DE69126160T2

DE69126160T2 - Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für optische Information

Info

Publication number: DE69126160T2
Application number: DE69126160T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Hoshi; Susumu Matsumura; Hideki Morishima; Eiji Yamaguchi; Masakuni Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-03-16
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2011-03-16
Also published as: EP0447265A3; US5581532A; DE69126160D1; EP0447265A2; EP0447265B1

Description

HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Informationen auf optischen oder optomagnetischen Informationsaufzeichnungsmedien wie zum Beispiel optischen Platten, und insbesondere auf eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung mit einem verbesserten optischen Kopfabschnitt zur Wiedergabe der auf den Aufzeichnungsmedien aufgezeichneten Informationen.
Optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtungen sind in Kombination mit externen Speichereinrichtungen für Computer angewandt worden, da die verwendeten Informationsaufzeichnungsmedien eine gräßere Datenspeicherkapazität pro Gräßeneinheit haben. Optomagnetische Informationsaufzeichnungsmedien sind vor allem aufgrund ihrer Fähigkeit zur Regenerierung von Daten gut anwendbar. Als Verfahren zur Aufzeichnung/Wiedergabe von Information bei Anwendung einer solchen Speichereinrichtung sind ein Zwischenmarkierungs- Aufzeichnungsverfahren (Vertiefungspositions-Aufzeichnungsverfahren) und ein Markierungslänge-Aufzeichnungsverfahren (Vertiefungskanten-Aufzeichnungsverfahren) bekannt. Das letztere Verfahren ist in Hinsicht auf die Steigerung der Datenkapazität im allgemeinen als vorteilhafter anzusehen als das erste Verfahren. Um die unter Benutzung des letzteren Verfahrens aufgezeichnete Information auf präzise Weise von den Aufzeichnungsmedien ausgehendwiederherzustellen, ist es jedoch bei einem optischen Kopfabschnitt erforderlich, daß dieser die Kantenpositionen von Informationsbits auf genaue Weise liest.
Bei optischen Köpfen für optomagnetische Aufzeichnungsmedien werden Daten gewöhnlich durch Konzentrieren eines Lichtstrahls von einem Halbleiterlaser als eine Lichtquelle zu einem kleinen oder sehr kleinen Punkt und Abstrahlen des Lichtpunkts auf ein Aufzeichnungsmedium mittels des Zwischenmarkierungs-Aufzeichnungsverfahrens aufgezeichnet. Außerdem wird die Information durch differenzierende Erfassung der Änderung in der Lichtstärke wiederhergestellt, die aus dem Lichtpunkt resultiert, der durch Informationsbits reflektiert wird.
Bei einem solchen herkömmlichen Differenz-Erfassungsverfahren wird ein Strahlenteiler für polarisiertes Licht, wobei die Richtung von dessen Polarisationsachse einen Winkel von Grad bezüglich der Polarisationsrichtung des einfallenden linear polarisierten Lichts bildet, verwendet, um das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht in zwei Signallichtstrahlen zu teilen. Es werden jeweils zwei Signale von den beiden Strahlen erfaßt, um ein Differenzsignal zu erzeugen.
Für den Fall, daß der auf die vorhergehend dargelegte differenzierende Erfassung angewiesene herkömmliche optische Kopf bei dem Markierungslänge-Aufzeichnungsverfahren angewandt wird, würde jedoch die Anwendung eines einzelnen kleinen punktformigen Lichts, das eine Verteilung der Lichtstärke gleich der Gaußverteilung hat, so weit es im Stand der Technik bekannt ist, zu dem folgenden Problem führen. Wenn folglich eine Änderung in der Intensität des von den Informationsbits reflektierten Lichts differenzierend erfaßt wird, zeigt ein bei dem herkömmlichen optischen Kopf benutzter Lichtdetektor eine reduzierte Kantenerfassungsfähigkeit zur Erfassung der Änderung in der Intensität des gesamten reflektierten Lichts, da die Verteilung der Intensität des abgestrahlten punktförmigen Lichts durch eine in einem gewissen Maße gedehnte Gaußverteilung gegeben ist.
DE-A-3732944 offenbart einen optischen Aufnehmer zur Wiedergabe von auf einer auf magnetooptische Weise mit einer Aufzeichnung versehenen Platte aufgezeichneten Informationen, wobei linear polarisiertes Licht auf die Platte gerichtet wird. Ein Detektor ist angeordnet, um von der Platte reflektiertes Licht zu erfassen, nachdem es einen Polarisationsstrahlenteiler passiert hat.
Die vorliegende Erfindung ist mit Hinsicht auf den vorhergehend erwähnten Stand der Technik realisiert worden, und hat die Schaffung einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung zur Aufgabe, die mit einem optischen Kopfabschnitt ausgestattet ist, der eine hohe Kantenerfassungsfähigkeit hat, wenn die mittels des Markierungslängen-Aufzeichnungsverfahrens aufgezeichnete Information wiederhergestellt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine optomagnetische Informationswiedergabevorrichtung geschaffen, die aufweist,
eine Bestrahlungsvorrichtung zur Bestrahlung eines Aufzeichnungsmediums, auf welchem mittels eines linear polarisierten Lichtstrahls, der eine in eine festgelegte Richtung polarisierte Komponente hat, in einer magnetischen Domäne Informationen aufgezeichnet worden sind,
eine optische Einrichtung zum Konzentrieren des von dem Aufzeichnungsmedium erzielten Lichtstrahls, und
eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Komponente des Lichtstrahls von dem Aufzeichnungsmedium, die in eine Richtung senkrecht zu der von der optischen Einrichtung erzielten vorbestittimten Richtung polarisiert ist,
wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Erfassungseinrichtung eine effektive Lichtempfangsoberfläche mit einer Fläche enthält, die fast gleich der Größe des Beugungsscheibchens ist, die durch das Auflösungsvermögen der optischen Einrichtung festgelegt wird, und in einer Position positioniert ist, in welcher mittels der optischen Einrichtung ein Bild des Lichtstrahls ausgebildet wird, um die Erfassung des Vorhandenseins einer Kante der magnetischen Informations-Domäne zu ermöglichen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optomagnetisches Informationswiedergabeverfahren geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist,
Bestrahlung eines Aufzeichnungsmediums, auf welchem mittels eines linear polarisierten Lichtstrahls, der eine in eine festgelegte Richtung polarisierte Komponente hat, in einer magnetischen Domäne Informationen aufgezeichnet worden sind,
Konzentrieren des Lichtstrahls, der mittels der optischen Einrichtung von dem Aufzeichnungsmedium erzielt wird, und Benutzung einer Erfassungseinrichtung, um die Komponente des konzentrierten Lichtstrahls zu erfassen, die eine in eine Richtung senkrecht zu der vorbestimmten Richtung polarisierte Komponente hat,
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Erfassungseinrichtung, die eine effektive Lichtempfangsoberfläche mit einer Fläche enthält, die fast gleich der Größe des Beugungsscheibchens ist, die durch das Auflösungsvermögen der optischen Einrichtung festgelegt wird, und dadurch, daß es ferner den folgenden Schritt aufweist, Erfassung des konzentrierten Lichtstrahls, um das Vorhandensein einer Kante der magnetischen Informations-Domäne zu erfassen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Anwendung in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Ansicht, die einen auf einer magnetischen Informations-Domäne auftreffenden Lichtpunkt zeigt.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die einen auf einer Kante der magnetischen Informations-Domäne auftreffenden Lichtpunkt zeigt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die das Fokussierungsverhältnis für S-polarisiertes Licht der Wellenfront gemäß Fig. 3 zeigt.
Fig. 5 ist eine Ansicht, die das Fokussierungsverhältnis für S-polarisiertes Licht der Wellenfront gemäß Fig. 2 zeigt.
Fig. 6 ist eine Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Anwendung in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 7 ist eine Ansicht, die einen auf einer magnetischen Informations-Domäne auftreffenden Lichtpunkt zeigt.
Fig. 8 ist eine Ansicht, die einen auf einer Kante der magnetischen Informations-Domäne auf treffenden Lichtpunkt zeigt.
Fig. 9 ist eine Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Anwendung in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine Ansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Anwendung in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist eine Ansicht, welche die Verteilung der Inten- Sität eines Lichtpunkts, welcher erneut auf die Austrittsendfläche eines Halbleiterlasers fokussiert ist, für den Fall zeigt, in welchem die magnetische Informations-Domäne eine Kante in dem Lichtpunkt aufweist.
Fig. 12 ist eine Ansicht, welche die Verteilung der Intensität eines Lichtpunkts, welcher erneut auf die Austrittsendfläche eines Halbleiterlasers fokussiert ist, für den Fall zeigt, in welchem die magnetische Informations-Domäne keine Kante in dem Lichtpunkt aufweist.
Fig. 13 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem dem Halbleiterlaser injizierten Antriebsstrom und einem Erfassungssignal zeigt.
Fig. 14 ist eine Ansicht, die ein fünftes Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Aufzeichnung und Wiedergabe von optomagnetischer Information gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 15 ist eine Ansicht, die einen in der Mitte der magnetischen Informations-Domäne auftreffenden Lichtpunkt zeigt.
Fig. 16 ist eine Ansicht, die einen auf einer Kante der magnetischen Informations-Domäne auftreffenden Lichtpunkt zeigt.
Fig. 17 ist eine Ansicht, die das Fokussierungsverhältnis für S-polarisiertes Licht der Wellenfront gemäß Fig. 16 zeigt.
Fig. 18 ist eine Ansicht, die einen Lichtpunkt zeigt, der in einer Position auftrifft, die von der Kante der magnetischen Informationsdomäne versetzt ist.
Fig. 19 ist eine Ansicht, die das Fokussierungsverhältnis für S-polarisiertes Licht der Wellenfront gemäß Fig. 18 zeigt.
Fig. 20 ist eine Ansicht, die das Fokussierungsverhältnis für P-polarisiertes Licht der Wellenfront gemäß Fig. 16 zeigt.
Fig. 21A und 21B sind grafische Darstellungen, die Beispiele der Verteilung der Lichtstärke an verschiedenen Lichtdetektoren zeigen.
Fig. 22 ist eine grafische Darstellung, die Kanten der magnetischen Infomationsdomänen und Kantenerfassungssignale zeigen.
Fig. 23 ist ein Blockdiagramm, das eine arithmetische Operation von Signalen aus jeweiligen Lichtempfangsoberflächen zeigt.
Fig. 24 ist eine Ansicht, die ein sechstes Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Aufzeichnung und Wiedergabe von optomagnetischer Information gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 25 und 26 sind Ansichten, welche die jeweils durch die Lichtstrahlen A und B erzeugten Lichtpunkte zeigen.
Fig. 27 ist eine schematische Ansicht, die ein siebtes Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Anwendung in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 28 ist eine Ansicht, die einen auf der magnetischen Informationsdomäne eines Aufzeichnungsmediums auftreffenden Lichtpunkt zeigt.
Fig. 29, 34 und 42 sind Ansichten, die das Verhalten von Lichtstrahlen nach dem Passieren einer 1/2-Wellenlängenplatte zeigen.
Fig. 30, 31, 35, 36, 43 und 44 sind Ansichten, die polansierte Komponenten von Lichtstrahlen nach dem Passieren eines Polarisationslichtstrahlenteilers zeigen.
Fig. 32, 37, 38, 39 und 40 sind Ansichten, die Beispiele der Amplitudenverteilung eines Lichtpunkts zeigen.
Fig. 33 und 41 sind Ansichten, die einen Lichtpunkt zeigen, der auf einer Kante der magnetischen Informationsdomäne des Aufzeichnungsmediums auftrifft.
Fig. 45 ist ein Diagramm, das Erfassungssignale von den fotoelektrischen Wandlern zeigt.
Fig. 46 ist eine Ansicht, die eine 1/2-Wellenlängenplatte und ein optisches Phasendifferenz-Einstellelement zeigen.
Fig. 47 ist eine Ansicht, die ein optisches System zeigt, das mit dem optischen System gemäß Fig. 34 auswechselbar ist.
Fig. 48 ist eine schematische Ansicht eines anderen optischen Kopfs zur Anwendung in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 49 ist eine Ansicht, die einen Lichtpunkt zeigt, der auf einer Kante der mit einer Aufzeichnung versehenen magnetischen Informations-Domäne auftrifft.
Fig. So ist eine Ansicht, die polarisierte Komponenten von Lichtstrahlen zeigt, die eine 1/2-Wellenlängenplatte passiert haben.
Fig. 51 und 52 sind Ansichten, die polarisierte Komponenten von Lichtstrahlen zeigen, die einem Polarisationslichtstrahlenteiler passiert haben.
Fig. 53 ist eine Ansicht, die einen Lichtstrahl zeigt, der auffotoelektrische Wandler fokussiert ist, nachdem er den Polarisationslichtstrahlenteiler passiert hat.
Fig. 54 ist ein Diagramm, das Signale von den fotoelektrischen Wandlern zeigt.
Fig. 55 und 56 sind Ansichten zur Erklärung eines Beispiels, bei welchem eine Verbundlinse anstelle eines Pupillen-Teilerprismas verwendet wird.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Ein in Fig. 1 gezeigtes Ausführungsbeispiel ist als ein optischer Kopfabschnitt zum Gebrauch in einer optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt. In Fig. 1 ist ein Halbleiterlaser, der zum Beispiel einen Strahl aus linear polarisiertem Licht (die Richtung von dessen Feldvektor ist durch E bezeichnet) der Wellenlänge λ&sub1; (λ&sub1; = 830 nm) emittiert, mit Hilfe eines Bezugszeichens 1 bezeichnet. Dieser Lichtstrahl wird mittels einer Kollimatorlinse 2 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt und trifft auf einem ersten Polarisationslichtstrahlenteiler 3 auf. Hier passiert der meiste Anteil der in die Richtung E polarisierten Komponente den Polarisationslichtstrahlenteiler 3, aber die in die Richtung senkrecht zu E polarisierte Komponente wird durch diesen zu 100 % reflektiert. Dann wird der Lichtstrahl, welcher den ersten Polarisationslichtstrahlenteiler 3 passiert hat, mittels einer Objektivlinse 4 konzentriert, um einen Lichtpunkt 5 auf einer Informationsspur 6 auszubilden, die auf einer optomagnetischen Platte (einem Aufzeichnungsmedium) definiert ist. Die optomagnetische Platte ist entlang der Informationsspur 6 mit Führungsausnehmungen 7 zur Spurführungssteuerung versehen. Das durch die Informationsspur 6 reflektierte oder von der Informationsspur 6 durchgelassene Licht wird von der Objektivlinse 4 aus über den ersten Polarisationslichtstrahlenteiler 3 zu einem zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 8 gerichtet, wo es in zwei Lichtstrahlen geteilt wird. Ein Lichtstrahl wird herausgenommen und passiert die Wellenfront 9, während der andere Lichtstrahl über eine Sensorlinse 10 zu einem fotoelektrischen Wandler geführt wird.
Wenn Informationen auf der Informationsspur 6 aufgezeichnet werden, die auf der optomagnetischen Scheibe (dem Aufzeichnungsmedium) definiert ist, wird der Lichtpunkt 5 auf die Informationsspur 6 abgestrahlt, während mittels eines Magnetkopfs (nicht gezeigt) ein äußeres magnetisches Feld an den bestrahlten Abschnitt angelegt wird, so daß dort ein Informationssignal aufgezeichnet wird.
Bei der vorhergehend aufgeführten Anordnung besteht der von dem Halbleiterlaser 1 emittierte Lichtstrahl aus linear polarisiertem Licht. Nun wird angenommen, daß die Richtung E des Feldvektors des linear polarisierten Lichts der Richtung des P-polarisierten Lichts entspricht und die Richtung senkrecht zu E der Richtung des S-polarisierten Licht entspricht. Wenn der Lichtstrahl auf die optomagnetische Plat te abgestrahlt wird, wird er als der Lichtpunkt 5 auf eine optomagnetische Aufzeichnungsfolie fokussiert, die aus TbFeCo oder dergleichen gefertigt ist. Der von der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie reflektierte Lichtstrahl hat eine senkrecht zur Richtung E S-polarisierte Komponente, da er auf der Folie dem magnetischen Kerreffekt unterzogen worden ist. Diese S-polarisierte Komponente wird insgesamt durch den ersten Polarisationslichtstrahlenteiler 3 reflektiert und ein Teil der ursprünglich in P-Richtung polarisierten Komponente wird auch durch diesen reflektiert, so daß beide Komponenten auf dem zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 8 auftreffen. Der zweite Polarisationslichtstrahlenteiler 8 weist Charakteristiken derart auf, daß er 100 % der S-polarisierten Komponente reflektiert und 100 % der P-polarisierten Komponente hindurchläßt Folglich be steht der Lichtstrahl, der als die Durchgangs-Wellenfront 9 den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 8 passiert hat, insgesamt aus der P-polarisierten Komponente. Diese P- polarisierte Komponente wird zu einem optischen AF-Erfassungssystem zur Autofokussierungs-Steuerung und/oder einem optischen AF-Erfassungssystem zur Selbstausrichtungs-Steuerung (beide nicht gezeigt) geführt. Diese optischen Erfassungssysteme können unter Anwendung von verschiedenen soweit bekannten Verfahren realisiert werden.
Andererseits wird der durch den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 8 reflektierte, aus der S-polarisierten Komponente bestehende Lichtstrahl mittels der Sensorlinse 10 fokussiert, so daß er den fotoelektrischen Wandler 11 erreicht.
Fig. 2 veranschaulicht das auftretende Verhalten, wenn der Lichtpunkt 5 auf einer magnetischen Informations-Domäne 12 (in eine Richtung M magnetisiert) auftrifft, die in der Informationsspur auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie aufgezeichnet ist. Angenommen, daß der Feldvektor eines den Lichtpunkt 5 bildenden auf treffenden Lichtstrahls 13 Eiist, entspricht die Richtung von Ei der vorhergehend genannten Richtung E in Fig. 1 und wird durch ein Bezugszeichen 14 bezeichnet. Wenn der auftreffende Lichtstrahl 13 als der Lichtpunkt 5 mittels der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie reflektiert wird, wird er dem magnetischen Kerr effekt unterzogen, so daß die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts in Abhängigkeit von der Richtung der Magnetisierung der magnetischen Informations-Domäne um θ gedreht wird und der Feldvektor eines reflektierten Lichtstrahls 15 durch ein Bezugszeichen 16 bezeichnet wird. Die S-polarisierte Komponente dieses Feldvektors wird durch 17 bezeichnet. Da die magnetische Informations-Domäne im Fall von Fig. 2 keine Kante in dem Lichtpunkt aufweist, beinhaltet der reflektierte Lichtstrahl keine Information über eine Kante. In diesem Fall wird nur die S-polarisierte Komponente 17 auf den fotoelektrischen Wandler fokussiert und irgendeine Kanteninformation der magnetischen Informations-Domäne ist nicht in dem reflektierten Lichtstrahl enthalten, wodurch der reflektierte Lichtstrahl keine Phasenverteilung in seiner Wellenfront aufweist. Im Ergebnis wird die S-polarisierte Komponente des reflektierten Lichtstrahls mittels der Sensorlinse 10 in Form eines normalen einzelnen Lichtpunkts auf den fotoelektrischen Wandler fokussiert.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die das Verhalten zeigt, welches auftritt, wenn der Lichtpunkt 5 auf eine Kante von der (oder zwischen den) magnetischen Informations-Domäne(n) in der Informationsspur auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie auftrifft. Die Richtung des Feldvektors des auftreffenden Lichtstrahls ist die gleiche wie in Fig. 2 und durch 16 bezeichnet. Die magnetischen Informations-Domänen, auf welchen das punktförmige Licht 5 auftrifft, sind in entgegengesetzten Richtungen, wie durch Pfeile 18, 19 gezeigt ist, mit einer Kante 17 dazwischen magnetisiert. Vorausgesetzt, daß der Bereich der Wellenfront des auftreffenden Lichtpunkts 5 unter einem Einfluß der Magnetisierung 18 5-1 ist und deren Bereich unter einem Einfluß der Magnetisierung 19 5-2 ist, unterliegt das Licht in dem Wellenfrontbereich 5-1 aufgrund der Magnetisierung 18 dem magnetischen Kerreffekt, und der dem Bereich 5-1 entsprechende Strahlabschnitt 20-1 des reflektierten Lichtstrahls wird der Kerrdrehung in die gleiche Richtung wie in dem vorhergehenden Fall gemäß Fig. 2 unterzogen. Der resultierende Feldvektor des Strahlabschnitts 20-1 ist durch 21 und seine S-polarisierte Komponente durch 22 bezeichnet. Inzwischen unterliegt das Licht in dem Wellenfrontbereich 5-2 aufgrund der Magnetisierung 19 dem magnetischen Kerreffekt, und der dem Bereich 5-2 entsprechende Strahlabschnitt 20-2 des reflektierten Lichtstrahls 20 wird in dessen Polarisationsebene in die dem Strahlabschnitt 20-1 entgegengesetzte Richtung gedreht. Der resultierende Feldvektor des Strahlabschnitts 20-2 wird mit 23 und seine S-polarisierte Komponente mit 24 bezeichnet.
