DE3714804A1 - Optische informationsspeicherplatte - Google Patents

Optische informationsspeicherplatte

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DE3714804A1 DE19873714804 DE3714804A DE3714804A1 DE 3714804 A1 DE3714804 A1 DE 3714804A1 DE 19873714804 DE19873714804 DE 19873714804 DE 3714804 A DE3714804 A DE 3714804A DE 3714804 A1 DE3714804 A1 DE 3714804A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Informationsspei­ cherplatte nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bei den bekannten optischen Informationsspeicherplatten wird die gespeicherte Information in zueinander wenigstens annähernd parallel verlaufenden lnformationsspuren gespeichert, die mittels eines Zwischenbereiches, dessen räumliche Ausdehnung senkrecht zur Informationsspur in der Größenordnung der Breite der lnformationsspur liegt und dessen optische Eigenschaften sich von denen der Informationsspur unterscheiden, vonein­ ander getrennt sind. Dieser Zwischenbereich ist zur Führung des Schreib-Lesebündels erforderlich.
Aus der US-Patentschrift 45 47 872 und aus der europäischen Patentschrift 00 89 736 sind beispielsweise optische Speicher­ platten bekannt, bei denen erst durch den Schreibvorgang die Aufteilung der Speicherplatte in lnformationsspuren und Zwi­ schenbereiche erfolgt. Die Führungsspur wird in diesem Fall durch die neben der Informationsspur, die in Form von Pits auf der Oberfläche der Speicherplatte vorliegt, liegende unge­ störte Oberfläche des Speichermediums gebildet.
Zur Führung des Schreib-Lesebündels sind jedoch auch optische Speicherplatten bekannt, die bereits vor dem Beschreiben mit Nuten oder Führungsrillen versehen sind. Der Bereich zwischen den Nuten oder Rillen dient dabei als lnformationsspur. Die Speicherplatten können dabei sowohl mit thermooptischen Spei­ chermedien (europäische Patentschrift 00 70 761) als auch mit magnetooptischen Speichermedien (deutsche Offenlegungsschrift 35 19 070) versehen sein.
In der deutschen Offenlegungsschrift 31 06 653 ist weiterhin eine Speicherplatte mit einem magnetooptischen Speichermedium offenbart, bei der parallel zu einer Informationsspur aus amorphem magnetischen Material eine Führungsspur annähernd gleicher Breite verläuft, die aus einem Material gleicher Zu­ sammensetzung, jedoch in kristallisiertem Zustand besteht. Die Eigenschaften des magnetischen Materials sind dabei so ge­ wählt, das dessen Schreibtemperatur, beispielsweise beim Curie- Punkt-Schreiben, niedriger liegt als seine Kristallisations­ temperatur. Die Unterschiede in den optischen Eigenschaften zwischen der amorphen Phase des magnetischen Materials und der kristallinen Phase können dann mittels geeigneter optischer Komponenten zur Spurverfolgung herangezogen werden.
Bei den optischen Speicherplatten, die von vornherein mit Füh­ rungsspuren versehen sind, ist jeder Informationsspur eine Füh­ rungsspur zugeordnet. Diese Führungsspuren oder Zwischenbe­ reiche sind somit für die Speicherung von Information nicht nutzbare Gebiete der Speicherplatte. Einer Erhöhung der Spei­ cherdichte durch Verringerung der Abmessungen der Führungs­ spuren sind jedoch Grenzen gesetzt, da einerseits eine Struk­ turierung der Führungsrillen bei Breiten und Abständen im Sub-µm-Bereich sehr aufwendig ist und da andererseits durch Lithographiefehler, Fehler beim Plattenprägevorgang und Bahn­ verfolgungsfehler eine Verschlechterung des Signal-Rausch- Verhältnis verursacht wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine optische Speicherplatte anzugeben, die eine Erhöhung der Speicherdichte ermöglicht.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Da in einem Informations­ bereich jeweils mehrere lnformationsspuren eingeordnet sind, denen nur eine gemeinsame Führungsspur zugeordnet ist, muß nicht für jede Informationsspur ein Bereich auf dem Speicher­ medium reserviert werden, der zur Führung des Schreib-Lesebün­ dels geeignet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der optischen Speicher­ platte beträgt die Breite des Informationsbereiches zwischen 10 und 100 µm.
Zum Lesen und Schreiben auf derartige Speicherplatten ist ein optischer Schreib-Lesekopf erforderlich, bei dem wenigstens ein Führungsbündel und ein Schreib-Lesebündel vorgesehen sind, deren Foki auf der Speicherplatte relativ zueinander verschoben werden können.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer optischen Vorrichtung zum Auf­ zeichnen und Wiedergeben einer auf einer Speicherplatte gemäß der Erfindung gespeicherten Information veran­ schaulicht ist. In
Fig. 2 ist die Ausführungsform eines geeigneten Schreib-Lese­ kopfes näher erläutert. In
Fig. 3 ist eine Speicherplatte gemäß der Erfindung veranschau­ licht.
