JPS6232525B2 - - Google Patents

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JPS6232525B2
JPS6232525B2 JP53025936A JP2593678A JPS6232525B2 JP S6232525 B2 JPS6232525 B2 JP S6232525B2 JP 53025936 A JP53025936 A JP 53025936A JP 2593678 A JP2593678 A JP 2593678A JP S6232525 B2 JPS6232525 B2 JP S6232525B2
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JP
Japan
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information storage
optical information
memory
optical
writing
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JP53025936A
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English (en)
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JPS53112039A (en
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Sandaa Ingorufu
Hiru Berunharuto
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of JPS53112039A publication Critical patent/JPS53112039A/ja
Publication of JPS6232525B2 publication Critical patent/JPS6232525B2/ja
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B27/00—Editing; Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Monitoring; Measuring tape travel
    • G11B27/10—Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Measuring tape travel
    • G11B27/102—Programmed access in sequence to addressed parts of tracks of operating record carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
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    • G11C13/042—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using information stored in the form of interference pattern
    • G11C13/043—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using information stored in the form of interference pattern using magnetic-optical storage elements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
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    • G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
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Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射ビームによつて読み取ることがで
きる形態で情報を記憶するシート状メモリと、情
報の書き込み及び読み取り中にメモリに対して相
対的に移動してメモリを点状に照明する書込及
び／又は読出装置と、メモリをメモリ面に平行な
互いに直交する２方向に沿つて書込及び／又は読
出装置に対して移動させる手段と、この書込及
び／又は読出装置に対するメモリの位置決めを行
う手段とを具える光学式情報記憶再生装置に関す
るものである。
光学的方法によつて高い蓄積密度を達成できる
光学メモリー装置は既に知られている。原理的に
これ等のメモリーは３つの種類に分けられる。
１ ホログラフイツクメモリ ２ 非機械的な光偏向器によつてアドレス指定を
行ない、点状に蓄積を行なうメモリー ３ 機械的にアドレス指定を行ない、点状に記憶
を行なうメモリー ホログラフイツクメモリは「I.E.E.E.spectr.
」25.2月1973年号や、「Applied Optics」（1972
年）11，2133等により知られており、例えば３次
元記憶に於いては比較的高い記憶容量が得られる
利点が原理的にある。しかしながら適当な消去可
能なホログラフイツク記憶材料が無いために現在
のところ実用には供されていない。
又、消去可能な磁気光学的記憶材料に局部的に
記憶を行なわせてメモリーとして使用することが
できる。光偏向器の技術を用いて非機械的なアド
レス指定を行なう装置は既知である。例えば
「Applied Optics」1975年11月号にこれについて
記載されている。非機械的なアドレス指定方式は
機械的な方法では得られない速いアクセスタイム
でランダムアクセスが可能である。しかしこのた
めに使用される技術は非常に複雑で、このような
メモリを経済的に使用することができるのは大き
なコンピユータシステムに於いてのみ可能と思わ
れる。
機械的にアドレス指定を行なう光学メモリーも
既知のものである。しかしこれ等はいずれも非常
に複雑で一般に消去不能な記憶材料を使用するも
のである。
マンガン―ビスマスを記憶材料として使用した
消去可能なメモリ及び、これを回転記憶デイスク
として使用した装置については「Appled
Optics」1972年10月号に述べられている。
しかし回転デイスクを用いたメモリー装置は原
理的に次のような４つの欠点を有している。
１ デイスクの中央部分を利用できない。
２ 電気装置の複雑化を避ける為には最内周のト
ラツクに於いてのみしか最大の記憶密度を実現
することができない。すなわち各トラツク当た
りのビツト数を一定とする場合には最内周以外
のトラツクにおいては最大のビツト密度を実現
できない。
３ 原理的にデイスクを一回転させるのに必要な
時間で最小の達成可能なアクセスタイムが決ま
つてしまう。
４ 連続的なアクセスのみが可能である。
本発明の目的は上述の種類の光学メモリーに於
いて簡単な手段によつて小さな領域に対する正確
な位置決めを可能とし、光学的記憶材料本来の非
常に高い記憶密度を生かし、小さな領域によつて
比較的大きな記憶容量を実現した光学式情報記憶
再生装置を提供することにある。
本発明に於いては、蓄積板上の蓄積要素すなわ
ち蓄積位置のアドレスを指定するために、蓄積板
と光学的書込及び／又は読出装置とを電磁力によ
る機械的位置決め手段によつて一つの座標内でそ
れぞれ位置決めするようにしている。
位置決め時にカバーすべき最大距離が短いので
アクセスタイムはミリ秒の単位に収まり、比較
的、装置の機械系に対する要求も緩やかである。
好適な位置決め装置はラウドスピーカ装置のもの
である。ｘ方向にもｙ方向にもランダムな装置決
めを行なう為には所望のアドレスを所望値とする
制御装置を設ければよい。
複数の書込及び／又は読出装置と共通の光源を
用い、この光を半透鏡もしくは複屈折方解石プリ
ズムから成るビームスプリツタ装置によつて分割
することもできる。又光を分割する為にビームス
プリツテイングホログラム（点ホログラム）や光
フアイバのガイドを使用することもできる。
非常に満足すべき記憶材料としては鉄ガーネツ
ト層やマンガン―ビスマス層のような磁気光学材
料がある。これ等はほぼ直交する偏光方向を有す
る２枚の偏光膜の間にはさんで使用する。磁気光
学的光導電材料のサンドイツチ（MOPS）も又記
憶材料として非常に好適であり、消却不能なもの
として薄い金属フイルムあるいは写真材料層が好
適である。
又、ｘ方向にのみランダムな位置決めを行な
い、ｙ方向にはメモリを構成する蓄積板を前後に
周期的に動かすようにすることもできる。非常に
