專利名稱：光信息存儲單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息存儲單元，更特別地，涉及一種能夠通過光信號進(jìn)行讀取的信息存儲單元，以及用于該單元的讀取器，從該單元進(jìn)行讀取和對該單元進(jìn)行寫入的方法，和制造所述單元和讀取器的方法。
背景技術(shù)：
與固態(tài)存儲裝置相比，光信息存儲介質(zhì)在所存儲的每信息位的成本方面相對廉價(jià)地制造。關(guān)鍵原因在于光介質(zhì)(諸如光盤，其包括壓密盤和數(shù)字通用盤)在一次掩膜處理(相對低成本)的塑料襯底中是可復(fù)制的。
比較起來，固態(tài)存儲器典型地需要十次掩膜處理和相對昂貴(無缺陷)的硅襯底。由于復(fù)制過程的低成本特性，諸如CD-ROM(只讀光盤)的光信息載體尤其適于用作出版介質(zhì)，例如以分布軟件、圖像和/或聲音。
不幸地，讀取諸如光盤的光學(xué)介質(zhì)所需的驅(qū)動(dòng)器相對較大，消耗大量的能量并且易受沖擊和振動(dòng)的影響。因此，許多光存儲系統(tǒng)使用可移除的信息載體，即信息載體可容易地從讀取器裝置中分離出來，以便允許容易地分布低成本載體。
已經(jīng)進(jìn)行各種嘗試來提供新型可移除存儲介質(zhì)，其結(jié)合了光存儲的優(yōu)點(diǎn)(可復(fù)制性、作為分布介質(zhì)的適用性)和固態(tài)存儲單元的優(yōu)點(diǎn)(低功率、快速存取、高數(shù)據(jù)率、相對堅(jiān)固)。
沒有移動(dòng)部分的光存儲卡系統(tǒng)的一個(gè)例子是由IopticsIncorporated制造的產(chǎn)品名為OROM的光存儲卡系統(tǒng)，并且這個(gè)例子在US5,696,714內(nèi)被描述。產(chǎn)品OROM提供了128MB(兆字節(jié))卡，該卡的尺寸為59mm×46mm×2mm。該卡由類似用于制造CD-ROM的聚碳酸脂塑料制成。數(shù)據(jù)層被分離成5000個(gè)離散的數(shù)據(jù)片，每個(gè)數(shù)據(jù)片包含32kB的數(shù)據(jù)。微衍射透鏡被模制成塑料透鏡陣列，每個(gè)透鏡與各自的數(shù)據(jù)片對齊。利用選擇機(jī)構(gòu)將特定的數(shù)據(jù)片成象到圖像傳感器上。
同時(shí)OROM系統(tǒng)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即其不具有移動(dòng)部分，成象系統(tǒng)相對龐大，且所述卡提供的信息存儲容量相對較大。
已經(jīng)提出了多層卡系統(tǒng)，其中將激光束選擇性地耦合到各個(gè)單獨(dú)的層，利用全部內(nèi)反射將激光導(dǎo)引至選擇的層，利用微全息圖將光選擇性地耦合出所述層，并使結(jié)果得到的光束成象到圖像傳感器上。然而，多層卡難于制造，并且因此將是相對昂貴的。此外，對單獨(dú)層的尋址和選擇通常有很大的問題，并且可能導(dǎo)致相對昂貴的讀取器裝置。
本發(fā)明實(shí)施例的目標(biāo)是提供一種光信息存儲系統(tǒng)，其解決這里指出或未指出的現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明實(shí)施例的另外的目標(biāo)是提供一種光信息存儲系統(tǒng)，其提供了每單位面積相對高的信息存儲容量。
發(fā)明陳述在第一方面中，本發(fā)明提供一種光信息存儲單元，其包括包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)被布置來在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像。
與遠(yuǎn)場相關(guān)的衍射效應(yīng)將利用不透明體中的孔徑與光相互作用。通過提供具有被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像的孔徑的讀出層，衍射效應(yīng)基本上可被忽略。因此每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的面積可被減小(甚至可以小于光的波長)，以便提供每單位面積相對高的信息存儲容量。此外，因?yàn)樽x出層被定位使得孔徑對數(shù)據(jù)區(qū)的近場進(jìn)行成像，這固有地將導(dǎo)致薄的存儲單元，該薄的存儲單元不需要待被讀取的龐大的成像系統(tǒng)。
在另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種用于光信息存儲單元的讀取器，該讀取器被布置來可移除地接收上述的光信息存儲單元，所述讀取器包括被布置來提供照射數(shù)據(jù)區(qū)的預(yù)定波長的光的光源；和包括多個(gè)光感應(yīng)區(qū)的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被布置來檢測由各自的光學(xué)孔徑成像的近場光。
