CZ294345B6 - Informační nosič - Google Patents

Abstract

Informační nosič obsahuje substrát a informační vrstvy mající opticky čitelné efekty reprezentující informaci. Informační vrstvy obsahují standardní vrstvu (2) s efekty standardní informační hustoty čitelnými optickým svazkem (8) tvořeným světlem první vlnové délky, přičemž svazek při čtení vstupuje na vstupní straně substrátu a standardní vrstva (2) leží na straně opačné vůči vstupní straně, a vysokohustotní vrstvu (3) mající efekty vysoké informační hustoty, přičemž vysokohustotní vrstva (3) je v podstatě transparentní pro optický svazek (8) první vlnové délky a alespoň částečně odrazivá pro světlo (9) druhé vlnové délky vhodné pro čtení efektů vysoké informační hustoty. Vzdálenost mezi vysokohustotní vrstvou (3) a vstupní stranou je v podstatě rovná polovině vzdálenosti mezi standardní vrstvou (2) a vstupní stranou nebo je menší než polovina vzdálenosti mezi standardní vrstvou (2) a vstupní stranou.ŕ

Description

Vynález se týká informačního nosiče obsahujícího substrát a informační vrstvy mající opticky čitelné efekty reprezentující informaci, přičemž informační vrstvy obsahuji standardní vrstvu s efekty standardní informační hustoty čitelnými optickým svazkem tvořeným světlem první vlnové délky, přičemž svazek při čtení vstupuje na vstupní straně substrátu a standardní vrstva leží na straně opačné vůči vstupní straně, vysokohustotní vrstvu mající efekty vysoké informační hustoty, přičemž vysokohustotní vrstva je v podstatě transparentní pro optický svazek první vlnové délky a alespoň částečně odrazivá pro světlo druhé vlnové délky vhodné pro čtení efektů vysoké informační hustoty.

Dosavadní stav techniky

Takový vícevrstvý informační nosič je známý z EP 0 520 619. Popisované optické záznamové médium obsahuje dvě záznamové vrstvy oddělené nosnou vrstvou na substrátu. První záznamová vrstva je odrazivá pro světlo první vlnové délky a transparentní pro světlo druhé vlnové délky a druhá záznamová vrstva je odrazivá pro světlo druhé vlnové délky. Informace může být čtena z vrstvy přes substrát zaostřením svazku odpovídající vlnové délky na příslušnou vrstvu skenováním efektů a přeměnou odraženého světla na čtený signál. Informace se získává z čteného signálu detekováním změn optických charakteristik odraženého světla. Vrstva se záznamem obsahuje opticky čitelné efekty buď standardní hustoty, nebo vysoké hustoty. Problémem známého disku je, že během čtení druhé vrstvy nastává rušení čteného signálu způsobené první vrstvou, kterou musí paprsek projít dvakrát. To může působit chyby v informaci získávané při čtení.

Vynález si klade za úkol vytvořit informační nosič, u kterého by byla při čtení kvalita čteného signálu zlepšená.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo informačním nosičem obsahujícím substrát a informační vrstvy mající opticky čitelné efekty reprezentující informaci, přičemž informační vrstvy obsahují standardní vrstvu s efekty standardní informační hustoty čitelnými optickým svazkem tvořeným světlem první vlnové délky, přičemž svazek při čtení vstupuje na vstupní straně substrátu a standardní vrstva leží na straně opačné vůči vstupní straně, a vysokohustotní vrstvu mající efekty vysoké informační hustoty, přičemž vysokohustotní vrstva je v podstatě transparentní pro optický svazek první vlnové délky a alespoň částečně odrazivá pro světlo druhé vlnové délky vhodné pro čtení efektů vysoké informační hustoty, přičemž podstata řešení spočívá v tom, že vzdálenost mezi vysokohustotní vrstvou a vstupní stranou jev podstatě rovná polovině vzdálenosti mezi standardní vrstvou a vstupní stranou nebo je menší než polovina vzdálenosti mezi standardní vrstvou a vstupní stranou. To má výhodu, že čtený signál je při čtení standardní vrstvy méně rušen. Dochází k rovnováze mezi snížením rušivých efektů při čtení standardní vrstvy a zvýšením rušení od prachu a povrchových efektů při čtení vysokohustotní vrstvy. Další výhodou řešení, kdy je vzdálenost mezi vysokohustotní vrstvou a vstupní stranou je v podstatě rovná polovině vzdálenosti mezi standardní vrstvou a vstupní stranou je to, že se při výrobě informačního nosiče zpracovávají dvě substrátové vrstvy stejné tloušťky, podporující informační vrstvy.

