DE10136669A1

DE10136669A1 - Manufacture of optical storage medium master for contact copying, by forming volume hologram in volume layer by interference of incident laser light

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Publication number: DE10136669A1
Application number: DE10136669A
Authority: DE
Inventors: Irina Menz; Guenther Dausmann
Original assignee: HSM Holographic Systems Muenchen GmbH; HSM GmbH and Co KG
Current assignee: HSM Holographic Systems Muenchen GmbH; HSM GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2002-11-28
Also published as: WO2002095745A1

Abstract

The method involves providing a highly resolved phase-object comprising either a phase plate or an amplitude mask. A quantity of information is stored by means of the arrangement of coding regions. The phase object is brought into contact with a light-sensitive volume layer. The volume layer is exposed by illuminated the phase object with a plane laser wave or by scanning the phase object with a laser through the volume layer to produce a volume hologram in the volume layer by interference of the incident laser light with the laser light modulated by the phase object. An Independent claim is also included for an optical storage medium.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines optischen Speichermediums bzw. eines Masters für die Herstellung von optischen Speichermedien durch Kon taktkopie und mit diesen Verfahren herstellbare Speichermedien.The invention relates to methods for producing an optical storage medium or a master for the production of optical storage media by Kon tactical copy and storage media that can be produced using these methods.

Optische Speichermedien in Form von Platten sind z. B. als CDs (compact discs), DVDs (digital versatile discs) oder MDs (mini discs) bekannt. Bei CDs ist Informa tion z. B. unterhalb einer transparenten Schutzschicht in der mit einer reflektieren den Aluminiumschicht bedampften CD-Oberfläche digital in Form einer dichten Fol ge mikroskopisch feiner Vertiefungen ("pits" z. B. der Tiefe eines Viertels der Ausle sewellenlänge) abgespeichert. Diese bei herkömmlichen CDs eingepreßten, einge gossenen oder mit einem Laserstrahl eingebrannten, versiegelten Pits sind spiral förmig angeordnet und stellen z. B. eine 14- bis 16-stellige Binärkombination der digitalen Signale dar. Beim Abspielen einer solchen CD werden die digitalen Infor mationen mit Hilfe eines optoelektronischen Abnehmersystemes gelesen, das die Pits berührungslos mit einem fokussierten Laserstrahl z. B. eines Halbleiterlasers abtastet. Während herkömmliche CDs bei einer Wellenlänge von etwa 780 nm ab getastet werden, werden DVDs nach einem ähnlichen Prinzip bei einer Wellenfänge von etwa 650 nm abgetastet, wodurch die Informationsdichte erhöht wird. Bei so genannten Minidiscs wird die Information digital in einer Magnetschicht abgelegt. Diese wird punktweise erwärmt und durch einen Magnetschreibkopf magnetisch ausgerichtet. Die Abtastung erfolgt mit polarisiertem Laserlicht, das abhängig von der magnetischen Orientierung bei der Reflexion seine Polarisationsebene dreht.Optical storage media in the form of disks are e.g. B. as CDs (compact discs), DVDs (digital versatile discs) or MDs (mini discs) are known. For CDs is Informa tion z. B. below a transparent protective layer in the reflect with a the aluminum layer vapor-coated CD surface digitally in the form of a dense fol microscopic depressions ("pits", for example, the depth of a quarter of the Ausle wavelength stored). These pressed in with conventional CDs, turned on Pits that are cast or sealed with a laser beam are spiral arranged in a shape and represent z. B. a 14- to 16-digit binary combination of digital signals. When playing such a CD, the digital information mations read with the help of an optoelectronic pickup system that the Pits without contact with a focused laser beam e.g. B. a semiconductor laser scans. While conventional CDs start at a wavelength of around 780 nm DVDs are sampled according to a similar principle in case of a wave catch of about 650 nm, which increases the information density. With so The minidiscs mentioned are stored digitally in a magnetic layer. This is heated point by point and magnetically by a magnetic write head aligned. The scanning is done with polarized laser light, which depends on the magnetic orientation rotates its plane of polarization during reflection.

In DE 195 34 501 C2 sind optische Datenspeicher beschrieben, die durch hologra phisches Multiplexing von Reflektionshologrammen in einer Schicht erzeugt wer den. An gleicher Stelle der Schicht werden mehrere Informationen parallel durch überlagerte mikroholographische Reflektionsgitter gespeichert, die durch hologra phisches Multiplexing kodiert wurden. Dabei kann Wellenlängenmultiplexing, wobei Schreibstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge eingesetzt werden oder Winkelmul tiplexing, bei dem mehrere Schreibstrahlen unter unterschiedlichen Winkeln zur Schichtnormale verwendet werden, eingesetzt werden. Solche Datenträger lassen sich jedoch nicht oder nur unter hohem Kostenaufwand in Massenproduktion her stellen. Um z. B. Datenträger zu schaffen, die mit herkömmlichen Abspielgeräten, wie z. B. CD-Playern oder DVD-Playern, gelesen werden können, müssen die Wellenlängen zur Erzeugung der volumenholographischen Strukturen kleiner als die jeweils zu verwendende Lesewellenlänge von z. B. 650 nm sein. Die Belichtung der volumenholographischen Strukturen müßte also mit sehr kurzwelligem Licht geschehen, was einen hohen optischen Aufwand erfordern würde. Zudem wäre es nötig, das Hologramm nach dem Schreiben derart zu schwellen, daß es mit der Lesewellenlänge ausgelesen werden kann.DE 195 34 501 C2 describes optical data memories which are produced by hologra phical multiplexing of reflection holograms in one layer the. At the same point in the layer, several pieces of information are processed in parallel superimposed micro-holographic reflection grids stored by hologra phical multiplexing were encoded. Wavelength division multiplexing can be used here Writing rays of different wavelengths can be used or Winkelmul tiplexing, in which several writing beams at different angles Layer standards are used. Leave such disks not, however, or only at high cost in mass production put. To z. B. create data carriers with conventional players, such as B. CD players or DVD players can be read, the Wavelengths for generating the volume holographic structures smaller than the respective reading wavelength to be used of z. B. 650 nm. The exposure the volume holographic structures would have to use very short-wave light happen, which would require a high optical effort. It would also be necessary to swell the hologram after writing in such a way that it Reading wavelength can be read out.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung optischer Speichermedien bzw. einer Masterhologrammstruktur zu deren Herstellung durch Kontaktkopie anzugeben, das die Massenproduktion optischer Speichermedien mit hoher Dichte und hohem Echtheitserkennungswert ermöglicht.The object of the present invention is to provide a method for producing optical Storage media or a master hologram structure for their production by Specify contact copy indicating the mass production of optical storage media with high density and high authenticity recognition value.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Verwendung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Masters zur Herstellung optischer Speichermedien ist Gegenstand des Anspruches 19. Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbares optisches Speicher medium ist Gegenstand des Anspruches 22. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Ge genstand der jeweiligen Unteransprüche.This object is achieved with a method having the features of claim 1 solved. The use of a manufactured with the inventive method Masters for the production of optical storage media is the subject of the claim 19. An optical memory that can be produced using the method according to the invention medium is the subject of claim 22. Advantageous embodiments are Ge subject of the respective subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Masters wird ein hochauflösendes Phasenobjekt eingesetzt. Ein solches Phasenobjekt kann entwe der einen Phasenplatte, vorzugsweise eine verspiegelte Platte, oder eine Amplitu denmaske sein. Bei der Ausführungsform einer Phasenplatte ist eine Anordnung von Kodierbereichen vorgesehen, die Phasenlagen umfassen, die vertieften oder erhabenen Kodierbereichen entsprechen, wobei durch die Anordnung eine Infor mationsmenge gespeichert ist. Bei einer Amplitudenmaske sind nicht-transparente oder nicht-reflektierende Bereiche vorgesehen, deren Anordnung eine Informati onsmenge speichert. Die nicht-transparenten oder nicht-reflektierenden Bereiche können z. B. geschwärzt sein.In the method according to the invention for producing a master, a high-resolution phase object used. Such a phase object can either one phase plate, preferably a mirrored plate, or an amplitude be a mask. In the embodiment of a phase plate is an arrangement provided by coding areas that include phase positions, the deepened or correspond to raised coding areas, with the arrangement of an information amount is saved. An amplitude mask is non-transparent or non-reflective areas are provided, the arrangement of which informs quantity stores. The non-transparent or non-reflective areas can e.g. B. be blackened.

