DE69025276T2

DE69025276T2 - Optisches Speicher- und Informationsverarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE69025276T2
Application number: DE69025276T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Andoh; Isao Ikuta; Yoshimi Kato; Yoshihito Maeda; Hiroyuki Minemura; Masaichi Nagai; Yoshio Sato; Tatsuya Sugita; Yutaka Sugita; Nobuyoshi Tsuboi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2010-11-28
Also published as: CA2030922A1; EP0430162A3; AU619421B2; EP0430162A2; AU6707690A; JPH03168943A; DE69025276D1; US5371730A; EP0430162B1; KR910010522A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(a) Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Speicher wie etwa eine optische Speicherplatte und eine optische Speicherkarte zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information unter Verwendung von Laserlicht od. dgl., sowie eine Informationsverarbeitungsvorrichtung.
Die Erfindung betrifft ferner einen optischen Speicher und eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die nur zur Wiedergabe von vorab darin gespeicherter Information verwendet werden.

(b) Beschreibung des Standes der Technik

Bei einem optischen Speichermedium wie etwa einer optischen Speicherplatte wird Laserlicht od. dgl. bis hin zu seiner Beugungsgrenze fokussiert, um Information aufzuzeichnen, wiederzugeben und zu löschen. Dadurch kann die Information auf solchen optischen Speichermedien mit äußerst hoher Dichte aufgezeichnet werden.
Derartige Speicher hoher Kapazität sind im wesentlichen als Hilfsspeicher für Großcomputer entwickelt worden.
Andererseits sind in letzter Zeit kleine, tragbare Computer wie z.B. Lap-Top-Computer auf den Markt gekommen.
Bisher sind typischerweise Floppy-Disks als austauschbare Speichermedien für kleine Computer verwendet worden. Die Speicherkapazität der typischen Floppy-Disk ist jedoch gering. Es besteht starker Bedarf nach einem Speicher hoher Dichte mit einem auswechselbaren Aufzeichnungsmedium, das eine höhere Aufzeichnungsdichte als eine Floppy-Disk hat.
Um diesem Bedarf zu genügen, sind diverse Arten von optischen Speichern vorgeschlagen worden.
Zum Beispiel sind im Hinblick auf Kompaktheit optische Speicherkarten mit besserer Übertragbarkeit vorgeschlagen worden. Optische Speicherkarten haben zwar den Vorteil, daß eine bessere Übertragbarkeit bei kompaktem Format und großer Speicherkapazität erwartet werden kann, es besteht jedoch das Problem, daß ihre Datentransfergeschwindigkeit wesentlich geringer als die einer rotierenden optischen Speicherplatte ist, da sowohl Aufzeichnen als auch Wiedergabe der Daten in einem linearen Abtastvorgang stattfinden. Um dieses Problem der optischen Speicherkarte zu lösen, wurde die in JP-A-60-79581 beschriebene Erfindung gemacht. Diese Erfindung betrifft eine Karte mit einem rotierenden blattförmigen Aufzeichnungsmedium, z.B. einer optischen Speicherplatte mit einer Dicke, die im wesentlichen der Dicke einer herkömmlichen Kreditkarte entspricht. Da bei dieser optischen Speicherkarte Daten auf dem rotierenden blattförmigen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, besteht ein Vorteil darin, daß im Vergleich mit der herkömmlichen optischen Speicherkarte eine höhere Datentransfergeschwindigkeit erreicht werden kann. Dadurch löst diese Erfindung das oben erwähnte, der herkömmlichen optischen Speicherkarte inhärente Problem der niedrigen Datentransfergeschwindigkeit, wohingegen andere Vorteile wie etwa die bessere Übertragbarkeit und leichte Handhabung der typischen optischen Speicherkarten erhalten bleiben.
Herkömmliche optische Speicherplatten sind in einem Kassettengehäuse montiert, und ein Verschluß, der geöffnet und geschlossen werden kann, ist an einem im Plattenlaufwerk liegenden Bereich des Gehäuses vorgesehen, und Laserlicht wird auf die Platte eingestrahlt. Eine solche optische Speicherplatte wird in einem Kassettengehäuse montiert, um zu verhindern, daß sich Staub an die Plattenoberfläche heftet, und um das Einsetzen der Platte mit Hilfe des Kassettengehäuses zu erleichtern. Ein hartes Kassettengehäuse ist im allgemeinen jedoch ziemlich dick und hat den Nachteil eines hohen Gewichts. Es besteht daher das Bedürfnis, das Kassettengehäuse dünner und leichter zu machen. Um jedoch das Kassettengehäuse dünner zu machen, muß das Substrat der optischen Speicherplatte, das typischerweise eine Dicke von 1,2 mm hat, dünner gemacht werden. Wenn jedoch das Substrat dünner gemacht wird, wird der störende Einfluß von Laserstreuung (aufgrund von an der Substratoberfläche haftendem Staub) größer. Dies kann wiederum zu verschiedenen anderen Nachteilen führen, so etwa, daß die Laserleistung während des Aufzeichnungsvorgangs verringert wird, und daß Lesefehler während des Wiedergabevorgangs auftreten. Deswegen kann das Staubproblem mit dem gegenwärtigen Kassettengehäuse mit Verschluß nicht gelöst werden. Als ein Verfahren zum Verhindern von Staub ist in JP-A-64-25378 ein Mechanismus vorgeschlagen worden, bei dem durch Steuern von Luftströmungen Staub gesammelt wird. Es gibt jedoch keinen klaren Hinweis darauf, daß ein solches Staubvermeidungsverfahren auf das oben beschriebene dünnere optische Speicherplattensubstrat entsprechend angewandt werden könnte.
In JP-A-64-30087 ist folgende Idee zum Vermeiden von Staub vorgeschlagen worden: Die optische Speicherplatte wird im Kassettengehäuse mit Hilfe des Verschlusses eingesiegelt und das Laserlicht wird auf die Oberfläche der optischen Speicherplatte über ein am Kassettengehäuse gebildetes Deckglas eingestrahlt.
Gemäß den in JP-A-60-79581 und JP-A-64-30087 beschriebenen herkömmlichen Ideen für einen ausreichenden Staubschutz des dünneren optischen Speichermediums muß die ins Kassettengehäuse eingebaute optische Speicherplatte dicht oder zumindest ausreichend im Kassettengehäuse versiegelt sein. Das Verfahren, den Laserstrahl durch die Gehäuseabdeckung auf die Plattenoberfläche einzustrahlen, hat einen besonderen Vorteil, der ihn von einem anderen herkömmlichen System unterscheidet, bei dem das Laserlicht direkt auf die Plattenoberfläche eingestrahlt wird.
Wenn wie oben beschrieben die optische Speicherplatte ins Kassettengehäuse eingebaut ist, ist dieses Gehäuse von der optischen Speicherplatte räumlich getrennt, so daß zwangsläufig ein Zwischenraum zwischen ihnen besteht. Bei normalem Gebrauch befindet sich in diesem Zwischenraum Luft. Wenn jedoch eine flexible dünne optische Speicherplatte, wie in JP-A-60-79581 und JP-A-64-30087 beschrieben, verwendet und in einem Gehäuse in Drehung versetzt wird, so ändern sich die Zwischenräume zwischen der optischen Speicherplatte und dem Gehäuse ständig, weil an der optischen Speicherplatte, während ihrer Rotation Oberflächenschwingungen auftreten. Wenn die Oberflächenschwingungen der mechanisch flexiblen optischen Speicherplatte groß werden, so können sie durch Verwendung der in JP-A- 64-30087 beschriebenen Stabilisatorplatte unterdrückt werden. Es ist sehr schwierig zu verhindern, daß die rotierende optische Speicherplatte mit der Stabilisatorplatte zusammenstößt, doch wird die rotierende optische Speicherplatte in enger Nachbarschaft zur Stabilisatorplatte angeordnet, so daß zwischen beiden ein Luftlagereffekt erzeugt werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nicht, Oberflächenschwingungen zu unterdrücken, die an einem eingebauten optischen Aufzeichnungsmedium, insbesondere einer optischen Speicherplatte nach dem oben beschriebenen Stand der Technik, auftreten, sondern vielmehr, unregelmäßige Schwankungen einer optischen Eigenschaft des optischen Aufzeichnungsmediums, wie etwa der Reflektivität, zu unterdrücken, die während des Aufzeichnungs-, Wiedergabe- oder Löschvorgangs durch die Oberflächenschwingung hervorgerufen werden.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein optischer Speicher, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information angegeben werden, bei dem, wie oben angegeben, der Speicher dünn ist und das Gehäuse dicht versiegelt ist, um ausreichende Staubunempfindlichkeit zu erreichen, und Laserlicht durch das Gehäuse auf eine Oberfläche eines optischen Aufzeichnungsmediums wie etwa einer optischen Speicherplatte eingestrahlt wird, das relativ zum Gehäuse bewegt wird, z.B. in Form einer Drehbewegung, so daß optische Aufzeichnungsvorgänge wie etwa Datenaufzeichnen, Wiedergeben und Löschen stabil durchgeführt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 stellt schematisch den Aufbau eines optischen Speichers gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 2a und 2B zeigen das Prinzip der durch Oberflächenschwingungen verursachten Reflektivitätsschwankungen;
Fig. 3, 4 und 22 stellen die durch Oberflächenschwingungen verursachten Reflektivitätsschwankungen dar;
Fig. 5 bis 11 zeigen schematisch Konstruktionen eines optischen Speichers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 bis 18 zeigen schematisch den Aufbau von Antireflexschichten;
Fig. 19 ist eine graphische Darstellung der spektralen Reflektivität in einem Fall gemischter Antireflexschichten;
Fig. 20, 21, 23A und 23B zeigen schematisch den Aufbau eines kartenförmigen optischen Speichers;
Fig. 22 ist ein charakteristisches Diagramm des erfindungsgemäßen kartenförmigen optischen Speichers;
Fig. 24A und 24B zeigen schematisch den optischen Kopf und die optische Speicherplatte sowie ein Steuerungsdiagramm dafür, und
Fig. 25 ist ein Blockdiagramm einer Informationsverarbeitungsvorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN

Ein optischer Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse, ein im Gehäuse angeordnetes optisches Aufzeichnungsmedium und eine Antireflexschicht aufweist. Dieses optische Aufzeichnungsmedium ist im Gehäuse beweglich, insbesondere ist es vorzugsweise drehbar im Gehäuse angebracht. Auch die Antireflexschicht ist vorzugsweise am Gehäuse und/oder dem Aufzeichnungsmedium angebracht.
Wie in Fig. 1 dargestellt, hat die vorliegende Erfindung folgende Merkmale. Im Prinzip hat der optische Speicher ein ausgezeichnetes Eigentragvermögen und eine bessere Übertragbarkeit und ist beständig gegen Umgebungseinflüsse, Öl und Chemikalien. Der optische Speicher ist so aufgebaut, daß ein optisches Aufzeichnungsmedium 3 in einem paarigen Gehäuse 1 (das kassetten- sowie kartenförmig sein kann), so eingebaut ist, daß es zu diesem Gehäuse 1 relativ beweglich ist, wobei das Gehäuse einen lichtdurchlässigen Abschnitt sowie einen Antireflexfilm oder eine Antireflexschicht 2 aufweist. Bezugszeichen 4 in Fig. 1 bezeichnet ein Substrat des optischen Aufzeichnungsmediums; Bezugszeichen 5 einen Strahlengang und Bezugszeichen 6 eine zwischen der Karte und dem optischen Aufzeichnungsmedium gebildete Luftschicht. Zwar sind Antireflexschichten 2 sowohl an der Innenseite der Karte und am optischen Aufzeichnungsmedium gebildet, doch kann die Antireflexschicht auch nur an einem von beiden gebildet sein. Alternativ kann die Antireflexschicht an der Außenseite der Karte gebildet sein.
Ein optischer Speicher nach der vorliegenden Erfindung umfaßt: Ein Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt, das aus einem Material mit Eigentragvermögen hergestellt ist; ein optisches Aufzeichnungsmedium, das im Gehäuse untergebracht ist, zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information mit Hilfe von durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses eingestrahltem Licht; und eine im Strahlengang des Lichts am Gehäuse und/oder dem optischen Aufzeichnungsmedium angebrachte Antireflexschicht, die aus einem Material besteht, durch das das Licht vom Gehäuse und dem optischen Aufzeichnungsmedium leicht hindurchtreten kann.
Das optische Aufzeichnungsmedium speichert Information auf einem Substrat, das Tragvermögen und Plastizität besitzt, mittels vom Licht bewirkter physikalischer oder chemischer Veränderungen.
Am optischen Aufzeichnungsmedium ist vorzugsweise eine dielektrische Schicht und/oder eine reflektierende Metallschicht gebildet.
Das optische Aufzeichnungsmedium kann Information vorzugsweise dadurch speichern, wiedergeben und löschen, daß auf es eingestrahltes Licht eine Amorph-Kristallin- Phasenänderung bewirkt.
Als optisches Aufzeichnungsmedium kann ein Aufzeichnungsmedium verwendet werden, auf dem Information durch Ausnutzung eines photoelektromagnetischen Effekts aufgezeichnet, wiedergegeben und gelöscht werden kann.
Das optische Aufzeichnungsmedium kann im Gehäuse relativ zu diesem bewegt werden. Es ist ferner bevorzugt, das optische Aufzeichnungsmedium um eine im wesentlichen konstante Mittelachse innerhalb des Gehäuses zu drehen.
Das optische Aufzeichnungsmedium kann eine Platte wie etwa eine Kompaktdisk sein, die nur vorab aufgezeichnete Information wiedergibt
Es sei "n&sub1;" der Brechungsindex des lichtdurchlässigen Abschnitts des Gehäuses, "n&sub0;" der Brechungsindex des Zwischenraums zwischen dem Gehäuse und dem ins Gehäuse eingebauten optischen Aufzeichnungsmedium und "n&sub2;" der Brechungsindex einer ersten Schicht des optischen Aufzeichnungsmediums in Einfallsrichtung des Lichts. Dann beträgt der Brechungsindex "n&sub3;" der am Gehäuse des optischen Speichers verwendeten Antireflexschicht vorzugsweise n&sub1;n&sub0;, wohingegen der Brechungsindex "n&sub4;" der an der ersten Schicht des Aufzeichnungsmediums vorgesehenen Antireflexschicht n&sub2;n&sub0; betragen kann.
Für die Antireflexschicht ist bevorzugt, daß nh (2m + 1)λ/4 gilt, wobei "λ" die Wellenlänge des zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Information verwendeten Lichts, "n" der Brechungsindex der Antireflexschicht, "h" die Schichtdicke und "m" eine ganze Zahl ist.
Die Antireflexschicht kann auch aus wenigstens zwei Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes gebildet sein, die aus unter Oxiden, Fluoriden, Sulfiden und Chalkogenverbindungen ausgewählten Dielektrika bestehen.
Ferner kann die Antireflexschicht vorzugsweise aus einer dielektrischen Schicht aufgebaut sein, die durch Mischen von wenigstens zwei Arten von Oxiden, Fluoriden, Sulfiden, Chloriden und Chalkogenverbindungen mit unterschiedlichen Brechungsindizes hergestellt wird.
Diese Antireflexschicht kann vorzugsweise aus einem Material bestehen, dessen Durchlässigkeit größer ist als die des oben beschriebenen Gehäuses und des optischen Aufzeichnungsmediums.
Es kann eine Lichtdurchlässigkeit von über 80 % gewählt werden.
Im optischen Speicher können zwei oder mehr Aufzeichnungsmedien verwendet werden.
Der optische Speicher kann vorzugsweise als Karte geformt sein, mit Außenmaßen von weniger als 110 mm in Längsrichtung und weniger als 80 mm in Querrichtung. Die Dicke des optischen Speichers ist vorzugsweise kleiner als 3 mm.
Ein optischer Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt, das aus einem Material mit Eigentragvermögen besteht; und ein im Gehäuse angebrachtes optisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information durch Einstrahlen von Licht durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses; wobei der lichtdurchlässige Abschnitt des Gehäuses aus einem Material besteht, durch das das Licht vom optischen Aufzeichnungsmedium leicht hindurchtreten kann.
Die Durchlässigkeit dieses lichtdurchlässigen Abschnitts ist vorzugsweise höher als 80 %.
Es wird nun die Antireflexschicht beschrieben. Die Antireflexschicht muß basierend auf dem Material des Gehäuses, auf dem die Antireflexschicht vorgesehen ist, und dem Material des optischen Aufzeichnungsmediums entworfen werden. Es können zwar diverse Materialien ausgewählt werden, doch ist hohe Lichtdurchlässigkeit des Materials in der Nähe der zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information verwendeten Laserwellenlänge zwangsläufig erforderlich. Vorzugsweise wird die Lichtdurchlässigkeit oberhalb 80 % oder oberhalb 90 % gewählt. Als Antireflexschicht kann sowohl eine Einlagenantireflexschicht als auch eine Mehrlagenantireflexschicht verwendet werden.
Für die Antireflexschicht verwendbare Materialien sind in Liste 1 angegeben.

