HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Feld der Erfindung
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Die Erfindung betrifft Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahren und eine Vorrichtung für ein optisches
Aufzeichnungsmedium mit zumindest einer Aufzeichnungsschicht, die
ein photochromatisches Material enthält.
Beschreibung des Standes der Technik
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In den letzten Jahren wurden verstärkt Untersuchungen
durchgeführt, um ein photochromatisches Material bei einer
Aufzeichnungsschicht eines Aufzeichnungsmediums anzuwenden.
Wenn ein Lichtstrahl einer vorgegebenen Wellenlänge an ein
photochromatisches Material angelegt wird, ändert sich
dessen Molekularstruktur durch photochemische Reaktion,
wodurch die optischen Eigenschaften in bezug auf einen
Lichtstrahl mit einer spezifischen Wellenlänge geändert werden.
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Wenn ein Lichtstrahl einer anderen vorgeschriebenen
Wellenlänge an das photochromatische Material angelegt wird,
kehrt die geänderte Molekularstruktur in den ursprünglichen
Zustand zurück.
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Solch eine Änderung der Molekularstruktur führt zu einer
großen Änderung der Lichtabsorptionseigenschaft in bezug
auf den Lichtstrahl der vorgeschriebenen Wellenlänge. Somit
kann solch ein photochromatisches Material bei einer
Aufzeichnungsschicht für ein optisches Aufzeichnungsmedium
verwendet werden. Die Information kann nämlich mit einem
Aufzeichnungsstrahl mit der vorgenannten ersten Wellenlänge
aufgezeichnet werden. Dann kann die Information mit einem
Wiedergabestrahl mit der letzteren Wellenlänge
wiedergegeben werden.
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Wenn ein solches Wiedergabeverfahren angewendet wird, wird
jedoch ein bereits aufgezeichneter Abschnitt der
Aufzeichnungsschicht den Wiedergabestrahl absorbieren, und seine
Molekularstruktur wird, was ein Nachteil ist, in den
aufzeichnungslosen Zustand zurückkehren, d.h. in einen Zustand
ohne Aufzeichnung.
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Um Multiplexaufzeichnung von Daten in einem solchen
optischen Aufzeichnungsmedium durchzuführen, ist es nötig, eine
Mehrzahl Aufzeichnungsschichten übereinander zu stapeln,
die eine Mehrzahl photochromatischer Materialien mit
jeweils verschiedenen Absorptionseigenschaften enthalten.
Außerdem müssen die Aufzeichnungsschichten mit einer
Mehrzahl von Laserstrahlen für die Aufzeichnung bestrahlt
werden, die Wellenlängen entsprechend den jeweiligen in den
Aufzeichnungsschichten enthaltenen, photochromatischen
Materialien haben. Die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 61-203450 (1986) offenbart ein Verfahren zur
Multiplexaufzeichnung. Bei einem solchen herkömmlichen
Multiplex-Wellenlängen-Aufzeichnungsverfahren ist ein
Aufzeichnungsmedium mit einer Mehrzahl Aufzeichnungsschichten
vorgesehen, die photochromatisches Material mit verschiedenen
Lichtabsorptionswellenlängenbereichen enthalten. Wenn ein
Lichtstrahl einer bestimmten Wellenlänge auf dieses Medium
angewendet wird, wird ein in einer der
Aufzeichnungsschichten enthaltenes und zur Absorption des Lichtstrahls der
bestimmten Wellenlänge angepaßtes photochromatisches Material
eine chemische Reaktion verursachen, so daß die Information
in der Aufzeichnungsschicht gespeichert wird. Somit werden
die Aufzeichnungsschichten mit Lichtstrahlen entsprechender
Wellenlänge jeweils bestrahlt, so daß Daten in einer
multiplexten Form in den Aufzeichnungsschichten aufgezeichnet
sind.
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Die so in den Aufzeichnungsschichten aufgezeichneten Daten
werden durch Anwenden von Lichtstrahlen ausgelesen, deren
Intensitätspegel z.B. etwa einem Zehntel dessen bei der
Aufzeichnung betragen.
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Bei einem solchen herkömmlichen
Multiplex-Wellenlängen-Aufzeichnungsverfahren kann ein Lichtstrahl einer bestimmten
Wellenlänge ungewünscht eine chemische Reaktion in einem
nicht-entsprechenden photochromatischen Material
verursachen, da sich die photochromatischen Materialien spektral
überlappen. Dementsprechend wird ein Übersprechen
auftreten, wenn Information in dem herkömmlichen
Multiplex-Wellenlängen-Aufzeichnungsverfahren
aufgezeichnet/wiedergegeben wird.
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Zusätzlich zum Fall der Multiplexaufzeichnung wird ein
solches Übersprechen ebenfalls von einer Aufzeichnungsspur
verursacht, die benachbart der Hauptaufzeichnungsspur für
die Informationswiedergabe ist. Wenn ein Lichtstrahl zum
Lesen der Information von der Hauptaufzeichnungsspur auch
die benachbarte Aufzeichnungsspur trifft, wird Information,
die in der benachbarten Spur aufgezeichnet ist, nachteilig
dem Lichtstrahl überlagert.
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JP-A-1 155 343 offenbart ein Verfahren zur Aufzeichnung und
Wiedergabe von Information von einem optischen
Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht; die ein
photochromatisches Material enthält, in dem ein polarisierter
Lichtstrahl auf die Aufzeichnungsschicht angewendet wird,
um eine Änderung der optischen Eigenschaften zu
verursachen. Somit werden zwei Lichtstrahlen mit denselben
Wellenlängen auf das Aufzeichnungsmedium angewendet. Diese
Lichtstrahlen sind senkrecht zueinander polarisiert. Für
das Lesen wird unpolarisiertes Licht verwendet.
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PROC. OF SPI, Vol 420, 6.-10. Juni 1983, Seiten 1986-1993,
offenbart die Möglichkeit, Information aufzuzeichnen, indem
ein Aufzeichnungsmedium linear polarisiertem Licht
ausgesetzt wird. Zufällig angeordnetes Aufzeichnungsmaterial,
das in Abhängigkeit von der Einstrahlung des linear
polarisierten Lichts Doppelbrechung verursacht, ist in dem
Aufzeichnungsmedium enthalten. Das Lesen wird mit zwei
Polansierern, die in bezug auf die Aufzeichnungspolarisation um
± 45º orientiert sind, ausgeführt.
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JP-A-62 231 437 offenbart ein Multiplexaufzeichnen unter
Verwendung von Lichtstrahlen mit den gleichen Wellenlängen,
die aber senkrecht zueinander polarisiert sind. Die
Lichtstrahlen mit den oben genannten gleichen Wellenlängen
werden zum Lesen verwendet. Die Lichtabsorptionsschichten
zeigen Lichtabsorption nur bei linear polarisiertem Licht
einer bestimmten Polarisationsrichtung, wobei die
Absorptionspolarisationsrichtungen der Schichten sich voneinander
unterscheiden.
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JP-A-63-251 737 offenbart die Verringerung des
Übersprechens einer benachbarten Spur durch Änderung der
Doppelbrechungsrate. Benachbarte Spuren sind im voraus
ausgebildet, so daß die Doppelbrechungsrate für diese
unterschiedlich gemacht werden kann. Die Doppelbrechungseigenschaften
sind gegeben, und die Doppelbrechungsrate ist veränderbar.
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EP-A-193 931 offenbart ein Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahren entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Photochromatische Materialien mit verschiedenen
Absorptionswellenlängen
werden verwendet&sub1; und die
Multiplexaufzeichnung wird unter Verwendung von Lichtstrahlen verschiedener
Wellenlängen erzielt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, das Übersprechen bei
einem Multiplexaufzeichnungs-/-wiedergabeverfahren zu
vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Aufzeichnungsverfahren
entsprechend Anspruch 1 und ein Wiedergabeverfahren
entsprechend Anspruch 2 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen
weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
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Ein erfindungsgemäßer Vorteil im Verhältnis zu einem ein
photochromatisches Material verwendenden, optischen
Aufzeichnungsmedium ist, daß vermieden wird, daß die
Molekularstruktur eines bereits aufgezeichneten Abschnitts bei
Absorption eines Wiedergabestrahls in einen
aufzeichnungslosen Zustand geändert wird.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, ein
Multiplexaufzeichnungsverfahren zu schaffen, das
photochromatische Materialien desselben Typs und Laserstrahlen derselben
Wellenlängen verwendet.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, das Übersprechen
von einer benachbarten Aufzeichnungsspur zu vermeiden.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, ein Gerät zu
erzeugen, das Information mit einer hohen Geschwindigkeit in
einem optischen Aufzeichnungsmedium, das ein
photochromatisches Material verwendet, genau aufzeichnen und/oder
wiedergeben kann.
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Erfindungsgemäß kann die anisotrope Änderung der optischen
Eigenschaften, die durch Bestrahlung mit dem polarisierten
Lichtstrahl der Aufzeichnungsschicht verursacht wird, die
Einführung einer Doppelbrechungs-Eigenschaft sein. Die
Doppelbrechungs-Eigenschaft wird in die Aufzeichnungsschicht
durch Anwendung eines polarisierten Lichtstrahls
eingeführt, wodurch Information aufgezeichnet wird. Die
Information wird durch Detektion der Doppelbrechungs-Eigenschaft
in der Aufzeichnungsspur wiedergegeben.
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Moleküle eines photochromatischen Materials, das in einer
Aufzeichnungsschicht enthalten ist, sind in isotropen
Zuständen verteilt, wenn die Aufzeichnungsschicht in einem
aufzeichnungslosen Zustand ist. Wenn eine solche
Aufzeichnungsschicht mit einem linear polarisierten Lichtstrahl
bestrahlt wird, wird hauptsächlich eine photochemische
Reaktion durch jene Moleküle verursacht, deren
Molekülausrichtungen in einem bestimmten Winkel in bezug auf die Ebene
der Polarisation des Lichtstrahls sind, wodurch die
Molekularstruktur geändert wird. Wenn solche Moleküle mit
bestimmten Ausrichtungen sich hauptsächlich in der
Molekularstruktur von den verbleibenden Molekülen unterscheiden,
zeigt die Aufzeichnungsschicht eine
Doppelbrechungs-Eigenschaft mit neutralen Achsen bezüglich der Richtungen der
Moleküle.
