DE3908150A1 - Optisches oder magnetooptisches datensystem - Google Patents
Optisches oder magnetooptisches datensystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der optischen
Informationsspeicherungssysteme.
Der derzeitige Schwerpunkt in der Entwicklung von Infor
mationsspeicherunssystemen liegt in der Fähigkeit, mehr und
mehr Informationen in einem Computer-Speichersystem von
Tischgröße ("desk-top-Größe") zu speichern. Diese Tisch-
Speichersysteme, die magnetisch aufgezeichnete Hart- oder
Dauer-Datenträger enthalten, wie die bei dem Winchester-Plat
tenantriebs- oder Speichergehäusesystem verwendeten Daten
träger, haben gegenwärtig die Kapazität zur Speicherung bis
zu 20 Megabytes von magnetisch aufgezeichneten Informatio
nen. Das Problem bei solchen Speichersystemen liegt darin,
daß die Notwendigkeit besteht, den Hart- oder Dauer-Daten
träger permanent im Computer eingesetzt zu belassen. Da der
Datenträger nicht ohne weiteres herausnehmbar ist, ist der
Benutzer auf irgendeinen Teil des harten Datenträgers be
grenzt, der für eine Informationsspeicherung zur Zeit der
Benutzung verbleibt. Demzufolge sind magnetisch aufgezeich
nete Hart-Datenträgerplatten-Informationsspeicherungssysteme
nicht als eine potentielle Lösung zur Erhöhung der Informa
tionsspeicherkapazität anzusehen.
Die sog. Diskettenspeicher ("Floppy-disc-Speicher"), wobei
flexible Disketten, die jeweils einen Durchmesser von entwe
der 13,335 cm oder 8,89 cm haben und als Speichermedien ver
wendet werden, stellen ein leicht herausnehmbares Speicherme
dium dar. Jedoch liegt das Problem bei solchen Speichersy
stemen darin, daß die derzeitige Speicherkapazität von magne
tisch auf einem einzigen Diskettenspeicher aufgezeichneten
Information, der in einem solchen System verwendet wird,
noch nicht ein Niveau wie die Hart-Datenträgerplatten er
reicht hat, d.h., eine einzelne Diskette kann lediglich etwa
1-2 Megabytes von magnetisch aufgezeichneten Informationen
speichern.
Systeme zur Informationsspeicherung, die durch optische
Vorrichtungen zugänglich sind, haben eine stark erhöhte
Aufmerksamkeit auf Grund ihrer potentiellen Fähigkeit, we
sentlich mehr Daten zu speichern, d.h. in der Größenord
nung von 400-800 Megabytes, als es entweder mit magne
tisch aufgezeichneten Hart-Datenträgern oder mit Disket
tenspeichersystemen möglich ist, erlangt. Ein Grund für
die bedeutend erhöhte Speicherkapazität von optischen
Speichersystemen liegt darin, daß der Durchmesser eines
zum Schreiben oder Lesen einer Information verwendeten
fokussierten Lichtstrahls in typischer Weise lediglich
1 µm beträgt. Demzufolge ist die Dichte der auf einem Daten
träger gespeicherten Informationen sehr viel größer als die
Dichte einer typischen Magnetaufzeichnung. Zusätzlich kön
nen die in solchen optischen Systemen verwendeten Datenträ
ger eine Gestalt haben, die derjenigen eines sog. Disket
tenspeichers ähnlich ist, d.h., es kann sich um einen leicht
herausnehmbaren Datenträger handeln. Leider sind jedoch wei
tergehende größere Probleme vorhanden, die die Entwicklung
und die gewerbliche Akzeptanz von solchen optischen Systemen
behindern oder beeinträchtigen, nämlich die relative Langsam
keit, mit der eine Information im Vergleich zu Magnetspei
chersystemen wiederaufgefunden werden kann, die gegenwärti
gen Größenbeschränkungen von sog. Tisch-Computern und die
Fähigkeit zum Schreiben-Löschen und Wiedereinschreiben einer
Information auf einem einzigen Datenträgerstück.
Es sollen zuerst die gegenwärtigen Größenbeschränkungen
betrachtet werden. Die sog. Tisch-Computer sind mit einer An
zahl von Modulbauteilen, insbesondere Informationsspeiche
rungssysteme einschließenden Bauteilen, versehen worden,
die in das Gehäuse des Computers eingefügt werden können, um
in einem gewissen Grad eine Ausbildung nach Maß ("maßge
schneiderte Ausbildung") zur Anpassung an einen speziellen
Bedarf zu bieten. Da solche Bauteile von irgendeiner Größe aus einer größeren Anzahl
sein können, hat das American National Standard-Institut mit
Bezug auf solche Bauteile bestimmte äußere Standard-Abmes
sungen vorgesehen, die im allgemeinen als Vollhöhen- und
Halbhöhen-Norm bezeichnet werden. Da die Halbhöhen-Norm als
die am meisten erwünschte für solche Modulbauteile erscheint,
besteht die Notwendigkeit, ein optisches Informationsspei
cherungssystem zu entwickeln, das der Halbhöhen-Norm ange
paßt ist. Die Halbhöhen-Norm für Modulbauteile ist folgende:
Höhe 4,1275 cm, Breite 14,605 cm und Tiefe 20,32 cm. Das Pro
blem mit gegenwärtigen optischen Speichersystemen liegt da
rin, daß derzeitige Konstruktionen und Techniken Bauteile er
fordern, die, wenn sie zusammengebaut sind, leicht diese
Größen-Norm überschreiten. Es hat sich gezeigt, daß nur weni
ge der gegenwärtig verfügbaren Systeme einen optischen Kopf-
Bausatz, der lediglich ein Bauteil eines optischen Speicher
systems ist, umfassen, welcher einer derartigen Größen-Norm
angepaßt ist.
Im folgenden wird die relative Langsamkeit betrachtet, mit
der eine Information bei derzeitigen optischen Informa
tionssystemen im Vergleich zu magnetischen Speichersyste
men wiederaufgefunden werden kann. Der primäre Faktor, der
zu dem Problem des langsamen Zugangs von gegenwärtigen op
tischen Speichersystemen beiträgt, ist das Gewicht des op
tischen Kopf-Bausatzes. Es ist einleuchtend, daß, je größer
das Gewicht einer Vorrichtung zum Lesen von oder zum
Schreiben auf einer optischen Platte ist, desto schwieri
ger und folglich desto langsamer ein Ausrichten einer sol
chen Vorrichtung in bezug auf genaue Orte auf einer drehen
den Platte auszuführen ist.
Derzeitige optische Speichersysteme umfassen solche, wie
sie bei Videoplatten- oder Kompaktplattengeräten (CD-Ge
räte) gefunden werden, die solche der "Nur-Lese"-Bauart
und solche sind, die als optische Speichersysteme (WORM-
Systeme), d.h. "Schreibe-einmal/lies-mehrere-Male", be
zeichnet werden. Gegenwärtig ist die Möglichkeit, auf eine
und von einer optischen Platte zu schreiben und mehrere
Male zu lesen, primär durch die für eine Verwendung in sol
chen Systemen verfügbaren Datenträger begrenzt, obgleich
es klar ist, daß die vorliegende Erfindung nicht nur auf
Datenträger, die gegenwärtig existent sind, beschränkt ist.
Bei derzeitigen CD-Systemen wird eine optische Platte um
eine mittige Achse gedreht. Ein Laserstrahl wird auf die
Fläche der Platte mit Hilfe einer Linse oder eines Objek
tivs, eines reflektierenden Spiegels oder Strahlenteilers
und eines Projektionsobjektivs projiziert. Der Laserstrahl
wird durch die auf der optischen Platte gespeicherte Infor
mation moduliert, worauf das modulierte Licht durch einen
Lichtfühler oder -empfänger erfaßt wird. Ausgangssignale
vom Lichtempfänger werden einem Prozessor zugeführt, um
Informations- und Nachlaufsignale zu liefern. Die Quelle
des Laserstrahls, die Linse (das Objektiv), der Spiegel,
das Projektionsobjektiv und der Empfänger werden zusammen
als ein optischer Kopf-Bausatz bezeichnet. Dieser Bausatz
wird in typischer Weise radial über die drehende Platte
hinweg bewegt, um zu der auf der Platte gespeicherten In
formation Zugriff zu erlangen.
Da die von einer optischen Platte zu lesende oder auf die
se einzuschreibende Information in engen, dicht beieinan
der liegenden Spuren enthalten ist, werden Mechanismen für
eine grobe sowie eine feine radiale Bewegung vorgesehen.
Bisher ist es nicht möglich gewesen und nicht einmal als
erwünscht angesehen worden, grobe und feine Bewegungen in
nerhalb eines Mechanismus zu kombinieren. Der Mechanismus
für die grobe radiale Bewegung umfaßt entweder einen
Schwenkarm oder eine radial gerichtete Schiene, die den
optischen Kopf-Bausatz radial über viele Spuren hinweg be
wegen. Der Mechanismus für die feine Radialbewegung arbei
tet im allgemeinen so, daß das Projektionsobjektiv entwe
der längs einer radialen Achse, was das Objektiv zu einer
Bewegung zwischen wenigen benachbarten Spuren bringt, oder
längs einer im allgemeinen zur Platte rechtwinkligen Achse,
was dem Projektionsobjektiv die Möglichkeit bietet, dyna
misch den Laserstrahl auf die Fläche der Platte während
des Betriebs zu fokussieren, bewegt wird. Solche Mechanis
men für eine feine Bewegung sind in den im Handel erhältli
chen optischen Kopf-Bausätzen, die durch die Olympus Corp.
of Lake Success, N.Y. (TAOHS-Series) oder durch Pentax
Teknologies of Broomfield, Col. (VU-108-02 Series) vertrie
ben werden, zu finden. Ein Beispiel für einen derartigen
optischen Kopf-Bausatz ist auch der US-PS 40 92 529 (Aiha
ra et al) zu entnehmen. Die Höhe dieser Mechanismen zur
Feinbewegung trägt auch zu dem Problem der Größenbeschrän
kung bei. Es wird auch auf das optische WORM-Speichersy
stem Bezug genommen, das durch W.L. Rosch unter "WORM′s
for Mass Storage" in PC Magazine, Vol.6 , No. 12
(23.6.1987), Seiten 135-148, erläutert wurde.
