DE3102972C2 - Einrichtung zum kontinuierlichen Abtasten mittels eines Lichtflecks - Google Patents

Einrichtung zum kontinuierlichen Abtasten mittels eines Lichtflecks

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum kontinuierlichen Abtasten mittels eines Lichtflecks gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Einrichtung ist aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 15, No. 8, Jan. 73, S. 2630, bekannt.
Dort ist die Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters eben, so daß die Abtastorte der integegrierten Linse ebenfalls auf einer Ebene liegen. Wird ein Abtastort angesprochen, der außerhalb der Mittellinie der Linse liegt (Fig. 1), so kommt es zu Ungenauigkeiten infolge der Lichtfleckgrößenveränderung. Die Abtastgenauigkeit ist somit einer Begrenzung unterworfen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der die Abtastgenauigkeit weiter erhöht ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die Erfindung läßt sich ein Aufzeichnungs- und/ oder Wiedergabegerät vom Lichtfleck-Abtasttyp schaffen, das eine hohe Abtastgeschwindigkeit erlaubt sowie kompakt ist.
Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck "Licht" umfaßt elektromagnetische Strahlung sowohl im sichtbaren als auch im unsichtbaren Bereich des Spektrums. Der Ausdruck "Aufzeichnungsmaterial" umfaßt magnetische und optische Aufzeichnungsmaterialien, Materialien, auf denen Informationen permanent aufgezeichnet sind, und Materialien, bei denen Aufzeichnungen möglich sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Grundriß eines Lichtablenkabschnittes,
Fig. 2 perspektivisch einen Ablenkabschnitt zum Ablenken von Licht über ein breites Band,
Fig. 3 perspektivisch ein Lichtfleck-Abtastgerät, bei dem die Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters gekrümmt ist, so daß der Durchmesser des Lichtflecks während des Abtastens nicht variiert,
Fig. 4 perspektivisch eine Einrichtung, die Abtasten und Aufzeichnen auf einem Metall-Dünnfilmaufzeichnungsmaterial durchführt,
Fig. 5 perspektivisch ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung, die auf einem magnetischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnete Signale liest, und
Fig. 6 eine Teilansicht einer Modifikation eines Erfassungsabschnittes für reflektiertes Licht in der Einrichtung gemäß Fig. 5.
Die Fig. 1-3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtfleck-Abtastgerätes. Bei diesem Lichtfleck- Abtastgerät sind eine "Kamm-Zahn-förmige" Elektrode 6 (Doppelkammelektrode) und eine Dünnfilm(sammel)linse 9 auf einem auf einer Basis 1 ausgebildeten Lichtwellenleiter 2 vorgesehen. Ein paralleler Laserstrahl wird in den Lichtwellenleiter 2 gerichtet. Das sich durch den Lichtwellenleiter ausbreitende Lichtbündel 5 wird durch eine elastische Ultraschalloberflächenwelle 7, die von der auf einem Abschnitt des Lichtwellenleiters 2 vorgesehenen Doppelkammelektrode erregt wird, gebeugt und abgelenkt. Das abgelenkte Lichtbündel 8 wird durch die Dünnfilmlinse 9 kondensiert, so daß er an einer Endoberfläche 15 des Dünnfilm-Lichtwellenleiters einen Lichtfleck bildet. Die Lichtaustrittsfläche 15 ist an einer Stelle ausgebildet, die im wesentlichen koinzident mit der Brennfläche der Dünnfilmlinse 9 ist, die eine Brechkraft in der gezeigten x-z-Ebene hat; das kondensierte Lichtbündel wird auf oder nahe bei der Lichtaustrittsfläche 15 in bezug auf die x-Richtung kondensiert und tritt aus der Lichtaustrittsfläche aus. In der zu der x-z- Ebene senkrechten y-Richtung ist die Breite des Lichtflecks durch die Dicke d (gewöhnlich einige µm) des Lichtwellenleiters begrenzt. Bei der Lichtfleck- Abtasteinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einem derartigen Aufbau wird die Frequenz der an die Doppelkammelektrode 6 angelegten Hochfrequenzspannung variiert, um die Wellenlänge der elastischen Ultraschalloberflächenwelle bei dem Lichtwellen-Leiter zu variieren, um hierdurch den Ablenkwinkel zu steuern und eine Lichtfleck- Abtastung an der Lichtaustrittsfläche durchzuführen.
