JP2003536191A - データ記憶装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording 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
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-
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Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
データ記憶装置(1)は、光学的に書き込み可能および読み出し可能な情報キャリアを有する。この情報キャリアは、屈折率が加熱により局所的に変更可能なポリマー膜(11)を備える。このポリマー膜(11)には吸収体が割り当てられ、この吸収体は、書き込みビームを、少なくとも部分的に吸収し、その際に生成される熱を、少なくとも部分的に、局所的にポリマー膜(11)に送達するように調節される。その際、吸収体は配向されて配置され、吸収体の配向に適合した偏光方向で、光を好適に吸収する。
Description
【0001】
本発明は、光学的に書き込み可能および読み出し可能な情報キャリアを有する
データ記憶装置に関する。
データ記憶装置に関する。
【0002】
DE 298 16 802 U1から、屈折率が加熱により局所的に変更可
能なポリマー膜を有する、光学的に書き込み可能および読み出し可能なデータ記
憶装置が公知である。ポリマー膜が書き込みビームを用いて局所的に加熱される
場合、屈折率の変化は、当該部位において反射能(反射率)の変化をもたらす。
これは、情報を記録するために利用され得る。情報を読み出すために、増加され
た反射率を有する部位からより強く反射される読み出しビームが用いられる。こ
れは、情報を検出するために測定され得る。ポリマー膜は、例えば、ポリメチル
メタクリレートまたはポリプロピレンから構成され、作製の際に、両方の表面方
向にプレストレスがかけられ(延伸され)得る。これにより、材料において、高
い固有のエネルギーが蓄積される。書き込みビームにより局所的に加熱される場
合、ポリマー膜のこのような実施形態において、戻り変形による明確な材料変化
(圧縮化)が起こり、この際、屈折率が所望の態様で変更される。公知のデータ
記憶装置の場合、ポリマー膜に吸収体(例えば、色素)が割り当てられ得る。こ
の吸収体は、書き込みビームを好適に吸収し、その際に生成された熱を局所的に
ポリマー膜に送達する。吸収体を用いて、比較的低い書き込みビーム強度であっ
ても、十分に大きい屈折率(例えば、約0.2の変化)が達成され得る。
能なポリマー膜を有する、光学的に書き込み可能および読み出し可能なデータ記
憶装置が公知である。ポリマー膜が書き込みビームを用いて局所的に加熱される
場合、屈折率の変化は、当該部位において反射能(反射率)の変化をもたらす。
これは、情報を記録するために利用され得る。情報を読み出すために、増加され
た反射率を有する部位からより強く反射される読み出しビームが用いられる。こ
れは、情報を検出するために測定され得る。ポリマー膜は、例えば、ポリメチル
メタクリレートまたはポリプロピレンから構成され、作製の際に、両方の表面方
向にプレストレスがかけられ(延伸され)得る。これにより、材料において、高
い固有のエネルギーが蓄積される。書き込みビームにより局所的に加熱される場
合、ポリマー膜のこのような実施形態において、戻り変形による明確な材料変化
(圧縮化)が起こり、この際、屈折率が所望の態様で変更される。公知のデータ
記憶装置の場合、ポリマー膜に吸収体(例えば、色素)が割り当てられ得る。こ
の吸収体は、書き込みビームを好適に吸収し、その際に生成された熱を局所的に
ポリマー膜に送達する。吸収体を用いて、比較的低い書き込みビーム強度であっ
ても、十分に大きい屈折率(例えば、約0.2の変化)が達成され得る。
【0003】
情報の読み出しは、反射の際に行なわれるので、記憶装置における読み出しビ
ームは、書き込み工程における書き込みビームの2倍の長さの経路を進まなけれ
ばならない。さらに、反射率は、屈折率が例えば0.2変化した場合、1%のみ
変化する。従って、吸収体は、特に、情報キャリアが複数プライである場合に、
特に読み出しの際に相当な妨げとなり、読み出しビーム検出器において十分な分
解能が得られないという危険が生じる。
ームは、書き込み工程における書き込みビームの2倍の長さの経路を進まなけれ
ばならない。さらに、反射率は、屈折率が例えば0.2変化した場合、1%のみ
変化する。従って、吸収体は、特に、情報キャリアが複数プライである場合に、
特に読み出しの際に相当な妨げとなり、読み出しビーム検出器において十分な分
解能が得られないという危険が生じる。
【0004】
本発明の課題は、上述のような種類のデータ記憶装置において、吸収体の利点
を書き込み工程のために利用し得、その際、読み出し工程の不利な点を甘受する
必要がないような方法を提供することである。
を書き込み工程のために利用し得、その際、読み出し工程の不利な点を甘受する
必要がないような方法を提供することである。
【0005】
この課題は、請求項1の特徴を有するデータ記憶装置により解決される。本発
明の有利な実施形態は、従属請求項から明らかである。請求項16は、このよう
