长期数字数据存储的制作方法

专利名称：长期数字数据存储的制作方法
长期数字数据存储 背景 自从计算机引进到现代社会，它的流行在不断普及。计算机和其他类型数字电子产品已经简化了许多任务，也便利了那些改变了我们生活方式的创新。如今，用个人数字助理(PDA' s)，手机，数码照相机，数码录像机，数字音乐播放器和广泛的互联网连接，人们正在将前所未有的多的数据记录于种类繁多的数字介质存储设备。例如，许多人拥有存储在硬盘，CD， DVD，闪存驱动器和其他类型数字存储介质上的大量数码照片，影片，歌曲，网页，
文本文件和其他数字内容。 数字数据存储介质有许多优点。例如，所有类型的数字存储介质都允许数字文件的完美复制和存储。这些文件可以很容易地传入和传出各种数字存储介质，没有任何数据或质量损失。数字可记录介质的另一个显著优势在于其对消费者的吸引力。从闪存驱动器，到硬盘驱动器，到多层DVD，几乎所有类型的数字存储介质都已在容量上增长，而在价格上大幅下跌。因此，数字存储设备继续赢得消费者的欢迎。 光学存储设备的消费者使用尤其增长显著，这在很大程度上是由于光学介质播放器和录像(音)机的使用方便和普及。光学存储介质可分为两种基本类型商业制造的介质，其中数据层是采用激光切割模具被"压制"，以及消费者可写介质，其中数据层是用CD或DVD刻录机被"烧制"。这类消费者可写介质(如CD-R/RW， DVD ± R/RW和/RAM等)，往往被用作用于照片，歌曲和其他文件的长期数据存储。 虽然这种可烧制光学介质被普遍认为可永远保持数据，事实并非如此。这种可烧制光学介质倾向于随时间而减损。例如，在对光学介质的典型的刻写操作中，能源以激烈突发的模式集中在介质上，从而产生可被解释为1和0的标记。这种"烧制"的过程在化学上改变光学介质数据层的分子，此光学介质数据层通常是由某种类型的金属合金和光学染料制成。虽然术语"烧制"暗含某种高水平的永久性，但事实上该化学变化不是永久的，而且在每次读取介质时都会减损。在高温，高湿度，高光水平保存也可减损介质。尽管消费者甚至有经验的技术员对这种介质有信心，但是随着时间的推移，代表1和0的标记的光学对比会淡去，并且数据变得不可读。
发明概述 本发明的实施方案涉及在可光学烧蚀的数字存储介质上记录数字数据。在一个实施方案中，被配置为在可光学烧蚀的数字存储介质上烧蚀部分可烧蚀材料的设备接收要被记录在可光学烧蚀的数字存储介质的记录层上的数字数据。所述记录层形成在基层上；记录层和基层之间有零个或更多个间隔层。所述记录层包括能够存储数字数据的可烧蚀材料。所述设备根据接收的数字数据定义的序列烧蚀记录层中的可烧蚀材料，使得被烧蚀部分对应于接收的数字数据的数据点。 本概述被提供来以简化的形式介绍多种概念，这些概念会在以下的详细描述中被进一步描述。本概述不意图确认权利要求所述主体的关键特征或必要特征，也不意图被用作确定权利要求所述主体的范围的辅助。
附图简述
为了进一步阐明本发明实施方案的以上及其他优势和特征，将参照附图表达对本
发明实施方案的更具体描述。应认识到，这些附图仅描绘本发明的典型实施方案，并因此不 能被认为限制本发明的范围。通过附图的使用，将以额外的特性和细节描述并解释本发明，
其中

图1图示组件构造，其中本发明的实施方案可以通过，例如，在可光学烧蚀的数字 存储介质上记录数字数据来操作； 图2图示用来在可光学烧蚀的数据存储介质上记录数字数据的示例性方法的流 程图； 图3A到3D的每一个图示可烧蚀介质项的各种实施方案的示例性横截面；
图4A到4C每一个图示可烧蚀介质项的各种可替换的实施方案的示例性横截面；
图5图示组件环境，其中数字数据可以被记录在可光学烧蚀的数字存储介质上；
图6图示可替换的组件环境，其中数字数据可以被记录在可光学烧蚀的数字存储 介质上；以及 图7图示可替换的可烧蚀介质项的示例性横截面。
