DE69201958T2

DE69201958T2 - Optischer kopf für magneto-optisches system.

Info

Publication number: DE69201958T2
Application number: DE69201958T
Authority: DE
Inventors: Bernard Fritz
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2012-10-03
Also published as: EP0606389B1; JPH06511590A; WO1993007616A1; EP0606389A1; US5200946A; DE69201958D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen optischen Kopf von einfachem Aufbau und mit einer möglichst geringen Anzahl optischer Komponenten, welcher nur eine strahlenteilende Fläche benötigt und für magneto-optische Aufzeichnungsgeräte geeignet ist, welche rauhen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Er ermöglicht die Überwachung des dem Aufzeichnungsmedium zugeführten Leistungspegels sowie eine vom digitalen Ausgangssignal getrennte Überwachung der Fokussierung.
Optische Aufzeichnungsköpfe sind auf dem Gebiet magneto-optischer Aufzeichnungsgeräte bekannt. In solchen Systemen wird das Licht einer Lichtquelle, beispielsweise einer Laserdiode, durch einen Strahlenteiler einer Aufzeichnungsvorrichtung zugeleitet, die beispielsweise eine magneto-optische Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Aufzeichnungsträger sein kann, auf welchem eine Magnetschicht aufgebracht ist. Das Licht der Laserquelle wird polarisiert und erzeugt, wenn es in der Nähe eines umschaltbaren Magnetfeldes auf den Magnetfilm fokussiert wird, eine Aufheizung, die in Abhängigkeit vom Magnetfeld im Film eine Magnetisierung in einer ersten oder zweiten Richtung bewirkt. Eine nachfolgende Reflexion polarisierten Lichts an dieser Oberfläche dreht die Polarisation etwas in einer ersten oder einer zweiten Richtung. Das reflektierte Licht wird von dort auf einen geeigneten Detektor geworfen, der die Polarisationsrichtung bestimmt und diese Information zur Erzeugung eines digitalen Ausgangssignals benutzt. Eine Beschreibung eines solchen Basissystems findet sich in dem Buch "Optical Recording A Technical Overview" von Allen Merchant, veröffentlicht von Addison-Wesley Publishing Company. Kapitel 4.1 (Seiten 68-74) beschreibt magneto-optische Systeme und Kapitel 8.4 (Seite 209-219) beschreibt Konzepte für magneto-optische Köpfe. Ein anderes Beispiel findet sich in den US-Patenten 4639816 vom 27.01.1987 sowie 4 589 035 vom 04.02.1986 von Tomita. Bei diesen Basissystemen, in denen einige den Leistungspegel und die Fokussierung überwachen, sind keine Vorkehrungen getroffen, um die Fokussierung der Objektivlinse zu überwachen, um eine geeignete Fokussierung des Systems auf dem Magnetfilm getrennt vom digitalen Ausgangssignal zu erzielen. Ebenso fehlen Vorkehrungen zur Überwachung des Leistungspegels des Eingangslichtes, um diesen während des Betriebs auf dem Magnetfilm relativ konstant zu halten. Ein System, welches den Leistungspegel überwacht und in Übereinstimmung hiermit die Ausgangsleistung des einstrahlenden Lasers steuert, sowie darüber hinaus den Fokussierungszustand des Objektivs überwacht, ist im US-Patent 4 799210 vom 17.01.1989 von Wilson et al. dargestellt. Dieses