DE3876876T2 - Anordnung zur regenerierung von informationen aus durch optisches wellenlaengemultiplexverfahren realisierten aufzeichnungen. - Google Patents

Description

• Die Europäischen Patente EP-A-0 287 241, EP-A-0 288 133 und EP-A-0 287 382, die auf die gleiche Rechtsnachfolgerin wie diese Anmeldung übertragen sind, enthalten verwandte Gegenstände. Diese Patente sind nicht vorveröffentlicht.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Regenerierung von Informationen oder Daten aus einer Aufzeichnung derselben, die durch ein optisches Wellenlängemultiplexverfahren (nachstehend mit "OWM- Verfahren" abgekürzt) realisiert wird.
• Fig. 1 zeigt den Aufbau einer bekannten Anordnung zur Regenerierung von Informationen oder Daten aus einer Aufzeichnung derselben, die durch das OWM-Verfahren, wie es in der dem U. S. Patent US-A-4 101 976 entsprechenden japanischen Patentveröffentlichung Nr. 51 355/83 offenbart ist, realisiert wird. Fig. 2 veranschaulicht des weiteren ein Wellenlängenspektrum eines Mediums, auf dem Aufzeichnungen von Informationen oder Daten durch das OWM-Verfahren realisiert worden sind.
• Fig. 1 zeigt überdies eine Lichtquelle 1 variabler Wellenlänge wie einen Halbleiter-Laser, einen Regler 2 zum Regulieren der Wellenlänge des Lichts aus der Lichtquelle 1, eine Kollimationslinse 3 zum Fokussieren von Licht aus der Lichtquelle 1 zu einem Parallelstrahl, ein Lichtablenkelement 4, eine Objektivlinse 5 zum Konvergieren eines Lichtstrahls aus der Lichtquelle 1 zu einem winzigen Fleck auf einem Medium 6, auf das Daten durch das OWM-Verfahren aufgezeichnet und aus dieser Aufzeichnung wiedergegeben werden können, Speicherelemente 7 (die jeweils durch einen weißen Kreis in dieser Figur dargestellt sind), die auf dem Medium 6 vorgesehen sind und die vom Lichtablenkelement 4 passend ausgewählt werden, und einen Lichtdetektor 8 zum Ermitteln von Licht, welches das Speichermedium 7 durchlaufen hat.
• Als Nächstes wird die Arbeitsweise dieser Anordnung beschrieben. Zunächst werden Bahnen von Lichtstrahlen aus der Lichtquelle 1 durch die Kollimationslinse 3 parallelisiert, um parallele Lichtstrahlen zu erzeugen, die anschließend von der Objektivlinse 5 zu einem Lichtfleck fokussiert werden, der seinerseits auf ein ausgewähltes der Speicherelemente 7 auf dem Medium 6 projiziert wird, auf das Daten durch das OWM-Verfahren aufgezeichnet und aus dieser Aufzeichnung wiedergegeben werden können. Die Auswahl eines gewünschten der Speichermediumelemente 7 wird vom Lichtablenkelement 4 ohne Zwang ausgeführt. Nachstehend wird mit Bezug auf Fig. 2 das Prinzip des OWM- Verfahrens zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten beschrieben. Fig. 2(a) zeigt ein Absorptionsspektrum eines solchen Mediums, auf dem noch keine Aufzeichnung durch das OWM-Verfahren realisiert wurde. Wie dieser grafischen Darstellung entnommen werden kann, hat dieses Medium ein breites oder weitgefaßtes Absorptionsspektrum. Wenn Licht mit einem Spektrum (d. h. einer Intensitätsanzeige des Lichts als Funktion der Wellenlänge des Lichts), wie es durch gestrichelte Linien in dieser grafischen Darstellung angedeutet ist, auf dieses Medium projiziert wird, werden beträchtliche Abfälle in der Absorptionsintensität bei der Wellenlänge des auf diese Weise projizierten Lichts erzeugt, wie in dieser Figur gezeigt ist. Diese Abfälle in der Absorptionsintensität werden "Spektrallöcher" (und im weiteren Verlauf der Beschreibung einfach "Löcher") genannt. Wenn ein "Loch" erzeugt wird, wird angenommen, daß das Datum "1" bei der entsprechenden Wellenlänge aufgezeichnet ist und daß andererseits das Datum "0" in einem Wellenlängenbereich aufgezeichnet ist, in dem keine "Löcher" vorhanden sind. Die Bildung eines Loches, d. h. das Schreiben des Datums "1", bei einer gegebenen Wellenlänge kann durch Einstellen der Wellenlänge des Lichts aus der Quelle 1 auf die gegebene Wellenlänge, die unter Verwendung des Wellenlängenreglers 2 aufgezeichnet werden soll, und Erhöhen des Intensitätspegels des Lichts aus der Quelle 1 bis zu dem, der zur Aufzeichnung der Daten oder der Informationen erforderlich ist, erreicht werden. Das Lesen eines Signals aus dem Medium, auf das Daten durch das OWM-Verfahren, wie in Fig. 2(b) gezeigt, aufgezeichnet sind, kann erfolgen, indem das Medium unter Verwendung von Licht konstanter Intensität aus der Lichtquelle 1 über den Bereich der Wellenlänge zwischen der oberen Grenze A und der unteren Grenze B der Wellenlänge, welche zum Aufzeichnen der Daten oder der Informationen verwendet wird, abgetastet wird. Wie aus Fig. 2(b) hervorgeht, die ein Absorptionsspektrum des Mediums zeigt, auf das das Licht mit der gegebenen Wellenlänge projiziert wird, treten bei den Wellenlängen abrupte Abfälle oder Abstürze im Absorptionsvermögen des Mediums auf, die den "Löchern" entsprechen. Demgemäß schafft die vom Lichtdetektor 8 bewirkte Ermittlung des Lichts, das das Medium 6 durchlaufen hat, ein Wellenlängenspektrum des Mediums 6, das die Beziehung zwischen der Intensität und der Wellenlänge des übertragenen Lichts veranschaulicht, wie dies in Fig. 2(c) gezeigt ist. Wenn das Medium 6 über den vorstehend beschriebenen Bereich der Wellenlänge in einem konstanten Zeitmaß abgetastet wird, kann der Lichtdetektor 8 ein entsprechendes Signal ausgeben (diese Signale werden im folgenden manchmal einfach mit "wiedergegebene Signale" bezeichnet). Sie stellen Informationen oder Daten dar, die wiedergegeben werden sollen, und ihre Stärke ändert sich mit der Zeit.
• Da die bekannte Anordnung zum Erzeugen "wiedergegebener Signale" aus Aufzeichnungen, die durch das OWM-Verfahren realisiert wurden, wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, liegt ihr Nachteil darin, daß das aus den aufgezeichneten Daten erstellte "wiedergegebene Signal" keinen konstanten Bodenpegel hat. Das "wiedergegebene Signal" müßte deshalb auf geeignete Weise derart verarbeitet werden, daß beispielsweise sein Bodenpegel konstant gehalten wird, ehe es in ein gewünschtes, Informationen darstellendes Signal umgewandelt wird.
• Die vorliegende Erfindung soll die vorerwähnten Probleme des Standes der Technik lösen. Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Regenerierung von Informationen oder Daten aus auf einem Medium durch das OWM-Verfahren realisierten Aufzeichnungen zu schaffen, die Informationen oder Daten mit hoher Geschwindigkeit übertragen kann.
• Zur Lösung der vorerwähnten Aufgabe und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zum Wiedergeben von Informationen aus Aufzeichnungen vorgesehen, welche durch das OWM-Verfahren realisiert wurden, wobei die Anordnung ein erstes, als Datenträger wirkendes Medium, auf das Daten durch das OWM-Verfahren aufgezeichnet und aus dem sie durch dasselbe Verfahren wiedergegeben werden können, und des weiteren ein zweites Medium einschließt, das die gleiche Eigenschaft wie das erste Medium aufweist und auf dem keine Aufzeichnungen realisiert worden sind; bei dieser Anordnung werden Komponenten des Lichts, das vom ersten Medium und vom zweiten Medium aus reflektiert oder von diesen übertragen wird, dann durch einen ersten Lichtdetektor bzw. einen zweiten Lichtdetektor ermittelt und arithmetische und logische Operationen auf den Ausgängen des ersten Lichtdetektors und des zweiten Lichtdetektors ausgeführt, so daß ein Bodenpegel eines "wiedergegebenen Signals" auf einen im wesentlichen konstanten Wert eingestellt wird.
