DE3313786C2 - Verfahren zum Aufzeichnen einer Information auf einen magneto-optischen Informationsspeicherträger - Google Patents

Verfahren zum Aufzeichnen einer Information auf einen magneto-optischen Informationsspeicherträger

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Abstract

Verfahren zum Aufzeichnen einer Information auf einen maneto-optischen Informationsspeicherträger mit einem Normalmagnetisierungsfilm, bei dem ein Aufzeichnungslichtstrahl mit den Teilen der auf den Informationsspeicherträger aufzuzeichnenden Information moduliert wird, der Normalmagnetisierungsfilm mit dem modulierten Lichtstrahl bei Vorliegen eines Vormagnetisierungsfeldes bestrahlt wird, die Empfindlichkeit der Aufzeichnung des Informationsspeicherträgers über den gesamten Aufzeichnungsbereich des Informationsspeicherträgers wahrgenommen wird und das Vormagnetisierungsfeld so gesteuert wird, daß es sich mit der wahrgenommenen Empfindlichkeit der Aufzeichnung ändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen einer Information auf einen magneto-optischen Aufzeichnungsträger der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 22 33 192 bekannt.
Bei üblichen magneto-optischen Informationsaufzeichnungssystemen besteht die Magnetisierungsschicht aus einem Film einer amorphen ferromagnetischen Legierung, beispielsweise aus einem Gadoliniumeisen-(GdFe) oder Gadoliniumkobald-(GdCo)-Film. Ein dünner Film einer derartigen Legierung ist in Richtungen normal zu den Oberflächen das Filmes magnetisierbar und kann als Normalmagnetisierungsfilm arbeiten. Wenn der Normalmagnetisierungsfilm auf eine Temperatur über dem Curiepunkt oder über der magnetischen Kompensationstemperatur der Legierung bei einem schwachen Vormagnetisierungsfeld erwärmt wird, das senkrecht zum Film anliegt, erfolgt eine Umorientierung der Elektronenspins, was zur Folge hat, daß die Magnetisierungsrichtung an den mit dem Aufzeichnungslaserstrahl bestrahlten Punkten umgekehrt wird. Wenn der Film vorher in einer Richtung normal zu den Oberflächen des Filmes magnetisiert ist und anschließend mit einem Aufzeichnungslaserstrahl an gewählten Elementarpunkten des Filmes bestrahlt wird, wird der Normalmagnetisierungsfilm in dieser Weise an den bestrahlten Punkten auf eine derartige Temperatur erwärmt, daß bei Vorliegen eines Vormagnetisierungsfeldes entgegengesetzter Richtung die Magnetisierungsrichtung an den jeweiligen Punkten umgekehrt wird. Wenn angenommen wird, daß die ursprüngliche Magnetisierungsrichtung einem binären Signal mit dem logischen Wet »0« entspricht, so wird die umgekehrte Magnetisierungsrichtung einem binären Signal mit dem logischen Wert »1« entsprechen. In dieser Weise können binäre Signale mit dem logischen Wert »0« und dem logischen Wert »1« auf einem Normalmagnetisierungsfilm aufgezeichnet werden, der vorher in eine Pachtung magnetisiert ist, die ein binäres Signal mit dem logischen Wert »0« oder dem logischen Wert »1« wiedergibt, wenn der Film mit einem Laserstrahl an gewählten Elementarpunkten bei Vorliegen eines Vormagnetisierungsfeldes bestrahlt wird.
