DE69118409T2

DE69118409T2 - Gehäuse für einen optischen Datenträger

Info

Publication number: DE69118409T2
Application number: DE69118409T
Authority: DE
Inventors: Toshinori Kishi; Michiyoshi Nagashima; Hiroyuki Ogawa; Fumiaki Ueno
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1991-01-04
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2011-01-05
Also published as: EP0437223A3; DE69118409D1; US5134604A; JP2514261B2; EP0437223B1; JPH03209642A; EP0437223A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kassette zum Unterbringen eines optischen Datenmediums, welches separate parallele strahlungsreflektierende optische Strukturen besitzt und welches ein selektives Lesen von der einen oder der anderen optischen Struktur gestattet. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Bauteil, welches die Kassette und das Datenmedium enthält.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Optische Datenmedien in Gestalt von optischen Karten und Disks sind heute nun kommerziell verfügbar, wobei insbesondere optische Platten als Compact-Disks und Laser-Disks weit verbreitet sind. Höhere Datendichten sind aus einer Vielzahl von Gründen wünschenswert, einschließlich der Möglichkeit, CDs kleiner zu machen und die Aufnahme von High Definition Television (HDTV) -kompatiblen Video-Disks zu ermöglichen.
Ein für möglich gehaltenes Verfahren zur Erzielung einer hohen Datendichte in einem optischen Datenmedium bestand darin, den Lese-Laser auf einen noch feineren Strahldurchmesser zu fokussieren, die maximale Praktikabilitätsgrenze der numerischen Apertur (NA) der Objektivlinse, welche den Laser fokussiert, liegt jedoch bei ungefähr 0,6. Es wäre ebenfalls möglich, ein vergleichbares Resultat durch Verkleinerung der Laser-Wellenlänge zu erzielen, eine Wellenlänge eines praktikablen Halbleiterlasers ist zur Zeit jedoch auf ungefähr 670 nm begrenzt. Ein zweites Verfahren ist ein neues Verfahren, bei dem vorgeschlagen wird, eine hohe Dichte dadurch zu erzielen, daß V-förmige Rillen in der optischen Disk verwendet werden, wie in dem US-Patent Nr.4,569,038, herausgegeben am 4. Februar 1986 für Nagashima et al. beschrieben ist.
Es wird nun die Datenkapazität betrachtet, welche mit einer optischen Disk unter Benutzung von konventionellen Technologien erzielt werden kann. Für eine optische Disk, welche in einem 89 mm (3,5 inch) Kassettengehäuse untergebracht ist, beträgt der Disk-Durchmesser ungefähr 86 mm, wobei ein Datenspeicherbereich mit einem Radius von 25 mm bis 41 mm zur Verfügung gestellt wird. Es wird angenommen, daß ein Laser mit einer Wellenlänge von 670 nm mit einer 0.55 NA Objektivlinse verwendet wird. Bei einem Spurabstand von 0,8 µm (1,6µm Abstand zwischen den V-förmigen Rillen) und einer Bit-Länge von 0,47 µm beträgt die unformatierte Kapazität auf einer Seite 1, 1 Gbytes. Bei Benutzung des Standard- CD-Formates kann eine auf einer Seite formatierte Kapazität von 550 Mb - derselben wie bei einer 12 cm CD - erzielt werden, dies ist jedoch das augenblickliche maximale Limit.
Wenn Informationen, die in konventioneller Weise in Form von gedrucktem Material zur Verfügung gestellt werden, in der Zukunft auf einer CD-ROM oder einem anderen optischen Datenmedium verfügbar sein muß, wird es auch notwendig und zufriedenstellend sein, wenn der Benutzer in der Lage ist, auf das Medium zu schreiben, um hierauf Notizen vorzunehmen, wie dies gegenwärtig mit dem Papiermedium getan wird, anstelle nur in der Lage zu sein, die Information zu lesen. Ein Verfahren, welches dies ermöglicht, unterteilt die Disk in einen lesbaren/beschreibbaren Bereich, in dem eine Aufnahmeschicht auf dem innenliegenden Teil der Disk gebildet ist, und einen Bereich, in dem nur gelesen werden kann, der eine reflektierende Metalschicht auf dem außenliegenden Teil der Disk enthält. Dieses Verfahren reduziert jedoch den Datenbereich, von dem nur gelesen werden kann, und beschränkt daher die Menge an Informationen, welche auf einer einzigen Disk aufgezeichnet werden kann.
Wir vorstehend beschrieben, sind kleinere optischen Datenmedien mit höherer Kapazität, einschließlich optischer Disks und Karten wünschenswert, wobei augenblickliche Technologien bei oder nahe der Grenze der Aufnahmedichte sind. Zusätzlich besteht ein Bedürfnis für ein nur lesbares (read-only) Datenverteilungsmedium, bei dem ein Bereich zur Verfügung gestellt wird, der von dem Benutzer beschrieben werden kann, wobei eine minimale Einschränkung des nur lesbaren Bereichs erfolgt.
