DE69223124T2

DE69223124T2 - System für magneto-optischen Kopf

Info

Publication number: DE69223124T2
Application number: DE69223124T
Authority: DE
Inventors: Ryuichi Katayama; Yutaka Yamanaka
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2012-12-19
Also published as: US5453963A; DE69223124D1; EP0547624A3; EP0547624A2; EP0547624B1

Description

Die Erfindung betrifft ein System für einen magneto-optischen Kopf und insbesondere ein System für einen magneto-optischen Kopf zur Detektion eines Fehlersignais und eines Informationssignals durch ein an einer magneto-optischen Platte reflektiertes Licht.
Die US-A-5 015 835 offenbart ein Lese- und Schreibgerät mit einer Beugungseinrichtung für optische Informationen.
Ein herkömmliches System für einen magneto-optischen Kopf, das in der EP-A-0 405 444 (entspricht der JP-A-3-29 137) dargestellt ist und den Oberbegriff von Anspruch 1 widerspiegelt, weist auf: einen Halbleiterlaser zum Einstrahlen eines Laserlichts, eine Objektivlinse zum Fokussieren des Laserlichts auf eine magneto-optische Platte, einen Strahlteiler zum Durchlassen des Laserlichts vom Halbleiterlaser zur Objektivlinse und zur Reflexion eines an der magneto-optischen Platte reflektierten Lichts, ein Beugungsgitterelement zum Beugen des reflektierten Lichts, um ordentliches und außerordentliches Licht zu erzeugen, und einen Photodetektor zur Detektion von Gleichlauf- und Fokussierfehlersignalen und eines auf der magneto-optischen Platte gespeicherten Informationssignals entsprechend dem vom Beugungsgitterelement zugeführten ordentlichen und außerordentlichen Licht.
Das Beugungsgitterelement teilt das reflektierte Licht in Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) und in Beugungslicht +1. und -1. Ordnung (außerordentliches Licht).
Am Photodetektor wird ein Fehlersignal entsprechend dem Beugungslicht +1. Ordnung erfaßt, und ein Informationssignal wird entsprechend dem Beugungslicht nullter, +1. und -1. Ordnung oder entsprechend dem Beugungslicht nullter und -1. Ordnung erfaßt.
Nach dem herkömmlichen System für einen magneto-optischen Kopfliegen jedoch Nachteile darin, daß in dem Falle, wo das Informationssignal unter Verwendung von Beugungslicht nullter Ordnung und sowohl +1. als auch -1. Ordnung erfaßt wird, das Licht +1. Ordnung jeweils für ein Fehlersignal und ein Informationssignal in zwei Komponenten unterteilt werden muß. Infolgedessen wird die Struktur der elektrischen Schaltung kompliziert.
Andererseits kann in dem Falle, wo das Informationssignal unter Verwendung von Beugungslicht nullter Ordnung und -1. Ordnung erfaßt wird, die elektrische Schaltung in einer einfachen Struktur hergestellt werden. Das Intensitä.tsverhältnis zwischen einem ordentlichen Licht und einem außerordentlichen Licht wird jedoch für die Detektion des Informationssignals unausgeglichen, d. h. das Gleichtaktrauschen im erfaßten Signal verstärkt sich. Infolgedessen kann ein Informationssignal nicht mit hoher Genauigkeit erfaßt werden.
In diesem Falle kann vorgeschlagen werden, das Intensitätsverhältnis zwischen ordentlichem und außerordentlichem Licht auf 1:1 festzusetzen, indem die optische Achse des Beugungsgitterelements auf einen vorgegebenen Winkel zu einer Polarisationsebene eines einfallenden Lichts eingestellt wird. Wegen der Veränderung der optischen Achse wird jedoch ein Trägerpegel des erfaßten Signals erniedrigt, so daß das reproduzierte C/N-Verhältnis (Verhältnis des Trägerpegels zum Rauschpegel) verringert wird. Infolgedessen kann ein Informationssignal nicht mit hoher Genauigkeit erfaßt werden.
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System für einen magneto-optischen Kopf zu schaffen, das so hergestellt werden kann, daß es eine einfache Struktur aufweist und ein Fehlersignal und ein Informationssignal mit hoher Genauigkeit erfassen kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Die weiteren Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen verständlich. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Schemazeichnung, die ein herkömmliches System für einen magneto-optischen Kopf darstellt;
Fig. 2 eine Draufsicht einer in Fig. 1 dargestellten holographischen Platte;
Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten holographischen Platte;
Fig. 4A bis 4C Draufsichten, die jeweils ein Detektionsmuster eines in Fig. 1 dargestellten Photodetektors zeigen;
Fig. 5 eine Schemazeichnung, die ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 6 eine Draufsicht eines Strichgitters, das in der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 5 verwendet wird;
Fig. 7 eine Schnittansicht des Strichgitters, das in der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 5 verwendet wird;
Fig. 8A und 8B Draufsichten einer holographischen Platte, die in der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 5 verwendet wird;
