DE3827738C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3827738C2 DE3827738C2 DE19883827738 DE3827738A DE3827738C2 DE 3827738 C2 DE3827738 C2 DE 3827738C2 DE 19883827738 DE19883827738 DE 19883827738 DE 3827738 A DE3827738 A DE 3827738A DE 3827738 C2 DE3827738 C2 DE 3827738C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- wavelength
- light
- data
- laser
- recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine frequenzselektive optische
Datenaufzeichnungs- und Datenwiedergabevorrichtung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der japanischen
Patentveröffentlichung 51 355/1983 bekannt. Fig. 1 zeigt
den Aufbau dieser bekannten Vorrichtung in Form eines
Blockschaltbildes, während Fig. 2 das Wellenlängen
spektrum eines Mediums darstellt, auf dem Daten aufge
zeichnet sind. Gemäß Fig. 1 wird das von einer Licht
quelle 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 Speicherelement
87 aus einem Medium 86 projiziert, auf das und von dem
Daten frequenzselektiv optisch aufgezeichnet bzw.
wiedergegeben werden können. Das durch das Speicher
element 87 hindurchtretende Licht wird von einem Foto
detektor 88 erfaßt, der in bezug auf das Speicher
element 87 auf der der Lichtquelle 81 abgewandten Seite
angeordnet ist. Die Stelle des Speicherelementes 87,
auf die das Licht auftrifft 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. einstell
bar.
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 Mehr
fachwellenlängen-Datenaufzeichnung; das Medium bzw.
Material 86 hat ein breites Spektrum. Tritt Licht mit
den durch gestrichelte Linien dargestellten Intensitätsspektren
auf das Medium 86 auf, entstehen im
Absorptionsspektrum des Mediums 86 in den Wellenlängenbereichen
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 Auf
zeichnen geeigneten Wert eingestellt. Um ein Signal von
dem Medium mit dem durch Erzeugung von Löchern bei
verschiedenen Wellenlängen entstandenen Mehrfachauf
zeichnungsspektrum gemäß Fig. 2 (b) zu lesen, wird das
Medium 86 mit Licht abgetastet, dessen Wellenlänge den
Bereich von A bis B überstreicht, wobei die Licht
intensität der Lichtquelle 81 konstantgehalten wird.
Der Absorptionsfaktor des Mediums 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 (c) erhalten
werden. Durch Abtastung der Aufzeichnungsstelle bei
Variation der Wellenlänge innerhalb des zur Speicherung
verwendeten Wellenlängenbereichs mit konstanter
Geschwindigkeit erhält man aus dem Ausgangssignal des
Fotodetektors 88 für jeweils eine (einzige) Wellenlänge
Wiedergabesignale, die das Vorhandensein oder Nichtvor
handensein 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 auf der folgenden
Gleichung:
In Gleichung (1) ist Δ W I die Bandbreite des Absorptions
sektrums 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 Tem
peratur 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.
Zur Verbesserung der Effizienz und der Zuverlässigkeit
der Datenwiedergabe mittels der frequenzselektiven
optischen Vorrichtung ist es unerläßlich, die Wellenlänge
der Lichtquelle präzis einzustellen bzw. zu
steuern und jeweils in Übereinstimmung mit der Wellen
länge zu bringen, bei welcher die Daten auf das Auf
zeichnungsmedium aufgezeichnet worden sind.
Bei den gemäß der gegenwärtigen Herstellungtechnologie
hergestellten Halbleiterlasern, die als Lichtquelle bei
optischen Datenaufzeichnungs- und Datenwiedergabevorrichtungen
eingesetzt werden, ist es nicht möglich, die
Wellenlänge des Lichtes auf einem absolut konstanten
Wert zu halten. Beim Datenaufzeichnen und -wiedergeben
durch Licht mit mehreren Wellenlängen sind sowohl die
Aufzeichnungswellenlängen als auch die Aufzeichnungs
wellenlängen infolge individueller vom Herstellungsprozeß
herrührender Unterschiede zwischen den Halbleiterlasern
beeinflußt. Darüber hinaus variiert die
Lichtemissionswellenlänge infolge von Änderungen der
Umgebungsbedingungen wie z. B. der Temperatur. Die
bekannten Vorrichtungen sind demzufolge nicht in der
Lage, eine vorgegebene Wellenlänge zuverlässig beizubehalten.