Zusätzlich sind CDs, Video-Disks und ähnliche optische Disks nicht in einem Kassettengehäuse untergebracht, wie es Floppy-Disks oder andere magnetische Datenmedien sind. Während jedoch optische Disks mit einem berührungsfreien Signalaufnehmer gelesen werden, kann die Qualität des Wiedergabesignals immer noch durch Öl oder anderes Fremdmaterial beeinträchtigt werden, das auf der Oberfläche beispielsweise durch Berührung der Oberfläche mit dem Fingern während des Ladens oder Entadens der Disk abgelagert wird. Während ein Kassettengehäuse typischerweise einen Verschluß besitzt, welcher zu allen anderen Zeiten als während der Wiedergabe geschlossen bleibt und die Diskoberfläche verbirgt, wird es nun für notwendig und bevorzugt erachtet, optische Disks in einem Kassettengehäuse unterzubringen.
Das US-Patent US-A-4,561,086 zeigt eine optische Schreibe-/Leseeinheit, welches ein Kassette ngehäuse enthält, das einen wahlweise transparenten Fensterabschnitt besitzt. Ein wahlweise transparentes Abdeckteil ist an der Kassette befestigt, das eine Bewegung zu Positionen zu gestattet, die mit dem Fensterabschnitt ausgerichtet sind oder hiervon entfernt sind. In der Kassette ist eine optische Disk rotierbar befestigt. Die Disk ist zum Schreiben mit einer ersten Wellenlänge und zum Lesen mit einer hiervon verschiedenen zweiten Lichtwellenlänge vorgesehen. Das Fenster erstreckt sich über einen radialen Sektor und ist wahlweise transparent für die Schreibwellenlänge und die Lesewellenlänge der Disk und im wesentlichen nicht durchlässig für anderen Wellenlängen. Das Abdeckteil ist wahlweise transparent für die Lesewellenlänge der Disk und im wesentlichen undurchlässig für anderen Lichtwellenlängen, einschließlich der Schreibwelenlänge der Disk. Zum Aufnehmen befindet sich das Abdeckteil in einer entfernten Position, so daß das Schreibwelenlängenlicht durch das Fenster hindurchtreten kann. Nach der Aufnahme wird das Abdeckteil unter das Fenster bewegt, so daß nur Lesewellenlängenlicht zu der Disk hindurchgelassen wird. Die optische Disk wird hierdurch nach dem Aufnehmen gegen unbeabsichtigte Schreiboperationen geschützt.
Die britische Patentanmeldung GB-A-2 017 379 zeigt eine Mehrschicht-Disk mit zwei parallelen, strahlungsreflektierenden optischen Strukturen, welche von einander durch eine transparente Abstandsschicht getrennt sind. Jede optische Struktur enthält eine Informationsspur, welche eine Reliefstruktur von Informationsbits besitzt und von einer strahlungsreflektierenden Schicht bedeckt ist. Eine optische Struktur ist mit einer reflektierenden Schicht abgedeckt, die nur teilweise die eintreffende Lesestrahlung hindurchläßt, um das Lesen von der anderen optischen Struktur zu gestatten, welche wiederum von einer total strahlungsreflektierenden Schicht bedeckt ist.
Die japanische Patentanmeldung JP-A-1 79 950 zeigt ein optisches Aufnahmemedium und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Dieses optische Aufnahmemedium enthält ein transparentes Substrat, welches aus einem optischen Glas besteht, das eine Vielzahl von Rillen besitzt, um einen Servo auf einer Oberfläche zu führen.
Diese Oberfläche enthält weiterhin eine Übertragungsschicht, welche für ein Aufnahme-Laserlicht und ein Wiedergabe-Laserlicht durchlässig ist und ein Führungs-Laserlicht reflektiert. Die andere Oberfläche des transparenten Substrats enthält eine Aufnahmeschicht. Die Rillen werden für einen Signalaufnehmer benutzt, während ein anderer Signalaufnehmer eine Schreibbitfolge an einem hierfür vorgesehenen Abschnitt der Aufnahmeschicht durch das transparente Substrat bildet.
Die japanische Patentanmeldung JP-A-1 70 937 zeigt einen optischen Informationsspeicherträger für künstliche Intelligenz. Dieser Informationsspeicherträger enthält erste und zweite Speicherschichten. Die erste und zweite Speicherschicht ist an beiden Seiten eines Klebeschutzmittels angeordnet und von transparenten Substraten bedeckt, von denen eins beschreibbar ist. Dieses beschreibbare Substrat wird als ein "Synapsenspeicher zum Ersetzen von Gehirnzellen des Menschen" betrachtet.

