RU2248620C2 - Optical multilayer data carrier, method for manufacture thereof, method for multilayer data recording on said carrier and method for reading data from it - Google Patents
Optical multilayer data carrier, method for manufacture thereof, method for multilayer data recording on said carrier and method for reading data from it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2248620C2 RU2248620C2 RU2002131700/28A RU2002131700A RU2248620C2 RU 2248620 C2 RU2248620 C2 RU 2248620C2 RU 2002131700/28 A RU2002131700/28 A RU 2002131700/28A RU 2002131700 A RU2002131700 A RU 2002131700A RU 2248620 C2 RU2248620 C2 RU 2248620C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- substance
- information
- property
- laser radiation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к вычислительной технике, а точнее к технике записи и воспроизведения инфориации оптическим излучением, и предназначено для использования в оптических запоминающих устройствах для однократной записи и многократного чтения информации лазерами.The claimed invention relates to computer technology, and more specifically to a technique for recording and reproducing information by optical radiation, and is intended for use in optical storage devices for single recording and multiple reading of information by lasers.
Известен оптический многослойный носитель информации, в основу которого положено свойство локальных изменений коэффициента преломления оптической среды. Эти изменения вызывают двойное лучепреломление и вариации поляризации считывающего луча (п. США 5 278816, 5 586107 МПК G 11 В 7/24).Known optical multilayer information carrier, which is based on the property of local changes in the refractive index of the optical medium. These changes cause birefringence and polarization variations of the read beam (US Pat. No. 5,278,816, 5,586,607 IPC G 11
Известен оптический многослойный носитель информации, в котором использованы механические и фотолитографические технологии (п. США 5559784 МПК G 11 В 7/00).Known optical multilayer storage medium, which uses mechanical and photolithographic technology (p. US 5559784 IPC G 11 In 7/00).
Недостатком данных носителей является то, что по этим технологиям возможно производить носители информации не более чем с двумя слоями. Это является следствием того, что невозможно отделить полезный сигнал от паразитных отражений и рассеянного света. В результате зависимость отношения сигнал/шум изменяется как n-3, где n - число слоев.The disadvantage of these media is that using these technologies it is possible to produce storage media with no more than two layers. This is a consequence of the fact that it is impossible to separate the useful signal from spurious reflections and scattered light. As a result, the signal-to-noise ratio changes as n -3 , where n is the number of layers.
В качестве прототипа нами выбран оптический многослойный носитель информации и способ его изготовления, известный из описания к патенту РФ №2 181509, МПК G 11 B 7/24, 1999 г. В соответствии с названным изобретением носитель информации содержит подложку и информационные слои, имеющие считываемые оптическим путем эффекты (в виде углублений или столбиков), которые представляют информацию, при этом информационные слои содержат размещенный против входной стороны стандартный слой, имеющий информационные эффекты со стандартной плотностью информации, считываемые оптическим лучом, сформированным при помощи светового излучения с первой длиной волны, и слой с высокой плотностью информации, который является в сущности прозрачным для оптического луча с первой длиной волны и, по меньшей мере, частично отражающим для светового излучения со второй длиной волны.As a prototype, we have chosen an optical multilayer storage medium and a method for its manufacture, known from the description of the patent of the Russian Federation No. 2 181509, IPC G 11
Способ изготовления данного носителя информации заключается в формировании по меньшей мере двух слоев, каждый из которых выполняют в виде подложки с регистрирующей пленкой, на которой формируют оптически различимый кодовый рельеф со считываемыми эффектами.A method of manufacturing this information carrier consists in forming at least two layers, each of which is made in the form of a substrate with a recording film, on which an optically distinguishable code pattern with readable effects is formed.
Данный носитель обладает довольно высоким качеством считываемого сигнала, однако по данному принципу нельзя создать носитель информации с тремя и более слоями, обладающий высоким качеством считываемого сигнала.This medium has a fairly high quality of the read signal, however, according to this principle, it is impossible to create an information medium with three or more layers that has high quality of the read signal.
Известен также способ многослойной оптической записи информации (п. РФ №2 017237, МПК G 01 В 7/00, 1994 г.), выбранный в качестве прототипа способа записи информации на многослойный оптический носитель, при котором формируют сфокусированные записывающие пучки оптического излучения, когерентные друг другу, модулируют их в соответствии с информационным содержанием, производят запись путем экспонирования материала носителя информации, формируют дополнительный сфокусированный пучок оптического излучения, пространственно совмещают его с имеющимися записывающими пучками и производят запись тремя пучками, при этом частоту излучения записывающих пучков устанавливают в области прозрачности материала носителя информации, а частоту, равную сумме частот излучения дополнительного и записывающего пучков, устанавливают в области максимума спектра поглощения материала носителя информации, в качестве которого используют материал с двухступенчатым или с двухфотонным поглощением оптического излучения.There is also a method of multilayer optical information recording (Cl. RF No. 2 017237, IPC G 01
Данный способ многослойной оптической записи позволяет увеличить плотность записи информации, однако рассеивание записывающих оптических пучков на предыдущих слоях информации не позволяет обеспечить запись большого числа информационных слоев.This method of multilayer optical recording allows you to increase the recording density of information, however, the scattering of the recording optical beams on the previous layers of information does not allow recording a large number of information layers.
