DE3544824A1 - Miniaturisierbarer schreib/lesekopf fuer ein optisches speichersystem - Google Patents

Miniaturisierbarer schreib/lesekopf fuer ein optisches speichersystem

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DE3544824A1 DE19853544824 DE3544824A DE3544824A1 DE 3544824 A1 DE3544824 A1 DE 3544824A1 DE 19853544824 DE19853544824 DE 19853544824 DE 3544824 A DE3544824 A DE 3544824A DE 3544824 A1 DE3544824 A1 DE 3544824A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen miniaturisierbaren Schreib/Lesekopf für ein optisches Speichersystem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bei optischen Speichern wird bekanntlich Information in digitaler Form in parallelen Spuren auf einem Speichermedium mit Hilfe eines scharf gebündelten, meist von einem Laser emittierten Lichtstrahles hoher Intensität gespeichert bzw. mit niedrigerer Leistung ausgelesen. Beim Lesen werden üblicherweise aus dem reflektierten Lichtstrahl neben Lesedatensignalen auch Steuersignale für die Positionierung des Schreib/Lesekopfes gewonnen. Bei optischen Speichern handelt es sich dabei u. a. um zwei Arten von Steuersignalen, einem Fokusfehlersignal und einem Spurfehlersignal, die zum Nachregeln des vertikalen Abstandes des Schreib/Lesekopfes bei Fokusfehlern bzw. zur horizontalen Feinpositionierung des Schreib/Lesekopfes bei einer Spurablage des auf der Oberfläche des Speichermediums fokussierten Lichtpunktes herangezogen werden.
Üblicherweise wird ein Laser als Lichtquelle für beide Betriebsarten Schreiben und Lesen verwendet. Eine konventionelle Abbildungsoptik im Schreib/Lesekopf, die den emittierten Laserstrahl auf die Oberfläche des Speichermediums fokussiert, enthält dann optische Elemente zum Ausblenden des reflektierten Laserstrahles aus dem Strahlengang, der von Fotodetektoren aufgefangen wird, um die erwähnten Steuer- bzw. Lesesignale zu gewinnen.
Aus dem Aufsatz "Ein Halbleiterlaser zum Auslesen von Informationen" in Philips Technische Rundschau 1980/81, Nr. 4, Seiten 101 und 111 ist es jedoch auch bereits bekannt, die Information im reflektierten Licht mit Hilfe des Lasers selbst zu detektieren. In diesem Fall wird das reflektierte Licht nicht über Strahlteiler ausgekoppelt, sondern über die Abbildungsoptik wieder auf den Austrittsspiegel des Lasers abgebildet. Das aktive Medium des Lasers reagiert dann auf Schwankungen des von der Oberfläche des Speichermediums reflektierten Lichts mit einer Änderung der emittierten Leistung. Diese Änderung wird mit Hilfe eines Fotodetektors festgestellt.
Bei dieser bekannten Anordnung wird der Rückkopplungseffekt wesentlich durch das Zusammenwirken des eigentlichen Laserresonators mit einem "externen" Resonator bestimmt, der aus dem Austrittsspiegel des Lasers, einer Abbildungsoptik und der als Reflektor wirkenden Oberfläche des Speichermediums besteht. Das Verhältnis zwischen den Ausgangsleistungen des Lasers mit und ohne Rückkopplung ist vor allem durch die reflektierenden Eigenschaften des Speichermediums und auch der Abbildungsoptik bestimmt.
Der Rückkopplungseffekt ist ein physikalisch relativ komplizierter Vorgang, bei dem zunächst jedoch einleuchtet, daß der Laser effektiv weniger Strahlungsverluste wegen der rückgekoppelten Strahlung aufweist und daher bei demselben Strom auf einem höheren Leistungsniveau schwingt. Ohne daß hier näher darauf eingegangen werden soll, ist aber darauf hinzuweisen, daß der externe Resonator im Zusammenwirken mit dem eigentlichen Laserresonator auch Veränderungen der Lasermoden bewirkt.
