DE3520278A1

DE3520278A1 - Karte zur optischen informationsspeicherung und -aufzeichnung

Info

Publication number: DE3520278A1
Application number: DE19853520278
Authority: DE
Inventors: Jerome Palo Alto Calif. Drexler
Original assignee: Drexler Technology Corp
Current assignee: Drexler Technology Corp
Priority date: 1984-11-21
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1986-05-22
Anticipated expiration: 2005-06-06
Also published as: FR2573560A1; DE3520278C2; FR2573560B1; BE902603A

Description

PATtN TANWALT DIPL-ING.

D - 8931 WALKERTSHOFEN

Raiffeisertstraße 4

Drexler Technology Corp. 30. Mai 1985

Dr 1506

Karte zur optischen Informationsspeicherung urd

-aufzeichnung

Die Erfindung betrifft eine Karte zur optischen Informationsspeicherung und -aufzeichnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Karte und ein System, in dem eine derartige Karte verwendet wird gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 9 bzw. 8.

Die US-PS 4 500 777 beschreibt ein System zum sequentiellen Aufzeichnen von Vorgangsdaten unter Verwendung einer mit einer Laservorrichtung beschreibbaren Karte in einer Größe, die in einer Geldbörse Platz hat. Ein Streifen eines reflektierenden Laseraufzeichnungsmaterials mit hoher Auflösung ist auf einer Seite der Karte angebracht. Datenbits sind in dem Streifen als durch Laserenergie geschmolzene punktartige Vertiefungen, nachstehend "Pits" genannt, in der reflektierenden Oberfläche aufgezeichnet. Das Vorhandensein der Pits bewirkt eine Streuung eines Abtastlichtstrahls und einen Abfall der

IHBPBCTBD

■.'■■ ■■■ ■·■·■■ 35202⁷S

Reflektivität von 50 auf 10 %. Die Datenbits werden mittels Photodetektoren durch Messung des Abfalls der Reflektivität abgetastet, der sich durch die Streuung des Lichts in den aufgezeichneten Pits ergibt. Dies erfordert eine absolute Messung des Reflektivitätsverlusts aufgrund der Streuung durch die Pits.

Die US-PS 4 209 804 befaßt sich mit einer reflektierenden Informationsaufzeichnungseinrichtung mit vorgepreßten V-förmigen Rillen, in denen Daten durch lokales Schmelzen der reflektierenden Metallbeschichtung mittels eines Lasers aufgezeichnet werden können. Die Daten auf dem Datenträger werden mittels optischer Phasenverschiebungseffekte abgetastet. Da die vorgeformten Rillen eine optische Phasentiefe von 95° bis 140° aufweisen, muß die abtastende Lasereinrichtung eine exakte Wellenlänge besitzen, die der Rillentiefe entspricht. Die Informationsfläche hat eine Breite von ungefähr 0,6 pm, so daß ein dickes Schutzsubstrat verwendet wird, das gewöhnlich 1200 jam dick ist, um zu gewährleisten, daß auf der Oberfläche sich befindende Staubteilchen in der Größe von 1 Aim für den Abtaststrahl nicht mehr fokussiert sind.

Für die eingangs definierten Karten, die gemäß ISO-Normung nur eine Gesamtdicke von 800 jam aufweisen dürfen, sind derartig starke Schutzschichten nicht geeignet. Außerdem ergäbe sich eine starre Karte, die in Hosentaschen oder Geldbörsen unbequem wäre. Es ist ferner schwierig, eine phasenempfindliche Aufzeichnungs-/ Abtastfläche auf einem laminierten Schutzmaterial mit einem Klebstoff aufzubringen, ohne daß sich eine ändernde Phasenverschiebung über die Gesamtfläche ergibt. Auch ist es unpraktisch, große Vertiefungen zu schmelzen, da sich eine große Lippe um die Vertiefungen ergeben würde, welche eine erhebliche Verzerrung der Phasenverschiebung hervorrufen würde. Der Kantenübergang der öffnung oder Vertiefung ist die Phasenverschiebung, die gemessen wird, und da die Höhe der Lippe direkt propor-

ORiGIMAL !M3PEC7ED

35202^8

tional zur Quadratwurzel des Öffnungsdurchmessers ist, wird eine Phasenverschiebungsabtastung nur für kleine Öffnungen praktikabel. So verursacht eine Öffnung mit einem Durchmesser von 25 um eine Lippe mit einer Höhe von 1 um, was wesentlich mehr ist als die Wellenlänge des Abtaststrahls. Für große öffnungen und aufgeklebte Schutzmaterialien ist es deshalb wünschenswert, einen Aufzeichnungs-/Abtastaufbau zu haben, der sich nicht auf Phasenverschiebungen stützt.

