[发明专利]用于微构造存储介质的设备和方法以及包括微构造区域的存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于微构造存储介质的设备和方法以及一种包括微构造区域的存储介质。本发明还涉及一种用于自动聚焦用于微构造存储介质的写入设备的成像光学单元的设备和方法。本发明还涉及一种用于在存储介质上产生微构造的新颖写入策略。

背景技术

在引言中提到的该类微构造是现有技术中已知的并且包括用来更改存储介质的表面或一层或者多层的光学性质的多个点和/或线。在这一情况下可以利用反射率、透射率、吸收率、散射行为中的变化、反射光的相位改变或者所有这些效果的组合。在这一情况下，空间分辨率可以是小于10μm下至小于1μm的点或者线尺度。这一类微构造用于存储信息；特别是可以由此产生由计算机生成的全息图、微图像或者微脚本。

由计算机生成的全息图包括在利用优选相干光束进行照射的情况下造成重建全息图中编码的信息项的一层或者多层点阵或者点分布。在这一情况下，可以将点分布计算为幅度全息图、相位全息图或者菲涅耳型开诺全息照片或者傅立叶全息图。为了产生由计算机生成的全息图，先计算后者而随后借助于能量逐点引入通过适当写入设备将后者写入到存储介质。在这一情况下出现的点阵分辨率如已经讨论的那样可以落在下至小于1μm的范围内。因而，可以在局限空间中写入高分辨率的全息图，只有通过光束的照射和衍射图案的重建才可以读出这些全息图的信息。在这一情况下，全息图的大小可以在少数mm²与多个cm²之间。

由计算机生成的全息图的主要优点在于可以低成本单独计算各全息图。因而，可以串联生成例如包括连续编号或者产生参数的全息图。这一类全息图因此可以特别地用作为安全特征或者用于在信用卡、入场券等的封装上的产品跟踪的后勤。借助适当读出设备，可以读出全息图的安全特征并且可以用简单方式检查安全特征的真实性和个体性。

上述由计算机生成的全息图可以与直接可见的信息项(微脚本、微图像)组合。此外，利用在引言中提到的微构造，也可以与由计算机生成的全息图独立地写入上述微图像和微脚本本身。也可以将点分布产生为点阵全息图，其中在各情况下将单独的小面积部分产生为点阵全息图的不同衍射结构。此外，也有可能利用微构造来产生衍射光学单元(DOE)本身。

当下文描述借助光束来写入或者读出时，一般是指在可见光波长范围中的激光束。然而，本发明不限于可见光的应用。在原理上，本发明可以与广泛波长范围中的电磁辐射一起应用。

现有技术还公开了用于写入由计算机生成的全息图的多个写入设备，这些写入设备在平面型存储介质中写入全息图的光学结构。举例而言，在这一方面参照文献WO02/079881、WO02/079883、WO02/084404、WO02/084405和WO03/012549。这些写入设备使用接连地扫描点阵的各单独点的激光束并且将或者不将光能量引入到存储介质中。

类似地已知多个读取设备，这些读取设备适合于通过借助光束和适当光学单元照射全息图区域，以使得重建构造可见或者借助记录装置可以以电子方式表示和可评估。举例而言，在本文中参照文献DE10137832、WO02/084588和WO2005/111913。

对照而言，EP1094352A2公开了一种用于利用包括串联布置的多个激光二极管的光源来生成图像的光学写入设备。所述光源所发射的光借助光学单元从硅光机引导到光栅光阀(GLV)上，借助该硅光机针对GLV的各点发生衍射。GLV也可以称为线式光调制器。由于渐进式曝光而逐线产生图像。借助写入设备来生成的写入图像中的分辨率被指定为与约10μm的点大小对应的2400dpi。

DE198 02 712A1公开了一种用于在存储介质上曝光由计算机生成的全息图的设备。调节的激光束撞击数字光处理器(DLP)，二维光场借助该DLP偏转到存储介质上。借助DLP的小面积单独镜在存储介质中产生结构。全息图大小因此取决于所用DLP和成像比例。

EP1 202 550A1示出了一种包括线式光调制器(GLV)并且包括成像光学单元的写入设备。极化器布置于激光束的光束路径中，所述极化器产生光束的线性极化。因而利用线式光调制器的优选方向，从而在写入介质上实现更高强度。因此加速光敏和热敏材料的写入。

EP1 480 441A1示出了一种写入设备的构造，该写入设备包括从单模激光束生成多个单独光束的光束倍增器。所述单独光束然后撞击多通道空间光调制器并且在此加以单独调制。由SLM反射的单独光束各自实质上为单模光束，并且下游光学单元将这多个单独光束成像到光敏工件的表面上。所述方法例如工作用以产生电路。