DE68905400T2 - Optischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zum Schreiben, Lesen und Löschen einer Information in diesem Träger. - Google Patents
Optischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zum Schreiben, Lesen und Löschen einer Information in diesem Träger.Info
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Description
- Diese Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium, das eine Aufzeichnungsmediumsschicht aufweist, in die Information durch Anwenden eines Lichtstrahls eingeschrieben werden kann, um das Lichtabsorptionsspektrum von Bereichen der Aufzeichnungsmediumsschicht selektiv zu ändern.
- Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufzeichnen, Lesen und Löschen von Information auf einem solchen Aufzeichnungsmedium.
- Im letzter Zeit bestand eine Tendenz dahingehend, daß die Nachfrage für optische Aufzeichnungsmedien als Folge der Verbesserungen betreffend hohe Dichte und große Kapazität deutlich von Jahr zu Jahr zunimmt. Optische Aufzeichnungsmedien können in drei Typen klassifiziert werden: 'nur Lesen', 'einmal Beschreiben' und 'wiederholt beschreibbar'.
- Information kann auf ein Medium vom Typ 'einmal Beschreiben' durch einen Prozeß geschrieben werden, der im wesentlichen daraus besteht, daß ein Laserstrahl auf die Aufzeichnungsschicht projiziert wird, um ein Schmelzen oder Zersetzen des Flecks, auf den der Strahl projiziert ist, zu erzeugen, wodurch geometrische Gruben in den Bereichen der Aufzeichnungsschicht erzeugt werden, die dem Strahl ausgesetzt sind.
- Information kann auf ein Medium vom Typ 'einmal Beschreiben' auch durch einen Prozeß aufgezeichnet werden, der im wesentlichen daraus besteht, daß ein Laserstrahl auf die Aufzeichnungsschicht projiziert wird, um die optischen Eigenschaften, wie den Brechungsindex, des Flecks zu ändern, auf den der Strahl projiziert wird, wodurch kristalline oder nichtkristalline Zustände in den Bereichen der Aufzeichnungsschicht auftreten, die dem Strahl ausgesetzt werden.
- Zu 'wiederholt beschreibbaren' optischen Aufzeichnungsmedien gehören solche, bei denen Information dadurch aufgezeichnet wird, daß ein magnetooptischer Effekt oder ein Phasenübergangseffekt in der Aufzeichnungsschicht verwendet wird. Beim Aufzeichnungsmedium vom magnetooptischen Typ wird Information, wie unten beschrieben, aufgezeichnet. Zunächst wird ein Laserstrahl auf eine Aufzeichnungsschicht projiziert, die aus einem Film besteht, der in einer Richtung rechtwinklig zur Schichtoberfläche magnetisiert ist. Anschließend wird durch Anlegen eines Magnetfeldes durch eine äußere Quelle die Magnetisierungsrichtung der vom Strahl beleuchteten Bereiche des Films in bezug auf die der nichtbelichteten Bereiche umgekehrt, wo der vom Strahl beleuchtete Bereich über die Curietemperatur erhitzt wird.
- Bei Aufzeichnungsmedien vom Phasenübergangstyp wird Information, wie unten beschrieben, aufgezeichnet. Ein Laserstrahl wird auf die Aufzeichnungsschicht so projiziert, daß die Phase des vom Strahl beleuchteten Bereichs des Aufzeichnungsmediums von einem anfänglichen nichtkristallinen Zustand in einen kristallinen Zustand umgewandelt wird oder umgekehrt.
- Es ist zu beachten, daß die oben angegebenen Verfahren zum Aufzeichnen von Information in optischen Aufzeichnungsmedien mit 'wiederholtem Beschreiben' einen Laserstrahl als Wärmequelle verwenden. Diese Medien verwenden also Aufzeichnungssysteme mit "Wärmemodus".
