DE3827667C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
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Description
Die Erfindung betrifft eine frequenzselektive optische
Datenaufzeichnungs- und Datenwiedergabevorrichtung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Mit einer derartigen Vorrichtung werden Daten mittels
Licht unterschiedlicher Wellenlänge auf einem optischen
Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet und/oder von diesem
gelesen. Dabei ermöglicht die frequenzselektive optische
Datenaufzeichnung das Speichern von Daten mit
einer höheren Datendichte als im Falle des optischen
Aufzeichnens von Daten mittels Licht einer einzigen
Wellenlänge. Die Speicherkapazität des optischen Aufzeichnungsmediums
kann also beim frequenzselektiven
Aufzeichnen (Mehrfachwellenlängen-Aufzeichnen) erhöht
werden.
Aus US-PS 41 01 976, von der der Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 ausgehet, ist eine frequenzselektive
optische Datenaufzeichnungs- und Datenwidergabevorrichtung
bekannt. Anhand der Fig. 1 und 2 sollen
nachfolgend der Aufbau und die Arbeits- bzw. Wirkungsweise
der bekannten Vorrichtung erläutert werden. Gemäß
Fig. 1 wird das von einer Lichtquelle 81 mit einstellbarer
Wellenlänge ausgesandte Licht durch eine Kollimationslinse
83 parallel gerichtet und durch eine Ablenkeinheit
84 (Deflektor) in eine bestimmte Richtung abgelenkt.
Anschließend wird das Licht durch eine Objektivlinse
85 zu einem kleinen Lichtpunkt zusammengeführt
und auf ein Speicher- bzw. Aufzeichnungselement 87 aus
einem Medium 86 projiziert, auf das und von dem Daten
frequenzselektiv optisch aufgezeichnet bzw. wiedergegeben
werden können. Das durch das Speicherelemente 87
hindurchtretende Licht wird von einer Lichterfassungsvorrichtung
in Form eines Fotodetektors 88 erfaßt, der
in bezug auf das Speicherelement 87 auf der der Lichtquelle
81 abgewandten Seite angeordnet ist. Die Stelle
des Speicherelementes 87, auf die das Licht auftritt
bzw. projiziert wird, kann durch entsprechendes Ablenken
des Lichtes mittels der Ablenkeinheit 84 frei
ausgewählt werden. Ferner ist die Wellenlänge des Lichtes
der Lichtquelle 81 mittels einer Wellenlängensteuereinheit
82 eines außerhalb der Lichtquelle 81
installierten Scanners o. dgl. einstellbar.
Das Prinzip der Datenaufzeichnung und -wiedergabe mit
Hilfe eines Mehrfachwellenlängensystems, d. h. mittels
Licht, welches mehrere Wellenlängen annimmt, wird nachfolgend
anhand der Fig. 2 beschrieben. Fig. 2(a) zeigt
das Absorptionsspektrum des Mediums 86 vor
der Mehrfachwellenlängen- Datenaufzeichnung; das Medium
bzw. Material 86 hat ein breites Spektrum. Trifft Licht
mit den durch gestrichelte Linien dargestellten Intensitätspektren
auf das Medium 86 auf, entstehen im
Absorptionsspektrum des Mediums 86 bei den Wellenlängen
des projizierten Lichtes "Einbrüche" bzw. Absenkungen,
die man als Spektrallöcher bezeichnet (nachfolgend kurz
als Loch bezeichnet). Wenn ein Loch erzeugt bzw. vorhanden
ist, wird dies als Aufzeichnung einer "1" bei
dieser Wellenlänge aufgefaßt, während eine Stelle, an
der sich kein Loch befindet, als eine bei dieser
Wellenlänge gespeicherte "0" betrachtet wird. Zur Erzeugung
eines Loches bei einer beliebigen Wellenlänge
(d. h. zum Schreiben einer "1") werden die Wellenlängensteuereinheit
82 auf diejenige Wellenlänge, bei der die
Erzeugung eines Loches gewünscht ist, und die Intensität
der Lichtquelle 81 auf einen zum Aufzeichnen geeigneten
Wert eingestellt. Um ein Signal von dem Medium
mit dem durch Erzeugung von Löchern bei verschiedenen
Wellenlängen entstandenen Mehrfachaufzeichnungsspektrum
gemäß Fig. 2(b) zu lesen, wird das Medium 86 mit Licht
abgetastet, dessen Wellenlänge den Bereich von A bis B
überstreicht, wobei die Lichtintensität der Lichtquelle
81 konstant gehalten wird. Der Absorptionsfaktor des
Aufzeichnungsmediums 86 ist jeweils bei derjenigen
Wellenlänge, bei der gemäß Fig. 2(b) ein Loch erzeugt
worden ist, verringert, so daß durch den Fotodetektor
88, der das transmittierte Licht erfaßt, die Lichtintensitätsspektren
gemäß Fig. 2(b) erhalten werden.
Durch Abtastung der Aufzeichnungsstelle bei Variation
der Wellenlänge innerhalb des zur Aufzeichnung verwendeten
Wellenbereichs mit konstanter Geschwindigkeit
erhält man aus dem Ausgangssignal des Fotodetektors 88
für jeweils eine (einzige) Wellenlänge Wiedergabesignale,
die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von
Löchern zeigen. Man erhält also anhand des Fotodetektor-
Ausgangssignals zeitlich aufeinanderfolgende, die
gespeicherten Daten ("Löcher oder Nichtlöcher") repräsentierende
Wiedergabesignale.
Die Anzahl n von Löchern, die im Absorptionsspektrum
des Wellenlängenbereichs von A bis B erzeugt werden
können, ergibt sich näherungsweise aus der folgenden
Gleichung:
In Gleichung (1) ist Δ W I die Bandbreite des Absorptionsspektrums
und Δ W H die Breite eines Loches. Die
Anzahl n der erzeugbaren Löcher steigt mit fallendem
Wert für Δ W H , wobei allgemein gilt, daß Δ W H mit fallender
Temperatur kleiner wird, während Δ W I kaum temperaturabhängig
ist. Demzufolge steigt die Anzahl n von
erzeugbaren Löchern, d. h. die Speicherkapazität (ein
Loch entspricht einem Bit) mit fallender Temperatur.
Der Fotodetektor erfaßt sequentiell Licht mit verschiedenen
Wellenlängen. Werden die Daten beispielsweise bei
acht verschiedenen Wellenlängen (pro Bit eine andere
Wellenlänge) aufgezeichnet, so ist zum Lesen eines
Daten-Byte diejenige Zeit erforderlich, die zum Überstreichen
des durch die acht Wellenlängen bestimmten
Wellenlängenbereichs erforderlich ist. Die Geschwindigkeit,
mit der die frequenzselektiv aufgezeichneten
Daten gelesen werden, ist also relativ gering. Außerdem
bereitet die Weiterverarbeitung der vom Aufzeichnungsmedium
gelesenen Daten Schwierigkeiten, das das Detektorausgangssignal
in bezug zur augenblicklichen Wellenlänge
der Lichtquelle gesetzt werden muß. Diese serielle
Datenweiterverarbeitung verkompliziert den Aufbau
der Vorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine frequenzselektive
optische Datenaufzeichnungs- und Datenwiedergabevorrichtung
zu schaffen, bei der die aufgezeichneten
Daten anhand der Ausgangssignale der Lichterfassungsvorrichtung
auf einfache Weise ermittelt
werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
der die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweisenden
Vorrichtung; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die
Lichterfassungsvorrichtung aus mehreren Detektoren, die
jeweils Licht einer unterschiedlichen Wellenlänge
empfangen. Zwischen dem Aufzeichnungsmedium und den
Detektoren ist im Strahlengang ein holographisches
Beugungsgitter angeordnet, das das einfallende Licht in
Abhängigkeit von seiner Wellenlänge unterschiedlich
stark beugt bzw. ablenkt. Die das Beugungsgitter verlassenden
Lichtstrahlen treffen somit gebündelt und an
unterschiedlichen Stellen im Raum auf, an denen sich
jeweils ein Detektor befindet. Jeder Detektor empfängt
also Licht mit einer bestimmten Wellenlänge. Nachdem
zum Wiedergeben der aufgezeichneten Daten der Wellenlängenbereich
des von der Lichtquelle ausgesandten
Lichtes einmal durchfahren ist, stehen an den Ausgängen
der Detektoren den Aufzeichnungsdaten entsprechende
Ausgangssignale an. Die zeitliche Zuordnung des Ausgangssignals
eines Detektors zur Wellenlänge des Lichtes
ist ersetzt durch eine räumliche Zuordnung von Detektor
und Wellenlänge, was in bezug auf die Datenverarbeitung
eine wesentliche Vereinfachung darstellt. Die
Ausgangssignale der Detektoren liegen parallel an und
können unmittelbar parallel weiterverarbeitet werden.
Durch die Polarisationsvorrichtung wird das von der
Lichtquelle zum Lesen der Daten ausgesandte Licht von
dem vom Aufzeichnungsmedium reflektierten Licht getrennt.
Das von der Lichtquelle kommende, in die Polarisationsvorrichtung
eindringende Licht kann also bereits die
nächste Wellenlänge aufweisen, während das die Polarisationsvorrichtung
nach Reflexion am Aufzeichnungsmedium
verlassende Licht die unmittelbar zuvor eingestellte
Wellenlänge aufweist. Dadurch beschleunigt sich
der Datenlesevorgang. Außerdem erhält die gesamte Vorrichtung
einen kompakteren Aufbau, da sich sowohl die
Lichtquelle als auch die Lichterfassungsvorrichtung in
bezug auf das Aufzeichnungsmedium auf derselben Seite
befinden (Aufzeichnungsvorrichtung vom Reflexionstyp).
Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen
zeigt
Fig. 1 als Blockdiagramm den Aufbau einer herkömmlichen
frequenzselektiven Datenaufzeichnungs-
und Datenwiedergabevorrichtung,
Fig. 2 Diagramme, die das Prinzip der frequenzselektiven
Datenaufzeichnung und -wiedergabe bzw.
