Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein magnetooptisches Scheibensystem gemäß
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Solch ein magnetooptisches Scheibensystem ist aus der EP-A-0 341 829 bekannt.
Technischer Hintergrund
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Ein magnetooptisches Scheibensystem, welches einen magnetooptischen Effekt verwendet,
ist in Figur 1 dargestellt, und zwar als optisches Scheibensystem zur Aufzeichnung auf
und/oder zur Wiedergabe von einem optischen Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise
einer optischen Scheibe oder einer magnetooptischen Scheibe.
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Ein herkömmliches magnetooptisches Scheibensystem, das in Figur 1 gezeigt ist, ist so
aufgebaut, daß wenn ein scheibenähnliches einseitiges magnetooptisches
Aufzeichnungsmedium 50 eingebaut ist, ein optisches System mit einer Lasereinheit 58, einer
Objektivlinse 59 und dergleichen über dem einseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 50
angeordnet sind, und eine Magnetfelderzeugungseinheit 60, die als Magnetsystem arbeitet,
unter dem einseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 50 angeordnet ist. Die
numerische Apertur (die nachfolgend mit NA bezeichnet wird) der Objektivlinse 59 ist so
gewählt, daß diese in den Bereich zwischen 0,50 bis 0,53 fällt.
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Um das optische System in Fokusier- und Spurrichtung bezüglich des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums 50 anzutreiben, ist ein (nicht dargestelltes) Antriebssystem
vorgesehen. Ein weiteres Antriebssystem (nicht dargestellt) ist zum Antrieb des Magnetsystems
in der Richtung, die durch einen Pfeil in Figur 1 angezeigt ist, und in der Spurrichtung
vorgesehen.
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Bei diesem magnetooptischen Scheibensystem wird zur Durchführung der Aufzeichnung
ein Magnetfeld-Modulationsschema angewandt. Bei diesem Magnetfeld-
Modulationsschema muß eine Hochgeschwindigkeits-Gegensteuerung des Magnetfelds
entsprechend dem aufzuzeichnenden Informationssignal durchgefhhrt werden. Aus diesem
Grund kann kein ausreichend großer Erregerstrom erhalten werden. Die Intensität des von
der Magnetfeld-Erzeugungsemrichtung erzeugten Magnetfeldes ist begrenzt. Die
Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 60 ist in der Nähe einer magnetischen Aufzeichnungsschicht
53 (die später beschrieben wird) plaziert, die sich in dem einseitigen magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 50 befindet. Ein Überschreibvorgang kann entsprechend dem
Magnetfeld-Modulationsschema durchgeführt werden.
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Das einseitige magnetooptische Aufzeichnungsmedium 50 ist wie folgt ausgebildet. Eine
die elektrische Schicht 52, eine magnetische Aufzeichnungsschicht 53 mit einem stark
ausgeprägten magnetooptischen Effekt, die beispielsweise aus einer amorphen
Seltenerdelement-Übergangsmetallegierung-Dünnschicht besteht, eine die elektrische Schicht 54, eine
Reflexionsschicht 55, eine Deckschicht 56 sind aufeinanderfolgend auf einer Oberfläche
eines lichtdurchlässigen Transparentsubstrats 50 gestapelt, das beispielsweise aus
Polycarbonat besteht. Das Transparentsubstrat 51 hat eine vorgegebene Dicke t&sub1;. Die Dicke eines
herkömmlichen Substrats beträgt 1,2 mm.
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Die Arbeitsweise des magnetooptischen Scheibensystems wird nachfolgend beschrieben.
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Das einseitige magnetooptische Aufzeichnungsmedium so ist auf einer (nicht dargestellten)
rotierenden Scheibe angeordnet und wird von dieser angetrieben und ein Magnetfeld wird
von der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 60 an die magnetische Aulzeichnungsschicht
53 des einseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 50 angelegt. Es wird eine
Hochgeschwindigkeits-Gegensteuerung des anzulegenden Magnetfeldes auf der Basis des
aufzuzeichnenden Informationssignals durchgeführt. Ein von der Lasereinheit 58
abgestrahlter Laserstrahl wird durch die Objektivlinse 59 auf die magnetische
Aufzeichnungsschicht 53 fokusiert, an der das Magnetfeld anliegt. Eine Richtungsänderung der
Magnetisierung tritt in einem Bereich der magnetischen Aufzeichnungsschicht 53 auf, der mit dem
fokusierten Laserstrahl bestrahlt wird, entsprechend der Richtung des anliegenden
Magnetfelds
von der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 60. Somit kann ein Überschreibvorgang
eines Informationssignals in Echtzeit durchgeführt werden.
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Um einen kompakteren magnetooptischen Tastkopf zu erhalten, der durch das optische
System, das magnetische System und die Antriebssysteme für den Antrieb des optischen
und des magnetischen Systems gebildet wird, wird angenommen, daß das optische System
integriert im magnetischen System ausgebildet ist und beide Systeme auf einer Seite des
magnetooptischen Aufzeichnungsmediums angeordnet sind. Insbesondere ist die
Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 60 von Figur 1 auf der Seite plaziert, wo sich die Objektivlinse
59 belindet (d.h. auf der Seite des Transparentsubstrats 51). Da jedoch der Abstand
zwischen der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 60 und der magnetischen
Aufzeichnungsschicht 53 größer als zuvor wird, kann kein ausreichend großes Magnetfeld an die
magnetische Aulzeichnungsschicht 53 angelegt werden.