Fig. 9 eine Schnittansicht der holographischen Platte, die in der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 5 verwendet wird;
Fig. 10 eine Draufsicht, die ein Detektionsmuster eines Photodetektors zeigt, der in der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 5 verwendet wird;
Fig. 11 eine Schemazeichnung, die ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht, die eine in der zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 11 verwendete Beugungsgitterplatte darstellt;
Fig. 13 eine Schemazeichnung, die ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 14 eine Draufsicht eines Strichgitters, das in der dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 13 verwendet wird;
Fig. 15A und 15B Draufsichten einer holographischen Platte, die in der dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 13 verwendet wird;
Fig. 16 eine Draufsicht, die ein Detektionsmuster eines Photodetektors zeigt, der in der dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 13 verwendet wird;
Fig. 17 eine Schemazeichnung, die ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer Beugungsgitterplatte, die in der vierten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 17 verwendet wird.
Zum besseren Verständnis des technischen Hintergrunds der Erfindung wird nachstehend anhand von Fig. 1 bis 3 und Fig. 4A, 4B und 4C zunächst das Grundprinzip der herkömmlichen Technologie beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein herkömmliches System für einen magneto-optischen Kopf. Das System weist auf: einen Halbleiterlaser 11, eine Kollimatorlinse 12, einen Strahlteiler 13, eine Objektivlinse 14, eine Linse 16, eine holographische Platte 17 und einen Photodetektor 18.
Fig. 2 zeigt die holographische Platte 17, die in vier Bereiche 20, 21, 22 und 29 mit voneinander verschiedenen Gitterrichtungen unterteilt ist.
Fig. 3 zeigt die holographische Platte 17, die ein Lithiumniobat-Substrat 34 aus einem doppelbrechenden Kristall, auf dem Substrat 34 ausgebildete Protonenaustauschbereiche 35 und auf den Protonenaustauschbereichen 35 ausgebildete Phasenkompensationsschichten 36 aus Nb&sub2;O&sub5; aufweist. Die Protonenaustauschbereiche 35 und die Phasenkompensationsschichten 36 bilden ein Doppelschichtbeugungsgitter.
Die holographische Platte 17 wird so hergestellt, daß sie eine optische Achse 23 aufweist, die mit einer Polarisationsebene eines einfallenden Lichts einen Winkel von fünfundvierzig Grad bildet.
Die holographische Platte 17 wird so hergestellt, daß sie einen Strichbereich 31 und einen Zwischenraum- bzw. Intervallbereich 32 aufweist, so daß bei einer orthogonal zur optischen Achse 23 polarisierten Komponente keine Phasendifferenz auftritt, während bei einer parallel zur optischen Achse 23 polarisierten Komponente eine Phasendifferenz π auftritt. Infolgedessen geht ein ordentliches Licht (die orthogonal polarisierte Komponente) durch die hölographische Platte 17 hindurch, und ein außerordentliches Licht (die parallel polarisierte Komponente) wird an der Platte gebeugt. Das heißt, die Phasendifferenz wird für ordentliches Licht mit einer orthogonal zur optischen Achse polarisierten Komponente auf null und für außerordentliches Licht mit einer parallel zur optischen Achse 23 polarisierten Komponente auf π festgesetzt.
Fig. 4A, 4B und 4C zeigen jeweils ein Detektionsmuster des Photodetektors 18. Fig. 4A zeigt das Muster unter der Bedingung, daß die Objektivlinse 14 zu nahe an der magneto-optischen Platte 15 angeordnet ist. Fig. 4B zeigt das Muster unter der Bedingung, daß die magneto-optische Platte 15 im Brennpunkt der Objektivlinse 14 angeordnet ist. Fig. 4C zeigt das Muster unter der Bedingung, daß die Objektivlinse 14 zu weit von der magneto-optischen Platte 15 entfernt ist.
Der Photodetektor 18 ist zur Detektion der durch die holographische Platte 17 gebildeten Strahlflecke bzw. Leuchtflecke in acht Detektionsbereiche 46 bis 50 und 91 bis 93 un terteilt. Der Detektionsbereich 46 erfaßt den Strahlfleck 37, der Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) ist, das durch die holographische Platte 17 hindurchgeht.
Die Strahlflecke 38 bis 41 sind Beugungslicht +1. Ordnung (außerordentliches Licht), das in den Bereichen 20, 29, 21 bzw. 22 der holographischen Platte 17 gebeugt wird. Der Strahlfleck 38 wird auf einer Teilungslinie zwischen den Detektionsbereichen 47 und 48 erfaßt, der Strahlfleck 39 wird auf einer Teilungslinie zwischen den Detektionsbereichen 49 und 50 erfaßt, und die Strahlflecke 40 bzw. 41 werden in den Detektionsbereichen 91 bzw. 92 erfaßt.
Die Strahlflecke 42 bis 45 sind Beugungslicht -1. Ordnung (außerordentliches Licht), das in den Bereichen 29, 20, 22 bzw. 21 der holographischen Platte 17 gebeugt wird. Jeder der Strahlflecke 42 bis 45 wird in dem Detektionsbereich 93 erfaßt.
