JPS63502538A - 光学的メモリ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光学的メモリ一 本発明は情報格納装置、特に、光学的メモリーに関する。

ｌ−来一技一街 コンピューターの能力はその外部メモリーの能力に大きく依存する。現在のとこ ろ、不適切な外部格納装置はコンピューターの速度をその計算構成要素の速度よ り２ないし３倍遅くしている。外部メモリーの重要な技術的性質は、情報記憶容 量、記録密度、アクセスタイム、情報交換時間、および格納の信頼性のようなパ ラメータを含んでいる。この点について、光学的メモリーは磁気格納装置との比 較により、より将来有望な格納装置と考えられている。

レーザーおよび光変調器を含む変調電磁波源と波源に光学的に接続され密閉され た光学的円盤として造られた可動な情報担体とからなる光学的メモリーは公知で あり（ＪＥＥＥＳｐｅｃｔｒｕｍ。

１９７９、ＩＩ　、　Ｎ［Ｌ２　、　ｐｐ、　３３−３８）　、記録被覆物は透 明な円盤の壁の内表面上に貼付されており、さらにアドレス設定ユニットを含ん でいる。

しかしながら、この光学的メモリーは、低信頼性および低記録密度のようないく つかの欠点を有している。密閉された光学的円盤はもろく、加えて、その作用面 は大気圧における変化によって変形されるので、そのメモリーは信頼性がない。

異なった半径のトラックに対して記録が均一な密度でなく変化するために記録密 度が高くない。さらに、可動な光学的ヘッドに設けられた「乾燥した」対物レン ズの分解能はむしろ低く、そのすき間の数は１つ以上にできない。

達成された結果および技術的な本質において最も近い従来技術は、回転駆動部と アドレス設定ユニットを備えた円筒情報担体と光学的に結合された変調固有光源 からなる光学的メモリー（英国特許第１．５８０．３９８号）である。

円筒状の情報担体は実際に剛直で不透明な円筒である。記録被覆物はこの円筒の 外表面上に貼付されている。比較的薄い保護円筒が円筒状の情報担体上で、分離 リングによって支えられている。メモリーが動作中には外部保護用透明円筒が剛 直な不透明円筒に対して回転する。

大気圧における変化によって外部保護円筒が変形されるのを防止するため、円筒 状光学的担体の内部表面は大気と通じている。

しかしこの光学的メモリーの記録密度と信頼性は充分に高くない。低い記録密度 の原因は、情報の記録に用いられた記録被覆物が剛直な不透明円筒もしくはドラ ムの外部表面上にのみ貼付されているためと、「乾燥した」対物レンズの使用の ためである。その内部表面は密閉されていないので装置は充分な信頼性がない。

担体の動作温度が環境温度に対して変化する時、この担体は「呼吸する」。塵や 湿気や汚れがその内部空間内に浸入し記録被覆物の表面上に直接沈着し、かくし て記録および読み出し過程の信頼性に深刻な影響を与える。

保護用不透明円筒の表面は非常に高速に円筒担体と共に回転するので容易に損傷 を受けやすいという理由によっても光学的メモリーは信頼性が高くない。情報担 体の設計は強固でない。

溌」１」と１−丞 本発明はより信頼性が高くより高い記録密度を有する光学的メモリーを提供する ものである。

本発明は、回転駆動体を備えた円筒状情報担体と光学的に結合した変調固有光源 と、該円筒状情報担体の管状の基部の上に貼付された記録被覆物と、光学的要素 が円筒情報担体に関して軸方向に動くことができる様に配置されたアドレス設定 ユニットとからなる光学的メモリーにおいて、本発明により、円筒情報担体は変 調固有光源からの光束に対して透明な液状もしくは気体状の媒体で充満された固 定された円筒容器内に置かれることから構成される。

光学的メモリーにおいて、円筒情報担体の回転駆動部は、円筒情報担体の端部の 少な（とも１つの上に配置されたロータと固定の円筒容器の外部表面上に配置さ れたステータとを有する電気モーターであることが望ましい。

光学的メモリーにおいて、円筒情報担体の回転駆動部が、円筒情報担体の側表面 上に設置されたロータと固定の円筒容器の外部表面上のステータとを有する電気 モーターであることもまた望ましい。