Liste 1: Als Antireflexschicht verwendbare Materialien

Fluoride:

GeF&sub3;, LaF&sub3;, MgF&sub2;, Na&sub3;AlF&sub8;, BaF&sub2;, SrF&sub2;, ThF&sub4;, LiF&sub2;, CaF&sub2;

Nitride:

SiN, AlN

Oxide:

CeO&sub2;, Fe&sub2;O&sub3;, Cr&sub2;O&sub3;, Al&sub2;O&sub3;, In&sub2;O&sub3;, La&sub2;O&sub3;, SiO, TiO&sub2;, Y&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, Ta&sub2;O&sub5;

Sulfid:

ZnS

Chalkogenidverbindungen:

ZnSe, PbTe

Organische Harze:

UV-härtbares Harz, Epoxyharz, Acryl-Polycarbonat
Es handelt sich im wesentlichen um anorganische Verbindungen wie Fluoride, Nitride, Oxide, Sulfide und Chalkogenverbindungen sowie organische Beschichtungsmaterialien wie etwa UV-härtbares Harz. Diese Materialien können als Einzel- oder Mehrfachschicht verwendet werden.
Ein Verfahren zum Herstellen der Antireflexschicht wird nun erläutert.
Verschiedene Arten von Materialien aus der Liste 1 werden auf dem Gehäuse und dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgebracht. Als Herstellungsverfahren kommen Vakuum- Gasphasenabscheidungsverfahren, Zerstäubungsverfahren, Applizierverfahren, chemische Plattierverfahren, elektrische Beschichtungsverfahren, Druckverfahren u. dgl. in Frage. Auch andere, für normale Dünnschichtmaterialien verwendete Herstellungsverfahren können verwendet werden.
Die Antireflexschicht muß so entworfen werden, daß sie den Brechungsindizes des Gehäuses und des optischen Aufzeichnungsmediums wie oben beschrieben angepaßt ist. Zu diesem Zweck müssen Materialien mit geeignetem Brechungsindex als Antireflexschicht verwendet werden. Zwar können die Brechungsindizes der in Liste 1 aufgeführten Materialien in gewissem Maße an die der Antireflexschicht angepaßt werden, doch muß der Brechungsindex der Antireflexschicht frei eingestellt werden können, um die oben beschriebenen Reflexionsschwankungen genau zu unterdrücken.
Um den Brechungsindex der Antireflexschicht einzustellen, ist es wünschenswert, mehr als zwei unterschiedliche Arten von Materialien mit jeweils voneinander unterschiedlichen Brechungsindizes zu mischen, um einen vorgegebenen Brechungsindex zu erhalten. Als Mischverfahren kommen ein Verfahren zum mehrfachen gleichzeitigen Dampfabscheiden oder Zerstäuben mit einer Abscheidegasquelle und einem Zerstäubungstarget als Gemisch, sowie ein Verfahren zum Mischen in einer Lösung in Frage. Der Brechungsindex "n" einer gemischten Antireflexschicht ist allgemein gegeben durch die Lorentz-Lorentz'sche Formel:
wobei ai = 1/(ni² + 2) ist,
"ni" den Brechungsindex eines Mischungsmaterials "i",
"ci" dessen Gewichtsanteil und " i" dessen Dichte angibt.
In Fig. 5 ist der Aufbau eines optischen Speichers gezeigt, bei dem eine Antireflexschicht 2 nur innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist. Schwankungen der Reflektivität konnten durch genaues Anpassen des Brechungsindex der Antireflexschicht bei diesem Aufbau auf unter 8 % eingeschränkt werden. Hier bezeichnet Bezugszeichen 1 ein lichtdurchlässiges Gehäuse; Bezugszeichen 3 eine Aufzeichnungsschicht; Bezugszeichen 4 ein Substrat; Bezugszeichen 5 einen Strahlengang und Bezugszeichen 6 einen Zwischenraum.
Fig. 6 zeigt den Aufbau eines optischen Speichers mit einem undurchsichtigen Gehäuse 7. Bei diesem Aufbau ist in einem Abschnitt des Gehäuses ein Fenster 8 (lichtdurchlässiger Abschnitt) gebildet, auf den Laserlicht einfällt, und eine Antireflexschicht 2 ist nur am lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses vorgesehen. Bezugszeichen 3 bis 6 entsprechen denen von Fig. 5.
Der Entwurf einer einlagigen Antireflexschicht wird nun beschrieben. Es sei "n" der Brechungsindex der Antireflexschicht; "h" (µm) die Dicke dieser Schicht; "n&sub1;" der Brechungsindex des Gehäuses oder des Fensters (des lichtdurchlässigen Abschnitts des Gehäuses), auf dem die Antireflexschicht gebildet ist; und "n&sub0;" der Brechungsindex eines Zwischenraums zwischen dem Gehäuse und dem ins Gehäuse eingebauten optischen Aufzeichnungsmedium, n = n&sub0;n&sub1; ist auf Grundlage einer Amplituden-Interferenzbedingung erfüllt, oder nh = (2m + 1)λ/4 ist auf Grundlage einer Phasenbedingung erfüllt, wobei "m" eine ganze Zahl und "λ" die Wellenlänge (µm) des für Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge verwendeten Laserlichts bezeichnet. Eine entsprechende Konstruktionsidee kann für die am optischen Aufzeichnungsmedium verwendete Antireflexschicht eingesetzt werden.
Zwar ist für eine mehrlagige Antireflexschicht ein komplizierteres Entwurfsverfahren erforderlich, doch soll ein einschlägiger Entwurfsansatz für zwei bzw. drei Schichten nun erläutert werden.
Die folgenden zwei typischen Modelle sind anwendbar auf eine zweilagige Antireflexschicht mit Brechungsindizes n&sub2; und n&sub3;.
(1) λ/4(n&sub3;) - λ/4(n&sub2;)/Gehäuse (n&sub1;)
Das Symbol "λ" bezeichnet die Wellenlänge des Laserlichts. In diesem Fall sind die optischen Schichtdicken n&sub2;h&sub2; bzw. n&sub3;h&sub3; der zweilagigen Antireflexschicht vorzugsweise gleich λ/4. "h&sub2;" und "h&sub3;" bezeichnen die Schichtdicken der Antireflexschicht.
(2) λ/4(n&sub3;) - λ/2(n&sub2;)/Gehäuse (n&sub1;)
In diesem Fall sind die optischen Schichtdicken n&sub2;h&sub2; bzw. n&sub3;h&sub3; der zweilagigen Antireflexschicht jeweils gleich λ/4 bzw. λ/2.
Für eine dreilagige Antireflexschicht mit Brechungsindizes n&sub2;, n&sub3; und n&sub4;:
(3) λ/4(n&sub3;) - λ/2(n&sub2;) - λ/4(n&sub4;)/Gehäuse
Es ist zu beachten, daß n&sub2; > n&sub4; > n&sub3;. In diesem Fall muß n&sub3; n&sub1; = n&sub4;² gelten und die Brechungsindizes erfüllen λ/4 = n&sub3;h&sub3; bzw. λ/4 = n&sub4;h&sub4;.
Als Materialien für die Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums sind Metallschichten, organische Farbstoffe, Chalkogenidverbindungen, magnetische Dünnschichten und anorganisches Chlorid bevorzugt, die auf Licht oder durch Lichtbestrahlung erzeugte Wärme reagieren. Insbesondere sind Materialien bevorzugt, bei denen ein Amorph-Kristallin-Phasenübergang auftreten kann, oder die Überschreibbarkeit aufgrund des photoelektromagnetischen Effekts aufweisen.
Wie zuvor beschrieben, sind mit der Antireflexschicht versehene optische Speicher vorteilhaft, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen. Es soll nun eine Vorrichtung zum Abschwächen der durch Oberflächenschwingungen des relevanten optischen Aufzeichnungsmediums verursachten Reflektivitätsschwankungen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Bei einem optischen Speicher sind eine Fokussieroperation zum korrekten Fokussieren des Laserstrahls auf die Ebene eines Mediums und eine Spurverfolgungsoperation zum präzisen Halten des Laserstrahls auf einer Aufzeichnungsspur während des Aufzeichnens, Wiedergebens oder Löschens von Daten erforderlich. Zu diesem Zweck wird das von der Mediumebene reflektierte Licht zu einem Detektor zurückgeführt, und eine Servoregelung wird durchgeführt, bei der eine Kondensorlinse durch ein Stellglied od. dgl. in Reaktion auf Ausgabewerte der Detektoren fein eingestellt wird.
Wenn wie oben beschrieben eine Schwankung der Reflektivität des Mediums auftritt, kann eine normale Servoregelung kaum erwartet werden. Daher ist es notwendig, die Reflektivitätsschwankungen zu überwachen, um eine solche Schwankung im System zu unterdrücken.
Bei einem optischen Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung werden verwendet: Ein Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt aus einem Material mit Eigentragvermögen und ein in dem Gehäuse untergebrachtes optisches Aufzeichnungsmedium, bei dem eine Aufzeichnungsschicht zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information durch Empfang von durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses eingestrahltem Licht auf einem lichtdurchlässigen Substrat gebildet ist, wobei das lichtdurchlässige Substrat aus einem Material hergestellt ist, durch das das obengenannte Licht leichter hindurchtreten kann als durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses.
Die Durchlässigkeit dieses lichtdurchlässigen Abschnitts des Gehäuses ist vorzugsweise größer als 80 %.
Bei einem optischen Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung werden verwendet: Ein Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt aus einem Material mit Eigentragvermögen und ein in dem Gehäuse über eine innere Ebene dieses Gehäuses mit einer Luftschicht untergebrachtes optisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information durch Empfang von durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses eingestrahltem Licht; sowie eine Antireflexeinrichtung mit einer Reflektivität von unter 4 % an der Grenzschicht zwischen dem optischen Aufzeichnungsmedium und der Luftschicht und/oder eine Antireflexeinrichtung mit einer Reflektivität von unter 4 % an der Grenzschicht zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses und der Luftschicht im Strahlengang.