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Mit der Zunahme des Informationsvolumens der letzten Jahre wurde ein zweiseitiges
magnetooptisches Aufzeichnungsmedium entwickelt, bei dem die magnetischen
Aufzeichnungsschichten jeweils auf beiden Oberflächen eines magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums ausgebildet sind, um auf jeder der Oberflächen Informationssignale aufzeichnen zu
können.
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Um eine Aufzeichnung auf und/oder eine Wiedergabe von einem solchen zweiseitigen
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium durchführen zu können, ist es sehr schwierig, ein
ausreichend starkes Magnetfeld an jeder der magnetischen Aufzeichnungsschichten mittels
des magnetooptischen Tastkopfes von Figur 1 anzulegen, der von dem optischen und
magnetischen System gebildet wird. Der Grund dafür ist der, daß in der Magnetfeld-
Erzeugungseinrichtung des Magnetfeld-Modulationsschemas ein hochfrequenter Strom
entsprechend einem hochfrequenten Datensignal, welches ein aufzuzeichnendes
Informationssignals ist, an eine elektromagnetische Spule geliefert werden muß. Wenn die Frequenz
des Stromes ansteigt, wird es für den Strom schwieriger durch eine elektromagnetische
Spule zu fließen, so daß das erzeugte Magnetfeld begrenzt ist. Ein weiterer Grund liegt
darin, daß der Abstand zwischen der Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung und jeder
Magnetschicht ziemlich groß ist. Daher ist es beim Stand der Technik sehr schwierig
zweiseitige
optomagnetische Aufzeichnungen gemäß dem Magnetfeld-Modulationsschema
durchzuführen.
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Das magnetooptische Scheibensystem, das aus der EP-A-0 341 829 bekannt ist, schlägt
zur Reduzierung der Größe des magnetooptischen Tastkopfes die Erhöhung der
numerischen Apertur vor, die im Bereich zwischen 0,50 und 0,65 (vorzugsweise 0,55) liegt,
wodurch die Brennweite der Objektivlinse eines magnetooptischen Tastkopfes zur
Stabilisierung der Schwimmhöhe (Tastabstand) reduziert wird. Außerdem ist bei dem bekannten
magnetooptischen Scheibensystem vorgeschlagen, die Objektivlinse auf einem luftgelager
ten Gleiter anzuordnen, dessen optische Höhe dürch aerodynamische Überlegungen und
nicht durch Überlegungen bezüglich der Datendichte bestimmt ist. Es ist zu beachten, daß
das bekannte System so aufgebaut ist, daß es mit einer magnetooptischen Scheibe arbeitet,
deren magnetooptische Schicht nur auf einer Sefte eines Substrats (Trägers) angeordnet
ist.
Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein optisches Scheibensystem mit großer
Kapazität anzugeben, das eine Aufzeichnung und/oder Wiedergabe mit höherer Dichte
mittels einer magnetooptischen Tastkopfeinheit mit minimaler Größe durchführen kann.
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Gemaß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein
magentooptisches Scheibensystem vorgeschlagen mit einer magnetooptischen Tastkopfeinheit
und einer magnetooptische Scheibe zur Aufzeichnung von Informationssignalen in der
magnetooptischen Scheibe entsprechend einem Magnetfeld-Modulationsverfahren und/oder
zur Wiedergabe von Informationssignalen von der magnetooptischen Scheibe, wobei die
magnetooptische Scheibe eine von einem Laserstrahl durch die Tastkopfeinheit zu
bestrahlende magnetooptische Aufzeichnungsschlcht hat, und die Tastkopfeinheit hat
Einrichtungen zum Anlegen eines magnetischen Feldes neben einer Objektivlinse der
magnetooptischen Tastkopfeinheit, die zur Aufzeichnung oder zur Wiedergabe vorgesehen ist, und die
magnetooptische Scheibe besitzt außerdem eine lichtdurchlässige Abdeckung, die zur
Abdeckung der magnetooptischen Aufzeichnungsschlcht ausgebildet ist und vom Laserstrahl
durchdrungen wird, und die magnetooptische Aufzeichnungsschlcht und die lichtdurchläs-
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sige Abdeckung sind auf wenigstens einer Seite eines Trägers der magnetooptischen
Scheibe aufgeschichtet, wobei die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse in einen
Bereich von 0,55 bis 0,70 fällt, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetooptische
Scheibensystem ein Paar von den magnetooptischen Tasteinrichtungen enthält, von denen jede
eine Laserstrahl-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung des Laserstrahls, eine Objektivlinse
zur Fokusierung des Laserstrahis auf die magnetooptische Aufzeichnungsschicht durch die
lichtdurchlässige Abdeckung und Einrichtungen zum Anlegen eines Magnetfeldes hat, um
ein Magnetfeld an jeweils eine der magnetooptischen Aufzeichnungsschichten anzulegen,
die auf beiden Seiten des Trägers aufgeschichtet sind, und das Paar magnetooptischer
Tastkopfeinheiten ist an gegenüberliegenden Seiten der magnetooptischen Scheibe
einander gegenüberstehend angeordnet; und daß die Dicke der lichtdurchlässigen Abdeckung,
die ebenfalls auf beiden Seiten der magnetooptischen Scheibe aufgeschichtet ist, in einen
Bereich von 0,6 bis 0,1 mm fällt, wobei die Kombination des Magnetfeld-
Modulationsverfahrens, der Aufbau der magnetooptischen Scheibe und die Anordnung von
magnetooptischen Tastkopfeinheiten entweder für gleichzeitige Aufzeichnung auf oder
Wiedergabe von beiden Oberflächen der magnetooptischen Scheibe oder für die
Aufzeichnung auf einer Oberfläche und die Wiedergabe von der anderen Oberfläche, und
umgekehrt, vorgesehen sind.