本発明により造られた光学的メモリーは円筒情報担体を汚れと損傷から効果的に 保護することにより情報の記録と読み出しをより信頼性の高いものとする。光学 的メモリー内の担体を交換する時は、円筒情報担体と共に円筒容器をユニットと して交換する。円筒情報担体はどんな理由があっても容器からとり出されること は決してないので損傷を受けたり汚れることはない。

密閉用ブッシングは円筒情報担体の管状の基部の端部上に設置されることが望ま しい。

円筒情報担体の内部空間が密閉されるので空気もしくｉよ有害な物質によって容 易に酸化されるような不安定な材料でそれらが造られたとしても高度に効果的な 記録被覆物を用いることができる。記録被覆物の再生のために高度に効果的な方 法、例えば、円筒担体の内部空間における高周波の放電による方法を採用するこ とが可能になり、円筒担体はこのような材料に対して不活性な気体で充満させる こともできる。

固定の円筒容器が光束に対して不透明な材料でつくられ少なくとも一つのスロッ トがその円筒状表面に設けられ変調固有光源からの光束に対して透明な要素がそ こに配置されるような構成もまた望ましい。

スロット内に配置される透明な要素が円筒レンズとして造られることもまた望ま しい。

光学的メモリーにおいて、不透明な円筒容器の使用は、光たとえば太陽光線の破 壊効果から円筒情報担体を適切に保護する。この理由で、レーザーからの光束を 円筒担体へ導くたメニ少なくとも一つのスロットが円筒容器の壁に設けられる。

透明な要素がこのスロット内に配置され円筒レンズを形成する。このことは例え ば、円筒情報担体の曲面に対し光学的システムにおける修正を導入することを可 能にする。

円筒情報担体において記録被覆物は管状の基部の外部および内部表面上に貼付す ることができる。

このことは光学的メモリーの容積記録密度を２倍にすることを可能にする。

変調固有光源によって放射される光束に対して透明な伝導性の被覆物を円筒情報 担体の外表面上に貼付することは望ましい。この伝導性被覆物は伝導性円筒容器 との接触のもとにある。

この伝導性被覆物は静電荷が円筒情報担体から伝導性円筒容器へ逃げることを保 証する。静電荷は回転する円筒と液状もしくは気体状媒体の間の摩擦のために発 生する。このため、円筒情報担体は汚れを集めることが少なく、記録の信転性が 実質的に改善される。

添・スの　パな普゛■ 本発明はここにその特別な具体例とそれにおける添付図面とを参照してより詳細 に説明される。

第１図は本発明による光学的メモリーの概観を示す図、第２図は本発明により、 固定の円筒容器内に配置され回転駆動部としてモーターを備えた円筒情報担体の 具体例を示す図、 第３図は本発明により、第２図の具体例であるが駆動部のモーターのロータとス テータの配置が異なる例を示す図、第４図は本発明により、液状媒体で満たされ た円筒容器内に配置された円筒情報担体を示す図、 第５図は本発明により、円筒容器の壁の２つのスロットとその中に配置された透 明な要素とを特徴付ける第４図の円筒状担体を表わす図である。

■を　るための　のり能 本発明による光学的メモリーは、変調固有光源１と、回転のための駆動部を備え た円筒情報担体２と、円筒担体２に関してその光学的要素の軸方向の運動に適し たアドレス設定ユニットという光学的に結合したユニット群からなる。

変調固有光源１はレーザー４と、光学的変調器５と、偏光ビーム分離器６という 光学的に結合したユニット群からなる。

偏光ビーム分離器６の１つの出力は光検知器７と光学的に結合し、もう一方の出 力は四分の一波長板８を経て、アドレス設定ユニット３と円筒情報担体２に光学 的に接続されている。

アドレス設定ユニット３は変調固有光源１によって放射される光束を受け取るプ リズム９と光束を円筒情報担体２へ供給するレンズ１０という光学的に結合した ２つの要素からなる。

円筒情報担体２は変調固有光源１によって放射される光束に対して透明な管状基 部１１として造られている。それは例えば石英ガラスで造られている。記録被覆 物１２と保護被覆物１３は担体２の外部および内部表面上に貼付されている。

