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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Informationsspeicheranordnung
zum Zugreifen auf Informationen durch das Einstrahlen eines Lichts
auf eine Oberfläche
eines Aufzeichnungsmediums, und auf einen optischen Kopf, der für eine solche
Informationsspeicheranordnung verwendet wird.
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Technischer
Hintergrund
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Herkömmlich ist
als Medium zum Speichern von Sprache, von Bildinformationen, eines
Zeichens, eines Computerprogramms oder dgl. eine optische Platte
wie eine CD, eine CD-ROM,
eine CD-R, eine DVD, eine PD oder eine MO bekannt. Ebenso ist eine optische
Informationsspeicheranordnung bekannt, die einen Kondensationsfleck
unter Verwendung des optischen Kopfs bildet, um einen Laserstrahl
oder dgl. auf eine solche optische Platte zu kondensieren, und auf
die optische Platte unter Verwendung des Kondensationsflecks zugreift.
Eine derartige optische Informationsspeicheranordnung steht nun
aufgrund der Portabilität
eines Aufzeichnungsmediums, einer großen Kapazität und eines leichten Gewichts
im Zentrum des Interesses. Mit dem Erzielen einer höheren Leistung
eines Computers in den letzten Jahren besteht eine Nachfrage nach
einer starken Erhöhung
einer Informationsaufzeichnungsdichte durch eine solche optische
Informationsspeicheranordnung.
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Die
Informationsaufzeichnungsdichte durch die oben beschriebene optische
Informationsspeicheranordnung ist je höher, desto kleiner eine Größe des Kondensationsflecks
auf der optischen Platte ist. So wurden Entwicklungen einer Laserstrahlquelle
mit kürzerer
Wellenlänge
und Untersuchungen einer höheren
NA einer Objektivlinse aktiv betrieben. In Bezug auf das Erzielen
einer höheren
NA der Objektivlinse ist ein Verfahren zum Realisieren einer Objektivlinse
bekannt, welche eine numerische Apertur aufweist, die eingestellt
ist, 1 zu überschreiten
und etwa 1,4 zu erreichen, indem ein Licht in einem Medium mit einem
hohen Brechungsindex kondensiert wird, wie im Fall einer Ölimmersionslinse
eines optischen Mikroskops. Die Größe des Kondensationsflecks kann
jedoch durch die kürzere
Wellenlänge
der Laserstrahlquelle oder die höhere
NA der Objektivlinse nicht stark reduziert werden, und so ist es
schwierig, die Aufzeichnungsdichte stark zu erhöhen. Zusätzlich wurde eine Technologie
vorgestellt, die physisch einen Kondensationsfleck mit einer kleineren
Größe unter
Verwendung einer Lochblende bildet. Bei der Technologie unter Verwendung
der Lochblende ist jedoch eine Lichtmenge gering, die Effizienz
der Lichtnutzung beträgt
0,1% oder weniger, und die Positionierung des Kondensationsflecks
in Bezug auf die Lochblende ist schwierig. So kommt es zu Schwierigkeiten
eines stabilen Informationszugriffs, eines Hochgeschwindigkeits-Informationstransferierens und
-reproduzierens. Außerdem
müssen
während der
Spurverfolgung der Kondensationsfleck und die Lochblende mit einer
hohen Geschwindigkeit umgesetzt werden. Es ist jedoch schwierig,
einen Betätiger oder
dgl. mit niedrigem Preis zum Bewegen der Lochblende mit einer hohen
Geschwindigkeit zu realisieren.
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In
Bezug auf die vorhergehenden Technologien wurde eine magnetooptische
Aufzeichnungstechnologie auf der Basis eines Laserimpuls-Magnetfeld-Modulationssystems
vorgestellt, das Informationen um eine Markenlänge kleiner als die Größe des Kondensationsflecks
aufzeichnet. Um die Aufzeichnungsdichte stark zu erhöhen, ist
eine Verschmälerung
des Spurabstands wesentlich. Bei der oben beschriebenen magnetooptischen
Aufzeichnungstechnologie ist es jedoch unmöglich, einen solchen Spurabstand
zu verschmälern.
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US-5
600 620 offenbart eine optischen Kopfvorrichtung, die eine Lichtquelle,
eine optische Modulationseinheit, eine Objektivlinse, eine Reflexionsstrahl-Kondensationseinheit
und eine Photodetektionseinheit enthält. Die Lichtquelle emittiert
einen Lichtstrahl. Die optische Modulationseinheit moduliert eine
von einer Lichtintensität
und einer Phase in einer Sektion des Lichtstrahls von der Lichtquelle
des Lichtstrahls und passt eine Generierungsposition eines Nebenzipfel-Lichtstrahls
des Lichtstrahls an. Die optische Modulationseinheit hat zumindest
eine erste streifenartige Lichtabschirmfläche, die um einen ersten vorherbestimmten
Winkel in Bezug auf eine vertikale Achse in der Sektion des Lichtstrahls
geneigt ist. Die Objektivlinse fokussiert den Lichtstrahl von der optischen
Modulationseinheit, um einen kleinen Fleck auf einem Aufzeichnungsmedium
zu bilden. Die Reflexionsstrahl-Kondensationseinheit kondensiert
einen reflektierten Strahl von dem kleinen Fleck auf das Aufzeichnungsmedium.
