DE69018860T2

DE69018860T2 - Gerät zur Wiedergabe von Information aus einem magneto-optischen Aufzeichnungsmedium.

Info

Publication number: DE69018860T2
Application number: DE69018860T
Authority: DE
Inventors: Nobuhide Matsubayashi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2010-02-28
Also published as: DE69018860D1; EP0385701B1; EP0385701A3; JP2706128B2; EP0385701A2; US5099470A; JPH02226534A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Wiederherstellen von Information aus einem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium. Im Medium ist die Information aufgezeichnet worden, indem eine Aufzeichnungsschicht des Mediums in einer Richtung senkrecht zu einer Ebene der Aufzeichnungsschicht magnetisiert worden ist.
Bisher sind verschiedene Arten von Einrichtungen zum Auslesen von Information aus opto-magnetischen Informationsaufzeichnungsmedien vorgeschlagen worden. Beispielsweise ist in der offenbarten japanischen Patentschrift Nr. 63/184936 oder in DE-A-3802538, die den Gegenstand des Oberbegriffs von Anspruch 1 behandelt, eine bekannte Einrichtung zum Wiederherstellen von Information aus einen opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium offengelegt. Deren Aufbau ist in Fig. 1 dargestellt. In dieser bekannten Einrichtung erzeugt ein Halbleiterlaser 1 einen Laserstrahl, der über eine Kollimatorlinse 3, einen Strahlteiler 4 und eine Objektivlinse 5 auf ein opto-magnetisches Informationsaufzeichnungsmedium 2 projiziert wird. Ein vom opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium 2 reflektierter Laserstrahl wird über die Objektivlinse 5 auf einen Polarisations-Strahlteiler 6, den Strahlteiler 4 und ein Lambda-Halbe-Plättchen 7 gelenkt. Der Polarisations-Strahlteiler 6 trennt den Lichtstrahl in einen durchgehenden Lichtstrahl und einen reflektierten Lichtstrahl. Erste bzw. zweite Photoempfänger 8a und 8b erfassen den Übertragungs-Lichtstrahl und den Reflexions-Lichtstrahl. Die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Photoempfängers 8a und 8b werden in einen Differenzverstärker 9 einge speist, um ein Signal zu erhalten, das die Information darstellt, die im opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium 2 aufgezeichnet ist, indem ein Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Photoempfänger 8a und 8b festgestellt wird.
Wird in dieser bekannten Einrichtung ein linear polarisierter Lichtstrahl, dessen Polarisierungsrichtung die x- Achse in Fig. 2 darstellt, auf das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium 2 gelenkt, so wird die Polarisierungsebene des vom Aufzeichnungsmedium 2 reflektierten Lichtstrahls durch den Kerr-Effekt um ΘK gedreht. Der vom Aufzeichnungsmedium 2 reflektierte Lichtstrahl ist im Prinzip ebenfalls ein linear polarisierter Lichtstrahl. Die Linie A in Fig. 2 stellt die Richtung des linear polarisierten Lichtstrahls dar, den das Aufzeichnungsmedium 2 reflektiert.
Das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium 2 weist jedoch allgemein den Mehrschicht-Aufbau nach Fig. 3 auf, um die Aufzeichnungsfähigkeit des Mediums zu erhöhen. Das Aufzeichnungsmedium 2 ist so aufgebaut, daß zwischen einem durchsichtigen Substrat 2a und einem magnetischen Film 2b eine dielektrische Schicht 2c bereitgestellt ist, die als Informations-Aufzeichnungsschicht dient. Wird der einfallende, linear polarisierte Lichtstrahl auf das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium 2 mit diesem Mehrschicht-Aufbau gelenkt, so wird zwischen einer Komponente des Lichtstrahls, die das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium in der Polarisationsrichtung des einfallenden, linear polarisierten Lichtstrahls reflektiert, und einer Komponente in einer Richtung senkrecht zur Polarisationsrichtung des einfallenden, linear polarisierten Lichts aufgrund einer Eigenschaft des magnetischen Films 2b selbst und der optischen Eigenschaften der anderen Schichten, die das Aufzeichnungsmedium 2 bilden, eine Phasenverschiebung erzeugt. Daher wird der linear polarisierte, einfallende Lichtstrahl häufig in einen elliptisch polarisierten Lichtstrahl umgewandelt, wenn ihn das Aufzeichnungsmedium 2 reflektiert, siehe Fig. 2B. In diesem Fall bestimmt der Winkel zwischen der Hauptachse des elliptisch