JPH0233728A - Xerographic type optical memory system - Google Patents

Xerographic type optical memory system

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Publication number
JPH0233728A
JPH0233728A JP16481588A JP16481588A JPH0233728A JP H0233728 A JPH0233728 A JP H0233728A JP 16481588 A JP16481588 A JP 16481588A JP 16481588 A JP16481588 A JP 16481588A JP H0233728 A JPH0233728 A JP H0233728A
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JP
Japan
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light beam
medium
write
particles
read
Prior art date
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Application number
JP16481588A
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Japanese (ja)
Inventor
Norman Mcghee Frederic
フレデリック ノーマン マギー
Michel Brooks William
ウィリアム マイケル ブルックス
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ROKI SYST ZU Inc
Original Assignee
ROKI SYST ZU Inc
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Publication date
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Publication of JPH0233728A publication Critical patent/JPH0233728A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To enable a high speed operation and to reduce power consumption by structuring a memory system so that it is controlled with an optical system and an electronic device without necessitating a mechanical system. CONSTITUTION: A recording medium 12 is provided with electro-photosensitive particles 14 embedded in a thermoplastic layer 16 on a transparent electrically conductive substrate 18. The particles are nonreactive to light the wave-length of which is in excess of 0.48micron. With the surface 20 of the medium 12 to be irradiated by the initial surface charge, a uniform charge is imparted to the entire surface by an electrifying device. With the medium 12 exposed to light having a wave-length less than 0.48micron, the particles 14 lose the surface charge and gain a different charge. Meantime, adjacently to the backing 24 of the medium 12, an eraser adjuster is provided, which heats the selected part of the medium 12; and with an electrifying device passing the surface 20 of that part, a charge with reversed polarity is impressed so that the charge is removed from the particles 14 in the medium 12. With the medium 12 cooled, the initial charge is impressed to the surface of the medium 12, that part is made photosensitive.

Description

【発明の詳細な説明】 吸排公団 本発明はコンピュータの大容量記憶デバイスに関わる。[Detailed description of the invention] Suction and exhaust corporation The present invention relates to computer mass storage devices.

光朋−0背景 商業および工業の世界に高速ディジタル・コンピュータ
が導入されるに伴い、コンピュータの動作速度にあまり
大きな影響を与えることがないように、そして経済的に
多量のディジタル・データを記憶したり検索したりする
ことに関して1つの問題が発生した。磁気フロッピ・デ
ィスク、ハト・ディスク、磁気テープ、光コンパクト・
ディスクのような多くの形態の記憶(メモリ)デバイス
が存在するが、記憶容量、動作速度、費用の点でそれぞ
れ制限がある。
Mitsuho-0 Background With the introduction of high-speed digital computers into the commercial and industrial world, it is becoming increasingly important to store large amounts of digital data in a manner that does not significantly impact the operating speed of the computer and is economical. One problem arose with searching and searching. magnetic floppy disk, pigeon disk, magnetic tape, optical compact
Many forms of storage (memory) devices exist, such as disks, each with limitations in storage capacity, operating speed, and cost.

現在のコンピュータで使用されている大容量の一次メモ
リ・デバイスは、それがメインフレームであれミニコン
であれマイコンであれ、磁気テープ又は磁気ディスクで
ある。直径14インチのハード・ディスクを1バンク利
用するメインフレーム・コンピュータにおいても、この
ようなディスクが7枚あってそのメモリの容量は約35
0メガハイドである。これは、1ハイドで8ピツhであ
るから、全体のメモリ容量は3ギガハイド弱である。こ
れはかなりのメモリ量であるが、必要とされるハート′
・ディスクの寸法および費用並びにディスクを走査する
に必要な装置もかなりなものとなる。フロッピ・ディス
クを使用してこの記憶容量を実現するためには、100
0を越える枚数が必要であり非現実的である。
The large capacity primary memory devices used in modern computers, whether mainframes, minicomputers, or microcomputers, are magnetic tapes or magnetic disks. Even in a mainframe computer that uses one bank of hard disks with a diameter of 14 inches, there are 7 such disks, and the memory capacity is about 35
0 megahide. Since 1 hide is 8 pins, the total memory capacity is just under 3 giga hides. This is a significant amount of memory, but the required
- The size and cost of the disc and the equipment required to scan it are also significant. To achieve this storage capacity using a floppy disk, 100
The number of sheets exceeding 0 is required, which is unrealistic.

CD−ROMとして知られている光コンパクト・ディス
クが現在検討されており、上記の大記憶容量を提供する
ことが可能であるが、この光コンパクト・ディスクとい
う記憶媒体には、−度記録に使用されたら一般的に言っ
て消去不可能、即ち再書込みができないという固有の短
所がある。更にその上、CD−ROMは、レコード盤と
同しように、回転中の適切な部分が読出されるように機
械的に回転しなければならないブラタ(platter
)を使用しなければならないために、精度および速度の
点で固有の制限を持つ。読出しヘットをアラインメント
させる問題および固有の機械的動作に必要とされる時間
のために、読出しプロセスが遅くなり、エラーや誤動作
の機会が増大する。勿論、ROM(読出し専用メモリ)
であるというこれのみの制限で、データを記憶装置に書
込まなければならずしかもコンピュータが動作している
ような状況においては、CD−ROMを無用であるとす
るに充分である。
An optical compact disc known as a CD-ROM is currently being considered and is capable of providing the above-mentioned large storage capacity. It has an inherent disadvantage that once it is erased, it is generally not erasable, that is, it cannot be rewritten. Furthermore, CD-ROMs, like vinyl records, have a platter that must be mechanically rotated so that the appropriate portion of the rotation is read.
) has inherent limitations in terms of accuracy and speed. The problems of aligning the read head and the time required for the inherent mechanical movements slow the read process and increase the chance of errors and malfunctions. Of course, ROM (read-only memory)
This limitation alone is sufficient to render CD-ROMs useless in situations where data must be written to a storage device and a computer is running.

上記のように、メモリに対する書込み/読出し動作の速
度も考慮しなければならない。従来のハード・ディスク
の場合、書込み速度は約20メガヘルツである。これよ
り安価なフロッピ・ディスク・メモリの場合、書込み速
度はかなり遅くなる。
As mentioned above, the speed of write/read operations to the memory must also be considered. For conventional hard disks, the write speed is approximately 20 megahertz. Less expensive floppy disk memories have much slower write speeds.

これより速度が高くても、現在のコンピュータの動作速
度および未来世代のコンピュータの期待動作速度も、デ
ィスク・ドライブのヘッドが希望の情報が記憶されたり
読出されたすすべきロケーションに移動する間または書
込みや読出しが実行される間の待ち時間をより経済的に
使用するために、コンピュータの中央処理装置(CPU
:Cer+tralProcessing Unit)
がジョブ(業務)とジョブとの間において待たされたり
不必要なシフI・を実行したりしなくてもよいように、
データの記憶および検索の点でその速度を増大しなけれ
ばならない。
Even at higher speeds, the operating speeds of today's computers and the expected operating speeds of future generations of computers depend on the speed at which a disk drive's head moves to the location where the desired information is stored or read. In order to make more economical use of the waiting time between reads and reads, the computer's central processing unit (CPU)
:Cer+tralProcessing Unit)
so that there is no need to wait between jobs (tasks) or perform unnecessary shift I.
The speed of data storage and retrieval must be increased.

従って、これらの問題および短所を避け、更に、寸法の
小さい低価格のメモリ・システムでこれまで以上に記憶
容量が増大したディジタル・データ記憶用の大容量メモ
リ・システムに対する需要がかなりあることは歓迎すべ
きであろう。このようなメモリ・システムは、ハード・
ディスクの場合における現在のいかなる動作速度よりは
るかに高速で書込み及び読出し動作が可能で、しかも現
在可能ないかなるものよりもビット・エラー率の小さい
ものであることが望ましい。このようなメモリ・システ
ムは他の長所を持つだけでなく、消去可能であることが
望ましい。本発明は、これらの必要を満たし、更にその
上、他の関連した長所を提供する。
It is therefore welcome that there is a significant need for a high capacity memory system for digital data storage that avoids these problems and disadvantages and yet provides ever greater storage capacity in a smaller size, lower cost memory system. It should be done. Such memory systems are hard
It would be desirable to be able to perform write and read operations much faster than any current operating speed in the case of disks, yet with a lower bit error rate than anything currently possible. In addition to having other advantages, it is desirable that such a memory system be erasable. The present invention satisfies these needs and, moreover, provides other related advantages.

光所勿皿丞 本発明は、ディジタル・データの記憶および検索用の光
メモリ・システムに存する。このメモリ・システムには
、波長のしきい値未満の第一の波長をもつ書込み用光線
の光源および、その波長しきい値より大きな第二の波長
をもつ読出し用光線の光源が含まれている。記憶される
ディジタルデータを含む書込みディジタル信号によって
書込み用光線を変調するための変調手段が備えられてい
る。書込み用光線を書込み用光ビームに形成するための
手段も備えられ、更に読出し用光線を読出し用光ビーム
に形成する手段が備えられている。
FIELD OF THE INVENTION The present invention resides in an optical memory system for the storage and retrieval of digital data. The memory system includes a source of a write beam having a first wavelength less than a wavelength threshold and a source of a read beam having a second wavelength greater than the wavelength threshold. . Modulation means are provided for modulating the write beam with a write digital signal containing the digital data to be stored. Means are also provided for forming the write light beam into a write light beam, and means are provided for forming the read light beam into a read light beam.

本発明によれば更に、第一の制御信号に反応して第一の
軸に沿って書込み用光ビーム及び読出し用光ビームを偏
向させる手段並びに、第二の制御信号に反応して第一の
軸と或る角度を成す第二の横断軸に沿ってこれらのビー
ムを偏向させる手段が含まれる。書込み用光ビーム及び
読出し用光ビームを焦点面によって焦点に集束させるた
めのレンズ手段も含まれる。
The invention further provides means for deflecting the writing and reading light beams along a first axis in response to a first control signal; Means are included for deflecting these beams along a second transverse axis that is at an angle with the axis. Lens means are also included for focusing the writing and reading light beams to a focal point by a focal plane.

メモリ・システムには、実質的に透明である導電性の基
板上に位置する熱可塑性の層中に埋め込まれた電気感光
性の粒子を持つ乾燥フィルムから製造された静止媒体が
含まれる。この粒子は、しきい波長値より大きな波長の
光には無反応である。
The memory system includes a stationary medium made of a dry film having electrophotosensitive particles embedded in a thermoplastic layer located on a substantially transparent conductive substrate. The particles are unresponsive to light of wavelengths greater than the threshold wavelength value.

この粒子は初期段階では非帯電状態にあり、フィルムは
初期表面電荷を受領すると光に反応する。
The particles are initially uncharged and the film responds to light upon receiving an initial surface charge.

非帯電粒子は、書込み用光ビームによって照射されると
、表面電荷を失う代わりに別の電荷を獲得する。帯電粒
子および非帯電粒子を持つ媒体の領域によって、読出し
用光ビームの状態が変化する。
When uncharged particles are irradiated by a writing light beam, they lose a surface charge and instead gain another charge. Regions of the medium with charged and uncharged particles change the state of the readout light beam.