Wie aus einem Vergleich zwischen den S-polarisierten Komponenten 22 und 24 deutlich wird, sind deren Richtungen entgegengesetzt zueinander. In anderen Worten gesagt, die Phasenverteilung der S-polarisierten Komponente des reflektierten Lichtstrahls 20 ist zwischen den zwei Bereichen, die durch die Kante 17 der magnetischen Informations-Domäne getrennt sind, um π phasenverschoben.
Fig. 4 veranschaulicht das Fokussierungsverhältnis eines Licht-empfangenden optischen Systems für S-polarisiertes Licht der Wellenfront in Fig. 3. Im Fall dieser Zeichnungen wird der auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie auf treffende Lichtpunkt 5 durch diese derart reflektiert, daß die S-polarisierten Komponenten in der Wellenfront des reflektierten Lichtstrahls 20 eine Phasendifferenz π zwischen den Strahlabschnitten 20-1 und 20-2 aufweisen. Wenn der reflektierte Lichtstrahl 20 mittels der Sensorlinse 10 fokussiert wird, nachdem er die Objektivlinse 4 passiert hat, wird er aufgrund der vorhergehend genannten Phasendifferenz nicht zu einem einzelnen Lichtpunkt, sondern zu zwei Lichtpunkten. Dies resultiert in der Amplitudenverteilung 25, die in ihrem mittleren Abschnitt auf Null herabgesetzt ist, und wobei folglich die Intensitätsverteilung in ihrem mittleren Abschnitt dunkel ist, wie durch 26 gezeigt ist. Die Größe des dunklen mittleren Abschnitts ist fast gleich der Größe eines Beugungsscheibchens, die durch das Auflösungsvermögen des Licht-empfangenden optischen Systems festgelegt wird, das die Objektivlinse 4 und die Sensorlinse 10 aufweist. Folglich wird die Größe des Beugungsscheibchens sowohl durch die Wellenlänge des in das Licht-empfangende optische System einfallenden Lichtstrahls als auch die numerische Apertur (NA) des Licht-empfangenden optischen Systems festgelegt.
Fig. 5 veranschaulicht das Fokussierungsverhältnis des Licht-empfangendem optischen Systems für das S-polarisierte Licht im Fall von Fig. 2. Da die S-polarisierten Komponenten in der Wellenfront des reflektierten Lichtstrahls 15 keine Phasendifferenz aufweisen, wie in Verbindung mit Fig. 2 erklärt ist, wird in diesem Fall die Intensitätsverteilung ähnlich der Lichtverteilung eines normal fokussierten Punkts entwickelt. Die Amplitudenverteilung dieses einzelnen Lichtpunkts ist durch 27 bezeichnet, und die Intensitätsverteilung hat in ihrer Mitte den hellsten Abschnitt, wie durch 26' gezeigt ist.
Wenn demgemäß die Größe der Licht-empfangenden Oberfläche des fotoelektrischen Wandlers 11 fast gleich der des Beugungsscheibchens eingestellt ist, kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Kante der magnetischen Informations-Domäne in dem Lichtpunkt durch die Beurteilung eines Ausgangssignalpegels aus dem Wandler 11 bestimmt werden. Insbesondere wird der erfaßte Ausgangswert des fotoelektrischen Wandlers 11 in einem Vergleichs- und Entscheidungsschaltkreis mit einem festgelegten Wert verglichen. Wenn der erfaßte Ausgangswert höher als der voreinge stellte Wert ist, gibt der Vergleichs- und Entscheidungsschaltkreis ein Signal aus, welches das Nichtvorhandensein einer Kante anzeigt. Wenn der erfaßte Ausgangswert in umgekehrter Weise geringer als der voreingestellte Wert ist, gibt der Vergleichs- und Entscheidungsschaltkreis ein Signal aus, welches das Vorhandensein einer Kante anzeigt. Folglich ermöglicht das vorhergehend beschriebene Ausführungsbeispiel die präzise Erfassung der Kante lediglich durch eine gewisse Modifizierung des herkömmlichen optischen Systems.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist der Ausgangswert des fotoelektrischen Wandlers gemäß Vorbeschreibung im wesentlichen Null, wenn die Kante eines Informationsbits innerhalb eines Lichtpunkts des abgestrahlten Lichtstrahls vorhanden ist. Es ist jedoch normalerweise bei der Signalverarbeitung von Vorteil, daß ein Ausgangsimpuls erzeugt wird, wenn die Kante vorhanden ist. In Hinsicht auf diese Tatsache ist die Realisierung des folgenden Ausführungsbeispiel zu bevorzugen. Eine in Fig. 6 gezeigte Anordnung wird als ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen. Fig. 6 veranschaulicht auch einen optischen Kopfabschnitt zum Gebrauch in einer optischen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, wie er im vorhergehenden mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde. Die Elemente in Fig. 6, welche denen in Fig. 1 gleichen, werden hier nicht erklärt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Phasenplatte 28 hinter oder stromabwärts der Kollimatorlinse 2 gemäß Fig. 2 angeordnet. Die Phasenplatte 28 ist durch eine gerade Linie 29, welche die optische Achse enthält, in zwei Bereiche 28-1 und 28-2 geteilt. In dem Bereich 28-1 ist eine optisch transparente Schicht mit einem Brechungskoeffizienten n und einer Dicke D vorgesehen. Zwischen der Dicke D, dem Brechungskoeffizienten n und der Wellenlänge λ des Lichtstrahls aus dem Halbleiterlaser gilt die folgende Beziehung:
2π (n - 1) D/λ = π
Demgemäß weist der abgestrahlte Lichtstrahl entsprechend den zwei Bereichen eine Phasendifferenz π zwischen den Wellenfronten auf.
Der die Phasenplatte passierende Lichtstrahl wird über den ersten Polarisationsstrahlenteiler 3 mittels der Objektivlinse 4 fokussiert. Zu diesem Zeitpunkt ist deshalb die durch die Phasenplatte 28 erzeugte Phasendifferenz π in dem Lichtpunkt vorhanden, der auf die Informationsspur 6 abgestrahlt wird.
Fig. 7 veranschaulicht das Verhalten, welches auftritt, wenn der Lichtpunkt 5 gemäß Fig. 6 auf einer magnetischen Informations-Domäne 30 auftrifft. Da in diesem Fall die durch die Phasenplatte erzeugte Phasendifferenz π in einem abgestrahlten Lichtstrahl 31 vorhanden ist, wird auch zwischen zwei Abschnitten 31-1 und 31-2 des abgestrahlten Lichtstrahls 31 entsprechend den Bereichen 28-1 und 28-2 der Phasenplatte eine Phasendifferenz it bewirkt. Wenn der Feldvektor eines Strahlabschnitts (einer Wellenfront) 31-1 mit 32 bezeichnet wird, wird somit der Feldvektor des anderen Strahlabschnitts (Wellenfront) 31-2 mit 33 bezeichnet. Diese Phasendifferenz der abgestrahlten Wellenfronten wird ferner in die Wellenfronten des Lichtpunkts 5 gebracht, wobei eine Phasendifferenz π erzeugt wird, die ebenso zwischen den Wellenfronten 5-1 und 5-2 vorhanden ist. Folglich ist eine ähnliche Phasendifferenz auch in einem Lichtstrahl 34 vorhanden, welcher durch eine magnetische Informations- Domäne 30 reflektiert worden ist und dem magnetischen Kerreffekt unterzogen worden ist, wobei die Feldvektoren der Wellenfronten 34-1, 34-2 des Lichtstrahls 34 jeweils mit 35, 37 bezeichnet sind. Die S-polarisierten Komponenten dieser Wellenfronten sind durch 36, 38 bezeichnet, welche auch eine Phasendifferenz π aufweisen.
Fig. 8 veranschaulicht das auftretende Verhalten, wenn eine Kante 41 der magnetischen Informations-Domänen 39, 40 in dem Lichtpunkt 5 vorhanden ist. Hier werden die jeweiligen Feldvektoren der Wellenfronten 31-1, 31-2 des abgestrahlten Lichtstrahls 31 wie im vorhergehenden Fall gemäß Fig. 7 be zeichnet. In Fig. 8 ist die magnetische Informations-Domäne 39, auf welcher der Lichtpunkt 5-1 auftrifft, ähnlich wie in Fig. 7 magnetisiert und wird auf eine ähnliche Weise dem magnetischen Kerreffekt unterzogen. Der Feldvektor der reflektierten Wellenfront 42-1 entsprechend dem Lichtpunkt 5- 1 kann wie in Fig. 7 durch 35 bezeichnet werden und deren S-polarisierte Komponente wird durch 36 bezeichnet.
überdies ist die magnetische Informations-Domäne 40, auf welcher der Lichtstrahl 5-2 auftrifft, in der entgegengesetzten Richtung magnetisiert, so daß der Feldvektor der reflektierten Wellenfront 42-2 mit 43 bezeichnet werden kann und deren S-polarisierte Komponente mit 44 bezeichnet wird.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel verursacht deshalb die in dem abgestrahlten Lichtpunkt vorhandene Phasendifferenz π im Gegensatz zu dem vorhergehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel einen Zustand ohne Phasendifferenz zwischen den S-polarisierten Komponenten der reflektierten Wellenfronten, wenn die Kante der magnetischen Informations-Domäne in dem Lichtpunkt vorhanden ist. Im Ergebnis zeigt der auf dem fotoelektrischen Wandler ausgebildete Lichtpunkt, der mittels des Licht-empfangenden optischen Systems fokussiert wird, die gleiche Intensitätsverteilung, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist.
Während die Größe des Lichtpunkts bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wegen der bei dem abgestrahlten Lichtstrahl verursachten Phasendifferenz größer als die bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird, wird der auf dem fotoelektrischen Wandler auftreffende Lichtpunkt in seinem mittleren Abschnitt hell, wenn die Kante der magnetischen Informations-Domäne in dem Lichtpunkt vorhanden ist. Dies gestattet, daß der fotoelektrische Wandler ein Ausgangssignal mit großer Amplitude erzeugt. Umgekehrt wie bei dem vorhergehend genannten ersten Ausführungsbeispiel gibt in diesem Fall der Vergleichs- und Entscheidungsschaltkreis, wenn der erfaßte Ausgangswert des fotoelektrischen Wandlers höher als der voreingestellte Wert ist, ein Signal aus, welches das Vorhandensein der Kante anzeigt, wohingegen der Vergleichs- und Entscheidungsschaltkreis ein Signal ausgibt, welches das Nichtvorhandensein der Kante anzeigt, wenn der erfaßte Ausgangswert geringer als der voreingestellte Wert ist. Auf diese Weise wird das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Kante bestimmt.
Ein in Fig. 9 gezeigtes drittes Ausführungsbeispiel ist mit dem Ziel angeordnet worden, die Lichtpunktgröße wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zu reduzieren, um ein hohes Auflösungsvermögen aufrechtzuerhalten. Fig. 9 veranschaulicht auch einen optischen Kopfabschnitt zum Gebrauch in einer optischen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, wie vorhergehend mittels Fig. 1 beschrieben wurde. Die Elemente in Fig. 9, welche denen in Fig. 1 gleichen, werden hier nicht erklärt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist mit 45 eine Phasenplatte bezeichnet, die in dem Licht-empfangenden optischen System angeordnet ist. Die Phasenplatte 45 ist mittels einer geraden Grenzlinie 46, welche die optische Achse des Licht-empfangenden optischen Systems enthält und senkrecht zu der Richtung der Informationsspur ist, in zwei Bereiche 45-1 und 45-2 geteilt. Die Phasenplatte 45 ist mit einer Phasenfolie versehen, die eine Phasendifferenz π zwischen den Lichtstrahlen ergibt, welche die jeweiligen Bereiche passieren. Folglich ist die Phasenplatte 45 ein Element ähnlich der in Fig. 6 gezeigten Phasenplatte 28.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der abgestrahlte Lichtstrahl der gleiche wie in Fig. 1, und die Phasendifferenzen in dem reflektierten Lichtstrahl von einer und zwei magnetischen Informations-Domäne(n) sind auch die gleichen wie in Fig. 2 und 3. Da aber die Phasenplatte 45 in dem Lichtempfangenden optischen System angeordnet ist, wird der von der Informationskante reflektierte Lichtstrahl zwischen seinen zwei Wellenfronten in der Phasendifferenz ausgeglichen, bevor er auf den fotoelektrischen Wandler fokussiert wird, während er das Licht-empfangende optische System passiert, so daß der fokussierte Lichtpunkt die Intensitätsverteilung von normalem punktförmigen Licht aufweist. Wenn die Kante der magnetischen Informations-Domäne auf der optischen Achse des abgestrahlten Punktlichts vorhanden ist, wird der reflektierte Lichtstrahl zu einem Lichtpunkt fokussiert, der einen einzelnen Intensitätsspitzenwert wie ein normaler Lichtpunkt hat. Im Ergebnis gibt ein fotoelektrischer Wandler einen Ausgangswert ähnlich dem bei dem vorhergehend genannten zweiten Ausführungsbeispiel aus. Ferner ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel, anders als bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, in dem Licht-abstrahlenden optischen System kein optisches Element zum Teilen der Wellenfront des abgestrahlten Lichtstrahls vorgesehen. Somit wird die Größe des auf die Informationsspur abgestrahlten Lichtpunkts nicht vergrößert und folglich wird das Auflösungsvermögen der abgelesenen Information nicht herabgesetzt werden.
Obgleich bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wird, daß ein Punktbild auf die Licht-empfangende Oberfläche des fotoelektrischen Wandlers fokussiert wird, gibt es bei dieser Anordnung die Befürchtung, daß die Empfindlichkeit in Abhängigkeit von Orten auf der Licht-empfangenden Oberfläche schwanken kann. Um derartige Befürchtungen zu beseitigen ist es zu bevorzugen, beispielsweise die Licht-empfangende Oberfläche des fotoelektrischen Wandlers in eine Position einzustellen, die geringfügig aus der Fokalebene defokussiert ist.
In diesem Fall wird die Größe der effektiven Licht-empfangenden Oberfläche des fotoelektrischen Wandlers entsprechend einer aus der defokussierten Anordnung resultierenden Vergrößerung der Punktgröße in wünschenswerter Weise etwas vergrößert.
Wie vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß der durch das erste bis dritte Ausführungsbeispiel repräsentierten vorliegenden Erfindung eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung geschaffen, bei welcher ein Lichtstrahl aus einem Halbleiterlaser in der Form eines kleinen Lichtpunkts mittels eines Licht-abstrahlenden optischen Systems durch eine Objektivlinse zu einer Informationsspur geführt wird, die auf einer optomagnetischen Informationsaufzeichnungsfläche ausgebildet ist, und das durch die Informationsaufzeichnungsfläche reflektierte oder durchgelassene Licht mittels,eines Licht-empfangenden optischen Systems durch die Objektivlinse zu einem Lichtdetektor geleitet wird, wodurch die auf der Informationsaufzeichnungsfläche aufgezeichnete Information optisch gelesen wird, wobei der Lichtdetektor auf der optischen Achse des Licht-empfangenden optischen Systems vorgesehen ist und eine effektive Licht-empfangende Oberfläche hat, die fast gleich der durch das Auflösungsvermögen des Licht-empfangenden optischen Systems festgelegten Größe des Beugungsplättchens ist, und nur die polarisierte Komponente der polarisierten Komponente des reflektierten oder durchgelassenen Lichts, welche unter dem Einfluß des magnetooptischen Effekts neu erzeugt wird, wird mittels des Licht-empfangenden optischen Systems als ein Lichtpunkt auf die Lichtempfangende Oberfläche fokussiert, wodurch Kanten der auf der Informationsspur aufgezeichneten magnetischen Informations-Domänen durch einen Signalausgangswert des Lichtdetektors erfaßt werden.
Außerdem kann der den abgestrahlten Lichtpunkt ausbildende Lichtstrahl an einer Grenzlinie, welche die optische Achse enthält und senkrecht zur Richtung der Informationsspur ist, mittels eines optischen Filters geteilt werden, welcher eine Phasendifferenz π zwischen den Lichtstrahlen erzeugt, welche die zwei Bereiche passieren.
Ferner kann das mittels der Informationsaufzeichnungsoberfläche reflektierte Licht oder das durch die Informationsauf zeichnungsoberfläche durchgelassene Licht mittels eines optischen Filters, welches eine Phasendifferenz π zwischen den die zwei Bereiche passierenden Lichtstrahlen erzeugt, in dem Licht-empfangenden optischen System an einer Grenzlinie, welche die optische Achse enthält und senkrecht zur Richtung der Informationsspur ist, geteilt werden.
Die vorliegende Erfindung gemäß Vorbeschreibung hat den Vorteil der prazisen Erfassung von Kanten der magnetischen Informations-Domänen unter Anwendung der S-polarisierten Komponente, die mittels der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie unter dem magnetischen Kerreffekt erzeugt wird, ohne daß der Aufbau eines herkömmlichen optomagnetischen Kopfs komplizierter wird.
Noch ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 10 bis 12 sind zur Erklärung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht des vierten Ausführungsbeispiels eines optischen Kopfs zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines optomagnetischen Signals gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 10 ist mit 51 ein Halbleiterlaser bezeichnet, welcher eine Lichtwellenleiterschicht 52 hat und einen Strahl aus linear polarisiertem Licht (die Richtung von dessen elektrischem Feld ist in der Zeichnung durch F bezeichnet) mit der Wellenlänge λ emittiert. An einer Endfläche 53 des Halbleiterlasers, aus welcher der abgestrahlte Lichtstrahl austritt, ist eine Reflexions-verhindernde Folie für diese Wellenllänge vorgesehen. Eine Endfläche 54 auf der gegenüberliegenden Seite ist wie bei dem normalen Halbleiterlaseraufbau nicht mit einer Reflexions verhindernden Folie versehen und als eine sehr stark reflektierende Fläche ausgebildet. 55 ist ein fotoelektrischer Wandler zur Erfassung der Intensität des aus der Endfläche 54 austretenden Lichtstrahls. 56 ist eine Kollimatorlinse zur Umwandlung des Lichtstrahls aus dem Halbleiterlaser in einem parallelen Lichtstrahl, und der Lichtaustrittspunkt des Halbleiterlasers ist im Fokus der Kollimatorlinse angeordnet. 57 ist ein Analysator als ein optisches Selektorelement für polarisiertes Licht, welches das meiste der durch 70 bezeichneten in horizontaler Richtung polarisierten Komponente hindurchläßt, aber 100 % der in einer Richtung senkrecht dazu polarisierten Komponente absorbiert. 58 ist ein Faraday-Rotator, welcher wie folgt funktioniert. Wenn das linear polarisiert Licht, das seinen Feldvektor in horizontaler Richtung aufweist, wie durch F bezeichnet ist, den Faraday-Rotator 58 passiert, wird die Richtung des Feldvektors entgegen dem Uhrzeigersinn um 45 Grad gedreht, wie durch 66 gezeigt ist. 59 ist eine Objektivlinse. Der mittels der Objektivlinse 59 konzentrierte Lichtstrahl wird durch ein transparentes Substrat einer optomagnetischen Platte durchgelassen und bildet auf einer Informationsspur 62 einen Lichtpunkt 60. 62 ist eine der Informationsspuren, die auf einer Aufzeichnungsmedium- Oberfläche der optomagnetischen Platte definiert sind, und 61 ist eine Führungsnut, die zur Spurführungssteuerung des 35 Lichtpunkts vorgesehen ist.
Wenn Informationen auf der Informationsspur 62 aufgezeichnet werden, die auf der optomagnetischen Platte (Aufzeichnungsmedium) definiert ist, wird der Lichtpunkt 60 auf die Informationsspur 62 abgestrahlt, während mittels eines magnetischen Kopfs (nicht gezeigt) ein externes magnetisches Feld an den bestrahlten Abschnitt angelegt wird, so daß hier ein Informationssignal aufgezeichnet wird.