なデータ記憶装置を、これに適合したドライブにおいて用いることに関する。
明の有利な実施形態は、従属請求項から明らかである。請求項16は、このよう
なデータ記憶装置を、これに適合したドライブにおいて用いることに関する。
【0006】
本発明によるデータ記憶装置は、屈折率が加熱により局所的に変更可能なポリ
マー膜を含む、光学的に書き込み可能および読み出し可能な情報キャリアを有す
る。ポリマー膜には、少なくとも部分的に書き込みビームを吸収し、その際に生
成された熱を少なくとも部分的に、局所的にポリマー膜に送達するように設計さ
れた吸収体が割り当てられる。本発明により、吸収体は、好適には、吸収体の配
向に適合した偏光方向(Polarisationsrichtung)で光を
吸収するように配向されて配置される。
マー膜を含む、光学的に書き込み可能および読み出し可能な情報キャリアを有す
る。ポリマー膜には、少なくとも部分的に書き込みビームを吸収し、その際に生
成された熱を少なくとも部分的に、局所的にポリマー膜に送達するように設計さ
れた吸収体が割り当てられる。本発明により、吸収体は、好適には、吸収体の配
向に適合した偏光方向(Polarisationsrichtung)で光を
吸収するように配向されて配置される。
【0007】
従って、偏光方向が吸収体の配向(より厳密には、吸収体の遷移双極子モーメ
ントの配向)に適合される、偏光された書き込みビームを用いて情報を書き込む
際に、高い吸収性および従って、ポリマー膜の有効な局所的加熱が達成され得、
屈折率が変更される。読み出しビームが、書き込みビームの偏光方向に対して回
転される方向、好適には、この偏光方向に対して垂直である方向に偏光される場
合、吸収体からの読み出しビームは、比較的わずかにのみ低減されるか、または
実際、全く低減されないので、わずかな読み出しビームの消費および比較的小さ
い強度で、情報キャリアのデータの確実な読み出しが可能である。
ントの配向)に適合される、偏光された書き込みビームを用いて情報を書き込む
際に、高い吸収性および従って、ポリマー膜の有効な局所的加熱が達成され得、
屈折率が変更される。読み出しビームが、書き込みビームの偏光方向に対して回
転される方向、好適には、この偏光方向に対して垂直である方向に偏光される場
合、吸収体からの読み出しビームは、比較的わずかにのみ低減されるか、または
実際、全く低減されないので、わずかな読み出しビームの消費および比較的小さ
い強度で、情報キャリアのデータの確実な読み出しが可能である。
【0008】
好適には、ポリマー膜は、作製される際に、これらの平面の範囲内で、垂直に
重なり合う2つの方向にプレストレスがかけられることによって延伸される。こ
れにより、膜材料内に、高いエネルギー密度が蓄積されることになる。書き込み
ビームを用いて、単位領域ごとに比較的少ないエネルギー量を蓄積することによ
り、その後、戻り変形による強度の材料変化(例えば、材料の圧縮化)が得られ
、結果として、材料における屈折率の局所的変化および光路長の変化をもたらす
。好適には、屈折率の変化は、書き込みビームにより局所的に加熱される領域内
で、0.2の規模で生じる。これは反射率を局所的に変化させ、この反射率は、
読み出しビームにより良好に検出され得る。
重なり合う2つの方向にプレストレスがかけられることによって延伸される。こ
れにより、膜材料内に、高いエネルギー密度が蓄積されることになる。書き込み
ビームを用いて、単位領域ごとに比較的少ないエネルギー量を蓄積することによ
り、その後、戻り変形による強度の材料変化(例えば、材料の圧縮化)が得られ
、結果として、材料における屈折率の局所的変化および光路長の変化をもたらす
。好適には、屈折率の変化は、書き込みビームにより局所的に加熱される領域内
で、0.2の規模で生じる。これは反射率を局所的に変化させ、この反射率は、
読み出しビームにより良好に検出され得る。
【0009】
ポリマー膜において、情報単位は、1μm未満の好適な大きさを有する領域内
で光学特性を変化させることによって形成される。この場合、その情報は、バイ
ナリ形態で記録され得る。すなわち、局所的な反射率は、2つの値のみを想定し
得る。つまり、反射率が固定された閾値よりも大きい場合、例えば、「1」が情
報キャリアの当該部位に記録され、反射率が、この閾値よりも小さいか、または
他のより低い閾値よりも小さい場合、それに応じて「0」が記録されるというこ
とである。しかしながら、複数のグレイレベルで情報が記録されることも考えら
れ得る。これは、ポリマー膜の反射率が、的確な方法で、ポリマー膜の反射率が
局所的に限定的に変化し得る場合、飽和に達することなく、例えば、二軸配向ポ
リプロピレン膜を用いて達成され得る場合に可能である。
で光学特性を変化させることによって形成される。この場合、その情報は、バイ
ナリ形態で記録され得る。すなわち、局所的な反射率は、2つの値のみを想定し
得る。つまり、反射率が固定された閾値よりも大きい場合、例えば、「1」が情
報キャリアの当該部位に記録され、反射率が、この閾値よりも小さいか、または
他のより低い閾値よりも小さい場合、それに応じて「0」が記録されるというこ
とである。しかしながら、複数のグレイレベルで情報が記録されることも考えら
れ得る。これは、ポリマー膜の反射率が、的確な方法で、ポリマー膜の反射率が
局所的に限定的に変化し得る場合、飽和に達することなく、例えば、二軸配向ポ
リプロピレン膜を用いて達成され得る場合に可能である。
【0010】