-regenerierung erklären,
Fig. 3 als Blockdiagramm den Aufbau der erfindungsgemäßen
frequenzselektiven Datenaufzeichnungs-
und Datenwiedergabevorrichtung,
Fig. 4 Diagramme, die die Lichtemissionsspektren der
Halbleiterlaser nach Fig. 3 zeigen,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht, in der die den einzelnen
Materialschichten des Aufzeichnungsmediums
entsprechenden Absorptionsspektren dargestellt
sind,
Fig. 6 und 7
perspektivische Teilansichten des Aufzeichnungsmediums,
Fig. 8 und 9
den Aufbau von Stellantriebsschaltungen,
Fig. 10, 11 und 12
Kurvendiagramme zur Erläuterung von Stellantriebsoperationen,
Fig. 13 und 14
Kurvendiagramme, die den Aufzeichnungs- und den
Wiedergabevorgang erläutern,
Fig. 15 und 16
Darstellungen eines Aufzeichnungsformates von
Information zur Bestätigung der Wellenlänge,
Fig. 17 ein Kurvendiagramm, das den Wellenlängensteuerungsvorgang
für den Halbleiterlaser zeigt,
Fig. 18 das Blockschaltbild der Wellenlängensteuerschaltung
für den Halbleiterlaser und
Fig. 19 Diagramme zur Darstellung des Zustandes der
aufgezeichneten Information mit hinzugefügten
Fehlerkorrekturzeichen.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. Die Vorrichtung weist einen optischen
Schreib/Lese-Kopf 10 auf, der Laserlicht aussendet
sowie Informationen schreibt und liest. Das Laserlicht
mit variabler Wellenlänge zum Schreiben und Lesen von
Daten wird von einem Hochspannungshalbleiterlaser 1
(LD 1) mit einstellbarer Wellenlänge erzeugt. Ein
weiterer Hochspannungshalbleiterlaser 2 (LD 2) sendet
Licht zum Löschen von Daten aus. Zum Fokussieren und
(Nach-)Führen des optischen Systems des Schreib/Lese-
Kopfes 10 ist ein Niederspannungshalbleiterlaser 3
(LD 3) vorgesehen, während ein weiterer Niederspannungshalbleiterlaser 4
(LD 4) Licht zum Fokussieren aussendet.
Die Laser LD 1 bis LD 4 strahlen Licht in jeweils
verschiedenen Wellenlängenbereichen ab. Die den einzelnen
Lasern LD 1 bis LD 4 zugeführte Energie wird jeweils
von Energieversorgungsschaltungen 21, 22, 23 und 24
geliefert. Das von jedem der Laser LD 1 bis LD 4 zerstreut
abgestrahlte Licht wird von jedem dieser Laser
zugeordneten Kollimationslinsen 101, 102, 103 und 104
in paralleles Licht umgesetzt und jeweils auf dichroitische
Spiegel 111, 112, 113 und 114 gerichtet.
Der dichroitische Spiegel 111 läßt Licht im Wellenlängenbereich
des Lasers LD 1 hindurch und reflektiert
Licht anderer Wellenlängenbereiche einschließlich derjenigen
der Laser LD 2 bis LD 4, während der dichroitische
Spiegel 112 Licht im Wellenlängenbereich des
Lasers LD 2 reflektiert und Licht anderer Wellenlängenbereiche
einschließlich derjenigen der Laser LD 3 und
LD 4 hindurchläßt. Der dichroitische Spiegel 113 reflektiert
Licht im Wellenlängenbereich des Lasers LD 3 und
läßt Licht anderer Wellenlängenbereiche einschließlich
desjenigen des Lasers LD 4 hindurch und der dichroitische
Spiegel 114 reflektiert Licht im Wellenlängenbereich
des Lasers LD 4. Das vom Spiegel 111 hindurchgelassene
oder reflektierte Licht trifft auf einen
Ablenkstrahlteiler 105 (PBS) auf, der das einfallende
Licht überträgt. Hinter dem Ablenkstrahlteiler 105
fällt das von diesem übertragene Licht auf ein λ4/-
Plättchen 106, das die Phase des einfallenden Lichtes
um ein Viertel der Mittenwellenlänge dieses Wellenlängenbereichs
des Lasers LD 1 verschiebt. Danach wird
das Licht auf eine Objektivlinse 107 (OBL) projiziert,
die aus kombinierten Linsen oder einstückigen Kunststofflinsen
zusammengesetzt ist und deren chromatische
Aberration kompensiert ist, wobei die Phase des Lichtes
anderer Wellenlängenbereiche unberührt bleibt. Die
Objektivlinse 107 vereinigt (konzentriert) bzw. bündelt
das einfallende parallele Licht auf einer Scheibe 5 zu
einem Lichtpunkt, wie später noch genauer beschrieben
werden wird. Eine Hologrammlinse 108 konzentriert das
von der Scheibe 5 reflektierte Licht in Abhängigkeit
von seiner Wellenlänge an verschiedenen Stellen (im
Raum), an denen es von Fotodetektoren, die zu einem
Fotodioden-Array 109 (PD) zusammengefaßt sind, jeweils
erfaßt wird.
Die Objektivlinse 107 wird von Fokussier-Stellgliedern
115 a und 115 b entlang der optischen Achse vor- und
zurückbewegt, während Nachführ-Stellglieder 116 a und
116 b die Objektivlinse 107 in zur optischen Achse senkrechter
Richtung vor- und zurückbewegen.
Im folgenden wird der Aufbau des Steuerungssystems für
den Schreib/Lese-Kopf 10, einschließlich des Wellenlängen-
Steuerungssystems beschrieben. Ein Verstärker
bzw. Konverter 25 wandelt die Ausgangsströme der einzelnen
Fotodetektoren des Fotodioden-Array 109 jeweils
in (verstärkte) elektrische Spannungen um und gibt
diese Spannungssignale an eine Stellantriebsschaltung
6, eine Laserdioden-(LD-)Wellenlängensteuerschaltung 7
und eine Fehlerkorrekturschaltung 26 weiter. Die LD-
Wellenlängensteuerschaltung 7 steuert bzw. regelt auf
der Grundlage des der Wellenlänge des Lichtes des
Lasers LD 1 entsprechenden Spannungssignals die Oszillationswellenlänge
des Lasers LD 1. Auf der Grundlage
der Spannungssignale, die der Wellenlänge des Lichtes
jeder der beiden Laser LD 3 und LD 4 entsprechen, steuert
die Stellantriebsteuerschaltung 6 die Fokussier- und
die Nachführ-Stellglieder 115 a, b bzw. 116 a, b an. Die
Fehlerkorrekturschaltung 26 führt auf der Grundlage der
dem Licht jeder Wellenlänge des Lasers LD 1 entsprechenden
Spannungssignale eine Fehlerkorrektur durch, und
zwar anhand einer bestimmten Bezugseinheit, z. B. einem
Byte. Der Daten- und Signalfluß durch das gesamte
Steuerungssystem wird von einer Systemsteuerschaltung
27 gesteuert, die das Schreiben, Lesen, Löschen usw.
von Information (Daten) überwacht bzw. steuert.
Nachfolgend wird das Speichermedium, auf dem die Information
aufgezeichnet wird, und die Antriebsvorrichtung
für das Speichermedium beschrieben. In Fig. 3 ist mit
der Bezugsziffer 5 eine Scheibe bezeichnet, die mit
einem Material (Medium) beschichtet ist, auf dem
Information durch Ausbilden von Löchern unter Verwendung
eines fotochemischen Effektes zum "Einbrennen" von
Löchern aufgezeichnet oder gelesen werden kann. In der
Mitte der Scheibe 5 ist eine Nabe 31 angeordnet, um
deren Mittelachse die Scheibe 5 rotiert und die mit
einer Kupplung versehen ist. Die gesamte Scheibe 5 ist
- in geeignetem Abstand - von einem Gehäuse 32 umschlossen,
welches die Scheibe 5 mechanisch schützt und
gegen Licht abschirmt. Eine auf der einen (oberen)
Seite des Gehäuses 32 angeordnete Verschlußplatte 35
aus Flüssigkristall überträgt beim Laden der Scheibe 5
das von außen eingestrahlte Licht, während sich auf der
anderen (unteren) Gehäuseseite eine Kühleinrichtung 33
befindet, die das Innere des Gehäuses 32 auf eine
bestimmte Temperatur abkühlt, bei welcher der Effekt des
fotochemischen "Einbrennens" von Löchern in die
Aufzeichnungsmaterialschicht der Scheibe 5 eintritt.
Die Antriebsvorrichtung für die Scheibe 5 weist einen
Radiator 34, der die Wärme der Kühleinrichtung 33 beim
Laden der Scheibe 5 abstrahlt, und einen Scheibenantriebsmotor
37 auf, welcher mit der Kupplung der Nabe
31 verbunden ist. Beim Laden der Scheibe 5 werden die
Kühleinrichtung 33, die Verschlußplatte 35 aus Flüssigkristall
und der Radiator 34 von einer Energiequelle 36
mit Strom oder Spannung versorgt.
Die Arbeitsweise der wie oben beschriebenen Vorrichtung
soll nachfolgend dargelegt werden. Beim Laden der
Scheibe 5 bzw. des die Scheibe 5 umschließenden Gehäuses
32 wird die Kupplung der Nabe 31 mit dem Scheibenantriebsmotor
37 verbunden, so daß die Scheibe 5 sich
zu drehen beginnt. Ferner werden der Radiator 34 und
die Kühleinrichtung 33 aktiviert, die zum Kühlen des
Inneren des Gehäuses von der Energiequelle 36 mit Strom
versorgt wird. An die Flüssigkristall-Verschlußplatte
35 wird eine von der Energiequelle 36 erzeugte Spannung
angelegt, so daß die Verschlußplatte 35 sich öffnet und
das vom Schreib/Lese-Kopf 10 ausgesandte Licht hindurchläßt,
wodurch das Aufzeichnen, Lesen und Löschen
von Daten möglich ist.