Die Photodetektionseinheit detektiert den reflektierten Strahl von
der Reflexionsstrahl-Kondensationseinheit, um Informationen zu reproduzieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die vorhergehenden Probleme
zu lösen,
und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische
Informationsspeicheranordnung, die einen stabilen Informationszugriff
bei einer hohen Aufzeichnungsdichte vornehmen kann, und einen optischen Kopf
vorzusehen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Kopf
vorgesehen, mit:
einer Lichtquelle zum Emittieren eines Lichts;
einem
Lichtabschirmkörper,
der mit einem Schlitz zum Führen
des Lichts zu einer Oberfläche
eines Aufzeichnungsme diums versehen ist; und
einer Kondensationseinrichtung
zum Kondensieren des von der Lichtquelle emittierten Lichts auf
den Schlitz des Lichtabschirmkörpers;
gekennzeichnet
durch eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen des von der Kondensationseinrichtung
auf den Schlitz kondensierten Lichts entlang dem Schlitz.
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Ein
solcher optischer Kopf kann für
eine optische Speicheranordnung verwendet werden, und der in dem
Lichtabschirmkörper
des optischen Kopfs vorgesehene Schlitz schneidet die Spur des Aufzeichnungsmediums
unter dem vorhergehenden Winkel, und so ist es möglich, einen stabilen Informationszugriff
bei einer hohen Aufzeichnungsdichte vorzunehmen.
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Zusätzlich hat
bei einem die vorliegende Erfindung verkörpernden optischen Kopf der
in dem Lichtabschirmkörper
vorgesehene Schlitz vorzugsweise eine Breite, die gleich oder kleiner
1/2 einer Wellenlänge
des von der Lichtquelle emittierten Lichts eingestellt ist. Da der
Schlitz mit einer solchen Breite vorgesehen ist, wird ein als nahes
Licht bezeichnetes Licht aus dem Schlitz ausgegeben, um einen feinen
Fleck zu bilden, wodurch es möglich
wird, auf Informationen bei einer viel höheren Aufzeichnungsdichte zuzugreifen.
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Ferner
kann bei einem die vorliegende Erfindung verkörpernden optischen Kopf eine
Spule entlang dem Schlitz des Lichtabschirmkörpers vorgesehen sein, der
in einer Position nahe bei/in Kontakt mit der Oberfläche der
Aufzeichnungsoberfläche
gehalten wird.
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Um
ein Magnetfeld zu generieren, das für eine magnetooptische Aufzeichnung
durch ein Laserimpuls-Magnetfeld-Modulationssystem auf der Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums notwendig ist, muss die Spule in die Nähe bis etwa
10 μm von der
Oberfläche
des Aufzeichnungsmediums gebracht werden. Die obige Spule kann ausreichend nahe
zur Oberfläche
des Aufzeichnungsmediums gebracht werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine optische Informationsspeicheranordnung
vorgesehen, zumindest zum Vornehmen einer Informationsreproduktion
durch das Einstrahlen eines Lichts auf eine Oberfläche eines
Aufzeichnungsmediums, wobei das Aufzeichnungsmedium eine Spur aufweist,
auf die das Licht eingestrahlt wird, um Informationen zumindest
zu reproduzieren, mit: einer Mediumhaltesektion zum Halten des Aufzeichnungsmediums
in einer vorherbestimmten Position; und einem optischen Kopf, der
den oben angegebenen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert, zum
Einstrahlen des Lichts auf die Oberfläche des von der Mediumhaltesektion
gehaltenen Aufzeichnungsmediums, wobei der optische Kopf ferner
eine Lichtabschirmkörper-Haltesektion zum Halten
des Lichtabschirmkörpers
in einer Position nahe bei/in Kontakt mit der Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums enthält,
so dass der Schlitz des Lichtabschirmkörpers die Spur unter einem
Winkel von 45° oder
weniger schneidet.
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Bei
einer den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpernden
optischen Informationsspeicheranordnung hält die Haltesektion vorzugsweise
den Lichtabschirmkörper
so, dass der Schlitz des Lichtabschirmkörpers die Spur unter einem
Winkel von 5° oder
weniger schneidet.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine optische Informationsspeicheranordnung
vorgesehen, zumindest zum Vornehmen einer Informationsreproduktion
durch das Einstrahlen eines Lichts auf eine Oberfläche eines
Aufzeichnungsmediums, wobei das Aufzeichnungsmedium Spuren aufweist,
die in vorherbestimmten Intervallen vorgesehen sind, und auf die
das Licht eingestrahlt wird, um Informationen zumindest zu reproduzieren, mit:
einer Mediumhaltesektion zum Halten des Aufzeichnungsmediums in
einer vorherbestimmten Position; und einem optischen Kopf, der den
oben angegebenen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert, zum
Einstrahlen des Lichts auf die Oberfläche des von der Mediumhaltesektion
gehaltenen Aufzeichnungsmediums, wobei: der optische Kopf ferner
eine Lichtabschirmkörper-Haltesektion
zum Halten des Lichtabschirmkörpers
in einer Position nahe bei/in Kontakt mit der Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums enthält,
so dass der Schlitz des Lichtabschirmkörpers die Spuren unter einem
Winkel von 45° oder
weniger schneidet; die Bewegungseinrichtung eingerichtet ist, das
von der Kondensationseinrichtung auf den Schlitz kondensierte Licht
entlang dem Schlitz zu bewegen, indem ein Einfallswinkel des Lichts
geändert
wird, das zum Einfallen auf die Kondensationseinrichtung gebracht
wird; und eine folgende Beziehung unter einem Intervall Tp zwischen
den Spuren, einer Brennweite f der Kondensationseinrichtung, einem Änderungsmindestbetrag Δθ eines von
der Bewegungseinrichtung geänderten Winkels
und einem Schnittwinkel α des
Schlitzes in Bezug auf die Spuren festgelegt ist: Tp/(sinα·f·Δθ) ≥ 10.