Da der Feinbewegungs-Mechanismus in typischer Weise eine
Bewegung des Projektionsobjektivs unter Verwendung von re
lativ massiven Elektromagneten hervorruft, ist die Masse
des optischen Kopf-Bausatzes derart, daß dessen Bewegung
beschwerlich und insofern relativ langsam ist. Im Bemühen,
das Problem der Zugriffszeit zu lösen, ist von Bestrebun
gen, den optischen Kopf-Bausatz zu verkleinern, berichtet
worden. Da der Feinbewegungs-Mechanismus noch immer ein we
sentliches Bauteil ist, bleiben jedoch die Masse und die
Größe, die auf solchen Mechanismen beruhen, erhalten. Bei
spielsweise wird durch Y. Fukui et al in "New servo method
with eccentricity correction circuit" in Optical Enginee
ring, Vol. 26, No. 11 (November 1987), Seiten 1140-1145,
ein optischer Kopf-Bausatz offenbart, bei dem es sich um
eine Kombination eines anamorphen Prismas, einer Konvexlin
se und eines dachförmigen Prismas in dem Bestreben handelt,
Daten- und Nachlaufinformationssignale aus einem einzigen
Lichtstrahl zu bestimmen. Eine derartige Kombination
scheint in weniger optischen Bauteilen zu resultieren; die
Masse und die Größe des Feinbewegungs-Mechanismus bleiben
jedoch erhalten.
Das Einschreiben einer Information auf eine Platte mit ge
genwärtigen optischen Systemen wird in typischer Weise
durch "Einbrennen" der Information in den Datenträger er
reicht. Verfügbare Datenträger, bei denen solche einge
brannte Informationen leicht gelöscht und dann wiederbe
schrieben werden können, sind bis jetzt noch nicht ent
wickelt worden.
Eine Hybridausbildung der optischen und magnetischen Infor
mationsspeicherungssysteme, sog. magnetooptische Informa
tionsspeicherungssysteme, dürften die Fähigkeit haben,
nicht nur den Wunsch nach einer gesteigerten Speicherkapa
zität, sondern auch bezüglich der Notwendigkeit, eine op
tische Information zu löschen und eine neue optische In
formation wiedereinzuschreiben, erfüllen. Es wurde ge
schätzt, daß die theoretische Obergrenze der Speicherkapa
zität solcher Systeme so hoch wie 300 Megabytes/2,54 cm2
des Datenträgers sein kann. In der Praxis können jedoch
auf einem Diskettenspeicher (Floppy-disc) von 13,335 cm
Leistungen von annähernd 400-800 Megabytes erwartet wer
den.
Im magnetooptischen Speicher werden Daten auf einer dünnen
Folie eines magnetischen Materials mit noch zu beschreiben
den Eigenschaften aufgezeichnet oder von dieser gelöscht.
In gleichartiger Weise zur magnetischen Aufzeichnung wird
die Information als eine Bit-Folge gespeichert, wobei das
magnetische Feld der Folie an einem vorgegebenen Punkt ent
weder einen aufwärtigen Nordpol (eine digitale 1) oder ei
nen abwärtigen Nordpol (eine digitale 0) aufweist. Bei ei
ner leeren Platte zeigen alle ihre Magnetpole den abwärti
gen Nordpol. Der Nachteil mit magnetooptischen Datenträ
gern ist, daß das Magnetfeld, d.h. das Koerzitivfeld, um
eine magnetische Domäne (einen magnetischen Bereich) vom
abwärtigen Nordpol auf den aufwärtigen Nordpol schnell um
zukippen, in hohem Maß mit der Temperatur schwankt. Bei
Raumtemperatur ist die Koerzitivkraft, die notwendig ist,
um ein Nordpol-Umkippen zu erzielen, so hoch, daß ein üb
licher Magnet zu schwach ist. Bei annähernd 150°C fällt
die zum Umkippen einer Domäne erforderliche Koerzitivkraft
auf nahezu Null ab, und ein Bit kann unter Verwendung von
bekannten Magnetaufzeichnungstechniken aufgezeichnet wer
den.
Im magnetooptischen System kommen optische Techniken zur
Anwendung, um ausgewählte Stellen (Flecken oder Punkte)
auf dem Datenträger, der nahe einem relativ großen Elektro
magnet durchläuft, zu erwärmen. Auf diese Weise kann ein
Punkt auf dem Datenträger erwärmt werden, wodurch das zum
Einschreiben eines Informationsbits erforderliche Koerzi
tivfeld vermindert wird und der Magnet in Abhängigkeit von
seiner eigenen Nordpol-Ausrichtung das gewünschte Bit so
mit aufzeichnen kann. Wenn der Laserstrahl abgeschaltet
wird, dann kühlt der soeben erwärmte Punkt am Datenträger
ab, wodurch der ausgerichtete Nordpol auf die gewünschte
Ausrichtung "eingefroren" wird. Um eine auf diese Weise
aufgezeichnete Information zu löschen, muß der Vorgang le
diglich umgekehrt werden, d.h., der Punkt auf dem Datenträ
ger wird durch den Laserstrahl erwärmt und die Nordpol-Aus
richtung des Magneten so gestaltet, daß die Nordpole am Da
tenträger eine abwärtige Ausrichtung annehmen.
Da es unerwünscht ist, irgendeinen Kontakt mit dem Daten
träger zu haben, wurden relativ große Elektromagnete ver
wendet. Solche Magnete sind jedoch relativ langsam, was
den Wechsel ihrer eigenen Polausrichtung entsprechend dem
gelieferten elektrischen Signal betrifft, und deshalb wer
den die Pole am Datenträger durch Modulieren, z.B. An- und
Abschalten des Lasers, ausgerichtet, während das Magnet
feld relativ konstant bleibt.
Das Auslesen einer derart auf einer magnetooptischen Plat
te aufgezeichneten Information wird allein durch optische
Bauteile bewerkstelligt. Ein Lichtstrahl niedriger Ener
gie wird auf den Datenträger fokussiert. Das reflektierte
Licht wird entweder von oberhalb oder von unterhalb des Da
tenträgers gelesen. Wegen der als der Kerr-Magnetooptik-
Effekt und als der Faraday-Effekt bekannten Erscheinungen
wird vom Datenträger reflektiertes oder durch diesen getre
tenes Licht eine geringfügig unterschiedliche Polarisation
gegenüber dem auf den Datenträger fokussierten Licht haben.
Die Änderung in der Polarisation ist in Abhängigkeit von
der Nordpol-Ausrichtung an diesem Punkt entweder im oder
gegen den Uhrzeigersinn gerichtet. Für eine mehr graphi
sche Interpretation des oben beschriebenen magnetoopti
schen Vorgangs wird auf Robert P. Freese "Optical disks
become erasable" in IEEE-Spectrum, Februar 1988, Seiten
41-45, verwiesen.
Das Problem bei solchen magnetooptischen Informationsspei
cherungssystemen liegt in der Fähigkeit, eine Information
zu überschreiben, ohne zwei Durchgänge über denselben
Punkt am Datenträger ausführen zu müssen. Bisher bestand die
primäre Methode zum Überschreiben einer Information in ei
nem magnetooptischen System in einem zwei Schritte umfas
senden Vorgang. Zuerst wurde über dem Datenträger ein
Durchlauf ausgeführt, um alle Informationen in einer vorge
gebenen Spur zu löschen. Nachfolgend wurde ein weiterer
Durchlauf über dieselben Punkte ausgeführt, um nun die ge
wünschte Information aufzuzeichnen. Da während einer magne
tooptischen Aufzeichnung der Laser mit einer hohen Schalt
häufigkeit an- und abgeschaltet wird, während der Daten
träger kontinuierlich über einen Elektromagneten mit einem
relativ konstanten Magnetfeld bewegt wird, war der Prozeß
in zwei Schritten die primäre Methode, um zu gewährlei
sten, daß keine unerwünschte Information auf der Platte
nach Beendigung des Überschreibvorgangs verblieben ist.
Bemühungen, um dieses Problem zu lösen, bestanden in der
Verwendung von zwei optischen Köpfen und zugeordneten Elek
tromagneten, die in einer Voreil-Nachlauf-Weise zueinander
angeordnet waren, so daß der voreilende Kopf im gleichen
Durchlauf, in dem eine Information aufgezeichnet wird, lö
schen kann. Ein anderer Versuch, das Problem der zwei
Durchgänge zu lösen, bestand in dem Vorschlag, nebeneinan
der liegende Lichtstrahlen, die auf benachbarte Spuren fo
kussiert wurden, zu verwenden. Ein noch anderer Vorschlag
zur Lösung dieses Problems war, die Laserenergie konstant
zuhalten, während das Magnetfeld moduliert wird. Dieser
letztgenannte Vorschlag wurde durch H. Kobori et al in
"New magneto-optic head with a built-in generator for a
bias magnetic field" in Applied Optics, Vol. 27, No. 4
(15.2.1988), Seiten 698-702 abgelehnt. Der für diese Ab
lehnung angegebene Grund war, daß, um hohe Datenbitge
schwindigkeiten zu erzielen, der Erzeuger für das Magnet
feld (der Magnetkopf) in nächster Nachbarschaft zum Daten
träger angeordnet werden muß. Folglich ist es nicht nur
mit Schwierigkeiten verbunden, eine zweiseitige Platte zu
verwenden, sondern auch die Herausnehmbarkeit der Platte
aufrechtzuerhalten.