优选的实施方案的详细描述 本文描述的实施方案涉及在可光学烧蚀的数字存储介质上记录数字数据。在一个 实施方案中，被配置为在可光学烧蚀的数字存储介质上烧蚀部分可烧蚀材料的设备接收要 被记录在可光学烧蚀的数字存储介质的记录层上的数字数据。所述记录层形成在基层上； 记录层和基层之间有零个或更多个间隔层。所述记录层包括能够存储数字数据的可烧蚀材 料。所述设备根据接收的数字数据定义的序列烧蚀记录层中的可烧蚀材料，使得被烧蚀部 分对应于接收的数字数据的数据点。 图1图示组件构造100，其中，本发明的原理可以被采用。组件构造100包括烧蚀 设备101。在一些实施方案中，烧蚀设备101可以被配置为在可光学烧蚀的数字存储介质 上烧蚀部分可烧蚀材料。烧蚀是瞬间将足够的能量施用于物体，以使所述物体的可烧蚀材 料被除去的过程。在一些情况中，被烧蚀的材料被蒸发成气体。下面将详细解释使用烧蚀 来记录数字数据的实施例。对可烧蚀材料产生的蒸发变化本质上更持久，并且不太可能随 时间迅速减损。应注意，"瞬间"用来暗指所述过程很快进行，但不应被限于任何固定的时 间。此外，如本文所使用的，"持久"，暗指超常的坚固，耐久性，并且没有减损的任何倾向，而 不意图暗指无限永久。 瞬间提高可烧蚀材料的温度所需的能量将取决于材料，而有很大变化。例如，玻璃 碳是具有多重紧密结合的碳_碳双键的碳结构，所述碳_碳双键给予玻璃碳利于烧蚀的吸 收性质。其他材料将类似地更适于或较不适于烧蚀。在烧蚀过程中使用的另一项计量是所 述变化必要的能量。该度量在本文被称作烧蚀能。应注意，完全烧蚀并不总是必需的。在 一些情况中，在可烧蚀材料的部分烧蚀可以是足够的。换句话说，尽管一些可烧蚀材料残留 在烧蚀点，也可以认为烧蚀完成。对反射层也是如此，将在以下解释。在一些情况中，反射 层只需要反射部分的烧蚀能就是成功的。 在一些实施方案中，烧蚀能可以用每单位体积的材料作为一能量单位来测量。例 如，较厚的多个层的可烧蚀材料可能需要较多的能量来烧蚀。其他材料也可能或多或少被 烧蚀，取决于材料的类型和其他条件。许多因素影响期望的温度和期望的能量水平两者。也
5可以改变其他因素来帮助烧蚀，如曝露时间或能源的波长。例如，可以使用不同的波长来匹 配烧蚀层的性质，使得烧蚀更容易发生。 在一些情况中，较厚的层的材料可能必需对烧蚀能的更长或更强的曝光。还要其 他的因素可能包括环境温度，湿度，可烧蚀材料被形成的过程，可烧蚀材料在可烧蚀介质项 中被结合到其他材料的过程，过程中使用的烧蚀能的类型，以及反射层(当存在时)的类型 和厚度。在一些情况中，用于针对任意给定的可烧蚀层和/或反射层的曝露时间，烧蚀能和 最佳厚度的测量是基于材料的类型，材料的热导率，周围的环境和正被给予的能量的。
确定烧蚀是否可能发生的决定性因素之一是正被烧蚀的材料的每单位表面积/ 体积所吸收的总能量。在一些实施方案中，通过调整曝露时间和/或增加激光能，可能可以 使用传统的CD或DVD刻录机。所给予的能量应足以烧蚀介质的特定部分的材料。烧蚀过 程在被烧蚀的材料中产生永久的变化，并且高度坚固地抵抗多种形式的减损。
再次参照图l，在一些实施方案中，用于烧蚀的能量可以由能源115提供。能源115 可以提供各种类型的能，包括热的，电的，磁的，辐射的(光或光学能)和/或声能。能源 115可被配置为经由读/写通道110写入可烧蚀介质105和从可烧蚀介质105读取。读/ 写通道110可以是任一类型的通信链路，包括物理的和无线链路。可烧蚀介质105可以是 任一类型的能够被烧蚀的数字介质。在一些实施方案中，可烧蚀介质105可以包括类似于 传统的CD和DVD的光盘。 图1还包括可烧蚀介质可用性确定模块125。可烧蚀介质可用性确定模块125可 以被配置为检测可烧蚀介质105何时可经由读/写通道110用于通信。在其他的实施方案 中，烧蚀设备的用户(未显示)可以确定可烧蚀介质105可经由读/写通道110用于通信。 额外地或可替换地，可烧蚀介质可用性确定模块125可以被配置为与烧蚀模块120通信。
烧蚀模块120可以被配置为从数字数据接收模块135接收数字数据130。在一些 实施方案中，数字数据接收模块可以被配置为接收通信给烧蚀模块120的数字数据130。数 字数据130可以代表以任何格式的任何类型的信息。此外，所述数据可以被加密，被压縮， 或者从其原始形式被修改。数字数据130可以以有组织的部分，如文件，被接收，或者可以 作为数据流被接收。数字数据接收模块135可以被配置为接收，并且在一些情况中，以某种 方式处理数字数据130。这种处理可以包括加密或解密，压縮或解压縮，修改，储存或任何其 他形式的数据处理。通过参考图2-5，图1的组件将在以下被更详细地描述。