Fig. 4 und 5 zeigen weitere bevorzugte Ausführungsformen von optischen Speicherplatten.
Gemäß Fig. 1 enthält eine optische Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben einer auf einer Speicherplatte 2 gespeicherten Information eine Lichtquelle 4, beispielsweise einen Halbleiter- Laser, die ein Strahlenbündel 6 erzeugt. Die Speicherplatte 2 kann beispielsweise ein thermooptisches oder magnetooptisches Speichermedium enthalten. Das Strahlenbündel 6 wird in einem Schreib-Lesekopf 8 in ein Schreib-Lesebündel 10 und wenigstens ein Spurfolgebündel 12 zerlegt und auf die Speicherplatte 2 fokussiert. Das Schreib-Lesebündel 10 und das Spurfolgebün­ del 12 bilden auf der Speicherplatte 2 voneinander durch einen Abstand a räumlich getrennte Foki 38 bzw. 34. Der Schreib- Lesekopf 8 ist mit Hilfsmitteln zur Erzeugung eines steuer­ baren Abstandes a versehen, so daß der Fokus 38 des Schreib- Lesebündels 10 entsprechend dem in der Figur dargestellten Doppelpfeil linear in vorgegebenen Grenzen relativ zum Fokus 34 des Spurfolgebündels 12 verschoben werden kann. lm Schreib- Lesekopf 8 sind außerdem Einrichtungen zur räumlichen Trennung der von der Speicherplatte reflektierten Strahlen in ein re­ flektiertes Spurfolgebündel 16 und ein reflektiertes Schreib- Lesebündel 14 enthalten. Das reflektierte Schreib-Lesebündel 14 und das reflektierte Spurfolgebündel 16 werden jeweils über in der Figur nicht näher dargestellte optische Komponenten einer Empfangsvorrichtung 18 bzw. 20 zugeführt, deren Ausgangssignale in einer Steuer- und Auswerteeinheit 22 weiterverarbeitet werden. Die Steuer- und Auswerteeinheit 22 steuert sowohl den Abstand a als auch entsprechende Servoantriebe zur Zentrierung, Fokussierung oder Linearverschiebung des Schreib-Lesekopfes 8.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 enthält der Schreib-Lese­ kopf 8 als Strahlteiler 80 zwei relativ zueinander drehbar ge­ lagerte Umlenkspiegel 82 und 84, die das von einer Lichtquelle erzeugte Strahlenbündel 6 zu einer Objektivlinse 86 umlenken, die das von den Umlenkspiegeln 82 und 84 einfallende Licht auf die Speicherplatte 2 fokussiert. Im Beispiel der Figur ist der Umlenkspiegel 84 um eine Drehachse, die die Zeichenebene im Punkt P schneidet, drehbar gelagert, so daß mittels eines elektromechanischen oder piezoelektrischen Positionierantriebes 90 der Umlenkspiegel 84 gegen den Umlenkspiegel 82 um einen steuerbaren Winkel α geneigt werden kann. Der Winkel α ist in der Figur zur Verdeutlichung der Darstellung stark über­ trieben eingezeichnet. In einer realen Anordnung liegt der maximale Winkel α in der Größenordnung von wenigen Zehntel­ graden. Der Umlenkspiegel 82 erzeugt ein Schreib-Lesebündel 10 und der Umlenkspiegel 84 erzeugt ein Spurfolgebündel 12, die von der Objektivlinse 86 im Abstand a auf der Speicherplatte 2 zu dem Strahlungsflecken 38 bzw. 34 fokussiert werden. Zum Wechsel der Informationsspur bei festgehaltener Führungsspur ist somit lediglich die Relativverstellung des Umlenkspiegels 84 erforderlich, die wesentlich schneller als ein Spurversatz des gesamten Schreib-Lesekopfes 8 vorgenommen werden kann. Dadurch werden die Zugriffszeiten zur gespeicherten lnformation verkürzt. Die Relativverstellung des Umlenkspiegels 84 erfolgt in definierten Winkelschritten. Der zum Wechsel der lnforma­ tionsspur erforderliche Winkelschritt ergibt sich aus dem Winkelabstand der Führungsspuren und aus der Anzahl der zwischen den Führungsspuren angeordneten Informationsspuren. Dabei kann zur Kalibrierung der erforderlichen Winkelschritte vorteilhaft der Maximalwinkel verwendet werden, der sich ergibt, wenn sich das Schreib-Lesebündel 10 in der Führungsspur befindet, die der Führungsspur auf die das Spurfolgebündel 12 gerichtet ist, benachbart ist. Diese Kalibrierung kann bei jedem Spurwechsel des Spurfolgebündels 12 wiederholt werden. Die von der Speicherplatte 2 reflektierten Strahlen werden mittels zweier teildurchlässiger Umlenkspiegel 87 und 88 in voneinander räumlich getrennte reflektierte Schreib-Lesebündel 14 und reflektierte Spurfolgebündel 16 aufgeteilt und in der Figur nicht dargestellten Detektoren zugeführt. In der Figur sind außerdem optische Elemente, beispielsweise Polarisations­ filter oder Polarisationsprismen, die zur Aufbereitung des Schreib-Lesestrahls und des Spurfolgestrahls erforderlich sind, nicht dargestellt, da sie an die optischen Eigenschaften der jeweiligen Speichermedien und an die jeweils im reflektierten Strahl genutzte Information, beispielsweise bei magneto­ optischen Speichermedien die Umwandlung linear polarisierten Lichtes in elliptisch polarisiertes Licht, entsprechend an­ gepaßt sein müssen. Weiterhin können noch zusätzliche Ein­ richtungen zur Spurverfolgung vorgesehen sein, die eine Kontrolle des Fokus oder der Zentrierung erleichtern. Bei­ spielsweise kann es vorteilhaft sein, zum Ausgleich von Zentrierfehlern den Spurfolgestrahl mittels eines Beugungs­ gitters in mehrere Strahlenbündel aufzuteilen.
