DE3880361T2 - Optisches vielfachaufzeichnungsgeraet mit geteilter wellenlaenge und wiedergabegeraet. - Google Patents

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Die Erfindung betrifft ein optisches Vielfachaufzeichnungs- und -wiedergabegerät mit geteilten Wellenlänge.
• Fig. 1 zeigt ein optisches Vielfachaufzeichnungs- und -wiedergabegerät init geteilter Wellenlänge und die Fign. 2A, 2B und 2C zeigen die Wellenlängenspektren eines Aufzeichnungsmediums, die zuvor in der japanischen Patentveröffentlichung No. 51355/1983 vorgeschlagen wurden. Ein von der Lichtquelle 10 ausgesandter divergierender Strahl wird durch die Ko1lektivlinse 12 in einen parallelen Strahl uingeformt. Der parallele Strahl von der Linse 12 passiert eine optische Ablenkvorrichtung 13 und wird von der Objektivlinse 14 auf ein Speicherelement 16 des Aufzeichnungsmediums 15 fokussiert, welches eine Funktion der Vielfachaufzeichnung und -wiedergabe mit geteilter Wellenlänge hat. Eines des Elemente wird durch Ablenkung des Strahls durch die Ablenkvorrichtung 13 ausgewählt. Der durch das Element 16 übertragene Strahl wird vom Fotodetektor 17 erfaßt.
• Das Prinzip der Vielfachaufzeichnung und -wiedergabe mit geteilter Wellenlänge wird nachfolgend unter Bezug auf die Fign. 2A, 2B und 2C beschrieben. Fig. 2A zeigt das Absorptionsspektrum des Elements 16, auf welchem keine Aufzeichnung stattgefunden hat. Aus Fig. 2A ist ersichtlich, daß der Lichtstrahl mit einem breiten Wellenlängenbereich vom Element 16 absorbiert wird. Wenn der Strahl von einer Wellenlänge mit dem Intensitätsspektrum geinäß der strichlierten Linie in Fig. 2A auf das Element 16 auftrifft, wird ein Loch an der entsprechenden Wellenlängenposition auf dem Absorptionsspektrum geschaffen oder eingebrannt, wie in Fig. 2B gezeigt ist. Das Loch bedeutet, daß ein Datenbit "1" auf der Wellenlänge aufgezeichnet ist, und daher wird ein Datenbit "0" durch das Fehlen eines Loches ausgedrückt.
• Es kann irgendein Loch geschaffen werden, mit anderen Worten, ein Datenbit "1" kann aufgezeichnet werden, indem die Wellenlänge der Lichtquelle 10 auf die des Aufzeichnungslochs eingestellt wird und die Lichtintensität auf den für die Aufzeichnung erforderlichen Pegel angehoben wird.
• Der von der Quelle 10 emittierte Strahl wird in bezug auf die Wellenlänge von der Wellenlängen-Steuervorrichtung 11 in einem Aufzeichnungswellenlängenband von einer oberen Grenze A bis zu einer unteren Grenze B mit einer konstanten Intensität abgetastet oder abgeglichen, um die durch Wellenlängenteilung vielfach-aufgezeichneten Daten wiederzugeben. Da die Absorptionsfähigkeit des Elements an der Wellenlänge des Auf zeichnungslochs herabgesetzt ist, wie in Fig. 2B gezeigt ist, hat das Ausgangssignal des Fotodetektors 17 das in Fig. 2C gezeigte Spektrum. Obgleich Fig. 2C ein Wellenlängenspektrum zeigt, gibt der Fotodetektor 17 ein Zeitseriensignal entsprechend dem Spektrum aus, wenn die Wellenlänge mit einer konstanten Geschwindigkeit abgetastet wird.
• Ein Problem der bekannten Vielfachaufzeichnungs- und -wiedergabegeräte mit geteilter Wellenlänge ist die Feststellung der Positionen von Aufzeichnungslöchern im Spektrum zum Zeitpunkt der Aufzeichnung und Wiedergabe. Tausende von Aufzeichnungslöchern können innerhalb des breiten Bereichs des Spektrums nach Fig. 2A geschaffen werden. Dies bedeutet, daß Informationen von tausenden von Bits aufgezeichnet werden können. Es ist jedoch notwendig, die absolute Wellenlänge der Quelle 10 genau zu steuern. Die Wellenlängenbreite eines Lochs liegt typischerweise in einem Frequenzbereich von mehreren zehn bis mehreren hundert MHz und es ist sehr schwierig, die Wellenlänge des optischen Strahls im Ausinaß des vorerwähnten Wertes zu verschieben. Selbst wenn die Wellenlänge des Strahls auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, verschiebt sich die Lochposition im Spektrum des Aufzeichnungsmediums 15, wenn sich die Spektrumcharakteristik aufgrund von Temperaturschwankungen oder Alterungserscheinungen geringfügig verändert hat. In diesem Fall kann das Wiedereinschreiben zufällig erfolgen.