System benutzt jedoch keine Drehung der Polarisation für die Datenaufzeichnung. Außerdem überwacht es den Leistungspegel vor der Strahlteilung, so daß der Leistungspegel nicht wirklich demjenigen entspricht, der auf das Aufzeichnungsmedium trifft. Außerdem überwacht sie die Fokussierung des Objektivs nicht getrennt, so daß ein Übersprechen in das Ausgangssignal eingestreut wird. Schließlich benötigt dieses System wenigstens zwei strahlenteilende Flächen in den betreffenden Lichtwegen. Da erhebliche Schwierigkeiten und Kosten mit der Erzeugung einer ordentlichen Teilerfläche für polarisierte Strahlung (PBS) verbunden sind, erweisen sich solche Systeme als äußerst teuer. Man sollte auch beachten, daß die Anzahl optischer Teile bei bekannten Systemen relativ hoch ist und somit der Wunsch besteht, die Anzahl optischer Teile zu minimieren, wie dies in einem Aufsatz von Y. Yamanaka et al. "Compact Magneto-Optical Disk Head Integrated with Chip Elements" beschrieben ist, der im SPIE Band 1499 "Optical Data Storage 1991" von James J. Burk et al. mit Unterstützung der Optical Society Of America herausgegeben wurde.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung liefert einen einfachen und kompakten Aufbau eines optischen Kopfes, bei dem die Anzahl der mit einem strahlenteilenden Material zu beschichtenden Flächen sowie der optischen Teile auf ein Minimum reduziert ist. Der Aufbau ist raumsparend und für die Verwendung in rauher Umgebung, beispielsweise in Flugzeugen und Raumfahrzeugen, geeignet. Die Leistungszufuhr zum Magnetfilm wird überwacht, und die Kanäle für die Fokussierungsüberwachung sowie die Ausgangsdaten sind unterschiedlich.
Die Erfindung benutzt ein einziges Rhomboidprisma mit nur einer mit einem optisch strahlenteilenden Material beschichteten Fläche. Das Eingangslicht läuft durch diese Fläche zu einer zweiten Fläche des Rhomboidprismas, die auf der Innenseite totalreflektierend ist, und von dort zurück zur strahlenteilenden Fläche, an welcher die beiden Strahlen erzeugt werden. Der erste enthält den Hauptanteil der Energie und wird auf das magnetische Aufzeichnungsmaterial geworfen, während die verbleibende Restenergie auf einen optischen Leistungsdetektor geworfen wird. Die von der Oberfläche des magneto-optischen Aufzeichnungsmaterials reflektierte Strahlung läuft erneut durch die einzige strahlenteilende Fläche und wiederum wird ein Minoritätsanteil dieser Energie auf einen geeigneten Detektor geworfen, während der Hauptanteil der Energie zurück in das Rhomboidprisma läuft, intern totalreflektiert wird und schließlich aus dem Prisma auf einen Detektor auftrifft, der zur Überwachung und Aufrechterhaltung einer ordnungsgemäßen Fokussierung des Objektivs dient.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt schematisch die optischen Strahlungswege zu den verschiedenen Bauteilen der Erfindung.
Figur 2 ist eine Seitenansicht längs der Linie 2-2 in Figur 1.
Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführung der Erfindung, welche nicht-parallele Strahlung verwendet.

Einzelbeschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Bei der Beschreibung der Erfindung ist zu beachten, daß die Konstruktion für die Verwendung in einer Umgebung bestimmt ist, die eine Unempfindlichkeit gegen rauhe Behandlung erfordert, weil starke Beanspruchungen durch Vibration und Beschleunigungskräfte auftreten können. Das System wurde entworfen im Hinblick auf Einfachheit und geringen Platzbedarf sowie auf niedrige Kosten, um hierdurch seinen Nutzen bei derartigen Anwendungen zu maximieren. Bei einer derartigen Konstruktion wird ein monolithischer optischer Kopf benutzt, um Empfindlichkeiten gegen thermische und Schwingungsbeanspruchungen der optischen Komponenten auf ein Minimum zu reduzieren, und wegen der Schwäche des Datensignals des magneto-optischen Aufzeichnungsmediums wird einer Aufrechterhaltung des möglichst hohen Datensignalpegels trotz Schwankungen der Umgebungsbedingungen besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Durch die Minimierung der optischen Bauteile werden Quellenfehler vermindert, welche den Datensignalpegel beeinflussen würden, und die Verwendung einer einzigen polarisationsabhängig strahlenteilenden Schicht PBS verringert die Empfindlichkeit gegenüber Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen. Diese PBS-Schicht ist derart zugeschnitten, daß sie möglichst viel (annähernd 100%) der Komponente mit S-Polarisation des auftreffenden Lichts reflektiert und einen hohen Prozentsatz (etwa 80%) der Komponente mit P-Polarisation hindurchläßt. Die Konstruktion macht von einer internen Totalreflexion Gebrauch, um die Übertragungsverluste an den verschiedenen Signalweg-Faltungen zu verringern, und die drei Funktionen der Leistungsüberwachung, der Datensignaldetektierung sowie der Fokussierungsüberwachung werden im System angewandt. Im Zuge der Beschreibung ist zu bemerken, daß der Strahl bei der Übertragung von der Lichtquelle zum Aufzeichnungsmaterial die polarisationsabhängig strahlenteilende Schicht PBS zweimal durchsetzt, wodurch der Grad der linearen Polarisation verbessert wird, indem man Defekte der elliptischen Polarisation verringert, die von einer angekoppelten polarisationserhaltenden optischen Faser dem Strahl aufgeprägt sein kann.
In Figur 1 ist ein optisches System 10 dargestellt, welches derart angeordnet ist, daß es von einer Verschiebevorrichtung 12 über eine gestrichelt dargestellte mechanische Verbindung 13 in Richtung des Doppelpfeils 14 auf- und abwärts bewegt werden kann.
Ein Rhomboidprisma 20 trägt auf einer unteren oder ersten Oberfläche 21 eine polarisationsabhängig strahlenteilende Schicht 23. Diese PBS-Schicht 23 ist derart ausgebildet, daß sie möglichst viel Strahlung mit S-Polarisation reflektiert und einen hohen Prozentsatz der Strahlung mit P-Polarisation hindurchläßt.
Die Strahlung einer geeigneten Quelle 30, die eine Laserdiode oder eine Laserdiode mit angeschlossener Faseroptik sein kann, überträgt polarisierte Strahlung längs der Strahlen 32, 33 und 34 zu einer Kollimatorlinse 36, welche die parallel ausgerichteten Strahlen längs der Linien 37, 38 und 39 auf ein rechtwinkliges Prisma 40 wirft. Dessen Hypotenuse ist auf den oberen Teil der Fläche 21 aufgekittet, so daß die Strahlung auf die PBS-Schicht 23 auftrifft und in zwei Strahlen aufgeteilt wird. Der eine Strahl enthält nahezu den gesamten Anteil der Strahlung mit S-Polarisation und wird nach unten aus dem System heraus reflektiert, während der Hauptanteil (etwa 80%) der Komponente mit P- Polarisation durch die PBS-Schicht hindurchtritt und längs der Linien 42, 43 und 44 in das Rhomboidprisma 20 eintritt. Diese Strahlung trifft nach dem Durchlaufen des Rhomboidprismas 20 auf eine obere oder zweite Oberfläche 46 des Rhomboidprismas 20, und zwar unter einem solchen Winkel, daß sie längs der Linien 47, 48 und 49 praktisch total nach unten reflektiert wird. Diese in Figur 1 nach unten gerichtete Strahlung enthält einen hohen Anteil der Komponente mit P-Polarisation und trifft auf den unteren Teil der PBS-Schicht 23. Dort bleibt praktisch die gesamte Komponente mit S-Polarisation übrig, und ein geringer Anteil (etwa 20%) der verbleibenden Komponente mit P-Polarisation wirkt reflektierend, während eine hoher Anzahl (etwa 80%) der Komponente mit P- Polarisation durch die PBS-Schicht 23 hindurch auf ein zweites rechtwinkliges Prisma 50 auftrifft. Dessen Hypotenuse ist auf den unteren Teil der Fläche 21 des Rhomboidprismas 20 aufzementiert. Diese Energie läuft längs der Linien 52, 53 und 54 durch das Prisma 50 und fällt auf einen Spiegel 60, der längs einer Kante des rechtwinkligen Prismas 50 auf die Unterseite des optischen Systems 10 aufgekittet ist. Der Spiegel 60 und seine Lage in Bezug auf das Rhomboidprisma 20 sind besser aus Figur 2 ersichtlich.