高密度な記憶を行なつた時には蓄積板をｙ方向に
前後に周期的に動かし、情報はｙ方向の情報トラ
ツクに沿つて蓄積板上に記憶し、各トラツクに案
内セグメントを設けてこの上でｘ方向の動きを光
学的に測定し、これによりｘ方向の位置を補正す
るようにすることもできる。
中型あるいは小型のデータ処理装置に要求され
る106〜108ビツトの記憶容量を得るためには、本
発明による光学式情報記憶再生装置は非常に簡単
で安価で全体の大きさを比較的小型とすることが
できる。
以下図面につき本発明を詳細に説明する。
第１図は磁気力により機械的にアドレス指定を
行なう光学メモリーの構成を線図的に示したもの
で、光学メモリーの磁気による機械的なｘ―ｙ位
置決めはムービングコイル装置によつて行なつて
いる。
キヤリア板TP１はダイアフラムガイドMFある
いはローラ又はすべり軸受によつてｘ方向に可動
となつている。例えばスピーカに使用されるよう
なムービングコイル装置TAによつてキヤリア板
TP１のｘ方向への位置決めが可能である。メモ
リを構成する蓄積材料SMはこのキヤリア板TP１
上に取り付けるが、これは交換可能に取り付ける
場合もある。好適にはこの蓄積材料は磁気光学的
な材料で構成する。しかし消去不可能な蓄積で良
い時にはこの代わりに薄い金属フイルムや写真材
料層としても良い。
第２のキヤリア板TP２を第１のキヤリア板TP
１の移動方向と直角なｙ方向に移動可能に配置
し、ムービングコイル装置TA′によつて位置決め
できるようにする。第２のキヤリア板TP２は光
源LQ，LQ′、光学結像装置AO，OP等書き込み
あるいは読取りに必要な部品を具え、反射光学系
を採用する時にはフオトダイオードも設ける。一
方透過光学系を採用する時はフオトダイオード
FD，FTを所定の位置に取り付ける。
２つのキヤリア板を適当に位置決めすることに
より、書込及び／又は読出装置は蓄積材料の任意
の点に移動して局部的に情報の書き込みや読み出
しを行なうことができる。メモリーの動作は個々
のデータビツトに対してランダムアクセスとする
こともできるし、行と列を有する構成としてスタ
ート／ストツプモードでこれ等を走査することも
できるし、又高いデータ伝送速度を得るために、
蓄積板に対して一様な速度で書込及び／又は読出
装置が動く走査モードで走査を行なうこともでき
る。キヤリア板TP１は蓄積材料の他に２つの互
いに直交する細条状の格子SRを有する。この格
子の周期は記憶材料の位置すなわち蓄積要素間の
距離に対応している。これ等の格子を光電セルに
よつて走査し、格子と光電セルとの相対的な運動
中に於ける明るさの変化の数によつてｘ及びｙ方
向の移動距離、そして正確な位置を検出する。外
部から所望の位置を与える時には、この所望の位
置と実際の位置との差を制御信号として使用で
き、この制御信号でムービングコイルTA，
TA′を駆動して所望のアドレス指定を達成する。
複数の蓄積板及び／又は複数の書込及び／又は
読出装置を採用して並列動作を行なわせることに
よつて、記憶容量及びデータ伝送速度を倍増させ
ることができ、このようにしてもアクセスタイム
が長くなつたり、機械的構成が著しく複雑化する
ことはない。
第２図は書込及び／又は読出装置の基本的な構
成を示す。レーザダイオードLQからの放射光は
光学結像装置AOによつて記憶材料SM上に集光
され、書込動作中選択したメモリセルを熱する。
コイルMSによつて外部磁界を与えることによ
り、選択したメモリセルの磁化の方向はそのセル
に書込まれるべきビツトの値を示す方向に変化す
る。
読み出しの場合には光を偏光板Ｐ１によつて直
線偏光としてメモリ層に入射させる。偏光板Ｐ１
にしてほぼ直角な偏光方向を有する偏光板Ｐ２を
通過した光の強度は記憶された情報に応じて変わ
る。なぜなら記憶層を通過した光の偏光面は磁化
の状態に応じて回転するからである。電気的な読
み出し信号はこうしてフオトダイオードFDから
得られる。
第３ａ図も書込及び／又は読出装置の基本構成
を示す。書込みを行なう場合にはレーザ光源Ｌか
らの放射を変調器Ｍによつて透過あるいは遮断
し、読み出しの際にはその輝度を低下させて用い
る。光学結像装置AOはこの放射光を蓄積板Ｓ上
に集光する。偏光ミラーUSは光学装置AOと対の
関係にあり、レーザ光源Ｌと変調器Ｍが固定され
ていても、これ等に対して光学装置AOを横方向
に移動可能にしている。情報の読み出しは光強度
を制限して透過光をフオトダイオードFDによつ
て受けることにより行なわれる。第３ｂ図に示す
ように反射光を読み取るようにすることもでき、