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Wenn der Laserstrahl mittels der Objektivlinse gebündelt oder fokusiert ist, besitzen die
Konvergenten Strahlen einen Mindestdurchmesser (2ω&sub0;), der durch die Gleichung (1)
bestimmt ist:
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2ω&sub0; = 0,82 x λ/NA (1)
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(λ: Wellenlänge des Laserstrahls)
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Da die numerische Apertur NA der Objektivlinse größer ist als ein Wert, der in den
herkömmlichen NA-Bereich von 0,50 bis 0,53 fällt, verringert sich der Mindestdurchinesser
der konvergenten Strahlen, sodaß die Aufzeichnungsdichte sich erhöht. Daher kann auch
eine Wiedergabe, entsprechend der hohen Aufzeichnungsdichte, durchgeführt werden.
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Wie sich die NA erhöht, nimmt die Dicke der Objektivlinse zu, jedoch wird die Dicke der
lichtdurchlässigen Deckschicht der optischen Scheibe kleiner als die Dicke (1,2 mm) einer
herkömmlichen Deckschicht, so daß die Objektivlinse mit einer größeren Dicke nicht in
Kontakt mit der optischen Scheibe kommt.
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Ändert sich die NA der Objektivlinse und die Dicke t der lichtdurchlässigen Deckschicht
der optischen Scheibe, so ändern sich die Aberrationswerte der Objektivlinse
folgendermaßen:
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(A) Sphärische Aberration W&sub4;&sub0;
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(sinα = NA)
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(N: Brechungsindex der lichtdurchlässigen Deckschicht der
optischen Scheibe)
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(B) Koma W&sub3;&sub1;
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(θ: Schrägversatz)
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Die Sphärische Aberration (A) kann von der Objektivlinse korrigiert werden und stellt kein
wesentliches Problem dar. Wenn die Dicke t der lichtdurchlässigen Deckschicht jedoch
streut, können Probleme auftreten. Daher wird die Dicke t vorzugsweise so gewählt, daß
sie innerhalb der Toleranz liegt.
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Die Koma (B) kann durch die Objektivlinse nicht korrigiert werden. Der Absolutwert der
Koma wird daher vorzugsweise so klein wie möglich gemacht. Gerade wenn die
numerische Apertur erhöht wird, wird die Dicke t der lichtdurchlässigen Deckschicht klein, so
daß der Absolutwert der Koma W&sub3;&sub1; nicht groß wird.
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Jede Abweichung
der Objektivlinse stellt selten irgendein Problem dar, sogar wenn die
numerische Apertur NA erhöht ist. Gemäß dem oben beschriebenen optischen
Scheibensystem kann somit die Aufzeichnung und/oder die Wiedergabe mit höherer Dichte
durchgeführt werden, als bei einem herkömmlichen System. Gemaß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist bei dem erfindungsgemaßen magnetooptischen Scheibensystem zwischen
der Objektivlinse und der magnetooptischen Scheibe jede der Einrichtungen zum Anlegen
eines magnetischen Feldes positioniert und auf die magnetooptische Scheibe ausgerichtet.
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In vorteilhafter Weise werden die Einrichtungen zum Anlegen eines Magnetfeldes durch
Ausbildung eines spiralförmigen Musters in einer lichtdurchlässigen Glasplatte erhalten.
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Gemaß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung besitzt das magnetooptische
Scheibensystem eme magnetooptische Scheibe mit einer hochpermeablen Schicht zwischen dem
Träger (Substrat) und der magnetooptischen Aufzeichnungsschlcht. Dadurch kann der
vertikale Magnetfeld-Wirkungsgrad in vorteilhafter Weise erhöht werden.
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Vorteilhaft ist es, daß die lichtdurchlässige Abdeckung eine lichtdurchlässige Klebeschicht
und eine lichtdurchlässige Platte umfaßt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die lichtdurchlässige Klebeschicht aus einem
fotoheilbaren Harz besteht.