Ein solches Phasenobjekt wird mit einer lichtempfindlichen Volumenschicht in Kontakt gebracht. Durch die lichtempfindliche Volumenschicht hindurch wird das Phasenobjekt mit einer ebenen Laserwelle oder durch Scannen des Phasenobjek tes mit einen Laser belichtet, um so ein Volumenhologramm in der lichtempfindli chen Volumenschicht durch Interferenz des einfallenden Laserlichtes mit dem von dem Phasenobjekt modulierten Laserlicht zu erreichen. In der lichtempfindlichen Volumenschicht wird so ein volumenholographisches Abbild des Phasenobjektes erzeugt. Der Belichtungsschritt der lichtempfindlichen Volumenschicht zur Erzeu gung des Volumenhologrammes entspricht einer Kontaktkopie. Bei diesem Schritt wird die hohe Auflösung des Phasenobjektes bei einer bestimmten Wellenlänge in das Volumenhologramm übertragen. Auf diese Weise wird die hohe Auflösung des Phasenobjektes, das mit kürzerer Wellenlänge hergestellt wurde, mit der Wellen längenselektivität des Volumenhologrammes kombiniert.Such a phase object is covered with a light-sensitive volume layer in Brought in contact. This is through the light-sensitive volume layer Phase object with a flat laser wave or by scanning the phase object tes exposed with a laser to create a volume hologram in the photosensitive Chen volume layer by interference of the incident laser light with that of to reach the phase object modulated laser light. In the photosensitive The volume layer thus becomes a volume holographic image of the phase object generated. The exposure step of the photosensitive bulk layer to produce The volume hologram corresponds to a contact copy. At this step is the high resolution of the phase object at a certain wavelength in transmit the volume hologram. In this way, the high resolution of the Phase object, which was produced with a shorter wavelength, with the waves length selectivity of the volume hologram combined.

In der Regel wird die Modulation des Laserlichtes durch Reflexion an einem reflek tierendem Phasenobjekt erreicht. Es ist jedoch auch eine Modulation durch Trans mission durch eine transparente Phasenplatte möglich, wenn das Licht des Belich tungslasers aufgespaltet wird und nur ein Teil durch die Phasenplatte und ein Teil direkt auf die lichtempfindliche Schicht geschickt wird.As a rule, the modulation of the laser light by reflection on a reflek phase object reached. However, it is also a modulation by Trans mission possible through a transparent phase plate when the light of the exposure tion laser is split and only a part by the phase plate and a part is sent directly to the photosensitive layer.

Im Anschluß wird die lichtempfindliche Volumenschicht gegebenenfalls entwickelt und so das Volumenhologramm fixiert und das Phasenobjekt entfernt. In der ent wickelten lichtempfindlichen Volumenschicht ist volumenholographisch die Informa tion des Phasenobjektes mit den Kodierbereichen gespeichert und wird bei Be leuchtung mit Rekonstruktionslicht ein holographisches Abbild rekonstruieren. In dem Master wird also mit dem erfindungsgemäßen Verfahren analog oder digital eine Informationsmenge gespeichert werden. Vorzugsweise ist die Informations menge jedoch digital durch die laterale Anordnung der Kodierbereiche gespeichert. Wird von dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mastern eine Kontaktkopie gefertigt, so wir die Informationsmenge, die holographisch in der Vo lumenschicht des Masters abgelegt ist, in die Kontaktkopie übertragen.The light-sensitive volume layer is then optionally developed and so fixed the volume hologram and removed the phase object. In the ent the light-sensitive volume layer, the informa is volume holographic tion of the phase object with the coding areas and is stored at Be Reconstructing a reconstruction light to reconstruct a holographic image. In The master is thus analog or digital using the method according to the invention an amount of information can be stored. Preferably the information quantity, however, is stored digitally by the lateral arrangement of the coding areas. Is one of the masters produced with the inventive method Contact copy made, so we the amount of information that is holographically in the Vo lumen layer of the master is transferred to the contact copy.

Durch die Verwendung von hochaufgelösten Phasenobjekten können in der Volu menschicht holographisch Strukturen abgelegt werden, die bei Beleuchtung mit Rekonstruktionslicht Strukturen holographisch rekonstruieren, die in ihren Ausma ßen z. B. den informationstragenden Strukturen einer CD oder DVD entsprechen.By using high-resolution phase objects in the Volu holographic structures are stored, which when illuminated with Reconstruction light holographically reconstruct structures with their dimensions eat z. B. correspond to the information-carrying structures of a CD or DVD.

Das hochaufgelöste Phasenobjekt kann z. B. eine metallisierte Anordnung von ver tieften oder erhabenen Kodierbereichen umfassen, wobei durch die Anordnung ei ne Informationsmenge ähnlich wie bei einer herkömmlichen CD gespeichert ist. In diesem Fall wird vorzugsweise eine ebene Laserwelle durch die lichtempfindliche Volumenschicht auf die metallisierte Oberfläche geschickt. Durch Interferenz der eingestrahlten Laserwelle mit dem von dem metallisierten Phasenobjekt reflektier ten Laserlicht wird ein Volumenhologramm der Platte mit den Vertiefungen in der Volumenschicht belichtet. Abweichend kann anstelle des Einsatzes einer ebenen Laserwelle das Phasenobjekt mit einem Laser abgescannt werden. The high-resolution phase object can e.g. B. a metallized arrangement of ver include deep or raised coding areas, with the arrangement ei ne amount of information is stored similar to a conventional CD. In In this case, a plane laser wave is preferably caused by the photosensitive one Volume layer sent on the metallized surface. By interference of the radiated laser wave with the reflective of the metallized phase object th laser light is a volume hologram of the plate with the depressions in the Volume layer exposed. Deviating instead of using a level Laser wave the phase object can be scanned with a laser.

Bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird als hochaufgelöstes Phasen objekt eine transparente Platte mit einer Anordnung von Phasenlagen eingesetzt, die vertieften oder erhabenen Kodierbereichen entsprechen. Bei einer solchen Ausgestaltung des Verfahrens wird die lichtempfindliche Volumenschicht durch das transparente Phasenobjekt hindurch belichtet. Durch die Phasenlagen ist der opti sche Weg des durch die transparente Platte hindurch tretenden ebenen Laserlich tes unterschiedlich lang. Auf diese Weise kommt es zu einer Phasenverschiebung zwischen den verschiedenen Teilen des Laserlichtes und zur Interferenz dieser Be standteile. In der lichtempfindlichen Volumenschicht wird auf diese Weise hologra phisch ein Abbild der transparenten Platte erzeugt.In another embodiment of the method is called high-resolution phases object a transparent plate with an arrangement of phase positions is used, which correspond to recessed or raised coding areas. With one Embodiment of the method is the light-sensitive volume layer by the transparent phase object exposed through. Due to the phase positions, the opti cal path of the plane laser light passing through the transparent plate tes of different lengths. This leads to a phase shift between the different parts of the laser light and for the interference of this loading constituents. In this way, hologra becomes in the light-sensitive volume layer phically generated an image of the transparent plate.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die Bereitstel lung des Phasenobjektes die hochaufgelöste Herstellung des Phasenobjektes durch Belichtung einer Resistschicht. Eine solche hochauflösende Herstellung kann z. B. durch Verwendung von ultraviolettem Licht erreicht werden, das eine hohe Auflösung der lateralen Struktur in der Resistschicht ermöglicht. Die mit ultraviolet tem Licht belichtete Resistschicht kann auf herkömmlichem Wege entwickelt wer den, um so ein Phasenobjekt mit Vertiefungen in der Resistschicht zu erzeugen, die so direkt als Phasenobjekt eingesetzt werden oder mit Hilfe bekannter litographi scher Verfahren, z. B. Ätzverfahren, in eine andere Struktur, z. B. eine Glasplatte, übertragen werden kann, die dann mit z. B. hochbrechenden dielektrischen Schichten bedampft wird.In one embodiment of the method according to the invention, the readiness includes development of the phase object the high-resolution production of the phase object by exposure of a resist layer. Such a high-resolution production can z. B. can be achieved by using ultraviolet light, which is high Resolution of the lateral structure in the resist layer is made possible. The one with ultraviolet Resist layer exposed to light can be developed in the conventional way so as to create a phase object with depressions in the resist layer, the can be used directly as a phase object or with the help of known litographi shear method, e.g. B. etching in another structure, e.g. B. a glass plate, can be transferred, which then with z. B. high refractive index Layers is steamed.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein elektronenstrahl empfindliches Material, z. B. Polymer oder PMMA, mit einem Elektronenstrahl be lichtet, dessen Bewegung vorzugsweise computergesteuert ist. Mit einer Elektro nenstrahlbelichtung läßt sich sehr hoch auflösend eine entsprechende Belichtung erreichen. Bei einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit Hilfe eines vorzugsweise computergesteuerten Laserstrahles eine Oberflä chenschicht des Phasenobjektes teilweise abgetragen, um so vertiefte oder erha bene Kodierbereiche zu erzeugen, durch die eine Information gespeichert ist. Die Anordnung der auf diese Weise erzeugten Bereiche wird im Vorhinein festgelegt und zur Steuerung des Laserstrahles bzw. des Elektronenstrahles eingesetzt.In another embodiment according to the invention, an electron beam is used sensitive material, e.g. As polymer or PMMA, be with an electron beam thins, the movement of which is preferably computer-controlled. With an electric A suitable exposure can be obtained with a very high resolution to reach. In another embodiment of the method according to the invention is a surface with the help of a preferably computer-controlled laser beam layer of the phase object partially removed, so as to deepen or preserve it Generate flat coding areas through which information is stored. The The arrangement of the areas created in this way is determined in advance and used to control the laser beam or the electron beam.