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In
diesem Fall können
beliebige Spuren verwendet werden, solange sie ermöglichen,
dass Informationen linear aufgezeichnet werden. Die Spuren sind
nicht auf jene beschränkt,
die physisch als Rillen gebildet sind, und es können auch nur magnetisch oder
optisch auf einer Ebene gebildete Spuren verwendet werden.
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Der "Schlitz" bedeutet einen optischen Schlitz.
Beliebige Schlitze können
verwendet werden, solange sie Lichtströme nur in einer vorherbestimmten
Richtung abblenden, und es kann auch ein Schlitz mit einem Lichttransmissionsabschnitt,
der mit einem transparenten Material wie Glas gefüllt ist, verwendet
werden.
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Zusätzlich kann
die Lichtabschirmkörper-Haltesektion ein
sich auf einer Schiene bewegender Wagen sein, oder ein Schwingarm,
der sich um einen vorherbestimmten Blickpunkt dreht. Der Wagen oder
der Schwingarm können
einen Schieber halten, auf den der Lichtabschirmkörper geladen
ist.
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Da
bei einer optischen Informationsspeicheranordnung, die einen von
dem zweiten und dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert, der die
Spur unter dem vorhergehenden Winkel schneidende Schlitz physisch
eine Größe des Kondensationsflecks
in der Richtung der Schlitzbreite reduziert, kann ein Spurabstand
verschmälert
werden. Als Ergebnis ist es möglich,
einen Informationszugriff bei einer hohen Aufzeichnungsdichte vorzunehmen.
Insbesondere durch die Verwendung der Anordnung in Kombination mit
einer magnetooptischen Aufzeichnungstechnologie auf der Basis eines
Laserimpuls-Magnetfeld-Modulationssystems kann eine sehr hohe Aufzeichnungsdichte
realisiert werden. Da der Kondensationsfleck nicht verdunkelt wird,
und keine Verluste der Effizienz der Lichtnutzung in einer Längsrichtung
des Schlitzes auftreten, ist die Effizienz der Lichtnutzung hoch,
und auf das Aufzeichnungsmedium kann eine ausreichende Lichtmenge eingestrahlt
werden. Als Ergebnis ist es möglich,
einen stabilen Informationszugriff und einen Hochgeschwindigkeits-Datentransfer
vorzunehmen. Da das auf den Schlitz kondensierte Licht von der Bewegungseinrichtung
den Schlitz entlang bewegt wird, ist außerdem die Spurverfolgungsgenauigkeit
in einer Richtung orthogonal zur Spur hoch, und so ist es möglich, eine äußerst genaue
Spurverfolgungssteuerung vorzunehmen.
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Bei
einer optischen Informationsspeicheranordnung, die einen von dem
zweiten und dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert, kondensiert
die Kondensationseinrichtung des optischen Kopfs das Licht vorzugsweise,
um in einer langen elliptischen Form in einer Richtung parallel
zur Spur des Aufzeichnungsmediums zu sein. Aufgrund einer solchen
elliptischen Form des Kondensationsflecks kann die Genauigkeit der
Positionierung des Kondensationsflecks in Bezug auf den Schlitz
in der Richtung parallel zur Spur verringert werden.
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Wenn
die Kondensationseinrichtung des optischen Kopfs das Licht kondensiert,
um in einer solchen elliptischen Form zu sein, enthält zusätzlich die Kondensationseinrichtung
vorzugsweise eine Zylinderlinse, die am Schlitz des Lichtabschirmkörpers vorgesehen
ist, um so einen Bus in einer Richtung orthogonal zur Spur des Aufzeichnungsmediums
zu richten, und das Licht wird durch die Zylinderlinse kondensiert.
Ferner gilt vorzugsweise:
die Lichtquelle emittiert Infrarotstrahlen,
der
Lichtabschirmkörper
besteht aus Silicium, und
die Kondensationseinrichtung enthält eine
Zylinderlinse, die aus einem die Infrarotstrahlen durchlassenden
Halbleiter besteht.
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Die
den Kondensationsfleck in elliptischer Form bildende Kondensationseinrichtung
kann in einer einfachen Struktur unter Verwendung der Zylinderlinse
realisiert werden. Zusätzlich
können
der Lichtabschirmkörper
und die Zylinderlinse, die aus den oben angegebenen Materialien
bestehen, unter Verwendung einer Photoätztechnologie oder dgl. billig
in Massen produziert werden.
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Gemäß der optischen
Informationsspeicheranordnung und dem optischen Kopf der vorliegenden Erfindung,
wie oben beschrieben, ist es möglich,
einen stabilen Informationszugriff bei einer hohen Aufzeichnungsdichte
vorzunehmen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Vorderansicht eines optischen Kopfs, der in einer optischen
Informationsspeicheranordnung gemäß einer Ausführungsform
enthalten ist.