Die US-PS 3 873 813 offenbart eine Kreditkarte, bei der eine Verwendung angezeigt wird durch eine Änderung eines Fleckens einer wärmeempfindlichen Beschichtung in einem ausgewählten Bereich, wodurch die Reflexionseigenschäften dieses Bereichs dauerhaft geändert werden. Das reflektierende, wärmeempfindliche Material wird beim Erwärmen durchlässig, so daß ein darunterliegender Streifen aus schwarzem Papier freigelegt wird, der dann die Lichtenergie absorbiert. Eine Aufzeichnung erfordert eine Belichtung mit einem hochintensiven Lichtstrahl für 0,7 s, um die Temperatur des Materials auf ca. 79 C (175 F) anzuheben und weitere 5 ms, um eine Erwärmung darüber hinaus zu erzielen. Diese Art von Kreditkartensystem erlaubt eine Aufzeichung von nur weniger als zwei Datenbits pro s. Aufgrund der zurückgehalten diffusen Flüssigkeit sind die Abmessungen der Datenflecken groß und schwierig zu regulieren. Die Karte erfordert einen blauen Abtaststrahl,, so daß Kratzer und Oberflächenstaub viele Datenfehler verursachen können, falls nicht sehr große Da⁴-en flecken verwendet werden, was die Kapazität unter 10 000 Bits reduziert. Während diese Datenkapazität für einige Scheck- und Kreditkarten ausreichend sein kann, ist sie nicht geeignet für ein detailliertes Aufzeichnen von Finanz-, Versicherungs-, Medizin- und Personendaten. Auch ist die Aufzeichnungsgeschwindigkeit von weniger als 2 Bit pro s unannehmbar für die meisten Anwendungsfälle. Ein weiterer Nachteil dieser Karte besteht darin, daß alle Daten zerstört

ORJGiNAL INSPECTED

werden, falls ihre Temperatur 175 ⁰C erreicht, beispielsweise auf einer Ablagefläche in einem Kraftfahrzeug oder beim Durchlauf durch ein Haushaltswaschmaschine oder einen Trockner.
5

In den üS-PSen 4 197 986, 4 224 66 und 4 304 990 wird das Aktualisieren von Datenkarten beschrieben. In der ersten Druckschrift wird das Aktualisieren von Maximalgrenzen und des Saldos auf einer Karte erläutert, wobei die vollständige Datendatei sich in einem Hilfsspeicher befindet, etwa auf einer Magnetscheibe oder -trommel. Ein Verkaufsabschnitt, der den Vorgang enthält, wird getrennt von der Karte aufgezeichnet. Die zweite Druckschrift beschreibt eine Datenverarbeitungsanlagen-Zugriffskarte mit einem integrierten Schaltungschip mit einer Speichervorrichtung. Der Speicher speichert vorbestimmte Posten von vertraulichen Daten, die den Zugriff zur Maschine autorisieren oder verhindern. Nur der Saldo wird aktualisiert.

Die dritte Druckschrift beschreibt eine Karte, bei der nur der Saldo aufgezeichnet und aktualisiert wird. Diese Karte kann nur dort verwendet werden, wo das Geschäftsvorgangssystem mit einem Zentralrechner verbunden ist. Keine dieser Karten besitzt eine Speicherkapazität, die erforderlich ist, um Aufzeichnungen vergangener Geschäftsvorgänge zu sammeln.