ABRISS DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kassette zum Unterbringen eines optischen Datenmediums zur Verfügung zu stellen, welches beabstandete parallele strahlungsreflektierende optische Strukturen besitzt und welches gestattet, wahlweise von der einen oder der anderen optischen Struktur zu lesen.
Es ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Bauteil zu schaffen, welches die Kassette und das Datenmedium enthält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kassette zur Unterbringung eines optischen Datenmediums angegeben, wie sie in beiliegendem Anspruch 1 definiert ist, und ein Bauteil, welches eine Kassette und ein Datenmedium enthält, wie in beigefügtem Anspruch 4 definiert ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung klar, welche in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
Es zeigen:
Figur 1 eine Teilquerschnittsansicht eines optischen Datenmediums gemäß einer ersten Ausführungsform, die insbesondere einen Fall zeigt, bei dem der Laser auf eine untere Speicherschicht fokussiert ist;
Figur 2 eine Teilquerschnittsansicht eines optischen Datenmediums gemäß der ersten Ausführungsform, die insbesondere einen Fall zeigt, in dem der Laser auf eine obere Speicherschicht fokussiert ist;
Figur 3 eine Teilquerschnittsansicht eines optischen Datenmediums gemäß einer zweiten Ausführungsform, die insbesondere einen Fall zeigt, bei dem der Laser auf eine untere Speicherschicht fokussiert ist;
Figur 4 eine Teilquerschnittsansicht eines optischen Datenmediums gemäß der zweiten Ausführungsform, die insbesondere einen Fall zeigt, bei dem der Laser auf eine obere Speicherschicht fokussiert ist;
Figur 5, Querschnittsansichten, welche Schritte zur Herstellung eines
Figur 6 u. optischen Datenmediums zeigen;
Figur 7
Figur 8 eine Aufsicht auf einen Verschluß, welcher in einem Kassettengehäuse der vorliegenden Erfindung verwendet wird, das das optische Datenmedium trägt;
Figur 9 u. 10 Aufsichten auf ein Kassettengehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Positionen des Verschlusses während des Lesens der unteren Speicherschicht bzw. der oberen Speicherschicht zeigen; und
Figur 11 eine schematische Ansicht des optischen Systems zum Lesen-/Beschreiben des optischen Datenmediums.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Optisches System