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch einen optischen Kopf, einen Speicher, der ein optisches Aufzeichnungsmedium umfaßt, das drehbar in einem Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt angeordnet ist, wobei eine Antireflexschicht am Gehäuse und/oder dem optischen Aufzeichnungsmedium gebildet ist; wobei Information auf dem optischen Aufzeichnungsmedium durch Einstrahlen von Licht darauf durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses aufgezeichnet wird, die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiedergegeben wird und die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information gelöscht wird.
Eine Schwankung der Reflektivität des an dem oben beschriebenen optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts wird vorzugsweise kleiner als 5 % gewählt. Ferner ist es bevorzugt, eine Schaltung zum Korrigieren der Reflektivitätsschwankung des am optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts zu verwenden.
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt:
Einen optischen Speicher, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium zum optischen Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information beweglich in einem Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt untergebracht ist;
einen optischen Kopf zum Aufzeichnen der Information auf dem optischen Aufzeichnungsmedium, zum Wiedergeben der Information von dem optischen Aufzeichnungsmedium und zum Löschen der auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information;
Mittel zum Einstellen einer Schwankung der von dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtmenge auf weniger als 5 %;
Mittel zum Antreiben des optischen Aufzeichnungsmediums; und
eine Antriebsschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Antriebsmittel.
Dieses Antriebsmittel kann ein Spindelmotor, ein flacher Motor, ein Linearmotor oder ein Ultraschallstellorgan zum Drehen oder Erzeugen einer Parallelbewegung des optischen Aufzeichnungsmediums in bezug zum Gehäuse sein.
Der optische Kopf umfaßt vorzugsweise einen Halbleiterlaser, eine Kollimatorlinse, eine Objektivlinse, ein Fokussierstellorgan, eine Photodiode, Prismen, einen Spiegel, ein Spurführungsstellorgan, eine λ/4-Platte und ein optoakustisches Element.
Sowohl der optische Kopf als auch der optische Speicher, die bei der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung verwendet werden, können für den Wiedergabevorgang allein gebraucht werden.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner anstelle der Einrichtung zum Verringern der Reflektivität des am optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts eine Schaltung zum Korrigieren der Fluktuation des am optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts enthalten.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufzeichnen von Information wird auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, das in einem Gehäuse beweglich untergebracht ist, das aus einem Material mit Eigentragvermögen hergestellt ist und einen lichtdurchlässigen Abschnitt aufweist, durch einen lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses Licht eingestrahlt, wodurch Information auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet, wiedergegeben und gelöscht wird, wobei das Licht eine in seinem Strahlengang liegende Antireflexschicht durchläuft, die an dem oben beschriebenen Gehäuse und/oder dem optischen Aufzeichnungsmedium gebildet ist und aus einem Material hergestellt ist, dessen Lichtdurchlässigkeit höher als 80 % ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Wiedergeben von Information wird auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, das beweglich in einem Gehäuse untergebracht ist, das einen lichtdurchlässigen Abschnitt aufweist und aus einem Material mit Eigentragvermögen hergestellt ist, über einen lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses Licht eingestrahlt, wodurch die vorab auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information wiedergegeben wird, wobei das Licht eine in seinem Strahlengang liegende Antireflexschicht durchläuft, die am Gehäuse und/oder dem optischen Aufzeichnungsmedium gebildet ist und aus einem Material hergestellt ist, dessen Lichtdurchlässigkeit höher als 80 % ist.
Die bei der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Antireflexschicht dient zum Verhindern oder Unterdrücken von durch die Luftschicht verursachter Lichtinterferenz. Diese von der Luftschicht verursachte Interferenz stellt in bezug auf ein Signal ein Rauschen dar. Folglich kann die Antireflexschicht auch als Lichtinterferenzunterdrückungsschicht bezeichnet werden.
Diese Antireflexschicht kann vorzugsweise sowohl am Gehäuse als auch dem Aufzeichnungsmedium gebildet sein.
Diese Antireflexschicht kann aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen und kann einen anderen Brechungsindex haben als das Gehäuse und das optische Aufzeichnungsmedium.
Das Gehäuse kann gemäß der vorliegenden Erfindung relativ zum optischen Aufzeichnungsmedium bewegt werden. Insbesondere kann das optische Aufzeichnungsmedium im Gehäuse drehbar sein.
Außerdem umfaßt ein optischer Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung:
Ein Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt aus einem Material mit Eigentragvermögen; und
ein optisches Aufzeichnungsmedium, das im Gehäuse über eine innere Ebene des Gehäuses und eine Luftschicht drehbar untergebracht ist, zum Aufzeichnen, Wiedergeben und/oder Löschen von Information durch durch den transparenten Bereich des Gehäuses eingestrahltes Licht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtinterferenzunterdrückungsschicht zum Unterdrücken der Interferenz des Lichts an der Luftschicht im Strahlengang des Lichts an der inneren Ebene des Gehäuses und/oder einer Ebene in Kontakt mit der Luftschicht des optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen ist.
Bei einem optischen Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt aus einem Material mit Eigentragvermögen und einem im Gehäuse untergebrachten, relativ zum Gehäuse bewegten optischen Aufzeichnungsmedium zum Wiedergeben bzw. Aufzeichnen und Wiedergeben von Information oder zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information mittels durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses eingestrahlten Lichts ist eine dünne Schicht mit einem vom Brechungsindex des Gehäuses verschiedenen Brechungsindex wenigstens an einer Seite des Gehäuses im Strahlengang des Lichts von Gehäuse und optischem Aufzeichnungsmedium gebildet, und eine dünne Schicht mit einem vom Brechungsindex des lichtdurchlässigen Substrats des optischen Aufzeichnungsmediums oder einer als äußerste Lage an dem Substrat vorgesehenen lichtdurchlässigen dünnen Schicht verschiedenen Brechungsindex ist an dem Substrat bzw. der äußersten dünnen Schicht gebildet.
Ferner ist bei einem optischen Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Gehäuse, das einen lichtdurchlässigen Abschnitt besitzt und aus einem Material mit Eigentragvermögen hergestellt ist, und einem im Gehäuse untergebrachten, relativ zum Gehäuse bewegten optischen Aufzeichnungsmedium zum Wiedergeben, Aufzeichnen/Wiedergeben bzw. Aufzeichnen/Wiedergeben/Löschen von Information mittels durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses eingestrahlten Lichts eine dünne Schicht mit einer größeren Lichtdurchlässigkeit als der des Gehäuses an wenigstens einer Seite des Gehäuses im Strahlengang des Lichts vom Gehäuse und dem optischen Aufzeichnungsmedium gebildet, und eine dünne Schicht mit einer größeren Lichtdurchlässigkeit als der des lichtdurchlässigen Substrats des optischen Aufzeichnungsmediums oder einer an einer äußersten Lage vorgesehenen dünnen Schicht ist am transparenten Substrat bzw. der dünnen Schicht an der äußersten Lage gebildet.
Bei einem optischen Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Gehäuse, das einen lichtdurchlässigen Abschnitt besitzt und aus einem Material mit Eigentragvermögen hergestellt ist, und einem über eine Luftschicht im Gehäuse untergebrachten, relativ zum Gehäuse bewegten optischen Aufzeichnungsmedium zum Wiedergeben, Aufzeichnen/Wiedergeben bzw. Aufzeichnen/Wiedergeben/Löschen von Information mittels durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses eingestrahlten Lichts ist eine dünne Schicht mit einem anderen Brechungsindex als dem des Gehäuses an wenigstens einer Seite des Gehäuses im Strahlengang des Lichts vom Gehäuse und dem optischen Aufzeichnungsmedium gebildet, so daß die Reflektivität an einer Grenzebene zur Luftschicht kleiner als 4 % ist, und eine dünne Schicht mit einem anderen Brechungsindex als dem eines lichtdurchlässigen Substrats des optischen Aufzeichnungsmediums oder einer an einer äußersten Lage des optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehenen dünnen Schicht ist am transparenten Substrat bzw. der dünnen Schicht an der äußersten Lage gebildet.
