DE3885992T2

DE3885992T2 - Optisches Informationsaufzeichnungs-/wiedergabegerät.

Info

Publication number: DE3885992T2
Application number: DE3885992T
Authority: DE
Inventors: Yasunori Kanazawa; Akito Sakemoto; Hitoshi Watanabe
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1987-09-22
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2008-09-21
Also published as: DE3885992D1; EP0309200B1; EP0309200A3; EP0309200A2; US5007039A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Informations- (oder Daten-)Aufnahme/Wiedergabegerät, welches in der Lage ist, das aufgenommene Signal unmittelbar nachdem das Signal aufgenommen worden ist, zu bestätigen.
Wenn ein Signal auf einem Speichermedium in einem magnetooptischen Daten-Aufnahme/Wiedergabegerät aufgenommen werden soll, welches von der Art der optischen Informations-Aufnahme/Wiedergabegeräte ist, so wird ein magnetisches Feld an den Speicherfilm des Speichermediums angelegt, während der Speicherfilm zur Erhöhung seiner Temperatur mit einem Laserstrahl bestrahlt wird (dieser Laserstrahl wird im folgenden als Schreib- oder Heiz-Laser bezeichnet). Aufgrund der steigenden Temperatur sinkt die Koerzitivkraft des Speicherfilms. Wenn daher die Koerzitivkraft des Speicherfilms niedriger als die Intensität des magnetischen Feldes wird, das an dem Film anliegt, wird der entsprechende Abschnitt in der Richtung des anliegenden magnetischen Feldes magnetisiert. Damit ist es möglich, auf dem Speicherfilm ein Signal zu speichern, das aus einem Bit-Muster besteht und eine Folge von Bits "1" und "0" enthält, und zwar durch vorläufiges Magnetisieren des Speicherfilms in vorgegebener Richtung und durch Anlegen des magnetischen Feldes an den Speicherfilm in der der Magnetisierung entgegengesetzten Richtung, während die Intensität des Laserstrahls mit dem Signal aus Bit-Mustern moduliert wird, das oben erwähnt wurde. Alternativ kann die Richtung des anliegenden magnetischen Feldes für jeden der Bits "1" und "0" bei gleichbleibender Intensität des Laserstrahls umgedreht werden.
Bei dem ersten erwähnten Aufnahmeverfahren wird die vorbereitende gleichmäßige Magnetisierung des Aufnahmefilms in der vorgegebenen Richtung zum Zweck des Löschens des vorher aufgenommenen Signals vor der Aufnahme eines neuen Signals durchgeführt. Ohne die Vorarbeit zur Löschung des Signals wird das vorher aufgenommene Signal in dem Bereich bestehen bleiben, in welchem ein neues Signal aufgenommen werden soll. Mit anderen Worten, die Vorrichtung für die vorherige Löschung des alten Signals, das vorher aufgenommen worden ist, ist unverzichtbar erforderlich, da ein neues Signal wegen der Überlagerung mit dem alten Signal bei diesem Verfahren unmöglich aufgenommen werden kann. Im Gegensatz dazu wird im Fall des zweiten erwähnten Aufnahmeverfahrens, bei dem die Richtung des anliegenden magnetischen Feldes je nach Bit "1" oder "0" des aufzunehmenden Signals umgedreht wird, der Speicherfilm immer in Richtung des anliegenden magnetischen Feldes magnetisiert, was bedeutet, daß die vorbereitende Löschung des alten aufgenommenen Signals unnötig wird, was eine überschreibende Aufnahme ermöglicht.
Ein Beispiel für ein Gerät, bei welchem das zweite erwähnte Aufnahmeverfahren angewendet wird, wird in JP-A-60-48806 beschrieben. Dieses Gerät nach dem Stand der Technik. Ist mit einer einzelnen Laserquelle versehen, so daß es auch das aufgenommene Signal wiedergeben kann. Im einzelnen bedeutet dies, im Signal-Wiedergabemodus wird ein Speicherfilm des Speichermediums mit darauf gespeichertem Signal mittels Laserstrahl beleuchtet, der von einer Laserquelle emittiert wird, wobei auf den Laserstrahl wegen der Magnetisierung des Speicherfilms der Kerr-Effekt wirkt. Folglich zeigt der von dem Speicherfilm reflektierte Laserstrahl in Abhängigkeit von den Richtungen der Magnetisierung des Speicherfilms unterschiedliche Drehrichtungen der Polarisationsebene. Dementsprechend kann durch Erfassung und Diskriminierung der Drehrichtungen der Polarisationsebene des reflektierten Laserstrahls ein elektrisches Signal als Bit-Muster wie oben erwähnt abgeleitet werden.