Das Phasenobjekt kann auch eine Amplitudenmaske umfassen, die keine vertieften oder erhabenen, sondern nicht-transparente oder nicht-reflektierende Kodierberei che umfaßt. Auch hier stellt die laterale Anordnung der Kodierbereiche die Informa tionsmenge dar und wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in eine lichtemp findliche Volumenschicht übertragen.The phase object can also include an amplitude mask that does not have any recessed ones or sublime, but non-transparent or non-reflective coding che includes. Here, too, the lateral arrangement of the coding areas provides the informa tion amount and is with the inventive method in a light temp sensitive volume layer transferred.

Auch zur Herstellung der Amplitudenmaske kann kurzwelliges ultraviolettes Licht, ein Elektronenstrahl oder ein Laserstrahl eingesetzt werden, die in einem geeignet gewählten Material nicht-transparente oder nicht-reflektierende Bereiche erzeugen.Shortwave ultraviolet light can also be used to manufacture the amplitude mask, an electron beam or a laser beam can be used that are suitable in one Create selected non-transparent or non-reflective areas.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in dem Master auch eine Winkelin formation gespeichert werden. Dazu ist das Phasenobjekt derart ausgestaltet, daß die Anordnung der Kodierbereiche, die zur Speicherung der Informationsmenge dient, nicht parallel zur Oberfläche des Phasenobjektes ist, so daß beim Schritt der Belichtung der Volumenschicht eine Winkelinformation in dem Volumenhologramm gespeichert wird. Das Volumenhologramm weist Winkelselektivität auf. Ein opti sches Speichermedium, das durch Kontaktkopie von einem solchen Master erzeugt wird, kann dann nur mit einem Leselaserlichtstrahl aus bestimmtem Winkel ausge lesen werden.With the method according to the invention, an angle can also be set in the master formation can be saved. For this purpose, the phase object is designed such that the arrangement of the coding areas for storing the amount of information serves, is not parallel to the surface of the phase object, so that the step of Exposure of the volume layer an angle information in the volume hologram is saved. The volume hologram has angular selectivity. An opti cal storage medium, which is generated by contact copy of such a master is then only possible with a reading laser light beam from a certain angle will read.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Masters kann in die lichtempfindliche Volumenschicht nach der ersten Belichtung eine weitere volu menholographische Struktur unter einem anderen Belichtungswinkel oder einer an deren Wellenlänge in der lichtempfindlichen Volumenschicht erzeugt werden, wobei zur Erzeugung eines anderen Belichtungswinkels z. B. ein Phasenobjekt eingesetzt wird, bei dem gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Anordnung der Kodierbereiche nicht parallel zur Hauptfläche ist. Ein mit dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellter Master enthält zwei oder mehr Informationsmengen, die unter verschiedenen Winkeln und/oder verschiedenen Wellenlängen abgelegt sind. Bei der Herstellung des optischen Speichermediums durch Kontaktkopie von diesem Master wird die Wellenlängenselektivität bzw. die Winkelselektivität in das optische Speichermedium übertragen.In the method according to the invention for producing a master, the photosensitive volume layer after the first exposure another volu menholographic structure at a different exposure angle or at a whose wavelength is generated in the light-sensitive bulk layer, where to generate a different exposure angle z. B. used a phase object is, according to the embodiment described above, the arrangement of Coding areas is not parallel to the main surface. One with this embodiment Master produced by the method according to the invention contains two or more Amounts of information at different angles and / or different Wavelengths are stored. In the manufacture of the optical storage medium by contact copy from this master the wavelength selectivity or Transfer angular selectivity into the optical storage medium.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde oben mit Bezug zur Herstellung eines Masters beschrieben, von dem durch Kontaktkopie ein Volumenhologramm zur Er zeugung eines optischen Speichermediums gefertigt werden kann.The method according to the invention was described above with reference to the production of a Masters described, from which a volume hologram to Er generation of an optical storage medium can be manufactured.

Von dem Phasenobjekt oder den Phasenobjekten können jedoch auch durch di rekte Kontaktkopie in das optische Speichermedium Volumenhologramme in die sem erzeugt werden, ohne daß ein Masterkopierprozeß zwischengeschaltet wird. Im speziellen werden dazu unterschiedliche Phasenobjekte durch mehrere Kon taktkopieschritte, wie sie oben für die Erzeugung eines Masters beschrieben sind, in die Volumenspeicherschicht eines optischen Speichermediums übertragen. Be sonders eignet sich diese Verfahrensführung zur Übertragung der Information un terschiedlicher Phasenobjekte mit unterschiedlicher Winkelinformation bzw. unter schiedlicher Wellenlängeninformation.Of the phase object or the phase objects can, however, also by di direct contact copy into the optical storage medium volume holograms into the sem are generated without a master copy process is interposed. In particular, different phase objects are created using several accounts clock copy steps as described above for the creation of a master, transferred into the volume storage layer of an optical storage medium. Be this procedure is particularly suitable for transmitting the information Different phase objects with different angle information or under different wavelength information.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines optischen Spei chermediums unter Einsatz eines Masters wird ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Masters hergestellte Master mit einer Speicher platte in Kontakt gebracht, die eine photosensible Volumenspeicherschicht umfaßt. Diese Volumenspeicherschicht und der Master werden mit Licht der späteren Aus lesewellenlänge des optischen Speichermediums zur Erzeugung einer holographi schen Kontaktkopie des Masters in der Volumenspeicherschicht belichtet. Die Re konstruktionswellenlänge des Masters entspricht dabei der späteren Auslesewel lenlänge des optischen Speichermediums.In a method according to the invention for producing an optical memory chmedium using a master is one with the invention Method of making a master-made master with a memory contacted plate comprising a photosensitive volume storage layer. This volume storage layer and the master are switched off with light Reading wavelength of the optical storage medium to generate a holography exposure of the master in the volume storage layer. The Re the design wavelength of the master corresponds to the later readout world length of the optical storage medium.

Auf diese Weise wird eine Kontaktkopie des Masters in der Volumenspeicher schicht des optischen Speichermediums erzeugt. Diese Kontaktkopie enthält so wohl die Winkelselektivitätsinformation als auch die Wellenlängenselektivitätsinfor mation des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Masters. This will make a contact copy of the master in the volume store layer of the optical storage medium. This contact copy contains so probably the angular selectivity information as well as the wavelength selectivity information tion of the master produced by the method according to the invention.

Enthält der Master bereits mehrere gespeicherte Informationsmengen, die unter verschiedenen Winkeln bzw. unter verschiedenen Wellenlängen in der lichtemp findlichen Volumenschicht des Masters holographisch abgelegt worden sind, so enthält die Kontaktkopie des Masters ebenfalls mehrere Informationsmengen, die unter verschiedenen Winkeln bzw. mit verschiedenen Wellenlängen auslesbar sind.If the master already contains several stored amounts of information, the below different angles or at different wavelengths in the light temp sensitive volume layer of the master have been stored holographically, so the master's contact copy also contains several sets of information, the can be read at different angles or with different wavelengths.

Mit nur einem Kontaktkopierschritt kann also die Information mehrerer Informati onsmengen übertragen werden, wodurch speziell die Massenproduktion günstig und einfach wird.With just one contact copying step, the information of several pieces of information can be quantities are transferred, making mass production especially cheap and becomes easy.

Bei einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren zur Her stellung eines optischen Speichermediums werden mehrere Kontaktkopien von mehreren erfindungsgemäß hergestellten Mastern gefertigt, wobei in den einzelnen Mastern Informationsmengen unter jeweils anderen Winkeln bzw. anderen Wellen längen abgelegt sind. Das so hergestellte optische Speichermedium enthält also die Informationen verschiedener Master, die jeweils mit verschiedenen Wellenlän gen bzw. verschiedenen Winkeln auslesbar sind. Durch Auswahl der Auslesewel lenlänge bzw. durch Auswahl des Winkels, unter dem ein derart hergestelltes opti sches Speichermedium ausgelesen wird, kann die entsprechende Informations menge ausgewählt werden.In a special embodiment of the method according to the invention position of an optical storage medium are several contact copies of made several masters according to the invention, in each Mastering sets of information at different angles or different waves lengths are stored. The optical storage medium thus produced contains the information from different masters, each with different wavelengths conditions or different angles are readable. By selecting the selection world len length or by selecting the angle at which such an opti appropriate storage medium can be read out, the corresponding information quantity can be selected.