Nach Reflexion am Spiegel 60 läuft die Strahlung längs der Linie 22 durch die Objektivlinse 64, welche mit Hilfe eines Antriebs 66 und einer gestrichelt dargestellten mechanischen Verbindung 68 (Figur 1) vor und zurück bewegt werden kann, beispielsweise durch Drehung in einem Gewinde 70, um auf diese Weise eine Verschiebung in Richtung des Doppelpfeils 42 gemäß Figur 2 zu erzielen. Hierdurch kann die Linse ordnungsgemäß und ständig auf den Aufzeichnungsträger fokussiert werden. Derjenige Energieanteil, der am unteren Teil der PBS-Schicht in Figur 1 reflektiert wurde, wird längs der Linien 72, 73 und 74 durch eine Linse 75 geworfen, die auf eine der Endflächen 77 des Rhomboidoder Parallelogrammprismas 20 aufgeklebt ist. Die Linse 50 hat eine relativ kurze Brennweite, so daß die längs der Linien 80, 81 und 82 hindurch laufende Energie auf einen Detektor 85 fokussiert wird. Dieser erzeugt auf der Leitung 87 ein Ausgangssignal für ein elektronisches System 88, welches seinerseits auf der Leitung 89 ein Ausgangssignal liefert, welches den Pegel der von der Strahlungsquelle 30 erzeugten Energie derart steuert, daß in gewünschter Weise die vom Aufnahmemedium empfangene Energiemenge relativ konstant bleibt.
Wie man am besten aus Figur 2 sieht, wird die aus der Objektivlinse 64 längs der Linie 90 heraustretende Strahlung durch ein Substrat 92 hindurch auf eine magnetische Aufzeichnungsschicht 94 fokussiert, welche sich in unmittelbarer Nähe eines Permanentmagneten oder Elektromagneten 96 befindet. Wie man von der magneto-optischen Aufzeichnung her weiß, wird hierdurch ein thermischer Effekt erzeugt, welcher die Polarisation des vom Material reflektierten Strahls dreht, und zwar in einer ersten oder in einer entgegengesetzten Richtung, je nachdem, welche Orientierung das vom Magneten 96 erzeugte Magnetfeld hat. Wie erwähnt kann der Magnet 96 entweder ein Permanentmagnet sein, dessen Magnetisierungsrichtung umgeschaltet wird, oder es ist ein Elektromagnet, der die Polarisationsrichtung in Abhängigkeit vom durchfließenden Strom ändert. Wie in Figur 2 gezeigt, erstreckt sich der Magnet 96 radial längs der gesamten Oberfläche der Magnetschicht 94. Statt dessen könnte ein kleinerer Magnet verwendet werden, welcher dann zusammen mit der Linse 64 verschoben werden müßte, um jederzeit unmittelbar unter dem Strahl 90 zu liegen, wo dieser auf das Material 94 fokussiert wird.
Die Magnetschicht 94 und das Substrat 92 sind um eine Achse 98 drehbar, wozu ein Antrieb 99 dient, der mit der Achse über eine mechanische Verbindung 100 verbunden ist. Um Aufzeichnungen von Informationen auf den Aufzeichnungsträger zu speichern, werden das Substrat 92 und seine Magnetschicht 94 vom Antrieb 99 in verschiedene Winkelpositionen gedreht, und die optische Vorrichtung 10 wird, wie ebenfalls in Figur 2 angedeutet, längs des Pfeils 14 auf- und abwärts verschoben. Eine Feinjustierung kann durch eine nicht dargestellte Abtast-Servotechnik erzielt werden, wie sie im genannten Buch "Optical Recording A Technical Overview" auf den Seiten 180 und 181 beschrieben ist. Damit ergeben sich eine Vielzahl einzelner Positionen längs des magnetischen Aufzeichnungsmaterials 94, an denen Information gespeichert werden kann.
