DE3221181A1

DE3221181A1 - Vorrichtung zum aufzeichnen einer information

Info

Publication number: DE3221181A1
Application number: DE19823221181
Authority: DE
Inventors: Hideki Hatano; Shigeru Tokorozawa Saitama Kato; Sakashi Otaki; Norikiyo Tajiri
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1981-06-04
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1982-12-23
Also published as: GB2101364A; JPS57200912A; GB2101364B; US4525824A

Description

Vorrichtung zum Aufzeichnen einer Information

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufzeichnen einer Information, die insbesondere einen Aufzeichnungsträger mit einem Vertikalmagnetisierungsfilm verwendet, auf den die Information aufgezeichnet wird und von dem die Information über eine optische Einrichtung, beispielsweise unter Verwendung eines Laserstrahles, ausgelesen wird.

In den letzten Jahren sind Aufzeichnungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Information dadurch aufgezeichnet und wiedergegeben wird, daß die magnetooptischen Eigenschaften eines amorphen (nichtkristallinen) Legierungsmaterials ausgenutzt werden, das als Aufzeichnungsträger dient.

Das beruht auf der Tatsache, daß ein dünner Film einer amorphen Legierung, wie beispielsweise GdFe (Gadoliniumeisen) oder GdCo (Gadoliniumkobalt) ein sogenannter "Vertikalmagnetisierungsfilm" ist, bei dem die Magnetisierungsrichtung senkrecht zur Filmoberfläche verläuft.

Das Aufzeichnen einer Information auf diesem dünnen amorphen Film erfolgt in der Weise, daß die Orientierung oder die Richtung der Magnetisierung gewünschter Teile des amorphen Legierungsfilmes, der vorher in einer vorgewählten Richtung magnetisiert wurde, durch Erwärmen dieser Teile über die Curie-Temperatur oder eine Kompensationstemperatur unter Anlegen eines schwachen äußeren magnetischen Feldes umgekehrt wird.

Das heißt insbesondere, daß der dünne Film aus einer amorphen Legierung, der vorher nach unten magnetisiert 'worden war, was einem Signal mit dem binären Wert "0" entspricht, einem schwachen, nach oben gerichteten Vormagnetisierungsfeld ausgesetzt wird, und daß nur an die Teile des dünnen Filmes, an denen ein Signal mit dem binären Wert "1" aufzuzeichnen ist, ein Laserstrahl gelegt wird, um die Temperatur dieser Teile über die Curie-Temperatur oder eine Kompensationstemperatur anzuheben, und dadurch eine Änderung in der Richtung der Magnetisierung hervorzurufen.

Das Auslesen der auf dem dünnen Film aufgezeichneten Information ...erfolgt.-andererseits unter Ausnutzung des magnetischen Kerr-Effektes, der in einer Wechselwirkung zwischen dem Magnetismus eines Stoffes und einem Lichtstrahl besteht.

Wenn ein linear polarisierter Laserstrahl von dem dünnen magnetisierten Film reflektiert wird, wird die Polarisationsebene in eine Richtung gedreht, die.durch die.Magnetisierühgsrichtung bestimmt ist.

Eine auf dem amorphen dünnen Film aufgezeichnet Information wird daher dadurch ausgelesen, daß die Richtung der Drehung der Polarisationsebene des reflektierten Laserstrahls durch einen Analysator ermittelt wird.

Diesen Arten von Aufzeichnungsvorrichtungen ist jedoch das Problem eigen, daß die Fokussierungslinse für den Aufzeichnungslaserstrahl immer dann auf und ab bewegt wird, wenn die Aufzeichnung begonnen und unterbrochen wird. Diese Vorrichtungen enthalten insbesondere einen Fokussierungs-Servomechanismus zum Steuern der Bewegung der Fokussierungslinse, der nur dann betätigt wird, wenn ein Fokussierungs-

Servofehlersignal vorliegt, das dann erhalten wird, wenn ein Aufzeichnungslaserstrahl vorhanden ist, der vom Aufzeichnungssignal abhängt.