Mit 63, 64 sind auf der Informationsspur 62 aufgezeichnete Informationsbits bezeichnet, und diese sind in deren Bereichen in entgegengesetzten Richtungen magnetisiert. Es wird angenommen, daß der Bereich 63 parallel zu der optischen Achse des abgestrahlten Lichtstrahls magnetisiert ist und in Richtung auf die Objektivlinse 59 gerichtet ist, wie in der Zeichnung durch M bezeichnet ist, während der Bereich 64 in die Richtung entgegengesetzt zu M magnetisiert ist.
Bevor der den Lichtpunkt 60 bildende Lichtstrahl auf dem Bereich 63 auftrifft, wird die Richtung von dessen Feldvektor durch 66 bezeichnet. Aber der durch die optomagnetische Aufzeichnungsfolie, die aus einer amorphen Legierung wie zum Beispiel TbFeCo gefertigt ist, reflektierte Lichtstrahl zeigt eine um θ gedrehte Richtung des Feldvektors, wie durch 67 gezeigt ist, da er durch die Magnetisierung in dem Bereich 63 beeinflußt worden ist. Der reflektierte Lichtstrahl wird mittels der Objektivlinse 59 wieder in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt, und die dessen Polansationsebene wird ferner um 45 Grad gedreht, wenn er den Faraday-Rotator 58 passiert, was in einer mit 68 in der Zeichnung bezeichneten Richtung des Feldvektors resultiert. Dieser Lichtstrahl passiert ferner nur mit seiner Komponente 69, welche die mit 70 bezeichnete Richtung des Feldvektors hat, den Analysator 57, und die Komponente 69 wird dann mittels der Kollimatorlinse 56 erneut auf die Aus trittsendfläche des Halbleiterlasers fokussiert, welche mit der Reflexions-verhindernden Schicht beschichtet ist.
Andererseits wird der Feldvektor des Lichtstrahls, der den Lichtpunkt 60 bildet und durch den Bereich 64 reflektiert wird, unter einem Einfluß der Magnetisierung in entgegengesetzter Richtung um -θ gedreht. Nach dem Durchgang durch den Faraday-Rotator 58 und den Analysator 57 wird deshalb nur die durch den Feldvektor 69 repräsentierte Komponente wieder auf die Austrittsendfläche des Halbleiterlasers fokussiert.
In Hinsicht auf die Phasenverteilung des reflektierten Lichtstrahls in seiner Wellenfront unmittelbar nach dem Passieren des Analysators 57, aber unmittelbar vor dem Auftreffen auf der Kollimatorlinse 56, werden zu diesem Zeitpunkt die Feldvektoren der zwei Strahlabschnitte unter einem Einfluß der entgegengesetzten Magnetisierung der Bereiche 63 und 64 entgegengesetzt gedreht. Folglich sind der reflektierte Lichtstrahl aus dem Bereich 63 und der reflektierte Lichtstrahl aus dem Bereich 64 um π phasenverschoben. Wenn der Lichtstrahl, der eine solche Wellenfront hat, mittels der Kollimatorlinse 56 refokussiert wird, bewirkt das Vorhandensein der Phasendifferenz π, daß die Verteilung der Lichtstärke auf der Austrittsendfläche des Halbleiterlasers 51 keinen einzelnen Lichtpunkt, sondern zwei Lichtpunkte 71, 72 zeigt, die vertikal oberhalb und unterhalb der Lichtwellenleiterschicht 52 (deren Dicke normalerweise in der Größenordnung von 1 µm ist) angeordnet sind, wie in Fig. 11 gezeigt ist (siehe Hiroshi Kubota, "Wave Optics", 1. Aufl., 285 Seiten, Iwanami Verlag, 1871).
In diesem Fall wird deshalb die Stärke des wieder in die Lichtwellenleiterschicht des Halbleiterlasers 51 eintretenden Lichts stark reduziert und so verhält es sich auch mit der Stärke des von dem Halbleiterlaser 51 emittierten Lichts.
Fig. 12 ist eine Ansicht, welche die Verteilung der Intensität von punktförmigem Licht zeigt, welches für den Fall, daß keine Kante der magnetischen Informations-Domane in dem auf die Informationsspur abgestrahlten Lichtpunkt vorhanden ist, erneut auf die Austrittsendfläche des Halbleiterlasers fokussiert wird. Da in diesem Fall hier keine Phasendifferenz π aufgrund der Kante der magnetischen Domäne in dem reflektierten Lichtstrahl auftritt, zeigt der reflektierte Lichtstrahl die Intensitätsverteilung eines normal refokussierten Lichtpunkts, so daß der Lichtpunkt 73 erneut auf die Lichtwellenleiterschicht 52 fokussiert wird.
Im Ergebnis wird in diesem Fall die Stärke des erneut in die Lichtwellenleiterschicht des Halbleiterlasers 51 eintretenden Lichts viel stärker als in dem Fall gemäß Fig. 11 gesteigert, und so verhält es sich auch mit der Stärke des von dem Halbleiterlaser 51 emittierten Lichts.
Fig. 13 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einem dem Halbleiterlaser injizierten Antriebsstrom und einem Erfassungssignal zeigt. Wenn das von der optomagnetischen Platte reflektierte Licht bei dem dargestellten an den Laser angelegten Antriebsstrom zu der Austrittsendfläche des Halbleiterlasers rückgeführt wird, nimmt der Halbleiterlaser in Abhängigkeit von der Intensität des reflektierten Lichts, d. h. dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Kanten der magnetischen Informations-Domänen, die Informationsbits auf der optomagnetischen Platte bilden, wahlweise die zwei Zustände eines Laser- Oszillationsmodus 74 und eines LED-Oszillationsmodus 75 ein. Diese zwei Zustände werden in die Intensität von Licht umgewandelt, das aus der Austrittsendfläche des Halbleiterlasers 51 auf der entgegengesetzten Seite emittiert wird und durch den fotoelektrischen Wandler (Sensor) 55 erfaßt wird. Um dies in umgekehrter Weise zu realisieren, wird der Antriebsstrom des Halbleiterlasers 51 derart eingestellt, daß die vorhergehend genannten Bedingungen gewährleistet werden.
Wie vorhergehend erwähnt, kann das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Kanten der magnetischen Informations-Domänen in dem Lichtpunkt durch die Einstellung des Antriebsstroms des Halbleiterlasers 51 auf ein solches Niveau, daß die Ausführung des Laser-Oszillationsmodus und des LED- Oszillationsmodus möglich ist, die in Abhängigkeit von der Intensität des wieder in den Halbleiterlaser 51 eintretenden Lichts umgeschaltet werden, und die folgende Erfassung der Änderung in der Intensität des von dem Halbleiterlaser emittierten Lichts mittels des fotoelektrischen Wandlers 55 auf präzise Weise erfaßt werden. Folglich wird das Vorhandensein von Kanten der magnetischen Informations-Domänen durch die Erfassung der Änderung in dem Oszillationszustand des Halbleiterlasers festgestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dient der Analysator 57 zum Wegschneiden der Polarisations-Vormagnetisierungskomponente, die unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Kanten der magnetischen Informations-Domänen immer zur Austrittsendfläche des Halbleiterlasers 51 zurückkehrt Wenn jedoch die Lichtwellenleiterschicht 52 in dem Halbleiterlaser 51 ein sehr hohes Vermögen zur Trennung von polarisierten Komponenten hat, ist der Analysator 57 entbehrlich, da die Lichtwellenleiterschicht 52 auch die Funktionen des Analysators 57 erfüllen kann.
Außerdem wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Analysator 57 des Polarisationslicht absorbierenden Typs als ein optisches Selektorelement für polarisiertes Licht verwendet, um die in horizontaler Richtung polarisierte Komponente innerhalb des Licht-abstrahlenden optischen Systems auszuwählen. Zum Zweck der weiteren Verbesserung des Anwendungswirkungsgrads von Licht kann ein Polarisationslichtstrahlenteiler als das optische Selektorelement für polarisiertes Licht benutzt werden, der dazu geeignet ist, daß die im horizontaler Richtung polarisierte Komponente diesen passiert und andere polarisierte Komponenten reflektiert werden. Der Anwendungswirkungsgrad von Licht kann noch weiter verbessert werden, indem das reflektierte Licht von dem Polarisationslichtstrahlenteiler unter Anwendung von verschiedenen optischen Erfassungssystemen, die soweit bekannt sind, zu einem für den optischen Kopf wesentlichen optischen Servosystem wie zum Beispiel einem optischen Auto-Spurführungs- und Autofokussierungssystem geführt wird.
Im Ergebnis kann dieses Ausführungsbeispiel den optischen Kopf realisieren, welcher dazu geeignet ist, auf präzise Weise Kanten zu erfassen, ohne das optische System eines herkömmlichen optischen Kopfs in großem Ausmaß zu modifizieren. Da ein als ein externer Resonator angeordneter Halbleiterlaser als der Lichtdetektor benutzt wird, ermöglicht es dieses Ausführungsbeispiel außerdem, das von Informationsbits reflektierte Licht zu verstärken, selbst wenn dessen Intensitat gering ist, und folglich die Erfassungsempfindlichkeit zu erhöhen.
Obgleich dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung mit dem optischen Kopf für optomagnetische Platten beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt und auch beispielsweise bei einem Signallesesystem einer magnetischen Kodiereinrichtung mit linearer Skala mit hoher Auflösung bei Benutzung einer vertikalen magnetischen Folie anwendbar.
Wie vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß der durch das vierte Ausführungsbeispiel repräsentierten vorliegenden Erfindung eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung geschaffen, bei welcher ein Strahl aus linear polarisiertem Licht aus einem Halbleiterlaser mittels eines Licht-abstrahlenden optischen Systems zu einer optomagnetischen Informationsaufzeichnungsoberfläche geleitet wird, und das mittels der Informationsaufzeichnungsoberfläche reflektierte Licht mittels eines Licht-empfangenden optischen Systems durch das Licht-abstrahlende optische System zu einem Lichtdetektor geleitet wird, so daß die auf der Informationsaufzeichnungsoberfläche aufgezeichnete Information durch Anwendung des magnetooptischen Effekts wiedergegeben wird, wobei der Halbleiterlaser an seinen beiden End flächen kleine Licht-emittierende Bereiche hat und an mindestens der Endfläche nahe dem Licht-abstrahlenden optischen System mit einer Reflexions-verhindernden Folie versehen ist, wobei sowohl ein optisches Selektorelement für polarisiertes Licht, welches den Durchgang des linear polarisierten Lichts von dem Halbleiterlaser gestattet, als auch ein optisches Polarisationsrichtungs-Rotatorelement zur Drehung der Polarisationsebene des linear polarisierten Lichts um 90 Grad, nachdem es hin und her durch dieses verlaufen ist, in dem Licht-abstrahlenden optischen System angeordnet sind, und das von der Informationsaufzeichnungsoberfläche reflektierte Licht wird mittels des Licht-abstrahlenden optischen Systems erneut als ein Lichtpunkt auf die Licht-emittierende Fläche des Halbleiterlasers fokussiert, wodurch die Kanten der auf der Informationsaufzeichnungsoberfläche aufgezeichneten magnetischen Informations- Domänen mit Hilfe der Erfassung der Änderung in der Intensität des von dem Halbleiterlaser emittierten Lichts erfaßt werden.
Das optische Polarisationsrichtungs-Rotatorelement in dem Licht-abstrahlenden optischen System kann ein Faraday- Rotator sein.
Kurz gesagt, es wird bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Sprung in der Phasenverteilung (die Phasendifferenz), der durch eine optomagnetische Aufzeichnungsfolie unter dem magnetischen Kerreffekt verursacht wird, als Änderung in der Intensität des von einem externen Resonator emittierten Lichts durch Refokussierung eines Lichtpunkts auf den Resonator erfaßt, wodurch ein optischer Kopf für optomagnetische Platten realisiert wird, welcher auf präzise Weise Kanten der magnetischen Informations-Domänen erfassen kann, ohne den Aufbau eines herkömmlichen optomagnetischen Kopfs in wesentlicher Weise zu komplizieren.
Weitere andere Ausführungsbeispiele der optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels eines optischen Kopfs zur Aufzeichnung und Wiedergabe von optomagnetischer Information gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 14 ist ein Halbleiterlaser mit 101 bezeichnet, der einen Strahl aus linear polarisiertem Licht (die Richtung von dessen Feldvektor ist in der Zeichnung mit einem Pfeil E bezeichnet) emittiert, 102 ist eine Kollimatorlinse zur Umwandlung des Lichtstrahls aus dem Laser in einen parallelen Lichtstrahl, 103 ist ein erster Polarisationslichtstrahlenteiler, der dazu dient, das meiste der in die Richtung E polarisierten Komponente durchzulassen und 100 % der in eine Richtung senkrecht zu E polarisierten Komponente zu reflektieren, und 104 ist eine Objektivlinse. 105 ist ein mittels der Objektivlinse fokussierter Lichtpunkt, 106 ist eine auf einer optomagnetischen Platte definierte Informationsspur, und 107 ist eine Führungsausnehmung, die zur Spurführungssteuerung des Lichtpunkts vorgesehen ist. 108 ist ein zweiter Polarisationslichtstrahlenteiler, 109 ist ein halbdurchlässiger Spiegel (Halbspiegel), 110 ist eine 1/2-Wellenlängenplatte, 111 ist ein Strahlenteiler (im folgenden als ein neutraler Strahlenteiler bezeichnet), der dazu dient, unabhängig von der Polarisationsrichtung ungefähr 50 % des Lichtstrahls durchzulassen und ungefähr 50 % des Lichtstrahls durchzulassen, 112 ist ein Totalreflexionsspiegel, 113-1 ist eine erste Sensorlinse, 113-2 ist eine zweite Sensorlinse, welche der ersten Sensorlinse 113-1 gleicht, 114-11 und 114-12 sind jeweils eine obere und eine untere Licht-empfangende Oberfläche eines ersten Lichtdetektors nahe der Fokalebene der ersten Sensorlinse 113-1 und 114-21 und 114-22 sind jeweils eine obere und eine untere Licht-empfangende Oberfläche eines zweiten Lichtdetektors nahe der Fokalebene der ersten Sensorlinse 113-2.
Wenn Informationen auf der Informationsspur 106 aufgezeichnet werden, die auf der optomagnetischen Platte (Aufzeichnungsmedium) definiert ist, wird der Lichtpunkt 105 auf die Informationsspur 106 abgestrahlt, während mittels eines magnetischen Kopfs (nicht gezeigt) ein externes magnetisches Feld an den bestrahlten Abschnitt angelegt wird, so daß hier ein Informationssignal aufgezeichnet wird.
Der von dem Halbleiterlaser 101 emittierte Lichtstrahl besteht aus linear polarisiertem Licht und die Richtung seines Feldvektors ist in der Zeichnung durch E bezeichnet. Es wird nun angenommen, daß die Richtung E eine P-Polarisationsrichtung und die Richtung senkrecht zu E eine S-Polarisationsrichtung ist. Der emittierte Lichtstrahl wird mittels der Kollimatorlinse 102 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt. Der parallele Lichtstrahl passiert den ersten Polarisationslichtstrahlenteiler 103 und wird nach dem Durchgang durch ein transparentes Substrat der optomagnetischen Platte (nicht gezeigt) mittels der Objektivlinse 104 als der Lichtpunkt 105 auf die Informationsspur 106 fokussiert, die in einer aus TbFeCo oder dergleichen gefertigten optomagnetischen Aufzeichnungsfolie ausgebildet ist.
Der durch die optomagnetische Aufzeichnungsfolie reflektierte und folglich dem magnetischen Kerreffekt unterzogene Lichtstrahl hat eine senkrecht zur Richtung E S-polarisierte Komponente. Der erste Polarisationslichtstrahlenteiler 103 reflektiert diese S-polarisierte Komponente insgesamt und außerdem einen Teil der ursprünglich P-polarisierten Komponente, wobei diese zwei Komponenten den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 108 erreichen. Der zweite Polarisationslichtstrahlenteiler 108 hat die Eigenschaften, 100 % der S-polarisierten Komponente zu reflektieren und 100 % der P-polarisierten Komponente durch diesen hindurchzulassen. Demgemäß ist der den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 108 passierende Lichtstrahl die gesamte P- polarisierte Komponente, während der durch den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 108 reflektierte Lichtstrahl die gesamte S-polarisierte Komponente ist.
Die den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 108 passierende P-polarisierte Komponente wird mittels des halbdurchlässigen Spiegels 109 teilweise reflektiert und der Rest passiert den halbdurchlässigen Spiegel 109.
Der den halbdurchlässigen Spiegel 109 passierende Lichtstrahl wird zur Autofokussierungssteuerung in ein optisches Fokuserfassungssystem und zur Auto-Spurführungssteuerung in ein optisches Spurerfassungssystem (beide nicht gezeigt) geleitet. Die optischen Erfassungssysteme können unter Anwendung von verschiedenen soweit bekannten Verfahren ausgeführt werden.
Andererseits passiert der mittels des halbdurchlässigen Spiegels 109 reflektierte Lichtstrahl die 1/2-Wellenlängenplatte 110, um in die Richtung der Polarisation um 90º gedreht zu werden, erreicht im folgenden den neutralen Strahlenteiler 111 als ein aus der S-polarisierten Komponente bestehender Lichtstrahl (in der folgenden Beschreibung wird diese Lichtkomponente, welche den neutralen Strahlenteiler 111 nach dem Passieren des zweiten Polarisationslichtstrahlenteilers 108 erreicht, wobei sie mittels des halbdurchlässigen Spiegels 109 reflektiert wird und die 1/2-Wellenlängenpiatte 110 passiert, als ein Lichtstrahl A bezeichnet).
Die mittels des zweiten Polarisationslichtstrahlenteilers 108 S-polarisierte Komponente passiert eine Kompensatorplatte 110-2 für den optischen Weg, wird mit Hilfe des Totalreflexionsspiegels 112 insgesamt reflektiert und erreicht dann den neutralen Strahlenteiler 111 (diese Lichtkomponente wird im folgenden als ein Lichtstrahl B bezeich net). Der neutrale Strahlenteiler 111 reflektiert ungefähr 50% des Lichtstrahls A und läßt ungefähr 50% des Lichtstrahls B hindurch, so daß diese zwei Lichtstrahlen unter Interferenzbedingungen miteinander kombiniert und mittels der Sensorlinse 113-1 auf den ersten zweigeteilten Lichtdetektor 114-1 fokussiert werden.
Der neutrale Strahlenteiler 111 läßt außerdem ungefähr 50% des Lichtstrahls A hindurch und reflektiert ungefähr 50% des Lichtstrahls B, so daß diese zwei Lichtstrahlen unter Interferenzbedingungen miteinander kombiniert und mittels der Sensorlinse 113-2 auf den zweiten zweigeteilten Lichtdetektor 114-2 fokussiert werden. Die durch eine Differenz in der optischen Weglänge zwischen dem Lichtstrahl A und dem Lichtstrahl B erzeugte Phasendifferenz wird mit Hilfe der Kompensatorplatte 110-2 für den optischen Weg korrigiert, so daß der Interferenzeffekt maximal wird (z. B. Interferenz bei Null oder Interferenz bei großer Phase).
Die zweigeteilten Lichtdetektoren 114-1 und 114-2 haben unabhängige effektive Licht-empfangende Flächen 114-11, 114-12 und 114-21, 114-22, die durch Grenzlinien getrennt sind, die sich jeweils senkrecht zur Richtung der Informationsspur erstrecken.
Fig. 15 veranschaulicht das Verhalten, das auftritt, wenn der Lichtpunkt 105 auf der Mitte einer magnetischen Informations-Domäne 115 (in die Richtung M magnetisiert) auftrifft, die in der Informationsspur auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie aufgezeichnet ist.
Es wird nun angenommen, daß der Feldvektor eines den Lichtpunkt bildenden auftreffenden Lichtstrahls 116 Ei ist.
Dieser Feldvektor weist die hier durch 117 bezeichnete P- Richtung auf, wie vorhergehend in Verbindung mit Fig. 14 erklärt ist. Wenn der auftreffende Lichtstrahl 116 in Form des Lichtpunkts 105 mittels der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie reflektiert wird, wird er dem magnetischen Kerreffekt unterzogen, was darin resultiert, daß die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts in Abhängigkeit von der Richtung der Magnetisierung der magnetischen Informations-Domäne 115 um θ gedreht wird und der Feldvektor eines reflektierten Lichtstrahls 118 mit 119 bezeichnet wird. Die S-polarisierte Komponente dieses Feldvektors wird mit 120 bezeichnet. Im Fall von Fig. 15 ist keine Kante der magnetischen Informations-Domäne in dem Lichtpunkt vorhanden, und deshalb beinhaltet der reflektierte Lichtstrahl keine Kanteninformation.