In dem herkömmlichen System für einen magneto-optischen Kopf wird ein von dem Halbleiterlaser 11 ausgestrahltes Laserlicht in der Kollimatorlinse 12 kollimiert bzw. gebündelt, und das kollimierte Licht wird dem Strahlteiler 13 zugeführt. Das kollimierte Licht wird durch den Strahlteiler 13 und die Objektivlinse 14 zu einer magneto-optischen Platte 15 durchgelassen. Ein an der magneto-optischen Platte 15 reflektiertes Reflexionslicht wird durch die Objektivlinse 14 zum Strahlteiler 13 durchgelassen. Dann wird das Reflexionslicht an dem Strahlteiler 13 reflektiert und durch die Linse 16 und die holographische Platte 17 zum Photodetektor 18 durchgelassen.
Am Photodetektor 18 werden ein Fokussierfehlersignal, ein Gleichlauffehlersignal bzw. ein Informationssignal auf die folgende Weise erfaßt. In diesem Beispiel werden die Ausgangssignale der Detektionsbereiche 46 bis 50 und 91 bis 93 des Photodetektors 18 durch V(46) bis V(50) bzw. V(91) bis V(93) angezeigt.
Nach der Foucaultschen Methode ist das Fokussierfehlersignal durch den folgenden Ausdruck gegeben:
{V(47) + V(50)} - {V(48) + V(49)}.
Nach einem Gegentaktverfahren ist das Gleichlauffehlersignal durch den folgenden Ausdruck gegeben:
V(91) - V(92).
Nach einem Differentialdetektionsverfahren ist das Informationssignal durch den folgenden Ausdruck gegeben:
V(46) - {V(47) + V(48) + V(49) + V(50) + V(91) + V(92) + V(93)},
d. h. gleich der Ausgangssignaldifferenz zwischen einem Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) und der Summe des Beugungslichts +1. und -1. Ordnung (außerordentliches Licht).
Das Informationssignal kann auch durch V(46) - V(93) gegeben sein, d. h. durch die Ausgangssignaldifferenz zwischen einem Beugungslicht nullter Ordnung und einem Beugungslicht -1. Ordnung.
An der holographischen Platte 17 ist eine Transmissionsausbeute bzw. ein Durchlaßgrad eines ordentlichen Lichts (Beugungslicht nullter Ordnung) gleich 100 Prozent, und die Beugungsausbeute von außerordentlichem Licht (Beugungslicht +1. und -1. Ordnung) ist theoretisch gleich 40 Prozent. Entsprechend dem Differentialdetektionsverfahren ist vorzuziehen, daß das ordentliche und das außerordentliche Licht auf dem Photodetektor 18 die gleiche Lichtintensität haben, um ein durch Intensitätsschwankungen des Halbleiterlasers 11 und durch Schwankungen des Reflexionsvermögens der magneto-optischen Platte 15 verursachtes Gleichtaktrauschen zu unterdrücken.
Nach dem herkömmlichen System für einen magneto-optischen Kopf, in welchem ein Informationssignal unter Verwendung von Beugungslicht nullter Ordnung und von Beugungslicht sowohl +1. als auch -1. Ordnung erfaßt wird, wird das Lichtintensitätsverhältnis zwischen dem ordentlichen Licht und dem außerordentlichen Licht gleich 100:81, so daß das Gleichtaktrauschen in beträchtlichem Grade unterdrückt wird.
Das in den Detektionsbereichen 47 bis 50, 91 und 92 erfaßte Beugungslicht +1. Ordnung wird jedoch zur Detektion sowohl eines Fehlersignals als auch eines Informationssignals verwendet, so daß das Beugungslicht +1. Ordnung in zwei Komponenten geteilt werden muß. Infolgedessen wird die Struktur der elektrischen Schaltungen kompliziert.
Andererseits wird in dem Falle, wo ein Informationssignal unter Verwendung von Beugungslicht nullter Ordnung und von Beugungslicht -1. Ordnung erfaßt wird, das Lichtintensitätsverhältnis zwischen dem ordentlichen Licht und dem außerordentlichen Licht unausgeglichen, nämlich gleich 100:40,5, so daß das Gleichtaktrauschen nicht ausreichend unterdrückt wird.
Es ist möglich, ein Lichtintensitätsverhältnis zwischen einem ordentlichen Licht und einem außerordentlichen Licht auf 1:1 festzusetzen, indem die holographische Platte 17 so angeordnet wird, daß sie eine optische Achse 23 aufweist, die mit einer Polarisationsebene eines einfallenden Lichts einen vorgegebenen Winkel bildet. Infolge der Anordnung der holographischen Platte 17 wird jedoch ein Trägerpegel eines erfaßten Signals erniedrigt, so daß ein reproduziertes C/N-Verhältnis (Verhältnis des Trägerpegels zu Rauschpegel) verringert wird.
Fig. 5 zeigt ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das einen Halbleiterlaser 511 eine Kollimatorlinse 52, einen Strahlteiler 53, eine Objektivlinse 54, eine Linse 56, ein Strichgitter 64, eine holographische Platte 65 und einen Photodetektor 66 aufweist.
Fig. 6 und 7 zeigen das Strichgitter 64, das sich aus einem einzigen Bereich zusammensetzt. Das Strichgitter 64 ist so angeordnet, daß es eine optische Achse 63 aufweist, die mit der Polarisationsebene eines einfallenden Lichts einen Winkel von fünfundvierzig Grad bildet.
Das Strichgitter 64 weist ein Lithiumniobat-Substrat 60, auf dem Substrat 60 ausgebildete Protonenaustauschbereiche 67 und auf den Protonenaustauschbereichen 67 ausgebildete Phasenkompensationsschichten 68 aus Nb&sub2;O&sub5; auf.