- In letzter Zeit wurde unabhängig von den Aufzeichnungssystemen mit "Wärmemodus" Forschung und Entwicklung für optische Aufzeichnungsmedien ausgeführt, die sogenannte Aufzeichnungssysteme mit "Photonmodus" verwenden. Als typisches Beispiel der Verwendung eines Aufzeichnungssystems mit "Photonmodus" ist ein optisches Aufzeichnungsmedium bekannt, das eine organische Verbindung verwendet, das den photochromatischen Effekt zeigt. Als Beispiel wird auf die japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-165751 (1987) verwiesen, gemäß der Information auf Multiplexbasis in einem Aufzeichnungsmedium, das mehrere monomolekulare, organische Farbmittel enthaltende Filme aufweist, durch Beleuchten mit Laserstrahlen aufgezeichnet wird, die verschiedene Wellenlängen oder verschiedene Polarisationswinkel aufweisen.
- Der photochromatische Effekt ist ein Effekt, bei dem ein bestimmtes festes oder flüssiges Material seine Farbe reversibel abhängig vom einfallenden Licht ändert. Es existiert eine große Vielfalt organischer Verbindungen, die einen photochromatischen Effekt zeigen. Zu solchen Verbindungen gehören z. B. Hydrazon, Osazon, Stilben, Salicylaldehyd, Spiropyran, Fulgid, Azobenzol und Derivate derselben. Von diesen organischen Verbindungen wird als typisches Beispiel eines optischen Aufzeichnungsmediums, das eine Aufzeichnungsschicht aus Fulgid verwendet, unten angeführt. Durch Einstrahlen von Ultraviolettstrahlen mit einer Wellenlänge von etwa 340 nm und sichtbaren Strahlen unterliegt Fulgid reversibel einem intramolekularen Ringschluß, wie in Fig. 3(b) dargestellt, ausgehend von einer intramolekularen Struktur mit offenem Ring, wie in Fig. 3(a) dargestellt. Infolgedessen tritt, wie dies wohlbekannt ist, eine reversible Änderung des Absorptionsspektrums auf, das in Fig. 4 durch die durchgezogene Linie I und die Phantomlinie II dargestellt ist.
- Zum Beispiel wird das durch die ausgezogene Linie I in Fig. 4 dargestellte Absorptionsspektrum anfänglich dadurch hervorgerufen, daß vorab sichtbare Strahlen auf Fulgid eingestrahlt werden. Aufzeichnung wird dadurch ausgeführt, daß ein Aufzeichnungsstrahl mit einer Wellenlänge von etwa 340 nm auf die Aufzeichnungsschicht eingestrahlt wird. Der Bereich der Aufzeichnungsschicht, der dem Aufzeichnungsstrahl ausgesetzt ist, ändert sich in einen Zustand, der durch das durch die Phantomlinie II in Fig. 4 dargestellte Absorptionsspektrum angezeigt wird. Infolgedessen tritt dann, wenn z. B. dieser Bereich der Einstrahlung eines schwachen Strahls mit einer Wellenlänge von etwa 350 nm unterzogen wird, d. h. dicht bei der Wellenlänge des Aufzeichnungsstrahls, eine bestimmte Differenz im Absorptionsvermögen auf, wie durch ΔT in Fig. 4 dargestellt, zwischen dem Bereich, der dem Aufzeichnungsstrahl unterworfen wurde, und dem von der Strahlbeleuchtung freien Bereich auf. So kann durch das Ermitteln dieses Unterschiedes im Absorptionsvermögen ein aufgezeichnetes Signal gelesen werden.
- Andererseits stellt sich das durch die ausgezogene Linie I in Fig. 4 dargestellte Absorptionsvermögen selbst als Ergebnis der Einstrahlung eines Strahls sichtbaren Lichts, d. h. mit einer Wellenlänge von etwa 500 nm, auf den vorab dem Aufzeichnungsstrahl unterworfenen Bereich wieder ein, um das aufgezeichnete Signal zu löschen. Wie oben angegeben, kann, da der photochromatische Effekt reversibel auftritt, die Fulgidaufzeichnungsschicht für ein löschbares optisches Aufzeichnungsmedium verwendet werden.