Die Informationen, die in dieser Weise auf einem magneto-optischen Informationsspeicherträger gespeichert sind, werden vom Speicherträger über die Ermittlung der Magnetisierungsrichtung an den Elementarpunkten des Normalmagnetisierungsfilmes mittels eines Verfahrens ausgelesen, das den Kerreffekt ausnutzt. Dazu wird der Normalmagnetisierungsfilm mit den darauf gespeicherten Informationen mit einem Leselaserstrahl bestrahlt, der durch einen Polarisator geht, wobei der sich ergebende linear polarisierte Laserstrahl auf die einzelnen Elementarpunkte des Normalmagnetisierungsfilmes fokussiert wird. Das linear polarisierte Licht, das somit auf einen Elementarpunkt des Normalmagnetisierungsfilmes fällt, erfährt eine Drehung seiner Polarisationsebene um einen gegebenen Winkel in einer Richtung, die von der Magnetisierungsrichtung an dem jeweiligen Punkt abhängt. Der vom Normalmagnetisierungsfilm reflektierte Laserstrahl fällt auf einen optischen Analysator, der nur dasjenige linear polarisierte Licht durchläßt, das von einem Elementarpunkt reflektiert wurde, der in eine Richtung magnetisiert ist. Das von einem Elementarpunkt, der in der anderen Richtung magnetisiert ist, reflektierte linear polarisierte Licht wird an einem Durchgang durch den Analysator gehindert. In dieser Weise können die Richtungen der Magnetisierung der der einzelnen Elementarpunkte des Normalmagnetisierungsfilmes aus dem Lichtstrahl ermittelt werden, der vom Analysator austritt.
Bei dem aus der DE-OS 22 33 192 bekannten Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sollen fehlerhafte Aufzeichnungen oder fehlerhafte Wiedergaben auf dem Aufzeichnungsträger in Folge von sogenannten Gußschäden vermieden werden. Das wird dadurch
erreicht, daß ein Detektor für die sofortige Überwachung der magneto-optischen Drehung der Magnetisierungsrichtung während der Aufzeichnung vorgesehen ist, so daß ein geschriebenes Bit unverzüglich nach dem Schreiben überprüft werden kann, um sicherzustellen, daß die mittels der Magnetisierungsrichtung gespeicherte Information auch richtig eingeschrieben wurde. Bei diesem bekannten Verfahren wird somit sofort überprüft, ob ein einzelnes Bit richtig geschrieben, d. h. seine Magnetisierungsrichtung richtig auf dem A'ifzeichnungstrnger aufgezeichnet ist.
Die chemische Zusammensetzung, die magnetische Koerzitivkraft, die Curietemperarur und die Amorphheit der Magnetisierungsschicht sind über die gesamte Aufzeichnungsfläche der Magnetisierungsschicht nicht gleichförmig. Die Empfindlichkeit der Aufzeichnung, d. h. die vom Film reflektierte Intensität des Leselichtstrahls, ändert sich von einem Elementarpunkt der Magnetisierungsschicht zum anderen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das an allen Elementarpunkten der Magnetisierungsschicht die gleiche Empfindlichkeit der Aufzeichnung sicherstellt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 schematisch ein magneto-optisches Infonrationsaufzeichnungssystem zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 2 schematisch ein magneto-optisches Informationsaufzeichnungssystem zur Durchführung eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Fig. 1 der Zeichnung ist eine magneto-optische Informationsspeicherplatte 1 dargestellt, die aus einem kreisrunden Substrat 2 aus einem geeigneten dielektrischen Material, wie beispielsweise Glas oder Glimmer, und einem dünnen Normalmagnetisierungsfilm 3 aus einer amorphen ferromagnetischen Legierung, beispielsweise aus Gadoliniumeisen (GdFe) oder Gadoliniumkobalt (GdCo) in amorphem Zustand besteht. Zum Aufzeichnen der Information auf den Normalmagnetisierungsfilm 3 wird die Informationsspeicherplatte 1 auf einen nicht dargestellten Drehteller gelegt, der so angetrieben wird, daß er sich um seine mittlere Achse dreht, und wird die Speicherplatte 1 mit einem Laserstrahl bestrahlt, der in einer geeigneten Laserstrahleinheit 4 entsteht und eine vorbestimmte Wellenlänge hat. Der von der Laserstrahlungseinheit 4 ausgesandte Laserstrahl geht über einen akusto-optischen Lichtmodulator 5 und wird durch das Ausgangssignal von einem Treiber 6 moduliert, der mit einem Aufzeichnungssignal Sr von einer geeigneten Signalquelle versorgt wird. Das Aufzeichnungssignal Sr, das dem Treiber C zu liefern ist, kann ein Bild- und/oder Tonsignal sein, das auf der Informationsspeicherplatte 1 aufzuzeichnen ist. Der Laserstrahl wird in dieser Weise in seiner Phase und/ oder Amplitude durch ein derartiges Signal Sr moduliert und durch eine Linse 7 auf einen dikroitischen Spiegel 8 geworfen, der so angeordnet ist, daß seine reflektierende Fläche unter einem Winkel von 45° bezüglich des Weges des Lichtes vom akusto-optischen Lichtmodulator 5 und zur Informationsspeicherplatte 1 verläuft. Der vom dikroitischen Spiegel 8 reflektierte Laserstrahl wird durch eine Objektivlinse 9 auf der Oberfläche des Normalmagnetisierungsfilmes 3 der sich drehenden Lnformationsspeicherplatte 1 fokussiert.