この場合は反射光と入射光とを分離するためにリ
ターデーシヨン薄膜VFに接近して偏光性スプリ
ツタキユーブTWを設ける。
蓄積面上のいろいろなビツトを所望のように位
置決めしたりアドレス指定したりする為に蓄積板
を光学装置に対して相対的に動かすようにする。
アドレス指定の目的の為に適当な手段を用いて光
ビームを蓄積面上に正確に位置決めする必要があ
る。
第４図に示すようにキヤリア板TP１上のメモ
リ材料SMはｘ方向に動き、キヤリア板TP２上の
書込及び／又は読出装置はｙ方向に動く。これら
を駆動する為にムービングコイル装置TA，
TA′を採用し、これ等の支持手段としてダイアフ
ラムガイドあるいはローラー又はすべり軸受け
GLを使用する。キヤリア板相互の位置決めの為
にキヤリア板TP１はさらに２つの細条状格子
SRx，SRyを具え、これ等の格子は互いに直交
し、これ等の格子ピツチをメモリセルのピツチと
一致させる。
光源LQ′、光学装置OP（第１図）、そしてフオ
トダイオードFTよりなる光電装置によりキヤリ
ア板TP１がキヤリア板TP２に対して動く時の格
子SRの移動を検出する。カウンタZXとZYに於い
てフオトダイオードFTで検出する輝度変化を計
数し、これにより正確な位置決めを行なう。ｘ，
ｙ方向の移動は何れも前進、後退両方向に行なう
ことができるので、カウンタの計数方向もこれに
応じて変化するようにする。これは上記光電装置
を格子ピツチの４分の１の間隔をもつて２つずつ
設けることにより実現できる。これによりキヤリ
ア板が相対的に動くとサイン及びコサイン波のよ
うな位相のずれた信号が得られるので、論理回路
LGとLG′によつてｘ，ｙ方向の動きの向きを検
出できる。
第７ａ図に示すようにカウントダウン、カウン
トアツプパルスを発生して蓄積板の動く位置を検
出するために、計数用格子ZRを受光器FE１，
FE２（フオトダイオード、フオトランジスタ）
で走査する。受光器FE１，FE２は互いに格子周
期の４分の１ずれた光信号を受けて第７ｂ図１
ａ，１a′に示す信号をそれぞれ出力する。これ等
の信号を各々増幅して、シユミツトリガー回路
ST，ST′により方形波パルス１ｂ，１b′に変換す
る。信号１ｂの正端（低レベルから高レベルへの
立上り）で単安定マルチバイブレータMF１は幅
の狭いパルス１ｃを発生し、負端で端安定マルチ
バイブレータMF２は幅の狭いパルス１ｄを発生
する。計数用格子ZRが左から右に移動する時に
は信号１b′が低レベルの時にパルス１ｃが発生
し、逆に右から左に移動する時には信号１b′が高
レベルの時にパルス１ｃが発生する。適当なゲー
ト回路により信号１ｃ，１ｄ，１b′を処理するこ
とにより格子ZRの動きの方向に応じて信号１ｂ
のエツジでカウントアツプあるいはカウントダウ
ンパルスを発生することができる。
第８ａ図は別の実施例を示している。第８ｂ図
の信号２ａ，２a′はアナログ加算回路Ｓとアナロ
グ減算回路Ｄに供給される。加算された信号２ｂ
が予じめ設定したスレツシユホールドレベルSW
に達するとすぐにシユミツトトリガ回路STは計
数パルス２ｃを発生する。差信号２ｄはハイパス
RCフイルタHPを通つて微分され（信号２ｅ）、
次に２つのコンパレータＫにより評価される。上
記計数パルス２ｃの発生の間に微分信号２ｅが正
ならば格子２Ｒの動きは正の方向であり、信号２
ｅが負ならば格子２Ｒの動きは負の方向である。
さらに他の実施例に於いては２つの受光領域を
有するフオトダイオードに１つの光源を組合わせ
て移動方向及び移動量の決定を行なうこともでき
る。２つの領域は格子板の格子スリツトが通過す
る時にまず最初に１つの領域が他の領域より大光
量で照明され、次に２つの領域が等しい光量で照
明され、次に他方の領域がより大光量で照明され
るように配置する。２つの領域から得られる信号
の和が計数パルスとなり、一方差信号の時間変化
が移動の方向を示す。
再び第４図につき説明する。ｘ及びｙ方向の計
数値を外部から供給される値すなわち所望のアド
レスと比較する。もし両者がずれているときには
制御信号が発生し、これがパワーアンプLV，
LV′を介してムービングコイルTA，TA′を駆動
して、所望の位置決めを達成する。所望の位置決
めが達成されると電気的書込及び／又は読出装置
を制御する為の信号が発生する。
複雑化を避けるためにｘあるいはｙ方向の一方
の動きを周期的に行なわせるようにするのが好適
である。この為にキヤリア板の一方、例えばTP
２の質量とリターンスプリングで前後に所定の共