読み出し用光ビームの帯電粒子にたいする通過は、或る
二値論理状態にあるディジタル・データの記録された情
報ビットに対応し、非帯電粒子にたいする通過はもう一
方の二値論理状態にあるディジタル・データの記録され
た情報ビットに対応する。
A passage of the readout light beam through a charged particle corresponds to a recorded information bit of digital data in one binary logic state, and a passage through an uncharged particle corresponds to a recorded information bit of digital data in another binary logic state. corresponds to the recorded information bits.

1つの固定されたマスクが、実質的にレンズ手段の焦点
面上に、媒体と並列にそしてこの媒体とレンズ手段との
間に位置される。このマスクは、書込み用光ビーム及び
読出し用光ビームの双方に対して実質的に不透明である
が、自身が持つ複数のアパーチュアはこれらビームに対
して実質的に透明である。これらのアパーチュアは、帯
電粒子を持つ媒体および非帯電粒子を持つ媒体の領域の
範囲を限定する。
A fixed mask is positioned substantially on the focal plane of the lens means, parallel to the medium and between the medium and the lens means. The mask is substantially opaque to both the writing and reading light beams, but its apertures are substantially transparent to these beams. These apertures delimit the area of the medium with charged particles and the medium with uncharged particles.

これらのアパーチュアは個々に、予め決定された時間の
間に書込み用光ビームに対して露光されると充分なエネ
ルギを通ず程の寸法を持ち、これによって媒体の感度し
きい値を越え、そして媒体の対応する領域中の粒子を帯
電させ、更にこれによって帯電粒子を発生させる。これ
らのアパーチュアは、第一の軸に対してアラインメント
された複数の行の中に配置され、第二の軸の方向を向い
てこれに隣接して位置付けられる。
These apertures are individually sized to pass sufficient energy when exposed to the writing light beam for a predetermined period of time, thereby exceeding the sensitivity threshold of the media, and The particles in the corresponding area of the medium are charged, thereby generating charged particles. The apertures are arranged in a plurality of rows aligned with the first axis and positioned toward and adjacent the second axis.

本メモリ・システムには更に、マスク・アパチュア及び
媒体を通過すると読出し用光ビームに対して露光される
ように位置付けされた検出手段が含まれる。この検出手
段は、読出し用光ビームの入射に対しては反応し、書込
み光信号に対しては無反応であり、そして帯電粒子を持
つ媒体の領域の内の1つの通過および非帯電粒子を持つ
媒体の領域の内の1つの通過に対応する読出し用光ビー
ムの状11M節を検出する。この検出手段は更に、媒体
からの記憶されているディジタル・データを含む読出し
ディジタル・データ信号を発生させる。
The memory system further includes detection means positioned to be exposed to the readout light beam upon passing through the mask aperture and the medium. The detection means is responsive to the impingement of the read light beam and insensitive to the write light signal and is configured to pass through one of the regions of the medium with charged particles and with uncharged particles. A section 11M of the read light beam corresponding to the passage of one of the regions of the medium is detected. The detection means further generates a read digital data signal containing stored digital data from the medium.

このようにして、媒体の領域の内の1つに対応する記録
された情報ビットの二値論理状態が決定される。
In this way, the binary logic state of the recorded information bits corresponding to one of the regions of the medium is determined.

或る選択された走査速度で第一の軸の方向にアパーチュ
アの行の内から選択された1つの行に沿って走査するた
めに、書込み光ビーム及び読出し光ビームを検出するた
めの第一の制御信号を発生させる手段も含まれる。書込
み用光ビーム用のこの走査速度は、個々のアパーチュア
を少なくとも予め決定された時間間隔の間、書込み用光
ビームに対して露光され、これによって媒体の対応する
領域中に存在する粒子を帯電させて、帯電粒子を発生さ
せるように選択される。
a first for detecting a write light beam and a read light beam for scanning along a selected one of the rows of apertures in the direction of the first axis at a selected scanning speed; Also included is a means for generating a control signal. This scanning speed for the writing light beam exposes each aperture to the writing light beam for at least a predetermined time interval, thereby charging the particles present in the corresponding area of the medium. selected to generate charged particles.

光メモリ・システムには更に、アパーチュアの選択され
た行にたいして書込み用光ビーム及び読出し用光ビーム
を選択的に偏向させるための第ニア の制御信号を発生させる手段も含まれる。このメモリ・
システムは更に、書込み用光ビームに対する露光に先だ
って、フィルムの表面を初期電荷によって、実質的に均
一に帯電させる手段も持っている。
The optical memory system further includes means for generating a near control signal for selectively deflecting the write and read light beams to selected rows of apertures. This memory
The system further includes means for substantially uniformly charging the surface of the film with an initial charge prior to exposure to the writing light beam.

本発明の他の特徴および長所は、添付の図面に関連する
以下の詳細な説明によって明かにされるだろう。
Other features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

一H    の   の グ聾 例として図面中に示されているように、本発明は、参照
数字10によって総称的に示されている、ディジタル・
データを記憶用の光メモリ・システム中において実施さ
れる。メモリ・システム10は、電子写真式乾燥フィル
ムを記録媒体12として利用している。図3及び図4に
その略図が最もよく示されているように、媒体12は、
実質的に透明な導電基板18上に取り付けられている熱
可塑性層16中に埋め込まれた、サブミクロンの電気感
光性の粒子14を持っている。本発明の現時点における
好ましい実施例に用いられている媒体の場合、粒子14
は、0. 4 8 0ミクロンを越える長さの波長を持
つ光に対しては無反応である。
As shown in the drawings as an example of a deaf person, the present invention comprises a digital
It is implemented in an optical memory system for data storage. Memory system 10 utilizes electrophotographic dry film as recording medium 12. As best shown schematically in FIGS. 3 and 4, the medium 12 is
It has submicron electro-photosensitive particles 14 embedded in a thermoplastic layer 16 mounted on a substantially transparent conductive substrate 18. For the media used in the presently preferred embodiment of the invention, particles 14
is 0. It does not react to light with a wavelength longer than 480 microns.

粒子14は、初期の段階においては非帯電状態にあり、
媒体は初期表面電荷を受け取って始めて光に対して反応
するようになる。媒体12の表面20に初期表面電荷を
照射するために、■媒体長に沿って伸張しているコロナ
(Corona)帯電デバイス22は、図3に示すよう
に、媒体の表面にわたって横方向に移動され、表面の全
部に均一な電荷の強度を与える。
Particles 14 are in an uncharged state at an initial stage,
The medium becomes responsive to light only after receiving an initial surface charge. To apply an initial surface charge to the surface 20 of the medium 12, a Corona charging device 22 extending along the length of the medium is moved laterally across the surface of the medium, as shown in FIG. , giving a uniform charge intensity over the entire surface.

図4に示すように、0. 4 8 0ミクロン未満の波
長を持つ光に対して媒体12が露光されると、初期段階
では非帯電であった粒子14は、光を照射されると表面
電荷を失いその代わりに別の電荷を獲得する。以下によ
り詳述されるように、使用される光は、ディジタル・デ
ータ信号で変調された書込み用光ビームである。熱可塑
性層14及び導電性基板18は、透明のガラス性の裏当
て24上に取り付けられている。本発明による媒体12
の動作に関連する更なる詳細を以下に述べる。注目ずべ
きことは、フィルム素材を写真フィルム、液体溶媒、ま
たは加熱材として使用することなく、更にそのようにし
て媒体を未現像状態に保つことによって、媒体を繰り返
し帯電し、消去し、再帯電することが可能である。
As shown in FIG. 4, 0. When the medium 12 is exposed to light having a wavelength of less than 480 microns, the initially uncharged particles 14 lose their surface charge when exposed to the light and instead acquire another charge. obtain. As explained in more detail below, the light used is a writing light beam modulated with a digital data signal. Thermoplastic layer 14 and conductive substrate 18 are mounted on a transparent glass backing 24 . Medium 12 according to the invention
Further details related to the operation of are discussed below. Remarkably, the media can be repeatedly charged, erased, and recharged without using the film stock as a photographic film, liquid solvent, or heating material, and thus keeping the media in an undeveloped state. It is possible to do so.

媒体12として好ましい実施例中に用いられている電子
写真素材は、Xerox Dry Microfilm
 (XDM)として知られ、参考までに本明細書中に組
み込まれている以下に示すU、S、パテント番号中によ
り詳細に述べられている。
The electrophotographic material used in the preferred embodiment as medium 12 is Xerox Dry Microfilm.
(XDM) and are described in more detail in the U,S patent numbers listed below, which are incorporated herein by reference.

Patent  Nos、3,357,989;  3
.542,545:  3,64B、607;3.67
L2B2: 3,720,513; 3,816118
; 3,979,210:3.982,936; 3,
9B5,560; 4,013,462; 4,014
,695;4.02B、101; 4,040.826
; 4,055,418光メモリ・システム10には更
に、0.480ミクロン未満の波長を持つ可視光範囲内
にある連続波の単色書込み用光線の光tj26が含まれ
る。変調器28は、記憶媒体12によって記憶されるデ
ィジタル・データを具現化する回線30上の書込みデー
タ入力信号に従って、約20メガヘルツで書込み用光線
を変調する。好ましい実施例においては、書込み用光線
の光源26は、0.4ミクロンの波長で動作する。不干
渉性(non−coberent)の水銀ランプである
。規準(collimation)光学系32は、変調
された書込み用光線を、透過するために井形ビーム・ス
プリッタ上に投影される実質的に平行な書込み用光ビー
ムに形成する。
Patent No. 3,357,989; 3
.. 542,545: 3,64B, 607; 3.67
L2B2: 3,720,513; 3,816118
; 3,979,210:3.982,936; 3,
9B5,560; 4,013,462; 4,014
,695;4.02B,101;4,040.826
4,055,418 optical memory system 10 further includes a continuous wave monochromatic writing beam light tj26 in the visible light range having a wavelength less than 0.480 microns. Modulator 28 modulates the write beam at approximately 20 megahertz in accordance with a write data input signal on line 30 embodying the digital data stored by storage medium 12. In the preferred embodiment, the writing beam source 26 operates at a wavelength of 0.4 microns. It is a non-coberent mercury lamp. Collimation optics 32 form the modulated writing light beam into a substantially parallel writing light beam that is projected onto a parallel beam splitter for transmission.

書込みデータ入力信号は、それによってメモリ・システ
ム10が動作するコンピュータの中央処理装置(CPU
)35aによって制御される入出力(Ilo)デバイス
によって与えられる。
The write data input signal is input to the central processing unit (CPU) of the computer by which the memory system 10 operates.
) 35a by the input/output (Ilo) device.

メモリ・システム10には更に、0.480ミクロンよ
り大きな波長を持つ近赤外線で、平行なそして偏光され
た読出し用光線の光源36が含まれる。好ましい実施例
においては、読出し用光線の光源は、0.82ミクロン
の波長で動作するGaAlAsレーザである。以下の説
明からより容易に理解されるように、読出し光線の光源
36は、一定の照射を提供し、そして、システムが書込
みモードにある時でさえ、メモリ・システムの動作中は
オン/オフの切り替えの必要が無いものである。その上
、媒体12は、可視スペクトルの書込み用光線に対して
のみ反応するので、近赤外の読出し用光ビームは、粒子
14上に存在する記憶された電荷を偏向したり修正した
りすることなく、媒体を透過することが可能であり、こ
れによって記憶されたデータを繰り返して読出すことが
できる。
Memory system 10 further includes a source 36 of near-infrared, collimated and polarized readout light having a wavelength greater than 0.480 microns. In the preferred embodiment, the readout beam source is a GaAlAs laser operating at a wavelength of 0.82 microns. As will be more easily understood from the following description, the read light source 36 provides constant illumination and is turned on and off during operation of the memory system, even when the system is in write mode. There is no need for switching. Moreover, since the medium 12 is only sensitive to writing light in the visible spectrum, the near-infrared read light beam will not deflect or modify the stored charge present on the particles 14. It is possible to penetrate the medium without any interference, thereby allowing the stored data to be read repeatedly.