Wie vorstehend beschrieben, weist das Lichtfleck- Abtrastgerät des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Licht-Ablenkeinrichtung und eine Kondensorlinse auf, die auf derselben Basis derart vorgesehen sind, daß ein Lichtfleck gebildet wird und mit diesem auf oder nahe der Lichtaustrittsfläche des Lichtwellen-Leiters abgetastet wird; dies führt zu dem Vorteil, daß das Gerät kompakt ist und daß keine genaue Einstellung erforderlich ist.
Die Teile, die das Lichtfleck-Abtastgerät des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels bilden, sollen im folgenden im einzelnen beschrieben werden.
Für die Basis 1 ist ein Material mit piezoelektrischem Ansprechvermögen, durch das sich Ultraschallwellen hoher Frequenz effektiv ausbreiten können, geeignet; LiNbO₃, LiTaO₃, ZnO oder ähnliche Materialien sind wünschenswert. In dem Fall, daß die Basis aus LiNbO₃ hergestellt ist, kann der Lichtwellenleiter 2 mit einer Dicke von einigen µm auf der Basis durch Eindiffundieren von Ti bei hohen Temperaturen (ungefähr 1000°C) gebildet werden. Wenn die Basis aus LiTaO₃ besteht, kann der Lichtwellenleiter durch Eindiffundieren von Nb oder Ti gebildet werden. Der Lichtwellenleiter des vorliegenden Ausführungsbeispiels sollte jedoch wünschenswerterweise aus einem Material hergestellt sein, das einen hohen Brechungsindex sowie eine große Differenz zum Brechungsindex der Basis hat, so daß sich das Licht ausbreitet, sogar wenn der Lichtwellenleiter dünn gemacht wird. Der Brechungsindex des aus einem derartigen Material hergestellten Lichtwellenleiters ist hoch; deshalb kann der Fleckdurchmesser des aus der Lichtaustrittsfläche durch die Kondensorlinse gebildeten Lichtfleckes sehr klein gemacht werden, d. h. der Lichtfleck ist scharf.
As Ablenkeinrichtung sollte wünschenswerterweise eine verwendet werden, die elastische Ultraschalloberflächenwellen verwendet; bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine Ultraschallwelle durch eine Kamm-Zahn-förmige Elektrode (Doppelkammelektrode) 6 mit piezoelektrischen Eigenschaften erregt, die auf der Oberfläche des Lichtwellenleiters gebildet ist. Die Teilung a der Doppelkammelektrode wird zu 1/2 der mittleren Wellenlänge der erregten Ultraschallwelle gewählt. Wenn beispielsweise eine Elektrodenteilung a = 8,8 µm im Fall von LiNbO₃ als Basis gewählt wird, und wenn eine Hochfrequenzspannung mit 200 MHz hieran angelegt wird, kann eine Ultraschallwelle mit einer Wellenlänge von 17,5 µm erregt werden. (Die Geschwindigkeit der Ultraschallwelle ist etwa 3,5×10⁶ mm/s.) Das Band der durch diese Einzelelektrode gebildeten Ablenkeinrichtung ist durch die Winkel-Trennungsbreite eines Beugungsgitters vom Bragg-Typ das durch die erregte Ultraschallwelle gebildet wird, und das Band eines Umwandlers begrenzt, der dieses piezoelektrische Material und eine Elektrode umfaßt. Das durch die erstere Beugung vom Bragg-Typ begrenzte Band ist gemäß der Literaturstelle Proc IEEE 64, 779 (1976), E. G. Lean et al., Thin Film Acoustooptic Devices durch folgende Gleichung gegeben:
Hierbei ist
n: der Brechungsindex des Lichtwellenleiters,
λo: die Wellenlänge des einfallenden Lichtbündels,
v: die Geschwindigkeit der elastischen Ultraschalloberflächenwelle,
Λ: die Wellenlänge der elastischen Welle,
L: die Breite der elastischen Welle.
