DE60111271T2 - Optisch lesebares informationsaufzeichnungsmedium, dessen herstellungsverfahren, und optisches system zur wiedergabe dieser informationen - Google Patents

Optisch lesebares informationsaufzeichnungsmedium, dessen herstellungsverfahren, und optisches system zur wiedergabe dieser informationen Download PDF

Info

Publication number
DE60111271T2
DE60111271T2 DE60111271T DE60111271T DE60111271T2 DE 60111271 T2 DE60111271 T2 DE 60111271T2 DE 60111271 T DE60111271 T DE 60111271T DE 60111271 T DE60111271 T DE 60111271T DE 60111271 T2 DE60111271 T2 DE 60111271T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carrier
information
plane
read
detectors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60111271T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60111271D1 (de
Inventor
Jean-Claude Lehureau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Callahan Cellular LLC
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Priority claimed from PCT/FR2001/003215 external-priority patent/WO2002033701A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of DE60111271D1 publication Critical patent/DE60111271D1/de
Publication of DE60111271T2 publication Critical patent/DE60111271T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/005Reproducing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1381Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035Recording layers
    • G11B7/24038Multiple laminated recording layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/257Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/263Preparing and using a stamper, e.g. pressing or injection molding substrates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger für optisch lesbare Informationen vom Mehrschichttyp, auf ein Verfahren zu seiner Herstellung und auf ein optisches System zur Wiedergabe der Informationen zum Lesen eines solchen Trägers.
  • Die Datenaufzeichnung hat seit den ersten Jahren der elektronischen Datenverarbeitung und der Rechner eine schnelle Entwicklung erfahren. Die bis heute vorherrschende Technologie ist die Magnetaufzeichnung, einschließlich der Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte (Drives), Festplatten und Floppy-Disks ("floppy disks"). Eine erste wichtige Begrenzung ist aufgetreten, als für die Anwendungen Datenvolumen erforderlich wurden, die mit den Möglichkeiten der Floppy-Disks inkompatibel sind (zum Beispiel mehrere zehn Disketten der Größe von 1,4 MB für eine Anwendung). In der Zwischenzeit war ein neuer Weg entwickelt worden, nämlich die optische Aufzeichnung, die zunächst bei Tonaufzeichnungen (Compact Disk CD) angewendet wurde, und die dann die Probleme der magnetischen Floppy-Disks (CD-ROM) mit Hilfe einer sehr viel größeren Speicherkapazität löste, die mit dem Auftreten der DVD-Disketten noch verbessert wurde.
  • Bei den Festplatten verfügt die Magnetaufzeichnung noch über große Wachstumsmöglichkeiten, sie wird aber in etwa fünfzehn Jahren an ihre physikalischen Grenzen stoßen. Die Vorhersagen bezüglich der wünschenswerten Aufzeichnungsdichten, die die Magnetaufzeichnung aber wahrscheinlich nicht früh genug erfüllen kann, zeigen, dass es in weniger als zehn Jahren eine Nachfrage nach Speichermedien von 100 Gigabytes oder mehr geben wird.
  • Die optische Aufzeichnung in ihrer heutigen Form verwendet optisch lesbare Informationsträger-Disketten, die durch Gravieren von beugenden Elementen (Fall der CD) in eine reflektierende Schicht erhalten werden. Man wählt für diese beugenden Elemente eine Dicke nahe λ/6 (λ ist die Wellenlänge der verwendeten Laserquelle), so dass der Kontrast dieser Elemente maximal ist (Differenz des optischen Wegs 2ne = λ/2). Die Fortschritte, die man bezüglich der Dichte von gespeicherten Informationen in Betracht ziehen kann, gehen über die Verwendung von kürzeren Wellenlängen (blaue Laserquellen, aber aufgrund von Nachteilen, die mit den allgemein aus Polymer bestehenden Materialien, die für die Disketten verwendet werden, verbunden sind, kann man kaum bis zum Ultraviolett gehen) mit einer höheren numerischen Apertur oder einer besseren Signalverarbeitung. Die Perspektiven bleiben aber begrenzt. Außerdem ist bekannt, dass man einige übereinander liegende Schichten lesen kann, indem jede Trägerebene von beugenden Reliefs nur mit einer schwach reflektierenden Schicht bedeckt wird. Aus energetischen Gründen ist es aber nur möglich, eine geringe Anzahl von Schichten übereinander zu legen. Wenn man zum Beispiel annimmt, dass die erste Schicht ein Reflexionsvermögen von 3 % hat, muss die zwei ein um 6 % erhöhtes Reflexionsvermögen, die dritte ein um 12,5 % erhöhtes Reflexionsvermögen, usw. aufweisen. Es wird auf einfache Weise bewiesen, dass weniger als 20 Schichten übereinander gelegt werden können. Dazu kommt, dass die reflektierenden Schichten eine gewisse Absorption aufweisen, die die Möglichkeiten noch verringert. Selbst wenn es im Labor möglich war, mit einem Stapel von etwa zehn Schichten zu arbeiten, ist es bekannt, das derzeit das einfache Übereinanderfügen von zwei Schichten im DVD-Format zu industriellen Probleme führt.
  • FR-A-2 271 617 offenbart die Übereinanderanordnung von zwei Schichten, indem eine Phasenverschiebung gleich π/2 (1.57Rd) vorgeschlagen wird.
  • Um diese Probleme zu lösen, hat die Anmelderin sich von der Idee der Perfektionierung eines von der CD abgeleiteten Aufbaus mit reflektierenden Schichten entfernt und sich einen Aufbau ausgedacht, bei dem jede Schicht im Transmissionsmodus durch ein Muster von Informationselementen hindurch gelesen wird, die eine sehr geringe Phasenverschiebung einführen. Die Erfindung ermöglicht es, so eine relativ starke Störung des eine informationstragende Ebene durchquerenden Strahls zu erhalten und gleichzeitig nur einen sehr geringen Teil des Lichts zu beugen. Im Prinzip würde die Erfindung so die Stapelung von einigen tausend Schichten, und auf realistische Weise und ohne technische Probleme der Durchführung, die Herstellung eines Trägermediums mit etwa hundert Schichten ermöglichen, was früher oder später mit der Lesetechnologie vom Typ DVD mit blauer Quelle Speicherkapazitäten in der Größenordnung des Tetrabytes ermöglicht.
  • Gemäß der Erfindung (siehe Anspruch 1) wird also ein Aufzeichnungsträger für im Transmissionsmodus optisch lesbare Informationen vorgesehen, die erhalten werden, indem beugende Elemente in mindestens eine Informationsträgerebene eingraviert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger durch die Übereinanderanordnung von geringfügige Phasenverschiebungen einführende Informationselemente tragenden Ebenen gebildet wird, die je von der folgenden Ebene durch ein im Wesentlichen transparentes Medium getrennt sind, wobei der Träger im Transmissionsmodus von einem Lichtstrahl lesbar ist, der auf die zu lesende Ebene fokussiert ist und die anderen Ebenen und das Medium durchquert.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die von den Informationselementen eingeführte Phasenverschiebung geringer als einige Zehntel Radiant.
  • Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal der Erfindung wird jede der Informationsträgerebenen an der Schnittstelle zwischen zwei dielektrischen Medien mit geringfügig unterschiedlichen Brechungsindices erzeugt, wobei diese Indices sich um einige Prozent unterscheiden, und die Informationselemente bestehen aus Reliefs der Schnittstelle.