Verschiedene Aufzeichnungsträger sind entwickelt worden zur Verwendung in einem Rotationsscheibenformat. Da die Scheibe sich rasch dreht, sind kurze Laserimpulszeiten in der Größenordnung von 500 ns erforderlich, um das Erhitzen kleiner Flecken zu begrenzen. Es sich Aufzeichnungsträger entwickelt worden, um die Empfindlichkeit für den Strahl durch Verändern der Parameter der Aufzeichnungsträgerabsorptivität zu erhöhen. Gemäß US-PS 4 190 843 und 4 305 081 wird eine absorbierende Farbschicht über eine reflektierende Aluminiumschicht gelegt.

Flecken werden durch Abtragen der Farbschicht erzeugt, wodurch die darunterliegende reflektierende Schicht freigelegt wird. Die US-PS 4 300 143 lehrt eine ähnliche Technik, während gemäß US-PS 4 313 188 eine Schutzschicht zwischen der Farbschicht und der reflektierenden Schicht eingefügt wird. Gemäß US-PS 4 345 261 wird eine Licht absorbierende Siliciumdielektrikumschicht anstelle der Farbschicht verwendet. Es ist ferner bekannt, eine anorganische absorbierende Schicht über eine organische Aufzeichnungsfilmschicht zu legen. In der Filmschicht werden durch in der absorbierenden Schicht erzeugten Wärme Öffnungen gebildet. Gemäß US-PS 4 202 491 ist es bekannt, eine fluoreszierende Farbschicht zu verwenden, auf der Datenflecken eine infrarote Strahlung abgeben.

Eine verbesserte Empfindlichkeit wird bei diesen Datenträgern auf.Kosten von zusätzlichen Schichten erreicht, was die Komplexität und die Kosten erhöht. Diese erhöhte Empfindlichkeit ist für ein Kartenformat jedoch nicht erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffdatenkarte mit der eingangs angegebenen Größe zu schaffen, die einen Streifen aufweist, der mittels einer Lasereinrichtung beschrieben werden kann, sowie ein System anzugeben zum sequentiellen Aufzeichnen von Vorgangsdaten auf der Datenkarte mit einer Lasereinrichtung, wobei die Daten auf der Karte sich optisch kontrastieren von dem sie umgebenen nicht beschriebenen Bereich. Ferner sollen miteinander in Beziehung stehende sequentielle Laseraufzeichnungen von Vorgängen und Ereignissen durchgeführt werden, die sich auf die Bereiche Versicherung, persönliche medizinische Aufzeich-" nungen, personenbezogene Daten, Bank- und ähnliche Datenaufzeichnungen beziehen.

Die Karte soll die ISO-Normen für Kunststoffkreditkarten erfüllen und eine Kapazität von mindestens 250 000 Bits besitzen, wobei Daten in Tausenden von Bits pro s aufge-

ORKSNAL iNSPECTED

zeichnet werden können. Voraufgezeichnete Informationen, wie eine Bezugsposition auf dem Streifen, sollen enthalten sein, und es soll auch keine Beeinträchtigung durch Temperatureinflüsse von 79 C oder mehr eintreten. 5

Die erfindungsgemäße versiegelte Kunststoffkarte mit nur 800 _/um Dicke besitzt einen Streifen für Laseraufzeichnung unter Verwendung von Datenflecken (Spots) in einer Größe bis zu 25 um, um Abtastfehler zu vermeiden.

Außerdem befinden sich voraufgezeichnet Informationen auf dem Streifen, wie eine Bezugsposition oder dgl. Das erfindungsgemäße Datensystem stützt sich auf die Abtastung von optischen Kontrastverhältnissen. Die Karte wird gebildet durch Voraufzeichnen von Informationen auf

15. dem Streifen, Ankleben oder dgl. des Streifens auf der Kartenunterlage, Bonden eines schützenden transparenten Materials über dem Streifen und nachfolgendes Aufzeichnen von Vorgangsinformationen mittels einer Lasereinrichtung.

