DE69030429T2

DE69030429T2 - Gerät mit optischem Kopf zur Verarbeitung von Daten

Info

Publication number: DE69030429T2
Application number: DE69030429T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Andoh; Isao Ikuta; Yoshimi Katou; Yoshihito Maeda; Hiroyuki Minemura; Masaichi Nagai; Yoshio Sato; Tatsuya Sugita; Yutaka Sugita; Nobuyoshi Tsuboi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2010-12-14
Also published as: CN1053317A; EP0432779A1; EP0432779B1; US5317556A; KR100279040B1; JP2781625B2; CA2031642C; AU627093B2; KR910013099A; CN1039555C; JPH03185630A; DE69030429D1; AU6779990A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Informationsverarbeitungsgerät und auf einen optischen Kopf gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1. Ein solches Gerät und ein solcher Kopf sind aus der JP-62-267985 bekannt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Informationsverarbeitungsgerät mit guter Tragbarkeit, das eine reduzierte Dicke und eine reduzierte Größe aufweisen soll, und auf einen optischen Kopf mit kleinen Abmessungen und mit reduziertem Gewicht für die Verwendung in dem Gerät.
Wenn eine optische Platte als Speicher eines tragbaren Informationsverarbeitungsgeräts wie etwa eines Laptop- Computers oder dergleichen verwendet wird, muß die optische Platte mit einem Schutzgehäuse versehen sein und eine reduzierte Dicke aufweisen. In der herkömmlichen optischen Platte war eine Oberflächenkrümmung der Platte von ungefähr 1 mm zulässig, während der Abstand zwischen dem Plattensubstrat und den Objektivlinsenoberflächen, der Arbeitsabstand genannt wird, auf ungefähr 2 mm festgelegt wurde. Da das Plattensubstrat eine Dicke von 1,2 mm besaß und die Dicke zur Dicke der Linse hinzukam, mußte die Brennweite der Linse 4,0 mm oder mehr betragen, weshalb die Dickenreduzierung des Informationsverarbeitungsgeräts begrenzt war.
Andererseits wurde als Speicher des tragbaren Informationsverarbeitungsgeräts wie etwa eines Laptop-Computers bisher eine IC-Karte, eine Diskette oder eine optische Karte verwendet. Gleichzeitig mit einer Zunahme des Datendurchsatzes des Informationsverarbeitungsgeräts ist jedoch ein Bedarf an der Handhabung einer großen Informationsmenge, etwa eines Bildes, entstanden. Unter diesen Umständen leiden der herkömmliche IC-Speicher, die Diskette und die optische Karte unter einer unzureichenden Kapazität, so daß der Wunsch nach einem Speicher mit kleinen Abmessungen und großer Kapazität entstanden ist.
Die JP-62-267985 offenbart eine Vorrichtung für das Medium der optischen Platten. Eine optische Platte ist in einer Kassette enthalten, wobei in beiden Ebenen der Kassette Fensterelemente angeordnet sind. In dem Mittelloch der optischen Platte und der Kassette ist der Aufnahmeteil für einen Spindelmotor ausgebildet.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Informationsverarbeitungsgerät mit guter Tragbarkeit und Zuverlässigkeit bei reduzierter Dicke sowie einen optischen Kopf, der in ein solches Gerät eingebaut werden kann, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird in Übereinstimmung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Ein Informationsverarbeitungsgerät der Erfindung enthält ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information, das eine Oberflächenkrümmung von 0,9 mm oder weniger besitzt, einen optischen Kopf zum Einstrahlen von Licht, das mittels einer Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger fokussiert wird, wie in Tabelle 1 dargestellt ist, auf das optische Aufzeichnungsmedium, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information, eine Einrichtung zum Einbauen des optischen Aufzeichnungsmediums und des optischen Kopfes in einer vorgegebenen Beziehung, eine Einrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung.
Vorzugsweise enthält das Informationsverarbeitungsgerät der Erfindung ferner einen Prozessor, der in die Treiberschaltung einen Befehl eingibt, eine Einrichtung zum Eingeben von Information in den Prozessor sowie eine Einrichtung zum Ausgeben von Information vom Prozessor.
Als optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information stehen ein optisches Aufzeichnungsmedium lediglich für die Wiedergabe, ein optisches Aufzeichnungsmedium für einmaliges Beschreiben und ein optisches Aufzeichnungsmedium zum wiederholten Beschreiben zur Verfügung.
In dem Typ lediglich für Wiedergabe werden auf einem Kunststoffmaterial beispielsweise mittels eines Stempels eine unebene Topographie und ferner eine Änderung des Reflexionsfaktors gebildet, so daß die Topographie als Informationen gelesen wird.
Das optische Aufzeichnungsmedium für einmaliges Schreiben kann aus einem anorganischen Material, das als Basis Te enthält, oder aus einem organischen Material des Cyanin- Systems oder des Naphthalcyanin-Systems hergestellt sein. Das optische Aufzeichnungsmedium für wiederholtes Schreiben kann aus einem Aufzeichnungsmaterial des Kristall/Amorph-Phasenänderungstyps, In-Sb-Te, Ge-Sb-Te, In- Se-Tl, In-Sb-Te oder Sb-Te oder aus einem optomagnetischen Aufzeichnungsmaterial, Tb-Fe-Co oder Gd-Fe-Co, hergestellt sein.
Wenn eine Karte mit Kreditkartengröße verwendet wird, die das optische Aufzeichnungsmedium enthält, auf das Licht durch einen transparenten Abschnitt eines Gehäuses eingestrahlt wird, kann ein dünner und einfach zu handhabender optischer Speicher verwirklicht werden. Dadurch ist die Verwirklichung eines kompakten Speichers mit einer Kapazität von 30 MB oder mehr, wenn er in Verbindung mit einem Strahlfleckdurchmesser verwendet wird, der bis zur Beugungsgrenze fokussiert ist, oder aber mit einer Kapazität von 50 MB sichergestellt, wenn ein spezifisches Aufzeichnungsschema wie etwa eine Pitkanten-Aufzeichnung verwendet wird.
Der für die vorliegende Erfindung verwendete optische Kopf besitzt das Merkmal, daß er eine Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger besitzt.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Tatsache, daß die Verwendung einer Objektivlinse mit einer kleinen Brennweite ermöglicht wird, indem die Dicke des Plattensubstrats auf 1,2 mm oder weniger bemessen wird oder indem der Arbeitsabstand auf 2 mm oder weniger bemessen wird.