- In der oben angegebenen Weise wird Aufzeichnungsinformation im optischen Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines photochromatischen Effekts durch Einstrahlen von Laserstrahlen in das Aufzeichnungsmedium eingeschrieben. Der Fleckdurchmesser von Strahlen, die durch die optische Linse fokussiert werden, ist durch Beugungseffekte beschränkt. Derzeit ist der Fleckdurchmesser sichtbarer Strahlen oder solcher im nahen Infrarot auf etwa 1 um begrenzt. Wenn digitales Aufzeichnen vorgenommen wird, bei dem Einbit-Information im Strahlfleckbereich aufgezeichnet wird, sind all diese herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmedien nur dazu in der Lage, eine maximale Aufzeichnungsdichte von etwa 10&sup8; Bit/cm² zu erzielen. Infolgedessen bestehen Beschränkungen in bezug auf die Aufzeichnungsdichte, die mit diesen herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmedien erzielt werden kann.
- Aus EP-A-0,193,931 ist ein optisches Aufzeichnungsmedium bekannt, bei dem das Aufzeichnungsmedium Schichten mit mindestens zwei photochromatischen Farbstoffen aufweist, die dazu in der Lage sind, J-Aggregate zu bilden. Vor dem Aufzeichnen werden die farblosen Farbstoffe zunächst durch einen zweistufigen Initialisierungsprozeß, der für das gesamte Medium ausgeführt wird, in zwei unterschiedlich gefärbte J-Aggregate umgewandelt, wozu das Belichten mit UV-Strahlung gehört, gefolgt von einer Wärmebehandlung unter Verwendung von IR- Strahlung. Aufzeichnen kann dann durch 'Ausbleichen' von Bereichen jeder Schicht des Aufzeichnungsmediums durch Belichten mit einem Strahl mit einer Wellenlänge erfolgen, die dem Spitzenwert des speziellen Absorptionsspektrums für den Farbstoff in dieser Schicht entspricht. Auf diese Weise kann in jedem, einem Strahl ausgesetzten Fleck des Aufzeichnungsmediums ein Datenbit in jeder Farbstoffschicht aufgezeichnet werden. So wird eine größere Aufzeichnungsdichte erzielt. Aufgezeichnete Daten können dadurch gelöscht werden, daß der initialisierende Wärmebehandlungsprozeß wiederholt wird, um die Farbe der ausgebleichten Bereiche des Aufzeichnungsmediums wiederherzustellen. Jedoch weist dieses optische Aufzeichnungsmedium zwei Nachteile auf. Erstens erfordert der Initialisierungs/Lösch-Prozeß sorgfältige Wärmebehandlung zum Ausbilden der J-Aggregate. Zweitens löscht der Löschprozeß von Natur aus alle aufgezeichneten Daten; dadurch ist es nicht möglich, aufgezeichnete Daten selektiv zu löschen, z. B. nur in einer der Farbstoffschichten.
- Um Information unter Verwendung eines Aufzeichnungssystems mit Photonmodus dichter aufzuzeichnen, wurde in letzter Zeit Forschung und Entwicklung auch auf neuere optische Aufzeichnungsmedien ausgerichtet, die einen photochemischen Lochbrenneffekt nutzen. Dennoch besteht derzeit immer noch eine Vielfalt technischer Schwierigkeiten, die zu lösen sind, bevor derartige Medien für praktische Anwendung geeignet sind.
- Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung enthält bei einem optischen Aufzeichnungsmedium, das eine Aufzeichnungsmediumsschicht (2) beinhaltet, in dem Information durch Anwenden eines Lichtstrahls aufgezeichnet werden kann, um das Lichtabsorptionsspektrum von Bereichen der Aufzeichnungsmediumsschicht selektiv zu ändern, die Aufzeichnungsmediumschicht mindestens zwei organische Verbindungen, die unterschiedliche Sätze photochromatischer Eigenschaften aufweisen, um das Aufzeichnen und Löschen von Information unabhängig voneinander für jede Verbindung zu erlauben, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Verbindungen in einem optisch durchsichtigen Bindemittel dispergiert sind, und daß die photochromatischen Eigenschaften jeder Verbindung reversibel durch Belichten mit Strahlen mit Wellenlängen änderbar sind, die sich von denjenigen unterscheiden, die in jede beliebige andere der Verbindungen eingespeist wurden, um das Löschen von Information unabhängig voneinander für jede Verbindung zu erlauben.
- Die Aufzeichnungsmediumsschicht kann mindestens zwei Arten organischer Verbindungen, wie Hydrazon, Osazon, Stilben, Salicylaldehyd, Spiropyran, Fulgid, Azobenzol und Derivate derselben enthalten, die im Bindemittel dispergiert sind.