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Gemaß der magnetooptischen Scheibe mit beidseitigen Aulzeichnungsschichten und gemaß
dem magnetooptischen Scheibensystem, welches diese magnetooptische Scheibe
verwendet, kann eine Aufzeichnung und eine Wiedergabe mit höherer Kapazität durchgeführt
werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine Schnittansicht, die eine Grundanordnung eines herkömmlichen
magnetooptischen Scheibensystems zeigt,
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Figur 2 ist eine Schnittansicht, die die prinzipielle Anordnung zur Erläuterung der
Grundfunktionen eines magnetooptischen Scheibensystems zeigt, welches nicht zur vorliegenden
Erfindung gehört,
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Figur 3 ist eine Schnittansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung des
magnetooptischen Scheibensystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
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Figur 4 ist eine Draufsicht eines optischen Glases mit einem spiralförmigen Muster, das in
dem magnetooptischen Scheibensystem von Figur 2 und 3 und einem magnetooptischen
Scheibensystem von Figur 5 verwendet wird und
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Figur 5 ist eine Schnittansicht, die das magnetooptische Scheibensystem gemaß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Figur 2 ist eine Schnittansicht, die ein magnetooptisches Scheibensystem zur Erläuterung
des grundsätzlichen Aufbaus und der Funktion dieses magnetooptischen Scheibensystems
zeigt, welches nicht zur Erfindung gehört.
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Wie in Figur 2 dargestellt, umfaßt das magnetooptische Scheibensystem eine Objektivlinse
2 mit einer NA zwischen 0,55 bis 0,70 und eine Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung 9, die
aus einem lichtdurchlässigen optischen Glas 8 mit einem spirawörmigen Muster 7 besteht.
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Dieses magnetooptische Scheibensystem ist für die Aufnahme und Wiedergabe durch
Abstrahlung eines Laserstrahls von der Laserstrahleinheit auf ein scheibenähnliches einseitiges
magnetooptisches Aufzeichnungsmedium 40 vorgesehen, das durch aufeinanderfolgendes
Stapeln einer dielektrischen Schicht 42, eines Reflexionsfilms 45 und einer schützenden
Deckschicht 46 auf einem dünnen lichtdurchlässigen Substrat 41 mit einer geringeren
Dikke t&sub2; zwischen 0,1 und 0,6 mm als herkömmliche Substrate hergestellt ist. Die Magnetfeld-
Erzeugungseinrichtung 9 benutzt ein Magnetfeld-Modulationsschema und legt ein
Magnetfeld an die magnetische Aufzeichnungsschicht 43 (wird anhand von Figur 4 unten näher
erläutert) an.
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Die Dicke
der dielektrischen Schicht 42 ist viel kleiner als die Dicke t&sub2;, so daß sie
bezüglich der Dicke t&sub2; vernachlässigt werden kann.
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Die Objektivlinse 2, die als optisches System arbeitet, und das optische Glas 8, welches als
magnetisches System arbeitet, sind mit einem (nicht dargestellten) Spulenkörper verbunden
und an diesem fixiert. Das spirallörmige Muster 7 ist dicht bei dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 40 angeordnet.
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Da die Dicke t&sub2; des lichtdurchlässigen Substrats 41 viel kleiner ist als die Dicke eines
herkömmlichen Substrats und das spiralförmige Muster 7 in der Nähe des lichtdurchlässigen
Substrats 41 positioniert ist, wird der Abstand zwischen dem spirallörmigen Muster 7 und
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 43 vorzugsweise klein gehalten. Da das optische
System integriert in einem magnetischen System ausgebildet sein kann, kann eine
magnetooptische Tastkopfeinheit, bestehend aus diesen optischen und magnetischen Systemen,
kompakt und kostengünstig ausgeführt werden. Die Aufzeichnung auf und die Wiedergabe
von doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedien kann so erfolgen, wie dies
anhand des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels beschrieben wird.
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Bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium, welches in diesem magnetooptischen
Scheibensystem verwendet wird, ist beispielsweise eine 3,5" magnetooptische Scheibe als
Festplatte oder in einer Kassettenhalterung einliegend ausgebildet.
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Wenn die NA der Objektivlinse 2 so erhöht wird, daß sie im Bereich zwischen 0,55 bis
0,70 liegt, wird ihre Brennweite (= λ/NA², λ: Wellenlänge des Laserstrahls) klein. Da die
magnetooptische Scheibe wie oben beschrieben klein ausgebildet ist, kann ein Stellglied
(nicht dargestellt), welches ein Antriebssystem für den magnetooptischen Tastkopf besitzt,
klein gemacht werden, während sein Frequenzgang erhöht werden kann. Da das Stellglied
eine korrekte Spursteuerung des magnetooptischen Tastkopfs ausführen kann, entsteht
kein Problem dadurch, daß die Brennweite klein ist.
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Die Sphärische Aberration W&sub4;&sub0; wird durch die Objektivlinse 2 korrigiert. Die für die Koma
W&sub3;&sub1;, sogar wenn die NA der Objektivlinse, wie oben beschrieben, erhöht ist, entsteht kein
Problem, da die Dicke t&sub2; des lichtdurchlässigen Substrats viel kleiner ist.