5 Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist eine zweite Laserstrahlungseinheit vorgesehen, die einen l^eselaserstrahl aussenden kann, der sich in seiner Weilenlänge vom Laserstrahl unterscheidet, der zum Aufzeichnen der Information dient. Der Leselaserstrahl
ίο geht durch eine Linse 10 in ein Strahlenteilerprisma 11, das eine Verbindungsebene hat, die schräg unter einem Winkel von 45° zum Weg des durch die Linse 10 hindurchgehenden Strahles verläuft. Der von der Linse 10 austretende Laserstrahl tritt somit in das Strahlenteilerprisma 11 unter einem Winkel von 45° zur schräg verlaufenden Verbindungsebene des Prismas 11 ein und wird auf dem Normalmagnetisierungsfilm 3 der lnformationsspeicherplatte 1 über die oben erwähnte Objektivlinse 9 fokussiert. Der auf den Normalmagnetisierungsfilm 3 der Informationsspeicherplatte 1 auftreffende Leselaserstrahl liest thermomagnetisch die auf dem Film 3 aufgezeichnete Information und wird vom Film als ein Lichtstrahl reflektiert, der die Information wiedergibt, die vom Normalmagnetisierungsfilm 3 abgenommen wurde. Der Lichtstrahl, der die Information trägt, die von der lnformationsspeicherplatte 1 in dieser Weise ausgelesen wurden, wird durch die Objektivlinse 9 zurückgeführt und wieder durch das Strahlenteilerprisma 11 zu einem optischen Analysator 12 gelenkt.
Der in das Strahlenteilerprisma 11 in Rückwärtsrichtung eintretende Lichtstrahl wird von der unter einem Winkel von 45° zum Weg des Lichtstrahles von der lnformationsspeicherplatte 1 schräg verlaufenden Verbindungsebene des Prismas 11 reflektiert und dadurch von dem von der Linse 10 in das Prisma eintretenden Lichtstrahl getrennt. Der optische Analysator 12 kann nur das linear polarisierte Licht hindurch lassen, das von denjenigen Elementarpunkten des Normalmagnetisierungsfilms 3 reflektiert ist, die in einer bestimmten Richtung magnetisiert sind, und kann dasjenige linear polarisierte Licht nicht durchlassen, das von Elementarpunkten reflektiert wurde, die in der entgegengesetzten Richtung magnetisiert sind. Der Lichtstrahl, der durch den Analysator 12 geht, trägt somit binäre Signale mit dem logischen Wert »0« oder »1«, die auf den Film 3 an den Elementarpunkten aufgezeichnet sind, die in einer bestimmten Richtung magnetisiert sind. Der vom Analysator 12 austretende Lichtstrahl fällt auf einen photoelektrischen Wandler 13, beispielsweise eine Photodiode, die die Information, die der Lichtstrahl trägt, der auf den photoelektrischen Wandler 13 fällt, in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt. Das Signal, das in dieser Weise durch den photoelektrischen Wandler 13 erzeugt wird, liegt über einen Leseverstärker 14 an einem Pegeldetektor 15, der ein der reflektierten Intensität des Lesestrahls entsprechendes Ausgangssignal SE erzeugt.