In diesem Zusammenhang ist aus der DE-OS 22 44 119 ein weiterer optischer Abtaster für Bildplatten bekannt, bei dem die abzutastende Oberfläche eines Speichermediums in eine Laserstruktur so einbezogen ist, daß die von ihr reflektierte bzw. gestreute Strahlung die Intensität der Lichtschwingung beeinflußt. Dabei kann, um den Anteil des von dem Speichermedium in den Laser zurückgestrahlten Lichtes zu erhöhen, die zum Speichermedium weisende Stirnfläche des Lasers als optische Linse ausgebildet und entspiegelt werden, wobei dann der Brennpunkt dieses Abbildungssystems in der Ebene der Oberfläche des Speichermediums liegen sollte. Dabei kann zur Detektion der Lichtschwingung eine in Sperrichtung betriebene, mit eigentlichen Halbleiterlaser vereinigte Halbleiterdiode verwendet werden. Es kann aber auch die Halbleiter-Laserdiode mit konstantem Strom gespeist werden und das Lesesignal aus der durch die Intensität der Lichtschwingung beeinflußten elektrischen Wechselspannung an der Laserdiode gewonnen werden.
Auf der Ausnutzung dieses Rückkopplungseffektes beruht auch ein aus der DE-PS 25 05 795 bekanntes Informationswiedergabesystem. Dort ist ein Halbleiterlaser in bezug auf ein Speichermedium so positioniert, daß emittiertes Licht nach Hindurchtreten durch eine dem Speichermedium zugewandte, nichtreflektierende Seitenfläche selektiv auf reflektierende bzw. nichtreflektierende Bereiche des Speichermediums auftrifft und nach der Reflexion wieder durch diese nichtreflektierende Seitenfläche des Lasers eintritt. Dabei soll das unterschiedliche Reflexionsvermögen des Speichermediums so auf die Resonanz der Laserdiode abgestimmt sein, daß in Abhängigkeit von dem selektiven Auftreffen des emittierten Laserlichtes auf die reflektierenden bzw. nichtreflektierenden Bereiche des Speichermediums eine Ein/Aus-Steuerung der Abgabe des Laserlichtes erfolgt. Auch bei diesem bekannten Informationswiedergabesystem ist zwischen der Austrittsfläche des Halbleiterlasers und der Oberfläche des Halbleiterlasers wenigstens eine Linse als Abbildungsoptik bzw. zum Fokussieren des emittierten Laserstrahles auf der Oberfläche des Speichermediums vorgesehen.
Den bekannten Schreib/Leseköpfen bzw. im Falle von reinen Lesespeichern den Leseköpfen für optische Speichersysteme ist eines gemeinsam, daß der Laserstrahl unbedingt auf der Oberfläche des Speichermediums fokussiert werden muß und deshalb zwischen dem Laser und der Oberfläche des Speichermediums Abbildungsoptiken angeordnet sind. Da im Betrieb Abstandsvariationen unvermeidbar sind, wird mit Hilfe einer hochwirksamen Regelschleife sichergestellt, daß diese Fokusbedingung durch Nachstellen des vertikalen Abstandes des Schreib/Lesekopfes in bezug auf die Oberfläche des Speichermediums auch immer eingehalten wird. Diese Fokusbedingung ist bei optischen Speichern deswegen kritisch, da, wie ausgeführt, aus dem unterschiedlichen Licht sowohl Lesesignale als auch Steuersignale abgeleitet werden und die exakte Fokussierung den Rauschabstand dieser Signale wesentlich mitbestimmt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein optisches Speichersystem, insbesondere einen Festspeicher, einen miniaturisierbaren Schreib/Lesekopf mit einem besonders einfachen Aufbau zu schaffen, der in bezug auf Fokusfehler bei Schreib- bzw. bei Lesevorgängen wesentlich unempfindlicher ist als herkömmliche Abtastköpfe, so daß sich Vertikalkorrekturen des Kopfes in bezug auf die Oberfläche des zugeordneten Speichermediums zumindestens im Feinbereich möglichst eliminieren lassen und somit einer der kritischen Parameter konventioneller optischer Speichersysteme gegenüber der Horizontalpositionierung dann nur noch von untergeordneter Bedeutung ist.
Ausgehend von den Möglichkeiten, die der Laserrückkopplungseffekt in Verbindung mit optischen Speichersystemen bietet, wird diese Aufgabe bei einem miniaturisierbaren Schreib/Lesekopf der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches beschriebenen Merkmale gelöst.
