DE19729762A1 - Magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetooptisches Auf­ nahme/Wiedergabe-Gerät, und insbesondere ein derartiges mag­ netooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät, welches Information unter Verwendung eines holographischen Elements auf einer magnetooptischen Platte aufnimmt bzw. von dieser wiedergibt.

Ein magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät, welches von einem magnetooptischen Abspielgerät (MODD) verwendet wird, nimmt im allgemeinen Information auf und/oder gibt diese wie­ der.

In Fig. 2 weist ein konventionelles magnetooptisches Aufnahme/ Wiedergabe-Gerät eine Lichtquelle 1 zum Aussenden von Licht und eine Objektivlinse 3 zum Sammeln des von der Lichtquelle 1 ausgesandten Lichts auf, um einen Lichtpunkt auf einer mag­ netooptischen Platte 5 zu erzeugen. Die Objektivlinse 3 ist mit einem Betätigungsglied 4 kombiniert, welches entsprechend Servosignalen angetrieben wird.

Ein erster und ein zweiter Polarisationsstrahlteiler 2 bzw. 6 zur Festlegung des Ausbreitungsweges des einfallenden Lichts in Abhängigkeit von der Richtung des einfallenden Lichts sind zwischen der Lichtquelle 1 und der Objektivlinse 3 angeordnet.

Ein Kollimator 16 zum Umwandeln des von der Lichtquelle 1 ausgesandten Lichts in einen parallelen Strahl ist auf einem optischen Pfad zwischen der Lichtquelle 1 und dem ersten Po­ larisationsstrahlteiler 2 angeordnet.

Das von dem zweiten Polarisationsstrahlteiler 6 reflektierte Licht wird einem ersten Photodetektor 9 zugeführt. Der erste Photodetektor 9, der normalerweise eine dichotome Photodiode aufweist, stellt Licht fest, dessen Polarisationsebene um den Kerr-Winkel gedreht ist, wenn es von der magnetooptischen Platte 5 reflektiert wurde. Der erste Photodetektor 9 erfaßt ebenfalls Datensignale aus einem Differenzsignal des erfaßten Lichts.

Eine λ/2-Verzögerungsplatte 7 zum Drehen der Schwingungs­ richtung eines linear polarisierten Strahls, der von der mag­ netooptischen Platte 5 reflektiert wurde, sowie ein Wolla­ ston-Prisma 8 zum Aufteilen des Signallichts, dessen Polari­ sationsebene bis zum Kerr-Winkel gedreht wird, wenn es von der magnetooptischen Platte 5 reflektiert wird, sind hinter­ einander auf einem optischen Pfad zwischen dem ersten Photo­ detektor 9 und dem zweiten Polarisationsstrahlteiler 6 ange­ ordnet.

Das Licht, welches vom zweiten Polarisationsstrahlteiler 6 durchgelassen wird, geht zum zweiten Photodetektor 11. Der zweite Photodetektor 11, der in vier Photodiodenflächen (11a, 11b, 11c und 11d) unterteilt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, er­ faßt Servosignale aus dem einfallenden Licht.

Ein Strahlteiler 15 zum Aufteilen des einfallenden Lichts auf drei Strahlen befindet sich auf einem optischen Pfad zwi­ schen dem zweiten Photodetektor 11 und dem zweiten Polarisa­ tionsstrahlteiler 6. Der Strahlteiler 15 weist, wie in Fig. 3 gezeigt, ein transparentes ebenes Glassubstrat 16 auf, ein Keilprisma 17, welches an einem Abschnitt der oberen Ober­ fläche des Glassubstrats 16 angebracht ist, sowie eine Kon­ densorlinse 18, die an der unteren Oberfläche des Glassub­ strats 16 angebracht ist.

Das Licht 20, welches in den Strahlteiler 15 gelangt, trifft auf einen Abschnitt des Glassubstrats 16 auf, und auf jeden Abschnitt geneigter Oberflächen 17a und 17b des Keilprismas 17, und wird in einen ersten, zweiten bzw. dritten Lichtstrahl 20a, 20b bzw. 20c aufgeteilt, während es durch das Glassub­ strat 16 und die Kondensatorlinse 18 hindurchgeht. Der erste, zweite und dritte Lichtstrahl 20a, 20b bzw. 20c werden in den zweiten Photodetektor 11 eingegeben, und aus den Eingangs­ lichtstrahlen werden Servosignale für die Fokussierung und die Spurverfolgung erfaßt. Ein Betätigungsglied 4 wird durch die Servosignale so getrieben, daß das magnetooptische Auf­ nahme/Wiedergabe-Gerät eine exakte Spurverfolgung und Fokus­ sierung durchführen kann.