Außerdem müssen die vorgegebenen Wellenlängen
insgesamt einen großen Bereich des Lichtemissionsspektrums
ausmachen, welches sämtliche Wellenlängenbereiche
umfaßt, die zum Datenaufzeichnen benötigt
werden, wobei der Halbleiterlaser das Licht mit exakt
der geforderten Wellenlänge aussendet.
Bei der bekannten, oben beschriebenen Datenaufzeichnungs-
und Datenwiedergabevorrichtung wird die Versor
gungsenergie für den Laser von einer außerhalb der
Lichtquelle angeordneten Steuerungsvorrichtung, die
sich z. B. im Scanner befindet, geliefert, was das
optische System vergrößert. Bei kontinuierlicher
Variation der Wellenlänge durch die Steuerung wird bei
mehreren Wellenlängen aufgezeichnet, wodurch es nicht
möglich ist, jede zum Aufzeichnen oder Wiedergeben der
Daten verwendete Wellenlänge von den anderen klar zu
trennen. Daher kann der Datenaufzeichnungs- und der
Datenwiedergabevorgang mit nur geringer Genauigkeit
erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu
schaffen, bei der sich die Wellenlänge beim Lesen der
Daten exakt auf die beim Aufzeichnen dieser Daten verwendete
Wellenlänge einstellt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
der im Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung; die
Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.
Nach der Erfindung weist das Aufzeichnungsmedium
mindenstens einen Speicherbereich auf, in dem vorgegebene,
bei einer Referenzwellenlänge aufgezeichnete Daten
bezüglich der beim Aufzeichnen verwendeten Wellenlänge
gespeichert werden. Zum Lesen dieser Daten wird die
Wellenlänge des Lichtes der Lichtquelle auf die Refe
renzwellenlänge eingestellt. Die mittels des Lichtes
mit der Referenzwellenlänge gelesenen Daten werden in
einem Speicher gespeichert und daraufhin untersucht,
ob sie mit den vorgegebenen Daten übereinstimmen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Daten
durch einen von der Lichtquelle erzeugten Lichtstrahl
mit verschiedenen Wellenlängen aufgezeichnet und
gelesen. Die Vorrichtung ist mit einer Schaltung versehen,
die die in dem Speicher gespeicherten Daten
bezüglich der Referenzwellenlänge mit Daten vergleicht,
die durch Lesen der vorgegebenen auf dem Aufzeichnungsmedium
gespeicherten Daten bei einer Wellenlänge
erzeugt worden sind, wobei, falls vorhanden, eine
Differenz zwischen der Referenzwellenlänge und der
Wellenlänge, bei der gelesen wird, erkannt wird. Die
Wellenlänge zum Lesen der Daten wird auf der Grundlage
des Ergebnisses des Vergleichs der bei der Referenz
wellenlänge gelesenen Daten und der augenblicklichen
Wellenlänge in Übeinstimmung mit der Referenzwellen
länge gebracht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einem Halbleiterlaser
mit einstellbarer Wellenlänge versehen,
dessen Oszillationswellenlänge bei Änderung des Injek
tionsstromes von einem Wert auf einen anderen springt
(Longitudinalsprungmodus) wodurch ein Steuerungsmechanismus
zum Varrieren der Oszillationswellenlänge entbehrlich
ist. Die Injektionsstromstärke wird durch ein
entsprechendes Signal variiert. Die Variation der
Wellenlänge des Lichtstrahls erfolgt durch Synchronisation
der Injektionsstromänderung mit der Zeitsteuerung
für die Erzeugung des Lichtstrahls.
Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen
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 Aufzeichnungs
mediums,
Fig. 8 und 9
den Aufbau von Stellantriebsschaltungen,
Fig. 10, 11 und 12
Kurvendiagramme zur Erläuterung von Stellan
triebsoperationen,
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 Wellenlängensteue
rungsvorgang 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
Fehlerkorrekturzeichnen.