Es wird nachfolgend auf Figur 11 bezug genommen, in der ein optisches System zur Aufnahme und/oder Wiedergabe von Daten auf und/oder von optischen Datenmedien dargestellt ist. Ein Laserstrahl, welcher von einer Laserquelle 31 ausgesandt wird, reicht durch einen Kolmator 32 hindurch, um parallele Laserstrahlen zu erzeugen. Der Laserstrahl, der durch einen Halbspiegel 33 hindurchreicht, ist auf ein optisches Datenmedium M - wie beispielsweise eine optische Disk - durch eine Objektivlinse 34 fokussiert.
Wie nachfolgend im Detail beschrieben wird, besitzt das optische Datenmedium M obere und untere Datenspeicherschichten. Zum Fokussieren des Laserstrahls auf die obere Datenspeicherschicht wird eine transparente Platte 35 mit einer vorbestimmten Dicke und einem vorbestimmten Brechungsindex in den Laserstrahlpfad eingefügt, bevorzugt zwischen der Objektivlinse 34 und dem optischen Datenmedium M. Zur Fokussierung des Laserstrahls auf die untere Datenspeicherschicht wird solch eine transparente Platte 35 entfernt.
Ein Laserstrahl, welche von dem optischen Datenmedium M reflektiert wird, reflektiert weiterhin an dem Halbspiegel 33 und wird auf einen Detektor 37 durch ein geeignetes Linsenbauteil 36 fokussiert. Das "Fokussiert"/"Defokussiert"-Signal, welches von dem Detektor 37 aufgenommen wird, wird zur Steuerung der Objektivlinse 34 benutzt, um die Fokussierbedingung des Laserstrahls auf das optische Datenmedium M einzustellen. Gleichfalls wird das von dem Detektor 37 aufgenommene Signal zur Wiederherstellung der Daten benutzt, welche auf dem optischen Datenmedium M gespeichert sind.