Das Strichgitter 64 ist so geformt, daß es einen Strichbereich 61 und einen Intervallbereich 62 aufweist, zwischen denen eine vorgegebene Phasendifferenz auftritt, so daß ein ordentliches Licht durch das Strichgitter 64 hindurchgeht und ein außerordentliches Licht an dem Gitter gebeugt wird. Das heißt, die Phasendifferenz wird für das ordentliche Licht mit einer orthogonal zur optischen Achse 63 polarisierten Komponente auf null bzw. für das außerordentliche Licht mit einer parallel zur optischen Achse 63 polarisierten Komponente auf π festgesetzt.
Fig. 8A und Fig. 9 zeigen die holographische Platte 65, deren Beugungsausbeute nicht durch eine Polarisation eines einfallenden Lichts beeinflußt wird. Die holographische Platte 65 ist in vier Bereiche 69 bis 72 unterteilt, deren Gitterrichtungen sich voneinander unterscheiden. Die holographische Platte 65 wird durch die Ausbildung augenformiger Bereiche 71 bzw. 72 auf der Teilungslinie zwischen den Bereichen 69 und 70 gebildet. Statt der in Fig. 8A dargestellten holographischen Platte 65 kann eine in Fig. 8B dargestellte holographische Platte 65a verwendet werden, die durch zwei diagonale Linien in vier Bereiche 73 bis 76 unterteilt ist.
Die holographische Platte 65 weist ein isotropes Glassubstrat 80 und auf dem Substrat 80 ausgebildete dielektrische Schichten 82 aus SiO&sub2; auf. Die holographische Platte 65 wird so hergestellt, daß sie einen Strichbereich 77 und einen Intervallbereich 78 aufweist, so daß durch Veränderung der Dicke der dielektrischen Schichten 82 eine gewünschte Phasendifferenz zwischen den Bereichen bereitgestellt werden kann. Das heißt, die holographische Platte 65 beugt ein einfallendes Licht entsprechend einer auf der Phasendifferenz basierenden Beugungsausbeute ohne Einwirkung der Polarisation des einfallenden Lichts.
In dieser Ausführungsform sind an dem Strichgitter 64 die Transmissionsausbeute von Licht nullter Ordnung bzw. die Beugungsausbeute von Licht +1. und -1. Ordnung gleich 100 Prozent bzw. theoretisch gleich 40,5 Prozent.
Andererseits wird eine Phasendifferenz zwischen dem Strichbereich 77 und dem Intervallbereich 78 der holographischen Platte 65 auf 81,9 Grad festgesetzt, so daß die Transmissionsausbeute an der Platte gleich 57,0 Prozent und die Beugungsausbeute von Licht +1. bzw. -1. Ordnung jeweils theoretisch gleich 17,4 Prozent wird.
Daher wird eine Beugungsausbeute, die durch die Summe aus dem Beugungslicht nullter und -1. Ordnung der holographischen Platte 65 in einem durch das Strichgitter 64 hindurchgehenden Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) gegeben ist, gleich 74,4 Prozent, was gleich einer Beugungsausbeute ist, die durch die Summe aus dem Beugungslicht nullter, +1. und -1. Ordnung der holographischen Platte 65 in dem am Strichgitter 64 gebeugten Beugungslicht +1. und -1. Ordnung (außerordentliches Licht) gegeben ist. Auf diese Weise werden die Lichtintensitäten der ordentlichen Lichtkomponente und der außerordentlichen Lichtkomponente, die für die Detektion eines Informationssignals verwendet werden, aufeinander abgeglichen.
Fig. 10 zeigt ein Detektionsmuster des Photodetektors 66 unter der Bedingung, daß die magneto-optische Platte 55 im Brennpunkt der Objektivlinse 54 angeordnet ist. Das Muster ist zur Detektion der Strahlflecke 139 bis 165 in vierzehn Detektionsbereiche 166 bis 179 unterteilt.
Auf dem Photodetektor 66 ist der Strahlfleck 139 ein Beugungslicht nullter Ordnung für das Strichgitter 64 und außerdem ein Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) für die holographische Platte 65, und der Strahlfleck 139 wird im Detektionsbereich 166 erfaßt.
Die Strahlflecke 140 bis 143 sind Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) für das Strichgitter 64 und Beugungslicht +1. Ordnung für die holographische Platte 65, das jeweils in den Bereichen 69 bis 72 gebeugt wird. Der Strahlfleck 140 wird auf einer Teilungslinie zwischen den Detektionsbereichen 167 und 168 erfaßt, der Strahlfleck 141 wird auf einer Teilungslinie zwischen den Detektionsbereichen 169 und 170 erfaßt. Die Strahlflecke 142 bzw. 143 werden in den Detektionsbereichen 171 bzw. 172 erfaßt.
Die Strahlflecke 144 bis 147 sind Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) für das Strichgitter 64 und Beugungslicht -1. Ordnung für die holographische Platte 65, das in den Bereichen 70, 69, 72 bzw. 71 gebeugt wird. Jeder der Strahlflecke 144 bis 147 wird in dem Detektionsbereich 173 erfaßt.
Der Strahlfleck 148 ist Beugungslicht +1. Ordnung für das Strichgitter 64 und Beugungslicht nullter Ordnung für die holographische Platte 65. Der Strahlfleck 148 wird in dem Detektionsbereich 174 erfaßt.