图2图示用于在可光学烧蚀的数字存储介质上记录数字数据的方法200的流程 图。现在，将通过频繁地分别参考环境100的组件和数据，图3A-3D、图4A-4C和图7中所图 示的可烧蚀介质实施实施方案，以及图5和6的烧蚀环境500和600来描述方法200。如本 文所使用的，参考图3-4暗指参考图3A-3D和图4A-4C。在一些实施方案中，方法200可以 通过计算机系统来被执行。所述计算机系统可以包括含有各种类型的计算机硬件的专用或 通用计算机，如以下更详细讨论的。 在本发明范围内的实施方案包括用于携带或拥有计算机可执行指令或存储于其 上的数据结构的计算机可读介质。这种计算机可读介质可以是能被通用或专用计算机访问 的任何可利用介质。通过举例的方式，并且不加限制地，这种计算机可读介质可以包括物理 的(或可记录型)计算机可读介质，包括RAM、 ROM、 EEPROM、 CD-ROM或其他光盘存储，磁盘 存储或其他磁性存储设备，或者可以被用来携带或储存以计算机可执行指令或数据结构的形式的期望的程序代码工具，并且可以由通用或专用计算机访问的任何其他介质。另外，当
信息通过网络或另一通信连接(硬线，无线，或者硬线或无线的组合)被传递或提供到计算
机时，所述计算机正确地把所述连接看作计算机可读介质。因此，任何这样的连接也被恰当
地称为计算机可读介质。以上的组合也应被包含在计算机可读介质的范围内。 计算机可执行指令包括，例如，使通用计算机，专用计算机，或专用处理设备执行
特定的功能或功能组的指令和数据。虽然已用对结构特征和/或方法论操作特定的语言
描述主题，应该理解所附的权利要求中定义的主题不一定仅限于以上所述的具体特征或操
作。相反，上述的具体特征和操作作为实施所述权利要求的实施例形式被公布。 回到图2，在一些实施方案中，方法200包括确定可光学烧蚀数字存储介质可用于
记录的操作(操作210)。例如，可烧蚀介质可用性确定模块125可以被配置为确定所述可
光学烧蚀数字存储介质105可用于记录。在一些情况中，可烧蚀介质可用性确定模块125
可以仅被配置为确定介质项存在，并且可用于烧蚀。在其他情况中，可烧蚀介质可用性确定
模块125可以被配置为确定介质项存在，并且所述介质项是可烧蚀的。 如图3A中以举例的方式所示，可光学烧蚀数字存储介质105可以包括形成在结构
支撑层320A上的可烧蚀数据层310A，可烧蚀数据层310A和结构支撑层320A之间没有间隔
层，如图3A所示。 在一些实施方案中，可烧蚀数据层310A能够存储通过被烧蚀的数据点315A代表 的信息的记录层。被烧蚀的数据点315A是可烧蚀数据层310A已被烧蚀的部分。也就是说， 曾经填充被烧蚀的数据点315A的可烧蚀材料，已被烧蚀，或被蒸发成气体。被烧蚀的数据 点315A可以呈现任何顺序，任何宽度，或者可以根本不针对可烧蚀数据层310A的任何给定 区域发生。例如，如果数字数据正被"刻写"或被烧蚀(本文中这些术语可以互换地使用) 成可烧蚀数据层310A，所述数据可以对应于1和0的可变长度部分。因此，根据如由数字 数据所定义的1和0的序列，更多或更少的被烧蚀的数据点315A可以存在于可烧蚀数据层 310A的任何给定部分中。此外，被烧蚀的数据点315A可以采取多种形式和形状。例如，被 烧蚀的数据点315A可以是圆形，椭圆形，方形，矩形，不规则形，或其能够提供足够的光学 对比的任意变化。 例如，如图5中所图示的，环境500包括烧蚀设备501烧蚀可烧蚀数据层520的描 绘。当可烧蚀介质505在旋转方向530中旋转时，激光二极管502以对应于数字数据130 的模式烧蚀可烧蚀数据层520。 一旦可烧蚀数据层520的部分已被烧蚀，产生的被烧蚀的数 据点515留在数据层中。图5描绘了一种烧蚀方法，其中激光二极管502发射光脉冲或激 光束510到可烧蚀数据层520上。位于激光二极管502正下方的可烧蚀数据层520的部分 显示为被烧蚀的，仿佛激光二极管502刚刚完成烧蚀那个数据点。 