  • Mit Hilfe dieser Merkmale gelangt man zu einem einfach herstellbaren Träger, da, wie man weiter unten sehen wird, die Tiefe der zu verwendenden Reliefs in der Größenordnung von denjenigen liegt, die üblicherweise für CD- oder DVD-Disketten genormt sind.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung (siehe Anspruch 9) ist ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers der obigen Art vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem transparenten Substrat das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    • a) Anordnen einer Schicht eines photopolymerisierbaren Monomermaterials auf dem Substrat;
    • b) Aufbringen einer die in der entsprechenden Trägerebene aufzuzeichnenden Informationen tragenden Pressmatrix auf die Schicht, um das Material auszubreiten;
    • c) Photopolymerisieren des Materials mit Hilfe einer geeigneten Lichtquelle;
    • d) Wiederholen der Schritte a), b) und c) an jeder polymerisierten Schicht, um neue Informationsträgerebenen zu erhalten.
  • Man sieht deutlich, dass die Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägers einfach darin besteht, die bekannte 2P-Technologie anzupassen.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung (siehe Anspruch 15) wird ein optisches System zur Wiedergabe von Informationen vorgesehen, die in verschiedenen Informationsträgerebenen eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers mit Lesen im Transmissionsmodus aufgezeichnet wurden, wobei die Informationen in jeder Ebene in Form von Informationselementen aufgezeichnet werden, die geringfügige Phasenverschiebungen einführen, und wobei jede Schicht aus einem im Wesentlichen transparenten Medium besteht, wobei das System aufweist:
    • – Beleuchtungsmittel, um auf den Träger einen auf die zu lesende Ebene fokussierten Laserstrahl zu projizieren;
    • – Empfangsmittel, um den Strahl nach Durchquerung des Trägers zu erfassen;
    • – Detektormittel, die den von den Empfangsmitteln erfassten Strahl empfangen, um ein Lesesignal zu liefern;
    • – Antriebsmittel, um die relative Verschiebung des Trägers bezüglich des Laserstrahls derart zu gewährleisten, dass die Gesamtheit der in der zu lesenden Ebene aufgezeichneten Informationen gelesen werden kann;
    wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die Detektormittel im fernen Feld arbeiten, und dass sie Filtermitteln zugeordnet sind, um nur die niederfrequenten räumlichen Komponenten des transmittierten Strahls zu erfassen.
  • Außerdem sind die Detektormittel vorzugsweise vorgesehen, um ein Lesen der Informationselemente vom Typ Push-Pull durchzuführen.
  • Aufgrund dieser Maßnahmen kann man geringfügig beugende Informationen lesen und gleichzeitig das Farb-Übersprechen mit den defokussierten Schichten unterdrücken.
  • Anhand der nachfolgenden Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung besser verstanden werden und weitere Merkmale und Vorteile treten hervor. Es zeigen:
  • 1 ein Prinzipschema eines erfindungsgemäßen Trägers;
  • die 2 und 3 Diagramme, die die von den nicht fokussierten Informationsschichten in den Lichtstrahl eingebrachten Störungen darstellen;
  • 4 ein Diagramm, das die Wirkung einer Informationskomponente ausdrückt, die durch die Fokussierebene des Strahls geht;
  • 5 ein Prinzipschema eines optischen Lesesystems gemäß der Erfindung;
  • 6 ein Prinzipschema eines optischen Lesesystems gemäß der Erfindung, das an das Lesen im Reflexionsmodus angepasst ist;
  • 7 die erfindungsgemäß angewandte Filterfunktion;
  • 8 eine erste Ausführungsform der Filterung mit Hilfe eines Filters mit variabler Transparenz;
  • die 9 und 10 eine weitere Ausführungsform der Filterung mit Hilfe einer beugenden Vorrichtung;
  • 11 eine erfindungsgemäß vorteilhafte Positionierung der Filtermittel;
  • 12 ein Schaltbild der Verarbeitungsschaltungen des erfassten Signals in einem erfindungsgemäßen Lesesystem;
  • 13 eine mögliche Ausführungsform der Fokussier-Steuerschaltung;
  • die 14 und 15 Diagramme, die eine weitere Art der Steuerung der Fokussierung zeigen;
  • 16 eine entsprechende Ausführungsform einer Fokussier-Steuerschaltung; und
  • die 17 bis 20 schematische Darstellungen, die mehrere Varianten eines Verfahrens zur Herstellung eines Trägers gemäß der Erfindung zeigen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass der erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger eine Diskette ist; selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung aber jede andere Art von Trägermedium in Betracht gezogen werden (Karte, Band, Chip, usw. ...).
  • Wie bereits oben kurz erklärt, beruht die Erfindung auf einem neuen Konzept, gemäß dem jede Schicht eines Aufzeichnungsträgers von optisch lesbaren Informationen im Transmissionsmodus durch eine Ebene von Informationen hindurch gelesen wird, die eine sehr geringe Phasenverschiebung einführen. Die Erfindung beruht auf der Eigenschaft solcher Ebenen, eine relative starke Störung des transmittierten Strahls zu erzeugen und gleichzeitig nur einen sehr geringen Teil des sie durchquerenden Lichts zu beugen. Dieses Paradoxon kommt daher, dass die von jeder Schicht gebeugte Leistung proportional zum Quadrat der von den beugenden Informationselementen eingeführten Phasenverschiebung ist, während die Amplitude der Überlagerung mit dem Strahl direkt proportional zu dieser Phasenverschiebung ist.
  • 1 stellt das Prinzip eines solchen Trägers Sp dar. Dieser Träger besteht aus der Stapelung von N Schichten C1 bis CN, an deren Schnittstelle die beugenden Elemente angeordnet sind, um die Informationsträgerebenen P1 bis PN zu bilden. Diese Schichten werden von einem transparenten Substrat getragen. Das Lesen erfolgt mit Hilfe eines Laserstrahls FL, der von einem Objektiv Ob auf die zu lesende Ebene fokussiert wird. Der transmittierte Strahl wird von einer Detektorvorrichtung D empfangen. Die Achse Oz ist die Fokussierachse der Vorrichtung, senkrecht zu den Trägerebenen, und die Achse Ox definiert die tangentiale Verschieberichtung der Diskette.
  • Wenn man zu Beispiel annimmt, dass ein Informationselement eine Phasenverschiebung in der Größenordnung von 10 mRd einführt, kann diese eine Störung des transmittierten Strahls in der Größenordnung von 4 % erzeugen, während das gebeugte Licht nur 0,01 % beträgt. Man sieht also, dass dies theoretisch das Stapeln von tausenden von Schichten erlauben würde, wenn die Dicke der Diskette keine Beschränkung bilden würde.