• Wie bereits gesagt, hat bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung zum Wiedergeben von Informationen aus durch das OWM-Verfahren realisierten Aufzeichnungen das zweite Medium die gleiche Intensitäts-Wellenlängen-Eigenschaft wie das erste Medium, wenn sowohl auf dem ersten Medium als auch auf dem zweiten Medium keine Aufzeichnungen vorgenommen wurden. Dadurch kann die Anordnung der vorliegenden Erfindung einen im wesentlichen konstanten Bodenpegel an das "wiedergegebene Signal" liefern, und zwar indem eine Subtraktion der Ausgabe des zweiten Lichtdetektors von der des ersten Lichtdetektors ausgeführt wird.
• Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann einleuchten, nachdem er die ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der in demselben enthaltenen, vorliegenden Erfindung und die beigefügten Zeichnungen herangezogen hat, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile beziehen; es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Illustration, die den Aufbau der bekannten Anordnung zum Wiedergeben von Informationen aus durch das OWM-Verfahren realisierten Aufzeichnungen veranschaulicht;
• Fig. 2(a) und (b) grafische Darstellungen, die Wellenlängenspektra des ersten Mediums oder des zweiten Mediums von Fig. 1 veranschaulichen, und zwar in Fällen, in denen keine Daten auf diese Medien aufgezeichnet wurden, bzw. in Fällen, in denen Daten auf diese Medien aufgezeichnet wurden, und Fig. 2(c) eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Intensität und der Wellenlänge des Lichts aus der Lichtquelle von Fig. 1 veranschaulicht;
• Fig. 3 eine schematische Illustration, die den Aufbau einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Anordnung veranschaulicht;
• Fig. 4 eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer Ausgabe eines zweiten in der Anordnung von Fig. 3 vorgesehenen Lichtdetektors und der Wellenlänge des Lichts veranschaulicht, das durch ein zweites Medium hindurchging, auf das Daten aufgezeichnet worden sind;
• Fig. 5 eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer Ausgabe eines ersten in der Anordnung von Fig. 3 vorgesehenen Lichtdetektors und der Wellenlänge des Lichts veranschaulicht, das durch ein erstes Medium hindurchging, auf das Daten aufgezeichnet worden sind;
• Fig. 6 eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer Ausgabe einer arithmetischen Logikschaltung, mit der die Ausgänge des ersten Lichtdetektors und des zweiten Lichtdetektors als Eingänge derselben verbunden sind, und der Wellenlänge des Lichts aus der Lichtquelle von Fig. 1 veranschaulicht;
• Fig. 7 eine grafische Darstellung, die das Wellenlängenspektrum veranschaulicht, das die Absorptionseigenschaft der ersten und zweiten Media oder Medien angibt, auf denen keine Aufzeichnungen vorgenommen wurden, und
• Fig. 8 eine grafische Darstellung, die das Wellenlängenspektrum veranschaulicht, das die Absorptionseigenschaft der ersten und zweiten Medien angibt, auf denen irgendwelche Aufzeichnungen vorgenommen wurden.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In Fig. 3 bezeichnen zunächst die Bezugszeichen 9, 10, 11, 12 und 13 einen Halbspiegel oder strahlenteiler zum Separieren eines durch die Kollimationslinse 3 kollimierten Lichtstrahls in zwei Komponenten desselben, eine Blende zum Unterbrechen einer der durch den Strahlenteiler 9 separierten Lichtkomponenten, ein zweites Medium, das die gleichen Eigenschaften hat wie das erste Medium 6 und auf das Informationen oder Daten durch das OWM-Verfahren aufgezeichnet und aus diesem durch dasselbe Verfahren wiedergegeben werden können, einen zweiten Lichtdetektor zum Ermitteln von Licht, welches durch den Strahlenteiler 9 separiert und anschließend durch das zweite Medium hindurchgeschickt wurde, und eine arithmetische Logikschaltung zum Subtrahieren der Ausgabe des zweiten Lichtdetektors 8 von der des ersten Lichtdetektors 12.