本発明の好適な実施形態において、ポリマー膜は吸収体を含む。ここで、ポリ
マー膜に含まれる吸収体は、好適には、ポリマー膜が有利な方向に延伸されるこ
とにより配向される。さらに、ポリマー膜を製作する際に、吸収体分子が膜成形
物の中に導入され得、延伸工程において調整され得る。従って、吸収体分子の遷
移双極子モーメントは、好適な方向を有する。ポリマー膜が2つの方向に延伸さ
れる場合、このポリマー膜は、吸収体の所望の配向を達成するために、場合によ
っては、所望の吸収体分子を導入した後に、一方の方向により強く延伸されなけ
ればならない。
マー膜に含まれる吸収体は、好適には、ポリマー膜が有利な方向に延伸されるこ
とにより配向される。さらに、ポリマー膜を製作する際に、吸収体分子が膜成形
物の中に導入され得、延伸工程において調整され得る。従って、吸収体分子の遷
移双極子モーメントは、好適な方向を有する。ポリマー膜が2つの方向に延伸さ
れる場合、このポリマー膜は、吸収体の所望の配向を達成するために、場合によ
っては、所望の吸収体分子を導入した後に、一方の方向により強く延伸されなけ
ればならない。
【0011】
ポリマー膜上に、吸収体を含む層が配置されることも考えられ得る。この層は
、例えば、接着層であり得、重ね合わせて配置されたポリマー膜プライを互いに
結合する(以下参照)。ポリマー膜自体も、ポリマー膜上に配置された層も吸収
体を含む実施形態が同様に可能である。このような層に、吸収体は、好適には配
向されて導入される。
、例えば、接着層であり得、重ね合わせて配置されたポリマー膜プライを互いに
結合する(以下参照)。ポリマー膜自体も、ポリマー膜上に配置された層も吸収
体を含む実施形態が同様に可能である。このような層に、吸収体は、好適には配
向されて導入される。
【0012】
本発明の好適な実施形態において、吸収体は、その遷移双極子が好適な方向に
配向されて配置されるような色素分子を有する。色素分子は、好適には、書き込
みビームのために用いられるスペクトル領域において高い吸収力を有する。書き
込みビームは、好適には、色素分子の遷移双極子モーメントと平行に偏光される
が、他方、読み出しビームの偏光方向は、好適には、この遷移双極子モーメント
に対して垂直である。
配向されて配置されるような色素分子を有する。色素分子は、好適には、書き込
みビームのために用いられるスペクトル領域において高い吸収力を有する。書き
込みビームは、好適には、色素分子の遷移双極子モーメントと平行に偏光される
が、他方、読み出しビームの偏光方向は、好適には、この遷移双極子モーメント
に対して垂直である。
【0013】
本発明によるデータ記憶装置は、基本的に、単一プライに配置されるポリマー
膜を備える情報キャリアを有し得る。しかしながら、本発明の好適な実施形態に
おいて、情報キャリアは複数のポリマー膜プライを有し、このプライを通って、
情報単位が予め選択されたポリマー膜プライに書き込み可能、または予め選択さ
れたポリマー膜から読み出し可能である。その結果、高い記録密度が達成される
。書き込みビームおよび読み出しビームを予め選択されたポリマー膜プライにフ
ォーカスすることによって、情報は、的確に、このポリマー膜プライに書き込ま
れ得、またはこのポリマー膜から読み出され得る。書き込み工程において、書き
込みビームは、当該のポリマー膜プライに隣接するポリマー膜プライにデフォー
カスされるので、隣接し合うポリマー膜プライは、局所的に、ごくわずかに加熱
されるにすぎず、ここで、記録された情報は変更されない。
膜を備える情報キャリアを有し得る。しかしながら、本発明の好適な実施形態に
おいて、情報キャリアは複数のポリマー膜プライを有し、このプライを通って、
情報単位が予め選択されたポリマー膜プライに書き込み可能、または予め選択さ
れたポリマー膜から読み出し可能である。その結果、高い記録密度が達成される
。書き込みビームおよび読み出しビームを予め選択されたポリマー膜プライにフ
ォーカスすることによって、情報は、的確に、このポリマー膜プライに書き込ま
れ得、またはこのポリマー膜から読み出され得る。書き込み工程において、書き
込みビームは、当該のポリマー膜プライに隣接するポリマー膜プライにデフォー
カスされるので、隣接し合うポリマー膜プライは、局所的に、ごくわずかに加熱
されるにすぎず、ここで、記録された情報は変更されない。
【0014】
異なったポリマー膜プライに割り当てられた吸収体は、本発明の1実施形態に
おいて、異なった方向で配向され得る。この場合、予め選択されたポリマー膜プ
ライは、書き込みビームの偏光方向が予め選択されたポリマー膜プライにおける
吸収体の配向に合わせて最適化されることにより、書き込み工程において、より
的確に応答(ansprechen)し得るので、ここでは最大の吸収が起こる
。これに対して、予め選択されたポリマー膜プライに隣接するポリマー膜プライ
において、書き込みビームは(そこでデフォーカスされるということに加えて)
わずかにのみ吸収される。
おいて、異なった方向で配向され得る。この場合、予め選択されたポリマー膜プ
ライは、書き込みビームの偏光方向が予め選択されたポリマー膜プライにおける
吸収体の配向に合わせて最適化されることにより、書き込み工程において、より
的確に応答(ansprechen)し得るので、ここでは最大の吸収が起こる
。これに対して、予め選択されたポリマー膜プライに隣接するポリマー膜プライ
において、書き込みビームは(そこでデフォーカスされるということに加えて)