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2 ist
eine Seitenansicht des optischen Kopfs, der in der optischen Informationsspeicheranordnung
der Ausführungsform
enthalten ist.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine detaillierte Struktur eines
Schiebers zeigt.
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4 ist
eine Ansicht, die eine Situation eines Kondensationsflecks auf einem
Schlitz eines Lichtabschirmfilms zeigt.
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5 ist
eine Ansicht, die eine Situation einer auf einer magnetooptischen
Platte gebildeten Marke zeigt.
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6 ist
eine Konzeptkonfigurationsansicht, die ein Steuersystem und dgl.
der optischen Informationsspeicheranordnung der Ausführungsform
zeigt.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Schieber in einem optischen
Kopf gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Schnittansicht, die den Schieber in dem optischen Kopf der
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beste Ausführungsweisen
der Erfindung
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Als
Nächstes
erfolgt eine Beschreibung einer optischen Informationsspeicheranordnung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen optischen Kopf einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält.
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1 ist
eine Vorderansicht des optischen Kopfs, der in der optischen Informationsspeicheranordnung
der Ausführungsform
enthalten ist; und 2 ist eine Seitenansicht des
optischen Kopfs.
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Dieser
optische Kopf 10 enthält
einen Halbleiterlaser 11 als Beispiel einer Lichtquelle
der vorliegenden Erfindung. Anstelle des Halbleiterlasers 11 als
Lichtquelle der vorliegenden Erfindung ist eine LED oder dgl. vorstellbar.
Der optische Kopf 10 enthält auch einen frei drehbaren
Galvanometerspiegel 12 als Beispiel der Bewegungseinrichtung
der vorliegenden Erfindung. Der Galvanometerspiegel 12 hat eine
vorherbestimmte Drehachse. Ein Antriebssystem des Galvanometerspiegels 12 kann
ein elektromagnetischer Typ oder ein elektrostatischer Typ sein.
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Von
dem Halbleiterlaser 11 emittierte Laserstrahlen L sind
durch die Kollimationslinse 13 eingestellt, parallele Strahlen
zu sein, ferner durch einen Reflexionsspiegel 14 reflektiert
zu werden, und dann zu einer Oberfläche einer magnetooptischen
Platte 20 als Beispiel eines Aufzeichnungsmediums der vorliegenden
Erfindung geführt
zu werden. Die magnetooptische Platte 20 wird gedreht,
während
sie von einer Mediumhaltesektion 30 der optischen Informationsspeicheranordnung
in einer vorherbestimmten Position gehalten wird.
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Der
optische Kopf 10 enthält
ferner einen Schieber 15, auf den die Kondensationseinrichtung und
ein Lichtabschirmkörper
der vorliegenden Erfindung geladen sind. Dieser Schieber 15 schwebt über der
Oberfläche
der magnetooptischen Platte 20 mit einem sehr schmalen
Spalt d. Die Laserstrahlen L werden durch die Kondensationseinrichtung
auf die Oberfläche
der magnetooptischen Platte 20 kondensiert, um einen Kondensationsfleck
zu bilden. Im Nachstehenden wird eine detaillierte Struktur des Schiebers 15 beschrieben.
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Auf
der Oberfläche
der magnetooptischen Platte 20 sind Spuren zum Speichern
von Informationen konzentrisch-kreisförmig vorgesehen. Durch das Bewegen
des optischen Kopfs 10 auf Schienen 16, wie durch
einen Pfeil F1 angezeigt, wird ein Suchbetrieb durchgeführt, um
den Schieber 15 zu einer gewünschten Spur auf der magnetooptischen
Platte 20 zu bewegen. Durch das Drehen des Galvanometerspiegels 20,
wie durch einen Pfeil F2 angezeigt, wird ein sogenannter Spurverfolgungsbetrieb
durchgeführt,
um den Kondensationsfleck auf der gewünschten Spur zu halten.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die detaillierte Struktur des
Schiebers 15 zeigt.
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Auf
den Schieber 15 sind eine Kondensationslinse 17a und
eine Zylinderlinse 17b geladen, die ein Beispiel der Kondensationseinrichtung
der vorliegenden Erfindung darstellen. Hier ist die Zylinderlinse 17b so
aufgeladen, dass ein Bus parallel zur Spur auf der optischen Platte
ist. Der Schieber 15 enthält auch einen Lichtabschirmfilm 18,
der als Beispiel eines Lichtabschirmkörpers der vorliegenden Erfindung
gebildet ist. Ein Schlitz 18a ist in dem Lichtabschirmfilm 18 vorgesehen.
Zusätzlich
ist eine ebene Spule 19 entlang dem Lichtabschirmfilm 18 vorgesehen.
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Die
Laserstrahlen L, die von dem in 1 und 2 gezeigten
Reflexionsspiegel 14 reflektiert werden, werden von der
Kondensationslinse 17a konvergiert, wobei kreisförmige Sektionen
davon aufrechterhalten werden, und werden von der Zylinderlinse 17b nur
ein einer Richtung orthogonal zur Spur der magnetooptischen Platte
weiter konvergiert, um einen elliptischen Kondensationsfleck auf
dem Schlitz 18a des Lichtabschirmfilms 18 zu bilden.