- Die Aufzeichnungsmediumsschicht kann Thioindigo und Pyrenthioindigo enthalten, die im Bindemittel dispergiert sind.
- Das Bindemittel kann ein Acrylpolymer sein, oder es kann aus einem Polyvinylchloridpolymer oder einer anorganischen Verbindung, wie Wasserglas, hergestellt sein.
- Das optische Aufzeichnungsmedium kann weiterhin ein Substrat aus Glas oder Kunststoff aufweisen, auf dem die Aufzeichnungsmediumsschicht ausgebildet ist.
- Das oben angegebene Substrat kann ein geometrisches Muster, wie Nuten usw., auf seiner Oberfläche aufweisen.
- Das oben angegebene Aufzeichnungsmedium kann einen Reflexionsfilm aufweisen, der an der gegenüberliegenden Oberfläche der Aufzeichnungsmediumsschicht (2) in bezug auf das Substrat (1) angeordnet ist.
- Das obige Aufzeichnungsmedium kann Schutzfilme aufweisen, durch die das Aufzeichnungsmedium zwischenliegend angeordnet ist, wodurch das Aufzeichnungsmedium gegenüber hoher Temperatur und Feuchtigkeit geschützt werden kann.
- Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung wird ein Verfahren angegeben zum Aufzeichnen, Lesen und Löschen von Information auf einem optischen Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsmediumsschicht, in der Information durch Anlegen eines Lichtstrahls aufgezeichnet werden kann, um das Lichtabsorptionsspektrum von Bereichen der Aufzeichnungsmediumsschicht selektiv zu ändern, welche Schicht mindestens zwei photochrome organische Verbindungen (A, B) aufweist, die in einem optisch durchsichtigen Bindemittel dispergiert sind, wobei jede Verbindung optische Eigenschaften (IA, IIA; IB, IIB) aufweist, die sich bei Belichtung mit Strahlen mit Wellenlängen (λ1, λ2; λ4, λ3) ändern, die sich von denjenigen unterscheiden, die an die andere Verbindung oder Verbindungen angelegt werden, um das Aufzeichnen, Lesen und Löschen von Information unabhängig voneinander für jede Verbindung zu erlauben, wobei die optischen Eigenschaften jeder Verbindung reversibel zwischen denen für ein jeweiliges erstes Absorptionsspektrum (IA, IB) und denjenigen für ein jeweiliges zweites Absorptionsspektrum (IIA, IIB) änderbar sind, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- - einen Initialisierungsschritt, bei dem Strahlen mit Wellenlängen (λ2, λ3) eingestrahlt werden, die im wesentlichen den jeweiligen Signalspitzen des zweiten Absorptionsspektrums (IIA, IIB) der Komponenten entsprechen, so daß jede Verbindung ihr jeweiliges erstes Absorptionsspektrum (IA, IB) zeigt;
- - einen Aufzeichnungsschritt, bei dem Strahlen abhängig von aufzuzeichnender Information mit Wellenlängen (λ1, λ4) eingestrahlt werden, die im wesentlichen den jeweiligen Signalspitzen der ersten Absorptionsspektren (IA, IB) der Verbindungen entsprechen, so daß in den Bereichen der Aufzeichnungsmediumsschicht, die einem oder mehreren der Strahlen ausgesetzt sind, Verbindungen (A - Fig. 1(c); B - Fig. 1(d)), die diesen Strahlen zugeordnet sind, zu ihren jeweiligen zweiten Absorptionsspektren (IIA, IIB) zurückkehren;
- - einen Leseschritt, bei dem Strahlen mit Wellenlängen eingestrahlt werden, die nahe bei denen der beim Aufzeichnungsschritt verwendeten Strahlen liegen und in der Intensität niedriger sind, und bei dem aufgezeichnete Information dadurch entnommen wird, daß die Änderung (ΔT) in der Absorption jedes Strahls erfaßt wird, die zwischen Bereichen mit und ohne Aufzeichnung der Aufzeichnungsmediumsschicht auftritt; und
- - einen Löschschritt zum Löschen aufgezeichneter Information durch Ändern der optischen Eigenschaften einer oder mehrerer der Verbindungen (A) durch Einstrahlen von Strahlen mit Wellenlängen (λ2 - Fig. 1(e)), die im wesentlichen den jeweiligen Signalspitzen der zweiten Absorptionsspektren (IIA) der einen oder mehreren Verbindungen entsprechen.
