Оптический многослойный носитель информации

Заявляемая полезная модель относится к вычислительной технике, а точнее к технике записи и воспроизведения информации оптическим излучением и предназначено для использования в оптических запоминающих устройствах для однократной записи и многократного чтения информации лазерами.
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).
Известен оптический многослойный носитель информации, в котором использованы механические и фотолитографические технологии ( п. США 5 559784 МПК G11В 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 отнощения сигнал/щум изменяется как п , где п- число слоев.
В качестве прототипа нами выбран оптический многослойный носитель информации и способ его изготовления, известный из описания к патенту РФ № 2 I81509, МПК- G11B 7/24, 1999 г. В соответствии с названным изобретением.
носитель информации содержит подложку и информационные слои, имеющие считываемые онтическим нутем 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.
Данный носитель обладает довольно высоким качеством считываемого сигнала, однако по данному принцыпу нельзя создать носитель нформации с тремя и более слоями, обладающий высоким качеством считываемого сигнала.
Задачей, на рещение которой направлена заявляемая полезная модель, 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 (поглащаемым ) 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.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной полезной модели 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.
ICCt  fl -
,201 f I -   2 Указанный технияеский 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.
Согласно заявляемой полезной модели, 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.
Согласно заявляемомой полезной модели, предпочтительно, чтобы слои носителя информации были соединены между собою.
Согласно заявляемой полезной модели, желательно, чтобы в оптическом носителе информации слои были соединены между собою при помощи клеевой композиции.
U:clf i C3
в соответствии с заявляемой полезной моделью, целесообразно, чтобы информационный элементт кодового рельефа каждого слоя оптического носителя информации в качестве вещества, обладающего свойством оптического ограничения, содержал но меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей порфирины, индантроны и их производные, кластерные соединения, фуллерены, цианиновые, фталоцианиновые и нафталоцианиновые красители тяжелых металлов.
Согласно заявляемой полезной модели, 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.
В соответствии с заявляемой полезной моделью, желательно, чтобы в качестве отражающего покрытия, выполненного на кодовом рельефе регистрирующей пленки носитель содержал по меньщей мере одно вещество, выбранные из группы, включающей диоксид титана, магний, золото, железо, хром, марганец, серебро, никель, олово, висмут, медь, цинк, кадмий, сурьма.
Согласно заявляемой полезной модели, предпочтительно, чтобы подложка каждого слоя носителя информации содержала по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей поликарбонат, полиэстер, акрил, моновилиденовый ароматический нолимер, полимер винигалида, полимер винилиденгалида, полиацетал, полиолефин, стекло, керамику, эпоксидную смолу.
Целесообразно, чтобы подложка каждого слоя оптического носителя информации была вьшолнена в форме диска.
Предпочтительно, чтобы подложка каждого слоя оптического носителя информации была вьшолнена в форме ленты.
Согласно полезной модели, целесообразно, чтобы кодовый рельеф каждого слоя носителя информации был сформирован на поверхности регистрирующей пленки в виде топографической карты.
Предложенное в настоящей полезной модели 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 небольщой интенсивности, а считываемый слой носителя информации сделать ненрозрачным для сфокусированного лазерного излучения, то есть поглащающим сфокусированное лазерное излучение больщой 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 уменьщение его пропускания, тогда как для несфокусированного лазерного излучения данное вещество является практически пропускающим лазерное изл)ение.
Таким образом, применение веществ, обладающих свойством оптического огрничения позволяет осуществить селективное считывание информационных слоев носителя с возможностью отделения полезного сигнала от паразитных отражений и рассеянного света, с устойчивым отнощением сигнал-щум.
Дальнейщие цели и преимущества заявляемой полезной модели станут ясны из последующего подробного ее описания со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: Рис. 1 - поперечный разрез оптического многослойного носителя информации;
Рис. 2- поперечный разрез одного из слоев оптического многослойного носителя
информации;
Рис. 3 - поперечный разрез трех слоев оптического многослойного носителя
информации.
На рис. 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.
Каждый слой носителя информации, рис. 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.
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.
Согласно полезной модели, 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.
Целесообразно, согласно полезной модели, 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.
Слои носителя информации 1, рис. 3, могут быгь скреплены при помощи клеевой композиции 8, при этом каждый предьщущий слой может служить подложкой для каждого последующего слоя.
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 предьщущим.
В соответствии с полезной моделью, 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 известныз материалов, обладающих выше указанным свойством.
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.