Ziel der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Aufzeichnen einer Information, bei der der Fokussierungs-Servomechanismus fortlaufend arbeitet, um das unnötige Auf- und Abbewegen der Fokussierungslinse am Anfang und am Ende der Aufzeichnung zu beseitigen.

Gemäß der Erfindung wird ein Hilfs- oder Vorlichtstrahl mit einem relativ niedrigen Energiepegel, der die Magnetisierungsrichtung des Vertikalmagnestisierungsfilnes nicht umkehrt, fortlaufend ausgesandt, um das Fokussierungs-Servofehlersignal zu erzeugen.

Vorzugsweise wird gemäß der Erfindung ein Ausleselaserstrahl als Hilfstrahl während der Aufzeichnung benutzt.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Beispiel einer bekannten

Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger;

Fig. 2A in einem Diagramm den Energiepegel des Aufzeichnungslaserstrahls bezüglich der Zeit bei einer bekannten Aufzeichnungsvorrichtung;

Fig. 2B in einem Fig. 2A ähnlichen Diagramm den

Energiepegel des Aufzeichnungslaserstrahls

bezüglich der Zeit bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung. .

Im folgenden -wird zunächst anhand von Fig. 1- ein -Ausfuhrüngsbeispiel einer bekannten Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung beschrieben.

In Fig. 1 ist eine Platte 1 dargestellt, die einen Träger

11 aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise Glas, und einen darauf ausgebildeten, dünnen Film 12 aus einer amorphen Legierung umfaßt. Die Platte 1 'wird über einen Motor M angetrieben und dreht sich mit einer hohen Drehzahl. Der dünne Film 12 besteht aus einem Material, wie beispielsweise Gadoliniumeisen (GdFe) oder Gadoliniumkobalt (GdCo) und bildet einen Vertikalmagnetisierungsfilm.

Um eine Information auf die Platte 1 aufzuzeichnen, liegt ein Aufzeichnungslaserstrahl an,.der auf dem dünnen Film

12 fokussiert wird, während an einer Stelle direkt unter dem Brennpunkt eine Vormagnetisierungsspule 2 vorgesehen ist. Zum Zeitpunkt der Aufzeichnung wird die Platte 1 mit einer hohen Drehzahl durch den Motor M gedreht und langsam längs einer, radialen Achse verschoben, wie es" durch den Pfeil 3 dargestellt ist. Die Drehung oder die Verschiebung treten gleichzeitig auf.

Die Aufzeichnung der Information erfolgt dadurch, daß der Aufzeichnungslaserstrahl, der entsprechend der aufzuzeichnenden Information moduliert ist, auf diese drehende

Platte 1 über eine Poküssierungslinse 4 geworfen wird. Eine weitere Laserstrahlquelle ist für den Wiedergabebetrieb vorgesehen.

Zum Zeitpunkt der Wiedergabe wird der Wiedergabelaserstrahl auf die Aufzeichnungsfläche des dünnen-Klmes 12 über einen Polarisator 5, ein Halbprisma 6 und eine Fokussierungslinse 7 geworfen.

Die Aufzeichnung der Information erfolgt insbesondere so, daß ein Trägersignal durch ein Signal frequenzmoduliert wird, das der aufzuzeichnenden Information entspricht,um ein frequenzmoduliertes Signal zu bilden.

Das in dieser Weise erzeugte frequenzmodulierte Signal wird anschließend in ein Impulssignal über eine Begrenzerschaltung übersetzt, um das Aussenden des Laserstrahls zu steuern. Das heißt mit anderen Worten, daß das Aussenden des Laserstrahles unterbrochen wird, wenn das Impulssignal seinen niedrigen Pegel hat oder wenn das Impulssignal nicht vorliegt. Wenn andererseits das Impulssignal seinen hohen Pegel hat, wird ein Laserstrahl mit einer Intensität, die ausreicht, um die Magnetisierungsrichtung des Vertikalmagnetisierungsfilmes umzukehren, ausgesandt.