Der Ablenkwinkel ΔΦ ist, wenn die angelegte Frequenz um Δν verzerrt wird, durch die folgende Gleichung gegeben:
In dem Gerät gemäß Fig. 1 wird die Frequenz des an die Elektrode 6 angelegten Signals laufend sich wiederholend innerhalb eines bestimmten Bereichs geändert, wodurch der Lichtfleck einen bestimmten Bereich kontinuierlich abtastet. Die Zahl N der Abtastpunkte, die voneinander innerhalb dieses Ablenkwinkels trennbar sind, ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Hierbei ist W die Breite des einfallenden Lichtbündels. Ist beispielsweise Δν = 50 MHz, W = 10 mm und V = 3,5×10⁶ mm/s, so ist N = 143.
Wenn es gewünscht wird, die Zahl der Abtastpunkte weiter zu erhöhen, ist es möglich, die Breitband-Ablenkeinrichtung zu verwenden, die von C. S. Tsai et al (SPIE Vol. 139, Seite 139, 1978) beschrieben worden ist. Diese Einrichtung umfaßt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, eine Anorndung einer Vielzahl von Elektroden, die sich in der Teilung unterscheiden, an Winkeln, die die Braggsche Beugungsbedingung für das einfallende Licht entsprechend jedem Wellenlängenband erfüllen, wodurch jeder Umwandler 12 einen Teil des breiten Bandes übernimmt; an die Elektroden werden sog. "Triller"-Signale angelegt, deren Frequenz kontinuierlich variiert wird, um hierdurch ein breites Band von 500 MHz zu variieren. Hierdurch ist es möglich, 1250 Abtastpunkte zu erhalten.
Geeignet als Dünnfilmlinse 9 ist eine "Mode-Index- Linse", eine Luneburg-Linse, eine Geodesic-Linse usw., wie sie in IEEE Quantum Elect Vol. QE-13, S. 129, 1977 (by D. W. Vakey & Van E. Wood) beschrieben sind.
Eine Leistung nahe an der theoretischen Auflösungsgrenze wird durch die letzteren beiden Linsenarten erreicht.
Die Größe (Durchmesser) δx des Lichtfleckes, der in x-Richtung durch die Dünnfilmlinse kondensiert ist, ist durch die folgende Gleichung für den Fall gegeben, daß das einfallende Lichtbündel ein paralleles Lichtbündel mit rechteckiger Intensitätsverteilung ist:
Hierbei ist F die durch f/W gegebene Blendenzahl (F-Zahl)
Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Blendenzahl von 2,0 und eine Wellenlänge des einfallenden Lichts von λo = 820 nm sowie ein Brechungsindex des Lichtwellenleiters von n = 2,2 gewählt werden, so ist der Durchmesser δx des Lichtleckes in x-Richtung 1,8 µm; dadurch, daß der Lichtwellenleiter eine Filmdicke von 1,5 µm hat, kann auf der Lichtaustrittsfläche 10 ein im wesentlichen kreisförmiger Lichtfleck erhalten werden.
Wie vorstehend erläutert, werden bei dem erfindungsgemäßen Lichtfleck-Abtastgerät die Ablenkeinrichtung und die Kondensorlinse auf derselben Basis gebildet; deshalb ist das Gerät kompakt und stabil, ohne daß durch die Anorndung Abweichungen bedingt werden.
Die Bildebene einer dünnen Linse bei einem gewöhnlichen optischen System ist im wesentlichen eben; demgemäß tastet der Lichtfleck im wesentlichen in einer ebenen Ebene ab. Wenn jedoch eine Speziallinse, wie beispielsweise eine Dünnfilmlinse verwendet wird, ist die Bildebene (der Ort der Punkte, auf denen das Licht kondensiert wird) stark gekrümmt; deshalb kann der Einfluß hiervon für den Fall, daß ein enges Band abgetastet wird, vernachlässigt werden, während sich für den Fall, daß ein sehr breites Band abgetastet wird, Probleme ergeben.