Fig. 16 veranschaulicht das Verhalten, welches auftritt, wenn die Mitte des Lichtpunkts 105 auf eine Kante der in der Informationsspur auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie aufgezeichneten magnetischen Informations-Domäne auftrifft.
Die Richtung des Feldvektors des auftreffenden Lichtstrahls 116 ist die gleiche wie im vorhergehenden Fall gemäß Fig. 15 und folglich mit 117 bezeichnet. Die magnetische Informations-Domäne, auf welcher der Lichtpunkt 105 auftrifft, sind in entgegengesetzten Richtungen, wie mit 122 und 123 bezeichnet ist, mit einer Kante 121 als eine Grenze dazwischen magnetisiert. Es wird vorausgesetzt, daß der Bereich der Wellenfront des auf treffenden Lichtpunkts 105 unter einem Einfluß der Magnetisierung 122 105-1 ist und der Bereich unter einem Einfluß der Magnetisierung 123 105-2 ist. Das Licht in dem Wellenfrontbereich 105-1 unterliegt aufgrund der Magnetisierung 122 dem magnetischen Kerreffekt, wodurch ein dem Bereich 105-1 entsprechender Strahlabschnitt 124-1 des reflektierten Lichtstrahls 124 der Kerrdrehung in die gleiche Richtung wie in dem vorhergehenden Fall gemäß Fig. 15 unterzogen wird. Der resultierende Feldvektor des Strahlabschnitts 124-1 ist mit 125 und seine S- polarisierte Komponente mit 126 bezeichnet.
Das Licht in dem Wellenfrontbereich 105-2 unterliegt aufgrund der Magnetisierung 123 dem magnetischen Kerreffekt, wodurch ein dem Bereich 105-2 entsprechender Strahlabschnitt 124-2 des reflektierten Lichtstrahls 124 in dessen Polarisationsebene in die dem Strahlabschnitt 124-1 entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Der resultierende Feldvektor des Strahlabschnitts 124-2 wird mit 127 und seine S- polarisierte Komponente mit 128 bezeichnet.
Wie aus einem Vergleich zwischen den S-polarisierten Komponenten 126 und 128 deutlich wird, sind deren Richtungen entgegengesetzt zueinander. In anderen Worten ausgedrückt, ist die Phasenverteilung der S-polarisierten Komponente des reflektierten Lichtstrahls 124 zwischen den zwei Bereichen, die durch die Kante 121 der magnetischen Informations-Domäne getrennt sind, um π phasenverschoben. Um in folgenden die Signalverarbeitung bei diesem Ausführungsbeispiel zu beschreiben, wird zuerst ein optisches System beschrieben,. welches die Sensorlinse 113-1 und den zweigeteilten Lichtdetektor 114-1 aufweist.
Fig. 17 veranschaulicht das Fokussierungsverhältnis des optischen Systems für S-polarisiertes Licht der Wellenfront 124 in Fig. 16. Im Fall dieser Zeichnungen wird der auf der optomagnetischen Aufzeichnungs folie auf treffende Lichtpunkt 105 durch diese derart reflektiert, daß die S-polarisierten Komponenten in der Wellenfront des reflektierten Lichtstrahls 124 zwischen den Strahlabschnitten 124-1 und 124-2 eine Phasendifferenz π aufweisen. Wenn der reflektierte Lichtstrahl 124 mittels der Sensorlinse 113-1 fokussiert wird, er aufgrund der vorhergehend genannten Phasendifferenz nicht zu einem einzelnen Lichtpunkt, sondern zu zwei Lichtpunkten. Dies resultiert in der Amplitudenverteilung 129, die in ihrem mittleren Abschnitt auf Null herabgesetzt ist.
Wenn folglich die Mitte des Lichtpunkts 105 auf der Kante der magnetischen Informations-Domäne auftrifft, entwickelt der Lichtstrahl B auf dem zweigeteilten Lichtdetektor 114-1 die Amplitudenverteilung, wie sie in der Zeichnung mit 129 bezeichnet ist.
Fig. 18 veranschaulicht das Verhalten, welches auftritt, wenn der Lichtpunkt 105 auf die Kante der in der Informationsspur auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie aufgezeichneten magnetischen Informations-Domäne auf trifft, aber die Mitte des Lichtpunkts 105 geringfugig von der magnetischen Informations-Domäne 121 versetzt ist. Wenn hier angenommen wird, daß der Bereich der Wellenfront in dem Lichtpunkt 105 unter einem Einfluß der Magnetisierung 122 105-11 ist, ist der dem Bereich 105-11 entsprechende Strahlabschnitt des reflektierten Lichtstrahls 124 124-11, ist der Bereich der Wellenfront des Lichtpunkts 105 unter einem Einfluß der Magnetisierung 123 105-12, und ist der dem Bereich 105-12 entsprechende Strahlabschnitt des reflektierten Lichtstrahls 124 124-12.
Der Strahlabschnitt 124-11 wird auf die gleiche Weise wie der Strahlabschnitt 124-1 in Fig. 16 in dessen Polarisationsrichtung gedreht, so daß der resultierende Feldvektor der gleiche ist, wie durch 125 bezeichnet ist, und seine S- polarisierte Komponente die gleiche ist, wie durch 126 bezeichnet ist. Andererseits wird der Strahlabschnitt 124-12 auf die gleiche Weise wie der Strahlabschnitt 124-2 in Fig. 16 in dessen Polarisationsrichtung gedreht, so daß der resultierende Feldvektor der gleiche ist, wie durch 127 bezeichnet ist, und seine S-polarisierte Komponente die gleiche ist, wie durch 128 bezeichnet ist.
Demgemäß ist die Phasenverteilung der S-polarisierten Komponenten der Strahlabschnitte 124-11 und 124-12 zwischen den zwei Bereichen, die durch die Kante 121 der magnetischen Informations-Domäne getrennt sind, um π phasenverschoben. Fig. 19 ist eine Ansicht, welche das Fokussierungsverhältnis des optischen Systems für S-polarisiertes Licht der Wellenfront (den reflektierten Lichtstrahl) 124 in Fig. 18 zeigt.
Wenn der reflektierte Lichtstrahl mittels der Sensorlinse 113-1 fokussiert wird, wird er wegen der Phasendifferenz π zwischen den Strahlabschnitten 124-11 und 124-12 nicht zu einem einzelnen Lichtpunkt und enthält einen Abschnitt, in welchem die Amplitude 0 ist. Dieser Abschnitt ist kenn zeichnend für die Tatsache, daß die Mitte des Lichtpunkts 105 von der Kante 121 der magnetischen Informations-Domäne versetzt ist und deshalb ist sie auch von der optischen Achse versetzt.
Fig. 20 ist eine Ansicht, welche das Fokussierungsverhältnis des optischen Systems für P-polarisiertes Licht der Wellenfront (des reflektierten Lichtstrahls) 124 in Fig. 16 zeigt. Die P-polarisierten Komponenten der in Fig. 16 gezeigten Strahlabschnitte 124-1, 124-2 weisen keine Phasendifferenz auf. Wenn in diesem Fall der reflektierte Lichtstrahl mit Hilfe der Sensorlinse 113-1 fokussiert wird, entwickelt er die mit 131 in Fig. 20 bezeichnete Amplitudenverteilung. Obgleich der Lichtstrahl A mittels der 1/2- Wellenlängenplatte 110 auf halbem Wege um 90º in dessen Polarisationsrichtung gedreht wird, beeinflußt dieser Vorgang nicht die Tatsache, daß die Phasenverteilung des Lichtstrahls A in der Pupille einheitlich ist. Folglich entwikkelt der Lichtstrahl A an dem zweigeteilten Lichtdetektor 114-1 die durch 131 bezeichnete Amplitudenverteilung.
Es ist festzustellen, daß die durch 129 in Fig. 17, 130 in Fig. 19 und 131 in Fig. 20 bezeichneten Amplitudenverteilungskurven auf der Basis von Maxima der Absolutwerte der jeweiligen Amplituden normalisiert werden. Bei optomagnetischen Aufzeichnungsmedien allgemein ist die Größenordnung des in Fig. 15, 16 und 18 gezeigten Kerrdrehwinkels θ im Bereich von 0,5º bis 1º und deshalb beträgt die Amplitude (bezeichnet durch 126, 128 in Fig. 16) der S-polarisierten Komponente des reflektierten Lichtstrahls nicht mehrere Prozente der Größenordnung von dessen P-polarisierter Komponente.
Die Amplitudenverteilung an dem zweiteiligen Lichtdetektor 114-1 hängt von der Summe von entsprechenden Beiträgen ab, die durch den Lichtstrahl A und den Lichtstrahl B gegeben werden. Angenommen, daß die durch den Lichtstrahl A gegebe ne Amplitudenverteilung EA ist und die durch den Lichtstrahl B gegebene Amplitudenverteilung EB ist, wird die Verteilung I der Lichtstärke an dem zweiteiligen Lichtdetektor 114-1 ausgedrückt durch:
I = (EA + EB)² = EA² + EB² + 2EAEB ...(1)
Hier ist EA konstant und hat unabhängig davon, ob der vorhergehend genannte Lichtpunkt 105 auf der Kante der magnetischen Informations-Domäne auftrifft oder nicht, einen großen Absolutwert, während EB in Abhängigkeit davon, ob der Lichtpunkt 105 auf der Kante der magnetischen Informations-Domäne auftrifft oder nicht, sowie in Abhängigkeit davon, in welchem Abschnitt des Lichtpunkts 105 die Kante der magnetischen Informations-Domäne angeordnet ist, wenn der Lichtpunkt auf der Kante der magnetischen Informations- Domäne auftrifft, in ihrer Verteilung unterschiedlich ist. Folglich wird EB, welche die Information der magnetischen Domäne enthält, mittels des konstanten großen Absolutwerts von EA verstärkt, wie es in dem dritten Term in der Glei chung (1) ausgedrückt ist, und erscheint dann als die Lichtstärke auf dem zweiteiligen Lichtdetektor 114-1.
Fig. 21A und 21B sind grafische Darstellungen, welche die Verteilung der Lichtstärke an den Lichtdetektoren 114-1 und 114-2 zeigen, wenn die Mitte des Lichtpunkts 105 genau auf der Kante der magnetischen Informations-Domäne auftrifft. Die Kurven 132-1, 132-2 zeigen die jeweilige Verteilung der Intensität der Lichtstrahlen A und B.
Fig. 21A repräsentiert die Verteilung der Lichtstärke auf dem Lichtdetektor 114-1, wobei die durch den Lichtstrahl A erzeugte Intensitätsverteilung 133 mit dem Lichtstrahl B überlagert wird und die resultierende Verteilung asymmetrisch zur optischen Achse ist, wie durch 132-1 gezeigt ist. Dies verhält sich derart, da die durch den Lichtstrahl A erzeugte Amplitudenverteilung 131 (Fig. 20) an dem Lichtdetektor 114-11 in richtigphasigern Verhältnis, aber an dem Lichtdetektor 114-11 in phasenverschobenem Verhältnis mit der durch den Lichtstrahl B erzeugten Amplitudenverteilung 129 (Fig. 17) überlagert wird. Um dies in umgekehrter Weise zu realisieren wird die Differenz der optischen Weglänge zwischen dem Lichtstrahl A und dem Lichtstrahl B mit Hilfe der Kompensatorplatte 10-2 für den optischen Weg justiert, um das vorhergehend genannte Phasenverhältnis zu gewährleisten. Zu diesem Zeitpunkt zeigt sich in einem anderen Zweig des Interferenzsystems, d. h. in dem den zweiteiligen Lichtdetektor 114-2 enthaltenden optischen System, die Verteilung der Lichtstärke auf dem zweiteiligen Lichtdetektor 114-2 gemäß 218. Folglich werden die Lichtstrahlen A und B an dem Lichtdetektor 114-21 und entsprechend an dem Lichtdetektor 114-11 in phasenrichtigem Verhältnis, aber an dem Lichtdetektor 114-22 und entsprechend an dem Lichtdetektor 114-12 in phasenverschobenern Verhältnis überlagert. Im Ergebnis sind die Verteilung gemäß Fig. 21A und die Verteilung gemäß Fig. 21B symmetrisch zur optischen Achse. Wird somit ein Signal von jedem durch Si zum Ausdruck zu bringenden Lichtdetektor i vorausgesetzt, so gilt:
(S&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub1; - S&sub1;&sub4;&submin;&sub2;&sub1;) - (S&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub2; - S&sub1;&sub4;&submin;&sub2;&sub2;) = (S&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub1; - S&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub2;) - (S&sub1;&sub4;&submin;&sub2;&sub1; - S&sub1;&sub4;&submin;&sub2;&sub2;) ...(2)
In anderen Worten ausgedrückt, die Intensitätsverteilung des Lichtstrahls B, welche die Kanteninformation enthält, entwickelt einen erfaßbaren Unterschied zwischen den oberen und unteren Positionen, wobei die optische Achse dazwischen angeordnet ist.
Wie vorhergehend festgestellt wird, entwickelt der Lichtstrahl B in Abhängigkeit davon, ob die Kante der magnetischen Informations-Domäne in dem Lichtpunkt vorhanden ist oder nicht oder in Abhängigkeit davon, in welchem Abschnitt des Lichtpunkts die Kante der magnetischen Informations- Domäne angeordnet ist, wenn sie in dem Lichtpunkt vorhanden ist, bezüglich der optischen Achse eine unterschiedliche Amplitudenverteilung auf dem oberen und unteren Lichtdetektoren, wie aus Fig. 19 ersichtlich ist. Demgemäß kann die Kante der magnetischen Informations-Domäne durch entsprechende Erfassung einer solchen Differenz in der Amplitudenverteilung des Lichtstrahls B erfaßt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es wichtig, daß die Intensität des Lichtstrahls A in Abhängigkeit von dem Reflexionsvermögen des halbdurchlässigen Spiegels 109 uneingeschränkt geändert werden kann.
Durch die Änderung der Intensität des Lichtstrahls A mit Bezug auf die Intensität des Lichtstrahls B kann der Interferenzeffekt zwischen den Lichtstrahlen A und B derart justiert werden, daß er maximal wird. Ein Rauschen, das erzeugt wird, wenn Informationen in der optomagnetischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gelesen werden, enthält überdies ein Rauschen aufgrund eines Mediums, einer Lichtquelle und eines Lichtdetektors, wobei von der Auswahl der Typen an Aufzeichnungsmedien, Licht-empfangen den Elementen usw. abhängt, welches Rauschen dominant ist. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht es, durch geeignete Auswahl des Reflexionsvermögens des halbdurchlässigen Spiegels 109 den Wert von EA auszuwählen, welcher den Rauschabstand maximiert.
Fig. 22 ist ein Diagramm, das Kanten der magnetischen Informations-Domänen und Kantenerfassungssignale zeigt. In Fig. 22 bezeichnet die Markierung die Aufwärtsrichtung des magnetischen Felds in bezug auf die Papieroberfläche und bezeichnet die Abwärtsrichtung des magnetischen Felds in bezug auf die Papieroberfläche. Die Kantenerfassungssignale resultieren aus der Bearbeitung jeweiliger Signale der Lichtdetektoren 114-11 bis 114-22 in Übereinstimmung mit der vorhergehend genannten Gleichung (2). Die positive oder negative Richtung jedes Impulses kann durch die Justierung der Kompensatorplatte für den optischen Weg umge kehrt werden.
Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß normalerweise in beiden Signalen vorhandenes Rauschen mittels der Signalverarbeitung in übereinstimmung mit der vorhergehenden Gleichung (2) ausgeglichen wird.
Fig. 23 ist ein Blockdiagramm, das eine arithmetische Operation der Signale von den jeweiligen Licht-empfangenden Oberflächen zeigt.
Fig. 24 ist eine Begriffsansicht, das ein sechstes Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs zur Aufzeichnung und Wiedergabe von optomagnetischer Information gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Elemente in Fig. 24, die denen in Fig. 14 gleichen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht erneut beschrieben.
Mit 138 ist ein Blendenanschlag bezeichnet, der vorgesehen ist, um die effektive NA der Sensorlinsen 113-1, 113-2 in Spurrichtung für den Lichtstrahl A zu begrenzen.
Fig. 25 veranschaulicht die Größe und die Positionsbeziehung zwischen einem Punkt 139 des Lichtstrahls A und einem Punkt 140 des Lichtstrahls B, die mittels der Sensorlinsen 113-1 und 113-2 erzeugt werden, wenn der Blendenanschlag 138 nicht benutzt wird.
Der Punkt 140 breitet sich über eine breitere Fläche als der Punkt 139 aus, wobei ein Abschnitt 141 verbleibt, in welchem die Punkte 139 und 140 nicht miteinander überlagert sind. In dem Abschnitt 141 sind die Lichtstrahlen A und B nicht unter dem Einfluß der Interferenz kombiniert, so daß der Lichtstrahl B, der die Information über die Kante der magnetischen Domäne enthält, in einem sehr kleinem Maße zu der Lichtstärke beiträgt.
Fig. 26 veranschaulicht die Größe und die Positionsbeziehung zwischen einem Punkt 142 des Lichtstrahls A und einem Punkt 140 des Lichtstrahls B, die mittels der Sensorlinsen 113-1 und 113-2 erzeugt werden, wenn der Blendenanschlag 138 benutzt wird.
Der mittels des Lichtstrahls B ausgebildete Punkt 140 ist der gleiche wie in Fig. 25. Das Vorhandensein des Blendenanschlags 138 reduziert die effektive NA der Sensorlinsen 113-1, 113-2 in der Spurrichtung für den Lichtstrahl A, mit dem Ergebnis, daß der durch den Lichtstrahl A ausgebildete Punkt 142 verbreitert wird, um mit dem größten Anteil des durch den Lichtstrahl B ausgebildeten Punkts in überlagerung zu gelangen.
Demgemäß wird das meiste des Lichtstrahls B, der Informationen über die Kante der magnetischen Domäne enthält, unter Interferenzbedingungen mit dem Lichtstrahl A kombiniert, kann durch Lichtdetektoren 134-1 und 134-2 entnommen werden, um ohne Verschwendung der Lichtstärke Signale zu erzeugen.
Diese dreigeteilten Lichtdetektoren 134-1 und 134-2 haben unabhängige Licht-empfangende Flächen 134-11, 134-12, 134-13 und 134-21, 134-22, 134-23, die durch Grenzlinien senkrecht zur Richtung der Informationsspur geteilt sind.
Die vorhergehenden Ausführungsbeispiele sind hinsichtlich der Drehung der Polarisationsrichtung des Lichtstrahls A um 90º erklärt worden, um zum Zweck der Interferenz die gleiche Polarisationsrichtung wie bei dem Lichtstrahl B zu erzielen. Gemäß dem Kern der vorliegenden Erfindung können jedoch jeder oder beide der Lichtstrahlen in deren Polarisationsrichtung gedreht werden, um zu erzielen, daß beide Lichtstrahlen zwecks Interferenz zwischen diesen die gleiche Polarisationsrichtung haben.
Obgleich die vorhergehende Erklärung in Verbindung mit der Signalerfassung von der optomagnetischen Platte vorgenommen worden ist, sind die vorhergehend genannten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch beim Lesen in einer magnetischen Hochgenauigkeits-Linearskala unter Anwendung einer vertikalen magnetischen Folie oder einem Lasermikroskop des Abtasttyps für jene Objekte anwendbar, welche wie bei der optomagnetischen Platte Phasenänderungen im polarisierten Licht erzeugen.
Wie vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß den fünften und sechsten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung geschaffen, bei welcher ein Lichtstrahl aus einem Halbleiterlaser mittels eines Licht-abstrahlenden optischen Systems als ein kleiner Lichtpunkt durch eine Objektivlinse zu einer optomagnetischen Informationsaufzeich nungsoberfläche geleitet wird, und das mittels der Informationsaufzeichnungsoberfläche reflektierte oder durch die Informationsaufzeichnungsoberfläche durchgelassene Licht mittels eines Licht-empfangenden optischen Systems durch die Objektivlinse zu einem Lichtdetektor geleitet wird, so daß die auf der Informationsaufzeichnungsoberfläche aufgezeichnete Information unter Anwendung des magnetooptischen Effekts wiedergegeben wird, wobei der Lichtdetektor minde stens zwei unabhängige effektive Licht-empfangende Flächen hat, die an mindestens einer Grenzlinie senkrecht zur Rich tung der Informationsspur geteilt sind, wobei das reflek tierte oder durchgelassene Licht des punktförmigen Lichts aus der Informationsspur in einen Lichtstrahl, der die un ter Einfluß des magnetooptischen Effekts neu erzeugte polarisierte Komponente aufweist, und in einen Lichtstrahl ge teilt wird, der die polarisierte Komponente senkrecht zu der vorhergehenden polarisierten Komponente aufweist, wobei ein Element mit einer Funktion zur unabhängigen Einstellung der Intensität von beiden oder einem der folglich getrennten polarisierten Lichtstrahlen vorgesehen ist, um die Polarisationsrichtungen von beiden der zwei polarisierten Lichtstrahlen oder die Polarisationsrichtung von einem polarisierten Lichtstrahl zu drehen, so daß die Polarisationsrichtungen der beiden polarisierten Lichtstrahlen miteinander übereinstimmen, um die mit dem einem polarisierten Lichtstrahl übereinstimmende Komponente des anderen polarisierten Lichtstrahls herauszunehmen, wobei die zwei polarisierten Lichtstrahlen nach der Drehung unter dem Einfluß von Interferenz miteinander kombiniert werden, und das resultierende Interferenzlicht wird mit Hilfe des Lichtempfangenden optischen Systems auf den Lichtdetektor fokussiert, wodurch die Kanten der auf der Informationsspur aufgezeichneten magnetischen Informations-Domänen unter Anwendung der Signalausgangswerte von mindestens zwei effektiven Licht-empfangenden Oberflächen des Lichtdetektors erfaßt werden.
