DE4444988A1 - Recording medium for storage of optically-readable digital data - Google Patents
Recording medium for storage of optically-readable digital dataInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Aufzeichnungsträger zur Speicherung optisch auslesbarer digitaler Informationen, der eine Träger schicht enthält, auf der ein oder mehrere optisch auslesbare Aufzeichnungsschichten aufgebracht sind, wobei mindestens eine Aufzeichnungsschicht Fluoreszenzstoffe enthält, die zur Informa tionsspeicherung geeignet sind.The invention relates to a recording medium for storage optically readable digital information that a carrier Contains layer on which one or more optically readable Recording layers are applied, at least one Recording layer contains fluorescent substances that are used for informa tion storage are suitable.
Es ist bekannt, daß Informationen digital in optisch auslesbaren Speichern gespeichert werden können (z. B. DE 29 41 943). Die gespei cherten Daten können insbesondere Audio-, Video- oder Computer daten sein.It is known that information can be read out digitally in optically Save can be saved (e.g. DE 29 41 943). The saved Saved data can in particular be audio, video or computer be data.
Derartige Speicher bestehen beispielsweise aus einer Kunststoff schicht, an deren einer Seite die Informationen in Form lokaler Bereiche mit unterschiedlichem Lichtreflexionsvermögen eingebracht sind und die an dieser Seite mit einem reflektierendem Material beschichtet ist, wobei das Lesen der Informationen mit einem Laserstrahl erfolgt.Such memories consist, for example, of a plastic layer, on one side of which the information is local Areas with different light reflectivities introduced are and the side with a reflective material is coated, the reading of the information with a Laser beam takes place.
Andere Speicher bestehen im wesentlichen aus einem Trägermaterial und einer darauf aufgebrachten Aufzeichnungsschicht aus einem Material, dessen Reflexions- bzw. Transmissionsgrad oder Brechungsindex (DE 29 35 859) thermisch oder photochemisch punktuell verändert werden kann, z. B. mittels eines Laserstrahles. Zur Erhöhung der Speicherkapazität können auf dem Trägermaterial auch mehrere Aufzeichnungsschichten übereinander aufgebracht sein (DE 36 19 601), wobei die einzelnen Aufzeichnungsschichten unter schiedliche Wellenlängenempfindlichkeiten aufweisen können (DE 37 41 910). Das Lesen der Informationen erfolgt in diesem Fall, indem der zum Lesen verwendete Laserstrahl auf jeweils eine der übereinander angeordneten transparenten Speicherebenen fokussiert und innerhalb dieser Fokusebene geführt wird. Dabei wird das von den in dieser Ebene befindlichen Informationspunkten reflektierte Licht zum Lesen der Information genutzt. Die dazu notwendige Lesemethode entspricht im Prinzip dem von Konfokalmikroskopen [T. Wilson, Confocal Microscopy, San Diego: Academic Press 1990].Other stores essentially consist of a carrier material and a recording layer of a Material, its reflectance or transmittance or Refractive index (DE 29 35 859) thermally or photochemically selective can be changed, e.g. B. by means of a laser beam. For Storage capacity can also increase on the substrate several recording layers can be applied one above the other (DE 36 19 601), the individual recording layers under can have different wavelength sensitivities (DE 37 41 910). In this case, the information is read, by the laser beam used for reading on one of the stacked transparent memory layers focused and is conducted within this focus level. This is done by reflected the information points on this level Light used to read the information. The necessary The reading method corresponds in principle to that of confocal microscopes [T. Wilson, Confocal Microscopy, San Diego: Academic Press 1990].