Zur Fokussierung und Nachführung der Objektivlinse 107
werden (über die LD-Energieversorgungsschaltungen 23
und 24) die Laser LD 3 bzw. LD 4 eingeschaltet. Die
Oszillationswellenlängen der Laser LD 3 und LD 4 gehören
entsprechend der später beschriebenen Struktur des
Aufzeichnungsmediums zu verschiedenen Wellenlängenbereichen.
Fig. 4 zeigt die Lichtemissionsspektren der
Halbleiterlaser LD 1 bis LD 4. Die Oszillationswellenlänge
des Lasers LD 3 liegt im Wellenlängenband M1,
diejenige des Lasers LD 1 im Wellenlängenband M2, diejenige
des Lasers LD 2 im Wellenlängenband M3 und diejenige
des Lasers LD 4 im Wellenlängenband M4.
Die Halbleiterlaser erzeugen Laseroszillationen bei
diskontinuierlichen Longitudinalmodus-Wellenlängen, die
im Emissionsspektrum nahezu den gleichen Abstand voneinander
haben. Außerdem variiert die Oszillationswellenlänge
in Abhängigkeit von der Temperatur, dem
Injektionsstrom u. dgl., so daß die Variation der
Oszillationswellenlänge, wenn wie oben beschrieben die
möglichen Oszillationswellenlängen diskontinuierlich
sind, ebenfalls diskontinuierlich bzw. diskret, d. h. in
einem sogenannten Longitudinalsprungmodus erfolgt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird unter Verwendung
dieses Longitudinalsprungmodus jede durch
Erhöhung des Injektionsstromes erzeugte diskrete Oszillationswellenlänge
zum Aufzeichnen von Ein-Bit-Daten
benützt.
Fig. 4 zeigt die möglichen Oszillationswellenlängen in
den Wellenlängenbändern M1, M2, M3 und M4, in denen die
Laser LD 1, LD 2, LD 3 bzw. LD 4, wie oben beschrieben,
Licht abstrahlen, wobei die Wellenlängen λ1, λ2, λ3 bis
λ8 (in aufsteigender Reihenfolge) die Oszillationswellenlängen
des zum Schreiben und Lesen verwendeten
Lasers LD 1 sind.
Das vom Laser LD 3 abgestrahlte Licht wird durch die
Kollimationslinse 103 in zueinander parallele Lichtstrahlen
umgesetzt und trifft danach auf den dichroitischen
Spiegel 113 auf. Der dichroitische Spiegel 113
hat die Eigenschaft, daß er nur Licht mit einer Wellenlänge
aus dem Wellenlängenband M1 reflektiert. Daher
reflektiert der Spiegel 113 das Licht des im Wellenlängenband
M1 strahlenden Lasers LD 3 und lenkt dieses
Licht im rechten Winkel in Richtung auf den dichroitischen
Spiegel 112 um. Der dichroitische Spiegel 112
läßt Licht im Wellenlängenband M1 hindurch, während der
dichroitische Spiegel 111 solches Licht reflektiert.
Somit wird das vom Laser LD 3 ausgesandte Licht am
Spiegel 113 reflektiert, durch den Spiegel 112 hindurchgelassen
und am Spiegel 111 reflektiert, so daß es
in Form von zueinander parallelen Lichtstrahlen auf den
Ablenkstrahlteiler 105 auftrifft. Das Licht des Lasers
LD 4, dessen Wellenlänge im Wellenlängenband M4 liegt,
wird durch die Kollimationslinse 104 in zueinander
parallele Lichtstrahlen umgewandelt, und danach trifft
es auf den dichroitischen Spiegel 114, der es im
rechten Winkel in Richtung auf den Spiegel 113 reflektiert.
Die Spiegel 113 und 112 lassen das Licht des
Lasers LD 4 hindurch, während der Spiegel 111 dieses
Licht reflektiert. Demzufolge wird das Licht des Lasers
LD 4 am Spiegel 114 reflektiert, von den Spiegeln 113
und 112 hindurchgelassen, am Spiegel 111 reflektiert
und trifft in Form zueinander paralleler Lichtstrahlen
auf den Ablenkstrahlteiler 105 auf.
Das in den Ablenkstrahlteiler 105 einfallende Licht des
Lasers LD 3 und LD 4 ist linear polarisiert mit der
P-polarisierten Lichtkomponente in der Einfallsfläche
des Ablenkstrahlteilers 105, weshalb es durch diesen
hindurchtritt und auf das λ/4-Plättchen 106 auftrifft.
Das λ/4-Plättchen 106 hat die Eigenschaft, die Phase
des Lichtes bei der Oszillationswellenlänge des Lasers
LD 1 um ein Viertel zu verschieben, so daß das durch das
λ/4-Plättchen 106 hindurchtretende Licht der Laser LD 3
und LD 4 nicht zirkular sondern elliptisch polarisiert
wird. Dieses Licht gelangt zur Objektivlinse 107 und
wird von dieser auf der Scheibenoberfläche zu einem
Lichtpunkt konzentriert.
Das von der Scheibe 5 reflektierte Licht wird wiederum
von der Objektivlinse 107 zu zueinander parallele
Lichtstrahlen zusammengefaßt, gelangt wieder zum λ/4-
Plättchen 106, wo es wiederum derart phasenverschoben
wird, daß die Verschiebung ein Viertel der Phase des
Lichtes der Oszillationswellenlänge des Lasers LD 4
beträgt. Dadurch wird das elliptisch polarisierte nahe
zirkular polarisierte Licht in elliptisch polarisiertes
nahe linear polarisiertes Licht mit der S-polarisierten
Lichtkomponente in der Einfallsfläche des Ablenkstrahlteilers
105 umgewandelt. Demzufolge wird nahezu das
gesamte von der Scheibe 5 zurückkommende Licht von dem
Ablenkstrahlteiler 105 im rechten Winkel in Richtung
auf die Hologrammlinse 108 reflektiert. Die Hologrammlinse
108 konzentriert bzw. bündelt das Licht in Abhängigkeit
von der Wellenlänge auf an unterschiedlichen
Positionen des Fotodioden-Array 109 befindliche Fotodetektoren,
wobei jeder Fotodetektor einen der Intensität
des Lichtes proportionalen Ausgangsstrom liefert.
Der Verstärker 25 wandelt den Ausgangsstrom jedes Fotodetektors
des Fotodioden-Array 109 in eine elektrische
Spannung um und gibt dieses Signal an die LD-Wellenlängensteuerschaltung
7, die Stellantriebssteuerschaltung
6 und die Fehlerkorrekturschaltung 26 weiter.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Scheibe 5, der
deren Aufbau verdeutlicht, sowie die den einzelnen
Schichten der Scheibe 5 entsprechenden Absorptionsspektren.
Die Scheibe 5 weist eine Schutzschicht 5 b und
eine Schicht 5 a auf, die aus einem Aufzeichnungsmedium
oder -material besteht. Die Schicht 5 a setzt sich
zusammen aus einer ersten Hilfsschicht 51 zum Fokussieren
und Nachführen der Objektivlinse 107, einer
Aufzeichnungs- und Wiedergabeschicht 52 zum Aufzeichnen
und Wiedergeben von Daten (nachfolgend mit Datenschicht
bezeichnet), einer wärmeerzeugenden Schicht 53 zum
Löschen von Daten, die die Temperatur der Datenschicht
52 durch Erwärmung mittels Laserstrahlung erhöht, wodurch
die Daten der Datenschicht 52 gelöscht werden,
einer zweiten Hilfsschicht 54 zum Fokussieren der
Objektivlinse 107 und einer Reflexionsschicht 55 zum
Reflektieren des aus Richtung der Schutzschicht 5 b
kommenden Lichtes. Diese Schichten sind von der Schutzschicht
5 b aus betrachtet in der oben angegebenen
Reihenfolge aufeinanderfolgend angeordnet. Die erste
und die zweite Hilfsschicht 51 bzw. 54, die Datenschicht
52 und die wärmeerzeugende Schicht 53 haben die
in Fig. 5 wiedergegebenen Absorptionsspektren. Ferner
sind die Materialien, aus denen die erste und die
zweite Hilfsschicht 51 bzw. 54 und die Datenschicht 52
bestehen, in den Wellenlängenbändern M1, M4 bzw. M2 zum
fotochemischen Einbrennen von Löchern geeignet.
Die Datenorganisation auf der Scheibe 5 ist derart, daß
die Information auf einer spiralförmigen Linie oder auf
konzentrischen Kreisen aufgezeichnet wird, wobei ein
solcher Aufzeichnungsbereich als Spur (Track) und die
auf einer Spur oder entlang der Spur vorgesehenen
Datenaufzeichnungspositionen als Vertiefungen oder Pits
bezeichnet werden. Der Schreib/Lese-Kopf 10 schreibt
bzw. liest Daten, indem er dieser Spur folgt, und führt
einen Höchstgeschwindigkeitszugriff zu einer gewünschten
Spur aus.
Die Fig. 6 und 7 zeigen schematisch die Anordnung
von Pits, die in der ersten und der zweiten Hilfsschicht
51 bzw. 54 ausgebildet sind und zum Fokussieren
und Nachführen der Objektivlinse 107 benützt werden. In
der ersten und der zweiten Hilfsschicht 51 bzw. 54
entstehen an den Stellen, an denen durch Licht der zum
Wellenlängenband M1 gehörenden Wellenlänge λ1 (nachfolgend
mit λ1[M1] bezeichnet) Löcher erzeugt werden,
die Pits 45, während an den Stellen, an denen durch
Licht der im Wellenlängenband M4 liegenden Wellenlänge
λ1 (nachfolgend mit λ1[M4] bezeichnet) erzeugt werden,
die Pits 46 entstehen. Die Pits 47 entstehen an denjenigen
Stellen in der ersten und der zweiten Hilfsschicht
51 bzw. 54, an denen durch Licht der zum
Wellenlängenbereich M1 gehörenden Wellenlänge g2 (nachfolgend
mit λ2[M1] bezeichnet) Löcher erzeugt werden, und die
Pits 48 werden an den Stellen erzeugt, an denen durch
Licht der im Wellenlängenbereich M1 liegenden Wellenlänge
λ3 (nachfolgend mit λ3[M1] bezeichnet) Löcher
entstehen. Schließlich entstehen an den Stellen, an
denen durch Licht der im Wellenlängenbereich M1 liegenden
Wellenlänge λ4 (nachfolgend mit λ4[M1] bezeichnet)
Löcher erzeugt werden, die Pits 49. Die Pits sind
jeweils in bestimmten Intervallen angeordnet (s. bezüglich
der Anordnung der Pits die Fig. 6 und 7).