Im Falle der vorstehend erwähnten drei Linsenarten weicht die Lage des Lichtkondensierungspunktes, wenn ein Lichtstrahl um ΔΦ abgelenkt worden ist, um
von der Brennebene des Achsen-Lichtstrahles ab und die Lichtfleck-Abtastoberfläche wird gekrümmt. Wenn ΔΦ klein ist, beispielsweise ΔΦ = 6°, ist Δ = 1 µm und kann folglich vernachlässigt werden. Wenn die Punktabtastung auf der ebenen Lichtaustrittsfläche, wie im Stand der Technik gezeigt, für den Fall durchgeführt wird, daß der Ablenkwinkel groß ist, d. h. das Abtastband breit ist, schwankt die Größe des Lichtflecks auf der ebenen Lichtaustrittsfläche aufgrund der Brennpunktabweichung infolge des Abtastens; dies ist sehr unangenehm.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem diese Unzulänglichkeit überwunden ist. Die Bildebene der kreisförmigen Dünnfilmlinse 9 liegt, wie in Fig. 3 gezeigt, in der x-z-Ebene auf einem zu der Dünnfilmlinse 9 konzentrischen Kreis. Zur Lösung dieses Brennpunktabweichungsfehlers kann die Lichtaustrittsfläche als zylindrische Lichtaustrittsfläche 15 ausgeführt werden, die ihren Mittelpunkt im Mittelpunkt der Linse 9 hat, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Dadurch, daß die Lichtaustrittsfläche mit einer Form versehen wird, die im wesentlichen der Form der Brennfläche der Kondensor-Dünnfilmlinse entspricht, kann jede Brennpunktverschmierung eliminiert werden. Ein Halbleiterlaser 13 kann in der Nähe der Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 derart angebracht werden, daß das Lichtbündel direkt in den Lichtwellenleiter gerichtet wird. In diesem Fall wird jedoch das Lichtbündel zu einem divergierenden Lichtbündel in dem Lichtwellenleiter 2; damit wird eine Dünnfilmlinse 14 zur Kollimierung des Lichtbündels notwendig.
Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung vom Dünnfilm-Lichtwellenleitertyp liegt darin, daß sie für Hochgeschwindigkeitsabtastung geeignet ist, und daß die Ausgangsleistung der Antriebssschaltung, durch die sie angetrieben wird, niedrig sein kann.
Fig. 4 zeigt ein zweites Anwendungsausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Anwendungsausführungsbeispiel erfolgt bei einem Aufzeichnungskopf, bei dem ein Metall-Dünnfilm-Aufzeichnungsmaterial 21a, beispielsweise Ti oder Te längs der Lichtaustrittsfläche 20 der Lichtfleck-Abtasteinrichtung, in Kontakt oder in enger Nachbarschaft angeordnet ist, und eine Hochgeschwindigkeitsabtastung durch die Lichtfleck-Abtasteinrichtung durchgeführt wird, während das Aufzeichnungsmaterial gleichzeitig relativ in einer Bewegung senkrecht zu der Hochgeschwindigkeits-Abtastrichtung bewegt wird (unterabgetastet wird), um hierdurch TV-Bildsignale aufzuzeichnen. Die Bildsignale werden durch Strommodulation eines Halbleiterlasers 13 erzeugt. Das Aufzeichnungsmaterial kann entweder ein amorpher Halbleiter wie beispielsweise TeAsGe oder GeAs oder ein amorpher dünner Magnetfilm, wie beispielsweise MnBi, GdCo, GdFe oder TbFe sein. Für den Fall jedoch, daß auf dem letzteren dünnen Magnetfeld aufgezeichnet wird, ist es notwendig, ein äußeres Magnetfeld in einer Richtung senkrecht zu dem Film anzulegen. Für diesen Fall muß die Modulation nicht notwendigerweise auf den Halbleiterlaser wirken, sondern die Bildsignale können auch auf das äußere Magnetfeld wirken.
