CN87101756A - 光学信息载体、消除载体上信息的方法和为实施该方法的光学存储装置 - Google Patents

Abstract

一种光学信息载体其中包括内部带有记录层(2)的圆筒(1)，圆筒(1)的两端有塞子(3、4)，使记录层(2)与周围空间隔绝。消除在上述光学载体上已录信息的方法是在圆筒(1)的密闭空腔(5)中激发高频放电。为实施这个方法的光学存储装置，具有信息消除部件(11)。该部件包括有高频放电激发电路，光学载体(10)安置在该电路的电极(12、13)之间，以便高频放电能在它的密闭空腔(5)中激发。

Description

本发明涉及存储信息和处理信息的方法，更准确地说，涉及光学信息载体、消除载体上信息的方法和为实施本方法的光学存储装置。

现有的光学信息载体，包含两个同轴安置的园盘，它们之间再用两个相互分开的同轴的元件限定出一个空间，以便在盘之间组成封闭腔。在相对的表面之一上分布有记录层，该层封装于封闭腔内部（见GB.B.1580398）。

现有的光学信息载体的另一种形式是包含一个中空园筒，涂在外表面上的记录层，以及在第一个园筒外面的第二个园筒。它们之间有两个弹性密封元件，以便在记录层附近形成园筒状的封闭空间。（见GB.B.1580398）。

两个园盘与分隔环之间或者两个园筒之间的耦合都具有暂时性的特点。这是由于使用了具有粘性的材料，它是为了在记录层上显现信息而必须用的，要求这种材料能触及记录层的材料。

现有的光学信息载体由于不能保证记录层对于外界污染的充分屏蔽，因为它的内腔没有密封。例如，当对周围介质做昼夜循环的温度测量时，内腔要随同空气一起吸入灰尘和湿气，污染记录层的表面。公知的光学信息载体的再一个缺点是，由于记录层表面的污染，就不可能多次在它上面重录信息。

现有的带有园盘形式光学信息载体的光学存储装置，其园盘包含有片基和记录层，是采用光线在记录层上记录信息的。（FR.B.2482756）。

该已知的消除信息的方法是，用光线来对已记录的区段进行曝光，使之恢复到原有的光学性质的状态，在此过程中，载体的曝光将引起记录层结晶程度的变化。

这种载体上的信息容易被偶然的光亮所损坏，例如太阳光或热辐射。

消除信息的方法需要很长的时间，因为必须慢慢加热这个载体，之后还要准确地维持一个给定的温度。

所以，这种方法效率低，而且不能提供规定的重复记录的可靠性。因为在反复地记录和消除时，会使记录层的结构变坏，并使该层的厚度变得不均匀，这就明显地减少循环重录的使用次数。

另一种已知光学存储装置，它含有一个光学信息载体，一个记录和/或读出信息的部件以及一个清除部件，和一个用来控制信息的记录，读出和消除的程序转换控制设备。（见US.A.4403318）。

该已知的在光学信息载体上的消除已录信息的方法，是使该载体接受外界的消除记录信息的作用，例如将两条或多条光线，聚焦在载体上，并沿着载体的记录层扫描，以便不同程度地加热这层的某个区段。这是通过改变光线的强度或光斑的尺寸，因此改变了光线的能量密度后可以达到的。（见US.A.4403318）。

从以上所述，这些公知的方案都不能保证信息载体的高效率使用。

本发明的任务是要建立一个光学信息载体，一种消除它上面信息的方法以及实施该方法的光学存储装置，它们能够在清除信息之后仍可多次反复地在同一载体上重录信息。

解决这个问题的方案是，一个光学信息载体，它包含中空园筒，与中空园筒相联系并且用来在它上面记录信息的记录层，在中空园筒的两个端面共有两个塞子，在它们之间形成封闭腔。本发明的特点是，封闭腔是密闭的，密闭空腔内部的记录层与周围空间相隔离。

封闭空腔内应该充以对记录层和中宽园筒的材料不起作用的惰性气体。

光学信息载体可包含第二个中空园筒，它同轴地放在第一个空筒里面并带有记录层，它的记录层放在其外表面上，并且对着第一个园筒的记录层，塞子可以做成环形的，并在两个筒之间形成密闭空腔。

发明的又一个重要任务是消除记录在光学信息载体上的信息的方法，这个方法是使光学信息载体接受外界的作用以消除已录信息。本发明的特点是利用电场作为外界作用，该电场用以保证在光学信息载体的密闭空腔中产生高频放电。

光学信息载体应能绕着其轴线转动。

本发明的另一种解决方案是，一种光学存储装置，该装置含有带记录层的光学信息载体，记录和读出信息部件和消除信息部件。本发明的特点是，其中信息部件包括高频放电的激发电路，它至少有两个电极，在这些电极间安置着光学信息载体，其密闭空腔中，充以对记录层和中空园筒材料不起作用的惰性气体，使高频放电能在该密封空腔中激发。