Wie bei bekannten optischen Speichersystemen, die den Rückkopplungseffekt bei einem Laser ausnutzen, wirkt auch bei dem Speichersystem gemäß der Erfindung die Oberfläche des Speichermediums mit entsprechend der eingeschriebenen Information unterschiedlichem Reflexionsgrad als eine Spiegelfläche für den Laser. Zwischen dem aktiven Medium des Lasers und dem Speichermedium ist jedoch keine Abbildungsoptik, sondern nur eine Modenblende zum Ausfiltern einer Lasermode z. B. seiner transversalen Fundamentalmode vorgesehen. Statt einer Abbildungsoptik ist dieser quasi externen Resonatorfläche nun eine zweite, gekrümmte Spiegelfläche zugeordnet, so daß sich die Struktur eines hemisphärischen Laserresonators ergibt. Unter der Voraussetzung, daß der Krümmungsradius dieser gewölbten Spiegelfläche größer als der vorgegebene nominale Abstand ihres Scheitelpunktes von der Oberfläche des Speichermediums ist, ist diese Laserstruktur im Hinblick auf die Lichtemission stabil und außerdem relativ unempfindlich im Hinblick auf geringfügige Schwankungen um diesen nominalen Abstand, die z. B. auf einen Höhenschlag des als Platte ausgebildeten bewegten Speichermediums zurückzuführen sind.
Die gekrümmte Spiegelfläche weist einen vorgegebenen Resttransmissionsgrad auf, so daß aus der Rückseite des Lasers austretendes Restlicht von fotoelektrischen Detektorelementen aufgefangen werden kann. Diese werden in einem vorgegebenen Abstand zur Oberfläche des Speichermediums in der optischen Achse der Laserstruktur bzw. spiegelbildlich symmetrisch dazu angeordnet und bieten somit die Möglichkeit, aus Kombinationen von einzelnen Detektorsignalen Steuer- bzw. Lesedatensignale zu gewinnen.
Bei dieser hemisphärischen Laserstruktur sind Abstandsschwankungen im Hinblick auf die Fokusbedingung wesentlich unkritischer, jedoch ist der Bündeldurchmesser auf der gewölbten Spiegelfläche moduliert durch den Abstand des Scheitelpunktes der gewölbten Spiegelfläche von der Oberfläche des Speichermediums. Daher werden auch die außerhalb der optischen Achse angeordneten Detektorelemente unterschiedlich ausgeleuchtet, so daß ein Fokussteuersignal ableitbar ist, das als Steuergröße für ein automatisches Regelsystem zur Vertikalnachstellung bei nicht mehr vernachlässigbaren Abstandsänderungen dienen kann. Bei einer Spurablage liegt der Fokus des abtastenden Laserstrahles unsymmetrisch bezüglich der ausgewählten Spur des Speichermediums. Diese Unsymmetrie führt zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung der beiden spiegelsymmetrisch angeordneten Detektorelemente, woraus sich eine Steuergröße für ein automatisches Regelsystem zur Horizontaleinstellung ableiten läßt.
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet und in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles im einzelnen dargelegt. Bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispieles wird auf die Zeichnung Bezug genommen, dabei zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten miniaturisierbaren Schreib/Lesekopfes für ein optisches Speichersystem mit einer hemisphärischen Laserstruktur als Lichtquelle, sowie ihre Anordnung in bezug auf ein Speichermedium,
Fig. 2 die schematische Darstellung eines optischen Systems, das zum Anregen der in Fig. 1 dargestellten Laserstruktur durch optisches Pumpen dient, und
Fig. 3 in schematischer Form die Unsymmetrie der Lichtverteilung bei dieser Laserstruktur im Falle einer Horizontalablage des Schreib/Lesekopfes von einer vorgegebenen Spur.
