CN101501764A - 信息载体和用于读取这种信息载体的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种信息载体，包括用于存储数据的层(L)，所述层形成具有内面(IF)的光导，压痕矩阵(ID1、ID2)设置在该内面上，所述压痕(ID1)被成形为使得施加到所述层的部分输入光束(ILB)沿着第一方向(d1)朝着所述信息载体的第一边缘(E1)偏离，存在压痕反映了具有第一状态的存储数据，没有压痕反映了具有第二状态的存储数据。本发明还涉及一种用于读取该信息载体的读取系统。

Description

信息载体和用于读取这种信息载体的系统
技术领域
本发明涉及一种信息载体和用于读取这种信息载体的系统。
本发明可用于光学存储领域。
背景技术
公开号为WO2005/027107-A1的专利申请描述了一种意图存储根据矩阵布置的数据的信息载体，该数据值取决于相应数据区的透明/非透明状态。为了读出数据，将光斑阵列同时施加到数据区上，用于产生反映每个数据值的输出光束阵列。由此通过面向该矩阵所有表面的CMOS检测器来检测数据值。
如在现有技术文献中所描述的信息和用于读取信息的系统具有技术限制。尤其是，这种技术解决方案是昂贵且复杂的，因为需要二维CMOS检测器来检测数据值。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于存储可以由节省成本的读取系统读取的数据的信息载体。
为此，根据本发明的信息包括用于存储数据的层，所述层形成具有内面的光导，压痕矩阵设置在内面上，所述压痕被成形为以使得施加到所述层的部分输入光束沿着第一方向朝着所述信息载体的第一边缘偏离，存在压痕反映了具有第一状态的存储数据，而没有压痕反映了具有第二状态的存储数据。
当光束施加到压痕上时，压痕产生反映数据值的偏离光束。偏离的光束能够易于由光电检测器例如光电二极管所检测，产生节省成本的解决方案。
以下将给出本发明的详细说明和其它方面。
附图说明
现在将参考下文描述的实施例说明本发明的具体方面，并且结合附图考虑，其中以相同的方式指定了相同的部分或子步骤：
图1描绘了根据本发明的信息载体的第一实施例，连同用于读取该信息载体的读取系统。
图2描绘了用于所述第一实施例的压痕的形状，
图3示例了根据本发明的信息载体上的数据的读出，
图4描绘了根据本发明的信息载体的第二实施例，
图5示例了根据本发明改进的读取系统，如图4所描绘的信息载体的数据读出，
图6示例了当读取根据本发明的信息载体的所述第二实施例上的数据时，由读取系统产生的数据流，
图7描绘了根据本发明的信息载体的第三实施例，连同用于读取该信息载体的读取系统，
图8描述了用于所述第三实施例中的压痕的形状。
具体实施方式
图1描绘了根据本发明的信息载体的第一实施例。左侧视图对应于顶视图，而右侧视图对应于根据截面AA的截面图。
信息载体包括用于存储数据的层L，所述层L形成具有内面IF的光导，该内面IF上设置了压痕ID1的矩阵。例如，层L可以由塑料材料制成，这种材料具有(与空气相比)足以保证光在内部传播的反射系数。压痕被成形为以使得施加到所述层上的部分输入光束ILB沿着第一方向d1朝着所述信息载体的第一边缘E1偏离。信息载体的存储容量由压痕的尺寸和两个相邻压痕之间的距离确定。
为了使光沿着方向d1偏离，压痕ID1可以是棱柱形或棱锥形。图2示例了这种压痕的三维顶视图和侧视图。为了提高光反射率，压痕可有利地由反射涂层例如银膜覆盖。图8示例了这种压痕的三维顶视图和侧视图。为了提高光发射率，压痕可有利地由反射涂层例如银膜覆盖。
在位置(x，y)处存在压痕反映了具有第一状态的存储数据(例如，如果考虑二进制数据，则为“1”)。在该情况下，如由图3的左侧视图所示的，施加到压痕的光束朝着层L的边缘E1偏离。
相反，在位置(x，y)处没有压痕反映了具有第二状态的存储数据(例如，如果考虑二进制数据，则为“0”)。在该情况下，如由图3的右侧视图所示，光束直接穿过层L，而没有朝着边缘E1偏离。
由此通过检测在该层的边缘E1处是否存在光来读取在信息载体上位于坐标(x，y)处的给定数据。光检测通过设置在前边缘EL中的单片检测器MD进行，并且产生反映了在边缘E1处是否存在光信号的输出电信号U1。例如，单片检测器MD可对应于能够沿着大开口检测光的光电二极管。
单片检测器MD是其中鉴于被读出而意图要插入信息的部分读取系统。该读取系统另外还包括发生器(例如激光器，未示出)，用于产生意图要施加到所述信息载体上的光束ILB，和激励器(未示出)，用于使所述光束从所述信息载体的一个压痕移动到另一个。
根据该第一实施例，由于由用于在给定的压痕上(或没有压痕的区域上，取决于在该位置存储的数据值)精确地定位光束的读取系统来获知光束ILB的位置(x，y)，所以只有数据值需要被监测以便完全获知在给定(x，y)位置的数据值。
图4描绘了根据本发明的信息载体的第二实施例。该实施例与由图1描述的实施例不同之处在于，以不同的方式检测朝着边缘E1偏离的光。
实际上，信息载体包括沿着第一边缘E1设置的光导结构LGS。该光导结构LGS意图收集朝着所述第一边缘(即，沿着长开口)偏离的光，以产生具有直径比边缘E1的长度小得多的输出光束OLB，导致更加容易的光检测。
由此通过检测在光导结构LGS的横向输出处是否存在光，来读取信息载体上位于坐标(x，y)处的给定数据。通过设置在光导结构LGS的横向输出处的光电二极管PD来进行光检测。光电二极管PD意图产生反映是否存在光信号OLB的输出电信号U1。光电二极管PD是其中鉴于被读出而意图插入信息的部分读取系统。
光导结构LGS对应于光导，该光导包括设置在相对于边缘E1的内面上的一些压痕ID2。压痕ID2使得具有方向d1的光朝着光导结构LGS的横向输出偏离。为了提高光反射率，压痕ID2可有利地由反射涂层例如银膜覆盖。
图5示例了利用根据本发明改进的读取系统，如图4所描绘的信息载体的数据读出。
读取系统包括发生器(例如，激光器，未示出)，用于产生意图施加到所述信息载体上的输入光束ILB，和激励器(未示出)，用于以恒定速度v沿着所述信息载体的数据轨道(L1、L2......)移动输入光束ILB。
如所示的，激励器首先沿着第一数据轨道L1使输入光束ILB从左移动到右，然后上升一个数据轨道(由黑箭头所示)，接着沿第二数据轨道L2从右到左继续移动输入光束ILB。相同的工艺用于随后的数据轨道。
读取系统的光电传感器PD意图从输出光束OLB产生输出信号U1，所述输出光束OLB响应于所述输入光束ILB由所述信息载体产生。
图6通过例子示例了当读出图5中所描绘的信息载体的前两个数据轨道L1和L2时的输出信号U1。输出信号U1与数据流等效，该信号的电平根据存储在信息载体上的数据值而随时间改变。例如，信号U1的低电平表示“0”值，而信号U1的高电平表示“1”值。值检测以及信息载体上数据的位置(x，y)通过计算单元(未示出)由所述输出信号U1和所述恒定速度v的值来实现。
为此，在信号U1中在时间t记录的给定数据的位置如下由计算单元计算：
y＝Int[(v*t)/Dx]
其中Int代表整数运算符，
Dx是一个轨道的长度(沿着x轴)。
而且，在信号U1中的时间t记录的给定数据的位置x如下由计算单元计算：
x＝(v*t)-Dx*Int[(v*t)/Dx]
该读取系统的优点在于，从输出信号U1直接得出存储在信息载体上的给定数据的位置(x，y)。换句话说，由于激励器仅需要将输入光束ILB保留在数据轨道上，而不关心将数据定位在信息载体的哪个位置上，所以不再有必要通过读取系统获知位置(x，y)，其简化了信息载体的读取。
图7描绘了根据本发明信息载体的第三实施例，连同用于读取该信息载体上的数据的读取系统。
该信息载体与图1所描述的不同之处在于，不仅使压痕ID1成形为使得施加到层L上的部分输入光束ILB沿着第一方向d1朝着所述信息载体的第一边缘E1偏离，而且被成形为使得部分所述输入光束ILB沿着第二方向d2朝着所述信息载体的第二边缘E2偏离。第一方向d1和第二方向d2有利地垂直，如所示。
为了使光沿着方向d1和d2偏离，压痕ID1可以是棱锥形，如由图8所示。
读取系统包括发生器(例如激光器，未示出)，用于产生意图施加到所述信息载体上的输入光束(ILB)，和激励器(未示出)，用于使所述输入光束(ILB)沿着所述信息载体的数据轨道移动。
光检测通过以下来进行：
-第一线传感器LS1，用于从第一输出光束OLB1产生第一输出信号U1，所述第一输出光束OLB1响应于所述输入光束ILB由所述信息载体产生，
-第二线传感器LS2，用于从第二输出光束OLB2产生第二输出信号U2，所述第二输出光束OLB2响应于所述输入光束ILB由所述信息载体产生，
-计算单元(未示出)，用于由所述第一输出信号U1和所述第二输出信号U2来检测所述数据的位置和数据值。
每个线传感器特征在于这一事实，即，产生的输出电压与位置成比例，输出光束(OLB1，OLB2)施加到线传感器。例如，线传感器可由几种不同的材料例如结晶硅(c-Si)、非晶硅(a-Si：H)、聚合物和CuO制成。
可选地，线传感器(LS1、LS2)可对应于像素化线传感器，每个像素化线传感器包括具有线结构的几个光电二极管。
有利地，尤其是如果信息载体具有矩形数据矩阵，则彼此垂直地设置第一线传感器LS1和第二线传感器LS2。
这种读取系统是更坚固的，因为不需要使信息载体上的输入光束ILB的速度和由线传感器进行的读出同步。由输入光束ILB进行的扫描和由线传感器进行的读出变得独立。扫描速度变得不太关键，且因此可以获得较低的误码率。还注意到，输入光束ILB移动的速度没有必要是恒定的和/或已知的，与图5中描绘的实施例相反。
以下示例了数据的值和位置如何由计算单元恢复。为了理解起见，考虑仅一个轨道的数据(即，一维的)，类似的解释应用于确定根据矩阵设置的数据(即，两维排列)。
根据第一个例子，假定线传感器测量以下序列的电压(例如，经由输出信号U1)：[0.84；1.46；1.77；2.08；3.01；4.25；4.56]
这些电压由在它们的数据区域上具有压痕的数据产生。因为位置与电压值成比例，由此可以直接地定位这些数据的位置(例如，具有“1”状态)。然而，在它们的数据区上没有压痕的数据位置还必须由计算单元恢复。为此，通过确定最小的电压差，计算单元首先计算两个相邻压痕之间的距离。在该例子中，这个差等于0.31，并且所有其它点之间的差是其整数倍。因此两个连续数据之间的距离是0.31。这能够识别在0.84和1.46没有压痕的两个数据区设置在信息载体上，在2.08和3.01之间没有压痕的两个数据区设置在信息载体上，以及在3.01和4.25之间没有压痕的三个数据区设置在信息载体上。换句话说，取回以下组的二进制数据：[1011100100011]
根据第二个例子，假定线传感器测量以下序列的电压(例如，经由输出信号U1)：[0.56；2.24；4.34；5.6；7.28]
这些电压由在它们的数据区上具有压痕的数据产生。由于位置与电压值成比例，由此可以直接地定位这些数据的位置(例如，具有“1”状态)。然而，在它们的数据区上没有压痕的数据位置必须由计算单元恢复。为此，通过确定最小的电压差，计算单元首先计算两个相邻压痕之间的距离。在该例子中，这个差等于1.26。
然而，当划分其它数据点之间的距离时，该差值不产生整数值。因此，该最初差的约因数由计算单元测试，直至发现相关的约因数，在该情况下为1.26/3＝0.42。这能够识别在0.56和2.24之间没有压痕的三个数据区设置在信息载体上，在2.24和4.34之间没有压痕的四个数据区设置在信息载体上，在4.34和5.6之间没有压痕的两个数据区设置在信息载体上，以及在5.6和7.28之间没有压痕的三个数据区设置在信息载体上。换句话说，取回以下组的二进制数据：[10001000010010001]
有利地，通过将具有压痕的一些预定组的数据设置在数据矩阵的周边，由于不用测试约因数，所以可以更容易地确定具有压痕的两个相邻数据之间的电压差。
虽然已在各图和在前描述中详细地示例和描述了本发明，但认为这种示例和描述是示例的或示范性的且不起限制作用；本发明不限于所公开的实施例。例如，只要能够朝着信息载体的至少一个边缘偏离输入光束，压痕的形状就可以不同。
在权利要求中，词“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的任何参考符号都不被解释为限制该范围。

Claims (8)

1.一种信息载体，包括用于存储数据的层(L)，所述层形成具有内面(IF)的光导，压痕(ID1、ID2)的矩阵设置在该内面上，所述压痕(ID1)被成形为使得施加到所述层的部分输入光束(ILB)沿着第一方向(d1)朝着所述信息载体的第一边缘(E1)偏离，存在压痕反映了具有第一状态的存储的数据，没有压痕反映了具有第二状态的存储的数据。
2.如权利要求1所要求的信息载体，其中所述压痕(ID1、ID2)还被成形为使得部分所述输入光束沿着第二方向(d2)朝着所述信息载体的第二边缘(E2)偏离。
3.如权利要求1所要求的信息载体，还包括沿着所述第一边缘(E1)设置的光导结构(LGS)，用于收集朝着所述第一边缘(E1)偏离的光，以产生输出光束(OLB)。
4.如权利要求1、2或3所要求的信息载体，其中所述压痕(ID1、ID2)是棱柱形。
5.如权利要求1、2或3所要求的信息载体，其中所述压痕(ID1、ID2)是棱锥形。
6.一种用于读取信息载体上的数据的系统，所述系统包括：
-发生器，用于产生意图要被施加到所述信息载体上的输入光束(ILB)，
-激励器，用于以恒定速度(v)沿着所述信息载体的数据轨道移动所述输入光束，
-光电传感器(PD)，用于由输出光束(OLB)产生输出信号(U1)，所述输出光束(OLB)由所述信息载体响应于所述输入光束(ILB)产生，
-计算单元，用于由所述输出信号(U1)和所述恒定速度(v)的值来检测所述数据的位置和数据值。
7.一种用于读取信息载体上的数据的系统，所述系统包括：
-发生器，用于产生意图要被施加到所述信息载体上的输入光束(ILB)，
-激励器，用于沿着所述信息载体的数据轨道移动所述输入光束(ILB)，
-第一线传感器(LS1)，用于由第一输出光束(OLB1)产生第一输出信号(U1)，所述第一输出光束(OLB1)由所述信息载体响应于所述输入光束(ILB)而产生，
-第二线传感器(LS2)，用于由第二输出光束(OLB2)产生第二输出信号(U2)，所述第二输出光束(OLB2)由所述信息载体响应于所述输入光束(ILB)而产生，
-计算单元，用于由所述第一输出信号(U1)和所述第二输出信号(U2)来检测所述数据的位置和数据值。
8.如权利要求7所要求的系统，其中所述第一线传感器(LS1)和所述第二线传感器(LS2)彼此垂直排列。
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