- Fig. 1 und 2 betreffen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei:
- Fig. 1(a) ein Diagramm ist, das das Absorptionsspektrum einer organischen Verbindung A in einem Aufzeichnungsmedium eines optischen Aufzeichnungsmediums zeigt;
- Fig. 1(b) ein Diagramm ist, das ein Absorptionsspektrum einer organischen Verbindung B in einem Aufzeichnungsmedium eines optischen Aufzeichnungsmediums zeigt;
- Fig. 1(c), (d) und (e) sind Diagramme, die die gesamten Absorptionsspektren einer Aufzeichnungsmediumsschicht zeigen, die die Verbindungen A und B enthält; und
- Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums.
- Die Fig. 3 und 4 betreffen ein Aufzeichnungsmedium eines herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmediums, wobei:
- Fig. 3(a) eine Strukturformel ist, die einen Zustand mit offenem Ring von Fulgid zeigt, wie es in einer Aufzeichnungsmediumsschicht eines herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird;
- Fig. 3(b) ist eine Strukturformel, die einen Zustand mit geschlossenem Ring von Fulgid zeigt, wie es in einer Aufzeichnungsmediumsschicht eines herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird; und
- Fig. 4 ist ein Diagramm, das eine Änderung des Absorptionsspektrums vranschaulicht, wie es von Fulgid abhängig von den in den Fig. 3(a) und (b) dargestellten Zuständen erzeugt wird.
- Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nun ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums beschrieben, und es wird das Verfahren von dessen Verwendung nun beschrieben und erläutert.
- Wie in Fig. 2 dargestellt, weist ein optisches Aufzeichnungsmedium ein Substrat 1 aus Glas oder Kunststoff und ein als Schicht auf dem Substrat 1 ausgebildetes Aufzeichnungsmedium 2 auf. Das Aufzeichnungsmedium 2 weist eine Zusammensetzung auf, bei der mindestens zwei Arten einer Vielfalt organischer Verbindungen, die unterschiedliche Sätze photochromatischer Eigenschaften aufweisen, in einem optisch durchsichtigen Bindemittel dispergiert sind. Zu geeigneten Arten organischer Verbindungen gehören Hydrazon, Osazon, Stilben, Salicylaldehyd, Spiropyran, Fulgid, Azobenzol und Derivate derselben.
- Das Bindemittel kann mindestens zwei Arten derartiger organischer Verbindungen in dispergiertem Zustand halten, und demgemäß ist ein solches Bindemittel für die Anwendung geeignet. Zum Beispiel kann als Bindemittel ein Acrylpolymer oder ein Polyvinylchloridpolymer oder ein anorganisches Material, wie Wasserglas, verwendet werden.
- Die folgende Beschreibung betrifft ein Beispiel, bei dem die Aufzeichnungsmediumsschicht 2 zwei Arten organischer Verbindungen A und B enthält, von denen jede einen photochromatischen Effekt in dem im Bindemittel dispergierten Zustand aufweist.
- Das Beispiel wird unter Bezugnahme auf die folgenden Bedingungen beschrieben. Wie in Fig. 1(a) dargestellt, weist nämlich die organische Verbindung A bei Beleuchtung mit Strahlen von Wellenlängen λ1 und λ2 einen photochromatischen Effekt auf, bei dem sich das Absorptionsspektrum derselben reversibel zwischen dem durch die ausgezogene Linie i angezeigten Zustand und einem anderen Zustand ändert, der durch die Phantomlinie ii angezeigt wird. Andererseits weist, wie dies in Fig. 1(b) dargestellt ist, die organische Verbindung B beim Belichten mit Strahlen mit Wellenlängen λ3 und λ4 einen photochromatischen Effekt auf, bei dem sich das Absorptionsspektrum derselben reversibel zwischen den durch die ausgezogene Linie i und die Phantomlinie ii angezeigten Zuständen ändert. Das Ausführungsbeispiel verwendet derartige organische Verbindungen A und B, die jeweils die Aufzeichungs- und Löschwellenlängen λ1 bis λ4 aufweisen, die dazu verwendet werden, Information durch die organischen Verbindungen A und B in der Aufzeichnungsschicht aufzuzeichnen oder aus diesen zu löschen. Die Wellenlängen λ1 bis λ4 haben die gegenseitige Beziehung λ1 < λ2 < λ3 < λ4.