Известен также способ считывания с оптического многослойного носителя информации (п. РФ №2 096836, МПК G 11 B 7/09, 1997 г.), включающий формирование лазерного луча первой длины волны, его фокусировку при помощи оптической системы на поверхности одного из считываемых слоев носителя по центральной линии дорожки, предназначенной для считывания носителя первого типа, модулирование отраженного светового сигнала по частоте и амплитуде. В случае считывания второго типа носителя записи, считывающее пятно фокусируют по кромке дорожки.There is also a method of reading from an optical multilayer information carrier (Cl. RF No. 2 096836, IPC G 11
Данный способ позволяет производить считывание с носителей двух типов и не обеспечивает считывание с носителя информации, содержащего более двух слоев информации.This method allows reading from two types of media and does not read from an information carrier containing more than two layers of information.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение объема записи за счет создание оптического носителя информации, содержащего множество слоев, каждый из которых является прозрачным (пропускающим) для лазерного луча небольшой интенсивности (несфокусированного лазерного луча), и становится считываемым непрозрачным (поглощаемым) для лазерного луча большой интенсивности (сфокусированного лазерного луча), в котором можно записывать и считывать информацию через несколько слоев с небольшими помехами и ошибками, то есть осуществить селективное считывание и запись информации.The problem to which the claimed invention is directed is to increase the recording volume by creating an optical information carrier containing a plurality of layers, each of which is transparent (transmitting) to a low-intensity laser beam (unfocused laser beam), and becomes readable opaque (absorbed) for a high-intensity laser beam (focused laser beam), in which it is possible to write and read information through several layers with little interference and error E, i.e. to carry out the selective reading and writing of information.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является увеличение объема записи информации за счет создания множества информационных слоев в одном носителе, обеспечение селективного считывания и записи информации, а также улучшение качества сигнала считывания и записи информации.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the amount of information recorded by creating multiple information layers in one medium, providing selective reading and writing of information, as well as improving the quality of the signal read and write information.
Указанный технический результат достигается тем, что в оптическом многослойном носителе информации, содержащем по меньшей мере два слоя, каждый из которых представляет собой подложку с регистрирующей пленкой, на которой сформирован оптически различимый кодовый рельеф со считываемыми посредством лазерного излучения информационными элементами, каждый из информационных элементов содержит вещество, обладающее свойством оптического ограничения, которое обеспечивает отражение считывающего сфокусированного лазерного излучения, и прохождение считывающего несфокусированного лазерного излучения, при этом каждый информационный элемент содержит разное, в зависимости от записываемой информации, количество вещества, обладающего свойством оптического ограничения, а регистрирующая пленка снабжена отражающим покрытием, выполненным на кодовом рельефе.The indicated technical result is achieved in that in an optical multilayer information carrier containing at least two layers, each of which is a substrate with a recording film on which an optically distinguishable code relief with information elements read by laser radiation is formed, each of the information elements contains a substance having the property of optical confinement, which provides the reflection of the reading focused laser radiation, and the passage waiting for reading unfocused laser radiation, each information element containing a different, depending on the recorded information, amount of a substance having the property of optical limitation, and the recording film is equipped with a reflective coating made on a code relief.
Согласно заявляемому изобретению целесообразно, чтобы оптический носитель информации содержал множество слоев, каждый из которых представляет собой подложку с регистрирующей пленкой, на которой сформирован оптически различимый кодовый рельеф со считываемыми информационными элементами, содержащими вещество, обладающее свойством оптического ограничения, при этом чувствительность вещества, которым заполнены информационные элементы каждого последующего слоя, больше чувствительности вещества, которым заполнены информационные элементы каждого предыдущего слоя.According to the claimed invention, it is advisable that the optical information carrier contains many layers, each of which is a substrate with a recording film on which an optically distinguishable code relief is formed with readable information elements containing a substance having the property of optical limitation, while the sensitivity of the substance with which information elements of each subsequent layer, more sensitivity of the substance with which information elements are filled you each of the previous layer.
Согласно заявляемому изобретению предпочтительно, чтобы слои носителя информации были соединены между собою.According to the claimed invention, it is preferable that the layers of the information carrier are interconnected.
Согласно заявляемому изобретению желательно, чтобы в оптическом носителе информации слои были соединены между собою при помощи клеевой композиции.According to the claimed invention, it is desirable that in the optical information carrier layers were connected together using an adhesive composition.
В соответствии с заявляемым изобретением целесообразно, чтобы информационный элемент кодового рельефа каждого слоя оптического носителя информации в качестве вещества, обладающего свойством оптического ограничения, содержал по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей порфирины, индантроны и их производные, кластерные соединения, фуллерены, цианиновые, фталоцианиновые и нафталоцианиновые красители тяжелых металлов.In accordance with the claimed invention, it is advisable that the information element of the code relief of each layer of the optical information carrier as a substance having the property of optical restriction contain at least one substance selected from the group including porphyrins, indantrons and their derivatives, cluster compounds, fullerenes, cyanine, phthalocyanine and naphthalocyanine dyes of heavy metals.
Согласно заявляемому изобретению предпочтительно, чтобы высота информационного элемента кодового рельефа каждого слоя оптического носителя информации составляла от 0,1 до 2,5 мк, а его ширина составляла от 0,01 до 3,0 мк.According to the claimed invention, it is preferable that the height of the information element of the code relief of each layer of the optical information carrier is from 0.1 to 2.5 microns, and its width is from 0.01 to 3.0 microns.
В соответствии с заявляемым изобретением желательно, чтобы в качестве отражающего покрытия, выполненного на кодовом рельефе регистрирующей пленки носитель содержал по меньшей мере одно вещество, выбранные из группы, включающей диоксид титана, магний, золото, железо, хром, марганец, серебро, никель, олово, висмут, медь, цинк, кадмий, сурьму.In accordance with the claimed invention, it is desirable that the carrier contains at least one substance selected from the group consisting of titanium dioxide, magnesium, gold, iron, chromium, manganese, silver, nickel, tin, as a reflective coating made on the code relief of the recording film , bismuth, copper, zinc, cadmium, antimony.
Согласно заявляемому изобретению предпочтительно, чтобы подложка каждого слоя носителя информации содержала по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей поликарбонат, полиэстер, акрил, моновилиденовый ароматический полимер, полимер винигалида, полимер винилиденгалида, полиацетал, полиолефин, стекло, керамику, эпоксидную смолу.According to the claimed invention, it is preferable that the substrate of each layer of the information carrier contains at least one substance selected from the group consisting of polycarbonate, polyester, acrylic, monovilidene aromatic polymer, vinigalide polymer, vinylidengalide polymer, polyacetal, polyolefin, glass, ceramic, epoxy resin.