应注意，图5中所示的可烧蚀介质505的部分只是横截面，并且仅显示被烧蚀的数 据的一个序列。在一些实施方案中，数字数据可以作为一系列的轨道存储在可烧蚀数据层 520中，类似于CD或DVD中的轨道。这些轨道可能从介质中心开始，并且不断以螺旋方式向 外展开。或者，可替换地，所述轨道可以从外开始，向内展开。其他的实施方案可以包括以 可替换的、非螺旋模式，在所述可烧蚀介质项上的随机或伪随机的位置烧蚀介质。此外，在 一些实施方案中，可烧蚀介质105可以是固定的，而具有能源502的烧蚀设备501移动到所 述介质项的各个部位来在那些部分烧蚀所述项。在任何这些实施方案中，介质项105可以是盘、方、立方的形状或者与所述烧蚀设备相容的任何其他形状。 虽然环境500描绘了设置在可烧蚀介质505之上的烧蚀设备501和激光二极管 502，也有可能，如图6的环境600中所示，烧蚀设备601和激光二极管602被设置在可烧蚀 介质605之下。类似于图5，图6显示可烧蚀介质605的可烧蚀数据层620通过烧蚀设备 601使用激光二极管602被烧蚀。可烧蚀介质605在由箭头630所指示的方向被旋转，并且 可烧蚀数据点615对应于由数字数据130所指示的模式被类似地创建。
在一些实施方案中，烧蚀设备501和601对应于图1的烧蚀设备101。还应注意，任 一类型的可烧蚀介质105可以以图5和6中各自所示的方式被烧蚀。例如，激光束510/610 也可以被修改为在烧蚀数据层520/620中的可烧蚀材料之前照射通过单或多层。例如，如 图6中所示，可以使激光束610在烧蚀数据层620上的材料之前，照射通过结构支撑层625。 此外，应注意环境500和600可以以除如图5和图6所示之外的任何类型的几何变化起作 用，如旁路，倒置或其他任何其他位置。 再次参考图l，烧蚀设备101和/或能源115可以相对于可烧蚀介质是可移动的。 在一些实施方案中，烧蚀设备101和/或能源115可以被连接到伺服马达(未显示)或其 他关于介质105移动设备101和/或能源115的工具。 可烧蚀介质可用性确定模块125("模块125")可以被配置为以多种方式确定可 烧蚀介质105的可用性。例如，模块125可以被配置为与能源115通信，所述能源115能够 经由读/写通道110从可烧蚀介质105读取或写入可烧蚀介质105。在一些实施方案中，模 块125可以被配置为执行自动检查，以确定可烧蚀介质项是否可用于读或写。在其他实施 方案中，在模块125从计算机用户或软件模块接收一个或多个可烧蚀介质项准备好被访问 的指示之前，模块125可以避免确定任何可烧蚀介质的可用性。额外地或可替换地，可烧蚀 介质可用性确定模块125可以被配置为与烧蚀模块120通信。在这样的实施方案中，模块 125可以指示烧蚀模块120 —个或更多个可烧蚀介质项105可用于读或写。
在一些实施方案中，零个或更多个间隔层的至少一个包括一个或更多个间隔层， 并且所述一个或更多个间隔层中的至少一个是反射层。例如，图3C描绘作为在可烧蚀保 护_吸收层330C和结构支撑层320C之间的隔离层的反射层340C。反射层340C可以包括 单一的材料或多种材料的组合。例如，反射层340C可以包括钛或铬。在一些实施方案中， 钛或铬将被气相沉积或溅镀(sputter)在聚碳酸酯基层上。在一些情况中，进行聚碳酸酯 基层的等离子清洗来氧化结构支撑层表面可以是有利的，其中反射层将被结合到所述结构 支撑层表面。传统地，钛和铬很好地粘着于这种被氧化的表面。 尽管只显示在图3C和3D中，反射层可以被施用于任何可烧蚀介质301A-D。不 仅反射层，用于可烧蚀介质301中的任何层均可以使用某种类型的薄膜沉积被施用或"结 合"。薄膜沉积包括将材料施用于物体的多种方法，包括溅镀，电子束蒸发，等离子体聚合， 化学气相沉积，旋涂，浸涂，蒸发沉积，电子束物理气相沉积，溅射沉积，脉冲激光沉积，离子 束辅助沉积，电镀，分子束外延或任何其他的薄膜或厚膜沉积技术。在一些情况中，每一层 可被连续地使用，或在其他情况中，在先结合的层可以被施用于其他(在先结合的)层。