高频放电的激发电路的每个电极应适当地安置，以便其电极表面与园柱形光学信息载体同轴。

另一种合理的安置方式是高频放电激发电路的一个电极放在中空园筒的密闭空腔的里面，其余的电极则放在中空园筒的外面。

由于改进了结构和使用了上述的消除信息的方法和装置，就能恢复高质量的记录层，使上述信息载体能多次重复使用。

本发明的进一步描述，可通过引用下列附图来完成。

图1    本发明的光学信息载体。

图2    本发明的带有园柱形光学信息载体的光学存储装置。

图3    本发明的带有多个同轴安置的电极的光学存储装置。

图4    本发明的带有一个其电极放在光学信息载体的空腔中的光学存储装置。

图5    本发明的另一个光学存储装置的实施例。

光学信息载体包括中空园筒1（图1），它用诸如玻璃或者其它对激光辐射透明的材料所组成。园筒1的内表面涂有厚度为500-200毫微米薄膜的记录层。

记录层2用公知的方法来完成，其材料使用Te、In、Ag、Au、Tl、Ge或Cd，或使用Te、Bi、Cd、Tl与S、Se或Sb的化合物或合金。

中空园筒1的端部安装两个塞子3、4，以形成密闭的空腔，涂层2密封在这个腔内，与周围的空间隔离。

在一个塞子3里面放有管子6，以便从空腔5中抽出气体。

密闭腔5内利用管6充有对材料不起作用的惰性气体，如氩气或氮气，其压力等于0.001-1.0毫米汞柱或是0.1-100巴。

作用在这个载体上的剩余压力既可以是向外的也可以是向内的压力。最可取的是将园筒形的信息载体做成使其壁厚在最小的情况下也能承受来自任何一方的剩余压力，这对于提高信息载体的机械强度是很必要的。

用于记录的信息载体是以下列工作方式工作的。

在记录信息的工作过程中，经物镜聚焦后的光束7作用在信息载体的记录层上，并由信号的强度，斑痕的形式和面积以及其它公知的方式进行调制。

信息载体可以利用任何公知的传动机构，比如电传动，以便使其绕其几何轴转动（画中未画出）。

激光束7使记录层2的表面产生相应的凹凸起伏变化，这就是在进行信息记录。在其它条件相同的情况下，记录层2的薄膜材料具有的表面能量越大，也就是在熔化状态中，这种材料将园筒表面浸润得越少，那末为记录信息所需要的光照功率就越小。

在读出信息的工作过程中，采用光强比记录信息时为弱的、未经调制的激光束7，经物镜9聚焦在绕信息载体的轴8一起旋转的记录层2上。这个光束7在从记录层2上反射出来时，即被其表面上所记录信息的强度所调制。而在光接收器中（为简单起，图中未画出）可将包含在反射光束中的信息转成电信号。

光学存储装置包括中空的光学信息载体10（图2）和消除信息的部件11，该部件11中有一个以任何公知的振荡器所构成的高频放电激发电路，其电极12和13与振荡器的端子14是相联接的。

载体10位于电极12和13之间，以便在它的密闭空腔5中可激发出高频放电。

聚焦在信息载体10上的光束由记录和读出信息的部件15提供，其中包括光量子振荡器16和在光学上与之相耦合的平面反射镜17和物镜9。为了消除该装置载体1上的已录信息，可将它放在电极12和13之间用高频振荡器建立的电场之中，以便能在载体10的空腔5中产生高频放电。由于离子溅射及记录层2材料的溅射原子的向腔壁5的反向扩散，和由此产生的带电粒子轰击和加热记录层2，结果使它的表面被抹平校整，亦即消除了它上面的已录信息，却又不破坏或者很少破坏记录层2的本身。在载体10绕自身的轴旋转的同时，整个园筒1上面的记录层2的表面都受到了这样的抹平校整。

电极12和13做成平板形，使载体10的空腔5可充分地被电极12和13所包围。所以信息的消除会很快地在整个载体10上实现。这样做成的存储装置尺寸不大，结构简单。

载体10的转动轴8平行于电极12和13来放置。不过也可以将载体10的轴8斜着放置。电极12或13可以平行或者成一个角度来放置。这样将载体10放在电极12和13之间时，应使记录层2安置在电极之间的间隙18中，为此，电极12、13的长度要超过层2的长度。

最为方便的而且能量上最有利的是要把电极19和20（图3）做成两个相等半径的半园柱形，半径要超过载体10的外径。电极19和20的表面部分应安置成与载体10同轴。

包住信息载体10的电极数量或许超过两个，这要取决于所用电场的形式。

图4中提出另一种电极放置的方案。密闭空腔22里面安放一个电极21，另外两个电极23和24就象图3所示的那样放在载体25的外面，电极21上有一个带针27的电接头26，这个针与支架28相接触，经过支座28与部件11在电气上相联接。