わずかにのみ吸収される。
【0015】
隣接し合うポリマー膜プライ間において、好適には、それぞれ接着層が配置さ
れる。この接着層は、例えば、接着剤(例えば、アクリレート接着剤等)を有し
得、必要に応じて吸収体を含む。接着層を用いて、ポリマー膜プライは重ね合わ
されて接着され得る。
れる。この接着層は、例えば、接着剤(例えば、アクリレート接着剤等)を有し
得、必要に応じて吸収体を含む。接着層を用いて、ポリマー膜プライは重ね合わ
されて接着され得る。
【0016】
接着層の屈折率が、ポリマー膜の屈折率とわずかにのみ異なるならば有利であ
る。なぜなら、異なった屈折率を有する2つの層間の各界面において反射が生じ
、この反射は、当該の場合において、書き込みビームおよび読み出しビームの強
度を低下させる。他方、ポリマー膜プライおよび接着層の屈折率の差は、データ
記憶装置をフォーマットするために利用され得る。好適には、ポリマー膜プライ
の屈折率と接着層の屈折率との差はごくわずかであり、界面での反射は4%未満
、より好適には1%未満である。特に、屈折率の差が0.005未満であれば、
特に有利な関係が達成され得る。
る。なぜなら、異なった屈折率を有する2つの層間の各界面において反射が生じ
、この反射は、当該の場合において、書き込みビームおよび読み出しビームの強
度を低下させる。他方、ポリマー膜プライおよび接着層の屈折率の差は、データ
記憶装置をフォーマットするために利用され得る。好適には、ポリマー膜プライ
の屈折率と接着層の屈折率との差はごくわずかであり、界面での反射は4%未満
、より好適には1%未満である。特に、屈折率の差が0.005未満であれば、
特に有利な関係が達成され得る。
【0017】
本発明の好適な1実施形態において、情報キャリアはらせん状に捲き付けられ
る。このようにして、単一のポリマー膜を用いることにより、高い記録密度およ
び大きい記録容量を可能にするデータ記憶装置の複数プライ構造が達成され得る
。ここで、データ記憶装置は、好適には、光学的に透明な巻回コアを有する。こ
のコアは、データ記憶装置に適合されたドライブの書き込み/読み出しデバイス
を収容するように設計される。このドライブは、書き込みおよび/または読み出
しヘッドを有し得る。このヘッドは、透明な巻回コアの内部で、静止しているデ
ータ記憶装置に相対的に移動するか、またはこのヘッドにおいて、書き込みおよ
び/または読み出しビームが、移動する光学素子を介してデータ記憶装置に向け
られる(eingekoppelt)。ここで、データ記憶装置は静止している
。従って、データ記憶装置は、高回転速度を考慮して平衡にされる必要がない。
る。このようにして、単一のポリマー膜を用いることにより、高い記録密度およ
び大きい記録容量を可能にするデータ記憶装置の複数プライ構造が達成され得る
。ここで、データ記憶装置は、好適には、光学的に透明な巻回コアを有する。こ
のコアは、データ記憶装置に適合されたドライブの書き込み/読み出しデバイス
を収容するように設計される。このドライブは、書き込みおよび/または読み出
しヘッドを有し得る。このヘッドは、透明な巻回コアの内部で、静止しているデ
ータ記憶装置に相対的に移動するか、またはこのヘッドにおいて、書き込みおよ
び/または読み出しビームが、移動する光学素子を介してデータ記憶装置に向け
られる(eingekoppelt)。ここで、データ記憶装置は静止している
。従って、データ記憶装置は、高回転速度を考慮して平衡にされる必要がない。
【0018】
ポリマー膜用の好適な材料は、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)またはポ
リメチルメタクリレート(PMMA)であり、典型的な膜の厚さは10μm〜1
00μm、例えば、約50μmまたは約35μmである。このような膜の厚さは
、隣接し合うポリマー膜プライ上の情報が、基本的に、例えば、DVD技術から
公知であるようなドライブを用いて、高分解能で(gut aufloesba
r)互いに分離され得ることを保証する。他の材料をポリマー膜用に用いること
も考えられ得る。
リメチルメタクリレート(PMMA)であり、典型的な膜の厚さは10μm〜1
00μm、例えば、約50μmまたは約35μmである。このような膜の厚さは
、隣接し合うポリマー膜プライ上の情報が、基本的に、例えば、DVD技術から
公知であるようなドライブを用いて、高分解能で(gut aufloesba
r)互いに分離され得ることを保証する。他の材料をポリマー膜用に用いること
も考えられ得る。
【0019】
接着層には、例えば、アクリレート接着剤が用いられ得、この場合、層の厚さ
は、典型的には、1μm〜40μmの間であり、層の厚さが小さいことが望まし
い。
は、典型的には、1μm〜40μmの間であり、層の厚さが小さいことが望まし
い。
【0020】
適切な吸収体は、書き込みビームのスペクトル特性に適合される必要がある。
好適には、書き込みビームおよび読み出しビームはレーザから放出され、この際
、書き込みビームと読み出しビームには同様または同一のレーザが利用される。
書き込みビームには、レーザのパルス化操作が適切であり、読み出しビームには
連続波モードが適切である。現在、630nmまたは532nmの波長が一般的
である。技術的進歩は、波長をより短くする傾向がある。なぜなら、これによっ
てより高い記録密度に到達され得るからである。吸収体として、例えば、色素デ