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"1989 Shunki Nihon Kagaku-Kai Koen Yoko-Shu", Seite 429,
berichtet, daß solche Doppelbrechung auch in bezug auf
Licht eines Wellenlängenbereiches verursacht wird, bei dem
nur geringe oder keine Absorption auftritt. Ein linear
polarisierter Lichtstrahl wird an eine Aufzeichnungsschicht
angelegt, um eine Doppelbrechungs-Eigenschaft in der
Aufzeichnungsschicht durch das vorgenannte Prinzip
einzuführen, so daß Information in einem Abschnitt aufgezeichnet
wird, in dem die Doppelbrechungs-Eigenschaft eingeführt
wurde.
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Bei dem erfindungsgemäßen Wiedergabeverfahren werden Daten
von der Aufzeichnungsschicht ausgelesen, indem die Änderung
des Polarisationszustandes des Lichtstrahls detektiert
wird, die beim Durchlaufen durch die Aufzeichnungsschicht
verursacht wird.
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Ein polarisierter Lichtstrahl zur Wiedergabe von
Information hat eine Wellenlänge im Bereich mit keiner oder nur
geringer Absorption durch das photochromatische Material,
das in einer Aufzeichnungsschicht enthalten ist. Somit wird
der Aufzeichnungsstrahl kaum in der Aufzeichnungsschicht
absorbiert. Deshalb ist es möglich, zu vermeiden, daß die
Molekularstruktur der Aufzeichnungsschicht in den
aufzeichnungslosen Zustand geändert wird.
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Um Multiplexaufzeichnung durchzuführen, werden verschiedene
Typen polarisierter Lichtstrahlen mit verschiedenen
Polarisationszuständen angelegt, so daß Moleküle mit
verschiedenen Richtungen photochemische Reaktionen verursachen.
Insbesondere in dem Fall von linearer Polarisation, wird
die photochemische Reaktion einfach verursacht, wenn die
Ebene der Polarisation in einem bestimmten Winkel in bezug
auf die Richtungen der Moleküle ist. Solch eine
photochemische Reaktion wird kaum verursacht, wenn die Ebene der
Polarisation senkrecht zu dem spezifischen Winkel ist. Das
Maximum der chemischen Reaktion wird nämlich durch
Einstrahlung mit linear polarisiertem Lichtstrahl Verursacht,
der eine Polarisationsebene hat, die mit dem
Übergangsmoment zusammenfällt, das eine bestimmte Richtung in bezug
auf die Richtung des Moleküls hat.
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Erfindungsgemäß sind die Polarisationsebenen der
polarisierten Lichtstrahlen mit verschiedenen
Polarisationszuständen vorzugsweise senkrecht zueinander. Jedoch kann
Multiplexaufzeichnung
auch dann durchgeführt werden, wenn die
Polarisationsebenen nicht senkrecht zueinander sind.
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Erfindungsgemäß enthält ein optisches Aufzeichnungsmedium
eine Mehrzahl photochromatischer Materialien mit
verschiedenen Lichtabsorptionswellenlängenbereichen, und
polarisierte Lichtstrahlen mit Wellenlängen entsprechend den
jeweiligen photochromatischen Materialien werden auf das
optische Aufzeichnungsmedium in verschiedenen
Polarisationszuständen angelegt, um optische anisotrope Eigenschaften in
dem photochromatischen Material hervorzurufen, wodurch eine
Multiplexaufzeichnung von Information stattfindet.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, ein Übersprechen beim
Multiplexaufzeichnung durch eine Mehrzahl photochromatischer
Materialien mit verschiedenen
Lichtabsorptionswellenlängenbereichen zu vermeiden.
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Wenn Moleküle eines photochromatischen Materials, die in
einer Aufzeichnungsschicht enthalten sind, in isotrope
Zuständen verteilt sind, verursachen hauptsächliche Moleküle
einer spezifischen Ausrichtung entsprechend dem
Polarisationszustand des Lichtstrahls die photochemische Reaktion, um
die Molekularstruktur zu ändern, wie es vorangehend
beschrieben wurde. Somit werden optisch anisotrope
Eigenschaften verursacht. Bei einer solchen optisch anistropen
Eigenschaft zeigt die Absorption eine Winkelabhängigkeit.
Wenn ein linear polarisierter Lichtstrahl auf eine
Aufzeichnungsschicht angewendet wird, in der z.B. Information
zu speichern ist, entwickelt sich ein Unterschied in der
Absorption in Abhängigkeit eines Winkels, der zwischen den
Polarisationsrichtungen zweier linear polarisierter
Lichtstrahlen gebildet ist, welche für die Aufzeichnung und
Wiedergabe verwendet werden, nämlich Dichrosimus. Somit kann
Information durch Anwenden eines Lichtstrahls, dessen
Polarisationszustand jenem eines Aufzeichnungsstrahls
entspricht,
und durch Detektion der Änderung wiedergegeben
werden.
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Erfindungsgemäß wird Multiplexaufzeichnung mittels eines
solchen Prinzips durchgeführt. Erfindungsgemäß zeigt eine
Aufzeichnungsschicht, in der Information aufzuzeichnen ist,
eine Richtungsabhängigkeit und Wellenlängenabhängigkeit der
Absorption. Um die Information wiederzugeben, wird ein
Lichtstrahl, dessen Wellenlänge und Polarisationszustand
mit jenen eines Aufzeichnungsstrahls übereinstimmt, zur
Detektion des so verursachten Unterschieds in der Absorption
angelegt. Erfindungsgemäß ist es möglich, das Übersprechen
zu verringern, da die Absorption eine Richtungsabhängigkeit
zusätzlich zu einer Wellenlängenabhängigkeit hat. Deshalb
ist es möglich, das Übersprechen hinreichend zu
unterdrükken, welches auf Lichtstrahlen verschiedener Wellenlängen
in einem Multiplex-Wellenlängen-Aufzeichnungsverfahren für
ein optisches Aufzeichnungsmedium beruht.
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Entsprechend einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt hat
eine Aufzeichnungsschicht eines optischen
Aufzeichnungsmediums eine Mehrzahl von Aufzeichnungsspuren, und
polarisierte Lichtstrahlen verschiedener Polarisationszustände
werden auf benachbarte Aufzeichnungsspuren angewendet, um
verschiedene optische Anisotropie-Eigenschaften in
benachbarten Aufzeichnungsspuren zu verursachen, wodurch die
Information aufgezeichnet wird. Entsprechend diesem Aspekt
werden weitere polarisierte Lichtstrahlen, deren
Polarisationszustände den Richtungen der verschiedenen optischen
Anisotropie-Eigenschaften entsprechen, auf die
Aufzeichnungsspuren angewendet, um die Information wiederzugeben.
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Wenn ein polarisierter Lichtstrahl auf eine
Aufzeichnungsschicht angewendet wird, in der Moleküle eines
photochromatischen Materials in isotropen Zuständen verteilt sind,
wird die photochemische Reaktion hauptsächlich durch
spezifische
Moleküle verursacht, die dem Polarisationszustand
des Lichtstrahls entsprechen, um Änderung der
Molekularstruktur zu verursachen. Optische Anisotropie-Eigenschaften
werden durch eine solche Änderung der Molekularstruktur
verursacht.
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Eine der optischen Anisotropie-Eigenschaften ist die
Doppelbrechungseigenschaft. Wenn ein polarisierter Lichtstrahl
auf eine Aufzeichnungsschicht angewendet wird, wobei eine
solche Doppelbrechungseigenschaft verursacht wird, ist der
Polarisationszustand des durchgelassenen oder reflektierten
Lichts in Abhängigkeit von einer neutralen Achse der
Doppelbrechung geändert. Somit ist es möglich, durch Anlegen
eines polarisierten Lichtstrahls an eine
Aufzeichnungsschicht Information wiederzugeben, die Änderung des
Polarisationszustandes zu detektiern und die
Anwesenheit/Abwesenheit einer Doppelbrechungseigenschaft zu
detektieren.
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Eine weitere optische Anisotropie-Eigenschaft ist die
Winkelabhängigkeit der Absorption. Wenn z.B. ein linear
polarisierter Lichtstrahl auf eine Aufzeichnungsschicht
angewendet wird, entwickelt sich ein Unterschied in der
Absorption, welcher vom Winkel abhängt, der durch die
Polarisationsebenen von zwei linear polarisierter Lichtstrahlen
gebildet ist, die zur Aufzeichnung und Wiedergabe verwendet
wurden, nämlich der Dichroismus. Deshalb ist es möglich,
Information durch Anlegen eines polarisierten Lichtstrahls,
dessen Polarisationszustand mit jenem eines
Aufzeichnungsstrahls übereinstimmt, und durch Detektion der Änderung der
Absorption wiederzugeben.
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Wenn eine Doppelbrechungseigenschaft als optische
Anisotropie-Eigenschaft eingeführt wird, wird vorzugsweise die
Richtung der neutralen Achse unterschiedlich zwischen jedem
Paar benachbarter Aufzeichnungsspuren ausgebildet.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, daß die Richtungen der
neutralen Achsen senkrecht zueinander sind.
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Entsprechend diesem Aspekt werden linear oder elliptisch
polarisierte Lichtstrahlen mit verschiedenen
Polarisationszuständen auf benachbarte Aufzeichnungsspuren angelegt, um
verschiedene optische Anisotropie-Eigenschaften zu
verursachen, wodurch Information aufgezeichnet wird. Um die
Information wiederzugeben, werden polarisierte Lichtstrahlen,
deren Polarisationszustände mit den optischen Anisotropie-
Eigenschaften der jeweiligen Aufzeichnungsspuren
übereinstimmen, angelegt. Wenn eine Doppelbrechungseigenschaft,
wie eine optische Anisotropie-Eigenschaft eingeführt wurde,
kann der Unterschied zwischen optischen Eigenschaften
benachbarter Aufzeichnungsspuren getrennt detektiert werden.
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Wenn die Differenz in der Absorption als optische
Anisotropie-Eigenschaft eingeführt wird, wird im wesentlichen kein
Unterschied in der optischen Anisotropie zwischen
benachbarten Aufzeichnungsspuren detektiert, wodurch es möglich
ist, ein Übersprechen beruhend auf benachbarten
Aufzeichnungsspuren zu vermeiden.