Demzufolge besteht noch immer ein Bedarf für ein magneto
optisches Speichersystem, das imstande ist, eine vorher ge
speicherte Information in nur einem einzigen Durchgang zu
überschreiben, ohne daß die Probleme in bezug auf Größe
und Zugriffzeiten, die bei anderen optischen Speichersyste
men zu finden sind, auftreten.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung wird ein optisches Lese-Schreib-Speichersystem zum Le
sen und/oder Einschreiben von Daten von einem oder auf ei
nen flexiblen optischen oder magnetooptischen Datenträger
geschaffen, das umfaßt: einen optischen Lese-Schreibkopf,
der fokussiertes Licht auf den flexibIen Datenträger aus
sendet und reflektiertes Licht von diesem flexiblen Daten
träger empfängt, sowie eine dem optischen Lesekopf zugeord
nete oder mit diesem verbundene und zum flexiblen Daten
träger unmittelbar benachbart angeordnete Fein-Stabilisier
einrichtung, die den flexiblen Datenträger in einer ge
wünschten Position stabilisiert, so daß der optische Lese
kopf im wesentlichen keine Bewegung zum Datenträger hin
oder von diesem weg ausführen muß, um das Licht am Daten
träger in fokussiertem Zustand zu halten.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung wird ein optisches Lese-Schreib-Speichersystem zum Le
sen und Einschreiben von Daten von sowie auf einen flexiblen
optischen oder magnetooptischen Datenträger geschaffen, das
umfaßt: einen optischen Lese-Schreibkopf, der fokussiertes
Licht auf den flexiblen Datenträger überträgt sowie von
dem flexiblen Datenträger gesammeltes Licht erfaßt, und ei
ne dem optischen Lesekopf zugeordnete oder mit diesem ver
bundene und zum flexiblen Datenträger unmittelbar benach
bart angeordnete Fein-Stabilisiereinrichtung, die den
flexiblen Datenträger in einer gewünschten Position stabi
lisiert, so daß der optische Lesekopf im wesentlichen kei
ne Bewegung zum Datenträger hin oder von diesem weg aus
führen muß, um das Licht am Datenträger in fokussiertem
Zustand zu halten.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Gesichtspunkt der
Erfindung wird ein Informations-Lese-Schreib-Speichersy
stem zum Lesen und/oder Einschreiben von Daten von einem
oder auf einen flexiblen magnetooptischen Datenträger ge
schaffen, das umfaßt: eine magnetische Aufzeichnungsein
richtung mit einem in unmittelbarer Nähe des Datenträgers
angeordneten Aufzeichnungskopf, der eine Information auf
dem Datenträger an einem Punkt aufzeichnet, welcher als
der Bereich des Datenträgers bestimmt ist, an welchem eine
Information zu irgendeiner vorgegebenen Zeit aufgezeichnet
wird, und eine optische Lese-Schreib-Einrichtung, die wäh
rend des Lesens und Schreibens fokussiertes Licht auf den
Datenträger aussendet, vom Datenträger reflektiertes Licht
zum Lesen der Information empfängt sowie kontinuierlich
fokussiertes Licht auf den Datenträger zur Erwärmung des
besagten Punktes richtet, während die magnetische Aufzeich
nungseinrichtung aufzeichnet.
Ausführungsformen eines optischen Informationsspeicherungs
systems gemäß der Erfindung sind imstande, entweder von
einem optischen Datenträger mit Geschwindigkeiten, die Ma
gnetspeichersystemen vergleichbar sind, Informationen zu
lesen oder in diesen Datenträger einzuschreiben, sie haben
einen optischen Kopf-Bausatz von geringem Gewicht und sie
können ohne Schwierigkeiten in solchen Abmessungen gefer
tigt werden, die der Halbhöhen-Norm entsprechen.
Aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist zu erkennen, daß ein optisches oder magnetooptisches
Informationsspeicherungssystem geschaffen werden kann, das
die Notwendigkeit für einen dynamischen Fokussiermechanis
mus beseitigt, indem ein flexibler optischer Datenträger
während der Lese-Schreib-Vorgänge präzis stabilisiert wird,
wobei diese Stabilisierung auf einem primären und einem
sekundären Niveau, die beide ein Aufhängen oder eine hän
gende Lagerung des Datenträgers an einem durch das Ber
noulli-Prinzip erzeugten Luftlager einschließen, erfolgt.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an
hand von beispielhaften Ausführungsformen erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines optischen Informa
tionsspeicherungssystems gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Speicherungsystems;
Fig. 3 eine Schrägansicht eines Teils des in Fig. 1 dar
gestellten Systems;
Fig. 4 den Schnitt nach der Linie 4-4 in der Fig. 3;
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Kopp
lungsstücks von Fig. 3;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der in Fig. 3 gezeig
ter optischen Bauteile;
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht der in Fig. 6 dar
gestellten optischen Bauteile in einer abgewandel
ten Ausführungsform;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellten
optischen Bauteile in einer weiteren abgewandelten
Ausführungsform;
Fig. 9 eine Seitenansicht einer weiteren abgewandelten
Ausführungsform der optischen Bauteile von Fig. 6;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Teils des
magnetooptischen Informationssystems in einer ge
genüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsform;
Fig. 11 den Schnitt nach der Linie 11-11 in der Fig. 10;
Fig. 12 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des in
Fig. 10 gezeigten Kopplungsstücks und Magnetkopfes;
Fig. 13 eine Schrägansicht einer abgewandelten Ausfüh
rungsform des magnetooptischen Systems.
Die Fig. 1 zeigt ein gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung aufgebautes Informationsspeicherungssystem 10.
Eine Kassette 12 ist in ein Plattenantriebs- oder Platten
speichergehäuse 14 teilweise so eingesetzt, daß die ver
schiebbare Abdeckung 16 mit einer seitwärtigen Bewegung
begonnen hat. Wenn diese seitwärtige Bewegung beendet ist,
wird eine in den Fig. 2-4 gezeigte Öffnung 18 freigelegt,
so daß auf eine flexible Datenträgerplatte oder -scheibe 20
eingewirkt werden kann.
In der Platte 20 ist eine mittige Nabe 22 für einen Ein
griff mit einer Antriebsspindel 24, wenn die Kassette 12
völlig in das Gehäuse 14 eingesetzt ist, ausgebildet, um
die Platte 20 zu drehen. Die untere Abdeckung 26 des Ge
häuses 14 ist teilweise aufgeschnitten dargestellt, um ein
Ansatz- oder Halteteil 28 freizulegen das der Führung der
Kassette 12 während ihres Einsetzens und des Armes 30 wäh
rend eines Zugriffs auf die Platte 20 dient. Obwohl das
in Fig. 1 nicht restlos im einzelnen dargestellt ist, ist
am freien oder fernliegenden Ende des Armes 30 ein Kopf-
Bausatz 32 angeordnet. Ein Linear-Antriebsmotor 34 dient
der Bewegung des Armes 30 im Halteteil 28, so daß der Kopf-
Bausatz 32 radial über die Fläche der Platte 20 bewegt
wird. Wenngleich verschiedene Arten von Linear-Antriebsmo
toren für eine Anwendung bei dem Erfindungsgegenstand zur
Verfügung stehen, so wird vorgezogen, daß der gewählte Li
near-Antriebsmotor imstande ist, sowohl eine grobe als
auch eine feine Bewegung des Armes 30 herbeizuführen, um
sowohl eine Spur durch den Kopf-Bausatz 32 zu suchen wie
auch diese Spur zu verfolgen. Der Bewegungsbereich des Ar
mes 30 erstreckt sich von der in Fig. 1 gezeigten zurück
gezogenen Position bis zu einer derart ausgefahrenen Posi
tion, daß das freie Ende des Armes 30 gegen einen Anschlag
36 stößt.
Die Einzelheiten der Konstruktion der Kassette 12, insbe
sondere ihre einstückig ausgebildete Bernoulli-Fläche, und
ihr Einsetzen sowie ihr Eingriff durch verschiedene Plat
tenantriebsbauteile sind im einzelnen in den folgenden
Schriften erläutert: US-PS′en Nr. 47 69 733, 47 40 851,
47 43 989, 46 58 318, in der US-Pat.-Anm. Ser.-Nr. 8 54 342
"Disc-Drive Motor Mount" (McCurtrey et al), angemeldet am
21.4.1986, in der US-Pat.-Anm. Ser-Nr. 8 54 333 "Disk To
Spindle Engaging Device" (Jones et al), angemeldet am
21.4.1986, und in der GB-Pat.-Anm. Nr. 21 90 232. Der In
halt dieser Patente und Anmeldungen wird hiermit zum Gegen
stand der vorliegenden Erfindung gemacht. Ebenfalls wird
der Inhalt der US-Pat.-Anm. Ser.-Nr. 9 47 632, "Disc
Cartidge" (Bauck et al), angemeldet am 20.12.1986, die
sich auf die US-PS 46 58 318 (patentiert am 1.4.1986) be
zieht, zum Gegenstand der Offenbarung der vorliegenden Er
findung gemacht. Da diese Anwendungsfälle sich primär mit
magnetisch aufgezeichneten Informationsspeicherungssyste
men befassen, sind die Datenträger (die Anmeldungen offen
baren die Verwendung von Zweifach-Diskettenspeichern in ei
ner einzelnen Kassette) und die Einrichtungen zum Lesen
sowie Schreiben von oder auf den Aufzeichnungsträger unter
schiedlich. Andererseits kann der bei diesen Anwendungsfäl
len verwendete Aufbau im wesentlichen identisch zu demje
nigen gemacht werden, der in ein Speichersystem gemäß der
vorliegenden Erfindung eingegliedert werden kann. Es wird
davon ausgegangen, daß man einen Einfach-Diskettenspeicher
für den Zweifach-Diskettenspeicher, der in diesen Anwen
dungsfällen verwendet wird, einsetzen kann.
Eine auf dem Markt verfügbare Plattenantriebs- und Spei
cherkassette für eine magnetische Aufzeichnung von Informa
tionen, die so modifiziert werden kann, daß sie ein opti
sches oder magnetooptisches Informationsspeicherungssy
stem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
bietet, ist das vom IOMEGA Corp. of Roy, Utah (USA) herge
stellte und vertriebene Beta-20-System. Es sollte klar
sein, daß der Schaltungsaufbau und die Programmierung, die
bei dem Beta-20-System verwendet werden, um die durch
eine magnetisch aufgezeichnete Information erzeugten Ana
logsignale in ein Digitalsignal umzuwandeln, eine Modifi
zierung erforderlich machen, so daß die durch eine optisch
aufgezeichnete Information erzeugten Analogsignale auch in
ein Digitalsignal umgewandelt werden können. Die Technolo
gie für eine Umwandlung solcher optisch erzeugter Analog
signale in Digitalsignale ist bekannt.