Eine Monitordiode 10 zum Steuern des Ausgangssignals der Lichtquelle 1 durch Messen und Rückkoppeln der von der Licht­ quelle 1 ausgesandten Lichtintensität, die teilweise von dem ersten Polarisationsstrahlteiler 2 reflektiert wird, befin­ det sich neben dem ersten Polarisationsstrahlteiler 2.

Im Betrieb des magnetooptischen Aufnahme/Wiedergabe-Geräts mit dem voranstehend geschilderten Aufbau geht Licht, wel­ ches von der Lichtquelle 1 ausgesandt wird, durch den ersten Polarisationsstrahlteiler 2 und die Objektivlinse 3 hindurch, und kommt an der magnetooptischen Platte 5 an. Die Polarisa­ tionsebene des Lichts wird bis um den Kerr-Winkel gedreht, wenn das Licht von einer Aufnahmeoberfläche der magnetoopti­ schen Platte 5 reflektiert wird. Dann gelangt das Licht er­ neut durch die Objektivlinse 3 und wird von dem ersten Pola­ risationsstrahlteiler 2 so reflektiert, daß es sich zum zwei­ ten Polarisationsstrahlteiler 6 ausbreitet. Ein Teil des Lichts, welches von dem zweiten Polarisationsstrahlteiler 6 reflektiert wird, gelangt durch die λ/2-Verzögerungsplatte 7 und das Wollaston-Prisma 8, und wird dem ersten Photodetektor 9 eingegeben, um als Datensignale verwendet zu werden. Auch das Licht, welches durch den zweiten Polarisationsstrahltei­ ler 6 gelangt, wird in den zweiten Photodetektor 11 eingege­ ben, nachdem es durch den Strahlteiler 15 hindurchgegangen ist, um als Servosignale verwendet zu werden.

Bei dem konventionellen magnetooptischen Aufnahme/Wiedergabe-Gerät sind mehrere Bauteile erforderlich, etwa der Strahl­ teiler, die λ/2-Verzögerungsplatte, das Wollaston-Prisma und weitere. Daher wird der Zusammenbau des Geräts kompliziert, und ist viel Zeit zur Einstellung der Bauteile für den exak­ ten Betrieb des Geräts erforderlich.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Über­ windung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten und in der Bereitstellung eines magnetooptischen Aufnahme/Wieder­ gabe-Geräts, welches einen vereinfachten Aufbau aufweist, und einfach zusammengebaut werden kann.

Um die voranstehenden Vorteile zu erzielen wird ein magneto­ optisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät zur Verfügung gestellt, welches eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht aufweist, eine Objektivlinse zum Sammeln des Lichts auf einer magneto­ optischen Platte, einen optischen Pfadwandler, der auf einem optischen Pfad zwischen der Lichtquelle und der Objektivlinse angeordnet ist, um den Pfad von Einfallslicht zu bestimmen, einen Strahlteiler zum Aufteilen des Strahls, der durch den optischen Pfadwandler hindurchgeht, nachdem er von der mag­ netooptischen Platte reflektiert wurde, sowie einen Photo­ detektor zur Erfassung der Strahlen, die durch den Strahl­ teiler hindurchgehen, wobei der Strahlteiler eine erste holo­ graphische Vorrichtung zum Beugen eines ordentlichen Strahls unter den Lichtstrahlen, die durch den optischen Pfadwandler hindurchgehen, nach der Reflexion von der magnetooptischen Platte, aufweist, welche einen außerordentlichen Strahl ohne Beugung hindurchläßt, sowie eine zweite holographische Vor­ richtung zum Aufteilen des ordentlichen und des außerordent­ lichen Strahls, die durch die erste holographische Vorrich­ tung hindurchgegangen sind, in mehrere Strahlen.