Kurz gesagt) die durch das fünfte und sechste Ausführungsbeispiel repräsentierte vorliegende Erfindung dient zur Realisierung einer optischen Informationsaufzeichnungs- /wiedergabevorrichtung, welche durch Kombination der auf die Drehung der Polarisationsrichtung des reflektierten Lichts, das durch die optomagnetische Aufzeichnungsfolie erzeugt wird, zurückzuführenden polarisierten Komponente und der polarisierten Komponente senkrecht zu der vorhergehend genannten Komponente unter dem Einfluß von Interferenz bei einem geeigneten Verhältnis der Lichtstärke, durch Fokussierung des Interferenzlichts und Erfassung des fokussierten Lichts mittels des Lichtdetektors, der derart geteilt ist, daß er mindestens zwei Licht-empfangende Flächen aufweist, auf präzise Weise Kanten der magnetischen Informations-Domänen erfassen kann.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 27 ist eine schematische Ansicht, die ein siebtes Ausführungsbeispiel eines optomagnetisch aufzeichnenden und wiedergebenden Kopfs zum Gebrauch in der optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 27 ist ein Halbleiterlaser mit 201 bezeichnet, der einen Strahl aus linear polarisiertern Licht (die Richtung von dessen Feldvektor ist durch E bezeichnet) der Wellenlänge λ (λ = 830 nm) emittiert, 202 ist eine Kollimatorlinse zur Umwandlung des emittierten Lichtstrahls in einen parallelen Lichtstrahl, 203 ist ein erster Polarisationslichtstrahlenteiler, der dazu dient, das meiste der in die Richtung E polarisierten Komponente durchzulassen und 100 % der in eine Richtung senkrecht zu E polarisierten Komponente zu reflektieren, und 204 ist eine Objektivlinse. 205 ist ein mittels der Objektivlinse fokussierter Lichtpunkt, 206 ist eine auf einer optomagnetischen Platte, die als ein optomagnetisches Aufzeichnungsmedium dient, definierte Informationsspur, und 207 ist eine Führungsausnehmung, die zur Spurführungssteuerung des Lichtpunkts vorgesehen ist. 208 ist ein zweiter Polarisationslichtstrahlenteiler, der dazu dient, 100% der S-polarisierten Komponente zu reflektierten und einen Teil der P-polarisierten Komponente hindurchzulassen, und 209 ist die Wellenfront, die den Strahlenteiler 208 passiert hat. 210 ist ein optisches Phasendifferenz-Einstellelement zur Einstellung einer Phasendifferenz in dem Lichtstrahl, 211 ist eine 1/2-Wellenlängenplatte, 212 ist ein dritter Polarisationslichtstrahlenteiler, der dazu dient, 100 % der S-polarisierten Komponente zu reflektieren und 100% der P-polarisierten Komponente durchzulassen, 213 und 215 sind Fokussierungslinsen, und 214 und 216 sind zweigeteilte fotoelektrische Wandler, die jeweils zwei Elementarwandler 214-1, 214-2 und 216-1, 216-2 aufweisen.
Wenn Informationen auf der Informationsspur 206 aufgezeichnet werden, die auf der optomagnetischen Platte (dem Aufzeichnungsmedium) definiert ist, wird der Lichtpunkt 205 auf die Informationsspur 206 abgestrahlt, während mittels eines magnetischen Kopfs (nicht gezeigt) ein externes magnetisches Feld an den bestrahlten Abschnitt angelegt wird, so daß dort ein Informationssignal aufgezeichnet wird.
Der von dem Halbleiterlaser 201 emittierte Lichtstrahl ist linear polarisiertes Licht und die Richtung seines Feldvektors ist in der Zeichnung durch E bezeichnet. Es wird nun angenommen, daß die Richtung E eine P-Polarisationsrichtung und die Richtung senkrecht zu E eine S-Polarisationsrichtung ist. Der emittierte Lichtstrahl mittels der Kollimatorlinse 202 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt. Der parallele Lichtstrahl passiert den ersten Polarisationslichtstrahlenteiler 203 und wird nach dem Durchgang durch ein transparentes Substrat der optomagnetischen Platte (nicht gezeigt) mittels der Objektivlinse 204 als der Lichtpunkt 205 auf die Informationsspur 206 fokussiert, die in einer aus TbFeCo oder dergleichen gefertigten optomagnetischen Aufzeichnungsfolie ausgebildet ist.
Der durch die optomagnetische Aufzeichnungsfolie reflektierte und folglich dem magnetischen Kerreffekt unterzogene Lichtstrahl hat die senkrecht zu der Richtung E S-polarisierte Komponente. Der erste Polarisationslichtstrahlenteiler 203 reflektiert diese S-polarisierte Komponente insgesamt und außerdem einen Teil der ursprünglich P-polarisierten Komponente, wobei diese zwei Komponenten den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 208 erreichen. Der zweite Polarisationslichtstrahlenteiler 208 hat die Eigenschaften, 100 % der S-polarisierten Komponente zu reflektieren und einen Teil der P-polarisierten Komponente durch diesen hindurchzulassen. Demgemäß stellt ein den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 208 passierender Lichtstrahl 209 die gesamte P-polarisierte Komponente dar und wird zur Autofokussierungssteuerung in ein optisches Fokuserfassungssystem und zur Auto-Spurführungssteuerung in ein optisches Spurerfassungssystem (beide nicht gezeigt) geleitet. Diese optischen Erfassungssysteme können unter Anwendung von verschiedenen soweit bekannten Verfahren ausgeführt werden.
Andererseits passiert der mittels des zweiten Polarisationslichtstrahlenteilers 208 reflektierte Lichtstrahl das optische Phasendifferenz-Einstellelement 210. Dieses optische Element 210 justiert die durch eine Differenz in der optischen Weglänge zwischen dem Lichtstrahl, der die 1/2- Wellenlängenplatte 211 (wird später beschrieben) passiert, und dem Lichtstrahl in einem Umfangsbereich, der nicht die 1/2-Wellenlängenplatte 211 passiert, erzeugte Phasendifferenz derart, daß sie 0 oder π wird. Wenn angenommen wird, daß die 1/2-Wellenlängenplatte 211 eine Dicke d und einen Brechungskoeffizienten no für den ordentlichen Strahl hat, und das optische Phasendifferenz-Einstellelement 210 einen Brechungskoeffizienten n hat, ist es deshalb nur erforderlich, daß eine Dicke D des optischen Phasendifferenz-Einstellelements, das aus einem optisch isotropen, transparenten Dielektrikum gefertigt ist, derart festgelegt ist, daß no d = n D ist. Nach dem Durchgang durch das optische Phasendifferenz-Einstellelement 210 passiert der mittlere Lichtstrahl die 1/2-Wellenlängenplatte 211. Die 1/2-Wellenlängenplatte 211 ist derart eingestellt, daß sie die jeweiligen Feldvektoren des diese passierenden P-polarisierten Lichts und des S-polarisierten Lichts um 90º dreht. Tatsächlich bildet die optische Achse der 1/2-Wellenlängenplatte 211 einen Winkel von 45º bezüglich der Richtung des P- oder S-polarisierten Lichts. Andererseits passiert der Lichtstrahl in dem Umfangsbereich nicht die 1/2-Wellenlängenplatte 211 und wird deshalb nicht in dessen Polarisationsrichtung gedreht. 212 ist ein Polarisationslichtstrahlenteiler zur Teilung des Interferenzlichtstrahls in zwei Strahlen aus P- und S-polarisiertem Licht. Der Lichtstrahl aus der P-polarisierten Komponente passiert den Polarisationslichtstrahlenteiler 212 und wird mittels der Fokussierungslinse 213 fokussiert und erreicht den nahe der Fokalebene der Fokussierungslinse 213 angeordneten zweigeteilten fotoelektrischen Wandler 214, während der Lichtstrahl aus der S-polarisierten Komponente mittels des Polarisations lichtstrahlenteilers 212 reflektiert wird und mittels der Fokussierungslinse 215 fokussiert wird und den zweigeteilten fotoelektrischen Wandler 216 erreicht, der nahe der Fokalebene der Fokussierungslinse 215 angeordnet ist. Die zweigeteilten fotoelektrischen Wandler 214, 216 haben jeweils eine Teilungslinie, die sich in eine Richtung (das heißt die y'-Richtung) senkrecht zur Richtung der Informationsspur (das heißt x'-Richtung) erstreckt.
Fig. 28 veranschaulicht das Verhalten, das auftritt, wenn der Lichtpunkt 205 auf einer magnetischen Informations-Domäne 217 (in die Richtung M magnetisiert) auftrifft, die auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie aufgezeichnet ist.
Es wird nun angenommen, daß der Feldvektor eines den Lichtpunkt bildenden auftreffenden Lichtstrahls 218 Ei ist. Dieser Feldvektor weist die hier durch 219 bezeichnete P-Richtung auf, wie vorhergehend in Verbindung mit Fig. 27 erklärt ist. Wenn der auftreffende Lichtstrahl 218 in Form des Lichtpunkts 205 mittels der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie reflektiert wird, wird er dem magnetischen Kerr effekt unterzogen, was darin resultiert, daß die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts in Abhängigkeit von der Richtung der Magnetisierung der magnetischen Informations-Domäne 217 um θ gedreht wird, und der Feldvektor eines reflektierten Lichtstrahls 220 wird mit 221 be zeichnet.
Im Fall von Fig. 28 ist keine Kante der magnetischen Informations-Domäne in dem Lichtpunkt 205 vorhanden, und deshalb beinhaltet der reflektierte Lichtstrahl keine Kanteninformation.
Nach dem Passieren der Objektivlinse 204 wird der reflektierte Lichtstrahl ferner mittels des ersten Polarisationslichtstrahlenteilers 203 und dann des zweiten Polarisationslichtstrahlenteilers 208 reflektiert, gefolgt von dem weiteren Verlauf in Richtung auf das optische Phasendifferenz-Einstellelement 210 und die 1/2-Wellenlängenplatte 211. Die polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen weisen nach dem Durchgang durch die 1/2-Wellenlängenplatte ein Aussehen auf, wie in Fig. 29 gezeigt ist.
Fig. 29 ist eine Ansicht, welche die Lichtstrahlen nach dem Passieren der 1/2-Wellenlängenplatte 211 zeigt, von vor dem dritten Polarisationslichtstrahlenteiler 212 oder von stromaufwärts des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 212 aus betrachtet. Die Polarisationsrichtung eines Lichtstrahls 222 in dem mittleren Bereich, der die 1/2-Wellenlängenpiatte 211 passiert hat, ist durch 224 bezeichnet und im Winkel 90º von der Polarisationsrichtung 225 eines Lichtstrahls 223 in dem Umfangsbereich beabstandet, der nicht die 1/2-Wellenlängenplatte 211 passiert hat.
Die P-polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen 222, 223 erscheinen demgemäß nach dem Passieren des dritten Polansationslichtstrahlenteilers 212, wie es in Fig. 30 gezeigt ist. In Fig. 30 sind die polarisierten Komponenten der in dem mittleren Bereich und in dem Umfangsbereich durchgelassenen Lichtstrahlen 222 und 223 durch die P-polarisierten Komponenten der in die Richtungen 224, 225 polarisierten Lichtstrahlen gegeben, wie in Fig. 29 gezeigt ist, und haben folglich durch 226 bzw. 227 bezeichnete Feldvektoren.
Die S-polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen 222, 223 erscheinen, nachdem sie mittels des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 212 reflektiert wurden, gleichfalls wie es in Fig. 31 gezeigt ist. In Fig. 31 sind die polansierten Komponenten der in dem mittleren Bereich und in dem Umfangsbereich reflektierten Lichtstrahlen 222 und 223 durch die S-polarisierten Komponenten der in die Richtungen 224, 225 polarisierten Lichtstrahlen gegeben, wie in Fig. 29 gezeigt ist, und haben folglich durch 228 bzw. 229 bezeichnete Feldvektoren.
Fig. 32 veranschaulicht die Amplitudenverteilung des Lichtpunkts, welcher durch die Fokussierungslinse 213 auf dem fotoelektrischen Wandler 214 aus den Lichtstrahlen der in Fig. 30 gezeigten P-polarisierten Komponente ausgebildet wird, nach dem Passieren des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 212. Der Lichtstrahl 223 in dem Umfangsbereich zeigt die Amplitudenverteilung 231. Andererseits zeigt der Lichtstrahl 222 in dem mittleren Bereich die Amplitudenverteilung 230, die mit Bezug auf die Amplitudenverteilung 231 um π phase nverschoben ist. Diese zwei Profile der Amplitudenverteilung 230, 231 sind jeweils punktsymmetrisch zur optischen Achse. Die fotoelektrischen Wandler erfassen die aus der Interferenz zwischen den zwei Profilen der Amplitudenverteilung resultierende Intensitätsverteilung. Demgemäß treffen Lichtstrahlen von gleicher Intensität auf den zweigeteilten fotoelektrischen Wandlern 214-1, 214-2 gemäß Fig. 27 auf, so daß diese zwei fotoelektrischen Wandler Ausgangssignale mit gleicher Amplitude ausgeben und folglich ein Differenzsignal zwischen diesen Null wird.
Für die Amplitudenverteilung des Lichtpunkts, welcher mittels der Fokussierungslinse 215 an dem fotoelektrischen Wandler 216 aus den Lichtstrahlen der in Fig. 31 gezeigten S-polarisierten Komponente ausgebildet wird, die durch den dritten Polarisationslichtstrahlenteiler 212 reflektiert werden, trifft die Intensitätsverteilung, die aus der Interferenz zwischen der Amplitudenverteilung des Lichtpunkts aufgrund des Lichtstrahls 222 in dem mittleren Bereich und der Amplitudenverteilung des Lichtpunkts aufgrund des Lichtstrahls 223 in dem Umfangsbereich resultiert, auf ähnliche Weise auf dem zweigeteilten fotoelektrischen Wandler 216 auf. In diesem Fall ist die Phasendifferenz zwischen den zwei Profilen der Phasenverteilung Null und jede Amplitudenverteilung ist zur optischen Achse punktsymmetrisch. Deshalb geben die zwei fotoelektrischen Wandler 216-1, 216- 2 Ausgangssignale mit gleicher Amplitude aus und folglich wird ein Differenzsignal zwischen diesen Null.
Fig. 33 veranschaulicht das Verhalten, welches auftritt, wenn der Lichtpunkt 205 auf eine Kante der auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie aufgezeichneten magnetischen Informations-Domäne auftrifft.
Die Richtung des Feldvektors des auftreffenden Lichtstrahls 218 ist die gleiche wie im vorhergehenden Fall gemäß Fig. 28 und folglich mit 219 bezeichnet. Die magnetische Informations-Domänen, auf welche der Lichtpunkt 205 auftrifft, sind in entgegengesetzten Richtungen, wie mit 233 und 234 bezeichnet ist, mit einer Kante 232 als eine Grenze dazwischen, magnetisiert. Es wird vorausgesetzt, daß bei der Wellenfront des auftreffenden Lichtpunkts 205 der Bereich unter einem Einfluß der Magnetisierung 233 205-1 ist und der Bereich unter einem Einfluß der Magnetisierung 234 205-2 ist. Das Licht in dem Wellenfrontbereich 205-1 unterliegt aufgrund der Magnetisierung 233 dem magnetischen Kerreffekt, wodurch ein dem Bereich 205-1 entsprechender Strahlabschnitt 235-1 des reflektierten Lichtstrahls 235 der Kerrdrehung in die gleiche Richtung wie in dem vorhergehenden Fall gemäß Fig. 28 unterzogen wird. Der resultierende Feldvektor des Strahlabschnitts 235-1 ist mit 236 bezeichnet.
Andererseits unterliegt das Licht in dem Wellenfrontbereich 205-2 aufgrund der Magnetisierung 234 dem magnetischen Kerreffekt, wodurch ein dem Bereich 205-2 entsprechender Strahlabschnitt 235-2 des reflektierten Lichtstrahls 235 in dessen Polarisationsebene in die dem Strahlabschnitt 235-1 entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Der resultierende Feldvektor des Strahlabschnitts 235-2 wird mit 237 bezeichnet.
Nach dem Passieren der Objektivlinse 204 wird der reflektierte Lichtstrahl weiterhin mittels des ersten Polarisationslichtstrahlenteilers 203 und dann des zweiten Polarisationslichtstrahlenteilers 208 reflektiert, gefolgt von dem weiteren Verlauf in Richtung auf das optische Phasendifferenz-Einstellelement 210 und die 1/2-Wellenlängenplatte 211. Die polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen weisen nach dem Passieren der 1/2-Wellenlängenplatte ein Erscheinungsbild auf, wie es in Fig. 34 gezeigt ist.
Fig. 34 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 29, in welcher die Polarisationsrichtung eines Lichtstrahls 239 in dem oberen mittleren Bereich, der die 1/2-Wellenlängenplatte 211 passiert hat, durch 243 bezeichnet ist und im Winkel von 90º von der Polarisationsrichtung 242 eines Lichtstrahls 238 in dem oberen Umfangsbereich beabstandet ist, der nicht die 1/2-Wellenlängenplatte 211 passiert hat. In einer ähnlichen Weise ist die Polarisationsrichtung eines Lichtstrahls 240 in dem unteren mittleren Bereich durch 244 bezeichnet und im Winkel von 90º von der Polarisationsrichtung 245 eines Lichtstrahls 241 in dem unteren Umfangsbereich beabstandet.
Die P-polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen 238 bis 241 haben demgemäß nach dem Passieren des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 212 ein Erscheinungsbild, wie es in Fig. 35 gezeigt ist. In Fig. 35 sind die polarisierten Komponenten der in dem oberen mittleren Bereich und in dem oberen Umfangsbereich durchgelassenen Lichtstrahlen 239 und 238 durch die P-polarisierten Komponenten der in die Richtungen 243, 242 polarisierten Lichtstrahlen gegeben, wie in Fig. 34 gezeigt ist, und haben folglich durch 247 bzw. 246 bezeichnete Feldvektoren. Auf eine ähnliche Weise sind die polarisierten Komponenten der in dem unteren mittleren Bereich und in dem unteren Umfangsbereich durchgelassenen Lichtstrahlen 240 und 241 durch die P-polarisierten Komponenten der in die Richtungen 244, 245 polarisierten Lichtstrahlen gegeben, wie in Fig. 34 gezeigt ist, und weisen folglich durch 248 bzw. 249 bezeichnete Feldvektoren auf.
Die S-polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen 238 bis 241 haben, nachdem sie mittels des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 212 reflektiert wurden, gleichfalls ein Erscheinungsbild, wie es in Fig. 36 gezeigt ist. In Fig. 36 sind die polarisierten Komponenten der in dem oberen mittleren Bereich und in dem oberen Umfangsbereich reflektierten Lichtstrahlen 239 durch die S-polarisierten Komponenten der in die Richtungen 243, 242 polarisierten Lichtstrahlen gegeben, wie in Fig. 34 gezeigt ist, und weisen folglich die durch 251 bzw. 250 bezeichnete Feldvektoren auf. Auf eine ähnliche Weise sind die polarisierten Komponenten der in dem unteren mittleren Bereich und in dem unteren Umfangsbereich durchgelassenen Lichtstrahlen 240 und 241 durch die S-polarisierten Komponenten der in die Richtungen 244, 245 polarisierten Lichtstrahlen gegeben, wie in Fig. 34 gezeigt ist, und weisen folglich durch 252 bzw. 253 bezeichnete Feldvektoren auf.
Fig. 37 veranschaulicht die Amplitudenverteilung des Lichtpunkts, welcher durch die Fokussierungslinse 213 auf dem fotoelektrischen Wandler 214 aus den Lichtstrahlen der in Fig. 35 gezeigten P-polarisierten Komponente ausgebildet wird, nach dem Passieren des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 212. Die P-polarisierten Lichtstrahlen 238, 241 in den Umfangsbereichen haben große Amplituden, wie durch 246, 249 in Fig. 35 gezeigt ist und sind phasenrichtig, wodurch mittels der Fokussierungslinse 213 die Amplitudenverteilung 254 (gestrichelte Linie) entwickelt wird. Andererseits haben die P-polarisierten Lichtstrahlen 239, 240 in den mittleren Bereichen kleine Amplituden, wie durch 247, 248 in Fig. 35 gezeigt ist, und sind in den Wellenfronten dieser Lichtstrahlen um π phasenverschoben, wodurch mittels der Fokussierungslinse 213 die Amplitudenverteilung 255 (durchgezogene Linie) entwickelt wird. Anders als bei der Amplitudenverteilung 254 geht die Amplitudenverteilung 255 an der optischen Achse auf Null zurück und zeigt auf beiden Seiten der optischen Achse positive und negative Amplituden Bei gegebenen x'- und y'-Koordinaten auf der Oberfläche des fotoelektrischen Wandlers, wobei der Ursprung auf die optische Achse eingestellt ist, wie in Fig. 27 gezeigt ist, wird die Amplitudenverteilung längs der x'-Achse bei y'=0 gemäß Fig. 38 aufgezeichnet. Der fotoelektrische Wandler erfaßt die aus der Interferenz zwischen den zwei Profilen der Amplitudenverteilung 254, 255 resultierende Intensitätsverteilung. Im Ergebnis dieser Interferenz zwischen den zwei Profilen der Amplitudenverteilung wird die kleinere Intensitätsverteilung auf 214-1 des zweigeteilten fotoelektrischen Wandlers 214 gemäß Fig. 27 erzeugt, während die größere Intensitätsverteilung an dem anderen fotoelektrischen Wandler 214-2 erzeugt wird, so daß diese zwei fotoelektrischen Wandler Ausgangssignale mit ungleicher Amplitude ausgeben und ein Differenzsignal zwischen diesen negativ wird.