Целесообразно, чтобы подложка каждого слоя оптического носителя информации была выполнена в форме диска.It is advisable that the substrate of each layer of the optical information carrier was made in the form of a disk.
Предпочтительно, чтобы подложка каждого слоя оптического носителя информации была выполнена в форме ленты.Preferably, the substrate of each layer of the optical information carrier is in the form of a tape.
Желательно, чтобы подложка каждого слоя оптического носителя информации была выполнена в форме карты.It is desirable that the substrate of each layer of the optical information carrier is in the form of a card.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы кодовый рельеф каждого слоя носителя информации был сформирован на поверхности регистрирующей пленки в виде топографической карты.According to the invention, it is advisable that the code relief of each layer of the information carrier is formed on the surface of the recording film in the form of a topographic map.
Согласно изобретению предпочтительно, чтобы в способе изготовления оптического многослойного носителя информации, включающем формирование по меньшей мере двух слоев, каждый из которых выполняют в виде подложки с регистрирующей пленкой, на которой формируют оптически различимый кодовый рельеф со считываемыми посредством лазерного излучения информационными элементами, каждый информационный элемент формировали из вещества, обладающего свойством оптического ограничения, после чего на сформированный таким образом оптически различимый кодовый рельеф наносят отражающее покрытие, при этом количество вещества, обладающего свойством оптического ограничения, из которого формируют каждый информационный элемент, выбирают в зависимости от записываемой информации.According to the invention, it is preferable that in the method of manufacturing an optical multilayer information carrier comprising the formation of at least two layers, each of which is made in the form of a substrate with a recording film on which an optically distinguishable code pattern with information elements read by laser radiation is formed, each information element formed from a substance having the property of optical limitation, after which optically distinguishable on the thus formed th code relief is applied with a reflective coating, while the amount of a substance having the property of optical limitation from which each information element is formed is selected depending on the recorded information.
Согласно изобретению желательно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации формирование информационных элементов из вещества, обладающего свойством оптического ограничения, осуществляли с использованием матрицы с заданным кодовым рельефом со считываемыми посредством лазерного излучения информационными элементами, который переносят на регистрирующую пленку, и заполняют информационные элементы рельефа веществом, обладающим свойством оптического ограничения.According to the invention, it is desirable that in the method of manufacturing an optical information carrier, the formation of information elements from a substance having the property of optical restriction is carried out using a matrix with a given code relief with information elements read by laser radiation, which is transferred to a recording film, and the information elements of the relief are filled with substance having the property of optical limitation.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации формирование информационных элементов из вещества, обладающим свойством оптического ограничения, производили путем создания в регистрирующей пленке углубленных дорожек, заполнения этих дорожек компонентами для фотосинтеза вещества, обладающего свойством оптического ограничения, и последующего воздействия на зону дорожек сфокусированным, модулированным лазерным излучением мощностью свыше 10 мВт/мкм2 импульсами, длительность воздействия каждого из которых выбирают от 200 нc до 1000 нc, фотосинтеза вещества, обладающего свойством оптического ограничения, в зонах воздействия импульсов лазерного сфокусированного модулированного излучения до образования в указанных дорожках оптически различимого кодового рельефа с считываемыми посредством лазерного излучения информационными элементами из вещества, обладающего свойством оптического ограничения, при этом количество вещества, которое синтезируют в каждом информационном элементе, выбирают в соответствии с записываемым информационным содержанием и регулируют длительностью воздействия импульса сфокусированного модулированного лазерного излучения.According to the invention, it is advisable that in the method of manufacturing an optical information carrier the formation of information elements from a substance having the property of optical restriction is performed by creating in-depth tracks in the recording film, filling these tracks with components for photosynthesis of a substance having the property of optical restriction, and subsequent exposure of the track zone focused, modulated laser radiation power over 10 mW / m 2 pulses, the duration vozdeyst Each of which is selected from 200 ns to 1000 ns, photosynthesis of a substance with the property of optical confinement in the areas affected by laser pulses of focused modulated radiation until an optically distinguishable code relief is formed in these paths with information elements read out by laser radiation from a substance with the property of optical restrictions, while the amount of substance that is synthesized in each information element is selected in accordance with the recorded and formational content and regulate the duration of the impact pulse of the focused modulated laser radiation.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации формирование считываемых информационных элементов из вещества, обладающего свойством оптического ограничения, осуществляли путем создания в регистрирующей пленке углубленных дорожек, заполнения этих дорожек веществом, обладающим свойством оптического ограничения, воздействия на зону дорожек сфокусированным модулированным лазерным излучением мощностью свыше 10 мВт/мкм2 импульсами, длительность воздействия каждого из которых выбирают от 200 нc до 1000 нc, деструкции вещества, обладающего свойством оптического ограничения, при этом количество вещества, обладающего свойством оптического ограничения в зонах воздействия импульсов сфокусированного модулированного лазерного излучения до образования в указанных дорожках оптически различимого кодового рельефа со считываемыми посредством лазерного излучения информационными элементами из вещества, обладающего свойством оптического ограничения, при этом количество вещества, обладающего свойством оптического ограничения, в каждом информационном элементе выбирают в соответствии с записываемым информационным содержанием и регулируют длительностью воздействия импульса сфокусированного модулированного лазерного излучения.According to the invention, it is advisable that in the method of manufacturing an optical information carrier, the formation of readable information elements from a substance having the property of optical limitation is carried out by creating in-depth tracks in the recording film, filling these tracks with an optical limiting property, exposing the area of the tracks to focused modulated laser radiation power over 10 mW / μm 2 pulses, the duration of exposure of each of which is chosen from 200 ns to 1000 ns, the destruction of a substance having the property of optical limitation, the amount of a substance having the property of optical limitation in the zones of exposure to pulses of focused modulated laser radiation until the formation of an optically distinguishable code pattern in these paths with information elements read out by laser radiation from the substance having the property of optical limitation, while the amount of substance having the property of optical limitation, in each information element is selected in accordance with the recorded information content and is controlled by the duration of the pulse exposure of the focused modulated laser radiation.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации формировали множество слоев носителя информации, каждый из которых выполняют в виде подложки с регистрирующей пленкой, на которой формируют оптически различимый кодовый рельеф со считываемыми информационными элементами, каждый из которых заполняют веществом, обладающим свойством оптического ограничения, при этом чувствительность вещества, которым заполняют информационные элементы каждого последующего слоя, больше чувствительности вещества, которым заполняют информационные элементы каждого предыдущего слоя.According to the invention, it is advisable that in the method of manufacturing an optical information carrier, a plurality of layers of information carrier are formed, each of which is made in the form of a substrate with a recording film, on which an optically distinguishable code relief is formed with readable information elements, each of which is filled with a substance having the property of optical restriction , while the sensitivity of the substance with which the information elements of each subsequent layer are filled is greater than the sensitivity of agents with which the information elements of each previous layer are filled.