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Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der Erfindung in Zusammenhang mit den
beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines photochromatischen
Materials, das erfindungsgemäß in einer
Aufzeichnungsschicht enthalten ist.
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Fig. 2 zeigt die Lichtabsorptionscharakteristik des in
Fig. 1 gezeigten Materials;
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Fig. 3 zeigt ein typisches beispielhaftes Aufzeichnungs-
/Wiedergabegerät zur Durchführung eines
Verfahrens nach dem Stand der Technik;
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Fig. 4 zeigt ein weiteres typisches Beispiel eines
Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts zur Ausführung eines
Verfahrens nach dem Stand der Technik.
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Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen den Winkel Θ der
Polarisationsrichtungen und den Absorptionswerten;
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Fig. 6A zeigt die Absorptionswerte zur Erläuterung des
Prinzips des Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahrens in einem Fall der Informationsaufzeichnung
mit einem zufällig oder zirkular polarisierten
Lichtstrahl einer Wellenlänge λx und der
Informationswiedergabe mit einem zufällig oder zirkular
polarisierten Lichtstrahl;
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Fig. 6B zeigt die Absorptionswerte zur Erläuterung des
Prinzips des Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahrens im Fall der Informationsaufzeichnung mit dem
linear polarisierten Lichtstrahl der Wellenlänge
λx und der Informationswiedergabe mit dem linear
polarisierten Lichtstrahl mit Θ = 0º;
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Fig. 6C zeigt die Absorptionswerte zur Erläuterung des
Prinzips des Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahrens im Fall der Informationsaufzeichnung mit dem
linear polarisierten Lichtstrahl der Wellenlänge
λx und der Informationswiedergabe mit einem
linear polarisierten Lichtstrahl mit Θ = 90º;
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Fig. 7A zeigt eines der erfindungsgemäß verwendeten
photochromati schen Materialien;
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Fig. 7B zeigt ein weiteres der erfindungsgemäß
verwendeten photochromatischen Materialien;
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Fig. 8 zeigt Ergebnisse für Absorptionswerte, die mit
zufällig polarisierten Lichtstrahlen gemessen
wurden, nachdem ein zirkular polärisierter
Lichtstrahl (λ = 470 nm) in Übereinstimmung mit einem
herkömmlichen Verfahren eingestrahlt wurde;
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Fig. 9A zeigt die Ergebnisse für Absorptionswerte, die
mit einem linear polarisierten Lichtstrahl mit Θ
= 0º in Übereinstimmung mit dem dritten
erfindungsgemäßen Aspekt gemessen wurden;
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Fig. 98 zeigt die Ergebnisse für Absorptionswerte, die
mit einem linear polarisierten Lichtstrahl mit Θ
= 90º in Übereinstimmung mit dem dritten
erfindungsgemäßen Aspekt gemessen wurden;
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Fig. 10A zeigt die Absorption eines Materials ;
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Fig. 10B zeigt die Absorption eines Materials ;
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Fig. 10C zeigt die Absorption eines Materials ;
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Fig. 10D zeigt die Absorption eines Mittels, das die
Materialien , und in einem gemischten Zustand
enthält;
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Fig. 11 zeigt typischerweise die
Linearpolarisationsrichtung jeweiliger Aufzeichnungsspuren in
Übereinstimmung mit dem dritten erfindungsgemäßen
Aspekt;
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Fig. 12 zeigt beispielhaft ein
Aufzeichnungs/Wiedergabegerät entsprechend der Erfindung;
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Fig. 13 zeigt in ein typisches beispielhaftes
Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät;
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Fig. 14 zeigt Polarisationsebenen von einfallendem Licht
und durchgelassenem Licht in bezug zu einer
Richtung der neutralen Achse einer lambda-halbe
Platte mit einem Winkel von 0º;
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Fig. 15 zeigt die Polarisationsebenen von einfallendem
Licht und durchgelassenem Licht in bezug auf die
Richtung der neutralen Achse einer lambda-halbe
Platte mit einem Winkel von 45º;
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Fig. 16 zeigt die typische Aufzeichnungsspuren;
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Fig. 17 zeigt typische optische Anisotropie-Richtungen in
jeder Aufzeichnungsspur eines optischen
Aufzeichnungsmediums mit spiralförmigen
Aufzeichnungsspuren;
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Fig. 1 zeigt Strukturen einer Spiropyran-Komponente als
photochromatisches Material, welches beispielsweise als ein
photochromatisches Material verwendet werden kann, das
erfindungsgemäß in einer Aufzeichnungsschicht enthalten ist.
Die Molekularstruktur eines solchen Materials wird bei
Bestrahlung mit ultraviolettem Licht von einer Spiropyranform
in eine Merocyaninform und bei Bestrahlung mit sichtbarem
Licht oder Erwärmen in umgekehrter Richtung umgewandelt.
Fig. 2 zeigt die Wellenlängen/Absorptions-Eigenschaften des
Materials in den jeweiligen Molekularstrukturen. Ein
Aufzeichnungsmedium wird durch Hinzufügen eines Binders aus
PVB (Polyvinylbutyral) oder MEK (Methylethylketon) zur
Vorbereitung eines Solvents, Auflösen des vorgenannten
photochromatischen Materials in dem Solvent und Aufbringen der
Lösung auf ein Substrat aus Quarzglas mittels
Spinnbeschichtung hergestellt, wobei eine Aufzeichnungsschicht
mit 1 µm Dicke gebildet wird.
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Fig. 3 zeigt ein optisches System eines
Aufzeichnungs/Wiedergabegerätes zum Ausführen eines Verfahrens zur
Aufzeichnung/Wiedergabe entsprechend dem Stand der Technik.
Ein ultravioletter Lichtstrahl, der von einem Ar-Laser 1
ausgesandt wird, wird durch einen Modulator 2 in einen
gepulsten Strahl umgewandelt. Anschließend werden Komponenten
des Strahls, wobei jene mit 360 nm Wellenlänge
ausgeschlossen sind, über einen Filter 3 eliminiert und die,
verbleibende Komponente wird in einen linear polarisierten
Lichtstrahl über einen Polarisierer 4 umgewandelt. Dieser Strahl
wird mit einem Strahlexpander 5 in einen gleichmäßigen
Strahl umgewandelt und anschließend durch eine
Objektivlinse über einen dichromatischen Spiegel 6 und einen
Farady-Rotator 7 geführt, so daß er auf einer
Aufzeichnungsschicht 10 eines Mediums 9 konvergiert. Während der
Ar-Laser 1, wie vorangehend beschrieben, betrieben wird, wird
das Medium 9 relativ dazu in einer vorgegebenen Richtung
bewegt, um den Strahl über dem Modulator 2 in Abhängigkeit
von Daten zu modulieren. Somit werden Code-Spuren auf der
Aufzeichnungsschicht 10 als ein Zug doppelbrechender
Abschnitte (Aufzeichnungsabschnitte) ausgebildet.
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Andererseits emittiert ein Halbleiterlaser 11 einen linear
polarisierten Lichtstrahl mit 780 nm Wellenlänge. Dieser
Lichtstrahl wird durch eine Sammellinse 12 in einen
parallele ausgerichteten Strahl umgewandelt und dann auf der
Aufzeichnungsspur 10 des Mediums 9 über einen
Faraday-Rotator 7 und eine Objektivlinse 8 konvergiert. Eine
Steuerschaltung 13 treibt/steuert den Faraday-Rotator 7, um den
Strahl in die Aufzeichnungsschicht 10 einzuführen, so daß
seine Polarisationsebene in einem Winkel von 450 in bezug
auf jene des vorgenannten Strahls steht, der von dem
Ar-Laser 1 ausgesandt wurde. Neutrale Achsen der Doppelbrechung
der auf der Aufzeichnungsschicht 10 durch den Ar-Laser 1
ausgebildeten Aufzeichnungsabschnitte werden um einen
vorgegebenen Winkel in bezug auf die Polarisationsebene des
Ar-Lasers 1 ausgebildet. Somit wird der linear polarisierte
Lichtstrahl, der von dem Halbleiterlaser 11 ausgestrahlt
wird, auf die Aufzeichnungsabschnitte der
Aufzeichnungsschicht 10 angewendet, so daß seine Polarisationsebene in
einem Winkel von 450 in bezug auf die neutralen Achsen
steht.
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Wenn ein linear polarisierter Lichtstrahl so in ein
doppelbrechendes Material eingeführt wird, daß seine
Polarisationsebene in bezug auf die neutrale Achse geneigt ist,
wird bei dem Durchlaufen des Lichtstrahls durch das
Material der Strahl in ein elliptisch polarisiertes Licht oder
ein zirkular polarisiertes Licht umgewandelt. Solch ein
doppelbrechendes Material ist ausgestaltet, um die Phasen
von Strahlkomponenten, die parallel zu der neutralen Achse,
wie z.B. einer schnellen Achse, in bezug zu jenen
Komponenten,
die senkrecht zur neutralen Achse sind, zu ändern. Das
Prinzip der vorgenannten Umwandlung des linear
polarisierten Lichtstrahls in einen elliptisch polarisierten
Lichtstrahl beruht auf einer solchen Eigenschaft.
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Der linear polarisierte Lichtstrahl, der von dem
Halbleiterlaser 11 ausgesandt wird, wird auf die
Aufzeichnungsabschnitte der Aufzeichnungsschicht angelegt, so daß seine
Polarisationsebene in einem Winkel von 45º in bezug auf die
neutralen Achsen steht, wobei der Polarisationszustand des
Lichtstrahls von Linearpolarisation zu elliptischer
Polarisation oder Zirkularpolarisation beim Durchlauf durch die
Aufzeichnungsschicht umgewandelt wird. Wenn die
Polarisationsebene des linear polarisierten Lichtstrahls so gewählt
wird, daß der Winkel 45º in bezug auf die neutralen Achsen
beträgt, sind die vorgenannten parallelen Komponenten des
linear polarisierten Lichtstrahls in bezug auf die
neutralen Achsen gleich zu den senkrechten Komponenten, wodurch
es möglich wird, die vorgenannte Änderung des
Polarisationszustands zu maximieren.