Als Material für die Aufzeichnungsschichten kommt auch eine Reihe von Farbstoffen und photopolymerisierbaren Flüssigkristallstoffen in Frage (z. B. DE 36 01 067, DE 33 24 770, DE 36 04 757). Es sind auch Aufzeichnungsschichten bekannt, die Fluoreszenzfarbstoffe enthal ten (DE 37 20 171; DE 39 01 988). Die informationstragenden fluoreszie renden Bereiche emittieren während des Lesevorganges Licht mit einer Wellenlänge, die größer als die Wellenlänge des Leselichtes ist. Das annähernd isotrop ausgestrahlte Fluoreszenzlicht ist mit einer relativ einfachen und störunanfälligen optischen Anordnung detektierbar. Weiterhin ist es bei Verwendung geeigneter Fluor eszenzfarbstoffe möglich, lösch- und wiederbeschreibbare Aufzeich nungsschichten herzustellen.A number also comes as material for the recording layers of dyes and photopolymerizable liquid crystal materials in question (e.g. DE 36 01 067, DE 33 24 770, DE 36 04 757). They are too Known recording layers containing fluorescent dyes ten (DE 37 20 171; DE 39 01 988). The information-bearing fluorescence areas emit light during the reading process a wavelength that is greater than the wavelength of the reading light is. The approximately isotropically emitted fluorescent light is included a relatively simple and trouble-free optical arrangement detectable. It is also suitable fluorine escent dyes possible, erasable and rewritable record production layers.
Für die Erzeugung der fluoreszierenden Speicherstellen sind verschiedene Verfahren einsetzbar. Insbesondere ist es möglich, mit Aufdampftechniken oder durch thermische Umwandlung von Farb stoffen informationstragende fluoreszierende Muster auf das Trägermaterial aufzubringen (DE 39 01 968). For the generation of the fluorescent storage locations are different methods can be used. In particular, it is possible with evaporation techniques or by thermal conversion of color fluorescent patterns carrying information on the Apply carrier material (DE 39 01 968).
Ein Nachteil der bekannten optischen Aufzeichnungsschichten ist es, daß zur Speicherung der. Nutzdaten bzw. der für das Auslesen oder Dekodieren der Nutzdaten erforderlichen Steuerinformationen stets nur die Veränderung des Wertes einer physikalischen Größe bzw. Stoffeigenschaft genutzt wird. Um die Speicherkapazität zu erhöhen, muß daher die Anzahl von Bereichen mit unterscheidbaren Werten der physikalischen Größe erhöht werden. Dies wird jedoch - außer durch physikalische Grenzen - sehr wesentlich durch die Kosten begrenzt, die infolge steigender Anforderungen an das laterale Auflösungsvermögen der Leseeinrichtung entstehen.A disadvantage of the known optical recording layers is it that for storing the. User data or that for reading out or decoding the control data required for the useful data always only the change in the value of a physical quantity or material property is used. To increase the storage capacity must increase the number of areas with distinguishable Values of the physical quantity can be increased. However, this will - except by physical limits - very much by the Limited costs due to increasing demands on the lateral resolution of the reading device arise.
Es besteht daher die Aufgabe, die Speicherkapazität eines optischen Speichers mit einer oder mehreren Speicherebenen wesentlich zu erhöhen, ohne das laterale Auflösungsvermögen der Leseeinrichtung wesentlich steigern zu müssen.It is therefore the task of a storage capacity optical storage with one or more storage levels significantly increase without the lateral resolution of the To increase reading device significantly.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Aufzeichnungs träger gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst. Als Fluoreszenzstoff kommen dabei organische Fluoreszenzstoffe, anorganische Fluoreszenzstoffe, polymere Stoffe, Kohlenstoff oder eine Mischung dieser Stoffe in Frage.According to the invention, this problem is solved by recording Carrier solved according to the hallmark of the main claim. Organic fluorescent substances are used as fluorescent substances, inorganic fluorescent substances, polymeric substances, carbon or a mixture of these substances in question.
Diese Stoffe können mit verschiedenen bekannten Verfahren auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht werden. So kann z. B. eine zur Aufzeichnung geeignete Schicht eines Fluoreszenzstoffes in der Gasphase oder Flüssigphase mittels energiereicher Strahlen wie Laser- oder Elektronenstrahlen abgeschieden werden.These substances can be obtained using various known methods Record carriers are applied. So z. B. one for Record suitable layer of a fluorescent substance in the Gas phase or liquid phase using high-energy rays such as Laser or electron beams are deposited.