Согласно изобретению желательно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации слои оптического носителя информации скрепляли между собой.According to the invention, it is desirable that in the method for manufacturing an optical information carrier, the layers of the optical information carrier are fastened together.
Согласно изобретению предпочтительно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации слои оптического носителя информации скрепляли между собой при помощи клеевой композиции.According to the invention, it is preferable that in the method for manufacturing an optical information carrier, the layers of the optical information carrier are fastened together using an adhesive composition.
Целесообразно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации в качестве вещества, обладающего свойством оптического ограничения, использовали по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей порфирины, индантроны и их производные, кластерные соединения, фуллерены, цианиновые, фталоцианиновые и нафталоцианиновые красители тяжелых металлов.It is advisable that in the method of manufacturing an optical information carrier, at least one substance selected from the group consisting of porphyrins, indanthrons and their derivatives, cluster compounds, fullerenes, cyanine, phthalocyanine and naphthalocyanine dyes of heavy metals be used as a substance having the property of optical restriction .
Согласно изобретению целесообразно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации регистрирующую пленку наносили толщиной от 0,2 мкм до 10 мкм.According to the invention, it is advisable that in the method of manufacturing an optical information carrier a recording film was applied with a thickness of 0.2 μm to 10 μm.
Согласно изобретению желательно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации высоту каждого информационного элемента кодового рельефа выбирали в пределах от 0,1 до 2,5 мк, а его ширину выбирали в пределах от 0,01 до 3,0 мк.According to the invention, it is desirable that in the method of manufacturing an optical information carrier, the height of each information element of the code relief is selected in the range from 0.1 to 2.5 microns, and its width is selected in the range from 0.01 to 3.0 microns.
Предпочтительно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации в качестве отражающего покрытия использовали по меньшей мере одно вещество, выбранные из группы, включающей диоксид титана, магний золото, железо, хром, марганец, серебро, никель, олово, висмут, медь, цинк, кадмий, сурьму.Preferably, in the method for manufacturing an optical information carrier, at least one substance selected from the group consisting of titanium dioxide, magnesium gold, iron, chromium, manganese, silver, nickel, tin, bismuth, copper, zinc, cadmium is used as a reflective coating antimony.
Целесообразно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации подложку выполняли в форме диска.It is advisable that in the method of manufacturing an optical information carrier, the substrate is made in the form of a disk.
Предпочтительно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации подложку выполняли в форме ленты.Preferably, in the method of manufacturing an optical information carrier, the substrate is in the form of a tape.
Желательно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации подложку выполняли в форме карты.It is desirable that in the method of manufacturing an optical information carrier, the substrate is in the form of a card.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы в способе изготовления оптического носителя информации подложку выполняли по меньшей мере из одного вещества, выбранного из группы, включающей поликарбонат, полиэстер, акрил, моновилиденовый ароматический полимер, полимер винигалида, полимер винилиденгалида, полиацетал, полиолефин, стекло, керамику, эпоксидную смолу.According to the invention, it is advisable that in the method of manufacturing an optical information carrier, the substrate is made of at least one substance selected from the group consisting of polycarbonate, polyester, acrylic, monovilidene aromatic polymer, vinylidalide polymer, vinylidengalide polymer, polyacetal, polyolefin, glass, ceramic, epoxy the resin.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы в способе многослойной оптической записи информации, при котором формируют поток лазерного излучения, модулируют его в соответствии с информационным содержанием, фокусируют его на записываемом слое многослойного носителя информации, затем производят запись информации путем формирования и перемещения импульсов потока лазерного излучения по поверхности регистрирующей пленки в соответствии с заданным информационным содержанием, запись информации производят в предварительно сформированные дорожки регистрирующей пленки, которые заполняют компонентами для фотосинтеза вещества, обладающего свойством оптического ограничения, под воздействием импульсов потока лазерного излучения, при этом плотность каждого импульса потока лазерного излучения выбирают в пределах от 10 мВт/мкм до 100 мВт/мкм, а длительность каждого импульса потока лазерного излучения выбирают в пределах от 200 нc до 1000 нc, и синтезируют в указанных дорожках в зонах воздействия импульсов потока лазерного излучения оптически различимый кодовый рельеф со считываемыми посредством лазерного излучения информационными элементами, выполненными из вещества, обладающего свойством оптического ограничения.According to the invention, it is advisable that in the method of multilayer optical recording of information in which a laser radiation stream is generated, it is modulated in accordance with the information content, it is focused on the recordable layer of the multilayer information carrier, then information is recorded by generating and moving pulses of the laser radiation stream over the surface recording film in accordance with a given information content, information is recorded in preformed paths of the recording film, which are filled with components for photosynthesis of a substance with the property of optical limitation, under the influence of pulses of the laser radiation flux, while the density of each pulse of the laser flux is selected in the range from 10 mW / μm to 100 mW / μm, and the duration of each pulse of the stream laser radiation is selected in the range from 200 ns to 1000 ns, and an optically distinguishable code pattern with readout is synthesized in the indicated paths in the zones of exposure to pulses of the laser radiation flux and by means of laser radiation, information elements made of a substance having the property of optical limitation.