Um die auf dem Aufzeichnungsmaterial 94 gespeicherte Information zu lesen, wird die gleiche Vorrichtung verwendet. Die auf das magnetische Material 94 auftreffende Strahlung ist in ihrer Polarisationsrichtung gedreht und wird durch das Substrat 92 hindurch reflektiert und gelangt längs der Linie 90 zur Objektivlinse 64, wo sie erneut parallel ausgerichtet und längs der Linie 92 auf den Spiegel 60 geworfen wird. Dieser reflektiert die Rückstrahlung nach oben durch das rechtwinklige Prisma 50 längs der Linien 52, 53 und 54 in Figur 1. Die reflektierte Strahlung trifft wieder auf die polarisationsabhängig strahlenteilende Schicht 23 auf, und zwar am unteren Teil der Oberfläche 21 des Rhomboidprismas 20. Wiederum wird ein relativ kleiner Anteil (20%) der Strahlung längs der Linien 102, 103 und 104 in Figur 1 reflektiert. Diese Strahlung tritt aus dem rechtwinkligen Prisma 50 heraus und auf ein rechtwinkliges Wollaston-Prisma 105, welches in bekannter Weise die Strahlung in zwei Anteile aufteilt. Das Wollaston-Prisma ist derart ausgerichtet, daß, falls kein Datensignal auf dem magneto-optischen Träger gespeichert ist, beide Strahlungsteile die gleiche Energie haben. Bewirken die auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger gespeicherten Informationen eine Drehung der Polarisation in einer ersten Richtung, so wird der Energieanteil in einem ersten Anteil der Strahlung größer als im zweiten. Erfolgt die Rotation in Gegenrichtung, so wird der zweite Strahlungsanteil mehr Energie enthalten als der erste.
In beiden Fällen durchlaufen beide Energieanteile der aus dem Wollaston-Prisma kommenden Strahlung eine Linse 110 und werden längs der Linien 112, 113 und 114 auf einen Detektor 120 fokussiert. Dieser stellt fest, ob und gegebenenfalls welcher der beiden Strahlunganteile stärker ist. Diese Bestimmung erzeugt ein elektrisches Signal auf der Leitung 122, die zu einem geeigneten Auswertungsgerät, beispielsweise einem nicht dargestellten Rechner, führt.
Um die Fokussierung der Linse 64 aufrecht zu erhalten, wird der Hauptanteil der vom magnetischen Aufzeichungsmaterial 94 in Figur 2 reflektierten und anschließend vom Spiegel 60 in Figur 1 reflektierten Energie durch die PBS- Schicht 23 hindurchtreten und längs der Linien 47, 48 und 49 zurück in das Rhomboidprisma eintreten. Hier erfolgt erneut eine totale interne Reflexion an der oberen Fläche 46 des Rhomboidprismas, wo die Energie längs der Linien 42, 43 und 44 nach links auf den oberen Teil der PBS-Schicht 23 reflektiert wird. Ein Hauptanteil dieser Energie durchläuft erneut die PBS-Schicht und geht im rechtwinkligen Prisma 40 verloren. Ein kleiner Anteil dieser Energie wird vom oberen Teil der PBS-Schicht 23 reflektiert und gelangt aufwärts längs der Linien 130, 131 und 132 zur oberen Fläche 46 des Rhomboidprismas 20, wo er längs der Linien 136, 137 und 138 total nach links reflektiert wird. Diese Energie durchsetzt eine Fokussierungslinse 140 sowie eine Zylinderlinse 142 längs der Linien 146, 147 und 148 und wird auf den Detektor 150 fokussiert. Dieser bestimmt, ob die Fokusposition ordnungsgemäß ist und erzeugt auf der Ausgangsleitung 152 ein Ausgangssignal für eine Elektronikschaltung 154, welche über die Leitung 156 den Positioniermotor 66 für die Linse 64 steuert. Der Motor verschiebt die Linse in Richtung des Doppelpfeils 72 (Figur 2), um eine ordnungsgemäße Fokussierung aufrecht zu erhalten.