Vynález je rovněž založen na seznání následujících skutečností. Když optický svazek čte standardní vrstvu, má při průchodu vysokohustotní vrstvou, ležící ve větším odstupu, větší

- 1 CZ 294345 B6 průměr než když se použije souvrství vrstev ležících na jedné straně substrátu blízko sebe. Nepravidelnosti ve vysokohustotní vrstvě, jako jsou zaznamenané efekty, opakovaně zaznamenaná data nebo struktury záhlaví (vzorky záhlaví, header pattems) záhlaví budou stěží ovlivňovat signál čtený z této vrstvy. Signál čtený z vrstvy o vysoké hustotě však může být rušen částicemi prachu a škrábanci na povrchu, a to z toho samého důvodu. Vysokohustotní vrstvu je proto třeba umístit blíže vstupní straně, ale ne příliš blízko aby se zamezilo rušení prachem a pod.

Další výhoda je lepší kvalita čteného signálu při čtení vysokohustotní vrstvy. Velikost skenovacího bodu zaostřeného na vrstvu je funkcí vlnové délky optického svazku a NA (numerické apertury) zaostřovacího objektivu. Jestliže je však NA zvýšená ke zmenšení velikosti skenovacího bodu, je nutné zmenšit tloušťku substrátu, aby se zmenšil vliv naklonění disku na svazek záření. Menší skenovací bod má za následek menší interferenci od sousedních efektů a lepší čtený signál. Alternativně může být dosažena vyšší informační hustota (při užití stejné vlnové délky a při stejných optických požadavcích), protože skenovací bod zmenšené velikosti dovoluje použití menších efektů, např. menších pitů ve stopě a menší rozteče pitů. Další výhodou větší vzdálenosti mezi standardní vrstvou a vysokohustotní vrstvou je, že u přehrávačů neuzpůsobených k přehrávání vícevrstvých záznamů je menší pravděpodobnost rušení druhou vrstvou, například tím, že by se omylem pokoušely zaostřit svůj svazek na nesprávnou vrstvu. To platí například pro standardní CD přehrávač čtoucí standardní vrstvu a přehrávač pro CD s vysokou hustotou, který není uzpůsoben k rozlišování mezi vrstvami a čte proto pouze vysokohustotní vrstvu. Také přenosné přehrávače se budou méně pravděpodobně zaostřovat na nesprávnou vrstvu, když budou vystaveny otřesům.

Podle výhodného provedení vynálezu je vzdálenost mezi standardní vrstvou a vstupní stranou přibližně 1,2 mm, což má tu výhodou, že může být vytvořen disk podle standardu CD, který lze přehrávat na standardních CD přehrávačích a přehrávačích pro přehrávání disků s vysokou hustotou.

Podle dalšího znaku vynálezu je vysokohustotní vrstva částečně propustná pro světlo druhé vlnové délky pro umožňování skenování standardní vrstvy. To má výhodu v tom, že přehrávač pro přehrávání nosičů vysoké hustoty může být uzpůsoben pro čtení standardní vrstvy.

Podle dalšího znaku vynálezu je vysokohustotní vrstva v podstatě plně odrazivá pro světlo druhé vlnové délky. To má výhodu v tom, že přehrávač pro nosiče vysoké hustoty, neuzpůsobený pro čtení standardní vrstvy, nebude rušen přítomností standardní vrstvy, protože tato vrstva je prakticky neviditelná při druhé vlnové délce.

Podle výhodného provedení vynálezu obsahuje vysokohustotní vrstva mimo jiné stejnou informaci jako standardní vrstva. To má výhodu v tom, že není potřeba aby přehrávač nosiče vysoké hustoty měnil při použití informace vrstvy.

Podle výhodného provedení vynálezu obsahuje vysokohustotní vrstva informaci zaznamenanou ve standardní vrstvě, která je kódovaná odlišně od informace ve standardní vrstvě. To má výhodu v tom, že zatímco standardní přehrávač může prezentovat určitou informaci, může být přehrávačem pro nosiče vysoké hustoty prezentována zlepšená verze téže informace.

Podle výhodného provedení vynálezu obsahuje informační nosič dvě vrstvy substrátu, oddělené spojovacím činidlem, přičemž každá z vrstev substrátu nese informační vrstvu. To má výhodu v tom, že každý substrát nese jednu informační vrstvu a může být zpracován odděleně, např. opticky čitelné efekty mohou být vylisovány v obou substrátech. Informační nosič se dá snadno vytvořit tak, že se nakonec obě části spojí spojovacím činidlem k sobě.

-2CZ 294345 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 uspořádání vrstev nového informačního nosiče, obr. 2 informační nosič se svazkem standardního CD přehrávače a obr. 3 informační nosič se svazkem přehrávače pro nosiče vysoké hustoty.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje informační nosič podle vynálezu. Nosič může mít diskový tvar jako známé zvukové CD, ale může být alternativně ve tvaru optického pásku nebo karty. Popis standardního CD lze nalézt v titulu Principles of optical disc systems (Principy optických diskových systémů), Bouwhuis at al. ISBN 0-85274-785-3. Informační nosič podle vynálezu obsahuje první substrátovou (podložkovou) vrstvu 5, která je má alespoň jednu informační vysokohustotní vrstvu 3. Informační vysokohustotní vrstva 3 je v podstatě transparentní pro první vlnovou délku, např. infračerveného záření (např. vlnovou délkou lambda = 780 nm) ale je alespoň částečně odrazivá pro druhou, kratší, vlnovou délku, např. červeného laserového záření (například vlnovou délku lambda = 635 nm). Vysokohustotní vrstva 3 obsahuje opticky čitelné efekty 7 vysoké hustoty. Efekty nohou být hrbolky nebo důlky nebo jiné opticky rozeznatelné efekty, např. fázové změny nebo MO (magneto optický) záznam. Dále je první substrát (podložka) následován druhým substrátem (podložkou) 4 opatřeným informační vrstvou 2 o standardní hustotě. Standardní vrstva 2 o standardní hustotě obsahuje opticky čitelné efekty 6 nízké hustoty s poměrně velkými rozměry. Oba substráty společně poskytují informačnímu nosiči jako celku mechanickou tuhost, ačkoliv se na tuhosti nemusí podílet stejným dílem. Celkové uspořádání se vyznačuje poměrně velkou vzdáleností mezi vysokohustotní vrstvou 3 a standardní vrstvou 2 v porovnání se známou vícevrstvou strukturou podle EP 0 520 619.

Informační vrstvy jsou určeny ke skenování optickým svazkem vstupujícím skrz první substrát (ze spodní strany na obr. 1). Při skenování vysokohustotní vrstvy svazkem záření druhé vlnové délky je odráženo postačující záření k detekování efektů vysokohustotní vrstvy. Při skenování vrstvy o standardní hustotě svazkem záření první vlnové délky je v podstatě všechno záření, např. 70 %, odráženo k detekování efektů standardní vrstvy. Při skenování standardní vrstvy svazek záření první vlnové délky prochází vysokohustotní vrstvou dvakrát a může být z malé části vysokohustotní vrstvou odrážen. Protože je však vzdálenost mezi zaostřovací rovinou a vysokohustotní vrstvou poměrně velká, mohou nepravidelnosti, jako zaznamenané efekty, struktury nebo kombinace (vzorky) záhlaví nebo opakované datové kombinace stěží ovlivnit odrážené záření, protože jsou zprůměrovány poměrně velkým průměrem svazku, protínajícího vrstvu ležící ve velké vzdálenosti od zaostřovací roviny. Navíc nejsou přehrávače, uzpůsobené pouze ke čtení standardních informačních vrstev ve specifické hloubce jako CD přehrávače pro CD s tloušťkou substrátu 1,2 mm, ovlivňovány ve své činnosti, jestliže je mezi vrstvami udržována minimální vzdálenost okolo 300 pm, tj. 25 % celkové tloušťky substrátu.

Vzdálenost mezi vysokohustotní vrstvou a vstupní stranou substrátu (podložky) však musí mít minimální hodnotu H pro omezení nepříznivých vlivů prachových částic a otisků prstů na povrchu. Bylo zjištěno, že bezpečná minimální hodnota H je závislá na NA (numerické apertuře zaostřovacího objektivu) a může být vyjádřena jako Η > 84/NA. Pro NA = 0,6 je nalezena hodnota H = 140 pm. Pro disk kompatibilní s CD mají mít vrstva nebo vrstvy o vysoké hustotě vzdálenost mezi 140 pm a 900 pm od vstupní strany, tj. mezi přibližně 10% a 70 % celkové tloušťky substrátu.

Provedení informačního nosiče podle vynálezu má vysokohustotní vrstvu v podstatě v polovině mezi vstupní stranou a standardní vrstvou. To bylo shledáno jako dobrý kompromis mezi

- 3 CZ 294345 B6 potřebou zvětšit vzdálenost mezi standardní vrstvou a vysokohustotní vrstvou a potřebou udržet vzdálenost mezi povrchem substrátu na vstupní straně a vysokohustotní vrstvou co největší.

V provedení informačního nosiče podle vynálezu má nosič celkovou tloušťku obou substrátů okolo 1,2 mm, což je standardizovaná tloušťka substrátu pro CD disky. Vrstva o standardní hustotě je informační vrstva CD a obsahuje vysoce odrazivou zrcadlovou vrstvu, která dobře odráží jak infračervené a červené laserové záření a splňuje minimální požadavky odrazivosti pro CD s vlnovou délkou lambda = 800 nm, tj. 70%. Dobře známým materiálem pro zrcadlovou vrstvuje hliník. V kombinaci s předchozím provedením obsahuje informační nosič obsahuje dvě substrátové vrstvy o tloušťce okolo 600 pm (praktické rozmezí 500 až 700 pm).

Obr. 2 znázorňuje disk s optickým svazkem 8 tvořeným zářením první vlnové délky, např. standardního CD přehrávače. Tento optický svazek 8 zasahuje standardní vrstvu 2 a v podstatě mu nepřekáží vysokohustotní vrstva nebo vrstvy 3.

Obr. 3 znázorňuje disk s optickým svazkem 9 přehrávače pro disky vysoké hustoty, tvořeným zářením s druhou vlnovou délkou kratší než první vlnová délka. Optický svazek 9 dopadá na vysokohustotní vrstvu 3.

V provedení disku je vysokohustotní vrstva v podstatě plně odrazivá pro záření druhé vlnové délky. V tomto případě se pro přehrávač disků vysoké hustoty tento disk jeví jako disk pouze vysoké hustoty, neboť vrstva o standardní hustotě nemůže být skenována svazkem záření druhé (kratší) vlnové délky. Disk může tedy být přehráván přehrávačem pro disky vysoké hustoty, k přehrávání pouze jedné vrstvy (single-layer only), protože k zaostření na vysokohustotní vrstvu nebo skenování vysokohustotní vrstvy nejsou nutná žádná zvláštní opatření.

V příkladném provedení disku je vysokohustotní vrstva částečně propustná pro záření druhé vlnové délky. V tomto případě je možné číst všechny informační vrstvy zaostřením na příslušné vrstvy. Provedení přehrávače nosičů vysoké hustoty, který zahrnuje takový čtecí způsob, je popsáno v EP-A-95200619.5 (PHN 15.252). Navíc může být standardní informační vrstva s CD hustotou být čtena na standardním CD přehrávači bez doprovodných těžkostí za předpokladu, že mezilehlá vysokohustotní informační vrstva (vrstvy) je dostatečně neviditelná v důsledku nízkého odrazu záření první vlnové délky používaného standardními CD přehrávači. V praxi by mělo být na detektor vraceno 70 % dopadajícího světla odrazem od vrstvy o standardní hustotě.

V příkladném provedení disku obsahuje vysokohustotní vrstva mimo jiné stejnou informaci jako standardní vrstva. Příkladem je CD-ROM, ve kterém standardní vrstva obsahuje základní verzi softwarového balíku pro použití na PC, a ve kterém vrstva o vysoké hustotě obsahuje stejný software, ale také mnoho rozšíření a přídavné datové soubory. Univerzální PC s čtecím zařízením pro nosiče vysoké hustoty nepotřebuje přepínat mezi vrstvami ale použije plnou licencovanou vysokohustotní verzi software. Jiný příklad je opera s pouze audio záznamem na standardní vrstvě a audio a video záznamem na vysokohustotní vrstvě.