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt:
Einen optischen Speicher, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium zum optischen Aufzeichnen, Wiedergeben oder Löschen von Information beweglich in einem Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt untergebracht ist;
einen optischen Kopf zum Aufzeichnen, Wiedergeben oder Löschen der Information auf dem Aufzeichnungsmedium;
ein Mittel zum Einstellen einer Schwankung der Menge des reflektierten Lichts, das vom optischen Kopf projiziert und von dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektiert wird, auf weniger als 5 %;
ein Mittel zum Antreiben des optischen Aufzeichnungsmediums; und
eine Antriebsschaltung zum Steuern des Betriebs sowohl des optischen Kopfes als auch der Drehzahl des Antriebsmittels.
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt:
Einen optischen Speicher, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium zum optischen Aufzeichnen, Wiedergeben oder Löschen von Information beweglich in einem Gehäuse mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt untergebracht ist;
einen optischen Kopf zum Aufzeichnen, Wiedergeben oder Löschen der Information auf dem Aufzeichnungsmedium;
ein Korrekturmittel zum Korrigieren einer Schwankung der Menge des reflektierten Lichts, das von dem optischen Kopf projiziert und vom optischen Aufzeichnungsmedium reflektiert wird, auf weniger als 5 %;
ein Mittel zum Antreiben des optischen Aufzeichnungsmediums und
eine Antriebsschaltung zum Steuern des Betriebs sowohl des optischen Kopfes als auch der Drehzahl des Antriebsmittels.
Außerdem umfaßt ein optischer Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung ein in einem Gehäuse drehbar untergebrachtes optisches Aufzeichnungsmedium und eine Schicht zum Unterdrücken von Lichtinterferenz in einer zwischen dem Gehäuse und dem optischen Aufzeichnungsmedium gebildeten Luftschicht. Bei diesem optischen Speicher ist die Interferenzunterdrückungsschicht vorzugsweise in einer Ebene zwischen der Luftschicht und dem Gehäuse und/oder einer Ebene zwischen dem Aufzeichnungsmedium und der Luftschicht vorgesehen. Der Brechungsindex des Gehäuses ist vorzugsweise verschieden von dem des optischen Aufzeichnungsmediums.
Gemäß der vorliegenden Erfindung haben die Antireflexschichten am Gehäuse und dem optischen Aufzeichnungsmedium die Wirkung, die Schwankung der Reflektivität zu verringern, die vom ins Gehäuse eingebauten optischen Aufzeichnungsmedium verursacht wird, wenn es relativ zum Gehäuse bewegt wird. Außerdem wird die Information durch die Informationsverarbeitungsvorrichtung, die die Korrekturschaltung zum Überwachen der Schwankungen der Reflektivität des Mediums umfaßt, aufgezeichnet, wiedergegeben und gelöscht, so daß stabile Aufzeichnungs- und Wiedergabeoperationen mit kleinen Reflektivitätsschwankungen durchgeführt werden können.
Unregelmäßige Schwankungen von optischen Eigenschaften wie der Reflektivität, die durch Oberflächenschwingungen des im Gehäuse beweglichen optischen Aufzeichnungsmediums während der Aufzeichnungs-, Wiedergabe- oder Löschoperationen verursacht werden, werden nun beschrieben.
In Fig. 2a und 2b sind die durch die Oberflächenschwingungen verursachten Reflektivitätsschwankungen gezeigt. Um eine bessere Datenübertragungsgeschwindigkeit als bei herkömmlichen Floppy-Disks zu erreichen, muß ein optischer Speicher so konstruiert sein, daß bei einem angenommenen Durchmesser der im optischen Speicher eingebauten optischen Platte 4 von beispielsweise 2 Zoll (ca. 50 mm) diese optische Platte 4 mit einer Drehgeschwindigkeit von ca. 3600 U/min. gedreht werden muß. Wenn die optische Platte 4 mit einer so hohen Geschwindigkeit im Gehäuse 1 im wesentlichen dicht eingeschlossen gedreht wird, kann im Gehäuse 1 durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten am inneren und am äußeren Rand der Platte 4 eine Druckdifferenz auftreten. Diese Druckdifferenz kann Oberflächenschwingungen der optischen Platte hervorrufen. Andere Oberflächenschwingungen können durch Mittelpunktsschwingungen der Spindel zum Antreiben der optischen Platte verursacht werden. Dies kann, wenn die optische Platte im Gehäuse gedreht wird, zu Oberflächenschwingungen führen. Das kann dazu führen, daß der Zwischenraum zwischen Gehäuse und optischer Platte ständig unregelmäßig schwankt. Fig. 2a zeigt den Zustand, daß die optische Platte 4 nahe am Gehäuse 1 liegt, Fig. 2b zeigt den Zustand größter Entfernung vom Gehäuse 1. Laserlicht 5, das senkrecht zum Gehäuse auf dieses trifft (man beachte, daß in Fig. 2 der Einfallwinkel aus Zweckmäßigkeitsgründen anders dargestellt ist), erzeugt einen reflektierten Strahl 5a, der an einer Grenzebene zwischen dem Gehäuse und einem Zwischenraum 6 innerhalb des Gehäuses reflektiert worden ist, und einen anderen reflektierten Strahl 5b, der an einer Grenzebene zwischen der optischen Platte 4 und dem Zwischenraum 6 reflektiert worden ist. In den Figuren sind sowohl das von der Oberfläche des Gehäuses 1 reflektierte Licht als auch das innerhalb der optischen Platte 4 reflektierte, die Daten enthaltende Licht fortgelassen. Im Fall der Fig. 2a interferieren die reflektierten Strahlen 5a und 5b konstruktiv, im Fall der Fig. 2b destruktiv. Da der Interferenzzustand sich aufgrund der Oberflächenschwingungen der optischen Platte ständig ändert, kann der reflektierte Strahl 5a durch den reflektierten Strahl 5b verstärkt oder abgeschwächt werden. Dies kann bei der Erfassung einer Reflektivitätsschwankung während des Aufzeichnens und Wiedergebens von der optischen Platte ein Rauschen hervorrufen. Wenn folglich beide reflektierten Strahlen 5a und 5b abgeschwächt werden, kann die Gesamtschwankung der Reflektivität verringert werden.
In Fig. 3 ist eine Reflektivitätsschwankung beim Lesen eines optischen Speichers gezeigt. Der Hub der bei einer Umdrehung des im optischen Speicher eingebauten Aufzeichnungsmediums (hier eine optische Platte) auftretenden Oberflächenschwingungen betrug maximal 10 µm. Dabei erreichte die Reflektivitätsschwankung maximal 22 %, so daß normales Aufzeichnen und Wiedergeben nicht durchgeführt werden konnten. Um ein stabiles Aufzeichnen und Wiedergeben durch Einstrahlen des Laserlichts durch das Gehäuse auf das im Gehäuse eingebaute optische Aufzeichnungsmedium zu ermöglichen, muß das Problem der durch die Oberflächenschwingungen des optischen Aufzeichnungsmediums verursachten Reflektivitätsschwankungen gelöst werden. Zu diesem Zweck enthält der optische Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung eine Konstruktion, durch die die Reflektivitätsschwankungen verringert werden können.
Fig. 4 zeigt die Reflektivitätsschwankung für den Fall, daß eine Antireflexschicht am optischen Speicher aus Fig. 3 angebracht ist. Die Reflektivitätsschwankung konnte im Vergleich zu der aus Fig. 3 auf unter 5 % gedrückt werden.
Dies impliziert, daß, da Antireflexschichten am Gehäuse und optischem Aufzeichnungsmedium an der Lasereinfallseite angebracht sind, die in Fig. 2a und 2b gezeigten reflektierten Strahlen 5a und 5b abgeschwächt sind. Genauer gesagt kann, um das von einer Oberfläche des Gehäuses reflektierte Licht, das in Fig. 2a und 2b nicht dargestellt ist, abzuschwächen, eine weitere Antireflexschicht an der Gehäuseoberfläche vorgesehen sein. Jedoch tritt auch wenn keine solche Antireflexschicht an der Gehäuseoberfläche vorgesehen ist, kein praktisches Problem auf.
Mit anderen Worten kann, indem am optischen Speicher gemäß der vorliegenden Erfindung die Antireflexschichten oder -beschichtungen vorgesehen werden, die Reflektivitätsschwankungen während des Aufzeichnens oder Wiedergebens verringert werden, auch wenn Oberflächenschwingungen des optischen Aufzeichnungsmediums auftreten sollten. Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann stabiles Aufzeichnen und Wiedergeben durch Korrigieren der Reflektivitätsschwankung mittels einer Korrekturschaltung od. dgl. erreichen.
Durch den optischen Speicher und die Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die durch Oberflächenschwingungen aufgrund der Bewegung des ins Gehäuse eingebauten optischen Aufzeichnungsmediums verursachte Reflektivitätsschwankung verringert werden, und stabile optische Aufzeichnungseigenschaften des optischen Speichers können erzielt werden.
Gemäß den bevorzugten Ausgestaltungen ist die vorliegende Erfindung als optische Platte ausgebildet, die ein typisches Beispiel für das optische Aufzeichnungsmedium darstellt.