例如，在图3D中，可烧蚀保护-吸收层330D和反射层340D可以被结合，而附着层 350和结构支撑层被结合。多个层的每个组合，330D/340D与350/320D分别可以然后被相 互结合。附着层(如附着层350)可以被用来附着任何一个层于任何其他层。用于附着层
8350中的附着材料可以包括任何类型的天然或合成材料，包括金属，合金，聚合物，共聚物， 陶瓷，或有机小分子，或粘合剂(包括任一类型的不干胶(drying)，接触型，热熔型，光固 化，反应性，压敏型或其他粘合剂)。其他层的组合，层顺序和/或层结合类型也是可能的。 在一些情况中，有可能使用现有的CD或DVD的制造技术和/或制造机器。
应注意，在图3，4和7中，在可烧蚀介质301/401/701中所描绘的层并未按比例绘 制，并且每一层相对于其他层可以在尺寸上更大或更小的多。例如，结构支撑层320A可以 比其他层厚得多，以提供结构的刚性和坚固性。在一些情况中，具有高的表面均匀性对于结 构支撑层320A可以是有利的。也就是说，结构支撑层的表面尽可能地光滑且平可以是最佳 的。结构支撑层320A可以使用聚碳酸酯，硅石，铝，硅晶片，玻璃或玻璃型材料，或任何具有 高表面均匀性的其他材料来形成。可烧蚀数据层310A还可以具有1-500纳米之间厚的最 佳厚度。其他层，如反射层340C，附着层350，保护层425A，吸收层470和可烧蚀保护_吸收 层330D的厚度，可以类似地在1-500纳米之间。在可替换的实施方案中，各种层的厚度可 以比以上提到的l-300nm的范围更大或更小。此外，虽然在图3， 4和7中所示的各中层的 表面被描绘为平的，所述表面可以是弯曲的，倾斜的，锥形的或锯齿型的。额外地或可替换 地，所述表面可以有坑，凹陷或其他记号。例如，所述表面的一个或更多个可以具有嵌入所 述表面的跟踪信息。 如以上所提及的，多个层可以以多种方式被形成和/或施用。除以上所提及的 那些以外的其他实施例包括以下层可以被旋涂在基层上，然后使用紫外光使其聚合(固 化)；可以使用各种生物试剂来使层有机地生长，层的特征可以在某个深度被改变，从而有 效地形成层，或者磁性纳米颗粒可被施用于所述层的一个或更多个，使得磁场可以将所述 颗粒拉到一侧，从而产生足够的梯度来有效地形成层。其他用于创建层和/或将层施用于 可烧蚀介质的方法也可以被使用。 在一些情况中，当在数据层和随后的任何层之间存在足够的光学对比时，反射层 可以或可以不作为可烧蚀介质301的部分被包括(如图3A和3C中所示)。例如，如果可烧 蚀数据层310A和结构支撑层320之间存在足够的光学对比，反射层对于要从介质项被读取 或要被写入介质项的数据可以不是必需的。在一些情况中，反射层提供多个层之间适当的 光学对比，使得数据可以从所述介质被读取。例如，当用来读取数字数据的激光打到介质项 的数据部分，能量将被吸收，并且很少或没有能量将被反射。然而，当激光打到反射层，能量 将被反射并且作为反射被读取(对应于数字1或0)。在其他情况中，可以使用各种类型的 化学品或其他物质以生成增强光学对比的梯度效应，而无需反射层提供适当的光学对比。
在一些实施方案中，反射层可以被用来确保烧蚀能不被转移到除反射层以外的任 何层。在这种情况中，能量束会烧蚀可烧蚀数据层中的材料，并且当光束到达反射层时，光 束将被反射，并因此不会传到反射层以外。可以使用一个光电二极管或其他能量检测机制 来检测能源束已经到达反射层，并被反射出去。 在一些实施方案中，反射层340C和附着层350可以被组合。例如，在图3C中，反
射层340C被设置在结构支撑层320C和可烧蚀保护_吸收层之间，并且可以起从能源115
反射能量的反射层，以及作为粘附两个层的附着层的两个作用。因此，在一些实施方案中，