Von den Laserstrahlen L wird nur ein durch den Schlitz 18a hindurchgeführter Abschnitt
auf die magnetooptische Platte gestrahlt. So wird eine Größe des Kondensationsflecks
physisch durch den Schlitz 18a reduziert. Eine Breite W
(siehe 5) des Schlitzes 18a ist gleich oder
kleiner 1/2 einer Wellenlänge
des Laserstrahls. Durch die Verwendung des Lichtabschirmfilms mit
dem Schlitz 18a, der eine solche Breite W aufweist, bildet
aus dem Schlitz 18a ausgegebenes nahes Licht einen Fleck
mit einer sehr kleinen Größe in der
Richtung orthogonal zur Spur. Als Ergebnis wird eine Fleckgröße realisiert,
die in der her kömmlichen
Technik unter Verwendung einer SIL oder dgl. nicht realisiert werden
kann, wodurch es möglich
wird, eine viel höhere
Aufzeichnungsdichte zu realisieren. Da der durch den Schlitz 18a hindurchgeführte Strahl
auf die magnetooptische Platte gestrahlt wird, die für einen
Informationszugriff zu verwenden ist, kann eine ausreichende Lichtmenge für einen
Informationszugriff erhalten werden, wodurch es möglich wird,
einen stabilen Informationszugriff vorzunehmen.
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In
diesem Fall wird eine magnetooptische Aufzeichnungstechnologie auf
der Basis eines Laserimpuls-Magnetfeld-Modulationssystems eingesetzt. Die
in Impulsformen vorherbestimmter Zeitintervalle modulierten Laserstrahlen
L werden ausgestrahlt, und ein Aufzeichnungsmagnetfeld mit einer
umgekehrten Polarität
gemäß aufzuzeichnenden
Informationen wird durch die ebene Spule 19 generiert,
um eine Marke auf der optischen Platte zu bilden.
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4 und 5 sind
detaillierte Ansichten von Peripherien des Schlitzes 18a des
Lichtabschirmfilms 18. 4 zeigt
eine Situation des Kondensationsflecks, und 5 zeigt
eine Situation der auf der magnetooptischen Platte gebildeten Marke.
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In
jeder von 4 und 5 ist nur
ein Abschnitt einer Anzahl von Spuren 21 gezeigt, die konzentrisch-kreisförmig auf
der optischen Platte vorgesehen sind, und eine Grenze zwischen den
Spuren 21 ist durch parallele Linien angezeigt. Ein Spalt
zwischen den Spuren 21 und eine Länge des Schlitzes 18a sind
ausreichend klein in Bezug auf eine Größe der optischen Platte. Demgemäß kann davon
ausgegangen werden, dass die Spur 21 ausreichend linear ist,
wenn auf die Peripherie des Schlitzes 18a geachtet wird.
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In 4 ist
eine Mittenlinie m des Schlitzes 18a durch eine strichpunktierte
Linie angezeigt, und der Schlitz 18a ist vorgesehen, um
die Spur 21 unter einem vorherbestimmten Winkel α zu schneiden.
Der elliptische Kondensationsfleck S, wie oben beschrieben, ist
auf dem Schlitz 18a gebildet, und eine Hauptachse des Kondensationsflecks
S ist parallel zur Spur 21. Zusätzlich wird der Kondensationsfleck
S gedreht und gescannt, indem der in 1 und 2 gezeigte
Galvanometerspiegel gedreht wird, den Schlitz 18a entlang
bewegt wird, wie durch einen Pfeil F3 angezeigt, und dadurch ein
Spurverfolgungsbetrieb durchgeführt
wird. Mit anderen Worten, es ist nicht notwendig, den Lichtabschirmkörper während des
Spurverfolgungsbetriebs zu bewegen. Da der Kondensationsfleck S
elliptisch ist, auch wenn eine Position des Kondensationsflecks
S in einem bestimmten Ausmaß in
einer Breitenrichtung des Schlitzes 18a relativ verschoben
wird, ist außerdem
eine durch den Schlitz 18a hindurchgeführte und auf die optische Platte
gestrahlte Lichtmenge stabil. Mit anderen Worten, da es einen Spielraum
bei der Positionierung des Kondensationsflecks S gibt, ist der Informationszugriff
stabil.
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Nun
wird der Schnittwinkel α zwischen
dem Schlitz 18a und der Spur 21 betrachtet.
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Ein
Spurabstand der Spur 21 wird auf Tp eingestellt; eine Brennweite
eines optischen Kondensationssystems, das aus der Kondensationslinse 17a und
der Zylinderlinse 17b zusammengesetzt ist, auf f; und ein
minimaler Änderungswinkel
zum Ändern
einer Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls L durch eine minimale
Drehung des in 1 und 2 gezeigten
Galvanometerspiegels auf Δθ. Dann wird
die Spurverfolgungs-Fehlergenauigkeit C, die anzeigt, zu welchem
Abschnitt eines Bewegungsbetrags des Kondensationsflecks S durch
die minimale Drehung des Galvanometerspiegels 12 der Spurabstand
Tp äquivalent
ist, durch die folgende relationale Gleichung repräsentiert: C = Tp/(sinα·f·Δθ) (1)
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Für praktische
Zwecke ist es wesentlich, dass die Spurverfolgungs-Fehlergenauigkeit
C einen Wert von zumindest 10 oder mehr annimmt. So müssen der
Schlitz 18a und die Spur 21 einander unter einem
Winkel α schneiden,
wobei die folgende relationale Gleichung erfüllt wird: Tp/(sinα·f·Δθ) ≥ 10
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Derzeit
beträgt
der Spurabstand Tp der magnetooptischen Platte etwa 0,5 μm, die derzeit
geforderte Spurverfolgungs-Fehlergenauigkeit
C beträgt etwa
150, der minimale Änderungswinkel Δθ durch den
normalen Galvanometerspiegel beträgt etwa 1 s, und die Brennweite
f des normalen optischen Kondensationssystems beträgt etwa
1 mm. Angesichts dessen geht aus der Gleichung (1) hervor, dass
der Schnittwinkel α zwischen
dem Schlitz 18a und der Spur 21 vorzugsweise 45° oder weniger
betragen sollte. Wenn der Winkel α 5° oder weniger
beträgt, können Spezifikationen
realisiert werden, wo der Spurabstand Tp etwa 0,1 μm beträgt, und
die Spurverfolgungs-Fehlergenauigkeit C sehr hoch ist, etwa 1000.