Vorzugsweise sind mehrere Kompensationsnuten parallel zuein­ ander auf einer Oberfläche der ersten holographischen Vor­ richtung vorgesehen, und sind drei voneinander verschiedene Muster in der zweiten holographischen Vorrichtung vorgesehen, um den ordentlichen und außerordentlichen Strahl, die durch die erste holographische Vorrichtung hindurchgegangen sind, auf drei unterschiedliche Strahlen aufzuteilen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch darge­ stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht des optischen Aufbaus eines magneto­ optischen Aufnahme/Wiedergabe-Geräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht der optischen Anordnung eines konven­ tionellen magnetooptischen Aufnahme/Wiedergabe-Geräts;

Fig. 3 eine Perspektivansicht des Strahlteilers und des Photodetektors von Fig. 2;

Fig. 4 eine Perspektivansicht der ersten holographischen Vorrichtung des in Fig. 1 gezeigten holographischen Strahlteilers;

Fig. 5 eine Perspektivansicht der zweiten holographischen Vorrichtung des in Fig. 1 gezeigten holographischen Strahlteilers

Fig. 6 eine Vorderansicht des in Fig. 1 gezeigten Photo­ detektors;

Fig. 7 eine Perspektivansicht der Anordnung des holographi­ schen Strahlteilers und des Photodetektors, die in Fig. 1 gezeigt sind;

Fig. 8 ein Schaltbild der Signalumwandlungsschaltung des Photodetektors; und

Fig. 9A, 9B und 9C Vorderansichten der Form eines Lichtpunk­ tes, der auf eine erste Fläche des in Fig. 7 gezeig­ ten Photodetektors fokussiert wird, im Falle eines entfernten Brennpunkts, im fokussierten Zustand bzw. im Falle eines nahe Brennpunkts.

In Fig. 1 weist das magnetooptische Aufnahme/Wiedergabe-Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelle 31 auf, eine Objektivlinse 33 zur Ausbildung eines Lichtpunkts auf einer magnetooptischen Platte 35 durch Sammeln des von der Lichtquelle 31 ausgesandten Lichts, ein Betätigungsglied 34 zum Treiben der Objektivlinse 33 entsprechend Servosignalen, einen Polarisationsstrahlteiler 32, der auf einem optischen Pfad zwischen der Lichtquelle 31 und der Objektivlinse 33 an­ gebracht ist, um den Pfad von Eingangslicht festzulegen, und einen Kollimator 36, der auf einem optischen Pfad zwischen der Lichtquelle 31 und dem Polarisationsstrahlteiler 32 ange­ bracht ist, um den Eingangslichtstrahl in paralleles Licht umzuwandeln.

Weiterhin erfaßt ein Photodetektor 41, der neben dem Polari­ sationsstrahlteiler 32 angebracht ist, ein Datensignal und Servosignale, beispielsweise Spurverfolgungs- und Fokussie­ rungssignale der magnetooptischen Platte 35, durch Empfang von Licht, welches durch den Polarisationsstrahlteiler 32 hindurchgegangen ist.

An der anderen Seite des Polarisationsstrahlteilers 32 ist eine Monitordiode 40 angeordnet. Die Monitordiode 40 dient zum Steuern oder Regeln der Ausgangsleistung der Lichtquelle 31 durch Messen und Rückkoppeln der Intensität eines Teils des Lichts, welches von der Lichtquelle 31 ausgesandt wird, und teilweise von dem Polarisationsstrahlteiler 32 reflek­ tiert wird.

Ein holographischer Strahlteiler 45 ist auf einem optischen Pfad zwischen dem Polarisationsstrahlteiler 32 und dem Pho­ todetektor 41 angeordnet, und dient als Strahlteilervorrich­ tung zum Aufteilen von Einfallslicht, um ein Datensignal und ein Servosignal zu erhalten. Der holographische Strahlteiler 45 weist eine erste holographische Vorrichtung 50 und eine zweite holographische Vorrichtung 55 auf. Vorzugsweise sind die erste und zweite holographische Vorrichtung 50 und 55 einstückig ausgebildet.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist die erste holographische Vor­ richtung 50 eine holographische Polarisationsvorrichtung, bei welcher mehrere parallele Kompensationsnuten 46 auf deren Oberfläche vorgesehen sind. Einfallslicht 54 fällt auf die erste holographische Vorrichtung 50 in einem Zustand ein, in welchem die Richtung einer Polarisationsebene bis um den Kerr-Winkel gedreht wird, nach der Reflexion durch eine Daten­ aufnahmeoberfläche der magnetooptischen Platte 35 (Fig. 1), und besteht aus einem ordentlichen Strahl 54a, dessen Polari­ sationsrichtung im Winkel von 45° zur Y- und Z-Achse liegt, und einem außerordentlichen Strahl 54b, dessen Polarisations­ richtung senkrecht zur Polarisationsrichtung des ordentlichen Strahls liegt. Die Kompensationsnut 46 beugt nur den ordent­ lichen Strahl 54a in einen Strahl 59a+1. Ordnung und einen Strahl 59b-1. Ordnung, und läßt den außerordentlichen Strahl 54b unverändert durch. Hierbei ist die Richtung (A), in wel­ cher die Kompensationsnut 46 verläuft, an die Polarisations­ richtung des außerordentlichen Strahls 54b angepaßt, um Daten zu erfassen, die auf der magnetooptischen Platte 35 aufge­ nommen sind.

Die zweite holographische Vorrichtung 55 (siehe Fig. 1) zum Aufteilen eines Strahls einschließlich des Servosignals aus dem einfallenden Licht ist in eine erste, zweite und dritte Fläche 56, 57 bzw. 58 unterteilt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Flächen werden dadurch erhalten, daß die zweite holo­ graphische Vorrichtung 55 entlang der Richtung der Z-Achse unterteilt wird, und dann eine der unterteilten Flächen ent­ lang der Richtung der Y-Achse unterteilt wird. Da in der er­ sten, zweiten und dritten Fläche 56, 57 bzw. 58 jeweils ein unterschiedliches holographisches Muster ausgebildet wird, wird ein durch die Fläche hindurchgehender Strahl in einen ersten, zweiten und dritten Strahl 56a, 57a und 58a aufge­ teilt.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der Photodetektor 41 (siehe Fig. 1) als Photodiode ausgebildet, die in sechs unterschiedliche Bereiche aufgeteilt ist. Der Photodetektor 41 weist daher einen ersten Bereich 41a und 41b zur Erfassung eines Fokus­ sierfehlersignals auf, einen zweiten Bereich 41c und 41d zur Erfassung eines Spurfehlersignals, und einen dritten Bereich 41e und 41f zur Erfassung des ordentlichen Strahls. Hierbei sind der zweite und dritte Bereich 41c und 41d sowie 41e und 41f symmetrisch in bezug auf die ersten Bereiche 41a und 41b angeordnet. Vorzugsweise ist eine gedachte Linie (B), die durch das Zentrum der dritten Bereiche 41e und 41f geht, um 45° in bezug auf eine gedachte Linie Y′ parallel zur Y-Achse gedreht, wie in Fig. 6 gezeigt. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, liegt daher die gedachte Linie (B) im rechtem Winkel zur Rich­ tung (A), in welcher die Kompensationsnut 46 der ersten holo­ graphischen Vorrichtung 50 verläuft.

Als nächstes wird der Betrieb des magnetooptischen Aufnahme/ Wiedergabe-Geräts mit dem voranstehend geschilderten Aufbau geschildert.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das von der Lichtquelle 31 ausge­ sandte Licht zu einem linear polarisierten Strahl, nachdem es durch den Kollimator 36 und den Polarisationsstrahlteiler 32 hindurchgegangen ist, und wird der linear polarisierte Strahl auf der magnetooptischen Platte 35 durch die Objektiv­ linse 33 gesammelt. Der gesammelte Strahl wird durch die mag­ netooptische Platte 35 reflektiert, und zu diesem Zeitpunkt wird die Polarisationsebene des von einer Datenaufnahmeober­ fläche der magnetooptischen Platte 35 reflektierten Strahls innerhalb des Kerr-Winkels gedreht, also zwischen ±0,5°. Magnetooptische Signale derartiger Daten, die auf der magne­ tooptischen Platte 35 aufgenommen sind, können dadurch erfaßt werden, daß ein Differenzsignal des Kerr-Winkels gemessen und verstärkt wird.

Der von der magnetooptischen Platte 35 reflektierte Strahl wird erneut durch den Polarisationsstrahlteiler 32 über die Objektivlinse 33 reflektiert, und fällt dann nach dem Durch­ gang durch den holographischen Strahlteiler 45 auf den Photo­ detektor 41 ein. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, wird der ordent­ liche Strahl 54a des Lichts 54, der in den holographischen Strahlteiler 45 hineingeht, in Licht ±1. Ordnung 59a und 59b (siehe Fig. 4) durch die Kompensationsnut 46 der ersten holographischen Vorrichtung 50 gebeugt, und in die dritten Bereiche 41e und 41f des Photodetektors 41 eingegeben. Ande­ rerseits geht der außerordentliche Strahl 54b, der nicht ge­ beugt wird, durch die erste holographische Vorrichtung 50 hindurch, und wird, wie in Fig. 5 gezeigt, in einen ersten, zweiten und dritten Strahl 56a, 57a bzw. 58a aufgeteilt, nach­ dem er durch den ersten, zweiten und dritten Bereich 56, 57 und 58 der zweiten holographischen Vorrichtung 55 hindurch­ gegangen ist. Die aufgeteilten Strahlen 56a, 57a und 58a fal­ len auf die ersten und zweiten Bereiche 41a und 41b sowie 41c und 41d ein, welche die Servobereiche des Photodetektors 41 sind, und es werden die Spurverfolgungs- und Fokussierungs­ fehlersignale erfaßt. Hierbei wird das Fokussierfehlersignal durch ein wohlbekanntes Schlierenverfahren erfaßt. Die Fig. 9A, 9B und 9C zeigen die Form des Strahls, der im ersten Bereich 41a und 41b empfangen wird, im Falle eines fernen Brennpunkts, in welchem die Entfernung zwischen der magneto­ optischen Platte 35 und der Objektivlinse 33 größer als die Brennweite ist, im Falle des fokussierten Zustands, und im Falle eines zu nahen Brennpunkts. Das Spurverfolgungsfehler­ signal wird hierbei durch ein wohlbekanntes Gegentaktverfah­ ren erfaßt.

Der Strahl, der von dem Photodetektor 41 empfangen wird, erfährt eine Signalverarbeitung durch die in Fig. 8 gezeig­ te Signalwandlerschaltung. Hierbei ist mit Sa bis Sf das jeweilige optische Signal für den Bereich 41a bis 41f be­ zeichnet. Die Fokussierungsfehlersignale werden als Sa-Sb erfaßt, die Spurverfolgungsfehlersignale als Sc-Sd, das Benutzerdatensignal als (Sa + Sb + Sc + Sd) - (Se + Sf), und das Adressendatensignal als (Sa + Sb + Sc + Sd) + (Se + Sf).

Wie voranstehend geschildert sind bei dem magnetooptischen Aufnahme/Wiedergabe-Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung die erste und zweite holographische Vorrichtung so vereinigt ausgebildet, daß die erste holographische Vorrichtung zur Differenzerfassung des Datensignals verwendet wird, und die zweite holographische Vorrichtung zur Erfassung des Daten- und des Servosignals verwendet wird. Die Anzahl an Teilen ist daher im Vergleich zum konventionellen Gerät verringert, so daß der Zusammenbau und die Einstellung des Geräts verein­ facht werden.

Claims (6)

1. Magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät, welches eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht aufweist; eine Objek­ tivlinse zum Sammeln des Lichts auf einer magnetooptischen Platte; eine optische Pfadwandlervorrichtung, die auf ei­ nem optischen Pfad zwischen der Lichtquelle und der Objek­ tivlinse angeordnet ist, um den Pfad von Eingangslicht zu bestimmen; eine Strahlteilervorrichtung zum Aufteilen des Strahls, der durch die optische Pfadwandlervorrichtung hindurchgeht, nachdem er von der magnetooptischen Platte reflektiert wurde; und einen Photodetektor zur Erfassung der Strahlen, die durch die Strahlteilervorrichtung hin­ durchgehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlteiler-Vor­ richtung aufweist:
eine erste holographische Vorrichtung zum Beugen eines ordentlichen Strahls in dem Licht, welches durch die opti­ sche Pfadwandlervorrichtung hindurchgeht, nachdem es von der magnetooptischen Platte reflektiert wurde, und zum Hindurchlassen eines außerordentlichen Strahls ohne Beu­ gung; und
eine zweite holographische Vorrichtung zum Aufteilendes ordentlichen und außerordentlichen Strahls, die durch die erste holographische Vorrichtung hindurchgegangen sind, in mehrere Strahlen.

2. Magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kompensationsnuten parallel zueinander auf einer Oberfläche der ersten holo­ graphischen Vorrichtung vorgesehen sind.

3. Magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsnuten in derselben Richtung wie jener der Polarisationsebene des außerordentlichen Strahls angeordnet sind.

4. Magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei voneinander unter­ schiedliche Muster in der zweiten holographischen Vorrich­ tung vorgesehen sind, um den ordentlichen und außerordent­ lichen Strahl, die durch die erste holographische Vorrich­ tung hindurchgegangen sind, in drei getrennte Strahlen aufzuteilen.

5. Magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite holo­ graphische Vorrichtung einstückig ausgebildet sind.

6. Magnetooptisches Aufnahme/Wiedergabe-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Photodetektor einen ersten Bereich zur Erfassung eines Fokussierungsfehlersig­ nals aufweist, einen zweiten Bereich zur Erfassung eines Spurverfolgungsfehlersignals, und einen dritten Bereich zur Erfassung des ordentlichen Strahls.