  • Dieses Phänomen kann begründet werden, indem man das der optischen Welle zugeordnete elektrische Feld betrachtet. Eine Phasenverschiebung von 10 mRd entspricht einem elektrischen Feld des Signals, das 100-mal kleiner ist als das Feld des einfallenden Strahls; seine Energie ist aber 10 000-mal geringer als die des einfallenden Strahls und könnte mit üblichen Mitteln nicht erfasst werden. Indem man dieses elektrische Feld des Signals konstruktiv oder destruktiv mit dem transmittierten Strahl interferieren lässt, hat das von einem Detektor empfangene Signal aber die Form (1 + 0,01)2 bzw. (1 – 0,01)2, d.h. eine 400-mal größere Amplitude als die, die man ohne Interferenz erfassen würde. Dieses Interferenzverfahren kann mit Hilfe eines Lesens vom Typ Push-Pull besonders gut genutzt werden, bei dem die "stromaufwärts vorderenstromabwärts hinteren" Hälften des transmittierten Strahls energiemäßig verglichen werden. In anderen Worten kann man, da die Amplitude des Push-Pull-Lesens proportional zur Phasenverschiebung (und nicht zu ihrem Quadrat, wie beim Lesen mit zentraler Apertur) ist, sehr viel kleinere Phasenverschiebungen erfassen. Wenn man zum Beispiel einen Detektor mit einer äquivalenten Rauschenergie von 1000 Photonen und mit einem Datendurchsatz im Bereich von 30 Mb/s annimmt, und in Anbetracht der Tatsache, dass eine kleine blaue Laserquelle 1015 Photonen pro Sekunde liefert, ergibt selbst eine Phasenverschiebung von einem Milliradiant eine ausreichende Modulation. Tatsächlich muss, wie bereits gesagt, die Phasenverschiebung der Informationselemente gering sein, um eine große Anzahl von Schichten stapeln zu können. Man hat aber bei etwa hundert durchquerten Schichten feststellen können, dass das gelesene Signal sich nicht signifikant verschlechtert, so lange die Phasenverschiebung unter etwa 150 mRd liegt. Genauer gesagt, versteht man in der ganzen vorliegenden Beschreibung unter "eine geringe Phasenverschiebung einführenden" Informationselementen solche Elemente, die eine Phasenverschiebung von weniger als einige hundert mRd erzeugen.
  • Praktisch werden bei der Herstellung einer Diskette vorzugsweise für die verschiedenen Schichten Polymere verwendet, deren Indices zwischen 1,45 und 1,6 variieren. Durch Beifügung eines Weichmachers in ein Polymer, der es erlaubt, den Index um einige Hundertstel zu verändern, ist es möglich, eine Phasenverschiebung von 50 mRd zu erhalten, indem der Index von einer Schicht zur nächsten um 0,05 verändert wird, und indem Reliefs mit einer Tiefe von 100 nm hergestellt werden. Dieser Wert ist mit den bekannten Herstellungsverfahren von optischen Disketten absolut kompatibel. Es ist klar, dass es nicht möglich ist, eine Indexveränderung mit gleichen Vorzeichen an jeder Schnittstelle einzuführen. Daher wechselt man vorzugsweise die Materialien an jeder Schnittstelle, vorzugsweise, indem die Menge an dem gleichen Polymermaterial beigefügtem Weichmacher verändert wird.
  • Die obige Rechnung zeigt, dass man die Diskette mit einem Modulationskontrast in der Größenordnung von 20 lesen kann, was absolut ausreichend ist für die Verwendung eines Lasers von einigen Milliwatt.
  • Das Problem, das man sich noch stellen kann, ist dasjenige des Einflusses der defokussierten Schichten auf das Lesen der Informationen in der zu lesenden Ebene, auf die der Strahl fokussiert ist, wobei klar ist, dass das Lesen im Transmissionsmodus impliziert, dass der Lichtstrahl alle Schichten durchquert.
  • 2 ist ein Diagramm, das diesen Einfluss darstellt. In ihr ist der Strahl FL dargestellt, der auf die Informationsträgerebene Pn fokussiert ist. Andererseits sind im unteren Teil der Figur Kurven der im fernen Feld resultierenden Beleuchtung dargestellt. Die Kurve Eo stellt die Beleuchtung des Ursprungsstrahls, die Kurve En die Verschiebung dieser Beleuchtung von stromaufwärts vorne nach stromabwärts hinten aufgrund des Beitrags der Ebene Pn dar, auf die fokussiert wird. Die Kurve Edn stellt die Beiträge der defokussierten Ebenen Pn+1 und Pn+2 dar. Je stärker eine Schicht defokussiert ist, desto höher sind die räumlichen Frequenzen der erzeugten Störungen.
  • In 3 ermöglicht das dargestellte Diagramm, die räumliche Winkelfrequenz der Störung aufgrund einer der fokussierten Ebene benachbarten, um einen Abstand d defokussierten Ebene Pn–1 rigoroser zu berechnen. Die Durchquerung dieser Ebene durch den Strahl Fl erzeugt zwei Beugungsordnungen von Richtungen ± λ/p, wobei p die Periode einer Informationskomponente der Ebene Pn–1 und λ die Wellenlänge des genutzten Lichts bezeichnet. 3 zeigt gestrichelt nur eine der Beugungsordnungen der Störung Pt. Das Phänomen entspricht also der Interferenz von drei fernen Quellen von ± d(λ/p), woraus sich eine Überlagerungs-Winkelfrequenz von ± d/p ergibt. Man sieht also, dass die Winkelfrequenz der Störung im fernen Feld proportional zum Produkt aus dem Defokussierungsabstand und der aufgezeichneten räumlichen Frequenz ist.
  • Erfindungsgemäß werden die parasitären Störungen unterdrückt, indem nur die niedrigen räumlichen Frequenzen des transmittierten Strahls erfasst werden.
  • 4 ist ein Diagramm, das die Wirkung einer Informationskomponente ausdrückt, die durch die Fokussierebene geht. Man kann die Wirkung der Flanken dieser Komponente der Ebene Pn als eine Winkelverschiebung des Felds im Unendlichen mit einem Wert 2πΔ/p sehen, wobei Δ die Verformungsamplitude der Wellenfront ist. Man hat wieder die Beleuchtung Eo des Ursprungsstrahls und den Beitrag En der fokussierten Ebene Pn in der Ebene der Detektoren Pld. Der transmittierte Strahl erfährt also zwei Arten von Verformungen, eine signifikante Verschiebung von stromaufwärts vorne nach stromabwärts hinten der in Höhe des Lesespots vorbeilaufenden Information, und Störungen, deren minimale räumliche Winkelfrequenz proportional zum minimalen Abstand zwischen Informationsträgerebenen und zur minimalen räumlichen Frequenz der Information ist. Indem man einen minimalen Abstand zwischen Informationsebenen gewährleistet, und indem keine spektralen Komponenten unterhalb eines vorbestimmten Werts aufgezeichnet werden, kann man so, wie bereits weiter oben erwähnt, das Farb-Übersprechen zwischen Schichten unterdrücken, indem nur die Komponenten mit niederer Winkelfrequenz des transmittierten Strahls erfasst werden.
  • 5 ist ein Funktionsschaltbild eines optischen Lesesystems für einen erfindungsgemäßen Träger. Dieses System zum Lesen der Diskette 10 weist in üblicher Weise einen Drehantriebsmotor 11 für die Diskette 10 mit seinem Steuersystem 12, einen optischen Kopf 13, der einen fokussierten Laserstrahl liefert, und eine Detektorvorrichtung 20 auf. Die Signale der Vorrichtung 20 werden an eine Signalverarbeitungseinheit 21 geschickt, deren Komponenten weiter unten genauer beschrieben werden. Diese Einheit 21 extrahiert ein Lesesignal HF, ein radiales Nachführfehlersignal Spp und ein Fokussierfehlersignal Sz, die für ein punktweises Lesen notwendig sind.
