，等式w2＝λ/(n2×sinθ2)中的“sinθ2”值不會(huì)改變。因此，該光點(diǎn)尺寸只因?yàn)榻饘俚恼凵渎识鴾p小。
根據(jù)本發(fā)明的用于金屬膜241的金屬是一種折射率小于1的金屬，例如銅，銀，金和鈉。并且，金屬膜241的厚度應(yīng)當(dāng)在光的波長(zhǎng)之內(nèi)。金屬膜241與空氣縫之和最好是在光波波長(zhǎng)之內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的金屬薄膜可以在正對(duì)著該光學(xué)記錄介質(zhì)的物鏡26上形成。如圖3B所示，金屬薄膜244可以形成在信息記錄層243的下面，也就是，在信息記錄層243遠(yuǎn)離物鏡26的另一表面上形成，信息記錄層243夾在中間。在任何情況下，金屬薄膜應(yīng)當(dāng)在焦深范圍內(nèi)形成。
也可以在金屬膜241上形成絕緣層作為保護(hù)層。甚至在這種情況下，最好金屬膜的厚度與保護(hù)層的厚度以及空氣縫的總和不超過(guò)光波波長(zhǎng)。
圖4表示從該光學(xué)記錄介質(zhì)入射的光的一部分被反射，一部分被金屬薄膜241透射。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)記錄介質(zhì)和使用遠(yuǎn)場(chǎng)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)。
圖5的聚焦光學(xué)系統(tǒng)包括一個(gè)聚焦入射光的物鏡51。圖標(biāo)記52代表光學(xué)記錄介質(zhì)。
圖6是圖5中“B”部分的放大視圖。如圖6所示，光學(xué)記錄介質(zhì)52的保護(hù)層521，金屬薄膜522和信息記錄層523依次按光入射的方向開(kāi)始排列。此處，物鏡51的折射率n1，光的入射角θ1和金屬薄膜的折射率n2之間具有n1 sinθ1＜n2＜n1的關(guān)系。如上所述，金屬薄膜522是由折射率小于1的銅，銀，金和鈉中任何一種形成的涂層膜。金屬薄膜522的厚度也在光波波長(zhǎng)之內(nèi)。
如圖3B所示，金屬薄膜522可以形成在信息記錄層523下面。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的金屬薄膜522在正對(duì)著物鏡51的光學(xué)記錄介質(zhì)52的信息記錄層523上形成，或者在信息記錄層遠(yuǎn)離物鏡的另一表面上形成，信息記錄層夾在中間。因此，入射至光學(xué)記錄介質(zhì)的光的一部分被反射，一部分被透射。結(jié)果，由于金屬膜作用，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)52上的光點(diǎn)尺寸被減小。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)中，光點(diǎn)尺寸可以以一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方式被減小，因此提供一種增強(qiáng)光學(xué)記錄介質(zhì)記錄密度的效果。
權(quán)利要求
1.一種由聚焦元件在其上形成光點(diǎn)的光學(xué)記錄介質(zhì)，該光學(xué)記錄介質(zhì)包括一個(gè)在正對(duì)著聚焦元件的信息記錄層上形成的金屬膜，用于反射和透射從該聚焦元件入射的光，其特征在于，當(dāng)該聚焦元件的折射率是n1，光的入射角是θ1，金屬膜的折射率是n2，并且n2小于1時(shí)，滿(mǎn)足n1 sinθ1＜n2＜n1的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)，其特征在于，所述金屬膜的厚度在所用的光波波長(zhǎng)之內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)，其特征在于，所述金屬膜在該聚焦元件的焦深范圍之內(nèi)形成。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)，其特征在于，所述金屬膜由銅，銀，金和鈉中任何一種形成。
5.一種由聚焦元件在其上形成光點(diǎn)的光學(xué)記錄介質(zhì)，該光學(xué)記錄介質(zhì)包括一個(gè)在信息記錄層遠(yuǎn)離聚焦元件的另一表面上形成的金屬膜，將信息記錄層夾在中間，用于反射和透射從聚焦元件入射的光，其特征在于，當(dāng)聚焦元件的折射率是n1，光的入射角是θ1，金屬膜的折射率是n2，并且n2小于1時(shí)，滿(mǎn)足n1 sinθ1＜n2＜n1的關(guān)系。
6.一種產(chǎn)生近場(chǎng)的物鏡，該物鏡包括一個(gè)透鏡部分，用于反射和折射入射光，并將入射光聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)的信息記錄層上；和一個(gè)金屬膜，形成在正對(duì)著光學(xué)記錄介質(zhì)的信息記錄層的透鏡部分上，用于反射和透射從透鏡部分入射的光，其特征在于，當(dāng)透鏡部分的折射率是n1，光的入射角是θ1，金屬膜的折射率是n2，并且n2小于1時(shí)，滿(mǎn)足n1 sinθ1＜n2＜n1的關(guān)系。
全文摘要
一種光點(diǎn)尺寸減小的光學(xué)記錄介質(zhì),包括一個(gè)在正對(duì)著聚焦元件的信息記錄層上形成的金屬薄膜,用于反射和透射從聚焦元件入射的光。其中當(dāng)聚焦元件的折射率是n1,光的入射角是θ1，金屬薄膜的折射率是n2，并且n2小于1時(shí)，滿(mǎn)足n1 sinθ1< n2< n1的關(guān)系。所述金屬薄膜的厚度在所用的光波波長(zhǎng)之內(nèi)。
文檔編號(hào)G11B7/257GK1274153SQ0011923
公開(kāi)日2000年11月22日 申請(qǐng)日期2000年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月17日
發(fā)明者李哲雨, 申?yáng)|鎬, 鄭承臺(tái), 趙虔皓, 劉長(zhǎng)勛 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社