Die vorliegende Erfindung basiert ferner auf der Erkenntnis, daß die Oberflächenkrümmung der Platte während der Drehung mit dem effektiven Durchmesser der Linse in Beziehung steht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Speicher, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, einen optischen Kopf zum Einstrahlen von Licht, das mittels einer Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Rotationseinrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Speicher, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium, das auf einem Substrat mit einer Dicke von 1,0 mm oder weniger gebildet ist und für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information verwendet wird, in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, einen optischen Kopf zum Einstrahlen von Licht, das mittels einer Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Rotationseinrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung, wobei sämtliche der obigen Komponenten innerhalb eines Raums von 15 mm oder weniger angeordnet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Speicher, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, einen optischen Kopf zum Einstrahlen von Licht, das mittels einer Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Rotationseinrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums, das eine Oberflächenkrümmung von 0,9 mm oder weniger besitzt, und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung, wobei sämtliche der obigen Komponenten innerhalb eines Raums von 15 mm oder weniger angeordnet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Kopf, der so beschaffen ist, daß er für einen optischen Speicher arbeitet, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, und der so beschaffen ist, daß er Licht, das mittels einer Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses einstrahlt, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Einrichtung zum Einbauen des optischen Speichers und des optischen Kopfes in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung, eine Einrichtung zum Drehen des optischen Auf zeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern der Operation des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Kopf, der so beschaffen ist, daß er für einen optischen Speicher arbeitet, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, und der so beschaffen ist, daß er Licht, das mittels einer Objektivlinse mit einer Brennweite von 3,8 mm oder weniger fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses einstrahlt, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Einrichtung zum Einbauen des optischen Speichers und des optischen Kopfes in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung, eine Einrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Kopf, der so beschaffen ist, daß er für einen optischen Speicher arbeitet, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, und der so beschaffen ist, daß er Licht, das mittels einer Objektivlinse, die in einen Bereich von 1,8 mm oder weniger betrieben wird, fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses einstrahlt, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Einrichtung zum Einbauen des optischen Speichers und des optischen Kopfes in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung, eine Einrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Kopf, der so beschaffen ist, daß er für einen optischen Speicher arbeitet, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, und der so beschaffen ist, daß er Licht, das durch eine Kollimatorlinse mit einem effektiven Durchmesser von 4,0 mm oder weniger zum Ausrichtung von gestreutem Licht zu einem parallelen Strahl verläuft und dann durch eine Objektivlinse fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses einstrahlt, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf das optische Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf das optische Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Einrichtung zum Einbauen des optischen Speichers und des optischen Kopfes in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung, eine Einrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Kopf, der so beschaffen ist, daß er für einen optischen Speicher arbeitet, in dem ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information in einem Gehäuse mit einem transparenten Abschnitt drehbar unterstützt ist, und der so beschaffen ist, daß er Licht, das durch eine Kollimatorlinse mit einer Brennweite von 6,7 mm oder weniger für die Ausrichtung von gestreutem Licht zu einen parallelen Strahl verläuft und dann durch eine Objektivlinse fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium durch den transparenten Abschnitt des Gehäuses einstrahlt, um wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Einrichtung zum Einbauen des optischen Speichers und des optischen Kopfes in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung, eine Einrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung. Um Licht eines Halbleiterlasers wirksam zu nutzen, ist eine Kollimatorlinse mit einer kurzen Brennweite geeignet. Da jedoch bei einer Kollimatorlinse mit kurzer Brennweite die Einstellung der optischen Achse schwierig ist, wird ein Objektivlinsendurchmesser wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt verwendet, so daß ein Kollimatorlinsendurchmesser, der an den Objektivlinsendurchmesser angepaßt ist, einen etwas größeren Wert haben kann. Wenn der Kollimatorlinsendurchmesser 4 mm beträgt, kann im Hinblick sowohl auf die Lichtausnutzungsrate als auch auf die Ausrichtung der optischen Achse D/2f vorzugsweise ungefähr 0,3 betragen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Informationsverarbeitungsgerät einen optischen Kopf, der so beschaffen ist, daß er für ein optisches Aufzeichnungsmedium für wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information arbeitet, und Licht, das mittels einer Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger fokussiert wird, auf das optische Aufzeichnungsmedium einstrahlt, um so wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Einrichtung zum Einbauen des optischen Aufzeichnungsmediums und des optischen Kopfes in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung, eine Einrichtung zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums und eine Treiberschaltung zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Drehzahl der Rotationseinrichtung.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Verfahren, das unter Verwendung eines optischen Kopfes mit einer Objektivlinse zum Fokussieren von Licht wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information ausführt, die folgenden Schritte:
(a) Bewirken einer relativen Bewegung zwischen dem optischen Kopf mit einer Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger und dem optischen Aufzeichnungsmedium, und
(b) Eingeben eines Signals zum Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, zum Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information oder zum Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information in den optischen Kopf.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Vorrichtung einen optischen Kopf mit einer Objektivlinse zum Fokussieren von Licht, um so wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information auszuführen, eine Einrichtung, die eine relative Bewegung zwischen dem optischen Kopf und dem optischen Aufzeichnungsmedium bewirkt, und eine Einrichtung zum Eingeben eines Signals zum Aufzeichnen von Information auf das optische Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information oder Löschen von auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information in den optischen Kopf, wobei der optische Kopf eine Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger besitzt.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein optischer Kopf einen Halbleiterlaser als Lichtquelle, eine Kollimatorlinse zum Ausrichten von vom Halbleiterlaser ausgesandtem gestreuten Licht zu einem parallelen Strahl, einen Totalreflexionsspiegel zum Ändern des Lichtwegs, um den durch die Kollimatorlinse verlaufenden Lichtstrahl auf ein optisches Aufzeichnungsmedium einzustrahlen, eine Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger zum Fokussieren des vom Totalreflexionsspiegel reflektierten Lichtstrahls auf dem optischen Aufzeichnungsmedium und einen Strahlteiler zum Lenken des vom optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahls an einen Photodetektor.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein optischer Kopf einen Halbleiterlaser als Lichtquelle, eine Kollimatorlinse zum Ausrichten von vom Halbleiterlaser emittiertem gestreuten Licht zu einem parallelen Strahl, ein optisches Element mit einteiliger Struktur, das ein Prisma zum Formen des durch die Kollimatorlinse verlaufenden Lichtstrahls, einen Spiegel zum Andern des Lichtwegs, um den vom Prisma geformten Lichtstrahl auf ein optisches Aufzeichnungsmedium einzustrahlen, einen Strahlteiler zum Leiten des vom optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahls an einen Photodetektor sowie ein Viertelwellenlängenplättchen zum Polarisieren des durch den Teiler verlaufenden Lichtstrahls und des vom optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahls enthält, und eine Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger, um den vom Spiegel auf das optische Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahl zu fokussieren.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein optischer Kopf einen Halbleiterlaser als Lichtquelle, eine Kollimatorlinse zum Ausrichten von vom Halbleiterlaser emittiertem gestreuten Licht zu einem parallelen Strahl, ein optisches Element zum Formen des durch die Kollimatorlinse verlaufenden Lichtstrahls, zum Andern des Lichtwegs, um den geformten Lichtstrahl auf ein optisches Aufzeichnungsmedium einzustrahlen, und zum Lenken des auf dem optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahls an einen Photodetektor, und eine Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger zum Fokussieren des Lichtstrahls, dessen Lichtweg durch das optische Element geändert worden ist, auf dem optischen Aufzeichnungsmedium.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein optischer Kopf einen Halbleiterlaser als Lichtquelle, eine Kollimatorlinse zum Ausrichten von vom Halbleiterlaser emittiertem gestreuten Licht zu einem parallelen Strahl, ein optisches Element zum Formen des durch die Kollimatorlinse verlaufenden Lichtstrahls, zum Andern des Lichtwegs, um den geformten Lichtstrahl auf ein optisches Aufzeichnungsmedium einzustrahlen, und zum Lenken des vom optischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichtstrahls an einen Photodetektor, und eine Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser von 3,8 mm oder weniger zum Fokussieren des Lichtstrahls, dessen Lichtweg durch das optische Element geändert worden ist, auf dem optischen Aufzeichnungsmedium, wobei der Photodetektor für die Erfassung des vom optischen Element gelenkten Lichtstrahls und der Halbleiterlaser auf derselben Seite angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung wird durch drehbares Anbringen des optischen Aufzeichnungsmediums in dem einen transparenten Abschnitt besitzenden Gehäuse in der Weise, daß die Oberflächenkrümmung der Platte unter einen im Gehäuse vorhandenen Spalt gedrückt wird, erzielt.
Die Dicke des Plattensubstrats, die herkömmlicherweise 1,2 mm beträgt, ist reduziert, wodurch es möglich wird, die erforderliche Brennweite der Objektivlinse zu reduzieren.
Der dynamische Arbeitsabstand des Betätigungselements zum Antreiben der Objektivlinse ist auf einen Wert unterhalb der Oberflächenkrümmung der Platte begrenzt. Wenn die Oberflächenkrümmung der Platte zunimmt, steigt der für das Betätigungselement erforderliche dynamische Arbeitsabstand an. Der dynamische Arbeitsabstand bildet einen Teil der für die Objektivlinse erforderlichen Brennweite. Die Begrenzung der Oberflächenkrümmung der Platte ist besonders vorteilhaft, weil die Schaffung des relativen Abstandes benötigt wird, um zu verhindern, daß die Objektivlinse die Platte berührt, selbst wenn ein Erfassungsfehler bei einer Plattendurchsuchung auftritt, falls gleichzeitig zur Oberflächenkrümmung der Platte in der Fokussierungs-Servoeinrichtung, die die Objektivlinse in einem konstanten Abstand halten kann, ein Fehler auftritt.