Es sei am Rande bemerkt, daß es nötig ist, zu bestätigen, ob das Signal von Interesse korrekt auf dem Speichermedium aufgenommen worden ist oder nicht, und zwar jedesmal, wenn die Signalaufnahme durchgeführt wird um die Zuverlässigkeit des Speichermediums zu erhöhen. Diese Bestätigung kann durch Wiedergabe des tatsächlichen Signals vom Speichermedium erreicht werden. Wenn jedoch ein einzelner Laserstrahl sowohl für die Signalwiedergabe von dem Speicherfilm als auch für die Erhöhung der Temperatur aus obengenanntem Grund verwendet wird, wie dies bei dem Aufnahme/Wiedergabegerät nach dem Stand der Technik der Fall ist, dann ist die Bestätigung der Aufnahme durch Wiedergabe des Signals nur möglich nach der vollständigen Aufnahme des interessierenden Signals und nach Einstellung der Laserstrahlleistung auf ein solches Niveau, durch das die Koerzitivkraft des Speicherfilms nicht mehr geschwächt werden kann. Insbesondere bei einem Speichermedium in Form einer Platte muß die Signalwiedergabe nach einer kompletten Umdrehung der Speicherplatte nach der Aufnahme des betreffenden Signals zur Bestätigung durchgeführt werden. So verstreicht unvermeidbar eine lange Zeit zwischen dem Beginn der Signalaufnahme und Beendigung der Bestätigung für die korrekte Aufnahme des Signals. Dies wiederum heißt, daß die Signalaufnahme ziemlich zeitaufwendig ist.
Auf der anderen Seite wird in JP-A-57-162137 ein optisches Aufnahme/Wiedergabegerät beschrieben, in welchem zwei Laserstrahlen verwendet werden, wobei einer der Laserstrahlen für die Temperaturerhöhung des Speicherfilms (d. h. der Lese- oder Heiz-Laserstrahl) und der andere Laserstrahl für die Wiedergabe des Signals (dieser Laserstrahl wird im folgenden als Lese-Laserstrahl bezeichnet) verwendet wird. Mit dieser Technologie nach Stand der Technik ist es möglich, die Bestätigung des aufgenommenen Signals im wesentlichen gleichzeitig mit der Aufnahme des Signals mittels Beleuchtung des Bereiches des Aufnahmefilms mit dem Lese-Laserstrahl unmittelbar nach Aufnahme des Signals darauf durchzuführen. Ein magneto-optisches Aufnahme/Wiedergabegerät, welches auf dem Konzept der gerade zitierten Patentanmeldung beruht, ist in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Das Gerät wird unten erläutert. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen l das Speichermedium, 2 eine Fokussierlinse, 3 einen Spiegel, 4 einen Strahlteiler, 5 einen Polarisator, 6 einen Kollimator, 7 eine Laserquelle für die Temperaturerhöhung des Speicherfilms, 8 eine Laserquelle für die Signalwiedergabe, 9 und 9' Linsen, 10 und 10' Detektoren, 11 eine Modulationsspule für das magnetische Feld, 12 einen halbdurchlässigen Spiegel, 13 einen Analysator, 14 und 14' Lasertreiberschaltungen, 15 und 15' Verstärker, 16 einen Tiefpaß (LPF), 17 und 17' Eingangsanschlüsse, 18 einen Wellenlängenfilter, 19 und 19' Ausgangsanschlüsse.
Beim Betrieb im Aufnahmemodus werden vorgegebene Spannungen an die Eingangsanschlüsse 17' und 17 zur Aktivierung der Lasertreiberschaltungen 14' und 14 angelegt, um dadurch kontinuierlich die Heiz- oder Schreib-Laserquelle 7 und die Wiedergabe- oder Lese-Laserquelle 8 anzusteuern. Laserlicht hoher Leistung von dem Heizlaser 7 wird durch den halbdurchlässigen Spiegel 12 reflektiert und dann durch den Kollimator 6 gesammelt zu einem Laserstrahl, der für den Anstieg der Temperatur des Speicherfilms sorgt (d. h. für das Aufheizen des Speicherfilms). Der Heiz- oder Schreib-Laserstrahl wird dann durch den polarisator 5 polarisiert, um daraufhin auf den Speicherfilm des sich bewegenden Speichermediums mittels Fokussierlinse 2 fokussiert zu werden, nachdem er den Strahlteiler 4 durchlaufen hat und durch den Spiegel 3 reflektiert worden ist. Als Folge wird ein sehr kleiner Bereich des Speicherfilms auf eine hohe Temperatur aufgeheizt. Auf der anderen Seite liegt an der Modulationsspule für das magnetische Feld ein Signalstrom an, dessen Polarität sich in Abhängigkeit von den Signalbits "1", "0" ändert, infolgedessen kehrt sich die Richtung des magnetischen Feldes, das durch die Magnetfeldmodulationsspule 11 erzeugt wird und an dem aufgeheizten Bereich des Speicherfilms des Speichermediums 1 anliegt, in Abhängigkeit von dem Signalbit "1", "0" um. Somit wird durch Aufheizen und Anlegen eines magnetischen Feldes das Signal auf dem Speicherfilm des Speichermediums magnetisch aufgenommen.