Die Detektoren 85, 120 und 150 können vom gleichen Typ sein, beispielsweise ein Viersektoren-Detektor, wie er von der Firma Silicone Detector Corporation unter der Teil-Nr. SD 055-23-21-011 beschrieben ist oder wie im genannten Buch "Optical Recording A Technical Overview" auf den Seiten 165-172 erläutert ist. Ist der Detektor 150 ordnungsgemäß fokussiert, ist das auf die vier Sektoren aufteffende Signal kreisförmig und jeder Sektor erhält die gleiche Energie. In einem nicht fokussierten Zustand ändert sich der Kreis zu einer Ellipse und wird schließlich zu einer Linie, die in einer ersten oder entgegengesetzten Richtung verläuft, je nachdem in welcher Richtung die Linse 64 defokussiert ist. Damit erhalten die Sektoren unterschiedliche Strahlungsanteile und durch Bestimmung derjenigen die größer sind, kann der Detektor 150 den Betrag und die Richtung des defokussierten Zustands angeben. Die Elektronik 154 summiert die Ausgangssignale der gegenüberliegenden Quadranten und bildet dann aus diesen Summen die Differenz, um festzustellen, welche Quadranten stärker belichtet sind oder daß alle Quadranten gleich belichtet sind.
Der Detektor 120 arbeitet in ähnlicher Weise, benötigt aber nur zwei Quadranten. Jeder der beiden Strahlen aus dem Wollaston-Prisma wird auf einen der Quadranten fokussiert, und die Ausgangsleitung 122 führt zwei Signale, welche die Auswertevorrichtung vergleicht und hieraus einen Wert "1" oder "0" ableitet, welcher für die Orientierung der Rückstrahlung und damit für die Kodierung auf der magnetischen Aufzeichnung kennzeichnend ist.
Der Detektor 85 andererseits kann alle vier Sektoren für die Messung der Gesamtenergie verwenden, um den Energiepegel der Strahlungsquelle 30 zu steuern. Die Elektronik 88 würde die vier Signale summieren und mit einem Bezugswert vergleichen.
Es ist zu beachten, daß die Vorrichtung ein einziges Rhomboid- oder Parallelogrammprisma mit einer einzigen eine polaritätsabhängig strahlenteilende Beschichtung PBS tragenden Fläche aufweist, welches so angeordnet ist, daß die Energiestrahlen von der Quelle zum Aufzeichnungsmedium zweimal durch diese einzige Schicht hindurchlaufen, wodurch ein maximaler Anteil der Komponente mit S-Polarisation reflektiert wird, und nach Reflexion am Aufzeichnungsmedium ein Hauptanteil der Komponente mit P-Polarisation sowie die von den Daten auf dem Aufzeichnungsträger eingefügte Komponente mit S-Polarisation hindurch zum Datenträger gelangt. Bemerkenswert ist ferner, daß durch Zusammenkitten der Komponenten eine einzige einheitliche monolithische Struktur entsteht und die Anzahl einzelner optischer Teile auf ein Minimum verringert ist.
Die Vorrichtungen nach den Figuren 1 und 2 arbeiten mit Licht, wenn man Parallelstrahlung im System haben möchte. Besteht eine solche Anforderung nicht, so kann eine Einrichtung gemäß Figur 3 Verwendung finden, bei der die Anzahl an Komponenten noch weiter verringert ist.