Die Beziehung zwischen der Oberflächenkrümmung der Platte und der Brennweite der Objektivlinse ist in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Zunächst wird Tabelle 1 beschrieben, in der die Substratdicke die Summe aus den Dicken des Schutzgehäuses 120 und des Plattensubstrats 143 ist, wie in den Fig. 1 und 12 gezeigt ist, ferner beträgt der Lichtbrechungsindex n des Schutzgehäuses und des Plattensubstrats ungefähr 1,5 und kann die Substratdicke von 0,8 mm durch die Luftweglänge angegeben werden, die äquivalent zu einer optischen Weglänge von ungefähr 0,53 mm im Substrat ist. In Tabelle 1 sind die Plattensubstratdicken von 0,8 mm und 0,5 mm als Beispiele angegeben, offensichtlich kann jedoch die Substratdicke andere Werte annehmen, wobei sich in diesem Fall die Substratdicke, die durch die Luftweglänge, d. h. die äquivalente optische Weglänge gegeben ist (in der Tabelle an der Position der Substratdicke angegeben), ändert. Tabelle 2 zeigt einen Fall, in dem die Plattensubstratdicke 1,2 mm beträgt. Tabelle 1 Für eine Objektivlinse erforderliche Brennweite (die Objektivlinsendicke stellt den Abstand vom Hauptpunkt zur Linsenoberfläche dar) Tabelle 2 Für Objektivlinse erforderlich Brennweite (die Objektivlinsendicke stellt den Abstand vom Hauptpunkt zur Linsenoberfläche dar)
Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß selbst dann, wenn der Abstand zwischen der Aufzeichnungsoberfläche der Platte und der Objektivlinse verkleinert wird und folglich die Brennweite der Objektivlinse reduziert wird, die Brennweitensteuerung durch Verfolgen der Oberflächenkrümmung der Platte ausgeführt werden kann. Die Brennweite wurde in Übereinstimmung mit dem effektiven Durchmesser der Objektivlinse festgelegt, der von 4 mm oder mehr auf 3,8 mm bis 1,5 mm reduziert wurde, um so eine NA von 0,5 bis 0,55 im Vergleich zum herkömmlichen NA zu erhalten. Wenn der effektive Durchmesser der Objektivlinse beispielsweise auf 2 mm gesetzt wurde, wurde auch die Brennweite auf 2 mm gesetzt. In dieser Weise konnte eine Optik verwirklicht werden, die den Fleckdurchmesser auf ungefähr 1,6 µm fokussieren konnte.
Somit wurde die Größe des Lichtstroms, der auf die Objektivlinse auftraf, auf ungefähr 4 mm bis 1,8 mm reduziert, gleichzeitig damit wurde die Größe der Gesamtoptik reduziert, wodurch eine Dickenreduzierung und eine Größenreduzierung des optischen Kopfes erhalten wurde.
Wenn beispielsweise der effektive Durchmesser der Objektivlinse auf 2 mm festgelegt wurde, wurde der effektive Durchmesser der Kollimatorlinse beispielsweise auf 2,5 mm reduziert. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Objektivlinse in radialer Richtung der Platte bewegt wird, um eine Spurverfolgungssteuerung auszuführen, weshalb die Größe des Lichtstroms größer als der effektive Durchmesser der Objektivlinse sein muß, um dazwischen eine Differenz zu erzeugen, durch die der effektive Durchmesser der Kollimatorlinse erhöht wird.
Im Vergleich zum Stand der Technik wird jedoch mit der vorliegenden Erfindung nicht nur der effektive Durchmesser, sondern auch die Brennweite der Kollimatorlinse reduziert, damit die Kollimatorlinse mit reduziertem Durchmesser gestreutes Licht des Halbleiterlasers im gleichen Ausmaß empfängt wie jene des Standes der Technik, so daß verhindert wird, daß die Ausnutzungsrate des Lichts des Halbleiterlasers verschlechtert wird.
Die Kollimatorlinse mit der kurzen Brennweite erschwert die Erzielung einer Ausrichtung zwischen dem Halbleiterlaser und der Kollimatorlinse und die Einstellung der optischen Achse. In der vorliegenden Erfindung wurden die optischen Elemente des Prismas für die Strahlformung, des Teilers für polarisierten Lichtstrahl, des Totalreflexionsspiegels und des Viertelwellenlängenplättchens zusammengefügt, um eine einteilige Struktur zu bilden. Diese funktionalen Komponenten sind auch in der Vergangenheit einteilig ausgebildet worden, die einteilige Struktur der Erfindung ermöglichte jedoch die Anordnung des Halbleiterlasers und des Erfassungssystems auf derselben Seite, wodurch die rotierende Platte und die Optik so angeordnet wurden, daß dazwischen keine gegenseitige Störung entstand, so daß eine Größenreduzierung verwirklicht wird.
Weiterhin wurden die Erfassungslinse, ein Foucault-Prisma und ein Photodetektor, die ein Erfassungssystem für die Erfassung eines von der optischen Platte reflektierten Strahls bilden, zusammengefügt, um eine einteilige Struktur zu bilden, wobei dann, wenn auf die Erfassungslinse ein paralleler Strahl auftraf, ein Lichtfleck auf dem Photodetektor fokussiert wurde, um die Erfassung eines Brennpunkt- und Spurverfolgungsfehlersignals zu ermöglichen. Das einteilige Erfassungssystem war auf der Erfassungsseite des zusammengesetzten Prismas angeordnet. Selbst in dem Erfassungssystem, in dem die Größe der gesamten Optik reduziert ist und daher die Ausrichtung und die Achseneinstellung schwer zu erzielen sind, kann eine einfache Ausrichtung kraft des parallelen Strahls auf der Erfassungsseite des zusammengesetzten Prismas und der einteiligen Struktur des Photodetektors sichergestellt werden. Dadurch kann eine hochgenaue Optik und eine einfache Einstellung der optischen Achse erzielt werden, wodurch sichergestellt ist, daß die optische Achse so eingestellt werden kann, daß sie eine geringe Neigung besitzt.
Selbst wenn in der herkömmlichen optischen Platte ein Substrat mit einer Dicke von 1,2 mm und mit einer Oberflächenkrümmung von ungefähr ±1 mm gedreht wird, wird die Fokussierungssteuerung in der Weise ausgeführt, daß die Objektivlinse eine Genauigkeit von ±1 um oder weniger relativ zur Brennweite besitzt. Die Fokussierungssteuerung erfolgt durch Erfassen des von der Platte reflektierten Strahls, um ein Fokussierungsfehlersignal zu erhalten und zur Servoschaltung rückzukoppeln. Das Fokussierungsfehlersignal wird erhalten, wenn die relative Position zwischen der Platte und der Objektivlinse in einen Bereich von ±20 µm relativ zur Brennweite fällt. Dieser Bereich wird Servoeinziehbereich genannt. Daher wird die Steuerung in der Weise ausgeführt, daß die Objektivlinse anfangs in den Einziehbereich bewegt wird und bei Erfassung der Tatsache, daß die Objektivlinse den Bereich erreicht, der Schalter der Servoschaltung geschlossen wird. Im allgemeinen wird bei diesem Steuerschematyp, in dem die Objektivlinse anfangs in den Einziehbereich bewegt wird, die Objektivlinse einmal dazu veranlaßt, die Platte als Antwort auf ein Fokussierungsservo-Einschaltsignal zu verlassen und sich dann mit niedriger Geschwindigkeit an die Platte anzunähern, mit dem Ergebnis, daß sich selbst eine Platte, die einer Oberflächenkrümmung unterworfen ist, durch den zugeordneten Einziehbereich bewegen kann. Dann wird durch Erfassen der Tatsache, daß die Objektivlinse in den Bereich fällt, der Schalter der Servoschaltung geschlossen. Wenn erfaßt wird, daß die Objektivlinse im Bereich positioniert ist, wird typischerweise der Schalter der Servoschaltung geschlossen, um die Servoschaltung herzustellen. Die anschließend ausgeführte Steuerung ist derart, daß die Objektivlinse einer Oberflächenkrümmung der Platte folgt. Falls jedoch der Einziehbereich aus irgendwelchen Gründen nicht erfaßt werden kann, wird der Schalter der Servoschaltung nicht geschlossen, mit dem Ergebnis, daß sich die Objektivlinse an die Platte annähert und schließlich das Betätigungselement für die Objektivlinse bis zum maximalen Hub ausgefahren wird. Diese Situation entspricht typischerweise einer fehlerhaften Erfassung der Platte. Unter dieser Bedingung