polarisierten Lichtstrahls und der Richtung des einfallenden, linear polarisierten Lichtstrahls den durch den Kerr-Effekt gedrehten Drehwinkel der polarisierten Ebene des einfallenden Lichtstrahl, so daß der Drehwinkel ΘK', siehe Fig. 2B, verglichen mit dem Winkel ΘK, siehe Fig. 2A, wesentlich verkleinert wird. Entsprechend verringert sich die Signalstärke (C/N-Verhältnis), die der Differenzverstärker 9 erfaßt. Bezeichnet man die Phasendifferenz, die durch den Mehrschicht-Aufbau des Aufzeichnungsmediums entsteht, mit 6, so ist der Abfall im C/N-Verhältnis proportional zu cos δ. Den Abfall im C/N-Verhältnis verursachen ähnliche Phasenunterschiede der optischen Bauteile, die in der Informations- Rückgewinnungseinrichtung bereitgestellt sind, z. B. der Strahlteiler und der Spiegel (in Fig. 1 nicht dargestellt).
Um die oben genannten Phasenunterschiede auszugleichen, ist vorgeschlagen worden, einen Babinet-Kompensator 10 zwischen dem Strahlteiler 4 und dem Lambda-Halbe-Plättchen 7 anzuordnen, siehe Fig. 4. Der Babinet-Kompensator 10 umfaßt ein Paar keilförmige, rechtsdrehende Kristalle 10a und 10b sowie einen linksdrehenden Kristall 10c, der an einem der keilförmigen, rechtsdrehenden Kristalle 10a befestigt ist, so daß die optische Achse des Kristalls 10c senkrecht auf den Achsen der Kristalle 10a und 10b steht. Man beachte, daß die optische Achse des rechtsdrehenden Kristalls 10a durch eine Markierung und die optische Achse des linksdrehenden Kristalls durch eine Markierung in Fig. 4 dargestellt werden. Der Phasenunterschied, den das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium 2 und/oder die optischen Bauteile erzeugen, die das optische System der Informations-Rückgewinnungseinrichtung bilden, kann durch Bewegen des keilförmigen, rechtsdrehenden Kristalls 10b mit Hilfe eines Mikrometers ausgeglichen werden. Damit ist es möglich, den elliptisch polarisierten Lichtstrahl in einen linear polarisierten Lichtstrahl umzuwandeln. Ist daher der Babinet-Kompensator 10 zwischen dem Strahlteiler 4 und dem Lambda-Halbe-Plättchen 7 angeordnet, so fällt der Kerr-Drehwinkel nicht so stark ab, so daß das Signal mit einem hohen C/N-Verhältnis erfaßt werden kann. Der Babinet-Kompensator 10 ist jedoch teuer und sehr kompliziert aufgebaut, wie oben angegeben. Um den Phasenunterschied genau auszugleichen, ist es ferner nötig, den Kompensator präzise zu justieren; dies ist ein zeitaufwendiger und mühevoller Vorgang. In der Praxis ist es daher schwierig, den Babinet-Kompensator zu verwenden.
Demgemäß ist es wünschenswert, eine Einrichtung zum Wiedergeben von Information von einem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, in der ein Signal, das die Information darstellt, ein hohes C/N-Verhältnis aufweist, und das Signal mit einein weniger umfangreichen optischen System erhalten werden kann, bevorzugt ohne ein teueres, optisches Bauteil wie dem Babinet-Kompensator.
Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung zum Wiedergeben von Information von einem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, wobei die Einrichtung umfaßt
eine Lichtquelleneinrichtung, geeignet zum Aussenden eines linear polarisierten Lichtstrahls,
Lichtablenkeinrichtungen, geeignet zum Lenken des linear polarisierten Lichtstrahls auf ein opto-magnetisches Aufzeichnungsmedium, in dem Information aufgezeichnet wird durch Magnetisieren einer Aufzeichnungsschicht des Mediums in einer Richtung senkrecht zu einer Ebene der Aufzeichnungsschicht,
erste optische Einrichtungen, geeignet zum Empfangen eines reflektierten Lichtstrahls, den die opto-magnetische Aufzeichnungseinrichtung reflektiert und dessen Polarisationsbedingungen sich abhängig von der Magnetisierungsrichtung der aufgezeichneten Information ändern, die die Polarisationsbedingungen des Lichtstrahls ändern,
zweite optische Einrichtungen, geeignet zum Teilen des polarisierten Lichtstrahls, den die ersten optischen Einrichtungen abgeben, in zwei getrennte Lichtstrahlen,
Lichtempfängereinrichtungen, geeignet zum Empfangen der beiden getrennten Lichtstrahlen, die die zweiten optischen Einrichtungen abgeben und zum Erzeugen jeweiliger entsprechender elektrischer Signale, und