Die Strahlflecke 149 bis 152 sind Beugungslicht +1. Ordnung für das Strichgitter 64 und Beugungslicht +1. Ordnung für die holographische Platte 65, das jeweils in den Bereichen 69 bis 72 gebeugt wird. Jeder der Strahlflecke 149 bis 152 wird im Detektionsbereich 175 erfaßt.
Die Strahlflecke 153 bis 156 sind Beugungslicht +1. Ordnung für das Strichgitter 64 und Beugungslicht -1. Ordnung für die holographische Platte 65. Die Strahlflecke 154, 153, 156 bzw. 155 werden in den Bereichen 69 bis 72 der holographischen Platte 65 gebeugt, und jeder der Strahlflecke 153 bis 156 wird im Detektionsbereich 176 erfaßt.
Der Strahlfleck 157 ist Beugungslicht -1. Ordnung für das Strichgitter 64 und Beugungslicht nullter Ordnung für die holographische Platte 65, und der Strahlfleck 157 wird im Detektionsbereich 177 erfaßt.
Die Strahlflecke 158 bis 161 sind Beugungslicht -1. Ordnung für das Strichgitter 64 und Beugungslicht +1. Ordnung für die holographische Platte 65, das jeweils in den Bereichen 69 bis 72 gebeugt wird. Jeder der Strahlflecke 158 bis 161 wird im Detektionsbereich 178 erfaßt.
Die Strahlflecke 162 bis 165 sind Beugungslicht -1. Ordnung für das Strichgitter 64 und Beugungslicht -1. Ordnung für die holographische Platte 65. Die Strahlflecke 163, 162, 165 bzw. 164 werden in den Bereichen 69 bis 72 der holographischen Platte 65 gebeugt, und jeder der Strahlflecke 162 bis 165 wird im Detektionsbereich 179 erfaßt.
In dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein von dem Halbleiterlaser 51 ausgestrahltes Laserlicht in der Kollimatorlinse 52 kollimiert, und das kollimierte Licht wird dem Strahlteiler 53 zugeführt. Das kollimierte Licht wird durch den Strahlteiler 53 und die Objektivlinse 54 zu einer magnetooptischen Platte 55 durchgelassen. Ein an der magneto-optischen Platte 55 reflektiertes Reflexionslicht wird durch die Objektivlinse 54 zum Strahlteiler 53 durchgelassen. Dann wird das Reflexionslicht am Strahlteiler 53 reflektiert und durch die Linse 56, das Strichgitter 64 und die holographische Platte 65 zum Photodetektor 66 durchgelassen.
Am Photodetektor 66 werden ein Fokussierfehlersignal, ein Gleichlauffehlersignal und ein Informationssignal auf der magneto-optischen Platte 55 wie folgt erfaßt. In der vorliegenden Ausführungsform werden Ausgangssignale der Detektionsbereiche 166 bis 179 des Photodetektors 66 jeweils durch V(166) bis V(179) angezeigt.
Das Fokussierfehlersignal ist nach der Foucaultschen Methode durch den folgenden Ausdruck gegeben:
{V(167) + V(170)} - {V(168) + V(169)}.
Das Gleichlauffehlersignal ist nach einem Gegentaktverfahren durch den folgenden Ausdruck gegeben:
V(71) - V(72).
Das Informationssignal ist nach einem Differentialdetektionsverfahren durch den folgenden Ausdruck gegeben:
{V(166) + V(173)} - {V(174) + V(175) + V(176) + V(177) + V(178) + V(179)}.
In diesem Falle kann berücksichtigt werden, daß die Detektionsbereichsgruppen 166 und 173, 174 bis 176 bzw. 177 bis 179 drei einzelne Bereiche sind.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der Ausführungsform ein Informationssignal entsprechend einer ordentlichen Lichtkomponente und einer außerordentlichen Lichtkomponente erfaßt, welche die gleiche Lichtintensität aufweisen, so daß ein Gleichtaktrauschen unterdrückt wird, ohne den Trägerpegel des erfaßten Signals zu verringern. Ferner werden ein Informationssignal und ein Fehlersignal aus voneinander verschiedenem Licht erfaßt, so daß für ihre Erfassung kein Beugungslicht aufgeteilt zu werden braucht.
In dieser Ausführungsform ist die Reihenfolge der Anordnung zwischen der Linse 56, dem Strichgitter 64 und der holographischen Platte 65 nicht beschränkt. Ferner können unter dem Strahlteiler 53, der Linse 56, dem Strichgitter 64 und der holographischen Platte 65 mehr als zwei Komponenten zur Kombination ausgewählt werden.
Fig. 11 zeigt ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die einen Halbleiterlaser 51, eine Kollimatorlinse 52, einen Strahlteiler 53, eine Objektivlinse 54, eine Linse 56, eine Beugungsgitterplatte 208 und einen Photodetektor 66 aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird nachstehend hauptsächlich die Struktur erläutert, die von der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 5 bis 10 abweicht.
Fig. 12 zeigt die Beugungsgitterplatte 208 mit einer Strichgitterebene 208a, die dem in Fig. 6 dargestellten Strichgitter 64 entspricht, und einer holographischen Ebene 208b, die der in Fig. 8A und 8B dargestellten holographischen Platte 65 entspricht.
Die Beugungsgitterplatte 208 weist ein Lithiumniobat Substrat 214, auf dem Substrat 214 ausgebildete Protonenaustauschbereiche 215, auf der Ebene 208a ausgebildete Phasenkompensationsschichten 216 aus Nb&sub2;O&sub5; und auf der Ebene 208b ausgebildete dielektrische Schichten 282 auf.
