PL165924B1

PL165924B1 - Data carrier for optical recording of binary coded information

Info

Publication number: PL165924B1
Application number: PL30176391A
Authority: PL
Inventors: Stanislaw Letowski; Benedykt Kuklinski
Original assignee: Univ Gdanski
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1991-03-25
Publication date: 1995-03-31

Abstract

A carrier for optically writing and reading information in binary code, consisting of a mass-dyed or surface-dyed polymer film, with its both surfaces coated with electrodes, whereas one at least electrode is transparent, characterized in that when in the information-saturated status, the luminophore-dyed polymer contains its numerous bulk parts that vary optically from each other and are separated from each other by a determined distances, whereas those parts are equal to the logic one or the logic zero, whereas those parts have a character of a separated areas with their dimensions and location determined strictly, and with the luminophore absorption spectrum and emission spectrum varied due to electrical polarization.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest nośnik do optycznego zapisu i odczytu informacji w kodzie binarnym.The subject of the invention is a medium for optically recording and reading information in binary code.

Wynalazek dotyczy budowy i eksploatacji masowych pamięci optycznych.The invention relates to the construction and operation of optical mass memories.

Znany jest sposób optycznego zapisu i odczytu informacji binarnych systemu WORM /ang. write once read many/ oraz budowa nośnika do stosowania tego sposobu. W systemie WORM jako nośnik informacji stosuje się płytkę polimeru, pokrytą warstwą odbijającą światło po jednej stronie. W trakcie zapisu stosuje się półprzewodnikowy laser o dużej mocy, przy pomocy którego wypala się określone co do miejsca i rozmiarów punkty w warstwie odbijającej światło, tworząc w ten sposób trwały znak odpowiadający binarnej jedynce. Znany jest również inny jeszcze nośnik do stosowania systemu TMO /ang. thernal magneto-opical disc/, w którym istnieje możliwość nieorganicznego zapisu i odczytu informacji. W tym systemie nośnik zawiera polimerowy ferromagnetyk, który w trakcie naświetlania nagrzewa się powyżej punktu Curie. Punkt ten określa temperaturę, w której substancja nośnika traci swoje właściwości ferromagnetyczne. Zazwyczaj temperatura punktu Curie większości materiałów używanych na nośniki w systemie TMO, jest bliska temperatury topnienia tworzywa lub nieco od niej niższa. Znane i opisane nośniki optycznego zapisu i odczytu informacji binarnej, mimo że stosowane powszechnie, nie nadają się jednak do długookresowego przechowywania informacji. Użyty nośnik w postaci odpowiednio spreparowanej folii polimerowej /zarówno w metodzie WORM jak i w metodzie TMO/ nie gwarantuje 100% pewności przechowania zapisu, ze względu na postępujące w masie tworzywa procesy samopolimeryzacji - starzenia, w wyniku których następuje częściowe zacieranie granic utrwalonych punktów jedynka binarna i związane z tym trudności odczytu zapisanej informacji.There is a known method of optically saving and reading the binary information of the WORM system. write once read many / and build a media for using this method. In the WORM system, a polymer plate is used as an information carrier, covered with a light-reflecting layer on one side. During the recording, a high-power semiconductor laser is used, by means of which points in the light-reflecting layer are burned out in certain places and sizes, thus creating a permanent sign corresponding to binary one. Another still carrier is known for the use of the TMO system. thernal magneto-opical disc /, in which it is possible to save and read information in an inorganic way. In this system, the carrier contains a polymeric ferromagnet which heats up above the Curie point during exposure. This point determines the temperature at which the carrier substance loses its ferromagnetic properties. Typically, the Curie point temperature of most materials used for TMO media is close to or slightly below the melting point of the material. Known and described media for optical recording and reading of binary information, although commonly used, are not suitable for long-term storage of information. The carrier used in the form of a properly prepared polymer film / both in the WORM method and in the TMO method / does not guarantee 100% certainty of storing the record, due to the self-polymerization - aging processes advancing in the mass of the material, as a result of which the boundaries of fixed points are partially blurred binary one the associated difficulty in reading the recorded information.