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 Niederspannungs
halbleiterlaser 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 λ/4-
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 Kunstoff
linsen 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 seiner Scheibe 5 zu
einem Lichtpunkt, wie später noch genauer beschrieben werden
wird. Eine Hologrammlinse 108 konzentriert das
von der Scheibe 5 reflektierte Licht in Abhänigkeit
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 ein
zelnen 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 Oszil
lationswellenlänge 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 Stellantriebssteuerschaltung 6 die Fokussier- und
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 Scheiben
antriebsmotor 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 und Spannung versorgt.
Die Arbeitsweise der wie oben bechriebenen 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 Scheiben
antriebsmotor 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 Ojektivlinse 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 M 1,
diejenige des Lasers LD 1 im Wellenlängenband M 2, diejenige
des Lasers LD 2 im Wellenlängenband M 3 und diejenige
des Lasers LD 4 im Wellenlängenband M 4.
Die Halbleiterlaser erzeugen Laseroszillationen bei
diskontinuierlichen Longitudinalmodus-Wellenlängen, die
im Emissionsspektrum nahezu den gleichen Abstand voneinander
haben. Außerdem varriert 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 Oszil
lationswellenlänge zum Aufzeichnen von Ein-Bit-Daten
benützt.
Fig. 4 zeigt die möglichen Oszillationswellenlängen in
den Wellenlängenbändern M 1, M 2, M 3 und M 4, in denen die
Laser LD 1, LD 2, LD 3 bzw. LD 4, wie oben beschrieben,
Licht abstrahlen, wobei die Wellenlängen λ 1, λ 2, λ 3 bis
λ 8 (in aufsteigender Reihenfolge) die Oszillations
wellenlängen 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 M 1 reflektiert. Daher
reflektiert der Spiegel 113 das Licht des im Wellenlängenband
M 1 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 M 1 hindurch, während der
dichroitische Spiegel 111 solches Licht reflektriert.
Somit wird das von Laser LD 3 ausgesandte Licht am
Spiegel 113 reflektiert, durch den Spiegel 112 hin
durchgelassen und am Spiegel 111 reflektiert, so daß es
in Form von zueinander parallelen Lichtstrahlen auf den
Ablenkstrahlteiler 105 auftritt. Das Licht des Lasers
LD 4, dessen Wellenlänge im Wellenlängenband M 4 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 reflektriert. 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 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 Ojektivlinse 107 zu zueinander parallelen
Lichtstrahlen zusammgefaßt, gelangt wiederum 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 befindlichen Foto
detektoren, wobei jeder Fotodetektor einen der Intensität
des Lichtes proportionalen Ausgangsstrom liefert.
Der Verstärker 25 wandelt den Ausgangsstrom jedes Foto
detektors des Fotodioden-Array 109 in eine elektrische
Spannung um und gibt dieses Signal an die LD-Wellen
längensteuerschaltung 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 Hifsschicht 51 zum Fokussieren
und Nachführen der Ojektivlinse 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 Erwärmen mittels Laserstrahlung erhöht, wodurch
die Daten der Datenschicht 52 gelöscht werden,
einer zweiten Hilfsschicht 54 zum Fokussieren der
Ojektivlinse 107 und einer Reflektionsschicht 55 zum
Reflektieren des aus Richtung der Schutzschicht 5 b
kommenden Lichtes. Diese Schichten sind von der Schutz
schicht 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 M 1, M 4 bzw. M 2 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 M 1 gehörenden Wellenlängen λ 1 (nachfolgend
mit λ 1 (M 1) bezeichnet) Löcher erzeugt werden,
die Pits 45, während an den Stellen, an denen durch
Licht der im Wellenlängenband M 4 liegenden Wellenlänge
λ 1 (nachfolgend mit λ 1 (M 4) 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 M 1 gehörenden Wellenlänge λ 2 (nachfolgend
mit λ 2 (M 1) bezeichnet) erzeugt werden, und die
Pits 48 werden an den Stellen erzeugt, an denen durch
Licht der im Wellenbereich M 1 liegenden Wellenlänge
g 3 (nachfolgend mit λ 3 (M 1) bezeichnet) Löcher
entstehen. Schließlich entstehen an den Stellen, an
denen durch Licht der im Wellenlängenbereich M 1 liegenden
Wellenlänge λ 4 (nachfolgend mit λ 4 M 1) 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 Postionen
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 der zweiten
Hilfsschicht 54 an Postitionen angeordnet, die den
Positionen der Spuren auf der Datensschicht 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 M 1
und M 4 wird von jedem der den g 1 (M 1)-, λ 1 (M 4)-,
λ 2 (M 1)-, g 3 (M 1)- bzw. λ 4 (M 1)-Löchern entsprechenden
Fotodetektoren des Fotodioden-Array 109 ein das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein des Loches anzeigendes
Ausgangstromsignal 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 λ 1 (M 1)-Löcher
und die λ 1 (M 4)-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
λ 3 (M 1)-Löcher und die λ 4 (M 1)-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 Objetivlinse 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 λ 1 (M 1)-Löcher
und die λ 1 (M 4)-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 Rotations
geschwindigkeit der Scheibe 5 und dem sich aus dem
zeitlichen Abstand der Spannungsignale ergebenden
Abstand der Pits 46, 46, 47, 48 und 49 bestimmt sind,
wobei die Amplitude als die "Regenerations- bzw.