Für die Amplitudenverteilung des Lichtpunkts, welcher mittels der Fokussierungslinse 215 an dem fotoelektrischen Wandler 216 aus den Lichtstrahlen der in Fig. 36 gezeigten S-polarisierten Komponente ausgebildet wird, die mittels des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 212 reflektiert werden, trifft die Intensitätsverteilung, die aus der Interferenz zwischen der Amplitudenverteilung 256 (gestrichelte Linie) des Lichtpunkts aufgrund der phasenrichtigen Lichtstrahlen in den mittleren Bereichen 239, 240 von großer Amplitude und der Amplitudenverteilung 257 (durchgezogene Linie) des Lichtpunkts aufgrund der phasenverschobenen Lichtstrahlen in den Umfangsbereichen 238, 240 von kleiner Amplitude resultiert, die eine Phasenverschiebung von π aufweisen, auf ähnliche Weise auf dem zweigeteilten fotoelektrischen Wandler 216 auf, wie in Fig. 39 gezeigt ist. Die jeweiligen Profile der Amplitudenverteilung 256, 257 sind auf eine Weise ähnlich wie in Fig. 38 in Fig. 40 gezeigt. In diesem Fall werden die zwei Profile der Amplitudenverteilung ähnlich wie in dem vorhergehenden Fall gemäß Fig. 37 auch miteinander überlagert, was zu einer Differenz in der Intensitätsverteilung auf beiden Seiten der optischen Achse führt. Deshalb geben die zwei fotoelektrischen Wandler 216-1, 216-2 Ausgangssignale mit ungleicher Amplitude aus und ein Differenzsignal zwischen diesen wird positiv.
Fig. 41 veranschaulicht das Verhalten, welches auftritt, wenn der Lichtpunkt 205 relativ zu der Informationsspur bewegt wird und eine Kante nächst der Kante der in Fig. 33 gezeigten magnetischen Informations-Domäne überquert. Die Richtung des Feldvektors des auftreffenden Lichtstrahls 218 ist die gleiche wie in dem vorhergehenden Fall gemäß Fig. 33 und wird folglich mit 219 bezeichnet. Die magnetische Informations-Domänen, auf welche der Lichtpunkt 205 auftrifft, sind in entgegengesetzten Richtungen, wie mit 234 und 259 bezeichnet ist, mit einer Kante 258 als eine Grenze dazwischen, magnetisiert. Es wird vorausgesetzt, daß bei der Wellenfront des auftreffenden Lichtpunkts 205 der Bereich unter einem Einfluß der Magnetisierung 234 205-3 ist, und der Bereich unter einem Einfluß der Magnetisierung 259 205-4 ist. Wie in dem Fall gemäß Fig. 33 wird die reflektierte Wellenfront 260 durch die Richtungen der in den jeweiligen Bereichen 260-1 und 260-2 unterschiedlichen Magnetisierung beeinflußt, und die Feldvektoren dieser Wellenfrontbereiche sind in ihren Richtungen durch 261 bzw. 262 bezeichnet. Im Vergleich mit dem Fall gemäß Fig. 33 wird festgestellt, daß die Richtungen der zwei Feldvektoren in der reflektierten Wellenfront 260 einander entgegengesetzt sind.
Demgemäß können die Richtungen der Feldvektoren der Wellenfronten 238, 239, 240, 241 gemäß Fig. 34 nach dem Passieren der 1/2-Wellenlängenplatte jeweils mit 263, 264, 265, 266 gemäß Fig. 42 bezeichnet werden. Außerdem können die P- und S-polarisierten Komponenten der Feldvektoren der Wellenfronten 238, 239, 240, 241 gemäß Fig. 35 und 36 nach dem Passieren der 1/2-Wellenlängenplatte und dem folgenden Durchgang durch den Polarisationslichtstrahlenteiler 212 oder der Reflexion mittels des Polarisationslichtstrahlenteilers 212 derart ausgedrückt werden, wie in Fig. 43 bzw. 44 gezeigt ist. Bei jeder polarisierten Komponente haben die Lichtstrahlen der Komponente mit größerer Amplitude (z. B. 267, 270) die gleichen Richtungen wie in den Fällen gemäß Fig. 35 und 36, wohingegen die Lichtstrahlen der Komponente mit kleinerer Amplitude (z. B. 268, 269), welche die Kanteninformation enthalten, Richtungen entgegengesetzt den Fällen gemäß Fig. 35 und 36 aufweisen. Demgemäß sind die Profile der durch die Lichtstrahlen der Komponente mit kleinerer Amplitude erzeugten Amplitudenverteilung, verglichen mit den Profilen der entsprechenden Amplitudenverteilung gemäß Fig. 38, 40, in deren positiver und negativer Richtungen umgekehrt. Im Ergebnis haben Differenzsignale von jedem zweigeteilten lichtempfindlichen Wandler ein Vorzeichen entgegengesetzt dem Fall gemäß Fig. 33.
Mit Hilfe dieses vorhergehend beschriebenen Ausführungsbei spiels ist es möglich, einen optischen Kopf für eine optomagnetische Platte zu realisieren, welcher unter Anwendung eines Differenzsignals von dem zweigeteilten fotoelektrischen Wandler auf präzise Weise Kanten magnetischer Domänen erfassen kann, ohne ein herkömmliches optisches System in großem Ausmaß zu modifizieren.
Ferner ist es durch die Erzeugung eines Differenzsignals zwischen den zwei Differenzsignalen von den beiden zweigeteilten fotoelektrischen Wandlern außerdem möglich, unter Anwendung des End-Differenzsignals die Richtung der Änderung in der Magnetisierung auf beiden Seiten der Kante zu erfassen. Wenn vorausgesetzt wird, daß das Differenzsignal von den zwei geteilten fotoelektrischen Wandlern 214-1, 214-2 S1 ist, daß Differenzsignal von den zwei geteilten fotoelektrischen Wandlern 216-1, 216-2 S2 ist und die Differenz S1 - S2 zwischen diesen zwei Signalen eine Kantenerfassungssignal ist, können insbesondere Züge von Signalen erzielt werden, wie in Fig. 45 gezeigt ist. Dies bedeutet, daß das Kantenerfassungssignal entsprechend den Richtungen der Änderung in der Magnetisierung auf beiden Seiten der Kante resultiert. Gemäß Fig. 45 bezeichnen 275-1, 275-2, 275-3 jeweils eine magnetische Informations-Domäne. Der Pfeil in jeder magnetischen Informations-Domäne repräsentiert die Richtung der Magnetisierung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Kante in Abhängigkeit davon erfaßt, ob es direkt nach der Reflexion von dem optomagnetischen Aufzeichnungsmedium in der in dem Lichtstrahl enthaltenen S- polarisierten Komponente eine Phasenverschiebung gibt oder nicht. Die Phasenverschiebung wird durch das Vorhandensein der Grenzkante zwischen den auf dem optomagnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten magnetischen Informations- Domänen erzeugt und deshalb weist der Lichtstrahl aus der S-polarisierten Komponente unmittelbar nach der Reflexion von dem optomagnetischen Aufzeichnungsmedium eine Phasenänderung auf, die auf beiden Seiten einer geraden Linie verteilt ist, welche die optische Achse einschließt und senkrecht zur Spurrichtung ist. Um die Phasenverschiebung in dem aus der S-polarisierten Komponente bestehenden Lichtstrahl zu erfassen, müssen demgemäß die Phasen des Lichtstrahls miteinander verglichen werden, die auf beiden Seiten der geraden Linie verteilt sind, welche die optische Achse einschließt und senkrecht zur Spurrichtung ist. Die zur Drehung des S-polarisierten Lichts um 90 Grad benutzte 1/2-Wellenlängenplatte ist zu diesem Zweck nur erforderlich, um die zu vergleichenden Lichtstrahlen hindurchzulassen, und es ist nicht unbedingt erforderlich, daß sie wie bei diesem Ausführungsbeispiel eine konzentrische Form hat, welche die optische Achse einschließt. Alternativ dazu kann anstelle von dieser ein Rotatorelement für polarisiertes Licht wie zum Beispiel ein Faraday-Rotator benutzt werden.
Fig. 46 veranschaulicht ein anderes Beispiel des Aufbaus einer 1/2-Wellenlängenplatte und eines optischen Phasendifferenz-Einstellelements, welche mit der 1/2-Wellenlängenplatte 211 und dem optischen Phasendifferenz-Einstellelement 210 ausgetauscht werden können. In Fig. 46 ist ein von dem zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 208 reflektierter Lichtstrahl mit 276 bezeichnet, ist 277 eine 1/2- Wellenlängenplatte und ist 278 ein optisches Phasendifferenz-Einstellelement, wobei die 1/2-Wellenlängenplatte 277 und das optische Phasendifferenz-Einstellelement 278 derart angeordnet sind, daß sie den Lichtstrahl 276 an dessen ver tikaler Mittellinie in zwei linke und rechte Bereiche teilen. Demgemäß wird die Wellenfront des Lichtstrahls nach dem Passieren dieser optischen Element in vier Strahlabschnitte 279, 239, 240, 241 geteilt, die jeweils den Lichtstrahlen 238, 239, 240, 241 in Fig. 34 entsprechen. Folglich gleichen auch die Feldvektoren der Strahlabschnitte 279 bis 282 den in Fig. 34 mit 242 bis 245 bezeichneten. Durch Führung dieser Strahlabschnitte zu dem dritten Polarisationslichtstrahlenteiler 212 ist es möglich, einen optischen Kopf zu bilden, welcher die gleiche Funktion wie das vorhergehend genannte Beispiel ausführen kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Vormagnetisierungs- Lichtamplitude unter Anwendung des Lichtstrahls aus der P- polarisierten Komponente in dem reflektierten Lichtstrahl unmittelbar nach der Reflexion durch das optomagnetische Aufzeichnungsmedium gesichert, und der aus der S-polarisierten Komponente bestehende Lichtstrahl, welcher die Kanteninformation enthält, wird mit dem Lichtstrahl mit dieser Vormagnetisierungs-Lichtamplitude überlagert, wodurch die Kanteninformation erfaßt wird. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Erfassung ist es wünschenswert, daß sich die Amplituden der zwei miteinander zu überlagernden Lichtstrahlen soweit wie möglich gleichen. Da jedoch der durch das optomagnetische Aufzeichnungsmedium erzeugte Kerrdrehwinkel θ einen kleinen Wert in der Größenordnung von ungefähr 1 Grad hat, ist die Amplitude des aus der P-polarisierten Komponente bestehenden Lichtstrahls viel kleiner als die des aus der S-polarisierten Komponente bestehenden Lichtstrahls. Für eine verbesserte Empfindlichkeit der Kantenerfassung ist es deshalb wünschenswert, die Amplitude des Lichtstrahls aus der P-polarisierten Komponente unter Anwendung eines Absorptionsfilters oder dergleichen in einem in Hinsicht auf die für den fotoelektrischen Wandler notwendige Lichtstärke zulässigen Bereich zu reduzieren, wodurch die Amplituden beider Lichtstrahlen einander angenähert werden.
Ferner werden bei diesem Ausführungsbeispiel die zwei Lichtstrahlen aus den P- und S-polarisierten Komponenten, welche in dem von dem optomagnetischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Strahl enthalten sind und sich senkrecht kreuzen, miteinander überlagert, wobei die S-polarisierte Komponente eines Teils des Lichtstrahls in der Pupille dazu gebracht wird, die 1/2-Wellenlängenplatte zu passieren, um den Feldvektor dieses Lichts aus der S-polarisierten Komponente um 90º zu drehen, so daß es mit dem Licht aus der P- polarisierten Komponente in einem anderen Bereich der Pupille überlagert werden kann, welches nicht in seine Polarisationsrichtung gedreht worden ist. Dann werden die verschiedene Raumpositionen in der Pupille einnehmenden Lichtstrahlen mittels der Fokussierungslinse fokussiert, um zwischen ihnen Interferenz zu erzeugen. Was die Größe der durch die beiden Lichtstrahlen ausgebildeten fokussierten Lichtpunkte anbelangt, so ist die Lichtpunktgröße des aus der P-polarisierten Komponente bestehenden Lichts entsprechend der vorhergehend genannten Vormagnetisierungs-Lichtamplitude wunschgemäß geringfügig größer als die des oder fast gleich der des aus der S-polarisierten Komponente be stehenden Lichts. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, daß eine Blende vor der Fokussierungslinse angeordnet ist, um die Größe jedes fokussierten Punkts zu regeln.
Fig. 47 veranschaulicht ein Beispiel eines optischen Systems, das derart gestaltet ist, daß es eine solche Anforderung erfüllt und mit dem vorhergehend beschriebenen optischen System gemäß Fig. 34 austauschbar ist. Ein von dem zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 208 reflektierter Lichtstrahl ist mit 283 bezeichnet, 284 ist eine 1/2-Wellenlängenplatte und 285 ist ein optisches Phasendifferenz- Einstellelement, das zwei Teile 285-1 und 285-2 aufweist. 286 ist eine Abschirmplatte, die eine in der Mitte definierte rechtwinklige Blende (oder Öffnung) hat. Die Blendengröße entspricht zwei Quadraten, welche in einem oberen Bereich 283-1 bzw. einem unteren Bereich 283-2 des einfallenden Lichtstrahls 283 eingetragen und vertikal miteinander verbunden sind. Die vertikale Breite der 1/2-Wellenlängenplatte 248 beträgt die Hälfte der vertikalen Breite der Blende, und die vertikale Breite jedes optischen Phasendifferenz-Einstellelements 285-1, 285-2 ist ein Viertel der vertikalen Breite der Blende. Somit ist der Lichtstrahl nach dem Passieren der 1/2-Wellenlängenplatte, des optischen Phasendifferenz-Einstellelements und der Blende in vier Strahlabschnitte 287, 288, 289, 290 geteilt. Diese Strahlabschnitte entsprechen jeweils den Lichtstrahlen 238, 239, 240, 241 in Fig. 34 und haben rechtwinklige Formen von fast gleicher Größe. Im Ergebnis dessen gleichen die durch die jeweiligen Strahlabschnitte ausgebildeten Punktgrößen einander fast, wenn diese Strahlabschnitte zu dem dritten Polarisationslichtstrahlenteiler 212 geführt werden und diese mittels der Fokussierungslinse 213 oder 215 fokussiert werden.
Überdies ist das bei diesem Ausführungsbeispiel benutzte optische Phasendifferenz-Einstellelement nicht auf das eine in Verbindung mit Fig. 27 beschriebene Element eingeschränkt. Als eine Alternative kann das Phasendifferenz- Einstellelement zum Beispiel unter Anwendung des gleichen Elements (welches aus dem gleichen Material gefertigt ist und die gleiche Dicke hat) wie die 1/2-Wellenlängenplatte bei dem vorhergehendem Ausführungsbeispiel und dessen Anordnung derart, daß die Richtung von dessen optischer Achse mit der Richtung des P-polarisierten Lichts ausgerichtet ist, ausgebildet werden, d. h. es kann das gleiche Element wie die 1/2-Wellenlängenplatte sein, welche in der Richtung ihrer optischen Achse geändert ist. Diese Modifikation ist hinsichtlich der Beseitigung eines abgestuften Rands aufgrund einer Dickendifferenz zwischen den zwei optischen Elementen, wie sie in Fig. 46 und 47 zu sehen ist, von Vorteil, und folglich wird kein Beugungsrauschen wegen dem abgestuften Rand erzeugt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht keine Notwendigkeit zur Anordnung eines Polarisationslichtstrahlenteilers in einem 45º-Zustand, wie es normalerweise bei einem Differenz-Erfassungssystem gemäß dem Stand der Technik praktiziert wird, da das abgestrahlte linear polarisierte Licht (P-polarisiertes Licht) mit der unter dem Einfluß des Kerreffekts erzeugten senkrecht zu dieser polarisierten Komponente (S-polarisiertes Licht) überlagert wird.
Wie vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel und seiner Modifikationen gemäß der vorliegenden Erfindung eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung geschaffen, bei welcher ein Lichtstrahl aus einem Halbleiterlaser als ein kleiner Lichtpunkt mittels eines Licht-abstrahlenden optischen Systems durch eine Objektivlinse zu einer Informationsspur geführt wird, die auf einer optomagnetischen Informationsaufzeichnungsfläche definiert ist, und das durch die Informationsaufzeichnungsfläche reflektierte Licht mittels eines Licht-empfangenden optischen Systems durch die Objektivlinse zu einem Lichtdetektor geleitet wird, so daß die auf der Informationsaufzeichnungsfläche aufgezeichnete Information unter Anwendung des magnetooptischen Effekts wiedergegeben wird, wobei das Licht-empfangende optische System ein optisches Polarisationsrichtungs-Rotatorelement zum Drehen der Polarisationsrichtung des Lichtstrahls um 90 Grad in einem Teilbereich des von der Informationsspur reflektierten Lichtstrahls und ein optisches Phasendifferenz-Einstellelement aufweist, das zur Einstellung einer Phasendifferenz zwischen dem Lichtstrahl in dem vorhergehend genannten Bereich und dem Lichtstrahl außerhalb des vorhergehend genannten Bereichs auf einen bestimmten Wert geeignet ist, wobei der in dessen Polarisationsrichtung gedrehte Lichtstrahlabschnitt und der nicht in dessen Polarisationsrichtung gedrehte Lichtstrahlabschnitt miteinander überlagert werden und ein fokussierter Lichtpunkt des Interferenzlichtstrahls zu einem zweigeteilten fotoelektrischen Lichtdetektor geführt wird, wodurch die Kanten der auf der Informationsspur aufgezeichneten magnetischen Informations- Domänen unter Ausnutzung eines Differenzsignals von dem zweigeteilten fotoelektrisch wandelnden Lichtdetektor erfaßt werden.
Kurz gesagt, die durch das siebte Ausführungsbeispiel und seine Modifikationen repräsentierte vorliegende Erfindung dient dazu, einen optischen Kopf für eine optomagnetische Platte zu realisieren, welcher unter Anwendung der S-polarisierten Komponente, die mittels einer optomagnetischen Aufzeichnungsfolie unter Einfluß des magnetischen Kerreffekts erzeugt wird, auf präzise Weise Kanten der magnetischen Informations-Domänen erfassen kann, ohne den Aufbau eines herkömmlichen optomagnetischen Kopfs komplizierter zu machen.
Noch ein anderes Ausführungsbeispiel der optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 48 bis 53 sind Ansichten zur Erklärung eines achten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 48 ist eine schematische Ansicht eines optomagnetisch auf zeichnenden und wiedergebenden optischen Kopfs zur Anwendung in der optischen Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 48 ist ein Halbleiterlaser mit 301 bezeichnet, der einen Strahl aus linear polarisiertem Licht (die Richtung von dessen Feldvektor ist durch E bezeichnet) der Wellenlänge λ (λ = 830 nm) emittiert, 302 ist eine Kollimatorlinse zur Umwandlung des emittierten Lichtstrahls in einen parallelen Lichtstrahl, 303 ist ein erster Polarisationslichtstrahlen teiler, der dazu dient, das meiste der in die Richtung E polarisierten Komponente durchzulassen und 100 % der in eine Richtung senkrecht zu E polarisierten Komponente zu reflektieren, und 304 ist eine Objektivlinse. 305 ist ein mittels der Objektivlinse fokussierter Lichtpunkt, 306 ist eine auf einer optomagnetischen Platte, die als ein optomagnetisches Aufzeichnungsmedium dient, definierte Informationsspur, und 307 ist eine Führungsausnehmung, die zur Spurführungssteuerung des Lichtpunkts vorgesehen ist. 308 ist ein zweiter Polarisationslichtstrahlenteiler, der dazu dient, 100% der S-polarisierten Komponente zu reflektierten und einen Teil der P-polarisierten Komponente zu reflektie ren, und 309 ist die Wellenfront, die den Strahlenteiler 308 passiert hat. 310 ist ein optisches Phasendifferenz- Einstellelement zur Einstellung einer Phasendifferenz in dem Lichtstrahl, 311 ist eine 1/2-Wellenlängenplatte, 312 ist ein dritter Polarisationslichtstrahlenteiler, der dazu dient, 100 % der S-polarisierten Komponente zu reflektieren und 100% der P-polarisierten Komponente durchzulassen, 313 und 314 sind Fokussierungslinsen,315 und 316 sind optische Pupillenstrahl-Teilerelemente, die jeweils zwei Prismen aufweisen, und 317 und 318 sind zweigeteilte fotoelektrische Wandler, die jeweils zwei Elementarwandler 317-1, 317-2 und 318-1, 318-2 aufweisen.