Согласно изобретению предпочтительно, чтобы в способе многослойной оптической записи информации, при котором формируют пучок оптического излучения, модулируют его в соответствии с информационным содержанием, фокусируют его на записываемом слое носителя информации, затем производят запись информации путем формирования и перемещения импульсов потока лазерного излучения по поверхности регистрирующей пленки в соответствии с заданным информационным содержанием, запись информации производили в предварительно сформированные дорожки регистрирующей пленки, которые заполняют компонентами для фотосинтеза вещества, обладающего свойством оптического ограничения, при этом плотность каждого импульса потока лазерного излучения выбирают в пределах от 10 мВт/мкм до 100 мВт/мкм, а длительность воздействия каждого импульса излучения выбирают в пределах от 200 нc до 1000 нc, и осуществляют деструкцию вещества, обладающего свойством оптического ограничения, в зонах воздействия импульсов потока лазерного излучения с образованием оптически различимого кодового рельефа со считываемыми посредством лазерного излучения информационными элементами, выполненными из вещества, обладающего свойством оптического ограничения.According to the invention, it is preferable that in the method of multilayer optical recording of information in which a beam of optical radiation is formed, it is modulated in accordance with the information content, it is focused on the recordable layer of the information carrier, then information is recorded by generating and moving pulses of the laser radiation flux over the surface of the recording films in accordance with a given information content, information was recorded in preformed tracks p a recording film that is filled with components for photosynthesis of a substance having the property of optical limitation, the density of each pulse of the laser radiation flux being selected in the range from 10 mW / μm to 100 mW / μm, and the exposure duration of each radiation pulse is selected in the range from 200 ns to 1000 ns, and they carry out the destruction of a substance with the property of optical limitation in the zones of exposure to pulses of the laser radiation flux with the formation of an optically distinguishable code relief with readable osredstvom laser information elements made of material having the optical confinement property.
Согласно изобретению целесообразно, чтобы в способе считывания с оптического многослойного носителя информации, включающем формирование потока лазерного излучения, его фокусирование на поверхности одного из считываемых слоев многослойного носителя информации с оптически различимым кодовым рельефом с информационными элементами, сканирование оптически различимого кодового рельефа сфокусированным потоком лазерного излучения, модулирование отраженного от сканируемого кодового рельефа светового сигнала по частоте и амплитуде, длину волны сканирующего сфокусированного потока лазерного излучения выбирали в пределах от 532 нм до 670 нм, сканирование каждого информационного элемента кодового рельефа осуществляли в пределах от 10 нc до 200 нc, а плотность сканирующего сфокусированного лазерного излучения выбирали в пределах от 1 мВт/мкм2 до 10 мВт/мкм2, в зависимости от вещества, содержащегося в информационных эффектах считываемого кодового рельефа, и обладающего свойством оптического ограничения, при этом кодовый рельеф с информационными элементами считываемого информационного слоя, на котором фокусируют поток лазерного излучения, отражает этот поток, а информационные слои, на которых не фокусируют данный поток лазерного излучения, пропускают этот поток.According to the invention, it is advisable that in a method of reading from an optical multilayer information carrier, including forming a laser radiation stream, focusing it on the surface of one of the readable layers of a multilayer information carrier with an optically distinguishable code relief with information elements, scanning an optically distinguishable code relief with a focused laser radiation flow, modulation of the light signal reflected from the scanned code relief in frequency and amplitude, lengths wave scanning focused laser radiation flux selected in the range of 532 nm to 670 nm, scanning each information element code pattern was carried out in the range from 10 ns to 200 ns, and the density of scanning the focused laser light selected in the range of 1 mW / mm 2 to 10 mW / μm 2 , depending on the substance contained in the information effects of the read code relief and having the property of optical restriction, while the code relief with information elements of the read information The layer on which the laser radiation flux is focused reflects this flux, and information layers on which this laser radiation flux is not focused pass this flux.
Предложенное в настоящем изобретении выполнение оптического многослойного носителя информации с информационными элементами, заполненными веществом, обладающим свойством оптического ограничения, позволяет сделать слои носителя информации практически прозрачными для несфокусированного лазерного излучения, то есть пропускающими несфокусированное лазерное излучение небольшой интенсивности, а считываемый слой носителя информации сделать непрозрачным для сфокусированного лазерного излучения, то есть поглощающим сфокусированное лазерное излучение большой интенсивности. Это свойство предлагаемого оптического многослойного носителя информации обеспечивается за счет заполнения информационных элементов веществами, обладающими свойством оптического ограничения, которое заключается в нелинейном пропускании лазерного излучения данными веществами в зависимости от интенсивности лазерного излучения, то есть при фокусировке лазерного излучения на данное вещество происходит значительное уменьшение его пропускания, тогда как для несфокусированного лазерного излучения данное вещество является практически пропускающим лазерное излучение.Proposed in the present invention, the implementation of an optical multilayer information carrier with information elements filled with a substance having the property of optical restriction makes it possible to make the layers of the information carrier practically transparent to unfocused laser radiation, that is, to transmit unfocused laser radiation of low intensity, and to make the readable layer of the information carrier opaque focused laser radiation, that is, absorbing focused la high-intensity grain radiation. This property of the proposed optical multilayer information carrier is ensured by filling information elements with substances having the property of optical limitation, which consists in the nonlinear transmission of laser radiation by these substances depending on the intensity of laser radiation, that is, when the laser radiation is focused on this substance, its transmission is significantly reduced whereas for unfocused laser radiation this substance is practically and transmitting laser radiation.