Wiedergabeeinhüllende" ermittelt wird. Die Ausgangs
signale der Detektoren 61 a, b werden in den Operations
verstärkern 63 a und 63 b verstärkt, wobei der Operationsverstärker
63 a eine Subtraktion und der Opera
tionsverstärker 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 Phasen
kompensationsschaltung 65 a weitergegeben, der das
Ergebnissignal der Division bei Stabilisierung 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 λ 2 (M 1)-, λ 3 (M 1)- bzw. g 4 (M 1)-
Löcher in Spannungssignale um, welche Detektoren 61 c,
61 d und 61 e zugeführt werden, von denen jeder ein Band
paß-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 Aus
gangssignal, 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 Aus
gangssignal des Operationsverstärkers 63 c, d. h. ein
Differenzsignal, durch das Ausgangssignal des Opera
tionsverstärkers 63 d, d. h durch ein Summensignal,
dividiert. Das Ergebnissignal wird auf eine Phasen
kompensationsschaltung 65 b gegeben, die dieses Ergebnissignal
bei Stabilisierung 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 λ 1 (M 1)-Pits
45 und die λ 1 (M 4)-Pits 47 sowie das Ergebnis der Differenz-
und der Summenbildung über in Abhängigkeit von
der Position (X) entlang der optischen Achse in Übereinstimmung
mit den Positionen des auf das Aufzeichnungs
medium 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
g 1 (M 1)-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 λ 1 (M 4)-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 Operationsverstäkers 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 Aufzeichnungs
mediums 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 größer werdendem 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 Ojektivlinse 107 näher an die Scheibe 5 heranführen,
d. h. in Richtung steigender Werte für X. Wenn
die Position 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-Stell
glied linear und stabil ist, ist auf den Bereich in der
Umgebung des Punktes C begrenzt. Daher ist eine Einzug
vorrichtung zum Verriegeln der Stellglied-Regelschleife
innerhalb dieses Bereichs erforderlich, wobei dafür z. B.
das bekannte Einzugsystem 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-Abspiel
geräten.
Fig. 12 zeigt die Wiedergabeeinhüllenden für die λ 2 (M 1)-
Pits 47, für die λ 3 (M 1)-Pits 48 und für die g 4 (M 1)-Pits
49, die alle in der Mitte jeder Spur angeordnet sind,
in Abhängigkeit von der Position Y der Ojektivlinse in
zur optischen Achse rechtwinkliger Richtung. Die Position
Y entspricht derjenigen Positionen der Ojektivlinse
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 Wieder
gabeeinhüllende für die λ 2 (M 1)-Pits 47, die dem Aus
gangssignal des Detektors 61 c der Fig. 9 entspricht.