wird an das Betätigungselement eine Spannung in einer Richtung angelegt, in der die Objektivlinse einmal dazu veranlaßt wird, sich von der Platte zu entfernen, anschließend wird an das Betätigungselement eine Spannung angelegt, die bewirkt, daß sich die Objektivlinse erneut an die Platte annähert. Wenn jedoch die Platte mit Oberflächenkrümmung gedreht wird und die Objektivlinse extrem weit zur Platte ausgefahren ist, besteht die Gefahr, daß die Linse und die Platte in gegenseitigen Kontakt gelangen und beschädigt werden. Hierbei ist es wichtig festzustellen, daß Licht zum Lesen und Schreiben auf die optische Platte durch das Substrat eingestrahlt wird, um die Verschlechterung des Rauschabstands (S/R-Verhältnis) aufgrund von Stäuben, die auf der Substratoberfläche abgelagert sind, und von darauf befindlichen Kratzern zu verringern. Die Verschlechterung des Rauschabstands (S/R-Verhältnisses) aufgrund von Stäuben und Kratzern auf der Substratoberfläche ist jedoch manchmal so schwerwiegend, daß in den Lesedaten ein Fehler verursacht wird. Typischerweise können diskrete Lesefehler aufgrund einer erheblichen Staubmenge korrigiert werden, ein kontinuierlicher Lesefehler aufgrund eines Kratzers in der Substratoberfläche kann jedoch nicht korrigiert werden, so daß der letztere Fall ein Lesen von Daten oder eine Fehlerkorrektur im Informationsverarbeitungsgerät unmöglich macht und nicht akzeptiert werden kann. Folglich war der herkömmliche Entwurf so beschaffen, daß die Objektivlinse weit genug entfernt war, um die Platte selbst dann nicht zu berühren, wenn die Platte einer Oberflächenkrümmung unterworfen ist und das Betätigungselement für die Objektivlinse extrem weit bis zum maximalen Hub ausgefahren ist. Die Oberflächenkrümmung der Platte hängt von der Krümmung des Plattensubstrats und von der Einpassung der Platte in den Plattenhalter ab. Typischerweise beträgt die Oberflächenkrümmung 0,2 mm oder weniger, im Hinblick auf die Aufrechterhaltung der absoluten Sicherheit der Information wie oben beschrieben wird jedoch die Objektivlinse weit genug entfernt gehalten, um das Plattensubstrat selbst dann nicht zu berühren, wenn eine Oberflächenkrümmung von ungefähr 1 mm vorliegt. Daher besaß die herkömmliche Objektivlinse eine Brennweite von 4 mm oder mehr. Im Gegensatz dazu wurde in der vorliegenden Erfindung die optische Platte in das Schutzgehäuse in der Weise eingebaut, daß die Oberflächenkrümmung der Platte unter einen vorgegebenen Wert gedrückt werden konnte. Tabelle 1 zeigt die Brennweite, die für die Objektivlinse erforderlich ist, wenn die Oberflächenkrümmung reguliert wird und die Substratdicke geändert wird, was angibt, daß selbst bei einer verkürzten Brennweite der Objektivlinse das Plattensubstrat und die Objektivlinse einander nicht berühren. Die Erfindung besitzt das Merkmal der Reduzierung der Brennweite der Objektivlinse. Das Schutzgehäuse, das so angepaßt ist, daß die Oberflächenkrümmung reguliert wird, wurde wenigstens in einem Lichtauftreffabschnitt transparent ausgebildet. Das Schutzgehäuse bewirkte eine Minimierung der Menge vön Stäuben, die sich auf der Oberfläche des Substrats der optischen Platte ablagerten. Die Erfindung besitzt ferner das Merkmal, daß der Lichtstrahl zum Aufnehmen, Wiedergeben und Löschen auf die optische Platte durch die transparente Schutzplatte eingestrahlt wird, so daß eine Gegenmaßnahme geschaffen wird, die das Auftreten von Fehlern aufgrund von Stäuben selbst bei reduzierter Substratdicke beseitigt, wobei die Dikkenreduzierung des Substrats mit einer Dicke von 1,2 mm, die bei einer herkömmlichen optischen Platte als unmöglich angesehen wurde, möglich ist, um so eine Reduzierung des Objektivlinsendurchmessers und folglich der Dicke des gesamten optischen Plattenspeichers sichergestellt werden kann.
Gemäß der Erfindung wurde die Oberflächenkrümmung der Platte unter einen vorgegebenen Wert gedrückt, so daß der Linsendurchmesser der Objektivlinse reduziert werden konnte und eine Dickenreduzierung des optischen Kopfes erzielt wurde.
Außerdem konnte die Dicke und die Größe des Geräts, in das der optische Kopf eingebaut ist, reduziert werden.
Da ferner die optische Platte, die in eine Karte eingebaut ist, geschützt ist und Wiedergabefehler aufgrund von abgelagertem Staub und Schmutz verhindert werden können, kann eine dünne und hochzuverlässige optische Platte im Kartenspeicher mit großer Kapazität verwirklicht werden. Darüber hinaus können durch Verwenden der optischen Platte im Kartenspeicher der vorliegenden Erfindung ein flacher Laptop-Computer mit einem Speicher mit großer Kapazität, eine Standbildkamera mit großer Kapazität und eine tragbare Medizin-Personaldatenbank mit einem Speicher mit großer Kapazität verwirklicht werden

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Optik gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der optischen Platte und des optischen Kopfes einer Optik des Standes der Technik zeigt;
die Fig. 3A und 3B sind Diagramme zur Erläuterung des Konzepts einer optischen Platte in einer Karte gemäß der Erfindung;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines optischen Kopfes für die Verwirklichung der Erfindung;
Fig. 5A ist eine Draufsicht, die die Optik gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 5B ist eine Schnittansicht in Richtung der Linie VB- VB von Fig. 5A;
die Fig. 6 bis 9 sind diagrammartige Darstellungen, die zur Erläuterung der Optik in Form eines Moduls gemäß der Erfindung nützlich sind;
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, die eine Ausführungsform eines Informationsverarbeitungsgeräts zeigt, das die optische Platte in einer Karte gemäß der Erfindung verwendet;
Fig. 11A ist eine Draufsicht der optischen Platte in einer Karte;
Fig. 11b ist eine Schnittansicht längs der Linie XIB-XIB von Fig. 11A;
die Fig. 12 und 13 sind Schnittansichten, die andere Ausführungsformen der optischen Platte in einer Karte gemäß der Erfindung zeigen;
Fig. 14 ist ein Graph zur Erläuterung eines Verfahrens zum Modulieren von Laserleistung beim Überschreiben;
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform eines Treiberschaltungssystems zeigt, das für die Verwirklichung der Erfindung benötigt wird; und
Fig. 16 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Höhe des Antriebs der optischen Platte und dem effektiven Durchmesser der Objektivlinse zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSFORMEN

Nun wird mit Bezug auf Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Fall, in dem Licht auf einen optischen Speicher eingestrahlt wird, der ein optisches Aufzeichnungsmedium besitzt, das in ein Schutzgehäuse mit einem transparenten Abschnitt eingebaut ist.
Um in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke eines Antriebs einer optischen Platte insgesamt zu reduzieren, weist das optische Aufzeichnungsmedium selbst, das mit dem Bezugszeichen 144 bezeichnet ist, eine reduzierte Dicke auf und ist in ein kartenförmiges, transparentes Schutzgehäuse 120 eingebaut. Dies wird im folgenden als eine "optische Platte in der Karte" bezeichnet. Die optische Platte in einer Karte ist so beschaffen, daß verhindert werden kann, daß sich in der Luft befindliche Stäube auf dem Substrat ablagern und daß die Oberflächenkrümmung einer Platte auf einen Wert unterhalb eines Zwischenraums zwischen der Platte und dem Gehäuse gedrückt werden kann. Wenn der Zwischenraum beispielsweise 0,1 mm beträgt und die Dicke des Schutzgehäuses 120 0,5 mm beträgt, kann die optische Platte in der Karte eine Dicke von 1,5 mm besitzen.