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Die numerische Apertur NA und die Dicken t bei denen die Koma W&sub3;&sub1; gleich der Koma
W&sub3;&sub1; zu dem Zeitpunkt ist, wenn die NA der Objektivlinse 0,5 und die Dicke t des
lichtdurchlässigen Substrats (lichtdurchlässige Deckschicht) 1,2 mm ist, werden in den
nachfolgenden vier Fällen erhalten.
Tabelle 1
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Wenn die Dicke t so gewählt ist, daß sie in einen Bereich zwischen 0,6 und 0,1 mm fällt,
wenn der NA-Bereich 0,55 bis 0,70 betragt, wie dies in Tabelle 1 gezeigt ist, kann die
Koma auf einen Wert reduziert werden, der gleich oder niedriger ist als im herkömmlichen
Fall, so daß kein Problem entsteht.
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Ebenso wie die NA der Objektivlinse 2 erhöht ist, ist die Dicke der Objektivlinse 2
vergrößert. Da jedoch die Dicke t&sub2; des transparenten Substrats klein ist, erhöht sich der Abstand
d (Arbeitsabstand) zwischen der Objektivlinse 2 und dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 40 mehr als um einen vorgegebenen Wert, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
Die Objektivlinse 2 wird nicht mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 40 in
Kontakt gebracht und das optische Glas 8 kann zwischen der Objektivlinse 2 und dem
magnetooptische Aufzeichnungsmedium 40 angeordnet werden.
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Bezüglich des optischen Scheibensystems kann Schmutz als Störproblem elimiert
werden, wenn ein Kassettenmedium oder ein Festplattenmedium als magnetooptisches
Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
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Die Korngröße und die Verteilung der Verschmutzung sind wichtige Faktoren bei der
Beurteilung der Leistungsfähigkeit eines optischen Scheibensystems. Ein Radius r (Figur 1)
eines Kreises wird gebildet, wenn ein Laserstrahl auf das lichtdurchlässige Substrat 41 fällt,
der durch folgende Gleichung bestimmt ist:
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r = t tan(arc sin(NA/N)) (4)
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Wie aus der Gleichung (4) ersichtlich ist, wird der Radius r kleiner wenn die Dicke t der
lichtdurchlässigen Deckschicht abnimmt. Die NA ist jedoch groß, so daß der Radius r nicht
stark verkleinert werden kann. Daher ergibt sich kein Schmutzproblem.
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Wie oben beschrieben, ist bei der prinzipiellen Anordnung des magnetooptischen
Scheibensystems die NA der Objektivlinse so gewählt, daß diese in den Bereich zwischen 0,55
und 0,70 fällt, und gleichzeitig wird die Dicke t&sub2; des lichtdurchlässigen Substrats
(lichtdurchlässige Deckschicht) so gewählt, daß diese in den Bereich zwischen 0,6 und
0,1 mm fällt, so daß die Aufzeichnungsdichte um das (0,55/0,50)²fache bis
(0,70/0,50)²fache erhöht werden kann, also um ungefähr das 1,2fache bis 2fach größer als
bei einem herkömmlichen System, in welchem eine Objektivlinse mit einer NA von 0,50
verwendet wird, was sich aus der Gleichung (1) ergibt. Alle oben erwähnten
unterschiedlichen Probleme, die sich durch eine Erhöhung der NA ergeben, können somit offensichtlich
gelöst werden. Daher kann man ein magnetooptisches Scheibensystem mit großer
Speicherkapazität erhalten, ohne daß sich dadurch irgendwelche Probleme ergeben.
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Der detaillierte Aufbau des magnetooptischen Scheibensystems gemäß der Erfindung
wurde anhand eines ersten und eines zweiten Ausführungsbeispiels dargelegt.
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Figur 3 ist ein Querschnitt eines magnetooptischen Scheibensystems gemäß dem ersten
Ausfühtugsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind eine erste und eine zweite magnetooptische
Tastkopfeinheit, die jeweils ein optisches System und ein magnetisches System besitzen, an
gegenüberliegenden Seiten eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 10 einander
gegenüberliegend angeordnet, wie in Figur 3 dargestellt.
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Die erste magnetooptische Tastkopfeinheit ist über dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 10 plaziert, während die zweite magnetooptische Tastkopfeinheit unterhalb
des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 10 plaziert ist, die beide, wie unten
beschrieben,
im wesentlichen gleich aufgebaut sind, sodaß die Bezugszahlen 1 bis 9 den
Bezugszahlen 1' bis 9' entsprechen.
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Die erste und zweite magnetooptische Tastkopfeinheit von Figur 3 besitzen jeweils einen
Tastkopf, der ein optisches System bildet, und haben eine Lasereinheit 1, 1', eine
Objektivlinse 2, 2' mit einer NA von 0,55 bis 0,70, einen Spulenkörper 4, 4', auf dem eine
Fokusierspule 3a, 3a' und eine Spurspule 3b, 3b' aufgewickelt sind, und einen Magneten 5, 5',
der den Spulenkörper 4, 4' umgibt, und eine Magnetfeld-Erzeugungseinheit 9, 9'.