Fig. 12 (b) zeigt die Wiedergabeeinhüllende für die
λ 3 (M 1)-Pits 48, die dem Ausgangssignal des Detektors
61 d der Fig. 9 entspricht. Fig. 12 (c) zeigt die
Wiedergabeeinhüllende für die λ 4 (M 1)-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 Substraktion
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 Position 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 λ 3 (M 1)-
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 Daten
wiedergabevorgang 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-Energieversor
gungsschaltung 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-Wellen
längensteuerschaltung 7 derart gesteuert, daß sie
stufenweise die Werte von λ 1 bis g 8 (die sämtlich zum
Wellenlängenband M 2 gehörend, in dem das Einbrennen von
Löchern in die Datenschicht 52 möglich ist) durch
"Longitudinalsprünge" (wie bereits oben beschrieben)
annimmt. Die Wellenlängen von λ 1 bis λ 8 werden jeweils
zum Aufzeichnen von 8-Bit-Daten benutzt, wobei diese
acht Bits als eine Informationseinheit mehrfach, d. h.
bei den unterschiedlichen Wellenlängen λ 1 bis λ 8 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 M 2 transmittiert, läßt er
das vom Laser LD 1 erzeugte Licht, dessen Wellenlänge im
Wellenlängenband M 2 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 Ojektivlinse
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 M 1 bis M 4 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" wird 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 Aufzeichnungs
zeitpunkt T 1 für das erste Bit), durch die LD-Energie
versorgungsschaltung 21, die die Versorgungsenergie in
den Zeitpunkten T 1, T 4, T 6 und T 7 auf einen zum
Erzeugen eines Loches in der Datenschicht 52 geeigneten
Wert erhöht, stufenweise verändert. Demzufolge werden
in der Datenschicht 52 Pits für die Wellenlänge λ 1,
λ 4, λ 6 und λ 7, also g 1 (M 2)-, λ 4 (M 2)-, λ 6 (M 2)- und
g 7 (M 2)-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
Laser 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 Ablenk
strahlteiler 105 im rechten Winkel in Richtung auf die
Hologrammlinse 108 reflektiert, die das einfallende
Licht in Abhängigkeit von seiner Wellenlänge auf Foto
detektoren 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 Oszillations
wellenlänge des Lasers LD 1 als zeitliche Änderung des
Injektionsstromes des Wellenlängesteuersystems. In Fig. 13 (a)
sind auf der Ordinate die Oszillationswellenlängen
λ n (n=1, . . ., 8) des Wellenlängenbandes M 2,
welches bei Daten mit einer aus acht Bit bestehenden
Dateneinheit verwendet wird, und auf der Abzisse die
Zeitpunkte Tm, die durch einen impulsförmigen Strom
bestimmt werden, aufgetragen. Während der Zeitpunkte
bzw. -spannen X (Fig. 3 (a) wird nicht aufgezeichnet
(Aufzeichungsphase). 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
T 1 λ 1, zum Zeitpunkt T 2 λ 2 usw. beträgt. In Fig. 13 (b)
zeigen die durchgezogenen und die unterbrochenen Linien
die Position 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 T 0 bis zum nächsten
Zeitpunkt T 0 gleich der Periode der Servofrequenz ist,
stimmt der λ1-Lichtpunkt mit der Position des λ 1 (M 2)-
Pit und der λ8-Lichtpunkt mit der Position des g 8 (M 2)-Pit
überein. Der Abstand zwischen den λ 1 (M 2)-Pits
benachbarter Aufzeichnungseinheiten ist derart, daß von
der Ortsfrequenzcharakteristik des Lichtpunktes aus
betrachtet keine Interferenz auftritt, so daß der Aus
gangsstrom des nur die λ1-Lichtkomponente empfangenden
Fotodetektors des Fotodioden-Array 109 nicht von Interferenzen
beeinflußt ist. Dadurch kann das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein von λ 1 (M 2)-Löchern durch Ermittlung
der Ausgangsstromstärke zu den Zeitpunkten T 1
ermittelt werden. Die obigen Überlegungen und Betrachtungen
gelten bzgl. der Anordnung und Ermittlung der
λ 2 (M 2)- bis g 8 (M 2)-Löcher entsprechend.
Fig. 14 zeigt eine Modifikation der Fig. 13, bei der
jedes Mal, wenn die Wellenlängen des abgestrahlten
Lichtes die Werte λ 1 bis λ 8 abgetastet haben, für zwei
Taktsignale lang eine Aufzeichnungspause eingelegt
wird, wodurch die Pits einen Abstand voneinander aufweisen,
bei dem keine Interferenzen 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 Fehler
korrekturschaltung 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 λ 1 (M 2)- bis λ 8 (M 2)-Pits
vorliegt. Die Fehlerkorrekturschaltung arbeitet mit hoher
Geschwindigkeit und großer Effizienz, wobei der Fehler
korrekturcode 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 Fehlersymbole dieser 16 ECC-Symbole können korrigiert
werden. Demzufolge wird in bezug auf eine Gruppe
von aufzeichnenden 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 Electronics
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 betracht wird. Wenn beim Mehrfachwellenlängenaufzeichnen
infolge einer defekten Stelle im Datenauf
zeichnungsmedium 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-Datenauf
zeichnungsvorrichtung 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 g 1 (M 1) bis λ 8 (M 2) aufgezeichneten 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 Informations
aufzeichnungsfehler 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 be
schränkt.
Nachfolgend wird die Steuerung der Wellenlänge des vom
Laser LD 1 emittierten Lichtes beschrieben. Die LD-
Wellenlängensteuerschaltung 7 steuert die Oszillationswellenlänge
des Laser 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 sind 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 X 1, X 2, X 3 und X 4 erzeugt werden. In durch
gezogenen Linien sind die erzeugten Löcher gekennzeichnet,
während die unterbrochenen Linien nicht
erzeugte Löcher kennzeichnen. Die Löcher werden im
voraus erzeugt. Dabei werden bei X 1 sämtliche Löcher
für die Wellenlängen λ 1 (M 2) bis λ 8 (M 2), bei X 2 Löcher
für λ 4 (M 2) bis λ 7 (M 2), bei X 3 Löcher für λ 3 (M 2),
λ 4 (M 2), λ 7 (M 2) und λ 8 (M 2) und bei X 4 Löcher für λ 2 (M 2)
bis λ 5 (M 2) erzeugt. Wird also das Vorhandensein eines
Loches mit "1" und das Nichtvorhandensein eines Loches
mit "0" gleichgesetzt, ist bei X 1 die Information
"11111111", bei X 2 "00011110", bei X 3 "00110011" und
bei X 4 "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 Foto
detektoren, die zum Lesen der aus dem Wellenlängen
verifizierbereich durch jede der Wellenlängen λ 1 (M 2)
bis g 8 (M 2) wiedergewonnenen Information zur Verifizierung
der Wellenlänge bestimmt sind, in Spannungssignale um.
Diese Spannungssignale werden an eine
Schaltung 71 zum Erkennen und Überprüfen des Wellen
längenmusters ausgegeben, die die mit der Referenz
oszillationswellenlänge, 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 ein 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
Wellenlängensteuersystems 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 T 1 mit der Wellenlänge
λ 0 (M 2), bei T 2 mit λ 1 (M 2), bei T 3 mit λ 2 (M 2), bei
T 4 mit λ 3 (M 2), bei T 5 mit g 4 (M 2), bei T 6 mit
λ 5 (M 2), bei T 7 mit g 6 (M 2) und bei T 8
mit λ 7 (M 2) oszilliert.
Die Ausgangsströme der den Wellenlängen λ 1 (M 2) bis
λ 8 (M 2) zugeordneten Fotodetektoren werden im Verstärker
25 in Spannungssignale ungewandelt und danach an die
Wellenlängesteuerschaltung 7 ausgegeben, in der sie der
Schaltung 71 zum Erkennen und Überprüfen des Wellen
längenmusters 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 T 2 an der Stelle X 1 (Fig. 19 (b))
fällt der Ausgangsstrom des dem λ 1 (M 2)-Loch
entsprechenden Fotodetektors ab, und es wird eine "1"
gesetzt. Ebenso fallen die Ausgangsströme der den
λ 2 (M 2)-, λ 3 (M 2)-, λ 4 (M 2)-, g 5 (M 2)-,
λ 6 (M 2)- und λ 7 (M 2)-
Löchern entsprechenden Fotodetektoren bei den Takten
T 3, T 4, T 5, T 6, T 7 bzw. T 8 ab, und es wird jeweils eine
"1" gesetzt. In bezug auf die Stelle X 2 fallen die
Ausgangsströme der den λ 4 (M 2)-, g 5 (M 2)-, λ6(M2)-
und λ 7 (M 2)-Löchern entsprechenden Fotodetektoren bei den
Takten T 5, T 6, T 7 bzw. T 8 ab, und es wird jeweils eine
"1" gesetzt. An der Stelle X 3 fallen die Ausgangsströme
der den λ 3 (M 2)-, λ 4 (M 2)- und λ 7 (M 2)-Löchern entsprechenden
Fotodetektoren bei den Takten T 4, T 5, bzw. T 8
ab, und es wird jeweils eine "1" gesetzt. Bei X 4 fallen
die Ausgangsströme der den λ 2 (M 2)-, λ 3 (M 2)-, g 4 (M 2)-
und λ 5 (M 2)-Löchern entsprechenden Fotodetektoren bei
den Takten T 3, T 4, T 5, bzw. T 6 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 X 1 bis X 4
und wandelt den jeweils in demselben Takt erkannten
Teil der Erkennungsmuster an den Stellen X 1 bis X 4
jeweils in 4-Bit-Codes um. Das bedeutet, daß bei T 1 der
Code "0000", bei T 2 der Code "1000" bei T 3 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 X 1 bis X 4 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(M 2)) 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
g n(M 2) 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 Injektionsverlauf im Wellenlängen
steuerungssystem für den Laser LD 1 um eine Stufe. Auf
Basis dieses von der Schaltung 73 erzeugten digitalen
Signales wird die Größe des Stromes korrigiert,
der von dem Wellenlängensteuerungssystems 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(M 2) 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-Energiever
sorgungsschaltung 22 betrieben. Die Oszillationswellenlänge
des Lasers LD 2 liegt im Wellenlängenband M 3, 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
M 3, 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
auftritt. 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 M 1 bis M 4 ver
nachlässigbar 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 wiedergegebenen Aus
führungsbeispieles 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 der 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 (4)
1. Frequenzselektive optische Datenaufzeichnungs- und
Datenwiedergabevorrichtung mit einer Lichtquelle,
die einen auf ein Aufzeichnungsmedium gerichteten
Lichtstrahl erzeugt, dessen Wellenlänge auf eine
von mehreren möglichen Werten einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß auf dem Aufzeichnungsmedium (5) ein Wellenlängenverifizier-Speicherbereich zum Aufzeichnen vorbestimmter Daten im voraus bei einer Referenzwellenlänge und zum Ermitteln sowie Erkennen einer Wellenlänge vorgesehen ist,
- - daß ein Speicher die vorbestimmten bei der Referenzwellenlänge gelesenen Daten speichert,
- - daß eine Wellenlängenvergleichsvorrichtung (71) vorgesehen ist, die die mittels eines Lichtstrahls der Lichtquelle gelesenen im Wellen längenverifizier-Speicherbereich aufgezeichneten vorgegebenen Daten mit den aus dem Speicher gelesen Daten vergleicht,
- - daß eine Wellenlängenabgleichvorrichtung (73, 74) aufgrund des Ergebnisses des in der Wellen längenvergleichsvorrichtung (71) durchgeführten Vergleichs die Wellenlänge des Lichtstrahls in Übereinstimmung mit der Referenzwellenlänge bringt,
- - daß die Lichtquelle aus einem Halbleiterlaser (LD 1; LD 2; LD 3; LD 4) mit variabler Wellenlänge besteht, dessen Oszillationswellenlänge bei Änderung des Injektionsstromes auf einen anderen Wert springt,
- - daß eine Wellenlängensteuerschaltung (7) ein die Größe des Injektionsstromes bestimmendes Ausgangssignal liefert und
- - daß eine Laserenergieversorgungsschaltung (21) vorgesehen ist, die das Ausgangssignal der Wellenlängensteuerschaltung (7) entsprechend mit der zeitlichen Ansteuerung des Halbleiterlasers synchronisiert und den Injektionsstrom in den Halbleiterlaser einspeist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die vorbestimmten Daten eine Gruppe