Die Lese-Laserquelle 8 für die Signalwiedergabe emittiert Laserlicht niedriger Leistung, welches durch den halbdurchlässigen Spiegel 12 tritt, um dann durch den Kollimator 6 zu einem Lese-Laserstrahl für die Signalwiedergabe kollimiert zu werden. Dieser Lese-Laserstrahl wird dann durch die Fokussierlinse 3 auf den Speicherfilm des Mediums 1 an einem Ort fokussiert, der auf dem Speicherfilm unmittelbar nach dem durch den Schreib-Laserstrahl beleuchteten Bereich folgt (gesehen in der Bewegungsrichtung des Speichermediums), nachdem er den optischen Weg durchlaufen hat, der definiert ist durch den Polarisator 5, am Strahlteiler 4 und den Spiegel 3. In diesem Fall wird die Leistung des Lese-Laserstrahls für die Signalwiedergabe auf einen niedrigen Pegel gesetzt, auf welchem der Speicherfilm auf dem Speichermedium 1 vor dem Aufheizen auf eine solch hohe Temperatur geschützt ist, welche die Inversion der Magnetisierung bewirkt.
Fig. 2 zeigt ein anderes Beispiel des magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes vom Magnetfeldmodulationstyp, welches sich von dem Gerät in Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß zusätzlich eine λ/4-Platte 30, ein polarisierender Strahlteiler 31 und ein zweiter Detektor 10-2 vorgesehen sind.
Beim Betrieb reflektiert der Speicherfilm des Speichermediums einen Teil des Schreib-Laserstrahls und des Lese-Laserstrahls. Da der Lese-Laserstrahl den Bereich des Speicherfilms beleuchtet, in welchem das Signal gespeichert ist, wirkt auf dem Lese-Laserstrahl der Kerr-Effekt wegen der Magnetisierung des Bereiches. Im einzelnen bedeutet dies, die Polarisationsebene des reflektierten Lese-Laserstrahls wird relativ zum einfallenden Strahl, der den Speicherfilm beleuchtet, gedreht. In diesem Fall ändert sich die Drehrichtung in Abhängigkeit von der Richtung der Magnetisierung des Speicherfilms.
Der Lese-Laserstrahl, der durch den Speicherfilm auf dem Speichermedium 1 reflektiert wird, erreicht die Wellenlängenfilter 18-1 und 18-2 über die Fokussierlinse 2 und den Spiegel 3. Der optische Weg, definiert durch Kollimator 6, Strahlteil 4, Spiegel 3 und Fokussierlinse 2, wird gemeinsam vom Schreib-Laserstrahl und Lese-Laserstrahl durchlaufen. Darüber hinaus durchläuft ein Teil des Schreib-Laserstrahls, der durch den Speicherfilm auf dem Speichermedium 1 teilweise reflektiert wird, denselben optischen Weg wie der reflektierte Lese-Laserstrahl. Der reflektierte Lese-Laserstrahl wird für die Bestätigung des aufgenommenen Signals verwendet. Folglich muß der reflektierte Lese-Laserstrahl vom reflektierten Schreib-(Heiz)-Laserstrahl getrennt werden. Hierzu ist es erforderlich, daß sich die Wellenlänge des Schreib-(Heiz)-Laserstrahls von der des Lese-Laserstrahls unterscheidet. Daher werden die Wellenlängenfilter 18-1 und 18-2 verwendet. Z.B. hat der Schreib-Laserstrahl die Wellenlänge von 830 nm, während der Lese-Laserstrahl die Wellenlänge von 780 nm hat.
Das optische Trennfilter 18-2 läßt den Lese-Laserstrahl durch, während es den Schreib-Laserstrahl reflektiert. Der Lese-Laserstrahl, der durch das optische Trennfilter 18-2 durchgelassen worden ist, wird nach der Linse 9-2 durch den polarisierenden Strahlteiler 31-2 zerlegt, um im folgenden mit den Detektoren 10-2 und 10-3 erfaßt zu werden.
Folglich erzeugen die Detektoren 10-2 und 10-3 elektrische Signale, die sich in ihrer Pegelhöhe abhängig von der Richtung der Magnetisierung des Speicherfilms auf dem Speichermedium 1 ändern (d. h. in Abhängigkeit von dem aufgenommenen Signal "1" und "0"). Diese Wiedergabesignale vom Speichermedium 1 werden differentiell verstärkt durch den Verstärker 15-2 und an das LPF 16 angelegt, durch das Rauschkomponenten eliminiert werden. Das Ausgangssignal des LPF 16 wird über den Ausgangsanschluß 19 abgegriffen und zur Bestätigung des aufgenommenen Signals herangezogen.
Auf der anderen Seite wird der Schreib-Laserstrahl, der von dem optischen Trennfilter 18-2 reflektiert wird über den Strahlteiler 4 und die Linse 9-1 durch den Detektor 10-1 registriert. Das Detektorausgangssignal des Detektors 10-1 wird durch den Verstärker 15-1 verstärkt und über den Ausgangsanschluß 23 abgegriffen, um die Leistung des Schreib- Laserstrahls zu überwachen oder als Spurführungs- und Fokussiersteuersignal zu dienen.
Zusätzlich zu den magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegeräten, die oben beschrieben wurden, betrifft die vorliegende Erfindung ein Write-once-Typ-Aufnahme/Wiedergabegerät, welches eine andere Art der optischen Informations-Aufnahme/Wiedergabegeräte ist und in welchem ein Write-once-Typ-optisches Speichermedium verwendet wird anstelle des magnetischen Speichermediums.