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Der so durch die Aufzeichnungsschicht 10 übertragene Strahl
wird in einen Polarisationsstrahlteiler 15 über eine Linse
14 eingeführt, so daß die übertragenen und reflektierten
Strahlen jeweils durch die Sensoren 16 und 17 empfangen
werden. Der Polarisationsstrahlteiler 15 ist so angeordnet,
daß er den linear polarisierten Lichtstrahl von dem
Halbleiterlaser voll durchläßt, wenn kein Medium 9 vorgesehen
ist. Somit wird, wenn der Strahl auf einen
aufzeichnungslosen Abschnitt (nicht doppelbrechenden Abschnitt) der
Aufzeichnungsschicht 10 in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand
angelegt wird, keine Änderung des Polarisationszustands des
Lichtstrahls beim Durchgang durch das Medium 9 verursacht.
Deshalb wird der Lichtstrahl voll durch den
Polarisationsstrahlteiler 15 hindurchgehen, um nur am Sensor 16 eine
Ausgabe zu verursachen. Wenn der Lichtstrahl von dem
Halbleiterlaser
11 auf einen aufgezeichneten Abschnitt der
Aufzeichnungsschicht 10 angelegt wird, wird andererseits der
Strahl in einen elliptisch polarisierten Lichtstrahl beim
Durchgang durch das Medium 9 umgewandelt, wie es
vorangehend beschrieben wurde. Deshalb wird der Strahl teilweise
durch den Polarisationsstrahlteiler 15 geteilt, um in
diesem Fall Ausgaben an beiden Sensoren 16 und 17 zu
verursachen.
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Wenn somit das Medium 9 eine Relativbewegung durchführt,
und die Objektivlinse 8 verschoben wird, um die
vorgenannten Spuren der Aufzeichnungsschicht 10 mit dem Lichtstrahl
abzutasten, der von dem Halbleiterlaser 11 ausgesandt wird,
erzeugen die Sensoren 16 und 17 Ausgaben in Abhängigkeit
von auf der Spur aufgezeichneten Daten, wobei die Daten in
elektrische Signale durch Vergleich der Ausgaben der
Sensoren 16 und 17 umgewandelt werden können.
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Das optische System und das oben beschriebene Medium wurden
verwendet, um versuchsweise Daten aufzuzeichnen und
wiederzugeben, wobei es möglich war, die Änderungen in
Abhängigkeit von der aufgezeichneten und aufzeichnungslosen
Zustände anhand der Ausgaben der Sensoren 16 und 17 zu
bestätigen. Bei diesem Experiment wurden der Ar-Laser 1 und der
Halbleiterlaser 11 jeweils auf 6 mW und auf 0,5 mW
Laserleistung gesetzt. Der von dem Ar-Laser 1 ausgesandte
Laserstrahl wird pulsierend für 10 µsec auf das Medium 9
angelegt, um einen punktartigen Aufzeichnungsabschnitt auf der
Aufzeichnungsschicht 10 zu bilden, während der von dem
Halbleiterlaser 11 ausgesandte Strahl auf den
Aufzeichnungsabschnitt und den verbleibenden
Nichtaufzeichnungsabschnitt angelegt wird, wobei die Ausgaben der Sensoren 16
und 17 miteinander verglichen werden.
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Wie vorangehend beschrieben wurde, ist es möglich, Daten
auf bzw. von dem Medium 9 aufzuzeichnen/auszugeben, indem
der Faraday-Rotator 7 und ein Abtastmechanismus (nicht
gezeigt) gesteuert werden, während selektiv der Ar-Laser 1
und der Halbleiterlaser 11 in Abhängigkeit von der
Aufzeichnung/Wiedergabe betrieben werden. Der von dem
Haibleiterlaser 11 ausgestrahlte Strahl, der für die Wiedergabe
benutzt wird, hat eine Wellenlänge von 780 nm, die nicht
durch das photochromatische Material absorbiert wird,
welches in der Aufzeichnungsschicht 10 enthalten ist, wie es
sich aus dem in Fig. 2 gezeigten Eigenschafts-Diagramm
ergibt. Somit wird der Strahl nicht auf das photochromatische
Material einwirken, um dessen molekulare Struktur zu
ändem, und somit wird keine ungewünschte Änderung in der
Aufzeichnungsschicht bei der Wiedergabe von Daten mit dem
Wiedergabestrahl verursacht.
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Verschiedene Modifikationen sind möglich. Während z.B. der
Faraday-Rotator 7 und die Steuerschaltung 13 in der oben
beschriebenen Ausführungsform ausgestaltet sind, um die
Polarisationsebene des von dem Halbleiterlaser 11
ausgesendeten Strahls in bezug auf die neutrale Achse der
Aufzeichnungsabschnitte der Aufzeichnungsschicht 10 zu neigen, kann
anstelle der Anordnung eines Faraday-Rotators 7 in der
Steuerschaltung 13 die Anordnung des Halbleiterlasers 11
durch Rotation desselben um seine optische Achse
eingestellt werden, um so die Polarisationsebene des
Laserstrahls in bezug auf die neutrale Achse der
Aufzeichnungsschicht 10 zu neigen.
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Obwohl der linear polarisierte Lichtstrahl als
Wiedergabestrahl in der vorgenannten Ausführungsform verwendet wurde,
kann alternativ dazu ein zirkular polarisierter Lichtstrahl
zur Wiedergabe verwendet werden. Fig. 4 zeigt ein optisches
System für eine solche Modifikation. Diese Modifikation
unterscheidet sich von dem in Fig. 3 gezeigten Gerät in dem
Punkt, daß zwei Lambda-Viertelplatten 18 und 19 anstelle
des Faraday-Rotators 7 und der Steuerschaltung 13
angeordnet
sind. Bei einem Aufzeichnungsvorgang wird die Larnbda-
Viertelplatte 18 außerhalb des optischen Weges eines
Strahls verschoben.
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In diesem Fall wird ein linear polarisierter Lichtstrahl,
der von dem Halbleiterlaser 11 ausgesendet wird, in einen
zirkular polarisierten Lichtstrahl durch die
Lambda-Viertelplatte 18 umgewandelt und anschließend in eine
Aufzeichnungsschicht 10 eines Mediums 9 eingeführt. Wenn der Strahl
in einen aufzeichnungslosen Abschnitt der
Aufzeichnungsschicht 10 eingeführt wird, wird in dem
Polarisationszustand des Strahls beim Durchgang durch die
Aufzeichnungsschicht 10 keine Änderung auftreten. Somit wird der Strahl
durch das Medium 9 in einem zirkular polarisierten Zustand
hindurchgehen und in die Lambda-Viertelplatte 19 eingeführt
und erneut in einen linear polarisierten Lichtstrahl
umgewandelt werden. Ein Polarisationsstrahlteiler 15 ist im
voraus positionsgesteuert, um den so in einen linear
polarisierten Zustand umgewandelten Strahl durchzulassen. Wenn
der Strahl somit in einen aufzeichnungslosen Abschnitt der
Aufzeichnungsschicht 10 eingeführt wird, wird deshalb der
durch das Medium 9 hindurchgelassene Strahl nur in den
Sensor 16 gelangen, um nur am Sensor 16 eine Ausgabe
hervorzurufen.
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Wenn der Strahl in einen aufgezeichneten Abschnitt der
Aufzeichnungsschicht 10 eingeführt wird, wird andererseits
sein Polarisationszustand von der zirkularen Polarisation
zur elliptischen Polarisation beim Durchgang durch den
Aufzeichnungsabschnitt mit einer Doppelbrechungseigenschaft
umgewandelt. Deshalb wird der Strahl nicht in einen linear
polarisierten Zustand beim Durchgang durch die
Lamda-Viertelplatte 19 umgewandelt. Somit wird der Strahl, der durch
den Aufzeichnungsabschnitt der Aufzeichnungsschicht 10
übertragen wird, teilweise durch den
Polarisatinsstrahlteiler
15 reflektiert, um eine Ausgabe auch an dem anderen
Sensor 17 zu erzeugen.
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Somit ist es möglich, Daten von der Aufzeichnungsschicht 10
auszulesen, auch wenn ein zirkular polarisierter
Lichtstrahl als Wiedergabestrahl verwendet wird.
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Auch wenn ein elliptisch polarisierter Lichtstrahl als
Wiedergabestrahl verwendet wird, ändert sich weiterhin sein
Polarisationszustand beim Durchgang durch einen
Aufzeichnungsabschnitt. Somit ist es möglich, Daten aus der
Aufzeichnungsschicht 10 durch Vorsehen geeigneter Mittel zur
Detektion solch einer Änderung des Polarisationszustandes
auszulesen.
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Obwohl das Medium als Durchlaßtyp in der vorgenannten
Ausführungsform ausgebildet ist, kann alternativ dazu ein
Medium vom Reflektionstyp verwendet werden, um einen dem oben
beschriebenen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorgang ähnlichen
Betrieb zu erreichen, indem das optische System in
geeigneter Art leicht modifiziert wird.
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Außerdem können das photochromatische Material, die
Wellenlänge der Laserstrahlen und ähnliches auf verschiedene Art
verändert werden, wenn es angebracht ist.
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Erfindungsgemäß wird folgendes Prinzip verwendet:
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In einer Aufzeichnungsschicht, die aus einem nicht
ausgerichteten photochromatischen Material hergestellt ist, wird
ein Absorptionsunterschied zwischen einem
Aufzeichnungszustand, der mit einem linear polarisierten Lichtstrahl zur
Aufzeichnung bestrahlt wurde, und einem nicht
eingestrahlten, aufzeichnungslosen Zustand ausgebildet. In bezug auf
die Aufzeichnungsschicht, die mit dem linear polarisierten
Lichtstrahl zur Aufzeichnung bestrahlt wurde, wird
desweiteren
die Absorption des linear polarisierten Lichtstrahls
zur Wiedergabe mit einem Winkel von Θ in bezug auf die
Polarisationsrichtung des Lichtstrahls mit diesem Winkel Θ
geändert. Eine große Ausgabe wird nämlich mit einem linear
polarisierten Lichtstrahl einer bestimmten Richtung
(optische Anisotropie-Richtung) erhalten (Θ = 0º in diesem
Fall), während die Ausgabe sich verringert, wenn Daten mit
einem linearen polarisierten Lichtstrahl mit einer
unterschiedlichen Richtung von einer aufzeichnungslosen Spur
wiedergegeben werden und wobei die spezifische Richtung bei
90º liegt. Die Beziehung zwischen dem Winkel Θ der
Polarisationsrichtungen und den Absorptionswerten kann sich
jedoch mit dem photochromatischen Material und der
Wellenlänge des Aufzeichnungs- oder Wiedergabestrahls ändern. Die
optische Anisotropie-Richtung wird allgemein als jene
Richtung definiert, die einen signifikanten Unterschied in der
Absorption zwischen den Aufzeichnungs- und
Wiedergabestrahlen, wie sie verwendet werden, verursacht.