In Fig. 1 ist ein optisches Speichermedium vereinfacht als horizontale Fläche dargestellt. Bei einem realisierten optischen Speichersystem wäre es beispielsweise als Platte ausgebildet, durch einen Antrieb rotatorisch bewegt und in einem Gehäuse gelagert. In diesem Gehäuse wäre auch der im übrigen in Fig. 1 schematisch dargestellte miniaturisierbare Schreib/Lesekopf angeordnet. Ohne daß dies in Fig. 1 näher dargestellt ist, wäre er zur Spurauswahl horizontal und zur Vertikalpositionierung in einer dazu senkrechten Achse gegenüber dem Speichermedium verschiebbar gelagert. Derartige mechanische Anordnungen sind jedoch aus konventionellen optischen Speichersystemen bekannt und daher hier aus den Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt bzw. nur angedeutet.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Schreib/Lesekopf verwendet einen Laser als Lichtquelle. Dabei ist hier davon ausgegangen, daß dieser als Festkörperlaser ausgebildet ist. Das aktive Medium dieses Lasers ist mit 2 bezeichnet, es kann beispielsweise aus mit Neodym dotiertem Glas bestehen. Es hat die Form eines stumpfen Kegels mit gekrümmten Endflächen, der auf die Spitze gestellt über dem Speichermedium 1 angeordnet ist. Die Endflächen sind hier unverspiegelt, daraus ergibt sich, daß die Oberfläche des Speichermediums 1 eine der Resonatorflächen für die Laserstruktur bildet. Die andere Resonatorfläche 3 bildet eine gewölbte Spiegelfläche, die dem Speichermedium 1 abgewandt über dem aktiven Medium 2 angeordnet ist. Der Abstand des Scheitelpunktes dieser Spiegelfläche 3 von der Oberfläche des Speichermediums 1 ist mit D 1 bezeichnet. Zwischen dem aktiven Medium 2 des Lasers und dem Speichermedium 1 ist eine Modenblende 4 angeordnet, die so ausgebildet ist, daß die Laserstruktur in ihrer transversalen Fundamentalmode schwingt, wenn sie z. B. durch optisches Pumpen angeregt wird. Eine entsprechende Lichtverteilung der Laserstrahlung ist in Fig. 1 mit unterbrochenen Linien angedeutet.
Eine mögliche Ausführungsform dafür, d. h. zur Anregung der in Fig. 1 dargestellten Laserstruktur ist in Fig. 2 gezeigt. Dort ist ein Pumplaser 20 dargestellt, der durch eine Leistungssteuerung 21 gesteuert wird. Ausführungsform und Steuerung des Pumplasers entsprechen konventioneller Technik und sind daher hier nicht im einzelnen dargestellt, noch näher zu erläutern. Der von dem Pumplaser emittierte Lichtstrahl 22 wird einem ersten Strahlteiler 23 zugeführt, der einen Transmissionsgrad von 66% und einen Remissionsgrad von 33% aufweisen soll, so daß der Lichtstrahl 22 des Pumplasers in zwei Teilstrahlen 22 a bzw. 22 b aufgeteilt wird, deren Lichtintensität im Verhältnis von 2 : 1 steht. Der erste dieser beiden Teilstrahlen wird einem weiteren Strahlteiler 24 zum Aufteilen in zwei weitere Teilstrahlen 22 c bzw. 22 d gleicher Intensität zugeführt. Voraussetzungsgemäß weisen damit die drei Teilstrahlen 22 b bzw. 22 d gleiche Intensität auf. Sie werden jeweils an Reflektoren 25 auf je eine von drei Zylinderlinsen 26 abgelenkt. Diese Zylinderlinsen 26 sind rotationssymmetrisch bezüglich des aktiven Mediums 2 der in Fig. 1 dargestellten Laserstruktur angeordnet, so daß das von dem Pumplaser 20 emittierte Licht allseitig durch die Kegelfläche des aktiven Mediums 2 hindurch in dieses einstrahlt.
Durch dieses optische Pumpen gelingt es, die hemisphärische Laserstruktur von Fig. 1 anzuregen, d. h. im aktiven Medium 2 des Lasers eine Besetzungsinversion zu erzeugen, unter der Voraussetzung, daß die beschriebene Struktur gewissen Vorbedingungen genügt. Als eine Vorbedingung gilt für die Spiegelfläche 3, daß der Abstand D 1 ihres Scheitelpunktes vom Speichermedium 1 kleiner ist als ihr Krümmungsradius R, wie in Fig. 1 schematisch angegeben ist. Nun ist nach gebräuchlicher Definition in der Lasertechnik der Durchmesser eines Lichtbündels derjenige Durchmesser, bei dem die Intensität am Rand des Laserstrahles gerade um den Faktor 1 : e 2 niedriger ist als die maximale Intensität. Bei dieser Definition gilt unter der obigen Vorbedingung in bezug auf Abstand und Krümmungsradius der gewölbten Spiegelfläche für den Fokusdurchmesser auf der Oberfläche des Speichermediums die folgende Beziehung (1), die aus Gleichung (11) eines in Applied Optics, Band 11, Oktober 1972, Seiten 2140 bis 2145 abgedruckten Aufsatzes abgeleitet ist: Dabei ist λ die Wellenlänge der Laseremission und Φ 1 der Fokusdurchmesser.