Das Signal wird auf dem Write-once-Typ-optischen Speichermedium aufgenommen unter Ausnutzung des Phänomens, daß ein Speicherfilm dieses Speichermediums die Energie des bestrahlenden Laserstrahls absorbiert und sie in Hitze umwandelt, wodurch der Bereich des Speicherfilms, der mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, aufgebohrt wird oder in anderer Weise durch Schmelzen, Sublimation, Zersetzung, Verdampfung u. dgl. deformiert wird, wobei das Informationssignal, bestehend aus einem Bit-Muster von "1" und "0" auf dem Speicherfilm in Form von Vertiefungen gespeichert wird.
Wenn die gespeicherte Vertiefungsinformation ausgelesen oder wiedergegeben werden soll, wird der Speicherfilm mit einem Lese-Laserstrahl beleuchtet, dessen Leistung niedrig genug ist, um thermischen Einfluß auf den Film auszuschließen, wobei die gespeicherte Information durch Erfassung und Diskriminierung der Lichtreflexion niedrigen Pegels, die von der Vertiefung herrührt, und der Reflexion hohen Pegels, die von anderen Bereichen als der Vertiefung herrührt, ausgelesen wird.
Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen zeigt ein Write-once-Typoptisches Aufnahme/Wiedergabegerät, welches sich von dem magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerät in Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß der magnetische Kopf 11, der Polarisator 5, der Analysator 13 und andere dazugehörige Teile fehlen.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel eines Write-once-Typ-Aufnahme/Wiedergabegerätes, in welchem eine Write-once-Typ-optische Platte als Speichermedium verwendet wird und welches eine ähnliche Struktur aufweist wie das Gerät in Fig. 3, außer daß eine Steuerschaltung für die Durchführung der Spurführungssteuerung auf der Basis des Fehlersignals, das bei der Spurführung/Fokussierung anfällt, eingebaut ist.
Wie aufgrund der vorangehenden Beschreibung deutlich geworden ist, gibt es optische Informations-Aufnahme/Wiedergabegeräte, welche die Signalaufnahme gleichzeitig mit der Signalaufnahme bestätigen können.
Es ist jedoch zu beachten, daß in den optischen Informations-Aufnahmespeichergeräten ein optisches System verwendet wird, welches gleichzeitig für den Schreib-Laserstrahl und den Lese-Laserstrahl-dient, die sich in ihrer Wellenlänge voneinander unterscheiden. Folglich sind Korrekturen von Aberrationen für jeden der Laserstrahlen erforderlich. Darüber hinauf ist für die Trennung dieser beiden Laser strahlen voneinander ein Filter notwendig. Unter diesen Umständen hat das optische System notwendigerweise einen komplizierten Aufbau, der den Zusammenbau und die Justierung schwierig macht, ganz zu schweigen von der schlechten Effizienz bei der Ausnutzung der Laserstrahlen aufgrund der vielen Teile, die die Laserenergie absorbieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme der oben beschriebenen Geräte zu umgehen und ein optisches Informations-Aufnahme/Wiedergabegerät zu schaffen, in welchem ein optisches System einfachem Aufbau eingebaut ist, wodurch die Nutzungseffizienz des Laserstrahls erhöht werden kann.
EP-A-0 097 035, auf welche sich der Teil von Anspruch 1 bezieht, der den Stand der Technik betrifft, offenbart ein System mit optischer Platte, bei welchem Schreib- und Lese- Laserstrahl durch ein Paar von intergrierten Injektionsdioden-Lasern erzeugt werden. Während ein gemeinsames optisches System verwendet wird, um die beiden Strahlen auf die optische Platte zu lenken, hängt das Lesen des reflektierten Laserstrahls von dem Lesestrahl ab, der separat vom Schreibstrahl geführt wird. Die vorliegende Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, beruht darauf, daß die Intensität des Schreib-Laserstrahls mit einer Frequenz moduliert wird, die wenigstens zweimal so hoch wie die maximale Frequenz des aufzuzeichnenden Signals ist, und daß es damit möglich ist, daß das Signal, welches mit der Hilfe des Lese- Laserstrahls wiedergegeben wird, elektrisch getrennt wird, so daß Schreib-Laserstrahl und Lese-Laserstrahl die gleiche Wellenlänge haben können. EP-A-0 097 035 enthält keinen Vorschlag, der die Verwendung eines Tiefpaßfilters zur elektrischen Trennung nahelegt, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der kombinierte reflektierte Strahl durch einen Strahlteiler läuft, bei dem auf beiden Seiten des Strahlteilers jeweils ein elektrisches Signal erzeuget wird, welches durch einen Tiefpaßfilter läuft, um als Anzeige des wiedergegebenen Signals zu dienen, und durch ein Bandpaßfilter läuft, um als Spurführungs/Fokussierfehlersignal zu dienen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus eines magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus eines magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabgegerätes des Magnetfeldmodulationstyps;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Write-once- Typ-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines weiteren Beispiels des Write-once-Typs-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm des generellen Aufbaus des magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm des generellen Aufbaus des magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes des Magnetfeldmodulationstyps, entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 stellt graphisch die Frequenzcharakteristik des Detektorausgangssignals der Geräte in Fig. 5 und 6 dar;
Fig. 8A und 8B zeigen kennzeichnend die Ausgangssignalformen der Schreib-Laserstrahlquellen (wie sie in den Geräten in den Fig. 5 und 6 verwendet werden);
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes 5A, der in Fig. 5 eingekreist ist;
Fig. 10 und 11 sind Blockdiagramme der Anordnungen von Write-once-Typ-Aufnahme/Wiedergabegeräten entsprechend weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12A und Fig. 12B stellen ein aufzunehmendes Signal- Bit-Muster und die entsprechenden Pulstreiberströme dar;
Fig. 13 ist die vergrößerte, schematische Darstellung des Abschnittes 10A, der in Fig. 10 eingekreist ist; und
Fig. 14 ist eine perspektivische Darstellung des Abschnittes 10A in der Fig. 10 in weiterer Vergrößerung.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im einzelnen mit ihren Ausführungsbeispielen beschrieben.