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Erfindungsgemäß wird Information durch Bestrahlen eines
Aufzeichnungsmediums, das eine Mehrzahl von
photochromatischen Materialtypen enthält, mit einem linear polarisierten
Lichtstrahl mit einer Wellenlänge im
Lichtabsorptionswellenlängenbereich der photochromatischen Materialien und in
einer bestimmten Linearpolarisationsrichtung aufgezeichnet.
Die Information wird durch Bestrahlen des
Aufzeichnungsmediums mit einem linear polarisierten schwachen Lichtstrahl
in einer Richtung (im allgemein Θ = 0º), die von der
linearen Polarisation des Aufzeichnungsstrahls abhängig ist,
und durch Detektion einer Änderung der Absorption
durchgeführt.
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Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die
Konzeptzeichnungen, die in den Fig. 6A bis 6C gezeigt sind, beschrieben.
Wenn eine Aufzeichnungsschicht ein photochromatisches
Material X enthält, das eine Lichtabsorption bei einer Wellen
länge λX (im allgemeinen die Wellenlänge der maximalen
Absorption) hat, und wenn ein weiteres photochromatisches
Material Y Lichtabsorption beispielsweise bei einer
Wellenlänge λY (im allgemeinen die Wellenlänge der maximalen
Absorption) hat, werden Absorptionskurven von zufällig oder
linear polarisierten schwachen Lichtstrahlen in einem
aufzeichnungslosen Zustand durch die durchgezogenen Linien in
den Fig. 6A und 6C gezeigt.
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Wenn ein zufällig oder zirkular polarisierter Lichtstrahl
der Wellenlänge λX auf die Aufzeichnungsschicht angelegt
wird, und wenn anschließend die Absorption mit einem
zufällig oder zirkular polarisierten schwachen Lichtstrahl
desselben Polarisationszustandes wie der obige gemessen wird,
werden die durch die unterbrochenen Linien in Fig. 6A
gezeigten Absorptionskurven erhalten. Wie aus dem Ergebnis zu
verstehen ist, ändert sich nicht nur die Absorption bei der
Wellenlänge λX, sondern auch bei der Wellenlänge λY, wenn
die Aufzeichnungsschicht mit dem Strahl mit der Wellenlänge
λX bestrahlt wird. Das heißt, daß Information mit der
Wellenlänge λX auch bei der Wellenlänge λY aufgezeichnet ist,
wodurch Übersprechen auftritt. Ein solches Übersprechen
wird verursacht, da die Absorptionsspektren der
photochromatischen Materialien nicht abgestuft sind und
Absorptionswellenlängenbereiche miteinander überlappen.
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Andererseits werden die durch die unterbrochenen Linien in
Fig. 6B gezeigten Absorptionskurven erhalten, wenn der
linear polarisierte Lichtstrahl mit der Wellenlänge λX auf
die Aufzeichnungsschicht angelegt wird, und dann die
Absorption mit einem Strahl gemessen wird, der in einer
Richtung Θ = 0º polarisiert ist, während jene durch
unterbrochene Linien in den Fig. 6C gezeigten erhalten werden, wenn
die Absorption mit einem Strahl gemessen wird, der linear
in einer Richtung von Θ = 90º polarisiert ist.
Erfindungsgemäß ist die Absorption ähnlich wie beim Stand der Technik
bei der Wellenlänge λY mit dem linear polarisiertem
Lichtstrahl mit Θ = 0º, während sich die Absorption bei der
Wellenlänge λY mit dem linear polarisierten Lichtstrahl mit Θ
= 90º kaum ändert. Auch bei Bestrahlung mit dem linear
polarisierten Lichtstrahl der Wellenlänge λY ist die
Absorption bei der Wellenlänge λY ähnlich der herkömmlichen mit
dem linear polarisierten Lichtstrahl bei Θ = 0º, während
die Absorption bei der Wellenlänge λY mit dem linear
polarisierten Lichtstrahl mit Θ = 90º kaum geändert wird. Auch
wenn linear polarisierte Lichtstrahlen mit Wellenlängen λX
und λY, deren Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander
sind, angelegt werden, ist es möglich, den
Absorptionsunterschied im wesentlichen ohne Einfluß durch die
Bestrahlung solcher Strahlen zu detektieren. Somit kann
Übersprechen beim Aufzeichnen/Wiedergeben von Information mit den
zwei Typen linear polarisierter Lichtstrahlen mit den
Wellenlängen λX und λY verringert werden, deren
Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander sind.
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Nun wird eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform
detailliert unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die Aufzeichnungsschicht kann Fulgid-,
Diallylethen- und/oder Spiropyran-Komponenten als photochromatische
Materialien enthalten. Die Fig. 7A und 7B zeigen beispielhaft
photochromatische Materialien A und B vom Spiropyrantyp.
Die Molekularstruktur der photochromatischen Materialien A
und B werden von den Spiropyranformen in
Photomerocyaninformen bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht umgewandelt
und in die umgekehrte Richtung bei Bestrahlung mit
sichtbarem Licht. Das photochromatische Material A wird mit
Licht einer Wellenlänge um das Absorptionsmaximum von
620 nm und das Material B wird mit Licht einer Wellenlänge
um das Absorptionsmaximum von 470 nm bestrählt, so daß die
Molekularstrukturen von den Photomerocyaninformen in die
Spiropyranformen zurückkehren. Wenn die photochromatischen
Materialien A und B in den Photomerocyaninformen sind, sind
die Absorptionspegel bei den Wellenlängen der jeweiligen
maximalen Absorption verringert.
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Die zwei Arten photochromatischer Materialien A und B
werden miteinander gemischt und mittels Spinnbeschichtung auf
Quarzsubstrate aufgebracht, um Aufzeichnungsmedien zu
erzeugen, die mit Aufzeichnungsschichten versehen sind. Diese
Aufzeichnungsmedien enthalten die photochromatischen
Materialien in isotropen Zuständen ohne molekulare Ausrichtung.
Versuchsweise wurden Daten in bzw. von den
Aufzeichnungsmedien mittels eines herkömmlichen Verfahrens bzw. dem
erfindungsgemäßen Verfahren aufgezeichnet/wiedergegeben.
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Bei dem herkömmlichen Verfahren wird zufällig polarisiertes
ultraviolettes Licht auf das Aufzeichnungsmedium
angewendet, um die Gesamtoberfläche seiner Aufzeichnungsschicht in
einen farbigen Zustand, nämlich in einen aufzeichnungslosen
Zustand (Photomerocyaninzustand), zu bringen, und
anschließend wird die Absorption mit zufällig polarisiertern
Licht gemessen. Eine Kurve in Fig. 8 zeigt das Ergebnis,
nämlich die Absorption im aufzeichnungslosen Zustand. Dann
wird ein zirkular polarisierter Lichtstrahl mit 470 nm
Wellenlänge auf das farbige (nicht aufgezeichnete)
Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen von Daten angelegt, und
anschließend wird die Absorption mit einem zufällig
polarisierten Lichtstrahl gemessen. Eine Kurve in Fig. 8 zeigt
auch dieses Ergebnis. Anschließend wird ein zirkular
polarisierter Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 620 nm auf
das Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen von Daten
angewendet und dann wird die Absorption mit einem zufällig
polarisierten Lichtstrahl gemessen. Eine Kurve in Fig. 8 zeigt
das Ergebnis. Es ist aus Fig. 8 zu verstehen, daß die
Anwendung eines Lichtstrahls mit einer bestimmten Wellenlänge
einen beachtlichen Einfluß auf die Absorption bei einer
anderen Wellenlänge ausübt. Das heißt, daß Übersprechen in
beachtlichem Umfang beim Aufzeichnen/Wiedergeben von
Information verursacht wird.
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Nun wird die Ausführungsform beschrieben. Die Fig. 9A und
9B zeigen die Absorptionseigenschaften, die mit
Lichtstrahlen gemessen wurden, welche jeweils in den Richtungen
Θ = 0º und Θ = 90º in bezug auf die Richtungen der linearen
Polarisation zur Aufzeichnung im Zusammenhang mit den
Kurven polarisiert sind.
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In den Fig. 9A und 9B zeigen die Kurven die
Absorptionwerte von Aufzeichnungsmedien, welche durch Bestrahlen
eines zufällig polarisierten ultravioletten Lichts gefärbt
sind (nicht aufgezeichnete Zustände), und die Kurven
zeigen die Absorptionswerte, die nach Anwenden linear
polarisierter Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge von 470 nm auf
die farbigen (aufzeichnungslosen) Medien zur Aufzeichnung
von Daten gemessen wurden, während die Kurven die
Absorptionswerte zeigen, die nach gleichzeitig Anlegen zweier
linear polarisierter Lichtstrahlen mit 470 nm und 620 nm
Wellenlänge auf besagte Aufzeichnungsmedien zur Aufzeichnung
von Daten gemessen werden. Aus diesen Ergebnissen ist zu
verstehen, daß, wenn die Polarisationszustände, die den
Wellenlängen 470 nm und 620 nm zugeordnet sind, zueinander
senkrecht gekreuzt sind, die Anwendung eines linear
polarisierten Lichtstrahls mit einer bestimmten Wellenlänge kaum
Einfluß auf die gemessene Absorption mit einem linear
polarisierten Lichtstrahl mit der anderen Wellenlänge hat, die
senkrecht zu der vorgenannten linearen Polarisation ist.