Таким образом, применение веществ, обладающих свойством оптического ограничения, позволяет осуществить селективное считывание информационных слоев носителя с возможностью отделения полезного сигнала от паразитных отражений и рассеянного света, с устойчивым отношением сигнал-шум.Thus, the use of substances with the property of optical limitation allows selective reading of the information layers of the carrier with the possibility of separating the useful signal from spurious reflections and scattered light, with a stable signal-to-noise ratio.
Дальнейшие цели и преимущества заявляемого изобретения станут ясны из последующего подробного его описания со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:Further objectives and advantages of the claimed invention will become apparent from the subsequent detailed description thereof with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг.1 - поперечный разрез оптического многослойного носителя информации;figure 1 is a cross section of an optical multilayer information carrier;
фиг.2 - поперечный разрез одного из слоев оптического многослойного носителя информации;figure 2 is a cross section of one of the layers of an optical multilayer information carrier;
фиг.3 - поперечный разрез трех слоев оптического многослойного носителя информации.figure 3 is a cross section of three layers of an optical multilayer information carrier.
На фиг.1 изображен поперечный разрез носителя с несколькими слоями 1, каждый из которых содержит оптически различимый кодовый рельеф 2 со считываемыми потоком лазерного излучения 3 информационными элементами 4, которые заполнены веществом, обладающим свойством оптического ограничения. При этом носитель может иметь форму диска, ленты или карты.Figure 1 shows a cross-section of a carrier with several layers 1, each of which contains an optically
Каждый слой носителя информации, фиг.2, выполнен в виде подложки 5, с регистрирующей пленкой 6, на которой сформирован нелинейный по интенсивности облучающего света оптически различимый кодовый рельеф 2 со считываемыми информационными эффектами 4, которые заполнены веществом, обладающим свойством оптического ограничения. При этом информационные эффекты могут быть выполнены в виде углублений (пит), столбиков или пятен, а на кодовом рельефе имеется отражающее покрытие 7.Each layer of the information carrier, Fig. 2, is made in the form of a
Экспериментально было выявлено, что информационные эффекты должны соответствовать совершенно определенному соотношению своих габаритных размеров, то есть их высота h должна находиться в пределах от 0,1 до 2,5 мк, а их ширина b должна составлять от 0,01 до 3,0 мк.It was experimentally found that information effects should correspond to a completely defined ratio of their overall dimensions, that is, their height h should be in the range from 0.1 to 2.5 microns, and their width b should be from 0.01 to 3.0 microns .
Согласно изобретению, предпочтительно, чтобы в качестве отражающего покрытия оптически различимого кодового рельефа каждого слоя носителя использовался тонкий слой по меньшей мере из одного вещества, обладающего хорошей отражающей лазерный свет способностью, например диоксида титана, магния, золота, железа, хрома, марганца, серебра, никеля, олова, висмута, меди, цинка, кадмия, сурьмы, при этом указанный перечень не может быть ограничен названными соединениями и возможно использование других известных материалов, обладающих названными характеристиками.According to the invention, it is preferable that a thin layer of at least one substance having good laser reflective ability, for example, titanium dioxide, magnesium, gold, iron, chromium, manganese, silver, be used as a reflective coating of the optically distinguishable code relief of each carrier layer, nickel, tin, bismuth, copper, zinc, cadmium, antimony, while this list can not be limited to these compounds and other known materials having the named x teristics.
Целесообразно согласно изобретению, чтобы подложка каждого слоя носителя информации была выполнена по меньшей мере из одного вещества, выбранного из группы, содержащей поликарбонат, полиэстер, акрил, моновилиденовый ароматический полимер, полимер велигамида, полиацетал, полиолефин, стекло, керамику, пластмассу, металл или любое другое прозрачное вещество, хорошо пропускающее лазерное излучение.It is advisable according to the invention that the substrate of each layer of the information carrier is made of at least one substance selected from the group consisting of polycarbonate, polyester, acrylic, monovilidene aromatic polymer, velamide polymer, polyacetal, polyolefin, glass, ceramic, plastic, metal or any another transparent substance that transmits laser radiation well.
Слои носителя информации 1, фиг.3, могут быть скреплены при помощи клеевой композиции 8, при этом каждый предыдущий слой может служить подложкой для каждого последующего слоя.The layers of the information carrier 1, FIG. 3, can be bonded using the adhesive composition 8, while each previous layer can serve as a substrate for each subsequent layer.
Информационные элементы каждого слоя носителя могут заполняться как одним веществом, обладающим свойством оптического ограничения, так и разными веществами, при этом подбирают такие вещества, обладающие свойством оптического ограничения, чувствительность которых для каждого последующего слоя будет увеличиваться по сравнению с предыдущим.The information elements of each carrier layer can be filled with a single substance with the property of optical limitation, as well as different substances, while selecting substances with the property of optical limitation, the sensitivity of which for each subsequent layer will increase compared to the previous one.
В соответствии с изобретением в качестве веществ, обладающих свойством оптического ограничения, могут быть использованы различные материалы, нелинейные по интенсивности воздействующего лазерного излучения, например порфирины, индантроны и их производные, кластерные соединения, фуллерены, цианиновые, фталоцианиновые и нафталоцианиновые красители тяжелых металлов, при этом указанный перечень не может быть ограничен названными соединениями и возможно использование других известных материалов, обладающих вышеуказанным свойством.In accordance with the invention, various materials nonlinear in the intensity of the laser radiation, for example, porphyrins, indanthrons and their derivatives, cluster compounds, fullerenes, cyanine, phthalocyanine and naphthalocyanine dyes of heavy metals, can be used as substances with the property of optical limitation, while the specified list cannot be limited to these compounds and other known materials possessing the above property can be used.
Формирование оптически различимого кодового рельефа может осуществляться различными способами, наиболее распространенными из которых являются метод печати и метод записи информации при помощи лазерного луча.The formation of an optically distinguishable code relief can be carried out in various ways, the most common of which are the printing method and the method of recording information using a laser beam.