  • Das Signal Spp steuert eine radiale Regelungsschaltung 14, und das Signal Sz steuert eine Fokussierung-Regelungsschaltung 15, die den optischen Kopf 13 steuern. Im dargestellten Schaltbild wird ein Lesevorgang im einfachen Transmissionsmodus betrachtet, wobei die Detektoren und der optische Kopf sich zu beiden Seiten der Diskette befinden.
  • Ohne dadurch den Transmissionscharakter des Lesens zu verändern, kann man in der Praxis jedoch die Ausführung der 6 verwenden, in der die Diskette 10 eine dem Eingangs-Diopter gegenüberliegende Seite hat, die metallbeschichtet und reflektierend ist.
  • Diese 6 zeigt die Diskette 10 mit ihrer metallisierten Schicht 100 und den verwendeten optischen Kopf. Man findet wieder die Elemente eines üblichen Kopfes mit einer Laserquelle 130, einem Objektiv 132, einem halbtransparenten Spiegel 131 und Detektoren 20. im Unterschied zu einem üblichen optischen Kopf wird der Strahl aber nicht auf die reflektierende Ebene, sondern auf eine der Informationsträgerebenen fokussiert. Außerdem befinden die Detektoren sich nicht in einer Ebene nahe dem Brennpunkt des Rückstrahls, sondern werden im fernen Feld verwendet.
  • Die Fokussierung kann vor oder hinter der reflektierenden Ebene erfolgen. Für ein optisches System nur zum Lesen ist es vorteilhaft, dass die Fokussierung hinter der reflektierenden Ebene erfolgt, da so der Rückstrahl, der einen geringeren Querschnitt hat als der einfallende Strahl, ohne Vignettierung vollständig vom Fokussierobjektiv erfasst wird. Die Fokussierung vor der reflektierenden Ebene könnte für das Schreiben auf eine beschreibbare Diskette vorteilhafter sein, da die auf die zu gravierende Schicht fokussierte Leistung höher wäre.
  • Wie bereits erklärt, ist es zur Unterdrückung der durch die defokussierten Schichten verursachten Störungen notwendig, die hohen räumlichen Frequenzen im erfassten Strahl so zu filtern, dass nur noch die niederen Winkelfrequenzen behalten werden. Es wurde gezeigt, dass ein sanfter Übergang zwischen dem stromaufwärts vorderen und stromabwärts hinteren Bereich des Detektors zu diesem Zweck geeignet ist.
  • 7 stellt diese Funktion dar, indem sie unter dem stromaufwärts vorderen Detektor Dt1 und dem stromabwärts hinteren Detektor Dt2 ein ideales Profil für die Empfindlichkeit Sy der Detektoren darstellt, wobei die Achse O'x' die Projektion der Verschieberichtung Ox der Informationen in die Ebene der Detektoren ist. Diese resultierende Erfassungs-Empfindlichkeitskurve ist eine antisymmetrische Kurve, die also eine Symmetrie bezüglich des Zentrums (O') des Strahls aufweist. Man würde die maximale Empfindlichkeit erhalten, indem man die Differenz der an den stromaufwärts vorderen und stromabwärts hinteren Hälften des Strahls empfangenen Lichtleistungen bildet. Ein abrupter Übergang beim Durchgang von einem Detektor zum anderen hätte aber zur Wirkung, dass die durch die der fokussierten Schicht benachbarten Schichten verursachten Störungen beim Übergang gesehen würden. Um ein Glätten der Push-Pull-Funktion zu erhalten und diese Nachteile zu beseitigen, wird eine Absorption des zentralen Bereichs des Strahls vorgesehen.
  • 8 stellt eine Möglichkeit der Anwendung dieses Prinzips dar. Man sieht vor den Detektoren Dt1 und Dt2 ein Filter Ftv mit variabler Transparenz vor, das eine maximale Absorption im Zentrum und an den Rändern des Strahls in der Richtung O'x' aufweist (durch die schwarzen Zonen in der Figur schematisch dargestellt), das heißt, dass diese Zonen aus parallelen Bändern senkrecht zur Ebene der Figur bestehen. Das Filter Ftv weist eine maximale Transparenz in einer Richtung auf, in der die Intensität des transmittierten Strahls im Wesentlichen die Hälfte der Intensität im Zentrum ist, d.h., dass sie im Wesentlichen auf die vordere und hintere Flanke des Strahls zentriert ist.
  • Der Übergang zwischen den Zonen unterschiedlicher Transparenz wird durch gepunktete Zonen schematisch dargestellt. Um eine Empfindlichkeitskurve zu erhalten, die sich derjenigen der 7 annähert, bildet man außerdem die Differenz zwischen den Signalen des stromaufwärts vorderen Detektors Dt1 und des stromabwärts hinteren Detektors Dt2 durch einen Differentialverstärker Ad, der das Push-Pull-Lesesignal HF liefert.
  • Die 9 und 10 zeigen eine besonders interessante Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Lesesystems. In den Weg des erfassten Strahls, der von dem halbtransparenten Spiegel Mi abgelenkt wird, wird hinter der Optik Le, die den Strahl in der Nähe der Detektoren Dt fokussiert, eine beugende Vorrichtung Df eingefügt, die eine gewisse Anzahl von beugenden Elementen Df1 bis Df4 aufweist, die das erfasste Licht zu den einzelnen Detektoren 1 bis 4 deflektieren. Diese beugende Vorrichtung wird so geregelt, dass sie das Licht mit der gewünschten Intensität zu den Detektoren beugt, um der in 7 dargestellten Funktion zu entsprechen. Sie kann vorzugsweise in holographischer Form hergestellt werden, um individuell sowohl die Richtungen der Strahlen als auch ihre Intensität zu bestimmen. Indem vier Strahlen und vier geeignet angeordnete Detektoren vorgesehen werden, kann man Signale erhalten, die für die stromaufwärts vorderenstromabwärts hinteren und rechten-linken Bereiche des Strahls repräsentativ sind, um in diesem letzteren Fall ein klassisches radiales Push-Pull-Nachführsignal zu erhalten. Außerdem ist es möglich, einen fünften zentralen Strahl vorzusehen, der auf einen Detektor 5 gerichtet ist, um verschiedene Dienstinformationen zu erhalten (Vorhandensein der Diskette, Kompatibilität übliche Diskette, Nutzungsinformationen, ...).
  • 11 ermöglicht es, eine besonders vorteilhafte Positionierung der Filtermittel oder der beugenden Vorrichtung gemäß der Erfindung darzustellen. Wie in 11 dargestellt, ist nämlich der Querschnitt des erfassten Strahls unabhängig von der Informationsträgerebene, auf die der Strahl fokussiert ist, in einer Ebene PFo nahe dem Objektiv Ob (oder seiner durch den halbtransparenten Spiegel konjugierten Ebene) und hinter diesem in Ausbreitungsrichtung des erfassten Strahls Fc konstant. Diese Ebene ist die Objekt-Fokussierebene des Objektivs. Man positioniert also vorzugsweise die beugende Vorrichtung Df in dieser Ebene. Man kann außerdem vorzugsweise mit Hilfe der beugenden Vorrichtung sowohl die Spiegelfunktion als auch die beugende Funktion herstellen, die die Strahlen zu den einzelnen Detektoren Dt deflektiert und ihre Intensität bestimmt.