Die Fig. 2 zeigt ein optisches Informationsspeicherungs
system schematisch. Ein Plattenantriebsmotor 40 bringt die
Platte 20 zum Drehen. Diese Drehung wird durch ein geeigne
tes Aktiviersignal vom Prozessor 42 ausgelöst. Wenn die
Platte 20 dreht, liefert der Prozessor 42 ein Aktiviersi
gnal an den Linear-Antriebsmotor 34, so daß eine radiale
Bewegung des optischen Kopf-Bausatzes 32 über die Fläche
der Platte 20 hervorgerufen wird. Der Kopf-Bausatz 32 be
leuchtet einen begrenzten Bereich auf der Platte 20 mit ei
nem Lichtstrahl in einer noch zu beschreibenden Weise im
Ansprechen auf ein weiteres Aktiviersignal vom Prozessor 42.
Eine auf der Platte 20 gespeicherte Information moduliert
das von der Fläche der Platte 20 weg reflektierte Licht,
das durch den Kopf-Bausatz 32 empfangen sowie in ein elek
trisches Signal umgewandelt wird, welches dem Prozessor 42
zugeführt wird. Um diesen Vorgang zu erreichen, sind
verschiedene Methoden bekannt, wobei die Erfindung
jedoch nicht auf die Anwendung irgendeiner speziellen
Methode beschränkt ist. Gleicherweise ist die vorlie
gende Erfindung nicht auf die Anwendung irgendeines
speziellen Verfahrens zur Informationsspeicherung auf
der Platte 20 begrenzt. Der Prozessor 42 bewirkt einen
Umlauf der Platte 20, eine Bewegung des Kopf-Bausatzes
32 radial über die Platte 20 mit Hilfe des Linear-An
triebsmotors 34 und ein Einschreiben einer gewünschten
Information auf die Fläche der Platte 20 durch den
Kopf-Bausatz 32.
Wenn das System ein magnetooptisches System ist, wie
in der bevorzugten Ausführungsform, dann wird die Umwand
lung eines elektrischen Signals des reflektierten Lichts
durch eine Differential-Erfassungsanordnung bewerkstel
ligt. Es ist darauf hinzuweisen, daß von einer magneto
optischen Platte an einem Punkt, an dem eine Information
geschrieben worden ist, entweder reflektiertes oder durch
die Platte übertragenes Licht eine geringfügig unterschied
liche Polarisation gegenüber dem auf die Platte fokussier
ten Licht haben wird. Die Änderung in der Polarisation
wird in Abhängigkeit von der Nordpol-Ausrichtung an diesem
Punkt entweder im oder entgegen dem Uhrzeigersinn sein.
Durch Führen des reflektierten Lichts durch einen Strahlen
teiler, Erfassen eines jeden der geteilten Lichtstrahlen
und Vergleichen der erfaßten Lichtstrahlen ist es möglich,
zu bestimmen, ob das reflektierte Licht in seiner Polari
sation abgewandelt ist, was das Vorhandensein einer digita
len, auf der Platte gespeicherten 1 angibt. Da diese Art
einer Erfassungsanordnung mit Bezug auf eine andere magneto
optische Vorrichtung durch M. Mansipur et al in "Signal
and noise in magneto-optical readout" in Journal of Applied
Physics, Vol.53, No. 6 (Juni 1982), Seiten 4485-4493 be
schrieben worden ist, wird hier nicht auf weitere Einzelhei
ten eingegangen.
Die Fig. 3-9 beziehen sich auf ein optisches Informa
tionssystem. Gemäß Fig. 3 ist die Kassette 12 völlig einge
setzt und der Arm 30 so ausgefahren worden, daß sich der
optische Kopf-Bausatz 32 radial über die Fläche der Platte
20 bewegt hat. Der Kopf-Bausatz 32 weist eine Laserdiode
44 mit Leitern 46 auf, die selbstverständlich elektrisch
mit dem Prozessor 42 für einen Betrieb gemäß irgendeiner
von verschiedenen bekannten Weisen verbunden sind. Die La
serdiode 44 dient als eine Lichtquelle für den optischen
Kopf-Bausatz 32. Der hier verwendete Ausdruck "Licht" soll
sowohl sichtbares als auch unsichtbares Licht oder - genauer
gesagt - eine elektromagnetische Strahlung umfassen. Ins
besondere hat der Ausdruck "Licht" die Bedeutung, daß Licht
mit einer Wellenlänge im Bereich von 200-2000 nm zur An
wendung kommt.
Wie in den Fig. 3, 4 und 6 gezeigt ist, wird das von der
Laserdiode 44 ausgesandte Licht durch eine Blendenplatte
48 geführt, die dazu dient, den Durchmesser des Strahls
auf eine gewünschte Abmessung zu begrenzen oder zu kollimie
ren, wobei diese Abmessung in der bevorzugten Ausführungs
form gleich dem kleinsten zulässigen Strahldurchmesser im
optischen System ist. Das durch die Blendenplatte 48 tre
tende Licht wird weiter durch ein Objektiv 50 kollimiert
und einem Polarisationsstrahlenteiler 52 zugeleitet, an
dem es in die Richtung der Platte 20 reflektiert wird. Das
durch den Polarisationsstrahlenteiler 52 reflektierte Licht
wird dann durch ein λ/4-Plättchen 54 geführt, das, wie
bekannt ist, dahingehend wirkt, die Polarisationsebene des
Lichts zu ändern. Nach der Reflexion wird die Polarisations
ebene des durch das λ/4-Plättchen 54 geführten Lichts um
90° verzögert oder verschoben sein und insofern durch die
im Strahlenteiler 52 enthaltene Spiegelfläche treten und
nicht zurück zur Diode 44 reflektiert werden.
Durch das λ/4-Plättchen 54 zur Platte 20 hin tretendes
Licht wird zunächst durch die Linse 56 geführt, worauf das
Licht auf die Fläche der Platte 20 fokussiert wird. Im Ge
gensatz zu bisherigen optischen Speichersystemen ist die
Linse 56 nicht derart montiert, daß sie mit Bezug zum Arm
30 bewegt wird, vielmehr ist sie im Arm 30 ortsfest. Von
der Fläche der Platte 20 weg reflektiertes Licht wird dann
durch eine Linse 56 kollimiert und durch das λ/4-Plätt
chen 54 geführt. Da, wie schon gesagt wurde, die Polarisa
tionsebene des Lichts nunmehr um 90° verändert ist, wird
es durch den Strahlenteiler 52 treten und durch die Linse
58 auf den Empfänger 60 fokussiert. Die Linsen 56 und 58
können Gradientindexlinsen sein.
Wenngleich für den Empfänger 60 verschiedene unterschiedli
che Arten zur Anwendung kommen können, wird als Empfänger
das von Sony Corp. gefertigte und vertriebene Modell
IT338 verwendet. Ein solcher Empfänger dient dazu, sowohl
Daten als auch Nachführinformationen zu erfassen, d.h. zu
unterscheiden. Der Empfänger 60 erzeugt seinerseits elektri
sche Signale, die für die erfaßten Daten und Nachführinforma
tionen kennzeichnend sind. Diese Signale werden dann über
Leiter 62 zum Prozessor 42 übertragen. Infolgedessen dienen
die Signale vom Empfänger 60 nicht nur der Lieferung von
Informationen, auf die Zugriff genommen wurde, sondern sie
ermöglichen es dem Prozessor auch, die Nachführinformation
zu bewerten und die geeigneten Signale dem Linear-Antriebs
motor 34 zuzuführen, um den Arm 30 in einer solchen Weise
zu führen, daß der optische Kopf-Bausatz 32 radial über
der gewünschten Spur auf der Platte 20 positioniert werden
und dieser folgen kann. Die Linse 56 ist, wie in Fig. 4
gezeigt ist, fest im Verbindungs- oder Kopplungsstück 64
gehalten, das seinerseits wiederum fest im Arm 30 gelagert
ist.
Wenngleich das nicht gezeigt ist, so sollte klar sein, daß
eine lichtundurchlässige Abdeckung über dem optischen Kopf-
Bausatz 32 angebracht werden kann, um ein Austreten von
Streulicht zu unterbinden und auch den Kopf-Bausatz 32
gegenüber der Umgebung wie auch gegen Staub zu schützen.
Die Linse 56 kann auf Grund der Beseitigung der Notwendig
keit, dynamisch Licht von der Diode 44 zu fokussieren, im
Arm 30 stationär gehalten werden. Die Notwendigkeit zur
Durchführung einer dynamischen Fokussierung ist als Ergeb
nis des Grades oder Ausmaßes der Stabilisierung, die für
die Platte 20 geboten wird, und auf Grund der Fähigkeit,
den Abstand zwischen der Platte 20 sowie der Linse 56 wäh
rend des Betriebs vorherzusagen, beseitigt worden. Diese
Stabilisierung und Vorhersagbarkeit entspringt zwei Quel
len, nämlich der in der bevorzugten Ausführungsform in der
Kassette 12 vorgesehenen Platte 66 und dem Kopplungsstück
64. Die Platte 66 liefert eine Primärstabilisation, während
das Kopplungsstück 64 eine Sekundärstabilisation des Daten
trägers bewerkstelligt. Die Fläche der Platte 66, die der
Datenträgerplatte 20 zugewandt ist, ist eine Bernoulli-Flä
che, die dazu dient, zwischen der Datenträgerplatte 20 und
der Platte 66 ein Luftlager zu erzeugen und aufrechtzuerhal
ten. Die konstruktiven Merkmale, die die Erzeugung dieses
Luftlagers durch die Bernoulli-Fläche zum Ergebnis haben,
sind bekannt und werden hier nicht wiederholt. Die Anwendung
dieser Erscheinung auf optische Informationsspeicherungs
systeme, um die Notendigkeit für eine dynamische Fokussie
rung von Licht auf den Datenträger zu beseitigen, ist jedoch
nicht bekannt.
Wenngleich bei der bevorzugten Ausführungsform die Platte
66 ein Teil der Kassette 12 bildet, so liegt es im Rahmen
der Erfindung, die Platte 66 körperlich am Plattenspeicher
gehäuse 14 anzubringen. Bei dieser alternativen Ausbildung
wird die Kassette 12 so konstruiert, daß es möglich ist,
die Platte 66 bei völliger Einführung der Datenträgerplatte
20 in die Kassette 12 nahe dieser Datenträgerplatte 20 an
zuordnen.