Neben dem Normalmagnetisierungsfilm 3 der Informationsspeicherplatte 1 ist eine Feldmduktionsspule 16 zum Induzieren eines Vormagnetisierungsfeldes in der unmittelbaren Nähe der Elementarpunkte des Filmes 3 vorgesehen, die mit dem Aufzeichnungslaserstrahl zu bestrahlen sind. Wenn der Normalmagnetisierungsfilm 3 mit dem Aufzeichnungslaserstrahl bestrahlt und somit auf eine Temperatur über dem Curiepunkt oder der magnetischen Kompensationstemperatur der amorphen ferromagnetischen Legierung beim Vorliegen des Vormagnetisierungsfeldes erwärmt wird, das durch die
Spule 16 induziert wird, wird die Magnetisierungsrichtung an den mit dem Strahl bestrahlten Punkten umgekehrt. Der Film 3, der vorher in einer Richtung normal zu den Oberflächen des Filmes magnetisiert war und beispielsweise das binäre Signal mit dem logischen Wert »0« wiedergibt, kehrt seine Magnetisierungsrichtung an den erwärmten Punkten des Filmes 3 derart um, daß sie dem binären Signal mit dem logischen Wert »1« entspricht. In dieser Weise können binäre Signale mit dem logischen Wert »0« und »1« auf den Normalmagnetisierungsfilm 3 aufgezeichnet werden, wenn der Film 3 mit dem Aufzeichnungslaserstrahl an gewählten Elementarpunkten bei Vorliegen des Vormagnetisierungsfeldes bestrahlt wird, das durch die Feldinduktionsspule 16 induziert wird.
Die Feidinduktionsspule 16 ist mit einer Gleichstromquelle 17 über einen Polaritätswähler 18 und eine Feldsteuerschaltung 19 verbunden. Die Feldsteuerschaltung 19 weist eine Steuerklemme auf, die mit der Ausgangsklemme des Pegeldetektors 15 verbunden ist, und arbeitet somit so, daß sie den der Feldinduktionsspule 16 zugeführten Strom und dementsprechend das durch die Spule 16 zu induzierende Magnetfeld nach Maßgabe des Ausgangssignals Se vom Pegeldetektor 15 steuert. Dazu enthält die Feldsteuerschaltung 19 einen nicht dargestellten Komparator, der das Signal Se mit einem Bezugssignal (Sollwert) Se' vergleichen kann, das einen vorbestimmten Wert hat. Die Feldsteuerschaltung 19 liefert somit einen Ausgangsstrom, der zunimmt, wenn das Eingangssignal Se unter dem Bezugssignal Se' liegt, und der abnimmt, wenn das Eingangssignal Se über dem Bezugssignal Se' liegt. Dementsprechend nimmt das Magnetfeld, das von der Feldinduktionsspule 16 induziert wird, mit zunehmendem und abnehmendem Pegel der Signale Se zu und ab. Die Information, die der Aufzeichnungslaserstrahl trägt, der auf den Normalmagnetisierungsfllm 3 fällt, wird in dieser Weise mit gleichmäßiger Empfindlichkeit beim Vorliegen eines Vormagnetisierungsfeldes aufgezeichnet.