• Dies ist auch ein Problem zum Zeitpunkt der Wiedergabe. Obgleich ein wie in Fig. 2C gezeigtes Signal durch Abtastung der Wellenlänge der Lichtquelle 10 wiedergegeben wird, ist es schwierig, die Folge der Löcher im Spektrum des wiedergegebenen Signals zu identifizieren.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Probleme zu lösen.
• Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zu schaffen, das in der Lage ist, die Wellenlängenpositionen aufzuzeichnender Löcher zu identifizieren, ohne die absolute Wellenlänge zu messen, sowie die Reihenfolge von wiedergegebenen Löchern trotz Temperaturschwankungen und Alterungserscheinungen fest zustellen.
• Gemäß der Erfindung ist ein optisches Vielfachaufzeichnungs- und -wiedergabegerät mit geteilter Wellenlänge wie im Anspruch 1 beansprucht vorgesehen.
• Weil das zweite Speicherelement zusätzlich zum ersten Speicherelement vorgesehen ist, ist es auf diese Weise möglich, Informationen mit großer Zuverlässigkeit aufzuzeichnen und wiederzugeben, ohne die absolute Wellenlänge genau zu kennen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines bekannten optischen Vielfachaufzeichnungs und -wiedergabegeräts mit geteilter Wellenlänge.
• Fign. 2A, 2B und 2C sind erläuternde Diagramme zur Erklärung des Prinzips des in Fig. 1 gezeigten Geräts.
• Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Vielfachauf zeichnungs- und -wiedergabegeräts mit geteilter Wellenlänge nach der Erfindung.
• Fign. 4A, 4B und 4C sind erläuternde Diagramme zur Erklärung des Prinzips des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.
• Fig. 5 ist ein scheinatisches Diagrainin eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
• Fig. 6 ist ein scheinatisches Diagramm eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
• Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen 10 bis 17 die gleichen Elemente wie in Fig. 1. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Blende, die die Intensität eines Hauptstrahls steuert, 19 ist ein Halb-Spiegel, der den Strahl von der Quelle 10 in den Hauptstrahl und einen Nebenstrahl teilt, und 20 ist eine Blende, die die Intensität des Nebenstrahls steuert. Das Bezugszeichen 21 ist eine Objektivlinse, 22 ist eine Objektivlinse, 22 ist ein Fotodetektor, der den durch ein an einer vorbestiminten Position auf dem Medium 15 mit einer Vielfachauf zeichnungs- und Wiedergabecharakteristik mit geteilten Wellenlänge gebildeten Zellspeicherelement 26 übertragenen Nebenstrahl erfaßt, 28 bezeichnet einen Zählkreis der Impulse vom Ausgang des Fotodetektors 22 erzeugt und zählt, und 30 ist ein Spitzenwert-Erfassungskreis, der Impulse vom Ausgang des Fotodetektors 22 erzeugt und deren Spitzenwertpositionen erfaßt.
• Da der Nebenstrahl vor der Ablenkvorrichtung 13 abgetrennt wird, ist er stets auf ein Zählspeicherelement 26 fokussiert, trotz der Auswahl eines Speicherelements 16 durch Ablenkung des Hauptstrahls durch die Ablenkvorrichtung 13. Auf dem Zählspeicherelement 26 sind vorher in allen aufzuzeichnenden Positionen des Wellenlängenspektrums Löcher aufgezeichnet, wie in Fig. 4A gezeigt ist.