Obwohl die Datenträgerplatte 20 primär durch das von der
Platte 66 erzeugte Luftlager stabilisiert wird, so ist dar
an zu erinnern, daß der optische Kopf-Bausatz 32 zur Platte
20 durch die Öffnung 18 Zugriff nimmt. Diese Öffnung 18
ist auch in der Platte 66 vorhanden. Im Bereich dieser Öff
nung 18 ist eine Stabilisierung der Datenträgerplatte 20
nicht gegeben. Demzufolge dient das Kopplungsstück 64 dazu,
eine örtliche Sekundärstabilisation in dem die Linse 56
umgebenden Bereich zu liefern, indem ein Luftlager erzeugt
und aufrechterhalten wird, durch das derjenige Teil der
Datenträgerplatte 20, der dicht unterhalb des Kopplungs
stücks 64 vorbeiläuft, in einer zu diesem sehr nahen und
vorhersagbaren Lagebeziehung gehalten wird. Obwohl die Ein
zelheiten der im Kopplungsstück 64 befindlichen Konstruk
tion, um ein Luftlager zu erzeugen, in der US-PS 44 14 592
(Losee et al), deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der Of
fenbarung der Erfindung gemacht wird, beschrieben sind,
so ist die Anwendung dieser Erscheinung auf optische Infor
mationsspeicherungssysteme, um die Notwendigkeit für ein
dynamisches Fokussieren von Licht auf die Datenträgerplatte
zu beseitigen, nicht bekannt.
Gemäß Fig. 5 erzeugt die Fläche des Kopplungsstücks 64 ein
Luftlager zwischen diesem Kopplungsstück und der Datenträ
gerplatte 20, und sie hält dieses Luftlager aufrecht. In
der bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand A zwischen
dem Kopplungsstück und der Datenträgerplatte annähernd
5-10 µm ± 0,5 µm. Es gibt eine Reihe von alternativen
Ausgestaltungen und Konstruktionen für ein Kopplungsstück,
die imstande sind, die geforderte Stabilisierung des Daten
trägers zu bewerkstelligen. Bei einer dieser Konstruktio
nen wird die Lagebeziehung zwischen dem Kopplungsstück 64
und der Platte 20 dadurch erreicht, daß eine im wesentli
chen ebene Fläche 70, die die (nicht gezeigte) Linse 56
umgibt, und eine Anzahl von zunehmend steileren, an die
Fläche 70 sich anschließenden Flächenstücken zum Einsatz
kommen. Es ist darauf hinzuweisen, daß in Fig. 5 diese Flä
chenstücke nicht ohne weiteres zu unterscheiden sind und
insofern ein gewisses Maß an einer Übertreibung der gekrümmt
ausgestalteten Flächenstücke notwendig ist. Bei der bevor
zugten Ausführungsform ist das Flächenstück 72 eine gekrümm
te Fläche mit einem Krümmungsradius von etwa 500 mm, ist
das Flächenstück 74 ebenfalls eine gekrümmte Fläche mit
einem Krümmungsradius von etwa 270 mm, während das Flächen
stück 76 eine allgemein gerade, konisch gestaltete Fläche
mit einem Winkel von etwa 45° zur Fläche 70 ist. Es ist
auch darauf hinzuweisen, daß die speziellen, für die Flä
chenstücke 72 und 74 gewählten Krümmungsradien in Abhängig
keit von den für den Datenträger gewählten Eigenschaften,
wie Zähigkeit, Härte sowie Steifigkeit, und dem Vorhanden
sein sowie den Merkmalen einer Schmierung verändert werden
können. Der Krümmungsradius der (in Fig. 5 nicht gezeigten)
Linse 56 und die Strecke, mit der sie von der Fläche 70
vorragt, sind ebenfalls von den Eigenschaften des gewählten
Datenträgermediums abhängig. In der bevorzugten Ausführungs
form ist der Krümmungsradius der Linse 56 etwa 50 mm, wobei
sie nahezu 0,02 mm von der Fläche 70 vorsteht.
Es wird besonders darauf hingewiesen, daß die Konstruktion
des Kopplungsstücks 64 dazu verwendet werden kann, entweder
drehende flexible Platten, wie die Datenträgerplatte 20,
oder bandförmige optische Datenträger zu stabilisieren.
Für die Konstruktion ist es lediglich notwendig, ein Luftla
ger zwischen dem im Kopplungsstück 64 aufgenommenen opti
schen Kopf und dem Datenträger zu erzeugen und aufrechtzu
erhalten, wobei der Datenträger entweder gedreht, linear
am Kopplungsstück 64 vorbeibewegt oder in Spiralform durch
eine drehende Trommel abgetastet wird, was in der Technik
der magnetischen Datenaufzeichnung bekannte geometrische
Anordnungen sind. Ferner mag es nicht unbedingt notwendig
sein, die Platte 66 für eine Bernoulli-Stabilisierung einer
drehenden Platte auszubilden. Tatsächlich ist eine solche
Stabilisierung für bandförmige Datenträger nicht erforder
lich. Insofern ist die Erfindung sowohl auf flexible opti
sche Platten als auch auf Bänder anwendbar.
Die Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des in
Fig. 6 dargestellten optischen Kopf-Bausatzes. Durch die
Linse 50 tretendes Licht wird einem Prisma 80 zugeführt,
das eine Kombination eines anamorphen Korrektur- und Pola
risationsstrahlenteilerprismas ist. Um die Größenabmessung
des optischen Kopf-Bausatzes zu vermindern, wurde gefunden,
daß ein gewisser Grad einer anamorphen Korrektur gegenüber
dem von der (nicht gezeigten) Diode 44 ausgesandten Licht
notwendig war. Die Gestalt des Prismas 80 wird so gewählt,
daß die erste optische Achse rechtwinklig zur letzten opti
schen Achse verläuft. Für die Gradientindexlinse 56 von
Fig. 6 wurde hier eine Objektivlinse 82 verwendet. Es hat
sich gezeigt, daß die Objektivlinse gegenüber der Gradient
indexlinse eine bessere Wellenfront-Bildfehlerkorrektur
liefert. Um das Licht zur Linse 58 zu reflektieren, ist
eine Polarisationsstrahlenteiler-Beschichtung 84 vorgesehen.
Das Licht hat dann eine Polarisationsebene, die durch das
λ/4-Plättchen 54 verzögert oder verschoben worden ist.
Die Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere alternati
ve Ausführungsform des in Fig. 6 dargestellten optischen
Kopf-Bausatzes. In zum Bausatz von Fig. 7 gleichartiger
Weise ist eine Objektivlinse 82 vorhanden, um Licht auf
das (in Fig. 8 nicht gezeigte) Datenträgersystem 20 zu fo
kussieren. Ein Prisma 86 ist vorgesehen, so daß die Linse
58 und die Linse 50 nunmehr sehr nahe beieinander angeordnet
werden können, wodurch die Höhe des optischen Kopf-Bausat
zes weiter vermindert wird. Es ist ebenfalls eine Polarisa
tionsstrahlenteiler -Beschichtung 88 vorhanden, um Licht
zur Linse 58 zu reflektieren. Eine Spiegelfläche 90 dient
einer Knickung des Strahlenganges, um Licht total entweder
vom Prisma 86 zur Objektivlinse 82 oder von der Objektiv
linse 82 zum Prisma 86 zu reflektieren.
Die Fig. 9 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform
des optischen Kopf-Bausatzes, der in Fig. 6 dargestellt
ist. Es gibt Umstände oder Bedingungen, während welcher
es erwünscht sein kann, eine Fokussierwirkung herbeizufüh
ren. Zu diesem Zweck ist die Laserdiode 44 fest an einer
nach Art eines Schaltmagneten ausgebildeten Vorrichtung
92 montiert. Das Objektiv 50 und der Strahlenteiler 52
sind jedoch an einem Tauchkern 94 durch Stützen 96 gehalten.
Die Vorrichtung 92 ist so ausgebildet, daß der Abstand zwi
schen dem Objektiv 50 und der Diode 44 nach Wahl durch Zu
fuhr eines geeigneten Signals auf dem Leiter 97 vom Prozes
sor 42 verändert werden kann. Ein solches Signal kann vom
Prozessor dadurch geliefert werden, daß dieser aus dem vom
Empfänger 60 zugeführten Signal auf die Notwendigkeit für
eine Fokussierung des Lichts entscheidet. Verfahren, um
derartige Entscheidugnen zu treffen, sind derzeit mit Bezug
auf dynamisch fokussierte optische Systeme bekannt. Vom
Strahlenteiler 52 ausgesandtes Licht wird dann durch ein
Prisma, das eine verspiegelte Fläche 98 aufweist, durch
das λ/4-Plättchen 54 und die Linse 56 auf die Fläche der
Datenträgerplatte 20 reflektiert.
Die Fig. 10-13 beziehen sich auf magnetooptische Speicher
systeme gemäß der Erfindung. In der folgenden Beschreibung
werden für den magnetooptischen Aspekt der Erfindung rele
vante Bauteile mit um 100 vergrößerten Bezugszahlen bezeich
net. Wie die Fig. 10 zeigt, ist die Kassette 112 völlig
eingeführt und der Arm 130 ausgefahren worden, so daß der
magnetooptische Kopf-Bausatz 132 sich radial über die Flä
che der Datenträgerplatte 120 bewegt hat. Wie zu erkennen
ist, ist der Arm 130 in eine obere Armhälfte 130 A und eine
untere Armhälfte 130 B geteilt, wobei die Datenträgerplatte
120 zwischen diesen Hälften durchläuft. Der magnetoopti
sche Kopf-Bausatz 132 ist ebenfalls zwischen den Armhälften
130 A und 130 B geteilt, um die optischen sowie magnetischen
Teile des Kopf-Bausatzes zu tragen.
Es soll zuerst der optische Teil des Bausatzes, der von
der Armhälfte 130 A getragen wird und eine Laserdiode 144
mit Leitern 146 umfaßt, betrachtet werden. Obwohl das nicht
gezeigt ist, ist klar, daß die Leiter 146 elektrisch mit
einem Prozessor 42 (s. Fig. 2) für einen Betrieb in irgend
einer von mehreren bekannten Arten elektrisch verbunden
sind. Die Laserdiode 144 dient als eine Lichtquelle, wobei
derAusdruck "Licht" bereits vorher erläuterte Bedeutungen hat.
Gemäß Fig. 10 und 11 wird das von der Laserdiode 144 ausge
sandte Licht durch die Linse 150 geführt und kollimiert.
