DE2121510C3 - Vorrichtung zum Ablesen binärer Informationsspeicher unter Ausnutzung des KERR-Etfektes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ablesen binärer Informationsspeicher mit metallischen, ferromagnetischen Speicherschichten unter Ausnutzung des KERR-EffeKtes, der nach Reflexion von linear polarisiertem Licht an der Oberfläche der Speicherschicht auftritt und von deren Magnetisierungszustand abhängt, wobei im Weg des Lichtbündels vor der Speicherschicht ein metallischer Spiegel angeordnet ist.

Bei derartigen Informationsspeichern erfolgt die Speicherung der Binärwerte »1« bzw. »0« dadurch, daß elementare Bereiche der Speicherschicht, die jeweils einen Speicherpunkt bilden, in der einen oder der anderen von zwei verschiedenen Magnetisierungsrichiungen magnetisiert sind. Das zerstörungsfreie Ablesen der gespeicherten Informationen unter Ausnutzung des KERR-Effektes beruht dann auf folgender Erscheinung: Wenn man auf die metallische Speicherschicht, die in einer in ihrer eigenen Ebene liegenden Richtung magnetisiert ist, ein linear polarisiertes Lichtbündel schickt, dessen mittlere Richtung einen von Null verschiedenen Einfallswinkel, vorzugsweise in der Größenordnung von 30° bis 70° zur Normalebene der Fläche bildet, so stellt man bei der Prüfung des an der Fläche reflektierten Lichtes fest, daß die Intensität dieses Lichtes wesentlich von dem Magnetisierungszustand des Materials der Fläche abhängt. Wenn die Magnetisierung rechtwinklig zur Einfallscbene des Lichtbündels ist, wird der KERR-Effekl »transversal« genannt; entsprechend nennt man ihn »longitudinal«, wenn die Magnetisierung in

jer Einfallsebene des Lichtbündels liegt. Die Intensitäten dieses einen oder anderen Effekts sind proportional den Magnetisierungsstärken des niagnetisierten Materials. Diese beiden Effekte e· geben jedoch nur bei bestimmten Einfallswinkeln, die von Material zu Material verschieden sind, maximale Werte; im allgemeinen liegen diese Winkelwerte um 50" bis 6C° zur Normalebene des Materials.

Das Licht erfährt bei seiner Reflexion eine Drehung der Polarisationsebene, die von einer »EUiptisierung« infolge des KERR-Effekts begleitet ist. Ferner tritt auch eine »EUiptisierung« infolge der metallischen Reflexion auf, die als Fresnel-Elliptisierung bekannt ist. Diese Elliptisierung ist für sich genommen ein Störphänomen bei den Anwendungen des KERR-Effektes und auch bei diversen anderen bekannten Anwendungen, und allgemein wird die F.esnel-Elliptisierung ausgeschaltet, indem man eine zur Einfallsebene parallele oder rechtwinklige Polarisationsebene des Lichtbündels wählt. Im Falle des longitudinalen KERR-Effekts erhält man bei der einen oder anderen dieser beiden Richtungen der Polarisationsebene eine durch den KERR-Effekt bedingte Drehung dieser Ebene, die von einer leichten KERR-Elliptisierung begleitet ist. Typischerweise liegt für ferromagnetische, metallische Materialien auf der Basis von Eisen, Kobalt oder deren Legierungen die Drehung in der Größenordnung von einigen Winkelminuten. In; Falle des transversalen KERR-Effektes ergibt lediglich die zur Einfallsebene parallele Polarisation einen Effekt, der sich durch eine Änderung der Intensität des reflektierten Lichtes als Funktion der Magnetisierung darstellt; der transversale KERR-Effekt liegt unter diesen Bedingungen bei dem zuvor genannten Material in der Größenordnung von 1 %, was keine einfache Benutzung dieses Effektes gestattet.