Bei dem zweiten Anwendungsausführungsbeispiel kann die Wiedergabe der TV-Signale dadurch durchgeführt werden, daß derselbe Kopf, wie der während der Aufzeichnug verwendete, benützt wird und die Eigenrückkopplung des Halbleiterlasers verwendet wird, um irgendwelche Stromänderungen des Halbleiterlasers zu messen, die durch die Tatsache bewirkt werden, daß das von dem Aufzeichnungsmaterial 21a reflektierte Lichtbündel wieder in den Lichtwellenleiter kommt und in den Halbleiterlaser 13 eintritt. Während der Wiedergabe muß jedoch die Ausgangsleistung des Halbleiterlasers verringert werden, so daß die Aufzeichnungssignale, die bereits aufgezeichnet worden sind, nicht beschädigt werden.
Wenn das Aufzeichnungsmaterial dieses photomagnetische Aufzeichnungsmaterial ist, wird das von dem Aufzeichnungsmaterial reflektierte Licht elliptisch durch den Kerr-Effekt der vertikalen Magnetisierung abgelenkt und in eine Intensitätsvariation in dem Lichtwellenleiter durch die Moden-Selektionseigenschaft des Lichtwellenleiters umgesetzt und das Signal durch den Halbleiterlaser 13 gemessen.
Wenn bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 TV- Signale mit einer Abtastbreite aufgezeichnet werden, die halb so groß wie die Breite des Dünnfilm-Aufzeichnungsmaterials 21a ist, können während eines Durchgangs zweimal so viele Signale aufgezeichnet werden; wenn ferner ein Raster der TV-Signale mittels einer Abtastzeile aufgezeichnet wird, wird es möglich, Signale ähnlich TV-Bildern aufzuzeichnen.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel eines Geräts zum Lesen von auf einem magnetischen Aufzeichnungsmaterial aufgezeichneten Informationen mittels Lichtfleck- Abtastung beschrieben werden.
Fig. 5 zeigt ein solches Gerät. Bei diesem Gerät sind Dünnfilmlinsen 14 und 9 sowie eine Doppelkammelektrode 6 auf einem Dünnfilm-Lichtwellenleiter 2 vorgesehen, der auf einer piezoelektrischen Basis 1 gebildet ist. Das Lichtbündel eines Halbleiterlasers 13, der mit einem Abstand, der ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge des Laserlichtes beträgt, zu der Eintritts- Endoberfläche der Basis 1 angeordnet ist, ist in dem Dünnfilm-Lichtwellenleiter 2 gerichtet und wird zu einem parallelen Lichtbündel 16 mittels einer Dünnfilmlinse 14 gemacht. Das parallele Lichtbündel 16, das sich durch den Lichtwellenleiter ausbreitet, wird durch eine elastische Ultraschalloberflächenwelle 7, die durch die auf einem Abschnitt des Lichtwellenleiters 2 vorgesehene Doppelkammelektrode 6 erregt wird, gebeugt und abelenkt. Ferner wird das abgelenkte Lichtbündel 8 durch eine Dünnfilmlinse 9 derart kondensiert, daß er einen Lichtfleck 11 auf oder nahe der Lichtaustrittsfläche des Dünnfilm-Lichtwellenleiters bildet. In der zu der Oberfläche des Lichtwellenleiters senkrechten y-Richtung wird das Lichtbündel durch die Dicke d (gewöhnlich einige µm) des Lichtwellenleiters begrenzt. Durch kontinuierliches Variieren der Frequenz der an die Doppelkammelektrode 6 angelegten Hochfrequenzspannung bewegt sich der Lichtkondensationspunkt auf einem Bogen, dessen Mittelpunkt in der Dünnfilmlinse 9 liegt, mit der Brennweite f als Radius.
Bei der Einrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist die Lichtaustrittsfläche des Dünnfilm-Lichtwellenleiters mit einer bogenförmigen Form versehen, die im wesentlichen koinzident mit dem Ort (Bildebene) des bereits erwähnten Lichtkondensationspunktes ist; ein magnetischer Übertragungsfilm 30 und ein Schutzfilm 32 sind auf der Lichtaustrittsfläche gebildet. Folglich tastet der Lichtfleck auf oder in der Nähe des magnetischen Übertragungsfilms ab.
Der magnetische Übertragungsfilm 30 ist aus dünnen Filen mit etwa 1 µm aus in Vertikalrichtung magnetisierbaren amorphen Magnetmaterial wie beispielsweise DyFe, TbFe oder GdCo, die den magnetischen Kerr-Effekt zeigen, gebildet. Diese dünnen Filme werden durch "Sputtern" aufgetragen (vergleiche beispielsweise J. Appl. Phys. 48, Seite 2634, von N. Imamura et al.).