При формировании кодового рельефа методом печати берут готовую мастер-матрицу с уже записанной информацией в виде, например, питов (информационных элементов), и интервалов между ними, и вдавливают эту матрицу в регистрирующую пленку, в результате чего на пленке отображается записанный на матрице кодовый рельеф с информационными элементами, например питами. После чего на данный рельеф наносят слой вещества, обладающего свойством оптического ограничения, которое проникает в питы и заполняет их. Данный слой вещества может наносится центрифугованием при 2500 об/мин.When forming a code relief by printing, they take a ready-made master matrix with information already recorded in the form of, for example, pits (information elements) and the intervals between them, and press this matrix into the recording film, as a result of which the code relief recorded on the matrix is displayed on the film with information elements such as pits. After that, a layer of a substance having the property of optical restriction, which penetrates into the pits and fills them, is applied to this relief. This layer of material can be centrifuged at 2500 rpm.
При формировании кодового рельефа методом записи информации сначала формируют в регистрирующей пленке дорожки с углублением, затем заполняют их составляющими для фотосинтеза вещества, обладающего свойством оптического ограничения, после чего производят облучение зоны дорожек сфокусированным модулированным лазерным излучением мощностью свыше 10 мВт/мкм2 импульсами в течение от 200 нc до 1000 нc до образования структуры с регулярно чередующимися информационными элементами с веществом, обладающим свойством оптического ограничения, которое синтезируется в результате воздействия импульсов лазерного излучения. При этом чем больше интервал воздействия, тем больше синтезируется вещества в информационном элементе, а интервалы воздействия определяются в соответствии с записываемой информацией. Если дорожки заполняются веществом, обладающим свойством оптического ограничения, то при воздействии лазерного излучения происходит деструкция (разрушение) вещества, обладающего свойством оптического ограничения, и получается структура с регулярно чередующимися информационными элементами с веществом, обладающим свойством оптического ограничения.When forming a code relief by recording information, paths with a recess are first formed in the recording film, then they are filled with components for photosynthesis of a substance with the property of optical limitation, after which the track zone is irradiated with focused modulated laser radiation with a power exceeding 10 mW / μm 2 pulses over 200 ns to 1000 ns before the formation of a structure with regularly alternating information elements with a substance having the property of optical limitation, which e is synthesized as a result of exposure to laser pulses. Moreover, the longer the exposure interval, the more the substances in the information element are synthesized, and the exposure intervals are determined in accordance with the recorded information. If the tracks are filled with a substance with the property of optical limitation, then under the influence of laser radiation, destruction (destruction) of a substance with the property of optical limitation occurs, and a structure with regularly alternating information elements with a substance with the property of optical limitation is obtained.
После формирования оптически различимого кодового рельефа на него наносят отражающее покрытие. Данное покрытие может наноситься на установке магнетронного напыления.After the formation of an optically distinguishable code relief, a reflective coating is applied to it. This coating can be applied on a magnetron sputtering machine.
При записи информации на многослойный носитель формируют поток лазерного излучения 3, модулируют его в зависимости от записываемого информационного содержания, затем фокусируют его на записываемом слое многослойного носителя 1, и перемещают поток лазерного излучения по поверхности регистрирующей пленки 6, в которой предварительно формируют дорожки, заполненные веществом, обладающим свойством оптического ограничения, или составляющими для синтеза вещества, обладающего свойством оптического ограничения. В результате чего происходит формирование информационных элементов импульсами лазерного излучения в течении от 200 нc до 1000 нc, в зависимости от количества вещества, обладающего свойством оптического ограничения, формируемого в информационном элементе. При этом плотность лазерного излучения выбирают в пределах от 10 мВт/мкм2 до 100 мВт/ мкм2 в зависимости от вещества, обладающего свойством оптического ограничения, используемого в данном записываемом слое. При перемещении потока лазерного излучения и воздействия его в определенных местах в течении определенного времени происходит либо синтез, либо деструкция вещества, обладающего свойством оптического ограничения, и формирование кодового рельефа с информационными элементами, содержащими вещество, обладающее свойством оптического ограничения в количестве, определяемом записываемой информацией.When recording information on a multilayer medium, a laser radiation stream 3 is formed, modulated depending on the recorded information content, then it is focused on the recordable layer of the multilayer medium 1, and the laser radiation stream is moved over the surface of the recording film 6, in which tracks filled with substance are preliminarily formed having the property of optical limitation, or components for the synthesis of a substance having the property of optical limitation. As a result, information elements are formed by pulses of laser radiation from 200 ns to 1000 ns, depending on the amount of a substance that has the property of optical limitation formed in the information element. In this case, the laser radiation density is selected in the range from 10 mW / μm 2 to 100 mW / μm 2 depending on the substance having the property of optical limitation used in this recordable layer. When the laser radiation flux is moved and exposed to it in certain places for a certain time, either synthesis or destruction of a substance with an optical restriction property occurs and a code relief is formed with information elements containing a substance with an optical limit property in the amount determined by the recorded information.
При считывании с оптического многослойного носителя информации производят формирование потока лазерного излучения 3, его фокусирование на поверхности одного из считываемых слоев 1 многослойного носителя информации, затем производят сканирование оптически различимого кодового рельефа 2 с информационными элементами 4 потоком лазерного излучения 3, после чего производится обработка отраженного от сканируемого кодового рельефа сигнала по частоте и амплитуде. При этом длину волны сканирующего сфокусированного потока лазерного излучения выбирают в пределах от 532 нм до 670 нм, длительность сканирующего импульса выбирают в пределах от 10 нc до 200 нc, а плотность сканирующего сфокусированного потока лазерного излучения выбирают в пределах от 1 мВт/мкм2 до 10 мВт/мкм2, в зависимости от вещества, содержащегося в информационных элементах считываемого кодового рельефа и обладающего свойством оптического ограничения. При этом только считываемый слой отражает сканирующий поток лазерного излучения, а остальные слои пропускают этот поток излучения, так как в их информационных элементах содержится вещество, обладающее свойством оптического ограничения, являющееся прозрачным для данного потока лазерного излучения с определенными вышеперечисленными задаваемыми параметрами.When reading from an optical multilayer information carrier, a laser radiation stream 3 is formed, it is focused on the surface of one of the readable layers 1 of the multilayer information carrier, then an optically
Пример выполнения оптического многослойного носителя информации.An example of the implementation of the optical multilayer media.