Es ist möglich, sowohl den longitudinalen als auch den transversalen KERR-Effekt anzuwenden, indem man die Einfallsebene so legt, daß sie einen von 0° oder 90° verschiedenen Winkel mit der Polarisationsebene des Lichtes bildet, vorausgesetzt, daß man die Stör-Elliptisierung nach Fresnel ausschalten kann, die sich unter derartigen Bedingungen ergibt. Um diese Stör-EDiptisierung zu vermindern, wenn nicht auszuschalten, sind schon Kondensatoren bekannt, die praktisch Spiegel sind, auf denen das linear polarisierte Lichtbündel eine erste Reflexion erfährt, bevor es auf die zu lesende magnetisierte Fläche geleitet wird. Für den spezielleren Fall der Lesung der Magnetisierung einer ferromagnetischen metallischen Fläche hat D. B. Dove im »Journal of Applied Physics«, Juli 1963, Seiten 2067ff. vorgeschlagen, eine erste rein metallische Reflexion an einer Fläche vorzunehmen, die keine Magnetisierung aufweist, aber aus der gleichen Art von Material besteht wie die zu lesende magnetisierte Speicherschicht. Die rechtwinkligen und parallelen Richtungen zur Einfallscbene des Lichtes bei der Reflexion auf den Spiegel werden bei der zweiten Reflexion an der niagnetisierten Speicherschicht vertauscht, und folglich ergibt sich ein Phasenausgleich zwischen den beiden elliptisierten Lichtbündclndurch die beiden metallischen Reflexionen. Dies läßt bei dem endgültig reflektierten und analysierten Lichtbündel praktisch außer der Drehung der Polarisationsebene nach KERR nur die EUiptisierung nach KERR übrig. Darüber hinaus ist die Kompensation der von metallischen Reflexionen verursachten Elliptisierung bei einem Winkel von etwa 45" zwischen der Polarisationsebene des einfallenden Lichtes und der Einfallsebene dieses Lichtes optimal.

Bei einer aus der deutschen Auslegeschrift

1 255720 bekannten Vorrichtung zum Ablesen binärer Informationsspeicher unter Ausnutzung des KERR-Effektes wird die Information fortlaufend von einem ablaufenden Magnetband, das selbst nicht für die Abtastung mit linear polarisiertem Licht geeignet ist, auf einen dünnen ferromagnetischen Film übertragen, der zu diesem Zweck in innigen Kontakt mit dem Magnetband gebracht wird und der anschließend mit linear polarisiertem Licht abgetastet wird. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber den Schwankungen der Stärke des vom Magnetband austretenden Magnetfeldes wird dieser Film, der die abgetastete Speicherschicht bildet, vormagnetisiert. Ein metallischer Spiegel zur Kompensation der durch die metallische Reflexion verursachten Elliptisierung ist bei dieser bekannten Lesevorrichtung jedoch nicht vorgesehen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lesevorrichtung der eingangs angegebenen Art mit metallischem Kompensationsspiegel zu schaffen, die eine bessere Unterscheidbarkeit der den beiden Binärwerten zugeordneten Magnetisierungsrichtungen und einen größeren Störabstand der erhaltenen Lesesignale ergibt.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der metallische Spiegel aus einem ferromagnetischen Metall besteht, und daß eine Anordnung vorgesehen ist, die das ferromagnetische Metall des Spiegels in wenigstens einer der Magnetisierungsrichtungen, die einem Wert einer Binärziffer in der Speicherschicht entsprechen, in die magnetische Sättigung bringen kann.

Die vorgenommene Sättigungsmagnetisierung des metallischen Spiegels hat zur Folge, daß für die eine der Magnetisierungsrichtungen in der Speicherschicht das schließlich reflektierte und analysierte Licht gradlinig polarisiert ist, was für die andere Magnetisierungsrichtung nicht der Fall ist. Dadurch liefert der lichtelektrische Wandler, der das auszuwertende Lesesignal abgibt, ein Signal optimaler Unterscheidbarkeit zwischen den beiden Magnetisierungszuständen in der Speicherfläche.

Eine weitere wesentliche Verbesserung der Unterscheidbarkeit und des Störabstandes der mit der Lesevorrichtung erhaltenen Lesesignale wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch

erreicht, daß die Anordnung zur Sättigungsmagnetisierung des Spiegels eine Einrichtung zur Modulation der Magnetisierung durch Umkehrung einer magnetischen Sättigungsbedingung in den entgegengesetzten Zustand oder umgekehrt enthält, und daß eine syn-

chrone Phasendetektoranordnungdas Modulalionssignal sowie ein Signal empfängt, das von einem lichtelektrischen Meßfühler abgegeben wird, auf den das von der Speichcrschicht reflektierte Licht auftrifft, nachdem es durch einen Analysator gegangen ist, der zu dem Polarisator für das Licht vor dessen Auftreffen auf den Spiegel gekreuzt ist.