Die nichtlinearen Terme dieser Beziehung lassen die relative Unempfindlichkeit eines derartigen Schreib/Lesekopfes gegenüber Fokusfehlern erkennen.
Setzt man, unter Beachtung der obengenannten Vorbedingung R - D 1 = 1,27λ, dann ist unter der erfüllten Nebenbedingung R » λ, der Fokusdurchmesser Φ 1 ≈ 1,27λ. Um für die praktische Anwendung eine Vorstellung zu erhalten, wird wieder ein Nd-Glas-Laser für die hemisphärische Laserstruktur zugrundegelegt, für den die Wellenlänge λ = 1,05 µm charakteristisch ist. Bei dieser Wellenlänge ergibt sich dann für den Fokusdurchmesser Φ 1 ein Wert von 1,33 µm, der gut mit dem angestrebten entsprechenden Wert für den Durchmesser eines Speicherbereiches bei optischen Speichersystemen übereinstimmt.
Für den Bündeldurchmesser im Abstand D 1 von der Oberfläche des Speichermediums 1, d. h. also am Ort der gewölbten Spiegelfläche 3 gilt die Beziehung: Mit den obigen Annahmen bezüglich der Wellenlänge λ und des Fokusdurchmessers Φ 1 ergibt sich aus der Beziehung (2) als Bündeldurchmesser am Ort des gewölbten Spiegels 3 Φ 3D 1, wobei man als praxisbezogenes Beispiel D 1 = 1 mm setzen könnte und damit zugleich der Durchmesser der gewölbten Spiegelfläche 3 festgelegt ist.
Aus den obigen Ableitungen wird aber auch deutlich, daß nicht bei allen Änderungen des Abstandes D 1 des Scheitelpunktes der gewölbten Spiegelfläche 3 von der Oberfläche des Speichermediums 1 eine Änderung des Bündeldurchmessers Φ 3 an der Spiegelfläche noch vernachlässigbar sein muß. Im praktischen Betrieb eines optischen Speichersystemes tritt ein solcher Fall z. B. dann ein, wenn das rotatorisch bewegte Speichermedium 1 einen Vertikalschlag aufweist und man den Schreib/Lesekopf, der die Laserstruktur von Fig. 1 enthält, zunächst als feststehend ansieht.
Wenn man nun für die gewölbte Spiegelfläche 3 einen geringen Resttransmissionsgrad von einigen Prozent zuläßt, kann diese Eigenschaft der hemisphärischen Laserstruktur benutzt werden, um unter anderem auch die Variation des Scheitelpunktsabstandes D 1 zu messen. Dazu ordnet man über der gewölbten Spiegelfläche 3 drei fotoelektrische Detektorelemente 51, 52 bzw. 53 derart an, daß das erste dieser Detektorelemente 51 in der optischen Achse der hemisphärischen Laserstruktur liegt und die beiden anderen Detektorelemente 52 bzw. 53 seitlich und bezüglich dieser optischen Achse zueinander spiegelbildlich ausgerichtet sind. Wie schematisch angedeutet, gibt jedes dieser Detektorelemente 52 bis 53 ein zugeordnetes Ausgangssignal s 1, s 2 bzw. s 3 ab. Aufgrund obiger Erläuterung ist dann die Signaldifferenz s 1 - (s 2 + s 3) ein Maß für den aktuellen Wert des Scheitelpunktabstandes D 1. Ein solches Differenzsignal läßt sich daher als ein Steuersignal für ein Servosystem zur Vertikalverstellung des Schreib/Lesekopfes verwenden.