• Dieses Gerät arbeitet wie folgt. Gemäß Fig. 3 wird der von dem Strahl der Quelle 10 durch den Spiegel 19 abgetrennte und durch die Blende 18 übertragene Hauptstrahl durch die Ablenkvorrichtung 13 abgelenkt und durch die Objektivlinse 14 auf eins der Speicherelemente 16 fokussiert. Der durch das Element 16 übertragene Hauptstrahl wird vom Fotodetektor 17 erfaßt. Zur gleichen Zeit wird der vom Spiegel 19 abgetrennte Nebenstrahl durch die Blende 20 übertragen und durch die Objektivlinse 21 auf das Element 26 fokussiert. Der durch das Element 26 übertragene Nebenstrahl wird vom Fotodetektor 22 erfaßt. Da das Element 26 wie vorstehend erwähnt das in Fig. 4A gezeigte Absorptionsspektruin hat, wird, wenn die Wellenlänge des Strahls durch die Steuervorrichtung 11 abgetastet oder abgeglichen wird, das Spektrum des durch das Element 26 übertragenen Strahls wie in Fig. 4B gezeigt, und daher gibt der Fotodetektor 22 eine Impulsreihe aus, die dem Spektrum während der Wellenlängenabtastung entspricht. Die Impulse werden von dem Zählkreis 28 gezählt. Da der Zählwert die Lochposition auf der abgetasteten Wellenlänge anzeigt, werden die Blende 18 oder die Quelle 10 entsprechend dem Zählwert gesteuert. Das heißt, das Datenaufzeichnungsloch wird durch Öffnung der Blende 18 oder Erhöhung der Strahlintensität geschaffen, wenn das Ausgangssignal des Zählkreises 28 anzeigt, daß die Wellenlänge des Lichts in der Position ist, in der das Loch aufzuzeichnen ist.
• Die Blende 18 oder die Quelle 10 sind auch steuerbar durch das Ausgangssignal des Spitzenwert-Erfassungskreises 30, der die Spitzenpositionen der vom Fotodetektor 22 ausgegebenen Impulse erfaßt. Da durch den Spitzenwert-Erfassungskreis 30 genauere Positionen erfaßt werden, kann die Wellenlängenposition des Loches in jedem Element 16 genauer mit dem auf dem Element 26 synchronisiert werden. Zum Zeitpunkt der Aufzeichnung von Daten im Element 16 ist die Blende 20 geschlossen, so daß verhindert wird, daß der Nebenstrahl mit hoher Intensität auf das Element 26 auftrifft. Es ist auch möglich, die vorher aufgezeichneten Löcher auf dem Element 26 vor der Zerstörung zu schützen, indem das Teilungsverhältnis des Spiegels 19 eingestellt wird.
• Somit ist die Lochposition auf der abgetasteten Wellenlänge durch die Ausgangssignale der Kreise 28 und 30 identifiziert. Daher ist es möglich, nicht nur die Information vom ersten Loch an in Folge aufzuzeichnen, sondern auch ein Bit-Daten an einer gewünschten Position in einem Loch zu schreiben. Die Schreibwellenlänge kann durch Einstellung der Schreibzeit mit den Spitzenwertpositionen von Impulsen unter Verwendung der vorher aufgezeichneten Loches als einer Bezugsgröße genau ausgewählt werden. Daher wird verhindert, daß neue Daten fehlerhaft über alte Daten oder an einer Position, die von der sachgemäßen Position aufgrund von Temperaturschwankungen des Mediums abweicht, geschrieben werden. Selbst wenn sich die Position des informationsaufzeichnenden Speicherelements im Spektrum verändert aufgrund von Temperaturschwankungen oder Alterungserscheinungen, verschiebt sich, da das Zählspeicherelement aus dem gleichen Material besteht wie das Aufzeichnungsspeicherelement, das Spektrum im Zählspeicherelement in gleichem Maße wie im Aufzeichnungsspeicherelement. Demgemäß wird die Wellenlängenänderung automatisch kompensiert durch die Informationsauf Zeichnung synchron mit dem Ausgangssignal des Zählspeicherelements.