Die mit dieser Ausgestaltung erzielte Verbesserung beruht darauf, daß je nach dei Sättigungsrichtung des das Lichtbündel reflektierenden Bereichs der Spcichcrschicht die Änderungen des LcscMgnals gleichphasig oder gcgcnphasig zu dem Modulationssignal liegen, während das von Störeffekten verursachte Rauschen keine definierte Phasenlage zu dem Modu-

lationssignal hat. Man erhält daher am Ausgang der synchronen Phasendetektoranordnung für die eine Magnetisierungsrichtung ein Ausgangssignal Null und für die andere Magnetisierungsrichtung ein deutlich von Null verschiedenes Ausgangssignal.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert; es stellen dar:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Lesevorrichtung für das Ablesen des Magnetisierungszustandes eines Speicherpunktes für binäre Informationen,

Fig. 2 eine Lesevorrichtung für das Lesen einer feststehenden magnetischen Speicherschicht,

F i g. 3 eine Lesevorrichtung für das Lesen einer sich bewegenden magnetischen Speicherschicht,

Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungsform der Lesevorrichtung von Fig. 3 und

Fig. 5 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Lesevorrichtungen.

Fig. 1 zeigt ein Stück einer metallischen ferromagnetischen Speicherschicht 1, in der Binärinformationen in Form von magnetischen Bereichen gespeichert sind, deren Magnetisierungen verschieden orientiert sind, je nachdem, ob der Binärwert »0« oder der Binärwert»1« gespeichert ist. Ein kohärentes Lichtbündel 2, beispielsweise aus einer Laserquelle, wird durch einen Polarisator 3 linear polarisiert und mittels eines metallischen Spiegels 5 auf die Speicherschicht 1 gerichtet. Das polarisierte Lichtbündel trifft auf den Spiegel 5 unter einem Einfallswinkel φ zu der in der Einfallsebene Pl des einfallenden Lichtbündels liegenden Normalen Nl des Spiegels 5. Der Spiegel 5 besteht aus einem ferromagnetischen Material und steht unter dem Einfluß einer Magnetisierungsvorrichtung 9, die an den Klemmen 10 so gespeist wird, daß das Material des Spiegels 5 in einer vorbestimmten Magnetisierungsrichtungin die Sättigung gebracht wird. Das reflektierte Lichtbündel 6 geht durch eine Fokussierungsoptik 12 und trifft auf der Speicherschicht 1 unter dem gleichen Einfallswinkel φ gegenüber der Normalen Nl auf; es wird dort in einer zur Ebene Pl rechtwinkligen Ebene P2 reflektiert. Das an der Speicherschicht reflektierte Lichtbündel geht durch eine weitere Fokussierungsoptik 12a und gelangt durch einen zum Polarisator 3 gekreuzten Analysator 4. Das aus dem Analysator austretende Lichtbündel 7 fällt auf einen Meßfühler 8, der an seinem Ausgang 11 ein Signal abgibt, dessen Stärke durch den Magnetisierungszustand der Speicherschicht 1 und die Reaktion des Materials dieses Elements auf Grund des KERR-Effekts bedingt ist; dagegen ist das Signal nicht mehr durch die Auswirkung der metallischen Reflexion an der Speicherschicht beeinflußt, da ja diese Auswirkung durch die metallische Reflexion am Spiegel 5 kompensiert worden ist. Da der Spiegel 5 in einem Magnetisierungszustand gesättigt ist, ist die Intensität des Signals am Ausgang 11 direkt abhängig von der Magnetisierungsrichtung in der Speicherschicht 1, beispielsweise davon, ob diese Magnetisierung in der einen oder anderen Richtung des in der Speicherschicht 1 gezeigten Doppelpfeils liegt. Bei einer der beiden Magnetisierungsrichtungen hat das reflektierte Lichtbündel eine lineare Polarisation, und die Intensität des Lichtbündels 7 hinter dem Analysator 4, dessen Durchlaßrichtung rechtwinklig zur Richtung der linearen Polarisation liegt, ist Null bis auf den Löschfehler des Analysator, also praktisch ein Minimum. Bei der anderen Magnetisierungsrichtung ist das Lichtbündel elliptisch polarisiert, und die Intensität des Lichtbündels 7 hat ein Maximum.