Fig. 5 zeigt eine generelle Anordnung des magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 20 eine Pulsmodulationsschaltung, 21 einen Eingangsanschluß, 22 ein Bandpaßfilter (BPF) und 23 einen Ausgangsanschluß, wobei andere Teile für dieselbe oder gleiche Funktion wie die in Fig. 1 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
Fig. 6 zeigt die generelle Anordnung des magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerätes des Magnetfeldmodulationstyps entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur sind Teile, die denen in Fig. 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In Fig. 5 emittieren die Schreib(Heiz)-Laserquelle (z. B. Laserdiode) 7 und die Lese-Laserquelle 8 Laserstrahlen derselben Wellenlänge. Diese Laserstrahlen werden auf den Speicherfilm des Speichermediums 1 durch die Fokussierlinse 2 fokussiert, nachdem sie durch den halbdurchlässigen Spiegel 12, durch den Kollimator 6, durch den Polarisator 5, den Strahlteiler 4 und den Spiegel 3 gelaufen sind. Der Laserstrahl von der Schreib(Heiz)-Laserquelle 7 erhöht die Temperatur des Speicherfilms, während die Speicherung des Signals durch Anlegen des magnetischen Feldes an den Speicherfilm erfolgt, das über die Magnetfeldmodulationsspule 11 durch das Signal moduliert wird. Auf der anderen Seite wird der Lese-Laserstrahl auf den Speicherfilm in derselben Ortsbeziehung zum Schreib-Laserstrahl fokussiert, wie vorher mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Obgleich nicht davon ausgegangen wird, daß bei dem dargestellten Gerät das magnetische Feld moduliert wird, sei darauf hingewiesen, daß eine andere Art der Laserstrahlmodulation gleichermaßen verwendet werden kann, ohne daß irgendwelche Materialprobleme auftreten.
Am Eingangsanschluß 17 liegt eine vorgegebene Spannung an, wobei der Lese-Laserstrahl kontinuierlich von der Lese-Laserquelle 8 emittiert wird. Demgegenüber liegt am Eingangsanschluß 21 eine Pulsspannung mit vorgegebener Frequenz an. Mit dieser Pulsspannung wird der Treiberstrom für die Schreib-Laserquelle 7 mittels Pulsmodulationsschaltung 20 moduliert, woraufhin der Schreib-Laserstrahl, der von der Laserquelle 7 emittiert wird, eine Intensitätsmodulation erfährt, deren Frequenz die der obengenannten Pulsspannung ist. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß der Speicherfilm des Speichermediums selbst durch einen Laserstrahl aufgeheizt werden kann, der in der Intensität auf diese Art moduliert ist, und zwar wegen der thermischen Trägheit des Speicherfilms. Die Frequenz, mit welcher die Intensität des Schreib-Lasers moduliert wird, wird wenigstens zweimal so hoch wie die Maximalfrequenz des auf zunehmenden Signales auf dem Speichermedium 1 gewählt. Vorzugsweise sollte die betreffende Modulationsfrequenz so gewählt werden, daß sie im Bereich zwischen doppelter und fünffacher Maximalfrequenz des aufzunehmenden Signais liegt. Bei einer Intensitätsmodulationsfrequenz fc des Schreib-Laserstrahls wird der Schreib-Laserstrahl durch ein Pulssignal mit der Frequenz fc moduliert.
Ein Teil des Schreib-Laserstrahls und des Lese-Laserstrahls wird von dem Speicherfilm auf dem Speichermedium 1 reflektiert und gelangt über die Fokussierlinse 2 und den Spiegel 3 zum Strahlteiler 4. Abgeleitet von dem Lese-Laserstrahl, der von dem Strahlteiler 4 durch den Analysator 13 reflektiert wird, wird ein Laserstrahl, der in Übereinstimmung mit dem aufgenommenen Signal auf dem Speichermedium intensitätsmoduliert ist, wobei dieser Laserstrahl durch den Detektor 10 hinter der Linse 9 erfaßt wird. Darüber hinaus läuft ein Teil des Schreib-Laserstrahls, der durch den Strahlteiler 4 reflektiert wurde, durch den Analysator 13 und wird durch den Detektor 10 hinter der Linse 9 erfaßt.