- Um Information im Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen, wird das Aufzeichnungsmedium zunächst der aufeinanderfolgenden Einstrahlung von Strahlen mit Wellenlängen λ1 und λ3 in einem Anfangsstadium ausgesetzt, und dann wird das durch die ausgezogenen Linien IA und IB in Fig. 1(c) angezeigte Absorptionsspektrum im Aufzeichnungsmedium konserviert.
- Wenn dann ein Aufzeichnungsstrahl mit der Wellenlänge λ1 auf das Aufzeichnungsmedium aufgestrahlt wird, unterläuft nur die organische Verbindung A im Aufzeichnungsmedium eine photochemische Reaktion, so daß das Absorptionsspektrum des Aufzeichnungsmediums sich in dasjenige ändert, das durch die Phantomlinie IIA und die ausgezogene Linie IB in Fig. 1(c) dargestellt ist. Wenn ein Strahl geringerer Intensität als derjenige des Aufzeichnungsstrahls und mit einer Wellenlänge dicht bei λ1 im obigen Zustand eingestrahlt wird, tritt eine Absorptionsvermögensdifferenz ΔT zwischen den Absorptionsspektren und nach dem Aufzeichnen mit dem Aufzeichnungsstrahl mit der Wellenlänge λ1 auf, wodurch Information, die unter Verwendung der Wellenlänge λ1 aufgezeichnet wurde, erfaßt werden kann.
- Anschließend unterläuft, wenn ein Aufzeichnungsstrahl mit einer Wellenlänge λ4 auf das Aufzeichnungsmedium im Zustand eingestrahlt wird, bei dem die anorganische Verbindung A das durch die Phantomlinie II in Fig. 1(c) dargestellte Absorptionsspektrum aufweist, nur die organische Verbindung B eine photochemische Reaktion, so daß das Absorptionsspektrum des Aufzeichnungsmediums sich in dasjenige ändert, das in Fig. 1(d) durch die Phantomlinien IIA und IIB dargestellt ist. Wenn ein Strahl mit einer geringeren Intensität als derjenigen des Aufzeichnungsstrahls und mit einer Wellenlänge dicht bei λ4 im obigen Zustand eingestrahlt wird, tritt eine Absorptionsvermögensdifferenz zwischen den Absorptionsspektren vor und nach dem Aufzeichnen mit dem Aufzeichnungsstrahl mit der Wellenlänge λ4 aufs wodurch unter Verwendung der Wellenlänge λ4 aufgezeichnete Information erfaßt werden kann. Auf diese Weise werden Aufzeichnungen mit den Wellenlängen λ1 und λ4 unabhängig voneinander ausgeführt, ohne daß der Inhalt irgendwelcher vorangehender, mit der anderen Wellenlänge vorgenommener Aufzeichnungen beeinträchtigt wird.
- Wenn z. B. im Zustand, bei dem die organische Verbindung A das durch die Phantomlinie IIA in Fig. 1(d) dargestellte Absorptionsspektrum aufweist zum Löschen von Information, die durch den Aufzeichnungsstrahl mit der Wellenlänge λ1 aufgezeichnet wurde, ein Strahl mit der Wellenlänge λ2 auf das Aufzeichnungsmedium aufgestrahlt wird, ändert sich das Absorptionsspektrum des Aufzeichnungsmediums in den durch die Linien IA und IIB von Fig. 1(e) dargestellten Zustand. Auf diese Weise kann unabhängig von einer vorigen Aufzeichnung, die durch Anwenden anderer Wellenlängen erfolgte, zusätzliches Aufzeichnen unter Verwenden der Wellenlängen λ1 und λ4 jeweils unabhängig ausgeführt werden. Darüber hinaus kann Löschen aufgezeichneter Information durch Anwenden jeweiliger Wellenlängen λ1 und λ4 unabhängig ausgeführt werden, ohne daß der Inhalt von Information nachteilig beeinflußt wird, der durch Anwenden anderer Wellenlängen aufgezeichnet wurde. Demgemäß liefert das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmedium eine Informationsaufzeichnungskapazität, die im Vergleich zu derjenigen eines herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmediums verdoppelt ist, das eine einzige organische Verbindung verwendet.