• Die vorher aufgezeichneten Löcher werden auch zum Zeitpunkt der Wiedergabe in der gleichen vorerwähnten Weise wie zum Zeitpunkt der Aufzeichnung erfaßt. Zum Zeitpunkt der Wiedergabe von wie in Fig. 4C auf dem Element 16 aufgezeichneter Information gibt der Fotodetektor 17 wiedergegebene Impulse an den Wellenlängenpositionen aus, die den Zählwerten oder Nummern 3, 4, 7 und 10 des Zählkreises 28 entsprechen, der Impulse wie in Fig. 4B gezeigt zählt. Das heißt, diese Zählnummern des Kreises 28 zeigen die Wellenlängenpositionen von Aufzeichnungslöchern an, die vom Fotodetektor 17 erfaßt werden. Demgemäß wird die vielfach aufgezeichnete Information mit Wellenlängenteilung aus den Ausgangssignalen des Fotodetektors 17 und des Kreises 28 genau ausgelesen. Falls erforderlich, kann das Ausgangssignal des Fotodetektors 17 synchron mit dem Ausgangssignal des Fotordetektors 22 gelesen werden, und hierdurch ist eine genauere Wiedergabe möglich.
• Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kann der durch den Halbspiegel 19 abgetrennte und durch Spiegel 27 und 24 reflektierte Nebenstrahl durch einen Halbspiegel 23 dem Hauptstrahl wieder überlagert und durch die Objektivlinse 14 auf das Element 26 fokussiert werden, so daß die Objektivlinse 21 in Fig. 3 nicht benötigt wird. Die Position des Elements 26 kann frei gewählt werden, indem der Winkel der Spiegel 23 und 24 entsprechend eingestellt wird.
• Fig. 6 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein getrenntes Speichermedium 25 vorgesehen, das im Weg des Nebenstrahls positioniert ist und auf welchem das Element 26 gebildet ist. Obgleich es bevorzugt ist, daß das Medium 25 mit dem Element 26 die gleichen Eigenschaften hat wie das Medium 15 mit dem Element 16, kann das Medium 25 (Element 26) unterschiedliche Eigenschaften gegenüber denen des Mediums 15 (Element 16) haben, da es für die absolute Wellenlängenposition auf dem Medium 25 nicht unbedingt erforderlich ist, genau gleich der auf dem Medium 15 zu sein.
• In den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sind die vorher aufgezeichneten Löcher an allen Wellenlängenpositionen gebildet, an denen das Auf zeichnungsloch erzeugt werden kann. Jedoch können diese nur an einem Teil von diesen in konstanten oder veränderlichen Intervallen gebildet sein. In diesem Fall kann, wenn die Wellenlänge mit einer konstanten Geschwindigkeit abgetastet wird, ein internes Zeitsignal mit allen aufzuzeichnenden oder wiederzugebenden Lochpositionen entsprechenden Impulsen durch Verwendung eines Oszillators erzeugt werden, dessen Frequenz der Frequenz von Impulsen entspricht, die erzeugt werden würden, wenn die Löcher an allen Wellenlängenpositionen gebildet wären. Das interne Zeitsignal kann mit den von den vorher aufgezeichneten Löchern erzeugten Impulsen synchronisiert werden.
• Wenn die Abtastgeschwindigkeit ausreichend konstant gehalten wird, kann die Anordnung eines oder weniger vorher aufgezeichneter Löcher am Beginn des Wellenlängenabtastbereichs für die Synchronisation des internen Zeitsignals ausreichen: die Aufzeichnung und Wiedergabe kann unter Verwendung eines internen Zeitsignals, das mit den von den vorher aufgezeichneten Löchern erzeugten Impulsen synchronisiert ist, durchgeführt werden.
• Obgleich die Medien 15 und 25 in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen in Gestalt eines Rechtecks ausgebildet und an einer vorbestimmten Position befestigt sind, können diese auch ein rotierendes scheibenförmiges Medium, ein tragbares kartenförmiges Medium oder ein Medium von irgendeiner anderen Gestalt sein. Wenn das Medium eine scheibenförmige Gestalt hat, kann das Zählspeicherelement kreisförmig an einer bestimmten Radiusposition gebildet sein.
• Die Erfindung kann auch bei einem Medium vom Reflexionstyp angewendet werden, bei dem ein reflektierender Film zwischen ein Substrat und eine Aufzeichnungsschicht mit einer Eigenschaft zur Vielfachaufzeichnung und -wiedergabe mit Wellenlängenteilung eingefügt ist.