ィスパースレッド1(DR1)が考えられる。これは、偏光されたポリマー膜に
おいて、非線形光学の用途に用いられるアゾ色素である。DR1は、さらに、遷
移双極子が分子軸の方向であるという利点を有する。他の吸収体も同様に可能で
ある。
好適には、書き込みビームおよび読み出しビームはレーザから放出され、この際
、書き込みビームと読み出しビームには同様または同一のレーザが利用される。
書き込みビームには、レーザのパルス化操作が適切であり、読み出しビームには
連続波モードが適切である。現在、630nmまたは532nmの波長が一般的
である。技術的進歩は、波長をより短くする傾向がある。なぜなら、これによっ
てより高い記録密度に到達され得るからである。吸収体として、例えば、色素デ
ィスパースレッド1(DR1)が考えられる。これは、偏光されたポリマー膜に
おいて、非線形光学の用途に用いられるアゾ色素である。DR1は、さらに、遷
移双極子が分子軸の方向であるという利点を有する。他の吸収体も同様に可能で
ある。
【0021】
以下において、本発明は、実施例を参照して、より詳細に説明される。
【0022】
図1は、データ記録媒体1、およびデータ記録媒体1に適合するドライブの書
き込み/読み出しデバイス2を模式図で示す。データ記憶装置1は、情報キャリ
アとして機能するポリマー膜11の多数のプライ10を有する。このポリマー膜
は、光学的に透明な巻回コアにらせん状に巻き付けられる。スリーブ形状の巻回
コアは、明瞭さを考慮して、図1において図示されない。この巻回コアは、最も
内部部分のプライ10の内部に位置する。プライ10はポリマー膜11がらせん
状に巻き付けられることによって形成されるが、より明瞭にするために、図1に
おけるポリマー膜11の個々のプライ10は、同心円リングとして示される。ポ
リマー膜11の隣接し合うプライ10間に、それぞれ1つの接着層12が配置さ
れる。明瞭さを考慮して、接着層12は、図1において縮尺通りではない拡大さ
れた厚さで示される。
き込み/読み出しデバイス2を模式図で示す。データ記憶装置1は、情報キャリ
アとして機能するポリマー膜11の多数のプライ10を有する。このポリマー膜
は、光学的に透明な巻回コアにらせん状に巻き付けられる。スリーブ形状の巻回
コアは、明瞭さを考慮して、図1において図示されない。この巻回コアは、最も
内部部分のプライ10の内部に位置する。プライ10はポリマー膜11がらせん
状に巻き付けられることによって形成されるが、より明瞭にするために、図1に
おけるポリマー膜11の個々のプライ10は、同心円リングとして示される。ポ
リマー膜11の隣接し合うプライ10間に、それぞれ1つの接着層12が配置さ
れる。明瞭さを考慮して、接着層12は、図1において縮尺通りではない拡大さ
れた厚さで示される。
【0023】
ポリマー膜11は、実施例において、二軸配向ポリプロピレンを含み、巻き付
ける前に、両方の表面方向にプレストレスがかけられている。実施例において、
ポリマー膜11は、35μmの厚さを有する。10μm〜100μmの範囲の他
の厚さ、またはこの範囲外の厚さも同様に考えられ得る。接着層12は気泡がな
く、この実施例において、アクリレート接着剤を含み、23μmの厚さである。
この場合、好適な層の厚さは、1μm〜40μmの間である。実施例において、
データ記憶装置1は、ポリマー膜11の20個のプライ10を含み、約30mm
の外径を有する。巻き付け筒の高さは、19mmである。プライ10の他の数ま
たは他の寸法も可能である。巻数またはプライ10の数は、例えば、10〜30
の間であり得るが、30より多くてもよい。
ける前に、両方の表面方向にプレストレスがかけられている。実施例において、
ポリマー膜11は、35μmの厚さを有する。10μm〜100μmの範囲の他
の厚さ、またはこの範囲外の厚さも同様に考えられ得る。接着層12は気泡がな
く、この実施例において、アクリレート接着剤を含み、23μmの厚さである。
この場合、好適な層の厚さは、1μm〜40μmの間である。実施例において、
データ記憶装置1は、ポリマー膜11の20個のプライ10を含み、約30mm
の外径を有する。巻き付け筒の高さは、19mmである。プライ10の他の数ま
たは他の寸法も可能である。巻数またはプライ10の数は、例えば、10〜30
の間であり得るが、30より多くてもよい。
【0024】
ポリマー膜11において、製作中、または製作後に、色素分子の形態で吸収体
が導入される。この色素分子は、ポリマー膜11を延伸する際に、偏光膜の製作
と同様に、統計的に調整され、その遷移双極子モーメントが好適な方向に配向さ
れる。このことは、さらに詳細に後述される。
が導入される。この色素分子は、ポリマー膜11を延伸する際に、偏光膜の製作
と同様に、統計的に調整され、その遷移双極子モーメントが好適な方向に配向さ
れる。このことは、さらに詳細に後述される。
【0025】
巻回コアの内部に配置された書き込み/読み出しデバイス2は、書き込み/読
み出しヘッド20を含む。この書き込み/読み出しヘッドは、機構21によって
図示された矢印の方向に回転され得、軸方向に上下に移動され得る。書き込み/
読み出しヘッド20は光学素子を有し、この素子により、図1に図示されていな
いレーザにより生成される光のビーム(例えば、光の波長630nmまたは53
2nm)がポリマー膜11の個々のプライにフォーカスされ得る。書き込み/読