In Figur 2A ist der Energiepegel des Laserstrahls bezüglich der Zeit dargestellt, wobei die Dauer und das Zeitintervall jedes Impulses des Laserstrahls dem Aufzeichnungsssignal entsprechen.

Wie es im vorhergehenden erwähnt wurde, muß der Aufzeichnungslaserstrahl genau auf der Oberfläche des Aufzeichnungsfilmes 12 fokussiert werden. Im allgemeinen muß Jedoch der Fokussierung spunk t, der durch die Linse 4-

"bestimmt ist entsprechend der Krümmung der Verformung der Platte oder des Dreh- oder Plattentellers geändert werden.

Um den FokussLerungspunkt zu ändern ,ist ein nicht dargestellter Fokussierungsservomechanismus vorgesehen, der die Linse 4- in eine Richtung senkrecht zur Oberfläche der Platte auf und ab bewegt. Bei der in Figur 2A dargestellten Art der Aufzeichnung ist es jedoch nicht möglich, den lOkussierungsservomechanismus arbeiten zu. lassen, wenn das Aufzeichnungssignal fehlt, da kein Fokussierungsservosteuersignal erzeugt wird, wenn kein Laserstrahl ausgesandt wird. Das bekannte Verfahren besteht somit darin, am Anfang die Linse 4 an einer Rücksetzposition anzuordnen, die am weitesten von der Oberfläche der Platte entfernt liegt und anschließend die Linse 4 nach unten., in eine Aufzeichnungsposition zu bewegen, wenn mit der Aufzeichnung begonnen wird. Danach wird das Fokussierungsservof ehlersignal zum Steuern des lOkussierungsservomechanismus der Äussendung des Laserstrahls entsprechend erzeugt.

Wenn darüber hinaus die Aufzeichnung beendet wird, wird die Arbeit des Fokus^erüngsservomechanismus unterbrochen und wird die Linse 4- in die Rücksetzposition zurückgeführt. Wenn die Aufzeichnung wieder begonnen wird, wird die Linse 4- von der Rücksetzposition in die Aufzeichnungsposition nach unten bewegt und wird der lOkussierungsservomechanismus erneut durch das Auslösen des Laserstrahls betrieben. Das heißt, daß der Fokussierungsservomechanismus entsprechend dem Anfang und.demJEnde.. oder-einer-Unterbrechung der "Aufzeichnung""' an-und abgeschaltet wird,und daß die Linse 4- jedesmal auf und ab bewegt wird, wenn der Fokussierungsservomechanismus seine Arbeit beginnt oder beendet.

Bei dieser Art einer derartigen Vorrichtung tritt daher das Problem.auf, daß die Anlaufzeit des Fokussierungsservome chani smus "beim Beginn der Aufzeichnung relativ lang- it, und daß die Auf- und Abbewegung des iOkussierungsservomechanismus einen Verschleiß verschiedener Bauteile der Vorrichtung bewirkt.

Anhand von Figur 2B wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben.

Wie es in Fig. 2B dargestellt ist, wird unabhängig vom Vorliegen des Aufzeichnungsimpulses ein Vor- oder Hilfslichtstrahl mit konstanter -Intensität dem modulierten Lichtstrahl zuaddiert. Die Intensität des Hilfslichtstrahles ist so gewählt, daß die Richtung der Magnetisierung des Aufzeichnungsfilmes nicht geändert wird.

Dadurch daß dieser Hilfslichtstrahl vorgesehen ist, kann der Fokussierungsservomechanismus immer ein Steuersignal empfangen, das von dem Lichtstrahl erzeugt wird, der durch die Oberfläche des Aufzeichnungsfilmes reflektiert wird. Die Fokussierung des Aufzeichnungslaserlichtstrahles kann daher fortlaufend überwacht werden und der Fokusaierungsservomechanismus kann fortlaufend betrieben werden.

Im folgenden wird anhand von Figur 3 ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben.