Bei dem System, das im obigen anhand Fig. 1 beschrieben wurde, wird die Empfindlichkeit der Aufzeichnung der Informationsspeicherplatte 1 gleichzeitig mit der Aufzeichnung der auf die Platte 1 aufzuzeichnenden Information gesteuert. Erforderlichenfalls kann die auf eine Informationsspeicherpiatte aufzuzeichnende Information aufgezeichnet werden, nachdem die Empfindlichkeit der Aufzeichnung über die gesamte Aufzeichnungsfläche der Magnetisierungsschicht ermittelt und in einer geeigneten Speichereinrichtung aufgezeichnet wurde. Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein magneto-optisches Informationsaufzeichnungssystem, das sich zur Durchführung eines derartigen Verfahrens eignet.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Infonnationsaufzeichnungssystem ist eine Speicherschaltung 20 zwisehen der Ausgangsklemme des Pegeldetektors 15 und der Steuerklemme der Feldsteuerschaltung 19 vorgesehen. Der Speicherschaltung 20 werden Steuerimpulse von einem Steuerimpulsgenerator 21 geliefert, der so arbeitet, daß er die Steuerimpulse synchron mit der Drehung der Informationsspeicherplatte 1 erzeugt. Die Informationsspeicherpiatte 1 ist auf einem Drehteller 22 angeordnet dargestellt, der über eine geeignete Antriebseinheit, beispielsweise einen Spindelmotor 23, dessen Ausgangswelle mit der Spindel des Drehtellers 22 verbunden ist, so angetrieben wird, daß er sich um seine mittlere Achse dreht. Die Drehung der Ausgangswelie des Spindelmotors 23 wird von einem Synchronimpulsgenerator 24 wahrgenommen, der mit dem Steuerimpulsgenerator 21 verbunden ist, der somit so arbeitet, daß er eine Reihe von Steuerimpulsen syn^ chron mit der Drehung des Drehtellers 22 erzeugt.
Zum Ermitteln der Empfindlichkeit der Aufzeichnung der Informationsspeicherpiatte 1 wird vorläufig ein Prüfsignal auf der Informationsspeicherpiatte 1 aufgezeichnet, bevor die aufzuzeichnende Nutzinformation darauf aufgezeichnet wird. Ein derartiges Prüfsignal ist wahlweise bereits das Aufzeichnungssignal Sr der Nutzinformation, oder sonst ein Signal Sm mit einem festen Pegel und einer Bitfolge-Frequenz, die identisch mit der des Aufzeichnungssignals Sr ist. Das Prüfsignal Sr oder Sm wird dem Treiber 6 zugeführt, so daß der von der Laserstrahlungseinheit 4 ausgesandte Laserstrahl im akusto-optischen Modulator 5 durch das Moduiaiionssignal moduliert wird, das vom Treiber 6 erzeugt wird, an dem das Signal Sm oder Sr liegt. Der modulierte Laserstrahl geht über die Linse 7, den dikroitischen Spiegel 8 und die Objektivlinse 9 zur Oberfläche des Normalmagnetisierungsfilmes 3 der Informationsspeicherpiatte 1, so daß das Prüfsignal Sr oder Sm, das von dem auf den Normalmagnetisierungsfilm 3 auftreffenden Lichtstrahl getragen wird, thermomagnetisch darauf aufgezeichnet wird. Während das Prüfsignal Sr oder Sm in dieser Weise auf die Informationsspeicherpiatte 1 aufgezeichnet wird, wird das Vormagnetisierungsfeld, das durch die Feldinduktionsspule 16 induziert wird, konstant gehalten. Der Pegel des Signals Sr oder Sm, das in dieser Weise vorläufig auf die Informationsspeicherpiatte 1 aufgezeichnet wird, wird vom Pegeldetektor 15 aus dem elektrischen Signal ermittelt, das vom photoelektrischen Wandler 13 auf den Lichtstrahl ansprechend erzeugt wird, der vom Normalmagnetisierungsfilm 3 reflektiert wird und durch den optischen Analysator 12 geht, während die Informationsspeicherpiatte 1 angetrieben wird, so daß sie sich auf dem Drehteller 22 dreht und mit dem Lichtstrahl bestrahlt wird, der mit dem Prüfsignal Sr oder Sm moduliert ist. Auf die Steuerimpulse vom Steuerimpulsgenerator 21 ansprechend schreibt die Speicherschaltung 20 das Signal, das vom Pegeldetektor 15 erzeugt wird, ein. Die Empfindlichkeit der Aufzeichnung, die in dieser Weise ermittelt wird, wird synchron mit der Drehung der Informationsaurzeichnungsplatte 1 während der Aufzeichnung des Prüfsignals Sr oder Sm in die Speicherschaltung 20 eingeschrieben.