Datenbits werden als Flecken, nachstehend Spots genannt, aufgezeichnet und durch Feststellen von Differenzen im optischen Kontrast zwischen dem Spot und dem umgebenden Bereich festgestellt, wobei das Verhältnis 2 : 1 überschreiten soll. Die Kontrastverhältnismessung ist eine ■ relative Messung und erlaubt eine Feststellung von Bits entweder aus voraufgezeichneten Daten etwa erhöhte Flecken, gebildet durch Oberflächengießformen oder klare oder dunkle Spots oder Flecken, gebildet durch photolithographische Vorrichtungen darstellen, welche Bits vor dem Anbringen des Streifens auf der Karte voraufgezeichnet werden. Es werden jedoch auch Bits abgetastet, die durch Schmelzen von matten mikroskopischen Spitzen auf dem Streifen gebildet werden, wodurch sich flache schimmernde Spots auf einem nicht reflektierenden Hintergrund ergeben. Mit dem erfindungsgemäßen System können auch Bits festgestellt werden, die durch eine Technik gebildet sind, bei der die spektralen Eigenschaften des

aufgezeichneten Spots geändert werden für eine Absorption anstelle einer Reflexion der Wellenlänge des Abtastlichtstrahles oder umgekehrt.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die hohe Informationskapazität der Laseraufzeichnungsträgerstreifen. Typischerweise lassen sich auf Hochauf lösungs-LaseraufZeichnungsmaterialien Spots von geänderter Reflektivität aufzeichnen, die sich optisch kontrastieren von dem reflektierenden umgebenen Bereich und die Dimensionen geringer als 25 um besitzen. Ein derartiger Laseraufzeichnungsmaterialstreifen mit hoher Kapazität ermöglicht es, daß auf einer Kreditkarte Informationen in der Größenordnung von Seiten aufgezeichnet werden, was für die meisten Anwendungen mehr als ausreicht. Die Geschäftskarte der vorliegenden Erfindung ist zum ansammelnden, sequentiellen Aufzeichnen von Daten geeignet, die finanzielle Geschäftsvorgänge, Versicherungsvorgänge, medizinische Informationen und Ereignisse, persönliche Informationen und eine Identifikation umfassen.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Seite einer

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Datenkarte;

Fig. 2 eine Teilseitenansicht im Schnitt

längs der Linien 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Einzelheit einer Laseraufzeich-

nung auf einem Abschnitt des Laser

auf Zeichnungsstreifens,wie er in gestrichelten Linien in Fig. 1 veranschaulicht ist; und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Einrichtung

zum Abtasten und Aufzeichnen auf dem optischen Aufzeichnungsträgerstreifen gemäß Fig. 1.
5

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Datenkarte 11 mit der üblichen Größe der meisten Kreditkarten. Die Breite einer derartigen Karte ist etwa 54 mm, die Länge etwa 85 mm. Diese Dimensionen sind nicht kritisch, werden jedoch bevorzugt, da sich eine Datenkarte mit dieser Größe sehr leicht in einerGeldbörse unterbringen läßt und diese Größe als brauchbare Größe für Geldautomaten oder dgl. sich eingeführt hat. Die Kartenbasis 13 ist ein dielektrisches Material, gewöhnlich Kunststoff, etwa Polyvinylchlorid oder dgl. Polycarbonatkunststoff wird bevorzugt. Das Oberflächenfinish der Basis sollte eine geringe spiegelnde Reflexiv!tat, vorzugsweise weniger als 10 %, aufweisen. Auf der Basis 13 befindet sich ein Streifen 15, der etwa 15 mm breit ist und sich über die Länge der Karte erstreckt. Alternativ dazu kann der Streifen auch andere Dimensionen und Richtungen aufweisen. Der Streifen ist relativ dünn, nämlich etwa 100 bis 500 tun, obgleich dies nicht kritisch ist. Der Streifen kann auf die Karte mit jeder üblichen Methode aufgebracht werden, mit der sich eine ebene Ausbildung ergibt. Der Streifen haftet an der Karte mittels Klebstoff und wird von einem transparenten Laminatblatt 19 abgedeckt, das dazu dient, den Streifen 15 ebenzuhalten, sowie den Streifen vor Staub und Kratzern zu schützen. Das Blatt 19 ist ein dünner transparenter Kunststofflamina⁴-streifen oder eine Beschichtung, etwa ein transparenter Lack. Das Material ist vorzugsweise aus Polycarbonatkunststoff.