Wie es in Figur 3 dargestellt ist, wird ein Laserstrahl von einer Lichtquelle 13 ausgesandt und einem akustooptischen Modulator 14 zugeführt, in dem. der Laserstrahl durch das Ausgangssignal einer Treiberschaltung 15

mod-uliert wird, an der ein Modulations signal liegt, um einen Ausgangslaserstrahl mit Impulsformat zu entwickeln. Ein Ausgangslichtstrahl nullter Ordnung (Hilfslichtstrahl mit niedrigem Pegel) der in dieser Weise durch den Modulator 14 erzeugt wird, wird dann über .eine.-Zerstreuungslinse 16, eine Strahlenteiler 17, eine λ/4 Platte 18 und eine Spiegel 19 auf die Fokussierungslinse 4 übertragen.

Der Lichtstrahl von der Linse 14 wird somit auf der Oberfläche der Aufzeichnungsplatte fokussiert. Der Lichtstrahl wird■_dann durch die Oberfläche der Platte \ reflektiert und kehrt zum Strahlenteiler 17 zurück, indem

er über die Achse des Originallichtstrahles geht. Die Richtung des reflektierten Lichtstrahles wird am Strahlenteiler 17 geändert und der reflektierte Lichtstrahl wird schließlich von einem Lichtdetektor 21 über eine Zylinderlinse 20 aufgefangen.

Da die Amplitude des reflektierten Lichtstrahles, der vom Lichtdetektor 21 empfangen wird, einem FokussLerungsfehler, das heißt dem Abstand zwischen dem Brennpunkt der Fokusierungslinse 4 und der Oberfläche der Aufzeichnungsplatte 1, entspricht, liegt das Ausgangssignal des Lichtdetektors 21 an einer ein Fokussierungsservosignal erzeugenden Schaltung 22, um ein ITokussierungs servo signal .zum Steuern der-Auf- und Abbetfegung der Linse 4" zu" erzeugen. Die Teile der Vorrichtung zum Betreiben der der Linse 4 sind von herkömmlicher Art und werden nicht näher beschrieben.

Im Unterschied zu der bekannten Vorrichtung, bei der

akusto-optische Modulator kein Ausgangessignal erzeugt,. es sei denn,daß der Laserstrahl seine volle Stärke hat, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein fort-

laufender Vor- oder Hilfslichtstrahl vorgesehen, ohne irgendwelche zusätzlichen Bauelemente zu verwenden.

Der Aufzeichnungslichtstrahl, wie er in Figur 2B dargestellt ist, kann dadurch gebildet werden, daß das Ausgangsignal erster Ordnung des akusto-optischen Modulators 14 verwandt wird und ein Vorsignal dem Ausgangssignal der Treiberschaltung 15 zuaddiert wird.

Wenn weiterhin die erfindungsgemäße Ausbildung bei einer Aufzeichnungsvorrichtung verwirklicht wird, die jeweilige Lichtquellen für den Aufzeichnungslaserstrahl und für den Ausleselaserstrahl aufweist, kann der Ausleselaserstrahl als Vor- oder Hilfsstrahl während der Aufzeichnung verwandt werden, da die Intensität des Ausleselaserstrahls nicht groß genug ist, um die Magnetisierungsrichtung des Aufzeichungsfilmes zu ändern.

Wie es oben beschrieben,wurde, wird die Arbeit des Fokussierungsservomechanismus sehr einfach gehalten und wird der Nachteil der bekannten Vorrichtung,beispielsweise das Auftreten der Verzögerung am Anfang der Aufzeichnung und das unnötige Auf- und Abbewegen der lOkussierungslinse, gemäß der Erfindung beseitigt.

Im obigen wurden lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben, für die es zahlreiche Äquivalente gibt. Beispielsweise kann die amorphe Legierung, die als Material für den dünnen Film verwandt wird, durch ein polykristallines Material wie beispielsweise Mangan-Wismut (MnBi) ersetzt werden.