振周波数で振動する共振系を得るようにする。こ
の場合のこの共振系を駆動するムービングコイル
装置はスプリングを用いない場合よりも小型でよ
い。さらに動きの方向を検出するための電気装置
も省略することができる。なぜなら移動方向はム
ービングコイルを駆動する制御信号からわかるか
らである。
極端に高密度のメモリー（例えば薄い金属フイ
ルムに蓄積する場合）の場合には上述した装置に
よつて達成できる位置決め精度では不十分な場合
がある。なぜなら書込及び／又は読出装置とアド
レス指定装置とが離れて位置している為に、両装
置間の相対的なμｍレンジの動きを避けることが
できないからである。したがつてｘ方向に走査を
行なう場合にも制御装置によつてｙ方向の位置の
補正が必要である。
第５ａ図、５ｂ図は書込及び／又は読出と位置
決めに同じ光学装置を使用する構成を示す線図的
平面図及び側面図である。
メモリ材料SMを有するキヤリア板TP１は前方
及び後方に周期的に振動している。通常の動作中
は光学焦点装置AOを有するキヤリア板TP２は一
つの方向に一定速度で移動する。その結果とし
て、この軌跡SQは第５図ａに示すように得られ
る。トラツキングの目的の為に案内用のセグメン
トFSを連続する線の形でメモリー書き込み時に
記録しておく。これ等の案内セグメントによつて
書き込み時のトラツク間隔が一様に保たれ、読み
出し時のトラツキングが確保される。書き込み時
には高速光偏向器DLAによつてこれ等が達成さ
れる。高速光偏向器は例えばデジタル光偏向器で
あつて複屈折方解石プリズムと偏光スイツチから
成り、光ビームを一つ前のトラツク書き込み時の
案内セグメントに戻し、この案内セグメントを走
査することにより正確な位置決めを行なうことが
できる。所望の位置からのずれが生じた時には
TP２の駆動装置により一様な間隔が保たれるよ
うにする。
読み取り時にも正確な位置が案内セグメントで
測定され、場合に応じて補正がなされる。
読み取り時にランダムアクセスを可能とする
為、案内セグメントFSの間のデータブロツクに
は始めにブロツクナンバーを付しておく。ランダ
ムアクセスの場合キヤリア板TP２はまず所望の
位置にできるだけ近い場所に動かされ案内セグメ
ントFSによつて装置はあるトラツク上にロツク
され、ブロツクのアドレスを読み出す。もし所望
のアドレスが得られていないならば、装置は所望
のトラツクにさらに小さなステツプで近ずく。
本発明のメモリーは並列動作に好適に適用する
ことができる。この目的の為に複数の蓄積面を具
えるキヤリア板TP１と対応する数の書込及び／
又は読出装置を具えるキヤリア板TP２を使用す
る。この時アドレス指定、位置決め装置は変わら
ない。並列動作によつて各選択されたアドレスに
於いて複数のビツトを同時に書き込んだり読み出
したりできるので、より大きい全体の容量及びよ
り速いデータ伝速速度を得ることができる。
光導電増幅層を有する高感度の鉄／ガーネツト
層に対し、並列動作の場合は別々の書込及び／又
は読出装置に共通の光源を用いることができる。
第６ａ図はこの場合の構成を示している。蓄積板
SM，SM′……を有するキヤリア板TP１、光学結
像装置AO，AO′……、偏光器SP，SP′……、磁
気コイルMS，MS′……を有するキヤリア板TP
２，光源LQ、集光レンズSLから構成されてい
る。
書込及び／又は読出に必要な光は光源LQ例え
ば白熱灯から得る。集光レンズSLは光が全ての
光学結像装置AO，AO′……に平行光束として入
射するようにする。しかし光源としてはガスレー
ザ、レーザダイオード、発光ダイオードを用いる
こともできる。光学投影装置はプラスチツクモー
ルドのレンズ、収束性の光フアイバレンズあるい
はホログラフイツクレンズで形成すればよい。共
通の光源からの光は反透鏡から成るビームスプリ
ツタ、あるいはビームスプリツテイングホログラ
ム（点ホログラム）によりそれぞれの書込及び／
又は読出装置に分配するようにしてもよい。同様
に複屈折方解石プリズムを採用して蓄積板上への
光の分配を行なうこともできる。
複数個の点を照明するために第６ｂ図に示すよ
うにホログラムを使うことができる。レーザ光源
Ｌはコヒーレントな光源であり、その後に光学的
拡大装置OAとホログラムＨを設ける。このホロ
グラムＨは入射光を複数の点像に分ける。ｙ方向
のアドレス指定の為にはホログラムＨを動かせば
全ての点像をいつしよに動かすことができる。
光学的な蓄積用としては多数のメモリ材料が知
られていて、これ等全ては原理的には磁気による
機械的なアドレス指定を行なうメモリー装置に使