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Der Spulenkörper 4, 4' des Tastkopfes 6, 6' hat eine zylindrische Form und auf dem
Spulenkörper 4, 4' sind die Fokusierspule 3a, 3a' für den Antrieb des Tastkopfes 6, 6' in
Richtung des Doppelpfeils F von Figur 3 und die Spurspule 3b, 3b' für den Antrieb des
Tastkopfes 6, 6' in Richtung des Doppelpfeils T von Figur 3 aufgewickelt.
Linsenhalterungen 2a und 2a' sind Endabschnitten 4a und 4b' der Spulenkörper 4 und 4' jeweils
benachbart angeordnet. Die Objektivlinsen 2 und 2' zur Fokusierung des Laserstrahls, der von der
Lasereinheit 1 und 1' abgestrahlt wird, sind jeweils von den Linsenhalterungen 2a und 2a'
gehalten.
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Wie in Figur 4 dargestellt, sind die Magentfeld-Erzeugungseinheiten 9 und 9' jeweils so
ausgebildet, daß Leiter 7a und 7a' zur Magnetfelderzeugung aufgrund des Stromempfangs
von hochfrequenten Signale als Spulen mit spiralförmigen Mustern 7 und 7' in der oberen
Oberfläche 8a und 8a' der lichtdurchlässigen optischen Gläser 8 und 8', aus beispielsweise
Quarz, ausgebildet sind. Die Objektivlinsen 2 und 2' sind an den unteren Oberflächen 8b
und 8b' positioniert, die keine Spulenmuster 7 und 7' an den optischen Gläsern 8 und 8'
haben, so daß die Zentren der Objektivlinsen 2 und 2' jeweils mit den Zentren der
Spulenmuster 7 und 7' fluchten. Die Objektivlinsen 2 und 2' sind jeweils in der Nähe der
Endabschnitte 4a und 4a' der Spulenkörper 4 und 4' mittels der Linsenhalterungen 2a und 2a'
fixiert. Die optischen Gläser 8 und 8' sind jeweils mit den Endabschnitten 4a und 4a' der
Spulenkörper 4 und 4' fest verbunden. Somit kann der Laserstrahl jeweils auf die Zentren
der erzeugten Magnetfelder fokusiert werden. Somit ist kein Zentriervorgang während der
Montage der Tastköpfe erforderlich.
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Als Material für die optischen Gläser 8 und 8' wurde Quarz verwendet, jedoch kann Quarz
auch durch ein anderes Material ersetzt werden, wenn dieses lichtdurchlässig ist. Als
Spulenmuster 7 und 7' können gedruckte Spulen, Dünnfilmspulen oder dergleichen verwendet
werden. Es können Löcher für den Durchlaß der Laserstrahlen von den Lasereinheiten 1
und 1' in den optischen Gläsern 8 und 8' ausgebildet sein, um zu verhindern, daß die
Laserstrahlen an den Oberflächen der optischen Gläser 8 und 8' reflektiert werden.
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Das erste zweiseitige magnetooptische Aufzeichnungsmedium 10, welches in Figur 3
dargestellt ist, ist dasjenige, welches in der Beschreibung und in den Zeichnungen der
japanischen Patentanmeldung Nr.1-142563 vorgeschlagen wird, die von dem Anmelder der
vorliegenden Patentanmeldung eingereicht wurde. Aufzeichnungsabschnitte 16, fotoheilbare
Kunststoffschicht 17 und transparente Schutzplatten 18 sind jeweils auf beiden
Oberflächen eines Substrats 11 ausgebildet. Sowohl die transparenten Schutzplatten 18 als auch
die fotoheilbaren Kunststoffschichten 17 haben lichtdurchlässige Eigenschaften und deren
Gesamtdicke kann geringer sein als 0,6 mm.
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In jedem Aufzeichnungsabschnitt 16 ist die Reflexionsschicht 15 dichter an dem Substrat
11 vorgesehen als eine Aufzeichnungsschlcht 12 und außerdem sind die Reflexionsschicht
15, eine zweite dielektrische Schicht 14, die Aufzeichnungsschlcht 12 und eine erste
dielektrische Schicht 13 der Reihe nach von der Seite des Substrats 11 aufgestapelt.
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In diesem doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 10 wird das Substrat
11 gemeinsam benutzt, so daß die Dicke des Aufzeichnungsmediums im wesentlichen halb
so groß gemacht werden kann, wie bei einem herkömmlichen doppelseftigen
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium, bei dem zwei Substrate miteinander verbunden sind.
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Die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels des magnetooptischen Scheibensystems wird
nachfolgend beschrieben.
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Bei der ersten magnetooptischen Aufzeichnungseinheit werden, wenn ein Strom an der
Fokusierspule 3a anliegt, der Spulenkörper 4 und die Magnetfeld-Erzeugungseinheit 9, die
in dem Spulenkörper 4 integriert ist, angetrieben, um entlang der optischen Achse der
Objektivlinse 2 verschoben zu werden, d.h. in einer Richtung gemäß dem in Figur 3
dargestellten
Pfeil F. Liegt an der Spurspule 3b ein Strom an, werden der Spulenkörper 4 und
die Magnetfeld-Erzeugungseinheit 9 in einer senkrecht zur optischen Achse der
Objektivlinse 2 verlaufenden Richtung verschoben, was durch den Pfeil T in Figur 3 angezeigt
wird.