み出しヘッド20は、機構21によって移動されるので、このヘッドは、データ
記憶装置1のすべてのプライ10を完全に走査し得る。ここで、実施例において
、データ記憶装置1が静止している。従って、データ記憶装置は、書き込み/読
み出しヘッド20とは対照的に、高回転速度を考慮して平衡にされる必要がない
。明瞭さを考慮して、書き込み/読み出しヘッド20を平衡にするために提供さ
れる構成要素は、図1に示されない。上述のレーザは、書き込み/読み出しヘッ
ド20の外部に位置し、かつ静止している。レーザビームは、光学素子を介して
書き込み/読み出しヘッド20に導かれる。
み出しヘッド20を含む。この書き込み/読み出しヘッドは、機構21によって
図示された矢印の方向に回転され得、軸方向に上下に移動され得る。書き込み/
読み出しヘッド20は光学素子を有し、この素子により、図1に図示されていな
いレーザにより生成される光のビーム(例えば、光の波長630nmまたは53
2nm)がポリマー膜11の個々のプライにフォーカスされ得る。書き込み/読
み出しヘッド20は、機構21によって移動されるので、このヘッドは、データ
記憶装置1のすべてのプライ10を完全に走査し得る。ここで、実施例において
、データ記憶装置1が静止している。従って、データ記憶装置は、書き込み/読
み出しヘッド20とは対照的に、高回転速度を考慮して平衡にされる必要がない
。明瞭さを考慮して、書き込み/読み出しヘッド20を平衡にするために提供さ
れる構成要素は、図1に示されない。上述のレーザは、書き込み/読み出しヘッ
ド20の外部に位置し、かつ静止している。レーザビームは、光学素子を介して
書き込み/読み出しヘッド20に導かれる。
【0026】
情報をデータ記憶装置1に記録または書き込むために、実施例において、レー
ザは約1mWのビーム出力で駆動される。その際、レーザビームは、書き込みビ
ームとして利用され、ポリマー膜11の予め選択されたプライ10にフォーカス
されるので、ビームスポットは1μm未満である。その際、光エネルギーは、約
10μsのショートパルスの形態で導入される。書き込みビームは偏光され、そ
の際、この書き込みビームの偏光方向は、予め選択されたプライ10における吸
収体の色素分子の遷移双極子モーメントと平行に調整される。これにより、書き
込みビームのエネルギーは、ビームスポットにおいて最適に吸収され、これは、
ポリマー膜11の局所的加熱、それによる屈折率および反射率の局所的変化に至
る。
ザは約1mWのビーム出力で駆動される。その際、レーザビームは、書き込みビ
ームとして利用され、ポリマー膜11の予め選択されたプライ10にフォーカス
されるので、ビームスポットは1μm未満である。その際、光エネルギーは、約
10μsのショートパルスの形態で導入される。書き込みビームは偏光され、そ
の際、この書き込みビームの偏光方向は、予め選択されたプライ10における吸
収体の色素分子の遷移双極子モーメントと平行に調整される。これにより、書き
込みビームのエネルギーは、ビームスポットにおいて最適に吸収され、これは、
ポリマー膜11の局所的加熱、それによる屈折率および反射率の局所的変化に至
る。
【0027】
記録された情報をデータ記憶装置1から読み出すために、レーザは連続波モー
ド(CWモード)で駆動される。読み出しビームとして利用されるレーザビーム
も同様に、書き込みビームに対して約90°回転された偏光方向で偏光される。
従って、レーザビームは、ポリマー膜11の個々のプライ10における吸収体に
よって、実際、低減されず、妨害されることなくフォーカスされる部位に到達し
得る。記録された情報に依存して、読み出しビームが反射され、反射されたビー
ムの強度は、書き込み/読み出しデバイス2における検出器により検出される。
ド(CWモード)で駆動される。読み出しビームとして利用されるレーザビーム
も同様に、書き込みビームに対して約90°回転された偏光方向で偏光される。
従って、レーザビームは、ポリマー膜11の個々のプライ10における吸収体に
よって、実際、低減されず、妨害されることなくフォーカスされる部位に到達し
得る。記録された情報に依存して、読み出しビームが反射され、反射されたビー
ムの強度は、書き込み/読み出しデバイス2における検出器により検出される。
【0028】
図2は、吸収体の色素分子の偏光方向および遷移双極子モーメントの配向を具
体的に示す。ポリマー膜11において30と表示される色素分子の遷移双極子モ
ーメントは、配向されて配置され、図2による図示において、統計的に、好適に
、両頭矢印で示されるように、x軸と平行に配置される。書き込みビームの偏光
方向も同様に、x軸と平行に延び、他方、読み出しビームの偏光方向は、x軸に
垂直、つまりy軸と平行に延びる。
体的に示す。ポリマー膜11において30と表示される色素分子の遷移双極子モ
ーメントは、配向されて配置され、図2による図示において、統計的に、好適に
、両頭矢印で示されるように、x軸と平行に配置される。書き込みビームの偏光
方向も同様に、x軸と平行に延び、他方、読み出しビームの偏光方向は、x軸に
垂直、つまりy軸と平行に延びる。
【0029】
配向された吸収体を用いてポリマー膜を製作する種々の方法がある。概観は、
J.MichlおよびE.W.Thulstrupによる「Spectrosc
opy with Polarized Light」VCH Publish
ers Inc.、New York、1986年、3.1.3章において見出