附着层的使用取决于所使用的反射层的类型或者反射层是否已被使用。 可烧蚀介质105可以还包括保护层425A。在一些实施方案中，可以添加保护层，来为可烧蚀数据层410A提供保护。所述保护层可以是光学上不透明的，并且至少部分地被用 于结构支撑，和部分地被用做保护涂层以防止数据层被划伤或损坏。该保护层可以在记录 过程之前或之后被添加。 可烧蚀介质105可以还包括吸收层470。吸收层470可被添加到可烧蚀介质105， 来吸收在烧蚀过程中没有被完全烧蚀的可烧蚀材料。例如，当能源如激光二极管502被集 中在可烧蚀数据层310A的一部分时，全部或部分可烧蚀材料将在那个点被烧蚀。任何没有 被完全烧蚀的材料可以然后被吸收层470吸收。在一些实施方案中，使用低密度材料可以 是有利的，所述低密度材料具有使残留的可烧蚀材料被吸收的僵硬的泡沫结构。这种材料 的例子包括泡沫镍或阿斯彭气凝胶(Aspen AerogelTM)。在一些实施方案中，保护层425A 和吸收层470可以被组合为单个层。这些层可以被进一步与可烧蚀数据层组合成可烧蚀保 护_吸收层330C。 尽管在前面被部分或完整地提及，现在将描述图3A-3D，图4A-4C及图7中所描绘 的每个实施方案。在一些实施方案中，将可烧蚀介质301A-D与环境500联合使用，在环境 500中，烧蚀设备501和二极管502被设置在结构支撑层525之上。在可替换的实施方案 中，将可烧蚀介质401A-C与环境600联合使用，在环境600中，烧蚀设备601和激光二极管 602被设置在结构支撑层625之下。如以上所提及，关于图5和6中的描绘，环境500和环 境600的每一个的组件可以被水平地，垂直地，倒置或以任何其他的几何位置来放置。
组件的最优取向可以由多种因素的任何一个确定。例如，烧蚀设备501对可烧蚀 介质505的取向可以取决于激光束510的强度，激光束510的波长，可烧蚀数据层520的厚 度，结构支撑层525的厚度，或者用于形成在形成可烧蚀介质505中使用的任何可能的层所 使用的材料。烧蚀设备601对可烧蚀介质605的取向亦是如此。还应注意，图3，4和7中 的所描绘的层并非按比例绘制。相对于其他层的层厚度和比例可以比图中所示的更大或更 小。此外，图3，4和7并未描绘针对可烧蚀介质301/401/701的所有预想的实施方案。具 有多个层的不同组合的其他实施方案，针对各种层使用不同的材料，并被设置在各种不同 的位置也是可能的。例如，任何可烧蚀介质301/401/701可以与烧蚀设备501和601中的 一个或两个组合使用。 图3A描绘了包括被设置在位于结构支撑层320A顶部的可烧蚀数据层310A的可 烧蚀介质301A。被烧蚀的数据点315A在可烧蚀数据层310A中被显示为已通过烧蚀被除去 的可烧蚀材料的部分。在讨论图3，图4和图7时，应注意，如本文中所使用的术语"顶部" 和"底部"仅指各种实施方案被图示的方式。无论术语"顶部"或"底部"，或者附图都不一 定暗指所述介质项将以所示的方式被使用或被构建。 图3B描绘了包括被设置在结构支撑层320B顶部的可烧蚀保护_吸收层330B的 可烧蚀介质301B。被烧蚀的数据点315B在可烧蚀保护-吸收层330B中被显示为已通过烧 蚀被除去的可烧蚀材料的部分。 图3C描绘了包括被设置在反射层340C顶部的可烧蚀保护-吸收层330C的可烧蚀 介质301C，所述反射层340C被设置在结构支撑层320C的顶部。与图3B类似，被烧蚀的数 据点315C在可烧蚀保护-吸收层330C被显示为已通过烧蚀被除去的可烧蚀材料的部分。
图3D描绘了包括被设置在反射层340D顶部的可烧蚀保护_吸收层330D的可烧蚀 介质301D，所述反射层340D被设置在附着层350的顶部，所述附着层350被甚至在结构支
10撑层320D的顶部。与图3B及3C类似，被烧蚀的数据点315D在可烧蚀保护-吸收层330D中被显示为已通过烧蚀被除去的可烧蚀材料的部分。 图4A描绘了包括被设置在反射层440A顶部的保护层425A的可烧蚀介质401A，所述反射层440A被设置在可烧蚀数据层410A的顶部，所述可烧蚀数据层410A被设置在结构支撑层420A的顶部。被烧蚀的数据点415A在可烧蚀数据层410A中被显示为已通过烧蚀被除去的可烧蚀材料的部分。 图4B描绘了包括被设置在反射层440B顶部的保护层425B的可烧蚀介质401B，所述反射层440B被设置在可烧蚀数据层410B的顶部，所述可烧蚀数据层410B被设置在附着层450的顶部，所述附着层450被设置在结构支撑层420B的顶部。与图4A类似，被烧蚀的数据点415B在可烧蚀数据层410B中被显示为已通过烧蚀被除去的可烧蚀材料的部分。