Gemäß Fig. 3 ist eine Speicherplatte 2 mit Führungsspuren 32 versehen, die in Gestalt von Vertiefungen, beispielsweise einer Nut mit trapezförmigem Querschnitt in der Speicherplatte 2 an­ geordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Substrat bzw. Schutzüberzug der Speicherplatte 2 nicht dargestellt. Als Speichermedium ist vorzugsweise ein magnetisches Material vor­ gesehen. Das Schreib-Lesebündel 10 ist im Fokus 38 und das Spurführungsbündel 12 im Fokus 34 fokussiert, deren geome­ trische Abmessungen in der Größenordnung der Wellenlänge des verwendeten Lichtes liegen. Ihr gegenseitiger Abstand beträgt a. Zwischen den Führungsspuren 32 ist ein Informa­ tionsbereich 35 vorgesehen, der mehrere Informationsspuren 36 enthalten kann, deren Grenzen zu der jeweiligen Nachbarspur im Beispiel der Figur mittels einer gestrichelten Linie angedeutet sind. Die Informationsspuren 36 verlaufen parallel zu den Füh­ rungsspuren 32, so daß sich bei kreisscheibenförmigen Platten beispielsweise konzentrische Spuren ergeben. Der Strahlungs­ fleck 38 des Schreib-Lesestrahles 10 kann relativ zum Strah­ lungsfleck 34 des Spurfolgestrahls 12 senkrecht zur Führungs­ spur 32 entsprechend dem in der Figur därgestellten Doppelpfeil verschoben werden. In den Informationsspuren 36 liegt die In­ formation beispielsweise in Gestalt der Richtung der Magneti­ sierung vor. Die Breite des Informationsbereiches 35 beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 100 µm, so daß maximal etwa 100 Informationsspuren 36 zwischen zwei Führungsspuren 32 ange­ ordnet sein können.
Entsprechend Fig. 4 ist die Führungsspur 32 in Gestalt einer V-förmigen Nut im Speichermedium der Speicherplatte 2 ange­ ordnet.
Die Führungsspuren 32 können entsprechend dem Beispiel der Fig. 5 auch in Gestalt von aneinandergereihten Vertiefungen 40 anstelle von durchgehenden Rillen vorliegen.
Für die Führungsspuren 32 können auch anstelle von Nuten oder Vertiefungen Erhebungen auf der Speicherplatte 2 vorgesehen sein, so daß der zwischen den Führungsspuren 32 befindliche Informationsbereich 35 in Form einer Vertiefung in der Spei­ cherplatte 2 vorliegt. In einer weiteren vorteilhaften Aus­ führungsform einer Speicherplatte mit magnetischem Speicher­ medium können die Führungsspuren auch entsprechend dem in der deutschen Offenlegungsschrift 31 06 653 offenbarten Beispiel durch Zonen gebildet sein, die sich in ihrer thermodynamischen Phase vom Bereich der Informationsspuren unterscheiden.

Claims (4)

1. Optische Informationsspeicherplatte (2) mit mehreren Füh­ rungsspuren (32) und mehreren wenigstens annähernd parallelen Informationsbereichen (35), in denen die Information in In­ formationsspuren (36) speicherbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer Führungsspur (32) jeweils ein lnformationsbereich (35) zugeordnet ist, der zur Aufnahme mehrerer zueinander paralleler Informationsspuren (36) geeignet ist.
2. Speicherplatte nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsspuren (36) in Ge­ stalt von Vertiefungen im Speichermedium angeordnet sind.
3. Speicherplatte nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Speicherplatte ein magne­ tisches Speichermedium enthält.
4. Speicherplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Breite des Informationsbereiches (35) zwischen 10 µm und 100 µm beträgt.
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