电极19和20之间有缝隙29，它与载体10的转轴平行。由振荡器16来的光束就穿过这个缝隙加在记录层2上（图27），而在图4上来自振荡器16的光是加到电极19、20之间的载体25上的。然而，如果图4所示的存储装置上具有两个电极21和30，则应在包围住载体25的电极30上开一条缝31，以使来自振荡器16的光束可以通过缝隙31作用到记录层2上。

另一个实施例是采用一个中空的光学信息载体32，它由两个中空的同轴园筒33和34所组成。记录层35涂在内园筒33的外表面上，而记录层36则涂在外园筒34的内表面上与记录层35相对。园筒33和34之间的空腔用塞子38和39封闭着，并充以对载体32的材料不起作用的惰性气体。

一个电极40放在内园筒33的空腔41中，其余电极42和43则放在信息载体32的外面。

电极19-20，23-24，30和40-43（图3-5）的长度要超过记录层2或35、36的长度。

该装置按如下方式工作。

记录信息的工作过程是，来自振荡器16的光束按照相应于记录信息的信号强度加以调制的。记录层2随着载体绕轴8转动的同时，由于光束辐照在记录层2的材料上而使之形成凹坑，并把坑内的材料向周围挤出，于是使记录层2上该区段的反射系数有所改变。这样就在其中把信息存储下来。

如果要消除所记录的信息，则将信息载体1放在激发电路的电极12和13（23-24，30，40-43）之间受高频电场的激发。这时，载体的空腔5中出现高频放电，就有离子溅射和溅射的原子反向扩散作用在记录层2上。在此过程中，已录信息的区段遭到破坏，又因为载体绕轴8的转动和记录层2区段中产生大量的热。造成它重新成为没有园穴和凸缘的均匀记录层2。

在消除信息工作过程结束时，记录层2完全恢复，可重新在载体上记录信息。

图3-6是简化了的光学存储装置，它在记录和读出信息的过程中的工作和上述的例子相类似。电极19和20（图3）形成的电场并不均匀。然而，由于本发明载体10的旋转也能高质量地消除信息。

所得到的高质量地恢复了的记录层2（图1-4），35-36（图6）增加了循环记录信息的可靠性和次数，实际上，它的可使用期限是无限制的。

本发明可用于计算技术中，也可以用于视频装置和录音装置中，还可用于信息存储系统和信息处理系统中，特别是电子计算机的外存设备中。

Claims (9)

1、一种光学信息载体包括中空园筒(1)，与中空园筒(1)相联系的用于记录信息的记录层(2)，放在中空园筒(1)两端的两个塞子(3，4)，以便在它们中间形成封闭腔(5)，其特征在于封闭腔(5)是密封的，记录层(2)放在密闭空腔(5)的内部，与周围空间相隔绝。

2、如权利要求1的光学信息载体，其特征在于，密闭空腔（5）充有对记录层（2）和空筒（1）的材料不起作用的惰性气体。

3、如权利要求1或2的光学信息载体，其特征在于，它含有同轴安置在第一个中空园筒内部的第二个中空园筒（33），并在其外表面上有一层相对于第一园筒（1）上的记录层（2）的记录层（2），环形塞子（38、39）使园筒（33、34）之间形成密封空腔（37）。

4、一种在光学信息载体上消除已录信息的方法是让光学信息载体（10）接受外部作用消除已录信息，其特征在于，用电场作为外部作用，该电场是在光学信息载体（10）的密闭空腔中（5）中产生高频放电。

5、如权利要求4的方法，其特征在于，光学信息载体绕其自身的轴（8）旋转。

6、一种光学存储装置包括带有记录层（2）的光学信息载体，记录和读出信息的部件（15）和消除信息部件（11），其特征在于，消除信息部件（11）包括高频放电的激发电路，它有至少两个电极（12、13），其中安置着光学信息载体（10），在其中的密闭空腔（5）中充有对记录层（2）和中空园筒（1）的材料不起作用的惰性气体，使高频放电能在密闭空腔（5）中激发。

7、如权利要求6的装置，其特征在于，高频放电的激发电路的每一个电极（19、20）应放置成使它们的表面部分与中空的光学信息载体（10）同轴。

8、如权利要求6的装置，其特征在于，高频放电的激发电路中的一个电极（21）放置在中空园筒（1）的密闭空腔（22）内部，其余电极（23、24）放在中空园筒（1）的外面。

9、如权利要求6的装置，其特征在于，如果光学信息载体（32）包括两个同轴的中空园筒（33、34），其间有一个密闭空腔（37），则高频放电的激发电路（3）中的一个电极（40）放置在第二个园筒（33）的空腔（41）中，其余电极（42、43）放在第一个中空园筒（34）的外部。

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