In besonderen Ausführungsformen der Erfindung können die fluores zierenden Bereiche einer Aufzeichnungsschicht lotrecht oder mit einem vorbestimmten lateralen Versatz über den reflektierenden und/oder nicht reflektierenden Bereichen einer Aufzeichnungs schicht positioniert sein. Dabei können die fluoreszierenden Bereiche in Einfallsrichtung des Lesestrahls mittels einer transparenten Zwischenschicht von den reflektierenden bzw. nicht reflektierenden Bereichen getrennt sein.In special embodiments of the invention, the fluores decorative areas of a recording layer perpendicular or with a predetermined lateral offset across the reflective and / or non-reflective areas of a recording layer positioned. The fluorescent Areas in the direction of incidence of the reading beam by means of a transparent intermediate layer of the reflective or not reflective areas.
Das Lesen der Informationen erfolgt mit Licht, vorzugsweise mit einem auf die Informationsebene fokussierten Laserstrahl, dessen Durchmesser der Größe der informationstragenden Bereiche angepaßt ist.The information is read with light, preferably with a laser beam focused on the information level, the Diameter adapted to the size of the information-carrying areas is.
Die Erhöhung der Speicherdichte mittels der Erfindung beruht darauf, daß für jeden Speicherplatz innerhalb einer jeden Speicherebene neben der Intensität des reflektierten Lichts auch das von diesem Speicherplatz bei Anwesenheit des fluoreszierenden Stoffes ausgehende Fluoreszenzlicht als Informationsquelle genutzt werden kann.The increase in storage density by means of the invention is based insists that for each storage space within each Storage level in addition to the intensity of the reflected light that of this storage space in the presence of the fluorescent Fluorescent light emitted as a source of information can be.
Für die gerätetechnische Nutzung der hohen Speicherdichte ist es dabei sehr vorteilhaft, daß die von einem Speicherplatz innerhalb einer Speicherebene herrührenden Anteile des reflektierten Lichtes und des Fluoreszenzlichtes unterschiedliche Wellenlängen besitzen, da die Wellenlänge des Fluoreszenzlichtes größer als die Wellen länge des zum Lesen der Informationen eingestrahlten Lichtes ist. Die Speicherdichte wird weiter erhöht, wenn mehr als ein fluores zierender Stoff an jedem Speicherplatz deponiert wird, wobei die Stoffauswahl so erfolgen muß, daß die Intensitätsmaxima des Fluoreszenzlichtes unterschiedlicher Stoffe bei unterschiedlichen Wellenlänge liegen. It is for the technical use of the high storage density it is very advantageous that the storage space within portions of the reflected light originating from a storage level and the fluorescent light have different wavelengths, because the wavelength of the fluorescent light is larger than the waves length of the light irradiated for reading the information. The storage density is further increased if more than one fluores decorative substance is deposited at each storage location, the The choice of material must be such that the intensity maxima of the Fluorescent light of different substances with different Wavelength.
Bei Verwendung nur eines Fluoreszenzstoffes werden von jedem Speicherplatz mindestens 4 verschiedene Informationen erhalten.If only one fluorescent substance is used by each Receive at least 4 different pieces of memory.
Beim Auslesen der gespeicherten Informationen werden die Licht anteile jeder Wellenlänge separat detektiert. Die hierzu erforder liche Trennung kann durch optische Filter oder durch ein disper gierendes Medium, z. B. ein optisches Gitter oder ein Prisma erfolgen. Die Signalverarbeitung erfolgt so, daß in Abhängigkeit von der Intensität des reflektierten Lichtes und des Fluoreszenz lichtes jeweils als Information eine Ja/Nein-Antwort erhalten wird. Für die Zuordnung zu dieser Antwort kann das Überschreiten oder Unterschreiten einer ausgewählten Intensitätsschwelle des Lichtes gewählt werden.When reading out the stored information, the lights components of each wavelength are detected separately. The necessary for this Liche separation can be by optical filters or by a disper greedy medium, e.g. B. an optical grating or a prism respectively. The signal processing is done so that depending on the intensity of the reflected light and the fluorescence each receive a yes / no answer as information becomes. This can be exceeded for the assignment to this answer or falling below a selected intensity threshold of Light can be chosen.