eine Signalerzeugungseinrichtung, geeignet zum Erzeugen eines Signals, das die auf dem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information darstellt, wobei ein Unterschied zwischen den elektrischen Signalen festgestellt wird, die die Lichtempfängereinrichtung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten optischen Einrichtungen gemäß den Polarisationsbedingungen des Lichtstrahls zum Umsetzen des reflektierten Lichtstrahls in einen von zwei elliptisch polarisierten Lichtstrahlen betreibbar sind, wobei die Hauptachsen der elliptisch polarisierten Lichtstrahlen senkrecht aufeinander stehen,
und dadurch, daß die zweiten optischen Einrichtungen betreibbar sind zum Teilen des elliptisch polarisierten Lichtstrahls, den die ersten optischen Einrichtungen abgeben, in zwei getrennte Lichtstrahlen, die jeweils einer Hauptachsenkomponente und einer Nebenachsenkomponente davon entsprechen,
und dadurch, daß die von den Lichtempfängereinrichtungen erzeugten elektrischen Signale jeweils der Hauptachsenund der Nebenachsenkomponente des elliptisch polarisierten Lichtstrahls entsprechen.
Wird unter einer gegebenen Polarisationsbedingung die Amplitude einer Komponente des polarisierten Lichts in X- Richtung mit EX bezeichnet, die Amplitude einer Komponente in Y-Richtung (senkrecht zu X-Richtung) mit Ey und der Phasenunterschied mit δ, so ergeben sich die Stokesparameter wie folgt:
wobei S&sub0; die Stärke bezeichnet, S&sub1; die waagrechte, linear polarisierte Lichtkomponente, S&sub2; die unter 45 Grad polarisierte Lichtkomponente und S&sub3; die rechtshändige, zirkularpolarisierte Lichtkomponente. Man beachte, daß δ gleich dem Unterschied zwischen den augenblicklichen skalaren Komponenten Ax und Ay ist, die die Phasen δx und δy aufweisen (δ = Ax - Ay). Aus den oben angegebenen Gleichungen kann man die folgende Beziehung erhalten:
S&sub0;² = S&sub1;² + S&sub2;² + S&sub3;² ... (2).
Wird in den Raumkoordinaten die waagrechte, linear polarisierte Lichtkomponente S&sub1; auf der X-Achse angeordnet, die unter 45 Grad polarisierte Lichtkomponente S&sub2; auf der Y- Achse und die rechtshändige, zirkularpolarisierte Lichtkomponente S&sub3; auf der Z-Achse, so sind die Koordinaten von S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; zum Darstellen der Polarisationsbedingung auf der Oberfläche einer Poincaré-Kugel angeordnet, siehe Fig. 5.
Den Kugelradius bestimmt die Stärke S&sub0;.
Seien die Hauptachsenkomponente und die Nebenachsenkomponente von elliptisch polarisiertem Licht mit a bzw. b bezeichnet, so erhält man den Elliptizitätswinkel β aus der folgenden Formel
β = tan&supmin;¹ a/b (-45º ≤ β ≤ 45º).
Bezeichnet man den Azimutwinkel der Hauptachse mit Θ (90º ≤ Θ ≤ 90º) so gehen die waagrechte, linear polarisierte Lichtkomponente S&sub1;, die unter 45 Grad polarisierte Lichtkomponente S&sub2; und die rechtshändige, zirkularpolarisierte Lichtkomponente S&sub3; in den oben genannten Stokes-Parametern über in
In der Poincaré-Kugel nach Fig. 5 erhält man die folgenden Gleichungen, wobei die geographische Breite mit LA und die geographische Länge mit L&sub0; bezeichnet ist
Das bedeutet, die Breite LA wird zweimal so groß wie der Elliptizitätswinkel β des elliptisch polarisierten Lichts. Die Länge wird zweimal so groß wie der Azimutwinkel der Hauptachse des elliptisch polarisierten Lichts. Man beachte, daß der Punkt O&sub1; in Fig. 5 einem rechtshändig zirkularpolarisierten Licht entspricht, der Punkt O&sub2; in Fig. 5 einem linkshändig zirkularpolarisierten Licht, der Punkt P&sub1; einem in X-Richtung linear polarisierten Licht, der Punkt P&sub2; einem in Y-Richtung linear polarisierten Licht, der Punkt Q&sub1; einem linear polarisierten Licht mit einem Azimutwinkel von 45º und der Punkt Q&sub2; einem linear polarisierten Licht mit einem Azimutwinkel von -45º; diese polarisierten Lichtstrahlen sind in Fig. 6A bis 6C skizziert.