Dazu ist schematisch in Fig. 1 schließlich noch eine Einrichtung 6 zur Höhenverstellung des Schreib/Lesekopfes angedeutet, die wegen der kleinen physikalischen Abmessungen der hemisphärischen Laserstruktur beispielsweise den Piezoeffekt ausnutzt und an der gewölbten Spiegelfläche 3 angreifend, diese zum Ausgleichen von Abweichungen des vorgegebenen Nominalwertes des Scheitelpunktsabstandes D 1 vertikal verschiebt.
Am gewölbten Spiegel 3 der hemisphärischen Laserstruktur zeigen sich jedoch nicht nur Variationen des Bündeldurchmessers, sondern es können auch Horizontalverschiebungen des Bündeldurchmessers Φ 3 festgestellt werden, die auf unterschiedliche Reflexionsbedingungen an der Oberfläche des Speichermediums 1 zurückzuführen sind. Diese Eigenschaft kann dazu benutzt werden, unerwünschte Horizontalabweichungen des abtastenden Laserstrahles von einer vorgegebenen Spur auf dem Aufzeichnungsmediums 1 festzustellen und auszuregeln. Dies ist in Fig. 3 schematisch angedeutet. Dabei ist wieder mit unterbrochenen Linien die Lichtverteilung in der hemisphärischen Laserstruktur unter der Voraussetzung angegeben, daß der Fokus des abtastenden Laserstrahles neben einer schematisch angedeuteten Spur 11 auf dem Speichermedium 1 liegt. Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, daß der Lichtfleck am Ort der gewölbten Spiegelfläche 3 seitlich auswandert, sobald die optische Achse der hemisphärischen Laserstruktur horizontal gegenüber der Spurmitte verschoben ist.
Wandert der Lichtfleck auf der gewölbten Spiegelfläche 3 horizontal aus, so werden auch die Detektorelemente 52 und 53 ungleichmäßig ausgeleuchtet, wie Fig. 3 zeigt. Daraus ergibt sich, daß eine horizontale Spurablage auch eine Veränderung des Differenzsignales (s 2-s 3) bewirkt, so daß dieses als Steuersignal für eine Horizontalpositionierung des Schreib/Lesekopfes verwendet werden kann.
Einzelheiten für entsprechende Servoeinrichtungen für Horizontal- und Vertikalpositionierung bedürfen hier keiner näheren Erläuterung, da derartige Regelsysteme sowohl für Magnetplattenspeicher, aber auch für optische Speicher in weitem Umfang bekannt sind und derartige bekannte Lösungen auch hier eingesetzt werden können.
Schließlich ist der Vollständigkeit halber darauf hinzuweisen, daß man für den praktischen Normalbetrieb davon ausgehen kann, daß der Schreib/Lesekopf unter Ausnutzung der Möglichkeiten für die Vertikal- und Horizontalpositionierung mit vorgegebenem Scheitelpunktsabstand D 1 auf Spurmitte ausgerichtet ist. Beim Lesevorgang wird die hemisphärische Laserstruktur durch entsprechendes Anregen ihres aktiven Mediums 2 mittels des optischen Pumpens mit verminderter Leistung auf einem Niveau arbeiten, das ausreicht, um reflektierende Bereiche längs einer ausgewählten Spur 11 des Speichermediums 1 von nichtreflektierenden Bereichen unterscheiden zu können. Eine entsprechende Modulation der Intensität des Lichtflecks an der gewölbten Spiegelfläche 3 wirkt sich als Modulation des Lichtes am Ort des in der optischen Achse angeordneten Detektorelementes 51 aus, das ein dementsprechend moduliertes Ausgangssignal s 1 abgibt. Jedoch wäre es ebenso denkbar, als Rohdatensignal auch ein Summensignal aus den Ausgangssignalen s 1 bis s 3 der Detektorelemente 51 bis 53 zu verwenden.