円筒情報担体２は固定の円筒容器１４内に配置され、円筒容器１４の側表面には スロット１５が設けられ、その中には光束に対して光学的に透明な要素が設置さ れている。円筒容器１４は気体状媒体、例えば空気で満たされ、不透明な材料か ら造られる。

円筒容器１４内の気体状媒体は校正されたノズル（簡単のため図示されていない ）を通して過剰の圧力で外部から供給され軸上のダクト（同様に図示されていな い）を通して円筒容器１４から排出されるが、気体状の潤滑剤として機能する。

これは円筒情報担体２が容器１４に関して自由回転することを保証している。

モーターのロータ１６は円筒情報担体２を回転させるために管状基部１１の端部 上に設置されている。このモーターのステータ１７は円筒容器１４の側表面上に 設置されている。

円筒情報担体２は円筒容器１４内に設置されるに先立って基準トラックと情報書 込みトランク上に記録されたサービス情報が設けられる。運転中は、円筒情報担 体２はモーターによって回転され、レーザー４の非変調の光束が透明な光学要素 が置かれているスロット１５を通して導かれる。光束の強度は読み出し機能に依 存する。円筒担体２上に記録された情報によって変調された反射光束は光検知器 ７へ供給されその中で電気信号に変換される。制御ユニット（図示されていない ）はこの電気信号から光束でヒツトされた情報トラックの数に関する情報を抽出 し、この数が要求されたアドレスに相当するトラックの数と比較される。それら が一致しなければ制御ユニットはアドレス設定ユニット３への命令を生成し、可 動な光学要素は要求されたアドレスへ光束をシフトさせる。

加えて、制御ユニットは他の記録被覆物へ再集光するための命令を発し、それは 可動なレンズ１０へ供給される。その後、制御ユニットは光検知器７の出力から 供給される電気信号を処理して光束でヒントされたセクターの数に関する情報を 得る。読み出されたアドレスと要求されるアドレスとが一致すれば、円筒担体２ 上の情報が読み出されるかまたは新しい情報が記録されて格納される。記録され るべき信号は最初に光学的変調器５へ供給される。

本発明の光学的メモリーのこのような設計は、円筒担体１４が円筒情報担体２を 汚れと損傷から効果的に保護するので、情報の記録および格納の信穎性を高める 。

本発明の光学的メモリーのもう一つの具体例において、管状の基部１１　（第２ 図）は光束に対して透明な材料で造られている。記録被覆物には管状基部１１の 内部表面上に貼付され、密閉用ブッシング１８はその端部に設けられている。密 閉用ブッシング１８は任意の形で良いがそれらを造っている材料は透明な管状基 部１１の材料と同じ熱膨張係数を持つべきである。モーターのロータ１９は管状 基部１１の内部表面上にその端部の一つに設置され、一方このモーターのステー タ２０は円筒容器１４の外部側表面上に設置されてロータ１９を取り巻いている 。その他のすべての点において第２図の光学的メモリーの設計およびその作用は 第１図のものと同様である。

円筒情報担体が密閉されているので、この光学的メモリーは記録層１２の損傷か らの高度の保護を有し汚れの侵入は完全に排除される。

本発明のさらにもう一つの具体例において、第２図に示される光学的メモリーは 管状基部１１と密閉用ブッシング１８の外部表面上に貼付された電気伝導性被覆 物２１　（第３図）を有する。この伝導性被覆物２１はピン２２によって円筒容 器１４と接続されている。円筒情報担体２を回転させるモーターのロータ２３は 密閉ブッシング１８の１つの端部に設置され、一方ステータ２４はロータ２３と 同じ側で円筒容器の端部に設置される。

その他のすべての点において光学的メモリーの設計とその作用は第１図および第 ２図に示された具体例のものと同様である。

この具体例において電気伝導性被覆物は、円筒容器１４内の気体状媒体に対する 円筒情報担体２の外部表面の摩擦によって発生した静電荷をその外部表面上から 円筒容器１４へと逃がす通路を提供する。静電荷を除去することにより円筒情報 担体２へ汚れが付着することが少なくなり、結果として、情報の記録および格納 における改良が得られる。