Wird ein linear polarisierter Lichtstrahl P&sub1; siehe Fig. 7A, auf ein opto-magnetisches Aufzeichnungsmedium gelenkt, so kann man, siehe Fig. 7B, abhängig von der Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht auf dem Aufzeichnungsmedium einen reflektierten Lichtstrahl R&sub1; mit einer um ΘK gedrehten Polarisierungsrichtung oder einen reflektierten Lichtstrahl R&sub2; mit einer um ΘK gedrehten Polarisierungsrichtung erhalten. Auf der Oberfläche der Poincaré-Kugel werden die reflektierten Lichtstrahlen R&sub1; und R&sub2; auf dem Äquator der Kugel angeordnet, und die Breitenkreise der Kugel sind, bezogen auf den Bezugspunkt P&sub1;, um ±2ΘK gedreht, siehe Fig. 8. Werden die reflektierten Lichtstrahlen auf ein Lambda-Viertel-Plättchen mit einem Azimutwinkel von 45 Grad und einem Phasenunterschied von 90 Grad gelenkt, so wird der Bezugspunkt P in den Punkt O&sub1; umgesetzt, und die Punkte R&sub1; und R&sub2; werden in die Punkte R&sub1;' bzw. R&sub2;' auf der Poincaré-Kugel umgewandelt. Daher dient das Lambda-Viertel-Plättchen zum Umwandeln von linear polarisiertem Licht mit einem Azimutwinkel von null Grad in rechtshändig zirkularpolarisiertes Licht. D. h., daß man einen elliptisch polarisierten Lichtstrahl R&sub1;' erhalten kann, bei dem der Azimutwinkel der Hauptachse um 45 Grad, bezogen auf die Polarisationsrichtung des einfallenden, linear polarisierten Lichtstrahls, geneigt ist oder einen elliptisch polarisierten Lichtstrahl R&sub2;', bei dem der Azimutwinkel der Hauptachse um -45 Grad, bezogen auf die Polarisationsrichtung des einfallenden, linear polarisierten Lichtstrahls, geneigt ist. Man beachte, daß die Hauptachsenlänge und die Nebenachsenlänge des elliptisch polarisierten Lichtstrahls gleich sind, und daß die Hauptachsen des elliptisch polarisierten Lichtstrahls senkrecht zueinander stehen.
Falls das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium und/oder die optischen Bauteile, die das optische System der Informations-Rückgewinnungseinrichtung bilden, den Phasenunterschied δ erzeugen, so erhält man die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen R&sub3; und R&sub4; nach Fig. 9B, wenn das opto- magnetische Aufzeichnungsmedium das einfallende, linear polarisierte Licht P (Fig. 9A) reflektiert und/oder wenn der einfallende Lichtstrahl die optischen Bauteile durchläuft.
Auf der Oberfläche der Poincaré-Kugel werden die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen R&sub3; und R&sub4; an Punkten angeordnet, die bezogen auf den Bezugspunkt P&sub1; gegen die Punkte R&sub1; und R&sub2; um ±δ gedreht sind, siehe Fig. 10. Durchlaufen die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen das Lambda-Viertel-Plättchen, so werden die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen R&sub3; und R&sub4; in R&sub3;' und R&sub4;' auf der Poincaré-Kugel umgewandelt. Die Breitenkreise von R&sub3;' und R&sub4;' weichen vom Bezugspunkt P um ±δ ab. Die Längengrade der Punkte R&sub3;' und R&sub4;' und der elliptisch polarisierten Lichtstrahlen R&sub1;' und R&sub2;' sind jedoch gleich. Fig. 11 ist eine Skizze der Poincaré-Kugel, gesehen aus der Achsrichtung von S&sub2;(y). Die Stellungen von R&sub1;' und R&sub2;' auf der Oberfläche der Poincaré-Kugel bedeuten, das die Elliptizitäten dieser elliptisch polarisierten Lichtstrahl paare R&sub1;', R&sub2;' und R&sub3;', R&sub4;' gleich sind und daß ihre Azimutrichtungen gegeneinander um δ/2 geneigt sind. D. h., daß die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen R&sub3;' und R&sub4;' immer in den Stellungen auftreten, die einander bezüglich des Punkts O&sub1; gegenüberliegen sowie auf einem Kreis L mit dem Mittelpunkt O&sub1; und einem vom Azimutwinkel ΘK bestimmten Radius, auch dann, wenn das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium und/oder die optischen Bauteile der Einrichtung den Phasenunterschied erzeugen. Man erreicht dies, indem das Lambda-Viertel-Plättchen so angeordnet wird, daß seine optische Hauptachse bezogen auf die Polarisationsrichtung des einfallenden, linear polarisierten Lichtstrahls um 45 Grad geneigt ist. Anders ausgedrückt werden elliptisch polarisierte Lichtstrahlen erzeugt, deren Elliptizitäten gleich sind, deren Hauptachsen senkrecht zueinander stehen und deren Hauptachsenrichtungen von der Polarisationsrichtung des einfallenden, linear polarisierten Lichtstrahls um 45º-δ/2 bzw. -(45º+δ/2) abweichen, siehe Fig. 13. Läßt man die Richtungen der P-Polarisation und der S-Polarisation des Polarisations-Strahlteilers mit den Richtungen der Hauptachse bzw. der Nebenachse des elliptisch polarisierten Lichtstrahls zusammenfallen, und erfaßt man den Unterschied zwischen dem durchgehenden Lichtstrahl und dem reflektierten Lichtstrahl, die der Polarisations-Strahlteiler abgibt, so ist es möglich, ein Signal mit hohem C/N-Verhältnis zu erhalten. Das Signal ist geeignet zum Wiedergeben der im opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information, ohne daß es vom Phasenunterschied δ beeinflußt wird, den das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium verursacht und/oder den die optischen Bauteile der Einrichtung erzeugen.