Die Pits 45 in der ersten Hilfsschicht 51 sind an Positionen
angeordnet, die sich entlang der Linien 51 a,
51 b, 51 c usw. befinden, welche den (nicht dargestellten)
Spuren 52 a, 52 b, 52 c usw. der Datenschicht 52
entsprechen, so daß die Positionen der Pits 45 denjenigen
der Datenaufzeichnungspits der Datenschicht 52
entsprechen. Genauso sind die Pits 46 der zweiten
Hilfsschicht 54 an Positionen angeordnet, die den
Positionen der Spuren auf der Datenschicht 52 und damit
deren Datenaufzeichnungspits entsprechen, wobei die
Pits der Datenschicht 52 bei Draufsicht auf die Scheibe
5 zwischen den Pits 45 der ersten Hilfsschicht 51 und
den Pits 46 der zweiten Hilfsschicht liegen. Die Pits
47, 48, 49 der ersten Hilfsschicht 51 sind jeweils an
Zwischenpositionen auf der Mitte der den Spuren 52 a,
52 b, 52 c usw. entsprechenden Linien 51 a, 51 b, 51 c usw.
angeordnet, wobei zwischen den benachbarten Pits 47 und
48 die Linie 51 a, zwischen den benachbarten Pits 48 und
49 die Linie 51 b und zwischen den benachbarten Pits 49
und 47 die Linie 51 c verläuft.
Bei Aussendung von Licht in den Wellenlängenbändern M1
und M4 wird von jedem der den λ1(M1)-, λ1(M4)-,
λ2(M1)-, λ3(M1)- bzw. λ4(M1)-Löchern entsprechenden
Fotodetektoren des Fotodioden-Array 109 ein das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein des Loches anzeigendes
Ausgangsstromsignal an den Verstärker gegeben, das der
Verstärker in ein Spannungssignal umwandelt, welches
auf die Antriebssteuerschaltung 6 gegeben wird. In der
Stellantriebssteuerschaltung wird das Änderungsmaß
dieses Signals ermittelt, und falls z. B. Daten von der
der Linie 51 b entsprechenden Spur 52 b der Datenschicht
52 gelesen bzw. regeneriert werden, werden die Fokussier-
Stellglieder 115 a, b derart angesteuert, daß das
Maß der Veränderung der Signale für die λ1(M1)-Löcher
und die λ1(M4)-Löcher gleich ist. Dabei wird die Objektivlinse
107 entlang der optischen Achse vor- oder
zurückbewegt, um das Licht auf der Datenschicht zu
fokussieren. Damit das Änderungsmaß der Signale für die
λ3(M1)-Löcher und die g4(M1)-Löcher gleich ist, werden
die Nachführ-Stellglieder 116 a, b angesteuert, wobei
sich Objektivlinse 107 rechtwinklig zu der durch die
optische Achse und die Spur gebildeten Ebene bewegt,
wodurch der durch Konzentration bzw. Bündelung des
Lichtes mittels der Objektivlinse 107 erzeugte Lichtpunkt
derart gesteuert wird, daß er stets der Spur 52 b
der Datenschicht 52 folgt.
In den Fig. 8 und 9 ist als Blockschaltbild der
Aufbau der Stellantriebssteuerschaltung 6 dargestellt,
deren Fokussier-Stellgliedsteuerschaltung in Fig. 8 und
deren Nachführ-Stellgliedsteuerschaltung in Fig. 9
wiedergegeben ist. Gemäß Fig. 8 wandeln die Verstärker
25 a und 25 b die Ausgangsströme für die λ1(M1)-Löcher
und die λ1(M4)-Löcher jeweils in Spannungswerte um.
Diese Spannungssignale werden an Detektoren 61 a und 61 b
weitergegeben, die je ein Bandpaß-Filter und einen
Amplitudendetektor aufweisen. Die Detektoren 61 a und
61 b nehmen Frequenzkomponenten auf (nachfolgend als
Servofrequenz bezeichnet), die durch die Rotationsgeschwindigkeit
der Scheibe 5 und dem sich aus dem
zeitlichen Abstand der Spannungssignale ergebenden
Abstand der Pits 45, 46, 47, 48 und 49 bestimmt sind,
wobei die Amplitude als die "Regenerations- bzw.
Wiedergabeeinhüllende" ermittelt wird. Die Ausgangssignale
der Detektoren 61 a, b werden in den Operationsverstärkern
63 a und 63 b verstärkt, wobei der Operationsverstärker 63 a
eine Subtraktion und der Operationsverstärker
63 b eine Addition durchführt. Die
Ausgangssignale dieser Operationsverstärker 63 a, b
werden einer Dividier-Schaltung 64 a zugeführt, die das
Ausgangssignal des Operationsverstärkers 63 a durch das
Ausgangssignal des Operationsverstärkers 63 b dividiert.
Das Ergebnissignal dieser Division wird an eine Phasenkompensationsschaltung
65 a weitergegeben, die das
Ergebnissignal der Division bei Stabilisierung mittels einer
Rückkopplungsschleife auf einen Treiber 66 a gibt. Der
Treiber 66 a steuert auf der Grundlage des empfangenen
Signals die Fokussier-Stellglieder 115 a, b an.
Gemäß Fig. 9 wandeln die Verstärker 25 c, 25 d und 25 e die
Ausgangsströme für die λ2(M1)-, λ3(M1)- bzw. λ4(M1)-
Löcher in Spannungssignale um, welche Detektoren 61 c,
61 d und 61 e zugeführt werden, von denen jeder ein Bandpaß-
Filter und einen Amplitudendetektor aufweist. Die
Ausgänge der Detektoren 61 c, d, e sind mit Schaltern 62 a
bis 62 f verbunden, deren Ausgänge wiederum mit den
Eingängen von Operationsverstärkern 63 c und 63 d verbunden
sind. In Abhängigkeit von der Position von zwei
Pits links oder rechts von der Spur, der durch das
Vorhandensein und Nichtvorhandensein dieser Signale
gefolgt wird, werden die Ausgangssignale α , β und γ der
Detektoren 61 c, d, e über die Schalter 62 a bis 62 f selektiv
an die Operationsverstärker 63 c, d weitergeleitet.
Der Operationsverstärker 63 c verstärkt die Differenz
zwischen dem rechtsseitigen und dem linksseitigen Ausgangssignal,
während der Operationsverstärker 63 d die
Summe dieser beiden Signale verstärkt. Die Ausgangssignale
der beiden Operationsverstärker 63 c, d werden
einer Dividier-Schaltung 64 b zugeführt, die das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 63 c, d. h. ein
Differenzsignal, durch das Ausgangssignal des Operationsverstärkers
63 d, d. h. durch ein Summensignal,
dividiert. Das Ergebnissignal wird auf eine Phasenkompensationsschaltung
65 b gegeben, die dieses Ergebnissignal
bei Stabilisierung mittels einer Rückkopplungsschleife
an einen Treiber 66 b weitergibt, der seinerseits
auf der Grundlage des empfangenen Signals die
Nachführ-Stellglieder 116 a, b ansteuert.
Fig. 10 zeigt Wiedergabeeinhüllende für die λ1(M1)-Pits
45 und die λ1(M4)-Pits 46 sowie das Ergebnis der Differenz-
und der Summenbildung in Abhängigkeit von
der Position (X) entlang der optischen Achse in Übereinstimmung
mit den Positionen des auf das Aufzeichnungsmedium
5 a konzentrierten Lichtpunktes. Auf der
Abszisse der Diagramme der Fig. 10(a) bis 10(d) ist
jeweils die Position (X) der Objektivlinse 107 auf der
optischen Achse aufgetragen, wobei sich die Objektivlinse
107 mit steigenden Werten für X der Scheibe 5
nähert. Fig. 10(a) zeigt eine Wiedergabeeinhüllende der
λ1(M1)-Pits 45, die das Ausgangssignal des Detektors
61 a der Fig. 8 ist. Die durchgezogene Linie in Fig. 10(b)
zeigt eine Regenerations- oder Wiedergabeeinhüllende
der λ1(M4)-Pits 46, die das Ausgangssignal des
Detektors 61 b gemäß Fig. 8 ist. Die unterbrochenen
Linien zeigen Wiedergabeeinhüllende für den Fall, daß
die Reflexionsschicht 55 nicht vorhanden ist und das
Licht transmittiert wird. Fig. 10(c) zeigt das Ergebnis
der Subtraktion der Wiedergabeeinhüllenden gemäß den
Fig. 10(a) und 10(b). Diese Ergebniskurve entspricht
dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers 63 a der
Fig. 8. Fig. 10(d) zeigt das Ergebnis der Addition der
Wiedergabeeinhüllenden gemäß den Fig. 10(a) und
10(b). Diese Ergebniskurve entspricht dem Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 63 b der Fig. 8. Fig. 10(e)
zeigt die Position des konzentrierten Lichtpunktes,
die der in den Diagrammen der Fig. 10(a)
bis 10(d) aufgetragenen Position (X) der Objektivlinse
107 entspricht, und zwar in jeder Schicht des Aufzeichnungsmediums
5 a. Wegen der Reflexion des Lichtes an der
Reflexionsschicht wandert der Lichtpunkt nach der
Reflexion in Richtung auf die Oberfläche der Scheibe
5, und zwar auch dann, wenn der Fokalpunkt der Objektivlinse
107 die Reflexionsschicht 55 erreicht hat. Das
bedeutet, daß bei gleichmäßig größerwerdendem Wert für
X die Position X von der zweiten Hilfsschicht 54
kommend wieder die erste Hilfsschicht 51 passiert, wie
es in Fig. 10(e) durch unterbrochene Linien dargestellt
ist.