Подложка в виде диска, выполненная из поликарбоната, покрывается регистрирующей пленкой, на которой методом контактной печати при помощи эталонной матицы с заданным кодовым рельефом формируют кодовый рельеф с информационными элементами одного из слоев многослойного носителя информации. После чего наносится слой вещества, обладающего свойством оптического ограничения, например нафталоцианиновый краситель. Далее производится центрифугование при вращении со скоростью 2500 об/мин, в результате чего нафталоцианиновый краситель проникает в информационные элементы кодового рельефа. Полученное покрытие высушивается 5 минут при 70°С, после чего на установке магнетронного напыления наносится отражающее покрытие из диоксида титана. Далее на сформированный таким образом первый слой информационного носителя наносится слой клеевой композиции, на который наносят второй слой многослойного информационного носителя, сформированный аналогичным образом, что и первый слой информационного носителя. Таким образом формируют многослойный носитель с тремя и более информационными слоями.The substrate in the form of a disk made of polycarbonate is covered by a recording film, on which a code relief with information elements of one of the layers of a multilayer information carrier is formed by contact printing using a reference matrix with a given code relief. After which a layer of a substance having the property of optical limitation, for example a naphthalocyanine dye, is applied. Next, centrifugation is performed during rotation at a speed of 2500 rpm, as a result of which the naphthalocyanine dye penetrates the information elements of the code relief. The resulting coating is dried for 5 minutes at 70 ° C, after which a reflective coating of titanium dioxide is applied to the magnetron sputtering apparatus. Next, a layer of adhesive composition is applied to the first layer of information carrier thus formed, onto which a second layer of a multilayer information carrier is applied, formed in the same way as the first layer of the information carrier. In this way, a multilayer carrier with three or more information layers is formed.
Claims (30)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002131700/28A RU2248620C2 (en) | 2002-11-26 | 2002-11-26 | Optical multilayer data carrier, method for manufacture thereof, method for multilayer data recording on said carrier and method for reading data from it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002131700/28A RU2248620C2 (en) | 2002-11-26 | 2002-11-26 | Optical multilayer data carrier, method for manufacture thereof, method for multilayer data recording on said carrier and method for reading data from it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002131700A RU2002131700A (en) | 2004-05-27 |
| RU2248620C2 true RU2248620C2 (en) | 2005-03-20 |
Family
ID=35454434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002131700/28A RU2248620C2 (en) | 2002-11-26 | 2002-11-26 | Optical multilayer data carrier, method for manufacture thereof, method for multilayer data recording on said carrier and method for reading data from it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2248620C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503069C2 (en) * | 2008-11-12 | 2013-12-27 | Панасоник Корпорэйшн | Optical recording medium and optical information device |
| RU2786371C1 (en) * | 2019-08-14 | 2022-12-20 | Керамик Дэйта Солюшнз Гмбх | A method for long-term storage of information and a medium for this |
-
2002
- 2002-11-26 RU RU2002131700/28A patent/RU2248620C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503069C2 (en) * | 2008-11-12 | 2013-12-27 | Панасоник Корпорэйшн | Optical recording medium and optical information device |
| RU2786371C1 (en) * | 2019-08-14 | 2022-12-20 | Керамик Дэйта Солюшнз Гмбх | A method for long-term storage of information and a medium for this |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0039094B1 (en) | Recording material for storage of digital information and a recording method for storage of digital information | |
| US5459018A (en) | Optical information recording medium, a manufacturing method thereof and an optical information recording and reproducing method using the medium | |
| KR19990028735A (en) | Optical storage system | |
| JPH05101398A (en) | Three-dimensional recording and reproducing device | |
| US4872156A (en) | Record carrier with a preformed information track for recording information with a radiation beam | |
| US20070053279A1 (en) | Multilayer fluorescent optical disc with photosensitive fluorescent material | |
| JPH01503814A (en) | optical data storage | |
| RU2248620C2 (en) | Optical multilayer data carrier, method for manufacture thereof, method for multilayer data recording on said carrier and method for reading data from it | |
| JPS5850638A (en) | Production of pregrooved original plate for optical disc | |
| RU29799U1 (en) | Optical multilayer storage medium | |
| RU2002131700A (en) | OPTICAL MULTI-LAYER INFORMATION MEDIA, METHOD OF ITS MANUFACTURE, METHOD OF MULTI-LAYER INFORMATION RECORDING TO THIS MEDIA AND METHOD OF READING FROM IT INFORMATION | |
| JP3522937B2 (en) | Optical disk signal recording / reproducing method | |
| JP3522938B2 (en) | Optical disk signal recording / reproducing method | |
| JP2512042B2 (en) | Optical recording medium and optical recording method | |
| JP4356048B2 (en) | optical disk | |
| JP2001067727A (en) | Optical disk | |
| JPS63220434A (en) | Optical disk and its recording and reproducing method | |
| JP2001202657A (en) | Optical disk | |
| EP0316394A1 (en) | Optical data storage method and materials therefor | |
| JP2512043B2 (en) | Optical recording medium and optical recording method | |
| JPS63303793A (en) | Optical recorder medium | |
| JPH0675315A (en) | Optical disk and reproducing method and reproducing device therefor | |
| JP2967700B2 (en) | Optical recording medium | |
| AU701056B2 (en) | Optical storage system | |
| JPH0498630A (en) | Optical recording medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061127 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20081010 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121127 |