光源36によって発生された読出し用光線は、ビームス
プリッタ34上に投影される実質的に平行な読出し光ビ
ームを形成するために、規準光学系38を通して投影さ
れる。読出し光ビーム及び透過した書込み用光ビームの
反射ビームは、書込み用および読出し用光ビームの双方
用の1つの単独光路に沿ってビームスプリッタから投影
される。
The readout light beam generated by light source 36 is projected through reference optics 38 to form a substantially parallel readout light beam that is projected onto beam splitter 34 . The read light beam and the reflected beam of the transmitted write light beam are projected from the beam splitter along one single optical path for both the write and read light beams.

ビーム絞り40は、ビームスプリッタを透過した読み出
し用光ビームをインタセプトするように位置付けされる
Beam aperture 40 is positioned to intercept the readout light beam transmitted through the beam splitter.

以下により詳細に述べるように、読出し用光ビームは、
メモリ媒体12からの情報を読出すためにのみ使用され
、書込み用光ビームは、媒体に情報を書込むためにのみ
使用される。
As described in more detail below, the readout light beam is
The write light beam is used only to read information from the memory medium 12, and the write light beam is used only to write information to the medium.

これを遂行するために、書込み用光ビームは、それを越
えると媒体12が感光性になるこの媒体のしきい波長値
より大きい波長を持つ。これと対照的に、読出し用光ビ
ームは、しきい値未満の波長を持ち、これによって媒体
は読出し用光ビームに対して無反応になる。
To accomplish this, the writing light beam has a wavelength greater than the threshold wavelength value of the medium above which the medium 12 becomes photosensitive. In contrast, the read light beam has a subthreshold wavelength, which renders the medium unresponsive to the read light beam.

水平そらせ板42は、参照数字44によって図1中に総
称的に示されている制御回路によって与えられる水平そ
らせ板駆動信号に反応して、水平軸に沿って存在する、
書込み用光ビーム及び読出し用光ビームのいずれかを偏
向するような光路に沿って位置付けられる。図2中に最
もよく示されているように、制御回路44によって与え
られた水平そらせ板駆動信号によって電子的に制御され
るバイモルフの(bimorphic)圧電水晶を持つ
固体デバイスである。このそらせ板駆動信号゛によって
、バイモルフの水晶を変形させ、これによって、このバ
イモルフの水晶の片側に取り付けられアルミ処理された
反射性の表面46上に入射される書込み用/読出し周光
ビームは、選択された走査速度で水平軸に沿って走査を
実行する。図2において、2つの光線“A”及び“B 
”が、そらせ板42によって可能とされる多くの偏向角
度の内の2つに対応する時間“1゛及び“2”において
、アルミ処理された表面46から反射する様子が略式に
示されている。時間“1”及び時間“2”における反射
光線同士の間の角度の変化は、光線“A”及び“B”の
双方の場合において双頭の矢印で示されている。
A horizontal baffle plate 42 exists along a horizontal axis in response to a horizontal baffle drive signal provided by a control circuit indicated generally in FIG. 1 by the reference numeral 44.
It is positioned along the optical path to deflect either the write light beam or the read light beam. As best shown in FIG. 2, it is a solid state device with a bimorphic piezoelectric crystal that is electronically controlled by horizontal baffle drive signals provided by control circuitry 44. The baffle drive signal deforms the bimorph crystal such that the write/read circumferential light beam is incident on the aluminized reflective surface 46 attached to one side of the bimorph crystal. Perform a scan along the horizontal axis at the selected scan rate. In FIG. 2, two rays “A” and “B”
” is schematically shown reflecting off the aluminized surface 46 at times “1” and “2” corresponding to two of the many deflection angles allowed by the deflector 42. . The change in angle between the reflected rays at time "1" and time "2" is shown by the double-headed arrow in both cases of rays "A" and "B".

書込み用/読出し用光ビームの、それが水平そらせFi
、4.2から反射した後における光路上には、書込み用
/読出し用光ビームがバイモルフの水晶を通過する点を
除いては、水平そらせ板42と幾分類似の構造を持つ垂
直そらせ板50も存在する。
The writing/reading light beam is horizontally deflected Fi.
, 4.2, there is a vertical deflector 50 having a construction somewhat similar to the horizontal deflector 42, except that the write/read light beam passes through a bimorph crystal. also exists.

垂直そらせ板50は、制御回路44によって与えられた
垂直そらせ板駆動信号に反応して、水平軸に対して実質
的に直行している垂直軸に沿って、書込み用/読出し用
光ビームを偏向させる。水平そらせ板42及び垂直そら
せ板50にたいして適切なドライブ信号を用いた場合、
書込み用/読出し用の光ビームは、媒体12のいかなる
希望の部分にわたって水平方向または垂直方向に走査す
ることができる。
Vertical baffle 50 deflects the write/read light beam along a vertical axis that is substantially perpendicular to the horizontal axis in response to a vertical baffle drive signal provided by control circuit 44. let If appropriate drive signals are used for horizontal deflector 42 and vertical deflector 50,
The write/read light beam can be scanned horizontally or vertically across any desired portion of the medium 12.

書込み用/読出し用光ビームが垂直そらせ板52を通過
した後で、このビームは、共にこれら光ビームを状態調
節し更に焦点面によって焦点ムこ集束させる水平円柱レ
ンズ52及び水平円柱レンズ54をこの順で通過する。
After the write/read light beam passes through the vertical baffle plate 52, the beam passes through a horizontal cylindrical lens 52 and a horizontal cylindrical lens 54, which together condition and further focus the light beams through a focal plane. Pass in order.

固定マスク56は実質的に、焦点面上に、そして媒体1
2の側部に並列に位置される。
The fixed mask 56 is substantially on the focal plane and on the media 1
located in parallel on the two sides.

マスク56はレンズ52及び54の方向に向いている媒
体12の一方の側面に接着される。このマスクは、図5
に最もよく示されているように、アパーチュア58を通
る実質的に透明な光の水平な行および垂直な列のマトリ
ックスの場合を除き、書込み用光ビーム及び読出し用光
ビームに対しては実質的に不透明である。本発明の現時
点で好ましい実施例においては、アパーチュア58は、
直径が1ミクロン(すなわち、1.0X10−’メート
ル)あり、行に沿っての場合および行間共に、中心点が
互いに2ミクロン離れている。この配置によって、25
X106個のアパーチュアを、5、000行X5. O
O0列のアパーチュアを持つ寸法が1. Ocll+の
マトリックス中に位置付けすることが可能である。この
ようにして、そして比較的に小さな4.3インチ×4.
3インチ平方のマスク56を、約119cdの面積に等
しい類似の寸法の媒体12の1ブロツク上で使用する事
によって、3.0X109個のアパーチュアを持たせる
ことが可能である。以下により詳細に述べるように、個
々のアパーチュア58によって、帯電粒子または非帯電
粒子を持ち得る媒体12の対応する寸法の領域の範囲が
限定される。粒子の帯電状態および非帯電状態は、領域
中に記憶されている情報が2進法で“1”であるか“0
”であるかを表示するために使用され、そしてこの粒子
の状態は、読出し用光ビームを使用して検出され得る。
Mask 56 is adhered to one side of media 12 facing towards lenses 52 and 54. This mask is shown in Figure 5.
As best shown in FIG. is opaque. In the presently preferred embodiment of the invention, aperture 58 is
They are 1 micron in diameter (i.e., 1.0 x 10-' meters), and their center points are 2 microns apart from each other, both along the rows and between the rows. With this arrangement, 25
x106 apertures, 5,000 rows x5. O
The dimension with the aperture in the O0 row is 1. It is possible to locate it in the matrix of Ocll+. In this way, and with a relatively small 4.3 inch x 4.
By using a 3 inch square mask 56 over a similarly sized block of media 12 equal to an area of about 119 cd, it is possible to have 3.0 x 10 9 apertures. As will be discussed in more detail below, each aperture 58 delimits a correspondingly sized region of the medium 12 that may have charged or uncharged particles. The charged state and uncharged state of particles are determined by whether the information stored in the region is "1" or "0" in binary notation.
” and this state of the particle can be detected using a readout light beam.

これは、4.3インチ×4.3インチ平方の媒体12上
において、従来の14インチのハード・ディスクの7枚
分の記憶容量にほぼ等しい3.0ギガヘルツの情報を記
憶することが可能である、ということを意味する。
It is capable of storing 3.0 gigahertz of information on a 4.3 inch x 4.3 inch square medium 12, which is approximately the storage capacity of seven conventional 14 inch hard disks. It means that there is.

焦点面マスク56は、マスクの不透明部分および透過性
アパーチュア58を形成する光露光技術を用いて開発さ
れたジアヅ素材を使用して製造される。他の適当な技法
を用いてこのマスクを製造してもよい。
Focal plane mask 56 is fabricated using a diaphragm material developed using a light exposure technique to form the opaque portions of the mask and the transparent apertures 58. Other suitable techniques may be used to manufacture this mask.

焦点面マスク56を使用することによって、従来の焦点
合わせに関する問題は、アパーチュア58はアパーチュ
ア絞りとして働(ので解決される。回折の問題がなにも
無いように、アパーチュア58は、それを通過して移動
する書込み用光線および読出し用光線の双方の波長より
大きい直径を持つことが好ましい。本発明の現時点にお
ける好ましい実施例においては、書込み用光線および読
出し用光線はそれぞれ、0.4ミクロン及び0.82ミ
クロンの波長を持ち、そしてアパーチュアは1.0ミク
ロンの波長を持つ。注目すべきことは、アパーチュアの
直径またはアパーチュア同士の間隔またはこれら双方を
減少させることによって、媒体12の濃度を増大し得る
ということである。
By using the focal plane mask 56, problems with conventional focusing are solved because the aperture 58 acts as an aperture diaphragm, so that there are no diffraction problems. In the presently preferred embodiment of the invention, the write and read beams have a diameter of 0.4 microns and 0.4 microns, respectively. .82 microns, and the apertures have a wavelength of 1.0 microns.It should be noted that by decreasing the diameter of the apertures or the spacing between apertures, or both, the concentration of the medium 12 can be increased. It means getting.

本発明の現時点における好ましい実施例において使用さ
れているフィルム媒体12は、焦点面マスク56を使用
することによって充分な解像度を持ち、更に、回折の問
題を持つことなく情報記録密度を増大されることが可能
であることである。
The film medium 12 used in the presently preferred embodiment of the invention has sufficient resolution through the use of a focal plane mask 56, and further increases information storage density without diffraction problems. is possible.