Wenn Informationen auf der Informationsspur 306 aufgezeichnet werden, die auf der optomagnetischen Platte (dem Aufzeichnungsmedium) definiert ist, wird der Lichtpunkt 305 auf die Informationsspur 306 abgestrahlt, während mittels eines magnetischen Kopfs (nicht gezeigt) ein externes magnetisches Feld an den bestrahlten Abschnitt angelegt wird, so daß dort ein Informationssignal aufgezeichnet wird.
Der von dem Halbleiterlaser 301 emittierte Lichtstrahl besteht aus linear polarisiertem Licht und die Richtung seines Feldvektors ist in der Zeichnung durch E bezeichnet. Es wird nun angenommen, daß die Richtung E eine P-Polarisationsrichtung und die Richtung senkrecht zu E eine S-Polarisationsrichtung ist. Der emittierte Lichtstrahl wird mittels der Kollimatorlinse 302 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt. Der parallele Lichtstrahl passiert den ersten Polarisationslichtstrahlenteiler 303 und wird nach dem Durchgang durch ein transparentes Substrat der optomagnetischen Platte (nicht gezeigt) mittels der Objektivlinse 304 als der Lichtpunkt 305 auf die Informationsspur 306 fokussiert, die in einer aus TbFeCo oder dergleichen gefer tigten optomagnetischen Aufzeichnungsfolie ausgebildet ist.
Der durch die optomagnetische Aufzeichnungsfolie reflektierte und folglich dem magnetischen Kerreffekt unterzogene Lichtstrahl weist die senkrecht zu der Richtung E S-polarisierte Komponente auf. Der erste Polarisationslichtstrahlenteiler 303 reflektiert diese S-polarisierte Komponente insgesamt und außerdem einen Teil der ursprünglich P-polarisierten Komponente, wobei diese zwei Komponenten den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 308 erreichen. Der zweite Polarisationslichtstrahlenteiler 308 weist die Eigenschaften auf, 100 % der S-polarisierten Komponente zu reflektieren und einen Teil der P-polarisierten Komponente hindurchzulassen. Demgemäß ist ein den zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 308 passierender Lichtstrahl 309 die gesamte P-polarisierte Komponente und wird zur Autofokussierungssteuerung in ein optisches Fokuserfassungssystem und zur Auto-Spurführungssteuerung in ein optisches Spurerfassungssystem (beide nicht gezeigt) geleitet. Diese optischen Erfassungssysteme können unter Anwendung von verschiedenen soweit bekannten Technologien realisiert werden.
Andererseits passiert der mittels des zweiten Polarisationslichtstrahlenteilers 308 reflektierte Lichtstrahl das optische Phasendifferenz-Einstellelement 310. Dieses optische Element 310 justiert die durch eine Differenz in der optischen Weglänge zwischen dem Lichtstrahl, der die 1/2- Wellenlängenplatte 311 (wird später beschrieben) passiert, und dem Lichtstrahl in einem Umfangsbereich, der nicht die 1/2-Wellenlängenplatte 311 passiert, erzeugte Phasendifferenz derart, daß sie 0 wird. Angenommen, daß die 1/2-Wellenlängenplatte 311 eine Dicke d und einen Brechungskoeffizienten no für den ordentlichen Strahl hat, und das optische Phasendifferenz-Einstellelement 310 einen Brechungskoeffizienten n hat, ist es nur erforderlich, daß eine Dikke D des optischen Phasendifferenz-Einstellelements, das aus einem optisch isotropen, transparenten Dielektrikum gefertigt ist, derart festgelegt ist, daß no d = n - D ist. Nach dem Durchgang durch das optische Phasendifferenz-Einstellelement 310 passiert der mittlere Lichtstrahl die 1/2- Wellenlängenplatte 311. Die 1/2-Wellenlängenplatte 311 ist derart eingestellt, daß sie die jeweiligen Feldvektoren des diese passierenden P-polarisierten Lichts und S-polarisierten Lichts um 90º dreht. Tatsächlich bildet die optische Achse der 1/2-Wellenlängenplatte 311 einen Winkel von 45º bezüglich der Richtung des P-polarisierten Lichts. Andererseits passiert der Lichtstrahl in dem Umfangsbereich nicht die 1/2-Wellenlängenplatte 311 und wird deshalb nicht in dessen Polarisationsrichtung gedreht. 312 ist ein Polarisationslichtstrahlenteiler zur Teilung des Interferenzlichtstrahls in zwei Strahlen aus P- und S-polarisiertem Licht. Der aus der P-polarisierten Komponente bestehende Lichtstrahl passiert den Polarisationslichtstrahlenteiler 312 und wird mittels der Fokussierungslinse 313 und des Pupillenteilerprismas 315 fokussiert, wonach der das Prisma 315-1 passierende Lichtstrahl einen nahe der Fokalebene der Fokussierungslinse 313 angeordneten fotoelektrischen Elementarwandler 317-1 des zweigeteilten fotoelektrischen Wandlers 317 erreicht, wohingegen der das Prisma 315-2 passierende Lichtstrahl den anderen auch nahe der Fokalebene der Fokussierungslinse 313 angeordneten fotoelektrischen Elementarwandler 317-2 erreicht. Außerdem wird der aus der P-polarisierten Komponente bestehende Lichtstrahl mittels des Polarisationslichtstrahlenteiler 312 reflektiert und wird mittels der Fokussierungslinse 315 und des Pupillenteilerprismas 316 fokussiert, wonach der das Prisma 316-1 passierende Lichtstrahl einen nahe der Fokalebene der Fokussierungslinse 314 angeordneten fotoelektrischen Elementarwandler 318-1 des zweigeteilten fotoelektrischen Wandlers 318 erreicht, wohingegen der das Prisma 316-2 passierende Lichtstrahl den anderen auch nahe der Fokalebene der Fokussierungslinse 314 angeordneten fotoelektrischen Elementarwandler 318-2 erreicht. Die zweigeteilten fotoelektrischen Wandler 317, 318 haben jeweils eine Teilungslinie, die sich in eine Richtung (das heißt die y'- Richtung) senkrecht zu der Richtung der Informationsspur (das heißt x'-Richtung) erstreckt.
Fig 49 veranschaulicht das Verhalten, das auftritt, wenn der Lichtpunkt 305 auf einer Kante der magnetischen Informations-Domäne auftrifft, die auf der optomagnetischen Aufzeichnungsfolie aufgezeichnet ist.
Die Richtung des Feldvektors eines auftreffenden Lichtstrahls 319 ist die gleiche wie in dem vorhergehend beschriebenen Fall gemäß Fig. 33 und mit 320 bezeichnet. Die magnetischen Informations-Domänen, auf welchen der Lichtpunkt 305 auftrifft, sind in entgegengesetzten Richtungen, wie durch 321 und 322 bezeichnet ist, mit einer Kante 323 als eine Grenze dazwischen magnetisiert. Es wird vorausgesetzt, daß der Bereich der Wellenfront des auftreffenden Lichtpunkts 305 unter einem Einfluß der Magnetisierung 321 305-1 ist und der Bereich unter einem Einfluß der Magnetisierung 322 305-2 ist. Das Licht in dem Wellenfrontbereich 305-1 unterliegt aufgrund der Magnetisierung 321 dem magnetischen Kerreffekt, wodurch ein Strahlabschnitt 324-1 des reflektierten Lichtstrahls 324 entsprechend dem Bereich 305-1 der Kerrdrehung unterzogen wird, und der resultierende Feldvektor des Strahlabschnitts 324-1 wird durch 325 bezeichnet.
Andererseits unterliegt das Licht in dem Wellenfrontbereich 305-2 aufgrund der Magnetisierung 322 dem magnetischen Kerreffekt, wodurch ein Strahlabschnitt 324-2 des reflektierten Lichtstrahls 324 entsprechend dem Bereich 305-2 in dessen Polarisationsebene in die dem Strahlabschnitt 324-1 entgegengesetzte Richtung gedreht wird, und der resultierende Feldvektor wird durch 326 bezeichnet.
Nach dem Passieren der Objektivlinse 304 wird der reflektierte Lichtstrahl ferner mittels des ersten Polarisationslichtstrahlenteilers 303 und dann mittels des zweiten Polarisationslichtstrahlenteilers 308 reflektiert, gefolgt von dem weiteren Verlauf in Richtung auf das optische Phasendifferenz-Einstellelement 310 und die 1/2-Wellenlängenplatte 311. Die polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen weisen nach dem Passieren die 1/2-Wellenlängenplatte ein Aussehen auf, wie es in Fig. 50 gezeigt ist.
Fig. 50 ist eine Ansicht, welche die Lichtstrahlen nach dem Passieren der 1/2-Wellenlängenplatte 311 zeigt, und zwar von vor dem dritten Polarisationslichtstrahlenteiler 312 oder von stromaufwärts des dritten Polarisationslicht strahlenteilers 312 aus betrachtet. Die Polarisationsrichtungen der Lichtstrahlen 328, 329 in dem mittleren Bereich, welche die 1/2-Wellenlängenplatte 311 passiert haben, sind durch 332, 333 bezeichnet und im Umfangsbereich in einem Winkel von 90º von den Polarisationsrichtungen 331, 334 der Lichtstrahlen 327, 330 in beabstandet, die nicht die 1/2- Wellenlängenplatte 311 passiert haben.
Die P-polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen 327 bis 330 erscheinen demgemäß nach dem Passieren des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 312 gemäß Fig. 50, wie es in Fig. 51 gezeigt ist. In Fig. 51 sind die polarisierten Komponenten der in dem mittleren Bereich durchgelassenen Lichtstrahlen 328, 329 und der in dem Umfangsbereich durchgelassenen Lichtstrahlen 327, 330 durch die P-polarisierten Komponenten der in Fig. 50 gezeigten Feldvektoren gegeben, und weisen folglich die mit 336, 337 bzw. 335, 338 bezeichnete Feldvektoren auf.
In ähnlicher Weise zeigen die S-polarisierten Komponenten der Lichtstrahlen 327 bis 330, nachdem sie durch den dritten Polarisationslichtstrahlenteiler 312 gemäß Fig. 50 reflektiert wurden, ein Erscheinungsbild, wie es in Fig. 52 gezeigt ist. In Fig. 36 sind die polarisierten Komponenten der in dem mittleren Bereich reflektierten Lichtstrahlen 328, 329 und der in dem Umfangsbereich reflektierten Lichtstrahlen 327, 330 durch die S-polarisierten Komponenten der in Fig. 50 gezeigten Feldvektoren gegeben, und weisen folglich die mit 340, 341 bzw. 339, 342 bezeichnete Feldvektoren auf.
Fig. 53 veranschaulicht das Verhalten der aus der P-polarisierten Komponente bestehenden Lichtstrahlen, die in Fig. 51 gezeigt sind, nach dem Passieren des dritten Polarisationslichtstrahlenteilers 312, wenn sie mittels der Fokussierungslinse 313 und des Pupillenteiler-Prismas 315 auf die fotoelektrischen Elementarwandler 317-1, 317-2 fokussiert werden. Nach dem Passieren der Fokussierungslinse werden die Lichtstrahlen 327, 328 in dem oberen Halbbereich mittels des Pupillenteiler-Prismas 315-1 aufwärts gekrümmt und auf die fotoelektrischen Elementarwandler 317-1 fokussiert. Die polarisierten Komponenten in dem oberen Halbbereich weisen zwischen den Lichtstrahlen 327 und 328 einander entgegengesetzte Phasen auf, wie in Fig. 51 gezeigt ist. Infolgedessen resultiert der auf den fotoelektrischen Elementarwandler 317-1 fokussierte Lichtpunkt aus der phasenverschobenen Interferenz der Lichtstrahlen 327 und 328, so daß die resultierende Lichtstärke kleiner als die Summe der jeweiligen Intensitäten der Lichtstrahlen in einem einzigen Zustand wird.
Andererseits werden die Lichtstrahlen 329, 330 nach dem Passieren der Fokussierungslinse in dem unteren Halbbereich mittels des Pupillenteiler-Prismas 315-2 abwärts gekrümmt und auf die fotoelektrischen Elementarwandler 317-2 fokussiert. Die polarisierten Komponenten in dem unteren Halbbereich weisen zwischen den Lichtstrahlen 329 und 330 Phasen in gleicher Richtung auf, wie in Fig. 51 gezeigt ist. Infolgedessen resultiert der auf den fotoelektrischen Elementarwandler 317-2 fokussierte Lichtpunkt aus der phasenrichtigen Interferenz der Lichtstrahlen 329 und 330, so daß die resultierende Lichtstärke größer als die Summe der jeweiligen Intensitäten der Lichtstrahlen in einem einzigen Zustand wird.
Im Ergebnis treffen die Lichtstrahlen mit ungleicher Lichtstärke jeweils auf den zweigeteilten fotoelektrischen Wandlern 317-1, 317-2 auf, und ein Differenzsignal 343 zwischen den zwei fotoelektrischen Elementarwandlern wird negativ.
Überdies tritt auch bei den Lichtstärken der Lichtpunkte, welche aus den Lichtstrahlen der in Fig. 52 gezeigten S- polarisierten Komponente, die durch den dritten Polarisationslichtstrahlenteiler 312 reflektiert werden, mittels der Fokussierungslinse 314 und des Pupillenteiler-Prismas 316 auf die fotoelektrischen Elementarwandler 318-1, 318-2 fokussiert werden, eine Differenz zwischen der aus der phasenrichtigen Interferenz der Lichtstrahlen 327, 328 in dem oberen Halbbereich resultierenden Lichtstärke und der aus der phasenverschobenen Interferenz der Lichtstrahlen 329, 330 in dem unteren Halbbereich resultierenden Lichtstärke auf, so daß das Differenzsignal positiv wird.
Wenn keine Kante der magnetischen Informations-Domäne in einer durch den Lichtpunkt 305 bestrahlten Fläche vorhanden ist, wird keine Differenz in der Richtung des Feldvektors des reflektierten Lichtstrahls 324 gemäß Fig. 49 erzeugt, wodurch wiederum keine Differenz in den Richtungen der Feldvektoren zwischen den in Fig. 50 gezeigten mit 328, 329 oder 327, 330 bezeichneten reflektierten Lichtstrahlen erzeugt wird. Infolgedessen gleichen die auf die jeweiligen fotoelektrisch wandelnden Elementar-Lichtdetektoren fokussierten Lichtpunkte einander in der Lichtstärke, so daß das Differenzsignal Null wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl gemäß Vorbeschreibung nach dem Passieren der Fokussierungslinse mit Hilfe des Pupillenteiler-Prismas 315 abgelenkt, um die Mitte des fokussierten Punkts mit der Mitte einer effektiven Licht-empfangenden Oberfläche jedes fotoelektrisch wandelnden Elementar-Lichtdetektors abzugleichen. Somit ist es möglich, den Verlust der Lichtstärke in einer toten Zone an der Zwischenverbindungsstelle des in zwei Teile geteilten fotoelektrisch wandelnden Lichtdetektors zu reduzieren, und folglich auf effektive Weise die kleine Intensität des von dem optomagnetischen Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts auszunutzen.
Ferner ist es durch die Erzeugung eines Differenzsignals zwischen den zwei Differenzsignalen von den beiden zweigeteilten fotoelektrischen Wandlern außerdem möglich, unter Anwendung des End-Differenzsignals die Richtung der Änderung in der Magnetisierung auf beiden Seiten der Kante zu erfassen. Wenn vorausgesetzt wird, daß das Differenzsignal von den zwei fotoelektrischen Elementarwandlern 317-1, 317-2 S1 ist, daß Differenzsignal von den zwei fotoelektrischen Elementarwandlern 318-1, 318-2 S2 ist und die Differenz S1 - S2 zwischen diesen zwei Signalen eine Kantenerfassungssignal ist, können Signalzüge erzielt werden, wie in Fig. 54 gezeigt ist, wenn der Lichtpunkt die magnetischen Domänen abtastet. Dies bedeutet, daß das Kantenerfassungssignal ein den Richtungen der Änderung in der Magnetisierung auf beiden Seiten der Kante entsprechendes Resultat ist. In Fig. 54 bezeichnen 344-1, 344-2, 344-3 jeweils eine magnetische Informations-Domäne. Der Pfeil in jeder magnetischen Informations-Domäne repräsentiert die Richtung der Magnetisierung.
Fig. 55 ist eine Ansicht, die eine andere Einrichtung zeigt, die anstelle des Pupillenteiler-Prismas benutzt wird.
In Fig. 55 ist ein von dem zweiten Polarisationslichtstrahlenteiler 308 reflektierter Lichtstrahl mit 345 bezeichnet, und 346 ist eine Verbundlinse, die zwei Linsen 346-1, 346-2 aufweist, deren optische Achsen um einen Abstand G beabstandet sind, wie in einer Schnittansicht gemäß Fig. 56 gezeigt ist. Der die Fokussierungslinse 346-1 passierende Lichtstrahl wird auf einen fotoelektrischen Elementarwandler 347-1 eines zweigeteilten fotoelektrischen Wandlers 347 fokussiert, während der die Fokussierungslinse 346-2 passierende Lichtstrahl auf den anderen fotoelektrischen Elementarwandler 347-2 fokussiert wird. Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann durch den Austausch eines jeden Paars von Fokussierlinsen und des Pupillenteiler-Prismas mit der Verbundlinse ein optisches System realisiert werden, welches zur Erfüllung der gleichen Funktion geeignet ist.
Wie vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß den achten Ausführungsbeispiel und dessen Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung geschaffen, bei welcher ein Lichtstrahl aus einem Halbleiterlaser mittels eines Lichtabstrahlenden optischen Systems als ein kleiner Lichtpunkt durch eine Objektivlinse zu einer auf einer optomagnetischen Informationsaufzeichnungsoberfläche definierten Informationsspur geleitet wird, um Informationen aufzuzeichnen, und das mittels der Informationsaufzeichnungsoberfläche reflektierte Licht mittels eines Licht-empfangenden optischen Systems durch die Objektivlinse zu einem zweigeteilten fotoelektrisch wandelnden Lichtdetektor geleitet wird, der räumlich voneinander beabstandete erste und zweite fotoelektrische wandelnde Elementar-Lichtdetektoren aufweist, so daß die auf der Informationsaufzeichnungsoberfläche aufgezeichnete Information wiedergegeben wird, wobei das Licht-empfangende optische System ein Pupillenteilungsund -fokussierungssystem zum Teilen des reflektierten Lichtstrahls in zwei erste und zweite Bereiche in Richtung der Informationsspur und zum Fokussieren des Lichtstrahls in dem ersten Bereich auf einen ersten fotoelektrisch wandelnden Elementar-Lichtdetektor bzw. des Lichtstrahls in dem zweiten Bereich auf einen zweiten fotoelektrisch wandelnden Elementar-Lichtdetektor enthält, wodurch die Kanten der auf der Informationsspur aufgezeichneten magnetischen Informations-Domänen erfaßt werden.
Wie vorhergehend beschrieben ist, wird gemäß dem achten Ausführungsbeispiel und seiner Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung eine optische Informationsaufzeichnungs-/wiedergabevorrichtung geschaffen, bei welcher ein Lichtstrahl aus einem Halbleiterlaser als ein kleiner Lichtpunkt mittels eines Licht-abstrahlenden optischen Systems durch eine Objektivlinse zu einer optomagnetischen Informations-Domäne geführt wird, die auf einer optomagnetischen Informationsaufzeichnungsfläche eines optomagnetischen Aufzeichnungsmediums definiert ist, und das durch die magnetische Informations-Domäne reflektierte Licht mittels eines Licht-empfangenden optischen Systems durch die Objektivlinse zu einem zweigeteilten fotoelektrisch wandelnden Lichtdetektor geleitet wird, der räumlich voneinander getrennte erste und zweite fotoelektrisch wandelnde Elementar-Lichtdetektoren aufweist, so daß die auf der Informationsaufzeichnungsfläche aufgezeichnete Information wiedergegeben wird, wobei das Licht-empfangende optische System ein optisches Polarisationsrichtungs-Rotatorelement zum Drehen der Polarisationsrichtung des Lichtstrahls um 90 Grad in einem Teilbereich des von der Informationsaufzeichnungsfläche reflektierten Lichtstrahls, ein optisches Phasendifferenz-Einstellelement, das zur Einstellung einer Phasendifferenz zwischen dem Lichtstrahl in dem vorhergehend genannten Bereich und dem Lichtstrahl außerhalb des vorhergehend genannten Bereichs auf einen bestimmten Wert geeignet ist, und ein Pupillenteilungs- und -fokussierungssystem zum Teilen des Lichtstrahls, der das optisch Polarisationsrichtungs-Rotatorelement und/oder das optische Phasendifferenz- Einstellelement passiert hat, in zwei erste und zweite Bereiche und zum Fokussieren des Lichtstrahls in dem ersten Bereich auf einen ersten fotoelektrisch wandelnden Elementar-Lichtdetektor bzw. des Lichtstrahls in dem zweiten Bereich auf einen zweiten fotoelektrisch wandelnden Elementar-Lichtdetektor enthält, aufweist, wodurch die Kanten der magnetischen Informations-Domänen unter Ausnutzung eines Differenzsignals von dem zweigeteilten fotoelektrisch wandelnden Lichtdetektor erfaßt werden.
Kurz gesagt, die durch das achte Ausführungsbeispiel und seine Modifikation repräsentierte vorliegende Erfindung dient dazu, einen optischen Kopf für eine optomagnetische Platte mit hohem Ausnutzungsgrad der Lichtstärke zu realisieren, welcher unter Anwendung der S-polarisierten Komponente, die mittels einer optomagnetischen Aufzeichnungsfohe unter Einfluß des magnetischen Kerreffekts erzeugt wird, auf präzise Weise Kanten der magnetischen Informations-Domänen erfassen kann, ohne den Aufbau eines herkömmlichen optomagnetischen Kopfs zu komplizieren.