Ein erfindungsgemäßes optisches Speichermedium umfaßt eine Volumenholo grammstruktur, in der mindestens eine Informationsmenge gespeichert ist. Bei Be leuchtung mit Licht der Rekonstruktionswellenlänge der Volumenhologrammstruktur werden Elemente holographisch rekonstruiert, in denen zumindest eine Informati onsmenge zum analogen oder digitalen Auslesen kodiert ist. Besonders einfach ist es, wenn die Information zumindest einer Informationsmenge durch die laterale An ordnung der bei der Beleuchtung holographisch rekonstruierten Elemente digital kodiert ist. Bei Beleuchtung einer solchen Ausführungsform des erfindungsgemä ßen optischen Speichermediums wird eine Struktur holographisch rekonstruiert, die digitale Information durch die Anordnung der holographisch rekonstruierten Ele mente darstellt. Ein erfindungsgemäßes optisches Speichermedium kann vorteil hafterweise mit einem erfindungsgemäßen Verfahren oder als Kontaktkopie eines mit einem erfindungsgemäß hergestellten Master gefertigt werden.An optical storage medium according to the invention comprises a volume holo gram structure in which at least one set of information is stored. At Be Illumination with light of the reconstruction wavelength of the volume hologram structure elements are holographically reconstructed in which at least one informat quantity is coded for analog or digital readout. Is particularly simple it when the information of at least one set of information by the lateral approach Order of the elements holographically reconstructed in the lighting digitally is encoded. When illuminating such an embodiment of the invention ical optical storage medium, a structure is holographically reconstructed digital information through the arrangement of the holographically reconstructed ele represents elements. An optical storage medium according to the invention can be advantageous with a method according to the invention or as a contact copy of a be manufactured with a master manufactured according to the invention.

Das erfindungsgemäße Speichermedium kann transparent sein oder jede beliebige Färbung aufweisen. Dadurch wird ebenfalls gegenüber herkömmlichen silberfarbe nen CDs der Echtheitserkennungs- bzw. der Wiedererkennungswert erhöht.The storage medium according to the invention can be transparent or any one Have coloring. This is also compared to conventional silver paint NEN CDs the authenticity or recognition value increased.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen optischen Speicher mediums umfaßt die Volumenhologrammstruktur zumindest eine Informationsmen ge, die einer Trackingspur entspricht, die von einem Auslesegerät zur Steuerung eingesetzt wird. Mit Hilfe einer solchen Trackingspur kann z. B. die Geschwindigkeit oder andere Ausleseparameter festgelegt und durch Auslesen der Trackingspur von dem Auslesegerät eingestellt werden. Ebenso kann die Trackingspur auch nur Information zur Führung eines Ausleselaserlichtes umfassen. Eine nicht kopierte oder nicht richtig kopierte Trackingspur-Information verhindert also das Auslesen der gespeicherten Informationen. Eine solche Trackingspur, die als Informations menge in der Volumenhologrammstruktur abgelegt ist und von dem Auslesegerät abgefragt wird, stellt also einen wirksamen Fälschungssicherheit- bzw. Kopier schutz dar.In an advantageous embodiment of the optical memory according to the invention mediums, the volume hologram structure comprises at least one information menu ge, which corresponds to a tracking track, from a readout device to the controller is used. With the help of such a tracking track z. B. the speed or other readout parameters and by reading out the tracking track be set by the reader. Likewise, the tracking track can only Include information to guide a readout laser light. Not copied or incorrectly copied tracking track information prevents reading of the stored information. Such a tracking track, used as information quantity is stored in the volume hologram structure and by the reading device is queried, so provides an effective counterfeit security or copy protection.

Selbstverständlich können auch andere auslesbare Informationen als Sicherheits merkmal von dem Auslesegerät abgefragt werden, die als Informationsmenge in der Volumenhologrammstruktur mit abgelegt sind.Of course, other readable information can also be used as security feature are queried by the readout device, which as a quantity of information in the volume hologram structure are also stored.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die holographisch rekonstruierten Elemente einer Informationsmenge holographische Abbilder der realen informationstragenden Struktur eines herkömmlichen, insbesondere digitalen Speichermittels wie einer CD, einer CD-ROM oder einer DVD sind. Auf diese Weise wird die Information, die in dem herkömmlichen Speichermittel abgelegt ist, holographisch in dem erfin dungsgemäßen optischen Speichermedium abgelegt. Die Informationsstruktur selbst bleibt unverändert und erfordert keine zusätzlichen Auswertealgorithmen. Bei einer besonderen Ausbildung hat das erfindungsgemäße optische Speichermedium die äußeren Maße, die ein Auslesen mit einem herkömmlichen Auslesegerät für herkömmliche Speichermittel, wie einer CD, einer CD-ROM oder einer DVD erlaubt.It is particularly advantageous if the holographically reconstructed elements are one Amount of information holographic images of the real information-carrying Structure of a conventional, in particular digital storage medium such as one CD, CD-ROM or DVD. In this way, the information that is stored in the conventional storage means, holographically in the invented stored optical storage medium. The information structure itself remains unchanged and does not require any additional evaluation algorithms. at The optical storage medium according to the invention has a special design the external dimensions that a reading with a conventional reading device for conventional storage means, such as a CD, CD-ROM or DVD.

In diesem Fall kann das erfindungsgemäße optische Speichermedium ohne Bereit stellung eines zusätzlichen Auslesegerätes eingesetzt werden. Dabei ist mit dem herkömmlichen Auslesegerät nur diejenige Informationsmenge abrufbar, die ein holographisches Abbild eines herkömmlichen nicht holographischen Speichermit tels darstellt. Informationsmengen, die eine andere Rekonstruktionswellenlänge oder einen anderen Rekonstruktionswinkel als die Auslesewellenlänge bzw. der Auslesewinkel des entsprechenden herkömmlichen Speichermittels haben, können mit dem herkömmlichen Gerät nicht ausgelesen werden. So läßt sich das erfin dungsgemäße optische Speichermittel auch in herkömmlichen Geräten einsetzen, wobei zusätzliche Information in für herkömmliche Geräte nicht auslesbarer Weise gespeichert werden kann.In this case, the optical storage medium according to the invention can be ready position of an additional readout device can be used. It is with the conventional reader only the amount of information available that a holographic image of a conventional non-holographic memory represents. Amounts of information that have a different reconstruction wavelength or a different reconstruction angle than the readout wavelength or Read angle of the corresponding conventional storage means can cannot be read with the conventional device. This is how it is invented use optical storage media according to the invention also in conventional devices, where additional information in a manner not readable by conventional devices can be saved.

Bei einer anderen Anwendung dieser speziellen Ausführungsform wird eine Infor mationsmenge durch diejenige digitale Information gebildet, die auf dem digitalen Speichermedium abgelegt werden soll. Eine andere Informationsmenge entspricht einer Trackingspur, wie sie auch bei herkömmlichen digitalen optischen Speicher mitteln, z. B. einer CD, eingesetzt wird, um das Abspielgerät zu steuern. Die ent sprechende Information ist jedoch nicht real in dem optischen Speichermedium ab gelegt, sondern entsteht nur durch Beleuchtung mit dem Rekonstruktionslicht durch holographische Rekonstruktion. Sind die Informationsmengen z. B. mit einer Wel lenlänge abgelegt, die der Auslesewellenlänge eines herkömmlichen optischen Speichermediums entspricht, so kann ein solcher Datenträger bei entsprechenden äußeren Maßen in einem herkömmlichen Abspielgerät eingesetzt werden. Zum Beispiel bei einem CD-Player wird ein erfindungsgemäßes digitales optisches Spei chermedium vom Auslesehalbleiterlaser beleuchtet, rekonstruiert holographisch die Anordnung von Elementen, die die digitale Information kodiert, und wird vom Lese kopf des herkömmlichen Abspielgerätes ausgelesen. Auf die gleiche Weise wird die Trackingspur ausgelesen. Nur wenn auch die Informationsmenge der Trackingspur korrekt auf dem erfindungsgemäßen digitalen optischen Speichermedium abgelegt ist, kann das Auslesegerät die digitale Information korrekt auslesen. Nur dann ist ein Auslesen auf einem herkömmlichen Abspielgerät möglich. So wird ein effektiver Fälschungs- bzw. Kopierschutz realisiert.In another application of this particular embodiment, an information Mation quantity formed by that digital information on the digital Storage medium should be stored. Another set of information corresponds a tracking track, as is the case with conventional digital optical storage means, e.g. B. a CD, is used to control the player. The ent however, speaking information is not real in the optical storage medium placed, but only arises through illumination with the reconstruction light holographic reconstruction. Are the amounts of information such. B. with a wel lenlänge filed, the readout wavelength of a conventional optical Corresponds to the storage medium, such a data carrier can be used with appropriate external dimensions can be used in a conventional player. To the An example of a CD player is a digital optical memory according to the invention medium illuminated by the readout semiconductor laser, holographically reconstructs the Arrangement of elements that encodes the digital information and is read by read head of the conventional player. In the same way, the Tracking track read out. Only if the amount of information of the tracking track correctly stored on the digital optical storage medium according to the invention the reading device can read out the digital information correctly. Only then is a reading on a conventional player possible. So it becomes an effective one Counterfeiting or copy protection implemented.