マスク56のアパーチュア58は、書込み用光ビームの
照射を受けなかった、従ってその初期の非帯電状態を保
持しているか又は書込み用光ビームの照射を受けた粒子
を持ち、更に従って媒体表面20」二の表面電荷を失い
その代わりに別の電荷を獲得する媒体12の領域を限定
する。帯電粒子を持つ媒体12の領域および非帯電粒子
を持つ領域によって、読出し用光ビームの直行エレメン
トの伝播位相速度が変化し、それによってそのビームが
領域を通過するにつれて、結果的に生した電界および磁
界の角度を回転させる結果となる。
The apertures 58 of the mask 56 either have not been irradiated with the writing light beam and thus retain their initial uncharged state, or have particles that have been irradiated with the writing light beam, and thus the media surface 20. This defines the area of the medium 12 that loses a second surface charge and gains another charge in its place. Regions of the medium 12 with charged particles and regions with uncharged particles change the propagation phase velocity of the orthogonal elements of the readout light beam, so that as the beam passes through the region, the resulting electric field and This results in a rotation of the angle of the magnetic field.

電界および磁界は、それが帯電粒子を持つ領域を通過す
ると、第一回転度だけ回転し、非帯電粒子を持つ領域を
通過すると、第一回転度との差が検出可能である第二回
転度だけ回転する。
When the electric and magnetic fields pass through a region with charged particles, they rotate by a first degree of rotation, and when they pass through a region with uncharged particles, they rotate by a second degree of rotation, the difference from the first degree being detectable. only rotates.

非帯電粒子14を持つ領域を通過する時、読出し光ビー
ムの電界および磁界は、媒体12の表面20上に初期電
荷が置かれた結果として回転する。
When passing through a region with uncharged particles 14, the electric and magnetic fields of the readout light beam rotate as a result of the initial charge placed on the surface 20 of the medium 12.

読出し光ビームが帯電粒子を持つ領域を通過すると、更
に回転する。この理由は、帯電粒子を持つ領域が120
Vの電圧を持ち得るが、初期表面電荷の電圧が100V
であり得るからである。この高い方の電圧値は、感光性
の粒子を侵害しそれに追加エネルギを加える光子によっ
て与えられた電荷が追加されるためである。本発明の現
時点における好ましい実施例においては、帯電粒子を持
ち、読出し光ビームが通過する電界および磁界が第一回
転度だけ回転する領域は2進法の“1”に対応し、非帯
電粒子を持ち、結果的により小さな第回転度の領域は2
進法の“0”に対応する。
When the readout light beam passes through a region with charged particles, it rotates further. The reason for this is that the area with charged particles is 120
It can have a voltage of V, but the voltage of the initial surface charge is 100V.
This is because it can be. This higher voltage value is due to the additional charge imparted by the photons that impinge on the photosensitive particle and add additional energy to it. In the presently preferred embodiment of the invention, a region containing charged particles and through which the electric and magnetic fields through which the readout light beam rotates by a first degree of rotation corresponds to a binary "1" and contains uncharged particles. As a result, the area of smaller rotation degree is 2
Corresponds to base “0”.

特定の量の光エネルギで媒体12の1領域を侵害して、
その感度のしきい値を越え、これによって熱可塑性層1
6 (図3及び図4を参照)中に埋め込まれた感光性の
粒子14が電荷を獲得するようにしなければならず、そ
してマスク56中のアパーチュア58の個々は、書込み
用光ビームがアパーチュアを通じて媒体を侵害する時間
に関連する最少の寸法の開口部を持たなければならない
impinging an area of the medium 12 with a specific amount of light energy;
Its sensitivity threshold is exceeded and thereby the thermoplastic layer 1
6 (see FIGS. 3 and 4), each of the apertures 58 in the mask 56 must be such that the photosensitive particles 14 embedded therein acquire a charge, and each of the apertures 58 in the mask 56 must be such that the writing light beam passes through them. It must have an opening of the minimum dimensions relevant to the time of encroaching the medium.

この開口部の寸法は、媒体の感度のしきい値を越えるた
めに、書込み用光ビームに露光された時に充分なエネル
ギを通すに充分な値でなければならない。もちろん、書
込み用光ビームが媒体を侵害している間は、制御回路4
4によって制御され、以下に更に詳述するビームの走査
速度によって決まる。
The dimensions of this aperture must be of sufficient value to pass sufficient energy when exposed to the writing light beam to exceed the sensitivity threshold of the medium. Of course, while the writing light beam is invading the medium, the control circuit 4
4 and is determined by the scanning speed of the beam, which is discussed in more detail below.

読出し用光ビームの照射を受けているアパーチュア58
の内の1つによって限定される媒体12の領域上におい
て、読出し用光ビームは、媒体を通過し次に、本発明の
好ましい実施例においては、参照番号63によって示さ
れる関連の光検出回路を持つ光検出フォトダイオードと
なっている光検出器62上に読出し用光ビームを集束さ
せる球面レンズ60を通過する。光検出器62は、読出
し用光ビームの検出を表示するインジケータ信号を発生
し、このインジケータ信号を、パルス状態調整コンパレ
ータ66に与える。フォトダイオードは、読出し用光ビ
ームの入射に対して反応するが、書込み用光信号の波長
の光に対しては無反応である。光62及び回路63は、
1チツプ上に光検出エメレント及び周辺回路を集積させ
たシャープ製造のモデル番号l5OO6のような、従来
の0PIC光検出器である。
Aperture 58 irradiated with the readout light beam
The readout light beam passes through the medium and then, in a preferred embodiment of the present invention, passes through an associated photodetector circuit, designated by the reference numeral 63. The readout light beam passes through a spherical lens 60 that focuses the readout light beam onto a photodetector 62, which is a photodetector photodiode. Photodetector 62 generates an indicator signal indicative of detection of the readout light beam and provides the indicator signal to pulse condition comparator 66 . The photodiode responds to the incidence of the readout light beam, but does not respond to light at the wavelength of the write optical signal. The light 62 and the circuit 63 are
It is a conventional 0PIC photodetector, such as Model No. 15OO6 manufactured by Sharp, which integrates a photodetector emerent and peripheral circuitry on one chip.

Senarmontの偏光補償器64が、光検出器62
とレンズ60との間に置かれ、更に読出し光ビームの光
路上にある。補償器64は、関連の従来回路(図示され
ていない)を含む。アパーチュア58の1つによって限
定される媒体12の領域の1つを通過した後で、予め決
定された基準値に対して読出し光ビームの強度を測定す
ることによって、読出し光ビームの電界および磁界の回
転角度を検出し測定する。読出し用光ビームの強度は、
よく知られているマリュスの法則(Malus’ la
w)によって予見されるように、電界および磁界のベク
トルの回転角度の関数として変化する。この基準値は、
非帯電粒子14の領域を通過する時に読出し用光ビーム
が体験する回転に基づく。補償器64は、帯電領域と非
帯電領域を通過する読出し用光ビーム間の知覚された位
相の差に基づくが、光検出回路63にたいして、回線6
5上にデータ表示信号を発生させる。
Senarmont's polarization compensator 64 is connected to the photodetector 62.
and the lens 60, and also on the optical path of the readout light beam. Compensator 64 includes associated conventional circuitry (not shown). The electric and magnetic fields of the readout light beam are determined by measuring the intensity of the readout light beam against a predetermined reference value after passing through one of the regions of the medium 12 defined by one of the apertures 58. Detect and measure rotation angle. The intensity of the readout light beam is
The well-known Malus' law
w) varies as a function of the angle of rotation of the electric and magnetic field vectors. This standard value is
It is based on the rotation that the readout light beam experiences when passing through a region of uncharged particles 14. The compensator 64 is based on the perceived phase difference between the readout light beam passing through the charged and uncharged areas, but is
5 to generate a data display signal.

このデータ表示信号は、光検出器62からのインジケー
タ信号の振幅を効率的に変調し、更に、回転が記憶され
ているディジタル・データの記録されている情報ビット
が二値論理状態“0”にあることを示すことが検出され
た場合、インジケータ信号を減衰させる。電子信号振幅
コンパレータ66は、インジケータ信号を監視し、更に
このインジケータ信号を予め決定された振幅のしきいレ
ベルと比較することによって、このインジケータ信号、
すなわち帯電粒子の領域を通っての読出し用光ビームの
通過に対応する検出された回転角度が、その予め決定さ
れたしきい値を越え、記録された情報ビットが“1”で
あることを示すときにのみ2進法出力“1”を発生させ
る。コンパレータ66の出力は、読出し用光ビームで走
査された媒体】2の領域中に記憶されていたディジタル
・データを含む読出しディジタル・データ信号である。
This data indication signal effectively modulates the amplitude of the indicator signal from photodetector 62 and further causes the recorded information bits of the digital data in which the rotation is stored to be in a binary logic state of "0". If an indication is detected, the indicator signal is attenuated. Electronic signal amplitude comparator 66 monitors the indicator signal and further determines the indicator signal by comparing the indicator signal to a predetermined amplitude threshold level.
i.e., the detected rotation angle corresponding to the passage of the readout light beam through the region of charged particles exceeds the predetermined threshold, indicating that the recorded information bit is "1". Generates a binary output "1" only when The output of comparator 66 is a read digital data signal containing the digital data stored in the area of the medium 2 scanned by the read light beam.

この読出しディジタル・データ信号は、コンピュータの
I10デバイス35aに与えられる。
This read digital data signal is provided to the computer's I10 device 35a.

媒体12の表面20に初期電荷を与えるために、Cor
otron 68は媒体の縦の全長にわたって伸張し、
媒体の水平方向の幅にわたって可動である。
To provide an initial charge on the surface 20 of the medium 12, Cor
otron 68 extends over the entire vertical length of the medium,
It is movable across the horizontal width of the medium.

Corontron 68は(図3に関連して述べたデ
バイス22のように) Corona帯電デバイスであ
り、媒体18の表面20上に電子を木質的に等しくスプ
レーしそれによって全表面にわたって均一な電荷強度を
提供する背面そらせ板を持つ。書込み用光ビームによる
いかなる露光にも先だって媒体に初期電荷が与えられる
と、Corontron 68は、書込み/@出し用光
ビームの光路から外れる。
The Corontron 68 (like the device 22 described in connection with FIG. 3) is a Corona charging device that sprays electrons uniformly onto the surface 20 of the medium 18, thereby providing a uniform charge strength over the entire surface. It has a rear baffle plate. Once the media is provided with an initial charge prior to any exposure with the write light beam, the Corontron 68 is moved out of the optical path of the write/eject light beam.

本発明で使用される媒体12は、正常な周辺温度を越え
る温度に対して反応し、そしてメモリ・システム10に
は、媒体12のガラス製の裏当て24に隣接して位置さ
れている加熱可能シュー(shoe)である消去調節器
70が含まれる。この消去調節器は、媒体12の選択さ
れた対応的な寸法の部分を、充分高い温度にまで加熱し
、これによってその媒体の対応部分中に存在する帯電粒
子が、極性が逆である電界に当てられるとその電荷を与
えて非帯電状態に戻る。ガラスを裏当て24として使用
しているので(図3及び図4を参照)、熱は主としてこ
のガラスを横断的に通って伝達されるが、横方向には伝
達されず、これによって媒体の隣接した部分が熱せられ
ることがないように分離される。
The medium 12 used in the present invention is sensitive to temperatures above normal ambient temperatures, and the memory system 10 includes a heatable device located adjacent to the glass backing 24 of the medium 12. An erase regulator 70, which is a shoe, is included. The extinction regulator heats a selected correspondingly sized portion of the medium 12 to a sufficiently high temperature such that charged particles present in the corresponding portion of the medium are exposed to an electric field of opposite polarity. When it is hit, it imparts that charge and returns to its uncharged state. Because glass is used as the backing 24 (see FIGS. 3 and 4), heat is primarily transferred transversely through this glass, but not laterally, thereby causing adjacent media The heated parts are separated so that they do not get heated.