Nach der Ermittlung und der Speicherung der Empfindlichkeit der Aufzeichnung der Informationsaufzeichnungsplatte 1 wird das gespeicherte Prüfsignal auf der Informationsspeicherpiatte 1 geloscht. Das Aufzeichnungssignal Sr der Nutzinformation wird anschließend auf die Informationsspeicherpiatte 1 dadurch aufgezeichnet, daß das Signal Sr dem Treiber 6 für den akusto-optischen Modulator 5 zugeführt wird. Während das Aufzeichnungssignal Sr in dieser Weise auf die Infonmationsspeicherplatte 1 aufgezeichnet wird, wird das von der Feidinduktionsspule 16 induzierte Magnetfeld nach Maßgabe des Signals Se geändert, das von der Speicherschaltung 20 der Feldsteuerschaltung 19 synchron mit den Steuerimpulsen geliefert wird, die vom Steuerimpulsgenerator 21 kommen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Aufzeichnen einer Information auf einen magneto-optischen Aufzeichnungsträger mit einer in einer Richtung senkrecht zur Aufzeichnungsträgeroberfläche magnetisierbaren dünnen Magnetisierungsschicht, bei dem der Aufzeichnungsträger bei Anliegen eines senkrecht zur Aufzeichnungsträgeroberfläche gerichteten Vormagnetisierungsfeldes mit einem Aufzeichnungslichtstrahl bestrahlt wird, der mit einem Signal moduliert ist, das die aufzuzeichnende Information wiedergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit der Aufzeichnung durch Messung der Intensität eines elektrischen Signales, in das ein von der Oberfläche der Magnetisierungsschicht reflektierter Leselichtslrahl umgewandelt wurde, ermittelt und durch Vergleich mit einem Sollwert an diesen Sollwert über die Steuerung der Stärke des Vormagneti- sierungsfeldes angepaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit der Aufzeichnung gleichzeitig mit der Aufzeichnung der Information ermittelt und gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der Information erst dann erfolgt, nachdem die Empfindlichkeit der Aufzeichnung über den gesamten Aufzeichnungsbereich der Magnetisierungsschicht ermittelt worden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Empfindlichkeit der Aufzeichnung auf die Magnetisierungsschicht unter Anlegen eines konstanten Vormagnetisierungsfeldes ein Prüfsignal aufgezeichnet wird, daß das Prüfsignal mittels des Leselichtstrahles ausgelesen wird, daß die Intensitätswerte des reflektierten Leselichtstrahles in einer Speicherschaltung gespeichert werden, und daß bei der nachfolgenden Aufzeichnung der Nutzinformation die gespeicherten Intensitätswerte durch Vergleich mit dem Sollwert zur Steuerung des Vormagnetisierungsfeldes herangezogen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfsignal bereits die Nutzinformation wiedergibt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfsignal eine im wesentlichen feste Amplitude und eine mit dem Aufzeichnungssignal der Nutzinformation identische Bitfolge-Fre- so quenz aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Vormagnetisierungsfeldes in Abhängigkeit von der Aufzeichnungsstelle auf dem Aufzeichnungsträger gesteuert wird.
DE3313786A 1982-04-15 1983-04-15 Verfahren zum Aufzeichnen einer Information auf einen magneto-optischen Informationsspeicherträger Expired DE3313786C2 (de)

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