(Ausgestaltung 1)

Fig. 7 zeigt eine Konstruktion, bei der Antireflexschichten 2a und 2b an einem Gehäuse und einem optischen Aufzeichnungsmedium vorgesehen sind. Innerhalb des Gehäuses 1 aus Acrylharz mit 2 mm Dicke war eine Antireflexschicht 2a aus MgF&sub2; mit 16 mm Dicke durch einen Zerstäubungsprozeß gebildet. Eine Antireflexschicht 2b aus CeO&sub2; mit einer Dicke von 100 nm war durch ein Zerstäubungsverfahren auf einer Naphthacyaninfarbstoff-Aufzeichnungsschicht 3 gebildet, die auf ein Glassubstrat 4 mit einer Gold- Reflexionsschicht 10 aufgetragen war. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung lag die Reflektivitätsschwankung unter 5 %, wenn die im optischen Speicher eingebaute optische Platte gedreht wurde, und stabile Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften konnten mit einem Halbleiterlaser mit einer Wellenlänge von 830 nm erzielt werden. Als Nebeneffekt wurde langwellige UV-Strahlung vom Gehäuse abgeschirmt und dadurch die Beständigkeit des organischen Aufzeichnungsmediums gegen Umwelteinflüsse verbessert. Bezugszeichen 5 bezeichnet den Strahlengang und Bezugszeichen 6 einen Zwischenraum.

(Ausgestaltung 2)

In Fig. 8 ist eine Konstruktion gezeigt, bei der Antireflexschichten 2a und 2b an einem Gehäuse und einem optischen Aufzeichnungsmedium vorgesehen sind. Ein lichtdurchlässiges Acrylharzfenster 8, auf das Laserlicht einfällt, war in einem Gehäuse 7 aus undurchsichtigem Polystyrolharz von 2 mm Dicke gebildet worden, anschließend war die Antireflexschicht 2a aus MgF&sub2; mit einer Dicke von 160 nm durch ein Zerstäubungsverfahren gebildet worden. Die im optischen Speicher eingebaute optische Platte war so aufgebaut, daß eine Gold-Reflexionsschicht 10 mit 100 nm Dicke, eine dielektrische ZnS-Schicht 11 mit einer Dicke von 70 nm, die Aufzeichnungsschicht 12 aus der oben beschriebenen ternären Verbindung In&sub3;SbTe&sub2; mit einer Dikke von 30 nm, eine dielektrische ZnS-Schicht mit einer Dicke von 70 nm und eine SiO&sub2;-Antireflexschicht 2b mit einer Dicke von 140 nm sukzessive auf einem Glassubstrat 4 durch ein Zerstäubungsverfahren aufgebracht waren. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung lag bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit der im optischen Speicher eingebauten optischen Platte von 3600 U/min. und Verwendung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 830 nm die Reflektivitätsschwankung unter 5 %, so daß stabile Aufzeichnungs-, Wiedergabe- und Löscheigenschaften mit höherem C/N-Verhältnis erzielt werden konnten und auch Überschreiben möglich war. Bezugszeichen 5 bezeichnet den Strahlengang und Bezugszeichen 6 einen Zwischenraum.

(Ausgestaltung 3)

Fig. 9 zeigt eine Konstruktion, bei der die Antireflexschichten 2a und 2b an einem Gehäuse und einem optischen Aufzeichnungsmedium gebildet sind. Innerhalb des 2 mm dicken Gehäuses 1 aus lichtdurchlässigem Acrylharz wurde die Antireflexschicht 2a aus MgF&sub2; mit einer Dicke von 160 nm durch ein Zerstäubungsverfahren gebildet. Eine im optischen Speicher eingebaute optische Platte war so aufgebaut, daß eine dielektrische Al-Schicht 11 mit 100 nm Dicke, eine magnetooptische Aufzeichnungsschicht 13 aus TbFeCo mit 50 nm Dicke, eine dielektrische AlN-Schicht mit 100 nm Dicke, eine SiO&sub2;-Antireflexschicht 2b mit 140 nm Dicke nacheinander auf dem Glassubstrat 4 durch ein Zerstäubungsverfahren gebildet waren. Bei Verwendung eines durch einen Analysator linear polarisierten Halbleiterlasers 5c mit 830 nm Wellenlänge und einer Umdrehungsgeschwindigkeit der im optischen Speicher gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung eingebauten photoelektromagnetischen Platte von 3600 U/min lag die Reflektivitätsschwankung unter 1 %, und stabile Aufzeichnungs-, Wiedergabe- und Löscheigenschaften konnten erzielt werden. Daraus läßt sich erkennen, daß die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft in einem optischen Speicher mit einer magnetooptischen Platte eingesetzt werden kann, deren Reflektivität nicht direkt erfaßt wird. Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Zwischenraum.

(Ausgestaltung 4)

Fig. 10 zeigt einen optischen Speicher gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung, bei der eine Antireflexschicht 2a aus Na&sub3;AlF&sub6; mit einer Dicke von 160 nm durch Vakuum-Gasphasenabscheidung auf einem lichtdurchlässigen Acrylharzfenster 8 gebildet ist, das in einem Abschnitt eines Polystyrolharzgehäuses 7 mit 2 mm Dicke gebildet ist. Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Al-Schicht (Kompaktdiskschicht) mit 100 nm Dicke, auf der Daten zuvor aufgezeichnet worden sind; Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Glassubstrat; und Bezugszeichen 2b bezeichnet eine ZnS- Antireflexschicht mit 150 nm Dicke. Wenn die in diesem optischen Speicher eingebaute optische Platte mit einer Drehzahl von 600 U/min gedreht wurde, konnte ein stabiles Wiedergabesignal mit geringer Schwankung erzeugt werden. Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Strahlengang und Bezugszeichen 6 einen Zwischenraum.