Odtisches Datenmedium

Erste Ausführungsform

Es wird nun auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen; ein optisches Datenmedium M gemäß der ersten Ausführungsform enthält zwei Datenspeicherschichten des nur lesbaren Typs (read-only). In den Figuren 1 und 2 ist mit der Bezugszahl 1 eine Schicht 1 aus transparentem Material aus Glas oder Plastik bezeichnet, wobei auf einer der Seiten eine Datenoberfäche 2 gebildet ist. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind Daten an den Seiten der V-förmigen Rillen geschrieben. Unter der Datenoberfäche 2 ist eine semitransparente dünne Schicht 3 zum Reflektieren von nur einem Teil des einfallenden Laserlichtes gebildet. Unter der semitransparenten dünnen Schicht 3 ist eine Schicht 4 aus transparentem Material gebildet, auf deren unterer Oberfläche eine Datenoberfläche 5 gebildet ist. Eine reflektierende Schicht 6 (eine Schicht aus nichtransparentem Material), welche aus Aluminium oder irgendeinem anderen metallischen Material gebildet ist, ist unter der Datenoberfläche 5 gebildet, um im wesentlichen das gesamte einfallende Laserlicht hieran zu reflektieren. Eine Schutzschicht 10 ist auf der Schicht 6 angeordnet. Somit besitzt das optische Datenmedium M der ersten Ausführungsform die obere Datenspeicherschicht, die durch die oberen Datenoberfäche 2 und die dünne Schicht 3 gebildet ist, und die untere Datenspeicherschicht, die durch die untere Datenoberfäche 5 und die Schicht 6 gebildet ist.
Figur 1 zeigt einen Fall, in dem der Laserstrahl 7 auf die untere Datenoberfläche 5 fokussiert ist, welche diejenige der beiden Datenoberflächen ist, welche von der Laserquelle weiter entfernt ist. In diesem Fall kann das Datensignal, welches an der unteren Datenoberfäche 5 aufgenommen ist, reproduziert werden, weil der Laser 7 auf die Datenoberfläche 5 fokussiert ist, aber es sollte angemerkt werden, das ein Teil des Laserlichts - wie mit 7' angedeutet ist - auch von der oberen Datenoberfläche 2 reflektiert wird. Falls die Entfernung zwischen den oberen und unteren Datenoberflächen 2 und 5, zwischen denen das transparente Material 4 eingefügt ist, ausreichend groß ist, beispielsweise 100 µm oder größer, ist der Durchmesser des Laserstrahls an der oberen Datenoberfläche 2 jedoch ausreichend groß, um die Identifikation und Reproduktion des Signals zu verhindert, das auf der oberen Datenoberfläche 2 aufgenommen wurde und das Wiedergabesignal von der Datenoberfläche 5 wird deshalb nicht nachteilig beeinflußt. Weiterhin, falls die semitransparente dünne Schicht auf der Datenoberfläche 2 einheitlich geformt ist, wird das einfallende Laserlicht durch lokale Phasenveränderungen nicht beeinflußt und Beugungsphänomene, welche für die Signalreproduktion ungeeignet sind, können praktisch ignoriert werden.
Figur 2 zeigt den Fall, in dem der Laserstrahl 8 auf die obere Datenoberfläche 2 nahe derjenigen Seite fokussiert wird, an der das Laserlicht einfällt. Da der Laserspot auf die obere Datenoberfläche 2 fokussiert ist, kann das auf ihr aufgenommene Datensignal reproduziert werden, aber ein Teil des Laserlichts tritt auch durch die semitransparente dünne Schicht 3 hindurch und wird von der unteren Datenoberfläche 5 reflektiert. Das reflektierte Licht ist mit 8' bezeichnet. Da jedoch die Dicke der Schicht 4 aus transparentem Material hinreichend groß ist, ist der Durchmesser des Laserstrahls auf der Datenoberfläche 5 wie in dem ersten, vorstehend beschriebenen Fall hinreichend groß. Das auf der unteren Datenoberfläche 5 aufgezeichnete Signal kann daher nicht identifiziert und reproduziert werden und das Wiedergabesignal von der oberen Datenoberfäche 2 wird daher nicht nachteilig beeinflußt.
Gemäß der ersten Ausführungsform muß - um sicherzustellen, daß die Objektivlinse den Laser hinreichend fokussiert - die Stärke des transparenten Materials zwischen der Objektivlinse und der Datenoberfläche so eingestellt werden, daß das Produkt der Schichtstärke des transparenten Materials und des Brechungsindex ein Wert ist, der anhand der Objektivlinse bestimmt wird. Beispielsweise ist für eine Objektivlinse, wie sie för CDs und Video-Disks verwendet wird, der Brechungsindex des Substrats der Disk ungefähr 1,5 und die Stärke beträgt 1,2 mm. In der ersten Ausführungsform muß die Summe der Stärken der Schichten 1 und 4 aus transparentem Material unter Berücksichtigung der spezifischen Stärke gewählt werden, welche durch die Objektivlinse bestimmt ist.
In dem in Figur 1 dargestellten Fall beträgt die Stärke der Schicht aus transparentem Material zwischen der Objektivlinse 34 und der unteren zu lesenden Datenoberfläche 5 dem Wert der Summe der Stärken der zwei Schichten 1 und 4 aus transparentem Material, wobei ermöglicht wird, den Laser hinreichend zu fokussieren und ein Signal mit guter Qualität wiederzugeben.
In dem in Figur 2 dargestellten Fall liegt - weil die Stärke der Schicht aus transparentem Material zwischen der Objektivlinse 34 und der oberen zu lesenden Datenoberfläche 2 nur der Stärke der ersten Schicht 1 aus transparentem Material entspricht - die erforderlich Stärke nicht vor, was verhindert, daß der Laser hinreichend fokussiert wird und eine Verschlechterung der Qualität des Wiedergabesignals bewirkt. Um die erforderliche Länge des optischen Pfades sicherzustellen, wird deshalb eine transparente Platte 9 mit einer Stärke, die den Mangel in dem optischen Pfad behebt, zwischen der Objektivlinse und der oberen Datenoberfäche 2 eingefügt, wenn von der oberen Datenoberfläche 2 gelesen wird.
Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wurde die Datenoberfläche derart beschrieben, daß sie zwei Oberflächen besitzt, es ist jedoch möglich, mehr als zwei Oberflächen zur Verfügung zu stellen, solange die Datenoberflächen durch eine vorbestimmte Entfernung - wie beispielsweise 100 µm - beabstandet sind. Es findet dasselbe Prinzip Anwendung, wenn drei oder mehr Schichten vorhanden sind. Das Reflektionsvermögen in Bezug auf den Laserstrahl ist mit abnehmendem Abstand der Datenoberfläche zu der Seite, an der das Laserlicht einfällt, von Schicht zu Schicht reduziert, wodurch ermöglicht wird, daß Laserlicht die Datenoberfäche zum Lesen von Daten erreicht, die von der Seite, an der das Laserlicht einfällt, am weitesten entfernt ist. Falls der Abstand zwischen verschiedenen Datenoberflächen hinreichend groß gemacht wird (beispielsweise mehr als 100µm) können die nachteiligen Auswirkungen von Signalen von anderen Datenoberflächen als der einen Datenoberfläche, von der gelesen wird, ignoriert werden. Zusätzlich braucht lediglich die Stärke der transparenten Platte, welche zwischen der Objektivlinse und der Disk eingefügt wird, verändert zu werden, um eine Kompatibilität zu erreichen, wenn von den Datenoberfächen in drei oder mehr verschiedenen Schichten gelesen werden soll.