現在のところ、消去調節器は、媒体12の対応部分を7
0°C以上に加熱するために選択的に加熱されるl c
TAのフート(foot)である。70°Cにおいては
、媒体12は約5秒で消去され、そして温度が幾分上昇
すると、消去プロセスはより急速に完了する。実際問題
として、媒体が加熱された後においては、Coront
ron帯電デバイス68は、加熱された部分に対応する
媒体の表面20にわたって通過し、それには逆の極性を
持つ電荷が印加される。こうすることによって、媒体1
2のその部分中に存在する粒子から電荷を効率的に除去
する。
Currently, erasure regulators are configured to erase corresponding portions of media 12 by 7
selectively heated l c to heat above 0°C
This is the foot of TA. At 70°C, media 12 is erased in about 5 seconds, and as the temperature increases somewhat, the erase process is completed more quickly. As a practical matter, after the medium has been heated, Coront
A ron charging device 68 is passed across the surface 20 of the medium corresponding to the heated portion and a charge of opposite polarity is applied to it. By doing this, medium 1
2. Efficiently removes charge from the particles present in that portion of 2.

媒体が充分冷却すると、Corontron 68の極
性は、初期電荷を印加するに必要な極性に戻され、そし
て初期電加が媒体12の消去された部分の表面に印加さ
れ、この部分の電荷を感光性にする。今や消去されたこ
の媒体の部分は、媒体を侵害する書込み用光ビーム及び
、元の電荷を取り除かれ、書込み光ビームが入射によっ
て再度帯電されつつある感光性の粒子とに基づいて、デ
ータを記憶できる状態にある。消去されない限り、−度
帯電されると、感光性粒子14はその電荷を保持し、そ
して媒体になんら物理的な変形を伴うことなく、媒体1
2の1領域中に帯電したフィールドを設ける。
Once the media has cooled sufficiently, the polarity of Corontron 68 is returned to the polarity required to apply an initial charge, and an initial charge is applied to the surface of the erased portion of media 12, photosensitizing the charge on this portion. Make it. The now erased portion of the medium stores data based on the writing light beam impinging on the medium and the photosensitive particles that have been stripped of their original charge and are being re-charged by the writing light beam's impingement. I am in a position to do so. Unless erased, the photosensitive particles 14 will retain their charge and, when charged to a certain degree, will remain in the medium 1 without any physical deformation of the medium.
A charged field is provided in one area of 2.

この電荷は帯電粒子によって延長された時間にわたって
保持され、しかもシステムに対してはなんら電力を維持
する必要は無い。
This charge is retained by the charged particles for an extended period of time, and there is no need to maintain any power to the system.

媒体12の総表面面積より小さい面積を持つ消去調節器
70を使用することによって、媒体は消去調節器70に
よって同時に消去されるブロックのアパーチュアに対応
する帯電粒子の領域を持つことが可能ないくつかのブロ
ックに分割することが木質的には可能である。好ましい
実施例においては、消去調節器70は、消去目的のため
に媒体12の周辺を選択的に移動させることが可能で、
更に、媒体の加熱に使用されていない時には書込み用/
読出し用光ビームの外部にも移動可能な矩形の加熱可能
パッド(pad)である。
By using an erase conditioner 70 with an area smaller than the total surface area of the medium 12, the medium can have several regions of charged particles corresponding to the apertures of the blocks simultaneously erased by the erase conditioner 70. It is possible to divide the tree into blocks of . In a preferred embodiment, erasure regulator 70 is capable of selectively moving the periphery of media 12 for erasure purposes;
Furthermore, when it is not being used to heat the medium, it can be used for writing/
It is a rectangular heatable pad that can also be moved outside the readout light beam.

既に検削したように、制御回路44ば、媒体12」二で
の書込み用/読出し用光ビームの水平方向および垂直方
向の走査を制御するために、そらせ板42及び50にた
いして水平そらせ機駆動信号および垂直そらせ機駆動信
号を与える。制御回路44には、コントローラ回路の総
合タイミング及び動作を制御する同期コントローラ72
が含まれる。この同期コントローラ72は、各々が水平
走査回路および垂直走査回路用のクロックである2つの
20メガヘルツのクロック74及びクロック76にたい
して、制御信号を与える。クロック74及び76は個々
に、その対応する水平走査カウンタ78又は垂直走査カ
ウンタ80に出力する。
As previously discussed, control circuit 44 provides horizontal deflector drive signals to baffle plates 42 and 50 to control horizontal and vertical scanning of the write/read light beam on media 12''. and vertical deflector drive signals. The control circuit 44 includes a synchronous controller 72 that controls the overall timing and operation of the controller circuit.
is included. This synchronous controller 72 provides control signals for two 20 MHz clocks 74 and 76, each clocking a horizontal scanning circuit and a vertical scanning circuit. Clocks 74 and 76 each output to their respective horizontal scan counter 78 or vertical scan counter 80.

これら走査カウンタの個々が、焦点面マスク56の個々
の行および個々の列中に存在する5000個のアパーチ
ュア58に対応して1から5000までカウントする。
Each of these scan counters counts from 1 to 5,000 corresponding to the 5,000 apertures 58 present in each row and each column of the focal plane mask 56.

走査カウンタ78及び80の個々の出力は、各々が対応
する水平D/Aコンバータ82又は垂直D/Aコンバー
タ84に与えられる。D/Aコンバータは、走査カウン
タの出力で与えられるディジタル・カウンタの出力を、
水平そらせ板42及び垂直そらせ板50の対応するいず
れか一方に与えられるそらせ機駆動信号として働くアナ
ログ電圧信号に変換する。このアナログ電圧信号は、ビ
ームを水平か垂直かいずれか希望の方向に走査するため
に、そらせ板のバイモルフの圧電水晶の部分を変形させ
るために使用される。このようにして、同期コントロー
ラ72の制御下において、メモリ・システム10を操作
して、媒体12を自動的に走査できる。
The individual outputs of scan counters 78 and 80 are each provided to a corresponding horizontal D/A converter 82 or vertical D/A converter 84. The D/A converter converts the output of the digital counter given by the output of the scanning counter into
It is converted into an analog voltage signal that serves as a deflector drive signal applied to a corresponding one of horizontal baffle plate 42 and vertical baffle plate 50. This analog voltage signal is used to deform the bimorph piezoelectric crystal portion of the baffle plate to scan the beam in either the horizontal or vertical direction as desired. In this manner, under the control of synchronization controller 72, memory system 10 can be operated to automatically scan media 12.

従来の方式では、走査という動作は、光メモリが書込み
/読出し動作をする特定の情報アドレスのユーザによる
手動入力に反応する水平手動走査回路86及び垂直手動
走査回路88によって、水平および垂直方向に手動で制
御することも可能である。手動走査回路86及び88は
個々に、走査カウンタ78及び80によって自動走査モ
ードを介して与えられると同じように、対応するD/A
コンバータ82又は84にたいしてデジタル信号を提供
する。ここで、従来の走査技法は、左から右方向へのア
パーチュアの行の水平走査または、左から右方向にそし
て次に右から左方向へのアパーチュアの行のインクレー
ス走査を実行するために、走査を制御するのに使用され
得るということを理解すべきである。もちろん、媒体は
行によってではなく列によって垂直に走査され得る。
In a conventional manner, the operation of scanning is manually performed in the horizontal and vertical directions by a horizontal manual scanning circuit 86 and a vertical manual scanning circuit 88, which respond to manual input by the user of a particular information address to which the optical memory performs write/read operations. It is also possible to control. Manual scan circuits 86 and 88 individually provide corresponding D/A signals as provided by scan counters 78 and 80 via the automatic scan mode.
A digital signal is provided to a converter 82 or 84. Here, conventional scanning techniques are used to perform a horizontal scan of a row of apertures from left to right or an incremental scan of a row of apertures from left to right and then right to left. It should be understood that it can be used to control scanning. Of course, the media could be scanned vertically by columns rather than by rows.

メモリ・システム10に関しては、1セントの水平およ
び垂直そらせ板を通して1つの単独光路に沿って書込み
用光ビーム及び読出し用光ビームを方向付けするビーム
スプリッタを用いて説明し図示したが、読出し機能およ
び書込み機能は、異なった波長の光によって遂行される
ので、書込み用光ビーム及び読出し用光ビームの個々に
対して分離した水平そらせ板および垂直そらせ板を持つ
光システムを利用し得る。このようにして、書込み機能
および読出し機能は、同時に発生させることが可能であ
る。そのためには、走査制御回路が、水平そらせ板およ
び垂直そらせ板のセットの個々にたいして与えられるだ
ろう。
Although the memory system 10 has been described and illustrated with a beam splitter that directs the write and read light beams along one single optical path through 1 cent horizontal and vertical baffles, the read function and Since the writing function is performed by light of different wavelengths, an optical system with separate horizontal and vertical baffles for the respective write and read light beams may be utilized. In this way, write and read functions can occur simultaneously. To that end, a scan control circuit would be provided for each of the sets of horizontal and vertical baffles.

ここで注目すべきことは、本発明によるメモリ・システ
ム10の場合、システムは、圧電水晶そらせ板が発生す
るわずかな動作を例外として、いかなる機械的動作をも
必要とすることなく、純粋に光学系および電子デバイス
によって制御される。
It should be noted here that in the case of the memory system 10 according to the present invention, the system operates purely optically without requiring any mechanical movement, with the exception of a slight movement generated by the piezoelectric crystal baffle. controlled by systems and electronic devices.

このようなシステムにおいては、移動させなければなら
ないような機械式のヘットは無く、そして情報記録媒体
12は静止している。媒体は回転等によって動作させる
必要がな(、更に読み/書きヘッドも、読み書きされる
トラックやセクタとのアラインメントをとるために記j
fJ媒体に対して物理的に移動させる必要がないので、
本発明は必要な電子機器および光学部品の速度によって
限定されるのみである極めて高速で動作できるシステム
を提供する。木質的に、このような速度は、機械部品を
使用するいかなるシステムよりかなり高速である。20
メガヘルツの書込み速度や3から5ギガヘルツの読出し
速度も可能である。これによって、大型ハード・ディス
クを数多く使用した場合に等しい記憶容量を提供しつつ
、従来の磁気ハード・ディスクが必要とするアクセス時
間を数千倍も改良できる。本発明の別の利点は、磁気ハ
ード・ディスクの場合にあり得るビット・エラー率から
かなり改良された値を持ち、そして電力消費量は最少で
あるということである。
In such systems, there are no mechanical heads that must be moved, and the information storage medium 12 is stationary. The media does not need to be moved by rotation or the like (in addition, the read/write heads do not need to be moved to align with the tracks or sectors being read or written).
Since there is no need to physically move the fJ medium,
The present invention provides a system capable of operating at extremely high speeds, limited only by the speed of the required electronics and optics. Physically, such speeds are significantly faster than any system using mechanical parts. 20
Write speeds of megahertz and read speeds of 3 to 5 gigahertz are also possible. This improves the access times required by traditional magnetic hard disks by thousands of times, while providing the same storage capacity as using many large hard disks. Another advantage of the present invention is that it has a significantly improved bit error rate over that possible with magnetic hard disks, and has minimal power consumption.