In Figur 3 sind die Elemente, welche die gleiche Funktion haben wie in den Figuren 1 und 2, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der grundlegende Unterschied zwischen den Figuren 1 und 2 einerseits und Figur 3 andererseits besteht darin, daß das Licht von der Quelle 30 nicht mehr durch eine Kollimatorlinse läuft, sondern divergent ist, wenn es auf das rechtwinklige Prisma 40 auftrifft und den oberen Teil der Fläche 21 des Rhomboidprismas 20 durchsetzt. Wiederum wird fast die gesamte Komponente mit S-Polarisation aus dem System heraus reflektiert und 80% der Komponente mit P-Polarisation verbleiben im Rhomboidprisma 20 und werden dort intern totalreflektiert an der zweiten Oberfläche 46. Nach dieser Reflexion bleibt die Strahlung divergent und trifft auf den unteren Teil der Fläche 21, wo ein kleiner Anteil auf die Linse 75 reflektiert und von dort auf den Detektor 85 fokussiert wird, um der Leistungssteuerung zu dienen. Der Hauptanteil der Energie, welcher durch den unteren Teil der Fläche 21 läuft, wird von der Kollimatorlinse 158 parallel gestellt und von der Objektivlinse 64 auf das Magnetmaterial 94 fokussiert. In Figur 3 ist der Spiegel 60, der bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 der Umlenkung der Energie diente, weggelassen, weil dieser Umlenkspiegel nicht in allen Fällen benötigt wird. Auf jeden Fall trifft die vom Magnetmaterial 94 reflektierte Energie erneut auf den unteren Teil der Fläche 21 und ein geringer Teil hiervon wird zum Detektor 120 durch das rechtwinklige Prisma 50 sowie ein Wollaston-Prisma 105 reflektiert. Der Hauptanteil der vom magnetischen Material 94 reflektierten Energie durchsetzt die PBS-Schicht 23, wird von der oberen Fläche 46 intern totalreflektiert und konvergiert nach links, wo er von der PBS- Schicht 23 nach oben reflektiert wird, um schließlich von der oberen Fläche 46 nach links totalreflektiert zu werden, und zwar auf die Fokussierlinse 140 sowie die Zylinderlinse 142 und von dort auf den Detektor 150. Die externe Schaltung ist in Figur 3 nicht wiedergegeben. Sie ist jedoch in jeder Beziehung die gleiche wie bei den Figuren 1 und 2 und braucht deshalb nicht erneut beschrieben zu werden.
Man sieht folglich, daß ein einfacher kompakter und robuster optischer Aufzeichnungskopf für die Verwendung in einem magneto-optischen Aufzeichnungssystem geschaffen wurde, der getrennte Datensignal-, Fokussiersignal- sowie Leistungsüberwachungs-Wege aufweist. Der Aufzeichnungskopf verringert die Anzahl der optischen Bauteile auf ein Minimum und benötigt nur eine einzige polarisationsabhängig strahlenteilende Schicht PBS längs einer Oberfläche des Rhomboid- oder Parallelogrammprismas.