Zweite Ausführungsform

Das optische Datenmedium gemäß der zweiten Ausführungsform enthält generell eine Vielzahl von Datenoberfächen, wobei von einer mit einem Laser gelesen werden kann und die beschrieben werden kann, während von den verbleibenden Schichten nur gelesen werden kann, um nicht nur eine hohe Datendichte zu erzielen, sondern um auch dem Benutzer in die Lage zu versetzen, nach Belieben neue Informationen zu schreiben.
Es wird nun auf die Figuren 3 und 4 bezug genommen, anhand derer eine Ausführungsform mit einem Zweischichtmedium beschrieben wird, bei der die untere Datenoberfläche 11, welche von der Seite, an der das Laserlicht einfällt, am weitesten entfernt ist, lesbar und beschreibbar, und bei der die obere Datenoberfläche 2, die sich am dichtesten an der Seite befindet, an der das Laserlicht einfällt, nur lesbar ist. Figur 3 zeigt den Fall, in dem das einfallende Laserlicht 7 auf die untere lesbare und beschreibbare Datenoberfläche 11 fokussiert ist; und Figur 4 zeigt den Fall, in dem das einfallende Laserlicht 8 auf die obere Datenoberfäche 2 fokussiert ist, die der Seite am nächsten ist, an der das Laserlicht einfällt. Gleiche Komponenten in den Figuren 1, 2, 3 und 4 sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und eine weitere Beschreibung von ihnen erfolgt nachfolgend nicht.
Die untere Datenoberfäche 11 ist unter der Schicht 4 aus transparentem Material gebildet und eine Aufzeichnungsschicht 12 (nicht-transparente Materiachicht) ist auf der unteren Datenoberfläche 11 gebildet. Da in dieser Ausführungsform Informationen von dem Benutzer aufgenommen werden können, gibt es keine Signalvertiefungen an den Seiten der V-förmigen Rillen zur Datenaufzeichnung in der unteren Datenoberfäche 11. Die semitransparente dünne Schicht 3 (nicht transparente Matenalschicht) ist so gebildet, daß nur ein Teil des einfallenden Laserlichtes 7 reflektiert wird. Das einfallende Lasenicht 7 kann deshalb durch die semitransparente dünne Schicht 3 hinreichend hindurchtreten und es ist deshalb ein Lesen von der Aufzeichnungsschicht 12 und ein Schreiben auf diese Schicht möglich.
Falls die Stärke der Schicht 4 aus transparentem Material ausreichend ist, wie anhand der ersten Ausführungsform vorstehend beschrieben wurde, ist der Durchmesser des Laserstrahls auf der unteren Datenoberfläche 11, wenn von der obersten Datenoberfläche 2 gelesen wird, und der Durchmesser des Laserstrahls auf der obersten Datenoberfläche 2, wenn von der unteren Datenoberfläche 11 gelesen wird, groß genug, so daß die Signale von der anderen Datenoberfäche das Signal, das von der einen Datenoberfläche gelesen wird, nicht nachteilig beeinflußt.
Die Stärke der Schicht 4 aus transparentem Material beträgt 100 µm oder mehr. Falls die semitransparente dünne Schicht 3 unter der obersten Datenoberfläche 2 gleichmäßig gebildet ist, wird das einfallende Laserlicht weiterhin nicht durch lokale Phasenveränderungen beeinflußt und Beugungsphänomene, die für die Signalreproduktion ungeeignet sind, können praktisch ignoriert werden.
Wenn die Aufnahmeschicht 12 aus einem Material gebildet ist, das die Phase verändert, variiert das lokale Reflektionsvermögen der Aufzeichnungsschicht 12 an einer Stelle, an der die Aufzeichnungsschicht 12 gespeicherte Daten besitzt. Anders als die vorstehend beschriebene Struktur, falls die oberste Datenoberfäche 2, welche sich am nähesten an der Seite befindet, an der das Laserlicht einfällt, mit der lesbaren und beschreibbaren Aufzeichnungsschicht gebildet ist, kann die Intensitätsverteilung des Laserlichts, welches durch die Aufzeichnungsschicht hindurchgelangt, in Abhängigkeit von den Daten, die auf die Aufzeichnungsschicht geschrieben sind, variiert werden. Es kann deshalb ein Fall eintreten, in dem der Laserstrahl nicht hinreichend fokussiert werden kann, insbesondere dann, wenn von der Datenoberfläche reproduziert werden soll, die von der Seite, an der das Laserlicht einfällt, am weitesten entfernt ist. Die lesbare und beschreibbare Aufzeichnungsschicht sollte deshalb an der Seite gebildet werden, die von der Seite, an der das Laserlicht einfällt, am weitesten entfernt ist und die Datenoberfläche, von der nur gelesen werden kann, sollte an der Seite gebildet werden, die der Seite am nächsten ist, an der das Laserlicht einfällt.
Die Summe der Stärken der zwei Schichten 1 und 4 aus transparentem Material muß unter Berücksichtigung der Stärke gewählt werden, die durch die Objektivlinse bestimmt wird, die auf die untere Datenoberfläche 11 fokussiert. Beim Lesen von und Schreiben auf die Aufzeichnungsschicht 12 entspricht die Stärke zwischen der Objektivlinse und der lesbaren und beschreibbaren Datenoberfäche der Summe der Stärken der zwei Schichten 1 und 4 aus transparentem Material, wobei ermöglicht wird, daß der Laser hinreichend fokussiert wird und es ermöglicht wird, ein Signal mit hoher Qualität wiederzugeben.
Wenn jedoch von der Datenoberfläche 2 gelesen wird, ist - weil die Stärke der Schicht aus transparentem Material zwischen der Objektivlinse und der Datenoberfläche, von der gelesen werden soll, der Dicke einer Schicht 1 aus transparentem Material entspricht - die erforderliche Stärke nicht vorhanden, was verhindert, daß der Laser hinreichend fokussiert wird und die Qualität des Wiedergabesignals wird verschlechtert. Es wird deshalb - wie unter Bezugnahme auf Figur 2 beschrieben wurde - zur Sicherstellung der erforderlichen optischen Pfadlänge eine transparente Platte 9 mit einer Stärke, welche den Mangel in dem optischen Pfad behebt, zwischen die Objektivlinse und die oberste Datenoberfläche 2 eingefügt, wenn von der obersten Datenoberfläche 2 gelesen wird.
Es wurde vorstehend ein optischen Datenmedium beschrieben, das zwei Schichten enthält, jedoch gilt dasselbe Prinzip, wenn drei oder mehr Schichten vorhanden sind, wobei in diesem Fall die Datenoberfläche, welche von der Seite, an der das Laserlicht einfällt, am weitesten entfernt ist, lesbar und beschreibbar ist. Das Reflektionsvermögen in bezug auf den Laserstrahl wird mit abnehmendem Abstand der Datenoberfläche von der Seite, an der das Laserlicht einfällt, von Schicht zu Schicht geringer, wodurch ermöglicht wird, daß der Laser die Datenoberfäche zum Schreiben und Lesen von Daten erreicht, die von der Seite, an der das Laserlicht einfällt, am weitesten entfernt ist. Falls die Entfernung zwischen verschiedenen Datenoberflächen hinreichend groß gemacht wird (z.B. 100µm oder mehr) können die nachteiligen Effekte von Signalen von anderen Datenoberflächen, als der einen Datenoberfläche, von der gelesen wird, ignoriert werden. Zusätzlich braucht lediglich die Stärke der transparenten Platte, welche zwischen die Objektivlinse und die Disk eingefügt wird, verändert zu werden, um Daten von Datenoberfächen in verschiedenen Schichten zu reproduzieren.