- Als typisches Ausführungsbeispiel für die Kombination organischer Verbindungen A und B wird vorgeschlagen, Thioindigo (mit einer Wellenlänge λ1 von etwa 490 nm und einer Wellenlänge λ2 von etwa 540 nm) und Pyrenthioindigo (mit einer Wellenlänge λ3 von etwa 580 nm und einer Wellenlänge λ4 von etwa 720 nm) zu verwenden. Jedoch kann eine breite Vielfalt anderer Kombinationen organischer Verbindungen A und B ebenfalls verwendet werden, die unterschiedliche Sätze photochromatischer Eigenschaften aufweisen, die sich dann reversibel ändern, wenn Belichten mit Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen erfolgt.
- Das obige Ausführungsbeispiel verwendet zwei Arten organischer Verbindungen, die im Bindemittel dispergiert sind. Jedoch ist zu beachten, daß die Erfindung auch die Kombination von drei oder noch mehr Arten organischer Verbindungen erlaubt, vorausgesetzt, daß mehrfaches Aufzeichnen auf Grundlage der oben beschriebenen Prinzipien ausgeführt werden kann.
- Aufgrund der oben angegebenen Merkmale, die einen photochromatischen Effekt nutzen, kann das Aufzeichnen, Lesen und Löschen von Information unabhängig hinsichtlich einzelner organischer Verbindungen ausgeführt werden, die im Aufzeichnungsmedium dispergiert sind. Infolgedessen fördert das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmedium die Informationsaufzeichnungsdichte deutlich proportional zur Anzahl organischer Verbindungen in der Aufzeichnungsschicht.
- Nachdem die Erfindung auf diese Weise beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß dieselbe auf viele Arten verändert werden kann.
Claims (11)
1. Optisches Aufzeichnungsmedium mit
einerAufzeichnungsschicht (2) zumAufzeichnen von Information durch Anwenden
eines Lichtstrahls, wobei das Llchtabsorptionsspektrum von
Bereichen der Aufzeichnungsmediumschicht selektiv geändert
wird, welche Schicht mindestens zwei organische Verbindungen
enthält, die unterschiedliche Sätze photochromatischer
Eigenschaften aufweisen, um das Aufzeichnen und Löschen von
Information unabhängig voneinander für jede Verbindung zu
ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen
Verbindungen in einem optisch durchsichtigen Bindemittel dispergiert
sind, und daß die photochromatischen Eigenschaften jeder
Verbindung reversibel durch Belichten mit Strahlen mit
Wellenlängen änderbar sind, die sich von denjenigen unterscheiden, die in
jede beliebige andere der Verbindungen eingespeist wurden, um
das Löschen von Information unabhängig voneinander für jede
Verbindung zu bewirken.
2. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem
mindestens zwei Arten organischer Verbindungen, wie Hydrazon,
Osazon, Stilben, Salicylaldehyd, Spiropyran, Fulgid, Azobenzol
und Derivate derselben in dem Bindemittel dispergiert sind.
3. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem
Thioindigo und Pyrenthioindigo in dem Bindemittel dispergiert
sind.
4. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bindemittel aus einem Acrylpolymer oder
einem Polyvinylchloridpolymer oder einer anorganischen Verbindung,
wie Wasserglas, besteht.
5. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche
1 bis 4, bei dem sich das Absorptionsspektrum jeder der
Verbindungen reversibel bei Belichten mit einem Strahl ändert,
der eine Wellenlänge aufweist, die das Absorptionsspektrum
einer beliebigen anderen der Verbindungen nicht beeinflußt.
6. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche
1 bis 5, bei dem sich die Farbe jeder der Verbindungen
reversibel beim Belichten mit einem Strahl ändert, der eine
Wellenlänge aufweist, die die Farbe einer beliebigen anderen
der Verbindungen nicht beeinflußt.
7. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der
vorangehenden Ansprüche, das weiter ein aus Glas oder Kunststoff
bestehendes Substrat (1) aufweist, auf dem die
Aufzeichnungsmediumsschicht (2) ausgebildet ist.
8. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, bei dem
das Substrat (1) so gemustert ist, es ein geometrisches
Muster, wie Nuten, auf einer seiner Oberflächen aufweist.
9. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7 oder
Anspruch 8, das weiter einen Reflexionsfilm aufweist, der auf
der entgegengesetzten Oberfläche der
Aufzeichnungsmediumsschicht (2) in bezug auf das Substrat (1) ausgebildet ist.
10. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche
7 bis 9, bei dem die Aufzeichnungsmediumsschicht (2)
zwischen Schutzfilmen angeordnet ist.
11. Verfahren zum Aufzeichnen, Lesen und Löschen von
Information auf einem optischen Aufzeichnungsmedium mit einer
Aufzeichnungsmediumsschicht, in der Information durch
Anlegen eines Lichtstrahls aufgezeichnet werden kann, um das
Lichtabsorptionsspektrum von Bereichen der
Aufzeichnungsmediumsschicht
selektiv zu ändern, welche Schicht mindestens
zwei photochrome organische Verbindungen (A, B) aufweist,
die in einem optisch durchsichtigen Bindemittel dispergiert
sind, wobei jede Verbindung optische Eigenschaften (IA, IIA;
IB, IIB) aufweist, die sich bei Belichtung mit Strahlen mit
Wellenlängen (λ1, λ2; λ4, λ3) ändern, die sich von
denjenigen unterscheiden, die an die andere Verbindung oder
Verbindungen angelegt werden, um das Aufzeichnen, Lesen und
Löschen von Information unabhängig voneinander für jede
Verbindung zu erlauben, wobei die optischen Eigenschaften jeder
Verbindung reversibel zwischen denen für ein jeweiliges
erstes Absorptionsspektrum (IA, IB) und denjenigen für ein
jeweiliges zweites Absorptionsspektrum (IIA, IIB) änderbar
sind, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- einen Initialisierungsschritt, bei dem Strahlen mit
Wellenlängen (λ2, λ3) eingestrahlt werden, die im wesentlichen
den jeweiligen Signalspitzen des zweiten
Absorptionsspektrums (IIA, IIB) der Komponenten entsprechen, so daß jede
Verbindung ihr jeweiliges erstes Absorptionsspektrum (IA,
IB) zeigt;
- einen Aufzeichnungsschritt, bei dem Strahlen abhängig von
aufzuzeichnender Information mit Wellenlängen (λ1, λ4)
eingestrahlt werden, die im wesentlichen den jeweiligen
Signalspitzen der ersten Absorptionsspektren (IA, IB) der
Verbindungen entsprechen, so daß in den Bereichen der
Aufzeichnungsmediumsschicht, die einem oder mehreren der Strahlen
ausgesetzt sind, Verbindungen (A - Fig. 1(c); B - Fig.
1(d)), die diesen Strahlen zugeordnet sind, zu ihren
jeweiligen zweiten Absorptionsspektren (IIA, IIB) zurückkehren;
- einen Leseschritt, bei dem Strahlen mit Wellenlängen
eingestrahlt werden, die nahe bei denen der beim
Aufzeichnungsschritt verwendeten Strahlen liegen und in der Intensität
niedriger sind, und bei dem aufgezeichnete Information
dadurch entnommen wird, daß die Änderung (ΔT) in der
Absorption jedes Strahls erfaßt wird, die zwischen Bereichen mit
und ohne Aufzeichnung der Aufzeichnungsmediumsschicht
auftritt; und
- einen Löschschritt zum Löschen aufgezeichneter Information
durch Ändern der optischen Eigenschaften einer oder mehrerer
der Verbindungen (A) durch Einstrahlen von Strahlen mit
Wellenlängen (λ2 - Fig. 1(e)), die im wesentlichen den
jeweiligen Signalspitzen der zweiten Absorptionsspektren (IIA) der
einen oder mehreren Verbindungen entsprechen.
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