Die Informationsschicht einer vorteilhaften Ausführungsform weist zusätzlich zu der holographisch abgelegten Information der Informationsmengen ein weiteres volu menholographisches Element auf, das bei Beleuchtung visuell erkennbare oder maschinenlesbare Information holographisch unter einem Winkel rekonstruiert, der keinem Rekonstruktionswinkel einer Informationsmenge entspricht. Die visuell er kennbare Information dient der zusätzlichen Echtheitserkennung bzw. einer Dar stellung eines besonderen ästhetischen Effektes. Ebenso kann es eine Marke, ei nen Titel oder den Herstellernamen angeben. Das optische Speichermedium ist unverwechselbar mit einer holographischen Struktur versehen, die einen entspre chenden optischen Effekt hervorruft und ein Wiedererkennen ermöglicht. Ein sol ches volumenholographisches Element ist schwer zu fälschen und kann nicht durch mechanisches Abformen nachgebildet werden. Eine zusätzliche Erhöhung des Wiedererkennungswertes ist auf diese Weise gewährleistet. Da dieses zusätzliche volumenholographische Element, das bei Beleuchtung visuell erkennbare Informa tion holographisch rekonstruiert, einen anderen Rekonstruktionswinkel hat als jede Informationsmenge, die volumenholographisch in der Informationsschicht abgelegt ist, stört das zusätzliche volumenholographische Element nicht die Auslesung der gespeicherten Informationsmengen.The information layer of an advantageous embodiment points in addition to that holographically stored information of the information sets another volu menholographic element that is visually recognizable when illuminated or machine-readable information reconstructed holographically at an angle that does not correspond to a reconstruction angle of an information set. The visually he Identifiable information is used for additional authenticity detection or a dar creation of a special aesthetic effect. Likewise, it can be a brand Specify a title or the manufacturer's name. The optical storage medium is unmistakably provided with a holographic structure that corresponds to one produces a corresponding optical effect and enables recognition. A sol The volume holographic element is difficult to forge and cannot pass through mechanical impressions are reproduced. An additional increase in Recognition value is guaranteed in this way. Because this additional Volume holographic element, the informa visually recognizable when illuminated holographically reconstructed, has a different reconstruction angle than any Amount of information that is stored volume holographically in the information layer is, the additional volume holographic element does not interfere with the reading of the stored amounts of information.

Ein ähnlicher Effekt läßt sich erreichen, wenn das zusätzliche volumenholographi sche Element die visuell erkennbare oder maschinenlesbare Information hologra phisch in einer Farbe rekonstruiert, die keiner Rekonstruktionswellenlänge einer Informationsmenge entspricht. Sind die Informationsmengen z. B. mit Wellenlängen aus dem roten Bereich abgelegt und das zusätzliche volumenholographische Ele ment mit einer Wellenlänge aus dem grünen Bereich, so stört das zusätzliche vo lumenholographische Element nicht eine Auslesung mit rotem Licht. A similar effect can be achieved if the additional volume holography element, the visually recognizable or machine-readable information hologra reconstructed phically in a color that does not have a reconstruction wavelength Amount of information corresponds. Are the amounts of information such. B. with wavelengths from the red area and the additional volume holographic ele ment with a wavelength out of the green area, so the additional vo lumen holographic element not a reading with red light.

Die zusätzliche Informationsschicht mit der informationstragenden Volumenholo grammstruktur des erfindungsgemäßen optischen Speichermediums kann auf einer Scheibe vorgesehen sein, die weitere Information digital in Form einer Anordnung von realen Vertiefungen trägt. Solche Vertiefungen, wie sie z. B. von CDs bekannt sind, können die Speicherdichte weiter erhöhen, indem dort Information zusätzlich zu der volumenholographisch abgelegten Information gespeichert wird.The additional information layer with the information-bearing volume holo Gram structure of the optical storage medium according to the invention can on a Disk be provided, the further information digitally in the form of an arrangement of real wells. Such recesses, as z. B. known from CDs can further increase the storage density by adding information there for the volume-holographically stored information is stored.

Ein ähnlicher Effekt ist erreichbar, wenn weitere Information digital in Form einer Anordnung von Bereichen unterschiedlicher Magnetisierung auf einer Scheibe vor gesehen ist, deren eine Oberfläche die Informationsschicht mit der informationstra genden Volumenhologrammschicht liegt. Ein solches Speichermedium ermöglicht die volumenholographische Ablage von Information in der Informationsschicht mit der Volumenhologrammstruktur ggf. unter verschiedenen Winkeln, verschiedenen Wellenlängen und/oder verschiedenen Rekonstruktionstiefen. Zusätzlich ist Infor mation in Form der Anordnung der magnetisierten Bereiche ablegbar.A similar effect can be achieved if further information is digitally in the form of a Arrangement of areas of different magnetization on a disc in front seen, one surface of which is the information layer with the information road lying volume hologram layer. Such a storage medium enables the volume holographic storage of information in the information layer the volume hologram structure if necessary at different angles, different Wavelengths and / or different reconstruction depths. Infor tion in the form of the arrangement of the magnetized areas.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausgestaltungen im Detail erläutert. Die anliegenden Figuren dienen zur Erläuterung und sind nur schemati scher Natur und nicht maßstabsgetreu. Dabei zeigt:The invention is described in detail below on the basis of preferred configurations explained. The attached figures are for explanation and are only schematic nature and not to scale. It shows:

Fig. 1 im Querschnitt den Auslesevorgang einer Informationsmenge auf einem digitalen optischen Speichermedium, das durch Kontaktkopie von einem Master hergestellt, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren herge stellt wurde, Fig. 1 in cross-section of an amount of information on a digital optical storage medium produced by contact copy from a master, the Herge with an inventive method was represents the read-out operation,

Fig. 2 einen Auslesevorgang bei einem anderen optischen Speichermedium, das als Kontaktkopie eines Masters erzeugt wurde, der mit einem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, Fig. 2 shows a read-out operation for another optical storage medium which was produced as a contact copy of a master that has been prepared by a process OF INVENTION to the invention,

Fig. 3 den Auslesevorgang eines weiteren optischen Speichermediums, das als Kontaktkopie eines mit einem erfindungsgemäßen Verfahren herge stellten Masters erzeugt wurde, Fig of the read-out operation of a further optical storage medium, the set of a Herge as a contact copy with a process of the invention the master was produced. 3,

Fig. 4 einen Verfahrensschritt bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Masters, und Fig. 4 shows a process step in the implementation of a method for manufacturing a master, and

Fig. 5 einen Schritt bei der Durchführung eines anderen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Masters. Fig. 5 shows a step in the implementation of another method according to the invention for manufacturing a master.

Die dargestellten und im folgenden geschilderten Ausführungsformen beschreiben optische Speichermedien für digitale Information. Fig. 1 zeigt eine Kunststoff scheibe 1, in der ein Volumenhologramm zur Darstellung zumindest einer Informa tionsmenge abgelegt ist. Die Scheibe 1 ist z. B. rund und wird zum Auslesen um die Achse 7 gedreht. Ähnlich wie bei einer CD ist die Information spiralförmig abgelegt. Ausgelesen wird die Information mit einem Lesekopf 3, der bei der gezeigten Aus führungsform wellenlängenselektiv detektieren kann. Dazu wird ein Laserstrahl 5 definierter Wellenlänge auf die Scheibe 1 gelenkt und die Reflexion detektiert. Al ternativ wird ein Band von Wellenlängen in Richtung der Scheibe 1 gesendet und nur eine Wellenlänge detektiert.The embodiments shown and described below describe optical storage media for digital information. Fig. 1 shows a plastic disc 1 , in which a volume hologram is stored to represent at least one information set. The disc 1 is z. B. round and is rotated for reading about axis 7 . Similar to a CD, the information is stored in a spiral. The information is read out with a read head 3 , which can selectively detect wavelengths in the embodiment shown. For this purpose, a laser beam 5 of a defined wavelength is directed onto the pane 1 and the reflection is detected. Alternatively, a band of wavelengths is sent in the direction of the disk 1 and only one wavelength is detected.

Die Scheibe trägt ein Volumenhologramm, das sich z. B. in einer Polymerschicht auf einer Trägerschicht befindet und bei Beleuchtung die Struktur einer herkömmli chen CD holographisch rekonstruiert. Durch die Beleuchtung mit dem Licht des Le sekopfes 3 wird die entsprechende Struktur holographisch rekonstruiert und wirkt wie die verspiegelte Fläche einer CD.The disc carries a volume hologram, which z. B. is in a polymer layer on a support layer and the structure of a conventional CD holographically reconstructed when illuminated. The corresponding structure is holographically reconstructed by the illumination with the light of the reading head 3 and acts like the mirrored surface of a CD.

In der Volumenhologrammschicht der Kunststoffscheibe 1 sind verschiedene Infor mationsmengen in digitaler Form mit verschiedenen Rekonstruktionswellenlängen abgelegt, so daß durch Auswahl der Auslesewellenlänge die entsprechende Infor mationsmenge festgelegt werden kann, die ausgelesen werden soll. Die Auslese wellenlängen müssen dabei nur soweit voneinander entfernt sein, daß sie einen jeweils anderen Auslesevorgang nicht stören. Bei der gezeigten Ausführungsform ist eine Informationsmenge z. B. mit ca. 780 nm gespeichert, wie es bei normalen CD-ROM-Laufwerken der Fall ist. Die zweite Informationsmenge ist mit ca. 540 nm, also grünem Licht gespeichert. Der Lesekopf kann zwischen diesen Wellenlängen unterscheiden und liest jeweils nur die durch die Wellenlänge angesprochene In formation aus.In the volume hologram layer of the plastic disk 1 , various amounts of information are stored in digital form with different reconstruction wavelengths, so that the corresponding amount of information that is to be read out can be determined by selecting the readout wavelength. The selection wavelengths must only be so far apart that they do not interfere with each other reading process. In the embodiment shown, an amount of information is e.g. B. stored with about 780 nm, as is the case with normal CD-ROM drives. The second amount of information is stored at approx. 540 nm, i.e. green light. The read head can differentiate between these wavelengths and only reads the information addressed by the wavelength.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform mit einer Kunststoffscheibe 101 mit ei ner Volumenhologrammstruktur. Auch die Scheibe 101 ist um die Achse 107 dreh bar, um ähnlich einer normalen CD ausgelesen werden zu können. Die Information ist wiederum in spiralförmigen Spuren abgelegt. Bei der gezeigten Ausgestaltung sind zwei Leseköpfe 103 und 109 vorhanden, die Licht in Richtung 105 bzw. 111 von der Scheibe 101 empfangen können. Der Lesekopf 103 detektiert dabei nur Information, die bei Beleuchtung der Scheibe 101 holographisch in senkrechter Richtung rekonstruiert wird. Der Lesekopf 109 registriert nur solche Information, die bei Beleuchtung unter dem entsprechenden Winkel des Strahles 111 rekonstruiert wird. Dabei zeigt 109 der Einfachheit halber nur den Detektor und 111 zeigt das von der holographischen Struktur der entsprechenden Informationsmenge unter dem Rekonstruktionswinkel rekonstruierte Licht. Die Lichtquelle muß in dem Re konstruktionswinkel dazu angeordnet sein, also z. B. senkrecht auf die Scheibe 101 leuchten. Fig. 2 shows another embodiment with a plastic disk 101 with egg ner volume hologram structure. The disk 101 is rotatable about the axis 107 bar so that it can be read out similarly to a normal CD. The information is again stored in spiral tracks. In the embodiment shown, there are two reading heads 103 and 109 which can receive light in the direction 105 or 111 from the disk 101 . The reading head 103 only detects information that is holographically reconstructed in the vertical direction when the disk 101 is illuminated. The read head 109 only registers information that is reconstructed when illuminated under the corresponding angle of the beam 111 . 109 shows only the detector for the sake of simplicity, and 111 shows the light reconstructed from the holographic structure of the corresponding amount of information at the reconstruction angle. The light source must be arranged in the construction angle Re, so z. B. shine perpendicular to the disk 101 .

Alternativ kann unter einem bestimmten Winkel eingestrahlt werden und unter senkrechtem Winkel ausgelesen werden.Alternatively, irradiation can take place at a certain angle and under perpendicular angle can be read out.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist zusätzlich in der holographischen Struktur der Scheibe 101 ein weiteres Hologramm abgelegt, das bei Beleuchtung z. B. mit weißem Licht eine visuell sichtbare Information in Richtung 113 rekonstruiert. Diese visuell sichtbare Information kann z. B. ein holographisches Bild sein, das einen besonderen ästhetischen Effekt hervorruft oder als lesbares oder maschinenlesba res Sicherheitsmerkmal dient. Aufgrund des unterschiedlichen Rekonstruktionswin kels der Richtung 113 und der Rekonstruktionswinkel der Informationsmengen, die mit Hilfe der Leseköpfe 103, 109 ausgelesen werden, behindert die visuell sichtbare Information 113 den Auslesevorgang nicht. In the embodiment of FIG. 2, a further hologram is additionally stored in the holographic structure of the pane 101 . B. reconstructed visually visible information in the direction 113 with white light. This visually visible information can e.g. B. be a holographic image that creates a special aesthetic effect or serves as a readable or machine-readable security feature. Due to the different reconstruction angle of the direction 113 and the reconstruction angle of the information quantities which are read out with the aid of the reading heads 103 , 109 , the visually visible information 113 does not hinder the reading process.

Sowohl bei der Ausführungsform der Fig. 1 als auch bei der Ausführungsform der Fig. 2 wird zum Auslesen die Scheibe 1, 101 um die Achse 7, 107 gedreht. Die Leseköpfe werden radial bewegt, so daß die spiralförmige Informationsspur wie bei einer herkömmlichen CD abgetastet wird.Both in the embodiment of FIG. 1 and in the embodiment of FIG. 2, the disk 1 , 101 is rotated about the axis 7 , 107 for reading out. The read heads are moved radially so that the spiral information track is scanned like a conventional CD.

Um diesen Abtastvorgang zu steuern, ist eine Trackingspur vorgesehen, die die Bewegung des Lesekopfes steuert. Auch die Information dieser Trackingspur kann holographisch in der Volumenstruktur der Scheibe 1,101 abgelegt sein.In order to control this scanning process, a tracking track is provided, which controls the movement of the reading head. The information of this tracking track can also be stored holographically in the volume structure of the pane 1 , 101 .

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform. Die Scheibe 201 ist im vergrößerten Schnitt gezeigt. Während die Fig. 1 und 2 Querschnitte durch das gesamte di gitale optische Speichermedium zeigen, zeigt Fig. 3 nur einen Ausschnitt entlang einer spiralförmigen Informationsspur. Die Scheibe 201 weist eine Trägerschicht 213 auf, die, anders als bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2, reale Ver tiefungen 217 aufweist, die digital gespeicherte Information wie z. B. auf einer CD enthalten. Mit einem Lesekopf 203 kann mit Hilfe von Laserlicht 201 die Information ausgelesen werden, die in der Anordnung der Vertiefungen 217 digital kodiert ist. Fig. 3 shows a further embodiment. The disk 201 is shown in an enlarged section. While FIGS. 1 and 2 show cross-sections through the entire di gitale optical storage medium, Fig. 3 shows only a section along a spiral information track. The disc 201 has a carrier layer 213 , which, unlike in the embodiments of FIGS. 1 and 2, has real depressions 217 , the digitally stored information such as, for. B. included on a CD. With a reading head 203 , the information which is digitally coded in the arrangement of the depressions 217 can be read out with the aid of laser light 201 .

Auf der realen Vertiefungsstruktur 213 befindet sich eine Polymerschicht 215, in die eine volumenholographische Information erfindungsgemäß abgelegt ist. Diese vo lumenholographische Information kann unter einem Rekonstruktionswinkel mit dem Lesekopf 209 ausgelesen werden. 211 zeigt das von der volumenholographischen Struktur rekonstruierte Licht. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist also ein Teil der Information real als Vertiefungen 217 in der Trägerschicht 213 gespeichert und ein weiterer Teil der Information volumenholographisch in der Kunststoffschicht 215. Der Auslesevorgang entspricht ansonsten der Fig. 2.On the real recess structure 213 there is a polymer layer 215 , in which volume holographic information is stored according to the invention. This volume holographic information can be read out at a reconstruction angle with the reading head 209 . 211 shows the light reconstructed from the volume holographic structure. In the embodiment of FIG. 3, therefore, part of the information is actually stored as depressions 217 in the carrier layer 213 and another part of the information is stored in the plastic layer 215 by volume holography. The readout process otherwise corresponds to FIG. 2.

Selbstverständlich sind auch Kombinationen der unterschiedlichen Ausführungs formen möglich.Combinations of different designs are of course also possible shapes possible.