Die Strichgitterebene 208a wird so hergestellt, daß sie eine optische Achse (nicht dargestellt) aufweist, die mit einer Polarisationsebene eines einfallenden Lichts einen Winkel von fünfundvierzig Grad bildet. Die Strichgitterebene 208a weist eine vorgegebene Phasendifferenz zwischen einem Strichbereich und einem Intervallbereich auf, so daß ein ordentliches Licht durch die Gitterebene hindurchgeht und ein außerordentliches Licht daran gebeugt wird.
Auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird ein an einer rnagneto-optischen Platte 55 reflektiertes Reflexionslicht an der Strichgitterebene 208a in Beugungslicht nullter, +1. bzw. -1. Ordnung geteilt, und jedes geteilte Licht wird an der holographischen Ebene 208b weiter in Beugungslicht nullter, +1. bzw. -1. Ordnung geteilt.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der gleiche Effekt wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform erzielt werden. In dieser Ausführungsform können die Strichgitterebene 208a und die holographische Ebene 208b der Beugungsgitterplatte 208 umgekehrt angeordnet sein.
Fig. 13 zeigt ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dieses System weist einen Halbleiterlaser 51, eine Kollimatorlinse 52, einen Strahlteiler 53, eine Objektivlinse 54, eine Linse 56, ein Strichgitter 334, eine holographische Platte 335 und einen Photodetektor 336 auf.
Fig. 14 zeigt das Strichgitter 334, das so angeordnet ist, daß es eine optische Achse 337 aufweist, die mit einer Polarisationsebene eines einfallenden Lichts einen Winkel von fünfundvierzig Grad bildet. Das Strichgitter 334 weist die gleiche Struktur wie das Strichgitter 64 der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 7 auf.
Fig. 15A zeigt die holographische Platte 335, die in vier Bereiche 389 bis 392 unterteilt ist, welche ebenso wie die holographische Platte 65 der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 8A voneinander verschiedene Gitterrichtungen aufweisen. Die holographische Platte 335 ist so angeordnet, daß sie eine optische Achse 397 aufweist, die orthogonal zur optischen Achse 337 des Strichgitters 334 ist, d. h. die optische Achse 397 bildet mit einer Polarisationsebene eines einfallenden Lichts einen Winkel von minus fünfundvierzig Grad. In dieser Ausführungsform kann anstelle der in Fig. 15A dargestellten holographischen Platte 65 eine in Fig. 15B dargestellte holographische Platte verwendet werden.
Die holographische Platte 335 hat im Grunde die gleiche Struktur wie das in Fig. 9 dargestellte Strichgitter 65 der ersten bevorzugten Ausführungsform. Eine Phasendifferenz zwischen einem Strichbereich und einem Intervallbereich der holographischen Platte 335 ist jedoch für ein ordentliches Licht orthogonal zur optischen Achse 397 auf null bzw. für ein außerordentliches Licht parallel zur optischen Achse 397 auf null bis lt festgesetzt. Infolgedessen geht ein ordentliches Licht durch die holographische Platte 335 hindurch, und ein außerordentliches Licht wird an der holographischen Platte 335 gebeugt, wobei die Beugungsausbeute auf ihrer Phasendifferenz basiert.
In der dritten bevorzugten Ausführungsform wird nur ein ordentliches Licht für das Strichgitter 334 an der holographischen Platte 335 gebeugt, so daß ein außerordentliches Licht für das Strichgitter 334 durch die holographische Platte 335 hindurchgeht.
Theoretisch sind an dem Strichgitter 334 die Transmissionsausbeute von Licht nullter Ordnung (ordentliches Licht) bzw. die Beugungsausbeute von jedem Beugungslicht +1. und -1. Ordnung (außerordentliches Licht) gleich 100 Prozent bzw. gleich 40,5 Prozent.
Andererseits wird an der holographischen Platte 335 die Phasendifferenz zwischen dem Strichbereich und dem Intervallbereich für außerordentliches Licht auf 68,8 Grad festgesetzt, so daß die Transmissionsausbeute von Licht nullter Ordnung bzw. die Beugungsausbeute von jedem Beugungslicht +1. und -1. Ordnung für ein außerordentliches Licht theoretisch gleich 68,1 Prozent bzw. gleich 12,9 Prozent wird.
Daher wird die Beugungsausbeute, die man durch Summieren des Beugungslichts nullter und -1. Ordnung für die holographische Platte 335 in einem Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) für das Strichgitter 334 erhält, gleich 81,0 Prozent, was gleich der Beugungsausbeute ist, die man durch Summieren eines Beugungslichts nullter Ordnung für die holographische Platte 335 und eines Beugungslichts +1. und -1. Ordnung (außerordentliches Licht) für das Strichgitter 334 erhält. Infolgedessen werden die Lichtrnengen der ordentlichen Lichtkomponente und der außerordentlichen Lichtkomponente, die zur Detektion eines Informationssignals verwendet werden, aufeinander abgeglichen.
Fig. 16 zeigt ein Detektionsmuster des Photodetektors 336 unter der Bedingung, daß eine magneto-optische Platte 355 im Brennpunkt der Objektivlinse 354 angeordnet ist. Das Muster ist in zehn Detektionsbereiche 359 bis 368 zur Detektion der Strahlflecke 308 bis 318 unterteilt.