在進(jìn)一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種信息處理系統(tǒng)，其包括如上所述的光信息存儲單元和如上所述的讀取器中的至少一個(gè)。
在又一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種從光信息存儲單元中讀取信息的方法，所述信息存儲單元包括包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)被布置來在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像；所述方法包括用所述預(yù)定波長的光照射至少一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)；和檢測通過與所照射的數(shù)據(jù)區(qū)對應(yīng)的各自的光學(xué)孔徑成像的光的光強(qiáng)。
在另外一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種制造光信息存儲單元的方法，所述方法包括步驟提供包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)被布置來在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和提供包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，所述讀出層被定位在距所述信息層一個(gè)距離，使得每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像。
在進(jìn)一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種將數(shù)據(jù)寫入到光信息存儲單元的方法，所述信息存儲單元包括包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)可被修改以便在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像；所述方法包括選擇性地修改至少一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)以便在照射時(shí)發(fā)射預(yù)定強(qiáng)度的光，所述預(yù)定強(qiáng)度表示由各自的數(shù)據(jù)區(qū)存儲的信息。
在另外一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種制造用于光信息存儲單元的讀取器的方法，該方法包括提供被布置來可移除地接收如上所述的光信息存儲單元的定位器單元；提供被布置來提供用于照射存儲單元的數(shù)據(jù)區(qū)的預(yù)定波長的光的光源；和提供包括多個(gè)光感應(yīng)區(qū)的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被布置來檢測由存儲單元的每個(gè)各自的光學(xué)孔徑成像的近場光。
附圖的簡略說明為了更好地理解本發(fā)明，并顯示本發(fā)明的實(shí)施例是如何實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)在將借助例子參考所附的示意圖，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包括信息卡和讀取器的信息存儲系統(tǒng)的橫斷面圖；圖2示出圖1中所示的卡的讀出層的平面圖；圖3示出圖1中所示的卡的信息層的平面圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的包括信息卡和讀取器的信息存儲系統(tǒng)的橫斷面圖；以及圖5示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的包括信息卡和讀取器的信息存儲系統(tǒng)的橫斷面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳述近場掃描光譜測定法(NSOM)(也稱作掃描近場光學(xué)顯微鏡(SNOM))可使用子波長孔徑(與光學(xué)檢測器相結(jié)合)來以子波長光學(xué)分辨率對表面進(jìn)行成象。通過探測器尖端中的子波長孔徑的大小來確定空間分辨率。典型地，通過使用壓電式傳感器和步進(jìn)馬達(dá)的組合而使探測器以子波長分辨率在樣本上進(jìn)行掃描，以獲得所述表面的光學(xué)圖像。換句話說，探測器只對來自表面的“近場”光進(jìn)行采樣，而不對“遠(yuǎn)場”光進(jìn)行采樣，因此探測器的分辨率不受與遠(yuǎn)場相關(guān)的衍射效應(yīng)的限制。