Auf diese Art gibt der Detektor 10 ein Mischsignal aus, das das Modulationssignal (der Frequenz fc des Schreib-Laserstrahls und das Modulationssignal des reflektierten Lese-Laserstrahls (d. h. des Signals, das von dem Speichermedium l wiedergegeben wird) umfaßt. Das Mischsignal wird durch den Verstärker 15 verstärkt und anschließend an das LPF 16 und das BPF 22 angelegt.
Der Lese-Laserstrahl, der durch den Detektor 10 erfaßt worden ist, wird durch das Signal intensitätsmoduliert, das auf dem Speichermedium gespeichert ist, wobei die modulierten Intensitätskomponenten Grundfrequenzkomponenten und harmonische Komponenten des Signals enthalten, das auf dem Speichermedium gespeichert ist. Folglich enthält das von dem Detektor 10 ausgegebene Wiedergabesignal natürlich die Grundfrequenzkomponente und harmonische Komponenten davon, die alle zusammen das wiedergegebene Signal bilden. Jedoch sind die tertiären und höheren harmonischen Komponenten von sehr niedriger Energie. Dementsprechend kann das ursprünglich aufgenommene Signal nur mit der Grundfrequenzkomponente und der zweiten harmonischen Komponente ausreichend wiederhergestellt werden.
Wenn die maximale Frequenz des Grundfrequenzsignals des Wiedergabesignals mit f&sub0; bezeichnet wird, so ist die Frequenz der zweiten Harmonischen gegeben durch 2f&sub0;. Wenn dementsprechend die Abschneidefrequenz des LPF 16 auf 2f&sub0; gelegt wird, ist es möglich, das wiedergegebene Signal aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 15 herauszufiltern. Es ist daher offensichtlich, daß es, wie oben beschrieben, bei der Wahl der Intensitätsmodulationsfrequenz fc des Schreib-Laserstrahls als wenigstens zweimal die Maximalfrequenz des aufzunehmenden Signals möglich ist, das Modulationssignal des Schreib-Laserstrahls von dem Ausgangssignal des Verstärkers 15 durch Wahl des Bandpasses des Bandpaßfilters (BPF) 22 zu trennen, so daß nur die Modulationsfrequenz fc passieren kann. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters (LPF) 16 wird für die Bestätigung der Signalaufnahme verwendet, während das Ausgangssignal des BPF 22 für die Überwachung der Leistung des Schreib-Laserstrahls verwendet werden kann.
Fig. 7 zeigt die Merkmale des LPF 16 und BPF 22 unter der Annahme, daß die Datentransferrate des aufzunehmenden Signals 3 Mbit/s (d. h. f&sub0; = 2,5 MHz) ist und daß die Intensitätsmodulationsfrequenz fc des Schreib-Laserstrahls 7 MHz beträgt.
Die Schreib-Laserquelle 7 kann nur im Wiedergabebetrieb durch Anlegen des pulsähnlichen Treiberstroms wie in Fig. 8A dargestellt, aktiviert werden. Alternativ kann die Schreib- Laserquelle 7 auch im Wiedergabemodus mit verminderter Ausgangsleistung wie in Fig. 8B dargestellt, angesteuert werden, um das Ausgangssignal der Schreib-Laserquelle 7 für die Spurführungsservosteuerung heranzuziehen.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes, der durch den Kreis 5A in Fig. 5 eingekreist ist, und zeigt den Zustand, bei welchem die Laserstrahlen 7 und 8 mittels Linse 2 in dem optischen Kopf auf den Speicherfilm des Speichermediums fokussiert werden, wobei der Wiedergabestrahl-Spot 7B und der Lese-Laserstrahl-Spot 8B entlang einer Spur auf dem Speichermedium laufen.
Wenn der Schreib-Strahl-Spot 7B für die Vertiefungs-Wiedergabe verwendet wird, so wird ein Pulssignal, wie aus Fig. 8A zu ersehen ist, intermittierend erzeugt. Wenn auf der anderen Seite der Strahl-Spot 7B auch für die Spurführung verwendet werden soll, werden kontinuierlich Laserstrahlpulse hoher und niedriger Leistung wie in Fig. 8B dargestellt, alternierend erzeugt.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung zu entnehmen ist, ist es die Lehre der Erfindung, daß der Schreib-Laserstrahl und der Lese-Laserstrahl die gleiche Wellenlänge haben, wobei ein gemeinsames optisches System für beide, Schreib-Laserstrahl und Lese-Laserstrahl, verwendet wird und die Korrektur von Aberrationen des optischen Systems vereinfacht werden kann. Da darüber hinaus die Trennung dieser Laserstrahlen nicht notwendig ist, können optische Filter eingespart werden, wodurch sich das optische System entsprechend im Aufbau vereinfacht. Daneben kann die Nutzungseffizienz des Laserstrahls von 25% auf etwa 35% im Vergleich zu Geräten nach Stand der Technik verbessert werden.
Beim Signalwiedergabebetrieb ist es wichtig, daß die Temperatur des Speicherfilms des Speichermediums 1 scharf ansteigt, wenn der Speicherfilm mit dem Schreib-Laserstrahl beleuchtet wird, während die Temperatur des Speicherfilms bei Unterbrechung der Bestrahlung plötzlich abgesenkt wird. Zu diesem Zweck sollte die Leistung des Schreib-Laserstrahls beim Signalaufnahmebetrieb vorzugsweise so gewählt sein, daß der Aufnahmefilm nur bis zur niedrigsten Temperatur aufgeheizt wird, bei welcher die Magnetisierung des Speicherfilms durch das magnetische Feld invertiert werden kann, das durch die Magnetfeldmodulationsspule 11 erzeugt wird. Die Leistung des Schreib-Laserstrahls hängt von dem Spitzenwert der modulierten Intensität und dem Schaltverhältnis (Verhältnis von Pulsbreite/Periode) ab, wobei ersteres wächst, wenn zweiteres größer wird.
In jüngerer Zeit wurden verschiedene Materialien für den Speicherfilm von magneto-optischen Speichermedien entwikkelt. In Verbindung mit diesen Materialien muß die Leistung vom Schreib-Laserstrahl für Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit erhöht werden, während die Leistung für Material mit niedriger thermischer Leitfähigkeit erniedrigt werden kann. Dementsprechend kann eine preiswerte Laserquelle niedriger Leistung als Schreib-Laserquelle verwendet werden. Im allgemeinen bestehen die Speicherfilme aus amorphen Metallen wie Tb-Fe, Tb-Fe-Co, Tb-Fe-Co-Nb, Tb-Fe-Co-Nb-Pt, Gd-Fe-Co u. dgl. mit hoher thermischer Leitfähigkeit. Auf der anderen Seite wird der Speicherfilm aus Oxiden wie Ba-Ferriten mit niedriger thermischer Leitfähigkeit hergestellt. In der folgenden Tabelle sind die thermischen Eigenschaften verschiedener Materialien für den Speicherfilm zusammen mit Betriebsbedingungen des Schreib-Laserstrahls aufgelistet. Materialien Aufnahmeempfindlichkeit Laserleistung Laserdiodenstrom Schaltverhältnis Amorph Einkristall polykristallin Tc: Curie-Temperatur Tcomp: Kompensationstemperatur
Es sei in Verbindung mit dem magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerät nach Fig. 5 darauf hingewiesen, daß der Temperaturpegel, bis zu welchem der Aufnahmefilm des Aufnahmemediums 1 aufgeheizt wird, durch Änderung der Amplitude und des Schaltverhältnisses der Pulsspannung, die am Eingangsanschluß 21 anliegt, variiert werden kann. Beispielsweise wird die Temperatur des aufgeheizten Aufnahmefilms durch ein kleines Schaltverhältnis niedrig gehalten. Natürlich kann das Schaltverhältnis des Laserstrahlpulses oder seine Leistung für die Realisierung der optimalen Temperatur unter Berücksichtigung des Typs der Materialien, aus denen der Speicherfilm des Speichermediums 1 besteht, auf einen optimalen Wert gesetzt werden.
Fig. 10 und 11 zeigen Write-once-Typ-optische Aufnahme/Wiedergabegeräte als weitere Ausführungsformen der Erfindung. Die Schreib-Laserquelle 7 mit hoher Ausgangsleistung dient als Laserquelle zur Erzeugung des Aufnahme-Laser-Spots. In diesem Fall wird der Laser-Spot-Strahl auch intensitätsmoduliert mit der Frequenz der obenerwähnten Pulsspannung. Die Frequenz für die Intensitätsmodulation wird wenigstens zweimal so hoch wie die Maximalfrequenz des gespeicherten Signals auf dem Speichermedium gewählt.
Der Speicherfilm (z. B. Te-Film oder Te-Se-Pb-Legierungsfilm) des Speichermediums reflektiert einen Teil des Aufnahme-Laserstrahls und des Lese-Laserstrahls. Von dem durch den Speicherfilm reflektierten Laserstrahl wird der Laserstrahl, der in Übereinstimmung mit dem Signal, das auf dem Speichermedium gespeichert ist, moduliert ist, durch den Strahlteiler 4 extrahiert und von dem Detektor 10 hinter der Linse 9 erfaßt. Obgleich die größere Komponente des Ausgangssignals des Detektors 10 das Signal ist, mit welchem der Lese-Laserstrahl moduliert ist (d. h. das Signal, das von dem Speichermedium wiedergegeben wird), wird nach Verstärkung durch den Verstärker 15 ein kleiner Teil des Signals, das mit dem zu speichernden Signal gemischt ist, an das LPF 16 und das BPF 22 angelegt. Jedoch kann das Wiedergabesignal von dem Ausgangssignal des Verstärkers 15 durch geschickte Wahl der Abschneidefrequenz des LPF 16 getrennt werden.
Fig. 13 zeigt in vergrößerter Darstellung den Teil, der durch den Kreis 10A in Fig. 10 eingekreist ist. Die Laserstrahlen 7 und 8 werden auf den Speicherfilm des Speichermediums durch die Linse 2 fokussiert, die in dem Optikkopf eingebaut ist, wobei die Ortsbeziehung zwischen einem Schreibstrahl-Spot 7B und einem Lesestrahl-Spot 8B in Fig. 13 dargestellt ist. Fig. 14 zeigt eine weitere vergrößerte Darstellung von Fig. 13. Wenn die Aufnahme der Vertiefungen bzw. das Lochbrennen mit dem Schreibstrahl-Spot 7B durchgeführt wird, wird das Pulssignal wie in Fig. 12A dargestellt, intermittierend erzeugt. Dieser Schreibstrahl kann für die Spurführungssteuerung verwendet werden. In diesem Fall wird der Schreibstrahl kontinuierlich erzeugt, so daß der Pulsstrahl niedriger Leistung und der Pulsstrahl hoher Leistung wie in Fig. 12B dargestellt, miteinander abwechseln.
Mit der oben beschriebenen Anordnung kann die vorliegende Erfindung auch bei Write-once-Typ-Aufnahme/Wiedergabegeräten zusätzlich zum magneto-optischen Aufnahme/Wiedergabegerät Anwendung finden.
Wie in der vorangehenden Beschreibung klar erläutert, schafft die vorliegende Erfindung ein optisches Informationsaufnahme/Wiedergabegerät, bei dem Korrektur von Aberrationen vereinfacht werden, die Filter zur Trennung von Schreib-Laserstrahl und Lese-Laserstrahl eingespart werden, das optische System vereinfacht wird und somit sein Zusammenbau und die Justage vereinfacht werden und bei welchem das Laserstrahl-Abschwächungselement eingespart werden kann, während die Nutzungseffizienz der Laserenergie vorteilhaft erheblich erhöht wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Aufnahme/Wiedergabe optischer Information, die umfaßt

Signalspeicherungsvorrichtung (7; 11) für die Aufnahme eines Signals auf einem Speicherfilm eines Speichermediums (l) mittels Erhöhung der Temperatur des Speicherfilms durch Belichtung mit einem Schreib-Laserstrahl (7),

Signalwiedergabevorrichtung (14, 8, 2, 3, 9, 10, 15, 16) für die Wiedergabe des Signals mittels Belichtung des Speicherfilms des Speichermediums (l), auf dem die Information gespeichert ist, mit einem Lese-Laserstrahl (8) und ein Optiksystem (12, 6, 4, 3, 2), das vorgesehen ist sowohl für den Schreib-Laserstrahl (7) als auch den Lese- Laserstrahl (8), wobei

das auf den Speicherfilm gespeicherte Signal im wesentlichen gleichzeitig mit der Aufnahme des Signals wiedergegeben wird, um eine Überprüfung des gespeicherten Signals zu ermöglichen, gekennzeichnet durch

eine Vorrichtung (20) zum Modulieren der Intensität des Schreib-Laserstrahls (7) mit einer Frequenz (fc) die wenigstens doppelt so hoch wie die Maximalfrequenz (f&sub0;) des zu speichernden Signals ist, und

ein Tiefpaßfilter (16), der die Modulationsfrequenz (fc) des Schreib-Laserstrahls (7) unterdrückt und dadurch, daß der Schreib-Laserstrahl (7) und der Lese-Laserstrahl (8) etwa die gleiche Wellenlänge haben.

2. Vorrichtung zur Aufnahme/Wiedergabe optischer Information nach Anspruch 1, bei der die Leistung des Lese-Laserstrahls, mit welchem der Speicherfilm belichtet wird, in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Speicherfilms des Speichermediums (1) eingestellt wird.

3. Vorrichtung zur Aufnahme/Wiedergabe optischer Information nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem einen einzelnen Detektor (10) zum Einlesen sowohl des Schreib-Laserstrahls (7) als auch des Lese-Laserstrahls (8), reflektiert durch den Speicherfilm des Speichermediums, und ein Filter (16) zum Abtrennen des auf dem Speicherfilm gespeicherten Signals aus dem Ausgangssignal des Detektors (10) enthält.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche eine Vorrichtung zur Aufnahme/Wiedergabe magnetooptischer Information ist, in welcher die Aufnahme von Information auf einem Speicherfilm eines Speichermediums vorgenommen wird durch Anlegen eines-magnetischen Feldes und dazu die Signalaufnahmevorrichtung eine Magnetspule (11) enthält für das Anlegen des magnetischen Feldes an den Speicherfilm mit lokalisierten magnetischen Dipolen in dem Film, abhängig von dem Zusammenwirken von Laseraufheizung und gleichzeitig angelegtem Magnetfeld.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, die Vorrichtungen enthält für die Modulation des magnetischen Feldes, das durch die Spule (11) erzeugt wird, um seine Richtung zu ändern, während der Heizlaserstrahl (7) kontinuierlich den Speicherfilm bestrahlt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der Vorrichtungen (20) vorgesehen sind für die Modulation des Heizlaserstrahls (17), während die Spule (11) ein konstantes magnetisches Feld erzeugt.