Auch wenn ein linear polarisierter Lichtstrahl mit 620 nm
Wellenlänge an das Aufzeichnungsmedium (nicht
aufgezeichneter Zustand), das durch Bestrahlung mit einem zufällig
polarisierten ultravioletten Licht gefärbt ist, angelegt
wird, wird kaum Einfluß auf die Absorption bei 470 nm
ausgeübt, die mit einem in der Richtung Θ = 90º polarisierten
Lichtstrahl gemessen wird, obwohl dieser Fall in den
Figuren
nicht gezeigt ist. Somit ist es möglich, im
wesentlichen ohne Übersprechen Information
aufzuzeichnen/wiederzugeben, indem die Aufzeichnungsschicht mit zwei
linear polarisierten Lichtstrahlen verschiedener
Wellenlängen bestrahlt werden, deren Polarisationsrichtung senkrecht
zueinander sind, um die Information aufzuzeichnen, und
durch Wiedergabe der Information mit linear polarisierten
Lichtstrahlen mit gleichen Wellenlängen und
Polarisationsrichtungen, wie jene der Aufzeichnungsstrahlen.
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Obwohl das Aufzeichnungsmedium eine Aufzeichnungsschicht
mit zwei Typen photochromatischer Materialien in der obigen
Beschreibung hat, kann die Erfindung auch auf ein
Aufzeichnungsmedium angewendet werden, das drei oder mehr
photochromatische Materialien enthält. Zum Beispiel zeigen die
Fig. 10A bis 10C die Absorptionseigenschaften von drei
Typen photochromatischer Materialien , und . In diesem
Fall werden die photochromatischen Materialien , und
in nicht orientierten Zuständen in einem
Aufzeichnungsmedium verteilt. Fig. 10A zeigt die Absorption des Materials
, Fig. 10B zeigt die Absorption des Materials , während
Fig. 10C die Absorption des Material zeigt. Fig. 10D
zeigt die Absorption von einem Medium, das durch
Aufeinanderstapeln oder Mischen der Materialien , und
hergestellt wurde.
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In diesem Fall kann die Information mit Lichtstrahlen mit
Wellenlängen λa und λc aufgezeichnet/wiedergegeb,en werden,
die in derselben Richtung linear polarisiert sind, und mit
einem Lichtstrahl einer Wellenlänge λb, der in einer
Richtung senkrecht zu den vorangehend genannten Richtungen
linear polarisiert ist. Es ist möglich, ein Übersprechen
zwischen den Wellenlängen λa und λb sowie zwischen den
Wellenlängen λb und λc mittels eines Effekts ähnlich dem des
voran genannten Falls unter Verwendung zwei Typen
photochrornatischer Materialien zu vermeiden. Das Übersprechen
der Wellenlängen λa und λc ist hinreichend klein, da die
Absorptionslinien in den Wellenlängen λa und λc kaum
miteinander überlappen. Die Information kann somit im
wesentlichen ohne Übersprechen aufgezeichnet/wiedergegeben
werden.
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Nun wird eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben.
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Eine Aufzeichnungsschicht für ein Aufzeichnungsmedium wird
durch Mischen zweier Typen photochromatischer Materialien A
und B und durch Anwenden derselben auf ein transparentes
Substrat gebildet. In der Aufzeichnungsschicht sind die
photochromatischen Materialien A und B in einer
Aufzeichnungsschicht in nicht orientierten Zuständen verteilt.
Information wird durch Anlegen eines linear polarisierten
Lichtstrahls in der Wellenlänge XA, der vom Material A
absorbiert wird, und eines anderen linear polarisierten
Lichtstrahls mit der Wellenlänge XB, der vom Material B
absorbiert wird, aufgezeichnet. Diese Strahlen werden so
angelegt, daß an denselben Abschnitten der
Aufzeichnungsschicht die Richtungen der linearen Polarisation senkrecht
zueinander sind, wobei die linearen Polarisationsrichtungen
der jeweiligen Wellenlängen bei jedem benachbarten Paar von
Spuren senkrecht zueinander sind.
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Fig. 11 zeigt die linearen Polarisationsrichtungen der
Lichtstrahlen der jeweiligen Wellenlängen λA und λB an den
Spuren 50a, 50b und 50c. In Fig. 11 zeigen die
durchgezogenen Ffeile die Richtungen der Polarisation der Wellenlänge
λA, und die unterbrochenen Linien zeigen jene der
Wellenlänge λB. Um die Information wiederzugeben, werden linear
polarisierte Lichtstrahlen verwendet, die dieselben
Wellenlängen wie jene der Aufzeichnungsstrahlen haben, und deren
Polarisationsrichtungen derjenigen der Wellenlängen beim
Aufzeichnen entsprechen.
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Entsprechend der zweiten Ausführungsform ist es, wie im
folgenden beschrieben wird, möglich, ein Übersprechen
beruhend auf Lichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen zu
verhindern. Außerdem sind die linearen
Polarisationsrichtungen der Lichtstrahlen mit verschiedenen
Absorptionswellenlängen bei jedem benachbarten Spurenpaar senkrecht
gekreuzt, wodurch es möglich ist, die Ausgaben aufgrund
benachbarter Spuren zu verringern, sowie ein Übersprechen von
benachbarten Spuren zu vermeiden.
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Obwohl jede der ersten und zweiten Ausführungsformen unter
Bezug auf ein Aufzeichnungsmedium beschrieben wurde,
welches eine Mehrzahl photochromatischer Materialien in einer
einzelnen Aufzeichnungsschicht enthielt, ist es auch
möglich, ein Übersprechen in einem Aufzeichnungsmedium vom
mehrschichtigen Typ zu verringern, das durch
Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Aufzeichnungsschichten
hergestellt wird, welche aus photochromatischen Materialien mit
verschiedenen Absorptionswellenlänqenbereichen hergestellt
sind. Außerdem kann ein ähnlicher Effekt auch in einem
Aufzeichnungsmedium vom mehrschichtigen Typ erreicht werden,
das durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von
Aufzeichnungsschichten vorbereitet wurde, die jeweils aus einer
Mehrzahl photochromatischer Materialien mit verschiedenen
Wellenlängenbereichen hergestellt sind.
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Fig. 12 zeigt ein Beispiel eines optischen Systems eines
Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts zur Durchführung der
Erfindung. In Fig. 12 umfaßt ein Aufzeichnungsmedium eine
Aufzeichnungsschicht 63, die auf einem transparenten Substrat
61 ausgebildet ist, und eine Spiegelschicht 62 aus Au oder
ähnlichem, die auf einer Aufzeichnungsschicht 63
ausgebildet ist. Drei Arten photochromatischer Materialien mit den
in den Fig. 16A bis 16C gezeigten Absorptionseigenschaften
sind in der Aufzeichnungsschicht 63 in nicht-orientiertem
Zustand verteilt. Das in Fig. 12 gezeigte optische System
ist durch ein optisches System 53 mit der Wellenlänge λa,
eines weiteren optischen Systems 54 mit der Wellenlänge λb
und noch eines weiteren optischen Systems 55 mit der
Wellenlänge λc gebildet. Eine erste Lichtquelle 71, eine
zweite Lichtquelle 81 und eine dritte Lichtquelle 91 geben
linear polarisierte Lichtstrahlen der entsprechenden
Wellenlängen λa, λb und λc aus, die durch die vorher genannten
drei Typen photochromatischer Materialien jeweils
absorbiert werden. Der linear polarisierte Lichtstrahl der
Wellenlänge λa, der von der ersten Lichtquelle 71 ausgegeben
wird, wird durch eine Linse 72 in den linear polarisierten
Zustand in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt und
anschließend durch einen Isolator 73 hindurchgeführt, der
durch eine Kombination eines Faraday-Rotators, eines
Polarisators und ähnlichem gebildet ist, um Rauschen zu
verhindem, welches durch rückkehrendes reflektiertes Licht bei
der ersten Lichtquelle 71 verursacht wird. Der parallele
Lichtstrahl wird über einen Halbspiegel 74 in einem Zustand
als P-polarisiertes Licht oder als S-polarisiertes Licht
übertragen, durchläuft die dichroidischen Spiegel 56 und 57
und konvergiert auf der Aufzeichnungsschicht 63 des
Aufzeichnungsmediums 61 über eine Objektivlinse 52, um
Information aufzuzeichnen. In ähnlicher Weise wird der linear
polarisierte Lichtstrahl der Wellenlänge λb, der von der
zweiten Lichtquelle 81 ausgegeben wird, über eine Linse 82
in den linear polarisierten Zustand in einen Lichtstrahl
umgewandelt und dann durch einen Isolator 83 und einen
Halbspiegel 84 hindurchgelassen. Der hindurchgelassene
parallele Lichtstrahl wird durch den dichroiden Spiegel 56
reflektiert, der eine hohe Reflektivität für den Strahl der
Wellenlänge λb hat, und durchläuft dann den dichroiden
Spiegel 57. Der durchgelassene parallele Strahl wird auf
der Aufzeichnungsschicht 63 über eine Objektivlinse 52
konvergiert, um Information aufzuzeichnen. In einer ähnlichen
Art wird auch der linear polarisierte Lichtstrahl der
Wellenlänge λc, der von der dritten Lichtquelle 91 ausgegeben
wird, durch eine Linse 92 in dem linear polarisierten
Zustand in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt und dann
durch einen Isolator 63 und einen Halbspiegel 94
hindurchgelassen. Der hindurchgelassene Lichtstrahl wird durch den
dichroiden Spiegel 57 reflektiert, der für den Strahl der
Wellenlänge λc eine hohe Reflektivität aufweist, und
anschließend auf der Aufzeichnungsspur 63 über eine
Objektivlinse 52 konvergiert, um Information aufzuzeichnen. Das
optische System ist so angepaßt, daß die linear polarisierten
Lichtstrahlen der wellenlängen λa und λc in derselben
Richtung polarisiert sind und daß der Lichtstrahl der Wellen
länge λb senkrecht in bezug auf diese Lichtstrahlen
polarisiert ist. Zum Beispiel kann eine lambda-halbe Platte oder
ähnliches in geeigneter Weise verwendet werden, um eine
solche Einstellung zu erhalten.