Da der Zwischenraum der optischen Platte in der Karte 0,1 mm beträgt, ist es ausreichend, daß eine Objektivlinse 219 einen vertikalen Betätigungshub von lediglich 0,2 mm besitzt. Typischerweise stellt die Brennweite einer Linse eine Entfernung vom Hauptpunkt dar, wobei die Objektivlinse dann, wenn eine Glasdicke der Objektivlinse zwischen einem Hauptpunkt auf seiten der Platte und der Linsenoberfläche 1 mm beträgt, eine Brennweite von 2 mm besitzt. Wenn die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse 0,5 beträgt, besitzt die Objektivlinse einen effektiven Durchmesser von 2 mm. Wenn die Tatsache berücksichtigt wird, daß die Objektivlinse sich für die Spurverfolgung bewegt, kann der auf die Objektivlinse 219 auftreffende Lichtstrom 2,5 mm betragen, während ein Totalreflexionsspiegel 217 ungefähr 3 mm betragen kann, was etwas größer als die 2,5 mm des Lichtstroms ist. Wenn eine Basis 302 des optischen Kopfes eine Dicke von 1 mm besitzt und dieser optische Kopf zusammen mit der optischen Platte in der Karte in ein Antriebsgehäuse 304 mit einer Dicke von 1 mm eingebaut ist, wobei ein Zwischenraum von 0,2 mm zurückbleibt, kann der gesamte Antrieb der optischen Platte eine Dicke von 10 mm besitzen.
Die Objektivlinse ist beispielhaft so beschrieben worden, daß sie einen effektiven Durchmesser von 2 mm besitzt, der Objektivlinsendurchmesser kann jedoch in Abhängigkeit vom Zwischenraum zwischen dem Schutzgehäuse 120 und dem optischen Aufzeichnungsmedium 144 in der optischen Platte in der Karte wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt günstigerweise 1 bis 3,8 mm betragen. Günstigerweise können die Basis des optischen Kopfes und das Antriebsgehäuse ebenfalls 2 bis 3 mm messen. Daher kann die Höhe h des Antriebs der optischen Platte durch den verwendeten effektiven Durchmesser d ausgedrückt werden, wie in Fig. 16 graphisch dargestellt ist, was anzeigt, daß der gesamte Antrieb der optischen Platte 6 bis 15 mm messen kann.
Fig. 2 zeigt eine Optik eines optischen Kopfes, wie sie in Nikkei Electronics, 21. November 1983, S. 189-213 beschrieben ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält ein Speicher (der im folgenden anhand einer optischen Platte beschrieben wird) ein Substrat 143 und einen Aufzeichnungsfilm 142, wobei das Substrat 143 mit Spurführungsrillen 144 mit einer Schrittweite von ungefähr 1,6 µm und mit Pits 145 mit einem Durchmesser von ungefähr 0,8 µm ausgebildet ist. Um das Problem der auf dem Aufzeichnungsfilm 142 abgelagerten Stäube zu beherrschen, besitzt das Substrat 143 der optischen Platte eine Dicke von ungefähr 1,2 mm.
Andererseits enthält der optische Kopf einen Halbleiterlaser 211, eine Kollimatorlinse 212 für die Schaffung eines parallelen Strahls, einen Strahlteiler 214, einen Totalreflexionsspiegel 218 für die Anderung des Lichtwegs, eine Objektivlinse 219 für die Fokussierung des Lichts auf der Platte, eine Erfassungslinse 220 zum Fokussieren des Lichts vom Strahlteiler 214 auf einem optischen Sensorsystem, einen Halbspiegel 222 zum Trennen des Lichts in eine auf ein Spursignalerfassungssystem gerichtete Komponente und eine auf ein Fokussierungssignalerfassungssystem gerichtete Komponente, eine Zylinderlinse 223 und ein Kantenprisma für die Fokussierungssignalerfassung sowie Sensoren 221a und 221b für die Fokussierungsfehlererfassung bzw. die Spurverfolgungsfehlererfassung.
Bei der wie oben konstruierten Optik wird vom Halbleiterlaser 211 ausgesandtes Licht beim Strahlteiler 214 reflektiert und auf den Aufzeichnungsfiln 142 der optischen Platte mittels der Objektivlinse 219 fokussiert. Ein von der optischen Platte reflektierter Lichtstrahl wird durch den Strahlteiler 214 durchgelassen und mittels des Sensors 221a als ein Fokussierungsfehlersignal gemessen. Bei Vorliegen eines Fokussierungsfehlers wird das Signal an ein nicht gezeigtes Betätigungselement rückgekoppelt, das die Objektivlinse 219 in der Weise antreibt, daß die Position der Objektivlinse 219 in die Brennpunktposition bewegt werden kann. Der Sensor 221b erfaßt ein Spurverfolgungsfehlersignal, so daß der Totalreflexionsspiegel 218 gedreht werden kann, um die Spurführungsrille 144 zu verfolgen. Unter dieser Bedingung führt der optische Kopf des Standes der Technik die Aufzeichnung und die Wiedergabe von Signalen aus, wobei die Fokussierungssteuerung und die Spurverfolgungssteuerung ausgeführt werden.
Beim Aufzeichnen wird ein Laserstrahl mit ungefähr 20 mW vorn Halbleiterlaser 211 ausgesandt, um in den Aufzeichnungsfilm Pits (Löcher) zu bohren, während bei der Wiedergabe eines Signals ein Laserstrahl mit ungefähr 4 mW vom Halbleiterlaser 211 ausgesandt wird, um Informationen wie etwa eine Änderung des Reflexionsfaktors aufgrund des Vorhandenseins oder Fehlens eines Pits wiederzugeben.
Der obenerwähnte optische Kopf strahlt einen Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsfiln durch das Substrat mit einer Dicke von 1,2 mm wie in Fig. 2 gezeigt ein. Selbst wenn daher der Strahl so fokussiert wird, daß er einen Lichtfleck oder einen optischen Fleck von ungefähr 1 µm auf der Oberfläche des Aufzeichnungsfilms bildet, kann der auf die Substratoberfläche eingestrahlte Strahl die Form eines großen Lichtflecks von ungefähr 1 mm besitzen. Daher hat der auf der Substratoberfläche vorhandene Staub ein auf ungefähr 1/1000 reduziertes entsprechendes Rauschen auf der Aufzeichnungsfilmoberfläche zur Folge, so daß eine Verschlechterung der Signale aufgrund des Staubs auf der Substratoberfläche vorteilhaft unterdrückt werden kann.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer Substratdicke von 1,2 mm (ausgedrückt durch die äquivalente optische Weglänge: ungefähr 0,8 mm) die Oberflächenkrümmung der Platte ±1,0 mm beträgt und die Spanne 0,2 mm beträgt, während die Brennweite der Objektivlinse ungefähr 4,0 mm oder mehr mißt.
Der Lichtfleckdurchmesser d, der auf der Aufzeichnungsfilmoberfläche an der Brennpunktposition erhalten wird, ist gegeben durch
d = λ/NA (1)
wobei NA: D/2f
λ: Wellenlänge des verwendeten Lichts
D: effektiver Durchmesser der Objektivlinse
f: Brennweite der Objektivlinse
Daher ist der Lichtfleckdurchmesser d umgekehrt proportional zu NA. Genauer ist der Lichtfleckdurchmesser d umgekehrt proportional zum Linsendurchmesser D und direkt proportional zur Brennweite f. Die Objektivlinse für eine hochdichte Aufzeichnung muß einen NA-Wert von 0,5 oder mehr besitzen, wobei es notwendig ist, eine Objektivlinse mit einem effektiven Durchmesser zu verwenden, der gleich oder größer als die Brennweite ist. Da das Informationsverarbeitungsgerät, das den optischen Kopf verwendet, eine Dicke besitzt, die ungefähr doppelt so groß wie der effektive Durchmesser der Objektivlinse ist, kann eine Reduzierung der Dicke des Geräts so lange nicht erzielt werden, wie der effektive Durchmesser nicht so klein wie möglich gemacht worden ist.
In das Informationsverarbeitungsgerät werden Daten aufgezeichnet, die so wichtig sind, daß sie nicht durch Geld quantifiziert werden können, weshalb der optische Kopf die Bedingung erfüllen muß, daß die optische Platte und die Objektivlinse so weit voneinander entfernt sind, daß sie sich nicht gegenseitig berühren können. Mit anderen Worten, es hat sich gezeigt, daß selbst in einem Gerät mit einer kurzen Brennweite die Objektivlinse eine Brennweite besitzen muß, die 4 mm oder mehr beträgt.