Znana jest ponadto z opisu patentowego polskiego nr 150 947 budowa elekretów , w szczególności o właściwościach piezo- i piroelektrycznych, z barwionych folii polimerowych. Elekrety te powstają przez naniesienie na nie elektrod i przyłożenie pola elektrycznego polaryzującego, oraz składają się z barwionej objętościowo luminoforem lub barwnikiem folii z naniesionymi elektrodami, z których przynajmniej jedna jest przeźroczysta. Inne jeszcze rozwiązanie elekretów, w szczególności piezo- i piroelektrycznych z folii polimerowych według polskiego opisu patentowego nr 152 199 przewiduje, że niebarwioną folię polimerową mającą naniesione na nią elektrody przeźroczyste, polaryzuje się w silnym polu elektrycznym iw stanie niezabarwionym oświetla się światłem podczerwieni, o długości fali właściwej dla absorbcji w podczerwieni stosowanego polimeru. Obydwa opisane rodzaje folii elekretowych są stosowane do wytwarzania elementów mikrofonowych w akustyce, oraz do wytwarzania przetworników piezo- i piro elektrycznych, stosowanych w hydroakustyce, akustyce i badaniach naukowych, nie nadają się jednak one do aplikacji w technologii wytwarzania optycznych nośników dźwięku.Moreover, from Polish patent description No. 150,947, the construction of electrets, in particular with piezo- and pyroelectric properties, of colored polymer films is known. These electrets are produced by applying electrodes to them and applying a polarizing electric field, and they consist of a foil stained by volume with a phosphor or dye, with electrodes applied, at least one of which is transparent. Another solution of electrets, in particular piezo- and pyroelectric ones made of polymer films according to Polish Patent No. 152,199, provides that an undyed polymer film having transparent electrodes deposited on it, is polarized in a strong electric field and is illuminated in a non-colored state with infrared light of length wave specific to the infrared absorption of the polymer used. Both of the described types of electro film are used for the production of microphone elements in acoustics and for the production of piezo and pyro electric transducers used in hydroacoustics, acoustics and scientific research, but they are not suitable for applications in the technology of producing optical sound carriers.

165 924165 924

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowego nośnika do optycznego wielokrotnego zapisu i odczytu informacji w kodzie binarnym, wykorzystującego znaną technologią wytwarzania piezo- i piroelektrycznych.The invention solves the problem of developing a new medium for optical re-writing and reading information in binary code, using the known piezo- and pyroelectric production technology.

Nośnik do optycznego zapisu i odczytu informacji w kodzie binarnym, zawierający znaną folię polimerową barwioną w masie lub powierzchniowo, mającą obie powierzchnie pokryte elektrodami, z których przynajmniej jedna jest przeźroczysta charakterystyczny tym według wynalazku, 2e barwiona luminoforem warstwa polimeru zawiera w stanie nasyconym informacją licznie rozmieszczone w niej, w określonych odstępach, różne pod względem optycznym partie masy, odpowiadające logicznej jedynce i logicznemu zeru, mające charakter wydzielonych obszarów o ściśle określonej geometrii i miejscu ich usytuowania i posiadające zmieniony wskutek polaryzacji elektrycznej stan optyczny widma absorbcji i emisji tego luminoforu.A medium for the optical recording and reading of information in a binary code, comprising a known mass-colored or surface-colored polymer film, having both surfaces covered with electrodes, at least one of which is transparent, characteristic of those according to the invention, 2e the phosphor-colored polymer layer in the saturated state contains information in it, at specific intervals, optically different parts of the mass, corresponding to logical one and logical zero, having the character of separate areas with a strictly defined geometry and their location, and having the optical state of the absorption and emission spectrum of this phosphor changed due to electric polarization.

Dzięki zastosowaniu w nośniku według wynalazku punktowej polaryzacji wybranych /i ściśle zlokalizowanych co do położenia i wymiarów/ partu masy folii, wynalazek umożliwia uzyskanie nośników informacji o znacznie większej gęstości zapisu niż gęstość zapisu osiągana w metodach WORM i TMO. Dzięki opisanym charakterystycznym cechom nośnika według wynalazku, trwałość zapisu jest określana jako wieloletnia, albowiem zmiany fizykochemiczne materiału folii polimerowej nie mają wpływu na zacieranie się granic punktów oświetlonych /uznawanych za optyczną jedynkę/ w stosunku do pól nieoświetlonych. Nośnik informacji binarnej sporządzony według wynalazku jest odporny na zmiany objętości tworzywa /zmiany termiczne/ i jest wysoce odporny na zakłócenia magnetyczne i elektryczne oraz całkowicie niewrażliwy na zawilgocenie.Due to the use in the medium according to the invention of the point polarization selected / and strictly located with regard to the location and dimensions / mass part of the film, the invention allows to obtain information carriers with a much higher recording density than the recording density achieved in the WORM and TMO methods. Due to the described characteristics of the carrier according to the invention, the durability of the recording is defined as many years, because the physicochemical changes in the material of the polymer film do not affect the blurring of the boundaries of illuminated points (considered as optical one) in relation to unlit fields. The binary information carrier prepared according to the invention is resistant to changes in the volume of the material (thermal changes) and is highly resistant to magnetic and electrical disturbances, and completely insensitive to moisture.