Im folgenden wird mit Bezug zu Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfah ren für einen Master beschrieben. Zunächst wird in nicht dargestellter Weise eine Resistschicht 16 in einem gewünschten Muster z. B. mit einem UV-Laser belichtet und entwickelt. Auf diese Weise entstehen Vertiefungen (pits) 17 bzw. erhabene Bereiche (lands) 18, durch deren laterale Anordnung eine Informationsmenge ge speichert ist. Alternativ kann die Struktur aus pits und lands mit Hilfe eines Elektro nenstrahles in eine entsprechende elektronenstrahlenempfindliche Schicht ge schrieben werden oder durch Laserablation abgetragen werden. Die so erzeugte Struktur 16 wird auf herkömmliche Weise mit einer Metallschicht 15 bedampft.An inventive manufacturing method for a master is described below with reference to FIG. 4. First, a resist layer 16 in a desired pattern z. B. exposed and developed with a UV laser. In this way, depressions (pits) 17 or raised areas (lands) 18 are created , the lateral arrangement of which stores an amount of information. Alternatively, the structure of pits and lands can be written into an appropriate electron-sensitive layer using an electron beam or removed by laser ablation. The structure 16 produced in this way is vapor-deposited in a conventional manner with a metal layer 15 .

Der folgende Schritt ist in Fig. 4 dargestellt. Eine transparente Trägerstruktur 13 mit einer lichtempfindlichen Volumenschicht 14 wird in Kontakt mit dem Phasenob jekt 16 gebracht. Die so aufgebaute Schichtstruktur wird mit ebenem Laserlicht 11 beleuchtet. Das Laserlicht tritt durch die Trägerstruktur 13 und die lichtempfindliche Volumenschicht 14 und wird von der metallischen Schicht 15 reflektiert. Das reflek tierte Laserlicht 12 und das einfallende Laserlicht 11 interferieren zur Erzeugung eines Volumenhologrammes in der lichtempfindlichen Volumenschicht. Alternativ kann anstelle der ebenen Laserwelle auch die Struktur mit Hilfe eines Laserstrahles abgescannt werden.The following step is shown in Fig. 4. A transparent support structure 13 with a light-sensitive volume layer 14 is brought into contact with the phase object 16 . The layer structure thus constructed is illuminated with flat laser light 11 . The laser light passes through the carrier structure 13 and the light-sensitive volume layer 14 and is reflected by the metallic layer 15 . The reflected laser light 12 and the incident laser light 11 interfere to generate a volume hologram in the light-sensitive volume layer. Alternatively, the structure can be scanned with the aid of a laser beam instead of the plane laser wave.

Während dieser in Fig. 4 dargestellten Kontaktkopie wird das Phasenobjekt wel lenlängenselektiv als Hologramm in der lichtempfindlichen Volumenschicht 14 ge speichert.During this contact copy shown in FIG. 4, the phase object is stored wavelength-selectively as a hologram in the light-sensitive volume layer 14 .

Die lichtempfindliche Volumenhologrammschicht 14 wird in bekannter Weise ent wickelt und gegebenenfalls fixiert.The photosensitive volume hologram layer 14 is developed in a known manner and optionally fixed.

Zusätzlich zu dem volumenholographischen Abbild des Phasenobjektes kann in die lichtempfindliche Volumenhologrammschicht ein weiteres Volumenhologramm be lichtet werden, das als Sicherheitsmerkmal dient und entweder visuell erkennbar oder maschinenlesbar ist. In addition to the volume holographic image of the phase object, the photosensitive volume hologram layer be another volume hologram be cleared, which serves as a security feature and either visually recognizable or is machine readable.

Von dem so erzeugten Master mit der in der Schicht 14 gespeicherten volumenho lographischen Information können zur Massenproduktion Kontaktkopien erzeugt werden, um erfindungsgemäße optische Speichermedien herzustellen.For the mass production, contact copies can be made of the master thus generated with the volumeho-lographic information stored in the layer 14 in order to produce optical storage media according to the invention.

Um die Informationsdichte zu erhöhen, wird der Schritt, der in Fig. 4 gezeigt ist, mehrfach an einer Volumenhologrammschicht 14 wie folgt durchgeführt. Nach der Erzeugung einer ersten Volumenhologrammstruktur in der lichtempfindlichen Volu menschicht 14 wird ein anderes Phasenobjekt 16 in Kontakt mit der lichtempfindli chen Volumenschicht 14 gebracht. Die so entstehende Schichtstruktur wird mit ei ner ebenen Laserwelle mit eine anderen Wellenlänge als bei der oben beschriebe nen ersten Belichtung belichtet. So wird in der lichtempfindlichen Volumenschicht 14 eine weitere Volumenhologrammstruktur mit einer anderen Rekonstruktions wellenlänge erzeugt. Nach Entfernen des Phasenobjektes 16 und Entwicklung der lichtempfindlichen Volumenschicht 14 entsteht ein optisches Speichermedium, wie es mit Bezug zu Fig. 1 beschrieben ist.In order to increase the information density, the step shown in FIG. 4 is carried out several times on a volume hologram layer 14 as follows. After the generation of a first volume hologram structure in the light-sensitive volume layer 14 , another phase object 16 is brought into contact with the light-sensitive volume layer 14 . The resulting layer structure is exposed to a flat laser wave with a different wavelength than the first exposure described above. A further volume hologram structure with a different reconstruction wavelength is thus generated in the light-sensitive volume layer 14 . After removal of the phase object 16 and development of the light-sensitive volume layer 14 , an optical storage medium is produced, as is described with reference to FIG. 1.

Fig. 5 beschreibt einen Schritt eines abgewandelten erfindungsgemäßen Herstel lungsverfahrens. Das Phasenobjekt 16 umfaßt hier eine laterale Anordnung von Vertiefungen bzw. erhabenen Bereichen, die unter einem Winkel α zu der Hauptflä che des Phasenobjektes 16 angeordnet ist. Das Phasenobjekt 16 wird wiederum mit einer Schichtstruktur, die einen Träger 13 und eine lichtempfindliche Volumen schicht 14 umfaßt, in Kontakt gebracht. Zwischen der lateralen Anordnung von Ver tiefungen und erhabenen Bereichen und der lichtempfindlichen Volumenschicht 14 entsteht so der Winkel α. Die Struktur wird mit ebenen Laserlicht 19 unter demsel ben Winkel α zur Normalen beleuchtet. Das reflektierte Laserlicht 20 und das ein gestrahlte Laserlicht 19 interferieren in der lichtempfindlichen Volumenschicht 14 zur Bildung eines Volumenhologrammes, in dem das auch die Information über den Winkel α enthält, der zwischen der lateralen Anordnung des Phasenobjektes 16 und der lichtempfindlichen Volumenschicht 14 bei der Belichtung vorlag. Fig. 5 describes a step of a modified manufacturing process according to the invention. The phase object 16 here comprises a lateral arrangement of depressions or raised areas, which is arranged at an angle α to the main surface of the phase object 16 . The phase object 16 is in turn brought into contact with a layer structure which comprises a support 13 and a light-sensitive volume layer 14 . The angle α thus arises between the lateral arrangement of depressions and raised areas and the light-sensitive volume layer 14 . The structure is illuminated with plane laser light 19 at the same angle α to the normal. The reflected laser light 20 and the one radiated laser light 19 interfere in the light-sensitive volume layer 14 to form a volume hologram, in which this also contains the information about the angle α that existed between the lateral arrangement of the phase object 16 and the light-sensitive volume layer 14 during the exposure ,

Ein erfindungsgemäßes optisches Speichermedium wird durch holographische Kontaktkopie des Volumenhologrammes erhalten, das in der lichtempfindlichen Volumenschicht 14 gespeichert ist.An optical storage medium according to the invention is obtained by holographic contact copy of the volume hologram which is stored in the light-sensitive volume layer 14 .

In einer lichtempfindlichen Volumenschicht 14 können mehrere Phasenobjekte 16 mit verschiedenen Winkelinformationen holographisch gespeichert werden.Several phase objects 16 with different angle information can be holographically stored in a light-sensitive volume layer 14 .

Die einzelnen Informationsmengen, die verschiedene Winkelinformationen tragen, lassen sich jeweils nur mit Rekonstruktionslicht unter einem bestimmten Winkel auslesen.The individual sets of information that carry different angle information can only be done with reconstruction light at a certain angle read.

Zur Massenproduktion wird eine solche Volumenschicht mit mehreren unter ver schiedenen Winkeln holographisch gespeicherten Informationsmengen hologra phisch in optische Speichermedien kopiert. Auf diese Weise entstehen optische Speichermedien, wie sie mit Bezug zur Fig. 2 beschrieben sind.For mass production, such a volume layer is holographically copied into optical storage media with a plurality of information quantities stored holographically at different angles. In this way, optical storage media are produced, as described with reference to FIG. 2.