Herstellungsverfahren

Ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Datenmediums wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 7 beschrieben.
Es wird nun auf Figur 5 bezug genommen, in der die Bezugszahl 1 die Schicht aus transparentem Material bezeichnet, auf deren einen Seite die Datenoberfläche 2 gebildet ist. Die Schicht 1 aus transparentem Material kann mit einem Spritzgußverfahren hergestellt werden, das für die Nachbildung von CDs und Video-Disks verwendet wird. Die semitransparente Schicht 3 wird auf der Datenoberfläche 2 durch Vakuum ablagerung gebildet. Die Bezug szahl 13 bezeichnet das Targetmaterial, das zur Herstellung des semitransparenten Films verwendet wird.
Wie in Figur 6 dargestellt ist, wird ein UV (ultraviolette Strahlung)-ausgehärtetes Harz 15 zwischen einem Stanzer 14, welcher die in der ersten Ausführungsform dargestellte Datenoberfläche 5 erzeugt (es trifft dasselben zu, wenn die Datenoberfläche 11 in der zweiten Ausführungsform hergestellt wird), und der semitransparenten dünnen Schicht 3 eingefügt, die auf der Datenoberfäche 2 gebildet ist. Es wird dann Druck ausgeübt um eine vorbestimmte Schichtstärke zu erzielen und es wird ultraviolettes Licht 16 durch die Schicht 1 aus transparentem Material und die dünne Schicht 3 aus semitransparentem Material angewendet, um das UV-Harz 15 auszuhärten.
Wie in Figur 7 dargestellt ist, wird eine reflektierende Schicht 6 (oder Aufnahmeschicht 12) durch Vakuumaufbringung auf der dadurch gebildeten Datenoberfäche 5(oder Datenoberfläche 11) gebildet. Die Bezugszahl 17 bezeichnet das Target. Es wird Aluminium oder ein anderes metallisches Material benutzt, wenn in der ersten Ausführungsform die reflektierende Schicht 6 hergestellt wird und es wird ein Phasenveränderungsmaterial oder optomagnetisches Material benutzt, wenn in der zweiten Ausführungsform die Aufnahmeschicht 12 gebildet wird. Die Schutzschicht 10 kann durch die Benutzung von UV-ausgehärtetem Harz in derselben Weise hergestellt werden, wie vorstehen beschrieben wurde.
Es ist wichtig anzumerken, daß bei diesem Herstellungsverfahren ultraviolettes Licht während der Herstellung durch die Schicht 1 aus transparentem Material und die semitransparente dünne Schicht 3 hindurchtritt. Die semitransparente dünne Schicht besteht aus einem dielektrischen Material mit einem Brechungsindex, welche von dem des transparenten Materials abweicht. Bei der Herstellung eines Mediums mit drei oder mehr Schichten muß die Laserreflektion abnehmen, je dichter die Datenoberfläche sich an der Seite befindet, an der das Laserlicht einfällt. Dies kann durch Veränderung der Stärke der semitransparenten dünnen Schicht erreicht werden, um das Reflektionsvermögen der Schicht zu verändern.

Kassettenpehäuse

Wie mit Bezug auf die vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben wurde, muß die Stärke des transparenten Materials zwischen der Objektivlinse und der Datenoberfläche einem spezifischen Wert entsprechen. Beim Lesen der Datenoberfäche in einem zweischichtigen optischen Datenmedium an der Seite, die sich am nähesten an der Seite befindet, an der das Laserlicht einfällt, wird deshalb ein Plastikplatte, Glasplatte oder eine andere transparente Platte zwischen der Objektivlinse und der Diskoberfäche eingefügt. Es ist ausreichend, wenn diese transparente Platte hierzwischen durch Betätigung eines Verschlußmechanismus an dem Kassettengehäuse eingefügt oder entfernt wird. Dieser Verschluß ist in Figur 8 dargestellt, wobei mit 21 ein Verschluß bezeichnet ist, welcher zwei Fenster enthält: ein Fenster 22, in dem nichts eingefügt ist und ein Fenster 24, in das eine transparente Platte 23 eingefügt ist.
Die transparente Platte 23 entspricht der transparenten Platte 9 in den ersten und zweiten Ausführungsformen und besitzt eine Stärke, um die Stärke des transparenten Materials zwischen der Objektivlinse und der Datenoberfläche zu kompensieren.
Während des Lesens von der unteren Datenoberfäche 5 in der ersten Ausführungsform und des Lesens von der bzw. Schreibens auf die Aufnahmeschicht 12 in der zweiten Ausführungsform wird der Verschluß 21 wie in Figur 9 gezeigt bewegt, um das Fenster 22, in das nichts eingefügt ist, zwischen die Objektivlinse und die Disk zu positionieren.
Weiterhin wird der Verschluß 21 während der Wiedergabe von der oberen Datenoberfläche 2 in den ersten und zweiten Ausführungsformen bewegt, um das Fenster 24, in das die transparente Platte 23 eingefügt ist, zwischen die Objektivlinse und die Disk - wie in Figur 10 dargestellt - zu positionieren.
Bei dem Kassettengehäuse für eine floppy disk ist der Verschluß - gesehen vom Drehpunkt der Disk - in Einführrichtung angeordnet. Der Verschluß bewegt sich insbesondere senkrecht zur Einführrichtung der Kassette. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind für den Fall eines Kassettengehäuses, welches das vorstehend beschriebene optische Datenmedium enthält, die Richtung, in die die Kassette eingeführt wird, und die Richtung der Verschlußbewegung parallel. Der Pfeil X in Figur 9 bezeichnet die Richtung des Einführens der Kassette. Es kann deshalb die Richtung vom Drehzentrum der Disk zum Magnetkopf, welcher zum Lesen und Schreiben der floppy disk verwendet wird, und zum optischen Kopf, welcher zum Lesen von und Schreiben auf eine optische Disk verwendet wird, verändert werden, wodurch es ermöglicht wird, einen Magnetkopf und einen optischen Kopf in demselben Laufwerk vorzusehen und es deshalb möglich gemacht wird, sowohl optische Disks als auch floppy disks in demselben Laufwerk zu verwenden.
Wenn das Medium drei oder mehr Schichten besitzt, sollten drei oder mehr Fenster in dem Verschluß bereitgestellt werden, wobei in einem Fenster nichts eingefügt wird, wie in dem Fall, in dem das Medium zwei Schichten besitzt. Weiterhin sollten transparente Platten von unterschiedlicher Stärke in die anderen Fenster eingefügt werden, um die Stärke des transparenten Materials zwischen Objektivlinse und der Datenoberfläche der Disk zu kompensieren.
Es ist auch möglich, einen Verschluß mit nur einem Fenster zu bilden, in das die transparente Platte 23 eingefügt ist. In diesem Fall bewegt sich der Verschluß selbst weg, um das Medium freizugeben.
Mittels eines optischen Datenmediums - wie vorstehend beschrieben - wird die Fläche der Datenoberfläche vergrößert, wobei auf diese Weise die Aufnahmedichte dramatisch erhöht wird und es möglich gemacht wird, einen Bereich zu schaffen, in dem der Benutzer Informationen schreiben kann, ohne den nur lesbaren Bereich zu reduzieren.
Weiterhin kann mittels eines Herstellungsverfahrens für ein optisches Datenmedium das vorstehend beschriebene Datenmedium einfach hergestellt werden.
Weiterhin kann mittels eines Kassettengehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem das optische Datenmedium untergebracht ist, das Laserlicht auf die Datenoberfläche in jeder Schicht ausreichend fokussiert werden, und - da die Medium- Oberfläche nicht direkt berührt wird - kann ein Signal mit hoher Qualität gelesen und geschrieben werden und das Kassettengehäuse kann mit niedrigen Kosten mit einer einfachen Konstruktion hergestellt werden.