本發(fā)明者已經(jīng)意識到通過提供適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，在光信息存儲系統(tǒng)中能夠利用近場耦合的物理性質(zhì)來提供壓密的、高信息密度的存儲單元。
圖1示出讀取器100內(nèi)的光信息存儲單元200的第一實(shí)施例的橫斷面圖。
本實(shí)例中的信息存儲單元200是可移除的光存儲卡。該卡由密封的但光學(xué)透明的盒體205構(gòu)成，其封裝信息層210和讀出層220。
圖2示出讀出層220的平面圖，并且圖3示出信息層210的平面圖。在圖2和3中，虛線AA表示圖1中所示的橫斷面圖的平面。
讀出層220包括光學(xué)不透明襯底。提供有光學(xué)孔徑陣列(例如，222a、222b、...、222h)，該孔徑允許光透過讀出層220。
本實(shí)例中的信息層210包括透明層212，其由光學(xué)不透明覆蓋層214覆蓋。透明層212被用來給信息層210提供機(jī)械強(qiáng)度，并且如果需要可以省略。
在本實(shí)施例中，通過不透明層在預(yù)定的位置處形成凹坑或數(shù)據(jù)區(qū)(例如，216a、216c、216d、216f、216g)，從而允許光在凹坑位置透過層214。在該特定實(shí)施例中，所述凹坑或數(shù)據(jù)區(qū)具有可能的位置范圍，每個(gè)可能的位置對應(yīng)于讀出層220內(nèi)的孔徑222的位置。使用二進(jìn)制系統(tǒng)使得凹坑在潛在位置處的出現(xiàn)與否被用于表示信息。
在卡內(nèi)，與讀出層220基本平行、但分開地放置信息層。層210、220對齊，使得孔徑222的位置基本上與不透明涂層214內(nèi)的凹坑216的潛在所在的位置對齊。
讀取器100包括光源110和光學(xué)傳感器120。光源110可例如是激光器或LED(發(fā)光二極管，或這種器件的陣列)。布置該光源來提供預(yù)定的波長范圍或單一波長λ的光。
應(yīng)該注意，在本說明書中，術(shù)語“光”用于表示任何電磁輻射，包括可視光、紅外光和紫外線波長范圍。另外，在上下文中使用了術(shù)語“不透明”和“透明”，其指的是相關(guān)材料基本上阻礙或基本上透射相關(guān)波長的光的通路，所述相關(guān)波長是對所述器件進(jìn)行讀取所利用的。
在本實(shí)施例中，光源110在信息層的表面的整個(gè)區(qū)域上提供波長為λ的光。為了方便，由與讀出層220內(nèi)的光學(xué)孔徑222的位置對應(yīng)的分散箭頭(112a、112b、...112h)表示光112。
本實(shí)施例中的光學(xué)傳感器120包括光感應(yīng)區(qū)或像素的陣列。每個(gè)光感應(yīng)區(qū)對應(yīng)一個(gè)凹坑或數(shù)據(jù)區(qū)的各自潛在位置。圖像傳感器可例如是CCD(電荷耦合器件)或CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)光學(xué)傳感器。
為了確保每個(gè)光學(xué)孔徑222有效且卓越地對透過有關(guān)凹坑或數(shù)據(jù)區(qū)216的近場光進(jìn)行成像，讀出層220與不透明層214分開距離δ，其中δ＜λ?？稍诳?05內(nèi)使用墊片來維持該間隔。透明孔徑222的n×m陣列(其中n和m是整數(shù))中的每一個(gè)也被確定尺寸(即，具有寬度、長度或直徑)為小于將從數(shù)據(jù)區(qū)216發(fā)射的光的波長(該波長在本實(shí)例中對應(yīng)于與照射光112相同的波長)，并且優(yōu)選地具有與層之間的間隔δ相似的大小。優(yōu)選地，凹坑或數(shù)據(jù)區(qū)中的每一個(gè)也具有小于λ的寬度(或者，如果數(shù)據(jù)區(qū)是圓形的，則具有小于λ的直徑)。
選擇孔徑222的間隔使其與圖像傳感器的像素節(jié)距W相等。在典型的CCD器件中，像素節(jié)距在幾微米的數(shù)量級。盒體205和圖像傳感器120之間的間隔d被選擇地足夠大以允許從讀取器中移走所述卡。優(yōu)選地，讀出層220是所述盒體的整個(gè)底部，以便使盒體205的厚度最小。
當(dāng)進(jìn)行讀取時(shí)，光從光源110向卡205透射。在不透明層214中形成有數(shù)據(jù)區(qū)或凹坑的位置處，光透過所述層，并且該近場光通過相關(guān)的光學(xué)孔徑222成像，結(jié)果來自光學(xué)孔徑222的光學(xué)信號(例如，118a、118c、118d、118f&118h)由圖像傳感器120的有關(guān)像素122進(jìn)行檢測。