Auf dem Photodetektor 336 ist der Strahlfleck 308 Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) für das Strichgitter 334 und ebenfalls Beugungslicht nullter Ordnung für die holographische Platte 335, und der Strahlfleck 308 wird im Detektionsbereich 359 erfaßt.
Die Strahlflecke 309 bis 312 sind Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) für das Strichgitter 334 und Beugungslicht +1. Ordnung für die holographische Platte 335, das jeweils in den Bereichen 389 bis 392 gebeugt wird. Der Strahlfleck 309 wird auf einer Teilungslinie zwischen den Detektionsbereichen 360 und 361 erfaßt, und der Strahlfleck 310 wird auf einer Teilungslinie zwischen den Detektionsbereichen 362 und 363 erfaßt. Die Strahlflecke 311 bzw. 312 werden in den Detektionsbereichen 364 bzw. 365 erfaßt.
Die Strahlflecke 313 bis 316 sind Beugungslicht nullter Ordnung (ordentliches Licht) für das Strichgitter 334 und Beugungslicht -1. Ordnung für die holographische Platte 335. Die Strahlflecke 313, 314, 316 bzw. 315 werden in den Bereichen 389 bis 392 der holographischen Platte 335 gebeugt, und jeder der Strahlflecke 313 bis 316 wird in dem Detektionsbereich 366 erfaßt.
Der Strahlfleck 317 ist Beugungslicht +1. Ordnung für das Strichgitter 334 und Beugungslicht nullter Ordnung für die holographische Platte 335 und wird im Detektionsbereich 367 erfaßt.
Der Strahlfleck 318 ist Beugungslicht -1. Ordnung für das Strichgitter 334 und Beugungslicht nullter Ordnung für die holographische Platte 335 und wird im Detektionsbereich 368 erfaßt.
Am Photodetektor 336 werden ein Fokussierfehlersignal, ein Gleichlauffehlersignal und ein Informationssignal wie folgt erfaßt. In dieser Ausführungsform werden Ausgangssignale der Detektionsbereiche 359 bis 368 des Photodetektors 336 jeweils durch V(359) bis V(368) angezeigt.
Das Fokussierfehlersignal ist nach der Foucaultschen Methode durch den folgenden Ausdruck gegeben:
{V(360) + V(363)} - {V(361) + V(362)}.
Das Gleichlauffehlersignal ist nach einem Gegentaktverfahren durch den folgenden Ausdruck gegeben:
V(364) - V(365).
Das Informationssignal ist nach einem Differentialdetektionsverfahren durch den folgenden Ausdruck gegeben:
{V(359) + V(366)} - {V(367) + V(368)}.
In diesem Falle kann berücksichtigt werden, daß die Detektionsbereiche 359 und 366 als einzelner Bereich ausgebildet sind.
In dieser Ausführungsform ist die Reihenfolge der Anordnung zwischen der Linse 56, dem Strichgitter 334 und der holographischen Platte 335 nicht beschränkt. Ferner können mehr als zwei unter dem Strahlteiler 53, der Linse 56, dem Strichgitter 334 und der holographischen Platte 335 ausgewählte Komponenten miteinander kombiniert werden.
Fig. 17 zeigt ein System für einen magneto-optischen Kopf nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei gleiche Teile durch die gleichen Bezugszeichen wie in den obenerwähnten Zeichnungen bezeichnet werden. Das System für den magneto-optischen Kopf weist einen Halbleiterlaser 51, eine Kollimatorlinse 52, einen Strahlteiler 53, eine Objektivlinse 54, eine Linse 56, eine Beugungsgitterplatte 408 und einen Photodetektor 336 auf.
Fig. 18 zeigt die Beugungsgitterplatte 408. Die Beugungsgitterplatte 408 weist eine Strichgitterebene 408a, die dem in Fig. 14 dargestellten Strichgitter 334 entspricht, und eine holographische Ebene 408b auf, die der in Fig. 15A und 15B dargestellten holographischen Platte 335 entspricht.
Die Beugungsgitterplatte 408 besteht aus einem Lithiumniobat-Substrat 414, auf dem Substrat 414 ausgebildeten Protonenaustauschbereichen 415, auf der Ebene 408a ausgebildeten Phasenkompensationsschichten 416, auf dem Substrat 414 ausgebildeten Protonenaustauschbereichen 461 und auf der Ebene 408b ausgebildeten Phasenkompensationsschichten 482.
Die Strichgitterebene 408a ist so strukturiert, daß sie eine optische Achse aufweist (nicht dargestellt), die mit einer Polarisationsebene eines einfallenden Lichts einen Winkel von fünfundvierzig Grad bildet. An der Strichgitterebene 408a wird eine Phasendifferenz zwischen einem Strichbereich und einem Intervallbereich für ein zur optischen Achse orthogonales ordentliches Licht auf null bzw. für ein zur optischen Achse paralleles außerordentliches Licht auf π festgesetzt. Infolgedessen geht ein ordentliches Licht durch die Strichgitterebene 408a hindurch, und ein außerordentliches Licht wird an der Strichgitterebene 408a gebeugt.
An der holographischen Ebene 408b wird eine Phasendifferenz zwischen einem Strichbereich und einem Intervallbereich für ein ordentliches Licht auf null bis π bzw. für ein außerordentliches Licht auf 2 π festgesetzt.
Auf die gleiche Weise wie in der dritten bevorzugten Ausführungsform werden am Photodetektor 336 ein Fokussierfehlersignal, ein Gleichlauffehlersignal und ein Informationssignal erfaßt.