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Entsprechend wird die zweite magnetooptische Tastkopfeinheit angetrieben und
entsprechend den Richtungen der Pfeile F und T synchron mit der Verschiebung der ersten
magnetooptischen Tastkopfeinheit verschoben.
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Gleichzeitig werden hochfrequente Stromsignale, die durch Verstärkung von
aufzuzeichnenden Signalen erhalten werden, den Spulenmustern 7 und 7' der Magnetfeld-
Erzeugungseinheiten 9 und 9' zugeführt, die aus elektrischen Leitern 7a und 7a' hergestellt
sind, so daß jeweils Magnetfelder erzeugt werden. Diese Magnetfelder werden durch
Hochgeschwindigkeits-Gegensteuerungen erhalten, die entsprechend den
Aufzeichnungssignalen ausgeführt und an die magnetischen Aufzeichnungsschichten 12 und 12' des
doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 10 angelegt werden. Die von den
Lasereinheiten 1 und 1' ausgesendeten Laserstrahlen werden auf Bereichen der
magnetischen Aufzeichnungschichten 12 und 12' fokusiert, wo die Magnetfelder anliegen, und
zwar durch die Objektivlinsen 2 und 2' und durch die lichtdurchlässigen optischen Gläser 8
und 8'. Die Temperaturen der magnetischen Aufzeichungsschichten 12 und 12' werden
über den Curie-Punkt angehoben, um die Aufzeichnung der Informationssignale
auszuführen.
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Wie aus obiger Beschreibung ersichtlich ist, ist das magentooptische Scheibensystem des
ersten Ausführungsbeispiels so aufgebaut, daß jedes optische System mit dem Tastkopf 6,
6', der die Lasereinheit 1, 1', die Objektivlinsen 2, 2' usw. enthält, und das magnetische
System mit der Magnetfeld-Erzeugungseinheit 9, 9', die durch Ausbildung des
Spulenmusters 7, 7' im optischen Glas 8, 8' gebildet ist, jeweils auf der gleichen Seite bezüglich des
doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 10 angeordnet sind. Somit kann
die Distanz zwischen dem Spulenmuster 7, 7' und dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 10 verkürzt werden. Da die Dicke der lichtdurchlässigen Deckschicht, die die
transparente Schutzplatte 18 und die fotoheilbare Harzschicht enthält, klein ist, können die
Abstände zwischen dem Spulenmuster 7, 7' und der magnetooptischen
Aufzeichnungsschicht
12 des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 10 stark verringert werden, so
daß die Aufzeichnung in dem doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 10
mittels dem magnetooptischen Modulationsschema durchgeführt werden karn, obwohl
dies im herkömmlichen Falle bisher schwierig war.
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Wenn der Spulenkörper 4, 4' des Tastkopfes 6, 6' und die Magnetfeld-Erzeugungseinheit
9, 9' zusammengesetzt werden, beispielsweise mittels eines Klebers oder dergleichen, ist
der Mittelpunkt der Objektivlinse 2, 2' leicht mit dem Mittelpunkt des Magnetfeldes der
Magnetfeld-Erzeugungseinheit 9, 9' auszurichten. Da der Tastkopf 6, 6' mit der
Magnetfeld-Erzeugungsemheit 9, 9' durch ein Fokusierservo gekoppelt ist, kann die Intensität des
an dem doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 10 anliegenden
Magnetfelds immer konstantgehalten werden, ein Antriebssystern als Antrieb für das Magnetsy-
Stern, welches im herkömmlichen Fall erforderlich ist, kann entfallen. Da Platzbedarf für
die magnetooptische Tastkopfeinheit eingespart werden kann, erhöht sich die Freiheit
bezüglich der Konstruktion.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann die Aufzeichnung auf oder die Wiedergabe
von dem doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsrnedium 10 auf unterschiedliche
Art und Weise durchgeführt werden. Werden beispielsweise die Lasereinheiten 1 und 1'
und die Magnetfeld-Erzeugungseinheiten 9 und 9' gleichzeitig verwendet, können
gleichzeitig Aufzeichnungen auf der oberen und der unteren Oberfläche des doppelseitigen
magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 10 durchgeführt werden. Werden beide
Lasereinheiten 1 und 1' gleichzeitig benutzt, kann eine gleichzeitige Wiedergabe erfolgen. Man
erhält ein Aufzeichnungsmedium mit große Speicherkapazität, wobei die Aufzeichnung und
die Wiedergabe von Informationssignalen mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann.
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Nach der Aufzeichnung auf oder der Wiedergabe von einer Oberfläche des doppelseitigen
magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 10 kann die Aufzeichnung auf oder die
Wiedergabe von der anderen Oberfläche durchgeführt werden. Die Aufzeichnungskapazität und
die Wiedergabekapazität kann im Vergleich mit der von einseitigen magnetooptischen
Aufzeichnungsmedien verdoppelt werden.