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Um die Information wiederzugeben, werden die Ausgaben der
jeweiligen Lichtquellen im allgemeinen verringert, und
linear polarisierte Lichtstrahlen der jeweiligen Wellenlängen
werden auf die Aufzeichnungsschicht in Abhängigkeit von der
linearen Polarisationsrichtungen der Aufzeichnungsstrahlen
der jeweiligen Wellenlängen (im allgemeinen denselben
Richtungen) angelegt, um die so entstehenden reflektierten
Lichtstrahlen mit Sensoren entsprechend den jeweiligen
Wellenlängen zu detektieren. Der linear polarisierte
Lichtstrahl der Wellenlänge λa, der von der ersten Lichtquelle
71 ausgegeben wird, durchläuft eine Linse 72, einen
Isolator 73, einen Halbspiegel 74 und die dichroiden Spiegel 56
und 57 und konvergiert anschließend auf der
Aufzeichnungsschicht 63 über die Objektivlinse 52. Zu diesem Zeitpunkt
stimmt die lineare Polarisationsrichtung des Lichtstrahls
mit der Wellenlänge λa im allgemeinen mit jener des
Aufzeichnungsstrahls der Wellenlänge λa überein. Der auf der
Aufzeichnungsschicht 63 konvergierende linear polarisierte
Lichtstrahl wird durch ihn hindurch übertragen und durch
die Spiegelschicht 62 reflektiert, so daß der reflektierte
Lichtstrahl von dem Aufzeichnungsmedium 51 ausgestrahlt
wird. Der reflektierte Lichtstrahl wird durch die
dichroiden Spiegel 57 und 56 hindurchlaufen, durch den Halbspiegel
74 reflektiert werden und durchläuft einen Filter 75, der
im wesentlichen angepaßt ist, um nur den Lichtstrahl mit
der Wellenlänge λa hindurchzulassen. Anschließend wird der
Lichtstrahl durch eine Linse 77 konvergiert auf/detektiert
durch einen Sensor 76, um die Information wiederzugeben.
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Der linear polarisierte Lichtstrahl der Wellenlänge λb, der
von der zweiten Lichtquelle 81 abgestrahlt wird, bildet in
ähnlicher Weise mit dem Aufzeichnungsmedium 51 einen
reflektierten Lichtstrahl. Der reflektierte Lichtstrahl
durchläuft die Objektivlinse 52 und den dichroiden Spiegel
57 und wird anschließend durch den dichroiden Spiegel 56
reflektiert, der eine hohe Reflektivität für den Strahl der
Wellenlänge λb hat. Dann wird der Strahl durch den
Halbspiegel 84 reflektiert und durch einen Filter 85
übertragen, der im wesentlichen angepaßt ist, um nur den Strahl
mit der Wellenlänge λB hindurchzulassen. Der übertragene
reflektierte Strahl wird auf einem Sensor 86 über eine
Linse 87 konvergiert, um die Information wiederzugeben.
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Der linear polarisierte Lichtstrahl der Wellenlänge λc, der
von der dritten Lichtquelle 91 ausgesandt wird, bildet über
das Aufzeichnungsmedium 51 auch einen reflektierten
Lichtstrahl. Der reflektierte Lichtstrahl wird durch den
dichroiden Spiegel 57 reflektiert, der eine hohe
Reflektivität für den Strahl der Wellenlänge λc hat, dann durch den
Halbspiegel 94 reflektiert und durch einen Filter 95
übertragen, der im wesentlichen angepaßt ist, um nur den Strahl
der Wellenlänge λc hindurchzulassen. Der durchgelassene
reflektierte Strahl wird auf einem Sensor 96 über eine Linse
97 konvergiert, um die Information wiederzugeben.
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Die Lichtquellen werden im allgemeinen mittels Gaslasern,
wie etwa Helium-Neonlaser oder Argonlaser, Halbleiterlaser
oder ähnlichem ausgebildet. Wenn Gaslaser verwendet werden,
sind die Lichtquellen mit A-O-Modulatoren usw.
ausgestattet, um die ausgegebenen Strahlen zu modulieren. Die
optischen Systeme entsprechen der jeweiligen Wellenlänge und
können im selben optischen Kopf angeordnet sein, während
alternativ dazu eine Mehrzahl optische Köpfe in
Abhängigkeit von der jeweiligen Wellenlängen vorgesehen sein
können. Obwohl ein einzelnes optisches System unter Bezug auf
ein Aufzeichnungsmedium vom Reflektionstyp in der obigen
Beschreibung beschrieben wurde, kann das
Aufzeichnungsmedium alternativ dazu eine andere Struktur aufweisen.
Außerdem kann ein Aufzeichnungsmedium vom Durchlaßtyp zusätzlich
mit einem ähnlichen Prinzip ausgestaltet sein. Obwohl das
vorgenannte Aufzeichnungsmedium drei Arten
photochromatischer Materialien enthält, ist auch eine
Aufzeichnungsschicht, die wenigstens zwei Typen photochromatischer
Materialien enthält, in einem ähnlichen optischen System
möglich. Während die Information mit linear polarisierten
Lichtstrahlen in den ersten bis dritten Ausführungsformen
aufgezeichnet/wiedergegeben wurde, kann ein ähnlicher
Effekt mit Lichtstrahlen anderer Polarisationszustände
erhalten werden, wie z.B. mit elliptisch polarisierten
Lichtstrahlen. Außerdem sind die linearen
Polarisationsrichtungen und die elliptischen Polarisationsrichtungen nicht auf
jene der voranstehenden Ausführungsformen beschränkt. Zum
Beispiel kann, obwohl die linearen Polarisationsri chtungen
in der ersten Ausführungsform einen Winkel von 90º
(senkrecht) einnehmen, ein solcher Winkel auch von 90º
abweichen, solang der Effekt zur Unterdrückung des Übersprechens
beibehalten wird.
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Fig. 13 zeigt ein optisches System eines
Aüfzeichnungs/Wiedergabegeräts einer ersten Ausführungsform entsprechend
diesem erfindungsgemäßen Aspekt. In Fig. 13 wird ein
Aufzeichnungsmedium 120 durch Addieren eines Binders aus
PVB (Polyvinylbutyral) oder MEK (Methylethylketon) zur
Vorbereitung eines Solvents, Auflösen eines photochromatischen
Materials in diesem Solvent, Aufbringen der Lösung auf ein
transparentes Substrat 121 aus Glas, Quarz oder Harz
mittels Spinnbeschichtung zur Ausbildung einer
Aufzeichnungsschicht 123 mit 1 µm Dicke und durch Ausbilden einer
reflektiven Schicht 122 aus Aluminium oder ähnlichem auf der
Aufzeichnungsschicht 123 erzeugt.
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Die Aufzeichnungsschicht 123 enthält das photochromatische
Material in einem nicht ausgerichteten Zustand ohne
molekulare Orientierung. Wenn dieses Medium 120 mit einem linear
polarisierten Lichtstrahl mit einer Wellenlänge, die von
dem photochromatischen Material absorbiert wird, bestrahlt
wird, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß diese
Moleküle des photochromatischen Materials mit bestimmter
Ausrichtung in Abhängigkeit von der Polarisationsebene des
linear polarisierten Lichtstrahls eine photochemische
Reaktions verursachen. Somit ist der vorgenannte linear
polarisierte Lichtstrahl ausgestaltet, um die
Aufzeichnungsschicht 123 abzutasten, und um Aufzeichnungsabschnitte mit
optisch anisotropen Richtungen zu schaffen, die von der
Polarisationsebene des linear polarisierten Lichtstrahls
abhängig sind.
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Eine erste Lichtquelle 101, wie etwa ein Ar-Laser, gibt
einen linear polarisierten aufzeichnenden einfallenden
Lichtstrahl mit z.B. λ = 360 nm aus. Dieser Strahl wird
durch einen Modulator 102 in einen gepulsten Strahl
umgewandelt, der angepaßt ist, um die Intensität des aufzeich-.
nenden einfallenden Strahls in Abhängigkeit eines
Informationssignals zu modulieren, und dann wird in einer
lambdahalbe Platte 108 die lineare Polarisationsebene (Richtung
der Polarisation) des einfallenden Aufzeichnungsstrahls
geändert. Die lambda-halbe Platte 108 dreht die Richtung der
neutralen Achse, um die Richtung der linearen Polarisation
des einfallenden Aufzeichnungsstrahls zu ändern.
Anschließend wird der Strahl in einer Objektivlinse 103 über
einen dichroiden Spiegel 104 geführt und in einer
Aufzeichnungsschicht 123 des Aufzeichnungsmediums 120 über die
Objektivlinse 103 konvergiert. Während die erste Lichtquelle
101 in einer solchen Art betrieben wird, daß sich das
Aufzeichnungsmedium 120 relativ in einer vorgeschriebenen
Richtung bewegt, um den einfallenden Aufzeichnungsstrahl
über den Modulator 102 in Abhängigkeit von Information zu
modulieren, wodurch die Aufzeichnungsspuren gebildet
werden, welche optisch anisotrope Richtungen in Abhängigkeit
von der linearen Polarisationsebene des einfallenden
Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsspur 123 haben. Unter den
Molekülen, die in der Aufzeichnungsschicht 123 enthalten
sind, verursachen hauptsächlich jene, deren Übergangsmoment
mit der linearen Polarisationsrichtung des einfallenden
Aufzeichnungsstrahls übereinstimmt, die photochemische
Reaktion, um die Aufzeichnungsspur zu bilden. Die Richtung
der Polarisationsebene der lambda-halbe Platte 108 wird so
gedreht, daß sie die lineare Polarisationsrichtung des
einfallenden Aufzeichnungsstrahls kreuzt, der auf der
Aufzeichnungsschicht 123 konvergiert wird, und zwar für jedes
Paar benachbarter Spuren.
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Wenn ein linear polarisierter Lichtstrahl auf eine
lambdahalbe Platte 108 einfällt, verbleibt die lineare
Polarisationsebene des Strahls unverändert, wenn diese bei einem
Winkel von Θ = 0º in bezug auf den Azimuth der neutralen
Achse der lambda-halbe Platte 108 liegt, während die
Polarisationsebene um 90º gedreht wird, wenn der Winkel Θ = 45º
beträgt, wie es in den Fig. 14 und 15 gezeigt ist. Es ist
nämlich möglich, die lineare Polarisationsrichtung des
einfallenden Aufzeichnungsstrahls, der auf den benachbarten
Spuren konvergiert, senkrecht zu kreuzen, indem wahlweise
der Winkel, der zwischen dem Azimuth der neutralen Achse
der lambda-halbe Platte 108 und der Richtung der
Polarisationsebene des linear polarisierten Lichtstrahls zwischen
0º und 45º für jedes Paar benachbarter Spuren gewählt wird.
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Die so ausgebildeten Aufzeichnungsspuren haben in
Abhängigkeit von der Polarisationsebene des linear polarisierten
Aufzeichnungsstrahls optisch anisotrope Richtungen, wie es
durch die schraffierten Linien in Fig. 16 gezeigt ist.