Zur Anzeige des Magnetisierungszustandes in dem Speicherelement 1 ist es besonders vorteilhaft, eine binäre Unterscheidung (»alles oder nichts«) zu erhal-

ten, und anstatt einen konstanten Sättigungszustand des Spiegels 5 aufrechtzuerhalten, speist man zu diesem Zweck die Magnetisierungsvorrichtung 9 mit einer Wechselspannung, die nicht unbedingt sinusförmig sein muß und von einem Generator 13 herrührt,

«o der mit den Klemmen 10 verbunden ist. Durch diese Spannung gelangt die Magnetisierung M des Materials des Spiegels 5 bei der Sättigung von einem Zustand in den anderen gemäß dem Schaubild H in Fig. 5, indem das Material des Spiegels 5 einem ver-

»5 änderlichen Magnetfeld ausgesetzt wird, das in der einen und in der anderen Richtung die Koerzitivkraft H_c des Materials des Spiegels 5 übersteigt. Dieselbe Wechselspannung wird als Phasenbezugsspannung einem Phasendetektor 14 zugeführt, dessen Eingangssi-

»o gnal /„ durch das Signal am Ausgang 11 des Meßfühlers 8 gebildet ist, das von einem positiven Wert /, zu einem negativen Wert I₂ wechselt, entsprechend der Änderung der Magnetisierung M vom Sättigungswert Ml zum Sättigungswert Ml. Wenn sich

»5 beispielsweise die Magnetisierung der Speicherschicht 1 in dem Sättigungszustand befindet, der den Binärwert »0« darstellt, liegt das Ausgangssignal /„ gegenphasig zur Änderung der Magnetisierung des Spiegels 5, also in Gegenphase zur Änderung der vom

Generator 13 herrührenden Erregerspannung. Der Phasendetektor 14 liefert dann am Ausgang 15 einen Strom I₀ gleich Null. Wenn dagegen die Magnetisierung der Speicherschicht 1 sich in dem Sättigungszustand befindet, der den Binärwert »1« darstellt, befindet sich das Signal l_R in Phase mit der Änderung der Magnetisierung M des Spiegels 5. also in Phase mit der Erregerspannung vom Generator 13, und das Ausgangssignal I₀ des Phasendetektors 14 hat einen konstanten Wert l_d. Die Binärziffern »0« und »1«

«ο werden so ohne Zweideutigkeit beim Lesen der Speicherschicht unterschieden. Die Diagramme von Fig. 5 gelten für die Anwendung des transversalen KERR-Effekts.

In Fig. 1 wurde zunächst nur der Fall betrachtet, daß ein einziger Speicherpunkt auf der Speicherschicht 1 abgelesen wird, üblicherweise enthält eine Speicherschicht viele Speicherpunkte, die durch unabhängig voneinander magnetisierte Elementarbereiche gebildet sind.

Für das Lesen einer feststehenden Speicherschicht 101 dieser Art (vgl. Fig. 2) ist es zweckmäßig, daß das vom Spiegel 5 reflektierte Lichtbündel 6 auf die Speicherpunkte der Speicherschicht 101 verteilt wird, wie bei 17 für einige Speicherpunkte gezeigt ist, und

daß die reflektierten Lichtbündel über Analysatoren 4 auf entsprechend viele Meßfühler 8 gerichtet werden. Es versteht sich, daß sämtliche reflektierten Lichtbündel gegebenenfalls nach Durchgang durch einen einzigen Analysator 4 von einer geeigneten Optik auf ein

«o Mosaik von Meßfühlern 8 gerichtet werden können. Die Meßfühler 8 sind beispielsweise Photodioden, und das Mosaik kann ähnlich den Mosaiken aufgebaut sein, die in den Lesevorrichtungen für optische Zeichenerkennung verwendet werden. Die Ausgänge 111

der Meßfühler 8 sind vorzugsweise mit den Eingängen von entsprechend vielen Phasendetektoren 114 verbunden, deren Ausgänge 115 dann die Signale liefern, die die Magnetisierungszustände der Speicherschicht

101 in binärer Darstellung (»alles oder nichts«) anzeigen.

Die Verteilungsvorrichtung für den Lichtstrahl 6 ist in Fig. 2 nur in Form eines Blocks 16 dargestellt. Diese Vorrichtung kann in verschiedenartiger Weise aufgebaut sein, wie für sich genommen bekannt ist:

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 16 eine optische Vorrichtung sein, die mehrere optische Linsen aufweist, welche nach der Vergrößerung des einfallenden Lichtbündels 16 auf der Speicherschicht 101 ebenso viele Lichtfleckc erzeugt, wie es in der Vorrichtung 16 nebeneinanderliegende Linsen gibt (eine derartige Vorrichtung ist unter der Bezeichnung »Fliegenauge« bzw. »fly eye« bekannt).