So ist es möglich,
mit zukünftigen
technischen Fortschritten Schritt zu halten. Durch das Einstellen des
Winkels α auf
diese Weise ist die Toleranz der Einstellgenauigkeit für optischen
Anordnungen, z.B. den Galvanometerspiegel, die Kondensationslinse und
dgl., die den optischen Kopf bilden, hoch.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Beschreibung der Aufzeichnungsmarke, die auf der magnetooptischen Platte
durch das durch den Schlitz 18a hindurchgeführte Licht
gebildet wird, mit Bezugnahme auf 5.
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Ein
auf die magnetooptische Platte gestrahltes Licht erwärmt die
Oberfläche
der magnetooptischen Platte für
jeden Impuls des Laserstrahls. Dann wird, als Ergebnis des Einflusses
durch eine Verteilung von Lichtintensitäten in dem Kondensationsfleck S,
den Schnittwinkel α zwischen
dem Schlitz 18a und der Spur 21, einer Drehgeschwindigkeit
der magnetooptischen Platte und dgl., eine elliptische Region 21a auf
eine vorherbestimmte Temperatur eingestellt, die es ermöglicht,
dass eine Polarität
durch ein Aufzeichnungsmagnetfeld umgekehrt wird. Hier wird das
Aufzeichnungsmagnetfeld durch die in 3 gezeigte
ebene Spule 19 generiert, und so wird eine Polarität in jeder
elliptischen Region 21a gemäß einer Polarität des Aufzeichnungsmagnetfelds
eingestellt. Zusätzlich
wird eine Position der elliptischen Region 21a nach und
nach für
jeden Laserimpuls verschoben, wobei sie der Drehung der magnetooptischen Platte
folgt. Wenn die Polarität
des Aufzeichnungsmagnetfelds konstant ist, wird die Region der gemäß der Polarität des Aufzeichnungsmagnetfelds
eingestellten Polarität
für jeden
Impuls erweitert. Wenn die Polarität des Aufzeichnungsmagnetfelds
umgekehrt wird, wird dann die Polarität in der elliptischen Region 21a,
die durch einen Laserimpuls auf die vorherbestimmte Temperatur eingestellt
wird, zu diesem Zeitpunkt auch umgekehrt. Als Ergebnis wird eine
sichelförmige
Aufzeichnungsmarke 21b zurückgelassen, die durch eine
schräge
Linie in 5 angezeigt ist.
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Das
auf die Spur 21 der magnetooptischen Platte durch den Schlitz 18a gestrahlte
Licht hat eine Größe, die
physisch in der Richtung der Spurbreite durch den Schlitz 18a reduziert
wird, wie oben beschrieben. So ist auch eine Größe der sichelförmigen Aufzeichnungsmarke 21b,
die auf der Spur 21 in der Richtung der Spurbreite gebildet
wird, klein, und der Spurabstand kann um einen entsprechenden Betrag verschmälert werden,
um eine Aufzeichnungsdichte zu erhöhen. Als sichelförmige Aufzeichnungsmarke 21b wird
eine Marke gebildet, deren longitudinale und horizontale Größe im Wesentlichen
gleich sind.
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Am
meisten bevorzugt sollte der vorhergehende Winkel α innerhalb
einiger Grade eingestellt werden, und eine Spurbreite und eine Länge einer kurzen
Seite des rechtwinkligen Schlitzes sollten im Wesentlichen gleich
sein, und in der Richtung der Spurbreite ist eine Fleckgröße sehr
klein. In der Längsrichtung
des Schlitzes treten keine Verluste in einer Lichtmenge auf, und
eine Fleckgröße ist nicht so
klein. Eine Markengröße kann
jedoch durch eine Magnetfeldmodulation reduziert werden. Auch wenn der
Fleck durch den Galvanometerspiegel oder dgl. grob bewegt wird,
kann außerdem
eine Spurverfolgung in der Richtung der Spurbreite äußerst genau gesteuert
werden.
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6 ist
eine Konzeptkonfigurationsansicht, die ein Steuersystem und dgl.
einer optischen Informationsspeicheranordnung der Ausführungsform zeigt.
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Strahlen,
die von dem Halbleiterlaser 11 emittiert werden und von
der Kollimationslinse 13 auf parallele Lichtströme eingestellt
werden, werden von einem Polarisationsstrahlteiler 40 in
einen durchgelassenen Strahl und einen reflektierten Strahl geteilt. Der
reflektierte Strahl wird von der Kondensationslinse 41 auf
einen Photodetektor 42 kondensiert, und für eine Lichtmengenüberwachung
des Halbleiterlasers und eine automatische Energiesteuerung verwendet.