用することができる。以下に種々の材料を用いた
いくつかの実施例についてより詳細に述べる。消
去可能なメモリーとしてはビツト数が106ビツ
ト／cm2程度の磁気光学的材料を用いることがで
き、一方消去不可能なメモリー（DRAW）とし
ては108ビツト／cm2の密度が可能な薄い金属フイ
ルムを使用するのが好適である。
消去可能なメモリーに適当な磁気光学的材料層
としてはマンガン―ビスマス、鉄―ガーネツト層
等が知られている。後者は２〜４μｍの厚さを有
し、特別にドープした層で、単結晶基体上に成長
させたものである。鉄―ガーネツト層は層面に直
角方向に磁化することができる。この磁化は補償
温度範囲と呼ばれる温度ではその反強磁性の性質
の為に消滅する。この温度範囲では外部磁場によ
つて内部の磁化状態を変化させることはできな
い。しかし層を、例えば補償点よりも加熱すると
再び磁化が可能となる。そしてこの磁化は外部磁
場により変化させることができる。実際には20〜
30℃の温度上昇、100エールステツド程度の外部
磁場強度が要求される。
蓄積層上の点状領域を局部的に磁化することを
可能にするため、層は特殊な構造を持つている。
エツチングの技術を用いて蓄積材料層の一部を除
去し、磁気的に周囲と絶縁された島を残す。これ
等の島が個々のメモリセルを形成し、この中では
層の垂線に平行及び反平行方向への磁化が可能で
あり、これ等によつて２つのスイツチング状態を
表わすことができる。動作状態に於いて蓄積装置
を補償温度に保ち（実際には補償温度近辺の特定
の範囲）、外部磁場がいかなる変化も与えないよ
うにする。メモリセルの状態を切換えるには例え
ばレーザビームを集光させてセルを局部的に短時
間加熱するのと同時に所望の方向に例えば簡単な
コイルにより外部磁場をかける。このようにする
と内部磁化の方向は外部磁場の方向と並ぶ。その
後セルが元の温度に戻ると新しいスイツチング状
態が凍結される。これらのスイツチング過程は僅
か数マイクロ秒で行なわれる。
スイツチング状態を読み出すにはフアラデー効
果を利用する。磁化によつて直線偏光した入射光
の偏光面はビームの方向からみて右から左に回転
する。そこで蓄積層をほぼ直交する偏光面をもつ
２つの偏光板の間に置くようにすると、上記偏光
面の回転は第２の偏光板の出力光の輝度変化に変
換される。
メモリセルを加熱するのに必要な光エネルギー
（10mWを10マイクロ秒）は半導体レーザダイオ
ードによつて発生することができる。このような
レーザに於いては光は約１μｍ×10μｍの領域か
ら放射され、これを１：１の投影倍率をもつてほ
ぼ10μｍ×10μｍの寸法を有するメモリセルの島
上に集光させる。
上述の磁気光学的鉄―ガーネツト材料の感度を
103ないし104倍に増加させることも可能である。
この目的には透明電極、光導電層、透明電極から
成るサンドイツチ構造をガーネツトの上に堆積さ
せればよい。電圧を電極に印加すると電流が照明
されている領域の光導電層を通つて流れ、熱を発
生する。この熱はその下にあるガーネツトに拡散
し、この部分の状態が局部的に外部磁場によつて
切換えられるようになる。
このような光導電―鉄―ガーネツト構造の記憶
材料のスイツチングに必要な規模の数μｗの光エ
ネルギは発光ダイオード（LED）によつて発生
させることができる。発光ダイオードを使用すれ
ば非常に安価とすることができる。又白熱灯を用
いることもできる。なお書込及び／又は読出装置
の加熱に関する光学的構成については既に述べ
た。光放射領域が大きい為に光学結像装置によつ
て光点を縮小することが必要である。
以上詳細に述べたガーネツト層の代わりに他の
それ自体は既知な磁気光学的蓄積層を記憶材料と
して用いることもできる。例えばマンガン―ビス
マスやユーロビウム酸化物あるいはアモルフアス
半導体層を本発明のメモリーに用いることができ
る。
特に高密度の消去不可能な蓄積層としては例え
ば約600Åの厚さを有するビスマス層の薄い金属
フイルムが適当である。レーザ光によつて開けら
れた孔によつて情報を書き込むことができる。孔
が開いていれば論理１、孔が無ければ論理０とい
つたようにする。読み取りは弱いエネルギの光を
用いて透過式もしくは反射式で行なう。孔の直径
を１μｍとして最大108ビツト／cm2の記憶密度が
可能である。
ビスマス層の金属フイルム１μｍの孔を開ける
には約10mWの光エネルギを約１マイクロ秒照射
する必要がある。このエネルギはHe―Neレーザ
によつて発生することができ、この放射はレーザ