本発明のさらにもう一つの具体例があり、そこにおいては円筒容器１４（第４図 ）の空間は液状媒体、例えば蒸留水で満たされ、記録被覆物１２は管状基部１１ の内部表面上に貼付され、密閉用ブッシング１８はその端部に設置される。円筒 情報担体２を回転させる電気モーターのロータ２６は密閉用ブッシング１８の１ つの上に設置され、一方ステータ２７は円筒容器１４の側壁上に設置されロータ ２６を取り巻いている。

その他のすべての点において、第４図の光学的メモリーの作用と構成は第１図の それと類似している。

円筒容器１４の内部空間内の液状媒体２５は円筒情報担体２の半径方向および軸 方向の揺れを鎮め、かくして情報トラックへの非常に正確な自動集光および保持 を可能とする。この様にして、記録および読み出し過程の密度と信頌度が本質的 に改善される。

光学的メモリーに複数の変調固有光源１を使用すれば（第５図）情報読み出しと 記録の速度は著しく増加する。この場合に、円筒容器２８の側壁は透明な光学要 素、例えば円筒レンズで満たされた複数のスロット２９を備えている。スロット ２９の数は光学的メモリーにおける変調固有光源１の数に対応する。

円筒容器２８の内部空間は液状媒体２５で満たされている。

その他のすべての点において第５図の光学的メモリーの構成と作用は第４図に示 された装置の構成と作用に類似している。

要約すれば、前述の光学的メモリー装置は情報の記録、読み出し、および格納の 密度と信頬度を改善するという目的を達成する。

上の１０叱 本発明はコンピューター、映像および音声記録装置、情報の格納および処理シス テムにおいて、特に、コンピューターの外部メモリーにおいて、有利に使用可能 である。

ｆＥ、ｆ ｎｌＥ、２ ｈＢ３ ＤＨ，４ 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．光学的メモリーであって、変調固有光源（１）と、回転駆動部を備えた円筒 情報担体（２）と、該円筒情報担体（２）の管状基部（１１）上に貼付された記 録被覆物（１２）と、その光学要素が円筒情報担体（２）に関して軸方向に動く ことが可能になるように配置されたアドレス設定ユニットからなる光学的に結合 したユニットを具備する光学的メモリーにおいて、 該円筒情報担体（２）が変調固有光源（１）からの光束に対して透明な液状もし くは気体状媒体で満たされた固定円筒容器（１４，２８）内に設置されることを 特徴とする光学的メモリー。
2. ２．円筒担体（２）が回転駆動部を備えた光学的メモリーにおいて、 該回転駆動部は、円筒情報担体（２）の少なくとも一つの端部に設置されたその ロータ（１６，２６）と、固定円筒容器（１４，２８）の外表面上に設置された そのステータ（１７，２７）を有する電気モーターであることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の光学的メモリー。
3. ３．円筒情報担体（２）が回転駆動部を備えた光学的メモリーにおいて、 該駆動部は、円筒情報担体（２）の側表面上に設置されたそのロータ（９）と、 固定円筒容器（１４）の外部表面上に設置されたそのステータ（２０）を有する 電気モーターであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光学的メモリー。
4. ４．密閉用プッシング（１８）が円筒情報担体（２）の管状基部（１１）の端部 に設置されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光学的メモリー。
5. ５．円筒容器（１４，２８）が光束に対して不透明な材料で造られ、その円筒表 面に少なくとも１つのスロット（１５，２４）と、該スロット（１５，２４）内 に配置され変調固有光源（１）によって放射される光束に対して透明な要素とを 設けたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光学的メモリー。
6. ６．該スロット内に配置される透明な要素が円筒レンズとして造られることを特 徴とする請求の範囲第５項記載の光学的メモリー。
7. ７．円筒情報担体（２）内の記録被覆物が管状基部（１１）の外部および内部表 面上に貼付されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光学的メモリー。
8. ８．変調固有光源（１）からの光束に対して透明な電気伝導性被覆物（２１）が 円筒情報担体（２）の外部表面上に貼付され円筒容器（１４）と電気的な接触を 有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の光学的メモリー。