Selbstverständlich kann eine lichtempfindliche Volumenschicht 14 des Masters so wohl wellenlängenselektive als auch winkelselektive Informationen holographisch in sich gespeichert haben, die bei der Massenproduktion durch holographische Kon taktkopien auf das optische Speichermedium übertragen wird.Of course, a light-sensitive volume layer 14 of the master can have wavelength-selective as well as angle-selective information holographically stored in it, which is transferred to the optical storage medium during mass production by holographic contact copies.

Mit Bezug zu den Figuren ist ein erfindungsgemäßes Verfahren für die Herstellung eines Masters beschrieben, von dem durch Kontaktkopie gegebenenfalls in Mas senproduktion optische Speichermedien erzeugt werden können. Das erfindungs gemäße Verfahren erlaubt aber auch die Herstellung von optischen Speichermedi en ohne den Einsatz eines Masters. Dazu werden die Herstellungsschritte, die für die Masterherstellung beschrieben sind, direkt an einem optischen Speichermedi um durchgeführt, wobei mehrere unterschiedliche Phasenobjekte in mehreren ho lographischen Kontaktkopieschritten in die lichtempfindliche Volumenspeicher schicht des optischen Speichermediums übertragen werden. Auch ein solches Verfahren eignet sich zur Massenproduktion, wobei die optischen Speichermedien der Mehrfachkontaktkopie von mehreren unterschiedlichen Phasenobjekten unter zogen werden.With reference to the figures is an inventive method for manufacturing of a master, of which, if necessary, in Mas production optical storage media can be generated. The invention However, the method according to the invention also permits the production of optical storage media en without the use of a master. To do this, the manufacturing steps for master production are described, directly on an optical storage medium um performed, with several different phase objects in several ho lographic contact copy steps in the light sensitive volume memory Layer of the optical storage medium are transferred. Another one Process is suitable for mass production, with the optical storage media the multiple contact copy of several different phase objects under be drawn.

Die erfindungsgemäßen Verfahren kombinieren die Wellenlängenselektivität und/oder die Winkelselektivität eines Volumenhologrammes mit der hohen Auflö sung eines hochaufgelösten Phasenobjektes.The methods according to the invention combine the wavelength selectivity and / or the angular selectivity of a volume hologram with the high resolution solution of a high-resolution phase object.

Claims

1. A method for producing an optical storage medium or a master for producing optical storage media by contact copying, with the following steps:

a) Providing at least one high-resolution phase object that either
a phase plate ( 16 ) with an arrangement of coding regions ( 17 , 18 ) which comprise phase positions which correspond to recessed or raised coding regions, preferably a mirrored plate, or
comprises an amplitude mask with an arrangement of non-transparent or non-reflective coding regions,
whereby a quantity of information is stored by the arrangement of the coding areas,
b) bringing the phase object ( 16 ) into contact with a light-sensitive volume layer ( 14 ),
c) Exposing the light-sensitive volume layer ( 14 ) by illuminating the phase object ( 16 ) with a flat laser wave ( 11 , 19 ) through the light-sensitive volume layer ( 14 ) or by scanning the Pha senobject ( 16 ) with a laser through the light-sensitive volume layer (14) therethrough for producing a volume hologram in the light-sensitive bulk layer (14) by interference of the incident laser light (11, 19) serlicht with the modulated by the phase object (16), La (12, 20).

2. The method according to claim 1, in which at least one phase object ( 16 ) is used, in which an amount of information is digitally coded by the lateral arrangement of the coding regions ( 17 , 18 ).

3. The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the step of loading a phase object ( 16 ) comprises the high-resolution production of the phase object ( 16 ) with an exposure step of a resist layer with ul traviolet radiation.

4. The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the step of providing a phase object ( 16 ) comprises the high-resolution production of the phase object ( 16 ) using a preferably computer-controlled electron beam.

5. The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the step of loading riding placings of a phase object (16) comprises a high-resolution production of the phase object (16) by removal of surface layers of the phase object (16) by laser ablation.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the phase object ( 16 ) is designed such that the lateral arrangement of the coding areas ( 17 , 18 ), which is used to store the amount of information, is not parallel to a main surface of the phase object ( 16 ), so that in the step of exposure of the volume layer ( 14 ) an angle information is stored in the volume hologram.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the phase object ( 16 ) comprises a metallized arrangement of recessed or raised coding areas ( 17 , 18 ) so that the volume hologram by interference of an incident laser light ( 11 , 19 ) with the from the phase object ( 16 ) reflected laser light ( 12 , 20 ) is formed.

8. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the phase object ( 16 ) comprises a transparent plate with an arrangement of phase positions which correspond to depressions or raised areas.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, in which at least one further volume hologram of at least one further phase object ( 16 ) in the light-sensitive volume layer ( 14 ) is exposed holographically at a different angle to save a further amount of information.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, in which at least one further volume hologram of at least one further phase object ( 16 ) in the light-sensitive volume layer ( 14 ) with a different wavelength for storing a further amount of information is exposed holographically.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, in which at least one information amount of information includes the information of a tracking track, the control Formations for controlling a reading device for an optical memory medium wears.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, in which in addition to the holographic structures in formation-bearing in the photosensitive volu man layer ( 14 ) is exposed another holographic structure that re-constructs visually visible and / or machine-readable information when illuminated, z. B. an authenticity feature.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, in which, after the exposure or exposures, optionally a development step and then a fixing step of the light-sensitive volume layer ( 14 ) is carried out.

14. The method according to any one of claims 1 to 13, in which a protective layer is additionally applied to the finished light-sensitive volume layer ( 14 ) with the volume hologram structure.

15. The method according to any one of claims 1 to 14, wherein the exposure of the light-sensitive volume layer ( 14 ) is carried out by scanning at predetermined angles and / or predetermined geometries.

16. The method according to any one of claims 1 to 15 for producing an optical storage medium, in the volume holograms of several different phase objects ( 16 ) by one of the number of different Phas senobjects according to frequent execution of steps a) to c) in the volume storage layer ( 215 ) of an optical storage medium.

17. The method according to claim 16, in which different phase objects ( 16 ) with different angle information are exposed in the volume storage layer.

18. The method according to any one of claims 16 or 17, in which different phase objects ( 16 ) with different wavelength information are exposed in the volume storage layer.

19. A method for producing an optical storage medium with at least one master, which has been produced by a method of claims 1 to 15, with the following steps:

Bringing a storage disc ( 1 , 101 , 201 ), which comprises a photosensitive ble volume storage layer ( 215 ), into contact with a master, which was produced according to one of claims 1 to 15,
- Exposing the volume storage layer and the master layer with light of the later read-out wavelength of the optical storage medium to produce a holographic contact copy of the master in the volume storage.

20. The method according to claim 19, wherein at least one further contact copy of a further master, which was generated according to one of claims 1 to 15 and in which an amount of information is stored at a different angle, in the volume storage layer of the storage disk ( 1 , 101 , 201 ) is generated.

21. The method according to any one of claims 19 or 20, in which at least one further contact copy of a further master, which was generated according to one of claims 1 to 15 and in which an amount of information is stored with a different wavelength, in the volume storage layer of the memory cherplatte ( 1 , 101 , 201 ) is generated.

22. Optical storage medium in the form of a disk ( 1 , 101 , 201 ) which can be produced by a method according to one of claims 1 to 21, with at least one information layer ( 215 ) with a volume hologram structure in which at least one amount of information for digital or analog Reading out, preferably with at least one laser light beam, is stored, the information being encoded in holographically reconstructed elements which are holographically reconstructed when the volume hologram structure is illuminated with light ( 5 , 105 , 111 , 211 ) of the reading wavelength.

23. The optical storage medium according to claim 22, wherein at least one of the in the volume of information stored in the volume hologram structure tion of a tracking track, the control information for control a reader for stored information.

24. Optical storage medium according to one of claims 22 or 23, wherein the information layer comprises an additional volume-holographic element, which when illuminated visually recognizable and / or machine-readable information ( 113 ) holographically reconstructs at an angle that does not correspond to a reconstruction angle of a quantity of information.

25. Optical storage medium according to one of claims 22 to 24, wherein the at least one information layer an additional volume holographic Includes element that is visually recognizable and / or machi when illuminated Holographically reconstructed readable information in a color that none Wavelength corresponds to an amount of information.

26. Optical storage medium according to one of claims 22 to 25, wherein the information layer ( 215 ) is provided on a plate ( 213 ) which carries additional information in the form of an arrangement of real depressions ( 217 ).

27. Optical storage medium according to one of claims 22 to 25, wherein the Information layer is provided on a plate, the additional Informati on digital in the form of an arrangement of areas of different magnets sation.