される。吸収体分子を膜材料に導入するために、基本的な選択肢がある。すなわ
ち、(i)ポリマーおよび吸収体分子を含む溶液からポリマー膜を流し込み、続
いて、溶剤を蒸発させる、(ii)ポリマー膜を吸収体分子を有する溶液に漬け
て膨潤させ、続いて、溶剤を蒸発させる、(iii)気相中の吸収体分子をポリ
マー膜の内部に拡散させる、(iv)色素分子を溶融ポリマー中で溶解する。ポ
リプロピレンを含むポリマー膜には4つのすべての方法が適切であり、その際、
方法(ii)が好適である。適切な吸収体分子が、未延伸のポリマー膜の中に導
入され、次に、このポリマー膜が延伸される場合、吸収体分子は配向され、吸収
体分子の配向に適合された偏光方向で光を好適に吸収する。
J.MichlおよびE.W.Thulstrupによる「Spectrosc
opy with Polarized Light」VCH Publish
ers Inc.、New York、1986年、3.1.3章において見出
される。吸収体分子を膜材料に導入するために、基本的な選択肢がある。すなわ
ち、(i)ポリマーおよび吸収体分子を含む溶液からポリマー膜を流し込み、続
いて、溶剤を蒸発させる、(ii)ポリマー膜を吸収体分子を有する溶液に漬け
て膨潤させ、続いて、溶剤を蒸発させる、(iii)気相中の吸収体分子をポリ
マー膜の内部に拡散させる、(iv)色素分子を溶融ポリマー中で溶解する。ポ
リプロピレンを含むポリマー膜には4つのすべての方法が適切であり、その際、
方法(ii)が好適である。適切な吸収体分子が、未延伸のポリマー膜の中に導
入され、次に、このポリマー膜が延伸される場合、吸収体分子は配向され、吸収
体分子の配向に適合された偏光方向で光を好適に吸収する。
【0030】
ポリプロピレンを含むポリマー膜には、吸収体ディスパースレッド1(DR1
)が適切である。DR1は、アゾ色素であり、ほぼ棒状であるので、良好に配向
され得る。この色素は、非線形光学の分野において、偏光された色素含有ポリマ
ー膜を用いる用途から公知である。DR1は、一方の方向にのみ延伸されるポリ
マー膜の中に導入され得、続いて、このポリマー膜は、もう一方の方向に延伸さ
れるか、または未延伸のポリマー膜の中にも導入され、続いて、このポリマー膜
は二軸方向に延伸されるが、2つの方向に、異なった程度で延伸される。両方の
場合において、吸収体分子の所望の調整が行なわれる。
)が適切である。DR1は、アゾ色素であり、ほぼ棒状であるので、良好に配向
され得る。この色素は、非線形光学の分野において、偏光された色素含有ポリマ
ー膜を用いる用途から公知である。DR1は、一方の方向にのみ延伸されるポリ
マー膜の中に導入され得、続いて、このポリマー膜は、もう一方の方向に延伸さ
れるか、または未延伸のポリマー膜の中にも導入され、続いて、このポリマー膜
は二軸方向に延伸されるが、2つの方向に、異なった程度で延伸される。両方の
場合において、吸収体分子の所望の調整が行なわれる。
【0031】
方法(iv)による吸収体が溶融ポリプロビレンの中に導入され、200℃の
オーダーの温度が生じる場合、例えば、アントラキノン色素またはインダントロ
ン色素といった、比較的高い温度安定性を有する吸収体が、DR1よりも適切で
ある。
オーダーの温度が生じる場合、例えば、アントラキノン色素またはインダントロ
ン色素といった、比較的高い温度安定性を有する吸収体が、DR1よりも適切で
ある。
【0032】
上述の実施例において、二軸配向ポリプロピレンを含むポリマー膜11は、膜
厚が35μmである場合、0.2の光学濃度を有するような濃度で吸収体DR1
を含む。好適には、書き込みビームの光の波長における光学濃度は、ポリマー膜
のプライに関して、0.1〜0.3の範囲であるが、これよりも小さくてもよい
し、大きくてもよい。
厚が35μmである場合、0.2の光学濃度を有するような濃度で吸収体DR1
を含む。好適には、書き込みビームの光の波長における光学濃度は、ポリマー膜
のプライに関して、0.1〜0.3の範囲であるが、これよりも小さくてもよい
し、大きくてもよい。
【0033】
光学密度は、吸収体の挙動を特徴付けるために良好に適切な大きさである。光
学密度Dには: D=log(1/T)=Eλcd が当てはまる。
学密度Dには: D=log(1/T)=Eλcd が当てはまる。
【0034】
ここで、T=I/I0は、厚さdの層を通る透過度であり、入射ビームの強度
はI0からIに降下する。Eλは、波長λが用いられた場合の吸光係数(係数に
依存する物質パラメータ)であり、cは吸収体の濃度である。
はI0からIに降下する。Eλは、波長λが用いられた場合の吸光係数(係数に
依存する物質パラメータ)であり、cは吸収体の濃度である。
【0035】
ポリマー膜用に他の材料を用いることも同様に考えられ得る。従って、例えば
、ポリエチレンテレフタレート(PET)が、同様に吸収体色素DR1との関連
において用いられ得る。
、ポリエチレンテレフタレート(PET)が、同様に吸収体色素DR1との関連
において用いられ得る。
【図1】
図1は、らせん状に巻き付けられた情報キャリアおよび巻回コアを有する、本
発明によるデータ記憶装置の模式的斜視図を示し、巻回コア内に、データ記憶装
置に適合したドライブの部分が配置される。
発明によるデータ記憶装置の模式的斜視図を示し、巻回コア内に、データ記憶装
置に適合したドライブの部分が配置される。
【図2】
図2は、本発明によるデータ記憶装置において、吸収体として用いられる色素