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 16 durch ein Ablenksystem gebildet, welches das Lichtbündel in zwei Koordinatenrichtungen ablenkt und mit Hilfe von elektrooptischen oder elektroakustischen, für sich bekannten Ablenkzellen realisiert ist; es ist dann möglich, unter Verwendung elektrischer Signale das Lichtbündel 6 so zu »adressieren«, daß es auf jeden beliebigen Speicherpunkt der Speicherschicht 101 gelangt. Es ist offensichtlich, daß im letzten Fall ein einziger Meßfühler 8 und ein einziger Phasendetektor 114 genügen.

Durch den Zusammenbau eines »Fliegenauge«- Systems und eines elektrooptischen oder elektroakustischen Ablenksystems kann man gewünschtenfalls jede Serien-Parallel-Lesekombination aufbauen, wobei die Anzahl der Meßfühler 8 ebenso wie die Anzahl der Phasendetektoren 114 entsprechend bemessen wird.

Die beschriebene Lesevorrichtung eignet sich besonders vorteilhaft für Magnetspeicher mit bewegten Speicherschichten: Platten, Trommeln, Magnetbänder. Die Speicherpunkte liegen dann entlang ablaufenden Spuren, wie beispielsweise in Fig. 3 für eine Magnetplatte dargestellt ist, die sich im Sinne des Pfeils 202 dreht und eine Speicherschicht 201 trägt. Es sind acht Spuren angedeutet, wobei diese Zahl natürlich wesentlich kleiner als die tatsächliche Anzahl der Spuren auf einer Magnetplatte ist, aber, wie bekannt, der Anzahl der Spuren eines Magnetbandes entsprechen könnte. Das Lichtbündel 6 wird dann durch eine Vorrichtung 18, beispielsweise von der Art des »Fliegenauges«, in eine der Anzahl der Spuren entsprechende Anzahl von Lichtbündeln 19 geteilt. Diese sekundären Lichtbündel liegen in derselben Ebene und haben auf der ablaufenden Speicherschicht 201 den gleichen Einfallswinkel wie das ursprüngliche Lichtbündel 2 auf dem Spiegel 5. Eine Reihe von Meßfühlern 8 nimmt die von der bewegten Speicherschicht reflektierten Lichtbündel nach Durchgang durch Analysatoren 4 (oder einen gemeinsamen Analysator) auf, und die Ausgangssignale der Meßfühler 8 werden in der zuvor beschriebenen Weise behandelt.

Indessen ist es dann einfacher, die Lesevorrichtung entsprechend dem Schema von Fig. 4 anzuwenden. Während der Kompensationsspiegel 5 bei den oben angegebenen Ausführungsbeispielen nur eine sehr kleine nutzbare Fläche zu haben brauchte, um das einfallende zylindrische Lichtbündel zu reflektieren, hat der in Fig. 4 dargestellte Spiegel 205 eine größere Oberfläche, so daß er durch mehrere Magnetisierungsvorrichtungen 9 in verschiedenen Teilbereichen erregt werden kann. Dem vom Polarisator 3 stammenden polarisierten Lichtbündel wird dann durch eine Optik 202 eine längliche Querschnittsform erteilt, wie bei 210 auf der rotierenden Speicherschicht 201 gezeigt ist, so daß es dort radial eine bestimmte Anzahl von Spuren bedeckt. Im Schema sind der Klarheit der Darstellung wegen nur vier Spuren gezeigt, und das flache Lichtbündel wird also in vier Streifen 209 längs der Hauptachse seines Querschnitts aufgeteilt, wobei jeder Streifen einem eigenen Erregungsabschnitt des länglichen Spiegels 205 entspricht. Der Querschnitt des Lichtbündels kann zur Veranschaulichung ein Achsenverhältnis von 1:10 aufweisen. Der Generator 13 ist mit den Magnetisierungsvorrichtungen 9 über Gatter 207 verbunden. Die von der ablaufenden Speicherschicht 201 reflektierten Lichtbündel gehen durch einen oder mehrere Analysatoren 204 und fallen auf eine Reihe von vier Meßfühlern 208, beispielsweise Photodioden. Die Ausgangssignale dieser Meßfühler 208 werden, gegebenenfalls nach Verstärkung, an Phasendetektoren 214 angelegt, die auch die Modulationsspannung des Generators 13 empfangen. An den Ausgängen 215 der Phasendetektoren 214 erscheinen die binären Lesesignale.