Fig. 11(a) zeigt die Situation für den Fall, daß die
Position X gleich der Position C der Fig. 10(c) ist,
d. h. für den Fall, daß der Lichtpunkt in der Datenschicht
52 liegt. Demgegenüber zeigt Fig. 11(b) die
Situation für den Fall, daß die Position X gleich der
Position D der Fig. 10(c) ist. Wenn das dem Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 63 a entsprechende
Differenzsignal (Fig. 10[c]) positiv ist, werden die
Fokussier-Stellglieder 115 a, b derart angesteuert, daß
sie die Objektivlinse 107 näher an die Scheibe 5 heranführen,
d. h. in Richtung X den Punkt C passiert und das Differenzsignal
negativ wird, werden die Fokussier-Stellglieder
115 a, b derart angesteuert, daß sie die Objektivlinse
107 von der Scheibe weg bewegen, d. h. in Richtung
fallender Werte für X. Auf diese Weise kann die Lage
des Lichtpunktes nach Fig. 11(a) stets beibehalten
werden. Der Bereich, in dem der der Stellgliedschleife
zum Fokussieren rückgekoppelte Wert linear und stabil
ist, d. h. in dem die Regelung für das Fokussier-Stellglied
linear und stabil ist, ist auf den Bereich in der
Umgebung des Punktes C begrenzt. Daher ist eine Einzugvorrichtung
zum Verriegeln der Stellglied-Regelschleife
innerhalb dieses Bereichs erforderlich, wobei dafür z. B.
das bekannte Einzugssystem für das Fokussier-Stellglied
von CD-Abspielgeräten ausreichend ist. In dem Fall, in
dem bei positivem Differenzsignal der Wert für X über
die Position D (Fig. 10[c]) hinaus in Richtung der
Scheibe 5 anwächst, wird die Objektivlinse 107 weiter
auf die Scheibe 5 zubewegt, weshalb eine Vorrichtung
zur Erkennung dieses Zustandes und zur Verhinderung der
Kollision der Objektivlinse 107 mit der Scheibe 5
erforderlich ist. Auch für diese Zwecke genügt das
bekannte Kollisionsunterbindungssystem von CD-Abspielgeräten.
Fig. 12 zeigt die Wiedergabeeinhüllenden für die λ2(M1)-
Pits 47, für die λ3(M)-Pits 48 und für die λ4(M1)-Pits
49, die alle in der Mitte jeder Spur angeordnet sind,
in Abhängigkeit von der Position Y der Objektivlinse in
zur optischen Achse rechtwinkliger Richtung. Die Position
Y entspricht derjenigen Position der Objektivlinse
107, die diese einnimmt, wenn der Lichtpunkt die
Spuren kreuzt. In den Fig. 12(a) bis 12(d) ist Y
jeweils auf der Abszisse aufgetragen, wobei der Wert
für Y mit der Bewegung des Lichtpunktes zur Linie 51 c
hin größer wird (Fig. 7). Fig. 12(a) zeigt die Wiedergabeeinhüllende
für die λ2(M1)-Pits 47, die dem Ausgangssignal
des Detektors 61 c der Fig. 9 entspricht.
Fig. 12(b) zeigt die Wiedergabeeinhüllende für die
λ3(M1)-Pits 48, die dem Ausgangssignal des Detektors
61 d der Fig. 9 entspricht. Fig. 12(c) zeigt die
Wiedergabeeinhüllende für die λ4(M1)-Pits 49, die dem
Ausgangssignal des Detektors 61 e der Fig. 9 entspricht.
Fig. 12(d) zeigt das Ergebnissignal der Subtraktion der
Wiedergabeeinhüllenden für die Pits 47 und 48, das dem
Ausgangssignal des Operationsverstärkers 63 c der Fig. 9
entspricht. In Fig. 12(d) ist mit E die Position
gekennzeichnet, bei der das Ergebnis der Subtraktion
gleich Null ist, d. h. die Ausgangsströme gleich sind.
Das Ausgangssignal des Additionsoperationsverstärkers
63 d der Fig. 9 ist in Fig. 12 nicht dargestellt. Fig. 12(e)
zeigt die der Positionen Y der Objektivlinse 107
entsprechenden Positionen des Lichtpunktes in der
ersten Hilfsschicht 51 des Aufzeichnungsmediums 5 a.
Wird in dem Fall, in dem der Lichtpunkt der Linie 51 a
folgt, das in Fig. 12(d) dargestellte Differenzsignal
positiv, werden die Nachführ-Stellglieder 116 a, b derart
angesteuert, daß sie die Objektivlinse 107 in Richtung
steigender Werte für Y, d. h. in Richtung der λ3(M1)-
Pits 48 bewegen. Wird die Position E überschritten und
das Differenzsignal negativ, werden die Nachführ-Stellglieder
116 a, b derart angesteuert, daß sie die Objektivlinse
107 in Richtung fallender Werte für Y bewegen.
Auf diese Weise folgt der Lichtpunkt stets der Linie
51 a. Wie bei dem Fokussier-Stellglied ist auch bei der
Regelung für die Nachführ-Stellglieder der lineare und
stabile Regelbereich auf die Umgebung der Position E
begrenzt, so daß eine Einzugvorrichtung zum Verriegeln
der Stellglied-Rückkopplungsschleife innerhalb dieses
Bereichs erforderlich ist. Dafür kann das von CD-
Abspielgeräten bekannte Einzugsystem für die Nachführ-
Stellglieder verwendet werden.
Im folgenden wird der Datenaufzeichnungs- und Datenwiedergabevorgang
auf bzw. von einer bestimmten Spur
der Datenschicht 52 beim Fokussieren und Nachführen des
Lichtpunktes auf dieser Spur mittels der Laser LD 3 und
LD 4 beschrieben.
Der in Fig. 3 eingezeichnete, von der LD-Energieversorgungsschaltung
21 angesteuerte Laser LD 1 strahlt Licht
mit einer Intensität ab, bei der die bereits in der
Datenschicht 52 ausgebildeten Löcher nicht zerstört
werden. Die Oszillationswellenlänge des Lasers LD 1 wird
durch Variation des Injektionsstromes in der LD-Wellenlängensteuerschaltung
7 derart gesteuert, daß sie
stufenweise die Werte von λ1 bis λ8 (die sämtlich zum
Wellenlängenband M2 gehören, in dem das Einbrennen von
Löchern in die Datenschicht 52 möglich ist) durch
"Longitudinalsprünge" (wie bereits oben beschrieben)
annimmt. Die Wellenlängen von λ1 bis λ8 werden jeweils
zum Aufzeichnen von 8-Bit-Daten benutzt, wobei diese
acht Bits als eine Informationseinheit mehrfach, d. h,
bei den unterschiedlichen Wellenlängen λ1 bis λ8 aufgezeichnet
werden. Das von dem Laser LD 1 kommende Licht
wird durch die Kollimationslinse 101 in zueinander
parallele Lichtstrahlen umgewandelt und trifft auf den
dichroitischen Spiegel 111 auf. Da dieser Spiegel 111
nur Licht im Wellenlängenband M2 transmittiert, läßt er
das vom Laser LD 1 erzeugte Licht durch, dessen Wellenlänge im
Wellenlängenband M2 liegende Werte annimmt. Das in den
Ablenkstrahlteiler 105 einfallende Licht ist linear
polarisiert, wobei die P-polarisierte Lichtkomponente
in der Einfallsfläche des Ablenkstrahlteilers 105
liegt. Das den Ablenkstrahlteiler 105 verlassende Licht
ist, nachdem es das λ/4-Plättchen 106 durchdrungen hat,
nahezu zirkular polarisiert, trifft auf die Objektivlinse
107 und wird von dieser auf der Scheibe 5 zu
einem Lichtpunkt verdichtet. Die chromatische Aberration
der Objektivlinse 107 ist derart kompensiert, daß
sie in den Wellenlängenbändern M1 bis M4 praktisch
vernachlässigt werden kann, so daß die Position des
Lichtpunktes aus dem Licht des Lasers LD 1 gleich derjenigen
des Lichtpunktes aus dem Licht der Laser LD 3
und LD 4 ist. Demzufolge folgt der Lichtpunkt aus dem
Licht des Lasers LD 1, der zum Aufzeichnen (Schreiben)
von Daten in der Datenschicht 52 Löcher erzeugt und mit
dem zum Wiedergeben (Lesen) von Daten das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein von Löchern in der Datenschicht
52 festgestellt wird, auch einer bestimmten Spur auf
der Datenschicht 52.
Beispielsweise wird zum Aufzeichnen der Ein-Byte-Information
"10010110" der Injektionsstrom für den
Laser LD 1 in Abhängigkeit vom Zeitpunkt Tm, zu dem ein
Taktgeber ein Ausgangssignal liefert (m ist die Nummer
für das Taktausgangssignal mit m = 1 als Aufzeichnungszeitpunkt
T1 für das erste Bit), durch die LD-Energieversorgungsschaltung
21, die die Versorgungsenergie in
den Zeitpunkten T1, T4, T6 und T7 auf einen zum
Erzeugen eines Loches in der Datenschicht 52 geeigneten
Wert erhöht, stufenweise verändert. Demzufolge werden
in der Datenschicht 52 Pits für die Wellenlängen λ1,
λ4, λ6 und λ7, also λ1(M2)-, g4(M2)-, λ6(M)- und
λ(M2)-Löcher erzeugt.
Das von der Scheibe 5 reflektierte Licht passiert die
Objektivlinse 107 und besteht danach aus zueinander
parallelen Strahlen, die auf das λ/4-Plättchen 106
treffen. Das reflektierte Licht wird im λ/4-Plättchen
106 um ein Viertel der Oszillationswellenlänge des
Lasers LD 1 phasenverschoben, so daß aus dem zirkular
polarisiertem Licht linear polarisiertes entsteht, von
dem nur die S-polarisierte Lichtkomponente in der
Einfallsfläche des Ablenkstrahlteilers 105 liegt. Das
von der Scheibe 5 kommende Licht wird in dem Ablenkstrahlteiler
105 im rechten Winkel in Richtung auf die
Hologrammlinse 108 reflektiert, die das einfallende
Licht in Abhängigkeit von seiner Wellenlänge auf Fotodetektoren
verteilt, deren Positionen innerhalb des
Fotodioden-Array 109 den Wellenlängen entsprechen.
Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Position der
Pits und derjenigen des Lichtpunktes auf bzw. in der
Datenschicht 52 sowie die Änderung der Oszillationswellenlänge
des Lasers LD 1 als zeitliche Änderung des
Injektionsstromes des Wellenlängensteuersystems. In Fig. 13(a)
sind auf der Ordinate die Oszillationswellenlängen
λ n (n = 1. . . . , 8) des Wellenlängenbandes M2,
welches bei Daten mit einer aus acht Bit bestehenden
Dateneinheit verwendet wird, und auf der Abszisse die
Zeitpunkte Tm, die durch einen impulsförmigen Strom
bestimmt werden, aufgetragen. Während der Zeitpunkte
bzw. -spannen X (Fig. 13[a]) wird nicht aufgezeichnet
(Aufzeichnungspause). Der Injektionsstrom für den Laser
LD 1 variiert stufenweise und periodisch entsprechend
dem Ausgangssignal des Taktgebers zu den Zeitpunkten
Tm. Gemäß Fig. 13(a) gilt für die Oszillationswellenlängen
λ n und die Zeitpunkte Tm, daß n jeweils gleich m
ist, d. h. daß die Oszillationswellenlänge zum Zeitpunkt
T1 λ1, zum Zeitpunkt T2 λ2 usw. beträgt. In Fig. 13(b)
zeigen die durchgezogenen und die unterbrochenen Linien
die Positionen des aus dem Licht des Lasers LD 1
bestehenden Lichtpunktes relativ zur rotierenden
Scheibe 5. Bei Erzeugung der Taktsignale zu den Zeitpunkten
Tm durch Verwendung der PLL-Schaltung derart,
daß die Periode von einem Zeitpunkt T0 bis zum nächsten
Zeitpunkt T0 gleich der Periode der Servofrequenz ist,
stimmt der λ1-Lichtpunkt mit der Position des λ1(M2)-
Pit und der λ8-Lichtpunkt mit der Position des λ8(M2)-
Pit überein. Der Abstand zwischen den λ1(M2)-Pits
benachbarter Aufzeichnungseinheiten ist derart, daß von
der Ortsfrequenzcharakteristik des Lichtpunktes aus
betrachtet keine Interferenz auftritt, so daß der Ausgangsstrom
des nur die λ1-Lichtkomponmente empfangenden
Fotodetektors des Fotodioden-Array 109 nicht von Interferenz
beeinflußt ist. Dadurch kann das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein von g1(M2)-Löchern durch Ermittlung
der Ausgangsstromstärke zu den Zeitpunkten T1
ermittelt werden. Die obigen Überlegungen und Betrachtungen
gelten bezgl. der Anordnung und Ermittlung der
g2(M2)- bis λ8(M2)-Löcher entsprechend.
Fig. 14 zeigt eine Modifikation der Fig. 13, bei der
jedes Mal, wenn die Wellenlängen des abgestrahlten
Lichtes die Werte λ1 bis λ8 abgetastet haben, für zwei
Taktsignale lang eine Aufzeichnungspause eingelegt
wird, wodurch die Pits einen Abstand voneinander aufweisen,
bei dem keine Interferenz zwischen den bei
gleicher Wellenlänge aufgezeichneten Daten auftreten.
Wenn dieser Abstand beibehalten werden kann, kann ohne
Pause aufgezeichnet und wiedergegeben werden.
Der Verstärker 25 wandelt den Ausgangsstrom des Fotodetektors,
dessen Lage der Wellenlänge des gerade abgestrahlten
Lichtes entspricht, in eine elektrische
Spannung um und diese wiederum in ein "L"- oder "H"-
Spannungssignal, und zwar in Abhängigkeit von dem Betrag
der umgewandelten Spannung, wobei er die in ein "L"-
oder "H"-Signal umgewandelten Daten zu dem der Wellenlänge
entsprechenden Zeitpunkt Tm hält und das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein feststellt. Die Fehlerkorrekturschaltung
26 führt mit einer als eine Einheit
betrachteten 8-Bit-Information (1 Byte) eine Fehlerkorrektur
durch, und zwar zu dem Zeitpunkt, zu dem die
gesamte Information bezüglich des Vorhandenseins oder
Nichtvorhandenseins der λ1(M2)- bis λ8(M2)-Pits vorliegt.
Die Fehlerkorrekturschaltung arbeitet mit hoher
Geschwindigkeit und großer Effizienz, wobei der Fehlerkorrekturcode
aus mehreren Symbolen (ein Symbol ist ein
Byte lang) in dem Informationsaufzeichnungsformat
zusammengesetzt wird bzw. ist und die gelesene Information
exakt korrigiert wird.
Nachfolgend soll anhand eines Beispiels der Ablauf
eines Fehlerkorrekturverfahrens beschrieben werden. Bei
diesem Verfahren wird beim Datenverarbeiten, wie z. B.
beim Datenübertragen oder -aufzeichnen, eine Dateneinheit,
z. B. ein Byte, als ein Symbol betrachtet. Zu
130 Datensymbolen werden nach einer bestimmten Regel
16 Symbole eines Fehlerkorrekturcodes (mit ECC abgekürzt)
wie z. B. ein Anfangsspalten- oder ein Anfügungscode
gebildet und den 130 Datensymbolen zugeordnet. Bis zu
acht Fehlersymbolen dieser 16 ECC-Symbole können korrigiert
werden. Demzufolge wird in bezug auf eine Gruppe
von aufzuzeichnenden Daten, der aus einer Reihe von
regelmäßigen ECC-Wörtern Fehlerkorrekturcode zugeordnet
werden, die Fehlerkorrektur jedesmal dann ausgeführt,
wenn acht Einheiten von ECC-Wörtern aufgezeichnet sind.
Fig. 15 zeigt anhand einer Datengruppe schematisch
diese Prozedur, wie sie z. B. auch in Nikkei Elektronics
vom 21. November 1983 auf den Seiten 204 und 205
beschrieben ist. Ob die aufgezeichneten Daten falsch
sind oder nicht, wird auf der Grundlage eines Symbols
beurteilt, wobei auch bei einem einzelnen falschen Bit
eines aus acht Bit zusammengesetzten Datensymbols
dieses Datensymbol als ein zu korrigierendes falsches
Symbol betrachtet wird. Wenn beim Mehrfachwellenlängenaufzeichnen
infolge einer defekten Stelle im Datenaufzeichnungsmedium
oder ähnlicher Erscheinungen ein
Aufzeichnungsfehler entsteht, wird dieser Aufzeichnungsfehler
in einer 8-Bit-Datengruppe erzeugt, die bei
unterschiedlichen Wellenlängen auf physikalisch nahezu
demselben Bit aufgezeichnet ist. In dem Fall aber, in
dem Daten mit Fehlerkorrekturcodes in Richtung a (Fig. 15)
mit derselben Wellenlänge aufgezeichnet werden wie die
mit einer herkömmlichen Mehrfachwellenlängen-Datenaufzeichnungsvorrichtung
optisch und frequenzselektiv
aufgezeichneten Daten, sind bei einem infolge defekten
Mediums o. dgl. erzeugten Fehler in einer auf denselben
Bits durch unterschiedliche Wellenlängen aufgezeichneten
8-Bit-Datengruppe acht Symbole, die diese fehlerhaften
Bits enthalten, fehlerhaft. Andererseits ergibt
sich durch Mehrfachdatenaufzeichnung in Richtung a
(Fig. 15) bei unterschiedlicher Wellenlänge auch dann, wenn auf
physikalisch nahezu denselben Bits aufgezeichnete
8-Bit-Daten fehlerhaft sind, nur ein Aufzeichnungsfehler,
der aus einem einzigen aus diesen acht Bits
zusammengesetzten Symbol besteht, was zu einer Verbesserung
der Fehlerkorrekturmöglichkeit führt.
Fig. 16 gibt schematisch den Fall wieder, in dem jedes
ECC-Wort auf dem Aufzeichnungsmedium sequenziell in
Richtung a (in Fig. 15 durch den Pfeil angedeutet)
mehrfachwellenlängen-aufgezeichnet ist, wobei acht bei
den Wellenlängen λ1(M1) bis λ8(M2) aufgezeichnete Bits
ein Datensymbol ergeben.
Wenn acht Einheiten von ECC-Wörtern aufgezeichnet sind,
werden diese zwischenzeitlich regeneriert. Auf der
Basis von 16 Fehlerkorrekturcodes, von denen jeder in
der Fehlerkorrekturschaltung 26 erzeugt wird, korrigiert
die Fehlerkorrekturschaltung 26 Informationsaufzeichnungsfehler
bei bis zu acht Symbole, die nicht
mit der vorgegebenen Regel in jedem ECC-Wort übereinstimmen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die
korrekte Information nochmals aufgezeichnet, und zwar
in einem vor jedem Aufzeichnungsbereich vorgesehenen
Bereich zum Wiederaufzeichnen, wobei acht Einheiten von
ECC-Wörtern aufgezeichnet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der
Datenverarbeitungseinheit um eine 8-Bit-Einheit; die
Erfindung ist aber nicht auf 8-Bit-Einheiten beschränkt.
Nachfolgend wird die Steuerung der Wellenlänge des vom
Laser LD 1 emittierten Lichtes beschrieben. Die LD-
Wellenlängensteuerschaltung 7 steuert die Oszillationswellenlänge
des Lasers LD 1 durch Variation des
Injektionsstromes im Wellenlängensteuerungssystem des
Lasers LD 1.