Es wird nun beispielhaft Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen.
Es zeigt:
Fig. 1 (oben beschrieben) eine schematische Ansicht der bekannten Einrichtung zur Informationswiedergabe von einem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium;
Fig. 2A und 2B (oben beschrieben) schematische Darstellungen, die den Drehwinkel der Polarisationsebene des einfallenden Lichtstrahls zeigen, der durch den Kerr-Effekt gedreht ist;
Fig. 3 (oben beschrieben) eine Querschnittsansicht des opto-magnetischen Aufzeichnungsmediums;
Fig. 4 (oben beschrieben) eine schematische Darstellung einer verbesserten Version der Einrichtung nach Fig. 1;
Fig. 5 (oben beschrieben) eine schematische Ansicht einer Poincaré-Kugel;
Fig. 6A bis Fig. 6C (oben beschrieben) schematische Darstellungen, die die polarisierten Lichtstrahlen dargestellt durch Punkte auf der Oberfläche der Poincaré-Kugel nach Fig. 5 zeigt;
Fig. 7A bis Fig. 7C (oben beschrieben) schematische Ansichten, die die Lichtstrahlen für den Fall darstellen, daß das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium die linear polarisierten Lichtstrahlen reflektiert;
Fig. 8 (oben beschrieben) eine schematische Darstellung der Poincaré-Kugel, auf deren Oberfläche die linear polarisierten Lichtstrahlen nach Fig. 7A bis 7C eingezeichnet sind;
Fig. 9A bis 9C (oben beschrieben) schematische Ansichten der Lichtstrahlen für den Fall, daß das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen reflektiert;
Fig. 10 (oben beschrieben) eine schematische Darstellung eines Teils der Poincaré-Kugel, auf deren Oberfläche die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen nach Fig. 9A bis 9C eingezeichnet sind;
Fig. 11 (oben beschrieben) eine schematische Ansicht der Poincaré-Kugel, gesehen von oben;
Fig. 12 eine von oben gesehene, schematische Darstellung der Poincaré-Kugel, die den Zusammenhang zwischen dem Phasenunterschied und den elliptisch polarisierten Lichtstrahlen darstellt;
Fig. 13 (oben beschrieben) eine schematische Ansicht der elliptisch polarisierten Lichtstrahlen nach dem Durchgang durch das Lambda-Viertel-Plättchen;
Fig. 14 eine schematische Darstellung einer ersten Einrichtung, die die Erfindung ausführt;
Fig. 15A bis 15C schematische Ansichten von polarisierten Lichtstrahlen, die in der Einrichtung nach Fig. 14 erzeugt wurden;
Fig. 16 eine schematische Darstellung einer zweiten Einrichtung, die die Erfindung ausführt; und
Fig. 17 eine schematische Darstellung einer dritten Einrichtung, die die Erfindung ausführt.
Die Einrichtung nach Fig. 14 umfaßt eine lichtabgebende Vorrichtung, die einen Halbleiter-Laser 21 enthält, eine lichtbündelnde Vorrichtung, die eine Kollimatorlinse 22 aufweist, einen Strahlteiler 23 und eine Objektivlinse 24, eine erste optische Vorrichtung, die ein Lambda-Viertel-Plättchen 25 enthält, eine zweite optische Vorrichtung, die einen Polarisations-Strahlteiler 26 aufweist, eine lichtempfangende Vorrichtung, die Photoempfänger 27a und 27b umfaßt, und eine signalerzeugende Vorrichtung, die einen Differenzverstärker 28 enthält. Der vom Halbleiter-Laser 21 erzeugte, linear polarisierte Lichtstrahl wird über die Kollimatorlinse 22, den Strahlteiler 23 und die Objektivlinse 24 auf das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium 29 gelenkt.