  • 12 ist das Schaltbild einer Ausführungsform der Verarbeitungsschaltungen des Signals 21 der 5 im Fall einer klassischen Detektorvorrichtung Dt mit vier Detektoren 1 bis 4. Diese Detektoren sind in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse Oz des erfassten Strahls angeordnet, gemäß der Projektion O'x' der Verschieberichtung Ox des Trägers in dieser Ebene paarweise fluchtend, und symmetrisch bezüglich der Achse Oz und der Projektion O'x' positioniert. Die Detektoren 1, 4 stellen die stromaufwärts vorderen und die Detektoren 2, 3 die stromabwärts hinteren Detektoren dar. Die Signale der Detektoren 1, 4 einerseits und 2, 3 andererseits werden von Summierschaltungen 214 bzw. 213 summiert, die so genannte vordere (oder stromaufwärts vordere) Signale Av bzw. hintere (oder stromabwärts hintere) Signale Ar liefern. Die Signale der Detektoren 1, 2 einerseits und 3, 4 andererseits werden von Summierschaltungen 211 bzw. 212 summiert, die linke ga bzw. rechte Signale dr liefern. Das Push-Pull-Lesesignal HF wird von einem Differentialverstärker 222 geliefert, der die Differenz zwischen den Signalen Av und Ar bildet. Ein radiales Fehlernachführsignal Spp wird von einem Differentialverstärker 221 geliefert, der in klassischer Weise ein Push-Pull-Signal der Differenz zwischen den Signalen dr und ga liefert. Ein Fokussierfehlersignal Sz wird von einem Phasenkomparator 223 geliefert, der die Signale Av und Ar empfängt, wie nachfolgend erklärt wird. Schließlich liefert eine Summierschaltung 215 die Summe Sm aller Erfassungssignale für eine alternative Verwendung, die später erklärt wird.
  • Die Schaltung 223 zur Bestimmung des Fokussierfehlersignals arbeitet nach dem folgenden Prinzip, das von dem im französischen Patent Nr. 2 280 150 beschriebenen System abgeleitet ist, welches vorschlägt, den Strahl auf die Information selbst zu fokussieren. Man kann diesen Betrieb zusammenfassen, indem man annimmt, dass die Amplitudenmodulation auf der Diskette wie eine Schlierenblende wirkt; ihr Schatten verschiebt sich in der direkten oder umgekehrten Verschieberichtung der Diskette, wenn der Fokussierpunkt sich vor bzw. hinter der Informationsebene befindet. Obwohl diese Lösung nicht direkt bei einer erfindungsgemäßen Diskette verwendbar ist, die nur eine reine Phasenmodulation hat, kann man aber anmerken, dass es das Ziel dieses Mehrschichtenaufbaus ist, dass praktisch keine Lichtleistung außerhalb des Hauptstrahls für jede Schicht verbreitet wird. Folglich ist die Summe der Leistungen der stromaufwärts vorderen und stromabwärts hinteren (vorderen und hinteren) Hälfte des Strahls konstant, und die Modulationen jeder Hälfte des Strahls befinden sich genau in Gegenphase, unabhängig von der Defokussierung, was jede Verwendung dieser Signale zur Korrektur der Defokussierung unmöglich machen würde.
  • Man hat aber gesehen, dass das Glätten der Push-Pull-Lesefunktion es verlangt, die Empfindlichkeit der Detektoren im Zentrum des Strahls zu dämpfen.
  • Die Anmelderin hat festgestellt, dass in Gegenwart dieser zentralen Absorption des Strahls eine Phasenverschiebung zwischen der vorderen und der hinteren Modulation des Strahls auftritt, die über den Wert π am genauen Fokussierpunkt verläuft. Man kann also daraus ein nutzbares Fokussierfehlersignal ableiten.
  • Der Phasenkomparator 223 führt diese Bestimmung durch.
  • 13 ist ein Ausführungsbeispiel eines Phasenkomparators, der das Fokussierfehlersignal Sz liefert. Die Signale Av und Ar erfahren eine Hochpassfilterung 231, 232 und dann eine Verstärkung 233, 234. Sie werden anschließend an Abtast- und Haltekreise 235, 236 geschickt. Diese werden von dem durch die Komparatoren 238, 237 des anderen Kanals in Form gebrachten Signal gesteuert. Ein die Signale der Schaltungen 235 und 236 empfangender Differentialverstärker 239 liefert das Fehlersignal Sz proportional zur Phasenverschiebung der Signale Av und Ar.
  • Eine andere Möglichkeit, um ein Fokussierfehlersignal zu erhalten, beruht auf der Verwendung des Summensignals der Gesamtheit der Detektoren. Die Intensität im Zentrum des von der Diskette transmittierten Strahls ist in Abwesenheit einer Defokussierung gleich dem Integral des Felds im Brennpunkt des Strahls; die Amplitude dieses Integrals wird geringfügig vom Vorhandensein von eine geringe Phasenverschiebung einführenden Reliefs beeinträchtigt. Das Summensignal Sm ist dann im Wesentlichen konstant, wie man in 14 sieht, in der die Informationsträgerebene genau fokussiert ist, was sich nur durch eine Translationsverschiebung im fernen Feld ausdrückt (Kurve En).
  • In Gegenwart einer signifikanten Defokussierung ist diese gleiche Intensität das Integral einer Wellenoberfläche in Form einer Kugelkalotte, bei der das Vorhandensein eines eine geringfügige Phasenverschiebung einführenden Punkts im Zentrum der Kalotte den Wert des Integrals erhöht oder verringert, je nachdem, ob diese Phasenverschiebung die Neigung hat, die Durchbiegung der Kugelkalotte zu verringern oder zu verstärken. Eine Verringerung der Durchbiegung äußert sich in einer Konzentration des Lichts im Zentrum des fernen Felds und somit durch eine Verringerung des von den Detektoren gesehenen Lichts, deren Empfindlichkeit sich im Zentrum annulliert. Dagegen reduziert eine Verstärkung der Durchbiegung die Beleuchtung im Zentrum und erhöht das Summensignal der Zellen. So wird dieses Summensignal Sm je nach der Richtung der Defokussierung von einer hinteren oder vorderen Quadratur-Komponente bezüglich des Push-Pull-Lesesignals HF moduliert, wie man in 15 sieht. In dieser Figur äußert sich die Wirkung der Defokussierung in Höhe der Kurve Edn durch eine Translationsverschiebung im fernen Feld, begleitet von einer zentralen Vertiefung Edn1.
  • So kann das Fokussierfehlersignal Sz durch Vergleich des Summensignals Sm (Ausgang von 215, 12), das an den ansteigenden und abfallenden Flanken des Signals HF abgetastet wird (Ausgang von 222, 12), erhalten werden, wobei die Richtung der Phasenverschiebung das Vorzeichen der Defokussierung ergibt und die Amplitude der Komponente von Sm die Größe der Defokussierung misst. Es ist bemerkenswert, dass das Vorzeichen dieses Fehlersignals von der Drehrichtung der Diskette, aber nicht vom Vorzeichen der Phasenverschiebung aufgrund des Gravierens abhängt.
  • 16 zeigt ein Beispiel einer elektronischen Schaltung, die dieser Art der Erfassung entspricht. Die ansteigenden und abfallenden Flanken lösen je die Abtast- und Haltekreise 302 bzw. 303 aus, deren mittlere Differenz, erhalten am Ausgang eines Differentialverstärkers 304, gefolgt von einem Tiefpassfilter 305, eine Defokussierinformation Sz liefert.
  • Es wurde kurz die Frage der praktischen Herstellung eines Mehrschicht-Aufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung angesprochen. Der allgemeine Aufbau des Trägers 10 ist erneut in 17 dargestellt. Auf ein transparentes Substrat 101 sind die N Schichten 110 aufgebracht, die an ihren Schnittstellen die eine geringe Phasenverschiebung einführenden Informationselemente tragen. Es wurde hier angenommen, dass die Diskette im Reflexionsmodus gelesen wird, in dem Sinne, dass die letzte Schicht in 100 metallbeschichtet und mit einem Schutzlack 102 bedeckt ist, der ggf. Siebdruck-Anzeigen aufweist.
  • Wie erklärt, wird jede Informationsträgerebene an der Schnittstelle zwischen zwei dielektrischen Medien hergestellt, deren Brechungsindices sich geringfügig unterscheiden, was es ermöglicht, Tiefen von beugenden Reliefs in der Größenordnung von denjenigen der bekannten optischen Disketten zu verwenden. Auch die bekannten Verfahren zur Matrixherstellung, Galvanoplastik und Formen, können verwendet werden. Vorzugsweise stellt man aber die Duplikation durch ein Photopolymerisationsverfahren (2P) her. Wie bereits erwähnt, variieren die Brechungsindices der üblichen Polymere zwischen 1,45 und 1,6 und können durch Hinzufügen eines Weichmachers geringfügig verändert werden. Da es nicht möglich ist, eine Indexveränderung mit dem gleichen Vorzeichen an jeder Schnittstelle einzuführen (100 Schichten ergäben eine Indexerhöhung von 5 für eine Veränderung von 0,05 zwischen zwei benachbarten Schichten), wechselt man vorzugsweise die Materialien an jeder Schnittstelle. Man kann feststellen, dass dann ein zusätzlicher Vorteil in Höhe der Fokussierregelsignale auftritt. Man kann nämlich Fehlersignale erhalten, deren Richtung von der Tatsache abhängt, dass die Reliefs einen schwächeren oder stärkeren Index haben. Man kann so die geraden und ungeraden Schichten erkennen und sich nach Wahl auf die einen oder anderen einstellen, indem die Richtung der Regelschleife geändert wird.
  • Es ist selbstverständlich wichtig für die Erfindung, den Abstand zwischen allen Informationsträgerebenen konstant zu halten.
  • 18 zeigt ein erstes Verfahren hierzu. Um die Schicht Cn–1 mit der Trägerebene Pn–1 zu formen, fügt man zu dem Monomer, das man in der vorher hergestellten Ebene Pn verstreichen wird, Mikrokügelchen oder kalibrierte Mikrozylinder 111 hinzu (ähnlich denjenigen, die in Flüssigkristallzellen verwendet werden). Eine Dichte von kalibrierten Körpern in der Größenordnung von 100 ppm ist ausreichend, da diese Körper und das Substrat einen lokalen Druck in der Größenordnung eines Gigapascal aushalten können, während die Matrix 200 mit einem Druck in der Größenordnung von 10 Kilopascal auf das Monomer aufgebracht wird, was ausreicht, um das flüssige Monomer zu verteilen und die Reliefs einzudrücken. Man geht dann zur Polymerisation der Schicht mit Hilfe einer Lichtquelle über, im Allgemeinen von Ultraviolettlicht. Dann entfernt man die Matrix 200 und führt die Vorgänge erneut für die Schicht Cn–2 durch. Der durch diese kalibrierten Körper bei einem Lesevorgang eingeführte Fehlergrad ist gering und wird mit Hilfe eines Fehlerkorrekturcodes korrigiert. Wenn der Index dieser Abstandshalter korrekt gewählt wird, kann man sogar gar keine Fehler einführen.
  • 19 stellt eine Variante des Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen Trägers dar. Gemäß dieser Variante weisen die Matrizen 201 Löcher mit kalibrierter Tiefe 202 auf. Nach der Replikation hat das polymerisierte Material Ausstülpungen 112 gebildet, die als Abstandshalter für die Herstellung der folgenden Schicht dienen. Die relative Oberfläche der Löcher oder Ausstülpungen kann in der Größenordnung von 10 ppm liegen; sie können da angeordnet sein, wo es absichtlich keine Informationen gibt. Selbstverständlich sind die Löcher von einer Matrix zur anderen anders positioniert, um zu vermeiden, dass die Ausstülpungen sich systematisch vor den Löchern der folgenden Matrix befinden. Wie 20 zeigt, können die Matrizen 201' im Gegenteil kalibrierte Ausstülpungen 202' aufweisen, die sich auf die bereits geformte und Vertiefungen 112' freilassende untere Ebene stützen.
  • Wieder bezüglich des Trägers der 17 kann man feststellen, dass man die letzte, die Metallbeschichtung 100 aufnehmende Schicht auch gemäß Reliefs und einem einer für die im Reflexionsmodus gelesenen Schichten vorhandenen Norm entsprechenden Format herstellen kann, um eine Kompatibilität für einen minimalen Bereich der Information zu gewährleisten; das Lesen der anderen Schichten im Transmissionsmodus könnte durch die nicht beugende Reflexion der Ordnung Null des Strahls gewährleistet werden, die einen ausreichenden Bereich für das Lesen aller anderen Schichten bildet.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt, und insbesondere können die erwähnten Zahlenwerte in großem Maße variieren. Man kann aber festhalten, dass die Anzahl von Schichten unter Berücksichtigung der Veränderung der zwischen der ersten und der letzten Schicht zu durchquerenden Dicke eher auf etwa Hundert begrenzt ist. Für einen optischen Lesekopf vom Typ DVD im roten Bereich können die Schichten einen Abstand von etwa 4 μm und für den zukünftigen Standardtyp DVD blau von 2 μm aufweisen. Es ist auch klar, dass die vorzugsweise verwendete Push-Pull-Leseart einen weiteren wichtigen Vorteil bringt, nämlich, dass diese Art von Lesen kein Vorhandensein von glatten Bereichen ("land" im Englischen) zwischen den Spuren erfordert, was zu einer deutlichen Verbesserung der Kapazität einer Diskette führt. In einer interessanten Variante wird die Breite der Spur gleich der Hälfte des Durchmessers des ersten schwarzen Rings des Airy-Flecks des Lesestrahls gewählt. Der Beitrag zum Farb-Übersprechen der benachbarten Spuren wird dann minimiert.

Claims (25)

  1. Aufzeichnungsträger für im Transmissionsmodus optisch lesbare Informationen, der in mindestens einer Informationsträgerebene beugende Elemente trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (Sp; 10) durch die Übereinanderanordnung von Informationselemente tragenden Ebenen (P1 bis PN) gebildet wird, die Phasenverschiebungen von weniger als einigen Zehntel Radiant einführen, und je von der folgenden Ebene durch ein im Wesentlichen transparentes Medium (C1 bis CN) getrennt sind, wobei der Träger im Transmissionsmodus von einem Lichtstrahl (Fi) lesbar ist, der auf die zu lesende Ebene fokussiert ist und die anderen Ebenen und das Medium durchquert.