Die andere Seite der Basis 13 kann Benutzeridentifikationsmarkierungen in der Oberfläche der Karte eingeprägt enthalten. Andere Informationen, etwa das Kartenauslaufdatum, die Kartennummef oder dgl. können falls erwünscht vorgesehen sein.

Das Hochauflösungs-Laseraufzeichnungsmaterial, das den Streifen 15 bildet, kann irgendein reflektierendes Aufzeichnungsmaterial sein, das zur Verwendung für Scheiben mit Direkt-Abtasten-nach-Schreiben (DRAW) auf optischer Basis entwickelt worden ist, solange die Materialien als dünne Substrate gebildet werden können. Ein Vorteil von reflektierenden Stoffen über durchlässigen Stoffen besteht darin, daß sich die Aufzeichnungs -/Abtastanordnung insgesamt auf der einen Seite der Karte befindet und die automatische Fokussierung einfacher ist. In der US-PS 4 230 939 ist beispielsweise ein Hochauflösungs-Aufz.eichnungsmaterial beschrieben, das eine dünne metallische Aufzeichnungsschicht von reflektierenden Metallen wie Bi, Te, Ind, Sn, Cu, Al, Pt, Au, Rh, As ,Sb, Ge, Se, Ga, aufweist. Bevorzugt sind diejenigen Stoffe, die eine hohe Reflektivität und einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen, insbesondere Cd, Sn, Tl, Ind, Bi und Amalgame. Suspensionen von Teilchen von reflektierendem Metall in organischen Kolloiden bilden ebenfalls Laseraufzeichnungsträger mit niedriger Schmelztemperatur. Silber ist ein derartiges Metall. Typische Aufzeichnungsmedien sind beschrieben in den US-Patentschriften 4 314 260, 4 298 684, 4 278 758, 4 278 758, 4 278 756 und 4 269 917. Das Laseraufzeichnungsmaterial sollte kompatibel sein mit der Lasereinrichtung, die zum Aufzeichnen darauf verwendet wird. Einige Materialien sind bei bestimmten Wellenlängen empfindlicher als andere. Eine gute Empfindlichkeit gegenüber infrarotem Licht ist bevorzugt, da infrarotes Licht am wenigsten durch Kratzer und Staub auf der durchsichtigen Laminatschicht beeinträchtigt wird. Das gewählte Aufzeichnungsmaterial sollte ein günstiges Signal-/Stör-Verhältnis aufweisen und Datenbits sollten sich mit dem Aufzeichnungs-/Abtastsystem, das damit verwendet wird, mit hohem Kontrast bilden lassen. Das Material sollte die Daten nicht verlieren, wenn es Temperaturen von etwa 79 C für längere Zeit ausgesetzt wird. Außerdem sol; das Material geeignet sein für ein Aufzeichnen mit

Geschwindigkeiten von zumindest einigen Tausend Bits/s. Diese Forderungen schließen im allgemeinen die Verwendung von Material aus, das eine lange Erwärmungszeit benötigt oder das in dfer Gegenwart von Wärme mit langsamen chemischen Reaktionen arbeitet, was nur eine Aufzeichnungsgeschwindigkeit von einigen Bits/s erlauben würde. Eine große Anzahl von hochreflektierenden Laseraufzeichnungsmaterialien sind für optische Datenscheibenanwendungen benutzt worden.
10

Daten werden unter Bildung von Spots in dem umgebenden Bereich der reflektierenden Schicht selbst aufgezeichnet, wodurch die Reflektivität in dem Datenspot oder -flecken geändert wird. Daten werden durch Feststellen des optisehen Reflexionskontrasts zwischen den umgebenden reflektierenden unbeschriebenen Bereichen und den aufgezeichneten Spots abgetastet. Eine Spotreflektivität von weniger als die halbe Reflektivität des umgebenden Bereichs erzeugt ein Kontrastverhältnis von zumindest 2:1, was ein ausreichender Kontrast für eine Abtastung ist.