Ein reflektierter Lichtstrahl, den das Aufzeichnungsmedium 29 reflektiert, wird über die Objektivlinse 24, den Strahlteiler 23 und das Lambda-Viertel-Plättchen 25 auf den Polarisations-Strahlteiler 26 gelenkt. Der Polarisations- Strahlteiler 26 dient zum Trennen des Lichtstrahls in einen durchgehenden Lichtstrahl und einen reflektierten Lichtstrahl. Die Photoempfänger 27a bzw. 27b erfassen diese durchgehenden und reflektierten Lichtstrahlen. Die Ausgangssignale der Photoempfänger 27a bzw. 27b werden in den Differenzverstärker 28 eingespeist. Im Differenzverstärker 28 wird der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Photoempfänger 27a bzw. 27b ermittelt, um ein Signal zu erzeugen, das die im Aufzeichnungsmedium 29 aufgezeichnete Information darstellt. Das Lambda-Viertel-Plättchen 25 wird so angeordnet, daß seine Hauptachse, bezogen auf die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichtstrahls, der auf das Aufzeichnungsmedium 29 einfällt, um 45º oder um -45º gedreht wird. Der Polarisations-Strahlteiler 26 ist drehbar um die optische Achse des einfallenden Lichtstrahls angeordnet. Zudem ist der Photoempfänger 27b, der den reflektierten Lichtstrahl empfängt, den der Polarisations-Strahlteiler 26 reflektiert, so eingerichtet, daß er in Verbindung mit der Drehung des Polarisations-Strahlteilers 26 drehbar ist, um den reflektierten Lichtstrahl wirksam zu empfangen.
Bei einem Aufbau, wie er oben beschrieben wurde, erhält man abhängig von der Magnetisierungsrichtung im opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium einen der elliptisch polarisierten Lichtstrahlen, wenn der vom Aufzeichnungsmedium 29 reflektierte Lichtstrahl durch das Lambda-Viertel-Plättchen 25 hindurchgeht. Die Polarisationsrichtung der elliptisch polarisierten Lichtstrahlen werden von den in Fig. 15A gezeigten Ellipsen dargestellt. Die Hauptachsenrichtungen dieser Ellipsen stehen senkrecht aufeinander, wie Fig. 15 zu entnehmen ist. Der Polarisations-Strahlteiler 26 wird so um die optische Achse des einfallenden Lichts des Strahlteilers 26 gedreht, daß alle Hauptachsenrichtungskomponenten des elliptisch polarisierten, einfallenden Lichtstrahls hindurchgehen und alle Nebenachsenrichtungskomponenten reflektiert werden. Der Photoempfänger 27b zum Empfangen des reflektierten Lichts vom Strahlteiler 26 ist drehbar eingerichtet, so daß er das reflektierte Licht wirksam empfängt, d. h. die Nebenachsenrichtungskomponente des reflektierten Lichts. Es könnte möglich sein, den Polarisations-Strahlteiler 26 so einzurichten, daß alle Nebenachsenrichtungskomponenten des elliptisch polarisierten, einfallenden Lichtstrahls durchgelassen und alle Hauptachsenrichtungskomponenten reflektiert werden. Wird der Polarisations-Strahlteiler 26 in der oben erklärten Weise eingerichtet, so nimmt die Amplitude des wiederhergestellten Informationssignals, das man aus dem Differenzverstärker 28 erhält, den größtmöglichen Wert an. Fig. 15B und 15C sind schematische Ansichten der durchgehenden und reflektierten Lichtstrahlen, die durch den Polarisations-Strahlteiler 26 hindurchgehen bzw. von ihm reflektiert werden. Wie Fig. 15B und 15C zu entnehmen ist, werden die Intensitäten der auf die Photoempfänger 27a bzw. 27b einfallenden Lichtstrahlen, abhängig von der Magnetisierungsrichtung des Aufzeichnungsmediums 29, gegenläufig verändert, obgleich die mittleren Lichtmengen der Lichtstrahlen unabhängig von der Magnetisierungsrichtung die gleichen sind. Daher ist es möglich, das Informationssignal mit einem hohen C/N-Verhältnis aus dem Differenzverstärker 28 zu erhalten, dazu geeignet, den Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Photoempfänger 27a bzw. 27b zu erfassen, ohne vom Phasenunterschied beeinflußt zu werden, den das Aufzeichnungsmedium 29 und/oder die optischen Bauteile, beispielsweise der Strahlteiler, verursachen.
In der Einrichtung nach Fig. 16 ist zwischen dem Lambda-Viertel-Plättchen 25 und einem Polarisations-Strahlteiler 31 eine Sammellinse 30 angebracht, so daß die Sammellinse 30 den reflektierten Lichtstrahl, den das opto-magnetische Auf zeichnungsmedium 29 reflektiert, bündelt, nachdem er durch das Lambda-Viertel-Plättchen 25 hindurchgegangen ist, und der Lichtstrahl danach auf den Polarisations-Strahlteiler 31 gelenkt wird. In dieser Ausführungsform ist eine Oberfläche 31a, die parallel zur Polarisationsoberfläche 31b des Polarisations-Strahlteilers 31 angeordnet ist, als Spiegel ausgebildet, um das von der Polarisationsoberfläche 31b reflektierte Licht in eine Richtung zu reflektierten, die nahezu gleich der Richtung des durchgehenden Lichtstrahls ist, der durch die Polarisationsoberfläche 3lb hindurchgeht. Der Photoempfänger 32, der ein Paar in der gleichen Ebene angeordnete lichtempfangende