既に注記したように、本発明によるメモリ・システム1
0の場合、書込み用光ビーム及び読出し用光ビームは、
互いの動作に干渉しない2つの異なった周波数で動作し
、従って適切な制御回路を用いれば、このメモリ・シス
テムは、媒体12に書込みをしながら、同時に同じ媒体
から読出しすることが可能である。この配慮は先天的に
、メモリ・システムの動作速度を増大させ、更に動作効
率および速度が大幅に増大する。メモリ・システムには
移動部分が何も使用されていないという事実とあいまっ
て、このシステムの動作速度は、現在入手可能ないかな
るシステムよりも大幅に増大する。
As already noted, memory system 1 according to the invention
In the case of 0, the writing light beam and the reading light beam are
Operating at two different frequencies that do not interfere with each other's operation, and thus with appropriate control circuitry, the memory system is capable of writing to medium 12 and reading from the same medium at the same time. This consideration inherently increases the operating speed of the memory system, further increasing operating efficiency and speed significantly. Coupled with the fact that no moving parts are used in the memory system, the operating speed of this system is significantly increased over any currently available system.

ここに例として本発明の特定の実施例を述べたが、本発
明の精神およびその範囲から逸脱することなく、様々な
修正が可能であることは評価されるだろう。従って、本
発明は追加クレームによって以外は何も制限されるもの
ではない。
Although particular embodiments of the invention have been described herein by way of example, it will be appreciated that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention is not limited except as by the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を実施する光メモリ・システムの略図
、第2図は、第1図のメモリ・システムで使用されるビ
ームそらせ板の略図、第3図は、初期表面電荷を受け取
る、第1図のメモリ・システムに使用される記憶媒体を
示す拡大部分略図、第4図は、第3図の初期表面電荷に
帯電したメモリ媒体の、この媒体を侵害して光が照射さ
れた領域中の表面電荷が、媒体中に埋め込まれている感
光性の粒子に転送される様子を示す略図、第5図は、媒
体に接着されたアパーチュア・マスクを示す、第1図の
メモリ・システム中に使用される記憶媒体の拡大部分略
図である。 そ鋏亡板駆動信号 手 続 補 正 書 昭和 (1)  直 63.10.18 年   月   日
1 is a schematic diagram of an optical memory system embodying the present invention; FIG. 2 is a schematic diagram of a beam deflector used in the memory system of FIG. 1; and FIG. FIG. 4 is an enlarged partial schematic diagram showing a storage medium used in the memory system of FIG. 1; FIG. 4 shows a portion of the memory medium charged to the initial surface charge of FIG. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating how the surface charge of is transferred to photosensitive particles embedded in the medium in the memory system of FIG. 1 showing an aperture mask adhered to the medium. 2 is an enlarged partial schematic diagram of the storage medium used; FIG. 1963.10.18 Month/Day