Anders gesagt, sind die optischen Anisotropie-Richtungen
benachbarter Aufzeichnungsspuren A, B und C senkrecht
zueinander.
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Information wird beruhend auf der Tatsache wiedergegeben,
daß die Absorption einer Aufzeichnungsschicht, die ein
nicht ausgerichtetes photochromatisches Material enthält
und mit einem linear polarisierten Aufzeichnungsstrahl
bestrahlt wurde, unterschiedlich von jener einer nicht
bestrahlten Aufzeichnungsschicht vom selben Typ ist, und daß
die Absorption für einen linear polarisierten
Wiedergabelichtstrahl, der einen Winkel Θ in bezug auf die
Polarisationsebene des linear polarisierten
Aufzeichnungslichtstrahls bildet, mit dem Winkel Θ in bezug auf die
Aufzeichnungsschicht, die mit dem linear polarisierten
Aufzeichnungslichtstrahl bestrahlt wurde, sich ändert, wie es in
Fig. 5 gezeigt wird. Es wird nämlich eine große Ausgabe mit
einem linear polarisierten Lichtstrahl einer bestimmten
Richtung erhalten, nämlich einer optischen Anisotropie-
Richtung (Θ = 0º in Fig. 5), und die Ausgabe wird
verringert, wenn die Information von Aufzeichnungsspuren mit
einem linear polarisierten Lichtstrahl einer Richtung, die um
90º von unaufgezeichneten Spuren und der vorgenannten
bestimmten Richtung abweicht, kommt. Es besteht jedoch die
Möglichkeit, daß die in Fig. 11 gezeigte Beziehung sich mit
dem photochromatischen Material und der Wellenlänge des
Strahls für die Aufzeichnung oder Wiedergabe ändert. Die
optische Anisotropie-Richtung ist im allgemeinen als die
Richtung definiert, die die größte Differenz in der
Absorption zwischen Aufzeichnung und Wiedergabestrahlen
verursacht, während es bevorzugt ist, die Richtung der linearen
Polarisation des Aufzeichnungsstrahls so zu setzen, daß Θ =
0º, wenn eine beachtliche Doppelbrechung in der
Aufzeichnungsschicht verursacht wird.
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In Fig. 13 wird ein Verfahren zur Wiedergabe von
Information nun detailliert beschrieben.
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Um Information wiederzugeben, werden die jeweiligen
Aufzeichnungsspuren mit einem einfallenden Lichtstrahl
abgetastet, der von einer zweiten Lichtquelle 106 ausgegeben
wird, wie etwa einem He-Ne-Laser mit z.B. λ = 633 nm. Die
Intensität des wiedergegebenen Strahls, der von der zweiten
Lichtquelle 106 abgestrahlt wird, wird auf einen
hinreichend kleinen Pegel gesetzt, so daß in der
Aufzeichnungsschicht 123 keine Reaktion mit dem linear polarisierten
Strahl verursacht wird. Der Strahl durchläuft einen
Strahlteiler 105 und wird in eine lambda-halbe Platte 109
eingeführt. Die lambda-halbe Platte 109 wird so gedreht, daß die
optische Anisotropie-Richtung jeder Aufzeichnungsspur mit
der Polarisationsebene des linear polarisierten
Lichtstrahls übereinstimmt. Anschließend wird der Strahl auf die
Aufzeichnungsschicht 123 des Aufzeichnungsmediums 120 über
einen dichroiden Spiegel 104 und die Objektivlinse 103
angelegt. Dann wird der Strahl durch die Spiegelschicht 122
reflektiert, während er seinen Polarisationszustand
beibehält. Der reflektierte Strahl wird von einem Sensor 107
über die Objektivlinse 103, den dichroiden Spiegel 104, die
lambda-halbe Platte 109, den Strahlteiler 105 und eine
Linse 111 empfangen. Somit gibt der Sensor 107 ein
elektrisches Signal aus, das in Abhängigkeit von der auf der
Aufzeichnungsspur gehaltenen Information moduliert ist. Um die
optische Anisotropie-Richtung der Spur zu detektieren,
werden Daten - wie etwa die Spuradressennummern - auf dem
Aufzeichnungsmedium
120 z.B. vorformatiert. Die Drehung der
lambda-halbe Platte 109 wird beruhend auf den detektierten
Spuradressennummern gesteuert.
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Beim Aufzeichnen strahlt die zweite Lichtquelle 106 einen
schwachen Lichtstrahl mit einer konstanten Ausgabe ab, der
auf die Aufzeichnungsschicht 123 des Aufzeichnungsmediums
190 über den Strahlenteiler 105, dem dichroiden Spiegel 104
und die Objektivlinse 108 angelegt wird. Anschließend wird
ein reflektierter Lichtstrahl, der sich aus dem Anlegen des
schwachen Lichtstrahls ergibt, durch den Sensor 107 über
die Objektivlinse 103, den dichroiden Spiegel 104, die
lambda-halbe Platte 109, den Strahlteiler 105 und die Linse
111 detektiert, um den Fokus-Servo-Betrieb und den Spur-
Servo-Betrieb usw. durchzuführen.
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Die von den ersten und zweiten Lichtquellen emittierten
Lichtstrahlen 101 und 106 werden durch die dichroiden
Spiegel 104 so eingestellt, daß ihre optischen Achsen
miteinander übereinstimmen.
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Information wurde experimentell aufgezeichnet und beruhend
auf dieser Ausführungsform wiedergegeben, wobei ein
Übersprechen mit -28 dB gemessen wurde (C/N = 33 dB in diesem
Fall). Das heißt, daß das Übersprechen hinreichend
unterdrückt wird im Vergleich mit den -20 dB (C/N = 32 dB in
diesem Fall), die mit einem zirkular polarisierten
Lichtstrahl gemessen wurden, der keine optische Anisotropie
verursacht, und es ist somit möglich, die Aufzeichnungsdichte
zu erhöhen, indem die Spurabstände verringert werden. Die
vorgenannte Messung wurde mittels einer optischen
Platteneinheit durchgeführt. Bei diese Experiment wurde das Auf-
Zeichnungsmedium 120 aus einem Glassubstrat mit 30 cm
Durchmesser gebildet, das ein Spiropyranmaterial enthielt.
Das Aufzeichnungsmedium 120 war mit konzentrischen
kreisförmigen Nuten versehen, und Spuren waren in. den Nuten mit
einem Zwischenabstand von 1,6 µm ausgebildet. Das
Aufzeichnungsmedium 120 wurde mit einer Rate von 900 Umdrehungen
pro Minute rotiert. Signale von 1 MHz und 800 KHz Frequenz
wurden jeweils in den geradzahligen bzw. in ungeraden
Spuren über einen Ar-Laser mit λ = 360 nm aufgezeichnet, wobei
der Laser eine Leistung von 7 mW hatte, und dann wurden sie
über einen He-Ne-Laser mit λ = 633 nm wiedergegeben, wobei
der Laser eine Leistung von 0,5 mW hatte, um die
Signaleinflüsse benachbarter Spuren zur Hauptaufzeichnungsspur zu
messen.
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Die Erfindung ist auch auf eine Platteneinheit mit z.B.
spiralförmigen Spuren anwendbar. Eine solche Struktur kann
sehr leicht ausgebildet werden, indem die vorgenannte
Einheit mit einer Schaltung versehen wird, die mit einer
Polarisationsebene-Rotations-/Drehungs-Einheit (nicht gezeigt)
verbunden ist, um Synchronisationssignale von einem
Rotations-/Drehungssystem des Aufzeichnungsmediums zu detektieren
und um die neutrale Achse der lambda-halbe Platten 108 und
109 zu drehen, wodurch die Polarisationsebenen der linear
polarisierten Lichtstrahlen rotiert werden, und durch
kontinuierliches Drehen der Polarisationsebene eines linear
polarisierten Lichtstrahls, der auf das Aufzeichnungsmedium
120 synchron mit der Rotation des vorgenannten
Rotations/Drehungssystems eingeführt wird, so daß sich die
Polarisationsebenen der linear polarisierten Lichtstrahlen, die auf
benachbarte Spuren eingeführt werden, senkrecht kreuzten.
Zum Beispiel kann die Struktur festgesetzt werden, um die
Polarisationsebene des linear polarisierten Lichtstrahls um
90º bei der Rotation des Aufzeichnungsmediums 120 zu
drehen.
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Fig. 17 ist ein Konzeptdiagramm, das durch strichpunktierte
Linien Aufzeichnungsspuren, die auf einem
Aufzeichnungsmedium in der vorgenannten Art ausgebildet sind, und die
optischen Anisotropie-Richtungen derselben durch Pfeile
zeigt. Es sei hier angenommen, daß die lambda-halbe Platte
die Information in einem synchronen Zustand in bezug auf
eine Platte in einem Ausgangszustand der Wiedergabe
reproduziert, und mit der Rotation der Platte synchronisiert
ist, wenn die Ausgabe maximal ist.
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Das Aufzeichnungsmedium kann oder kann auch nicht mit
Nuten, Sicherheitsstreifen oder ähnlichem versehen sein.
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Um die Information mit dem vorgeschriebenen
Wiedergabeverfahren wiederzugeben, wird die optische
Anisotropie-Richtung einer Aufzeichnungsspur, die die wiederzugebende
Information speichert, in Übereinstimmung mit der linearen
Polarisationsebene des vorgenannten Wiedergabestrahls
gebracht, um eine hinreichende Wiedergabeausgabe zu erhalten.
Auch wenn der Wiedergabestrahl teilweise auf eine
benachbarte Aufzeichnungsspur angelegt wird, wird im wesentlichen
keine Ausgabe in bezug auf die benachbarte Spur erzeugt, da
die optische Anisotropie-Richtung der
Hauptaufzeichnungsspur senkrecht zur Polarisationsebene des Wiedergabestrahls
ist. Somit ist es möglich, ein Übersprechen, das durch die
benachbarte Spur verursacht wird, bei der Wiedergabe der
Hauptaufzeichnungsspur zu vermindern.
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Zusätzlich zu einer optischen Platteneinheit kann die
Erfindung auch auf ein optisches Band, eine optische Karte
oder ähnliches, je nach Bedarf, angewendet werden.