Dieser magnetische Übertragungsfilm 30 kann ferner mit einem Schutzfilm 32, beispielsweise aus Ta₂O₅, SiO₂, ZnO₂, TiO₂ oder Cr₂O₃ versehen sein.
Im folgenden soll die Funktion dieser Einrichtung als Lesekopf zum Lesen von Signalen von einem magnetischen Aufzeichnungsmaterial beschrieben werden. In Fig. 5 ist ein Magnetband 33, beispielsweise CrO₂, auf dem magnetische Signale aufgezeichnet sind, in engen Kontakt oder in die Nähe des Lesekopfes gebracht und wird relativ in der Unterabtastrichtung im wesentlichen senkrecht zu der Lichtfleck-Abtastrichtung bewegt. In jedem Zeitpunkt wird ein magnetisches Signal eines Abschnittes, der dem magnetischen Übertragungsfilm 30 gegenüberliegt, von dem Magnetband 33 auf den magnetischen Übertragungsfilm 30 übertragen. Dieses übertragene magnetische Signal wird durch einen Lichtfleck 11 punktbeleuchtet. Das von dem magnetischen Übertragungsfilm, auf dem der Lichtfleck aufgetroffen ist, reflektierte Licht wird durch den Kerr-Effekt des magnetischen Signals von geradlinig polarisiertem Licht in elliptisch polarisiertes Licht umgewandelt. Dieses reflektierte Licht wird in eine Intensitätsvariation durch die Polarisationscharakteristik (Moden-Selektionseigenschaft) des Lichtwellenleiters und der Ultraschall-Wellenablenkeinrichtung umgesetzt und erreicht das Austrittsende des Halbleiterlasers 13. Wenn dieses reflektierte Licht in den Halbleiterlaser eintritt, ändert sich der Stromwert des Halbleiterlasers aufgrund des Eigenrückkopplungs-Phänomens. folglich können die magnetischen Signale auf dem magnetischen Übertragungsfilm 30 mittels der Variation des Stromwertes gelesen werden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, kann ein Beugungsgitter 21 vom Bragg-Typ zwischen dem Halbleiterlaser 13 und der Dünnfilmlinse 14 derart vorgesehen werden, daß das reflektierte Licht mit einem Winkel von nahezu 90° gebeugt und auf einen Photodetektor 22 gerichtet wird, der die Variationen der Lichtmenge erfaßt. Hierbei wird die Tatsache benützt, daß die Abhängigkeit der Beugungsausbeute von der Polarisationsrichtung am größten in der Beugungsrichtung von nahezu 90° wird.
Während das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einen Transferfilm, der den Kerr-Effekt benützt, verwendet, kann der magnetische Übertragungsfilm bei der vorliegenden Erfindung auch ein magnetischer Garnet-Film mit Faraday-Effekt sein. In diesem Fall jedoch muß ein magnetischer Film vom Transmissionstyp verwendet werden; deshalb ist ein Reflexionsfilm aus Al oder einem ähnlichen Material auf der Oberfläche des Garnet-Films vorzusehen, die der Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters gegenüberliegt. Ferner wird ein Schutzfim aus SiO₂ oder einem ähnlichen Material auf dem Reflexionsfilm gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel geht das Lichtbündel, der die Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters verlassen hat, durch den Garnet-Film; in diesem Falle wird die Polarisationsfläche durch den Faraday-Drehwinkel, der dem von dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial übertragenen magnetischen Signal entspricht, gedreht; diese Drehung der Polarisationsfläche wird auf das Zweifache erhöht, da das Lichtbündel durch den Reflexionsfilm reflektiert wird und zu der Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters zurückkehrt. Folglich können die magnetischen Signale durch Umsetzen der Drehung der Polarisationsfläche in Intensitätsvariationen, wie früher beschrieben, ausgelesen werden. In Fig. 6 werden die Signale auf dem Magnetband mit hoher Geschwindigkeit nacheinander aufgrund der Relativbewegung des magnetischen Aufzeichnungsbands in der Unterabtastrichtung und der Hochgeschwindigkeits- Lichtfleckabtastung gelesen.