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ディジタル・データを記憶し検索する光メモリ・シ
ステムであり、 0.480ミクロン未満の波長をもつ書込み光線の光源
と; 記憶されるディジタル・データを含む書込みディジタル
信号によって、前記書込み用光線の振幅変調を実行する
ための手段と; 前記書き込み用光線を、実質的に平行な書込み用光ビー
ムに形成するための第一のレンズ手段と; 0.480ミクロンより大きな波長をもつ読出し用光線
の光源と; 前記読出し用光線を、実質的に平行な読出し用光ビーム
に形成する第二のレンズ手段と;前記書込み用光ビーム
及び前記読出し用光ビームを1つの単独光路に沿って出
力する手段と;前記書込み/読出し用光ビームを、通常
は前記光路を横切る第一の軸に沿って、第一の制御信号
に反応して偏向させる前記光路上にある第一の手段と; 通常は前記光路を横切り更に前記第一の軸に対して実質
的に直交する第二の軸に沿って、前記書込み/読出し用
光ビームを、第二の制御信号に反応して偏向させる前記
光路上にある第二の手段と; 前記書込み/読出し用光ビームを焦点面を通して焦点に
集束させる前記光路上にある第三のレンズ手段と; 実質的に透明な導電性基板上に取り付けられている熱可
塑性の層中に埋め込まれたサブミクロンの電気感光性の
粒子をもつ乾燥フィルムから製造された静止媒体であり
、前記粒子が 0.480ミクロンを越える波長の光に対しては無反応
であり、前記粒子は初期においては帯電されてはいなく
て、前記フィルムは、初期表面電荷を受領後においては
光に対して反応し、前記非帯電の粒子は、前記書込み用
光ビームで照射されると前記表面電荷を失う代わりに別
の電荷を獲得し、前記帯電粒子および前記非帯電粒子を
含む領域によって、前記読出し用光ビームの電界および
磁界の回転角度が異なり、更にこの電界および磁界は、
第一の回転度で前記帯電粒子を持つ前記領域を通過し、
更に前記第一の回転度と異なることが検出可能な第二の
回転度で前記非帯電粒子を持つ前記領域を通過すると回
転し、前記第一の回転度が、1方の二値論理状態におい
ては前記ディジタル・データの記録された情報ビットに
対応し更に第二の回転度が他方の二値論理状態において
は前記ディジタル・データの記録された情報ビットに対
応するような前記の媒体と; 実質的に前記第三のレンズ手段の前記焦点面上にあり更
に前記媒体と前記第三のレンズ手段との間に前記媒体と
平行して置かれた固定したマスクであり、前記マスクは
複数の実質的に透明なアパーチュアによって、前記書込
み用光ビーム及び読出し用光ビームに対して不透明であ
り、前記アパーチュアが前記帯電粒子および非帯電粒子
によって前記媒体の前記領域の範囲を限定し、前記アパ
ーチュアの個々は、前記媒体の感度のしきい値を越え更
に前記媒体の対応する領域中に存在する前記粒子を帯電
させて帯電粒子を発生させるために露光された時に、充
分なエネルギを通す寸法を持ち、前記アパーチュアがそ
れ自身の複数の行(row)および列(column)
を持つマトリックス中に配置されていて、前記行は前記
第一の軸に沿ってアラインメントされ、前記列は前記第
二の軸に沿ってアラインメントされているような前記の
固定マスクと; 前記マスク・アパーチュア及び前記媒体を通過した後で
前記読出し用光ビームにたいして露光されるように位置
され、前記読出し用光ビームの入射に対しては反応し前
記書込み光ビームの入射に対しては無反応であるような
、前記読出し光ビームの存在を検出し更に前記読出し用
光ビームの検出を示すインジケータ信号を発生させるた
めの光検出手段と; 前記マスク・アパーチュア及び前記媒体を通過した後で
前記読出し用光ビームにたいして露光されるように位置
された位相検出手段であり、前記媒体が前記光ビームの
伝播の位相速度が変更されるように方向付けされ、その
結果前記読出し用ビームの電界ベクトル及び磁界ベクト
ルが回転し、これによって回転角度を検出し更に前記の
検出された回転角度が、前記第一及び第二の回転度のい
ずれに対応しているかを示すデータ指示信号が発生され
、こうすることによって前記媒体の前記領域のいずれか
1つに対応する、記録された情報ビットの二値理論状態
が決定されるような前記の位相検出手段と; 前記インジケータ信号を禁止するための、前記データ指
示信号に反応する制御手段と; 前記媒体と前記光検出手段との間に位置された、前記読
出し用光ビームを前記光検出手段および位相検出手段上
に集束させるための第四のレンズ手段と; 前記制御手段から前記インジケータ信号を受信して、こ
れを予め決められたしきい値のレベルと比較し、更に前
記媒体から読出し中の記憶されたディジタル・データを
含む読出しディジタル・データ信号を発生させるための
比較器と;前記書込み/読出し用の光ビームを偏向させ
ることによって、選択された走査速度で、前記第一の軸
の方向に、前記アパーチュアの前記列から選択された1
つの列に沿って走査するために前記第一の制御信号を発
生させる第一の手段であり、前記書込み用光ビームの前
記選択走査の速度は、前記の予め決定された時間に前記
アパーチュアを個々に、前記書込み用光ビームにたいし
て露光させて、前記媒体の対応する領域中の前記粒子を
帯電させる程の値であるような前記の第一の手段と; 前記書込み/読出し用の光ビームを、前記アパーチュア
の前記の選択された行に対して選択的に露光するために
、前記第二の制御信号を発生させるための第二の手段と
; 前記書込み用光ビームに対して露光させる以前に、前記
初期電荷によって、前記フィルムの表面を実質的に均一
に帯電させるため、及び前記フィルムの少なくとも1部
分を、消去のための初期電荷の極性とは逆の極性のフィ
ールドに当てるための帯電手段と; 前記媒体に隣接した位置に移動可能であり、前記媒体の
選択された部分を周囲温度を越えて充分加熱して、前記
媒体の前記の選択部分中に存在する前記帯電粒子が、前
記帯電手段によって前記の逆極性のフィールドに当てら
れると持っている電荷を放出して、非帯電状態に戻り、
更に前記媒体の加熱用に使用されていない時には、前記
書込み/読出し用光ビームの外部に移動可能な消去手段
とを有することを特徴とする、前記の光メモリ・システ
ム。 2、前記書込み/読出し用光ビームを偏向させるための
前記第一の手段及び第二の手段が共に前記第一の軸およ
び第二の軸に沿って前記書込み/読出し用光ビームの角
度を選択的に方向付けするために、前記第一及び第二の
制御信号に各々が反応して変形可能な、電気制御式の圧
電水晶であることを特徴とする請求項1に記載のメモリ
・システム。 3、前記書込み用光線の光源の波長が約0.4ミクロン
であり、前記読出し用光線の光源の波長が約0.82ミ
クロンであることを特徴とする請求項1に記載のメモリ
・システム。 4、前記マスク・アパーチュアは、その幅が約1ミクロ
ン以下でありその隣接するもの同士との間隔が約1ミク
ロン以下であることを特徴とする請求項1に記載のメモ
リ・システム。 5、第一及び第二制御信号を発生させるための前記第一
手段および第二手段の各々に、クロックによって動作し
前記の書込み/読出し用光ビームを検出するための前記
第一及び第二の手段にたいして、前記書込み/読出し光
ビームの偏向の希望値を指示する第一及び第二の制御信
号を発生させるためのD/Aコンバータにカウント信号
を出力する走査カウンタが含まれることを特徴とする請
求項1に記載のメモリ・システム。 6、前記走査カウンタを発生させる第一手段および第二
手段の前記クロックがSynchコントローラによって
、同期動作をするように制御されることを特徴とする請
求項5に記載のメモリ・システム。 7、前記カウント信号を選択して前記D/Aコンバータ
に与える手動式の入力手段を更に含むことを特徴とする
請求項5に記載のメモリ・システム。 8、前記媒体が、実質的に透明なガラスの裏当てである
プレーナ上に前記媒体の側にそして前記第四のレンズ手
段の方向を向いて取り付けられる請求項1に記載のメモ
リ・システム。 9、前記消去手段が、前記消去手段の選択された部分を
加熱ための前記媒体の寸法より小さい寸法をもつ電気的
に加熱可能なパッド(pad)であることを特徴とする
請求項8に記載のメモリ・システム。 10、前記書込み/読出し用光ビームに対して透明であ
る前記アパーチュアを、一般に円形の部分として形成す
るために開発された写真のシートから前記マスクが形成
されることを特徴とする請求項1に記載のメモリ・シス
テム。 11、前記マスクが、前記媒体の表面上に前記第三のレ
ンズ手段の方向に向けて接着されることを特徴とする請
求項1に記載のメモリ・システム。 12、前記位相検出器にSenarmontの補償器が
含まれることを特徴とする請求項1に記載のメモリ・シ
ステム。 13、前記光検出手段にフォトダイオードが含まれるこ
とを特徴とする請求項1に記載のメモリ・システム。 14、ディジタル・データの記憶および検索用の光メモ
リ・システムであり、 波長のしきい値未満である第一の波長をもつ書込み用光
線の光源と; 記憶されるディジタル・データを含む書込みディジタル
信号によって前記書込み用光線を変調させる変調手段と
; 前記の書込み用光線を書込み用光ビームに形成する手段
と; 前記波長しきい値より大きな値の第二の波長をもつ読出
し用光線の光源と; 前記読出し用光線を読出し用光ビームに形成する手段と
; 第一の制御信号に反応して、第一の軸に沿って、書込み
用光ビーム及び読出し用光ビームを偏向させる手段と; 第二の制御信号に反応して、前記第一の軸と或る角度を
成す第二の横断軸に沿って、前記書込み用光ビーム及び
読出し用光ビームを偏向させる手段と; 前記書込み用光ビーム及び読出し用光ビームを、焦点面
によって焦点に集束させるレンズ手段と; 実質的に透明であり導電性を持つ基板上に形成された熱
可塑性層中に埋め込まれた、サブミクロンの電気感光性
の乾燥フィルムによって製造される静止媒体であり、前
記粒子は前記しきい波長値より大きな波長を持つ光に対
して無反応であり、前記粒子が初期には非帯電であり、
そして前記フィルムは初期表面電荷を受け取った後では
光に対して反応し、前記非帯電粒子は前記書込み用光ビ
ームによって照射された時に、前記表面電荷を失う代わ
りに別の電荷を獲得し、前記帯電粒子を持つ前記媒体お
よび前記非帯電粒子を持つ領域によって、前記読出し光
ビームの状態調節が変化し、前記帯電粒子を通じての通
過が1方の二値論理状態にある前記ディジタル・データ
の記録された情報ビットに対応し、前記非帯電粒子を通
じての通過が他方の二値論理状態にある前記ディジタル
・データの記録された情報ビットに対応するような前記
の静止媒体と; 実質的に前記レンズ手段の前記焦点面上に前記媒体と並
列に、そして前記媒体と前記レンズ手段との間に位置す
る固定マスクであり、前記マスクは、それ自身は前記書
込み用光ビーム及び読出し用光ビームに対しては実質的
に不透明であるが、その複数のアパーチュアは前記書込
み用光ビームおよび読出し用光ビームに対しては実質的
に透明であり、前記アパーチュアによって、前記帯電粒
子および非帯電粒子の前記領域の範囲を限定するが、ア
パーチュアは個々に、予め決定された時間に前記書込み
用光ビームに露光された時に充分なエネルギを受け入れ
る寸法を持つことによって前記媒体の感度のしきい値を
越え、それによって帯電粒子を発生させ、前記アパーチ
ュアは前記第一の軸にアラインメントされた複数の行中
に配置され、前記第二の軸の方向に1行だけそれと離れ
て隣接して位置されるような前記の固定マスクと; 前記帯電粒子を持つ前記媒体が前記領域の1つを通過す
ること及び前記無帯電粒子を持つ前記媒体が前記領域の
1つを通過することに対応する前記書込み用光線の状態
調節を検出する目的並びに、前記媒体から読出された記
憶されていたディジタル・データを含む読出しディジタ
ル・データ信号を発生させ、これによって前記媒体の前
記領域の1つ対応する記録されている情報ビットの二値
論理状態を決定する目的のために、前記マスク・アパー
チュア及び前記媒体を通して通過した後で前記読出し用
光ビームに露光されるように位置し、前記読出し用光ビ
ームの入射に対しては反応するが前記書込み用光ビーム
に対しては無反応である検出手段と;前記アパーチュア
の前記の行から選択された1つの行に沿って、第一の軸
の方向に、選択された速度で走査するために、書込み用
光ビーム及び読出し用光ビームを偏向させる第一の制御
信号を発生させるための手段であり、前記書込み用光ビ
ームの前記の選択された走査速度が、帯電粒子を発生さ
せるため、更に前記媒体の対応する領域中の前記粒子を
帯電させるため、少なくとも予め決定された時間に前記
書込み光ビームにたいして前記アパーチュアを個々に露
光させるような値であるような前記の手段と;前記書込
み用光ビーム及び読出し用光ビームを選択的に前記アパ
ーチュアの前記の選択された行にたいして偏向させる前
記第二の制御信号を発生される手段と; 前記書込み用光ビームにたいして露光される以前に前記
初期電荷によって、前記フィルムの表面を実質的に均一
に帯電させる手段とを有することを特徴とする前記の光
メモリ・システム。 15、前記アパーチュアの幅が、前記第一および第二波
長の双方より大きいことを特徴とする請求項14に記載
のメモリ・システム。 16、前記の波長のしきい値は約0.480ミクロンで
あり、前記アパーチュアの幅が約1ミクロン以下である
ことを特徴とする請求項15に記載のメモリ・システム
。 17、前記検出手段が、前記読出し用光ビームの、前記
媒体の前記領域の1つを通過した後での電界または磁界
の回転角度を検出し、しきい値と相対的な回転角度が、
記録されている情報ビットの二値論理状態を1又は0と
して示すような請求項14に記載のメモリ・システム。 18、ディジタル・データの記憶および検索を処理する
コンピュータ・システムであり、ディジタル・データ及
びコンピュータ・システムのマスタ・コントロールを処
理する中央処理装置(CPU)と; 記憶されたり記憶装置から検索されたりするディジタル
・データの、前記中央処理装置に対する入出力を実行し
、更に、記憶されるディジタル・データを含む書込みデ
ィジタル・データ信号を発生するI/O(入出力)手段
と; 波長のしきい値より小さい第一の波長を持つ書込み用光
線の光源と; 前記書込み用光線を、前記I/O手段が提供する前記書
込みデータ・ディジタル信号によって変調するための変
調手段と; 前記書込み用光線を前記書込み用光ビームに形成する手
段と; 前記しきい波長値より大きな第二の波長を持つ読出し用
光線の光源と; 前記読出し用光線の読出し用光ビームに形成する手段と
; 第一の制御信号に反応し、第一の横断軸に沿って、前記
書込用光ビーム及び読出し用光ビームを偏向させる手段
と; 第二の制御信号に反応して、前記第一の軸と或る角度を
成す第二の横断軸に沿って、前記書込用光ビーム及び読
出し用光ビームを偏向させる手段と; 前記書込用光ビーム及び読出し用光ビームを焦点面を通
して焦点に集束させるレンズ手段と;実質的に透明で導
電性の基板上に取り付けられた熱可塑性の層中に埋め込
まれたサブミクロンの電気感光性の粒子を持つ乾燥フィ
ルムによって製造された静止媒体であり、前記粒子は前
記しきい波長値より大きい波長を持つ光に対しては無反
応であり、前記粒子は初期においては非帯電でありそし
て前記フィルムは初期表面電荷を受領した後では光に対
して反応し更に前記非帯電粒子は前記書込み用光ビーム
によって照射されると前記表面電荷を失う代わりに別の
電荷を獲得し、前記帯電粒子を持つ前記媒体および前記
非帯電粒子を持つ前記媒体の領域が前記読出し用光ビー
ムの状態調節を変化させ、前記帯電粒子を通過すること
が、或る二値論理状態にある前記ディジタル・データの
記録された情報ビットに対応し、前記非帯電粒子を通過
することがもう一方の二値論理状態にある前記ディジタ
ル・データの記録された情報ビットに対応するような前
記のコンピュータ・システムと;実質的に前記焦点面上
にあり更に前記媒体と前記レンズと前記レンズ手段との
間にあって前記媒体と並列に位置する固定マスクであり
、前記マスクは前記書込み用光ビーム及び読出し用光ビ
ームに対しては実質的に不透明でありその複数のアパー
チュアは前記書込み用光ビーム及び読出し光ビームに対
しては実質的に透明であり、前記アパーチュアによって
前記帯電粒子を持つ媒体の領域と前記非帯電粒子を持つ
媒体の領域とが限定され、前記アパーチュアの個々が、
前記書込み用光ビームに予め決定されている時間に露光
された時に充分なエネルギを通すことができる寸法を持
ち、これによって前記媒体の感度のしきい値を越え更に
前記媒体の対応する領域中の前記粒子を帯電させて帯電
粒子を発生させ、前記粒子が前記第一の軸に対してアラ
インメントされた複数の行の中にあって、第二の軸の方
向にそれと一行だけ置いて隣接して配置されている前記
の固定マスクと; 前記アパーチュア及び前記媒体を通過した後で前記読出
し用光ビームによって露光されるように位置付けされ、
前記読出し用光ビームの入射に対しては反応し前記書込
用光ビームに対しては無反応であり、これによって前記
帯電粒子を持つ前記媒体の前記領域の内の通過及び前記
無帯電粒子を持つ前記媒体の前記領域の内の通過に対応
して前記読出し光ビームの状態調節を検出し、更に前記
媒体から読出された記憶されていたディジタル・データ
を含む前記I/O手段にたいして読出しディジタル・デ
ータ信号を発生させ、それによって前記媒体の前記領域
の内の1つに対応する記録された情報ビットの二値論理
状態が決定される検出手段と; 選択された走査速度で前記第一の軸の方向に前記アパー
チュアの前記行の内選択された1つの行に沿って走査す
るために前記書込み用光ビーム及び読出し用光ビームを
偏向させる第一の制御信号を発生させる手段であり、前
記書込み用光ビーム用の前記の選択された走査速度が、
少なくとも予め決定された時間に前記アパーチュアの個
々を前記書込用光ビームにたいして露光して、前記媒体
の対応する領域に存在する前記粒子を帯電させて帯電粒
子を発生させることができる程の値であるような手段と
; 前記書込/読出し用光ビームを前記アパーチュアの前記
の選択された行に選択的に偏向させる前記第二の制御信
号を発生させる手段と;前記書込み用光ビームに露光さ
れる以前に、前記初期電荷によって前記フィルムの表面
を実質的に均一に帯電させるための手段とを有すること
を特徴とする前記のコンピュータ・システム。
Claims: 1. An optical memory system for storing and retrieving digital data, comprising: a source of a write beam having a wavelength less than 0.480 microns; a write digital signal comprising digital data to be stored; means for performing amplitude modulation of the writing light beam; first lens means for forming the writing light beam into a substantially parallel writing light beam; a light source for a readout beam having; a second lens means for forming the readout beam into a substantially parallel readout beam; and a second lens means for forming the write light beam and the readout beam into one single optical path. means for outputting the write/read light beam along the optical path; first means on the optical path for deflecting the write/read optical beam in response to a first control signal, typically along a first axis transverse to the optical path; and; deflecting the write/read light beam generally across the optical path and along a second axis substantially orthogonal to the first axis in response to a second control signal. second means on said optical path; third lens means on said optical path for focusing said write/read light beam through a focal plane; and third lens means mounted on a substantially transparent conductive substrate. A static media made from a dry film with submicron electrophotosensitive particles embedded in a thermoplastic layer that is insensitive to light at wavelengths greater than 0.480 microns. wherein the particles are initially uncharged and the film is responsive to light after receiving an initial surface charge, and the uncharged particles are irradiated with the writing light beam. Then, the surface charge is lost and another charge is acquired, and the rotation angles of the electric and magnetic fields of the readout light beam differ depending on the region containing the charged particles and the uncharged particles, and furthermore, the electric and magnetic fields are ,
passing through the region with the charged particles at a first degree of rotation;
Further, when passing through the region having the uncharged particles, the particles rotate at a second degree of rotation that is detectably different from the first degree of rotation, and the first degree of rotation is detected to be different from the first degree of rotation in one binary logic state. corresponds to a recorded information bit of said digital data, and a second degree of rotation corresponds to a recorded information bit of said digital data in the other binary logic state; a fixed mask located generally on the focal plane of the third lens means and further placed parallel to the medium between the medium and the third lens means, the mask comprising a plurality of opaque to the write and read light beams by a partially transparent aperture, the aperture delimits the region of the medium by the charged and uncharged particles; have dimensions that pass sufficient energy when exposed to exceed a sensitivity threshold of the medium and further charge the particles present in the corresponding region of the medium to generate charged particles; The aperture has its own plurality of rows and columns.
said fixed mask arranged in a matrix with said rows aligned along said first axis and said columns aligned along said second axis; positioned to be exposed to the read light beam after passing through the aperture and the medium, responsive to the impingement of the read light beam and unresponsive to the impingement of the write light beam; a light detection means for detecting the presence of said readout light beam and further generating an indicator signal indicative of detection of said readout light beam; said readout light after passing through said mask aperture and said medium; phase detection means positioned to be exposed to the beam, the medium being oriented such that the phase velocity of propagation of the light beam is changed so that the electric and magnetic field vectors of the readout beam are changed; rotation, whereby a rotation angle is detected and a data indication signal is generated indicating to which of the first and second degrees of rotation the detected rotation angle corresponds, thereby said phase detection means such that a binary theoretical state of a recorded information bit corresponding to any one of said areas of the medium is determined; and said data indication signal for inhibiting said indicator signal. responsive control means; fourth lens means positioned between the medium and the light detection means for focusing the readout light beam onto the light detection means and the phase detection means; means for receiving said indicator signal from said medium, comparing said indicator signal to a predetermined threshold level, and further generating a read digital data signal comprising stored digital data being read from said medium. a comparator; a selected one from said column of said apertures in the direction of said first axis at a selected scanning speed by deflecting said write/read light beam;