In dem Fall, in dem ein Halbleiterlaser mit einer Wellenlänge von 830 nm verwendet wird, der eine NA von 0,5 oder mehr besitzt, um einen Lichtfleckdurchmesser zu erhalten, der gemäß Gleichung (1) auf ungefähr 1,6 um fokussiert ist, muß eine verwendete Objektivlinse, die eine Brennweite von 4 mm besitzt, einen effektiven Durchmesser von 4 mm oder mehr besitzen. Um die NA der Objektivlinse effektiv zu nutzen, muß ein Lichtstrom, dessen Größe den effektiven Durchmesser übersteigt, eingestrahlt werden, ferner müssen die Strukturabmessungen der optischen Elemente einschließlich des in Fig. 2 gezeigten Strahlteilers offensichtlich die Größe des Lichtstroms übersteigen. Mit anderen Worten, es hat sich gezeigt, daß, sobald der effektive Durchmesser der Objektivlinse bestimmt ist, dieser die Bestimmung der strukturellen Abmessungen der Kollimatorlinse und der anderen optischen Elemente beherrscht. Dies impliziert, daß bei einer möglichen Größenreduzierung der Objektivlinse die Dickenreduzierung und die Größenreduzierung des Geräts sichergestellt werden können.
Die Fig. 3A und 3B zeigen die gesamte Optik mit Ausnahme des Erfassungssystems. Fig. 3A ist eine Draufsicht, während Fig. 3B eine Schnittansicht ist. Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt, wird gestreutes Licht vom Halbleiterlaser 211 durch die Kollimatorlinse 211 parallelgerichtet, um einen Lichtstrahl zu bilden, der seinerseits auf ein Formungsprisma 216 auftrifft. Der auftreffende Lichtstrahl ist ein elliptischer Strahl, der das Ausgangsmuster des Halbleiterlasers wiedergibt, er wird jedoch durch das Formungsprisma 216 zu einem im wesentlichen kreisförmigen Strahl geformt, der anschließend den Polarisationsstrahlteiler 213 durchquert. Danach wird der Lichtstrahl mittels eines Aufwärtsspiegels (Totalreflexionsspiegel) 217 vertikal abgelenkt und dann durch die Objektivlinse 219 fokussiert, um auf die Filmoberfläche des optischen Aufzeichnungsmediums 144 in der optischen Platte in der Karte eingestrahlt zu werden. Die Kollimatorlinse 212, das Formungsprisma 216, der Polarisationsstrahlteiler 213, das Viertelwellenlängenplättchen 215 und der Aufwärtsspiegel 217 sind einteilig ausgebildet, wobei die einteilige Baueinheit zusammen mit dem Halbleiterlaser 211 an einer Halterung 211a für den optischen Kopf angebracht ist.
Fig. 4 zeigt schematisch die Gesamtoptik des optischen Kopfes, wenn die optische Platte in der Karte verwendet wird. In Fig. 4 werden die gleichen Elemente wie jene der Fig. 3A und 3B verwendet, außerdem werden die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 3A und 3B verwendet, um sie zu bezeichnen. Es ist anzumerken, daß der optische Kopf eine Fokussierungserfassung mittels des Messerkantenverfahrens ausführt.
Wie in Verbindung mit den Fig. 3A und 3B erläutert worden ist, wird das vom Halbleiterlaser 211 ausgesandte Licht in einen parallelgerichteten Strahl (im folgenden als Lichtstrahl 100a bezeichnet) umgewandelt. Der Lichtstrahl 100a besitzt eine elliptische Strahlform, die das vom Halbleiterlaser ausgesandte Muster wiedergibt. Die optische Achse dieses elliptisch geformten Strahls wird durch das Formungsprisma 216 in der Weise abgelenkt, daß der elliptische Strahl zu einem im wesentlichen kreisförmigen Strahl geformt wird. Der so geformte Strahl wird dann auf den Polarisationsstrahlteiler 213 gerichtet. Das aus dem Halbleiterlaser austretende Licht ist linear polarisiertes Licht, das so gesetzt ist, daß es eine P-Welle in bezug auf den Polarisationsstrahlteiler 213 bildet und daher durch den Polarisationsstrahlteiler 213 durchgelassen wird. Danach wird der Strahl 100a mittels des Viertelwellenlängenplättchens 214 zu einem zirkulär polarisierten Strahl polarisiert und mittels des Totalreflexionsspiegels 217 vertikal abgelenkt. Der Lichtstrahl 100a in Form des zirkulär polarisierten Lichts wird durch die Objektivlinse 219 fokussiert und auf die Filmoberfläche des optischen Aufzeichnungsmediums 144 eingestrahlt.
Ein reflektierter Strahl von einem auf dem optischen Aufzeichnungsmedium 144 gebildeten Fleckbild wird durch die Objektivlinse 219 zu einem parallelen Strahl umgewandelt und dann einer optischen Wegänderung durch den Totalreflexionsspiegel 217 unterworfen und schließlich mittels des Viertelwellenlängenplättchens 215 zu einer S- Welle polarisiert. Der Lichtstrahl 100a in Form der S- Welle wird durch den Polarisationsstrahlteiler 213 reflektiert und einer optischen Wegänderung in Richtung eines Foucault-Prismas 230 unterworfen. Mittels des Foucault-Prismas 230, das als Messerkante wirkt, wird die Richtung im wesentlichen der Hälfte des Lichtstrahls 100a geändert, die dann durch die Erfassungslinse auf den zweigeteilten Lichterfassungsflächen eines Photodetektors 221Ta und 221Tb für die Spurverfolgungsservovorrichtung zu einem Bild geformt wird. Da die Kante des Foucault- Prismas 230 als Messerkante wirkt, wird der restliche Lichtstrahl auf zwei vertikal unterteilten Lichtempfangsoberflächen von Photodetektoren 221Fa und 221Fb für die Fokussierungsservovorrichtung zu einem Bild geformt.
Entsprechend dem relativen Abstand zwischen der Objektivlinse und der Platte können sich die von den Photodetektoren 221Fa und 221Fb erfaßten Spannungen ändern. Das Differenzsignal zwischen den erfaßten Spannungen wird im folgenden Fokussierungsfehlersignal genannt. Wenn der relative Abstand zwischen der Objektivlinse und der Platte in die Umgebung der Brennweite der Objektivlinse fällt, ist das Fokussierungsfehlersignal zum Abstand proportional, ferner wird seine Polarität bei der Brennweite invertiert. Daher kann durch Rückkoppeln des Fokussierungsfehlersignals an eine nicht gezeigte Servoschaltung, sobald der relative Abstand zwischen der Objektivlinse und der Platte in diesen Bereich fällt, eine Autofokussierung ausgeführt werden.
Andererseits wird im wesentlichen die Hälfte des Lichtstroms, dessen Richtung durch das Foucault-Prisma 230 geändert wird, auf den Photodetektoren 221Ta und 221Tb für die Spurverfolgungs-Servovorrichtung mit zwei unterteilten Lichtempfangsflächen in Spurverfolgungsrichtung zu einem Bild geformt. Wie beim Fokussierungsfehlersignal ergeben die erfaßten Signale einen Positionsfehler in bezug auf eine vorgegebene radiale Führungsrille in der Platte. Dieser Positionsfehler wird Spurverfolgungsfehlersignal genannt. Durch Rückkoppeln des Spurverfolgungsfehlersignals an einen Komparator der nicht gezeigten Servoschaltung kann eine Spurverfolgung ausgeführt werden. Durch die Autofokussierungs- und Spurverfolgungssteuerung kann der auf einen Fleckdurchmesser von ungefähr 1 µm fokussierte Laserstrahl auf Spuren eingestrahlt werden, die wie oben beschrieben mit einer Schrittweite von 1,6 µm in der optischen Platte ausgebildet sind, deren Oberfläche um mehrere zehn Mikrometer gekrümmt ist. Von einer Addiererschaltung, die Signale von den Photodetektoren 221Ta, 221Tb, 221Fa und 221Fb addieren kann, wird ein Wiedergabesignal erzeugt.