因此，通過確定入射到有關(guān)像素上的光強(qiáng)，圖像傳感器120可以檢測在不透明層214中的相應(yīng)位置是否存在光學(xué)凹坑。
應(yīng)該意識到上面的實(shí)施例僅僅是借助例子進(jìn)行了說明，并且落在本發(fā)明范圍內(nèi)的各種替換方案對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
例如，光學(xué)傳感器可以具有與讀出層基本相同的大小。然而，可替換地，可以利用更小的圖像傳感器，并且通過使用步進(jìn)裝置連續(xù)移動(dòng)卡205或傳感器120來讀取數(shù)據(jù)，使得所述傳感器掃描卡的不同部分。
在上面的實(shí)施例中，已經(jīng)將信息存儲單元200描述為可移除卡205。然而，應(yīng)該意識到不需要從讀取器中移除信息存儲單元，而是如果需要，讀取器可形成整體部分的信息存儲單元。
在上面的實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)對應(yīng)于不透明覆蓋層內(nèi)的一個(gè)凹坑，其中在該位置處的凹坑的出現(xiàn)與否表示信息。然而，其它實(shí)施例的范圍也將落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，可使用不同大小(即，寬度、長度或直徑)的凹坑來提供灰度等級，使得在檢測器處接收到的不同等級的光強(qiáng)(對應(yīng)于不同大小的凹坑)表示不同的信息。
作為具有空凹坑的不透明層的替換方案，如圖4中所示，信息層214可在凹坑(216’a，216’b，216’c等)陣列中包含熒光染料。在這樣一個(gè)例子中，光源110將被布置成提供波長為λ1的足以激勵(lì)熒光材料的光。隨著所述材料發(fā)出熒光，其將發(fā)射較長(較低的能量)的波長λ2的光。一旦所發(fā)射的近場光已經(jīng)被各自的光學(xué)孔徑成象了，則該較長波長的光λ2將由圖像傳感器120檢測到。在這樣的例子中，層210和220之間的間隔應(yīng)該小于所發(fā)射的光的波長、即小于λ2。通過改變凹坑的存在情況和/或大小或每個(gè)凹坑中的熒光材料的濃度而可以再次存儲信息。
可替換地，代替使用凹坑，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)可對應(yīng)于小的反射體。可從側(cè)面、即從與信息層的平表面平行的方向照射信息層210。讀出層中的孔徑將被布置來對從各自的反射體反射的近場光進(jìn)行成像。反射光的存在或不存在將再次表示有關(guān)信息。
如圖4所示，作為本發(fā)明任何一個(gè)實(shí)施例的增強(qiáng)，可以用具有在發(fā)射波長(即λ或λ2)處的折射率大于1的材料230填充信息層210和讀出層220之間的間隙。使用具有n＞1的折射率的材料，允許使用甚至更小的孔徑和凹坑，而沒有傳輸效率損失，因此能夠在信息層上獲得更高的信息密度。
在制造信息存儲單元(200，200’)時(shí)可將信息寫入到信息層上?？商鎿Q地，可提供寫入裝置，以同時(shí)在原處通過提供具有能通過預(yù)定過程修改的光學(xué)屬性的數(shù)據(jù)區(qū)，而可以將信息寫入到信息層。例如，可使用類似于用于對可寫和可重寫的CD-ROM進(jìn)行寫入的過程修改信息層上的數(shù)據(jù)區(qū)。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的卡和讀取器的橫斷面圖。
將觀察到卡1200包括信息層1210和讀出層1220。如先前所述，信息層1210包括透明層1212和光學(xué)不透明層1214。
讀取器100包括光源110和光學(xué)傳感器120。所述光學(xué)傳感器包括光感應(yīng)區(qū)陣列，每個(gè)區(qū)的寬度為W。
所述讀出層包括多個(gè)孔徑(1222a、1222b、1222c、...)，其中讀出層的每個(gè)寬度W具有一個(gè)孔徑。在該特定實(shí)施例中，光學(xué)傳感器120的整體寬度與讀出層1220的整體寬度相同，從而讀出層中的每個(gè)孔徑對應(yīng)于光學(xué)傳感器120的各自的光感應(yīng)區(qū)(122a、122b、122c、...)。
該特定實(shí)施例和先前實(shí)施例之間的顯著差別在于對于讀出層1220中的每個(gè)孔徑1222有多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)1216a、1216b、1216c。讀出層中的孔徑與數(shù)據(jù)區(qū)具有相似的大小。優(yōu)選地，間隔δ略微小于該大小，以避免讀出層中的不同孔徑對相同的數(shù)據(jù)區(qū)同時(shí)進(jìn)行成像。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)區(qū)的大小(即，寬度，長度或直徑)、讀出層中的孔徑的大小和讀出層與信息層之間的間隔所有都是在略微小于所述波長的數(shù)量級上，使得所述裝置能夠操作在近場耦合狀況(regime)中。