分子の配向の模式図を示す。
分子の配向の模式図を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
G11B 7/0045 G11B 7/0045 Z
7/005 7/005 Z
Fターム(参考) 5D029 JA04 JB16 JC06 TB01 TB03
5D090 AA04 AA08 BB17 BB18 CC01
CC04 DD01 DD05
Claims (16)
- 【請求項1】 データ記憶装置であって、ポリマー膜(11)を有する光学
的に書き込み可能および読み出し可能な情報キャリアであって、該ポリマー膜(
11)の屈折率は熱により局所的に変更可能である、情報キャリアと、書き込み
ビームを少なくとも部分的に吸収し、その際に生成された熱を、少なくとも部分
的に該ポリマー膜(11)に局所的に送達するように設計される、該ポリマー膜
(11)に割り当てられる吸収体(30)とを含み、該吸収体(30)は、該吸
収体(30)の配向に適合した偏光方向で、光を好適に吸収するように配向され
た様式で配置される、データ記憶装置。 - 【請求項2】 前記ポリマー膜(11)は、延伸されることを特徴とする、
請求項1に記載のデータ記憶装置。 - 【請求項3】 前記ポリマー膜(11)は、吸収体(30)を含むことを特
徴とする、請求項1または2に記載のデータ記憶装置。 - 【請求項4】 前記ポリマー膜(11)に含まれる前記吸収体(30)は、
該ポリマー膜(11)を延伸することにより、好適な方向に配向されることを特
徴とする、請求項3に記載のデータ記憶装置。 - 【請求項5】 前記ポリマー膜(11)上に、前記吸収体を含む層(12)
が配置されることを特徴とする、請求項1〜4の1つに記載のデータ記憶装置。 - 【請求項6】 前記吸収体(30)は色素分子を含み、該色素分子の遷移双
極子モーメントは、好適な方向に配向されて配置されることを特徴とする、請求
項1〜5の1つに記載のデータ記憶装置。 - 【請求項7】 前記情報キャリアは、複数のポリマー膜プライ(10)を有
し、該複数のポリマー膜プライを通って、情報単位が予め選択されたポリマー膜
プライ(10)に書き込み可能、または予め選択されたポリマー膜プライ(10
)から読み出し可能であることを特徴とする、請求項1〜6の1つに記載のデー
タ記憶装置。 - 【請求項8】 異なったポリマー膜プライ(10)に割り当てられた前記吸
収体(30)は、異なった方向に配向されることを特徴とする、請求項7に記載
のデータ記憶装置。 - 【請求項9】 隣接し合うポリマー膜プライ(10)間に、それぞれ接着層
(12)が配置され、該接着層は、必要に応じて吸収体を含むことを特徴とする
、請求項7または8に記載のデータ記憶装置。 - 【請求項10】 前記接着層(12)は、接着剤を含むことを特徴とする、
請求項9に記載のデータ記憶装置。 - 【請求項11】 前記接着層(12)の屈折率は、前記ポリマー膜(11)
の屈折率とわずかにのみ異なることを特徴とする、請求項9または10に記載の
データ記憶装置。 - 【請求項12】 前記情報キャリアは、らせん状に巻き付けられることを特
徴とする、請求項7〜11の1つに記載のデータ記憶装置。 - 【請求項13】 光学的に透明な巻回コアであって、該巻回コアは、データ
記憶装置(1)に適合したドライブの書き込み/読み出しデバイス(2)を収容
するように設計されることを特徴とする、請求項12に記載のデータ記憶装置。 - 【請求項14】 前記ポリマー膜(11)は、二軸配向ポリプロピレンを含
むことを特徴とする、請求項1〜13の1つに記載のデータ記憶装置。 - 【請求項15】 前記吸収体(30)は、色素ディスパースレッド1を含む
ことを特徴とする、請求項1〜14の1つに記載のデータ記憶装置。 - 【請求項16】 データ記憶装置に適合したドライブにおける、請求項1〜
15の1つに記載されるデータ記憶装置の使用であって、予め選択されたポリマ
ー膜プライ(10)に情報を書き込むために、偏光された書き込みビームが用い
られ、該偏光された書き込みビームの偏光方向は、該ポリマー膜プライ(10)
に割り当てられた、配向された吸収体(30)における好ましい吸収、好適には
、最大吸収に合わせて調整され、該ポリマー膜プライ(10)から情報を読み出
すために、偏光された読み出しビームが用いられ、該偏光された読み出しビーム
の偏光方向は、該書き込みビームの該偏光方向に対して、好適には約90°回転
される、使用。
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP2003536191A (ja) |
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DE19932900C2 (de) | 1999-07-12 | 2003-04-03 | Tesa Ag | Datenspeicher, Verfahren zur Herstellung des Datenspeichers und Verwendung des Datenspeichers in einem Laufwerk |
DE10008328A1 (de) * | 2000-02-23 | 2002-01-31 | Tesa Ag | Datenspeicher |
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