Die Fig. 5A und 5B sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht eines praktischen optischen Kopfes, der in die Optik von Fig. 4 eingebaut ist. Der Halbleiterlaser 211 ist an einem komplexen Prisma 210 mit einer hohen Genauigkeit des relativen Anbringungswinkels anzubringen, um sicherzustellen, daß die Strahlformung möglich ist und die optische Achse vertikal zur Platte eingestellt werden kann. Wenn der NA-Wert der Kollimatorlinse 212 zu groß gesetzt ist, um die wirksame Verwendung des vom Halbleiterlaser 211 sich ausbreitenden Lichts zu erzielen, muß die relative Position zwischen dem Halbleiterlaser 211 und der Kollimatorlinse 212 mit hoher Genauigkeit eingestellt werden. Daher ist die das Formungsprisma und den Totalreflexionsspiegel enthaltende Optik einteilig als komplexes Prisma 210 ausgebildet, so daß eine Fehlausrichtung zwischen der optischen Achse des Halbleiterlasers 211 und derjenigen der Optik mit Ausnahme des Erfassungssystems im wesentlichen beseitigt ist. Daher wird die das Formungsprisma und den Totalreflexionsspiegel umfassende Optik komplexes Prisma 210 genannt. Außerdem sind im Hinblick auf eine Reduzierung der Größe nicht nur des optischen Kopfes, sondern auch des Rotationssystems der optischen Platte in der Karte die Verdrahtungsabschnitte des Halbleiterlasers und der Photodetektoren so entworfen, daß sie sich in derselben Richtung erstrecken. In den Fig. 5A und 5B bezeichnet das Bezugszeichen 350 ein Objektivlinsen-Betätigungselement, das Bezugszeichen 219 die Objektivlinse, das Bezugszeichen 220 die Erfassungslinse und das Bezugszeichen 221 den Photodetektor.
Fig. 6 zeigt das aus Fig. 4 entnommene Erfassungssystem, um das komplexe Prisma 210 so darzustellen, daß der Halbleiterlaser 211 und die Objektivlinse 219 aus einem anderen Beobachtungswinkel zu sehen sind. Die Bauernheit für die Erläuterung der Optik, die hauptsächlich das komplexe Prisma 210 bildet und das Formungsprisma und den Totalreflexionsspiegel umfaßt, ist aus einem optischen Glas hergestellt und besitzt Winkel a bis l.
Ein vom Halbleiterlaser 211 ausgesandter elliptischer Lichtstrahl trifft auf eine Oberfläche abcd des insbesondere in Fig. 7 gezeigten Formungsprismas auf und wird so gebrochen, daß er in einen im wesentlichen kreisförmigen Strahl umgewandelt wird. Dieser Lichtstrahl trifft mit 45º auf eine Oberfläche efgh auf, die als Polarisationsfilm dient und durch die der größte Teil des Strahls durchgelassen wird. Der Grund hierfür besteht darin, daß der Halbleiterlaser so eingestellt ist, daß das hiervon ausgesandte linear polarisierte Licht bei der Oberfläche efgh einer P-Polarisation unterworfen wird, wobei auf die Oberfläche efgh ein Film, der als Polarisationsstrahlteiler 213 dient, aufgebracht ist. Der Eingangsstrahl trifft mit einem großen Winkel von ungefähr 72º auf die Oberfläche abcd auf, weshalb auf diese Oberfläche vorzugsweise ein eine Reflexion verhindernder Film aufgebracht wird.
Fig. 8 zeigt ein Prisma in Form eines gleichseitigen Dreiecks mit einer Oberfläche efgh, die mit der Oberfläche efgh mit Fig. 7 in Kontakt ist. Der Lichtstrahl trifft auf diese Oberfläche efgh mit 45º auf und verläuft durch das auf eine Oberfläche ijgh aufgebrachte 1/4- Wellenlängenplatte. Im Ergebnis ändert sich der Lichtstrahl von einem Strahl mit P-Polarisation zu einem Strahl mit zirkulärer Polarisation. Es ist wünschenswert, daß die in den Fig. 8 und 9 gezeigten Prismen gemeinsam ausgebildet sind.
Fig. 9 zeigt ebenfalls ein Prisma in Form eines gleichseitigen Dreiecks mit einer Oberfläche jghi, die mit der Oberfläche ijgh von Fig. 8 in Kontakt ist. Der Lichtstrahl trifft auf die Oberfläche jghi vertikal auf und wird an einer Oberfläche klhi reflektiert, um durch eine Oberfläche iglk vertikal zu verlaufen. Der Lichtstrahl, der durch die Oberfläche iglk durchgelassen worden ist, trifft auf die Objektivlinse auf und wird auf der Aufzeichnungsfilmfläche der Platte fokussiert. Da ein reflektierter Strahl von der Plattenoberfläche zu einem parallelen Strahl ausgerichtet wird, der zur Oberfläche jglk zurückkehrt, kann auf der Oberfläche jglk vorzugsweise ein eine Reflexion verhindernder Film aufgebracht werden.
In der obigen Beschreibung werden zwei getrennte Prismen in Form gleichseitiger Dreiecke, die in den Fig. 8 und 9 gezeigt sind, verwendet, sie können jedoch an der Oberfläche jghi zusammengefügt sein, um eine einteilige Form anzunehmen.
Herkömmlicherweise sind die Komponenten der obigen Optik in verschiedenen Kombinationen verwendet worden, der optische Kopf der vorliegenden Erfindung zielt jedoch auf eine Reduzierung der Größe und des Gewichts und auf die Merkmale, daß der Halbleiterlaser 211 und der Photodetektor 221 auf derselben Seite angeordnet sind, wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist. Die oben mit Bezug auf die Fig. 7 bis 9 beschriebenen Blöcke können mit sehr hoher Genauigkeit unter Verwendung der derzeit verfügbaren Bearbeitungstechnik hergestellt werden. Durch Zusammenfügen dieser hochpräzisen Blöcke kann das komplexe Prisma 210 verwirklicht werden, das die vier Funktionen eines Strahlformungsprismas, eines Polarisationsstrahlteilers, eines Viertelwellenlängenplättchens und eines Totalreflexionsspiegels besitzt. Vorteilhaft besitzt das komplexe Prisma 210 kleine Abmessungen, ferner ist seine optische Achse weniger geneigt.
Wie oben beschrieben worden ist, kann mit der optischen Platte in der Karte, bei der die Oberflächenkrümmung der Platte unter einen vorgegebenen Wert gedrückt werden kann, die Reduzierung der Dicke des optischen Kopfes erzielt werden. Nun wird die Gesamtkonstruktion des Informationsverarbeitungsgeräts beschrieben.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, enthält das Informationsverarbeitungsgerät eine optische Platte 100 in der Karte, einen Antrieb 200 für die optische Platte, einen Prozessor 400, eine Eingabeeinheit 500 und eine Ausgabeeinheit 600. Die optische Platte 100 in der Karte enthält ein optisches Aufzeichnungsmedium 144 und ein transparentes Schutzgehäuse 120 und ist am Antrieb 200 der optischen Platte abnehmbar angebracht.
Der Antrieb 200 der optischen Platte enthält einen optischen Kopf 210 zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen, einen Motor 240 für die Drehung des optischen Aufzeichnungsmediums 144 und eine Steuertreiberschaltung 260 für den optischen Kopf 210 und den Motor 240.
Die Treiberschaltung 260 antwortet auf einen Befehl vom Prozessor 400, um die Drehzahl des Motors 240 zu steuern, und arbeitet in der Weise, daß sie Daten zum Aufzeichnen und Löschen moduliert und Daten für die Wiedergabe demoduliert.
Der Prozessor 400 antwortet auf einen Befehl von der Eingabeeinheit 500, um eine Operationsverarbeitung oder eine Aufzeichnung, eine Wiedergabe und ein Löschen bezüglich des optischen Aufzeichnungsmediums auszuführen, und liefert, falls notwendig, Information oder Operationsergebnisse, die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sind, über die Ausgabeeinheit 600.
Die Fig. 11a und 11b zeigen eine Ausführungsform der optischen Platte in der Karte, mit der die Erfindung verwirklicht werden kann. Fig. 11a ist eine Draufsicht, während Fig. 11b eine Schnittansicht ist. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, ist in der optischen Platte in der Karte ein optisches Aufzeichnungsmedium 144 in ein Schutzgehäuse 120 mit Kartengröße eingebaut. Vorteilhaft ist in der optischen Platte in der Karte gemäß der vorliegenden Ausführungsform wenigstens ein Lichtstrahlauftreffabschnitt 152 des Schutzgehäuses 120 aus einer transparenten Schutzplatte konstruiert.