von mehreren verschiedenen Wellenlängen aufge
zeichneten Daten umfassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wellenlänge des Licht
strahls durch Einstellen des Injektionsstromes in
Übereinstimmung mit der Referenzwellenlänge gebracht
wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das die Größe des
Injektionsstromes bestimmende Signal ein periodisches
Signal ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62206889A JPS6449137A (en) | 1987-08-19 | 1987-08-19 | Multiplex recording and reproducing device based on optical wavelength |
JP62206890A JPS6449138A (en) | 1987-08-19 | 1987-08-19 | Multiplex recording and reproducing device based on optical wavelength |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3827738A1 DE3827738A1 (de) | 1989-03-02 |
DE3827738C2 true DE3827738C2 (de) | 1989-06-29 |
Family
ID=26515940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883827738 Granted DE3827738A1 (de) | 1987-08-19 | 1988-08-16 | Frequenzselektive optische datenaufzeichnungs- und datenwiedergabevorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3827738A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4885458A (en) * | 1987-02-04 | 1989-12-05 | Olympus Optical Co., Ltd. | Card-form recording medium and data recording device therefor |
CA1326903C (en) * | 1988-11-29 | 1994-02-08 | Joseph Lindmayer | Three dimensional optical memory system |
US4914666A (en) * | 1989-05-04 | 1990-04-03 | At&T Bell Laboratories | Random-access digitally -tuned optical frequency synthesizer |
US5303225A (en) * | 1989-10-30 | 1994-04-12 | Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. | Multi-layered optical disk with track and layer identification |
NL9002841A (nl) * | 1990-12-21 | 1992-07-16 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het langs optische weg inschrijven, uitlezen, en wissen van een meervlaks registratiedrager, en registratiedrager geschikt voor deze werkwijze en inrichting. |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4101976A (en) * | 1977-02-14 | 1978-07-18 | International Business Machines Corporation | Frequency selective optical data storage system |
-
1988
- 1988-08-16 DE DE19883827738 patent/DE3827738A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3827738A1 (de) | 1989-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2909877C2 (de) | Aufzeichnungsträgerkörper, der aus einem runden scheibenförmigen Substrat besteht, und Verfahren zum Einschreiben von Daten in diesen Aufzeichnungsträgerkörper | |
DE69026958T2 (de) | Dreilaser optisches scheibensystem | |
DE69429460T2 (de) | Schreib/Lesevorrichtung für optische Informationen | |
DE3804701C2 (de) | ||
DE3751891T2 (de) | Methode zur Aufzeichnung, Wiedergabe und zum Löschen von Informationen und Dünnfilm zur Aufzeichnung von Informationen | |
DE3131212C2 (de) | ||
DE68917638T2 (de) | Magneto-optisches Datenaufzeichnungssystem. | |
DE4235348C2 (de) | Aufnahme/Wiedergabe-Vorrichtung für ein optisches Band | |
DE68928410T2 (de) | Optisches Informationsaufzeichnungsmittel mit trennendem Teil zwischen den Informationsspuren | |
DE3620301A1 (de) | Vorrichtung und aufzeichnungstraeger fuer einen optischen plattenspeicher und schneidevorrichtung fuer eine master-platte | |
DE69502234T2 (de) | Laserschreibleistungssteuerung und Regelung in einem optischen Datenaufzeichnungsgerät | |
DE3214188A1 (de) | Anordnung zum schreiben und lesen von datenspuren in einem optischen aufzeichnungstraeger | |
DE2607705C3 (de) | Vorrichtung zur optischen Wiedergabe von auf einer Platte aufgezeichneten Informationen | |
DE3883786T2 (de) | Laserwiedergabegerät. | |
DE2516523A1 (de) | Optischer speicher | |
DE3409177C2 (de) | ||
DE69713316T2 (de) | Servobetrieb für spurverfolgung mit geschlossener regelschleife | |
DE3888296T2 (de) | Optisches Informationsaufzeichnungs- und -löschverfahren. | |
DE69022318T2 (de) | Fliegender optischer Kopf. | |
DE3610589C2 (de) | ||
DE69521269T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Leistung einer Mehrstrahlhalbleiterlaservorrichtung | |
DE3827738C2 (de) | ||
DE3885992T2 (de) | Optisches Informationsaufzeichnungs-/wiedergabegerät. | |
DE3827667C2 (de) | ||
DE69518215T2 (de) | Verfahren zur Datenaufzeichnung auf eine optische Platte vom Phasenwechseltyp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |