DE3637948C2 - - Google Patents
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- DE3637948C2 DE3637948C2 DE3637948A DE3637948A DE3637948C2 DE 3637948 C2 DE3637948 C2 DE 3637948C2 DE 3637948 A DE3637948 A DE 3637948A DE 3637948 A DE3637948 A DE 3637948A DE 3637948 C2 DE3637948 C2 DE 3637948C2
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10532—Heads
Description
Die Erfindung betrifft eine magnetooptische Signal-Lesevorrichtung für
ein magnetooptisches Wiedergabegerät.
Es gibt allgemein 2 Arten magnetooptischer Wiedergabege
räte, nämlich den Reflexionstyp, bei dem Information unter
Ausnutzung eines auf dem Kerr-Effekt beruhenden Rotations
winkels ausgelesen wird, und den Transmissionstyp, der von
einem Rotationswinkel aufgrund des Faraday-Effekts Gebrauch
macht.
Ein Beispiel des Reflexionstyps eines magnetooptischen
Wiedergabegeräts ist in der Druckschrift "Institute of
Electrical Engineers of Japan, MAGNETICS, MAG-84-79" offen
bart. Der Aufbau des optischen Lesekopfs dieser Vorrichtung
ist in Fig. 9 dargestellt. Erläutert werden soll speziell
die Differenz-Lesevorrichtung, die in Fig. 9 mit einer ge
strichelten Linie eingerahmt ist.
Von der magnetooptischen Platte 106 reflektiertes Licht
läuft zunächst durch eine λ/2-Platte 100, und seine Pola
risationsebene wird um 90° gedreht. Das Licht wird dann
mittels eines Strahlenteilers 101 in Transmissionslicht
und Reflexionslicht aufgetrennt. Dabei ist gewährleistet,
daß das Licht durch Analysatoren läuft, deren Analysator
achsen in bezug auf die Polarisationsebene des einfallenden
Lichts um ±45° verdreht sind. Das Reflexionslicht wird
mittels einer Linse 102 gebündelt und auf eine Fotodiode
103 fokussiert. In ähnlicher Weise durchläuft das Trans
missionslicht eine Linse 104 und wird auf eine Fotodiode
105 fokussiert.
Ein Differenzverstärker erfaßt die Differenz der Ausgangs
signale der beiden Fotodioden 103 und 105 und erzeugt das
gesuchte Signal. Aufgrund dieses Differenzverfahrens wird
gleichphasiges Rauschen, wie Laserrauschen, eliminiert und
dadurch der Störabstand (Signal/Rausch-Verhältnis) des
wiedergewonnenen Signals verbessert. Daher wird dieses
Differenzverfahren allgemein bei Optoköpfen für magneto
optische Aufzeichnung verwendet.
Ein Beispiel des Transmissionstyps ist im einzelnen in der
Druckschrift "Proceedings of SPIE", Band 382, Seiten 240-
244 (1983) beschrieben. Der Aufbau des Optokopfes dieses
Transmissionstyps ist in Fig. 10 dargestellt.
Bei der Anordnung von Fig. 10 läuft Licht, das die magneto
optische Platte 107 durchsetzt hat, durch einen Analysator
108 zu einer in vier Abschnitte unterteilten Fotodiode 109.
Diese Fotodiode 109 besteht aus vier gleichen parallel
unterteilten Fotodioden. Die Fotodiode bewirkt die Fokus
sierung und die Spursteuerung und dient gleichzeitig zur
Erfassung des HF-Signals, das heißt des magnetooptischen
Signals. Bei diesem Typ wird das vorerwähnte Differenz
verfahren nicht verwendet. Für die Fokussierung und die
Spursteuerung werden die Lichtquellenseite und die Foto
detektorseite des Kopfes in diesem Fall als ein Körper zu
sammen verstellt.
Ein weiteres Beispiel eines Optokopfes des Transmissions
typs ist in Fig. 11 gezeigt und Gegenstand einer parallelen
Anmeldung. Das Prinzip in diesem Fall ist, daß die Spur
steuerung und die Fokussierung mit Hilfe von Reflexions
licht durchgeführt und das HF-Signal mit Hilfe von Trans
missionslicht gewonnen wird.
Bei der Anordnung von Fig. 11 erfolgen die Spursteuerung
und die Fokussierung mit Hilfe eines 2-Achsen-Stellglieds
116 für ein Objektiv, einen Strahlenteiler 111, eine
Messerkante 112 und eine in vier Abschnitte unterteilte
Fotodiode 113. Das HF-Signal wird mittels eines Analysators
114 und einer Fotodiode 115 erfaßt.
Im Vergleich mit der Anordnung von Fig. 10 liegt der Vor
teil der Anordnung von Fig. 11 darin, daß der Spurzugriff
in zwei Stufen, das heißt Grobzugriff und Feinzugriff, er
folgt, wodurch die Zugriffsgenauigkeit verbessert und die
Zugriffszeit verkürzt wird.
Beim Reflexionskopf wird das optische Signal mit Hilfe des
anhand von Fig. 9 erläuterten Differenzverfahrens ausge
wertet, wofür eine λ/2-Platte, ein polarisierender
Strahlenteiler, zwei Linsen und zwei Fotodioden erforderlich
sind. Dies führt zu einem unvermeidlich großen, schweren
und teuren Kopf, was einen großen Nachteil darstellt.
Für den Transmissionskopf gibt es bislang keinen Fall, wo
zur Auswertung des optischen Signals das Differenzverfahren
benutzt wird. Bei diesem optischen Kopf müssen die Elemente
zum Teil oberhalb und zum anderen Teil unterhalb der magneto
optischen Platte angeordnet werden, so daß auch hier der
Kopf groß und schwer wird. Wenn eine Differenzdetektorein
richtung, wie sie in Fig. 9 gestrichelt umrandet ist, bei
einem solchen Transmissionskopf vorgesehen wird, wird der
Kopf noch größer, noch schwerer und noch teurer.
Die Größe des optischen Kopfes begrenzt die minimalen Ab
messungen eines magnetooptischen Wiedergabegeräts, und das
Gewicht des Kopfs begrenzt die Zugriffsgeschwindigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine magnetooptische Signal-
Lesevorrichtung (Optokopf) zu schaffen, die so gute Ergeb
nisse liefert, wie sie mit dem Differenzverfahren erreicht
werden, und dabei geringe Größe, geringes Gewicht und nied
rige Herstellungskosten aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lesevorrich
tung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Die Vorteile dieser Lösung sind folgende. Da das gleich
phasige Rauschen, wie etwa das Laserrauschen, wie beim
Differenzverfahren des Standes der Technik ausgeschaltet
wird, ist der Störabstand des erfaßten Signals sehr groß.
Ferner wird eine erhebliche Reduzierung von Größe, Gewicht
und Kosten der Lesevorrichtung erreicht. Die Verminderung
von Größe und Gewicht führt zu einer Verkürzung der Zu
griffszeit und zu einer Verringerung von Größe und Gewicht
des Wiedergabegeräts insgesamt. Da der Anteil der Lesevor
richtung an den Kosten des Wiedergabegeräts groß ist,
führt die Verminderung der Kosten für die Lesevorrichtung
zu einer entsprechenden Verminderung der Kosten für das
Wiedergabegerät. Der Einfluß von Fehlstellen des Aufzeich
nungsmediums sowie der einer feinen Rauhheit der Substrat
oberfläche auf die Signalerfassung sind sehr gering. An
die Qualität des Aufzeichnungsmediums brauchen daher keine
besonders hohen Anforderungen gestellt werden, was eine
Verminderung der Kosten des magnetooptischen Aufzeichnungs
mediums erlaubt.
Das Aufzeichnungsmedium muß nicht unbedingt in Form einer
Platte oder Scheibe ausgebildet sein, sondern kann beispiels
weise auch Kartenform aufweisen. Auch kann der Fotodetektor
je nach Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums unter einem
anderen Winkel als in den nachstehend beschriebenen Aus
führungsbeispielen unterteilt sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips
der magnetooptischen Lesevorrichtung für den
Fall n = 1,
Fig. 2 eine Darstellung zur Definition der Richtung
vertikal zu den Spuren und der Richtung tangen
tial zu den Spuren,
Fig. 3(a) die Verteilung der Lichtintensität auf dem
Fotodetektor für den Fall, daß sich der Laser
punkt links von der Mitte einer Führungsrille
befindet,
Fig. 3(b) die Verteilung der Lichtintensität auf dem Foto
detektor für den Fall, daß sich der Laserpunkt
in der Mitte der Führungsrille befindet,
Fig. 3(c) die Verteilung der Lichtintensität auf dem Foto
detektor für den Fall, daß sich der Laserpunkt
rechts von der Mitte der Führungsrille befindet,
Fig. 4 schematisch den Aufbau eines Reflexions-Opto
kopfes, bei dem von einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Lesevorrichtung Gebrauch ge
macht wird,
Fig. 5 schematisch den Aufbau eines Transmissions-Opto
kopfes, bei dem von einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Lesevorrichtung Gebrauch ge
macht wird,
Fig. 6 schematisch den Aufbau einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lesevorrichtung für den
Fall n = 2,
Fig. 7(a) die Verteilung der Lichtintensität auf dem Foto
detektor für den Fall, daß sich eine Mediumfehl
stelle im unteren Teil des Laserpunkts befindet,
Fig. 7(b) die Verteilung der Lichtintensität auf dem Foto
detektor für den Fall, daß sich eine Mediumfehl
stelle in der Mitte des Laserpunkts befindet,
Fig. 7(c) die Verteilung der Lichtintensität auf dem Foto
detektor für den Fall, daß sich eine Mediumfehl
stelle im oberen Teil des Laserpunkts befindet,
Fig. 8 schematisch den Aufbau eines weiteren Ausfüh
rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lesevor
richtung für den Fall n = 4,
Fig. 9 schematisch den Aufbau eines Reflexions-Opto
kopfes bekannter Art,
Fig. 10 schematisch den Aufbau eines Transmissions-
Optokopfes bekannter Art, und
Fig. 11 schematisch den Aufbau eines anderen Transmis
sions-Optokopfes, der schon vorgeschlagen wurde,
aber nicht zum Stand der Technik zählt.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips
der Erfindung für den Fall n = 1. In Fig. 1 ist mit 1 ein
Laserstrahl bezeichnet, der von einem nicht dargestellten
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium reflektiert wurde
oder es durchlaufen hat. Mit 2 ist die Polarisationsebene
des Laserstrahls 1 kenntlich gemacht. Da der Rotations
winkel der Polarisationsebene, der von dem Aufzeichnungs
medium herrührt, sehr gering ist (kleiner als 1°), stimmt
die Polaristionsebene 2 nahezu mit der Polarisationsebene
des linear polarisierten Lichts überein, das auf das Auf
zeichnungsmedium auftrifft. Die gestrichelten Pfeile 3 und
4 kennzeichnen die Tangentialrichtung der Spuren bzw. die
zu den Spuren vertikale Richtung.
Anhand von Fig. 2 sollen die Tangentialrichtung und die
Vertikalrichtung in bezug auf die Spuren an dem Beispiel
einer optischen Platte erläutert werden. In Fig. 2 ist 12
eine optische Platte und 13 eine Führungsrille oder aufge
zeichnete Reihe von Pits (Informationsvertiefungen). Mit
den Pfeilen 3 bzw. 4 sind die Richtung tangential zur Spur
bzw. die Richtung vertikal zur Spur gekennzeichnet. Wenn
es sich beim Aufzeichnungsmedium um eine optische Karte
oder ähnliches handelt, dann verlaufen die Spuren längs
geraden Linien, das Prinzip bleibt aber dasselbe.
Es sei erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Analysatoren 9
und 10 sind geradewegs vor Fotodetektorteilen 6 (als a 1
bezeichnet) und 7 (als a 2 bezeichnet) angeordnet. Die Foto
detektorteile sind durch Aufteilung eines Fotodetektors 5
auf zwei Teile in einer Ebene gebildet. Die Winkel Φ A und
Φ B der Analysatorachsen (durch Schraffur angedeutet) der
Analysatoren in bezug auf die Polarisationsebene des ein
fallenden Lichts sind unterschiedlich. Im Beispiel von
Fig. 1 ist Φ A positiv und Φ B negativ.
Wenn man bei einer solchen Anordnung die Differenz der Aus
gangssignale der Fotodetektorteile a 1 und a 2 mit Hilfe eines
Differenzverstärkers 11 bildet, dann wird das gleichphasige
Rauschen, wie etwa Laserrauschen, eliminiert, so daß das
erhaltene Signal eine ebenso gute Qualität wie das mit dem
bekannten Differenzverfahren gewonnene hat. Das heißt, der
Störabstand des erfaßten Signals wird verbessert.
Dies wird erreicht, ohne daß eine λ/2-Platte, ein Strahlen
teiler, zwei Linsen und getrennte Fotodetektoren erforder
lich wären. Hierdurch kann gegenüber dem Stand der Technik
eine wesentliche Verringerung der Größe, des Gewichts und
der Kosten eines magnetooptischen Kopfes erreicht werden.
Der Grund dafür, daß die gerade Teilungslinie 8, die den
Fotodetektor 5 in die beiden Fotodetektorteile a 1 und a 2
unterteilt, längs der Richtung vertikal zur Spur verläuft,
soll nachfolgend anhand eines auf eine optische Platte be
zogenen Beispiels erläutert werden.
Auf einer magnetooptischen Platte, die dabei ist, das ver
breiteste Aufzeichnungsmedium zu werden, befinden sich
Führungsrillen in einem Spurraster von 1,6 µm, einer Rillen
breite von 0,8 µm und einer Rillentiefe von 70 nm. Im allge
meinen wird die Spursteuerung oder Spurführung nach der soge
nannten Push-Pull-Methode vorgenommen, bei der von Reflexions
licht Gebrauch gemacht wird, das von der Führungsrille ge
streut wurde. Es gibt andere Spursteuerungsmethoden wie die
3-Strahl-Methode. Welche dieser Methoden jedoch benutzt
wird, immer tritt das Problem von Spursteuerungsschwankungen
und damit das Problem der Spursteuerungsgenauigkeit auf.
Damit bei der vorliegenden Erfindung dieses Problem der
Genauigkeit der Spursteuerung keinen Einfluß auf die Er
fassung des HF-Signals hat, wird die gerade Teilungslinie
8 des Fotodetektors längs der Richtung 4 vertikal zur Spur
gewählt.
Zum besseren Verständnis der Zusammenhänge sei Bezug auf
die Fig. 3(a), 3(b) und 3(c) genommen. In Fig. 3 bezeichnet
13 eine Führungsrille auf der Platte. 1 a, 1 b und 1 c sind
auf die Platte fokussierte Laserpunkte. 5 ist ein Fotode
tektor und 19 a, 19 b und 19 c sind die entsprechende Ver
teilung der Lichtintensität auf dem Fotodetektor 5.
Wenn sich der Laserpunkt in der Mitte der Führungsrille
befindet, erhält man das Maximum der Lichtintensität an
einer Stelle auf dem Fotodetektor, die der Mitte der Füh
rungsrille entspricht. Wenn sich der Laserpunkt gegenüber
der Mitte der Führungsrille nach rechts oder links ver
schiebt, erhält man das Maximum der Lichtintensität auf
dem Fotodetektor an einer entsprechend nach rechts oder
links verschobenen Stelle. Wenn demzufolge der Fotodetek
tor längs einer tangential zur Spurrichtung verlaufenden
Linie unterteilt ist, ändert sich die in die jeweiligen
Fotodetektorteile eintretende Lichtmenge (die Lichtmenge
vor Durchlaufen des Analysators), weshalb die Spursteuerungs
schwankung das erfaßte Differenzsignal beeinflußt. Wenn
dagegen der Fotodetektor längs einer Linie unterteilt ist,
die vertikal zur Spurrichtung verläuft, dann wird ein
solcher Einfluß der Spursteuerungsschwankung vermieden,
und man erhält ein Signal, das von mindestens gleich hoher
Qualität wie das Signal ist, das mit dem bekannten Differenz-
Verfahren gewonnen wird, bei dem das Licht mittels eines
Strahlenteilers auf zwei Strahlen aufgeteilt und dann die
Differenz der mittels der beiden Teilstrahlen erhaltenen
Ausgangssignale gebildet wird. Auf diese Weise wird ein
hohes Signal/Rausch-Verhältnis im erfaßten Signal erreicht.
Fig. 4 zeigt einen Reflexions-Optokopf, bei dem eine Aus
führungsform der magnetooptischen Signal-Lesevorrichtung
gemäß der Erfindung mit n = 1 eingesetzt ist.
Es soll zunächst das optische System dieses Ausführungs
beispiels erläutert werden.
Das von einer Laserdiode 23 ausgegebene Licht wird mit
Hilfe einer Kollimatorlinse 24 in paralleles Licht umge
setzt und dann mit Hilfe eines Strahlformungsprismas 25
so geformt, daß der Strahlquerschnitt des parallelen Lichts
eine perfekte Kreisfläche darstellt. Das Licht durchläuft
dann einen Strahlenteiler 26 und wird von einem Spiegel 27
in eine Richtung senkrecht zur Zeichenebene reflektiert und
dann mittels einer Objektivlinse 28 auf die magnetooptische
Platte 29 fokussiert.
Das von der Platte 29 reflektierte Licht verläuft auf umge
kehrtem Weg und wird vom Strahlenteiler 26 zu einem Strah
lenteiler 30 reflektiert. Das den Strahlenteiler 30 durch
setzende Licht durchläuft eine Linse 31 und eine Zylinder
linse 32 und tritt in eine in vier Teile unterteilte Foto
diode 33 ein. Die Spursteuerung und die Fokussierung er
folgen nach dem Push-Pull-Verfahren bzw. dem Astigmatismus-
Verfahren.
Die (in der Zeichnung) untere Hälfte des vom Strahlenteiler
30 reflektierten Lichts durchläuft eine Polaroid-Folie 20
und die obere Hälfte eine Polaroid-Folie 21. Das Licht
wird dann mittels einer in zwei Teile unterteilten PIN-
Fotodiode 22 aufgefangen. "Polaroid-Folien" sind Polari
sationsfilter, die unter dem allgemein bekannten Waren
zeichen Polaroid vertrieben werden. Im vorliegenden Aus
führungsbeispiel werden diese Polaroid-Folien als Analy
satoren eingesetzt. Die Polaroid-Folien 20 und 21 sind so
vorgesehen, daß der Winkel der Analysatorachsen der Folien
in bezug auf die Polarisationsebene des einfallenden Lichts
+45° bzw. -45° beträgt. Allgemein gilt für die Winkel
ein Bereich von
Werden die Winkel
zu +45° bzw. -45° gewählt, dann besteht der Vorteil, daß
die Toleranz bei der Einstellung dieser Winkel nicht be
sonders kritisch ist.
In Fig. 4 zeigen die Pfeile die Richtung der Polarisations
ebene des linear polarisierten einfallenden Lichts an.
Dabei ist der sehr kleine Rotationswinkel der Polarisations
ebene, der von dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
verursacht wird, vernachlässigt. Aus der Zeichnung ist
erkennbar, daß die Polarisationsebene des in die Platte 29
eintretenden Lichts längs der Tangentialrichtung der Spuren
auf der Platte verläuft. Demzufolge ist die gerade Unter
teilungslinie der in zwei Teile unterteilten PIN-Fotodiode
senkrecht zur Zeichenebene.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das erhaltene Signal
einen Störabstand der so hoch ist, wie der, der mit dem
bekannten Differenzverfahren erzielt wird. Dies wird er
reicht, ohne daß eine λ/2-Platte, ein Polarisations-
Strahlenteiler, zwei Linsen und zwei getrennte Fotodetektoren
erforderlich wären. Demzufolge können Größe, Gewicht und
Kosten des magnetooptischen Kopfes bei Verwendung der er
findungsgemäßen Lesevorrichtung deutlich reduziert werden.
Die Anwendung der magnetooptischen Signal-Lesevorrichtung
mit n = 1 bei einem Transmissions-Optokopf, wie er kürz
lich von den Erfindern vorgeschlagen wurde, ist in Fig. 5
gezeigt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die in zwei Teile
unterteilte PIN-Fotodiode auf der Transmissionsseite des Kopfes
angeordnet, dessen grundsätzlicher Aufbau dem von Fig. 11
entspricht. Wie beim vorbeschriebenen ersten Ausführungs
beispiel verläuft die gerade Teilungslinie des Fotodetek
tors längs der Richtung senkrecht zu den Spuren. Die Spur
steuerung und die Fokussierung erfolgen nach dem Push-Pull-
Verfahren bzw. dem Messerkanten-Verfahren.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann, selbst wenn
sich der Laserpunkt richtig in der Mitte der Führungsrille
befindet, von der unterteilten PIN-Fotodiode auf der Trans
missionsseite des Kopfes aus gesehen, eine Spurabweichung
des Laserpunktes aufgrund einer Linsenverstellung auftreten.
Dadurch jedoch, daß die gerade Teilungslinie 36 des Foto
detektors senkrecht zu den Spuren verläuft, treten keine
Probleme aufgrund der Linsenverstellung auf. Es sei an
dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der obere Teil in
Fig. 5 eine Draufsicht auf die PIN-Fotodiode 35 darstellt.
34 bezeichnet in Fig. 5 eine Polaroid-Folie. Die zusätzlich
zur Darstellung in Fig. 11 in Fig. 5 eingezeichneten
Doppelpfeile kennzeichnen die Polarisationsebene des Lichts.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die magnetooptische
Signal-Lesevorrichtung gemäß der Erfindung verwendet,
ändern sich Größe, Gewicht und Kosten des Optokopfes nicht
sehr, jedoch der Störabstand des gewonnenen Signals wird
deutlich erhöht.
Die Messerkante, Linsen und die in zwei Teile unterteilte
Fotodiode sind tatsächlich senkrecht zur Zeichenebene an
geordnet, so daß der Optokopf tatsächlich dünner ist als
es aufgrund von Fig. 5 den Anschein hat.
Bei den bisher beschriebenen ersten beiden Ausführungs
beispielen war n = 1, das heißt der Fotodetektor war in
zwei Teile unterteilt. In diesem Fall beeinflussen Fehl
stellen wie Staub oder Kratzer auf dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium leicht die Signalerfassung und können
zu Lesefehlern führen. Der Grund hierfür sei unter Bezug
auf Fig. 1 erläutert.
Es sei angenommen, daß vom Fotodetektor 5 aus gesehen die
Spur in der Zeichnung von rechts nach links verläuft und
daß sich einige Fehlstellen auf der Spur befinden. Re
flexionslicht, das von einer Fehlstelle auf der Spur ge
streut wurde, tritt dann zunächst in den Analysator 9 und
den nächstgelegenen Fotodetektorteil a 1 ein. Etwas später
tritt das Licht in den Analysator 10 und den nächstgelege
nen Fotodetektorteil a 2 ein. Die Fehlstelle auf der Spur
beeinflußt so das als Differenz zwischen den Ausgangssi
gnalen der beiden Fotodetektorteile gewonnene Signal. Nur
wenn sich die gerade Teilungslinie 8 des Fotodetektors
gerade exakt in der Mitte der Fehlstelle befindet, tritt
keine Beeinflussung des Signals durch die Fehlstelle auf.
Um einen Lesefehler soweit wie möglich auszuschließen, wird
deshalb beim dritten Ausführungsbeispiel n = 2 gewählt, das
heißt der Fotodetektor ist in vier Teile unterteilt. Fig. 6
zeigt dieses Ausführungsbeispiel. Der Fotodetektor 43 ist
mit Hilfe zweier gerader Teilungslinien 48 und 49 in vier
Teile unterteilt. Die gerade Teilungslinie 49 verläuft
längs der Richtung senkrecht zu den Spuren, und die gerade
Teilungslinie 48 verläuft längs einer Richtung tangential
zu den Spuren. 44, 45, 46 und 47 sind die vier Fotodetek
torteile, die nachfolgend auch als a 1, a 2, a 3 bzw. a 4 be
zeichnet werden. Analysatoren 50 und 51 sind geradewegs vor
den Fotodetektorteilen a 1 bzw. a 3 angeordnet. Der Winkel,
den ihre Analysatorachsen mit der Polarisationsebene des
einfallenden Lichts bilden, sei als Φ A bezeichnet. Analy
satoren 53 und 52 sind geradewegs vor den Fotodetektor
teilen a 2 bzw. a 4 angeordnet. Der Winkel, den ihre Analy
satorachsen mit der Polarisationsebene des einfallenden
Lichts bilden, wird Φ B genannt.
Ein Differentialverstärker 54 bildet die Differenz zwischen
der Summe der Ausgangssignale der Fotodetektorteile a 1 und
a 3 und der Summe der Ausgangssignale der Fotodetektorteile
a 2 und a 4. Das vom Differenzverstärker 54 abgegebene Signal
ist das wiedergewonnene Signal. Bezeichnet man die Ausgangs
signale der Fotodetektorteile a 1, a 2, a 3 und a 4 mit A 1, A 2,
A 3 bzw. A 4, dann läßt sich das Ausgangssignal I des Dif
ferenzverstärkers 54 durch folgende Gleichungen ausdrücken:
Da der erste und der zweite Term auf der rechten Seite
der Gleichung (2) die Differenz der Ausgangssignale jeweils
von Fotodetektorteilen ist, die durch die Linie 49 unter
teilt sind, wird das Signal I von Spursteuerungsschwankun
gen nicht beeinflußt.
Zur Erläuterung dafür, daß durch Teilung des Fotodetektors
längs einer geraden Linie tangential zur Spur ein Spur
fehler die Signalgewinnung nicht beeinträchtigt, wird auf
die Fig. 7a, 7b und 7c Bezug genommen.
In diesen Figuren ist 13 wieder eine Führungsrille. 1 a, 1 b
und 1 c sind auf das Aufzeichnungsmedium fokussierte Laser
punkte, und 57 ist eine Fehlstelle auf der Führungsrille.
In Fig. 7(a) bezeichnen a 1-a, a 2-a, a 3-a und a 4-a die Ver
teilung der Lichtintensität auf den Fotodetektorteilen
a 1, a 2, a 3 bzw. a 4. In den Fig. 7(b) und 7(c) ist die Ver
teilung der Lichtintensität in ähnlicher Weise angegeben
und entsprechend bezeichnet.
Für alle Lichtintensitätsverteilungen der Fig. 7(a), 7(b)
und 7(c) gilt, daß, wenn man die Differenz zwischen den
Ausgangssignalen der Fotodetektorteile a 1 und a 4 einer
seits und die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der
Fotodetektorteile a 2 und a 3 nimmt, diese Differenz jeweils
sehr gering ist, so daß der Einfluß der Spurfehlstelle auf
das Ausgangssignal I des Differenzverstärkers sehr klein
ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt eine
Berechnung nach Gleichung (3), und demzufolge ist die
Auswirkung der Spurfehlstelle sehr gering.
Zusätzlich zu den Vorteilen der geringen Größe, des ge
ringen Gewichts und der geringen Kosten sowie des hohen
Störabstands wird bei diesem dritten Ausführungsbeispiel
erreicht, daß die Auswirkung einer Fehlstelle auf dem Auf
zeichnungsmedium auf die Signalerfassung minimal ist, so
daß die Gefahr von Lesefehlern verringert ist. Diese ver
ringerte Gefahr von Lesefehlern erlaubt die Anforderungen
an das Aufzeichnungsmedium und seinen Träger im Hinblick
auf Fehlstellen ebenfalls zu verringern, wodurch die
Kosten des Aufzeichnungsmediums gesenkt werden können.
Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen betrug n = 1 oder
n = 2. In diesen Fällen verursacht eine sehr geringe
Rauhigkeit der Oberfläche des Substrats (Trägers) des Auf
zeichnungsmediums manchmal einen Störabstand des gewonnenen
Signals, der etwas geringer ist als der des mit dem her
kömmlichen Differenzverfahren erhaltenen Signals. Bei
einem Glassubstrat, bei dem die Führungsrille direkt
durch einen Trockenätzprozeß ausgebildet wird, ist die
feine Rauhheit der Oberfläche
(nachfolgend als Substrat
rauschen bezeichnet) gering. Bei billigen vorgeformten
Kunststoffsubstraten, die durch Spritzgußtechnik herge
stellt werden, ist dieses Substratrauschen jedoch etwas
größer.
Damit die Auswirkung dieses Substratrauschens ausgeschal
tet wird, wird ein Fotodetektor mit n = 4 gewählt, ein
Fotodetektor also der in acht Teile unterteilt ist. Fig. 8
zeigt ein Ausführungsbeispiel.
In Fig. 8 ist mit 62 der in acht Teile unterteilte Foto
detektor bezeichnet. Die geraden Teilungslinien 63′ und 64′
verlaufen längs der Richtung 3 tangential zur Spur bzw.
der Richtung 4 senkrecht zur Spur. 63 bis 70 sind Foto
detektorteile a 1 bis a 8. Analysatoren 71, 73, 75 und 77
sind geradewegs vor den Fotodetektorteilen a 1, a 3, a 5 bzw.
a 7 vorgesehen. Der Winkel ihrer Analysatorachsen gegen
über der Polarisationsebene 2 des einfallenden Lichts wird
mit Φ A bezeichnet. Analysatoren 72, 74, 76 und 78 sind
geradewegs vor den Fotodetektorteilen a 2, a 4, a 6 bzw. a 8
angeordnet. Der Winkel ihrer Analysatorachsen gegenüber
der Polarisationsebene 2 des einfallenden Lichts wird mit
Φ B bezeichnet. Die Schraffur der Analysatoren gibt die
jeweilige Richtung der Analysatorachse an. Ein Differenz
verstärker 79 bildet die Differenz zwischen der Summe der
Ausgangssignale der Fotodetektorteile a 1, a 3, a 5 und a 7
und der Summe der Ausgangssignale der Fotodetektorteile
a 2, a 4, a 6 und a 8 und erzeugt das HF-Signal.