(Ausgestaltung 5)

Fig. 11a und 11b zeigen eine Konstruktion eines optischen Speichers gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, bei der ein kartenförmiger Speicher in ein Polystyrolharzgehäuse 7 von 0,2 mm Dicke eingebaut ist. Fig. 11b zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A - A' aus Fig. 11a. Als Konstruktionen der eingebauten optischen Karte können die bei den Ausgestaltungen 1 bis 4 beschriebenen verwendet werden. Ein Merkmal dieser bevorzugten Ausgestaltung ist, daß der kartenförmige Speicher 15 im Gehäuse in einem Translationsmodus 18 angetrieben wird. Dieser Translationsantrieb kann bewirkt werden, indem eine Magnetnabe 16 magnetisch an eine Antriebsvorrichtung gekoppelt wird. Laserlicht 5 wird auf eine Oberfläche des kartenförmigen Speichers 15 durch ein lichtdurchlässiges Acrylharzfenster 8 eingestrahlt, das in einem Abschnitt des Gehäuses gebildet ist, um Daten darauf aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben. Durch die Translationsbewegung gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung ist ein Datenzugriff mit hoher Geschwindigkeit möglich. Auch bei dieser Translationsbewegung haben eine MgF&sub2;- Antireflexschicht 2a und eine CeO&sub2;-Antireflexschicht 2b die Wirkung, Reflektivitätsschwankungen zu verringern. Hierbei bezeichnet Bezugszeichen 4 ein Substrat, Bezugszeichen 3 einen Aufzeichnungsfilm, Bezugszeichen 17 eine Aufzeichnungseinheit und Bezugszeichen 19 eine Cadmiumschicht.

(Ausgestaltung 6)

Fig. 12 bis 15 zeigen Strukturen von gemäß bevorzugter Ausgestaltungen auf den optischen Aufzeichnungsmedien vorgesehenen Antireflexschichten. Die Antireflexschicht 2 wurde an der Laserlicht-(5)-Einfallseite des optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen. Bei der in Fig. 12 gezeigten Struktur haben einlagige ZnS-, ZrO&sub2;- bzw. TaO&sub5;- Antireflexschichten besondere Vorteile. Entsprechend haben bei der in Fig. 13 gezeigten Struktur zweilagige SiO&sub2;/ZnS- und CeO&sub2;/Y&sub2;O&sub3;-Antireflexschichten besondere Vorteile. Bei der in Fig. 14 gezeigten Struktur ist eine dreilagige ZnS/MgF&sub2;/SiO-Antireflexschicht besonders vorteilhaft. Bei mehrlagigen Antireflexschichten mit mehr als drei Lagen, wie in Fig. 15 gezeigt, ist eine Konstruktion besonders vorteilhaft, bei der ein Dreilagensystem aus ZnS/MgF&sub2;/SiO zehnmal wiederholt aufgeschichtet ist.

(Ausgestaltung 7)

Fig. 16 bis 18 zeigen Strukturen von am Gehäuse 1 verwendeten Antireflexschichten 2 gemäß bevorzugter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung. Bei der in Fig. 16 gezeigten Struktur sind einlagige Antireflexschichten aus MgF&sub2;, CaF&sub2;, BaF&sub2;, ThF&sub4; und LiF besonders vorteilhaft. Bei der in Fig. 17 gezeigten Struktur sind zweilagige Antireflexschichten aus MgF&sub2;/ZnS und CaF&sub2;/Y&sub2;O&sub3; besonders vorteilhaft. Bei mehrlagigen Antireflexschichten mit mehr als zwei Lagen ist eine Konstruktion besonders vorteilhaft, bei der ein Dreischichtsystem aus LaF&sub2;/MgF&sub2;/SiO 5mal wiederholt aufgeschichtet ist.

(Ausgestaltung 8)

Wie in Ausgestaltungen 6 bis 7 dargestellt, haben solche Strukturen der Antireflexschicht besondere Vorteile, bei denen Substanzen mit unterschiedlichem Brechungsindex aufeinandergeschichtet sind. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung ist eine gemischte Antireflexschicht aus Substanzen gebildet, deren Brechungsindizes unterschiedlich voneinander sind. Die auf einem Acrylharzgehäuse zu erzeugende Antireflexschicht wurde hergestellt durch ein Vakuum-Gasphasenabscheidungsverfahren unter Verwendung einer Dampfquelle mit ZrO&sub2;-MgF&sub2;-Gemisch. Fig. 19 zeigt graphisch die durch diese bevorzugte Ausgestaltung erzielte Antireflexwirkung.
Fig. 19(a) zeigt die spektrale Reflektivität einer Oberfläche eines Acrylharzgehäuses ohne Antireflexschicht; Fig. 19(b) zeigt die spektrale Reflektivität eines Gehäuses mit zweilagigen Antireflexschichten aus ZrO&sub2; und MgF&sub2;; und Fig. 19(c) zeigt die spektrale Reflektivität eines Gehäuses, bei dem die gemischte Antireflexschicht gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung verwendet wurde. Die in Fig. 19 gezeigten Reflektivitätseigenschaften zeigen, daß die gemischte Antireflexschicht gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung am vorteilhaftesten ist.

(Ausgestaltung 9)