光の発散性が低い為に１μｍよりも小さな直径の
領域に集光させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による情報記憶再生装置の原理
的構成を示す線図、第２図は半導体レーザダイオ
ードを有する書込読出装置の構成を示す線図、第
３ａ図は透過式の書込及び／又は読出装置を示す
線図、第３ｂ図は反射式の書込及び／又は読出装
置を示す線図、第４図は電気的位置決め装置の構
成を示す線図、第５ａ図は第５ｂ図は一つの光学
装置を書き込み、読出し、及び位置決めに使用す
る構成を示す線図、第６ａ図は並列動作とした構
成を示す線図、第６ｂ図はホログラムを利用した
構成を示す線図、第７ａ図、第８ａ図はパルス計
数装置の構成を示す線図、第７ｂ図、第８ｂ図は
パルスの波形を示す線図である。 TP１，TP２…キヤリア板、MF…ダイヤフラ
ムガイド、TA，TA′…ムービングコイル装置、
SM…蓄積材料、LQ，LQ′…光源、AO，OP…光
学結像装置、FD，FT…フオトダイオード、
SR，ZR…光学格子、SP…偏光器、Ｐ１，Ｐ２…
偏光板、Ｍ…変調器、US…偏向ミラー、Ｌ…レ
ーザ光源、VF…減衰用薄膜、TW…スプリツタ
キユーブ、ST…シユミツトトリガ回路、MF１，
MF２…単安定マルチバイブレータ、HP…ハイパ
スフイルタ、Ｋ…コンパレータ、FS…案内セグ
メント、DLA…高速光偏向器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 放射ビームによつて読み取ることができる形
    態で情報を記憶するシート状メモリと、情報の書
    き込み及び読み取り中にメモリに対して相対的に
    移動してメモリを点状に照明する書込及び／又は
    読出装置と、メモリをメモリ面に平行な互いに直
    交する２方向に沿つて書込及び／又は読出装置に
    対して移動させる手段と、この書込及び／又は読
    出装置に対するメモリの位置決めを行う手段とを
    具える光学式情報記憶再生装置において、前記の
    書込及び／又は読出装置に対するメモリの位置決
    めを行う手段に、前記メモリに結合され前記書込
    及び／又は読出装置に対して相対的に移動する互
    いに直交する方向に向く２個の光学格子と、移動
    中の格子を通過する光の明るさの変化を検出して
    移動量を表わすパルスを発生させる手段とを設け
    たことを特徴とする光学式情報記憶再生装置。 ２ 前記メモリを、その平面内の第１方向に移動
    させる第１手段と、書込及び／又は読出装置をメ
    モリの平面から離間し且つ平行な面内の前記第１
    方向と直交する第２方向に移動させる第２手段と
    を具えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の光学式情報記憶再生装置。 ３ 前記第１及び第２手段がムービイングコイル
    を具える駆動装置を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第２項記載の光学式情報記憶再生装
    置。 ４ 各移動方向を決定するために、２個の光電セ
    ルを互いに格子周期の４分の１の距離だけ離間し
    て配置し、これにより移動方向に応じて位相がシ
    フトされる計数パルスを得るように構成したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の
    いずれか１に記載の光学式情報記憶再生装置。 ５ 移動方向を決定するために、各光電セルが２
    つの領域を有するフオトダイオードを含み、この
    差信号の時間変化を測定するように構成したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の
    いずれか１に記載の光学式情報記憶再生装置。 ６ 前記第２方向のｘ方向に位置決めをランダム
    に行い、第１方向のｙ方向にはメモリが前後に周
    期的に移動するように構成したことを特徴とする
    特許請求の範囲第２項記載の光学式情報記憶再生
    装置。 ７ 非常に高密度の蓄積を行うメモリをｙ方向に
    前後に周期的に移動させ、ｙ方向のトラツクに沿
    つてメモリ上にデータを記録し、各トラツクに案
    内セグメントを形成し、これによりｘ方向の移動
    を光学的に測定し、ｘ方向の位置を補正するよう