Verglichen mit den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen
ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzahl der
Unterteilung des Fotodetektors größer. Dadurch wird die
Auswirkung der Rauhigkeit des Substrats auf die Signal
erfassung auf höhere Raumfrequenzkomponenten entfernt.
Demzufolge wird der Störabstand des erhaltenen Signals
mindestens so hoch wie der, der mit dem bekannten Dif
ferenzverfahren erzielt wird.
Zusätzlich zu diesem Vorteil werden mit dem gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel alle Vorteile der vorgenannten Aus
führungsbeispiele erreicht. Dabei wird durch die höhere
Teilungszahl n des Fotodetektors gegenüber allen vorge
nannten Ausführungsbeispielen der Einfluß von Fehlstellen
auf dem Aufzeichnungsmedium noch weiter verringert.
Bei den beschriebenen vier Ausführungsbeispielen stimmt
die Richtung der Polarisationsebene des einfallenden Lichts
mit der Tangentialrichtung der Spur überein. Dies ist
keine unbedingte Notwendigkeit.
Je höher bei der erfindungsgemäßen Lesevorrichtung die
Anzahl der Teilungslinien ist, durch die der Fotodetektor
unterteilt wird, desto näher kommt die Leistungsfähigkeit
der Vorrichtung hinsichtlich der Güte des wiedergewonnenen
Signals der Leistungsfähigkeit des bekannten Differenz
verfahrens. In der Praxis sind geeignete Werte für n 1, 2, 3
oder 4. Der Bereich n ≧ 2 ist im Hinblick auf die Leistungs
fähigkeit der Lesevorrichtung ein bevorzugter Bereich.
Claims (6)
1. Magnetooptische Signal-Lesevorrichtung für ein magneto
optisches Wiedergabegerät, bei dem die Polarisationsebene
von linear polarisiertem Licht gedreht wird, wenn das ein
fallende Licht von einem magnetooptischen Aufzeichnungs
medium reflektiert wird oder dieses durchsetzt und bei dem
der Drehwinkel der Polarisationsebene als Informations
signal genutzt wird, umfassend
einen Fotodetektor (5) zur Feststellung des Drehwinkels
der Polarisationsebene des einfallenden Lichts, der durch
n gerade Teilungslinien (8) in 2n Fotodetektorteile (a 1,
a 2, a 3 . . . a 2 n) unterteilt ist,
erste getrennt geradewegs vor ungeradzahligen Fotodetektor
teilen (a 1, a 3, a 5 . . . a (2 n-1), die Zählung erfolgt aus
gehend von einem beliebigen Fotodetektorteil im Gegenuhr
zeigersinn) angeordnete Analysatoren (9), deren Analysator
achsen mit der Polarisationsebene (2) des linear polari
sierten einfallenden Lichts (1) einen ersten Winkel (Φ A)
bilden,
zweite geradewegs vor den geradzahligen Fotodetektorteilen
(a 2, a 4, a 6 . . . a 2 n), gesondert angeordnete Analysatoren
(10), deren Analysatorachsen mit der Polarisationsebene
(2) des linear polarisierten einfallenden Lichts (1) einen
zweiten Winkel (Φ B) einschließen, wobei der erste und der
zweite Winkel verschieden sind, und
einen Differenzverstärker (11) zur Erzeugung der Differenz
zwischen der Summe der Ausgangssignale der ungeradzahligen
Fotodetektorteile einerseits und der Summe der Ausgangs
signale der geradzahligen Fotodetektorteile andererseits.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine der n Teilungs
linien (8) senkrecht zur Richtung der Spur auf dem Auf
zeichnungsmedium verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß für den ersten Winkel (Φ A)
und den zweiten Winkel (Φ B) gilt:
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß Φ A = +45° und Φ B = -45°
oder Φ A = -45° und Φ B = +45° sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß n = 2 ist und die bzw.
eine zweite Teilungslinie in einer Richtung tangential in
bezug auf die Spur auf dem Aufzeichnungsmedium verläuft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß n = 4 ist und eine der geraden Tei
lungslinien (63′, 64′) zwischen den Fotodetektorteilen a 1
und a 8 einerseits und den Fotodetektorteilen a 2 und a 3 an
dererseits in Richtung senkrecht zur Spur auf dem Auf
zeichnungsmedium und die andere dieser Teilungslinien (63′,
64′) in Richtung tangential zur Spur verläuft.
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