Ein größerer Kontrast wird bevorzugt. Eine Reflektivität des Streifenbereichs von etwa 50 wird bevorzugt mit einer Reflektivität eines Spots in dem reflektiven Bereich von weniger als 10 %, so daß sich ein Kontrastverhältnis von mehr als 5 : 1 ergibt. Alternativ dazu können auch Daten durch Erhöhen der Reflektivität des Streifens aufgezeichnet werden. So kann beispielsweise die Aufzeichnungslasereinrichtung einen Bereich von matten mikroskopischen Spitzen auf dem Streifen schmelzen, um flache schimmernde Spots zu ergeben. Dieses Verfahren ist in Spie, Band 329, Optical Disk Technology 19 82, Seite 202 beschrieben. Eine Spotreflektivität von mehr als dem Doppelten der Umgebungsreflektivität erzeugt ein Kontrastverhältnis von zumindest 2:1, was ein ausreichender Kontrast für eine Abtastung ist.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Laseraufzeichnung auf dem Laseraufzeichnungsmaterialstreifen Die gestrichelte Linie 33 in Fig. 1 entspricht der gestrichelten Linie in Fig. 3. Die länglichen Spots 35 sind in einer Bahn ausgerichtet und haben durchgehend gleiche Dimensionen. Die Spots sind im allgemeinen kreis förmig oder oval, wobei sich die Achse bei den ovalen Formen senkrecht zur Längsrichtung des Streifens erstreckt. Eine zweite Gruppe von Spots 37 ist ebenfalls ausgerichtet in einer zweiten Bahn gezeigt. Die Spots 37 haben im wesentlichen gleiche Dimensionen wie die Spots 35. Der Abstand zwischen den beiden Bahnen ist nicht kritisch; es muß nur Sorge dafür getragen werden, daß die Optik des Abtastsystems die beiden Bahnen ohne weiteres unterscheiden kann.

Gegenwärtig können in der optischen Scheibentechnik Spuren aufgelöst werden, die voneinander nur um wenige ,um entfernt sind. Der Abstand und das Muster der Spots längs jeder Bahn wird für eine einfache Decodierung ausgewählt. So können beispielsweise ovale Spots der gezeigten Art zu Gruppen gebildet sein und einen Abstand gemäß selbsttaktierender Strichcodierungen haben. Sind Veränderungen in den Dimensionen eines Spots erforderlieh, dann können derartige Dimensionen durch Häufeln von Spots erzielt werden, wie dies durch den Doppelspot 39 beispielsweise angegeben ist. Derartige Variationen werden beider ETAB-Strichcodierung verwendet, die in der US-PS 4 2 45 152 beschrieben ist. Während die American Banker's Association noch keinen bestimmten Code eingeführt hat, ist das Streifenmaterial derart beschaffen, daß viele maschinenlesbare und mit dem Auge erkennbare Codierungen untergebracht werden können. Optische Codierungen wie der Universal Product Code (UPC) sind sowohl maschinenlesbar als auch mit dem Auge lesbar. Derartige Codierungen können auch verwendet werden, obwohl wesentlich mehr Laseraufzeichnung erforderlich wäre als mit den kreisförmigen oder ovalen Spots und

ORlGiNAL INSPECTED

-1/2-

nur eine wesentlich niedrigere Informationsdichte erzielt werden könnte. Die in Fig. 3 veranschaulichten Spots haben eine empfohlene Größe von etwa 5 um χ 20 um bzw. die kreisförmigen Spots 5 um oder 10 um im Durchmesser. Generell sollte die kleinste Dimension eines Spots unter 50 um liegen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die größte Dimension auch geringer als 50 Aim. Natürlich könnte zum Ausgleich von niedrigeren Dichten und größeren Spots die Dimension des Streifens 15 zu einem Punkt ausgedehnt werden, bei dem ein großer Teil der Karte bedeckt ist. So könnte in Fig. 1 der Laserauf-Zeichnungsstreifen 15 die eine Seite der Karte vollständig bedecken. Eine minimale Informationskapazität von 250 000 Bits ist angegeben, und eine Speicherkapazität von mehr als einer Million Bits ist bevorzugt.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Längendimension einer Karte 41. Die Karte wird gewöhnlich von einem beweglichen Halter 42 aufgenommen, der die Karte in die Bahn des Laserstrahles bringt. Eine Laserlichtquelle 43, vorzugsweise ein gepulster Halbleiterlaser mit einer Wellenlänge von nache Infrarot sendet einen Strahl 45 aus, der durch die Kollimations- und Fokussieroptik 47 läuft. Der Strahl wird durch einen Strahlenteiler 49 abgetastet, der einen Teil des Strahls durch eine Fokussierlinse 51 auf einen Photodetektor 53 wirft. Der Detektor 53 überprüft das Laserschreiben und ist nicht wesentlich. Der Strahl wird dann auf einen ersten Servo-gesteuerten Spiegel 55 gelenkt, der für eine Rotation ~m die Achse 57 in Richtung des Pfeiles A angebracht ist. Der Spiegel 55 dient zum Auffinden der seitlichen Kanten des Laseraufzeichnungsmaterials in einer Grobbetriebsart und dann zum Identifizieren der Datenbahnen in einer Feinbetriebsart, in denen vorbestimmte Abstände zu den Kanten bestehen.