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. B. Äs^pn^nr> ^"Dr.-RrKoehigsberger Dipl.-lng. F. Klingseisen- Dr. F. Zumstein jun. 3221

PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

FPG01-8210

PIOIiEER ELECTRONIC CORPORATION, Japan

Vorrichtung zum Aufzeichnen einer Information

PATENTANSPRÜCHE

{Λ J Vorrichtung zum Aufzeichnen einer Information unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit einem vertikalen Magnetisierungsfilm, auf dem die Information aufgezeichnet und von dem die aufgezeichnete Information wiedergegeben wird, mit

a) einer Quelle eines Aufzeichnungslichtstrahles,

b) einem Modulator zum Modulieren des Aufzeichnungslichtstrahles nach Maßgabe eines Signals, das die aufzuzeichnende Information wiedergibt, um eine Impulskette des Aufzeichnungslichtstrahles zu bilden,

c) einem optischen Weg, in dem eine Fokussierungslinse liegt, um-den Aufzeichnungslichtstrahl auf der Oberfläche des Vertikalmagnetisierungsfilmes zu fokussieren und

d) einem lOkussierungsservomechanismus zum Einstellen der Stellung der Fokussierungslinse nach Maßgabe eines Steuersignals,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorlichtstrahl mit einem Energiepegel, der die Magnetisierungsrichtung des Vertikalmagnetisierungsfilmes nicht ändert, fortlaufend auf die Oberfläche des Magnetisierungsfilmes geworfen wird, so daß das Steuersignal aus der Reflexion des Vorlichtstrahles erzeugt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch Λ,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ausgangslichtstrahl nullter Ordnung vom Modulator, der einen Eigenanteil mit konstantem Pegel hat, der als Vorlichtstrahl verwendbar ist, als Aufzeichnungslichtstrahl benutzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Vorlichtstrahl von einer Lichtquelle erzeugt wird, die nur zum Auslesen der Information vom Magnetisierungsfilm benutzt wird.
4. Vorrichtung zum Aufzeichnen einer Information unter Verwendung eines Aufzeichnungsträgers mit einem Vertikalmagnetisierungsfilm, auf dem die Information aufgezeichnet und von dem die Information wiedergegeben wird, gekennzeichnet durch

a) eine Quelle eines Aufzeichnungslichtstrahles,

b) einen Modulator zum Modulieren des Aufzeichnungslichtstrahles zur Bildung einer Impulskette des Aufzeichnungslichtstrahles,

c) eine Steuerung zum Steuern der Arbeit des Modulators nach Maßgabe eines Signals, das die aufzuzeichnende Information wiedergibt,

d) einen ersten optischen Weg über den die Impulskette des Aufzeichnungslichtstrahles geht, ------

e) einen Fokussierungslinse, die "beweglich im optischen Weg angeordnet ist, um den Aufzeichnungslichtstrahl auf der Oberfläche des Vertikalmagnetisierungsfilmes zu fokussieren,

f) einen Antriebsmechanismus zum Antreiben der EOkussierungslinse nach Maßgabe eines 3?okussierungsservosignals,

g) eine Einrichtung zum Aufnehmen des vom Aufzeichnungslichtstrahl reflektierten Lichtstrahles von der Oberfläche des Vertikalmagnetisierungsfilmes,

h) einen zweiten optischen Weg- über den der reflektierte Lichtstrahl zur Aufnahmeeinrichtung geht,

i) eine Fokussierungsservosteuerung, die das lokussierungsservosignal aus dem Ausgangsssignal der Aufnahmeeinrichtung erzeugt, um die Stellung der Fokussierungslinse so nachzustellen, daß der Aufzeichnungslicht-__._ strahl auf der Oberfläche des Vertikalmagnetisierungsfilmes fokussiert ist,und

q) eine Einrichtung, die fortlaufend einen Vorlichtstrahl mit einer Intensität, die die Magnetisierungsrichtung des Vertikalmagnetisierungsfilmes nicht ändert _f zusammen mit dem Auf.Zeichnungslichtstrahl aussendet -

, so daß die Pokussierungsservosteuerung immer in Betrieb ist.