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei sich die Darstellung sowohl auf einen bewegten als auch auf einen stationären Aufzeichnungsträger bezieht. In der zugehörigen Zeichnung sind in Fig. 1a bis 1c die möglichen Varianten für die Position der fluoreszierenden Bereiche relativ zu den reflektierenden Bereichen schematisch dargestellt. Das Auslesen der Informationen erfolgt mit einem Laserstrahl, der über den Aufzeichnungsträger geführt wird. Auf die Darstellung der unterhalb der informationstragenden Schicht befindliche Schicht aus einem reflektierenden Material wurde verzichtet. Fig. 1a zeigt die Variante, bei der ein Fluoreszenzstoff nur auf einige der in die Trägerschicht eingedrückten Bereiche aufgetragen wurde. Fig. 1b stellt dar, daß der Fluoreszenzstoff nur auf einige der nicht eingedrückten Bereiche aufgebracht wurde. In Fig. 1c befindet sich der Fluoreszenzstoff sowohl auf einigen der eingedrückten, als auch auf einigen der nicht eingedrückten Bereiche der Träger schicht.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment, the illustration relating both to a moving and to a stationary recording medium. In the accompanying drawing, the possible variants for the position of the fluorescent regions relative to the reflective regions are shown schematically in FIGS. 1a to 1c. The information is read out using a laser beam which is guided over the recording medium. The layer of a reflective material underneath the information-bearing layer has not been shown. FIG. 1a shows the variant in which a fluorescent substance has only been applied to some of the areas pressed into the carrier layer. Fig. 1b shows that the fluorescent substance was only applied to some of the areas not pressed. In Fig. 1c, the fluorescent material is on both the indented and some of the non-indented areas of the support layer.
Fig. 2 zeigt die entsprechende Variante bei Anwesenheit einer transparenten Zwischenschicht zwischen den unterschiedlich reflektierenden Bereichen und dem Fluoreszenzstoff. Bei den in Fig. 1a bis 1c dargestellten Varianten des Ausführungsbeispiels erfolgt das Einspeichern von Informationen, d. h. das Erzeugen fluoreszierender Bereiche dadurch, daß ein Film aus einem flüssigen Monomer auf die Unterseite des die Vertiefungen enthaltenen Trägerkunststoffs aufgetragen wird. Dieser Film wird durch eine Maske mit UV-Licht bestrahlt, wodurch in den gewünschten Bereichen eine Umwandlung in ein Polymer erfolgt, das mit dem Lesestrahl zur Fluoreszenz angeregt werden kann. Der nichtpolymerisierte Monomerfilm wird mit einem Lösungsmittel entfernt. Fig. 2 shows the corresponding variation in the presence of a transparent intermediate layer between the different reflecting portions and the fluorescent material. In the variants of the exemplary embodiment shown in FIGS. 1a to 1c, information is stored, that is to say the generation of fluorescent regions, by applying a film of a liquid monomer to the underside of the carrier plastic containing the depressions. This film is irradiated through a mask with UV light, whereby a conversion into a polymer takes place in the desired areas, which can be excited to fluorescence with the reading beam. The unpolymerized monomer film is removed with a solvent.
Claims (16)
- - eine oder mehrere Aufzeichnungsschichten einer ersten Gattung, in denen die Information in an sich bekannter Weise in Form reflektierender und nicht oder gering reflektierender Bereiche gespeichert ist, und
- - eine oder mehrere Aufzeichnungsschichten einer zweiten Gattung, auf denen die Information in Form fluoreszierender und nicht oder gering fluoreszierender Bereiche gespeichert ist, die durch ein oder mehrere Fluoreszenzstoffe gebildet werden.
- one or more recording layers of a first type in which the information is stored in a manner known per se in the form of reflecting and non-reflecting or slightly reflecting areas, and
- - One or more recording layers of a second genus, on which the information is stored in the form of fluorescent and non-or slightly fluorescent areas, which are formed by one or more fluorescent substances.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944444988 DE4444988A1 (en) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Recording medium for storage of optically-readable digital data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944444988 DE4444988A1 (en) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Recording medium for storage of optically-readable digital data |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4444988A1 true DE4444988A1 (en) | 1996-06-20 |
Family
ID=6536068
Family Applications (1)
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DE19944444988 Withdrawn DE4444988A1 (en) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Recording medium for storage of optically-readable digital data |
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---|---|
DE (1) | DE4444988A1 (en) |
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- 1994-12-16 DE DE19944444988 patent/DE4444988A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |