DE4447765C2 - Floating optical head integral with light source and photodetector - Google Patents

Floating optical head integral with light source and photodetector

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Abstract

Light from the laser (1) passes through the substrate (2), a first transparent layer (3), a diffraction grating (4), and a second transparent layer (5). The light is focussed by a condenser lens (6) onto a point directly below the lens. A spot of light is formed on an optical storage medium below the condenser lens. The reflected light passes through the condenser lens and second transparent layer and is diffracted by the grating to the light receiving plane of the photodetector. The reflected light passes through the first transparent layer to be received by the photodetector.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Kopf, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen und ein optisches Plattengerät.The invention relates to an optical head, a method to manufacture such and an optical disk device.

Optische Köpfe, genauer gesagt optische Abtastköpfe, sind aus dem Stand der Technik bekannt, z. B. aus JP-A-64-46242 und aus JP-A-64-43822.Optical heads, more precisely optical scanning heads, are known from the prior art, for. B. from JP-A-64-46242 and from JP-A-64-43822.

Der in JP-A-64-46242 beschriebene optische Kopf ist so auf­ gebaut, daß ein oberflächenemittierender Laser und ein Pho­ todetektor auf demselben Substrat ausgebildet sind, Glas­ platten auf diesem Substrat übereinandergestapelt oder auf es laminiert sind und ein fokussierender Gitterkoppler (Hologrammlinse) auf der Oberfläche einer Glasplatte ausge­ bildet ist.The optical head described in JP-A-64-46242 is so on built that a surface emitting laser and a Pho Todetektor are formed on the same substrate, glass plates stacked or stacked on this substrate are laminated and a focusing grating coupler (Hologram lens) on the surface of a glass plate forms is.

Andererseits ist der in JP-A-64-43822 beschriebene optische Kopf so ausgebildet, daß der eben beschriebene Kopf als Hauptkörper für den optischen Kopf verwendet wird und dieser Hauptkörper auf einem schwimmenden Gleitschlitten angebracht ist. On the other hand, the one described in JP-A-64-43822 is optical Head designed so that the head just described as Main body is used for the optical head and this Main body attached to a floating slide is.  

Bei dem in JP-A-64-46242 beschriebenen optischen Kopf wird ein fokussierender Gitterkoppler verwendet. Im Fall eines derartigen Kopplers ist die chromatische Abberation groß, wenn sich die Wellenlänge des Lichts von der Lichtquelle aufgrund von Temperaturänderungen oder dergleichen verän­ dert. Obwohl dieses Dokument beschreibt, daß keine Wellen­ längenänderung vorliegt, wenn ein oberflächenemittierender Laser verwendet wird, besteht ein nachteiliger Einfluß dahingehend, daß sich die Wellenlänge temperaturabhängig ändert, wie aus der Veröffentlichung von Iga unter dem Titel "Surface Emitting Laser" ersichtlich, erschienen in: Applied Physics, 1991, Vol. 60, Nr. 1, S. 8, Fig. 12. Demgemäß hat dieser Stand der Technik die Schwierigkeit, daß keine Maß­ nahme gegen Wellenlängenänderungen ergriffen ist.A focusing grating coupler is used in the optical head described in JP-A-64-46242. In the case of such a coupler, the chromatic aberration is large when the wavelength of the light from the light source changes due to temperature changes or the like. Although this document describes that there is no change in wavelength when a surface emitting laser is used, there is an adverse effect that the wavelength changes depending on temperature, as can be seen from the publication by Iga under the title "Surface Emitting Laser", published in: Applied Physics, 1991, Vol. 60, No. 1, p. 8, Fig. 12. Accordingly, this prior art has the difficulty that no measure against wavelength changes is taken.

Ferner ist bei dem in JP-A-64-46242 beschriebenen optischen Kopf der optische Pfad zur optischen Platte hin geneigt, um den optischen Pfad des vom oberflächenemittierenden Laser zur optischen Platte hin emittierten Laserlichts vom opti­ schen Pfad für das Licht abzutrennen, das von der optischen Platte zum Photodetektor rückgeführt wird. Wenn der optische Pfad geneigt ist, besteht die Schwierigkeit, daß Abberation und auch asymmetrische Stärkenverteilungen leicht auftreten können, was zu einem großen Fleckdurchmesser des Laserlichts führt. Es ist zu beachten, daß die Anwendung einer SCOOP- Struktur bei diesem Stand der Technik vorgeschlagen wurde, und zwar um die Schwierigkeiten zu berücksichtigen, die durch den geneigten optischen Pfad entstehen. Da jedoch im Fall einer SCOOP-Struktur nur Differenzen hinsichtlich Re­ flektivitätseigenschaften des Mediums erfaßt werden können, bestehen Nachteile dahingehend, daß weder das Spurführungs­ signal noch das optomagnetische Signal erfaßt werden können.Furthermore, the optical described in JP-A-64-46242 Head the optical path inclined towards the optical disc the optical path of the surface emitting laser laser light emitted from the opti towards the optical plate to separate the path for the light from the optical one Plate is returned to the photodetector. If the optical Path is inclined, there is a difficulty that aberration and asymmetrical distribution of strengths also occur easily can, resulting in a large spot diameter of the laser light leads. It should be noted that the use of a SCOOP Structure proposed in this prior art to take into account the difficulties that arise from the inclined optical path. However, in In the case of a SCOOP structure, only differences regarding Re flexibility properties of the medium can be recorded, there are disadvantages in that neither the tracking signal still the optomagnetic signal can be detected.

Andererseits ist es bei dem in JP-A-64-43822 beschriebenen optischen Kopf, da der optische Kopf auf einem getrennt hergestellten schwimmenden Gleitschlitten angebracht ist, sehr schwierig, die Gleitschlittenoberfläche und den opti­ schen Kopf innerhalb der normalen Brennpunkttiefe von 2 bis 3 µm einzustellen. Wenn automatische Fokusregelung ausge­ führt würde, wäre diese Einstellung der Brennpunkttiefe nicht erforderlich. Da jedoch im Dokument JP-A-64-43822 die Aufgabe besteht, daß diese automatische Fokusregelung nicht ausgeführt wird, muß die vorstehend genannte schwierige Einstellung der Brennpunkttiefe ausgeführt werden.On the other hand, it is the one described in JP-A-64-43822 optical head because the optical head is separated on one  manufactured floating slide is attached, very difficult, the slide surface and the opti head within the normal focus depth of 2 to 3 µm. When automatic focus control is off would lead to this adjustment of the focal depth not mandatory. However, since JP-A-64-43822 The task is that this automatic focus control is not is carried out, the above must be difficult Focus depth adjustment can be performed.

Es wird auch darauf hingewiesen, daß JP-A-64-43822 kein Ver­ fahren zum Herstellen eines optischen Kopfs unter Verwendung eines oberflächenemittierenden Lasers und auch kein opti­ sches Plattengerät offenbart, das für einen schwimmenden op­ tischen Kopf geeignet ist. It is also noted that JP-A-64-43822 is not a ver drive using to manufacture an optical head a surface emitting laser and also no opti cal disc device disclosed for a floating op table head is suitable.  

EP 0 501 477 A2 beschreibt einen schwimmenden Kopf, der als magnetischer oder optischer Schreib-/Lesekopf ausgebildet sein kann. Die Probleme in Zusammenhang mit der Schwimmhöhe und deren Einstellung sowie der Fokussierung eines optischen Schreib-/Lesekopfes bleiben hier unerwähnt.EP 0 501 477 A2 describes a floating head, which as magnetic or optical read / write head can be. The problems related to the swimming height and their adjustment as well as the focusing of an optical one The read / write head is not mentioned here.

US-4,876,680 A beschreibt einen kompakten integrierten opti­ schen Kopf, der Spiegel und Detektoren umfassen kann.US-4,876,680 A describes a compact integrated opti head, which may include mirrors and detectors.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen schwimmenden optischen Kopf anzugeben, der keine besondere Einstellung erfordert. Diese Aufgabe wird gelöst von einem Gerät nach Anspruch 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.An object of the present invention is to provide a floating optical head specifying no special setting required. This object is achieved by a device according to claim 1. The subclaims relate to advantageous refinements of the invention.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt einen optischen Kopf an, der dazu in der Lage ist, chromatische Aberration zu verringern, wie sie entsteht, wenn sich die Wellenlänge des von einer Lichtquelle emittierten Lichts aufgrund von Temperaturänderungen ändert.A first embodiment of the invention gives an optical Head on, capable of chromatic To reduce aberration as it arises when the Wavelength of light emitted by a light source changes due to temperature changes.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt einen verbesserten optischen Kopf an, der die vorstehend erläuterten, durch die SCOOP-Struktur und durch das Neigen des optischen Pfads in bezug auf eine optische Platte hervorgerufenen Schwierigkeiten vermeiden kann. A second embodiment of the invention provides an improved one optical head, which explained the above through the SCOOP structure and by tilting the optical Paths related to an optical disc Can avoid difficulties.  

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Kopfes unter Verwendung eines oberflächenemittierenden Lasers an.A third embodiment of the invention provides a method for Manufacture an optical head using a surface emitting laser.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gibt ein optisches Plattengerät an, das zur Verwendung mit einem schwimmenden opti­ schen Kopf geeignet ist.Another exemplary embodiment specifies an optical disk device, that for use with a floating opti head is suitable.

Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung wird ein optischer Kopf geschaffen, bei dem ein Halbleiterlaser über eine Pufferschicht auf einem Substrat ausgebildet ist und ein Öffnungsabschnitt im Substrat in einem Teil unter der Laserlicht emittierenden Fläche hergestellt ist,
According to a first aspect of the invention, there is provided an optical head in which a semiconductor laser is formed on a substrate via a buffer layer and an opening section in the substrate is produced in part under the laser light-emitting surface,

  • - wobei der Öffnungsabschnitt ferner mit einer transparenten Schicht gefüllt ist, und- The opening section further with a transparent Layer is filled, and
  • - eine Gitterlinse, eine Linse mit verteiltem Brechungsindex oder eine Kondensorlinse aus einer Konvexlinse mit einem Durchmesser unter 1 mm an der Unterseite der transparenten Schicht ausgebildet ist.- a grating lens, a lens with a distributed refractive index or a condenser lens made from a convex lens with a Diameter less than 1 mm at the bottom of the transparent Layer is formed.

Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist eine optische Platte geschaffen, bei der ein Halbleiterlaser und ein Photodetektor über eine Pufferschicht auf demselben Sub­ strat in solcher Weise ausgebildet sind, daß die Laserlicht emittierende Fläche des Halbleiterlasers und die Lichtem­ pfangsfläche des Photodetektors in dieselbe Richtung ausge­ richtet sind, wobei eine Öffnung unter der Laserlicht emit­ tierenden Fläche und der Lichtempfangsfläche liegt, ferner mit folgenden Eigenschaften:
According to a second aspect of the invention, there is provided an optical disc in which a semiconductor laser and a photodetector are formed on a buffer layer on the same substrate in such a manner that the laser light emitting surface of the semiconductor laser and the light receiving surface of the photodetector are oriented in the same direction are, with an opening under the laser light emitting surface and the light receiving surface, further having the following properties:

  • - es ist eine erste transparente Schicht zum Auffüllen des Öffnungsabschnitts aufgestapelt;- It is a first transparent layer for filling the Stacked opening portion;
  • - ein Beugungsgitter ist an der Unterseite der ersten trans­ parenten Schicht ausgebildet;- A diffraction grating is on the underside of the first trans parent layer formed;
  • - eine zweite transparente Schicht ist auf die Unterseite der ersten transparenten Schicht aufgestapelt; und - A second transparent layer is on the bottom stacked the first transparent layer; and  
  • - eine Kondensorlinse, die aus einer Gitterlinse, einer Linse mit verteiltem Brechungsindex oder einer Konvexlinse besteht, ist an der Unterseite der transparenten Schicht ausgebildet;- a condenser lens consisting of a grating lens, a Distributed refractive index lens or a convex lens is on the underside of the transparent layer educated;
  • - wobei vom Halbleiterlaser emittiertes Laserlicht durch das Substrat, die erste transparente Schicht, das Beugungsgitter und die zweite transparente Schicht hindurchgestrahlt wird und auf einen Ort direkt unter der Kondensorlinse von der­ selben gebündelt wird, wodurch ein Lichtfleck auf einem optischen Speichermedium ausgebildet wird, das von der Kon­ densorlinse beabstandet unter dieser liegt, wohingegen vom optischen Speichermedium reflektiertes Reflexionslicht durch die Kondensorlinse und die zweite transparente Schicht hin­ durchgestrahlt wird, vom Beugungsgitter zur Lichtempfangs­ ebene des Photodetektors hin durch Beugung abgelenkt wird und ferner durch die erste transparente Schicht hindurchge­ strahlt wird, um vom Photodetektor empfangen zu werden.- Wherein laser light emitted by the semiconductor laser through the Substrate, the first transparent layer, the diffraction grating and the second transparent layer is irradiated and to a location directly under the condenser lens of the the same is bundled, creating a spot of light on one Optical storage medium is formed by the Kon the lens is spaced below this, whereas from reflected light reflected by the optical storage medium the condenser lens and the second transparent layer is transmitted through, from the diffraction grating to light reception plane of the photodetector is deflected by diffraction and further through the first transparent layer is emitted to be received by the photodetector.

Gemäß einer dritten Erscheinungsform der Erfindung ist ein optischer Kopf geschaffen, der so ausgebildet ist, daß er einstückig einen schwimmenden Gleitschlitten bildet.According to a third aspect of the invention is a created optical head, which is designed so that it integrally forms a floating slide.

Gemäß einer vierten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Kopfs geschaffen, bei dem ein Halbleiterlaser und ein Photodetektor über eine Pufferschicht auf demselben Substrat auf solche Weise ausge­ bildet sind, daß die Laserlicht emittierende Fläche des Halbleiterlasers und die Lichtempfangsfläche des Photodetek­ tors in dieselbe Richtung ausgerichtet sind, und eine Öff­ nung unter der Laserlicht emittierenden Fläche und der Lichtempfangsfläche durch einen Ätzprozeß ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
According to a fourth aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing an optical head in which a semiconductor laser and a photodetector are formed over a buffer layer on the same substrate in such a manner that the laser light emitting surface of the semiconductor laser and the light receiving surface of the photodetector are in are aligned in the same direction, and an opening is formed under the laser light emitting surface and the light receiving surface by an etching process, characterized by the following steps:

  • - Aufstapeln einer ersten, zum Auffüllen der Öffnung verwen­ deten transparenten Schicht durch einen Plasma-CVD- oder Sputterprozeß; - Stack the first one, use it to fill the opening det transparent layer by a plasma CVD or Sputtering process;  
  • - Herstellen einer zweiten transparenten Schicht unter der ersten transparenten Schicht durch einen Plasma-CVD- oder Sputterprozeß und- Create a second transparent layer under the first transparent layer by a plasma CVD or Sputtering process and
  • - Herstellen entweder einer Gitterlinse an der Unterseite der zweiten transparenten Schicht durch einen Belichtungs­ prozeß mit Photomaske oder einer Linse mit verteiltem Bre­ chungsindex oder einer konvexen Linse an der Unterseite der zweiten transparenten Schicht durch einen Ionenaustausch­ prozeß.- Make either a grating lens on the bottom the second transparent layer by exposure process with photomask or a lens with spread Bre index or a convex lens at the bottom of the second transparent layer by ion exchange process.

Ferner ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch das Verfahren gemäß Anspruch 12 zum Herstellen eines optischen Kopfs gegeben.Furthermore, an embodiment of the invention is by the method according to claim Given 12 for manufacturing an optical head.

Gemäß einer fünften Erscheinungsform der Erfindung weist ein optisches Plattengerät die Merkmale von Anspruch 10 auf.According to a fifth aspect of the invention, a Optical disk device the features of claim 10.

Beim optischen Kopf gemäß der ersten Erscheinungsform der Erfindung ist die Schwächung des Laserlichts verringert, da der Halbleiterlaser über die Pufferschicht hergestellt ist und die Öffnung im unteren Abschnitt der Laserlicht emittie­ renden Oberfläche ausgebildet ist. Wie vorstehend erörtert, wird eine Kondensorlinse mit einem Durchmesser von höchstens ungefähr 1 mm an der Unterseite der auf das Substrat aufge­ stapelten transparenten Schicht ausgebildet. Wenn der Durch­ messer der Kondensorlinse so ausgewählt ist, daß er höch­ stens ungefähr 1 mm ist, kann, wie dies später erläutert wird, eine Genauigkeit der Wellenfront von 0,1λ selbst dann realisiert werden, wenn Wellenlängenänderungen Δλ = 3 nm be­ tragen, so daß keine Schwierigkeit hinsichtlich chromati­ scher Abberation besteht, wie sie durch Wellenlängenänderun­ gen verursacht werden, zu denen es bei dem von der Licht­ quelle emittierten Licht aufgrund von Temperaturänderungen kommt.In the optical head according to the first appearance of the Invention, the attenuation of the laser light is reduced because the semiconductor laser is manufactured over the buffer layer and the opening in the lower portion of the laser light emits renden surface is formed. As discussed above, becomes a condenser lens with a diameter of at most about 1 mm at the bottom of the applied to the substrate stacked transparent layer. If the through knife of the condenser lens is selected so that it is higher is at least about 1 mm, as explained later an accuracy of the wavefront of 0.1λ even then can be realized when wavelength changes Δλ = 3 nm wear so that no difficulty with chromati aberration exists as they change by wavelength conditions caused by the light source emitted light due to temperature changes is coming.

Beim optischen Kopf gemäß der zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Beugungsgitter zwischen dem Halbleiter­ laser und der Kondensorlinse vorhanden, und das von der Kon­ densorlinse abgestrahlte und vom optischen Speichermedium reflektierte Licht fällt erneut auf diese Kondensorlinse, woraufhin es auf die Lichtempfangsfläche des Photodetektors gelenkt wird, der dazu in der Lage ist, ein Spurführungs­ signal und das optomagnetische Signal zu erfassen. Infolge­ dessen kann dieser optische Kopf die herkömmlichen Schwie­ rigkeiten überwinden, die dadurch hervorgerufen wurden, daß der optische Pfad geneigt zur optischen Platte eingestellt wurde und daß eine SCOOP-Struktur verwendet wurde.In the optical head according to the second manifestation of  Invention is a diffraction grating between the semiconductor laser and the condenser lens available, and that from the Kon Densor lens emitted and from the optical storage medium reflected light falls on this condenser lens again, whereupon it on the light receiving surface of the photodetector is steered, which is capable of a guidance signal and the optomagnetic signal. As a result of which this optical head can do the conventional Schwie overcome the difficulties caused by the fact that the optical path is set inclined to the optical disk and that a SCOOP structure was used.

Bei der optischen Platte gemäß der dritten Erscheinungsform der Erfindung ist ein schwimmender Gleitschlitten einstückig mit dem Hauptkörper des optischen Kopfs ausgebildet, und die Filmdicke eines keramischen Materials wie Zirkonoxid wird gesteuert, wobei die Herstellung durch einen Sputterprozeß erfolgt, so daß keine Positioniereinstellung zwischen dem schwimmenden Gleitschlitten und dem optischen Kopf mehr er­ forderlich ist.In the optical disk according to the third aspect The invention is a one-piece floating slide formed with the main body of the optical head, and the Film thickness of a ceramic material such as zirconium oxide controlled, the production by a sputtering process takes place so that no positioning adjustment between the floating slide and the optical head more is required.

Beim Verfahren zum Herstellen eines optischen Kopfs gemäß der vierten Erscheinungsform der Erfindung kann der erfin­ dungsgemäße optische Kopf dadurch hergestellt werden, daß ein Halbleiterprozeß wie ein Photomasken-Belichtungsprozeß verwendet wird. Auch können sowohl der oberflächenemittie­ rende Laser als auch die Photodiode gleichzeitig hergestellt werden.In the method of manufacturing an optical head according to the fourth aspect of the invention can be invented optical head according to the invention are produced in that a semiconductor process such as a photomask exposure process is used. Also, both the surface medium The laser and the photodiode are manufactured simultaneously will.

Beim optischen Plattengerät gemäß der fünften Erscheinungs­ form der Erfindung werden ein schwimmender optischer Kopf, dessen Schwimmhöhe höchstens ungefähr 20 µm entspricht, so­ wie die nachfolgend genannte optische Platte verwendet. Die optische Platte weist entweder keine Schutzschicht auf der Informationsleseseite ihrer Speicherfläche oder eine transparente Schutzschicht auf, deren Dicke kleiner als ein Wert ist, der dadurch erhalten wird, daß die Schwimmhöhe von der rückseitigen Brennweite der Objektlinse, die innerhalb eines Mediums liegt, dessen Brechungsindex 1,0 ist, abgezogen wird, und das Subtraktionsergebnis mit dem Brechungsindex der Schutzschicht multipliziert wird. Wie es später erläu­ tert wird, ist dann, wenn die Schwimmhöhe unter 26 µm ist, die Änderung der Schwimmhöhe unter 2,6 µm, so daß diese Änderung von der Brenntiefe der Kondensorlinse kompensiert werden kann. Infolgedessen kann die Aufzeichnungsfläche ohne Fokusabweichungsregelung gelesen werden. Wenn die Dicke der Schutzschicht dünn wird, kann die optische Platte durch Staub beschädigt werden. Da diese jedoch in einer staubdich­ ten Kassette enthalten ist, besteht kein Problem beim Ver­ wenden der optischen Platte in der Praxis.In the optical disk device according to the fifth appearance form of the invention are a floating optical head, whose swimming height corresponds to a maximum of approximately 20 µm, so as the optical disk mentioned below. The optical plate either has no protective layer on it Information reading page of their storage area or a transparent one  Protective layer whose thickness is less than a value is obtained by the fact that the swimming height of the back focal length of the object lens within a Medium, whose refractive index is 1.0, is subtracted and the subtraction result with the refractive index the protective layer is multiplied. As it explains later if the swimming height is below 26 µm, the change in swimming height below 2.6 microns, so that this Change in the focal depth of the condenser lens is compensated can be. As a result, the recording area can be without Focus deviation control can be read. If the thickness of the Protective layer becomes thin, the optical disc can through Dust will be damaged. However, since this is dustproof ten cassette is included, there is no problem with Ver apply the optical disk in practice.

Gemäß einer weiteren Erscheinungsform der Erfindung ist an einem Kopf zum Schreiben und/oder Lesen mindestens eine sehr kleine Spiegelfläche ausgebildet, und zwar entweder in Form eines gesonderten Spiegels oder in Form einer Fläche an einem Magnetpol. Diese spiegelnde Fläche erlaubt Lesen und Schreiben von Magnetdomänen mit einem Durchmesser von nur etwa 0,1 µm, im Gegensatz zu den bisher erzielbaren 0,8 bis 1 µm. Die Spiegelfläche wird vorzugsweise als Schnittebene durch eine Laminatschicht mit einer Dicke von z. B. 0,1 µm hergestellt. Dadurch beträgt die Breite der Spiegelfläche nur 0,1 µm. Wenn nun Laserlicht von der Rückseite einer op­ tischen Platte her auf eine solche Spiegelfläche an einem optischen Kopf gestrahlt wird, wird das Licht an dieser dicht über der Vorderseite der Platte stehenden Spiegelflä­ che reflektiert, wodurch es örtlich zu einer besonders hohen Erwärmung der Aufzeichnungsschicht der Platte in demjenigen Bereich kommt, der der spiegelnden Fläche gegenübersteht. Dadurch kann Information durch einen thermo-magnetischen Effekt aufgezeichnet werden. Die Größe des Bereichs mit erhöhter Temperatur und damit die Größe einer Magnetdomäne hängt nicht von der Größe des Laserstrahlflecks, sondern von der Größe der spiegelnden Fläche ab. Die Leistung des Laser­ strahls wird so eingestellt, daß dort, wo die Platte nur mit dem Laserstrahl beleuchtet wird, die Temperatur nicht so stark erhöht wird, daß eine Ummagnetisierung erfolgen kann. Nur dort, wo zusätzlich Licht auf die Platte fällt, weil es von der genannten Spiegelfläche reflektiert wird, steigt die Temperatur auf ausreichend hohe Werte.According to another aspect of the invention is on a head for writing and / or reading at least one very small mirror surface, either in shape a separate mirror or in the form of a surface a magnetic pole. This reflective surface allows reading and Write magnetic domains with a diameter of only about 0.1 µm, in contrast to the 0.8 to 1 µm. The mirror surface is preferably used as a cutting plane through a laminate layer with a thickness of e.g. B. 0.1 µm produced. As a result, the width of the mirror surface is only 0.1 µm. If now laser light from the back of an op table plate on such a mirror surface on one optical head is blasted, the light on this Mirror surface standing just above the front of the plate surface, which makes it particularly high locally Heating the recording layer of the disc in that Area comes that faces the reflecting surface. This allows information to be provided by a thermo-magnetic Effect can be recorded. The size of the area increased  Temperature and thus the size of a magnetic domain does not depend on the size of the laser beam spot, but on the size of the reflecting surface. The power of the laser beam is set so that where the plate only with the laser beam is illuminated, the temperature is not so is greatly increased that a magnetic reversal can take place. Only where there is additional light on the panel because it is is reflected by the mirror surface mentioned, the increases Temperature to sufficiently high values.

Dieses Prinzip kann auch zum parallelen Schreiben von Daten verwendet werden. Bisher konnte mit einem einzigen Laser­ strahl zu einem Zeitpunkt nur ein einziges Bit geschrieben werden. Nun können mit Hilfe mehrerer kleiner spiegelnder Flächen innerhalb der Fläche eines Laserstrahlflecks und mit entsprechend vielen kleinen Magnetköpfen an einem Schreibkopf gleichzeitig mehrere Bits aufgezeichnet werden.This principle can also be used to write data in parallel be used. So far, using a single laser beam only wrote one bit at a time will. Now you can use several small reflective ones Areas within the area of a laser beam spot and with a corresponding number of small magnetic heads on one Write head multiple bits can be recorded simultaneously.

Das Prinzip kann nicht nur zum thermo-magnetischen Schreiben von Information verwendet werden, sondern auch zum Schreiben von Information mittels anderer thermischer Effekte, wenn z. B. Farbänderungen thermisch hervorgerufen werden oder Phasenübergänge von z. B. amorph nach kristallin und umge­ kehrt genutzt werden. Dabei wird in allen Fällen so vorge­ gangen, daß die nur durch Einstrahlen des Laserstrahls erzeugte Temperaturerhöhung noch nicht ganz zum Hervorrufen einer deutlichen Änderung einer physikalischen Eigenschaft ausreicht, die Temperaturerhöhung dort jedoch ausreichend hoch ist, wo Laserlicht zusätzlich von der sehr kleinen Spiegelfläche auf das Aufzeichnungsmedium reflektiert wird.The principle cannot only be used for thermo-magnetic writing of information used, but also for writing of information by means of other thermal effects if e.g. B. color changes are caused thermally or Phase transitions from e.g. B. amorphous to crystalline and vice versa returns to be used. It is featured in all cases that only by irradiating the laser beam generated temperature increase not quite to cause a significant change in a physical property sufficient, but the temperature increase there is sufficient is high where laser light is additionally of the very small Mirror surface is reflected on the recording medium.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention is illustrated below by means of figures illustrated embodiments.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen optischen Kopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 1 is a cross sectional view of an optical head according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung zwischen einem Beu­ gungsgitter und einer Photodiode; Fig. 2 illustrates the relationship between a diffraction grating and a photodiode;

Fig. 3 veranschaulicht Änderungen in der Lichtverteilung auf einer Photodiode, wie sie durch Defokussierung hervor­ gerufen werden; Figure 3 illustrates changes in light distribution on a photodiode caused by defocusing;

Fig. 4 zeigt schematisch ein Schaltbild einer Signalauf­ nahmeschaltung für den optischen Kopf von Fig. 1; Fig. 4 schematically shows a circuit diagram of a signal recording circuit for the optical head of Fig. 1;

Fig. 5A bis 5F sind Querschnitte zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen des in Fig. 1 dargestellten opti­ schen Kopfs; Figs. 5A to 5F are cross-sections illustrating a method of manufacturing the optical's head shown in FIG. 1;

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen oberflächenemittie­ renden Laser mit vergrabener Schicht; Figure 6 is a cross section through a buried layer surface emitting laser;

Fig. 7 ist ein Querschnitt durch einen oberflächenemittie­ renden Laser vom Mesatyp; Fig. 7 is a cross section through a mesa-type surface emitting laser;

Fig. 8 ist ein Querschnitt durch eine Photodiode; Fig. 8 is a cross section through a photodiode;

Fig. 9A bis 9D sind Querschnitte zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum gleichzeitigen Herstellen eines oberflächen­ emittierenden Lasers und einer Photodiode; FIG. 9A to 9D are cross sections for illustrating a method for simultaneously producing a surface emitting laser and a photodiode;

Fig. 10 ist ein Querschnitt durch einen optischen Kopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; FIG. 10 is a sectional view of an optical head according to another embodiment of the invention;

Fig. 11 veranschaulicht schematisch ein Schaltbild einer Signalaufnahmeschaltung für den optischen Kopf von Fig. 10; Fig. 11 schematically illustrates a circuit diagram of a signal pickup circuit for the optical head of Fig. 10;

Fig. 12 ist ein Querschnitt durch einen optischen Kopf gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 12 is a sectional view of an optical head according to another embodiment of the invention;

Fig. 13A bis 13C sind Querschnitte zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen des optischen Kopfs von Fig. 12; Figs. 13A to 13C are cross sections illustrating a method of manufacturing the optical head of Fig. 12;

Fig. 14 ist ein erläuterndes Diagramm einer Magnetspule und deren magnetischen Felds bei dem in Fig. 1 dargestellten op­ tischen Kopf; Fig. 14 is an explanatory diagram of a solenoid and its magnetic field in the op head shown in Fig. 1;

Fig. 15 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen Plattengeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 15 is a perspective view of an optical disk apparatus according to an embodiment of the invention;

Fig. 16 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen Plattengeräts gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 16 is a perspective view of an optical disk apparatus according to another embodiment of the invention;

Fig. 17 ist ein Aufbaudiagramm zum Veranschaulichen der Ge­ samtanordnung eines optischen Plattengeräts gemäß einem an­ deren Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 17 is a configuration diagram illustrating the overall arrangement of a Ge optical disk apparatus according to any one of the embodiment of the invention;

Fig. 18A ist eine Unteransicht eines Magnetkopfs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; FIG. 18A is a bottom view of a magnetic head according to an embodiment of the invention;

Fig. 18B ist ein Querschnitt durch diesen Magnetkopf; FIG. 18B is a cross section through this magnetic head;

Fig. 19 ist ein Querschnitt durch einen Magnetkopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 19 is a cross-section through a magnetic head to another embodiment of the invention;

Fig. 20A veranschaulicht einen Parallelschreibvorgang gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; FIG. 20A illustrates a parallel write operation according to an embodiment of the invention;

Fig. 20B veranschaulicht einen Parallellesevorgang dieses Ausführungsbeispiels; FIG. 20B illustrates a parallel read operation of this embodiment;

Fig. 21A bis 21E sind veranschaulichende Diagramme für Meß­ signale, wie sie während des Lesevorgangs erhalten werden; FIG. 21A to 21E are signals illustrative diagrams for measuring, as are obtained during the read operation;

Fig. 22 veranschaulicht schematisch die Positionsbeziehung zwischen Spiegeln beim Parallelschreibvorgang und Spiegeln beim Parallellesevorgang; und Fig. 22 schematically illustrates the positional relationship between mirrors in the parallel write process and mirrors in the parallel read process; and

Fig. 23A und 23B sind Querschnitte, die einen Parallel-Ein­ gabe/Ausgabe-Kopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er­ findung zeigen. FIG. 23A and 23B are cross-sectional views of showing a parallel-in display / output head according to an embodiment of he invention.

Fig. 1 ist ein Querschnitt zum Darstellen der Struktur eines optischen Kopfs 101 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 is a cross section illustrating the structure of an optical head 101 according to an embodiment of the invention.

Dieser optische Kopf 101 weist die folgende Struktur auf. Sowohl ein oberflächenemittierender Laser 1 als auch Photo­ dioden 7, 7 werden über eine Pufferschicht 47 aus AlGaAs auf einem Substrat 2 aus n-GaAs auf solche Weise hergestellt, daß sowohl die Laserlicht abstrahlende Fläche des Halblei­ terlasers 1 als auch die Lichtempfangsfläche der Photodioden 7, 7 zum Substrat 2 hin gerichtet sind. In der Laserlicht abstrahlenden Fläche und den Substraten unter den Licht­ empfangsflächen sind Öffnungsabschnitte ausgebildet. Ferner sind die Öffnungsabschnitte mit einer ersten Glasschicht 3 gefüllt, und ein Beugungsgitter 4 ist an der Unterseite die­ ser ersten Glasschicht 3 ausgebildet. Eine zweite Glas­ schicht 5 ist auf den unteren Abschnitt der ersten Glas­ schicht 3 aufgeschichtet. An der Unterseite dieser zweiten Glasschicht 5 ist eine Kondensorlinse 6 mit einem Durchmes­ ser von 1 mm oder kleiner ausgebildet, die aus einer Gitter­ linse besteht.This optical head 101 has the following structure. Both a surface-emitting laser 1 and photo diodes 7 , 7 are produced via a buffer layer 47 made of AlGaAs on a substrate 2 made of n-GaAs in such a way that both the laser light-emitting surface of the semiconductor laser 1 and the light-receiving surface of the photodiodes 7 , 7 are directed towards the substrate 2 . Opening portions are formed in the laser light emitting surface and the substrates under the light receiving surfaces. Furthermore, the opening portions are filled with a first glass layer 3 , and a diffraction grating 4 is formed on the underside of the first glass layer 3 . A second glass layer 5 is layered on the lower portion of the first glass layer 3 . On the underside of this second glass layer 5 , a condenser lens 6 is formed with a diameter of 1 mm or less, which consists of a grating lens.

Das vom oberflächenemittierenden Laser 1 abgestrahlte Laser­ licht (in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie dargestellt) läuft durch die Pufferschicht 47, die erste Glasschicht 3, das Beugungsgitter 4 und die zweite Glasschicht 5. Dieses Laserlicht wird dann von der Kondensorlinse 6 auf solche Weise gebündelt, daß es gerade unter die Kondensorlinse 6 gerichtet ist, und ein Lichtfleck mit einem Durchmesser von 0,4 bis 2 µm wird auf der Aufzeichnungsebene eines optischen Aufzeichnungsmediums R ausgebildet, das von der Kondensor­ linse 6 entfernt liegt. Der Abstand zwischen der Kondensor­ linse 6 und der Aufzeichnungsebene des optischen Aufzeich­ nungsmediums R ist so gewählt, daß er 1 mm entspricht oder kleiner ist.The laser light emitted by the surface-emitting laser 1 (shown with a broken line in FIG. 1) runs through the buffer layer 47 , the first glass layer 3 , the diffraction grating 4 and the second glass layer 5 . This laser light is then focused by the condenser lens 6 in such a manner that it is directed just under the condenser lens 6 , and a light spot with a diameter of 0.4 to 2 µm is formed on the recording plane of an optical recording medium R which is generated by the condenser lens 6 is located. The distance between the condenser lens 6 and the recording plane of the optical recording medium R is chosen so that it corresponds to 1 mm or less.

Von der Aufzeichnungsebene des optischen Aufzeichnungsme­ diums R reflektiertes Licht (in Fig. 1 mit einer durchgezo­ genen Linie dargestellt) wird durch die Kondensorlinse 6 und die zweite Glasschicht 5 hindurchgestrahlt und dann vom Beu­ gungsgitter 4 in solcher Weise gebeugt, daß das gebeugte Laserlicht zu den Lichtempfangsebenen der Photodioden 7, 7 hin gerichtet wird. Danach wird das gebeugte Laserlicht durch die erste Glasschicht 3 hindurchgestrahlt und von den Photodioden 7, 7 empfangen.Light reflected from the recording plane of the optical recording medium R (shown by a solid line in FIG. 1) is radiated through the condenser lens 6 and the second glass layer 5 and then diffracted by the diffraction grating 4 in such a manner that the diffracted laser light is applied to the Light receiving planes of the photodiodes 7 , 7 is directed. The diffracted laser light is then radiated through the first glass layer 3 and received by the photodiodes 7 , 7 .

Der Grund, weswegen die Pufferschicht im unteren Abschnitt der Laserlicht-Empfangsfläche und der Lichtempfangsebene ausgebildet wird und weswegen die Öffnungsabschnitte im Sub­ strat 2 ausgebildet werden, ist der, daß das GaAs-Substrat, das Laserlicht bei der Laserschwingungswellenlänge (α = 104 cm-1) stark absorbiert, entfernt ist und daß der Laser von der Pufferschicht aus AlGaAs getragen wird, die das Laserlicht schwächer absorbiert (α = 20 cm-1). Selbst wenn AlGaAs verwendet wird, wird, da sich die elektrische Leit­ fähigkeit nicht ändert, die Dicke dieser Pufferschicht dick gewählt, um den elektrischen Widerstand ohne Lichtabsorp­ tionsverlust zu verringern. Auch ist der Grund, weswegen der Durchmesser der Kondensorlinse 6 mit 1 mm oder kleiner gewählt wird, der, daß chromatische Abberation, wie sie ent­ steht, wenn sich die Wellenlänge des Laserlichts aufgrund von Temperaturänderungen ändert, auf maximal λ/4 unterdrückt wird.The reason why the buffer layer is formed in the lower section of the laser light receiving surface and the light receiving plane and why the opening sections are formed in the substrate 2 is that the GaAs substrate, the laser light at the laser oscillation wavelength (α = 10 4 cm - 1 ) is strongly absorbed, removed and that the laser is carried by the AlGaAs buffer layer, which absorbs the laser light less (α = 20 cm -1 ). Even if AlGaAs is used, since the electrical conductivity does not change, the thickness of this buffer layer is chosen to be thick in order to reduce the electrical resistance without loss of light absorption. Also, the reason why the diameter of the condenser lens 6 is chosen to be 1 mm or smaller is that chromatic aberration as it occurs when the wavelength of the laser light changes due to temperature changes is suppressed to a maximum λ / 4.

Das heißt, daß die sphärische Abberation "W" eines Holo­ gramms wie folgt gegeben ist, wenn nun angenommen wird, daß die Höhe aus der optischen Achse auf dem Hologramm einfal­ lenden Lichts "h" ist:
This means that the spherical aberration "W" of a hologram is given as follows if it is now assumed that the height from the optical axis on the hologram incident light is "h":

W(h) = Ah4 (1)
W (h) = Ah 4 (1)

(siehe "Optical Engineering Handbook", bearbeitet von T. Kase et al., Herausgeber Asakura, S. 180). Es sei nun an­ genommen, daß der Abstand zwischen dem Hologramm und einem Gegenstandspunkt "Ro" ist, der Abstand zwischen dem Holo­ gramm und einer Bezugslichtquelle für die Aufzeichnung "Rr" ist, der Abstand zwischen dem Hologramm und einer Bezugs­ lichtquelle für die Wiedergabe "Rc" ist, der Abstand zwi­ schen dem Hologramm und einem wiedergegebenen Objektpunkt "Ri" ist, die Wellenlänge für die Aufzeichnung "λ" ist und die Wellenlänge für die Wiedergabe "λ'" ist, wobei dann fol­ gendes gilt:
(see "Optical Engineering Handbook", edited by T. Kase et al., publisher Asakura, p. 180). It is now assumed that the distance between the hologram and an object point is "Ro", the distance between the hologram and a reference light source for the recording is "Rr", the distance between the hologram and a reference light source for the reproduction " Rc ", the distance between the hologram and a reproduced object point is" Ri ", the wavelength for the recording is" λ "and the wavelength for the reproduction is" λ '", whereupon the following applies:

A = {(λ'/λ)(Rr3 - 1/Ro3) - 1/Rc3 - 1/Ri3} (2).A = {(λ '/ λ) (Rr 3 - 1 / Ro 3 ) - 1 / Rc 3 - 1 / Ri 3 } (2).

Andererseits ist eine imaginäre Beziehung wie folgt gegeben:
On the other hand, an imaginary relationship is given as follows:

1/Ri = 1/Rc + (λ'/λ)(1/Ro - 1Rr) (3).1 / Ri = 1 / Rc + (λ '/ λ) (1 / Ro - 1Rr) (3).

Nun sei angenommen, daß Rr → -∞ und Rc → -∞ sind, wodurch sich die sphärische Abberation wie folgt ergibt:
Now assume that Rr → -∞ and Rc → -∞, which gives the spherical aberration as follows:

W(h) = (1/8Ro3){(λ'/λ)3 - (λ'/λ)}h4 (4).W (h) = (1 / 8th Ro 3) {(λ '/ λ) 3 - (λ' / λ)} h 4 (4).

Wenn eine Änderung der Wellenlänge "Δλ" und die numerische Apertur "NA" wie folgt definiert sind:
When a change in the wavelength "Δλ" and the numerical aperture "NA" are defined as follows:

λ'/λ = (λ + Δ/λ)/λ (5)
λ '/ λ = (λ + Δ / λ) / λ (5)

(NA) = h/Ro (6),
(NA) = h / Ro (6),

läßt sich die sphärische Abberation wie folgt wiedergeben:
the spherical aberration can be reproduced as follows:

W/h, NA) = {(NA)3Δλ/(4λ)}h (7).W / h, NA) = {(NA) 3 Δλ / (4λ)} h (7).

Anders gesagt, ist ersichtlich, daß dann, wenn die numeri­ sche Apertur NA konstant ist, die maximale sphärische Abbe­ ration "W", wie sie durch eine Änderung der Wellenlänge "Δλ" hervorgerufen wird, direkt proportional zur Höhe "h" des einfallenden Lichts gegenüber der optischen Achse auf dem Hologramm ist. Z. B. wird die sphärische Abberation "W" wie folgt erhalten, wenn die verschiedenen Bedingungen zu NA = 0,55, λ = 0,78 µm und Δλ = 3 nm gegeben sind:
In other words, it can be seen that when the numerical aperture NA is constant, the maximum spherical aberration "W", as caused by a change in the wavelength "Δλ", is directly proportional to the height "h" of the incident light opposite the optical axis on the hologram. For example, the spherical aberration "W" is obtained as follows if the different conditions for NA = 0.55, λ = 0.78 µm and Δλ = 3 nm are given:

W(h = 2,0 mm) = 0,41λ
W (h = 2.0 mm) = 0.41λ

W(h = 1,0 mm) = 0,21λ
W (h = 1.0 mm) = 0.21λ

W(h = 0,5 mm) = 0,10λW (h = 0.5 mm) = 0.10λ

Im Ergebnis kann die sphärische Abberation unter λ/10 unter­ drückt werden, wenn die Apertur "2h" der Kondensorlinse 6 so gewählt ist, daß sie 1 mm oder weniger beträgt, selbst wenn die Wellenlängenänderung 3 nm beträgt.As a result, the spherical aberration below λ / 10 can be suppressed if the aperture "2h" of the condenser lens 6 is selected to be 1 mm or less even if the wavelength change is 3 nm.

Dies kann ähnlich auf einen Fall angewandt werden, bei dem eine Konvexlinse als Kondensorlinse verwendet wird. Es sei nun als Beispiel angenommen, daß eine Linse mit einer Kugel­ fläche hergestellt wird. Die sphärische Abberation "W" der­ selben ist wie folgt gegeben, wenn angenommen wird, daß der Brechungsindex im Objektraum 1 ist, der Brechungsindex im Bildraum n ist und die Brennweite f ist:

W(h) = {3n/(8(n - 1)2f3)}h4 (8).
This can be similarly applied to a case where a convex lens is used as the condenser lens. It is now assumed as an example that a lens is made with a spherical surface. The spherical aberration "W" of the same is given as follows if it is assumed that the refractive index in object space is 1 , the refractive index in image space is n and the focal length is f:

W (h) = {3n / (8 (n - 1) 2 f 3 )} h 4 (8).

Wenn die numerische Apertur "NA" zu
If the numerical aperture "NA" too

NA = nh/f (9)
NA = nh / f (9)

gewählt wird, ist die sphärische Apertur wie folgt gegeben:
is selected, the spherical aperture is given as follows:

W(h) = -{3(NA)3/(8(n - 1)2n2}h (10).W (h) = - {3 (NA) 3 / (8 (n - 1) 2 n 2 } h (10).

Infolgedessen ist es möglich, die sphärische Abberation zu verringern, wenn die numerische Apertur "NA" konstant ist und die Apertur "2h" klein gemacht wird. Diese Tatsache kann nicht nur auf eine derartige sphärische Abberation, sondern auch auf andere Typen sphärischer Abberation angewandt wer­ den.As a result, it is possible to use the spherical aberration decrease if the numerical aperture "NA" is constant and the aperture "2h" is made small. This fact can not only on such a spherical aberration, but also applied to other types of spherical aberration the.

Da das reflektierte Licht durch Verwendung des Beugungsgit­ ters 4 aufgezweigt wird, damit der optische Pfad rechtwink­ lig zum optischen Aufzeichnungsmedium R positioniert ist, entstehen keine Probleme daraus, daß der optische Pfad ge­ neigt wäre. Es ist zu beachten, daß dann, wenn angenommen wird, daß der Beugungswirkungsgrad zusammen mit demjenigen für gebeugtes Licht ± erster Ordnung durch das Beugungsgit­ ter 4 50% beträgt, werden 25% des reflektierten Lichts zum oberflächenemittierenden Laser zurückgeführt. Da aufgrund des reflektierten Lichts des oberflächenemittierenden Lasers kein leichtes Modenspringen auftritt, besteht kein nachtei­ liger Einfluß. Die Lichtempfangsmengen an den Photodioden 7, 7 können 25%, d. h. maximal werden.Since the reflected light is branched by using the diffraction grating 4 so that the optical path is positioned perpendicular to the optical recording medium R, no problems arise from the fact that the optical path is inclined. Note that if it is assumed that the diffraction efficiency together with that for diffracted light ± first order through the diffraction grating 4 is 50%, 25% of the reflected light is returned to the surface emitting laser. Since no light mode jumping occurs due to the reflected light of the surface emitting laser, there is no disadvantageous influence. The amounts of light received at the photodiodes 7 , 7 can be 25%, ie maximum.

Fig. 2 zeigt schematisch die Positionsbeziehung zwischen dem Beugungsgitter 4 und einer Photodiode 7. Fig. 2 schematically shows the positional relationship between the diffraction grating 4 and a photo diode 7.

Das Beugungsgitter 4 entspricht einem linearen Beugungsgit­ ter, bei dem beide Seiten des Gitters einander unter einem Neigungswinkel von 45° in bezug auf Mittellinien schneiden, die an einer Grenzlinie liegen, mit Parallelität zur Auf­ zeichnungsspurrichtung des optischen Aufzeichnungsmediums R. Es sind vier Photodioden 7 vorhanden, um gebeugtes Licht ± erster Ordnung vom Beugungsgitter 4 zu empfangen. Diese vier Photodioden 7a, 7b, 7c, 7d sind weiter entlang der Un­ terteilungsrichtung des Beugungsgitters 4 in zwei Abschnitte unterteilt.The diffraction grating 4 corresponds to a linear diffraction grating ter, in which both sides of the grating intersect at an inclination angle of 45 ° with respect to center lines which lie on a boundary line, parallel to the recording track direction of the optical recording medium R. There are four photodiodes 7 to receive first-order diffracted light from the diffraction grating 4 . These four photodiodes 7 a, 7 b, 7 c, 7 d are further divided along the subdivision direction of the diffraction grating 4 into two sections.

Fig. 3 veranschaulicht die Verteilung reflektierten Lichts, wie es auf jede der vier Photodioden 7a, 7b, 7c und 7d fällt, unter den Bedingungen "weiter weg als der Brenn­ punkt", "gerade im Brennpunkt", "näher als der Brennpunkt". Fig. 3 illustrates the distribution of reflected light, as it falls on each of the four photodiodes 7 a, 7 b, 7 c and 7 d, under the conditions "further away than the focal point", "just in focus", "closer than the focus ".

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Signalerfassungsschaltung im optischen Kopf 101. Fig. 4 shows an example of a signal detecting circuit in the optical head 101.

Ein Defokussierungssignal AF wird auf solche Weise erhalten, daß die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der Außenseite der oberen Stufe in Fig. 4 liegen und die an der Innenseite der dortigen unteren Stufe liegen, in einem Addierer 8a aufsummiert werden, die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der Innenseite der oberen Stufe und der Außenseite der unteren Stufe liegen, in einem Addierer 8b aufsummiert werden und dann die Ausgangssignale der beiden Addierer 8a und 8b in einem Subtrahierer 9a verarbeitet wer­ den.A defocus signal AF is obtained in such a way that the output signals of the four photodiodes, which are on the outside of the upper stage in Fig. 4 and which are on the inside of the lower stage there, are summed in an adder 8 a, the output signals of four photodiodes, which are on the inside of the upper stage and the outside of the lower stage, are added up in an adder 8 b and then the output signals of the two adders 8 a and 8 b are processed in a subtractor 9 a.

Aus der Differenz zwischen den Lichtmengen des Laserlichts, das auf die rechte und linke Seite des Beugungsgitters 4 in Fig. 2 fällt, wird ein Spurverschiebungssignal TR erhalten, da dieses Spurverschiebungssignal TR aus ungleichmäßigen Lichtverteilungen des vom optischen Aufzeichnungsmedium R reflektierten Lichts erhalten kann, welche Ungleichmäßigkeit durch Spurverschiebungen hervorgerufen wird. Infolgedessen wird das Spurverschiebungssignal TR auf solche Weise erhal­ ten, daß die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der linken Seite der oberen Stufe in Fig. 4 und an der rech­ ten Seite der unteren Stufe liegen, in einem Addierer 8c aufsummiert werden, die Ausgangssignale der vier Photodio­ den, die an der rechten Seite der oberen Stufe und der lin­ ken Seite der unteren Stufe liegen, in einem Addierer 8d aufsummiert werden und dann die Ausgangssignale dieser bei­ den Addierer 8c und 8d in einem Subtrahierer 9b verarbeitet werden.From the difference between the amounts of light of the laser light falling on the right and left sides of the diffraction grating 4 in Fig. 2, a track shift signal TR is obtained, since this track shift signal TR can obtain what unevenness from uneven light distributions of the light reflected from the optical recording medium R. is caused by track shifts. As a result, the track shift signal TR is obtained in such a way that the outputs of the four photodiodes, which are on the left side of the upper stage in Fig. 4 and on the right th side of the lower stage, are summed in an adder 8 c Output signals of the four photodiodes, which are on the right side of the upper stage and the left side of the lower stage, are summed up in an adder 8 d and then the output signals of these are processed at adder 8 c and 8 d in a subtractor 9 b will.

Wenn eine optische Platte, bei der das optische Aufzeich­ nungsmedium R von zusätzlich überschreibbarem Typ oder vom Typ, der nur gelesen werden kann, vorliegt, kann ein Ab­ spielsignal durch Aufsummieren der Ausgangssignale aller Photodioden erhalten werden. Infolgedessen kann es dadurch erzeugt werden, daß die Ausgangssignale der Addierer 8c und 8d in einem Addierer 8c aufsummiert werden.When an optical disc in which the optical recording medium R is of an overwritable type or a type that can only be read is present, a play signal can be obtained by summing the output signals of all the photodiodes. As a result, it can be generated by summing the output signals of the adders 8 c and 8 d in an adder 8 c.

In den Fig. 5A-5F ist ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen des optischen Kopfs 101 veranschaulicht. Dieses Herstellverfahren für den optischen Kopf besteht in folgen­ dem.An example of a method of manufacturing the optical head 101 is illustrated in FIGS. 5A-5F. This manufacturing process for the optical head consists in the following.

Gemäß Fig. 5A wird eine Pufferschicht 47 aus n-AlGaAs an der Unterseite eines Substrats 2 aus n-GaAs aufgewachsen, ein verstärkendes Glassubstrat 11 wird dicht an der Unterseite dieser Pufferschicht 47 befestigt, und eine Al-Elektrode 12 wird aus der Gasphase an der Oberseite des Substrats 2 aus n-GaAs abgeschieden.According to Fig. 5A, a buffer layer is grown of n-type AlGaAs on the underside of a substrate 2 made of n-GaAs 47, a reinforcing glass substrate 11 is fixed close to the bottom of this buffer layer 47, and an Al electrode 12 is from the gas phase at the The top of the substrate 2 is deposited from n-GaAs.

Gemäß Fig. 5B werden sowohl die Al-Elektrode 12 als auch das Substrat 2 aus n-GaAs teilweise geätzt, um ein Loch 2b zu verwenden, das zum Abstrahlen des Laserlichts verwendet wird.According to Fig. 5B, both the Al electrode which is used for emitting the laser light 12 can be etched and the substrate 2 made of n-GaAs partially, around a hole 2 b to be used.

Gemäß Fig. 5C wird die erste Glasschicht 3 auf der Al-Elek­ trode 12 und dem Substrat 2 aus n-GaAs durch ein Verfahren wie das Plasma-CVD-Verfahren oder das Sputterverfahren abge­ schieden. Dann wird die abgeschiedene erste Glasschicht 3 durch ein Polierverfahren geglättet, oder ein Photopolymer oder dergleichen werden eingefüllt und gehärtet, so daß das vorstehend beschriebene Ätzloch aufgefüllt ist.Referring to FIG. 5C, the first glass layer 3 on the Al-Elek is trode 12 and the substrate 2 made of n-GaAs by a method such as the plasma CVD method or the sputtering method abge eliminated. Then, the deposited first glass layer 3 is smoothed by a polishing method, or a photopolymer or the like is filled in and hardened so that the etching hole described above is filled.

Gemäß Fig. 5D wird das Beugungsgitter 4 an der Oberfläche der ersten Glasschicht 3 durch einen Belichtungsprozeß durch eine Photomaske ausgebildet. D. h., daß ein Photoresist auf die Oberseite der ersten Glasschicht 3 aufgetragen und ge­ trocknet wird. Danach wird dieser getrocknete Photoresist mit einem Beugungsmuster belichtet und entwickelt, und das Beugungsgitter 4 wird unter Verwendung eines Ionenstrahl- Bearbeitungsverfahrens hergestellt.Referring to FIG. 5D, the diffraction grating 4 is formed on the surface of the first glass layer 3 by an exposure process through a photomask. That is, a photoresist is applied to the top of the first glass layer 3 and dried. Thereafter, this dried photoresist is exposed to a diffraction pattern and developed, and the diffraction grating 4 is manufactured using an ion beam processing method.

Gemäß Fig. 5E wird die zweite Glasschicht 5, deren Bre­ chungsindex sich von dem der ersten Glasschicht 3 unter­ scheidet, durch z. B. ein Plasma-CVD-Verfahren oder ein Sputterverfahren auf die erste Glasschicht 3 aufgetragen, und eine Gitterlinse 6 wird durch einen Belichtungsprozeß mit Photomaske hergestellt.According to Fig. 5E, the second glass layer 5 having a refracting index from that of the first glass layer 3 is deposited by, for. B. a plasma CVD method or a sputtering method applied to the first glass layer 3 , and a grating lens 6 is produced by an exposure process with a photomask.

Gemäß Fig. 5F wird das verstärkende Glassubstrat 11 besei­ tigt, und der oberflächenemittierende Laser 1 und die Photo­ dioden 7, 7 werden an der Unterseite der Pufferschicht 47 ausgebildet.Referring to FIG. 5F, the reinforcing glass substrate 11 is Untitled besei, and the surface-emitting laser 1 and the photodiode 7, 7 are formed on the underside of the buffer layer 47.

Fig. 6 veranschaulicht schematisch ein Beispiel für die Struktur eines oberflächenemittierenden Lasers 1 mit vergra­ bender Schicht. Fig. 6 schematically illustrates an example of the structure of a surface emitting laser 1 with an engraving layer.

Auf die Pufferschicht 47 aus n-AlGaAs wird eine Schicht 14 aus n+-GaAs, dem eine große Menge eines n-Fremdstoffs zuge­ setzt wurde, um die Leitfähigkeit zu erhöhen, aufgewachsen. Auf dieser Schicht 14 aus n+-GaAs wird eine Reflexionsspie­ gelschicht 15a ausgebildet, in der n-AlAs und GaAlAs abwech­ selnd aufeinandergestapelt sind. Auf diese Reflexionsspie­ gelschicht 15 wird eine Mantelschicht 16 aus n-GaAlAs aufge­ wachsen. Ferner wird eine Quantentrogschicht 17 aus p-GaAlAs/GaAs als aktivierte Schicht hergestellt. Obwohl durch Ausbilden der aktivierten Schicht nur aus GaAlAs eine ausreichend gute Charakteristik erzielt werden könnte, kann ein niedriger Schwellenstrom erzielt werden, wenn der Quan­ tentrog verwendet wird. Auf die Quantentrogschicht 17 wird eine Mantelschicht 18 aus p-GaAlAs aufgewachsen, auf der eine weitere Reflexionsspiegelschicht 15b ausgebildet wird. In dieser Reflexionsspiegelschicht 15b sind n-AlAs und GaAlAs abwechselnd aufeinandergestapelt. Auf dieser Refle­ xionsspiegelschicht 15b wird eine Schicht 19 aus p-GaAs, der eine große Menge an p-Fremdstoff zugesetzt ist, um die Leit­ fähigkeit zu erhöhen, hergestellt. Schließlich wird eine Elektrode 20 ausgebildet.On the buffer layer 47 made of n-AlGaAs, a layer 14 made of n + -GaAs, to which a large amount of an n-foreign substance has been added in order to increase the conductivity, is grown. On this layer 14 of n + GaAs is a reflection Spie gel layer 15 a formed, stacked abwech nately in the n-AlAs and GaAlAs. On this reflection mirror layer 15 , a cladding layer 16 of n-GaAlAs is grown. Furthermore, a quantum well layer 17 is produced from p-GaAlAs / GaAs as an activated layer. Although a sufficiently good characteristic could be obtained by forming the activated layer only from GaAlAs, a low threshold current can be achieved if the quantum well is used. A cladding layer 18 made of p-GaAlAs is grown on the quantum well layer 17 , on which a further reflection mirror layer 15 b is formed. In this reflection mirror layer 15 b, n-AlAs and GaAlAs are alternately stacked on top of one another. On this reflection mirror layer 15 b, a layer 19 of p-GaAs, to which a large amount of p-impurity is added, in order to increase the conductivity, is produced. Finally, an electrode 20 is formed.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel für die Struktur eines oberflä­ chenemittierenden Lasers 1 vom Mesatyp. Fig. 7 shows an example of the structure of a mesa type surface emitting laser 1 .

Nachdem eine Struktur ähnlich der von Fig. 6 hergestellt wurde, verbleibt ein zylindrischer Laserabschnitt, wenn an­ dere Abschnitte abgeätzt werden. Der Durchmesser des zylin­ drischen Mesaabschnitts beträgt von 2 bis 3 µm, und seine Höhe beträgt ungefähr 5 µm. Da der Durchmesser des Mesaab­ schnitts klein ist, beträgt der Abstrahlwinkel "Θ" des Laserstrahls aus dem Laserabschnitt ungefähr 30° bis 44°, d. h., es ist ein großer Wert. Infolgedessen kann z. B., wenn eine Kondensorlinse 6 verwendet wird, deren Brennweite 0,1 mm beträgt und deren numerische Apertur NA 0,55 ist, dann, wenn der Brechungsindex der Glasschicht zu 1,5 gewählt wird, der Abstand zwischen dem oberflächenemittierenden La­ ser 1 und der Kondensorlinse 6 220 bis 320 µm betragen, d. h., er kann extrem kurz sein, so daß der optische Kopf 101 kompakt sein kann. Da der oberflächenemittierende Laser 1 vom Mesatyp ist und demgemäß die Eingrenzungseffekte hin­ sichtlich des photoelektrischen Feldes und des initiierten Stroms erhöht sind, kann auch ein niedriger Schwellenstrom erzielt werden.After a structure similar to that of FIG. 6 has been made, a cylindrical laser section remains when other sections are etched away. The diameter of the cylindrical mesa section is from 2 to 3 µm, and its height is approximately 5 µm. Since the diameter of the mesa section is small, the radiation angle "Θ" of the laser beam from the laser section is approximately 30 ° to 44 °, that is, it is a large value. As a result, e.g. B. if a condenser lens 6 is used, the focal length of which is 0.1 mm and the numerical aperture NA is 0.55, then if the refractive index of the glass layer is chosen to be 1.5, the distance between the surface emitting laser 1 and the condenser lens 6 is 220 to 320 µm, that is, it can be extremely short, so that the optical head 101 can be compact. Since the surface-emitting laser 1 is of the mesa type and accordingly the confinement effects with regard to the photoelectric field and the initiated current are increased, a lower threshold current can also be achieved.

Fig. 8 zeigt schematisch ein Beispiel der Struktur der Pho­ todiode 7. Fig. 8 schematically shows an example of the structure of the Pho todiode. 7

Auf die Pufferschicht 47 aus n-AlGaAs wird eine Schicht 14 aus n+-GaAs aufgewachsen, der eine große Menge eines n- Fremdstoffs zugesetzt ist. Auf diese Schicht 14 aus n+-GaAs wird eine Schicht 21 aus GaAs, in das kein Fremdstoff ein­ dotiert ist, aufgewachsen. Ferner wird auf die GaAs-Schicht 21 teilweise eine Schicht 22 aus p-GaAs aufgewachsen. Ein Teil der Schicht 22 aus p-GaAs wird maskiert, um eine Iso­ lierschicht 23 aus SiO2 auszubilden. Anschließend wird diese Maske entfernt, um eine Au-Elektrode 20 herzustellen.A layer 14 made of n + GaAs is grown on the buffer layer 47 made of n-AlGaAs, to which a large amount of an n-foreign substance is added. A layer 21 of GaAs, in which no foreign substance is doped, is grown on this layer 14 of n + -GaAs. Furthermore, a layer 22 of p-GaAs is partially grown on the GaAs layer 21 . Part of the layer 22 made of p-GaAs is masked to form an insulating layer 23 made of SiO 2 . This mask is then removed to produce an Au electrode 20 .

Es ist zu beachten, daß, obwohl die Photodiode 7 normaler­ weise hergestellt wird, nachdem der oberflächenemittierende Laser 1 hergestellt wurde, sowohl der Laser als auch die Photodiode gleichzeitig hergestellt werden können.Note that although the photodiode 7 is normally manufactured after the surface emitting laser 1 has been manufactured, both the laser and the photodiode can be manufactured at the same time.

Durch die Fig. 9A-9D wird ein Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen sowohl des oberflächenemittierenden Lasers 1 als auch det Photodiode 7 veranschaulicht.By FIGS. 9A-9D, a method for the simultaneous production of both the surface-emitting laser 1 is and det photodiode 7 illustrates.

Gemäß Fig. 9A wird auf die Pufferschicht 47 aus n-AlGaAs eine Schicht 14 aus n+-GaAs, in der eine große Menge eines n-Fremdstoffs zugesetzt ist, um die Leitfähigkeit zu erhö­ hen, aufgewachsen. Auf dieser Schicht 14 aus n+-GaAs wird eine Reflexionsspiegelschicht 15a durch abwechselndes Auf­ einanderstapeln von n-AlAs-Schichten und AlAs-Schichten her­ gestellt.Referring to FIG. 9A, the buffer layer 47 of n-AlGaAs, a layer 14 of n + GaAs in which a large amount of a n-type impurity is added to adjust the conductivity to hen raised stabili, grown up. On this layer 14 of n + -GaAs, a reflection mirror layer 15 a by alternately stacking on each other is of n-AlAs layers and AlAs layers forth provided.

Gemäß Fig. 9B wird die Reflexionsspiegelschicht 15a nur dort entfernt, wo die Photodiode 7 auszubilden ist. Im Abschnitt, aus dem die Reflexionsspiegelschicht 15a entfernt wurde, wird eine Schicht 25 aus n-AlGaAs aufgewachsen.Referring to FIG. 9B, the reflecting mirror layer 15 a only removed where the photodiode is to be formed is 7. In the section from which the reflection mirror layer 15 a was removed, a layer 25 of n-AlGaAs is grown.

Gemäß Fig. 9C wird auf der Reflexionsspiegelschicht 15a und der Schicht 25 aus n-AlGaAs eine Mantelschicht 16 aus n-AlGaAs ausgebildet. Auf der Reflexionsspiegelschicht 15a und der Schicht 25 aus n-AlGaAs wird eine Quantentrogschicht 17 aus p-GaAlAs/GaAs als aktive Schicht aufgewachsen. Auf dieser aktiven Schicht wird eine Mantelschicht 18 aus p-GaAlAs ausgebildet. Auf diese Mantelschicht 18 wird eine Reflexionsspiegelschicht 15b durch Abwechselndes Aufeinan­ derstapeln von n-AlAs-Schichten und GaAlAs-Schichten aufge­ wachsen. Durch einen Photoätzprozeß wird nur derjenige Teil der Reflexionsspiegelschicht 15b entfernt, in dem die Photo­ diode 7 auszubilden ist. Dann wird eine Schicht 22 aus p-GaAs in demjenigen Abschnitt ausgebildet, in dem die Re­ flexionsspiegelschicht 15b entfernt wurde. Auf dem vorste­ hend genannten Abschnitt, aus dem die Reflexionsspiegel­ schicht 15b entfernt wurde, wird eine Schicht 22 aus p-GaAs ausgebildet. Ferner wird sowohl auf der Reflexionsspiegel­ schicht 15b als auch auf der p-GaAs-Schicht 22 eine Schicht 19 aus p+-GaAs, dem eine große Menge eines p-Fremdstoffs zu­ gesetzt wurde, um die Leitfähigkeit zu erhöhen, ausgebildet.Referring to FIG 9C on the reflecting mirror layer 15 a and. The layer 25 formed a cladding layer 16 of n-AlGaAs n-AlGaAs. A quantum well layer 17 made of p-GaAlAs / GaAs is grown as an active layer on the reflection mirror layer 15 a and the layer 25 made of n-AlGaAs. A cladding layer 18 made of p-GaAlAs is formed on this active layer. On this cladding layer 18 , a reflection mirror layer 15 b is grown by alternately stacking n-AlAs layers and GaAlAs layers. By a photo-etching process, only a part of the reflecting mirror layer 15 is removed b, in which the photodiode 7 is to be formed. Then, a layer 22 of p-GaAs is formed in the portion in which the reflection mirror layer 15 b has been removed. On the basis vorste said portion from which the reflecting mirror layer 15 b, a layer 22 of p-GaAs is formed. Further, both layer on the reflection mirror 15 b and on the p-GaAs layer 22 is a layer 19 of p + -GaAs, that of a p-type impurity has been set to a large amount in order to increase the conductivity is formed.

Gemäß Fig. 9D wird auf der p+-GaAs-Schicht 19 eine Au-Elek­ trode 20 hergestellt. Danach wird der oberflächenemittieren­ de Laser 1 durch einen Ätzprozeß von der Photodiode 7 abgetrennt. Referring to FIG 9D is formed on the p + -GaAs layer 19, a Au-Elec trode 20th. Thereafter, the surface-emitting laser 1 is separated from the photodiode 7 by an etching process.

Wie vorstehend beschrieben, kann dann, wenn der oberflächen­ emittierende Laser und die Photodiode 7 gleichzeitig herge­ stellt werden, der gesamte Herstellablauf deutlich verein­ facht werden, und demgemäß können diese Komponenten zu ge­ ringen Kosten hergestellt werden.As described above, when the surface emitting laser and the photodiode 7 are simultaneously manufactured, the entire manufacturing process can be significantly simplified, and accordingly, these components can be manufactured at a low cost.

Fig. 10 ist ein Querschnitt durch einen optischen Kopf 102 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die­ selben Bezugszahlen wie beim in Fig. 1 dargestellten vorigen Ausführungsbeispiel bezeichnen in Fig. 10 dieselben Funk­ tionsteile. Fig. 10 is a cross-sectional view of an optical head 102 is according to another embodiment of the invention. The same reference numerals as in the previous embodiment shown in Fig. 1 denote the same function parts in Fig. 10.

Dieser optische Kopf 102 verwendet eine konvexe Linse, wäh­ rend die beim optischen Kopf 101 von Fig. 1 verwendete Kon­ densorlinse 6 eine Gitterlinse ist. Filmförmige Polarisato­ ren 28 und 29 sind an einem unteren Substrat 2a angebracht, das unter der Photodiode 7 bei dem in Fig. 1 dargestellten optischen Kopf 101 angeordnet ist. Diese Polarisatoren 28 und 29 verfügen über Polarisationsrichtungen für durchgehen­ des Licht, die rechtwinklig zueinander stehen. Es ist zu be­ achten, daß dann, wenn die Polarisationsrichtungen der Pola­ risatoren 28 und 29 für durchgehendes Licht um ±45° in bezug auf die Polarisationsrichtung des reflektierten Lichts verdreht sind, die höchste Meßempfindlichkeit erzielt werden kann (siehe die japanische Veröffentlichung von Ozima und Kakuta unter dem Titel "Magneto-Optical Recording Tech­ niques", Optics 1989, Vol. 18, No. 11, S. 599).This optical head 102 uses a convex lens, the currency rend Kon used in the optical head 101 of FIG. 1 densorlinse 6 is a grating lens. Film-shaped polarizers 28 and 29 are attached to a lower substrate 2 a, which is arranged under the photodiode 7 in the optical head 101 shown in FIG. 1. These polarizers 28 and 29 have directions of polarization for the passage of light, which are perpendicular to each other. It should be noted that when the polarization directions of the polarizers 28 and 29 for continuous light are rotated by ± 45 ° with respect to the polarization direction of the reflected light, the highest measurement sensitivity can be achieved (see the Japanese publication by Ozima and Kakuta under the title "Magneto-Optical Recording Techniques", Optics 1989, Vol. 18, No. 11, p. 599).

Fig. 11 zeigt ein Beispiel einer Signalerfassungsschaltung, wie sie im optischen Kopf 102 verwendet wird. Fig. 11 shows an example of a signal detection circuit as used in the optical head 102.

Ein Fokusabweichungssignal AF wird auf solche Weise erhal­ ten, daß die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der Außenseite der oberen Stufe und der Innenseite der inne­ ren Stufe, wie sie in Fig. 11 dargestellt sind, in einem Addierer 8a aufsummiert werden, die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der Innenseite der oberen Stufe und der Außenseite der unteren Stufe liegen, in einem Addierer 8b aufsummiert werden und die Ausgangssignale dieser Addierer 8a und 8b in einem Subtrahierer 9a subtrahiert, werden. Ein Spurverschiebungssignal TR wird auf solche Weise erzeugt, daß die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der linken Seite der oberen Stufe in Fig. 11 und der rechten Seite der unteren Stufe liegen, in einem Addierer 8c auf­ summiert werden, die Ausgangssignale der vier Photodiode an der rechten Innenseite der oberen Stufe und der linken Seite der unteren Stufe in einem Addierer 8d aufsummiert werden, und die Ausgangssignale dieser Addierer 8c und 8d in einem Subtrahierer 9b subtrahiert werden.A focus deviation signal AF is obtained in such a way that the output signals of the four photodiodes, which are summed on the outside of the upper stage and the inside of the inner stage, as shown in Fig. 11, in an adder 8 a, the Output signals of the four photodiodes, which are on the inside of the upper stage and the outside of the lower stage, are summed in an adder 8 b and the output signals of these adders 8 a and 8 b are subtracted in a subtractor 9 a. A track shift signal TR is generated in such a manner that the outputs of the four photodiodes, which are on the left side of the upper stage in Fig. 11 and the right side of the lower stage, are summed in an adder 8 c, the outputs of the four Photodiode on the right inside of the upper stage and the left side of the lower stage can be summed in an adder 8 d, and the output signals of these adders 8 c and 8 d can be subtracted in a subtractor 9 b.

Im Fall einer optischen Platte, bei der das optische Auf­ zeichnungsmedium R vom überschreibbaren magneto-optischen Typ ist, kann ein magneto-optisches Signal MO dadurch erhal­ ten werden, daß die Summe der Ausgangssignale der im Polari­ sator 28 enthaltenen Photodioden von der Summe der Ausgangs­ signale der Photodioden im Polarisator 29 subtrahiert wird. Im Ergebnis werden die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der linken Seite der oberen Stufe und der linken Seite der unteren Stufe liegen, in einem Addierer 8e auf­ summiert, die Ausgangssignale der vier Photodioden, die an der rechten Seite der oberen Stufe und der rechten Seite der unteren Stufe liegen, werden in einem Addierer 8f aufsum­ miert, und die von diesen Addierern 8e und 8f gewonnenen Ausgangssignale werden in einem Subtrahierer 9d subtrahiert.In the case of an optical disk in which the optical recording medium R is of the rewritable magneto-optical type, a magneto-optical signal MO can be obtained by making the sum of the output signals of the photodiodes contained in the polarizer 28 from the sum of the outputs signals of the photodiodes in the polarizer 29 is subtracted. As a result, the outputs of the four photodiodes located on the left side of the upper stage and the left side of the lower stage are summed in an adder 8 e, the outputs of the four photodiodes located on the right side of the upper stage and the right side of the lower stage, are summed in an adder 8 f, and the output signals obtained from these adders 8 e and 8 f are subtracted in a subtractor 9 d.

Dieser optische Kopf 102 ist ferner mit einem AF-Stellglied 35 versehen. This optical head 102 is also provided with an AF actuator 35 .

Das optische Aufzeichnungsmedium R ist eine optische Platte. Allgemein gesagt, weist eine optische Platte eine transpa­ rente Schutzschicht 34 mit einer Dicke von 1,2 mm mit einer Informationsleseseite an einer Aufzeichnungsfläche 40 auf.The optical recording medium R is an optical disk. Generally speaking, an optical disk has a transparent protective layer 34 with a thickness of 1.2 mm with an information reading side on a recording surface 40 .

Z. B. beträgt dann, wenn eine Kondensorlinse 6 in einem end­ lichen System mit einer numerischen Apertur NA = 0,3 an der Laserseite verwendet wird, der Abstand zwischen dem ober­ flächenemittierenden Laser 1 und der Kondensorlinse 6 unge­ fähr 2 mm, und die Abmessung des optischen Kopfs 104 beträgt ungefähr 3 mm × 3 mm × 3 mm.For example, if a condenser lens 6 is used in a finite system with a numerical aperture NA = 0.3 on the laser side, the distance between the surface-emitting laser 1 and the condenser lens 6 is approximately 2 mm, and the dimension of the optical one Head 104 is approximately 3mm x 3mm x 3mm.

Fig. 12 ist ein Querschnitt durch einen optischen Kopf 106 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 12 is a cross-sectional view of an optical head 106 according to another embodiment of the invention.

Dieser optische Kopf 106 ist ein schwimmender, als Gleit­ schlitten geformter optischer Kopf, bei dem ferner am Boden des optischen Kopfs eine Gleitschlitten-Bodenverstärkungs­ schicht 13 aus einem keramischen Metall wie Zirkonoxid ausgebildet ist.This optical head 106 is a floating, shaped as a slide optical head, in which further on the bottom of the optical head, a slide base reinforcement layer 13 is formed of a ceramic metal such as zirconium oxide.

Da der schwimmende Gleitschlitten integral mit dem optischen Kopf durch einen Filmausbildungsprozeß hergestellt ist, ist keine Positionseinstellung des optischen Kopfs für den Gleitschlittenboden erforderlich.Since the floating slide is integral with the optical Head is made through a film formation process no position adjustment of the optical head for the Sliding floor required.

In welchem Ausmaß der optische Kopf 106 schwimmt, hängt von seiner Form und der Lineargeschwindigkeit des optischen Auf­ zeichnungsmediums R ab, und die Höhe beträgt etwa 20 µm oder weniger. Änderungen der Schwimmhöhe entsprechen ungefähr 10% derselben. Demgemäß beträgt die Änderung der Schwimm­ höhe bei 20 µm ungefähr 2,0 µm. Die Brenntiefe der Konden­ sorlinse 6 beträgt ungefähr λ/NA2. Wenn λ = 0,78 µm und NA = 0,55 sind, beträgt demgemäß die Brenntiefe ungefähr 2,6 µm. Da hierbei die Schwimmhöhenänderung von 2,0 µm kleiner ist als die Brenntiefe der Kondensorlinse 6, ist keine Regelung hinsichtlich aktueller Fokusverschiebungen erforderlich. Anders gesagt, kann die Schwimmhöhenänderung so gewählt werden, daß sie kleiner als die Brenntiefe der Kondensor­ linse 6 ist. Es ist zu beachten, daß das optische Aufzeich­ nungsmedium 6 auf der Informationsleseseite der Aufzeich­ nungsfläche keine transparente Schutzschicht aufweisen muß oder daß die Dicke der transparenten Schutzschicht kleiner als ein Wert ist, der dadurch berechnet wird, daß die Schwimmhöhe vom hinteren Brennabstand der Kondensorlinse im Medium mit dem Brechungsindex 1,0 abgezogen wird und daß der Subtraktionswert mit dem Brechungsindex der Schutzschicht multipliziert wird. Wenn entweder das optische Aufzeich­ nungsmedium keine transparente Schutzschicht aufweist oder die Dicke der transparenten Schutzschicht kleiner als 100 µm ist, entsteht eine Schwierigkeit bei Informationslesevorgän­ gen, wenn Staub an der Oberfläche dieser optischen Aufzeich­ nungsschicht anhaftet, so daß dieses optische Aufzeichnungs­ medium R in einem staubdichten Gehäuse aufbewahrt werden muß.The extent to which the optical head 106 floats depends on its shape and the linear speed of the optical recording medium R, and the height is about 20 µm or less. Changes in swimming height correspond to approximately 10% of them. Accordingly, the change in the floating height at 20 µm is approximately 2.0 µm. The focal depth of the condenser lens 6 is approximately λ / NA 2 . Accordingly, when λ = 0.78 µm and NA = 0.55, the focal depth is approximately 2.6 µm. Since the change in swimming height of 2.0 μm is smaller than the focal depth of the condenser lens 6 , no regulation regarding current focus shifts is necessary. In other words, the change in swimming height can be chosen so that it is smaller than the focal depth of the condenser lens 6 . It should be noted that the optical recording medium 6 does not have to have a transparent protective layer on the information reading side of the recording surface, or that the thickness of the transparent protective layer is smaller than a value calculated by taking the floating height from the rear focal distance of the condenser lens in the medium is subtracted with the refractive index 1.0 and that the subtraction value is multiplied with the refractive index of the protective layer. If either the optical recording medium does not have a transparent protective layer or the thickness of the transparent protective layer is less than 100 µm, there will be a problem in information readings when dust adheres to the surface of this optical recording layer, so that this optical recording medium R is in a dustproof manner Housing must be kept.

Es ist zu beachten, daß dann, wenn keine Regelung zum Kor­ rigieren einer Fokusabweichung erforderlich ist, die Meß­ schaltungsabschnitte für das Fokusabweichungssignal, wie sie in den Signalerfassungsschaltungen der Fig. 4 und 11 verwen­ det werden, nicht mehr erforderlich sind, und daß die Auf­ zeichnungsfläche des optischen Aufzeichnungsmediums ohne Fokusabweichungsregelung gelesen werden kann.It should be noted that when no control for correcting a focus deviation is required, the measuring circuit sections for the focus deviation signal as used in the signal detection circuits of FIGS . 4 and 11 are no longer required, and that the up drawing area of the optical recording medium can be read without focus deviation control.

Durch die Fig. 13A-13C wird ein Verfahren zum Herstellen des optischen Kopfs 106 veranschaulicht.By FIGS. 13A-13C, a method is illustrated for manufacturing the optical head 106th

Fig. 13A zeigt den Aufbauzustand, wie er durch den Herstell­ prozeß erhalten wurde, der unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5F erläutert wurde. Fig. 13A shows the construction state as obtained by the manufacturing process explained with reference to Figs. 5A to 5F.

Gemäß Fig. 13B wird derjenige Abschnitt der Gitterlinse 6 maskiert, um den eine Zirkonoxidkeramik durch ein Sputter­ verfahren abgeschieden wird, was zu einer Gleitschlitten- Bodenverstärkungsschicht 13 führt. Die Abscheidungsdicke entspricht einem Wert, wie er dadurch berechnet wurde, daß vom hinteren Fokusabstand (d. h. dem Abstand zwischen der Linsenfläche und dem Brennpunkt in Luft) der Gitterlinse 6 ein Dickenwert abgezogen wird, der dadurch erhalten wird, daß sowohl die Schwimmhöhe als auch die Dicke der Schutz­ schicht der optischen Platte durch den Brechungsindex der Schutzschicht geteilt werden.According to FIG. 13B, that portion of the grating lens 6 is masked by which a zirconium oxide ceramic is deposited by a sputtering process, which leads to a sliding carriage base reinforcement layer 13 . The deposition thickness corresponds to a value as calculated by subtracting a thickness value from the rear focus distance (ie the distance between the lens surface and the focal point in air) of the grating lens 6 which is obtained by both the swimming height and the thickness the protective layer of the optical disk can be divided by the refractive index of the protective layer.

Gemäß Fig. 13C wird das verstärkende Glassubstrat 11 ent­ fernt, umn den oberflächenemittierenden Laser 1 und die Photodioden 7, 7 an der Unterseite des Substrats 2 auszubil­ den.Referring to FIG. 13C, the reinforcing glass substrate 11 is removed ent, umn the surface emitting laser 1 and the photodiode 7, trainees at the bottom of the substrate 2 to 7.

Es ist zu beachten, daß an der Gleitschlitten-Bodenverstär­ kungsschicht 13 am Boden des optischen Kopfs 15 eine Dünn­ film-Magnetspule 39 vorhanden sein kann, die dazu verwendet wird, ein Magnetfeld anzulegen.It should be noted that there may be a thin film solenoid 39 on the slide carriage bottom reinforcing layer 13 at the bottom of the optical head 15 which is used to apply a magnetic field.

Fig. 14 ist ein erläuterndes Diagramm für die Beziehung zwischen der Magnetspule 39 und deren Magnetfeld. Fig. 14 is an explanatory diagram for the relationship between the solenoid coil 39 and whose magnetic field.

Das von einem kreisförmigen Strom "I" mit der Windungszahl "n" und dem Durchmesser "a" erzeugte Magnetfeld "H" in der Mittelachse Z desselben ist wie folgt gegeben:
The magnetic field "H" generated by a circular current "I" with the number of turns "n" and the diameter "a" in the central axis Z is as follows:

H = na2I/2√(a² + z²)²H = na 2 I / 2√ (a² + z²) ²

Z. B. kann ein Magnetfeld H = 100 [Oe] hergestellt werden, wenn angenommen wird, daß n = 5, a = 50 µm, z = 1 µm und I = 160 mA sind. For example, a magnetic field H = 100 [Oe] can be produced if it is assumed that n = 5, a = 50 µm, z = 1 µm and I = 160 mA.  

Fig. 15 ist eine perspektivische Darstellung zum Veranschau­ lichen eines optischen Plattengeräts 201 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 15 is a perspective view illustrating an optical disc apparatus 201 according to another embodiment of the invention.

Dieses optische Plattengerät 201 ist so aufgebaut, daß ein optisches Aufzeichnungsmedium R, das entweder keine transpa­ rente Schutzschicht an der Informationsaufzeichnungsseite der Aufzeichnungsfläche oder eine transparente Schutzschicht mit einer Dicke unter ungefähr 20 µm aufweist, der zuvor bei diesem Ausführungsbeispiel erläuterte schwimmende optische Kopf 106, ein Trägerarm 46 zum Halten des schwimmenden Kopfs 106 und ein Spurführungsstellglied 31 in ein staubdichtes Gehäuse 37 eingebaut sind und ein Verbindungsanschluß 45 für eine Spannungsversorgung und ein Signal vorhanden ist.This optical disk device 201 is constructed so that an optical recording medium R having either no transparent protective layer on the information recording side of the recording surface or a transparent protective layer having a thickness less than about 20 µm has a floating optical head 106 previously explained in this embodiment Support arm 46 for holding the floating head 106 and a tracking actuator 31 are built into a dustproof housing 37 and a connection terminal 45 for a voltage supply and a signal is present.

Das optische Plattengerät 201 kann sehr dünn und leicht her­ gestellt werden, und es kann auch als tragbare Kassette aus­ gebildet werden, da keine dicke transparente Schutzschicht auf dem optischen Aufzeichnungsmedium R vorhanden ist und da weder eine Fokusabweichung-Erfassungsschaltung noch ein Stellglied zur Korrektur einer Fokusabweichung verwendet werden. In diesem Fall wird dieses optische Plattengerät 201 so verwendet, daß es wegnehmbar mit einem Schreib/Lese-Gerät 33 für optische Platten verbunden werden kann.The optical disk device 201 can be made very thin and light, and it can also be formed as a portable cassette because there is no thick transparent protective layer on the optical recording medium R and because there is neither a focus deviation detection circuit nor an actuator for correcting a focus deviation be used. In this case, this optical disk device 201 is used so that it can be detachably connected to an optical disk read / write device 33 .

Es ist zu beachten, daß dieses Lese/Schreib-Gerät 33 für optische Platten sehr kompakt und billig hergestellt werden kann, da der Antriebsmechanismus und die Signalverarbei­ tungsschaltung für das optische Aufzeichnungsmedium R eben­ falls in das Lese/Schreib-Gerät 33 für optische Platten ein­ gebaut werden können und da weder ein optischer Kopf noch ein Spurabweichungsstellglied erforderlich sind.It should be noted that this optical disk read / write device 33 can be made very compact and inexpensive because the drive mechanism and the signal processing circuit for the optical recording medium R also fit into the optical disk read / write device 33 can be built and since neither an optical head nor a track deviation actuator are required.

Fig. 16 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen Plattengeräts 202 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 16 is a perspective view of an optical disk device 202 according to another embodiment of the invention.

Ein Punkt, der dieses Ausführungsbeispiel vom vorigen, in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet, ist der, daß ein Spurführungsstellglied 31 an einem Lese/­ Schreib-Gerät 330 für optische Platten vorhanden ist und dieses mit dem Haltearm 46 des optischen Plattengeräts 202 verbindbar ist. Da das optische Plattengerät 202 kein Spur­ führungsstellglied 31 enthält, kann dieses optische Platten­ gerät 202 kompakt und billig hergestellt werden.One point that differentiates this embodiment from the previous embodiment shown in FIG. 15 is that a tracking actuator 31 is provided on an optical disk reader / writer 330 and is connectable to the support arm 46 of the optical disk device 202 . Since the optical disk device 202 does not include a tracking actuator 31 , this optical disk device 202 can be made compact and inexpensive.

Beim erfindungsgemäßen optischen Kopf wird die Schwächung von Laserlicht klein, und es tritt keine Schwierigkeit hin­ sichtlich chromatischer Abberation auf, wenn sich die Wel­ lenlänge der Laserlichtquelle aufgrund von Temperaturände­ rungen verändert. Auch besteht kein Störsignalproblem, das von Laserlicht-hervorgerufen wird, das zum Halbleiterlaser zurückgeführt wird. Ferner besteht kein Problem, das dadurch hervorgerufen wird, daß die optische Linse geneigt in bezug auf die optische Platte angeordnet ist, und es wird keine Schwierigkeit durch die SCOOP-Struktur verursacht. Darüber hinaus kann der gesamte optische Kopf kompakt ausgebildet werden, da kein schwimmender Gleitschlitten verwendet wird, der Abmessungen aufweist, die mehrfach größer sind als die des optischen Kopfs.In the optical head according to the invention, the weakening of laser light small, and there is no difficulty visually chromatic aberration when the wel length of the laser light source due to temperature changes changes. There is also no interference signal problem is caused by laser light that leads to the semiconductor laser is returned. Furthermore, there is no problem with that is caused to tilt the optical lens with respect is placed on the optical disc and there will be none Difficulty caused by the SCOOP structure. About that In addition, the entire optical head can be made compact because no floating slide is used, of dimensions that are several times larger than that of the optical head.

Es folgt nun eine Beschreibung für ein Plattenaufzeichnungs­ gerät zum Aufzeichnen einer großen Menge an Information, insbesondere für ein Aufzeichnungsgerät für eine optische Platte hoher Dichte, und zwar gemäß einem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung, wie es zum Realisieren von Informa­ tionsaufzeichnung hoher Dichte von mehreren tausend GB/cm2 bis zu mehreren TB/cm2 geeignet ist. A description will now be given of a disk recorder for recording a large amount of information, particularly for a high density optical disk recorder according to an embodiment of the invention for realizing high density information recording of several thousand GB / cm 2 up to several TB / cm 2 is suitable.

Herkömmlicherweise wird bei einem magneto-optischen Platten­ gerät, wie es z. B. in JP-A-52-31703 beschrieben ist, Infor­ mation in solcher Weise aufgezeichnet, daß Laserlicht auf die magneto-optische Platte gebündelt wird, wodurch ein Ab­ schnitt örtlich hoher Temperatur gebildet wird, und eine entlang einer speziellen Richtung magnetisierte Magnetdomäne wird in diesen Abschnitt hoher Temperatur unter Verwendung einer thermischen Magnetisierungsreaktion eingeschrieben.Conventionally, a magneto-optical disc device like it z. Described in JP-A-52-31703, Infor mation recorded in such a way that laser light on the magneto-optical disk is bundled, whereby an Ab cut locally high temperature is formed, and a magnetized magnetic domain along a particular direction is used in this high temperature section a thermal magnetization reaction.

Die Begrenzung hinsichtlich der Speicherdichte bei dieser magneto-optischen Platte wird durch den Durchmesser des Laserflecks bestimmt. Typische Fleckdurchmesser in jüngster Zeit entwickelter Aufzeichnungsgeräte liegen in der Größen­ ordnung von 0,8 µm, und demgemäß ist eine größere Speicher­ kapazität von ungefähr 600 MB/Exemplar zugänglich. Um die Speicherkapazität weiter zu erhöhen, muß der Durchmesser des Laserlichtflecks 0,8 µm oder kleiner sein. Da jedoch eine optische Grenze besteht, kann der Durchmesser des Laser­ lichtflecks nicht unendlich verringert werden. Derzeit be­ trägt der Grenzwert für den Fleckdurchmesser ungefähr 0,5 µm. Infolgedessen ist davon auszugehen, daß selbst dann, wenn eine solche Schreibbedingung wie das Intensitätsprofil des Laserflecks optimiert werden könnte, die Grenze für die Magnetdomäne in der Größenordnung von 0,3 µm liegt. Infolge­ dessen besteht die Schwierigkeit, daß angesichts der Spei­ cherkapazität keine größere Informationsspeicherdichte als ungefähr 12 GB/cm2 (2 GB/in2) realisiert werden kann.The limitation on the storage density in this magneto-optical disk is determined by the diameter of the laser spot. Typical spot diameters of recently developed recording devices are in the order of 0.8 µm, and accordingly a larger memory capacity of approximately 600 MB / copy is accessible. In order to further increase the storage capacity, the diameter of the laser light spot must be 0.8 µm or smaller. However, since there is an optical limit, the diameter of the laser spot cannot be reduced infinitely. Currently the limit for the spot diameter is approximately 0.5 µm. As a result, it can be assumed that even if such a writing condition as the intensity profile of the laser spot could be optimized, the limit for the magnetic domain is on the order of 0.3 µm. As a result, there is a problem that, in view of the storage capacity, information storage density greater than about 12 GB / cm 2 (2 GB / in 2 ) cannot be realized.

Andererseits ist es bekannt, daß die Informationsspeicher­ dichte eines Magnetplattengerätes im allgemeinen geringer als diejenige bei einem optischen Plattengerät ist. Dies wird durch die Tatsache hervorgerufen, daß die Signalstärke um so schwächer wird, je kleiner die Magnetdomäne wird, wo­ durch es ziemlich schwierig ist, das Signal mit kleiner Stärke und kurzer Länge zu erfassen. Daher kann die Magnetdomäne nicht stärker als zu einer Grenzabmessung unterteilt werden, so daß der obere Grenzwert für die Speicherdichte ungefähr 6 GB/cm2 (1 GB/in2) beträgt.On the other hand, it is known that the information storage density of a magnetic disk device is generally lower than that of an optical disk device. This is caused by the fact that the smaller the magnetic domain, the weaker the signal strength, where it is quite difficult to detect the signal with small strength and short length. Therefore, the magnetic domain cannot be divided more than to a limit dimension, so the upper limit for the storage density is approximately 6 GB / cm 2 (1 GB / in 2 ).

Gemäß dem unten angegebenen Ausführungsbeispiel ist es mög­ lich, ein Speichergerät zu schaffen, das eine große Spei­ cherdichte von einigen 10 GB bis einigen TB/cm2 aufweist, obwohl dieses Speichergerät dieselben Abmessungen wie ein herkömmliches Speichergerät aufweist.According to the embodiment given below, it is possible to provide a storage device having a large storage density of several 10 GB to several TB / cm 2 , although this storage device has the same dimensions as a conventional storage device.

Beim Speichergerät dieses Ausführungsbeispiels werden ein sehr kleiner Spiegel, der der optischen Platte zugewandt ist, ein in Luft über der Oberfläche der optischen Platte schwimmender Kopf und ein optisches System verwendet, das eine Laserbeleuchtungseinrichtung und eine optische Erfas­ sungseinrichtung beinhaltet. Dann wird Laserlicht von der Hinterseite der optischen Platte in denjenigen Bereich der­ selben eingestrahlt, der den Bereich enthält, der sich mit dem sehr feinen Spiegel überlappt, wodurch Speicherinforma­ tion in diesen optischen Plattenbereich eingelesen bzw. aus diesem ausgelesen wird.In the storage device of this embodiment, a very small mirror facing the optical disc is in air above the surface of the optical disc floating head and uses an optical system that a laser lighting device and an optical detection device includes. Then laser light from the Rear of the optical plate in that area of the irradiated the same, which contains the area which is with overlaps with the very fine mirror, creating memory information tion read in or out of this optical disk area this is read out.

Der wirksame Fleckdurchmesser des Laserlichts kann dadurch klein gemacht werden, daß die Breite des sehr kleinen Spie­ gels kleiner als der Fleckdurchmesser des auf die optische Platte aufgestrahlten Laserlichts gemacht wird.The effective spot diameter of the laser light can thereby be made small that the width of the very small spie gel smaller than the spot diameter of the optical Plate of radiated laser light is made.

Der Kopf kann einen Magnetpol zum Einschreiben von Informa­ tion aufweisen, und eine Spiegelfläche dieses Magnetpols kann als der sehr kleine Spiegel verwendet werden.The head can have a magnetic pole for writing informa tion, and a mirror surface of this magnetic pole can be used as the very small mirror.

Mehrere Informationsschreib-Magnetpole, die entlang einer im wesentlichen rechtwinklig zur Relativbewegungsrichtung zwi­ schen der optischen Platte und dem Kopf angeordnet sind, werden innerhalb eines einzelnen Kopfes verwendet, und mehrere Einzelinformationen werden für die parallelen Magnet­ pole umgesetzt, um in die optische Platte eingeschrieben zu werden, während die magnetischen Polaritäten der mehreren Magnetpole unter der Bedingung in Übereinstimmung mit einer beliebigen Informationsreihe invertiert werden, daß das gemeinsame Laserlicht, von dem sich mindestens ein Teil mit allen der mehreren sehr kleinen Spiegel überlappt, von der Rückseite auf die optische Platte gestrahlt wird.Several information writing magnetic poles that run along one in the essentially at right angles to the relative direction of movement between the optical disc and the head are arranged, are used within a single head, and several  Individual information is used for the parallel magnet Pole implemented to be inscribed in the optical disc too be while the magnetic polarities of the several Magnetic poles under the condition in accordance with a any series of information are inverted that the common laser light, of which at least part is associated with overlapped all of the several very small mirrors from which Back is blasted onto the optical disc.

Die parallel geschriebene Information kann zeitlich von­ einander getrennt werden und so erfaßt werden, daß mehrere sehr feine Auslesespiegel vorhanden sind, die positionsmäßig entlang der Relativbewegungsrichtung zwischen der optischen Platte und dem Kopf verschoben werden, und die Magnetpole, die in demjenigen Bereich liegen, der gerade unter demjeni­ gen sehr feinen Spiegel liegt, der vom optischen Laser beleuchtet wird, vom Photodetektor erfaßt werden, während das gemeinsame Laserlicht, von dem sich mindestens ein Teil mit allen sehr feinen Spiegeln überlappt, von der Hinter­ seite auf die optische Platte eingestrahlt wird. Die Auftei­ lung dieser Information kann dadurch ausgeführt werden, daß die Ausgangssignale der Photodetektoren verwendet werden, wie sie auf die vorhandene Anzahl magnetischer Domänen hin erhalten werden, und auch unter Verwendung der sich ändern­ den zeitlichen Lagen der Ausgangssignale.The information written in parallel can be from be separated from each other and so recorded that several very fine readout mirrors are available, which are positionally along the relative direction of movement between the optical Plate and the head are moved, and the magnetic poles, which are in the area that is just below that very fine mirror, that of the optical laser is illuminated by the photodetector, while the common laser light, of which at least part overlapped with all very fine mirrors, from the back side is irradiated onto the optical disk. The Auftei This information can be carried out in that the output signals of the photodetectors are used, like they are based on the existing number of magnetic domains be obtained, and also using the change the temporal positions of the output signals.

Es werden sowohl die sehr kleinen Auslesespiegel als auch entweder die Schreibmagnetpole oder die sehr kleinen Schreibmagnete verwendet, und die sehr kleinen Auslesespie­ gel können von den Schreibmagnetpolen oder den sehr kleinen Schreibspiegeln durch gleiche Abstände hinsichtlich des Drehmittelpunkts des Aufzeichnungsmediums getrennt sein.There are both the very small readout levels as well either the writing magnetic poles or the very small ones Writing magnets used, and the very small readout Gel can be from the magnetic poles or the very small ones Writing mirrors by equal distances with regard to the Center of rotation of the recording medium must be separated.

Wenn entweder die vorstehend genannten sehr kleinen Spiegel oder die als sehr kleine Spiegel fungierenden Magnetpole durch Abschnitte von Metallfilmen, die durch Laminieren auf ein ebenes Substrat hergestellt wurden, aufgebaut würden, könnten Spiegel mit Dicken in der Größenordnung von 1/10 nm hergestellt werden, und es könnten auch Magnetpole mit Dic­ ken der Größenordnung 1/10 nm hergestellt werden.If either the very small mirror mentioned above or the magnetic poles that act as very small mirrors  through sections of metal films that are laminated on a flat substrate was produced would be built could mirrors with thicknesses on the order of 1/10 nm and magnetic poles with Dic ken of the order of 1/10 nm.

Wenn Laserlicht, das von der Rückseite her durch die opti­ sche Platte hindurchgedrungen ist, erneut durch den am Kopf vorhandenen sehr kleinen Spiegel zur optischen Platte zu­ rückgeworfen wird, ist die Intensität des Lichts im Ab­ schnitt, der auf den Bereich begrenzt ist, der direkt unter dem Spiegel liegt und auf den auch das Laserlicht gestrahlt wurde, erhöht. Infolgedessen kann nur diejenige Magnetdomä­ ne, die in dem Bereich vorliegt, in dem die Lichtstärke er­ höht ist, unter Verwendung entweder des Faraday-Effekts oder des Kerr-Effeks dadurch erfaßt werden, daß die Meßempfind­ lichkeiten der Photodetektoren erfaßt werden, so daß Infor­ mation sehr kleiner Größe, die kleiner als die Größe des Laserflecks ist, gelesen werden kann. Anders gesagt, kann erfindungsgemäß der wirksame Fleckdurchmesser des Laser­ strahls dadurch sehr klein gemacht werden, daß die sehr kleinen Spiegel gemeinsam genutzt werden.If laser light from the back through the opti plate has penetrated, again through the head existing very small mirror to the optical disc too is thrown back is the intensity of the light in the down cut that is limited to the area just below lies on the mirror and onto which the laser light is also radiated has been raised. As a result, only that magnetic domain can ne, which is in the area in which the light intensity is high, using either the Faraday effect or of the Kerr effect can be detected in that the sens Peculiarities of the photodetectors are detected, so that Infor mation of very small size, which is smaller than the size of the Is laser spot that can be read. In other words, can according to the effective spot diameter of the laser be made very small in that the very small mirror can be shared.

Dann wird, wie oben beschrieben, eine Temperaturerhöhung selektiv in einem örtlichen Bereich erzeugt, der eine Größe kleiner als die Fleckgröße des Laserstrahls aufweist, so daß die Information in eine sehr kleine Magnetdomäne einge­ schrieben werden kann, die eine Größe aufweist, die 0,5 µm entspricht oder kleiner ist, was bei einer herkömmlichen magneto-optischen Platte nicht realisiert werden konnte. Die Erscheinung der Verringerung der Koerzitivkraft des magneti­ schen Films, was durch eine solche örtliche Temperaturerhö­ hung hervorgerufen wird, kann dazu verwendet werden, Infor­ mation unter Verwendung der Magnetpole in sehr kleine Magnetdomänen einzuschreiben. Then, as described above, there is an increase in temperature selectively generated in a local area of one size smaller than the spot size of the laser beam, so that the information is placed in a very small magnetic domain can be written that has a size that is 0.5 microns is equal to or smaller than what is conventional magneto-optical disc could not be realized. The Appearance of the reduction of the coercive force of the magneti film, which is caused by such a local temperature increase hung, can be used to Infor mation using the magnetic poles in very small Enroll magnetic domains.  

Auch werden innerhalb eines einzelnen Kopfs mehrere Schreib­ magnetpole verwendet, und die vorstehend beschriebenen Wir­ kungen werden mit den in einem einzelnen Kopf jeweils ver­ wendeten Magnetpolen parallel ausgeführt, wodurch Parallel­ information mit einem einzelnen Kopf geschrieben werden kann. Die Parallelinformation kann aufgeteilt werden und da­ durch gelesen werden, daß mehrere Auslesespiegel positions­ mäßig entlang der Relativbewegungsrichtung zwischen der op­ tischen Platte und dem Kopf verschoben werden.Also, multiple writes are made within a single head magnetpole used, and the above we Conversations are compared with those in a single head applied magnetic poles executed in parallel, making parallel information can be written with a single header can. The parallel information can be split up and there by reading that several readout mirror positions moderately along the relative movement direction between the op table plate and the head are moved.

Wenn entweder die Auslesespiegel oder die Magnetdomänen mit Spiegelfunktion entweder getrennt von den Schreibmagnetpolen oder den Schreibspiegeln angeordnet würden, und zwar mit im wesentlichen demselben Radiusabstand vom Drehmittelpunkt des Mediums, könnte die Adressierungssteuerung für die Informa­ tion einfach ausgeführt werden, da die beschriebenen Magnet­ domänen sich mit dem Leseabschnitt und auch dem vom Laser­ strahl beleuchteten Abschnitt mit höherer Genaugikeit inner­ halb eines Bereichs überlappen, in dem keine thermische Stö­ rung des Mediums und des Kopfs vorliegt.If either the readout mirror or the magnetic domains with Mirror function either separately from the write magnetic poles or the writing mirrors would be arranged, with im substantially the same radius distance from the center of rotation of the Medium, the addressing control for the Informa tion can be carried out easily because the magnet described domains with the reading section and also with the laser beam-illuminated section with higher accuracy inside overlap half of an area where there is no thermal interference medium and head.

Fig. 17 zeigt die Gesamtanordnung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgeräts für Informationsaufzeichnung hoher Dich­ te auf optischen Platten. Fig. 17 shows the overall arrangement of a recording apparatus for information recording high density te on optical disks according to the invention.

Dieses Gerät wird durch eine optische Platte 1, einen Motor 2 zum drehenden Antreiben der optischen Platte 1, eine La­ serlichtquelle 3, einen Photodetektor 4 und einen Strahl­ teiler 6 gebildet. Dieses Aufzeichnungsgerät besteht ferner aus einer Linse 7, einem in Luft schwimmenden Magnetkopf 11, einem Kopfarm 12, einem Positionierstellglied 13, einer Kopfsteuerschaltung 14, einer Steuerschaltung 15 für das optische System, einem Steuersystem-Hauptkörper 20 usw. Der Magnetkopf 11 ist elektrisch mit dem Steuersystem-Hauptkörper 20 verbunden, um ein Magnetfeld abhängig von Ein­ gangs/Ausgangs-Vorgängen zu erzeugen, falls erforderlich.This device is formed by an optical disc 1 , a motor 2 for rotatingly driving the optical disc 1 , a laser light source 3 , a photodetector 4 and a beam splitter 6 . This recorder further consists of a lens 7 , an air floating magnetic head 11 , a head arm 12 , a positioning actuator 13 , a head control circuit 14 , an optical system control circuit 15 , a control system main body 20 , etc. The magnetic head 11 is electrically connected to the Control system main body 20 connected to generate a magnetic field depending on input / output operations, if necessary.

Als Laserlichtquelle 3 kann z. B. ein Halbleiterlaser zum Emittieren von Laserlicht mit Wellenlängen von 780 bis 830 nm verwendet werden. Als Photodetektor 4 kann ein Photo­ multiplizierer, eine Avalanchephotodiode, eine elektronisch gekühlte Photodiode und dergleichen verwendet werden, die hohe Empfindlichkeit für schwaches Licht und auch ein hohes S/R-Verhältnis aufweisen.As a laser light source 3 z. B. a semiconductor laser can be used to emit laser light with wavelengths of 780 to 830 nm. A photo multiplier, an avalanche photodiode, an electronically cooled photodiode and the like can be used as the photodetector 4 , which have high sensitivity to low light and also a high S / R ratio.

Die optische Platte 1 wird vom Motor 2 mit einer Drehzahl von z. B. 3000 U/min angetrieben. Der Steuersystem-Hauptkör­ per 20 hat eine Funktion, daß er Speicherinformation mit einem ähnlichen Algorithmus adressieren kann, wie dies bei einem herkömmlichen Plattenspeicher der Fall ist. Eine zum Eingeben/Ausgeben von Information verwendete Kommunikations­ leitung geht vom Steuersystem-Hauptkörper 20 weg, und diese kann elektrisch an ein Informationsverarbeitungsgerät ange­ schlossen werden.The optical disc 1 is driven by the engine 2 at a speed of z. B. 3000 rpm. The control system main body 20 has a function that it can address memory information with an algorithm similar to that of a conventional disk memory. A communication line used for input / output of information goes away from the control system main body 20 , and this can be electrically connected to an information processing device.

Zunächst erfolgt eine Beschreibung für ein Beispiel eines Aufzeichnungsmediums der optischen Platte 1, bei dem ein magnetischer Film mit einer Magnetisierungsachse entlang der vertikalen Richtung in bezug auf die Filmoberfläche als Auf­ zeichnungsmedium verwendet wird. Als magnetischer Film wer­ den CoFeNi, Bariumferrit, hexagonaler Ferrit und dergleichen verwendet. Dieser Magnetfilm wird mit einer Dicke von 50 nm auf das Glassubstrat aufgetragen. Es ist zu beachten, daß, da das Vorhandensein von Magnetdomänen durch die obengenann­ te optische Einrichtung selbst dann erfaßt werden kann, wenn andere vertikal magnetisierbare Filme verwendet werden, die Erfindung auch hierauf angewandt werden kann.First, a description will be given of an example of a recording medium of the optical disc 1 in which a magnetic film having an axis of magnetization along the vertical direction with respect to the film surface is used as the recording medium. As a magnetic film, who uses the CoFeNi, barium ferrite, hexagonal ferrite and the like. This magnetic film is applied to the glass substrate with a thickness of 50 nm. Note that since the presence of magnetic domains can be detected by the above optical device even when other vertically magnetizable films are used, the invention can be applied to them.

Erfindungsgemäß werden zum Realisieren der Lichterfassung bei der optischen Platte, wie vorstehend erläutert, der in. Luft schwimmende Magnetkopf 11 und ein optisches System zum Aufstrahlen des Laserlichts auf die optische Platte und zum Erfassen des Laserlichts neu nahe der Oberfläche der opti­ schen Platte verwendet. Laserlicht 8 wird dazu verwendet, Speicherbits dadurch zu lesen, daß derjenige Bereich von der Rückseite der optischen Platte her beleuchtet wird, der min­ destens denjenigen Teil der Fläche der optischen Platte ent­ hält, der sich mit dem Magnetkopf 11 überlappt. Der Magnet­ kopf wurde dadurch hergestellt, daß sowohl ein leitendes Muster aus einem Metallfilmmuster, z. B. aus Au, und ein Magnetpolmuster aus einem magnetischen Metall, z. B. einer Ni-Fe-Legierung, auf einem harten Substratmaterial wie aus Aluminiumoxid-Titancarbid hergestellt wurde. Aluminiumoxid- Titancarbid wird mit einem ähnlichen Bearbeitungsvorgang bearbeitet wie ein herkömmlicher magnetischer Kopf, und zwar so, daß dieser Magnetkopf in Luft über der Oberfläche der optischen Platte schwimmen kann (mit weniger als ungefähr 0,1 µm).According to the present invention, in order to realize the light detection in the optical disk, as explained above, the air floating magnetic head 11 and an optical system for irradiating the laser light on the optical disk and for detecting the laser light near the surface of the optical disk are used. Laser light 8 is used to read memory bits by illuminating that area from the back of the optical disk which contains at least that part of the surface of the optical disk which overlaps with the magnetic head 11 . The magnetic head was made by both a conductive pattern from a metal film pattern, e.g. B. made of Au, and a magnetic pole pattern made of a magnetic metal, e.g. B. a Ni-Fe alloy, was made on a hard substrate material such as aluminum oxide titanium carbide. Alumina titanium carbide is machined in a similar process to that of a conventional magnetic head, so that this magnetic head can float in air over the surface of the optical disc (less than about 0.1 µm).

In den Fig. 18A-18B ist der Magnetkopf 108 vergrößert dar­ gestellt. Ein sehr kleiner Spiegel 30 mit einer Dicke von z. B. ungefähr 100 nm wurde auf der Oberfläche des Magnet­ kopfs 108 auf der Seite der optischen Platte hergestellt. Es ist zu beachten, daß die Dicke dieses Spiegels nicht hierauf beschränkt ist, sondern daß lediglich eine reflektierende Ebene geschaffen sein muß. Der Spiegel 30 weist Rechteckform mit einer Breite von ungefähr 20 nm und einer Länge von un­ gefähr 1 µm auf. Ein Metallfilm mit hoher Reflektivität wie aus Al und Cr wurde zum Herstellen des Spiegels verwendet. Auf diesen Spiegel 30 wurde das Laserlicht 8 durch ein Auf­ zeichnungsmedium hindurch und ein plattenförmige Glassub­ strat 100 von der Rückseite der optischen Platte R her auf­ gestrahlt, wobei das plattenförmige Glassubstrat 100 dazu verwendet wurde, die mechanische Festigkeit des Aufzeichnungsmediums zu erhöhen. Gleichzeitig wurde der Photodetek­ tor 4 auf der Seite der Rückfläche der optischen Platte R angeordnet, so daß die Lichtstärke eines Abschnitts inner­ halb eines Bereichs 81, in den das Laserlicht eingestrahlt wurde und der auf einen anderen Bereich 82 begrenzt war, der direkt unter dem Spiegel 30 lag, erhöht werden konnte. In­ folgedessen konnte nur eine im Bereich 82 vorhandene Magnet­ domäne 121 unter Verwendung entweder des Faraday-Effekts oder des Kerr-Effekts erfaßt werden. Die Reflexionslichtmenge konnte im Bereich ohne Spiegel 30 verringert werden. Dadurch und durch Einstellen der Meßempfindlichkeit der Steuerschal­ tung des optischen Systems konnte verhindert werden, daß die Magnetdomäne 122 fehlerhaft erfaßt wurde. Daher konnte eine sehr kleine Magnetdomäne mit einem Durchmesser von 1 µm oder kleiner entsprechend der Laserfleckgröße ausgelesen werden.In FIGS. 18A-18B, the magnetic head 108 is enlarged is provided. A very small mirror 30 with a thickness of e.g. B. about 100 nm was made on the surface of the magnetic head 108 on the optical disk side. It should be noted that the thickness of this mirror is not limited to this, but that only a reflecting plane has to be created. The mirror 30 has a rectangular shape with a width of approximately 20 nm and a length of approximately 1 μm. A metal film with high reflectivity such as Al and Cr was used to make the mirror. On this mirror 30 , the laser light 8 was irradiated through a recording medium and a plate-shaped glass substrate 100 from the back of the optical disc R, the plate-shaped glass substrate 100 being used to increase the mechanical strength of the recording medium. At the same time, the photodetector 4 was placed on the rear surface side of the optical disk R so that the light intensity of a portion within a region 81 where the laser light was irradiated was limited to another region 82 which was directly under the mirror 30 lay, could be increased. As a result, only one magnetic domain 121 present in area 82 could be detected using either the Faraday effect or the Kerr effect. The amount of reflection light could be reduced in the region without a mirror 30 . This and by adjusting the measuring sensitivity of the control circuit of the optical system prevented the magnetic domain 122 from being detected incorrectly. Therefore, a very small magnetic domain with a diameter of 1 µm or smaller could be read out according to the size of the laser spot.

Fig. 19 repräsentiert einen Magnetkopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungs­ beispiel ist ein Schreibmagnetpol 31 des Magnetkopfs 108 auf der Seite der Mediumoberfläche vorhanden, und eine Spiegel­ fläche dieses Schreibmagnetpols 31 wird als Spiegel verwen­ det. Um diese Struktur eines Magnetkopfs zu realisieren, wurde ein metallisches Material wie Fe, Ni oder Cu als Mate­ rial des Magnetpols 31 an der Oberfläche des Magnetkopfs 108 verwendet. Da dieser Schreibmagnetpol 31 auf ähnliche Weise wie bei dem in den Fig. 18A-18B dargestellten Ausführungs­ beispiel als Spiegel verwendet wird, kann die Lichtstärke desjenigen Abschnitts, der unter diesem Spiegel liegt und auch auf den Bereich 83 begrenzt ist, in den das Laserlicht 8 eingestrahlt wird, erhöht werden, und es wird nur die in diesem Bereich 83 vorhandene Magnetdomäne 84 durch den Pho­ todetektor erfaßt, der an der Rückseite des Mediums R liegt, auf ähnliche Weise wie beim vorigen Ausführungsbeispiel. Fig. 19 represents a magnetic head according to another embodiment of the invention. In this embodiment, a writing magnetic pole 31 of the magnetic head 108 is provided on the medium surface side, and a mirror surface of this writing magnetic pole 31 is used as a mirror. In order to realize this structure of a magnetic head, a metallic material such as Fe, Ni or Cu was used as the material of the magnetic pole 31 on the surface of the magnetic head 108 . Since this writing magnetic pole 31 is used as a mirror in a manner similar to that in the embodiment shown in FIGS. 18A-18B, the light intensity of that section which lies below this mirror and is also limited to the region 83 into which the laser light 8 is irradiated, increased, and only the magnetic domain 84 present in this area 83 is detected by the photodetector, which is located on the back of the medium R, in a similar manner to the previous exemplary embodiment.

Die vorstehend beschriebene, auszulesende Magnetdomäne wurde dadurch eingeschrieben, daß die Magnetisierungsrichtung des in dem in Fig. 19 dargestellten Magnetkopf 108 verwendeten Magnetpols 31 unter Verwendung eines elektrischen Signals 41 umgekehrt wurde. Während dieses Schreibvorgangs kann, da beim Lesevorgang (d. h. bei der geringen Erfassungsempfind­ lichkeit einer herkömmlichen Magnetplatte) keine Schwierig­ keit besteht, ein Magnetkopf verwendet werden, der einen schmalen Magnetpol in Spurrichtung aufweist. In diesem Fall wurde ein Magnetpol mit einer Breite von ungefähr 20 nm und einer Länge von ungefähr 1 µm verwendet. Dabei betrug die Abmessung der eingeschriebenen Magnetdomäne ungefähr 20 nm.The magnetic domain to be read out as described above was inscribed by reversing the magnetization direction of the magnetic pole 31 used in the magnetic head 108 shown in FIG. 19 using an electrical signal 41 . During this writing process, since there is no difficulty during the reading process (ie with the low detection sensitivity of a conventional magnetic disk), a magnetic head can be used which has a narrow magnetic pole in the track direction. In this case, a magnetic pole approximately 20 nm wide and approximately 1 µm long was used. The dimension of the registered magnetic domain was approximately 20 nm.

Auch kann selbst dann, wenn die Erscheinung der Verringerung der Koerzitivkraft des Mediums verwendet wird, die durch eine örtliche Temperaturerhöhung verursacht wird, die da­ durch erzeugt wird, daß das von der Rückseite der optischen Platte herkommende Laserlicht 8 reflektiert wird, während der metallische Magnetpol 31 als Spiegel in Fig. 19 verwen­ det wird, eine sehr kleine Magnetdomäne geschrieben werden. Dies ist das neuartige Schreibprinzip, das sich von herkömm­ lichen Schreibverfahren für magneto-optische und Magnetplat­ ten unterscheidet. D. h., daß der örtliche Verringerungsbe­ reich 83 für die Koerzitivkraft in der optischen Platte dadurch erzeugt wird, daß der Laserstrahl 8 auf diese ge­ strahlt wird. Dabei wird die Magnetisierungsstärke des Magnetpols eingestellt, und seine Polarität wird abhängig von einer Informationsfolge umgekehrt, so daß Magnetdomänen, die in einer speziellen Richtung magnetisiert sind, nur in einem solchen Abschnitt erzeugt werden können, der gerade unter einem metallischen Magnetpol 31 liegt, dessen Koerzi­ tivkraft verringert wurde und der auch auf den Bereich 83 begrenzt ist, in den das Laserlicht 8 eingestrahlt wird. In den Bereich, dessen Koerzitivkraft nicht verringert ist, wird keine magnetische Domäne neu erzeugt, selbst wenn das vom Magnetpol 31 erzeugte Magnetfeld an ihn angelegt wird, wenn dieses Magnetfeld unter der Koerzitivkraft liegt.Also, even if the phenomenon of the reduction in the coercive force of the medium caused by a local temperature rise caused by the laser light 8 coming from the back of the optical disk is reflected, the metallic magnetic pole 31 a very small magnetic domain is det USAGE as a mirror in Fig. 19, to be written. This is the novel writing principle, which differs from conventional writing processes for magneto-optical and magnetic disks. That is, the local reduction area 83 for the coercive force in the optical disk is generated by the laser beam 8 being radiated thereon. The magnetization strength of the magnetic pole is adjusted, and its polarity is reversed depending on an information sequence, so that magnetic domains that are magnetized in a specific direction can only be generated in such a section that is just below a metallic magnetic pole 31 , the Koerzi tivkraft was reduced and is also limited to the area 83 , in which the laser light 8 is irradiated. No magnetic domain is newly generated in the area whose coercive force is not reduced, even if the magnetic field generated by the magnetic pole 31 is applied to it when this magnetic field is below the coercive force.

Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 18A-18B erfolgt nun eine Beschreibung für ein Beispiel, bei dem ein thermo­ magnetisch beschreibbarer Magnetfilm als Speichermedium dar optischen Platte R verwendet wird. Als Speichermedium wurde GdFeCo, TbFeCo, ein Pt/Co-Mehrschichtfilm oder ein Legie­ rungsfilm verwendet. Diese dem Speichermedium entsprechenden magnetischen Filme wurden auf dem Glassubstrat 100 ausgebil­ det. Die restliche Gerätestruktur ist ähnlich der in Fig. 17 dargestellten. Die im magneto-optischen Film vorhandenen Magnetdomänen können durch eine Erfassungseinrichtung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Kerr-Effekts oder des Faraday-Effekts beim optischen Auslesen von. Information erfaßt werden.Referring again to Figs. 18A-18B, a description will now be given of an example in which a thermo-magnetically writable magnetic film is used as the storage medium of the optical disk R. GdFeCo, TbFeCo, a Pt / Co multilayer film or an alloy film was used as the storage medium. These magnetic films corresponding to the storage medium were formed on the glass substrate 100 . The rest of the device structure is similar to that shown in FIG. 17. The magnetic domains present in the magneto-optical film can be detected by a detector using the Kerr effect described above or the Faraday effect in the optical readout of. Information is captured.

Was einen Schreibvorgang betrifft, konnte ein neues Schreib­ verfahren erzielt werden, wenn ein magneto-optischer Film als Speichermedium verwendet wird. Wie in Fig. 18B darge­ stellt, fiel Laserlicht 8 von der Rückseite der optischen Platte her auf die Rückseite des in Luft schwimmenden Kopfs 108 zum Spiegel 30 hin, und zwar auf ähnliche Weise wie beim Lesevorgang. Es ist zu beachten, daß die Lichtstärke des Laserlichts 8 auf ein Mehrfaches derjenigen beim Lesevorgang erhöht wurde. Da das Laserlicht vom Spiegel 30 reflektiert wird, stieg die Temperatur auf ungefähr 200°C an, wodurch im Abschnitt direkt unter dem Spiegel 30 und begrenzt durch den Bereich 82, in den das Laserlicht eingestrahlt wurde, eine thermo-magnetische Erscheinung hervorgerufen wurde. Daher konnten Magnetdomänen mit einem ähnlichen Effekt wie bei einer herkömmlichen magneto-optischen Platte in diesen Abschnitt eingeschrieben werden. Da der Bereich mit Tempera­ turerhöhung auf einen solchen Bereich begrenzt ist, in den das Laserlicht fällt und in den das vom Spiegel reflektierte Laserlicht strahlt, kann eine solche Temperaturerhöhung innerhalb eines kleinen Bereichs erzeugt werden, der eine geringere Größe aufweist als der Laserfleck, und zwar da­ durch, daß der Spiegel sehr klein gemacht wird oder daß das Laserlicht in einen sehr kleinen Abschnitt des Spiegels eingestrahlt wird. Im Ergebnis konnten sehr kleine Magnet­ domänen mit einer Größe von ungefähr 0,1 µm geschrieben werden. Ferner kann die Temperatur im thermo-magnetischen Film örtlich selbst dann erhöht werden, wenn der Spiegel 30 aus AlTi, AlCu oder dergleichen zum Einstellen des Refle­ xionsvermögens besteht, und durch Erhöhen der Temperatur des Spiegels selbst und durch Übertragen dessen thermischer Energie an die dicht benachbarte optische Platte R.As for a writing operation, a new writing method could be achieved when a magneto-optical film is used as a storage medium. As shown in FIG. 18B, laser light 8 fell from the back of the optical disk toward the back of the air floating head 108 toward the mirror 30 in a similar manner to that in the reading operation. It should be noted that the light intensity of the laser light 8 has been increased to a multiple of that during the reading process. Since the laser light is reflected by the mirror 30 , the temperature rose to approximately 200 ° C., causing a thermo-magnetic phenomenon in the section directly below the mirror 30 and delimited by the area 82 into which the laser light was irradiated. Therefore, magnetic domains with an effect similar to that of a conventional magneto-optical disk could be written in this section. Since the area with temperature increase is limited to such an area into which the laser light falls and into which the laser light reflected by the mirror shines, such an increase in temperature can be generated within a small area which is smaller in size than the laser spot, specifically because by that the mirror is made very small or that the laser light is radiated into a very small section of the mirror. As a result, very small magnetic domains with a size of approximately 0.1 µm could be written. Furthermore, the temperature in the thermo-magnetic film can be locally increased even if the mirror 30 is made of AlTi, AlCu or the like for adjusting the reflectivity, and by increasing the temperature of the mirror itself and by transferring its thermal energy to the closely adjacent one optical disc R.

Das in den Fig. 18A-18B dargestellte Laserlicht 8 wird abhängig von einem Informationsstrom EIN/AUS-geschaltet, damit beurteilt werden konnte, ob die Temperatur sich zeit­ sequentiell änderte oder nicht. Im Ergebnis konnte Informa­ tion entsprechend dem Vorliegen sehr kleiner magnetischer Domänen 123 mit einem Prinzip geschrieben werden, das sehr ähnlich zu dem bei einer herkömmlichen magneto-optischen Platte ist. Jedoch müssen bei diesem Schreibverfahren die magnetischen Richtungen des Speichermediums der optischen Platte miteinander übereinstimmen, bevor Information einge­ schrieben wird. Da das EIN/AUS-Schalten des Laserlichts nur dazu erfolgen kann, eine Steuerung zum Beurteilen, ob eine Magnetdomäne vorhanden ist oder nicht, vorzunehmen, kann keine Information dort in die optische Platte geschrieben werden, wo Magnetdomänen bereits vorhanden sind. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, muß die alte Information mit­ tels einer Einrichtung zum Aufheizen der optischen Platte oder zum Anlegen eines starken Magnetfeldes an dieselbe ge­ löscht werden. Wenn eine solche Löscheinrichtung nicht ver­ wendet werden kann, kann entweder ein Magnetpol zum Löschen von Magnetdomänen am Kopf vorhanden sein, oder es ist eine Spule zum Löschen von Magnetdomänen nahe an der optischen Platte angeordnet, so daß die alte Information gelöscht wer­ den kann, bevor neue Information eingeschrieben wird. Wenn eine solche Spule zum Löschen von Magnetdomänen als beim Schreibvorgang verwendeter Hilfsmagnetpol verwendet wird, kann ein Schreibvorgang unter Verwendung eines magnetischen Modulationsverfahrens für die magneto-optische Platte rea­ lisiert werden. Anders gesagt, werden dann, wenn die Polari­ tät des Hilfsmagnetpols abhängig vom Informationsstrom unter der Bedingung umgekehrt wird, daß das in Fig. 18 dargestell­ te Laserlicht 8 im EIN-Zustand ist, Magnetdomänen abhängig von den Polaritäten des Hilfsmagnetpols erzeugt. Gemäß die­ sem Verfahren kann neue Information auf alte Information ge­ schrieben werden.The laser light 8 shown in Figs. 18A-18B is turned ON / OFF depending on an information stream so that it can be judged whether the temperature changed sequentially over time or not. As a result, according to the existence of very small magnetic domains 123, information could be written with a principle very similar to that of a conventional magneto-optical disk. However, in this writing method, the magnetic directions of the storage medium of the optical disk must match each other before information is written. Since the ON / OFF switching of the laser light can only be done to control whether or not there is a magnetic domain, no information can be written into the optical disk where magnetic domains already exist. In order to overcome this difficulty, the old information must be erased by means of means for heating the optical disk or for applying a strong magnetic field to the same. If such an eraser cannot be used, either a magnetic pole for erasing magnetic domains may be present on the head, or a coil for erasing magnetic domains may be arranged close to the optical disk so that the old information can be erased before new information is registered. When such a magnetic domain erasing coil is used as the auxiliary magnetic pole used in the writing operation, a writing operation can be realized using a magnetic modulation method for the magneto-optical disk. In other words, when the polarity of the auxiliary magnetic pole is reversed depending on the information flow under the condition that the laser light 8 shown in Fig. 18 is in the ON state, magnetic domains are generated depending on the polarities of the auxiliary magnetic pole. According to this method, new information can be written on old information.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 19 erfolgt nun eine Be­ schreibung für ein anderes neuartiges Schreibverfahren für Magnetdomänen für den Fall, daß am Kopf 108 ein Magnetpol vorhanden ist. Wenn der metallische Magnetpol 31 als Spiegel verwendet wird und das von der Rückseite der optischen Plat­ te her eingestrahlte Laserlicht 8 an diesem Spiegel reflek­ tiert wird, wie vorstehend ausgeführt, kann eine örtliche Temperaturerhöhung im Bereich 83 der optischen Platte R auftreten. Demgemäß wird dieses Schreibverfahren für Magnet­ domänen dadurch realisiert, daß die Erscheinung der Ernied­ rigung der Koerzitivkraft in diesem Bereich 83 verwendet wird, die durch den obenerläuterten örtlichen Temperatur­ anstieg hervorgerufen wird. Da die Koerzitivkraft der Haupt­ parameter zum Bestimmen des Ausmaßes für einfaches Erzeugen einer Magnetdomäne ist, wird die Magnetisierungsstärke des Magnetpols eingestellt, und es wird auch die Polarität ab­ hängig vom Informationsstrom umgekehrt, so daß Magnetdomä­ nen, die den Polaritäten der Magnetpole entsprechen, nur in demjenigen Abschnitt erzeugt werden, der direkt unter dem metallischen Magnetpol liegt, bei Begrenzung auf den Bereich 83, dessen Koerzitivkraft durch Einstrahlen des Laserlichts in ihn erniedrigt ist. Dabei wird selbst dann, wenn das vom Magnetpol erzeugte Magnetfeld an Bereiche gelegt wird, deren Koerzitivkraft nicht verringert ist, keine Magnetdomäne er­ zeugt, wenn die Stärke dieses Magnetfelds kleiner als die Koerzitivkraft ist, so daß eine sehr kleine Magnetdomäne geschrieben werden kann.With reference again to FIG. 19, a description will now be given of another novel writing method for magnetic domains in the event that a magnetic pole is present on the head 108 . If the metallic magnetic pole 31 is used as a mirror and the laser light 8 radiated from the back of the optical plate is reflected on this mirror, as stated above, a local temperature increase in the area 83 of the optical disk R can occur. Accordingly, this writing method for magnetic domains is realized by using the phenomenon of lowering the coercive force in this area 83 , which is caused by the above-mentioned local temperature rise. Since the coercive force is the main parameter for determining the extent for simple generation of a magnetic domain, the magnetization strength of the magnetic pole is set, and the polarity is also reversed depending on the information flow, so that magnetic domains that correspond to the polarities of the magnetic poles are only in that portion which is located directly below the metallic magnetic pole, being limited to the region 83 , the coercive force of which is reduced by the laser light being radiated into it. Here, even if the magnetic field generated by the magnetic pole is applied to areas whose coercive force is not reduced, no magnetic domain is generated if the strength of this magnetic field is smaller than the coercive force, so that a very small magnetic domain can be written.

Bei diesem Schreibverfahren können Magnetdomänen bei einem sehr kleinen Magnetfeld des Magnetpols hergestellt werden, d. h. bei seinem sehr kleinen Strom, was einen Unterschied zum Fall bei einer herkömmlichen Magnetplatte darstellt. Auch besteht bei diesem Schreibverfahren, da Magnetdomänen nach Belieben entlang der Magnetisierungsrichtung des Ma­ gnetpols geschrieben werden können, das Merkmal, daß eine neue Magnetdomäne auf ähnliche Weise wie bei einer herkömm­ lichen Magnetplatte in alte Information eingeschrieben wer­ den kann.With this writing method, magnetic domains can be used in a very small magnetic field of the magnetic pole can be produced, d. H. at its very small current, what a difference represents the case of a conventional magnetic disk. This writing method also exists because of magnetic domains at will along the direction of magnetization of the Ma gnetpols can be written, the feature that a new magnetic domain similar to a conventional one magnetic disk in old information that can.

Unter Bezugnahme auf Fig. 20A wird nun ein Ausführungsbei­ spiel eines Parallelschreibverfahrens erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden mehrere Schreibmagnetpole 30-a bis 30-d in einem einzelnen Kopf 108 entlang einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zur Relativbewegungsrichtung zwischen der optischen Platte und dem Kopf verwendet, und elektrische Signale können getrennt voneinander in die je­ weiligen Magnetpole eingegeben werden. Dann wurde der vor­ stehend beschriebene Schreibvorgang bei einem Parallelmodus für den einzelnen Schreibkopf ausgeführt. Genauer gesagt, werden unter der Bedingung, daß sich der gemeinsame Laser­ strahl 85 mit mindestens einem Abschnitt aller parallel zu­ einander angeordneter Magnetpole 30-a bis 30-d überlappte, die jeweiligen Magnetisierungsrichtungen der Magnetpole ab­ hängig von einem beliebigen Informationsstrom umgekehrt, wo­ durch mehrere, in das Speichermedium einzuschreibende Ein­ zelinformationen in ein paralleles Vorliegen von Magnetdomänen umgesetzt wurden. Innerhalb der Fleckgröße eines einzel­ nen Laserstrahls konnte eine große Anzahl von Magnetpolen vorliegen, wenn der gemeinsame Laserstrahl eingestrahlt wur­ de. Infolgedessen konnte Information parallel von einem ein­ zigen Kopf geschrieben werden, d. h., daß ein Informations­ schreibvorgang mit hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit realisiert werden konnte.An embodiment of a parallel writing method will now be explained with reference to FIG. 20A. In this embodiment, a plurality of writing magnetic poles 30 -a to 30 -d are used in a single head 108 along a direction substantially perpendicular to the direction of relative movement between the optical disk and the head, and electrical signals can be input to the respective magnetic poles separately. Then the write operation described above was carried out in a parallel mode for the single write head. More specifically, under the condition that the common laser beam 85 overlapped with at least a portion of all the magnetic poles 30 -a to 30 -d arranged in parallel to one another, the respective magnetization directions of the magnetic poles are reversed depending on any information flow, where by several , individual information to be written into the storage medium was converted into a parallel presence of magnetic domains. There could be a large number of magnetic poles within the spot size of a single laser beam when the common laser beam was irradiated. As a result, information could be written in parallel from a single head, that is, an information writing operation with high density and high speed could be realized.

Unter Bezugnahme auf Fig. 20B erfolgt nun eine Beschreibung für ein Beispiel, bei dem die parallel geschriebene Informa­ tion zeitsequentiell mit einem einzigen Detektor ausgelesen wird. Es wurden entweder eine Mehrzahl von Lesespiegeln 43-a bis 43-d oder Magnetpole mit Spiegelfunktionen positions­ mäßig entlang der Relativbewegungsrichtung zwischen der optischen Platte und dem Kopf 108 verschoben. Bei dieser Anordnung liegen die Magnetdomänen 125 bis 128 auf der optischen Platte zu verschiedenen Zeitpunkten an den jewei­ ligen Spiegeln. Laserlicht 86 wird von der Rückseite der optischen Platte in einen Bereich eingestrahlt, der mindes­ tens eine solche Fläche der optischen Platte enthält, die sich mit diesem Spiegel oder dem Magnetpol mit Spiegelfunk­ tion überlappt. Infolgedessen können sowohl Magnetdomänen 125, die im Abschnitt direkt unter diesen Spiegeln oder Magnetpolen liegen und auf den Bereich begrenzt sind, in den das Laserlicht eingestrahlt wird, als auch Magnetdomänen 126 bis 128, die in anderen Bereichen vorliegen, mit einem einzigen Detektor zu verschiedenen Zeitpunkten erfaßt wer­ den. Unter Verwendung dieser prinzipiellen Idee kann Infor­ mation mit einem einzigen Kopf in einem Parallelmodus gele­ sen/geschrieben werden.A description will now be given with reference to FIG. 20B for an example in which the information written in parallel is read out sequentially in time with a single detector. Either a plurality of reading mirrors 43 -a to 43 -d or magnetic poles with mirror functions were shifted in position along the relative movement direction between the optical disk and the head 108 . In this arrangement, the magnetic domains 125 to 128 are on the optical disk at different times on the respective mirrors. Laser light 86 is radiated from the back of the optical disk into an area which contains at least one surface of the optical disk which overlaps with this mirror or the magnetic pole with mirror function. As a result, both magnetic domains 125 , which lie in the section directly below these mirrors or magnetic poles and are limited to the area into which the laser light is irradiated, and magnetic domains 126 to 128 , which are present in other areas, with a single detector at different times who captured the. Using this principle idea, information can be read / written with a single head in a parallel mode.

Die Fig. 21A-21E repräsentieren eine Situation, bei der Laserlicht 86 von der Rückseite der optischen Platte her entweder auf die Magnetpole 43-a bis 43-d mit Spiegelfunk­ tion oder auf mehrere Lesespiegel gestrahlt wird, die positionsmäßig entlang der Relativbewegungsrichtung zwischen der optischen Platte und dem Magnetkopf verschoben werden. Es wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 21A und 21B ein Ver­ fahren zum zeitsequentiellen Auslesen paralleler Information mittels eines einzigen Detektors erläutert. Fig. 21A zeigt den Fall, daß vier Magnetdomänen 125, 126, 127, 128 in par­ alleler Form vorliegen. Wenn mehrere Lesespiegel vorliegen, die positionsmäßig entlang der Relativbewegungsrichtung ver­ schoben werden, kommen die Magnetdomänen zu verschiedenen Zeitpunkten abhängig von der Bewegung der optischen Platte unter den Spiegeln an. Infolgedessen verändert sich die Stärke des vom Photodetektor ausgegebenen Erfassungssignals in vier Stufen entlang der Zeitachse, wie dies in Fig. 21C durch eine durchgezogene Kurve dargestellt ist. Andererseits ändern sich, wie dies in Fig. 21B dargestellt ist, dort, wo zwei Magnetdomänen 129 und 130 vorliegen, die Stärken des Erfassungssignals in zwei Stufen, wie in Fig. 21C durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht. Wie vorstehend beschrie­ ben, ist erkennbar, daß die Amplitude des Erfassungssignals von der Gesamtzahl vorliegender Magnetdomänen abhängt. FIG. 21A-21E represent a situation where the laser light 86 from the rear side of the optical disk forth either on the magnetic poles 43-a through 43-d tion with mirror radio or is irradiated to a plurality of read levels, which positionally optical along the direction of relative movement between the Plate and the magnetic head are moved. A method for time-sequentially reading out parallel information by means of a single detector will now be explained with reference to FIGS . 21A and 21B. Fig. 21A shows the case where four magnetic domains 125 , 126 , 127 , 128 are in parallel form. If there are several reading mirrors that are shifted in position along the relative movement direction, the magnetic domains arrive at different times depending on the movement of the optical disk under the mirrors. As a result, the strength of the detection signal output from the photodetector changes in four steps along the time axis, as shown by a solid curve in Fig. 21C. On the other hand, as shown in Fig. 21B, where there are two magnetic domains 129 and 130 , the strengths of the detection signal change in two stages as shown by a broken line in Fig. 21C. As described above, it can be seen that the amplitude of the detection signal depends on the total number of magnetic domains present.

Da die Zeitpunkte, zu denen das Vorliegen einer Magnetdomäne vom Spiegel 43-a wie auch die Zeitpunkte zum Erfassen des Vorliegens von Magnetdomänen durch die anderen Spiegel 43-b bis 43-d und dergleichen konstant sind, können die Positio­ nen, an denen jeweilige Magnetdomänen vorhanden sind, auf­ grund der Zeitpunkte berechnet werden, zu denen sich das Erfassungssignal ändert. Diese Gewinnung der Zeitpunkte kann z. B. dadurch erfolgen, daß das Erfassungssignal differen­ ziert wird und die differenzierten Signale miteiander ver­ glichen werden. Fig. 21D zeigt einen differenzierten Signal­ verlauf für die obige Fig. 21A, und Fig. 21E repräsentiert einen anderen differentiellen Signalverlauf für die obige Fig. 21B. Aus den Fig. 21D und 21E ist erkennbar, daß Signa­ le, die dem Vorliegen von Magnetdomänen entsprechen, zu verschiedenen Zeitpunkten t1, t2, t3 und t4 erhalten werden. Die räumlich parallel vorliegende Information (Vorliegen einer Magnetdomäne) kann dadurch ausgelesen werden, daß sie in elektrische Signale umgewandelt wird, die voneinander hinsichtlich der Zeitachse getrennt sind, was durch Verglei­ chen der Amplituden der Signale mit einem durch eine ge­ strichelte Linie dargestellten Pegel in einem Komparator er­ folgt. Infolgedessen kann Information mit einem einzelnen Kopf mit hoher Geschwindigkeit ausgelesen werden.Since the times at which the presence of a magnetic domain from the mirror 43 -a and the times at which the presence of magnetic domains are detected by the other mirrors 43 -b to 43 -d and the like are constant, the positions at which respective magnetic domains can be are available, are calculated on the basis of the times at which the detection signal changes. This acquisition of the times can, for. B. take place in that the detection signal is differentiated and the differentiated signals are compared ver with each other. Fig. 21D shows a differentiated waveform for the above Fig. 21A, and Fig. 21E represents another differential waveform for the above Fig. 21B. It can be seen from FIGS . 21D and 21E that signals which correspond to the presence of magnetic domains are obtained at different times t1, t2, t3 and t4. The spatially parallel information (presence of a magnetic domain) can be read out by converting it into electrical signals that are separated from one another with respect to the time axis, which is achieved by comparing the amplitudes of the signals with a level represented by a dashed line in one Comparator he follows. As a result, information can be read out with a single head at high speed.

Die Aufteilung der Parallelinformation, wie sie durch die schrittweisen Änderungen der Signalstärken vorgenommen wer­ den, kann auch dadurch realisiert werden, daß zusätzlich ein Prozeß zur A/D-Umsetzung des Erfassungssignals ausgeführt wird und dann das A/D-umgesetzte Signal in einer digitalen Schaltung verarbeitet wird. Die vorstehend erläuterte Funk­ tion, durch die mehrere Informationsströme in sehr kleinen Zeitspannen über einen einzigen Signalkopf eingegeben/ausge­ geben werden können, kann bei einer herkömmlichen magneto- optischen Platte und bei einer herkömmlichen magnetischen Platte nicht ausgeführt werden.The division of the parallel information as it is given by the gradual changes in signal strengths made that can also be realized in that an additional A / D conversion process of the detection signal executed and then the A / D-converted signal in a digital Circuit is processed. The radio explained above tion, through which multiple flows of information in very small Time periods entered / exited via a single signal head can be given with a conventional magneto- optical disc and a conventional magnetic Plate not running.

Es ist zu beachten, daß, da die parallel vorliegenden Ma­ gnetdomänen 125 bis 128 in der Richtung rechtwinklig zur Relativbewegungsrichtung der optischen Platte in bezug auf den Kopf 11 beim vorigen in Fig. 21 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel angeordnet sind, die Lesespiegel 43-a bis 43-d positionsmäßig entlang der Relativbewegungsrichtung verscho­ ben werden, um diese Magnetdomänen auf der Zeitachse vonein­ ander zu trennen, um sie auszulesen. Alternativ kann, wenn z. B. mehrere in mehrere Schreibmagnetpole eingegebene Zeit­ punkte leicht gegeneinander verschoben sind, und die paral­ lelen Magnetdomänen nicht rechtwinklig zur vorstehend erläu­ terten Relativbewegungsrichtung, sondern leicht schräg hier­ zu ausgebildet werden, selbst dann, wenn die Lesespiegel 43-a bis 43-d nicht positionsmäßig gegeneinander verschoben sind, die Parallelinformation ausgelesen werden, während sie auf der Zeitachse aufgetrennt wird.It should be noted that since the parallel magnetic domains 125 through 128 are arranged in the direction perpendicular to the relative movement direction of the optical disk with respect to the head 11 in the previous embodiment shown in FIG. 21, the reading mirrors 43-a through 43 -d be moved in terms of position along the relative movement direction in order to separate these magnetic domains on the time axis from one another in order to read them out. Alternatively, if e.g. B. several times entered into several write magnetic poles are slightly shifted against each other, and the parallel magnetic domains are not perpendicular to the above-described relative movement direction, but are formed slightly obliquely here, even if the reading mirror 43 -a to 43 -d is not in position are shifted against each other, the parallel information is read out while it is being separated on the time axis.

Ferner kann zum Realisieren der vorstehend beschriebenen parallelen Informations-Eingabe/Ausgabe ein Muster mit Spie­ gelfunktion für die Kopfeinheit 108 hergestellt werden, wie es in Fig. 22 veranschaulicht ist. D. h., daß jeder der Lesespiegel oder der Magnetpole 43-a bis 43-d mit Spiegel­ funktion sowie jeder der Lesemagnetpole oder der Schreib­ spiegel 30-a bis 30-d so angeordnet ist, daß sie voneinander durch einen im wesentlichen gleichen radialen Abstand hin­ sichtlich des Drehmittelpunkts des Mediums beabstandet sind. Infolgedessen kann Information dadurch gelesen/geschrieben werden, daß ein einzelner Kopf und ein einzelner Laserstrahl verwendet werden, und es kann ein Adressiermechanismus ge­ meinsam für Lese/Schreib-Vorgänge verwendet werden, was zu einem einfachen Adressiermechanismus führt. Die Adressie­ rungssteuerung der Information kann einfach erzielt werden, da die geschriebenen Magnetdomänen 127 mit dem Leseabschnitt und demjenigen Abschnitt überlappt werden, auf den das La­ serlicht 87 fällt, wodurch Präzision innerhalb einem Bereich erzielt werden kann, in dem kein Medium und keine thermische Störung des Kopfs vorliegen.Furthermore, to realize the above-described parallel information input / output, a pattern having a mirror function can be made for the head unit 108 , as illustrated in FIG. 22. That is, each of the reading mirrors or the magnetic poles 43 -a to 43 -d with mirror function and each of the reading magnetic poles or the writing mirror 30 -a to 30 -d is arranged so that they are radially apart from each other by a substantially same Distance are clearly spaced from the center of rotation of the medium. As a result, information can be read / written by using a single head and a single laser beam, and an addressing mechanism can be used in common for read / write operations, resulting in a simple addressing mechanism. The addressing control of the information can be easily achieved because the written magnetic domains 127 are overlapped with the reading portion and the portion on which the laser light 87 falls, whereby precision can be achieved within a range in which no medium and no thermal disturbance of the Head.

Um eine sehr kleine Magnetdomäne zu lesen und zu schreiben, weisen entweder am Kopf 108 vorhandene Spiegel oder Magnet­ pole 44-a bis 44-d mit der Funktion der Spiegel eine Struk­ tur auf, wie sie in den Fig. 23A und 23B dargestellt ist. Fig. 23A ist ein Querschnitt, der den Eingabe/Ausgabe-Kopf gesehen entlang der Richtung, in der der Kopf in bezug auf die optische Platte verschoben wird, zeigt, und Fig. 23B ist ein Querschnitt, vertikal gesehen. Das Muster mit Spiegel­ funktion wurde auf solche Weise nach dem Auflaminieren von Metallfilmen aus Fe oder Ni ausgebildet, daß ein hochpolymeres Harz oder Siliziumoxid mit einer Dicke von 20 nm ausge­ bildet würde, und ein Polyimidharz mit einer Dicke von 20 nm als Abstandshalter ausgebildet wurde und dann ein Photo­ lithographieprozeß in erforderlicher Weise ausgeführt wurde. Nachdem das Muster fertiggestellt war, wurden zum Erzeugen von Magnetfeldern erforderliche Spulenmuster 56, 57, 58, 59 ausgebildet. Dabei wurde eine solche Kopfstruktur herge­ stellt, daß dar Magnetpol 44-a dem Spulenmuster 56 ent­ spricht, der Magnetpol 44-b dem Spulenmuster 57 entspricht, der Magnetpol 44-c dem Spulenmuster 58 entspricht und der Magnetpol 44-d dem Spulenmuster 59 entspricht. Nachdem der Kopf mit einem solchen Schritt hergestellt wurde, wurde ein Teil desselben mit seiner Oberfläche dicht an der optischen Platte positioniert. Die Relativbewegungsrichtung zwischen dem Kopf und der optischen Platte wurde so gewählt, daß sie der Längsrichtung des Musters entsprach, das durch den er­ forderlichen Photolithographieprozeß erhalten wurde, nachdem die Metallfilme auflaminiert waren.In order to read and write a very small magnetic domain, either mirrors present on the head 108 or magnetic poles 44 -a to 44 -d with the function of the mirrors have a structure as shown in FIGS . 23A and 23B. Fig. 23A is a cross section showing the input / output head as viewed along the direction in which the head is displaced with respect to the optical disk, and Fig. 23B is a cross section as viewed vertically. The pattern with a mirror function was formed in such a manner after laminating metal films of Fe or Ni that a high polymer resin or silicon oxide with a thickness of 20 nm was formed, and a polyimide resin with a thickness of 20 nm was formed as a spacer and then a photo lithography process was carried out as required. After the pattern was completed, coil patterns 56 , 57 , 58 , 59 required to generate magnetic fields were formed. In this case, such a head structure was produced that the magnetic pole 44 -a speaks the coil pattern 56 , the magnetic pole 44 -b corresponds to the coil pattern 57 , the magnetic pole 44 -c corresponds to the coil pattern 58 and the magnetic pole 44 -d corresponds to the coil pattern 59 . After the head was manufactured with such a step, a part of the head was positioned with its surface close to the optical disk. The relative movement direction between the head and the optical disk was chosen to correspond to the longitudinal direction of the pattern obtained by the required photolithography process after the metal films were laminated.

Wie vorstehend ausgeführt, konnte als Breite der Magnetpole die Dicke der Laminatfilme verwendet werden, da als am Kopf 108 ausgebildete Spiegel oder als Magnetpole 44-a bis 44-d mit Spiegelfunktion der Querschnitt der Metallfilme verwen­ det wird, die durch Auflaminieren auf das ebene Substrat hergestellt wurden. In diesem Fall kann die Laminatdicke innerhalb eines weiten Bereichs von einigen 1/10 nm bis zu mehreren µm eingestellt werden, und es besteht keine Schwie­ rigkeit der Reproduzierbarkeit. Herkömmlicherweise besteht ein großes Problem dahingehend, daß die Breite der Magnet­ pole durch die Auflösung von Licht beschränkt ist, wie es während des Photolithographieprozesses verwendet wird. Dem­ gegenüber ist diese Beschränkung beim vorliegenden Verfahren überwunden. Daher kann eine Magnetdomäne der Größenordnung 1/nm geschrieben werden, solange keine Schwierigkeiten mit dem Speichermedium bestehen. Im Versuch konnte bestätigt werden, daß Magnetdomänen mit einer Größe von ungefähr 0,1 µm oder kleiner geschrieben werden können.As stated above, the thickness of the laminate films could be used as the width of the magnetic poles, since the cross section of the metal films used by laminating onto the flat substrate is used as mirrors formed on the head 108 or as magnetic poles 44-a to 44- d with mirror function were manufactured. In this case, the laminate thickness can be set within a wide range from a few 1/10 nm to several µm, and there is no difficulty in reproducibility. Conventionally, there has been a major problem in that the width of the magnetic poles is limited by the resolution of light as used during the photolithography process. In contrast, this limitation has been overcome in the present method. Therefore, a magnetic domain of the order of 1 / nm can be written as long as there are no difficulties with the storage medium. It was confirmed in the experiment that magnetic domains with a size of approximately 0.1 μm or smaller can be written.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wer­ den ein magnetischer Film zum magnetischen Aufzeichnen von Information oder ein magneto-optischer Film wie der des thermo-magnetischen Aufzeichnungsmaterials als Speicher­ medium für die optische Platte verwendet. Die Erfindung ist nicht auf diese Materialien beschränkt, sondern sie kann hinsichtlich des Speichermediums auch auf ein Phasenände­ rungsmaterial wie ein Chalcogenidglas oder ein photochromes Material angewandt werden. D. h., daß selbst dann, wenn die­ se Speichermaterialien als Speichermedium der optischen Platte verwendet werden, eine Änderung in einem Bereich er­ zeugt werden kann, der eine Größe entsprechend dem Strahl­ fleck des Laserstrahls oder eine kleinere aufweist, und zwar durch gemeinsames Verwenden sehr kleiner Spiegel, wodurch Information mit sehr hoher Dichte geschrieben werden kann. Information, die auf diese Weise geschrieben wurde, kann dadurch gelesen werden, daß Photodioden dazu verwendet wer­ den, Änderungen des Reflexionsvermögens des Speichermediums zu erfassen, die z. B. durch Differenzen in den Phasen- oder Farbzuständen hervorgerufen werden. Auch kann die Informa­ tion magnetisch oder optisch in die optische Platte einge­ schrieben werden.In the embodiments described above who a magnetic film for magnetically recording Information or a magneto-optical film like that of thermo-magnetic recording material as memory medium used for the optical disc. The invention is not limited to these materials, but can with regard to the storage medium also on a phase change material such as a chalcogenide glass or a photochromic Material can be applied. That is, even if the se storage materials as a storage medium for optical Plate used to make a change in an area can be witnessed of a size corresponding to the beam spot of the laser beam or a smaller one, namely by sharing very small mirrors, which makes Information can be written with very high density. Information written in this way can can be read by using photodiodes changes in the reflectivity of the storage medium to grasp the z. B. by differences in the phase or Color states are caused. The informa tion magnetically or optically inserted into the optical disc be written.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der wirksame Fleck­ durchmesser des Laserstrahls sehr klein gemacht werden. In­ folgedessen kann die Speicherkapazität der optischen Platte um ungefähr 102 im Vergleich mit derjenigen bei einer her­ kömmlichen optischen Platte erhöht werden. Darüber hinaus sind die Spiegelfunktionen lediglich zusätzlich zu den übli­ chen Funktionen eines Magnetplattenkopfs vorhanden, so daß ein solches Gerät für Informationsspeicherung hoher Dichte auf optischen Platten mit im wesentlichen der herkömmlichen Struktur realisiert werden kann.According to this embodiment, the effective spot diameter of the laser beam can be made very small. As a result, the storage capacity of the optical disk can be increased by approximately 10 2 compared to that of a conventional optical disk. In addition, the mirror functions are provided only in addition to the usual functions of a magnetic disk head, so that such a device for high-density information storage on optical disks can be realized with the substantially conventional structure.

Claims (17)

1. Optisches Plattengerät mit einer optischen Platte (R) und einem über dieser schwimmenden optischen Kopf (106), da­ durch gekennzeichnet,
daß die Schwimmhöhe des Kopfes (106) höchstens gleich der 10-fachen Brennweite der Kondensorlinse (6) des Kopfes ist, und
daß die Platte (R) auf ihrer Aufzeichnungsfläche keine Schutzschicht oder eine transparente Schutzschicht (34) auf­ weist, deren Dicke kleiner ist als die mit dem Brechungsindex der Schutzschicht (34) multiplizierte Differenz aus der Schwimmhöhe und der Brennweite der Kondensorlinse (6) in einem Medium mit dem Brechungsindex 1,0.
1. Optical disk device with an optical disk (R) and an optical head ( 106 ) floating thereon, as characterized by
that the swimming height of the head ( 106 ) is at most equal to 10 times the focal length of the condenser lens ( 6 ) of the head, and
that the plate (R) has no protective layer or a transparent protective layer ( 34 ) on its recording surface, the thickness of which is smaller than the difference between the swimming height and the focal length of the condenser lens ( 6 ) multiplied by the refractive index of the protective layer ( 34 ) Medium with the refractive index 1.0.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (34) eine Dicke unter 26 µm hat.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the protective layer ( 34 ) has a thickness below 26 microns. 3. Optisches Plattengerät mit einer optischen Platte (R) und einem über dieser schwimmenden Kopf (108), dadurch ge­ kennzeichnet,
daß der Kopf (108) mit einem der Platte (R) zugewandten Spiegel (30) versehen ist, und
daß ein eine Lasereinrichtung und eine Photodetektorein­ richtung enthaltendes optisches System vorgesehen ist, das zum Lesen aufgezeichneter Informationen Laserlicht (8) von der Rückseite der Platte (R) her in einen zumindest teilweise von dem Spiegel überlappten Bereich der Platte (R) ein­ strahlt.
3. Optical disk device with an optical disk (R) and a floating over this head ( 108 ), characterized in
that the head ( 108 ) is provided with a plate (R) facing the mirror ( 30 ), and
that an optical system containing a laser device and a photodetector device is provided, which for reading recorded information radiates laser light ( 8 ) from the rear of the plate (R) into an at least partially overlapped area of the plate (R) by the mirror.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spiegels (30) kleiner ist als der Fleckdurchmesser des die Platte (R) bestrahlenden Laserlichts (8).4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the width of the mirror ( 30 ) is smaller than the spot diameter of the plate (R) irradiating laser light ( 8 ). 5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnetdomäne (121), die direkt unter dem Spiegel (30) in einem Abschnitt der Platte (R) liegt, der auf den von dem La­ serlicht (8) bestrahlten Bereich begrenzt ist, von der nahe der Rückseite der Platte (R) angeordneten Photodetektorein­ richtung unter Verwendung des Faraday- oder des Kerr-Effekts erfaßt wird.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that a magnetic domain ( 121 ) which lies directly under the mirror ( 30 ) in a portion of the plate (R) which is limited to the area irradiated by the laser light ( 8 ), from the near the back of the plate (R) arranged Photodetektorein direction is detected using the Faraday or the Kerr effect. 6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (108) einen Schreibmagnetpol (31) aufweist und der Spie­ gel (30) eine Spiegelfläche an dem Magnetpol (31) ist.In that the head (108) has a Schreibmagnetpol (31) 6. Apparatus according to claim 3, characterized and the Spie a mirror face on the magnetic pole is gel (30) (31). 7. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (108) einen Schreibmagnetpol (31) aufweist und die Ma­ gnetdomäne (22) durch Invertieren der Polarität des Schreib­ magnetpols (31) geschrieben wird.7. Apparatus according to claim 3, characterized in that the head (108) has a Schreibmagnetpol (31) and the Ma gnetdomäne (22) by inverting the polarity of the write magnetic pole is written (31). 8. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß In­ formationen in den zumindest teilweise von dem Spiegel (30) überlappten Bereich (82) der Platte (R) eingeschrieben wird, während Laserlicht (8) von der Rückseite der Platte (R) her in den Bereich eingestrahlt wird.8. Apparatus according to claim 3, characterized in that in formations in the at least partially overlapped by the mirror ( 30 ) area ( 82 ) of the plate (R) is written, while laser light ( 8 ) from the back of the plate (R) is irradiated in the area. 9. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (108) einen Schreibmagnetpol (31) aufweist und die Ma­ gnetdomäne (30) in einen direkt unter dem Magnetpol (31) ge­ legenen und von dem Laserlicht (8) bestrahlten Bereich (82) der Platte (R) unter Erhöhung seiner Temperatur thermo-magne­ tisch eingeschrieben wird.9. Apparatus according to claim 3, characterized in that the head (108) has a Schreibmagnetpol (31) and the Ma gnetdomäne (30) in a GE directly under the magnetic pole (31) superior and of the laser light (8) irradiated region ( 82 ) the plate (R) is thermo-magnetically inscribed while increasing its temperature. 10. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopf (108) einen Schreibmagnetpol (31) aufweist, der als Spiegel zum Reflektieren von Laserlicht (8) von der Rückseite des Kopfes (108) her dient, und
daß die Polarität des Magnetpols (31) abhängig vom In­ formationsstrom invertiert wird, wodurch Magnetdomänen ent­ sprechend den Informationen "1" und "0" in einen direkt unter dem Magnetpol (31) gelegenen und von dem Laserlicht (8) be­ strahlten Bereich der Platte (R) geschrieben werden.
10. Apparatus according to claim 3, characterized in
that the head ( 108 ) has a magnetic writing pole ( 31 ) which serves as a mirror for reflecting laser light ( 8 ) from the back of the head ( 108 ), and
that the polarity of the magnetic pole ( 31 ) is inverted depending on the information current, whereby magnetic domains accordingly the information "1" and "0" in a directly below the magnetic pole ( 31 ) and from the laser light ( 8 ) be irradiated area of the plate (R) can be written.
11. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Schreibmagnetpole (30-a. . .30-d) innerhalb eines einzelnen Kopfs (108) längs einer zur Relativbewegung zwischen Platte (R) und Kopf (108) im wesentlichen senkrech­ ten Richtung angeordnet sind, und
daß mehrere Einzelinformationen dadurch parallel einge­ schrieben werden, daß die Polaritäten der mehreren Magnetpole (30-a. . .30-d) abhängig vom Informationsstrom invertiert wer­ den.
11. Apparatus according to claim 3, characterized in
that a plurality of magnetic writing poles ( 30-a ... 30- d) are arranged within a single head ( 108 ) along a direction substantially perpendicular to the relative movement between plate (R) and head ( 108 ), and
that several individual pieces of information are written in parallel in that the polarities of the several magnetic poles ( 30-a ... 30- d) are inverted depending on the information stream.
12. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Schreibmagnetpole (30-a. . .30-d) innerhalb eines einzelnen Kopfs (108) längs einer zur Relativbewegung zwischen Platte (R) und Kopf (108) im wesentlichen senkrech­ ten Richtung angeordnet sind, und
daß mehrere Einzelinformationen parallel dadurch ge­ schrieben werden, daß ein gemeinsames, alle Magnetpole (30-a . . .30-d) teilweise überlappendes Laserlicht (86) in die Platte (R) von ihrer Rückseite her eingestrahlt wird und die Polaritäten der mehreren Magnetpole entsprechend dem Informa­ tionsstrom invertiert werden.
12. Apparatus according to claim 3, characterized in
that a plurality of magnetic writing poles ( 30-a ... 30- d) are arranged within a single head ( 108 ) along a direction substantially perpendicular to the relative movement between plate (R) and head ( 108 ), and
that several individual pieces of information are written in parallel by the fact that a common laser light ( 86 ) partially overlapping all magnetic poles ( 30-a ... 30- d) is radiated into the plate (R) from the rear and the polarities of the several magnetic poles be inverted according to the information flow.
13. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Spiegel (43-a. . .43-d) in Richtung der Rela­ tivbewegung zwischen Platte (R) und Kopf (108) versetzt ange­ ordnet sind, und
daß mehrere Einzelinformationen, die in einen direkt un­ ter den mehreren Spiegeln gelegenen und von dem Laserlicht (8) bestrahlten Bereich eingeschrieben wurden, durch die Pho­ todetektoreinrichtung dadurch erfaßt werden, daß gemeinsames, alle Spiegel zumindest teilweise überlappendes Laserlicht (8) in die Platte (R) von ihrer Rückseite her eingestrahlt wird.
13. Apparatus according to claim 3, characterized in
that several mirrors ( 43-a ... 43- d) are arranged offset in the direction of the relative movement between plate (R) and head ( 108 ), and
that a plurality of individual items of information which have been written into an area directly below the plurality of mirrors and irradiated by the laser light ( 8 ) are detected by the photodetector device in that common laser light ( 8 ), which at least partially overlaps all mirrors, into the plate ( R) is irradiated from the back.
14. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Einzelinformationen aufgrund des Ausgangssignals der Photodetektoreinrichtung und der zeitlichen Änderung dieses Ausgangssignals voneinander getrennt erfaßt werden.14. Apparatus according to claim 3, characterized in that the several individual pieces of information based on the output signal of the Photodetektoreinrichtung and the change over time this Output signal can be detected separately. 15. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (108) mit einem Lesespiegel (43) und einem Schreibmagnetpol (31) oder einem Schreibspiegel (30) versehen ist, und daß der Lesespiegel (43) und der Schreibmagnetpol (31) bzw. Schreibspiegel (30) um den Drehpunkt der Platte (R) ra­ dialen Abstand voneinander haben.15. Apparatus according to claim 3, characterized in that the head ( 108 ) is provided with a reading mirror ( 43 ) and a writing magnetic pole ( 31 ) or a writing mirror ( 30 ), and in that the reading mirror ( 43 ) and the writing magnetic pole ( 31 ) or writing mirror ( 30 ) around the pivot point of the plate (R) ra dialen distance from each other. 16. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (30) bzw. der als Spiegel dienende Magnetpol (31) von einer Schnittfläche eines auf ein ebenes Substrat auflami­ nierten Metallfilms gebildet ist.16. Apparatus according to claim 3, characterized in that the mirror ( 30 ) or the magnetic pole ( 31 ) serving as a mirror is formed by a cut surface of a metal film laminated to a flat substrate. 17. Gerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (106) eine Magnetspule (39) aufweist, die auf der von dem Laserlicht bestrahlten Seite der optische Platte (R) angeordnet ist.17. Apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that the head ( 106 ) has a magnetic coil ( 39 ) which is arranged on the side of the optical plate (R) irradiated by the laser light.
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