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Der
von dem Polarisationsstrahlteiler 40 durchgelassene Strahl
wird durch den Galvanometerspiegel 12 oder dgl. geführt und
dann als Einstrahlungslicht auf die magnetooptische Platte von dem auf
den Schieber 15 geladenen optischen Kondensationssystem
kondensiert.
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Der
Schieber 15 ist mit der ebenen Spule 19 versehen
(siehe 3), die ein Aufzeichnungsmagnetfeld generiert.
Ein Eingangssignal, das in der magnetooptischen Platte 20 aufgezeichneten
Informationen entspricht, wird von einem Eingabesystem 43 in eine
Magnetfeld-Modulationstreibanordnung 44 eingegeben, und
ein Modulationssignal wird aus der Magnetfeld-Modulationstreibanordnung 44 ausgegeben.
Wenn dieses Modulationssignal in die ebene Spule 19 eingegeben
wird, wird ein Modulationsaufzeichnungs-Magnetfeld generiert. Andererseits
emittiert der Halbleiterlaser 11 einen Laserstrahl in einer Impulsform.
Auf die magnetooptische Platte 20 wird der Laserstrahl
auf der Basis des Modulationsaufzeichnungs-Magnetfelds eingestrahlt,
und so wird eine sichelförmige
Aufzeichnungsmarke ähnlich
der oben beschriebenen auf der magnetooptischen Platte 20 gebildet.
Die Bildung einer solchen Aufzeichnungsmarke ermöglicht, dass Informationen
in der magnetooptischen Platte 20 gespeichert werden. In diesem
Fall wird angenommen, dass, wenn die Informationen ausgelesen werden,
nur der Laserstrahl ausgestrahlt wird, und keine Magnetfelder generiert werden.
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Der
durch den Polarisationsstrahlteiler 40 durchgelassene und
auf die magnetooptische Platte 20 gestrahlte Strahl wird
von der magnetooptischen Platte 20 reflektiert, nachdem
er den Polarisationsstrahlteiler 40 erneut erreicht, weiter
reflektiert, und dann von einem Strahlteiler 45 in einen
durchgelassenen Strahl und einen reflektierten Strahl geteilt.
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Der
von dem Strahlteiler 45 reflektierte Strahl wird zur Detektion
eines Fokussierungsfehlersignals verwendet. Als Verfahren zum Detektieren
eines solchen Fokussierungsfehlersignals ist ein Schneidenverfahren,
ein astigmatisches Verfahren, ein Fleckgrößen-Detektionsverfahren, ein
kritisches Winkelverfahren oder dgl. denkbar, und es treten keine
Probleme auf, auch wenn ein beliebiges dieser Verfahren verwendet
wird. 6 zeigt das Schneidenverfahren als Beispiel, wo
der von dem Strahlteiler 45 reflektierte Strahl einen zweigeteilten
Photodetektor 48 durch eine Linse 46 und eine
Schneide 47 erreicht. Ein Signal von dem zweigeteilten
Photodetektor 48 wird von einem Differentialverstärker 49 detektiert, und
ein Fokusfehlersignal wird erhalten. Dieses Fokusfehlersignal wird
in ein Fokussteuersystem 50 eingegeben, und ein Rückkopplungssignal
wird von dem Fokussteuersystem 50 in einen nicht gezeigten Betätiger eingegeben.
Dieser Betätiger
treibt die in 3 gezeigte Kondensationslinse
in einer Richtung rechtwinklig zur magnetooptischen Platte 20 an.
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Da
der Schieber 15 in Bezug auf die Oberfläche der magnetooptischen Platte 20 schwebt,
kann das Fokussteuersystem 50 hier weggelassen werden,
indem ein Schwebebetrag durch geeignete Mittel stabilisiert wird.
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Der
durch den Strahlteiler 45 durchgelassene Strahl wird zur
Spurverfolgungssteuerung und Signaldetektion verwendet. Eine polarisierte
Komponente des durch den Strahlteiler 45 durchgelassenen Strahls
wird durch ein Wollaston-Prisma 51 getrennt, und
dann wird der Strahl durch eine Linse 52 geführt, um
einen zweigeteilten Photodetektor 53 zu erreichen. Ein
Signal von dem zweigeteilten Photodetektor 53 wird von
einem Differentialverstärker 54 als magnetooptisches
Signal detektiert, und in ein Detektionssystem 55 eingegeben.
Durch dieses Detektionssystem 55 werden die in der magnetooptischen Platte 20 gespeicherten
Informationen erhalten.
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Wenn
hier ein System zum Vorsehen der vorhergehenden Spur auf der magnetooptischen Platte 20 als
Beispiel betrachtet wird, wird angenommen, dass ein System zum Vorsehen
einer Vor-Rille auf der magnetooptischen Platte 20 und
Verwenden dieser als Grenze zwischen den Spuren eingesetzt wird.
Das System zum Vorsehen einer solchen Vor-Rille ermöglicht,
dass die Oberfläche
der magnetooptischen Platte 20 glatt ist. Als Ergebnis
ist es möglich,
den Schieber 15 aus reichend nahe zur Oberfläche der
magnetooptischen Platte 20 zu bringen.