Wynalazek jest szczegółowo opisany na przykładzie jego wykonania i zobrazowany na rysunku przedstawiającym przekrój poprzeczny nośnika.The invention is described in detail in an embodiment thereof and illustrated in the drawing showing the cross-section of the carrier.

Jak pokazano na rysunku nośnik do optycznego zapisu i odczytu informacji w kodzie binarnym, zawiera warstwę polimeru F /folię polimerową PVDP/ barwioną w masie rodaminą o stężeniu 15^Łmg/kg, mającą obie powierzchnie pokryte przeźroczystymi elektrodami E, z przyłożonym polem elektrycznym o napięciu większym od 400 kV/cm. Barwiona luminoforem warstwa polimeru zawiera w stanie nasyconym informacją, licznie rozmieszczone w niej w określonych odstępach, różne pod względem optycznym partie masy, odpowiadające logicznej jedynce i logicznemu zeru, mające charakter wydzielonych obszarów o ściśle określonej geometrii i miejscu ich usytuowania i posiadającą zmieniony wskutek polaryzacji elektrycznej stan optyczny widma absorbcji i emisji, w obszarze długości fali odpowiadającej użytemu luminoforowi.As shown in the figure, the medium for the optical recording and reading of information in a binary code comprises a polymer layer F / PVDP polymer film / mass-dyed rhodamine at a concentration of 15 ^Ł mg / kg, having both surfaces covered with transparent electrodes E, with an electric field of voltage applied greater than 400 kV / cm. The phosphor-colored polymer layer contains, in the saturated state, information, numerous parts of the mass, arranged in certain intervals, optically different in terms of optically, corresponding to the logical one and the logical zero, having the character of separated areas with a strictly defined geometry and their location and having changed due to electric polarization optical state of the absorption and emission spectrum in the wavelength region corresponding to the phosphor used.

Zapis i odczyt informacji w kodzie binarnym realizuje się na nośniku według wynalazku następująco: przemieszczając według znanego sposobu skokowo o skok równy 1,5 szerokości wiązki światła warstwę polimeru względem głowicy lasera impulsowego, dokonuje się zamiany stanu optycznego warstwy w ten sposób, że dla logicznej jedynki w ustalonym miejscu warstwy naświetla się impulsowo według znanego sposobu w określonym czasie trwania rzędu 1 ps na szerokości około 1 pm. W następnym ustalonym punkcie folii przesuniętym o 1 krok względem poprzedniego dokonuje się zapisu następnego stanu logicznego naświetlając impulsowo jak opisano, lub nie naświetlając wogóle, co odpowiada logicznemu zeru. Odczyt zapisanej informacji prowadzi się przy użyciu wiązki światła, która ma długość fali utrzymywaną w obszarze absorbcji barwnika lub luminofora.Information is recorded and read in a binary code on the medium according to the invention as follows: by shifting the polymer layer in a step equal to 1.5 times the width of the light beam according to the known method, relative to the pulse laser head, the optical state of the layer is changed in such a way that for logical one at a predetermined location, the layers are irradiated with pulses according to a known method over a predetermined duration of the order of 1 [mu] m over a width of about 1 [mu] m. At the next fixed point on the film shifted by 1 step from the previous one, the next logical state is recorded by pulsed irradiation as described, or without irradiation at all, which corresponds to logical zero. Reading of the recorded information is carried out using a light beam that has a wavelength maintained in the dye or phosphor absorption region.

165 924165 924

F Ε PF Ε P

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 1 ,<00 złPublishing Department of the Polish Patent Office of the Republic of Poland Circulation 90 copies Price PLN 1, <00

Claims

Patent claim

A medium for the optical recording and reading of information in a binary code, comprising a mass-colored or surface-colored polymer film having both surfaces covered with electrodes, at least one of which is transparent, characterized in that the phosphor-colored polymer layer contains in a saturated state the information numerically disposed therein at defined intervals, optically different parts of the mass, corresponding to logical one and logical zero, having the character of separate areas with a precisely defined geometry and their location, and having the optical state of the absorption and emission spectrum of this phosphor changed due to electric polarization.