Fig. 20A und 20B zeigen Anwendungsbeispiele des optischen Speichers gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 20A gezeigt, ist dieses Anwendungsbeispiel aufgebaut aus einem lichtdurchlässigen kartenförmigen Gehäuse 20 aus Polysulfon mit 0,5 mm Dicke; einer darin eingebauten optischen Platte 21 mit 130 mm Durchmesser, einer an einer externen Antriebsvorrichtung befestigten Edelstahlnabe 22 zum Drehen der optischen Platte 21; einem Laserprojektionsfenster 23 aus Polycarbonat zum Projizieren des Laserlichts zum Zweck des externen Aufzeichnens, Löschens und Wiedergebens; und einem Edelstahl-Schiebverschluß 24 zum Schutz des Laserprojektionsfensters 23 und der Befestigungsnabe 22 vor Staub. Diese Karte hat eine Dicke von 1,5 mm, eine seitliche Länge von 85 mm und eine Querlänge von 53 mm. Fig. 20B ist eine Querschnittsdarstellung entlang einer Linie A-A' aus Fig. 20A. Wie in dieser Querschnittsdarstellung gezeigt, besteht zwischen der optischen Platte 22 und dem kartenförmigen Gehäuse 20 ein Zwischenraum. Die optische Platte 22 kann jedoch während ihrer Drehung mit der Gehäuseoberfläche in Kontakt sein.
In Fig. 21 sind der detaillierte Aufbau der im kartenförmigen Gehäuse eingebauten optischen Platte und die Positionsbeziehung dieser optischen Platte in Schnittrichtung gezeigt. Bezugszeichen 20 aus Fig. 21 bezeichnet das kartenförmige Gehäuse; Bezugszeichen 21 die optische Platte, Bezugszeichen 23 das Laserprojektionsfenster, Bezugszeichen 2a und 2b eine Antireflexschicht aus MgF&sub2; mit 160 nm Dicke, die auf dem kartenförmigen Gehäuse und dem Laserprojektionsfenster gebildet ist, bzw. eine weitere Antireflexschicht 2b aus ZrO&sub2; mit 100 nm Dicke, die auf der Platte 21 in Laserprojektionsrichtung gebildet ist, Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Aufzeichnungsschicht aus der ternären Verbindung In&sub3;SbTe&sub2; mit 30 nm Dicke (dieser Film kann nicht nur aus In&sub3;SbTe&sub2;, sondern auch aus anderen in JP-A-Nr. 63-251290 offenbarten Materialien bestehen), auf der durch Einstrahlen von Laserlicht darauf Information aufgezeichnet/gelöscht werden kann, wobei ein Amorph-Kristallin-Phasenübergang auftritt; Bezugszeichen 4 bezeichnet ein kreisförmiges Edelstahlsubstrat von 0,03 mm Dicke, Bezugszeichen 25 bezeichnet ein optisches System wie etwa eine Objektivlinse zum Sammeln des Laserlichts 5 auf der optischen Platte 21; und Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Luftschicht, die zwangsläufig zwischen dem kartenförmigen Gehäuse und der optischen Platte gebildet ist.
In Fig. 22 ist die Schwankung der Wiedergabesignale (entsprechend der Reflektivität der Karte) gezeigt, die von einer Spiegeleinheit zur Fokussteuerung des Laserstrahls und zur Servosteuerung der Spurverfolgungsoperation abgeleitet wird, wenn die in der Karte verwendete optische Platte mit einer Drehgeschwindigkeit von 3600 U/min gedreht wird. Wie aus Fig. 22 deutlich wird, ist die Reflektivitätsschwankung der Karte gemäß der vorliegenden Erfindung beträchtlich verringert. Um stabile Fokussierung und Spurführung des Laserlichts auf dem optischen Aufzeichnungsmedium zu erreichen, wird verständlicherweise die Reflektivitätsschwankung der Spiegeleinheit so weit wie möglich verringert. Auch bei der Karte gemäß der vorliegenden Erfindung konnte das aufgezeichnete Signal mit einem C/N-Verhältnis von 50 dB wiedergegeben werden. Wie gesagt, konnte gezeigt werden, daß die Antireflexschichten 2a und 2b an der Karte mit der rotierenden optischen Platte darin erforderlich sind. Ferner kann, wie in Fig. 23 gezeigt, gemäß dem vorliegenden Anwendungsbeispiel die Datenübertragungsgeschwindigkeit bequem verbessert werden, indem zwei Exemplare der eingebauten optischen Platte verwendet werden und die Daten parallel und gleichzeitig überschrieben und parallel aufgezeichnet/wiedergegeben werden. Man beachte, daß die in Fig. 23 verwendeten Bezugszeichen dieselben sind wie in Fig. 20.
Fig. 24A, 24B und 25 zeigen eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Wie in der Beschreibung angegeben, ist ein Merkmal dieser Informationsverarbeitungsvorrichtung, daß ein Mechanismus verwendet wird, um die Reflektivitätsschwankung des optischen Speichers zu verringern, die beim Aufzeichnen und wiedergeben auftritt. Fig. 24A zeigt einen Aufbau eines bei dieser Informationsverarbeitungsvorrichtung verwendeten optischen Kopfes. Dieser optische Kopf umfaßt eine Objektivlinse 25 mit einem Stellorgan zum Fokussieren des Laserlichts auf das optische Aufzeichnungsmedium und zum Verfolgen der Spur des Laserlichts; eine λ/4-Platte 27; einen polarisierenden Strahlteiler 28; ein optoakustisches Element 29; ein Foucault-Prisma 30; eine Kondensorlinse 31; einen Positionssensor 32; ein Strahlformungsprisma 33; eine Kollimatorlinse 34; eine Laserdiode 35 und einen Operationsverstärker 36. Wenn das vom optischen Speichermedium 26 zurückkehrende Licht auf den polarisierenden Strahlteiler 28 zurückgeführt wird, wird eine der Menge des zurückkehrenden Lichts proportionale optoakustische Spannung vom optoakustischen Element 29 ausgegeben. Diese Ausgangsspannung wird vom Operationsverstärker 36 differentiell erfaßt, um die Laserausgangsleistung der Laserdiode 35 über eine Regelschleife 37 zu regeln. Sie ist so konstruiert, daß die durch den optischen Speicher bewirkte Reflektivitätsschwankung ständig durch die von 29 bis 35 definierte Regelschleife verringert wird. Sie sollte jedoch so konstruiert sein, daß das Laserleistungsregelsystem während des Aufzeichnens und Wiedergebens vom optischen Speicher nicht arbeitet, wie in Fig. 24B gezeigt. Dies liegt daran, daß die Reflektivitätsschwankung während der Datenwiedergabe unterscheidbar ist von der Anderung der Reflexionsmenge, die bei der Erhöhung der Laserleistung während des Aufzeichnens bewirkt wird. Infolgedessen wird, wie in Fig. 24B gezeigt, das Laserleistungsregelsystem nur betrieben, wenn sowohl Fokussier- als auch Spurführungsregelsystem arbeiten. Als optoakustisches Element kann eine pyroelektrische Substanz wie PZT, LiNbO&sub3; und ZnO verwendet werden.
Fig. 25 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Anordnung der Informationsverarbeitungsvorrichtung, bestehend aus einem optischen Speicher 38 mit einer optischen Platte 3; einem optischen Kopf 39; einem Motor 40 zum Drehen der optischen Platte; einer Antriebsschaltung 41 zum Antreiben des optischen Kopfes und des Motors; einem Prozessor 43 zum Aufzeichnen der Daten, Verarbeiten der wiedergegebenen Daten und Verwalten der Datenein/ausgabe; eine Eingabeeinrichtung 44 wie etwa eine Tastatur; und eine Ausgabeeinrichtung 42 wie etwa einen Bildschirm. Der optische Speicher 38 ist in dieser Informationsverarbeitungsvorrichtung vorgesehen und ist flexibel.

Claims

1. Optischer Speicher mit:

einem Gehäuse (1) mit einer oberen Wand und einer unteren Wand, wobei die obere Wand wenigstens einen lichtdurchlässigen Abschnitt (8) aufweist;

einem optischen Aufzeichnungsmedium (3), das bewegbar in dem Gehäuse (1) so angeordnet ist, daß es vom lichtdurchlässigen Abschnitt durchgelassenes Licht zum Aufzeichnen von Information auf das Medium oder Wiedergeben von Information von dem Medium empfangen kann;

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Antireflexschicht (2) auf einer Oberfläche des lichtdurchlässigen Abschnitts (8) und/oder einer der oberen Wand des Gehäuses zugewandten Oberfläche des optischen Aufzeichnungsmediums (3) gebildet ist.

2. Optischer Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antireflexschicht (2) aus einem Material gebildet ist, durch welches Licht im Vergleich mit dem Gehäuse (1) und dem optischen Speichermedium (3) relativ leicht hindurchtreten kann.

3. Optischer Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdurchlässigkeit der Antireflexschicht (2) höher ist als die des Gehäuses (1) und des optischen Aufzeichnungsmediums (3).

4. Optischer Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdurchlässigkeit der Antireflexschicht (2) höher als 80 % ist.

5. Optischer Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdurchlässigkeit des lichtdurchlässigen Abschnitts (8) höher als 80 % ist.

6. Optischer Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Aufzeichnungsmedium (3) aufgebaut ist durch Ausbilden einer Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat mit einer Lichtdurchlässigkeit von über 80 %.

7. Optisches Speichermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftschicht zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt und dem optischen Aufzeichnungsmedium (3) gebildet ist, daß die Antireflexschicht (2) auf der der oberen Wand des Gehäuses zugewandten Oberfläche des optischen Aufzeichnungsmediums (3) gebildet ist, und daß die Reflektivität der Grenzebene zwischen dem optischen Aufzeichnungsmedium (3) und der Luftschicht unter 4 % beträgt.

8. Informationsverarbeitungsvorrichtung mit

einem optischen Kopf (39);

einem Speicher, der ein optisches Aufzeichnungsmedium (3) umfaßt, das bewegbar in einem Gehäuse angeordnet ist, das eine obere Wand, eine untere Wand und einen für Licht vom optischen Kopf durchlässigen Abschnitt (8) in der oberen Wand aufweist;

Mitteln zum Aufzeichnen von Information (44) auf dem optischen Speichermedium durch Einstrahlen von Licht darauf vom optischen Kopf durch den lichtdurchlässigen Abschnitt des Gehäuses;

Mitteln zum Wiedergeben von Information, die auf dem optischen Speichermedium aufgezeichnet worden ist;

Mitteln zum Löschen der auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information mittels Licht von dem optischen Kopf,

dadurch gekennzeichnet, daß

9. Informationsverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankung der Reflektivität von von dem optischen Aufzeichnungsmedium (3) reflektierten Licht unter 5 % beträgt.

10. Informationsverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Schaltung zum Korrigieren einer Schwankung des von dem optischen Aufzeichnungsmedium (3) reflektierten Lichts.

11. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information, mit dem mit Bezug auf ein optisches Speichermedium (3), das drehbar in einem Gehäuse (1) mit einer oberen Wand, einer unteren Wand und einem in der oberen Wand angeordneten lichtdurchlässigen Abschnitt angebracht ist, durch Einstrahlen von Licht auf das Aufzeichnungsmedium (3) durch den lichtdurchlässigen Abschnitt Information aufgezeichnet, wiedergegeben und/oder gelöscht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

Licht durch eine auf einer Oberfläche des lichtdurchlässigen Abschnitts (8) und/oder einer der oberen Wand des Gehäuses zugewandten Oberfläche des optischen Aufzeichnungsmediums (3) gebildete Antireflexschicht (2) auf das optische Aufzeichnungsmedium (3) eingestrahlt wird.