Bereiche 32a und 32b umfaßt, erkennt die vom Polarisations-Strahlteiler 31 ausgehenden reflektierten und durchgehenden Lichtstrahlen. Die Ausgangssignale des Photoempfängers 32 werden in den Differenzverstärker 28 eingespeist, um einen Unterschied zwischen diesen Signalen als wiederhergestelltes Informationssignal zu ermitteln. Der Strahlteiler 31 und der Photoempfänger 32 sind so eingerichtet, daß sie vollständig um die optische Achse des einfallenden Lichtstrahls drehbar sind, um so wirksam die Hauptachsenrichtungskomponente und die Nebenachsenrichtungskomponente des einfallenden, elliptisch polarisierten Lichtstrahls aus dem Lambda-Viertel- Plättchen 25 voneinander zu trennen und die Haupt- und Nebenachsenrichtungskomponenten mit den lichtempfangenden Bereichen 32a und 32h des Photoempfängers 32 wirksam zu empfangen. Der sonstige Aufbau der Einrichtung gleicht dem Aufbau der Einrichtung der ersten Ausführungsform. Das Informationssignal mit einem hohen C/N-Verhältnis kann auch in der zweiten Ausführungsform erhalten werden, ohne vom Phasenunterschied des Aufzeichnungsmediums und/oder der optischen Bauteile beeinflußt zu werden.
In der Einrichtung nach Fig. 17 wird ein Wollastonprisma 33 dazu verwendet, die Neben- und die Hauptachsenrichtungskomponenten des elliptisch polarisierten Lichtstrahls voneinander zu trennen. Dies bedeutet, daß die Haupt- und die Nebenachsenrichtungskomponenten des elliptisch polarisierten Lichtstrahls, der vom Lambda-Viertel- Plättchen 25 ausgeht, durch das Wollastonprisma 33 getrennt und von den in der gleichen Ebene angeordneten, lichtempfangenden Bereichen 32a und 32h des Photoempfängers 32 erfaßt werden. Das Wollastonprisma 33 und der Photoempfänger 32 sind vollständig drehbar um die optische Achse des auf das Wollastonprisma 33 einfallenden Lichtstrahls angeordnet, um die Haupt- und die Nebenachsenrichtungskomponenten wirksam zu trennen.
In den oben genannten Ausführungsformen wird das Lambda-Viertel-Plättchen 25 dazu verwendet, die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen zu erhalten; ein optisches Bauteil mit einem Phasenunterschied von 90º, beispielsweise ein Prisma mit innerer Totalreflexion, kann das Lambda-Viertel- Plättchen 25 jedoch ersetzen. In diesem Fall kann man die elliptisch polarisierten Lichtstrahlen mit Hilfe des Phasenunterschieds erhalten, den das optische Bauteil erzeugt, beispielsweise das Prisma mit innerer Totalreflexion.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist es, wie oben angegeben, immer möglich, das Informationssignal mit einem hohen C/N-Verhältnis wiederzugeben, ohne den Babinet-Kompensator zu verwenden, wodurch ein komplizierter Aufbau und hohe Kosten vermieden werden. Das C/N-Verhältnis ist, wie oben beschrieben, proportional zu cos δ. Falls das Informations-Aufzeichnungsmedium und/oder die optischen Bauteile, die das optische System der Einrichtung bilden, einen Phasenunterschied von 30º erzeugen, nimmt daher C/N um etwa -1.2 dB ab, da cos 30º etwa 0,87 ist. Falls der Phasenunterschied 45 beträgt, nimmt C/N um etwa -3 dB ab. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, den Einfluß des Phasenunterschieds δ zu beseitigen und die C/N-Abnahme zu null zu machen. Der Azimutdrehwinkel des zweiten optischen Bauteils, den der Strahlteiler oder das Wollastonprisma bildet, wird abhängig von besonderen Phasenunterschieden bestimmt. D. h., bei einem Phasenunterschied von δ ist dem zweiten optischen Bauteil ein Azimutwinkel von 45º+δ/2 zu geben, bezogen auf den linear polarisierten Lichtstrahl, der auf das Aufzeichnungsmedium fällt. Anders ausgedrückt ist es durch Messen des am meisten bevorzugten Azimutwinkels des zweiten optischen Bauteils möglich, den Phasenunterschied des optischen Systems der Gesamteinrichtung einschließlich des Aufzeichnungsmediums zu erfassen. Daher kann der Phasenunterschied des Informations-Aufzeichnungsmediums aus dem am meisten bevorzugten Azimutwinkel des zweiten optischen Bauteils gemessen werden, indem vorher der Phasenunterschied des optischen Systems der Einrichtung gemessen wird. Es ist ebenso möglich, den Phasenunterschied des optischen System zu messen, indem man ein Informationsaufzeichnungsmedium verwendet, dessen Phasenunterschied bereits bekannt ist.