Claims

1. System für magneto-optischen Kopf, welches aufweist:

eine Lichtquelle (51) zum Einstrahlen eines vorgegebenen Lichts;

eine Einrichtung (52-54) zum Fokussieren des vorgegebenen Lichts auf eine magneto-optische Platte (55);

eine Einrichtung zum Sammeln bzw. Bündeln eines an der magneto-optischen Platte reflektierten Reflexionslichts;

ein erstes Beugungsgitter (64; 334; 208a; 408a) zum Beugen einer vorgegebenen polarisierten Komponente des Refle xionslichts;

einen Photodetektor (66, 336) zur Detektion eines Fehlersignals und eines Informationssignals, die auf der magnetooptischen Platte vorhanden sind, aus dem erfaßten Licht;

gekennzeichnet durch:

ein zweites Beugungsgitter (65; 335; 208b; 408b) zum Beugen von Licht, das von dem ersten Beugungsgitter (64; 334; 208a; 408a) zugeführt wird, um ein Detektionslicht bereitzustellen; und

dadurch, daß der Photodetektor (66, 336) das Fehlersignal entsprechend dem Beugungslicht +1. Ordnung des zweiten Beugungsgitters und dem Beugungslicht nullter Ordnung des ersten Beugungsgitters und das Informationssignal entsprechend dem Beugungslicht +1. und -1. Ordnung des ersten Beugungsgitters und dem am zweiten Beugungsgitter gebeugten Beugungslicht nullter Ordnung des ersten Beugungsgitters erfaßt.

2. System für magneto-optischen Kopf nach Anspruch 1, wobei

das zweite Beugungsgitter polarisierte Komponenten eines vom ersten Beugungsgitter zugeführten Lichts beugt.

3. System für rnagneto-optischen Kopf nach Anspruch 1, wobei

das zweite Beugungsgitter nur eine polarisierte Komponente eines vom ersten Beugungsgitter zugeführten Lichts beugt, wobei die polarisierte Komponente zu einer am ersten Beugungsgitter gebeugten polarisierten Komponente orthogonal ist.

4. System für magneto-optischen Kopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei

das erste bzw. das zweite Beugungsgitter auf der ersten bzw. der zweiten Oberfläche eines Substrats (208, 408) ausgebildet sind.

5. System für magneto-optischen Kopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei

das erste Beugungsgitter ein Strichgitter und das zweite Beugungsgitter eine holographische Platte ist.