在該特定實(shí)施例中，可相對于讀出層1220和圖像傳感器120移除信息層1210。這可通過將信息層保持固定并移動(dòng)讀出層1220和光學(xué)傳感器120來實(shí)現(xiàn)，或更優(yōu)選地可通過將讀出層1220和光學(xué)傳感器120保持固定并在平行于讀出層1220的平面內(nèi)(例如，在由箭頭X表示的方向內(nèi))移動(dòng)信息層1210來實(shí)現(xiàn)。
這種移動(dòng)將使孔徑1222對不同的數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行成像，因此能夠使光感應(yīng)區(qū)檢測來自不同數(shù)據(jù)區(qū)的光。例如，最初，數(shù)據(jù)區(qū)與讀出層的孔徑的對齊可以是這樣的，使得數(shù)據(jù)區(qū)1216b被孔徑1222a成像，而來自所述孔徑的光能由相應(yīng)的光感應(yīng)區(qū)122a檢測。然而，如果信息層1210略微向左移，那么孔徑1222a將對數(shù)據(jù)區(qū)1216c進(jìn)行成像(并且再次，相應(yīng)的光敏感區(qū)122a檢測由相應(yīng)的孔徑1222a成像的光)。
這種移動(dòng)可通過諸如壓電致動(dòng)器的移動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)，所述移動(dòng)裝置可在卡內(nèi)，但更優(yōu)選地在讀取器內(nèi)。
優(yōu)選地，數(shù)據(jù)區(qū)的間隔是讀出層中的孔徑的間隔的整分?jǐn)?shù)。在圖5中所示的實(shí)施例中，在讀出層中每個(gè)距離W有一個(gè)孔徑，所以在信息層1210中相應(yīng)地每距離W有1個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，其中1是任意整數(shù)(在該特定實(shí)例中，1＝4)。假定數(shù)據(jù)區(qū)1216、孔徑1222和光感應(yīng)區(qū)122是規(guī)則間隔的，則這將允許通過光學(xué)傳感器從數(shù)據(jù)區(qū)中并行地收集信息。
例如，在圖5中所示的例子中，如果由第一孔徑1222a對第一數(shù)據(jù)區(qū)1216a進(jìn)行成像，并通過光感應(yīng)區(qū)122a進(jìn)行檢測，那么將由第二孔徑1222b同時(shí)對第五數(shù)據(jù)區(qū)1216e進(jìn)行成像并通過相應(yīng)的光學(xué)傳感器區(qū)122b進(jìn)行檢測，對與第三孔徑1222c對齊的第九數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行類似操作，等等。因此，通過橫向移動(dòng)信息區(qū)1210距離W(使得由讀出孔徑1222a依次對數(shù)據(jù)區(qū)1216a、1216b、1216c和1216d進(jìn)行成像)，可通過各自的讀出孔徑和相應(yīng)的光感應(yīng)區(qū)掃描所有數(shù)據(jù)區(qū)。
在該上面的例子中，僅僅考慮了一行數(shù)據(jù)區(qū)/光感應(yīng)區(qū)和孔徑。然而，假定存在這種孔徑、數(shù)據(jù)區(qū)和光感應(yīng)區(qū)的規(guī)則2D陣列，其中每個(gè)都在x-y平面內(nèi)，那么簡單地通過在x平面內(nèi)移動(dòng)信息層1210距離W并連續(xù)地在y平面內(nèi)移動(dòng)距離W/n n次，則可能掃描信息層1210中的所有數(shù)據(jù)區(qū)。
應(yīng)該意識到此處所描述的讀取器或并入這種讀取器的信息存儲單元可用在任何信息處理系統(tǒng)中，即可用在需要將信息寫入到存儲單元中或從存儲單元中讀取該信息的任何裝置中。例如，這樣的信息處理系統(tǒng)將包括計(jì)算機(jī)、音樂播放系統(tǒng)、圖像再現(xiàn)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)等。
通過提供光信息存儲單元，其中讀出層被布置來允許基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像，與來自數(shù)據(jù)區(qū)的光的遠(yuǎn)場相互作用相關(guān)聯(lián)的衍射效應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)，并且因此能夠形成高密度信息存儲單元。此外，因?yàn)榻鼒龉獾某上駜?nèi)在地意味著讀出層靠近信息層(即沒有旋繞的光學(xué)成像路徑)被定位，那么就能夠形成壓密的光存儲單元。
權(quán)利要求
1.一種光信息存儲單元，其包括包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)被布置來在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像。
2.如權(quán)利要求1所述的信息存儲單元，其中所述讀出層和信息層都是平的并且基本上是平行的，信息層和讀出層之間的間隔小于發(fā)射光的波長。
3.如權(quán)利要求1或2所述的信息存儲單元，其中信息層可在基本上平行于讀出層的平面內(nèi)移動(dòng)。
4.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的信息存儲單元，其中所述信息層每單位面積具有a個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，而所述讀出層每單位面積具有b個(gè)光學(xué)孔徑，其中a＞b。
5.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的信息存儲單元，其中每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)包括一個(gè)光學(xué)孔徑，當(dāng)照射時(shí)從每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的光對應(yīng)于透過所述孔徑的光。
6.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的信息存儲單元，其中每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)包括一個(gè)反射體，當(dāng)照射各自的數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)，從每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的光包括從反射體反射的光。
7.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的信息存儲單元，其中每個(gè)區(qū)包括熒光材料，從每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的光包括通過所述材料發(fā)射熒光時(shí)由其發(fā)射的光，照射的光用于激勵(lì)熒光材料。
8.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的信息存儲單元，其中一種光學(xué)透射材料被放置在信息層和讀出層之間，所述光學(xué)透射材料在發(fā)射光的波長處具有大于1的折射率。
9.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的光信息存儲單元，其中通過預(yù)定過程修改所述數(shù)據(jù)區(qū)中的至少一個(gè)以便改變數(shù)據(jù)區(qū)的光學(xué)特性，使得照射時(shí)由數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的光的強(qiáng)度將被改變。
10.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的信息存儲單元，所述單元進(jìn)一步包括被布置來提供用于照射數(shù)據(jù)區(qū)的預(yù)定波長的光的光源；和包括多個(gè)光感應(yīng)區(qū)的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被布置來檢測由每個(gè)各自的光學(xué)孔徑成像的近場光。
11.一種用于光信息存儲單元的讀取器，該讀取器被布置來可移除地接收如權(quán)利要求1到9中的任何一個(gè)所述的光信息存儲單元，所述讀取器包括被布置來提供照射數(shù)據(jù)區(qū)的預(yù)定波長的光的光源；和包括多個(gè)光感應(yīng)區(qū)的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被布置來檢測由各自的光學(xué)孔徑成像的近場光。
12.如權(quán)利要求11所述的讀取器，進(jìn)一步包括被布置來可控地改變數(shù)據(jù)區(qū)的光學(xué)屬性的寫入裝置，以便將數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)區(qū)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的讀取器，進(jìn)一步包括被布置來相對于讀出層和光學(xué)傳感器的位置移動(dòng)信息層的位置的移動(dòng)裝置。
14.一種信息處理系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求10所述的光信息存儲單元和如權(quán)利要求11、12或13所述的讀取器中的至少一個(gè)。
15.一種從光信息存儲單元中讀取信息的方法，所述信息存儲單元包括包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)被布置來在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像；所述方法包括用所述預(yù)定波長的光照射至少一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)；和檢測通過與所照射的數(shù)據(jù)區(qū)對應(yīng)的各自的光學(xué)孔徑成像的光的光強(qiáng)。
16.如權(quán)利要求15所述的從光信息存儲單元中讀取信息的方法，所述方法進(jìn)一步包括步驟在基本上平行于讀出層的平面內(nèi)移動(dòng)信息層，使得先前對第一數(shù)據(jù)區(qū)成像的光學(xué)孔徑對信息層內(nèi)的第二、不同的數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行成像。
17.一種制造光信息存儲單元的方法，所述方法包括步驟提供包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)被布置來在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和提供包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，所述讀出層被定位在距所述信息層一個(gè)距離，使得每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像。
18.一種將數(shù)據(jù)寫入到光信息存儲單元的方法，所述信息存儲單元包括包括多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的信息層，每個(gè)數(shù)據(jù)可被修改以便在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光；和包括多個(gè)光學(xué)孔徑的讀出層，每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上只對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像；所述方法包括選擇性地修改至少一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)以便在照射時(shí)發(fā)射預(yù)定強(qiáng)度的光，所述預(yù)定強(qiáng)度表示由各自的數(shù)據(jù)區(qū)存儲的信息。
19.一種制造用于光信息存儲單元的讀取器的方法，該方法包括提供被布置來可移除地接收如權(quán)利要求1到9中的任何一個(gè)所述的光信息存儲單元的定位器單元；提供被布置來提供用于照射存儲單元的數(shù)據(jù)區(qū)的預(yù)定波長的光的光源；和提供包括多個(gè)光感應(yīng)區(qū)的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被布置來檢測由存儲單元的每個(gè)各自的光學(xué)孔徑成像的近場光。
全文摘要
一種光信息存儲單元和用于這種單元的讀取器被描述。所述光信息存儲單元包括信息層和讀出層。所述信息層具有多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)被布置來在通過預(yù)定波長的光進(jìn)行照射時(shí)發(fā)射光。所述讀出層具有多個(gè)光學(xué)孔徑。每個(gè)光學(xué)孔徑被布置來基本上對從各自的數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)射的近場光進(jìn)行成像。
文檔編號G11B7/135GK1729542SQ200380107114
公開日2006年2月1日 申請日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者H·范霍滕 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司