a first means for generating said first control signal to scan along said two columns, said speed of said selective scanning of said writing light beam individually moving said apertures at said predetermined times; said first means being of a value sufficient to expose said writing light beam to charge said particles in a corresponding area of said medium; said writing/reading light beam; a second means for generating said second control signal to selectively expose said selected rows of said apertures; prior to exposing to said writing light beam; charging means for substantially uniformly charging the surface of the film with the initial charge and for exposing at least a portion of the film to a field of polarity opposite to that of the initial charge for erasing; ; being movable to a position adjacent to said medium and heating a selected portion of said medium sufficiently above ambient temperature such that said charged particles present in said selected portion of said medium are transferred to said charging means; When exposed to a field of opposite polarity, it releases its charge and returns to an uncharged state,
The optical memory system as described above further comprises erasing means movable outside the write/read light beam when not being used for heating the medium. 2. the first means and second means for deflecting the write/read light beam together select an angle of the write/read light beam along the first axis and the second axis; 2. The memory system of claim 1, wherein the memory system is an electrically controlled piezoelectric crystal, each deformable in response to the first and second control signals to orient the memory. 3. The memory system of claim 1, wherein the wavelength of the light source of the write light beam is about 0.4 microns and the wavelength of the light source of the read light beam is about 0.82 microns. 4. The memory system of claim 1, wherein the mask apertures have a width of about 1 micron or less and a spacing between adjacent ones of about 1 micron or less. 5. Each of said first means and second means for generating first and second control signals includes said first and second means operated by a clock and for detecting said write/read light beam. The means includes a scanning counter for outputting a count signal to a D/A converter for generating first and second control signals indicative of a desired value of deflection of the write/read light beam. The memory system of claim 1. 6. The memory system according to claim 5, wherein the clocks of the first means and second means for generating the scan counter are controlled by a Synch controller so as to operate synchronously. 7. The memory system according to claim 5, further comprising manual input means for selecting the count signal and applying it to the D/A converter. 8. The memory system of claim 1, wherein said medium is mounted on a planar which is a substantially transparent glass backing with said medium side and toward said fourth lens means. 9. Claim 8, characterized in that the erasing means is an electrically heatable pad having dimensions smaller than the dimensions of the medium for heating selected parts of the erasing means. memory system. 10. The mask of claim 1, wherein the mask is formed from a photographic sheet developed to form the aperture, which is transparent to the write/read light beam, as a generally circular section. Memory system as described. 11. The memory system of claim 1, wherein the mask is glued onto the surface of the medium in the direction of the third lens means. 12. The memory system of claim 1, wherein the phase detector includes a Senarmont compensator. 13. The memory system according to claim 1, wherein the light detection means includes a photodiode. 14. An optical memory system for storage and retrieval of digital data, comprising: a source of a write beam having a first wavelength less than a wavelength threshold; and a write digital signal comprising digital data to be stored. modulating means for modulating said writing light beam; means for forming said writing light beam into a writing light beam; a light source for a read light beam having a second wavelength greater than said wavelength threshold; means for forming the read light beam into a read light beam; means for deflecting the write light beam and the read light beam along a first axis in response to the first control signal; means for deflecting the write and read light beams along a second transverse axis that is at an angle with the first axis in response to a control signal; a submicron electrophotosensitive dry film embedded in a thermoplastic layer formed on a substantially transparent and electrically conductive substrate; a stationary medium produced by a method in which the particles are unresponsive to light having a wavelength greater than the threshold wavelength value, and the particles are initially uncharged;
and after receiving the initial surface charge, the film is responsive to light, and the uncharged particles, when irradiated by the writing light beam, instead of losing the surface charge, acquire another charge, and the The medium with charged particles and the region with uncharged particles change the conditioning of the readout light beam such that passage through the charged particles records the digital data in one binary logic state. said stationary medium corresponding to a recorded information bit of said digital data whose passage through said uncharged particle corresponds to a recorded information bit of said digital data in another binary logic state; a fixed mask located parallel to the medium and between the medium and the lens means, the mask itself being directed to the writing and reading light beams; is substantially opaque, but its plurality of apertures are substantially transparent to the write and read light beams, and the apertures allow the regions of charged and uncharged particles to be separated from each other. Although limited in scope, the apertures individually have dimensions that accept sufficient energy when exposed to the writing light beam for a predetermined time to exceed the sensitivity threshold of the medium, thereby generating charged particles, said apertures being arranged in a plurality of rows aligned with said first axis and positioned adjacent thereto by one row in the direction of said second axis; a fixed mask; conditioning of the writing beam corresponding to the passage of the medium with the charged particles through one of the regions and the passage of the medium with the uncharged particles through one of the regions; and generating a read digital data signal containing stored digital data read from said medium, thereby detecting two of the recorded information bits corresponding to one of said areas of said medium. positioned to be exposed to the readout light beam after passing through the mask aperture and the medium and responsive to the incidence of the readout light beam for the purpose of determining a value logic state; is insensitive to said writing light beam; scanning at a selected speed along a selected one of said rows of said apertures in the direction of a first axis; means for generating a first control signal for deflecting a write light beam and a read light beam to cause the selected scanning speed of the write light beam to generate charged particles; , further comprising: said means being of a value such that said apertures are individually exposed to said writing light beam for at least a predetermined time to charge said particles in a corresponding region of said medium; means for generating the second control signal for selectively deflecting the write light beam and the read light beam to the selected row of the aperture; and means for substantially uniformly charging the surface of the film with an electric charge. 15. The memory system of claim 14, wherein the width of the aperture is greater than both the first and second wavelengths. 16. The memory system of claim 15, wherein the wavelength threshold is about 0.480 microns and the aperture width is about 1 micron or less. 17. The detection means detects a rotation angle of an electric or magnetic field of the reading light beam after passing through one of the regions of the medium, and the rotation angle relative to a threshold value is
15. The memory system of claim 14, wherein the binary logic state of the recorded information bit is indicated as 1 or 0. 18. A computer system that handles the storage and retrieval of digital data, with a central processing unit (CPU) that handles the digital data and master control of the computer system; I/O (input/output) means for inputting and outputting digital data to and from the central processing unit and further generating a write digital data signal containing the digital data to be stored; a light source for a writing beam having a small first wavelength; modulating means for modulating the writing beam by the write data digital signal provided by the I/O means; means for shaping the readout light beam into a readout light beam; a light source for a readout light beam having a second wavelength greater than the threshold wavelength value; means for shaping the readout light beam into a readout light beam; means responsive to deflecting the write light beam and the read light beam along a first transverse axis; means for deflecting the writing and reading light beams along a second transverse axis; lens means for focusing the writing and reading light beams through a focal plane to a focal point; is a static medium produced by a dry film with submicron electrophotosensitive particles embedded in a thermoplastic layer mounted on a transparent, electrically conductive substrate, said particles having said threshold wavelength. the particles are initially uncharged and the film is reactive to light after receiving an initial surface charge, and the uncharged particles The area of the medium with the charged particles and the area of the medium with the uncharged particles loses the surface charge and gains another charge when irradiated by the write light beam, and the area of the medium with the charged particles and the area of the medium with the uncharged particles are in the state of the read light beam. changing the modulation such that passing the charged particle corresponds to the recorded information bit of the digital data being in one binary logic state and passing the uncharged particle corresponds to the other binary logic state. said computer system corresponding to recorded information bits of said digital data in a logic state; substantially on said focal plane and further between said medium, said lens and said lens means; a fixed mask positioned in parallel with the media, the mask being substantially opaque to the write and read light beams and having a plurality of apertures opaque to the write and read light beams; is substantially transparent, the apertures defining a region of the medium with the charged particles and a region of the medium with the uncharged particles, each of the apertures comprising:
having dimensions that permit the passage of sufficient energy when exposed to the writing light beam for a predetermined time to exceed the sensitivity threshold of the medium and to further increase the energy in the corresponding area of the medium. charging the particles to generate charged particles, the particles being in a plurality of rows aligned with the first axis and adjacent by one row thereto in the direction of the second axis; the fixed mask being positioned; positioned to be exposed by the readout light beam after passing through the aperture and the medium;
It is responsive to the impingement of the read light beam and non-reactive to the write light beam, thereby inhibiting the passage of the medium with the charged particles into the region and the uncharged particles. detecting the conditioning of the readout light beam in response to passage within the region of the medium having a readout digital signal to the I/O means containing stored digital data read from the medium; detection means for generating a data signal, thereby determining a binary logic state of a recorded information bit corresponding to one of said areas of said medium; and said first axis at a selected scanning rate. means for generating a first control signal for deflecting the writing light beam and the reading light beam to scan along a selected one of the rows of the apertures in the direction of the writing direction; The selected scanning speed for the optical beam is
exposing each of the apertures to the writing light beam for at least a predetermined time to a value sufficient to charge the particles present in the corresponding area of the medium to generate charged particles; means for generating said second control signal for selectively deflecting said write/read light beam to said selected row of said aperture; and means for substantially uniformly charging the surface of the film with the initial charge prior to charging the film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4911755A (en) * 1989-08-28 1990-03-27 Cominco Ltd. Method for the refining of lead
JP2008286221A (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Nok Corp Center bearing support

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