Vom Spiegel 55 wird der Strahl in Richtung des Spiegels 61 gelenkt. Dieser ist für eine Schwenkung um einen

3 5 2 O 2 7 '^c

Punkt 63 angebracht und dient zur Feinsteuerung der Bewegung des Strahles längs der Länge der Karte. Eine Grobsteuerung der Längsposition der Karte relativ zum Strahl wird durch Bewegung des bewegbaren Halters 42 erzielt. Die Position des Halters kann mittels eines Linearmotors eingestellt werden, der über ein Positionierungsservosystem mit geschlossener Schleife justiert wird, wie es bei Magnetscheibenantrieben in Verwendung ist. Während der Herstellung der Karte können Informationen als Muster voraufgezeichnet werden, das enthält Servospuren, Zeitgabemarkierungen, Programmbefehle und ähnliche Funktionen. Diese Positionierungsmarkierungen können als Bezugswert für das Laseraufzeichnungssystem für die Aufzeichnung und Abtastung von Daten an bestimmten Stellen Verwendung finden. Jeder Bereich,

d. h. der Finanzbereich, Versicherungsbereich, medizinische Bereich und Personalbereich besitzt Formate, die seinen besonderen Erfordernissen angepaßt sind. Die US-PS 4 304 848 beschreibt, wie eine derartige Formatierung photolithographisch durchgeführt werden kann. Eine Formatierung kann auch unter Verwendung einer Laseraufzeichnung oder durch Oberflächenformgießen der Servospuren Zeitgabemarkierungen, Programmierfunktionen und dgl. erfolgen. Die US-PS 4 209 804

25' beschreibt ein derartiges Oberflächenformgießen. Bezugspositionsinformationen können auf der Karte voraufgezeichnet werden, so daß Positionsfehlersignale erzeugt und als Rückkopplung bei der Motorsteuerung verwendet werden können. Nach dem Abtasten einer Datenbahn wird der Spiegel 55 geringfügig gedreht. Der Motor bewegt den Halter 42 in Längsrichtung, so daß die weitere Bahn abgetastet werden kann usw. Von den Spots verstreutes und reflektiertes Licht wirkt kontrastierend zu dem umgebenden Bereich, wo keine Spots vorliegen. Der Strahl sollte eine ausreichende Laserimpulsenergie aufweisen, damit auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials Spots erzeugt werden können. Typischerweise sind 5 bis 20 mW erforderlich, abhängig von dem Aufzeichnungsmaterial.

INSPECTED

■ Mo- . ■'..· ν '.■■'■

Ein 20 mW-Halbleiterlaser,der auf einen auf 5 ^uin fokussiert ist, zeichnet bei Temperaturen von etwa 200 ⁰C auf und kann Spots in weniger als 25 us erzeugen. Die Wellenlänge des Lasers sollte kompatibel mit dem Aufzeichnungsmaterial sein. In der Abtastbetriebsart wird die Leistung auf etwa 5 % der Aufzeichnungsleistung verringert.