Claims

1. Optische Vorrichtung, um Daten von einem Aufzeichnungsmedium (94) zu lesen oder auf das Aufzeichnungsmedium zu schreiben, mit

- einer Prismeneinrichtung (20) mit ersten (21), zweiten (46), dritten (77) und vierten Flächen, deren erste mit einem polarisationsabhängig strahlenteilenden Material (23) beschichtet ist, das für in einer ersten Richtung polarisierte Strahlung hochreflektierend und für den Hauptteil einer in einer zweiten Richtung polarisierten Strahlung strahlungsdurchlässig ist, während die zweite Fläche hochreflektierend ist und die dritte sowie die vierte Fläche strahlungsdurchlässig sind;

- einer ersten Einrichtung (40) zum Übertragen eines Strahls polarisierter Strahlung als Eingangsgröße mit einer solchen Anordnung, daß der Hauptteil der Eingangsstrahlung durch das Strahlenteilermaterial (23) hindurch als in der zweiten Richtung polarisierte Strahlung auf das Prisma (20) auftrifft und dann zur zweiten Fläche (46) gelangt, wo es zur ersten Fläche (21) hin reflektiert und dort in einen ersten und einen zweiten Strahl aufgeteilt wird, wobei der den Hauptteil der Strahlung umfassende erste Strahl als erste Ausgangsgröße (52, 53, 54) aus dem Prisma heraustritt, während der den geringeren Teil der Strahlung umfassende zweite Strahl zur dritten Fläche (77) hin reflektiert und von dort aus dem Prisma heraus auf eine Leistungsüberwachungsvorrichtung (85, 88) geworfen wird;

- einer zweiten Einrichtung (60, 64) zum Übertragen des ersten Ausgangsstrahls auf das Aufzeichnungsmedium (94), um darauf Daten aufzuzeichnen sowie von dort Strahlung zu empfangen, welche auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information enthält, wobei die zweite Einrichtung die reflektierte Strahlung zur ersten Fläche (21) überträgt, wo sie in dritte und vierte Strahlen aufgeteilt wird, von denen der einen geringeren Teil der Strahlung umfassende dritte Strahl von der ersten Fläche zu einem Datensignalempfänger (120) hin reflektiert wird, während der den Hauptteil der Strahlung umfassende vierte Strahl durch das Strahlenteilermaterial und durch das Prisma hindurch auf die zweite Fläche (46) übertragen wird, um von dort auf die (unnumerierte) vierte Fläche reflektiert zu werden, von wo sie aus dem Prisma heraus auf einen Fokusdetektor (150) geworfen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Prismeneinrichtung (20) ein Rhomboidprisma ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ersten und zweiten Einrichtungen erste und zweite recktwinklige Prismen (40, 50) umfassen, welche auf erste und zweite Teile der ersten Fläche (21) aufgekittet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Eingangsstrahlung praktisch rechtwinklig zu einer Fläche des ersten rechtwinkligen Primas (40) in dieses Eintritt und dieses an der gekitteten Oberfläche verläßt, um durch das Strahlenteilermaterial (23) unter einem Winkel von praktisch 45º hindurchzutreten, und der dritte Strahl unter einem Winkel von praktisch 45º durch das Strahlenteilermaterial hindurchtritt und an der gekitteten Oberfläche in das zweite rechtwinklige Prisma (50) eintritt und dieses praktisch recktwinklig zu einer anderen Oberfläche dieses Prismas verläßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die ersten und zweiten Einrichtungen ferner Linsen (36, 64) umfassen, um die vom Prisma kommende und durch dieses hindurchtretende Strahlung zu fokussieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Polarisationsrichtung eine S-Polarisation und die zweite Polarisationsrichtung eine P-Polarisation ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine dritte Linse (142) aufweist, welche Strahlung von der vierten Fläche empfängt und fokussiert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, die ferner eine Einrichtung (66) zum Bewegen der zweiten Linse (64) zwecks Fokussierung der Strahlung auf das Aufzeichnungsmedium aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Bewegungsvorrichtung durch das vom Fokusdetektor (150) empfangene Fokuszustandssignal gesteuert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Intensitätssteuereinrichtung (88) für die Intensitätssteuerung der Eingangsstrahlung aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Intensitätssteuereinrichtung durch die Leistungsüberwachungseinrichtung (88) derart gesteuert wird, daß die Intensität der auf den Aufzeichnungsträger auftreffenden Strahlung auf einem relativ konstanten Pegel gehalten wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die erste Linse als Kollimatorlinse für die diese Linse durchsetzende Strahlung wirkt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zweite Fläche innen totalreflektierend ist.