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Signale
vom zweigeteilten Photodetektor 53 werden von einem Additionsverstärker 56 miteinander
addiert, wobei sie ein durch die Vor-Rille in der Intensität moduliertes
Abtastservosignal werden, und dann in ein Spurverfolgungs-Steuersystem 57 eingegeben
werden. Das Spurverfolgungs-Steuersystem 57 detektiert
ein Spurverfolgungs-Fehlersignal durch ein Abtastservosignal, und
der Galvanometerspiegel 12 wird gemäß einem Rückkopplungssignal auf der Basis
dieses Spurverfolgungs-Fehlersignals gedreht. Als Ergebnis wird
ein Spurverfolgungsbetrieb wie in dem oben mit Bezugnahme auf 4 beschriebenen Fall
oder dgl. durchgeführt.
Hier wird der vorhergehende Suchbetrieb auch von dem Spurverfolgungs-Steuersystem 57 gesteuert,
und ferner wird auch eine Drehgeschwindigkeit der magnetooptischen
Platte 20 durch die Mediumhaltesektion 30 gemäß dem Suchbetrieb
gesteuert.
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Wenn
der Schnittwinkel α zwischen
dem Schlitz 18a und der Spur kleiner wird, wird ein Rückstrahl
von dem Schlitz 18a schwächer. In diesem Fall ist das
Abtastservosystem vorteilhaft, das ein Pitmuster zur Aufzeichnung
von Spurpositionsinformationen anstelle der Vor-Rille verwendet.
In diesem Abtastservosystem wird ein Servosignal wie in dem normalen
Fall des Lesens eines Reproduktionssignals gelesen.
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Durch
die obige Konfiguration ist es möglich, eine
optische Informationsspeicheranordnung zu realisieren, die eine
große
Kapazität
und eine hohe Datentransfergeschwindigkeit aufweist.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Beschreibung eines optischen Kopfs gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der hier im Nachstehenden beschriebene
optische Kopf ist ähnlich
dem in 1 und 2 gezeigten optischen Kopf,
außer
der Tatsache, dass ein Schieber unterschiedlich ist, und er kann
direkt als optischer Kopf der vorhergehenden optischen Informationsspeicheranordnung
verwendet werden.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Schieber des optischen Kopfs
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 8 ist eine
Schnittansicht des Schiebers.
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Auf
diesen Schieber 60 sind eine Kondensationslinse 61a und
eine Zylinderlinse 61b geladen, die ein Beispiel einer
Kondensationseinrichtung der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Der
Schieber 60 enthält
auch einen Lichtabschirmblock 62 als Beispiel eines Lichtabschirmkörpers der
vorliegenden Erfindung, und der Lichtabschirmblock 62 ist
mit einem Schlitz 62a versehen. Zusätzlich ist eine ebene Spule 63 rund
um den Lichtabschirmblock 62 vorgesehen.
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Der
Lichtabschirmblock 62 besteht aus einem Siliciumkristall.
Die Zylinderlinse 61b wird gebildet, indem der Schlitz 62a in
dem Lichtabschirmblock 62 durch eine Photoätztechnologie
oder dgl. vorgesehen wird, und dann ein Halbleitermaterial oder
dgl. laminiert wird. Als Halbleitermaterial wird jedoch ein Material
mit einer Eigenschaft zur Transmission von Infrarotstrahlen verwendet,
und als Lichtquelle wird ein Halbleiterlaser zum Emittieren solcher
Infrarotstrahlen verwendet. Der Schieber 60 unter Verwendung
der obigen Materialien kann durch die Photoätztechnologie oder dgl. billig
in Massen produziert werden. Als Ergebnis ist es möglich, die
Kosten für den
optischen Kopf und die optische Informationsspeicheranordnung zu
reduzieren.
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Eine
Situation zur Bildung eines Kondensationsflecks durch den Schieber 60 ist ähnlich der
oben mit Bezugnahme auf 3 beschriebenen und dgl., und
so wird eine Beschreibung davon weggelassen, um eine Wiederholung
zu ver meiden.
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In
der optischen Informationsspeicheranordnung und dem optischen Kopf
der vorliegenden Erfindung ist es durch die Verkürzung der Wellenlänge der Lichtquelle
und durch die Verwendung von Silicium mit einem hohen Brechungsindex
für die
Zylinderlinse möglich,
eine sehr kleine Aufzeichnungsmarke und eine hohe Effizienz der
Lichtnutzung zu realisieren. Zusätzlich
kann durch die Verwendung der LED als Lichtquelle eine ausreichend
hohe Leistung für die
Lichtquelle erzielt werden, wodurch es möglich wird, einen Hochgeschwindigkeitsspeicher
zu niedrigen Kosten zu realisieren.
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Ferner
ist das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung nicht auf
die magnetooptische Platte beschränkt, und eine Magnetplatte,
die einen Laserstrahl zu Hilfe nimmt, kann verwendet werden. In
dem Fall einer solchen Magnetplatte wird eine Informationsreproduktion
unter Verwendung eines GMR-Kopfs oder eines Spin-Valve-Kopfs für eine Magnetplatte
vorgenommen. Diese Köpfe
und der vorhergehende Schieber können
integriert werden, um verwendet zu werden. Außerdem kann das Aufzeichnungsmedium
der vorliegenden Erfindung eine optische Karte unter Verwendung
eines optischen Bands sein, und diese optische Karte hat lineare
parallele Spuren.