图4C描绘了包括被设置在反射层440C顶部的保护层425C的可烧蚀介质401C，所述反射层440C被设置在可烧蚀数据层410C的顶部，可烧蚀数据层410C被设置在吸收层470的顶部，吸收层470被设置在结构支撑层420C的顶部。与图4A及图4B类似，被烧蚀的数据点415C在可烧蚀数据层410C中被显示为已通过烧蚀被除去的可烧蚀材料的部分。每层已被分配一个特定的标识符，以进一步区分每一层可以被分别形成，可以被形成为不同的材料，可以用不同的方式被烧蚀，可以被不同地结合，可以被不同地设置，可以具有变化的厚度，或者具有不同的可以被修改的任何其他特征。 图7描绘了包括可烧蚀结构保护吸收反射层710和被烧蚀的数据点715的可烧蚀介质701。在一些实施方案中，层710可以是具有一种或更多种材料的单层，所述一种或更多种材料被配置来为可烧蚀介质701提供适当的硬度，并提供可烧蚀性，使得层710的一个或更多个部分对应于已经受烧蚀的数据点715。应注意，在一些实施方案中，烧蚀数据点715并为穿透整个可烧蚀层710。相反，数据点715仅占据层710总厚度的小部分。例如，当烧蚀硅晶片时，在一些情况中，所述烧蚀仅有几十微米深，而层710的剩余部分为约1200微米(1. 2毫米)厚。也可以使用其他的厚度和烧蚀深度。此外，图7中被烧蚀的数据点715的烧蚀深度是相对的，并且可以取决于所使用的材料和/或用于烧蚀的能量而被改变为更深或更浅。 被烧蚀的数据点715对应的于可记录在层710的数字数据。可烧蚀介质701也可以包含被配置来为可烧蚀介质701提供保护，为反射烧蚀能提供反射，和/或为吸收被烧蚀的材料提供吸收的材料。在一些情况中，层710可以包括多种材料，其中每种材料被设计为执行以上所列的多种功能之一。在其他情况中，单一材料可以提供以上所列的功能性的全部，或至少部分。 在一个实施方案中，硅晶片可以被用做层710。在这种情况中，烧蚀将导致坑形成(被烧蚀的数据点715)，以及提供可以从介质读取数据的足够的光学对比。硅晶片将提供结构硬度，以及保护，吸收和反射性质。在另一个实施方案中，铝可以被用在层710中。在这种情况中，烧蚀将导致坑形成(被烧蚀的数据点715)，但可能不提供足够的光学对比。为了提供额外的对比，铝可以被阳极氧化和/或被酸蚀刻来加深所述坑的颜色，从而提供增加的光学对比。此外，类似于硅晶片，铝可为层710提供结构硬度以及保护，吸收和反射性质。虽然这里只提到了铝和硅，其它单一材料，如玻璃，以及其他组合材料可以被用来形成层710。
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现在回到图2，方法200还包括接收要被记录在可光学烧蚀数字存储介质的记录层上数字数据的操作，其中所述记录层被形成在基层上，所述记录层和所述基层之间有零个或更多个间隔层，并且其中所述记录层包含被配置为存储数字数据(操作220)的可烧蚀材料。例如，数字数据接收模块135可以接收要被记录在可烧蚀介质301A的可烧蚀数据层310A上数字数据130。如以上所解释的，所述数字数据可以是任何数据格式或文件类型，可以压縮的或未压縮的，加密的或未加密的，并且可以包括任何数目的字节。
方法200还包括根据由接收的数字数据定义的序列，烧蚀记录层中的可烧蚀材料的操作，使得被烧蚀部分对应于接收的数字数据的数据点(操作230)。例如，烧蚀模块120可以传递数字数据130至能源115，使得能源115可以被用来根据数字数据130定义的序列烧蚀可烧蚀介质105。在一些实施方案中，能源115是激光二极管。在这些实施方案中，光能可以被用于根据数字数据130定义的序列烧蚀可烧蚀介质105，使得被烧蚀部分对应于数字数据的数据点。 因此，使用图1-7中概述的组件和方法，数字数据可以被永久地存储在被烧蚀的介质105上中。烧蚀的过程被设计为在所述可烧蚀介质中留下擦不掉的标记，所述标记会在成百上千年或更长的时间内可读。 在不背离本发明的精神或必要特征的情况下，可以用其他具体形式实施本发明。所描述的实施方案在所有情况下只是说明性，而非限制性的。因此，本发明的范围由所述的权利要求，而不是由上述描述表明。归入权利要求的等效的意义和范围内的所有变化均被包括在权利要求范围内。