• Fig. 5 verdeutlicht des weiteren die Ausgabe des Lichtdetektors 8, wenn die Wellenlänge des Lichts aus der Lichtquelle 1 verändert ist. Fig. 4 verdeutlicht zusätzlich die Ausgabe des zweiten Lichtdetektors 12, wenn die Wellenlänge des Lichts aus der Lichtquelle 1 verändert ist. Weiterhin verdeutlicht Fig. 6 die Ausgabe der arithmetischen Logikschaltung, mit der die Ausgänge des ersten Lichtdetektors 8 und des zweiten Lichtdetektors 12 als Eingänge derselben verbunden sind, im Falle einer Veränderung der Wellenlänge des Lichts aus der Lichtquelle 1.
• Als Nächstes wird die Arbeitsweise der die vorliegende Erfindung verkörpernden Anordnung beschrieben. Zuerst wird, wie in Fig. 3 gezeigt, die Richtung, die das Licht aus der Lichtquelle 1 nimmt, durch das Lichtablenkelement 4 reguliert. Das auf diese Weise abgelenkte Licht tritt dann in ein ausgewähltes der Speicherelemente 7 auf dem ersten Medium 6 ein. Weiter wird das durch das ausgewählte der Elemente 7 hindurchgehende Licht im Anschluß daran vom ersten Lichtdetektor 8 ermittelt. Andererseits geht die verbleibende Komponente des durch den Strahlenteiler 9 separierten Lichts durch die Blende 10 hindurch und tritt danach in das Medium 11 ein. Das somit durch das Medium 11 hindurchgehende Licht wird im Anschluß daran vom zweiten Lichtdetektor 12 ermittelt.
• Fig. 7 beschreibt nun anhand einer grafischen Darstellung die Wellenlängen-Absorptions-Eigenschaft des Mediums, auf das Daten durch das OWM-Verfahren aufgezeichnet und aus dieser Aufzeichnung wiedergegeben werden können. Dementsprechend zeigt die Ausgabe des zweiten Lichtdetektors 12 die in Fig. 4 dargestellte Eigenschaft, wenn er das Licht ermittelt, das durch das zweite Medium 11 hindurchgegangen ist, auf das keine Daten aufgezeichnet wurden. Andererseits zeigt das Medium, auf das Daten aufgezeichnet wurden, seine in Fig. 8 dargestellte Absorptionseigenschaft. Daher zeigt die Ausgabe des ersten Lichtdetektors 8 die in Fig. 5 dargestellte Eigenschaft, wenn er das Licht ermittelt, das durch das erste Medium 6 hindurchgegangen ist, auf dem Aufzeichnungen realisiert wurden.
• Weiter werden die Ausgaben des ersten Lichtdetektors 8 und des zweiten Lichtdetektors 12 dann einer Subtraktionsverarbeitung in der arithmetischen Logikschaltung 13 unterworfen, wodurch eine Ausgabe mit konstantem Bodenpegel, wie in Fig. 6 gezeigt, geschaffen werden kann.
• Des weiteren wird der Übertragungsfaktor der Anordnung automatisch reguliert, indem die Ausgabe des zweiten Lichtdetektors 12 als Bezugsgröße verwendet wird, so daß die Anordnung der vorliegenden Erfindung ein "wiedergegebenes Signal" liefern kann, dessen Amplitude und Bodenpegel konstant sind.
• Zusätzlich kann die Blende 10 verhindern, daß Daten auf das Medium 11 aufgezeichnet werden, das keine Daten enthält, wenn gerade Datenaufzeichnungen auf dem Medium 6 realisiert werden. Dadurch kann die Anordnung der vorliegenden Erfindung verhindern, daß Daten in das Medium 11 eingeschrieben werden, das keine Aufzeichnungen enthält, und zwar selbst während der Realisierung von Aufzeichnungen auf dem Medium 6, indem der Wert eines Verhältnisses zwischen den Amplituden des reflektierten Teils und des übertragenen Teils des Lichts mit Hilfe des Strahlenteilers 9 passend eingestellt wird.
• Bei der vorliegenden Erfindung kann ein "wiedergegebenes Signal" mit einem konstanten Boden- und Signalpegel aus einem Medium geliefert werden, auf das Daten durch das OWM-Verfahren aufgezeichnet und aus diesem durch dasselbe Verfahren wiedergegeben werden können, mit dem Ergebnis, daß die Daten durch eine einfache Signalverarbeitung wiedergegeben werden können, wodurch eine Informations- oder Datenwiedergabe mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht wird.