Claims

1. Optomagnetische Informationswiedergabevorrichtung, die aufweist,

eine Bestrahlungsvorrichtung (1) zur Bestrahlung eines Aufzeichnungsmediums, auf welchem mittels eines linear polarisierten Lichtstrahls (13), der eine in eine festgelegte Richtung (E) polarisierte Komponente hat, in einer magnetischen Domäne (12) Informationen aufgezeichnet worden sind,

eine optische Einrichtung (4, 10) zum Konzentrieren des von dem Aufzeichnungsmedium erzielten Lichtstrahls (20), und

eine Erfassungseinrichtung (11) zur Erfassung der Komponente des Lichtstrahls (20) von dem Aufzeichnungsmedium, die in eine Richtung senkrecht zu der von der optischen Einrichtung (4) erzielten vorbestimmten Richtung (E) polarisiert ist,

wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Erfassungseinrichtung (11) eine effektive Lichtempfangsoberfläche mit einer Fläche enthält, die fast gleich der Größe des Beugungscheibchens ist, die durch das Auflösungsvermögen der optischen Einrichtung (4, 10) festgelegt wird, und in einer Position positioniert ist, in welcher mittels der optischen Einrichtung (4, 10) ein Bild des Lichtstrahls (20) ausgebildet wird, um die Erfassung des Vorhandenseins einer Kante (17, 41) der magnetischen Informations-Domäne (12, 39, 40) zu ermöglichen.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher der Lichtstrahl (20), der die in die Richtung senkrecht zu der vorbestimmten Richtung (E) polarisierte Komponente aufweist, an einem Rand der Kante (17) der magnetischen Informations-Domäne eine Phasenverschiebungsdifferenz π hat.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher die optische Einrichtung (4, 10, 57) derart angeordnet ist, daß von den von dem Aufzeichnungsmedium erzielten polarisierten Komponenten des Lichtstrahls (20) nur die durch den magnetooptischen Effekt erzeugte polarisierte Komponente konzentriert wird.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei welcher die optische Einrichtung ein optisches Filter (45) enthält, Welches durch eine Grenzlinie (46), welche eine optische Achse der optischen Einrichtung (4, 10) enthält und sich senkrecht zu der Richtung einer Informationsspur (6) auf dem Aufzeichnungsmedium erstreckt, in zwei Bereiche (45-1, 45-1) geteilt ist, und welches zwischen zwei die jeweiligen Bereiche (45-1, 45-2) des optischen Filters (45) pas sierenden Strahlabschnitten (31-1, 31-2) eine Phasendifferenz von π ergibt.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei welcher die optische Einrichtung eine Phasenplättcheneinrichtung (28) enthält, die durch eine Grenzlinie (29), welche die optische Achse der optischen Einrichtung (4, 10) enthält und senkrecht zu der Richtung einer Informationsspur (6) auf dem Aufzeichnungsmedium ist, in zwei Bereiche (28-1, 28-2) geteilt ist, um den durch die Bestrahlungseinrichtung (1) erzeugten Lichtstrahl in zwei geteilte Lichtstrahlabschnitte zu teilen, die zwischen sich eine Phasendifferenz von π haben.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die eine Einrichtung zum Vergleich eines Ausgangswerts aus der Erfassungseinrichtung (11) mit einem festgelegten Wert aufweist, um die auf magnetische Weise auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Kante (17) der magnetischen Informations- Domäne zu erfassen.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Anlegeeinrichtung zum Anlegen eines festgelegten magnetischen Felds an das Aufzeichnungsmedium aufweist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die eine Einrichtung zur Aufzeichnung von Information auf dem Aufzeichnungsmedium aufweist.

9. Optomagnetisches Informationswiedergabeverfahren, das die folgenden Schritte aufweist,

Bestrahlung eines Aufzeichnungsmediums, auf welchem mittels eines linear polarisierten Lichtstrahls (13), der eine in eine festgelegte Richtung (E) polarisierte Komponente hat, in einer magnetischen Domäne (12, 39, 40) Informationen aufgezeichnet worden sind,

Konzentrieren des Lichtstrahls (20), der mittels der optischen Einrichtung (4, 10) von dem Aufzeichnungsmedium erzielt wird, und

Benutzung einer Erfassungseinrichtung (11), um die Komponente des konzentrierten Lichtstrahls zu erfassen, die eine in eine Richtung senkrecht zu der vorbestimmten Richtung (E) polarisierte Komponente hat,

wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Erfassungseinrichtung (11), die eine effektive Lichtempfangsoberfläche mit einer Fläche enthält, die fast gleich der Größe des Beugungscheibchens ist, die durch das Auflösungsvermögen der optischen Einrichtung (4, 10) festgelegt wird,

und dadurch, daß es ferner den folgenden Schritt aufweist,

Erfassung des konzentrierten Lichtstrahls, um das Vorhan densein einer Kante (17, 41) der magnetischen Informations-Domäne zu erfassen.