Der optische Kontrast zwischen einem Spot und dem umgebenden Bereich wird mittels eines Lichtdetektors 65 festgestellt, der eine Photodiode sein kann. Licht wird auf den Detektor 65 durch den Strahlenteiler 6 7 und die Fokussierlinse 69 fokussiert. Nicht gezeigte Servomotoren regeln die Positionen der Spiegel und bewegen die Spiegel gemäß von Steuerschaltungen sowie von Rückkopplungsvorrichtungen empfangenen Befehlen. Der Detektor 65 erzeugt elektrische Signale entsprechend der Spots. Diese Signale werden verarbeitet und für eine nachfolgende Darstellung als Gebrauchsinformation bezüglich des auf der Karte aufgezeichneten Geschäftsvorgangs aufgezeichnet.

Im Betrieb wird die erfindungsgemäße Datenkarte zur Aufzeichnung nacheinander akkumulierter Daten, wie medizinischer Aufzeichnungen, Versicherungsaufzeichnungen, persönliche Informationen oder Finanzvorgänge verwendet.

Beispielsweise kann sie wie ein Sparbuch verwendet werden. Zuerst wird die Karte abgetastet, um die zuvor aufgezeichnete Information festzustellen. Dann gibt der Benutzer seinen Geschäftsvorgang ein, und falls dieser von dem Bankautomaten für gültig erklärt wird, bewirkt dieser, daß Daten auf den Streifen mittels der Lasereinrichtung aufgezeichnet werden. Die Daten stellen einen Sparbucheintrag mit einem neuen Kontostand dar. Bei einer derartigen Arbeitsweise kann der Benutzer die erfindungsgemäße Karte bei freistehenden Bankautomaten an isolierten Stellen verwenden. Obwohl es für den Bankautomaten erforderlich ist, daß er von jedem Geschäftsvorgang eine Aufzeichnung erstellt, besteht keine Notwendigkeit, Geschäftsvorgangsdaten über Fernverbindungen

zu einer zentralen Recheneinheit an einer entfernten Stelle zu übertragen.

Claims

P atentansprüche

1. Datenkarte zur optischen Informationsspeicherung und -aufzeichnung mit einer Kartenbasis in GeIdbörsengröße, auf der ein Streifen eines "Direkt *- Abtasten-nach-Schreiben-LaseraufZeichnungsmaterial" mit hoher Auflösung aufgebracht ist, auf dem eine Laseraufzeichnung mit einer minimalen Laseraufzeichnungskapazität von 250 000 Binärbits bei auf der Karte aufgebrachtem Streifen durchgeführt, werden kann, wobei der Streifen und die Basis mit einem transparenten Kunststoff geschützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bits durch Datenflecken (.35, 37) in einem umgebenden optisch kontrastierenden Bereich des Streifens U 5) dargestellt werden, mit einer Dimension der Flecken (35, 37) geringer als 25 Aom, und daß das optische Reflektivitätskontrastverhältsnis der Flecken (35, 37) bei nahe infraroten Wellenlängen bezüglich des umgebenden Bereichs zumindest 2 : 1 ist.

2. Datenkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenflecken (35, 37) voraufgezeichnete klare und dunkle Flecken beinhalten.

3. Datenkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet> daß die Datenflecken (35, 37) vorgeformte, orhöht-o Flecken beinhalten.

bad

• öl·

4. Datenkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (15) reflektierende Datenflecken (35, 37) in einem nicht reflektierenden Hintergrund enthält.

5. Datenkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenflecken (35, 37) ein anderes spektrales Ansprechen auf die Wellenlänge des Abtastlichtes haben als der umgebende Bereich.

10

6. Datenkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenflecken (35, 37) mit dem Auge lesbare Markierungen aufweisen.

7. Datenkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen ein voraufgezeichnetes Formattierungsmuster besitzen.

8. System zum sequentiellen Abtasten einer Datenkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastungsauswertung das optische Reflektivitätskontrastverhältnis zwischen den Datenflecken und dem sie umgebenden Bereich verwendet wird.
25

9. Verfahren zum Herstellen einer Datenkarte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Voraufzeichnungsinformation auf dem Aufzeichnungsmaterial vor Anbringen des Streifens an der Kartenbasis aufgezeichnet wir'³.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Voraufzeichnen photolithographisch erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß das Voraufzeichnen durch Oberflächenformgießen erfolgt.