Claims

1. Kassette zur Unterbringung eines optischen Datenmediums mit ersten und zweiten Datenoberflächen, von denen Informationen durch Fokussierung eines Laserstrahls hierauf gelesen werden können und das reflektierte Licht verarbeitet wird, die enthält:

eine Gehäuse zum Unterbringen des optischen Datenmediums,

eine transparente Platte (23; 9), welche in dem Gehäuse bewegbar befestigt ist, um sich zwischen einer ersten Position, bei der die transparente Platte (23; 9) außerhalb des Pfades des Laserstrahis angeordnet ist, um den Laserstrahl auf die erste Datenoberfläche der Disk zu fokussieren, und einer zweiten Position zu bewegen, in der sich die transparente Platte (23; 9) in dem Pfad des Laserstrahls befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Platte (23; 9) in ihrer zweiten Position den Laserstrahl auf die zweite Datenoberfläche fokussiert.

2. Kassette nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine Vielzahl von transparenten Platten (23; 9), welche in dem Gehäuse bewegbar befestigt sind, wobei jede transparente Platte (23; 9) zwischen einer ersten Position, in der die transparente Platte außerhalb des Pfades des Laserstrahls ist, und der zweiten Position bewegbar ist, und jede transparente Platte (23; 9) in ihrer zweiten Position den Laserstrahl auf eine zugehörige Oberfläche fokussiert, welche von der ersten Datenoberfäche parallel beabstandet angeordnet ist.

3. Kassette nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in Höhe und Breite einer 89 mm (3,5 inch) floppy disk entspricht.

4. Bauteil, welches eine Kassette gemäß einem der vorstehenden Ansprüche und ein optisches Datenmedium enthält, von dem Informationen, die auf die Oberfläche hiervon aufgenommen wurden, durch Fokussieren eines Laserstrahls hierauf und durch Lesen des von der Datenoberfläche reflektierten Lichtes reproduziert werden, wobei das optische Datenmedium enthält:

eine erste transparente Schicht (1) mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die zweite Oberfläche (2) eine erste Datenoberfläche ist, welche Daten trägt;

eine semitransparente Schicht (3), welche auf der zweiten Oberfläche (2) aufgebracht ist;

eine zweite transparente Schicht (4) mit dritten und vierten Oberflächen, wobei die dritte Oberfläche mit der semitransparenten Schicht (3) und der vierten Oberfläche (5, 11) in Konktakt steht, welche eine zweite Datenoberfäche ist, die Daten trägt; und

eine Reflektionsschicht (6, 12), welche auf der vierten Oberfläche (5, 11) aufgebracht ist.

5. Bauteil nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionsschicht (6, 12) eine nicht-transparente Schicht ist.

6. Bauteil nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionsschicht (6, 12) eine semitransparente Schicht ist.

7. Bauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 6,

gekennzeichnet durch eine Schutzschicht (10) auf der Reflektionsschicht (6, 12).

8. Bauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Datenoberfäche (2) für nur lesbare Daten vorgesehen ist.

9. Bauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Datenoberfläche (5) für nur lesbare Daten vorgesehen ist.

10. Bauteil nach einem der Ansprüche 4 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Datenoberfläche (11) für lesbare und schreibbare Daten vorgesehen ist.