    に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２
    項記載の光学式情報記憶再生装置。 ８ 前記光学式書込及び／又は読出装置を、光源
    と、メモリ上に光点を形成する為の簡単なレンズ
    と、光検出器とを以つて構成したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１
    に記載の光学式情報記憶再生装置。 ９ 前記光源をレーザ装置、例えばレーザダイオ
    ードとしたことを特徴とする特許請求の範囲第８
    項記載の光学式情報記憶再生装置。 １０ 前記光源を白熱灯としたことを特徴とする
    特許請求の範囲第８項記載の光学式記憶再生装
    置。 １１ 前記光源を発光ダイオードとしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第８項記載の光学式情報
    記憶再生装置。 １２ 前記レンズをプラスチツクモールドレンズ
    としこたとを特徴とする特許請求の範囲第８項記
    載の光学式情報記憶再生装置。 １３ 前記レンズを収束性光フアイバーレンズと
    したことを特徴とする特許請求の範囲第８項乃至
    １１項のいずれか１に記載の光学式情報記憶再生
    装置。 １４ 前記レンズをホログラフイツクレンズとし
    たことを特徴とする特許請求の範囲第８項乃至１
    １項のいずれか１に記載の光学式情報記憶再生装
    置。 １５ 複数の書込及び／又は読出装置を具え、こ
    れら書込及び／又は読出装置がメモリ上に互いに
    一定の距離だけ離間した複数の光点を形成し、メ
    モリ上の複数の領域で同時に情報の書き込み又は
    読み出しが行なえるように構成したことを特徴と
    する特許請求の範囲第１項乃至第１４項のいずれ
    か１に記載の光学式情報記憶再生装置。 １６ 前記複数の書込及び／又は読出装置が１個
    の共通の光源を有し、この光源からの光を半透鏡
    より成るビームスプリツタによつて分配するよう
    に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
    ５項記載の光学式情報記憶再生装置。 １７ 光を分配するために複屈方解石プリズムを
    用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１５項
    記載の光学式記憶再生装置。 １８ 光ビームを分配するためにビームスプリツ
    テイングホログラム（点ホログラム）を用いたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の光
    学式情報記憶再生装置。 １９ 各書込及び／又は読出装置に光フアイバを
    用いて光を分配するようにしたことを特徴とする
    特許請求の範囲第１５項記載の光学式情報記憶再
    生装置。 ２０ 記憶材料として鉄―ガーネツト層やマンガ
    ン―ビスマス層のような磁気光学的な材料を用
    い、これをほぼ直交する偏光面を有する偏光薄膜
    の間に配置したことを特徴とする特許請求の範囲
    第１項乃至１９項のいずれか１に記載の光学式情
    報記憶再生装置。 ２１ 記憶材料として磁気光学的光導電体材料の
    サンドイツチ（MOPS）を用いたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項乃至２０項のいずれか１
    に記載の光学式情報記憶再生装置。 ２２ 記憶材料として情報の消去不能な薄い金属
    フイルムを使用したことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項乃至１９項のいずれか１に記載の光学
    式情報記憶再生装置。 ２３ 記憶材料として写真材料層を以つて構成し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至１
    ９項のいずれか１に記載の光学式情報記憶再生装
    置。
JP2593678A 1977-03-09 1978-03-07 Optical memory for mechanically addressing Granted JPS53112039A (en)

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