Über einen Steuereingang 206 können die Gatter 207 geöffnet werden, damit die Magnetisierungsvorrichtungen 9 in jeder möglichen Kombination erregt werden können. Falls die vier Spuren gleichzeitig abgelesen werden sollen, werden alle vier Gatter 207 geöffnet; falls dagegen eine einzige Spur abgelesen werden soll, wird lediglich das entsprechende Gatter

207 geöffnet; zwei oder drei Spuren können nach demselben Verfahren gleichzeitig gelesen werden. Die Lesevorrichtung kann auf diese Weise durch Adressierbefehle gesteuert werden, die dem Steuereingang 206 auf Grund der Programme eines Rechengeräts oder einer Datenverarbeitungsanlage zugeführt werden, an die der magnetische Speicher angeschlossen ist.

Die Erweiterung auf eine noch größere Anzahl von Spuren, die einer vollständigen Magnetplatte entspricht, kann folgendermaßen erfolgen: - Es sei angenommen, daß die Magnetplatte 32 Spuren trägt und ein elementares Wort acht Binärziffern hat, die in einer Gruppe von acht nebeneinanderliegenden Spuren eingeschrieben sind. Die Aufteilung des Lichtbündels in vier Streifen gestattet dann die Bestimmung von vier Gruppen mit jeweils acht Spuren: Es braucht nur angenommen zu werden, daß jede im Schema angegebene Spur in Wirklichkeit eine Gruppe von acht aufeinanderfolgenden Spuren ist und daß die Baueinheil

208 zweiunddreißig Meßfühler aufweist, wobei jede Schaltung 214 auch acht Phasendetektoren enthält Die Auswahl am Steuereingang 206 ist also praktisch eine Auswahl von Spurengruppen statt einer Auswah einzelner Spuren.

In beiden Fällen kann zur Auswahl von Spuren odei Spurengruppen zugleich mit der Ansteuerung dei Magnetisierungsvorrichtungen 9 auch eine Auswah an den Ausgängen der Meßfühler 208 erfolgen, di< dann mit Gattern ausgerüstet sind, die in gieiche Weise wie die Gatter 207 gesteuert werden. Man be nötigt dann für eine Auswahl von einzelnen Spurei nur einen einzigen Phasendetektor 214 und für eini Auswahl von Spurengruppen nur eine Anzahl voi Phasendetektoren, die gleich der Anzahl der Spurei pro Gruppe ist.

Man kann feststellen, daß über die schon erläuter

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ten Vorteile hinaus die Anwendung der beschriebenen Lesevorrichtung auch eine bedeutende Verbesserung des Signal-Rauschabstands mit sich bringt. Wie man sich erinnert, ist der KERR-Effekt bei den gewöhnlichen metallischen Materialien von Magnetspeichern schwach, und darüber hinaus kann jeder Informationsträger mit ferromagnctischcr metallischer Beschichtung in der Praxis Fehler, wie Risse, Staub oder verschiedene Verkostungen, aufweisen. Diese Fehler haben die Eigenschaft, das reflektierte Licht ganz oder teilweise zu depolarisieren, und dies führt zu einer bedeutenden Abnahme des Signal-Rauschabstandes, den man nach dem theoretischen KERR-Effekt erreichen kann. Darüber hinaus spielt bei den herkömmlichen magnetooptisch arbeitenden Lesesystemen die-

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scr Art die Stabilität der Lichtquelle eine bedeutende Rolle, und ein Stabilitätsmangel der Lichtquelle vermindert den Signal-Rauschabstand. Auch eine Laserquelle, die von anderen Gesichtspunkten her vorteilhalt ist, läßt in der Regel an Stabilität zu wünschen übrig. Bei der beschriebenen Lesevorrichtung ist die Information nach der Analyse in der Phase des modulierten Lichtsignals enthalten, und sie kann dann (wie beschrieben) mit Hilfe eines Phasendetektors oder eines Synchrondetektors mit einer schmalen, auf die Modulationsfrequenz abgestimmten Bandbreite abgenommen werden. Die Rauschstörungen auf Grund der obengenannten Ursachen haben kein definiertes Verhältnis zur Modulationsphase und werden damit praktisch eliminiert.