Eine Spur ist in einzelne Einheiten, den Sektoren,
unterteilt, deren Größe der vom System gleichzeitig
verarbeitbaren Informationsmenge entsprechen. Die Spurnummer
und die Sektornummer sind in einem Header-
Bereich am Anfang eines jeden Sektors gespeichert. Bei
jedem Aufzeichnen oder Lesen von Daten liest das System
die im Header-Bereich gespeicherte Information. Auf
diese Weise werden die Daten in einen gewünschten
Sektor einer gewünschten Spur aufgezeichnet oder von
einem gewünschten Sektor einer gewünschten Spur gelesen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist neben
den Spur- und Sektornummern in jedem Header-Bereich
auch eine Information über die Wellenlänge gespeichert.
Bei dieser gespeicherten Information handelt es sich um
eine Information über Referenzwellenlängen, die als
Bezugsgrößen für das Aufzeichnen und Wiedergeben der
Daten dienen, wobei gemäß Fig. 17 zum Aufzeichnen
dieser Information im Header-Bereich die Löcher an den
Stellen X1, X2, X3 und X4 erzeugt werden. In durchgezogenen
Linien sind die erzeugten Löcher gekennzeichnet,
während die unterbrochenen Linien nicht
erzeugte Löcher kennzeichnen. Die Löcher werden im
voraus erzeugt. Dabei werden bei X1 sämtliche Löcher
für die Wellenlängen g1(M2) bis λ8(M2), bei X2 Löcher
für λ4(M2), bis λ7(M2), bei X3 Löcher für g3(M2),
λ4(M2), λ7(M2) und λ8(M2) und bei X4 Löcher für λ2(M2)
bis λ5(M2) erzeugt. Wird also das Vorhandensein eines
Loches mit "1" und das Nichtvorhandensein eines Loches
mit "0" gleichgesetzt, ist bei X1 die Information
"11111111", bei X2 "00011110", bei X3 "00110011" und
bei X4 "01111000" gespeichert. Die Information über die
Wellenlänge ist in einem Header-Bereich wiederholt
gespeichert; der Bereich, in dem die Information
gespeichert ist, wird als Bereich zur Bestätigung bzw.
Verifizierung der Wellenlänge bezeichnet.
Fig. 18 zeigt den Aufbau der LD-Wellenlängensteuerschaltung
7 in Form eines Blockschaltbildes. Der Verstärker
25 wandelt die Ausgangsströme derjenigen Fotodetektoren,
die zum Lesen der aus dem Wellenlängenverifizierbereich
durch jede der Wellenlängen λ1(M2)
bis g8(M2) wiedergewonnenen Information zur Verifizierung
der Wellenlänge bestimmt sind, in Spannungssignale
um. Diese Spannungssignale werden an eine
Schaltung 71 zum Erkennen und Überprüfen des Wellenlängenmusters
ausgegeben, die die mit der Referenzoszillationswellenlänge,
welche in einem ROM 72
gespeichert ist, aufgezeichneten Information zur
Verifizierung der Wellenlänge liest und die beiden
miteinander vergleicht. In Abhängigkeit von dem Ergebnis
der Überprüfung gibt die Schaltung 71 auf AUF- oder
ein AB-Impulssignal zum Erhöhen bzw. Verringern des
Injektionsstromes an eine Schaltung 73 zum Erzeugen des
Injektionsstrommusters aus. Auf der Grundlage des
empfangenen AUF- oder AB-Impulssignals erzeugt die
Schaltung 73 ein digitales Ausgangssignal zum Erhöhen
oder Verringern des Injektionsstromes, welches von
einem Digital/Analog-(D/A-)Wandler 74 in einen analogen
Stromwert umgesetzt wird, der das Ausgangssignal des
Wellenlängensteuerungssystems für den Laser LD 1 ist.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 19 die Arbeitsweise
zum Steuern der Wellenlänge des Lichtes des Lasers LD 1
beschrieben. Fig. 19(a) zeigt ein Muster des Injektionsstromes
im Wellenlängesteuerungssystem des Lasers
LD 1 beim Takt Tm und die Oszillationswellenlänge des
Lasers LD 1 zu dem Zeitpunkt, zu dem eine erste und eine
zweite Information zur Verifizierung der Wellenlänge
aus dem Header-Bereich regeneriert bzw. gelesen ist,
d. h. die Information ein erstes und ein zweites Mal
gelesen wird. In dem Diagramm der Fig. 19(a) ist auf
der Ordinate die Oszillationswellenlänge λ n und auf der
Abszisse die Zeit aufgetragen.
Fig. 19(c) zeigt die Taktimpulse für Schreib-, Lese-
und Übertragungsvorgänge sowie Ähnliches für die Daten.
Beim ersten Lesen ist die Abhängigkeit der Oszillationswellenlänge
des Lasers LD 1 von der Zeit (Takt Tm)
derart, daß das Laser LD 1 beim Takt T1 mit der Wellenlänge
λ0(M2), bei T2 mit λ1(M2), bei T3 mit λ2(M2), bei
T4 mit λ3(M2), bei T5 mit g4(M2), bei T6 mit λ5(M2),
bei T7 mit λ6(M2) und bei T8 mit λ7(M2) oszilliert.
Die Ausgangsströme der den Wellenlängen λ1(M2) bis
λ8(M2) zugeordneten Fotodetektoren werden im Verstärker
25 in Spannungssignale umgewandelt und danach an die
Wellenlängensteuerschaltung 7 ausgegeben, in der sie der
Schaltung 71 zum Erkennen und Überprüfen des Wellenlängenmusters
zugeführt werden. Die Schaltung 71 erfaßt
die Größe der zugeführten Spannungen und setzt bei
kleiner Spannung als Resultat der Ermittlung eines
Loches eine "1". Beim Takt T2 an der Stelle X1 (Fig. 19[b])
fällt der Ausgangsstrom des vom λ1(M2)-Loch
entsprechenden Fotodetektors ab, und es wird eine "1"
gesetzt. Ebenso fallen die Ausgangsströme der den
λ2(M2)-, λ3(M2)- λ4(M2)- λ5(M2)-, λ6(M2)- und λ7(M2)-
Löchern entsprechenden Fotodetektoren bei den Takten
T3, T4, T5, T6, T7 bzw. T8 ab, und es wird jeweils eine
"1" gesetzt. In bezug auf die Stelle X2 fallen die
Ausgangsströme der den λ4(M2)-, λ5(M2)-, λ6(M2)- und
λ7(M2)-Löchern entsprechenden Fotodetektoren bei den
Takten T5, T6, T7 bzw. T8 ab, und es wird jeweils eine
"1" gesetzt. An der Stelle X3 fallen die Ausgangsströme
der den λ3(M2)-, g4(M2)- und λ7(M2)-Löchern entsprechenden
Fotodetektoren bei den Takten T4, T5 bzw. T8
ab, und es wird jeweils eine "1" gesetzt. Bei X4 fallen
die Ausgangsströme der den λ2(M2)-, λ3(M2)-, λ4(M2)-
und λ5(M2)-Löchern entsprechenden Fotodetektoren bei
den Takten T3, T4, T5 bzw. T6 ab, und es wird jeweils
eine "1" gesetzt. Fig. 19(b) ist eine Tabelle, die die
zuvor beschriebenen Erkennungsmuster zeigt, welche den
Takten Tm der Fig. 19(a) entsprechen. Die Schaltung 71
zum Erkennen und Überprüfen der Wellenlängenmuster
erhält die Erkennungsmuster der ersten Information zur
Verifizierung der Wellenlänge an den Stellen X1 bis X4
und wandelt den jeweils in demselben Takt erkannten
Teil der Erkennungsmuster an den Stellen X1 bis X4
jeweils in 4-Bit-Codes um. Das bedeutet, daß bei T1 der
Code "0000", bei T2 der Code "1000" bei T3 der Code
"1001" usw. lautet. Die Information zur Verifizierung
der Wellenlänge mittels der Referenzwellenlänge ist,
wie bereits oben im Zusammenhang mit der Fig. 17 beschrieben,
im ROM 72 gespeichert. Die bei derselben
Wellenlänge an den Stellen X1 bis X4 erhaltenen zeitlich
aufeinanderfolgenden Signale sowie die diesen entsprechenden
Wellenlängen werden als Adresse und als
Daten (in diesem Fall steht n für die Wellenlänge von
λ n[M2]) verwendet. Auf der Basis der als Adresse des
ROM 72 erhaltenen Erkennungsmusters gibt die Schaltung
71 einen 4-Bit-Code aus, liest die unter der Adresse
des ROM 72 gespeicherten Daten und vergleicht die
augenblickliche Oszillationswellenlänge des Lasers LD 1
bei jedem Takt mit der korrekten (Soll-)Oszillationswellenlänge.
Fig. 19(d) zeigt in Tabellenform das
Ergebnis dieses Vergleichs bzw. dieser Überprüfung. Bei
einem Verhältnis zwischen dem Takt Tm und der Wellenlänge
λ n(M2) von m = n + k sendet die Schaltung 71 k
AUF-Impulssignale, wenn k als Ergebnis des Vergleichs
positiv ist, oder k AB-Impulssignale, wenn k negativ
ist. Bei dem hier behandelten und in Fig. 19 dargestellten
Beispiel ergibt sich als Ergebnis der Überprüfung
zwischen m und n die Beziehung m = n + 1.
Demzufolge wird gemäß Fig. 19(e) ein AUF-Impulssignal
an die Injektionsstrommuster-Erzeugungsschaltung 73
ausgegeben. Die Schaltung 73 empfängt dieses AUF-
Impulssignal und gibt an den D/A-Wandler 74 ein digitales
Signal zum Anheben des gesamten Musters für den
stufenförmigen Injektionsstromverlauf im Wellenlängensteuerungssystem
für den Laser LD 1 um eine Stufe. Auf
der Basis dieses von der Schaltung 73 erzeugten digitalen
Signales wird die Größe des Stromes korrigiert,
der von dem Wellenlängensteuerungssystem des Lasers LD 1
diesem zugeführt wird. Demzufolge stimmt beim zweiten
Lesen der Information zur Verifizierung der Wellenlänge
(siehe Fig. 19[a] rechter Teil) der Zeitpunkt m eines
Taktes Tm mit n der Wellenlänge λ n(M2) überein.
Bei dem soeben beschriebenen Beispiel ist zur Bestimmung
des Injektionsstromes für den Halbleiterlaser ein
stufen- oder treppenförmiges Signal verwendet worden;
die Erfindung ist aber nicht auf ein treppenförmiges
Signal zur Bestimmung des Injektionsstromes beschränkt.
Ein einfach zu erzeugendes Sägezahnsignal hat denselben
Effekt, wenn es periodisch ist, da der Halbleiter
selbst die Eigenschaft der Longitudinalsprungoszillation
aufweist.
Im folgenden wird der Vorgang des Löschens von Information
auf einer bestimmten Spur beschrieben, wenn der
konzentrierte Lichtpunkt der Laser LD 1 bis LD 4 der zu
löschenden Spur der Datenschicht 52 folgt.
Gemäß Fig. 3 wird der Laser LD 2 von der LD-Energieversorgungsschaltung
22 betrieben. Die Oszillationswellenlänge
des Lasers LD 2 liegt im Wellenlängenband M3, in
welchem die (zum Löschen von Daten) wärmeerzeugende
Schicht 53 der Scheibe 5 Licht absorbiert. Das vom
Laser LD 2 ausgesandte Licht wird durch die Kollimationslinse
102 in Licht mit zueinander parallelen
Lichtstrahlen umgesetzt und trifft auf den dichroitischen
Spiegel 112 auf. Die beiden dichroitischen
Spiegel 111 und 112 reflektieren Licht im Wellenlängenband
M3, so daß das Licht des Lasers LD 3 am Spiegel 112
in Richtung auf den Spiegel 11 reflektiert und an
diesem in Richtung auf den Ablenkstrahlteiler 105
reflektiert wird, auf den es als linear polarisiertes
Licht mit nur der P-polarisierten Komponenten als in
der Einfallsfläche des Ablenkstrahlteilers liegend
auftrifft. Demzufolge wird das durch den Ablenkstrahlteiler
105 transmittierte Licht in dem λ/4-Plättchen
elliptisch polarisiert und durch die Objektivlinse 107
in Form eines Lichtpunktes auf der Scheibe 5 konzentriert.
Die optische Achse, der das Licht des Lasers LD 2
folgt, weicht in Rotationsrichtung der Scheibe 5 ein
klein wenig von derjenigen für das Licht der Laser LD 1,
LD 3 und LD 4 ab. Die Objektivlinse 107 ist mit einer
Aberrationskompensation versehen, so daß chromatische
Aberrationen in den Wellenlängenbändern M1 bis M4 vernachlässigbar
sind. Der konzentrierte Lichtpunkt aus
dem Licht des Lasers LD 2 eilt auf der zu löschenden
Spur der Position des aus dem Licht der Laser LD 1, LD 3
und LD 4 entstehenden Lichtpunkt ein bißchen voraus. Der
Lichtpunkt des Lasers LD 2 für die wärmeerzeugende
Schicht 53 zum Löschen von Daten, die unmittelbar
unterhalb der Datenschicht 52 angeordnet ist, folgt
also auch der zu löschenden Spur der Datenschicht 52.
Wenn der Laser LD 2 Licht abstrahlt, wird der weitaus
größte Teil der Lichtenergie in der Schicht 53 zum
Löschen von Daten absorbiert, in der sie in Wärme umgesetzt
wird. Wegen der Anordnung der wärmeerzeugenden
Schicht 53 unmittelbar unter der Datenschicht 52 verteilt
sich die erzeugte Wärme sofort und diffundiert in
die Datenschicht 52 hinein, wo die Temperatur des
entsprechenden Pit dadurch auf einen Wert zum Löschen
des Loches angehoben wird. Die Löcher in der Datenschicht
52 bleiben bei Temperaturen bis zu z. B. 100°C
unversehrt erhalten, fallen aber bei darüberliegenden
Temperaturen zusammen, d. h. werden gelöscht. Durch die
Wahl eines geeigneten Materials für die wärmeerzeugende
Schicht 53 bzw. deren Wärmewiderstand und der Leistung
des Lasers LD 2 wird der Bereich für die thermische
Diffusion eingeengt, so daß nur die Löcher auf der zu
löschenden Spur gelöscht werden, ohne die Löcher auf
der benachbarten Spur zu löschen. Durch Synchronisation
der Lichtemissionsperiode des Lasers LD 2 mit der von
der Scheibe 5 erzeugten Servofrequenz kann Information
auf der Basis einer gewünschten Einheit, z. B. auf einer
1-Byte-Basis gelöscht werden. Der durch das Licht des
Lasers LD 2 hervorgerufene Lichtpunkt zum Löschen eilt
dem Lichtpunkt des Lasers LD 1 zum Datenaufzeichnen und
-lesen stets voraus. Durch entsprechende Wahl der Entfernung
zwischen den Lichtpunkten und des Wärmewiderstandes
der Datenschicht 52 können mittels des Lichtpunktes
zum Schreiben und Lesen Daten fortlaufend auf
die unmittelbar zuvor durch den Lichtpunkt des Lasers
LD 2 gelöschten Stellen der Datenschicht 52 geschrieben
werden.
Anstelle des Flüssigkristall-Verschlusses 35, mit dem
das Gehäuse 32 des in den Figuren wiedergegebene Ausführungsbeispiel
versehen ist, kann auch ein mechanischer
Verschluß verwendet werden, wobei dem Verschluß
dann anstelle einer Spannung ein Strom zugeführt würde.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Kühleinrichtung
an dem Gehäuse 32 angebracht, und der Radiator wird bei
Bedarf aktiviert. Derselbe Effekt wird aber auch durch
eine einstückige Konfiguration von Kühleinrichtung und
Radiator sowie dadurch erzielt, daß die Kühleinrichtung
und der Radiator geladen werden, wenn das Aufzeichnungsmedium
benutzt wird, und das Aufzeichnungsmedium
kann leichter gemacht werden.
Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
als Material für die erste Hilfsschicht 51 zum Nachführen
ein Material verwendet worden, bei dem der
Effekt des Einbrennens von Löchern bei einer Wellenlänge
auftritt, die von derjenigen verschieden ist, bei
der Löcher in die Datenschicht eingebrannt werden.
Dabei werden die Pits zum Nachführen, die an den Pits
zum Datenaufzeichnen gegenüberliegenden Stellen liegen,
bei jeweils unterschiedlichen Wellenlängen aufgezeichnet.
Die Erfindung ist darauf aber nicht beschränkt.
Die jeweiligen Pits zum Nachführen können auch im
voraus bei derselben Wellenlänge aufgezeichnet werden,
und wenn die Amplitude des Lesesignals für beide Pits
mit V A bzw. V B bezeichnet wird, wird die Objektivlinse
im rechten Winkel zur optischen Achse bewegt, damit
(V A - V B )/(V A + V B ) = 0 gilt und der Lichtpunkt stets
der Spur folgt.
Bei Verwendung einer Vorrichtung zum Verschieben des
Lichtpunktes in zur optischen Achse senkrechter Richtung
braucht die Objektivlinse nicht notwendigerweise
angetrieben zu werden.
Es ist auch möglich, die Pits zum Nachführen auf der
Datenschicht mit einer Wellenlänge aufzuzeichnen, die
von derjenigen zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten
verschieden ist.
Im Falle der Aufzeichnung von Information zum Nachführen
auf die erste Hilfsschicht, für welche ein
Material verwandt wird, bei dem Löcher in demselben
Wellenlängenband eingebrannt werden können wie bei der
Datenschicht, oder im Falle der Aufzeichnung von Information
zum Nachführen auf der Datenschicht (wie oben
beschrieben), kann der in demselben Wellenlängenband
benutzte Wellenlängenbereich getrennt sein.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind für die
übereinandergesetzten Schichten (erste Hilfsschicht,
Datenschicht und zweite Hilfsschicht) Materialien eingesetzt
worden, bei denen das Einbrennen von Löchern in
jeweils verschiedenen Wellenlängenbändern erfolgt. Für
die erste und die zweite Hilfsschicht kann aber auch
ein Material verwendet werden, in das die Löcher in
demselben Wellenlängenband einbrennbar sind, wobei die
Pit-Reihen zum Erfassen der Servofrequenz durch Licht
mit verschiedenen Wellenlängen aufgezeichnet werden.
Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen kann unter
Verwendung eines Materials mit demselben Wellenlängenband
für alle drei Schichten auch zur Pit-Reihen- und
Informationsaufzeichnung benutzt werden.
Claims (3)
1. Frequenzselektive optische Datenaufzeichnungs- und
Datenwiedergabevorrichtung mit einer Lichtquelle,
(1), die Licht mit verschiedenen Wellenlängen aussendet,
welches auf ein optisches Aufzeichnungsmedium
(52) auftrifft, und einer Lichterfassungsvorrichtung
(109) zum Erfassen des vom Aufzeichnungsmedium
(52) reflektierten Lichts,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein holographisches Beugungsgitter (108) vorgesehen
ist, welches das vom Aufzeichnungsmedium
(52) reflektierte Licht in Abhängigkeit von dessen
Wellenlänge verteilt und bündelt, daß die Lichterfassungsvorrichtung
(109) mehrere Detektoren
aufweist und daß eine Polarisationsvorrichtung
(105, 106) zum Polarisieren des von der Lichtquelle
(1) auf das Aufzeichnungsmedium (52) projizierten
Lichts und des vom Aufzeichnungsmedium (52) reflektierten
Lichts vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoren Fotodioden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polarisationsvorrichtung
einen Strahlteiler (105) und ein λ/4-Plättchen
(106) aufweist, welches bezüglich der von ihm erzeugten
Phasenverschiebung auf eine Referenzwellenlänge
abgestimmt ist, bei der es sich um
eine derjenigen Wellenlängen handelt, bei denen
die Lichtquelle (1) Licht abstrahlt.
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1987
- 1987-08-19 JP JP62206895A patent/JP2632318B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
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