Claims (14)

1. Optisches Vielfachaufzeichnungs- und -wiedergabegerät mit geteilter Wellenlänge, welches aufweist:

eine Lichtquelle (10) zur Emission eines Lichtstrahls mit veränderlicher Wellenlänge; optische Mittel (12,14) zur Übertragung eines Hauptstrahls von der Quelle (10) zu einem ersten Speicherelement (16), das Eigenschaften der Vielfachaufzeichnung und -wiedergabe mit Wellenlängenteilung hat, wodurch Informationen aufgezeichnet werden durch Schaffung eines Aufzeichnungslochs an einer vorbestimmten Wellenlänge innerhalb eines Wellenlängenspektrums, und fotoelektrische Mittel (17) zur Erfassung des durch das Element übertragenen oder von diesem reflektierten Hauptstrahls;

gekennzeichnet dutch

Mittel (19) zum Teilen des von der Quelle (10) emittierten Strahls in den Hauptstrahl und einen Nebenstrahl;

ein zweites Speicherelement (26,25), das auch Eigenschaften der Vielfachauf zeichnung und -wiedergabe mit Wellenlängenteilung hat, mit wenigstens einem vorbestimmten, vorher aufgezeichneten Loch innerhalb des Wellenlängenspektrums; optische Mittel (27,21,24,23) zum Übertragen des Nebenstrahls auf das zweite Element (26,25), und weitere fotoelektrische Mittel (22) zum Erfassen des durch das zweite Element (26,25) übertragenen oder von diesem reflektierten Nebenstrahls, um die Feststellung und/oder Steuerung der Wellenlängenposition der Lichtquelle (10) für die Aufzeichnung oder Wiedergabe eines Lochs auf dem ersten Element aufgrund der Erfassung des wenigstens einen vorher aufgezeichneten Lochs zu ermöglichen.

2. Gerät nach Anspruch 1, worin ein Zähler (28) vorgesehen ist zur Zählung von Ausgangsimpulsen der weiteren fotoelektrischen Mittel (22).

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, worin ein Spitzenwertdetektor (30) vorgesehen ist zur Bewertung des Ausgangssignals der weiteren fotoelektrischen Mittel (22).

4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das zweite Speicherelement eine Mehrzahl von vorher aufgezeichneten Löchern hat, um allen Wellenlängenpositionen im Spektrum zu entsprechen.

5. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das zweite Speicherelement eine Mehrzahl von vorher aufgezeichneten Löchern hat, um den Wellenlängenpositionen über einen Teil des Spektrums zu entsprechen.

6. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das mindestens eine vorher aufgezeichnete Loch am Anfang eines Abtastbereichs des Spektrums veränderlicher Wellenlänge gebildet ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das weiterhin Mittel zur Erzeugung eines Zeitsignals synchron mit dem vorher aufgezeichneten Loch aufweist, um zu ermöglichen, daß die Wellenlängenposition erfaßt und gesteuert wird.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das erste Element und das zweite Element auf demselben Medium gebildet sind.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das erste Element und das zweite Element auf verschiedenen Medien gebildet sind.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die Eigenschaft des ersten Elements unterschiedlich gegenüber der des zweiten Elements ist.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das zweite Element die gleiche Eigenschaft wie das erste Element hat.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin wenigstens das erste Element auf einem scheiben- oder kartenförmigen Medium gebildet ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin wenigstens das erste Element oder das zweite Element auf einem Medium gebildet ist, das einen reflektierenden Film aufweist, der den hierauf auftreffenden Strahl reflektiert.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das weiterhin eine Blende (20) zur selektiven Blokkierung des Nebenstrahls aufweist.