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Im obigen Fall, wenn die Au'eichnung auf einer Oberfläche durchgeführt worden ist, ist
es möglich, beide Magnetfeld-Erzeugungseinheiten 9 und 9' zu aktivieren, wobei die
beiden Magnetfelder an eine der beiden Aufzeichnungsschichten 12 oberhalb oder unterhalb
der Schicht angelegt werden. Somit kann die Aufzeichnung in einem stärken Magnetfeld
ausgeführt werden.
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Die Aufzeichnung kann unter Verwendung nur einer der Magnetfeld-Erzeugungseinheiten
durchgeführt werden, die neben einer Seite des Mediums plaziert sind, wenn die
Aufzeichnung auf der anderen Seite durchgeführt wird.
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Das zweite Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben. In diesem
Ausführungsbeispiel wird die gleiche Tastkopfeinheit wie in Figur 3 dargestellt verwendet, wie dies aus
Figur 5 ersichtlich ist, jedoch kann die Aufzeichnung und die Wiedergabe mittels eines
zweiten doppelseitigen magentooptischen Aufzeichnugnsmediums 30 erfolgen, das in
Figur 5 dargestellt ist.
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Das zweite doppelseitige magnetooptische Aufzeichnungsmedium 30 ist in der
Beschreibung und in den Zeichnungen der japanischen Patentanmeldung Nr.1-2747354 offenbart,
die von einem der Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung und weiterer Personen
angemeldet wurde. In dem Aufzeichnungsmedium 30 sind eine hochpermeable Schicht 32,
eine fotoheilbare Harzschicht 33, eine magnetooptische Aufzeichnungsschlcht 34, eine
Klebeschicht 35 und eine transparente Schutzplatte 36 aufeinanderfolgend auf jeder
Oberfläche eines einzigen Substrats 31 aufgestapelt. Sowohl die transparente Schutzplatte 36
als auch die Klebeschicht 35 haben lichtdurchlässige Eigenschaften und deren Gesamtdicke
beträgt 0,6 mm oder weniger.
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Die hochpermeable Schicht 32 besteht aus einem Übergangsmetall, wie Fe, Co, Ni oder
dergleichen oder aus einer Legierung aus Übergangsmetall, wie Permalloy, Sendust oder
einer amorphen magnetischen Legierung. Der vertikale Magnetfeld-Wirkungsgrad entlang
der vertikalen Richtung des doppelseitigen magentooptischen Aufzeichnungsmediums 30
kann erhöht werden.
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Bei dem zweiten Ausfiihriingsbeispiel hat das zweite doppelseitige magnetooptische
Aufzeichnungsmedium 30 eine hochpermeable Schicht 34, so daß der magnetische Fluß von
den Magnetfeld-Erzeugungseinheiten 9 und 9' eine geschlossene magnetische Schleife
bildet, wie dies durch eine unterbrochene Linie in Figur 5 beispielsweise angezeigt ist. Im
Aufzeichnungsmodus kann somit der magnetische Fluß, der an dem doppelseitigen
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 30 anliegt, effektiv gebündelt werden und es erhöht
sich insbesondere der vertikale Magnetfeld-Wirkungsgrad.
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Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel kann die Aufzeichnung auf oder die Wiedergabe
von beiden Oberflächen des doppelseitigen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 30
gleichzeitig durchgeführt werden. Außerdem kann, wie die Aufzeichnung auf oder die
Wiedergabe von einer Oberfläche durchgeführt wird, die Aufzeichnung auf oder die
Wiedergabe von der anderen Oberfläche durchgeführt werden.
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Wie oben beschrieben ist beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die numerische
Apertur NA der Objektivlinse 2, 2' erhöht, wie dies bei dem grundsätzlichen Aulbau
gemaß Figur 2 erläutert ist, so daß eine Aufzeichnung und eine Wiedergabe mit hoher Dichte
möglich ist. Gleichzeitig kann das doppelseitige magnetooptische Aufzeichnungsmedium
so benutzt werden, daß eine hohe Speicherkapazität, Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung
und Hochgeschwindigkeitswiedergabe möglich sind. Somit kann ein magnetooptisches
Scheibensystem mit großer Speicherkapazität angegeben werden.
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Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet die Magnetfeld-
Erzeugungseinheit 9, 9' das Magnetfeld-Modulationsschema, jedoch kann auch ein anderes
Schema von der Magnetfeld-Erzeugungseinheit 9, 9' verwendet werden, beispielsweise ein
optisches Modulationsschema.
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Gemaß dem optischen Scheibensystem der vorliegenden Erfindung ist die NA der zur
Fokusierung des Laserstrahl vorgesehenen Objektivlinse erhöht, während die Dicke der
lichtdurchlässigen Deckschicht der optischen Scheibe reduziert ist, so daß die Aufzeichnung
und/oder die Wiedergabe mit höherer Dichte erfolgen und eine große
Aufzeichungskapazität realisiert werden kann.