Mit Werten von δ = 1,8 µm, Δν = 625 MHz und τ = 0,1 µm kann diese Einrichtung Lichtfleckabtastung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung ausführen; beispielsweise können auf einem Magnetband aufgezeichnete TV-Signale als Bildsignale jeder Abtastzeile mit einer Wiederholfrequenz von 15,7 kHz gelesen werden.
Die Besonderheiten des Wiedergabekopfs vom Dünnfilm-Lichtwellenleitertyp des vorliegenden Ausführungsbeispiels liegen darin, daß er für eine derartige Hochgeschwindigkeitsabtastung geeignet ist und daß die Ausgangsleistung der Antriebsschaltung zum Antrieb für ihn gering sein kann.
Wie vorstehend beschrieben, sind bei dem Wiedergabekopf des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Lichtablenkeinrichtung und eine Kondensorlinse auf derselben Basis ausgebildet und ein magnetischer Übertragungsfilm ist einstückig an der Lichtaustrittsfläche des Lichtwellenleiters vorgesehen; dies führt zu einem Wiedergabekopf vom optischen Abtasttyp, der kompakt ist und eine hohe Zuverlässigkeit hat, sowie zur Hochgeschwindigkeitsabtastung in der Lage ist und damit sehr nützlich ist.
Erfindungsgemäß kann eine Lichtfleck-Abtasteinrichtung geschaffen werden, die kompakt und sehr zuverlässig sowie zur Durchführung von Hochgeschwindigkeitsabtastung geeignet ist; eine derartige Lichtfleck- Abtasteinrichtung ist in den verschiedensten Formen einsetzbar und hat einen sehr hohen Gebrauchswert.

Claims (7)

1. Einrichtung zum kontinuierlichen Abtasten mittels eines Lichtflecks (11) mit
einem Lichtwellenleiter (2) für die Fortpflanzung eines parallelen Lichtbündels (5, 8; 16),
einer auf dem Lichtwellenleiter (2) ausgebildeten Einrichtung (6) zum Ablenken des Lichtbündels (5, 8; 16) und
einer ebenfalls auf dem Lichtwellenleiter (2) ausgebildeten Dünnfilmsammellinse (9), die das Lichtbündel (8) sammelt und deren Brennfläche die Lichtaustrittsfläche (15; 20) des Lichtwellenleiters (2), auf der die Abtastorte liegen, bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Brennfläche der Dünnfilmsammellinse (9) zylindrisch oder im Querschnitt bogenförmig ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) zum Ablenken des Lichtbündels (5; 16) eine Doppelkammelektrode zum Erzeugen einer elastischen Ultraschalloberflächenwelle (7) in dem Lichtwellenleiter (2) und eine Signalerzeugungsvorrichtung zum Anlegen eines Signals kontinuierlich veränderlicher Frequenz an die Doppelkammelektrode aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Frequenz des Signals wiederholt, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs ändert, und daß das Lichtbündel (5; 16) wiederholt innerhalb eines vorbestimmten Winkels abgelenkt wird.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetischer Übertragungsfilm (30) auf der Lichtaustrittsfläche (15; 20) des Lichtwellenleiters (2) vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem magnetischen Übertragungsfilm (30) ein Schutzfilm (32) vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Lichtwellenleiter (2) ein Bragg-Beugungsgitter (21) und ein Photodetektor (22) vorgesehen sind, und daß die Einrichtung zum Lesen von Signalen von einem längs der Lichtaustrittsfläche angeordnetem Aufzeichnungsmaterial (33) dient, wobei das Bragg- Beugungsgitter (21) zum Ablenken und der Photodetektor (22) zum Erfassen der vom Aufzeichnungsmaterial (33) reflektierten Lichtbündel eingesetzt sind.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufzeichnen von Signalen auf einem Aufzeichnungsmaterial (21a) dient, wobei das Aufzeichnungsmaterial (21a) längs der Lichtaustrittsfläche (20) angeordnet ist.
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