  2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Informationsträgerebenen an der Schnittstelle zwischen zwei dielektrischen Medien mit geringfügig unterschiedlichen Brechungsindices (n1, n2) erzeugt wird, wobei diese Indices sich um einige Prozent unterscheiden, und dass die Informationselemente aus Reliefs der Schnittstelle bestehen.
  3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefs eine Tiefe in der Größenordnung von etwa hundert Nanometern haben.
  4. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrischen Medien von einer Schnittstelle zur anderen abwechseln, um das Vorzeichen des Stufenindex von einer Schnittstelle zur anderen wechseln.
  5. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrischen Medien Mikrokügelchen (111) oder kalibrierte Mikrozylinder enthalten, die als Abstandshalter dienen, um den Abstand zwischen allen Informationsträgerebenen konstant zu halten.
  6. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der dielektrischen Medien aus einem Polymermaterial besteht.
  7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrischen Medien aus dem gleichen Polymermaterial bestehen, und dass die Steuerung des Brechungsindex jeder Schicht durch die vorbestimmte Hinzufügung von Weichmacher durchgeführt wird.
  8. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Außenflächen des Trägers metallbeschichtet (100) ist, um ein Lesen durch Reflexion ausgehend von der anderen Fläche des Trägers zu ermöglichen.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem transparenten Substrat das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Anordnen einer Schicht eines photopolymerisierbaren Monomermaterials auf dem Substrat; b) Aufbringen einer die in der entsprechenden Trägerebene aufzuzeichnenden Informationen tragenden Pressmatrix auf die Schicht, um das Material auszubreiten; c) Photopolymerisieren des Materials mit Hilfe einer geeigneten Lichtquelle; d) Wiederholen der Schritte a), b) und c) an jeder polymerisierten Schicht, um neue Informationsträgerebenen zu erhalten.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man in das Monomermaterial jeder Schicht Mikrokügelchen (111) oder kalibrierte Mikrozylinder hinzufügt, um einen vorbestimmten Abstand zwischen jeder Informationsträgerebene zu gewährleisten.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Pressmatrix (201) Löcher (202) von kalibrierter Tiefe aufweist, um nach der Photopolymerisierung Ausstülpungen (112) zu bilden, die es ermöglichen, die folgende Pressmatrix zu positionieren, wobei die Positionierung der Löcher sich von einer Matrix zur nächsten unterscheidet.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Pressmatrix (201') Ausstülpungen (202') von kalibrierter Höhe aufweist, um die Positionierung der Pressmatrix bezüglich der vorher hergestellten Informationsträgerebene (Pn–1) zu ermöglichen.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Schicht des Trägers metallbeschichtet ist und von einem Lack geschützt wird, damit der Träger im Reflexionsmodus gelesen wird.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die metallbeschichtete Schicht ein Informationsträger gemäß einer für die im Reflexionsmodus gelesenen Schichten üblichen Norm ist.
  15. Optisches System zur Wiedergabe von Informationen, die in verschiedenen Informationsträgerebenen (P1 bis PN) eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers mit Lesen im Transmissionsmodus aufgezeichnet wurden, wobei die Informationen in jeder Ebene in Form von Informationselementen aufgezeichnet werden, die Phasenverschiebungen von weniger als einigen Zehntel Radiant einführen, und wobei jede Schicht aus einem im Wesentlichen transparenten Medium besteht, wobei das System aufweist: – Beleuchtungsmittel (130 bis 132; Mi, Ob), um auf den Träger einen auf die zu lesende Ebene fokussierten Laserstrahl (FI) zu projizieren; – Empfangsmittel (Ob; 131, 132), um den Strahl nach Durchquerung des Trägers zu erfassen; – Detektormittel (20; Dt), die den von den Empfangsmitteln erfassten Strahl empfangen, um ein Lesesignal zu liefern; – Antriebsmittel (11, 12), um die relative Verschiebung des Trägers bezüglich des Laserstrahls derart zu gewährleisten, dass die Gesamtheit der in der zu lesenden Ebene aufgezeichneten Informationen gelesen werden kann; wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die Detektormittel im fernen Feld arbeiten, und dass sie Filtermitteln (Ftv; Df) zugeordnet sind, um nur die niederfrequenten räumlichen Komponenten des transmittierten Strahls zu erfassen.
  16. Optisches System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel außerdem vorgesehen sind, um ein Lesen der Informationselemente vom Typ Push-Pull durchzuführen.
  17. Optisches System nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel vorgesehen sind, um eine resultierende antisymmetrische Detektorempfindlichkeitskurve zu gewährleisten, die einen Wert von im Wesentlichen Null um das Zentrum des Strahls herum und an seinen Rändern und eine Symmetrie bezüglich dieses Zentrums aufweist.
  18. Optisches System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektormittel mindestens zwei Detektoren (Dt1, Dt2) aufweisen, die in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse (Oz) des erfassten Strahls angeordnet sind, in dieser Ebene gemäß der Projektion (O'x') der Verschieberichtung des Trägers fluchten, und bezüglich der optischen Achse symmetrisch positioniert sind, dass die Filtermittel aus einem Filter mit variabler Transparenz (Ftv) bestehen, das im Zentrum und an seinen Rändern eine Transparenz im Wesentlichen gleich Null, und auf die Vorder- und Rückflanken des vom Träger transmittierten oder reflektierten Strahls zentriert eine maximale Transparenz aufweist, und dass Mittel zum Vergleich der Phase der Signale der beiden Detektoren vorgesehen sind, um ein Signal zu liefern, das ein Fokussierfehlersignal bildet, das dazu bestimmt ist, die Fokussierung des von den Beleuchtungsmitteln gelieferten Strahls zu steuern.
  19. Optisches System nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektormittel vier Detektoren (1 bis 4) aufweisen, die in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des erfassten Strahls angeordnet sind, in dieser Ebene gemäß der Projektion der Verschieberichtung des Trägers paarweise fluchten, und symmetrisch bezüglich der optischen Achse und der Projektion positioniert sind, und dass das System außerdem aufweist: – zwei erste elektronische Summierschaltungen (214, 213), um je die Signale der Paare (1, 4; 2, 3) von bezüglich der Projektion symmetrischen Detektoren zu summieren; – einen ersten Differenzverstärker (222), der die Summen (Av, Ar) der beiden ersten Schaltungen empfängt, um daraus die Differenz zu liefern, die ein HF-Lesesignal der in der zu lesenden Ebene aufgezeichneten Informationen darstellt; – Mittel (223) zum Vergleich der Phase der Signale der beiden ersten Summierschaltungen, um ein Signal zu liefern, das ein Fokussierfehlersignal (Sz) bildet, das dazu bestimmt ist, die Fokussierung des von den Beleuchtungsmitteln gelieferten Strahls zu steuern; – zwei zweite elektronische Summierschaltungen (211, 212), um je die Signale der Paare (1, 2; 3, 4) von Detektoren zu beiden Seiten der Projektion zu summieren; – einen zweiten Differenzverstärker (221), der die Summen der beiden zweiten Schaltungen empfängt, um daraus die Differenz zu liefern, die ein radiales Nachführsignal (Spp) der zu lesenden Informationen bildet.