Claims

1. Einrichtung zum Wiedergeben von Information von einem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium (29), wobei die Einrichtung umfaßt:

eine Lichtquelleneinrichtung (21), geeignet zum Aussenden eines linear polarisierten Lichtstrahls,

Lichtablenkeinrichtungen (22, 23, 24), geeignet zum Lenken des linear polarisierten Lichtstrahls auf ein opto- magnetisches Aufzeichnungsmedium (29), in dem Information aufgezeichnet wird durch Magnetisieren einer Aufzeichnungsschicht des Mediums in einer Richtung senkrecht zu einer Ebene der Aufzeichnungsschicht,

erste optische Einrichtungen (25), geeignet zum Empfangen eines reflektierten Lichtstrahls, den das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium (29) reflektiert und dessen Polarisationsbedingungen sich abhängig von der Magnetisierungsrichtung der aufgezeichneten Information ändern, die die Polarisationsbedingungen des Lichtstrahls ändern,

zweite optische Einrichtungen (26, 31, 33), geeignet zum Teilen des polarisierten Lichtstrahls, den die ersten optischen Einrichtungen (25) abgeben, in zwei getrennte Lichtstrahlen,

Lichtempfängereinrichtungen (27a, 27b, 32), geeignet zum Empfangen der beiden getrennten Lichtstrahlen, die die zweiten optischen Einrichtungen (26) abgeben und zum Erzeugen jeweiliger entsprechender elektrischer Signale, und

eine Signalerzeugungseinrichtung (28), geeignet zum Erzeugen eines Signals, das die auf dem opto-magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information darstellt, wobei ein Unterschied zwischen den elektrischen Signalen festgestellt wird, die die Lichtempfängereinrichtungen (27a, 27b, 32) erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß

die ersten optischen Einrichtungen (25) gemäß den Polarisationsbedingungen des Lichtstrahls zum Umsetzen des reflektierten Lichtstrahls in einen von zwei elliptisch polarisierten Lichtstrahlen betreibbar sind, wobei die Hauptachsen der elliptisch polarisierten Lichtstrahlen senkrecht aufeinander stehen,

und dadurch, daß die zweiten optischen Einrichtungen (26, 31, 33) betreibbar sind zum Teilen des elliptisch polarisierten Lichtstrahls, den die ersten optischen Einrichtungen (25) abgeben, in zwei getrennte Lichtstrahlen, die jeweils einer Hauptachsenkomponente und einer Nebenachsenkomponente davon entsprechen,

und dadurch, daß die von den Lichtempfängereinrichtungen (27a, 27b, 32) erzeugten elektrischen Signale jeweils der Hauptachsen- und der Nebenachsenkomponente des elliptisch polarisierten Lichtstrahls entsprechen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die ersten optischen Einrichtungen (25) ein Lambda-Viertel-Plättchen umfassen, das so eingerichtet ist, daß eine seiner Hauptachsen, bezogen auf die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts, das auf das opto-magnetische Aufzeichnungsmedium (29) einfällt, um 45 Grad oder -45 Grad geneigt ist, und daß es einen Phasenunterschied von einem Viertel einer Wellenlänge erzeugt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweiten optischen Einrichtungen (26, 31, 33) und die Lichtempfängereinrichtungen (27a, 27b, 32) drehbar um eine optische Achse des einfallenden Lichtstrahls angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zweiten optischen Einrichtungen (26, 31, 33) einen Polarisations-Strahlteiler (26) umfassen, geeignet zum Trennen der Hauptachsenrichtungskomponente und der Nebenachsenrichtungskomponente des einfallenden, elliptisch polarisierten Lichtstrahls voneinander in senkrechten Richtungen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zweiten optischen Einrichtungen (26, 31, 33) einen Polarisations-Strahlteiler (31) umfassen, der eine Polarisationsoberfläche (31b) und eine Relexionsoberfläche (31a) aufweist, um einen reflektierten Lichtstrahl zu reflektieren, den die Polarisationsoberfläche (31b) in eine Richtung parallel zur Richtung eines durchgehenden Lichtstrahls reflektiert, der durch die Polarisationsoberfläche (31b) hindurchgeht, und

die Lichtempfängereinrichtungen (27a, 27b, 32) einen Photoempfänger (32) umfassen, der ein Paar in der gleichen Ebene angeordnete, lichtempfangende Bereiche (32a, 32b) aufweist, um die durchgehenden und reflektierten Lichtstrahlen zu empfangen, die der Polarisations-Strahlteiler (31) abgibt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, wobei der Polarisations-Strahlteiler (31) und die Lichtempfängereinrichtung (32) so eingerichtet sind, daß sie als einzelne Vorrichtung vollständig drehbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zweiten optischen Einrichtungen (26, 31, 33) ein Wollastonprisma (33) enthalten, geeignet zum Trennen der Hauptachsenkomponente und der Nebenachsenkomponente des elliptisch polarisierten Lichtstrahls voneinander in Richtungen, die einen spitzen Winkel bilden, und

die Lichtempfängereinrichtungen (27a, 27b, 32) einen Photoempfänger (32) enthalten, der ein Paar in der gleichen Ebene angeordnete Photoempfangsbereiche (32a, 32b) enthält, um die durchgehenden und reflektierten Lichtstrahlen zu empfangen, die das Wollastonprisma (33) abgibt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, wobei das Wollastonprisma (33) und die Lichtempfängereinrichtung (32) so eingerichtet sind, daß sie als einzelne Vorrichtung vollständig drehbar sind.