V příkladném provedení disku obsahuje vysokohustotní vrstva informaci, jaká je zaznamenána ve standardní vrstvě, která je však kódovaná odlišně od informace ve standardní vrstvě. Takový disk obsahuje na vrstvě o standardní hustotě určitou informaci, např. hudební skladbu kódovanou ve standardní CD audio kvalitě. Pro náročné uživatele je na vysokohustní vrstvě zaznamenána zlepšená verze stejné informace, např. surroundová zvuková verze nebo verze s vyšším rozlišením, a to stejné hudební skladby.

V dalším provedení disku obsahuje informační vrstva dvě substrátové vrstvy oddělené spojovacím činidlem, přičemž každá vrstva substrátu nese informační vrstvu. Každá vrstva substrátu byla vylisována ve formě a je opatřena příslušnou informační vrstvou. Informační nosič je

-4CZ 294345 B6 vytvořen spojením obou substrátů dohromady spojovacím činidlem. Spojovací činidlo může mít také funkci (alespoň částečně) odrazivé vrstvy, nebo může být odrazivá funkce zajišťována zvláštní vrstvou, nanesenou na vrstvu substrátu předem. Provedení disku obsahuje několik vysokohustotních vrstev. Například může být jedna vysokohustotní vrstva lisována na horní straně prvního substrátu 5 a druhá vysokohustotní vrstva může být lisována na spodní straně druhého substrátu 4. Horní strana druhého substrátu je opatřena vrstvou se standardní hustotou. Oba substráty je třeba oddělit tenkou nosnou vrstvou, např. spojovacího činidla. Při skenování, jak je znázorněno na obr. 3, musí být optický svazek 9 tvořený zářením s druhou (kratší) vlnovou délkou zaostřen na jednu z vysokohustotních vrstev 3.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Informační nosič obsahující substrát a informační vrstvy mající opticky čitelné efekty reprezentující informaci, přičemž informační vrstvy obsahují standardní vrstvu (2) s efekty standardní informační hustoty čitelnými optickým svazkem (8) tvořeným světlem první vlnové délky, přičemž svazek při čtení vstupuje na vstupní straně substrátu a standardní vrstva (2) leží na straně opačné vůči vstupní straně, a vysokohustotní vrstvu (3) mající efekty vysoké informační hustoty, přičemž vysokohustotní vrstva (3) je v podstatě transparentní pro optický svazek (8) první vlnové délky a alespoň částečně odrazivá pro světlo (9) druhé vlnové délky vhodné pro čtení efektů vysoké informační hustoty, vyznačený tím, že vzdálenost mezi vysokohustotní vrstvou (3) a vstupní stranou je v podstatě rovná polovině vzdálenosti mezi standardní vrstvou (2) a vstupní stranou nebo je menší než polovina vzdálenosti mezi standardní vrstvou (2) a vstupní stranou.
2. 2. Informační nosič podle nároku 1, vyznačený tím, že vzdálenost mezi standardní vrstvou (2) a vstupní stranou je přibližně 1,2 mm.
3. 3. Informační nosič podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že vysokohustotní vrstva (3) je částečně propustná pro světlo druhé vlnové délky pro umožňování skenování standardní vrstvy (2).
4. 4. Informační nosič podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že vysokohustotní vrstva (3) je v podstatě plně odrazivá pro světlo druhé vlnové délky.
5. 5. Informační nosič podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, v y z n a č e n ý t í m , že vysokohustotní vrstva (3) obsahuje mimo jiné stejnou informaci jako standardní vrstva (2).
6. 6. Informační nosič podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že vysokohustotní vrstva (3) obsahuje informaci zaznamenanou ve standardní vrstvě (2), která je kódovaná odlišně od informace ve standardní vrstvě (2).
7. 7. Informační nosič podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že informační nosič obsahuje dvě vrstvy substrátu, oddělené spojovacím činidlem, přičemž každá z vrstev substrátu nese informační vrstvu.