Dann wird dieses Licht durch den Polarisationsstrahlenteil
ler 152 geführt, worauf es zum Prisma 154 gelangt und von
einer Spiegelfläche 155 in der Richtung der Datenträger
platte 120 reflektiert wird. Die Linse 150 kann eine Gra
dientindexlinse sein. Das vom Prisma 154 reflektierte Licht
wird dann durch die Linse 156 geführt, die das Licht auf
die Fläche der Datenträgerplatte 120 fokussiert. Im Gegen
satz zu bisherigen magnetooptischen Speichersystemen ist
die Linse 156 nicht derart montiert, daß sie mit Bezug zum
Arm 130 beweglich ist. Vielmehr ist die Linse gegenüber
dem Arm 130 ortsfest. Von der Fläche der Datenträgerplatte
120 reflektiertes Licht wird dann wiederum durch die Linse
156 kollimiert, durch das Prisma 154 geführt und durch die
im Strahlenteiler 152 enthaltene Spiegelfläche reflektiert.
Da das Licht von der Fläche der Datenträgerplatte 120 weg
reflektiert wird, ist eine Erfassung vom Kerr-Effekt abhän
gig. Das vom Datenträger reflektierte und als "Lesestrahl"
bezeichnete Licht hat zwei mögliche Ausrichtungen seiner
Polarisationsebene, was von der Ausrichtung des magneti
schen Moments am Reflexionspunkt auf dem Datenträgermedium
abhängt. Jede dieser Ausrichtungen des reflektierten Lichts
hat ihre Polarisationsebene um wenige Grade mit Bezug zur
Ebene der Polarisation des beleuchtenden Strahls gedreht.
Der Lesestrahl wird durch die Objektivlinse 156 erneut kol
limiert und durch das Prisma 154 zurück zum Strahlenteiler
152 reflektiert. In der bevorzugten Ausführungsform ist der
Strahlenteiler 152 ein "undichter oder streuender" Polarisa
tionsstrahlenteiler, der nicht nur die Polarisationskompo
nente des Laserstrahls, die durch den Dreheffekt des Datenträ
gers erzeugt worden ist, reflektiert, sondern der auch einen
gewissen Anteil der größeren Polarisationskomponente des
Lichts, die in der ursprünglichen Ebene des Beleuchtungs
strahls liegt, reflektiert. Demzufolge ist der Teil des vom
Strahlenteiler 152 reflektierten Lesestrahls ein im wesentli
chen konstanter Bruchteil der Gesamtintensität des Lese
strahls, der auf den Strahlenteiler 152 einfällt, jedoch
ist der Drehunterschied zwischen den beiden möglichen Pola
risationsausrichtungen übertrieben. Der Lesestrahl tritt
dann durch das λ/2-Plättchen 157 zum Strahlenteiler 158,
der ein Polarisationsstrahlenteiler ist, welcher das Licht
in zwei Strahlenkomponenten teilt, die durch Linsen 159 A
und 159 B jeweils auf Empfänger 160 A sowie 160 B fokussiert
werden. Die Linsen 156, 159 A sowie 159 B können Gradientin
dexlinsen sein. Das λ/2-Plättchen 157 dient als ein Dreh
glied, um die Polarisationsebenen des Lesestrahls um annä
hernd 45° zu drehen, wobei die lntensitäten der so auf ein
Mittel eingestellten reflektierten und übertragenen, aus
dem Strahlenteiler 158 austretenden Strahlen gleich sind.
Für die Empfänger 160 A und 160 B können unterschiedliche Ty
pen verwendet werden, jedoch ist ein Empfänger, der bevorzugt
verwendet wird, das von Sony Corp. hergestellte und vertrie
bene Modell IT338. Ein solcher Empfänger dient dazu, sowohl
Daten als auch Nachführinformationen zu erfassen oder zu
unterscheiden. Die Empfänger 160 A und 160 B erzeugen ihrer
seits elektrische Signale, die für die erfaßten Daten und
Nachführinformationen kennzeichnend sind, wobei diese Signale
dann über die Leiter 162 zum Prozessor 42 übertragen werden.
Wie bereits erwähnt wurde, werden die Signale von jedem der
Empfänger im Prozessor 42 verglichen, um zu entscheiden,
ob zwischen den Signalen irgendein Unterschied besteht.
Der Unterschied zwischen den zwei Signalen ist eine Anzeige
für die oder Kennzeichnung der magnetischen Bereichspolari
tät und insofern des am Reflexionspunkt auf der Datenträ
gerplatte 120 gespeicherten logischen Zustandes. Beispiels
weise ist ein positiver Unterschied eine Anzeige für eine
digitale, an dem Punkt gespeicherte 1, während ein negativer
Unterschied eine Anzeige für eine an dem Punkt gespeicherte
digitale 0 ist.
Die Signale von den Empfängern dienen nicht nur zur Liefe
rung von Informationen, auf die Zugriff genommen wurde,
sondern ermöglichen es dem Prozessor 42 auch, die Nachführ
information zu bewerten und die entsprechenden, geeigneten
Signale dem Linear-Antriebsmotor 34 zuzuführen, um den Arm
130 derart zu bewegen, daß der magnetooptische Kopf-Bausatz
132 radial über einer gewünschten Spur auf der Platte 120
angeordnet werden und dieser folgen kann. Die Linse 156 ist
fest im Verbindungs- oder Lagerstück 164 montiert, welches
seinerseits fest in der Armhälfte 130 A gehalten ist.
Ein Magnetkopf 170 ist in der unteren Armhälfte 130 B befe
stigt. Durch Bewegen eines Datenträgers zwischen dem Magnet
kopf 170 und der Linse 156 kann auf der Platte 120 eine In
formation an den durch das von der Linse 156 fokussierte
Licht erwärmten Punkten magnetisch aufgezeichnet werden.
Die Linse 156 und der Magnetkopf 170 können auf Grund der
Beseitigung der Notwendigkeit, das von der Diode 144 ausge
sandte Licht dynamisch zu fokussieren, ortsfest im Arm 130
montiert werden. Die Notwendigkeit eines dynamischen Fokus
sierens dieses Lichts ist als Ergebnis des Ausmaßes der der
Datenträgerplatte 120 vermittelten Stabilisierung und der
Vorhersagbarkeit des Abstandes zwischen der Platte 120 sowie
der Linse 156 während eines Betriebs eliminiert worden.
Diese Stabilisierung und Vorhersagbarkeit entspringt zwei
Quellen, nämlich der in der bevorzugten Ausführungsform in
der Kassette 112 vorgesehenen Platte 166 und dem Magnetkopf
170. Die Platte 166 bietet eine Primärstabilisation, während
der Magnetkopf 170 eine Sekundärstabilisation des Datenträ
germediums erreichen läßt. Die Fläche der Platte 166, die
der Datenträgerplatte 120 zugewandt ist, ist eine Bernoulli-
Fläche, die dazu dient, ein Luftlager zwischen der Daten
trägerplatte 120 und der Platte 160 zu erzeugen sowie auf
rechtzuerhalten. Die konstruktiven Merkmale, die die Erzeu
gung dieses Luftlagers durch die Bernoulli-Fläche zum Ergeb
nis haben, sind bekannt und werden hier nicht wiederholt.
Die Anwendung dieser Erscheinung auf magnetooptische Infor
mationsspeicherungssysteme, um die Notwendigkeit für eine
dynamische Fokussierung von Licht auf die Datenträgerplatte
zu beseitigen, ist jedoch nicht bekannt.
Wenngleich die Platte 166 bei der bevorzugten Ausführungsform
als ein einstückiges Teil der Kassette 112 dargestellt ist,
kann in einer alternativen Ausbildung die Platte 166 körper
lich an dem Plattenspeicher- oder Plattenantriebsgehäuse
angebracht sein. Bei dieser alternativen Konstruktion wird
die Kassette 112 in geeigneter Weise so abgewandelt, daß
die Platte 166 zunächst der Datenträgerplatte 120 angeordnet
werden kann. Demzufolge ist, wenn die Kassette 112 völlig
in das Plattenantriebsgehäuse eingesetzt ist, die Arbeits
weise der Bernoulli-Fläche der Platte 166 in bezug auf die
Erzeugung der Primärstabilisierung der Datenträgerplatte
120 im wesentlichen identisch zu dem bereits oben beschrie
benen Vorgang.
Wenngleich das in den Zeichnungen nicht dargestellt ist,
so kann selbstverständlich eine lichtundurchlässige Abdec
kung über dem magnetooptischen Kopf-Bausatz 132 vorgesehen
werden, um Streulicht zu blockieren und auch den magneto
optischen Kopf-Bausatz 132 gegenüber der Umgebung wie auch
gegen Staub zu schützen.
Wenngleich die Datenträgerplatte 120 durch das von der Plat
te 166 erzeugte Luftlager stabilisiert worden ist, so ist
darauf zu verweisen, daß der magnetooptische Kopf-Bausatz
132 durch die Öffnung 118, die in der Platte 166 vorhanden
ist, ebenso wie durch die Öffnung 18 der vorherigen Ausfüh
rungsbeispiele zur Platte 120 Zugriff nehmen kann. ln dem
Bereich innerhalb der Öffnung 118 ist die Platte 120 nicht
stabilisiert. Demzufolge dient der Magnetkopf 170 dazu, eine
örtliche Sekundärstabilisierung in dem die Linse 156 umgeben
den Bereich zu bewerkstelligen, indem ein Luftlager erzeugt
und aufrechterhalten wird, das denjenigen Teil der Datenträ
gerplatte 120, der über den Magnetkopf 170 hinweggeht, in
einer nahen und, wie noch beschrieben werden wird, voraus
sagbaren Lagebeziehung hierzu hält. Obgleich die Einzelhei
ten der in dem Magnetkopf 170 enthaltenen Konstruktion, um
das Luftlager zu bilden, in der US-PS 44 14 592 (Losee et
al) beschrieben worden sind, ist die Anwendung dieser Erschei
nung auf magnetooptische Informationsspeicherungssysteme,
um die Notwendigkeit für ein dynamisches Fokussieren von
Licht auf den Datenträger zu beseitigen, nicht bekannt.
Gemäß Fig. 12 erzeugt die Fläche des Kopplungsstücks oder
Magnetkopfes 170 ein Luftlager zwischen dem Magnetkopf 170
und der Datenträgerplatte 120, und diese Fläche erhält das
Luftlager aufrecht. In der bevorzugten Ausführungsform ist
der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Datenträgerplat
te annähernd 5-10 µm ± 0,5 µm. Es gibt eine Reihe von
alternativen Ausbildungen und Konstruktionen für Kopplungs
stücke, die imstande sind, die geforderte Stabilisierung
des Datenträgers zu liefern. Bei einer dieser Konstruktio
nen wird diese Lagebeziehung zwischen dem Magnetkopf 170
und der Datenträgerplatte 120 dadurch erreicht, daß der Ma
gnetkopf 170 mit einer im wesentlichen ebenen Fläche, die
die Linse 156 umgibt, und mit einer Folge von anwachsend
steileren Flächenstücken, die an die Fläche 171 anschlie
ßen, versehen wird. Es ist zu bemerken, daß in Fig. 12 diese
Flächenstücke nicht ohne weiteres unterschieden werden kön
nen und ein gewisser Grad an Übertreibung der gekrümmt aus
gestalteten Flächenstücke notwendig ist. In der bevorzugten
Ausführungsform ist das Flächenstück 172 eine mit einem Krüm
mungsradius von 500 mm ausgebildete gekrümmte Fläche, ist
auch das Flächenstück 174 gekrümmt, und zwar mit einem Krüm
mungsradius von 270 mm, während das Flächenstück 176 eine
allgemein ebene Fläche ist, die mit der Fläche 171 einen
Winkel von 45° bildet. Obgleich das in Fig. 12 nicht gezeigt
ist, kann eine gleichartige Einrichtung zur Sekundärstabili
sierung für den optischen Kopf-Bausatz vorgesehen werden.
Im einzelnen wird die Stabilisierung um die Linse 156 herum
dadurch erreicht, daß ein gleichartiger Satz von gekrümmten
Flächenstücken für das Verbindungs- oder Lagerstück 164,
das die Linse 156 umgibt, ausgebildet wird. Es liegt also
innerhalb des Rahmens der Erfindung, eine derartige Stabi
lisierung an einem oder beiden Teilen, d.h. dem Magnetkopf
170 bzw. dem Verbindungsstück 164, vorzusehen.
Es ist vor allem darauf hinzuweisen, daß die Konstruktion
von Magnetkopf 170 und Verbindungsstück 164 dazu verwendet
werden kann, entweder drehende, flexible Platten, wie die
Platte 120, oder bandartige Ausbildungen von magnetoopti
schen Datenträgern zu stabilisieren. Diese Konstruktion muß
lediglich ein Luftlager zwischen dem Magnetkopf oder dem
Verbindungsstück sowie dem Datenträger, der einer Drehung
unterliegt, der linear am Magnetkopf vorbei bewegt oder spi
ralförmig durch eine drehende Trommel abgetastet werden
kann, und zwar in geometrischen Anordnungen, wie sie in der
Technologie der magnetischen Aufzeichnung bekannt sind,
erzeugen und aufrechterhalten. Ferner mag es nicht unbedingt
notwendig sein, die Platte 166 für eine Bernoulli-Stabili
sierung einer drehenden Platte vorzusehen, denn tatsäch
lich ist eine solche Stabilisierung für einen bandförmigen
Datenträger nicht notwendig. Deshalb ist die vorliegende
Erfindung sowohl auf magnetooptische Platten als auch Bän
der anwendbar.
Da die Fläche der Datenträgerplatte 120 in einem relativ
festen Abstand vom Magnetkopf 170 stabilisiert ist, ist es
zum ersten Mal möglich, ein magnetooptisches Speicherungs
system so zu betreiben, daß der magnetooptische Kopf konti
nuierlich Licht auf die Fläche der Platte 120 fokussiert.
Demzufolge wird auf der Platte 120 durch Änderung der Ausrich
tung des Magnetfeldes des magnetischen Aufzeichnungselements
des Magnetkopfes 170 eine Information gespeichert. Da der
Magnetkopf 170 von einer Größe ist, die für ein magneti
sches Aufzeichnen von Informationen auf Diskettenspeichern
(so. Floppy-disks) verwendet wird, kann das Problem der
relativ langsamen Umschaltung der Magnetfeldausrichtung,
das bei bisherigen Vorrichtungen vorhanden ist, eliminiert
werden.
Die Fig. 13 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des ma
gnetooptischen Kopf-Bausatzes. Statt den Arm 130 in eine
obere und untere Hälfte zu teilen, kann es erwünscht sein,
den magnetischen Aufzeichnungskopf 170 und den optischen
Kopf auf derselben Seite der Datenträgerplatte 120 anzuord
nen. Da bezweckt wird, am selben Ort magnetisch aufzuzeich
nen, ist der Magnetkopf 170 mit einem U-förmigen Magnetele
ment 180 versehen worden. Es sollte klar sein, daß das Ma
gnetelement 180 ein Elektromagnet ist, dem ein Magnetfeld
in Übereinstimmung mit einem auf den Leitern 182 liegenden
elektrischen Signal vermittelt wird. Auf die Fläche der Da
tenträgerplatte 120 zu fokussierendes Licht wird zwischen
den Schenkeln 184 A und 184 B des Magnetelements 180 hindurch
gerichtet. Die Höhe des Magnetkopfes 170 ist in Betracht
zu ziehen, d.h., weil der magnetische Kopf von der Platte
120 geringfügig weiter entfernt sein wird, so muß dieser
Abstand bei der Auswahl der Linse 156 berücksichtigt
werden.
Im folgenden wird auf das magnetooptische Informationsspei
cherungssystem während Schreib- und Lesevorgängen eingegan
gen. Während eines Schreibvorgangs werden auf den flexiblen
Datenträger zu schreibende Informationen durch den Prozes
sor 42 für eine anschließende Speicherung auf der Platte
120 organisiert. Unter der Annahme, daß der Prozessor 42
aus den von den Empfängern 160 A und 160 B empfangenen Signalen
entschieden hat, daß der magnetooptische Kopf-Bausatz über
einer gewünschten Spur auf der Platte 120 positioniert ist,
wird durch den Prozessor 42 ein die Laserdiode 144 aktivie
rendes Signal erzeugt. Durch die aktivierte Laserdiode 144
wird eine auf die Platte 120 einzuschreibende Information
durch Verändern der Ausrichtung des Magnetfeldes des Magnet
kopfes 170 in einer bekannten Weise gespeichert. Da die Plat
te 120 an dem Punkt, an dem Licht von der Laserdiode 144
fokussiert wird, erwärmt wird, werden die innerhalb dieses
erwärmten Bereichs auf dem Datenträger liegenden Pole die
Ausrichtung des vom Kopf 170 erzeugten Magnetfeldes anneh
men. Diese Neuorientierung der Pole auf der Platte 120 setzt
sich fort, bis der Prozessor 42 alle zu speichernden Informa
tionen eingeschrieben hat. Es sollte klar sein, daß selbst
verständlich während dieses Schreibvorgangs die Platte 120
um die Nabe 22 umläuft und der Linear-Antriebsmotor 34 den
Arm 30 in einer Weise betreibt, daß der magnetooptische
Kopf-Bausatz 132 radial über die Platte 120 bewegt wird,
was im Ansprechen auf Signale vom Prozessor 42 erfolgt.
Während des Lesevorgangs wird Licht von der Laserdiode 144
auf die Oberfläche der Platte 120 fokussiert. Es wird in
der Tat vorgezogen, daß die mit dem Leselicht verknüpfte
Energie derart ist, daß jegliche Erwärmung der Platte 120
durch das Licht minimal ist. Von der Fläche der Platte 120
reflektiertes Licht tritt durch den magnetooptischen Kopf
in der bereits beschriebenen Weise und hat eine Folge von
elektrischen Signalen, die erzeugt und dem Prozessor 42 zu
geführt werden, zum Ergebnis. Der Prozessor 42 bestimmt den
Unterschied zwischen den Signalen von den Empfängern 160 A
sowie 160 B und benutzt dieses Ergebnis, über das Vorhanden
sein einer auf der Platte 120 gespeicherten logischen 1 oder
logischen 0 zu entscheiden. Wenn der Prozessor 42 auf einen
Unterschied in diesen Signalen von den Empfängern 160 A und
160 B entscheidet, so ist grundsätzlich auf dem Datenträger
medium eine logische 1 vorhanden. Besteht kein Unterschied
zwischen den Signalen, dann ist am Datenträger eine logi
sche 0 vorhanden.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Aus
führungsformen beschrieben und zeichnerisch dargestellt wur
de, so ist klar, daß dem Fachmann Abwandlungen und Abänderun
gen an die Hand gegeben sind, ohne den Rahmen der Grundge
danken der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann in
einer (nicht dargestellten) abgewandelten Ausführungsform
der Linear-Antriebsmotor 34 durch einen drehenden Antriebs
motor ersetzt werden. Hierbei wird sich die Vorrichtung
über die Fläche der Datenträgerplatte 20 in einer Weise be
wegen, die der Bewegung des Tonarmes eines herkömmlichen
Plattenspielers gleichartig ist. Demzufolge würde bei dieser
Ausführungsform der Arm 30 und das Ansatz- oder Halteteil
28 nicht die in Fig. 1 dargestellten Ausbildungen aufweisen,
sondern in geeigneter Weise abgewandelt sein, um eine genaue
Positionierung und Bewegung des Kopf-Bausatzes 32 über die
Oberfläche der Datenträgerplatte 20 hinweg zu ermöglichen.
Claims (16)
1. Optisches Lese-Schreib-Speichersystem zum Lesen und/oder
Einschreiben von Daten von einem oder auf einen flexiblen
optischen oder magnetooptischen Datenträger,
gekennzeichnet
- durch einen optischen Lese-Schreibkopf (32, 132), der
fokussiertes Licht auf den flexiblen Datenträger (20,
120) aussendet sowie reflektiertes Licht von diesem fle
xiblen Datenträger empfängt, und
- durch eine dem optischen Lese-Schreibkopf zugeordnete
oder mit diesem verbundene und zum flexiblen Datenträ
ger unmittelbar benachbart angeordnete Fein-Stabilisier
einrichtung (64, 164), die den flexiblen Datenträger
(20, 120) in einer gewünschten Position stabilisiert,
so daß der optische Lesekopf (32, 132) im wesentlichen
keine Bewegung zum Datenträger hin oder von diesem hin
weg ausführen muß, um das Licht am Datenträger in fo
kussiertem Zustand zu halten.
2. Optisches Lese-Schreib-Speichersystem zum Lesen und/oder
Einschreiben von Daten von einem oder auf einen flexiblen
optischen oder magnetooptischen Datenträger,
gekennzeichnet
- - durch einen optischen Lese-Schreibkopf (32, 132), der fokussiertes Licht auf den flexiblen Datenträger (20, 120) überträgt sowie von dem flexiblen Datenträger gesammeltes Licht erfaßt, und
- - durch eine dem optischen Lesekopf zugeordnete oder mit diesem verbundene und zum flexiblen Datenträger unmit telbar benachbart angeordnete Fein-Stabilisiereinrich tung (64, 164), die den flexiblen Datenträger (20, 120) in einer gewünschten Position stabilisiert, so daß der optische Lesekopf (32, 132) im wesentliche keine Bewe gung zum Datenträger hin oder von diesem hinweg ausfüh ren muß, um das Licht am Datenträger im fokussierten Zustand zu halten.
3. Speichersystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch eine zum flexiblen Datenträger (20, 120) unmittel
bar benachbart angeordnete Grob-Stabilisiereinrichtung
(66, 166), die den Datenträger während des Lesens und
Einschreibens von Daten grob stabilisiert sowie eine
einen Zugang zum flexiblen Datenträger bildende Öff
nung (18, 118) aufweist.
4. Optisches Lese-Schreib-Speichersystem zum Lesen und Ein
schreiben von Daten von einem oder auf einen flexiblen
Datenträger, gekennzeichnet
- - durch eine Grob-Stabilisiereinrichtung (66, 166), die nahe dem flexiblen Datenträger (20, 120) angeordnet ist und den Datenträger grob während des Lesens und Ein schreibens von Daten stabilisiert sowie eine einen Zu griff zum flexiblen Datenträger ermöglichende Öffnung (18, 118) aufweist,
- - durch eine Lichtquelle (44, 144), die eine für ein Lesen und Schreiben einer Information am flexiblen Datenträger geeignete Art eines Lichts liefert,
- - durch einen zum Empfang des Lichts von der Lichtquelle angeordneten Polarisationsstrahlenteiler (52, 152),
- - durch eine mit dem Strahlenteiler verbundene Bewegungs einrichtung (34, 92), die den Strahlenteiler über dem flexiblen Datenträger (20, 120) so positioniert, daß das Licht von der Lichtquelle auf den flexiblen Daten träger reflektiert wird,
- - durch eine optische Phasenverschiebungseinrichtung (54, 154), die nahe dem Strahlenteiler angeordnet ist und die Polarisation des Lichts bei seinem Durchtreten durch diese Einrichtung umwandelt,
- - durch eine Linsenanordnung (56, 156), die sich nahe der Phasenverschiebungseinrichtung befindet und das durch die Phasenverschiebungseinrichtung auf den flexiblen Datenträger tretende Licht auf dem flexiblen Datenträ ger fokussiert sowie von dem Datenträger reflektiertes Licht sammelt und dieses der Phasenverschiebungseinrich tung zuführt,
- - durch eine Empfängereinrichtung (60, 160 A, 160 B) , die nahe dem Strahlenteiler angeordnet ist und das reflek tierte Licht empfängt sowie im Ansprechen auf diesen Empfang ein Informationssignal erzeugt, und
- - durch eine Fein-Stabilisiereinrichtung (64, 164), die mit dem Strahlenteiler verbunden sowie zunächst dem fle xiblen Datenträger angeordnet ist und den flexiblen Da tenträger in einer gewünschten Position stabilisiert, so daß die Linse (56, 156) im wesentlichen nicht zum Datenträger hin oder von diesem weg bewegt werden muß, um das Licht am Datenträger in fokussiertem Zustand zu halten.
5. Vorrichtung zum Lesen und/oder Einschreiben von optisch
erfaßbaren Daten von einem oder auf einen in einer Kas
sette enthaltenen Datenträger, wobei die Kassette mit
einer Öffnung versehen ist, durch die auf den flexiblen
Datenträger zugegriffen werden kann, gekennzeichnet
- - durch eine Kassette (12, 112) mit der darin befind lichen Öffnung (18, 118) in einer vorbestimmten Lage aufnehmende sowie positionierende Einrichtung (28, 36),
- - durch ein optisches System (50, 52, 54, 56, 150, 152, 154, 156) mit einer Anordnung, durch die ein Lichtstrahl an einer vorbestimmten Ebene zu einem Fokus zu bringen ist, wenn die Kassette (12, 112) in die Aufnahmeeinrich tung (28, 36) eingesetzt ist, der Lichtstrahl durch die Öffnung (18, 118) der Kassette tritt und die vorbestimm te Ebene innerhalb der Grenzen der Kassette liegt,
- - durch eine den flexiblen Datenträger (20, 120) um eine im wesentlichen zu seiner Ebene rechtwinklige Achse dre hende Einrichtung (22, 40) und
- - durch eine einen Bernoulli-Effekt hervorrufende Einrich tung (64, 66, 164, 166, 170), die den flexiblen Daten träger im Bereich der Öffnung örtlich ablenkt, so daß der abgelenkte Teil des Datenträgers im wesentlichen in eine stabile, übereinstimmende Lagebeziehung mit der vorbestimmten Ebene gelangt und der Lichtstrahl auf dem Datenträger ohne die Notwendigkeit für eine Fokuseinstel lung, während der Datenträger dreht, fokussiert zu hal ten ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Bernoulli-Effekt hervorrufende Einrichtung ein
Kopplungsstück (64, 164) mit einer die Kassette bei in
die Aufnahmeeinrichtung eingesetzter Kassette (12, 112)
in Übereinstimmung mit der Öffnung (18, 118) angeordneten
Fläche umfaßt, wobei die Fläche des Kopplungsstücks den
Strahlengang des Lichtstrahls durch das Kopplungsstück
hindurch umschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Bernoulli-Effekt hervorrufende Einrichtung ein
Kopplungsstück (170) mit einer Fläche, die so angeordnet
ist, daß sie mit der Öffnung (118) bei in die Aufnahme
einrichtung eingesetzter Kassette (112) ausgerichtet ist,
umfaßt, wobei das Kopplungsstück auf der zum optischen
System entgegengesetzten Seite des flexiblen Datenträgers
(120) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kopplungsstück (170) magnetische Einrichtungen (180,
184 A, 184 B), die für ein Lesen und/oder Schreiben von ma
gnetooptischen Daten geeignet sind, umfaßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Bernoulli-Effekt hervorrufende Einrichtung ein
erstes Kopplungsstück (164) mit einer Fläche, die bei in
die Aufnahmeeinrichtung eingesetzter Kassette (112) mit
der Öffnung (118) ausgerichtet ist, und ein zweites Kopp
lungsstück (170) mit einer Fläche, die bei in die Aufnahme
einrichtung eingesetzter Kassette mit der Öffnung fluchtet,
umfaßt, wobei das erste und zweite Kopplungsstück auf ent
gegengesetzten Seiten der vorbestimmten Fokusebene des
Lichtstrahls angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Aufnahmeeinrichtung eine eine
Grob-Stabilisierung des drehenden Datenträgers
(20, 120) herbeiführende Bernoulli-Platte (66, 166) zuge
ordnet ist, wobei die den Bernoulli-Effekt hervorrufende
Einrichtung (64, 164) eine Feinstabilisierung eines Teils
des Datenträgers bei Überqueren der Öffnung (18, 118)
durch eine FIäche des Datenträges erzeugt.
11. Vorrichtung zum Lesen und/oder Einschreiben von optisch
erfaßbaren Daten von einem oder auf ein flexibles Daten
trägerband, gekennzeichnet
- - durch eine Lese-Schreib-Anordnung, die ein optisches System umfaßt, das einen Lichtstrahl zu einem Fokus auf eine vorbestimmte Ebene bringt,
- - durch eine das Band längs einer die Lese-Schreib-Anord nung durchquerenden Bahn transportierende Einrichtung und
- - durch eine einen Bernoulli-Effekt hervorrufende Einrich tung, die das flexible Band in der Nachbarschaft der Lese-Schreib-Anordnung örtlich ablenkt, um den abgelenk ten Teil des Datenträgers in eine im wesentlichen sta bile, übereinstimmende Beziehung mit der vorbestimmten Ebene zu bringen, so daß der Lichtstrahl auf dem Band ohne die Notwendigkeit für eine Fokuseinstellung, wäh rend das Band sich an der Lese-Schreib-Anordnung vorbei bewegt, in einem fokussierten Zustand gehalten werden kann.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Bernoulli-Effekt hervorrufende Einrichtung ein
Kopplungsstück mit einer Fläche, die sich im Bereich der
Lese-Schreib-Anordnung befindet und über die das Band bei
seinem Weg durch die Lese-Schreib-Anordnung läuft, umfaßt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes vorhandene Kopplungsstück (64,
164, 170) eine Grenzfläche hat, an der sich die Außenflä
che des Kopplungsstücks von der vorbestimmten Ebene weg
erstreckt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grenzfläche eine Anzahl von Flächenstücken (72, 74,
76, 172, 174, 176) mit unterschiedlichem Krümmungsradius
oder unterschiedlicher Neigung umfaßt.
15. Informations-Lese-Schreib-Speichersystem zum Lesen und/
oder Einschreiben von Daten von einem oder auf einen fle
xiblen magnetooptischen Datenträger, gekennzeichnet
- - durch eine magnetische Aufzeichnungseinrichtung mit einem in unmittelbarer Nähe des Datenträgers (120) ange ordneten Aufzeichnungskopf (170), der eine Information auf dem Datenträger an einem Punkt aufzeichnet, welcher als der Bereich des Datenträgers bestimmt ist, an wel chem eine Information zu irgendeiner vorgegebenen Zeit aufgezeichnet wird, und
- - durch eine optische Lese-Schreibeinrichtung (150, 155, 156), die während des Lesens und Schreibens fokussiertes Licht auf den Datenträger aussendet, vom Datenträger re flektiertes Licht zum Lesen der Information empfängt sowie kontinuierlich fokussiertes Licht auf den Daten träger zur Erwärmung des Punktes richtet, während die magnetische Aufzeichnungseinrichtung (170) aufzeichnet.
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