Claims (2)

1. Anordnung zur Regenerierung von Informationen aus durch optisches Wellenlängemultiplexverfahren realisierten Aufzeichnungen, wobei die Anordnung in Kombination aus:

einer Lichtquelle (1) veränderlicher Wellenlänge zum Aussenden von Licht einer gewünschten Wellenlänge;

einer Strahlenteilereinrichtung (9) zum Separieren des Lichts aus der Lichtquelle (1) in eine erste und eine zweite Komponente desselben;

einer Speichereinrichtung (6), auf die durch das optische Wellenlängemultiplexverfahren Daten aufgezeichnet und von der aus diese wiedergegeben werden können, zum Empfangen der ersten Komponente des Lichts aus der Lichtquelle (1) und zum Aufzeichnen von Daten auf die Einrichtung durch Erzeugen eines "Spektralloches" mit der Wellenlänge der empfangenen ersten Komponente des Lichts und weiter zum Reflektieren der ersten Komponente des Lichts aus der Quelle oder zum Hindurchlassen der ersten Komponente durch dieselbe nach dem Aufzeichnen der Daten;

einer ersten Ermittlungseinrichtung (8) zum Ermitteln der Komponente des von der Speichereinrichtung (1) reflektierten oder übertragenen Lichts und zum Erzeugen eines ersten Ausgangssignals, welches ein Datenbit darstellt, das anzeigt, ob bedeutsame Daten mit der Wellenlänge der ersten Komponente des Lichts vorliegen, welches auf die Speichereinrichtung (6) projiziert wird;

einer Bezugseinrichtung (11), die die gleiche Intensitäts-Wellenlängen-Eigenschaft wie die Speichereinrichtung (6) hat und auf die durch das optische Wellenlängemultiplexverfahren Daten aufgezeichnet und von der aus diese wiedergegeben werden können, zum Empfangen der zweiten Komponente des Lichts aus der Lichtquelle (1) und zum Reflektieren der zweiten Komponente des Lichts aus der Lichtquelle (1) oder zum Hindurchlassen der zweiten Komponente durch dieselbe, wobei die Bezugseinrichtung keinen Datenaufzeichnungsoperationen unterworfen wird und keine vorher aufgezeichneten Informationen enthält;

einer zweiten Ermittlungseinrichtung (12) zum Ermitteln der zweiten Komponente des von der Bezugseinrichtung (11) reflektierten oder übertragenen Lichts und zum Erzeugen eines zweiten Ausgangssignals und

einer arithmetischen, logischen Schaltungseinrichtung (13) zum Empfangen des ersten und des zweiten Ausgangssignals und zum Subtrahieren des Pegels des ersten Ausgangssignals von dem des zweiten Ausgangssignals besteht, um ein "wiedergegebenes Signal" zu liefern, welches das Datenbit darstellt und einen konstanten Bodenpegel hat.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinn des "wiedergegebenen Signals" vom zweiten Ausgangssignal der zweiten Ermittlungseinrichtung automatisch gesteuert wird, um die Amplitude desselben konstant zu machen.