In dem herkömmlichen Informationsverarbeitungsgerät wurde bei Einstrahlung von Licht eine Tür des Schutzgehäuses geöffnet, um zu ermöglichen, daß das Licht direkt auf das Substrat des optischen Aufzeichnungsmediums auftrifft. Daher gelangten Staub und Schmutz durch die Öffnung der Lichteinfallstür, so daß als Gegenmaßnahme erforderlich war, daß das Substrat aus einem transparenten Substrat mit einer Dicke von 1,2 mm gebildet ist. Im Gegensatz dazu ist der Lichtstrahlauftreffabschnitt 152 der optischen Platte in der Karte, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit der transparenten Schutzplatte abgedeckt, weshalb Staub und Schmutz weniger leicht direkt auf dem Substrat 143 oder dem optischen Aufzeichnungsmedium 144 abgelagert werden und die Dicke des Substrats für die Unterstützung des optischen Aufzeichnungsmediums nicht 1,2 mm betragen muß. Darüber hinaus ist bei der optischen Platte in der Karte das optische Aufzeichnungsmedium nicht am Schutzgehäuse befestigt, sondern frei drehbar.
Das Konzept der optischen Platte in der Karte wird nun mit Bezug auf die Fig. 12 und 13 beschrieben. Da das Substrat 143 für die Unterstützung des optischen Aufzeichnungsmediums 144 in dem transparenten Schutzgehäuse 120 für den Schutz des Mediums 144 drehbar ist, ist die Oberflächenkrümmung der Platte kleiner als ein Zwischenraum zwischen dem Medium und dem Gehäuse. Weiterhin sind der Motor 240 für die Drehung der Platte und der optische Kopf 210 vorgesehen. Vorzugsweise kann die Dicke des optischen Kopfes 210 wie in den Fig. 5A und 5B reduziert sein, andernfalls kann jedoch auch die herkömmliche Optik verwendet werden. Bei der obigen Konstruktion werden die Aufzeichnung, die Wiedergabe und das Löschen der optischen Platte wie im folgenden beschrieben ausgeführt.
Genauer wird beim Aufzeichnen und Löschen die Leistung des Halbleiterlasers, der im optischen Kopf 210 enthalten ist, zwischen dem Löschleistungspegel und dem Aufzeichnungsleistungspegel wie in Fig. 14 gezeigt moduliert, damit die neue Information über der alten Information aufgezeichnet wird. Bei der Wiedergabe ist die Leistung des Halbleiterlasers auf einen verhältnismäßig niedrigen Leistungspegel reduziert und wird kontinuierlich eingestrahlt, wodurch der Reflexionsfaktor der optischen Platte gelesen wird. Vorteilhaft wird in der optischen Platte in der Karte, die für die vorliegende Erfindung verwendet wird, der Laserstrahl auf das optische Aufzeichnungsmedium 144 durch das transparente Schutzgehäuse 120 eingestrahlt. Folglich werden gemäß der vorliegenden Erfindung Stäube in der Luft weniger leicht auf dem Substrat und auf dem Aufzeichnungsfilm abgelagert, so daß eine Verschlechterung des Signals wegen der Staubablagerung vermindert werden kann. Indem ferner die Summe aus der Dicke d2 des transparenten Schutzgehäuses 120 und aus einer Dicke d1 des Substrats 143 ungefähr 1,2 mm beträgt, kann die Dickenreduzierung des 1,2 mm-Substrats, die bisher als nicht erzielbar angesehen wurde, vorteilhaft erreicht werden.
In ähnlicher Weise muß in der optischen Platte in der Karte, die für die vorliegende Erfindung verwendet wird, bei einer auf einen geeigneten Wert gesetzten Dicke d2 des transparenten Schutzgehäuses der Lichtstrahl nicht von seiten des Substrats 143 eingestrahlt werden, wie in Fig. 13 gezeigt ist, so daß das Substrat 143 aus einem lichtundurchlässigen Material hergestellt sein kann. Wenn die Dicke d2 des transparenten Schutzgehäuses auf 1,2 mm festgesetzt ist, kann das Substrat 143, das aus einem lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, zusammen mit einer Objektivlinse mit herkömmlicher Spezifikation verwendet werden. Das optische Aufzeichnungsmedium ist an einer Drehwelle 241 befestigt, so daß es drehbar ist und für eine stabile Drehung mittels einer Plattenhalterung 242 gehalten wird. Mit Ausnahme des Lichtstrahlauftreffabschnitts kann das Schutzgehäuse entweder transparent oder lichtundurchlässig sein. Das Bezugszeichen 219 bezeichnet die Objektivlinse.
Für das optische Aufzeichnungsmedium, das für die Verwirklichung der Erfindung geeignet ist, kann ein optisches Aufzeichnungsmedium nur für Wiedergabe wie etwa eine Compaktdisc, ein optisches Aufzeichnungsmedium für einmaliges Beschreiben, das Pit- und Phasenänderungen verwendet, und ein optisches Aufzeichnungsmedium des wiederbeschreibbaren Typs, das den optomagnetischen Effekt und Phasenänderungen nutzt, verwendet werden. Mit anderen Worten, es können sämtliche Typen von Medien verwendet werden, mit denen durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl das Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen ausgeführt werden kann.
Fig. 15 zeigt Einzelheiten der Treiberschaltung 260. Die Treiberschaltung 260 enthält eine Datenüberwachungsvorrichtung 261, einen Spuradressen-Controller 262, einen Spur-Controller 263, einen Fokussierungs-Controller 264, einen Lichterfassungsverstärker 265, einen Datendemodulator 266, einen Datenmodulator 267, einen Lasertreiber 268 und einen Motor-Controller 269. In der obigen Konstruktion bestimmt der Spuradressen-Controller 262 beim Aufzeichnen und Löschen von Daten eine Spuradresse, bei der aufgezeichnet werden soll, während der Datenmodulator 267 die vom Prozessor 400 gelieferten Daten in Übereinstimmung mit dem Modulationsschema in ein "0"- und "1"-Muster umsetzt, das auf das optische Aufzeichnungsmedium 104 aufgezeichnet werden soll. Als Modulationsschema sind die 2-7-Modulation und die 4-15-Modulation verfügbar, die in Verbindung mit diesem Systemtyp verwendet werden. Im Lasertreiber 268 wird die Laserleistung zwischen dem Löschleistungspegel und dem Aufzeichnungsleistungspegel wie in Fig. 14 gezeigt in Übereinstimmung mit dem durch den Datenmodulator 267 bestimmten "0"- und "1"-Muster moduliert.
Bei der Wiedergabe von Daten wird eine vom Prozessor 400 angegebene Treiberadresse ausgewählt, ferner wird die Laserleistung auf einen konstanten Wert von ungefähr 1 bis 2 mW gesetzt, wobei unter dieser Bedingung der Lichterfassungsverstärker 265 den Reflexionsfaktor des optischen Aufzeichnungsmediums 144 liest und der Datendemodulator 266 die Daten demoduliert.
Die vom Lichterfassungsverstärker 265 erhaltenen Ergebnisse werden außerdem als Signale für den Spur-Controller 263 und den Fokussierungs-Controller 264 verwendet. Diese Controller arbeiten in der gleichen Weise wie die Controller, die in den Informationsverarbeitungsgerät verwendet werden, das herkömmlicherweise durch die Compakt- disc repräsentiert wird. Der Motor-Controller 249 steuert die Drehzahl des Motors 240 der Drehung des optischen Aufzeichnungsmediums 144.

Claims

1. Informationsverarbeitungsgerät mit

- einer optischen Platte mit einem transparenten Substrat (143) und einem Aufzeichnungsmedium (144) fur wenigstens einen der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben und Auslöschen von Information,

- einem optischen Kopf (210) zum Einstrahlen von Licht unter Fokussierung durch eine Objektivlinse (219) auf das Aufzeichnungsmedium der optischen Platte durch das transparente Substrat hindurch zum Durchfuhren wenigstens eines der Vorgänge Aufzeichnen von Information auf dem Aufzeichnungsmedium, Wiedergeben von auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information und Auslöschen von auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information,

- einer Rotationseinrichtung (240) zum Drehen der optischen Platte und

- einer Treiberschaltung (260) zum Steuern des Betriebs des optischen Kopfes und der Rotationseinrichtung,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Objektivlinse (219) einen effektiven Durchmesser von 1,0 bis 3,8 mm aufweist und

daß das transparente Substrat (143) eine Dicke von 0,3 bis 1,0 mm aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Platte eine Oberflächenkrummung von 0,9 mm oder weniger aufweist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle oben angegebenen Bauteile in einem Raum von 15 mm oder weniger angeordnet sind.

4. Gerät nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivlinse (219) eine Brennweite von 3,8 mm oder weniger aufweist.

5. Gerät nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivlinse (219) einen Arbeitsabstand von 1,8 mm oder weniger aufweist.