Hierzu 2 Blau Zeichnungen

Claims (10)

21 21 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ablesen binärer informationsspeicher mit metallischen, ferromagnetischen Speicherschichten unter Ausnutzung des KERR-Effektes, der nach Reflexion von linear polarisiertem Licht an der Oberfläche der Speicherschicht auftritt und von deren Magnetisierungszustand abhängt, wobei im Weg des Lichtbündek vor der Speicherschicht ein metallischer Spiegel angeordnet ist, dadurch ge kennzeich net, daß der metallische Spiegel (5, 205) aus einem ferromagnetischen Metall besteht, und daß eine Anordnung (9, 13) vorgesehen ist, die das ferromagnetische Me- »5 tall des Spiegels in wenigstens einer der Magnetisierungsrichtungen, die einem Wert einer Binärziffer in der Speicherschicht (1, 101, 201) entsprechen, in die magnetische Sättigung bringen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (9,13) zur Sättigungsmagnetisierung des Spiegels (5, 205) eine Einrichtung (13) zur Modulation der Magnetisierung durch Umkehrung einer magnetischen Sättigungsbedingung in den entgegengesetzten Zustand oder umgekehrt enthält, und daß eine synchrone Phasendetektoranordnung (14, 114, 214) das Modulationssignal sowie ein Signal empfängt, das von einem lichtelektrischen Meßfühler (8,208) abgegeben wird, auf den das von der Speicherschicht (1, 101, 201) reflektierte Licht auftrifft, nachdem es durch einen Analysator (4,204) gegangen ist, der zu dem Polarisator (3) für das Licht vor dessen Auftreffen auf den Spiegel (5, 205) gekreuzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung (13) die Magnetisierung des ganzen Spiegels (5) einheitlich moduliert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung (13, 207) zur getrennten Steuerung der Magnetisierung von Teilen des Spiegels aufgeteilt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht (101) gegenüber dem vom Spiegel (5) reflektierten Licht feststehend ist, daß auf dem Weg zwischen dem Spiegel (5) und der Speicherschicht (101) eine Einrichtung (16) vorgesehen ist, die das Licht in ebenso viele sekundäre Lichtbündel (17) aufteilt, wie Speicherpunkte oder Gruppen von Speicherpunkten auf der Speicherschicht (101) vorhanden sind, und daß ein Mosaik von lichtelektrischen Meßfühlern (8) die reflektierten Lichtbündel nach deren Durchgang durch den Analysator (4) empfängt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16) zur Aufteilung des Lichtes eine Vorrichtung zum Abtasten der Speicherschicht (101) durch die sekundären Lichtbündel (17) enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht (201) Aufzeichnungsspuren aufweist, die relativ zur Einfallsebene des vom Spiegel (5) reflektierten Lichts ablaufen, daß eine Einrichtung (18, 205) vorgesehen ist, die das vom Spiegel (5) reflektierte Licht in ebenso viele sekundäre Lichtbündel (19, 209) aufteilt, wie Aufzeichnungsspuren oder Gruppen von Aufzeichnungsspuren vorhanden sind, und daß eine Reihe von üchtelekirischen Meßfühlern (8, 208) die reflektierten Lichtbündel nach deren Durchgang durch den Analysator (4, 204) empfängt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes sekundäre Lichtbündel (209) durch Reflexion an einem Teil des Spiegels (205) gebildet wird, der durch einen Abschnitt der Magnetisierungseinrichtung (9) gesteuert ist, und daß eine Anordnung (207) zur wahiweisen Erregung der Abschnitte der Magnetisierungseinrichtung (9) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die synchrone Phasendetektoranordnung (214) ebenso viele Phasendetektoren enthält, wie Spuren pro sekundärem Lichtbündel (209) vorhanden sind, und daß Anordnungen vorgesehen sind, welche die Phasendetektoren in Übereinstimmung mit der selektiven Erregung der Abschnitte der Magnetisierungseinrichtung (9) wahlweise mit den Ausgängen der Gruppen von lichtelektrischen Meßfühlern (208) verbinden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Lichtbündel (209) durch die Projektion eines primären Lichtbündels mit länglichem Querschnitt auf den Spiegel (205) gebildet werden, dessen Oberfläche an den Querschnitt des primären Lichtbündels angepaßt ist.