权利要求
在一种被配置来在可光学烧蚀的数字存储介质上烧蚀可烧蚀材料的一个或更多个部分的设备中，用于在可光学烧蚀的数字存储介质上记录数字数据的方法，所述方法包括接收要在可光学烧蚀的数字存储介质的记录层上被记录的数字数据的动作，所述记录层被形成在基层上，所述记录层和所述基层之间有零个或更多个间隔层，所述记录层包括被配置来存储数字数据的可烧蚀材料；以及根据接收的数字数据定义的序列烧蚀所述记录层中的所述可烧蚀材料，使得被烧蚀部分对应于所述接收的数字数据的数据点的动作。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述零个或更多个间隔层包括一个或更多个间隔层，所述一个或更多个间隔层的至少一个包括反射层。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所述零个或更多个间隔层包括一个或更多个间隔层，所述一个或更多个间隔层的至少一个包括吸收层。
4. 如权利要求1所述的方法，还包括确定所述可光学烧蚀的存储介质可用来记录的动作。
5. 如权利要求1所述的方法，其中所述记录层的厚度在1和500纳米之间。
6. —种可光学记录的介质，包括多个层，所述多个层包括结构支撑层，所述结构支撑层足以为所述可光学记录的介质提供适当的刚度；以及可烧蚀数据层，所述可烧蚀数据层包括对应于已受到烧蚀的数据点的一个或更多个部分，所述数据点对应于在所述可烧蚀层上可记录的数字数据。
7. 如权利要求6所述的可光学记录的介质，其中所述可烧蚀数据层包括保护_吸收层。
8. 如权利要求7所述的可光学记录的介质，还包括反射层。
9. 如权利要求8所述的可光学记录的介质，其中所述保护_吸收可烧蚀数据层被设置在所述反射层之上，所述反射层被设置在所述结构支撑层之上。
10. 如权利要求9所述的可光学记录的介质，还包括在所述保护层和所述结构支撑层之间的附着层。
11. 如权利要求8所述的可光学记录的介质，其中数字数据从顶部被读取和被记录。
12. 如权利要求6所述的可光学记录的介质，还包括保护层和反射层。
13. 如权利要求12所述的可光学记录的介质，其中所述保护层被设置在所述反射层之上，所述反射层被设置在所述可烧蚀数据层之上，所述可烧蚀数据层被设置在所述结构支撑层之上。
14. 如权利要求13所述的可光学记录的介质，还包括在所述可烧蚀数据层和所述结构支撑层之间的附着层。
15. 如权利要求13所述的可光学记录的介质，其中数字数据从底部被读取和被记录。
16. 如权利要求12所述的可光学记录的介质，还包括吸收层。
17. 如权利要求6所述的可光学记录的介质，其中所述可烧蚀数据层被沉积在所述结构支撑层上，所述可烧蚀数据层和所述结构支撑层之间有零个或更多个间隔层。
18. —种可光学记录的介质，包括单一的层，所述的层包括一种或更多种材料，所述的材料被配置来为所述可光学记录的介质提供适当的刚度；以及提供可烧蚀性，使得所述层的一个或更多个部分对应于已受到烧蚀的数据点，所述数据点对应于在所述层上可记录的数字数据。
19. 如权利要求18所述的可光学记录的介质，其中所述一种或更多种材料进一步被配置来为所述可光学记录的介质提供保护。
20. 如权利要求18所述的可光学记录的介质，其中所述一种或更多种材料进一步被配置来为反射烧蚀能提供反射。
全文摘要
一些实施方案涉及在可光学烧蚀的数字存储介质上记录数字数据。在一个实施方案中，被配置为在可光学烧蚀的数字存储介质上烧蚀部分可烧蚀材料的设备接收要被记录在可光学烧蚀的数字存储介质的记录层上的数字数据。所述记录层形成在基层上；记录层和基层之间有零个或更多个间隔层。所述记录层包括能够存储数字数据的可烧蚀材料。所述设备根据接收的数字数据定义的序列烧蚀记录层中的可烧蚀材料，使得被烧蚀部分对应于接收的数字数据的数据点。
文档编号G11B7/258GK101779238SQ200880103400
公开日2010年7月14日 申请日期2008年2月29日 优先权日2007年6月20日
发明者B·M·伦特, M·R·林福德 申请人:杨百翰大学