  20. Optisches System nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektormittel vier Detektoren (1 bis 4) aufweisen, die in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des erfassten Strahls angeordnet sind, in dieser Ebene gemäß der Projektion der Verschieberichtung des Trägers paarweise fluchten, und symmetrisch bezüglich der optischen Achse und der Projektion positioniert sind, und dass das System außerdem aufweist: – zwei erste elektronische Summierschaltungen (214, 213), um je die Signale der Paare (1, 4; 2, 3) von bezüglich der Projektion symmetrischen Detektoren zu summieren; – einen ersten Differenzverstärker (222), der die Summen (Av, Ar) der beiden ersten Schaltungen empfängt, um daraus die Differenz zu liefern, die ein HF-Lesesignal der in der zu lesenden Ebene aufgezeichneten Informationen darstellt; – zwei zweite elektronische Summierschaltungen (211, 212) um je die Signale der Paare (1, 2; 3, 4) von Detektoren zu beiden Seiten der Projektion zu summieren; – einen zweiten Differenzverstärker (221), der die Summen der beiden zweiten Schaltungen empfängt, um daraus die Differenz zu liefern, die ein radiales Nachführsignal (Spp) der zu lesenden Informationen bildet; – eine dritte elektronische Summierschaltung (215), um die Signale der vier Detektoren zu summieren; – Mittel, um die Komponente des von der dritten Schaltung gelieferten Summensignals zu erfassen, die zum vom ersten Differenzverstärker gelieferten HF-Lesesignal um 90° phasenverschoben ist, um daraus ein Fokussierfehlersignal abzuleiten, das dazu bestimmt ist, die Fokussierung des von den Beleuchtungsmitteln gelieferten Strahls zu steuern.
  21. Optisches System nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel aus einem Filter mit variabler Transparenz (Ftv) bestehen.
  22. Optisches System nach einem der Ansprüche 16, 17, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel aus einer Beugevorrichtung (Of) bestehen, die so auf dem Weg des erfassten Strahls angeordnet ist, dass die gebeugte Intensität der vorbestimmten Empfindlichkeitskurve entspricht.
  23. Optisches System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Beugevorrichtung mehrere beugende Elemente (Df1 bis Df4) aufweist, um den erfassten Strahl in eine Reihe von einzelnen Strahlen zu zerlegen, die je auf die Detektoren (1 bis 4) gerichtet werden.
  24. Optisches System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beugevorrichtung außerdem ein zusätzliches Element aufweist, das den zentralen Teil des erfassten Strahls zu einem zusätzlichen Detektor (5) sendet, um Dienstinformationen zu liefern.
  25. Optisches System nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei dem die Beleuchtungsmittel und die Empfangsmittel ein gemeinsames Objektiv (Ob) aufweisen, das sowohl zur Fokussierung des Laserstrahls (Fi) auf die zu lesende Ebene als auch zur Erfassung dieses Strahls (Fc) nach Durchquerung des Trägers dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Beugevorrichtung im Wesentlichen in der Objekt-Fokussierebene (PFo) des Objektivs hinter diesem in der Ausbreitungsrichtung des erfassten Strahls positioniert ist.
DE60111271T 2000-10-17 2001-10-17 Optisch lesebares informationsaufzeichnungsmedium, dessen herstellungsverfahren, und optisches system zur wiedergabe dieser informationen Expired - Lifetime DE60111271T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1328800A 2000-10-17 2000-10-17
US13288 2000-10-17
PCT/FR2001/003215 WO2002033701A2 (fr) 2000-10-17 2001-10-17 Support d'enregistrement d'informations lisibles optiquement, procede pour sa realisation et systeme optique de reproduction desdites informations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60111271D1 DE60111271D1 (de) 2005-07-07
DE60111271T2 true DE60111271T2 (de) 2006-05-04

Family

ID=34651898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60111271T Expired - Lifetime DE60111271T2 (de) 2000-10-17 2001-10-17 Optisch lesebares informationsaufzeichnungsmedium, dessen herstellungsverfahren, und optisches system zur wiedergabe dieser informationen

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100838144B1 (de)
AT (1) ATE297049T1 (de)
DE (1) DE60111271T2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002771B4 (de) * 2010-03-11 2019-10-17 Koenig & Bauer Ag Auslage einer bogenverarbeitenden Machine und Verfahren zum Fördern von Bogen in der Auslage

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2271617B1 (de) 1974-05-15 1976-10-15 Thomson Brandt
JPH03224145A (ja) * 1990-01-30 1991-10-03 Sony Corp 光ディスクの製造方法
JPH08235641A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Sony Corp 光学記録媒体とその製法
JP2002525781A (ja) * 1998-09-21 2002-08-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 少なくとも2つの情報層を有する光記録担体を走査する装置

Also Published As

Publication number Publication date
ATE297049T1 (de) 2005-06-15
DE60111271D1 (de) 2005-07-07
KR20030037688A (ko) 2003-05-14
KR100838144B1 (ko) 2008-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69022796T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Matrizen für optische Platten und optische Platten.
DE3341589C2 (de)
DE68925502T2 (de) Optische Kopfanordnung zum Lesen von in einem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Informationen
DE69630381T2 (de) Optisches datenspeicher medium und verfahren zur dessen anzeichnung und wiedergabe
DE2941946C2 (de)
DE4446325C2 (de) Optische Abtastvorrichtung
DE69720641T2 (de) Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsträgers, Objektivlinse sowie Herstellungsmethode der Objektivlinse
DE69932017T2 (de) Optisches Abtastgerät und optische Vorrichtung
DE69124728T2 (de) Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem mit einem Wellenlängen/tiefeselektiven optischen Aufzeichnungsmedium
CH662666A5 (de) Aufzeichnungstraegerkoerper fuer optische daten und vorrichtung zum einschreiben von daten in den aufzeichnungstraegerkoerper.
DE69116210T2 (de) System für optische Aufnahme von Daten auf Scheiben und entsprechende Verfahren zum Lesen und Schreiben
CH662667A5 (de) Aufzeichnungstraeger mit einer optisch auslesbaren informationsstruktur und vorrichtung zum auslesen des aufzeichnungstraegers.
DE69938230T2 (de) Optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit als Aufzeichnungsspuren dienenden Erhebungen und Vertiefungen
CH657930A5 (de) Aufzeichnungstraeger mit optisch auslesbarer informationsstruktur.
DE3215978A1 (de) Optisches datenspeichermedium und verfahren zu seiner herstellung
DE68924524T2 (de) Optische Abtastvorrichtung und geeignetes Spiegelobjektiv zum Anpassen an diese Vorrichtung.
DE60210327T2 (de) Optisches abtastgerät
DE60120050T2 (de) Optisches Abtastgerät, optisches Plattengerät, und Verfahren zur Detektion eines Spurerkennungssignals
DE3724622C2 (de)
DE19859035A1 (de) Gerät zum Lesen oder Schreiben optischer Aufzeichnungsträger mit unterschiedlichen Informationsträgerschichten
DE69728313T2 (de) Multifokale Linse, multifokale optische Abtastvorrichtung und optisches Informationswiedergabegerät
DE3011176C2 (de)
DE2342906C2 (de) Optisches Speichermedium und optische Vorrichtung zum Auslesen des optischen Speichermediums
DE3888915T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Informationsaufzeichnung und -wiedergabe.
DE68914804T2 (de) Optische Abtastvorrichtung, geeignetes Spiegelobjektiv für diese Vorrichtung und optische Schreib- und/oder Leseanordnung mit der Abtastvorrichtung.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: THES INVESTMENTS LLC, WILMINGTON, DEL., US

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: PATENTANWAELTE TERGAU & POHL, 90482 NUERNBERG