Claims (7)

1. Miniaturisierbarer Schreib/Lesekopf für ein ein optisches Speichermedium benutzendes Speichersystem mit einem gesteuerten Laser als Lichtquelle, dessen Resonatorflächen so ausgebildet sind und der in bezug auf das Speichermedium so angeordnet ist, daß von diesem reflektiertes Licht in den Laser zur Steuerung der Intensität des emittierten Lichtstrahles rückgekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein durch optisches Pumpen angeregtes aktives Medium (2) und eine in einem vorgegebenen Nominalabstand (D 1) von dem eine der Resonatorflächen bildenden Speichermedium (1) stehende und einen vorgegebenen Resttransmissionsgrad besitzende Spiegelfläche (3) aufweist, die zum aktiven Medium hin als gewölbte Fläche mit einem im Vergleich zum Nominalabstand größeren Krümmungsradius (R) ausgebildet ist, daß zwischen dem aktiven Medium des Lasers und dem Speichermedium eine an die Wellenlänge (λ) des Laserlichtes angepaßte Modenblende (4) zum Ausfiltern der transversalen Fundamentalmode des Laserstrahles vorgesehen ist und daß auf der dem Speichermedium abgewandten Seite dieser gekrümmten Spiegelfläche und symmetrisch bezüglich der optischen Achse des Lasers optische Detektorelemente (51 bis 53) zum Gewinnen von Detektorsignalen (s 1 bis s 3) angeordnet sind, aus denen Positionssteuersignale und Datenlesesignale ableitbar sind.
2. Miniaturisierbarer Schreib/Lesekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum optischen Pumpen des aktiven Mediums (2) als Pumplichtquelle ein weiterer, leistungsgesteuerter Laser (20) und ein optisches Ablenksystem (23 bis 26) zum symmetrischen Einstrahlen des Pumplichtstrahles (22) in das aktive Medium vorgesehen sind.
3. Miniaturisierbarer Schreib/Lesekopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Pumplasers (20) mindestens ein Strahlteiler (23 bzw. 24) zum Aufteilen des Pumplichtstrahles (22) in Teilstrahlen (22 b, 22 c bzw. 22 d) und Abbildungseinrichtungen (25, 26) vorgesehen sind, die die Teilstrahlen auf das aktive Medium (2) fokussieren.
4. Miniaturisierbarer Schreib/Lesekopf nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen im Strahlengang des Pumplasers (20) angeordneten ersten Strahlteiler (23), der den Pumplaserstrahl (22) in zwei Teilstrahlen (22 a, 22 b) mit einem Intensitätsverhältnis von 2 : 1 aufteilt,
durch einen im Strahlengang des intensiveren Teilstrahles (22 a) angeordneten zweiten Strahlteiler (24), der diesen in zwei weitere Teilstrahlen (22 c, 22 d) gleicher Intensität aufteilt und
durch in den Strahlengängen der drei so gebildeten Teilstrahlen (22 b bis 22 d) gleicher Intensität jeweils angeordnete Ablenkspiegel (25) und Abbildungslinsen (26), die die Teilstrahlen zueinander rotationssymmetrisch auf das aktive Medium (2) fokussieren.
5. Miniaturisierbarer Schreib/Lesekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in Verbindung mit einem relativ zu dem Schreib/Lesekopf bewegbaren Speichermedium, auf dem Dateninformation in parallelen Spuren aufgezeichnet ist, gekennzeichnet durch drei Detektorelemente (51 bis 53), von denen eines in der optisch wirksamen Achse des aktiven Mediums (2) und die beiden anderen zueinander spiegelbildlich symmetrisch bezüglich dieser Achse angeordnet sind, wobei eine horizontale Spurposition des Schreib/Lesekopfes als Spurfehlersignal aus dem Absolutbetrag und dem Vorzeichen der Differenz von Detektorsignalen (s 2, s 3) ableitbar ist, die von den beiden außerhalb der optisch wirksamen Achse liegenden Detektorelementen (52, 53) abgegeben werden und eine vertikale Position des Schreib/Lesekopfes bezüglich des Speichermediums (1) als Fokusfehlersignal aus der Differenz der Detektorsignale (s 1 bzw. s 2, s 3) ableitbar ist, die von dem in der optisch wirksamen Achse angeordneten Detektorelement (51) einerseits und den zu beiden Seiten dieser optischen Achse angeordneten Detektorelementen (52 bzw. 53) andererseits abgegeben werden.
6. Miniaturisierbarer Schreib/Lesekopf nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine vertikal wirksame Verstelleinrichtung (6), an der die gewölbte Spiegelfläche (3) festgelegt ist und die durch das Fokusfehlersignal unter Einbeziehung einer elektronischen Regeleinrichtung steuerbar ist.
7. Miniaturisierbarer Schreib/Lesekopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (6) als piezoelektrisch wirksames Element ausgeführt ist.
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